通讯技术论文:利用网络通讯技术发展统一战线 【摘要】分析了电子邮件、博客、论坛和即时通信等网络应用技术导致统战对象的思想活动日趋活跃和多元化,使得统战工作过程更加复杂。同时,网络这种新兴媒体也为统战工作提供了新的的手段。在防止敌对分子利用网络破坏统一战线的同时,更应充分发挥网络的优势,利用这一先进技术来发展壮大我们的统一战线。 【关键词】统一战线 新兴通讯媒体 网络 电子邮件 即时通信 进入21世纪,随着信息通讯技术革命的发展,信息化已成为全球性的趋势。手机媒体、车载移动电视、网络等新兴媒体和媒体传播平台也急速发展起来[1]。它们已深入人类的生活,具有巨大的影响力,同样也必将对我国统一战线的发展产生重大的影响。统一战线要求解决无产阶级解放运动中的自身团结统一和同盟军的问题。新兴媒体的出现导致统战对象的思想活动日趋活跃和多元化,使得统战工作过程更加复杂[2]。同时,新兴媒体也为统战工作提供了新的的手段。因此统一战线工作也应该与时俱进,积极努力的利用新兴媒体为统战工作服务。这里主要对新兴媒体中的互联网与统一战线工作的关系进行讨论。 21世纪的今天,随着网络规模快速增长,网络技术不断推陈出新,各种网络功能也日趋丰富。电子邮件、网络下载、博客、个人网站、即时通信等网上各类功能日新月异,信息交流更加便捷高效。网络媒体越来越具有开放性和低门槛的特点,使任何公众和群体均能拥有使用权,可方便地在网络上在传统媒体上难以发的信息。目前全球已有12亿多网民,每个人都有可能成为信息的采集者和传播者。互联网在公共信息沟通、化解社会矛盾方面,具有自身独特的功能和巨大的作用。但是如果被别有用心的坏人所利用,对统战工作也会造成相当的危害。下面就几种常见的网络功能与统战工作间的关系进行讨论。 1 电子邮件 电子邮件(e-mail)是internet应用最广的服务:通过网络的电子邮件系统,可以非常快速的与世界上任何一个角落的网络用户联络系。电子邮件可以是文字、图象、声音等各种方式。使用简易、投递迅速、收费低廉,易于保存、全球畅通无阻,使得电子邮件被广泛地应用,使人们的交流方式得到了极大的改变。 反对势力利用电子邮件,通过发送含虚假信息、反动言论的邮件,以达混淆视听的目的,对统战工作是极为不利的。如邪教“”被政府依法取缔后,其国内外骨干分子利用电子邮件具有匿名发信的功能,为相互联系及开展地下活动提供了便利。 “”顽固分子也通过电子邮件对不明真相的群众大肆宣传歪理邪说,对统战工作造成极大影响。对于这些电子邮件,个人应做到不信、不传、永久删除或举报垃圾邮件,邮件服务商应按照自律公约依法进行监督。 随着网络技术的发展,多数人都拥有自己的电子邮箱,对流动统战对象及各派内部可利用它进行文件及思想汇报的发送,及时高效的交流,提高办公自动化效率。也可以建立一个公共邮箱,由支部的成员自行登录下载各种文件。各成员也可上传各种资料到公共邮箱,便于大家互相交流和学习。也可通过电子邮件直接向上级领导部门提出建议和意见,由于可以匿名,使得人们能大胆的说出真实的想法和意见,从而可以提高参政议政的效果,稳定和扩大统一战线。 2 博客 博客(blog)是web log的简称,也被称之为“网络日志”[3]。借助博客传播平台,提高了人际间交互式沟通的灵便性,可将实时信息快速传播出来。如“911”恐怖袭击事件发生后,众多事件幸存者在他们的博客中对该事件生动翔实的描述,真实迅速且留下了珍贵的历史记录。目前中国博客数量已达4698万,博客用户已渗透到全体大众,具有巨大的影响力。 博客给人们提供了一个虚拟的生存空间,在这里人们的思想和行为享有更大的自由度,使网民可自由选择和信息,由被动的旁观者变为主动的参与者,促进了民主的进步[4]。现实中某些不法分子利用博客,大量的反动、虚假信息,危害社会的稳定与安全。除了对含有不法内容的博客进行严密监督外,还应加强对网络管理法律的宣传,使广大的博主具有一定的鉴别不良信息的能力和意识,对不良信息和反动言论做到不信、不转。派的党员也可积极利用博客,建立专题博客宣传党和国家的统战方针、政策和理论,展示我国改革开放的成果,从而最大限度地争取人心,凝聚力量。通过博客公布议案设想、介绍政协会议内容与精神,更加广泛的联系群众,已成为一些政协委员参政议政的新形式[5],使议案内容更贴近基层,更贴近民生。 3 网络论坛、即时通讯 网络论坛全称bulletin board system(bbs),是internet上的一种电子信息服务系统。它提供一块公共电子白板,每个用户都可以在上面书写,可信息或提出看法。它是一种交互性强,内容丰富而即时的internet电子信息服务系统。它是无需等待的实时通讯,交流更加便捷,迅速。而且实时通讯软件通常还具有传送文字、档案、声音、影像等功能。即时通讯形式有聊天室、腾讯qq、网易泡泡、uc、msn、skype等。 在论坛和即时通讯软件环境中,人们之间的交流打破了空间,时间的限制。无须考虑自身和交谈的对方的真实社会身份。这样,参与讨论的人可平等的与他人进行任何问题的探讨。这也为境外的反华势力破坏我国的稳定提供了机会。例如自汶川地震以来,网上流传的把今年以来中国几个灾难发生的日期,都牵强附会地与数字“8”联系起来的“段子”,攻击北京奥运会的谣言。中国反邪教协会跟踪调查,发现这个“段子”最早出现在境外“”的网站上,试图谣言惑众。“”等敌对势力通过网络论坛,极力编造、传播与汶川地震有关的多种谣言,如宣称抗震救灾款被挪用等等,使部分群众信以为真,造成了一定的负面影响。因此应加强对论坛和即时通讯的监管,发现谣言要在网上及时辟谣,并寻找谣言的来源,揭露反动组织的险恶用心,这样就可以稳定和扩大统一战线。 总之,我们不但要在现实社会中发展壮大统一战线,在网络这个虚拟社会中也要保持高度警惕,防止不法分子和反动组织利用网络破坏我们的统一战线。这就要求我们每一个派积极学习网络知识,掌握相关的网络技巧,在网络上与敌对势力做斗争,并积极宣传国家的统一战线政策和理论,尽最大努力将受蒙蔽的群众争取过来,从而发展壮大我们的统一战线。 通讯技术论文:当前煤矿通讯技术研究 摘要 本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 关键词:煤矿通讯;gprs;gepon 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一 有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如c an总线,prof-bus总线等)、rs232总线方式、rs4 8 5总线方式以及当前流行的gepon通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是industrial ethernet走向工业控制网络。 rs485通讯方式特点。rs485采用差分信号负逻辑,+2v~+6v表示“0”,6v~-2v表示“1”。rs485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接3 2个结点。在rs485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接rs-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“a”、“b”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:rs-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,rs-485收发器共模电压范围为7~+12v,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)emi问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 gepon通讯方式特点。gepon(gigabit ethemet passive optical network)将以太网(ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(pon,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应ip数据业务的接入方式。由ieees02.3efm(ethernet for the firstmile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有gprs移动通信方式,gsm短消息方式、rfid以及zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。 gprs通讯方式。gprs的英文垒称是:“general packet radio service”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(packet—switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将d ata封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 gprs网络是基于现有的gsm网络来实现的。对原来gsm的电路交换数据传送方式,gprs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用gprs上网的方法与wap不同, 用wap上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但gprs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 zigbee通讯方式。zigbee的基础是ieee 802.15.但ieee仅处理低级mac层和物理层协议,因此zigb e e联盟扩展了ieee,对其网络层协议和api进行了标准化。zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的c dma网或gsm网,每一个zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 通讯技术论文:电力谐波检测仪及其通讯技术的研究 目前,由于对电能的检测和管理还存在一些问题,如功能单一、实时性差、缺乏统计分析、效率不高等,因此,需要一种检测与管理的方法来改善现阶段电力系统所面临的问题。 1电力谐波检测的发展 在电力系统中,最理想电流与电压波形是工频下的正弦波,而实际中往往会存在不同的畸变,特别是在近些年配电网中变频调速、换流器、电子设备等的不断应用,导致非线性负荷增加,使电力系统中的电流与电压波形严重畸变,造成电网中出现大量的谐波,造成许多电力事故的出现。所以,谐波污染在目前被公认为是影响电网安全的一大公害。在进行谐波治理过程中,主要采用谐波监测的方法,这也是解决谐波危害的基础,对一支谐波有着指导性的作用。根据谐波检测的发展历程,主要可以分为3个阶段:第一,19世纪初到20世纪40年代,主要以傅立叶变换为基础,对谐波进行检测;第二,20世界50-80年代,主要采用选频测量技术;第三,20世纪80年代至今,随着计算机技术、微处理技术及集成电路的发展,出现了快速傅立叶变换的频谱分析仪及谐波分析仪,通过这些检测仪器的使用,使得计算结果的精确度大大提高。在我国,采用该算法和锁相技术对谐波进行测量始于上世纪80年代,现在已经发展成为数字式、电子式、智能化的谐波测试方法。 2 谐波检测仪的原理及方法 2.1采用模拟带阻或带通滤波器进行测量 这是最早的谐波测量方法,其优势在于电路造价低、结构简单、容易控制且输出阻抗低。其不足之处在于受环境影响大,检测的精度不高,检测结果含有较多基波分量,造成的运行损耗相对较大。 2.2神经网络基础上的谐波检测 这是一种可以对计算能力进行提高、对任意连续函数进行逼近的基础上,通过理论的学习及分析动态网络时获得的研究成果,即神经网络。现阶段,该网络在电力系统谐波检测中的应用尚处于初级阶段,其主要应用于电力系统谐波预测、谐波源辨识及谐波测量等方面。在谐波测量中采用神经网络,主要需要考虑的是网络的组成、算法的选择及样本的确定等问题。 2.3小波分析方法测量谐波 这方面的研究在现阶段已经取得重大的进展,主要是对傅立叶变换在时域完全无局部性缺陷和频域完全局部化缺陷的解决,也就是在时域和频域都具有局部性。采用该方法可以使电力系统中高次谐波变化投影到不同尺度上,从而反映出奇异、高频高次谐波信号的特性,从而为谐波分析提供依据。 2.4 fft变化法 采用该方法对电力系统谐波进行检测,是基于数字信号处理基础上的测量方法,主要操作步骤是首先对被测信号的电压或者电流进行采样,经过转化后,再利用计算机进行傅立叶变化,从而得到各次谐波的相位系数及幅值。该方法是目前电力系统使用最为广泛的谐波检测方法,其精度高、功能多、操作简便的特点,实现了谐波检测的准确性。 3 电力通讯技术研究 当今社会对电能的需求越来越高,对供电的可靠性要求也不断提高,电网的谐波带给电力系统诸多的负面影响。主要表现为:发电设备、输电设备、供电设备及用电设备都不同程度的增加了损耗,降低了设备的利用率及效率;使自动装置及继电保护的可靠性下降;造成测量仪器指示不准确,谐波影响仪器仪表的增长工作;对通讯系统造成干扰,影响通信设备及人员的安全;对用电设备造成印象,使用电设备出现误动,降低设备使用寿命。所以,电力系统应该对谐波进行严格的检测,改善用电环境。 随着电力事业的发展,电力通信事业也不断的高速发展,使得通讯能力极大增强。对着对电能质量的重视和研究,保证电能质量成为电力企业的共识,建立一个系统的、高效的电能西凉在线监测网对电网进行监控与管理成为必然,这样就可以随时对电能质量水平进行监测,以便找到影响电网安全运行的原因,及时采取有效的措施进行解决,改善电力系统的供电质量,保证电网的安全运行,实现其经济效益。一直以来对电力谐波影响从未停止,电力谐波检测仪器复杂多样,但是不同的仪器的兼容性成为难点,针对这一问题,pqdif数据格式成为统一格式的标准,实现了数据的有效管理,使得资源得到共享,建立了一个实用的通用平台,将电能质量检测引入标准化的发展阶段。不管是从经济型和高效性哪种角度来看,避免了由于数据格式的不同造成的数据处理效果不理想的局面。基于互联网基础的pqdif格式储存和传输在电力谐波检测系统中的运用,也使得电力通讯技术得到了发展。 4结论 随着信息技术与通信技术的发展,电能质量检测技术正向着信息化、网络化和标准化的方向发展,更加的适应了电力系统的运行,在电力系统谐波检测中,更好的融入计算机技术、通信技术及电子技术,是谐波检测的发展趋势。 通讯技术论文:论基于数字信号处理器的雷达测速与通讯系统部分技术 【 论文 关键词】dsp 雷达测速 多普勒效应 【论文摘要】针对 目前,我国正在研制一种新型的雷达测速传感器。同时,由于现在dsp (digital signal processor,数字信号处理器)已经广泛应用在通信、 计算 机、 工业 控制领域,使用dsp为处理核的雷达测速系统对目前车载雷达测速系统具有重要的意义。 1.数字处理部分 系统的数字信号处理部分选择高性能低价位的dsp芯片tms320vc5402完成。这一款芯片运算速度快,指令周期10ns,运算能力100m ips(million instructions per second,每秒处理百万级的机器语言指令数),内部有1个40位的算术逻辑单元, 2个40位的累加器, 2个40位的加法器, 1个17 ×17乘法器和1个40位的桶型移位器, 4条内部总线(3条16位数据存储器总线和1条程序存储器总线)和2个地址产生器。为进行多普勒频谱的数据分析提供了便利的条件,可以实时准确的估算出多普勒频率。dsp可提供2kb (2kb = 2千字= 4千字节,数据单位)数据缓冲的读写能力,从而降低了处理器的额外开销, dsp的最大数据吞吐量为100mbit/ s(每秒100兆字节,数据传输单位) ,即使在idle (省电工作方式)方式下也可以全速工作。数字处理部分主要由低通滤波、信号调理, a /d转换及tms320vc5402硬件系统组成。信号经过一定的信号调理以后,再经a /d转换成为数字信号送给dsp进行信号处理,最后处理的结果通过液晶显示,还可以通过串口发送到远程主控系统。 (1)电源部分设计。tms320vc5402采用低电压工作,其内核电压为1. 8v, i/o 管脚的电压是3. 3v,为了使系统设计方便并满足低功耗的特点,本系统用的sram、flash、a /d等器件都是兼容3. 3v供电。ti公司的电压调节器tps73hd318 可以由5v 产生3. 3v 和1. 8v 的电压输出,最大电流为750ma,可以满足要求。 (2)a/d 转化部分设计。tlc32oad5oc (简称ad50)芯片采用过采样技术,可进行a /d和d /a 的高分辨率、低速信号转换。ad50中的可选项和电路配置可以通过串行口进行编程,配置位可进行软件编程,该器件中共有7个数据和控制寄存器可供使用。设计中使用tms320vc5402的mcbsp1 (多通道缓冲串口)完成配置ad50以及接收转换好的数字信号。硬件连接采用ad50的主控模式(m/s-1),向tms320vc5402的mcbsp提供sclk (数字移位时钟)和fs(帧同步脉冲),并控制数据的传输过程。tms320vc5402工作于spi方式(串行外设接口)的从机模式, clkx1和fsx1为输入引脚,在接收数据和发送数据时都是利用外界时钟和移位脉冲。为了使数据和控制信号能在同一串口传输,采用了两种通信模式:主通信模式和次通信模式。主通信模式专门用于转换数据的传送,主通信发生在每个数据转换期间。次通信模式只有在被请求时才会进行,本设计采用软件次通信请求方式,所以fc接地。 (3)存储器扩展部分设计。由于tmc320vc5402片内的ram只有16k,不能满足本系统的要求,因此本系统对存储空间进行了扩展,分别扩展了32k的程序空间和32k的数据空间,并且也扩充了1块flash (不易失的重复可读写存储器)存储器。主要为了dsp上电以后完成初始化加载程序(boot loader),把固化在flash 中的程序读入dsp的片上ram或者片外ram映射的存储空间。 (4)cpld部分设计。由于本系统接口电路比较复杂,因此在sdram、flash和dsp的接口过程设计中采用cpld 完成。本系统选用altera 公司的epm7128slc84芯片,该芯片有门单元2500个,逻辑宏单元128个, i/o引脚84个。在cpld的设计过程中,采用了altera公司的可编程逻辑器件开发软件max + plus i。 2 dsp软件设计 dsp的主要任务是将混频后的模拟信号转化为数字信号,然后将转换后的数据进行处理,将处理后的结果通过dsp的sc i与rs232连接完成dsp与上位机之间的通信。dsp的软件设计主程序分为以下几个部分: (1)系统初始化。对看门狗、系统时钟、复位标志寄存器、定时器、i/o口方向位、a /d采样时钟、中断时间寄存器、sc i(串行通信接口)进行初始化。打开中断控制位,允许模数转换和串口接收中断。 (2)模数变换中断程序。模数变换器将模拟信号转换为数字信号,当模数转换完毕后,模数变换器设置中断标志位。程序终止当前指令的执行,转向执行中断服务程序,即数据存储程序。中断服务程序从模数变换器的数字结果寄存器(adcf ifo)中读出数据,存入数据区。同时向d/a输出三角波系数,设定一个帧标志位,满一帧后继续数据处理程序。 (3)数据处理程序。将a/d采集来的数据进行fir滤波,与门限比较,统计车辆数量并发出传送中断。为了保证数据的实时处理,数据存储采用乒乓结构,当程序对某数据空间进行处理时,数据采集工作在另一个数据空间,而且通过 计算 ,数据采集时间小于数据处理时间,保证了所采数据的完整性。 (4)sci中断程序。将所要传送的数据送入缓存寄存器( sc ibuff)中,根据初始化中数据的长度及地址对数据进行传送,传送结束后返回。程序采用汇编语言编写。软件的调试采用ti公司的ccs调试系统。利用信号源给硬件加上一定的信号,在ccs中对程序进行单步跟踪,通过串口显示检查程序的正确性。这样可以避免外场实验的许多不便,提高外场实验的效率,缩短开发周期。 通讯技术论文:两种无线通讯技术应用初探 论文关键词:bluetooth sig uwb 论文摘要:通过bluetooth和uwb的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+uwb作为下一代高速无线通讯技术的可能。 随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。 1短距离无线通信技术简介 近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,wlan技术、蓝牙技术、uwb技术,以及紫蜂(zigbee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率 100mbit/s,通信距离 10m,典型技术有高速uwb、wirelessusb;低速短距离无线通信的最低数据速率 1mbit/s,通信距离 100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速uwb。 2 蓝牙(bluetooth)技术 “蓝牙(bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的cmos芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(frequency hopping)和时分多址(time division multi-access—tdma)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、pda、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是ieee802.15,工作在2.4ghz频带,通道带宽为lmb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10mb/s以上速率(4、8及12~20mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。 作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。 3 超宽带(uwb)技术 超宽带(ultra-wideband—uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。uwb是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。uwb的特点如下: (1)抗干扰性能强:uwb采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 (2)传输速率高:uwb的数据速率可以达到几十mbit/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 (3)带宽极宽:uwb使用的带宽在1ghz以上,高达几个ghz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。 (4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而uwb不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 (5)保密性好:uwb保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 (6)发送功率非常小:uwb系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 (7)成本低,适合于便携型使用:由于uwb技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、rf/tf转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到cmos电路中。 通讯技术论文:配网自动化系统利用GPRS技术进行通讯的探讨 摘 要:本文论述了配网自动化系统对通信系统的要求及gprs通信系统的组成和特点,从通信的可靠性、实时性、双向性三个方面讨论了gprs通信方式能满足配网自动化的要求。根据配网特点,对gprs与光纤通讯方式作了比较。 关键词:配网自动化 gprs 通讯 1 引言 配网自动化系统就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的系统。 通信系统是配网自动化系统中的重要系统。配网自动化系统要通过可靠的通信手段,将控制中心(主站)的控制命令下发到各执行机构或远方终端,同时将远方监控单元(rtu、dtu、ttu、ftu等)所采集的各种信息上传至控制中心(主站)。通信系统的好坏很大程度上决定了配网自动化系统的优劣。 为满足配网自动化的要求,通信系统必须满足以下要求: (1)通信的可靠性。要长期经受恶劣环境的考验,如雨雪、大风等;且会受到较强的电磁干扰或噪音干扰;此外不能受停电和故障的影响。 (2)通信的实时性。配网自动化系统是一个实时监控系统,必须满足实时性要求。按照配电系统自动化规划设计导则要求,配网自动化主站系统应在3—5s内更新全部rtu、ftu等的数据。 (3)通信的双向性。在配网自动化系统中,不仅有数据的上传,还有控制命令的下发。因此,通信系统必须具有双向通信能力。 除了考虑以上三个要求外,还要考虑通信系统的建设费用、系统的可扩充性、使用和维护的方便性。 目前,配网自动化系统多采用光纤通信的方式。光纤通信完全满足配网自动化系统对通信的可靠性、实时性、双向性的要求。但是,光纤通信建设费用较高,系统的可扩充性、维护的方便性较差。 随着gprs无线通信技术的发展,为配网自动化的通信系统提供了新的解决方案。 2 gprs系统概述及特点 gprs 是通用分组无线业务(general packet radio service)的简称,是在现有gsm 系统上发展出来的一种高效、低成本的移动数据通信业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。 gprs系统具有以下特点: (1)永远在线。gprs提供实时在线功能“always on line”,无线通信终端设备一开机就能自动附着到gprs网络上,并与数据中心建立通信链路,随时收发数据,具有很高的实时性。 (2)高速传输。gprs网络的传输速度最快将达到171.2kbps,完全可以满足用户应用的需求,下一代gprs业务的速度可以达到384kbps。 (3)组网简单、迅速、灵活。gprs无线ddn系统可以通过internet网络随时随地的构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络,为广大中小用户提供接入便利,节省接入投资。 (4)按流量计费。gprs无线通信终端设备一直在线,按照接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时不收费用,费用结算形式灵活,可采用包月包流量计费方式。 (5)通信链路由专业运营商维护。免除通信链路维护的后顾之忧。 (6)防雷击。gprs无线通信终端设备的发射功率非常小,天线非常短,而且无需高架,克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。 3 gprs无线通讯系统的组成 gprs无线通讯系统由远程终端、数据传输网络、监测中心三部分组成。 (1)远程终端: 远程终端位于配电网联络、分段开关等设备位置,通过rs-232/422/485接口直接连接到开关上,实现对开关参数的采集、存储、预处理,经过tcp/ip协议封装加密后,通过内嵌式gprs模块将数据发送到gprs网络最近的bss移动基站,通过gprs网络传送至监控中心,实现设备和监控中心系统的实时在线连接。同时,远程终端还可将监测中心发送的遥控指令传给开关控制模块,对开关进行控制操作。 (2)数据传输网络: 远程终端采集的数据经处理打包后转换成在公网数据传送的格式,通过gprs无线数据网络进行传输。gprs网络通过sgsn(serving gprs support node gprs服务支持节点)、ggsn(gate gprs support node gprs网关支持节点)设备与gprs运营商路由器连接。gprs运营商路由器与监控中心通过ddn数字数据网专线连接。 (3)监测中心 监控中心服务器申请配置固定ip地址,采用gprs运营商提供的ddn专线,与gprs网络相连。数据传输到监控中心后对接收的数据进行还原处理。 4 gprs可以满足配网自动化的要求 根据配网自动化对通信系统的要求,下面从通信的可靠性、实时性、双向性讨论gprs无线通信方式是否能满足配网自动化的要求。 (1)通信的可靠性。 gprs终端设备由通讯口、传输模块、一个短小的天线组成,工业级的站端设备完全能满足户外使用的要求。 gprs自2001年运行至今,运营商投入大量的人力、物力、财力进行运行维护,网络非常可靠。 目前,gprs无线通信方式已在电力系统中大量应用,如配电变压器综合测试系统、负控系统。大量的实践表明,gprs无线通信方式的可靠性完全能满足可靠性的要求。 (2)通信的实时性和双向性 gprs网络接入速度快,支持中、高速率数据传输,可提供9.05—171.2kbit/s的数据传输速率(每用户),能在0.5 —1秒之内恢复数据的重新传输。每个tdma帧可分配1到8个无线接口时隙。时隙能为活动用户所共享,且向上链路和向下链路的分配是独立的。gprs的设计使得它既能支持间歇的爆发式数据传输,又能支持偶尔的大量数据的传输。 每个终端设备仅采集电压、电流、开关分合位置,主站仅发送遥信、遥测、遥控、遥调指令,每次数据传输量在10k之内。gprs网络传送速率理论上可达171.2kbit/s,目前gprs实际数据传输速率在40kbps左右,能满足数据传输速率(≥30kbps)的需求。并可根据系统的实际情况,通过gprs运营商对apn专网内的tdma帧多分配无线接口时隙,保证数据传输实时通畅。 5 gprs与光纤通信的比较 gprs与光纤通讯方式的比较详见下表 由上表分析可知,gprs在建设费用、施工难度、组网方式、扩充性等方面比光纤通讯方式更具有优势。由于配电网点多面广,变化较频繁,对通信系统而言,方便的扩充性尤为显得必要。在这一点,gprs远远优于光纤通讯。 6 结论 综上所述,gprs通信方式完全能满足配网自动化对通信的要求。目前,国内的配网自动化系统还没有采用gprs通信方式,但是gprs无线通信方式已在配电变压器综合测试系统、负控系统等系统中大量应用。随着现代无线通讯技术的发展,特别3g(第三代移动通信系统)网络的运行,无线通讯能够提供更高的通信质量和数据传输速率。无线通讯将在电力系统中得到更加广泛的应用。 通讯技术论文:浅析基于通信系统浅谈无线通讯技术 论文关键词:无线通讯 重要作用 bluetooth uwb 论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过bluetooth和uwb的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+uwb作为下一代高速无线通讯技术的可能。 前言 目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用 石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。 2、常用的无线通讯技术分析 目前广泛应用的无线通讯技术主要有gprs/cdma、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准rs-232接口,可直接与计算机、rtu、plc等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着gprs/cdma技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被gprs/cdma所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。 2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现lan互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 3、短距离无线通讯技术简介 “蓝牙(bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的cmos芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(frequency hopping)和时分多址(time division multi-access—tdma)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。 4、超宽带(uwb)技术研究 超宽带(ultra-wideband—uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。uwb是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。uwb的特点如下: 4.1 抗干扰性能强:uwb采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 4.2 传输速率高:uwb的数据速率可以达到几十mbit/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽:uwb使用的带宽在1ghz以上,高达几个ghz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而uwb不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 4.5 保密性好:uwb保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小:uwb系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低,适合于便携型使用:由于uwb技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、rf/tf转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到cmos电路中。 5、结束语 总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。 通讯技术论文:现代电子技术通讯的应用 摘要 随着我国科技的不断发展与进步,通讯行业的发展也越来越快,由于电子技术不断提高,应用范围较为广泛,在通讯行业中占据重要地位,极大程度推进了通讯行业的发展,对促进通讯行业进程起到积极作用。电子技术应用到通讯中,对通讯的质量、及通讯效率都有很大程度的提升,因此,通讯行业的发展离不开先进的现代电子技术,掌握现代电子技术的相关知识对我国全面发展是十分重要的。本文阐述了现在电子技术的特点,并对当前我国现在电子技术通讯存在的问题进行了深入分析,且提出了加强电子技术在通讯中应用方面的建议。 关键词 电子技术;通讯行业;应用措施 电子技术作为单独的一项科学技术,所涉猎的许多方面都离不开电子技术的发展。目前,我国电子技术整体发展情势良好,各方面技术表现较优异,对促进我国经济发展有着不可替代的地位,随着当今社会科技信息技术不断增强,通讯对人们生活影响越来越大,现代电子技术对通讯产业也极其重要,改变了通讯手段和形式,促进通讯产业的发展,为我国电子通讯产业奠定了重要基础。 1现代电子技术特点 1.1智能化 社会的不断发展,现代电子应用方面也越来越广泛,电子技术类的产品逐渐走进人们的生活,提高人们生活质量。主要是因为现代电子技术具有智能化的特点。高科技的智能产品给人们生活带来很大便利,随着现在市场上越来越多高科技产品的出现,它们所表现出来的智能化,提高了工作的效率,增加人们生活工作中的趣味性,对于车间工作者来说则极大程度的降低了手动工作时发生的种种危险。解放劳动人民的双手、丰富人们的生活,促进社会的发展进步。 1.2精准化 由于科技不断提高,我们对于电子技术要求越来越高,人们更多关注与现代电子技术带来便利的同时,信息的准确程度是否与实际偏差过大。因为对于像天气预报、地质勘探、医疗事业等方面都需要精准的数据进行相关工作的开展,因此精准化的电子技术满足了特殊性工作的需求。 1.3普及化 随着现在电子技术的应用范围越来越广泛,已经涉足人们生活工作中各个方面中,人们日常生活中的智能化电子娱乐产品、检查身体的医疗设备、工作中的快捷高效的机器等等,都体现着现代电子技术在生活的普遍性。 2我国通讯产业存在的主要问题 2.1缺少创新思维 我国经济的迅速发展,也极大程度的带动我国通讯行业的发展,为了能在通讯中充分发挥现代电子技术的作用,我国无论是在人力还是物力方面都投资较多的精力。在世界通讯行业发展中,我国通讯很多国有企业运用电子技术促使本企业通讯的发展,拥有很多专利项目,增强了企业的核心竞争力,在对于目前大多数通讯行业说,我国对电子技术在通讯中的影响意识还比较薄弱,并且缺乏创新精神,还是习惯依赖于模仿外国企业,从而制约了我国通讯行业的发展。 2.2地域差距较大 我国的国土面积广阔,地理位置造成了严重的地域发展差距,不同地理位置相对经济效益也不同,我国改革开放后加大了对沿海城市的发展扶持政策,不仅提高了沿海城市的经济状况,对通讯产业同样起到了促进作用。但一些内陆偏远地区城市的通讯发展,并不理想,通讯产业一味的参照发达企业的发展模式,影响通讯企业更好发展。 2.3专业人才缺失 我国通讯产业今年来发展较快,企业过多,且规模较大,这就造成企业之间竞争激烈,而竞争的核心那就是通讯企业的专业技术。拥有专业知识强,技术先进的科研团队,对提高通讯企业的竞争力有着重大意义。但目前,我国通讯行业中,通讯技术能力强,专业素养高的人才比较缺乏,导致很多通讯企业在经济市场中存活率较低。 3加强电子技术在通讯中的应用措施 3.1创新电子技术 现代电子技术想更好的应用在通讯行业中,就要加强专业技术的创新能力,在通讯产业中,技术是通讯的核心发展力量,占据不可代替的生产地位。因此,通讯中在运用现代电子技术过程中,除了要将电子技术合理应用到通讯中来,且要创新出自己通讯企业的核心技术专利,当地相关政府应给予通讯产业在创新技术研发过程中相应的帮助与鼓励,促进通讯产业技术创新力的发展,作为通讯企业,要加强技术研发中心组织的财政投入,为创新技术研发提供基本保障。 3.2缩短地域差异 我国内陆城市及偏远地区的通讯产业发展缓慢,起步较晚,政府应对通讯产业出现的地域差异推行相关政策扶持,调整企业内部结构的同时,要通过互相合作的方式,将沿海城市通讯产业发达的成功企业经营理念及电子技术应用方式传达给内陆城市,通讯企业的迅速发展离不开现代电子技术的正确合理运用,组织沿海与内陆城市电子技术科研讨论会,增加技术交流,全面提升内陆及偏远地区的通讯发展,缩短我国地域通讯企业间的发展差距。 3.3培养专业人才 现在是人才的时代,现代电子技术对通讯的应用重要体现就是人才的建设,人才也是当今每个企业发展过程竞争的重要内容。企业想要更好的运用现代电子科技,就要加强专业人才队伍建设,专业的科研团队要对现代电子技术应用表现、应用领域及电子技术的发展状况进行充分掌握,这样才能使现代电子技术更好的应用到通讯中。相关通讯企业要定期培训在职技术团队,增强专业知识,提升整体综合素养,激发技术人员的创新意识及研发潜能。现代电子科技的技术研发人员同样也应该加强人才建设与培养,只有提高专业人才的知识储备,才能促进企业发展,科技进步,对我国通讯发展奠定坚实基础。 4总结 综上所述,随着我国科技不断进步,现代电子技术也得到了很大程度的发展,电子技术在社会生活的应用范围越来越广,各个领域的发展都离不开现代电子技术。近年来,我国通讯行业发展迅速,尤其是现代电子技术应用到通讯行业中后,极大的满足现代人们对生活的高要求,为人们生活提供了便利。从根本上提高了通讯质量、使用效率及企业经济效益,使通讯行业达到质的飞跃,从而,对我国通讯行业发展、社会的进步、经济的增长起着至关重要的作用。 作者:滑洁 王晗 单位:河北机电职业技术学院 通讯技术论文:网络通讯技术硬件故障分析 摘要:随着我国社会科技的不断进步,计算机网络通讯技术的不断发展,推动了我国经济的整体发展,为我国可持续发展提供了技术上的支持与保障。本文通过对计算机网络通讯过程中硬件方面常遇到的故障问题、日常的维护工作,进行详细的分析,并研究出合理有效的处理办法,以使得计算机网络通讯技术能够得到良好平稳安全的硬件保障环境。为计算机网络通讯技术的发展提供了基础条件。 关键词:计算机;网络通讯;硬件故障;处理办法 0引言 随着社会的不断发展,计算机网络通讯已与人们的生活息息相关,为人们带来了很大的便捷,对计算机的技术的应用越来越广泛,提升了用户的生活质量,推动了我国社会经济的快速发展,然而,在计算机网络通信的过程中也出现了很多的故障,造成了信息的泄露和丢失,为广大用户带来不可估量的损失。主要包括硬件故障、软件故障和其他故障三个方面,而本文就是针对其中的硬件故障的产生、检测、处理进行详细的分析,针对故障产生的具体原因给出相对应的处理办法,不断提高我国计算机网络通讯技术的水平,保障计算机网络通讯的正常运行,为人们提供更加完善的生活质量。 1计算机存在的网络故障 1.1硬件故障计算机网络运行中端口常常出现问题,计算机的端口在使用的时候没有仔细的经过检查,端口和插头有灰尘、污垢、不干净,就可能引起计算机网络通讯的故障。在人们的日常生活中,大众为了方便省事,通常拔插插头都是在通电的情况下,这样做会造成端口的损坏,减少端口的使用寿命。人们没有经过认真的核对,在购买插头时的尺寸不合适,质量不过关,都会降低端口的使用性能,而对于处在室外的端口,经常遭受风吹雨淋、阳光的暴晒,这些都会造成端口不能正常的工作,从而引发计算机网络通讯的故障发生。还有就是由于供电问题引起的故障,例如电线的老化、电压不稳定、还有偶然的自然灾害,这些情况都会造成计算机网络通讯故障。在日常使用中没有使用专门独立的电源、没有安装电压稳定器、没有安装避雷针等设备,造成计算机网络无法正常的运行。计算机中每个模块都有一个连接点,而这个连接点是放置交换机背板的地方。在电路处在潮湿的环境时,就会出现短路和漏电的状况,如果电路板处在高温或雷击的环境下,就会造成元器件的损坏,交换机的电线出现问题,致使计算机不能正常的工作。交换机背板经常出现的故障还有接头的松动、电缆排列顺序的错误、线路连接的错误、电线的错误使用等都会造成计算机网络通讯硬件故障[1]。 1.2软件故障软件故障又叫做逻辑故障,在计算机网络通讯的实际应用中,例如网页无法正常打开、网速缓慢或时常的断断续续、计算机中病毒等情况时有发生,这些都使得计算机网络通讯无法正常运行。由于目前的计算机种类繁多,相对复杂,交换器配置等不尽相同,操作人员由于不熟悉计算机的系统,交换器CPU等配置与计算机不匹配,从而导致网络不能正常通信。若计算机主机出现安全问题,网络的IP地址出现混乱,致使网络通信线路的中断,另外网线出现问题和网速缓慢也可能与网卡有关。 1.3其他故障对于计算机网络通讯来说,根据其覆盖范围划分,出现的网络故障有广域网连接故障、局域网连接故障、网段内故障及小范围故障。根据其不同网络技术TCP/TP协议的层次分为网络接入层故障、网络层故障、传输层故障和应用层故障。或是因为计算机网络的安全性遭到破坏,一些不法分子借机盗取机密文件资料,蓄意破坏网络系统,制造病毒等非法手段来破坏计算机网络通讯的正常使用[2]。 2计算机硬件故障的检测 2.1计算机供电的故障检测当计算机不能正常使用时,首先要对计算机的供电问题进行检测,包括电力是否正常供应、电源是否接触良好、电线是否存在短路、断路等问题,确定是否是由于电力问题所引起的故障,避免因为检测的方向错误,而造成的技术人员工作量增大,工作时间增加带来的损失。2.2计算机显卡与内存的故障检测如果不是由于电力问题引起的计算机故障,那么导致这一问题的主要原因可能就是显卡和内存发生故障。在显卡和内存质量没有问题的前提下,如果计算机长期的处于工作状态,就会引起显卡和内存出现松动或者附着污垢的情况,那么就不能保障计算机的正常使用,要将显卡和内存都取出,经过处理之后再使用,解决由于计算机显卡和内存引起的故障问题,以保证计算机网络通讯的正常运行[3]。2.3计算机外接设备的故障检测若计算机的电力供应和显卡内存都没有出现问题,那么导致计算机硬件故障的产生就可能是外接设备产生问题,检查计算机所连接的外接设备,是否能够正常使用,如若不能要进行及时的维修、更换,以保证计算机硬件故障不是因其而引起的。2.4计算机服务器的故障检测如果计算机的电源、显卡和内存、外接设备都没有出现问题,那么就要对计算机的服务器进行检测,但是计算机的服务器就没有像电源之类的硬件问题检测那么方便、简单,要对服务器实施专业化的系统检测,就检测过程中的相关数据进行整理和分析,除了要使用检测仪器之外,也可以使用元器件的方法进行检测。2.5计算机网络的故障检测在通常情况下,计算机无法正常的登录网页,网站的刷新速度缓慢,都是由网线出现的问题所引起的,先查看计算机网络网口的连接是否正确,如若没有问题,那么就说明是由于网络线路出现问题,要及时对网线线路进行检测、维修,不定期的更换网络线路[4]。 3计算机硬件故障的处理办法 3.1计算机机房的维护为了计算机硬件的正常运行,就要针对计算机机房进行定期的检查,确保计算机处在一个温度、湿度都相对稳定安全的环境下,排除因电磁场产生的静电磁电对计算机的运行造成干扰,致使计算机存储设备的失灵,磁盘驱动的无法使用,计算机内的信息就会泄露丢失。为了避免这一故障的发生,就必须对计算机的运行状态,进行实时的监控、掌握,有针对性的对这一故障的发生采取有效的处理办法,避免因计算机机房的问题引发计算机网络通讯的中断。 3.2计算机服务器的维护服务器对于计算机的正常运行起着不可忽视的作用,要对计算机服务器进行定期的维护、保养,以确保计算机服务器处于高效运转的状态,能够提升计算机服务器的运作质量,延长服务器的使用寿命。但对计算机服务器的维护的同时时,要注意技术操作一定要准确无误,这是为了避免因对计算机服务器维护而对计算机的正常运行造成负面影响,可以利用计算机网卡冗余技术,以保障计算机服务器的维护不会对计算机产生负面的影响。 3.3计算机网络的维护计算机网络的线路要进行合理科学的安排规整,安装网络线路的线槽,要确保线槽的质量过关,不仅坚固而且经久耐用,以确保网络信息的正常传输。要重视线路的布局,提高网络线路的抗干扰性,使用专门独立的供电系统,防止因电压不稳而导致的计算机网络通讯无法正常的运行。特别是垂直布线和水平布线要同时进行,保证网线的数量充足,以避免出现紧急情况,进而影响计算机网络通讯的正常使用。 3.4提升维护人员的工作质量计算机维护人员一定要按照使用手册的说明来定期的检查计算机的硬件设备,如电脑显示器、交换机、网络线路、显卡和内存、路由器等,做好其日常保养和维护的工作。例如,在进行显示器的维护时,要保持其温度、湿度在安全稳定的情况下,显示器的显示屏要保持干净,避免外力的撞击,在保养键盘时,要不定期的进行清洁,避免灰尘的累积,在使用时尽量放轻力度,善待键盘,延长其使用寿命。在进行计算机主板的保养时,要定期清扫,更换CPU散热器,控制主板运行温度。系统维护人员也要定期的检查网络通讯方面的安全问题,保证系统始终处于加密状态,严格按照国家规定要求开展网络通信的建设工作,关注计算机防水与防火方面的安全工作,改善计算机的硬件环境,确保计算机网络通讯系统正常的运行。 4结束语 计算机网络通讯技术以得到各行各业全面的普及,已成为人们日常生活中必不可少的重要组成部分,为人们的工作、学习、生活带来了便捷,但随之而来的还有计算机网络通讯在使用的过程中存在的问题,本文就针对计算机通讯出现的硬件故障、软件故障和其他故障中的硬件故障进行详细的分析,从而得出计算机的供电故障、计算机的显卡与内存故障、计算机的外接设备故障、计算机的服务器故障、计算机的网路故障等常见问题,通过对计算机管理人员工作质量的提升,建立健全计算机管理机制,来实现对计算机机房、计算机服务器、计算机网络等情况的日常维护,确保计算机网络通讯硬件设备的完好,及时的消除安全隐患,使得计算机网络通讯处于一个正常、稳定的工作环境,保证人们的日常生活不受影响,进而推动了我国计算机网络通讯领域的可持续发展。 作者:曾帅 单位:大庆油田采油工程研究院 通讯技术论文:信息通讯技术低碳经济论文 一、信息通讯低碳技术 (1)量子计算机 量子计算机是一种运算速度快、存储量大、功耗低的新型计算机,其遵循量子定律,可进行数学运算、逻辑运算,处理量子信息。量子计算机采用可逆逻辑芯片,进行可逆计算机,降低热量的消耗。目前,各个国家都高度重视发展量子计算和量子通信技术,而我国在此领域具有较强的领先优势。 (2)DNA计算机 DNA计算机以DNA结构作为编码方式,双螺旋和碱基互补形成分子链,在生物酶的作用下,生成各种类型的数据,再按照规则对数据进行运算,映射出可控的DNA分子链化学反应,最后利用聚合反应、超声波降解、克隆、分子纯化等生物技术实现计算机运算和逻辑分析。目前,由美国哥伦比亚大学研制的DNA计算机已经能够实现DNA计算每秒并行操作1022DNA串。同时,DNA分子数据结构能在较小的空间存在海量信息,DNA分子存储密度可达18Mbits/perinch。而DNA计算机的能耗极低,耗能只相当于目前普通计算机的10亿分之一。 (3)云计算 云计算是一种基于服务器的密集型数据存储架构,其将几十万台甚至上百万台计算机进行组建成群,以互联网为中心,提供快速的、便捷的、安全的云存储。云计算实现了分步式数据计算与存储,将资源整合利用,根据需要访问计算机和存储系统,实现了资源的高效利用,达到节能减排的目的。 二、信息通讯促进低碳经济 (1)提高信息交流电子化水平 现代化的信息通讯方式融入到了我们日常工作与生活之中,譬如:电话、电子阅读器、互联网等,将实物替换成为虚拟化的形态物质,减少了对木材、石油、煤炭等的利用,实现节能减排的目的。 (2)提高工业自动化、节能化水平 借助信息通信技术对工业用电机和工业自动化设备进行改造,提高设备对能源的利用效率,降低废气、废物的排放,达到工业自动化、节能化水平。 (3)提高电网信息智能化管理水平 借助信息通信技术对电网进行智能化改造,对电能消耗数据实时采集、传输,科学调度,提高能源的使用效率,降低二氧化碳排放。 (4)提高建筑智能化水平 智能建筑是利用信息通讯技术将建筑中的各项功能进行智能化管理,譬如:智能照明、智能采光、智能通风、智能防灾等,降低建筑对能源的消耗。 (5)提高电子商务发展水平 信息通讯技术实现了电子商务移动化发展,网络购物不受时间、空间的限制,对能源的利用率低,电子商务的发展对低碳经济具有非常好的促进作用。 三、我国ICT产业在LCE发展中的问题 1.制造技术落后 虽然我国是全球电子信息产品的第一制造大国,但是大部分电子产品的核心技术还是依赖于进口,而且电子企业仍以代加工为主。由于我国ICT产业起步晚,底子薄、初期投入少且风险大,制约创新能力的提高,我国ICT产业技术、尤其是低碳技术的进步将会有一个长期曲折、摸索前进的过程。技术水平高低与节能减排能力相对应,若我国缺乏先进的低碳技术,与发达国家相比较,未来电子信息产业则将处于被动挨打的地位。 2.研发成本高 风险大发展LCE的核心是新低碳技术的开发应用。新技术的开发一般具有一定的风险,对企业而言,要想从新技术中获益是需要时间的;由于新技术在短期内往往未见效益,致使企业在技术创新方面顾虑重重;同时在另一方面,企业缺乏应对LCE的丰富经验,因此难以掌控未来的市场。 四、基于低碳经济的信息通讯技术前景分析 (1)绿色信息通讯的应用与普及 一方面,在信息通讯自身设备上进行研究,发展量子计算机、DNA计算机、神经计算机、演化计算机等,提高通讯数据中心的运算速度和存储能力,降低能耗,同时,提高数据搜索模型和算法的实行速度,降低服务器能耗。另一方面,绿色信息通讯通过通信技术实现对能耗产业生产设备、工艺、流程等的节能减排改造,提高能源的利用率和降低碳排放对环境的影响。 (2)低碳技术将是未来信息通讯发展的方向 目前,各个国家都在努力的进行低碳技术的研发,其中信息通讯就是其主要的研发领域之一,譬如:微软公司已经将其信息通讯数据服务中心移到环境温度较低的德国柏林,利用自然降温,减少利用冷却设备而产生的碳排放量。 (3)废旧信息通讯设备处理分类细化与循环再利用 面对每年产生的庞大废旧电子设备,将其按照元件进行拆卸后进行处理,划分成可循环再利用的元件,和不可循环再利用的元件,再将不可循环再利用的元件划分为具有腐蚀性和放射性的元件和无害元件,通过分类细化提高资源的利用率和降低电子垃圾对环境造成的污染。 五、结语 ICT技术是LCE的核心技术之一,是实现节能减排的一项重要手段,是促进能源高效利用、转变经济增长模式的有效措施,是中国实现可持续增长、科技创新、增强综合国力的长远价值所在,也是引领国家发展LCE和绿色GDP、争夺全球LCE领域话语权和主导权的科技基础。ICT产业必须牢牢抓住机遇,积极应对挑战,推动产业升级和技术创新,用低碳经济的理念促进ICT产业的发展,加快实现我国经济增长方式向绿色、生态、可持续方向的转变。 作者:芮小峰单位:常州供电公司 通讯技术论文:计算机网络通讯的技术研究 1计算机网络通讯技术故障分析 1.1网络通讯技术软件故障 1.1.1交换机系统是硬件和软件的结合体 交换机所必需的软件系统都是通过交换机内部的只读存储器来保存的。这类错误也和我们常见的WINDOWS、Linux一样,面对这样的问题,我们必须要做到经常浏览设备厂商的习惯,及时更新补丁才能避免导致交换机满载、错包、丢包等情况的发生。 1.1.2配置问题。配置交换机时出现的错误往往是初学者由于各种交换机配置不一样导致的。出现的原因有很多:比如端口被错误地关闭、VLAN划分不名犬导致网络不通等。如果工作者不是经验很多是很难发现故障的,那么可以先恢复出厂默认配置,然后再一步一步来。 1.1.3密码问题 我们在平时上网的时候会遇到密码丢失的情况,这是一件非常头疼的事。一旦忘记密码,会导致进不去系统,使得工作根本无法进行。但是,往往系统都会有找回密码的功能,当然网络通讯技术也不例外。有的方法比较简单,但有些则需要一步一步操作完成的。不过,密码丢失也不是经常发生的事,通常都是工作人员忘记密码或者交换机出现故障导致的。 1.1.4某台主机由于病毒或者黑客的存在导致向所连接的端口发送一些不符合封闭规则泽的数据包 造成在交换处理器处于非常繁忙的工作状态,最终导致缓冲区丢包的现象。其次就是大量占用网络宽带的广播风暴现象,使得CPU的处理时间大大加长了。长时间下去,就会导致无法正常进行点对通信,网速也就大大降低了。出现广播风暴的原因有很多,比如网卡或者端口出现损坏都会出现广播风暴。 2网络通讯问题的改进策略 做好计算机日常的维护和解决网络通讯出现的问题是保证网络稳定性的必要工作。集体有以下几个方面: 2.1日常维护计算机的硬件若想使计算机处于正常的工作状态 对计算机进行软件维护和硬件检查是非常重要的。网线、路由器、电脑显示器、集线器、交换机这些都是硬件检查的基本项目。这些硬件一旦出现问题要及时修理,严重的还要更换。而检查计算机的安全性,系统的完备性,和一些对一些网络进行设置和更新,这些都是在维护软件时做的工作。 2.2加强安全管理、构建网络安全保障体系网络安全非常的重要 这就要求我们要做到加强网络管理技术,加强计算机自我工作的能力以此来减少人为的操作。培养高级的网络安全管理人员,并且加强网络安全工作人员的培训队伍,不仅要教会他们如何工作,还要培养他们的职业修养,定期上一些思想教育课,让管理人员少喝酒,真正做到爱岗敬业。 3改进安全控制,保障网络通讯安全进行 通过技术的强化来加强网络通讯的安全,主要包括以下几点: 3.1对计算机系统中所存在的缺陷以及后门都要进行严格管理 要填补计算机安全漏洞,做认真的评估以便能够准确地进行修复,这样才能很好地完成维护网络安全的工作。 3.2防火墙技术要加强 通过多个网络设备加强访问控制的技术叫做防火墙。它的作用就是能够构成安全的网络环境,降低不安全服务所造成的风险。而通过防火墙的全都是经过精细挑选的应用协议,因此更增加了网络安全系数。安全软件由于配置在了防火墙上,使得强化了网络的安全策略。而防火墙的集中安全的管理要比分散到各个主机的网络传统安全管理更加实用。内部网络通过防火墙对内部网络的划分可实现重点网段的隔离,从而实现了网络的安全以及对全局网络造成的影响。为了防止主机的IP地址被外部人士所研究透,可以通过通防火墙来隔离内部网络中的DNS信息。这样就避免了一些商业机密被外泄的危险。 3.3对网络信息加密也是保证网络安全的有效方法,这属于存取控制技术领域的范畴 它对于网内数据和网内信息都是非常管用的一种技术。在防治非法访问等难题上,加密都是一个很有效的手段。所以对加强网络安全来说,加密也是一个非常重要的网络安全管理方法。 3.4加强安全审计技术 目前,主机审计、应用审计、数据库审计是比较成熟的安全设计技术。而授权信息和安全策略的制定是两种主要的审核技术。这项技术目前可以通过用户活动,并根据NTFS未经授权的访问进行检测。 4结语 我国的经济随着信息通讯技术的加强而得到了迅猛发展。但对信息资源的污染和破坏也越来越容易,可以说是有利有弊。时下,大众对网络安全问题变得越来越关注。考虑到网络安全综合性的一面,加强网络故障的研究与分析,提高网络通讯的安全就显得十分重要。平时多注意网络维护,才会避免出现故障。如果一旦出现问题,则要及时的对故障进行记录,分析以及拿出解决方案,以便积累相关经验。 作者:周立广单位:南宁市第二医院大沙田分院
电气专业论文:建筑电气专业综合布线课程改革方法研究 依托建筑电气工程技术行业岗位能力需求,通过对相关企业人才需求调研,对已有就业的学院毕业生所从事的技术岗位技术要求调研,整合建筑电气工程技术专业教学资源进行课程改革。 1.课程改革培养目标与依托 《综合布线工程技术应用》课程的设置,联合黑龙江省安防协会、楼宇智能化行业指导委员会以及省内知名建筑电气工程技术企业,整合优势资源,联合进行课程开发,“行、企、校”联合制定课程标准。并对课程标准进行评估与论证,力争做到课程学习情境的典型性、完整性和通用性。在学习情境的设立上,以由易到难、由单一到综合情境思路,并参照工程实际设计学习情境。课程内容与企业施工工程项目相对应,将职业岗位要求的知识与技能融入本课程的教学内容。 2.课程改革设计的理念与思路 (1)按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价“六步法”进行学习情境的设计。 (2)参照综合布线实际施工进行课程设计,使学习情境最大限度地贴近工程实际。 (3)在教学工程过以工作角色进行考核,以真正楼控公司员工标准要求学生,体现职业性。 (4)学习情境既要有典型性又要具有扩展性,每个情境都有基本部分、扩展部分和学生自由发挥的创新部分。 3.课程改革的内容与任务 (1)课程定位与改革目标设定本课程是建筑电气工程技术或楼宇智能化技术专业的一门专业核心课程,其目标是使学生掌握综合布线的基本概念、综合布线的结构、综合布线的工程设计技术、网络连接器的制作、配线架的安装等相关内容及技能。 (2)综合布线工程技术应用课程改革设计内容《综合布线工程技术应用》课程的改革原则:模拟真实工作场景,以任务驱动为载体,根据行业相关岗位工作需求,满足职业上岗证和职业资格证书,整合教学内容和多媒体教学资源,形成媒体资源库,合理设计工作情境和任务。《综合布线工程技术应用》课程的标准开发:依据行业标准设置教学内容,合理制定课程标准,科学设计课程目标、课程任务、课程内容、学习情境、教学模式、评价方法、教学建议等内容。《综合布线工程技术应用》课程的内容框架体系:本课程采用项目式教学,课程模式选择情境设计教学法,内容设计从简单到复杂,根据工程实际应用与人才培养模式的具体要求,课程环节分为如下内容:①认识综合布线系统;②办公室布线施工技术;③办公楼布线施工技术;④小区布线施工技术;⑤网络综合布线工程设计;⑥网络测试与验收。 (3)课程资源建设设计设计并建立教学资源计划,开发课程任务改革教材,多媒体教学资源和相应的虚拟资源,建立习题库以及辅助网络平台。 (4)课程教学模式与教学方法改革①以实训基地为课堂,在教学内容的组织和安排上,摒弃了传统的以理论教学为中心、以课堂讲授为中心、以教师为中心的方式,而是遵循以职业能力培养为中心、以实际操作为中心、以学生为中心的原则来对课程进行安排。重视培养学生自主学习能力,上网查找相关技术和应用资料的能力。引导学生将所学理论和技术应用到实际企业的案例分析中,从而使学生熟练掌握和灵活运用所学内容。②尝试“校企合作”共育模式,参考企业培养模式。参考企业中培养工程师的过程,分出能力等级。引入企业考核标准,校企共同制定课程大纲,以学习情境为单位安排讲授内容和实训环节。 4.课程改革的特色 本课程坚持以学习情境为载体,以培养学生技能为中心,教学内容与岗位要求相适应,不断创新教学手段,解决本课程教学中实践操作性较多的问题,使学生易于理解和学习,能学以致用,全方位提高了教学质量。同时在建设立体化的教学资源、培养学生自主化学习,以及在探索教学方法、教学手段、教学考核等方面寻求突破,形成了较为鲜明的高职教育特色。 (1)课程内容与岗位技能需要全面接轨课程结合高职教育特点,把先进、实用的内容融入到课程体系中。以综合布线设计、网络综合布线工程管理、网络综合布线工程验收综合技能为主线,培养学生五大关键能力,即思维创新能力、沟通协调能力与团队合作能力、网络综合布线设计能力、网络综合布线工程管理能力和网络综合布线工程验收能力。 (2)始终贯彻“工作过程为导向”课程教学模式课程安排以项目任务过程为导向,贯穿整个课程,任务设计以真实工作需求角度出发,符合人才培养模式。通过教学设计提高学生学习积极性,主管能动性,提高教学质量。课程设置符合行业资格要求。 作者:谢吉龙 单位:哈尔滨职业技术学院 电气专业论文:自控与电气专业论文 一、建设实践 1.课程体系建设 自控与电气专业群构建了融企业用人标准、技能大赛标准、职业资格认证标准和学校教育标准于一体的课程体系,并把西门子国际化认证SMSCPLevelIMechatronicSystemsAssistant中课程与LevelIIMechatronicSystemsAssociate中课程内容进行了本土化移植。课程体系由通识课程、专业课程以及专业实践与创新课程组成,其中专业课程包括通用技术平台课程、专业技术平台课程、专业技术课程与专业方向课程。通用技术平台课程有《机械制图与CAD》和《机械基础》。专业技术平台课程有《电工技术基础》《电子技术应用》《电机与电气控制技术》《电工技术应用》《传感检测技术》《单片机技术应用》和《PLC控制技术》。群内所有专业的学生都要学习这几门课程,旨在培养学生机械工程基础应用、电气工程基础应用和工业控制器应用能力。这些课程教学始终坚持7个原则:一是教学目标是能力目标;二是教学过程以学习者为中心;三是教学内容围绕实践活动或某一典型工作任务来展开;四是教学过程就是评价过程;五是教学活动面向差异化人群,因材施教;六是教学场所多样化,包括企业生产车间和学校的实训室;七是教师呈现团队化。专业技术平台课程教学,要求每一位任课教师做到“五统一”,即统一课程标准、统一教材用书、统一集体备课、统一教学内容和统一考核评价。 2.实训基地建设 实训基地建设是专业群建设的重要组成部分和基本保障。学校自控与电气专业群对实训基地建设进行了顶层设计与规划,由电工电子平台、西门子技术培训中心和新能源研究室等组成,可以面向校内学生教育教学、面向企业人员技术培训、面向校内外职业资格认证和科研创新。其中,电工电子平台不仅能满足整个学校不同专业群电工电子课程教学,还可以开展低压运行维修电工、维修电工中级和维修电工高级职业资格认证,由电工、电子、电气拖动等10余个实验室和实训室组成。西门子技术培训中心由PLC、过程控制、液压气动、变频调速、组态技术、集散控制系统、全集成自动化、安全型控制系统和PCS控制系统等20余个实训室组成,配置有西门子s7-200、300和400PLC,MM440与G120变频器,TP177b触摸屏等,同时引进了罗克韦尔、施耐德、三菱和欧姆龙控制器和驱动器等。该中心不仅能实现校内学生“熟悉一种、会用一种和了解一种”工业控制器应用的基本目标,还能面向SMC、博世力士乐和北京地铁等国际化大企业技术骨干开展技术培训和交流。通过与清华同方和南京康尼等企业合作,建设了新能源研究室,引进了高效电机节能实训设备,建立了校中厂的产学研一体新模式,实现了实训基地向生产型转变,让教师和学生真实地参与到企业产品生产过程中去,全面促进教师和学生的能力发展。 3.技能竞赛 技能竞赛是提升人才培养质量的坚实平台,是打造师资队伍的重要途径,是提升职业院校办学水平的关键抓手。学校自控与电气专业群建立了“校级、市级和国家级三层级技能大赛”工作机制,成立了学生比赛梯队和指导教师团队,并出台了相应管理办法。校级和市级技能大赛参赛和训练由各个系部负责,国家级技能大赛参赛和训练由学院统筹。学生以能参加比赛梯队训练为荣,采取第二课堂学习的方式,每天利用业余时间来到实训室学习和训练,指导教师对这些学生进行辅导。自2011年以来,学生参加高职组风光互补发电系统安装调试、自动化生产线安装与调试和中职组机电一体化设备组装与调试、单片机控制装置安装与调试、光伏发电设备安装与调试5个项目的全国比赛,累计获得全国一等奖6项(其中一等奖第一名3项,一等奖第二名1项)、二等奖4项、三等奖1项。参加全国电力行指委新能源专委会2014年“康尼杯”风光互补发电系统安装与调试技能竞赛,获得全国一等奖。参加2014年第九届大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛,获得华北赛区二等奖。通过比赛,加快推进了自控与电气专业群教育教学改革,培养了学生的动手能力与团队合作意识,提升了学生的实践创新能力和就业能力,为优秀人才脱颖而出创造了条件。 4.柔性化人才培养 柔性化人才培养,是指学校和合作企业双方根据教学目标把学校的教学过程和企业的生产过程紧密结合,采用多学期分段式或几天在学校几天在企业工学交替的方式来共同完成教学任务和考核评价。学校自控与电气专业群和北京中核东方控制系统工程有限公司(简称CNCS)开展了学生跟岗实习,11机电班学生从第三学期开始每周休息一天、三天在学校、三天在企业——周日、周一、周二在学校学习理论和实训,周三、周四、周五在企业进行岗位工作实践训练。企业为每位学生上保险、提供工作午餐并补贴生活费800元/月/人。在学校,学生要遵守学校各项规章制度;在企业,学生要服从企业安全生产管理。跟岗,介于认岗与顶岗之间,与德国双元制相似,是一种人才培养的过程创新。跟岗,对学生来说,让学生更早地知道为谁学、学什么和怎么学。跟岗过程中,学生要处理好这几种关系:学生身份的双元化——在学校是学生,在企业是学徒;指导老师的双元化——有时是学校老师教授理论和实训,有时是企业师傅带着实践操作;学习场所的双元化——有时在学校实训室,有时在企业生产岗位。这样,学生要把理论和实践进一步结合,用学校的“学”来指导企业的“用”,带着企业“用”过程中遇到的一个个问题走进学校“学”的课堂,并把学校的学习生涯规划和在企业的职业生涯规划有机结合起来。在2013版人才培养方案制订中,学校自控与电气专业群探索了多学期分段式柔性化人才培养模式。即根据专业人才培养目标,系统构建课程体系,集中式、交替式、阶梯式和柔性化安排企业实习,学生的学习活动由“学校学习1—企业认岗—学校学习2—企业跟岗—学校学习3—企业顶岗”工学交替多学期分段式构成。集中式是手段,即安排整块时间到企业实践,更便于企业生产和学校教学管理。交替式是过程,即把学校的“学”和企业的“用”交替进行,相互促进和相互补充。阶梯式是目的,指一年级认岗训练基本技能,二年级跟岗训练综合技能,三年级顶岗训练生产技能。“柔性化”的基本要求是“校企融合、工学交替、理实一体、学以致用”,其特色是理实一体化、校内外指导教师团队化、教学场地多样化和考核评价元素多元化。 5.师资队伍建设 通过内培外引和压担子着力打造师资队伍。近几年,学校自控与电气专业群共派出14名教师到德国、芬兰、台湾等地学习职业教育新理念和进行国际化交流,共派出15名教师到企业一线锻炼,派出2名教师作为专家参加潍坊地区专业办学水平评估,外出业务学习与技术培训达600多人次,邀请专家和知名学者到校做高水平报告讲座20余人次,引进高水平人才11人。启动“名大师软引进”项目,邀请机器人农民发明家吴玉禄走进校园,和校内教师一起组建团队指导大学生科技创新。与汇龙森国际企业孵化(北京)有限公司共建自动化产品系统运行与维护平台,开展科研合作。 二、结语 秉持“专业建设成就个人发展,个人发展推动专业建设”的理念,成立了专业教学团队,谋划、落实和推动各项工作。以企业员工培训、教育教学成果奖申报、青年教师教学基本功比赛、教改和科研立项、学生毕业设计指导等活动为抓手,鼓励大家勤奋工作和精诚合作。先后获得省部级教学成果一等奖和二等奖各1项,北京市教学名师2人,市级先进个人2人。专业技术职务晋升中,1人被评为教授,6人被评为副教授。 作者:黄敦华 刘增辉 张文涛 单位:北京电子科技职业学院 电气专业论文:建设工程电气专业论文 1电力建设工程中电气专业与土建专业的关系 电力建设工程中电气专业主要承担电能生产与输送并对电能加以分配的工作。土建施工则较为独立,据建筑本身的特点展开基础设计,从而完成整个建筑工程项目的施工。电气专业中的电力设备安装和电气管线铺设与土建专业密切相关。土建专业与电气专业具有各自的专业性和独立性,同时两者又相互制约、相互配合。 2电力建设工程中电气专业与土建专业配合施工重要意义 电力建设工程施工过程中包含许多专业工程,需由不同专业相互配合共同完成施工过程的。这些专业有着多方面的相互关联,只有这些专业之间相互配合,协调工作,才可以保证整个工程的顺利完成。电气专业和土建专业关系密切,具体施工中,电气专业相比土建专业具有一定的滞后性。如果不同专业的施工人员不相互配合,则会出现干扰、影响对方工作的情况,十分不利于工程施工的顺利进行。因此,在工程施工过程中,重视各施工项目的协调与配合,对于顺利完成整个施工项目十分必要。在展开施工时,必须对土建专业与电气专业的配合施工给予重视,为工程的顺利施工提供保障。 3现阶段电气专业安装施工和土建专业施工存在的问题 3.1施工材料的质量问题 在电力建设工程的施工过程中,施工材料质量好坏直接影响整个工程的质量。现阶段,工程建设施工过程中,普遍存在着施工材料质量不合格的问题。因此,在工程施工过程需要对所有材料进行及时验收,实现严格质量把关。土建工程中的施工材料质量问题会导致电气专业的绝缘性差、温度系数大而熔点低等问题,从而影响整个工程的顺利进行。 3.2施工人员的综合素质不高 我国电力建设工程施工人员整体综合素质有待提高,大部分施工人员并不具备专业施工技能,设备操作不规范。目前,工程建设施工过程中,很多电气专业施工人员掌握电气专业知识,而对于其他专业的施工知识并不了解。还有一部分电气施工人员具有较丰富的现场施工经验,电气专业理论知识掌握不够,对于施工设计图纸理解不足,经常导致电气工程的预留管道位置错误等。在电力工程的建设施工过程中,在预埋管线和电力设备施工时,其施工人员要有一定的电力工程专业知识。通常,土建专业的施工人员属于土建施工人员,并不能够顺利完成电气专业的电力设备安装和管线预埋工作。在这种情况下,工程建设过程中,不同专业对彼此之间了解不全面就会导致相互影响、彼此限制的情况发生。 3.3施工过程的问题 电气专业和土建专业配合施工的过程中会受到很多因素的影响。如果电气专业的管线和设备安装过程中出现问题,则会留下安全隐患。施工过程中施工企业需要采取有效措施,及时反馈检查工程质量。电力建设工程施工企业需要培养具有现代施工安全管理理念的施工人员,做好施工工程的监督管理工作,对电气专业的管道铺设、设备安装等及时检查,保证施工安全和质量。 4电气专业与土建施工配合的建议措施 4.1提高施工人员综合素质 电气专业的施工人员在施工过程之中,不仅需要可以看懂本专业施工设计图纸,还需要看懂土建专业施工设计图纸,了解土建工程的施工方法和施工工艺,保证电气专业和土建专业的相互协调。同时,土建施工人员必须对电气专业的预埋管道和预埋件等进行及时了解,一旦发现不合格产品,及时提醒电气专业施工人员进行调整。工程施工过程中,应对施工人员进行专业培训,让施工人员了解并熟悉非本专业的施工知识。组织不同专业的施工人员在施工过程中相互配合施工,提高施工人员专业素质和协调能力,实现电力工程施工过程中电气专业和土建专业的相互密切配合。 4.2加强对施工材料的审核 在工程施工过程中,电气专业和土建专业应采取有效措施解决施工材料不合格问题。在电气专业施工过程中,要合理选用电力施工设备,保证电力设备正常运作。同时,电气专业的施工人员要提高现场设备利用率,降低施工成本,有效提高工程整体进度。 4.3电气专业与土建专业施工在施工准备阶段的配合 在施工准备阶段的项目设计阶段,电气专业设计人员应向土建专业设计人员提出自身的要求。在土建工程施工展开时,电气专业技术人员应同土建施工技术人员协同起来,对电气专业和土建专业的施工图纸开展共同审查,减少差错的出现。电气专业的安装人员要全面、深入了解土建工程的施工图纸,学习与土建施工进度相应的施工技术,对于梁柱及屋面、地面的连接方式熟悉掌握,将连接方式与电气专业的安装方法进行校对检查,确保工程中电气专业的安装方法适应于土建工程施工。在展开土建工程施工时,应提前准备好电气专业安装过程所需配件并做好预埋件和预埋管道的准备工作。 4.4电气专业与土建专业施工在土建施工阶段配合 在土建施工展开时,应按照土建施工中混凝土浇筑的进度要求逐步开展电气专业中预埋管件和管道预留工作,这是电气专业施工工作的关键。在土建工程施工中,完成搭设模板之后,主要的工程就是放线工程,放线工程应根据预留管道,大型设备、配电箱盘、插座等的位置及尺寸放线。在底筋铺设完成后,就可以开展管道铺设,对预埋构件合理放置并充分加固。最后的封模工作之前需要对前两个工作开展质量检查,一旦发现不足之处要及时给予有效修正,同时做好土建专业和电气专业施工的交接。确保各处符合相应要求之后开展浇筑混凝土工作。 4.5电气专业与土建专业施工在土建施工后期阶段配合 在土建施工后期阶段中电气专业和土建专业的加强配合,还应体现在完成墙体防水之前的电气设备安装过程中,防止电气专业设备安装过程破坏建筑的防水层。同时,应一次性完成穿墙布设电缆工作。因为如果一旦导致土建施工发生返工现象,防水处理的难度就会大大增加。因此,土建施工人员和电气专业安装人员应事先提前核对好施工图纸。 5结束语 电力建设工程施工是一个专业性强、高度复杂的施工过程,需要多种专业安装相互配合,合理安排施工顺序。采取有效技术措施完成不同工种之间的配合,加强协调管理。从而使电力建设工程整体施工质量得到显著提高。在工程施工过程中,电气专业和土建专业作为重要的组成部分,必须采取有效的措施实现两者的配合施工,从而保证整个工程施工的顺利进行,保障工程的施工安全、质量、进度和工艺。 作者:林远洋 单位:中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 电气专业论文:教学改革电气专业论文 一、电类课程理论教学改革 理论教学的首要任务应是使学生理解电类课程对其以后学习、工作的意义;其次,应结合电气专业所涉及的技术领域的发展、课程所涵盖的内容表明所授电类课程的重要性,不仅从观点,更从知识点的交叉来说明该门课程和电气专业其他后续课程的联系,进而达到增强学生学习的目的性、激发学生的学习兴趣和学习热情的目的。1.电类课程的理论讲授。理论讲授是学生获取课程知识的最为主要的途径,也是学生建立该门课程知识体系能力的最重要的来源。通过三年来在数字电路课程的讲授经历发现,很多学生的前期电路理论知识薄弱,甚至对模拟电路中的相关知识及二极管、三极管的基本理论也不扎实,如果直接讲授课本知识,将难以取得效果。于是在课程讲授过程中,先将整个数字电路课程所涵盖的内容进行区域划分,让学生了解该门课程所需要讲解的内容;然后再将本门课程所涉及到的前期的电路理论和模拟电路的知识也加入进去进行二次划分;同时在具体讲授所划分的每一个部分时,不仅给出此部分的知识点与本门课程其他知识点的联系,更给出电路理论和模拟电路课程的相关知识点的体现。而限于自身单门课程讲授时间的限制,最后更是应针对性指出与本次课程知识相关的其他电学课程的知识点的章节,强调学生下课复习。笔者的这种讲授方法,在本校学生中有较大影响,学生普遍反应,虽然课程学习内容较多,学习任务较重,但学生接受起来也相对较为容易,效果也较好。2.电类课程教学内容及教学方法。基于笔者的数字电路及电路理论相关教学经验,发现当前数字电路,教师更偏重EDA软件的教学;虽然EDA的发展使得可编程逻辑器件越来越流行,但电气专业的学生应该加重硬件电路的理论和实践的训练,先理论教授,然后再利用Spice相关软件进行仿真以使学生建立理论知识的联系,同时将电路知识形象化。以数字电路教学为例,具体做法是,课堂讲授时,从数字信号开始,逐步讲解门电路的具体组成形式(如TTL、CMOS门电路的构成形式以及相关理论分析),然后引入模块化的概念,以功能模块的形式来讲解整体功能性电路的构建形式,最后以具体的数字芯片来讲解芯片的构架、使用以及芯片与芯片连接时所需要注意的问题。在每一个部分,只要涉及到电路的组成形式,都要求学生使用Multisim或Pspice进行电路仿真,从而从基本的电路理论来了解电路中每一点的电流电压参量,进而完成整个电路的理解。而在扩展到芯片级别时,则采用系统电路仿真,从而使学生从关注单个元件的功能到关注器件功能,进而了解整个系统的工作原理,实现硬件电路的设计与制作。在完成上述的教学内容的教学后,针对每一部分进行知识点的总结,同时,辅以作业、答疑、课堂讨论以及软件仿真、实验等多种方法来对所讲授的知识进行巩固;同时,在讲授完所有部分的知识后,再对所有的知识点进行整体的系统性地串联回顾复习;这种讲授方法更容易降低甚至于消除学生对数字电路的畏难情绪,提高学生的学习兴趣及主动性,激发学生的潜能。在笔者的课堂上,只要是按照上述流程走下来的学生,一般都无需专门进行课前预习,即可掌握本门课程。 二、评价体系改革 电类课程的教学改革必然需要有配套的评价体系的改革才能达到预期的效果。在实践中发现,实行多重考核制度可以取得良好的教学效果。该评价方式具体为,课堂考勤占总评成绩的10%,作业占10%,课堂讨论(含小测验)占10%,实践作业(主要为仿真)占10%,期末考试占60%;三年来,学生听课认真程度和到课率均有大幅度提高,基本到课率一直维持在99%以上,学生也更重视课程的学习,课堂气氛以及学生学习的积极性均有相当大的改善。电气专业电类课程的教学是一项艰巨工作,在课程教学中,教师应该不断提高自身业务能力,注重将电类各门课程的理论知识相结合,指出各门课程之间的联系。同时,结合教师的科研经验,给出所讲授的知识在实际研究和工作中的应用。最后,结合科学的评价体系必能使得学生良好地掌握各门电学课程。教师在教学过程中,也应不断引入思考教学方法,探索教学模式,顺应时代和科学发展的需求,结合素质教育培养出更优秀的人才。 作者:徐建 吴玉莹 单位:湖北省武汉轻工大学电气与电子工程学院 电气专业论文:分层教学电气专业论文 一、研究的目的和意义 近几年,随着我国经济的快速发展、高科技技术的浸透,电气专业的基础知识以及专业知识结构发生了很大变化,多学科融合、国外先进技术、计算机控制系统和PLC的广泛应用使我们压力倍增,对相关技术工人的需求与日俱增。学生毕业后,不仅需要教育部颁发的学历证明,还要有劳动部颁发的电工证。但是传统的教学方式下培养出的学生,会出现学生理论精通,但实际技能缺失的情况,不能适应未来社会产业结构和就业市场变化的需要。大批电气应用型人才的短缺,对职业技术教育提出更高要求(学生不仅具有扎实的理论基础,还要具备一定的专业技能),高职院校必须适应社会发展的需要,以市场经济对人才的需求的变化为导向,不仅要培养学生的基本知识技能,还要培养学生从事电气自动控制系统、工业或工矿电气控制设备的安装、调试、维护、技术管理等实际工作能力。教学体系改革是培养实用技术的应用型专门人才的根本途径,只有改变传统电气专业的培养方式,优化课程体系,分层教学,才能使学生适应未来就业市场和产业结构的变化。高职院校电气专业注重培养该领域内的设计制造、科技研究、设备管理和销售等方面的应用型人才。高职院校电气专业的教学方式、培养模式、课程体系改革可以推动高职院校电气专业课程改革的研究,解决长期以来高职教学内容难以摆脱传统教育的枷锁、学生的实际水平不能满足要求等问题;加强高职教育中双证书教育模式的推行,把职业认证与专业课程相结合,课程内容与职业标准相结合,教学过程与生产过程相结合,把教育和就业联系在一起,个人和联系在一起;构建系统化的课程体系,促进高职院校教学内容改革,推动教学质量的提高;院校与企业合作开发课程,建立新的课程标准,加强职业教育培训,规范教学基本要求,提高课程教学质量;对构建有中国特色的高职业教育体系起到引导作用。总之,课程的选择及培养方式将直接影响培养目标的实现,电气专业课程体系改革势在必行。 二、因材施教及分层教学 1科学分层 对于成绩优异、能力较强的优等生,要在夯实专业基础知识的基础上,加强对其实践动手能力的开发与培养和理论探究方面的引导,完善他们对于电气学科的理解,使他们最终朝着综合型人才方向发展,成为社会建设的主干力量;理论水平较弱,操作能力强中等生,教师要监督他们的课堂理论学习,在课堂上重点提问这类学生。相反,对理论学习比较擅长,实践方面较薄弱的学生,教师应采取有效的引导,多组织实践活动,为学生提供操作机会,通过重点培养提高中等生的实践水平;学困生一般对学习没有兴趣、没有自信,对于这部分学生,教师首先要对他们进行思想教育,让学生对学习有正确的认识,即从电气方面的基础知识入手,让学生掌握其中的基础的理论与技能性知识。为了能让学困生积极探究、主动学习,实现积极教育,教师平时多鼓励性学生,让学生有学习的自信。 2制订科学的教学计划 分层教学的主要环节就是制订教学计划,培养目标的多元化与分层教学紧密相连。根据教学大纲,制订出合理的教学计划,争取实现学生的多元化培养。 3分层备课,分类指导 在教学过程中,要参照教学大纲和教学计划备课,对教学目标进行分层,区别基本要求和较高要求,设计分层教学的过程,落实分层教学目标;在因人而异、因材施教的教学原则基础上,根据学生层次的差异采取不同方法进行有效的帮助和指导,把握好授课的起点,做好知识衔接过程,让不同层次学生都能学习,都会学习;也可以成立课外学习小组,加强对不同层次学生的引导,尤其照顾好学困生,促进学生由学困生向学优生的转化,整体提高学生素质,使学生特长得以发挥。 4制定不同教学目标 对准备深造的学生,依据升学考试制度和考试大纲,加强语数外等文化基础课的学习;准备就业的学生,教师需要加强职业技能训练。针对不同的教学目标、教学方法、考试标准,教师要为学生的发展创造尽可能多的条件,让学生能明确自己的发展方向,对自己作出客观认识。 5动态管理 为了保证学生最佳发展,学生层次确定好后,不能让学生一直停留在一个层次上,因为部分学生对自己的学习能力的把握不准确。学校可通过适时调整,允许学生根据实际情况在合适的阶段重新定位,最终让学生选择最适合自己的学习方法。 三、课程改革的探讨 1明确课程改革的目标 电气专业高职教育培以社会需求为依据确定培养目标,使课程内容符合社会的发展,结合生产,满足经济发展需要;培养出的学生要具备熟练的职业技能、认真的工作态度、创新精神、扎实的专业知识,是面向生产建设和管理服务第一线的应用型人才;提高学生的学习兴趣、教学效率适应社会发展和就业市场的需要;高职院校的学生要掌握专业知识操作技能,在获取学历证书的同时拿到一个或多个职业资格证书。 2建设专业核心课程,构建模块化课程体系 打破传统课程模式,转变为以项目为主体建设专业核心课程,学生在完成项目的同时,相关理论知识和职业能力也得以加强。应对现有的电气专业课程结构进行梳理,重新调整专业课程的结构,依据职业技能来确定课程内容,即根据课程内容改革的需要将核心课程体系划分为基本素质、基本能力、核心能力三大模块。校方和企业共同确立电气专业专门化方向,开发相应岗位的模块课程,课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识结合职业资格证书的要求,围绕工作需要进行。例如电气核心课程“可编程逻辑控制器控制技术”的教学过程中,可以以恒压供水系统为教学载体,将控制对象分为九个学习模块。 3确定课程改革的后的教学内容 高职院校电气专业课程设置必须从岗位需求出发,要以工作任务为引领;通过课程实现以就业为导向的培养目标,课程结构要求更注重应用实践以及创新能力的培养,要同时满足教育发展规律和职业教育的特征;从岗位需求出发,培养理论知识和实践能力相结合的应用型人才。例如,在必修课设置实用性强的课程,强化学以致用的思想,如电气CAD、电机与拖动、PLC及应用、单片机原理及应用等课程。 4师资力量的建设 教师要改变传统的教学观念,重视实践,联系实际,保证教学向健康的建设方向发展,了解当前社会对电气专业的需求,根据需求重新结合电气专业的教学内容进行优化,理论联系实际。为提高学校的师资力量,加强专业师资队伍的发展,可以重点引进电气专业知识扎实且精通实际操作的人才,并鼓励在职教师进修;引进企业高级技术人才,对其进行教学培训。 5考核方式的改革 电气专业可以制定理论与实践成绩考核表,教师依据理论、实验和实习考核细则,评定出学生综合成绩。理论考核注重过程考核,将平时、其中、期末综合考核三个阶段相结合,考虑课后作业、课堂表现、出勤情况等因素,考核会从知识能力和态度两个方面进行评定,并按一定权重计入课业考核成绩;实践考核以实训成果、报告质量、设备操作按一定比例相加计算。考核工种有电工和无线电装接工,学生可以根据喜好和自身实际选择1~2个工种进行职业技能鉴定考核。职业技能鉴定考核通过国家职业技能鉴定计为满分,未通过或者不参加的不计分。 四、结语 综上所述,高职院校若要改变人才培养模式单一的现状,改革已迫在眉睫,只有在分层教学和课程改革的基础上,采用科学的教学方法,才能全面提升教学质量,培养出更多理论扎实的应用型人才。 作者:哈斯花 单位:赤峰工业职业技术学院机械与自动化系 电气专业论文:校企合作电气专业论文 一、教学模式和教学体系的创新 成立由行业的专家和企业家、企业的技术人员和管理人员、学校的专业带头人和骨干教师组成的专业建设委员会,跟踪电气技术发展,定期对电气自动化专业出现的新技术、新工艺、新材料及典型工作任务进行分析,制定本专业核心能力培养目标和要求,并在参照国家职业技能标准的基础上构建工作过程导向的电气技术专业全新的课程体系。坚持以“人才培养与岗位零距离”理念为办学主线,淡化专业基础课、专业理论课和实训课的界限,按照“教、学、做”一体化的要求,推行模块化教学模式改革。 二、教学内容和教材的改革 当前,中职学校主要采用国家统编的教材,由于国家统编的教材更新周期较长,教学内容较技术发展速度相对滞后,致使有些内容学而无用,既浪费了教学资源又打击和挫伤了学生的学习兴趣和热情。所以,教材改革应该遵循“以产品带教学”、“以实验带教学”、“以技能带教学”的原则,根据专业建设委员会确立的教学体系,以教学模块为单元编写出版相应的校本教材和实验指导书。 三、校企合作,为教师的业务锻炼和业务提升搭建了平台 通过成立校外实习基地既解决了学生的实习、就业问题,还为各专业教师提供了学习锻炼、提升素质的机会。学校采取挂职锻炼、跟班实践、参观考察等方式,有计划、有目的地组织相关教师参与实习基地建设。教师在参与的过程中专业能力水平得到回报;专研能力提高更有动力;教师亲历实践有利于教学内容实用;同时了解企业的新工艺、新设备、新技术,了解企业用人规格,便于学校调整人才培养目标,提高教学实效。各专业教师通过进厂学习锻炼,业务水平和新技术的应用实践能力得到了很大的提高,使学校“双师型”教师不断增加,为学校的可持续发展提供了强大动力。 四、充分考虑企业利益形成稳定合作 通过校企合作,能够大大提升企业的竞争力,具体表现在:通过校企合作培训机制可以提高企业职工队伍的素质,为企业储备大量的优秀的可用之才;通过校企合作使培养的人才适应企业、行业、社会的需要,缩短员工和企业的磨合期,降低企业的培训成本和劳动成本;通过校企合作可以有效地减小企业员工的流动性;通过校企合作为企业培养了一批熟练的劳动力,企业不必再花人、财、物进行上岗培训。学校专门培养出来的劳动者,他们熟知企业文化,懂得生产技术,具有良好的文化、思想素养,具有较强的岗位适应能力。加强校企间的合作,为企业“量体裁衣”式地培养后备劳动者不失为一种最有效的方法,定能有力地提升企业的竞争力。 五、完善校外实习实训基地运行管理机制,保障基地顺利运行 为建立稳定运行的校外实习实训基地,保障实习实训教学效果好质量高,在校企联盟平台下,由专业直接与企业进行实习实训基地的建设。在建设的过程中校企共同负责,达成利益共享、相互支持配合的互惠互利机制,资源共享、基地共建机制,管理机构共建、基地运行共管机制。校企双方共同成立基地实习实训管理中心,制订各岗位职责,各司其职,校企及时沟通,保障基地建设与运行的顺利进行。校内职能部门配合基地管理中心机制,教研室负责实习实训计划及专业教师具体操作机制、经费保障机制、实习实训项目化制度、实习实训基地考核评价机制的实施。 作者:李凡伟 单位:山东省邹城市技工学校 电气专业论文:阶梯式人才培养模式下电气专业论文 一、意义 以上问题的出现,虽然与教师的教学能力和自身的素质有关,但更为重要的是目前中等职业学校电气专业的人才培养模式落后,已不适应目前电气行业的社会需求,由于人才培养模式的落后,导致课程体系的落后,特别是专业核心课程结构和教学模式不适合现代职业能力的培养要求。为此,从中等职业教育出发,把电气专业“阶梯式”人才培养模式探究与实践作为一个课题,目的是通过研究创新电气专业人才培养模式,将“阶梯式”培养模式用于实践中,改进理论教学和实践教学模式,推广一体化教学和项目教学,并为中等职业学校电气专业撰写数套实用的校本教材,具有很深的现实意义。确立适应社会人才需求的“阶梯式”专业人才培养模式,将社会的需求与学生的学习需求有机统一,激发学生的学习积极性,使学生掌握电气行业相关知识技能;主干学科编撰以职业岗位能力培养为核心的校本教材,提高学生的专业技能与从业能力;采用一体化教学模式,强化学生技能操作,加大学生实习力度,让学生通过探索操作,将理论知识灵活运用,提高学生的自主性与创新能力。 二、成果 1.形成了电气专业“阶梯式”的人才培养模式 对接产业(行业),参照职业岗位要求,制定了0.5+1+0.5+1的“阶梯式”人才培养模式,充分利用企业教学资源和网络资源,创新教学和学习方式,实行分学期、阶梯式的教学组织形式,将学校的教学活动与企业的生产过程进行紧密结合,从基础知识和技能开始,逐步实现了从生手到硬手,再到高手的过程。创新了人才培养评价方式,形成学校、行业部门、用人单位等共同参与评价的多主体评价模式。 2.校本教材的开发校本教材开发、研究,要坚持以人为本 强化“以就业为导向、以服务为宗旨,以职业能力为本位、以职业实践为主线”的职业理念,校本教材的开发体现了“阶梯式”,结合电工职业标准,开发初级工教材、中级工教材和高级工教材,合理整合了专业课程,形成了模块化的组合课程,增强了专业课程教材的实用性和适应性,实现培养目标与社会对人才要求的对接。 3.“阶梯式”实习计划及考核标准 实现就业学生与企业对接的“零距离”接轨,就必须加大学生的实习力度,提高学生的专业技能,为此制订“阶梯式”实习计划和考核标准。实习项目由易到难,从初级到中级逐渐提高难度。技能考核标准实现“周过关、月过关、学期过关、学年过关”。我们正在实施与完善中,而且初见成效,学生反映较好。 4.教学模式和教学方法 为了实现人才培养的目标,教师要不断更新自己的知识水平,还要寻求一种新的更适合学生学习与提高的教学模式,能够学为所用。要进行探索和改革,将一体化教学、项目教学模式,贯穿于整个教学活动中。将教材内容与实践需求结合起来,形成技能导向,模拟现实,突出实用,恰当地运用到平时的教学中,能促进学生综合素质的提高,为日后学生走上工作岗位,奠定坚实的基础。 三、结语 通过以上的改革与实施,初步形成了中等职业学校电气运行与控制专业“阶梯式”人才培养模式,并付诸于实施;开发了电气专业核心课程的校本教材并投入使用;形成了“阶梯式”的实习计划和考核标准;改革了传统的教学模式,推广了一体化教学和项目教学。学校将主动探索并实施电气专业“阶梯式”人才培养模式,努力开创中职电气专业改革发展的新局面。 作者:庞国辉单位:辽宁省凌源市职业教育中心 电气专业论文:阶梯式人才培养模式电气专业论文 一、意义 虽然与教师的教学能力和自身的素质有关,但更为重要的是目前中等职业学校电气专业的人才培养模式落后,已不适应目前电气行业的社会需求,由于人才培养模式的落后,导致课程体系的落后,特别是专业核心课程结构和教学模式不适合现代职业能力的培养要求。为此,从中等职业教育出发,把电气专业“阶梯式”人才培养模式探究与实践作为一个课题,目的是通过研究创新电气专业人才培养模式,将“阶梯式”培养模式用于实践中,改进理论教学和实践教学模式,推广一体化教学和项目教学,并为中等职业学校电气专业撰写数套实用的校本教材,具有很深的现实意义。确立适应社会人才需求的“阶梯式”专业人才培养模式,将社会的需求与学生的学习需求有机统一,激发学生的学习积极性,使学生掌握电气行业相关知识技能;主干学科编撰以职业岗位能力培养为核心的校本教材,提高学生的专业技能与从业能力;采用一体化教学模式,强化学生技能操作,加大学生实习力度,让学生通过探索操作,将理论知识灵活运用,提高学生的自主性与创新能力。 二、成果 1.形成了电气专业“阶梯式”的人才培养模式对接产业(行业),参照职业岗位要求,制定了0.5+1+0.5+1的“阶梯式”人才培养模式,充分利用企业教学资源和网络资源,创新教学和学习方式,实行分学期、阶梯式的教学组织形式,将学校的教学活动与企业的生产过程进行紧密结合,从基础知识和技能开始,逐步实现了从生手到硬手,再到高手的过程。创新了人才培养评价方式,形成学校、行业部门、用人单位等共同参与评价的多主体评价模式。 2.校本教材的开发校本教材开发、研究,要坚持以人为本,强化“以就业为导向、以服务为宗旨,以职业能力为本位、以职业实践为主线”的职业理念,校本教材的开发体现了“阶梯式”,结合电工职业标准,开发初级工教材、中级工教材和高级工教材,合理整合了专业课程,形成了模块化的组合课程,增强了专业课程教材的实用性和适应性,实现培养目标与社会对人才要求的对接。 3.“阶梯式”实习计划及考核标准实现就业学生与企业对接的“零距离”接轨,就必须加大学生的实习力度,提高学生的专业技能,为此制订“阶梯式”实习计划和考核标准。实习项目由易到难,从初级到中级逐渐提高难度。技能考核标准实现“周过关、月过关、学期过关、学年过关”。我们正在实施与完善中,而且初见成效,学生反映较好。 4.教学模式和教学方法为了实现人才培养的目标,教师要不断更新自己的知识水平,还要寻求一种新的更适合学生学习与提高的教学模式,能够学为所用。要进行探索和改革,将一体化教学、项目教学模式,贯穿于整个教学活动中。将教材内容与实践需求结合起来,形成技能导向,模拟现实,突出实用,恰当地运用到平时的教学中,能促进学生综合素质的提高,为日后学生走上工作岗位,奠定坚实的基础。 三、结语 通过以上的改革与实施,初步形成了中等职业学校电气运行与控制专业“阶梯式”人才培养模式,并付诸于实施;开发了电气专业核心课程的校本教材并投入使用;形成了“阶梯式”的实习计划和考核标准;改革了传统的教学模式,推广了一体化教学和项目教学。学校将主动探索并实施电气专业“阶梯式”人才培养模式,努力开创中职电气专业改革发展的新局面。 作者:庞国辉单位:辽宁省凌源市职业教育中心 电气专业论文:项目教学电气专业论文 一、注重项目教学,激发学习兴趣和求知欲望 项目化教学打破了特征的传统学科课程模式,转变为以工作任务为导向的内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。课程内容突出对学生职业能力的训练,理论知识的选取围绕工作任务完成的需要来进行,融合相关职业资格证书对知识、技能和态度的要求。以工作任务为中心整合理论与实践,实现理论与实践一体化。在设置项目课程过程中以产品、工作对象、操作程序、设备或系统的结构、岗位、典型工作情境等为逻辑线索而展开。例如本专业的重要专业课程《电气控制与PLC技术》结合工作实际选择了四个项目作为教学载体,每个项目都是经过调查电气技术应用专业岗位所选定的。对其每个项目的控制对象进行任务分解,分为若干个学习任务。我们通过项目教学法用四个步骤完成教学,为了更好地说明,我们用三相异步电机Y/降压起动控制项目举例说明其实施的流程如下: (一)明确目标 1.在三相异步电机Y/降压起动控制项目中:触动启动按钮SB2后,电机先作星形连接启动,经延时6秒后自动换接到三角形连接运转;触动停止按钮SB3后电机停止转动。 2.明确重点和难点:本次项目的重点在根据电路图连接硬件电路,难点在梯形图程序编写。 (二)项目实施 1.理解任务 制定方案将学生以3人为一组分为小组并定好组长,在教师的带领下用已学知识完成: (1)项目分析 a.硬件电路分析; b.动作过程分析; c.定时器的应用。 (2)制定方案 a.输入/输出分配表; b.输入/输出接线图; c.梯形图程序。 2.确定方案,师生交流 a.各小组讨论确定输入/输出引脚的选用,完成输入/输出分配表绘制; b.根据已确定的输入/输出分配表完成输入/输出接线图,便于实际连接电路不出错; c.根据输入/输出分配表,结合电路的控制要求编写梯形图程序。 3.项目实施,完成任务 a.各个小组根据自己确定的方案,根据接线图连接硬件电路,将梯形图程序输入到计算机中进行转换,写入PLC,最后运行; b.首先在不带负载的情况下运行,通过程序监控并对照I/O分配表及接线图验证程序是否正确性; c.程序运行正常后连接负载,观察电动机运行情况是否满足控制要求; d.教师走到学生中间观察学生情况,对学生可能会出现的问题尽量不主动提出,让他们自己通过讨论发现,必须确保线路连接正确后才能通电调试。 (三)项目检查,组组对比 a.各组之间相互检查,对于没有运行成功的小组,其他各组一起帮助检查出错原因。 b.教师检查学生完成情况,同时对于在各组检查讨论后但项目实施任然没有成功的小组,教师找出运行失败的原因,同时对典型问题给予全班同学进行讲解。 (四)师生交流 评价提高教师再次强调项目实施中学生常犯的错误,同时评价学生表现,对各个小组中程序最简洁,线路连接最美观的小组进行表扬,对存在不足的小组提出改进意见。 二、改变评价方式 引入“三评合一”评价模式传统教学成绩评定对学生的评价往往具有片面性,用理论考试的成绩,决定学生成绩的优劣,“应试”痕迹明显。而项目教学法,抛弃单一的总结性评价,通过项目过程评价,每个项目、任务都由标准、评价主体和评价过程等三方面组成。评价标准:立足社会需求,课程标准与职业资格标准对接,课程标准与学生职业生涯发展协调一致;校内实训与校外顶岗实习对接,使学生的实际动手能力紧密切合企业实际;社会反馈与用人单位对接,使所培养出的学生能得到社会认可。评价主体:不仅有学校和教师,还有学生、企业、社会。评价过程:不仅要落实教师评价和学校评价环节,更要落实学生自评、互评和社会评价环节,并建立学生自评、互评和社会评价的规范程序及方法体系。最终,综合评定每个学生的成绩。教学不是教的问题,而是让学生如何学的问题。我们要在教学中给学生营造一个平等、民主、活泼的学习氛围,教会学生轻松学习,努力提高教学效果,培养出符合知识经济时展所需要的具有创新能力的合格人才。帮助学校教学与企业需求统一步伐,培养出较高素质的实用型人才。 作者:刘宇单位:西北工业学校 电气专业论文:编制建筑电气专业论文 一、课程主要内容 1.建筑电气工程识图 根据建筑电气专业授课计划和课程标准,在二年级或三年级已进行了《建筑电气工程识图》的学习,但授课内容主要针对初学者,课程内容包括识图的基础知识和相对简单的电气工程图的识读。而在《建筑电气综合课程》的教学中,是对前一阶段工程图识读的拓展和延伸,所选案例首先具备一定的深度、广度及综合性,即难度大于以前课程,涉及的内容广泛,包括照明工程、动力工程、供配电、火灾自动报警系统、综合布线系统、安防系统等。因此案例必须是同时具备上述系统的综合性高层建筑电气工程图。 2.编制建筑电气工程造价 本项目是电气工程识图项目的后续内容,学生完成工程识图项目后,将编制所给工程的工程造价,这个环节包括:计算工程量、编制工程量清单、工程量清单计价、使用造价软件计算工程总造价。学生不仅要完成工程造价的计算,还要根据招标文件要求,编制投标报价,并模拟建设工程招投标,把学生分为建设单位、评委、招标机构、投标单位等角色,模拟招投标的各个步骤,按照招标文件拟定的评标方法确定中标候选人。学生如身临其境参与了较完整和系统的招投标活动,熟悉了招投标的每个环节,为将来胜任建筑电气工程管理的工作岗位奠定良好的基础。 3.编制电气工程施工组织设计 在本项目中,学生的任务是完成上述电气工程的施工组织设计。一方面全面系统地巩固了编制施工组织设计的知识体系,另一方面,学生将根据工程的特点,分析各个施工阶段和施工工序,根据《建筑电气工程施工质量验收规范》,编制电气工程各个工序尤其是关键工序的施工方案和施工方法,并能将绿色施工的理念融入到具体的施工方案中。所以通过在这个项目的学习,学生更重要的是进一步熟悉和巩固了建筑电气施工和验收规范。 4.编制电气施工及验收 资料本学习环节,学生将完成同一个电气工程施工的各个阶段,如材料报验、工程验收、调试等,具体如建筑电气分部工程质量验收记录、电气照明安装子分部工程质量验收记录、电线导管、电缆导管和线槽敷设分项工程质量验收记录、电缆头制作、接线和线路绝缘测试分项工程质量验收记录、开关插座、风扇安装分项工程质量验收记录、建筑物照明通电试运行记录以及各个工序质量报验单等。学生通过学习,结合工程图纸编制完成所给工程资料。通过学习,学生不仅掌握了工程资料的组成、正确填写方法,并且通过有关工程资料的编制(如普通灯具安装分项工程检验批质量验收记录,开关、插座、风扇安装分项工程检验批质量验收记录等)巩固了有关电气施工和验收规范,和上一环节的学习起到了相辅相成的作用。 5.电气工程设计 本项目以六层办公楼为例,学生能运用《建筑电气设计规范》、《火灾自动报警及灭火系统设计规范》以及《综合布线系统设计规范》,完成所给多层建筑的火灾自动报警工程、照明工程、综合布线工程的电气设计,成果包括系统图、平面图、设计说明、图例、计算书。学生通过本项目的学习,比较系统和有针对性地学习了设计规范,为顶岗实习或毕业后能够从事简单电气工程的设计打下基础。 二、课程资源 1.校本教材的编写 校本教材内容既要体现教学体系和结构,又要具备一定的深度和广度,还应体现先进性、实用性。主要内容应涵盖各个项目的知识信息、图纸案例、任务书、指导书、作业和练习题。 2.硬件条件需有安装造价 软件的网络多媒体教室,配备计算机、投影仪、网络设备,作为学生训练使用工程造价软件的场所;电气专业绘图实训室和CAD多媒体教室;各类规范,包括《建设工程工程量清单计价规范》和安装工程计价表、《建筑电气工程施工质量验收规范》、《建筑电气设计规范》、《火灾自动报警及灭火系统设计规范》《、综合布线系统设计规范》。 三、结束语 《建筑电气综合课程》的学习,整合了学生在前三年所学的专业知识,但要求有所提高,学生在学习和实践中更具有针对性和实效性,在课程学习中获得的知识和技能更贴近于生产一线的实际需求,提高了学生对所学知识的综合运用能力。学生通过自主、高效地学习,促进了其学习能力和创造能力的发展。因此,学生在本课程的学习中获取的不仅是综合性的电气专业知识,还提高了学生在电气设计、造价、识图、工程资料和电气施工方面的综合技能,培养学生优秀的职业素养和职业道德,锻炼了学生吃苦耐劳、奉献拼搏和团结协作的品格,缩短学生就业的适应期,以实现学校与企业的零距离接轨。因此,从长远看,《建筑电气综合课》的教学是打开学生就业的大门钥匙,因为它缩短了学生就业的适应期,实现了学校与企业的零距离接轨。 作者:吕艳玲单位:江苏省常州建设高等职业技术学校 电气专业论文:选修课电气专业论文 一、选课中存在的问题及原因 依2014年教育部新修订的高等学校本科专业目录,我校电气与电子工程学院现下设隶属于自动化类、电气类、仪器类和生物医学工程类的“自动化”、“电气工程及其自动化”、“测控技术与仪器”和“生物医学工程”四个本科专业,年招生500人左右,在校生现执行2009年修订的专业培养计划。本培养方案重点突出了“德育教育与业务教育相结合,人文教育与科学教育相结合,通识教育与专业教育相结合,全面发展与个性发展相结合”的基本原则,在课程结构中,设置了“人文社科课程”、“公共基础课程”、“学科基础课程”、“专业课程”、“素质教育课程”、“实践教学”和“创新创业教育”等七个平台,选修课学分所占比例依专业分别达到21.8%-22.3%,并且重点强化了实践教学环节,已提高到44学分,(附后)因为选修课程数量较多,分散性较广,特别每个平台都有最低学分的要求,故为学生的选课带来了一定的繁琐性以及管理上的纷杂性,特别通过对近两年刚毕业的2009级和2010级学生的统计分析情况看,由于修得的选修课学分不够、没有满足不同平台下必要的学分数以及虽学分够但绩点偏低等原因,未能按时毕业的学生数达到总学生数的5%左右,可参看表2。这个问题引起学校的关注,并且很有必要从中找出原因,制定和强化选修课的指导和管理工作。 二、电气类专业选课要求 按专业培养计划的要求,学生四年内应修满216学分,即相当于2500学时左右。其中必修理论课125学分;选修理论课41学分;实践教学环节44学分;创新、创业教育平台实践模块6-8学分,方能达到毕业的最低学分要求。选修课几乎遍布各个学期,故在每学期结束的前1-2周,学校结合培养计划给出选课规定通知和选修课一览表,并且明确规定选课要求: (1)必修课由学校教务管理系统统一预置,除跨年级、跨专业选课情况之外,一般不需学生再自行选择。 (2)限选课各平台均有最低选修学分要求,各学期应根据自己的兴趣爱好、专业特长或发展方向等同步选择具体的修读课程。比如第一学期在人文社科平台应至少修得2学分,公共基础课程平台至少修得7学分;学科基础课程平台修得6学分,专业课程平台修得16学分。 (3)任选课基于素质教育平台和创新创业教育两个平台,不分学期,面向全校本科生,修得规定学分即可。 (4)学科基础平台选修课要求学生在专业内修得10学分的前提下,方可跨专业选修余下的学分。 (5)选课流程基于校园网选课平台,采用预选、正选和补退选三个步骤进行,最后补退选环节一般在开课一周内完成。 三、解决对策及建议 1、优化和丰富选修课程资源 学校在新修订的培养计划中,应指导各专业强化各平台下的选修课配置资源,给出较详细的课程简介,使学生事先了解,同时教研室要建立竞争上岗机制,完善课程组制,鼓励教师一人多开课,一课多人开,同时注重师资力量的培养,保证每学期提供较多的课源让学生去选择。 2、完善选课平台建设 合理规划选课时限一般放假的前两周均为考试周,学生为了考试很少顾及选课的信息,故学校应合理调整现行的假前1-2周的选课时限规定,利用校园网络选课平台,适当提前公布下学期选课通知以及拟开选修课程一览表和课程简介等,让学生事先了解和掌握,并且在开课前完成“预选-正选-改退选”三个过程,保证任课教师在上课前拿到准确的选课学生名单,便于教学管理,以形成良好的教学秩序。 3、完善对学生学分及绩点的预警提示 功能利用网络平台以及教学管理系统,建立“教务处-学院-辅导员-班导师-学生”等多级联动的预警提示功能,可以在学生进入选课平台时,事先给出各平台下已修得学分数以及绩点情况,对本次所选择的选修课进行系统自动核准,重点对大四的学生选课情况以及学分遗漏等问题给出及时提醒,避免因选修学分不够以及绩点偏低影响正常毕业的情况出现。 4、发挥班导师的指导作用 现班导师多数都是由专业老师来担当,从管理角度必须强化班导师的指导作用,要求班导师认真解读专业培养计划,掌握各平台下的选修课的情况以及至少修得的学分数,在学生选课之前,统一为学生认真讲解和指导,并提示选修学分不足的同学,协助做好每学期的选课工作。 5、注意激发对选修课的学习热情 选修课多数为考查课,所以在教学过程中教师往往会存在要求不严、讲解内容过于简略、课堂秩序松于管理、考核方式单一等情况,对于学生也习惯出现没有教材、只听不记、自律性差、缺席偏多、只求通过等现象,偏离了旨在是为适应学生兴趣和爱好、发挥特长而设立选修课的初衷,对此要求任课教师应本着爱岗敬业、为学生负责的态度,发挥出讲课的优势和长处,确实激发学生学习的积极性,并适当采用灵活多样的考核办法,对学习情况给出一个公平的认可成绩。 四、总结 总之,学分制下的选修课制度是国家高等教育大环境下的一种必然趋势,体现了“以生为本”的教学理念,学分制给予了学生在学习上可以更好地发挥自主性,体现了学生的主体意识,在不抹灭学生个性及兴趣的前提下,对培养学生创新精神和创新能力具有积极引导作用。虽然在选修课管理和教学实施过程中,还存在一些需要进一步完善和提高的地方,但通过校-院-室级的管理层精心设计,加之通过师生共同的努力,一定会在培养社会所需各类综合性人才过程中发挥积极的作用。 作者:彭忠利卢秀和单位:长春工业大学电气与电子工程学院 电气专业论文:革新教学电气专业论文 1优化教学结构 优化电气专业的教学结构,将电气专业的教学、实验操作、实践能力有机地整合在一起。在重视教学工作的同时,教师还要重视对中职学生实践活动的检验,要求每一位中职学生在做实验时,坚持以理论知识为指导,保质、保量地完成书本上每一章节的实验操作,并撰写相应的实验报告;要求学生在电气专业的实验过程中,懂得分析实验故障,妥善处理,从而提高学生分析问题和解决问题的能力;要求学生在实验过程中会正确运用电气专业的理论知识。 2改革教学内容改革 电气专业的教学内容,做好及时充实、不断更新,从而提高电气专业的课堂教学质量,这也将是电气专业教学内容改革的关键要素。如果不能及时更新、充实学术前沿的专业技术,很可能使电气专业的教学工作与实践相脱节,不能很好地满足现代化发展的需求。电气专业的教学改革需要紧密结合中职教育的教学大纲,优化电气专业的教学内容,在广度、深度上都要有所提高,坚持科学性、超前性、实践性相联系。只有让电气专业的教学内容始终站在学术的最前沿,结合本专业的特点,才能使其与学术发展的趋势相符,并坚持“理论联系实际”的原则,充分结合多媒体信息技术,积极地给中职学生介绍与本专业相关联的科研成果和发展趋势,从而拓宽中职学生的知识面,引导中职学生努力学好电气这门专业。 3革新教学方法 由于受到各种条件的限制,电气专业的教学内容经常局限于书本知识,制约了中职学生的空间想象力和动手能力的发挥。这就需要革新教学方法,积极引入多媒体、网络信息技术、电子科技等手段来创新教学方法,吸引中职学生的注意力,引导中职学生通过网络视频等形式,自主解决实际问题,了解电气专业前沿的发展趋势。这样,不仅拓宽了学生的视野,拓展了其知识面,还促使中职学生的观念发生转变,将“要我学”变成“我要学”的模式,极大地提高了中职学生的学习效率。专业教师在讲授这门课程时,要明确教学目标,了解教学内容,革新教学方法,根据中职学生学习电气专业的进度,及时压缩或延长教案,并在讲授中突出重点,坚持理论联系实际,从而激发中职学生学习电气专业的兴趣。 4注重学生综合能力的培养 生动、活泼、多元化的教学模式更容易激发中职学生的学习热情。改革过去传统、呆板的“板书式”教学模式,采取适度的现场讲授,以多元化、层次化的新型模式传授电气专业知识。用课外作业与小组考核相结合的方式来考察学生的综合能力,允许学生持有与专业教师不同的观点,做好互动,形成良性的双向沟通。在电气专业的课堂上适当安排实践活动,鼓励中职学生积极动手,试做电路的专业操作,不断地加以调试,让中职学生在实际操作的过程中,对各种电子元件有一个初步的感性的认识。同时,电气专业的教师还可以根据教学内容,安排中职学生进行计算机的模拟操作,培养学生的综合能力,启发中职学生在学习的过程中积极思考。尊重中职学生的个性发展,树立因材施教的观念,及时了解学生在学习过程中遇到的困难,通过学生反馈的信息,积极调整教学内容和教学方法,从而收到更好的教学效果。 5授课时做好学科之间的衔接和渗透 中职院校培养出的学生应该是面向社会的应用技术型人才,除了要具备专业的电气理论知识以外,还需要有较强的实践操作能力。因此,电气专业教学要以本课程为中心,添加相邻学科中相同的专业知识,达到不同学科之间相互衔接、相互渗透,这样才符合时代的发展要求。在授课时,教师应简单介绍中职学生在初中阶段已经学过的相关数学或物理知识,阐述好重点结论。同时,中职学生应加强记忆,正确理解电气专业的基本理论和基本原则,为未来的电气知识学习做好基础铺垫。在当今社会,知识就是力量,不能将知识简单地分割为若干个学科。知识应该是一个完整的体系,学习知识并不是最终的目的,而是将理论知识转化为专业技术,更好地为人民服务。 6结论 电气专业的课堂教学分析需要从课堂教学改革上寻找突破口,始终围绕研究学术前沿、优化教学结构、改革教学内容、革新教学手段、做好学科之间的衔接和渗透,培养学生的综合能力,积极营造学习氛围,从而激发中职学生学习的热情,这样才能培养出社会所需的复合型电气专业人才。 作者:权志勇单位:北方机电工业学校 电气专业论文:自动控制原理电气专业论文 1“自动控制原理”教学中存在的问题 1.1授课理论性较强授课理论性强不利于培养理论联系实际的科学观点,不利于提升学生对专业的学习兴趣。为保证控制理论的完整性和透彻性,若教师在授课过程中把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导上,就很难有充分的时间将理论知识与系统应用实例相结合,造成很多学生误认为该课程是一门应用数学课程,容易产生畏难心理。另外,定单班的学生面临毕业即就业,没有升学再深造的压力,他们所关心的是所学知识是否会用到将来的工作岗位中。因此,课堂上讲授过多或过深的理论知识不利于提升学生对专业的学习兴趣。 1.2缺少煤矿电气背景的相关实例通过与工作后的毕业生交流,发现有一条信息非常突出:大部分毕业生很难将自动控制原理中所学的分析与设计方法应用到工程实践中。这主要是因为所学课程大部分实例与学生所学专业相关性不强,多数学生对案例中涉及的专业背景不熟悉,导致学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊,学习兴趣不高,学习“自动控制原理”死搬硬套,应付考试的现象严重,缺少灵活运用和开拓创新的思路。上述这些问题直接弱化了“自动控制原理”作为专业基础课程的作用。 2“自动控制原理”授课内容调整 为顺应煤炭电气化发展需求和人才培养定位,突出煤矿电气特色教学目标,从课程教学内容、教学实例等方面进行研究和探索,对课程的基础理论与实践教学进行优化。 2.1优化授课的内容体系、深度和广度研究各章节基本内容的联系,调整课程授课体系,以系统建模、分析和综合设计为主,突出煤炭行业背景,注重基础知识的灵活运用。“自动控制原理”在传统教学上一直沿用自动化专业的授课体系,造成“自动化类”和“非自动化类”的界限模糊。对于定单班该课程学时数少的情况,若按“自动化类”体系授课,只能加大课时信息量,造成学生对教学内容难以及时有效消化,影响教学效果。研究如何在有限学时内让学生熟练掌握控制原理的基本理论,并突出煤炭电气工程实践能力培养,成为构建定单班授课体系的关键。参照培养定位,结合后续的相关控制理论的专业课程,从课程体系出发,以系统建模、系统分析和综合设计为主线,调整授课知识点深度和广度。如在讲述建立数学模型基本内容时,应选取有一定煤矿工程背景的系统,给模型赋予形象的物理意义,使学生正确理解实际模型与抽象模型的区别与联系,并从不同的角度对系统进行建模,加深对实际系统建模的理解。系统分析方法是控制系统综合设计的基础,这部分内容主要包括时域分析法、根轨迹法、频域响应法,这些是控制理论教学的重点,应保留原有知识点的深度。抓住采用时域分析法、根轨迹法和频域响应法分析系统的稳定性、快速性和准确性的特点,加深学生对不同方法的理解,这是系统分析的关键。对于离散系统、非线性系统和现代控制理论,由于培养计划中后续课程相关性较小,可以降低这部分知识的深度和广度。 2.2增加煤炭电气控制系统实例系统设计对培养学生的分析、综合能力及创新能力十分重要,也是教学的难点。在授课过程中,要注意研究与选取煤矿电气工程中的典型范例,如矿井提升机控制系统、掘进机控制系统、通风机控制系统以及排水设备控制系统等,突出煤炭行业背景,从实例分析中去了解系统的结构特征、工作原理和设计要求。生动的工程实例可大大激发学生的学习兴趣,引导学生感受控制理论的魅力,深刻理解“学以致用”的意义,使学生对课程的学习达到知识和能力的双重提升。 3实施案例 矿井提升机调速系统要求平滑调速且调速精度较高。提升机电气传动系统的加、减速过程要平稳(无超调)。控制系统应保证在额定速度时有±1%的精度。 3.1准确性分析假设提升系统采用恒速控制,选单位阶跃函数作为典型的外作用。由一阶系统分析方法可知,一阶系统完全可以跟随阶跃信号,且稳态误差为零,所以提升系统±1%的控制精度是可以保证的。 4结语 面向电气定单班的“自动控制原理”,采用以基础理论知识为主,突出有煤矿电气背景的工程实例,充分与后续专业课衔接,形成完整的煤矿电气电控类的课程体系,能有利于增强学生理论联系实践能力和工程实践能力,培养学生在煤炭电气化领域的探索兴趣。 作者:陈志巧张开如单位:山东科技大学 电气专业论文:人才培养下的电气专业论文 1、实施“工学结合、校企合作”人才培养模式对高效的影响 1.1有利于学校办学方向的定位过去的高校教学模式较为单一,不能很好的完成实践和理论的相互结合。教学内容也不能很好的跟上社会的发展,电气专业本来就是理工专业中实践性和实时性较为明显的学科,所以滞后的教学课程更加跟不上社会发展的需求。学校往往过于重视理论,而减轻了实际操作的环节。学生在这样的情况下,往往实际技能欠缺,不能适应社会对人才的需要,与用人单位挑选人才的标准相差甚远。学校通过工学结合、校企合作人才培养模式,就能进一步明确办学目标和培养人才的方向,才能深刻的明确以就业为导向的办学指导思想。这样学校也有利于加强实践教学,更大程度的关注学生的实际操作能力。高校一定要加强校内实训与企业实习相结合,使实践教学在平常的教学中占到更大的比例,可以根据企业的具体要求,有方向和目的的调整课程,将专业理论学习与实践学习完美的结合起来,最终培养出能够满足社会需求的人才。高校的人才是面向社会生产、面向社会建设、面向社会管理和服务的,还要拥有高尚的职业道德素质和文化技能。尽量培育出踏入岗位就能胜任工作和适应环境的技能优秀电气专业人才。 1.2有利于高校“双师型”师资队伍的建设高校实行“工学结合、校企合作”人才培养模式,就要从企业聘请一些兼职老师,这样能够更好的将师资力量和专业技能有机的结合起来,应该将从企业聘用具有高级职称的专业技术人员作为“双师型”队伍建设的重要措施。其次还能不断培养本校的师资力量,使学校的专业教师与实践加大了接触的机会,因为教师对知识的掌握还是相对滞后,聘用相关行业一线的工程师或技师,与本校教师开展研讨会,就能很好的为教师提供学习专业新知识的机会,当然有利于教师将新的理论知识传授给学生。 1.3有利于学校的招生和发展生源不足是高校不能快速发展的重要制约因素。一些学生渴求能够有机会学习专业技能,但是由于家庭家庭经济条件的原因,昂贵的学费使他们不能接受更多的学习机会。学校一旦实施“工学制度、校企合作”人才培养模式,为贫困学生的求学、成才、就业奠定了很大的基础,当然也为学校的招生和扩展提供了有利的条件。 2、高校实施校企合作中存在的问题和相应政策 2.1存在的问题第一,在电气专业中,师资力量和教材等都与企业的实际生产有距离,不能完全吻合。实行“工学结合、校企合作”人才培养模式需要有一支双师型的专业教师队伍,专业的教师队伍是提高电气专业专业教学质量的根本。学校的教师队伍必须要拥有强烈责任心和过硬的专业技能。而如今的教师一般是学校到学校,知识到知识,如今社会发展飞速,面对实践性和实时性较强的电气专业,教师的知识难免显得滞后,出现教学内容与实际脱节的情况。这是一个高校实施“工学结合、校企合作”人才培养模式中很关键的制约问题。第二,我国对高校实施“工学结合、校企合作”的人才培养模式的政策和法律保护也不是很健全,没有很好地根据社会发展的要求对法律政策进行实时的修改,学校和企业双方往往只是制定好协议和人才培养方案等相关文件,对于学生参与劳动时间和质量限制和进行的考核并没有法律依据。第三,企业和学校缺乏合作的有效动力,大多数企业没有与学校合作的动力,或者结合的层次较浅,达不到真正意义上的有效合作,大部分都是学校主动寻求的企业合作伙伴。 2.2提出的建议首先,我国应该多借鉴国外的成功经验,建立更加完善的“工学结合、校企合作”的人才培养模式,国家应该制定出更加完善的可持续发展的政策法规,这样才能为这种新型的人才培养模式提供有力的法律保障。其次,学校和企业应该发现和制定更多形式的校企合作方式。学校是培养人才的主要场所,可以根据企业的需要,更好的参与到人才培养标准的制度、课程选择和安排中,可以选拔优秀的企业人才,到学校定期的进行授课和讲座,使教师和学生都切实的融入到实践知识中。最后,应该建立企校合作的专项基金来巩固工学结合的建设,来保证学生的实践器材和仪器以及实习资金。还要加大宣传力度,加入社会的募集资金。 3、总结 “工学结合、校企合作”的人才培养模式是我国高校技能型专业教育改革的重要方向,电气专业实行校企合作、工学结合的实践,正是实现“工学结合、校企合作”的人才培养模式的过程,是满足社会需要实现培养高技能人才的目标。我相信随着“工学结合、校企合作”的人才培养模式的推广和不断完善,电气技能型人才会有更广阔的前景。 作者:潘廷茂单位:唐山劳动技师学院 电气专业论文:中职教学电气专业论文 1中职电气专业教学存在的问题 1.1课程设置不科学首先,大部分学校都是重理论轻实践,学生对理论知识倒背如流,实际动手能力却较为欠缺。但是毕业后,大部分学生都走向了一线生产岗位,而非设计或者开发等岗位,因此,在教学中重视学生的实际操作能力更切合实际需要。其次,教学的内容也存在问题。教学内容应当是电气专业和更多专业交叉融合的产物,但实际教学内容却跟不上时代的发展,受传统教学内容的桎梏,落后于技术发展的步伐。最后,有些课程设置缺乏弹性,应当设置一定比例的选修课程,满足学生的个性发展和不同岗位的需要。 1.2教学、实践设施落后由于电气专业的自身特点和特殊性,其教学和实践设施要求相对较高。目前,我国很多中职学校由于规模教学或资金不足,导致其教学和实践设施不足或者落后,只有少数形成规模的或者资金充足的中职院校配备了数量不多的教学设施,例如数控机床、线切割机床、铣床等。但学生数量较多,实际操作的次数很少,加上时间一长,已有的设施变得落后,因此,制约了学生对新技能的学习。 1.3教材内容落后教材内容的落后是影响中职院校电气专业教学的最重要的因素。目前,我国中职院校所用的电气专业教材大部分都是偏重于理论知识,内容脱离实际,并与其他专业的交叉性和衔接性较差。这些问题都对教学造成了极大影响,也在很大程度上影响了学生的学习效率。 1.4师资力量匮乏中职院校电气专业的教学离不开专业教师,而专业师资力量的匮乏也是影响教学质量的重要因素。当前,我国的中职院校电气专业的师资力量并不能满足教学需求,一些老教师的知识结构老旧,且对新知识吸收较慢,另一些年轻的教师刚走向工作岗位,教学热情充足,但教学经验不足。两者都不能很好地教授知识,影响了学生对社会上最新知识的吸收和学习。 2中职电气专业教学策略 为了让我国的电气专业教学得到有效提升,向社会输出更多的专业性人才,中职院校可从以下几个方面着手。 2.1优化课程设置根据当前我国对电气人才的实际需要,优化原有的课程设置,以“实际应用为主,偏重实际操作”为原则设计课程体系。 2.1.1减少基础课的课时由于电气专业偏重实际操作,因此可以适当减少基础课的课时。从小学到初中,再到高中,语文、数学、英语等科目是必学的科目,但由于中职院校的教学目的是为了培养满足社会生产需要的专业性人才,因此,没有必要按照原来的模式安排这几门课,可以按比例减少课时数。另外,还可以根据教学目的或就业方向等对电气专业的学生开设专业职业道德、职业规划、体育、计算机等相关科目,提高学生的综合能力。 2.1.2制订合理的教学体系对学生的学习能力进行分类,遵循循序渐进的原则,制订合理的教学体系。对于实际操作课程,要求学生在不同的学习阶段掌握不同的内容。也可以根据社会的实际需要设置课程,例如电工技术、电机和变压器的学习等;组织学生去合作的企业厂房进行参观,理解所学内容在实际应用中的流程;组织学生参加电工等上岗证书的考试,增加就业筹码;在毕业前,组织学生到企业实习,提高他们的动手操作能力。总而言之,只有有计划地教学,明确学习目标,才能保证中职院校更好地教授专业知识。 2.2增加教学、实践设施投入增加教学设施和设备的资金投入,一方面,可以申请政府财政支持;另一方面,可以与相关企业合作——中职院校为企业优先输出短缺的专业人才,企业为院校提供学生实践、学习的机会,互惠互利,获得双赢。 2.3科学选择教材对于知识的基础——教材,应当根据培养目的和方向选择更符合实际需求的教材。当前的电气专业教材应当更偏重于实际操作知识比例较大的教材,并随着知识的更新而更新。另外,还应当注意教材与其他专业知识的交叉性和连接性。 2.4加强师资力量的建设中职院校电气专业教学应当加强专业师资队伍的建设,提高“双师型”的师资比例。重点培养、挖掘或引进一些既熟悉电气专业理论知识,又精通实际操作技能的专门型人才,并鼓励在职教师参加进修或培训,促进专业师资队伍的发展;引进企业中具有丰富工作经验的高级技术人才,对其进行教学培训,然后走上教学岗位;还可以从其他学校或者企事业单位聘请兼职教师,以提高学校的师资力量。 3结束语 综上所述,当前中职院校的电气专业教学虽然发展势头迅猛,发展前景也较好,但依然存在着或多或少的问题,不同程度地影响了电气专业的教学质量。因此,中职院校应当对其进行改革,以上述教学策略为基础,结合各个院校的实际情况,采用科学的教学方法,全面提高电气专业教学质量,为社会输出更多的技术精湛的电气专业人才。 作者:李晓飞单位:山西省太原市高级技工学校
电气及其自动化论文:电气工程及其自动化技术运用 【摘要】电气工程及其自动化技术能够使电力系统的可靠性、安全性和高效性得到有效提高,对电力系统的稳定运行起着关键积极的作用,这就需要对变电站中的电气工程及其自动化技术进行充分运用从而提高电力系统电力输送工作的质量效率。本文主要通过对变电站电气工程及其自动化技术所起到的积极作用的有关了解,对变电站中电气工程及其自动化技术的应用作出了分析与研究,以便改善电力系统的运行状况,提高电网电力输送工作的安全稳定性,从而进一步推动电气工程及其自动化技术在我国变电站中的应用。 【关键词】电气工程及其自动化;变电站;应用 1变电站电气工程及其自动化技术所起到的积极作用 电气工程及其自动化技术能够有效实现变电站仿真工作的有效展开。在电网运行的电力输送过程中,由于供电区域企业与住宅的不同以及人流量的差异,使得不同区域对电力的需求量大为不同,不同时间段人们对电力的需求量也因时而异,这就使变电站的工作在电力系统运行过程中显得尤为重要,因此,电气工程及其自动化技术在变电站的应用能够有效促进变电站进行仿真工作的实时展开,使得输电信息和电力系统运行状态能够在变电站工作人员的面前进行同步展开,帮助工作及科研人员及时发现电力输送过程中所发生的运行故障,并且及时根据输电区域的电力需求量变化作出准确高效的调整,从而推动电力系统的安全平稳运行。另一方面,电气工程及其自动化技术已经渗透到电力系统的运行中的每一个细节,从而有效提高电网输送过程中变电站工作的安全稳定性,大大减少了变电站工作中的人力、物力投入,使得变电站的运行情况的到了有效改善。一方面,电气工程及其自动化技术有助于促进电力系统服务智能化工作的实现。这是因为随着电能在人们日常工作与生活中的应用,电力系统的稳定运行对人类的生产生活状态起着极其关键的作用,这就对电力系统的运行提出了更高水平的要求,而电气工程及其自动化技术能够充分满足人们对电力系统的智能化的需求,促使电力系统在运行过程中数据信息的准确性得到有效保障,从而推进电力系统的高效安全发展。 2变电站中电气工程及其自动化技术的应用 2.1计算机设备保护功能的应用 电气工程及其自动化技术能够对变电站的变电器、变电线路以及安全母线等电气设备起到保护作用,这就要求计算机具备设备的保护功能。通过计算机的保护功能,能够对变电站工作运行状态下的每一个电气设备进行数据记录和监测,根据它们的实时信息进行数据存储,并通过数据库中这些设备以往正常工作状态下的数据工作数值进行相关比对,从而得出变电站电力设备的运行状态是否良好,帮助工作人员及时发现设备运行状态中的故障,使得电力人员能够快速对电力运行故障进行排除和解决。 2.2设备故障信息记录与测距的应用 当前形势下,由于我国人口基数大、工业化进程及城市化进程不断推进的时代特点,使得我国电力系统常年处于高压负荷运行的状态,这就使得电力系统在运行过程中极易出现安全隐患,并且给电力系统设备及输送线路的维护和检修工作带来了极大的压力,而变电站电气工程及其自动化技术的广泛应用能够对电力系统的每一次故障进行准确的信息数据记录工作,从而帮助检修人员能够对一些多次发生的故障进行熟练地维修掌握,并且,电气工程及其自动化技术也能够帮助检修人员进行故障点与变电站实际距离的准确测距工作,促使检修人员快速准确地抵达电力系统所出现的故障地点,对故障线路及设备进行及时维修。 2.3自动诊断的应用 从目前情况来看,由于电气工程及其自动化技术、通信技术以及互联网技术的综合应用使得变电站能够对自身的电力系统运行状态进行实时的动态数据监控。通过同步记录与过往的数据库信息数据进行实时比对分析,从而快速地找出电力系统运行过程中的故障点,并且依据过往的紧急修复策略对其展开自行修复工作。电气工程及其自动化技术的自动诊断功能在变电站运行中的应用,能够极大地降低电力设备的故障几率,从而减轻变电站负责维修工作的电力人员的检修压力,提高变电站运行的工作效率。 2.4远程控制的应用 变电站的工作人员通过电气工程及其自动化技术中的自动控制技术,能够对变电站的人机软件界面实现变电站电力设备及运行状态的远程控制工作,从而确保电力人员的人身安全。这就需要在进行变电站的系统设计与建设过程中保留手动的跳合闸操控装置,从而避免因电力设备或系统运行故障所导致的人为操作失灵的现象,这样就能够在危急时刻确保工作人员通过远程控制系统的操作来确保电力运行的稳定安全性。 2.5对信息数据采集与处理的应用 电气工程及其自动化技术能够在变电站进行电力系统的配电过程中对期间的各种数据进行采集和处理,它主要对变电站的运行状态、脉冲、模拟等数据信息进行采集和归纳。并且,它能够对变电站的跳闸状态、预告信号、断电器、设备的警告信号、隔离开关等变电站的关键设施及信号要点进行全面的采集,并在信号信息采集后将其传送至统一的数据处理系统当中去,便于变电站的工作人员根据这些数据信号的处理结果进行电力输送的变电配置工作,从而在确保变电站电力系统工作运行的安全稳定性的同时保证数据信息的准确性,有利于变电站工作的顺利进行,提高变电站的工作质量及效率。 2.6应用展望 随着科技的进步以及信息化时代的到来,电气工程及其自动化技术在电力系统中的应用也日趋广泛,在计算机网络和科技的飞速发展中,电气工程及其自动化技术也在日趋成熟中得到不断的完善,使得自动化技术与变电站的电力设备及系统运行进行了良好的融合状态,促使变电站的自动化程度大大提高,进一步提升了变电站的工作运行效率,使得变电站能够快速针对各种突发情况进行故障的紧急处理,从而对变电站电力系统的运行安全提供了全面的保障。 3结语 电气工程及其自动化技术在变电站电力系统的输电运行过程中扮演着愈发重要的关键性角色。由于电气工程及其自动化技术在变电站电力系统运行工作中的应用,使得变电站电力运行的安全性与可靠性得到了有效保障,也使得变电站能够在电力系统的运行过程中提供智能化的设备检测与实时监测服务,使得变电站的电力系统由传统的人工化向自动化、数字化进行有效过渡,以便进一步确保变电站电力运行工作的稳定性,对变电站的工作效率进行了有效提升。本文通过对电气自动化技术在变电站工作运行中所起到的积极作用的分析,在此基础上对变电站中电气工程及其自动化技术的应用作出了研究,从而推动电气工程及其自动化技术在我国变电站中得到更加广泛的应用,确保电力输送工作的稳定高效运行。 作者:金鹏飞 刘振阳 单位:登封裕祥电力有限公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展问题研究 一、电气工程及其自动化的发展中的问题 迈入21世纪以来,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题: 1企业实际需求不同,抬升了成本 目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。 2电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高 电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。 3电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题 电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。 二、电气工程及其自动化发展的合理化建议 电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议: 1建立电气工程及其自动化的统一独立的平台 目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。 2建立电气工程及其自动化的通用网络系统 建立电气工程及其自动化的通用网络系统可以优化资源配置,使商业之间的信息交流得到准确性和安全性的保证。一个企业包括设备控制,技术监管,企业管理等许多步骤,要想使这些步骤得到资源的合理化配置,就要使这些系统通过网络联系起来。通过建立电气工程及其自动化的通用网络系统,使各个系统之间的数据得到高效,快捷的交换,促使整个企业的优化发展。 3建立电气工程及其自动化的数据标准对接 只有电气工程及其自动化的数据能够实现信息的标准化对接,电气工程及其自动化的系统传递信息才会更安全,更高效。所以,在目前的电气工程及其自动化的发展过程中,一定要实现程序接口的完美对接,从而减少开发工程的时间和费用。 本文作者:刘海蛟 单位:哈尔滨哈投投资股份有限公司热电厂 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化提高方法探析 摘要:近几十年来,我国的经济在迅速增长,特别是工业的兴起带来的出口利润增加,对我国国民经济的增长起到了明显的促进作用。然而工业的兴起的同时,随着我国社会老龄化的逐步恶化,青壮年比率在人口占比中逐渐走低,劳动力的价格也在不断提高。为了解决工业所需的巨大劳动力与劳动力资源有限的矛盾,电气工程及自动化应运而生。本文从电气工程及自动化的起源和发展着手,剖析了电气工程及自动化的发展意义,分析了电气工程及自动化在发展中遇到的难题,并针对这些发展困难提出相应的有效措施,希望能够对我国电气工程及自动化的发展尽一点绵薄之力,让我国电气工程及自动化的发展能够跨入一个新篇章。 关键词:电气工程;自动化;意义;发展难题;解决措施 1电气工程及自动化的发展过程 电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂,是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后,中国大力发展工业,以求获得快速的经济发展,提高国民的生活水平,在不断发展前进的过程中,电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段,其内容如下:(1)第一阶段:随着机械工程和物理学的发展,科学工作者便考虑到将二者结合起来,寻求一种能够为电器制造也服务的科学,于是便诞生了电气工程。(2)第二阶段:随着微波和无线通讯技术的兴起和发展,科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面,通过微波和无线通讯技术对机械的控制,来使机器完成生产工作并满足生产要求,这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。(3)第三阶段:随着计算机和信息技术的发展和应用,它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来,于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。 2电气工程及自动化的发展意义 电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程,电气工程及其自动化的可以应用到各行各业,无论是一个断路器的设计,还是整架航空航天器的研究,都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展,使得机械制造业的生产车间空间得到节省,也减少了车间内人力物力的配置,很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动,而可以通过电脑终端的直接控制,这样,一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工,实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务,包括生产零件,组装,包装,流动,检测等整个制造流程,极大地提高了生产效率。 3电气工程及自动化的发展难题 尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速,但是到了新的发展阶段以来,电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难: (1)电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗,当然,要想实现机电一体化控制,建造和安装布置控制设备是必需的,因而这部分能源消耗是无法避免的,为了降低成本,便只能从降低能耗方面着手;在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中,需要考虑到光照和温度调节方面的问题,同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系,电网的布置等问题,在诸多环节的能耗问题实在值得关注。 (2)电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中,有很多工厂为了完成机电一体化控制,但又考虑到成本的节约,放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求,使得建造标准低于国家规范,这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低,更可能使得整个系统运行故障频出,发生灾难性的事故。 (3)数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制,但是从目前的发展状况来看,电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态,还没有脱离出来成为一个独立的学科,因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一,在商业化的运行中,厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用,而不能完成不通机型之间的信息传递,这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。 (4)电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统,用来对机械系统进行控制,然而要想完成整个系统的运行,便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程,由于编写程序不通,电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低,这也会进一步影响工业生产的效率,从而影响到经济的发展速度。 4提高电气工程及自动化的方式 电气工程及其自动化主要分为两个部分,一是电气工程,另一便是自动化控制;因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手,通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。 (1)从电气工程方面:从上文问题分析可知,电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准,并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行,违者必究;施工单位在实际施工的过程中,不要照搬一般的施工流程,而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素,综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好,要严格按照标准选择适应的材料,施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。 (2)从自动化控制方面:自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一,控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题,企业的程序设计人员应不断优化反馈设计,完成精简有效的高质量程序编写;然后将最优质的程序在企业内或者行内推广,从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高,要想设计出优质的程序,设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程,通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外,政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口,能够让优秀的程序设计在整个行业内流通,从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。 作者:朱益成 单位:河海大学文天学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化中的问题及解决措施 【摘要】从改革开放至今,我们国家各个领域均得到飞速发展机遇,电气工程发展更在其中占据领先地位。在改革开放大背景下,我国当代科技发展某种程度促进电气工程自动化发展,同时,自动化渐渐变成促进电气工程可持续发展力量源泉。电气工程在进行施工中结合自动化新兴科技,不单对电气工程提高工作效率十分有利,还可减少生产过程各类事故的发生几率,让电气工程更加快速稳健发展下去。由此,相关从业人员务必结合行而有效解决对策应对电气自动化过程中存在的主要问题,充分理解电气自动化有关技术内容,从而确保工作效能最大限度发挥出来。 【关键词】电气工程 自动化 问题 解决措施 1前言 伴随时展社会不断进步,人们生活生产中电气自动化被广泛普及应用,变成现如今促进国民经济发展的有力手段。电气工程自动化属于一类综合性学科,不单包括机电和计算机相关技术内容,还包括网络控制和机电一体化等相关技术。从电气工程角度出发,作为各类生产活动可持续发展前提保障,其正常运行和创新发展意义是十分深远的,另外它对于工业行业健康稳定前行也具有不可替代的重要意义。值得一提的是,现如今电气工程自动化过程中还是有一定问题存在的,如果未能及时解决此类问题,那么所遗留的历史问题将会对国民经济及电力事业发展造成致命打击。本文对当前电气工程自动化存在主要问题予以分析,同时提出针对性解决对策,希望能够为相关人员提供一些参考。 2电气工程及其自动化中存在的问题 (1)缺少统一系统网络架构。构建科学有效自动化电气工程系统是自动化建设必然发展趋势,但是目前众多相关企业当中,因为缺乏统一系统网络构架,容易造成众多企业拥有不同网络架构,限制电气自动化进一步发展。另外因为系统缺少兼容性,造成企业软硬件交替途中,因为接口众多使得信息数据达不到共享标准,自动化电气系统效能未能得以全部发挥出来。 (2)能源不必要消耗的问题。工业发展阶段,电气工程可以说是占有不可替代重要地位,而电气工程自动化相关技术对于整个工业生产都有着决定性作用,渐渐变成如今工业生产科学合理运行前提保障[1]。尤其伴随智能化工业生产水平日益提升,各类先进设备也被引进工业生产当中,不但使工业生产总体工作效率大幅度提升,对工业行业未来发展还具有一定预见作用。但是目前工业生产过程中在应用电气工程自动化技术时,还有能源不必要浪费等严重问题存在,不单对全球能源紧缺局面造成更为消极影响,对节能减排愿景达成也没有好处。 (3)质量不达标问题。最近几年,伴随物质精神水平逐渐提升,人类安全意识也明显提升,电气工程建设阶段,人们在电气工程服务质量方面也提出更高要求,可以说电气工程服务质量和电气工程使用寿命二者间是具有平行发展关系的,同时和安全使用也不无关系。但是如今绝大多数电气工程在施工期,因为对建设质量疏于管理,同时缺乏必要安全意识,造成最终过度关注检测结构,但是质量监管体系不够完善的不利景象,造成质量管理只停留在表面,不单施工管理无序,具体施工时还不能对质量严格控制,电气工程建设质量不达标,工程建设受到很大制约。 3电气工程及其自动化中问题解决措施 (1)构建自动化系统体系。凭借电气工程自动化进程中主要问题的分析,不难发现电气工程自动化受环境因素影响很大,所以应当采取相应对策帮助自动化系统不断得以完善,充分应用当前所拥有先进科学技术,促进管理目标有效达成。在设备启动和日常运行不同方面,都要力求构建高效工作及管理模式,积极吸收先进管理及设计理念,最大程度对系统进行开发利用,同时使相关成本费用减至最低[2]。构建自动化系统体系能够推动电气工程事业科学合理发展下去,让不同系统为不同生产需求提供服务,使电气工程自动化系统能够独立作业。 (2)节能减排建设。进行节能减排设计时,其中非常重要的设计环节便是设计要建立在实际能源消耗基础上,还要尽可能减少不必要能源损耗,确保电厂整体经济效益提高。打个比方,选取电厂中变压器时,尽量选小阻值的,使变压器能源损耗量减下来,就能直接把运行成本降下来,达到节省能耗的目的,科学控制变压器运行成本。能使用自然光资源时,绝不使用照明设备,尽可能选择那些高效使用年限长设备,坚持贯彻节能减排原则。要不断对电气工程节能举措进行优化,电气工程整个设计阶段,节能思想都是贯彻始终的,所以要对节能设计实时进行优化。在基本需要得以保障前提下,结合先进技术设备将能源损耗降至最低,满足节能减排发展对策,另外对促进电气工程长足发展也具有深远历史意义。 (3)对网络结构充分应用。电气工程自动化阶段,网络结构其功能与结构对于整个系统运行具有直接影响,本文这里所说网络结构能与不同管理系统存储数据自由交换,从而达到提高系统安全性与高效性目的,同时这也为网络结构最为重要功能与价值体现。除此以外还要把电气工程自动化有机融合到其它领域与行业当中,加强对技术系统和生产设备监管。原因是通用网络系统要在处理完不同数据信息后对相关资源配置情况予以贯彻落实,所以在对自动化系统进行统筹管理过程中扮演着不可替代的重要角色,可以快速安全传输数据信息,让网络结构真正实现互通互联效果。 (4)综合提高管理水平与质量。电厂管理人员要充分了解电气工程自动化的重要性,从而为工程建设质量监管保驾护航,为此要综合提高相关管理人员业务能力及素质水平。打个比方,电厂可定期组织对相关工作人员进行培训,吸纳素质高能力强的管理人才加入,通过这种方式提高管理团队科学建设效率,多从那些成功企业中学习先进管理经验,取他人之长补己之短,更好为电气工程自动化建设打好坚实铺垫[3]。除此以外,要加强建筑材料管理,通过这种方式由基础与源头保障电气工程质量。要明确相关材料来源,以使所选设备满足实际发展所需,材料防潮工作应积极做好,尽可能杜绝材料损坏,要加强防火处理,定期派遣专业人员落实质量监管工作。 4结语 综上所述,窥一斑而见全豹,电气工程自动化不单对电力企业收益有很大影响,与国民经济和人们工作生活也有重大关联。面对该状况,国家和相关企事业单位应当由实际情况出发,不断进行人才充备同时对相关制度予以完善和创新,除此以外,要积极鼓励那些专业人士加入进来,共同为我国电气自动化事业可持续发展添砖加瓦。 作者:孙卓尚 单位:河南省安阳市第一中学 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展分析 第二次工业革命之后,工业发展进入了“电气时代”,经过了二百多年的发展,电气已经逐渐发展成为庞大的工程项目。而电气自动化兴起与发展,使电气工程进入的新的发展阶段,工业形势也发生了巨大的转变。电气工程及其自动化的发展,对于新时期工业社会建设有着深远的影响。结合电气工程及其自动化的发展要点,对发展现状当中的不足予以改进和完善,以推动电气工程快速、平稳、可持续发展。 1影响 电力是现代工业发展不可或缺的资源。电气工程及其自动化发展对于包括工业生产等多个领域都有着重要的影响,实现了工业自动化生产。一直以来,电气工程都是工业的重要支撑。从二百多年前电力被发明开始,工业发生了翻天覆地的变化。而随着电气工程的不断发展进步,给社会生产生活带来了重要的影响。当前,人们的生活娱乐和工作学习,已经离不开电力工程。电气自动化的发展,极大的提升了社会生产力水平,加快了工业生产的节奏,促进了经济的发展。电气工程及其自动化在我国的发展迅速,对工业发展产生了重要的影响,形成了我国“世界工厂”的地位“,中国制造”已闻名全球。 2不足 电气工程及其自动化的发展,推动了我国工业生产的进步,并取得了显著的成果。但是我国电气工程及其自动化的发展当中还存在着明显的不足,有待于改进和完善。首先,电气工程的自动化水平较低。从现阶段电气工程的发展来看,电气工程自动化发展的独立性不强,多数情况下都是作为工业领域的其他行业起到辅助的作用,与其他工业生产方式结合应用。而当前电气工程并没有取得优秀的独立性技术成果,在实际的工业生产和企业运营当中,自动化水平还不够突出。电气自动化技术得不到及时的更新,优化升级迟缓,在很大程度上制约了工业的发展。这就需要建立电气工程及其自动化的独立平台,在此基础上进行独立性的电气设计,有效提升电气工程及其自动化的水平。其次,创新性不足。创新是各行业生存与发展的根本,电气工程及其自动化的发展也是如此。在创新理念的带动下,电气工程才能做到快速、平稳、可持续发展。当前我国电气工程自动化设计往往都是在原有电气设计的基础上,相应的予以改进。或者是直接套用发达国家的先进经验,在创新方面还存在明显的不足,电气自动化水平始终得不到显著的提高。国外先进经验值得我们借鉴,但是不能照搬照抄,而是要遵循其先进的理念,结合我国工业发展实情,自行进行设计,充分做到创新,进而提升电气自动化水平。第三,安全性不足。电气工程及其自动化除了在工业领域有着重要作用之外,在商业领域也创造了不小的价值。但是商业数据信息的传输安全性得不到有效的保障,企业相互之间的交流存在障碍。可以通过通用网络系统以及数据标准对接,以实现商业数据信息的安全传输。电气工程及其自动化技术的应用,加快了信息数据传输效率的同时,安全性也得到了有效的保障。这对于现代企业运营以及工业生产都有着十分积极的影响,对电气工程及其自动化技术的推广与发展有着重要的意义。 3发展前景 通过独立的技术研发、系统网络的建立以及对接标准化的对接,针对电气工程及其自动化的发展当中存在的问题,都相应的得以解决。电气工程及其自动化有着十分良好的发展前景。作为社会发展进步的基石,工业在很大程度上主导着社会的未来。而电气工程及其自动化的发展决定着工业的发展方向。随着科技深入到社会生产生活当中,对于各行各业都有着非常重要的影响,尤其是工业领域。将科技元素融入到电气工程当中,能够有效提升电气自动化的技术水平,为电气自动化技术开拓更多更广的应用领域,而不仅仅是在工业生产当中。随着计算机网络的兴起,在电气工程当中也得到有效的应用。社会生产建设朝着自动化和智能化的方向发展,电气工程及其自动化技术的功能也得到了有效的拓展。电气工程在过去的百年间做出了卓越的贡献,可以说电气改变了世界,对于未来而言,电气工程还会创造出更大的社会价值。 4结语 电气工程的发展对工业有着重要的影响,并创造出巨大的社会价值。随着电气工程的不断发展进步,电气自动化在各个领域和各个行业当中得到广泛的应用。随着科技元素的融入,电气工程及其自动化将社会生产建设带入到新的阶段促进着包括工业在内的多个领域行业的发展。结合当前我国电气工程及其自动化发展的现状,针对包括自动化水平较低、创新性不足、安全性差等问题,采取有效的措施予以解决。电气工程及其自动化的发展有着十分良好的前景。 作者:张雪松 单位:青海盐湖工业股份有限公司化工分公司机修厂 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化专业实践教学 0引言 我校是一所由重庆大学举办的独立学院,本着“厚德、博学、求是、创新”的办学理念,以国家和区域经济社会发展需求为导向,以“基础实、能力强、素质高”应用型本科技术技能型人才培养为目标,坚持理论与实践并重的原则,强化实践教学环节,重点突出学生创新实践能力、就业创业能力的培养和提高。我校电气工程及其自动化专业一直秉承学校的宗旨,遵循“适应需求、服务行业、类群集聚、协调发展”的原则,逐步形成了“强弱结合,以强为主,以弱助强;高低兼备,侧重高压;重专业基础,强学以致用”的专业建设理念。目前,我们专业紧跟学校的应用技术大学转型发展步伐,为了培养出应用型技术技能型人才而不断努力研究与探索具有应用技术大学特色规格的人才培养方案。电气工程及其自动化专业是一个工程实践性、应用性强的应用型本科专业,其大多数课程都需要大量实践来培养学生的工程实践能力和自学创新能力。实践教学是人才培养方案中的重要组成部分,较理论教学更具直观性、综合性和创新性,对培养学生的综合素质和创新实践能力有着重要意义。所以,在构建理论教学体系和实践教学体系相互并行、融合交叉的人才培养方案的过程中,实践教学体系的建设发挥着重要的地位和作用。 1树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,明确实践教学地位 为了构建良好的电气工程及其自动化专业新型实践教学体系,我们确定以培养学生分析和解决问题能力作为其基础和核心,树立“以学生为中心、教师为主导”的实践教学理念,坚持以“培养学生的实际应用能力和创新实践能力”为目标,采取多层次多环节的实践活动,努力提高学生的创新实践能力,最终达到应用型技术技能型人才培养目标。在新型实践教学体系中,融知识、能力、素质为一体,把实践教学提升到与理论教学并重的地位,促进高素质应用型技术技能型人才的培养。 2构建以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系 我校电气工程及其自动化专业实现人才培养目标的根本保证是构建一个完整的、科学合理的、适应社会需求的新型实践教学体系。在最近几年的教学实践中,我们通过多次对相关企业和部分兄弟院校的调研,了解到本专业应用型人才培养存在的问题以及国内相关企业生产和技术应用对该专业应用型人才需求的现状,遵循由浅入深、循序渐进、嵌套递进、自学创新的原则,在人才培养方案的修订中构建出了与理论教学体系有机结合又相对独立的以实际应用能力和创新实践能力为目标的新型实践教学体系。我们形成了由单一到综合、由独立到融合、实际应用能力和创新实践能力培养贯穿始终的三层次新型实践教学体系。 3新型实践教学体系建设 3.1实验环节 实验环节是实践教学体系中的最基本、最主要的组成部分。改革实验教学内容和模式,创造新型开放实验环境,给学生提供工程实践和自学创新的环境。增加实验环节比例,专业基础课和专业课有实验环节的课程所占比例增加到70%左右,并且将实验环节的课程学分设在0.5~1.5学分之间。实验教学体系按基础性、专业性、综合性三个层次构建,以实验技能和目标整合为实验模块,每个模块的实验项目又按基础、设计、应用三个层面构建。为了保证学生必要的实验条件和提高学生的动手和学以致用的能力,学校加大了对实验室的经费投入。最近几年,本专业实验室建设本着综合性、开放性、先进性和可扩展的原则,陆续改建了电工电路实验室、电子技术实验室、微机/单片机实验室等;新建了电力拖动自动控制系统实验室、电力系统仿真实验室、电力自动化及继电保护实验室、创新实验室等。为了充分利用有限的实验室资源,增加师生到实验室的机动性、提高学生积极性,我们逐步改建或新建3~4个具备智能管理功能的高标准开放型实验室。 3.2实习环节 实习是理论和实践相结合的重要方式,是提高政治思想觉悟与业务水平的重要环节,可促使学校教育与社会教育更好地结合起来。学生通过实习了解社会、接触实际,增强劳动观念和事业心、责任感,获得本专业相关的实际知识,巩固理论知识,具备应有的专业技能和实际工作能力。本专业的实习主要有专业认知实习和毕业实习两大模块。专业认知实习(一)安排在第一学期,由专业负责人带领学生参观专业实验室、校内实习基地(如电子工艺实训中心、工程训练培训中心等);专业认知实习(二)安排在第三学期,在校外实习基地(如华能珞璜电厂、重庆新世纪电气有限公司等)进行参观学习。毕业实习培养学生综合运用知识,分析和判断技术问题的能力。本专业的毕业实习安排在第六学期的最后两周,其形式采用集中组织和分散自找相结合的模式。目前,集中毕业实习的校外实习基地主要是湖北宜昌葛洲坝电厂培训部和重庆铜梁威斯特电梯有限公司。 3.3课程设计环节 课程设计是最重要的实践教学环节,是让学生完成的一项综合性、创造性、设计性的大作业,对学生的工程概念、系统概念和系统设计能力以及提高工程基本素质,培养较强工程实践能力至关重要。目前我校本专业安排了8门主干课程设计,如电力电子技术课程设计、发电厂/变电站电气设备课程设计、电力系统分析课程设计等。课程设计均要求学生针对某一选题,1~3人为一个小组,2周内完成。为了保证课程设计的教学质量,要求学生充分利用各仿真和硬件实验室,做到软、硬件有机结合。努力开设综合性、系统性的课程设计,有机结合理论与实践,让学生自主完成选题、方案论证、系统设计、器件选择、组装调试、编写报告等一系列工作,充分发挥他们的主观能动性,培养其综合实践能力。 3.4毕业设计环节 整个教学中最后一个综合性的,至关重要的实践教学环节是毕业设计。它是学习知识深化和提高的重要过程;是学生运用所学知识的一次全面总结和综合训练;是学生综合素质与工程实践能力效果的检验,有利于培养学生良好的工作作风、科学的工作方法和较高的职业能力。在整个毕业设计中,我校本专业要求指导教师引导学生进行自我主动学习的模式,只为学生提供基本的设计资料,采用小组讨论的方式,由指导教师进行适当提示,增强学生独立分析和解决问题的能力;以就业为导向来选题,对于已确定工作单位的同学,允许学生到就业单位进行毕业设计,缩短其适应工作的周期;为了保证对每个学生的指导时间和质量,限制了每个教师所带学生人数,并聘请了部分有工程背景的外校老师,规定了每周与学生见面指导的次数,同时采取电话、微信、QQ、E-mail等辅助方式进行随时指导。 3.5第二课堂环节 第二课堂是第一课堂活动的重要补充,是大学素质教育的重要载体,能够锻炼和提高学生的创新创业能力和综合素质。第二课堂活动主要包括社会实践、学术社团、学科竞赛、科技创新等等。通过组建学生科技创新实践社团的引导,学生积极主动参加科技创新实践社团在本专业已蔚然成风,并在各级比赛中多次获奖,成绩斐然。科技社团成立教师指导团队指导学生、高年级学生带动低年级学生、以自拟项目或参加竞赛等方式锻炼学生的综合能力,从而打造了全方位的创新实践平台。社团的学生们既能在学生中有条不紊地自主组织和推进各项创新活动,提高自身的组织管理能力,又能与实体的企事业单位联系,争取活动赞助经费,承接小型科研项目,提高自身的沟通能力和科研能力。以项目引导、竞赛驱动的创新实践平台建设极大地鼓励了学生参与各种项目和竞赛的积极性和主观能动性,促进了他们动手、创新、协作,积极进取,学以致用,提升了他们的实践技能。学生从立项到收集资料,从确立方案到动手制作、组装、调试,从一次次失败到最后成功,带给学生的是坚持和自信,为他们今后面对社会积累了宝贵的经验。 3.6“双师型”教师队伍建设 要培养应用型技术技能型人才和提高实践教学质量,还需要一支理论水平扎实、实践能力强的师资队伍。通过多层次、多形式的培训和教科研活动,以及“老带新”方式来不断加强专业带头人和骨干教师的培养。每年制定并落实专业教师轮流下企业工程实践,要求青年教师每年至少有15~30天时间到校外参与实践,获取与本专业相关的生产技术与科研、工程技能与经验,提高他们的专业技能和业务水平,增强教学、实践科研能力。同时,鼓励专业带头人或骨干教师在合作企业中积极参与或独立承担企业技术指导和产学研项目开发,使他们脱颖而出,成为具有较高“双师”素质的骨干教师。 3.7实践教学教材与教学大纲建设 实践教学教材与教学大纲建设也是保证和提高实践教学质量的一个重要环节。由于构建的新型实践教学体系赋予了新内容以及实验室引进了新设备等情况,我校本专业组织专业教师编写了具有一定特色和较高水平的实验、课程设计教材和教学大纲。对实践教学大纲的编写学校提出严格的要求,由学校安排校内专家进行审核,保证了实践教学大纲的科学合理性和适用性。我校目前电气工程及其自动化专业的实践教学教材基本上是教师的自编教材。教材直接针对我校的具体设备和实践要求,并且随着它们的改进而不断修订实践教材的教学内容。 3.8实践教学监控和评价体系建设 为了加强学生的实践能力和培养学生工程素质,需要加强监控和严格考评,建立一套多层次、多阶段的立体实践教学监控和评价体系。多层次包括学校、学院、教师、学生以及相关单位等多个监控和评价主体,各层次主体各司其职。学生如何体现作为监控和评价主体之一呢?例如改革对课程设计、实习的成绩评定方法,制定多元化的综合考核方法。即采取平时考核(占40%)、设计/实习报告(占40%)和综合答辩(占20%)来评定学生成绩。答辩整个过程要体现出“以学生为中心、教师为主导”的教学理念,由学生组成答辩委员会,由学生自主完成答辩过程中的组织、提问和评价等工作。这样既考核了掌握知识情况,又考核了综合能力,更注重培养了创新精神,极大地鼓励学生大胆思考和运用所学知识去分析问题和解决问题,并对不合理的方面提出见解。而对实验环节则采用“学生签名—学生做实验—老师检查实验—老师点名”的管理方法,杜绝了学生偷懒、不动手、抄写实验报告等现象的发生,极大地提高了实验效果,也相应地增加了教师的工作强度。 4结束语 培养具有较强的工程实践能力、自学创新能力、就业创业能力的应用型本科技术技能型人才,就必须高度重视人才培养方案中的实践教学体系。通过电气工程及其自动化专业新型实践教学体系中的各个环节,学生不断学习新知识、开阔新视野、增强新本领。随着我校转型发展和电气工程及其自动化专业实践教学的不断深入,新型实践教学体系的成效也越来越显著,本专业学生的理论知识和实践能力也不断提高,也不断地深受用人单位的一致好评。为了适应国家及区域经济社会发展需求和电气工程及其自动化专业的发展形势,我们必须不断地努力充实和完善新型实践教学体系的内涵和外延,培养出更多基础扎实、工程实践能力强、综合素质高,具有创新精神和创业能力的应用型本科技术技能型人才。 作者:罗平 王丽芳 刘胜芬 郑学娜 单位:重庆大学城市科技学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展现状分析 随着社会经济的快速发展和现代化建设水平的不断提高,促进了电气工程及其自动化的发展,目前已经成为现代工业中的重要组成部分,而电气工程及其自动化也为社会经济的发展做出了巨大的贡献,推动社会不断向前发展。电气工程及其自动化是科学技术进步的产物,一定程度上反映了国家的发达水平。在这种情况下,电气工程及其自动化的有关问题成为一个重要的研究课题。鉴于此,本文对这一课题的研究具有重要的现实意义。 一、电气工程及其自动化概述 电气工程及其自动化的理论基础为电力网理论和控制理论,而主要依赖的技术手段为计算机信息技术和电力电子技术,电气工程及其自动化研发的目的就是可以用最少的劳动力完成最大的工作量。总的来说,电气工程及其自动化就是指利用先进的技术手段实现产品操作、控制和监视等能够在无人或少人的情况下系统根据预先设定的程序自动完成相关的工作的一种先进的技术方式。电气工程及其自动化具有很大的优越性,不仅可以提高工作的效率,而且还可以提高工作的质量,使企业实现经济效益最大化。也是得益于这些优点,电气工程及其自动化被广泛的应用到社会生产的很多行业,为社会经济的发展做出了巨大的贡献。 二、电气工程及其自动化的发展现状 (一)电气工程及其自动化被广泛的应用在很多行业当中 目前,随着电气工程及其自动化技术的不断发展和进步,逐渐被很多行业认识和应用,目前,应用较多的行业包括电力行业、建筑行业和一些高新技术行业等。大大提高这些行业工作的效率和质量,产生了巨大的经济效益。相信随着电气工程及其自动化技术的不断发展,它应用的范围也会不断扩大。 (二)国家制定了统一的标准,使电气工程及其自动化平台向 开放化的分析发展目前,国家已经颁布相关的标准,从而促使电气工程及其自动化中编程接口逐渐向标准化方向发展,提高系统设备的通用性。这一标准的颁布不仅有利提高代码利用的效率,而且编程的效率也会大大提高。另外,这还有利于后期的维护和管理[1]。 (三)电气工程及其自动化实现了分布式的应用 电气工程及其自动化实现了分布式应用是技术的一大进步,不仅可以为整个生产现场的设备应用提供便利,提高生产的效率和资源的利用率,而且还使电气工程及其自动化系统的日常维护和修理更加简单便捷。(四)计算机信息技术和电气自动化技术相融合伴随着科学技术的不断进步和电子信息技术的不断普及,计算机信息技术和电气自动化技术逐渐实现了融合发展,数字化、信息化和自动化的程度不断提高,使电气工程及其自动化系统的运行更加稳定、高效,提高了生产效率,实现了企业经济效益最大化。 三、电气工程及其自动化的发展趋势 (一)科研人员和操作人员的综合素质得到提高 电气工程及其自动化不断向前发展是毋庸置疑的,而它的发展离不开人,人作为电气工程及其自动化技术的研发者和操作者,对其应用和发展产生直接的影响。只有拥有高素质的研发人员,才能提高我国电气工程及其自动化的竞争力,而操作人员的技术水平直接关系到设备运行的质量。因此,为了推动电气工程及其自动化技术的发展,科研人员和操作人员的素质一定会得到提高。 (二)应用范围不断扩大 随着工业社会的不断发展和进步,电气工程及其自动化技术也变的更加成熟,各个行业对电气工程及其自动化技术的需求更加迫切,因而电气工程及其自动化技术应用的范围会不断扩大。 (三)建立统一而独立的电气工程及其自动化系统平台 目前,我国的电气工程及其自动化系统平台仍然是根据企业实际需求的不同而建立起来的,这样就会导致系统的维护成本大大提高,并且会造成人力和社会资源的浪费。因此,未来随着科技的不断发展和进步,一定会建立统一独立的电气工程及其自动化系统平台,当然在建立这个系统平台时,仍然需要兼顾企业的经营目标等一些方面的要求[2]。 (四)电气工程及其自动化产品不断得到改革和创新 随着社会对电气工程及其自动化需求程度日益提高,生产相关产品的企业一定会顺应市场的需求,加强对产品自主研发的力度,提高产品的科技含量,使产品不断得到创新。 (五)建立通用化的电气工程及其自动化系统结构 要想提高电气工程及其自动化系统运行的稳定性和高效性,就必须要使电气工程及其自动化系统向通用化方向发展。建立通用化的电气工程及其自动化系统可以保证企业内部网络结构之间更加畅通的传输信息,提高信息资源共享的程度,消除信息“孤岛”的问题。另外,建立通用化的电气工程及其自动化系统也是优化社会资源的必然要求[3]。 (六)向低碳清洁方向发展 目前,随着环境污染问题的日益严峻和资源紧张问题的不断凸显,全社会都在倡导建设资源节约型和环境友好型社会,电气工程及其自动化技术的发展也会顺应这一时展的潮流,逐渐向低碳环保的方向发展,实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。四、结语当今社会,研究电气工程及其自动化技术具有重要的意义,可以提高经济发展的速度和整个社会的生产力。虽然目前电气工程及其自动化在应用中还存在一些问题,但相信随着科学技术的发展和进步,电气工程及其自动化技术一定会得到不断的完善,为社会经济的发展做出更大的贡献。 作者:龚成 单位:中国矿业大学信息与电气工程学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展 0引言 电气工程及其自动化对于我国的很多领域都有着一定的影响力,小的影响方面包括人们生活中应用的电灯,大的影响方面包括我国的军事领域和航天领域。站在专业化的角度对电气工程及其自动化进行深入分析,自动控制理论是基础,前沿的电子技术、信息技术是最为重要的技术手段。电气工程对于社会的发展有着巨大的推动作用,也是现代工业中非常重要的构成成分。本文就是对电气工程及其自动化的发展现状和展望进行深入分析,希望能够对相关从业人员有所帮助。 1我国电气工程及其自动化发展现状 电气工程及其自动化诞生至今,已经有了很长的发展历史,电气工程的发展已经取得了十分优异的成绩。电气工程及其自动化逐渐发展,有着较多的延伸内容:电力系统及其自动化、高电压及其绝缘技术等等。随着电子器件的不断发展,电力电子器件由以往的电子器件、集成电路,渐渐发展到今天的大规模集成电路。电力电子和电力传动在我国的众多领域都有着广泛的应用,其中包括金属冶炼、船体推进等。中国属于发展中国家,中国的经济正处于快速发展中,中国电力能源的消耗每一年都有所上涨,根据科学数据统计,我国每一年电量要比前一年上涨百分之十。在二零一三年,中国发电装机容量进一步扩增,已经近似于十三亿千瓦。由此可以看出我国的电力领域正在朝着大容量、大电网的方向进军。计算机技术在电力系统中的应用十分广泛,对于我国电力系统的调度、控制等方面有着积极的影响作用,计算机技术在电力系统中的应用,能够对我国电网的运行进行实时的监控,更够更加的促进电力系统调度和控制的统一化,能够实现电网信息的一体化,能够有效的提升电网系统安全性和稳定性[1]。电力系统以往主要应用的发电方式就是火力发电、水力发电等,但是以往的发电形式对于能源的消耗十分的严重,对于人类生存的环境造成了极大的污染,而且我国传统的发电方式对于不可再生能源有着过多的需求。如今是科技快速发展的时代,人们开始注重于太阳能、风能这些可再生、清洁能源的应用。如何开发新能源,并且新能源的应用能够具有安全性和经济性,也渐渐成为电力学科领域的热门研究课题。智能控制理论的不断发展,神经网络和最佳控制理论在我国电气工程中的应用,我国电气领域已经渐渐体现智能化、信息化,而且能够自行的对系统的运行进行监控和诊断,而且还具有计算机仿真建模等前沿功能。社会步入二十一世纪,这个世纪是科技发展的时代,科学技术是第一生产力这句话在二十一世纪可以说是淋漓尽致的展现。无论是我国国家综合实力的发展,还是我国个人能力的提升,都离不开科学技术和先进知识的支持,只有这样才能够在竞争舞台中站稳脚步。学科技术不断更新、改革、发展,我国电气工程和自动化控制平台也取得了十分有益的成绩,电气设备的运行周期被缩短,设备的工作效率得到很大提升。PLC工业控制技术,还有单片机技术等使得我国的电气工程涉及的领域越来越多,使得我国工业控制更加的科学化、智能化、先进化。而且在技术的不断发展过程中,电气工程及其自动化已经建立的具有高度灵活性的集成控制系统,为我工业领域的发展奠定了坚实的技术基础。这种技术的诞生使得我国工业领域的控制系统更加的方便,而且草果十分的简单,还能很大程度的减少成本花费。对于资金投入的控制是我国工业生产领域十分重要的内容,电气工程及其自动化的有效应用就是为了能够减少工业的资金投入,提升工业生产的效率[2]。 2未来我国电气及其自动化发展方向 虽然我国电气领域及其自动化的发展已经取得课十分优异的成绩,但是与西方发达国家相比较我国还存在着很大的差距,可以说我国电气工程及其自动化的发展还处于落后的阶段,特别是一些非常前沿的核心技术只有发达国家掌握。所以我国的电气工程及其自动化主要的发展方向还是要注重对于技术的研究。使得我国也能够掌握前沿的核心技术,或者知识产权的主权。科学技术的发展离不开人的智慧,所以对于高新技术科学研究人员以及设备操作人员的素质培养是非常重要的。具有高素质的科学技术研发团队,才能够使得我国的电气工程及其自动化技术不断地发展,设备操作人员的综合素质对于电气自动化设备的影响是非常大的。一些设备操作人员因为没有经过长时间的专业培训,因为个人的原因导致设备运行不当,同时也对我国电气工程和自动化的发展造成巨大的阻碍。自动化技术会与数字化技术良好的结合,电气自动化系统结构渐渐会实现通用化,通用型对于电气自动化控制系统而言是非常关键的,保证了企业网络结构各个控制系统之间信息的流通。企业的管理人员可以通过互联网络,能够实时的对设备进行监管科控制[3]。 3结语 目前虽然我国电气工程及其自动化已经取得了十分可观的成绩,但是与西方发达国家相比较,我国的各项技术还不够完善和成熟,很多前沿的核心技术我国还没有掌握。电气工程及其自动化的应用已经不再只是局限于我国的电力系统,在我国的各个领域渐渐都会广泛的应用,例如企业自动化系统,经济自动化控制系统等,自动化会随着社会的发展不号段进步,并且将其具有的特性全面的发挥出来。 作者:张海波 单位:邵阳学院 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展探究 0前言 科学技术的不断发展,推动了现代文明前进的步伐,特别是网络信息技术的快速发展,夯实了现代社会的发展基础,深化了工业现代化发展的改革。电气工程及其自动化是21世纪以来,社会及经济建设发展的重要推动力。一方面,我国电气工程及其自动化起步晚,但发展步伐迅速,诸多技术已达到世界先进水平;另一方面,发展中的不足在深化发展的进程中,表现的日益凸显,在很大程度上弱化其应用价值。因此,进一步优化发展的环境,夯实发展的基础,对于新时期下的电气工程及其自动化而言,是十分必要,具有显著的现实意义。 1现阶段电气工程及其自动化发展存在的问题 在科学技术时代,电气工程及其自动化迎来了发展的新契机,也迈向了新的发展阶段。电气工程及其自动化是一门综合学科,涉及诸多领域。无论是计算机技术的应用,还是电力电子技术的应用,都突显出电气工程及其自动化广泛的应用价值。随着技术的不断发展与创新,电气工程及其自动化的技术平台日益成熟,电气工程技术的发展逐步朝着绿色、节能、环保的方向发展。但从实际而言,我国电器工程及其自动化发展仍存在诸多的问题与不足,特别是电气工程及其自动化技术尚未完备,缺乏独立性的实现。因此,在新的发展阶段,认识发展问题、分析发展问题,对于推进发展至关重要。 1.1电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合的领域之中 我国电气工程及其自动化起步晚,但发展十分迅速,在诸多关键技术上,已达到世界发达国家水平。但是,电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合领域之中的技术形态,不仅弱化了自动化技术的应用价值,而且增加了应用成本。对于不同的电气工程建设、企业技术改造需求,电气工程及其自动化技术都存在差异性,电气工程及其自动化技术应针对实际需求,以更好满足企业及工程建设的技术要求。 1.2电气工程自动化程度不高,技术有待进一步创新 创新是新时期发展的主旋律,也是电气工程自动化发展的重要推动力。现阶段,我国电气工程及其自动化发展步入了新的阶段,在自动化程度不高,工作效率相对较低的现实尴尬,仍是制约电气工程及其自动化发展的重要因素。一方面,电气工程及其自动化的发展,呈现出“大锅饭”的发展形势,缺乏技术的导向性与有效性;另一方面,电气工程及其自动化发展脱离现实,滞后于电气工程改造建设的需求。无论是电气工程及其自动化的设计,还是创新性发展,都是当前“谋发展、求共存”的战略支撑。 1.3安全问题日益突显,数据传输的安全性问题 电气工程及其自动化的应用,已不再局限于工业领域,现已广泛应用于商业等领域之中。随着应用领域的逐步广泛,随之而来的安全问题也日益突显。数据传输的安全性问题,直接影响电气工程及其自动化的有效应用。从实际来看,信息在传输交流的过程中,由于产品存在差异性,导致电气工程及其自动化的数据对接尚未形成标准化。因此,在新的历史时期,电气工程及其自动化的发展,应进一步注重数据标准化对接的方向发展。 2新时期电气工程及其自动化发展的策略 现代工业的快速发展,决定了电气工程及其自动化广泛的应用价值。如何进一步优化发展,实现以创新为导向的发展形态,是新时期电气工程及其自动化的必然要求。现阶段,电气工程及其自动化发展迅速,但在技术创新、网络系统及数据标准对接方面,仍存在较大的不足,强调新时期电气工程及其自动化要着力于现实问题的有效解决,优化发展的内外环境,强调创新推动下电气工程及其自动化的可持续发展。因此,在笔者看来,新时期电气工程及其自动化发展,应充分做好并有建设性的落实以下几个方面的工作: 2.1实现电气工程及其自动化的独立平台,提高电气工程及其自动化的应用价值 不同的企业及工程建设,对于电气工程及其自动化技术有不同的要求,强调技术的有效性和针对性。因此,在电气工程及其自动化的方案设计中,一定要立足于实际情况,在突破鲜有技术难关的基础之上,实现设计方案的最优化。 (1)在设计前期,要针对用户及行业的特点,有针对性的进行研究,明确开发设计的目标,确保电气工程及其自动化开发设计的实效性; (2)设计方案要切实落到实处,特别是在实施、运行及维护等环节,要做好电气工程及其自动化的运行成本,规范并实现科学化运行。是某城区配网自动化设计中,城北线环网柜改造方案。从中可以看出,该城区117线环网柜未配置DTU。因此,在电气工程及其自动化改造中,通过增加站所DTU柜,并完善环网柜内CT实现配电网的自动化功能。也就是说,方案的设计、实施,要立足于实际需求,做到科学合理性; (3)实现电气工程及其自动化的独立平台,在强化电气工程及其自动化建设的基础之上,确保运行成本的最小化,更契合各方利益的追求和质量的保障。 2.2建立完备的通用网络系统,电气工程及其自动化的节能优化 在深化电气工程及其自动化发展的进程中,建立完备的通用网络系统,是新时期狠抓落实的重要内容。一方面,建立通用网络系统,实现对资源配置的进一步优化,也在很大程度上确保了信息交流的准确性。并且,无论是技术监管,还是设备控制,都需要依托于合理的资源配置,进而确保电气工程的稳定运行;另一方面,通用网络系统的建立,是电气工程及其自动化发展的着力点,不仅是各系统数据高效的交换传输,而且优化了发展的内环境,对于创新性发展起到重要的推动作用。是某电网改造中,骨干网组网配置图。从中可以知道,通过在A边站和D边站中接入一期PTN10GE核心环网,进而实现骨干网的网配优化与调整,确保通用网络系统的完备性。此外,在电气工程及其自动化的发展中,实现电气工程节能设计,是新时期电气工程及其自动化发展的重要领域。一方面,建立完备的通用网络,提高了资源配置的优化性,在一定程度上对于实现节能起到重要作用;另一方面,优化电气工程及其自动化发展,应注重节能设计的落实。特别是对于高消耗的供电系统,应依据实际需求,做到科学合理选择。通过选择绕组阻值相对小的变压器,在减低电流损耗的同时,也在很大程度上降低了变压器的运行成本。因此,电气工程及其自动化的优化,是一个系统工程,需要各方工作的有效落实,更需要现代技术的有效应用,切实推动其可持续发展。 2.3建立数据标准对接,夯实电气工程及其自动化发展的基础 当前,尚未形成标准的数据对接,导致电气工程及其自动化系统,在信息传递中面临诸多的问题。特别是信息传递的安全性、高效性在很大程度上被削弱,制约了电气工程及其自动化的发展。首先,在与外界建立接口的过程中,应确保接口的无缝连接。通过计算机网络,实现信息的共享及实时交换。这样一来,不仅提高了自动化程度,而且也是系统控制及制造一体化的关键所在;其次,在电力系统调度的自动化、远动技术,以及信息管理等内容,都强调数据对接的重要性。当前,数据对接缺乏标准化,影响接口的有效建立。因此,应以创新为导向,立足于发展的现状与需求,做到信息化、科技化和开放化;再次,接口的完美对接,是当前电气工程及其自动化发展的重要元素,对于减少开发时间及费用,都起到重要的作用。也就是说,发展的着力点在于技术的完善与创新,以夯实发展的基础。 3结束语 总之,电气工程及其自动化是现代经济社会发展的重要推动力,深化发展的基础、加快发展的步伐,都是新时期电气工程及其自动化发展的必然需求。首先,要清楚地认识发展中的不足与问题,有针对性、建设性的优化发展的内外环境;其次,注重创新发展的导向性,切实做到: (1)实现电气工程及其自动化的独立平台; (2)建立完备的通用网络系统; (3)建立数据标准对接.从本质上,推动电气工程及其自动化可持续发展。 作者:韦星 陈余寿 单位:南京师范大学 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化问题分析 众所周知,电气工程及其自动化是一门综合性的学科,它不仅涉及计算机技术以及电机电器技术信息,还囊括了机电一体化技术以及网络控制技术。就电气工程而言,它是我国各项生产活动顺利开展的基础以及前提,此外,它还是我国工业行业发展的重要保障。值得重视的是,目前我国电气工程及其自动化中还存在诸多问题,这些问题得不到解决,就会变成不可协调的矛盾,严重影响电气工程及其自动化水平。本文就新形势下电气工程及其自动化中存在的问题展开了有关论述,并就这些问题提出了切实可行的解决措施,旨在进一步促进电气化领域的发展。 一、电气工程及其自动化中存在的问题 1.1能源消耗量过大 21世纪的今天,电气工程在我国工业生产中有着至关重要的地位,它涉及工业生产的各个环节,是我国工业生产能够顺利进行下去的重要基础以及前提。随着新时期我国工业生产智能化水平的不断提升,各种先进、科学的电气设备被用到了工业生产中去,这不仅有利于工业生产效率的提升,还有利于保障工业生产中产品的质量。但是,在应用电气工程及其自动化的过程中,还存在严重的能源消耗量大问题,这在一定程度上增大了我国能源紧张问题,带给人们的只有无穷的压力,此外,它还会影响我国有关工业生产节能减排目标的实现,限制工业企业的可持续、健康发展。 1.2电气自动化系统的集成度不高 随着电气工程及其自动化技术的进一步发展,我国电气工程自动化功能得到了很大程度上的完善,目前,电气工程自动化系统已然朝着集成化方向发展且取得了可喜的成就,它代表的是未来我国电气工程自动化的发展方向。但其在发展的过程中也存在问题,受诸多因素比如起步较晚、独立自动化等的影响,这种集成化还处于较低的水平,这使得系统内各工程、各系统之间都缺乏有效的连接。长此以往,我们就不能实现信息资源的有效共享,也不能最大限度的发挥电气工程自动化系统的作用。 二、解决电气工程自动化中存在的问题的措施 2.1切实加强质量管理 加强电气工程自动化质量管理的方法有很多,本文主要从以下几点展开论述:首先,就电气工程企业而言,要能够采取科学、有效的措施,不断加强对电气工程施工建设的质量管理,要让企业上下(企业管理者、员工)充分的认识到质量管理的重要性,进而全身心的投入到工作中去;其次,要切实提高电气工程企业施工队伍的水平。可以通过展开培训、邀请专家进行讲座等方式不断强化员工的技术以及理念,最终提高施工人员的综合素质;再次,针对建设过程中有可能使用到的各种材料,要确保其质量。企业可以安排专业人员进行材料的,此外,还可以安排专业的管理员定期的展开施工材料抽查以及检验工作;最后,管理人员要切实加强对各个施工环节的监督和管理,整个的施工工程要严格按照施工的有关规范进行,既要确保施工的质量,也要适当的对整个的施工进度进行调整,真正意义上的推动电气工程的顺利施工。 2.2努力建立系统的自动化体系 上文就电气工程及其自动化中存在的一系列问题进行了分析和探讨,通过论述可以看出:随着经济社会的发展,人们对电气工程的自动化提出了更高水平的要求。这就要求有关其停业要能够采取可行的措施不断健全并完善电气工程自动化的运行系统,进而建立起一个较为科学、可靠、规范、系统的管理体系以及自动化平台,在这个平台里面,我们可以将那些已经掌握了的、先进的技术运用进去,从而达到预期的管理目标。此外,在电气开机以及运行的各个阶段,都要建立与之有关的管理模式以及工作模式,将那些现代的先进设计理念以及管理思想应用到系统中去,不仅可以实现对系统的最大限度的开发,还可以实现电气工程企业的良好发展,提升电气化自动化平台的独立性。由此可见在运用电气工程自动化过程中融入先进管理模式以及理念的重要性,它需要相关单位以及工作人员的不断落实。 2.3重视引进并培养专业的人才 电气工程是一项综合性、专业性很强的工程,涉及我们生产以及生活的方方面面,同时它还是我国最为重要的基础产业,为此,国家、社会等给予了其高度的重视。随着经济社会的高速发展,我国资源出现了严重短缺问题,这种短缺严重限制了电气行业的发展,那么,怎样才能适应经济社会的需要,促进电气行业的进一步发展呢?本文指出,人们要做的就是建立起一支高素质、专业化的人才。不管是什么行业、什么企业,要想实现发展,最重要的就是要有专业性、高素质的队伍,这些人才不仅要有相关的自然科学知识,还要有很强的计算机应用能力。当然,这种人才不是企业想有就能够拥有的,它是一个目标,需要企业通过长期的培训以及社会实践去实现,只有这样,才能培养出符合经济社会发展需要的、自动化的专业人才。 三、结语 一言以蔽之,电气工程及其自动化不仅关系到电力厂商的切身利益,还会影响国家经济以及人们的生产、生活。针对这种情况,国家以及相关单位要能够从自身发展的角度出发,不断的进行人才队伍的建设并制定完善、科学的制度,此外,要切实加强相关的质量管理并努力的建立系统的自动化体系,最后,要重视培养并引进那些专业的人才,旨在更进一步的促进电气自动化的发展进程。 作者:王存 单位:江苏金恒信息科技有限公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化发展趋势分析 1存在的问题 (1)组成问题。 电气系统一般可以分为两个方面,第一个方面指的是在整个房建工程使用中,整体电能的使用、供给与分配,也包含了用电及供电两个系统的重要方面;另一个方面则需要在第一个方面的基础上加上电器信息系统。但在对电气系统进行设计的时候,设计人员往往会遗漏此系统,考虑的不全面,没有对整个房建系统的问题进行思考,直接导致了设计的房建电气自动化的长远发展性比较差。 (2)控制问题。 在房建电气自动化系统控制的时,包含着三种子系统:第一,进排风控制系统,其主要的功能是调节整个房建工程中的空气,改善空气的环境,由新风和空调两个机组组成;第二,供配电控制系统,其主要是对整个房建工程的电气进行控制,可以在较短的时间内对出现的问题进行抢修;第三,排水系统,其主要的功能是防止出现火灾,提供一个良好的生活环境。但在设计与施工时,仍然存在很多的问题,如说设计不合理,没有进行整体的考虑,达不到施工的质量要求,因此,在设计时要全方位的考虑到各个方面的问题,做好施工的管理,保证整个房建电气工程自动化的质量。 (3)安全管理。 安全是任何电气工程施工时最重要的问题,也是管理的重要方面。但进行施工时,存在的安全隐患较多,如施工人员的施工方法错误,施工程序部队,没有按照方案施工等问题,最后导致后果极其严重,造成严重的人员伤亡或是财产损失。因此,加强安全管理为题是非常关键的,不论在什么时间,什么地点,安全问题都要放在第一位。 2发展趋势 (1)专业化。 房建电气自动化有很多专业不到位的工作人员,其培训力度不够。这种问题的出现说明了该企业的管理者对专业化地不重视,认为房建电气自动化技术简单,从而忽略了对房建电气自动化的施工人员专业的培训。所以,在房建电气自动化技术的设计与施工中,应对相关的人员进行专业的电气自动化技术培训,不仅让工作人员掌握操作过程,还要确保工作人员能对运行中电气自动化出现的问题自行解决,把电气自动化的故障影响降到最小。所以,对房建电气自动化人员的专业培养很重要。 (2)平台应用。 只有运用统一的系统应用平台,才能够在进行房建电气自动化过程中对每一个环节进行有效的控制,包括设计、调控、运行与维护等,节约的成本的投资。进一步的实现统一系统开发平台,才能保证应用平台处于独立的状态,满足客户需要的房建电气自动化系统的开发。所以,统一的平台应用系统在房建电气自动化技术中有很重要的地位。 (3)技术性。 房建电气自动化的发展推动了我国的科学技术的进步。目前,我国的房建电气自动化技术得到了很大的突破,即使我国的房建电气自动化成为世界上最重要的设施生产基地,但是在实际的应用中还存在着一些不足。这就需要加强我国的房建电气自动化人员的技术要求,尽快解决房建电气自动化在技术上的应用问题。 (4)安全性。 安全是任何企业或是工程在施工过程中都应该重视的问题,特别是在房建电气自动化设备生产过程中,更应该重视安全生产的防护措施。但是,我国有一部分的电力企业在生产过程中,为了节约成本的投资就减少了对安全方面的防护,导致发生了很多的安全事故。 (5)创新性。 只有对房建电气自动化的技术进行创新,才能满足不同领域的不同需求。只有创新才能加快房建电气自动化的发展,但是在进行创新时,应对引进和吸收的知识相结合,才能进一步的提高房建电气自动化的创新意识与创新能力。 (6)通用性。 保证房建电气自动化系统的正常运行是电气自动化技术的通用性,对企业管理和监督有很大的作用。若是没有技术的通用性,则会影响企业的正常发展与运行,降低了企业的工作效率。 (7)市场化。 对房建电气自动化的发展要注意对市场工作的调研分析和社会的竞争合作,及时的调整市场需求的变化与改进。此外,还应该加大对技术与研究的资金投入,保障企业的核心竞争力,适应市场与社会的经济需求。 3发展建议 (1)建立平台。 现阶段,我国的房建电气自动化技术都不同,这不仅增加了房建电气工程自动化建筑的成本,还阻碍了房建电气工程自动化的未来发展。多以,房建电气工程企业应建立一个电气工程自动化的独立平台,从而顺利的开展房建电气工程自动化的施工方案。第一,在进行房建电气工程自动化施工前,施工人员应了解其特点,确定房建电气工程的工序。第二,在确定电气工程施工的方案时,还要考虑房建电气工程自动化的陈本投入。第三,在房建电气工程自动化施工过程中,应考虑客户的需求,建立一个独立的平台,减少运行成本。 (2)建立网络系统。 房建电气工程自动化的通用网络资源不仅可以优化资源的配置,还能提高电气工程信息传递的安全性。房建电气工程包括设施的控制、技术的管理和企业的监督等方面,因此,实现资源的合理配置,建立房建电气工程自动化的网络系统是非常有必要的。 (3)建立数据对接。 房建电气工程自动化的信息在传输过程中存在着很大的安全保密问题,过程中资讯安全性存在很大的问题,为保障房建电气工程自动化信息传递的安全性,只有建立数据标准对接才能进一步保证其保密性。所以,在目前的房建电气工程自动化发展中,建立数据的标准对接,能有效的减少房建电气工程自动化施工的时间与成本。 4结语 在实施房建电气工程自动化过程中,应以长远性为思考的目的,进一步的提高整个房建电气工程自动化系统的使用性。此外,在房建电气自动化设备在生产时,应注意安全防护,避免出现安全性方面的缺陷。建立网络资源系统有利于实现各个系统之间的数据交换效率,为整个房建电气工程带来了很大的发展前景。 作者:李灵耀 单位:宝鸡市旧城改造建设投资有限责任公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化专业研究 1电气工程及其自动化专业人才培养模式中存在的问题 1.1培养目标与模式趋同,专业特色优势不明显 在制定培养目标时,各大高校之间普遍存在着仿照以及抄袭的现象,大多数学校都将人才培养目标定位在高级应用型人才,唯一的差异就是就业的区域以及层次等。各高校的培养模式还是以学分制为主,学年制为辅,与以往并没有太大的差异,课程设置也存在很多雷同,只是在专业选修课上存在些微差异。 1.2青年教师缺乏工程实践锻炼,影响人才培养质量 近些年,高校招生规模在逐步扩大,精英教育正朝着大众化教育转变,为了满足教学需求,很多青年教师都走上了教学第一线。电气工程及其自动化专业教师中,青年教师占有较大的比重,且大多是高校的应届硕士毕业生、博士毕业生,这些青年教师缺乏实践经验以及充足的锻炼,缺乏创新能力,这会在一定程度上影响本科生的人才培养。 1.3素质教育尚不到位,切实有效的素质教育体系尚未建立 我国一直大力推行素质,素质教育的理念也为人们所熟知,但是具体的实施效果却并不理想。在高校中,很多专业的人才培养体系中都加入了一些人文素质选修课程还有第二课堂活动等,用来提高学生的整体素质,但实际上,大学的学习依旧是以考试为中心,素质作用仅仅是点缀,因为,为了做好素质教育,建立切实有效的素质教育体系是十分必要的。 2改革人才培养模式,保障教育品质的有效措施 2.1树立人才培养质量观,确定人才培养目标 高校教育应当注重学生的能力发展,应当在结合行业需求的基础上制定培养目标,以人才特色彰显专业特色。因此,电气工程及其自动化专业的理论教学要注重能力培养,教学内容要进行专业核心化整合,重视对学生进行基础教育,树立学生为行业服务的思想。在实践训练方面,要注重培养学生的综合操作能力,引导学生对专业知识融会贯通,注重进行实践技能的综合化训练。在学习评价方面,要注重学生能力的提高以及知识的积累,改变以往将成绩作为唯一标准的评价标准。 2.2围绕人才培养目标,加强课程建设与改革 电气工程及其自动化专业应当紧紧围绕人才培养目标,结合行业发展的新要求,不断加强人才培养模式的改革与建设。在教学体系建设方面,高校要积极吸收用人单位参与课程体系研究,合理确定不同课程以及理论和实践教学之间的比例关系,构建“专业核心平台+模块”,“必修+选修”的课程体系,在满足基本人才培养要求的基础上,体现人才培养的多样性和个性化。教学内容改革要深入调查社会对电气人才的能力、素质要求以及对学科发展的要求,及时开设一些能够反映社会需求和学科发展的新课程。电气工程及其自动化专业要大力推进教材改革,及时吸收电气领域的新研究和新成果,丰富教学内容,同时积极推进教材、教学参考资料和教学课件三位一体的立体化教材建设,全方位提升学生能力,增加学生的竞争力。电气工程及其自动化专业要积极改革传统的教学模式,鼓励科研与教学互动,教师与学生互动,尊重学生的主体地位,重视学生的需求,采用有助于培养学生个性和创新能力的教育教学方式。 2.3加强校内外实训基地建设,使实训教学与生产接轨 很多工科院校都有自己的实践训练中心和实习基地,但是实训与生产实际之间存在不小的差距,因此,学生无法得到充足的训练和锻炼,走入社会之后,不能够很快适应用人单位的环境。因此,高校要不断重视校内实践实训基地的建设,为其配备设备以及高素质的实训指导教师,使实训教学与生产实际接轨,还可以走校企联合的模式,促进产学研相结合,这样的方式可以使学生走入企业得到锻炼,提高学生的实践操作能力,同时也可以借助高校的科研资源等为企业的进一步发展服务,实现校企双赢。 2.4积极推进素质教育,构建学生素质拓展体系 高校要重视校园文化建设,有意识地建设以人为本,促进学生发展成才为中心的校园文化。高校要鼓励本科生积极参与科研创新实践活动,促进学生和老师间的双向互动,培养学生的自主学习能力和创新意识。高校要将创新创业活动计划纳入人才培养计划之中,鼓励教师吸收有科研潜力的本科生参与到科研工作中,并对在创新活动和学术科研中表现良好的教师和学生给予一定奖励,进一步促进学生实践能力的提高。高校还要积极举办各种学术报告会以及名人讲座等,开拓学生的视野,为学生提供借鉴。 2.5加强师资队伍建设 为了培养符合社会需求的高素质电气专业人才,高校要围绕电气工程及自动化专业的建设需要,建立一支以学科带头人为骨干,教学和科研综合水平高、结构合理的教师队伍。高校要不断扩展人才引进手段,重点引进具有博士学位的中青年教授,聘用重点大学刚退休的教授对青年教师进行引导。高校要支持教师学习进修,提高自身素质,并为教师提供到企业或者基层管理机构挂职学习的机会,以增加教师的产品研发能力和管理能力等,建设一支具有相当学术水平,既能从事课堂教学,又具有实际创新创业能力的双栖型师资队伍。 3结语 电气工程及其自动化专业的人才培养应当有明确的定位,必须结合社会发展对人才的需求制定合理的培养目标。在市场竞争以及人才竞争十分激烈的今天,电气工程及其自动化专业要勇于改革,抓住机遇,认识到人才培养模式中存在的缺陷,不断推进专业课程体系以及实践教学等的改革,致力于培养应用型、创新型的高素质人才,同时要结合学校以及专业的实际情况,使电气工程及其自动化专业的人才培养具有鲜明的专业特色。 作者:周琦越 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的发展趋势 1.当前时期我们国家的电气工程及其自动化面对的问题 通过上文的分析我们得知,电气项目在经济发展过程中贡献的显著意义,不过它在具体开展的时候也面对很多的不利要素,有缺陷存在,这些缺陷在一定层面上严重的影响到经济的进步。接下来作者具体分析了电气项目面对的不利现象和问题。第一,自动化的能力较于发达国家来看相对较低,效率不是很高,明显的影响到单位的进步。对于电气项目来讲,它存在的主要意义是提升效率。当前时期,电气项目和自动化在我们国家的企业中表现的非常明显,由于单位的性质和自身的能力并不完全一样,因此它们在使用电气项目的时候水平也不相同。因为自动化的能力不高,效率较低,单位要想在整个的领域之中获取成就并不是一件简单的事情。因此要想获取长足的发展,就必须在短时间内做好系统设计工作,获取优秀的自动化体系,此时才可以明显提升效率,获取很好的发展。通过分析那些被市场淘汰的企业我们可以发现,它们之所以不能继续发展主要是由于本身的电气项目和自动化的能力不高,效率不好等问题。第二,花费的资金增加。我们国家目前的电气项目获取的发展,都是靠单位工作者在本单位不断摸索研究获取的。此时需要耗费很多的人力以及物资等,这样就在无形中增加了费用成本,导致单位的利润降低,因此无法获取稳定的发展。第三,信息传输方面的问题。目前我们国家的电气项目不单单存在于工业范围内,还被广泛的应用于农业以及航天和商业等范围。由于商业领域等对信息的安全性有非常严格的规定,所以我们必须保证信息的传输是非常顺畅的。但是在具体开展工作的时候,由于每个单位都是结合本身状态建设的体系,因此在信息交流的时候会导致信息不一致,干扰到信息传输工作的开展,最终使得项目的运作资金变多了。 2.带动电气项目发展的相关措施 电气项目在当前时代有着非常明显的存在意义。它能够很好的带动经济的进步。虽说我们国家当前的电气项目还面对着一些问题,不过总体上来看还是在不断发展的。作为工作人员,我们能做的就是积极处理存在的不利现象,尽自身最大努力发展自动化。接下来具体分析几个应对措施。 2.1建立完善的网络 我们之所以要建立完善的网络,主要是因为它不但能够确保信息传输顺畅,还能够确保资源合理配置。在具体开展的过程中必须按照如下内容进行。首先单位要把此类技术要素融合到一起,此时就必须依托统一的网络,只有这样才能保证系统和系统间的信息传递更加顺畅无阻,这就保证了自动化系统的快捷和高效性,从而促使企业甚至整个行业的优化升级和可持续发展。建立通用的网络系统在促进企业的信息交流和应用方面发挥着重要作用。所以我国电气工程及其自动化建设在这一方面应该加强。 2.2创建统一独立的平台 由于电气化工程及其自动化系统建设都是各个企业根据自身发展水平和需要而建设的,因为每个企业的应用水平不同就会出现系统通用性不强,没有统一独立的平台,这样无形中增加了企业的应用和维护成本投入。所以企业在建设系统时就应该要求和鼓励自己的技术人员突破这种兼容性不足的技术障碍,制定详细的计划,按照步骤设计方案,在方案设计之前我们要做到对企业用户进行充分调查研究并拟定初期目标;在方案确定之后还要控制好预算在企业可承受范围之内,保证整个系统的建设、运营和维护能够完成。同时要注意满足终端用户的要求,建立统一独立的系统平台,减少企业成本。 2.3数据对接标准化 电气工程及其自动化不仅在工业领域已获得长足发展和完善,也在商业等其他领域得到发展,所以数据信息的流通应用在这个过程中显得尤为重要,在保证数据传输安全、高效和便捷的同时也要实现数据对接的标准化,这就大大减少了时间、人力、物力等成本的投入,也减轻了信息交流过程中的一些兼容性障碍,数据对接的标准化建立推动了电气工程及其自动化发展的统一,随着未来科学技术的发展,其作用也会越来越大。 2.4注重培养新一代的电气人才 虽说当前时期我们国家的许多高等院校都已经开设了电气项目和自动化有关专业,不过在真正的教学过程中,常常会因为所需的资金太多,加之从教工作者的自身素养和专业水平不是很高,导致该项教育发挥不出实际的意义,无法获取高品质的电气工作者。很显然没有优秀的工作者,我们就无法开展好电气工作,就无法带动行业的发展。因此,当前时期,作为高校必须要认真的进行教学投入,要引入优秀的工作者,提升从教人员的专业水准,扭转轻教学重科研的教育现状,鼓励师生开展更多教学相关的研究实践活动,努力培养高水平、德才兼备的电气人才。 3结束语 电气工程及其自动化推动了社会的发展,其被应用到多个领域,是社会主义经济建设的重要角色,是国民经济发展不可或缺的一部分,只有研究其中的不足,正视当前存在的问题,找出方法,提出针对性的改进措施才能有力的推动电气工程及其自动化的发展,推动相关行业和社会经济的发展。 作者:崔文 单位:绥芬河市政工程管理中心 电气及其自动化论文:电气工程及其自动化的问题及对策 1电气工程及其自动化中出现的问题 1.1电气工程及自动化的成本问题 随着科学技术的迅猛发展,越来越多电气工程类用品涌入到人们的生活当中,越来越多的问题也随之而来..如娱乐场所大量的照明措施,城市街道的大量路灯,各个城市冬季的供暖器材。以及供暖所需要的相关石油能源.但是部分地区引进的器材不够质量,现有的技术不够完善,这就导致了大量电力资源的浪费,无形当中增加了能量的消耗,同时相关石油利用率不高,在燃料燃烧的过程中,排放出大量的有毒气体,和环境污染物,使其产业在完成相关工作后还要花费额外的资金去进行环境的治理.无形当中造成了电气工程及其自动化成本的增加。同时,电气工程引进的各类技术装置不能满足当地环境或者生活的需要导致了资源没有合理化的利用,又大大的抬高了成本的价格。所以在很多方面,电气工程及自动化有着许多的成本问题,相关企业和部门必须对这方面进行改善和加强。 1.2电气工程及自动化的技术问题 在电气工程及其自动化的发展中,技术的不足,资源信息的不共享造成了大量的问题。使之中小企业在信息的传递中出现断层,导致了电气工程水平的降低.同时,由于我国电气工程及自动化起步比欧美国家更晚,导致了各个企业之间处于独立的自动化状态,没有达到资源的共享。再加之各个企业网络构架的不统一,无法建立高效的快捷的自动化系统。系统的集中程度不高,信息网络传递的速度慢。使我国的自动化处于一个较低水平,影响了通过软件或硬件进行的信息交流,严重阻碍了电气工程的发展和社会的进步。同时在电气工程的发展中,相关监督部门们只重视速度,不重视质量,在监督方面没有拿好尺度,导致了一些技术不过关的企业也进行了相关工作,从而导致了生产出产品的技术不过关等问题。阻碍了电气工程及自动化的正常发展,扰乱了正常的市场秩序。 1.3企业中电气工程人才流失问题 在电气工程的迅猛发展过程中,单有物质的基础是远远不够的,因此具有相关专业水平的技术人员也尤其重要。但是在现代社会中。由于不同企业对于专业水平的要求不同,这就导致了具有专业水平的技术人员没有被合理的充分的利用。而电气工程由于要与其他大量技术相结合,而具有全面技术的人员又少之又少,这就导致了企业与员工之间的相互选择上出现了了严重的分歧,导致大量的人才流失。同时电气工程又是一个需要理论与实践结合,需要大量经验的一个产业,单单学校或者书本上的理论知识不够的。人员必须要在社会工作中不断的结语问题,发现问题,改善问题,而往往在社会上能做到这种工作的人又少之又少。再加上各个企业之间的行业竞争,部分国内公司的员工待遇较低,导致各大公司之间的人员处于源源流动的状态,又有部分国外企业重金挖掘人才,导致了企业人员无法达到稳定的结构,导致了市场的不平衡,造成了人才严重流失的问题。 2电气工程及其自动化问题的解决方法 2.1电气工程的节能优化 为了应对电气工程建设中出现的成本问题,相关部门应加强对电气节能的重视,减少资源的浪费,如将娱乐场所的部分led灯转变为节能灯,减少电力的消耗。充分利用太阳能,风能等自然能量,在城市街道建立起太阳能路灯,减少石油,煤等燃料的消耗,减少在使用电气工程的用品中能量的浪费,运用先进的智能设备来提高电气工程中的效率。将自然的能量浪费降到最低,促成整个经济的全面提高,解决成本增加的问题。 2.2实现电气工程的信息共享化 由于在电气工程中技术不足,资源不共享的问题,使得不同企业的技术水平的参差不齐,但是如果我们可以充分利用网络结构(即将不同管理系统中的数据进行交换),达到资源的共享,实现电气工程的开放化,无疑会使各个企业的技术水平得到提高。同时,让电气工程自动化的技术信息和其他行业自动化技术信息相结合,可以使资源配置工作更加完善,行业间的进步更加迅速,实现行业间信息和数据的准确传递,达到真正意义上的网络结构的联通。除此之外,加大相关部门对一些小型企业的技术监督,最大限度的对相关企业器材的监督和管理,对于技术达不到要求的企业实行限期整改。最大限度的保证电气工程自动化产业的蓬勃发展。 2.3电气工程及自动化中人才培养模式的转变 由于电气工程是一个需要专业技术与其他技术(如计算机技术)等技术相关集合的一个产业,这就要求社会及学校对专业人员的培养方面加强计算机等其他技术的培养。加强全面的技术发展,与此同时加强国内企业与国外优秀人才的交流。与国外企业进行优秀人才交流.如邀请相关优秀人员对本企业员工进行培训,加强本企业人员的各项技术,增加企业人员的实践经验,定期对本企业的员工进行专业方面的培训,对人员进行严格的管理,组建一支专门培训的管理队伍。在理论知识与实际经验中加强人员的专业素质.同时其也要注意国外优秀人才的引进,全面注意国际动态的发展,及时让本企业的员工进行学习.而且,在平时工作中企业也可以制定一些策略和制度,如奖励制度,积极表现制度,增加工作人员的工作热情和积极度。让员工更愿意为企业服务.这无形当中会促进员工的发展,减少企业缺少员工及人才流失问题,为企业创造更大的经济利益。 3结语 通过对电气工程及自动化的问题分析与探究,笔者发现电气工程是我国工业发展的源动力,电气工程已逐渐成为我国经济发展的重要组成部分,成为我国而在发展过程中不可缺少的体系.但在发展过程中,成本的提高,技术的不足,人才的流失,更阻碍了电气工程的进步。因此我们需要在许多方面加以改进,但只要各个企业加强资源的共享,网络结构的开放,加强有关部门的监督,进行国际的人才交流,那么我国的电气工程定会有所提高,并在不久的将来实现健康持续的发展。实现我国经济的新突破。 作者:尹大勇 单位:哈尔滨电气国际工程有限责任公司
工厂电气论文:浅谈工厂电气设备的故障及维护 [摘 要]随着我国电力工业迅速发展,工厂企业电气自动化程度越来越高,电气设备随之不断的改进、更新,与此同时对运行维护人员的要求也越来越高。如果日常的运行维护工作没做到位,造成不应有的损失,将直接影响到企业的经济效益。因此,如何加强对工厂企业电气设备的运行维护,正确果断处理设备的异常现象,是每一个电气技术人员需要认真考虑的问题。 [关键词]电气设备;维护;故障诊断 1、电气设备维护的一般方法 (1)观察 通过眼睛的观察可以发现设备的异常现象有:破裂、断线;变形;松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色;冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。 (2)听闻 设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音,并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音,并熟练掌握声音变化的特点,就可以通过它的高低节奏,音色的变化,音量的强弱,是否伴有杂音等,来判断设备是否运行正常。电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味,大多数的人都能嗅到,并能准确地辨别。 (3)触摸 运行人员可用手触摸被检查的设备,对设备的温度、发热、震动等情况来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是,用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。 (4 )了解运行状况 设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况,发生故障时的具体现象,产生故常的环境条件,以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”,可以较快地掌握设备运行的最基本的情况,便于检修人员快速完整地处理事故,避免事故查找工作进入误区而延长停电时间,扩大事故范围。除了上述几种方法外,还可以借助一些先进的检测工具来了解设备的运行情况。如用热成像仪来检查电柜母排,电缆、电机等的发热情况,用轴承听诊器和频谱分析仪来判断电机轴承的磨损情况等。通过这些先进工具可以更好的发现设备运行问题,有助于提早做好检修计划,从而达到消除故障隐患的目的。 2、工业生产中常见故障分析 (1)电动机故障分析 起动故障;当电器接通电源后,电动机不工作,并且电动机无任何声响。分析其主要原因:一是与电动机相配的起动电器出现故障,此时需要检查如星三角转换装置、变频器、软起动器或相关电气连锁等状态是否正常。另一种情况是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,导致电动机停止工作。当一旦怀疑电动机自身故障时,最简单的检测方法是用万用表电阻档测各绕组阻值。 (2)电动机的维护 1)使用环境应经常保持干燥,电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘、纤维等阻碍。 2)当电动机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。 3)应保证电动机在运行过程中良好的润滑, 一般的电动机运行5000h左右,即应补充或更换滑脂,运行中发现轴承过热或润滑变质时,应及时换润滑油。 4)当轴承的寿命终了时, 电动机运行时的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙一定数值时,即更换轴承。 5)拆卸电动机时,从轴伸端或非轴伸端取出转子都可以,如果没有必要卸下风扇,还是从非轴承伸端取出转子较为便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 (3)变频器故障分析与维护 目前变频器广泛应用在工业控制等领域,变频器本身具有各种保护和报警警告功能变频器长期可靠地运行,与日常的维护保养是分不开的,再好的变频器得不到正确合理的维护,其寿命将大为缩短,甚至造成不必要的损坏,同时也暴露出不少问题,主要有以下几方面: 1)电机电缆发热,易出现过载过流问题,电流大,负载重,需要优化参数,尽可能提高输出电压,适当提高载频,优化转矩提升,使用DTC矢量控制(定期对电机参数自整定);加电抗器,尤其输出电抗器,直流电抗器;换专用电机;降低负载或上限频率。 2)干扰问题的预防,做好预防措施,将EMC影响减少,做符合EMC安装规范的布线;良好的接地;控制电缆单端接地,动力电缆双端接地。 3)干扰问题的解决,调整参数,调低载频;干扰路径做隔离。 4)应定期对变频器进行清灰除尘。由于变频器内部器件紧凑,内部积灰很难用风机或吸尘器清除干净,这就需要对变频器解体,将变频器控制板、主板拆下,用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。利用每年的停热期,将检点放在变频器日常运行时无法巡视到的内部:检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等,如发现应及时进行处理或更换;检查变频器螺丝等紧固部件是否松动,应将所有螺丝全部紧固一遍;检查输入输出电抗器、变压器等是否过热,变色烧焦或有异味等。 3、负载匹配问题 生产机械的种类繁多,性能和工艺要求各异,其转矩特性是复杂的,大体分为三种类型:恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型,应选择不同类型的变频器。 (1)恒转矩负载 恒转矩负载是指负载转矩与转速无关,任何转速下,转矩均保持恒定。恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的1 50%左右, 制动转矩一般要求额定转矩的100%左右, 所以变频器应选择那些具有恒定转矩特性,并且起动和制动转矩都比较大,过载时间长和过载能力大的变频器。 (2)风机泵类负载 风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f-const控制模式的变频器即可。如西门子的MicroMaster430系列变频器。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题, 变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。 (3)恒功率负载 恒功率负载是指转矩大体与转速成反比的负载,如卷取机、开卷机等。利用变频器驱动恒功率负载时,应该是就一定的速度变化范围而言的,通常考虑在某个转速点以下采用恒转矩调速方式,而在高于该转速点时才采用恒功率调速方式。我们通常将该转速点称为基频,该点对应的电压为变频器输出额定电压。 结语:提高电气设备的维护管理水平,保证电气设备经常处于良好技术状态, 是电气管理人员的基本职责。因此,我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,使工业生产正常进行,尽可能减少损失。 工厂电气论文:《工厂电气控制技术》课程教学改革 摘要:《工厂电气控制技术》课程是电气自动化和机电一体化专业的一门核心专业课,对学生职业能力培养和职业素质养成起主要支撑作用,也为学生考取中、高级维修电工资格证书做准备。通过本课程的学习,学生能够独立完成中等复杂程度控制电路安装、调试、维护和设计,并能获得电气控制国家职业技能中级证书,并为后续课《电气综合实训》、《毕业设计、毕业实习》打下坚实的基础。 关键词:课程教学模式;专业能力目标;职业岗位能力 一、目前存在主要问题分析 《工厂电气控制技术》是电气工程及其自动化、机电一体化技术等专业的一门技术基础课程。它的培养目标是:使学生掌握交直流电机拖动、低压电器控制技术等方面的基本知识和技能,将学生培养成为高素质技术应用性人才,同时为学习后继课程打好基础。但传统的《工厂电气控制技术》课程教学方式主要采用课堂讲授的形式,以讲授工厂电气控制相关各种理论知识为主,实践环节偏少,致使理论与实践脱节,学生对电气控制的设计能力和动手能力很欠缺,不能很好地将理论应用于实际,与教育培养高级技能型专门人才相悖。为了改变这一现状,适应“以就业为导向”的教学改革,我们认为应当对《工厂电气控制技术》课程进行教学改革,重点突出考核学生在电气控制方面的设计能力和实际动手能力,立足于工学结合。 二、教学改革的内容、主要特色 根据电气工程技术应用专业的人才培养模式,本课程从应用的角度出发,基于工作过程采取“阶段性、梯次递进”的由简到难的原则,以项目为例学习,完成工作任务或项目,驱动教学对象实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验,从而形成职业岗位能力。确定了该课程的教学模式:是以职业核心能力培养为主线,以电气控制设备和机床类电气设备的设计、运行、安装、调试与维护等项目为载体,并将项目分解为若干个任务用以培养和训练学生的职业岗位能力;在教学过程中,以学生为主体,实施以“教、学、做一体化”和“任务驱动,项目导向”为行动导向的基于工作过程的教学模式。教师的任务是对整个学习或工作的过程进行发动、监督、帮助、控制和评估。教学放在实验室中进行,介绍各种典型控制电路工作原理,各种工业控制低压电器的性能、特点及使用方法并配合现场动手操作,帮组学生理解所讲内容,提高实际分析问题和解决问题的能力,做到真正的理论与实践相结合,教师只是针对性的讲授、示范、引导,重点突出技能培养。整个教学中,要安排三分之二的左右的学时让学生自己连接控制电路。实行“教、学、做”一体化项目教学。 课程教学内容:根据机电技术应用专业核心职业岗位所需要知识、能力、素质要求选取的教学内容,教学内容要涵盖国家职业标准(中、高级)相关应知、应会内容,教学内容选取要考虑岗位职业要求,注重岗位化能力培养,按由简到难、由单一到综合、循序渐进的原则,以基本控制线路为主线,学习从低压电器的认识、低压电器的结构及工作原理、基本控制线路的分析和设计、典型工厂控制线路的分析、调试和设计、评价全过程。每一学习情境均以工作任务承载教学内容,基于工作过程设计课程内容,来达到即定的培养目标。 三、本项目预期的主要目标 1.专业能力目标: 1)掌握各种电器元件的基本原理、技术参数,能够根据需要正确选择; 2)能够正确使用常用的电工工具完成低压电器元件的安装; 3)熟练掌握低压电器元件的文字和图形符号,具备识读电路图能力; 4)能够根据给定电气控制原理图进行电气接线; 5)能熟练使用万用表进行低压电气控制电路故障排查; 6)能实施常用机械设备电气控制电路的故障排查; 7)可以根据给定的控制要求,完成简单控制电路的规划与实施; 8)了解PLC的结构和工作原理,掌握PLC基本指令、功能指令和编程方法; 2.方法能力目标: 1)通过理论实践一体化课堂学习,使学生获得较强的实践动手能力,使学生具备必要的基本知识,具有一定的资料收集整理能力,制定、实施工作计划和自我学习的能力; 2)通过该课程各项实践技能的训练,使学生经历基本的工程技术工作过程,学会使用相关工具从事生产实践,形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度; 3)通过对电机及控制方法的认识和深刻领会,以及教学实训过程中创新方法的训练,培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力,使学生养成良好的思维习惯,掌握基本的思考与设计的方法,在未来的工作中敢于创新、善于创新; 4)在技能训练中,注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯,严格执行电工安全操作规程。 四、课程的总体安排及考核方案 1.课时的分配及进度:授课12周,每周4学时,总学时48。理论授课16学时,实验实习32学时。 2.考核方案:《工厂电气控制技术》课程理论考核以够用、实用为基本原则,降低了理论考核的要求。重点突出考核学生在电气控制方面的设计能力和实际动手能力考核,强调实践效果。 考核评价方式采用过程考核+理论考核+技能鉴定。课程考核评价和职业技能鉴定紧密结合起来。学生必须参加劳动和社会保障部组织的电气控制中级工职业技能鉴定,并将学生参加职业技能鉴定所取得的成绩作为学生《工厂电气控制技术》课程考核评价的组成部分(占40%)。其中理论考核以闭卷形式进行,考察学生对电气控制原理的基本概念、原理、应用的了解。考试成绩的20%记入期末总成绩。实践考核在电气实训实验室进行,每一位学生随机抽取任务工单,含有设计和安装调试接线,成绩的40%记入期末总成绩。 工厂电气论文:《工厂电气控制设备》教学的几点体会 【内容摘要】《工厂电气控制设备》是电气运行与控制类专业的一门重要专业课。要求学生掌握基本理论知识和专业操作技能,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识和技能。在传统教学过程中,由于中职学生基础差,缺乏学习兴趣和自信心,自制力差等原因,导致教师在课堂教学中出现“满堂灌”现象。本文结合中职生动手能力强,对新事物容易接受,适应性强的特点,教师细化技能目标、利用微视频教学等教学方法来上好第一次课,从而激发学生学习兴趣。 【关键词】工厂电气 技能目标 微视频教学 《工厂电气控制设备》是典型的教学项目的学习,本书是中等职业教育电子技术应用专业课程改革成果教材,按照“浙江省职业教育六项行动计划”和课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接等有关精神编写而成。本书坚持“做中学,做中教”在职业教育特色,以电气技术应用专业岗位工作任务为主线,将基本理论知识的学习和专业核心技能的培养与生产生活中的实际应用相结合,引导学生通过电气控制设备安装与维修工作过程的体验,提高学习兴趣,激发学习动力,掌握电气控制设备安装与维修核心技能。 如何提高学生的学习效率是一线中职教师应该深思的问题。在实际教学过程中,教师应该更新教学观念,努力创设各种有效情境,巧用各种科学的教学方法,以激发学生的学习兴趣,树立学生的自信心,充分调动学生的积极性、主动性,使学生觉得“学习有味”,主动参与到教学中。 一、上好第一次课,激发学习兴趣 孔子曰:知之者不如好之者,好之者不如乐之者。学习兴趣是指学生对学习活动产生的心理上的爱好和追求的倾向。学生只有对专业感兴趣,才能变“要我学”为“我要学”,从而学好专业课。因此,如何激发学生学习专业的兴趣,是提高教学质量的关键。 在实际教学过程中,我会精心设计第一次课的教学过程。比如,我们学校有个加工中心,我就带学生去参观各种机床的工作过程,并介绍这种机床就要有良好的电气控制系统才能正常运行,然后对一台事先准备好模拟机床进行排故演示,让学生明确本学科要学习的目标是安装电气控制系统和检修系统,这样他们会树立更大的学习自信心,激发学习兴趣。 二、细化技能目标,分阶段实施技能实训 技能目标是实训教学活动的出发点(起点)和归宿,是技能教学活动的核心和灵魂。它决定着教学内容的确定与安排,教学方法的选择与运用,教学效果的高低优劣。因此,在备课前,应该首先确立技能目标,然后才是为了达成目标而选择的教学策略、拟定的教学程序,以及为实施目标所进行的教学活动过程。 对于学生,我要求他们尽可能掌握的专业技能目标主要是:①电工仪表的正确使用;②电气控制设备的测量与识别;③电气控制线路的分析、安装及测试等核心技能;④培养学生的规范操作、安全生产意识、提升其职业能力。 根据学生知识和技能掌握的程度不同,在实际教学中把整个技能目标分阶段实现(详见下表)。 通过以上四个阶段的学习,学生既明确各阶段的目标,又分解技能难度,既能树立学生自信,又能有的放矢,这样有利于提高学生学习效率。 三、运用微视频教学,提升课堂教学效果 大家都知道电路中的电流、电压等物理量相对比较抽象,而且技术要求高、实践性强,在按传统的教学过程中,一个老师要负责30人左右的学生,一般要分6个学习小组,当老师讲解重难点时,分别对6个小组进行讲解,所以要求老师至少要讲6遍,既浪费时间有费力。如果运用微视频教学,恰如其分地解决了这样教学上的困惑。例如,在讲到空气式阻尼时间继电器的通电型与断电型互换时,老师可以先录制时间继电器互换过程的视频,然后通过视频演示,让学生清清楚楚看明白。如果遇到难以理解的知识点时,还可以重复或暂停播放微课,这样一来,就可以将整个课堂翻转,将课堂时间大部分花在交流讨论和实际操作上,让大部分学生能够掌握相应的技能,整体提高教学效果。 另外每次操作课时,利用相机拍摄记录学生在操作过程中出现的规范的和不规范的动作,制作成微视频,在下次课前加以比对播放,这样可以让学生规范操作要领。 总之,《工厂电气控制设备》是电气运行与控制类专业的一门重要专业技术基础课。要求学生掌握基本理论知识和专业操作技能,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识和技能。所以在实际教学过程中,应根据每个班级,每个学生的具体情况而定,做到因地制宜,因材施教。还要进行积极的教学改革,不断探索,勇于实践,寻找一种适合中职教师和学生的教学模式,不断提高学生知识与技能,为社会培养更多的技术型人才。 工厂电气论文:化工厂电气与自动控制系统的防雷技术研究 【摘 要】随着我国经济不断发展,计算机技术,自动化控制技术逐渐成熟,被广泛使用于化工工厂生产中。科学技术发展速度迅猛,工业自动化控制系统逐渐得到改善,系统发展超多功能和大型化方向迈进。然而,由于化工自动控制系统机房、信号线以及化工仪表等等受到雷击问题较为严重,导自动控制系统无法运行。文章分析化工厂电气和自动控制系统防雷措施。 【关键词】化工厂电气 自动控制系统 防雷研究 1 前言 随着电气设备和电子设备大量出现,设备被广泛应用。逐渐实现工业生产自动化,自动化发展水平高。但是,在使用过程中,自动化控制设备和电气设备抗干扰能力比较低,时常受到雷电影响,严重阻碍工业经济发展。一般而言,在设备运行中,一旦电压过低,就特别容易出现雷电危害。 2 雷电对化工厂控制系统造成的危害 2.1 直击雷的危害 众所周知,雷电是一种常见的自然现象,雷电的出现会带来经济破坏和生命安全,后果非常严重。雷电对化工厂控制系统危害非常大,产生的电磁脉冲干扰影响也很大。如果化工厂遭到雷击,不但是建筑受到了损害,会使得电子系统和DCS无法运行,从而导致设备损坏加重,影响化工厂无法正常运行,人们生命安全难以得到保障。直击雷产生的危害非常大,它直接作用于自动化仪表和化工控制设备上,雷电一旦产生,会形成大量的电流,使得设备遭受破坏。最明显的危害是,连接装置中会形成较强的电流,会影响到电阻压降,从而使得电位逐渐升高,这直接破坏了系统。 2.2 电磁脉冲干扰 电磁脉冲干扰主要是在打雷瞬间形成的,当强大的雷闪电电流产生之后,脉冲电磁场会特别强,会有超强的电磁脉冲出现。在一定范围内,产生巨大影响。因此,这也被称为感应雷。这种雷击对化工厂设备产生巨大影响,会使得设备和导线出现破坏,从而埋下巨大安全隐患。 3 化工厂电气和自动控制系统雷电防护 3.1 合理接地 该方式实践证明,自动化控制和化工厂电气使用合理的接地方式之后,对雷电防护有重要作用。合理接地最为关键的环节是,根据接地电阻大小来确定,接地电阻数值较小,雷电流泄放的能力会非常强。对雷击物高电位保持能力会非常低,导致的危害特别大。在化工雷电防护进程中,选择合理的接地方式,能发挥出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、强电系统接地和计算机控制系统接地这几种。其中计算机控制系统是一项特殊的电气系统,系统接地电阻使用标准较低,需要进行重新设置。举个例子:计算机系统直流工作电阻应该小于2欧,系统运行工作电阻应该小于4欧姆,安全保护地电阻应该小于4欧姆。在化工厂计算机系统遭受到,雷击之后,计算机系统同地网系统会形成较高的电位。因此,在进行设置进程中,需要使用计算机和地网控制系统,在保持距离10以上执行安全防护。当需要引入接地线时,电网和接地线理当保持一段距离。因此,需要选择屏蔽或者是绝缘措施进行应对。 3.2 电磁屏蔽 在化工厂电气和自动控制系统中引入或者引出的电缆线需要设置在电缆槽盒内,并且在不同的阶段的电缆槽盒之间应该采用金属进行联接,从而保证整个电缆槽盒内的电路畅通。就不会形成新的电子脉冲,当槽盒被雷击之后,槽盒内的电缆线不会出现被破坏现象,因此也不会出现危害或者干扰。设计过程中,为了保障槽盒雷电电压满足自动化控制需求,需要将电缆引入控制内,进行设置时,激昂电位相连接在一起。并且对其他的管线也理当执行电位相连接,避免雷电危害出现。在化工厂防雷设置时,借助自动化控制室和电气控制室,在墙面、门窗以及钢筋位置进行连接安装,从而形成一个有效地避雷网。这就能有效地避免因为雷电形成的电磁脉冲影响,保障自动化控制系统和电气安全运行。针对于一些特殊的仪器仪表,电缆没有进行完好设置,电缆槽盒进行雷电设计,应该选择合适的方式,实现电缆线设置。保障屏蔽层和化工厂控制系统实现相互电位连接。 3.3 使用SPD 可以合理使用SPD,化工厂电气和自动化控制系统中,使用了SPD,最重要的作用是,当电感应直接流入信号传输线中时,电力线瞬间会受到电压限制。保障了自动化设备和电气设备不会受到电压穿极影响。使用SPD还可以将自动化设备和电气电压控制在合理的范畴内,较好发挥出防雷作用。在化工厂自动控制系统中,控制系统都会选择电位连接方式,为了避免电磁场干扰现象。控制系统的启动会形成一个较大的避雷网,防止不必要的电流进入。因此,在控制系统中,线路的安装一般都会采用SPD系统。而且在配电系统和仪表设备之间,现场仪表以及PLC控制设备之间都需要有SPD系统保障。能使得整个化工厂系统都被保护起来,这能有效地防止雷电危害出现。 4 结语 随着社会不断发展,化工厂和自动化控制系统雷电危害主要有电磁脉冲和雷电危害两个重要干扰。因此,雷电防护过程中,需要进行合理的接地安装,使用电磁屏蔽方法对化工厂和自动化控制系统进行防雷设置,这对于化工厂经济建设有重要作用。当有效地保障了自动控制系统安全运行,有效提高化工生产经济效益。随着科学技术不断发展,将会出现更多的防雷技术,这将有效地提高自动化设备运行水平和化工厂运营效率。 工厂电气论文:磷肥化工厂电气维修中常用的方法探究 【摘 要】现在,随着科学技术的发展,人们运用电气设备的频率越来越高,电气设备的性能得到了很大的改善,电气设备越来越朝着智能化、自动化的方向发展,与此同时,电气设备的结构也越来越复杂,人们在对电气进行维修的时候也必须掌握很多的知识,对电气维修人员的要求也越来越高。电气的维修不仅仅要掌握电气本身相关的专业知识,同时也要了解计算机知识和网络方面的知识。本文通过分析磷肥化工厂电气故障,分析电气故障解除的相关经验,,从而能够及时地排除电气故障,提高维修的效率。 【关键词】磷肥化工厂 电气维修 方法 探究 当电气出现故障的时候,要尽快地查出故障的原因,一般都会采用一些诊断仪器,但是这类仪器的价格高,所以,在电气维修过程中,为了能够节约经费,在电气维修中,坚持采用几种常用的方法,可以提高维修的效率。 1磷肥化工厂电气维修采用先“静”后“动”的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障的时候,维修人员首先不能慌张,先对故障原因进行分析,对电气的操作人员了解电气的使用情况,电气故障的特点,在面对电气故障时要通过听、观察、闻电气是否出现了烧焦的味道,然后通过分析电气使用人员在故障发生时所观察到的现象,从而分析电气出现故障的原因,做到心中有数,再进行修理。因此,在磷肥化工厂电气出现故障时,应该采取先静后动的方法,找准磷肥化工厂出现故障的原因后,再进行维修,可以提高维修的效率。 2磷肥化工厂电气维修要采用先“外”后“内”的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障时,应该遵循先外后内的原则,因为磷肥化工厂的电气故障一般都是出现在外部的元件上,内部的系统几乎不会出现故障。例如,当磷肥化工厂的电气出现显示屏不能显示的时候,设备就会停止运转,这时,通过对电器柜中的元件进行查看,发现系统上的报警灯亮着,然后再查看电气的维修手册,可以发现当报警灯亮起时,说明要将电气的电源拔掉,然后对电气的电压进行测量,发现电气的电压是正常。在通过测量磷肥化工厂电气的电阻,发现接地的电阻几乎不显示数值,从而分析是电气的主板出现了问题,但是,通过对电气维修经验来分析,电气系统的主板出现故障的几率很小,从而可以分析出磷肥化工厂的电气故障是由外部原因引起的。于是对磷肥化工厂电气的外围设备进行故障分析,端子代表的输出和输入信号的电压是正常的,为了进一步分析是否是电气的主板出现的了问题,将端子处的线路切断,然后重新启动磷肥化工厂电气,结果发现信号灯亮着,而且电源的报警信号没有再显示,从而说明磷肥化工厂的电气主板是没有问题的。进一步分析电气外部线路是否出现短路问题,将电气外部的线路逐一进行实验,从而分析出电气的短路问题。可以分析,如果当磷肥化工厂电气故障发生时,不采取由外到内的故障检查,直接将电气的主板换掉,会造成很大的经济损失,同时电气主板的更换需要耗费很多的时间,由此不利于磷肥化工厂的生产。 3磷肥化工厂电气故障维修应该运用先简单后复杂的方法 在对磷肥化工厂的电气进行故障维修的时候,应该先从简单的问题入手,然后再分析复杂的问题,很多故障都是由一些小的问题引申的,如果不注意,就会引发大的问题,所以,先将小的故障排除,可以提高电气维修的效率。 在对磷肥化工厂电气进行维修时,电气出现了滚丝筒不送丝的问题,通过维修人员的经验进行判断,首先先从简单的故障进行分析,分析电气的热保护是否出现了故障,再分析电气的开关是否出现了问题,显示的结果都是正常的,然后,再分析滚丝筒是否出现了问题,让电气操作人员先摇晃下滚丝筒,经过反复地摇晃,滚丝筒就自动地运转起来。 从上述的例子可以看出,磷肥化工厂电气不是出现了大的故障,而是由于操作人员操作不当引起的问题,如果在开始故障判断阶段没有遵循先简单后复杂的方法,直接对滚丝筒进行更换,则会造成很大的麻烦。 4磷肥化工厂电气故障维修要运用先公用后专用的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障的时候,首先应该检查公用线路是否出现了问题,如果公用线路是正常的,则要逐一检查专用的线路,这样能够从复杂的故障中逐渐缩小故障的范围,能够及时地排除故障。 例如磷肥化工厂中的电气运行分为X轴和Y轴两个方向,当X轴方向的运行正常时,Y轴的运行就会出现问题,这时,在进行故障排除的时候,可以采取替换法,将X轴和Y轴的电机交换,从而分析是否是两条运行线路出现的问题。也可以采用由外向内的方法,判断磷肥化工厂电气的故障是否是出现在驱动设备上。 5结语 文章中所论述的以上四种磷肥化工厂电气故障维修方法能够有效地排除电气的故障,节省时间,节省资金,能够使磷肥化工厂电气的故障迎刃而解。在磷肥化工厂电气故障维修时应该运用先“静”后“动”的方法、先“外”后“内”的方法、先简单后复杂的方法、先公用后专用的方法,将复杂的故障变得简单。磷肥化工厂的电气故障一般都是出现在外部的元件上,内部的系统几乎不会出现故障,因此,要先检查外部元件是否出现了故障,外部元件的故障是极好解决的,内部元件的故障需要耗费大量的时间才能排除。当磷肥化工厂电气发生故障时,维修人员要先分析故障的原因,不能慌张,也不能盲目进行维修。 工厂电气论文:节能技术在工厂电气系统中的应用 摘 要:随着社会经济的不断发展,电能的重要性得到了越来越大的凸显,在经济发展和社会进步过程中,都发挥着不可替代的重要作用,但是当前社会中还存在着十分要种的电能浪费现象。在工业生产领域当中,工厂的电气系统运行需要消耗大量的电能,不可避免的也会存在一定的电能浪费情况。因此,为了在确保工厂电气系统正常运行的基础上,尽量降低电能消耗,就应当在工厂电气系统中,应用节能技术,从而得到节能减排、降低成本、提高效益的目的。 关键词:节能技术;工厂电气系统;应用 前言 在工厂当中,电气系统是最为重要的基础性系统之一,为工厂其它机械设备的运行提供重要的保障。电气系统在运行中需要消耗大量的电能,因此,在工厂电气系统中应用结能技术,能够有效的控制电能消耗,在维持电气系统正常运行的同时,实现节能减排的绿色可持续发展。 1 工厂电气系统的节能设计原则 1.1 实用性 在工厂电气系统的节能设计当中,应当充分结合工厂存在的实际目标,尽量提高经济效益。在实际的节能改造过程当中,应当加强对材料、设备等方面的节能管理。以工厂的实际节能需求为基础,才能实现更为良好的节能效果,得到降低能耗成本、提高经济效益的目的。 1.2 适应性 对于工厂的电气系统来说,并不是节能量越高越好,而应当综合考虑工厂电气系统的运行目的和电能需求,应当以工厂电气系统的实际情况为基础,选择最为恰当的节能设计方案,从而在确保电气系统正常运行的基础上,实现节能效果[1]。 1.3 节能性 节能技术的应用,对于工厂电气系统的发展来说,具有十分重要的意义。节能技术的选择和应用,能够直接影响电气系统的节能效果。因此,在工厂电气系统的设计和改造当中,除了提高经济效益之外,还需要注重系统的节能性。如图1所示,在运行管理、供电系统、用电设备等方面,都应当建立有效的节能措施,通过可持续发展的方式,提升工厂的长期效益。 图1 电气系统节能设计 图2 节能启动控制生产电机 2 节能技术的实际应用 2.1 降低线能损耗 在电气系统当中,由于各条线路都具有电阻,因此,在电流流经的过程中,将会损耗一定的有功功率。对于线能损耗的降低,可以通过优化输电线路的设计,将导线的长度缩短,让负荷中心尽量靠近变压器。同时,如果条件允许,要尽量采用直线的方式来敷设线路,从而使导线长度缩短。此外,还可以适当的将导线横截面积增大,在合理的范围内,以经济电流密度为基础,合理的确定导线横截面积[2]。 2.2 节能启动控制生产电机 电机控制是工厂电气系统中电能消耗较大的部分,因此,有效对生产电机进行节能启动和控制,能够取得良好的节能效果。在传统的改造方式中,只是对电机接线方式进行改造,通过降低电机启动瞬间的电流冲击,来减小对电机部件的冲击力,从而实现软启动电机。但是,这种方法只能起到保护电机内部元件的作用,对电能消耗没有实现有效的控制。而节能技术的应用,结合定子电压、启动电流之间的关系,可以通过定子电压的降低,限制启动电流,从而实现降压启动[3]。在启动过程中所产生的冲击电流,如果某些环节难以承受,就可采取这种方式。 在节能启动过程中,主要包括采用软启动、自耦变压器降压启动、延边三角启动、定子串电阻降压启动等方式。在负载当中,如果限制了电动机的启动电流,或是没有过高要求电机启动力矩,就可以通过降压启动的方式启动运行。在启动过程中,对电机进行星形接线,在启动之后,再转变为三角接线。此时,只需要全电压启动电流的三分之一,就能够实现电机的启动,使得电能消耗得到了有效的降低。 2.3 控制变压器负载 在工厂电气系统当中,变压器也是电能消耗极大的设备,而在变压器的运行过程中,最为重要的就是控制变压器的负载。在节能技术的应用下,可以将其最大负载下的负载率进行提升。在工厂的工业生产当中,应当结合实际生产情况,对变压器的容量与数量进行确定,同时结合节能技术进行相应的调整。此外,还可以利用“削峰填谷”的节能措施,其具体指的是对用电侧和发电侧进行调度,将一部分负荷由尖峰负荷时段调整到低谷负荷时段,从而使电气系统整体的负荷率得到提升[4]。发电厂的供电是全天候进行的,用电高峰通常在白天,而用电低谷一般是在晚上。而发电厂在白天和晚上并不会对电力供应进行改变,因此,会出现白天电量不足,晚上电量剩余的情况。对此,工厂可以将电气系统高峰时段的负荷适当的转移到晚上进行,从而提高电力能源的利用效率,达到节约电能的目的。 2.4 制定电机设备检修计划 在工厂的日常运行管理当中,通常是根据相关数据来管理电气系统。利用数据采集与监控系统,优化调度工厂中的电气设备,从而达到电气系统的节能要求。对电机的运行状态进行监测,对其输出电压、输出电流、输出转矩等输出特性参数进行实时监测。利用相应的传感器,来采集和监测这些参数,同时在反馈环节进行应用,从而完成闭环控制电机,提高电机的运行特性和运行效益。另外,随着运行和工作时间的延长,其中的部件、性能等也会发生老化的现象,从而导致电机消耗的不断升高。因此,对于电机设备的检修与维护,应当制定出有效的计划和方案。在传统的检修维护当中,主要的方法都是事后维修,不但维修效率低、效果差,同时也会影响电气系统的正常运行,从而影响工厂的经济效益。而且,电机经常出现故障,将会导致电机的老化和损坏速度加快,从而进一步增大能耗。因此,在电机运行过程中,结合节能技术的应用,应当采取状态维修的策略。在实际工作中,应当定期全面检查电机的运行状态,以相应的体检参数作为标准,来确定和分析电机的运行状态。此外,可以根据电机的运行状态,建立相应的数据库,结合科学、系统的数据资料,对电机可能发生的故障进行预判,提高电机设备检修的准确性,从而实现电机能耗的降低。 3 结束语 电能是我国当前社会中最为主要的能源之一。旦由于近年来我国电能消耗量不断增长,供电压力不断增大,对社会经济的持续发展造成了一定的不良影响,对此,应当从各个方面实现节能。在工厂的电气系统中,能耗十分巨大,因此,应当采取相应的节能技术,在其中进行充分的应用,从而实现工厂电气系统的节能。 工厂电气论文:探析现代工厂企业电气设备的维护方法 【摘要】本文结合作者工作实践,对现代工厂企业电气设备的维护方法进行了探讨,以供同仁参考。 【关键词】现代工厂企业;电气设备;维护方法 一、前言 随着我国国民经济水平的不断提高,工厂企业中的电气自动化水平也是得到了明显的改善,随着大量电气设备的更新与改进,我们对电气设备的维护工作也提出了更高的要求,我们一定要通过学习,掌握各种电气设备的维护知识,通过对电气设备的不断维护工作,来保证设备的可靠性,杜绝事故的发生,继而促进工厂企业的不断发展。本文结合作者工作实践,对现代工厂企业电气设备的维护方法进行了探讨,以供同仁参考。 二、工厂电气设备的维护方法 (1)观察法。通过仔细的对设备进行观察,查看是否有异常现象,例如不正常转动、有杂质异物、冒烟、变色、磨损、腐蚀、漏气、漏水、漏点、松动、变形、断线以及破裂等现象。 (2)倾听法。 由于电气设备在正常运转的时候会由于震动而发出一种有规律性的、独特地声音。如果我们在电气设备正常工作的时候可以仔细倾听,熟悉这些声音,到时仅通过声音是否有杂音、声音的强弱、音色以及高低节奏的变化来判断设备的工作状态。 (3)嗅觉法。当电气设备由于连续长时间处于过热状态就会导致绝缘材料的焦化现象,发出独特地非常刺鼻的味道,绝大多数人都能通过嗅觉来准确识别发生部位。 (4)触摸法。我们维护人员可以通过带着防烫伤手套来对电气设备表面的温度、振动等情况进行检查,及时发现其中的异常现象,但是一定要注意的是,万万不可触摸带电的高压设备。 (5)掌握设备的运行情况。我们维护人员一定要掌握设备的运行情况以及发生那类故障时的具体表现情况,以及解决这种故障的办法等,这就需要和设备的操作人员进行技术交流。通过这类的交流活动,我们可以更快捷、有效地掌握设备的各种性能以及基本状况,对我们快速处理电气设备的故障非常有帮助,同时还可以避免由于工作失误而造成的其他方面的影响。 除了上述五种常用的维护方法,我们也有一些应用的范围不是很广但是也非常有效的方法,例如用先进的检测工作来对电气设备进行检测,比如:使用频谱分析仪以及轴承听诊器来分析轴承的磨损情况,用热成像仪来观察电机、电缆以及电柜母排等的运行温度情况。通过先进的技术虽然也可以及时有效的发现电气设备的故障,提前解决,但是由于其应用的局限性,所以一直的不到普及。 三、工厂企业生产中主要电气设备的日常维护 (1)电力线路的维护。首先要进行的是巡线的工作,在日常的工作里,巡线人员若发现导线和电缆断落在地面上或者是悬挂在空中时,要及时报告相关管理人员,做好相关措施,设法让行人避开断线点。其次,巡视人员要对所巡视的设备的结构和接线非常熟悉,且不能越过围栏和遮拦。再次,还要注意检查电线是否被老鼠等动物咬坏,设置好挡鼠板。最后,要制定点检表,对线路进行检点,如电力线路是否靠近热源,是否是阳光直射,是否存在机械的损伤、绝缘的状况是否良好,螺丝头的松紧程度等等。 (2)变压器的维护。变压器的正常运行对于电气设备的正常工作起着决定性的作用,一旦变压器出现故障,电气设备就很容易停止工作。在日常的工作中,对变压器进行维护主要包括检查变压器的防鼠设施是否完好;保证变压器周围没有积水和杂物;及时清理积尘;检查紧固螺栓的松紧程度,若有松动就及时紧固,防止漏油;检测油的温度和油位,监视电压、负载电流。另外,还要注意变压器工作的运行声音,若有异常要及时解决。 (3)发电机的维护。发电机在日常工作中的维护,首先要检查燃油箱里的存油量,以避免在使用发电机时,出现油不够的情况,而且还要对油底壳内的液面高度进行检查,清洁发电机的附属设备,重点的清洁对象为散热器,油过滤器,其次,要检查冷却水的水位及传动皮带是否能正常使用;最后,还要检查机组水的预热系统是否能正常工作,检查起动的电池的电解液的浮充状况和液位。 (4)断路器的维护。断路器指能够承载、关合与开断在正常回路里的电流,能够关合规定时间里的承载与开断异常的回路条件里的电流开关装置,也包括短路。而且当它们严重过载或短路、欠压时,还能自动地切断电路。对于断路器的维护主要从检查并及时更换橡胶件、检查和更换主要的部件、保持空气干燥和管道的洁净三个方面入手,其中检查和更换主要部件中,其主要部件分为灭弧室、非线性电阻、主阀、传动风缸、通风塞门等,对这些部件进行更换是为了保证断路器能处于良好的工作状态。 (5)PLC的维护。PLC系统也就是我们所说的“可编程控制系统”,现阶段,这种系统被广泛运用在工厂的生产中。PLC 系统是一种高精密的设备,它的运行时间比较长,对配套环境要求较高,因此在日常的生活中对它进行维护与对其他设备进行维护有很大的不同。(1)首先要确保PLC 电气设备的运行环境符合该设备的要求,如,防尘、防水、防火、防雷击和高温等等。在对它进行维护的时候,必须要熟悉PLC 设备维护的工作流程和它内部各个模块的相关资料,对现场的布局也要有一定的了解,然后检查检测工具是否完好;(2)PLC 系统在正常的情况下其CPU 的电池电压应该是3V,所以,在对它进行检查的时候,必须要进行电压的检测,避免出现因检测遗漏而造成的巨大损失;(3)在日常的维护中,工作人员可以利用系统停机的时间,对PLC 的控制柜进行降温和除尘,此外,还要对UPS(Uninterruptible Power System 的缩写,是指不间断电源,它是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源)进行维护,以保证PLC 系统在电路断电时情况下也能正常工作一段时间;(4)检查接地电阻的接线螺丝是否松动,观察外观上是否存在异常的变化以及接线的接触是否良好,及时进行程序的人工的备份。以上这几种检查方法,在运用的时候要注意灵活性,并严格遵守安全操作规章和相应制度。对于发生故障的设备和系统要查明故障原因,然后再进行维护和更换;在进行电压的测量时应考虑到导线的压降;不能违反设备电器控制的原则,在测试的时候,手不得离开电源开关,并且保险应使用等量或略小于额定电流;注重测量仪器的档位的选择。 四、结论 总之,在对工厂电气设备的维护过程中,我们要以该电器设备正常运行的相关规定作为标准进行维护,而且还要注意一些易被忽视的问题,如对于一些小零件的检查较为简单,没有经过认真的考量,有些小零件已经失效不能发挥其作用,但是却没有及时更换从而导致电气设备无法正常运行。还有一些情况是,电气设备的磨损情况较为严重,但是操作人员为了给企业节省开支,就没有及时地更换零件,而且发现了异常的声音也没有及时对机器进行全面检查,任其自生自灭。这些都是在日常维护中容易被忽略的一些细节,但是它们对于设备的正常运行却起着重要的作用,因此在日常的工作中要注意这些方面的维护。只有在日常的维护中将问题及时的发现,解决,才可以杜绝电气设备故障的发生。因此,我们一定要将电气设备的维护工作当成我们当前工作中的重点以及难点,只有这样才能确保电气设备的维护工作得到全面的进步,并且推动我国可持续发展的不断向前发展。 工厂电气论文:工厂电气安装工程的缺陷及质量提升策略 电气安装环节作为工厂建设中的一项关键性的环节,对电气安装整体工程的质量实施及时、完整、有序的控制是不容忽视的.随着我国经济建设的不断发展,人们对建筑工程中电气安装质量的要求也越来越高.为了能够满足工厂对电气安装工程的需求,加强电气安装工程的质量已经成为了企业相关部门的首要任务.只有将电气安装工程的质量从根本上提升,才能够确保工厂电气设备的有效运行. 1. 工厂电气安装工程中存在的问题 1.1 设备材料的质量问题 设备材料的质量问题是目前工厂电气安装工程施工中所面临的一项主要问题,材料的质量达不到施工标准,会在很大程度上影响安装工程的整体质量.因此,在安装过程中,管理人员一定要对所有进场的材料进行严格的检查与验收.就我国目前电气安装工程的施工现状来看,设备材料容易出现的问题主要包括:许多产品没有合格证、生产许可证、技术说明书以及检测试验报告等文件资料.此外,由于在电气安装工程中涉及许多电压试验,这些试验都需要对设备进行科学、合理的选用,设备的质量达不到工程标准,势必会对工程的质量造成影响. 1.2 电气安装施工人员的综合素质偏低 目前,我国电气安装施工人员普遍存在着素质偏低的情况,施工人员所掌握的都是单一的电气知识,而不是系统的专业知识,虽然施工队伍具有丰富的现场施工经验,但是却缺乏专业理论知识,从而导致施工人员不能对施工图纸的设计意图进行充分了解,现场施工也是凭借自身的经验来进行,从而导致工程的整体施工质量不能够满足当前社会下电气工程的施工需要. 1.3 电气安装路线铺设存在问题 路线铺设是电气安装工程中的一个重要环节,对电气安装的质量有直接的影响.然而,从我国目前电气安装路线铺设的现状来看,却存在着许多有待改进的问题,这些问题主要包括;管路暗敷处出现规则裂缝;金属管没有做好跨接接地线或者不根据具体的材质,一律焊接跨接接地线;管字通过结构伸缩缝及沉降缝的时候,没有设置必要的过路箱,从而留下不安全的隐患.这些问题都会在一定程度上对电气安装工程质量带来影响.除此之外,镀锌管直接采用套管熔焊连接,套管连接不牢以及明、暗管进箱进盒不顺直,挤成一捆,露头长度不合适等也是电气安装路线铺设过程中应该高度重视的问题. 2. 工厂电气安装工程的质量控制措施 上文中所提到的问题都会对整个电气安装工程的质量带来影响,因此,为了确保能够在电气安装施工过程中对这些问题进行有效控制,采取科学合理的施工管理方法是不容忽视的,在对工厂电气安装的管理上,管理人员主要可以从以下几个方面入手,来确保工程的整体质量. 2.1 对设备材料的质量进行严格的控制 设备材料质量是决定工程质量的关键因素,因此,相关单位领导一定要给予高度的重视,设备材料的采购人员以及监理人员应该充分认识设备材料质量的重要性,从而对材料质量进行严格的检查,坚决杜绝不合格的设备材料进入施工场地.为了确保设备材料质量,采购人员可以经过查询,去一些规模较大、产品质量较好的厂家进行直接进货.此外,电气设备和材料运到施工场地之后,监理人员应该对材料的相关信息进行检查,其主要包括设备的型号、规格参数,确保其与设计相同.对于一些较为重要的材料,应当有质量证明书或者出厂合格书. 2.2 提高施工队伍的综合素质 建筑电气在施工安装工程中,各相关人员需要努力提高自身的素质和专业能力,充分做好电气工程质量的控制。电气安装是一项专业性很强的工种。但目前有些施工人员无资质证书,作业人员无上岗证,大多数作业人员没有经过专业技术培训的情况很多,使施工水平达不到规范要求,安装工程质量达不到规定指标的要求。因此,作为电气工程师首先需要熟悉操作规范,把好质量关,切不可疏忽大意。电气施工质量的规范条文繁多,这就不得不要求控制人员通过积累,把规范条例牢记于心。在实际控制工作中,要结合实践,把理论应用于实践,专心认真,吃苦耐劳,肯钻研,有责任心;深入现场把行动落实到实处,把质量管理严格抓起。材料的质量、性能是施工质量好坏的关键所在,要始终把控制材料设备的质量,贯穿落实到工程建设的全过程。加强采购人员素质,把好材料质量关。可通过市场考查的方法,直接到有一定生产规模、信誉好、产品质量过硬的厂家进货,减少中间环节。只有严禁伪劣产品用于工程,才能保证电气施工工程的安全。在电气工程质量控制中,确定电气施工中的重点关键环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前控制,达到对工程质量的预控。必须在控制好重点环节后,以点带面,推动整个系统工程的质量控制。一定要加强工人队伍素质的培训,树立长期思想,培养一批懂管理、技术水平好的管理人员,打造一支施工水平好的工人队伍。现场管理人员要严格坚持三检制度,管材不符合要求不准施工,达到施工规范要求后,方可进入下道工序施工。各个相关人员要做到相互协调配合,土建工人与电气工人要密切配合,现场施工人员要服从管理人员。 2.3 在安装和铺设的时候,要及时进行检查 在电气安装工程施工中,对于安装和铺设工作应该要进行及时的检查,需要分段检查和整体检查相结合,包括的内容主要有预埋、穿线、安装各个工序阶段进行分段检查,尤其要重视对预埋和穿线工序脱节的问题以及和电气专业的配合问题的检查工作,一旦发现问题应该及时进行质量通报,对砸圈梁、楼板剔槽不规范,开关插座安装不到位置等质量问题及时进行质量通报,限期整改,并对完工的电气安装工程从原材料、安装部位、安全用电、使用功能各个方而进行整体检查,以此来保证电气安装工程的整体效应. 2.4 提高施工队伍的施工质量 施工队伍的施工质量对整个工程的质量也起着关键性的作用,因此,工程管理人员一定要对施工队伍的施工质量进行不断提高与完善,对施工过程中容易出现的由施工引起的质量问题采取合理的措施进行有效控制,从而将一些隐患彻底消除,确保工程的质量. 除此之外,建筑工程的管理人员还应该做好建筑电气施工的设计工作.整体施工设计工作应该做到全面、科学、合理,设计人员要依据设计和国家施工规范技术标准,来完成建筑工程的电气安装工程设计,并且要确保施工人员能够严格按照设计图纸来进行规范施工. 结语 综上所述,随着我国工业化社会发展脚步的不断加快,电气安装工程作为工厂建设中的一个关键环节,对其施工质量的要求一定会越来越高.因此,相关部门如果想要将电气安装的质量从根本上提升,就必须针对目前电气安装工程施工中存在的问题进行科学合理的分析,从而针对其产生原因,采取有效的解决措施,以此来确保整个工程的质量. 工厂电气论文:LNG液化工厂电气自动化的设计及应用研究 摘 要:随着社会和经济的飞速发展,我们在引进电气技术消化吸收的基础上,以可靠、节能、智能、信息化为特征的电气自动化技术设备不断创新, 电气自动化设备的安装使用已经成为现代化水平的标志。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用,阐述了综合自动化技术的发展趋势。本文阐述了LNG液化工厂电气自动化的设计与应用,并且分析了LNG液化工厂电气自动化的发展趋势。 关键词:LNG液化工厂 电气自动化 设计 1 LNG液化工厂电气自动化的设计 1.1 电气自动化的设计原则 电气自动化应该满足生产设备和生产工艺对电气控制的要求;在满足控制要求的基础上,电气自动化的设计方案应该简单、经济、安全、可靠;对于生产装置与电气自动化的关系,应该从生产成本、工艺要求、工艺复杂性、管理维护等方面进行妥善处理,很多生产装置都是通过机电结合控制方式实现控制要求;科学合理地选用生产中所需要的电器元件。 1.2 电气自动化的设计理念 (1)现场总线监控。现场总线、以太网等计算机网络技术已经在变电站综合自动化系统中得到了广泛的应用,而且运行经验非常丰富,智能化电气设备的发展也十分迅速。另外,自动化设备的功能是独立的,组态相当灵活,不会导致系统的瘫痪,使整个系统具有可靠性。 (2)集中监控。集中监控有利于系统管理和维护,而且系统设计简单,控制站的防护要求不高。但是集中控制将整个系统的功能全部集中到一个处理器进行处理,因此处理器的任务非常繁重,会影响到处理器的处理速度。 (3)远程监控。远程监控能够节约大量电缆、节约安装费用、节约安装材料,而且远程监控的可靠性非常高、组态非常灵活。但是LNG液化工厂的电气部分通讯量很大,而远程监控现场总线的通讯速度比较低,因此远程监控适合于小系统监控,不适合LNG液化工厂的电气自动化系统。 2 LNG液化工厂电气自动化的应用 2.1 先进控制 (1)先进控制的特点。在LNG生产过程中,生产工艺比较复杂,很难建立数学模型。当对自动化过程实施控制的时间,如果常规控制的效果不理想,那么久可以实施先进控制。同传统的控制技术相比,先进控制能够对模型进行预测和推断,并逐渐向智能化方向发展。另外,先进控制能够进行对变量耦合、大时滞等,对复杂的对变量进行处理和控制。 (2)先进控制的应用。在LNG生产过程中,通过辨别技术,可以确立变量之间的关系;通过建立动态的数学模型,能够表示实际装置生产过程,控制和约束输入变量的关系;在进行数据采集和处理的时候,很容易受到现场噪音的干扰,因此当采集和处理数据时,对采集的变量数据进行滤波处理,保证它们的有效性和可靠性;对于不可测量的变量数值一定要进行实时计算;通过软测量技术,获取指标数值。 先进控制的应用不仅包括传统的比值、串级和前馈控制等过程,还包括先进的专家系统、智能控制系统、模糊控制、神经网络等内容。智能控制系统可以诊断自动化生产的故障,监控自动化生产的过程。神经网络能够对复杂多变的模式及联想预测和记忆进行控制和处理。 2.2 现场总线 (1)现场总线的特点。现场总线通过运用计算机网络信息技术,连接自动化系统和智能现场设备。现场总线将仪器仪表设备和现场连接起来,并进行了有机整合。现场总线对于LNG生产工艺技术控制领域具有非常大的影响。现场总线基于计算机网络自动化技术,使系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器、数据记录仪等生产设备实现数字信息化、双向串行以及对变量。现场总线控制系统通现有的DCS、PLC等相比,能够进行多点通信、控制现场设备状态、还具有开放性和互可操作性的特点,现场总线控制系统是目前LNG生产行业自动化系统发展的趋势。因为网络冗余性的问题,FCS的功能没有DCS完善,可靠性也没有DCS强,市场上的应用也没有DCS广泛。 (2)现场总线控制系统的应用。采用现场总线控制系统,能够在LNG液化工厂电气自动化过程中,节约生产成本费用、生产装置的安装费用和投资费用。但是现场总线控制技术的室内设备非常少,总线结构简单,一对双绞线就可以连接很多的设备和仪表,所以硬件投资额度比DCS系统低,能够减少电缆和槽盒的使用量和安装费用,减少前期基础性投资,减少控制系统的设计和安装程序,减少了操作人员的工作量,降低操作人员的工作强度,简化工作流程。 运用现场总线控制技术,还能够节约自动化生产的后期投资。当生产现场发生变化的时候,比如生产后期需要增加一定的控制设备,那么不需要重新添置新电缆,只需要在原先的旧电缆的基础上就近连接,就能够扩大规模,从而节约后期电缆投资费用和用于敷设电缆的费用。另外,现场总线控制技术还有利于操作管理人员准确快速地了解和查询自动化生产情况,实时掌握和控制生产现场以及自控设备的运行状态,及时发现问题,解决问题,保证总线控制系统的安全性、可靠性以及有效性。 3 LNG液化工厂电气自动化的发展趋势 小到开关设计,大到宇航飞机,都有着电气自动化的身影。电气自动化的应用非常广泛,包括电气工程有关的系统运行、自动控制、经济管理、电子信息处理技术、试验技术、市场研制和开发等技术领域。通过电气自动化的应用,我们可以加快现代工业的发展,节约有限资源,降低成本费用,创造出更好的社会效益和经济效益。大力发展电气自动化使用水平和质量,大大缩短我国与其他发达国家天然气利用的差距,实现自主研发,促进国民经济发发展,实现电气自动化的规模化生产,规范我国电气自动化技术方面的标准。 现代分布式、开放式、信息化是LNG液化工厂电气自动化的发展趋势。分布式的机构能够在网络中建立独立的网络,分散系统的危险,确保系统的正常运行;开放化能够实现各方网络连接,将系统与外界联系起来,提高信息的处理能力;而信息化能够将设备与网络技术结合起来,使网络自动化和管理控制一体化。 4 结语 当前,市场竞争越来越激烈,我国应该引进国外LNG液化工厂电气自动化的先进经验和工艺流程,实现自主开发。同时,还应该以科学发展观为知道思想,根据不同地区的实际情况,及时总结经验,发现问题,并且寻找一条科学的发展道路,使电气自动化逐步实现现代化、国际化和全球化。 工厂电气论文:自动化控制工厂中电气自动化控制技术研究 摘要:在电气自动化控制系统在实际发展中,由于信息化技术手段以及智能化手段的实际推动。使得电气自动化控制系统逐渐走上科学化、信息化发展方向。同时,随着科技不断进步,会使得针对电气自动化控制系统相关行业的发展得到推动,实现技术更新速度的提升。现代企业在实际发展中,应该针对电气自动化控制技术进行不断完善和更新,保证设备运行高效性以及可靠性,促进电气自动化控制技术可持续发展。 关键词:工厂 电气自动化 控制技术 正文: 一、当前电气自动化控制技术的状况与发展 早在上个世纪50年代,人们就是对电气自动化进行研究开发,而随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用的电气自动化当中,从而电气自动化控制技术进行相应的改进和完善。目前,电气自动化控制技术已经被人们广泛的应用到了各个行业当中,并且取得了不错的效果。 1.1电气自动化控制技术的实际状况 近年来,人们也将现代化的信息技术应用的到了电子自动化技术当中,这不仅有利于电气自动化系统的业务信息数据的管理,还可以对电气自动化系统的整个运行过程的实际动态进行监控,从而实现生产数据的现代化、规范化的管理。并且将信息技术应用到电气自动化当中,也可以充分的发挥出电气自动化设备的应用效果,这也有利于人们对电气自动化的控制系统的日常维护工作和检修工作的开展。此外,在当前社会经济的发展的过程中,人们也可以借助计算机技术来对电气自动化系统进行有效的控制,进而将人员工作和计算机运作紧密的结合在一起,使得人们在对电气自动化系统进行维护和检修的过程中更加便利。 1.2电气自动化控制技术的发展 目前,电气自动化技术已经得到了广泛应用,这不仅有效的促进了我国社会经济的发展,还有利于我国电气自动化技术的改革,为我国国民经济的发展提供一个持续、稳定、健康发展环境,从而进一步的强化了企业或者事业单位在当前社会主义市场经济体制中的竞争力,使其工作效率得到全面的增长。 二、电气自动化技术优势 1)实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。现代建筑电气系统结构复杂、功能多样,传统运行方式常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术通过“采集―处理―反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统,并将反馈信息同时传递到控制中心,实现对整个系统的高效控制。 2)联动性的提高。电气自动化技术将建筑中照明、配电、消防、空调等系统连接为一体,提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,实现子系统间的配置与互动。 3)安全性强。因电气系统固有的危险性,操作失误、设备故障等都可能造成系统产生安全风险,而自动化控制有利于系统对异常情况做出及时反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。 4)数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库,为后期优化的决策提供信息支持。 三、电气自动化控制技术研究 针对电气自动化控制技术进行实际研究,主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究,明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。 1.电气自动化控制技术基本作用 1.1 电气自动化控制系统自动控制 整个技术在企业生产过程中的使用,能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中,选用分散式控制系统进行控制,实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时,控制系统会检测故障问题,进行自动切断运行电源,保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制,实现控制过程完整性,提升生产效率性[2]。 1.2 电气自动化控制技术具有保护作用 电气设备在企业实际生产过程中,会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制,会导致系统运行出现问题,致使故障发生。这就需要安全措施进行保护,实现具体问题应对策略制定,实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中,出现的具体问题进行实际分析,通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换,保证电气系统运行安全[3]。 1.3电气自动化控制技术监督功能 电气自动化控制技术在实际使用中,内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过,也需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下,进行电气自动化控制系统下指示灯的设计,能够实现故障问题及时预警。同时,应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性,控制故障发生。这样系统设计,能够有效减少设备故障发生频率,利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。 1.4 电气自动化控制技术测量功能 保证企业生产质量以及实现高效生产,需要对于设备整个运行过程进行实时监控,保证设备运行安全性,随时对设备进行实际观察,检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用,能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因,并制定良好的控制方式,实现设备运行稳定性的提升[4]。 2. 电气自动化控制技术设计理念 电气自动化控制技术具体设计方式分为三种,分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。 2.1集中控制 集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式,其在实际控制过程中,主要优点:处理过程中由中央处理机进行集中处理,实际设计过程相对简单,并且具体保护措施设定过程中要求较低,设备运行以及维护过程相对便捷;主要弊端:由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理,处理器工作量巨大,导致处理器运行压力增加,导致处理速度缓慢,生产投资加大。同时,在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性,错误操作机率提升。 2.2 远程控制 远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用,优点:远程控制实际组态灵活,并且节省电缆,节约成本,并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端:由于远程控制电气设备实际通讯量较大,使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求,不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用,导致应用范围降低。 2.3 现场总线控制 以太网技术以及现场总线技术的应用,对于电气设备的发展具有重要意义,实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析,实现现场总线设备有效控制,其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且智能设备在实际安装当中具有较好效果,实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性,不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现,实现电气自动化控制技术的有效发展。 四、建筑电气自动化控制的发展方向 随着科技的不断发展,建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展,自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Windows平台越来越普及的背景下,可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来,这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广,建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。 另外,实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及,自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看,自动化控制技术将应用于多个领域中。此外,相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进,使之更好的适应社会发展的需要,在提高生产率的同时还要降低生产成本,从而有效扩大产品的市场占有率。 结束语: 由于自动化控制技术在实际应用的过程中,容易受到各方面因素的影响,而出现许多问题,因此我们就要采用合理有效的解决措施,来确保电气自动化控制系统的正常运行。随着社会的不断发展,电气自动化控制技术也已经广泛的被人们应用到各个领域当中,这虽然有效的促进了我国国民经济的增长,但大大的降低了工作人员的劳动强度。 工厂电气论文:浅谈电气自动化控制技术在工厂实践中的应用 [摘 要]电气自动化控制技术在工厂企业中的应用非常广泛,随着科技发展和电气自动化程度的不断提高,电气自动化控制系统的开发和应用备受关注。本文阐述了工厂电气自动化控制技术的基本概念,以及该技术在工厂实践中的应用范围,同时对目前存在的问题进行简单分析。 [关键词]电气自动化 变换器 自动化控制 一、引言 随着科学技术的迅猛发展和社会的不断进步,工厂电气自动化控制技术发生了翻天覆地的变化和变革,突飞猛进。这不仅大大提高了社会、企业、生产线等各个层面上的工作效率,同时也提高了企业的自动化水平和电气管理水平。随着电气自动化控制技术的不断更新和广泛应用,人类研究出适用于各行各业的电气控制技术,同时也对电气管理的观念、方法、手段都提出了更高的要求和标准。本文主要介绍我国工厂企业电气自动化控制技术的应用、现状以及改善对策,通过分析电气自动化控制技术在工厂中的应用情况和发展特征,提出有利于改善工厂电气自动化控制技术的策略和方法。 二、工厂电气自动化控制技术 简而言之,工厂电气自动化控制技术主要是指由软件、机械和电子等共同构成的一个能够大大提高工厂生产速度和效率的控制系统,它主要依赖于先进的计算机和微电子等技术的支撑,目的在于精确保障工厂的生产效益过程。我国引进电气自动化控制技术最早始于二十世纪八十年代初期,当时主要将自动化控制技术应用于PLC、变频器和工控机等少数领域。这些新技术的运用和开发,大大地推动了整个中国制造业的自动化发展进程,为我国的现代化建设作出了不可替代的巨大贡献。 理论上看,所谓电气自动化,指的就是把电气设备控制、可编程序控制器电力拖动、电机学等结合在一起而形成的专业。电气自动化以其操作性强、设备简单、应用领域广等特点在经济社会发展中的各个领域得到广泛的应用。工厂中加强电气自动化控制有利于提高工厂效率,减少劳动费用支出,解放生产力,降低生产成本,缩短生产周期,增加工厂效益,促进企业的平稳较快发展。可以提高生产的柔性,增强产品对市场的适应性,提高产品质量,减少生产准备时间和库存,增加企业员工对企业的满足感,增加用户满意度等。简言之,电气自动化的目的在于提高生产效率,降低生产成本,从而实现生产效益的可持续性发展。但是,当前我国工厂中电气自动化控制技术较之西方发达国家相比仍存在一定的差距,电气自动化控制技术使用不够广泛,在使用过程中的控制和管理不够规范,不利于电气自动化应用能力的有效发挥,不能更好的促进国民经济的又好又快发展。因此,必须对工厂中电气自动化控制技术加以系统化的介绍和普及,使得各类工厂在电气自动化控制技术的应用过程中能够更好的发挥其作用,促进工厂效益的提高。 三、电气自动化控制技术在工厂实践中的应用 工厂中电气自动化控制技术几乎处处可见,任何一个现代化工厂都离不开电气自动化控制技术的支撑。笔者总结,自动化控制在工厂实践中的应用主要体现在以下几个方面: 第一,电气自动化控制技术在火电厂的应用。 电气自动化控制系统作为火力发电站主控制系统的重要内容,其主要任务是保持发电机组的各项输入和输出之间的能量平衡,同时要不断消除运行过程中内外干扰信号,以满足电网对于机组负荷的需求,确保机组稳定运行在火电厂中,电气自动化控制技术的主要功能是参与调频和调峰,接受电网负荷调度,控制汽机锅炉之间能量传输平衡,协调锅炉内燃料、引风、送风以及给水等各个子系统的控制。 第二,电气自动化控制技术应用于变换器电路的控制管理。 在工厂电气自动化控制技术中,变电器电路逐渐呈现出由低频向高频方向发展的趋势。随着科学技术的不断发展,我们发现PWM变换器能够更好的适应电气自动化控制设备的各项性能,在优化设备参数的同时,还能减少谐波对电网的影响,帮助我们解决低频区的电动机转矩脉动问题。因此,这种方式应该更好地在工厂电气自动化控制过程中广泛应用。 第三,电气自动化控制技术应用于监控管理。 工厂中电气自动化控制技术最为普及和常见的应用在于监控管理,比如:现场总线的监控,集中监控和远程监控等。现场总线监控工作的应用基础是以太网和现场总线等计算机网络技术的广泛应用,它在对监控系统进行设计的时候更有针对性,可以根据不同的间隔对其功能的利用、分析进行,从而可以在很大程度上减少大量的模拟量变送器和隔离设备,有利于减少成本支出,缩短工作周期,促进工厂电气自动化控制技术的更好发展;集中监控的优点在于简便易行,不论是维护工作和是运行工作以及系统设计,都具有很强的可操作性;相比而言,远程监控方式具有一定的局限性,往往只对较小的系统起到良好的监控效果,不适合全场的电气自动化系统的构建,但远程监控也有其自身的优点在于它能够最大限度的节约电缆的使用量,从而减少费用支出,具有很强的灵活性,可靠性也比较高。电气自动化控制技术使监控方式更加集中化,大量信息能够被中央控制器集中采集和分析、控制,达到良好的监控效果,降低运行费用,使各个功能模块之间的装置相对独立。 四、电气自动化控制技术的问题分析 随着科学技术的不断发展,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得电气自动化控制技术和计算机技术紧密结合。电气自动化控制是工业现代化发展的重要标志,也是现代科学技术的关键。依靠现代科学技术的进步是电气自动化控制发展的必然选择也是必然要求,对电气自动化企业来说,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度和企业成本,提高检测的准确度和信息传输的时效性,为企业的生产过程提供进一步的技术保障体系,同时也可有效地避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。目前,电气自动化控制经过长期发展和完善,取得了显著成效,但是仍然存在着一定的问题:第一,电气自动化控制系统的问题,目前,大多数发电厂中的升压站隔离开关的操作仍然使用传统的按钮操作模式,这种方式在运行时间相对较长时容易在开关节点处出现异常,最终导致无法正常操作等问题。目前市场上按钮质量无法得到保证,备品备件更换后使用寿命短,而且对运行设备进行按钮的更换风险大,使用成本高而且经济效益低,工厂内部使用的公用系统操作存在着使用不方便的问题。第二,电气自动化控制技术在监控应用中遇到的问题,传统监视系统无法实现对工厂内微机机电保护装置及电气自动装置的故障报告等信息的监视,操作人员无法直接查看到相关报告信息,对这些装置的运行状况无法准确掌握,无法及时采取相关信息。目前,这些报告信息的整理和保存均需要人工整理、存储和传输,且大多数工厂对电气自动化设备信息的监视仍然采用传统的中央信号光字牌,因此传统设备存在寿命短、成本高、耗能大、经济效益和社会效益差等问题。电气自动化控制系统在使用过程中,上述问题或弊端是难免的,这就要求企业在应用电气自动化控制系统时能够及时采取措施解决问题、排除障碍:随着电气化的不断发展,电气设备对操作人员的要求也越来越高,电气自动化控制系统在设计与安装时,往往忽略对操作人员培训工作,因此在电气自动化系统安装过程中,应随时让维护和操作该设备人员了解安装过程,这有助于操作人员对新系统产生感性认识。通过专业培训,操作人员能更好理解电气自动化控制系统,科学合理地应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,有利于设备的稳定顺行。 五、结束语 随着社会现代化发展和网络化的逐步普及,自动化控制涉及的产业和领域也在不断拓宽,同时促进了相关科学技术的更新,使得控制系统更加完善,自动化程度也越来越高。经济全球化的不断深入发,电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中起着越来越重要的作用。 工厂电气论文:关于工厂电气自动化控制技术的探析 摘 要:目前,随着我国国民经济的快速发展以及科学技术的不断进步,工业企业的健康 发展也得到了有效性提升与创新,而电气自动化控制技术更是在工厂实际生产活动中得到了广泛运用,这对于工厂的可持续发展来说具有至关重要的作用和意义。现阶段,电气自动化控制技术已开始成为工厂发展与生产的一种重要手段,且过去的传统型人工生产与操作技术已逐渐转变成现代的先进电气自动化控制技术。本文简要叙述了当前电气自动化控制技术的状况与发展,详细分析了工厂中电气自动化控制技术的各个重要功能,以期为工厂的日常生产活动提供更好的服务,最终使工厂取得最大化经济效益和社会效益。 关键词:电气自动化控制技术 工厂 在工厂中采用电气自动化控制技术, 可以说一直以来的效果和运行情况都非常的好, 在实际工作中采用自动化控制技术其可靠性非常的高, 稳定性方面也比较好,而且在实际操作过程中,其操作方法也非常的方便,但是,随着生产规模的发展和提高, 很多设备在应用方面还是出现了一些问题, 需要我们在实际工作中不断的对其完善和创新。 一、电气自动化控制技术的发展和现状 在电气自动化控制技术的发展过程中,电子信息技术的作用是不可忽视的,很大程度上来说,电气自动化控制技术是依赖于电子信息技术的,随着智能化控制的不断发展,它经历了从无到有的过程,并不断朝着更加成熟的方向发展。上世纪50 年代,人们是从电气设备的出现中得到启发,开始关注电气自动化技术,继电器和接触器开始投入电气运行,使得机器能够依据人的意愿以及事先设定的目标来进行工作;60年代开始,出现了现代控制理论,生产的过程控制及管理得到有效优化,进一步推进了自动化进程,电气自动化也得到了质的飞跃;70 年代,通信及微电子技术以迅猛的发展速度闯入人们的视野,电气自动化面临更为复杂的控制系统,仅仅借助以前的现代控制理论的技术难以应对,由此开始出现人工智能与计算机通信技术相结合的高新技术,大大促进了电气自动化的发展;直到80 年代,电气自动化控制技术已经发展得较为成熟,在很多领域得到了应用。分析电气自动化控制技术的现状,可以从两个方面入手。 1.电气自动化系统的信息化 信息技术不断渗透到电气自动化中,首先,从管理层面上来看,信息技术不断简化电气自动化系统中的业务数据处理,实现对生产过程的全面动态监控,确保数据的全面和完整;其次,在电气自动化设备的更新上,信息技术发挥着重要作用,比如:微电子技术使得电气自动化控制系统中的一些设备的界线由过去的定义明确向模糊化转变 。 2.在检修和维护上,电气自动化控制技术使系统更加简单和易操作 电气自动化依托计算机技术来实现对系统的控制,具有很好的人机操作界面,相应的控制系统灵活,并且易于集成,Windows 操作平台的使用使得维护和检修更加直观和简单。 二、电气自动化控制技术的影响因素 1.设备元器件质量问题 由于电气自动化控制设备元器件的生产厂家众多,产品质量高低不同。一般,生产设备元器件的厂家规模较小,没有健全的质量管理体系,其元器件质量难以合格;此外,在市场经济体制下,元器件厂家之间的恶性竞争会使部门厂家重价格而轻质量,造成电气自动化控制设备的可靠性指标偏低的现象,对设备的正常控制和安全工作产生影响。 2.工作环境多样,操作维护不当 不同的行业具有不同的工作环境,有些工作环境甚至是非常恶劣的。电气自动化控制设备需要面对多种多样的工作环境,以应对环境因素对电气自动化控制设备的不利影响。这些不利的环境因素主要包括气候因素、机械作用力因素和电磁干扰因素等。 三、工厂中电气自动化控制技术的重要功能 在工业企业中实施电气自动化控制技术,主要是为了能够实现可持续发展与现代化生产,其对于工业企业的持久发展来说具有至关重要的作用和意义。因此,一定要在工业企业中全面发挥电气自动化控制技术的效用,并不断更新与完善其功能,只有这样工业企业才能健康、稳定的发展。下面本文就工厂中电气自动化控制技术的保护功能、测量功能、自动控制功能和监控功能展开讨论。 1.保护功能。电气线路与设备实行自动化控制时,在不同条件下会产生各种不同的故障,如果电路电流高于设备电路规定的实际使用限度与范围,那么系统就会及时终止运行,而实现这一过程就要合理的制定出一套健全且完善的排除故障与检测体系,依照不同情况自动更换与调整系统设备的相应电流与线路,将保护设备的效用充分发挥出来。 2.测量功能。电气设备运行时,一定要做好相应的观察与测定工作,其主要是为了能够在日常运行活动中找出所存在的不足之处,并加以完善和改进,以达到提高电气设备生产效率与使用效率的目的。若想要全面了解与掌握工厂中电气设备的实际运行状况,就要合理选用测量线路的相应参数设备和仪表测试器,通过有效性措施做好观察与控制工作,最后利用已掌握和控制好的有关信息来完善与创新电气设备的运行及操作。 四、工厂电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势 目前,随着我国国民经济的快速发展以及科技水平的不断提高,工业企业的各种电气设备生产工艺也得到了相应改进、完善与创新,尤其是在计算机技术运用方面更为突出,从传统型发展转变成智能化发展是必然趋势,也只有这样才能促进电气自动化控制技术不断向前发展。尽管当前的电气自动化控制技术仍是把微计算机作为主要核心的网络化自动控制体系,但在不同程度上均已表明电气控制技术与计算机技术相同,所以在此前提与计算机技术快速发展的条件下,电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势一定会十分光明,最终迈向科学化与智能化的发展道路。 五、结束语 综上所述,根据过去的实际运行工作发现,工厂实施电气自动化控制技术不但能够获得显著成效,还可以得到最大化经济效益和社会效益。电气自动化控制技术的应用在很大程度上能够增强工厂电气设备在日常运行过程中的安全性、稳定性与可靠性,使操作程序更为简单快捷,大大减缓了工人劳动强度以及缩短了工人劳动时间。但近年来随着工业的快速发展以及生产规模的逐步壮大,许多电气设备的运用也开始出现各式各样的问题,针对这一情况必须要对电气自动化控制技术进行合理调整与改进,以便电气自动化控制技术能够为工厂生产提供更好的服务,最终使工厂获得最大化经济效益与社会效益。 工厂电气论文:节能技术在工厂电气技术中的应用 关键词:技能工厂管理 内容摘要:本文主要从厂用电节能设计、节能设备应用、厂用电管理等方面进行阐述,目的是降低厂用电量,达到节能的预期目标。 节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言,降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道,因此,在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法,也取得了很好的经济效益和社会效益,比如变频器在工业生产中的广泛应用,比如说无功补偿装置在客户端的大量投入,尤其是用电大户端,再比如说节能设备的大量使用,如节能变压器、低阻电缆等,另外在用电管理方面也制定了很多措施,小到企业的照明管理等。下面就阐述一下节能技术在工厂电气技术中的应用。 1使用节能型供配电系统 供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被大家忽视,很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定,另外考虑到初投资的问题,因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。 1.1合理的供电电压 供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言,如果是6~10kV的配电电压,由于10kV技术经济指标较好,如供电系统能耗和有色金属耗量均较小,因而高压配电电压应首选10kV;当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时,考虑采用6kV;当用户有少量3kV电动机时,可用10(6)/3kV专用变压器供电。 1.2节能型变压器 变压器是输变电行业中的耗能大户,据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器,如果是已经有旧的油浸变压器,在条件允许的情况下进行改造,油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大,这也是油浸变压器的明显的不足之一。 1.3无功补偿装置 功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻,因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。在客户端设置无功补偿装置是有必要的,尤其对大客户,特别是有大型电机居多,感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。 2选择节能设备 目前,节能设备得到了广泛的应用和推广,其中尤以变频器最为引人瞩目,而且确实取得了非常好的节能效果,另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。 2.1推广使用变频器 通过近几年的发展,高压变频调速技术已经日趋成熟,已经开始在各个领域广泛应用,工矿企业中可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后,通过改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,我们知道,功率和转速的平方成正比,因此大大减少了损耗,从而实现节能的目的。 2.32 使用节能型照明电器 节能型照明电器优点很多,高效低耗,节能环保,驱动电压低,响应速度快安全性高,使用寿命长。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制器和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现现代文明的照明。 2.3使用低阻电缆,合理选择导线截面 我们都知道,输电线路的损耗和电阻有着平方的关系,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。另外合理选择导线的截面积也是必须的,设计电缆的时候,在充分考虑负荷容量和扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆,减少投资。 3加强工厂用电管理,合理使用峰谷电力资源 峰谷用电:电力行业中峰谷的含义是用山峰和山谷来形象比喻用电负荷特性的变化值。通常白天8:00至22:00的用电为高峰用电,深夜22:00至次日8:00的用电为低谷用电。“峰谷电价”意义在于,鼓励居民利用低谷电价的优惠条件大量消费低谷电力,比如电热水器、空调和其他电器设备。同时,对电力部门来说,将高峰用电转移到低谷时段,既缓解了高峰电力供需缺口,又促进了电力资源的优化配置,是一项“削峰填谷”的双赢策。对于工厂而言充分利用低谷电量进行生产是非常必要的,对于有条件的企业鼓励低谷期间用电,这样可以节省大量的用电成本,实际工作中,我们也发现很多工厂白天期间线路负荷很小,夜间线路负荷很大,这样就大大节省了企业的生产成本,经济的杠杆作用明显。 4加强工厂电力计量管理 企业需要加强对电力计量的管理,有两层含义,其一就是加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期进行对在用计量装置测试数据分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性;其二就是根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业产品的成本。 5结语 企业降低成本的方法有很多,其中通过节能技术在电气方面的应用就可以大大降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力。 工厂电气论文:对于化工厂电气接地技术应用的探讨 摘要:电气接地措施包含的原理和因素是多种多样的。因此,作为化工厂电气行业一员的我们,一定要努力学习好专业知识,只有这样,才能在实际的工作当中,将理论和实际相结合,预防化工厂的电气事故的发生,消除电气安全事故的隐患,防患于未然。只有这样,才能最大限度的保证车间的正常运转,员工工作环境的安全。 关键词:化工厂 ;电气接地 在化工厂中,电气接地具有多种的类型,主要包括以下几个方面。首先是为了安全的因素而进行的保护接地。其次是为了防止发生静电而进行的接地。第三个方面是电子设备的接地。 一、对于接地原理的探讨 接地是一种为方便电流流入大地而提供的低电阻或是低阻抗途径。它的实际意义就是在线路或者是电气设备发生某些接地故障的时候为故障电流流回电源提供的一条低电阻或是低阻抗路径。所以,总的来讲,接地就是将电气系统、电路及设备等与大地进行很好的互相连接,或者是和范围广泛且能用来代替大地的具有同等效果的金属导体连接,以便于传导电流在大地或具有同等效果的金属导体之间互相来往。电气接地技术最主要的作用就是使得输电线路与变配电设备以及用电设备绝缘不会遭到一定的损坏,全力保证电力系统的正常运行,防止和避免出现人身触电伤亡的现象,预防发生不确定的火灾事故、防止静电放电产生的一系列危害,防止和避免设备受到雷击的损坏等等。而接地的作用主要是利用接地极把故障电流或雷电流以最快的速度导入到大地当中,保护人身安全和电气设备安全的目的。 二、电气接地的类型 1 基于安全原因的保护接地 基于安全原因的保护接地是要为了防止化工厂内的电力设施或电子电气设备绝缘受到损坏而危及到正常的生产活动和人身安全,此种接地方式可以消除化工厂在进行生产的过程中产生及积累的静电,能够进行电磁感应而对化工厂内的电子设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮进行有效的屏蔽接地。 2 防静电接地 在化工厂内进行生产活动的过程中,静电产生的危害会在多方面影响着化工厂的正常工作运行。例如:静电会导致化工厂内的生产系统、生产设备、生产工艺过程及所生产出来的产品等等发生不定程度的故障危害,静电会产生一定的高电压而可能造成人身触电,威胁人身安全,产生的静电严重时更有可能会造成很大损害的火灾及爆炸事故。接地是消除静电的最简单和最有效的方法措施,所以要对化工厂内可能会产生静电的所有设备都实施防静电接地,以保护化工厂内的生产活动正常稳定的进行。要根据化工厂内物体的不同类型采取不同的静电接地方式,静电导体要采用金属导体方式直接的进行静电接地,移动式设备及人体要采用非金属导电材料或者是静电材料以及防静电制品进行间接的静电接地。 3 电子设备的接地 化工厂中的电子设备的接地主要是为了保证和提高电子设备工作的准确,以便于化工厂更好的进行工作运行。化工厂内的高频电压本身并不会对人体产生危害,而且即使化工厂内的电子设备的外壳没有进行接地,而与大地保持绝缘状态的时候,电子设备的外壳与大地形成电容,伴随着频率不断的增高,而形成的电容电抗值将会相对的减少,当频率的数值到达一定的程度时,就相当于是在进行接地。 三、接地的两种方式 接地是指将电气设备与接地装置进行电气连接。接地分为与大地相连接、与代替大地的导体相连接两种方式。 1、与大地相连接 一般情况下人体离不开地球,因此人们使用的各种电气系统都以大地的电位为参考电位。取得大地电位的前提是与大地连接,为此需连接地极用作与大地连接的接线端子,通过接地线的传导取的地电位,这就是我们通常所用的接地。 2、与代替大地的导体相连接 电气技术的发展日新月异,当前对接地赋予了新的含义,即与代替大地的导体相连接也是接地,比如汽车的轮胎属于绝缘物质,所以汽车上各类电气系统的接地其实是接代替大地的金属车身。在许多用电过程中,过大的电位差是引发电击、电气火灾等电气事故的重要因素。例如如飞机上采取的主要的电气安全措施是用机身代替大地来进行低阻抗的等电位连接。以与代替大地的导体相连接而实现接地的实质是与导体间进行低阻抗的等电位连接。同样,连接地极的接大地就是与大地进行等电位联结,只是接地极的接地电阻以Ω计,其值非常大, 引起的电位差较大,效果不是很好。 四、化工厂电气接地技术应用的探讨 1.化工厂接地的因素 化工厂内的易燃液体、气体的设备、储气罐、干燥器、过滤器等等加工存储物品和设备都属于引燃物品,极易引发大量的危险事故,一旦发生爆炸和火灾事故,将会使化工厂内的电子设备和人身安全受到严重的影响和危害,必须要采取相对严格的对应接地方法措施,以控制事故的发生及危害,避免造成换工厂的生产损失及人身危害。化工厂内的所有易燃性的液体、气体的设备、干燥器、储气罐、过滤器等都一定要进行适当的接地保护措施。化工厂内的所有可能会产生静电的部位要连接成一个连续的导电体,并进行相对应的可靠性接地保护。 2.化工厂防直击雷技术措施 一般情况下的化工厂内的车间、仓库都是单层框架结构的金属屋面厂房,较为适宜选用避雷带沿屋檐敷设,还应在厂房的各檐角安装上避雷短针以防止和避免雷击。因为化工厂车间、仓库内有许多易燃物品,因而铁板的厚度不能小于4mm,且不可以有绝缘被覆层。在屋面接闪器的保护范围之外的非金属物体要根据相应的实际情况装设上接闪器,还要与屋面防雷装置进行良好的互相连接。每根引下线的冲击接地电阻都一定要小于等于10Ω,防直击雷接地适合与防雷电感应接地及化工厂电气设备接地共用接地装置。 3.化工厂静电防范接地措施 静电在化工厂内的生产过程中具有多种多样的危害。静电现象会导致生产系统、设备、工艺过程、产品等发生故障,静电产生的高电压会引起人身触电,静电严重时可能会引起火花放电,甚至会造成火灾甚至爆炸事故。对所有会产生静电的设备都应保护可靠接地,化工厂内的静电防范接地措施为:进行静电接地,固定设备与接地线或连接线采用螺栓连接以固定设备外壳;当设备较大时,其接地点至少应是两处,接地点应沿设备外围均匀布置;皮带传动的机组及其防护罩,都要进行接地;储藏、生产化工物品的房间及场所应设置防静电端子板,所有设备的外壳及防静电地板均应与其连接;应在干燥季节的储藏、生产化工物品房间设置加湿装置,以保证场所的湿润。应根据需要进行静电接地的物体类型而采取不同的相对应的静电接地方式,可以采用金属导体直接进行静电接地、人体和移动式设备需要采用非金属导电材料或静电材料以及防静电制品进行间接静电接地;静电非导体除应间接静电接地外,尚应配合其它的防静电措施。 防爆静电接地报警器在石油化工、有机化工、加油站、油库付货台、铁路油槽车及液化气装卸等易燃易爆场所都发挥着非常重要的作用。防爆静电接地报警器可以将化工厂易燃易爆化工原料及产品储罐或输油作业过程中产生的静电导入大地,连续自动监测,确保生产和作业的安全。 工厂电气论文:浅谈化工厂电气设备及供电系统的保护 摘要:伴随生产技术水平的不断提高,人们对生产安全管理的要求也越来越高,特别是化工厂由于其本身所具有的特点,因而使得其电气设备以及供电系统的安全重要性尤其是当前化工企业所要关注的焦点问题。需要指出地是,在生产过程中对化工厂的电气设备以及供电系统进行有效保护,必须要建立在对实际情况进行检查以及做好科学合理防范措施的基础之上。 前言 化工厂是一个放置有许多具有爆炸性或是有毒的物质的地方,如果没有安全的保护措施,尤其是电气设备及供电系统这一类能引起爆炸或是火灾的系统的保护,就会导致非常严重的事故发生,爆炸事故是常常发生的。为此,必须要对化工厂中爆炸危险场所的等级以及危险介质的级别进行严格细致地划分,同时还要保证防爆电气设备的选择符合经济性及合理性的要求,另外还要加强对化工厂电气设备及供电系统的保护工作,以便使得化工企业的生产及工程建设安全得到有效的保障。 1.保护化工厂电力设备及供电系统的重要性 化工厂的电气设备和供电系统的正常运营直接决定了电气设备和工作人员的生命安全,同时还能够减少设备损坏带来的经济损失,也能够促进化工企业的正常运转,为企业和国家带来更大的经济效益。对化工厂的电气设备及供电系统的保护要遵循正确的检测操作,利用比较精密的检测仪器进行化工厂电气设备及供电系统的各项安全指标的正常检测。 为了确保电气设备的安全稳定运行,并有效预防设备遭到损坏,就需要对电气设备及供电系统进行严格的保护,并将设备诊断作为基础,建立与之相应的设备故障维护措施。同时还要确保在对化工厂的电气设备以及电力系统的各项运行指标进行检查及测量的过程中,采取的方法准确无误,选用的检测设备质量精度符合标准要求。此外,还要依据实际的情况,对化工厂电气设备及供电运行的情况加以充分掌握,从而使得化工厂生产活动的正常运行得到有效保证,以便能进一步提高化工厂的生产效率。 由于我国社会主义市场经济的逐渐发展,我国的供电制度在不断地发生变化,由过去的国家统一供电改成如今的企业自给自足的供电,因此为了给化工厂的正常运转带来保障,就要对化工厂内电气设备及供电系统的具体的详细情况有所了解和掌握,以便在故障发生的时候能够在最短时间内分析出环境内是哪部分出现了问题。 2.化工厂电气设备的有效管理 (1)采用巡检的方法来维护电气设备的安全。为了确保对化工厂电气设备的安全检测维护得到切实落实,从而使得化工厂电力设备的运行安全得到有效保证,所以必须在事故发生之前,及时找到并以最快速度消除事故的火苗等安全隐患。一般情况下,电气设备事故的发生包括三个阶段,即设备正常、出现隐患以及事故产生等。因而需要及时地对化工厂中的电力设备进行检测和维护,以便在事故出现质变之前,及时地将处在量变中的安全隐患给彻底消除。这就需要操作人员在管理化工厂的电气设备时,要具备极强的责任心,并且端正自己的态度,对设备进行详细细致的观察,同时还要具有敏锐的思维分析能力,通过对专业理论知识的认真学习,对电气设备的结构、性能及运行参数做出深入的了解,学会对系统中细微的变化进行正确的分析和研究,并能将事故发生的真正原因找出来,从而有效预防安全隐患的进一步扩大。此外,还要保证电气设备的管理及操作人员在工作时要严格依照相关的规程及规范进行,以便能及时发现并消除系统所产生的隐患。 (2)对电气设备进行巡查的具体项目。在油浸式变压器中起着冷却及绝缘作用的油,其油位会伴随温度的变化而发生改变。并且通常情况下,变压器油为浅黄色,油中透明而不存在任何杂质,而一旦见到油中出现了由电弧燃烧引起的黑色碳化物,就必须要对分接开关、桩头引出线、线圈等进行详细检查,以确定黑色碳化物的来源。不同温度下对应的油位在变压器上均有刻度,通常情况下,油位要保持在某个刻度值以上,而一旦发现油位过低,便需及时对变压器的温度进行测量,还要仔细观察是否变压器出现了漏油情况。对于密闭式变压器,则要将放气阀提起来,同时检查其中是否出现假油位的现象。对于起着绝缘作用的瓷套管,要确保其表面的清洁,同时还要仔细检查其是否出现裂纹、破损以及放电等现象。此外,还需实时地检查转换开关、断路器以及指示灯的显示状态,保证各绝缘子、传感器以及断路器表面的清洁、干燥以及无破损、无放电等。 3.化工厂供电系统的有效维护 3.1、对电力线路的安全检查 当前,由于部分化工厂没有足够重视对电力线路的安全检查及运行维护,因而通常会导致供电系统的个别部分产生电气事故。为此,作为化工企业,必须要进一步加强对化工厂供电系统的安全检查及运行维护工作。对电力线路的安全检查包括:(1)对化工厂的电线杆子进行详细检查,检查其是否出现倾倒、变形、腐蚀、损毁以及下沉等安全隐患;(2)对沿线路的地面进行详细检查,检查其上是否堆放有一些腐蚀性极强或者易燃易爆的危险物品;(3)对沿线周围进行仔细查看,检查其周围是否存在某些隐藏的危险性建筑;(4)在雷雨及大风季节,要做好对电力线路的防护工作,以保证电力运行的稳定;(5)及时将悬挂在线路上的树枝、风筝等杂物进行祛除,使得供电系统的安全稳定得到有效保障。 3.2、对电缆线路的安全检查及维护 通常情况下,要每个季度都对电缆线进行一次安全检查,检查电缆终端是否出现破损的现象以及瓷套管是否产生放电的痕迹;检查电缆表皮是够出现腐蚀及损伤的现象,以及其沿线挂钩是否出现脱落;检查埋地电缆沿线的覆盖物是否出现挖掘过的痕迹,以及路线标的完整性等。 3.3、对车间配电线路进行安全检查 通常情况下,要每星期都对车间配电线路做一次详细的安全检查,对导线的发热状况、线路的负荷状况、配电箱、开关、熔断器、传感器、断路器等进行仔细的检查和维护,充分确保车间配电线路的运行安全。 3.4、化工厂内的配电线路的检查 化工厂内的配电线路的安全检查尤其重要,因为车间内是易燃易爆物和有毒物质集中的地方,对于配电线路走线状况、所用导线的型号、配电箱和配电箱的开关放置问题等等,都要进行详细的检查。每周对于化工厂厂房内部进行1至2次配电线路的例行检查,对于导线周围环境的潮湿度要进行频繁的检测,直到达到标准值为止,对于易燃易爆物品要和线路进行绝对的隔离,还要进行绝缘监测,严禁导电、漏电情况的发生。 结束语 化工工厂由于其危险物品和有毒害物质放置的特殊性,必须要有非常专业和安全的防范措施,尤其是对于能够引发严重后果的,容易引发爆炸和火灾的电气设备及其供电系统更加要注意保护不仅毁坏建筑物、土壤,甚至会造成非常严重的人员伤亡。由此,必须要有足够的思想认识;用专业的知识对化工厂根据危险等级进行场地划分;确保厂内电气设备和供电系统的各项保护措施实施和完善等。通过一系列的措施保证化工厂的正常运转在安全模式下进行,减少甚至避免恶性事故的发生,将损失控制在最小范围内。
电子技术实验课教学研究:模拟电子技术实验课程现状及改革探索 [摘 要] 为了培养面向21世纪高素质创新人才的教育目标,分析目前高校模拟电子技术实验课程的现状及存在问题,针对模拟电子技术实验教学体系,根据实践经验对其改革和发展思路进行探索 [关键词] 模拟电子技术 实验教学 现状及存在问题 教学改革 面向21世纪,随着科技进步,电子技术的飞速发展,模拟电子技术实验已经不仅仅是高等院校相关专业开设的一门技术基础实验课程,同时更是一项非常重要的专业技能,然而,目前在实验教学中,我们发现,学生实验能力不强、实验教学效果不理想是普遍存在的问题。分析其原因,认为有以下几点: 1、学生整体素质差别较大 面对高校普遍的扩大招生,学生的总体素质参差不齐。学生对理论知识的理解能力,学习能力,动手能力等都有很大的不同,个别学生专业基础较差,难免经常犯错误。 2、教学管理不受重视 受传统实验教学模式影响,人们对实验教学不重视,实验教学一直依附于理论教学。实验教学内容陈旧多为一些验证性实验,教学方法则是以老师为中心,从实验原理到实验方法、实验步骤、注意事项甚至到实验过程中可能出现的问题都要无所不包地进行讲解。实验课上学生不会动脑筋思考解决,这样的实验很难会有什么好的效果。 3、实验考核体系落后 以往实验课考核以实验报告和出勤为主,造成学生不注重实验过程而只注重实验结果。学生在实验中急于得出实验数据,对实验中碰到的问题不去分析解决,甚至得出明显错误的数据自己都不知道。 4、实验指导教师欠缺。 实验课中,由于学生的问题层出不穷,教师则疲于奔命,实验指导教师除了要帮学生解决实验过程碰到的各种问题,还要对他们犯的各种低级错误进行解释、纠正,无法对各个学生的实验过程给予更多关注,因而也只能不注重实验过程而只注重实验结果。 为适应现代电子技术飞速发展的需要,培养面向21世纪高素质创新人才,为了提高模拟电子技术实验的教学效果,改革势在必行,关于模拟电子技术实验教学改革的几点建议: 1、实验课单独开设 实验单独设课,单独考核,这样不仅提高了实验课的地位,能使教师和学生足够重视,同时还能对全部实验统一规划,使各个实验有机结合形成循序渐进的能力培养过程。同时实验的开设应与理论课相配合,即先理论后实验。这样处理对改善理论课教学和实验的效果都有好处。 2、开设多样化实验项目 实验项目一般可分成验证性,演示性,设计性、综合性,其中综合性、设计型实验是实验课中的重点和难点,也是实验教学改革的核心部分。所以这类课的教学不应效仿验证性实验课的教学,而应积极引导学生学习新方法、使用新器件、大胆设计、突出新颖、培养创新能力。 3、丰富多样化教学手段 目前随着信息化程度的逐渐提高,计算机已经成为实验不可缺少的工具,它可以充分发挥个人的想像力,对电路进行模拟、分析、计算和调试,可以帮助学生更好地完成设计任务,同时也是实验指导教师很好的教学工具,当有些内容不适合用语言描述时,就可以利用多媒体技术实现动态演示,即提高了学生对实验的认识同时也提高了教学的质量。虽然多媒体教学模拟实验具有很多优点,但从人才培养的角度来看,多媒体教学应成为实验的有益补充,但决不可代替实际的实验。 4 、开放式实验教学 开放式实验教学,并非每天开放实验室,在实验时间和实验内容上最大限度地满足学生的需要,给学生创造一个良好的实验条件和氛围,学生如果对所学的内容有浓厚的兴趣,便会由被动变为主动,充分发挥学生的创造性思维能力。 5 、完善实验考核制度 实验的考核,我们可以采用理论笔试和实践操作相结合,再加上平时成绩的方式进行考核,其中可以适当调整实践操作的分数。这样就可以重点考察学生的电子实验知识的掌握程度以及故障的分析能力,而实践部分采用现场操作,考察学生关于仪器的使用、电路的分析能力、调试能力、报告记录以及排除故障的能力等等。而且对学生的创新能力也有极大的提高,并推动电子实验教学改革。 6、丰富教学内容 为了锻炼学生的动手能力,培养学生对实验的兴趣。采用一些辅助教学内容来激励学生学习模拟电子技术的兴趣,提高其电子技术的应用能力,比如开展电子设计大赛、专用实习周、组建无线电小组等等。极大地调动了学生对实践性教学的积极性,使学生受到了实践的考验和锻炼,而且明显和有效地提高了学生分析问题、解决问题的能力。这些措施不仅增强学生学习的乐趣而且也锻炼了学生的实践能力,为其走向社会打下良好的基础。 7、加强实验教师队伍的建设 建立一支具有较强理论和实践能力的教师队伍,不仅可以提高队伍的科研能力,促进自身学术水平的不断提高,而且能够对各个学生的实验过程给予更多关注,更好的指导。 结束语 实验教学作为高校教学的重要组成部分,实验教学是培养学生的动手能力、分析问题能力和解决问题能力的重要阵地,实验教学的改革也是高等教育改革的一个组成部分,在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。高质量的教学实验对人才综合素质的培养起到无可替代的作用,良好的工作习惯和科学的工作作风在这里形成,只有不断提高实验教学质量,才能为国家培养具有创新意识、创新精神和创新能力的合格人才。 电子技术实验课教学研究:电子技术基础课程实验教学模式改革的探索 摘要: 本文阐述了高等学校工科电类专业电子技术基础课程实验教学模式改革的重要性和必然性,探索和研究了改革的方向和应用手段。 关键词: 实验教学模式 改革 开放式实验教学 EDA技术应用 电子技术基础课程包括模拟电子技术基础和数字电子技术基础两大类。它是高等院校工科机电类各专业必修的一门专业基础课,在课程体系中肩负着承上启下的作用。实验教学占其总学时的三分之一以上,在整个教学环节中是不可缺少的组成部分,能巩固知识、训练动手能力和培养学生开发创新的能力。因此,实验教学的效果将直接影响整个专业课程的教学质量。 1.传统的实验教学模式存在的问题 1.1 教学内容陈旧,实验教材单一。 传统的实验以基础训练型为主,比较强调通过实验结果来验证定律、定理和结论,联系实际的综合性实验和设计性实验数量不足,不能及时反映新知识、新技术,不利于学生创新能力的培养。 1.2 教学模式单一。 教材将实验原理、仪器设备、实验步骤等写得很详细。以教师为中心,课堂上教师讲原理、步骤和进行操作示范等。学生两人一组,基本上按照实验指导书上的要求在已安装好的实验箱上完成操作,验证一些已知的数据和波形,很少动脑筋去研究实验方案的构思、实验方法和技巧。 1.3考核方法不完善。 实验成绩主要以学生平时的实验报告为主要考核依据,造成有的学生不注重实验的过程而只注重实验结果,实验过程中多忙于记录实验数据,很少钻研问题,没有带着问题去学、去做实验;个别学生甚至上课不认真做实验,在一旁观望,等别人做好了抄别人的数据,教学质量难以提高,约束了学生的思维,不能发挥学生的主动性和创造性。 2.传统实验教学模式改革的重要性和必然性 在高等教育中培养学生的创新精神和创新能力是教学改革的核心目标,而实践和实验教学作为高校教学体系的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的关键环节。加大实验教学各个环节的改革力度是高等教育发展的必然要求。随着学校招生规模的不断扩大,受场地、经费等限制,实验室的数量和仪器设备不能相应增加,使得教学资源相对匮乏,不能适应快速发展的社会对创新人才的要求。因此电子技术实验教学采用开放式实验教学和先进的虚拟仿真软件代替传统实验教学方式的改革势在必行。目前,开放式实验教学和先进的虚拟仿真等电路仿真的主流软件在电子技术实验教学模式中已广泛推广和应用。 3.实验教学模式的探索 3.1探索和研究开放式实验教学模式。 各高校不断探索开放式实验教学的新思路,研究推广开放式实验教学的先进经验,尝到了开放式实验教学的甜头。湖南人文科技学院也不例外,学校对开放式实验教学非常重视,经过几年的探索和研究,总结了一系列开放式实验教学的经验和方法,主要工作如下:(1)更新了实验室的运行机制,改过去自然班为单位、定时定内容安排实验为全天候预约开放,学生自主到实验室预约实验时间;实验内容也不限制,既可完成规定实验项目,也可自带实验项目;(2)实验内容必须适应开放实验要求,实验项目以设计性、综合性为主,实验方案和实验步骤由学生自定;(3)充分利用校园网资源,将电子实验室各种设备、仪器仪表的使用方法及常规实验测量方法做成教学软件,上传到校园网上,供学生随时查询和学习;对实验项目要求、学生预做实验项目、实验指导教师名单、实验室编号、实验成绩等,在校园网上可直接预约和查询。 另外,对学生所做的实验项目严格把关。要求学生对预做的实验项目要拟定实验方案和详细的实验步骤,经指导教师审阅认可方能做实验;实验考核的方式也进行了改革,以随机抽查一个实验项目重做的方式做为考核成绩。学生学习积极性高、积极开动脑筋、思考问题。 3.2充分利用EDA软件调动学生的学习积极性。 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,电子技术设计的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计[1],使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。针对工程类学生普遍存在的“软件硬,硬件软”的问题,通过EDA实践来加强学生硬件设计方面的能力,通过鼠标、键盘和烙铁、改锥珠联璧合,利用计算机虚拟仿真设计的优势,解决传统的电子设计的局限,这不仅是提高设计效率的需要,更是我国电子工业在世界市场上生存、竞争与发展的需要。我们以电子技术基础课为突破口,引入虚拟仿真技术,创建虚拟实验教学平台。在电子技术虚拟仿真实验平台上,不但可以完成各种基本实验,更可以进行设计性、综合性实验,为课程设计提供良好的条件,逐步实现以学生为中心的开放形实验教学模式。通过虚拟仿真实验,学生可以观察和分析电路的结构、功能及工作原理,加强对实验原理、规则和实物实验操作要领的认识,提高学生的学习兴趣,使学生感悟到应用最先进的技术乐趣,并能引导他们积极主动地去探索新知识。软件使用很简单,学生只要有灵感,掌握了电子技术基础的基本原理和软件的操作技巧,就可以自行设计电路进行仿真,并能通过观察分析实验结果,及时地验证电路设计是否正确、合理。而且,软件使用也很方便,成本低廉,只需一台电脑装上软件既可,在寝室里都能完成操作,解决了场地小的问题,缓解了经费紧张的局面。 我们通过电子技术实验教学模式的不断深化改革,完善开放式教学的管理制度,有机地把开放式实验教学模式和EDA技术的使用结合起来,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性。开放式实验教学收到了明显的效果,在2007年的全国大学生电子竞赛中,电子信息技术专业的学生获得了国家级二等奖一个,省级三等奖二个。 电子技术实验课教学研究:电子技术实验课程引入虚拟技术的教学改革 摘要: 本文介绍了虚拟仪器技术和传统电子技术课程实验教学中存在的问题,阐述了引入虚拟仪器技术构建电子技术实验教学平台的优势和实施方案,对改善实验条件、降低实验成本,提高课堂教学和实践教学水平和质量起着重要作用。 关键词: 电子技术实验课程 虚拟仪器技术 教学改革 1.引言 教学现代化包括教学理念与方法的现代化、教学内容和体系的现代化、教学资源的现代化诸多方面。众多高校由于教学经费投入不足,教学实验设备更新缓慢,现代化教学手段得不到广泛应用。同时,传统的实验教学中设备投入大,而资源共享性、扩展性差、设备完好率低,使得实验教学实施力度明显削弱,教学质量有所下降,这些矛盾在应用型本科教育中日益显现。 电子技术实验课程是电子、电气、通信、计算机、机械、控制等多学科多专业的重要专业基础实践课程,具有理论性强、技术性强、综合性强、实践性强、发展速度快、应用领域广等特点。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能提高,影响其实践工作能力和知识再生能力的培养,关系到人才培养的质量,所以,我们必须探索行之有效的电子技术实验课程教学改革方案。 随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展,在电子技术课程的实验教学中引入虚拟仪器技术已成为高校实验教学改革的发展趋势。 2.虚拟仪器技术简介 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物。它利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。它基于计算机的软硬件测试平台,可代替传统的测量仪器,如示波器、信号发生器、频谱分析仪等;可集成于自动控制、工业控制系统;可自由构建成专有仪器系统。用户可以方便地对仪器进行维护和扩展,大大节约成本和研究、调试时间。虚拟仪器技术已成为现代测试测量技术的发展趋势。 虚拟仪器不同于其他EDA软件,如Protel、EWB等。Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,还具有电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能;EWB主要是对设计好的原理电路进行参数和波形的测试,实现计算机仿真。[1]而虚拟仪器则是利用PC机的显示器显示模拟传统仪器的控制面板,通过对虚拟面板的操作以多种形式表达输出检测结果,利用软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,[2]从而代替实际实验中的各种仪器仪表,可直接对实际电路进行测量、测试、控制和处理。 3.传统的电子技术课程实验教学中存在的问题 目前大多数高校采用的传统电子技术课程实验教学存在很多问题。[3] 3.1传统仪器和实验箱的功能固定,扩展性差,只能开设某些固定的实验,无法实现资源共享。 3.2做一个实验所需设备繁多,操作和管理不易,且维修和检查不方便,返修率较高,设备完好率低,严重影响了正常的实践教学活动的开展。 3.3学生做实验时完全是被动操作,缺乏主动性,兴趣不高。 3.4实验设备主要满足于课程相关的实验,对于综合课程设计、毕业设计、学生电子科技制作等创新设计环节无法兼顾。 3.5很难建立开放性实验室。从目前情况看,如要建立开放性实验室,牵涉的实验室很多,师资力量有限,设备的维护和管理很难到位。 3.6由于众多高校资金缺乏,设备的更新换代缓慢,很难跟上科技发展的脚步。 4.电子技术实验课程引入虚拟仪器技术教学改革实施方案 4.1虚拟仪器技术用于电子技术实验课程教学改革的意义及优势 电子技术实验课程教学信息量大,我们必须有针对性地组织教学内容体系,适应不同的学科和专业,科学合理安排教学内容,突出重点难点;改变现有的教育观念、模式和方法。虚拟仪器设计已成为测试和仪器技术发展的一个重要方向,代表着世界先进的教学方法和理念,将先进的虚拟仪器技术与电子技术实验教学有机地结合起来,构建虚拟仪器的实验教学平台,在以培养高素质高科技人才的大学是势在必行的。 将虚拟仪器与电子技术实验教学相结合,可改善实验条件、降低实验成本、提高课堂教学效果和实验教学水平和质量;同时其扩展性强,可根据课程的需要开设创新性、设计性实验项目,激发学生自主学习和研究兴趣,为培养学生创新能力和实际动手能力提供了广阔的平台,是高校实验教学改革的发展方向。 4.2构建基于虚拟仪器技术的电子技术实验课程教学平台方案 将虚拟仪器用于电子技术课程的实验教学,需要分阶段、分步骤地完成,具体而言,大致分为以下几个步骤: 4.2.1利用现有实验室条件(如EDA机房),购买必备的软件和硬件接口,建立虚拟仪器实验室的软硬件平台。 4.2.2开设虚拟仪器技术课程,培养学生掌握相关的编程方法和技术。 4.2.3教师利用虚拟仪器软件进行编程,实现信号源、示波器、电压表、频谱仪、计数器及逻辑分析仪等多种仪器的功能,另外这些软件功能模块必须能够共享。 4.2.4以部分实验课程为试点,如模拟电子技术实验、数字电子技术实验、高频电子技术实验等。将传统的实验课逐步转化为虚拟仪器实验课程教学,可省去多种复杂设备,节约空间和时间,降低成本,有效地解决实验室管理和维护的难题,同时能提高实验设备利用率,弥补设备不足、资金短缺等缺点,从而切实改善实验条件。 4.2.5鼓励学生自己开展综合性、设计性实验的设计开发,将所学各门专业知识与实习、课程设计、毕业设计、电子设计大赛等环节相结合,构建综合性虚拟实验平台。学生还可根据工程实践的需要,进行二次开发。这有利于学生发挥主观能动性,增加学习兴趣,提高设计、分析、解决问题的能力。 4.2.6如有条件,教师可建立开放性虚拟实验室,通过与计算机网络的结合,[4]实现远程实验教学。学生和教师通过网络平台进行交互,完成实验项目,开展学生创新设计活动,能提高学生的设计、动手能力,改进教学方 法和手段,提高教学质量,真正培养出新一代创新型、复合型人才。 5.结语 把虚拟仪器技术引入电子技术课程的实验教学环节,对现行的实验教学方法进行脱胎换骨式改革,可以有效克服传统实验教学的弊端,增强学生的创新能力、实践动手能力和社会适应能力,提高教育教学质量。同时能改善实验教学条件,降低运行成本,可更合理地配置教育资源,有效地解决资金投入与人才培养间的矛盾,更好地适应现代教育的发展要求,真正培养出高素质的创新型、复合型人才。 电子技术实验课教学研究:高职非电类机械专业电子技术课程实验教学改革研究 摘要:在根据多年教学经验提出的电子技术实验教学路线图的基础上,对实验教学内容、实验教学模式、实验教学管理进行了改革,提炼出有助于激发兴趣、模块有机联系、涵盖主干知识、易于系统综合、铺垫毕业设计的实验教学内容;实行了“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式;在实验教学管理的实验室开放、课内外互补、评价考核方面进行了探索。 关键词:高职;非电类机械专业;电子技术课程;实验教学 高等职业教育定位于培养高级技能型专业人才,这一定位确定了“技术应用型”的核心地位。对于高职教育中实践性很强的电子技术课程教学,如何让学生在学习过程中掌握扎实的实践技能和培养综合运用及创新能力,使之广受用人单位欢迎,实验教学无疑是解决问题的关键。对实验教学内容、教学模式和管理方式进行改革,是解决问题的突破口。以非电类机械专业电子技术课程为例,对电子技术实验教学改革进行探索。 实验教学内容的改革 根据多年教学经验,笔者拟定了电子实验教学的路线图:1激发兴趣式实验有机模块实验整合有机模块的综合实验为毕业设计打基础的拓展实验。 兴趣是最好的老师。实践证明,一旦学生的学习兴趣被有效激发,教学效果是事半功倍的。路线图的第一步就是为激发兴趣而设,这一步不是通常的讲解各类常用仪表、工具的原理和使用,而是每人发一份比较简单但又有一定实用和趣味功能的散装套件(如流水灯套件、音乐门铃套件)。要求学生将各元件在印刷电路板上“对号入座”,检查无误后进行焊接。在“对号入座”的过程中,自然地遇到了元件识别、阻值测量、万用表使用、电烙铁使用、焊接操作等问题。实践表明,采用“对号入座”法,在学生一心想装配成功的强烈欲望驱使下,相关问题教师只要讲解、示范一两遍,大部分学生都能基本掌握。元件焊接完成后,有相当一部分学生装配顺利,成功的喜悦洋溢在脸上,浓厚的学习氛围迷漫在实验室。 路线图第二步需要依据专业培养方案、课程标准和教学内容精心设计。非电类专业电子技术课程有“常用元器件模拟电路数字电路功率控制接口”的教学主线。其中,模拟电路中的放大、振荡、直流电源等电路,数字电路中的逻辑门电路、计数器、译码器等电路构成了知识的主干。由于实验教学后期要进入综合性、拓展性实验,因此,如果设计一个能涵盖上述主干知识的综合性实验模块作为路线图第二步的实验项目,那么,这样的实验模块设计就很有科学性、有机性和针对性。所以,选择了放大电路(分立、集成)调整与测试、555时基电路典型应用、输出电压可调的稳压电源、组合逻辑电路的设计与测试、计数器逻辑功能测试与应用和计数、译码、显示综合应用六个实验项目作为路线图中有机模块的组成部分。需要说明的是,路线图第二步是实验教学的重点和难点,在课时安排上要留有余地。 路线图第三步是整合有机模块的综合实验。选择了教材中第114页的一个框图(见图1)作为实验项目,这是一个转速检测系统的框图。首先,没有具体的电路原理图,这是一个综合性的设计实验;其次,从框图中看出,该转速检测系统涵盖了各有机模块;再次,该框图易于拓展。这样的实验内容设计,不但将各分立实验项目有机地结合在一起,而且难易适中,易于学生进行综合性、拓展性的设计实验。 路线图第四步,拓展上述转速检测系统,使其成为具有其他功能的实用系统。例如,在计数器后接入驱动电路,就有了自动控制功能,知识点由弱电范畴进入强电领域,极大地拓展了学生的视野,为毕业设计打下了坚实的基础。实际教学中曾给出如流水线计件电路设计、水位自动控制和显示电路设计等毕业设计课题,由于上述有科学性、有机性和针对性的实验教学内容改革,学生在最终的毕业设计作业完成得令人满意。 实验教学模式的改革 实验教学中采用了基于“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式。 虚实手段相结合 一方面,EDA技术是电子技术类教学改革的重要方向,以Multisim、Proteus和OrCAD/Pspice为主的虚拟实验平台正在越来越多地运用于电子技术实验教学中;另一方面,虽然虚拟实验具有传统实验没有的优点,但虚拟实验还只能是传统实验的一种补充、完善和扩展,还不能完全对传统实验进行替代,学生的虚拟实验还必须建立在一定程度的实际动手能力的基础上。传统实验和虚拟实验特点的比较如表1所示。 实验教学初始阶段属基础性、验证性实验。选定少量实验项目,让学生先做1~2次传统实验(见图2a),从而对常用实验设备、仪器有真实和直接的感受,再进行虚拟实验时,学生就容易掌握虚拟仪器的面板符号、按钮功能、标度以及使用方法。中程和后期阶段,先做虚拟实验(见图2b),再做1~2次真实实验。这种方式由于虚拟实验比重大于传统实验比重,就不太担心设备不足、实验失误、仪表损坏、耗材缺失、课时有限等,可不限时间、地点地做实验,这种方式更多地应用于设计性、综合性的实验中。对路线图中第四步的为毕业设计打基础的拓展实验,一般采用全虚拟的实验方式(见图2c),这是因为这样的实验往往元器件昂贵,对设备、仪器性能要求高,没有开展传统实验的实际条件。虚实结合手段的科学设计和运用,能够很快地使学生具有虚拟环境与实际环境的转换能力和应用能力,可为学生进一步的拓展学习打下基础。 虚实指导相结合 在实验教学路线图第1、2步,以各种有效手段进行传统的全程指导,让学生尽快适应实验室环境下的学习方法,此为实导。在实验教学路线图第2、3、4步,在物色好悟性高、表现出色的3~5名学生作为实验指导助手的基础上,将实验指导放开。学生不但不能依赖实验指导书,而且,只能得到教师给予的方向性引导,教师不具体解释,不动手操作,鼓励指导助手参与解决问题,此为虚导。实践证明,这种虚实结合的指导模式,能够让学生主动学习、积极自疑、设法解惑、斩获成果。学生学习的主动性和能动性得到充分的挖掘。 实验教学管理模式的改革 实验室开放 在设计性、综合性实验阶段,学生的实践技能水平有了很大提高,不易出现低级错误,仪表人为损坏的概率比较低,实验室在学生自己管理下可以开放了。实验室开放后,有些学生重做了曾失败过的实验,巩固了知识;有些学生自设了课题进行实验,综合能力得到提高。开放实验室解决了课时不足、时间固定的问题,极大地增加了学生实践锻炼的机会,是实验教学改革中不可或缺的环节。 课内外互补 介绍著名的电子技术专业网站和专业论坛,引导学生到电子网站和论坛查元件、问问题、寻电路、究原理、交同仁、知技术、懂方法,为进一步学习电子技术提供便捷的途径和方法,使学生在更高的平台上获取知识和方法。另外,在时间、条件允许时,也可将课程设计、技能鉴定和课外电子制作作为电子技术实验教学的有益补充。 考核方式弹性化 实验考核由四部分构成:平时成绩40%+实验报告30%+期末实验30%+创新(含论文)10%。其中,创新10%属加分项,为鼓励学生创新而设。当学生在实验中有独到的、涉及课外知识的方法和设计时,教师都给予加分。如果有撰写论文的情况,加分幅度还可更大。期末实验考核考题来自自编题库。题库中的考题除了精心编写的典型题外,许多就是平时实验中遇到的问题。抽签选题时,通常是一人一题,不允许换题。但是鼓励一人抽两题,都做对给予额外加一题(或步骤)分30%的加分,一对一错只给一题分(或步骤)的90%,都错则不给分。以鼓励为导向的弹性分的设立可以在一定程度上调动学生的学习积极性。 实验教学改革效果 近年来的电子技术实验教学取得了良好的效果。随着学生学习兴趣的提高,时常能看到学生主动学习、探究学习的现象。在阶段性实验后或实验课程结束后,许多学生总是希望下一次的实验快点到来和要求多安排实验课时。参加课外电子制作的学生报名踊跃,学习范围在不断延伸,远远超出教材范畴,如Protel软件学习、电路板刻蚀方法等。学生学习成绩也显著提高。将2006年(改革前)与2010年(改革后)同一专业、同一试卷期末考试成绩进行对比,平均分提高了9.3分。虽然是机械专业,但选择电子电气类毕业设计课题的学生约占1/3,而且,毕业设计的效率和质量比改革前提高了许多。由3名学生组队参加的省内电子技能比赛,取得1人二等奖,2人三等奖,团体总分第一的成绩。在电子群岗位工作的毕业生,由于其良好的上岗能力和迁移能力受到社会好评,毕业生就业率名列我院前茅,我系多次被评为毕业生就业工作先进单位。 结语 电子技术实验教学若要激发起学生的兴趣,需要精心设计实验教学内容,使各部分内容能有机联系、涵盖知识主线、易于综合和拓展。这样,就为有效地培养学生的实践技能和综合运用能力打下了坚实的基础;充分利用虚拟实验平台,改革教学模式,提高实验效率是电子技术实验教学改革的重要方面;辅以实验管理模式的改革,能使电子技术实验教学改革的效果更加完善。
自动化本科论文:自动化专业应用型本科人才培养模式探索 摘 要: 自动化专业具有应用面宽、知识更新和拓展速度快的特点,多年来,自动化专业人才作为国家经济建设中的急需人才,为现代化生产和科技发展起到了推动和促进作用。以兰州工业学院自动化专业建设为例,从人才培养目标定位与专业建设思路、教学计划制定、课程群建设、实验室建设、学科竞赛、产学研基地建设等方面,研究应用型本科自动化专业人才的培养模式,提出了自动化专业人才培养方案,并在实践中进行了应用,并提出了自动化专业发展的几点建议。 关键词:应用型本科,;自动化专业;人才培养 兰州工业学院是普通本科院校,毕业后直接面向社会就业的学生占多数,毕业生一般到工矿企业、科研院所从事设计、生产、运行、维护、管理等工作。我院的自动化专业人才培养定位于应用技术主导型型人才的培养,要求培养的学生具有较扎实的基础理论和专业基础知识、宽阔的专业知识、较强的实践动手能力、一定的创新意识和独立分析解决的能力,毕业后能较快地适应和胜任工作岗位。根据我院实际情况、区域经济特点和社会需求,提出了自动化专业应用型人才的培养目标、知识结构、实践能力培养模式、自动化专业发展的几点建议等。 1.人才培养目标 自动化本科培养适应社会主义现代化建设和甘肃地方经济发展需要,德、智、体、美全面发展,具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、计算机技术与应用和网络技术等领域的工程技术基础和专业知识,具有较强的解决实际工程问题的能力,能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理等领域从事系统分析、设计、运行、科技开发及研究等方面工作的工程应用型人才。 2.理论课程体系 人才培养总体上体现知识、能力、素质协调发展的原则;课程体系遵循“实基础、适口径、强能力、善应用、高素质”;课程设置遵循“反映科技进展、突出工程需要、注重技术应用”的原则。 课程设置采用“两模块、四平台、多方向”课程体系。 “两模块”为“学科基础模块”和“专业方向模块”。在“学科基础模块”上设置“公共课程”和“学科课程”两个平台;在“专业方向模块”上设置“专业理论课程”与“实践课程”两个平台。课程体系结构及学分分配表见表1。 2.1公共课程平台 以培养学生的综合素养为目的,是学生学习学科专业基础课和专业课的基础。包括公共必修课、公共选修课及实践环节等三个部分。公共选修课包括综合类、理工类、管理类、人文艺术类四个类别,要求学生跨类别选修。 2.2学科课程平台 以学生掌握学科专业基础知识和能力为目的。按本科专业目录中的专业类设置各专业方向必需的基础理论与知识和基本技能系列课程,解决多个专业方向发展的需要,同时还要满足学生不同层次发展和进一步提高的需要,为学生适应社会多变的需要打下坚实的基础。 表1 课程体系结构及学分分配表 课程模块课程平台课程类别总学时理论学时实践学时学分占总学分比例 学科基础模块 公共课程学科课程 必修课7485781703620% 选修课969663.3% 公共实践64064(6周)42.2% 小计9086742344625.5% 必修课132211681548145% 专业方向模块 专业理论课程实践课程 必修课13612888.54.7% 选修课646442.2% 小计2102028137.2% 创新实践646442.2% 集中实践5765763620% 小计6406404022.2% 总计308020441036180100% 总学分180各课程课内外实验(实践)、公共实践、创新实践和集中实践学分之和为64.75,占总学分的36%。 2.3专业理论课程平台 以学生掌握专业知识和专业能力为目的,使学生在某个领域(方向)具有比较深入的专门知识和技能。自动化专业设置2个专业方向。每一方向的课程包括专业必修课和专业选修课;每个方向设置两组(每组4学分)专业选修课供学生选修。 2.4实践课程平台 以培养学生的工程意识、实践动手能力和创新意识为目的。由课程课内外实验(实践)、创新实践和集中性实践环节组成。 3.培养计划实施中的几点改革建议 3.1深化课程教学改革,加强课程群建设 自动化专业课程的设置并不是简单的罗列,而是存在着一定的系统性和连续性。每门课程都有前续课和后续课,研究课程内在的联系,形成条理清晰而又相互融合的专业体系是必需的。 因此,建议我校深化课程教学改革,提倡课程群建设。根据自动化专业特点,专业课程可划分为四个课程群:(1)电工电子技术课程群,主要包括电路基础、模拟电子技术和数字电子技术等;(2)计算机应用课程群,主要包括计算机文化基础、C语言程序设计、微机原理及应用、单片机与接口技术、计算机控制技术、嵌入式系统开发技术和计算机网络与通信等;(3)自动控制课程群,主要包括自动控制原理、现代控制理论、传感器原理与检测技术、自动化仪表与过程控制、智能控制等;(4)电机与供电系统课程群,主要包括电力电子技术、电机与拖动基础、电气控制与 PLC、运动控制系统和工厂供电等。 3.2实践教学模式改革 构建应用型实践教学体系,使实践教学贯穿于教学全过程,在保证基本专业规格的前提下,根据不同专业类别、人才培养规格特点、专业办学历史、区位优势和资源条件等,结合行业、区域经济发展需求和国家卓越人才培养等要求,突出人才培养的专业特色和行业特色。 图1 自动化专业实践教学体系图 进行实践教学模式改革,首先是要充分重视实践教学,把实践能力培养看成与理论知识教育同等重要。自动化专业具有为理论性和实践性紧密结合的特征,创新源于实践,从培养学生的创新精神着眼,实践教学比理论教学更为有效,更能激发学生的创造潜能。其二,针对诸如电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动基础等电类基础课程的验证性实验,需要求学生熟练掌握,以积累实践经验,夯实基本技能 ;其三,在中高年级阶段, 在掌握一些专业及专业基础知识的基础上,开设一些技能应用型试验,使学生能够自行完成从设计、制作、调试、测试的全部过程以锻炼学生。其四,设置一些开放性实验室,让学生自我设计一些综合的、与工程实际问题结合紧密的、具有一定研究性质的大型试验,这类实验并不依附于某一门具体的课程,而是多门课程知识的融合,依据学生选题的不同、兴趣侧重的不同具有鲜明的独立性,可以活跃学生的创新思维,提高科研技能。其五,鼓励和支持学生积极参加学校“第二课堂”活动,如:大学生挑战杯大赛、电子设计大赛等,从而锻炼他们的动手能力、创新能力以及团队协作意识。 3.3 教学评测机制的改革 自动化专业是实践性较强的专业,其教学评测机制要多样性,除传统的闭卷和开卷考试形式外,还应增加课程设计、口头答辩、实践操作和论文撰写等形式,具体选择可以根据不同课程的特点而决定。在评测的内容上,既要包含基本理论、基本知识和基本技能,更要涉及对实际问题的分析与解决 ;在评测的形式上,少一些死记硬背的客观题,多一些主观性、综合性的论述题,以充分发挥学生的主观能动性 ;在测评时间上,不要集中在课程结束时一次进行,而是在教学的中间、章节的结束之时,分期分批地进行。这样,既可反映学生的真实水平,又能体现学生的创新能力。 4.结语 总之,设置本专业的宗旨就是要培养在自动控制产品和设备及信息技术应用领域具有本科水平的理论基础和较强的专业操作技能,具有“思想品质好、基础知识扎实、动手能力强”的特点,能进行自动化行业技术开发,能解决现场技术问题,能实现设计方案的大学本科层次的高级应用技术人才和管理人才。 (作者单位:兰州工业学院 电气工程系, 甘肃 兰州 730050) 自动化本科论文:新增本科电气工程及其自动化专业实践教学体系建设与实践 摘要:介绍了安阳工学院新增本科专业——电气工程及其自动化实践教学体系的建设与实施情况。通过软硬兼施、校企联合等方法,有效解决了在实践体系建设中资金有限、学生实践创新能力培养不足等问题,增强了学生的专业综合能力。 关键词:实践教学体系;电气工程及其自动化;应用型;综合能力 安阳工学院(以下简称“我院”)于2009年开设了电气工程及其自动化专业,并于2010开始招生。根据本科培养方案指导思想的要求,该专业以培养应用型高级工程技术人才为主,加强学生创新意识、竞争意识和适应能力的教育,注重学生综合能力的协调发展。因此在实践教学活动中,培养学生分析问题和解决问题的能力成为实践教学体系的基础与核心。实践教学是培养学生实践能力、创新能力的关键环节,相对于理论教学,实践教学更具直观性、综合性和创新性。电气工程及其自动化专业是一门实践性、应用性很强的学科,因此在培养“宽口径”、“复合型”高级应用型人才中,实践教学体系的建设和实施显得尤为重要。建设一个适合本院实际情况的实践教学体系,提升电气自动化、电力系统的实验/实践水平迫在眉睫。 一、实践教学体系建设中的问题 第一,建设电力相关实验室要求条件十分苛刻,所需实验设备造价昂贵,而与之矛盾的是建设资金相对不足。第二,从以往的教学经验来看,部分验证性实验中实验方法、实验设备固定,学生只完成“连线”、“装配”,缺乏能力培养,创新无从谈起。第三,学生到企业实习,由于理论知识不够、实践经验缺乏,同时多数情况下“能看不能动”,学生所学有限,效果欠佳。第四,由于地区经济较为落后,适合作为实习实训基地的企业较少。同时高校连年扩招,原有实践教学合作单位容纳能力有限。第五,所处地区不够发达,政府投入高效经费有限,实习费用较低。 二、实践教学体系建设 1.实验室建设 (1)建设课程群试验平台,满足课程需求。单一的课程实验室存在投资大、综合型实验开出能力有限的弊端。为解决此问题,我院依托省级实验示范中心先后建设“检测技术课程群综合实验室”与“电力系统综合实验室”。其中“检测技术课程群试验平台”是对“单片机技术”、“传感器与检测技术”、“嵌入式技术”等主要专业课程的整合与关联,不仅满足了课程实验教学,也能完成相关毕业设计和课程设计。而“电力系统综合实验室”是对“电力系统分析”、“供电技术”、“电力系统继电保护原理”、“电力系统自动装置”及“电力系统微机保护”等主要专业课程实践实验环节的系统整合。课程群试验平台和综合实验平台,不仅解决了资金问题,更可以将各相关课程有机联系在一起,便利开设各种综合型、设计性试验,同时为学生课程设计、毕业设计等提供了硬件平台。 (2)校企联合,共建实验实训平台。学生到企业实习,多数情况下“能看不能动”的原因主要是:理论知识不够、实践经验缺乏。针对以上情况,我院与许昌中意公司共同开发建设“工业控制实训中心”,该中心模拟中意公司实际现场环境,配置高端西门子PLC、触摸屏、伺服控制器、步进控制器、变频器、以太网模块以及继电控制等设备,并组成系统。学生可在该中心得到基本知识的学习和基本能力的训练,然后在中意公司完成生产实习与毕业实习/设计等环节。 (3)依托仿真技术,软硬兼施,建设仿真实验室。在二年级开设“现代计算机技术”课程,向学生介绍ANSYS、PSPICE、MATLAB以及组态王软件的使用方法。可在高年级时利用上述软件在仿真实验室开设部分关于“集散控制技术”、“自动控制技术”、“电力电子技术”、“电子技术”的综合型、设计性仿真实验,提高其创新能力。 (4)建立合作关系,拓宽实验领域。电力系统实验设备造价昂贵,而我院建设资金相对不足。在此情况下,积极与安阳电业局职工培训中心联系,该中心有各类电力系统设备,并且允许学员参观与操作。我院聘请中心内部人员作为“高低压电器”、“工厂供电”、“变电站综合自动化”等课程的实验指导教师,并安排部分实验在此集中完成。这样既解决了有关实验难题,又提高了学生的实际动手能力,同时生产实习等部分集中实践教学活动也可在此完成。 2.实习基地建设 本专业现有三个实习基地,分别是校内“工业控制实训中心”、安阳电业局职工培训中心和河南许继集团。 “工业控制实训中心”基地分为两个部分:第一部分为电机继电控制的设计、装配实训,主要面向经过专业课程学习,具有一定理论基础的大三学生进行(生产实习);第二部分为电机PLC控制、伺服电机控制、步进电机控制,主要让大四学生进行专业训练,部分学生的毕业实习、毕业设计也在此进行。实习项目部分按照国家职业技能培训大纲(中级维修电工)进行,重视实践环节的锻炼,对于提高学生的实践动手能力、解决实际问题的能力,具有很大帮助。经过该实习项目的实操训练,每年有近半数学生通过国家维修电工中/高级考试,学生反映实习效果非常好。 河南许继集团主要承担部分生产实习和毕业实习的参观学习、在岗实习教学内容,安阳电业局职工培训中心承担部分专业训练的供电设备参观、电气设备操作内容,以及部分毕业实习的实践教学内容。 除了校内实习基地的进一步建设与完善,还要继续加强与安阳钢铁集团、安彩集团、安阳化工集团等合作单位在科研、人才培养、校外实习基地等方面的合作,特别是在卓越工程师培养计划的协议商谈中已取得巨大进展。 3.集中实践教学环节建设 专业课程设计建设的重点是如何提高学生的综合能力,而实现这一目标的前提是选择合理的课程设计题目。但是传统的课程设计题目大多较为单一,与具体的生产实际要求脱节较为严重,究其原因主要有两点:没有合适的实验硬件条件;缺乏实践经验的现场指导教师。我院在具体的课程设计中,十分注重实践性和可操作性,课程设计要求在校内实训中心完成或由具有工业现场实践经验的教师现场指导完成,使学生从中汲取更多的经验,既锻炼了独立思考的能力,也增强了实际操作能力。 毕业设计/实习作为重要的实践教学环节,关键是要实现课题的真实性、知识的综合性和设计的创新性。近年来,随着电气工程及其自动化专业学生人数的不断增多,教师数量和毕业设计课题数量相对不足的问题日益突出。为此,我们在毕业设计课题的选择上,要求每位毕业生的毕业设计,或结合教师的科研项目,或由实践教学合作单位指定,或组织学生到外地公司和工厂开展毕业设计,使学生的综合素质、创新能力得到进一步提高。电气工程及其自动化专业集中实践环节设置如表1所示。 三、实践教学教材建设 通过综合了解各兄弟院校电气工程及其自动化专业教学、实验方面等情况,发现近年来在综合型/设计型实验和集中实践教学方面教材编写不尽如人意。因此,我院根据不断改进和完善的实验设备和实习场所的情况,组织一批教学、实验经验丰富的教师和现场工程师编写了相关的实验(实习)大纲和指导书,课程设计大纲和指导书等教材,并顺利投入使用。该实验教材既能满足实验设备和教学实践的要求,又能增强学生的实训能力,使得学生的综合设计能力和创新意识不断得到提高。 四、结束语 经过不断探索与锤炼,通过软硬兼施、校企联合等方法,建设并实践了新增本科专业电气工程及其自动化实践教学体系,同时对课程建设、实践教学基地建设等问题也进行了研究与实践。该方法有效解决了资金有限、学生实践创新能力培养不足等问题。该专业学生的理论知识和动手能力不断提高,也越来越受到用人单位的一致好评。 自动化本科论文:民办高校机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践探索 [摘要]文章阐述了高等教育的分类、社会人才需求、民办高校的具体现状,明确了民办高校本科教育的定位及培养目标,并结合山东英才学院的实际情况,对机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案以提高学生的职业适应能力、知识迁移能力和工程实践能力为切入点,进行了改革探索和实践。 一、高等教育的分类 我国著名教育家潘懋元先生指出:“高等学校的分类是一个世界性的难题,又是关系到中国高等教育能否持续发展的关键。目前,我国还没有一个权威的分类方法。”在我国,受到广泛关注和认同的高等教育分类法有两种。 1.国际教育标准分类法。联合国教科文组织(UNESCO)1997年公布的《国际教育标准分类法》,将教育分为3个层次、7级、3种类型。其中,第3层次中的第5级是高等教育,分为5A和5B两种类型,如图所示。 归纳上述第5级的教育,高等教育可分为:学术型、应用型、实用型3种类型的教育。 2.潘懋元教授分类法。依据《国际教育标准分类法》,我国高等教育可分为综合研究型、专业性应用型和职业性技能型三类。在此基础上,我国高等学校可分为综合研究性研究型大学、专业性应用型大学或学院和职业性技能型的高职院校三类。 二、社会人才需求情况调查与分析 依据中国劳动力市场信息网监测中心的2010年第四季度部分城市公共就业服务机构市场供求状况分析,106个城市中,用人单位通过公共就业服务机构招聘各类人员约478.5万人,进入市场的求职者约473.3万人,岗位空缺与求职人数的比率约为1.01。按行业分组的需求人数分析,制造业需求人数 131.8289万,所占比例约为27.5%,占到总需求量的1/4还要多。按文化程度分组的供求人数分析,职高、技校、中专需求人数94.6331万,所占比重54%,大专需求人数81.2272万,所占比重17%,大学需求人数40.7119万,所占比重为8.5%,由以上数据可见,职高、技校、中专、大专需求占到总需求量的70%以上,即技能型人才需求量最大。 三、应用型本科机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践 民办高校从办学条件、生源质量、师资队伍和水平来看,都与办学多年、文化积淀深厚的公办本科院校有着较大的差距。因此,人才培养方案的制订应从学生的实际出发,做到有教无类、因材施教,以应用为切入点实施教学,尊重学生兴趣爱好和实践能力的培养,走特色发展之路。 1.人才培养的目标和规格。在培养目标上,培养具备扎实的机械设计制造基础知识与应用能力,掌握现代机械设计方法和先进制造技术,具有较强的工程实践能力和开拓精神,能在工业生产第一线从事机械产品设计、制造、应用研究、科技开发、运行管理和相关技术工作的高级技术应用型人才。 在培养规格上,强调知识、能力和素质的协调发展。(1)在知识结构上。毕业生应具有外语、文献检索和科技写作等工具性知识;具有扎实的自然科学基础和社会科学基础知识;掌握本专业需要的计算机、数学等专业技术基础知识和机械学、电子学等专业知识;(2)在能力结构上。毕业生要掌握中等复杂程度零件的机械设计、制造和工艺编制的方法;具有一般机械设备安装、调试、运行、操作和维护的能力;具有数控机床操作、编程的能力;具有获取知识、应用知识和创新能力;具有一定的外语应用能力。(3)在素质结构上。注重培养学生热爱祖国,遵纪守法的思想道德素质;培养学生良好的文化素质;培养学生严谨、扎实,富有创新精神的专业素质;培养学生良好的身心素质。 2.结合目标定位,合理制订人才培养方案。在人才培养方案的制订过程当中,学校必须考虑学生的就业能力、就业范围,加强基础理论课和专业基础课的学习,同时考虑学科之间的交叉,培养机械类通用型本科人才,为学生的创新能力和职业适应能力培养奠定基础,并重视实践教学环节教学,使学生在学校就获得工程实践能力的基本训练,考取国家职业资格证书。因此,学校必须对部分课程进行整合,加大实验、课程设计、实习实训、毕业论文等实践教学环节的力度,重构课程教学体系,同时,实践教学环节应注重课堂内外、校内、校外的有机结合,使学生更多地接触社会,达到人才培养目标。此外,还应重视个性化人才培养,以科技创新为导向开设选修课程,学生可以结合自己的兴趣自由选择,并开设创新实验室,学习方向完全取决于个人的兴趣,从而制定出创新型、应用型本科的人才培养方案。 3.以就业为导向,提高学生职业适应能力。学院要注重研究社会对人才的需求,及时对专业设置进行调整,提出“订单式教育”,即社会需要怎样的人才,学校就培养怎样的人才。学院还根据不同专业毕业生的就业需求,积极开展“特色课程教育”,全方位增强学生的综合能力。 4.完善课程体系,提升学生知识迁移能力。为进一步提高教学质量,满足社会对高素质人才的要求,不断完善课程体系,注重学生基本理论和专业技能的培养,突出学生创新精神、实践能力和创业能力的培养。(1)课程体系的设置体现知识、能力和素质的协调发展。课程设置体现“计算机不断线”,加大课程设计,强调机械设计理论、机械工艺和先进制造技术理论学习,并根据专业特点安排实验实训课程。通过实践把理论知识进行强化,并提高学生的动手和创新能力。同时,课程体系注重课程间的相互联系,重视精品课程建设,重点专业课程至少要达到院级优质课建设水平,课程建设在知识、能力和素质整体架构中有目标、有计划地开展。(2)尝试对毕业设计(论文)进行改革。为实现应用型本科的人才培养目标,学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造,而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件,通过毕业设计,让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程。 5.加强特色实践教学环节,强化学生工程实践能力。实践教学是应用型本科教育教学体系中的重要组成部分,是培养学生的专业技术应用能力及分析问题和解决问题能力的重要途径。应用型本科教育的特点决定了其实施主体要建立与相关专业未来的岗位群工作现场相近的实训场所,以便让学生尽可能地在相近的“职场情境”中开展有针对性的专业技能训练,进而实现培养学生处理生产现场各种实际技术问题的能力。 在课程体系框架下,将实践教学环节划分为实验、课程设计和综合实训,实践教学环节要与相应阶段的理论教学相对应。鼓励学生参加各种机械产品设计大赛,通过大赛,强化学生的工程实践能力,同时也使师资队伍得到锻炼。鼓励学生参与教师的科研项目,构建学研结合、层次递进的立体化、开放式的实践教学体系。除了校内实践教学之外,学校还应把“注重实践、复合培养”作为创新人才培养机制的突破口。因此逐步实现学院与行业企业的教学资源共享,教学过程共管,共同建设专业,共同建设实训实习基地,共同确定职业标准、培养方案、课程内容和质量考核体系,让企业专家参与人才培养方案的制订,充分发挥行业、企业在学校建设中的重要作用,校企合作为学生实践环节的教学提供了理想的场所。 6.构建完善的教学管理机制,保障培养方案的有效实施。以全面提高教学质量和人才培养质量为目标,建立起由组织系统、评估系统、信息系统和调控系统构成的质量监控体系,对教学质量和人才培养质量实施全过程监控。(1)组织系统。学校建立了校、院、教研室三级监控组织系统,三级组织各负其责,上下协调,运行有效。(2)评估系统。学校以各教学环节质量标准为依据,通过教学评价、教学检查、教学督导,对教师的教学质量进行评估。(3)信息系统。教学质量信息采集主要来源于教学评价、教学检查、教学督导活动和学生信息员报送信息以及毕业生质量跟踪调查获得的信息。(4)调控系统。健全的组织系统、严格的评估系统、畅通的信息系统,为教学质量的调控创造了条件。学校的人才培养方案执行情况及与社会需求的适应情况、学科专业建设情况、课程建设情况、教学基本设施情况、教学管理水平和效率、师德、学风等方面的问题,都可以得到及时的调控。为了保证教学质量,学校实行了“教学质量一票否决制”。明确规定,凡出现重大教学事故或在教学评价、教学检查、教学督导中评定结果为不合格的教师,当年考核为不合格。对于严重不负责任、授课效果极差、学生反映强烈或连续出现严重教学事故的教师,取消其授课资格,聘期内不再继续聘任其从事教学工作。对教学质量综合评价结果差的外聘教师,取消其授课资格。 四、结束语 对机械设计制造及自动化本科专业的人才培养方案的探讨与实践,旨在提高学生的知识应用能力、工程实践能力和职业适应能力,培养学生的团队协作精神和创新意识,使毕业生得到社会和企业的认可,从而吸引优秀教师、优秀生源来学校工作、学习,把学校建设成一流的应用型本科大学是必然的趋势。 自动化本科论文:机械设计制造及其自动化本科专业实践教学体系构建的多样性 [摘 要] 构建科学、完整、系统的实践教学体系是如今每一所高等院校需要解决的问题。从机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学体系建设(尤其是校内外实习基地的建设)中遇到的困境入手,在阐述了建立稳定的校内外实习基地必要性的基础上,探讨本专业实践教学体系构建的多样性,对校内外实习基地与实践教学视频相结合共同教学的思想做了阐述。并通过山东科技大学实践教学体系多样性构建的尝试,切实提高了山东科技大学实践教学的质量。 [关键词] 本科教学;实践教学体系;实习基地;多样性 近几年,机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学越来越受到各理工科院校的重视。实践教学[1,2]是机械设计制造及其自动化专业的重要教学组成部分,是教学过程中不可代替的重要环节。由于机械设计制造及其自动化专业的实用性和可操作性很强,因此构建科学、完整、系统的实践教学体系显得尤为必要和重要。 1 实践教学体系建设的困境及原因分析 随着我国经济体制改革的不断推进以及各大高校不断扩招,近年来高校在实践教学体系建设与管理中遇到了诸多困难,使实践教学的质量和效果大打折扣,直接影响了高校人才培养目标的实现[3]。笔者结合山东科技大学机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学经历,就该专业实践教学体系建设中存在的问题及原因作如下介绍。 1.1 对实践教学的重视不够 目前由于我国高等教育的普及以及经济社会和科学技术的发展,现代企业需要的是能够在工程中解决实际问题、攻克技术难题的实用性人才,然而高校长期以来一般多重视理论教学,对实践教学的重视不够,主要表现在以下几个方面。 1)实践教学管理不完善。实践教学是培养应用型本科人才实践能力和创新精神的基础,完善的实践教学管理体系可以使学生在思想道德素质、人文社会科学素质、工程实践基本技能、社会适应能力等方面得到全面的提高。高校一般还没有建立起本专业的科学、完善的实践教学管理体系,不能对实践教学进行有效的监控和考核,严重地影响了高校本专业本科人才的培养质量和培养规格。 2)实习经费投入不足。目前高校实习经费不足是不争的事实。例如针对机械类本科生每学期生产实习的实习经费有些高校为每人200元,有些高校为每人700元,还有一些高校的实习经费在300~500元不等。仅实习经费这一项高校间就形成了鲜明对比,而且近年来高校不断扩大办学规模使原本紧张的实习经费更加捉襟见肘[4]。 3)具备工程实践综合素质的师资力量不足。学生的工程实践能力的培养离不开工程实践综合素质较好的指导教师。目前高校从事机械工程实践教学指导的教师大多从学校到学校,不少教师没有接受过系统的专业训练,从而也影响实践教学的质量。此外,学校在引入师资力量上一味追求高学历,单纯的高学历并不代表高实践能力。 1.2 校内外实习的资源不足 1)校内工程训练中心设备有限。机械设计制造及其自动化本科专业的主要课程中有机械制图、机械原理、电工与电子技术、液压传动、控制工程、数控技术等,而与这些课程紧密相连的用于教学的实验室(例如机械原理实验室、液压与气动实验室、控制技术实验室、数控综合实验室等)中的仪器设备不足,难以满足学生实习的实际要求。 2)校外实习基地资源不足。校外实习基地数量相对紧张,无法满足办学规模的需要。在市场经济条件下,企业重点考虑经济效益,大多数企业不愿意接受学生实习,许多企业认为,接受学生进入企业实习不仅不会给企业带来直接的经济效益,反而会给企业增添诸多麻烦。对于接受学生进入企业实习的单位来说也是尽量不让学生参与到生产与科研的环节中去,这也无形中降低了学生实习的质量和实习的热情。 2 实践教学体系构建的多样性 2.1 建立稳定的校内外实习基地的必要性 2010年7月29日,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》正式全文,规划中提出了未来10年“重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”的要求。如何加强实践教学是摆在各高校面前的一项重大课题,校内外实习基地是学校实施实践教学的基础,是学生了解社会的纽带。学生在脱离校内外实习基地的实习的基础上,一切实践教学都无从谈起,因此增强对校内外实习基地建设的力度,建立稳定的校内外实习基地,势必能够增加学生的就业信心和就业竞争力,提升学校的就业率及知名度。 2.2 实践教学体系建设的多样性尝试 伴随着经济社会的快速发展,社会对应用型人才的需求也会不断增加,在各高校扩招以及高校毕业生就业压力大的大背景下,传统校内外实习基地的不足之处正在逐渐显现。例如:对于校外的合作企业来说,企业能够提供的实习条件有限,对于逐渐增多的实习的学生,企业不得不增加实习时间,分批次的接受学生实习。而生产企业为了减少学生实习对本企业生产的影响,必定会压缩学生的实习时间,减少学生的实习内容,最终造成学生实习质量的下降。 为解决关于教育部强调加强实践教学与目前实践教学资源少之间的矛盾,专门针对机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学体系的建设,本文认为构建合理可行的实践教学体系可从以下几个方面考虑。 1)增加投入,建立稳定的校内外实习基地。校内外实习基地作为传统的实践教学的基础,是学生了解社会的窗口,是学生进一步掌握专业知识的桥梁。学生通过校内工程训练中心的实习可以将课堂上所学的专业知识用于生产实践,激发学生对专业知识的学习兴趣及工作创新能力,又可以通过实习基地的实践增强对专业知识的感官认知。高校今后应该持续增加对校内外实习基地的投入,引进完备的实践教学设备仪器,完善校内外实习基地的管理制度,丰富校内外实习基地的实习内容。 2)整合资源,创立校办工厂。一直以来校办工厂都是高职学校办学的必备条件。高职类学校旨在为社会培养高技能人才,多年来高职类学校在校办工厂方面积累了丰富的经验,校办工厂在人才培养中发挥了极为重要的作用。本科院校在加大校内外实习基地投入的同时,还可以借鉴高职类学校在校办工厂方面的经验,建立本科院校的校办工厂,接收相关专业的学生进厂实习,高校可以集中学校在“高、精、尖”技术方面的优秀教师,让他们进厂指导学生,相当于身在工厂的“双师型”教师。 3)视觉实习,实践基地与视频教学相结合,建立实践教学视频库。学校在积极建立校内外实习基地的同时,还可以开拓思维尝试实践基地建设的多样性,可以通过建立实践教学视频数据库的方式,丰富学生的实习实践的学习方式。针对学生不同学习阶段的学习内容,通过建立本专业的实践教学视频数据库,可以有针对性的为学生提供阶段性的实践视频。通过课堂上的视觉实习,可以满足学生的实习要求,在达到相同效果的情况下,既减少了实习经费的支出,又减少了在工厂的时间。 3 实践教学体系的多样性实施 近年来,山东科技大学机械设计制造及其自动化本科专业实践教学体系的建设,围绕着专业培养目标,特别是围绕着培养学生的创新能力和工程实践能力,在建立科学、完整、系统的实践教学体系过程中做了以下一些努力。 1)学校继续对校内外实习基地进行完善。对于校内的实习基地,学校成立校内工程训练中心,不断完善与本专业主要课程机械制图、机械原理、电工与电子技术、液压传动、控制工程、数控技术等紧密相关的仪器设备;对于校外的实习基地,学校在继续巩固与山东科技大学建立合作关系的企业的同时,还不断的拓展可以给本专业学生提供实习机会的企业,已经与山东诸城车辆厂、潍坊福田股份有限公司、山东华源莱动内燃机有限公司等企业建立了合作关系。 2)建立了学校与校办工厂的新型管理机制。校办工厂是学校内部机构,自然分担学校人才培养的任务;明确工厂不仅要在教学实习层面发挥重要作用,而且要为学生校外实习以及就业发挥特殊重要的作用,从一定意义上说,就是注重学生顶岗实习和就业的正规“初始化”训练;校办工厂学校学院教学管理系统,明确校办工厂在学校工作中的定位,避免产教分离;进一步完善校办工厂教学功能,统一生产、实习调度。校办工厂配备了强有力的领导班子,统筹生产和实习管理。每年4、5月份,工厂在抓好生产的同时,安排机制系毕业班学生分四批进行生产组织、工艺流程的实习以及进行质量检测、钳工部件装配实习,进行划线、钻孔、刮、削、研磨、转体的静平衡及故障排除、使用百分表、平面表检验零件成品精度及整机装配等工作内容的实习。 3)建立实践教学视频数据库。山东科技大学利用两年的时间,组织机电学院的教师,通过网络搜集、亲自去工厂拍摄等手段,建立起了一个涵盖面非常广的庞大的视频教学数据库。针对进入实习阶段的学生,组织他们有目的的观看数据库实践视频,了解总体生产过程以及各个工部的操作,有利于学生在进入实习之前建立感性的认识,通过现场真实的体验,更能增加学生的理解。 4 实施效果分析 通过实践教学体系多样性的实施,山东科技大学机械设计制造及其自动化本科专业实践教学的实践效果已初见成效。 1)通过校内工程训练中心的建设与完善,极大地满足了学生校内实习的要求,丰富了学生实践的内容,较好的提高了学生的技能水平,使学生的实际操作和动手能力大大提高。 2)实践表明,新的管理机制调动了校办工厂搞好学生实习的主动性、积极性,挖掘了工厂潜力,初步形成了产教协调互动的机制,推进了产教的有机结合。校办工厂每年接收千名以上学生实习,为提高人才培养水平做出了重要贡献,也为学校在更大的范围里推动产教结合、工学结合提供了有重要价值的经验。 3)视频数据库与实习基地建设相结合来共同实现实践教学,有利于学生在进入企业实习之前建立感性的认识,通过现场真实的体验,更能增加学生的理解。实践视频教学数据库的应用,丰富实践教学的多样性,增加实践教学的趣味性,可以调动学生实习实践的积极性。通过视频库的应用可以使学生的工程实践能力普遍提高,可以缩短学生从学校到工作岗位的适应期,毕业生能较快地进入工作角色,得到用人单位的好评。 4)山东科技大学通过针对机械设计制造及其自动化本科专业的实践教学体系的构建和实施,在学生的培养方面取得了重大的进步,主要表现在:第一,机械设计制造及其自动化本科专业2010年成为山东省省级特色专业。第二,大大提高了山东科技大学本专业教学的质量,增强了学生的专业素养。第三,培养的学生得到了周边企业的广泛认可,就业率由2005年的91%提高到了2010年的99%,较大提高了本专业学生的就业率。 自动化本科论文:以就业为导向的本科生办公自动化课程教学改革 【摘要】阐述了以就业为导向,以培养职业能力为目标的办公自动化课程的教学改革。教学中精选教学内容;采用情景导入――任务驱动――案例教学的教学方法;考核方式采用学习过程评价和综合课程设计的方法。经实践证明,此次改革取得了很好的教学效果。 【关键词】以就业为导向职业技能办公自动化情景导入任务驱动 目前大学毕业生面临着很多就业问题,为了加强对本科生实际应用能力的培养,提高其市场竞争力,加速就业,以满足市场和社会需求,以就业为导向的人才培养模式应该具体落实到课程的建设中来。因此教学组对办公自动化课程做了大胆改革。以就业为导向,以培养学生的职业能力为本课程的教学目标。 一、教学内容的选择 在我校,办公自动化课程是面向全校的选修课程。选修此课程的多是金融、会计、贸易等财经专业的学生,他们都具有计算机基础的学习经历。因此在选择授课内容上,不考虑基础,将重点放在office的高级应用上,注重培养学生应用信息技术的能力,尤其是出色地完成办公相关工作的能力及职业能力。因此根据学生的情况,在选择授课实例是选取了文秘,财务管理,人事管理,市场营销等方面的综合实例进行教学。 另外对于本科生在学校能够获得计算机等级考试的二级证书也是必要的,将有利于他们择业。从2013年开始计算机二级增加了office的高级应用考试,对非计算机专业的学生来讲无疑是一个很好的选择。因此,教学组教师研读全国计算机等级考试二级MS Office高级应用考试大纲,采用office2010及win7系统教学,将考试必考内容融汇到办公自动化的教学中,以便学生考取二级证书。 二、教学方法改革 办公自动化是一门实用性,应用型比较强的课程,虽然学时数较少,但是内容覆盖到办公自动化基础工作的方方面面。这就要求教师能够在最短的时间内让学生接受并且能够掌握这些实用的知识。因此,选择适当的教学方法尤为重要。 (一)教学方法:案例教学 案例教学在培养学生实践能力、创造能力等方面具有突出的优势。本校安排办公自动化为34学时,每周两学时,全部为实践课程。教学中安排12个案例,争取让学生每堂课下来都有所收获并获得成就感。案例及学时安排如表1。在选择案例时除考虑学生未来工作中可能遇到的各种实际问题、让学生拥有职业技能外还要具有吸引力,有了兴趣学生才会积极主动地去学习。 表1教学案例选择 (二)教学设计:情景导入――任务驱动 “任务驱动”教学法就是以富有趣味性、能够激发学生学习动机与好奇心的情景为基础,以与教学内容紧密结合的任务为载体,是学习者在完成特定任务的过程中获得知识与技能的一种教学法。在办公自动化教学过程中,每一个案例都有“情景再现”和“任务分析”环节,给出案例的具体应用场景,给学生一个设身处地的感觉。例如在个人简历设计课程中,上课开始引入“情景再现”,刚好我班选修学生多是毕业生,那么同学们正要面临的问题就是如何设计自己的求职简历,这是他们迈向就业大门的第一步。定好角色后,开始进入“任务分析”环节。与大家讨论简历需要书写哪些内容,简历写几页更合适,简历采用什么样的格式,如何突出自我个性,如何吸引企业领导的眼球等问题。讨论后要求学生完成自己的简历,并对设计中出现的技术问题集中讲解。学生经过认真的思考和设计,都能得到自己较为满意的作品。 教学实践证明,这种情景导入-任务驱动-案例教学的方法很好的设置了职场情景,实例实用而且有趣,调动和吸引学生的学习兴趣,取得了较好的教学效果。 三、考试方式改革 传统的考试形式例如笔试或上机考试,达不到培养学生应用和职业能力的目标。因此对办公自动化课程考核方式进行了改革。考核注重学生平时的学习过程和学习过程中知识的掌握情况,将功夫用在平时。期末采用课程设计的形式,要求学生利用一周时间上交电子设计作品。本学期要求学生以“家乡美”为主题制作家乡宣传ppt,并给出明确的设计要求和给分标准,在最后一周要求学生演讲,教师给出设计成绩。根据学生的平时表现及课程设计(各占50%)综合给出总评成绩。这样的考核评价方式,消除了学生对考试的紧张情绪,将学生从死记硬背中解放出来,学生在轻松和快乐中掌握专业技能,实现了课程的教学目标。 随着知识的不断更新,技术的不断发展,办公自动化课程要以就业为导向,以培养职业技能为目标,不断更新其教学内容,不断地调整和总结教学方式方法,改进考核方式,这样才能培养出适应现代社会发展和企业需要的人才。 自动化本科论文:地方本科院校自动化专业校企合作教育的探索 摘要:校企合作教育是目前地方本科院提高老师和学生实践能力的一个有效途径。该文从自动化专业校企合作教育的目标要求、落实校企合作教育的具体措施等方面进行了探索和实践,在人才培养方面取得了较好的效果。 关键词:校企合作教育;地方本科院校;自动化专业 1 概述 进入 21 世纪,随着全球经济一体化进程的不断推进,社会迫切需要更多高素质的应用型人才来满足经济和科技的发展,高校也迫切需要转变传统的教育模式和教学方法,为社会输送更多实用性更强的优秀人才。社会和高校两方面的需求必将导致以校企合作教育为依托,建立应用型本科人才培养的新模式[1]。 自动化专业作为地方本科院校中新设立的工科专业,更需要以产学研结合为指导,采取理论和实践相结合的方法,紧密结合我院培养应用型本科人才的实际,探索出适合此专业的人才培养模式,并形成自己的专业特色以及人才培养特色[2]。 2 自动化专业校企合作教育的目标与要求 以科学发展观为指导,以服务地方经济建设与社会发展为宗旨,以学生就业为导向,以培养高素质、应用型人才为目标,依托企业、行业优势,充分利用学校、企业、行业的教育资源,缩短理论教学与实践应用的差距,确保高素质应用型人才培养质量[3]。 1)严格按照培养方案要求有计划有组织开展合作教育工作。 2)制定与专业相对应的“校企合作教育”课程教学大纲及相应的具体实施方案。 3)要加强与相关企业、行业的联系与合作,着力建设稳定的校企合作教育基地,保证校企合作教育的正常开展。 4)要加强校企合作教育工作的研究,积极探索适应专业培养目标的合作教育模式。 5)为促进校企合作规范有序开展,校企合作教育纳入教学工作考核考评体系,应逐步建立起符合专业特点的校企合作教育工作考核评价体系。 3 自动化专业校企合作教育的实施与考核方式 校企合作教育是以学生为主体的实践性教学活动[4]。按培养要求,学校实行“1+2+2”模式,分三个阶段分别在第二、四、六学期进行。 第一阶段:1周时间,1个学分。通过聘请企业、行业专家来校专题讲座、学生深入企业、行业参观考察等,加强对所学专业的认知。 考核方式:要求学生提交一份对自动化专业的认知报告或学生专业发展规划或对自动化专业发展动态的调研报告等。 第二阶段:2周时间,2个学分。充分利用校企教师资源,在校内外对学生进行专业技能训练及指导。 考核方式:要求学生提交一份就某一项或几项专业技能训练情况的详细报告,内容应包括原理、方法、过程、结果(结论)及自己的见解等。 第三阶段:2周时间,2个学分。让学生深入企业、行业,密切结合校企合作基地工作实际情况,由校企双方指导老师设定与课程教学相应的专项课题,通过定岗实践等方式,全面接受专业技能训练。 考核方式:要求学生针对专项课题,提交一份专题报告,内容包括训练内容、过程规范与要求、存在问题与改进办法(思路)、下一步工作计划等内容。 校企合作教育成绩评定分优秀、良好、合格、不合格四个等级。对考核不合格学生可安排至下年级补修。 4 落实校企合作教育的具体措施 在娄底市政府的积极倡导和学校领导的大力支持下,2009年12月我院成功加盟娄底市四大产业技术创新战略联盟中的三大产业联盟,由于煤机和农机都是属于机械行业,都与机电工程系所举办的专业密切相关,因此,在学校加入了娄底煤机产业战略联盟和农机产业联盟的大背景下,机电工程系自动化专业有了一个较好的校企合作教育平台。 为了把校企合作教育工作落到实处,我们要采取分步实施的战略。 第一步:走出去 由于我校举办自动化工科专业的历史较短,在社会上的影响力较小,我们必须走出校门,深入有关企业了解其产品及技术需求,为此,学校组织了我系部分相关老师参观了湖南华南煤矿机械制造有限公司,湖南金三星煤机集团制造有限公司,湖南永安煤矿机械制造有限公司,湖南远扬煤矿机械制造有限公司,湖南农友机械集团有限公司等有关企业,深入车间了解实际生产过程,并与企业的技术人员就其生产与售后服务中的技术问题进行了初步的交流,并就有关校企合作事项达成了合作意向。 第二步:派出去 根据走出去后与企业达成的合作意向,选择有代表性的企业进一步加强横向合作,具体的做法就是派出具有一定设计和开发经验的老师到企业参与产品的开发,比如2010年春季开学后,我专业即向湖南华南煤矿机械制造有限公司派出了一位老师,这位老师全职到公司上班,与公司的技术开发人员一起参与公司新产品的开发,并定期向学报汇报其工作进展,把企业的有关信息及时传递给相关老师,与其他老师一起共同解决工作中遇到的问题,起好连接学校与企业的桥梁和纽带作用。 第三步:带回来 派到企业的老师在经过一段时间的产品开发后,对企业的技术发展有了深刻的认识后,可以针对其产品特点开展一些针对性的研究,为此,企业可以通过项目的形式把开发任务交给我们的老师,由老师组织人员进行开发。 第四步:成立技术开发中心或工程中心 有了和企业合作的经验,有了自己的设计的产品,我们可成立技术开发中心进一步对产品的优化,使其的市场价值更高,也通过这个平台,为学生提供实习和培训的机会。 5 结束语 积极探索校企合作教育一体化发展的新机制。学校应充分调动和发挥学科综合实力和科研优势,加强与社会和企业的合作,将生产因素与智力因素密切结合,扩大校内实习基地规模,提高教学资源质量。培养高素质的应用型人才是地方院校的根本任务。我院以自动化专业人才培养模式改革为契机,创新人才培养方案,不断优化应用型人才培养策略,切实加强了学校与区域各单位的联系,促进形成了从学生培养到全面就业的新局面。 自动化本科论文:基于项目驱动的应用型本科自动化专业课程设计 摘要:针对应用型本科多门课程的课程设计环节存在的设计内容发散等问题,提出了一种考虑多门课程设计内容之间关联性的方法――基于项目驱动的课程设计内容安排方法。该方法将后期综合性较强的课程设计内容作为项目,把项目进行模块化分解,将模块作为前期课程设计的内容。结合应用型本科自动化专业电气传动方向,给出实施实例。 关键词:项目驱动;课程设计;应用型本科;自动化专业 应用型本科在培养上要注重学生的工程实践能力,使学生能够较快适应用人单位的需求。应用型本科工程实践能力的提高主要通过实践教学环节实现,[1]而课程设计是实践教学环节的重要组成部分,[2]对增强学生工程实践能力、促进整体教学水平提高有至关重要的作用。 作为教育部的“应用科技大学改革试点战略研究”在山东省的三所试点学校之一,山东交通学院对本科培养方案进行了修订。本文结合这次培养方案的修订对应用型本科自动化专业电力传动方向的课程设计内容安排进行探讨,借鉴应用于理论教学、实验教学以及创新教育中的“项目驱动方法”,[3-5]提出了一种“基于项目驱动的应用型本科自动化专业课程设计内容安排方法”。 一、应用型本科自动化专业电力传动方向课程设计概况及存在的问题 新一轮的培养方案修订工作中,自动化专业实践教学与理论教学环节的学分比例由原来的约20%:80%变为约40%:60%,其中课程(毕业)设计环节学分占总学分约24%,伴随学分的增加实际上是课程设计环节学时的增加(如表1所示)。如何合理安排这些课程设计的内容是能否实现应用型本科培养目标的关键。 表1 山东交通学院自动化专业课程设计一览表 传统的课程设计内容是从本门课的教学内容和重点出发,强化学生对本门课程的理解和应用,这种安排存在一些缺陷,主要表现在: (1)课程设计内容的发散性,没有考虑本门课程与其他课程之间的有机联系,这样导致每门课程设计取得的成果都是独立的,各门课程之间设计成果不能够相互借用。 (2)没有考虑本门课程内容在不同专业中的具体“工程应用”侧重点,使得不同专业的学生做相同内容的课程设计。 (3)到了综合性较强的课程设计阶段,比如自动化专业电力传动方向的“运动控制系统”课程设计,让学生在没有任何软硬件储备的基础上在两个周内完成一个实际系统的设计和调试,难度非常大,最终只能“纸上谈兵”,这对于培养学生的工程实践能力十分不利。 二、项目驱动的课程(毕业)设计内容设计 针对传统课程设计中设计内容安排上存在的缺陷,本文探讨按照“自顶向下的项目驱动法”设计各个课程设计的内容。即将综合性的课程设计题目作为项目,然后将项目分解成模块,分解后的模块作为前期课程设计的题目。通过这种方式的安排,使学生在四年的学习进程中总体目标明确,阶段性目标清晰,每门课的课程设计环节的成果最后会“总结”成为一个标志性的“项目”成果,锻炼了学生的实践能力和工程应用能力,帮助学生完成所学知识的系统性整合,同时也会极大地激发学生的学习兴趣。 下面通过一个实例对此设计思想进行说明。“运动控制系统”课程是自动化专业电气传动方向的一门主干专业课程。该课程有2周的课程设计时间,主要是设计交直流调速系统。为此提出“直流电动机的速度闭环(模拟或数字)控制系统”这一项目,该项目涉及的课程内容有:模拟电子技术、电机与拖动、计算机控制、自动控制原理、电力电子、单片机原理与应用、PLC、VHDL、嵌入式系统等。针对此项目,将其繁多的内容分解成(模拟/数字)控制器模块、功率放大器模块、信号检测模块等模块(结构框图如图1),并将模块分解到前期的模拟电子技术、单片机原理与应用、电力电子、自动控制原理和计算机控制等课程的课程设计环节,形成表2中与项目相关的每门课程的2~3个设计题目。 表2 基于项目分解的课程设计题目及其关联性 表2中所有题目都与“直流电动机的速度闭环(模拟或数字)控制系统”这一项目关联,将表中的课程设计题目通过组合就可以形成“直流电动机的速度闭环(模拟或数字)控制系统”这一项目的内容,比如题目(1.1、1.3、2.1、2.2、2.3、3.2、3.3)等组合可构成直流电机的模拟速度调节系统,而(1.2、1.3、4.1、4.2)、(1.2、1.3、7.2、7.3)、(1.1、1.3、8.1、8.2)等三种组合再结合5.1、6.1、6.2的知识可构成三种直流电机的数字速度调节系统。实际上,上述题目不改动或稍加改动后,即可组合出若干种设计方案不同的直流电机速度调节系统。 三、结语 将后期综合程度较高的课程设计内容考虑为项目,对项目中用到的前期课程内容进行分解,考虑前后课程设计环节之间的关联性,合理安排前期各课程设计内容。通过这种方式,使学生在四年的学习进程中总体培养目标明确,阶段性目标清晰,前期课程设计环节的“成果”最后会“组合”成为一个标志性的“项目成果”,既锻炼学生的实践能力和工程应用能力,理论联系实际,又帮助学生完成所学知识的系统性整合,极大激发学生的学习兴趣。 自动化本科论文:应用型本科人才培养中办公自动化课程教学模式改革 摘 要:随着社会的发展,各行业对毕业生能否熟练操作办公自动化软件及设备的要求越来越高。各高校都已经普遍开设了办公自动化类课程。但目前办公自动化类课程在高校授课过程中普遍存在一些问题,本文主要针对这些问题,结合社会需求深入各个行业,进行调研,了解不同专业学生在将来的工作过程中对该类课程的需求,进行教学模式的改革,提高学生实际工作中的办公自动化应用能力。 关键词:办公自动化 应用型 教学模式 办公自动化是利用先进的科学技术,不断使人的部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中,并由这些设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统,其目的是尽可能充分地利用信息资源,提高生产率、工作效率和质量,辅助决策,求得更好的效率。 我国对高校应用型人才培养提出的明确目标和要求是“要注重增强学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力[1]”。而这些能力与就业密切相关。在当今社会就业中对熟练掌握办公自动化软件及熟练使用办公设备的比较受用人单位欢迎的,因此各高校都开设了办公自动化课程。 一、办公自动化课程教学现状分析 第一,对于信息技术及办公设备高速发展的今天,在各高校《办公自动化》课程的教学内容依然停留在几年前的水平,和现在信息技术的发展脱节。使得学生学习后,虽然掌握了一些操作技能,但遇到工作中的实际问题时,不知如何入手解决。 第二,我院属于民族院校,学生来自不同的边疆地区,而各地区教育资源的配置不均衡,计算机普及程度不同,使得学生计算机基础水平存在一定的差异。虽然《办公自动化》课程是在《大学计算机基础》课程的基础上开设的,但学生基础层次差异仍然给教学带来一定难度,因此,在教学过程中针对不同教学对象,灵活采用多种教学方法是非常必要的。 第三,我院《办公自动化》课程是作为全校选修课程及多个专业的必修课程,但在上课时都是统一授课,即统一教材、统一教学进度、统一教学大纲、统一实验项目等。这样不利于不同专业、不同层次学生的个性化发展。任课教师也只是对计算机软件非常熟练,这不利于综合性人才的培养。为了体现“以学生为主体”的教学理念,对于不同的专业,要分析该专业对《办公自动化》课程的需求,从而制定相应的授课内容和方法。 第四,《办公自动化》目前考核方法多采用期末上机考试形式,不利于对学生平时学习状态的监控。对该课程的考核方式进行调整, 侧重平时环节考察及阶段性测试和创新测试等环节的设置,有利于促进学生重视平时操作和学习,形成良好学习习惯。 本文拟定如下一些方法,旨在解决上述我院办公自动化类课程存在的问题。 二、理论与实践混合式教学模式 应用型本科人才培养注重培养学生的基础知识、应用知识和技术操作,主要分为理论教学体系和实践教学体系两大主体,并依据学生专业的不同来构建教学模式[2]。 1.以实际例子为出发点,丰富教学方法,提高学生学习兴趣。应用型本科人才培养的目的就是增强动手能力,因此在实际教学中,从现代办公应用中遇到的实际问题出发,利用各种典型案例,构建课程的教学体系。采用适当的教学方法,提高学生学习兴趣。 2.以学生为主体,对基础薄弱的学生,进行教学个性化服务。我院学生大部分来自农村,在初高中阶段接触计算机比较少,但对于另外一部分来自城镇的学生来说,接触计算机就相对比较多,所以该门课程要针对不同层次的学生区别对待,对基础薄弱的同学可由简单例子导入,循序渐进,实现学生的自主个性化发展。 3.针对不同专业学生,进行教学区别化服务。在我院该门课程是作为校选修课及多个专业的必修课程开设的,因此对于不同的专业,要分析该专业对《办公自动化》课程的需求,从而制定相应的授课内容和方法。 4.以就业为目的,通过工作中实际操作遇到的问题为案例,提高学生应用能力。学生的实际动手能力是应用型人才培养的重要考核标准,学生实践能力的强弱直接关系到应用型人才培养的成败。因此在课程的讲授中以在工作操作中遇到的问题为例子,让学生提前进入到工作状态,解决实际问题而不是停留在书本上。 为了培养应用型人才,必须大力提高学生的实践综合能力。本文主要针对如何提高学生学习兴趣;如何针对不同专业不同基础学生进行个性化教学服务;如何设计符合现代企业实际操作要求的实训案例,提高学生应用能力;改革了传统的教学模式,深入社会行业,进行调研,了解不同专业学生在将来学习和工作过程中对该类课程的需求,提出该类课程内容和方法的具体改革措施,学生的综合实践能力明显提高。 自动化本科论文:应用型本科院校自动化专业实践教学环节的研究 摘要: 目前用人单位在录用自动化专业毕业生的时候,要求其不但有扎实的理论知识,还应该要有较强的实践能力。应用型本科院校自动化专业的大多数课程都具有较强的实践性,学生需进行大量的实践活动,以培养学生的动手和创新能力。而学生实践能力的培养多数体现在实践教学环节中。因此要注重实践教学环节的研究,以期能够提高学生的实践能力。 关键词: 应用型本科;自动化专业;实践教学 0 引言 对于应用型本科院校来讲,自动化专业的毕业生要想在激烈的市场竞争中占有自己的一席之地,就不仅要有扎实的专业理论知识,动手能力的培养更是重中之重。动手能力的培养则多数体现在实践教学环节当中。 应用型本科院校自动化专业的大多数课程都具有较强的实践性,学生需进行大量的实践活动,以培养学生的动手和创新能力。目前我国企业和研究单位一般不具备对大学生进行再培训的条件,要求大学毕业生尽快在某一方面具有较强的实际工作能力,在大学完成一部分的工程训练的任务,否则毕业生难以适应社会的需要。要想使学生在短时间内,将所学理论知识转换为实际工作能力,适应社会的需要,就必须强调学生实践能力的培养和训练。因此实践教学环节至关重要,必须高度重视。 1 实践教学环节中存在的问题 1.1 部分同学对实践教学环节没有认真对待,上课时不能按照老师的要求认真完成实践任务,而是把实践任务都放在了同组同学的身上。这样不仅这些同学本身没有学到任何东西,也会加重本组同学的实践压力。 1.2 在实践教学环节中部分老师布置的实践任务过于单一,这样致使部分同学根本不动脑筋想解决实践任务的办法,而是将别组同学的作品直接拿过来稍加改动。这样根本不能达到实践环节的教学目的。 1.3 实践教学环节是一个从理论知识到实践应用的转换过程,在这个过程中肯定会遇到许多实际应用中的问题。而自动化专业的一个教学班人数在32人左右,只有一个老师进行指导就会有一些问题在课上不能及时得到解决,而是把问题拖到课下或者是没有时间解决的情况。并且年轻教师自身的实践经验也相对比较欠缺。 2 实践教学方法的研究 针对目前自动化专业实践教学环节中存在的问题,首先在实践教学方法上做了深入的探讨,并提出了几点改善实践教学方法的措施,以期能够提高实践教学效果。 2.1 在条件允许的情况下,任课老师可以将实践教学任务划分为各个不同的模块,让一个同学负责一个模块,这样不仅可以让每个学生都能参与进来,同时也可以锻炼学生的分工协作、互相配合的能力。或者可以在实践课程的最后设置答辩环节,在本环节中给班上的每一位同学均提出问题,并根据答辩的实际情况给出答辩成绩。 2.2 在实践教学中,任课老师可以布置多个实践题目,让同学在其中选做。或者是要求学生做同一个题目时,在实现方案上有所区别。这样可以很大程度上的避免作品雷同的情况。 2.3 在实践教学中,任课教师要每年根据实际情况调整实践任务,并且实践任务尽量跟随相关领域科技发展的方向,这样不但可以提高学生的上课积极性,对年轻教师本身也是一个很好的锻炼。 2.4 在实践教学中,可以采取由两名老师同时指导一个班实践课的方式。并且最好安排一名有经验的老师带着一名年轻的老师。这样不仅可以使学生在实践过程中得到老师更多的指导,发现的问题能够及时得到解决,并且年轻老师也可以在这个过程中和有经验的老师学习一下教学方法,也能积累自身的实践经验,为提高自身的教学水平打好坚实的基础。 3 提高实践教学效果的其他方法 除了实践教学方法外,实践教学过程中的其他环节也值得进行讨论和研究,现提出几条可以提高实践教学效果的方法。 3.1 开展课外学习兴趣小组,并安排相关老师进行指导。对于一些应用性比较强的课程,例如单片机原理与应用、可编程控制器原理与应用(PLC)、嵌入式系统等,开展一些课外的实验,让一些对这些课有兴趣的同学参与进来。这样一方面可以使学生对理论课学到的知识加强理解,另一方面也可以提高他们的动手能力。同时这些学生在后续的这些课程的集中实践环节中会得心应手很多,也可以帮助老师在集中实践环节中指导一下班上其他有问题的同学。 3.2 积极组织学生参加各种科技比赛。在今年我们成功的组织学生参加了2013全国大学生电子设计竞赛、第十二届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技作品竞赛及“合泰杯”第八届天津市大学生单片机应用设计竞赛等,并取得了比较好的成绩。当然组织学生参加各类科技比赛目的不是在于在比赛中拿到一个什么样的名次,而是使学生在准备比赛和参加比赛的过程中能够真正的将所学知识应用到实践中,提高自身的动手能力。同时也可以培养学生其他方面的能力,比如说分工协作能力、沟通能力、表达能力、科技文的写作能力、临场应变能力等。 3.3 重视毕业设计部分。自动化专业是一个非常强调动手能力的一个专业,因此自动化专业学生的毕业设计就不能仅仅停留在在图书馆或者其他的相关地方查阅资料来完成。而是鼓励学生多动手做一些实物出来,至少是利用一些仿真软件将系统的仿真做出来。 4 抓好实践教学环节提高就业竞争力 自动化专业是一个非常重视动手能力的专业,因此通过实践教学环节提高学生的实际动手能力,进而提高毕业生的就业竞争力是非常必要的。 4.1 重视一些实际应用性比较强的科目。对于自动化专业来讲单片机与PLC是两个核心的控制器,用人单位也希望毕业生有这方面的较强的实际应用的能力。因此,我们一定要重视这些课程的实验环节以及课程设计环节。 4.2 重视课程之间的联系。对于单片机、PLC课程来讲我们除了理论课、实验课、课程设计之外还有创新课程以及综合实验课。在这些课程的授课过程中要重视所授课内容之间的联系。 4.3 重视控制类型的课。自动控制原理、运动控制、过程控制等控制类型的课是自动化专业的核心课程,这些课程除了安排了课内实验,还安排了相关的课程设计。 以上是对应用型本科院校自动化专业实践教学环节的一些思考。我们教师只有不断的创新更好的教学方法,并对实践教学环节进行研究,这样才能真正提高学生的实际动手能力,进而能够提高他们的就业竞争力。 自动化本科论文:电力系统及其自动化专业本科生生产实习的现状及分析 摘要:生产实习是本科生理论联系实际的重要培养环节。从生产实习的基本内涵、意义和要求着手分析,结合具体生产实习的实例,说明当前电力系统及其自动化专业本科生生产实习存在的一些问题,并提出了解决的建议。 关键词:电力系统及其自动化;生产实习;实践环节 生产实习是指高等学校和中等专业学校学生在生产现场以工人、技术员、管理员等身份直接参与生产过程,使专业知识与生产实践相结合的教学形式。[1]这一实践活动在我国高等教育体系的人才培养计划中占有重要地位,因为它是学生将书本上的理论知识与生产实际相联系的一个必不可少的环节。[2]不同学科和专业的生产实习内容、方式、次数、时间不尽相同,但目的、要求大体相近,主要是让学生了解生产实际的基本情况,验证所学理论,并学习一定的操作技术。 电气工程及其自动化专业是电工学科的传统专业。结合华中科技大学的特点,该专业方向是电气与电子并重,电力电子与信息电子相融,软件与硬件兼备,装置与系统结合。培养从事电气工程、电子技术、电力系统、电力电子技术、自动控制、计算机、信号变换与处理等工作的宽口径、复合型高级工程技术及管理人才。因此,用人单位要求毕业生的动手能力强,对生产实践熟悉程度高,这就必须加强实践性教学环节的人才培养,生产实习就是一个关键阶段。 一、生产实习的意义与要求 高等学校工科专业的实践环节(或者说广义上的“生产实习”)历经多年的建设,已经形成了比较成熟的一套体系,主要包括三个阶段:认识实习、生产实习、毕业设计。其中生产实习也常被人冠以“专业实习”之名。第一阶段通常在本科生大二时完成,主要是参观一些科研和生产单位,为学生后期的专业学习做准备。第二阶段通常在本科生大三时完成,此时学生已修过专业基础课,即将学习专业选修课,是他们巩固加深专业知识的最好时机。第三阶段通常在本科生大四时完成,此时主要通过一个具体的研究选题让学生充分展现自己大学四年所学,以毕业设计论文的形式提交指导教师及校学位委员会审查。这一过程可以培养学生独立工作、团队合作以及初步的科学研究能力,使之成为一名合格的专业技术人员。 生产实习计划一般由系或教研室征求实习单位的意见以后制订,通常包括如下内容:实习的目的和任务;实习的地点和时间;实习期间各类上课、听报告、参观活动等流程安排;实习期间的纪律;实习经费预算;住宿及参观车辆的联系;其他注意事项等。学生在生产实习期间需要严格遵守各项纪律,同时认真撰写实习日记,逐日记录实习内容、完成任务的数量和质量、各种重要的资料与数据、实习的收获和心得、待解决的问题等,为写实习报告积累材料。实习结束时,每个学生都要独立地写实习报告。部分高校还要求在实习临结束前,由带队教师总结本次实习的内容并出一份实习试卷,由参加实习的学生统一作答,考试分数作为本次实习综合成绩评定的一部分。 二、本专业学生生产实习的现状 笔者多次带学生赴外地企业进行生产实习,故以在某国有大型电力设备制造企业的实习为例,来说明本专业学生生产实习的现状。赴该企业实习的目的是获得与高电压技术及输变电设备有关的生产、科研与管理工作的感性认识及技能,培养学生调查研究、分析问题的能力,为后续专业课程的教学打下基础。总的要求包括:第一,熟悉高压电气设备的结构原理、设计规则、制造工艺,了解本专业的发展趋势及新产品研制和开发的情况。第二,熟悉和了解生产过程的检验与测试方法(包括产品的型式试验),试验设备的原理、参数及特点;了解各种高压试验与测量方法的发展趋势和研究方向。第三,学会工程观点、工艺思想,培养劳动创造世界的观点。具体实习内容参见表1。 表1 赴某电力制造企业生产实习内容列表 实习子单位 实习要点 实习时间 高压开关厂 了解少油断路器;了解SF6(包括GIS)断路器;了解真空断路器;了解成套配电设备及装置 1~3天 变压器厂 了解变压器厂的主要产品及其用途;了解各类变压器的结构特点;了解变压器的生产工艺;了解变压器的设计方法;了解变压器的出厂试验的内容和程序;了解变压器产品的发展方向 1~3天 电瓷厂及电瓷研究所 了解电瓷厂的规模和产品类型;了解绝缘子的有关内容;了解套管的有关内容;了解避雷器生产的有关内容;了解电瓷厂的高压试验室;了解电瓷所从事的主要工作;了解国内外避雷器的技术水平及研究动态;了解避雷器参数的测试原理和方法;了解绝缘子的研究动态 1~3天 电力电容器厂 了解电力电容器厂的产品分类;了解各种电容器的结构特点;了解各种电容器制造工艺;了解各种电容器设计方法;了解电容器的出厂试验;了解电容器的新材料、新工艺和发展方向 1~3天 高压电器研究所 了解高压电器研究所各室的研究方向;了解高压试验大厅的设备;室外高压试验场的设备;大容量试验室的设备;了解计量室的设备;了解国内外高压研究发展动态 1~3天 在实习前几个月,教师就着手与实习单位联系学生实习事宜,由对方初步定下实习的总体计划及住宿生活上的安排。各实习子单位也非常重视接待工作,提前制定了专题讲座的计划、人员的安排、参观的路线,有专人全程陪同,使得在每个单位的参观学习都能够有条不紊地进行。当然,暑期期间企业的生产任务繁重,工作人员繁忙,加上生产车间里噪声较大,也会有个别同学认为学习效果不好。 从学生的考试情况来看,以某次实习队为例,总人数为68人,其中综合评定的成绩达到“优”的10人,成绩为“良”的有48人,成绩为“中”的有9人,成绩为“及格”的只有1人。绝大部分同学反映,看到了许多电气设备的实物及其生产过程,对巩固所学的理论知识、了解工程实际有很大帮助,收获很大,不少同学向专家们提出很多问题,请专家解答。还有一些同学提出了自己的想法和见解,与专家们一起讨论。除此之外,也有同学针对企业招收毕业生的情况向人力资源部门进行了了解。总体来说,在该单位的生产实习取得了比较理想的效果。 三、提高本科生生产实习质量的建议 同学们在实习报告中表现出对生产实习的整体肯定,认为学到不少东西,但同时也认为在每个单位的实习时间较短,了解得不够深入。他们希望能够在每个单位的时间适当延长,最好能动手参与一些工作,以便更深入地了解电气设备的原理、结构和生产过程。这一情况与工厂的允许实习时间及实习经费支持有一定关系。在条件允许的情况下,可以考虑安排学生分组下到不同实习子单位的生产车间,由工人师傅指导完成一些基本的生产活动,掌握一些基础的劳动技能,也更能培养学生朴素的劳动观念。 另外,要严格管理学生。新一代大学生的个性较强,对活动及人、事、物常常有不同的看法。但是生产实习是一项集体活动,不能完全依照个人意志来左右。在笔者所带的生产实习中,就曾出现过个别同学迟到、早退或轻微的违纪现象,这都说明了学生的集体意识和纪律观念还有待加强。对于在外地实习的学生队伍来说,带队教师必须要坚持晚点名制度,并和几位主要学生干部经常性交流,发现问题及时处理,避免造成大的问题。对于实习带队教师来说,应对突发状况必须冷静思考,必要时借助实习单位的力量进行处理。因对实习地点周围环境不熟悉,学生人数又多,各类突发事件也偶有发生。如能在实习开始前考虑充分,提前做好思想准备,则事情发生时教师会有较优的处理方案应对,避免造成慌乱。 四、结束语 生产实习是本科生人才培养的重要一环。随着高等学校教学改革的进行,生产实习环节也在不断地发展和完善。本文就电气工程及其自动化专业本科生的生产实习现状进行了分析,提出了实际遇到的一些问题及解决建议,但难免有所遗漏。这一环节的落实和取得的成效,尚需学校、教师、学生和实习单位四方的圆满配合,特别是学生作为实践环节的主体,还要进一步加强对生产实习重要性的认识,并在实践过程中将书本知识真正联系起来。 自动化本科论文:探索电气自动化类专业应用型本科人才培养方案 【摘 要】随着国家经济的不断提高和科学技术的不断发展,社会对于应用型本科人才的需求日益增加,电气自动化类专业作为一项应用型课程,其专业人才的培养更是作为了众多院校的教学任务和目标。本文通过对电气自动化类专业的本科课程性质进行分析和定位,根据社会的发展形势和需求程度,对电气自动化类本科课程的教学进行模式改革,改善课程的教学措施,从而提高电气自动化类专业应用型本科人才的培养效率。 【关键词】电气自动化;应用型人才;本科;培养方案 电气自动化类专业是机电类专业体系中的一个重要专业分支,是一项应用型专业课程。随着国家对应用型专业教育和技术人才培养的重视,高等教育的教学模式也进行了不断变革。面对社会对技术人才的日益增长,电气自动化类专业应用型本科人才的培养成为了众多高校的教学目标。本文就电气自动化类专业应用型本科人才的培养方案进行了探索。 1.对电气自动化类专业进行定位,明确专业的培养目标 1.1培养目标 电气自动化类专业是一门应用型技术课程,其主要的培养目标是让更多学生的德、智、体、美得到全面发展,从而更加适应社会的建设和发展。通过对课程的学习,让学生奠定更为扎实的知识基础,扩展学生的知识面,提高学生的实践操作能力,让学生的思维能力、创新意识以及综合素质得到提高,从而具备一定程度的发展潜力,使其能够有效地为社会的建设和发展做出贡献,将更多新型的技术和先进的理论进行应用,研究和发展更多的技术,提高国家的发展建设步伐。 1.2知识体系和能力水平 电气自动化类专业是一门理论与实践联系紧密的课程,其培养的对象要求具备完善的理论知识体系,能够熟悉相关的电气技术、控制技术以及计算机应用技术,同时具备一定程度的生产管理知识、营销知识以及社会科学知识。另外,在掌握理论知识的基础上,还需要具备一定的电气控制技术和计算机控制技术,熟练进行电气设备的安装、调试、维修以及运行。 2.制定有效科学的教学培养计划 2.1制定计划的原则要求 培养计划的制定要遵循合理科学的原则,保障培养对象的质量,从而满足社会的发展和需求。因此,院校单位应该组织人员对课程专业进行认真的调研,从而将专业课程的培养要求和方向进行合理定位,从而制定有针对性的培养方案。院校单位需要组织相关的专业人员对电气自动化类专业的人才需求和发展形势进行调查和分析;与其他的院校进行教学交流;对专业毕业生的就业情况进行调查,通过毕业生的就业信息反馈,把握本专业的理论知识和技术能力标准;开展相关的探讨会议,组织相关专家、政府人员以及企业单位进行交流沟通。通过这些调研工作,从而使专业培养计划得到科学指导。 2.2教学计划 结合对本专业的培养计划进行研究和分析,在满足制定计划原则的基础上,制定合理有效的电气自动化类专业教学计划。教学计划的制定过程中,要合理科学的安排专业的理论课程学时和实践教学学时,对于系内选修课和公共选修课也需要进行安排,丰富学生的理论体系。 3.人才培养的探索和实践 3.1完善人才培养计划 院校可以在每学期的结束阶段开展学期总结会议,对本学期的专业教学进行总结和分析探讨。另外组织学生开展座谈会议,认真倾听学生的建议和反馈,结合学生的反馈信息和学期的教学效果,对专业课程的教学模式进行调整,完善和健全人才培养计划。 结合本专业的性质属性,学生需要相关的技术能力,以下是相关能力的课程安排: (1)学生需要具备围绕PLC可编程控制器为主要核心的电气控制系统实践能力,从而加深学生对电气控制系统的安装、设计、维修以及运行等技能的熟悉度和了解度。因此在PLC技术的课程安排上,可以制定以电路原理、电机原理与拖动、可编程控制器、组态软件与触摸屏等为主要内容的课程计划。 (2)单片机技术在电气自动化类专业中也属于一门重要技术,学生需要能够掌握单片机的系统结构,学会利用计算机对其进行程序编写、运行和调试等,因此在单片机的技术学习上可以建立以电子技术基础、单片机原理与应用、微机原理与应用、单片机应用系统以及数字逻辑系统等为主要内容的课程体系。 (3)计算机技术应用能力也是本专业的一些必学技术,学生通过对计算机的操作和软件使用,从而进行工业控制。在这门技术的课程设置上,主要有计算机语言、计算机网络、控制系统仿真与CAD以及程序设计等。 (4)供用电技术应用能力与本专业的实际应用息息相关,学生通过对供用电技术的认识和了解,从而能够对供用电系统进行设计、安装、运行、调试以及维修,主要课程包括了供电技术和相关的实习等。 通过对以上专业能力的课程设置,让专业的培养计划更具目的性,让学生在专业课程的学习中更加具有针对性,理论、实践与工程训练的三者结合,让学生不断完善自身的专业理论体系,提高自身的技术要求,使其更加适应社会的发展。 3.2合理变革教学手段,提高课程的教学质量 教师在课程的教学上需要结合学生的学习情况,适时对自身的教学模式进行变革。在目前,多媒体教学技术的应用,能够有效提高教师的教学效率和质量。由于电气自动化类专业的内容学习中,涉及了大量抽象和结构复杂的电气设备,多媒体技术的应用,能够有效地将这些抽象难懂的知识点转换成形象具体的图象,通过图象的演示,让学生能够更为清晰地认识和了解。另外,案例教学和现场教学的应用,能够让学生更加明白课程的培养目标和应用情况,从而加深对专业课程的认识和了解,实际的案例分析和现场的切身体验,让学生能够从中感受到本专业与实际应用的联系,同时也加强了学生的实践经验,加深了对知识的掌握,更好地将理论知识应用到实际生活中。 3.3班级导师制的落实 班级导师制的落实,能够有效发挥教师的主导地位和学生的主体地位,提高教学的质量。教师需要具备一定的品德素质和职业责任,有效指导学生学习,激发学生对专业学习的信心和积极性,帮助学生制定专业的就业规划,让学生顺利完成学业。 自动化本科论文:自动化本科学生创新能力的培养方法探讨 摘要:自动化专业课程种类多,理论知识覆盖面大,导致多数学生以授课老师灌输为主的被动方式学习相关知识,进而影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。针对如何提高学生创新能力的问题,分析了当前阻碍学生创新能力培养的因素,探讨了几种培养自动化专业学生创新能力的方法。以专业老师为班导师的方式增强学生对专业的理解和兴趣,结合学校科技创新计划和科研训练,自动化专业学生在创新能力方面取得了较好成绩。 关键词:自动化专业;创新能力;班导师;创新计划 一、大学生创新能力培养的背景与现状 中共中央国务院在十八大强调着力提高教育质量,注重学生创新精神和实践能力的培养。在校大学生作为我国未来的建设者和创造者,他们的创新能力将决定国家经济、文化和科技的兴衰。培养和提高大学生创新能力,既是国家和民族发展和强盛的关键,也是我国大学教育的责任和义务。[1]最近十年,一方面多数高校由于招生规模扩招较快,相关配套教学条件无法及时跟上,导致学生创新性能力的培养和锻炼受到影响;另一方面,越来越大的就业压力造成不少学生产生消极学习心态。目前,各大高校为改变这种现状都大力进行了针对大学生实践能力和创新能力的培养,积极探索培养和提高学生创新能力的教育、教学的新机制和方法。 二、自动化专业创新能力培养过程中面临的问题 早期的自动化专业主要研究自动控制的原理和方法,以期分析和解决运动控制、工业过程控制中的工程技术问题。随着电子技术、计算机技术、通信和网络技术的发展,使其具有“控制与管理一体,强电与弱电并存,软件和硬件结合”的特点,是多学科交叉的工科专业。由于现在的自动化专业所涉及到的学科内容多、课程内容广而深的原因,多数高校自动化专业学生创新能力和实践能力的培养也面临不少难题。 1.自动化专业的课程设置和教学方式问题 自动化专业课程种类多,内容广。多数具有该专业方向的高校为尽可能灌输更多的知识给学生,在课程设置上将强、弱电、计算机、无线通信及其网络技术、电子商务等相关课程均纳入重点课程,并以期末闭卷方式对学生进行考核,这使得绝大多数学生从大二开始只能将所有时间用于课堂接受老师课堂灌输知识。此外,多数高校将以这些课程授课效果(学生考试及格率、学评教)作为授课老师的考核指标,这将导致多数授课老师在课堂上强调该课程的重要性,并以迎合学生心态的方式进行授课。这些课程设置和教学方式很大程度上使学生无法进行兴趣与个性发展方式的学习和选择,学校也更难进行学生创新能力的培养。 2.学生学习心态与学习兴趣的培养问题 目前,多数刚进行高校的新生对自己所选的专业并不了解。多数高校在新生进校时将本专业介绍、优秀毕业生在校取得的优秀成绩作为向新生汇报和交流的主题内容。当然,这对增强学生的入校自豪感和对本专业的热爱非常重要。但在后续学习过程中,对于学生学习心态和学习兴趣的培养却少有学校和老师持续地与学生进行交流和探讨。正如前面所述,自动化课程多,内容广而深,多数学生在学习过程中或多或少会遇到问题。其中,学生发问最多的是这门课程到底能解决什么问题。此外,自动化专业学生在进入专业课程学习阶段,多数学生有“急功近利”的心态,总是期望学好某一门课程后自己就能进行独立的设计与开发,如典型的智能小车的开发与控制。然而,这种想法往往在每个期末会被“抹杀”。比如,自动化专业“电机拖动与控制”课程更多的是讲解交、直流电机的工作原理和控制方法,多数学生学习后未能有直观收获,如果老师不能进行很好的引导,学生会对上课老师和教材内容选取的合理性产生疑虑,进而怀疑自己选择专业和自己的学习能力,甚至产生消极心态,这些问题都会严重影响到学生创新兴趣和创新能力的培养。 三、创新能力培养方法探讨 影响或阻碍大学生创新能力培养的因素来自学校、社会和家庭。学校作为学与教的主体场所,有必要考虑如何为培养、提高学生的创新能力进行及时、恰当的教育和教学改进与提高。结合重庆邮电大学自动化学院学生创新能力培养的实际情况进行创新能力培养方法的探讨。 1.专业课程老师担任班导师 目前,多数高校为本科学生配备了班导师,目的是培养学生养成良好的学习方法和习惯。[2]专业教师任本科班导师是在借鉴国外本科生导师制的基础上主动适应我国高等教育的发展需求,逐渐形成在新形势下学生教育和培养的一项新举措。[3]专业课老师担任班导师具有专业学科背景,对学生所学的课程体系、知识内容比较了解,与专职辅导员相比具有学术上的优势。[4]针对自动化专业的课程特色,班导师在落实工作的过程中可以分阶段实施。[5]首先,大一、大二阶段培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯。一方面开展专业相关的知识讲座,通过讲座加深学生对本专业的认识;另一方面,组织学生参观科研成果,使学生了解与之相关的专业课程,为专业课程的学习奠定基础。大三阶段,结合已学专业课程和即将学习的专业课程,以小组为单位组织学生进行简单的设计和开发,重点引导学生独立思考:如要求每位学生独立提出设计方案,由学生和老师共同讨论方案的合理性,并相互比较方案的优缺点,从而拓宽学生对问题思考的多向性。大四阶段,由学生根据所需专业知识和前期积累的独立开发经验,指导学生自己提出研究课题,重点要求课题具有较好的创新价值,其目的是培养学生养成具有查阅国内外相关行业最新技术和理论发展现状,从而引导学生具有较好的创新意识。 2.课堂教学与实践相结合 自动化专业多数课程既具有较强的理论性又具有较强的工程性。尽管不同课程在授课过程中的方法有差异,但如果能以“理论-实践-理论”的方式进行授课,学生对于专业课程的学习效果将显著提高。结合专业课程的相关性,设计合理的课堂教学内容和实验、实践内容对于提高学生的学习兴趣和主动性非常重要。重庆邮电大学自动化学院结合“单片机原理及应用”、“计算机控制技术”、“自动控制原理”、“测控电路”和“电机拖动与控制”课程的关联性开展了随课实验、课程设计和综合设计,分阶段分别由课堂授课老师、实验课指导老师指导学生。首先开展的是入门式的验证实验,目的是使学生能够直观了解课堂所学知识的应用情况,给学生展示“理论到实践”的过程;随后,由老师提示或指出验证过程中出现的问题或不足之处,引导学生需要进一步了解或学习的相关专业理论知识,使学生为“实践-理论”过程做好铺垫,为学生后续深入地学习理论知识提供动力。最后由学生根据所掌握的知识情况,为自己提出一个设计内容及其方案,由授课老师或实验指导老师分析设计内容和方案的合理性,并适当指导学生开展工作,期间提示学生设计内容与相关课程知识点的关联性,目的是使学生更深入地理解和消化专业课程内容,从而激发学生的学习兴趣和创新兴趣。 3.重视学生课外科技活动 大学生课外科技活动以解决实际困难和社会问题为切入点,使学生利用课余时间,在学校的组织引导和教师的指导帮助下,学生自主钻研为主的科技实践活动。[6]大学生课外科技活动是大学生学习知识、创新实践、培养和提升创新能力和实践能力的有效手段。[7]目前,与自动化专业相关的校级、省部级和国家级的科技竞赛活动很多。显然,不加选择地组织学生参加各种科技活动容易导致学生“应对式”的参赛心态,将类似的课题反复使用对学生创新能力的提高没有任何好处。为了使学生能够在课外科技活动中取得较好效果,如创新能力或实践能力的提高,需要结合学生专业课程知识的掌握情况和个人发展的兴趣对学生成员和课题内容进行合理取舍。考虑到各个阶段学生掌握专业课程知识情况的差异和各个阶段竞赛大体的方向,重庆邮电大学自动化学院辅导员和班导师在学生大二阶段组织学生自由组合兴趣小组,针对各个小组同学的情况,由班导师介绍各种科技活动的研究方向和主要研究内容,由同学们自行选取未来可能参加的科技活动,并由学生根据情况初步拟定学习计划。实际上,在组队初期,各个小组学生对自己所学专业课程了解并不深入,同时对自己所选方向也不是特别清楚。所以,作为指导老师或者班导师,需要及时和同学沟通,了解他们后续的学习进展情况并及时作出调整。在大三阶段,随着学生专业课程学习内容的增加和实践能力的增加,多数学生会根据自己的实际情况调整自己的课外科技活动内容,且大多数学生将向有研究深度或难度的方向发展,这需要指导老师或班导师及时调整学生的组队和研究课题方向,为培养的学生创新能力提供机会。课外科技活动形式多样,不同学生有不同的兴趣爱好,对于愿意参加校级、省部级或国家举办的科技竞赛活动的学生来说,通过上面的方式对学生进行培养无疑能加强学生的实践能力和创新能力。但对于部分学生,其学习兴趣可能偏重于某一个方向的理论研究,对于这部分学生的创新能力培养方式需要及时调整。如重庆邮电大学从2012年开始由科技处支持的“大学生科研训练计划”,创意申请表由学生组织研究方向和研究内容,充分发挥学生的自主性,班导师和辅导员只给学生提出项目立项的条件必须具备“创新性”和“可行性”,这使学生必须结合自己所学的专业知识,充分发挥其智慧,提出具有较好研究价值的创新项目。重庆邮电大学在2012年全校有40个小组的同学获得了创新实验计划立项,这为学生的创新性培养起到很好的推动作用。 四、结语 重庆邮电大学自动化学院根据学校创新人才培养要求,结合自动化专业学生在不同阶段的课程内容和学生学习情况的差异进行有针对性的指导和培养。通过班导师、辅导员和各专业老师共同努力,绝大多数学生的学习兴趣和创新能力有较为显著的改善和提高,在近几年的“挑战杯”、“全国大学生电子设计”、“全国大学生数模竞赛”、“全国大学生智能汽车竞赛”等科技活动中有多位同学取得了良好成绩。自动化专业学生创新能力的培养一方面需要依托良好的学校管理机制,激发老师的培养热情和学生的学习兴趣;另一方面需要相关老师(班导师、辅导员和专业课老师)针对不同学生、不同阶段进行学生学习兴趣、实践能力和创新思维的培养,进一步为学生进行创新能力培养、提供创造机会和平台。 自动化本科论文:自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索 摘要:国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。以自动化专业本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,通过对学生的分类指导以及对指导教师的分类选择,使毕业设计能更好地与拔尖人才培养、创新竞赛、科研实践、工程实践及理论研究前沿相结合,使本科毕业设计研究更深入、内容更充实、过程更完整、成果更丰富,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。 关键词:毕业设计;分类指导;能力培养 本科毕业设计是本科生课程体系中与科学研究结合最为紧密,提高学生研究能力最为直接的课程,是本科生培养体系中,学生可将所学知识直接用于实践,开展科学研究的重要阶段。本科毕业设计应该为各类学生的发展打下良好基础。 一方面,目前的培养体系中,毕业设计无疑是对毕业后直接工作的学生进行科研和实践训练的良好载体。教育部于2010年实施的“卓越工程师教育培养计划”着重培养学生的工程实践能力,贯彻“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养方针,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,培养具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力的专业高素质人才。该计划强调了各个学期累计一年的企业阶段学习和实践,同时更强调了将毕业设计与工程实践相结合,是毕业设计分类指导的成功案例,也说明现有的毕业设计体系不能满足本科毕业后马上走上工作岗位的学生的培养需要。另一方面,应该从本科阶段就对创新拔尖人才进行专门培养,2012年全国优秀博士论文获得者,哈尔滨工业大学的周彬就是其导师段广仁教授从本科阶段开始连贯培养至博士毕业。许多在博士学习阶段取得多项重大成果的学生,多是从本科毕业设计开始就跟着同一个导师完成学习。因此,以本科毕业设计为起点做好拔尖人才培养尤为必要。 因此,本科毕业设计作为本科生培养工作的重要环节历来受到重视,但目前的毕业设计存在课时短,命题相对简单,选题仓促,设计与研究不够深入,创新性成果少,研究能力培养不足,各类学生一锅烩等问题。特别是对于本科生中的优秀学生,现有的毕业设计不能对他们的研究能力、动手能力、写作能力进行系统的训练和培养,不利于拔尖创新人才的先期培养。 一、现状分析 为更好的对自动化专业毕业设计情况进行分析,对北京理工大学自动化学院近年来所指导的本科毕业设计情况进行了初步统计,分析了全学院1243个毕业设计题目及指导情况。如图1、图2、图3所示,分别对毕业设计的命题来源、题目性质和指导教师情况进行了统计。从命题情况来看,大部分题目来自科研实践,结合生产实际的题目很少;在题目性质方面,工程设计占了总课题的53%。经分析发现,多数题目是为了完成工程中的部分简单工作,没有深入到工程设计的核心内容,不能体现创新性,而体现基础研究的理论研究则只有4%,说明本科生在理论研究上没有太多作为,多是以体力劳动和简单劳动的毕业设计为主。而指导教师的组成中,年轻教师接近半数,这使得毕业设计指导过程中,教师经验不足,命题、指导以及学生从本科、硕士到博士的连贯性培养中存在问题。 国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。本文以本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。 二、存在的主要问题 1.现有毕业设计命题针对性不强,命题质量不高 毕业设计课程的命题与选题都是由指导教师决定。由于大部分本科生能力所限,加之毕业设计时间较短,所以多数毕业设计只能完成相对比较简单的命题,指导教师在命题时常常是为命题而命题,人为降低难度,很难真正与自己的科研结合起来。表1、表2、表3是近年来自动化学院两个本科专业的毕业设计命题情况的统计结果,可以看出,结合生产实际的题目最少;而在题目类型方面,工程设计最多,理论研究最少;在重复性方面,重复题目为18.9%。 2.现有的毕业设计时间过短,完成研究和创新的时间不够 现有毕业设计课程基本都是安排在大四最后一个学期,部分学校还在该学期安排毕业实习,加上毕业、考研、找工作等各类事情,真正用于毕业设计的时间和精力都有限,总时长平均也就不到四个月。而要在这四个月的时间中完成开题、设计、制作、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难有充足的时间对某一个课题进行深入研究。根据以往经验和统计,30%的学生甚至不能完全完成毕业设计课题中要求的全部内容,只有10%的学生可以很好的在四个月的时间中做出较好的结果,而这类学生多数是提前参加到了课题中或是有很好的基础,而60%的学生只能基本完成命题内容。 3.现有的毕业设计指导情况单一,不能很好的因材施教 表4是自动化学院本科毕业设计指导教师的统计情况。从指导教师的组成结构上看,人数占三分之一的年轻教师所指导的毕业设计数量是总数的一半,而博士生导师所指导的毕业设计数量少于其人数的百分比。说明本科毕业设计指导主力仍是35岁以下的年轻教师。 4.毕业设计考核方式不利于创新性成果的出现 现有毕业设计的考核主要以答辩为主,需要打破原有毕业设计以毕业论文和答辩为主的考核模式,将原有的考核按开题、中期检查、毕业答辩三个阶段进行分别考核,并制定各阶段的阶段性指标,将原有的以论文为主的考核模式向以实物、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,从而将原有的以完成毕业设计任务为主的毕业设计模式向以科学研究为主的毕业设计模式转变。 5.现有的管理机制不能完全适应毕业分类指导的需要 目前学校和学院的教学管理模式主要以大多数学生的情况制定,灵活性不足,不能充分发挥优秀学生的创造力,也不能很好地提高落后学生的能力,对分类指导、因材施教体现不足。 三、毕业设计新模式的探索与改革 1.毕业设计时间上的改革 考虑到以往的现实情况,特别是考虑到为将来更进一步的科学研究打基础,有必要在毕业设计课程时间上进行调整。按照分类思想,将不同学生的毕业设计时间进行调整,总的原则是加长优秀本科生的毕业设计时间,从而将部分优秀学生从本科、硕士、博士三个阶段联合培养。 一是对特别优秀的学生(成绩排名年级前5%),从大三第二学期初开始进行毕业设计选题,在大三第二学期末进行开题,大四一年时间完成具体设计和论文撰写,总毕业设计时长为三个学期。其用于毕业设计的时间相当于现在研究生用于研究的时间。二是针对成绩在前30%左右的学生,则在大四第一学期选题、开题,总毕业设计时长为两个学期。三是针对成绩一般的学生,选题时间为大四第一学期初,开题时间为大四第一学期末,总时长为两个学期。四是针对动手能力特别强和参加各类学科竞赛的学生,可在大三第一学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。五是针对部分成绩特别差的学生,毕业设计可在大四第二学期完成,总时长为一个学期。 2.毕业设计命题模式的探索 毕业设计的命题需要在题目命题来源、命题类型、命题质量方面下功夫,针对不同的学生采用不同的毕业设计命题。采取命题评审制,指导教师的命题应在一定范围内进行评审,只有通过评审的题目才能用以指导本科生。 一是面向以保研学生为主体的优秀本科生。将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题主要结合国家和省部级重点项目,从项目中抽取部分值得研究的有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其研究能力和动手能力。从本科阶段开始其硕士甚至博士的培养过程,为将来培养优秀硕士和博士论文做准备。二是面向以工作为主的部分本科生。主要从项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的题目,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。三是面向考研学生。对科研中的典型问题和一些相对难度较小的题目进行研究,特别注重将来其主要研究方面,为将来进一步的深造打基础。四是面向打算出国深造的学生。注重培养其英文能力,可采用英文论文的方式。 3.毕业设计指导模式的改革 本项目根据指导教师的情况,对指导教师进行分类,从而保证命题的分类效果,保证对学生指导的连贯性,保证学生课题的延续性,从而保证能对优秀本科生从本科、硕士直到博士阶段的贯通培养。 一是实施优秀本科生导师制,并保证优秀本科生能在毕业设计、硕士研究生、博士研究生阶段基本师从一个导师,从而保证指导的连续性和前瞻性。本科生导师制从大三第一学期开始实施,这类学生毕业设计从大三第二学期开始。二是指导教师在学生选题后自动成为其本科导师,并在学生专业课学习、保研与考研、出国和找工作中给予具体指导。如上研究生后在同一专业,其本科导师自动成为其研究生导师,博士阶段如其导师是博导则自动成为其博士生导师。期间学生有一次机会更换导师。三是主要由工作在教学科研第一线的教师担任指导教师,要有一定的课题和经验,对于特别优秀学生应选拔博导或硕导担任其指导教师。四是指导教师在毕业设计的全过程进行指导,对有条件的实验室,其本科毕业设计学生应进入实验室,按研究生进行管理。 4.毕业设计管理机制的改革 为适应毕业设计分类指导探索和改革的需要,必须在学校、学院和研究所层面对管理机制进行改革,主要应从以下三个方面着手: (1)学校层面。允许学生按分类选择毕业课题,并在大二结束时和大三每一学期结束时统计与学生成绩排名。调整教务管理系统,允许不同分类学生在不同时间段跨学期、跨学年选择毕业设计课题,并进行全过程管理。对毕业设计中的优秀学生应优先保证其保研资格。评选毕业设计校级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。 (2)学院层面。由辅导员、教学干事一起完成对学生的按成绩、兴趣、未来发展的毕业设计分类。实施本科生导师制,并将本科生导师与毕业设计指导教师结合。研究生阶段的导师应优先考虑学生的本科生导师或毕业设计指导教师。成立毕业设计课程命题评审小组,聘请专家进行评审。对毕业设计指导教师进行资格审查,对毕业设计指导教师按实际时间相符的教学工作量考核。评选毕业设计院级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。 (3)团队或研究所层面。给进入研究所进行长期毕业设计的学生一定的办公和实验条件,并给予其一定的物质补贴。作好国防项目的保密分解工作。帮助指导教师做好命题工作。 自动化本科论文:应用型电气工程及其自动化本科专业教学模式探索 摘 要 围绕石河子大学工程应用型本科电气工程及其自动化的人才培养目标,构建“双体系两结合”的教学模式,突出工程素质培养,理论与实践教学并重,使学生综合素质和工程实践能力明显得到提升。 关键词 电气工程及其自动化专业;工程应用型本科;教学模式 1 引言 电气专业是一个应用范围很广的工程应用专业,它的培养目标要求学生除了掌握一定的专业基础知识外,还要注重实践能力和创新能力的培养。因此,石河子大学电气工程及其自动化专业在教学过程中积极探索适合于工程应用型本科专业人才培养的“双体系两结合”教学模式,制订专业人才培养计划,开展各项教学工作,使学生的综合素质和工程实践能力明显得到提高。 2 构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系 “双体系两结合”的教学模式指理论教学与实践教学并举,两者相互影响,促进学生对所学专业理论知识与实际工程的结合。本专业的培养目标是基础扎实,知识面较宽,具有学习新知识、运用知识创造和开拓事业的能力,能够从事与电气工程有关的系统运行、电气设计、自动控制、信息处理、生产管理等工作的应用型高级工程技术人才。为此,在专业的理论教学体系构建中,按照“厚基础、宽口径”构建知识体系。“厚基础”包括人文社科、公共、学科基础三大模块课程,“宽口径”体现在专业课打通并设置在学科基础课中。 1)人文社科、公共、学科基础由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。 2)学科基础主要由电路、模拟电子技术、数字电子技术、电气测量等系列课程构成,使学生获得电气工程基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 3)专业基础主要由自动控制原理、电机学、微机原理与接口技术、电力电子技术、单片机原理及应用等专业课、限选课、任选课等组成。教授学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析解决实际问题的能力。 4)在专业课中设置了两个专业方向课程群——电力系统及其自动化和电力电子与电气传动,学生可以根据专业方向选择相应的课程。 5)开设网络学习课程和综合教育课程。网络学习课程借助因特网开设学科前沿类课程,综合教育类课程则鼓励学生开展各类学科竞赛、科研训练、科技创作、创业训练、社会实践及相关文化素质教育活动。 3 构建推进式的实践教学体系 实践教学对于培养创新人才、提高学生实践能力有着特别重要的作用。实验中心建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,涵盖基本性实验、综合设计型实验、设计性实验,满足不同层次人才培养需要的教学体系。此教学体系分为两大部分。 3.1 课程实验环节 这部分实验为理论课程同步实验,主要目的是配合课程的学习,加深对理论的理解。 1)验证性实验,是与理论教学密切相关、协调配合的实验教学,由“电路理论实验”“模拟电子技术实验”“数字电路实验”“电机学”和“自动控制原理”实验构成。同时,对于电机学和自动控制原理课程,既可以采用试验台做实验,也可以采用计算机仿真软件进行实验,将计算机仿真技术与理论、实验有机地结合起来。 2)综合性实验。在验证性实验的基础上,将多个实验综合,使学生具备初步的综合应用能力。 3)设计性实验。此类实验的目的在于培养学生的创新能力。在给出设计目标后,学生自行利用实验设备设计出满足设计要求的实验方案,由电子线路设计、电子线路仿真、应用电子系统开发等设计项目构成,并向校内学生开放,为学生的创新实验提供了很好的环境和条件。 3.2 集中实践性教学环节 1)技能训练。 ①机械制造实习。第二学期在机电学院实习工厂进行,时间为2周,学生分组进行车、铣、刨、磨、钳、焊等工种操作,使学生对工厂的情况有一个感性的认识,初步掌握冷加工方法与操作过程,了解机床设备等。 ②电工实训。第五学期在机电学院电气工程实验中心进行,时间为2周,每人必须独立完成实际操作练习。通过各种工艺的讲解和实际操作练习,使学生掌握常用电工工具和工艺知识,培养学生的动手能力,为今后从事电气工程技术工作打下初步的基础。通过电工实训使学生达到“维修电工中级”职业技能水平。 ③EDA实践。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周。通过对电路设计软件、绘图软件的学习,完成电子电路仿真设计、原理图绘制和印制电路板设计、制作、调试等。 2)专业实验。第七学期在机电学院电气工程实验中心完成,时间为1周,目的是使学生建立电力系统及自动控制系统的整体概念,从而培养学生综合运用知识和分析问题的能力。专业综合实验分为电力系统综合实验和电气自动化综合实验,学生可任选其中一个,实验完成后,提交实验报告。 3)课程设计。 ①电子技术课程设计。第五学期在机电学院电气工程实验室中心完成,时间为2周,每人一题,完成电子电路的设计、调试、仿真。该环节着重提高学生在电子技术方面的实践技能,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力,使学生初步掌握工程设计方法和实践的基本技能。完成后提交设计说明书。 ②综合课程设计。第七学期在校内完成,时间为2周,每人一题,目的是使学生综合运用所学的理论与实践知识,按要求完成设计内容,有实验条件的完成实验验证。该课程设计分为电力系统综合课程设计和电气自动化综合课程设计,前者主要完成发电厂、变电所的初步设计,后者主要完成控制系统的设计、调试。学生可任选一个,完成后提交设计说明书。 4)专业实习。 ①认识实习。实习地点为天富电力股份有限公司、天业化工、银河纺织有限公司、昌吉特变、农副产品加工厂等企业,于第三学期进行,时间为1周,实习方式为现场参观。通过认识实习激发学生热爱所学专业和奋发学习的热情;通过参观火力发电厂、水电站、变电站,初步认识电力的生产、变换和输送过程,认识电气设备在实际工作中的应用情况,为后续课程的学习打下基础。完成后提交实习报告。 ②毕业实习。实习地点为天富电力股份有限公司等实习基地,于第七学期完成,时间为4周,学生分组进行,采用工程技术人员专题讲座与现场实习相结合的方式。通过实习,深入了解发电厂生产各个环节以及计算机在发电厂中的应用情况,为毕业设计搜集资料等。完成后提交实习报告。 5)毕业设计。毕业设计于第八学期在校内进行,时间为16周,采用导师制,双向选择,每生一题,也可与签约单位联合完成实际课题。设计期间要求学生调查研究,收集资料,综合运用4年所学的知识,完成方案比较、分析、论证,理论研究、设计计算、设计说明书的编写等,培养学生分析问题和解决问题的综合能力。 这样,在教学安排上加强了实践教学环节,增加了大型综合实验周、课程设计、毕业设计时间。目前专业集中实践周由原来的28周增加到32周,占教学总周数的比例达到20%。同时,在理论课程教学中,开设实验比重增加,专业主干课程实验课时占总课时达20%,实践环节课时比例大大提高,课内实验课时达210课时,实验开出率达到100%。 4 改革教学方法和手段,改善教学效果 4.1 实行实验室全天开放 在电气工程及其自动化专业的实践教学中,学科基础课程实验实行全开放实验教学方式,如电路实验、电子技术实验、微机原理实验、单片机原理实验和电力电子技术实验;实行全开放实验室,学生在完成全部必做实验项目、选做实验项目后,可根据自己的学习兴趣和能力,自拟实验项目,自主安排实验时间,自主进行实验操作,完成相应实验。通过实施“全开放”实验教学方式,大大增强了学生的实验动手能力、分析与解决实际问题的能力,调动了学生的学习积极性,学生变被动学习为主动学习。 4.2 积极开展第二课堂活动 有计划引导学生参加各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生创新设计与制造大赛、全国大学生电子设计大赛“挑战杯”、大学生课外学术科技竞赛等,参加教师的科学研究工作。通过第二课堂活动,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。 5 结束语 本文围绕工程应用型本科电气工程及其自动化人才的培养目标,结合石河子大学电气工程及其自动化专业建设发展情况和专业特色,介绍构建“双体系两结合”教学模式的探索思路与实施过程。按照“双体系两结合”的教学模式制订专业人才培养计划,构建“厚基础、宽口径”的理论教学体系与递进式的实践教学体系,突出工程素质培养,理论教学与实践教学并重,改革教学方法和手段,改善教学效果,开展各项教学工作,学生的综合素质和工程实践能力明显提升,得到用人单位的认可。 自动化本科论文:地方本科院校自动化专业应用型人才培养的研究与实践 摘要:应用型本科教育是高等教育的重要组成部分。培养应用性、复合性和创新型人才,对于应用型本科教育具有十分重要的意义。以湖南人文科技学院自动化专业建设为例,从人才培养目标定位与专业建设思路、教学计划制定、课程群建设、实验室建设、学科竞赛、产学研基地建设等方面,研究地方本科院校自动化专业应用型人才的培养模式,提出了自动化专业人才培养方案,并在实践中进行了应用。 关键词:应用型人才;地方院校;自动化;培养模式 我国的自动化专业教育始于 1952 年全国高校专业大调整时期,主要有两条主线“:工业电气自动化”专业和“自动控制”专业,到 90 年代多数高校将两个专业合并成“自动化”专业。经过 50 多年的发展,已经形成了较为完善的学科教学体系,目前全国有近 400 所高校设有自动化专业,并保持良好的发展势头。通信与控制工程系自动化本科专业成立于2006年,迄今已走过整整五个年头了。五年来,在学校、系部领导的关心和支持下,自动化专业在学科专业建设、师资队伍建设、课程教材建设、实验室建设等方面取得了一定的进展。 1 自动化专业应用型人才培养层次定位 我系各专业人才培养目标明确,符合学校定位。学院在“十二五”规划中提出了我院的培养目标定位:培养基础扎实、全面发展、创新精神与实践能力强的高素质应用型人才。根据学院在人才培养目标上的定位,我们确定了自动化专业的培养目标:培养学生具有理论基础扎实,知识面宽、素质优良和具有创新精神及实践能力的应用型专门技术人才,使学生受到良好的科学研究和工程设计实践训练,在德、智、体等方面全面发展,并能在各专业的相关领域进行研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。 自动化专业应用型人才培养层次定位为工程应用型人才。作为工程应用型人才,主要从事工程、设备、产品、工艺和技术等方面的研究、开发与设计工作。从这个定位出发,自动化专业应用型本科教育要从工程技术性的角度来制订人才培养方案。所构建的教学体系,应具有较宽厚的理论基础和系统的专业知识,注重学生工程技术能力的培养,突出创新能力的培养。 2 准确定位培养模式 根据专业的定位,制订人才培养方案,加以实施,实行理论与实践结合,知识与技能并重,基础与应用兼顾,能力与特长协调。加强通识教育,注重学科交叉,在确保核心课程的基础上,通过限选课和任选课拓宽学生对人文知识、专业理论知识的了解,使学生受到比较严格的科学思维训练。培养方案体现了专业特点,能够切实体现培养目标的要求,培养规格符合自动化专业的内涵。 根据社会和地区经济与社会发展对高技能专门人才的实际需求,各专业对人才培养目标进行恰当的定位;根据培养目标,设计培养规格;根据培养目标与培养规格制定人才培养方案,人才培养方案拥有科学的理论、实践教学有机整合的模块化课程体系;根据培养目标、培养规格与培养方案,以校内、校外实习实训基地为载体,采用“项目引导”、“任务驱动”、“学训交替”等适合工科的人才培养模式。系部通过组织教师到兄弟院学习、聘请校外专家对培养方案和课程设置进行诊断和通过毕业生的社会反馈,及时调整培养方案,使培养方案基本符合人才培养的需要,毕业生更加适应社会和地区社会经济发展的需求。 3 制定合理的教学体系 3.1 加强教学研究,推进教学改革 根据本专业定位以及自动化的发展和社会对自动化专业人才的要求,我们加大教学改革研究与实践力度,提出了以“加强素质教育为重点,加强实践能力培养为特色”的“系统设计和系统控制”人才培养教育教学改革方案。以“单片机原理及应用” 课程为试点,进行了授课方式、教学手段、实践教学和考核方式的改革。改革的具体方案为:在单片机教学中引入“任务型教学法”。教师围绕特定的目的和项目,设计可操作性强的、任务化的教学活动,学生通过多种活动完成任务,达到学习目的,在学期末进行为期2周时间的课程设计,每个学生给定具体的内容,在指导老师的指导下完成整个过程。积极引导学生进行专业实践与实习工作,突出素质教育和综合能力培养。积极鼓励专任教师大胆探索教学改革的新思路、新途径,开展教学研究。 针对信息类课程的特点,运用计算机进行辅助分析和辅助设计,模拟和演示一些难于用实验观察的现象和规律,帮助学生理解和掌握所学的理论,掌握信号处理和电路设计的方法。如:利用Matlab进行《自动化控制原理》、《电力电子技术》、《数字图像处理》和《数字信号处理》等课程的课堂演示和实验;利用Proteus软件进行《模拟电子技术》、《数字电子技术》和《单片机原理及应用》等课程的设计与仿真,收到了良好的教学效果。 3.2 根据学生层次,优化教学体系 为了制定适合学校自动化专业发展的教学体系,对用人单位、同类院校和毕业学生进行调研,了解用人单位对人才的需求、同类院校的人才培养模式和经验,同时还与毕业学生及时沟通反馈信息,了解他们在工作中对知识、技能的要求等。 以培养应用型高级工程技术人才为目标,突出加强大学外语、计算机文化基础、C 语言等公共基础课,以及自动控制原理、电机拖动,电力电子、微机原理、单片机、EDA 等学科基础课的课时和教学力度。培养学生具有计算机、电子信息和自动控制工程等专业的综合能力。使学生充分掌握强电与弱电、硬件与软件、元件与系统、运行与控制等专业技能,为今后就业和工作打下坚实基础。 3.3 建立教学质量监控体系 教学质量监控,是指监控组织通过对教学质量的持续监督,定期收集有关教学工作质量、教学成果质量和办学条件等方面的信息,在分析整理的基础上发现可能存在的质量问题,对教学行为及时调整,以稳定和提高教学质量的过程。 我系从现代教育管理理念出发,逐步建立了由系督导组织构成的教学管理组织系统。教学督导组织主要对系教学工作及质量行使监测、评估、反馈与督导等职能。教学运行过程中,通过系领导和教研室的行政组织系统规范教师教学,并不断完善。同时,教务处建立专家督导组深入课堂开展不定期专项检查和测评制度,针对课堂教学和各教学环节提出意见和建议。另外学校还成立了学生助理员组织,广泛了解征集学生对教学的想法,及时反馈给相关教学单位。 本专业一直重视教学质量工作,加强对教学质量的监控,构建科学的教学质量监控体系,学校通过教学检查制度、督导制度、听课制度、学生信息员制度、学生评教、学生座谈会、学生问卷调查等多种途径,加强对各教学环节的检查及质量监控,教学过程始终坚持执行期初检查、期中检查、期末检查;领导干部听课、同行专家听课互评;督导随堂检查;撰写工作计划、总结报告、分析报告等工作,实施全方位、全过程的控制管理。 建立了教学巡查制度,并在此基础上建立学生评教、教师评学、教师互评和信息监控(教学日志)为主的多方位教学质量评价体系。坚持有针对性地开展日常教学秩序检查和期初、期中、期末教学检查,并把教师的教学质量作为考核教师的重要指标,作为教师加薪晋级的重要依据之一。通过以上措施的实施,全面而公正地反映了教师的教学质量,有力促进了教师钻研教学改革、提高教学质量的积极性。制定了相应的教师课堂教学、教案、作业批改、教师听课等方面的规范和制度并严格执行,以提高教学效果和鼓励教学改革;严格规范课堂考勤记载、平时作业分数记载、课堂练习分数记载等形成性考核教学文件;专业内教师相互听课必须10次以上。 3.4 重视实践教学环节,建立实践教学体系 自动化专业十分重视实践环节的教学,科学设计实践教学体系,不断探索和改革实践教学内容,增加综合性、设计性实验,并积极推进实验室开放,创造条件让学生有较多机会参加科研和创新活动。能够达到培养方案的全部实验开齐,全部实习、实训均能落实。注重加强实习和实训教学,合理安排各类实习和实训等实践环节,积极开展校企合作,建立了稳固的校外实习、实训基地,将实习和实训作为对学生进行工程训练的重要环节。学生到实习单位后,由专家介绍工程背景知识,讲解工程建设方案和技术要求,由技术人员承担主要指导工作,创造条件鼓励学生参加或参与实习单位的业务工作和科技创新活动,认真完成实习实训教学作业和报告,收到良好效果。实习实训过程中,要求学生吃苦耐劳,遵守学校和实习单位的规章制度,做到勤观察、勤思考、勤动手、勤记录。实习、实训后,指导教师都能认真总结实习、实训教学过程中的经验和不足,努力寻求提高实习实训教学效果的有效途径。实践教学方案完备,并按照培养方案能开出所有实验课程和实验项目,严格按照教学计划完成了各项实践性教学环节,有计划、有安排、有总结,在每学年的实践教学任务书中充分体现了这一点。此外,我们有计划有组织地开展了一系列的学生课外活动,使学生随着专业理论的学习,专业综合素质也同时得到了全面培养。 4 以赛促学强化学生实践能力培养 作为工科专业,实践能力的培养显得非常重要。提高学生实践能力培养的措施有多种多样,而通过学科竞赛拉动实践教学,乃至理论学习具有十分明显的教学效果。学科竞赛参与学校多,竞争激烈,比赛时间短,对学生的基础知识和动手能力是很大的挑战,而获得荣誉后的成就感对于激发学生的学习积极性十分有利。实验教学及课程体系的改革和实验室的全面开放有效促进了学生创新精神和实践能力的提高。在国家、省级电子设计大赛、挑战杯、飞思卡尔智能小车等活动中取得了优异成绩。截止目前,虽然只参加了4届国家或省级电子设计大赛,但获得了国家二等奖2项,省一等奖3项,省二、三等奖共5项的好成绩。获得挑战杯省级奖2项,飞思卡尔智能小车华南赛区奖1项。我系开设的创新实验课程被选课同学称为是上学以来“最特别、最为艰苦”,“实践性和综合性最强”、“自由度最大、最具素质教育特色”的课程。 5 完善师资队伍,培养“双师型”教师,提高教学质量 培养高素质的应用型本科人才,必须有实践能力强的教师队伍作保证。认真贯彻系部关于“狠抓产学研”与“培养双师型”教师相结合的工作思路,抓住娄底市组建农机、煤机联盟的契机,大力加强与周边企业的联系,逐步实现以点带面的效果,带动自动化专业整体提升科研和教学水平。加强对校内教师队伍的培养,可以通过提高学历层次和进行岗位培训等方法,使本专业具有博士、硕士学历和参加“双师型”教师的比例不断提高。对青年教师实行导师制,每个青年教师均由一名具有多年教学经验的具有副教授以上职称的老师进行指导,包括教案的书写、授课方法、课程的重点难点等,真正做到传帮带;每年对新进教师都要进行严格的审核、考评,除学院对新进青年教师进行岗前培训外,我系还要进行系内培训,组织青年教师学习各种规章制度,组织各种教学经验专题讲座,实行青年导师制,要求青年教师跟班听指导教师授课一学年,积极鼓励青年教师承担教学任务,正式上讲台前还要进行严格的试讲,试讲合格者方能上岗。并在新教师到校上课后1月左右再安排一次由系教研室成员参加的试教活动,迅速提高他们的教学水平,现在每位年轻教师都能讲授1-2门本专业课程,教学效果符合要求,全体教师能为人师表,教书育人,保证了教学质量。 6 结束语 要使培养的应用型人才适应区域经济和社会发展的需求,就必须加强学校与社会和企业的联系,一定要经常组织教师深入工产生产第一线,调查用人单位对应用型人才知识、能力和素质的要求,由此进一步修订教学计划、改革教学内容以及课程体系,增加工程技术教育的针对性;积极与企业联系,建立稳定的实训基地,加强与企业产、学、研合作的紧密程度。培养高素质的应用型人才是地方院校的根本任务。我院以自动化专业人才培养模式改革为契机,创新人才培养方案,不断优化应用型人才培养策略,切实加强了学校与区域各单位的联系,促进形成了从学生培养到全面就业的新局面。
机械传动论文:机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用 摘要:在科学技术快速发展的当今,促使技术水平的提高,使得大功率大容量的技术设备研发出来并广泛投入使用,以促进机械设计制造业的快速发展。液压机械传动系统是一种新型的技术,在机械设计制造中得到较好的应用。文章通过对液压机械传动控制系统基本原理进行分析,研究了该系统的优缺点,并探讨了该系统在机械设计制造中的应用。 在工业得到快速发展的过程中,在机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用范围逐渐扩大,并且液压机械传动控制系统的作用越来越重要。尤其该系统主要是以液体作为介质,以便达到能量的传动与控制目的,在工业控制当中的应用范围比较广,能够更好地促进工业化的发展。目前,对液压机械传动控制系统需要详细了解,对其基本原理进行分析,以便将其更好地应用于机械设计制造中,从而发挥出最大的应用效果。 1 液压机械传动控制系统的基本原理 液压机械传动控制系统的基本原理主要是在确保液体平衡的系统中能够静止,同时,液压机械传动控制系统中的液体在每个阶段的压强是相同的,并且均处于一个相对平衡的系统中,活塞大小的不同,其承受的压力范围也就不同,还需要根据其大小来施加相应的压力。针对较大的活塞,需要增加相对较大的压力,并且需要以液体为传动媒介来将压力转换为需要的能力。当液压在传动的过程中,需要配备相应的元件设备,以便支持液压的传动。其中主要的元件包括:(1)执行元件。主要是将液压泵提供的液体转换为机械能量,该执行元件的主要装置为液压马达,能够高效地将液压能量转换为机械能,以便确保液体对外的作用力。同时,液压元件可以对液体的流动压力与方向等进行全面的控制,以便有效地保障执行元件能够满足各种工作的需求;(2)动力元件。该元件主要是为系统提供重要的运行动力来源,主要的装置为液压泵。该装置在运行的过程中主要是依靠容量的大小来运行的,其中动力部件也称之为容积液压泵,齿轮泵是其主要的容积液压泵,通常是以齿轮的变化来促进液体的传输;(3)辅助元件。该类元件主要为管道,在液压泵中主要是通过将动力元件、液压马达与管道等共同协作来完成的;(4)辅助元件。液压机械传送控制系统中的元件种类较多,其中辅助性元件的功能主要是建设液压回路,以便确保液压机械传动控制系统正常运行。液压机械传动控制系统主要由液压泵、液压控制阀、液压执行元件、液压辅件组成,其液压机械传动控制系统的原理如图1所示: 图1 液压机械传动控制系统原理图 2 机械设计制造中液压机械传动控制系统的优缺点 2.1 液压机械传动控制系统的优势 该控制系统具有较广泛的应用范围,并且在各个领域中均有不同程度的应用。不管是在一般性的工业施工塑料加工机械中,还是在钢铁工业冶金机械中均具有较好的实用性价值。在各个领域中使用液压机械传动控制系统,可以取得较好的进展,并通常具备高效率、高压以及高速等优势。同时,由于液压机械的传动动力能量相对较大,该系统自身也具备较高的集成化作用,从而可以更进一步地促进一体化、小型化以及轻量化目标的实现。另外,由于液压机械传动控制系统与相关的电子技术具有紧密的合作关系,能够在相对较小的空间内进行精准的操作,并且还可以在各个领域中均能够发挥出该系统的最大化价值与作用。在当今世界科学技术得到较快的发展前提下,各个行业对液压机械传动控制系统的要求也在不断提高。通过将该系统与电子技术相互结合应用,并且目前在海洋开发事业以及宇宙航行等事业中得到较好的应用,从而促进了该系统在各个领域中的应用进程。另外,由于电液伺服系统的研发与应用,极大地提高了液压机械传动控制系统的使用效率。并且在该系统的控制元件中,通过灵活、便捷的原则来布置,由于液压机械传动控制系统具有体积小、重量轻与反应速度快等特点,在使用过程中进行操作与控制比较方便。另外,这种系统可以在较大的范围内进行调度处理,液压机械传动控制系统还可以对载荷进行适当调整。在该系统中,其主要的工作介质为矿物油,不仅对自身具有一定的润滑作用,还可以有效地延长机械设备的使用寿命,并且能够快速地完成直线运行,可以促进系统的自动化进程,具有较高的自动控制能力,从而可以有效地满足人们工业生产的需求,适应当今时代的 发展。 2.2 液压机械传动控制系统的缺点与不足 首先,液压机械传动控制系统可能会出现漏油现象,并且会影响到该系统的正常运行,对其运行的稳定性与正确性具有一定的损害。其主要是由于漏油缺陷会导致液压机械传动的比率无法得到保存,从而使得液压机械传动控制系统的运行稳定与正确性受到影响。促使系统运行的稳定性与正确性水平下降,并影响整个系统的运行与运行效果。在一定程度上会影响工业的输出产品质量,对企业的经济效益造成一定的不利影响。其次,液压机械传动控制系统中主要是由液体为传动媒介,如果液体的温度发生变化,会导致系统的运动特性出现一定的变化。液压机械传动控制系统对温度的要求比较高。因此,需要在系统运行的过程中,对温度进行有效的控制,尽量减少温度的变化,避免运行结果由于温差而出现偏差。另外,液压机械传动控制系统的故障检查与排查工作存在一定的难度。液压机械传动控制系统在运行的时候,通常会由于液压元件的运行而产生一定的金属粉末,其对机械设备造成一定的污染,并且容易引发机械故障。并且,一些外部的环境灰尘与粉尘等容易吸附在液压机械设备上,从而对该系统造成一定的影响,尤其是对系统的稳定运行造成较大的不利影响。然而这些粉尘与金属粉末在系统的运行过程中是不可避免的,从而给故障的排查与修复提高了难度。最后,液压机械传动控制系统在运行前,需要对系统进行严格的检查与清扫。由于液压机械传动控制系统在运行之前,需要对系统进行全面的检查与清扫,以便确保系统的正常运行,避免在运行的过程中出现一些由于外界因素引起的不良结果。 3 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用 3.1 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的发展 目前,我国现代化进程在不断的加快,大多数行业在施工与运行的过程中需要借助大型的工程装备,而液压机械传动控制系统可以满足这一要求。另外,由于部分机械设备的功率要求较高,同时其生产效率与精准度也相对较高,使得液压机械传动控制系统在机械设计制造中的使用可以有效地满足高集成化的需求,可以较快地满足施工需求与相关环境与条件的需求,具有较高的应用效率。此外,我国一部分高水平的技术设备具备自身的核心技术,自主研发能力较好,可以为极端化的工作环境以及精准度化的工作需求提供较好的前提条件。而液压机械传动控制系统相关技术的发展,促使我国一些技术在研究方面取得了不错的成绩。液压机械传动控制系统的集成化发展也说明了及时把握住系统的研发方向,才能够研究出社会需求的产品,更好地满足当今社会的需求,并发挥出产品的最大化价值与作用。 3.2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中应用的不足 我国液压机械哈攒动控制系统在机械设计制造中的应用取得了较好的效果,但是液压机械传动技术在使用的过程中仍然会存在一定的不足与缺陷。其中我国液压机械传动控制系统中的相关元件使用时,部分元件主要依靠国外的液压产品进行辅助,从而使得我国使用的部分产品与国际范围内使用的产品存在一定的差别。为了促进我国液压机械传动技术的发展,要想跻身世界前列,就必须要对液压机械传动控制系统在使用过程中存在的不足与缺陷进行详细的研究,以便采取相关措施解决,以便促进我国液压技术与产品达到国际标准水平。这样一来,才能够促使我国液压技术水平的提高,能够减少或消除液压机械传动技术在使用过程中的不足与缺陷,从而达到液压发展的目标。 3.3 液压机械传动控制系统在更多场合中的应用 随着计算机技术的广泛应用,液压技术得到了较好的应用与发展。液压技术与计算机技术的有机结合应用,可以不断扩大液压机械传动控制系统的应用范围与领域,并且发挥出更大的作用,同时可以高效率地完成预期目标与控制目标。另外,与传统的机械传动技术相比较,液压机械传动控制系统可以更加容易地实现运动与动力参数的控制。可以在一般的条件下提高液压工业的销售额,在工业领域中的应用比较重要。同时具有较好的传递效率,能够对输出进行有效的控制。另外,在该系统中配套的较大系统铜芯装置,可以对正反方向的运转进行有效的控制与实现,在机械操作的过程中能够实现各种操作动作。液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用具有广阔的前景,能够对变量系统进行开发与调节。 4 结语 在目前高科学快速发展的时代中,机械设计制造技术得到较好的发展,从而促使液压机械传动控制技术的应用领域在不断扩大,将液压机械传动控制系统应用于机械设计制造中,可以取得较好的成就。尤其是将液压机械传动技术与微电子技术相互结合起来,显著提高了液压机械传动技术在机械设计制造中应用的重要性,也促进了机械设计制造的良好发展。另外,目前液压机械传动技术仍存在一定的不足与缺陷,还需要对其进行深入研究,以便弥补不足与缺陷,促进液压技术的快速发展。 作者简介:刁志印(1975-),男,重庆人,四川凌峰航空液压机械有限公司工程师。 机械传动论文:液压机械传动设计制造理论研究 [摘 要]液压机械传动作为一种新型的技术在机械设计制造中不断得到应用,对机械设计制造起着关键性的作用。液压机械传动主要是以液体为介质进行能量传动和控制的方式,该系统以其较灵活的控制方式和便捷的控制属性在工业控制中的使用最为广泛。系统本身是以压流体为能源介质对各种机械进行控制,由一个元件回路的控制对若干个组合进行控制来完成能量的传递。文章就液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用进行分析。 [关键词]机械设计制造 液压 传动控制系统 1 液压机械传动的概述 1.1 系统的基本原理分析 液压机械传动的基本原理是保持液体在平衡的系统中能够静止。液压系统中的液体在各处的压强是一致的,在一个相对平衡的系统中,不同大小的活塞根据其本身承受压力的能力施加不同的压力就可以使得液体保持相对静止,小的活塞上面应该施加较小的压力,大活塞上面应该施加较大的压力。通过液体的传递可以达到变换的目的。液压在传动的过程中需要较多的元件,其中主要的元件有执行元件、动力元件、辅助性的元件和控制元件等,通过动力元件可以让系统产生运行的动力,主要代表元件有液压泵。液压泵在工作的过程中主要是依靠容量的变化进行工作,通常将这种动力部件称为容积液压泵。最常见的容积液压泵是齿轮泵,它通过齿轮的变动使液体进行运动。在对液压泵进行选择时需要注意能量的消耗问题,还需要解决一些液压效率问题。液压的执行元件可以将液压泵中提供的液压转换为机械能的装置,与液压泵相反的工作装置是液压马达,这种装置可以将液压能量转换为机械能,从而使液压对外做功。液压元件可以对液体流动的方向和压力的高低进行控制,能够确保其满足特定工作的要求。液压控制系统除了动力元件还有一些辅助性的元件,通过辅助性的元件可以建设液压回路。 1.2 液压机械传动的优缺点分析 1.2.1 液压机械传动的优势 液压机械传动的应用范围相对广泛,在各个领域都有基本的使用,无论是一般工业施工的塑料加工机械还是钢铁工业用的冶金机械都具有其自身的实用性。使用液压机械传动装置在各方面都能够取得较大的进展,这些装置具有高压、高速和高效率的特点,液压机械传动的功率较大,其本身也是高度集成化的系统,具有一体化、小型化和轻量化的特点,由于该系统和微电子技术可以紧密的配合,可以在小空间内实现对功率的准确控制,在各种行业的使用中发挥着较大的作用。 随着科学技术的发展,各个部门对液压机械传动的要求也逐渐提高。较多的液压机械传动控制系统和电子技术的配合在海洋开发领域甚至是宇宙航行等各个领域发挥着重要的作用。各种电液伺服系统的使用将液压机械传动的应用逐渐提高。总之,对于液压机械传动的元件应该根据需要灵活、方便的布置;液压机械传动具有体积小、重量轻、反应速度快和运动惯性小等特点,方便在使用的过程中进行操纵和控制,此外,这种系统在较大的范围内可以实现调速。传动控制系统还可以对载荷进行适当的调整。液压机械传动控制系统主要的工作介质是矿物油,可以自动润滑,具有较长的使用寿命。该系统比较容易实现直线运动和机械的自动化,如果使用电液联合控制,可以确保高程度的自动控制。 1.2.2 液压机械传动存在的缺点 影响液压机械传动控制系统运行的平稳性和正确性关键在于液压系统存在漏油的因素,从而导致液压机械传动的传动比例不能得到严格的保存。温度的变化对液压机械传动的影响相对较大,不同的温度会导致液压机械传动控制系统中的液体粘性发生变化,从而使得传动控制系统的运动特性发生改变,影响其工作的稳定性,为了保持液压机械传动控制系统工作较为稳定,应该避免在温度较高的环境条件下作业。此外,液压系统发生故障的情况下不能很好的对故障进行检查和排除。液压机械传动控制系统在运行的过程中容易造成污染,一些液压元件在机械加工的过程中容易产生金属粉末,这些粉末粘贴到金属管螺纹地区的胶带碎片上容易造成密封胶的脱落。液压机械传动控制系统在运转时其外部环境中的污染物也会吸附到液压油箱上面,导致系统运行不稳定。此外,系统在运行前没有对杂质清除彻底就会使得外部的杂质和系统本身附着的杂质复合,在元件的运行过程中产生一系列摩擦,不利于系统的正常运转。 2 液压机械传动控制系统在机械设计制造中的应用 2.1 机械设计制造中对液压机械传动控制系统的应用和发展 无论是现代建设还是国防建设,都需要将一些大型的工程装备融入到里面,液压机械传动控制系统作为一种新型的机械化系统能够满足当代设备的多种要求,由于一些机器设备的功率相对强大,具有较高的生产使用效率,精度也相对高,液压系统在这些行业中的使用能够满足高集成化的要求,可以很好地适应施工环境和不同的工作条件。我国一些高水平的技术设备具有较好的自主研发能力,主要原因在于极端化的工作环境和精度化的施工技术。液压技术的发展使得我国一些技术在研究方面也取得了较好的成就,系统的集成化说明只有抓住系统研究发展的方向,才可以研发出社会所需要的技术产品。 2.2 我国液压机械传动技术应用中的不足 我国液压技术在应用的过程中虽然在一些产品的使用上面具有较大的进步,同时凸显出液压技术发展的潜力和发展动力,但是在使用和发展的过程中还存在较多的不足之处。我国的液压技术在一些重要的元件使用上任然依靠外国的液压产品进行辅助,我国使用的一些产品在国际范围内和其他国家使用的产品之间存在着明显的差别。需要将我国发展成为液压强国,就必须弥补液压研究方面存在的不足和缺陷,要对液压技术进行研究,从而形成我国的自主产品和液压技术制定详细的发展目标,使我国的液压产品和液压技术超过国际上其他国家的产品和技术。只有这样,才能够使得我国的液压技术水平逐渐提高,减少在装备制造过程中的缺陷和不足,从而实现最终的液压发展目标。 3 结束语 随着工程机械技术的发展,一些新的技术和工艺逐渐出现,使得工程机械逐渐向智能化的方向发展,对工程机械装置的要求也逐渐提高。液压机械传动技术的发展和其在工程机械中的使用也具有较大的优势,尤其是液压技术和微电子技术的结合使得液压机械传动技术在工程机械中的作用越来越突出,极大地促进了机械技术的发展。我国的液压机械传动控制系统还存在一些缺陷和不足,需要加强对该技术的研究,促进我国液压技术快速的发展。 机械传动论文:齿轮在机械传动系统中的应用 [摘 要]齿轮传动是近代机器中最常见的一种机械传动,是传递机器动力和运动的一种主要形式,是机械产品的重要基础零部件。本文分析了齿轮在机械传动系统应用中常出现的问题与原因,并提出了有效的控制策略。 [关键词]齿轮;传动;磨损;折断 一、齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式 齿轮传动与带、链、摩擦、液压等机械传动相比,具有功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动比准确、使用寿命长等一系列特点。齿轮传动是许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重最大的传动形式。近几年来,虽然其他机械部件的制造技术与电传动技术有了较大的发展,但在生产中起到重要作用的传动形式仍为各种齿轮传动。齿轮在机械传动系统应用中的损伤和失效形式主要如下: (一)齿面疲劳点蚀 齿轮轮齿在交变应力的作用下,当循环次数超过某一极限时,工作齿面便会产生微小的疲劳裂纹。如果裂缝内渗入了润滑油,在另一齿轮的挤压下,封闭在裂缝内的油压会急剧升高,加速裂纹的扩展,最终导致表面层上小块金属的剥落,形成小坑,这种现象称为疲劳点蚀。 (二)齿面磨损 磨损是轮齿在啮合传动过程中,轮齿接触表面上的材料摩擦损耗的现象。主要发生在开式传动中的轮齿齿顶边缘和齿根过渡曲线部位。在闭式传动中,润滑油不洁也可能发生。 (三)齿面胶合 在重载传动中,由于润滑不当或散热不良等造成两齿轮工作齿面发生金属表面直接接触并相互粘连,较软齿面上的金属被撕下来形成伤痕的现象。 (四)塑性变形 在过大的应力作用下,轮齿材料因屈服产生塑性流动而形成齿面或齿体的塑性变形。在较大载荷和摩擦力的作用下会产生。 (五)轮齿折断 轮齿折断是指轮齿的一个或多个齿的整体或其局部的断裂。通常有疲劳折断和过载折断两种。一般由于在载荷的反复作用下,齿根弯曲应力超过允许限度时,发生疲劳折断;用脆性材料制成的齿轮,因短时过载、冲击发生突然断裂。 二、传动齿轮出现问题的原因 (一)设计方面 齿轮的设计参数的技术要求,与不同应用领域机械的实际工况和使用条件结合不够紧密,针对性不够强,缺乏专项切实的科研和实验。有些标准、规范和测试方法、计算方法不统一、不先进。 (二)制造方面 制造误差齿轮制造时造成的主要异常有:偏心、齿距偏差和齿形误差等。所谓偏心,是指齿轮(一般为旋转体)的几何中心和旋转中心不重合。齿距偏差是指齿轮的实际齿距与公称齿距之差;而齿形误差是指渐开线齿廓有误差。装配不良齿轮装配不当,会造成齿轮的工作性能恶化。 三、传动齿轮问题的控制 (一)设计控制 对于传递功率较大的齿轮,齿根弯曲变形是主要影响因素,宜选用较大模数。而对于一般载荷不大的齿轮,应尽可能选用较小模数,因为此时的加工误差是主要影响因素,而且模数小可增加齿数,是啮合系数增大,有利于提高传动平稳性。 (二)制造控制 1、选择合适的齿轮材料 实践表明,工件材料的硬度大于HB240-260时,滚刀的磨损会明显上升,当走刀量过大时,引起切削过程的冲击和振动也会过大,甚至折断刀齿,进而造成齿轮表面加工质量的下降。因此在条件允许的情况下,被加工材料的硬度应尽可能控制在HB180-220范围内。 2、控制滚齿精度来提高齿轮的加工质量 对一般精度不高的齿轮可采用精滚方法达到产品质量要求,用标准齿轮滚刀加工即可;对汽车用齿轮加工工艺则采用滚剃珩磨工艺加工,滚齿时用剃前齿轮滚刀加工,加工精度应提高1-2级,特别是周节累积误差、公法线长度变动量和齿圈径向跳动必须严格控制,这些项目的精度将直接影响剃齿的加工质量,加工精度应提高2级。 3、正确装卡工件 在齿轮加工过程中,滚齿刀对齿轮的径向压力相当大,如果工件装卡不牢,滚齿刀会在齿轮的齿面产生震动,这种震动有时会使齿轮的齿面产生微裂纹。微裂纹的大小及密度与振动的频率和切削速度有关。?9级以下低精度的齿轮要求齿圈径向跳动在0.07mm之内,齿圈径向跳动过大的原因是工件安装的径向跳动及端面跳动。如果工装上的夹瓣牙形角太尖,开始时能夹紧工件,使用一段时间以后,牙形角开始磨损,并出现工件夹不紧的现象,造成齿轮齿圈径向跳动超差。如果把牙形角的角度改为70°角,并进行淬火处理,消除牙形角磨损的现象,齿圈径向跳动就会在公差允许的范围之内。 4、提高热处理能力 渗碳齿轮的热处理变形直接影响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命,即使在渗碳热处理后加上磨齿工序,变形仍然会降低齿轮的精度等级。控制齿轮变形也必须在制造齿轮的全过程中设法去解决:减少齿轮材料冶金因素对变形的影响;采用控温正火或等温退火来处理齿轮锻件;改进设备,优化工艺,减少淬火对变形的影响。 (三)维护 使用齿轮传动时,在启动、加载、卸载及换挡的过程中应力求平稳,避免产生冲击载荷,以防引起断齿等故障。经常检查润滑系统的状况,油面过低则润滑不良,油面过高会增加搅油功率的损失。对于压力喷油润滑系统还需检查油压状况,油压过低会造成供油不足,油压过高则可能是因为油路不畅通所致,需及时调整油压,还应按照使用规则定期更换或补充规定牌号的润滑油。注意检查齿轮传动的工作状况,如有无不正常的声音或箱体过热现象。润滑不良和装配不符合要求是齿轮失效的重要原因。声响监测和定期检查是发现齿轮损伤的主要方法。 机械传动论文:煤矿机械传动齿轮失效形式分析及改进措施 [摘 要]随着煤矿机械化、现代化水平的提高,煤矿机械的功率日趋增大。煤矿机械的齿轮大多为中、大模数(模数6~20ram),多为低速(6m/s以下)重载传动,由于两传动齿轮之间是高副接触,单位齿宽的载荷值很高(20kN/cm),因此要求齿轮材料相应的应力达到一定的值。近年来,我国煤矿机械齿轮的制造质量和使用管理水平得到不断提高,但是从现场运转状况看,存在使用寿命不够长等问题,与世界先进水平相比,尚有一定差距。 [关键词]煤矿机械;齿轮失效;原因;改进 在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了机械传动齿轮新技术,使得煤矿机械可以有效进行节能控制,实现高效利用、可靠生产。大型、特大型矿井提升机功率达几千千瓦,采煤机的功率增加了4~6倍,掘进机的功率增加了2~3倍。功率的增大导致机械的输出扭矩增大,使煤矿机械的元部件特别是传动齿轮的受力增大,由于受煤矿使用条件和机器尺寸的限制,传动齿轮的外形尺寸却没有多大变化。为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命,对传动齿轮必然要提出更高的要求。 一、煤矿机械传动齿轮传动原理 随着煤矿机械现代化水平的提高,煤矿机械的功率日趋增大,为了提高煤矿机械的可靠性和使用寿命,在煤矿生产过程中煤矿机械传动齿轮应进行科学控制,煤矿企业中使用的现在机械设备中的轴承传动结构需要适应复杂多变的井下工作需求,机械传动齿轮的应用有效提高了开采设备的使用效率,它良好的传动效能比,科学解决了机械能耗的问题,煤矿机械传动齿轮的优势是体积较小,重量减轻,传动比大,结构紧密,承载力高,提高工作效能,较少机械能耗。在我国的煤矿企业中广泛使用,在煤矿机械传动齿轮中由于工艺以及设计问题,机械传动齿轮受到一些局限,这就使煤矿机械中减速器的设计使用成了障碍。 二、煤矿机械齿轮失效形式和失效原因 齿轮运转承载后,齿面相互接触并沿齿高方向滚动和滑动,接触应力使齿面表层内相应产生很大的剪应力,齿面的相对滑动又使滑动前方受压应力,后方受拉应力,齿面又受着拉、压交变应力的作用。除润滑不良、三体(磨粒)磨损、化学腐蚀外,一般地说,若轮齿承受的交变应力超过了材料的疲劳极限或强度极限应力,就会造成上述各种形式的磨损失效。 三、提高齿轮使用的措施 在煤矿生产过程中会存在煤矿机械齿轮传动轮轴承承载过量的情况,对生产工作存在安全隐患,在矿井机械设计中需要着重考虑。利用现在科技与先进的工程机械设备进行煤矿机械齿轮传动轮轴承的有效科学设计可以提高机械设备的使用寿命。在井下开采中煤矿机械齿轮传动轮轴承需采用合理安装以达到提高对煤矿机械齿轮传动轮轴承使用寿命的效果。加强使用管理注意观察噪声、温升是否正常、润滑油的使用是否合理等,可以有效提高齿轮使用寿命。高效生产是安全保障的第一标准,煤矿生产中的能耗大多集中在齿轮传动设备中,齿轮传动中应用新技术进行电机齿轮调速可以有效地提升工作效率,减少能源消耗。在煤矿生产过程中使用的机械设备广泛采用了高效的节能新技术。 1、煤矿机械齿轮的高效技术 煤矿机械齿轮的高效生产是节能的第一标准,煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中,采取煤矿机械齿轮电机功的变频控制可以有效促进高效生产。煤矿机械齿轮的使用中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理,在煤矿机械齿轮传动过程中,齿轮得到了广泛的应用,齿轮中应用数字技术进行交流电机调速可以有效地提升工作效率,减少能源消耗。在煤矿生产过程中使齿轮的机械设备广泛采用可以有效进行节能控制,实现高效利用、可靠生产。 2、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的应用 齿轮传动轮轴承采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。由于在煤矿生产过程中需要消耗大量的电力资源对机械设备进行科学控制,煤矿生产中的能耗大多集中在电机设备中,采取煤矿机械齿轮传动控制可以有效解决电机的高消耗低效益的问题,实现能源的高效利用。在这个过程中最重要的是应用先进的节能设备进行科学管理,在生产控制过程中,煤矿机械齿轮传动得到了广泛的应用。煤矿机械齿轮传动应用现代技术进行机械设计可以有效的提升工作效率,减少能源消耗。 3、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子的结构 用轮内孔充当轴承滚子的外圈滚道,为保证多排圆柱滚子有良好的润滑,采用在轮齿根处钻几个直通排与排之间小孔和在挡环圆周上开设润滑油孔的方法。煤矿机械齿轮存在阻力较大、单位运输量较少,但是功率消耗大,牵引电机运输过程存在运输间断、生产消耗较大的问题,煤矿开采运输系统应延用煤矿机械齿轮以此减少电能消耗。为减少煤矿机械齿轮损耗,首先需要画出电气设计图以及继电器柜的布局,这样才可以安装调试,方便修改控制。但是使用煤矿机械齿轮,润滑油能顺畅地进入密集的圆柱滚子间。煤矿机械轮内圈与轴均充当了轴承滚道,这样就对轮和轴除要求有高的加工质量外,还要有很高的热处理硬度。 4、煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的确定 煤矿机械的短圆柱滚子的型号、直径和长度等参数可在轴承样本上选取。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量选择模型要具有估计归纳的最小错误,并且重新设定模型在煤矿机械的设计中体现。煤矿机械齿轮的短圆柱滚子数量的典型选择中使用k=10。虽然每次拥有的是数据1/k(比以前的数据少很多),但计算还是比较贵的相对于不运用交义验证,因此需要训练每一个模型k次。然而k=10是通常的选择,在真正的问题研究中数据往往是缺乏的,有时我们会用一种极端的选择k=m,目的是每一次尽可能的避免无数据状态。计算结果取整数部分,舍去的小数部分在0.2左右,如不符合,可修正轴承孔内径。 5、煤矿机械齿轮的自润滑轴承的应用 煤矿机械齿轮的滑动轴承有抗冲击、振动性好、定心精度高、径向尺寸较小等优点。滑动轴承的摩擦损耗大,煤矿机械齿轮对轴承材料的减摩耐磨性能要求较高,维护比较复杂,煤矿机械齿轮受国内材料业发展水平的制约。滑动轴承主要的失效形式为磨损,防止失效的关键在于能否保证轴颈和轴瓦间形成一层边界油膜。煤矿机械齿轮的自润滑轴承可以任意改变功能性间隔而不用真正改变任何有意义的东西。当压强P较小时,即使P与pv都在许用范围内,也可能因滑动速度v过大而加剧磨损。采用短圆柱滚子或自润滑轴承是解决小直径齿轮轴承设计技术难点的有效途径。机械齿轮直接影响机械设备的使用性能,承受外部载荷,仅有周向压缩应力把主轴受力传递给承力元件,机械内部没有支环,在大型矿井中,煤炭机械设备工作量大,保证安全生产,机械齿轮的工作构件、受力情况等均与所装配的工作元件有关。 结语 我国煤矿机械设备事故率多的现状一直困扰着煤炭生产和运输,是一个亟待解决的重要问题,其中机械齿轮的失效是造成煤矿机械设备不能正常运行的主要原因。因此,对各种齿轮的失效形式及原因的分析和讨论,对改进煤矿机械设备事故率多的现状有非常重要的现实意义。 机械传动论文:煤矿机械传动齿轮的失效问题处理研究 摘 要:煤矿工作一般都是比较严谨和危险的工作,煤矿机械故障不仅影响着工程的进度,降低生产效率,也影响着施工人员的生命安全,而传动齿轮的失效问题是煤矿机械最为常见的问题,所以加强对传动齿轮失效问题的研究具有重要的意义,文章先分析传动齿轮失效的表现形式,进而探索出现这些问题的原因,最后经过研究得出避免传动齿轮失效的有效措施。 关键词:煤矿机械;传动齿轮;失效;有效措施 在煤矿产业中,传动齿轮应用非常广泛,是煤矿机械的一个重要组成部分,但是煤矿的运输重量一般都很大,在施工过程中,很容易导致超重现象,长时间高强度的工作就会导致传动齿轮出现问题,导致机器瘫痪,影响煤矿的施工作业,降低生产效率,甚至造成安全隐患。 1 传动齿轮的工作环境及工作特点 煤矿的生产作业一般都是在矿井中进行的,传动齿轮的工作环境大多都是在地下进行生产作业,井下的环境比较复杂恶劣,所以传动齿轮要适应井下复杂的结构情况,因此相对而言传动结构也复杂一点。由于煤矿是重型产业,要求传动齿轮具有比较高的承载能力和性能,矿井一般空间不是很大,所以传动齿轮还要满足体积小,抗冲击能力强等特点,传动要求高效率,尽量减少过程中能量的损失。 2 传动齿轮失效的表现形式 2.1 传动齿轮磨损失效 磨损的程度分为很多种,一般分为:正常的磨损、中度磨损、破坏性磨损、磨料性磨损以及腐蚀性磨损等。一般性的磨损不会对齿轮的传动造成重大的影响,比如正常的磨损,这是齿轮传动过程中必然存在的,在齿轮的使用寿命中,不会造成齿轮失效,这个磨损是经过时间慢慢磨损的,不影响齿轮的正常转动;对于中度磨损,这个要比正常的磨损速度快一点,在齿轮传动工作的过程中,可能会发出噪音,由于磨损的程度比较大,损失机械能,会降低齿轮工作的效率;破坏性磨损,这个磨损的程度就很大了,齿轮表面会形成严重的损伤,严重影响传动齿轮工作的效率,破坏了齿轮的结构,大大缩短齿轮的使用寿命;磨料性磨损是指在齿轮中间进入了一些颗粒,增大了齿轮间的摩擦系数,摩擦力增大,加速了齿轮的磨损,可能会出现齿轮停止转动的现象;腐蚀性磨损就是在齿轮转动的过程中与周围的化学物质发生的反应,发生了齿轮表面的腐蚀,严重影响齿轮的工作效率。 2.2 传动齿轮疲劳失效 在加工过程中,齿轮的表面肯定存在初始裂纹,加之传动齿轮工作的过程中应力的反复作用下,造成材料的疲劳,当作用的应力超出了材料的疲劳极限时,裂纹就会延伸扩张,加速齿轮的损坏,出现齿轮失效。 2.3 传动齿轮胶合失效 齿轮的转动需要润滑油的帮助,在强重力作用下,齿轮间的润滑油不能及时的补充,造成两个齿轮接触面的油膜挤破,两个金属齿轮直接接触在一起,在高速运转的情况下,温度上升,可能造成齿轮的胶合,出现失效。 2.4 传动齿轮断裂失效 齿轮的断裂意味着彻底不能工作,断裂分为疲劳断裂,高负荷断裂以及淬性断裂等。疲劳断裂就是齿轮在弯曲应力的反复作用下,出现裂痕,当应力超出了齿轮的疲劳极限时,裂痕继续扩张,导致断裂;高负荷断裂是指在高强度的作业状态下,负荷已经超出了齿轮的额定负荷导致的破坏性断裂,或者由于腐蚀使得齿轮部分点出现点蚀,导致断裂等;淬性断裂是指传动齿轮经过热处理时产生了过大的内应力,产生裂纹,外界的压应力与弯曲应力的作用下,产生疲劳,当超过它的疲劳极限时就会促使裂纹延伸,导致淬性断裂,这种断裂的特点就是初始断裂的部位颜色会有点深,这是氧化的结果。 3 传动齿轮出现失效的具体原因 设计阶段:由于齿轮工作环境的特殊性,决定了煤矿机械齿轮设计的特殊性,在设计阶段,可能忽视了传动齿轮在矿井工作的特殊性,按照传统的设计来设计煤矿机械传动齿轮,造成传动齿轮不能满足矿井下高强度,环境复杂的要求,达不到韧度、抗冲击和耐疲劳的要求,这是导致传动齿轮失效的自身原因之一。 齿轮的制造加工阶段:即使齿轮的设计没有问题,若在制造加工方面不合格,齿轮一样会失效,如果质量把控不严格,锻造时化学成分超标或者化学成分有残留,降低了齿轮的性能,不能满足工作的需要。例如:在加工过程中C的含量超标,就会增加齿轮的脆性,容易发生断裂,造成失效。 齿轮的安装使用阶段:不正确的安装方式同样会导致传动齿轮的失效,安装的位置出现偏差,影响整个传动齿轮的安全,同时,传动齿轮的工作需要润滑油的不断补充,一旦缺少润滑油就会增大摩擦力,降低齿轮工作的效率,增加磨损,导致传动齿轮的失效。 4 避免传动齿轮失效的有效措施 根据上述传动齿轮出现时效的形式和失效的原因,制定防止传动齿轮失效的有效措施,避免失效问题的出现。 4.1 齿轮设计阶段控制 设计阶段要充分的对煤矿齿轮的工作环境进行研究考察,只有充分了解齿轮的工作环境和工作性能的需要,才能对齿轮提出合理化的设计。根据煤矿齿轮工作的特殊性,优化齿轮的设计方案,满足齿轮抗冲击力、耐疲劳性以及承载力的要求,进行精确的计算,在符合国家标准的前提下,选择适合煤矿特殊工作的材料,尤其是钢材的选用尤为重要,这直接影响着齿轮的强度,最好经过研究确定选材,确定润滑油等,以免后期工作出现漏洞。 4.2 齿轮工艺制造阶段控制 选材好工艺也好才能保证传动齿轮的质量,要严格控制齿轮制造过程中的质量,改善制造工艺,提高工艺质量。传动齿轮的表面不能过于光滑,研究表明,表面略微粗糙的齿轮要比表面光滑的齿轮使用寿命更长,这个粗糙度应该根据实验来确定,合理的控制粗糙度,将齿轮的性能提升到最佳状态。 4.3 齿轮安装阶段控制 齿轮的安装看起来很简单,其实有比较高的要求,对于传动齿轮的平衡度、垂直度都是有要求的,而且这个标准还很严格,稍微有一点偏差就会影响整体的性能,所以,在安装阶段应该有专业人士来进行指导,运用专业的工具辅助安装,最大限度的减少齿轮间的摩擦,降低损耗,提高工作效率,延长使用寿命。 4.4 齿轮使用及维护阶段控制 在传动齿轮的使用过程中,应尽量不要超过传动齿轮的额定负荷量,润滑油也要及时补充,保证传动齿轮是在润滑油的辅助下工作,此外,润滑油不能掺入杂质,保持纯净,杂质进入齿轮间会增大摩擦系数,影响齿轮的正常工作。设备的使用过程中应该定期维护保养,并检查传动齿轮,及时发现问题并处理问题,对于可能发生的问题做到及早预防,防患于未然,防止出现传动齿轮的失效问题。 5 结束语 煤矿产业是我国比较重要的一部分,煤矿的产量决定于煤矿机械的工作效率,影响着经济的发展,传动齿轮在煤矿机械中发挥着重要的作用,保证传动齿轮的正常工作是保证煤矿机械正常工作的重要前提,传动齿轮失效是齿轮常见的问题,我们必须对其进行研究,找到避免失效的有效措施,每个阶段严格把关,将失效概率降到最低,提高生产效率。 机械传动论文:关于机械传动技术发展探讨 【摘要】 随着科学技术水平不断提高,机械技术得以快速发展,机械传动技术是作为机械技术体系的核心组成部分之一,为机械产业的发展提供了重要的技术支持。本文就业机械传动技术发展现状和未来的发展趋势进行浅显探讨,以期能够为机械技术研究人员提供一定参考价值。 【关键词】 机械传动技术 发展现状 发展趋势 一、引言 近些年来,随着社会经济建设规模的不断扩大,机械在社会生产领域的应用力度越来越大,以机械代替传统的人工生产,在生产效率方面显现较强优势。机械系统有原动力系统、传动系统和执行系统三大部分组成。各个部分在机械系统中发挥着不同的作用。机械的动力由动力系统提供;机械执行系统的结构比较复杂,并具有功能多样性;传动系统是联系这两个系统的桥梁。如果机械系统没有传动系统,那么机械系统也就无法运转。所以,不管是在任何时期,不管是机械技术如何的发展,都离不开机械传动系统。本文就机械传动技术发展现状进行了探讨和分析,并对其未来的发展趋势进行了展望,以期通过本论文的浅谈,能够给机械传统技术研究者提供一定的参考。 二、机械传动技术的雏形 早在我国春秋时代,先人们就已经开始研究机械。桔槔就是先人们充分利用缸盖原理设计制造的简单的机械,这是我国机械的雏形。该种机械可谓是我国机械的鼻祖,对未来我国机械技术的发展有着历史性的影响。先人们所制造的桔槔采用的是缸盖原理。缸盖原理就涉及到传动系统。与其说桔槔是机械技术的雏形,不如说是人类智慧的结晶。随着历史车轮的滚滚向前,我们的先人们又发明了指南车,该种车是利用齿轮传动系统和离合装置开控制和指示车的方向。不过对于指南车的具体叙述在现有历史文献资料上没有详尽的记载。但这也从某种意义上表明了该种车确实存在和使用过,是人类机械技术发展的重要标志。到了西汉,人类发明了齿轮,通过齿轮传动完成某个简单动作。放眼于国外,许多文献资料上都能找到有关机械的记载。从罗马国的谷物碾磨机到法国的谷物磨中率先采用了斜齿轮传动,都见证了传动技术的发展历史。不过需要提出的是,该时期的齿轮的材质是石头,耐久性不是很好。这和当时的社会生产力和科技水平有着必然的联系。从上述我们可以得知不管是我国还是外国从古代就开始研究机械传动技术。到了十四世纪,欧洲所发明的钟表中使用了齿轮系统。基于时钟对工艺要求比较严格,相应地对传动齿轮的精密度要求也比较高,如果采用原始的石材作为齿轮制作原料。那么时钟的准确性将很难得到保障。这个时期,欧洲人使用金属作为齿轮的材质,极大地提高了时钟走时的准确性。不过,我们需要注意的问题是,在第一次工业革命爆发之前,机械和齿轮只是一种概念,尤其是机械传动技术并没有进行深入发展。机械传动技术真正意义的发展是在第一次工业革命爆发后;该时期世界上的一些国家都加大了对机械传动技术的研究力度。蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命的全面爆发。第一台蒸汽机器是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的,这在当时是最先进的蒸汽机了。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。 三、现代机械传动技术的发展现状 随着社会经济的发展,机械传动技术得到了广阔的发展空间。十九世纪末,内燃机和电动机在社会领域中得以广泛的应用,相应地对机械传动技术提出了更高要求。到了二十世纪,随着科学技术的发展,传动技术更是取得了巨大进步,一些构造比较复杂的齿轮在这个时期已经出现,比如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动。这些齿轮在机械中的应用推动了工业的发展,使工业逐渐向机械化和精密化迈进。二十世纪五十年代,出现了齿轮几何学,并逐渐发展成为一门独立学科,该学科知识在高速重载汽轮发电机传动系统中涉及的比较多。自进入二十一世纪,机械传动技术已经相当成熟,齿轮作为传动系统的重要载体,在社会多领域中都有涉足。比如齿轮在航空航天领域的应用。基于航天领域特殊性,相应地对传动系统的要求也比较高,这就促使传动系统的发展也被推向了新的高度。就我国机械传动技术发展总体情况而言,同国外发达国家技术水平相比,还存在一定的差距,这是我国机械领域需要重点研究的技术课题。 四、机械传动技术未来发展趋势 随着社会生产力的不断提高,人们对机械传动技术势必会提出更高要求,以满足社会生产需求。当今时代是信息爆炸时代,计算机技术、微电子技术、通信技术这些先进成熟技术在当今机械传动系统中的融合力度越来越大。这也必将推进机械传动技术向智能化、信息化方向发展。在这样多种技术共存的年代,机械领域的科技人员应紧握时展脉搏,结合我国机械传动技术发展现状,积极探索机械传动新技术,研究出高品质的机械传动技术,逐渐缩短我国同世界发达国家机械传动技术水平差距,促使我国同世界机械传动技术水平接轨,成为技术强国,进而提升我国的国际地位。 机械传动论文:农业机械传动带的安全使用与维护 摘要:农业机械中传动皮带是负责带动各种辅助机构运转的部件,拖拉机安上皮带轮,可以进行各种固定作业,如抽水、脱粒和发电等。如果传动皮带出现了断裂或打滑故障时,将导致农机性能下降,直接影响到农业机械的正常使用。最常见的是三角形传动皮带,三角形传动皮带通常是数根并用,带轮上有相应数目的型槽,用三角形皮带传动时,带与轮接触良好、打滑小,传动比相对稳定,运行平稳。三角形皮带传动适用于中心距较短和较大传动比的场合,在垂直和倾斜的传动中也能较好工作。但在作业中,传动皮带因制造质量、使用维护等方面的原因,往往会出现不同的故障,使其使用性能下降,不能很好地完成工作,影响到农业机械的正常使用,因此要定期检查保养传动皮带的技术状态。 关键词:农业机械传动带;安全使用;维护 1 农业机械传动带安全拆装注意事项 农业机械上动力输出皮带轮是一个独立部件,可根据需要安装,不用时应拆下。各种机型的皮带轮结构大同小异,一般规定,15.7千瓦以上的拖拉机,在发动机标定转速下,皮带轮圆周速度为(16±1)米/秒。皮带轮的旋转方向可以改变。 更换、安装工作的复杂性取决于农业机械的构造,安装人员通常能够在发动机上或附近的路径图中找到所需的资料。假若没有路径图,下述简易规则将有助于安装人员:(1)传动皮带有V形槽的一边和传动轮槽相互啮合。(2)传动皮带一般环绕传动轮。(3)通常若只有一个传动轮绕带,安装可能不正确,该传动轮靠近传动轮组的中央,而且总是一个无槽传动轮。(4)假若安装的传动皮带显得过长或过短,那很可能是绕过传动轮的路径不对。(5)传动皮带应稳妥地安装在所有的传动轮槽上,传动皮带应自由地跨越而不触及发动机的任何部件。另外,还要注意以下事项: 一是更换传动皮带时,必须使皮带的张力降到最低,才能取出,严禁同步带在有高张力的情况下,利用非专业的工具硬性撬下来。 二是更换皮带时要断开蓄电池,以免手在引擎室内时,风扇叶会意外旋转。在卸下旧的传动皮带之前,先检查传动轮的校准。如果驱动轴不平行,或者传动轮偏离轴线位置,那么驱动装置就会磨损传动带,使其提前报废。 三是安装时要按厂家规定的安装张力要求进行安装。农业机械皮带传动是利用皮带与带轮之间的摩擦来传递动力的。皮带张力的大小很重要,过大会加剧皮带疲劳损伤,过小会引起皮带的打滑。安装时,应注意使皮带的松边在上,以增大带轮包角,可靠传递动力。 四是安装传动皮带时,首先将中心距缩小,将皮带套在带轮上后,慢慢增加中心距,满足规定的初拉力要求,严禁用其他工具强行撬入和撬出,以免对传动皮带造成不必要的损坏。安装传动皮带时两带轮轴线应相互平行。一组传动带的型号要相同,长度要相同,以免各传动皮带受力不均。要采用安全防护罩,以保证操作人员的安全。 2 农业机械传动带安全使用注意事项 一是产品选购的注意事项。要看好皮带轮的型号及选择合适的长度。选择好的品牌并注意其防伪标志。 二是传动皮带都是橡胶制品,因此在使用中要防止油、酸、碱对其腐蚀。在拆卸安装、检查调整传动皮带时,如果手上沾有油脂,要擦拭干净再进行操作,更不要将传动皮带放置在油污中。如果传动皮带不慎沾上油污,请谨慎使用,最好立即更换。 三是机器长期不使用,应放松传动皮带。避免弄上油污,否则应及时用肥皂水清洗。 四是注意传动皮带工作温度不能过高,一般不超过50℃~60℃。传动皮带应保存在阴凉干燥的地方,挂放时应避免打卷。 五是传动皮带靠两个侧面工作,如带底与带轮槽底接触摩擦,则需更换传动皮带。及时清理带轮槽中的杂物,防止锈蚀,以减少V型带和带轮的磨损。 3 农业机械传动带的维护保养 一是在日常检查中要特别注意皮带的磨损情况。如果皮带磨损严重,就会使皮带和皮带轮的接触面积锐减,这时只要用力一压皮带,皮带就深深地下沉到皮带轮的槽内。此外,如果发现皮带表面出现龟裂以及剥落等现象,或者皮带出现滑磨声,表示皮带可能会断裂,必须立即更换。如果不及时更换,皮带一旦在行驶途中断裂,机械将不能正常行驶。 二是定期检查皮带是否有松弛和断裂现象,如有一根松弛或断裂则应全部更换新带。在发动机正常工作的条件下,建议每4年换一次皮带。但发现皮带过度磨损或撕扯时必须随时更换。不同功能皮带的使用情况也影响到皮带的磨损程度。当传动皮带显示出以下情况,就应加以更换:底胶有规律地出现断层、带轮侧壁闪亮或光滑。 三是传动皮带在使用过程中要适当调整。传动系统在使用过程中,要经常检查皮带的张力。传动皮带过松,磨损会加快,而过紧则会使传动皮带拉长,同时还会缩短轴承的使用寿命。正常的张力是:用大拇指按压大小皮带轮切点中间时,能按下15~20毫米为合适。 四是三角形传动皮带在使用过程中,其受力面为两侧,三角形传动皮带两侧成楔形磨损后会自动向内走,继续保持原有的摩擦面。若是三角形传动皮带最窄处与皮带轮的底部接触,两侧的摩擦面就不能正常受力,这时就应该更换三角形传动皮带,否则传递效率会降低。 五是安装带轮时应保证同一回路中带轮槽对称中心面位置度偏差不大于中心距的0.3%。调校不准的情况下可以用直角加以检验。如果在传动轮表面和直角之前出现间隙,就表明存在着轴线不平行的现象。一旦轴线不平行,就必须调校或更换失效的传动轮、传动轮支架或轴。 作者简介:韩鹏,大专学历,公主岭市龙山乡农机技术推广站,助理工程师,研究方向:农机推广。 机械传动论文:液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的应用 一、液压机械传动控制系统的原理 液压机械传动控制系统的原理:保持系统内各处压强相等,即保持在系统中的液体能够静止。对不同大小的活塞进行控制,根据不同大小的活塞本身受力能力的差异来调整各处压力,使得小活塞压力相对小一点,大活塞压力则相对大一点,即可保证系统内各处压强相对平衡,液体在系统内能够维持静止不动的状态。通过液体作为介质进行传递来达到能量变换的目的。整个变换过程需要液压控制阀作为控制元件、液压泵作为动力元件、液压马达等作为液压执行元件、管道等作为液压辅助性元件等共同完成。液压泵是一种常用的动力元件又称容积液压泵,能够在系统的运行过程中提供运行所需要的动力,工作原理是容量的变化产生压力的差异。注意事项是,在选择液压泵时应注意液压效率以及能量的消耗问题。液压马达在系统运行过程中充当执行元件,与液压泵的作用刚好相反,其作用是将容积液压泵提供的液压转换成机械能,达到液压对外做功的目的。液压控制系统以及一些辅助性的元件的作用则是建设液压回路,对系统内的液体进行控制,保证系统能够达到预计需要的效果,从而达到满足工作需求的目的。 二、液压机械传动控制系统的优势和缺陷 1.液压机械传动控制系统的优势。(1)高压、高速、高效率。液压机械传动控制系统在控制元件、动力元件、液压执行元件以及液压辅助性元件的共同作用下,使得液压机械传动的功率较传统的液压传动和机械传动要大。同时,系统与微电子技术相结合,使得系统本身高度集成化,能够实现小空间内对功率的准确控制。(2)小型化、轻量化、反应快、惯性小。由于液压机械传动控制系统本身又具有高度集成化的特点,所以系统具有轻量化、小型化、运动惯性小等特征。此外,各种元件的相互协调配合,能够使得系统操作灵活简单,系统内的控制元件可以对载荷做适当调整,从而实现自动变速换挡。并且整个系统与电液联合控制,将会实现机械高程度的自动化控制,能满足人们越来越高的需求,适应时代的发展趋势。 2.液压机械传动控制系统的缺陷。(1)液压系统漏油影响系统运行的平稳性和正确性。液压机械运动控制系统存在漏油的缺陷会导致液压机械传动的传动比率不能得到保存,导致液压传动系统运行的平稳性和正确性受到影响,使得液压传动系统的平稳性和准确性降低,对整个系统的运行以及运行的效果极为不利,进而影响到企业输出产品的质量。(2)温度的变化会导致系统的运动特性发生改变。液压机械运动控制系统对温度要求比较严格,当温度较高时,会改变系统中液体的黏性,从而使得液压机械运动控制系统的运动特性发生改变,造成工作的稳定性受到影响。因此,在系统的运行过程中应格外注意温度的变化,避免运行结果因为温度的变化产生偏差。(3)故障的检查和排除工作不易进行。液压机械运动控制系统在运行过程中会因为液压元件的运作产生一定量的金属粉末对机器设备造成污染容易发生故障。同时,一些外部环境的灰尘粉也极易吸附到机器设备上,从而对系统稳定性的运行产生影响。而这些在系统运行中都是不可避免的,又比较复杂对故障的检查和排除会造成很大麻烦。(4)系统运行前需要对系统进行严格的清扫。液压机械运动控制系统在运行前首先需要对系统进行全方位的严格清扫,最大限度的避免系统运行过程中一些外界因素可能对系统运行的结果产生影响。 三、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用 液压机械运动控制系统利用其自身系统的高度集成化能够满足各个领域中企业建设对一些大型的工程装备的需要、较大功率的需求、精度和工作效率较高的需求等。同时,由于其自身兼具惯性小、轻量化、小型化、反应快等特点,使得操作灵活简单,适应各种施工环境和施工条件。在一些自主研发的机械的设计及制造中,液压机械运动控制系统能够充分的发挥作用。机械设计可以跟液压机械运动控制系统的工作原理相适应,借助系统自身的各种优势不仅能弥补传统机械传动和液压传动的缺陷,而且将二者结合起来以后对机械制造的难度的降低,精准度的提高以及工作效率的大幅度提升都有促进作用。此外,液压机械运动控制系统能够较容易实现自动化的控制,将其引入到机械设计和制造的应用中,能够促进机械设计和制造的自动化进程,对机械业的发展具有极其重要的意义,是未来机械设计和制造的发展方向,能够较大的改善产品的质量,缩短产品生产周期,促进产品功能的高效,有效的满足人们对机械产品越来越高的要求。液压机械运动控制系统已经广泛应用到国防建设和现代建设中机械的设计和制造中了。 四、液压机械传动控制系统在机械设计及制造的应用中存在的问题 随着液压机械运动控制系统的提出和发展,液压机械运动控制系统已经开始广泛应用到各个生产领域,并为人们的生活带来了极大的便利。但是,在目前的系统中仍然存在着一些缺陷。一个突出的表现就是,我国目前液压机械运动控制系统中使用的一些动力元件、控制元件、辅助性元件、执行元件等都需要从国外进口,并且在国际范围和其他发达国家相比有明显的差异。根据液压机械运动控制系统的工作原理以及一些重要元件在系统运行过程中充当的角色,重要元件在系统运行中的重要性可想而知,重要元件的水平直接影响着液压机械运动控制系统的完善性以及功能的高低。因此,要想机械的设计和制造业能够自主创新稳固的发展,应该重点弥补液压系统中重要元件存在的缺陷,学习借鉴并实现创新,提高液压元件的功能和适应性以及液压机械运动控制技术。只有这样,才能从根本上发展我国的液压机械运动控制系统,并提高其在机械的设计和制造上的应用,带动各个行业领域的共同发展进步。 总结 液压机械运动控制系统,是一种新型的技术,能克服传统机械传动和液压传动的缺陷,运用液压使能量进行转换的原理,并通过控制系统进行一系列的控制,实现机械循环运转的目的,对各类需要大型设备的企业建设具有重要作用。将其运用到机械的设计和制造中能提高工作效率、产品质量,更好的满足人们的需求。但其在发展过程中,仍然存在一些不足,尚需进一步的改善和发展。 (作者单位:空军南京航空四站装备修理厂) 机械传动论文:伺服机械传动链刚度分析 摘要 :在伺服系统中,传动链刚度是影响伺服性能的关键因素。本文主要对伺服机械的传动链刚度进行了特性分析及影响因素分析,在此基础上结合工程实际给出了传动链刚度的一些验证估算算法。 关键词 :伺服机械 传动链 刚度 引言 在伺服系统中,机械结构占有比重很大,优良的机械结构是伺服系统的基础,没有该基础,即使有再好的伺服技术也发挥不了作用。因此如何提高动态性能成为机械结构设计的难点。一般常用机械谐振频率的高低来衡量系统的动态性能[1],式中,K为传动链等效刚度,JA为负载转动惯量。目前,有两个可使谐振频率提高的方法,一是减小转动惯量。一般结构设计的目的就是减小转动惯量,但由于限制因素比较多,如果要达到一定的精度和承载能力,那么结构件就不可太单薄,这样会使重量和惯量都有所增加;二是提高(传动链)刚度,提高传动链刚度并不会明显增加转动惯量。 1、传动链刚度特性 传动链刚度是指传动链承受载荷时发生弹性变形的程度。当电机驱动负载运动时,因为受力不同,会令伺服机械系统的所有零部件都产生不同程度的弹性变形,这会降低整个系统的结构谐振频率,同时限制伺服带宽,从而影响伺服系统的稳定性、动态响应和伺服精度。因此,提高传动链刚度可提高整个系统的谐振频率,保证传动精度。 对于传动链来说,每根轴的扭转刚度折算到电机轴上,各轴刚度需除以减速比的平方。那从电机轴的角度来说,如果各轴按等效刚度条件来设计时,就需要相当大的末级输出轴直径,然而很难将这一设想在结构设计中实现。显然,传动链的末级就是传动链刚度的薄弱环节[2]。 2、影响传动链刚度的因素 影响刚度的主要因素有材料及其结构形式。增加刚度就会选用弹性模量较高的材料;而通过扭转刚度的公式可知,轴的扭转刚度与轴直径的四次方成正比,那么在结构允许的前提下,增加传动链末级轴的直径可明显提高刚度[3]。 设计传动链时,由于负载转动轴的本身刚度比较强,传动链的末级输出轴以及输出轴上的零部件就尤为关键,故而影响刚度的薄弱环节不适合安排在传动链的末级输出端。 在总传动比一定且结构尺寸许可的情况下,增加传动链末级速比,可以使末级输出轴的折算刚度相应提高。 3、传动链刚度的验证估算 伺服机械系统是精密的传动系统,通常为了减少弹性变形对伺服系统的影响,需在方案设计阶段对传动链刚度进行验证估算。 3.1 霍尔兹法计算验证 传动链的刚度是由扭转引起的,对传动链的每根传动轴来说,它的刚度主要是由轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度,以及齿轮的弯曲变形引起的扭转刚度串联叠加组成。一般计算时,分别计算每根传动轴上的各因素影响刚度,再按照串联系统等效刚度算法得出各传动轴的刚度。 现以某伺服系统为例,对传动链刚度的计算作简要介绍。图1是其双链伺服传动系统的结构简图,该系统是电机驱动减速机带动末级齿轮传动。在此传动链刚度计算时,选择轴的扭转刚度、齿轮轴弯曲变形引起的附加扭转刚度为主要影响因素。 齿轮传动链中齿轮轴的支撑方式有简支梁和悬臂梁,不同支撑方式下的齿轮轴弯曲刚度KW按各自方式计算,有辅助支撑的简支梁在计算时,可将该梁分为两段简支梁计算其各自的弯曲刚度后串联计算该梁的总刚度。本文示例中的齿轮轴为悬臂梁。 K为伺服传动链总的等效刚度。文中示例仅为简单的一级双链传动,伺服传动系统通常是多级传动,为了方便计算,一般都将其转化成等效直线系统,计算方法依据以上算法类推。 3.2 简要估算 上述的计算方法比较繁杂,因为传动链输出端是刚度比较薄弱的环节,故在实际工程中对刚度进行估算比对时可先进行简单的估算。通常情况下主要考虑末级小齿轮的扭转刚度对系统的影响,对末级小齿轮在ansys下进行模拟加载,求解出其扭转变形,再通过刚度的原始公式进行计算。 4、结论 本文分析了传动链刚度特性,结合工程实际情况,简单罗列出了传动链刚度的验证估算方法,可供结构设计人员在伺服传动链设计时进行参考。 机械传动论文:机械传动科学技术的发展历史与进展探讨 【摘要】在机械方面,主要包括三个部分,分别是原动力,传动和执行系统,三者是环环相扣紧密相连,原动力系统结构较为简单,主要负责给机械的运转提供相应的动力,相反执行系统种类就比较多。而我们通常所说的传动系统就是一种结合起来的系统,它既起到输出动力的作用,也起到执行的作用。传动系统在当今机械的发展中尤为重要,其优劣也是衡量一台机械好坏的重要指标,一个好的传动系统不仅意味着高效性,并且还具有多功能性和使用寿命长等优点,所以传动系统的优化和发展一直是当今机械领域的热点课题,本文针对机械传动系统的发展历程和前进方向作了相关的介绍和探讨。 【关键词】机械制造;传动系统;机械传动 1 机械传动的种类及起源1 当今机械的传动方式主要有以下几种,带传动、链传动、曲柄连杆传动、齿轮传动等。当然随着科技的不断发展,也有很多新兴技术应用在传动方面,使得传动系统的局限性变小,传动系统的发展所涉及的领域也会相应的扩宽,难度也就会相应的增加。但不管怎样,机械传动仍然是当今机械传动领域的主流,一个的传动系统的好坏直接决定了机器的优良与否。随着我国改革开放的进行,邓小平同志强调科学技术是第一生产力,使得我国各行业技术领域有了飞跃式的发展,尤其是最近这三十年,机械传动技术更是得到了日新月异的发展,当然机械传动技术的发展是与机械本身的发展离不开的,两者相辅相成,相互推进,传动技术的发展对于当今社会生产力的发展有着极其重要的作用,能够帮助我们解决生产过程中的很多问题,使我们的生产力得到飞速的发展。在古代,我国是世界上生产力最强的国家,最主要的原因是我们的农业文明发达,能够运用很多的机械原理去服务人们的生产和生活,现在想想觉得祖先们的智慧真是令人叹服啊,他们所发明的齿轮结构,在指南车方面的应用极大的提高了当时人们的生产效率,指南车更是在20世纪中期在美国进行展览。早至战国时期,齿轮已然诞生,但将齿轮运用于实际生产却花费了几百年的时间,在此期间人们也在不断地探索,直至宋代人们才发明了指南车,不过对于这一说法目前尚有争议。 2 机械传动的发展历程 据史料记载,机械传动的产生大致可以追溯到三千年以前。很早以前在罗马时代,人们用水力驱动齿轮来碾磨稻谷,使得传动首先出现。最难得的是瑞典人率先发明了斜齿轮技术,虽然只是用石头做的一点斜齿轮的样子,但却是传动发展史的一个伟大的进步。 到了14世纪,时钟被人们发明了出来,始终是起到计时的作用,因此时钟的机械设计要求就需要更加精准,这就使得时钟内部的零部件必须很精细,而这些零部件很多都是齿轮或与齿轮相关的结构,而最开始出现的木齿轮显然已经不能满足人们的要求,于是即有人开始研究能否用金属来制作齿轮,使得齿轮既能够满足精度要求,又不至于体积过大。到了18世纪的初期,人们发明了蒸汽机,而这一发明使得英国的工业革命迅速展开,蒸汽机也被广泛运用于个各行各业,英国的生产力大大提高,经济更是迅猛发展,一跃成为世界第一大国,自称为日不落帝国,由此可见机械传动的进步对于推进一个国家发展的重要性。蒸汽机其实也是由机械传动系统构成的,由于蒸汽机的动能更大,所以机器内部零部件的冲击力也会变大,而齿轮这种结构在较大冲击力情况下会损坏,这就使得高精度和高强度的金属齿轮的诞生迫在眉睫。 到了19世纪末期,电动机开始出现,随之出现的还有内燃机,这又是机械传动发展史上的一个伟大进步。紧接着在20世纪初期,更加先进的摆线齿轮和渐开线齿轮也开始出现。1940年左右,齿轮形状的设计和计算也得到了飞跃的发展。到了20世纪60年代,航天技术也在飞速发展,人们不仅在争夺地球上的空间,对于宇宙的争夺也是如火如荼,航天技术对齿轮的精度要求更高,因此齿轮精度在你这一时期也得到了飞速的发展。到了20世纪90年代,齿轮被广泛运用于各行各业,基本上所有机器都依赖于齿轮的传动,因此齿轮的故障诊断和排查监控显得尤为重要,人们根据传动系统的力学原理,开发出了相应的排查故障的方法。 3 机械传动的发展新方向 在传统的机械传动发展史上,机械传动的优化往往只会在宏观上对齿轮的形状,大小,表面粗糙度,平面度等等参数进行设计和调整,而随着现代科技在围观领域的发展,高新技术材料如纳米材料、陶瓷材料等也在高精密的卫星中得到使用,材料其实对于机械的发展也是至关重要的,材料的性能好坏也直接能决定机械传动性能的好坏,由于不同的材料性能各异,因此机械传动也因为材料的突破而有了更加长远的发展,机械的发展离不开材料科学的发展,而材料的发展也依赖于机械的发展,未来机械传动的进步将不再依赖于系统的机械结构,更多的是取决于机械传动系统的材料,因此不断探寻能够优化传动系统的材料将会是机械传动未来发展的主题。 机械作业不一定是在那种常规的环境中,有时候被发送到真空的宇宙中,也可能作业在高重力的深海中,以及腐蚀性的环境中,也有可能会工作在很强的电磁场中,像这类特殊的环境,我们的机械传动要保证不受影响,必须有与之相适应的传动系统,如果机械的传动系统不能满足机械使用环境的要求,那么不论这个机器多么精密高效,都将毫无意义。除此之外,微机械的重点研究对象也就是微型传动系统,由于微型传动系统体型很小,难免会使得其性能与普通的机械传动系统有所差别,如何在缩小机械零件体积的同时,使得机械的传动性能不受影响甚至更加优越,这需要我们更加深入的研究,因为体积减小意味着接触面积的减小,在散热,齿轮啮合以及传动等方面都需要仔细的探讨,不断研究和探索,设计出最合理的方案。 4 结语 21世纪是个科技迅猛发展的时代,尤其是信息能源技术和机械制造技术更加是突飞猛进,在很多方面都得到了充分的发展,但这显然还是不够的,我们必须清醒的认识到我们还是处在社会主义初级阶段,我们的首要任务还是要大力发展生产力,而生产力的发展离不开工业和农业,而工农都需要有先进的机械设备来促进生产力和生产效率的提高,所以机械传动技术的发展仍然会是社会生产力发展的主题,我们不能满足于已经取得的成就,要以更加饱满的热情投入到机械制造的洪流中,促进机械传动科学技术的发展,当然,机械传动科技的发展不是我们一两个人能够推动的,还有赖于广大研究人员的进一步探索。 机械传动论文:机械传动系统控制模块设计与操作 摘 要:随着科技化不断发展,机械传动系统作为大多数机器的主要组成部分,需要对其控制模块进行总体设计思路,并实现传动系统控制稳定操作。在这个过程中要运用Visual Basic6.0、Visual LISP及Visual FoxPro6.0来进行共同开发。在进行控制接口程序时,要对数据进行自行的运行和传递。本文就着重介绍了在机械传动系统中控制模块的程序接口设计技术。将机械传动模块根据系统进行划分,可以实现5种控制模块的任意排列和组合。在组合中有5级传动方案,在自动连续中实现总体设计的计算、承载能力的计算及传动零件图来绘制。 关键词:模块;传动系统;机械;设计 1 引言 在机械传动系统中,大多都是由于若干种串联形成的展开式、同轴式的多级系统。对于较为常用的单级机械传动而言,传动的零件在设计工作中存在强度计算、公差查询及自动绘制等,这些都可以实现可视化语言的协同开发,来完成可视化机械设计。在机械传动系统中控制模块设计是通过模块化设计方法来完成的,将基础模块作为单级可视化的机械设计,并不断的进行机械传动系统控制的开发,这样便会提高常用机械传动系统控制的设计质量及效率。这种开发模式可以解决传动系统在总体设计上的问题。主要是对传动系统的方案问题进行正确的解决。在进行传动系统方案的设计时,方案对系统具有随机性问题,但如果利用人工判断,这样系统使用便会较为灵活。但会存在干预较多,人工的劳动量较大,有着较低的效率,在开发方面较为复杂。对机械传动系统进行开发有这样两个较为关键的因素,一个是要对用户所选择的传动系统方案进行准确有效的判断,这包括传动级数传动类型、传动比及传动效率,另一个是对传动方案所匹配的各个基础模块进行自动的交换问题。 2 机械传动系统控制模块设计 在对机械传动系统进行模块设计时,要采用正确的设计方法,对系统功能进行合理的划分,可以将其划分为主、从模块,并利用调用的顺序及深度,将其继续划分为四级模块,具体如图1所示。 图1 系统功能模块结构示意图 在进行控制模块的设计时,可以将主模块分为四个子模块,在进行子模块设计时,主要是体现用户输入工作机的工作参数,并进行电机类型和同步转速的选择,从而使得若干种传动选择,并将相应级数的传动方案进行组合。在进行各级传动的传动比及传动效率选择的时候,可以实现传动系统与原动机的确定,从而确定工作机之间的联轴器是否可以完成使用。并对用户进行理论总传动在误差范围之内的基础下,实现各级传动比的准确修改,并利用各级传动比、功率、转速浏览的允许,将二级模块与方案匹配的传动设计计算模块进行调用,从而实现自动地依次调用,使公差数据库查询模块与传动零件自动绘制模块能够依次进行调用。 3 控制模块设计开发平台及操作计算 对一级模块与二级模块中的单级传动设计计算模块,可以运用Visual Basic6.0来进行开发,二级模块中还存在数据库维护模块,这与三级模块共同利用Visual FoxPro6.0来进行开发。这些都是通过将模块进行编码翻译的过程,成为可执行文件。但对于四级模块,其是不能够进行编译过程,其绘图模块是利用Visual LISP开发,并保存为.lsp文件,来在AutoCAD平台完成运行过程。 在机械传动系统中控制模块操作关键技术方面,模块在保存为文件时,在运行顺序上存在于数据之间的传递。这些传递都是通过各个模块的接口程序来实现的,所以这便是系统在开发中的关键技术。 对“设计”子模块的接口程序设计,为了操作更为便利、带给我们更深刻的记忆力,可以采用这样一些措施。 (1)BasDeclare模块进行全局建立,并将5个全局数组及1个全局变量进行定义过程。 (2)将1个文本框对象及4个对象数组进行在主输入界面的设置。这主要分为两个步骤,一是将文本框对象txtJishu来为用户进行传动级数的提供,并再将级数存储在变量Jishu中。二是对框架对象数组framel,进行传动类型组合框架对象数组的安置,及传动比文本框对象数组textl和传动效率文本框对象组textX的安置。从而形成具体的关系对应。 (3)对jishu个框架对象数组中的元素可见 这是利用文本框对象txtJishu的改变事件过程,使得其中的framel个对象数组中元素都可见,但其他的元素则不可见。 (4)对用户的输入进行接收 利用命令按钮对象在Click事件的过程中,完成对用户选择的接收机各级传动类型名称、传动比及传动效率的输入过程。 在进行“设计”子模块的接口程序中,要将传动比修改界面中的使命按钮进行写入时,主要包括这样两个核心部分。一是对修改后的各级传动比要进行数组lduan()的存入,二是对调用的数据进行逐级实现,并将数据进行传输。 4 结束语 机械传动系统控制模块的设计和操作可以采用可视化的多平台进行协同开发技术的利用,这样可以将不同的平台特长都能够发挥出来,更好的实现自动连续的机械传动总体设计、各级承载能力的计算以及公差数据库的查询和传动零件图的绘制。对于关键的开发技术要进行细节上的注意,并善于利用对象数组及变量数组,从而更好的实现程序模块间的正确调用及数据的传输。 机械传动论文:机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨 摘 要:对于大型机械的传动系统来说,扭转振动的有限元分析是确定其是否发生共振的主要方法。文章用有限元分析方法对机械传动系统扭转振动进行具体的研究,并基于灵敏度分析对传动系统的模型进行了修改,最后分析了扭转振动频率的概率分布,从而得到了在假设参数分布下系统不发生扭转振动可靠度,为研究人员对机械传动系统的振动分析提供了新的思路。 关键词:机械传动系统;有限元分析;扭转振动;可靠度 引言 随着现代机械工业技术的发展,越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活,在大型机械设备的设计阶段,对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中,传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作,手工调整参数计算,不仅劳动量大、效率低,而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中,人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟,对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估,从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑,对大型机械传动系统的有限元分析,对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究,具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨,尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述,为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴,同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。 1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨 1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述 传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题,主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统,很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统,它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化,然后采用集中质量法,轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算,忽略齿轮以及轮齿的弹性,从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。 1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析 一般来说,机械传动系统的振动由三个特性决定:固有频率、振型和频响,而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。 对于复杂机械传动系统的扭转振动来说,共振是对传动系统破坏最大的,也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中,每个元件和系统都有固有频率,传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率,一旦设计不当,就会发生严重的共振问题,对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手:振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法,一是改变激振力的频率,二是改变激振力的大小;传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状;振动体是指发生共振的元件或系统,改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率,从而避免发生较大的共振。 1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析 对大型机械传动系统进行的有限元分析,需要对有限元模型的修改理论进行推导,其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分,下面是具体的推导过程: 实践经验证明,利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析,有三个优点:(1)基于灵敏度分析的模型改变是可行的;(2)使用此种方法对模型修改,从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析,效果非常好;(3)通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。 2 结束语 文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析,并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述,为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。 机械传动论文:浅谈煤矿机械传动齿轮损坏原因及改进方法 摘要:在我国煤矿机械的使用中,受煤矿工作环境恶劣和工作时间比较长的影响,煤矿机械事故的发生频率非常频繁,其中煤矿机械传动齿轮的损害是煤矿机事故发生的主要导火线,对煤矿工作的安全运行产生着重要的影响。基于此,文章从煤矿机械传动齿轮损坏的原因出发,对其改进的方法进行了分析和总结。 关键词:煤矿机械 齿轮传动 损坏与改进 0.引言 煤矿机械生产设备中,由于传动齿轮的承载能力和精度都比较高,且拥有着恒功率传动的优势,因此,在煤矿生产中的使用范围非常广泛。但是,传动齿轮使用范围的广泛在某种程度上就增加了它的工作强度,以此导致着传动齿轮的损坏,降低着煤矿机械设备整体的使用性能,给煤矿企业造成了巨大的经济损失。受这些因素的影响,加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析,从分析中找出改进的方法,对煤矿企业的生产和发展有着重要的作用。 1.煤矿机械传动齿轮损坏原因分析 从煤矿机械传动齿轮损害的形式分析,其主要为:轮齿折断、齿面胶合、齿面点蚀、齿面塑性变形四种,并主要是由煤矿生产中对机械传动齿轮设计和选材不合理、热处理和加工制造不合理、齿轮安装和使用中缺陷的存在所引起的[1]。 1.1设计与选材的不合理 煤矿机械齿轮具有着机械类型多、低速重载齿轮多和井下工作环境差的特点。但是,目前煤矿机械传动齿轮在设计功能上,尚不能完全的满足这些特点,也无法满足煤矿机械化技术发展的需要和设计参数上的技术要求。在煤矿机械的实际工况和使用条件上,不仅缺乏专项切实的实验,还缺少着一定的针对性。同时,在部分标准、规范、测试和计算的方法上,还存在不统一和不先进的缺陷。煤矿机械传动齿轮在设计上的不合理,某种程度上就导致着齿轮选择的不合适,以此影响着传动齿轮的使用性能。 1.2热处理和加工制造的不合理 从市场中目前所制作的煤矿机械传动齿轮分析,它们在煤矿生产中的使用标准尚不达标,此时,对锻造齿轮要求的忽视就导致传动齿轮在煤矿使用中气孔的出现。在此基础上,由于传动齿轮在热处理上的质量也没有达标,以此导致着齿面硬度的不均匀,齿面出现淬火裂纹,在内应力过大的情况下导致着齿轮破裂情况的出现。同时,受煤矿工作环境的影响,煤矿机械传动齿轮在使用的过程中会渗入不同的碳层,以此导致着齿面粗糙度不合格现象的发生,对齿轮的承载能力和使用寿命都产生着严重的不良影响。 1.3安装与使用中的缺陷 煤矿生产中对机械的使用性能要求非常强大,但是,目前很多的煤矿机械设备在配置上都不是非常的完善,煤矿开采中对测量仪器的使用经常被忽视,以此导致着齿轮在安装的过程中,与质量上得不到有效的保证,并无法良好的满足齿轮安装的标准和要求。煤矿机械传动齿轮安装中,安装水平度、平行度和中心距不合格的现象时有发生。同时,在煤矿工作比较繁重和机械设备量比较大的情况下,齿轮定期清理和油脂的定期更换工作也无法得到良好的实施,以此导致着齿轮中杂质、缺油、漏油和齿轮润滑度不足情况的发生。煤矿器械传动齿轮的安装和使用中,这些问题的存在都导致着齿轮断裂、胶合、磨损等损坏形式的发生。 2.煤矿机械传动齿轮损坏改进方法研究 2.1设计与选材上的改进 在煤矿传动齿轮的设计上,齿轮在不加大外形尺寸时,如何提高它的强度和使用寿命是一个急需解决的问题。从煤矿对机械传动齿轮承载能力的需求出发,其弯曲的极限强度需要增加到1200MPa,在耐久性强度的接触上需要增加到1600MPa,因此,煤矿机械传动齿轮与设计上的要求需要从技术攻关和设计参数的优化上进行。其中,设计优化的实施中,强度计算公式的修正、齿轮结构的优化、加工和处理工艺的改进、装备需求的提升等均包含其中,并需要根据煤矿机械传动齿轮中的实际工作情况严格进行[2]。在齿轮材料的选择上,需要从齿轮的强度、韧性和工艺性能需求三个方面综合的考虑。在工业技术比较发达国家的齿轮钢材使用,以及我国工业的实际发展情况上可以得出,采用低碳合金渗碳钢制造齿轮,其在接触和弯曲的疲劳寿命上和普通电炉钢制造的齿轮相比较,能够有效的提升3-5倍,在齿轮的极限承载力上能够提高15%-20%。 2.2加工工艺和热处理的改进 煤矿机械传动齿轮在加工的过程中,其粗、精滚的工序要求需要分开进行。实施的过程中,先采用滚刀进行粗切,再采用专用的滚刀实施精滚齿,以保持滚刀的精度,对于切齿深度的控制需要采用百分表进行控制,精滚齿滚刀的齿形误差需要控制在0.03mm以内[3]。同时,齿形加工的精度需要达到9级,齿面的粗糙度一定要和设计的要求符合,由于齿面粗糙度好的齿轮在使用寿命上和粗糙度差相比能够提高15-20%,为了提高齿面的粗造度,磨齿后可采用振动抛光或电抛光进行。在热处理上,可将碳、氮共渗工艺应用其中,通常情况下,碳、 氮的伸入深度能够控制在0.02mm以内,这样不仅能够硬化齿轮表层,还能产生压应力,和单纯采用渗碳齿轮相比较,强度极限应力提升了13%以上,使用寿命能提高1倍。 2.3安装和使用的改进 从煤矿机械传动齿轮的使用情况分析,减速器齿轮副的安装精度对齿轮的使用寿命、承载能力和磨损程度都产生着严重的影响。因此,传动齿轮的新安装和检修与更换后的安装,都要严格的按照安装的技术标准和准则进行,尤其在齿轮轴心线的平行度、水平度和中线距上,一定要达到安装的技术要求和质量标准。对于新齿轮,投运前需要进行充分的跑合。在使用的过程中,为了增加传动齿轮的润滑度,减少磨损、胶合和断裂现象的发生,可根据各种润滑工况对齿面的强度的影响具体的实施,合理的选择润滑油的种类。首先需要从齿轮的接触面材质的局部弹性出发,然后对齿轮共轭啮合中,切点部位外滚、滑的运行特别处理。 3.结语 综上所述,我国煤矿生产中机械设备事故的频繁发生是一个急需解决的问题,在这些机械事故中,传动齿轮的损坏是造成煤矿机械设备无法正常运行的一个重要原因。此时,加强对煤矿机械传动齿轮损坏原因的分析,从原因中有针对性的探索改进的措施,这对煤矿机械设备事故的减少和机械设备运行能力的提升,以及煤矿企业经济效益的增长都有着重要的发展意义。 机械传动论文:机械传动科学技术的发展历史及其研究 摘要:机械系统中的传动有三种,分别是机械传动、流体传动和电传动,其中接卸传动具有精度高、响应快、传动效率高等优点,人们的生产生活中应用到的机械传动有很多,机械传动在生产生活中占有主导地位。本文对机械传动系统研究的重要性进行了简要分析,并概括总结了机械传动科学技术的发展历史和机械传动科学技术的研究。 关键词:机械传动;科学技术;发展历史。 一、机械传动系统研究的重要性 在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分,机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力,工作机是机械的具体功能执行系统,机械功能的种类有很多,这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征,工作机的运动具有多样性和复杂性特征,二者之间存在矛盾,因此,在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换,将其传递给工作机,使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时,就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展,机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展,因此,人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高,机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能,因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。 二、机械传动科学技术的发展历史 机械传动是机械系统的重要组成部分,在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代,指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪,时钟的发明促进了齿轮传动的发展,人们开始研究金属齿轮传动,并在排水装置中采用大型机械传动系统,将风力机械传动装置用于工厂生产中,推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了,被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中,这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升,此时,以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末,电动机和内燃机诞生,这些原动机的产生促进了机械传动的发展,并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用,但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升,实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期,摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了,这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用,且对齿形机械传动的精度要求越来越高,齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代,渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世,多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代,在大量机械传动试验研究的基础上,齿轮传动设计更加精细,齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载,并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中,有效提高其承载能力。20世纪60年代,机械传动被应用到宇航技术发展中,火箭推注系统对机械传动装置的要求很高,要求其具有体积小但、承载能力大的有点,从宇航飞船安全性角度出发,对宇航机械装置的可靠性要求也更高,细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能,才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代,机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点,这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中,这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下,使用齿轮润滑油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能,并延长其使用寿命。20世纪80年代,空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果,空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平,空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来,在应力分析中得到广泛应用。此时,航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点,在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的,航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格,成本低、重量轻且润滑性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代,以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点,研究的主要目的是减振降噪,对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。 三、机械传动科学技术的研究 21世纪时科技信息高速发展的时代,先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段,这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。 1.机械传动具有信息化和智能化特征 目前,我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征,机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来,根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征,使用计算机技术实现机械传动的智能控制,并对机械传动功率和速比进行实时控制,实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调,才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征,例如,汽车生产中广泛应用到机械传动理论,并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。 2.机械传动动力系统具有节能和环保作用 机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用,还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保,在机械传动系统节能环保设计上,使用无污染的润滑剂能有效避免环境污染,并对以行星传动为代表的分流传动进行研究,使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中,充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用,根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计,使原动机和工作机实现最佳匹配效果,确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节,将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来,确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能,汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。 3.材料科学技术与机械传动的有效结合 21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中,促进科学技术的发展。随着新材料的研发,各种新材料在机械传动中的应用得到促进,在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料,由于该类材料由表至里的变化很有规律,因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和润滑性能,在机械传动中的应用较广,塑料齿轮被广泛应用到办公设备中,并且在使用的过程中无需任何润滑介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多,其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的,能有效改变其服役性能,实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置,能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。 总结 通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知,机械传动是机械系统的重要组成部分,机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代,各领域都应用到机械传动科学技术,将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中,才能促进机械传动科学技术的可持续发展。
煤矿技术论文:浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究 论文关键词:煤矿开采;水害防治;团柏煤矿;水文地质;“突水”预测 论文摘要:团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点,提出了团柏煤矿水害分类治理技术,以翔实的资料分析了各种技术的特点,提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。 团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。霍州矿区面积843.22km2,地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大,开采深度向下延深,矿区各矿的水文地质条件日益复杂,多种水害类型逐渐显现。因此,矿区防治水任务日趋繁重,防治水工作,特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。 一、团柏煤矿区域水文地质特点 霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部,该区断裂十分发育,近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割,小断层密集、陷落柱也很发育,水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域,之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉,自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2,主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西,自然对于这一井田,越向东越接近排泄区的部位,奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层,奥灰和K2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的,11号煤平均25m,最薄处仅15m,10号煤平均36m。K2灰岩是9号煤顶板,为充水含水层,厚2.75~11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生K2底板突水事故6次,都是在接近K2时,突水量150~380m3/h。 二、团柏煤矿面临的主要水害 (一)顶板水水害 1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组(K9、K8)砂岩裂隙含水层,但由于该含水层富水性较弱,因此,对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中,但一般水量有限,采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。K2太灰含水层是该煤层直接充水水源,煤层开采将完全揭露该含水层,由于该含水层水量相对丰富,对煤层开采将会造成大的影响,因此,在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施,减少其对回采期间的影响,以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少,开采过程中影响也相对减少。 (二)煤层底板水水害 底板水主要为K2太灰水和O2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m,要回采的2号煤层底板最低标高为+475m,而K2太灰含水层水位标高为480m,O2奥灰含水层水位标高为520m左右,因此,1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压,再加上中间有小隔水层的存在,对开采也基本不受影响。O2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象,所以,采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时,必须采取一定的带压开采措施,预防或减少水害事故的发生。 团柏井田生产和废弃小煤窑较多,据不完全统计有110多个,由于小煤窑边界不清,在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水,因此,小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。 总的来看,上组煤开采水文地质条件比较简单,开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于K2含水层和O2含水层之间,为带压开采,且煤层底板有效隔水层厚度很薄,矿井水文地质条件复杂,因此,下组煤开采防治水工作严峻,开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施,以防发生重大水害事故。 三、团柏煤矿开采水害防治措施 在总结以往煤矿突水淹井事故经验的基础上,团柏煤矿的水害防治采取以防为主,供、疏、堵相结合的合理方针,重点做好下组煤开采防治水工作。 (一)完善矿井水文地质观测系统 团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作,查清矿区水文地质条件入手,建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下:通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化,可以间接推断各含水层的自然补给条件;提前探测富水区域,做好水文地质预测预报;运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位;红外测温法直观了解井下岩层含水状况;超前钻探预测地层水文地质条件;用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看,越向东开采水文地质条件越复杂:奥灰强富水;必须疏干的K2灰岩条件也复杂,水位与奥灰相同,存在奥灰补给通道,水量大(11-0单孔涌水量105m3/h)。因此在中、东部开采下组煤之前,应先进行专门水文地质勘探,勘探主要解决的问题:奥灰富水性;K2疏干水量和受补通道;底板保护性能;安全评价;安全开采技术方法与布局。 (二)发展“突水”预测预报技术 实现突水预测预报的可视化和适时化,推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上,采用综合物探、化探和钻探等到手段,查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”,以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以节约排水费用,保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果,适当加大矿井和采煤工作面的排水能力,以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法,一是钻探。按规范要求探水,有疑必探,先探后采,11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料,凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m(含3m)的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果,采用井下瞬变电磁法,坑透法配合。物探主要用于11号煤开采,在首采的2~3个工作面中必用。其次,要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离,这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层,利用探水孔对薄弱处进行注浆加固,需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带,底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固,重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。最后是留设煤柱。导水陷落柱(经探水)留煤柱。断层煤柱留设(是否留和柱宽)按《矿井水文地质规程》公式计算。原则上10号煤10m以上,11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱,此落差以下断层是否留煤柱看具体情况,包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件,并利于发现奥灰涌水的征兆,对11号煤的充水含水层:底灰及贴身石英砂岩含水夹层(统称11号煤底含)进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔,孔间距可作50m考虑,根据降压效果(测压)调整钻孔密度。 (三)完善开采艺术 在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水,应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进,先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保证安全,在采取钻探、物探、化探等综合手段时,应坚持物化探先行,钻探验证的技术方法,以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。 (四)建立强大的抗灾排水能力 这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规最大突水量为1800m3/h,因此除有矿井正常涌水量的排水能力外,抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式(一级排水),还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。 四、结语 1.团柏煤矿的水害要分类治理,重点治理下组煤水害。 2.团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略,做到安全发展。 煤矿技术论文:浅谈信息技术在煤矿企业人力资源管理中的应用 论文关键词:人力资源;信息技术;煤矿企业 ;企业人力资源管理 论文摘要:文章针对作者所在企业现状,提出人力资源管理要与信息技术相结合,建立现代人力资源信息化管理系统,阐述了信息技术对人力资源管理的影响和目的,该矿在企业今后人力资源信息化管理中要不断完善,提升管理效率,提高企业竞争力。 一、企业基本情况 龙东煤矿隶属于中煤集团大屯煤电公司,1981年4月开始动工兴建,1987年11月20日建成投产,是一座设计能力年产90万吨的中型矿井,可采地质储量5600万吨,服务年限51.7年。龙东煤矿位于江苏省沛县境内。投产二十年来,取得了很好的经济效益和社会效益,投产第二年即实现质量标准化特级矿井,第三年就实现生产目标,并建成煤炭工业二级企业,先后获得现代化矿井、现场管理最佳企业、高产高效矿井、五一劳动奖状等荣誉称号。 二、企业传统人事管理向人力资源管理的转变 传统的劳动人事管理以“工作”为核心抑制了人的能动性,不利于工作质量的改进和工作效率的提高,它往往注重事务性操作,不利于开发人员潜在能力。人力资源管理,就是必须充分认识到人力资源具有能动性和可激励性。人才是一种资源,它不仅本身具有价值,而且能够创造使用价值。人力资源开发及管理就是要以“人”为中心,寻求“人”与“工作”相互适应的契合点,将“人”的发展有机地联系起来。管理领域这种人性回归思想,是现代化人事管理最突出的标志之一。那么,如何将传统的劳动人事管理转到人力资源开发上来呢? 一要切实做好人力资源规划;二要进行深入、细致的工作系统研究;三要做好人员系统研究。 三、信息技术与现代人力资源管理 (一)企业人力资源管理 人力资源管理的概念在中国的发展,是因外资企业的大量涌入而开始的。应该说,由于企业管理者观念上的差异,加上国内人力资源管理学科的不健全,导致经过专业培训的人力资源管理人员的大量匮乏,与发达国家相比还有很大差距。而企业间的竞争尤其是直接的人才竞争,必然导致人力资源地位的提升。中国目前已经成为人才争夺的核心地带,企业对于人力资源的重视程度也快速提高,资金投入比例加大,但却往往缺少切实可行的操作办法。帮助企业在人力资源管理与开发水平上实现跨越式提升,使得人力资源服务领域成为了一个非常有潜力的市场。而信息技术在人力资源管理中的应用,将有助于企业定义与优化人力资源管理的业务流程,提高工作效率,改善服务质量,并提供基于信息的决策支持。 (二)信息技术在人力资源管理中的应用 我们可以把企业人力资源管理分为四个层次:人力资源战略(战略性工作)、规章制度与业务流程(基础性工作)、基于标准化业务流程的操作(例行性工作)以及战略人力资源管理(开拓性工作)。 1.战略性工作要求人力资源管理者能站在企业发展战略的高度,主动分析、诊断人力资源现状,为企业决策者准确、及时地提供各种有价值的信息,支持企业战略目标的形成,并为目标的实现制定具体的人力资源行动计划。人力资源战略是企业人力资源部门一切工作的指导方针。 2.基础性工作主要指要建立起企业人力资源运作的基础设施平台,这个平台首先要包括一套完善的人力资源管理规章制度,这是人力资源部门一切管理活动的企业内部法律依据。但如果没有标准化的操作流程做支撑,管理的规章制度在具体操作上或多或少会存在因人而异的混乱现象。对人力资源管理者而言,如果解决不了操作层面的问题,人力资源管理就会陷于纸上谈兵。因此,建立一套有效的人力资源操作流程,是人力资源管理迈向实务的重要保障。 3.例行性工作是在规章制度与标准操作流程这一基础设施平台之上进行操作的,主要包括人力资源计划、员工招聘、档案、合同、考勤、考核、培训、薪资、福利、离职等管理内容。应该说,例行性工作的一个特点,就是其中的大部分工作都是基于经验的重复劳动,琐碎烦杂,缺乏创造性,占用了HR管理人员大量的时间,但又是人力资源管理中不可回避的基本事务。由于这部分工作几乎无法从本质上对企业的核心价值产生影响,将它们外包给社会上的专业服务公司或顾问人员已经逐渐成为一种趋势。 综上所述,信息技术在人力资源管理中的应用,可以:(1)提高工作效率;(2)优化业务流程;(3)改善服务质量;(4)提供基于信息的决策支持。一套好的HRMS解决方案应是对人力资源管理的所有领域提供最佳支持的系统,为人力资源管理提供高效的决策支持。作为HRMS系统功能扩展而提供的经理自助服务与员工自助服务功能,将使得企业所有人员都可以从人力资源管理系统中受益。 (三)企业人力资源信息化管理模式的发展 建立合理的人力资源信息化管理模式,有效地利用龙东煤矿现有的人力资源,这不仅有利于迅速提高龙东煤矿的人力资源管理水平,而且对整个大屯人力资源的发展也将产生深远影响。要使龙东煤矿搞好人力资源信息化管理,在上述建设基础上还应注重以下几点: 1.真正树立“以人为本”的思想,强化以尊重人的价值、需求和尊严为核心的人本管理。联想集团的管理理念是:“办公司就是办人”。企业在经营发展过程中,要把对人能力的培养和积极性的发挥放在头等重要的位置,关心人、尊重人、满足人的合理需求,以调动人的积极性。只有企业真正树立了“以人为本”的管理思想,才能正确地搞好企业人力资源管理,将人力资源变为人力资本,为企业创造更大的效益。 2.建立有效的激励机制,提高工作生活质量,留住人才。如何利用人的现实能力并充分开发人的潜在能力呢?马斯洛的需求理论认为,人有五种基本需求:生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现的需求。需求本身就是激发动机的原始驱动力,一个人如果没有了需求,也就没有了动力和活力。反之,一个人只要有需求,就表示存在激励因素。管理人员如能充分了解职员的需求,便不愁找不到激励员工的途径。由于每一层次的需求包含众多的需求内容,具有相当丰富的激励作用,因而,可供管理人员设置目标、激发动机、引导行为。而且低层次的需求满足后,又有上一层次需求的继续激励,因而人的行为始终充满着内容丰富多彩、形式千变万化的激励方式。这就要求管理人员将满足员工需求所设置的目标与组织的目标密切结合起来,不仅要掌握充满活力的需要理论,还要特别注意到激励员工的管理策略。大屯煤电公司龙东煤矿作为国有大型煤矿,应很好地研究本企业的人力资源信息化管理模式,从战略的角度出发,系统地把企业的人力资源信息化管理同企业的战略目标联系起来,使企业人力资源信息化管理走向规范化、科学化、制度化的轨道上来,不断提高企业的市场竞争力。 煤矿技术论文:浅谈信息技术在煤矿企业人力资源管理中的应用 论文关键词:人力资源;信息技术;煤矿企业 ;企业人力资源管理 论文摘要:文章针对作者所在企业现状,提出人力资源管理要与信息技术相结合,建立现代人力资源信息化管理系统,阐述了信息技术对人力资源管理的影响和目的,该矿在企业今后人力资源信息化管理中要不断完善,提升管理效率,提高企业竞争力。 一、企业基本情况 龙东煤矿隶属于中煤集团大屯煤电公司,1981年4月开始动工兴建,1987年11月20日建成投产,是一座设计能力年产90万吨的中型矿井,可采地质储量5600万吨,服务年限51.7年。龙东煤矿位于江苏省沛县境内。投产二十年来,取得了很好的经济效益和社会效益,投产第二年即实现质量标准化特级矿井,第三年就实现生产目标,并建成煤炭工业二级企业,先后获得现代化矿井、现场管理最佳企业、高产高效矿井、五一劳动奖状等荣誉称号。 二、企业传统人事管理向人力资源管理的转变 传统的劳动人事管理以“工作”为核心抑制了人的能动性,不利于工作质量的改进和工作效率的提高,它往往注重事务性操作,不利于开发人员潜在能力。人力资源管理,就是必须充分认识到人力资源具有能动性和可激励性。人才是一种资源,它不仅本身具有价值,而且能够创造使用价值。人力资源开发及管理就是要以“人”为中心,寻求“人”与“工作”相互适应的契合点,将“人”的发展有机地联系起来。管理领域这种人性回归思想,是现代化人事管理最突出的标志之一。那么,如何将传统的劳动人事管理转到人力资源开发上来呢? 一要切实做好人力资源规划;二要进行深入、细致的工作系统研究;三要做好人员系统研究。 三、信息技术与现代人力资源管理 (一)企业人力资源管理 人力资源管理的概念在中国的发展,是因外资企业的大量涌入而开始的。应该说,由于企业管理者观念上的差异,加上国内人力资源管理学科的不健全,导致经过专业培训的人力资源管理人员的大量匮乏,与发达国家相比还有很大差距。而企业间的竞争尤其是直接的人才竞争,必然导致人力资源地位的提升。中国目前已经成为人才争夺的核心地带,企业对于人力资源的重视程度也快速提高,资金投入比例加大,但却往往缺少切实可行的操作办法。帮助企业在人力资源管理与开发水平上实现跨越式提升,使得人力资源服务领域成为了一个非常有潜力的市场。而信息技术在人力资源管理中的应用,将有助于企业定义与优化人力资源管理的业务流程,提高工作效率,改善服务质量,并提供基于信息的决策支持。 (二)信息技术在人力资源管理中的应用 我们可以把企业人力资源管理分为四个层次:人力资源战略(战略性工作)、规章制度与业务流程(基础性工作)、基于标准化业务流程的操作(例行性工作)以及战略人力资源管理(开拓性工作)。 1.战略性工作要求人力资源管理者能站在企业发展战略的高度,主动分析、诊断人力资源现状,为企业决策者准确、及时地提供各种有价值的信息,支持企业战略目标的形成,并为目标的实现制定具体的人力资源行动计划。人力资源战略是企业人力资源部门一切工作的指导方针。 2.基础性工作主要指要建立起企业人力资源运作的基础设施平台,这个平台首先要包括一套完善的人力资源管理规章制度,这是人力资源部门一切管理活动的企业内部法律依据。但如果没有标准化的操作流程做支撑,管理的规章制度在具体操作上或多或少会存在因人而异的混乱现象。对人力资源管理者而言,如果解决不了操作层面的问题,人力资源管理就会陷于纸上谈兵。因此,建立一套有效的人力资源操作流程,是人力资源管理迈向实务的重要保障。 3.例行性工作是在规章制度与标准操作流程这一基础设施平台之上进行操作的,主要包括人力资源计划、员工招聘、档案、合同、考勤、考核、培训、薪资、福利、离职等管理内容。应该说,例行性工作的一个特点,就是其中的大部分工作都是基于经验的重复劳动,琐碎烦杂,缺乏创造性,占用了HR管理人员大量的时间,但又是人力资源管理中不可回避的基本事务。由于这部分工作几乎无法从本质上对企业的核心价值产生影响,将它们外包给社会上的专业服务公司或顾问人员已经逐渐成为一种趋势。 综上所述,信息技术在人力资源管理中的应用,可以:(1)提高工作效率;(2)优化业务流程;(3)改善服务质量;(4)提供基于信息的决策支持。一套好的HRMS解决方案应是对人力资源管理的所有领域提供最佳支持的系统,为人力资源管理提供高效的决策支持。作为HRMS系统功能扩展而提供的经理自助服务与员工自助服务功能,将使得企业所有人员都可以从人力资源管理系统中受益。 (三)企业人力资源信息化管理模式的发展 建立合理的人力资源信息化管理模式,有效地利用龙东煤矿现有的人力资源,这不仅有利于迅速提高龙东煤矿的人力资源管理水平,而且对整个大屯人力资源的发展也将产生深远影响。要使龙东煤矿搞好人力资源信息化管理,在上述建设基础上还应注重以下几点: 1.真正树立“以人为本”的思想,强化以尊重人的价值、需求和尊严为核心的人本管理。联想集团的管理理念是:“办公司就是办人”。企业在经营发展过程中,要把对人能力的培养和积极性的发挥放在头等重要的位置,关心人、尊重人、满足人的合理需求,以调动人的积极性。只有企业真正树立了“以人为本”的管理思想,才能正确地搞好企业人力资源管理,将人力资源变为人力资本,为企业创造更大的效益。 2.建立有效的激励机制,提高工作生活质量,留住人才。如何利用人的现实能力并充分开发人的潜在能力呢?马斯洛的需求理论认为,人有五种基本需求:生理需求、安全需求、社交需求、尊重需求和自我实现的需求。需求本身就是激发动机的原始驱动力,一个人如果没有了需求,也就没有了动力和活力。反之,一个人只要有需求,就表示存在激励因素。管理人员如能充分了解职员的需求,便不愁找不到激励员工的途径。由于每一层次的需求包含众多的需求内容,具有相当丰富的激励作用,因而,可供管理人员设置目标、激发动机、引导行为。而且低层次的需求满足后,又有上一层次需求的继续激励,因而人的行为始终充满着内容丰富多彩、形式千变万化的激励方式。这就要求管理人员将满足员工需求所设置的目标与组织的目标密切结合起来,不仅要掌握充满活力的需要理论,还要特别注意到激励员工的管理策略。大屯煤电公司龙东煤矿作为国有大型煤矿,应很好地研究本企业的人力资源信息化管理模式,从战略的角度出发,系统地把企业的人力资源信息化管理同企业的战略目标联系起来,使企业人力资源信息化管理走向规范化、科学化、制度化的轨道上来,不断提高企业的市场竞争力。 煤矿技术论文:关于加强煤矿职工安全技术培训工作的思考 煤矿企业安全状况的好坏,不仅取决于企业技术装备水平和科学管理水平,同时还取决于职工队伍整体素质的高低。应当加强煤矿职工的安全技术培训,提高职工的整体素质,从根本上筑牢煤矿安全生产基础。 1 加强职工安全技术培训工作的重要意义 1.1 煤矿生产的特殊性决定着必须对职工进行安全技术培训 煤矿井下生产是在特殊的环境条件下进行的一项艰苦复杂的劳动,而且受顶板、水、火、瓦斯、煤尘等自然灾害的威胁。安全技术培训是提高煤矿职工安全技术素质的一个重要途径,通过严格的培训,强化职工的安全意识;提高安全生产技能,才能为煤矿的安全生产打下坚实基础。 1.2 坚持“以人为本” 维护职工的合法权益 有关法律法规如《煤炭法》、《劳动法》、《安全生产法》等也都明确规定:生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训,未经安全生产教育和培训的从业人员,不得上岗作业。明确规定了煤矿安全培训是一种强制性的培训。充分体现了党和国家对安全工作的重视。具备安全生产技能,最基本、最有效、最直接的手段就是加强对职工的安全技术培训。 1.3 煤矿井下职工的文化状况要求必须进行安全技术培训 目前,我国从事煤矿生产的井下职工文化程度偏低,有相当一部分职工不知道(或不重视)如何在保证安全的前提下去生产,从而导致了“三违”现象屡屡发生。通过安全技术培训,增强职工的安全意识,使其掌握矿井生产的基本知识及事故发生的原因规律,增强抵御自然灾害和预防事故的能力,杜绝“三违”以及事故的发生。 1.4 煤矿的安全生产现状决定着必须加强安全技术培训 近年来,党和政府相继采取了一系列重大举措确保煤矿安全生产,如改革完善煤矿安全监管体制、健全煤矿安全生产法制、深化煤矿安全整治、加大政策扶持力度、加强煤矿安全生产的监督检查、隐患排查、事故查处和安全技术培训工作,使煤矿安全状况总体上趋于好转。但从安全生产的总体形势看,安全形势仍不容乐观,事故多、伤亡大、隐患多的状况没有根本好转,据有关资料显示,2004年全国煤矿企业,百万吨死亡率为3.07,是南非的30倍,美国的100倍。只有搞好安全技术培训工作,强化煤矿各级各类管理人员及井下职工的安全意识,使其牢固树立安全第一的思想,才会使煤矿安全形势从根本上得到好转。 2 加强安全技术培训工作注意的几个问题 2.1 领导重视 加强对安全技术培训工作 各级领导要充分认识到提高煤矿职工队伍安全素质的重要性和长效性,时刻保持清醒的头脑,把发展煤炭生产的目光移到依靠科学管理和提高煤矿职工队伍的安全技术素质上来,顾大局,识大体,克服短期行为,象抓安全那样抓教育,象抓生产那样抓培训,研究制定适合本单位实际的有关政策,规范职工培训,从人才、资金、物质上给予足够的支持,通过加强职工安全技术培训为企业的发展壮大积攒后劲,为构建煤矿安全生产的长效机制提供保障。 2.2 健全制度 确保安全技术培训工作到位 要想使安全技术培训工作取得预期的效果,就要建立一套合适的安全技术培训管理制度,如通过“教考分离”制度,来充分调动“教”与“学”的积极性;通过“安全技术培训责任制及追究制度”把培训任务完成的情况与各级领导的责、权、利挂钩,使培训通过责任制的形式,渗透在各级领导的目标管理中,使培训不再只是培训部门的事,而是每一部门,每一级领导,每一位管理人员的事。利用健全完善的管理制度,保证安全技术培训工作做好、做实。 2.3 加强师资队伍建设 保证培训质量 提高培训质量,教师是决定因素。因此,企业领导要精心挑选优秀的、有实践经验的、并有授课能力的人员,充实到安全技术培训的教师队伍中去,并从各方面关心、爱护他们,提高他们的社会地位和经济地位,调动他们从事安全技术培训工作的积极性。同时,教师应不断地深入现场,了解现场实际情况及矿井开采技术的发展变化,把收集到到的第一手资料写进教案中去,并不断探索培训教学的新路子,以满足培训的要求,使职工安全技术培训真正做到立足企业、贴近企业、服务企业。 2.4 强化培训手段 适应现代化教学 在科学技术高速发展的今天,单纯采用传统教学方法已不能满足安全技术培训的需要。要充分利用课堂教学、模拟教学、实物教学、电化教学、实践教学等相结合的多种教学方法,通过电化教学使学员看到生产工艺流程和事故酝酿发生、发展的演变过程及规律;通过模拟教学和实物教学,增强教学的形象性和直观性,使学员便于理解和消化课堂知识;通过实践教学让学员进行实际操作,使学到的理论知识得到验证,并牢牢掌握。通过灵活的教学方式,激发学员的学习兴趣,发挥学员的主观能动性和参与欲望,为提高培训质量奠定良好的基础。 2.5 加强调查 确保培训贴近企业及培训工作的持续改进 安全技术培训的最终目的,是要坚持实际、实用、实效的原则,看教师讲到的知识是不是学员需要的,要求学员应掌握的知识掌握程度如何?这个信息就需要加强职工培训调查,一是调查培训需求,明确需要培训的内容、人员等情况。 二是调查培训质量情况,广泛听取基层单位对安全技术培训的意见和建议。调查可以通过向送培单位发放调查表或采用座谈的形式征求送培单位或受培人员对培训工作的意见,通过调查增强培训的针对性、实用性,使培训做到有的放矢;通过调查吸收采纳基层单位的合理化建议,来不断改进培训的教学工作和管理工作;从而确保工作的持续改进。 3 结束语 许多煤矿企业的成功经验证明,加强职工培训,是搞好煤矿安全生产的重要途径,只有通过严格而系统的安全技术培训,弥补职工队伍文化素质偏低的缺陷,使职工树立良好的安全理念,具备必要的安全生产知识和技能,才能夯实煤矿安全生产基础,筑牢煤矿安全生产保障线。 煤矿技术论文:论信息化技术在露天煤矿的应用 论文 关键词:信息系统规划 信息系统集成 论文摘要:介绍煤炭 企业 信息化的 发展 背景,列出整个信息系统的主要部分;探讨煤矿企业信息化如何开展信息化实施的重点、企业信息化集成工作如何规划,如何开展。 1前言 近几年来,围绕煤矿如何实现信息化提出过一些新的想法,其中数字化矿山最为常见。但在如何现数字化矿山这个问题上,很多厂家或集成商提出过自己的一套理论与实施方法,虽然出发点不同,也各有利弊,但总的观念是一样的:尽量与生产过程结合,与设备管理相结合。在这种背景下,锡林浩特矿业公司的信息化规划确定了方向。 2锡林浩特矿业公司的信息化规划 锡林浩特矿业公司的信息化规则从项目筹备初期就着手进行,在进行信息规划的过程中,得到了公司领导的高度支持,专门成立了信息化工作领导小组,也得到了公司各部门的充分配合,提供了各种各样的思路与想法。信息系统是一整套管理方法的数字化体现,因此,必须充分做好规划,充分考虑到系统的扩展性与兼容性,这样才能满足将来公司发展的需求。矿业公司的信息化规划涵盖生产、经营、管理的所有主要环节,并确定了整体规划、分步实施的基本思路,利用3年左右的时间进行数字化矿山的建设,在2010年初步形成数字化矿山基本模型。 在进行信息化规划的过程中,我们始终把握住几个基本原则: (1)以业务需求为驱动,以信息技术为手段; (2)与生产过程与管理过程紧密相关; (3)注重集成性,避免出现信息孤岛。 3实施重点 信息化应该如何进行,不但是露天煤矿面临的一个重大课题,也是我国信息化进程中面临的一个普遍问题。特别是在生产型企业中,脱离生产的信息化往往被看作是锦上添花,没有进入到公司的核心业务中去。新成立的 工业 与信息化部,可以看作是国家认为信息产业部的社会普遍服务和市场化转型已经基本完成。下一步的信息化推广方向将更多地向生产领域融合。而信息系统的实施因为可能涉及到公司管理的变革,更需要将实施的重点放在信息技术之外的管理环节上。 (1)流程再造、规范管理。信息化实施的首要工作是规范管理过程与工作标准。因此,系统实施的第一步是对业务模式与流程进行梳理,对不尽合理的流程与模式进行再造,只有建立起了真正适用、精简合理的业务流程,才有可能使管理制度与工作标准落到实处,而只有公司的管理落到实处了,信息化的实施才能成功。 在锡林浩特矿业公司信息化的实施过程中,重新梳理整理了物资管理业务流程30多余条,设备管理流程20余条,并对公司日常管理的其它业务流程重新整理,形成 电子 流程,公司的收文、发文、签报、任务通知、工作联络等均实现了网上办公,简化流程的过程中提高了工作效率。 (2)高度集成、资源共享。系统实施要避免出现信息孤岛,各个业务系统之间必须留有相应的接口,以实现业务数据在各个信息系统的共享。在矿业公司的信息化集成过程中,实现了财务与物资管理系统的集成,物资管理系统中的入库、出库、付款申请可以及时同步到财务系统中,自动形成库存及成本;而财务管理系统中的实际付款信息也可以自动回传到物资管理系统中的合同模块,实现对合同付款的有效管理。基建管理系统中的概预算管理数据也实现了财务系统的集成,实现了基建期概预算管理、合同管理、投资完成的同时,具备了快速竣工结算功能。而卡车调度系统与设备管理系统的集成,则可以把调度系统的故障自动传到设备管理系统形成故障工单,为设备的精细化管理提供了有效的手段。 矿业公司的信息化集成,不但表现为集中存储、数据共享这样的层面上,还表现为更深层次的应用。系统集成采用了先进的ldap认证,并采用oracleoid技术实现了单点登陆,只需要通过登陆门户系统之后,就可以轻松的访问其它的业务系统。在实现单点登陆的基础上,系统还实现了待办事项的集成,通过门户系统与其它业务系统的集成,将各应用系t统待处理业务集成到门户系统中进行处理,通过及时地对待处理业务进行提醒,减少了流程流转的时间,并减少管理人员的工作量。 (3)创新管理、决策支持。信息化的过程就是流程再造的过程,就是管理变革的过程。在矿业公司的实施过程中,针对煤炭生产管理的实际情况,在多个环节提出了创新性的解决方案。财务系统中的日利润模型采用了实际成本加计提的方式;gps卡车调度系统创造了新的自动卸载模型;设备管理中引入了工单的先进管理模式,并实现了与gps卡车调度系统的接口,使设备故障有了记录可供追溯,管理人员可对频发故障进行统计与分析,为设备管理提供了决策依据。 在整个信息化集成体系中,oracle的biee工具成为重要的报表分析平台,它的跨异质异地数据库的强大功能,良好的数据展现方式,成为我公司数据展现和决策支持的重要平台。通过合理的建模与展现,与公司管理相关的生产数据、经营数据、设备数据、物资数据等均实现了无缝的集成(见图1),公司管理决策层只需要登陆到biee系统中,就可以及时了解到企业管理各方面的数据,而这些数据都是自动从业务系统提取出来,不需要人工干扰的准确的管理数据,极大的提高了决策分析的效率与速度。 4主要实施内容 矿业公司信息化内容包括了 企业 管理的大部分内容,分批次先后建设了oa办公系统、无线集群系统、ccs基建管理系统、 工业 电视监控系统、surpac生产计划管理系统、清华紫光档案管理系统、网上招投标系统、四位一体人力资源管理系统、eam资产管理系统、fmis财务管理系统、gps卡车调度系统等。oa办公系统实现了便笺、收发文、工作流转、工作安排等协同办公功能;无线集群系统是生产调度的通讯工具,是生产指挥、统一协调的重要系统;ccs系统实现了基建期与投资有关的财务管理、进度管理;工业电视监控系统是安全生产与安防保卫工作的有力助手,分布于公司各处的监控对于减少现场管理人员、事前发现和事后追溯有重要意义;surpac实现了计划、地质、建模等与生产管理密切相关的管理功能;清华紫光档案管理实现了档案台帐、档案分组、 电子 档案、档案借阅管理等功能;网上招投标系统使主要的采购工作通过网上来进行,降低了物资成本、提高了采购透明度;四位一体人力资源管理实现了人事管理、工资管理等;eam资产管理系统实现了包括物资计划、汇总利库、物资采购、合同和物资出入库管理,设备管理模块实现了设备台帐、频发故障、油脂化验、单机成本核算等;fmis财务管理实现了总帐、应收、应付、固定资产等相关功能;gps卡车调度系统是生产调度指挥的重要信息系统,实现了自动调度,自动统计产量、运距、提升高度、设备实动率、可用率等生产指标。 5结论 信息化实施的关键点是集成,没有集成化,信息系统就会各自为战,很容易形成电子记账和信息孤 岛的局面。信息系统实施有2个目的,一个是提高管理水平,达到这一目的后,就可以达到第二个目的,也是最终目的:提高生产效率,降低企业成本,增加企业利润。 煤矿技术论文:对我国煤矿绿色开采技术的认识与分析 摘要:随着煤矿开采规模越来越大,相应地带来了许多环境问题。本文就绿色开采技术的内涵以及我国煤矿开采对环境破坏的现状做出分析,并提出必要的对策和建议。 关键词:绿色开采 内涵 途径 0 引言 我国是一个富煤、贫油、少气的国家,煤炭在一次能源中占70%左右。在我国一次能源结构中,煤炭将长期是我国的主要能源。随着煤矿开采规模越来越大,相应地也带来了许多生态问题,如造成大量农田以及建筑物被破坏,矸石堆积成山,河川径流量减少,以及地下水供水水源严重干枯,土地沙漠化,由于开采而使矿物内的有害物质流入地下水中等。如何使煤矿的开采得到可持续的发展,这就需要采取合理的开采技术及有效的防治措施,走矿产资源开发利用与生态环境协调发展的绿色矿业之路,率先实现“低开采、高利用、低废弃”集约化经营的行业可持续发展目标,建设绿色煤炭工业体系。本文就绿色开采技术的内涵以及我国煤矿开采对环境破坏的现状做出分析,并提出必要的对策和建议。 1 煤炭绿色开采的概念和内涵 煤矿绿色开采,基本出发点是从开采的角度防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响,目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益。 绿色开采的内涵是减少采煤对环境的破坏,形成一种使资源与环境相互协调的开采技术。主要表现在:改革开采技术减轻对水土的破坏和地表的扰动;减少废弃物排放;矿山废弃物的资源化利用,实现循环经济。其中,岩层控制理论是基础,改革开采技术是根本。 2 煤矿开采对环境的破坏 2.1 煤矿开采对水资源的破坏和污染 我国是世界上人均占有水资源量较低的国家,且水资源分布极不平衡,从含煤地区分布看,富煤地区往往也是贫水地区。全国91个国有重点煤矿中有75%的煤矿缺水,其中44%的煤矿严重缺水。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水,造成区域含水层水位下降,形成大规模地下水降落漏斗,直接影响到区域水文地质条件。开采产生的地表变形往往影响到地表水体,从而使部分沟泉水量减少甚至干涸,严重影响了当地居民正常的生产生活。例如神华公司的补连塔煤矿,矿井排水引起了地下水位大面积下降,造成补连河干涸;大柳塔煤矿采空区塌陷和矿井排水造成了大面积沙柳等草木枯死,土壤沙化。另一方面开采造成地表及地下水污染。矿井水中普遍含有煤粉、岩粉悬浮物及可溶性的无机盐类,开采煤炭过程中,由于排水处理费用高,所以,大部分污染水未经处理就排掉,对地面水、地下水以及周边的水系造成了污染,破坏了地下水资源,矿区生产造成的水污染已成为影响人民生活和当地经济可持续发展的重要因素。 2.2 煤矿开采对土地资源的破坏 矿山开采包括露天和地下开采两种方式:露天开采以剥离挖损土地为主,明显地影响土地耕作和植被生长,改变地貌并引发景观生态的变化;煤炭地下开采需要开掘大量的岩石巷道,煤炭开采过程中形成的巷道和采空区,引起顶板和围岩的垮落和下沉,势必波及地表,引起地表塌陷,村庄被毁坏。采煤塌陷还会引起丘陵、山地等发生山体滑落或泥石流,并危及地面水体、建筑物及铁路与公路的安全。另外矿山开采伴随产生大量矸石,这些矸石山占用了大量的土地资源,并形成粉尘、烟尘、污水等污染源,而且矸石中的硫化物及其他有害物质遇雨水后将产生酸性水,严重污染矿区土地资源。 2.3 煤炭开采污染大气环境 煤矿开采过程中的大气污染源主要来自矿井排出的煤层瓦斯和煤矿矸石山的自燃。煤矸石升井以后,煤矸石发热自燃产生大量so2、co2、co等有毒气体,严重污染大气环境,也损害了周围居民的身体健康。矿井瓦斯中的主要成分甲烷是一种重要的温室气体,ch4产生的温室效应是co2的21倍。 3 实现绿色开采的途径 3.1 保水开采 所谓保水开采就是采用合理的采煤工艺方法和地面注浆等措施,在煤炭开采过程中使地表和地下水资源不受破坏,实现矿井水资源的保护和综合利用。煤层开采后,随着上覆岩层中关键层的断裂,在该区域内地下水将形成下降漏斗。例如山西大同矿区,顶板较多为厚坚硬岩层,煤层开采后,顶板裂缝从井下采空区贯穿地表,顶板上部含水层的水通过岩层裂缝漏失,造成区域地下水干枯。地下水位能否恢复,取决于工作面推进后上覆岩层中有无软弱岩层经重新压实,导致裂隙闭合而形成隔水带。我国西北干旱缺水矿区应重视保水开采技术的研究,将保水开采作为矿区绿色开采的重点。西安科技大学相关学者正在开展隔水层稳定性研究,即通过合理控制岩层运动,实现隔水层“o”形集中裂缝带的“裂隙弥散”,防止或减弱导水裂隙带的形成。现阶段保水开采技术发展还有一定的局限性,相信在弄清上覆岩层运移规律之后,该项技术一定会较大的进步。 3.2 减沉开采 减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。条带开采技术存在的主要问题是采出率低、浪费大量煤炭资源;而传统的全部充填开采技术存在的主要问题是充填成本相对煤炭价格偏高、充填材料来源受限、充填量大、充填工艺不能适应煤矿高效开采要求。为了降低充填成本,基于“关键层理论”,相关学者提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路,并推广应用。近年来,我国在兖州、抚顺、大屯等矿区应用采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下沉速度和下沉量的作用,但开发廉价、性能优良的充填材料和提高对岩层移动控制规律的认识势在必行。 3.3 煤与瓦斯共采 瓦斯是一种新能源,既可以用来发电,也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量,有效预防事故发生,让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层,实现安全生产。 3.4 煤矸石的综合利用 煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内,也可以根据煤矸石的特点,进行综合利用。煤矸石分二类:一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石,俗称“岩矸”,可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井,将矸石充填到采空区,或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品,如洗选黑矸、筛上物、煤泥等,此类矸石可用于发电、供热,燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。 3.5 煤炭地下气化技术 煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术,我国于1958~1960年曾在16个矿区进行试验。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气,通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户,使现有的地下作业改为采气作业,是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段,有很多问题需要去研究和探索。 4 结束语 随着社会经济的发展,在可持续发展的总战略目标下,实现“绿色矿业”是社会、经济、环境共同的需要,是坚持以科学发展观统领经济发展全局,努力建设资源节约型、环境友好型社会,建设创新型国家的必然要求。要实现绿色开采,需要相关学者综合研究和解决政策、技术等诸多难题,花大力气开展相关技术和政策的研究和创新,另外国家还应在政策与税收等方面对绿色开采加以支持。 煤矿技术论文:浅谈煤矿提升系统的技术改造研究 [摘要]随着我国市场对能源资源的需求越来越多,煤炭工业发展迅速,煤炭的高效开发显得尤为重要。煤矿的开发技术是一项复杂的工程,我国的煤矿提升系统经过长期的发展改进,仍然存在着或多或少的问题,影响了煤炭的安全、顺利开发,这一问题急需改善,对煤矿提升系统进行技术改造是解决问题的关键。本文通过对煤矿提升系统的概况进行介绍,并对煤矿提升系统中的提升机和立井、斜井进行改造所采用的技术方法进行研究,从而保证各个设备零件以及整体提升系统的安全可靠性和顺利操作,为煤矿提升系统的技术改造和煤炭开发的高质高量、安全可靠的进行起着指导性的作用,保证煤炭行业的快速发展,进而促进我国经济的稳步前进。 [关键词]煤矿 提升系统 技术改造 立井 斜井 提升机 引言 煤矿提升系统对煤炭的开发和整个煤炭产业的发展起着举足轻重的作用。我国的许多煤矿历史悠久,建设时间可以追溯到上世纪五六十年代,煤矿的生产能力和挖掘深度日益提高,这对煤矿的提升系统提出了更高的要求,现有的提升设备很难满足煤矿的生产能力和挖掘深度的要求,因此急需对提升系统中的设备进行技术改造,这样才能最大程度地提升煤矿的生产能力,从而提高其经济效益。 1.煤矿提升系统的提升机的技术改造 提升机负责运送材料和工作人员,是煤炭矿井同外部社会联系的唯一纽带,对煤炭开发的整个环节和保证工作人员的生命健康和财产安全起着不可估量的作用,因此,必须要保证提升机的安全稳定性;传统的提升机电力系统极为复杂,电动机电动和制动的状态转换的太过频繁,这使得电动机常常超负荷工作,因此提高提升机的电气化和机械化极其重要。 [1]对提升机的电气控制技术进行改造,即要将提升机的电气控制系统改造成使用四象限运行和盘形闸电路。 四象限运行的工作原理就是建立一个直角坐标系,以电动机的转矩为横坐标轴,纵坐标轴为电动机的转速,直角坐标系的四个象限可以分别用来表述电动机工作的四种状态,分别是正向电动状态、回馈发电制动状态、反向电动状态和反接制动状态。如果变频器只能使电动机在正向电动或反向电动状态下工作,不能从电动运行状态向发电状态转化,则此变频器就是单象限的,如果能够满足电动机在四个象限的状态下工作,则其为四象限的。这种交流变频电气控制使用起来非常的便捷,控制起来也非常的灵活,提高了电气控制的效率和精确度,具有广阔的发展前景。 提升机的闸控电路对提升机的安全运行也起着极其重要的意义,一般使用的机械闸是盘形闸。盘形闸主要分为工作闸和安全闸两部分,工作闸又称为工作制动,是工作人员通过使用制动手柄加以控制的,安全闸又称为安全制动,是通过使用安全回路的继电器加以控制的。一般工作采用工作制动,即在手动操作的工作方式下对提升机进行使用,而一旦提升机系统发生了故障,安全制动启动,保证还处于运行状态下的提升机不会松闸。 安全制动分为两级,分别为一级制动和二级制动。一级制动一般适用于提升的物体处于矿井中,但是离停车处距离较近的情况,因为此时的制动力矩比较长,因而滑行的距离比较短,很容易损伤机械设备;二级制动的制动力矩并不是一次全部施加到闸盘上,而是分两次进行,这就可以减缓紧急制动时的速度,减轻对机械设备的损害。 在对提升机技术进行改造的时候,一定要考虑到改造提升系统的弊端,例如,如果要建立新的提升系统,是可以提高煤炭矿井的提升能力,但是所需的工程量是非常大的,需要耗费大量的人力、物力、财力;一些相应的配套设施都需要重新建设,提升操控机房可能已经不符合新的提升机系统的需要,需进行拆除和重建,这就可能导致煤炭矿井的长期停工停产,对煤矿的经济效益可能造成很大的影响,因此需要权衡利弊,对是仍使用原有的提升机还是对提升机的技术加以改造做出符合实际情况的选择。 2.煤矿提升系统的立井技术改造 2.1 煤矿提升系统的立井技术改造的原因 提升系统不仅需要考虑到人与机器的和谐,还要考虑到人与自然环境、机器与自然环境的和谐,因为影响立井提升系统的因素非常多,不仅仅是工作人员的主观思想、决策,而且还包括煤炭矿井所处的地理位 、气候条件等一些自然条件,有时受到自然环境的影响可能比人为因素还要大,因此必须要保证矿井立井提升系统的安全可靠性。煤矿立井提升系统的过卷过放事故危害最大,防止过卷过放事故的发生已经成为煤矿提升系统的技术改造中急需要解决的问题。[3] 2.2 煤矿提升系统的立井技术改造装置 过卷过放事故的原因主要包括机器本身的原因和人为原因。机器本身的原因可能是操控系统发生了故障,例如制动系统失灵、提升机的滑轮打滑等原因。人为原因主要是工作人员操作失误或者没有严格按照操作规程进行操作。过卷事故的分类有三种,一种是低速过卷,一种是全速过卷,还有一种是超速过卷,因此防过卷保护装置就需要根据具体情况进行设计。 一般使用的保护装置为摩擦型的防过卷装置,这种摩擦形式包括片式和绳式两种,主要结构包括框架和滚筒两部分,滚筒起着摩擦吸能的作用,将滚筒固定在框架上,滚筒用钢丝绳固定住,工作原理是当过卷过放事故发生的时候,提升的物体会先和框架接触,这时候二者一起往上升,滚筒也会向上运动,这时候固定滚筒的钢丝绳就会受到拉力而不断地释放着钢丝绳,这时候,滚筒在向上运动的过程中受到了摩擦,这种强大的摩擦足以阻止提升的物体的向上运动,便可防止立井提升系统的过卷过放事故。但是这种装置中滚筒的摩擦力可能在不同的时间有着不同的系数,很难进行准确的计算,而楔形的木罐道装置因为使用的木材的来源地域、生长年限不同,木材的纹路很难找出规律性,因此系数也具有不确定性,这可能会引起制动的效率不高,有些时候因为缺乏对木材的材质的充分了解,在发生事故时木材可能会劈开,起不到防过卷过放的功用。 液压缓冲装置则是可以在过卷过放速度的增加的同时,其提供的制动力也随之增加,从而保护了煤矿立井的提升系统,是煤矿提升系统的防过卷过放技术的不二选择。 3.煤矿提升系统的斜井技术改造(以某煤矿企业的斜井技术改造为例) 某煤矿企业针对此煤矿频发的因斜井提升钢丝绳失效造成的事故带来重大损失实施了斜井提升钢丝绳的技术改造措施。 此煤矿斜井提升钢丝绳失效的原因是多方面的,可能因为钢丝绳锈蚀、磨损的非常严重、钢丝绳受到的冲击过大以及钢丝绳打结造成的。 针对以上原因,此煤矿企业采取了如下措施:通过限制升降速度和保证闸控电路的安全制动,减轻对钢丝绳的冲击;通过加强对钢丝绳的定期检查检验,保证钢丝绳的质量,对不符合要求的钢丝绳进行修理、更换;通过加强对职工的培训教育,提高他们的安全意识和发现问题、解决问题的专业水平,最大程度的减少事故造成的危害。 4.总结 煤矿提升系统的技术改造是一项具体系统的工程,通过对提升机的改造和对立井、斜井提升系统的更新升级,可以增进煤矿行业的安全可靠,对煤炭企业经济效益的提高和社会科学技术的发展都有着极其重要的意义。 煤矿技术论文:当前煤矿通讯技术研究 摘要 本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一 有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如c an总线,prof-bus总线等)、rs232总线方式、rs4 8 5总线方式以及当前流行的gepon通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是industrial ethernet走向工业控制网络。 rs485通讯方式特点。rs485采用差分信号负逻辑,+2v~+6v表示“0”,6v~-2v表示“1”。rs485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接3 2个结点。在rs485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接rs-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“a”、“b”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:rs-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,rs-485收发器共模电压范围为7~+12v,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)emi问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 gepon通讯方式特点。gepon(gigabit ethemet passive optical network)将以太网(ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(pon,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应ip数据业务的接入方式。由ieees02.3efm(ethernet for the firstmile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有gprs移动通信方式,gsm短消息方式、rfid以及zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。 gprs通讯方式。gprs的英文垒称是:“general packet radio service”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(packet—switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将d ata封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 gprs网络是基于现有的gsm网络来实现的。对原来gsm的电路交换数据传送方式,gprs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用gprs上网的方法与wap不同, 用wap上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但gprs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 zigbee通讯方式。zigbee的基础是ieee 802.15.但ieee仅处理低级mac层和物理层协议,因此zigb e e联盟扩展了ieee,对其网络层协议和api进行了标准化。zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的c dma网或gsm网,每一个zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 煤矿技术论文:科学技术在新柳煤矿安全快速发展中的作用 摘要:矿井各项指标的良性走势源于 科学 技术的应用,源于先进设备的引进,源于对新技术性能工艺的消化吸收,源于职工培训之后职工素质的提高,所有这些都表明,坚持科学 发展 ,坚持开拓创新,矿井才能安全、和谐、快速发展。 关键词:科学技术;安全快速发展;作用 新柳煤矿是一座几经改扩建而成的大型 现代 化矿井,隶属于汾西矿业(集团)有限责任公司。该矿开采 历史 40多年。始于1958年建井,设计生产能力30万t,开采水平为950水平,1962年12月31日移交生产,1964年达到矿井设计能力,950水平已于1995年停采。880水平1975年12月29日开始扩建,年设计能力为90万t,采用走向长壁后退式采煤法,1981年12月25日移交生产,1985年达到矿井设计能力,1986年后产量逐年上升,2005-2008年矿井原煤产量逐年攀升。并于2004年4月16日和2008年12月16日投产使用了洗煤一厂、洗煤二厂,实现原煤全部进洗煤厂人洗的目标见表1。 新柳煤矿位于山西省中部,吕梁地区孝义市之西南,地跨孝义市阳泉曲和西泉两镇。井田属于霍西煤田的北端部分,井田走向长14km,倾斜长13km,井田面积为107.663km 3 。含煤地层为上石碳系太原组及下二迭系的山西组,总厚度115m,含煤11~15层,煤层总厚11.89m,含煤系数10%。其中:局部可采煤四层,分别为:2#、甜、5#、7#;主采煤层3层,分别为:9#、10#、11#。04年底保有储量67135.9万t,可采储量40281.1万t。煤种为焦煤、肥煤,可作为动力、电力、 工业 炼焦、民用等用煤。 几年来,新柳煤矿坚持科技管理机制创新,依托科技进步,对矿井各个环节升级改造,引进先进设备,加强全员培训,使矿井产量、进尺、精煤产量、原煤生产人员效率、万吨掘进率都呈良性走势见图1。 1 发挥科技创新推动作用。提升矿井安全生产水平 几年来,新柳煤矿坚持优化设计与强化管理相结合,坚持应用先进技术与淘汰落后工艺相结合,坚持突出重点与全面推进相结合,坚持清洁生产与资源综合利用相结合。在井下、地面各环节、各系统应用先进技术、引进先进设备,全面提升了矿井的本质安全程度。 1.1 采煤工作面 在采煤工艺上改综采为综采放顶煤,因该矿11#煤厚4.5m~6.9m,使用原有的3.5m和3.8m采高支架,效率较低。该矿小窑分布广泛,使大采高支架在井下使用不合时宜。经多次研究后,将采用低位放顶煤工艺采煤,提高了煤炭回采同收率,也提高了矿井产量;尤其是北翼1101工作面在10#与11#煤层间距较小的情况下进行了10#和11#煤联合放顶煤应用研究,取得了良好的效果。同时采高降低后,困顶煤厚度增加,顶部漏顶和煤帮片帮的现象大幅度减少,安全上有了保障。 2008年7月,该矿综采二队创月产原煤21.5万t的最高记录。 1.2 煤炭清洁生产 该矿原有一座年入洗原煤180万t的洗煤厂,随着原煤产量的提高,原煤无法全部入洗。为达到资源综合利用、煤炭清洁生产、节约铁路运力的目的,该矿在2008年又投产了一座年产200万t的洗煤厂。实现了原煤全部入洗的目标。 1.3 开掘工作面 在掘进上推广使用锚杆支护,2008年我们与北京天地科技公司联合对小窑破坏区下综采顺槽支护进行研究,解决了现在小窑破坏区下综放工作面顺槽断面增大后支护上的难题。 在掘进工艺、掘进流程上下大工夫,精心组织,2008年月创大断面锚杆巷道月单进550m的最高纪录。 1.4 机电设备引进及系统升级 综采工作面引进了综采放顶煤成套设备,包括支架、运输胶带输送机、转载机、破碎机、工作面前、后溜子和采煤机;回采面运输顺槽皮带采用低压变频技术实现无级变速。 综掘工作面引进了ebz-160c和ebe-132综掘机和相应的配套设备。 开拓工作面引进了p-90耙斗。全面提升了矿井采、掘、开水平。 运输上885胶带巷铺设了3100m长的强力钢绳芯胶带输送机。使用cst控制系统控制,拉运平稳,各项保护齐全,真正实现了本质安全。 主斜井内铺设了stj-1200/3x710s的强力皮带,全长1100m,倾角16°,使用高压变频技术实现无级变速,皮带速度0m/s~4m/s,大大降低了皮带各机械构件的磨损,降低了事故率。 2005年更换2号主斜井胶带机的电动机和减速器,带速由2.5m/s提升至3.15m/s;在新柳35 kv变电所内安装2台s9-20000/35主变压器,在西辛庄变电站35kv变电所安装2台s9-16000/35型主变压器2005年-2008年,该矿引进了多种设备。全面提高矿井的煤炭生产能力和本质安全水平。 1.5 提升运输系统 该矿从2005-2008年,对矿井运输大巷885胶带巷进行改造,(安装一部3100m的皮带,并采用先进的cts控制系统控制),使矿井大巷运煤由轨道运输变为胶带运输,大大提高了矿井的煤炭运输能力。以此为中心,相关的配套工程也全面启动。 (1)矿井主斜井皮带变原来的两部强力皮带为一部皮带,皮带长1100m,带宽由1m增加到1.2m,运输的能力由原来的591t/h提升到1700t/h。 (2)施工了三盘区前期煤库,后期煤库和井底2#煤库,使矿井转运煤能力大大加强。 (3)改造三盘区后期进风巷,并铺设了强力皮带。 (4)、掘进960胶带巷并在巷内铺设了强力皮带,实现了四盘区煤炭运输采用胶带运输。 (5)对880大巷进行了维修,喷浆、更换轨道等一系列改造。使矿井辅助运输标准化水平稳步提高。 此外,运输区还推广使用了无级绳绞车、雷达捕车器等技术提高了矿井安全程度。 1.6 地面生产系统 在矿井提升系统改造后,原有的地面系统工程已无法满足需要,该矿重新设计施工了动筛车间,以此为中心,配套施工了矸石山小井改造工程,矸石山皮带铺设工程,新建了两个10000t的精煤筒仓,铺设精煤皮带一部,使矿井地面工程系统能满足煤炭生产要求。 1.7 通风系统新技术应用 在“一通三防”上,该矿首先从通风系统入手,改造通风系统,启用了东风井,实现了采区分区通风,提高了矿井的抗灾能力。之后采用多项新技术提高“一通三防”方面的安全技术水平,如: 进行回采工作面均压通风研究,解决了回采工作面在小窑破坏区下推进时易漏风、易着火的难题。 采用束管监测系统对井下采掘工作面气体进行实时监控,采用xpm纳米新材料对漏风通道进行及时堵漏。 进行综采上作面喷雾系统改造,使矿井综采工作面的降尘效果大大改善。 地测上采用瞬变电磁和可控源音频大地电磁测深法对新柳矿四盘区及交子里盘区开展了煤层采空区、积水区探测工作,大大增强了地质预报的准确率,使探放水工作有的放失,减少了探放水工作量,从而加快了掘进进度。保证了采掘工作面衔接。 2 盘区设计优化 4年来,我们在盘区优化设计上下大力气,下真功夫,四盘区设计优化后少掘进尺12000m,减少煤柱损失110万t,创 经济 效益2.2亿元。交子里优化设计以标准化、人性化为中心。在优化没计中没计了乘人索道巷,减少了工人步行距离;对原交子里轨道大巷设计进行修改,少掘进尺600m,节约资金700多万元。 3 大力培养和使用好技术型人才 科计工作人员从事的工作有别于其他类型的工作,具有知识集成、学科集成的特点,有继承性更有创新性。我们在以规章制度为特征的刚性管理基础上,实施柔性管理,建立了以绩效为核心的人才评价体系和激励机制,配以创新文化建设,充分发挥了 科学 技术人员的主观能动性和创造性。2005--2008年,该矿工程技术人员共计在国家级、省级刊物和汾煤科技上发表 论文 100余篇。2008年又出版了“汾煤科技新柳专刊”,对该矿4年来利用科技进步由180万t改造为500万t的历程进行 总结 回顾。 4 职工培训 在引进新设备、使用新技术的同时,该矿加强了对新技术的消化吸收,由矿技术人员对设备对说明书进行学习研究,不懂的请教厂家技术人员,之后针对每个职工工作范围。将说明书分解成有针对性的通俗易懂的小册子,对职工进行培训指导,避免了因误操作造成机电事故的情况。 5 充分发挥好职工群众的聪明才智 实施技术创新,并不是高深莫测的事情,在平凡的岗位上同样可以做出成绩。广泛宣传,提高职工的自觉性、积极性,营造良好的舆论氛围。要完善职工群众广泛参与技术创新的工作机制,动员广大干部工人立足本职岗位,发挥聪明才智,从学习设备性能、构造等小事做起,特别是领导干部要发挥表率作用,真正使技术创新工作贯穿到 企业 生产经营的每一个环节。 纵观该矿4年的 发展 历程,矿井各项指标的良性走势源于科学技术的应用,源于先进设备的引进,源于对新技术性能工艺的消化吸收,源于职工培训之后职工素质的提高,所有这些都表明,坚持科学发展,坚持科学开发,坚持开拓创新,矿井才能安全、和谐、快速发展。 煤矿技术论文:试析某煤矿工程技术人员工作满意度的质性研究 论文关键词:社会心理 工程技术人员 工作满意度 论文摘要:本文采用半开放式问卷和个别访谈的方法,对某煤矿工程技术人员工作满意度进行分析,指出了工资及福利待遇是影响工作满意度的首要因素。提出可以通过建立体现价值的工资及奖励机制、优化工作环境、建立人性化的管理制度等措施,来提高煤矿工程技术人员的工作满意度,进而为煤炭企业管理提供依据。 1问题的提出 煤矿工作人员主要包括工人(没有职称,但不一定没有学历)、工程技术人员(有职称有学历)、管理人员以及各职能科室的科员。煤矿,由于工作环境恶劣、危险性高、工作时间不稳定等因素,与其他的企事业单位相比有其特殊性,复杂性。近几年来,社会学家、心理学家、医务工作者等越来越多地关注到煤矿井下工人生理、心理的健康问题,但却很少关注工程技术人员的情况。 在本文中所涉及的某煤矿,是全国最大的煤矿企业—同煤集团下设的一个重要煤矿,笔者在该矿有过近i一年的工作经历。在此期间,有四位工程技术骨干先后辞职,一位技术尖子考研后离开,人们戏称该矿是培养人才的摇篮,现有的是雏,一旦长成熟,肯定会飞走。之所以出现这种情况,笔者认为主要是由于他们的工作满意度值低于正常水平而造成的。 技术人员的工作满意度对煤矿安全及其生产有着至关重要的作用。为了对该问题进行初步的研究,笔者采用问卷和个别访谈的方法,探讨煤矿工程技术人员的工作环境、工资待遇、管理制度等各方面因素对其工作满意度的影响。 2研究方法 本研究采用半开放式问卷和个别访谈的方法收集数据,两项工作都是在2009年7-8月在该矿完成。 2.1被试 从该矿一百多名工程技术人员中,按方便取样的原则随机选择30名作为被试,共发放半开放式问卷30份,收回28份,问卷回收率为93.3%,其中有效问卷24份,问卷有效率为80%。全体被试年龄在25-45岁之间,工作年限最低为2年,最高为20年,多数在10--15年之间。其中,2名具有本科学历,占总人数的8.3%; 15名具有大专学历,占62.5% ; 7名具有中专学历,占29.2%。职称分别为技术员7名,占29.2%;助理工程师10名,占41.7%;工程师6名,占25%;高级工程师1名,占4.1% o 2.2半开放式问卷 目前国外关于工作满意度的研究主要有:洛克( locke)认为工作满意度的影响因素主要有:工作本身、报酬、提升、认可、工作条件、福利、自我、管理者、同事和组织成员10个因素。阿莫德(arnold)和菲德曼( feldman)提出,工作满意度的影响因素包括工作本身、上司、经济报酬、升迁、工作环境和工作团体。 笔者基于煤矿工作与其他企事业单位的工作相比,差别较大,有其特殊性和复杂性,因此根据国内外学者所列出的影响满意度的因素,自编了半开放式问卷,对工程技术人员的工作满意度状况进行探讨,了解影响煤矿工程技术人员工作满意度的主要因素。 2.3个别访谈 在实施正式访谈之前,笔者先对7位访谈者进行了一次预访谈,根据预访谈的结果,形成了访谈实施的正式提纲。根据访谈实际进展情况,笔者在整个访谈过程中灵活提出上述访谈提纲中所设置的问题,获得所需信息。 3结果与分析 3.1对工资及福利待遇的满意度 工资是最基本的需要,住房、食堂、冷暖供应、医疗和养老保险等福利待遇是生活的基本保障。煤矿工程技术人员的经济收入渠道相对较少,养家糊口主要靠工资。主要有以下两种情况:(1)工资及福利待遇一般。其中有10人认为工资及福利待遇一般,不是特别高,仅仅能维持日常开销,包括住房、吃饭、乘车、抚养孩子等。例如:“我认为工资及福利待遇不理想,仅够吃饭、坐车,不够消费”,“工资及福利基本符合我们现在的消费水平”等。(2)工资及福利待遇差。有14人认为工资及福利待遇差,和付出不成比例。 3.2对工作本身的满意度 工作本身的满意度主要包括工作条件、工作环境、工作量方面的满意程度。 总体来说,工程技术人员对工作本身的满意度一般,他们认为工作条件及环境一般,安全状况较好,但在井下还是有一定危险性。由于工种不同,有个别技术人员对工作本身的满意度较低,他认为:“煤矿生产、生活环境脏、乱、差;工作环境不安全,隐患多,用于安全上的费用不到位”,其中有6位技术人员认为工作量不大,而工作压力较大,例如:“工作量不大,但工作压力大,因为技术工作的原因”。此外,大多数被试都不愿意加班,原因主要是没有加班费,例如:“不愿意加班,因为没有加班费。而且虽然工资平均分配,工作却有人多有人少”。还有2人认为如果加班,休息时间就没有了;另外6位认为只要工作需要是愿意加班的。工程技术人员是工作中的重要技术支柱,有75%的人员不愿意为了工作需要,而牺牲自己的利益去单位加班,也从侧面反映出这些人员对工作的满意度较低,从而不愿意为企业付出额外的努力。 3.3管理制度的满意度 管理制度包括工作中的奖惩制度、作息制度和日常工作中的管理制度等,指企业各种制度本身的合理性及其执行情况。制定制度是为了约束和统一煤矿工作人员的工作行为,调动其工作积极性。管理制度完善,工作人员的工作满意度就高;制度不完善,工作满意度就较低。 在本次调查中,只有25%的人对管理制度较为满意,例如:“比较满意管理制度,因为比较符合实际工作需要”;另外75%的人对此不满意,主要原因有某些制度没有落实、缺少人性化、平均主义,不利于调动人的积极性和实施者本身的问题等,例如:“选拔制度没有充分利用”,“不太满意,跟领导能力有大的关系”,“在有些方面严格,但大部分不完善”。管理制度也是影响技术人员工作满意度的重要因素,员工对制度不满意,就可能在工作中减少积极性、主动性,降低对工作的热情,进而直接影响到煤炭的顺利产出。 3.4人际关系的满意度 在这里,人际关系主要指与同事之间的关系。人们都有与工作中其他人接触和交往的需要,有与伙伴、同事之间保持融洽关系的需要,这种需要的满足能在很大程度上影响矿工的工作满意度水平。 在本项研究中,全部被试与同事的关系都较好,较为融洽,但当工作中出现问题时,会出现两种情况,一是大家会一起承担,例如:‘能一起承担,共进退”,二是不会一起承担,例如:“不会一起承担,因为有责任与利益问题”,“技术问题可以互相探讨,但责任问题一般没有人愿意和你共同承担”。 3.5领导的人格及工作能力的满意度 本单位及上级单位领导的工作能力和个人的人格魅力也是影响技术人员工作满意度的一个因素。如果领导的工作能力高,员工的满意度可能会较高,反之,则满意度会较低。 本次研究中,有11人认为领导的工作能力和人格魅力一般,占45.8%;另外的人认为领导的工作能力和人格魅力较好,例如:“有奉献精神”,“对每位员工和蔼可亲”。 4结论和讨论 研究发现,在总体上,工资及福利待遇是影响工作满意度的首要因素。其次是对工作本身和管理制度的满意度。采煤业属于高危行业,虽然工程技术人员不会像工人们一样直接影响产煤量,但他们的工作同样是决定煤炭能否顺利采出的重要因素,他们同样在和工人们一起进行劳动,一起承担着恶劣的环境和巨大的危险,只是工作形式不同而已。不能因为他们只是付出了脑力劳动而看轻了他们的劳动成果,把体力劳动摆在第一的位置,使技术人员付出的脑力劳动所得到的报酬却低于工人付出的同样多的体力劳动所得到的报酬。 本研究的一些发现,为煤矿提高工程技术人员的工作满意度,促使其更长期地为矿山服务提供了重要启示: 第一,体现价值的工资及奖励机制。技术人员常常是通过与其他工作人员的对比来评价自己所获得的工资及福利待遇的,并且他们的工作态度和工作行为都受到这种比较活动的影响,所以煤矿企业应尽量建立能够体现价值的、分配公平的工资及奖励机制。 体现价值就是说,不要因为技术人员没有像工人一样进行体力劳动,就不重视他们的劳动成果,而应该充分体现出科学在井下工作中的重要作用,使技术人员感受到他们付出的劳动得到了应有的回报。适当的奖励机制可以促进技术人员在工作中的积极性、主动性,使他们更好地为企业服务。为了保证分配公平,煤矿企业可以通过职业明确化、薪酬市场化和绩效考核科学化等措施,建立一套科学的、公平的人力资源管理体系,来提升员工的分配公平感。 第二,优化工作环境,创造良好的工作条件。工作环境是影响技术人员工作满意度的基本因素。技术人员对工作环境的关心既是为了个人的安全,也是为了更好地完成工作。由于工作条件影响着工作满意度,所以对工作场地及其周围的温度和湿度、色彩和照明、噪音和振动、粉尘以及有害气体量要控制在合理的范围之内。如果安全生产和劳动保护条件达不到要求,则不仅危害技术人员的身心健康,增加不满意情绪,而且无法维持正常的生产经营秩序。因此,煤矿企业应按照国家劳动保护和安全生产的有关规定,努力改善劳动条件,为技术人员创造一个良好的工作环境。 第三,建立人性化的管理制度及和谐的人际关系。只有建立人性化的管理制度并将各项制度落实到位,技术人员才能以积极的态度接受企业的决策,提高对工作的满意度。因此,煤矿企业可以通过完善矿工参与制度、申诉制度和监督制度来提升管理制度的人性化。 值得指出的是,本研究虽然对煤矿工程技术人员工作满意度的影响因素作了最初步的描述,但是还有哪些影响因素、各因素对满意度的贡献大小、各因素之间的相互作用及编制适合测量煤矿工程技术人员工作满意度的量表等诸多问题,本研究中都未涉及到,因此未来的研究还需要对以上内容做更加广泛、深人的研究。 煤矿技术论文:浅论煤矿矿区水资源综合规划技术 论文关键词:煤矿矿区 水源规划 综合利用 闭路循环 论文摘要:根据煤矿矿区水资源贫乏及水资源种类的特殊性,进行分析评价,归纳共性,打破常规水资源规划范围与内容,重点规划利用好矿区有限的清水与污水及其资源化,结合污水处理工艺及工程技术,提出合理开发、有效治理、循环利用、污水零排放、节水和保护水资源并举的矿区水资源综合规划。 1矿区水资源综合规划的必要性 我国86个重点矿区有71%缺水,其中40%严重缺水。近几年由于煤炭生产规模及配套工业的快速崛起,加剧了水资源供需矛盾,水资源短缺已成为制约矿区能源发展的重要因素。因而,实施煤炭可持续发展战略要求全面加强矿区水资源综合规划工作。面对矿区缺水这个发展瓶颈,如何规划利用好矿区每一滴水,以提高水资源利用效率和以效益为中心、统一管理为保障、技术创新为动力、推进矿区节水工作的进步,满足矿区经济与水资源和生态环境协调发展,保障用水安全具有十分重要的作用。 2矿区水资源综合规划原则 矿区水资源规划依据《全国水资源综合规划工作大纲(细则)》、《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》等有关水资源保护的法律法规基础上,还应遵循如下原则: (1)贯彻落实国家新时期的治水方针,在现有水源调研、评价基础上,尊重现实、因地制宜、分清阶段、明确目标;遵循合理开发、科学治水、优化利用、提高用水效率最大化的原则。 (2)根据规划矿区自然条件和所在地域的特点,必须考虑周边地区工农业、水环境、居民用水等非水利措施的原则,并提供多方效能,取得综合效果,积极创建和谐矿区,搞好煤矿与地方之间的关系。 (3)根据矿区总体发展战略目标与生产现状,以科技为依托,统筹兼顾,整体布局,有序规划,技术论证、分步实施,矿区内避免各类治水及水利工程重复建设的原则。 (4)矿区水资源规划方案应纳入如循环经济等新理念,在常规给水工程基础上,按照水资源循环经济利用的减量化、再利用、再循环的原则,提高水资源循环利用率,减少新鲜水用量,杜绝外排污水量。 (5)从多方面选择有效的规划措施。既要为矿区经济发展服务,又要为矿区改善生态环境;既要兼顾矿区范围内的水资源保护措施,又要考虑可用水量最大化;既要组合设计各类水处理工程实施措施,也要制定取水、配水、用水运行管理等非工程措施等原则。 (6)矿区布局设置一般分生产区与生活区两大区域,供水系统大多数两个区域相对独立,有的为同一个系统,但做规划设计时必须坚持一并整体考虑的原则。 3矿区水资源综合规划内容 3.1规划技术路线及程序 技术路线:矿区调研一确定水源、污水点源—一水质化验一一资料收集—一结合能源发展规划一一水源开发利用评价—一需水预测—一生态环境保护一一水资源配置—一节水措施—一工程布局一一实施方案—一规划实施效果评价。 程序:收集整理矿区的自然、经济、技术、现状资料,做好各项预测,确定规划条件;按照不同的规划水平年,预测这一时期中因能源发展可能出现经济条件的变化,并拟定规划任务、规划目标、开发治理初步方案:根据不同时期的需水,研究水资源合理利用的途径,探讨水资源开发治理对矿区经济和环境等影响,拟定初步可行性方案;优化方案,提出规划技术成果:针对确定的方案,结合给水工程设计、各类污水处理工艺技术确定、工程量和投资估算、效益分析和对环境影响的评价;通过技术、经济、环境等综合分析论证,确定实施规划方案和开发程序;将规划方案及结论意见,报送煤炭上一级主管部门审批后实施。 3.2规划水平年确定 矿区水资源综合规划应由基准年、近期水平年、中期水平年、远期水平年组成,具体规划水平年的年限、时程分配则根据矿区能源发展及规模而确定。 3.3规划开发利用 (1)水资源评价:在矿区范围内对地表水、地下水、河流径流水、矿井水、生活污水、工业废水、特种污水、水库水等各种水资源、水质指标、水资源总量、可利用量、用水消耗量及用水效率、水资源开发利用程度等进行综合分析。如地表水评价:规划中应考虑利用雨水积蓄、人造水库、拦截河流径流水汇集等措施,作为补充矿区生产用水的新水源。地下水评价:大部分矿区都有自备水源井,利用地下水源,规划时应掌握地下水资源分布情况、可取水量、国家与地方对地下水源保护与开发的规定进行分析评价。矿井水评价:大多数矿井涌水量较大,经深度处理可达到生活饮用水标准,所以矿井水的利用在规划中是重中之重,并具有煤矿水资源规划的特色。生活污水评价:煤矿生活污水水质特征就是bod、cod较小,经一般处理后,可作为生产用水、生活杂用水等。因此,生活污水对矿区也是一种不可忽视的再生水资源,应加以规戈4后充分利用。工业废水评价:矿区都有与能源相配套的大型工业,如洗煤、发电、焦炭厂等用水大户,且产生大量废水,重点规划对这些废水集中起来统一处理后回用。特种污水,如化肥厂、炸药厂所产生的特种化工污水,其处理难度较大且成本高,但污水量很少,从矿区污水零排放的规划目标出发,必须有效处理,经处理达标后一并纳入整体供用水系统。 (2)开发建设规划:从水源类别分为:清水源、废水源、污水源三大类;从工程建设分为:地面水源工程,地下水开采工程,非传统水源工程,集雨水利用、再生水工程。规划以建设矿区骨干水源工程为重点,将各类水源规划建设以工程形式相结合的水资源综合利用系统网络,形成小工程、大群体、“蓄、引、提”并重,大、中、小配套,多方位联合的取、供、用水系统。矿区水资源规划工程与非工程措施相结合,新建改造同步、开源节流并举、开发保护同时;考虑已有水源工程并与新规划工程相配套,一并纳入开发利用系统网络。 3.4合理配置与供需平衡 矿区规划配置用水分类为:生产、辅助、办公区、职工生活区四个系统,在水资源支持下的矿区内能源、经济、生态的可持续发展,科学合理配制水资源,考虑用水现状,实现矿区生态环境保护和矿区经济发展两大系统以及两大系统内部用水合理配置;经相互补充和水处理工程的实施,完成不同水平年用水的时程分配,规划矿区需水量与现有可利用水量及污水资源化后的水量进行综合平衡,建立矿区内各用水户的需水量集中调度、统一管理、合理分配,减少和避免用水过程中的损失和浪费,为保障矿区供水水源安全与企业发展相匹配。 4矿区水资源综合规划技术探讨 4.1规划的特殊性 (1)矿区水资源规划类别不同于江河流域、地区、跨流域调水、专业水资源等规划,既可视为一个整体的供用水系统,又是一个涉及综合性规划的特点。 (2)矿区水资源加大开发利用并重新分配后,可能会引起周边居民生活条件和地区生态变化。因此,规划既是一个闭路系统,又要顾及周边地区的水量平衡与社会关系,综合协调地区间、地方经济部门等可能产生的矛盾和环境质量可能变坏而引起的影响与纠纷。 (3)依据矿区范围的大小、特点、经济发展方向和对水资源开发、治理、利用要求,其规划重点是服务并保障煤炭生产、配套工业、生活区用水。 (4)大部分矿区既是缺水,也是污染物严重的地区,加上治理滞后,水环境本底又较差,资源型缺水和水质型缺水问题比较突出,水环境同样制约矿区经济的快速、健康发展。 (5)矿区水源工程不足,开发利用率低。因开发利用条件差,成本高,矿区缺乏大的水源骨干控制工程,现有多数带病运行的老污水治理工程,工程型缺水问题也比较突出,开发利用率低,综合缺水率高。 4.2规划技术综述 鉴于矿区水源的特殊性与综合性,其规划的内容与技术应结合矿区实际情况并有新的创意,采用相应的技术措施,编制有煤矿矿区特色的水资源综合规划,现将规划技术总述如下。 (1)水资源规划应以矿区为中心,满足能源发展需要用水为主要目的,顾及水资源承载能力和水环境承载能力、保护生态、防止水土流失等,应采用环境保护等相关专业性技术。 (2)运用先进的技术建立科学的用水体系。矿区水资源工程规划应纳入污水处理工艺技术及污水工程综合治理技术;建立地面水源的“蓄、引、提”水利体系,优化矿区水源网络集成技术。 (3)矿区大部分工业布局不太合理,结构性矛盾突出,高用水行业在矿区工业中占有一定的比重,使矿区水资源供需矛盾日益突出。因此,规划重大建设项目布局时,必须量水而行,优化产业结构。 (4)矿区用水浪费仍很严重,用水方式还很粗放,用水效率不高。因此,节水规划始终要以制度创新和技术创新为突破口,将工程改造、开发及保障措施应采用先进的节水技术、新的节水器皿,建立从源头到末端控制完整的节水管理体系,以降低耗水总量。 (5)矿区将所有水源规划为清、污分流,采用终端污水处理技术及污水零排放技术,在水污染治理中提高水的利用效率;对取、供、用、排水四大系统为水资源链,使矿区水资源利用形成闭路循环系统。 (6)规划中重点纳入矿井水处理工艺技术及资源化利用技术,将矿井水处理工程可规划在煤矿井下,经处理过的矿井水直接返回需要用水的地点,这样便于管理,节省管道及工程费用投资等创新技术。 (7)规划工程应考虑水资源减量化、再利用、再循环利用的技术。根据矿区各类水质成份、水量分布、处理程度及用水部门要求,采纳分质供水、优质优用,串联用水、一水多用的新思路与举措,以丰富规划内容与内涵,提升规划的高度。 (8)随着现代技术的进步,编制规划时应采用数学模型、编排程序、电算优化等先进手段与技术,直接求得规划问题的最优解,以提高分析计算问题的准确性,考虑问题全面性。 5矿区水资源综合规划保障措施 (1)全面规划水资源,根据不同用水的要求,充分开发利用地表水,合理开采地下水,因地制宜收集天然雨水。加大水资源保护力度,防止污染破坏,保障水资源可持续利用和生态平衡。 (2)建立矿区水资源持续供给保障体系;生态与环境安全保障体系;水资源统一管理和水务一体化保障体系;水资源合理配置和高效利用保障体系;供水全成本与水价制度保障体系;规划用水经济考核制度保障体系。上述体系中应采取以保护水资源、节约水资源、加强管理、调整矿区产业结构、污水综合治理与利用、调水配水平衡等六个方面解决矿区水资源治理与利用的综合措施。 (3)规划修建拦河坝拦截汛期洪水、雨水积蓄、河流径流水源汇集等措施,增加对矿区的供水量;如无其它水源可利用的前提下,可以考虑如引入黄河水等引水项目并同步筹建大型水厂,将引人的水源经处理后并人矿区供水系统,以缓解矿区用水紧张的局面。 (4)建立合理的多元化投资机制,确保工程资金到位。矿区水资源工程建设投资涉及到安全供水工程;蓄水、引水工程;节水;污水处理回用与水资源保护;水土保持等投资规划。资金筹措来源应发挥市场机制作用,通过国家、地方、业、社会多方筹划资金,采取“企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、地方配套、国家补助”等多种方式,建立多渠道、多层次,稳定可靠的水源工程规划投资保障体系。 (5)规划生产节水、工业节水、生活节水、其它节水:强化节水技术和管理手段,实行定额管理和总量控制与适宜的水价制度;采用新产品、新工艺、新技术;更新矿区输、排水管道等措施,以节水促减污,以限排促节水,保障矿区节水工作有效进行。 6结束语 煤矿矿区水资源综合规划以合理开发、优化配置和高效利用为核心,协调生产、生活、生态用水;水与经济、地方、环境的关系,形成取水、供水、用水、排水系统的综合配套、供需平衡、循环利用的整体布局,是缓解矿区水资源紧缺的有效途径。规划成果既可作为编制水资源工程长期计划作参考,又可作为近期水资源开发利用和水资源工程设计的指导性技术资料,也为矿区承载纳污能力、污水减量化、污染物削减、污水处理回用等提供科学依据。 煤矿技术论文:论煤矿技术管理与安全生产 摘 要:本文结合实际阐述了加强技术管理与实现煤矿安全生产的关系,说明了技术管理是实现煤矿安全生产的前提和保证,必须尊重科学,坚持科学是第一生产力的发展现,坚持从实际出发谋长远发展,加大科技人员的培养,采取各种激励政策,充分调动发挥广大技术人员的积极性和创造性。 关键词:技术管理;安全生产;煤矿 众所周知,加强技术创新,加快技术进步,是新形势下实施科教兴煤战略的重要内容,是改善煤炭行业面貌的系统工程。煤炭生产企业安全为天,加强技术管理则又是实现煤矿安全生产的前提。煤矿事故,特别是重大恶性事故的发生,有相当一部分是由于技术管理不到位或出现漏洞而造成的。因为技术管理具有超前性,规划性和指导性的特点,因此,加强技术管理,提高技术管理水平是实现安全生产的前提。 一、技术管理与安全生产的关系 要做到煤矿安全生产,就必须综合地运用多种生产技术和管理技术。因为煤矿安全管理时刻存在于煤矿生产管理工作之中。涉及到煤矿生产的方方面面和各个环节,而煤矿生产的过程又十分复杂,环节众多。因此。我们必须把技术管理看成是煤矿安全生产的重要组成部分,渗透到煤矿生产管理的全过程,指导煤矿生产管理工作,使煤矿生产的各个环节相互配合,相互适应,避免因某一环节发生故障而打乱正常生产秩序甚至酿成大祸。 二、煤矿的合理开拓开采方案的设计主要取决于技术管理 矿井开拓,开采设计的合理与否,直接关系到煤矿的安全生产。矿井的开拓和开采设计是对巷道布置,采区的划分,生产工艺流程,设备造型以及安全技术措施的制定等都要有总体规划和安排,为了满足矿井开拓,开采部署合理化的需要,在设计时就必须对地质勘探,先进技术和装备的发展和使用,先进工艺流程的发展水平进行广泛的了解,设计应贯彻集中化,机械化和技术经济合理化的原则,巷道布置力求简单,各系统的设施和设备能力首先要经济实用,全矿性的防治事故措施要得力,上述都必须要有技术的支持,必须进行充分的技术论证,技术分析和技术方案的比较,最终制定出最佳方案。一座矿井的开拓设计,甚至一个采区的开采设计,关系到整个矿井的寿命和效益的好坏,所以技术管理是在制定开拓、开采设计时的作用就显得尤为重要。 三、技术管理是查处和治理煤矿事故隐患的有效途径煤矿井下生产过程中,本身就受着水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害的制约,在生产过程中,采、掘、机、运、通等工序和环节配合不当就会造成故障和事故,甚至可以酿成大祸,严重危及职工的安全,不论任何煤矿均存在着不安全的因素,只是程度不同而已,只有通过不断查处事故隐患,明确安全上的工作重点,有针对性地采取合理措施,才能确保煤矿安全生产。众所周知,煤矿生产隐患与事故是密切相关的,那么预防事故的重点就是消灭隐患,如果对小的隐患或一般的隐患重视不够,治理不及时,不彻底,也可能使小的隐患上升为重大隐患直至造成事故。煤矿在开采过程中,水、火、瓦斯、煤尘、顶板问题始终伴随着矿井的开采,因此对这些长期性隐患要加强基础工作,建立健全规章制度,完善监测手段,实施防治措施,使其不出现危险状态。如果在开采过程中,对出现的局部瓦斯超限,开掘工作面接近含水层,采煤工作面顶板初次来压和周斯来压以及过断层等这些短期隐患,应明确责任,制定临时措施,加强管理,使其尽快消除,所以说,煤矿短期性隐患又是技术管理的重点,不仅要有定期分析,还要尽可能做到定量分析,根据理论分析和实践经验探讨隐患与事故的关联度,科学合理地制订出切实可行的措施,把事故消灭在萌芽状态。 四、狠抓“一通三防”技术管理是煤矿安全生产的重中之重 近年来,煤矿瓦斯事故频繁发生,2003年8月14日我矿裕公井也曾发生瓦斯爆炸,夺取了28名工友的生命,给国家和人民生命财产造成重大损失,惨痛的教训说明:“一通三防”技术管理工作决不可疏忽大意,如果稍有不慎,思想上稍有松弛就会酿成大祸,安全生产就没有保证,更重要的是会给国家和人民的生命财产造成无法弥补的损失,因此,要想把握安全生产的主动权,就必须把“一通三防”工作作为安全工作的重点,狠抓“一通一防”技术管理工作,坚决控制瓦斯、煤尘等重特大事故的发生。因此要搞好“一通三防”技术管理工作就应做好以下几点: (一)建立健全各级领导及各业务部门的“一通三防”管理工作的责任制,明确责任,狠抓落实,实行齐抓共管协同作战。同时要重点把好四关,即:设计关、生产布局关、措施审批关、隐患处理关。 (二)高度重视矿井通风技术管理工作使得矿井防治瓦斯、粉尘和防灭火工作的基础,在具体工作中,要加强通风系统的管理,调整改造不合理的通风系统,管好用好通风设施,建立和完善矿井通风管理制度,做到合理供风、配分。同时要教育广大员工爱护好通风防尘设施,杜绝人为的破坏,确保矿井通风系统的合理、稳定、可靠。 (三)加大“一通三防”安措资金的投、配齐通风防尘设施,也就是说在“一通三防”设施的资金使用上,该花的钱,坚决一分不少,以确保通风、防尘设施安全可靠,做到万无一失。 五、实现煤矿安全生产的最大动力就是要依靠科技进步来加强技术管理 要想实现煤矿安全生产,必须依靠科技进步,改进采煤工艺,大力推广新技术,新工艺,新设备,新材料,提高广大员工的综合素质,努力改善井下的工作环境,大家都知道,煤矿安全状况不好,除受地质和开采的特殊条件制约外。很大程度上是由于装备和工艺落后,安全技术管理人员素质和员工的综合素质不高而造成的。因此依靠科技进步来加强技术管理是实现煤矿安全生产的最大动力。但推广新技术应因地制宜,做好可行性研究和技术论证工作,不要盲目行事,另外还要有足够的资金投入来保证,对改善安全条件的新技术和新设备应予以充分重视,因为,对一部分新技术存在着二次开发的问题,应注意新条件下推广使用新技术和新设备的适应性和可靠性,避免形成新的隐患,使其在安全生产过程中发挥良好的作用。 六、技术管理体系的建立和完善,有效落实是煤矿安全生产的有力保障 煤矿安全生产的大量事实证明,加强对生产技术的领导。明确责任分工,建立以总工程师技术负责人为首的技术责任制的技术体系是十分必要的。没有一套有效的技术管理机制,没有一个完善的技术管理机构,技术管理就必然带有随意性,也必然会给煤矿安全生产带来隐患。 技术管理同样应坚持以人为本,为了适应安全生产的需要,各党组织一定要从生活上关心工程技术人员,工作上帮助支持工程技术人员,工资、待遇上倾斜工程技术人员,充分把工程技术人员的积极性创造性调动起来,使他们全身心地投入到煤矿安全生产建设中去,发挥聪明才智。 总之,在实施科技兴煤战略的新形势下,煤矿安全管理体制和安全监察体制也在进行改革,要实现煤矿安全生产的根本好转,稳定煤矿安全生产的良好局面,必须大力加强安全技术管理工作,只有这样,才能促进煤矿安全生产的健康发展。 煤矿技术论文:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为 现代 化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿 现代 化,达到煤矿自动化生产。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。 煤矿技术论文:浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 摘要:近年来,我国各行各业竞相 发展 ,依靠机电一体化技术,大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性,提高制造水平,增加产品的应变能力,提高劳动生产率,节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作,取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到,机电一体化技术和产品的发展,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。本文对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述,并对其发展趋势进行分析。 关键词:机电一体化技术 煤矿 应用 发展趋势 1 概述 机电一体化技术就是机械、 计算 机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术,是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今 科学 技术发展的 规律 ,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。 2 机电一体化技术在煤矿中的主要应用 2.1 机电一体化技术在提升机中的应用 矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,机械结构大大简化,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,大大简化了电器安装,此外,硬件配置简单,互相兼容。“九五”期间,国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kw,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。 2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比,它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力,使其克服阻力移动,也可以在采煤机下滑时进行发电制动,向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。③运行可靠,使用寿命长,电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。④反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。 1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研制成功我国第一台采用交流变频调速mg344-pwd型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来,我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机,而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发,我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟,为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。 2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。 2.4 其他煤矿机电一体化装置 液压支架则向电液控制方向 发展 ,将 计算 机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6~8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。 煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备 网络 功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 3 煤矿机电一体化技术应用的发展趋势 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的 经济 效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距,因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。 4 结束语 近年来,随着微 电子 技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。 煤矿技术论文:浅谈团柏煤矿开采水害防治技术研究 论文 关键词:煤矿开采;水害防治;团柏煤矿;水文地质;“突水”预测 论文摘要:团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。文章论述了团柏煤矿区域水文地质特征及水害特点,提出了团柏煤矿水害分类治理技术,以翔实的资料分析了各种技术的特点,提出团柏煤矿开采水害防治的主要措施。 团柏井田位于霍州矿区的南部,汾河西侧,地貌形态为中低山区,地形切割强烈,沟谷纵横,地形复杂。霍州矿区面积843.22km2,地质储量77.4亿吨。近年随着开拓范围不断扩大,开采深度向下延深,矿区各矿的水文地质条件日益复杂,多种水害类型逐渐显现。因此,矿区防治水任务日趋繁重,防治水工作,特别是奥灰水害防治工作在确保煤炭安全、有序和高效生产方面的重要性突显出来。 一、团柏煤矿区域水文地质特点 霍州矿区有太古界、元古界和下古生界的寒武系和奥陶系地层。团柏井田位于霍州矿区的南部,该区断裂十分发育,近东西向、近南北向、北东向和北北东向断层相互切割,小断层密集、陷落柱也很发育,水文地质条件十分复杂。在团柏井田之西有一穿过回坡底井田的地下分水岭。分水岭之西为龙子寺泉域,之东为团柏井田所在的郭庄泉域。郭庄泉是山西第二大岩溶泉,自流量7.19m3/s。北起吕梁馒山、将军山的灰岩补给露头面积约1400km2,主迳流带沿吕梁山东麓自北向南—东南经白龙井田南部于下团柏断层与汾河交汇处泄出。团柏—回坡底井田在郭庄泉排泄区之西, 自然 对于这一井田,越向东越接近排泄区的部位,奥灰岩溶越发育。危害下组煤开采的是两个含水层,奥灰和k2灰岩。下组煤与奥灰的距离在全国是最薄的,11号煤平均25m,最薄处仅15m,10号煤平均36m。k2灰岩是9号煤顶板,为充水含水层,厚2.75~11.4m。从1996年开始施工下组煤斜井和巷道共发生k2底板突水事故6次,都是在接近k2时,突水量150~380m3/h。 二、团柏煤矿面临的主要水害 (一)顶板水水害 1、2号煤层开采直接充水水源为煤层顶板的下石盒子组(k9、k8)砂岩裂隙含水层,但由于该含水层富水性较弱,因此,对煤层开采不会造成影响。在某些块段构造的向斜轴部附近水量可能相对集中,但一般水量有限,采取一定的防治水措施的情况下也不会形成水害事故。k2太灰含水层是该煤层直接充水水源,煤层开采将完全揭露该含水层,由于该含水层水量相对丰富,对煤层开采将会造成大的影响,因此,在回采中必须采取物探、钻探和适当的防治水工程等措施,减少其对回采期间的影响,以保证煤层安全回采。但经过首采区开采对其揭露疏放后水量有所减少,开采过程中影响也相对减少。 (二)煤层底板水水害 底板水主要为k2太灰水和o2奥灰水。近5年要回采的1号煤层底板最低标高为+520m,要回采的2号煤层底板最低标高为+475m,而k2太灰含水层水位标高为480m,o2奥灰含水层水位标高为520m左右,因此,1、2号煤层相对这两个含水层基本不带压,再加上中间有小隔水层的存在,对开采也基本不受影响。o2含水层是下组煤开采防治的重点。9、10、11号煤层存在严重带压开采现象,所以,采掘中在充分利用本溪组有效隔水层的同时,必须采取一定的带压开采措施,预防或减少水害事故的发生。 团柏井田生产和废弃小煤窑较多,据不完全统计有110多个,由于小煤窑边界不清,在采掘工程中很可能揭露小煤窑发生老窑突水,因此,小煤窑的边界控制也是防治水非常重要的工作。 总的来看,上组煤开采水文地质条件比较简单,开采过程中形成水害的可能性不大。由于下组煤位于k2含水层和o2含水层之间,为带压开采,且煤层底板有效隔水层厚度很薄,矿井水文地质条件复杂,因此,下组煤开采防治水工作严峻,开采过程中要做好采取充分的防治水技术措施,以防发生重大水害事故。 三、团柏煤矿开采水害防治措施 在 总结 以往煤矿突水淹井事故经验的基础上,团柏煤矿的水害防治采取以防为主,供、疏、堵相结合的合理方针,重点做好下组煤开采防治水工作。 (一)完善矿井水文地质观测系统 团柏矿区防治水害必须从加强水文地质工作,查清矿区水文地质条件入手,建立和完善矿区主要含水层地下水动态观测系统。主要要做的工作如下:通过井田水质动态分析研究井田各含水层矿化度的变化,可以间接推断各含水层的自然补给条件;提前探测富水区域,做好水文地质预测预报;运用瞬变电磁法对含水断层陷落柱位置精确定位;红外测温法直观了解井下岩层含水状况;超前钻探预测地层水文地质条件;用水化学分析法可有效预测地层不同区域水文地质条件变化。团柏井田下组煤开采来看,越向东开采水文地质条件越复杂:奥灰强富水;必须疏干的k2灰岩条件也复杂,水位与奥灰相同,存在奥灰补给通道,水量大(11-0单孔涌水量105m3/h)。因此在中、东部开采下组煤之前,应先进行专门水文地质勘探,勘探主要解决的问题:奥灰富水性;k2疏干水量和受补通道;底板保护性能;安全评价;安全开采技术方法与布局。 (二) 发展 “突水”预测预报技术 实现突水预测预报的可视化和适时化,推进矿井防治水信息系统集成。团柏煤矿的防治水工作的重点放在下组煤开采上,采用综合物探、化探和钻探等到手段,查明陷落柱、断层和裂隙密集等地质“异常体”,以及封闭不良钻孔。并采用留设防水煤柱或底板加固等到手段对地质异常体进行改造,做到采煤工作面底板不出水或不出大水,以节约排水费用,保护水资源和生态环境。据涌水量预测结果,适当加大矿井和采煤工作面的排水能力,以防不测。首先要做好探水工作。探水又有两种方法,一是钻探。按规范要求探水,有疑必探,先探后采,11号煤落差1m以上的断层都在探水的考虑范围。掌握10号煤采掘资料,凡10号煤揭露的陷落柱、大于3m(含3m)的断层、特别破碎带、底板涌水点必探。11号煤采掘中发生底板涌水的必探。二是物探。考虑到实际效果,采用井下瞬变电磁法,坑透法配合。物探主要用于11号煤开采,在首采的2~3个工作面中必用。其次,要采取必要的隔离措施。实施采区隔离和上山与下山隔离及泵房隔离,这就要设置防水煤柱和防水闸门。再次是加固措施。对已知陷落柱和断层,利用探水孔对薄弱处进行注浆加固,需要时补充注浆钻孔。对底板重破碎带,底板涌水处和物探验证了的异常区进行注浆加固,重点是11号煤。小流量钻孔的注浆可用能调节流量的高压计量泵。最后是留设煤柱。导水陷落柱(经探水)留煤柱。断层煤柱留设(是否留和柱宽)按《矿井水文地质规程》公式 计算 。原则上10号煤10m以上,11号煤5m以上断层的下降盘要留煤柱,此落差以下断层是否留煤柱看具体情况,包括探水与注浆的结果。另外疏放11号煤底含水也是重要的。为创造采煤的干燥条件,并利于发现奥灰涌水的征兆,对11号煤的充水含水层:底灰及贴身石英砂岩含水夹层(统称11号煤底含)进行疏放。疏放可利用现有水平巷和上山巷打放水钻孔,孔间距可作50m考虑,根据降压效果(测压)调整钻孔密度。 (三)完善开采 艺术 在采掘过程中为防止底板出现灾害性突水,应坚持先探后掘、先探后采和先注浆后掘进,先注浆后回采的技术原则。为了节约工程量和保证安全,在采取钻探、物探、化探等综合手段时,应坚持物化探先行,钻探验证的技术方法,以杜绝采掘巷道误揭导水陷落柱和导水断层。 (四)建立强大的抗灾排水能力 这是团柏煤矿防水害的最基本的措施。预计西部常规最大突水量为1800m3/h,因此除有矿井正常涌水量的排水能力外,抗突水的非常排水能力应达到3000m3/h以上。采用直排式(一级排水),还应有配套的水仓容量和供电系统与管路系统。 四、结语 1.团柏煤矿的水害要分类治理,重点治理下组煤水害。 2.团柏煤矿开采一定要实施科技治水战略,做到安全发展。
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要:工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展,文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词:石油化工仪表;自动化控制;控制系统;自动检测仪表;变送器 1 概述 自动化仪表的智能化,使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作,使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计,不仅要考虑到功能的多样化,也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析,以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展,仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中,自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统,就要适应这些要求而使变送器快速发展起来,所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能,数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多,并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲,我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为+0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时,也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡,从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确,从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品,与传统的DCS相比,新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结,能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制,也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂,这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统,不仅加强了自动化控制,也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制,对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中,还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费,由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件,此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强,可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制,后来在乙烯装置中也采用了DCS控制,对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行,因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段,并采用了多集控单元,能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果,而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广,对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计,目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息,其中的信息容量是相当大的,也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享,这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信,使得系统的可靠性提高,也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的,每个不同的厂家要按照标准生产产品,就可以相互交换或相互连接。即插即用,不仅能方便设备的提升更新,也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外,还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表,节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序,也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200℃~1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的,而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强,这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主,在安全生产的同时,设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平,增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 石油化工自动化论文:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘 要:石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系,对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展,自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词:自动化控制 石油化工行业 在我国,虽然石油资源总量较大,石油消费增长速度很快,但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足,需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下,石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时,提高企业管理水平,采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险,而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用,同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要:几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词:石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS:Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO:Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导全企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要:石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注,本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字:自动化控制;石油化工行业;发展;应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素: 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 (2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。 (3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。 (4)、压力:运行压力越高越危险。 、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 (1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 (2)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 (3)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。 (4)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平,因此,十分引人关注。多年的经验证明,自动化已成为企业提高效率的有效手段之一,特别是随着信息技术的应用和发展,现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化,还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化,具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统,是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。主要体现在:现场已从手工操作发展到自动化控制,从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制,直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制,并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术,并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段,电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展,近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高,并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说,自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论,传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统;对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中,传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的,广泛应用于商业产品,但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法,要么采用模型参考要么采用自整定,一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题:需要复杂的离线训练;辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾;对系统结构假设;实际应用中,模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外,传统自适应控制方法中假设系统结构的信息,在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域,在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下:被控系统的状态方程和初始条件给定,同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态,并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具,应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中,最优控制很适用于航天航空和军事等领域,例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用,例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而,绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关,用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时,当前新建的大型石油化工企业,生产装置规模大且同步建设,控制系统规模多达几万点,涉及分散控制系统砚场总线控制系统(DCS/FCS)、安全仪表系统(SIS)、火灾和气体检测系统(FGS)、压缩机控制系统(CCS)、转动设备监视系统(MMS)、设备包控制系统(PECS)、分析数据采集系统(ADAS)、罐区数据采集系统(TDAS)、储运自动化系统(MAS)、设备管理系统(AMS)、操作数据管理系统(ODs)、先进控制(APC)、实时优化(RT-OPT)、操作培训仿真系统(OTS)等多种自动化控制系统,要实现全厂控制系统之间的集成,对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为主富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化:亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。应当说,炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统,其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求,这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展,另一方面,自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅谈石油化工自动化设备的应用 摘要:现代科学技术的蓬勃发展与工业生产技术水平的整体提高是新时期的工业生产设备面临着前所未有的发展机遇与挑战。石油化工自动化设备在整个化工业中所占据的地位日益关键。本文从石油化工自动化基本概述、当前石油化工自动化设备在应用中的缺陷分析、石油化工自动化设备的应用要点分析以及未来石油化工自动化技术的发展展望这四个方面入手,进行了详细分析与说明,希望能够为整个石油化工自动化设备的发展与进步提供一定的意见与建议。 一、石油化工自动化概述 随着科技信息化技术快速发展,石油行业化工自动化技术也随之飞速发展,目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础,我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力,并取得了相当的成效。就现阶段而言,我国石化设备正向着设备大型化发展,所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平,提高效率。 通常而言,石油化工自动化技术的要求包括三个方面: 1.安全控制 安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障,所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。 2.效率控制 通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。 3.成本控制 通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。 二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷 石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决,主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。 1.系统内部不合理 它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理,并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证,而是直接采购,在很大程度上增加了使用的成本,导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序,其对控制用的初始条件要求繁多,针对不同工作环境,它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数,且在调整参数在使用过程中较难,不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外,由于调整参数的工作难度大,导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间,影响了正常生产作业的高效率运行。 2.控制设备故障 就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢,设备实现实时化相对低,甚至出现无响应情况等,对于比较重视数字化的自动设备来说,其数字信息丢失情况比较严重,在正常的实地作业环境中,数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来,滞后情况严重,导致部分操作人员只可采取手动操作,影响了设备的使用效率与施工进度。 3.现场操作不稳定 其与石油化工企业自身原因有关,目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况,这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够,以造成后期溶剂量太低,进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行,只能依赖人工替代机器,大幅度降低了自动化设备的使用效率,对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时,由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要,产生这种现象,只有通过手动开启侧边阀门,以此满足增加炉内温度,满足加热需要,使自动化控制设备失去了其原来的作用。 4.其他原因 一般由化工企业设计初期,考虑不全面,在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器,缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试,导致后续自动化设备作业由自动变手动,违背企业要求自动化的初衷。 三、石油化工自动化设备的应用要点 1.明确工艺、流程,挑选适合的设备 在对自动化设备的应用中,应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程,全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件,根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中,要重视对特殊情况下的测试操作,并以此为基本依据,确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配,要能合理衔接起企业每道工序。 2.重视应用细节,定期检查与保养 在自动化设备应用中,要重视设备的使用细节,对于诸如调节阀之类的设备,要做好定期检查与保养工作,时刻关注调节阀运行正常与否,测量系统是否准确等,定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部,可随时供技术人员读取,对自动化设备的维护、应用提供了数据支持,这些数据可以提供设备的状态分析,以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题,并且对故障部位的定位有着很大的帮助。 3.专业技术人员的培养 培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外,还应该充分利用计算机,对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题,并加以合理解决,发挥自动化设备的优越性。 四、石油化工自动化设备的发展前景 1.控制系统优化 目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统,其中大部分还是采用PID控制系统,基于此,导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。 2.仪表升级 石油化工企业及其相关产业企业,所使用的仪器、设备中仪表数量庞大,品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐,缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。 3.过程控制 分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则,采取国内外市场通用硬软件的方法,将向着开放的分布式监控控制系统发展。 4.总线应用 其主要被运用在作业现场,要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络,连接技术非常重要。总线技术的应用,使连接技术日趋势成熟,将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。 五、结语 总而言之,石油化工自动化设备在其应用中,应充分考虑实际作业环境,从设备的安装开始,做好特殊情况下的测试工作,在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能,藉此发挥自动化设备的优势,提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。 石油化工自动化论文:关于石油化工自动化设备的探讨 摘要:石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,本文介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。 关键词:石油化工;自动化;设备 中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。 一、 当前我国石油化工自动化发展现状 中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前,石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。 二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策 石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。 2.1炼化一体建设 随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。 2.2采用一些新的理论与方法 近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。 2.3采用先进的管理手段 石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。 三、石油化工自动化技术的未来发展趋势 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说,为应对全球竞争,对于企业信息化系统的建设高度重视,这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况,通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。 当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构,促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸,数据总线处理的信息将不断增加,对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时,大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。 随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富,现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看,可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的,可实现预测维护和远程维护,但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高,以及技术本身有待进一步完善,使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。 工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉,推进信息化带动自动化的新选择、新技术,能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化。 此外,以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中,原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展,风能、核能、太阳能综合利用,市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。 中国石油石化工业目前仍处于规模已大而不太强、发展机遇与挑战并存、国际竞争力还需进一步提高为特征的发展时期。全行业的改革已进入解决深层矛盾和问题的攻坚阶段,产业的发展正处于由大走强、逐步升级、再上新台阶的过程。因而,作为石油化工行业水平高低象征性标志之一的石油化工自动化技术,处于更进一步的阶段。石油化工自动化技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要:化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词:石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要:在科学技术不断发展的情况下,工业生产也发生了很大的变化,在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况,这样也使得石油化工在生产过程中,化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况,对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展,同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词:石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中,使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化,这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况,在这种情况下,仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化,同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化,因此,对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计,不仅仅在功能方面能够进行改善,同时在工作效率方面也发生了很大的变化,这样也能更好的对其进行分析,促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中,仪表系统也发生了很大的变化,正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展,有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中,自动检测仪表出现了非常明显的变化,对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说,能够更好的对适应一些要求的变化,这样能够更好的促进变送器发展,同时,也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说,数字化仪表在性能方面出现了很大的变化,尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善,同时,在稳定性方面也出现了很大的变化,这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高,同时,在结构方面也发生了很大的变化,这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易,很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求,这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较,这样能够更好的发展我国的进出口贸易,同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中,都使用的是DCS系统,为了更好的适应科学技术的变化,DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化,和传统的系统进行比较,新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展,同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接,这样能够形成更大规模的管理控制体系,同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制,这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说,炼油装置是非常重要的生产设备,在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有,在经常一定的处理以后,就能够将其进行储存和运输,这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统,能够更好的提高自动化控制能力,同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制,在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理,但是,还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能,导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展,在这种情况下,很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产,这样在功能方面也出现了更好的情况,同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的,在这种情况下,在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的,这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的,这样就使得系统控制要采用多集控单元,同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点,这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在,FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况,这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况,这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的,因此,在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的,这样能够更好的实现信息的交换,同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200~1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的,因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的,能抵御住高温,能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲,石化行业都以液位测量为主,并且除了浮力式仪表外,物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证,对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析,不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出,石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用,其都是以DCS为基础的控制,但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室,但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制,并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主,这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂,很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升,若仅由DCS设备完成,则已经不能满足现在的要求了,如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实,而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产,还要在生产线的危险场所设置警报系统,一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下,对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期,我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展,在这种情况下,我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产,同时在控制方面也发生了很大的变化,因此,企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平,这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制,提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要:石油化工技术繁多而复杂,自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平,以适应石油行业现代化机械水平,有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程,在此基础上,分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词:石油化工;自动化控制;应用前景 前言 当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下,自动化技术取得了重大突破,各种自动化设备应运而生,极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中,自动化仪表发挥着不可替代的重要作用,仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述,然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障,以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工;自动化控制仪表;故障 为实现石油化工生产的自动化,需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控,这些功能通过相应的检测仪表来实现,仪表一旦发生故障,将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此,工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等,能够准确地对仪表故障进行诊断和处理,从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行,为实时监测温度变化、精密掌控温度范围,必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量,通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据,并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样,如压力传感器、压力变送器、特种压力表等,压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量,也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统,实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同,可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等,在石油化工生产中,雷达式物位仪表由于测量精度较高,同时对石化物料具有较强的适用性,正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理,一是体积流量测量,二是质量流量测量,具体来讲,有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下,自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测;变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号(4~20 mA),同时将信号输送至PLC控制器;显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常,如示数偏低、偏高、不动、异常波动等,导致仪表异常的原因有两种:一是工艺参数本身出现异常;二是测量系统的某一环节发生故障,导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因,一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解;二是要熟知测量系统的整个工作流程;三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解: 2.1 流量仪表故障 1)若流量仪表值达到最高,一般现场检测仪表也会显示最高,这时手动调节远程调节阀大小,若流量值减小,说明是工艺问题;若流量值不变,应该是仪表系统的故障,需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2)若流量指数异常波动,可以将系统由自动控制转到手动,若依然存在波动状况,说明是工艺原因所致;若波动减小,说明是PID参数问题或仪表问题。 3)若仪表流量达到最低,首先检查现场检测仪表,若现场仪表同样显示最低,则查看调节阀开度,开度为零说明故障发生在流量调节装置上,若开度正常,极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常,说明显示仪表出现问题,其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1)液位仪表值达最高或最低时,根据现场检测仪表进行判断,若现场仪表正常,则将系统改为手动调控,查看液位是否变动,若液位能够在某一范围内保持稳定,说明是液位控制系统出现问题,反之则是工艺方面的原因。 2)对于差压式液位仪表,当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符,且现场仪表不存在明显异常时,检查导压管液封是否正常,若存在泄漏现象,补充密封液,仪表归零;若不存在泄漏情况,初步推断是仪表负迁移量出错,需进行校正。 3)液位控制仪表的数据异常波动时,要根据设备容量分情况进行判断,设备容量大的,通常是仪表出现问题;设备容量小的,要先检查工艺操作,若工艺操作有所变动,极有可能是工艺原因导致的波动,反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时,应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态,进行针对性的检测和诊断。 1)压力控制仪表出现异常波动时,要首先确认工艺操作的变动情况,因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2)当控制仪表停滞不动,即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时,通常是由于压力测量系统出现故障所致,这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况,若管道畅通,再确认压力变送输出装置是否处于正常状态,如果发现异常变化,则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓,当温度仪表发生故障时,要注意以下两点:一是温度仪表大都采用电动仪表;二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1)温度仪表数据突然间变化到最高或最低,通常属于仪表系统方面的问题,这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性,鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动,一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2)温度控制仪表发生高频异常波动时,通常是由于PID参数设置不当所致。 3)温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时,一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响,那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便,重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时,不仅要掌握扎实的仪表理论和知识,还要对工艺实践有着详尽的理解,如此才能对仪表故障进行快速的诊断,然后采取合适的手段进行故障处理,保障化工生产的顺利进行,促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前,随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步,人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求,所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术,使之实现网络化、集成化与智能化,只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统,并加以分析,以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表;自动化控制技术;智能化 一般情况下,石油化工必须配合天然气才能顺利生产,二者相互提供半成品与原料,最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式,这不仅提高了自动化仪表的各项功能,还强化了自动化仪表的适应性,使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求,现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器,这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好,而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力,适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量,以获取更为精准的数据资料,进而显著提升产品质量与性能,让出口产品质量能够匹敌当前产品,甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示,我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统,其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛,促使分散控制系统不停地研发新产品,而新产品的生产应用了许多不同的系统,例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等,导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起,最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外,还有效增强了产品性能,使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后,一定要做好调和工作,这样才能贮存运送出厂,该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中,合理应用分散控制系统,除了可以提高自动化控制水平外,还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制,而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分,那么应用分散控制系统时,其效用就会无法充分发挥出来,使得资源出现不必要的浪费,同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征,而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段,未来战斗系统已广泛应用于各个领域,其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善,这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计,大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制,最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换,其中具有较大的信息容量,相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作,这样除了可以让用户公开化外,还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时,其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃~1800℃,并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计,以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器,不但可以抵抗高温,还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外,从物位仪表的角度上看,石化行业通常把液位测量作为重要核心,只有浮力式仪表具有通用产品,其他仪表均无通用产品,例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型,而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分,必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质,以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室,但现阶段均为多个设备共用一个控制室,也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备,把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程,而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况,所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作,那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业,除了可以实现安全生产外,还可以实现人性化生产。除此之外,还要将报警系统安设在生产线的危险区域,这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒,便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表,并进一步增强自动化控制技术,只有这样才能消除安全隐患,保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下,对自动化仪表控制系统进行研究与设计,以强化企业本身的自动化控制技术,提高市场竞争力,最终取得最大化经济效益与社会效益,这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要:石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状,以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词:石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天,石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步,从初期简单的手工操作到连续工艺作业,对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高,从简单的闭环控制到装置的全面自动化,使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用;控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广,快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功,对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案,有利于提高和增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时,激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场,实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”,但与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点,仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术,取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠,软件丰富,功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段,当前工业自动化系统应用,没有随着FCS的出现而退出历史舞台,在今后相当长一段时间内,DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统,将现场总线智能仪表连接到DCS上,利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能,收集现场大量非控制信息,建立现场智能设备数据库,建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能,实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来,自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展,给自动化技术提供了便捷的工具,使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力,已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术,通过优化来产生效益,和具体的工艺、设备相结合,挖掘设备和工艺潜力,促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台,具体措施是:实现信息共享,提高信息利用率,提高企业决策水平和实效性,实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(DCS)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制,同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价,可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标,就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售,控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统,可以实现在线成本的预测,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行;可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟,建立过程模型 实现流程模拟,是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点,必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明,结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统,实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化,技术难点是建立过程稳态数学模型。此外,还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要:石油化工是化学工业重要组成部分,其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量,影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨,对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词:石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分,是国民经济的基础和支柱型产业,在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位,石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平,尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高,石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化,还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴,直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来,我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步,一些技术甚至走在了世界前列,促进了我国石油化工的发展,获得了良好的经济效益与社会效益,但同发达国家相比,我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题,影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场,实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术,这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中,其开放性、可控制、分散控制性等特点,给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响,为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点,但传统DCS系统已经相当成熟实用,在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现,且功能相较现场总线控制系统更为完善,因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位,处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展,实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破,IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中,有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用,相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化,极大的提升了石油化工企业的生产能力,降低了生产成本,提升了生产过程的安全水平。总体看来,在IT技术高度融入石油化工自动化系统后,石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间,在不断的引起进技术、创新研究的过程中,我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前,石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程,取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构,分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等,涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快,我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中,要在国际竞争中占据更为有效的地位,石油化工企业就必须集成自动化系统,打破传统自动化系统信息孤岛的情况,提升信息流通和系统管理水平,真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大,自动化系统控制规模将进一步提升,安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高,这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求,必然促进系自动化系统集成水平的不断提高,不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式,这种集成模式以自动化系统供货商为核心,建立石油化工仪表与控制一体化系统,提升系统的性价比和使用寿命,降低系统的综合成本。这一模式,将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面,使系统公用工程和生产装置同步集成,通过各接口和人机界面,以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求,有利于集中管理、优化资源,将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节,系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全, 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构,这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升,尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用,信息安全问题将会变更越来越为重要,如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题,将会催生自动化系统安全水平的提高,从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来,我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高,在能源与环境问题越来越为严峻的背景下,绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱,这是一个迫切需要解决的问题。未来,将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式,这必然会影响石油化工自动化系统集成,促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平,随着我国经济的发展与人民生活水平的提高,对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距,在未来,石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展,系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天,变电所发展自动化领域中,先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备;特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现,变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点,对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用,使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班,同时,自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用,从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高,输配电和电网调度的可能性得到了增强,不仅如此,自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低,这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所,为了确保电力系统安全、经济运行,通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用,使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持,变电所监视、控制问题得到了有效的解决,各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合;配合的默契程度也得到极大的促进,自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础,变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高,运行质量也更为稳定。例如,高压电器设备本身监视信息的采集工作,变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等;故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作,在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心,以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化,对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏,实现由少人值班逐步向无人值班的过渡;对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造,以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所,应当将改进和提高用电质量,提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统,全面改造与提升变电所的二次设备,不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏,全面提高变电所综合自动化程度,以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升,使变电所管理得到有效的改进,最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手: (1)电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视;设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 (2)如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化,为防止事态扩大,并保护其他设备安全,应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 (3)如果电网出现事故,为将故障限制在最小范围,应当快速判断、决策,采样,并迅速隔离和消除事故。 (4)为确保自动和遥控调整电能质量,应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块,其系统结构采用分布式结构,应用通讯技术,并通过总线、网络等,将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来,构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备(除交、直流电源以外)的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成;微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置;监控系统和微机保护子系统相结合,综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现,以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏;用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作;用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片;以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号;通过计算机上的CRT显示器,可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代,实现了更为明了和直观的数据显示;而原来的人工抄表被打印机打印报表取代,这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力,另一方面还提高了测量精度及准确性,提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电所设备检修报告,即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班(或少人值班),变电所综合自动化是一种最重要的手段,根据重要性和电压等级的不同,变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是,通过采取各种技术手段,使变电所整体的自动化水平得以提高,发生事故的机会得以减少,这些都是实现无人值班的关键;只有这样,才能缩短事故处理和恢复的时间,使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护,变压器保护,线路保护,设备自投及电容器保护,低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态,断路器状态,变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同,采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压,各段母线电压,馈线电流,电压和功率值,频率,相位,电流和功率值等,这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温,变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲,是也采用光电隔离方式与系统相连接的,内部采用计数器对脉冲个数进行统计,实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1~10ms之间,这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关,断路器,电容器组投切,变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作,在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容: (1)电脑五防及闭锁系统; (2)根据实时状态信息,自动实现断路器,刀闸的操作闭锁功能。 (3)操作出口有同时操作闭锁功能。 (4)操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现,也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组,变压器分接头,同步调相机,电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动,人工操作的情况下,可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储,其中,上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括: (1)断路器动作的次数信息; (2)断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量; (3)变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功,母线电压定时记录的最小,最大值及其时间数据。 (4)独立负荷每天的峰谷值,有功、无功及其时间数据。 (5)修改整定值及的控制操作记录;根据需要,该功能既可以在变电所当地全部手动实现,也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能,自诊断信息与被采集的数据一样,被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等,其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求,系统应当具有通信通道的切换及备用功能,确保通信的可靠性,不仅如此,还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口,且各通信口及MODEM应避免干扰,相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接,通信规约应满足调度中心的要求,符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言,无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点;经过十多年的发展和完善,目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中,不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术,从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用,不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强,同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到,变电所综合自动化技术的采用,对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用,它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强,同时,对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化,促进了无人值班变电站的实现,可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息,完整地掌握变电站的实时运行状态,及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理,同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷,把握安全控制、事故处理的主动性,减少和避免误操作、误判断,缩短事故停电时间,实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之,变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展,变配电站的计算机化进程越来越快,变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势,随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善,综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步,人民的生活水平日渐提高,信息技术飞速发展的时刻,石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业,在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大,经济全球化的迅猛发展,石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时,信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下,我国的能源消耗量也日益增加,虽然我国是一个能源大国,资源丰富,但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人,在激烈的市场竞争中,我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距,为了进行生产,我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看,要想提高综合国力使国家长久稳定的发展,就要减小对国外能源的依赖,寻求新的方法推进我国资源的开采和利用,减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源,也是全球需求量最大的能源,经济全球化的迅速发展,信息技术全球化的推广,让石油工业迎来了较大的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国,但是随着世界范围内的经济发展,国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天,传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展,具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性,逐步运用先进的科学技术模拟人工化,不仅达到了人工操作的效果,还高额度的,高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发,先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力,只要熟悉操作程序,并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程,不同的是这一过程具有智能性,简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理,可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中,人工操作的缺陷性及危险性 (1)在传统的石油化工企业中,生产需要人工操作,大量的作业量需要很大数量的工人协作完成,石油化工生产作业时具有一定的危险性,大量的工人集中作业的工作环境下,一旦发生安全事故,大量工人的人身和财产安全得不到保障,会造成大量的人员伤亡。 (2)人工操作,达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求,但是人工操作生产过程中,精准度不易控制,在人工操作控制的情况下,想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当,从而导致生产时超温超压等异常状况,埋下安全隐患,引起事故的发生。 (3)石油化工属于高污染性,高腐蚀性的工作环境,全人工操作的模式下,如果做不好安全防范工作,长期工作的人员的身体健康得不到保障,对身心极可能造成不可逆转的伤害,容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中,目前的使用主要有两方面的应用:自适应控制和最优控制。 (1)自适应控制。根据具体的工作环境,智能调节机器的性能生成反馈信息,接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中,自适应控制运用到了石油化工的不同部门,与以往的传统自适应控制模式相比较来看,如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考,具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 (2)最优控制。在当代的控制理论中,最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境,使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著,解决了传统人工操作的各种弊病,提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来,采用了大量先进的成熟技术,经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟,性能可靠,软件丰富,功能完善,得到了用户的信任,而FCS还处于发展阶段,技术还不太成熟,可靠性还有待考证,功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展,但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用,仍是当前工业自动化系统应用的主导型,不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台,DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中,利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径:一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成,二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上,统一组态、监控与管理;第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成,两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验,发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上,尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下,石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉,石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破,处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。
电气控制论文:电气控制系统的保护研究 当电气控制系统出现故障,既会对自身系统以及相关设备造成一定的损害,同时对于整个电气控制系统的非故障设备的安全性也会造成严重的影响。而通常情况下,电气控制系统出现故障的时间又都是较为短促的,所以维修人员要想准确的找到故障设备并且彻底的将故障设备切除也几乎是不可能的。所以,在设计电气控制系统的过程中,就应该设有相应的电气保护装置,从而起到保护电气控制系统的作用。 1电气保护装置的作用 当在电气控制系统中设计有电气保护装置时,一旦电气控制系统出现了故障,此保护装置就能够快速的将出现故障的设备与非故障设备隔离开来,从而使系统的运行恢复或是彻底的停止系统的工作状态,从而避免更加严重事故的发生。另外,电气保护装置也能够真实的反应出电气设备的不正常的工作状况。根据设备运行条件的差异以及设备的不正常的工作状况,电气保护装置能够发出不同的信号,从而对可能发生的事故进行及时的处理和预防。 2电气控制系统的保护环节 一般情况下,电气控制系统的保护环节分为很多种,而由于短路情况下电气量的不断变化,还可以构成不同的作用原理以及电气保护。比如说常见的利用电压降低的特点构成低压保护,或是利用电流增大的特点形成过电流保护,又或是利用电压电流之间相位角的不断变化的特点而形成的漏电保护以及断相保护等。在我们的实际生活中,常见的电气控制系统的保护环节主要有以下五大类: (1)过流保护。这种方法主要是指电动机工作过程中所产生过流的可能性是要大于系统短路的可能性的,尤其是在电动机正反转和电动机频繁启动的情况下,这种情况更是如此。由于电流过大就会增加电动机的转矩,从而损坏机械设备的转动部件。所以,为防止此情况的出现,我们就应在电动机的主回路上串联上过流继电器线圈,这样当再发生此情况时,由于线圈的常闭触头是串联接触器的控制回路中的,所以就形成了所谓的过流保护装置。 (2)过载保护。此种保护装置也是一种电流型的保护环节。热继电器是异步电动机过载保护中的最常见的保护装置,当然它与过流保护也是有差异的,热继电器是有一定的热惯性的,当短路的电流对其造成冲击时,其也不会瞬间的做出反应,经过一定的时间后其才会做出反应。所以在我们实际的工作生产中,长时间的增加过载是不允许的,这是如果采用了过流保护,电动机会立即断流,之后又会重新通电,降低了其工作的效率。 (3)短路保护。短路保护是有一定的瞬动特性的,也就是说我们要在很短的时间内将电源切断。一般情况下,系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等。在电气控制系统的设计过程中,当我们采用短路保护时应特别注意的是,三相供电系统必须采用与之相配套的三相短路保护,如果系统主电路的容量不大,那么熔断器就有也可以作为控制电路的短路保护环节了,否则就要单独的设置短路保护熔断器了。 (4)欠电压保护。这种保护环节主要是指在系统的电源上加装相应的电压继电器线圈,同时电压继电器线圈的常开触头要串联在控制器的控制回路中,如果电网电压比额定值低,就可以释放接触器了。 (5)失电压保护。当电动机的电源恢复供电时,电动机可能也会自动启动,那么相关人员以及设备的安全性都会受到影响,所有在系统中,我们就会使用接触器以及按钮来电动机的启动以及停止,这就是所谓的失电压的保护环节。其工作的原理为当电动机系统电源的电压逐步消失时,接触器的主触点也会随之断开,那么电动机的电源就被切断了,而一旦电动机的电源又恢复了供电时,接触器的自锁电路仍然是保持断开的状态的,因此,电动机也就不会自行的恢复运行了。 3结束语 通过以上的论述,我们对电气控制系统中的常见故障和危害以及电气控制系统的保护环节两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。电气控制系统的故障保护工作应是从最初的设计阶段就开始的,在实际的工作生活中,电气控制系统的常见故障也有很多种,我们应对每一种故障可能会产生的严重后果进行认真的分析,并且还要设计出有针对性的故障保护环节。同时在改造或是设计电气控制系统时,也应考虑到系统发生故障以及不正常工作时的可能性,从而制定相应的电气保护措施,只有这样,才能真正的确保电气控制系统运行的安全性和稳定性,从而促进我国电气自动化行业的快速发展。 本文作者:潘明来、傅思佳 单位:浙江交通技师学院 电气控制论文:电气控制与PLC应用技术 摘要:随着科学技术的不断发展和进步,电气行业发展迅速,控制系统技术面临更高的要求和标准。在整个控制系统由手工控制向自动控制的过程中,PLC技术彰显优势。为此,要重视探讨电气控制与PLC应用技术的全面探讨。 关键词:电气控制;PLC应用技术;问题;对策 0前言 随着经济一体化趋势的加强,各行各业都面临激烈的竞争,企业生产能力的提升对企业发展至关重要。电气控制与PLC技术的融合对于电气行业的发展意义重大。为此,要详细了解PLC技术的发展概况,明确其在电气控制中的功能及应用现状,正视应用中的问题,形成具有针对性的策略。 1对电气控制与PLC的概述 1.1对PLC技术的介绍对于PLC而言,主要是立足计算机、自动化控制以及通讯技术,应用在工业控制领域的计算机。PLC具有较为强大的编程功能,主要构成部分为CPU、存储器、输入接口以及外设编程器等。其主要的工作模式为循环扫描。在CPU的支持下,计算机进行程序执行,而后再次进行新的扫描,整个过程可以分为输入、程序以及输出三个阶段。在输入阶段,PLC主要完成输入端子的工作状态。在执行阶段,存储器的内容不会因为输入内容的不同而发生变化,在进行下一周期的时候,再进行变化的相应写入。在程序处理阶段,PLC主要是进行不同软器件工作状态的读取,按顺序进行计算,并将结果写入数据存储器之中。在输出阶段,命令执行完成,PLC完成实际输出。 1.2对电气控制的介绍对于电气控制,主要是指电气设备的控制回路。设备的不同使得控制回路存在差异。借助电气控制,实现对电气设备的有效保护和检测,由此可见,电气控制是维护电气设备可靠运行的关键。 1.3PLC技术在电气控制中的应用价值PLC技术能够有效融合计算机与自动化技术,彰显电子装置的特征,质量耗费功率较小、使用较为简单,对机电一体化影响较大,发挥了极大的促进作用。PLC技术能够满足多种电气操作系统的特点,其中,对数据的预算和处置是其最基本的功能,满足电气控制系统中诸多数据分析的需求。同时,其抗干扰能力较为突出,这对传统电气控制而言是一种突破。应用PLC技术之后,能够完成不同集成电路支撑下对干扰的抵抗,保证机械电气控制装置性能的发挥,对机械工程的发展和进步意义重大。另外,PLC能够进行自我诊断和检测,及时预警,加速故障的排除。 2PLC应用技术在电气控制中的作用 2.1在数字操控中的作用一旦设备出现故障,同时被PLC检测发现,那么,借助编程,将相关指令发至电气控制设备,而后电气设备进行自动作业,完成对故障的维修。 2.2达到自动控制的目的对于电气设备而言,运行中不可避免出现问题和故障。在传统的电气控制中,主要借助人工进行操作和应对。在PLC技术应用之后,其内部的内置程序会进行电气设备问题的预置,同时完成应对程序的编译,将其存储在PLC系统中。在出现问题之后,PLC会进行自动处理,无需手动完成。 2.3有效发挥即时反馈的功能PLC即时反馈的功能比较明显,借助这一作用,相关工作人员能够实现对电气设备运行状态的全面掌握,一旦出现故障,工作人员就可以迅速了解,及时排除故障。 3对PLC应用技术在电气控制中不足的介绍 3.1执行操作出现差错一旦控制电磁干扰的接触器出现故障,PLC发出的指令无法准确传到执行端,那么,就会影响控制系统接收到的信息的准确性,无法维护目标的实现,也就是执行出现差错。另外,机械开关、控制变频器等自身的故障,也会影响PLC应用技术在电气控制中的执行效果,诱发差错。 3.2经常性控制出错的发生经常性出错会使得送至PLC系统内部的信号出现不完整和不准确的情况,控制偏差出现,造成这种经常性出错的原因主要有几个方面,首先,现场电磁开关没有达到完全性闭合就进行数据的收集,影响其信息接收效果,经常性控制偏差出现。其次,电气设备出现设备老化现象,造成线路中断现象,影响信号传输的稳定性,对PLC控制系统数据转换造成不利影响。再次,线路接触点出现损坏或者不牢靠的现象,不利于现场信号的采集,无法将信息准确传达给PLC控制系统,处理上无法及时,直接影响控制系统的正常工作。 4如何推动PLC技术在电气控制中的应用 4.1重视对PLC电气控制中预警系统的改进PLC中完善的故障预警系统不可缺少。预警系统的作用是实现对动作执行的有效监控和检测。一旦出现指令错误的情况,预警机制会迅速发现,进行自动调整,也可以发出警报,给工作人员发出信号,促使其能够及时进行检测和维修,维护系统正常、稳定运行,避免指令不准确的问题。 4.2提升PLC控制系统中输入信号的准确性为了保证PLC系统发出的指令的精准性,最基本的是保证其能够接受准确的信息,为此,要保证设备及相关零部件的可靠性,保证信息传递的准确性。另外,要切实提升控制的灵敏度,及时更新相关功能模块,有效减少控制中的错误。 5结束语 综上,将PLC技术合理应用在电气设备控制系统中,强化电气控制设备的精度,推动自动化的发展。要正视当前PLC在电气控制设备中应用问题,明确影响设备运行效率的因素,形成具有建设性的建议,强化人员管理,重视经验积累,在根本上促进PLC系统的应用效率。 作者:唐建锋 单位:重庆精本科技发展有限公司 电气控制论文:数控机床电气控制系统的实现 【摘要】数控机床控制系统是机械加工制造行业中的重点内容,其能够使机床实现多轴联动加工,与机械加工生产要求相符合,有助于加工效率提升。机械加工的精度和效率则取决于该控制系统性能及其运行过程是否稳定。将PCL应用到该系统中,能够提升其操作水平,使数控机床运行更加灵活、可靠,为后续各产品及器件加工奠定良好的基础。 【关键词】PLC;数控机床;电气控制系统;实现 1前言 数控机床电气控制系统在工业生产中不可或缺,其能够通过工艺改进及优化,实现生产质量及效益提升。因微电子、计算机和自动控制技术均取得了突破及发展,以往数控机床技术已经不具备适用性,难以满足当前的生产及工艺要求。以PLC为依托,将其应用到数控机床电气控制系统中,有助于提高数控系统自动化水平及其生产效率,为机械加工和生产提供良好的外部条件。 2数控机床结构 2.1基本结构 通常情况下,数控机床基本结构包含三个方面内容:(1)机床主体。主要用以各零部件加工,满足实际生产要求。(2)电气控制单元。将主体部分工作作为重点控制内容,包含运动、逻辑、工艺等。其在电气控制系统中不可或缺。(3)数据控制系统。该部分功用是执行零件加工工作,经电磁阀控制,使机械各运动顺利完成。其是PLC的核心部分,既能够对系统软件及程序等,进行全面分析,在其使用过程中的作用也是不可规避的。 2.2数控机床特殊结构 (1)急停按钮。该按钮通常处于断开状态,而开关灯接触点也是闭合的。一旦按下急停按钮,会使接触点断开,系统中全部控制继电器也会随之断开。切断电源能够使系统更加安全。当一切回归正常后,能够复位继续开展相关工作。(2)超程限位程序。该程序处于松动状态。按下某条轴超程限位开关,会使接触点断开,其在控制回路中的继电器处于断电状态。当系统接收到报警信息后,安全性比较高[1]。 3PLC概述及作用 3.1PLC概述 PLC即可编程控制器件,它以可编程存储器为依托,借助存储器,实施逻辑运算、顺序控制、定时等相关指令。而各机械自动化控制则通过数字实现。PLC作为一种计算机设备,主应用界面是工业控制。主要结构包含电源、CPU、存储器、输入输出、功能模块。其语言简明,编程和应用极为简便。同时,它具备完整的硬件设施,适用性强,用户能够以此为基础,对系统进行灵活配置,使其功能和规模各异。其以软件对中间及时间继电器进行替代,仅包含少量硬件元件,可靠性高。该背景下,集成电路技术应用比较多,通过微处理器,抵抗各类干扰。 3.2PLC在数控机床电气控制系统中的作用 数控机床具备自动化特征,内置程序控制系统,在工业加工中应用普遍。其本质是设备产品,有助于加生产效率提升及企业经济效益实现。数控机床控制系统为数控机床提供运行依托,能够对具有控制编码或气体符号指令规定的程序进行逻辑处理,在数控装置中,以代码形式输入和呈现,实现机床动作控制,并听从指令,执行相关操作。但是,当前技术的变革和加工规模的扩大,使该系统在运行中受到诸多桎梏,稳定性难以保障,运行效率难以保障,且易发生安全事故,出现人员伤亡或财产损失。数控机床运行效率与其性能具备直接相关性。因而,需加大该系统研究力度。作为可编程控制器件,PLC核心是微处理器,将其应用于机械制造加工中,极具优越性。其是对传统继电控制系统的创新,使接线更加简单、灵活、可靠,有助于机械数控装置自动化水平的提升。同时,PLC具备很强抗干扰性和自我检测能力,在该领域极具适用性,使数控机床运行更加安全、可靠[2]。 4PLC下的数控机床电气控制系统 PLC属于全闭环系统,主要构成要素有电动机、变频器、光栅尺,实施控制过程中,精度极高。 4.1电气控制系统组成 该系统主要构成元素有工控机、电源模块、电动机模块、光栅尺、SIMOTION、传感器和变频器等,如图1所示。(1)电源模块。经变频器,实现交流电向直流电转化。继而借助逆变器,使直流电转化为预定频率交流电。电源模块可细分为可调和不可调。前者依托于参数,以预定可变值,对转化出来的直流电进行稳定,可与SIMOTION实现通信。不可调电源模块仅能对固定直流电压值进行输出,无法与SIMOTION进行通信。(2)电动机模块。依托于电动机模块,实现直流电至预定频率交流电逆变,以服务于电动机。该模块共有装机桩柜型和书本型两种,书本型又可以单轴和双轴两种形式细化。(3)SIMOTION运动控制器。在电气控制系统中,其居于核心位置,运行速度及可靠性直接关乎电气控制系统性能。主要功能包含运动、逻辑和工艺控制三个方面。 4.2电气控制系统硬件部分 硬件设计属电气控制系统重点内容,可细化为如下三个方面内容。(1)机械手自动换刀。其自由度共2个,能够提高数控机床性能及工作效率。具体实施方法是经电磁阀开关控制,伸展机械臂或夹紧刀具,顺利完成机械手各动作,使换刀过程更加简便,具备自动化特征。(2)断刀检测。光纤传感器是断刀检测系统核心,在24V电源上,直接对OC门三根接入线进行接入。经上述操作,实现电平输出。执行加工操作时,很容易磨损刀具,或出现断裂情况。为保障加工质量及性能,需对刀具实施检测。一旦磨损,机床可自动换刀,并向上机位发出通知。光纤传感器对断刀检测提供技术依托。(3)深度检测。通常情况下,机械手或人工插入刀具深度,决定了换刀过程中的主轴夹紧位置。因而,可借助深度检测器,对刀具深度实施检测[3]。 4.3PLC下的数控机床电气控制研究方法 电气控制系统是否安全、可靠,主要取决于数控机床电气控制方法。该过程中PLC数控机床电气控制研究极为必要。软件设计在电气控制系统中尤为重要,属核心部件。在SIMOTION中运行的软件为下位机软件。上位机进行数据接收,并对执行部件工作过程实施控制,并检测机床状态。完成轴组装工作之后,可依托于程序实施相关操作,经操作系统,对SIMOTION内部程序实施调用。工控机多进行文件信息读取,实施数据传递。SIMOTION经数据接收后,对电动机模块进行控制和驱动,以带动工作台,实施位置控制。同时,经光栅尺,对工作台信息进行检测,后传递给SIMOTION,以实施工作台位置调整。但其不能够直接识别光栅尺信号,执行该工作之前,需要借助传感器,实现光栅尺信号转化,使其为标准信号。通过多个传感器,检测工作台状态,并发送至电气控制系统。传感器信号,经ET200,至SIMOTION,实现处理,最终传至电气控制系统。 5数控机床电气控制系统常见故障 为有效预防或规避数控机床加工过程中,对操作人员、机床本身或工件产生损害,可将急停和超程作为重点处理对象。急停按钮的主要作用是当数控系统或机床出现紧急情况时,使其立即停止工作,或将伺服驱动器等动力装置主电源立即切断。一旦发现数控系统中有自动报警信息,按下急停按钮。完成信息查看及故障处理之后,回归原有状态,使系统能够正常工作。通常情况下,机床会因如下原因出现无法复位情况。首先,电气原因,急停回路被切断、损坏限位开关或急停按钮等。其次,设置系统参数时,存在偏差,无法对系统信号进行正常输入输出,也不能够及时复位,出现急停故障及问题。PLC软件没有及时向系统发送复位信息。对KA中间继电器和PLC程序实施检查。第三,PLC系统复位所需信息,与相关要求不符合,未能对电源模块、接线问题和伺服动力电源空气开关实施准确检查。第四,PLC程序编写存在偏差[4]。 6PLC下的数控机床电气控制系统设计 电机、光栅尺和变频器是PLC数控机床电气控制系统的主要构成元素。以该技术为依托,能够实现传统数控技术升级及改进,提升其精确度。该系统在全封闭状态下,执行换刀、断刀、刀位及通信检测等相关功能,使数控机床更具自动化特征,实现生产效率及工艺水平的提升。 6.1优选电气控制系统方式 数控机床系统能否成功,与其电气控制方式具备很大相关性。为提升产品加工精度,需将电气机床控制系统性能提升作为重点考量内容。基于上述要素考量,产品加工精度及效率由数控机床性能决定。依据实际工况,全面分析零件加工条件,对系统功能具备清晰的认知和了解,依据相关特性,实施程序编辑。依据PLC控制,对X轴和Y轴予以确定。该控制方式极为封闭,经该操作,可对PLC电气控制系统的文件处理、数据处理及人机交互能力进行全面发挥。因而,将闭环控制作为最佳控制方式,经计算机加运动控制器和电机光栅尺方式实现。同时,以传感器为依托,连接数控机床,并及时反应感应信息。运动控制器中轴数量不是固定不变的,具备扩展性特征,使系统维护及升级更加便利。倘若以标准接口,实施系统运动控制接入,便于其对PLC功能执行进行有效控制。而光栅尺又能够向控制系统传送高精度位置信息。该部分工作任务由系统配合完成。 6.2以PLC为依托的程序设计 数控机床电气控制中,PLC属于重点内容。数控机床的PLC程序,能够实现处理时间控制,使其在几十毫秒至几百毫秒之间。以该种方式,使数据信息处理更加科学、便利。该过程中,也会存在诸多制约性因素。例如,部分响应速度要求高的信号畅通性不足。因而,设计PLC程序时,可对其实施高级程序和低级程序划分。继而依据控制功能特性,将低级程序划分为多个模块,执行编译工作。主要编译内容有主轴、三大直线轴及各类操作面板等。 6.3PLC下数控机床电气控制系统参数配置 研究该系统工作时,需将参数配置作为重点考量内容。该过程中涉及到的相关参数包括完成机床各类所需功能、数控系统与机床结构相匹配所需设置的各类数值。因而,无论是软硬件设计,还是PLC程序设计,都要重点参考立式加工中心各功能及结构相关要求。以此为依据,对数控机床各指标参数进行科学设置。科学执行上述操作,能够使基于PLC技术数控机床电气控制系统在应用过程中,与实际生产需求相符合,最大程度发挥系统性能优势,达到良好的生产设计效果[5]。 6.4PLC与数控系统及数控机床间信息交换 信息共享及交换是数控机床控制系统运行过程中的重点内容。当信息无法正常传递或交换,会对整个系统运作产生干扰。以数控机床控制系统为界面,为对PLC进行有效应用,可重点关注信息之间的传递和交换。该过程中,信息的产生、传递和交换以PLC、数控机床和数控机床控制系统为主要依托。为使信息传递和交换更加便利,需对底层PLC控制和上位机监控实施全面组合,以对数控机床控制系统进行科学设置。分别将PLC主机安装在集控系统3个控制室中,在PLC、数控机床、数控机床控制系统间建立良好的连接关系。在PLC输入接口对机床外侧I/O单元接口进行有效连接。编程人员可依据数控机床的信息传递情况,进行自由定义及修改,继而将其传递至机床。在机床接口对PLC输出接口进行接入时,也可对由PLC通过输出接口向机床传递出的信息内容及地址进行自由定义。然后由CNC至PLC。开展信息交流及交换工作时,经由CNC厂家,对PLC送至CNC的全部信号地址和含义进行确定。PLC编程者仅有使用权限,不能够对该类信息进行随意更改或增删。 7结语 综上所述,在数控机床电气控制系统中,对PLC技术进行科学应用,有助于其逻辑处理能力提升及完善。设计人员要对该过程进行严格控制,使设计内容更加完整,从而达到良好的生产应用效果。同时,该系统也具备成本和功能方面的优势。但受外部科技环境制约,其仍然存在诸多限制性因素。应用正确的方式,对其进行加工设计,提升其生产效率及精确度,为数控机床电气控制工作开展奠定良好的基础,实现设备性能提升,使其功能更加完善及多样化。 作者:何伟 单位:重庆电力高等专科学校电力工程学院 电气控制论文:机电设备电气控制注意事项研究 【摘要】机电设备全称是机械电子设备,是一种机械与电子相结合产生的一种新的机器。除了机械电子设备的电气控制的应用,机械电子设备的电气检查维修也是十分必要的一项活动,它能够正常的维护工作人员的安全问题,实现机电设备的更好的工作效率问题,同时技术人员的技术问题也是一个很重要的方面,提高技术人员的专业水平是十分必要的。本文针对各种机电设备的电气控制中应该注意的事项做一个简要的研究,对我们在日常生活中,或者企业管理等方面具有现实意义。 【关键词】机电设备电气控制注意事项 1前言 机电产品既能够实现机械化工作,又能实现人工电子操作,是一种快捷与方便的完美结合,是20世纪70年代以来人们生活发生巨大变化的重要技术支撑之一。机电设备根据一般的方法分类可以分为以下三类:产业类机电设备、信息类机电设备和民生类机电设备。不同的机电设备对应的运用范围和运用形式是不一样的,尤其是在电气控制方面。 2机电设备电气控制中存在的问题 2.1线路复杂难处理,电控线路不可靠 线路的处理是安装机电设备时的一种习惯问题,不同的企业会有不同的要求,有一部分企业就会做的很好,机电设备维修的时候拆开线路简单明了,能够直接的找到线路的源头和问题出现的地方。但是现在的很多企业并不注意这个方面的细节问题,他们认为这种小地方的事情是无可厚非的,无关紧要,所以导致了现在很多的机电设备存在着大量的线路处理上问题,线路错综复杂,难以清理。这位后来的维修和检查带来了很大的不便,同时也是一种安全隐患。另一方面就是电控线路的问题,这其中很容易就造成电路线圈的连接不正确,这是因为机电工作人员在连接电路线圈的过程中不小心,没有集中注意力所以导致了错误的电路线圈的连接,没有使相邻的触头连接在同一个电位端。虽然没有什么大的安全隐患,但是会对以后的使用和工作造成一定的影响。 2.2机电设备电气控制中的维修问题 机电设备的电器控制一般来说是不存在这维修的问题的,这里说的是机电设备需要定期维修的情况,而电器控制方面需要尽量每隔一段时间进行一定的检查,这是很有必要的。因为电气控制主要是通过电器控制运作的线路,在线路中各种形式的触点设备的不同的连接状况来实现对机电设备的控制系统,所以线路的定期维修时是十分必要的。但是现阶段很多企业并没有重视这个方面的检查,这是会存在一定不合理的,大部分企业都是等着机电设备出现了问题,不能正常工作以后才回去进行应急的处理和维修,这是一种错误的思想观念,需要企业在进一步的制定进行维修和检查的规划,这样不至于等到机电设备出现问题后再来处理是更有运筹效果,早发现,早维修,同时也会有一定的预防和准备应急的方案的时间。所以,电器控制中的维修问题是需要企业进一步加以实施的。 2.3机电设备电气控制人员的专业技术问题 工作人员的专业技术问题已经是一个老生常谈的问题,但是还是会有各种各样的状况出现。这需要企业在招聘人才和进行人才培养的时候需要严加注意的问题,专业素养、经验时间、以及注意力的集中和其他方面没有严格把关,导致了很多没有符合要求的人混进了机电设备的电器控制,造成了很多安全事故。或者,工作人员在工作时没有端正态度,随意的态度和闲散的工作方式导致的一些因为不小心造成的安全事故。在工作开始之前,没有进行一个长期的工作培训,导致了新手对于机电设备电气控制的工作情况没有一个全方面的把握,不了解电气控制设计的基本基础原理,没有事先进行全面的现场调研,所以在实际操作中就显得手忙脚乱。另一个方面,关于电气控制的设计环节,专业的技术人员和工作人员也存在着大量的问题,这就明显的能够体现机电设备电气控制中的专业人才的缺乏。他们缺少机电设备电气控制中真正需要地实际经验和专业素养。 3对于机电设备电气控制的注意事项 3.1保障线路直观明了 关于线路方面的注意事项,一般是企业一定要有一个定性的硬性要求,尽量成文化,这样才能有一个固定的标准来实现电气控制中的线路直观明了。减少触点也是一个很不错的方案,这样从根本上解决一部分的线路复杂的原因,少量的线路能够实现更加理想化、方便化的管理和控制,实现线路的简单化,这同时也是一种提高线路工作可靠性的方式,机电设备的故障率也会随之相应的减少。另外一种解决方案就是减短连接导线的数量和长度,这和减少触电的思考原理相似,电气控制线路需要更加多的考虑实际的现实需要,电气设备的位置和各种各样原件的位置的安排是需要一些思量过程的,不能轻易地草率的就决定了,一定要尽可能找到一种最符合实际,最优化的方案,它们之间的实际连线也需要缜密的思路安排,尽量考虑到它的实际运用的效果和方便以后的管理,使连接导线数量最少,长度最短。这是一个需要精密计算的工程;对于那些占用着相同触点的电器,应该把它们的连接线安排成一条公共的连接线,这也是一种能够实际减少连接导线的数量的方法。总而言之,就是要使电气控制的线路简单明了。 3.2把握好电控线路工作性能的可靠性 电控线路的把握需要保证它的工作性能的可靠性,首当其冲的就是要防止短路,一定要确保电路线圈的正确连接,电器线圈和电气触头一定要注意分离放置,上文也有提到过的关于相邻触头的问题,相邻的触头一定要注意连接在同一个电位端,这是很有必要的,尤其是对于保证电控线路工作的可靠性。另一个需要注意的地方就是需要防止次生电路的产生,它是指在发生电路故障的时候因为不知明的原因造成的电路接通的情况,这样是会对机电设备在工作时发生误操作,这是不利于机电设备的电气控制的。还有可能存在着安全隐患,所以需要在容易发生次生电路的地方设置一个指示灯,这样就能有效地避免了次生电路接通产生的误操作。 3.3定期对机电设备电气控制进行维修和检测 定期对机电设备进行维修和检测是能够有效的实现我们机电设备的电气控制的工作效率的事情。首先在最开始安装电气控制和配置线路的过程的时候,就需要注意对电器原件的备用触点的设置有缜密的安排,这样能够有效地在以后的安全检测中有笃定的安全保障,防止出现安全事故,这不仅仅是对机电设备的一种保护措施,更重要的是他能够保障我们工作人员和技术工人的生命安全,这是符合人民群众利益的事情。同时它也能够对企业的生产工作带来必要的工作效率,这是也是一个值得我们重视的地方。定期的电气控制的维修和检测同时还能避免上文提到的次生电路的产生,预防不必要的电路转换带来的麻烦问题。 4结语 总而言之,提高机电设备的电气控制能够有效的实现机电设备工作的智能化,这是有利于提高我们的工作效率的,对我们的工业的发展进步具有重大的意义,这是不容置疑的。但是,我们依然要清晰的认识到现阶段我国的机电设备的电气控制还存在着大量的问题需要解决,一定要做好扎实的机电设备电气控制的理论基础,从而才能够直接地指导实践的操作,拥有夯实的实际经验也是专业人员和技术人员需要不断努力地地方。同时企业也需要承担必要的担当,为机电设备电气控制提供更多的资金支持,保障我们的电气控制的研究能够继续进行。 作者:黄秀芳 单位:龙川县技工学校 电气控制论文:电气控制系统故障与保护 摘要:新时期,随着我国社会经济快速发展,各行业发展不断加速,特别是电气行业。伴随着电气行业规模的不断扩大,电气运行安全稳定性问题也日益突出,引起了社会和人们的广泛关注。导致电气运行不稳定的一个关键因素是电气控制系列的故障问题,加强电气控制系统的保护,对于电气运行的安全性、可靠性和稳定性具有重要意义。 关键词:电气控制系统;故障;原因;保护措施 随着科学技术的不断进步,社会经济对电气设备提出了更高要求,特别是电气设备运行的安全稳定性,这使得电气控制系统地位与作用至关重要。但是,在实际操作过程中,受各种因素影响电气控制系统发生一系列故障问题,轻则损坏电气设备,重则引起电气整个系统瘫痪,甚至造成火灾。基于此,为保证电气控制系统中的电机、电网、以及低压用电设备等的安全工作[1],如何提升人们对电气控制系统的故障分析能力,并增强相应的保护措施,已成为当前电气行业研究的焦点话题。 1电气控制系统故障问题及危害 1.1电气控制系统故障问题 作为电气系统运行安全、稳定、可靠性的重要保障,电气控制系统若发生故障,则对于电气系统运行有着严重安全隐患。导致电气控制系统出现故障的因素诸多,例如电气设备本身质量问题、电气设备设计不合理等。总结起来,常见的几种电气控制系统故障原因主要包括电源缺相、过电流、过负载以及短路的问题等[2]。其中,电源缺相主要指的是在常规工作中交流异步电动机的三相电源中,一相熔断器熔断而导致交流异步电动机运行故障;过电流主要指的是电气设备运行过程中,电动机或电气设备中电器元件电流超过限定电流,而引发电气系统运行故障问题;过负载主要是指电气系统运行过程中,电气控制系统的运行电流超过额定电流,如电机缺相运行、电压幅度骤然高升以及负载等;短路因素主要指的是电气系统中发生的一项接地短路、两相短路和三相短路问题,一旦系统中发生短路,根据不同的系统运行形式形成了不同的短路。 1.2电气控制系统故障危害 电气控制系统一旦发生故障,则对电气系统运行造成诸多危害,主要体现有[3]: (1)在初夏时节,电气控制系统一旦发生故障,则大幅度降低电网电压,不但会造成电气系统无法正常安全、稳定运行,导致用电客户和相关设备等运行不正常,而且甚至导致整个电气系统发生瘫痪,对人们正常生活和社会各行业生产造成严重不利影响。 (2)通常情况,电气控制系统发生短路主要是由于电气控制系统负载短路、错误接线以及系统中绝缘材料损坏等造成。一旦电气控制系统发生短路,则导致整个系统中运行电流达到几倍甚至几十倍的额定电流值,这对于电气控制系统设备造成严重损害,更有甚者则极易引发火灾危害,进而对于人身财产安全造成不利影响。 (3)电气控制系统运行过程中,若电气控制系统中的电流偏大,易导致电气控制系统中电路产生的冲击电流过大,不但严重损坏电气设备,而且对于电气控制系统中机械设备的转动部件也具有严重损坏。可见,电气控制系统日常运行时,不但要掌握故障产生的可能性,还要逐步建立起完善的保护环节以及检修方法,这样才能让系统中的电网、低压设备、电机等一系列设备安全工作。 2电气控制系统保护措施 针对电气控制系统中出现的故障问题及产生危害,为提升电气控制系统运行的安全性、可靠性和稳定性,可通过采取以下几方面保护措施,具体有[4]: (1)在电气保护装置方面,若电气控制系统发生故障问题时,电气保护装置则可以及时发现电气控制系统中的故障问题,并进行数据分析,同时提出相应的故障处理措施。例如,电气保护装置在电气控制系统发生故障时,则可以快速将故障设备与非故障设备隔离起来,进而确保电气控制系统非故障设备不受故障设备影响,避免电气控制系统发生更大的故障事故。电气保护装置可以根据电气控制系统中不同设备运行条件或不正常运行状况,产生不同的信号,以达到预防和及时处理故障问题的目的,实现对电气控制系统运行的保护。 (2)在电气控制系统保护方面,主要分为过流保护、短路保护、失电压保护、欠电压保护和过载保护五方面。其中,过流保护主要针对电气控制系统运行过程中电动机频繁启动或者电动机正反转时而产生过流问题,造成电机设备损坏现象,通过在电气控制系统中电动机的主回路上串联过流继电器线圈,形成过流保护装置,实现对电气控制系统的过流保护作用;短路保护具有一定的瞬动特性,针对电气控制系统设计原理,系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等,在三相供电系统中国配套相应的三相短路保护,实现短路保护;欠电压保护主要是在电气控制系统的电源上配套电压继电器线圈,在在控制其控制回路中串联电压继电器线圈的常开出头,这种情况下若电网电压低于额定值时,则可以释放接触器,进而实现欠电压保护;失电压保护主要指的是当电气控制系统中电源电压降低甚至消失时,通过失电压保护装置使接触器的主触点自动断开,进而切断电动机电源,保护电气控制系统不受损坏,当电气控制系统电源电压恢复正常时,则失电压保护装置则使接触器自锁电路仍处于断开状态,进而防止电动机自行运行;过载保护中最为一种典型的保护设备是异步电动机过载保护,其装置以热继电器为主,当短路的电流对其造成冲击时,其也不会瞬间的做出反应,经过一定的时间后其才会做出反应,进而保护电气控制系统。 3结语 总而言之,电气控制系统对于电气设备的安全稳定运行具有重要影响。根据电气控制系统存在的故障问题,进行相应的原因分析,并提出相应的解决对策,进而提高电气控制系统运行可靠性,以确保电气设备能够持续、稳定、安全运行。 作者:于德利 史鑫 相伟 赵春海 单位:神皖合肥庐江发电有限责任公司 电气控制论文:电梯电气控制系统研究 【摘要】随着科技的迅速发展,建筑物变得越来越高,随之带来的影响就是电梯在人们的生活中得到了越来越广泛的应用。近年来,经常发生一系列的电梯安全事故,威胁到了人们的生命安全,因此电梯安全的话题也渐渐地得到了越来越多的人的关注,增强电梯的安全性能、及时的排除电梯中的故障对于防止电梯故障的发生有着重要的意义,而电梯的电器控制系统直接影响着电梯的正常运行,对于电梯的安全起着直接的影响作用。在这样的背景下,本文主要对于电梯的电气控制系统进行了分析。 【关键词】电梯电气控制系统故障分析 1电气控制系统 电梯是由电气部分以及机械部分共同作用的一种复杂产品,每一个部件发生了故障都会直接的影响到电梯的正常运行,而其中电气控制系统的故障发生频率尤其的高,据资料显示占了电梯故障的原因的90%左右。现在,我国对于电气控制的主要工作就是在电气控制系统中安装安全回路进行控制的工作,在系统中这个安全回路通常是通过硬件连接的方式直接对电梯进行驱动的。电梯的电器控制电路的形式有很多种,且在不同的电梯中的复杂度也存在着一定的差距。每一个电气控制电路经常都是由一些电气基本控制环节组成的,而每一个关节都由一些原件构成,这些原件又是由零散的零件组成的[1]。通常情况下,只要一个零件或者组件发生了故障就会影响到整个系统,最终导致电梯的故障。因此,应该对于电气控制系统中的关键电器进行必要的故障检测,并对这些故障进行及时的修复,才能够保证电梯的正常运行,人们的生命财产安全不被侵害。 2故障检测及对策 2.1电气安全回路 所谓的电气安全回路,就是在电梯的各个安全部件上装一个电气的安全开关,然后将这些开关全部的串联到一起,用一只安全继电器对其进行控制。只有当所有的开关都接通的时候,继电器才会被吸合,这样电梯就能够给得到电正常的运行。当电梯没有正常工作时,不能探测到所有的信号,就应该对安全回路进行检查其故障问题,首先需要做的就是通过机房的控制屏对安全继电器进行观察,以便于判断继电器是否在正常的工作。如果继电器处于释放的状态,故障就可能是发生在安全回路,这时需要分段的对安全回路进行检查,直到查到安全回路的断开点为止。除此之外,安全回路直接的影响到对电梯进行维修的工作人员的安全问题,必须对其重视。如果对电梯进行维修,需要上轿进行维修的一些操作必须在按下较顶的急停开关以后才能进行操作,这样才能够使得维修人员的安全得到保障。 2.2门系统联锁回路 必须在每一扇的厅门以及轿门上都安装上电器联锁开关,在所有的开关全部都接通之后继电器才能够被吸合工作,这样保证了只有所有的电梯门都已经关闭的情况下电梯才能够正常的运行下去[2]。在对这个回路进行检测的时候,必须保证所有的门都处于关闭路的状态下。且控制屏分为短接轿门锁以及厅门锁,因此首先需要做的就是在控制屏上分辨出电梯的故障时属于轿门故障还是属于厅门故障。如果检测出来的故障时属于轿门的故障,就应该对其关闭进行重新的调整;如果是属于厅门的故障,就应该对厅门的锁回路进行短接,并且于此同时应该对于每一层的厅门系统进行检查,如果没有关闭良好需要将其关闭,并且还必须对于门系统的电气联锁开关进行检查,确保其处于接触良好的状态。对于这种回路故障修复以后,首先应该做的就是把门锁的短接线取下来了,这样才能够让电梯恢复到快车的状态。 2.3元件故障 电梯的电气控制系统中,控制柜中的各种元件出现的故障也会导致电梯的故障。在电梯的运行过程中,继电器以及接触器的线圈经常会受到较大的冲击,这样很容易使得线圈被烧坏,如果发生了这种情况就会导致整个电气电路不能工作。及时线圈没有被全部烧坏,只是其中的某个触点被烧坏了也会导致回路产生短路、或者断路的现象,最终影响电梯的正常运行。 3故障检查法 经常出现的电梯的电气控制系统的电路问题就是短路问题以及断路问题,下面对其检查方法进行介绍。 3.1断路故障检查法 对于断路故障发生的情况,一般原因都是接头出现松动现象、开关接触不良、元件被损坏等。因此,针对这种问题可以采用万用表来进行检查,或者使用短路检查法。使用万用表来检查电路时,可以分别使用电压档和电阻档进行测量,测量的过程严格的按照万用表的使用规则进行操作[3]。然后,可以根据电阻的阻止或者电压值的大小来对电路进行判断,最后得出发生故障的原因。如果采用短路法进行判断时,也就是根据电梯的电器控制原理图,对于可能出现故障的开关、触点等电路采用短接的方式进行判断。如果在进行短接以后,电梯的故障消除了那么既可以证明电梯的故障发生在被短接的这一部分电路中,然后对这一段电路进行缩小范围的继续短接,就能够就此判断出故障的点了。 3.2短路故障检查法 电梯发生这种故障的原因通常来说分为两种,其一就是电源间短路,在短路之后电路中会产生极大地电流,由于电流超出了电路本身的承受能力因此将熔断器的溶体烧毁了,从而进一步使得电梯产生了故障。这种情况下,电梯的故障现象表现的较为明显,只需要对电路进行分析就能够排查出故障的原因,并进行解决。其二就是电路中的某一部分发生了短路的现象,电路中的触点发生了粘合的状况,或者出现开关不释放的状况等[4]。对于这种短路现象,电路中不会产生较大的电流,熔断器处于完好的状态,电梯可能会出现失控的状态或者存在某一个继电器不能释放的现象。这时只需要对这一继电器相关的电路进行分段性的断开,并对每一段电路进行排查就能够排除电路故障了。 4结论 电梯的故障问题近年来时有发生,很大一部分事故都是由于电梯的电气控制系统的问题引起的,加强对于电气控制系统的严格控制显得至关重要。因此,本文首先介绍了电梯的电气控制系统,然后在该基础上对其可能发生的故障进行了分析,并进一步对故障的检查方式进行了简单的介绍,希望能够增强电梯的运行安全。 作者:郑鑫 田瑞 单位: 沈阳三洋电梯有限公司 国网辽宁省电力有限公司检修分公司 电气控制论文:铁路养路机械电气控制系统接地分析 1铁路大型养路机械 我国铁路已经有百余年的历史。百余年来,铁路养护手段随着铁路事业的整体进步,也得到了飞速发展,从纯粹的人力到小型机械化,再到大型机械化,铁路大型养路机械发展的历史,就是铁路百年史的缩影。自从我国进入了80年代以后,我国铁路运输的密度也越来越大,传统的模式以及手段已经没有办法完成繁忙干线的维修养护工作。与此同时,轨道结构的发展速度也向养路机械作业精确度提出了更高的要求。面临这严峻的形势,我国不得不加快步伐跟上时代的需要,经过了长达几年对铁路慎重的考察以及研究,我国大型养路机械的发展终于拉开了序幕。铁路大型养路机械是现在铁路的专用机械,是集电气,机械以及计算机,液压,为一体的铁路机械,为了适应铁路的高速发展,轨道的结构重型化以及重大乘载量的发展需求,大多数国家已经采用大型的养路机械进行铁路的维护。 2电气控制系统的接地解析 接地技术主要是降低电磁干扰以及提高抵抗干扰能力的重要技术。在设施与设备工作的安全性,可靠性中,接地技术重要性不容忽视。随意的接地就可能会导致整个设备的损坏,例如捣固车,稳定车,配砟整形车,清筛机等这些基本的电路控制原理虽然基本相同,而接地的方式却不相同。在过去的工作中,由于接地方式不恰当而造成设备出现故障的想象也频频发生,例如柴油机的接地不良,导致DC-32K充电电流特别的大,电流表显示出了最大值,柴油机也发出尖锐的声音,就是电气故障导致,。故障可能有许多种原因,比如线路虚接,线路接地,接地不良等原因。但是只需要用万用表进行检测就能迅速的找到故障原因,声音尖锐,是因为小齿轮和大齿轮之间的传动比较大,长时间的运转,会使启动电机损坏。。这就接地不良而引起的电气故障,启动电机里面的继电器续流管的回流不通畅,启动电机的继电器因为失电反电动势不会消失,是继电器不能得到释放,启动电机伸缩轴就得不到回位。柴油机的启动电机就只能变成发动机来使用了。作业监控控制不准确,高速行走的监控控制系统的显示以及相应的电路的设施。现在大多数铁路的接地方都是捣固车中最常用的接地方式,是蓄电池和车体相应的短接,以车体作为直接的导体控制车体前端从车体接入箱体内汇入排流,再汇入电路板。也就是相当于只要在电气控制系统中,凡是前端箱体和后端箱体要直接进行的相互连接,都是要以车体作为主要的信号,进行连接以及传输。在一般的电气系统中,除了24V的电压以外的电源的负端连接都是OA,在系统中都是直接进行车体短接,而这种短接可分为,与电路直接短接与不直接短接。直接短接一般不会直接影响铁路电气系统的正常运行工作,但是会影响到电气系统作业的精确度,如果数值达到了一定的高度,电气系统的工作就会不稳定,系统将不受控制,那么系统数据将会不准确,数值也会错误,就会出现作业精确度比较差的现象。不直接短接的阻值机会降低,如果阻值较小时,对作业的精确度的影响就比较小,反之,阻值较大,作业精确度也会影响十分大。但是一旦发生接触不良,就会发生与直接短接一样的问题。 3接地方式的改进 以上准确的介绍了直接短接会对作业精确度造成体的阻抗,就能减少了系统作业的精确度。当然,一些自然因素无法避免,虽然能减少阻抗但避免不了阻抗。只能是用各种方法使阻抗达到最低,使系统作业精确度达到最高。不直接短接能减少车体的阻抗,但是容易发生接触不良,就会对系统产生影响。这样来看,如果我们想改变接地使我们的系统更稳定,只能从根本问题上入手,只能是切断地环路,采用一个系统一个点的方法,简单的来说,也就是使电气系统地环路的阻抗增强,减弱环路的电路电流对电气系统的阻碍。使作业精确度达到最高值。应用理论的知识以及模拟的实验想要在电气控制系统中得到突破以及改进相对而言比较困难。在提高系统的各项指标中,适当的接地方式以及隔离只是众多方法中最重要的一种而已。影响系统的稳定性以及工作中的作业精确度还有许多其它重要因素。例如信号的传输的时间,各种传输信号以及数字之间的互相干扰电磁之间兼容程度低等。 4结束语 现在的铁路大型养护机械电气控制中,PLC技术,网络技术,现场总线技术等都获得了较大的发展以及广泛的应用。集成了柴油机的监控控制,高速行走监控控制,但是这些先进的技术以及系统都要采用接地方式来进行,可见接地分析在电气控制系统中的重要性。本文阐述的两种接地方式。当代社会,新技术,新方法,新产品,新的控制理念在不断的出现在我们的生活中,铁路大型养路机械电气控制系统的接地方式也应该跟上时代的步伐,应创新更多的新方法,在模拟的接地方式中不断改进,最后能实际应用到铁路大型养路机械电气控制中,确保系统各项指标的稳定性,可靠性及精确性。 作者:赵江 单位:河北省肃宁县春霖街(肃宁工务机械段) 电气控制论文:机床电气控制课程改革论文 一、课程目标 1.知识目标:熟练分析机床电气控制线路原理图,并能绘制接线图;掌握机床电气控制系统常见故障分析及排除方法;能选择PLC型号、进行I/O分配、编写和调试PLC程序;掌握PLC技术及其在机床中的应用。 2.能力目标:能正确选用机床中常用的低压电器;能安装和调试机床中典型电气控制线路;能调试和维护典型机床电气控制线路;能运用PLC技术设计日常控制系统;能查阅企业技术标准和国家技术标准;能熟练使用各类工具量具。 3.素质目标:遵守学校管理规定,引入企业8S管理(整理/整顿/清扫/清洁/素养/安全/节约/学习),填写、整理、积累技术资料等,培养学生的文明习惯、团队意识、语言表达能力、资料收集和整理能力等。 二、课程模块 本课程基于工作过程、以项目为导向、以工作任务为驱动、突出学生专业能力和职业素养的培养。在课程设计中,首先以企业调研和毕业生回访为依据,得出相关的职业岗位,然后进行岗位能力分析,归纳提炼出典型工作任务,最后将工作任务转化为课程学习内容。另外,在课程设计中,我们始终贯穿以“能力和素养并重”为主线,以培养高素质技能型人才为出发点,以满足岗位职业要求为目标,以真实的工作任务为载体,以必需够用来设计教学内容,并将课程内容与相关的职业资格技能培训和鉴定相互贯通。据此。本课程内容整体设计为8个项目。 三、教学方法与教学手段 1.项目分析法:以项目为着手点,分析归纳出完成的任务和要求,然后对所需知识和技能进行讲解、引导、训练,学生容易接受,并且教学效果好。 2.任务驱动法:以实现具体任务为目标,让学生如何一步步地完成任务,从而让学生观察、思考、讨论等,并制定实施方案。例如现需要完成PLC控制系统,先分析控制要求、I/O如何分配、系统的软硬件如何设计、元器件如何选择、如何安装调试及撰写任务书等。 3“.教、学、做”合一:通过教师的演示、学生训练及教师指导相结合,帮助学生提高专业技能及素养,并在做的过程中掌握相关理论。 4.小组讨论法:针对实践教学中的方案和问题积极进行讨论,并得出结论,从而来提高学生团结协作、沟通表达的能力。 5.引入现代信息技术:建立课程网站,给学生提供更多的图片、视频、试题、新闻等资料,来激发学习兴趣,调动学习积极性,提高教学效果。 四、课程考核 实施了以“能力和素养并重”的过程考核,在考核评价标准及方式上不再以期末考试为主,而是在理论测试的基础上增加技能考核项目,同时注重学生素养的培养,从而构成了“素养、技能、知识”三位一体的考核评价模式。将平时教学工作任务的完成情况,作为考核评价的重要组成。在考核形式上,改变了以往一味的结果评价,侧重过程化考核。在该课程能力考核中,是否完成工作任务,并不是考核的唯一依据,而是同时考虑在完成任务的过程中,是否有适合的方案、步骤及工具仪表使用情况等。总之,该课程在考核中,考虑了学生的学习态度、独立思考和创新意识、任务完成过程、学习进步情况等多方面,力求全面客观反映学生学习的效果。 五、教学总结 通过对《机床电气控制》课程基于理实一体化进行设计,并在教学中以任务为驱动,以项目为导向,让学生边做边学、老师边做边教,相互配合、相互考核等,增强了学生学习的积极性和主动性,使学生在掌握知识和技能的同时,培养了良好的职业素养。另外,该课程的理实一体化教学改革,也进一步推动了机电一体化技术专业其他课程的教学改革。 作者:杨芳单位:黄冈职业技术学院 电气控制论文:数控机床电气控制系统论文 1数控机床电气控制系统概论 通常情况下,数控机床的系统一般由三种系统构成,分别为反馈检测系统、NC控制系统和伺服驱动系统。数控机床的电气控制系统对于数控机床的加工方面会产生不同程度和不同方面的影响。从数控机床的加工精度方面来看,其中位置伺服控制系统能够对于机床加工的精度方面产生很大程度上的影响。所以,位置精度属于比较重要的指标之一。要想保持位置精度的准确性,不仅需要在系统使用的时候选择正确的开环放大的倍数,还需要对于位置检测中的元件能够有一定的精度上的要求。另外,由于数控机床属于精度高且效率也很高的一种自动化的设备,它能够为数控机床的生产提供更高的生产效率,但是如果这个系统出现问题和重大故障,那么其所带来的损失也是不可估量的。因此,数控机床电气控制系统的可靠性和安全性也是值得关注的一方面。 2数控机床电气控制系统出现的问题 数控机床在电器控制系统方面的故障一般都是强电故障和弱电故障两种,具体如下所述。 2.1弱电故障弱电指的是数控机床电气控制系统中的电子的元器件以及集成电路为主要的控制的部分。弱电故障中又可以分为硬件发生的故障和软件发生的故障。硬件故障主要是指各种集成电路内部的芯片或者是接插件等出现的事故。软件故障指的是在硬件都属于正常的情况下,内部发生的各种动作性的问题或者是数据出现丢失等问题,一般比较常见的例子有加工程序出现错误或者是计算机的运行出现错误以及系统的程序或者是参数出现错误等。 2.2强电故障强电部分指的是控制系统之中出现的主回路或者是大功率的回路中的继电器或者是电源变压器等一系列的电气的元件以及其中组成的控制电路。强电故障虽然在维修或者是诊断问题的部分较为简单,但是因为其处于一种高压以及大电流的工作状态之下,所以一般强电发生故障的次数要多于弱点故障,因此需要相关的维护和维修人员能够予以重视。 3解决方法 3.1调节法在解决数控机床电气控制系统的众多办法中,调节的方法是其中最为简单的一种。调节法主要是通过对于电位计进行调整,以此来达到修复系统出现的故障的目的。最佳的调整办法是对于伺服驱动系统和被拖动的机械系统来进行系统的调整,并实现最佳的匹配的一种较为综合性的调节的办法。这种调节的办法也较为简单,可以使用一台但是多线的记录仪来或者是双踪示波器来对于观察指令和速度反馈的一种相互响应的关系。一般都是通过对于速度调节器的比例系数以及积分的时间进行调整,促使伺服系统能够达到比较高的动态响应的一种特征,但是又不会出现振荡的一种最恰当的状态。另外,在现场如果没有示波器的情况下,相关的工作人员可以根据自己以往的工作经验,调节来使得电机起振并向反方向慢慢进行调节,一直调节到消除振荡状态为止。 3.2复位法如果数控机床的电气控制系统由于突发性故障而引起系统报警的情况,那么可以是他呀复位法患者是开关系统电源来进行依次地操作来消除故障。但是如果系统内部的工作存储的区域掉电并且插拔电路板以及电池欠压,而造成系统出现混乱的现象,那么就需要对于系统进行初始化操作来进行清除,但是在清除之前需要提前做好数据和信息的拷贝,以免丢失数据。但是如果初始化操作之后故障依旧没有排除,那么就需要进行硬件方面的检查和诊断。 3.3更正法所谓的更正法指的是对于系统中的参数进行修改,程序更正的办法。系统的参数主要是用来确定系统的功能的一种依据,如果系统的参数在设定的时候出现错误那么就很可能造成系统出现故障或者是系统中的某一项的功能失去作用。有的时候可能会因为用户的程序出现错误而导致系统出现故障而停止运作。在这种情况下,系统修复可以使他系统的搜索功能进行检查,来对于用户的程序中出现的错误进行搜索,在搜索完成之后依次改正,这样才能在发现错误之后进行改正,系统才能恢复运行。数控机床电气控制系统的发展在未来的发展道路中将不断走向开放式的发展形式,由于其可靠性和低成本等一系列的优点,将会促使更多的数控系统生产的商家逐步走向甲方是的发展形势。其中,数控机床电气控制系统在速度方面也将走向高速化的发展道路,精度方面也会得到一定的发展。另外,数控机床的电气控制系统还会向智能化方面进行转变。人工智能机在我国的研究和发展已经走向了一定的程度,其在计算机领域的发展也在不断深入,数控系统的智能化程度也将赶上时代的潮流,走向智能化的发展道路。 4结语 电气行业在我国国民经济发展中十分重要,电气行业涉及到的众多科技水平也是关系到电气行业发展的重要方面。我国在数控机床的生产和管理方面都已经达到了一定的水平,随着国家经济和技术的发展,数控机床已经走向了数字化和自动化的领域。数控机床电气控制系统对于整个数控机床的生产是至关重要的。笔者在文中主要讨论了数控机床电器控制系统的概论并提出了解决数控机床电气系统故障的方法,希望为促进数控机床的发展提供建议。 作者:张昊单位:纽威数控装备有限公司 电气控制论文:PLC矿井提升机电气控制系统论文 1矿井提升机电气控制系统的与PLC的概述 目前,对于我国的矿井提升机电气控制系统来说,大部分采用的仍然是属于继电器-接触器式的电气控制系统,在得到多年的应用之后,已经具有了自己独特的控制特点,但是在实际的矿井生产工作过程中,这种原始的电气控制系统存在的缺陷和问题也渐渐的显现出来。比如系统容易发生故障、提升机电气控制系统在矿井生产工作中的稳定性不够,容易受到外界和其他因素的影响,并且在实际的工作过程中,提升机电气控制系统在完成开、停机、加减速等各程序的时候所需的操作比较繁杂,对矿井的生产产生了一定的安全隐患。随着科学技术的不断发展,PLC技术也应运而生,其为继电逻辑控制技术和计算机技术有效结合的新技术,能够经由数字化输入输出形式对机械和生产等进行监控,因此在工业中得到普遍的应用。从总的来说,PLC技术的特点主要包括了较高的可靠性和安全性、应用方便、编程简单等,并且还拥有自我诊断和监控的功能,因此非常适合对矿井提升机电气控制系统进行改造。 2矿井提升机电气控制系统的组成 从总的来说,矿井提升机按照电流的驱动可以分为交流驱动和直流驱动两种类型,而按照操作模式电气控制系统又分为自动和手动两种类型。具体来说,矿井提升机电气控制系统主要是有自动化、装卸载、传动控制和系统网络化四个模块组成。自动化系统主要包括了软件单元、PLC冗余控制系统、全自动化调节单元等;装卸载系统是应用PLC将监控站和装卸载站进行提升,使设备充分的实现自动化和网络化;传动控制系统主要是经由微处理器对故障进行诊断、报警和显现;系统网络化是借用windows系统对提升机电气控制系统的工作情况和数据等进行系统式的实时网络监控。 3应用PLC对矿井提升机电气控制系统的改造 3.1增加了可供选择的电气控制系统工作模式在对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,可系统增加了可供选择性的工作模式,主要包括了手动式、半自动式和全自动式三种工作模式,而在这当中,提矿步骤又经过细分之后在以上三种工作模式中又增加了故障开车式的第四种工作模式。由于改造后的系统增加了可供选择式的工作模式,因此可以让操作人员能够根据实际需要进行自由切换,显得更加的方便和灵活。 3.2增加了对电气控制系统的系统保护采用PLC对矿井提升机电气控制系统改造时,在提升机原有的控制系统的保护功能基础之上,还增加了一系列的对系统保护的环节,主要包括了PLC的输出继电器联锁、减速过速、定点过速、调绳联锁等。应用PLC安全回路能够使系统冗余得到进一步的保护,当系统发生故障的时候,应用PLC控制系统能够实现应急式的低速工作,与此同时监控系统还能够根据运行情况对设备的参数以及工作情况等进行记忆和显示,并且在停电的时候还能够对提升机进行二级制动式的保护。 3.3增加了电气控制系统的自动化水平应用PLC对矿井提升机电气控制系统改造之后,增加了矿井提升机电气控制系统的自动化水平,将原有的动力制动柜改换为低频全数字式的制动电源柜,在具有多重保护的作用之下,也降低了设备维修的数量。与此同时,由于更换的电源柜是属于低频制动式,因此也使得设备所受到的冲击得到大大的降低,从而让提升机在工作的时候得到更加的稳定,再加上PLC能够按照事先设定好的参数在提升机的工作过程中能够进行自动控制,一直到工作完成,并且提升机工作过程中产生的速度也体现出了较高的精度数。 3.4使电气控制系统设备的更具可靠性电气控制系统设备在应用PLC进行改造之后,将矿井提升机原有的具备繁杂操作的高压接触器更换为真空高压接触器,能够对转子回路电阻实现无触点式的控制,从而使电气控制系统设备更具可靠性,并且使系统工作时产生的噪音得到有效的降低。 3.5使电气控制系统设备的更具安全性当电气控制系统得到改造之后,将原来的系统结构改为具有网络化控制性的结构,因此能够使原先需要的大量继电器、磁放大器、接触器和其他构件得到减少,大大的简化了设备之间所需的连接线。由于改造后的结构是在原来系统的功能保护前提下增加了更多的保护程序,从而使设备发生故障的次数得到大大的降低,增加了对电气控制系统的系统保护,使系统更具安全性。 4总结 综上所述,应用PLC对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,除了能够明显的提高生产效率和经济效益之外,最重要的还能够使设备发生故障的频率得到大幅度的降低,并且还减少了系统设备的维修数量,使电气控制系统的安全性和可靠性得到进一步的保障,节省了大量的成本投入。 作者:黄文嘉李伏立钱文珺单位:北方工业大学机电工程学院北京金自天正智能控制股份有限公司 电气控制论文:电机与电气控制技术课程改革研讨 1改革和创新教学模式进行 根据课程特点和典型工作任务,将原来单一的先进行理论教学后进行验证实验的课程教学模式,转变为项目式和模块化教学模式,实现项目引领,任务驱动,“教、学、做一体化”,以“够用为度、强化应用”为原则。从学生的实际情况出发,因材施教,分层教学,注重学生的实践动手能力的培养。创设企业工作情景,校企合作、工学结合,边讲边练。将以课本为中心转变为以“项目任务”为中心,学生个个参与,人人动手;将以教师为中心转变为以学生为中心,突出学生的主体地位;将以教室为中心转变为以实训车间和实际经验为中心,以传授知识为主转变为以培养能力形成技能为主。 2改革教学方法,综合利用现代化的教学手段 1、采用实物教学,先让学生面对一个含有电机的实际的电气控制系统,并运行该系统,使学生就有一个感性认识,知道电机用在什么地方、起了什么作用、为什么要学电机控制方面的知识、需要哪些方面的知识才能较好地使用控制电机,提高学生对本课程的学习兴趣和学习的主动性。2、综合利用现代化的教学手段。改变传统的教学方法,通过多媒体课件ppt、图片、动画、教学视频、实物演示来增强学生的感性认识,拓展学生的视野。帮助学生理解和掌握课程的重点和难点,如变压器、直流电机、三相异步电动机的结构和工作原理等内容,在电机和变压器制造企业实际拍摄电机、变压器生产过程和制造工艺,加深学生的理解。提高了教学的趣味性、实用性,调动和激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。 3校企合作,共建校内外实训实习基地 建立了集实训与理论教学为一体的“电工电子”校内实训基地和电机及电气控制实训室。同时还与相关企业合作建立了多个校外实训基地,校企合作,引厂入校,工学结合、顶岗实习,校企深度融合。大加强实践性教学力度,安排设计、验证性实验七个,安排变压器、电动机拆装实训两周,电气控制电路实训一周,对于有兴趣和能力强的学生,学校实验室、实训室在课余时间和双休日定期对学生开放,并有专门的老师对他们进行指导,进行开放性实验和创新性实验,培养学生的发散思维和创新能力。学生除了在校内进行实验、实训之外,还在相关企业进行顶岗实习,既增强了学生的感性认识,又增强了《电机与电气控制技术》这门课程的实用性,培养和锻炼了学生的动手能力,增强了学生的技能,教学效果明显。逐步形成了以职业能力培养为核心的理实一体的教学体系。 4将技能实训和高级电工职业资格鉴定有机结合 高级电工职业资格是具有设计、安装、调试、操作、维修电机与变压器、仪器仪表、及电气控制系统的高技能应用性人才,过去,电机与电气控制技术的教学与中高级电工职业技能鉴定脱节,所学知识和技能无法满足学生获取职业资格证书的要求。为此,在《电机与电气控制技术》课程教学中,依据维修电工职业岗位技能要求和职业资格标准,将技能实训和中、高级电工职业资格技能鉴定有机结合,以职业活动为导向,以职业能力为核心,以职业技能要求开展实训工作。在“电机拖动及控制实训室”进行2周的专业技能实训,在完成规定的实训任务后,进行高级电工职业资格鉴定,实现“双证”融合。加强理论和实践教学的同时,增加了中、高级维修电工资格考试方面的知识和技能,使学生既能具有一定的专业基础知识,又能获得相关的职业岗位资格证书。提高了学生的就业竞争力和职业能力,为学生今后的就业创造了条件。学生取得高级电工职业资格证书人数达到95%以上。 5改革课程考核评价方法,注重实践动手能力的考核 传统的课程考核评价方式主要是平时成绩加期末考试成成绩,无法综合评价学生学习过程及综合能力。为此,须改革课程考核评价方法,注重学生实践动手能力和操作技能的考核,采用多元化考核方式,强化过程考核。制定了理论、实验、课程设计、实训、安装操作考核标准及评分细则,形成平时、期中、期末三个阶段性考核。理论考核主要考察学生掌握基本知识和基本概念、基本原理,以笔试闭卷为主,实训、实操要求学生设计基本控制电路并安装调试,重在过程和基本技能的考察,重点考核学生分析问题、解决问题的能力,并注重学生综合能力和职业能力考核,可采取学生自评、小组互评、老师评价的方式,按照一定的比例综合计分。电机与电气控制技术课程改革的实践证明,通过改革课程体系,精选教学内容,创新教学模式,改革教学方法和手段,实行工学结合、校企合作,技能实训融入技能职业资格证,采用多元化的考核方法,大大激发了学生的学习兴趣,强有力的实践教学环节和职业技能培训,使学生的基本素质和职业能力都得到了很大提高,同时为学生将来的就业打下了坚实的基础。电机与电气控制技术课程改革的效果是明显的。 作者:陈昌松单位:武汉职业技术学院 电气控制论文:探求自动化工厂电气控制系统 1电气控制系统控制方式的分类 1.1集中控制方式 集中控制方式指的是按照功能的不同将电气控制系统中的各个设备划分成不同的部分,然后在集中控制室里对这些划分出来的部分进行集中控制。这种控制方式下的系统维护工作比较简便,系统的设计难度也不高。但是这种方式由于需要将系统中的所有信息都放到一个处理器中,因此处理器的任务非常繁重,而且信息的集中会降低处理器的速度,使得电气控制系统反应的灵敏性受到影响。 1.2分布式控制方式 分布式控制方式即DCS控制,是一个多级计算机系统,由过程监控级和过程控制级共同组成。这种控制方式以通信网络为纽带,并且对通信、控制、显示等4C技术进行了综合。 1.3现场总线控制方式现场总线控制 需要依靠集通讯、保护、控制、检测等多方面能力于一体的处理来实现在现场进行分布式控制,它属于智能设备互连通讯网络。现场总线控制将DCS系统的现场控制功能分散到各个网点中,将控制系统进行了简化,大大提高了系统运行的可靠性。 2设计电气控制系统需要遵守的原则 一个电气控制系统设计得是否科学、合理对于其运行是否稳定、生产效率的高低等都会产生很大影响,因此在进行电气控制系统的的设计时,需要遵守一定的原则。 2.1对配电系统进行优化 生产活动的顺利开展是建立在电气设备正常运行的基础上的,而电气设备的正常运行又需要供电系统为其提供运行动力,因此合理的供配电对于整个电气控制系统来说是非常重要的,是电器设备稳定运行的保证。因此在设计电气控制系统时,需要对配电系统进行优化。 2.2设计出电气控制系统的设备运行效率要高 在电气控制系统的设计过程中,保证设备拥有较高的运行效率是必须要老驴的问题。只有设计出合理的控制技术,才能保证电气设备在最佳状态下运行。因此在进行电气控制系统的设计时,可以通过监控设备对各设备的运行状进行监控,确保较高的设备运行效率。此外,还可以适当运用一些节能技术来减少能源消耗,提高生产效率的同时还能降低生产成本。 2.3确保监控系统的可靠性 自动化工厂的生产过程涉及到各种大小设备,因此比较复杂。只要某个设备在运行时出现问题,就会影响到整个系统的运行。在这样的情况下,电气控制系统很容易发生故障。而一旦出现故障,就会导致电气控制系统运行被终止甚至危及生命安全等问题,后果无法估计。因此必须确保电气控制系统中监控系统的可靠性。在电器控制系统的运行中对整个系统进行实时监控,并在运行设备出现过载时自动断开,保证系统的安全。 3电气控制系统的发展和改进 3.1实现系统保护、测量和控制功能的一体化 我国目前使用的电气控制系统,在进行事故的分析与处理时,数据的采集与保护是两个相互独立的过程。但从技术更合理、简化运行成本、减少运行装置的需求来看,实现系统保护、测量和控制功能的一体化会是大势所趋。 3.2系统开发平台实现统一 OPC技术出现和WindowsNT平台普及以后,操作系统使用起来更加灵活,维护工作也比较简便。开发平台实现统一不仅减少开发所需的时间和资金投入,也利于运行平台独立于终端平台,这样客户就可以自行下载运行程序来实现对运行系统的控制。 3.3程序接口的标准化 IEC61131标准为电气控制系统供应商实现程序接口的标准化提供了平台。此外,IEC61131程序对相应语法所做的定义也已经被大部分供应商所接受,逐渐向国际化标准迈进。此外,IEC61131标准的编程方式非常结构化,因而有着代码使用率高、管理容易、开发周期短的优点。 4结束语 在自动化工厂中,电气控制系统是非常重要的一个部分,对于工厂整个系统运行的稳定性与安全性都有着非常重要的意义。因此在设计电气控制系统时,应该遵循对配电系统进行优化、设计出电气控制系统的设备运行效率要高、确保监控系统的可靠性等原则,此外,还需要密切关注电气控制系统的研究进展,努力实现系统保护、测量和控制功能的一体化、系统开发平台的统一以及程序接口的标准化,推动我国自动化工厂的技术进步并提高经济效益。 作者:陈玉彬单位:黑龙江绥化学院电气工程学院 电气控制论文:论电气控制设计的节能对策 一、建筑电气控制设计中的安全策略 1.供电设计安全策略建筑物的正常运行是离不开电的,在日常使用中,如果出现停电事故,在一定程度上会给人们的工作和生活带来不便,严重的话还会造成一些事故,基于此种情况,为了确保电力供应方面的安全应做到:第一,依据具体的用电负荷合理的设计独立电源的数量,这样如果一个电源断电可以切换到其它的电源中,以免出现停电事故;第二,设计发电机,这样在意外断电之后可以进行供电,进而将损失降到最低。 2.建筑物的防雷和接地设计为了实现建筑物的防雷,可以设计避雷带、避雷针以及消雷器等,接地系统应将防雷接地和电气设备接地相结合,也就是说将接地系统设计为混合式的,这样可以使得电位达到平衡,进而提高接地系统的安全性。 3.供电线路的设计随着人们生活水平的提高,用电设备随之增多,这时用电线路也就变得越来越复杂,基于此种情况,在进行建筑供电线路设计的时候,为了避免主线路电流太大将绝缘线烧毁,进而一起火灾应严格设计及好供电线路主线路导线的横街面积。 4.消防系统的设计消防系统的作用众所周知,这里就不进行阐述。为了保证发生火灾的时候,消防报警线路可以正常使用,在设计的时候消防系统的材料最好使用具有防火性能的材料作为报警线路。 二、建筑电气控制设计的节能策略 1.建筑供配电系统的节能策略在建筑供配电系统中,很多设备具有电感性,有无功能的电流产生进而使得线路的功率消耗增加,这就需要采取一定的措施减少功率消耗以实现节能的目标:首先,可以增加导线的横截面积或者是使用电阻率小的导线来实现功率消耗的减低,进而实现节能目标;其次,可以选择高效低耗型的变压器来减少能耗,可以同专用变压器来降低季节性负荷能耗的降低;最后,合理设计变电所的位置,使其尽可能的接近负荷中心,进而减少线路的功率消耗。 2.照明系统的节能设计照明在建筑电气的中会占到很大的部分,在该方面可以通过下列的方法来实现节能。第一,要使用高效的光源。在光源的选择中应该根据工程的实际情况来确定,通常要考虑到光效、价格、光源候命、显示指数以及色温等要素。以往民用建筑经常使用的光源有HID灯、荧光灯以及白炽灯,随着现代照明技术的发展和进步人们越来越多的使用了新光源,比如LED灯以及光纤照明灯。工业建筑中光源的选择主要是要对工作场所的条件进行考虑,可以对不同类的高效光源进行使用以实现节能降耗;第二,要尽量照明的时间。在这方面,要做到和建筑专业的配合,要使得建筑物在最大限度上对自然采光的利用,要通过将自然光合照明光有机的结合有效减少人工照明所消耗的电能。尽量选用一些节能型的装置和开关以实现照明的节能,要根据现场的实际情况确定出合理的开关类型。第三,要尽量减少供电效率附加方面的损失。最好使用较高电压的照明灯,并采用高效节能的电器附件,尽量使用节能的电子镇流器和电感镇流器,在一些采用气体放电光源比较多的地方,应该使用补偿电容器来提高功率因数以实现节能。 3.电动机的节能设计电动机作为建筑电气控制设计中的重要部分,在该方面可以采用高效率的电动机,在选择的过程中应该根据负荷的特性进行合理的选择,同时要采用合理的补偿方式来降低损耗提高功率因数,尽量避免电动机处于轻载或者是空载的运行状态中,进而造成大量的损耗。在需要对电动机进行调速的地方要尽量采用变频调速器,变频节能主要是通过变频实现节能,通过动态调整实现节能,通过变频自身的V/F功能来实现节能,可以通过变频自身带的软启动来实现节能以及通过功率因数的提高来实现节能。通过变频调速器的使用,可以实现电动机的节能,这在很大程度上就可以节省总的电能消耗量,对于整个建筑的节能有着非常重要的意义。 4.变压器的节能设计变压器的节能主要是要做到降低损耗,提高变压器的运行效率,从配电系统的运行考虑要选用节能降耗的变压器,节能降耗的变压器在空载和负载运行时所产生的损耗都比较少,而且运行的费用比较低,但是前期投入会需要较高的成本。由此可见想要实现变压器的节能,就需要找到变压器运行损耗和投资的经济性之间的最佳结合点,将变压器的有功功率损耗计算出来,结合实际情况最终使得变压器处于安全、稳定、经济高效的运行状态中。 5.暖通空调的节能设计在进行暖通空调的设计中,对风阀门、蒸汽阀门以及冷阀门等要机械能合理的设计,还应对电动调节阀的流量进行合理的控制。为了实现对暖通空调变流量、变风量以及水泵的合理控制,应设计出合理的启停方案,进而保证其在经济的状态中运行。据统计,通过对暖通空调和强电系统的合理设计,可以使得整个建筑的能耗降低一半左右。 三、结语 当前建筑能耗已经占到总能耗的百分之七十之高,而在当今能源局势紧张的形势下,必须要考虑到建筑的节能。建筑的电气能耗作为建筑物的主要能耗,因此在进行建筑物电气控制设计的时候,在保证基本使用功能和安全性的基础上,还应考虑到节能,在设计的过程中,应从多方面进行考虑,采用先进的技术策略,实现建筑物的节能目标,这也是可持续发展的必然要求。 作者:吴刚单位:华为技术有限公司 电气控制论文:采煤机的电气控制系统分析 调速系统主要包括交流变频调速系统,开关磁阻电机调速系统和电磁调速系统。交流变频调速系统由变频器控制交流牵引电机并供给电源,交流变频器为其所负载的电机及其自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统由控制器和开关磁阻电机组成。电磁调速系统则有计算机调速控制器和电磁调速电动机组成。产生故障时,主控计算机可现实相应警示信息与故障保护信息,并具备故障记忆功能,断电时能够保存故障信息,方便上电查询。 胶带输送机的电气控制系统 PLC作为控制核心,可以监视、监测和控制软件作为界面实现以下功能:井下给煤机,主斜井皮带机和地面生产系统间有连锁功能,遵守“逆煤流启车”、“顺煤流发车”的原则,在发生事故时不堆煤;具有单机、集控、检修、手动等工作方式;电控装置和调速型液力耦合器、变频器、液体粘性传动装置、CST、电软启动装置配合,控制胶带输送机的加减速,实现胶带输送机的启动与停车,且启动、停车和加减速应控制在0.3m/s2内,满足较低加速度启动与重载启动的要求,并保证多个电机功率的平衡;上位机监控:显示胶带传送的速度、煤流量、电流、堆煤、跑偏、打滑、温度、烟雾等信号,实现故障自动提示和报警;在上位机上显示分站信息,并以汉字进行提示和报警;组网:与整个矿井的监控系统进行联网,实现数据远距离传送和远程监视。 矿井提升机的电气控制系统 矿井提升机是矿山重要的设施,是井下设备与人员和外界相沟通的唯一通道,随着计算机技术和PLC技术的不断发展,通过先进的控制技术对传统的矿井提升系统进行改善,能够有效提高矿井提升机的自动化水平、可靠性与安全性。其原理为通过减速器将动力传递给卷筒,做到提升或下放容器,盘形制动器则有液压或电气控制制动,通过传感器和测速发电机等元件构成安全保护系统。采用计算机技术后,矿井提升机的安全保护系统变得更加完善,矿井提升机的电控装置以数字控制为核心,基于PLC控制系统实现对全过程和全方位的动态监控,通过数字位置指示和故障显示、打印、记录,与上位计算机进行在线即时通讯,对新型产品进行监控,并通过数字直流调速模块实现与大功率变流器的技术连接,实现全数字化控制,还可采用两台计算机,每台均设有独立的传感、测量装置及数据处理系统,互为备用,对提升进程进行直接、间接测量,并进行比较和矫正,实现对进程的自动控制,使安全性与可靠性大为提高。交变频提升机的特点主要包括:圆形磁场具有良好的调速性能,电压利用率高,转矩脉动小,输出转矩大,低频运转性能良好;多种故障保护和优先排序的故障诊断功能极大地提高了整机的灵活性;薄膜面板设计使操作更加灵活,功能更加齐全,使变频调速器的应用场合大大增加,且调速性能良好。 掘进机的电气控制系统 新型掘进机的电气控制系统基于PLC控制单元,实现对电气系统各单元启、停的集成控制及其他与生产过程有关的各种逻辑功能的控制。掘进机的电气控制系统如图1所示。掘进机的电气控制系统(由控制室、工控室、调制解调器组成)由电子保护器对电动机进行保护,由电流互感器实现对回路的监控,判断回路运行状态并将结果反馈至PLC主控单元。图一显示系统能够将运行时产生的故障反馈至中文界面,使工作人员及时了解相关情况,并快速做出反应排除系统故障。 结语 随着当前社会各行业对能源需求的增大和科学技术的进步,煤矿机械的电气控制系统将更加完善,在技术进步的同时,我们也应认识到,我国的电气自动化控制技术与国外先进水平还存在一定的差距,只有积极学习国外更加先进的技术并投入应用,才能促进煤矿生产的不断进步,保证国民经济的发展。 作者:冯红占单位:平顶山天安煤业股份有限公司十三矿 电气控制论文:论煤矿机械电气控制体系的设计 调速系统主要包括交流变频调速系统,开关磁阻电机调速系统和电磁调速系统。交流变频调速系统由变频器控制交流牵引电机并供给电源,交流变频器为其所负载的电机及其自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统由控制器和开关磁阻电机组成。电磁调速系统则有计算机调速控制器和电磁调速电动机组成。产生故障时,主控计算机可现实相应警示信息与故障保护信息,并具备故障记忆功能,断电时能够保存故障信息,方便上电查询。 胶带输送机的电气控制系统 PLC作为控制核心,可以监视、监测和控制软件作为界面实现以下功能:井下给煤机,主斜井皮带机和地面生产系统间有连锁功能,遵守“逆煤流启车”、“顺煤流发车”的原则,在发生事故时不堆煤;具有单机、集控、检修、手动等工作方式;电控装置和调速型液力耦合器、变频器、液体粘性传动装置、CST、电软启动装置配合,控制胶带输送机的加减速,实现胶带输送机的启动与停车,且启动、停车和加减速应控制在0.3m/s2内,满足较低加速度启动与重载启动的要求,并保证多个电机功率的平衡;上位机监控:显示胶带传送的速度、煤流量、电流、堆煤、跑偏、打滑、温度、烟雾等信号,实现故障自动提示和报警;在上位机上显示分站信息,并以汉字进行提示和报警;组网:与整个矿井的监控系统进行联网,实现数据远距离传送和远程监视。 矿井提升机的电气控制系统 矿井提升机是矿山重要的设施,是井下设备与人员和外界相沟通的唯一通道,随着计算机技术和PLC技术的不断发展,通过先进的控制技术对传统的矿井提升系统进行改善,能够有效提高矿井提升机的自动化水平、可靠性与安全性。其原理为通过减速器将动力传递给卷筒,做到提升或下放容器,盘形制动器则有液压或电气控制制动,通过传感器和测速发电机等元件构成安全保护系统。采用计算机技术后,矿井提升机的安全保护系统变得更加完善,矿井提升机的电控装置以数字控制为核心,基于PLC控制系统实现对全过程和全方位的动态监控,通过数字位置指示和故障显示、打印、记录,与上位计算机进行在线即时通讯,对新型产品进行监控,并通过数字直流调速模块实现与大功率变流器的技术连接,实现全数字化控制,还可采用两台计算机,每台均设有独立的传感、测量装置及数据处理系统,互为备用,对提升进程进行直接、间接测量,并进行比较和矫正,实现对进程的自动控制,使安全性与可靠性大为提高。交变频提升机的特点主要包括:圆形磁场具有良好的调速性能,电压利用率高,转矩脉动小,输出转矩大,低频运转性能良好;多种故障保护和优先排序的故障诊断功能极大地提高了整机的灵活性;薄膜面板设计使操作更加灵活,功能更加齐全,使变频调速器的应用场合大大增加,且调速性能良好。 掘进机的电气控制系统 新型掘进机的电气控制系统基于PLC控制单元,实现对电气系统各单元启、停的集成控制及其他与生产过程有关的各种逻辑功能的控制。掘进机的电气控制系统如图1所示。掘进机的电气控制系统(由控制室、工控室、调制解调器组成)由电子保护器对电动机进行保护,由电流互感器实现对回路的监控,判断回路运行状态并将结果反馈至PLC主控单元。图一显示系统能够将运行时产生的故障反馈至中文界面,使工作人员及时了解相关情况,并快速做出反应排除系统故障。 结语 随着当前社会各行业对能源需求的增大和科学技术的进步,煤矿机械的电气控制系统将更加完善,在技术进步的同时,我们也应认识到,我国的电气自动化控制技术与国外先进水平还存在一定的差距,只有积极学习国外更加先进的技术并投入应用,才能促进煤矿生产的不断进步,保证国民经济的发展。 作者:冯红占单位:平顶山天安煤业股份有限公司十三矿
农业物联网论文:物联网的智能农业系统研发 1总体方案 本系统方案是在成都农业科技职业学院已有的农业大棚基础上进行智能化检测、控制和管理。该方案主要分为三大子系统:物联网连接与监测、物联网智能控制、云服务器;物联网连接与监测:在农业大棚实验基地部署和安装农作物生长环境所需参数的传感器,用以监测环境中的温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤酸碱度及养分等物理量参数,从而保证农作物有一个适合的、优良的生长环境。目前我们用到的传感器包括:空气温度、湿度传感器;土壤温度、湿度传感器;光照传感器;CO2浓度传感器;pH值传感器;土壤微量元素检测仪。各种传感器检测到的参数信息经过ZigBee网关,再通过3G网络传送到服务器。服务器将接收到的数据进行存储和相应的处理,用户即可通过电脑或手机等智能设备访问服务器进行查询,同时,还可以对设备参数进行修改和设置,对数据采集周期进行修改和设置,为后期农作物生长提供必要的数据支持。为了实现农作物24小时无人监控,我们还在大棚实验基地安装摄像头,对整个大棚进行24小时监控,监控视频和图片都将一并传送到服务器,为用户提供回看、实时看功能,确保资料完整性。物联网智能控制:针对农作物生长所需的环境因素,通过各种电机启动大棚实验基地的PVC喷水管、营养液滴头、遮阳帘、卷帘等设备,调节控制大棚实验基地内环境温度、湿度、土壤养分、CO2浓度等因素。云服务器:本系统方案采用J2EE服务器资源池和数据库资源池搭建,采用应用程序和数据分离原则搭建SAAS平台。所以,当有新的大棚实验基地加入时,只需使用应用程序模板和数据库模板即可创建大棚实验基地应用程序和数据库实例,大大延伸其系统效扩展性,有效降低成本。 2物联网智能农业大棚系统 2.1系统总体设计本系统的主要功能如图1所示,系统大致包括传感器数据查询、视频与图片查看、数据报表统计、远程设备参数设置、设备远程控制、专家知识库、后台管理等模块。 2.2数据库设计数据是整个温室大棚管理系统的基础,各种传感器采集的数据、视频摄像数据、照片图像数据,经过采集、处理、标准化、传输后,装载到系统平台的数据库和文件系统中。根据我校温室大棚实际情况分析出平台系统应包含空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度值、氮磷钾营养值、酸碱度pH值等基本数据,视频图像、照片图像等视频图像数据;设备及设备类型、编号、参数、运行情况等维护数据;设备控制命令、电机控制命令等控制数据;专家知识库等专业知识数据;系统用户、角色等系统基础数据。 2.3数据库表详细设计数据存储系统逻辑划分如下:基础业务信息数据库:空气温湿度、土壤温湿度、光照度等与农作物成长密切相关的业务数据;视频图像数据系统:采用文件系统存储各种视频、照片数据,有利于提高系统整体运行效率;运行维护信息数据库:设备基本信息——参数、类型、编号等,设备控制命令等数据;专家知识库:各种农作物成长条件知识案例等;系统基础信息数据库:系统用户、角色、模块、登陆、日志等系统运行数据。根据逻辑划分,数据库中大致包含20个表:dev_info(设备类型表)表示温室大棚中各种传感器、摄像头、设备等类型及单位;dev_state(设备状态表)表示dev_info中设备状态是否正常及记录时间;electromotor_rul(e农产品环境参数设置)表存储所种植农产品所必须的环境参数控制规则;notify_log(公告日志)存储系统的公告等日志;notify_person(公告人员联系信息)表示公告或通知中人员基本信息,用于环境参数无法调整到正常值时发送通知(后期手机平台开发使用);notify_rule_person(告警条件)表示农产品环境参数告警通知;picture_list(照片信息)表示温室大棚实时画面;sensor_dev(传感器数据)表示传感器采集到的实时环境参数;system_department(部门信息)表示使用系统的部门;system_dictionary_data(人员信息类别值)表示描述使用系统人员基本信息类别值;system_dicrionary_type(人员信息类别)表示描述使用系统人员信息类型;system_module(系统控制类型)表示本系统可控制的类型;system_role(角色权限)系统角色功能管理;system_role_module(角色模块)系统角色模块管理;system_user(用户)系统用户基本信息;system_user_department(用户部门)用户所在部门;system_user_operation(用户操作记录)记录用户基本操作信息;system_user_role(用户角色)用户所属角色;video_history(历史影像)备份历史影像记录。 2.4系统总体结构设计整个系统采用Java2平台开发,采用三层架构模式:展示层、业务层、持久层。展示层使用struts2、业务层使用spring、持久层使用ibatis。传感器值查询采用直接查询数据库方式;视频图片查看采用封装文件系统服务方式;接入模块使用JavaNIO进行开发,服务器与3G网关的通信都通过此模块进行;数据入库模块对Ibatis和JavaFileIO进行封装。本系统的架构设计流程如图2所示。展示层是表示本系统以WEB网页形式呈现,可提供给使用者友好的人机交互界面,同时也提供一定的安全性,确保角色对应用户的权限。业务层:用于访问数据层,并根据展示层页面需要进行一定的逻辑运算,封装成接口反馈给展示层,以便调用。例如,本系统中需要对大棚环境基础参数进行设置,展示层提供参数组合文字条件,本层编写合理的组合运算规则,调用数据层,修改多个表的值。持久层:持续获取大棚实时信息,包括各类传感器获取到的环境参数、各类摄像头捕获到了实时图像等信息。本层还负责将各种信息存入对应数据库的表中,以供的访问。所有对数据的增、删、改、查均通过此层完成。本系统设计图片文件的存储权限,也是通过本层实现。本层所有数据均是通过3G网关传输然后存储的,为了统一管理,特在此层根据接入模块对数据进行封装,具体实现如下: 2.5系统实现系统运行后的部分效果如图3和图4所示。在图3的首页中,上边为Log、视频播放器、Android客户端;左侧为系统功能目录,右侧为大棚环境参数值、现场图像、传感器趋势图、设备状态表;图4是大棚现场传感器传回的实时监控数据,数据中包含传感器名称、传感器编号、传感器地址、最新传感器数据等现场信息。 3结语 本文简单地总结了基于物联网智能农业系统(温室大棚控制系统)的设计思路及具体实现,目前,本系统正在我校温室大棚中进行番茄种植的试运行,从现有的效果看,在PC机上能实现对大棚的自动化控制和检测。后续我们将进行多种农作物的实验,并丰富智能农业系统中的基础数据,下一步,我们希望创建真正意义上的专家系统,集统计、分析、检测混合型农作物数据为一体,为农业专家提供更丰富、方便、快捷的服务支持。 作者:任华邹承俊单位:成都农业科技职业学院电子信息分院 农业物联网论文:特色农业中物联网技术的应用 1WSN应用现状 具体来说,首先,无线传感网中传感节点能量有限,能耗问题是物联网技术应用的核心问题,为满足运行时的低功耗,网络的拓扑结构,及路由的算法,对节点的能耗起着至关重要的作用。同时,在同样的监测面积里在保证通讯互联,对监测点全覆盖的条件下进行最少的传感器节点排布,这也是降低网络部署成本的基本要求。无线传感网也必须能保证实现各个节点互联互通,消除和修复网络覆盖空洞,使用合适的覆盖控制算法和节点调度算法在保证一定覆盖性的前提下使一些节点的传感模块策略性的休眠,对延长网络生存时间有重要意义。实现自动组网,完成数据的高效传输,这方面对无线传感网的拓扑控制算法及相关模型建立也是必须进行深入研究的。此外,由于环境影响和能量耗尽等情况,节点容易出现故障,这就使得传感网络往往是动态的。因此,传感器网络节点需要以自组织的方式工作,能够自己协调彼此的行为,无需固定的网络支持,在任何时候任何地方迅速展开并自动组网来提供监控监测。 2WSN应用研究难点 当前国内外的对物联网技术在农业上的应用研究遇到以下一些难点:第一,传感器成本及功能问题。为进行精细的监控,在农业环境中需要部署数量庞大的传感器,而开发和选取低成本传感器,丰富传感器的种类,在限定面积内最少部署节点,并去除冗余节点,都是降低成本的关键,也是物联网农业应用研究的难点。第二,无线传感网节点设备功耗问题。农业现场电源的供给一般比较困难,无线传感器网络中节能是首要考虑的问题。有效地延长无线传感器网络的生存时间,达到传感器节点的负载均衡是无线传感器网络路由协议的设计目标。第三,适应农业的无线传感网络构建的问题。寻求适合于当地农业环境的无线通信技术,研究合理的拓扑模型和路由算法,建立安全高效的数据通讯机制,对无线传感网进行优化,实现数据的高效传输。针对以上三个难点,研究无线传感网络拓扑控制、构建问题和相关模型算法起着关键作用,我们希望通过这些研究加强新疆特色精细农业技术的提升,促进农业中物联网技术的应用和发展。关于无线传感网的拓扑算法,国外有伊利诺斯大学的Narayanaswamy等人提出COMPOW算法,XingGL等人提出的CCP算法等。国内有尚凤军等人给出CHTD-M簇间多跳路由算法。林恺等提出的利用能量预测的分簇算法,张德干等人提出的不均匀成簇的无线传感网络拓扑动态加权演化模型。李云等提出的改进的最小能量通信网拓扑控制算法IMECN。目前现有的理论和算法主要偏重于理想状况下的纯理论研究,对于在新疆农业现场的实际应用,其网络拓扑环境可能受到田间环境的限制,如在特定的区域,如沟渠、水井等地方不能设置传感节点,特殊的气候环境下,由于外力的影响(如风吹、雨打等)而发生节点位置或工作状态的变化,因此当前的拓扑控制算法存在很多缺陷,很多仅具有理论意义,并没有在现场进行试验检测。同时,由于物联网技术的发展日新月异,无线传感网的通讯方式有很大的变化和发展,目前基于如Wifi、6LoWPAN和Zigbee等协议的无线传感网技术快速发展,这些网络在拓扑关系、路由效率,数据传输性能,能耗等方面相互关系及算法还需要进行深入研究。无线传感网的部署有两种策略,一种是大规模的随机部署,另一种是针对特定的用途进行计划部署,这些也要根据现场实际情况进行综合考虑,需要研究结合新疆特色农业现场使用的,并在吸收现有研究成果的拓扑控制算法及路由方式,并根据现场试验结果来验证算法,研究将发现更为高效的分布式分簇算法,最终发现安全高效的无线传感网模型算法和数据通讯机制,实现无线传感网满足低功耗、低成本、自动组网、高速率、鲁棒性的要求,并适用于新疆特色农业环境。应用前景方面,本项目的研究将解决在新疆特色农业环境下科学部署无线传感网络的问题,可实现网络完全覆盖条件下有效除去冗余节点,降低了无线传感器网络能量和成本,增加网络的生命周期,减少建设投入成本。 3研究意义 通过对基于物联网技术的WSN在新疆特色农业中的应用,可以对新疆地方农业生产提供有效信息化技术支撑,加强物联网技术的应用,提升农业科技化、现代化水平,实现农作物的精准化作业。并为农作物精准调控提供技术支持,达到增加农产品产量、改善品质、科学调节生长周期、提高农民经济效益的目的。通过无线传感网的科学有效部署,还可以比较方便地建立农业节水灌溉平台,有效实现对新疆水资源的严格管理,确保对“三条红线”政策的执行。 作者:胡春玲叶峰吴霞单位:石河子大学新疆维吾尔自治区风能研究新疆警官学院 农业物联网论文:物联网技术农业发展策略 我国是一个农业大国,农业是安天下、稳民心的战略产业。从1982年起,中共中央多次以农业、农村和农民为主题的中央一号文件,对农村改革和农业发展作出具体部署,强调“三农”问题在中国社会主义现代化建设时期“重中之重”的地位。《国家农业中长期发展规划》要求发展特色农业、生态农业、节水农业和观光农业。“智慧农业”是智能农业专家系统,是“感知中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”。是两化融合在农业发展领域中的具体实践和应用[1-3]。物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术,是智慧农业智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑,是发展“智慧农业”的核心。通过对我国“智慧农业”发展中物联网技术、现状、分析、技术要求、难点、应用分析,提出了“智慧农业”中物联网应用的可行性及发展策略。 1现状及存在问题 1.1物联网技术及应用现状 物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模,标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展,目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。 1.2智慧农业中的物联网技术应用现状 近年来,在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下,部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索,已取得初步成效。 (1)大棚温控技术的应用甘肃、河南、辽宁、陕西等不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控,保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。实现蔬菜反季节生产,充分保证市场供应,缓解我国季节性蔬菜供应紧张局面。 (2)大田种植信息化建设应用黑龙江、河南通过物联网技术,对农作物生长、土壤等进行监测,实时准确实现农田施药、施肥,作物远程诊断管理等。 (3)农业用水灌溉应用北京、天津等地从2008年起就开展农业都市农业走廊综合节水示范工程以及农业用水远程计费收费管理,共安装上千套农业用水智能计量管理系统,平均每亩地节水50%,节约了农民用水成本和避免水资源的浪费。另外新疆、河南等地均建设了农业用水示范区,提升灌溉效益,加大节水力度。 (4)农资监管应用2008年,农业部推行农药标签采集管理系统,2010年由实行农药行政审批服务系统,加大农资监管力度和提升农资准入门槛,充分保证农民利益。 (5)农超对接的现代农业物流应用北京、甘肃兰州等地实现以“生产基地+配送中心+商超直销”的生产经营模式,保证农业产品质量和安全。分别对生产基地、运输中心等加以监控和控制,积极推行产品溯源建设,促进农业节本、安全、增效。虽然我国农业信息技术经过多年的研究,有一定基础,但与目前的应用需求差距很大。在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农村政务公开、农业电子商务、农业远程技术服务、农民远程培训等方面研究刚刚起步;农业种植结构的调整,果业、养殖业以其他相关产业迅速发展,用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破[6]。 1.3存在问题 目前,物联网技术在农业领域应用涵盖了农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产经营管理和农产品质量安全监管,并在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面积累了一定的经验。但农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段,存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、农业物联网应用标准规范缺失、有效的运营机制和模式尚未建立、专业人才缺乏等问题,迫切需要国家开展农业物联网技术应用示范项目,加快建设应用示范基地,深入开展相关技术研发和集成创新,探索产业化应用模式,制定农业物联网应用标准规范,推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用[7-8]。 (1)农业信息化基本设施建设进展缓慢 区域不同,产业不同,资金问题等困扰着农业生产的信息化建设步伐,原始的纸质载体信息资源已无法满足农业生产发展对信息资源的需求。这就使得农业的数字化、智慧化程度较低,农业信息的时效性、准确性、综合性达不到广大农民的要求。 (2)农业应用缺乏统一的物联网技术标准 在农业应用中没有统一的物联网技术标准,制约着共享平台的应用和开发。农业信息资源杂乱、随意的方式制约着农业生产、科研、服务。规范化、标准化、科学化不能满足农业标准化生产对资源的需求,不能满足农业科研工作对信息全面、广泛的获取。 (3)无法满足农民科学技术培训、应用需求 我国农业从业者目前受教育程度普遍较低,应用和接受现代信息化技术能力较弱,加强对从业者的各类知识培训、教育是解决农民的科学使用现代农业技术的必要前提。 (4)规模化农业生产力度不够 我国大部分地区农业种植集约化程度不高,规模化农业生产力度不够。目前大多数地区的农业生产经营主要以单农户家庭为单位,不能形成集中管理、科学种植、按需种植,靠天吃饭的现象普遍存在。 (5)取得广泛应用的技术条件还不成熟 目前物联网技术发展势头良好,但仍处于起步阶段,技术研发和标准均需突破。虽然随着宽带技术、3G技术、智能终端的普及,突破了物联网应用瓶颈,物联网技术已在安防、电力、交通、物流、医疗、食品药品溯源、环境监控、大棚农业等方面得到应用。但真正实现物联网技术在智慧农业中的广泛应用还有差距。 1.4问题分析 农村综合信息服务平台建设,重点要以现代化新农村信息化服务体系、建设开放式信息服务平台为基本功能,在技术上重点解决农民便捷获取信息问题。开展多元拓展协同信息服务,积极搭建基于物联网的公共服务共享平台,在国家和政府的政策引导和资金扶持下,积极解决物联网在智慧农业应用中的以下技术问题。 (1)借鉴电子商务的设计理念和构建框架,建立农产品供应链物流模型,构建现代管理理念,最终实现“产、供、销”的农业电子商务平台,突破“智慧农业”物联网应用和实现的技术难点。 (2)实行物联网产业发展的骨干企业培养工程,这种解决基于无线传感器网络的数据采集,无线多媒体传感网络节点的硬件结构及工作原理;基于物联网基础标准自主研发,无线视频传感器网络传输标准;信息质量分析及增强、实时数据解析、多元异构数据的统一建模与描述、存储与管理;节点低功耗、运行稳定性、土壤养分、作物生长状况监测等方面的问题。 (3)推进实施“智慧农业”中“农业精细化生产”信息采集方法和技术、物联网多媒体信息传输质量和效率、多源信息解析、表达与存储、病虫害识别预测、单株健康状况评价理论、方法和技术等方面的技术攻关,重点解决“智慧农业”的中物联网应用的重点和难点。 (4)探求统一、符合规范的农业生产流程、流通信息的行业服务标准、农业信息的标准化体系、物联网的基础标准,是实现“智慧农业”标准统一化、规范化的难点。 (5)积极协调和推进“智慧农业”中物联网应用机制建设,加强政府部门、从业者之间的合作,加强农业人才队伍建设,建立人才配套服务体系,最大限度的发挥制度、机制、人才的协作精神。 (6)拓展和营造“智慧农业”中物联网应用氛围,积极调动涉及“三农”行业的从业者的积极性,为实现农业生产经营活动更上一层楼打下良好的基础。 2可行性分析 工信部规[2011]552号《关于印发〈物联网“十二五”发展规划〉的通知》文件中指出:加大物联网技术的标准化推进工程体系建设,积极推进关键技术创新工程,重点领域内建立应用示范工程。应用示范工程中包括智慧农业建设,要求在农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监测、农产品质量安全管理和产品溯源上积极推进物联网技术的应用和建设。“智慧农业”是以高产增效带动农民增收、农村富裕为目标,以提高农村信息服务质量和效果为抓手,以现代化新农村信息化服务和地区特色农业生产、经营、管理信息化为载体,大力发展和构建特色农业、生态农业、节水农业、观光农业的物联信息服务平台。 (1)提升农村信息化基础设施建设,积极推进信息的“村村通”,积极整合通信运营商、现代农业技术供应商、农资生产商的各个环节,疏通现代化新农村信息化服务内容和农民便捷获取信息的渠道,建设农业公共信息数据库,搭建公共信息服务平台。 (2)积极依靠国家政策,农业部、工信部已经紧靠农业产业特点,初步制订适合我国农业物联网技术发展的新标准,促进了工业化、信息化、“智慧农业”的融合发展,真正实现农业生产的生产、供应、销售的“三方融合”。整合基于物联网农业信息与标准,分析数字农业的实施标准、开发标准、接口标准、信息采集标准、数据标准和共享标准;使“智慧农业”发展科学规范。 (3)积极推进对农民的技术培训,不仅要对农民进行基本生产技能培训,而且需加大对农民的信息化技术、管理理念、经营信息等方面的培训,探索对农民进行基于物联网技术多媒体三农信息平台技术,传感器技术、信息技术和通信技术、数据采集构架技术、实时信息解析、信息处理,实现智能化灌溉与精准化施肥、病虫害预报及防治、单株的健康状况快速无损监测技术等方面的培训方式,最终使农民成为“设施农业精准化生产”实现者、管理者、应用者。 (4)大力推行集约化、规模化农业生产,使分散农业生产形成团体化,以典型案例为对象,开发大田作物、设施农业以及家畜养殖等标准化示范平台,积极推进农民创收、增收。 (5)实现“农村综合信息服务平台”、“农业电子商务平台”、“设施农业精准化生产”和“农业信息与标准化”平台的集成与无缝融合。 (6)构建以农业信息为基础的各种涉农数据库、数据平台或涉农网站,及时、全面地为农业生产者和农业科研、政府部门提供翔实而全面的农业信息服务。 (7)创建适合农业生产、经营活动的生产资料保障体系,品种错时、错地耕种体系,作物个体生长监控体系,土壤分析体系,灌溉监控体系、生态、气象监控体系,市场风险监控预报体系,市场销售需求体系,运输体系等为一体的物联网应用体系。随着宽带技术、3G技术、智能终端技术等在物联网中的推广将逐步解决物联网技术的瓶颈问题[7],从技术上将保证“智慧农业”的发展,保证农业在智慧化、科学化、信息化、规范化生产经营上实现质的突破,为解决我国粮食安全问题提供有力保障。 3发展策略 发展“智慧农业”,推广物联网技术在农业中的应用,加快转变农业发展方式,优先在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源与生态环境监测等领域的农业物联网应用示范工程,推动物联网技术在现代农业中的集成应用,全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力,推进农业技术和生产方式创新,提高农业产业综合竞争力[6]。 3.1突破“智慧农业”物联网技术关键、标准支持研发符合农业多种不同应用目标的高可靠、低成本、适应恶劣环境的农业物联网专用传感器,解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题,建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统,为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。多部门联动,主要部门牵头组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业,在国家物联网基础标准上,制定物联网农业行业应用标准,包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准,田间数据传输通讯协议标准,农业多源数据融合分析处理标准、应用服务标准,农业物联网项目建设规范等,指导农业物联网技术应用发展[8]。建立“智慧农业”物联网技术运行机制和应用模式。鼓励科研院所、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设,创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式,按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则,在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域开展规模化应用,完善农业物联网应用产业技术链,实现农业物联网全面发展。大力提升农业核心竞争力,提高农业的高产、优质、高效、生态、安全的生产水平,推进现代农业示范园区建设,进一步提升水平、健全体系、完善机制,提升技术标准、服务标标准、应用标准、推广标准。调整农业结构,促进农民增收,增加增收载体,使农民“看得懂、学得会、带得走、用得上”,切实充实农民的实得利益。 3.2夯实“智慧农业”物联网技术应用基础推进加快发展设施农业、现代种业标准化养殖业等产业,加快发展农产品加工业及流通业,推进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化和服务社会化。完善土地流转制度,加快土地经营权依法自愿有偿流转。推进农村金融改革创新,探索建立涉农担保体系,扩大涉农有效担保品范围,探索农村土地流转金融业务。加快发展农民专业合作经济组织,大力引进和发展壮大龙头企业,培育知名品牌,延伸产业链条,促进产业融合,探索全产业链模式,构建集现代农业生产、循环农业、特色旅游、农产品深加工及农业社会化服务为一体的现代农业产业体系。农业物联网技术作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点,迫切需要政府加大投入力度,统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网技术发展。政府应在“智慧农业”物联网技术建设中发挥主导作用,发挥“人、财、物”投入的领头作用,这不仅仅是解决农业生产问题、农民增收问题,而且是解决子孙万代的生存、国家安全问题,因此农业基础设施的建设投入、信息化建设投入、基本用电用水、网络管理、人才培养等均需政府投入,同时鼓励社会力量参与农业物联网技术发展和建设工作,保证农业物联网技术健康发展。 3.3制定政策、加快人才培养、提高创新能力加强农业物联网发展战略和政策研究,将支持农业物联网应用发展纳入到国家强农惠农政策中。制定农业物联网技术人才培养与培训计划,联合高等院校和科研院所和企业,加快对农业物联网专业技术人才的培养、培训,提高农业物联网技术创新能力、应用能力;建立人才激励机制,稳定和扩大人员队伍,满足农业物联网发展的人才需求。集聚、研发科技成果,展示新品种、新技术,探索新模式、新平台。建立健全技术创新支撑、标准化生产、生态农业循环、科技信息服务和农产品销售市场等支撑体系。逐步实行农业标准化生产、土地流转、多元化投融资、产业链延伸、农民与龙头企业建立利益联结机制等,为干旱半干旱地区现代农业发展探索经验、创造模式、提供服务。 3.4合理布局,平衡发展、生态发展完善和提升现代农业企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工园、物流园等,合理布局,平衡发展。提倡生态发展,绿色发展,节约发展。智慧农业物联网技术工作涉及面广,资源整合和共享问题突出,为了减少重复投资,必须强化顶层设计,大力推进农业物联网技术研发、转化、推广和应用过程中的重大问题研究,应做到协调统一,地域优势平衡发展。 4结束语 通过“智慧农业”的中物联网技术的现状、存在问题以及应用前景和发展策略的研究,认为大力推进我国智慧农业中物联网技术的应用切实可行,符合我国现代农业发展规律,经过我国“十二五”的物联网技术的发展,将极大地推进我国“智慧农业”经营、生产、运输、加工等行业的发展;将促进我国物联网技术在各个领域中的推广和应用;将带动我国IT产业,通信产业,自动化识别产业链的再次飞跃;将促进国家实施农业生产和管理的科学化、持续化、标准化、国际化发展。 农业物联网论文:泰州将建“智能农业”物联网应用项目等 泰州将建“智能农业”物联网应用项目 在泰州,正在建设的高港区农业生态园将实现智能化农业管理。近日,中国电信泰州分公司和高港区农业生态园签订全业务合作协议,双方将携手共同打造信息化农业生态园,建成全市首家“智能农业”物联网应用项目。 泰州分公司将为农业生态园区提供虚拟网、光纤宽带、ITV和天翼工作手机等基础通信服务以及园区内综合布线、视频监控等ICT应用,实现园区内安防监控和网上实景视频展示。通过农业生态园的实时视频监控,实现基于互联网的园区网上信息和园区视频展示。 泰州分公司还将和高港区农业生态园共同推进物联网在现代农业项目中的应用,打造“智能农业”样板工程。通过传感技术、定位技术和移动互联网等技术的整合,实时采集温度、湿度、光照等环境参数,对农业综合生态信息进行自动监测和远程控制。 (南京市物联网产业联盟 供稿) 重庆两江新区开建物联网“云计算”基地 重庆市经济工作会指出,要尽快启动、全力争取打造国内最大的数据处理基地,最终要做成上百万台服务器、上千亿美元规模的“云计算”基地,成为全球数据开发和处理中心。目前,重庆正在启动打造“云计算”产业试验区。 发展“云计算”产业不受物流等运输方面的限制。因此,重庆可扬长避短,利用丰富的人力资源、人力和土地成本低等优势,提高特有的核心竞争力。重庆市每年大学毕业生达15万人,其中IT专业为5万~6万人,人才数量居全国前列。同时,与沿海比较,重庆人工和土地成本要低三分之一左右。 目前,重庆市已完成“云计算”数据基地的选址,计划在两江新区的水土镇开建数据工业园,仅一期面积就达10平方千米。届时,世界各地的数据都可在这里储存和处理。要发展“云计算”产业,需引进大量的数据处理企业。再在数据中心周围,汇集一批公司为其服务。目前,相关招商引资工作已启动,不少IT巨头已展露合作意向,重庆将围绕“云计算”做服务外包、城市智能化管理系统建设等。 (成都物联网产业发展联盟 供稿) 无锡举办市政物联网防雪抗冻演练 近日,由无锡市市政设施管理处组织、8家市政设施养护单位共同举办的市政防雪抗冻演练,在人民东路紧张有序地展开。与往年演练不同的是,今年市政设施管理处首次在110联动车上安装了物联网探头。 通过几辆联动车顶部的白色摄像头,整个街道上的工作开展状况被实时传输到指挥现场,整个过程中,系统运行连贯稳定,工作井然有序。 据了解,为了安装这4台物联网探头以及相关的设备,市政设施管理处共花费了20余万元。“目前我们要求8家市政养护单位也要在明年2月份之前,安装这样的物联网探头”,无锡市相关负责人表示。 此次预演,市政及相关单位共出动铲车、养护车、铲雪车等机械设备共38辆,应急抢险人员80余人。演练现场,各养护单位带领应急人员进行了融雪剂喷洒、草包铺垫等现场路面演示。 目前,市政设施处已经做好了准备,一旦再次遇到大雪突发天气,全市可同时出动200多名应急抢修人员、50多辆物联网应急抢修车。“喷洒融雪剂、铺垫防滑草包以及铲雪等项目可以协调进行”,相关工作人员称。 农业物联网论文:基于物联网的设施农业环境监控与数据挖掘技术的研究应用 摘要 介绍了基于物联网的设施农业环境监控服务平台设计的总体思路,并提出物联网远程专家诊断指导系统的技术方案,包括系统实现的目标、功能和硬件构成。系统通过各种传感器采集日光温室种植过程中的关键要素数据,并利用网络通信技术将其及时传送到控制计算机和数据中心,以实现用户对作物生长环境的实时监控和预警,有效预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率、节约成本、提高农产品的产量和品质。 关键词 设施农业;物联网;环境监控;数据挖掘;专家诊断系统 传统农业以人力为中心、依赖于孤立机械,而农业物联网系统工程在农业服务业中开展应用后,通过基于物联网的设施农业环境监控系统服务平台可以有效改变生产模式,使农业生产转向以信息和软件为中心,提升农业生产效能[1-3]。通过建立物联网远程专家诊断指导系统,利用物联网技术、通信技术和传感技术,将日光温室种植过程中关键的要素(空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等)数据通过各种传感器的采集,并利用网络通信技术如以太网WEB、GPRS、3G等,将数据及时传送到本地的设施农业物联网控制室以及远端的设施农业物联网数据中心,使设施农业管理人员及时掌握农作物的生长环境,并及时采取控制措施,从而达到预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率的目的。通过农业专家预警系统,调节适宜作物的设施内小环境,提高农产品的产量和品质,提高水肥利用率,降低人力消耗。通过实时监测数据,可以有效预测和预防风灾、雪等自然灾害,防止设施损害、农产品减产。在作物的不同生长阶段,种养殖户实时定量监控各环境因子,如光、温、水、气等,科学管理设施内作物的水、肥、气等环境因子,降低人力消耗,实现了真正的精耕细作[4-5]。 1 总体思路 依靠无线网络,对区域内分散的农业设施实行精细化管理,实时监控光、温、水、气、湿及病虫等对作物生长有重要影响的因素,掌握其变化情况。此模式可以应用于畜禽养殖、大棚果蔬生产等。农民可以使用手机或电脑在该系统平台上查询自己的种、养情况,例如大棚和鸡猪舍超过或达不到正常状况随时有短信提示。在了解种养过程中各项关键要素的实时变化情况后,可以通过专家系统进行关键因素的定时、定量分析,对病虫害的发生和发展进行预测预警,以便农户及时采取应对措施,为农业生产提供保障[6]。 2 技术方案 2.1 物联网远程专家诊断指导系统的目标 一是信息采集采用智能测控系统,依托物联网监测农作物生产;二是对农业生产信息进行实时监控,应用智能产品检测、控制作物;三是实现农业生产管理的科学化与智能化,通过智能产品中的专家知识和技术支持,保障农业生产,为农户提供及时有效的服务。 2.2 物联网远程专家诊断指导系统的功能 2.2.1 环境监测。主要包括各项环境数据的采集,如温度、光照、土壤水分、湿度等,监测范围包括大棚及作物生产区域。通过单传感节点独立采集和多传感节点汇集采集的数据先传输到主机,再转至服务器(GPRS网络),以此实现可视化展现、实时监测、历史数据查询,并对实时数据和日数据形成直观曲线。 2.2.2 数据挖掘。进行知识库服务器本地化,冀东半地下标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600, "hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600, "hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 2.2.3 智能预警、报警。一是报警。对任意监测指标或者在此基础上计算得到的二级指标设置警戒阈值,满足一个或者多个报警条件时,系统通过短信、电子邮件等方式向农户、管理员等发出警报,通知其及时采取应对和处理措施。二是预警。设置一定的条件,对监测数据进行计算更新,当监测指标以及二级指标被预测到未来将达到某一阈值,系统发出预先警报。以多种形式通知用户,提醒其提前做好防范准备。 2.2.4 基地管理。主要包括基地(园区、片区)管理、大棚管理、设备(监测、控制设备,网关,设备参数)管理等。同时,可按以生产企业、合作社分布图的方式进行查询、统计。系统通过提供直观的页面为用户查询和控制提供便利。 2.3 物联网远程专家诊断指导系统的构成 系统硬件通过RF组网技术,完成各个传感器的数据采集和设备控制,通过检测各项参数实现生长环境数据的实时获取。 2.3.1 工业控制专用计算机。专门为工业控制设计的计算机,在生产过程中监测与控制各个机器设备、生产流程以及数据参数。 2.3.2 传感器。①光照传感器。采用 2.3.3 物联网网关。数据传输单元(DTU)主要用于汇集、打包多个采集节点的数据,发送至上位机及市级数据中心。网关与采集控制器组成基于RF射频的无线传输W,传输距离 ≥1 000 m,1个温室大棚部署1套采集控制器,则通过1个网关控制32个大棚的采集器。具有设备入网功能,与周围无线采集器、无线控制组成网络;不同的网关与周围采集控制节点具有构成互不干扰的网络。 2.3.4 采集器。1个采集控制器负责1个环境监测节点,负责收集温室的各种数据,通常1个大棚部署1个采集节点(较大规模温室可设置多套)。采集控制器具有LED显示屏功能(图1),可循环显示采集到的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳等数据信息;采集控制器通过RF射频向数据网管发送数据。 2.3.5 气象哨。气象哨可以采集露地和温室外相应的环境参数,包括空气温度、湿度、风速、风向等,为种植管理者提供环境依据,为农业生产活动和决策提供帮助。 2.3.6 LED显示终端。LED(0.35 m×1.00 m)阵列显示屏,放置于安装物联网监测设备的温室缓冲间外壁,可实时显示该温室的环境参数,方便生产管理者及时采取措施,确保温室环境稳定。 3 主要技术创新点 通过对冀东半地下式棚室内多个传感器大量数据的采集与分析,挖掘出本地设施内的温、湿、水、气等多种作物生长因子的变化规律,结合设施内当地的主栽品种,编制出相应作物的物联网控制参数阈值(针对冀东地区半地下温室,黄瓜顶风口单独放风温度阈值为25.5 ℃,西红柿顶风口单独放风温度阈值为27 ℃,双风口同时放风温度阈值提高2 ℃),形成标准化的作业流程。 利用物联网技术、手机移动应用APP技术,通过专家知识库服务器远程自佑Υ穑实现对冀东地区设施农业种植中的核心要素及畜牧养殖环境中的关键指标(如温度、湿度、NH4浓度、CO2浓度、土壤水分)的远程监测与控制能力。 进行知识库服务器本地化,冀东半地下式标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600,"hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600,"hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 整合多种资源,形成气象+市场+物流=农产品生产,改善系统处理异常数据的容错能力,实现物联网系统对农业基础设施的预判性控制。推广微灌肥水一体化技术,利用控制器精准控制施肥量,可使肥料利用率提高40%~50%,春季黄瓜结果盛期,黄瓜棚每4 d随水浇施纯N 19.5 kg/hm2、P2O5 7.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2。 4 效益分析 4.1 直接经济效益 一是通过物联网专家系统的精确温湿度控制,保证适宜的水、肥、气、热等作物生长因子管理,做到科学种养,平均年增收2.1万元/hm2。以种植温室黄瓜为例,温室黄瓜平均产量为105 t/hm2,平均增产8%(8.4 t/hm2),按平均价格2.4元/kg计算,实现增收2.016万元/hm2。二是通过物联网的自动化控制,使每个棚室每年减少用工时数18个,节省农药、水肥成本90元,温室平均可节约成本28 350元/hm2。 4.2 社会效益和生态效益 一是有效保护生态环境;二是节约了水肥资源;三是实现了农业生产管理的远程化和自动化,减少了人工投入,从而使社会资源得到更合理的分配。可以直接促进当地经济的发展,并为农业信息化发展积累经验。 农业物联网论文:缙云县现代农业物联网技术示范应用 摘 要:物联网技术在农业生产的示范应用,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。 关键词:农业;物联网;应用 1 物联网技术在缙云农业各产业中的示范应用 1.1 在花卉产业中的示范应用 缙云县春芳花木园艺有限责任公司投资5000多万元建设了种苗组培基地,建有0.03km2花卉连栋温室大棚,主要种植多肉、红掌、凤梨等盆花,公司投入Y金安装控温设备,采用物联网技术进行生产管理,取得了显著的经济效益。 1.2 在中药材产业中的示范应用 缙云县双峰绿园家庭农场建设铁皮石斛物联网示范基地0.01km2,安装德国进口的全套喷滴灌设备,采用浙大床架栽培模式,应用肥水一体化灌溉、松皮基质育苗等高效生产技术,推广废弃物循环利用、标准化生产、病虫绿色防控等多样化增效技术,生产高标准、高科技含量的铁皮石斛,初步建成一个生态循环节约集约型农业生产示范种植场。 缙云县地缘家庭农场从事西红花的种植和研发。农场引进物联网平台,通过物联网及无线网络,进行远程监控、远程生产管理,人在外地,也可以用手机控制温室内的喷雾,控制温度、湿度。 1.3 在食用菌产业中的示范应用 双溪口食用菌精品园秀珍菇连栋大棚是目前最为先进的设计,整个大棚遮阳系统可以电控自动闭合,通风系统可以自由调节,菇架国内首个采用镀锌钢质材料,移动式制冷出菇工艺设计,自动加湿喷滴灌系统等制作的。购置了4台套液体菌种生产罐,使杏鲍菇生产能够全面应用液体菌种先进技术,生产效率大大提高,走在了全国同行的前列。添置了高压灭菌设备,具有当前食用菌生产领域最为先进的脉冲高压灭菌系统,该设备全自动智能化控制,可100%保证菌棒灭菌彻底,成品率、工作效率大大提高。生产主要环节的机械化率接近100%的水平。 1.4 在设施蔬菜上的示范应用 在设施蔬菜生产中通过在温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,使得管理者可以随时随地通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。 对农产品的各个生产阶段把关,农产品质量追溯系统可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中,消费者只需要扫描包装上的二维码,就能了解到蔬菜生产的所有信息。 蔬菜智能育苗中心,在种植蔬菜玻璃大棚、连栋大棚内进行了智能化应用试点,以传感器、无线网、监视器、大棚设备、操控平台架构大棚自动化智能控制管理系统,实现光照、温度、湿度、灌溉的自动化控制,在棚内设置自动养分测试仪、各种传感器,实时自动获取环境数据,通过平台分析数据,操控大棚通风、控温、施肥设施。 缙云县四海丰果业专业合作社的智能连栋大棚种植葡萄,建成了智能控制系统,在天气突变的情况下能及时进行卷膜操作。完成对大棚环境中土壤湿度、空气湿度、光照强度、湿度等多因子的监测及调控。根据温湿度信息来进行对电磁阀水阀的开关控制,以达到最佳的控制效果。将现场视频信息上传到监控室,能够在电脑上看到大棚内农作物的生长情况,便于及时获取农作物信息,利用温室大棚保温技术可使早熟品种于6月初采收上市。通过手机软件中的萤石云APP可以随时随地查看大棚内的相关信息。 2 物联网技术在农业生产中示范应用效益 经济效益,缙云县推广农业物联网试验示范基地8个,实现总产值2493.28万元,新增产值120.68万元,降低劳动生产成本150.42万元,总增效益213.6万元,实现了显著的增产节本增收效果。物联网技术在缙云农业生产的示范应用,涉及花卉、中药材、食用菌、生猪养殖、蔬菜、葡萄等,已建立起了一系列农业物联网应用基地,研究总结出了一套适合本地不同产业应用的物联网技术,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。生态效益,物联网技术在种植业、养殖业、设施农业等领域实现了应用示范,节肥、节药、节水效果明显,有利于提高产品质量和减少农业面源污染。社会效益,发展农业物联网,具有生态环境保护、食品安全保障、能源资源节约及节省人工实现“机器换人”等社会效益。 3 结论 发展农业物联网,开展精准施肥、智能灌溉、温湿调控、设施种养农业等方面的信息化、提高农业生产管理的精准化、智能化和自动化水平。减少流通环节,促进产销对接,增加农民收入,倒逼农业生产标准化,实现了专业合作社、龙头企业、种养大户与市场对接。可加快农业产业升级和转型,最终实现农业现代化。 农业物联网论文:基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 摘要:文章首先分析了基于物联网开展农业气象观测系统设计的整体结构构建,结合使用功能来进行。在此基础上重点探讨设计的流程以及软件使用功能,从数据信息传输稳定性提升以及增强探测器精准度两方面内容开展,为农业生产提供稳定的气象数据,降低气象问题造成的农业损失。 关键词:物联网技术;农业气象观测;软件设计 一、基于物联网的农业气象观测系统的总体设计 应用互联网技术进行农气象观测软件设计,首先需要定一个设计框架结构,在框架结构基础上进行后续的填充设计,实现对气象数据的全面检测。其中计算机设备能够对系统运行过程中搜集到的信息进行保存,并录入到数据库中,作为历史数据来为农业气象观测提供参照依据。不同监测区域内会使用探测器对实时动态信息进行监测,设计期间会针对信息传输更新时间做出计算,这样在最终的控制效果上也会更理想。整体框架结构分别负责不同的功能层,根据所得到的数据信息来进行内部控制检测,传输管理指令。由于气象环境是不断变化的,因此观测系统要确保探测器的灵敏程度,确保信息传输能够达到实时更新,这样系统功能投入使用后在功能上才能够满足农业发展需求。系统的终端是由农户手机构成的,在总控制中心会针对探测设备得到的信息进行传输,进入到计算机设备的分析系统中,将其汇编成为一种手机软件可以显示的信息,通过信息传输信息将其传输到用户的手机中,实时反映农业生产区域的气象变化,便于农民根据气象反馈对所种植的农作物品种进行选择,并合理的预防气象灾害。 二、气象观测无线传感器网络设计与实现 1、气象观测无线传感器系统设计 软件控制系统部分具有灵活性,可以根据使用需求进行设计调整,软件控制是对硬件进行指令传输的,能够帮助气象监测系统适应不同区域的环境特征,并将气候所带来的干扰影响降至最低。在传输信道的设计中,要确保信号传输是独立进行的,彼此之间不存在干扰,这样在信息传输过程中也能提升最大控制能力,使气象观测系统能够独立运行,并达到最理想的控制效果,当前一些比较常见的设计问题,在系统控制中也均能够得到更新。控制系统设计属于软件设计,需要建立一个基础的信息传输框架,这样才能够帮助提升传输效果,提升数据信息的处理能力,达到一个更理想的管理效果。综合气象监测过程中所遇到的变化,作为数据库建立的参照依据,更快速的完成设计任务。 2、气象观测无线传感器的网络设计 网络设计是其中比较重要的内容,也是信息传输的基本框架,在对其进行设计时,首先需要根据所需要传输的信息需求量来建立接入点,为后续所开展的信息传输建立一个稳定的基础环境,并观察是否能够帮助提升信息的传输效率,发现问题后及时的调整,帮助提升系统运行以及最终的控制质量,对农业生产种植区域内的气象变化进行全面监管控制。对于设计方案中需要优化的部分,充分采取这种方法,也能帮助更好的解决,实现管理控制效果的提升,对于气象观测中的传输网络设计,更要体现出信息传输的高效,在软件中对网络信息进行防护处理,将网络病毒的影响降至最低,避免网络病毒对数据库攻击影响到信息的安全使用。网络设计是与软件结合进行的,对于设计过程中的多个项目探讨,应该充分采取这种预防方法,提升网络信息传输的高效性,同时更应该确保其中的质量安全,发现问题后及时的采取解决方案,避免类似问题再次出现。 三、气象观测数据服务中心软件架构及关键程序设计与实现 1、软件架构设计与实现 软件设计是针对程序框图部分的完善来进行的,观察程序框图中是否存在可以优化的部分,充分采取优化方案。确定程序框图后,对各个框图的功能进行填充,并严格按照所填充的内容进行具体的构建,使用汇编语言来编写相关的功能,为气象观测信息传输建立一个稳定的软件环境。在此基础上观察是否存在需要继续强化解决的内容。软件程序框图构建后,具体的实现仍然需要参照实际观测环境,将气象变化特征体现在其中,并通过这种方法来继续深入解决当前常见的问题,为管理计划开展创造稳定的条件。软件程序可以对硬件部分进行控制,根据现场观测得到的信息传输需求来进行,避免在软件功能与硬件对接过程中出现衔接问题。软件设计可以借助网络平台来下载一些资源,进而达到更理想的设计效果,系统正式使用后也需要借助网络平台来对信息进行传输共享。将信息的传输速度与网络调节融合在一起,共同进行软件方面的设计,最终的设计效果也会有明显提升。对于农业气象观测系统,构建过程中一项重要的任务是对使用终端进行完善,体现在结构设计中。气象数据纠正及融合处理程序主要根据ZigBee 网络获取的数据和市级气象服务器上获取的区域天气数据进行数据融合对观测到的气象数据进行修正处理,然后存入到MySQL数据库中。 2、关键程序模块的设计 关键程序模块的设计,包括气象变化探测系统,对这一部分的控制软件的设计,需要进行一个控制参数之间的联系体系建立,并对所设计的控制软件进行试验检测,技术人员模拟出网络环境中存在的攻击,并通过这种方法来帮助完善当前的设计方案,发现数据库受到破坏的现象,及时建立起联系,继而实现整体管理效果的提升,模块设计可以从关联性建立层面来进行,构建各个功能层之间的软件联系,这样在运行使用中能够将信息共同传输到总控制中心中,避免受到参数误差的影响,导致气象观测结果不理想,影响到农业生产。设计过程中主要完成的软件模块包括 Zigbee 网络数据交换、气象数据纠正和融合处理、市级气象服务器数据交换和 web及应用服务器 4个部分的设计。 3、气象数据纠正及融合处理程序设计实现 气象数据由于环境问题或者是受到参数分析的影响,对于气象的预测结果很容易产生误差,这种误差会随着时间发展而减小,在系统设计中需要将这种误差缩减体现在其中,也就是自动化参数误差调节。其处理程序功能的实现,是根据所更新得到的数据进行重复计算,综合计算结果,并选择其中的平均值,这样更接近真实情况,对气象变化的描述也更符合实际变化。技术人员要定期对探测装置进行模拟检验,观察所传输到总控制中心的数据是否与实际情况是一致的,并通过程序汇编来对控制功能做出调整,提升最终控制功能的稳定性。 4、web及应用服务程序设计实现 这一功能实现需要与网络相互结合,实现通过网络来对观测得到的数据信息快速传输,可以不受时间以及距离的影响,提升最终的传输速度。设计环节中主要是对网络系统的一个综合构建,充分利用网络平台来进行数据资源开发利用,农民需要对气象信息进行连接时,通过网络环境也能更高效的实现,信息获取渠道增多后,对提升信息结构的准确程度也有很大帮助。当前的设计方法是通过结构框架来带动程序功能实现的。 结语:农业气象应用系统的智能化精准化还处于起步阶段,仍有很大的发展空间,很多地方还有待完善。对于操作界面来说,可以融入心理学方面的知识来制作更符合人们心里需求的、更为美观方便的操作界面;对于前端采集系统来说,可以增加更多的采集要素,并加强精度,从广度和深度上使采集的数据更为准确全面;对于后端管理软件来说,可以将气象大数据融入进来,使其提供更深层的气象服务功能。 农业物联网论文:物联网智慧农业实训平台应用系统 摘 要:物联网智慧农业实训平台选取具有典型意义的智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。通过网关、安卓工控平板和物联网云平台之间不同的搭配、组合,为学生提供云平台接入、网关直连、平板直连,PC直连四种不同的数据采集、流转、处理模式。本实训平台很好地帮助了学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作,培养学生在物联网综合应用方面的动手实践能力,软件编程以及项目设计能力,为后续的行业实训打下坚实基础。 关键词:物联网;智慧农业;实训平台;行业实训 0 引 言 物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分,《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程,智能农业便是其中之一。据工信部统计,智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看,物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。 研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生,是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面,偏重于研究型和创新型,具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生,以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主,以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业,更应注重工程应用技术能力的培养,加强工程实践的实际训练,突出技术应用能力、培养创新能力。 随着近几年大量物联网应用系统开发完成,开始转向系统的实施与维护过程,物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力,广阔的行业发展前景,急待提高的人员素质,为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机,建设好该新兴专业,物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。 1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析 1.1 实训室建设意义 从教学方面来说,应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构,具备扎实的物联网理论与实践知识,并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验,让学生、学员亲自动手,接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合,感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力,积累实践经验,进一步提高学生水平。 从科研方面[3]来说,物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接,实现智能化识别和管理,通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台,通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。 1.2 实训室的建设特点 物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。 1.2.1 技术全面化 主要解决技术知识层面的问题,实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系,融合产业发展趋势,设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术,还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4],如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。 1.2.2 业务典型化 主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训,使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。 1.2.3 应用教学化 应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题,通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合,感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结合。 1.3 实训室的建设目标 通过建立实训室,建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台,集教学、实训、培训认证功能于一体,围绕物联网主题,同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势,注重各种技术之间的融合c灵活应用,既可满足日常教学要求,又注重项目实训及创新试验,各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术,还可以基于各种模块,按照自身需求进行独特设计,融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室,进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验,模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业,从事与物联网相关的工作。 物联网专业实训室的建设,应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面,衍生至物联网整个产业链,以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标,建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求: (1)满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求; (2)能够支撑学校相关专业课程教学; (3)能够支撑学校物联网教学实训,实现物联网各知识点的实训; (4)能够满足物联网产业综合创新的实训,如智慧城市、智能家居等。 2 智慧农业实训室应用平台 典型物联网应用实训平台[5](智慧农业套件)以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用,进行模拟训练;从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验,激发学生的想象力,充分调动学生的积极性,并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状,培养学生的动手设计能力,帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。 2.1 实训室平面图 物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具体位置可按实地重新规划,根据教室实地情况,使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学,可以满足对20~40学生进行教学。此外,结合农业院校特色,新建一个农产品温室大棚,充分体现了智慧农业套件由浅入深,由理论到实践的循序渐进过程,丰富实训课程设计,并将其应用于实践生活中。 2.2 系统结构 物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品,主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件,采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器,有继电器I和继电器II,传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关,通过风扇I和风扇II完成。 2.3 平台实现流程 智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台,构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示: (1)通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据,通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据; (2)模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关,ADAM-4150通过串口将数据传至网关; (3)网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理; (4)云平台或工控平板形成控制指令,并通过TCP/IP协议传给网关; (5)网关通过串口将指令传给ADAM-4150; (6)ADAM-4150给继电器输出指令,控制风扇的开闭。 3 核心部件功能介绍 3.1 网关功能介绍 物联网网关作为系统设备域的重要部件[7],集成物联网核心采集器、控制器,通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据,具有透传、控制命令下发等功能,可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示,还可手动下发指令,打开风扇,将采集的数据传输给工控平板或云平台,同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能,农业套件平台网关具有以下特点: (1)LCD显示功能,可同时显示6路传感器数据; (2)本地声光报警功能,具备超温、断电报警功能; (3)通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台; (4)内置后备电池,断电后可继续工作2小时; (5)支持断线储存功能,最大支持5 000条记录。 3.2 工控平板功能介绍 工控平板是智慧农业套件的数据处理核心,通过对网关传输数据的逻辑处理,可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理,自动生成控制指令;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示;对网关下达继电器开关指令,或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能,工控平板具有以下特点: (1)支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式; (2)显示内容丰富,界面友好; (3)多通道数据传输,支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式; (4)可旋转支架。 3.3 云平_功能介绍 物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理,包含用户管理、数据存储、逻辑处理,设备管理、配置,资源管理、配置等功能,如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储;可远程手动或自动下达控制指令;BS架构可实现远程管理、监控;提供了丰富灵活的API接口,可通过API接口获取数据,组建具有逻辑功能的各种应用场景。 4 结 语 物联网智慧农业实训平台以移动型实训台为硬件支撑平台,所有部件可灵活调配,紧跟教学进度,可按需组合,平台系统安装部署灵活,方便教学,支持四种数据传输模式,学生可自由组合,了解学习数据传输的原理,掌握数据传输的方式和知识。平台的农业套件主要包括ZigBee无线组网相关的传感器、继电器等多种物联网设备,通过配套的智能农业应用实训及理论课程教学,让学生动手进行安装调试,接触物联网技术在短距离传输领域的真实使用,最终实现感知体验与动手相结合、方案设计与实际验证相结合的目的,提高学生的实践动手能力。 农业物联网论文:基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计 摘 要:针对传统农业中有线网络成本高、布线繁琐、劳动成本高等问题,文中基于TLink物联网云平台、网关控制中心以及无线传感网络节点设计了一种方便、准确、高效的智慧农业系统。该系统可实现手机客户端及网页客户端对农业现场传感器设备数据的采集和控制开关,当农场中的某项采集数据发生异常时,通过网关中心对用户手机发送短信报警信息。实验结果表明,该系统可以实现预期效果且成本低廉,适宜广泛推广。 关键词:智慧农业;TLink;网关;物联网云平台 0 引 言 农业是中国最传统的基础产业,物联网技术的出现提升了农业生产效率,通过信息技术对地块的土壤、肥力、气候等进行大数据分析,然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案,大大提升了农业生产效率。基于精准的农业传感器进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业[1]。 本设计采用国内流行的TLink物联网云平台,基于意法半导体STM32最小系统,ZigBee无线传感网络芯片、WiFi芯片、GSM模块以及农业数据采集传感器,实现用户通过手机客户端或网页客户端实时查询农业现场传感器信息以及对农业现场的通风、加湿等设备进行控制[2]。 1 系统整体设计 该系统由客户端、TLink物联网云平台、网关、节点组成。系统整体框图如图1所示。 客户端分为手机端和网页端,可以实时查看传感器信息,TLink物联网云平台作为一个开放的公共物联网接入平台[3],通过给用户提供开放的API接口使传感器数据的接入、存储和展现更加方便简单。网关基于STM32嵌入式最小系统可实现多种网络协议的转换[4],主要有无线传感网络ZigBee协议、无线局域网WiFi协议和第二代全球移动通信GSM协议。节点同样基于STM32嵌入式最小系统搭建ZigBee无线传感网络,实时采集传感器信息并上传[5]。 2 系统硬件设计 网关是本系统的核心控制部分。网关以STM32F103RBT6为主控芯片,最多可支持五路串口,在STM32最小系统搭载HLK-RM04 WiFi模块、CC2530 ZigBee协调器模块、SIM900A GSM模块。本网关模块实现底层ZigBee网络、GSM网络和Internet网络协议转换。STM32必须提供外围相关电路构成最小系统,包括3.3 V稳压电源、8 MHz晶振时钟、复位电路、数字和模拟间的去耦电路、调试接口。WiFi模块与GSM模块在功能上互补,充分考虑到无WiFi网络情况下,数据可以通过GSM模块传送到用户手机。各模块与网关底板以插针的方式连接,方便程序升级更新。采用220 V转5 V适配器供电。此外,网关增加功能设置按键和LED提示功能。按键主要功能为复位和启动/停止数据上传。网关ZigBee模块采用PCB天线,WiFi模块采用airgain内置天线[6]。 节点以STM32F103RBT6为主控芯片,最小系统搭载DHT11温湿度传感器、BH1750光强度传感器、土壤湿度传感器模块、松乐SRD-05VDC-SL-C继电器、CC2530 ZigBee芯片。底层构建一个基于ZigBee协议的无线传感网络[7]。该无线传感网络涵盖灯光控制、通风控制、环境温湿度的采集、升温、加湿控制。硬件供电电源部分电路图如图2所示。 电源通过AMS1117-3.3 V芯片实现5 V转3.3 V输出,电源接口为PWR2.5,可接220 V转5 V/2 A的电源适配器获得。C7、C8、C9为滤波电容,保证电源电压稳定可靠。继电器电路图如图3所示。 节点板继电器部分采用PC817光耦隔离芯片,实现信号地和电源地之间的有效隔离。继电器触点容量为250 V/10 A(AC)或30 V/10 A(DC)。继电器输出为公共端和常闭端。 3 系统软件设计 3.1 软件功能描述 基于STM32嵌入式软件编程,实现通过一个串口服务器将芯片的三个串口USART1、USART2、USART3分别接到ZigBee协调器节点、SIM900A GSM模块、HLK-RM04 WiFi模块,波特率分别设置为115 200,9 600,115 200 (Bd/s)。节点板在主循环中完成对温湿度、光照度、土壤湿度传感器数据的采集,并将数据定时发送至串口1,再由与串口1相连接的ZigBee终端节点向上层网关板发送数据,并实时监听接收网关板下达的控制命令[8]。 3.2 数据帧格式 节点板与网关板数据交互帧格式(节点上传网关)见表1所列。 节点上传网关数据帧数据总长度为11字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF,数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X08。源端口号标示ZigBee终端节点用于发送数据所占用的端口。 目的端口耸ZigBee协调器节点用于接收数据所占用的端口。 网关地址标示ZigBee协调器节点的网络地址,用2个字节表示,低字节在前,高字节在后。 网关下发节点的数据帧格式见表2所列。网关下发节点数据帧格式数据总长度为8字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF。 数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X05。 源端口号为上传数据帧中的目的端口号,目的端口号为上传数据的源端口号。 节点地址标示在ZigBee网终端节点的网络地址,2个字节表示,低字节在前,高字节在后,控制命令占1字节。 控制命令为0X00表示开第一路继电器,控制命令为0X01则表示关第一路继电器。 控制命令为0X02,表示开第二路继电器,控制命令为0X03,表示关第二路继电器。 网关板与云平台数据交互帧格式(网关板上传云平台)见表3所列。 帧首、帧尾固定为0X4C和0XFF,分隔符固定为0X2C(对应ASCII码为“,”逗号)。 数据依次为温度、湿度、光照度、土壤湿度。 云平台与网关板建立的是一个TCP长连接,云平台控制命令下发至网关板则发送JSON格式数据:{“sensorDatas”:[{“sensorId”:“xxxxxxx”,“value”:“xx”}]}。其中,sensor ID是云平台中每个开关型设备的编号,value是相应设备的状态,每个设备的开关状态分别用00和01表示。 3.3 软件流程图 节点软件流程图如图4所示,网关软件流程图如图5所示。 4 TLink物联网云平台 4.1 TLink简介 平台的主要功能如下: (1)接入传感器设备能够支持用户使用Http,MQTT或Socket等方式连入平台,支持以JSON,XML等标准格式上传传感器数据,在Socket模式下,能提供传感器设备实时反向控制功能(即由Web或App远程控制接入设备),所有数据存入和取回等API手册完全开放,并支持客户进行二次开发。 (2)RESTful的交互接口设计使得TLink与开发者之间的交互非常简洁、透明,轻松完成数据的添加、存储、设置状态或更新状态等操作,能够很容易的与移动App或企业管理系统进行整合。 (3)虚拟仪表功能在一个交互页面上,以网关为单位整合和展现多个数值型传感器的历史数据和曲线图,并能够完成对传感器的事件触发配置。 (4)事件触发能力能够定义多种传感器的阈值,在达到特定值时发送短信,Email或由微信推送。 (5)社交功能能够在TLink公众号上查看传感器的状态或历史曲线,并通过微信共享给好友查看。传感器数据能够触发微信交互,使微信关注者能够直接与机器设备进行交互和控制[9]。 4.2 TLink开发流程 TLink开发流程如下: (1)通过http://www.tlink.io/地址访问TLink平台注册用户,并登录平台个人中心。 (2)创建设备,在此处编辑设备名称,并追加传感器设备,设置连接协议,定义数据上报周期。 (3)编辑设备,定义协议标签。数据头标签:[H:数据] [HE:数据],分隔符标签:[S:数据][SE:数据][SN长度],数据标签:[D?][D[长度]][DE[长度]|数据][DEC[长度]|数据][DF[长度]|数据][GPS],结束符标签:[T:数据][TE:数据] [CRC16][CRC8]。其中H代表字符型数据,HE代表16进制数据,D代表字符型的十进制数,DE代表16进制整型数据,DEC代表16进制整型字符串数据,DF代表16进制浮点型数据,GPS代表定位数据,CRC16和CRC8分别代表CRC16位和8位校验值。 (4)设置连接协议。平台支持的协议类型有TCP透传:数据透传,自定义解析协议;MQTT:协议规范严谨,开发者集成协议;HTTP:HTTP RESTful API,开放接口,支持快速扩展;Modbus RTU:工业协议标准,外接联网模块可直接使用。 (5)等待客户端连接。 4.3 云端配置 本系统设计采用了TCP透传链接协议。协议标签格式为: [H:@][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][T:#] 实际数据示例:@,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx #,一次上传8个数据,分别对应节点1的温度、湿度、光照度、土壤湿度和节点2的温度、湿度、光照度和土壤湿度。 此外,TLink平台还提供一些个性化服务,如触发器,可以设定某个传感器的阈值范围,当采集到的数据超出这个范围后,就进行微信报警;组态应用,可以编辑个性化的Web界面,通过各式各样的控件更加直观、方便地查询传感器数据和控制现场设备。 4.4 客户端 客户端基于TLink提供的开放API接口实现,用户根据自己的需要编辑客户端界面。客户端分为手机客户端和网页客户端,用户可通过任意一个客户端登录TLink平台查看传感器信息以及控制农业现场的设备。 5 测试与分析 5.1 系统丢包率测试 本系统采用无线GSM、ZigBee、WiFi三种无线通信技术。GSM的工作频段为900 MHz,主要频率范围为890~915MHz和935~960 MHz,ZigBee和WiFi的工作频段均为ISM 2.4 GHz,因此可能会出现ZigBee与WiFi信号冲突的问题。针对此问题做如下测试: ZigBee模K和WiFi模块采用随机信道,4个ZigBee模块分为2组,1组发送数据,1组接收数据,2个WiFi模块同时向云平台建立TCP连接。测试结果见表4所列。 5.2 丢包测试分析 基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络协议ZigBee标准定义了16个信道,每个信道宽为2 MHz,然而基于IEEE 802.11协议的WLAN标准定义了14个信道,每个信道宽为22 MHz。以上两种标准物理层都基于2.4 GHz ISM频段,信道存在相互重叠的可能[10]。 ZigBee信道分布图如图6所示,WiFi信道无重叠分布图如图7所示。 对ZigBee与WiFi协议信道进行不重叠筛选,可有3信道不发生重叠,当ZigBee与WiFi设备同时开启时,通过干预各自的随机动态信道分配方式,即WiFi信道选用不重叠1,7,13信道,ZigBee选用15,16,21,22信道,可有效避免不同通讯方式占用同一信道的情况,从而降低系统丢包率。 5.3 系统功能性测试 Web网页客户端如图8所示,手机客户端以及微信报警界面如图9所示。 网页客户端和手机App端均可显示节点数据,当节点数据异常,超过设定阈值时,本系统设定温度值高于30 ℃便触发微信报警功能。经测试,系统运行稳定、可靠。 6 结 语 本设计保证了数据的准确可靠通信,达到了预期对系统实时性、稳定性的要求。测试结果表明,系统可以稳定运行在温室环境中,实现了对温室的智能监控。 农业物联网论文:物联网技术在农业灌溉中的应用探讨 摘要:将物联网实际应用于现代农业,可有效实现农业的高效安全生产,而节水又是农业高效生产的核心内容之一,如何开展精细化灌溉成为了农业灌溉的研究重点,即解决何时灌溉以及灌溉多少的问题。本文,结合当前物联网灌溉发展的基本现状,深入地分析了物联网节水灌溉系统实现过程。 关键词:物联网技术;农业灌溉;数据感知 物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机互联网技术后一次新的技术革命,然而在农业节水灌溉方面的应用还不是很多[1]。目前,在农业节水灌溉方面的主要新技术有:1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术;2)应用3S技术的精细灌溉技术。即:全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS);三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备。 1 物联网灌溉基本情况 随着我国水资源的日渐紧缺,我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来,而农业作为用水大户,其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的用水效率,但综合分析,其精准度依旧不够,无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统,不仅提高了灌溉精准度,同时也减轻了人力劳动,实现了远程控制,全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制,系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉,以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑,也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平,将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业,转变成了科技化生产模式,不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性,同时提高了全面管理水平,实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见,推广物联网智能化节水灌溉,不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平,改变原先粗放式的灌水模式,同时也可以实现农业管理水平的提升,提高农业生产效率,减少人力劳动,全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术,必然成为今后农业灌溉的发展趋势。 2 基于物联网的节水灌溉体系 为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天獗浠进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。 3 结束语 物联网技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当前科技界发展的战略发展方向之一。通过物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇,同时农业也为互联网技术的发展提供了一个广阔的应用平台,尤其是节水灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。 (作者单位:湖北职业技术学院) 农业物联网论文:基于物联网的智慧农业监控系统 摘 要:采用ZigBee技术和3G通信技术结合的方式,将不同的农业基地以及相关设备组成一个无线传感网络系统,然后根据不同农业基地的传感器收集传感器参数,更加精确地控制不同农业基地的状况,实现远程设备和人员之间的信息交互,组成基于物联网的智慧农业监控系统。对系统进行多次测试,证明系统具有良好的稳定性,可实时监控,采集信息,进行环境控制,广泛应用于农场的远程管理。 关键词:智慧农业;监控系统;物联网;ZigBee 0 引 言 中国的农业生产一直以来都依靠传统的生产模式,浪费了大量的人力物力,而且对环境造成了污染与破坏,不利于农业的可持续发展。因此,如何顺应新时期和谐社会对农业生产的要求,利用现有技术和平台来设计一个满足要求的新系统,成为迫切需要解决的问题。智慧农业利用物联网、云储存、ZigBee等技术实现农业的精准化监控与管理。 1 系统总体方案 监控系统是基于现有技术特点,由嵌入式网关,RFID,ZigBee及各种传感器模块组成,在遵循物联网三层架构的基础上设计实现的,包含安卓客户端和Web客户端的智慧农业监测系统。通过各传感器来采集相应的数据,然后利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输,再依据TCP协议使数据从嵌入式网关传输到Web服务器,将数据进行分析形成信息在安卓客户端和Web客户端显示,实现将农业大棚里的环境参数在相应客户端与移动端显示的功能。同时依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制,以保证环境参数的稳定。此外,系统还为Web用户和移动用户提供了友好的显示界面,管理和控制界面,给予用户良好的体验。监控系统总体结构如图1所示。 2 现场监控系统 现场监控系统由Android手机客户端、嵌入式网关和ZigBee模块组成。 Android手机客户端主要用以实现人性化的人机交互界面。进入智慧农业监测系统界面后可以一览大棚内多种环境参数,如大棚内的厥度信息、是否存在有毒气体、是否有人闯入大棚,大棚内的光照强度等。 四个ZigBee模块上的传感器会对大棚内的环境参数进行采集,其中温湿度传感器用以实时采集大棚内的温度和湿度信息;广谱气体传感器用以感应室内有害气体(CO、SO2等)是否超标;人体检测主要对大棚内的作物起保护作用,当有人私自闯入大棚时,会感应到并及时报警;传感器将采集到的数据发送到各ZigBee模块,然后通过ZigBee的自组织网络传递给整个网路中的ZigBee协调器,此外,基于CC2530的风扇起到了排气效果,协调器通过RS 232串口将数据传送给嵌入式网关进行相应的处理。 嵌入式网关将接收到的由ZigBee协调器传送过来的数据进行处理并通过局域网传送给手机客户端,对于手机客户端发送过来的数据进行处理并对相应的传感器、生长灯、风扇进行控制。现场监控子系统需要满足实时数据存储分析、数据采集、网络连接等功能。 2.1 短距离ZigBee网络设计 ZigBee技术作为一种低速率、低复杂度、低损耗、低成本的无线网络技术,逐渐成为近距离通信应用的首选。从农业大棚的要求来看,一般大棚所需要传输的数据类型对通信速率要求并不高,所以使用ZigBee方式取代传统的布线方式可行性极大。考虑到一般农业基地均具有控制距离较短,测点多、设备多等特点,采用ZigBee的Mesh组网方式。Mesh网络由路由器、协调节点、多个终端节点组成,属于多跳的网络系统。在网络中节点之间可以直接通信,每次通信都由一条或多条路由节点进行中继,最后传给目的节点。ZigBee终端节点工作流程如图2所示。 2.2 嵌入式操作平台设计 采用ARM-Linux控制器模式,硬件的部分选取ARM Cortex-A9系列作为嵌入式控制器的微处理器,该系列处理器具有性能高、处理能力强、低功耗等特点;软件部分采用Linux操作系统,它具有多任务、多用户、兼容性高、界面操作简单、支持多种平台、安全性好等优点。嵌入式系统结构如图3所示。 2.3 视频监控设计 视频监控采用云台高清网络摄像头,它不仅可以通过手动控制摄像头旋转,还可以通过Web或者手机App来控制,拥有标准的H.264算法,同时能够支持CIF、D1两种分辨率,适合无线网络;支持摄像头360度旋转;可通过WiFi,蓝牙传输数据,适用于不便布线的场合。 摄像头将采集到的视频数据通过内置编码器编码,经无线网络传输到管理中心,同时解码器会将接收到的数据解码后播放视频。 3 远程监控管理中心 远程管理中心主要由介入设备和计算机组成,用以完成大棚内环境参数的采集、传输和显示,还能实现对基地环境参数和视频的远程控制或者联动控制。 远程管理中心采用B/S(浏览器/服务器)模式,用户通过浏览器或者手机App登录管理控制中心,通过实时获取的视频图像,直观地观察各大棚内的植物生长情况,并通过显示的环境参数对生长状况进行分析。根据用户对于系统的要求,设计了如下几个主要功能: (1)具有设备监控、设备管理、视频监控、系统设置、报警记录功能; (2)对各基地的空气温湿度、有害气体、土壤温湿度、光照强度等参数实时显示,拥有风扇、灯光、水泵等装置,用户只需点击开关装置便可实现对远程装置的开关操作; (3)对于植物生长相关参数进行正常范围的设置,实现农业大棚环境参数的联动控制。 智慧农业监控的系统参数如图4所示。 4 结 语 该系统通过各传感器来采集相应的数据,利用ZigBee无线技术将数据从传感器传输到嵌入式网关,再依据TCP协议,完成数据从嵌入式网关到Web服务器的传输,之后将数据分析形成的信息在安卓客户端和Web客户端显示。系统可以实现对农业大棚里环境参数的实时显示(包括相应的移动端显示),同时可以依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单操作,以保证环境参数的稳定。 农业物联网论文:农业物联网电源系统应用解决方案探析 摘要:针对农业物联网应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的问题,对农业物联网中各子系统的供电技术进行深入研究,并以南阳镇高密度环保鱼类养殖项目为例,探索出可靠的农业物联网电源系统解决方案,阐述农业物联网电源系统的具体运作。旨为农业物联网技术的推广应用和可持续性发展提供参考。 关键词:物联网;电源系统;无线传感器;网络;供电 1 概述 我国农业正处于传统农业向现代农业转型的时期,物联网产业兴起,物联网与农业的深度结合,为现代农业提供了前所未有的发展机遇。农业物联网是将传感器加入到土地、水体、灌溉系统、农业机械等各类农业生产、流通的工具和环境中去,然后通过网络把这些事物连接起来,进行智能化分析运算,实施精细、动态、全面的管理及控制,推动生产力水平的提升,促进现代农业可持续性发展。 作为电子信息设施,无论是农业物联网或其它领域的物联网,都离不开稳定的电源供应。由于农业物联网有着应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的特殊情况,因此,如何获得稳定可靠、长期耐用的电源系统,一直是困扰农业物联网发展的一个难题。一方面,一旦发生电源供应中断的故障,将有可能给农业生产带来不可挽回的损失;另一方面,农业生产的区域广泛分布在山间、田野,若不能获得电源供应,这些区域的现代化农业生产就不能得到根本性解决。因此,有效的电源供应,是农业物联网得以大力发展的重要保障。目前,此领域相关研究成果还非常少。为此,本文对农业物联网电源系统进行全方位研究,为农业物联网的推广应用提供可靠的电源解决方案,并结合对农户指导应用的实例,进行详细阐述。 2 物联网技术在农业中的应用范围 物联网在现代农业中的应用主要有以下几个方面: (1)应用传感器网络建立精准的农业生产控制系统,收集温室、田间的环境数据,监测作物的生长情况,以实现生产作业规划、自动生产控制等。 (2)应用RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术实现现代养殖业生产、加工、批发以及零售等各个环节的有效管理,构建食品供应链跟踪与可追溯体系。 (3)随着物联网的技术进步和推广应用,物联网与农业的融合不断加深 ,除农业生产环节外,还将在农产品电子商务、农村社会管理、农业信息服务、农业规模化发展等方面大显身手。 3 农业物联网电源系统分类与解决方案 农业物联网应用技术离不开电源供应,由于农业物联网应用的多样性,对电源供应方式的要求也相应多种多样。在农业物联网中,供电系统根据模块功能可分为:数据处理与控制中心供电、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)供电、指令执行机构供电等三个部分。 3.1 数据处理与控制中心供电解决方案 数据处理与控制中心是整个农业物联网系统的核心,该部分对供电要求最高,必须做到7*24小r不间断供电。主电源由市电线路供电,由于农村电网电压不稳,且时有停电的情况,所以必须装备在线式UPS(备用电源系统)。规模化农业生产投入非常大,为确保用电不间断,UPS系统必须采用双机互为备份,备用电源系统的电池组容量应根据当地单次停电最长时间及所有设备总功率来确定,市场上常用的铅酸电池由于其寿命短,使用效果不佳,不适合应用于农业物联网这类需要长期稳定电源的场合。备用电源系统的电池组应选用锂电池组,锂离子电池以单位能量密度大、寿命长、重量轻、体积小等优点著称,能胜任野外恶劣的环境。考虑到农村时常停电,有时候UPS的电池组会因市电供应不足而充不满电,给农业安全生产带来隐患,因此,还应在房顶或附近的空地上架设功率适用的太阳能电池板,有阳光的日子可以给后备电池组进行充电,还可将多余的电能提供给系统用。考虑到在极端情况下会出现连续多日的阴雨天气,导致在市电长时间断电的同时,太阳能电池板无足够的日照时间来给电池组充电,当电池容量过低时,系统将向管理员发出报警信息,在得到管理员回复确认后,启动备用发电机来给系统供电,以保证农业生产的连续性。该方案供电原理见图1所示。 3.2 无线传感器网络供电解决方案 无线传感器网络是由大量低廉的微型传感器组成的负责感知、采集和处理检测区域中信息的网络系统,其通过无线方式进行通信,采用多跳、自组织的方式组成一个网络体系。通常一个无线传感器网络由终端传感器节点、汇聚节点、管理节点组成。 无线传感器网络节点的能耗决定整个网络的生命周期。无线传感器网络节点比较分散,从硬件结构看,节点的能耗主要是在微处理器模块和无线通信模块。这为设计供电方式时提供了思路,以实现网络的低功耗及可持续性供电。 3.2.1 终端节点供电方案 终端节点可以从外界感知相关信息,采集所需要的环境参数。主要获取风向、风速、雨量、光照及农田中空气的温湿度数据,为灌溉量的决策提供依据。一个终端节点一般由传感器单元、处理单元、收发单元以及电源模块构成, 电源模块可采用太阳能电池板、无线充电和锂电池共同供电的方式来提供电源,实现终端节点能源的持续供给。在无光照的使用环境中,可只提供无线充电方案对节点的锂电池进行充电,但必须采用适合的无线充电算法,以确保终端节点能够补充到可以维持其正常工作的电能。终端节点供电原理见图2所示。 采用太阳能电池及无线充电方式充电改变了传统节点能量单向递减的过程,实现了节点能量自给,无须为节点更换电池。 在大规模的现代化农业生产中,传感器节点的使用量非常大,且分布区域广,部署环境复杂,如果全部使用耗能型电源(电源的电量越用越少),经过一段时间后,节点将因缺电而停止工作,而通过更换电池的方式来补充能量是不现实的,会造成的农业生产难以预计的损失。因此,通过研究使用无线充电的方法来对大量的无线节点进行动态充电,采用合理的充电调度算法,当节点的电池电压低于设定值时,向控制中心发送充电请求信号,控制中心发出指令给智能无线充电系统(或无线充电机器人),由智能无线充电设备根据控制中心的指令,对缺电的节点定向充电。控制中心还可根据每个节点历次发出的充电请求,预测出该节点下一次应充电时间,提前对节点进行充电,确保无线节点能够长期使用。无线充电原理见图3所示。 3.2.2汇聚结点供电方案 在无线传感器网络中,汇聚节点负责协调节点间通信,处理数据。汇聚节点包括处理器、射频芯片、GPRS模块和电源模块,是终端节点通往控制中心的一个枢纽,其能否持续正常工作,关系到所管辖区域的农业生产成败。汇聚结点的功耗往往比终端节点大很多,因此其供电部分,主要采用以固定电源供电为主,太阳能充电为补充的供电方式。为确保万无一失,当以上供电方式失效且电池剩余电量低于设置值时,汇聚结点将向控制中心发出供电异常警报,以便管理人员及时排除供电故障。汇聚节点供电原理见图4所示。 3.3 执行机构供电解决方案 数据处理中心把各节点收集上来的数据进行综合分析,并根据运算结果,控制执行机构进行相应的操作(如水泵、风扇、卷帘机、加热器、增氧机等),以实现灌溉、温湿度控制、光照控制等农业自动化的目的。这些设备多为大功率设备,因此,执行机构的电源必须由大功率的电源提供。在实际应用中,其供电方式可参考控制中心供电方式。 4 农业物联网电源解决方案应用实例―南阳镇高密度环保鱼类养殖项目 在农业物联网电源系统应用解决方案研究过程中,根据广西南宁市南阳镇水产养殖农户的要求,设计实施了高密度环保鱼类养殖物联网系统,现结合此系统,对前述电源解决方案进行应用阐述。 4.1 南阳镇高密度环保鱼类养殖项目简介 采用农业物联网系统的南阳镇高密度环保鱼类养殖项目,取得了显著的养殖成效,其养鱼密度可以达到一般状况下的8倍,带来的经济效益明显,同时减少污染,具备较强的推广应用价值。项目包括控制中心和养殖基地两个组成区域,控制中心设在农户居住区,养殖基地位于野外。养殖基地根据养鱼生态链划分为养鱼系统、沉淀物处理系统、微生物水处理系统、微生物利用系统、水体消毒与循环再造系统、安保系统等几个子系统,每个子系统都包括传感器及控制部件。这些子系统都由相应的电源模块进行支持。 4.2 高密度环保鱼类养殖项目的电源系统 4.2.1 电源系统分类 结合实际情况,项目电源系统分为数据中心供、传感器网络供电、执行机构供电等三个部分。 4.2.2 供电方案 数据中心供电:数据中心建设在控制室内,架设有数据处理服务器。供电系统以市电为主,在供电回路中串联一台在线式UPS,当市电供应中断时,UPS为服务器提供24小时不间断的电源供应,保证数据处理服务器能够连续正常运转。 传感器网络供电:由于该养殖基地建设在野外荒地上,离数据处理与控制中心相距大约2公里远,无稳定的市电供应来源,架设专用供电线路成本过高,因此,传感器网络供电主要以太阳能发电系统为主,备用发电系统为辅。传感器网络主要由汇聚结点综合控制器及终端结点数据取样传感器构成,总功耗约为15W。汇聚结点直接使用有线方式供电。终端传感器结点通过无线传感器网络与汇聚结点连接,使用自带电池供电,当电量小于设定值,即发送数据给控制中心,控制中心发出无线充电指令给管理员确认后对该结点进行无线充电。 执行机构供电:执行机构主要由水泵、紫外线消毒装置、增氧泵、LED照明灯、电磁阀等构成,总功耗约为200W。执行机构供电方式与汇聚结点相同。 4.2.3 供电设备 供电设备主要有:智能电源管理系统、4块单体实际功率为100W的单晶太阳能发电板、12V200AH磷酸铁锂电池组、太阳能充电控制器以及500W直流转交流DC12V-AC220V逆变器等。4块太阳能面板并联工作,每块太阳能板最高输出电压18V、电流5.5A。根据南宁地区经纬度计算得知,每天的有效发电时间约为6小时,日发电量2.4KWH。太阳能供电示意图见图5。 太阳能控制器主要功能是将太阳能发电板发出来的连续但电压不稳定的直流电转换成稳定的直流电,对锂电池组进行充电。 磷酸铁锂电池组主要是将太阳能板发出来的电能进行存储。由于养殖基地无市电供应,因此对电池组各方面的要求较高,须能在0-60摄氏度范围内工作,且电池组连续工作5年容量不能少于80%,所以磷酸铁锂电池组为最佳选择(磷酸铁锂电池充放2000次循环,容量不低于80%;工作温度范围:0-80摄氏度)。 电源逆变器主要功能是将储存在电池组中的12V直流电转化为220V交流电,供给基地内所有220V用电设备使用。逆变器的最大功率为500W,可满足基地内所有用电设备同时使用。 备用发电系统主要由一台功率为1KW的汽油发电机构成,当日照不足导致太阳能发电板无法对电池组进行及时充电时,控制中心根据汇聚节点传来的电池剩余容量数据通知管理员,管理员可通过手机远程启动发电机对锂电池组进行充电,当管理员不能在规定的时间内进行回复时,控制中心将直接启动备用发电机进行充电。 4.3 实施情况小结 在电源系统解决方案有效实施的情况下,此项采用物联网技术的高密度环保鱼类养殖项目得到顺利开展,除经济效益明显外,其应用解决方案对于我国广泛分布的山间、野外的农业生产系统都具有一定的借鉴价值。 5 结论与展望 有效供电问题一直是影响物联网在农业领域推广应用的重要瓶颈,本文针对农业物联网电源系统进行了详尽分析,并提出相关解决方案。展望未来,除了按本文撰述为系统中各部分提供稳定可靠的电源供应之外,还应尽可能的减小各节点的功耗,做到开源节流,以提高整个系统的可靠性。随着电子科学技术不断快速发展,相信在不久的将来可研发出在使用寿命期限内不需要进行能量补充的终端传感器,以及更多的节能环保配件,大力推动农业物联网产业快速发展。 农业物联网论文:传感仪器在农业物联网发展中的作用 摘 要 农业物联网作为新一代的信息技术在农业领域的综合应用,在很大程度上促进了我国的农业信息化的发展。通过改变传统的农业生产方式,进而促进我国农业向精细化以及智能化的方向转变。本文从农业物联网的概念着手,对农业物联网与传感仪器的发展进行研究。 【关键词】农业物联网 传感仪器 研究进展 我国是农业大国,想要实现我国农业的可持续性发展,就必须要借助科学的技术手段,通过利用智能化以及信息化的技术管理,;来实现我国传统农业的转型,进而为我国现代农业的发展做出更大的贡献。在我国现代农业的转型过程中,农业物联网以及传感器的研究进展发挥着关键性的作用。物联网技术是二十一世纪的新型技术,在世界各国都得到了普遍的关注。物联网主要涉及三个层面,即感知层、传输层以及应用层。农业传感仪器在物联网中隶属于感知层,通过传感器可以对农作物进行一定的了解,农业信息的传输需要通过农业物联网传输层这个介质实现,传输层能够有效的保障农业信息的获取,物联网的应用层主要是对农作物的生产加工等进行有效的管理。通过对物联网这三个层次的研究与发展,可以对现代农业的发展起着一定的积极影响。 1 农业物联网的概念分析 在二十世纪末期,物联网概念被提出,农业物联网主要是通过各种传感器来对信息进行采集,帮助农民及时的发现农业生产问题,并且对发生问题的位置进行准确的定位。这样农民就能通过机械生产的模式对农业实现智能化以及自动化的生产。物联网是继计算机、互联网以及移动通信网之后的被世界公认的信息产业。物联网是以感知为前提,实现人与人、人与物以及物与物的全面互联的网络。通过传感器对物理世界的各种信息进行获取,再通过局部的互联网、无线网络以及移动通信网等各种通信网络进行交互传递,进而实现对世界的感知。 2 农业物联网技术的研究进展 2.1 农业物联网的技术组成分析 农业物联网主要由感知层、传输层以及应用层三个方面构成,感知层主要是由各种感知器以及传感节点组成,主要是对土壤水分以及苗情的长势等农业信息进行获取。传输层主要是通过有线或者无线的方式将感知层获取的各类数据信息传输到应用层上。应用层再对收集的信息进行有效的处理和决策,进而实现对农业生产过程的管理与控制。 2.2 农业物联网的感知技术 在农业物联网中,感知技术一项关键性的技术,传感器则是感知技术的核心。近些年来,我国的农业传感器技术的发展步伐比较快,主要有农业信息传感器以及农业环境传感器。当前,光、水等常规的环境传感器发展已经比较成熟,土壤传感器是目前农业传感器研究的重点。采用电子以及电磁学等方法对土壤的电阻以及电容等参数进行测量,很容易受土壤组成的影响。利用电磁波对土壤进行测量可以对土壤的结构以及物理化学性质等进行测量。电化学方法可以对土壤中的某些离子等进行测量,土壤的组成具有一定的复杂性,因而,原位测量传感器在国际范围中都是研究的难点。信息传感器同样也是研究的难点,主要采用光学以及电磁学等物理学原理,根据被测对象的性质来对动植物生命体进行检测,然而动植物生命过程具有一定的复杂性,想要对其信息进行精准的探测,就必须在其计量模型上有一定程度上的突破。 2.3 农业物联网通讯技术分析 农业环境具有一定的复杂性,因而想要实现农业物联网信息的传输对通讯技术进行简单的搬用是不行的,要根据实际情况选择适宜的通讯方式。农业设施中不仅要考虑墙体的厚度,同时还要考虑材质对传感器节点之间的信息通讯的影响。比如,大田的作物要考虑农作物的高度以及地形地貌特征对通讯的影响,基于此种情况的考虑,节点布设以及节能机制就成为研究的重点。果园中树冠的形状以及与天线的相对高度直接影响着信息的传输。 2.4 农业物联网应用分析 农业物联网应用是一个闭环控制的过程,在农业物联网应用中其关键性的技术有云计算以及云服务。因为,农业具有一定的生命特性以及生态区域性特征,因而农业的物联网应用很难通过一种技术以及模式来对问题进行解决。在实践中,一般都是按照实际的情况来对物联网进行应用。就其应用模式而言,可以是WEB服务应用也可以是智能的单体应用。 伴随着科学技术的不断进步,很多欧美发达国家都对农业物联网应用开展了示范性的研究。在农业生产中实现了物联网技术的实践与推广。我国在此基础上也开展了一系列的应用研究,为我农业的发展奠定了技术基础。 3 农业物联网发展趋势分析 在农业生产的过程中,应用农业物联网技术对于农业的生产管理具有很大的积极作用。以下分别从几个方便对农业物联网的发展前景进行阐述: 3.1 农业传感器的新研究 农业传感器是农业信息获取的“眼睛”在农业物联网信息感知系统中发挥着积极的作用。全新的农业传感器的研究在农业物联网产业中也是不可忽略的关键环节。伴随着科学技术的进步,微机电系统农业传感器也将成为重要的研究领域。 3.2 农产品的生产更加精细化 伴随着农业物联网技术的不断发展,对于农产品的精细化的管理将会成为农业物联网发展的方向。通过物联网技术对农作物进行精准化的播种、育秧以及对其生产环境进行精确的控制等,都在很大层面上节省了人力资源,提高了农业生产的附加值,进而更好的促进我国农业精细化的发展。 4 结语 综上所述,虽然物联网在农业实践中的应用依旧面临着很大的挑战,但是随着物联网产业的标准化的逐步建立与完善,以及农业物联网技术的不断进步,将会更快的促进我国农业现代化的发展。 农业物联网论文:铜山区发展农业物联网的主要做法与问题思考 摘 要:铜山区农业物联网技术经过近十年的推广,取得了一定成绩,示范点数据采集、传输、储存运行良好,但同时也存在不少问题。该文介绍了铜山区应用农业物联网技术的主要措施,针对存在的问题提出了相应的对策建议。 关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区 按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。 1 主要做法 1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。 1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。 1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。 1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。 2 存在的主要问题 2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。 2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。 2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。 3 解决途径 3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。 3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。 3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。 4 发展方向 从发展规律上看,智慧农业是现代先进的生产方式,农业进入掌握包括土壤、环境、植物生长全过程的时代,而智慧时代就要更加智能化地管理农作物生长过程等。最新的《全国农业农村信息化发展“十三五规划”》透露,物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范园区获得农业部和财政部的补贴,重点开展先行先试,让农村信息化总体水平在今后5年提高到35%。因此,铜山区要利用好国家给予农业物联网发展机遇,加大物联网技术推广的精准覆盖,推进物联网技术同种植、养殖和水产的深度融合。 (责编:张宏民)
船舶电气论文:引起船舶电气设备常见故障的因素 摘 要:随着船舶自动化技术的不断提高,机电设备的结合越来越密切,实现船舶的机电合一顺应了船舶业的发展。轮机管理员应该意识到只管机不管电的时代将要逝去,只懂机不懂电的轮机员难以顺应当今船舶机电设备的的管理。由于历史因素,很多的轮机员缺乏船电方面的知识,尤其是在电气设备故障处理方面比较弱,把握一切时机掌握船电知识,特别是对船舶电气设备的故障分析,提升自身的操作能力,这是适应船舶电气设备的唯一解决方法。 关键词:船舶,电气设备,常见故障,因素 随着科技的进步,电气系统被广泛应用到船舶上。在建造船舶的过程中,应用到的电气设备也是越来越庞大和繁杂。船舶电气设备的正常运转和整个船舶安全行驶有着密切联系,其对船舶电气设备的检测也在逐渐提高,需要在实践过程中累积更多的故障因素,为检测船舶电气设备故障积累经验。本文剖析了引起船舶电气设备常见的故障因素,分享了几个比较常见的故障排查方法,仅供参考。 1学习船舶电气设备知识和常见故障的作用 电气设备是船舶的一个重要组成部分,对保障船舶的安全行驶有着重大作用,船员应掌握船舶电气设备的组成,了解船舶电气设备出现故障的常见因素和维修方法,这在船舶实际行驶中对可能出现的电气设备故障的检修有着重大意义,能够在遇到困难时迅速的运转脑中的知识,进行故障检测,以最快速度找出发生故障的根源,及时处理问题,保障船舶的安全行驶。 2引起船舶电气设备常见故障的因素 2.1主配电板发生故障 第一,硬件故障。在电气系统运行中,主配电板常常处于震动中,在震动强度比较大和震动频率比较高的地方容易出现硬件设备的破损,严重的甚至整个面板都会破裂,进而导致电板不能正常使用。虽然在电板的连接部位有外壳防尘,但是不能完全防止被尘埃覆盖,灰尘阻碍了线路的连接,导致电板出现接触不实的现象,可能诱发短路。第二,系统故障。在电气系统实际运行过程中,会有电流穿过,当电流出现异常的情况下也会引发电板出现故障。 2.2电动机发生故障 一般情况下,电气系统中电动机出现了故障,问题就非常严重了,出现故障的原因大都是电压不稳定,导致系统出现短路情况,进而引起的发电机温度升高,达到了发电机的承受温度的范围,进而导致发电机出现震动或冒烟等情况。此外,还需要注重的是,电气系统中的负载部分的堵塞致使运转容量超过一定的规定,进而导致运转中的转子和铁心产生硬件损害,这些都可能让发电机负荷过大,出现故障。 2.3发电机发生故障 第一,硬件故障。导致发电机磁场失衡的主要问题:发电机长久不用、内部电刷滑环接触不实、励磁机出现故障。当发电机组中的其中一环出现参数设置错误的时候,都可能会导致发电机出现逆功率障碍的现象。对发电机维护不合理,让发电机内部受潮,发电机内部的绝缘体严重磨损,以上三种情况都非常容易导致发电机产生绝缘不实的故障。除此之外,还需要提起重视的是,在船舶实际行驶过程中,机械的振动也是引发发电机电路裂开的主要因素。第二,电路系统故障。当发电机在工作过程中,电路系统如果出现故障,导致电压供给不稳,可能是发电机电压出现了异常。 2.4电网系统出现故障 第一,在电力系统中,继电器主要是为了稳定电路,让电流维持在一定的额度。如果继电器出现故障或有关的硬件设备长久未检修,即使电气系统能够照常运转,但是继电器不会工作,没有办法保护电路的稳定。第二,在照明系统中,常常会出现绝缘电阻低于正常水平的情况,如果没能及早处理,主配电板很可能因为电路负荷超载,进而出现短路现象。第三,电气设备在运转中如果触头温度和声音出现异常,停止时间过长,这些都表明继电器部件发生了故障,要及时检修。 3船舶电气设备常见故障的维修办法 3.1凭借经验进行检修 在对船舶进行日常检修的时候,船员要认真的做好检修记录,在实践操作中不断总结经验,并积累船舶电气检修经验,对常见的故障因素有一个充分的了解,在遇到困难的时候能够准确的做出判断。从一定程度上来看,凭借经验进行检修是船舶电气设备检修中的常用方法。 3.2直观检测法 所谓的直观检测指的是检测人员根据电气设备呈现的直观症状,用眼睛查、耳朵听、鼻子嗅,手触,仪器测等找出故障原因。第一,眼睛看主要是对电气设备的外形和有关数据进行查看分析,看设备能否正常运转,进而了解整个电气系统的运转状况。第二,耳朵听主要是认真听电气设备在运转中是否有异常的声响,一般情况下,好的运转情况下的声音比较小,并且听起来不会让人感到不舒服。第三,鼻子嗅主要是凭借人的嗅觉去判别设备在运D中是否有异味的产生,判断设备的温度是否正常,因为电气设备绝大部分都是绝缘体,在正常运转中没有异味,当温度超过一定额度,才会产生异味。第四,手触是维修人员用手去感觉电气设备,感受是否处于正常温度,设备在运行中会产生大量热量导致温度上升,凭借手触,判别设备的运转是否正常。在这要提起注意,用手摸设备要注意安全,避免摸到带电部分,发生事故。第五,仪器测指的是在故障检测中用仪器对设备进行检测,用数据来判断电气设备的各项指标,进而判别是否出现问题。 结束语: 在引起船舶电气设备故障因素的检测中采用的方法多种多样,维修人员要从实际问题出发,以简便的方式发现问题,并解决问题,保证船舶安全行驶。维修人员要不断提升自身技能,努力学习,正确对待船舶电气设备中的常见故障因素,熟练掌握各种检测方法,在遇到问题的时候能够准确的做出判断,确保船舶的正常运转。 船舶电气论文:浅谈船舶电气接地故障的查找与防治 摘 要:为了适应我国现阶段船舶行业的发展要求,进行运行电气设备安全运作方案的优化是必要的,文章就常见的船舶电气接地故障问题展开分析,通过对相关查找措施及防治方案的制定,实现电气接地故障问题的有效解决,适应现阶段船舶领域的工作要求。 关键词:船舶行业;接地故障;防治措施;故障问题 前言 在船舶行业发展过程中,电气接地故障是常见的工作问题,如果不能进行这类问题的解决,必然导致船舶电气设备的不稳定性运作,从而容易出现一系列的安全隐患状况。接地故障问题是船舶电气设备工作的常见问题,其具备一定的潜伏性,在工作场景中往往不被重视,这就不利于电力系统的稳定性运作,为了降低船舶工作的故障率,必须进行相关故障处理措施的优化。 1 接地类型及故障原因 (1)在船舶电气系统工作环节中,接地保护模块及接地故障模块是影响电气设备工作的关键性环节。接地保护主要包括屏蔽接地模式、保护接地模式、工作接地模式等,是船舶设备安全运作的重要保障,其实现了电缆护套、船体等的良好性的电气连接。接地故障主要受到绝缘电阻、金属导电、绝缘层状况、工作环境等的影响。为了促进船舶电气设备的稳定性运作,必须针对电气接地故障的原因展开分析,进行相关预防措施的制定。 实践证明,影响船舶电气接地故障的最主要因素包括自然环境、设备质量水平等。在船舶电气设备工作过程中,如果电缆线路、设备等的质量较差,就会提升绝缘层结构的破坏率,从而更容易出现绝缘层结构破坏状况,如果不能提升绝缘层结构的稳定性,就会提升接地故障率。从电气设备运作环境上来看,船舶长时期处于海上工作,海洋的湿度比较大,整体温度比较高,在这个过程中,电气设备容易受到冲击及振动,因此电气设备容易出现一系列的故障问题,比如电气设备绝缘体老化问题,这不利于降低电气接地故障率。 (2)在实际工作环境中,如果不能进行船舶电气接地故障的有效性解决,必然导致船舶设备运作上的问题,比如出现电火状况,可能引发一系列的火灾问题,不利于船舶工作人员生命财产的维护,可能出现人员伤亡、船舶毁灭等状况。受到电气接地故障的影响,船舶电气线路容易出现短路的状况,这不利于提升船舶的运行安全性,容易出现船舶触角、船舶碰撞等问题。综合来看,船舶接地故障的整体危害性比较大,为了促进船舶工作的稳定运行,必须针对故障类型及原因展开分析,进行相关解决措施的制定,避免出现船舶安全事故。 2 故障查找及防治方法 (1)受到船舶整体工作环境的影响,船舶电气接地事故的产生原因比较复杂,因此需要进行故障查找方案的优化。在日常工作过程中,船舶电气接地设备都进行了绝缘保护仪器的安装,当电气设备产生时,这类仪器会发出警示,从而提醒工作人员进行故障查找及排除。 为了解决电气设备接地故障问题,必须进行接地事故范围的确定,首先需要进行故障位置的确定,这首先需要查看电气设备的运作状况,进行新安装电气设备的查看,检查其实际工作状况,进行相关电源的切断,做好故障原因的核查工作,一旦出现警报提醒,立即就故障部位展开排除,准确定位故障的产生范围。有必要时可以扩大故障的查找范围,在配电板上将设备电源切断,针对报警设备的警示信息展开诊断,进行电气阶段故障发生范围的大体确定。 在故障点查找过程中,首先需要进行电气接地事故发生范围的确定,针对事故类别作一个大体的了解,判断其是线路故障事故或设备故障问题。在故障解决过程中,首先需要断开相应的设备电源,通过对兆欧表的利用,进行绝缘电阻、电气线路等状况的监测,一般来说,电阻值相对较小或者零点阻的部位是故障的常发区域。在线路接地故障查找过程中,必须从故障点追查到线路内芯,深入排除线路内部的各个开关,通过对兆欧表的利用,进行线路电阻数值的对比及监测,进行低电阻线路的排除,确定接地故障线路的具体范围。 在电气设备接地故障查找过程中,需要进行专业性方法的使用,一般来说,船舶上的主要电气设备包括通讯设备、照明设备、发电设备等。在实际工作情境中,导致发电机接地故障问题的因素诸多,比如河水、海水等的冲击及覆盖的影响,船上设备的受潮及被腐蚀状况的影响等。 (2)受到船舶实际工作环境的影响,船舶绝缘电阻性能可能出现下降的问题,从而不利于提升接地的实际效果。受到海上环境的影响,电动机长时间处于超负荷的工作,绝缘体处于长期受热的环境,其损坏效率加快,容易出现绝缘体断裂的状况。设备外壳与电动机接线点相连,在这种工作环境下,如果进线孔不能保障充分的密封性,就容易导致进水状况,从而降低设备接地效果。 在照明设备接地问题处理过程中,如果不能提升电源开关、灯具部件等的整体密封效果及质量,就容易导致设备内部进水状况,从而出现接地故障问题。在这类故障的解决^程中,需要进行各个电源开关的关闭,切断照明开关及照明电箱内开关,将所有端口进行断开,通过对检测设备的利用,进行线路及照明设备的测量,接地事故点一般为无绝缘电阻区域及绝缘电阻小的区域。通讯设备接地故障原因及处理方法与照明设备类似。 (3)为了适应现阶段船舶工作的要求,进行电气接地故障处理方案的优化是必要的,这需要提升相关工作人员的重视,做好电气设备的接地故障方案的制定工作。在实际工作环境中,电气管理的质量及安全性与电气工作者综合素质存在密切的关系,在有些船舶工作场景中,有些轮机管理人员缺乏良好的电气管理意识,容易导致电气接地故障问题的出现。实践证明,通过对船舶电气管理方案的优化,有利于降低电气接地故障率,适应现阶段船舶工作的要求。 为了提升船舶电气设备的运作效益,必须建立健全电气设备管理体系,做好电气绝缘电阻的定期测量工作。受到实际工作环境的影响,船舶设备容易出现受潮及被腐蚀状况,这不利于提升绝缘电阻性能。在测量环节中,如果绝缘电阻小于规定数值,就需要进行相应措施的制定,提升电气设备的整体密封性,在潮湿环境或者露天环境工作中,不能去除设备上的密封条。为了提升电气设备的工作质量,必须定期进行电气设备的更换及检修,做好电气设备防水外壳的恢复工作,提升其整体密封性,确保电气设备的稳定性工作,避免绝缘体过热而出现的老化状况。在电缆周围进行电焊切割时,需要做好线缆的保护工作,提升接线的安装质量及安全性,避免出现电缆被刺破的问题。 受到船舶运行环境的影响,电气设备容易出现故障问题,因此有必要针对实际运作状况,进行相关处理措施的制定,确保船舶的安全运作,这可以进行隔离变压器的使用,做好高湿度环境下设备的二次隔离工作,提升设备的整体绝缘性能,降低电气故障发生率。在实际工作过程中,需要进行电气设备接地故障的有效性查找及排除,确保电气设备的正常性运作。这需要引起相关工作人员及管理人员的重视,做好电气设备的养护维护及管理工作,实现对相关电气设备故障的提前预防,避免船舶在运作过程中出现相关的故障问题。 3 结束语 实践证明,通过对船舶电气接地故障处理方案的优化,有利于提升船舶海上工作的整体效益及安全性,这需要引起相关人员的重视,做好自身的本职工作,优化船舶电气设备安全运作方案,定期做好电气设备的维修及更换工作,适应现阶段船舶行业的工作要求。 船舶电气论文:解析船舶电气设备偶发故障 [摘 要]由于船舶的结构设计紧凑,在船舶的全生命周期内电气设备随时会出现偶发性故障,影响到船舶的安全、稳定行驶。本文就此展开了讨论,以某一船舶建造期间发电机组只剩下励磁电压为例,详细阐述了如何解决偶发性故障,保证船舶电气设备的稳定。 [关键词]船舶;电气设备;偶l故障 船舶包括发电机组、主配电板等各种电气设备,在安装、使用过程中难免会出现一些偶发故障。这种故障具有不可控、发生时间段、类型多样的特点,解决故障的难度也较大。即便如此,维修人员也应当认真查找故障原因,并加以解决。只有这样才能提高船舶电气设备的使用性能。 一、故障分析 某船舶配置的相复励磁系统发电机组,在进行码头试验的过程中,发电机稳定运行一段时间后突然出现了发电机组欠压报警、电压迅速下降、主开关跳闸的现象。对此,维修人员在详细检查过发电机组、主开关等设备后并无发现明显故障,在此启动后发电机组也能够正常运行。 要明确故障原因就要明确相复励磁系统。这种系统具有结构简单、可靠性高的特点,是目前应用较为广泛的一种交流发电机励磁方式。一般情况下在应用这种系统时,还会配备辅助电压调节装置用来保证发电机的电压正常。但是需要注意的是在发电机组建压的过程中,很可能会出现失败现象,影响到发电机组的正常使用。而造成这一现象的原因包括发电机失磁和发电机电压为剩磁电压两种。 结合该船的发电机组的故障类型能够判断出,该故障的原因可能是励磁回路短路或断路,这样励磁绕组就无法得到励磁电流,这样整个相复励磁系统也无法形成正常回路,从而使得发电机组端的电压只剩下剩磁电压。为此,我们要对这种故障原因进行详细的检查和确定。在经过维修人员的详细排查后发现,励磁系统回路中的某个短接片的紧固螺丝出现了松动现象。这时就有可能造成三种现象:一是励磁回路断路。当短接片松动时,其控制回路与电机回路的励磁电流出现异常,电路中的励磁电流也会消失,那么自然而然地就会剩下剩磁电压。对此,维修人员可以人为断开该点,并对发电机进行起机试验,这时发现发电机输出电压只剩下26伏特,故障现象得到重现。这就表明有可能是这种原因造成的故障。二是励磁回路接触电阻较大。当短接片松动但是还没有断开时,连接点就相当于一个大电阻,那么在当电阻值达到一定时,电路中的电流就会变为零,同时也会使得发电机输出电压只剩下剩磁电压。为了验证这个结果,维修人员可以进行励磁回路接触不良的模拟试验。其主要试验方法是在励磁回路中串入不同电阻值的电阻,然后加载电压,而后对不同电阻值状况下的发电机输出电压和励磁电流进行测量,从而以此为基础判断当电阻值达到多大时,励磁回路的发电机输出电压会只剩下剩磁电压。据有关实验表明当电阻值达到2.7千欧时,其发电机输出电压会下降到30伏特左右。这也就表明,也有可能是励磁回路接触电阻太大造成了故障。三是励磁回路短路。 当在外力作用下,两块短接片短接时就会发生励磁回路短路现象,从而使得发电机组输出电压只有剩磁电压。由此可见,也有可能是这种原因造成的故障。 经过分析和排查之后能够发现造成故障的主要原因是由短接片造成的。在维修人员紧固短接片之后,再进行起停机试验,发现发电机电压正常,表明该故障得到了有效解决。由此可见,发电机组建压失败的偶发性故障有可能励磁回路线路问题,而并非是元器件问题。因为若是由元器件引发的故障,是不属于偶发性故障的。 二、偶发性故障解决方法分析 1.故障判定 偶发性故障通过简易的判定是无法确定故障原因,需要深入分析船舶电气设备的结构特征,而后根据电气设备的运行原理加以分析,大概确定故障原因,再加以分析和验证。 比如说最常用的经验法,这种方法在很大程度上主要依赖工作人员。从长期实践来看,经验法也是一种常用的电气故障处理方法。这就要求工作人员应当在平常做好维修保养工作记录,不断积累实践经验,从而能够电气故障发生的第一时间做出准确的预判,尤其是对于发生频率较高的电气设备来说,经验法更加快捷。另外,短路法也是一种判断偶发性故障的方法。在上述偶发性故障的原因判定中,工作人员就用外力使短接片短接,判断是否会出现故障现象。在开关、继电器等组成的控制电路等偶发性故障判定中也可以尝试用短路法。此外,从上述判定方法中还能够发现工作人员还使用了试验法等方法进行偶发性故障的原因查找。也就是说,在实际的故障判定中,工作人员应当灵活选择判断方法,以确定故障点和故障原因。 2.偶发性故障的预防 偶发性故障的虽然不可控,但是去故障原因还是来自于电气设备内部和外部。比如说上述偶发性故障。如果工作人员能够在建造初期,紧固短接片螺丝,就能有效避免偶发性故障。另外,天气原因也有可能造成偶发性故障。对此,应当完善预防措施,减少偶发性故障的发生。 比如确保电气设备的清洁,避免灰尘影响到电气设备的运转;保持通风,避免电气设备因为高热而发生故障;保证电气设备连接的可靠性,并做好接地、屏蔽等工作;及时做好电气设备更换工作;加强电气设备的定期维修与养护,消除电气设备安全隐患。总之,应当以预防为主、安全第一为基本原则,尽可能地减少电气设备偶发性故障的发生率。 综上所述,若要提高船舶的电气设备偶发性故障处理效率,就要深入分析造成电气设备故障的原因,并采取针对性的措施。这样才能及时解决电气设备故障,确保船舶正常行驶。这不仅是现代化船舶行业发展的客观需求,也是提高小型船舶安全性的必然结果。 船舶电气论文:探讨船舶电气生产设计的基本流程及注意事项 [摘 要]随着我国经济的快速发展,船舶行业也有了巨大的发展,逐渐的实现节能化、自动化以及大型化。电气生产设计的工作变重了,地位也提高了,准确的电气生产设计是船舶各个系统正常运行的基础。因此,本文通过对船舶电气生产设计的流程和注意事项进行分析探索,促进我国船舶行业的发展。 [关键词]船舶设计 电气生产设计 基本流程 注意事项 在船舶电气生产设计中的一些问题,根据国际的公约法规以及船舶行业的相关规定,结合船舶设计的实际经验,符合人性化操作方面进行改进措施的提出,能够提高生产的效率,,缩短生产周期,促进船舶行业的现代化发展。 一、电气生产设计的内涵和任务 电气生产设计是以详细设计作为基础,在电气安装工作图和管理图表上把设计、工艺、计划、质量以及生产数据全面的反应出来。它能够把电气设计、电气工艺以及电气管理进行融合,按照施工的区域以及工艺阶段对工艺准备进行开展,能够促进其他设备安装的相互协调,是电气施工的重要依据,使得工人能够依照图纸施工,管理人员根据它来制定生产作业的计划。电气生产设计主要有两大任务,一是能够合理的解决电气设备的布置、安装的技术问题和施工方式,绘制出能够适合现场工艺要求而且能够有效率、有质量的电气技术性能图纸。二是为车间的生产提供管理方面的资料,如主干电缆册、分支电缆册、电装件制作表。 二、船舶电气生产设计的基本流程 随着船舶行业的发展,现代化造船模式以及数字化造船理念不断的提出,TRIBON系统在船舶设计的领域里广泛得到使用。TRIBON系统的主要功能有船体设计、舾装设计、管系设计、电缆设计以及船舱布置等很多内容,促进各个系统之间的融合,以计算机中构建的数字模型作为依据,得出符合客户要求的施工生产图纸,而且能够实现数据的共享,开展多用户的同时作业,数据能够及时的更新,提高工作效率。在TRIBON系统辅助下的船舶电气生产设计的基本流程如图1所示。 三、船舶电气生产设计的基本要求以及注意事项 在对船舶电气生产设计图纸进行绘制之前,需要对船舶电气生产设计相关的图纸进行学习和深入了解,如了解详细设计的系统图,对总布置图以及绝缘布置图进行了解。在对图纸进行绘制以及工作安排时应当以合理预装作为基本原则,符合舾装转模,加强施工预装率的要求,设备的安装以及电缆通道应当尽量避免在分段的焊接缝处。比较完善的预舾装率能够节省施工的时间,提高工作的效率。 (一)、电气设备布置的设计绘图要领 ①、除了大型的落地式的设备以外,电气设备的安装应当尽量选择挂壁式。依据PSPC的要求,在船体液舱壁上不予许安装电气设备。如果无法避免需要安装底座支撑以及在船体板中间安装腹板。②、在对电气设备进行安装和布置时,应当充分的考虑到设备的操作性以及拆装和检查维修,设备的门应当能够自由的开启。③、电气设备的布置应当原理蒸汽、油以及水等管子的接头部位和阀门处或者下方,避免设备被液体喷溅。针对一些露天的设备应当做好电气设备的防护工作,并且按照防护等级进行操作,对于不符合要求的应当及时反映并且处理,一些布置在危险区域的电气设备需要做好相应的防爆措施。④、电气设备的布置需要保证通道的畅通无阻,避免工作人员的绊脚或者碰撞。一般情况下,主要通道的宽度应该是80厘米,最小通道的宽度不能够低于60厘米。⑤、火警探头的设置应当远离通风管的出风口位置,感光式的火警探头周围不能够有障碍物。⑥、按照电气设备安装高度工艺和船舶电气设备安装工艺的要求对电气设备进行高度控制,特殊情况可以另外处理。⑦、在油柜的表面不能够安装电气设备,如果无法避免需要远离油柜10厘米,产生高温的设备坚决不予许在油柜附近布置。⑧、对主变压器、应急变压器以及艏侧推变压器进行吊码安装的检查,按照此项要求对机装和舾装提出相应的设计要求。⑨对所有的电气设备的底座进行安装接地螺栓。⑩需要在机舱舷侧布置的设备,需要用船体的横剖面结构图对其进行投影,防止布置错误。 (二)、电气生产设计的设计绘图要领 ①、对于冷藏室,电缆应当采取明线铺设,电装件也采取明式安装。②、电缆在穿过冷藏室的隔热绝缘层时,电缆应当穿金属管,并且管子两端进行水密封处理。③、在居住舱室的电缆如果需要明线铺设,应当使用滞燃性的塑料管槽进行保护。④、如果需要在货舱、露天甲板等容易受到机械损伤的地方进行电缆布置,需要对电缆进行设置电缆保护或者电缆管,保护电缆。⑤、在艏楼甲板和前桅之间进行电缆布置时不能够使用电缆框进行贯穿,应当使用镀锌钢管,而且长度不能够小于两米,并且在钢管的两端需要填料函进行密封处理,电缆管应该尽可能的布置在桅杆的后部。⑥、电缆的布置应当远离热源,在与蒸汽管或者热水管进行交叉时,电缆通道和热管绝缘材料之间相隔不能少于8厘米,如果电缆通道和蒸汽管或者热水管处于平行,两者之间的间隔距离不能少于10厘米。⑦、电缆的布置需要避开易燃、易爆和有腐蚀性气体的空间,例如氧气间、乙诀间、油漆间以及蓄电池室等。对于这些场所的照明电缆布置应当布置在钢管内,需要穿越仓壁时,应当保持其原来的密封性。⑧、电缆禁止从油舱中穿过,一般情况下水舱也不能穿越。如果无法避免可以使用单根无缝的钢管进行穿越敷设,保持管子和舱壁之间的密封性,并且做好相应的防腐蚀措施。 四、结语 船舶电气生产设计的过程十分复杂,工作任务艰难而且需要细致处理,设计的好与坏会对船舶的制造时间以及质量产生很大影响。随着船舶事业的快速发展,新的技术和工艺不断的推广是采用,对电气生产设计也提出了更高的要求,因此,在船舶电气生产设计的过程中,应当不断的去研究和探索,对生产设计进行深化研究,不断的促进计算机在生产设计过程中的应用,以能够适应船舶事业的发展。 船舶电气论文:试论电气设备在船舶中的应用 [摘 要]随着我国经济和科技的快速发展,船舶事业也得到了发展,船舶事业能够体现出我国船舶制造业的综合实力,电气设备是船舶的重要组成部分,对于船舶的航行有着重要的作用。本文通过对电气设备在船舶中的应用进行探讨,期望能够为船舶制造提供参考,促进我国船舶行业的进一步发展。 [关键词]电气设备 船舶生产 应用 随着我国工业制造水平的不断提升,船舶制造业在不断发挥在那,电气设备在船舶的航行中非常重要。文中对船舶工业中电气设备的应用进行分析,希望能够促进我国船舶事业的发展。 一、船舶电机的应用 船舶电机的主要功能是把电能有效的转化为机械能,绝大部分的电动机利用磁场和电流的关系产生旋转力。电动机和发电机有很多的相似点,很多的电动机能够作为发电机使用。船舶电机能够通过直流电或者交流电进行供电,船舶电极能够分为AC电动机与DC电动机两种。交流电动机就是把交流电转换成机械能,一般情况下有两个组成部分:具有供应交流电而产生旋转磁场的线圈,称之为外部固定定子;接到输出电能的内部转子,主要是通过旋转磁场提供扭矩。这两种交流电动机的主要区别是转子类型的不同。异步电动机的转子磁场是由感性电流产生的,转子需要比定子磁场转动的稍慢或者更快,达到提供感应电流的目的。同步电机不需要依靠感应,因此能够更加准确的在供电频率中进行多重旋转。通过滑环或者永磁体的直流电生成转子的磁场。有刷直流电机能够通过内部换向,固定永磁体以及旋转电磁铁从直流电源处生成转矩。电刷和弹簧把电流通过换向器传送到电动机内部转子的旋转线绕组。无刷直流电动机是在转子中使用旋转的永磁体,而且在电动机的外壳上运用固定电磁体,通过电机控制器把直流转化为交流。 二、船舶电站的应用 在船舶电站的系统内,对设备正常运行时进行探究和分析,把各项技术的数据作为参数,通过和故障设备的检测结果做出相应的对比并且分析,在对比的结果中发现故障发生的位置。这种类型的检验方式主要适合在定值校验的实测值和正常数值相差很大的过程中,而且并不能够准确的找出故障的原因和类型。如果运用此种方式对船舶电站的电磁型继电器的定值 进行校验时,如果实际测出的数值和整定值之间存在很大的差距,需要使用相同的仪器设备对喜爱能够它能够回路内的其他同类继电器即兴检测,把这两个的结果进行对比,以确定是否存在运行的故障,不应当在第一次的检测之后就直接断定继电器不符合标准,或者就开始调整参数。船舶电站能够对故障线路进行统一的集中调试,能够对电站的大量节点进行保护,继电保护装置需要加强对容错性的建设。在主干线路的开关控制和线路自身的使用都有着重要的作用,独立的开关能够把主线和支线在最短的时间内进行有效的分割,方便对故障的解除。针对母线电路的保护电路中,可以设置多个电路进行防治偶然性错误造成的系统判断错误。在同一个时间内,如果部分支线电路存在问题,相对应的支路能够代替其工作,并且保证同步性。 三、船舶水泵的应用 船舶泵是利用机械作用把流体、液体或者气体进行移动的装置。泵按照移动流体的方式能够分为三个类型:直接升力、位移和重力泵。泵通过一定的复式或者旋转式的操作,消耗一定的能量进行机械工作,它能够通过电力、发电机或者风力发电等多种能源进行操作。在外壳中只有一个叶轮旋转时,被称之为单级泵,在套管中有两个或者两个以上的叶轮旋转时,被称之为双级泵或者多级泵。船舶生产的经济性对上游操作具有吸引力,安装更加简单,能够降低设备的成本,提高生产的效率。 四、船舶液压机的应用 船舶液压机能够对船舶油箱的油量进行z测和控制。液压机是一个使用液压缸生成压缩力的装置,运用液压等效的机械杠杆。液压机利用的是Pascal原理,在整个封闭的系统中压力是永恒的。系统的其中一部分是用作泵的活塞,在较小的横截面上作用着适当的机械力;另外一部分则是面积较大的活塞,产生相对应较大的机械力。当任意一个活塞被向内推动时,由于流体是不能够被压缩的,因此,小活塞移动的体积和大活塞移置的体积是相同的。 五、船舶空气压缩机的应用 在船舶中所使用的压缩机一般分为密封式的、半密封式的或者开放式的,在密封式和大多数半密封式的压缩机中,对压缩机提供驱动的电动机都是集成的,而且需要在系统的加压气体包络内进行运行和操作。电动机的设计是在被压缩的制冷剂气体中运行并且由其进行冷却。密封式和半密封式的区别就在于密封式使用的一体式的焊接钢外壳,不能进行维护和维修,如果密封实效只能进行整件更换;半密封式采用的是带有垫圈盖的大型铸造金属外壳,能够打开进行维护或者更换电机和泵组件。两种类型的主要优点就是没有气体泄漏的路径。开放式的压缩机主要依靠轴密封件维持内部压力,而且这些轴密封件需要使用润滑剂在泵部件和密封件上进行喷溅来保持其密封效果。如果操作的频率不够,密封件上的润滑剂就会被蒸发,就会出现泄漏现象,导致系统不再起到作用需要再次的充电。通过两者的相比之下,船舶系统能够闲置多年而且能够在任意时间启动,而且不需要进行维护而且不用经历系统压力会有损失。其最大的缺点就是电动机的驱动器不能够进行维护和修理,如果发生电动机的失败就需要更换整个压缩机。同时烧坏的绕组会对整个系统造成一定的污染,需要把系统完全抽空进行气体更换。 六、结语 在船舶生产的过程中,电气设备的制造技术有着非常重要的作用,利用精准的数据和现代化的技术对电气设备进行进一步的优化,通过研发部门和专业人员的共同努力,促进船舶行业的进一步发展,保证我国的海上安全和建设。在我国船舶行业快速发展的同时对电气设备行业进行革新,保证我国船舶行业的自动化管理,促进我国船舶产业能够高效、高质的生产。 船舶电气论文:基于船舶电气设计的常见问题分析 [摘 要]随着经济不断的发展,我国交通运业也得到了相应的刺激。交通的发展不仅仅是在陆路,更延伸到了空运海运等。水运交通的发展中也促进了船舶行业的发展,为了适应市场的变化,船舶行业也需要不断创新。现阶段,船舶行业正在朝着节能化、自动化、大型化发展,船舶电气设计工作的地位也随之升高,对设计者的要求也越来越高。船舶设计的任务,就是根据船舶的使命,按照船东和有关规则、规范的要求,设计出技术性能指标合理、经济性良好的船舶。鉴于此,本文是对船舶电气设计中常见的问题进行探讨,仅供参考。 [关键词]船舶/电气设计/常见问题 引言:近10年来,作者参加了几十艘船舶的审图、建造和检验,接触了多家船舶设计单位和设备厂家提供的电气图纸。从总体来看,船电图纸的质量较以往有所提高,但由于船东对船舶电气的重视程度和成本的控制,设计人员的理论水平以及对法规的理解偏差等原因,船舶电气设计方面仍然存在不少问题。 一、船舶电气设计任务不明确 作者在日常建造检验和审图中发现,在设计一艘新船(这里主要指中小型船舶)时,船东与船舶设计单位很少拟定正式的《船舶设计任务书》,并严格按照《船舶设计任务书》各阶段的要求来设计。导致整个设计条理性、合理性较差,前后矛盾的地方较多,后续不断修改和变更设计,为船舶的建造工作带了极大的麻烦。主要原因是船东对船舶电气的知识了解不多,重视程度不够。设计公司在大概明确船东的要求后,为图省事,一味去满足船检机构的要求,按照自己的想法或经验进行设计,与船东的沟通交流不够。明确设计任务,是提高船舶设计质量的重要因素。因此,在船舶设计初期,制定合理可行的《船舶设计任务书》显得至关重要。通常可按照论证设计、初步设计、技术设计、施工设计或是基本设计、详细设计和生产设计两种方式来考虑,但不管采用哪种方式,一旦设计阶段确定后,要严格按照规定的设计阶段工作内容开展设计,前一阶段设计未达到要求时,不能转入下一阶段工作。 二、船舶电气设备的选择随意性较大 在船舶设计过程中,船舶设计单位会根据船东的要求,并结合规范,拟定《船舶电气设备明细表》。从实际情况来看,船东指定或是明确的设备并不多,大多数电气设备是设计单位根据船舶船用环境条件、外壳防护等级、电气参数等列出。不少设计单位在选择电气设备时,各方面的要求都满足了,但是常常忽略了电气设备厂家所生产的设备是否有更新和淘汰的情况,参考以前的情r设计时有出现。船舶电气设备种类较多,数目较大,大到发电机组,小到一个电气开关,由于设计公司在设计阶段未对具体的设备进行考察,导致采购设备时不是缺货就是无货的情况比比皆是。船舶工期不等人,只能修改设计,不仅增加了时间成本,同时也增加了经济成本。为有效解决这个问题,船舶设计单位在充分考虑船东、规范要求的同时,还必须对所有电气设备进行考察,确保所列设备都能及时采购到位,防止因设备问题导致船舶建造周期增长的现象。 三、断路器的选择不够规范 船舶电气设计中的关键问题之一就是断路器的正确选择问题,正确选择断路器能够为设备的选择性保护、连续性供电等提供保障。依据全船用电设备的数量、功率、电制等,对每路负载的断路器容量进行认真的核算,确定其选择的合理性。笔者在实际的审图和建造检验中发现,绝大部分中小型船舶,都没有进行短路电流计算。断路器的选择基本都是考虑保护性而忽略分断能力,导致在发生短路故障的情况下,不能很好的对最接近故障点的保护电气进行切断,从而保障重要设备继续运转。同时,对断路器的过载保护、自动卸载等情况考虑较少。船舶电气和电子设备在设计中采用规格制定得偏松的电路保护器件,则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果,反之,如果采用规格制定得偏严的电路保护器件,将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。为有效解决船舶电路保护器件的选择,电气设计人员应认真考虑整船的电气设备情况,按照法规的要求进行设计和认真思考,加大对影响因素进行分析,既要保证电气设备不受到损害,又能确保设备正常运行。在此,笔者建议,所有船舶都应进行短路电流计算,为船舶电气设备保护电器的选择提供充分的依据。 四、船舶电气设计与船体、轮机设计各自为阵 船舶电气设计是船舶设计的一部分,但不是独立存在的,其与船体、轮机设计密不可分的。作者在对一艘船舶200T油船的电气图纸进行审查时发现,船舶电气设计满足现行法规的要求,但与船体、轮机进行会审时,由于船、机、电图纸中所描述的航区、海区等不一致,主电源、无线电、航行设备的配备问题马上凸显出来。更有消防泵功率为5kw,而驱动消防泵的电机只有4.5kw的现象。随即将全套图纸退省,要求船机电设计人员统一核定后再提交。这些问题的出现,主要是由于船舶设计人员在进行设计时,各自为阵,没有认识到船舶设计是一个整体工作,任何看似合理合规的独立设计,在综合船机电设计来看,都显得错漏百出。为使船舶电气设计更加合理有效,设计人员在充分了解船舶总体设计任务的同时,对于和船体、轮机专业交叉的部分,应积极与其他设计人员沟通协调,并及时作出调整,确保图纸既能满足专业要求,又能和其他专业设计完美配合。 三、结束语 综上所述,船舶电气系统的设计直接影响到船舶整体设计的质量。那么在实际设计的过程中,我们需要加大对影响因素的控制,严格按照国家的法律法规的相关要求,确保船舶电气设计更好地为船舶安全航行服务。 船舶电气论文:现代船舶电气设备维修决策方法探讨 摘要:船舶事业在历史的发展进程中已经经历了长期的改造与优化,在信息技术时代,与机电设备的高效融合是船舶在新时期发展的成果。在电气设备的配合发展背景下,现代化船舶行业呈现出自动化水平不断提高的发展态势,机电合一将在未来很长一段时期内成为极具优势的进步关键。文章对现代船舶电气设备维修决策方法进行了探讨。 计算机技术的蓬勃发展与日新月异的进步态势成为现代船舶电气化、自动化发展的重要推动力,电气设备的研发以及投入使用越来越成为现代船舶发展的关键点。据有关资料可知,船舶中的电气设备主要包括船用变压器、开关柜、CESC系列岸电箱、控制台、CEDP系列分配电箱、主配电板以及应急配电板、海洋平台变压器等。这些电气设备在内的管控工作对于整个船舶行业的正常运作具有至关重要的作用,并呈系列化、通用化以及模块化的态势处于发展过程中。在现代船舶电气设备的研发与改进工作中,维修及其决策方法作为整个电气系统的基本保障,一直以来都是相关部门关注的重中之重。如何构建一个具有高水平自动化、科学化以及动态化的船舶电气设备维修养护体系,就成为相关专家与学者探讨的热点。对此,笔者通过查阅文献、结合实践经验,从现代船舶电气设备维修决策方法的必要性与现状入手,对其具体方法展开进一步论述。 1 现代船舶电气设备维修决策研究的必要性及其发展现状 机电设备是我国各行各业发展的基本构成要素,对于现代化的船舶行业而言,其具备研发与应用的时代价值。任何一个机电系统都包括零部件的选用与优化、系统构架、系统操作与管理以及机电设备维护等环节,其中维修以及维修决策对于船舶的气设备来说不仅具有维持其正常运作保障船舶质量安全的作用,同时对于整个船舶电气设备的先进性发展也同样存在推动性价值。在现代的船舶电气设备维修工作中,主要包括周期性维修以及状态维修两种维修策略。其中,周期性维修属于定期检修工作的一种,是我国长期使用的、较为传统的维修途径。具体而言,周期性维修主要分为计划大修以及预防维修两个策略;其以既定的检修项目标准与流程为依据开展维修工作,且未到检修日期不进行相关的维修探查。计划大修所覆盖的维修方面极广,将带来一次规模较大的成本支出,且不一定能获取相应的检修效益。周期性维修的具体内容相对固化,不利于新问题、弊病的检出,可见传统的维修模式虽然具有一定的有效性,但随着技术的发展和时代的进步,其也逐渐表现出较强的局限性。 另一种维修模式即相对新兴的状态维修策略。状态维修模式属于动态检修体系的一种,其主要检修依据为具体的船舶电气设备运行状态,具有实时性、连续性以及可靠性,相较于传统的周期维修模式更科学、合理。其中,对于状态维修模式而言,在线状态的监测是核心,如何在设备的运作过程中提高监测的真实有效性,是状态检修的关键。具体来说,状态维修中应注意的工作内容包括监测的频率、范围、时间点参数设置、应急的可能性等方面,尤其要关注故障可能性检出时间与设备故障时间的监测,从而为整个维修策略的计划提供可靠依据。然而,从另一方面看,若船舶的电气设备不在常规的检修环节中发生故障或者设备的故障风险并不存在时间的相关性,此时状态维修则需要与周期维修策略相结合,进而提高整个维修决策的有效性。另外,除了周期性维修以及状态维修以外,为了提高现代船舶电气设备维修的全面性与有效性,相关部门还可以指定常规的重点设备检修策略,对于故障频发、联动性特征强、对于设备正常运作十分重要的部分进行主动检修,对于相对次要且不会带来致命损害的部分则进行故障后检修。 总而言之,现代船舶的电气设备对于其安全使用、可持续发展具有重要的保障作用。一个真正有效的现代船舶电气设备维修决策应该包括定期与实时维修、主动与被动维修、故障检修与预防检修等在内的维修策略方案,只有将各种可能性的检修应对策略有机结合进而促进维修体系的发展,也只有建立相对完善的维修决策体系,充分提高日常电气设备维修的全面性、科学性、有效性,才能真正促使船舶的电气设备运行长期处于最优状态,并达到在优化船舶电气设备维修成本体系的基础上提高其运行安全与效益的目的。 2 现代船舶电气设备维修决策方法总览 电气设备是现代船舶正常有效运作的重要部分,其作为一个复杂的整体,要求相应的日常维修工作具有全面性、时效性以及技术性。笔者认为,要提高现代传播电气设备的维修效率,应从决策计划出发重点关注包括维修前的准备、检修原则与流程、检修的具体方法三方面,具体如下: 2.1 维修前的安全措施准备工作 船舶的电气设备属于高强度的机电设备,其运行需要较大规模的电力能源支持,且整个设备体系结构复杂,因此具有一定程度的风险性。笔者认为,在开展日常的维修决策工作前,必须首先做好安全措施的准备工作,争取在最大程度上避免事故的发生。其中可包括:(1)保证在断电状态下进行故障检修,在此基础上方可开启电气护罩,并做好重要的安全标识工作,以避免出现非检修人员失误触电的事故;(2)确保整个电气设备的维修工作一直处于足够的照明状态下,若需使用手提灯进行检修工作,应将手提灯的电压时刻控制在安全值范围中,并在必要时对手提灯的灯泡进行护罩设置;(3)检修人员一定要对检修环境进行重复排查,确保检修工作附近无不相关人员的存在,在此基础上方可进行带电测试;(4)为了保证检修人员的工作安全,在进行带电检修的过程中,应配备一名专业人员进行应急辅助,确保当不良情况发生时能及时帮助切断电源从而防止事故发生。 2.2 船舶电气设备的故障排除原则及流程 船舶的电气设备检修属于一项体系工作,具有其一定的结构性,要求工作人员根据其固有的规律以及检修的效率采取相应的检修策略。笔者认为,电气设备的故障排查首先应遵循三个必要原则,分别为先易后难原则、先动后静原则以及先外后内原则。(1)先易后难要求检修人员先从相对简单的部分入手进行检查,包括控制回路的测量、保险丝的检测等,对于结构复杂的部分应从结构简单的入手进行拆检,并在此基础上先从故障可能性大的入手进行拆检;(2)先动后静原则要求检修人员对在运行状态的设备先进行检修,包括隔离开关、机械运动的相关设备部分等;(3)先外后内原则要求检修人员从故障可能性较高的外部结构入手进行检修,如限位开关、动作元件以及传感器等。总之,遵循相应的故障检修原则有助于提高维修工作的有效性,避免人力、物力以及财力的浪费。 此外,船舶的电气设备一般流程可参照以下模式:(1)设备的故障情况表述;(2)提取电气设备相关线路图与资料;(3)讨论设备的故障因素;(4)故障定位;(5)制定拆检设备的具体维修计划;(6)维修;(7)修复并试验。根据船舶电气设备故障的具体情况可对该流程进行细化以及具体优化。 2.3 船舶电气设备维修决策的若干方法 在上文论述基础上,笔者总结了现代船舶电气设备维修决策的若干方法,包括直观法、比较法、短路法以及经验故障排除法。(1)直观法指检修人员通过对电气设备包括看、摸、听、闻等感官检验途径进行的初步故障判定,其中看包括电气设备外观是否平整、颜色是否异常,听设备运作时机组声音是否异常,闻设备运作时是否存在异常气味,摸设备运作中是否存在异常颤动并判断其运作温度等;(2)比较法即检修人员在进行故障的排查过程中,在疑似故障的元件基础上,对其进行更换,若替代元件造成设备运行差异,则可判定为故障并进行进一步排查。一般来说,现代船舶的电气设备具体元件结构均具有其备用材料,因此灵活采用替代法有助于提高检修的效率;(3)短路法是电气维修工作中最为常见的方法,其主要旨在通过对包括开关、继电器、接触器触点等构成的电路排查进行检修,由此检出故障。一般来说,检修人员可通过将鳄鱼夹等工具进行疑似故障触电连接,在故障消失时可判断该设备部分存在故障,应对接触不良的电气元件进行维修或更换。在采用短路法时,要保证检查后的短接线材料拆除,避免短接线造成电气设备运作风险的情况发生;(4)经验故障排除法是以检修人员的固有技术经验为基础的维修策略,该策略对检修工作人员的专业技术水平要求较高,维修人员也只有在长期的维修实践、记录、学习以及总结的基础上才能真正快速、有效地组织和开展维修工作,相关企业应注意培养该类型的工作人员,以提高船舶电气设备维修队伍的综合素质。 3 结语 综上所述,船舶行业作为社会运输业发展过程中的基A动力,其研发技术、质量以及安全等均对整个行业产生重要的促进作用。随着现代船舶电气化的发展,电气设备的结构复杂化、技术先进化趋势对维修工作提出了新时期的难题。因此,将传统的周期性维修与自动化的状态维修、综合维修策略相结合,在安全保障、标准以及原则基础上不断对维修决策的方法进行实践、总结、尝试与创新,是船舶电气设备正常有效运作的发展动力。只有不断对船舶电气化领域进行技术研发,才能真正提高维修的可持续发展水平,进而为船舶运输的安全性与有效性奠定坚实基础。 船舶电气论文:浅谈船舶电气生产设计 [摘 要]以64000DWT散货船电气生产设计为例,叙述电装生产设计内容及流程和特点,及设计注意事项。 [关键词]电气;生产设计 1 电气专业生产设计介绍 电气生产设计是在详细设计的基础上,将设计、工艺、计划、质量、生产管理数据全面反映到电气安装工作图和管理图表中的设计过程。强调按施工区域、工艺阶段进行一系列的工艺准备,并能与其他设备安装之间进行协调,从而成为指导电气施工的主要依据,使工人能按图施工,管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。 主要任务有两项: 合理解决电气设备布置安装技术问题及施工方法,绘制适合现场的工艺要求。 为生产提供管理资料,如主电缆册、电装件制作图,电气综合布置图、各种托盘表等。 2 电气生产设计前的准备工作 电装生产设计图纸的设计涉及面广,综合性强,一般情况下应作如下准备工作。 2.1 电装生产设计标准 要做好电装生产设计,必充分使用现有的各种标准。目前,各厂制定或遵循的有关电装生产设计标准基本按照中国船舶工业总公司的船用标准,具体如下: 基础标准。船舶生产设计图样与技术文件的基本要求,船舶管系和电缆贯通在桁材、复板、甲板、舱壁处开孔设计准则,船舶电气平面图图形符号电力、照明及附件等。 设计标准。导电系统图设计要领,专业舱室综合布置图设计要领,电缆敷设技术要求,电缆安装件,电缆贯穿件,电气设备安装件。 工艺标准。船舶电气设备安装工艺,船舶电缆敷设工艺,船舶电气安装质量标准。 2.2 规范资料 了解所造船舶的船级和船籍及其有关的规范、规则等。涉及电气主要规范和规则有:各船级社海船规范,国际海上避碰规则,国际海上人命安全公约(SOLAS)及其修正案等。 电装设计时电气专业的详细设计图纸、技术文件及有关资料应完整、齐全。 与电装专业相关的其他专业主要图纸:船体总布置、机舱布置、分段划分图、家具布置图、舱室布置图、绝缘敷料图、防火分割图。 3 电气专业生产设计的流程 TRIBON系统在船舶设计中广泛应用。该系统集船体、舾装、机电于一体,可生成符合用户要求的施工生产图纸,同时多用户同时作业,数据及时更新等,提高了工作效率。该系统进行设计的流程:(图1) 4 电气生产设计的基本要求及注意事项 在绘制电气生产设计图纸前,需要学习了解与本船电气生产设计相关的图纸,如详细设计的系统图、绝缘布置图、总布置图等。 4.1 布置电气设备 (1)电气设备尽量选用壁式安装,底座尽量低,大型的落地式设备除外。(2)在布置电气设备时应考虑设备的可操作性,拆装和检修方便,设备的门能够自由开启。(3)电气设备不应布置在蒸汽、油、水等管子接头部位和阀门等易喷溅物件的下方。露天设备要注意电气设备的IP等级,布置在危险区域的电气设备均应有防爆措施。(4)电气设备的布置不应防碍走道的通行,一般主要通道的宽度应大于800mm,最小600mm。(5)火井探头的布置应远离出风口,感光式火井探头周围不应有障碍物。(6)电气设备的安装应按公司制定的厂标设计,特殊情况另作处理。(7)电气设备尽量不要布置在油舱表面,若必须安装时,则设备后壁距油舱壁的距离应大于70mm。(8)检查变压器、泵浦、等需要维护的设备上是否安装吊码。(9)布置在机舱舷侧的电气设备,必须用船体横剖面结构图来进行投影,防止因肋骨线形变化而造成布置错误。 4.2 布置电缆支撑件 (1)根据全船电缆走向图预先占位布置全船主干电缆托架,要注意电缆通道尽可能地直线敷设,并保持高度一致;双路供电的设备,互为备用的设备,发电机,舵机、应急消防泵的电缆托架设计需要严格按照规范要求布置;规范要求的主干电缆不能穿越的区域及舱室,设计时必须要严格遵守。 (2)根据详细设计图纸,制定详细的电缆统计表格,分区域分别计算出区域的电缆型号及数量,用来确定各个区域托架的实际宽度;配电板、集控台、驾控台等电缆密集设备下方的托架需仔细核对电缆数量及型号,确保托架及穿舱件大小合适且便于电缆敷设和绑扎。(3)考虑船体结构并与通风、机管专业协调,确定托架是否在大梁上开孔安装,至此完成各区域的托架最终定位。(4)根据船体桁材的高度,确定各层甲板使用的扁铁脚高基准,并尽可能少的在船体结构上开孔。(5)考虑设备的位置及线路连接,确定扁铁的宽度,并延伸至设备附近。 4.3 电缆设计 (1)由两路供电的电气设备和两套相同功能电气设备的电缆走向,应尽可能分开布置。(2)多台主发电机的电缆应分为多路敷设并尽可能相互远离 (3)操舵系统的两路电缆,至少有一路不能在机舱通过,两路电缆路径完全分开。(4)与机舱电气设备无关的应急电源,原则上不能在机舱区域通过,如不能避免,应选用防火电缆。 (5)应急发电机室内的电缆,布线时不能跨越本舱室。(6)本质安全电缆应严格与其他电缆分开布线。(7)与分油机室、厨房冷藏场所无关的电缆,应避免在这些舱室穿越。(8)电缆应避免穿越易燃、易爆和有腐蚀性气体影响的场所,如氧气间、乙炔间、油漆间、蓄电池室等。对这些舱室内必不可少的照明电缆应敷设在金属管内,金属管穿越舱壁时,应保持其原有的密封性能。 5 结束语 随着船舶自动化程度的提高、电缆的型号及数量成倍增加,对电装生产设计也提出更高的要求。因此,要不断地对电气生产设计进行优化,研究计算机辅助软件在电装生产设计中的应用,以适应现代化造船事业的需要。 作者简介 朱斌(1983-)男,江苏江都,主要从事船舶电气方面的工作。 吴志友(1981-)男,江苏江都,主要从事船舶电气方面的工作。 船舶电气论文:船舶电气故障的检修方法研究 [摘 要]随着船舶电气化程度的不断提高,要求我们必须熟练掌握常见的船舶电气故障及其原因,一旦l生故障,要做到及时检修处理。本文首先探讨了常见的船舶电气故障,进而研究了相关的检修方法,希望为实际工作提供参考。 [关键词]船舶电气故障;检修方法;研究 随着我国科技水平的提高,船舶的电气化程度也是不断提升。这就要求我们必须掌握船舶电气故障的检修方法。对于常见的故障要做到明确分析,掌握故障原因,以实现及时的检修处理。 一、常见的船舶电气故障 (1)短路故障。大多数情况下,设备发生短路多是由设备的内部原因引起,比如有两条线路短接,从而造成正常电流旁路。主要表现为,电路中的电阻变小,形成过大的电流。一般会导致:发热情况、严重时会出现冒烟。 (2)开路故障。一般导致开路的原因多是电路的不完备。比如,发生开路时,设备的电路被切断,造成电路无法通路。发生开路,就表示电阻无限大,电流为零,一般会导致:电阻无限大、设备难以正常运行。 (3)接地故障。电气运行中元器件的绝缘性能不佳或某些设备设置不合理都会引发接地故障,这会造成电路流通异常。比如,电动机的某些绕组和机架出现电接触时,就会导致接地故障。从理论上来讲,接地与上面提到的短路类似,接地的不同点在于其所呈现出的特点更加明显。多数情况下,短路所造成的问题就是其中的某些元器件不能正常工作,进而引发电路断开;而在接地时则不一样,因为是间接旁路,因此有关元器件会继续工作,但效果不好,还会形成异常的电流等。此外,发生接地故障是非常危险的,尤其是在缺乏科学的接地故障保护器的情况下,由于电路元件仍在工作,因此非常易于出现操作人员被电击的危险。 一般来说,发生接地故障的原因是导线绝缘性能失效、发生收缩或是元件设置错误等,出现接地故障时会导致:电流等的数值异常,发生电击危险,引起接地故障断路器等的长期性断开。 (4)机械故障。设备发生机械故障多是因为,元件过度损伤、违背操作规范或是使用不当所引起的电气设备中的某些部分发生故障。比如,传动带断裂、元件磨损、外壳损伤以及运行中断等都是较为易发的机械故障。机械故障一般会导致:出现噪音、运转异常、电路不能正常运行等。 二、船舶电气故障的检修方法 经过多年的实践,一般会把故障检修分成如下三个步骤,即是分析情况、解决问题以及最终决策。依照这三个步骤来操作,能够起到非常好的效果。否则,就非常易于发生错误的判定,从而引发某些意外出现,还会浪费宝贵的时间,影响正常工作,导致某些不必要的损失。比如,遇到熔丝熔断的情况下,就马上不作思考的换上新的熔丝,如此做的结果就是再次发生熔断,造成这一后果的原因就在于未对熔丝熔断这一情况发生的深层次原因展开深入的分析。 因此,在做船舶电气故障检修时,要依照上面提到的三个步骤来处理。首先,是分析情况,即是遇到故障,不要慌张,仔细研究故障现象,分析故障特点。其次,即是通过具体问题,具体分析来明确引发故障的原因,如果明确了故障发生的原因,那么最后就是提出各类处理方案或提出可供选用的检修方法,即给出最终决策。在发生船舶电气故障时,依照以上三个步骤进行检修处理,是合格故障维修人员所要具有的素质。 一般情况下,分析船舶电气故障原因,最终目标在于定位发生故障位置,那么能够采用的最方便的方法就是自身的感受及工作经验。而且大部分的故障都能够通过直观的感觉来发现,比如,眼睛看、鼻子嗅、耳朵听。不过,我们绝对不能只是依靠自身感觉来明确故障原因,那么就需要应用科学的故障检测方法,而应用何种方法,要看当时的故障情况以及表现出的特征。下面探讨一下几种常用的检修方法。 (1)对电压的测量。对电压的测量要使用电压表等来实现。如果测量值为零,则表明发生了短路,如果测量值不是零,而数值又非常小的时候,则是有短路器件存在。 (2)对电流的测量。对电流的测量要使用电流表等来实现。通过对测量值的分析,能够发现电路中的常见故障,比如短路、开路等情况。 (3)对电阻的测量。对电阻的测量则要使用欧姆表等来实现,通过对测量值的分析,能够发现电路是不是出现了短路、开路等故障。这里必须注意的一点是,在进行测量之前,记得完全断开电源。 (4)置换。它指的是使用一个新的元件来代替有可能发生故障的元件。这一方法的优势在于,有效的节省时间、简便易行。不过也有着一定的风险性,比如用一个好的元件代替有可能发生故障的元件,而导致故障的原因并不是这一元件,就有可能把好的元件烧坏。 (5)桥接。假如发现某一元件有可能出现故障,通过跳过有可能出现故障元件而用一个新的元件实现跨接。假如使用这一方法后,设备能够正常运行,那么我们找到故障原因了。该种方法与“置换”比较像。不过这一方法只能用在开路元件中,对某些短路元件并不能使用。 (6)再次焊接、设置与校正。这一方法在实际工作中较为常用,假如某个元器件常常出现电气焊接不良的情况,就需要用专用电烙铁等将相应的焊接点再次焊接,如此就能够排除故障了。 以上谈到的几种常用的检修方法,可以在发生船舶电气故障时对有关问题进行对应分析,只要准确找到引起故障的原因,就能迅速解决电气故障,确保设备的正常运行。 船舶电气论文:关于船舶电气设备的管理和维修保养探讨 [摘 要]随着我国造船行业的不断发展,大量的船舶应用在运输、工程、渔业中,伴随技术的不断发展,越来越多的船舶开始使用电力来推动,因此说我们需要加大对船舶电气设备的管理和维护力度,通过严格的管理与高水平的维修保养,保证电气设备的安全、高效运行。笔者根据个人多年来的实际工作经验先对船舶电气设备的管理依据进行简要描述,继而对船舶电气设备中存在的问题以及管理和维修保养措施进行详细探讨,希望能够有效提高船舶电气设备的使用状态。 [关键词]船舶;电气设备;管理;依据;维修保养 前言 船舶始终在海面上航行,高温、潮湿的环境对电气设备的使用来说非常不利,因此在船舶中应用的电气设备都有着极为严苛的要求,特别是在性能、安装以及管理方面都提出了明确的要求。此外,部分重要的电气设备还必须符合相关国际安全公约的规定,并且由于船舶航行过程中会受到波浪的冲击,船舶会发生明显的摇摆振动,因此无论是安装还是运行都对可靠性提出了更高的要求。 一、船舶电气设备的管理依据 在茫茫的大海上,保证船舶电气设备的安全、平稳运行对于保障海员的生命和财产安全非常重要。因此相关的设备管理人员必须承担起设备管理的重要责任,对设备的运行原理、技术参数等有着充分的了解,具体职责如下: 1.熟悉、了解电气设备的安装位置,能够迅速对按照要求找到设备对其进行维护; 2.能够正确操作、使用每台电气设备,保证设备的规范使用; 3.定期对设备的运行状态进行检查、分析,以便开展科学的管理; 4.故障发生时,能够迅速判断故障来源,并作出针对性的处理; 5.在紧急情况发生时能够做出部分整修,并向修理单位提出任务要求,保证修理可行性; 6.能够根据相关标准规范对设备进行检查和验收,保障设备的正常运行; 7.对于不合理的设备能够及时整改,并在后期验收环节进行严格管控。 IEC是国际电工委员会的管理标准,由于国际贸易的逐步频繁,该标准已经被绝大多数的国家采纳和使用,我们要在遵循IEC标准的同时,严格遵守我国的相关标准,在保养过程中结合设备的实际运行状态做好维护工作。现阶段船舶中电气设备的自动化程度在不断提高,相关技术的革新速度也在不断加快,而相关的维护细则却未完善,因此相关部门急需总结、完善相关管理细则,提高电气设备的管理水平。 二、船舶电气设备中存在的问题 1.维修技术人员综合素质不足 虽然我国造船业在近年来的发展态势十分喜人,但是在船舶维修工作中始终存在问题,维修技术人员综合素质不足就是其中最为显著地一个。船舶的建造、维修都需要极强的技术性,特别是在维修的过程中,如果维修技术人员不能彻底掌握专业技术,则会导致船舶的电气设备故障隐患被掩盖,无法及时发现并解决,因此我们必须采取恰当的措施,才能够保证维修工作的顺利进行。 2.缺少自主检查工作 现阶段,在开展船舶维修工作时,缺少自主检查也是导致维修质量不足的主要原因。我们必须通过定期的检查与维修,在发现问题的同时,及时解决问题,这是保障船舶安全行驶的重要措施,能够在一定程度上降低后期的维修费用。因此我们必须定期对船舶进行检查,通过检查及时发现隐患,避免更严重问题的产生。 3.烟尘过多 在轮机设备中,存在大量的排气管道以及排气阀,因此,我们必须在日常的维修保养过程中对其进行定期的清理,特别是主机排气阀的清理工作要予以足够的重视。通过及时清理排气流道以及排气阀内的灰尘,提升水冷效果、控制燃烧物数量、提高阀门的使用寿命。现阶段传统的清理工作都是依靠机组维修人员使用铲尘设备以及刮刀对阀门和流道进行清理,不仅方法比较落后,还会损伤流道表面、降低设备稳定性,还会消耗大量的人工。效率比非常低。 三、船舶电气设备的管理和维修保养策略 1.健全管理、维修体系 坚持科学、正规的维修工作是提高船舶电气设备维修质量的基础和前提,此外,我们还需要通过制定、完善相关法律和法规的方式,提高管理水平和维修质量。我们需要根据船舶电气设备的实际情况制定质量管理规划,在明确任务、技术指标以及装备质量管理的基础上,制定电气设备长期的质量管理规划,并以此作为日后质量管理工作的指导方针。我们需要在完善相关法律法规的前提下,重点做好新型船舶电气设备维修方面的法规制定工作,与此同时还需要加大相关软件的开发工作,为科学管理与高效维修保养做好基础。 2.定期检修 船舶中应用的电气设备必须定期进行检修、保养,并根据电气设备的实际运行状态制定针对性的维修技术,以实现降低故障率、事故率的目的。通常来说,我们将船舶电气设备的维修分为两个层次,一种是不影响船舶航行的小修作业,另一种是需要停航甚至是进坞的大修工作。我们需要在保证船舶适航性的前提下,Q定每个维修期的停航维修船舶数量以及各船的维修安排工作,实现适航船舶数量的最大化。最后,我们在进行船队维修规划时,需要将船舶的应急故障维修以及船坞资源受限时的维修规划作为研究重点。 3.故障维修 在船舶电气设备发生故障后,我们需要迅速判明故障原因,找出故障原件,首先使用元器件替换法,在保证船舶电子系统稳定性的前提下进行维修。但是我们应注意的是由于设备厂家众多,元器件的更新也较快,找出完全匹配的元器件较为困难,这种情况下我们需要找到极性相同、参数相同并且材料也相同的代替原件,并对其进行测试,选取工作状态最好的元器件。在电路板出现故障时,首先应使用原装的电路板进行替换,如果没有原装电路板时,我们应使用改制法进行维修。总之,在电器设备出现故障时,我们首先考虑的方法就是使用原装电器元件进行替换,实在无法找到时应使用相似元器件进行改制。对于全封闭的电路需要根据原理、参数以及功能等进行推断,然后设计出相似的电路进行替代,实现船舶电气设备故障维修的目标。在故障排除后,我们还需要对故障的产生原因进行分析,及时予以排除,避免故障的再次发生。 4.加强清理 传统的清灰方法不仅工作效率低,还会对设备造成一定的损伤,因此我们应改变思路,借用清水进行清理。在清水清灰的过程中,为了提高工作效率,可以适当添加清洁剂,提高清灰效果。使用清水清理阀门与流道的方法不仅效率高,还不会对周围环境以及作业人员的衣着造成污染,因此使用效果非常好,但是应注意的是在一些残留油垢的位置由于水无法与油互溶,很可能起不到有效的清理效果。需要注意的是清水清灰会在表面留下水渍,极易导致生锈,因此我们可以在表面适当喷洒机油。 5.提高员工的综合素质 船舶电气设备的不断更新发展,我们需要保证作业人员能够及时掌握先进技术以及设备的原理,并通过不断总结、完善管理细则的方式,提高工作效率。此外,我们还应通过组织学习各类标准规范的方式将知识转变为生产力,并通过进行教育、培训的方式,提高员工的实际动手能力,以适应时展的需要。 四、结语 综上所述,船舶电气设备的运行环境非常恶劣,因此我们必须通过严格的管理以及定期的维修保养,提高设备的安全性、可靠性。通过上述管理和维修保养策略的探讨,希望能够确保船舶中电气设备安全、高效运行,避免故障的发生,为船舶中人员的人身和财产安全提供充分的保障。 船舶电气论文:探析船舶电气对内河船舶航行安全方面的影响 摘 要:在内河航运发展中,内河船舶航行的安全问题一直被人们所关注,因为一旦在航行过程中出现交通事故那么不仅会造成巨大的经济损失,还会对船上工作人员的生命安全、财产安全形成威胁。近些年为了有效降低航运交通事故的发生,我国逐渐在内河航运中增设了船舶电气与无线电,通过这些设备来增加船只之间的沟通指挥塔与船只的沟通,方便及时化解潜在的交通问题,提高内河船舶航行的安全性。本文就围绕船舶电气对内河船舶航行安全方面的影响进行分析,为今后进一步完善船舶电气的使用功能提供参考。 关键词:内河船舶;船舶电气;安全性;影响;分析 近些年,经过不断努力我国的内河航运迅速发展起来,并成功成为世界范围内的航运大国,为我国的经济发展起到极大的促进作用。但在发展过程中因为缺少内河船舶航行的安全控制,导致航行过程中频繁出现交通事故,造成巨大的经济损失,对内河航运的发展形成了冲击。为了避免航运安全方面的问题继续恶化,我国结合当前通讯技术,于内河航运中增设了电气设备与无线电设备,并成功提高了航运的安全性,为我国的内河航运发展起到了促进作用。 一、确保船舶航运安全性的海上交通规则 正如地面交通,水路交通运输也有其必须遵守的海上交通法规,其中最为重要的便是“避碰规则”,主要是通过不同的传播渠道来传递信号形式的交通信息。若依照人类的感官认知对信息分类,则有属于视觉信息的救生圈、视觉灯光信号、自亮漂浮灯、救生灯等,以及属于听觉信号的号笛、号锣、号钟、声响火箭等;若依据信号的作用功能分类,可分为航行用信号、通信用信号和救助用信号三类。其中的烟雾信号还可细分为白色火焰、红色火焰和橙光灯雾,声响信号包括声响火箭和声响榴弹;除此之外,航运交通信号还可依据光的照明性质分为定光灯和闪光灯:定光灯包括桅灯、舷灯、环照灯以及尾灯,闪光灯包含通信信号灯、黄色闪光灯(气垫船专用)以及围网渔船额外使用的信号灯。 二、船舶电气基本要求 船舶对电气设备的基本要求有安全性要求,具备应急设备,绝缘接地以及电线铺设的科学合理性。具体而言,安全性要求即要求在船舶电气设备中安装安全检测装置,用以检测易爆气体、可燃粉尘等危险性物质,同时,用于制造电气设备的材料本身应防火;设备周围应安装灭火器等应急设备,在所有应急设备中,应急照明灯和应急报警设备是船舶电气系统中必须具备的装备,船舶各处均应安装照明灯并在灯上标出醒目的专用标记,应急报警设备的控制器安装位置应特别醒目且在附近张贴操作说明,以便在危险发生时能令逃生人员快速辨认并明白如何操作。与此同时,还应保证所有应急设备的防护等级都应达到国际标准;安全起见,所有电气设备应考虑提高其绝缘与接地传导性能。在线缆表面等处应有绝缘设备检测提醒,并且这些设备应达到公认的标准。用电设备都应有接地措施,以避免潜在的危险,且接地应达到国家标准;在铺设电线的过程中应考虑到某些危险性区域,当电线必须穿过这些区域时,必须确保其稳定性、安全性、完整性。 三、船舶电气常见故障以及危害性分析 船舶电气系统故障的最常见的四个原因是短路,开路,绝缘不良导致的接地故障以及电气设备物理部件发生的机械故障。其中,船舶电气的绝缘性不佳是影响船舶电气正常工作的首要因素,因此以下对船舶电气绝缘性进行细致分析。同陆地上交通环境相比,船舶所处的环境导致其电气系统的绝缘性受到更大的威胁,因为船舶电气会长期处在高湿度、高温、多油F、振动频繁、多霉菌、多粉尘的不良环境之中,因此其绝缘性易受到物理或化学因素的影响而受到损坏。 1.绝缘材料老化导致船舶电气绝缘性不良 船舶电气的绝缘材料多是利用高分子有机化合物,由于是经过不断分解、氧化聚合以及挥发过程而形成因此其极易变潮、变脆,因此减弱绝缘性,尤其是高温条件更会加速材料的老化。 2.电介质击穿 电介质击穿是指绝缘材料完全失去绝缘性而变成导体的情况,电介质击穿分为电力场作用导致的材料结构破坏以及绝缘体性能变化、放热过多导致的击穿。 3.船舶电气设备长霉 长霉问题在我国的南方地区较为多见,尤其是长江中下游地区的春夏季节,严重者可出现白色绒毛状的霉菌,其最严重后果即是电介质击穿。 四、提高内河航运中船舶电气安全性的措施与方法 1.合理安装船舶电气设备 合理的安装使用船舶设备是保证其安全性的基础。首先在设备安装过程中,安装人员一定要保证一部分的固定操作,比如要在设备中留有适当的通风空间,为设备排热与后续设备检查维修提供方便。而在设备安装位置的选择方面要始终保持设备远离船体的双层体与水舱外壁,两者之间的距离最起码要保持在60毫米以上。对容易形成水蒸气位置安装设备时,要选择具有防水功能的电气设备,与此同时安装在甲板位置上的设备不仅需要有超强的防水性还要在设备外部加设防护罩,保证不会出现设备进水情况。 2.增强船舶电气设备绝缘性能 传统绝缘板虽然性能较好,但材质较脆弱容易出现破损,所以在选择绝缘板时,应该更多从绝缘板的材质出发,玻璃纤维的压层板就是很好的选择。除了对绝缘板的更换外,还需要对船体中电缆进行绝缘加固,避免设备运行中出现漏电问题。在绝缘材料的浸渍方面,需要引进更加有效的浸渍技术,比如使用新型溶液对绝缘材料浸泡,以此来提升绝缘材料在设备运行中发挥的作用。此外需要注意的是因为行船中,会产生大量的水气,面对长时间的水气侵蚀无论对绝缘材料如何升级,材料仍旧存在失效的可能性,所以最好在行船过程中为设备外层添加防水隔膜,以此来隔绝水气对绝缘材料的侵蚀,有效延长设备的使用年限。 3.建立和完善船舶航行安全保障系统 欲确保内河航运的安全性,船舶驾驶员须充分利用航行以及无线电设备,进而详细了解周围的实时航行环境,并能够根据其提供的航运信息以及“避碰规则”的相关要求对船舶进行合理的前进操作,以避免安全事故的发生,因此,健全的船舶航行安全保障系统便显得十分重要。船舶航行安全保障系统可以对船舶的监控系统、船舶发热信息系统、船舶监控系统以及全球定位系统的数据进行收集、整理和监测,并建立船舶中央数据库,最终中央数据库对所有数据进行处理和显示,由此便实现了对船舶航行安全进行实时监控和调整。 五、结束语 在我国综合航运中,内河航运占有着重要的位置,对我国的经济发展有着很强辅助作用。为了保证内河航运的可持续发展,确保船舶航行时的安全性,需要相关技术人员针对当前船舶航行中的电气设备运行进行分析,有针对性的对其性能进行提高,以此来保证内河船舶航行安全。 船舶电气论文:浅谈船舶电气自动化的发展及故障排除 摘 要:随着社会经济水平的不断提升,我国船舶业开始了快速发展的过程,电气自动化将人员驾驶替换,这不但大大节约了船舶企业的人力物力,还为船舶人员和人身财产安全提供了比较强有力的保障。为了加大船舶电气自动化的有利的进一步的发展,本文从自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用发展、船舶电气自动化技术的发展趋势及解除设备故障的对策进行了探讨。 关键词:船舶电气自动化;发展趋势;设备故障 1 关于自动化这项技术在自动化范围中船舶方面的发展 1.1 电力电子方面所需的技术 电力电子方面所需的技术主要是靠轴带进行发电、形成系统进行电力推进来在自动化范围中船舶方面进行应用的。应用的详细内容如下。 (1)靠轴带进行发电的发电机 。靠轴带进行发电的发电机是船舶进行节能最主要的装置,它主要是通过对主轴驱进行动,它的转速的改变是依靠主机自身转速的改变。机械式和电气式两种方式是轴带发电经常用的恒频方式,但晶闸管这种逆变方式被国内多数船舶轴带发电系统所使用的原因是电力电子器件的飞快进步。 (2)电力推进系统 。对电力传动角度来说,电力推进系统的主要分类是直流还有交流两种传动方式,用没有换向器的交流电动机进行推进的和用没有换向器的交流电动机进行推进的这两个系统是通过交流电力来进行推进所用的方式里相对而言使用频率较高的方式。 1.2 运用CAN进行检测控制的电站系统 若要形成一个电站自动控制网络,那么将发电机组、控制台、检测微机3个节点一起挂在CAN总线上即可,通过电站自动控制网络然后将这一电站自动控制网络与这个船舶上另外一些控制网络连在一起以后就可以搭建起整个船舶的控制网络平台。 1.3 自动化系统可靠性保障技术 为船舶电气自动化系统的安全性与可靠性提供保障是多由于电磁兼容设计、容错技术设计等可靠性技术与设计,当前国内外正在进行这一领域的研究与设计。 2 船舶电气自动化系统的发展趋势 2.1 工作效率的不断提升 数字化、高端化的自动化技术、对图像进行控制的一系列功能都是网络系统拥有的优点,有利于船舶对人机操作进行更有效地证明。 2.2 电气设备越来越完备 船舶业也在社会上获得了越来越多的关注,在某种程度上对电气方面的自动化形式以及它的相关产业有着正面影响,会对船舶电力系统进行推进和对于辅机电力方面进行拖动的相关技术领域产生的巨大改革。 2.3 在O控方面越来越精确的系统 在自动化方面的技术、网络、计算机这的三方面的帮助下,我们国家的船舶对于计算机进行全方面的控制在装货、机舱管理和驾驶等各个方面已经差不多实现了。 2.4 对于未来如何发展进行展望 为了能对生态环境进行改善以达到能源消耗降低的目的,船舶业对于新能源进行研发的投入就需要加大,并能将这些研发尽快在船舶工业方面得到应用。 3 船舶行业中电气方面对自动化进行应用的设备产生故障时的排除 3.1 进行排除工作所采用的原则 为了使船舶过程中进行的工作得到顺利的发展,人员在进行检测时应该对于可能出现在电气的自动化过程中的问题一个个来进行排除,就需要遵守首先检查外部然后检查内部、先动后静、先易后难的规则,只有这样设备所可能产生的各种故障才会被尽早的找到。 3.2 进行排除工作所需要的步骤 (1)对电气方面应用自动化功能的设备进行更深的检验活动时人员安排应合理,以找到每一项在电气方面应用自动化功能的出现问题的设备。 (2)将电气方面的说明书跟线路图进行仔细严密的对照,从而对故障是如何出现进行分析。 (3)确定哪些区域的设备需要进行进一步的检查,把它的元件进行拆卸并标注好。 (4)故障维修。 (5)通过一次次的试验对故障进行了解并且排除以达到确保工作顺利完成的目的。 3.3 进行排除所采用的方法 在运转速度极快的船舶行业中应用自动化功能的电气设施经常会有设备产生故障,如果不能设备故障进行快速的排除那么船舶航行中所要求的安全可靠将会受到威胁。 (1)通过直观的方式进行分析的方法 。简单的说,通过直观的方式进行分析的方法是进行检测工作的人员借助看、闻、听、摸等可以直观获得的感觉来对于机械产生故障的部位进行查找和分析的方法。 (2)通过短路的方式进行分析的方法 。通过短路的方式进行分析的方法要求进行检测工作的人员需要具备更加专业的能力,进行检测工作的人员最关键的是准确的找到产生故障的部位,找到以后把导线连接在接触部位产生怀疑的地方,如果设备得到正常的运转那么能把该触点看作是产生故障的部位。 (3)通过短路的方式进行分析的方法 。与通过直观和短路两种方式进行分析的方法做出比较,进行检测工作的人员第一步应该对于下一个可能出现故障的部位进行确定,然后再把它的部件或线路板更换,若更换以后设备运行正常便能把这个部件或线路板当成出现故障的部位,若设备仍运转不正常那么便应该根据上面的步骤不断重复来排除故障,排除到设备开始运转正常了那么就能对出现故障的部位进行精准确定,这个时候便能对维修人员进行安排让他们去修复。 4 结论 推动船舶电气自动化系统的工作效率、监控系统精确性的提高以及电气设施的完善是计算机技术与网络技术发展的结论。船舶工业需对其电气自动化设备故障的排除工作特别看重,而且关注检测人员专业技术能力的提高和检测方法的创新发展,来更好看出船舶运行掌握的安全性与经济性。 船舶电气论文:船舶电气事故的故障树分析研究 摘 要:在经济全球化的发展背景下,各国之间的商业贸易在不断的增加,海运是一种在国际商品贸易中被广泛运用的货物运输方式。但是船舶工作过程中发生的电气事故会影响到正常的货物运输工作,对经济发展造成一定的不利影响。因此,在船舶电气事故发生以后,要及时的对故障原因进行确定,迅速的处理故障,尽快的恢复船舶的运行。本文围绕船舶电力事故的故障以及故障树分析理论进行简单的探讨与研究。 关键词:船舶电气事故;故障树分析研究;船舶系统 1 船舶电气事故的认识 船舶电气设备是船舶系统中一个不可忽视的部分,为船舶进行各项活动提供电气支持,在科学技术的引领下,船舶电气设备的自动化水平在不断的提高。受到运行环境的影响,船舶电气设备的运行状态会受到影响,故障的发生在所难免。为了不影响到船舶的正常运行,出现电气故障的时候要及时地发现问题并解决问题,并由专业的维修人员进行维修,以恢复电气系统的正常运行状态。传统的解决方式中,维修人员要凭借自身的工作经验与知识储备对故障做出判断,随着科学技术的发展,船舶电气设备的自动化水平有了很大的提高,对维修人员的工作水平也提出了更高的要求,复杂的电气系统内部结构以及各种不同程度故障的出现,都难以保证事故可以及时处理并迅速的恢复船舶的正常运行。因此,我们有必要利用故障树理论对以往发生的电气事故进行研究与分析,更为系统的对故障有深入的把握,找出系统内的薄弱环节,由此可以提高电气系统的安全系数,减少事故发生的可能性。 2 故障树分析的认识 故障树分析是一种起到风险预估与安全性检测的方法,最早于第二次世界大战的时候被运用到军事领域。我国引入故障树分析技术的时间较晚,故障树的理论基础就是对可能会引发船舶电气系统故障的各种原因事件与相互联系的树状逻辑关系图进行描述的理论,在这之中,事件就是用来描述各种故障发生时的状态以及正常工作时状态的总称。故障树中,预先设定好的状态将最不希望发生的时间确定为顶事件,将其放置于故障树的顶部,对导致其他故障发生的事件称之为底事件,位于故障树的底部。中间事件则既是逻辑门的输入事件,又是其他逻辑门的输出事件,这样的故障树中包括了系统中的各类信息传递关系,将故障树作为工具对电气系统在运行过程中出现的故障进行分析的方法,就被称之为故障树分析法。这种方法可以直观的对电气事故故障的程度与原因等进行分析,故障树分析法的分析步骤主要是,先建立一个故障树模型,对系统内部的可靠性进行分析,找出每个环节与系统的逻辑关系,进而确定系统中的薄弱环节,对系统进行升级与改造,提高系统的可使用性。 具体到故障树的使用,在船舶电气事故发生的时候,利用故障树可以对电气系统的运行状态进行判断,对系统在运行时的部位进行检测,对系统出现故障的可能性进行预测,出现异常情况的时候编写维修报告,提高维修人员的系统与设备维修水平。故障树的使用,可以对事故发生时的因果关系进行梳理,并提供解决故障的方法,减少船舶事故发生的可能性,为船舶的正常运行提供保障。 3 船舶电气设备故障分析 电气设备在运行的时候会出现各种故障,某个环节的故障就有可能导致整个系统的正常运行受到影响。发电机原动机出现故障时因为油温过高,冷却速度慢,管道有漏油的现象等,导致发电机的开关跳闸。系统内进入空气,冷却水的压力过低,出现声光报警现象。发电机的电磁不足时,电压不能正常建立,发电机的电压出现异常现象,电线线路出现故障,电刷使用过于频繁,没有做好维系保养工作,导致跳电。主配电板的发电机开关跳闸,输电线路的绝缘材料使用寿命过长,绝缘能力降低。主触头的压力弹簧失效,保养工作不到位,造成接触面产生问题。电力网的电力系统绝缘电阻过低,控制箱出现故障,电源电压过高,热继电器使用频繁,电流值低于被保护设备的电流,受热元件变形,主电路开路故障。电动机运行停止,控制线路反应异常。诸多问题都会对船舶的安全运行带来不利的影响。 4 船舶电气事故故障树分析 在建立故障树的时候,可以采用人工建树,计算机建树两种方法,人工建树中,将最不希望发生的事件确定为顶事件,并找出导致电气系统出现故障的原因,一直追溯到底事件,然后将各级事件的对应内容与可以用来表_这些内容的逻辑关系进行梳理,使得逻辑门与顶事件可以相互连接。 建立故障树的时候,要对系统有进一步的了解,系统所体现的安全性能等各有差异,系统的管理人员有责任对所管理的系统有深入的认识,系统安全性分析的一个重点就是要清楚系统故障发生的原因。顶事件在定义的时候要使其能处于一个满足分析目的的范畴之内,并可以对未来发生的趋势做出预测。在确定故障的边界条件时,要参照系统提供的假设条件,有依据的做出边界确定,边界条件应该主要包括系统分析的对象也就是顶事件,这是最为关键的边界条件。初始状态,就是系统中各个部件在顶事件发生时所呈现的工作状态。必然事件是指在系统运行的时候必定存在的事件。确定边界的时候,可以将发生机率低的事件看作不容许事件,但是并不意味着可以忽略其的存在,这些事件对系统这个整体而言,都可能会产生重要的影响。小部件出现的故障可能造成运行的中止。所以,对小部件与低概率的事件都要给予重视,设计好应对方案。在故障树的结构中,通过对故障的整体性与局部性的关注,提出中间事件,由此增强事件的重要性。 为了更好的解决电气故障,近年来,在科学技术的支持下,故障树分析软件开发工作取得了很大的成果。数据库可以将信息长时间的进行保存,在必要时刻对信息进行共享。数据库的数据独立性很强,在电气事故发生以后可以将信息单独的进行归纳与存储。数据库的数据库存在冗余的情况,通过数据共享解决这一问题。根据以往的故障案例可以建立船舶电气事故数据库。将以往发生的典型案例进行记录,及时的对数据信息进行更新。 5 结语 本文围绕船舶电气事故的故障树进行了简单的分析与研究,船舶在国际贸易中发挥的作用越来越大,在出现电气故障的时候要及时地对故障进行维修,运用故障树理论可以帮助维修人员系统的对故障做出认识,提供有效的帮助,迅速使船舶恢复到正常的运行状态。 船舶电气论文:浅淡船舶电气设备在大管轮学员中的教学方法 摘 要:大管轮学员在船舶上主要从事的主机、辅机等机械方面的维护保养工作,对船舶电气设备的知识了解较少,特别是对电气设备的一些理论知识掌握的更少。因此,上课时积极性不高。为了使W员提高学习的积极性又能提高大证合格率,笔者在教学中采取了目标教学法。 关键词:船舶电气设备 大管轮学员 教学方法 1 船舶电气设备 《船舶电气》是轮机工程技术专业的一门职业技术课程。通过该课程的学习,使学员掌握船舶电子电气基础知识、船舶电机与电力拖动系统、船舶发电机和配电系统、船舶电气电子设备的维护与修理故障诊断与功能测试。通过教学和实训,训练学员操纵、管理船舶电气设备的基本技能。 课程内容突出对学员职业能力的训练。理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合了轮机管理人员资格证书对知识、技能的要求。项目设计以工作任务为线索来进行。教学过程中,采取理论与实际一体教学,给学员提供丰富的实践机会。 2 大管轮学员的特点 我们知道大管轮学员在船舶上主要从事的主机、辅机等机械方面的维护保养工作,平时由于接触电气设备较少,特别是对电气的一些理论知识掌握的更少,因此很多学员有害怕学电气设备的心理障碍,为了减轻他们的负担,上课时尽可能多讲一些结合实际的问题,减少理论知识的推导,让他们提高学习的积极性。为此采用目标教学法。 3 目标教学法 目标教学法是一种以教学目标为核心和主线实施课堂教学的方法,教师以教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标展开一系列教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学生为实现教学目标而努力学习,运用目标教学法,学生有一个广阔的空间,可以充分发挥他们的想象力和创新能力来完成教学目标规定的学习任务。而且在较短的时间内使学生享受到自己学习成功的喜悦感和成就感,激发学生学习的兴趣,让学生更加努力的学习。比如笔者在讲电机与电力拖动这一章时,根据大纲规定,常用低压电器只讲一些继电器参数的调整和整定,但在常用控制线路中除了继电器外还有一些其他低压电气设备的组成,包括空气开关、按钮、熔断器、接触器等,对这些电气设备要求学员熟悉电气符号即可。 分析控制线路时总是从最简单的线路开始到复杂线路结束,也就是所谓的由浅入深循序渐进的方法。下面通过目标教学法来介绍电动机点动控制线路。所谓“点动”就是指当按下按钮时电动机通电运转,松开按钮时电动机断电停止工作。见图1。 针对考试要求,首先提问学员船舶上哪些生产机械采用这种控制方法,此时学员会认真的思考,并能说出一些案例,通过激烈的讨论提问,老师给出一个总结归纳。目前船舶采用这种控制方法主要有:甲板机械包括舷梯机、救生艇,机舱有盘车机、行车等。通过激发学员的学习积极性,再让学员熟悉控制线路的几种考试题型。 (1)说出某控制线路能实现的控制方法(包括:点动、连续运转、正反转等)。见图2。 通过上述分析后,必须进行及时反馈,让学员在老师的指导下掌握相关的题目。加深对知识的理解。 总之,在对大管轮船员的培训,必须要采取针对性的强化训练,通过目标教学法,能使教师的教和学生的学有一个统一明确的要求。使学生学有目标,听有方向,在教师的引导下真正成为学习的主人,充分发挥他们的主体作用,使他们在学习讨论中掌握知识,教师以教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标展开一系列教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学员为实现教学目标而努力。 船舶电气论文:船舶电子电气工程专业教学思考与探索 摘要:船舶电子电气工程专业是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,要求学生基础理论扎实、熟悉大型设备的控制、动手实践性强、知识面广、维护管理能力强。所学内容繁多,既强调理论基础扎实,又侧重实训的教学效果;既要求教师理论水平高,又要求专业实际经验丰富。本文试从专业教学角度进行深入思考,并探索一些教学的改进措施。 关键词:船舶电子电气工程;专业教学;探索 船舶电子电气工程专业是国家教委于2010年正式批准设立的本科专业,是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,其培养要求是学生能系统掌握船舶电子与电气工程方面的基本理论和基本知识,接受船舶电气控制系统、船舶电力系统、船舶机舱自动控制系统、舱船舶通信与导航系统等方面的基础理论和基本训练,具备对船舶电子电气设备进行管理、维护和修理、船舶电气系统设计的能力。通过专业学习,要求学生基础理论扎实、熟悉大型设备的控制、动手实践性强、知识面广、维护管理能力强。从几年下来的教学经验看,专业基础课是引领学生学习专业知识的开始,应尤其得以重视,其教学要求需要保持和提高学生的学习兴趣;专业必修课需要教师具备丰富的实践和教学经验,要求能够针对实际设备结合理论讲解;专业选修课需要教师能够结合最先进的技术讲解,吸引学生对先进技术进行探索。教学过程中,应首先提高学生的专业兴趣,然后积极地引导学生进一步从事故障分析和开发设计工作。 一、 目前船舶电子电气工程专业学习状态 根据培养计划,专业基础课程有船舶电路基础、船舶电子技术基础、通信电子线路、船舶电机与拖动基础、微机原理及接口技术、自动控制理论、轮机概论;专业必修课有GMDSS系统与设备、船舶电子电气专业英语、电力电子技术与变频调速、电航仪器、PLC及其工业控制网络、船舶电站、电力拖动及其控制系统、船舶电气管理与工艺、船舶机舱自动控制系统、船舶管理(电子员);选修课有传感器与测控技术、单片机及其船舶控制中的应用、船舶综合电力系统及动力定位控制系统、电喷柴油机控制系统、远程监控原理及应用、工业控制与嵌入式系统等。 根据学生学习的调研情况,一年级基础课全校统一安排和考核,学生感觉与其他专业差距不大,只要管理严格,如辅导引导得当,学习还是可以的。但是二年级开始专业基础课时,由各专业教研室的教师开始授课,要求出现明显降低,考核标准下降严重。专业基础课的第一门课为电路基础,课时安排不少,但是讲解内容深入程度不够。这些对后续课程的学习带来非常不好的影响。三年级开始的专业必修课中,部分老师所掌握的内容不够专业,不能列举实例,有效吸引学生的兴趣;有些老师专业知识丰富,但是主要精力不是放在本课程的教学上。四年级主要时主要是选修课,大部分同学都是以选够学分为主,根本就无所谓自己的兴趣,因为前面的学习没有找到自己的兴趣,然后考查又非常轻松,所以上课率都很低。总的来看,二年级开始后专业学习的学风和考风是一年不如一年,学生感觉没有学到知识。更严重的是学习态度和学习习惯严重退步,学习过程完全是功利和比差的过程,进入的是恶性循环。 专业学习的试验课和实训课与期待的效果相差也较大,实验室老师不够负责任。二年级的实验课多数是在电子电工中心,代课老师基本不指导学生的实验,实验室老师以完成任务为主,双方老师交流不够,常造成实验过程短,实验时间不够,代课教师也不仔细核对实验是否完成。三年级的专业实验很多是观摩性质的实验,能动手操作的实验设备套数又不够,学生感觉没有充分动手操作,所作实验事前学习和理解不够,四年级的评估实训老师和学生都没有认真对待,所学内容讲解不充分,供学生自己动手时间是很多,但是学生已经没有兴趣去体会了。 学生关心的是就业,非常功利,极少从自己的兴趣爱好出发考虑就业。虽然选择的是水上专业,但是又怕苦,不想上船工作。少有远大理想的,少有对自己要求严格的。除考研外,还有不少考公务员,多数不愿意从基本的技术学起,对自己专业的前景也是不甚看好。结合前面教学情况,学生的学习热情和动力,学习氛围,考核标准都影响着教学效果,急需落实相应的措施予以改进。 二、 以学生为本,积极引导学习兴趣 1. 教师安排 专业基础课安排有经验的教师,尽量不安排年轻教师,注意在专业课一开始时就要能够带好学生,养成良好的学习习惯,吸引学生的专业兴趣,保持好一年级的良好学风。在专业课讲解过程中尽量多地穿插老教师来客串讲解,尤其是一些实用应用案例分析。从而在整个教学过程中,学生能够始终体味专业的魅力,避免同学对专业的厌学情绪产生。 2. 课程教学安排 课程是根据教学培养计划确定的,在具体每个学期制定排课计划时,注意先后次序,避免教学矛盾。课程中间的实验尽量安排在合理的时间段。教学过程尽量控制人数,最好一个自然班一个老师,确保上课过程互动充分,交流方便,并同时尽量做到教师与学生深入了解,并采取有针对性的个体教学安排。目的都是为了改善教学效果。 3. 教W方法 在理论教学开始时,第一堂课要想办法吸引学生的注意力,充分展现课程的实际应用效果和体验,要一开始就要让学生产生兴趣,其中重要的兴趣点就是侧重体验效果,可以使用众多的实例予以说明。在以后的教学过程中,首先要大力提倡“互动式”教学,以学生为主体,充分调动学生的主观能动性,让学生参与到教学过程中,使学生感觉到知识点好像是自己发现的。为了达到该效果,在下课前说清楚下节课内容,要求学生查阅相关实例资料,轮流布置几个同学制作PPT;然后在下节课时,先由同学演示PPT并讲解,然后就要求的内容进行带有启发性的互动,掌握一个设备或系统或方法的应用情况、实际价值、核心技术及其发展状态;之后可有一起讨论的时间,并对表现好的同学予以奖励,这样既有利于提高学生的积极性,又可培养学生的自学能力。布置的任务可由简入深,逐渐深入,等到学生学到一定程度,可以布置一些有难度的要求,从而至少达到教学大纲的要求。教学过程中,不必将每个教学内容都讲到,重点内容讲清楚,基本概念理解透彻即可,其它的教学内容可以由同学自己自学。 4. 教学手段 要充分利用现有的多媒体教学手段,同时不要全部依赖PPT,合适的板书能起到良好的补充效果。多媒体的内容一定要生动、形象,甚至配有动画,不能文字过多,避免使学生产生枯燥的感觉。教学过程中,应要求学生做好笔记,养成良好的记录学习笔记的习惯,并定期检查笔记效果,目的是确保上课时的注意力集中。为此,PPT和板书的速度要合理,内容要简洁全面,结论清晰明了。 由于工科特点,专业课中牵涉到许多设备,加上航海特点,重要设备体形较大,价值较高,数量又较少,所以理论课中可以安排适当的现场教学,充分利用实际设备让学生一下子就明白设备的组成、功能等基本概念,现场教学后,还需要进行适当的互动以加深印象。 5. 仿真平台建立 针对专业课程,应充分利用仿真软件构建各种电气、自动化、通导等系统或设备的模型,如三速锚机控制系统,交流变频调速系统,冷却水温度自动调节系统等,可以事前设计好,参数调整好,在课堂上直接进行仿真演示,同时可以将重要参数列出,并对比不同参数值引起的不同效果,加深参数对系统或设备的重要性。建立的模型尽量以实际系统为例,尽量少采用理论复杂的数学模型,在使学生理解系统原理后,再逐渐深入讨论相关故障情况和设计要点。 6. 题库建立 针对具体课程,建立相应的习题库,供学生课后复习。题库可以是电子版,也可以是纸质版,或通过照片的形式传递给学生也可以。定期布置习题,但是不一定要全部教师自己批改,可以选择性地批改,以动态掌握学生的学习情况,并实时进行调整教学进度和教学内容。学生也可以通过习题了解自己的学习情况,并可合理安排学习时间。 7. 教考分离 对重要课程实施教考分离,考试题目基本上80%来自题库,20%来自教学过程中的重要内容,但应满足大纲的要求。考试题目由教研室或院教学部门安排,可以采用多份形式随机抽题,避免发生考场作弊。将来如果课程建设完善后,题库和重要内容都可由计算机出题组卷,并可在计算机上直接考试并由计算机批改,并立即得到成绩。严肃考查纪律,从重从严处罚违纪学生,确保基本道德观得到尊重。如何让学生感觉成绩更加合理和公平,让学生体会学习所花的时间与成绩的关联,从而起到正确衡量的标准是教师们应该认真思考的。 8. 考核制度合理化 每个教师的教学风格不一样,教学效果不同,学生学习到的知识也是不同的。但是考试体现不出这些不同,甚至同一门课同一个老师不同的班级考试的分数都不一定代表不同班级的学习情况。建议每门课考试分数按正态分布规律重新评定A、B、C、D、E五个等级,辅导员根据该等级来考虑绩点,相对公平合理地建立考核体系,同时对最后几名学生应予以严厉措施。真正建立起鼓励优秀同学,惩罚落后学生的体系与制度。 三、 加强实训评估,提高实际动手能力 1. 实验带教教师的投入 实验是重要的学习环节,不仅能将课堂理论知识得以应用,更能同学自己体会自己所学,通过自己动手,增加感性认识,提高动手能力,从而提高学习的兴趣。需要带教教师经验丰富,理论功底扎实,动手能力强,态度认真,工作热情,实验准备充分,演示、讲解完整仔细,实验环境优良。并能从使用实验的方法,得到一些理论推导的结论。 2. 实验设备的改善 实验设备有购置的经典的实验装置,也有先进的国际大公司的有关控制装置,还有自制的自动控制系统实验装置等。学生可以先从容易的控制着手,通过熟悉控制对象,掌握控制规律,进而进行线路的搭建、软件的编程和调试,实现要求的控制,从而加深了学生对相应专业课程的理解和实际应用的了解。 3. 课堂教学与实验的结合 课堂讲解牵涉到具体的实例时,可穿插实验室实际系统的介绍与分析,便于在验证性的实验中加深对课堂理论分析的理解,在设计和综合性实验中,体会课堂的讲解内容。另外,通过已做实验的课堂再分析,加强学生的实验思考,与同学一同体会在实验过程中运用知识解决问题的乐趣,这可大大提高学生的学习主动性和积极性,并形成良好的学习氛围。 4.综合训练 实验设备除验证、设计、综合应用外,还向学生开放,提供给学生做进一步的实验。老师指定一个目标,学生自己设计图纸,自己制作并调试,这可培养学生的学习能力和创新意识,拓宽学生的设计思路。 经过实验环节的改革,很多同学在学习本课程后,积极参加大学生课外科创活动、全国大学生电子大赛和各种智能小车的控制竞赛等,并取得良好的成绩。在建设和使用这些实验设备的过程中,由于采用的都是先进的控制设备和控制技术,教师队伍的科研能力得到了提高,相应的教学水平得到丰富与补充,起到了很好的课程建设的效果。 四、 坚守道德标准,做一名阳光教师 教师对学生的教育影响,重在身教,因此,教师必须言行一致。信守承诺、言而有信是一种品格,承诺一旦做出就必须兑现,一定要体现出“一诺千金”的重要性。教师在互动教学过程中,应诚心诚意地走近每一个学生,去关心、了解学生,并尊重他们,懂得维护他们的自尊。教师不断让学生相信他们一定会成为一个自信而有用的人,学生也会逐渐建立起自己的自信与行为规范。教师在课堂上一定注意传递正能量,要以批判的眼光分析一些社会上的不良现象,教好学生不容易,但是错误的引导极易导致错误的学习方向。教师应该毫无保留地奉献自己的精力、热情、才能和知识,使学生更好地受到教育,在知识上、精神上和品德上取得最好的结果。另外,教师要学会管理好自己的情绪,不能因为生活中的烦心事而影响教学情绪,要以豁达开朗、积极乐观的健康心态对待教学工作,对待学生。只要教师的言行、底蕴、心灵都像阳光一样纯洁、公正、热情,学生才会感受到温暖。 五、 结束语 船舶电子电气工程专业是是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,不仅要将学生培养成为技术优良的工程师,而且还要培养成具备故障分析、系统设计以及实际动手能力的管理人员。为此,不仅需要教师不断提高教学业务能力,加强实训评估,而且也需要教师做到重在付出,提高学生的学习兴趣的同时,热情传递正能量。
浅谈煤矿电气设备自动化:煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:本文主要针对煤矿机电自动化在我国的发展趋势、煤矿机电设备自动化技术应用方向进行简要分析,仅供参考。 关键词:煤矿;机械电气设备;自动化;调试技术 一、煤矿机电自动化在我国的发展趋势 机电设备自动化具有着智能化、信息化以及程序化等特点,还具有着很多的优点,如:容易操作、容易维修、机电自动化设备的体积较小、可靠性高以及减少了井内的操作人员等优点。所以机电自动化技术在开采煤矿行业中受到了众多的关注以及广泛的应用。煤矿机电设备自动化技术从员工的角度来看,对操作人员的工作难度进行了降低;从企业的角度来看,对煤矿的安全性也有了很大的提高,利用科学进行人员的分配,可以得到可观的经济收益和巨大的社会影响力。 从目前来看,我国和其他国家在煤矿机电自动化的普及程度方面存在很大的缺点,在技术的成熟程度方面也有着特别大的差距。所以,针对煤矿机电自动化技术,要加强对其的研究力度,加大对其的投资以及加快应用机电自动化技术的发展步伐。煤矿机电自动化技术作为煤矿企业的生产以及发展的核心技术,其的发展方向也很明显,如对开采技术的开发特别的重视,加强对配套设备的设计,注重开发有自主知识产权的技术。根据实际的教训,要想增加煤炭的开采量和煤炭的开采水平,以及加强作业的安全可靠性,就应该生产出有自主知识产权的的核心设备和核心装置。还有就是,能够增加煤炭开采量的主要因素就是产品在通信这一方面的能力,所以要加强设备收集信息的能力,同时还要能够从收集到的信息中提取出有价值的信息,只有这样做才能够提高煤炭的开采能力和生产煤炭的工艺,因此未来的煤矿机电设备的发展方向就是要开发智能的自动化的煤矿机电设备,微处理器在煤矿机电设备中起着重要的作用,所以如何可以把微处理器应用到煤矿的运输设备和开采设备中,就成了该项技术的关键过程。 二、煤矿机电设备自动化技术应用方向分析 目前煤矿机电设备自动化技术应用结构图如图1所示。 1、煤矿安全生产监测设备自动化 煤矿企业煤炭资源开采主要是在井下完成,由于井下生产条件复杂,不仅受到瓦斯、地下水、地质条件等因素制约,还涉及到众多机械设备的应用。如何保障井下工作人员人身及财产安全就成为了煤矿机电设备自动化技术应用的主要方向。图1中通过建立完善的井下工业控制光纤环网,可以将各采煤区变电所、压风机房、空气、湿度、温度等监测设备纳入到自动化管理中,一旦井下环境发生了明显改变,各种信息传感器能够将收集到的数据传到中控系统中,系统自动判定需要执行的措施并按照预案执行,不仅提高了煤矿企业工作效率,也为安全生产提供了保障基础。同时随着自动化技术应用程度进一步提高,井下定位系统的准确性得到了显著加强,能够在较短的时间内确定井下工作人员实际作业位置,一旦发生矿井渗水、瓦斯爆炸等事故时,能够显著提高抢险救护效果。因此,将自动化技术应用在监测设备中是目前迫在眉睫的问题,与企业社会形象以及经济收益具有直接的关联性。 图1煤矿机电设备自动化技术应用结构图 2、煤矿输送设备自动化 煤炭资源在开采后需要及时输送到地面以保证整个开采流程能够高效运转。输送设备(胶带输送机)一旦发生意外故障将会导致部分或全部煤矿开采设备无法正常运转,给煤矿企业带来不可估量的经济损失。因此,通过将煤矿输送设备与自动化技术相结合,由高性能PLC可编程控制器来承担控制与调节功能,并将调节、主控、行程监控、制动等子单元控制模块采用总线通讯方式进行有效链接,一旦输送设备在运行过程中出现意外故障将会及时向工作人员提出警示信号,同时中控系统根据已经编好的运行程序来启动备用输送设备以替代问题设备,不仅保障了整个输送过程运转效率,也提高了设备检修能力,是目前煤矿企业自动化技术应用程度最高的机电设备之一。 3、综采机电设备自动化控制 随着我国煤炭资源开采逐渐朝着深层化、地质复杂化方向发展,各种不利于煤炭资源开采的限制性因素逐渐显露,综采机电设备自动化显得尤为重要。在煤炭资源开采过程中,综采机电设备自动化控制最典型的应用就是采掘设备。特别是融入了自动控制技术的电牵引采煤机,是最受煤矿企业欢迎的采掘设备之一。其所具有的良好牵引特性能够保证整个采掘设备前进时提供充足牵引力,在设备下滑过程中自动实施制动,不需要再设置其他防滑装置就可以在倾角为40°-50°的大倾角煤层作业,不仅降低了煤矿企业煤炭资源采掘成本,也在一定程度上解放了井下工作人员,从而降低了工作人员数量,实现了综采设备自动化运行的目标。 4、电气设备自动化 煤矿企业井下作业时,电气设备是必不可少的应用设备,主要为井下风机、排水、电机等提供充足电能,以保证设备正常运转,从而提高煤炭资源开采效率。目前电气设备自动化技术应用主要集中在职能供/断电、风机、电机、排水设备、空气压缩机自动运行与检修等方面,通过运用人工智能模块将各种电气设备按照已经编号的程序来运行,同时也可以依据自身使用情况进行定期检修与维护,从而提高自动化电气设备应用效率,为煤矿企业正常运转保驾护航。电气设备自动化运行是目前煤矿企业摆脱传统应用与管理模式的切入点,通过将现有自动化技术应用在电气设备中,可以在很大程度上降低“人”在其中发挥的作用,从而将电气设备管理纳入自动化、科学化管理之中,管理人员只需要随机进行数据监测、异常情况分析等工作就可以将井下电气设备运营情况如实掌握,杜绝了由于工作人员主观因素所造成的严重后果,提高了煤矿企业社会经济效益。 三、煤矿机械电气设备自动化调试技术的配套措施 1、规范机电设备的调试与移交规范 设备调试单位应当严格遵守招投标准则,在通过资历检查以后,只要那些能依照规划需求进行施工的的单位才干具有招标的资质,在进行调试合同的签定时,调试单位还应当向煤矿公司交纳一定的保证金。通常情况下设备调试单位在进行了静态调试后才干够进行动态测量。在最终的实践调试进程之中,对发生故障的电气设备进行维修时应当留意避免通电维修,这是由于通电后,设备的毛病范围也许扩展,损坏其它功能杰出的元器件,致使更大的损失。 2、建立运行维护阶段的质量管理规范 电气系统的故障通常是因为机械部件中某一处的故障所引起的,所以调试人员在调试过程中不能光看到电气设备故障的表面现象,应领先对全部机械系统的故障进行维修,再逐渐地进行电气有些故障的扫除。调试人员在进行电气设备故障调试过程中,还应当遵从先维修共用电路,然后是遵从维修专用电路的准则,依照此准则对电气设备中呈现的故障逐个排查。最后是着重查看电气设备中常呈现故障的地方,也即是遵从先通病维修后难题维修的准则,这些部位的常见故障较多,因而对故障的扫除办法及处理办法都较多。此种维修办法不只可以较为疾速地对故障进行扫除,还可以堆集调试人员的作业经验,确保后期电气设备的调试及维修作业正常地进行。 四、煤矿机械电气设备自动化调试控制模式的设计及应用 1、监测控制系统 该体系的主要功能就是关于那些对比容易发生事端的地址进行有用监测,并依据相应数据进行有用猜测。而该体系又可细分为四大模块:数据获取模块:用来搜集事端易发点的有关数据,如温度、湿度、气压等;数据的通讯模块:主要是将监测到的数据传输到总数据库中,同时将视频数据传输到监测终端机上;视频监控模块:主要是将接收的视频数据进行实时显现;智能猜测模块:有用地选用含糊神经网络的方法对接纳的数据进行有用的评价与分析,从而为监测、调试人员的有关决策提供必要的支持。 2、项目管理系统 该体系主要是对煤炭企业的有关项目从时间、质量、成本、规模与风险等方面进行必要的思考,然后选用关键路径的分析法对其所施行的项目进行有效管理。因而,该体系能够对项目在生计周期内实施有用管理,并对该项意图绩效实施归纳评价,以不断地进步企业内部有关项目的管理水平。 3、员工管理系统 该体系主要是对公司在职工的招聘和训练方面进行有效的办理,然后为每一位职工建立有关的生长档案,并拟定相应的规划与目标。同时,在该体系中,包含了招聘训练模块及职工的生长模块,两者有机联系,为煤炭公司内部职工的发展拟定有效的生长计划,然后从全体上提高全部公司职工的综合本质和工作效率。 结束语 科学技术作为现阶段最强大的生产力,要想促进煤矿企业的安全、快速发展,提高煤矿机械设备自动化应用水平是必由之路,只有更好地理解机械自动化的含义才能更好地提高生产效率,才能推动煤矿企业与科学技术齐头并进,互相促进发展,大力发展我国的煤矿事业。 浅谈煤矿电气设备自动化:现代煤矿电气设备自动化调度方式 [摘 要]随着煤炭生产规模的扩大化,电气控制系统承载的调度任务更加繁重,合理调度与安排电气设备完成生产任务,这是煤炭企业生产经营中必须要考虑的问题。自动化控制是矿用电气设备操控的先进模式,可根据电气设备调度问题设定多样式运行方案。本文分析了煤矿电气设备调度存在的问题,以自动化控制技术为依据提出煤矿电气设备调度的新模式。 [关键词]煤矿电气;问题;设备自动化;调度方式 煤矿电气自动化适应了新采煤模式生产需求,为矿区作业创造了良好的设备运行环境,实现了各类电气设备资源的最优化配置。由于电气设备工作荷载持续上升,电气系统运行承载的风险系数明显增加,维持采煤人员与电气设备工作的协调性,才能实现矿用电气系统工作效率的最大化。电气设备自动化调度是现代煤炭技术的先进方式,用其辅助各类电气设备工作调控是很有必要的。 一、煤矿电气设备作用 煤炭产业属于能源型经济,通过向社会输送大量煤炭资源以创造经济收益,从而带动煤炭企业经营的可持续发展。电气系统是连接电气设备的主要控制平台,利用线路与设备之间的相互承载关系,对电气设备实施有效地调度控制。当前,煤矿电气设备是指应用于矿井条件的各种电气设备,如:矿用变压器、电动机、开关设备、照明灯具以及通信、信号、控制检测装置等。 现代煤炭科技对电气控制给予了高度重视,电气设备在采矿系统中的功能更加优越。煤矿电气设备主要作用:一是供电,根据矿区采煤设备运行的用电需求,提供良好的电力供应环境,保持了机电、机械设备的一体化运行;二是调度,借助电气控制系统完成所有设备的调度控制,建立了符合人工操作的电气工作系统。 二、矿用电气设备存在问题 早期企业仅关注于矿井生产体系改进工作,对电气设备内部管理缺乏先进的调控体系,导致电气设备设备资源利用率偏低,影响了矿区设备生产作业质量水平。此外,井下空间狭小,环境潮湿,粉尘含量大,常有岩石和矿物冒落;有的存在沼气(瓦斯)、矿尘等爆炸的危险,有的还有腐蚀性矿水和霉菌寄生。煤矿电气设备调度存在的问题: 1、控制问题。矿井内部空间恶劣的作业环境,造成矿用电气设备内系统调控速率达不到最佳状态,这对于电气设备而言是潜在的风险隐患。随着采煤生产规模的扩大化,煤矿自动化系统内控设备数量持续增多,数字系统设置软硬件系统的功能有限。服务器处理速率受限而降低了电气设备运行效率,整个电气设备调度运行不流畅。 2、数据问题。对机电设备作业信号处理不及时,电气设备感应指令强度不足,这些数据运行问题限制了设备整体的工作水平。因电气设备尚处于建设阶段,采煤区作业技术条件有限,电气设备运行自动化检测水平不足,影响到了电气设备的正常应用。其中,设备调度自检测系统存在安全漏洞,导致矿用电气设备操控效率不理想。 3、流程问题。尽管电气设备采用了数字化技术、模拟数据库技术、分布式控制技术等,管理人员个人技能水平有限,对上述技术操控不够熟练,无法正确地使用数据系统执行管理任务,势必造成图书馆内资源利用率降低。设备调度员对电气系统操控流程不熟悉,实际工作中出现操作失误等问题,同样会降低电气设备调度工作水平。 三、煤矿电气设备自动化调度模式 企业煤矿电气系统建设是现代化生产的重要构成,完善电气设备日常管理工作是发挥生产功能的根本保障。当前,企业正积极推广信息化建设模式,信息科技融入电气设备管理工作是一大创新措施。电气设备自动化控制采煤区生产,要根据电气系统工作原理及主要回路设计,借助计算机信息平台执行综合调度方案。 1、供电模式。电气控制系统图是电气线路安装、调试、使用与维护的理论依据,主要包括电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置图。现有矿用电气设备的供电回路的供电电源有交流AC380V、220V和直流24V等多种,每一项指标均有对应的设备平台。自动化调度要结合矿区要求合理地选择供电回路电源值,从而保证电气供电回路的安全系数。 2、保护模式。保护(辅助)回路的工作电源有单相220(交流)、36V(直流)或直流220(交流)、24V(直流)等多种,对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护。现代煤矿电气设备利用防护技术作为控制要素,由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等构成保护系统,及时监测调度过程中电气设备的工作状态。 3、信号模式。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备等。煤矿电气系统中各所用电气设备均有专项信号为指导,用以提示设备安装和控制系统的调试运行工作。自动化调度中,利用信号回路对电气设备状态进行调整,遇到异常故障时发出各种指令信号,避免发生井内异常事故。 4、操控模式。电气设备为了提高工作效率,一般都设有自动环节,但在安装、调试及紧急事故的处理中,控制线路中还需要设置手动环节,用于调试。通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换,这是现代矿用电气系统比较常见的操控模式。自动化调度根据控制线路实施优化,对手动、自动控制灵活地转换调整,维持了设备工作最佳状态。 5、启动模式。启动按钮松开后,线路保持通电,电气设备能继续工作,这属于自锁类型的启动方式。一般情况下,煤矿电气设备可设置两台或两台以上的电气装置和组件,维持矿区设备调度中心的多元化控制。此外,为了保证设备运行的安全与可靠,只能一台通电启动,另一台不能通电启动的保护环节,这种闭锁控制方式也是比较实用的。 6、停车模式。当电气设备执行完命令之后,自动化系统需按照作业指标执行停车命令,电气系统设置停车模式采用智能技术,由计算机远程协助电气设备,定点、定时中断设备运行。比如,系统自动切断电路的供电电源,并采取某些制动措施,使电动机迅速停车的控制环节,如能耗制动、电源反接制动,倒拉反接制动和再生发电制动等。 四、矿用电气设备运行管理 新时期煤矿生产取得了优异的改革成就,企业不仅要编制一套完整的设备管理体系,还要注重生产区配套设施的调控应用,建立完善的电气设备自动化控制系统,才能更好地开展煤炭生产工作。煤矿电气自动化是信息科技发展的必然产物,借助信息技术构建新型采煤生产区平台,不仅方便了电气设备的日常操作需求,且提升了设备调度运行的自动化水平。针对煤矿电气生产应用潜在的诸多隐患,应当积极构建自动化的作业平台,以信息安全控制为中心提升采煤生产的自动化水平。此外,为了更好地利用电气设备资源,需将信息技术应用于电气设备智能管理系统,扩大电气设备工作的生产服务职能。 结论 电气设备是煤炭生产极为关键的操作工具,借助电气设备实现自动化采煤是科技创新的必然趋势。煤炭企业不仅要配备专用电气设备辅助生产,还需对电气设备拟定完整的自动化调度方案,解决早期电气设备运行存在的相关问题。电气设备自动化需结合供电模式、保护模式、操控模式、启动模式等,按照煤矿区采掘生产系统要求参与调度,这是确保电气设备功能最优化的关键之处。 浅谈煤矿电气设备自动化:浅谈煤矿机械电气设备自动化控制的应用 【摘 要】煤矿企业工作的环境也是比较危险复杂的,特别是煤井,煤井需要很多的机械设备,但是目前我国的机械设备自化比较落后。因此,在这个过程中是有一定困难的。那么机械自动化设备的发展在目前是比较重要的。加快机械自动化设备的发展是关键任务。本文介绍了煤矿采掘机械、煤矿运输提升机械、煤矿的安全、监控系统中电气自动化技术的应用。 【关键词】电气自动化;机械设备;煤矿 随着社会的不断发展,自动化技术的发展前景是很乐观的,很多企业都在想怎样才能将自动化技术运用到生产当中,如果能够实现,那么是有很多优点的,既使工人们省了力气也会收集很多更准确的数据,便于以后对自动化技术的研究,使在这方面有更好的发展,同时也避免了更多的工人们长期处在恶劣工作环境当中,这样也增加了对工人们的安全保障。我国煤矿生产的机械设备已经有了很大发展,尽管和发达国家相比比较落后,另一方面也是由于从事这方面的人员不是很多,环境的不好也给工人带来很多麻烦,同时还危害公人的身体健康,因此在国外吸取了很多的经验,在煤矿中应用了电气自动化技术,很大的提高了效率。本文主要针对煤矿机械自动化设备技术问题进行了研究,从目前来看,自动化设备的技术问题成为未来要发展的目标。 1 煤矿采掘机械的电气自动化 1.1 就最近几年情况来看,很多国家使用的煤矿采掘机械慢慢的向电牵引的方向发展,一些城市也取得了一定的成果。目前,有一些采掘机械已经开始利用电机来驱动它的系统,其中电机主要采用横向的方式安装,容量也越来越大,现在有一些国家的采掘机械总的功率已经达到1000千瓦左右,电机的功率也有120千瓦,另外,使用交流电牵引电机效率很高,也是一种可靠的方法,现在对环境的保护也是不容忽视的,它还有着很大的抵抗污染的能力,接写的维护也是很方便的,所以很多企业都想采用这种方法。 1.2 自动化控制技术的核心技术用另一种方法说就是计算机应用技术,另外还会用一些传感器技术和故障诊断技术。自动化控制技术有效率高、精确度高、可靠性强的三大特点。煤矿的运输工作也慢慢地发展。向多样式的方向靠近,有一些国家已经开始使用双速电机了,而且还想利用计算机技术对其进行监控。 1.3 我国的煤矿机械电器设备自动化控制相对于发达国家而言是比较落后的,而且电牵引目前还没有发展起来,我国目前仍然以液牵引方式为主要方法,现在在我国,虽然也有一些机构试图想要研制国产的电牵引采煤机,但是再投入使用过程中发现还是有很大缺陷的,运作的能力太低而且强度很低,而且运煤量特别少,很多系统正在研制,故障诊断技术也刚开始起步,无论从什么方面看,我国煤矿机械电气设备自动化控制技术的应用都是很落后的,需要进一步的研究和发展。 1.4 液压支架逐渐依靠计算机技术选择使用电压控制以及高压流量的供液系统,就是由于有了这些方面才能使煤矿的生产更加有高的效率。 2 煤矿运输提升 20世纪以来,我国煤矿企业的开采量慢慢增加,对于井下的运输,大多数企业都使用胶带运输的方法,并且在这方面已经取得了成效,随着计算机技术的发展,现在很多技术都需要利用计算机来解决,研究的监控的系统在使用中也取得了很好的效果,尽管有些地方不是很完美,但是还是有一定的提高。随着电气自动化的发展,在采煤方面利用比较先进的技术已经取得了很大的成效,他们开始使用PLC作为中心控制器,工艺有所增加,进一步的完善了提升机安全运行方面的问题。在高科技快速发展的今天,计算机的发展是信息化设计机械设备应用的必要环节。目前,我国的煤矿事业与发达国家相比还是很落后的,因此,国家应该制定一些政策并且给一定的技术支持,慢慢的将我国的煤矿机械电气设备自动化控制技术发展起来,将它运用到实践中,现在,国家对煤矿开采的安全行和信息化建设提出了更高的要求,使信息化设计在煤矿技术中占据的地位变的越来越高。 3 煤矿安全、监控系统 我国的安全系统和制造技术有很多都是从国外引进的,在使用国外技术时我国也在慢慢的研究,已经研究出许多技术,相对于其他国家也有了一定的进步。另外,在我国的煤矿企业中,安全监控系统已经开始使用了。也有很多监控装置,这字儿已经能满足了我国煤矿生产的要求,但是我国还有很多不足之处,传感器的种类很少并且寿命短,工作稳定性很差,但是需要维护的工作量很大,这些都使监控系统缺乏安全性。因此我国还要加大研究。对煤矿机械设备进行信息化设计还能提高工作效率,信息化设计使之有很大的发展,同时也降低了工作时间,提高了经济效益,所以要深刻研究信息化设计,慢慢的使中国在这方面有所发展。煤矿企业本身就是危险的,因此煤矿的安全也是让人们非常重视的,在施工时一定要时刻监控,以免发生意外,因此要在煤矿安全和监测系统上多研究。 4 电气自动化控制系统的应用 目前,网络技术的广泛应用简化了办公平台并且让人容易接受,电气自动化控制系统在网络上的应用并且需要结合设计方法分析一下,这就是目前电气自动化控制系统的应用,综合电气自动化控制的设计,需要有监控设备,实际上,电气自动化控制系统的发展趋势是分散的,它的系统是呈现不断发展的趋势的。 5 结语 科学技术是第一生产力,如果想要促进煤矿产业的安全发展、提高煤矿机械设备电气自动化水平设横重要的,因此只有掌握了煤矿企业发展的核心技术,只有这样才能与科学技术共同发展,使我国的地位慢慢和国际接轨,在这个行业中处于领先地位,现在,煤矿企业的关键是要加快电气自动化技术在煤矿机械设备中的使用,煤矿生产自动化技术在煤矿行业会慢慢的发展,而且占有很重要的部分,因此,本文从四个方面说明了煤矿机械电气设备自动化控制技术的重要性。 浅谈煤矿电气设备自动化:初探煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:煤炭在我国能源的生产和消耗中占有很大的比重,随着总产量在不断的增加,为了应对这样的现状就必须要求煤炭生产企业在生产技术、生产方式和生产工艺上不断进行技术革新,只有这样才能带动煤炭企业产量的增加,由于煤矿机械电气设备是一项集多学科知识应用于一体的复杂工程,因而确保其能安全、正常运行对煤矿业具有非常重要意义。 关键词:煤矿;机电设备;自动化调试;现代化 前言:煤矿工程建设主要由5个环节组成,在煤矿工程的建设中调试阶段有着非常重要的作用,它是一个由静到动,由局部到整体的阶段。调试阶段是为煤矿机械电气设备长期安全稳定运行打下坚实基础的阶段。由于在调试阶段中存在很多问题,每个环节发生问题都会影响整体的正常运行,因而要及时发现和解决问题,从而来保证煤矿机械电气设备的安全稳定运行。本文为此具体探讨了矿机械电气设备自动化调试技术的应用。 1、煤矿机械电气设备自动化调试的意义与控制模式 煤矿机械电气设备自动化调试的意义 传统的调试方法虽有注重实际情况、易于理解和易于操作等优点,但因其耗费时间长,安全性不高等缺点,因此提高传统的调试方法的安全性势在必行。新的调试方法应该具有以下特点:要具有较高的安全性,设备的安全性得到保证,才能保障操作人员和被调试设备的安全;同时要尽可能做到简化 调试方法.降低人力物力成本。要尽量采用新的技术和设备进行相关的调试工作。 (2)煤矿机械电气设备自动化调试控制模式如图1所示。 在图1这个模式中,作为基建矿井,监理公司要更加严格抓好工程质量,对设备电气安装工作,要一个一个环节地把好质量关。机电动力部要认真把握现场动态,要以效率为先,采取灵活多样的手段,快速应对和解决现场发生的各种问题。此外,有关单位和部门对日常安全管理要加强。保卫部要抓好门禁管理、现场治安等管理工作。项目管理部门和保卫部的主要工作是要对消防工程的落实严格管理起来。 2、煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用一差动保护实验方法 当前,随着计算机技术的不断发展,微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中得到了广泛的应用,由于微机型差动保护装置通过采用数字算法来实现各种保护功能,该装置具有接线简单、维护方便和易于操作等特点,因此在机电系统中得到了广泛的应用,具有非常广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的采样精度和保护算法功能,通常是通过现场对微机型差动保护装置进行实验来实现的。 在微机型保护中,通常煤矿机械电气设备系统的变压器以11点接线方式最多,变压器差动保护最常用的接线方式是Y/Y接线方式,然而,Y/Y接线方式很容易造成进入微机保护装置两侧电流的相位差为300。为了消除这300的相位差,通常将定值整定在内部软件从而来实现相位的校正工作。 相实验方法 保护实验接线如图2所示,由图2可知,当需要做A相的比例制动曲线时,在侧分别加入A,C两相电流,它们之间的幅值相同,相位相差1800,然后在Y侧加入A相电流,该相的相位与侧的A相相差180。即可,从而完成了差动保护的实验接线工作。 三相实验方法 如果实验条件具备的话,可以进行三相实验,此时侧输入的电流值的相位与Y侧输入的电流值的相位并不是相差1800,具体如表1所示。 由表1可知,单相实验方法和三相实验方法都在数字式机电设备差动保护中得到了很好的使用,相关的实验结果表明这2种方法都是可靠的,可以实现对煤矿机械电气设备的差动保护。 3、煤矿机械电气设备自动化调试的配套措施 (1)规范机电设备调试与移交规范 设备调试单位应该严格采取招投标制,应该经过资格审查,只有那些具有按设计要求进行施工的能力和良好业绩的单位才能进行招标,在签订调试合同时,调试单位需要缴纳一定的保证金。设备调试单位首先进行静态测试,然后进行动态测量,所谓静态是指在设备发生相关故障后,在切断电源的情况下,对电气设备进行检修的状态;所谓动态是指电气设备通电之后对其进行检修的状态。最后,在实际的调试过程中,绝大部分的电气设备发在生故障之后进行检修时,不能马上通电进行检修,因为通电检修将会人为地扩大故障范围,从而损毁了更多的元器件,造成了巨大的损失。因此,在对发生故障的电气设备通电之前,首先需要对电阻进行测量分析,通过采取必要的预防措施保证设备安全之后,方可进行通电检修。 建立运行维护阶段的质量管理规范 电气一机械原理是所有电气设备运转的基础,尤其是机电一体化的先进设备,通过机械和电气上的有机配合,从而保证了机电一体化的实现。通常,由于机械部件中的某一处出现相关故障,从而影响了相关的电气系统.使得许多电气部件不能发挥各自的功能。因此,在调试过程中,不能被表而现象所迷惑,应该透过现象看到事物的本质,电气系统经常出现的故障其原因往往并不全是电气本身的原因,有时一些故障是由机械部件出现故障引起的。因此,先要检修机械系统所产生的故障,然后再排除电气部分的故障,这样往往能够收到事半功倍的效果。还要遵循先公用电路,后专用电路的原则。因为只有遵循先公用电路,后专用电路的顺序,这样才能快速、准确无误地排除电气设备的故障。最后,要遵循先检修通病,后检修疑难问题的原则。要对电气设备经常产生的故障进行检修,由于这些常见的故障发生次数比较多,处理的次数和排除的方法较多,从而使得调试人员积累了丰富的工作经验,从而可以快速地排除故障,大大提高了工作效率,从而保证了电气设备的安全稳定运行。 4、煤矿自动化技术的发展要适应现代化矿井技术发展的需要 煤矿自动化新技术的发展应抓住重点,侧重于高产高效矿井建设的技术需要。这既有利于充分利用有限的资金和人力资源,又有利于以点带面、推广成果。应注重实效,使之成为发展生产、提高效益、改善劳动条件的手段。低成本自动化是指在保持原有基本工艺、投资少且资金回收期短的条件下,将自动化技术应用于生产过程和设备的关键部位,以达到生产过程对自动化的要求,使先进技术迅速用于生产,从而体现注重实效的目的。 4.1 发展数字化控制系统 控制技术发展大致经历了开关量控制、模拟控制和数字控制几个阶段。电子技术、计算机技术的数字控制,是当前控制技术应用的主要方向,而数字化监测、故障诊断及保护则是现代化自动化系统可靠、安全运行的重要保障。数字化控制在提升机、胶带输送机、电控系统中以获成功应用,因而,数字化控制系统已成为煤矿生产设备控制系统的发展方向。 4.2 发展节能型的自动化控制系统 节能是国家的重要政策。煤炭企业的电能消耗量很大,随着现代化集中生产,设备工艺日益增大,电耗已成为影响生产成本的重要因素,节能技术势在必行。同时,由于现有的设备运行方式不尽合理,节能的潜力又相当大。如,交流提升机采用转子串电阻起动方式;通风机采用高速运行,用节流方式控制风量等。利用自动化技术改造控制方式,合理设置和调整运行状态,将为煤矿企业节能提供有效的技术手段。 结束语 总之,煤矿机械电气设备的自动化调试技术应该满足速动性、灵敏性、可靠性等要求,从而来保障整个系统的安全稳定运行。要尽可能的简化调试方法,节省人力物力成本。
石油化工工程设计论文:石油化工装置管道工程设计 摘要: 本文主要探讨和研究的问题为衬里管线在我国石油化工等行业所进行的具体的应用,还有就是如何使用具体的案例对腐蚀性介质在衬里管道进行保存以及对衬里材料的选择加以分析,重点对衬里管线在工程设计的时候时所产生的问题给予合理的研究,例如衬里管线的调节段有关的设计规律,管线支吊架的定位原则以及相关的设置等,这几个方面在衬里管线进行设计的时候都是十分重要的,需要引起设计人员的高度关注。 关键词: 腐蚀性;衬里管;调节段 衬里管道整体来讲就是在碳钢管道和铸铁管道的内壁上去敷设了非金属属性的相关材料。同时依照腐蚀介质化学性质上的差别,内衬非金属材料有着非常大的差别。目前,在进行工程设计的时候经常会选用的衬里管线主要有以下几种:可溶性的聚氟乙烯(PFA)衬里管、聚四氟乙烯(PTFE)衬里管、全氟乙烯丙烯(FEP)衬里管,玻璃衬里管等。在工程设计中经常会使用的是聚四氟乙烯(PTFE)衬管。聚四氟乙烯自身有一定的抗腐蚀性,对酸、碱和强氧化性介质具有很好的耐腐蚀性。再就是不管是何种浓度与有机溶剂之间的融合,其自身还是有着一定抗腐蚀性的。所以,衬四氟管道被普遍的使用在石化化工、炼油、制药以及冶金等相关的领域,当前,衬四氟产品除了衬管还有相关的衬里设备(如:塔,容器,泵等)。在本文中,根据在环氧氯丙烷工程管线设计中遇到的问题,归纳总结以下几点: 1衬里管道的选材 甘油法生产环氧氯丙烷主要分为氯化和环化两个反应单元,其中氯化单元是整个工艺的关键所在,其反应方程式为:C3H8O3(甘油)+2HCl(氯化氢)→C3H6Cl2O(二氯丙醇)+2H2O第二道工序为环化制环氧氯丙烷单元,这一单元的会产生的反应方程式为:C3H6Cl2O+NaOH(溶液)→C3H5ClO+H2O+NaC(l溶液)从上面两个方程的反应可以看出,该项目有酸和碱参与反应,酸和碱是高度腐蚀性的,并且在反应过程中产生的氯离子,氯离子会对不锈钢产生应力腐蚀。从以上反应介质与反应物的性质,这一反应是不适宜使用在碳素钢与不锈钢上的,因为它们可能会产生应力腐蚀金属从而出现开裂,还有就是其自身的反应温度在100~140℃之间,对于普通的的塑料材料,例如硬聚聚氯乙烯与聚乙烯,还有就是乙烯聚丙烯等是不适宜的,PT⁃FE衬里材料的温度范围为使用温度为-190~250,完全可以对以上提出的相关反应的过程条件加以适应,所以,在进行敷设的时候,应该慎重选择敷设的材料。 2衬里管道的一般布置: 2.1输送腐蚀性介质的衬里管道应满足管道仪表流程图的需要加以满足,并且尽可能的做到步步高或者步步低的不呈现袋型敷设方式,管道安装时,应尽可能的采用架空敷设方式或者沿地面敷设方式,不适宜埋地敷设,管线进行设置的时候应该具有一定的坡度,以防止介质出现在管道中积聚的情况。 2.2管道进行架空敷设的时,易发生泄漏的管件或管道器材因避免敷设在人行通道以及是机泵上方,以防止设备受到腐蚀,人身受到伤害。若不可避免的敷设在此位置时,则必须采取设置安全防护措施。 2.3输送腐蚀性衬里管道敷设在管廊上的时候,应敷设在管廊的下层,防止衬里管道泄露对其他材质管道的腐蚀。 2.4衬里管道和其它管道并排敷设的时候,应该充分的考虑管线彼此之间的最小的间距要求,因为衬里管道各个管段是通过法兰去进行连接的,而不是由焊接或者是螺纹进行连接的,敷设间距应考虑法兰的影响。 2.5衬里管道是不可以与高温管道并排进行设置,也不能够被设置在高温管道上方存在热影响的地方。 3衬里管线调节段的相关设置 衬里管道和钢质管道的安装方式不同,衬里管道安装敷设时需要考虑的因素比较多。为了防止衬里管道安装时出现返工问题,衬里管道在进行设计时会设置相应的活动管段,对安装误差进行调整,这就是我们经常会用到的调节段。调节段的调节方式是对施工过程里所产生的一些问题去进行调整,调节段应该在施工现场进行实际的测量之后再去进行制作和安装。在最初进行设计的阶段,调节段自身的个数在选择和确认的时候是有一定的原则的,通常的情况下管线可能会出现几个方向上的变化,那么就应该根据具体的有几个调节段,调节段自身的长度,还有其自身的位置,按照管道其实际的情况去进行判断。 4结语 在以上的几点我们能够看出:衬里管线进行设计的时候和一般的金属管线相比要复杂很多,其在设计后期应该和材料生产厂家对衬里的材料进行确认,同时还应该对每根管子的相关材料量予以确认。所以其在进行设计的时候应该从整体考虑,要是有一点的疏漏,就会使得现场出现返工的情况,使得材料出现非常严重的浪费,这样会使得生产的成本有所提升同时还会出现延误工期的问题。因此对于工程设计人员来讲衬里管线的设计应该引起高度的重视,并且多多的和生产厂家进行沟通,积极的听取他们的相关建议,只有这样才能够设计出有着很好质量的产品。 作者:康立朝 单位:新地能源工程技术有限公司 石油化工工程设计论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 摘 要:为了适应现阶段市场经济的发展要求,必要健全石油化工工程设计体系,该文就电气节能技术展开分析,旨在优化石油化工工程设计方案,进行电气系统能源消耗状况的分析,实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调,满足现阶段石油化工工程设计的要求,实现企业整体投入资本的控制,确保企业经济的健康可持续性运作。 关键词:电气节能技术;石油化工;工程设计;电气能耗;电气系统 一、石油化工工程的节能发展趋势 能源是社会市场经济发展的重要推动力,通过对电力能源的优化应用,有利于推动我国社会经济的稳定性运作,电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大,各种能源消耗量不断提升,我国是世界能源生产大国,也是能源消耗大国,随着可持续发展理念的兴起,社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识,其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。 为了顺应能源可持续利用的发展趋势,必须健全能源管理体系,进行新型能源节能减排技术的应用,实现化工企业能源消耗模块的控制,实现企业整体能源利用率的优化,避免出现能源浪费问题,培养相关人员的节能管理意识,促进我国石油化工企业的稳定性发展,实现工程设计整体电气节能效益的增强。 二、电气节能技术概念 为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求,实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中,电气设备扮演着重要的工程应用地位,电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。 在电气节能工作中,其需要遵循以下的工作原则,需要满足生产设备的基本功能性,提升生产设备的工作效率,确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能,在此基础上进行能耗水平的降低,提升工程的整体运作效益。在这个过程中,需要遵循经济性的原则,进行设备节能及投资回收期的分析,落实好相关的节能技术措施,实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。 三、电气节能技术的具体应用策略 1.在电气节能技术应用过程中,首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备,在石化企业日常工作中,一系列的变压器被投入使用,整体来看,这些变压器的电能总量消耗巨大,在变压器的选择过程中,需要根据变压器的负载率进行选择。 在这个过程中,负载率处于40%~60%时,可以有效降低变压器的额定负载,从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中,为了将负载率控制在上述范围内,必须进行变压器节能方案的应用,进行新型、高效型、节能型变压器的选择,实现企业生产模块能源消耗的有效控制。 2.为了提升企业的运作效益,必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数,从而提升能源的整体利用率,通过对这个环节的控制,有利于降低电力成本、生产成本,实现线路电压的降低,实现设备整体利用率的增强,从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中,其是根据电磁感应原理进行工作的,无论是电动机,还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立,从而进行能量的转换及传递,在这个过程中,交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中,功率因数是有功功率与视在功的比值。 功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映,功率因数在0到1之间,当电气系统功率因数趋向1时,电路的无功功率降低,这说明视在功率的利用率不断提升,从而增强系统电能的输送功率,通过对功率因素的提升,实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中,比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化,可以避免出现电机的空载运行状况,有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用,也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。 3.实践证明,通过对线路功率损耗状况的控制,有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中,凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗,石油化工体系是一个复杂性的工程,其内部涉及各类种类的线路及设备,通过对线路功率损耗的控制,有利于提升电气节能的整体应用效益,为了解决实际问题,必须进行电气线路走向的合理性设计,进行线路长度的减少,进行线路粗细的合理性选择,实现线路损耗模块的优化。 受到外界干扰因素的影响,正弦波会出现一定的畸变状况,畸变程度越大,其具备越大的高次谐波能量,基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础,系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大,由于大量过电流、过电压等的产生,不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决,必须进行无源滤波技术的应用,该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测,进行畸变波形的抵消,实现标准性正弦波的输出。 4.为了满足实际工作的要求,进行系统供电率的提升是必要的,从而实现电压节能的稳定,进行电压运作模式的优化,避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性,必须进行用电设备额定电压环境的创造,在这个过程中,如果额定电压小于供电电压,就会导致过高空载电流的产生,从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压,就会导致较大负载电流的产生,导致线损率的提升,从而出现一系列的能源浪费状况,为了解决实际问题,必须进行供电电压的合理性选择。 通过对照明系统节能性的提升,有利于增强石油化工工作的整体应用效益,这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择,这些类型的节能灯具备较小的能耗成本,其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中,过高的电压会产生大量的热量状况,从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制,必须进行照明系统节能方案的优化,实现设备使用寿命的提升。 在石化企业工作模块中,电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性,工作人员必须养成良好的工作习惯,养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中,需要将操作模式尽量设置为省电模式,复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中,需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期,在这个过程中,经济的不断发展推动了我国科学技术的改革,为了实现社会经济的可持续性发展,必须进行电气能源消耗状况的控制,降低我国能源总消耗成本,实现对国家资源的保护。 结语 为了适应现阶段市场经济的发展要求,必须进行能源节能减排方案的优化,整体来看,电气节能工作是一个循序渐进的过程,需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用,从而实现电气能源整体消耗成本的控制,确保石化企业经济效益的增强,满足现阶段市场经济的发展要求。 石油化工工程设计论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 (新疆科汇工程设计有限责任公司) 摘 要: 随着社会的发展,电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始,英格m地区就出现了三次大的工业革命,这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现,随后快速发展,电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上,以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来,电气化技术逐渐往节能方面发展,同时又被应用在石油化工工程设计中,给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件,不论是在能源的节约利用问题上,还是在安全问题的措施制定上,同时还提高了工程中的生产率,可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步,从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。 关键词: 节能灯;节能设备;存在问题;解决方案 引言:改革开放以来,我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高,百分之九十以上的人们生活居于中上等水平,总体上我国经济社会实现了小康水平,人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面,人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服,到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服;在吃食方面,从抗日战争时期吃的窝窝头,苦糠菜,到现在各式各样的外国大餐,快餐等,人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越;在住房方面,人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦,摩天大楼等建筑;在出行交通媒介方面,人们从牛车发展到人人拥有小汽车;在人们所用物品方面,出现了节能灯,电冰箱,电视机等新世纪的科技产物,这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果,这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来,电气节能技术被应用在石油化工工程设计中,这无疑是一件造福人类的事情。 一、电气节能技术占据主要地位 如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是:努力实现全面奔小康,同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源,为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中,节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明,节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源,并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果,现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板,这样转化的电能可以供自己家里的电力使用,节省了电力资源这方面的开销问题,同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门,还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明,这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说,电气节能技术地位不可估量。 二、电气节能方面问题严峻 众所周知,我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位,而对于电气化行业的人员来说,并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识,要在这一方面发挥作用,无疑要多走很多“弯路”,这样在很大程度上浪费了资源。另一方面,没有专门的设计人才,在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞,这样容易诱发一些不安全的事件发生,给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点,进行有效监督。除此之外,在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺,资金短缺问题,这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰,希望国家有关机构能够及时处理这一问题,使得研究工作能够顺利完成。 三、石油化工技术方面存在问题 石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源,这些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所节制地使用,必定在将来的某一天造成资源匮乏,那么到时候没有资源可以利用,石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以,必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术,以实现资源的可持续利用,这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面,石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的,这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的,极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故,这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上,而且会给广大人民群众造成生命财产的危害,这种危害是致命性的,必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测,保证安全设施的新型科技DD电气节能技术,简单的来说就是“电气技术”。 四、电气节能和石油化工紧密相连 石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面,要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展,可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率,这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面,石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以,在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题,及早做好准备,以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故,同时会使我国的电力系统瘫痪,给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修,以保证供电系统正常稳定运行。 五、电气节能技术应用于石油化工产业 将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地,这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报,同时也检测了电气化节能的持效性。其次,对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说,也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用,节约了生产成本,提高了生产效率,给石油化工工程产业带来的输送利息升高了,同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源,节约了人力劳动所要支出的费用,压低了生产成本,再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了,给职工人员们带来了很大的安全保护,所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说,不论从哪个角度出发,都是百利而无一害。 所以,总体上来说,石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术,必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施,改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题,要术业有专攻,为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来,实现资源的可持续利用,为我国走可持续发展道路做贡献。 石油化工工程设计论文:石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计分析 【摘 要】近年来,石油企业加快了转型和升级步伐,为自身战略投资扩大坚实的基础。石油化工储罐区运用自动化技术越来越多,各种新型测量仪表也得到了广泛的应用且提高了企业生产效率。为了增强油品设备质量,就要制定相应的设计方案,来解决生产中存在的安全问题。 【关键词】石油化工油品储罐;测量仪表;自动化;设计 一、石油化工油品储罐自动化仪表种类 (一)液位测量仪表 用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小(1x105m3)白勺油品储罐来说,应安装两套连续液位测量仪表,并在罐旁配置指示仪,对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中,为防止液位超标或过低,还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置,以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表,连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测,并能对测量仪表工作状态进行连续观察,因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区,一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外,体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中,雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑,确保雷达天线选择的合理适用。目前,雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。 (二)温度测量仪表 在油品储罐区中,温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一,所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前,对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如,对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。 某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃,固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。 (三)压力仪表 根据国际标准GB50160规定,按照油品储罐压力设计,可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表,如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量,有质量计量和体积计量两种方式,将其与连续液位测量仪配套使用,往往可以达到精确的计量结果。 二、油品损耗的影响因素 储油罐内气相传质的三种形式:分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀,油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移,从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程,油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。 引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种,其中储存蒸发损耗起主导作用。 (一)储存蒸发损耗 储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗;大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出;小呼吸损耗是由于昼夜温差,使得储罐内的油蒸汽压力发生变化,吸入空气造成的油气损耗。 (二)作业损耗 作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗,主要表现为大呼吸损耗,有时也会表现为饱和损耗;设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗;其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。 (三)设备故障损耗 有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严,油罐、泵机组等设备泄漏,机械呼吸阀漏气造成的损耗。 三、降低油品损耗的措施 工艺上常采用严格控制油品储存的条件,优化操作、加强管理,油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。 (一)严格控制油品储存的条件 油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料(白色)、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗;从压力方面着手可以控制外界环境的压强,提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力,但是造价较高。同时适当通风,既能保证油气的流通,也可以使油品的损耗量降到最低。 (二)优化操作、加强管理 优化操作:检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业,此时储油罐内外压差较小,排气损耗较少,检尺完成后应尽快盖上油盖;化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油,降低油品的通风损耗及小呼吸损耗;尽量高液位储油,减小油气空间;平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等;缩短收发油之间的时间间隔;装油进罐时采用液下密闭的形式。 加强管理:定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况;尽量减少油品输转次数,减少油品与空气接触的机会;定期检尺检测油罐液位,及时发现各种异常情况;提高操作及管理自动化水平,通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化,防止意外事故的发生;加强对相关工作人员的培训,提高员工的安全意识及技术水平;及时统计、传递罐区的基础数据及情况。 (三)油气回收 常用的油气回收技术有三种:冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝,实现回收油蒸汽的目的;吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气;吸收法是利用油气的化学性质,使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上,又衍生出了一些改进工艺,如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐,再通过一根集气管连接集气罐,构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽,对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。 四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计 (一)仪表防护防爆设置 由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域,因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定,用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65,安b在地下的自动化测量仪表,其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计,国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求,并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中,所必须达到的两个基本指标。目前,基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。 (二)罐区安全设置 正常情况下,石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的,风险与事故发生概率较低,所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统,则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计,确保其符合国家相关标准规定。同时,还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估,以便合理确定出仪表所需安全等级,确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量,并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。 根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析,违章作业是导致事故发生的主要原因之一,所以除了防护防爆之外,还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制,提高油品罐区安全系数。 (三)有毒气体、可燃气体检测 对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计,许多相关规范中都进行了明确的规定,如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中,需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是,由于编制原则和侧重点存在一定差异,因而各规范规定标准不尽相同,有些差别较大,所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计,应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。 五、储罐计量设计方案 石油化工产品储罐在采用静压法的时候,要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量,对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是:将测量结果进行换算,并可以迅速得到参数值,投资成本比较低,设计方案也是比较简单的。但是,这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度,会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时,要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析,并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区,可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中,从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置,则在储罐结构设计中加入计量软件。 由于在设计方案中所含的变量比较多,设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元,并根据相关标准选择合适的信号传输方式,增强储罐自动化控制运行率。同时,在各种辅助数据表作用下,设计人员选择的计算方法可以提高准确性,得到储罐油品质量信息及体积参考信息,进而对储罐服务功能有了提高。 六、结束语 总之,与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的,用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素,这样才能保证设计的科学合理,设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验,为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。 石油化工工程设计论文:技术标准在石油化工工程设计中的主要作用分析 摘 要:随着可持续发展观念的兴起和日渐深入人心,人们的环保意识和绿色经济意识不断提高,人们对石油化工产品的环保要求越来越高,绿色化工产品将是未来商品生产的主流。本文介绍了技术标准和石油化工设计的含义和石油化工装置的特点,阐述了技术标准对石油化工设计安全方面、质量方面、环境保护方面的作用,简要介绍了“三化”工作提高石油化工设计的效率。 关键词:技术标准;石油化工;设计;环境保护;设计效率 0.引言 石油化工行业的技术标准是经公认机构批准的、共同使用或重复使用的产品或相关工艺和生产方法的规则、指南或特性的文件。对于工程设计来说,技术标准是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,其目的是让相关的产品达到一定的安全要求或市场准入的要求。技术标准按其法律约束力,可分为强制性标准和推荐性标准;按级别可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准,而且技术标准有很强的时效性。石油化工设计是对石油化工装置的建设、石油化工装置的正常运行提供有技术依据的图纸和设计文件的整个设计过程。一项完整的石油化工设计,由工艺、环保、管道、设备、机械、总图、建筑、结构、储运、仪表、电气、采通、技术经济等十几个专业的图纸和设计文件所组成。为了保证设计产品符合质量、本质安全、环保等要求,每个专业在设计过程中要采用几十项甚至上百项的国家、行业、地方和企业的标准作为设计依据。一个大型的石化设计企业各专业采用的技术标准加起来多达数千项,形成一个庞大的技术标准体系。 1.石油化工装置的特点 石化行业是我国的支柱产业,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。但石化生产过程中所使用的原料、辅助材料、半成品和成品,多属于可燃、易爆物质,如原油,汽油、液态烃等;许多物料是高毒和剧毒物质,如苯、氰化钠、硫化氢等;还有一些物料属于强腐蚀的物质,如硫酸、盐酸等,这些物质一旦泄漏或处置不当就会引起火灾、爆炸和中毒危险,造成严重后果。石油化工装置较其他设施有过程复杂、条件苛刻、制约因素多、设备集中;装置逐渐大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,装置的大型化将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.技术标准对石油化工设计安全的保证作用 石油化工安全性的技术标准一般由几家设计单位共同编制,各单位选派有经验的专家参加编制工作,一项标准的编制过程要经过立项、调查、分析、形成提纲稿、征求意见稿、审查稿和报批稿等几个过程,听取有关方面意见后,再经相关部门审查后实施。由于石化装置的特殊性,如何做到设计成品符合安全要求,对石油化工过程潜在的各种危险进行识别,防患于未然?首先在装置设计中要严格执行法律法规、标准规范,特别是强制性标准。这些标准制定的目的是为了防止和减少石油化工企业火灾危害,保护人身和财产的安全。涉及安全方面的标准很多,如:GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》,GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》;GB50016-2006《建筑设计防火规范》;SH3047-93《石油化工企业职业安全卫生设计规范》等。 在GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》中,对火灾危险性进行了分类,给出了石油化工企业与相邻工厂或设备的防火间距,与同类企业及油泵的防火间距;制定了工厂总平面布置时各类设备之间的防火间距;对厂里道路、厂里铁路、装置内的布置、泄压排放、火炬系统、储运系统等制定了防火规定。 由此可见,在石油化工设计中,只有严格、正确地执行国家法律法规、相关的标准规范,尤其是强制性标准规范,才能设计出符合本质安全的设计产品。 3.技术标准对石油化工设计质量的保证作用 技术标准是设计工作的依据和准则,与工程设计质量紧密相关,因为技术标准本身就是包括工程设计在内的设计经验、研究成果的积累,是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,只有符合标准的要求,才能出合格的设计产品,技术标准为保证石油化工设计质量提供了基础保证。如:GB50393-2008《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》、GB50074-2002《石油库设计规范》、SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》、SH3012-2011《石油化工金属管道布置设计规范》、SH3034-2012《石油化工给水排水管道设计规范》、SHSG-053-2011《石油化工装置详细工程设计内容规定》等等。 在SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》中,指出设备布置设计应满足工艺流程、安全生产和环境保护的要求;满足节省用地、减少能耗以及与工厂总体设计相一致的要求。标准中给出了管廊、塔和立式设备、卧式设备、反应器、换热器、空气冷却器、加热炉、储罐、泵等设备的布置规定;还给出了建筑物、构架及平台梯子等建筑物和构筑物的布置规定。 石化工程各专业设计人员,只有认真准确地执行相关技术标准,才能设计出符合业主要求,满足市场需求的高质量设计产品。 4.技术标准对石油化工设计环保要求的保证作用 4.1 工程设计时依据环保标准 石化生产企业的生产过程,存在着对环境的污染因素,如排放至大气中的气体,排向土壤河流中的废水;石化产品在使用过程中对环境也会产生污染,如汽车在行驶中,汽油燃烧后的尾气对大气的污染等。如何减少石化生产过程或石化产品使用中所产生的污染,政府和行业制定了几十项相关的法律法规、国家主席令、国家环境保护部令、技术标准等,如:《中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2013年)》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《石油化工企业环境保护设计规范》、《固体废物处置设计技术规定》《废气污染物排放控制设计导则》等等。使得石化生产过程中有害物的排放量在标准所允许的范围内,有效地保护环境。 4.2 密切关注新环保标准,设计出符合要求的设计产品 2013年12月18日国家实施的新标准GB17930-2013《车用汽油》,将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm;将锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降为2mg/L;禁止人为加入添加剂;将烯烃含量由第四阶段的28%降为24%,有助于减少机动车排放物,对保护环境,改善空气质量具有重大意义。鉴于国家对汽油标准的提高,设计应按新标准的要求将原有工艺流程进行修改,石化生产企业根据设计文件进行技术改造后,才能生产出达到国五新标准要求的汽油,更好地保护环境。 5.“三化”工作将提高石油化工设计的效率 目前,国内一些重要的石化工程建设项目正在推行“三化”工作,即“标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,将已建成的优秀的项目梳理完善,建立一套分规模、分特点的石油化工装置的设计模板,推行施工过程中的工厂预制,编制和建立一套标准化的采购文件及产品。为完成“标准化设计、模块化建设、标准化采购”目标,还需要建立适应“标准化设计、模块化建设、标准化采购”要求的项目建设管理平台、工程材料编码体系、工程材料等级数据库等基础工作;建立完善的石化工程建设标准执行表等执行文件。通过实施 “标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,石化工程建设项目既可以很好地严格执行国家现行标准,尤其是强制性标准,又可以提高设计效率,节约建设成本,保证项目的本质安全。 6.结语 针对石化行业这种特殊性,国家、行业、地方和各企业内部都编制了相应的法律法规和一系列的相关技术标准,在石油化工装置工程设计过程中只有严格执行这些法律法规和技术标准,才能保证设计产品达到本质安全、保证设计产品符合质量要求,并减少对环境的污染,有效地保护环境。 石油化工工程设计论文:石油化工自控工程设计浅谈 【摘 要】随着自动化控制技术的发展,我国石油化工自控工程设计迅速发展起来,水准也在不断提升。石油化工工艺工作量大,具有一定的复杂性。本文从设计要求、发展现状等方面,阐述了作者的观点,最后给出了建设性的建议。 【关键词】石油化工;自控工程;设计特点;现状;趋势 1 石油化工自控设计概述 1.1 石油化工自控设计的目标 石油化工生产企业的公用工程及其辅助设施、生产装置的操作全面实现自动化,网络化、数字化、安全化,管理信息化。为生产装置运行的高效、平衡、安全、持久提供保障,市场达到最优化。 1.2 石油化工自控设计的要求 用作石油化工自控系统的仪表材料必须具有防腐、防爆、耐超高温、耐超高压的特性。仪表要能对不同物态的物体进行测量,适用于微/高物位、微/大流量。整个自控系统要满足功能多、参数多、冗余多、精度高、能耗低等要求。 1.3 石油化工自控设计策略 设计过程中要严格按照ICE、ISA、GB、HG等行业或国家标准进行;建立企业信息管理和监控一体化的数据平台,集成信息、共享资源;采用设计招投标制、从多个设计方案中选取性能高的作为最终的设计方案,选择的标准既要满足技术性的需要,又要满足经济性的需要,同时还要对环境保护、人员健康和安全生产有益;控制系统和主控仪表集成实现一体化采购,确保投资的经济性和安全性。 2 我国石油化工自控设计的发展现状 2.1 过程检测仪表设计更加智能、更加精密、更加多样 工业生产过程中,用来显示、检测、控制和记录工艺参数的基础,就是过程测量仪表。石油化工的不断发展,对仪表控制系统设计的要求也越来越高。电动仪表日益智能化、数字化,计算机系统越来越开放化、网络化、数字化、智能化自然就成为了新一代检测仪表的标志。这些检测仪表的核心是微型计算机,具有线性化、自动补偿环境因素变化以及自动校零等功能。综合利用微波、超声波、激光等新技术的一次检测技术,大大提高了自动控制的精密度。 同时,在过程检测仪表的设计中更注意新型传感器和激光、核磁共振等新技术的应用,传感器的集成化程度越来越高。在仪表调节回路的设计中充分利用传统的积分、比例以及微分调节规律以外,还尝试使用大滞后、前馈计算值调节等技术,为自控系统的多回路开辟道路。 石油化工自控系统的设计者广泛采用ASIC(专用集成电路),这在很大程度上促进了执行器和传感器的智能化和多功能化,为现场控制子系统/回路以及仪表的安装调试带来极大的便捷。 2.2 过程控制装置逐渐发展成开放的分布式监控系统 随着通信网络技术和微处理技术的不断发展和成熟,PLC(可编程序控制器)、DCS(分散型控制系统)以及PCA(以个人微机为基础的自动化系统)正日益标准化、开放化,其软件和硬件的使用也逐渐向市场通用的产品靠拢,同时它们还彼此融合,朝着O-DSC(开放的分布监控系统分散型控制系统)的方向发展。 目前,在石油化工自控设计中,采用较多的开放的分布式控制系统是FCS(基于现场总线的控制系统)。FCS用开放协议取代了封闭协议,为系统实现完全的数字通信和数字计算提供了可能。FCS采用的全分布式结构,现场享有彻底的控制功能,系统的可靠性和灵活性大大提高。FCS不采用专用网络,所以它可以弥补了DCS(集散控制系统)的缺陷,它为研究现场总线的工业控制系统提供了依据。 2.3 控制系统设计更加先进 石油化工自动控制系统逐渐融合化学工程。计算机、工程控制和计算机、仪表技术,越来越先进。控制系统的升级后,系统的控制适应能力自然也有了提高,不仅很好的克服了系统自身的非线性、时变形、随机性,还有效的解决不可检测和外部扰动的随机性带来的诸多问题。组分推断控制、预估算控制技术、神经网络技术、故障诊断以及模糊控制等先进控制方法通过生产实践,取得了良好的效果。 3 存在于我国石油化工自控工程设计中的主要问题 (1)DCS不能进行集成控制,很少用于工艺全过程和多装置的控制,而大多用于控制单套装置或部分工段。我国自行设计的DCS在软硬件配套和可靠性方面和国际先进水平还存在较大差距,还不能充分满足实际生产的需要,所以对于大型装置的DCS仍然主要依赖进口。 (2)我国自行设计的控制软件,尽管纵向比较有了较大提高,但是因为在商品化、标准化和性价比等方面的缺陷,推广起来具有很大的难度。 (3)我国自行设计的仪表主要用于记录,而引进的国外仪表也不是最新产品,仍停留在上个世纪中后期的水平。 (4)国内配套的登记表缺口较多,品种也不齐全。高精度的流量计、高位液位计、特种调节阀等仍然主要依赖进口。 (5)计算机在我国石油化工自控工程设计中的应用依然是装置级的,部分石化企业尽管设计出了计算机综合生产系统和信息系统,但是由于诸多原因,投入了大量资金,收效却甚微。 4 关于石油化工自控工程设计的几点建议 4.1 综合利用各种技术 大型的化工和石油生产企业,应充分利用计算机技术、自动控制技术以及网络技术、信息技术,加大企业综合自动化系统设计投入,全面提高管控一体化和信息集成化的程度,降低成本、能耗和原材料的消耗,通过提高产品质量和数量提高企业经济效益和社会效益,增强企业核心竞争力。 4.2 融入全方位、全层次、全生命周期服务的理念 全方位服务,就是在竞争激烈的市场经济中,石油化工企业以信息技术和自动化技术为推手,把各部门的业务有效的横向关联起来,便于在市场变化时做出灵活、快速、有效的响应。作业调度、编制计划、销售订货、贮运原材料、管理库存和生产以及发送成品等方面都涉及到全方位服务。 全层次服务指的是石油化工企业对生产各层进行自动化管理的工作,涉及到调节基础回路、控制单元、优化装置操作以及有效管理和有序管理等方面。 生命周期服务就是装置设备的整个设备整个使用周期内,将信息技术和自动化技术等方面的服务和支持进行到底,涉及到装置设备的运行、建设、改扩建、维护以及停止运行和再运行等方面。 4.3 提高自控系统的使用率 一个好的系统只有经常使用才能充分发挥其作用,反过来,只有好的系统才会被经常使用。所以在实际工作中,必须努力提高自控系统的使用率,这样才能提高经济效益。同时,设计者应不断给控制系统升级,让装置发挥更大的经济效益。 5 结束语 石油化工自控设计人员必须加强学习,拓展自己的知识面,自觉的向人工智能、计算机科学以及化学工程和过程控制等方面的专家请教,并将这些知识运用到设计实践中去,我国石油化工行业的自动化控制和信息化水平才会有所提高,发达国家的差距才会缩小,创造更多、更大的经济效益和社会效益。 石油化工工程设计论文:石油化工仪表系统防雷工程设计浅析 [摘 要]随着我国石油化工产业中,自动化仪表设备数量的不断增加,其中各种控制系统、仪器、仪表和配电系统等设备,普遍存在绝缘强度低,过电压耐受力差和抗电磁干扰能力差等弱点,一旦受到雷击,损失惨重,因此建在雷电多发地区的装置,在设计中对防雷要进行全面的考虑,本文将详细阐述石油化工仪表设计中的防雷措施。 [关键词]石油化工、防雷、仪表系统 仪表系统雷电防护工程(简称防雷工程)是一项综合工程,是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上实施的,特别是电气系统的防雷工程(包括等电位和接地工程)对仪表系统的雷电防护工程特别重要,需要多专业配合共同完成。 本文重点阐述石油化工仪表系统防雷工程设计,对其他专业的相关防雷工程适当予以简述。 1、 石油化工仪表系统防雷工程的设计原则 石油化工仪表系统防雷工程设计基本原则是,根据防护目标的具体情况,综合考虑雷击事件的风险和投资条件,确定合适的防护范围和目标,采用适宜的防护方案,经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失,并按照SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》执行。SHT3164的内容范围包括了仪表系统防雷工程的设计方法,雷电防护分级,易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷,等电位接地系统的设计,电涌防护器的选择,电缆的屏蔽和敷设,以及现场总线系统的防雷等内容。 2、石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级。在仪表和控制系统的防雷工程设计中雷电防护等级的评估推荐采用综合分级法。 综合分级法就是按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日来确定仪表和系统的防护等级。实际工作中应先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类,再继而根据上述重要程度分类和雷电活动区的分级逐步进行。 3、综合防雷工程的设计依据及专业分工 综合防护是已经达成共识的防雷工程的技术方针,仪表防雷同样是综合雷电防护工程的一部分,仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的,建筑物防雷,通常情况下由电气专业负责,应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》要求。对石化工程的电信专业的工业电视监控系统和自动火灾报警系统的雷电防护,则依据GB50343《建筑物电子信息系统防雷设计规范》进行防雷工程设置。仪表系统防雷包括电线电缆的屏蔽、机柜的屏蔽、等电位连接、合理布线、装备雷电电涌防护器等,由自控专业负责,并符合SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》。 4、仪表信号系统防雷工程的设计方法 在石油化工装置设计中,仪表系统雷电防护主要考虑五个方面:等电位连接、信号电缆与仪表设备的屏蔽、接地、合理布线、设置电涌防护器。 4.1 等电位连接 厂区、装置区、现场爆炸危险区域以及控制室的建筑物区域内,必须将所有金属设备、部件、结构的金属导体,用导体相互连接起来,形成等电位体,使其电势(电压)均衡,并接地。 防止雷电流经过路径产生的放电火花,也防止由地电位反击产生的火花,防止人员接触导体时产生电击,保护人身及设备安全。 等电位连接网络的结构形式可以采用S型网络的结构形式,也就是说仪表的信号线路(如果需要接地)与接地网之间的连接可以不构成环路,也可采用“星”型连接结构形式。如果设计、施工正确等电位效能是很好的,可以满足仪表系统防雷工程的接地需要。M型结构形式相对复杂一些,成本较高,施工要求稍高。 4.2 接地 接地系统由室内(包括建筑物本身)和室外两部分构成。室内仪表接地系统适用于控制室、现场机柜室、现场控制室等,在此统称为控制室。控制室建筑物的防雷接地、防静电接地以及其中的电气设备的保护接地、仪表系统工作接地、屏蔽接地、电涌防护器接地等,应共用接地装置。接地装置及接地电阻应根据电气有关接地规范及《建筑物防雷设计规范》的规定。室外仪表接地系统适用于现场仪表、现场接线箱、现场机柜、以及分析小屋等。室外现场仪表的外壳必须安全接地(比如接到金属结构)。安全接地连接可以通过仪表安装支架,或者通过仪表箱接地螺丝和金属结构间的专用接地线。仪表电缆槽、电缆保护金属管应作保护接地,可直接焊接在或用接地线连接在已接地的金属结构,并保证接地的连续和可靠。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处,应进行可靠的导电连接。现场总线电缆的屏蔽接地只在控制柜那端。另一端(即仪表侧)屏蔽必须切断并用胶带适当隔离。必须保证屏蔽层不接触现场设备的金属体。 4.3 屏蔽 屏蔽不但是仪表和控制系统防范和抵御电磁干扰的重要方法,也是减少雷电电磁影响的重要措施。室外现场仪表应采用全封闭金属外壳或安装在金属防护盒(箱)内,并应接地。控制室内的仪表和控制系统应装在全封闭钢铁材质的机柜内,并应按规定接地。 4.4 合理布线 减少现场仪表经电缆桥架到机柜室或中心控制室的感应环路面积,尽量使其不构成感应环路。另外控制系统的电缆应与防雷引下线保持必要的净距。最小平行净距不小于一米,最小交叉净距不小于桥架高度的5%。 4.5 设置电涌防护器 仪表电缆进入控制室后,应先接到浪涌保护器,然后再接后续仪表。电涌防护器是将雷电的电涌电流分流入地,保护仪表不受雷电电涌电流的冲击,是减少仪表损坏和相关损失的有效措施之一。仪表信号类的电涌防护器用于现场仪表和控制室仪表的保护。 4.5.1 浪涌保护器的设置原则 (1)应根据工厂及装置所处地区的年平均雷暴日、装置的年预计雷击次数、雷击风险评估、防雷等级等综合考虑。 (2)浪涌保护器的设置应考虑综合经济损失,不应滥设。例如,现场测量仪表损坏造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表端设置浪涌保护器;控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表和控制室仪表两端可设置浪涌保护器; (3)现场测量仪表设置浪涌保护器的信号回路,在控制室内的仪表也应设置浪涌保护器; 4.5.2 设置浪涌保护器的仪表 (1)安全仪表系统两端应设置浪涌保护器 (2)变送器现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (3)电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀等现场信号执行器类仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。 (4)热电阻及热电偶现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (5)电子开关现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (6)配备UPS的应在UPS的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌保护器。 三、结束语 为了达到石油化工仪表系统的防雷,必须要在工程的设计阶段充分考虑,设计人员不但要对标准规范充分了解,还要根据标准规范要求,针对不同仪表系统特点,采取合理的防范措施,减少雷击对仪表系统造成的损害,确保装置正常运行。 石油化工工程设计论文:石油及石油化工装置中安全关联系统的工程设计 根据富拉油田开发项目安全相关系统FSC的设计和运行经验,全面介绍了安全相关系统的设计原则、设计程序、设计方法。同时也介绍了与安全相关系统有关的术语和概念。 安全相关系统安全完整性安全生命周期有效性 系统设计根据确定的SIL,选择包括系统的输入、输出、安全控制器及其辅助系统,并构建系统体系结构。依据系统体系结构的要求,生成物质清单,按照物质清单,确定系统所需的输入、输出设备类型,安全控制器的重化结构等。 1、输入设备设计。输入设备类型有工艺过程开关(如温度、压力、液位等),手动开关(如紧急停车等)和火灾报警信号(可燃气体检测、火焰检测、热感等)以及应用于安全的原始输入、输出数字信号。在安全相关系统中,要求使用诸如故障安全输入模件和故障安全输入传感器等安全相关设备。如果输入设备不是故障安全型,则必须采用冗余结构模式,并定义最大准时时间、最大偏差时间和最大允许偏差值。冗余结构必须配以不同的表决模式,典型的模式有1oo1、1oo1D、1oo2、1oo2D、2oo3D等。如果设计以可靠性优先,则在冗余输入组态中使用与逻辑,如果有效性优先,则使用或逻辑。火灾报警输入一般为模拟信号,探测点应具有报警、超驰、测试、故障等可视化功能。 2、输出设备设计。安全相关系统的输出设备应是故障安全型,如电磁阀、ESDV阀等。当使用非故障安全执行机构时,应采用冗余拓扑。而冗余模式由工艺特性决定,如燃烧控制系统的燃气回路,其开关电磁阀应采用串联安装,而高压防空系统,放空阀则应为并联冗余。由于安全系统的故障或过程问题的停车都必须依赖动力源才起作用,在失去动力源时(如电源故障或风源丢失),最终的输出控制单元必须进入故障安全状态,其机械设计机构应能够使输出返回到安全位置,作为额外的安全保证,即所谓的“事故时开或事故时关”。所有输出电磁阀应为正常激励,故障失电模式。输入、输出回路应设有开路、短路和漏电保护等功能。报警和故障的远程显示必须采用硬接线或使用安全系统内部通信链接。 3、安全控制器设计。根据分配到E/E/PE安全相关系统的安全完整性目标值,正确评估现有安全控制器的性价比,在满足装置安全要求的前提下,选择安全控制器的结构。安全控制器的结构一般有非冗余型、冗余型、冗余诊断型,三重化、四重化等。控制器周期性地对硬件进行检测,如果输出硬件存在故障,控制器不应使输出整体失电,而应是成组或单点失电;如果安全相石油及石油化工装置中安全相关系统的工程设计低可能会导致装置和工厂无法进行正常生产。 4、可靠性原则。是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠度是系统在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率,其量化指标为安全完整性目标测量值,其值越小,安全度越高。安全性针对过程的两个方面:过程问题和系统故障;系统可靠性是组成系统各环节可靠性的乘积。要提高系统可靠性,必须同时提高组成安全相关系统的各环节的可靠性,具体就是选用高可靠性的安全控制器、I/O设备、通信模件、电源模件和执行单元等。 5、安全度等级(SIL)的确定和分配原则。SIL是指分配给E/E/PE安全相关系统安全功能的安全完整性要求的离散等级,是在规定运行模式下,规定时间内,安全相关系统成功实现所要求安全功能的概率。IEC61508将SIL分为4个等级: SIL1~4,其中SIL1最低,SIL4最高。 6、目标故障原则。故障是功能单元终止执行要求功能的能力,根据故障的表现形式可分为显形故障和隐形故障。显形故障是指能够显示自身存在的故障,属于安全故障;隐形故障是指不能显示自身存在的故障,属于危险故障,危险故障是使安全相关系统处于危险并使其功能失效的潜在故障,隐形故障一旦出现,可能使生产装置陷入危险。安全相关系统的设计目标就是使得系统具有零隐形故障,并且尽量少的影响有效性的显形故障。 7、有效性和可靠性综合原则。有效性和可靠性的目标是矛盾的,有效性的目的是使过程保持运行(安全运行),而可靠性的目的是使过程停下来(安全停车)。提高可靠性必然降低有效性,综合方案就是根据工艺特点,在满足设计要求的安全等级前提下,尽量提高系统的有效性,以减少装置的无谓停车,提高生产的经济效益。 8、经济适用原则。提高系统的有效性和可靠性,必然增加系统的成本开销。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际的生产过程,选择合理的系统冗余度。对于不是很重要的过程,可以牺牲一些系统可靠性来提高项目经济性和系统有效性,而在主要的生产过程点则采用较高冗余度,确保生产的安全平稳。 安全相关系统组态一旦确定控制策略和所需设备,就进入系统组态进程。安全相关系统组态主要包括系统组态、逻辑功能组态和源码转换等。 1、系统组态。系统参数组态。系统参数主要有系统要求等级、安全控制器结构、过程安全时间、故障时间、存储器类型以及上电模式等。输入/输出信号组态。该组态在详细设计阶段进行,主要是根据规格书分配I/O在安全系统中的实际位置,包括柜号、架号、槽号、通道号、信号类型、单位等信息。严禁安全相关信号与非安全相关模件相连和有关信号的多次分配。为了维护和测试,要求将输入、输出强制到某个规定值,强制可以在不影响生产的同时对输入输出设备进行更换和维修,当相应过程变量进入非安全状态时,强制将引入潜在危险。强制状态根据工艺要求可以是高、低或规定值等。 2、逻辑功能组态。逻辑组态工具有功能逻辑图、指令表、顺序控制等,一般使用功能逻辑图(FLD),它由一组预先定义的符号组成。设计应用程序时,应根据安全系统要求,首先设计通用模块,然后可以对通用模块进行多次调用。FLD中的信号流起源和目的应采用传输方式进行,原则是目的FLD页号必须大于源FLD页号,以增加程序反应时间。 3、源码转换。源码转换的先决条件是要满足有关FLD和功能块号要求,转换按FLD号的降序进行,转换的目的是将组态文件变成系统可以识别的机器码并检查编辑的程序是否正确。只有经过转换的程序才能进行下装。转换同时修改程序文件版本号,在冗余系统中,只有版本号一致的两个系统才能正常工作 和作图法相比,计算法较简便、准确,省略作图麻烦。只要是双针保护(这是常用的防直击雷保护),参照本文提供的计算图和相应公式进行计算均可获满意结果。 石油化工工程设计论文:浅析关于提高石油化工工程设计单位的档案管理 摘要:石油化工工程设计档案是一种能够比较直接记载设计人员思想和方法,真实反映石油化工工程设计实践活动的一个历史过程,工石油化工工程设计档案除了具有科技档案的一般特征外,也有着其自身的特点。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略,对石油化工工程设计单位档案管理质量的提高有着重要的意义。 关键词:石油化工 档案 管理 档案管理工作是企事业单位发展的重要基础,对传承企业文化的重要工作。各个单位需要加强档案管理工作,不断建立健全档案管理机制,把档案管理工作纳入发展管理规划中去。提高关于石油化工工程设计单位的档案管理,做好工程项目设计的档案收集和整理工作,促进单位档案的科学规范化,不断推荐单位档案工作的创新,有效利用和保护档案,能够更好的为企业的各项工作服务。 一、石油化工工程设计单位档案的特点 (一)组成的成套性 通常一个独立的工程项目,石油化工工程设计单位需要把各种不同专业的设计人才分成设计小组,按照程序开展设计工作,形成比较严密的文件材料系统,使得石油化工工程设计单位具有成套性。石油化工工程设计的档案收集、整理,保管以及利用要求把工程的设计材料文件收集齐全。依据工程的不同阶段进行配套整理,系统的反映工程的技术设计信息, 不能把其他项目的图纸混淆,保证档案资料的完整齐全,方便以后的利用。 (二)形成的阶段性 根据石油化工工程的设计工作的程序,一般一项工程需要有准备阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段和配合现场施工安装阶段,如果前一个阶段的设计工作不能完成,那么下一个阶段的工作也不能彻底的开始,只能做一些准备,前一阶段的设计过程中用到的文件经过批准之后很可能成为后一个阶段的设计依据。 (三) 内容的专业性 一项石油化工的工程设计需要很多的不同专业的设计人员参与,相互配合。所以一项工程的设计方案材料是多个专业联合创作的过程。不同的专业有着自己的专业性特点,所以,石油化工工程工程设计的档案在分类归档过程中,需要考虑文件资料的专业性和专业之间的联系性。不要把不同专业的技术信息文件混淆在一起。 (四)修改、补充的多变性 石油化工工程设计是从技术上对即将建造的工程的全面规划,在施工的过程中对设计方案的修改情况是经常出现的,如果设计的方案在某些地方出现了缺陷或者错误,就需要及时的对设计方案进行补充修改。有些工程的设计图纸经过了多次的补充修改,有的设计图纸成套作需要设计人员进行重新的设计。设计文件的修改或者变更是无法避免的,同时也是很有必要的,这也是石油化工工程档案和其他一些单位的档案管理的不同之处。如果设计方案出现更改的时候,必须要把设计更改的材料和工程设计的技术文件资料进行配套的整理,确保石油化工工程设计档案管理的准确和完整。 (五)使用的通用性 石油化工工程设计本身就是一项具有创造性和继承性的工程,设计师在继承和借鉴别人优秀设计成果的基础上进行新的设计,石油化工工程设计的一些元素通用性强,设计的部分内容可以进行多次的使用,具有很强的通用性。石油化工工程设计档案的通用性可以大大避免了单位的重复劳动,加快设计的速度,提高单位的工作效率。 (六)数量浩大 石油化工工程设计的内容比较多,过程复杂,形成各种各样的设计图纸和文件资料。图纸文件资料的数量是浩大的,在归档管理上需要有足够的存储档案的空间。同时做好档案的信息化管理。 (七)使用价值的时效性 石油化工工程设计的档案用于工程项目的次数还是比较多的,第一次利用发挥作用后还会有第二三次, 具有长期的使用价值。但是工程设计档案有部分经过一定的时间之后就失去原来的利用价值,所以作为档案管理人员还需要定期的对档案资料进行整理,把已经失去价值或者价值不大的资料进行销毁或者保存到不常用的地方。 二、提高石油化工工程设计单位档案管理的策略 (一)落实档案管理制度,加强档案管理 对于石油化工工程设计单位来说,合理的制定本单位的档案管理制度,是有序的开展企业石油化工工程设计档案工作的前提需要。从各方面比较全面的进行规范石油化工工程设计单位在档案工作的过程中遇到的各种实际问题,能够及时的对相关石油化工工程设计工作档案管理制度进行制定,做好文件的归档工作对于加强企业的档案管理,提升石油化工工程设计单位整体的档案管理水平是十分必要的。在建立档案管理制度的同时,必须要把档案管理制度落实到工作中去,抓好对石油化工工程设计单位档案工作质量的考核。单位通过对各项制度的制定和落实,对于解决石油化工工程设计单位在发展中遇到的新问题,提高石油化工工程设计单位关于档案管理的工作质量,规范企业的档案管理有着十分重要的意义。 (二)加强档案信息化管理,促进档案管理改革 石油化工工程设计单位要把档案的信息化管理工作认真抓起来。工程设计图纸和技术标准等档案可以为石油化工工程设计单位以后的工作提供参考,同时也是非常重要的凭证作用,但是传统的档案存储方法比较落后,查阅起来也不是很方便。工程档案的信息化建设,可以实现工程设计图纸和技术信息的数字化,不同的工作人员依据自身岗位的权限,可以随时通过计算机查阅浏览所需要的工程图纸、资料和相关的其他信息。石油化工工程设计单位的档案信息化管理,提高了整个企业的档案工作水平,方便了工作。同时企业也可以在单位相关的网页,把工程的信息上传到网上,方便了交流和沟通。石油化工工程设计单位要积极的推荐企业的档案信息化进程和电子文件的管理。尽早实现企业档案管理的网络化、数字化。 (三)把握重点工程建设,抓好项目档案管理的全过程 作为石油化工工程设计单位的档案管理,是需要把项目工程从开始设计规划到最后竣工验收的整个过程中产生的资料、文件、图纸进行归档的。需要认真做好关于重点工程的档案记录,注重对工程设计在各个不同阶段时期的资料信息的收集归档。对工程的相关文件材料要同步的积累和管理,保证归档的质量。由于工程施工一般周期比较长,整个过程中产生的文件数量大,种类也比较多。这也给石油化工工程设计单位的档案收集,保管,整理和利用造成了一定程度的困难,带来很大的工作量。档案管理工作人员要根据工程的进度,对工程的材料及时收集,保证档案归档的完整准确性。 总之,石油化工工程设计单位档案管理的特点是由设计单位自身的性质以及石油化工工程设计活动的规律所决定的。在石油化工工程设计的过程中会产生一定的技术设计成果,对这些工程设计成果重要的记录载体就是单位的工程设计档案。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略可以不断提高设计单位的水平,发挥档案管理的作用,为石油化工工程设计单位的长远发展做出贡献。
电力工程自动化论文:自动化技术在电力工程中的应用 1电力自动化技术应用的主要领域 1.1自动化技术在电网调度中的应用 现代电网调度控制系统普遍都开始采用计算机为核心展开工作,这也是现代电网调度的主要特点,其可以很好地实现信息的采集、安全性检测、屏幕显示、工况分析计算以及实时控制的功能。命令执行和采集信息子系统、控制和信息处理及收集子系统、人机联系以及信息传送子系统是其主要的功能。把电网调度应用到电网工程中不但可以使变电站的自动化控制得到实现,而且还可以使配电网管理和能量管理实现自动化。电力管理人员可以通过电力自动化技术及时准确地掌握整个输电网络的信息,可以及时地管理和保护整个输电网络,对一些突发事件也能及时地处理和解决,以便保障整个电网系统安全稳定地运行。 1.2自动化技术在供电系统中的应用 供电系统自动化包括的三个主要方面为变电站的自动化、负荷控制、实时监控地区调度。其中实现地区调度实时监控的主要设备是小型计算机。综合使用通信技术和计算机技术可以自动检测和控制变电站,在集中运用计算机以及时处理各种信息的前提下,可以使电力系统资源配置达到最优化,实现优化配置电力系统的各种资源。同时这样还可以使电力系统的日常维护和监控工作能够及时地跟上,以保障电力系统的安全稳定运行。负荷式控制中经常用到的方法是工频和声频控制,其主要是通过负荷记录绘出负荷曲线,进而对这些负荷曲线进行分析研究,来实时监控电能使用情况。 1.3自动化技术在水力发电厂中的应用 自动化水力发电厂项目实施的主要方面包括大坝监控维护、水库调度和电站的运行这三方面的内容。水库的具体水文信息可以通过自动化系统实时地监控,对水文信息的雨量也可以自动地进行收集,这些都可以为水库后续的相互工作提供数据依据,以便维护服务和相关的预警措施能够及时地跟得上。计算机监控系统可以及时地监视和控制整个站里的运作情况,以确保电站的安全可靠运行。 1.4自动传输系统对电力系统信息的自动传输 电力传输系统可以通过调度中心和变电站、发电站之间信息的传输来实现电力系统信息的传输功能。远动通道和远动装置是自动传输系统主要的构成部分,其中远动通道的形式多种多样,如微波、载波、高频、光导以及声频通信等,依据远动功能的不同可把远动装置的功能分为遥测功能、遥信功能和遥控功能。 2电力自动化技术在电力工程中的运用 把现代化的网络技术、通信技术和电子技术等科学、合理地运用到电力自动化系统中,可以实时整合电网用户的在线数据和离线数据,这样可以使管理自动化控制系统更加完备。 2.1现场总线技术 现场总线技术是一项综合性的技术,衔接自动化的设备是其主要作用,通过现场总线的衔接可以形成一个多站多方向的信息网,同时实现智能化一体化的控制。CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS是目前为止主要用到的几种典型的现场总线。应用相关设备和传感器,可以把电阻和电流等信息与主机之间传输,然后运用一些数学模型,整理、分析、研究这些数据,得到相关的结果,节约硬件的数量和投资以及一些相关的维修保护费是现场总线技术的突出优点,此外现场总线的突出优点还表现在,使用户系统集成主动权的高度实现,并且用户可以自主地选择品牌,由此可见现场总线技术市场潜力巨大。 2.2自动化的电力补偿技术 单一的信号和三相电容器相互补充是以前传统的无功和低压补偿技术的主要工作方式,这种补偿方式的一个很大的缺陷就是使那些以电线负荷为主的用户很容易出现三相负荷不平衡的现象,甚至出现欠补或过补的现象,这种补偿技术没有分析和考虑电压的平衡问题,没有配电检测的功能。而动态补偿与固定补偿的结合是智能无功补偿技术最大的特点,实现了三相共同补偿与分相补偿的结合以及稳态补偿与迅速补偿的结合,它能把单一固定补偿的不足很好地克服,并且在负载的变化上适应性也比较强。此外,先进投切开关的运用可以智能化控制电容器,从而可以使补偿的精确度提达到最高,并且缺相保护也可以在此系统中实现。 2.3主动对象数据库技术 主动对象数据库技术的应用使得软件工程发生了巨大的变化,直接促进了软件的开发、设计以及封装工作。主动对象数据库技术已经成为目前电力工程中自动化监控电力系统的主要采用形式,此类技术与传统的技术相比优势比较明显,其主要表现在对象技术与功能的主动支护方面。此外由于触发机制以及对象技术的引入,使数据库的自动监测控制成为了可能,提高了数据处理后的准确率和利用价值,依据这些数据进行的相关操作可信度更高。 3电能自动化技术的发展趋势 随着人们生活水平的不断提高,电力企业需要有更稳定和更可靠的供电系统来给用户提供电能。但是目前看来,由于资源管理在电力企业各个部门之间不统一的管理以及各个体系之间信息共享平台的缺乏,以至于各系统之间配合上的不协调,经常出现一些操作失误。因此,对电力系统各部门资源的科学、合理整理,逐渐使这种情况得到改变是电力系统自动化进程中非常重要的一项内容,这样可以把原来分散、单一的电力自动化系统发展成为一个信息共享的体系,使得数据与配电体系、检测控制体系、办理体系,高级的应用软件包、通信体系的集合和馈线自动化体系整合成一个共享、开放、方便和高效的信息处理体系。随着社会的发展、科技的进步,一些自动化技术与系统也开始大量涌现。随着电力工程的不断发展,电力系统的自动化技术也将不断得到提高,智能电力自动技术将被越来越广泛地运用到电力系统中来,智能配电成果将在下一步的配电自动化体系中应用,以便对电路网络实现科学的管理,出现妨碍时继续工作是智能配电体系具有的最大优势,其必将给供电企业带来更高的社会效益与经济效益。 4结语 综上所述,随着电力自动化技术在电力工程中的广泛应用,电力自动化技术的发展一定会促使电力工程的发展,将来的电力自动化技术将会朝着供电的安全和稳定提高、供电设备得到更好的利用、促进运营成本大大降低的方向发展和推进,此技术的运用对促进电力事业的进一步发展具有举足轻重的作用和意义。 作者:石海青 单位:国网莱芜供电公司 电力工程自动化论文:电力工程中电气自动化的作用 0前言 电气自动化技术是电力工程的基础。通过电气自动化技术可实现满足自动检测、自动计量、自动调适和供电、配电、发电无缝连接的传输平台。随着我国智能电网以及超高压、特高压电网的不断推进和大量采用,无论是大专院校,还是科研机构、厂矿企业都看到了这一巨大的市场潜力,不断地把研发重心和投资主体向电力工程的智能化方向转移,其中作为电力工程最基本、最重要的技术—电力电气自动化技术来说,就成为现代信息化条件下电力技术革新的突破口。 1电力电气自动化介绍 本文讨论的电力工程电气自动化技术,摒弃了传统的以强电为主的电磁式继电器控制模式,主要突出的是以现代的互联网技术、微机技术为基础的电子信息控制技术,它包括信号检测、传输、计算、执行、反馈几个部分,对现场的信息采集,把模拟量转化为数字量,通过逻辑运算进而控制在线设备、设施运行。实现了自动诊断、自动检测、自动控制功能。达到快速、高效、精确、安全、经济的控制运行目的。 2电力电气自动化对电力工程的影响 2.1提高测量精度 我国电力工程已经规划在建设坚强智能电网的过程中,必须确保自动化、数字化的要求。我国地域广阔,环境复杂,对于坚强智能电网中的智能配电网来说,同样需要高度的自治性,特别要求电气测量精度比传统测量技术更快更准确,这样才能确保电网数字化继电保护、故障测距、电网暂态稳定性监控、输电走廊的分相技术、电网实时PMU、WAMS的监控和测量高精度运行。传统的电力工程计量系统整体误差达到0.7级。假设CT、VT误差都是0.2级,信号在电缆输送过程中受到电磁干扰又会带来0.1级的信号误差。进入到A/D转换环节后,电能表自带的VT和CT同样会引入额外的0.2级信号误差。和传统电气测量方式相比,采用EIT作为基础原件的电气自动化技术系统误差可以降低45%。主要原因在于采集的模拟信号在一次转换成为数字信号,通过全光纤系统传输,不需要二次转换就直接投送到合并单元。同样假设ECT、EVT误差等级为0.2级,由于传输信号为数字式,在全光纤传输过程中不会受到电磁干扰,免去了二次转换环节。因此以EIT为基础的电气自动化测量系统误差仅为0.4级。 2.2提高对配电网保护性能 经过大量实际运营数据分析和动模实验表明,传统电气技术在智能配电网保护过程中,当故障发生在设定区间外,一旦传统电磁式原件出现饱和现象,就可能会导致继电差动保护误动作;而当故障发生在设定区间内时,传统电磁式原件差动电流中出现的谐波就可能会导致继电差动保护动作时间被延长甚至出现拒动。在电网长输距离保护中采用电气自动化技术后,由于电子式电流互感器不存在磁饱和,二次侧电压响应波形可以更好地反应一次侧的电压暂态过程,降低电压基波幅值误差,使得保护范围扩大,有利于继电保护的迅速、灵敏、可靠,大大提高了电网系统的保护性能。 2.3满足暂态保护的要求 目前我国有关实验室进行过针对EIT暂态仿真实验。从实验图形和数据分析,总的来说EIT具有较宽的带宽和较小的相位延迟,动态和线性特性都很好,可以迅速测量出高频信号的幅值和相位,为暂态响应提供可靠的数据,满足智能配电网灵敏、安全、高效的暂态保护要求。同时,我国的电力系统正向高压、特高压方向发展。大容量、远距离的输送要求需要选择高度自动化的、精细测量、全数字化的智能手段来保证安全、经济运行。传统的电力设备局限于自身的结构和技术特点,只能对工频参数进行测量,在系统运行中很容易受到电路振荡、电阻阻尼、磁饱和影响而失真,因此,在智能配电网中基于暂态保护原理的电子信息技术会逐渐取代传统测量技术。 2.4可以准确测量畸变波形 大电网、智能化的时代来临,造成即插即用的电力电子设备越来越多,许多不确定因素也随之出现,如电网安装了更多的智能断路器、闭合开关,增加了通断开合的几率,以及大量的电子设备,都会造成电网波形畸变,对电网的运行参数产生干扰,使其分布的频率复杂。传统的电磁式设备动态范围窄、频率特性差,无法实现在复杂频率条件下的测量和保护工作。电子式电气控制技术解决通过记录暂态和稳定条件下的工作状态,分析一次大电流的值,确保了在频率复杂条件下的测量和保护工作。 2.5增加对智能配电网维保的安全度 以微机为代表的电气自动化技术从结构上来说,与传统电气技术相比,省去了复杂的绝缘结构,不需要使用绝缘油品,避免了高温失效、燃烧爆炸的发生,减少了大量的不必要的危险性检查工作和定期更换绝缘油的繁琐;同时,由于集成电路大量使用和光纤信号传输方式,小电流信号改善了对传输通道的冲击和材料质化,不需要高频度的检查和检测,极大地缩减了工作量,现有的检测模式也可以得到优化。通过在线监测、后台报警即可排查隐患,既安全又高效。 3结束语 综上所述,以电子信息技术为基础,以及大规模集成电路的开发,都为电力工程电气自动化技术提供了广阔的天地。随着我国高压、特高压电网的开发,以现代电力电气自动化技术为代表的智能电网一定会成为电力工程发展的趋势。这也是解决电力工程技术落后的最好选择。 作者:苏琦 单位:郑州煤炭工业技师学院 电力工程自动化论文:自动化电力工程论文 一、电力自动化技术的发展 变电站技术的自动化变电站是电力系统中的重要部分,变电站中电气自动化技术的应用,主要是将计算机和通讯技术结合在一起,对数据信息进行集中处理和分析,并重组优化变电站设备和电力系统。这种技术对各个系统的互连配置进行了简化,操作起来更加方面快捷,满足了电网自动化建设的要求,另外数据监控的利用时微机保护功能进一步完善,并且还能有效识别处理系统内单元模块的故障,实现电力系统的安全、稳定运行。配电网技术的自动化配电网技术的自动化技术主要运用在改造城乡的配电网上,目的是进一步实现电网的自动化,解决城乡自动化系统中的问题,促进电网的发展,这样才有利于确保电网运行的平稳安全,提高企业的经济效益。通过运用电气自动化技术能对用户计量表进行数据分析,及时排查出故障,减少切点情况的发生,降低用电量损失。另外,利用系统检测能计算出线路线损,保证线路运行更加通畅。 二、电力工程中电力自动化技术的应用 1.现场总线技术几年来,现场总线技术逐渐兴起,并在电力工程中起着不可或缺的作用。现场总线技术,不仅有利于实现智能自动化装置和控制器之间的连接,还有利于解决电气设备与高级控制系统间的信息传递问题。具体来说,这项技术就是将传感器和监测系统所获得的信息参数传递到计算机上,计算机通过分析数据模型,显示出电网的运行状态以及故障,然后利用布线技术将最终指令传送到控制设备上,进而实现电力系统的控制功能。现场总线技术优势是,利用信息技术就能对电力系统的现场设备进行远程操作,这样就大大降低了管理难度,而且有利于技术人员分析不同渠道的供电数据,以此全面掌握用户的用电需求,制定出行之有效的电力营销策略。 2.主动对象数据库技术作为电力自动化关键技术之一,主动对象数据库技术给软件工程造成了非常大的变革,也影响着软件的开发与利用。在电力工程中,主动对象数据库技术是一种监控技术手段,可以主动对电力系统的运行进行监督控制,以提高供电的可靠性,还有利于降低对信息数据的处理和计算速度,这样处理电力数据的成本也就大大减少了。采用对象技术和触发机制,可以实现对数据库的自动监控,而且信息数据在处理之后能够提高准确率和利用价值,这样相关技术人员就能对数据进行恰当处理,操作使也有了更加准确的数据资料可以参考。目前随着计算机信息技术的更新与发展,数据库技术也得到了更加复杂和全面的功能,更多先进的设备进入电力自动化建设,有利于提升电力系统的自动监视与控制功能,进而满足工业生产和生活的需要。 3.光互连技术在继电和自动控制系统中,光互连技术运用得比较广泛,这种技术主要是利用探测器功率限制电力扇出数,提升电力系统的集成度,并且不存在信道对带宽的限制,有利于实现重构互连,另外光互联技术的干扰性比较强,能使数据传输更加便捷。而电子传输和电子交换技术的运用,不仅有利于拓展互联网络,还能促进编程结构的不断改善,让电力系统的灵活性得到增强。除此之外,光互连技术还具备强大的数据处理能力,可以通过搜集和分析电力系统的数据资料,及时找到出现故障的位置,以提高电力故障的处理效率,尽可能避免因故障带来的不必要损失,这样才能提高电力服务的质量。光互连技术还有非常强的数据处理功能,在技术使用方面更具灵活性,产生的画面也更为清晰,为电力调度人员开展电力调度工作提供了参考标准和依据,因此在电力系统中被广泛运用。 三、结束语 国内在电力技术方面起步较晚,加强对电力自动化技术的研究和运用已经成为推动电力事业向前发展的必然趋势,因此在电力工程中应该重视电力自动化技术,不断提高供电质量和供电设备的利用效率,保证供电系统的平稳安全,逐步降低电力企业的运营成本,只有这样,才有利于解决传统电力工程中出现的问题,弥补电力系统管理方面的不足,形成一个体系完善、平台开放、信息高度共享的信息系统,促进电力事业的快速发展。 作者:李卫东 电力工程自动化论文:电力自动化技术电力工程论文 1电力自动化技术在电力工程中的应用效果 1.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术的实现是通过信号控制,将电力变送器控制的用电量集中到主控计算机上,根据科学计算,进而做出合理的判断,再将形成的指令发送到控制系统设备上,实现了电力系统的智能化应用。通过对电力系统工程的自动化控制,利用计算机对运行设备进行信息处理,将处理后的信息与计算机相连接,实现对电力系统的实时监控,在出现问题时,可以及时进行处理和安排。 1.2在电力系统中应用光互连接技术 在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。如打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外,还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能,通过该技术在电力系统中的应用,能够将更加精确的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员,能够将准确、及时的参考信息提供给有关工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容,分析和处理有关的数据,方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时,在对该技术进行使用的时候,能大大地提升工作的效率,电容性的负载不会对其带来过大的影响,对电容的影响上能够有效地进行屏蔽,在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下,还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统中应用光互连技术,对故障可以最大程度上予以防止,对设备正常运行造成的经济损失上给予治理,将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中,并且地理环境也不会对其带来影响,因此在电厂的自动化工程当中,该技术得到了非常广泛的应用。 1.3主动对象数据库技术 数据库技术的应用,其主要体现在对电力系统的监控中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比,其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中,利用其监视的功能,对其中的对象函数进行利用,实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用,使得整个数据库的监视功能得到很好的实现,并节省了大量的对数据写入和写出时间,并可对数据的管理进行充分利用,以此在技术上获得保证。 1.4智能无功补偿技术的应用 传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的,主要使用三相电容器,从补偿技术上来说,在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用,很有可能会出现三相负荷不均衡的现象,最终会导致过补或者欠补的结果,同时这样设置的设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术,在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合,同时将分相补偿和三相补偿相结合,主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式,与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应,弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷,并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。 2电力系统自动化技术安全的途径分析 2.1实现对电力系统自动化技术的合理设计 就目前我国的电力系统自动化技术来看,要实现电力系统自动化技术安全管理,首先应该在电网综合自动化设计过程中,针对与其相关的因素进行全面分析,从而实现电力系统化自动技术设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手:在电力系统自动化设计中,采用分布式设计,也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来,从而避免单元内相互产生的影响;在电力系统自动化运行的过程中,有很多需要二次接线的地方,针对这些地方应该实现电力的简化,用多功能继电器代替传统的二次接线,然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计,这样做的主要目的是能够简化开关柜内接线,从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故;加强电力系统的兼容性以及可扩展性,从而确保自动化技术可以运用到各种设备中,从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。 2.2加强电力系统自动化技术的管理 鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用,要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作,从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题,保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制订出相对应的自动化技术管理责任制度,实现对电力系统自动化技术的分工管理,将具体责任落实到人,一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任,以此来提高工作人员的责任心和工作积极性;另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度,因为自动化技术对技术和设备的要求较高,所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善,从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合,确保供电工作的顺利开展。除此之外,还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修,并建立对应的检查制度,安排专业的人员定期对设备进行维护,一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施,最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。 2.2提高电力系统自动化技术人员的专业能力 随着我国科学技术的不断发展,信息技术已经与人们的生活息息相关,这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识,从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手:工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务,从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中,不断丰富自身的专业知识;作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识,提高他们实际操作的能力;作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围,从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。 3电力自动化的发展 电力自动化的发展主要体现在以下三方面:电网调度技术。电网调度是以信息技术为基础,采集并且整理相关信息,实现电网的良好运行,增强了对电网整体的控制,提高了电网运行的稳定性和可操作性,大大降低了突发情况对电网的冲击程度,并能及时应对电网突发的各种状况,使电网稳定运行。电力自动化主要表现在变电站技术对其的广泛应用。变电站技术是利用通信技术、计算机技术集中处理和应用电力工程中的信息数据,并且通过对变电站各种数据信息的处理,找到最优的电力工程系统工作模式,使电力系统的运行更加稳健。电力自动化主要表现在配电网技术中的应用。应用配电网技术自动化,有力改造了城市乡镇的电网系统,从而进一步完善了国家电力系统的整体发展。其网络化程度越高,电力系统就能更好地为人民服务。自动化能提高配电网技术的效率,加快电力工程的发展。总体的发展趋势。从整体的发展情况来看,由传统的开环监测为主改为闭环控制为主;从传统的功能相对单一技术转为多功能的全方位发展,以变电站自动化、配电自动化技术的应用为主;也由传统的单个元件实现了全系统的方向,例数据采集技术的应用与发展;高电压等级也被低电压等级逐渐取代;装置性能也有了一定程度的改善,技术性、创新性及灵活性与数字化都有了一定的提高,保证了供电系统的效率与智能性及经济性,尤其是继电保护技术的创新;同时也实现了电力系统的高效、经济与安全运行的目标,改善了电力运输过程的顺畅,如管理信息系统在整个过程中的应用。 4结束语 在电力系统当中也是一样,电作为人们生活当中不能缺少的一种重要的资源,随着社会经济水平的不断提升,人们对电的需求量和要求也越来越高。在电力系统运行的过程之中,电力自动化工程的有效应用,不但对电力系统的整体需求能够很好地予以满足,对电力系统中出现的一些突发情况也能利用电力自动化技术及时、准确地监测出来,为采取有效的补偿措施提供一定的帮助,促进电力系统能够可靠、稳定、安全地运行,并且在未来的发展中将更加优异的技术措施引入进来,促进我国电力工程向着更好的方向发展。 作者:赵吉清向迪辉罗益民单位:张家界航空职业技术学院国网湖南张家界分公司 电力工程自动化论文:自动化技术电力工程论文 1电力自动化技术在电力工程中的应用效果 1.1现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术的实现是通过信号控制,将电力变送器控制的用电量集中到主控计算机上,根据科学计算,进而做出合理的判断,再将形成的指令发送到控制系统设备上,实现了电力系统的智能化应用。通过对电力系统工程的自动化控制,利用计算机对运行设备进行信息处理,将处理后的信息与计算机相连接,实现对电力系统的实时监控,在出现问题时,可以及时进行处理和安排。 1.2在电力系统中应用光互连接技术在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。如打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外,还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能,通过该技术在电力系统中的应用,能够将更加精确的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员,能够将准确、及时的参考信息提供给有关工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容,分析和处理有关的数据,方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时,在对该技术进行使用的时候,能大大地提升工作的效率,电容性的负载不会对其带来过大的影响,对电容的影响上能够有效地进行屏蔽,在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下,还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统中应用光互连技术,对故障可以最大程度上予以防止,对设备正常运行造成的经济损失上给予治理,将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中,并且地理环境也不会对其带来影响,因此在电厂的自动化工程当中,该技术得到了非常广泛的应用。 1.3主动对象数据库技术数据库技术的应用,其主要体现在对电力系统的监控中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比,其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中,利用其监视的功能,对其中的对象函数进行利用,实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用,使得整个数据库的监视功能得到很好的实现,并节省了大量的对数据写入和写出时间,并可对数据的管理进行充分利用,以此在技术上获得保证。 1.4智能无功补偿技术的应用传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的,主要使用三相电容器,从补偿技术上来说,在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用,很有可能会出现三相负荷不均衡的现象,最终会导致过补或者欠补的结果,同时这样设置的设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术,在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合,同时将分相补偿和三相补偿相结合,主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式,与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应,弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷,并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。 2电力系统自动化技术安全的途径分析 2.1实现对电力系统自动化技术的合理设计就目前我国的电力系统自动化技术来看,要实现电力系统自动化技术安全管理,首先应该在电网综合自动化设计过程中,针对与其相关的因素进行全面分析,从而实现电力系统化自动技术设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手:在电力系统自动化设计中,采用分布式设计,也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来,从而避免单元内相互产生的影响;在电力系统自动化运行的过程中,有很多需要二次接线的地方,针对这些地方应该实现电力的简化,用多功能继电器代替传统的二次接线,然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计,这样做的主要目的是能够简化开关柜内接线,从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故;加强电力系统的兼容性以及可扩展性,从而确保自动化技术可以运用到各种设备中,从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。 2.2加强电力系统自动化技术的管理鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用,要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作,从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题,保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制订出相对应的自动化技术管理责任制度,实现对电力系统自动化技术的分工管理,将具体责任落实到人,一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任,以此来提高工作人员的责任心和工作积极性;另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度,因为自动化技术对技术和设备的要求较高,所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善,从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合,确保供电工作的顺利开展。除此之外,还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修,并建立对应的检查制度,安排专业的人员定期对设备进行维护,一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施,最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。 2.3提高电力系统自动化技术人员的专业能力随着我国科学技术的不断发展,信息技术已经与人们的生活息息相关,这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识,从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手:工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务,从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中,不断丰富自身的专业知识;作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识,提高他们实际操作的能力;作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围,从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。 3电力自动化的发展 电力自动化的发展主要体现在以下三方面:电网调度技术。电网调度是以信息技术为基础,采集并且整理相关信息,实现电网的良好运行,增强了对电网整体的控制,提高了电网运行的稳定性和可操作性,大大降低了突发情况对电网的冲击程度,并能及时应对电网突发的各种状况,使电网稳定运行。电力自动化主要表现在变电站技术对其的广泛应用。变电站技术是利用通信技术、计算机技术集中处理和应用电力工程中的信息数据,并且通过对变电站各种数据信息的处理,找到最优的电力工程系统工作模式,使电力系统的运行更加稳健。电力自动化主要表现在配电网技术中的应用。应用配电网技术自动化,有力改造了城市乡镇的电网系统,从而进一步完善了国家电力系统的整体发展。其网络化程度越高,电力系统就能更好地为人民服务。自动化能提高配电网技术的效率,加快电力工程的发展。总体的发展趋势。从整体的发展情况来看,由传统的开环监测为主改为闭环控制为主;从传统的功能相对单一技术转为多功能的全方位发展,以变电站自动化、配电自动化技术的应用为主;也由传统的单个元件实现了全系统的方向,例数据采集技术的应用与发展;高电压等级也被低电压等级逐渐取代;装置性能也有了一定程度的改善,技术性、创新性及灵活性与数字化都有了一定的提高,保证了供电系统的效率与智能性及经济性,尤其是继电保护技术的创新;同时也实现了电力系统的高效、经济与安全运行的目标,改善了电力运输过程的顺畅,如管理信息系统在整个过程中的应用。 作者:赵吉清向迪辉罗益民单位:张家界航空职业技术学院国网湖南张家界分公司 电力工程自动化论文:电力自动化运用下的电力工程论文 一、电力自动化技术分析 电力自动化技术的重要性从整体上来说,电气自动化是作为一种计算机处理技术而存在的,它通过对电力网络技术以及通讯技术等的利用,在此技术上进行发展和创新得到了电气自动化技术,从这一方面来说具有非常强的综合性。目前我国电力系统主要依赖电力自动化技术而运行,所以如果想保证电力系统可以得到安全的运行,还是要依赖于电力自动化技术。电力自动化技术的内容从内容上来说,电力自动化技术可以分为发电厂、调度、变电站自动化三个部分,主要技术有通信网络中信息整理预测以及传输、电力终端电网信息采集和分析;发电量控制系统、电压控制系统等方面的自动化控制;变电站中相关设备的优化和重组、对计算机等技术进行充分利用,最终实现对整个系统线路、设备等的实时测量、监控以及保护等功能;配电网自动化主要应事项馈线系统、调度系统等系统的自动化管理,将电网信息数据采集监控等自动化功能完成。电力工程系统的改革与创新之所以要进行改革,主要目的在于创造更高的价值,电力工程系统的改革也是一样。在电力工程中电力自动化技术的应用,使电力工程中每个系统的安全、稳定运行得到了实现。一方面,工作效率得到了提高,另一方面,也取得了相应的经济效益。自动化电力系统可以实现对设备运行过程中产生的各种数据进行更加全面的采集,同时处理的也更加全面,这样一来,工作人员之间的配合就会变得更加协调,同时对设备的控制也会越来越完整。此外,电力自动化系统在配出系统故障方面也发挥出了巨大的作用。电力自动化技术的使用不仅可以使设备的性能得到有效的改善,同时人力资源的利用率也会得到相应的提高。同时在数据整理以及设备维修上也会变得更加全面和可靠。 二、电力自动化技术在电力工程中的应用 电力工程中电力自动化技术的应用不仅使系统对设备的监控、管理得到了实现,同时在结合了目前各种通讯技术,在此基础上建立起一套科学的电力自动化控制系统,这主要包括对电网结构等信息的处理及保存。现场总线技术的应用在电力工程中,现场总线技术将数字通信等仪表控制设备进行连接,形成了一种综合性技术,这种综合性技术具有一体化的特点,在此基础上形成了多站的信息网络,同时实现了对总线的连接。现场总线技术的运用不仅可以节省相应的硬件数量,同时在投资安装等方面的表现也比较突出,在实际工作中工作人员可以以数学模型作为主要依据对相关数据进行整理和分析,并将各种信息传递到主机上,将最终的指令发送到相关控制设备上,近些年开发出来的对35kV变电站进行改造的实践证明,用户会得到高度的系统集成主动权,由此来看,这项技术的市场潜力非常大,可以使用户对设备的品牌进行自主的选择。智能无功补偿技术的应用传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的,主要使用三相电容器,从补偿技术上来说,在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用,很有可能会出现三相负荷不均衡的现象,最终会导致过补或者欠补的结果,同时这样的设置设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术,在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合,同时将分相补偿和三相补偿相结合,主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式,与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应,弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷,并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。采用电力自动化系统弥补了传统电力系统存在的不足以往应用的电力系统处理技术的准确率并不高,同时设备的工作效率也不高,在这种情况下数据库是很难实现自动监控的,面对这些问题,电力工程中电力自动化系统的应用可以使传统设备在运行中存在的这些问题得到了解决,对于软件开发等方面也具有非常深远的影响,目前软件工程中发生了非常深刻的变革。这些技术在主动功能和对象技术的支持方面也占有优势,并且这种优势具有一定的绝对性。在电力系统中主动对象数据库技术主要应用在自动化监控方面,同时电力系统自动控制和监视的复杂功能也有机会得到实现。 三、电力自动化技术未来的发展 在现代都市中,电力系统发挥的作用已经不可替代,将科技与技术相结合,面对科学技术水平的日益提高,资源与信息的共享也有望得到真正的实现。电力自动化系统集中了很多技术与功能,对于系统数据的统计分配和统一采集的实现具有非常重要的作用,同时各种信息也会得到更加合理科学的整合及共享。近年来社会经济得到了不断发展,智能电力自动化技术也得到了应用,在应用过程中它的自动化程度会越来越高。配电网在正常运行中需要复杂的电路网络作支撑,所以智能配电功能在第二阶段的配电自动化系统中得到了增加,这样该系统在应用过程中不仅可以使其作用得到真正的发挥,更重要的是为企业经济和社会效益的提高提供了有利条件。 四、结语 综上所述,电力工程一方面与居民的生活密切相关,另一方面也和工业生产存在紧密的联系,在这种情况下,国家应该更加重视对电力工程技术的开发及应用。在科技不断进步的今天,电力自动化技术的运用,取得了非常好的效果,不仅使供电的安全性得到了提高,同时电力系统的运行成本也得到了相应降低,使供电质量得到了根本性的改善。 作者:万吉喜单位:甘肃省高台县供电公司 电力工程自动化论文:自动化技术视域下的电力工程论文 1电气自动化技术 随着我国社会经济的不断发展,电力企业运用新的信息技术,提高电力工程的自动化水平,促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置,可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时,通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。在电气自动化技术中,要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度,充分利用电力工程中的自动化设备进行监督,在面临突发状况时,能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网,加强城乡电力网络运行工作,完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。电气自动化技术的应用范围广泛,从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 2.1变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。 2.2在电网调度自动化中的应用 在电力工程中,电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析,监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据,对电力工程整个系统进行评估、调配和预测,从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况,通过电气自动化技术能够及时作出判断,检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外,通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析,调度从大屏幕上可以清晰的采集信息,找出电气事故的发生地并提出应对措施,防止事故的扩散,减低影响。 2.3分散测控系统自动化的应用 在电力工程的发电厂分散测控系统中,通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号,处理运算的结果、参数等,通过这种方式对电网进行监控,从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展,人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高,因此,对供电系统的需要和依赖也是越来越高,但是由于电力系统的的内部之间的原因,造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享,也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此,在以后的发展过程中,我们针对这种现象,就应该加强和改善,对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一,然后达到电力资源的统一共享,这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展,新技术也在不断的发展,如果电力资源的内部管理恰当,再更好的运用电力自动的技术,在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 作者:和琎单位:国网太原市滨河供电公司 电力工程自动化论文:电气自动化电力工程论文 1电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 作者:马沙萍单位:内蒙古阿拉善右旗电力公司 电力工程自动化论文:电力工程的自动化探讨 1电力自动化技术发展应用 1.1现场总线技术的运用 现场总线技术主要是自动化设备与仪表控制设备进行作用关联,建立电力工程现场实现多方向、多站点、串行、以及计算机信息技术的一体化信息网络,从而实现在数字网络通信、系统控制、智能传感器以及计算机技术等多功能多系统的融合。要在电力工程现场实现现场总线技术的自动化应用,首先需要收集变送器控制的所有设备用电总量,然后将电量信号通过控制系统上传到主控计算机,主控计算机依据相应数学模型进行计算判断并做出最终分析,并将计算结果指令发送到控制设备上,完成现场总线技术的自动化应用。现场总线在电力工程中的应用,主要通过对控制功能进行细化分割为多个子功能,并对每个子功能分别配备相应计算机,对被控设备信息进行收集分析,将各个子功能计算机进行局域连接与信息共享后,通过调整相应子功能块即可实现电网调度。若要实现整个电力系统的信息化控制,只需要将前置机与上位机进行配合,通过仪表辅助控制系统,结合下方电力工程控制,便可实现电力系统的高性能控制功能。 1.2对象数据库技术的运用 电力系统自动化监控与管理过程中涉及到大量的现场数据,这些数据包含了从数据采集、传输、存储与调用到运用数据信息进行分析、生成指令、指令、执行指令等多个过程,通过面向对象技术能够方便快捷的实现这些过程,而主动对象数据库技术则为这些过程的实现提供了技术支持。主动对象技术是采用触发器技术实现整个控制系统的监控功能,利用监控对象函数,即可实现电力自动化,而触发机制的使用,能够方便的实现数据库的监视控制,节约数据传输时间。主动对象数据库技术在电力自动化的广泛应用主要得益于其电力监控系统对电力自动化系统的开发、继承与封装的巨大简易操作性能,同时主动对象数据库技术支持对象标准与主动功能技术,从而引发软件技术的新革命。 1.3光互连技术的运用 光互连技术主要以光纤为传输媒介,融合了波分复用技术与IP网络通信协议的一种新技术,在电力工程中的运用主要依赖继电以及自动控制系统。光互连技术能够增强电力工程中自动化控制系统的抗磁干扰性,加大处理器的干涉能力,加快信息传输速度,提高数据可靠性,因此在电力工程中具有广泛的应用前景。光互连技术在电力工程中运用主要体现在对其探测器功率进行扇出数限制,不受平面以及电容负载的限制,便于提高系统集成度与强化系统监控。实践应用证明,电子传输与电子交换技术能够拓展数据网络,重组编程结构,从而增加电力系统的灵活性。此外,光互连技术能够实现数据采集、控制与计算功能,其良好的人机交互界面能够帮助操作人员更好的做好调度工作,因此在电力工程中的应用具有重要的意义。 2电力自动化发展方向 2.1变换器电路的高频化发展方向 自动化技术在电力工程中的运用的一个主要特点就是远程监控与管理,而远程监控的优点就是高可靠性与组态灵活性,同时相对传统设施能够减少电缆使用,降低控制安装费用,避免了材料资源的大量浪费。其中,变换器的高频化发展方向能够有效的保证远程监控管理的这些优点。高频变换器能够有效减少高次谐波对电网的影响,而提高开关频率则能够降低电力系统对人的伤害程度,减少开关损耗,从而提高整个电力系统工作效率。 2.2通用变频器的普及 变频器是电力自动化过程中必不可少的一部分,随着电力电子器件的不断更新升级,变频器在可靠性、维修性与操作性能上都有了质的飞跃,而单片机控制技术则促进了变频器的快速发展。在国内电力自动化发展过程中,要在吸收国外先进变频器技术的基础上,结合国内自身的综合自动化系统技术,探索出符合国内国情的电力自动化系统发展方向。国内目前的自动化系统考虑了技术合理性、设备精简维护以及未来发展融合等多方面原因,在站内监控与数据信息采集保护中采取了相对独立的模式,将保护与控制、测量融合,以方便事故的清晰化分析处理。 2.3单片机、集成电路与工业控制计算机的发展 在单片机、集成电路与工业控制计算机的发展应用过程中,首先应当实现电力自动化技术的国际化标准。为了适应电力自动化技术的快速发展,国际电工委制定了相应的国际标准,为实现未来电力自动化系统的发展提供了依据与方向;其次是以太网技术的兴起与应用,随着社会经济生活水平的提高,以太网逐渐成为现场总线技术发展的核心,因此未来的电力自动化发展方向应继续以以太网技术为技术基础。国内现有的变电站已经实现了综合电力技术与以太网技术相融合,以太网技术能够降低变电站的工作量,而智能化电气设备的发展与电力自动化技术的经验积累,则为实现以太网网络控制系统奠定了基础。在发电厂自动控制系统未来发展中,必然会集成电路、模拟乘法器、锁相环路以及时机电路等各个系统,由工业计算机完成最终的电力自动化全控制。 3结束语 在新技术的推动下,自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛,所发挥的作用也越来越重要,其结合计算机技术与通信技术的特性,既适应电力系统的建设以及电网配备的发展形势,又能节约大量资源,实现更加稳定的电力运行与供给,电力自动化必将是未来电力工程发展的趋势。 作者:刘嘉伟单位:广东电网公司惠州博罗供电局 电力工程自动化论文:电力工程中的自动化技术研究 1自动化技术在电力工程中的发展 1.1发电控制技术自动化 对于火力发电厂来说,发电自动化主要体现在对厂内的机械设备进行数据采集、状态监测、屏幕显示、预警信号或故障检出等。由计算机实时进行控制,实现由点火到并网的全部自动化启动过程。对母线电压控制和无功率实现自动减增。对于水利发电站来说,同样是对相关设备进行数据采集、计算分析、预警信号以及提供维护方案等。并对水库的水文信息进行自动监控,对全厂的机电运行设备进行监测,对发电机组实施自动控制、优化运行,对经济负荷进行分配、稳定监视、控制等。 1.2电力调度技术自动化 电力调度自动化同样有计算机作为整个控制系统的核心,对相关数据进行搜集、整理和新式,使得电力管理人员可以对整个电网的运行情况进行全面掌握,并对其中出现的突发情况实施一定的措施,保证电力运行系统状态良好。 1.3变电站技术自动化 变电站通过充分利用计算机,以及先进的通信技术,对搜集的相关信息进行处理和应用,以便是对变电站中的电力系统进行一定的重新组合,实现系统设计的进一步优化,从而促进系统对信息、数据等进行集中搜集和处理,从根本上实现对电力系统的全过程实时监控和管理。 1.4配电技术自动化 配电网自动化主要通过对城乡配电网系统进行改造和优化,促进电网运行网络化程度更高,实现配电网的进一步发展,使得电力系统得到更广泛的应用,为居民提供的电能质量更好。 2自动化技术在电力工程中的应用 自动化技术在电力工程中的应用,为我国电力系统的安全运行提供了有力的技术支撑,在实现监控及远程管理方面发挥出重大的积极作用。我们就自动化技术在电力工程中的实际应用做具体分析。 2.1现场总线技术 现场总线技术是近年来迅速发展的一种技术,其主要通过将现场的智能仪器、仪表、控制器、执行系统等现场设备进行连接,形成一体的信息网络,实现相互之间的数字通信以及现场控制设备与高级控制之间的信息传递。由于其简单、安全、经济使用,在电力工程中受到了高度重视和青睐。在电力工程中,通过该技术,将主变器控制的所有的用电总量进行搜集,并将其汇集在主控计算机中,通过特定的数学模型,对所搜集的数据信息进行计算,从而做出正确的判断,然后将最终形成的指令传递至控制设备,从而促进自动化技术在电力工程中的有效应用。现场总线技术主要是通过将电力系统中的控制功能进行分散,并通过对应的计算机进行专门的信息处理,因此只需将计算机与信息进行连接,而不需要对电力系统运行的整个过程实施监控,在需要时通过信息调度便可实现自动化管理。现场总线技术不仅可以有效满足电力运行系统中的实际需求,还能很好的实现信息资源共享,完善了电力系统,推进了电力工程建设的顺利实施。 2.2主动数据库技术 主动数据库技术也被成为面向对象数据库技术。面向对象是一种认识方法学,也是一种新的程序设计方法学。把面向对象的方法和数据库技术结合起来,使数据库系统的分析、设计最大程度的与人们的实际认识相一致。主动数据库技术在电力工程中的应用,使得电力系统的研发、继承等有力极大的发展,在一定程度上促进了软件技术的发展和变革。该技术在电力系统中的应用相当广泛,由于支持对象标准,因此较之一般的数据库技术更具优越性。在实际应用过程中,主动数据库技术主要通过对运行系统实施监控,并通过对象函数进行一定的分析、判断和管理,从而实现电力系统的自动化。特别是随着触发机制的发展和应用,主动数据库在系统中的监控作用有了更好的控制和实现,不仅有效缩短了数据的写读时间,还使得电力系统在实际运行过程中对数据管理功能的应用更加充分,在技术上有了更加有力的保证,促使自动化技术在电力工程中的应用更加完善。 2.3光互联技术 光互连技术主要分自由空间光互连技术、波导光互连技术以及光纤互联技术。由于其本身存在大量的优点,比如看干扰能力强、带宽、反应时间迅速等,使得其在电力系统中有所运用,在一定程度上促进了自动化技术在电力工程中的应用。光互连技术不仅具有其他技术共有的信息采集、数据监控、计算以及分析等能力,同样具有人机界面等功能。不仅介意有效实现电网系统的有效重组,提高系统的灵活性、实效性,同时还能通过较强的抗干扰能力,提高电力系统信息传输的安全性、可靠性。除此之前,还能够为管理人员提供更为清晰的画面,提高管理人员判断的准确性、科学性,及时对出现的故障进行解决。总之,光互连技术在电力工程中的应用,对电力工程的实施具有非常重要的建设意义。 3结束语 总之,自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛,自动化程度也越来越高,有力促进了电力工程的信息化、现代化,是实现电力运行安全、稳定的有力保障。由于我国电力自动化技术发展的比较晚,与国际先进技术依旧存在一定的差距,因此在实际运行中,要持续探索与创新,不断促进我国电力事业快速发展。 作者:肖梅单位:国网江西信丰县供电有限责任公司 电力工程自动化论文:电力工程的配电网自动化研究 1电力工程配电网自动化中存在的主要问题 电力工程配电网自动化中存在的问题主要集中在功能单一、结构不合理、管理机制存在问题或是盲目求新等。 1.1功能单一 配电网自动化功能单一主要体现在其功能设计的思路过于单一,只是将增强电网运行的可靠性作为其设计的核心,导致思路过于狭窄,可应用功能较少。特别是通过相关调查发现,我国配电网运行中出现的故障并不是自动化系统自身出现故障造成的,而是因为一些人为的、例行检查的事项造成的断、停电。将增强电网的可靠性作为唯一目标,显然与运行中的实际需求存在一定的差距。 1.2结构不合理 在进行配电网自动化设计时,由于设计人员不能把很好的从整体上进行把握,统筹安排,往往出现顾此失彼的现象。比如系统主站与控制端之间常常出现不相匹配,电力设备互相冲突的现象,或是在陈旧、老化的设备上进行一定的自动化改造,导致通信通道的容量不能很好的满足实际运行中的需求。 1.3盲目求新 一些单位在没有对自身企业设备的实际情况进行充分了解的情况下,便盲目的采用最新、最先进的技术,导致自动化技术与电力运行的实际情况严重不符,兼容性差,导致电力新旧设备之间出现严重冲突,不能从整体上实现合理优化,反而在一定程度上严重威胁到电网运行的安全与稳定。 1.4管理机制不健全 虽然电力工程中均实现了配电网自动化,初步保证了电力运行的安全与稳定,但在实际运行过程中,其管理机制依旧存在一些漏洞,导致配电网不能有效实现协调运营,不能达到最佳运行状态。 2改进电力工程配电网自动化的主要措施 2.1加强对馈线自动化的优化力度 实现配电网自动化的进一步优化,最主要的便是实现馈线自动化的进一步提升。馈线自动化在整个配电网自动化中占据着最关键的位置,是配电网实现自动化的基础。馈线自动化在其中的积极作用主要体现在三个方面:一是保证电力运行的可靠性,减少运行停电的次数和时间,并能及时对线路中出现的故障进行定位,恢复该段的电力输送。二是可以有效提高供电质量,及时对电力运行中的负荷等进行转投。三是可以有效降低电力运输中的电能损耗,提高电力设备的利用率。对馈线自动化实施一定的优化,可以有效实现设备、通信通道等资源共享,可以促进配电网自动化子系统得到进一步扩充,对此我们可以通过集中智能式、分布智能式、半自动化式以及重合器式等方式进行优化。对于集中智能式来说,其最主要的便是通过馈线自动化测控终端,将故障信息发送至主站或子站,再由他们进行定位,并下达命令对故障进行隔离。分布智能式中,馈线自动化测控终端可以进行故障判断、故障隔离以及重构网络,在实施过程中不需主站参与,可以直接与当地的智能终端进行操作。半自动化从根本上来说是将集中智能式进行简化后形成的一种模式,但其与集中智能式不同的一点便是需要将故障信息反馈给管理人员,由管理人员对故障进行判断并采取措施进行处理。最后一种重合器式,该种模式主要是不需要通信系统、主站等参与,可以通过馈线自动化测控终端对故障进行直接判断和隔离,对网络直接实施重构,一般适用于通信系统建设比较困难的地区。但其故障处理、网络重构的速度相对较慢,容易引起大范围的停电。 2.2加强对通信系统的建设力度 通信系统是连接主站、子系统之间相互联系的最主要的设施,安全、可靠的通信系统可以有效实现配电网自动化。由于配电网规模大、覆盖面广、网架结构也比较复杂,且各个终端数据口的信息量相对来说也比较小,因此在建设通信系统时,应根据实际运行的具体情况,选择最佳的通信方式。通信方式一般包括电话线、双绞线、无线、光纤等。相对来说,光纤是几种通信方式中安全性、可靠性、通信容量等最高的,但建设成本较高,施工难度也相对较大。电话线、双绞线等通信方式,建设成本较低,施工难度也不大,但在应用过程中容易受到其他因素的干扰,且损耗度也相对较大,通信容量较小。在进行通信系统建设时,要针对具体情况,对其进行不断完善和改进,努力实现通信系统中遥信、遥测等功能。 2.3加强对配电网的运营管理 配电网实际运行中往往涉及到多个管理部门,且配电网自动化规模比较大、设备比较多,因此在进行管理时往往出现一定的难度。再加上管理工作的不到位,导致配电网自动化运营管理工作存在诸多问题。对此我们应首先对管理体制进行完善,细化责任,落实到人。除此之外,还应具体采用以下措施对其加强管理。一是积极引进具有专业技能的计算机人才,对自动化系统的软硬件等进行开发、创新与改进,保证配电网自动化充分适应实际运行情况。二是加强电力系统中管理人员的培训,通过针对性强的学习、教育、训练等,使工作人员可以接受新技术、新知识,充分掌握配电网自动化系统中各个软件的应用功能,并能及时发现运行中出现的故障,进而采取正确措施,有效解决。通过建立一支高素质职工队伍,保证配电网自动化运行中操作、维护、检修等各项工作落到实处。 3结束语 总之,自动化系统在电力工程配电网中具有非常重要的意义。在进行配电网自动化建设时,要对其中存在的诸多问题进行深刻剖析,并采取有效措施,通过对馈线自动化实施优化,加强对通信系统的建设力度,加强对配电网的运营管理等,不断实现配电网自动化的优化配置,进一步促进配电网运行的安全、稳定与可靠。 作者:吕干英单位:国网江西信丰县供电有限责任公司 电力工程自动化论文:探析电力工程自动化施工管理的技术 【摘要】如今,一个国家的正常运转必须依靠强有力的电力支持。随着现代高新技术的快速发展,电力工程的施工管理逐渐朝着自动化的方向发展。本文将从电力工程自动化管理的现状以及特点出发,探讨电力工程自动化施工管理的技术关键。 【关键词】电力工程;自动化施工管理;技术 1引言 为实现电力自动化系统的稳定健康运行,电力部门必须大力加强电力工程自动化施工管理的相关技术。随我国的国家电网不断发展、进步,再加上对各种高新技术的不断使用,电力工程的自动化施工管理水平在不断地提升中,并且逐渐往电力工程智能化的方向快速发展。近几年来,我国的电力工程在许多方面都取得了一定的进步,但是与发达国家相比,我国的电力工程还是存在着许多的缺陷,因此,电力部门必须提高我国电力工程自动化施工管理的相关技术,从而尽可能地缩小我国与发达国家之间在电力工程施工管理技术方面的差距。由于我国特殊的地形,东西南北跨度比较大,因此,建立一个具有较高水准的自动化电力工程必须提高电力工程自动化施工管理技术的水平。总而言之,加强电力工程自动化的施工管理,并提升自动化管理的技术水平,能够有效地促进我国的电力行业的发展。 2电力工程自动化施工管理的现状 如今,在现有的形势中,我国的电力工程的施工管理的发展进程仍旧存在较大的阻碍。我国的电力工程自动化施工管理仍旧存在一部分需要解决的问题,比如:我国电力工程自动化施工管理的模式无法及时转变,仍旧以传统的施工管理模式为主,从而导致相关的设计部门与业务部门的任务量加重,进而无法保证电力工程的施工质量。除此之外,现在的电力工程项目越来越多,但是,许多的设备以及物资都无法得到及时地补充,以至于无法满足电力工程施工的实际需要,导致某些厂家为了补充设备以及物资的数量而忽视了其质量。再比如,由于参与电力工程自动化施工管理的工作人员的整体素质比较低,再加上工作人员对合同意识的缺乏以及对成本控制方面的认识的缺乏,因此,电力工程预算的科学性以及合理性都受到了极大的影响。 3电力工程自动化施工管理的特点 与一般的工程不同,电力工程不仅需要强硬的建筑技术,还需要与自身行业特点贴合的自动化施工管理的关键技术。电力工程自动化施工管理主要有复杂性、全面性和细节性三个特点。①电力工程项目的施工管理工作本身具有一定的复杂性。由于电力设施以及电力设备,特别是输电线路的施工现场会随时发生变动,再加上施工人员的流动性较大,再加上我国环境的区域性差异较大,同时,工程施工过程中缺乏各方面的技术人才,因此,电力工程自动化施工管理具有较大的复杂性。②全面性,由于电力工程施工所涉及到的工艺技术较多,涉及的领域范围较广,而且领域知识的交叉点也比较多,因此电力工程自动化施工管理具有全面性的特点。电力工程自动化施工管理的全面性,再加上不同环境下电力工程施工管理技术的变动较大,给电力工程自动化施工管理工作的顺利进行带来了极大的挑战。③细节性,由于电力工程中所涉及到的元件较多,因此,一旦某个细节上出现了问题,都有可能对整个电力工程的施工质量造成影响,甚至会降低电力工程中设备的精确度。同时,电力工程的元件大部分是联合工作的装填,一旦忽视了某个操作的细节,就特别容易导致发生连锁反应,从而严重地威胁到电力工程的施工质量,因此,必须注重电力工程施工管理过程中的细节管理,才能有效地保证电力工程的施工质量。 4电力工程自动化施工管理的技术关键分析 4.1加强施工成本管理 电力工程施工成本管理是电力工程自动化施工管理中的核心部分,因此,电力部门只有采取科学、有效的方式加强成本管理,才能进一步提高电力工程自动化施工管理水平。对电力工程项目的成本进行管理:①要对电力工程项目所设计到的施工工艺进行研究,并分析出施工工艺所需要的材料以及设备,从而能够更加有效地找出减少成本的方法。②电力企业应该以施工图纸与工程规划的要求为基础,通过招标的方式来采购电力工程施工所需的物资,从而加强对工程成本的控制。③要做好这一点:a.施工人员应对工程所需的物资和施工工艺进行深入地研究和分析,以此来找到能够有效减少成本的方法;b.电力单位或企业还应在严格按照施工图纸要求与工程规划的基础上,通过招投标的方式来为工程所需的物资进行采购,以此来加强对成本控制的力度;c.电力企业应该从宏观上把控电力工程的全局,在电力工程施工前,按照各部门对物资、分包、设备、人工以及费用进行多级精细化的控制与管理,同时,做好提前预警纠偏的措施。实际上,对电力工程成本进行管理和控制主要是为了增加工程项目的收入,通过计划动态管控项目的支出,将不合理的开支进行压缩,尽可能地减少浪费,从而有效地保证电力工程项目的利润. 4.2加强施工管理技术的水平 电力工程施工技术管理不仅仅是电力工程自动化施工管理工作中的重要组成成分,还是电力工程项目施工质量的保障。因此,电力企业必须采取科学的方式提高电力工程自动化施工管理的技术水平。电力工程的施工技术主要由基础施工技术、杆塔工程技术以及架线工程技术三个部分组成。 4.2.1提高基础施工的技术水平 在电力工程自动化施工管理的过程中,参与施工的工作人员应该以施工图纸以及工程整体的规划方案的要求为根据进行相关的施工操作,从而保证施工人员的施工行为符合相关的规定。除此之外,施工人员还应该对施工的材料与设备给予足够的重视,严格按照相关的规定以及基础施工的基本要求利用施工设备以及材料进行施工,从而确保电力工程施工的质量。 4.2.2确保杆塔工程的施工质量 为了确保杆塔工程的施工质量,参与施工的工作人员必须根据实际的工程施工条件以及地质条件来选择杆塔的类型。一般来说,如果电力工程项目的施工现场的地质比较复杂,就应该选择铁质对的杆塔。而如果施工现场的施工与运输条件比较方便,就应该选择混凝土杆塔或者钢筋杆塔。 4.2.3确保架线工程的施工质量 为了确保架线工程的施工质量,在电力工程正式开始施工前,参与施工的工作人员必须合理地布局与规划相关的流程,同时,施工人员还应该通过实地考核来对布局与规划进行进一步的完善和调整。 4.3完善信息技术建设 在电力工程自动化施工管理的过程中,信息技术的建设起到极为重要的作用,换句话说,信息技术能够有效地提升电力工程的效益,因此,电力企业要想提高电力工程自动化施工管理的水晶,就必须完善信息技术建设。完善信息技术的建设,电力企业首先要做的就是总结本企业以及各部门的电力工程自动化施工管理的信息和经验。其次,电力企业还必须分析电力工程自动化施工管理的相关要求,再在这个基础上,进行电力工程自动化施工信息管理的工作。与此同时,电力企业还应该将管控模块融入到电力工程自动化施工管理的日常工作中,并且严格按照电力工程的进度组织督促参建单位。除此之外,电力企业还应该及时地更新电力工程的相关信息,同时,电力企业还可以利用信息管理系统来充分地了解整个电力工程施工的具体状况,从而为电力工程的实际施工的调整提供参考。 4.4完善施工安全管理 因为电力工程的自动化施工是一项具有较大风险、危险源较多的工作,所以,电力企业应该采取科学、有效的方式来加强电力工程的施工安全管理,从而有效地提高整个电力工程的施工管理水平。完善电力工程施工的安全管理,首先要做的是就是充分重视并完成对施工现场工地的调查研究工作。在对电力工程的施工现场进行调查和研究时,电力企业应该安排专门的工作人员对施工现场周围的环境以及地形地貌进行仔细地勘察,并且做好相关的记录。如果发现工程现场中的安全隐患,相关工作人员就应该立即采取相关的措施,从而避免安全事故的发生。而在设计电力工程的相关文件时,工作人员必须对于电力工程安全管理技术相关的编制工作给予充分的重视,从而充分地发挥编制文件所具备的安全警示作用。其次,电力企业应该加大安全宣教工作的力度,在电力工程的施工现场中渗透安全教育,从而促进施工人员的安全意识的提高。此外,电力企业还应该对相关的工作人员进行定期的安全技术培训,从而有效地提高施工人员在安全方面的实践操作水平,加强施工人员的安全理论知识。最后,电力企业还应该保证电力工程的安全技术防护工作的整体质量,准确把控电力工程的施工现场的实时动态。同时,一旦发现施工人员违反相关的操作规定,就必须立即制止其操作。 5结束语 目前电力工程建设的重要任务就是电力工程的自动化施工管理。由于电力工程自动化施工管理具有本身的许多的特点,因此,电力工程自动化施工管理的关键技术也具有一定的特殊性。同时,电力工程的实际运行状况由电力工程的自动化施工管理技术水平决定。经过多年的发展,我国的电力工程自动化施工管理获得了许多的经验,但是这还无法满足电力工程自动化发展的需要,因此,电力企业必须从多个方面对电力工程自动化施工进行管理,从而确保电力工程的质量以及施工效率。 作者:黄锐彬 电力工程自动化论文:电力工程建设自动化管理研究 【摘要】电力工程发展直接关系着我国的经济发展,用电需求的满足也是直接与我国人民的生活水平直接挂钩的,因而为了满足越来越多的用电需求,加强电力工程自动化管理显得十分重要。本文主要对加强电力工程自动化管理进行了分析,针对性提出了相应的管理措施,以期能够不断提升电力工程自动化管理水平。 【关键词】自动化管理;电力工程;配电 电气自动化技术的出现极大地推动了电力工程的发展,也提升了配电网运行的稳定性和可靠性,而随着时代的不断发展,不仅是自动化技术,自动化管理也在广泛应用到电力工程当中,输配电、电力调度中都可以看到自动化管理的身影,可见自动化管理在现代电力工程中的重要性。 一、电力工程中的自动化管理 电力工程由于本身具有复杂性和全面性的特点,使得其管理难度相对较大,尤其是自动化技术的应用当中,涉及到的结构、技术非常多和细致,这就要求电力工程在进行管理时应该运用更加先进的管理理念和方法来进行管理,而通过自动化控制管理能够极大限度的减少人员劳动强度,提高电力公司供电可靠性,在近年逐步在电力公司中得到了推广。 二、推动电力工程自动化措施 目前我国的电力自动化管理发展还是不完全的,存在这样那样的问题,因而为了提高电力配电系统的效率,有必要积极采取相应措施推动电力电力自动化管理发展,不断促进配电管理水平的提高,具体来说在目前电力公司中可采取的措施主要包括以下几点: (一)做好整体规划和准备工作 电力自动化管理的实现是一项长远而复杂的工作,因而需要大量的前期准备,前期规划和准备工作直接关系着电力自动化管理的实现进度,所以电力公司在推行电力自动化管理前应该充分重视电力自动化管理的规划工作,做好电力自动化管理管理的准备工作,这样才能保证电力自动化管理的顺利进行。而在准备工作上,管理人员首先应该对电力自动化管理中所需要的信息技术和实现方式进行明确,掌握配电自动化实现的方法,这样才能保证电力自动化管理的顺利进行。其次,管理人员要注意实施前资金准备和电网准备工作,由于电力自动化管理技术含量较高,实现方式较为复杂,因而其所需要的资金数目也比较大,因而得有强大的资金后盾支持才能实现自动化。再者,自动化系统能够将各地电网系统联系起来,因而在实施自动化前也要做好电网准备工作,采用GIS和GPS技术实现配电各个终端之间的通信连接,从而能够准确对各个地区的配电终端进行定位,提高配电管理的实时性和有效性。最后,管理人员在实施电力自动化管理前还要建立一支专业的技术团队,技术人员是实现电力自动化管理的关键,他们掌握着电力自动化管理的一系列技术,因而在准备工作中建立高水平的技术团队,对于早日实现电力自动化管理来说至关重要。 (二)积极开发配电高新技术 电力自动化管理的实现依赖于自动化管理技术的不断提高,只有从技术上不断创新提高,才能保证配电自动化管理系统一直处在高效率、高水平的层次上。因而在前期的资金、团队等准备工作都完成之后,管理人员的首要任务就是根据不同地区的实际情况来研发相应的技术,不断提升当地电力配电技术水平,以保证电力配电自动化的正常运行。再者,在进行配电自动化技术研发过程中,技术人员应该始终将用电居民的利益放在配电自动化的首位。电力配电自动化管理的最终目的是为了满足用电居民的需求,因而电力配电自动化的进行也要始终围绕着用电居民的利益进行,这样才能保证研发出来的电力配电自动化技术满足用电居民的要求。在推行配电自动化管理过程中,技术人员要及时听取用电居民的反馈,对于居民所反映的问题要给予足够重视,及时想办法解决,同时要根据不同地区的经济状况提前做好预算工作,在有限的预算内为当地用电居民提供最优化的电力配电管理技术。 (三)自动化设备要具备广泛适用性 由于各地的电网和配电情况不同,在进行电力配电自动化管理过程中,管理人员在设备选择上也要选择适用性较为广泛的设备,这样才能保证配电设备适应各种环境,在不同情况配电设备都能够正常运行,从而保证整个配电系统的正常稳定运行。再者,技术人员在日后运行过程中要及时对设备进行检测更新,及时更换最新技术的配电设备,这样才能保证整个配电系统的技术水平始终处于先进当中,也才能推动电力配电自动化水平不断提高。 三、结语 在现代电力工程建设当中,建设方应该加强对自动化管理的重视,从工程建设初始到工程完成运行都要将自动化管理融入进去,不论是自动化管理技术、自动化系统,能够提升电力工程运行管理水平的管理方法都要尝试,这样才能切实提升电力工程的质量,将电力工程做具有的经济效益和社会效益都完全地发挥出来。 作者:何燕 单位:国网河北省电力公司保定电力分公司 电力工程自动化论文:电力工程中电力自动化技术研究 [摘要]电力工程系统随着我国科技的进步而不断发展,电力自动化技术以方便快捷的操作方式和高效率的工作管理逐渐取代了传统的电力工程系统,为我国电力事业的发展做出了十分重要的贡献。 [关键词]电力工程系统;电力自动化;高效率 将电子技术、网络通信与信息处理集合在一起的技术称作电力自动化技术,该技术主要应用于发电厂、供电公司以及电网调度和信息传输等单位和领域,电力自动化技术能够根据操作者的具体需要对电力系统进行相应的远程操作和监控管理,此项技术不仅能够保证电力系统的高效运行,而且能够最大限度的降低成本。 一、电力自动化技术在电力工程系统中的具体应用 1.主动对象数据库技术 对数据库的自动监控需要采用触发机制和对象技术,只有这样才能使信息数据在处理之后拥有较高的准确率和利用率,并且具备一定的参考价值。随着我国互联网信息技术的高速发展,数据库技术也逐渐走向成熟,在很大程度上满足了人们生活与生产的不同需要,在我国电力系统中的主动对象数据库技术主要应用于自动化监控,经过近几年的深入研究和反复实践,主动对象数据库技术在我国的电力系统行业的应用中已逐渐完善,给电力软件系统的转型变革提供了有力的支持,在我国电力系统的供电工作中起到了非常重要的作用。 2.现场总线的应用 现场总线是电力自动化技术中最广泛的应用,在电力工程中有很多全自动的接收处理装置与其控制的设备仪器相连接,连接成功后会形成一个全面系统的信息收集网络,收集的信息会在电力自动化处理之后被电力工程直接运用,最终将所有的信息数据输入并汇集到总服务器中,这与之前需要电厂工作人员手动收集数据的方式完全不同,电力自动化技术能够极大的简化操作人员的工作流程,所有的信息收集和数据采集均在总服务器上完成,操作人员可直接通过总服务器向各个分机下达指令,分机在受到指令后会即刻执行。经过多次实践证明,电力自动化技术在电力工程中的运用不仅有效的实现了对电力工程各环节的监控,而且能够最大限度的提高工作效率。 3.电力自动化补偿技术在电力系统中的应用 电力系统运行的过程最常见的问题是如何处理好低压,传统的低压补偿技术经常会引发其他一些问题,不仅不能很好的补偿低压,而且很可能会出现补偿过多等情况,一旦电力系统出现补偿不足,必然会威胁到电力工程的安全运行。运用电力自动化补偿技术能够很好的解决上述问题,促使电力系统能够一直处于动态补偿的方式,并且随着根据电力运行中的电压情况进行相应的调节补偿,这种动态的低压补偿方式既能有效的规避电力工程运行中补偿失效的情况,又能完美的解决补偿过多等其他问题。 4.供电系统自动化技术在电力系统中的应用 变电站运行、管理的自动化、电力负荷控制的自动化以及电力调度区域的自动化是电力自动化在供电系统中的主要运用。变电站运行管理的自动化主要借助于电子计算机与互联网之间的信息交换而完成,通过电子计算机对变电站收集到的数据统一处理,达到提高工作效率的目的,变电站运行管理的自动化不仅能够全面实时的监控整个电网运行,而且能第一时间发现故障并及时处理;电力负荷控制的自动化主要运用声频与工频这两种控制方式,通过对电力系统的总负荷记录生成负荷曲线图,工作人员再根据负荷曲线图对电力系统进行全面监控。 二、电力自动化技术的设计原则 1.自动化监控系统设计原则 (1)结构分布系统化 分布式的系统结构是电力自动化监控中的核心,多个子系统组成一个整体的电力自动化监控系统,为实现全面整体的自动化监控效果,每个子系统会有一个或多个CPU同时运行并进行数据处理,所有CPU组合在一起的CPU群共同构成一个完成的监控体系,为了让这些子系统和CPU在运行时互不干扰,分布式的系统结构是最佳的选择。 (2)操作视屏可视化 电力自动化技术最大的亮点是能够实现无人操作,做好自动化的监控管理是实现无人操作的关键,因此,要做好有关视屏可视化的各项工作,才能令工作人员全方位的对电力工程进行监控,对出现问题的环节和设备及时处理,提高功效效率并保障电力工程的安全运行。 (3)运行管理智能化 自动化监控技术中的智能化不能仅局限于常规的自动调节与自动报警等功能上,要将管理智能化延伸到电力系统的在线自动诊断,并且将诊断结果及时反映给远端总控器等。只有将管理智能化全面广泛的应用,才能更好的对电力工程进行自动化监控。 2.远程调度设计原则 (1)功能综合化 远程调度功能的设计需充分利用计算机的硬件与软件技术,并且要加强利用数据通讯等其他技术,而不是将重点仅放在调度功能上,只有设计一个全面综合性强并且包含多种专业技术的系统,才能更好的完善远程调度和实时通信与操作等功能。 (2)通信系统的网络化 工作人员通过计算机互联网的通信共享技术进行的远程操作叫做远程调度,通信技术是远程调度中最核心、最重要的技术。因此,只有最大限的提高通信效率才能将远程调度的效率提升起来,计算机局域网络能够很好的提高数据的传输速度,并且具有很强的抗干扰能力,能够很好的满足远程调度实时控制中的各项要求。 三、结语 综上所述,电子自动化技术的应用并非意味着取消或替代传统的电力工程技术,而是在传统技术的基础上进行一种创新和改良,将传统技术与现代的电子科技有机结合,更好的服务于电力工程体系。现阶段,电力自动化技术正在稳步发展,为我国电力工程系统做出了十分重要的贡献,在我国电力事业的蓬勃发展中有着不可替代的地位。 作者:丁旸 单位:江苏省南京市特变电工 电力工程自动化论文:电力工程中电力自动化技术应用的思考 摘要:电力系统的安全稳定运行是国民经济和人们生活正常发展的基本保障。随着社会生产力的提高,电力需求日益增加,电网运行负荷不断扩大,给电网运行调度提出了更高的要求。而电力系统自动化的实施无疑是解决电网运行控制问题的最有力手段。文章围绕电力工程中电力自动化技术应用有关问题进行探讨,详细地阐述了电力自动化的基本内涵和当前我国电力自动化的发展状况,最后对电力工程中电力自动化的应用进行了重点分析。 关键词:电力工程;电力自动化;应用 引言 电能是现代社会最主要、最普遍、最常用的能源种类。从进入实际应用阶段起,电能就以其清洁高效、适用范围广、传输距离远等优点受到人们的广泛欢迎,被应用到社会生产、人们生活的方方面面。经过多年的发展,电力网络已经遍及人类活动的主要地区,随着电力需求的增加,电网结构和运行情况日益复杂,给电网管理、调度带来很大困难。在新的历史时期,电力产业迫切需要一种电网运行管理方式来提高工作效率和安全水平,以适应越来越高的国民经济发展和社会活动开展的电能需求。电力自动化是自动化技术应用到电力领域的一个重要形式,它的实施,对于电网的高效稳定运行提供了巨大支持,是今后电力产业发展建设的重要内容和主要方向。 1电力自动化的基本内涵 电力网络的建设涉及到多种现代化先进技术,每一项技术的发展都对电网建设有着不可估量的推动和促进作用。现代社会进入信息时代以来,自然科学知识呈爆炸式发展,使得电力网络建设水平得以大幅提高。特别是信息技术、网络技术、计算机技术、电子技术等学科的高度繁荣,更使得电力网络自动化得以实现。电力自动化是上述多种技术的充分融合的结果,是未来电力网络监控的主要方式。从技术角度上看,电力自动化技术在一定程度上实现了电力网络的自动控制,不但降低了人工成本要求,而且减少了电力系统运行中的人为因素,对于由于人为原因导致电网控制水平波动,甚至是电力调度事故的发生有着极为有力地改善作用。电力自动化系统能够对电网运行过程中的各项数据、指标进行监测、检查,及时发现其中不符合要求或者超出规定范围的情况并予以恰当处理,从而在很大程度上保障了电力系统运行的稳定。电力系统自动化技术的实施目标主要有以下两个方面:一是充分发掘电力技术潜力,不断提升电力技术发展水平,提高电力系统运行安全保障能力,降低电网运行成本,预防电力系统运行风险,实现电网运行长期安全与稳定。二是实现对电网运行状态参数的实时监测,尽早发现系统中的安全风险因素并加以排出,确保力系统的正常运转。 2我国电力自动化技术发展概述 2.1电网调度技术的自动化 电网调度自动化是电力自动化系统的关键部分。电网调度自动化体系中,计算机作为控制单元的核心设备,依托发达的网络信息平台对电网系统的运行状态信息进行采集和整理,根据各类情况依照既定方案采取相应措施,从而保证整个电网的良好运行。计算机网络技术在电网自动化体系中的广泛实施,使得电网运行调度人员对电网运行状况实时掌握成为了现实,电网运行调度决策的制定更加科学、可靠、切合实际,调度措施实施效果更加有力、有效。电网运行调度系统对电网运行情况的掌控能力得以加强,有利于电力资源信息的收集和电力资源资料,进而确保电力工程的稳定运行。 2.2电力自动化技术在变电站中的应用 变电站是电力系统中的重要枢纽单位。它承担着将由电厂生产出来的电能以符合需求的形式向用电单位传输的重要职责。变电站也是电力自动化技术应用的一个重要领域。籍由计算机和通信技术所实现的信息高速分析处理和科学使用,电力自动化系统对变电站所涉及的电力资源进行充分优化配置,根据变电站运行实际情况,实时制定并实施针对性措施,从而大幅提高了变电站系统运行效率和安全水平。作为电力自动化系统中的重要组成部分,变电站自动化技术的实施,对于电网自动化体系的建设起着促进和完善的重要作用,它使得变电站的运行管理模式与电网自动化系统相适应。它通过数据监控有效地实现了微机保护功能,一旦系统发现某个模块发生故障会立即采取措施,使对应的功能模块恢复原始运行状态,保证系统可靠运行。 2.3配电网技术的自动化 随着城乡电网改造事业的不断推进,配电网自动化技术应用日益广泛。配电网自动化技术主要包括自动化数据通信、配电网馈线监控终端、电力用户用电信息采集终端等技术、配电网自动化主站系统等几个部分,通过以上技术的综合运用,配电网运行、调度管理的自动控制得以实现。除此之外,配电网自动化系统还具有实时监测用户计量表运行状态功能,一旦计量表出现故障,控制中心能够及时受到相关信息,并通过对故障控制器的精准识别以及对断路器的远控操作,从而最大限度避免了电力损失,是电力企业防范窃电事故的重要手段。 3电力工程中电力自动化的应用 电力自动化技术是电子技术和信息通讯技术两门学科的成果结晶,凭借对电力系统运行状态的实时监控和远程控制,管理者对电力系统的管理效率进一步强化,有力确保了电力工程的安全稳定运转,对预防、应对电力事故的发生有着十分重要的积极作用,是我国电网运营管理体系中的十分关键的一环。下面就电力自动化技术在电力工程中的具体应用进行介绍。 3.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术主要是为实现对电力工程现场的控制管理而设计、实施的。该技术通过采用先进数字化通信技术,对现场信息进行采集并汇总至控制中心,凭借控制中心计算机的高速运算能力,对信息进行处理,从而实现对电力工程现场的有效控制。现场总线技术实际上是通过上位机和前置机共同运作、协调配合而实现对电力系统的控制的。在电力系统运行情况日益复杂的今天,现场总控技术丰富的功能可以满足系统多方面的需求,为电力工程的顺利实施提供优质服务。 3.2光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术是电力自动化系统中数据采集、数据控制的重要方式,该技术不受带宽、平面和电容负载的限制,便于互连重构,对于提高系统集成度和控制水平有着明显地促进作用。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 数据库技术是电力系统实现运行状态监控的重要渠道,主要用于对污染源的实时监控,并承担着系统瞬时运行状态和关键节点状态的输出功能。其中,主动对象数据库对对象函数的分析,是电力工程电力自动化应用得以实现的基础。在触发机的配合下,数据库监视也得到了很好的控制,并节约了数据传输时间。 4结束语 电力系统自动化技术应用是当前电力系统发展过程中的一个重要突破,极大地改善了电力系统资源管理局面,提高了电网运行管理效率,强化了电网管理控制力度,是电力系统从传统管理模式信息化管理模式的一个重要飞跃。随着我国经济体制改革和产业结构调整的不断深入,电力资源紧张问题日渐凸显,推动我国电力系统自动化的进一步发展,符合我国电力事业发展实际要求。电力企业要充分认识电力自动化的重要意义,不断推进新技术、新设备的开发、应用,夯实技术保障,为我国经济的健康发展提供应有的支持。 作者:任洪伟 单位:庆安县电业局
煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化数据集成平台建设的思考 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立是煤矿信息化建设的基础,要真正实现煤矿企业信息化与工业化两化深度融合,就必须把这些松散的生产自动化子系统、安全监测自动化子系统、井上下监测系统等进行集成,使各子系统采集到的数据和图像存放在统一数据存储平台内,形成统一的安全生产调度指挥平台,实现综合调度和集成管理,为煤矿安全高效生产提供科学决策依据。 【关键词】综合自动化;信息化;数据集成;平台建设 随着电子技术和计算机技术的发展和普及,企业的信息化程度已经成为决定企业效益和国家经济增长的战略资源,利用信息技术提高企业管理效率和管理水平,提升企业核心竞争力,已经成为国家和企业关注的热点。当前,国内煤炭开采环境日趋复杂,开采深度不断增加,开采成本不断加大,劳动密集型的劳动体制和粗放型的管理方式,使煤炭企业的可持续发展受到严重挑战。近几年,作为两化融合的重要组成部分,国内煤炭行业综合自动化系统建设发展十分迅速,水平逐步提高,但大多数仍处在分散控制阶段,信息集成度低,数据挖掘不够,井下作业仍处于劳动密集型阶段。为了降低成本,实现本质安全高产高效、在国际竞争中立于不败之地,加大数据集成和管理集成力度、实现“生产过程自动化、经营管理信息化,科学决策数字化”已经成为煤炭企业发展的必然趋势。 1 确立建设和集成方案,做好单机自动化系统建设 单机自动化是整个自动化系统建设和集成的基础。信息化管理职能部门要对矿井各主要生产系统,以及设备情况、软硬件的设施、应用系统的厂家、现有子系统的应用情况等进行详细的摸底核实,对于以前建成的自动化子系统具体问题具体分析,对新建的单机自动化子系统要严格把关,要求建设厂家能够提供兼容的、开放的接口,明确要建设、改造和接入的自动化子系统,规划信息传输平台、数据存储平台以及数据集成平台的建设方案,并且对数据存储方式作统一的规划和安排,确保数据挖掘和系统集成的顺利进行。 2 整合生产子系统,实现生产过程信息化集成 生产子系统主要包括工作面监测系统、胶带机控制系统、提升及装卸载集控系统、地面储装运系统和洗煤厂集控系统、矿山供电系统、大巷轨道运输系统、大型固定设备集控系统等,通过对这些系统的集成,实现从煤炭采掘、运输到原煤入洗生产全系统的数据监测监控。根据工作面监测系统,掌握采煤、开掘工作面的瓦斯、风量、温度、以及采掘机械设备的情况,指挥一线生产;通过井下胶带机控制系统,了解目前各胶带机控制系统、煤仓煤位、给煤机、大型设备的运行情况,及时安排煤炭的运输及远程控制运输系统的起停;通过提升及装卸载集控系统,掌握提升及装卸载设备的健康状况,以及当天的出煤量,并可以根据现场情况,远程开停提升及装卸载装置;通过地面储装运系统,了解地面胶带机和设备的目前状况,并根据煤种和各煤仓的仓位,决定煤流的方向;通过洗煤厂集控系统,控制和监视入洗煤的数量、入洗设备状况和洗精煤的储存等;通过大型固定设备集控系统掌握各通风系统、压风系统和排水系统的运行状况及存在的问题,保证矿井通风压风排水系统的安全运行;通过矿井大巷轨道运输系统,了解各个矿车的运行情况和安全情况,并通过无线传输向矿车司机指令实现矿车的调配;通过供电系统的运行,实现了对矿井供电系统的监测监控,实现遥测、遥调、遥信、遥控的功能,对矿井防掉闸、短路等事故的发生起到很好的预防作用。 通过对生产系统全过程的集成,实现对整个生产流程的控制,如果中间一个环节出现故障,或者某一个设备出现报警,就可以立即安排相关环节作出调整,同时,也可以及时掌握各生产单位的生产环境、及时考核各生产单位的生产情况、采煤数量。通过生产管理的集成,既提高了管理效率,也为安全高效生产的安排提供依据,为预防事故的发生提供了最可靠的参考。 3 整合安全监测子系统,实现安全监测信息化集成 通过对人员定位系统、安全监测系统、井下应急广播系统的集成,实现安全监测信息化集成。当事故发生时,人员定位系统会根据安全监测系统检测的数据,自动判断人员是否需要撤离,当参数超过预置阈值,自动利用井下应急广播系统播放撤离信息,并向调度人员反馈危险信号。调度人员根据人员定位系统所提供的图表、图形,迅速了解有关人员的位置情况和矿车分布情况,通过井下应急广播系统,快速通知井下人员撤离的方向,并利用矿井大巷轨道运输安全综合保障系统调动矿车到危险地区接应撤离的职工,让他们快速安全撤离,及时采取相应的救援措施,达到安全生产、快速救援的效果。 4 整合视频监测子系统,实现工业电视系统集成 视频通讯技术在煤矿生产中得到广泛的使用,由于前期缺乏统一规划和管理,相关部门根据各自所需,自行设计安装,视频设备厂家各异,网络重复敷设问题十分严重,造成资源的浪费,也不能形成网络互通,资源共享。为了解决这个问题,综合自动化建设工程除了把这些视频系统整合起来之外,还要在原煤生产流程的关键部位、采掘头面、重要搭接点、大型设备峒室、乘人点等安装摄像仪,并在调度集控中心和相关单位计算机上显示相关图像,加强对生产过程、生产安全设施和职工行为的监管,并根据现场图像内容作出进一步的处理措施,以达到减少事故、避免事故的作用,使调度员可以随意切换,第一时间掌握重点头面、重要岗位的监控信息和安全监测情况。 视频监控主要用于主运输设备运行状态的监视。工业电视系统主要由井上部分、井下部分、调度室主控部分及流媒体部分组成。 工业电视系统必须具备的功能: 1)管理服务功能 对整个网络监控系统的信息进行统一处理,其中包括信息的设置、信息的记录、信息的存储、信息的转发及信息的查询。对监控地点及用户信息的编辑,包括新建、修改、删除。对用户进行权限设置,对用户的操作请求进行权限认证,并实时记录来自客户端的操作,同时生成操作日志,并可对其进行维护与查询以及巡检与校时功能。 2)流媒体服务功能 通过流媒体视频服务器,通过网络接口与远端编码器相连,实时接收视频流数据,并临时存储在缓冲区,根据客户端的请求,把缓冲区的视频数据转发给客户端,从而完成流媒体的播放和传输。 3)视频监控功能 视频监控模块是系统的主要客户端软件,根据不同设置可以实现类似主控和分控功能。具有远程设置DVRDVS参数、远程实时浏览视频图像、远程控制云台及镜头以及视音频文件的回放等功能。 4)硬盘录像功能 工业电视系统能够实现硬盘录像功能,以备查询,且检索方便,可以复制,根据需要,设置录像可以保存的时间,并可以方便的对存储的流媒体文件进行WEB管理。 5 深入数据挖掘整合,实现综合调度指挥 为了实现全方位的综合管理,综合自动化系统还必须建设综合调度指挥平台。综合调度指挥平台主要负责把接入的信息进行实时数据采集,利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理,并以良好的人机界面进行控制、显示和查询。主要功能如下:整合综合自动化各子系统和大型设备运行情况、起停情况、设备参数、故障情况、报警情况、以及录像信息。 综合调度指挥平台负责将实时、历史数据信息进行分析综合,然后对各系统进行隐患预测、规律总结,并将信息在有效时间内以数据列表和曲线图的形式提供给系统中的相关用户,为用户进行设备检修和采取必要措施提供决策依据。系统可以查询任何系统中设备的开停情况,如开停时间、次数等,可查看累计量信息及统计图表,还可查看整个系统的网络故障信息,方便用户管理。系统可将各子系统显示的各类实时动态、动画等图形转换为HTML或XML,通过IE浏览。 当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条,根据用户自定义的等级严重性排序,并提供声光报警,依据其影响程度进行分类、分级。对所有涉及系统配置操作,对子系统实施控制的操作及一些重要的操作,系统都进行完整的记录,包括操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。系统能自动统计出任何一个时间段的报警故障以及操作记录。 综合调度指挥平台具有综合各子系统的数据,实现对煤的生产过程进行全过程监测,包括采掘工作面、胶带机及大巷运输、提升及装卸载、地面储装运、动力洗选等全过程的监测。 综合调度指挥平台为矿井提供联动预案调度系统,当各个子系统发生报警信号时,根据预先设定好的预案,自动弹出预案提示,使调度指挥人员及时正确的处置事故,在矿井允许的情况下还可调用指定子系统,进行联动,及时高效的应对突发事件。配置联动报警预案,为管理人员提供灵活自由的设置,提供报警信息和联动预案动作的查询,便于管理人员管理。 综合调度指挥平台必须具备与集团公司总调生产调度系统和安全监测系统进行连接,统一数据传送格式,在集团公司安全监测系统中能读取生产矿安全监测系统、人员定位系统和工业电视系统所需的全部数据。 安全生产调度指挥平台通过对自动化子系统中生产系统、辅助系统、安全系统、工业电视系统、经营管理系统等数据的集成,以图形和表格方式进行数据的综合性展示,形成全矿安全生产系统图、各专业子系统图、指标分析、生产趋势图,具有报表管理、图纸管理、历史数据分析、系统预警管理、系统故障管理、数据联动分析、系统效能分析、设备工况预警分析、领导带班管理等功能,实现对现场的远程监测监控、集中调度管理等日常管理业务。通讯系统实现应急电话、无线通讯和有线电话三网合一,调度中心可通过任何一种途径实现对现场的调度指挥。 生产系统、安全监测、工业电视、经营管理系统等各信息化系统集成后,各子系统采集到的数据和图像均存放在统一数据存储平台内,通过统一的安全生产调度指挥平台,矿调度人员和决策人员可以非常方便查询到所需要的各种信息,掌握企业的生产经营情况和实时动态,查询各种历史数据和图像,并根据综合信息对生产系统进行协调指挥,为科学决策、快速反应提供可靠的数据保证。 煤矿综合自动化论文:综合自动化系统在马营煤矿的应用 摘要:介绍了矿井综合自动化系统的原理、结构、特点以及子系统接入与数据采集方式,并详细阐述了综合自动化系统在马营煤矿的应用,给出了各子系统的具体接入方式以及实现的功能。 关键词:综合自动化;工业以太网;监控系统;PLC控制系统;Modbus协议 0 前言 中煤集团山西金海洋能源有限公司马营煤矿,原先属于个人企业,被中煤集团兼并重组后,目前正在做技改建设。为将矿井建设成为高产高效的现代化矿井,矿上进行了全矿井综合自动化系统的建设。 矿井综合自动化系统将各子系统监控数据运用统一的网络传输平台,统一的接口,统一的通信协议,统一的编码方式,构成统一的数据存取模式。对监控数据采用组态方法,在统一的监控系统平台上为矿井生产调度用户创建形象、直观的生产动态监视画面,实时显示矿井生产工况和环境监测数据,同时支持数据WEB方式浏览,可以通过网络接入到公司信息网,供公司领导掌握生产状况和查询相关信息。工程师也可以在专用工作台上通过切换的方式,对整个综合信息系统进行维护。 1 综合自动化系统结构 矿井综合自动化控制系统是整个矿井信息“大脑”,它需要一个快速、安全、运行可靠的网络平台为大量的信息流动提供支撑,同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。综合自动化控制系统采用三层网络体系结构,包括资源管理层(信息层)、过程控制层、操作执行层(设备层)。 资源管理层(信息层):其主要目的是利用操作执行层(设备层)提供的大量生产信息使企业各个实体能够不受地域的限制对工厂局域网中的各种数据进行监控,并对这些数据进行进一步的分析和整理,为相关的各种管理、经营决策提供支持,实现管控一体化。目前,资源管理层(信息层)实现的途径就是通过企业外部网(Internet)和企业内部网(Intranet)。由于涉及实际的生产过程,必须保证网络安全,因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。 过程控制层:是采集服务器和各个子系统主机或控制器之间利用OPC/DDE/FTP等协议方式传输控制信息命令,相互握手的一个过程。控制层不仅仅是命令的传输,需要信号采集的归类、逻辑判断,完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能,用户能随时通过执行工作站查询网络运行状态以及现场设备的工况,对生产过程进行实时的远程监控。赋予一定的权限后,还可以在线修改各种设备参数和运行参数。过程控制层通常可以独立工作,主控设备本身具有或通过扩展接口可以接入到综合自动化控制系统中。过程控制层的功能一般由计算机完成,为实现先进控制和远程操作优化提供支撑环境,例如实时数据库、工艺流程监控、先进控制以及设备管理等,就本项目而言过程控制层对应各子系统计算机主机或控制器。 操作执行层(设备层):通过工业以太环网或现场总线与过程控制层相连,使得底层测控信息能够与过程控制层实时交换数据,完成这一层功能的关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口,以及底层数据包的正确解释和传输。 2综合自动化系统特点 (1)异构系统的互联互通 分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式,便于各种子系统的接入,实现最大限度的信息共享。它能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品,实现各系统间互操作,并将各系统数据集成。 (2)先进的体系结构 采用B/S模式设计,支持数据WEB方式浏览,通过网络方便矿领导和各生产职能部门随时掌握矿井生产动态和安全状况方便管理层实时查询、分析和决策。 应用系统采用三层或多层架构,遵循统一数据出口和统一数据入口的原则,通过统一的一站式服务门户对外给用户提供闭环式服务和共享机制,对内整合各业务应用系统。通过对上层应用服务的请求,调度下层业务逻辑及其相关业务系统的资源,完成以事件为驱动的工作流和数据流的运行。 (3)统一的系统集成平台 以信息集成平台为核心,将实时数据流在企业统一信息平台上集成起来。同时,针对统一信息平台开发各种综合应用,形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览,统一界面。 (4)统一的数据仓库 在集成化的数据管理中,数据一旦被输入,在整个系统中都可以使用。这是因为所有的数据是在一个数据库中进行管理的。这样就大大提高了工作效率,降低了工程的实施难度。 在软件上使用SQL2008数据库,在硬件上使用高配置服务器,并配备高容量的存储空间,主要用于存储各子系统数据,形成一个统一的数据仓库。 (5)安全性 充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份和病毒防护功能。 采集服务器和数据服务器冗余和双机热备,保证数据的安全。采用防火墙、网闸、杀毒软件对系统进行全方位的保护。 3 数据采集 本系统将各控制子系统无缝集成,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合系统平台数据交互。数据接口采用标准的接口,系统架构是全开放的,扩展能力很强。 煤矿综合自动化系统的数据采集主要有以下三种数据接入方式: OPC:OPC(OLE for Process Control)是被工控领域广泛遵循的一种标准,它规范了应用程序与现场设备或数据源之间数据存取的接口协议,它是基于微软的组件技术(COM/DCOM)设计,采用C/S体系结构。它既可存取本地OPC Server的数据,又可存取分布在网上其它节点的OPC Server的数据,并且具有高效、安全的特点。它是目前存取现场数据最理想的方法。数据集成时,可采用系统的OPC Client模块直接与具有OPC Server的现场监控子系统存取数据。 NetDDE:基于网络的动态数据交换(DDE)技术,也采用C/S体系结构。它既可存取本地DDE服务器数据,又可存取分布在网上其它节点的DDE服务器,它比OPC在速度和安全性方面要逊色。但对一些动态刷新系统它仍不失为一种简单有效的方法。数据集成时,可采用系统的DDE客户模块直接与具有DDE服务器的现场单元系统存取数据。 FTP:监控子系统将实时数据周期性地写入指定的共享文件中,文件的结构符合统一的信息描述,数据集成服务器可存取共享的文件实现与现场监控子系统的数据交换。 4 结语 系统建设完成后能够使马营煤矿井上下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行联通与共享,能够使不同功能的应用系统联系起来,协调有序运行,使各自独立的监控系统信息实现共享。 该综合自动化平台具有“集中管理,分散控制;监控全面,使用方便”的特点。不仅使矿井各生产自动化系统的可靠性大大提高,而且也提高了生产效率,并达到了减员增效的目的。 系统建设完成后实现了对全矿井安全、生产的主要环节进行实时监测、监视和信息汇总,实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化,为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害,提供有效手段,为企业信息化的应用和发展奠定基础。 煤矿综合自动化论文:分析煤矿综合自动化平台的设计与实现 [摘要]根据煤矿综合管理自动化的结构要求,把煤矿的各个子系统统一结合,构建煤矿的自动化系统,同时,再把煤矿的环境信息、安全信息和设备的信息统一在这个系统平台上,从而实现整个矿井的综合系统的自动化和系统软件的组态化设计。 [关键词]煤矿、自动化、设计 为了提高煤矿的生产效率,保证生成的安全进行,绝大多数煤矿都安装了煤矿综合自动化系统,但是,各个系统之间各成体系,没有很好的结合,均衡、和谐的发挥各个系统的作用,因此,导致了这个综合系统在实际的使用中存在很多问题。 一、存在的问题 (一)重复投资 煤矿综合自动化平台的建立是通信线路和组态软件的构造过程,这个过程中存在很严重的重复投资和重复建设。 (二)人力资源浪费 煤矿综合自动化平台是各个子系统的组合体,各个子系统相互独立,都需要专业的人员进行维护和操作,这就存在很大程度上的人力、物力、财力和精力的浪费。 (三)缺乏稳定性 由于煤矿综合自动化平台的各个子系统之间是相互独立,所以造成该系统的整体稳定性差,整体可靠性低,不利于煤矿的安全生产。 (四)信息闭塞 也是由于煤矿综合自动化平台的各个子系统的相互独立,各个子系统自成体系,各个系统之间的信息不能有效的交流和共享,从而严重影响了整个系统的综合作用。 (五)维护工作量大 由于煤矿综合自动化平台由各个子系统构成,各个子系统都需要精心的维修和维护,所以,从这个角度来说,各个系统的维护和维修的工作量非常大。 二、煤矿综合自动化系统的目标 (一)通过煤矿综合自动化系统保证煤矿井上和井下的各个环节的生产情况能够有效的集成并反应出来,通过矿井安全的监控、人员的安排定位等子系统的数据整合,实现相关数据的整合和评估。 (二)通过煤矿综合自动化系统检测各个子系统内部的运行状况,并分析相关的生产参数,并通过连接公司局域网,实现对各个子系统的内部控制,交流各个子系统之间的信息。从而保证各个子系统的网络化控制,企业的现代化管理。 (三)通过生产调度中心的集中监控,对井下的各个系统实现无需真人值班、留守,通过系统的定期和不定期的巡视和维护来监控井下系统生产状况,从而实现整个煤矿综合自动化系统的一体化。 (四)对着经济的发展,科技的进步,煤矿综合自动化系统应该根据需要不断的更新、换代或者升级,以此来保障煤矿综合自动化的发展需求。 三、系统结构 煤矿综合自动化系统由设备、控制和信息构成,控制是维系设备和信息的纽带和关键,整个系统通过设备的基础管理反映到控制平台,最后反映到信息平台,从而为生产者和管理者提供生产和管理依据,也保障了企业的安全发展。 信息的收集整合是整个综合自动化网络的高层目标,它主要是采用1000M工业以太网技术,以TCP/IP作为信息的传递介质,传输协议,把所有的信息通过WEB服务器连接、汇总,并传到企业管理层,从而实现管理层对企业一线数据的掌握和管理。 控制作为整个系统的中间环节,采用智能控制设备,必须确保该系统的高可靠性,以此来适应井下工作环境的特殊性,并保证井下工作的安全性。与此同时,必须考虑到各个子系统的兼容性和适应性。 四、设计方案 煤矿综合自动化系统的设计必须考虑到各个子系统的兼容性,还要注意各个系统的实用性等诸多问题,所以煤矿综合自动化系统的建立包括网络传输、子系统的接入和软件集成。 (一)网络传输 此平台的建立要求具有实时n生、开放性和可靠性,平台建立过程中还要充分考虑到该平台的一下特点:选择通用性较强的设备;选择开放性的标准设备;选择可靠性高的网络;保障产品的一致性。 1 光缆选择 建议全部采用单缆,地面的可以采用12芯的作为千兆工业以太网络的传输链路,井下则建议采用36芯的光缆作为传输线路。 2 交换机的选择 网络交换机有骨干交换机和分支交换机之分,骨干交换机组成主干环网,分支交换机构成分支网,建议交换机的安置选择干燥,空气流通性好的固定机房, 3 服务器的选择 在满足系统基本需求的情况下,尽可能的使维护简便,尽量预备备用系统,以便保证任何环节出现故障时,不必停止整个系统来进行维修或者更换。 (二)子系统接人 1 硬件接人 硬件接人可以采用以下三种方式:上位机接入,即对于已经建立并且发展成熟的专业性较强的子系统采用直接通过统一的网关接口接人环网;PLC接口接入,即通过增加PLC以太网模块的方式,直接连接进附近的交换机;扩展接人,即通过对子系统支持接口增加接口转换装置,从而把子系统接口转化成标准的以太网接口接人环网。 2 软件接人 软件接入要求所有的子系统必须是软件统一接入,并且要采用统一标准的OPC接口,软件接入的过程中一定要考虑到软件接人的以下特点:各个系统既统一又独立,确保其中某个系统出了问题后,可以不停止整个系统来进行维修。换句话说,确保某一个子系统损坏时可以尽可能小的影响整个软件系统;已建子系统只要能满足RJ45和OPC接口要求,就能无缝接人;考虑以太网的兼容性和可靠性。 (三)软件集成 软件集成是煤矿综合自动化系统的主要内容,构建煤矿综合自动化平台需要运用Intouch组态软件,通过统一的软件监控系统平台实现对子系统设备运行情况的监控,同时存储相关历史数据,确保管理者对各个子系统的显示、控制、分析和决策。 五、结束语 利用集成化的信息处理平台,发挥各个厂家的硬件和软件的优势,实现各个系统之间的连接,实现企业信息系统和工业监控现场的无缝连接,把煤炭生产、管理的各个环节统一在这个平台上,形成统一、完善的邮寄整体,确保高产、高效的生产。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿综合自动化信息化建设应用中认识上存在的一些问题 [摘要]随着电脑网络技术的不断提高以及在煤矿企业中普遍的应用,矿井的综合信息化自动化技术步入煤矿企业已经是历史的必然发展趋势了,本文就以煤矿的信息化以及自动化系统的构成、建设以及应用等认识上存在的某些问题进行剖析,达到抛砖引玉的功效、煤矿产业是支撑我国经济发展的一个比较基础的能源型工业,同时它也代表了我国劳动密集型产业,这个产业生产环节多,人员的素质比较低,但是劳动的强度比较大,工作的效率低下;生产的环境比较复杂和恶劣,同时存在着各种各样的地质安全威胁;安全的压力比较大,同时管理的水平以及技术含量普遍偏低,成为了为什么煤矿业不能告诉发辰的瓶颈。 [关键词]煤矿综合信息化自动化 煤矿建设 存在的问题 1 前言 近些年来,伴随着计算机网络技术的不断提高以及煤矿企业中普遍的应用,这一阻挡煤矿产业高速发展的“瓶颈”有希望发生质的变革。煤矿的矿井综合信息化的技术革新,就是借助计算机信息管理的平台对煤矿生产中的各个环节、井下环境的安全参数以及设备运行时的状态等等重要的生产参数实现实时监测、控制以及分析,使得煤矿能在最大的限度内实现安全、高产以及高效的有效统一,是科学发展的必要以及构建和谐社会所必要的重要方面。综合信息化自动化在煤矿矿井的广泛应用给煤矿企业的管理造成了天翻地覆的变化,改变了传统意义中的管理方式,使得各个煤矿企业都快速的实施了矿井的综合信息化以及自动化的管理技术,但是在这股浪潮之下也反映出了不少在认识以及使用上的问题,这些问题都急需及时的解决。 2 JE确认识煤矿综合自动化信息化建设的真正内涵 2.1综合自动化信息化有比较强的实用功能 矿井的综合自动化信息化建设内容包含的非常广泛的,就一般情况来说,包含了两个方面:一个就是各管控子系统,二就是综合自动化信息化的信息平台。各管控子系统就是针对煤矿中不同种类的电气、机械的设备进行管理、控制以及监控的子系统,它们都是一个一个比较分散的独立系统,自己各成一个体系,自我掌控和运转,来实现各个管理信息的采集以及传输。然而综合自动信息化的信息平台,它的与各个管控子系统之间的关系就像是大脑与肢体的关系,相互的交融,缺一不可。子系统能及时的为平台提供数据,然而平台同时能充分的利用各个管控子洗头膏来进行数据的综合分析,被相关的管控子系统利用,同时也为管理和指挥提供决策的根据。 2.2煤矿综合自动化信息化的管理系统整体的颠覆了传统管理模式 煤矿综合自动化信息化的管理系统模式从实质上看,自动化信息化的管理系统是一种全新的管理模式的体现,但是表面上只是先进管理的手段之一,两者关系类似于机械化的生产本质与小农经济的区别,是先进的新生产力代表,同时也是煤矿综合自动化信息化现代化的管理模式的必经之路。但是在还没有实施煤矿综合自动化信息化的管理系统之前,煤矿的指挥中心主要是通过了网络系统能够被动的接受信息来进行以人工呼叫的方式进行事物处理。这样即使存在数量一定的计算机网络的应用,但是系统一直都是以配角的身份来进行的一些数据备份、下井考勤等等的工作。这样使整个煤矿的管理系统指挥中心出现杂乱和邂逅的现象,几乎也都是穷于应付。 但是在建设好煤矿综合自动化信息化的管理平台之后,就可以根据各种监控设备以及井下视频做到井下各现场同步监控,还可以了解和掌握到各种类型的井下作业生产的安全环节的检测数据,使得综合系统做到有效的决策,超前预防。而且还可以通过系统指挥中心展示的井下安全生产的状态来分析各个系统之间的数据,这样便于智能的对井下进行控制。总之,煤矿综合自动化信息化的管理模式具有实时型、现场型、智能化、预测性等的特征。 所以,我们在建设煤矿综合自动化信息化的管理系统的本质就是要建设煤矿的管控和现代化调度指挥一体化的管理体系。计算机深入的应用网络信息技术使计算机更加符合现代化、科学化的管理方式。但是计算机的网络管理系统只是一种手段,真正体现内涵的还是煤矿综合自动化信息化管理模式的变革。 3 结束语 现在的社会是一个注重互动、依赖技术的信息时代,传统出版企业和数字出版已成为了一种必然的趋势。因此,在未来的一段很长的时间里,数字出版和传统出版这两种形式会长期互为补充,相互并存,并且结合两种形式共同发展,使得计算机真正的体现出煤矿综合自动化信息化管理模式的内涵。在调整经营思路以及确定媒体的观念同时还需要尊重市场的准入原则,以推动出版作为传统出版企业的主要任务。总之,解决出版怎样才能不被数字化淹没的问题已经迫在眉睫。 煤矿综合自动化论文:浅谈综合自动化技术在煤矿中的应用 摘要:煤矿安全问题不仅关系到生产企业的自身利益,更重要的是关系到工人们的生命安全,煤矿企业生产安全是各方面都高度重视的问题,特别是煤矿井下地质及工作环境恶劣,机械设备较多,而自动化的总体水平相对滞后,煤矿自动化已成为煤炭企业及煤矿生产发展的重中之重。本文主要阐述了煤矿变电站综合自动化、煤矿机械的电气自动化、集中控制系统、煤矿安全和监控控制系统。 关键词:自动化技术;变电站;煤矿机电;应用 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了。要提高运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高运行管理的自动化水平,实现综合自动化。所谓综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使设计简捷、布局紧凑,运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化、实现无人值守变电站及煤矿机械的电气自动化,也是其发展的必然趋势。煤矿综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率及其他模拟量等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和监控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿综合自动化的概念 综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高设备的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证系统的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。 三.煤矿综合自动化的主要内容 煤矿变电站综合自动化是将二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统是利用多台微型计算机(包括单片机等)和大规模集成电路分级分部式自动化系统,它以微型计算机为基础,实现对变电站传统的机电保护、测量手段、控制方式以及通讯和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化和通讯网络化等特点变电站综合自动化系统内各个设备间能实现相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:浅谈矿井综合自动化系统在煤矿的设计与应用 【摘 要】矿山电力综合自动化系统将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起,减少停电时间、面积,使调度员根据监视情况,煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。通过实践应用,完全实现了井下电力参数测控的现代化,保证了井下电网的安全使用,同时为煤矿井下变电所的无人值守化打下了一个坚实的基础。 【关键词】矿井电力;综合自动化;系统结构 21世纪煤矿开采技术最为显著的特点,是计算机技术的全面应用和其功能的最大发挥,并将主宰矿山。计算机技术能够使规划、信息、控制和监测等不同部门融为一体,从而使煤矿整个系统发生根本性的变化。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向,井下电力设备实现自动化监测、监控,对保证井下供配电设备正常运行,确保供电系统安全意义重大。它将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起,目的是提高供电可靠性和供电质量,减少停电时间、面积,使调度员根据监视情况,在地面控制中心通过遥控、遥调等实现明智、必要的操作。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。 1.我国煤矿自动化的发展历程 我国煤矿自动化系统起源于20世纪60年代,当时根据国家综合部署,集合全国煤矿行业的电子、电控方面技术骨干,成立了一家煤矿行业唯一的专业自动化研究所。 20世纪70年代,老式继电器退休,取而代之的是晶体管和逻辑电路,这大幅度缩小了控制器体积,改善了控制功能,变得更加安全可靠。 1980年开始,煤矿行业的科研单位不断增多,我国自主开发了KJ90、KJ95、KJ4/KJ2000与KJG2000等监控系统,还借鉴引进了美国、澳大利亚等先进国家的先进技术。至此煤矿的自动化控制和检测系统才真正应用到实践中。 1990年后,计算机技术进一步发展,形成了专用的独立的监控系统,以单片机为核心控制单元,内部的信息输入以模拟形式、FSK形式、基带形式等简单的调制方式为主,传输电缆为矿用屏蔽电缆,传输速率在600~9 600bit/s之间。这些系统大部分还是独立工作,很少有系统间信息的交换,每个系统的维护使用部门也不都一样。 进入21世纪后,以工业以太网为代表的信息网络技术迅速发展,煤矿各个专用的独立监控系统间的信息可以通过高速信息网实现快速的传输,两两之间的传输逐渐转变为总线传输方式,比如CAN总线、RS485、RS232等,并被广泛应用。随着技术的不断进步,煤矿的绝大部分矿井实现了煤矿生产、煤矿安全、矿用电力等监控系统,并通过高速监控网络整合形成综合的监控系统,由局部生产环节的自动化系统迈向矿井综合自动化的新方向。 2.自动化系统的实现 2.1子系统的接入 在硬件方面,采用三种方式:直接与子系统PLC控制器联接;直接与子系统控制器联接;与子系统控制主机联接。在软件方面:OPC协议接入方式;WEB接入方式;MODBUS协接入方式;PROFIBUS协议接入方式。 2.2建成系统情况 控制器和设备监控站所采集信息的实时传送;选用2台主备冗余的服务器作为网络数据采集服务器,将采集到的实时信息储存到实时历史数据库服务器,同时数据服务器可将重要的数据记录实时的;自动化系统网络平台通过网御安全“隔离”网闸设备和应用安全策略,在保证安全的前提下与企业信息管理网络进行了互联。 整个系统采用框架体系,环网交换机采用统一的标准接口,各个子系统可以动态加载到整个集成平台;各个系统间通过环网平台可完成信息的交换,实现了系统联动和信息的共享;完全解决了子系统间由于相互独立所造成的信息孤岛,达到了信息的全方位共享和融合。 综合自动化系统的建成,在矿井调度中心实现了对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、锅炉房集控系统、辅助运输系统、通风机房、井下主变电所、井下主排水泵房、污水处理、洗煤厂系统等系统的远程监测监控,部分子系统实现了无人值守。调度人员和领导能够在调度室直观、快捷的了解生产一线情况,掌握重要设备的实时工况;同时能够在办公室企业网络调出工业网络平台的实时数据,随时掌握生产动态。通过对大量数据的采集、分析、挖掘、加工和处理,实现了管理人员对矿井生产的动态综合分析和管理。环型以太网的建立,使得技术人员方便的利用工业网络实现远程数据维护,极大提高了技术人员对各子系统的远程维护水平。 3.实施全矿井综合自动化系统需注意的问题 (1)网络的选择。中小型矿井或自动化水平不高的矿井,可以选择基于工业总线的全矿井综合自动化系统,该系统价格低,系统可靠,不足之处是开放性稍差,无法三网合一;大型矿井或自动化水平达到较高程度的矿井,可以选用1000M工业以太网的全矿井综合自动化系统,价格适中,发展空间大,可以实施三网合一,是现在很多矿井的首选方案。 (2)网络结构的选择。全矿井自动化的组网方式可以是星形、环形、双环冗余等,不同组网方式其功能和可靠性都不一样,可适用于不同规模的矿井。其中星形网络一般不具有冗余功能,可以适用于分支系统;环形网络具有冗余功能,可靠性很高,得到业界的广泛采用;双环冗型可靠性不高,不太适合综合自动化系统。 (3)全矿井综合自动化系统是一个集技术、管理、经济于一体的复杂而庞大的系统工程。因此,在实施全矿井综合自动化之前,要做好详实全面的整体性设计与规划,不仅要采用先进的自动化技术,更要选用具有先进理念和管理才能的领导人员,统一指挥规划,按设计要求实施好每一步,尽量避免重复投资现象,节省人力和财力。 (4)全矿井综合自动化系统是一个整体,它的运行需要坚实的基础(可靠的底层设备自动化)和完善的子系统建设,必须做到部分与整体共发展,最大限度地发挥其作用。目前存在的问题之一是有的矿井对底层设备自动化重视程度不够,需要增强建设。同时注意整体和局部的优化关系,局部应服从全局。 (5)注意自动化系统中的软件建设。软件好坏的选择可以影响到自动化系统的正常实施。综合自动化信息的集成与加工,都需要软件的支持。系统软件采用组态化设计,将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。 4.结语 煤矿综合自动化系统的建设,形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台,建立了一个具有安全运行、数据可靠、可扩展软件架构的生产管理平台,是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接,提供了统一的数据平台,为实现企业的智能决策管理打下基础,提高了企业的管理水平和竞争能力。 煤矿综合自动化论文:变电站综合自动化系统在煤矿中的应用 摘 要:介绍了集控制、保护、监控于一体的综合自动化系统的概念、技术特点和优越性以及在变电所中应用的原则和作用。 关键词:计算机技术;继电保护;自动化技术;设计原则 1.引言 随着供电系统的迅速发展,用电负荷逐年大幅度增长,变配电站数量也急剧增多,对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了,因此,综合了微电子技术,通讯技术,电力系统继电保护等多门高新技术的变电站综合自动化系统得到了极大的普及和应用。 传统变电站存在着不少缺点:①安全性、可靠性不高。传统的变电站大多采用常规的设备,尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等(有不少变电站没有自动装置和远动装置)。继电保护采用陈旧的老式电磁型和晶体管式继电保护,结构复杂、可靠性不高,很难实现快速、精确、准确地选择切除故障点。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压,目前还应考虑谐波问题。频率主要由发电厂调节、保证。而电压的合格,不仅单靠发电厂调节,各变电站,特别枢纽变电站也应该通过调节变压器分接头位置和控制无功补偿设备进行调整,使其运行在合格的范围内。但传统的变电站,大多数不具备调压手段。至于谐波污染造成的危害,还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施,不能满足目前发展的电力市场的需求。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行,必须及时掌握系统的运行工况,才能采取一系列的自动控制和调节手段。但传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求;一次系统的实际运行工况,由于远动功能不全,一些遥测、遥信无法实时送到调度中心;而且参数采集不齐,不准确,因此没法进行实时控制,不利于电力系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型,接线复杂且其工作点易受环境温度的影响,因此其整定值必须定期停电检验,每年校验保护定值的工作量相当大。 2.微机继电保护装置的基本要求和功能 微机继电保护装置是电力系统中一种重要的安全自动装置,它为向用户安全连续供电起着极为重要的作用。它的主要任务是:当电力系统发生故障时,自动的、迅速的、有选择性的切除故障设备,保证无故障设备继续供电;当电力系统出现不正常运行状态时,发出信号,通知值班人员,以便及时处理。 3.变电站综合自动化的基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。 4.变电站综合自动化系统的技术特点与优点 4.1在线运行的可靠性高。变电站综合自动化系统可以利用软件实现在线自检,具有故障诊断功能。使变电站的一次、二次设备运行的可靠性方面已经远远超过了常规变电站。 4.2供电质量高。由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能,故对于具有有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站,可以大大提高电压合格率,保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损,节约电能损耗。 4.3后台机系统友好、功能完善。后台机可通过交换机与其它局域网连接。采用平台式支持多种应用软件,系统模块化设计,方便系统扩充。具有功能强大的作图软件,大量图库,可制作多层多平面的系统图。具有在线报表系统,结合曲线、棒图信息,更好满足用户。实时多媒体数据库可录入语音、图象等。系统所有的在线修改可在线进行。大大提高了变电站运行管理的自动化水平。 4.4经济性。由于极大的简化了二次接线和二次设备的配置,大大地减少占地面积,缩短建设周期,提高了系统的维护性,明显降低了变电站的综合造价。 4.5维护调试方便。由于综合自动化系统中,各子系统有故障自诊断能力,系统内部有故障时能自检出故障部位,缩短了维修时间。微机保护自动装置的定值又可在线读出检查,可节约定期核对定值的时间。 5.综合自动化系统在霄云煤矿中的应用 5.1霄云煤矿35KV变电所工程概况 35kV线路双回,主变压器2台,6kV出线(电机,厂变等)X回,6kV母联2回,35kV PT 2回,6kV PT2回等。该变电所的保护、监控系统均采用微机综合自动化系统。该系统根据具体要求以及现场环境提出了相关的技术方案,主变压器、35线路采用集中组屏方式,与后台监控系统一起放置在主控制室内,6kV保护装置分散安装在各个开关柜上,并且每台保护装置均通过RS485通讯接口将所有信息上传至后台,这种方式既节省空间又方便值班人员的操作和控制。 5.2变压器成套保护分别采用:变压器差动保护装置 MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB,综合测控装置MMCU-10H,来实现对变压器内部故障匝间短路、相间短路和变压器外部故障,变压器接地、过负荷、过流等的保护以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等变压器内部保护。 5.3 35kV线路保护采用MLPR-10H2型微机线保护装置,主要包括三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护。在35KV系统中,还配置了一台微机型PT切换及低电压保护装置MPTS-10H,它可作为双母线或单母分段主接线方式下的PT切换,实现两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等功能,也可分别作为两段没有关联的母线的电压监视及低电压保护。 5.4 6kV馈电部分主要包括:电动机保护测控装置MMPR-10H2,线路及母联保护测控装置MLPR-10H2,厂用变压器保护测控装置MTPR-10H2,备自投装置MBZT-10H,PT切换及低电压保护装置。各种保护装置针对其保护的不同对象,完成相应的保护功能,例如线路的速断、方向过流、零序过流、低周减载、母充等保护,变压器的速断、过流、过负荷、零序过流以及变压器本体等保护,电动机速断、过流、堵转、低电压、过负荷以及工艺联锁等保护。对于备自投保护装置,就是当检测到一进线(母线)失电,且无外部闭锁的情况下投入另一进线(母线),以保证无故障设备可以继续正常运行,当线路故障排除以后具有逆向自动恢复功能,使无人值班真正有意义。 5.5后台监控计算机系统采用珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。 5.5.1 WLD2100变电站综合自动系统由监控保护单元、通讯管理机、后台监控计算机系统构成。监控保护单元为间隔层装置。通讯管理机是通讯枢纽,主要负责间隔层设备的通讯规约转换及后台监控计算机和上级调度的通讯。后台监控计算机接收通讯管理机采集的所有现场信息,同时接收现场保护单元发送的信息进行综合处理、分析、统计、显示、打印、事件记录报警等,实现站内计算机监控功能。 5.5.2后台监控计算机系统具有远程控制功能、数据采集与处理功能、统计计算功能、图表显示打印功能、历史事件的追忆和查询功能、报警功能等等多项功能。大大提高了变电站管理自动化水平。 5.5.3通讯管理机与后台监控主机间采用以太网通讯,通讯速度可达10MBps,并且可通过HUB(交换机)轻松实现多机监控。 6.总结 新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了飞速发展,今天已经发展到计算机集成监控系统和智能监控系统的新阶段。济宁霄云煤矿变电站综合自动化系统应用设计已投运5年,运行情况良好,进而实现了“四遥”功能,实现了综合自动化的要求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构浅析 【摘要】通过潞安集团综合自动化矿井建设实践,对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行了研究分析,总结出煤矿综合自动化系统网络建设的7项基本原则及3层基本架构,为煤矿企业推广建设综合自动化、信息化系统起到参考和借鉴作用。 【关键词】综合;自动化;网络;架构 引言 煤矿综合自动化、信息化系统是煤矿自动化系统,同通讯、计算机、信息技术和现代管理技术有机融合,将矿井的生产过程控制、运行与管理作为一个整体进行控制与管理,以实现矿井的优化运行、优化控制与优化管理的系统平台。 煤矿综合自动化、信息化系统的建设和普及,为煤矿实现安全高效、减员增效起到了重要作用。系统网络建设的基本原则及基本架构是基础,下面对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行分析。 1基本原则 为确保煤矿综合自动化系统网络平台的安全、可靠、实用及高效率,进行设计时,其网络建设应遵循以下原则。 1.1实时性原则 在监控系统中,对数据的采集和处理速度要求很高。因此,在进行网络化设计时应首先考虑到这一点。根据具体情况在不同的网段采用相应的解决办法,以减少延迟,提高系统的实时性。 1.2可靠性原则 监控系统对传输网络的可靠性要求非常高。因为,其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行,进而影响整个监控系统的性能。 1.3开放性原则 网络系统的开放性,关系到网络系统内不同网段间互连、企业内部网络与外界网络互连的可实现性。随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及,企业与国内外其它企业、市场、上级主管部门的联系会不断增多,所需信息量和信息的覆盖领域会进一步扩大,网络互连的需求会不断加深。因此,应该选择开放性好、连网方便的网络系统。 1.4实用性原则 网络系统是为满足安全生产过程的监视、控制、管理、调度、决策需要而设置的,满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。网络系统的设计以需求分析作为设计基础,如网络的节点数、节点的地理位置分布,网络的信息量、运行速率、传输能力,以及网络建成之后改建的可扩充性,如网络节点增加、网络扩展等。对底层控制网络,充分考虑为实现控制所必须满足的实时性要求。 1.5先进性原则 当今网络技术发展速度非常迅速,需要尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来组建监控系统的网络。尽量采用国际标准,采用主流技术,方便网络的扩展与升级。另外,作为实用工业网络,也应该充分考虑到技术的成熟性。 1.6软件资源丰富性原则 在监控系统网络的产品选型时,还考虑到所选系统具备丰富的软件支持,特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持,以便今后对网络系统的运行、管理与维护。 1.7经济性原则 网络系统设计像任何一项工程设计一样,必须考虑到投资的合理性,如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。在计算机、网路设备、系统软件的产品选型与购置方面,在综合考虑上述几种因素的基础上,尽可能节省投资。 2基本网络架构分析 目前的矿井综合自动化、信息化系统,普遍采用工业以太环网、控制网和设备网所组成的开放型网络,主要由3个层次结构组成,见附图。 2.1信息层 信息层是整个自动化网络的最高层。目前,它主要采用1000M工业以太网(Ethernet/IP)技术,以TCP/IP(传输控制协议/国际协议)+CIP(通用工业协议)作为其传输协议,将服务器、网关、人机接口连接,通过WEB服务器至企业的管理信息系统,实现对现场采集数据和信息进行管理功能。 2.2控制层 控制层是整个自动化网络的中间层,是一个开放型网络。主要使用1000MEthernet/IP网络作为核心环网,连接操作监控站的计算机、各子系统的主控PLC和其它智能控制单元等。 控制层设备,采用高可靠性的智能控制设备进行控制,井下选用具有煤矿防爆合格证和煤安标志的设备,能够适应井下特殊的工作环境和防爆要求。为了保证建立一个冗余、可靠的网络结构,必须考虑各个子系统的控制系统冗余性。对于重要系统或有联锁要求的子系统,采用双智能核心设备。现场采用放射式冗余网络。光环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余,减少网络单点,增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。 2.3设备层 设备层是面向现场设备的一层,也是整个自动化网络的最低层。它无需中间的输入/输出系统就可以将现场设备和智能设备直接相连,实现操作者和现场设备之间信息互传,并可实现故障自动诊断。 设备网目前主要使用现场总线Profibus等通信方式,辅以I/O模块,将底层设备直接连接到底层控制器上,进行实时I/O控制和点对点的信息交换,实现入网设备包括:监控下位机、监测单元、远程I/O模块等。 3结语 综上可见,煤矿综合自动化系统网络平台建设以实时性、可靠性、开放性、实用性、先进性、软件资源丰富性以及经济性为基本原则,其基本网络架构主要由信息层、控制层、设备层3个层次结构组成。 作者简介: 孙守靖(1973—),男,辽宁庄河人,工学硕士,工程师,1995年毕业于山西矿业学院电气工程系,现从事煤矿监测监控系统管理及机电技术研发工作。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的建立和实施 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立和实施对煤矿企业具有非常大的现实意义。煤矿综合自动化系统的主要功能在于能够有效提高机电设备的自动控制能力,在应对自然灾害和其他突发事件上具有显著的效果,同时还具有预防灾害和事故的功能,这一系列的功能联合能够实现煤矿产区对全矿井的数据采集和统一生产安排。煤矿综合自动化系统对煤矿企业的经营管理和决策执行实现科学化网络化都具有重要意义,对保障煤矿生产的稳定与安全也能够提供可靠的保障。本文结合许厂煤矿综合自动化系统的建立和实施进行了分析研究,旨在为其他煤矿企业在今后煤矿综合自动化系统的建立和实施提供有益的借鉴。 【关键词】煤矿综合自动化;拍袋子系统;供电子系统;架空乘人器子系统 本文以许厂煤矿的综合自动化系统为例进行分析研究,许厂煤矿地面1000M工业以太环网综合自动化监控系统,在变电所、提风机房、调度室机房和机电集控中心机房设置了5个千兆环网节点,用单模光缆形成网络将地面的所有子系统接入环网,在监测监控中心形成对地面各个子系统的信息集成。煤矿综合自动化系统需要不断的完善,本文主要对这一系统基础上的进一步信息集成,井下供电、主运输皮带和架空乘人装置系统的网络接入和安装调试进行研究,旨在为生产提供更加全方位的安全保障。 1 煤矿综合自动化集控平台的建立和实施 煤矿综合自动化集控平台的建立需要配备综合自动化网络平台硬件,经过建立综合自动化传输集成,形成畅通安全的传输通道,进而实现综合自动化的数据集成,在煤矿区为生产管理和指挥调度提供数据信息上的支持。 首先需要建立煤矿综合自动化网络平台,在许厂煤矿现有的自动化基础上本文主要分析井下环网的建立,主干网络采用光纤进行传输,建立独立运行的双环路光缆传输系统,对其采用相对于的双层管理。在这一传输网络平台之上,进行煤矿个现场总线、以太网以及其他数据传输和集成,实现该系统的高速化和集中化。 许厂采用的是多通道工业以太网综合接入器,其具有多个接口,应用的是透明传输技术,能够实现各个子系统在传输上形成虚拟的相互隔离,在通讯上避免相互干扰,各自完成通讯使得数据在传输上既高效又准确,这样的传输体系也能够维持各个传输架构的稳定,不影响原有系统的稳定性。这一先进的接入器 能够将矿井的设备控制系统与传输集成平台相连接,实现各个子系统地面控制中心与设备之间进行数据的传输与信息传递。 在实现自动化传输集成基础上就能够实现数据的集成,实现综合自动化数据集成需要用先进的科学技术来建立相应的综合自动化数据集成系统平台,与煤矿区现场的数据采集技术相结合,按照统一的适用标准,还要应用实时数据库技术,能够将现场各系统的数据传入到数据库,实现综合自动化数据集成。 2 井下生产子系统的建设和实施 2.1 皮带子系统 许厂皮带监控子系统采用的是目前较为先进的KTC101通讯控制一体化装置,各皮带都能够实现系统的集成接入,在实践中运行状况表现良好,在地面上就能够对其进行控制完成启动、停止等工序,在运行中各个皮带的相关信息,如温度、速度、跑偏、堆煤、自动洒水等都能够及时上传到地面的系统中,地面系统还能够对皮带的运转详情,包括启动停止状态、运行的时间和电机电流等都能记录和准确掌握。皮带的沿线还配备了与地面实现双向通讯的功能系统,在地面就可以对皮带周围现场发送指令,井下的皮带也可以直接向地面通话,保证的系统的运行安全和时效性,为井下皮带运行的无人化值守提供了技术支持和安全保障。井下的控制器在集控工作状态时,在地面就可以对井下实现控制指挥,实现系统的高效稳定运行。皮带子系统除了具有上述功能外,还能够进行复位和测试,在发生故障时还有故障及锁闭地址自动寻址功能,这样能够节省处理故障的时间,有效提高系统的运行效率。 2.2 供电子系统 井下的供电子系统需要通过采用煤矿电力监控系统,将煤矿采区的各个变电所进行系统接入,介入后就能够在地面实施对井下变电所高防开关的开关控制和复位操作等,实现远程控制功能。在实施过程中,井下高防开关的各项信息和运行情况也会随之上传到地面,地面能够及时掌握有关变电站和开关的电压、电流功率、电量和开关保护信息等。供电子系统具有三层结构,分别为监控计算机、电力监控站和智能隔爆高压开关。该系统采用的是工业以太网加现场总线的结构模式,主干道用光纤太环网通向各个变电所,通过网络交换机的数据接口连接变电所开关数据和主传输系统;各个变电所需要安装电力监控站点,由现场总线对变电所运行设备的参数数据进行采集,就地对数据进行检测和实施设备控制;主站对采集到的数据进行处理并传输到主系统。在三层结构下供电子系统在地面就能够及时读取到井下高防开关的整定定值,同时还能对该定值进行修改并传输到井下,实现对井下高防开关工作状态的改变。供电子系统在故障处理方面具有故障录波功能,子啊地面对高防开关的电压电流波形进行观察分析,为解决故障提供准确的依据。 2.3 架空乘人器监控子系统 井下架空乘人器监控子系统的建立需要采用煤矿用控制器作为主控分站,建立由主控箱和分控箱组成的系统。分控箱的设置目的在于其具有显示系统的基本运行状况、运行时间的功能,还能够进行启动、停止和锁闭等操作。架空乘人器监控子系统是较为先进的控制系统,总体上该系统具有控制功能、状态显示功能、计时自动开车功能、通讯以及告警功能,在实施中能够发挥以下功能:第一,计时减数控制盒显示;第二,多点锁闭显示和锁闭站点显示;第三,对可能发生的打滑实施保护;第四,对可能发生的越位实施保护;第五,对可能发生的脱绳实施保护;第六,故障屏蔽应急方式开车等。架空乘人器监控子系统在实施运行后,在地面就可以实时监测和进行动态模拟,地下运行装置的相关运行信息和数据都能在地面的设备中得到反映,在地面就可以监控到井下所发生的故障并发出报警响应,并查看相关信息以做出具体的故障处理方案,这一系统功能也是为地下无人值守提供了保障。在实践应用中该系统运行反映良好,且操作方便,汇集的信息全面及时有效性高,为运行监测和故障维修都提供了强大的信息支持。 3 结语 本文结合许厂煤矿对煤矿综合自动化系统的建立和实施应用进行了分析研究,煤矿综合自动化系统是利用先进的技术和设备,为煤矿安全生产提供保障的应用系统。煤矿综合自动化系统经过建立和实施,在保障煤矿生产稳定和安全方面发挥了积极的作用,在预防和及时处理事故和灾害方面效果显著。煤矿综合自动化系统在科学技术飞速发展的今天实现了煤矿生产的自动化、科学化、网络化方面发挥了重要作用,对煤矿的科学管理和运行提供了基础和支持。煤矿企业应当加快这一先进系统的建立和实施来提高企业的生产效率和保障生产的安全性。 煤矿综合自动化论文:煤矿变电站综合自动化的研究与应用 【摘 要】当前,计算机技术、信息技术发和智能控制技术等展迅速,电力行业逐渐运用自动化技术进行其管理工作。而在市场经济体制的条件下,变电站发展迅速,变电站综合自动化系统已逐渐取代传统的变电站二次系统。本文在回顾变电站综合自动化的发展历程基础上,结合目前变电站综合自动化发展现状,就变电站综合自动化系统体系结构进行分析、研究,展望变电站综合自动化发展趋势。 【关键词】变电站综合自动化 一.前言 随着供电系统的迅速发展,对各供电系统监视控制的可靠性、准确、快速性、选择性等要求更高了。要提高变电站运行的经济性和可靠性,最根本的就是提高变电站运行答理的自动化水平,实现变电站综合自动化。所谓变电站综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集变电站的模拟量、脉冲量等非电量信信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。在煤矿中,矿井电网实现调度自动化以实现无人值守变电站,也是其发展的必然趋势。煤矿变电站综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率等和各断路器的分、合状态,在此基础上实现系统的监视和控,根据实时采集数据,进行各种模拟和计算,以决定安全和经济运行方式。 二.煤矿变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证变电站的安全和经济运行,在安全性能上和经济性能上有更好的保障。煤矿变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合,实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计,从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调,进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统,把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控,实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网,这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报,上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。同时,通过变电站综合自动化那系统内各个设备间相互交换信息、数据共享,能够完成变电站运行的监视和控制任务。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线,它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 三.煤矿综合自动化的主要内容 水泵电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统,采集参数:瓦斯浓度,风速,环境温度,负压,水位,设备开停,风门开关,馈电开关,电压,电流,风筒开关,轴温,抽放管温度,抽放管压力,抽放管瓦斯浓度,抽放管流量,故障报警等。采集方式:采用规约转换或读数据库的方式均可;接入方法:TCP/IP通信。 提升机电控系统,采集参数:安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约 风机电控系统,采集参数:电机电压,电机电流,故障,开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位,开关位置信号。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 锅炉电控系统,采集参数:锅堂温度,锅堂前中后压力(负压)上锅筒温度,上锅筒压力,蒸汽出口流量,蒸汽管路压力,省煤器温度,烟道温度,鼓风机开度,风量开关,引风机吸风量开度,风量开关,供水调节阀阀门开度,水位调节器开关,显示,供煤炉排速度显示,速度调节,现场手自显示,水位报警,水位显示(电接点和差压变送两个显示),供水阀前、后压力,供水温度,流量,出渣机状态,循环泵状态,鼓风机开停状态,引风开停状态,供水泵开停状态,鼓风机轴温,引风机轴温,风机变频器速度等。采集方式:PLC控制或分站式数据采集;接入方法:直接接入或转换规约。 四. 煤矿变电站综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控(通风安全环境监测)子系统、瓦斯抽放监测(管道瓦斯抽放监测与控制)子系统、火灾预报束管监测(煤层自然发火实时分析)子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副(斜)井提升监测子系统、矿压监测(矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制)子系统、矿用自动防尘撒水控制(皮带机头自动喷水降尘)子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力,系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口,系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的,扩展能力很强。每接入一种子系统模块,只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台,然后分期分批增加各种子系统及不断升级,最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿变电站综合自动化在我国才刚刚起步,随着我国经济技术的迅速发展,变电站综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入,使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展,必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:论煤矿综合信息化自动化系统建设 【摘 要】本文针对煤矿综合信息化自动化的现状,阐述了建设综合信息化自动化的必要性和重要性,煤矿综合信息化自动化的功能,提出了信息化自动化建设的步骤、内容,接入子系统中存在的问题,对煤矿综合信息化自动化系统建设进行了全面论述。 【关键字】煤矿;信息化;自动化;建设 一、煤矿信息化自动化现状 近年来,煤矿企业为应对市场的发展变化,提高核心竞争力,积极实施科技兴企发展战略,高度重视现代信息技术的引进和应用,逐步建立了安全生产调度指挥系统,矿井瓦斯安全监测监控系统,井下人员安全定位监控系统,井下皮带机集中控制系统,井下电力监控系统、井下主排水监控系统、工业电视视频监控等系统。煤矿信息化自动化建设,大力提高了企业的信息化管理水平,为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定了技术基础。 但以上各子系统分属归口管理,占用人员多,且资源不能共享,不能为煤矿安全生产、调度指挥、科学管理提供全方位、即时信息、数据。要实现全矿井各环节的信息化控制自动化、生产综合调度指挥和管理网络化,使煤矿安全生产、达到减员提效、降低成本,数据平台共享,网络协议转换,标准化的数据通讯、系统联动,管控一体化,使决策者能快速、准确地了解其各个系统运行情况及特点,实现对个子系统信息的融合、共享,消除企业内部的各种“信息孤岛”。并从科学的角度做出准确的决策,就必须建设煤矿信息化自动化系统,为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定技术基础。 二、煤矿综合信息化自动化的实质 煤矿综合自动化实质是依赖对矿井生产、安全、设备、管理等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升,达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集(传感器与检测)、信息的传输(通信)、信息的处理(计算机)、信息的应用与集成(自动化)等等,信息是未来煤矿企业的重要战略资源,拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力,保障安全、提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。 三、煤矿综合信息化自动化系统的建设 煤矿综合信息化自动化系统,是一个集系统硬件、软件、子系统和各种信息设备于一体的综合性系统。因此在建设过程中,要综合考虑系统所涉及的各个方面。首先,要根据煤矿实际情况,重点确立工业以太网络交换机的安装位置,从安全、易维护、供电、光(线)缆敷设,方便设备接入等多种因素全面考虑。其次,系统的核心设备(如软件平台、各种服务器、存储设备、工作站等)在安装前要按各自承担的功能及设备间相互联系做好规划,然后按照拟定好的顺序逐项安装,便于设备的有序使用及后期识别和维护。 1、具体方案见下图1 2、具体步骤 1)必须建立矿用数据的自动采集和更新系统; 2)搭建矿用监测数据中心,可以灵活使用、管理各种监测监控数据,使各子系统数据实现高度融合; 3)搭建矿用空间数据中心,可以灵活使用、管理各种固有数据; 4)基于两个数据中心,构建各种专业算法库; 5)构建数字矿山基础信息平台。采用三维、二维、组态等各种形式表现数据;构建基础信息平台的另外作用是:搭建一个开放的集成平台,以后用户可以方便的在此平台上接入其他子系统。 6)构建信息化自动化专业应用系统。 四、煤矿综合信息化自动化的结构 煤矿综合信息化自动化系统自下而上可分为以下七个主层次: 1、基础数据层。即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理;数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据,基础数据主要来源见图2(基础数据图)。 2、模型层。即表述层。如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式,而且为优化、模拟与设计提供输入。 3、模拟与优化层。如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 4、设计层。即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。 5、执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。 6、管理层。包括MIS与办公自动化。 7、决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果,进行相关分析与预测,为决策者提供各个层次的决策支持。 五、煤矿综合信息化自动化的功能 按功能划分,信息化自动化建设包括六大类系统:数据获取与管理系统、数字控制系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统,也是效率和效益的主要创造者。可实现以下功能。 六、存在问题 1、各子系统自成体系,没有提供综合自动化接入所需的数据来源和控制端口。例如:井下电力监测系统在接入时,变电所使用的高低压开关综合保护器无远程数据传输接口,需要通过增加第三方的综合保护器才能够接入电力监控系统,同样在皮带运输系统中也存在类似问题。 2、各子系统的接入不是用户和综合自动化厂商单方面的工作,同时需要各子系统生产厂家共同配合,提供良好的合作和支持。但由于关键技术等原因,导致出现部分厂家不配合现象,使有些子系统无法接入综合自动化系统。因此,在以后建设子系统时,除提出具备必要的软硬件要求外,还需选择具有良好信誉的厂商。 七、结束语 煤矿综合信息化自动化是一种动态持续的过程,是符合适应建设信息化社会要求的矿山信息化的完整解决方案,信息化自动化实施的成功,将对煤炭资源行业实现结构优化重组和应对市场竞争的能力有着积极重要的作用。 煤矿综合信息化自动化技术正在进入一个新的飞速发展时期,计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。综合信息化自动化矿山是另一个飞速发展的领域,全面推进信息化装备的应用,使煤矿企业综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理信息化、生产集约高效化,实现信息与业务之间完全融合、信息共享,将是煤矿发展的更高追求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的设计与研究 [摘要]煤矿综合自动化也被称为CIMAS(Computer Integrated Mine Automation System),是利用自动控制技术、网络技术、通信技术和计算机技术等先进技术,将煤矿的生成全过程建成现场总线加上工业以太环网为网络平台的矿井综合自动化系统。本文结合工作实际,从综合自动化系统设计的目标出发,并就煤矿综合自动化系统设计的内容进行了研究与探讨。 [关键字]煤矿;综合自动化;设计;研究 煤矿综合自动化系统主要包括了风机在线监测监控子系统、电力监测子系统、瓦斯抽放监测子系统、主副井提升监测子系统、胶带机监测子系统和机车调度系统等等。综合自动化系统将各自动化子系统在异构条件下进行有效的集成与整合,实现对生产状态的实时评估,以及业务数据的综合分析。并通过对生产和安全中主要设备的监测与控制,以达成全矿井生产调度、数据采集和决策指挥的信息化管理,提高矿井预防和处理各种自然灾害和突发事故的能力。 1.煤矿综合自动化系统的建设目标 1.1采用多媒体通信技术、数据库技术、计算机网络技术和视频监控技术等多种先进技术,建立集合全矿井管理、控制和监测于一体化,并以网络为基础的大型开放式综合控制系统,进而实时矿井生产和建设中的各个环节的自动化控制。 1.2建立基于矿井生产和建设各个环节的就地自动化、远程自动化和综合自动化的三级自动化体系,以最大程度的实现生产安全和减员增效的目的。 1.3建立矿井集中自动控制中心,使其成为矿井生产建设中各个环节的控制中心,以及实时数据信息传输的枢纽,为矿井生产的工程调度、综合过程控制、设备人员管理和故障分析等一系列工作提供全面的实时信息,并为矿井预防和处理自然灾害和突发事故提供信息基础。 1.4充分利用各种网络安全技术,以最大化保障自动化系统的网络安全,并确保系统的安全、顺利运行。 2.煤矿综合自动化系统的设计与研究 煤矿综合自动化系统的设计内容,主要包括了网络传输平台和子系统接入平台这两方面内容。煤矿综合自动化系统的网络架构示意图,见下图1。 2.1网络传输平台的设计 通过建立全矿井的综合自动化网络系统,在主干网络采用单模光纤传输,将矿井的设备控制层各子系统连接到系统平台上。并在监控中心建设终端环,对矿井内各控制子系统控制命令,监控各子系统中设备的运行状态,收集所需的生产与安全参数,同时通过Web服务器连接信息管理网,实现生产管理信息的沟通与交换。 (1)网络传输平台的要求:应具有高度的可靠性、实时性、安全性和开发性。 (2)网络传输平台的特点:采用PROFINET技术标准,具有极高的可用性;提供工控领域的全线产品,拥有产品一致性的特点;具有开发性的标准协议;备件和备品的通用性较强。 (3)网络传输平台主要设备的技术要求和配置 ①传输光缆:光缆均使用单模,井下主光缆使用36芯光缆作为网络的传输线路;地面光缆则使用12芯光缆作为千兆工业以太网的传输链路。 ②交换机:核心交换机配置不少于4个千兆光纤接口,并支持强大的端口扩展能力和网络路由功能;环网交换机配置不少于2个千兆光纤接口,并支持强大的端口扩展能力,接核心环网交换机不少于3个千兆光纤接口。支持虚拟局域网技术(VLAN),质量服务(Qos),多播过滤功能(IGMP),流量限制功能。 ③服务器:使用双机热备方式的高性能服务器,亦或是部件级冗余的工业标准容错服务器,在满足功能需要的基础上,完成简单维护。对服务器所有部件均要求能做到热插拔,即CUP、电源、硬盘、内存、风扇或主机板等设备出现故障时,能在不停机的基础上进行更换,从而使硬件故障所导致的非计划停机时间能缩短在每年5分钟以内。 2.2子系统接入平台设计 (1)子系统接入的要求 对子系统接入硬件的要求为:上位机需使用OPC方式;PLC应具有支持ProfiNet的以太网模块;使用标准化的以太网接口;具有良好的兼容性、可靠性和扩展性;某子系统的通讯或元器件出现故障时,不影响其他子系统的的通讯和整个网络的传输性能。 对子系统接入软件的要求是:子系统的生产厂商应提供所有需要的I/O变量、组态图形、数据类型、名称等;子系统的软件通讯协议支持标准OPC通讯协议;上位机的软件支持标准的OPC接口,且数据的通讯延时不得大于0.5秒。 (2)硬件接入方式 根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点,可考虑以下四种接入方式,并且需要原厂家提供软件通讯协议和以太网接口。 ①PLC接入方式:自动化系统采用PLC进行控制,可以在PLC上增加以太网模块,与交换机进行物理上的网络联接。 ②上位机接入方式:对自动化系统较为简单,没有以太网接口,但有上位机,可以在该上位机上增加通讯以太网卡,与附近的交换机进行物理上的网络联接。 ③扩展接入方式:对于自动化系统没有以太网接口,也没有上位机,但该系统支持RS484或ProfiNet等现场总线,则可以增加转换设备,通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。 ④子网络接入方式:对于自动化系统已经很成熟,并且自成网络,对外有统一的以太网接口,则可通过RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。 (3)软件接入方式 当各个自动化系统与综合自动化的千兆以太网进行物理上硬件网络联接后,则需要解决通过软件进行数据通讯,各自动化系统可采用以下四种通讯方式:OPC通讯方式、驱动通讯方式、DDE/NetDDE方式。最为合适的是采用OPC通讯方式,并使用原厂家提供的OPC接口。 ①OPC通讯方式:如该自动化系统具有上位机,且该上位机软件支持OPC SERVER,则可通过上位机软件的OPC方式进行通讯。 ②驱动通讯方式:如组态软件支持该自动化系统的PLC的驱动,或者该PLC有基于OPC SERVER的驱动,则可以通过组态直接与PLC通讯进行数据交换。 ③DDE/NetDDE方式:DDE/NetDDE通讯方式是一种标准的网络接口,是Ms Windows操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制,它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话。 3.总结: 煤矿综合自动化系统的建立,集合不同厂家的硬件设备与软件产品,实现了各综合自动化系统之间的相互配合和协调操作,使工业控制现场和企业信息系统之间无缝连接,进而加强了各种自然灾害和突发事故的处理能力,实现了矿井生产建设的网络化、信息化和科学化。随着煤矿综合自动化系统的不断普及与应用,必然会推动我国煤矿向着高产、高效、安全的现代化方向不断前行。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿35kV变电站综合自动化系统的理解及认识 【摘要】由于很多煤矿年代久远,各运行设备均出现生产力低下、电压不稳的现象,因此运用35kv变电站的综合自动自动化系统对其进行改进,使其符合经济发展的需求,符合煤矿作业的标准,本文通过对煤矿中35kv变电站综合自动化系统的结构、调试过程以及实践过程中的方案与实现过程进行深入理解与认识,浅谈煤矿35kv变电站综合自动化系统的优势。 【关键词】煤矿;35kv变电站;综合自动化系统;理解与认识 前言 35kv变电站综合自动化系统在我国众多煤矿中已有应用,且分布范围广泛,例如山东石大科技集团采用了型号为SZ9-8000/35的2台35kv的变电系统,山西潞安集团公司对新疆潞新二矿的二次设备进行了综合自动化系统的全面改造,山东泰安与曲阜之间的华丰煤矿为避免供电站供电不足的现状,便利用35kv变电站综合自动化系统对其进行了改造,满足了煤矿对供电质量的要求、实现自动化与保护以及通讯功能的需求。 通过以上煤矿35kv变电站综合自动化系统的应用案例,可以看出其对煤矿供电质量改善的优势,我公司采用了35kV变电站综合自动化系统对煤矿进行改造,保证了供电的质量。 一、35kv变电站综合自动化系统的结构 变电站综合自动化系统的原理很简单,其是通过现代高新技术对变电站二次设备进行功能改造、优化与组合,使其实现了变电站的自动监控、测量、协调与控制,完成了设备间的信息互换、数据共享,具备了功能上的综合化、系统上的模块化、结构分布上的分层、分散化、操作监视中的屏幕化、通信局域中的光缆化、网络化以及运行上的智能化、测量显示中的数字化。其结构模式有三种:分布式系统结构、集中式系统结构、分层分布式系统结构。 通过对其结构的认识,可以从以下两个个方面理解变电站综合自动化系统的结构: (一)间隔层 对测控单元以及其他装置进行保护的设备称为间隔层,一般情况下测控单元安装在开关柜上。 在进行间隔层的设置时,需要准备2~3条485总线链路。1条链路将主变电能表间隔开来,并且其上面的继电器安装个数≤6个,将其链接完毕,便可实现站控主单元与光缆之间的通信功能了。 实现站控主单元与RS232串口的通信则需要运用到小电流选线装置、主变电能表、消弧线圈以及直流屏等设备。 (二)变电站层 变电站层的系统结构是网络系统结构,其主要包括站控主单元、公共测控单元以及后台监视机等。 后台监视机是一种单机系统,其在自动化系统中占据了重要的位置,以向下兼容以及模块化的原则选用系统软件,并且完善数据库管理系统,使设备能够及时迅速地进行数据的查询,并且配置多种软件实现画面共享、报表生成等监控效果。 站控主单元是自动化系统结构中必不可少的一部分,其包括内存扩展模块与高性能的主处理器两个组成部分,通过其设备的安装,有利于通信以及监控系统的正常运行。 二、35kv变电站综合自动化系统的调试 (一)各功能单元保护与监控功能之间的要求 主变压器:在进行高低压侧监控与主变压器的保护过程中,需要对其组件进行选择,一般情况下双绕阻主变后备保护单元、主保护单元均用两个,双绕阻主变压器用二台。 补偿电容器柜:电容保护单元以及补偿电容器柜的件数为四。 高压异步电动机:电动机保护与监控单元与高压配电柜均用两台。 配电变压器:配电变压器选用1000kVA的规格,配电变压器以及监控单元均为两个。 (二)系统的调试验收工作 1 准备工作 1.1 进行信息汇总 在进行调试验收之前,需要检查设计蓝图,将所有信号接收的进行进行汇总。在这个过程中,要检测到每个信息点,使调试时有备无患。 1.2 规范通信规约以及通信方式 规范通信规约与通信方式,使监控系统可以即时监测到煤矿的工作情形。 1.3 分工合理 进行工作人员的合理分工,协调各方面的工作,做好35kv变电站综合自动化系统各厂家的协调工作。 2 调试验收 重视站控主单元,在进行信息配置时,一定要通过有经验、有技术的相关工作人员的检测才能运行。并且在运行之前需要进行相关实践,通过试行结果从后台监视器中观测相关信息,对信息进行分析比较。工作人员在验收的过程中一定要做到有耐心、有信心、有责任心,通过对信息的核对实现35kv变电站综合自动化系统的全面运行。 三、煤矿35kv变电站综合自动化系统方案以及实现过程 (一)系统方案 设计完整的系统方案,在主控室中设置微机监控系统,选用适宜于煤矿工作的模式,完善系统管理。 在中间管理阶层中运用通讯管理单元。通讯管理单元同时还可以与站内其他的智能设备相连接,分别采用直流信号与直流电压。 (二)实现过程 1 工程概述 1.1 改造直流电系统 利用65AH直流电源系统对原有系统进行改造,通过馈电屏以及电池屏显示其优势。 1.2 连接微机保护装置与相关设备 开关量、电流以及电压、控制信号的传输需要利用二次电缆,通过二次电缆将其与微机保护系统相连接,更换原有继电保护屏。 1.3 实现直流屏信号的传输 要想实现保护装置信号与通信管理机之间的信号连接,需要更换成双以太网。 1.4 实现保护装控单元与后台监视的联系 实现后台监视系统的远程控制功能,保证煤矿变电站综合自动化系统的正常运行,保证作业正常施工,使保护装控单元的相关信号顺利传输到后台监控系统中。 2 自动化系统的优势 2.1 提高了供电的质量以及电压合格率 由于35kv变电站综合自动化系统拥有无功、无压的自动控制功能,因此减少了电能的损耗,提高了电压的合格率,使电气设备能够正常运行。 2.2 自动化系统具有安全、可靠运行的功能 由于35kv变电站综合自动化系统在各煤矿的普遍应用,因此在不断的改良优化中具有了自行诊断的功能,当发现问题时能够自动鸣警,通过计算机系统的联网对故障处进行细节检查,有利于提高变电站一、二次设备的可靠性。 3 功能实现 3.1 实行35kv变电站综合自动化系统进行灵活调度,通过软件等外在设备进行逻辑性的判断,对系统进行强有力的保护。 3.2 通过采用35kv变电站综合自动化系统,使停电的时间缩短到最少,使人力资源可以得到最大程度上的利用,有利于经济效益的提高。 3.3 进行简约式维护方案,减少线路的连接,减少硬件保护的种类,使维护工作量大大减少。 3.4 采用高集成度的芯片进行微机保护单元的安装,使开关柜与控制屏的接线容易操作,在提高保护度的同时提高监控功能。 4 有利于提高管理水平 由于35kv变电站综合自动化系统占地面积小,且控制平台在一个网络系统中,因此便于操控。其自动化的运行模式大大提高了运行的管理水平。 5 减少维护量 由于其具有自动化监测维护等功能,因此不仅减少了技术人员的工作量也减少了维护的工作量,提高了工作人员的利用效率。 四、结语 35kV变电站综合自动化系统对于煤矿作业具有明显的优势,因此我公司采取了35kV变电站综合自动化系统,有利于煤矿提高供电质量及信息自动化水平。 煤矿综合自动化论文:煤矿生产流程及其综合自动化 【摘要】煤矿工业流程中存在许多不确定因素,在煤矿流程工业综合自动化过程中,必须充分考虑煤矿的这些特点。本文给出矿山综合自动化的概念和要解决的问题,并讨论了煤矿综合自动化的建设中的主要问题。 【关键词】流程工业;综合自动化;不确定因素 1、煤矿综合自动化的特点 煤矿生产涉及的系统多,战线长,综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等,其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运;煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关,具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此,煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别,要充分考虑煤矿的特殊性。 2、煤矿综合自动化要考虑的问题 2.1煤矿综合自动化三层模型 国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 a.以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层,即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统(DCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 b.以MES为代表的生产过程运行优化层,即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 c.以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层,即管理决策层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程,同时考虑矿山地测与开采过程,也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息,并建立矿山信息的共享、协同与利用机制,最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用,并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程,保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。 2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统 对于各种子系统,接入方式基本是采用下面某一种接入方式: 1)是通过原子系统的上位机,通过以太网卡接入环网。前提是:⑴原上位机已配置以太网卡;⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。 2)在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是:(1)该PLC具有以太网通讯模块;(2)子系统的控制接口程序在PLC中,配套厂家提供PLC的OPC Server软件。 3)通过协议转换或嵌入式计算机接入。 3、矿山综合自动化主要研究内容 一般而言,煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。 (1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。 (2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。 (3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。 (4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 4、结论 目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识,统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视,PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说,这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。 在这样的基础上,要研究矿山MES层的特点与需求,如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求,真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成,实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理,促进企业价值的增值,提高企业的综合竞争力。 煤矿综合自动化论文:基于物联网的煤矿综合自动化方案的实现 【摘 要】结合作者在综合自动化的建设经验,以及自动化系统的建设思路,结合物联网理念,对系统在设计阶段和实际应用进行了详细分析,提出了煤矿综合自动化的实现方法。 【关键词】煤矿企业;自动化;实现方案 前言 煤矿综合自动化系统,是利用工业以太网为通信平台的煤矿综合自动化系统,通过接口和协议的标准化,完成了各系统的互连,形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台,是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接,提供了统一的数据平台,为实现企业的智能决策管理打下基础,有广泛的应用前景。 1、综合自动化系统建设思路 1.1对自动化系统的要求 随着煤矿综采综掘装备及技术应用的不断成熟,运输及提升能力的不断提高,对通风、排水、防火、供电、监测等系统的安全性要求不断增强,使得矿井对机电设备及其控制系统的自动化技术依赖程度愈来愈高。为了将各系统有机的集中控制,需要建立安全可靠的数据通道和统一的平台,在进行技术整合的同时,统一各子系统之间的数据接口和物理接口,消除子系统之间的数据孤岛现象,为管控一体化提供必须的基础,从而实现远程集中智能化监控,达到减人提效增安全的目的。 1.2平台设备的选用 煤矿的特点决定了整个系统必须具有很高的可靠性和可用性,以此保障生产活动的正常进行和井下工作人员的安全。因此在选型时充分考虑所选设备的冗余性和容错能力,并能够适应井下恶劣的工作环境和防爆要求。①实时历史数据库采用容错架构的服务器;②通信线路采用环网技术组建,核心交换采用热备冗余技术,环网之间进行耦合冗余连接,光缆敷设时,使用多芯单模备份光纤;③采用先进的的数据存储及备份系统,对自动化关系数据库、实时数据库及企业Internet网络中数据库的重要数据进行实时的存储与容灾备份,确保自动化及其相关重要数据的安全性和可靠性;④后备供电采用数字监控技术,提高电源监控的灵活性和稳定性,采用双变换在线式结构,解决电压波动、电源干扰、闪电雷击等问题,对设备提供全面的保护;电池组采用模块化设计,能够随意组合和扩展,保证应用系统数据的不间断性及完整性。现场工业交换机均采用在线式UPS供电方式;⑤重视自动化工业网络跨出到企业网络的安全保护硬件。 1.3煤矿综合自动化系统构成 煤矿综合自动化系统是一个包括井下生产监控,井上综合信息管理于一体的大型控制系统,具体应包括带式输送机监控系统,井下排水控制系统,变电所控制系统,瓦斯超标监控系统,井下人员定位系统,主风扇通风系统,主井提升、副井提升系统等多个子系统。 煤矿综合自动化系统主要硬件构成包括2台核心交换机,实现系统的环网冗余,为了保证整个系统各类数据处理的实时高效,要求该交换机自愈合时间不大于500ms,另外系统包括若干二级交换机,各类数据存放的服务器,整个自动化控制系统以工业以太网为传输介质,采用骨干光纤环网的方式与各个子系统相连。 2、煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式 2.1系统的结构 根据实际需要,煤矿综合自动化系统结构采用了C/S与B/S的混合结构,各种现场信息,各类设备运转情况的数据收集等功能利用C/S结构完成。煤矿综合信息管理与,采用B/S的结构,保证企业人员随时随地在只要有互联网的环境下即可通过IE浏览器进行各类数据的查询。综合自动化系统具体分为现场设备层、控制层与信息管理层3个层次。设备层主要是将现场各种设备连接到各类传感器、控制器上,负责生产现场设备运行情况数据及故障数据的采集;控制层主要负责采集的各类信息高速、稳定地传输;信息管理层主要通过工业以太网将各个PLC、上位机、服务器互联,实现企业信息的集中监控与管理。 2.2系统的连接方式 ①RS485与工业以太网的互联 对于使用RS485标准通信的各种设备,不能直接连入工业以太网,需要设计相应的转换协议,将数据进行转换后接入系统核心交换机,具体连接方式如图1所示。 ②CAN与工业以太网的互联 各类CAN总线接口设备,通过CAN以太网智能协议转换模块再接入交换机,实现与以太网的连接,CAN以太网智能协议转换模块集成了一路CAN-bus接口和一路EtherNet接口以及TCP/IP协议栈,可以轻松完成CAN-bus网络和EtherNet网络的互连互通。 3、上位机监控软件的实现 对于现场采集的各类数据,需要实时在上位机中直观显示,对各类故障及时报警,上位机的监控软件的开发使用WINCC组态软件完成,WINCC是第1个使用最新的32位技术的过程监视系统,具有良好的开放性和灵活性。 通过WINCC组态软件将现场采集的数据通过图表的形式表示,对于现场场景通过直观的动画进行显示,并将数据、故障信息通过Web方式在企业内部网络中,使企业决策者实时掌握生产与故障的信息。使用WINCC组态动画搭建的风机监控系统主界面如图2所示。利用该监控系统可以在调度室监测风机电压、频率、温度、功率等信息,并可以通过界面中简洁的操作实现对风机的远程操控,提高工作效率。 4、结语 通过分析煤矿综合自动化系统构成与建设思路,结合物联网理念,分析了煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式,并实现了煤矿各类采掘、输送、供电等设备的监测,运行稳定,具有良好的推广价值。
物流工程论文:物流业建筑工业工程发展趋势 一、引言 建筑工业工程是一门应用型和综合交叉型科学。建筑工业工程在进入我国后,逐渐被高校、企业认识和接受,并开始应用于实践,创造了一定的经济效益。但笔者在实践和研究过程中发现,建筑工业工程在我国还局限于制造业,在第三产业中的研究和应用刚刚起步,范围非常有限。而物流行业作为服务行业中非常重要的一环,已经通过供应链思想越来越深入地影响制造业乃至整个国民经济的发展。建筑工业工程起步时,是以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低作业成本。随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心、管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进行生产过程的分析、规划、改进、完善等工作,并提供系统最优化的技术支持。在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调企业的整体效益最佳。 二、建筑工业工程技术在我国物流行业中的应用设想 1.建筑工业工程技术在我国的应用现状 建筑工业工程技术在我国其实也有相当长时间的应用。先后以“工业管理法”、“实业工程”、“建筑工业工程”的名字向国内的教育和管理界做了深入的介绍,并已经开始局部应用于上海等当时工业发达的地区。改革开放以后,随着国民经济由计划经济向市场机制的过渡,提高生产率和经济效益成为社会与企业的客观要求。在这种情况下,管理工程学科开始逐渐受到重视,建筑工业工程的一些技术也被有意识地应用到工业项目的规划、设计、咨询、评估和改进方面。 2.建筑工业工程技术在我国物流行业的应用还过分狭隘 物流这一概念最早形成于美国,原指货物配送。20世纪90年代末,物流的概念被进一步发展,与生产过程结合更加紧密,成为“供应链”中的一部分。这一特点与建筑工业工程提高效率、追求效益的目标有着天然的一致。国内也有相当多的学者应用与建筑工业工程相同的原理和方法研究物流系统和物流动作,例如线性规划、动态规划、存储论、运筹学、系统分析等。但是,从笔者的实践中发现,目前国内物流的研究和分析还存在较大的局限性。首先,对物流的研究集中于宏观层面,过于关注物流园选址、配送节点和道路设置等企业战略层面问题,较少关注微观的操作环节,例如配载、仓储管理、搬运效率、流程优化等。其次,物流研究大多集中于硬件设计,例如选址、道路、运输工具、仓储和搬运设备,较少研究如何建立有效的信息管理系统,对于岗位设置、人员配置、动作合理化、岗位分工、排班等的研究就更加匮乏。再次,许多物流研究与实际动作情况脱节,有许多数学方法和数学模型被大量学者研究和发展,但甚少应用于企业的实际操作,大部分企业还是凭经验和个人意愿行事,通过作业人员的个人行为改进操作,而不是遵从和应用科学方法。总体来说,无论是建筑工业工程还是物流系统的研究,我国都已经逐步向世界先进水平靠近。但在实践中,物流行业应用建筑工业工程技术的水平还明显不足。 3.应加强经典建筑工业工程在物流行业的应用 回顾国外建筑工业工程的发展历程,我们可以清晰地看到一条“局部优化—整体优化—全局优化”的发展道路,这对于我国在物流行业应用建筑工业工程有着非常重要的启示。 (1)设立专业的建筑工业工程职位 将流程规划和改进的职能从管理者职能中剥离出来,聘用专业的人员进行建筑工业工程研究。这是因为应用建筑工业工程需要一定深度的专业知识,而这部分专业知识不需要管理者掌握,也难以被管理者掌握。同时,建筑工业工程的实际应用往往伴随着大量的观察、记录、分析动作,需要大量的时间,而管理者往往没有如此充分的时间跟踪整个作业流程,分析每个作业动作。 (2)应用标准化的动作研究、时间研究、规范人员配置和班组设置 物流行业往往需要24小时保持运作,同时又会在运输工具到达或者离开时出现作业高峰。因此,通过动作研究和时间研究,确保企业运用最合理的人员安排,达到作业效率的最大化是建筑工业工程在物流企业应用的最起码、最简单也是最有效的方式。 上述对于建筑工业工程在物流企业应用的建议,其实都是属于20世纪初建筑工业工程时期的典型方式,虽然看起来似乎和西方发达国家和国际先进水平有很大差距,但是我们不应该忽略我国现有在物流行业的建筑工业工程还处于起步和发展阶段,管理水平不高的现状。如果没有一套好的、稳定的、经得起考验的基础标准,将会使现代建筑工业工程技术方法和先进的物流技术如同建立在沙滩上的空中楼阁,既浪费了资金、花费了时间,还达不到预期的效果。 三、结束语 建筑工业工程主要是通过优化和重新组织企业系统的各种资源,达到提高效率的目的,是一种投资少甚至不需投资就能提高收效的方法,是符合节约型和效益型社会的重要工业技术。虽然我国目前与欧美发达国家和日本还有很大的差距,但笔者希望通过写出个人实践的体会,抛砖引玉,和广大学者和企业管理人员共同探讨适用于我国实际情况的建筑工业工程应用方式。 物流工程论文:物流业在建筑工程中的作用 一、建筑工业工程 建筑工业工程是一门应用型和综合交叉型科学。建筑工业工程在进入我国后,逐渐被高校、企业认识和接受,并开始应用于实践,创造了一定的经济效益。但笔者在实践和研究过程中发现,建筑工业工程在我国还局限于制造业,在第三产业中的研究和应用刚刚起步,范围非常有限。而物流行业作为服务行业中非常重要的一环,已经通过供应链思想越来越深入地影响制造业乃至整个国民经济的发展。建筑工业工程起步时,是以现场为中心,作业者为对象,采用科学管理的方法进行时间及动作研究、工作简化、质量控制、物料搬运等工作,以提高单项作业的效率和降低作业成本。随着研究工作的深入,逐步转向以工厂为中心、管理者为对象,采用综合的管理以及运筹学的思想,进行生产过程的分析、规划、改进、完善等工作,并提供系统最优化的技术支持。在此基础上,向以企业整体为中心,经营者为对象,用系统战略进行管理的阶段转变,这一阶段的主要特点是系统性和综合性,强调企业的整体效益最佳。 二、建筑工业工程技术在我国物流行业中的应用设想 1.建筑工业工程技术在我国的应用现状 建筑工业工程技术在我国其实也有相当长时间的应用。先后以“工业管理法”、“实业工程”、“建筑工业工程”的名字向国内的教育和管理界做了深入的介绍,并已经开始局部应用于上海等当时工业发达的地区。改革开放以后,随着国民经济由计划经济向市场机制的过渡,提高生产率和经济效益成为社会与企业的客观要求。在这种情况下,管理工程学科开始逐渐受到重视,建筑工业工程的一些技术也被有意识地应用到工业项目的规划、设计、咨询、评估和改进方面。 2.建筑工业工程技术在我国物流行业的应用还过分狭隘 物流这一概念最早形成于美国,原指货物配送。20世纪90年代末,物流的概念被进一步发展,与生产过程结合更加紧密,成为“供应链”中的一部分。这一特点与建筑工业工程提高效率、追求效益的目标有着天然的一致。国内也有相当多的学者应用与建筑工业工程相同的原理和方法研究物流系统和物流动作,例如线性规划、动态规划、存储论、运筹学、系统分析等。但是,从笔者的实践中发现,目前国内物流的研究和分析还存在较大的局限性。首先,对物流的研究集中于宏观层面,过于关注物流园选址、配送节点和道路设置等企业战略层面问题,较少关注微观的操作环节,例如配载、仓储管理、搬运效率、流程优化等。其次,物流研究大多集中于硬件设计,例如选址、道路、运输工具、仓储和搬运设备,较少研究如何建立有效的信息管理系统,对于岗位设置、人员配置、动作合理化、岗位分工、排班等的研究就更加匮乏。再次,许多物流研究与实际动作情况脱节,有许多数学方法和数学模型被大量学者研究和发展,但甚少应用于企业的实际操作,大部分企业还是凭经验和个人意愿行事,通过作业人员的个人行为改进操作,而不是遵从和应用科学方法。总体来说,无论是建筑工业工程还是物流系统的研究,我国都已经逐步向世界先进水平靠近。但在实践中,物流行业应用建筑工业工程技术的水平还明显不足。 3.应加强经典建筑工业工程在物流行业的应用 回顾国外建筑工业工程的发展历程,我们可以清晰地看到一条“局部优化—整体优化—全局优化”的发展道路,这对于我国在物流行业应用建筑工业工程有着非常重要的启示。 (1)设立专业的建筑工业工程职位 将流程规划和改进的职能从管理者职能中剥离出来,聘用专业的人员进行建筑工业工程研究。这是因为应用建筑工业工程需要一定深度的专业知识,而这部分专业知识不需要管理者掌握,也难以被管理者掌握。同时,建筑工业工程的实际应用往往伴随着大量的观察、记录、分析动作,需要大量的时间,而管理者往往没有如此充分的时间跟踪整个作业流程,分析每个作业动作。 (2)应用标准化的动作研究、时间研究、规范人员配置和班组设置 物流行业往往需要24小时保持运作,同时又会在运输工具到达或者离开时出现作业高峰。因此,通过动作研究和时间研究,确保企业运用最合理的人员安排,达到作业效率的最大化是建筑工业工程在物流企业应用的最起码、最简单也是最有效的方式。上述对于建筑工业工程在物流企业应用的建议,其实都是属于20世纪初建筑工业工程时期的典型方式,虽然看起来似乎和西方发达国家和国际先进水平有很大差距,但是我们不应该忽略我国现有在物流行业的建筑工业工程还处于起步和发展阶段,管理水平不高的现状。如果没有一套好的、稳定的、经得起考验的基础标准,将会使现代建筑工业工程技术方法和先进的物流技术如同建立在沙滩上的空中楼阁,既浪费了资金、花费了时间,还达不到预期的效果。 三、结束语 建筑工业工程主要是通过优化和重新组织企业系统的各种资源,达到提高效率的目的,是一种投资少甚至不需投资就能提高收效的方法,是符合节约型和效益型社会的重要工业技术。虽然我国目前与欧美发达国家和日本还有很大的差距,但笔者希望通过写出个人实践的体会,抛砖引玉,和广大学者和企业管理人员共同探讨适用于我国实际情况的建筑工业工程应用方式。 物流工程论文:工业工程在物流领域的应用 摘要:工业工程是一门具有较强应用性的学科,在我国当中,得到了十分钟快速的发展。从实际出发,对西方发达国家工业工程理论的发展阶段进行了回顾,并对工业工程技术在物流领域当中的应用进行了分析。 关键词:工业工程;物流领域;应用 工业工程是一门应用型和综合交叉性学科,在西方国家当中,工业工程经过了上百年的发展,建立了十分完善的学科门类,除此之外,工业工程还形成了十分完整的体系,深入到了各个行业当中。现如今,工业工程已经进入了我国十多年,在很多的企业、高校当中都得到了接受,在很多企业当中,工业工程也都得到了有效的实践,工业工程的使用,帮助这些企业获得了一定的经济效益。但是在实际的研究当中本文发现,现如今,我国的工业工程应用较为局限,主要应用在了制造业当中,对第三产业当中工业工程应用的研究还十分有限。作为服务行业当中十分重要的组成部分,物流作业对我国国民经济的发展正在发挥着越来越重要的作用。因此,本文希望对这一问题的研究,对适合我国物流行业应用工业工程的理论进行寻找。 一、工业工程的定义以及发展 1.工业工程的定义。现如今,工业工程的定义大多数采用工业工程学会在1955年进行修改之后的定义:“IndustrialEngineeringisconcernedwiththedesign,improvement,andinstallationofintegratedsystemofpeople,material,information,equipment,andenergy.Itdrawsuponspecializedknowledgeandskillsinthemathematical,physical,andsocialsciencestogetherwiththeprinciplesandmethodsofengineeringanalysisanddesigntospecify,predict,andevaluatetheresultstobeobtainedfromsuchsystem.”从该定义当中我们能够看到,工业工程是对各种知识以及方法进行综合运用,对一个由人力、信息等组成的系统进行规划、预测等活动。2.工业工程的发展。对于工业工程的起源,现如今众说纷纭,有人认为,工业工程是在工业革命时期起源的,而有的研究人员则认为,泰罗的科学管理以及吉尔布雷斯夫妇的多座研究才是工业工程的开端。此后,甘特、李嘉图、穆勒等科学家也都对工业工程的发展产生了十分重要的影响。根据其原理、作用的区别,能够将其发展划分为三个阶段:2.1经典工业工程时期。在是个世纪初期,一福特生产线为代表,工业革命一直延续的小规模企业成长成为了大规模生产的企业。生产规模的不断扩大,要求管理人员能够采用全新的技术对生产过程进行改进,从而使得生产效率能够得到有效的提高,从客观的角度上来讲,这就要求工业工程能够产生。在这一阶段当中,工业工程的研究对象几种在企业生产过程的局部环节,采用作业标准化、动作研究等方法。与此同时,在这一时期也开始对了对工业工程的教学,并对专业的组织进行了成立。可以说,这一时期就是对工业工程进行奠基的时期。2.2现代工业工程时期。经过两次世界大战之后,运筹学得到了十分长足的发展,而在两次世界大战之后由于需要对经济进行建设,同时也需要对工业生产进行发展,使得运筹学逐渐与工业工程结合起来,而在其中还不断的加入了优化理论等各种理论以及方法,这些理论都为工业工程提供了更好的基础,这样十分有效的丰富了工业工程的研究内容。在这一阶段当中,提高生产线的生产效率已经不再是工业工程的唯一目的,而是要对整个工厂进行优化。与此同时,在该阶段当中,关于工业工程的专业组织以及相关教学也都得到了十分重要的发展。1948年,在美国成立了工业工程师学会,并在1955年对工业工程进行了正式定义,而在上个世纪八十年代,工业工程不断的完善,形成了完成的许可,此时,美国很多大学也成立了先关的专业,到上个世纪七十年代,美国开设工业工程系的大学已经达到了150所。在该阶段当中,亚洲的很多新兴国家也对工业工程进行了引入,而日本更是对工业工程引入最为成功的国家。现如今,我们学习的丰田生产方式、准时射你国产方式等都是在这一阶段当中亚洲国家对工业工程进行引进的成果。2.3创新工业工程时期。波特在1958年提出了价值链概念,与此同时,很多咨询公司也提出了这一概念。而随着科技的不断发展,工业工程已经不再是单一为工厂服务,在战略层面也得到了十分重要的应用,并发展处了计算机集成制造系统等全新的管理技术。除此之外,工业工程开始全面的服务到各种行业当中,甚至于有相关的学者将工业工程称之为差你也功臣,还出现了专门的咨询公司,为企业提供服务。在企业当中,工业工程师在所有的工程师当中占据了8%-15%,而工业工程也成为了工程学院当中最为重要的学科之一。因此我们可以看到,在刚刚起步时,工业工程主要是将现场作为中心,利用科学管理的方法来进行质量控制等工作,从而使得作业的效率能够得到有效的提高。而随着不断的研究,工业工程的的中心逐步的转变成为工厂,利用综合管理思想,进行分析、改进等工作。而在基础上,以企业为中心,用系统战略进行管理,在该阶段当中,工业工程呈现出了系统性、综合性的特点,对企业的整体效益进行了不断的强调。 二、工业工程在国外物流领域当中的应用 在国外,工业工程发展的较早,也正是因为这种原因,工业工程较早的进入到了服务行业当中,同时取得了十分优秀的成绩。在美国的快递行业当中,工业工程发挥了十分重要的作用。联邦快递的业务就是比较高端的环节,在联邦快递当中,有着众多的客户数量,因此有着很高的时效性要求。为了能够更加准确的对货物进行配送,联邦快递采用了工业工程的方法,对客服、工人进行了合理的规划,力求能够更加快速、准确的对货物进行配送。 三、工业工程在我国物流领域当中的应用 对国外的应用情况进行借鉴,我国也对工业工程的的应用进行了研究。物流的概念期初是对货物进行派送,在第二次世界大战之后,物流吸收了后勤学的概念,从而形成了现代的物流概念。现如今,在国外的物流行业当中,工业工程正发挥着十分重要的作用,但在我国,物流领域对于工业工程的应用还受到了很强的约束。第一,从我国物流的角度来看,国内的研究主要集中在宏观理论的层面,在企业的选址、配送节点的选择方面虽然已经进行了很多的研究,但对仓储管理等方面却并没有较多的进行研究。宏观方面的研究,对知识有着很好的要求,但微观操作环节却有着较高的需求,这也使得物流领域当中工业工程技术的应用受到了很大的制约。第二,物流企业的建设盲目侧重硬件配置。现如今,在我国的很多物流企业当中,对于硬件的购置都十分的重视,虽然具有较强的硬件条件,但是很多物流企业对于信息系统的建设却比较落后,相关软件的迟钝使得工业工程在我国物流领域当中的应用受到了限制。第三,理论与实际无法结合。在很多的企业当中,管理人员都会根据自己的个人经验来进行实际的决策,并没有对工业工程理论进行应用。 四、改善工业工程在我国物流领域应用的策略 第一,要对工业工程技术的应用进行重视,在企业当中设立专门的职位。利用这样的方法,能够减少管理者的工作量。工业工程有着十分丰富的内容,因此要对其进行应用就必须要求企业具备一定的储备人员。第二,要注重微观操作环节,进行优化设计。在物流领域的宏观管理当中,工业工程的作用是很难得到有效发挥的,这就要求企业能够重视微观操作的环节,利用多种理论对微观操作环节进行规划,使得工作效率得到有效的提升。第三,要运用标准化动作研究,对物流企业内部人员进行规划设计。与其他企业不同,物流企业需要不间断的进行工作。与此同时,在货物运送的高峰期,还需要大量的人力物力,但这会使得企业的成本不断上升。因此,要利用工业工程理论对标准动作以及时间进行研究,在保证经济条件的情况下不断提高工作效率。 作者:杨斌 单位:丽水职业技术学院 物流工程论文:工程供应链物流管理论文 1工程供应链物流管理的概念 物资采购合同可能由物资供应商与施工分包商签订,也可能是物资供应商与施工总包商签订,或者物资供应商与业主签订。即施工分包商是物料的最终使用者,但却不一定是物资的直接采购者。例如我国工程建设中采用较多的“业主招标施工方承包供材物流模式”,供应商与物料价格由业主通过招投标的方式确定,物资采购与运输等活动则由施工方承担,在这种模式下,工程供应链中的原材料由业主监控,施工分包商采购。综上所述,工程建设的自身特点决定了工程供应链物流管理具有相关利益主体众多、物资管理类型多样、物流运作场地较为分散、需要对物流需求进行快速响应以及物流运作管理的不连续性等特点。这些特点在一定程度上为工程供应链物流管理提出了挑战。 2工程供应链物流管理中的关键问题 2.1物资管理类型多样导致物流合同关系复杂 随着我国经济的不断发展,业主和施工单位可以通过协商谈判的方式达成多种物资采购与供应模式。目前,工程建设过程中主要有甲供、乙供、甲控乙供等多种物资设备管理类型,不同物资设备管理类型下的原材料采购、交付、进场流程均有较大差异,因而相应采购模式下的物流合同关系与库第4期李真,等:工程供应链中物流管理的关键问题与对策研究,.033.存管理也有所不同。工程实践中的物资采购与物流合同关系复杂多样,即使是“甲控乙供”这一种采购类型,在不同的工程实践中其物流合同关系也是不同的。如图2所示,工程物流可以由第三方物流服务商承担,也可以由供应商承担,也可以由施工单位承担。不仅如此,“甲供”、“甲控乙供”、“乙供”三种物资供应类型往往同时存在于同一个大型工程中,比如水泥、钢筋、大型钢材、粉煤灰、沥青等对工程质量、安全、造价有直接影响的大宗通用物资等,往往采用“甲控乙供”的物资设备管理模式;而部分通讯设备、信号设备、信息管理软件等物资则往往采用“甲供”的管理模式。合同管理是工程管理的核心内容,物流合同关系的复杂性将直接导致工程管理的复杂性。一方面物流合同数量较多,难以实现物流供应系统的统一规划,另一方面任何一个合同关系发生风险,都会影响整个工程的系统绩效。 2.2相关利益主体之间沟通困难 导致物流供应柔性降低在工程物流管理过程中,业主、施工承包商、物资供应商、第三方物流都可能成为工程物流的主要管理者。由于工程中存在不只一条供应链,每条供应链中关于物流管理的合同条款不同,处于核心地位的主体也相应不同。例如,某工程项目中某些供材与物流管理由业主全权负责,业主成为工程物流的主要管理者,业主通过计划、采购、检验、仓储、配送和运输过程的监控等方式将工程建设物资供应给施工承包商。业主同时提供了物流相关的设施,如仓库、运输车辆、加工设备等,并成立相应的物资供应管理部门作为物流运作的实施机构等。而某些材料与机械却需要由施工承包商负主要责任,甚至承担主要的物流工作,此时施工承包商根据业主确定的供应厂家和价格组织进货并承担物流作业,施工方是材料消耗量与物流费用的风险承担者。此外,工程物流的承担者还可能是原材料供应商或第三方物流供应商等。当工程进度、施工工艺与流程进行调整时,工程物流的配送也往往需要调整,但由于工程物流服务的核心单位复杂多样,在较短时间内难以在物流管理者之间协调一致,以致货物积压导致库存成本增长,不能及时供货导致工程进度拖后等。 2.3施工场地分散导致物流运作统一协调 困难大型复杂工程的施工场地往往较为分散,例如港珠澳大桥工程建设过程中,工程被分为4个建设部分,各部分施工场地间距离较远;此外如青藏铁路东起青海西宁,西至拉萨,同样被分为多个施工场地并行施工。由于施工场地的分散性,不同施工场地的物流服务商可能不同,因而导致物流运作的分散性。JtL~'t-,当工程建设被分为多个并行施工的标段时,建设过程中必然存在多个施工分包商同时作业、多个物料供应商同时供应的情况,物流服务可能由多个不同类型的主体提供,同样导致物流服务与运作过程的分散性。例如桥梁施工过程中的拌合站建设与混凝土配送过程,由于施工标段的划分,不同施工标段承包商往往建立自己的混凝土拌合站,不与其他施工标段共享拌合站的运输与建设资源,导致施工成本增加、运输能力浪费等。 2.4物料交付计划运作弹性小导致物流快速响应能力差 订单的响应速度是判断物流运作成功与否的关键因素,对于工程供应链而言更是如此。由于工程物料需求计划的定制特性以及施工场地的存储区域和存储能力极其有限,施工现场对物料的快速响应需求增加了工程供应链物流的复杂性和物流管理的难度。工程建设的施工工序在施工过程中基本保持不变,在一定程度上提高了工程物资需求的确定性,而原材料供应商则往往采用以周为单位的交付计划,这种物料交付计划的运作弹性小,严重影响了工程供应链物流的快速响应能力,使得物料供应商或物流运营商的物流运作能力直接影响施工方的施工进度、施工质量。例如在工程供应链的快速响应能力方面,当施工工序中存在对工期、质量而言较为重要的关键资源或稀缺资源时,有可能需要采用运输成本较高的汽车运输和空运的方式,还可能发生部分资源到货后长期不能领用,传统的物料管理方式容易造成物流的运输、管理费用等资源浪费。如何保证工程供应链物流的快速响应能力,同时降低物流的运作成本是工程供应链物流管理研究的重要问题和内容之一。 2.5工程短期性与独特性导致物流运作管理不连续 工程物流活动的展开伴随着工程的实施过程,工程完成后工程物流也随之结束,具有短期性特征。此外,工程的独特性也影响到工程物流的独特性,任何工程建设的目标、条件、环境、组织关系与管理过程等诸多方面都有其独特性,因此工程物流方案的制定也是独一无二的,例如工程物流的合同关系、物流的起止时间和地点、物流的运输路线、运输工具等都具有自身的独特性。因此,在一次性与独特性工程实践基础上,物流运作的规划与管理难以形成连续性,原材料供应商、物流服务商、制造商之间难以建立长期的合作关系。 3工程供应链物流管理的对策 工程供应链与制造业供应链相似,均是通过成员间协同合作达到价值增值的价值链。在工程物流运作过程中,应遵循工程供应链物流管理的协调优化思想,针对上述关键问题提出如下对策。 3.1构建集成、协调与共享的物流运作机制 在工程供应链物流管理过程中存在横向与纵向的集成、协调与共享,横向层面主要是指施工单位之间、物流服务商之间、物资供应商之间、原材料供应商之间,通过信息、资源共享,以由横向主体所构成的联合体的总成本、订单响应时间等为优化目标,统一规划物资的采购、运输与再加工等物流运作过程。纵向层面主要是指业主、施工承包商、物流供应商、物资供应商与原材料供应商之间形成较为有效的供应链联盟,及时共享物资需求信息与施工进度计划等,一方面使工程建设过程中的物流运作达到快速响应,另一方面使物流服务商、物资供应商、原材料供应商的运输与仓储成本得到有效控制和优化,实现工程供应链物流管理相关主体的“多赢”。 3.2统一规划物流运作系统,构建可靠的物流运作网络 我国工程物流管理过程中的运输、仓储系统极其分散、管理手段较为落后,工程组织架构中没有独立的物流运作单位,多个物流单位以及多个工程组织单位间各自为政,导致项目成本增加、信息传递滞缓、效率低下、资源浪费,不能发挥工程物资采购的整体规模效应。此外,大部分工程物流任务承担主体多,没有形成第三方物流运营体系,因而物流活动的管理环节协调成本较高,不利于物流成本、运输配送效率、信息传递速度等多方面的改善。而且对于整个工程系统而言,缺少对物流管理的全过程监控体系和物流风险应急体系等。因此,构建可靠的物流运作网络,对工程施工成本、工期控制等均具有十分重要的意义。(1)统一规划物流运作系统,将仓储、运输、装卸搬运、采购、包装、配送等物流活动纳入统一的物流运作部门,将工程物流上升到工程供应链管理的战略层高度。(2)推广“第三方物流”的专业化物流管理,不仅有利于提高我国工程建设水平,同时提高我国物流企业的市场竞争力,使工程物流真正成为“第三方利润的源泉”。(3)充分利用现代信息技术、物联网技术等,实现物流管理的电子化,全面、准确、动态地把握物流运作的整个过程,为JIT物流提供必要的技术支持。 3、3与供应商构建战略伙伴关系,整合物流运营商的运输能力 物资供应往往面临多渠道选择的问题,物资供应渠道选择是供应链管理的核心。供应渠道选择的目标是使物资从采购、租赁到材料入库的总成本达到最小,质量、交货期、服务水平达到顶期水平,尤其是物资供应商、租赁公司的选择。对于工程建设的大宗物资采购、大型设备采购而言,供应渠道的选择尤为重要,这也是工程供应链物流管理的重点内容之一。工程施工承包商是工程供应链的运作核心,可以在长期、多项目、连续施工与物流供应商、物资供应商之间形成长期有效合作,同他们形成信息共享、风险共担、收益共享的战略联盟,提高工程供应链运营团队在工程招投标中的核心竞争力和竞争优势。而且战略联盟有利于统一目标,有利于合作团队之间的沟通协调,可以有效降低工程物流的运作成本,同时降低物资供应商、物资中转站、施工现场的库存成本。此外,由于工程本身的复杂性与特殊性,工程物流运输设备的购买、租赁成本较高,加之工程物资需求的变化和波动较大,在物流运营商之间的运输能力不能进行整合时,运输车辆和运输能力难以实现有效优化。如在业主招标施工方承包供材物流模式下,多个施工承包商所对应的物流运营商之间缺乏有效整合,容易造成运输设备的闲置、运输能力的浪费。因此,当工程中存在多个物流运营商时,统筹安排物料需求与供应计划,合理选择运输方式和运输工具,整合多家物流运营商的运输能力,减少二次运输,保证及时供应的同时降低物流运输成本。 3.4构建承包商与供应商之间的信息共享机制 信息共享不论对制造业供应链管理还是工程供应链管理都至关重要,是提高供应链运作效率的有利条件。在工程施工过程中,物料供应商接收施工承包商的物料需求计划,根据物料需求计划为施丁承包商供应资源。由于施工承包商在施工场地的库存只能充当一个材料存储的临时缓冲器,在施工承包商与供应商信息共享程度不高的情况下,施工承包商为了避免物料短缺常常采用安全库存的仓储策略,这大大增加了现场库存的管理成本。施工方库存成本的增加可能会使其他施工环节出现资金短缺现象,对工程质量造成影响。施工承包商与原材料供应商之间共享物料信息,可以有效降低施工场地库存,降低施工现场物料管理的难度。对于原材料供应商而言,他们所面临的工程物资需求往往波动幅度较大,对于某种特殊的材料,常常集中在特定的时间内需求量大增。此外,当工程复杂性较高时,常常出现具有创新特色的施工工艺与施工材料。这些情况加剧了工程物资供应商的库存管理难度,在相关信息缺乏的情况下往往难以优化库存。因此,针对施工承包商的需求计划和市场原材料供应状况,物料供应商如想在保证工程建设过程中不发生缺货风险的同时保持最优库存,需要施工承包商共享其资源需求信息。 4结语 根据工程供应链物流管理的实际运作情况,构建了物流管理的概念模型;在此基础上,提出了工程供应链物流管理过程中所面对的关键问题,遵循工程供应链物流管理的协调优化思想,相应给出构建集成、协调与共享的物流运作机制;统一规划物流运作系统,构建可靠的物流运作网络;与供应商构建战略伙伴关系,整合物流运营商的运输能力;构建施工承包商与物资供应商的信息共享机制的管理对策,旨在为提高工程供应链中物流管理的绩效提供理论依据。 作者:李真 杜建国 孟庆峰 单位:江苏科技大学经济管理学院 物流工程论文:物流类工业工程论文 1生产与物流类课程群教学中存在的主要问题 目前本专业生产与物流类课程群的教学内容存在如下主要问题:(1)课程群包含的各门课程的主流教材内容之间有重复之处。比如生产计划与控制和ERP原理与应用这两门课程都重点介绍生产计划的体系、层次与方法,只是讲解的侧重点有所差异;物流与设施规划和供应链管理这两门课程都有一部分内容介绍物流与供应链的基本知识与概念;精益生产的概念在多门课程都有所提及,然而在这些课程里都只是泛泛而谈,并没有哪一门课程能详细介绍其精髓。不同课程的教材之间的重复性使得教学工作的部分重点模糊化,导致学生难以把握这些重复的内容在工业工程学科体系里的定位。(2)各门课程的内容在本质上有很强的内在联系,但是在目前的课程体系里并没有充分体现不同课程内容之间的逻辑关系,没有形成一个完整的体系结构把各课程内容捏合成一个有机整体,因此没有很好体现基础课程、先修课程的作用,不利于学生对工业工程各领域知识的整体把握和融会贯通。(3)重理论,轻实践。过于注重理论的传授,设置的题目和列举的例子过于理想化,缺乏和产业应用实践的结合分析,案例的说服力和实验环节的合理性仍有很大的提高空间。工业工程是结合管理与工程性质的学科,强调实践性和应用性,目前的教学与高标准的要求相比还有差距。(4)各门课程的许多典型问题都采用启发式方法或试验法来求解,并没有运用运筹优化的技能来求解,因此难以求得全局最优的解决方案。启发式方法是一类基于经验或直觉的方法,它一般由一系列步骤或规则组成,依照这些步骤或规则可以求得解决方案。试验法是一种尝试性、摸索性的方法,它提供一套定性描述的流程,学生根据这套流程通过不断的试验以求生成较优的方案。无论是启发式方法还是试验法都是短视的,不能在全局范围内寻找最优解决方案。综上所述,传统教学内容与方法已成为进一步提升学生学习兴趣、提高学习效率、改善教学效果的瓶颈。有鉴于此,本专业对生产与物流类课程群的各门课程进行系统的调整与改革,重新梳理该课程群的体系结构与教学内容,加强各课程教学内容之间的联系;基于运筹优化技术对生产过程管理相关课程的教学方式进行改良,获得一种在解决问题初期就综合考虑实际限制条件和预设约束的方法。 2生产与物流类课程群教学的改革内容与目标 生产与物流管理各领域都存在大量优化问题,求解优化问题最有效方法是建立运筹优化模型来求解,而目前相关的课程与教材很少使用这种方法,即使采用这种方法也只是泛泛而谈,只给出一个粗略的模型,并没有写出详细的建模思路、布置以及编程求解的方法。因此,本研究把这一点作为主要抓手,主要工作是基于运筹优化技术(主要在运筹学课程里面讲述)对生产与物流管理各领域关键问题的教学环节进行改革,具体改革内容主要包括:(1)分析生产与物流类课程群内各门课程的重要内容模块,在课程群的宏观层面理清各重要内容模块之间的内在联系,精简各门课程的冗余内容,调整侧重点的分布,并从各门课程中提炼出生产过程管理各领域的一系列有一定关联性的典型问题。(2)筛选生产过程管理的若干典型问题,根据学生的接受能力对其进行合理化的抽象,根据实际情况确定复杂程度适中的考虑因素和限制条件,并选择合适的运筹学模型(整数规划、0-1规划、目标规划、动态规划或二次规划等数学规划模型)对典型问题进行建模。(3)基于以上运筹优化模型,根据学生的实际情况构造情景引导式的教学案例和上机实验指导书,循序渐进地引导学生学习运筹优化模型的设计理论及其建模过程,引导学生透过这些模型理解生产过程管理问题的本质,并通过采用运筹优化软件求解模型来获得生产过程管理问题的最优解决方案。(4)通过行业应用案例加深学生对问题与方法的理解,设计开放式的综合作业,鼓励学生选择生产过程管理的实际问题,综合运用本研究提出的方法进行建模并编程求解,巩固教学改革的效果。生产与物流类课程群教学的改革目标是:(1)研究生产与物流类课程群内各课程之间的融合方法与机制,促进课程之间的交叉渗透,以生产过程管理系列典型问题的定量最优化模型为范例进一步完善运筹优化技能的培养体系。(2)通过生产过程管理系列典型问题的教学方法改革来培养学生运用运筹优化技术求解最优方案的能力,包括运筹优化模型的选择能力、建模技巧与建模能力、求解能力和分析能力。(3)调整生产与物流类课程群理论环节和实践环节的层次结构与比例关系,培养学生运用主流商用运筹优化软件(比如ILOGOPL或Xpress)求解生产过程管理典型问题的运筹优化模型的能力,通过上机实验培养集合化思维方式和编程求解实际专业问题的能力。(4)使学生全面掌握生产与物流类课程知识点之间的逻辑关系,增强理论联系实际的能力,为达到培养复合应用型人才的目标探索新途径。 3实施方案 本研究主要依托生产与物流类课程群的核心教学环节,结合毕业设计等教学环节,沿用理论分析、模型提炼与编程实验相结合的方法展开研究。实施方案主要分为以下几个阶段: 3.1理清生产与物流类课程群各课程的重点问题之间的层次结构和逻辑关系。 生产与物流类课程群各课程以运筹学为基础,其他课程都有部分内容与运筹学相关,而这些课程相互之间又有或多或少的联系。因此,有必要分析生产与物流类课程群各课程之间的具体联系,找出课程之间重复部分的内容,理清各课程的各部分重要内容之间的层次结构和紧密关系,对各课程的教学重点重新进行系统的规划、调整。 3.2提炼生产与物流管理各领域的典型问题并建立运筹优化模型。 总结生产与物流管理相关专业课程中所涉及的重要生产过程管理问题(如图2所示),把它们分门别类,划分其知识层次、学习阶段,并提炼其本质的运筹优化问题,再根据运筹优化问题的特点选择最合适的运筹优化模型进行建模。以物流与设施规划教学为例,选择物流流程优化、基于作业单位相互关系的生产设施布局这两类核心问题进行抽象建模,改革教学方法。物流流程优化采用线图、多产品工艺过程图、从至表等图表化工具进行描述,优化的本质目标都是对不同工序、设备的顺序进行安排,其实质是运筹学的排序问题;因此借助定量的运筹学数学规划模型对这类问题进行抽象并建模描述。基于作业单位相互关系的生产设施布局包括基于物流量的生产设施布局、基于非物流关系的生产设施布局以及基于综合关系的生产设施布局等典型问题,其本质是对多个作业单位在给定范围内进行布局,安排它们的位置,使整个系统的物流成本最小化或者密切关系程度高的作业单位之间的距离尽量缩小。这类问题的实质是运筹学的二次分配问题,因此借助运筹学的二次规划模型对其进行抽象并建模描述。把生产与物流管理相关问题转化为定量模型,这是一个从文字语义描述到数学公式的转化过程,此环节是教学的重点,也是解决问题的基础。在教学设计中注重针对问题的具体形式选择合适的规划模型表示形式进行建模(包括定义变量、构造约束和目标函数等环节),避免选择太难太复杂的规划模型导致学生有心理负担,丧失学习兴趣。 3.3运用运筹优化软件求解典型问题所对应的模型,积累教学案例与实验素材。 由于建立的模型通常规模不小,因此需要使用专业软件求解。选择OPL专业运筹优化软件来求解模型。运筹优化软件编程是从数学模型到专业的计算机程序代码的转化过程。商用运筹优化软件的建模语言是解释性、描述性语言,虽然它们的语法没有C++等高级语言复杂,但是其编程逻辑比较独特,采用集合化编程思维,因此在设计教案时要突出这一点,刻意培养学生“集合化”的编程思维方式和使用习惯。结合生产与物流管理典型问题的图文描述、运筹优化模型、程序及运行结果综合编制理论教学与实验教学案例。与常用高级语言编程相比,运筹优化软件编程的一个显著特点是采用集合化运算。集合化运算对学生而言是一种全新的编程方式,因此应充分利用软件使用手册的例子并有针对性地设计例子引导学生循序渐进地适应集合化运算的思维方式和编程方式。集合化运算是商用优化软件解决大规模优化问题的技术手段,因此学习时要习惯用集合的思想来定义数据、变量和约束。统筹考虑整个模型的所有组成部分,定义若干个底层的基本集合,其他集合均由这些基本集合运算、衍生得到,再利用这些集合来编写业务逻辑模型。 3.4与传统解决方法进行详细对比分析,改善模型。 对基于运筹优化模型的方法与传统的生产与物流管理问题解决方法从求解步骤、求解效果、运算时间效率、适用范围等多个角度进行对比。通过对比结果进一步优化模型,减少变量和约束的数量,缩短求解时间,降低模型的时间复杂度和空间复杂度。通过大量案例与传统解决方法作对比,充分突出基于运筹优化模型方法的优势。 3.5教学实践与持续改进。 在教学中尝试结合基于运筹优化模型的方法设置理论介绍、案例讨论和实验环节。在教学实践中注重培养学生把实际问题抽象为数学问题的能力,增强学生的建模与分析能力,力图使学生在掌握生产过程管理问题求解技能的同时巩固“运用运筹优化技能”的观念,鼓励学生自主提出并解决由生产过程管理基本问题所衍生的相关问题,促进学生从理论到实践的全面学习。在采用新的教学方式教学的过程中,遵循工业工程学科提倡的P.D.C.A.方法和基本步骤,即Plan(计划)、Do(实施)、Check(检查)、Action(改善),根据新发现的问题进行持续的调整、改进、完善。 4实施结果 在课程群教学改革过程中设计生产与物流管理应用问题与运筹优化技术的结合方法,由浅入深地设置多层次教学体系,引导学生接受、适应这种融合运筹优化技能的教学方式,掌握生产计划与调度、物流流程优化、生产设施布局等典型问题的建模、求解及分析方法,并主动采用这种思维方式去解决生产过程管理领域的其他优化问题。教学的关键是针对大部分学生的实际情况因材施教,控制好建模的难度和复杂度,在培养解决问题能力的同时注重培养思维方式和思维品质;同时面向学习能力强的学生有针对性地设计开放性的行业实际案例,发掘他们的潜力,给予他们自由发挥、创新的空间。教学改革方案通过长期的实施,获得一定的成果:(1)为生产与物流类课程的核心环节教学提供创新性的支撑材料,为改进物流与设施规划、运筹学等课程的实践教学环节提供重要案例,为学生学习运筹优化技术提供合适的学习资料,并为工业工程专业调整运筹优化技能的教学内容提供参考依据。(2)由于运筹优化应用技能是工业工程教学中日益重要的一类新兴技能,因此本研究为工业工程乃至管理科学工程学科其他专业课程和毕业设计等实践环节与运筹优化技能的融合提供范例,使学生培养模式更适合产业发展和地方经济向集约化转型的实际需求。(3)项目研究成果可在地方性院校的工业工程教学中交流、推广,也可供各类普通工科院校借鉴,具有一定的实践推广价值和示范作用。 5结束语 本研究加强运筹学这一专业基础课程与工业工程基础、生产计划与控制、物流与设施规划、供应链管理、ERP原理与应用等工业工程核心课程之间的联系,培养学生运用运筹优化技术解决工业工程实际问题的能力,培养学生牢牢树立解决工业工程问题追求最优化的精益思想观念。本研究提出融合运筹优化技术于生产过程管理全过程的全新理念,把运筹优化技术的应用贯穿于整个课程群的教学,采用产业实际需求迫切的新型运筹优化技能来革新传统的生产过程管理教学,打破一些典型问题采用传统的以启发式方法、试验法为主的教学方式,改善问题求解效果;突出运筹优化技能的应用性及其与工业工程专业课程的深度结合,力图从全局优化的视角运用运筹优化技能解决工业工程的典型问题,弥补传统教学中部分工业工程经典问题解决方案优化程度低的不足;强调多学科知识融合、学科知识与产业实际的融合,借助运筹优化技术应用性很强的特点来强化实践环节,有助于复合应用型人才的培养,从而满足快速增长的运筹优化技能人才的市场需求,突出应用型工业工程工程师培养的特色。 作者:张智聪 胡开顺 李帅 黄辉宇 赵少勇 单位:东莞理工学院 机械工程学院 物流工程论文:从软件工程看物流应用启示 1打车软件的使用体验 目前的几款打车软件,在使用上具有极大的相似性,经过我们安装使用后可以发现,大多打车软件都无一例外定位于有打车需求的智能手机用户和出租车司机,集中解决了乘客打车难和司机空跑率高的问题,在使用中都无需人工答录,而直接采用快捷准确的手机定位,部分打车应用提供了手机支付甚至信用支付的功能。以一次典型的使用打车软件的经历更具代表性:打开手机应用直接选择“现在用车”,然后输入目的地,接着可以选择加价金额并发出订单,完成后,手机就会提示等待,大多应用都会显示发出订单时间并逐步累加,有的应用还会同步显示已经将订单传送给多少位附近的司机,如果无人应答接单,等待时间过长则会进一步提示是否重新呼叫活着是再次加价重新呼叫。通过GPRS定位,司机到达上车地点后,应用会根据GPRS系统的提示确认乘客已经上车,通常司机会口头与乘客确认是否是发出订单预约车辆的乘客,随后上车后,不同软件应用会提供不同的手机支付服务。经初步调研可以发现,使用打车软件可以极大节约打车人的时间成本,尤其是在交通偏僻的地方或者特殊的时段效果更加明显,同时有效降低了出租车的空驶现象,在打车软件使用密集的情况下,提高搭载率造成的出租车司机的收入增加值超过司机日均收入的五分之一。加之手机应用以及互联网金融与支付的日益普及,打车软件形成的效率提升相信将更加明显。 2打车软件工程需求思路分析 需求分析是指理解用户需求,就软件功能与需求达成一致,估计软件风险与评估项目的代价,最终形成开发计划的一个复杂过程。在这个过程中,用户的需求始终处于主导地位。从重复购买率和产品标准化程度考量,确实比其他交易都要更有优势,但同时也存在劣势,比如其交易单价低,可替代性高都是打车软件所不得不面对的风险和困难。各款软件因其开发者、使用偏好和技术实力的差别,在使用上还是有一些特点可供开发同类软件时借鉴;另有软件会在订单需求推送时特别显示已经推送至周围出租车司机的数量,且按照自然数递增,这一设计亦非常符合消费者心理的细微变化,甚至会吸引消费者在发出订单后持续关注软件界面,随时查看订单状态。但综其特征进行分析,可以发现当前的软件的每一个功能的实现背后都严谨的使用者体验分析,其实让使用者有良好的体验,主要取决于以下三点:①软件核心功能准确地满足需求;②软件易用性强,甚至使使用变得有趣;③软件的使用价格合理,甚至能帮助客户省钱、赚钱。首先是满足客户的需求,要做到这一点非常的不容易,这首先基于对客户需求的准确了解和分析,所以说每一个产品经理首先得是一个人,一个能真正挖掘到人们内心深处需求的高手,才有可能针对那些细微的需求,准确地满足。其次是使用起来非常方便,而这绝不仅仅是美工负责的事情,其设计需要考虑得包括界面的统一规划,就是将前面发掘的需求满足功能模块化,再将各个功能模块有机地进行排列组合,考虑各个模块之间的关系和层次,这才是用户体验的核心,也是实现易用性的核心,随后才是视觉风格包括色调、图片、按钮、文字等方面的统一规范和美化。最后,互联网世界的规则中,免费几乎成为一个通例,打车软件不仅仅是免费下载免费使用,甚至在消费者使用时会赠送给消费者很高额度的现金鼓励,这也是打车软件能够迅速在消费市场上打开局面的一个非常重要的因素,这在软件的推广中也非常值得我们引起注意和重视。 3城市物流软件开发的思考 需求分析工作,一般可以分为问题识别、分析与综合、制定规格说明并最后进行评审四个方面。在这里,因为城市物流软件与打车软件在多个因素上具有较高的相似性,都是以实现运力与运输需求之间平衡,所以我们可以就这两类软件应用的对比中得到一些启发,利用目前已经非常成熟的城市地图和GPS定位系统,在设定货运物品的起始地点;捆绑已经日渐成熟的互联网金融和互联网支付系统,完成虚拟交易,这些都是城市物流软件从打车软件的成功中学习到的,但也应注意到,物流不同于客流,其多样性和不确定性使得城市物流应用存在着诸多的特殊性:城市的出租车管理相对集中,即众多的出租车是由有限的若干家出租车公司的管理,软件对接的供应链管理相对容易,其需求也相对单一,便于统一,但城市物流运输的供应方的主体众多,其需求样度就可能非常广泛,这对于城市物流运输应用的需求整理就提出了更高的要求。在时效性方面,客流的时效性要远远高于物流运输的时效性,这也为城市范围内的物流运力匹配提供了较大的操作空间和效率提升的空间。综上所述,对比打车软件应用的种种特点,城市物流运输应用类软件若想实现软件设计、开发的成熟并迎来市场的爆发式增长,还需要依照软件工程开发的系统性方法对客户需求进行细致深入的分析才能有效满足消费者的心智。 作者:王明章 单位:河北省民政管理中心 物流工程论文:IE物流工程课程教学创新论述 1兼顾课程的前瞻性 随着我国工业水平的发展,IE专业必将迎来较大发展。同时作为一门应用学科,IE在世界上的最新发展,往往要结合最新的技术和管理方法在企业中的应用,因此授课过程中要开拓学生的眼界,强调学生创新思维的形成。具体到物流工程课程中就是要及时补充物流业的最新发展情况,及加入一些较新的科技发展情况及应用展望情况,比如物联网、云计算等新概念的提出,并且启发学生进行思考这些未来的发展对物流的影响。 2明确学生学习主体的地位 工科专业课程的主要教学目标不在于继续传授知识,而在于培养学生综合运用知识分析和解决专业问题的能力,1学生是学习的主体,教学的目标是为了培养学生的能力[4]。因此物流工程课程在授课理念上强调学生正确思维习惯及创造性思维的养成,同时能力的培养不能脱离学生已有知识结构的实际,需要考虑学生的已有知识储备、实际学习能力情况进行教学过程设计。因此同一门课,面对二本和三本学生,授课的过程、内容都会有所区别。 3教学内容 对于作为工业工程专业主干课之一的物流工程,授课时需要考虑学生未来的工作内容和应用需求。中国计量学院工业工程专业主要面向机械制造类企业,学生毕业后大多数进去机械行业,少数同学进行研究生学习或者是其他行业。根据调查,多数学生在毕业后刚开始工作内容都是较为简单的操作类型工作或者一些简单的控制层工作。因此在确定教学内容时,物流工程就根据学生进入企业后可能的工作内容及工作岗位对相关能力素质的要求确定教学重点。企业内从事物流工作所需要的能力主要有系统分析能力、规划设计能力和控制管理能力,结合这三方面内容,对物流课程主要授课内容进行设计,见表1。 4教学方法 4.1采用启发式教学方法 启发式教学在课堂上强调基本概念,基本原理,强调调动学生的学习积极性,对于基本内容要求学生能够吃透,在学生在企业中碰到类似问题时,他们应该用什么样的思路去解决问题。因此应多通过课堂提问、课堂讨论、案例教学、情境教学或者课下小组作业的形式进行学习,由学生在学习过程中自己整理思路进行思考,这样的教学方法有利于学生对基本概念的理解,同时有利于学生对相应方法技术产生的背景、应用范围有明确的认识,特别适用于以应用性工程性为特点的课程。但是这种方法要求老师对授课内容相当熟悉,对课本理解比较深入,通过对课程的设计才能达到比较好的效果。 4.2精心进行教学设计 采用启发式教学方法,要求老师在备课时下比较大的功夫,要在明确教学目标的基础上进行教学设计工作。设计时要考虑学生现有知识,及怎样让他们根据现有知识迅速理解所要讲解的内容。不同层次的学生理解能力、接收能力不同,三本学生的学习内容就要适当浅显,否则效果不好。以物流工程第一堂课为例,目标是让学生掌握物流、物流系统的概念,物流系统完成的七大功能及物流的发展阶段、现状。面对第一次接触到物流概念的学生,为了加深他们对基本概念的理解,讲课时可以遵循人类认识事物的普遍规律,从感性-理性的认识来设计教学内容。授课的流程设计则采用社会话题-重点词汇-发散式讨论的方法。为了引起学生对要探讨的内容的兴趣,课堂开始以网络购物的话题引入,讨论网络购物发展的必须条件,则学生很自然的就会提到快递公司,这时集体讨论快递爆仓这个在物流不能完全满足社会需求情况下的特有名词,学生就会对我国的社会物流现状有比较直观的认识。再放一些先进国家的物流录像,学生自然会比较不同国家和地区物流发展水平的差异。有了这些感性认识做基础,再接着讲解物流、物流系统概念、物流功能构成和物流的发展阶段,则学生就很容易理解。 4.3掌握课堂节奏,主动调节课堂气氛 学生注意力集中时间有限,教师需要主动把握课堂节奏。一般一节课讲一个到两个重点,围绕这个重点发散式讲解,并可以进行课堂讨论、练习。重点名词一定要讲深讲透。例如当量物流量的概念,对于没有实际经验的学生来说,理解这个概念比较费解,不知道其具体用途。在讲解时,可以举一些简单易懂的实例。对于一些比较抽象的概念,就可以结合学生实际的情况进行讲解,例如讲企业物流的纵向结构的时候,可以结合学生的工作问题来讲。 4.4及时更新授课内容,开拓学生思路 物流是一门应用技术,所以要时刻关注新的科学技术、新思维方法在物流系统中的应用,比如,讲到仓库中的配送,语音拣货系统是一种新的应用;另外新型的可包装异形物品材料的发明设计既可以引起学生的兴趣,又能拓宽学生的思路。 4.5合理安排自学内容、课后练习与课外实践 物流工程课程内容较易理解,部分内容可以交给学生自学。但是在授课过程中应该根据课程内容特点布置各类课后习题。例如在讲到设施布置评价原则这一部分内容时,单纯对评价原则进行讲解就不如让学生分组对某一类设施的布置情况进行调研,并进行评价效果好。这样学生自然就能理解这些评价原则的用途。 5结语 物流工程课程在上述方法指导下经过几轮的教学实践,获得较好的教学效果,学生评价较好,目前已经被评为中国计量学院校级精品课程。实践证明,作为应用性、实践性比较强的物流工程课程,在教学过程中应该抛弃灌输型的教学方法,以教会学生灵活应用为前提,系统讲授相关专业知识,强调学生对所学知识的灵活运用能力,并且采用多种方法和手段,不仅教会学生怎么做,更要教会学生为什么这么做,并能创造更好的方法。因此,物流工程课程的教学工作是一个需要不断探索的过程。 作者:杜敏 黄铁群 刘曦泽 单位:中国计量学院 质量与安全工程学院 物流工程论文:工业工程物流系列教学创新及实践 工业工程人才是既要了解产业技术,又要熟悉生产管理,并经过工业工程专业训练的复合型专门人才。而这种人才又要是贴近当地社会,紧跟时代前进的步伐,能够解决工业界和社会生活中的实际问题的应用型人才[1]。学生除具备系统分析、规划设计和改善的能力和机械制造工艺设计和优化等发面的能力外,其制造工程管理(包括生产管理、质量管理、物流管理、设备管理等)能力的培养为工业工程人才专业能力培养的重点[2]。工业工程“懂技术,会管理”的专业特性,如何设置物流系列课程的教学内容形成具有工程背景专业的物流知识教学体系,如何在教学方法的改革与创新方面培养应用型的工业工程人才具有切合实际的物流知识体系,真正做到人才适应社会,是工业工程专业物流系列课程教学改革面临的问题。 1物流系列课程的教学体系建设及教学内容改革 通过对工业工程专业课程教学的目的、内容以及达到的要求深入的研究,分析物流知识体系在工业工程人才培养中的作用,形成合理的课程体系建设,结合培养应用型人才及体现专业特色的要求,对其教学内容的安排进行改革。 1.1物流系列课程的教学目标 物流课程体系的构成不仅培养学生掌握物流管理中的一些基本理论和基本方法,运用所学理论分析和解决当前物流企业管理中存在的一些实际问题,同时工业工程专业有别于传统的管理专业其具有较强的工程背景,培养其研究企业设施布置和物流系统主要包括生产系统及服务系统的物流分析、设施的位置选择、设施的内部布置与搬运系统的设计等内容。同时应注重应用性人才的培养,理论内容在实际的应用。并能运用所学理论分析和解决当前企业物流系统和物理管理方面的实际问题,为学生将来的后续学习和工作奠定牢固的基础。“物流系列课程”作为工业工程专业课程,在培养方案上设置《设施规划与物流分析》《物流管理》两门理论课程及《物流工程仿真实习》一门实践课程。 1.2物流系列课程教学内容体系建设 物流系列课程,形成不同方面的企业物流管理方法和技术的知识框架,其中《物流管理》的教学内容包括两方面:第一,物流基本功能的管理,包括仓储及库存控制,运输管理及配送管理。第二,制造型企业物流管理,包括企业供应采购,生产销售及供应链的物流管理。《设施规划与物流分析》教学的重点在于掌握企业物流分析方法,企业布局设计,搬运和仓储系统设计及企业选址。工业工程专业的物流系列课程虽然从学时数到教学内容少于物流专业对物流知识体系的学习,但工业工程专业的物流课程更注重培养企业物流方面的知识体系,更注重物流方法及技术的应用,能够做到紧密结合企业运营管理先进方法的学习。 1.3物流系列课程的实践教学体系建设 物流系列课程的实践教学环节,是对学生进行生产实践训练、操作技能、技巧培养、分析解决实际问题能力锻炼的重要环节。《设施规划与物流分析》和《物流管理》实验主要通过“物流仿真软件”和“物流管理”等实验教学软件,模拟企业物流分析规划及物流管理过程。工业工程实践中心的小型装配线实验设备,可实现物流相关研究型实验,例如生产过程中的物料追溯追踪。同时开展大学生科技活动,继续完善工业工程实践中心的开放和研究型学习。本专业同时设有物流工程与仿真课程设计(实习),实现物流知识体系的理论学习与实际应用相结合,最后通过开展到企业中的实习,实现企业运作管理知识的综合应用。 1.4专业特色增色物流系列课程的教学内容 课程的教学内容同时要体现专业特色,结合本校海洋特色,物流管理课程除了讲授基本物流管理知识体系,同时针对渔业工程的专业特色,教学内容上增加了关于冷链物流的讲授,同时介绍了渔业物流在仓储,包装,运输管理的特点,并以国家冰岛渔业物流为案例,介绍其水产品冷链物流的优势管理。在设施规划与物流分析中,教学内容增加以船舶企业为案例进行船舶企业的布局设计及物料控制分析,结合本校学生面向就业为船舶或渔业相关企业的就业形势,在教学内容切合专业知识的实际应用,能够在教学内容中以就业为导向。 2教学方法改革与实践 物流系列课程的教学内容的改革,为工业工程人才的物流知识体系培养起到了关键作用,但如果单一的教学方法,其教学效果与该课程应达到的教学目的和专业人才培养目标会有一定的差距,为了提高学生的学习兴趣及对知识整体的掌握,应采用多种具有创新性的教学方法。 2.1多媒体与板书结合教学 在教学过程中,多媒体已经普遍应用到实际的教学中。为了加强本科专业以掌握知识为主,同时提高学习兴趣与对知识综合运用能力,一定要做好在课堂教学中多媒体与板书的结合,提高教学效果。多媒体图片、录像、动画的应用达到增加课堂教学内容的信息量并提高学习兴趣,对于理解方面的内容采用PowerPoint进行讲授比较合适。但对于一些重要的概念和计算的过程,宜采用板书教学,提高学生对知识的重点掌握。 2.2录像教学 可以在课堂上结合教学讲课内容来进行,提高学生的学习兴趣,增强对物流知识的感性认识,节省到企业参观的时间与经费开支,也可以让学生了解国内外的先进物流管理方法。教师在教学内容准备上要注重对恰当的教学相关录像的收集。例如在本专业的教学过程中,教师通过播放物流设施设备、企业搬运与仓储和冰岛渔业物流状况等录像,让学生对课程内容有了更好的理解。 2.3案例教学讨论 在教学过程中选择具有针对具体授课内容的案例,进行讨论与教学,增强学生对知识的实际应用能力。案例选择要注重案例的功能与目的,由于学时限制不可能在教学过程中增加过多案例,每章节可以选择小案例补充学生对理论内容的理解及实际应用,大案例进行知识体系的综合应用,例如在企业选址这部分的教学中就可以增加小案例举例企业选址的影响因素,同时案例要针对教学的重点内容。 2.4开展网络教学 通过多媒体教学课件、作业及习题、案例学习资料、课程录像等内容,建立物流系列课程的课程网站,开展网络教学,使得教学活动除了传统的课堂,可以通过网络展开,丰富教学方法。 3结束语 物流系列课程的教学内容及教学方法的改革,是应用型工业工程人才的培养关键。通过确定课程教学目标,分别从课程教学内容和实践教学体系的创新与实践,开展课程教学内容的改革。通过多媒体教学、案例教学、录像教学及综合的网络教学方法的研究与实践,进行教学方法的创新研究与实践,完善教学方法,形成物流系列课程的教学改革。 物流工程论文:工业工程及物流监管实验平台建立 随着工业工程的不断发展,其所涵盖的领域和适用范围越来越广泛,兼收并蓄了许多的学科知识和高新技术,这就要求当今的工业工程学科建设要顺应时展要求。经过近20年的努力探索,我国工业工程学科有了突飞猛进的发展,开设IE专业(即工业工程专业,以下简称IE)的院校基本上建立了以工作研究和人因工程为研究重点的基础IE实验室。而如何突破传统、设计一个符合现代工业工程发展的实验体系?如何构建一个培养学生工程研究和实践创新能力的工业工程物流综合实验平台,这是一个亟待探讨和解决的问题,直接关系到我国工业工程领域的人才培养和未来发展。 1实验室的建设思路 实验室的建设思路是将“工业工程专业”同“物流工程与管理专业”进行有效融合,又不失各自特色,更好地体现工业工程的系统性和现代工业信息化的发展。实验室模拟生产制造企业布局,以工厂物流设施及装配流水线为平台模拟典型的生产运行流程,结合先进的物流理念,进行“模拟、综合、设计”多层次的实验研究工作。 1.1以“基础IE理论为依托,IE理论体系为架构”的工业工程实验设置思路 “基础工业工程”、“生产计划与控制”、“质量管理”、“精益生产”等各门专业课根据工业工程专业总体培养目标,结合该课程本身知识点,围绕统一的实验对象开发实验,体现课程间的联系,从而突出IE的系统性,建立有效贯穿理论课程的实验教学体系[1]。系统规划和实验设置要充分考虑IE的系统工程的特点,不仅对学生的基本技能进行训练,更要注重训练学生采用系统论的方法,综合所掌握的工程理论知识来解决工业现场的实际问题;能够合理调度工业现场的各种资源,使效益实现最大化。这就要求实验系统不但能够使学生对相应专业课程得到认知和训练;更要求实验系统能够综合贯穿IE理论体系,通过一个共同的实验载体,将各项实验联系起来,形成有机整体,让学生以面向现代工业制造、体现供应链流程的实验系统为平台,进行综合性、系统性的工程实践与管理作业。 实验设置可划分为以下三个层面: (1)工程基础认知层面 以工程实际为背景,提供工业化设备,并且保证设备中基本涵盖工业领域正在得到广泛应用的各种先进控制技术和正处于物流前沿领域的物流装备,得以让学生接触实际的工业设备,且营造一个模拟离散型生产制造企业的实验室环境[2],增加学生对工程实际的感性认识。 (2)基础工业工程理论层面 让学生选择感兴趣的模型亲自进行生产并分析,延续经典工业工程实验如工作研究、时间测定、动作分析等,旨在掌握基础IE的知识和技能,树立工业工程意识,为日后应用IE技术和方法解决生产实际问题奠定基础。 (3)工程实际研究层面 使实验体系能够模拟企业的生产制造、供应,物流、质量管理、信息交换等包括物流、信息流、资金流的大部分综合IE活动,让学生通过实际操作和接触IE活动来增强“应用IE手段提高生产率和保证质量”的各项技能,从而使学生加深对IE课程体系和研究方向的理解,培养学生的工程分析、规划、设计和方案优化的能力以及创新意识。 1.2以“供应链管理”为核心理念的宏观企业及第三方物流实验设置思路 供应链管理的核心为反应敏捷(Agile)和能让各方利益协调一致(Aligned)、适应性强(Adapta-ble)。对供应链进行综合分析,应用供应链的策略、基本方法,可以帮助企业降低库存、降低成本、提升反应速度、提升企业竞争力和创造可持续的竞争优势。因此,物流实验室的建设要以供应链管理为核心,以物流业务流程为基础,以先进的物流设备如立体库、条码、射频、电子标签为实现手段,搭建一个兼具前瞻性、实用性、开放性的现代物流综合模拟实验室[3]。实验设置通过物流流程让学生体验现代物流的核心活动:订单、仓储配送、运输、库存控制、客户服务等,达到让学生体验真实物流场景的效果,培养学生对复杂的物流系统进行设施规划、设计、过程优化以及流程管理的实际能力[4]。 实验设置可划分为以下两个层面: (1)了解体验供应链的流程 学生可以通过系统模拟:从货代/报关/检验/检疫等进出口货物的管理,以及货物到达物流中心、通过入库线进行货物入库操作、到原材料出库送至装配流水线加工、到成品入库等一系列的供应链流程;还可进行成品出库、终端配送等第三方物流流程,及超市仓储物流的管理和配送实验,从而提高学生对物流综合知识的理解,扩充感性认识,综合培养学生库存管理、生产物流方面的意识和理念。 (2)物流系统规划与研究 结合理论知识和经典案例,鼓励学生进行实际问题解决的实验实践活动,运用运筹学的知识进行库存管理、资源优化配置和决策分析等,利用系统仿真软件进行生产物流设施规划方案的设计优化等,以加深对现代物流工程的理解,培养自身的物流规划执行能力[5]。 1.3建立适应“教学+科研+培训”三层需求的综合实验室平台 (1)工业工程及物流工程专业本科生基础性教学实验平台 以“工业工程和物流专业”本科教学大纲和实验教材为指导,进行基础IE的“动作研究”、“标准工时”、“操作分析”、“流程程序分析”等实验;更可作为“现代物流设施与规划”、“自动化物流系统的设计与研究”、“物流装备”等课程的配套实验平台,将典型的物流流程设计为实验,深化学生对理论知识的理解。 (2)供应链管理研究方向的科研平台 实验室的硬件设备灵活性强,且软件的源代码公开,可作为研究生进行相应课题的研究平台[6]。如:可以通过修改“自动化物流系统终端任务执行软件”的流程来重新规划物流过程,以用来模拟宏观物流系统的各个环节,包括供应商供货、立体仓库补货、立体仓库出货、给超市终端配货等一系列的供应链运作和管理流程。 (3)可作为“物流工程与管理”方向的培训开放平台 利用实验室空闲时间,广泛开展校外及社会物流人才的专业物流培训,以达到最佳实验室利用效率,更可以对实验室维护资金形成有效的补充来源。 2实验室的主要建设内容 实验室的平面布局如图1所示,全部硬件设备通过工业现场总线和计算机网络互相连通。实验系统具有良好的可重组性,基于ProfiBus-DP工业现场总线的I/O模块的研发,使得流水线设备的任意组合得以实现,而基于开放式编程平台的程序架构及ProfiBus-DP的专用通讯协议的定制,使得软件修改相对容易,更易于满足实验系统要根据教学任务进行调整的需求。整体上可划分为物流仓储系统和生产工程系统。 2.1物流仓储系统 硬件以自动化立体库为中心,配置多种周边输送设备,包括辊筒式输送线、倍速链输送线、皮带线及平移机等,还配备有AGV小车,电子标签货架,终端手持,自动标签机等设备,并且模拟实际企业物流中心的布局特点和作业流程。软件包括仓库信息管理系统(WMS)和输送设备控制系统(WCS)。WMS用于实现管理自动化仓库中心的库存物料,管理出库、入库、盘点、拣选、补货等任务的生成、执行和结束,管理有关的查询及报表等。WCS用于处理来自WMS和自动化设备的信息,调度并控制自动化设备的动作,并提供设备运行的监控界面给操作人员。 2.2生产工程系统 硬件以装配流水线为中心,各工位配置一体机,摄像头,RFID(射频识别)读卡器,光传感器,电子卡尺,电子千分尺等,模拟小型企业的组装车间;此外还配有小型数控机加单元和信息处理单元(配有12台PC),分别模拟企业的制造车间和信息中心。软件包括MES(制造执行系统),达宝易工业工程软件,Witness生产与服务运作仿真系统,flexsim仿真系统等。基于现场总线技术的MES系统通过电子看板,RFID卡,传感器,测量仪等设备采集实验过程中的生产数据(如合格数,加工总数等),学生可根据采集数据进行在线质量监控,生产计划调整等实验。 3工业工程实验平台的建设 3.1工业工程综合实验平台的构建 集成生产物流设备、柔性制造系统、生产信息管理软件、实验信息采集与分析工具等[7],考虑面向现代大制造、全过程[8],构建一个融合工业工程与物流工程、兼顾基础IE与现代IE、为学生提供体验供应链流程的综合实验平台。实验平台结构图如图2,该平台配置有三个模块。 (1)基础知识技能模块 该模块是整个实验平台的基础模块,为工业工程及分支提供普遍适用的分析问题、解决问题的技术与方法。学生自主选择实验对象(提供两类工艺不同的产品),延续经典的工艺程序分析、动作研究、工时评价、秒表测时、环境照明、环境噪声、劳动强度等实验,培养其基本的IE知识和技能,为下一实验模块奠定基础。 (2)生产运行模块 该模块是实验平台的核心模块,既巩固第一模块的知识技能,又为下一模块做必要的准备。搭建接近生产制造企业的物理环境,模拟企业从订单、采购、生产计划、现场加工、检验、直到成品入库整个生产运行过程,尽量再现生产中各个子系统之间的相互关系,让学生通过体验供应链流程来联系和应用所学的专业知识,增强对工业工程综合知识的理解。该模块开设了ERP软件熟悉、物料需求计划、生产线平衡、生产线混流装配、MES应用、在线质量追踪、仓储与分拣、牛鞭效应等综合性实验。 (3)数据分析研究模块 经过前两个实验模块的锻炼,学生增强了对生产系统实际运行的理解,也应具有一定的应用IE手段解决问题的能力。此时,学生采用上一模块的实验数据进行生产物流追溯、过程能力分析、流水线仿真实验,同时配以案例实践活动,进行精益改善降低成本沙盘模拟,优化库存、仿真建模优化设计生产物流设施和决策分析等综合实践活动。 3.2实验平台的特色 (1)创新性 实验平台以培养学生应用系统论的方法综合所学专业知识解决工程实践问题的IE素质为目标,有效融合工业工程与物流工程,兼顾基础IE与现代IE,涉及多学科的专业技术,不过分强调学科化而割裂工程本身[9],具有一定的创新性。 (2)开放性 实验平台选用的基于PC和DSP运动器的开放性硬件平台,硬件可拓展,软件提供完善接口;且软件采用模块化及面向对象的设计方法,源代码开放,学生可根据实际需要进行重新设计开发控制软件。 (3)先进性 实验平台使用了主流的运动控制技术、交流伺服技术、现场总线等技术,与同类设备相比具有一定的先进性。 (4)实践性 单元设备具有较好的拆装方便性,允许学生对某些设备进行拆装、更改,且实验平台强调学生参与的主动性,打破以往被动学习的局面[10],实验过程为学生与平台系统的信息交换过程,突出学生的主体性与实践性。 4结束语 自实验室投入使用以来,实验课和生产实习受到学生们的普遍欢迎,激发了学生们的学习热情和求知欲,通过以实验室为平台的工业生产与物流的综合性实验实践活动,加深了学生们对IE基础理论和工程知识的理解,提高了综合运用多种IE手段解决实际问题的能力。当然,今后我们要不断完善和提高实验技术水平,关注教学效果,加强与兄弟院校的交流合作,共同推动IE学科的发展,为培养出高层次应用型、复合型人才做出不懈努力。 物流工程论文:物流工程及技术创新思考 摘要:21世纪最明显的特征就是经济全球一体化,因为互联网的普及以及计算机技术的广泛应用,使得全球的经济不再受地域的限制,即使不同的大洲之间也可以进行贸易上的往来,这样的经济体系使得物流行业迅速发展起来,已然成为当今世界上发展前景最好的新兴服务行业,在人们对其不断提出新的要求的同时,解决当下人们的问题,并且有针对性的提出创新我国物流工程以及技术的措施是当下物流行业的主要问题。 关键词:物流工程;技术创新;措施 随着信息化时代互联网的普及,人们利用网络进行购物、订餐,使得网络消费得到了大范围的普及,而网络消费也相对应的带动了物流行业,物流行业作为一种服务行业,其工程的建设水平以及带给人们的便利能够直接决定物流行业的发展水平,本文将针对物流行业现在的技术水平进行讨论,并且提出一定的创新性建议。 1物流工程的定义 物流工程是新兴的一种综合性边缘科学,主要以物流为研究对象,包含物流中的所有环节,即物流系统的规划设计、资源合理分配、物流的实际运作过程、以及对物流的控制管理。在物流的管理中,可以将物流与信息流进行统一的研究,物流的整个过程就是一个信息不断流动的过程,商品经过生产、流通以及消费的过程最后到达消费者的手里,就是物流的整个工程。物流工程也需要通过系统的管理来实现物流行业的稳定发展。物流工程的提出是具有较深远的意义,但是经过时间的推移科技技术的发展,物流工程以及技术也需要进行提升,在现阶段物流工程发展速度较快的同时,创新出更多不同的形式为人们提供更加优质的服务,也就相对应的促进了我国物流行业的发展。 2我国物流工程的发展现状 2.1欠缺概念以及物流设备 我国现阶段的物流行业,只能说是一项工作,人们对其的认识还只是停留在帮忙送货的概念上,固然物流的实际作用就是传递货物,但是物流实质上是一项工程,需要人们纠正这样的错误思想,通过系统的措施来体现物流是一项工程,需要有专门的规章制度对物流行为做出约束,也需要进行工程细化的人员分配等,总而言之我国现在的物流行业对其工程性的概念意识还是相对欠缺的,使得物流工程的实际作用没有发挥出来;其次就是现阶段物流工程中涉及到的基本设施还不够全面,使得各个环节之间的连接不够默契,在一定程度上降低了物流工程的工作效率,也会使得物流工程缺乏凝聚力,一旦出现问题没有明确的负责人,相互推脱影响物流工程的稳定发展。 2.2物流信息化的应用不健全 因为我国的物流工程是处于快速发展的状态,人们对其的研究还相对薄弱,就已经投入到实际的使用中,再加上信息化的技术开展起来具有一定的难度,使得现阶段我国物流工程的信息化网络是不够健全的,存在很多影响物流工程顺利进行的问题,首先就是信息不畅通,信息畅通对物流工程发展的前提,因为物流工程的各个环节之间都需要大量的沟通,包括商品的信息、消费者的信息以及商家的信息,本身网络消费就存在着一定的隐私特点,如果相关的信息无法及时的确定,就可能会导致出现商品丢失、无法联系买家等问题,对物流行业的信誉度以及稳定发展都会产生一定的影响,因此加强物流工程的信息网络建设,就能够促进先进设备的实际使用,进而提高物流信息的畅通、快速传递。 2.3先进技术的使用不全面 因为物流信息网络的建设还不够全面,导致很多先进的技术虽然引进了,但是缺乏使用的平台,不仅造成了严重的资源浪费,还导致物流工程的发展始终跟不上现代化的进步。先进的设备以及先进的技术都是现代化物流的基础,先进设别是物流工程的硬件,而先进的技术则是物流工程的软件,就目前来看,我国的物流工程中保鲜技术就是相对落后的,很多的商品在需要保鲜的条件下进行物流运输,大多没有办法保证其绝对性的保鲜,需要物流工程引进先进的技术来解决当下物流运输过程中遇到的问题,另外商品物流的查询总是存在一定的滞后性,通过创新其查询方式,能够提高商品物流的查询时间,提高物流工程的工作效率。 3物流工程以及技术的创新性发展方向 物流工程的创新主要就是针对工程结构的有效控制、设备以及技术的创新,通过对应的创新措施,可以有效的加快物流的运输速度,缩短物流的单次运输时间,并且能够在一定程度上降低运营成本。 3.1物流工程的工程技术创新 工程技术主要就是针对现阶段不够完善的物流信息网络化以及先进技术使用不够的问题,因为现在是信息化的时代,完善信息网络不仅能够提高物流工程的工作效率,也是为了紧跟时代的步伐,为人们提供更加便利高效的服务。首先就是提高网络技术的使用,在物流行业,信息是相对零散的,并且数量相对较大,技术人员应该利用网络技术将所有零散的信息整理出来进行系统的管理,并且通过一定的网络平台,实现信息共享,这样能够有效的提高物流查询速度,也方便管理人员进行全方位的管理,对于每一个物流项目都能够实现跟踪管理,避免了丢件现象的发生;其次就是应该扩展创新科学技术,目前除了用网络确定物流的相关信息外,GPS定位技术也可以应用到物流工程中,可以通过GPS对大批量的物件进行准确的定位,并且了解其运输的实际情况;还有二维码技术,通过二维码可以实现快速的物流查询,还有利于管理人员通过扫描二维码的方式进行物流销售,也是时下比较受人们欢迎的销售方式,具有便利快捷等优点,人们还应该积极的探索更多的科学技术,将其运用到物流工程中;最后就是创新物流的相关设备以及包装技术。我国现在有一些大型的物流企业确实已经在包装技术上进行了一定的创新,比如用小型的机器人取代人力,不仅系统性更强,效率也会有很大的提升,像这样的高端技术是需要大范围的推广的,对于我国物流行业有一定的促进作用,当然物流企业也应该建立起与相关的高端技术相适应的物流平台,全面的提升物流工程的工作效率。 3.2物流工程的管理技术创新 在提高了物流技术之后,其物流工程的管理技术也需要一定的创新,通过提高物流的管理程序,使其能够标准化,增加物流各个环节之间的默契配合,从而使物流管理工程能够实现自动化、信息化以及高效化。首先实现物流管理的自动化,自动化管理主要依靠于信息化技术,通过对各个部门进行系统管理,从而减小部门之间的管理差距,提高了整体的工作效率,并且通过及时的更新管理信息,进而实现信息库数据的自动更新,并且能够通过计算机软件对其实施自动检测,能够准确的进行错误报告;其次就是将物流工程中的所有部门之间进行紧密的联系,使所有的物流部门都是为同一个目标进行工作,使其具有较强的凝聚力。 4结语 物流工程的出现以及兴起都是时代的必然需求,但是我们应该利用好物流工程,在现阶段已经呈现出的问题上,进行系统化、针对性的修改,全面化的提高物流工程的工作质量,通过创新管理技术以及工程技术使物流工程能够稳定的发展,为我国的经济发展做出一定的贡献,推动我国物流行业的可持续发展。 作者:杜鹏飞 单位:东北林业大学 物流工程论文:现代化管理在物流工程中的应用 【摘要】 随着我国改革开放以来社会经济的飞速发展,现代物流管理模式也在不断发生变革。从古至今,变革都是任何时代的主要话题,如今,随着社会的进步以及经济发展的需要,传统的物流管理模式已经不再适应当前社会发展的需要,因此,物流管理模式的变革是必然要进行的。在新形势下,为实现我国物流行业的现代化管理,文中作者根据多年的工作经验,在总结国外先进的现代化物流管理模式中,总结了主要制约我国物流发展的因素,提出了意见及建议。 【关键词】 物流管理;现代化管理;物流工程;重要性;发展战略 随着我国改革开放进程以来,物流不仅仅只是联系生产企业与消费者之间的一层纽带,也不仅仅只是生产过程中的一个环节,其作为企业降低生产成本,提高核心竞争力的重要因素不仅仅被企业所重视,国家政府也越来越重视物流行业在国民经济中的地位和作用。因此,现代物流管理模式的改革是必然的,传统的物流管理模式已经难以适应社会的发展,难以适应企业发展的需要,高度重视和尽快实现现代化物流管理模式是当前企业参与市场竞争的有力保障。那么,随着电子商务的兴起,科学技术的进步以及计算机水平的提高,现在物流管理模式必须要依靠先进的科学技术水平,同时,科学的物流管理制度也是实现现代化物流管理的重要手段。 1物流管理现代化的内涵 物流管理现代化是国民经济现代化的重要组成部分。据有关资料调查,世界各国的生产企业中,原材料、零部件、半成品以及投入到消费前的产成品库存价值量一般占生产企业总产值的三分之一。日本的一家大企业,年产值达5干亿日元,而其中运输费用和保管费用就占3千多亿日元,占总产值的60%。因此,对物流进行科学、合理管理,是充分利用各种资源,提高企业经营效果的重要渠道之一。物流管理本身是一个系统性很强,各环节密切联系、相互协调,而且秩序井然的连续活动。就是说,物流管理既是流通领域中的独立运转系统的管理,又是与国民经济其他部门相互衔接、相互制约的大系统管理。按物流过程的顺序,从原材料的供应计划开始,包括货物需要量的预测、采购、供应、库存管理、内部搬运、分发运输等业务。按物流现代化管理的主要对象,是对物流机具设备、材料、仪器、能源等管理以及对从事物流管理的生产人员,生产效益动态和对千变万化的物流信息的掌握和处理等的管理。 2现代化管理在物流工程发展中重要性与意义 随着科学技术的进步,计算机技术在生产生活中的应用越来越广泛,而现代企业对于物流的要求越来越高,现代物流不仅仅是从收货、仓储以及配送等方面进行现代化管理,更从事人才,货单等各方面进行全面的综合管理。其目的主要是减少物流配送成本,缩短配送时间,提高企业的核心竞争力,因此我们可以看出现代化管理在物流工程中的重要性。首先现代化物流管理模式有效的缩短了物流配送时间,现代企业希望更快的实现货物的传送,以增加该货物流通和资金流通实现企业的发展。尤其是制造型企业,为了掌握货物的实时信息,企业需要知道货物销售情况及利润,由此逐渐向下一级传达信息。企业希望有现代化物流管理模式实现企业与消费者之间的直接沟通,取消商在中间的差价,以缩短货物流通时间提高利润。其次是由于我国长期实行计划经济体制,企业生产的主要目的是完成国家下达的计划指标,从而形成了重生产、轻流通的观念。评价一个企业,往往只注重产量,而忽视各环节的综合效益。因而,物流的管理一直未得到应有的重视,长期滞后于生产的发展。为了增强企业核心竞争力,提高物流的现代化管理水平,实现连锁经营管理是当前企业的重要战略目标,这样扩大了销售队伍也降低了销售成本。实现物流管理现代化的意义是非常巨大的,首先有利于企业提高核心竞争力,其次有利于降低货物流通时间,降低物流成本,提高物流服务质量,最终实现社会经济整体效益的提高。 3当前我国物流管理现代化存在的问题 3.1物流基础信息建设不完善目前我国物流行业发展的主要问题是物流基础信息的建设不完善,还是传统的物流信息管理模式,这样不仅造成工作效率低下,对于供货信息、收货信息、货物的流动信息等收集不全面,基础信息整理归纳不科学。 3.2物流管理分散虽然我国随着物流行业的发展,我国已经出现了一批成熟的物流企业,但由于我国物流行业的发展历程较短,目前还只是处于发展阶段,国家对于物流行业的制度也不完善。我国的物流企业虽然多,但国家没有统一制定对于物流行业的管理规范,大多数物流公司都是各自为政,使得物流市场比较混乱。同时我国的物流行业没有统一达成行业共识,大家各自为政。 3.3科学技术引进率低当前科学技术水平已经很高了,尤其是计算机技术,现代通信技术以及现代管理技术,将这些技术引进到物流管理中来都能够极大的提高现代化物流管理水平。但又因我国物流发展时间不长,高校培养的物流管理人才不多,目前物流业的高层管理对于先进的科学技术认识不足,因此严重的影响了我国现代化物流的发展进程。 4新时期我国物流管理现代化发展对策 4.1实现物流管理现代化的根本途径是信息化、系统化在现代化的物流管理过程中,最为重要的是信息的收集与整理,在进行物流现代化改革或者实现现代化物流工作过程中,市场价格的波动、仓储成本、税务成本、供应价格、供应数量、需求价格、需求数量、以及货物的数量、货物的价格、货物的规格等都直接或间接影响着物流管理现代化的水平,任何信息的遗漏或错误都将导致企业经济效益的损失。因此,我们要从根本上实现物流管理现代化就要解决信息的收集与整理,实现信息系统化。 4.2构建知识库体系知识库体系相同与我国的大数据理念,它是实现现代化物流所必须要走的道路和必须要解决的问题。构建知识库体系需要国家以及物流企业的协同合作,不是一家企业就能建立起来的,然而知识库体系包含物流行业的各种数据,同时又惠及所有的物流企业,可以说是实现现代化物流管理的重要一步。 4.3局域网是实现物流管理现代化的有效途径实现现代化物流管理就必须要实现信息的系统化,然而实现信息系统化就必须要借助互联网的作用,互联网技术可以实现信息的共享,信息的实时传递,外部信息的收集和整理,并且可以极大地减免人力的消耗,可以说如果要实现物流现代化管理,引入互联网技术是必须要走的一步。 4.4努力营造现代物流发展的宏观环境我国物流发展时间较短,政府在物流行业政策上的建设还不完善,同时随着我国物流企业越来越多,大家都各自为政,没有形成统一的物流行业规范,因此,物流行业的问题越来越多。当前为了实现现代化的物流管理,就必须要努力营造现代物流发展的宏观环境,从运输、包装、配送、仓储等各方面进行统一规划,协调合作。首先就是要建立政府各部门之间的协调,统一出台物流行业整体规划,加强对于不正规物流行业的监管和整理,提高物流行业整体素质和服务。 5结语 自从我国改革开放以来,随着社会主义市场经济的建立和完善,物流行业从无到有的发展了起来。随着时代的发展,传统的物流管理模式已经不再适应社会发展需要,企业更希望有现代化的物流管理模式,但就目前现状来说,要实现我国物流管理现代化还有很长的一段路要走,因此,笔者分析了国外先进的现代化物流管理模式,希望我们可以正确把握产业发展方向,希望政府能够制定更加完善的物流行业发展规划和管理制度,对此笔者也提出了自己的部分建议,希望为我国的现代化物流管理贡献自己的一点力量。 作者:郑颖 单位:贵州交通职业技术学院 物流工程系 物流工程论文:应用型物流工程本科人才培养 一、黑龙江工程学院物流工程专业发展沿革 黑龙江工程学院是一所以工科为主,涵盖工、管、文、理、法、经、艺等学科门类,多学科协调发展的全日制普通本科院校。2001年,黑龙江工程学院在广泛调研、充分论证的基础上,依托学校首批重点建设的主干专业—交通运输专业增设物流方面的课程,2005年开始开设物流工程方向模块,2008年被黑龙江省教育厅批准为《交通与物流》紧缺人才培养基地指导委员会牵头单位,同年被中国交通企业管理协会物流委员会授予《中国物流人才培养基地》,并于2010年经教育部批准设置物流工程本科专业,正式成为培养应用型物流工程本科人才的高校之一,同年被批准成为中国物流学会会员单位,目前分为物流设施设备使用与维护和物流信息技术与管理两个专业方向,2014年,首届24位毕业生已经全部走上了工作岗位。物流工程专业依托交通运输与物流工程系,经过4年的发展,现有物流工程教研室1个,物流系统模拟仿真实验室1个,RFID技术与应用实验室1个,交通运输实务模拟实验室1个,物流仓储与分拣实验室1个,物流管理商场实验室1个,实验室总面积约为300m2,具有自动化立体仓库、堆垛机、输送分拣系统、AGV小车、搬运机器人、电动及手动叉车、电子标签拣货系统、流利式货架、补货货架、高频RFID系统、条码打印机、计算机等硬件设备,商场收银模拟系统、运输管理系统、仓储管理系统、eM-Plant、Flexsim等专业物流仿真软件,设备总值400余万元,设备功能先进,基本能够满足本学科教学任务需要及未来10年的设备发展趋势。本专业培养的学生主要就业方向与岗位:物流企业或设备研发企业,从事物流设施设备的设计制造、使用维护、选型与管理,物流自动化系统与控制系统的开发、使用维护等工作;各类企业物流部门和第三方物流部门,从事企业物流信息系统、控制系统的开发设计及使用维护,物流设施设备检测维修,物流系统设计与优化,采购与供应链设计,库存管理等工作;政府和行业管理、咨询部门,从事现代物流产业发展规划、城市或地区的物流基础设施规划(公共物流节点、货运通道规划)、城市或地区物流信息平台设计、物流产业发展政策制定、物流方案设计咨询等工作。 二、应用型物流工程专业人才培养目标 物流工程专业是一门新设置的专业,黑龙江工程学院秉承应用型本科人才培养的办学思想,根据物流工程专业的专业特点、专业发展前景、市场对人才的需求和定位以及黑龙江工程学院的办学条件,黑龙江省经济发展建设的需求和方向,培养物流工程专业应用型本科人才,必须从我院实际出发,以服务于黑龙江省经济社会发展需要为背景,实现培养高级应用型人才的目标。为此,本专业的人才培养目标定格为:物流工程专业培养德、智、体、美全面发展,基础扎实,专业知识面宽及专业实践能力强,具有较高的综合素质和一定创新精神,毕业后适合在第三方物流企业、企业物流部门、物流行业管理部门以及科研院所和高等院校工作,从事物流工程领域内的管理、规划、指挥、决策和相应的技术管理与物流设备维护,以及科研和教学等方面工作的物流工程领域中工程应用型高级专门人才。 三、应用型物流工程专业人才培养标准 物流工程专业旨在培养应用型高级专门人才,培养面向物流行业基层和生产一线,主要从事第三方物流企业的规划、运营管理以及物流设备的检测、维修及售后服务和管理,满足知识、能力、素质要求的应用型工程师。本标准培养的物流工程专业学生,当达到了后备工程师技术能力要求后,可以获得后备工程师技术资格。专业培养标准为:(1)具有良好的人文社会科学素养,社会责任感和工程职业道德;(2)具有能够用于解决物流工程领域复杂问题所需的自然科学、外语、计算机、经济及管理等知识;(3)了解国内外先进的物流系统规划设计、物流企业运作的基本模式,掌握物流工程领域的发展现状和趋势,并能在生产实践中应用;(4)掌握基本的物流系统组织、决策、管理及运营的基本方法与技术,能够综合解决工程实际中的复杂问题,具有追求创新的态度和精神;(5)具有综合运用专业理论和技术手段进行物流系统规划与设计、物流信息技术应用与物流管理、物流装备运用管理与维护的基本能力;(6)具有系统的物流工程实践学习经历,具有应用物流工程基础知识和专业基本理论解决工程实践问题的能力;(7)具有一定的合作精神、表达能力、组织管理能力和人际交往能力,在团队中发挥作用的能力;(8)掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;(9)对终身学习有正确认识,具有不断学习和适应发展的能力;(10)具有一定的专业发展前瞻性,在解决物流工程领域实际问题时,能够综合考虑所涉及的工程、技术、经济、管理等方面的标准、政策、法津及法规。 四、应用型物流工程专业人才培养方案构建 按照顶层设计的方法,在分析物流工程专业培养目标和专业培养标准的基础上,结合本专业具体情况,遵循高等教育规律,将各种能力要求转化成通识教育内容、专业教育内容和综合教育内容三大部分,进而构建知识体系。通识教育内容包括:1)人文社会科学;2)自然科学;3)经济管理;4)工具;5)体育;6)通识教育实践训练等知识体系。专业教育内容包括:1)物流工程专业基础;2)物流工程专业方向;3)专业教育实践训练等知识体系。综合教育内容包括:1)素质拓展;2)科技创新教育等知识体系。知识体系包括知识领域、知识单元及知识点三个层次。在每个知识体系中包含一个或多个知识领域,每个知识领域有核心(必修)知识单元和一般(选修)知识单元,知识单元又包含若干个知识点。核心知识单元是物流工程专业在本科教学中最基本的知识单元,一般知识单元是指未包含在核心知识单元内的那些知识单元。根据黑龙江工程学院应用型本科人才培养的目标定位,结合区域社会经济人才需求,构建了“基于能力本位”的应用型物流工程专业本科课程体系,专业知识结构及相关能力课程关系如图1所示。本专业定位培养应用型人才,主要面向物流等行业,立足黑龙江及东北区域、辐射全国。物流工程专业教学计划按照国家教育部本科教学计划的原则规定,依据学校所处地理及办学传统优势,积极探索人才培养模式,不断完善人才培养方案、专业理论教学体系和实践教学体系,优化专业结构,加强专业特色建设,本专业总学分190学分(综合教育学分至少10学分),其中理论课学分为129.5,实践课学分为50.5,综合教育学分为10。理论课设置为2136学时,其中通识教育必修课设置为6门,共872学时,通识教育选修课8门,共192学时,专业基础课(必修10门,两个方向模块,每个模块选修各3门),共672学时,专业必须课(两个方向模块,每个模块各6门),共208学时,专业选修课6门,共192学时。实践课设置为52教学周+80学时,其中通识教育实践为10周,专业教育实践为42周,大学物理实验、大学数学实验及电工与电子技术实验共计80学时。本专业开设的主干课程有:运筹学、物流工程、物流系统工程、物流系统规划与设计、液压传动、自动化立体仓库设计、物流机械结构与维修、物流机械设备的运用与管理、电子商务与物流信息化、物流系统建模与仿真、物流自动化系统设计及应用、物流运输与配送管理、集装箱与多式联运、国际物流与货运、物流企业管理等。 五、结束语 物流业是21世纪的朝阳产业,也是一个发展十分迅速的行业,培养物流工程人才是整个物流行业发展的需要,作为应用性、专业性很强的物流工程专业是一个新兴专业,如何更好地发展该专业还需要各院校结合行业的发展和本校自身条件不断进行教学上的研究与改革。开设物流工程专业的各高校在制定人才培养方案时须依据学校自身现有学科的特点,结合学校所在区域经济的发展状况以及学校大环境下的人才培养定位,制订以市场为导向、各具特色的物流工程人才培养模式。 作者:王强 齐晓杰 吴彪 李雯 李荣 单位:黑龙江工程学院 汽车与交通工程学院 物流工程论文:物流工程及技术创新思路 1物流工程的结构 1.1物流管理工程物流工程的管理工程主要是物流工程管理理论体系和理理论工作落实两大部分。前者主要由用户需求带动的从下到上的管理体制,后者是这些体制在工作当中如何落实。物流管理的具体项目包括物流信息管理、人员管理、设施设备管理、技术管理、财务管理等。通过对这些项目严格有效管理为企业获取经济效益。 1.2物流技术工程物流的技术工程主要体现在物流设备技术工程和物流信息采集管理工程这两个方面。物流设备技术工程包括相关设施、物流规划设计的基础引进和创新,物流信息的采集管理技术工程主要对相关物流信息的采集、分析、检索技术引进和创新。 1.3物流营运工程物流的营运工程主要是企业公司的物流需求。物流营运主要是为广大用户提供物流运输和信息捕捉服务。同时,物流营运工程也有高低之分:低端的物流营运主要就是一般的快递公司和小型物流经营部,它旨在为广泛的个人物流需求提供物流运输,适应大批量的接收运输任务,主要与人们的生活相关,一般都是采用铁路运输和公路运输,部分地区采用航空运输,基本不采用水路和管道运输。他的服务水平是大众化的,普遍化的。高端的物流运营主要是为公司企业提供物流运输服务,都是成批量的物品运输或者是高端机密的文件技术运输,一般采用航空运输、水路和管道运输,比如汽车生产的企业的运输,主要都是采用的水路运输,国外的进口汽车或者汽车配件都是漂洋过海来到中国,到港口以后在采取公路或者铁路运输,这样的营运服务是高水平的,必须要保证运输物品在一定的损坏率以内。高端物流营运是物品价值相对比较贵重,物品运输要求比较严格,物流的特殊性需要特殊器材或有特殊限制或特殊服务要求以及特种技术服务或采用高科技手段等因素的物流活动。 2物流工程的技术创新策略 物流行业要想更好的面对经济发展的挑战,必须要进行技术创新,改革落后的物流工程结构和设施设备,加快运输速度,缩短单次运输时间,节约运营成本。 2.1物流工程的管理技术创新策略物流工程的管理创新主要是物流工程流程创新,管理体制创新、信息集散创新等等,物流工程的流程包括储存保管、卸载、装载、运输、配送等环节,为了提高物流管理水平,增加物流营运手段,协调各部门合作开展工作,物流工程的管理技术创新是很有必要的,新时代的物流工程管理技术要求自动化、一体化、信息化、高效化。①自动化管理模式。自动化管理要求物流工程部门实现集成化协作,创新各部门管理手段,采用信息技术,时时更新管理信息,自动更新信息库数据,自检信息报误。②信息化管理模式。信息化管理模式是提高企业竞争力的管理,不管在企业营运的哪一个环节都以数据说明真相,建立系统的信息采集、交流体系,将项目管理、计策管理、财务管理有效地联系在一起,借助网络技术来管理,实现财务管理、人员管理、部分管理的信息化。③一体化管理模式。物流营运是一个庞大的系统工程,它需要把所有的工作形成一个整体,共同向着一个目标前进,这就是一体化管理模式。一体化管理模式相求各个部门、各个环节都紧密相连又各有不同,做到专业的物流营运,物流统一搬运、配用,信息统一采集、分析、收录。④高效化管理模式。高效化管理模式需要在保障物流安全的基础上,缩减物流运输环节,缩减每一个环节所需要的时间,加快运输、信息收集过程,增进物流决策的正确性和实际运用,加强物流发展前瞻技能,改进信息分析运用技术。做到以上“四化”管理技术的创新,整个物流工程的技术创新就实现了一半了。 2.2物流工程的工程技术创新要加快物流工程的发展步伐,就要重视起其物流技术的创新改进。目前,我们的物流技术还不能达到国际一流水平,在未来的物流发展道路上,也许已经不能够适应客户的要求了,而我国科学技术的发展却为物流的技术创新改进带来了新的发展机遇,很多的高精尖技术都可以在物流行业得以运用和开拓。①采取高度集中的网络技术。物流行业的行业特性要求物流行业所运用的网络技术一定要高度集中,它把分散的资源融为有机整体,实现资源的全面共享和有机协作,使管理员能够透明地使用资源的整体能力并按需获取信息;提高运用网络技术的技术含量,用科技武装管理。②广泛运用、创新科学技术。例如现代的GPS定位技术完全可以投入到物流营运中,通过对大批物资的实时定位快速了解物流运输情况,还有二维码技术,二维码技术不仅仅可以运用到物流运输中,也适用于企业的销售管理,建立二维码扫描请求运输服务是一种比较时尚的物流销售方式,可以节约人力成本,缩短服务时间。总之,我们可以根据物流工程的不同特征创新和运用科学技术。③创新物流设备、包装技术。实际上很多高端的物流服务都可以采取网络运输,例如高端技术的物流服务,物流企业大可以建立与之适应的高端技术网络运输平台,通过安全的物流软件包装,实现高端技术的网络安全实施传输。 2.3结语物流行业的出现和发展是现代经济发展的需要,我们要根据不同的市场需求,不断的完善物流科学技术,推动物流行业的发展,完善物流工程,从多个方面规范物流行业发展,包括物流工程教育、物流技术创新、物流行业制度等等,为国家的经济发展作贡献,改革物流工程的各个环节,实现物流行业的可持续发展。 作者:曹志伟 单位:武汉商学院 商贸物流学院 物流工程论文:物流工程卓越人才培养 1面向“双师双能”的物流工程课程体系及其实施方法 教育部分别于2007年和2011年开始实施全国工程教育专业认证和卓越计划。2013年6月,中国正式成为《华盛顿协议》的第21个成员。在以上背景下,武汉理工大学物流工程专业面临国家教育工程专业认证和教育部卓越计划的双重认证要求。因此,我校物流工程专业人才培养及其课程体系设计需要综合考虑美国ABET标准[1]、国家教育工程专业认证标准、教育部卓越计划标准和物流管理与工程类教指委标准。目前,一些教师结合中国高等工程教育专业认证现状[2-3],通过调研和分析,认识到课程体系是高校实施人才培养的载体,是培养什么样的人和怎样培养人等问题的具体解答[4]。所以,课程体系合理设计是关系人才培养的根本,也是“双师双能”物流工程卓越人才有效培养的基础条件,涉及课程体系和教学模式的合理设计与有效实施。 1.1物流工程国家专业认证下的“双师双能”课程体系设计(图2)以“国家专业教育认证”和“卓越计划”为抓手,分析物流工程专业培养目标、课程体系、达成能力之间的关联,构建能力达成矩阵;在此基础上,从专业发展和专业能力两个方面,按照时间维度和养成维度,设计“双师双能”教学体系模式,为物流工程专业的理论和实践教学提供课程体系支撑。此外,还要分析高校、企业合作的协同创新动机,以“资源共享、协同培养”为导向,通过项目实践导引,从社会用人需求角度,形成企业、高校联合制定培养计划、课程目标的机制,动态修订课程体系,实现项目资源共享,构建和谐双师环境,为专业的理论和实践教学提供制度保障。 1.2基于主体性和反思型的“阶梯渐进、同步实践”教学模式(图3)以“团队合作、思维创新”为目标,设计物流工程专业课程的主体性教学模式,结合“阶梯渐进、同步实践”教学理论,制定主体性教学目标,设计主体性教学内容及其策略,构建主体性教学评估考核程序,增加了现场模拟和团队协作机会,突出了教学重点,让学生学会如何去创新思考。此处,主体性教学注重的是学习、思考、过程、联想等要素,让学生“学会如何去学习”,而不是“学会如何去记忆”,培养的是创新和团队协作能力。以“情景演绎、工程实践”为目标,设计物流工程专业课程的反思型教学模式,在主体性教学下的课堂讲授、案例研究与练习基础上,结合“阶梯渐进、同步实践”教学理论,设计实践案例及其情景演绎,凝练课本显性知识,反思实践隐性知识,通过行动,解决工程实践问题。此处,反思型教学注重开放式、启发式教学等要素,通过与传统教学要素的结合,实现双师教学下的显性课本知识与隐性实践知识的联系,培养的是工程实践能力。目前,我院对物流工程专业的多门核心课程(物流工程、运筹学、计算机控制技术、物流系统建模与仿真、物流自动化系统设计及应用)进行了课改,十二五期间将建设5~10门省级或校级精品资源共享课,培养5名校精品名师;此外,学院近3年已聘用了30多位企业兼职教师和10多位国外兼职教授,涉及物流装备、物流自动化、港口物流、物联网等多个领域,他们全程参与到了本科培养计划的修订,负责或参与了企业实训、毕业实习、生产实习、认知实习、课程设计、毕业答辩等实践教学环节,部分理论教学工作也由经验丰富的教授和企业兼职教师共同完成。以上部分成果《面向行业的物流工程专业综合教学改革研究与实验》也获得了湖北省教学成果一等奖和国家教学成果二等奖。 2校企资源共享、协同合作的双赢培养模式与实验室建设 随着卓越计划和国家工程认证的开展,对高等学校卓越工程专业毕业生的达成能力提出了一系列指标要求,例如:卓越计划要求毕业生达成“具有分析、提出方案并解决工程实际问题的能力;能够参与生产及运作系统的设计,并具有运行和维护能力;具有较强的创新意识和进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力”;国家工程专业认证要求毕业生达成“具有系统的工程实践学习经历,具备设计和实施工程实验的能力,具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力”;物流管理与工程类专业教指委要求毕业生达成“具备从事物流系统分析与规划设计、企业物流业务运作管理、物流企业经营管理、物流信息管理、采购与供应链系统运作管理等基本工作与实践能力”。显然,这些能力的培养与达成,需要为学生提供校企联合培养的教学模式和条件,这离不开校企协作办学。当前,校企合作的最大障碍在于双方出发点不同,无法达成利益共享,即双赢。部分原因如下:企业重视盈利,不愿意花费太多精力培养人才,而是所得即所用;高校忽视企业盈利的需求,片面强调人才的实践,对企业生产造成干扰;双方缺乏合作办学的基础和平台,尤其是科研引导,无法将双方利益和人才需求有机融合;双方缺乏有效的奖励机制,导致企业基层技术人员抵触或应付;双方单位缺乏明确的协议,无法有效规范双方的权责,校企无法可持续合作发展。 鉴于以上条件的约束,武汉理工大学物流工程学院探索了一条校企资源共享、协同合作的人才培养模式,具体步骤如下:①大力推进科研项目的开展,密切联系科研项目较多的企业,通过项目开展和人才输送,扩大校企的合作,增强双方认知;②在前期项目合作基础上,为企业在职人员进行人才培养,通过工程硕士研究生的指导,摸清企业发展中迫切需要解决的问题及其技术,梳理适合本科实践的内容和方向,为后续本科联合培养进行前期探索和调研;③双方洽谈,联合申报国家工程实践中心或共建产学研基地,签署具有权责分明的协议,保障双方权益,联合购置设备,满足双方研发与工程实践的需求,并共享资源;④以技术攻关、产品研发等为抓手,双方人员联合攻关与协同合作,并引入本科生参与,能力优异的,优先保障就业与签约;⑤定期互访,通过交流和座谈,了解存在的问题,例如:课程设置、课程实施手段、人员配置、考核机制等,促进校企的可持续良性发展。在以上过程中,双方成立专门的组织体系,例如我院与河南卫华、中铁科工联合成立的两个国家工程教育中心,就由企业与学校联合组成,设主任一名,由企业主要负责人担任;设副主任两名,由企业与学校各派一人担任;其他管理成员由企业人员与学校老师担任。培养阶段采用“3+1”的模式,即在校内课程学习阶段为3年,在企业学习和实践1年。为了使培养的学生具有鲜明的工程技术特色,我院以物流工程技术的装卸设备和自动化为关键主线,制定了物流自动化方向和物流装备方向培养计划,即“1+1”工程模式。高校和企业共同设计培养目标,制定培养方案,共同实施培养过程,互相聘用双方人员,形成双师队伍,丰富教学内容。 目前,我校每年均向河南卫华、中铁科工输送毕业生,满足了企业用人需求;也联合攻关了一批物流装备、物流自动化等方面的难题,研发了克令吊、抓斗挖泥船、新型减速器、轻量化起重机等一批产品,提升了企业的研发能力和核心竞争力,真正达到了双方的共赢。此外,双方近2年累计投入近600万,购置了相关设备,并建设了校内和校外实验室,通过设备共享,来满足研发、工程实验的需求。以上极大丰富了我校实验室建设。在以上基础条件下,2013~2015年我校物流工程卓越专业班级分别在河南卫华、中铁科工进行了企业实训,开展了嵌入式系统开发训练、工业控制总线实验、远程监控系统实验、电气安装实作训练、大吨位设备电子系统集成训练、无线网络组网实验、工控组态软件训练、电气工艺设计训练、主流厂家控制器和传感器调试训练、直流电机伺服系统训练。 3结语 在工程专业国家认证和教育部卓越计划背景下,武汉理工大学物流工程学院结合“国家工程实践教育中心”建设,探索了物流工程卓越人才培养模式,研究了该培养模式下的课程体系和教学方法,在物流学院和国家工程实践中心进行了试点,利用课堂教学、企业实践、毕业设计等环节,提升了学生“创新能力、工程实践能力”,为物流工程卓越人才的可持续培养,提供了理论与实践支持。研究的理论成果适用于物流管理与工程大类的专业人才培养和教学模式创新,亦可推广到卓越工程师及创新型人才的培养中。后续研究将引入课程体系阻抗辨识方法,探究课程体系中课程设置的短板,满足培养模式持续改进和发展的需求。 作者:张煜 田维 李文锋 吴青 陈志方 单位:武汉理工大学 物流工程学院
电力系统论文:电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:浅论电力电子技术在电力系统中的应用 一、前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。 二、电力电子技术的应用 自20世纪80年代,柔性交流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。 (一)在发电环节中的应用 电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。 1 大型发电机的静止励磁控制 静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。 2 水力、风力发电机的变速恒频励磁 水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速便随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。 3 发电厂风机水泵的变频调速 发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。 (二)在输电环节中的应用 电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第二次革命”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。 1 直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDC Light)技术 直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。 2 柔性交流输电(FACTS)技术 FACTS技术的概念问世干20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。 电力系统论文:分析电力系统不同调度模式的技术及经济特性 0 引言 电力系统有功调度的主要任务是制定发电机组出力计划,以满足呈一定概率规律且周期性变化的负荷需求。在这一过程中,调度机构不仅需要考虑各个机组的差异性,根据机组的发电成本、发电煤耗和环境污染等特点,在机组的最小、最大技术出力范围内按一定调度目标制定发电计划,而且需要考虑电力线路有功功率传输极限等安全、可靠性准则,保证电力系统的安全运行。 1 传统经济调度模式 传统经济调度模式,是按等耗量微增率原则分配各机组负荷,即按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷,使系统的总耗量最小。在传统经济调度模式中,机组的煤耗量曲线和它的微增率曲线是调度的基础资料,它们的准确性直接影响到经济调度效益。而发输配一体化的管理体制有利于调度机构获得准确的基础资料,因此,传统经济调度模式适用于发输配一体化的电力体制。传统经济调度模式有以下几个特点: 1.1 物理意义清晰 假定两台机组在微增率不等的状态下运行,且dF■/dP■ dF■/dP■,可以在两台机组的总输出功率不变的条件下调整负荷分配,让1号机组减少输出ΔP,2号机组增加输出ΔP。于是1号机组将减少燃料消耗(dF■/dP■)×ΔP,2号机组将增加燃料消(dF■/dP■)×ΔP,而总的燃料消耗将可节约: ΔF=(dF■/dP■)×ΔP-(dF■/dP■)×ΔP 0 这样的负荷调整可以一直进行到两台机组的微增率相等为止,不难理解,等耗量微增率准则也适用于多台机组间的负荷经济分配。 1.2 可以考虑网损的影响 传统经济调度模式可以通过计算网损微增率,构成煤耗与网损的协调方程式,对机组的耗量特性曲线进行修正,考虑网损对经济调度的影响。 1.3 对部分不等式约束条件较难处理 传统经济调度可以考虑功率平衡等式约束,同时,对于自变量的不等式约束条件,如发电厂有功功率上、下限,水电厂流量上、下限和水库水位上、下限等,可以通过检验方便处理;但是以函数形式出现的不等式约束条件,例如,线路潮流限制和母线电压上、下限等,传统经济调度较难处理。 2 计划电量调度模式 计划电量调度模式,可以确保投建机组的发电利用小时数,保证投建机组的固定成本回收,对于促进我国电源投资建设、尽快补足电力供需缺口具有积极作用,促进了这一时期我国电力工业的发展。由于计划电量调度模式仅与机组容量有关,不考虑机组经济性、环保性等因素,也带来了一些问题。 2.1 火电建设小型化 计划电量调度模式下,小型火电机组可以保证充足的负荷率,确保成本回收。因此,一些地区建设了一批小火电、小油电,以补足电力供需缺口。这些机组煤耗高、污染严重,影响电力工业的可持续发展。 2.2 水电及可再生能源发展落后 水电及可再生能源建设投资大、周期长,而且在计划电量调度模式下分配的发电利用小时数与火电相同,因此电源建设投资更倾向于建设周期短、见效快的火电机组。 2.3 输电设备建设落后 计划电量调度模式对电力发展的促进作用,主要倾向于电源建设,对输电设施建设没有引导和激励措施,造成这一时期我国输电设备较为落后。 2.4 电厂建设不经济 计划电量调度模式保证了机组的成本回收,此外,为鼓励投资兴建电厂,国家还规定了还本付息的电价政策。因此电厂建设工程缺乏约束,建设缺乏经济性。 3 节能发电调度模式 节能发电调度模式改革,必然对电力系统的发展和运行产生影响,具体体现在以下几个方面: 3.1 引导电源投资建设方向,改善电源结构 目前,我国以火力发电为主,清洁能源和可再生能源发电的比例较小,截止2005年,火电占总装机容量比例约为75.67%,电源结构不合理。实施节能发电调度后,优先调用清洁能源和可再生能源发电,对我国投资建设清洁能源和可再生能源的引导作用明显,有利于改善我国的电源结构,优化各类资源配置。 3.2 不能保证系统运行的经济性最优 节能发电调度能够获得在等输出电量情况下发电侧节能降耗和有害气体减排的作用,但是,由于不同电厂燃煤的来源不同、煤炭运输成本不同、煤价有差异等因素,煤耗量并不能代表发电机组的边际生产成本。因此,节能发电调度改变了传统经济调度按边际成本制定发电计划的原则,偏离了电力系统经济性的理论基础,是一种节能但不一定经济的调度模式。 同时,由于在当前“厂网分离”的体制下,很难获得真实的发电机组供电标煤煤耗率,并且供电煤耗率本身是发电机组输出功率的函数,这将使得节能发电调度模式不能达到预期的节能效果。 3.3 电网安全可靠性要求更高 节能发电调度模式下,大容量、低能耗机组接近满发,可能对电网的传输能力、安全裕度要求更高;另外大容量机组满发后,系统备用由多个小机组承担,可能造成系统事故备用容量不足,影响系统的可靠性。 4 电力市场交易模式 市场化改革的核心是对电力工业放松管制,以各种方式将发电、输配电和用电分离,形成多方利益实体的竞争化模式。电力市场化竞争机制的特点是放松管制之后,多方利益实体追求各自利润的最大化,同时也实现了社会效益的最大化。电力市场交易模式,对电力系统的影响主要体现在以下几个方面: 4.1 电力市场模式下电力系统更加经济有效 发电侧和售电侧引入竞争、打破电力工业的垄断经营,提高电力工业的生产效率和服务质量。发电竞争的结果使得电力系统整体供电成本下降,电价有所降低。 4.2 电力市场模式兼顾电力系统的节能环保 随着经济社会的发展,化石能源的消耗越来越巨大,由此造成的环境问题也越来越严重,欧盟国家己经对燃烧化石燃料而释放的二氧化碳征收高额的碳税,以化石燃料为能源的发电成本中,购买二氧化碳排放指标的成本已经占发电成本的一定比例,在这种情况下的市场竞争发电调度模式,实际上是一种兼顾节能和环保的经济调度模式。 4.3 电力市场交易模式复杂性增加 电力市场模式下需要考虑中长期交易、期货交易、实时交易等不同电量约束,调度的复杂性增加。市场模式下强调竞争,为达到各方利益最大化,可能造成电网在临界安全附近运行,淡化电力系统运行中复杂物理规律与市场竞争的关联,威胁电力系统运行的安全,可能背离预期的经济效果。 4.4 市场化竞争可能产生不必要的市场力 电力市场模式下,一些公司可能利用自身所占的市场份额优势或与其他公司形成联盟后所占的市场份额优势来操纵市场价格,这些公司的收益往往超过竞争所能取得的收益,产生不必要的市场力。为防止市场中公司之间的勾结行为,市场管理者应当采取相应的监管措施。 5 结束语 总之,在市场交易模式下,由于电力交易的多样性,调度机构不仅应当考虑时段之间的爬坡速率限制,而且应当考虑各种双边合同、电量合同以及期货合同等在各个调度时段之间的合理分配,同时,电网潮流的不确定性和多变性,使得安全经济调度的重 要作用也日益明显。 电力系统论文:谈电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统中电气自动化技术的作用和应用 电力系统中的电气自动化是现代科学领域中涉及最为广泛的工科类学科,这其中包含了计算机的软硬件处理技术、电力电子科学技术、信息处理技术、电气工程制造等多个技术范围。伴随着我国信息技术科学以及电子科技的不断发展,依托电能发展的控制行业已经逐渐无法满足现代社会农业、家用、办公、工厂制造等众多领域的高度运用,在高需求下,传统电力带动的技术在当今多线路的电力系统中已经愈发供应不足。实行高度自动化技术还能在很大程度上缓解工人的劳动量,并且节约了生产所花费的时间,更为电力系统的发展提供强有力的支撑,因此,对电力系统中的电气自动化技术应用的分析是极为重要的。 1 电气自动化技术在电力系统中的作用 各种行业各种技术的存在和发展都有着一定的依托促进作用,我国在近几年所呈现的大国崛起现象已经成为世界经济政治讨论的焦点,尤其是信息化相关方面普及发展技术更是可见一斑。而电力行业作为现代社会发展以及国家军事信息安全的保障性系统,更在不断提升自身设施、技术以及专业技能。与高速发展相对应的是,能源匮乏已经成为社会发展避无可避的重大问题。虽然电力能源并非讨论中心的一级能源,但是其与有限资源有着十分紧密的联系。 在我国,电力资源的获取主要通过火电和水电两种形式,然而煤炭资源这一非再生资源的逐年短缺已经成为无法避免的问题。水资源方面,水污染以及水资源的极度浪费还在逐步治理过程中,治理成果无法在短时间内显现出来。虽然近年来我国的电网覆盖面积在逐年扩大,但是由于我国国土面积辽阔,在一些偏远农村地区虽然实现通电,但电能供应极度不稳定。再加上通常情况下偏远农村地区由于经济发展较为落后,科技普及能力不足,所使用的电器以及输送电力所需的电缆设备老化情况较为严重,这就造成了电能的浪费和断电现象的出现。如果出现断电时,相关专业人员未能及时到场进行处理,将造成无法估量的严重后果,进而造成社会秩序出现紊乱,扰乱社会治安以及国民经济发展,更严重的会造成国家安全受到影响。 2 电气自动化技术在电力系统中运用的内容 电力系统中的电气自动化技术主要包括了PLC技术和计算机技术两方面。电力系统中的自动化技术其核心即为计算机技术,这也是电气自动化技术中最为常见也是最具代表性的科学技术,它为电力系统实现电气自动化提供前提条件,并且在输配电和供变电方面也发挥了无可替代的作用。 此外,计算机技术中运用了电网的调动,从而实现了国家电网信息的采集工作,并且还负责对不同的省、地区直辖市范围和省、市、县不同级别电网实施自主调配工作,对其信息进行储存和整合。计算机技术在电气自动化的实施还实现了我国整体电位设备整合,加强对整个电力系统的监控以及调动工作。 随着现代化的发展,采用电气自动化在电力系统运行中开展实时的仿真工作。电力系统采用电气自动化技术进行仿真技术的实施驱动,导致电力系统在更大的工程上都可以实现暂时以及稳定状态,在这两种状态中进行同步的实验,并且可以为电力系统提供强大且精确的数据,相关的工作人员还能够在这样的环境中,对于更多新型的电力装置进行测试,最终很大程度上推动了混合型的实时、仿真实验室的建立,也推动电力系统实现更大程度的发展。 PLC技术在电力系统中电气自动化的应用顺利实现了对于电网数据的分析、采集、整合、传递以及调换等工作,对整个电网实施控制,并且提高了在电力相关的生产活动中的协调性。PLC技术在电气自动化中的应用,使得电力控制内接线得以精简,并且使得电力系统的灵活性和稳定性大大提高,降低了系统的能源损耗,节约了电力生产的人力和物力。PLC技术所具有的种种优势使得其在电力系统中的电气自动化方面得到了充分的应用和发挥。PLC技术所采用的辅助性继电器,内部逻辑关联替换了之前的机械继电器导线相连。这样继电器其中节点转换时间就能够到达忽略不计的程度,这使得电力系统的可靠性显着提升。除此之外,PLC系统其抗干扰性非常强,这能够满足现代工业生产中复杂多变的工作环境。 随着社会科技的不断发展,研究的不断深入,系统的操作流程将会更加简单易操作,逐步实现了电力系统操作的方便快捷的目标,并降低电力员工的工作难度,提升作业准确率,这使得员工的工作效率大大提升。 3 电气自动化技术在电力系统中的应用和发展 计算机控制技术在电力系统中发挥着十分重要的作用,起着至关重要的影响。主要是由于计算机技术的快速发展,在电力系统中,用电以及输电、发电和变电、配电等很多重要的环节,都需要先进的计算机技术作为强大的支撑,这样可以在计算机技术的带动下,将我国的电力系统自动化技术也逐渐往更好的方向推动。 电气自动化技术在电力系统中的许多环节以及领域已经得到了广泛的关注及应用,这对电力系统的自动化建设有着很大的帮助,而且改变了传统电力制造传输过程中的不足和弊端,对电力系统的整体工作效率得以提升。电气自动化技术的实际应用充分迎合了我国电力市场在新世纪的发展需要以及社会需求,电气自动化的驱动技术以及自动化技术能够完成实时仿真工作任务要求,实现了稳定状态与暂时状态同步稳定的存在。与此同时,电气自动化驱动技术也使得员工的实践操作和运行准确率大幅度升高,并且促进混合型实时仿真实验室建设的完成。以太网等技术已经逐步进入到百姓的日常生活中,这也增强了电气自动化在电力系统中的实用性。电气自动化在电力系统智能服务化中的实际应用,使得智能化服务效率水平得到显着提高。该项技术在实现系统智能化服务的基础上还能够对障碍提供精准的自动分析,摆脱了电力系统在运行过程中人工分析的情况,大大提升工作准确度。在配电网工作中充分应用电气自动化技术,实现配电网数字信息配电一体化技术,降低电能的损耗,并且充分发挥了先进科学技术在实际工作生活中的价值。 电气自动化技术随着经济科学的发展,将会朝着更高的国际标准逐步迈进,在功能上能够实现“控制、测量、保护”这三大目标。IED电气自动化技术的充分应用和推广也将实现各环节信息的充分共享,并进一步加强了国家电网一体化的建设。电气自动化技术在电力系统中应用的规模将不断扩大,多媒体、通信、计算机等技术也将更加深入发展。电气自动化在保证系统相对独立性的同时还能够保证电网数据的准确采集和监控。PLC技术的操作流程也将向着直观精简易操作的方向发展,大大提高员工操作的效率以及准确率。因此,逐步加强PLC技术和计算机技术在电力系 统中的实际应用,将使控制设备的效率以及工作成果达到质的飞跃,并且传感器和执行器也应得到充分的推广。以太网、多媒体客户服务器的充分发展,也将使得这些技术更深入地运用到电气自动化技术的研究中,提升电力系统稳定性和高性能,加强电力系统中电气自动化技术的实际运用是现代科技经济发展的大势所趋。 我国自主研制的电气自动化控制系统,可以对电力系统的运行开展监控,对于相关数据进行采集,具有以下优势:对系统的独立性起到保护的作用以及对事故可以及时地进行分析、处理的优点;可以很好地将设备的重复配置现象减少,使得技术更加合理,对于设备的维护工作量也有很大程度的减少。电气自动化技术在未来发展的过程中,必将会逐渐转换成为保护、控制以及测量等很多方面的综合技术。保护、控制以及测量三者综合一体化的应用技术是未来电气自动化技术发展的主要方向,在未来的研究中,只有不断把这三个方面的工作通过计算机辅助使其一体化地完成,才可以真正地将电力系统从整体上实现自动化,也很大程度上推动了我国电力系统自动化发展的进程,促进我国的智能化电网系统改革更快地发展。此外,现代化的计算机信息处理技术也是电力系统发展中一个必不可少的组成部分,它正在朝着并行处理分布式的方向快速发展,计算机在电气自动化技术未来的发展中也会占据越来越重要的比重。 4 结语 电气自动化技术在电力系统中的实际运用,大力推进电力系统现代化的建设发展目标,使得电力系统智能化服务的效率和工作质量得到了显着提升。在实际生产实践过程中,我们必须将新技术、新思想积极大胆地应用到电力系统生产过程中去,这样才能发挥新世纪信息科学技术所产生的巨大价值和影响。对于电力系统中的电气自动化技术进行不断深入的研究,逐步完善我国电力系统的一体化建设,为我国智能电网的建设目标以及电力工业发展注入新的活力。 电力系统论文:浅论计算机网络安全在电力系统信息化中的应用 导语 在电力系统发展与信息化相结合越来越紧密的今天,计算机网络一方面促进了电力系统的建设与发展,但在另一方面上计算机网络本身所存在的易受病毒侵害等问题,也在无形中加大了电力系统运营的安全风险性。 1、计算机网络信息安全对于电力系统运营稳定的影响 在开放的电力市场机制下,通过计算机网络引入可以有效的将电力用户与电力交易中心进行联系,密切了双方之间的服务关系,因此一旦电力系统受到相关计算机网络病毒的侵害,将会对消费者和电力企业造成极大的损失。在这一情况下,在电力系统中进行必要的计算机网络安全防护工作医刻不容缓。电力企业中为了防止黑客以及病毒的侵害,通常采用认证技术以及加密等措施进行保护电力系统计算机网络安全,但是很多的非法份子以及黑客能够根据数据传输的长度、速率、流量以及加密数据的类型等等对电力系统中较大设备的影响或者破坏,或者非法份子以及黑客等还可以将计算机网络流量的分析和密码的分析结合起来对传送的数据进行解码,这样就会对电力系统中直接操纵的设备以及数据受到严重的威胁,所以在电力系统计算机网络信息中没有安全保护措施,可能会对电力系统造成严重的破坏,因此在电力系统中加强计算机网络信息安全防护措施是非常重要的。 2、电力系统计算机网络信息安全存在的问题 2.1工作环境的安全漏洞 目前在很多电力企业中电力操作系统以及数据库系统等用户环境自身就存在很多的安全漏洞,如对特定网络协议实现的错误,自身体系结构中存在的问题等一些漏洞都会对电力系统造成严重的破坏,从而对电力企业造成严重的损失。 2.2网络协议存在的安全问题 在电力系统计算机网络(Internet)中采用的TCP IIP协议主要是面向信息资源共享的,所以会造成部分的计算机网络协议存在一定的安全漏洞,这种漏洞也是目前计算机网络以及信息安全问题中最为重要的根源。比如常见有FTP、Telnet、SMTP等协议中。并且在电力系统中用户的口令信息主要是采用明文的形式在计算机网络中进行传输的,这些网络协议虽然是依赖的TCP协议本身但是也不能保证电力系统计算机网络信息传输信号的安全性。 2.3计算机病毒的侵害 计算机病毒是最为常见的一种病毒形式,任何一个接触计算机网络的人员都可能会有遭到病危害的先向我。计算机病毒分为“蠕虫”和“病毒”,计算机病毒是一种诚讯,是一段可以进行执行代码的程序。计算机病毒如同生物病毒,具有独特的复制能力,并且蔓延的速度是非常之快的。但是也是非常难以清除的,并且病毒还能够将自身附带的各种病毒类型一个用户传到另一个用户通过文件的复制进行传递。计算机病毒不仅具有复制能力,而且也具有其他的一些共性一个被污染的程序能够传送病毒的载体。 3、电力系统计算机网络信息安全的防护措施 3.1加强对网络安全的重视 电力系统计算机网络的安全性越来越重要,所以在电力企业,首先应该提高全体员工计算机网络信息安全技术水平和信息安全知识水平,提高防护计算机网络信息窃密泄密的水平以及综合能力,电力企业中严谨将涉密的计算机与互联网或者其他的公共信息网相连接,严谨在互联网以及非涉密的计算机网络中处理单位机密以及国家机密的,不断落实计算机网络信息安全保密责任,加强对网络安全的认识,并且还应该开发合作单位的安全保密管理系统,并签署保密协议,加强对电力系统计算机网络信息安全的监督和管理,并且应该定期不定期的对电力系统计算机网络信息的安全性进行检查,并且还应该做好文档的存档、登记以及销毁等各个环节的工作,及时发现并处理电力系统中网络信息安全隐患,从而保证电力系统网络信息的安全性。 信息化是我国加快实现现代化和工业化的必然选择,坚持信息化带动工业化,以工业化促进信息化,从而走出一条含有高科技的道路,不断推进我国信息化的建设。我国最高人民检察院以及中央保密委员会也多次发出相关文件要做好信息保密工作,切实防外部侵害和网络化带来的国家以及单位机密泄露。 3.2防火墙的拦截 防火墙主要是保护计算机网络安全的一种技术措施,它主要是用来进行阻止网络中的黑客的入侵的一道屏障,防火墙也被称为是控制逾出两个方向通信的门槛。在电力系统中在杀毒软件的基础上配置防火墙软件系统是比较安全的措施,并且在电力系统中为了预防黑客或者不法分子的入侵对计算机网络信息以及系统的备份是非常重要的,而且还对备份进行定期的检查,保证其有效性。 3.3防病毒 (1)在电力企业中管理信息系统应统一部署病毒防护的措施,严谨电力系统中的安全区Ⅰ和Ⅱ与管理信息系统共同使用一个防病毒的管理服务器;(2)在电力系统中对于所有系统中的服务器以及工作站都应该布置有恰当的防病毒产品的客户端;(3)在对电力系统的计算机网络进行布置单独的电子邮件系统时,必须在电子邮件的服务器前段部署杀毒软件以及病毒网关,从而可以有效防止带有病毒的邮件在办公网路中传播蔓延;(4)电力系统与Internet的网络接口处也应该部署防病毒的网关,从而可以防止蠕虫以及病毒的传播和蔓延到电力企业的管理信息系统中;(5)为了保证电力系统计算机网络的安全性,还应该加强病毒的管理,从而可以保证病毒特征码的全面及时的更新,并且应该及时进行查杀病毒的特征以及类型并掌握病毒对电力系统威胁的情况,从而可以采取有效的措施保证电力系统的网络信息的安全性。 4、电力专用物理隔离措施 在电力系统中对于网闸可以采用隔离岛以及双处理器的设计技术,并且在电力系统的软件和硬件方面都应该采用单向传输控制,从而保证网络传输的单向性具有可靠地保证。为了保证电力二次系统的安全性专门设计了单向电力系统的物理隔离装置,这种隔离装置主要用于电力系统的安全区Ⅰ或者集散控制系统中的DCS系统中,安全区Ⅱ(非控制生产区)和管理信息系统的MIS网或者安全区Ⅲ、Ⅳ(生产管理区)等网络物理隔离,并且还能够保证电力系统的安全区Ⅰ、Ⅱ向安全区Ⅲ、Ⅳ进行实时有效的传输数据。并且电力 专用物理隔离措施能够有效的阻止病毒以及黑客以及外来网络的入侵。从而可以最大限度的保证电力系统计算机网络的安全性。 5、主机防护 电力系统中的主机防护系统能够有效的预防以及控制各种计算机已知病毒或者未知病毒、各种恶意程序以及木马的入侵。并且在进行连接互联网时,不用担心由于中病毒而导致系统的瘫痪现象,并且可以不用重启系统,只需要进行点击按钮,则系统就可以恢复到正常的状态,主机的防护对增加服务器的安全性具有重要的作用和价值。 总结 电力系统计算机网络信息化的应用随着社会的发展和科学的技术的发展而发展,在信息技术快速发展的时期,计算机网络信息的安全性也在逐渐变化,这对电力系统的计算机网络细信息的安全性和可靠性带来更大的挑战,目前电力系统的安全防护主要是防护病毒、黑客以及非法分子等通过各种形式对系统的攻击和破坏,因此加强电力系统计算机网络信息的安全防护是保证国家重要基础设施电力系统安全性的重要措施。 电力系统论文:对通信技术在电力系统的应用分析 一、电力应急通信中VSAT卫星通信的应用范围 (1)实现双向数据传输。在双向数据传输过程中,电力系统应急VSAT卫星通信具备中低速率、续传输、呈星型拓扑结构(可实时指令控制远端变电站)且指令传送及返回时延 二、电力应急通信中VSAT卫星通信组网方案 (1)县调范围VSAT网络方案。因此对于通信系统的实时性要求较低,可以采取租用商业卫星通信网络。在组网时采取共享主站方案,均以调度部门、变电所、远端小站的方式接入系统,主要运用“双跳”连接。(2)地调范围VSAT网络方案。此组建方案主要是应用于数量较多(几十个小站之间)站点的通信,其通信业务主演涵盖:中低速率数据通道、话音传输、图像传输通道以及太网接口等等。由于此类通信网络结构需要具备较高传输实时性且信息种类较多,因此需要组建专用的VSAT系统,调度部门、变电所、远端小站主要采取“单跳”连接方式,建立起以调度部门为中心,电力系统内的厂、所为远端小站的VSAT网络通信系统。(3)省级系统VSAT网络方案。省级系统内厂站VSAT网络主要是指组建一个系统调度中站覆盖全省所有变电所、远端小站的VSAT通信网络。该通信网络系统必须能够保证各个地调至省调通局之间以及各个地调至所有覆盖范围内的厂、所之间的通信传输均为“单跳”连接方式,在整个通信网络管理系统中需要设置一个中心站,主要负责监视、控制系统和管理整个通信网络[2]。 三、电网VSAT卫星应急通信建设实例 在国网公司VSAT卫星应急通信网络的建设当中,组网方案主要采用的是以省公司统一VSAT网络平台方案(即:采用分层、分区域架构形式)。省信通公司范围内,在省调控中心建设中心站/主站,各个厂站建设子站系统(主要设备为便携小站和车载站),通过中心站/主站与每个子站直接通信,构成星状卫星通信网。网络结构如图1所示。主站系统是利用卫星运营主站,卫星带宽资源是利用租用的亚太5号卫星Ku波段转发器资源。中心主站至220kV变电站卫星通信电路开通,使通道具备了应急条件下为电网提供可靠通信通道的条件。这使整个电网的电力通信系统在运行时更加稳定和可靠,保障电网安全抵御自然灾害的能力将会得到质的提升。 电力系统论文:分析广域测量系统在电力系统中的应用 摘要:广域测量技术是近年来电力系统前沿技术中最活跃的领域之一。论述了广域测量系统(Wide-Area MeasurementSystem,WAMS)在电力系统稳态分析、全网动态过程记录和暂态稳定预测 及控制、电压和频率稳定监视及控制、低频振荡分析及抑制、全局反馈控制等方面的应用,对其应用前景做了简要分析,并提出WAMS的发展规划。 关键词:广域测量系统(WAMS);同步相量测量装置;动态监测 随着电力系统总容量的不断增加、网络结构的不断扩大、超高压长距离输电线路的增多以及用户对电能质量要求的逐渐提高,对电网的安全稳定提出了更高的要求。建立可靠的电力系统运行监视、分析和控制系统,以保证电网的安全经济运行,已成为十分重要的问题。近来受到广泛关注的广域测量系统(Wide-area measurement system,WAMS)可能在一定程度上缓解目前对大规模互联电力系统进行动态分析与控制的困难。 1安全稳定控制系统 互联网稳定控制面临着较多的问题:互联系统的低频振荡问题及紧急控制等问题。如我国华中系统的低频振荡衰减时间较长,当系统出现故障时,华中系统的较长的动态过程势必会通过联络线影响到华东系统。传统的基于事件的就地控制不能够充分观察系统的动态过程,因而不能够较好观察系统的各种状态,比如某些系统目前无法较快地抑制低频振荡问题。基于响应的广域稳定控制增强了互联网稳定控制的可靠性和灵敏性。 目前的稳定控制系统,比如电气制动、发电机快速励磁、发电机组切除、自适应负荷减载及新兴的灵活交流输电等,发展到广域控制都应该是基于广域电力系统的信息:原来使用就地信息不能够满足控制对电力系统充分观察的要求。广域测量系统提高了电力系统的可观察性,通过各种分析手段,进行系统动态过程的分析,如通过频谱分析,可以实时计算出系统的振荡模式、系统状态量的变化趋势等:从而提供给广域控制充分的动态信息。 1.1 暂态稳定预测及控制 当今投入实际工业应用的稳定控制系统可分为两种模式,即“离线计算、实时匹配”和“在线预决策、实时匹配”。但分析表明,大停电往往由“不可预见”的连锁故障引起,在这种情况下以上两种稳定控制系统很可能无法响应。理论上最为完美的稳定控制系统模式是“超实时计算、实时匹配”。这种模式假设在故障发生后进行快速的暂态分析以确定系统是否会失稳,若判断系统失稳则给出相应的控制措施以保证系统的暂态稳定性。这种稳定控制系统的整个分析计算、命令传输、执行过程的时间极短,理论上可以对任何导致系统暂态失稳的故障给出相应的稳定控制措施,达到对各种系统运行工况、各种故障类型的完全自适应。 WAMS 在以下几方面的应用有助于实现上述自适应实时控制系统: (1)对于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,直接应用某种时间序列预测方法或人工智能方法预测系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。但由于电力系统在动力学上的复杂性,这种直接外推方法的可靠性值得怀疑。 (2)以 WAMS 提供的系统故障后的状态为初始值,在巨型机或 PC 机群上进行电力系统超实时暂态时域仿真,得到系统未来的受扰轨迹,从而判断系统的稳定性。仅就算法而言,这种方法是可靠的,但在连锁故障的情况下,控制中心未必知道该方法需要的电力系统动态模型;再者,该方法要求的时域仿真的超实时度较高,目前对大规模系统而言可能还存在困难。 (3)基于 WAMS 提供的系统动态过程的时间序列响应,首先利用某种辨识方法得到一个简化的系统动态模型,然后对该模型进行超实时仿真,得到系统未来的受扰轨迹,并判断系统的稳定性。这种方法的可靠性比第一种方法好,同时仅基于WAMS 提供的实测信息,不需知道第二种方法必需的故障后系统动态模型的先验知识,应该是目前比较有前途的方法。 除了判断系统稳定性外,另一个重要问题是若干预测结果为系统失稳,那么该如何给出适当的控制量以避免系统失稳,这方面的研究相对于暂态稳定预测的研究还较薄弱。它涉及电力系统稳定量化分析和稳定量化指标对控制变量的灵敏度分析,即使在离线环境下这也是一个难点,实时环境下要求快速给出适当的控制量将更加困难。有些研究以WAMS 得到的故障后一小段时间内的实测量为输入向量,通过人工神经网络直接将这些实测量映射到控制向量(如切机、切负荷量等)空间,这种方法相当于将暂态稳定预测和求解控制量都隐含在神经网络之中。但人工神经网络的训练需要大量样本,如何保证这些样本对各种系统运行工况和各种可能发生的故障具有足够的代表性是一个难题。WAMS 得到的实测信息也可用作稳定控制后备的失步解列装置的触发信号,在这方面的研究中系统通常被等值成两机系统。 1.2电力系统稳定器(PSS) 传统的分散配置的分散控制器实际上是在简化模型下设计的“孤立”控制器,只考虑本机可测信号,不考虑多机系统之间的关联作用及系统中其它控制器的存在和交互作用影响,其结果是这种控制器只对改善本机控制特性有一定好处,但对系统其它相邻机组的动态行为不可能有确定的改善,相反存在着各控制器间动作无法协调,而使各自的控制特性恶化的可能性。北美系统在进一步加装PSS过程中曾有过由于相互协调而使低频振荡重新出现甚至加剧的实例。 广域测量系统提供了广域系统的同步状态量,为进一步开发相互协调动作的电力系统稳定器打下基础。基于广域测量系统,PSS可以观察动作以后系统各点的响应情况,并根据系统的状态,确定进一步的动作。 2 电压、频率稳定控制 2.1 慢速电压稳定控制 基于广域测量系统,人们可以开发较为慢速的广域控制,比如电压稳定控制。美国BPA公司正在开发"先进电压稳定控制"项目。该项目基于广域测量系统和SCADA系统提供的系统电压、电流相量、有功、无功及频率等综合信息开发以下控制:基于响应的快速控制,该控制措施包括发电机跳闸及无功补偿调节。该控制主要需要提供电压相量、频率、有功及无功的测量;利用无功补偿设备进行电压控制,基于广域测量系统提供的电压幅值及功角,无功补偿设备使用模糊逻辑控制来调节电压幅度;变压器自动调压避免变电站之间并联变压器的环流现象,提高电压稳定性;发电厂的电压调度在电压紧急的状态下,有较多无功储备的电厂可以提高电压,从而减少系统的无功损耗,并提高电容器组的无功输出。这些措施可以提高系统的无功平衡,从而加强电压的稳定。 2.2 静态电压稳定控制 相对于暂态稳定问题,静态电压稳定和频率稳定属于慢动态的范畴,更易于利用 WAMS 信息实现稳定监视和控制。如利用 WAMS 得到的各节点电压相量测量值将系统等值成两节点系统,能快速给出电压稳定裕度;以各节点电压相量测量值作为输入变量,以潮流雅克比矩阵的最小奇异值作为电压稳定指标,用大量样本训练得到一个模糊神经网络作为电压 稳定分类器,输出 变量为很安全、安全、警戒、危险、很危险等 5 种电压安全水平;以 WAMS 提供的节点电压相角差和发电机无功出力为输入变量,应用决策树快速评价系统的电压安全水平。 3动态过程安全分析 3.1 低频振荡分析及抑制 随着大电网的互联,区域间的低频振荡对互联电力系统的安全稳定运行构成了威胁。WAMS 可望在分析和抑制低频振荡方面发挥作用。直接将系统线性化状态空间方程离散化,利用WAMS 提供的各离散时间点的测量值,通过最小二乘法计算线性化状态空间方程的系数矩阵,进而计算该矩阵的特征根;基于 WAMS 提供的各离散时间点的测量值采用卡尔曼滤波方法计算系统的机电振荡模式;应用快速傅立叶变换和小波分析对 WAMS 提供的节点间的电压相角差振荡时间曲线进行分析,提取低频振荡模式。与常规离线分析相比,基于 WAMS 的低频振荡分析具有更高的可信度。 通常仅基于本地信息的阻尼控制器(如 PSS)不能很好地抑制区域间的低频振荡,因为本地信息并不能很好反映区域间的振荡模式,本地信号对于区域间的振荡模式的可观测性不好。WAMS 的出现为抑制区域间的低频振荡提供了强有力的工具,可通过 WAMS 获取区域间的发电机相对转子角和转子角速度信号等全局信息作为阻尼控制器的反馈信号构成闭环控制。将采用 WAMS 信号的区间阻尼控制器附加到发电机励磁控制器中,达到抑制区域间振荡的目的;采用 WAMS 信号作为装设于联络线上的 TCSC 装置的控制输入,基于线性 H∞控制理论设计了 TCSC 区间阻尼控制器采用 WAMS 信号作为控制器输入时,需要引起重视的是 WAMS 信号的时滞(Time Delay)问题考虑时滞后闭环系统成为一个时滞系统,若时滞过大可能引起闭环系统的不稳定采用最小二乘预测算法由历史 PMU 测量序列得到控制器当前的反馈输入,没有明确说明时滞的处理方法,但其采用的 H∞控制是一种鲁棒控制方法,对由时滞造成的影响有一定抑制作用。 3.2 全局反馈控制 以往乃至目前的电力系统控制研究领域一直强调分散性/就地性,即对电力系统中的某一动态元件仅采用本地量测量构成反馈控制,从便于控制实现的角度追求控制的分散性/就地性毫无疑问是可以理解的,但通常电力系统的动态问题本质上具有全局性(如暂态稳定问题),而分散/就地控制只是通过本地量测量间接地包含一些全局信息,因此在提高全系统稳定性上有一定局限性。随着 WAMS的出现和发展,研究和实现基于 WAMS 信号的全局信息反馈与控制成为可能。 基于 WAMS 提供的全局实时信号,将通过联络线互联的两个区域等值成一个两机系统,然后采用直接线性化技术设计了联络线上的 TCSC 控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于 WAMS 信号的全局 TCSC 控制器有效提高了互联系统的暂态稳定性。在全局反馈控制的研究中,同样存在远方反馈信号的时滞问题,有必要采用时滞系统控制理论加以分析研究,以探明时滞对全局反馈控制的影响。另外,对于非线性全局控制,如何根据特定的控制目标选择合适的远方反馈信号也是一个值得研究的问题。 通过分析可见,建立广域测量系统成为我国电力系统发展的必然,必须从工程技术、经济等角度对其开发、应用进行整体规划。未来重点要编制现有技术应用的规范,并提出技术改进的各种方法。根据我国电力系统运行、规划、分析、控制、保护及EMS等系统的未来实际要求,确定与广域测量系统接口、数据管理、分析和交换等各种相关课题。 电力系统论文:电力系统通信技术建设电力通信网络管理系统 摘要:分析了电力系统专用通信网的管理要求,针对网络管理层次多、设备种类多、网络结构复杂的特点,从技术的角度提出了建设电力通信网网络管理系统的基本要求及解决方案。方案以TMN为基础兼容其他网管系统标准,强调接口的开放性,强调系统的一体化和独立性,强调网络化和对各种体系结构的兼容性。为网管系统设计和方案选择提供一些有益的建议。 关键词:电力系统; 通信网络; 网络管理系统; Q3适配器; SNMP; TMN 0引言 近年来随着通信技术的发展,为了满足电力系统安全、稳定、高效生产的需求及电力企业运营走向市场化的需求,电力通信网的发展十分迅速。许多新的通信设备、通信系统,例如SDH、光纤环路、数字程控、ATM等,都纷纷涌入电力通信网,使网络的面貌日新月异。新设备的大量涌入表现出通信网的智能化水平不断提高,功能日益强大,配置、应用也十分复杂。层出不穷的新产品、新功能、新技术及技术经济效益等诸多因素的影响,使可选择的设备越来越多,造成电力通信网中设备种类的复杂化。技术的发展使某些旧的观念有了根本的改变,计算机网络技术与通信技术相互交融。传统通信网络的交换、传输等领域引入了计算机网络设备,例如路由器、网络交换、ATM设备等。某些传统的通信业务通过计算机网络实现,例如IP电话等。今天通信网与计算机网的界限已越来越模糊。电力通信业务已从调度电话、低速率远动通道扩展到高速、数字化、大容量的用户业务,例如计算机互联网、广域网、视频传送等。电力通信网的结构也已从单一服务于调度中心的简单星形方式发展到今天多中心的网状网络,以保证能为日益增长的电力信息传输需求服务。 此外,由于网络规模的限制,电力通信网实际上是一个小而全的网络。小是指网络的业务量不大;全是指作为通信网所有环节一样不少,而且电力通信网地域广大、数量繁多。由于规模的原因,电力通信网的管理传统上一直都是不分专业统一管理,每一位通信管理维护人员都必须管理包括网络中传输、交换、终端各个环节上的设备,还包括电源、机房、环境等网络辅助设备,同时还要管理电路调配等网络业务。 由于电力系统行政划分的各级都设置电力调度,电力通信网又被人为的划分成不同级别、不同隶属关系的网络。一般来说,电力通信网分为主干网、地区网;主干网分国家、网局、省局、地区4级;地区网又分为地区、县级网。各个级别的网络根据隶属关系互联,各行政单位所属的网络管理、维护关系独立。而且由于传统的原因,上级网络的设备维护工作多由通信设备所在地区的下级网络的通信管理人员负责。网络设备管理与维护分离,集中运行,分散维护。 面对这样一个复杂的网络,这样一些苛刻的管理要求,唯一的也是十分有效的方法就是建立具有综合业务功能、综合接入功能的电力通信网络管理系统(简称网管系统)。 早期的电力通信网管理方式简单,由于通信设备的功能单一、智能化水平不高,自动化管理表现为监控系统,具有监视通信设备运行状态,实时通告设备的告警和运行异常信息,远程实时控制设备的主、备切换等功能。随着电力通信网的发展,作为新一代通信网基础的智能化设备出现后,产生了网元管理系统,它除了对设备故障的监控功能外,还包括对设备性能、配置及安全的管理。时至今日,网元管理系统的应用在通信网的运行管理过程中已随处可见。随着通信设备智能化水平的提高和通信业务需求的增长,通信组网的灵活性越来越大,通信网的规模也越来越大,网络管理系统应运而生。 1电力通信网络管理的设计原则 1.1全面采用TMN的体系结构 TMN是国际电信联盟ITU—T专门为电信网络管理而制定的若干建议书[1],主要是为了适应通信网多厂商、多协议的环境,解决网管系统可持续建设的问题。TMN包括功能体系结构、信息体系结构、物理体系结构及Q3标准的互联接口等项内容。通过多年来 的不断完善和发展,TMN已走向成熟。国际上的许多大的公司(例如SUN,HP等)都开发出TMN的应用开发平台,以支持TMN的标准;越来越多国际、国内的通信设备制造厂商也宣布接受Q3接口标准,并在他们的设备上配置Q3接口。国内的公用网、部分专用通信网都有利用TMN来建设网管系统的成功范例,例如:全国长途电信局利用HP的TMN平台OVDM建设全国长途电信三期网管;无线通信局利用SUN的SEM平台建设TMN网络管理系统[2]。TMN的优点在于其成熟和完整性,是目前国际上被广泛接受的体系中最为完整的通信网管标准体系;TMN的不足在于其复杂性和单一化的接口。这些问题在网管系统建设中应该加以考虑。 1.2兼容其他网管系统标准 在接受TMN的同时,兼容其他流行的网管系统的标准以解决TMN接口单一的问题,对电力通信网管系统的建设十分有好处,尤其在强调技术经济效益的今天,这一点更为重要。 SNMP简单网路管理协议所构成的网络管理是目前应用最为广泛的TCP/IP网络的管理标准,SNMP网络管理系统实际上也是目前世界上应用最为广泛的网络管理系统。不仅计算机网络产品的厂商,目前越来越多的通信设备制造厂商都支持SNMP的标准。因此电力通信网管系统应该将SNMP简单网路管理协议作为网络管理的标准之一,尤其在通信网与计算机网的界限越来越模糊的今天,其效益是显而易见的。 另外,目前出现了新发展的网管体系和标准,例如对象管理组织OMG的CORBA体系、基于Web的网管体系、分布式网络管理技术等,这些新的技术都应当引起我们的重视。总之,对于电力通信网这种组织结构分散的网络来说,网管系统对各种体系的兼容性很有必要。 1.3采用高水平的商用TMN网管开发平台作为开发基础 网络管理是一个巨大、复杂的工程,涉及面广,难度大,特别是像TMN这样的系统,而综合业务及综合接入功能的要求又增加了系统的难度。依照标准的建议书从基础开发做起的方法无论从时间、经济的角度来说都是不可取的。高层网管应用开发平台是世界上具有相当实力的厂商,投巨资历时多年开发出来的商用系统,目前比较成熟的有SUN公司的SEM、HP公司的OPEN View、IMB的NetView等[3]。每一种商用系统都为建设通信网络管理系统提供了一整套管理、、协议接口及信息数据库开发的工具和方法。利用商用TMN网管平台作为核心来构筑电力通信网管系统,屏蔽了TMN网管系统的复杂性,可大大降低开发难度,缩短开发时间,提高分开的成功率。对电力通信网管系统的建设来说不失为一种经济有效的方法。 当然,商用化高层网管应用开发平台的成本相对比较高,因此对于规模小、层次低的通信网,采用一些专用的自行开发的网络管理系统平台可能更为实际。 1.4网管系统的网络化 网管系统互联组成网管网络这一点是不言而喻的。从长远的观点来讲,电力通信网管应接受异构网互联的观念,即不同层次、不同厂商甚至不同体系结构的系统之间应不受阻碍的互联,组成一个具有广泛容纳性的网管网络。 规定一种或几种统一的标准互联接口作为系统互联的限制约定是目前网管系统之间互联的最可行的方法,如采用CMIP的Q3接口、SNMP的简单网络管理协议作为网管之间互联的标准协议接口。当然随着技术的发展这种限制可能会有所改变,例如:CORBA技术的应用会对目前的状况产生影响。虽然统一接口有系统花费大的不足,但是统一接口在数据互联中的优点是显而易见的。 网管系统的数据共享和可互操作性机制是网管系统互联的基础。完善的安全机制是网管系统互联成功的保障。网管系统还应支持与网管系统以外的信息管理系统的互联,实现数据共享。 1.5综合接入性 网管必须满足各种通信网络、通信设备的接入要求,兼容各种制式、各个厂商的产品。 TMN网管系统本身支持的标准接口有限,能够直接接入TMN网管系统的通信系统、通信设备并不多,大量通信设备的接入依靠网管系统提供的转换机制,网管系统通过协议适配器这样的网管部件,将通信设备上的五花八门的管理数据接口转换成统一的网管系统支持的标准接口(例如Q3适配器,SNMP PROX等),实现网管对通信设备的接入。对于设备种类繁多的电力通信网,这个环节尤为重要。 对于网络层次多、设备分布广、智能水平低的电力通信网,如果全盘依照TMN的方案,势必造成系统十分庞大,整个网管系统变得很不经济。因此,选用一种综合接入能力强、成本低的网管系统直接面向大量的通信设备,将通信设备集中转换,再通过标准接口送入TMN高层次网管。建立综合接入网管系统来完成接入的任务对电力通信网不失为一种经济可行的方案。 对于大量中等以下规模的网络完全可以依靠综合接入网管系统的功能来管理网络,既可实现通信设备的综合接入,又建立了网络的分层管理,一举两得,而且这种方案的经济效益十分可观。对于系统已经在建的大量的监控、网元管理系统来说,也可以采用先将其改造成综合接入网管系统再接入高层TMN网管的方案。 1.6完善的应用功能及客户应用接口的开放性 在今天这样的市场竞争环境下,网管系统的应用功能是否完善、丰富,能否满足用户的要求、适应网络的变化,总之网管系统的应用功能是否能得到用户的认可,是网管系统成败的关键。 应用功能的设置应该能由用户来选择,用户的应用界面应该满足用户的要求。这要求网管系统除了具有根据用户要求定制的能力外,重要的一点是网管系统的应用功能接口应具有开放性,应能支持满足应用功能接口的第三方应用程序,在不改变基础系统的情况下不断推出新的应用功能、用户界面,满足用户的要求。由于电力通信网采用行政划分的管理方式,各级用户的管理功能要求的不一致性更大,应用功能开放性的要求显得更为重要。 1.7网管系统的一体化和独立性 网管系统应实现电力通信网的一体化管理,即各种功能网络管理系统的应用程序统一设计,采用统一的界面风格,采用一致的名词术语。用统一的管理操作界面去操作控制不同型号、厂家的同类功能设备。在同一个平台、界面上监视、处理网络告警,控制网络运行。 真正的网络管理系统应具有独立性,系统不应依赖于某个设备制造厂商;网管系统应能保证所有的厂商都得到同样公平和有效的支持。这样做的目的是为了保证通信系统本身的发展,确保不会因网管系统方案选择限制通信系统本身。这一点对于多样化特点十分明显的电力通信网尤为重要。 1.8网管系统的人机界面 首先,对象化的思想应该贯穿在网管界面的设计中。将图形上的元素及元素的组合定义成图形对象,将图形对象与它所表示的数据对象、实际的通信设备串联起来,实现实物、数据、表示界面的统一。这种对象化的设计方法保证了网管系统数据和界面的统一,保证了网管系统对被管理系统的变化的适应能力。对象化的设计观念应推广到网管系统人机界面的各个方面,例如:语音申告、媒体管理等。 其次,网管系统的界面应不断采用新技术加以更新、改造。界面是表示一个系统的窗口,界面的优劣直接影响人们对系统的第一印象,影响人们对系统的使用。引入新的技术,提高系统界面的功能、界面的可观赏性、系统的易使用程度是网管系统成败的又一关键因素。 GIS是目前实用化和技术经济性能都比较高的一项可视化信息技术,GIS采用对象化设计思想,支持地理信息数据,支持多图层控制,采用矢量化图形方式。GIS在信息管理系统的数据表示界面方面应用广泛,在表示与地理信息有关的数据界面时尤其优秀,电力通信网管系统可以采用GIS技术开发基于地理信息系统的网管应用界面。 Web是一种影响非常广的、为人们广泛接受的、使用方便的数据浏览界面,Web支持的数据包括文本、图形、图片、视频等,支持数据库的浏览,而且支持的数据种类和数据格式还在不断丰富。利用Web的优势作为网管系统的信息媒介是一种非常明智 的选择。 2电力通信网管系统方案 2.1需求分析 在选择网管系统方案时各种因素都会影响最终的决定,如网络管理要求、通信系统规模、通信网络结构、技术经济指标等。网络管理要求应是确定网管系统方案的首要因素。并不是在任何情况下网管的配置越高、功能越全越好,如果管理要求只关心对通信设备的实时监控,那么最佳方案是选择监控系统。在完成监控功能方面,监控系统的实时性能、准确程度都较复杂的网管系统要高。同样如果管理要求只关心通信设备的信息,只需要建立网元管理系统即可。但如果是一个管理一定规模的通信网络而且提供通信服务的管理单位,那么就应该选择能够涵盖整个通信网的网管系统。 2.2网络设计 初期的网管系统一般只注重网络某些部分(如通信设备)的管理,其主要原因是通信网管系统在发展初期一般依赖于通信设备生产厂商。真正的网络管理系统应包括以下各个层次: 网元数据采集层:网元(设备)的数据接入、数据采集系统。 网元管理层:直接管理单个的网元(设备),同时支持上级的网络管理层。这一层主要是面向设备、单条电路,是网络管理系统的基础内容。其直接的结果实现设备的维护系统。 网络管理层:在网元管理的基础上增加对网元之间的关系、网络组成的管理。主要功能包括:从网络的观点、互联关系的角度协调网元(设备)之间的关系;创建、中止和修改网络的能力;分析网络的性能、利用率等参数。网络管理层的另一个重要的功能是支持上层的服务管理。 服务管理层:管理网络运行者与网络用户之间的接口,如物理或逻辑通道的管理。管理的内容包括用户接口的提供及通道的组织;接口性能数据的记录统计;服务的记录和费用的管理。 业务管理层:对通信调度管理人员关于运行等事项所需的一些决策、计划进行管理。对运行人员关于网络的一些判断的管理。这一层管理往往与通信企业的管理信息系统密切相关。其功能包括:日志记录,派工维护记录,停役、维护计划,网络发展规划等。 网络管理系统应当是全网络的,对于面向用户服务的规模较大的通信网络,管理的重点应放在网络、服务、业务等层次的管理上。 2.3系统功能 一个完善的网络管理系统应具备如下功能。 故障管理:提供对网络环境异常的检测并记录,通过异常数据判别网络中故障的位置、 性质及确定其对网络的影响,并进一步采取相应的措施。 性能管理:网络管理系统能对网络及网络中各种设备的性能进行监视、分析和控制,确保网络本身及网络中的各设备处于正常运行状态。 配置管理:建立和调整网络的物理、逻辑资源配置;网络拓扑图形的显示,包括反映每期工程后网络拓扑的演变;增加或删除网络中的物理设备;增加或删除网络中的传输链路;设置和监视环回,以实施相关性能指标的测试。 安全管理:防止非法用户的进入,对运行和维护人员实现灵活的优先权机制。 2.4系统结构 为了保证网管系统能较好适应电力通信网的特点,满足电力通信网的管理要求,网管系统应能兼容多机种、多种操作系统;应能设计成冗余结构保证系统可靠性;应能充分考虑系统分期建设的要求,充分考虑不同档次的网管系统的需求。网管系统的组成见图1。 图1网管系统组成框图 Fig.1Frame of telecommunication management system 网管系统可采用IP级的网络实现系统中各硬件平台之间的互联,利用现有的各种管理数据网络的路由,组织四通八达的网管系统网络。 数据服务器:是网管管理信息数据库的存储载体,用于存储和处理管理信息。 网管工作站:为网管系统提供人机接口功能。它为用户提供友好的图形化界面来操作各被管设备或资源,并以图形的方式来显示网络的运行状态及各种统计数据,同时运行各种网管系统的应用程序。 浏览工作站:通过广域网、Internet或Intranet网接入网管系统,提供网管系统数据信息的浏览功能。 协议适配器:完成网管系统与被管理设备之间的协议转换。 前置机:通过远方数据轮询采集及网管系统与采集系统之间的协议转换,实现对各种通信站、通信设备的实时管理。 网管系统的软件由管理信息数据库、网管核心模块、若干应用平台、若干网络高级分析程序及数据转换接口程序组成。 管理数据库:负责存储和处理被管设备、被管系统的历史数据, 以及非实时的资料、统计检索结果、报表数据等离线数据。 网管核心模块包括管理信息服务模块、管理信息协议接口及实时数据库; 通信调度应用平台包括系统运行监视、运行管理、设备操作、图形调用、数据查询等功能。 图形系统实现网管系统图形应用界面,包括图元制作工具、绘图工具、图形文件管理工具、数据库维护工具等。 通信运行管理应用平台提供网管系统所需的各种管理功能,包括运行计划管理、维护管理、报表管理、权限管理等。 网络高级分析软件包括网络故障分析、性能分析、路由分析、资源配置分析。 3结语 电力通信网络管理系统的开发与应用起步比较迟,相对于公用网和其他一些专用网都落后了一步。目前,在电力通信网中未见真正的规模比较大的网络管理系统,网络的运行管理主要依靠通信监控系统和一些随通信系统和通信设备引进的网元、网络管理系统。随着网络规模、管理水平的提高,越来越显示出目前这种状况的不适应性。从事电力通信网运行、管理、开发的建设者们有能力、有决心解决好这些问题。 作者简介:焦群,男,高级工程师,长期从事电力通信网监控系统及网管系统的研究工作。 作者单位:焦群(电力自动化研究院, 南京 210003) 电力系统论文:谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中PLC技术的应用 PLC是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 PLC技术的数据处理 PLC可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 PLC技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,PLC通过模拟量I/O模块对模拟量进行闭环PID控制,并且实现数字量与模拟量之间的D/A、A/D转换。可使用专用的PID模块,也可用PID子程序来实现。 PLC技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到PLC进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。PLC技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 PLC技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成PLC控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用PLC控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统论文:浅论远动控制技术在电力系统自动化中的应用 前言 随着电网规模的不断扩大,对于电力系统的运行要求越来越高,在这种情况下,远动控制技术得到了广泛的应用,同时也为全面实现智能化、自动化奠定了坚实的基础。通过对远动控制技术的深入分析,能够有助于我们将其更好的应用于电力系统各个运行环节。在下面这篇文章里,我们将对远动控制技术的概念及实现原理进行简单了解,并重点对其在电力系统自动化中的应用进行深入探讨。 一、远动控制技术 1.1 远动控制 远动控制作为自动控制领域的重要环节,是以通讯技术为基础,对远程的设备进行监视和控制,能够实现实时测量、远程信号、远程控制和远程调节等多项功能。在电力系统中,远动控制技术的应用是为了使调度实现对辖区内发电厂及变电站的集中控制管理。远动控制系统主要是由远动装置和应用程序组成,能够实现下列三项功能:(1)采集所有的相关设备数据及报文,并向这些设备传达控制指令;(2)预处理传输的报文;(3)通信功能。具体包括通道运行状况的自检、通道的自动切换、选择不同的通信规约等。 1.2 远动控制的实现原理 远动控制技术主要是为了实现“四遥”,即遥测、遥信、遥控及遥调。远程控制技术作为连接变电站、发电厂与调度之间的桥梁,是相关信息传输的重要通道,控制系统主要包括集中监视和集中控制两个模块,其中集中监视即遥测和遥信功能,这一模块的实现的功能是数据采集站、厂将所需的运行参数和状态按照一定的规约上传到调度中心,为控制系统提供决策依据,当系统出现故障时,可以及时发现并解决,最大限度的保障系统的正常运行;集中控制模块是实现遥控和遥调功能,具体是指调度中心将相关操作命令(改变运行状态、修改设备运行参数)发到管辖站、厂。远动控制技术的广泛应用,在保障电力系统运行效率及质量的前提下,能够有效地降低人力、物力成本。 二、远控技术在电力系统自动化中的应用 在电力系统自动化的应用过程中,远程控制的实现需要多方面技术作为基础,概括起来主要包括数据采集技术、信道编码技术和通讯传输技术。下面我们对这三方面技术的应用进行简单探讨。 2.1 数据采集技术的应用 数据采集是将外部信号采入计算机,并加以处理,最后输出。下图1为数据采集的流程图: 数据采集技术是信息科学的一个重要分支,主要是负责研究信息数据的采集、存储、处理及控制等。在电力系统监控系统中,监控分站的主要任务之一就是采集它所连接传感器送来的模拟量和开关量信息,转换为数字信号后再收集到计算机予以显示、处理、传输和记录,这一过程即为数据采集。数据采集的成套设备被称为数据采集系统,可以对运行现场的相关模拟量(如压、电流、温度、压力、流量、位移等)进行采集、量化为数字量,以便于终端计算机的存储、处理、显示或打印。这一系统是计算机与运行现场联系的重要桥梁,是获取远动控制相关数据的重要途径。 在电力系统运行过程中,数据采集技术的关键是变送器及A/D转换技术。在系统运行过程中,鉴于设计及调试需求,其处理的信号主要是低于5V的电平信号,但是在电力系统中,相关的运行设备其工作电压都比较高,为了保证数据采集的准确可靠性,就需要利用变送器对照这些设备的相关运行参数进行转换,即将各种不同等级的电压、电流转换为合理的TTL电平信号。由于变送器采集的信号为模拟信号,为此还需要利用A/D转换技术将其转换为数字信号,以便于进一步对对遥信信息进行编码,对遥测信息进行采集。 2.2 信道编码技术的应用 信道编码作为电力自动化系统的重要组成部分,其目的是对数码流进行一定的处理,使的整个系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力,最大限度的避免码流传送中误码的发生。 通信信道是信息传输的重要载体,远控系统能够利用通信信道将运行现场采集到的信息上传至调度中心,由后台系统对其进行分析和解读。在信息传输过程中,为了保证信道的抗干扰能力,首先要做好信号的编码和译码,这一技术可以简单的理解为对数据信息进行编写、翻译和传输,目的是为了保证系统采集到的数据在传输过程中不会受到外界因素的干扰。对于电力自动化系统,在信道编译码过程中,一般是利用线性分组码来提高抗干扰性;同时还有必要结合循环检错法、检错重发法、前后纠错法、反馈重发法对相关的信息的检验,来避免传输过程中差错的发生。 2.3 通讯传输技术的应用 对于远动控制系统而言,通讯传输技术的关键是调制和解调这两方面。由于电力系统的特殊性,其通信网是依托自身拥有的电力通信网络资源与方式来构建的。目前应用广泛的信号传输形式为电力线载波和光纤通信。对于前者,其载波信号有两种,一是在信号发射端通过编码产生的相关基带信号;二是电力线中的高频谐波信号,利用调制技术将载波信号转换为模拟信号后,以电压、电流形式在电力线中实现通信传输,这一方法必须在信号接收端位置以解调技术将模拟信号还原为数字信号。由此可见,电力系统自动化的数据通信主要是利用调制解调器具有的调制解调技术来实现。 随着光纤通讯技术的飞速发展,其传输性能得到了巨大的提升,同时其设备成本也大幅下降。目前在我国电力系统中,光纤传输网络已经在不断的建设扩大,相信在不久的将来,光纤传输网络将会全面取代传统的载波信号传输技术。 三、结束语 通过在电力系统自动化中应用远动控制技术,能够有效的提高工作效率,保证操作安全可靠性,同时也便于整个系统的集中管理。在上面文章里,我们只是对远控技术在电力系统自动化中的应用进行了简单的分析,随着对于电力系统运行管理水平要求的不断提高,我们可以预见远动控制系统在电力系统自动化运行过程中将会更加重要。 电力系统论文:关于电力系统调度自动化技术的应用与发展 一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力 系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。 二、电力系统远动 电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。 三 、电力系统调度自动化的功能 (一)电力系统监视与控制 通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。 (二)电力系统安全分析 电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。 (三)电力系统经济调度 电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。 四、电力系统调度自动化技术在国外的应用 国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种: (一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。 (二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。 (三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。 (四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。 五、电力系统调度自动化技术的基本特征 电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征: (一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息; (二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据; (三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电; (四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。 六、电力系统调度自动化技术的发展趋势 随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。 (二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。 (三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。 (四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。 (五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。 结语 本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。 电力系统论文:电力系统二次设备状态检修探讨 [论文关键词]二次设备 电气设备 状态检修 在线监测 设备诊断 [论文摘要]电力二次设备同样需要状态检修,这样才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。给出了电力二次设备状态检修的定义,监测内容,监测方法,解决了电力二次设备状态检修的几个具体问题。 随着电力市场的开放,电力部门之间的竞争将日益激烈,电气设备状态检修势在必行;微电子技术、计算机技术、通信技术等的发展使电气设备状态检修成为可能。目前,我国针对电气一次设备状态检修技术的研究文章很多,但对一次设备实施保护、控制、监测的电力二次设备的状态检修被忽视。 一、电力检修体制的演变 在电力系统的发展历史中,电力设备检修体制是随着社会生产力和科学技术的进步而不断演变的。检修策略由第一次产业革命时的故障检修(BM,Break Maintenance)发展到19世纪产业革命的预防性检修(PM,Prevention Maintenance)。预防性检修又经过许多年的发展,根据检修的技术条件、目标的不同,又出现了不同的检修方式:一种是主要以时间为依据,预先设定检修内容与周期的定期检修(TBM,Time Based Mainten ance),或称计划检修(SM,Schedule Maintenance);另一种是以可靠性为中心的检修(RCM,Reliability Centered Maintenance)。到1970年,美国杜邦公司提出了状态检修(CBM,Con2dition-based Maintenance),也叫预知性检修(PDM,Predictive Diagnostic Maintenance),这种检修方式是以设备当前的工作状态为依据,通过状态监测手段,诊断电气设备的健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。 二、电力状态检修的概念 状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果,科学安排检修时间和项目的检修方式。它有三层含义:设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据,综合设备历史信息,利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。 就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。 在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。 三、电力状态检修的优点 随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点: 1.开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。 2.开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。 3.开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。 4.由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。 四、电力系统二次设备的状态监测内容 二次设备的状态监测是状态检修的基础。要监测二次设备工作的正确性,进行寿命估计。二次设备状态监测对象主要包括:交流测量系统;直流控制及信号系统;逻辑判断系统;通信管理系统;屏蔽接地系统等。 交流测量系统包括:TA、TV二次回路绝缘良好,回路正确,元件完好;直流控制及信号系统包括直流动力、控制操作及信号回路绝缘良好、回路完好;逻辑判断系统包括硬件逻辑判断回路和软件功能。二次设备监测对象不是单一元件,而是一个单元或一个系统。监测各元件的动态性能,有的元件性能需要离线监测,如电流互感器的特性曲线等。 因此,二次设备的离线监测数据也作为状态监测与诊断的依据。 五、二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系 一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停发(供)电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。 六、结束语 电力二次设备实行状态检修是电力系统发展的需要。微机保护和微机自动装置的自诊断技术的广泛使用,对电力二次设备的状态监测无论是在技术上还是在经济方面都比较容易做到。随着集成型自动化系统的发展,可大大减少二次设备和电缆的数量,克服目前常规保护状态监测存在的困难。设备管理信息系统(MIS)在电力系统的广泛使用,为电力二次设备实行状态检修提供了信息支持。电力二次设备的状态监测将有助于变电站综合自动化的发展。
电气工程及自动化论文:电气工程及电气自动化控制分析 摘要:笔者针对电气自动化技术核心特征和电气自动化控制系统主流操作应用模式,加以细致化论述,同时集思广益探讨出实效性较高的系统操作应用方案。希望长此以往,能够为我国电气工程事业可持续竞争发展,奠定基础。 关键词:电气自动化;控制系统;操作应用;监控管制 引言 最近阶段,在国际范围内,电气自动化控制系统得以全面普及沿用,不过我国在该类技术领域研究上始终处于初步探索阶段,尤其经过相关知识理论的逐层修缮,使得未来电气自动化和IT技术融合,透过集成向智能化控制方向转变,成为必然趋势。由此看来,主动针对电气自动化控制系统技术原理、功能特征,以及后期在电气工程内的应用前景,加以有序探讨论证,是十分必要的。 1电气工程发展需求和自动化系统建设的核心思路认证 目前我国科学技术更新速率极快,有关计算机、电子学开始在电气工程内大力拓展沿用,使得电气工程学科理论和技术变化结果十分可观,在该类行业领域中的人员也都清晰透彻地感知到传统电气工程理论的低迷迹象,同时将注意力集中投射在国际领域内的先进自动化控制系统操作要点层面上,希望透过相应的培训改造,转化成为国家电气工程需要的素质、技能兼备型人才。电气工程内的自动化系统建设工作,将集合微电子、计算机、传感器、检测转换等高端技术设备,使得电气工程和电子技术,高端硬件和软件资源至此得以充分地交接融合。其发展思路在于秉承拓宽面向、强化基础素质、提升电气工程控制能力,希望能够科学的培训课程,获得专业技能和职业道德素质俱佳的人才,使得电气工程在市场上彰显出应有的竞争潜质。 2电气自动化控制系统技术原理和主要功能特征研究 2.1技术原理 电气自动化控制系统设计开发工作,主张将注意力集中投射在电气工程监控模式之上,如远程和现场总线监控形式,其中计算机终端主要负责动态化协调各类工程信息,同时进行智能化储存和验证解析。归结来讲,计算机便是整个电气自动化控制系统科学运行的基础性指导媒介,在实际操作环节中,计算机会自动处理好相关数据输入、输出,以及校验分析程序,确保系统控制中不会产生任何误差,最终推动电气工程各项活动交接进度。 2.2主要功能特 征结合热工控制量相比,电气自动化操作和控制规范准则存在较大差异,包括信息采集对象单一、数量不多、操作频率低等现象,不过凸显该类工序流程的快速和精准操作效果。须知电气工程中设备保护自动装置,必须要保留高可靠性,反应动作速率也相对较快,在此期间,又不可脱离高对抗干扰性因素而独自运行。因此电气自动化控制系统便随即凸显顺序控制和数据采集系统的主导地位,同步状况下更附加较多数量的联锁保护关口。正是在此类环境作用下,机组电气系统被自然地划分到DOS控制单元之中,不单单满足预设的正常起停和灵活性运行操作要求,并且能够实时性检测和显示不同设备运行异常状态和相关数据,保证在当下制定实施富有针对性的调试措施,借此维持电气自动化控制系统全程运转的安全合理性。 3自动化控制系统的各类操作方式整理 3.1集中式监控 该类监控模式主要适用于电气工程内运行维护快捷、系统操作简易、控制中心防护要求不严格的项目之中。不过此类操作模式主张令系统不同功能模块整合到一类处理器之中加以调试,内部涉及任务量过多,且会令处理速率遭受严重束缚限制。再就是将所有电气设备全面划入监控范畴,必然会令主机原有冗余急剧下降,如若盲目地进行电缆增加,则会令企业白白耗费较多的经济成本,而长距离电缆引入干扰始终未能消除,系统运作可靠性最终仍旧不能保障。另外,隔离刀闸操作闭锁和断路器联锁主要沿用硬接线,由于前者辅助衔接位置点出现纰漏,使得设备不能正常运转,即便是有关人员想要查线,也会因为二次接线复杂问题限制,而增加较多维护工程量,其间造成错误性操作现象的几率也就随着大幅度增长。 3.2现场总线监控 随着我国智能化电气设备全面革新,加上计算机信息技术在变电站综合自动化系统内部的普及贯穿,使得电气工程施工人员获取更多的操作经验,整体上为电力企业电气系统网络智能化控制应用,提供保障。实际上,总线监控能够令系统设计成果变得更加富有针对性,尤其是在不同间隔中保留多元化的操作功能,能够结合具体间隔状况提供可靠性设计方案,整体上将远程监控模式的所有优势条件融合进来。与此同时,此类控制手段能够令以往繁多的隔离设备、模拟量变送器等加以适当缩减,保证任何关键性设备都能够在现场随时安装,快速透过通信线媒介和监控系统交接,使得电缆大规模控制和设备安装维护工作量得以适当减少,节省不必要的成本支出。需要额外加以强调的是,不同装置功能保持一定的独立性并且利用网络加以衔接,因为网络组态灵活性,使得系统整体操作控制可靠性倍增,即便是当下衍生出装置故障,也只会令对应部件遭受影响,系统不至于因此而产生瘫痪危机。因此,现场总线监控开始被认定是日后我国供电企业计算机监控系统的主流控制发展手段。 3.3远程监控 该类控制模式时刻彰显出电缆应用量、安装费用有效节约,组态灵活、系统运作可靠性高等优势特征,不过因为不同区域现场总线通讯速率过低,使得某些电气工程通讯量过大。因此,此类控制形式对于大范围电气自动化系统构建来讲适用性不佳,仅仅能够满足小规模系统的监控要求。 4电气自动化控制系统的实际应用细节解析 现阶段电气自动化控制系统已经得到全面应用,至于主要操作控制细节内容将如下所示: 4.1计算机处理和数据收集存储 负责进行关键性参数输入、显示,确保性能计算工作处理妥当之后,将当中存在的异常报警、事故序列、历史数据等信息加以收集存储,并制作相关报表打印上交给主管。 4.2汽轮发电机电液调节 进行汽轮发电机组控制时,需要从盘车开始,逐层地进行冲转、暖机、升速、阀切换并网、带初负荷等工序流程校验调试,直到确认系统正常运行为止。事实证明,进行电网一次调频,以及利用电嘲调度接受来调整负荷,不单单能维持机组长期安全性,同时在运行状态变化基础上,也可以很好地延续机组使用时限,借助稳态运行提升机组的经济性。 4.3汽轮发电机旁路控制 该类结构单元主要配合高/1氏压旁路压力调节和高/1氏压旁路温度调节系统进行同步管理,其中旁路阀门执行端可以借助系统运作中力矩和速率精确化控制诉求,进行电动或是电液执行器具选取。 4.4汽轮发电机监视保护 汽轮发电机想要系统化监视查询电气工程内相关机械实际运作状况,就必须在机组启动、运行和停机这类时间段中进行保护仪器调控,顺势将系统内部各类弊端消除,规避一切事故的滋生。事实上,从上世纪八十年代开始,我国生产供应的汽轮发电机组内部单机容量就全面增加,需要在后续监视保护仪表开发设计过程中额外添加富有针对性的机械参数,当中自然包括转速、轴向位移、轴承盖振动、偏信度等,唯独如此,才能令该类机组联锁保护作用全面发挥,进一步精确化感应现场保护监视的不同信号。另一方面,机、炉协调化管理应用。该类工序在火电站主控系统中影响意义极为深刻,其主张进行不同机组输入、输出间的能量和质量平衡控制,使得系统运行中的内外干扰因素得以有机消除,借此迎合电网对于机组负荷的要求,使得机组长时期稳定运行。再就是进一步接受电网负荷调度并介入到调频率、调峰单元之中,使得汽轮发电机和锅炉之间能量输入和输出得以平衡,协调锅炉内部送风、燃料、引用、给水等子系统控制动作,以及辅机设备和机组实际运转能力。 5结语 综上所述,电气工程和电气自动化控制系统应用工作,本身过于繁琐复杂,笔者在此提供的建议内容相对有限,日后希望相关工作人员能够借此不断创新拓展。相信长此以往,必将能够为我国电气自动化系统科学控制,以及电气工程事业可持续发展,提供不竭的支持辅助动力。 作者:高学强 单位:天津市德安安装工程有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化技术设计研究 【摘要】在发展中,电气工程及其自动化技术以其实用性和科学性,有力地推动着我国工业和电气工程事业的现代化发展。本文主要分析了电气工程及其自动化技术的设计原则,并就其应用问题进行了探讨,以供参考。 【关键词】电气工程及其自动化;技术设计;技术应用 自动化技术在我国起步较晚,但发展极为迅速,为我国社会经济发展、工业建设及电气工程事业,提供了强大的发展动力。电气工程及其自动化技术的广泛应用,不仅提高了效率,降低了成本,扩大了效益,也为工业生产和电气工程事业提供了有效技术保障,促进了我国现代化进程的不断加快。 1.电气工程及其自动化技术概念 电气工程及其自动化技术涉及的内容比较广泛,目前已发展成为一个较为完整的体系。其概念与外延在不同时期也存在很大的差异。最初,人们将电气与电子产品的相关科学联系在一起,统称为电气工程。随着现代信息科技与物理科学的发展进步,电气工程的外延逐渐扩大,涵盖了计算机、互联网、电子电力、机械自动化及电路技术等多种技术。电气工程的发展程度体现了一个国家的科技水平和技术实力,影响着国家综合实力的提升。电气工程及其自动化技术主要分为两类,即状态检修技术和管控一体化技术。其中,管控一体化技术是通过信息数据的集成与处理,实现管控一体化;状态检修技术主要是预测和监控设备运行状态,保证设备正常运行,以提高设备的安全性和稳定性。 2.电气工程及其自动化技术的设计 2.1电气工程及其自动化技术的设计原则 电气工程及其自动化技术的设计,并非是固定的、统一的模式,而是要根据实际情况,结合各种生产机械、生产环境以及平台支撑等因素,来有针对性地进行设计。其最根本的原则就是要最大化地满足机械自动化控制的需求,提高生产效率和经济效益。同时,还要做到经济实用,使软硬件设计都能符合工业生产等实际需求,能够为工业生产和社会建设提供有效的技术支持,实现低投入、高效益。 2.2电气工程及其自动化技术的设计 影响电气工程及其自动化技术设计的主要因素,可分为硬件设备与软件设备两方面。在设计过程中,要充分考虑这两方面的因素,根据设计原则进行有针对性的设计。首先,在硬件设计方面,在分析工业控制等实际需求基础上,设置中央服务器,以确保整个系统的平稳运行。其次,在软件设计方面,可采用当前市面上通用的自动化软件控制系统,依据硬件设计来进行设计,有针对性地编写操作性强的自动化控制程序。完成软硬件设计之后,为了确保设备能够安全、平稳、高效的地运行,还应当将火灾自动报警与消防联动系统以及设备自动化系统安全防范系统,纳入到电气工程及其自动化技术设计中,形成实现一体化的电气自动化系统控制、决策和管理,为生产实践提供最大化支持。再次,应采用科学、统一的网络架构,进一步完善和改进系统功能,根据企业实际应用需求,实现系统实时信息交换和资源共享。最后,要充分考虑信息数据的安全性,加强安全装置设计质量控制。根据电气工程自动化系统设计要求,对安装装置的使用性能和质量进行检测,努力提高系统集成化程度,保证各应用模块和装置具有良好的兼容性和相容性,降低系统设计、管理、运行、维护成本。 3.电气工程及其自动化技术的具体应用 3.1在建筑业中的应用 如今,我国建筑的智能化水平越来越高,对电气工程及其自动化技术的需求也越来越大。利用电气工程及其自动化技术管理的内容,主要包含楼宇自动控制系统、给排水系统、安保系统、消防系统、照明系统、电梯系统等。例如,楼宇自动控制系统就是利用该技术进行集散化控制。所谓楼宇自动控制系统,就是通过计算机对相关操作内容进行有计划的分散控制与集中管理。 3.2在工业中的应用 电气工程及其自动化技术在工业中应用日趋广泛。它通过控制感应器和继电器等电子元件,来有效实现对工业流程的自动化控制与管理,极大地提高了生产作业效率,解放了人力。技术人员在终端就可以实时监控各系统和线路的运行情况,及时发现故障隐患并有针对性地采取解决策略,保证生产作业顺利、有序地进行。 3.3在电力系统中的应用 在能源日益短缺的背景下,清洁、优质的电力能源得到了更加广泛的应用。随着我国电力事业的发展,电力系统的自动化、现代化水平不断提高。例如,火电厂是电力生产的主要场所,其中设置和分布着众多重要的设备设施,如果进行人工监测和检测的话,不仅效率低,而且极易出现安全问题。利用电气工程及其自动化技术,就可以对锅炉、汽轮机以及发电机等重要设备,进行24小时实时监测和控制,快速侦查调试,及时发现并解决设备故障隐患,为电力供应提供良好的保障,极大提升电厂设备运行效率。 作者:杨婷 单位:成都理工大学 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化建设与发展 摘要:电气工程及自动化是生产生活各个领域的根本所在,对国民经济的发展起着支柱性作用。在科学技术不断发展的条件下,电气工程及其自动化建设不断进步,促进了社会生产效率和人们生活水平的提升。本文就电气工程及其自动化的建设现状进行分析,并对其发展方向进行探讨,以期为电气工程及其自动的发展提供参考。 关键词:电气工程;自动化建设;技术创新;人才培养 电气工程及其自动化是一门重点学科,与社会各行各业有着密切的联系,对社会经济发展起着重要的推动作用。电气工程及其自动化包括许多方面内容,如计算机技术、电机电器技术和电子电力技术等,具有较强的综合性,主要体现在强弱电结合、软硬件结合和机电结合等方面。研究电气工程及其自动化的建设和发展,具有重要的现实意义。 1电气工程及其自动化的建设现状分析 1.1技术方面 在电气工程及其自动化中,集成了多种先进技术,涵盖多个领域,如信息技术、电子技术等。只有这些技术共同进步,才能有效促进电气工程及其自动化建设的进步。但是,从目前现状来看,电气工程及其自动化在技术方面还存在一定不足,主要体现在技术与实际需求脱节,在电气工程及其自动化的设计中,设计人员只能根据现有技术来进行设计,且设计成果不符合需求,再加上电气工程及其自动化开发平台系统不统一,在具体设计时,每个环节需要进行专门设计,增加了设计工作量,延长了设计周期,导致开发成本居高不下,对电气工程及其自动化的建设造成一定阻碍[1]。 1.2人才方面 电气工程及其自动化依赖的各种技术都具有较强的专业性特点,因此,只有具备足够专业素质的技术人才,才能承担电气工程及其自动化建设的任务。由于电气工程及其自动化在国民经济中占据重要地位,电气工程师的培养受国家各个层面的广泛重视,在各大理工类高校中,基本都设置了电气工程及自动化专业,培养了一批高水平的专业人才。但是,随着技术的更新换代,教育改革的深化及新政策的推出,电气工程及其自动化人才培养面临着新的挑战,传统人才培养模式较为落后,导致设计人员思维固化、技术开发创新能力不足,给电气工程及其自动化的建设与发展造成极大限制,如何解决这一问题,改变人才培养模式成为一项重要工作。 2电气工程及其自动化的发展方向 2.1加强技术的开发与创新 在生产中应用电气工程及其自动化,有利于改变传统生产模式,减轻工作人员负担。但同时,在日益激烈的市场竞争环境下,企业对生产的效率、成本提出了更高要求,电气工程及其自动化水平也需要进行提升。电气工程及其自动化的发展离不开技术支持,在要求越来越高的情况下,必须要对技术进行创新,以满足相应要求,如统一系统程序接口标准,提高电气工程及其自动化系统中数据传输的速度与安全,从而提升生产效率、保证信息安全[2]。 2.2改变人才培养模式,提高人才综合素质 大量专业人才的支持是提高电气工程及其自动化水平的关键。但就当前人才培养模式来看,通过高校学习培养的电气工程及其自动化人才,虽然具备一定的理论知识,但严重缺乏实践经验,其需要较长时间的磨合,才能承担相应任务。针对此问题,各高校可以采取“校企结合”的方式,使学生将学习到的知识落实到实践中,并通过实践来加深对知识的掌握和应用程度,提高专业人才的综合素质,更好地满足电气工程及其自动化建设的需求。此外,在专业人才培养过程中,还需要重视人才设计能力、开发能力的培养,可借鉴国外的先进经验,采取创新、鼓励的培养方式,电气工程及其自动化的良好发展提供人才基础。 2.3积极完善电气工程及其自动化系统开发平台 电气工程及其自动化主要应用于企业生产中,其目标是提高生产效率,降低生产成本,保证企业效益,满足企业的需求,具有一定的商业属性。系统开发平台是电气工程及其自动化的重要基础,是设计和增加功能的主要途径,因此,完善系统开发平台,并使其向数字化、智能化方向发展,能有效提高电气工程及其自动化的工作效果,促进我国电气工程及其自动化的应用[3]。 3结语 在现代社会发展中,电气工程及其自动化是一个至关重要的因素,推进电气工程及其自动化的建设十分必要。科学技术的进步,为电气工程及其自动化的发展创造了良好条件。但目前,我国在技术和人才等方面还存在诸多不足,因此,需要继续加强技术方面的创新,培养高素质人才,完善系统开发平台,使电气工程及其自动化与市场需求、社会发展相适应,实现经济效益和社会效益的双赢。 作者:龚成 单位:中国矿业大学 信息与电气工程学院 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化专业实践教学的方式 【摘要】电气工程及其自动化专业作为传统的工科,有着显著的实践特色,对于学生实践操作能力的提升,以及综合素质的全面提高都具有积极的促进作用。但是当前在我国的电气工程及其自动化专业的实践教学过程中,存在着对于实践教学能力不足、教学水平落后、师资力量匮乏等诸多问题,严重阻碍了高校学生学习水平和能力的提升,给高校的电气工程及其自动化专业实践教学质量的提升带来了极大的困难,本文将从如何采取具有针对性的措施,促进高校电气工程及其自动化专业实践教学质量构建的角度进行论述,期望为高校电气工程及其自动化专业实践教学水平以及学生实践应用能力的提升,提供一些行之有效的措施和建议。 【关键词】电气工程;自动化;实践教学 21世纪是一个信息科技高速发展的时代,人们对于创新性人才的要求也越来越高,并且用人单位对学生的实践操作能力和水平的要求日渐提升,然而当前,在我国的高等学校的电气工程及其自动化专业实践教学过程中,由于教师的专业水平有限,只重视了学生基本知识教授,忽略了学生实验操作能力的有效提升,严重阻碍了学生的长期发展。因此,积极采取行之有效的措施,不断提高高校电气工程及其自动化专业实践教学质量,不仅有利于学生综合素质的全面提升,而且对于高校的长远发展具有重大的现实意义。 一、教师综合素质的提升 高校电气工程及其自动化专业实践教学工作作为一项极具专业性和挑战性的工作,对于计算机教师的综合素质和专业知识与技能有着极高的要求,不仅要求这些工作人员具备高水平的专业知识和技能,而且还要求他们具有高度的责任意识和科研能力。然而,笔者经过多年的调查研究发现:当前我们国家的高校中普遍存在着电气工程及其自动化专业教师教学总体水平较低的情况,严重制约了高校的有效发展。具体来说主要存在着两方面的问题:一方面是由于我们高校在开展电气工程及其自动化专业实践教学的过程中,由于欠缺科学的工作知识和理念,轻实践重理论,致使学生无法掌握真正的实践技能,使得教师无法有效开展各项实践教学工作,严重制约了学生的长远发展,另一方面是由于高校电气工程及其自动化专业教师自身专业知识和技能的欠缺,在开展实验教学的过程中,面对学生的提问以及相关的科研和课题研究工作时就会显得手足无措,十分茫然。 因此,不断提升高校电气工程及其自动化专业教师的综合素质,积极采用多样化的形式和方法,不断加强对教师的培训力度,具有积极的作用和意义。具体来说,有以下三点:一是高校教师应当针对自身的短板和问题,在工作之余制定科学有效的复习计划,增强自身理论知识和专业技能的提升。二是,高校应当为教师创造丰富的条件,积极开办电气工程及其自动化专业实践教学培训班,聘请更为专业的人才,加强对教师的培训力度,不断提升教师的综合素质。三是,电气工程及其自动化专业教师之间也应当采取多样化的形式,开展比学赶帮超活动,在有效的竞争学习之中,不断促进自身业务水平的有效提升,为开展电气工程及其自动化专业实践教学奠定坚实的基础,这样不仅有利于高校教师专业水平和综合素质的有效提升,而且对于高校的可持续性发展具有积极的作用和意义。 二、创新电气工程及其自动化专业实践教学的方式 近些年来,随着我国教育教学改革工作的不断深入进行,以及社会对于创新性人才的需求不断增强,一些高校在发展的过程中,由于欠缺对电气工程及其自动化专业实践教学工作的重视力度,一些人甚至认为电气工程及其自动化专业实践教学是一个可有可无的工作,严重限制了电气工程及其自动化专业实践工作培养人才职能的有效发挥,对于创新性人才的培养造成了严重的阻碍。因此,针对当前电气工程及其自动化专业实践教学工作中存在的问题,教师应当采取行之有效的措施,不断进行教学方式的创新,为创新性人才的培养奠定坚实的基础。 三、结束语 当前,随着经济建设的不断发展,以及信息化水平的不断提升,企业对于人才的实践水平和能力的要求不断提升,高校在培养人才方面承担着十分重要而艰巨的任务,不仅要为电气工程及其自动化专业实践教学工作的顺利开展提供完善的基础设施,还应当为电气工程及其自动化专业实践工作的长远发展提供强有力的资金支持,而高校的教师作为电气工程及其自动化专业实践教学工作的重要参与者,应不断依据社会发展的需求以及教学任务和目标,丰富和完善自身的理论知识和专业技能,为培养出适合社会发展趋势的综合性人才不断努力。 作者:王晓蓉 单位:内蒙古机电职业技术学院 电气工程及自动化论文:电气工程自动化问题及解决措施 摘要:电气工程及自动化是一项综合领域技术,涉及机电技术、计算机技术、信息技术、网络技术等内容,是当前社会经济进程中不可或缺的推动力量。尤其是随着我国现代化工产业体系的不断完善,电气工程及自动化技术广泛地应用在各类生产线,在实践中得到快速的提升和发展。本文以下结合电气工程及自动化技术应用中存在的问题,结合化工产业的技术需求,提出相应的解决措施。 关键词:电气工程及自动化技术;存在问题;解决策略;化工应用 电气工程及自动化技术的广泛应用得益于其不可代替的功能,在当前各行业领域中,该技术的发展程度,代表了一个国家和地区的现代化建设水平。电气工程及自动化技术主要用于提升社会生产力,以电力为基础,综合多方面的知识技术,在发展过程中不断完善自身体系,并吸纳更多的先进技术。因此上,单纯地把电气工程和自动化技术看作某一方面的应用是不科学的,不断加大对这一技术的研究力度,确保电气化领域的发展为社会生产做出更大贡献。 1电气工程及自动化现状概述 “电气工程及自动化”即电气自动化,是一种典型的边缘学科,它的发展得益于新兴技术的出现,换句话说,任何一种周边技术的发展进步,都会带动电气自动化技术的大幅度跨越。因此,这一技术的应用也是综合性的,在当前我国化工产业体系完善和行业进步的过程中,发挥了重要的作用,尤其是对生产力的适应性方面,提高了不同领域的产业化速度。就现状而言,电气自动化技术已经成为带动国民经济发展的支柱力量,计算机技术、信息技术和网络技术的不断渗透,实现了智能化的特征。结合化工产业的特点来说,联合生产、高危环境,通过这一技术的运用可以实现更多的无人值守岗位,并降低了操作的误差,节约了人力成本,提高了生产效率;并间接地改变了人们的生活生产方式,让社会生产力逐步细化。 2电气工程及自动化应用存在的问题 根据我国电气自动化技术的发展现状分析,和发达国家相比,在技术层次、应用水平和研发能力方面还存在很大的差距,特别是在化工产业及周边生产中,还存在一系列的问题。 2.1电气工程能源消耗大 顾名思义,电气工程是电力为基础的生产建设模式,在自动化技术的应用中,涉及到生产的各个流程,按照一定的执行程序,强调有效性、标准型,以减小误差为生产目的。而要实现这一系列的操作,必然需要引进更多的电气设备,组成工业生产体系,客观上加大的电能的消耗。我国的能源现状并不乐观,庞大的电气自动化系统能源消耗,不仅不利于工业生产节能减排的实现,也不符合我国可持续经济发展的要求。 2.2电气工程质量不达标 电气自动化技术功能的综合性,也意味着它应用中存在更多的质量标准,事实上,随着现代工业体系中人们安全意识的不断提升和安全问题的关注,也促使电气工程质量的提高。但在现实中,电气工程质量管理缺乏重视,检验过程中以生产满足为基础,尤其是部门领导的安全意识较差,由此造成施工中存在的种种安全隐患。同时,和电气自动化技术发达国家相比,国内缺乏专业和系统的质量监管体系,一些管理者意识到电气工程质量达标问题的重要性,但苦于没有工作落实的方法,只能通过内部或国家相关规定来进行控制。 2.3自动化系统集成度低 以化工产业为例,随着现代化工业体系的逐渐完善,客观上要求各种设备的配合程度提高,而电气工程自动化功能也要在一定程度上完善;从整体情况看,我国电气工程自动化向集成方向发展,但在自动化层次上还比较低,各种功能、系统接口缺乏统一标准,实现资源共享的效率较低。 3电气工程及自动化问题解决措施 3.1优化电气工程节能设计 电气自动化技术中包括的环节较多,每一个环节的设备和技术应用都可以独立进行开展,从设计到安装,对节能要求的标准存在差异。但从这一技术的整体性角度来说,节能设计必须符合功能性的需求,即根据电气自动化设备的整体功能来解决能源消耗问题。如优化精简可有可无的设备环节,提高独立设备的运行效率,增加整体系统的耦合性,在满足声场需求的前提下,最大限度的降低能源损耗;包括选择绕组阻值较小的供电变压器、引入新能源设备、采取新型材料装置等等。 3.2加强电气工程质量管理 现代工业发展对设备的依赖程度大,考虑到设备之间的关联性,一部分设备发生问题,必然导致整体的质量缺陷,由此提高电气工程质量管理就成了必然,具体的开展工作可以从以下展开:第一,加强员工对质量管理的认识,定期对员工掌握技能培训,以维护设备的正常运转。第二,通过严格把关电气工程的设计、安装和应用环节,从材料指令层面入手,不断优化进场和维护的操作模式。第三,在电气工程及自动化技术的施工应用中,加强对施工环节的管理监督,严格按照施工规范展开,并在施工完毕后做工程验收,对获取的数据进行整理统计。 3.3完善电气工程管理体系 电气自动化工程中包括的设备、技术等内容,并非是一成不变的,在社会科技力量的影响下,要不断引入科学合理的设计理念,更好地融合新兴科技力量,并形成新时期条件下的管理体系。如引入全生命周期管理体系,在实现信息共享、资源共享的同时,对电气工程中存在的多种要素展开更换、升级、淘汰,始终让设备的先进性维持在最前列。同时,结合化工产业而言,电气工程及自动化技术的发展客观上要求专业技术人员的素质提升,一方面掌握化工产业的生产规律、生产技术和管理模式,另一方面要具备综合性的设备应用素质,在实践中不断进行改进和提升,提高电气工程与本行业的兼容性,这样不仅可以降低能源消耗、减少生产成本,同时也可以优化自身产业结构,形成新的工业设备构建系统。 4结语 综上所述,电气工程及自动化与科学技术的整体发展存在密切关系,在各个领域的不断影响下,工业生产在吸收和转化中要体现出与时俱进的思想,加大在研究、执行和管理方面的力度,确保电气化领域的健康、良性发展。 作者:胡珊珊 彭博 单位:江西省天然气有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程自动化问题及解决路径 一、电气工程及其自动化存在的问题 1、能源消耗量大 电气工程在工业生产中占据相当重要的地位,自始至终贯穿着工业生产的每一个环节,是工业正常发展的前提,但是在实际应用的过程中,能量消耗过大的问题还很严重,电厂在生产运行过程中消耗了过多的能量,如:在日常照明和温度等各方面。节能设计方案的不完善和节能设备的缺乏在一定程度上影响了能源的合理利用,违背了节能减排的理念,限制了各行各业的可持续发展,为人们生活带来诸多不便。 2、系统集成化程度不高 所谓系统集成,是指通过结构化的综合布线系统和网络技术,将各个分离的设备、信息、资源等集成到一个统一的系统中,形成资源共享,实现高效管理。目前,电气工程自动化系统正想着这个方向发展,但由于发展的较晚,自动化系统还比较独立,水平相对较低,各系统间有效连接较少,无法实现资源共享,很大程度上制约了自动化系统的实际作用。 3、工程质量不达标 电气工程的质量直接影响到人民的正常生活,随着群众安全意识的提高,人们对电气工程的质量也越发关注。目前,多数电气工程建设都只注重建设的结果,忽视各个环节的管理工作。在工程建设过程中,由于管理人员自身安全意识的缺乏,对工程质量疏于监管,导致质量管理工作落实的不到位,管理失去平衡,同时也没有制定系统的质量监管标准,不仅使工程质量不达标,还为后续工作带来麻烦。 4、自动化系统存在问题 构建高效的自动化系统是电气工程自动化技术发展的目标,目前,各个电气工程企业的网络架构各不相同,各个接口也没有得到统一,且系统缺乏兼容性,导致资源无法共享,阻碍了自动化系统在实际工作中自身作用的发挥,为自动化系统的发展带来负面影响。 二、电气工程及其自动化应对方法 1、优化节能设计 在进行节能设计时要全面考虑设计的可行性,一方面要满足电厂正常运作所消耗的能源值,另一方面还要降低不必要的能源消耗,从而提升电厂的经济效益。企业要制定或完善相应的节能方案,同时要大力倡导使用节能设备,如:在选择变压器时,尽量选择阻值小耗能低的变压器,有效降低能源消耗;在选择电厂照明系统时,选择照明效果好且寿命长的设备,同时要积极利用自然光,以降低能源的消耗以及工作成本。完善的节能设计可促进电气工程健康、持续发展。 2、提高集成化程度 提高系统集成化会涉及到许多,如:各类设备、子系统间的接口、系统平台、应用软件等。电力工程各个企业利用相同的平台开发自动化系统,采用功能集成、网络集成等多种集成技术进行系统集成,将系统与系统之间互联,且能互相操作,将信息融合在一起,集中展现,实现集中、高效、便利的管理,有效降低管理难度,同时注重培养专业技术人员的技能以及综合素质,确保提升电气自动化系统集成化程度。 3、加强质量管理 对于加强质量管理的方法,主要建议如下:其一,电力工程企业要充分意识到质量管理的重要性,在提高自身认知水平的基础上严格对工程建设的质量进行管理;其二,电力企业要对员工进行定期培训,不断强化其自身能力,提高其安全意识,进而提高施工队伍的综合能力和水平,培养高素质团队,同时大力引进或内部选拔高素质管理人才,依靠人才力量,满足管理需求;其三,对建设所需材料严格控制,专员采购确保材料来源正当,专员抽检保证质量合格,专员管理做好防火防潮工作,防止材料损坏;其四,对施工各个环节加以监督,严格按照标准进行施工,保证工程的质量。 4、完善自动化系统 电气工程企业要不断对自动化系统的功能进行完善,其中网络架构是重要的组成部分。网络架构的独特之处在于它可以将不同系统中的数据进行交换,除此之外,还应将不同行业的自动化技术与电气行业相结合达到技术互补,以强化技术系统的管理功能。通常情况下,在完成数据处理后,通用系统需要落实资源配置工作,实现系统协调性,实现网络构架的统一。为完善自动化系统,还应引进先进设备及技术,提高管理水平,在系统运行多个环节进行科学合理的设计,构建出更加趋于完善的自动化系统,以满足各个企业不同需求,实现资源共享,推动电气工程及其自动化快速发展。 三、结束语 总之,电气工程及其自动化已经渗透到各个领域,对我国经济的发展以及人民生活水平有着重要影响,采取以上措施来提高电气工程自动化技术水平,使其在实际生活中发挥自身作用,从而在根本上推动电气工程行业的健康发展,为我国经济的快速发展保驾护航。 作者:王宝云 单位:华能云南滇东能源有限责任公司滇东电厂 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化发展现状与展望 电气工程及自动化是一门专业性、技术性、应用性都很强的学科,涉及电力技术、计算机技术、网络技术等多项内容;结合现代工业体系来说,主要对生产中的电力进行管理,包括供电途径、自动控制、设备运行、电子技术等。电气工程及自动化技术已经成为我国现代工业体系发展中不可缺少的组成部分,积极对其展开研究,可以大量节约劳动力成本、提高工作效率、提高企业市场竞争力,对整个社会的进步有极大的推动作用。 1电气工程及自动化技术特点分析 1.1强弱电结合 强电与弱电的结合是电气工程及自动化技术的最明显特点,在工业体系中,弱电主要包括的是各类信号输入、输出设备,通过弱电指令来控制强电的断、开,以达到自动化和一体化的操作,这也预示着信息技术与机械设备之间的结合越来越紧密。就目前来说,国内量产化的电气工程及自动化设备都包括电子信号处理部分,如采集模块、处理模块、指令模块,弱电与强电的结合越紧密,说明电气工程及自动化设备的鲁棒性越强,向微电子控制系统发展的程度越深入。 1.2软硬件结合 社会化大生产格局形成以后,企业内部和企业之间的生产细分化格局越来越明显,电气工程及自动化技术也正是基于这一背景快速发展的。早在这一技术问世之前,技术人员就开始利用远程电气控制手段对流水线进行操作,以提高机械设备的单位人工掌控效率;简单地说,硬件部分即完成加工生产的机械设备,而软件部分则是电子信息技术操作界面,主要通过计算机技术实现,由此也催生了工业软件设计行业。软硬件的结合应用,可以有效提高人力控制操作的效率,达到事半功倍的效果。截至目前,国内对电气工程及自动化技术(设备)的应用主要体现在流水线方面,通过软件的精确控制,以及对生产过程中相关内容的记录,不仅可以节约生产成本,还可以快速找到影响生产的因素。 2电气工程及自动化技术发展现状 2.1总线技术广泛应用 “总线技术”即基于同一处理器元件的现场作业系统,也是当前国内在工业生产方面主要应用的数据技术,具有显著的先进性优势;总线技术在国内大型企业中往往集中在电气工程及自动化设备生产线上,或以此为平台构建一体化生产结构,是实际工业体系中连接设备与控制系统的唯一途径。总线技术具有很好的稳定性,操作人员只需要在计算机界面通过虚拟控制手段执行工序,电子信号会通过统一的处理元件发出,在总线沿途正确的位置输出,具有结构简单、成本较低、便于维护等优势。 2.2平台开放发展模式 电气工程及自动化技术的另一显著特点是对计算机技术吸收应用。从上世纪九十年代开始,我国开始针对计算机设备及系统进行工业化改造,在PC功能基础上增加了实弹更多灵活性,以满足人机交流的需要。而计算机作为一个较为开放的开发平台,可以最大限度的容纳软件和硬件的生产,如针对监控仪器的改造,通过传感器、温度控制器等设备的参数引入微处理器,形成功能强大的远程监控系统;平台开放模式的发展不仅有效促进设备本身的升级,也有利于不同平台之间标准化的统一,推动信息共享和交流。 3电气工程及自动化技术趋势展望 3.1建设专业的电气自动化人才队伍 长期以来,由于我国经济条件的限制,电气工程安装及自动化设备操作方面存在很多的漏洞,一方面限制了生产力的发挥,另一方面也容易构成安全隐患。因此,必须加强操作人员的技能培训,同时提高专业队伍的研发能力;本质上说,人才是国家和产业发展的关键要素,建立专业的电气工程及自动化技术队伍,是现代工业体系发展的必要条件。 3.2全面推进电气自动化生产市场化 改革开放以来,我国市场经济体制逐步发展和完善,市场调控成为主导,企业能否生存和发展取决于对市场的适应性。对于电气工程及自动化技术开发和设备生产企业而言,不仅要从理论上提升自身的价值,更重要的是结合市场需要,开发具有竞争力的产品,并增强完善自身服务能力,以核心技术为主导,不断适应市场竞争环境。 4结语 综上所述,随着我国经济的发展和科技的进步,现代工业体系与电气工程及自动化技术联系越来越紧密,并发挥着日益重要的作用。经过长期的努力研发,国内电气工程及自动化产品类型基本实现了产业覆盖,但现实角度出发,我国在整体技术水平方面与发达国家还有一定的差距,必须加强自主知识产权方面的研究和推广。 作者:刘剑晔 王钰 单位:江西省天然气有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化问题研究 电气工程及其自动化关乎经济社会的可持续发展,同时还和广大人民群众的生活水平提升息息相关。当前,我国已经发展进入到一个新的时代,从过去的人工生产发展成当今的工业化生产,生产效率和质量得到显著提升,同时电气工程及其自动化的价值和意义也越来越高。另外,科学技术是第一生产力,决定着发展的方向和速度,因此,电气工程有关技术同样需要引起社会各界的高度重视,只有如此,才可以为经济健康持续发展提供坚实的保障,才能使我国的电气工程及自动化水平不断提升,才能为我国的工业实现可持续发展打下基础,从而能够推动我国不断提高自己的综合国力,能够在国际竞争中占据优势地位。由于这方面的原因,本文对电气工程及其自动化问题进行了研究,在分析其中存在问题的基础上,提出解决的对策,希望能为电气工程及其自动化发展贡献自己的力量。 1电气工程及其自动化的定义 简单来说,即从电力生产一直至消费,整个过程的所有环节均通过自动化控制,具体来说,主要包括计算机、网络控制以及电力电子等诸多相关技术,突出的特点是综合性相对较强。其大体上涉及到以下几方面内容:机电结合、强弱电结合、软硬件结合等诸多方面,同时,企业通过大量的相关设备器械来发电、输电、变电、配电,在此基础上,把电输送给广大用户。从一定程度上来看,在实践中引入该技术,能够明显提升整个系统的工作质量和效率,特别是当前竞争的日趋激烈,该技术的引入及其水平的不断提升,有助于企业顺利开展生产经营活动,能够推动经济不断发展。 2电气工程及其自动化面临的主要问题分析 毋庸置疑,电气工程是一项复杂的系统工程,其与诸多领域存在紧密的联系,具体来说,包括自动化、电子、计算机等,该项技术的普及推广,能够与我们的日常生产生活产生非常紧密的关系,促使经济社会不断发展、人民不断增收。然而,其当前发展现状不容乐观,与西方发达国家和地区对比而言,中国的电气工程及自动化水平远远落后,同时发展非常缓慢,根本无法满足经济社会的需求,具体来说,大体上面临下列几个问题。 2.1突出的节能问题 近年来,随着经济社会的迅猛发展,造成一系列的负面问题,尤其突出的当属能源问题,现阶段,国家坚持可持续发展的思想,大力提倡节能减排,因此,电气工程如果想得到长期发展,必须先将能源问题处理好,从某种意义上而言,使得我国的电气工程发展面临非常严峻的挑战。我们知道,电气工程不仅能够为社会提供服务,而且,还与我们的日常生活密切关联,并且还能够对建筑业的发展产生影响。电气工程决定着建筑电气的电力消耗高低,要是不能妥善解决这个问题,则很难在建筑领域实现节能减排目标。除此之外,该技术还引入到其他各个领域和行业之中,工业、农业、商业等都逐渐普及开来,为工程项目顺利开展奠定了坚实的基础。进入新的时代,各种高科技纷纷推出并引入到实践之中,使得电气工程及其自动化中同样引入大量的新技术手段与方法,虽然能够使整个系统的工作质量与效率有所提高,使其更加安全、准确的运行,然而,随之将带来资源浪费问题,这成为该技术的节能减排引入各界重视的关键,同样是今后亟需解决的一个现实问题。 2.2质量和管理环节面临的主要问题 如果想使电气工程得到健康持续发展,那么一定要先将质量和管理的问题解决好,高度重视。然而,现实中许多公司一味的注重管理结果,而根本不注重管理过程,这一点在检查电气工程质量的过程中非常突出。与质量对比来说,质量管理相对重要,但是,在具体的工作中企业往往过于注重前者,如果管理工作做不好,那么将会对工作的顺利进行产生负面作用,最终能够影响到工程质量。 3电气工程及其自动化问题的处理措施 3.1打造全面的自动化系统 正如上文所说,电气自动化中面临问题较多,很多因素都会影响到其发展。如果想彻底将上述问题解决,必须要建立一个科学合理、全面有效的系统,简而言之就是需要打造一个统一的系统,尽可能的与业界最先进的技术手段引入其中,最终实现科学化管理系统的目的。另一方面,在测试、开机等环节,需要通过相对先进的模式进行,尽可能的使系统的作用得到发挥,为开发系统功能打下基础。从更长远的角度进行分析,能够缩减系统管理成本,确保公司可以在竞争中保持优势地位。 3.2进一步完善系统的网络结构 我们知道,功能机构属于网络结构中之中的重要机构,彼此间形成一个有机体,相互关联,这样才能够保证每个管理系统的信息资源可以共享,比过去更加安全、便捷,同时,还可以充分体现其独特的功能。将公司的电器自动化各个方面进行有机融合,不管是在生产设备、公司质量监管平台之中,均可以起到重要的作用。所以,公司需要在自身电气设备顺利工作的前提下,引入网络通信技术,同时要挥人工智能的优势,从而能够建立一个科学合理、系统全面的网络结构。 4结束语 科技的发展带我们进入到了一个信息技术的时代,与此同时,电气工程及其自动化水平同样在不断发展,且决定着现代工业的发展速度。电气工程及其自动化技术的顺利开展与我们日常的生产生活息息相关,对各个领域的发展起着主推作用,更是与国民经济发展具有非常紧密的联系。因此,在今后必须努力提高我国的电气工程自动化水平,打造一个高效的系统平台,引入各种先进的技术来进一步优化系统,另外,在设计相关产品的时候,应当始终遵循政府提倡的可持续发展战略思想,优先考虑节能减排,这样才能全面发挥电气工程及其自动化的作用,推动国民经济不断发展。 作者:宋喻 电气工程及自动化论文:自动化技术及电气工程论文 1电气工程及自动化发展遇到问题及分析 1.1电气工程及自动化设计的问题 电气工程自动化由发展工业革命发展而来,首先应用于工业。经过不断发展,电气工程自动化慢慢延伸到商业等其他领域,由于商业利益最大化及安全工作并不完善,在商业等领域的开发中,数据的安全性问题越来越受到人们的重视。各商业等部门在进行信息的交流及产品交流时,技术水平、数据获得等存在差异,加大了各领域的交流难度,存在一定的安全隐患。 1.2电气工程及自动化工作的效率问题效率是生产力的关键。 在自动化快速发展的今天,人们越来越重视工作效率问题,它对工程的效果有着很大的影响。在今天这个快的节奏中,工作效率甚至被视为工业的生命。落后就要淘汰,因此,电气工程自动化必须提高工作效率。由于技术的不同,掌握技术的不同,各个企业在工作效率存在差异,要想提高企业的竞争力,提高工作效率已成迫在眉睫。所以,要想树立自己的有竞争优势,就必须提高自己的工作效率。 1.3在工作过程中能源利用问题 在今天的工业发展中,电气工程已成为工业生产不可或缺的一部分,它已经是保证工业生产正常运行、实现预期目标的重要基石。在技术不断发展的今天,设备不断更新,轻型化、方便化、智能化的设备不断被运用到生产、工作中去,电气工程中的地位也越来越高。但是在工业生产中,众口难调,电气工程往往需要适应各个方面,满足各种需求,在能源利用问题上就显得不尽乐观。电气工程在节能方面的问题以在建筑电气节能设计和使用为主,另外还有一些本身内部的因素及一些不可避免的因素影响。众所周知,电气工程它是工业生产的核心与关键,随着工业生产智能化、科技化的不断发展,电气工程的作用越来越明显、越重要,电气工程的质量与水准将和工业生产紧密联系在一起。因此,提高能源利用率将为工业生产带来质的飞跃,不但能有效降低成本、提高竞争力,还能保护环境。显然,就目前的状况,技术人员还需更加努力。 1.4电气工程及自动化存在安全质量性问题 电气工程及自动化在实际运用中存在许多安全问题,比方说在数据传输方面、数据获取方面、安全防护等方面存在问题。问题的来源是由于许多商业部门、工厂只注重结果,简单认为质量问题与结果相关,而忽略了生产过程及电气工程的质量检验,他们没有对电气工程实际运行情况做详细的考察及关注,只是加强了质量的管理轻视了质量的检测,这样的做法,重视了表面忽略了一些细节的东西,从而对工业的安全生产不能提供百分之百的保证,工程质量也难以达到要求,所以要加大重视安全质量问题。 2电气工程及自动化问题的对应策略 电气工程自动化的应用范围面很广,特别是在我国现代化、工业化等方面建设问题发挥了巨大的作用,合理、正确的运用可以事半功倍,不但能迅速提高工作效率而且经济效益的提高有明显作用。乐观的是,电气自动化所能经历考验能应对许多突然因素,空间进一步压缩,有益降低企业生产成本。在激烈的市场竞争中,有发展的空间。但另一方面,综合世界电气工程及自动化的发展水平与我国的成熟程度相比,仍有一些问题需要进一步加强。 2.1促进设计的智能化、安全化 众所周知,提升电气自动化系统是提高自动化水平、提高效率的有效途径,需要在设计中对功能更加完善。但是自动化仍是大多数所掌握的技术,它存在缺陷,比方说它有互不连接、缺少整体性、不能有效完成信息共等缺陷,不能较好发挥电气自动化的功能和用途。因此,要提高设计的质量,不断去完善,使留在设计中的问题趋于最小化。另外在对电气工程自动化数据进行标准对接,应加强对传输过程中安全因素的考虑。在发展电气工程自动化的过程中,关键是要进行标准对接,只有这样才能促进设计的合理化。当然,在不断完善设计的同时科技化、电子化和交流度三个方面也应该全面的发展。 2.2提高能源利用率,不断促进工作效率的提高 电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。 2.3促进电气工程及自动化全面科技发展 应提高对科技化的认识与理解,创新是发展的动力和核心,面对着不断出现的新材料、新技术,技术人员应努力加快寻找各方面的切合点,以达到更高更的发展。当然,没有付出,就不会有收获,我们应鼓励加强信息化的投入,不断加强设备的更新、技术的引进、先进思想、最前沿技术的学习。回望历史,世界电气工程自动化发展没有一定的发展基础是完全不行的。同时,应加大与外界的联系,闭门造车是完全行不通的,应开放外界网络互连,实现资源共享,达到效益最大化。 3结束语 随着社会智能化发展和信息科技水平的不断发展,电气工程及其自动化也得到迅猛发展,技术的发展也要与时俱进,也要不断改进完善,技术更新速度也应适应时代的需求。但是电气工程及自动化在不断快速发展的同时,相应的问题也随之产生,因此需要技术人员在以后的发展过程中,不断学习新技术、新思想,各个企业也应该把握住机会,尽力去完善。众所周知,电气工程及自动化对社会工业生产和人民生活的影响也越来越大,应抓住机遇,强化队伍专业技能,不断引进和学习新技术,进一步去利用信息共享、知识迅速传递的优势,实现自动化综合处理能力及效益的不断提高。日积跬步,不断改正、不断完善,促进电气工程及自动化水平全面发展。 作者:孙吉赟 单位:江苏科技大学 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化控制中的运用 摘要:随着信息化技术的高速发展,PLC技术在电气工程机自动化控制之中应用的愈加广泛,并起到了十分重要的影响。可以说将PLC技术应用于电气工程及其自动化控制之中,能够促进电气工程及其自动化控制更加稳定迅速的发展。本文阐述了PLC技术的相关内容,并着重阐述了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的具体应用。 关键词:PLC;技术;电气工程;自动化控制;运用;探析 PLC技术在电气工程及其自动化控制之中被广泛的应用。PLC的接口性能良好、干扰性强,将其应用于电气工程及其自动化控制中能够取得非常好的效果。同时作为电气工程项目自动化系统中的处理器,PLC技术能够提高电气工程及其自动化控制的稳定性,加快整个系统的运行处理速度。本文就是对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用进行探究。 1PLC技术的概述 1.1PLC技术的构成 PLC技术内部包括微处理器、运算器、控制器等硬件部分,它是通过对逻辑控制器编程功能的利用,对输入的数据进行运算和处理,然后将运算和处理结果输出,达到一定目的。 1.2PLC技术的应用原理 在电气工程及其自动化控制中运用PLC技术,能够对控制机电系统进行有效的管理,提高自动控制的工作质量,在最大程度上将PLC技术的优势发挥出来,使采集的数据更加真实有效。同时技术人员可以通过扫描的方式进行相关的工作,提高工作人员的工作效率和系统的运行效率,尤其是在采集样本数据和输入工作这一方面,在采集和结束之后可以自动完成信息储存工作,让工作更加简捷化。 1.3PLC模拟量通用换算公式 Ov=[(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl其中:Ov:换算结果,Iv:换算对象,Osh:换算结果的高限,Osl:换算结果的低限,Ish:换算对象的高限,Isl:换算对象的低限。 2PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用 2.1在编制程序中,PLC技术的具体应用 在编制程序中应用PLC技术,有利于提高顺序控制器的应用效率。例如某些发电厂在进行清洁工作时,通常会将自动化控制系统与PLC技术想联合,以此来进行工作。这样不仅能够提高工作效率,控制成本,还能够避免很多不必要的问题发生。因此,在电气工程及其自动化控制中,一定要注重对PLC技术的应用,并不断钻研和探索,将PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势充分发挥出出来。首先在电气工程及其自动化控制中,技术人员应该要了解并且重视现场的传感情况,然后根据具体情况,充分利用PLC技术的优势。其次,在主站系统使用PLC技术时,技术人员应该做好准备工作,并根据具体的工作要求对技术系统进行科学化的设置与调试。最后,在远程控制这一过程中,技术人员必须要通过PLC顺序控制方式来提升远程控制性能,以此来增强工作效果。 2.2在开关控制中,PLC技术的具体应用 在电气工程及其自动化控制中,开关控制是其中一个十分重要的组成部分。作为技术人员必须要充分运用PLC技术,并通过数码编程的方式,以此来提高开关控制的可靠性。同时,在电气工程及其自动化控制中,传统的开关控制已经无法满足其生产需求,也无法有效的进行自我保护。因此,必须在开关控制中,必须要充分应用PLC技术。首先,作为技术人员应该对开关断电系统进行有效的控制,并加强PLC技术在其中的应用,以此来减少生产机器的损耗,使机器的寿命延长化。其次应该将传统的机械化继电器加以淘汰,转而使用定义虚拟继电器来进行替代,这种继电器能既能够提高开关控制的反应时间,还能够较少开关控制对电力工程各项设备的损害。最后,技术人员在应用PLC技术的过程中,要小心谨慎,仔细观察,一旦发现出现了技术应用问题,导致故障发生,必须要及时进行解决,避免下次同类故障问题的发生,以此来提高电气工程及其自动化控制的系统的运行效率,促进企业的长远稳定发展。 2.3在电气工程及其自动化控制中,PLC技术的具体应用 对于企业而言,想要在电气工程及其自动化控制中高效的应用PLC技术,企业必须要制定完善的战略应用方案。首先,根据当前情况下电气工程及其自动化控制的高层次要求,提出与之相符合的PLC技术的应用方式,并不断研究和探索,以此来促进电气工程及其自动化控制的建设质量。其次,企业的各个相应部门应该构建一支高水平的优秀人才队伍,在队伍中尤其要注重技术人员的引进和培养,要定期或者不定期的对技术人员进行PLC技术应用方面的培训,以此来让技术人员更扎实地掌握PLC技术方面的知识,这有利于提高PLC技术的应用效率。最后企业建立科学化、系统化的PLC技术应用系统,并构建专门的信息库,以此来满足现代化电器工程及其自动化控制系统的高要求。 3结语 总而言之,在电气工程及其自动化控制中,企业应该注重PLC技术的应用,并为此项技术的应用创建完善的技术方案,以此来满足现代化电气工程及其自动化控制的高需求。 作者:李彦俊 单位:国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 电气工程及自动化论文:电气工程自动化信息技术及节能设计 摘要:随着电气工程自动化信息技术和节能技术的发展,电气工程对于我们的社会的发展进步,及生产和生活都带来了十分重要的影响。节能设计这一方面的提升已经成为大多数电气工程企业的发展趋势,在实际的工作中,也对节能设计方面的工作越来越重视。本文就以电气工程自动化技术为基础,对节能技术目前应用中存在的问题及相关的改进意见进行分析,希望能够对以后的工作带来帮助。 关键词:电气工程;自动化信息;节能设计 1我国电气自动化信息技术的发展现状 1.1工程中自动化的功能比较缺乏 对于我国工业产业的发展来说,电气工程的自动化有着十分重要的推动作用,对于工程的各方面能力的实现起到了决定性的作用。但是,就目前电气工程自动化的发展来说,其功能比较单一,在工业实际的操作生产中,自动化只能在一两个环节中实现,对于要求严格的任务,还是需要多个机器设备共同完成,各设备之间缺乏有效的沟通交流,这在很大程度上影响了电气工程自动化功能作用的发挥。 1.2电气工程自动化信息水平比较落后 对于电气工程的自动化发展来说,一直以来都是朝着做到更加智能和系统的方向发展。在目前的电气工程自动化的发展过程中,各个企业之间没有一个固定、高效的发展标准,所以,这就导致各个企业在设计标准和多个方面上都存在明显差异,从而使得电气工程自动化建设的信息化建设水平参差不齐,自动化设备之间无法相互协调的工作,大大降低了电气工程的工作效率。 1.3电气工程自动化耗能大 在电气工程系动画,发展的过程中,对于节能设计方面的工作没有一个严格统一的标准,所以,就导致在节能设计上的缺乏。企业在电气工程的设计中,往往只根据企业的生产需求为依据,这就将电气工程的自动化发展单一的以经济效益的实现为目标,节能设计方面就被忽视,而不能在实际的工作中发挥应有的作用。这种发展状况使得我国的电气工程自动化发展一直处于相对落后的状态,不利于整个行业良性、健康的发展。 2提高电气工程自动化节能设计的几点建议 电气工程的自动化节能设计对于电气工程未来的发展来说,有着十分重要的作用。就某小学的照明节能设计照度测试结果中,我们就能发现,参与应用节能设计和没有应用节能设计的照明效果又很大的差别,节能不仅节约了能耗,在一定程度上提高了工作的效率。节能设计已经在各行各业中得到了广泛的应用,那么在电气工程自动化中如何巧妙的融合节能设计,下面根据几点具体意见进行分析: 2.1变压器的选择 在电气工程自动化的节能设计中,变压器的选择是一个非常重要的方面,不同变压器在系统中产生的能耗是不一样的。变压器的材质也会影响到能耗,比如铜材质的变压器在工作的时候,所消耗的能源,就远远低于铁质变压器。有效的变压器节能选择,需要其具备节能的功效,还可以通过控制变压器的电流,让其始终保持平稳的运行状态,从而降低能耗,来到达有效的节能作用。2.2提高电气工程自动化的使用效率在电气工程自动化的过程中,有效的提高是使用效率能够让各机器设备之间协调有效的运行,提高工作效率也是节能的一种有效途径。在降低能耗的同时,让电气工程处于无功率的运行状态,以此让电气工程处于一个平衡的运行状态,大大提高了电能传输的效率,提高了能源的利用效率。 2.3电阻的选择 在电气工程的自动化运行过程中,最消耗能源的就是传输的过程,这个时候,电阻发挥了较大的影响作用。在这个过程中,输电线会消耗一部分的电能,由于产生的阻力作用,就要对电阻的选择更加重视,影响电阻能耗的两个影响方面就是电阻的横截面大小和长度。在实际的设计过程当中,可以通过对电阻横截面积的减小而降低能耗,具体的实际情况可以根据线路的总体情况而定。 2.4配电系统的优化设计 对于电气工程自动化系统的节能设计来说,对配电系统的优化设计是一个十分重要的部分。对于整个电能的配送系统优化,需要结合工程的实际情况,对配电系统做出相应的优化。让电气自动化和配送系统两者之间处于协调稳定的合作状态,在保证工作质量的同时,提高能源的使用效率。另外,充足的配电系统也是一个非常重要的部分,稳定的配送系统和高效的通讯导线两者之间的协调应用,减少能源的不必要浪费,才能促进电气工程自动化基础上节能技术的进一步发展。 3结语 总的来说,电气工程的自动化发展已经成为电气工程发展的基础,而节能设计的应用则是占据更大市场优势的必然条件。应用到合理有效的节能设计能够为企业带来更长远的经济效益和发展空间,这就需要相关的企业技术研发部门给予重视,从自身的工作中出发,加强节能设计在电气工程自动化中的应用。 作者:陈宏 单位:国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化的建设与发展 摘要:二十一世纪是一个经济水平快速提升的时期,社会的快速进步也使人民的生活水平在不断的提升,电气工程以及自动化对我国的经济水平和社会的整体生产力产生非常重要的作用。本文主要对电气工程及自动化的建设与发展进行简介,并归纳其发展过程中出现的各类问题,并基于出现的问题找出相应的解决措施,推进我国电气工程及自动化的快速可持续发展。 关键词:电气工程;自动化建设;发展探究 引言 在我国的教育教学过程中,电气工程及自动化是一门非常重要的学科。作为我国社会基础工程之一,其从改革开放到现在都一直受到国家极大的关注度[1]。现阶段,我国主要发展建造行业,而快速发展我国的电气工程及自动化能够缩短我国核心产业的发展时间。加大力度发展电气工程及自动化是我国未来的主要发展趋势。 一、电气工程及自动化的简述 电气工程及自动化是我国电气行业内一门新型的门类,其自身也存在一定的特殊性。主要是运用高科技手段对强弱电、软硬件等对基本的技术实施控制。能够对运用信息以及计算机技术实施科学高效的应用,调节内部、保障平衡等[2]。总之,电气工程及自动化是一门新型的门类,在未来的发展过程中也会给人们的生活带来极大的便利。正如大家所知道的,上个世界七十年代电气工程及自动化首先在美国出现。随后又在第三次科技革命中发挥极其关键的作用,被大众了解并获得极高的关注。现阶段,电气工程及自动化在我们的生活中已经有不可替代的地位。 二、创建电气工程及自动化的意义 1.能够为企业提供合适的平台。电气工程及自动化自出现至今,其投入成本一直是一个非常大的阻碍。而其严格的技术以及非常复杂的系统是电气工程师必须不断地开发新的功能使其系统能够正常的运作。这在很大程度上就会增加企业的成本[3]。而创建合适的平台能够随着企业需求的变化不断做出相应的调整,在降低企业资金投入的情况下,还可以加快企业的快速发展。 2.能够改变人才培养的方式。我国对电气工程教育的重视程度在不断的提升,而且也投入大量的资金成本,但是仍然存在专业人才匮乏的情况,处理这个问题的关键就是改变人才培养的方式。单纯的理论培养或者实践培养都不能够满足该领域内对人才的需要,也难以加快该行业的可持续发展。在新形势下,对人才培养的方式还是应该注重理论的强化和技能的培训,不断地激发学生的创新意识和能力,培养出能够顺应社会发展的电气工程及自动化人才。人才是国家发展的必要条件,所以必须重视对电气工程及自动化人才的培养。 3.强化对安全意识的培养。电气工程及自动化是离不开电的,它能够为我们生活带来极大的便利,但同时也会有极大的安全隐患。电力工程师在设计的过程中出现的任何误差都会导致严重的后果,因此必须加强操作人员的安全意识,避免损失的出现。 三、电气工程及自动化在未来的发展方向 当前社会的快速发展也使更多的科学技术出现在人们的生活中,为使我国经济能够稳定健康的增长,就必须将电气工程及自动化的发展作为战略发展的关键,而且在未来的发展当中应该逐步趋向于精简化、智能化以及稳定长远化发展[4]。 四、电气工程及自动化发展的重要性 第一,加快电气工程及自动化的发展能够极大地缩减企业的成本投入,尽最大的可能为企业获取最多的资金效益。第二,电气工程及自动化能够降低企业的劳动力成本,所节省的劳动力资源可以用于其他行业的发展,例如第三行业——服务业。第三,电气工程自动化的发展符合社会可持续发展的主题,即绿色环保节能减排,在改变我们生活方式的同时还可以保障我们生存的环境条件,为我们的生活带来更多的便利。第四,电气工程及自动化能够为我国经济水平的提升带来极大的经济收益。 结束语 在二十一世纪,主要的发展方向仍然是科技的发展,不断地提升科技水平才能够加快社会的快速稳定发展。电气工程及自动化发展的时间还不是很长,所以未来的发展方向还应该顺应社会发展的主流方向,不断完善其中出现的问题,提高有关技术手段才能够更快的促进电气工程及自动化的发展。 作者:邹恒 单位:林同棪国际工程咨询(中国)有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及其自动化中存在问题及措施 【摘要】近年来国民经济的迅猛发展,相应的我国现代化科学技术也不断深入和完善,电气工程所占据的社会地位也随之提高,高科技迅速发展为电气工程自动化带去挑战同时也是其发展机遇,为了能够更加清晰地了解和认识电气工程和自动化技术在工业发展中的和价值高效地发挥到各个行业中,就应该深入分析当前的电气工程及其自动化发展进程中面临的困境。据此提出针对性的解决措施,从而推进电气工程及其自动化进程,助力我国工业进一步发展。 【关键词】电气工程;自动化;问题;解决措施 在新形势下电气工程自动化还存在诸多问题亟需解决,为此应当努力发展电气工程及其自动化,从根本上提升电气自动化水平,在符合经济发展的同时适应社会发展需要。本文以此为切入点进行深入分析,针对电气工程及其自动化中出现的问题提出解决对策,为提升电气工程自动化水平奠定基础。 1电气工程及其自动化的概述 电气工程及其自动化顾名思义是指在电力生产到电力消费的各个环节和层次都使用自动层次都使用自动化控制,电气工程及其自动化涉及电子技术,电机技术信息与网络操作技术,机电一体化技术等多样学科,是一门系统性强,涉及面广的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,电工技术与电子技术相结合,部分与系统相结合,使学生获得电气控制、电力系统自动化、计算机应用技术等领域的知识。而电力企业则运用各种设备进行发电、输电变电、配电等步骤从而输送电量至用户。在一定程度上讲,推进电气工程及其自动化技术的应用为电气工程及其自动化层面的正常运行提供了基础条件,进一步促进了我国经济的正常运转。 2电气工程及其自动化存在的问题 2.1电气工程耗能过大 现今在电气工程及其自动化这一属地内最为严峻的问题便是如何做到电气的节能环保。而这个问题与我国的基本国情,于节约资源保护环境的基本国策息息相关,直接联系着我国的工业资源。在电气工程日益发展,科技水平日益提高的今天,电气工程在建筑工程领域中的作用不言而喻,因而对电气工程的质量和管理的要求也越来越高。另一方面来讲,电气工程及其自动化的发展水平是建筑行业发展的奠基石和助推器,这在充分利用能源,资源利用最大化方面更是尤为重要,这包括电气工程对整个建筑内部的温度的调节、照明的控制、清洁打扫的需要以及文娱场所的非正常耗电等。在大量内部建筑电气使用量日益加大的今天,节约能源问题显得十分重要,由于建筑电气的管理体制不健全,存在漏洞以及电气工程本身存在的一些缺陷可能会对资源造成严重浪费。 2.2电气工程及其自动化在管理和质量上有所欠缺 从国内外对比来看,我国电气工程及其自动化技术起步较晚,在高素质人才、设备科技水平方面都相对落后,据电气工程行业的有关调查研究指出:国内很多电气企业和部门在电气生产管理上存在较大漏洞,他们过于注重产品的质量检验,而忽视了对电气工程质量的监测。尤其体现在设计部门和施工部门二者缺少应有的沟通,这使得电气工程在设计和施工阶段不能很好地协调从而造成了可避免的浪费;在接下来的职工培训中也缺少相应的管理,这使得培训管理难以正常发挥作用;在建筑工程的前半阶段,生产部门和企业之间并未积极主动地加入电气工程的施工当中,只是苛刻地要求施工后期的工程质量,而忽视对施工质量管理的严格监管,这样就造成了电气工程整体安排的杂乱无章,工程质量达不到既定要求,这使得电气工程的正常运转和安全质量受到深远影响。因此,面对电气工程中存在的大量缺陷与不足,我们必须采取具有针对性的措施予以解决。 3推进电气工程及其自动化进程的应对策略 3.1加强电气工程质量管理 电气工程及其自动化企业要加强对质量问题的重视,深刻认识质量问题的重要性。一方面,企业要加强对员工队伍的建设,定期对员工的业务水平进行培训,提高他们的业务水平,提高他们的职业素养。另一方面,企业相关部门要严守产品的质量关,对于施工材料及品质按要求进行严格审查,对施工所需的材料不定期进行抽查确保施工材料合乎标准,电气工程的质量能够得到保证。此外,在电气工程整个施工过程中,管理人员要加强对各个施工环节的检查和监督,整个施工过程必须按照规定进行,在保证施工质量的基础上提高施工速度与效率,推进电气工程及其自动化的进程。 3.2构建电气自动化系统 电气工程企业要不断改进和完善电气工程自动化功能,构建一个统一、科学的自动化系统以提高效率。首先,积极引进国外先进的自动化技术,推进管理水平的科学化、高效化,将国外的先进技术应用到实践中去。其次,在电器自动化系统的开始、运转、操作等多个环节应用高效的系统模式进行编程设计,引进国外高水平的创新水准,应用到我国的电气工程自动化进程中去,使得电气工程机器自动化进程更加科学高效,能够满足不同企业的多重需要。最后,建立一套电气工程及其自动化的完整网络系统,在各个企业之间实现操作运转的自动高效,做到信息和数据的快速传播与共享,从而促进电气工程的进一步发展。 3.3提高自动化系统集成程度 由于我国电气自动化系统集成化起步比较晚,目前系统集成化的程度比较低,还处于独立化的层次,在进行电气工程自动化开发过程中,各个电气工程企业需要使用一致的系统操作平台,同时要加大对技术人员技术和专业水平的培养力度,更好的发挥职工个人的主观能动性和创造力,更有利于提高自动化的系统集成程度,实现不同的电气工程之间的兼容,目前电气自动化系统也逐步向着集成化的方向进行发展,这也是电气工程及其自动化技术未来发展的方向,这样不仅能够降低电气工程自动化系统的运行成本和维护成本,而且也有利于降低设计成本,实现自动化系统的低成本高收益。 4结语 电气工程及其自动化技术在当代经济发展中的作用愈加重大,电子信息技术也在不断变化,伴随着人们对生活质量要求的不断提升,当代社会的飞速发展,电气工程及其自动化进程有关的技术人员也面临着复杂的难题,在电气工程及其自动化技术的一次次技术变革的征途上,会遇到种种阻碍电气人员前进步伐的绊脚石,因此,只有更加注重自动化的发展水平,更加注重工程的质量管理,注重科技的不断创新进步,才能够促进电气工程及其自动化技术的发展,使得该技术能够实现飞速提升,争取为社会主义现代化建设提供有利保障。随着科学技术的发展和信息化水平的提升,相应的电气工程及其自动化也在进步,其直接作用于现代工业发展电气工程及其自动化正常运行,关乎各行各业的发展,从某种意义上来说,关系到我国国民经济发展。因此,提升电气工程及其自动化水平,创建科学、统一的自动化运行系统,利用先进技术服务于电力工程及其自动化系统,将国家所倡导节能减排的理念融入到产品设计的整个过程,进而推动电力行业的稳定健康发展是大势所趋。 作者:汤保全 单位:河南平顶山市朗润房地产开发有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化技术的设计 摘要: 随着科技的不断进步与发展创新,电气领域在技术开发创新方面取得了比较不错的成绩,自动化技术作为电气工程的核心技术,通过对其研究与开发,能够更好地提升在实际应用技术上的标准和需求,为现代化技术的应用提供了坚实有力的保障。改革开放以来,我国各方面事业都取得了举世瞩目的成就,尤其是经济建设方面更是获得了长足的发展。当代社会是以工业为主导的社会,只有大力发展工业才能促进国家的发展和社会的进步。而电气工程及其自动化是实现社会工业化的必经之路,本文重点从电气工程和自动化技术上着手,重点针对在设计与应用这两方面来进行着重深入的理解与分析。 随着我国经济的快速发展,在电气工程以及自动化技术上有了很大的发展和技术提升,但是相比于一些科技较为发达的国家,我国在这个领域的发展上时间比较短,技术水品相对偏低,所以我国在这个领域所做的投入比重也很大,尤其是电气工程等重点行业,针对行业的现实存在的弊端,出台了一系列的鼓励政策来激励在这行业上的发展。电气工程是一种新兴行业学科,是现在新兴技术的核心类技术。在人们的认知里可能会认为,随着科技的发展以及电气工程行业的兴起,促使由有机械时代快速的跨入了信息时代,提升了人们在生活上的品质,也提高了在工作上的效率和质量,所以说电气工程的快速发展已经成为了现代科技进步的重要标志。也正是因为电气工程在科技发展上的重要作用,才使得我国在电气工程上得到了快速的提升,在如何提高电气工程的问题上,现在很多高校都开设了相应的课程学习和研究机构,这样就可以在最大化地推动电气工程行业的发展进步。 1电气工程以及自动化技术的简单介绍 自动化技术和电气工程和现在人们的实际生活是相关联的,现在已经融入到了现实生活的方方面面,比如我们在日常生活中的许多家用电器都有在电气工程和自动化技术方面的应用,由于在现实生活中人们对这方面的需求量与日俱增,也就促使电气工程行业的发展越来越快。在高校的教育上通过将电气工程学引入课堂学习,使得我们在电气工程人才培养上得到了大大的增强,也只有这样才能够使得电气工程行业有着更好更快的发展。 2电气工程与自动化技术的主要设计理念 在对电气工程以及自动化技术的实际应用与设计上,主要应该针对硬件设施和软件设施这两大块来进行分析研究,在一般情况下,应该首先对硬件进行设计,根据实际需求,对所需求的电子元器件进行有针对性的选择。第一,应对中央服务器进行设置,采用现在最先进的计算机设备来作为这个系统的核心所在;第二,选择外围的辅助性设备,如传感器、控制器、检测设备等;第三,将所有相关设备按照一定的条件、要求和操作规程进行连接,然后组成一个具有相应功能较为完善的系统,能够完成各项工作任务的电气自动化设备。在实际的运用当中,除了要遵循理论上的问题外,还需要在实际应用中着重注意。在现有生产环境的条件下针对自动化系统的设计,需要在不改变原本生产基础的条件下进行理念设计,所以在硬件的实际安装上的标准和要求也是较高的,同时设备自身的体积必须适应安装要求,不能过大或过小,过大会严重影响安装的可行性,过小也会影响在实际上的操作。因此设计人员在设计的时候必须进行实地考察,充分研究和分析在这方面的兼容性,以保证元器件的兼容问题。在对硬件设施的设计完成以后,就需要进行对软件系统设施进行设计,在市面上,现在的自动化控制系统在类型上多种多样。但是,要想促使元器件在自动化上的能力得到最好的发挥,生产商就会选择相匹配的软件设计单位,来根据自身的需要设计出有针对性的相匹配的软件系统。 3电气工程以及自动化系统在实际应用 随着社会需求的不断加大,电气工程以及自动化在是应用领域上也是变得越来越广,下面就对其实际应用从多方面进行分析。 3.1在供热系统方面的主要应用在供热系统上来说,建设主要从电网的调度和变电站的自动化这两个方面来进行。在针对电网的调度上,通过在使用这项技术能够促使供热系统最大程度上实现自动化运行和管控,这样就能够提高安全生产的系数,同时也能增加在实际工作上的效率,同时也可以利用这方面技术进行生产数据监控和分析,这样就能够更有效的对系统的运行做好评定标准。 3.2在变电站上的主要应用电力设备在运行上是否平稳、是否安全、是否可靠是电气工程以及自动化技术在保障上的根本要求及标准,所以在电力设备的监控系统方面的保护和控制上的相关措施是不可缺少的,但是,由于经济的快速发展,科技的不断创新,变电站在电力设备的应用上也是越来越多,同时,在电力设备的实际应用、运行方面也是越来越复杂,为了确保电力系统的安全有效运行,相关单位投入大量的物资和人力来进行维护以保障运行。但是,将电气工程以及自动化技术运用到实际变电站的工作当中,就能够尽量简化操作流程同时也能提高安全系数。在变电站的建设上,采用自动化系统就会事这项技术的作用更加凸显出其优势。能够最大化的优化变电站的实际工作程序,同时达到进行自动化控制的要求,尽可能的提高变电站在实际工作上的效率,同时也提高了变电站的安全性保障;在变电站的监控系统上运用这项技术也能够使其在性能上得到更大的提高。 3.3在电网调度中的主要应用在电力系统应用自动化方面电网调度在自动化上的应用有着十分重要的作用,我国的地域十分广阔,在进行电网的调动上可以利用自动化技术来进行辅助完成,同时也可以用来对整个电网进行运行状态的实时监控,进而大大减少在人员和物资上的消耗,同时能够保证相关人员清楚的把持全局,及时发现在电网调度实际运行商出现的突发问题,避免问题的进一步扩大,更好的保护了电网的稳定和安全以及在实际经济上的利益,进而也将大大降低事故问题的发生几率,尽可能地减少和降低不必要的经济损失。 3.4在钢铁行业中的主要应用钢铁是我国的主要经济支柱产业之一,在我国部分区域的发展上起着十分重要的作用,但是随着社会的发展与进步,钢铁行业要想快速的发展,进行自动化的应用也是必将进行的工作。在这个行业中,使用这项技术主要应用在两个方面的问题上,首先,就是在钢铁的生产过程中使用自动化技术,就会使生产质量有较大的提高,在安全问题上,也能减少安全隐患问题的发生。其次,在钢铁生产管理上的主要优化,将自动化应用到钢铁的生产过程当中,可以节省钢铁行业的人力资源的浪费,同时也可以有效的降低在工作中人员的管理难度,总的来说自动化的应用给钢铁行业的生产提供了极大的工作便利。 3.5在智能化建筑物方面的主要应用在建设智能化的建筑过程当中很容易在安全和能耗的方面出现问题,但是,将电器工程以及自动化技术应用到这项工作当中来就可以尽可能的解决在这方面出现的问题。第一,是电气工程以及自动化技术的应用可以成功的解决在智能化建设当中因为设备过多而产生的安全问题的发生。利用这项技术,将安全用电设备接入到建筑当中,可以大大降低用电安全问题的产生,从侧面增加里用电的安全系数。第二,是使用这项技术可以尽可能的解决智能建筑在静电上存在的问题,降低了智能建筑在静电上造成的危害。在电子设备的使用过程当中经常会产生或者积蓄一定的静电,如果得不到有效的排解,由于设备较多,就会造成产生的静电变大,严重的影响相关设备的正常使用时间。在这项技术的应用上可以尽可能的避免静电现象的出现,尽可能的减少静电安全问题的产生,从而为设备的正常运行提供良好的条件。第三,是电气工程以及自动化技术在智能化建筑上的应用,可以极大的减少因为恶劣雷雨天气对建筑自身所产生的严重影响,我们在生活常识中也能够知道,在雷雨天气,越高的物体,越容易被雷电击中,而电气工程以及自动化技术的应用就可以为建筑物起到一个保护的作用,能够使雷电在危及到建筑的时候,成功的将其引入地下。 4在实际应用方面所需要思考的问题 在这方面技术理论的发展上来看,我们要将理论与实际进行充分的融合,只有在理论成熟的条件下,才能进行实际的应用与实践,这两者之间的关系十分密切。现在电气自动化行业随着在实践中的不断发展与壮大,如今已经形成了一门较为系统、全面的学科类技术知识,如今在许多高校都开设了相应课程的学习和研究,从某种现实意义上来说,电气自动化技术的兴起就是为了满足我们在现实生产与生活上的各种需求而产生的一种新兴技术。比如在生产加工方面,在传统模式下的生产加工过程中,都是采用人工加工的方法来完成各项工作的,这样的工作效率远远达不到我们社会需求的标准。随着社会经济的不断发展,在产品设备方面的需求量也是在逐年的增加,在这样的情况下,仅仅依靠人来完成这项工作已经无法满足生产的要求了,必须进行改革创新,提高生产工作效率,在现实的市场竞争当中,企业要想在实际中获取更多的利益,就必须在生产成本上进行合理的控制,而如何进行控制有成为了企业自身十分头痛的问题,但是通过电气工程以及自动化技术的广泛应用,就能极大的解决在这方面产生的问题,能够是我们的生产成本得到极大的降低。为我们的企业发展创造了良好的条件,同时也为电气工程以及自动化技术的发展和创新做好了铺垫。 5结语 电气自动化这门技术作为一种新的技术手段,他能够极大的提高我们现实生活和工作方面的效率,因此也受到了相关方面充分的重视,想要提高这方面的工作效率,就必须下大力气在人才的培养方面,只有人才队伍建立起来才能让电气自动化在创新与发展当中的到稳步的提升,从本文中也可以知道,受到现实环境和条件的影响,我国在这方面的发展时间较短,与其他发达国家相比还有一定的差距,在实际的应用当中,很多相关企业还没用意识到这项技术在实际应用当中存在的好处和优势,也就造成很多企业无法全面时间自动化技术的应用,严重的制约了在生产效率上的最大化,通过本文的分析我相信,在未来的发展过程当中,随着应用技术逐渐被人们接受,这个行业必将受到广泛的关注与应用,也将极大的改变我们的生活质量和工作效率。 作者:张柯欣 单位:华中科技大学电气与电子工程学院 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化的建设及发展 摘要: 21世纪是一个高速发展的时期。社会不断进步,人民生活水平不断的提高,其中对国民经济和社会生产力产生重要影响的一个因素就是电气工程和自动化。尽管很多人并不是很了解这两个词语的具体意义,但却知道它们对我们的生活产生了巨大的影响。文章就电气工程及自动化建设与发展进行论述,总结其建设和发展过程中存在的问题,同时提出相应的解决策略,希望能够为电气工程及自动化的发展贡献绵薄之力。 关键词: 电气工程;自动化;建设;发展 电气工程及自动化是我国教育教学的重中之重,属于社会基础工程之一。自从改革开放以来,我国一直加大对电气工程及自动化的投入。我国以制造业为主,加快电气工程及自动化的发展等于为制造业添加了一双会飞翔的翅膀,可以任其翱翔。发展电气工程及自动化是升级我国产业的核心部分。在我国,加快电气工程及自动化的建设和发展势在必行。 1电气工程及自动化概念和现状 1.1电气工程及自动化的概念作为电气信息领域一门新兴的学科,电气工程及自动化存在其特殊性。它利用高科技技术控制强弱电、软硬件以及机械和电子,达到对基础技术的控制[1]。合理有效的运用信息和计算机技术,协调内部、保障平衡、优化组合以及突破关键技术。总的来说,电气工程及自动化在电气信息领域是一颗冉冉升起的新星,将不断地给人们带来方便与快捷。 1.2电气工程及自动化现状众所周知,70年代在美国电气工程及自动化开始起步。紧接着在第三次科技革命中又发挥至关重要的作用并逐渐走入人们的视线中,发展至今,它已经与我们的生活密不可分。现阶段我国电气工程及自动化正在处于蓬勃发展的阶段,尽管发展过程中出现了一些问题,但是依然取得了让人骄傲的成绩。因此我们现在的重心应该是保持其高速发展的同时解决存在的弊端,使其朝着更加健康绿色的方向不断前进。 2电气工程及自动化的建设 2.1提供大型系统统一的平台自从电气工程及自动化起步和发展以来,成本高昂的问题一直困扰着人们。严格的技术要求加上复杂的电气工程及自动化系统导致了电气设计师不断的设计和研发来充分发挥系统的作用。专门的设计人员和维修人员需要大量的工作来维持其运行,这无疑加大了企业的成本。提供大型系统统一的平台以应对不同企业的不同需求,这样既减少了企业运行的成本,又促进其健康快速的发展。 2.2转变人才培养模式尽管国家不断的加大对电气工程教育方面的投入,电气工程及自动化人才缺失现象依旧严峻。要想解决这方面的问题首先就要改变一下培养人才的模式,无论是单纯的对本科生进行理论教导还是单纯的对专科生进行实践教导,都不能实现人才的优质培养,更不可能满足日新月异的电气工程及自动化的发展。新时代下的人才培养要着重理论与实践相结合,培养学生的创新能力,使其可以不断调整自己以适应行业的发展。一个国家发展的根本就是人才,因此人才的培养必须引起重视。 2.3强化安全意识电气工程及自动化离不开一个字“电”,我们现在的生活已经离不开电力,但是不要忘记电是非常危险的。电气工程及自动化的工作人员在日常工作中,设计的偏离、错误的操作步骤、错误的操作方法都会产生无法想象的危险,提高安全意识势在必行[2]。“安全第一”是一个永不褪色的话题,人的生命只有一次,只有不断提高工作人员的安全意识才能避免惨剧的发生。 3电气工程及自动化的发展趋势 现在这个高速发展的社会,先进的科学技术不断的涌现,为了保障我国经济的快速稳定的发展,电气工程及自动化的发展必须提升到战略高度。电气工程及自动化的发展必须朝向精简化、可持续化、智能化发展。 3.1精简化所谓的精简化,就是指在生产过程中简化复杂零件、减少零件数量、统一零件规格,提高产品运行率,达到优质的应用效能。 3.2可持续化由于工业的不断发展,环境问题已经成为不可忽视的重要问题。可持续发展已经成为所有行业必须要走的一条道路,电气工程及自动化也不例外。可持续发展要求在发展的同时注重环境的保护,节约能源,有效利用,真正做到绿色健康的发展。 3.3智能化智能化,随着智能机器人、智能手机的发展,人们对这个词语已经不再陌生。自动化讲求的就是智能化,是21世纪发展的重要课题。让机器具有人的部分智慧,可以进行简单的分析判断,不仅仅可以减少大量的人工成本还可以减少安全事故的发生[3]。在未来的发展中,着重发展电气工程及自动化的智能化将会带来无限发展的可能。 4电气工程及自动化发展的意义 第一,发展电气工程及自动化可以降低企业的生产成本,以最少的代价带来最大的效益。第二,发展电气工程及自动化可以解放大量的劳动力,解放的劳动力投入到其他行业可以带动其他行业尤其是第三产业服务业的发展。第三,发展电气工程及自动化可以逐步实现节能减排,改善我们赖以生存的生活环境,改善我们的生活方式,使我们的生活更加的方便和便捷。第四,发展电气工程及自动化可以带动我国制造业的高速发展,为我国带来巨大的经济效益。 5结束语 21世纪的发展归根到底是科技的发展,电气工程及自动化作为新兴的行业,其发展和建设必须紧跟时代潮流。改善每一个相关的环节,提升相应的技术更好地推动电气工程及自动化的发展。管理好所有相关的项目,解决出现的各类问题,使电气工程及自动化朝着更加健康的方向不断前进。 作者:彭辉 刘连帅 单位:山东华鲁恒升化工股份有限公司
煤矿类论文:健康管理煤矿机电论文 一煤矿机电设备健康管理系统研究意义 煤矿机电设备的健康管理的意义主要体现在以下几个方面:(1)作为煤矿生产中最关键的环节,生产安全是煤矿企业运行的前提条件。通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的避免因设备故障或事故导致的生产安全问题,并且对提高煤矿企业生产效率也有积极的作用;(2)由于当前多数煤矿机械化生产以通过人员对机械设备操作为主,若机械设备维护和保养不到位,则极易造成操作人员人身财产生命危险,通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的对机械设备进行定时检查、维护和保养,降低了机械设备事故发生率,进而避免了操作人员人身财产存在安全隐患;(3)煤矿企业生产经济效益受机械设备能否正常运行影响较大,若机械设备发生故障或事故频率过高,则极大的影响了企业生产效率并增加了设备检修费用,从而降低了企业的经济效益。通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的加强了设备维护力度,降低了设备维护实际工作量,实现了机电设备维护工作效率高、成本低等目标,并且有效的提高了机电设备的实际使用率,从而增加了煤矿企业的经济效益。 二煤矿机电设备的点检制度 在煤矿机电设备的健康管理体系中,煤矿机电设备的点检制度属于较关键的技术,其有效的为煤矿机电设备的健康趋势预测提供数据基础。 1点检制度含义 点检制度指的是对机电设备各关键部件按一定周期和标准进行检测,确定其是否运行正常,若机电设备部件运行出现异常或故障,及时采取相应解决措施进行检修维护,从而确保机电设备各关键部件能够正常运行的一种机电设备管理办法。点检制度既是检查机电设备正常运行与否的方式,又是一种制度和管理方法。机电设备的点检制度通常依据相关的技术指标,对机电设备进行定标准、定点、定人、定方法、定量、定流程等方式进行检测和记录,并通过对检测和记录结果进行分析,已达到对所测设备进行量化评价的目的。煤矿企业通过推行机电设备的点检制度可有效避免“欠维修”和“过维修”问题,并对减少机电设备故障发生率、提高机电设备安全操作性、降低机电设备维护保养费用等方面具有积极的作用。 2点检制度的组成 煤矿机电设备的点检制度主要由点检位置的选择、点检参数的选择和点检周期的确定三部分组成。(1)在点检位置的选择方面,应依据所测机电设备自身特点,对所检测位置进行科学合理选择,通常将设备的关键部件和劣化部位作为点检选择位置,并对其进行标记,以确保检测位置正确。(2)在点检参数的选择方面,通常以采集机电设备的温度、声音和振动三个重要数据作为点检参数。温度在机电设备点检制度中具有不可代替的地位,通常可通过接触式或非接触式方法进行温度测试。机电设备振动是评价其性能的重要指标,通常以振幅、频率和相位三个参数指标对机电设备振动情况进行评价。(3)在确定点检周期方面,主要从确保机电设备操作的安全性和机电设备维护费用最小化两方面进行考虑。在确保机电设备操作的安全性方面,为确保机电设备的正常安全运行,通常规定机电设备维护检修周期一般要低于机电设备内潜在故障发展为功能故障所需周期。在机电设备维护费用最小化方面,由于机电设备进行预防性维护检修费用远远的低于机电设备功能性维护检修费用,因此,通过以机电设备维护检修费用最小为原则进行点检的检测周期确定。 三基于点检数据的趋势预测 1最小二乘支持向量机(LS-SVM) 支持向量机(SVM)最早由Cortes在上世纪九十年代末提出的,基于统计学习理论,解决非线性、高位模式识别和小样本等实际问题的一种计算方法。该方法有效的解决了神经网络学习中欠学习与过学习、收敛速度慢、训练过程中样本不足以及局部极点小等问题,并并成功地应用于分类、函数逼近和时间序列预测等方面。最小二乘支持向量机(LS-SVM)在支持向量机基础上,通过将不等式约束改进为等式约束,并把损失函数、误差平方认定为训练集的经验损失,从而使解二次规划问题转换为求解线性方程组问题,进而有效的提高了问题解决的速度和精确性。该方法最大的优点就是其结构简单,能在较短的时间内解决规模较大的计算问题。 2预测模型的建立 采用机电设备点检过程中所得的数据序列对其未来走势做出相应预测,以验证最小二乘支持向量机方法是否可行或有效。通过选取大柳塔煤矿921胶带输送机高速轴非驱动端温度为点检参数进行研究,并建立预测模型。并通过采用预处理方法,提高了所建模型的精确度。对数据进行归一化处理,有效防止了数据范围较小的属性被数据范围较大的属性控制,有效解决了计算过程中的困难问题。最终通过将预测值与真实值比较发现,预测值与真实值间误差小,走势趋势相近。 四小结 随着科技水平不断发展,煤矿机械化生产发展迅速,这就对煤矿机电设备安全生产提出了更高要求。通过加强煤矿机电设备的健康管理,可有效的加强了设备维护力度,降低了设备维护实际工作量,实现了机电设备维护工作效率高、成本低等目标,并且有效的提高了机电设备的实际使用率,从而增加了煤矿企业的社会和经济效益。 作者:向德林单位:重庆市天府矿业有限责任公司三汇一矿 煤矿类论文:维护措施下煤矿机电论文 1简析煤矿机电设备中的管理问题 1.1煤矿企业没有建立一个完善的机电设备管理机制 目前,有些煤矿企业在生产过程当中,没有对机电设备进行很好的管理,这就让许多已经超过了检修期限的设备还在继续运行,这些设备或许有些都已经不能够满足煤矿生产的需求了,可是企业还是在对它们进行使用,这就使得它们在运行的过程当中,引发出了许多意外事故。这些意外事故的出现,不仅危机到了工人的生命安全,还对煤矿企业造成了巨大的经济损失。 1.2煤矿企业对机电设备的管理理念不足 一方面,许多煤矿企业太过于注重对生产,而轻视了对机电设备的管理,他们普遍认为这些机电设备不会出现什么大的故障,即使是出现了一些故障,那么等到故障出现的时候,再进行维修和检查也不迟。正是因为企业的这种侥幸心态,往往让一些存在着隐患的机电设备酿成了巨大的意外事故。另一方面,企业对机电设备的管理制度根本就不完善,而且也没有按照管理制度当中的条例去进行。此时,机电设备管理制度就相当于是一个空壳,根本就起不了任何作用。这样长期以往下去,就会让机电设备中存在的问题越来越严重,甚至到最后还会形成一个巨大的安全隐患。 2探究煤矿机电设备的管理和安全措施 2.1对煤矿机电设备的采买进行严格的筛选 煤矿企业在对机电设备进行采购的时候,要严格的依照国家规定对机电设备进行选择,比如:机电设备的型号、材质、质量和性能等等。当这些机电设备采买进厂的时候,管理人员还要对这些设备进行检验和审核,以确保这些机电设备的可用性。其中,对机电设备的检验和审核要做到以下三点:(1)有质量问题的设备拒收。(2)没有出产证明和合格证的拒收。(3)设备有缺陷的拒收。检查完成之后,管理人员还要将这些设备的资料进行存档,以便以后可以对这些设备的资料进行查看和管理。值得提出的是,在机电设备安装的整个过程当中,管理人员必须对其进行严格的监督,以保证机电设备的安装方式符合煤矿生产的要求。 2.2严格执行煤矿机电设备的检修 煤矿企业应当按期对所有的机电设备进行检修。其中,机电设备的检修内容主要有:通风系统、提升系统、排水系统和电路路线等等。与此同时,企业在对这些机电设备进行检修的时候,应当安排专业的、个人素质良好的、有多年机电设备检修经验的技术人员,以确保他们对工作能够做到尽心尽责。其次,煤矿企业还应当给机电设备建立一个管理操作平台,利用强大的电脑技术来帮助管理人员对机电设备进行有效的管理,比如:当某一设备出现故障的时候,管理人员就可以通过这个平台,对这个出故障的设备进行数据检测和分析,然后总结出一个能够有效解决这个故障的办法。 2.3提高管理人员的管理水平 管理人员的管理水平对机电设备的管理起着决定性的作用。如果一个管理人员自身的管理水平就达不到要求,那么他在工作的过程当中,就不会及时的发现一些机电设备潜藏着的问题,并且当机电设备出现故障的时候,他也不能够对这个故障进行很好的分析和解决。于是,这就大大增加了机电设备在运行中出现故障的概率,还有可能会造成严重的安全事故。因此,煤矿企业应当定期的对管理人员进行管理知识和技能上的培训,来提高机电设备管理人员的管理水平。 2.4对机电设备进行实时监控和保护 煤矿企业应该安排专门的技术人员,来对机电设备进行实时的监控和保护。其中,要以机电设备运行的整个过程为主。那么一旦机电设备发生故障或者是存在着什么问题,那么技术人员就可以及时的发现,并采取相应的措施,在不影响整个系统运行的情况下让这个有问题的设备停止运转,然后对其进行全面的分析,最后找出一个能够有效解决这个问题的办法。 2.5机电设备的更换要符合“时代性” 所谓的“时代性”就是随着高科技技术的不断发展,煤矿企业要更换掉一些落后的机电设备,将更具有效能的设备引用进来。这样一来,不仅可以从很大程度上避免了一些存在隐患的机电设备,还可以提高煤矿企业的生产量,从而给整个企业带来更多的经济效益。 3试析煤矿机电设备的管理和维护措施 对煤矿企业的影响煤矿企业对机电设备的管理和维护措施是企业能够实现正常生产的前提条件,现将机电设备的管理和维护措施对煤矿企业的影响进行简单的分析,可以将其概括成以下几点:(1)让煤矿企业实现了安全生产。(2)大大降低了煤矿生产过程中发生安全事故的概率。(3)让煤矿工作人员能够在一个安全的环境之下进行工作。(4)提高了煤矿企业的生产量。(5)增加了煤矿企业的经济效益。(6)进一步促进了我国煤矿事业的发展。总的来说,煤矿企业加强了对机电设备的管理,并能够制定出很好的维护措施,对于煤矿企业以及煤矿工作人员来说,都是大有裨益的。 4结束语 总之,煤矿企业要想增强对机电设备的管理力度,并提出更具有效力的维护措施,就必须要有针对性的对现有的机电设备管理制度进行更为深入的分析和探究,以此来总结出之前管理工作当中的不足之处,然后对其作出相应的改变和完善。因为只有这样,才能够让煤矿企业实现安全的生产。 作者:张玉杰单位:冀中能源股份有限责任公司葛泉矿 煤矿类论文:安装质量问题煤矿机电论文 1煤矿机电设备的安装质量问题 1.1安装技术不合格 安装技术不合格也是导致煤矿机电设备的安装质量问题的重要前提之一。众所周知机电设备的一般问题的出现与产生都可以合理的追本溯源,在这之中安装技术始终都有着非常重要的影响。例如煤矿机电设备没有实际操作性往往是导致煤矿机电设备的安装质量问题出现的重要因素。除此之外,安装技术不合格还主要体现在工作人员并没有根据具体的工作环境和工作情形来进行有针对性的安装工作,最终使得煤矿机电设备正常运行受阻,同时带来较为严重安全隐患,与此同时也为后续煤矿的开展过程带来了较为阻碍。 1.2安装管理不严格 管理措施不严和监督措施不到位都是导致煤矿机电设备的安装质量问题的原因,与此同时也是机电设备安装质量较差的重要因素之一。在实际的煤矿机电设备的安装工作中,部分工作人员和管理人员由于一受到自身的技术和知识水平所限制,又或者是工作态度不好,导致了相应监管工作无法得到进一步的落实,这样往往也会导致设备故障的产生。最终使得煤矿机电设备安装技术措施无法得到及时的落实与加强。 2煤矿机电设备的管理措施 煤矿机电设备的安装质量问题需要诸多管理措施的有效应用才能解决,其主要内容包括了技术措施的有效落实、注重提升设备质量、日常养护的持续进行、合理实施管理措施等内容。以下从几个方面出发,对煤矿机电设备的管理措施进行了分析。 2.1技术措施的有效落实 技术措施的有效落实是煤矿机电设备的管理措施的基础和前提。在技术措施的有效落实过程中工作人员应当注重对于每一个技术应用过程都进行合理的技术落实,并且注重展开较为严谨和非常认真的工作,从而能够在此基础上有效实现提高煤矿安装质量的目标。除此之外,在技术措施的有效落实的过程中工作人员应当注重进行设备的核查,并且根据具体的设计需求和要求,在购买到设备后进行相应的设备验货工作。另外,在技术措施的有效落实过程中,设备供应商、施工方和建设方,应当进行相应的零部件核查工作和逐步清点工作,并且在相应工作完毕后做好相应的零件数据记录。从而在此基础上促进煤矿机电设备的管理措施应用水平的有效提升。 2.2注重提升设备质量 注重提升设备质量对于煤矿机电设备的管理措施的重要性是不言而喻的。在注重提升设备质量的过程中工作人员应当时刻注意到设备工作温度和设备工作环境的较大幅度变化。例如散装设备在组装过程中的精细程度往往都会受到工作温度和工作环境的较大影响。除此之外,在注重提升设备质量的过程中工作人员应当注重根据之前的工作经验和相应的设备标准来进行工作,从而能够在此基础上有效避免人为因素对于设备质量造成的影响并且能够合理的减小客观因素造成的影响。另外,在注重提升设备质量的过程中工作人员应当注重结合设备自身固有的特点来选择最适宜的安装过程并且同时进行有效的调整,从而能够在此基础上最终实现累计误差的消除并且达到最精确的设备安装效果,因此能够较好的促进煤矿机电设备的管理措施应用效率的有效进步。 2.3日常养护的持续进行 日常养护的持续进行是煤矿机电设备的管理措施的核心内容之一。在日常养护的持续进行中,工作人员应当注重根据电路设备按照相关的技术标准和相关要求来检验煤矿机电设备的工作线路是否保持完好,并且其规格和预先设计的是不是较为符合,只有在这些检验工作都进行完毕之后,工作人员才能进行相应的启动工作。除此之外,在日常养护的持续进行过程中工作人员应当注重持续加强设备的维护保养和质量检修工作的实施,从而能够最大程度的降低故障发生几率,最终能够在此基础上促进煤矿机电设备的管理措施应用可靠性的不断提升。 2.4合理实施管理措施 合理实施管理措施是煤矿机电设备的管理措施的重中之重。工作人员在日常工作中应当明确,实施高要求管理措施的最终目标就是为更好地提高机电设备的安全质量。除此之外,在合理实施管理措施的过程中,为了更好地加强监督和管理工作,煤矿企业应当注重从人和事两方面开展工作:首先应当注重对设计施工图纸"方案"技术和人员进行相应的核查,并且判定其是否符合安装技术标准。另外,在合理实施管理措施的过程中煤矿企业不能忽略安全事故和安全隐患的消除问题,即应当注重坚持安全隐患要从细微处抓起并且对于自身的安全管理措施体系进行有效的完善,从而能够在此基础上促进矿机电设备的管理措施应用合理性的持续提升。 3结语 随着我国国民经济整体水平的不断提升和煤矿行业发展速度的持续加快,煤矿机电设备的安装质量问题与管理措施的应用得到了越来越多的关注。因此在这一前提下工作人员应当对于煤矿机电设备的安装质量问题有着清晰的了解,从而能够在基础上通过管理措施的有效应用来促进我国煤矿行业整体水平的有效提升。 作者:杨晖泽单位:山西晋煤集团晋城宏圣建筑工程有限公司 煤矿类论文:探究式教学煤矿安全论文 一探究式教学在煤矿安全培训中的可行性分析 1必要性分析 煤矿企业在日常生产中,安全培训是一项基础性工作,做好该工作能够确保煤矿安全生产的顺利进行。通过对煤矿员工进行安全教育培训,在一定程度上可以帮助员工树立安全意识,同时提供安全技术水平,使其在日常工作中,牢固树立“安全第一,预防为主,综合治理”的思想,通过强化自保互保能力,促进安全生产的顺利进行。对于安全培训的重要性,虽然已经被许多煤炭企业所认识,并且成立了相应的教育培训中心,组织开展了安全教育培训活动。但是,这种传统的安全培训模式依然是为了培训而培训,培训方法比较单一,培训手段缺乏灵活性,进而在一定程度上制约了学员的自主性和创造性,同时对学员的发散性思维、逆向性思维造成了束缚,进一步影响学员创新能力的发展。在我国,随着经济的不断发展,使得煤炭产品的需求不断增大。在安全生产方面,国家加大了监督管理的力度,同时在新设备、新技术方面加大了对煤矿安全生产的投入。在这种情况下,为了将新技术、新装备转化成生产力,进一步适应现代企业发展的需要,因此需要从业人员具备较高的素质和效率。对于煤矿企业来说,安全培训工作是一项艰巨的任务,多年来煤矿企业采用灌输式的教育方式对员工进行安全教育培训,与现代煤炭企业管理的需要相比,这种教育模式早已不能适应。为了确保煤矿安全生产的顺利进行,需要改变传统的培训方式,采用新思维、新方法,组织开展好培训工作。探究式教学法是一种有利于促进学生自主学习,有利于学生“学会学习”的方法。如果想要实现观念的转变,对学员实施探究式教学是非常有必要的。 2适宜性分析 2.1培训对象的适宜性煤矿企业在组织开展安全培训时,其培训对象是成人,在探究需求方面,成人表现的更为强烈。对于成人来说,一般具备探究式学习的条件,与青少年学生相比,成人的实践经验比较丰富,丰富的经验为成人学习积累了宝贵的资源,这些资源为实施探究活动奠定了前提条件。由于探究式教学具有较强的综合性,在这种情况下,需要学习者对自身的相关知识和技能进行充分的调动,进而发挥功效。受社会实践的影响和制约,成人的探究经历存在一定的差异。通过对心理学的“经验律”进行分析可知:当一个人的知识越丰富,那么其直觉就会越完善,对应的感知就容易,同时有利于将感性知识转化为理性知识。成人在日常的工作、生活中,都会有意无意地进行过探究活动,当他们遇到问题时,都会对问题进行判断、分析、解决,进而在一定程度上进行着探究训练。对于成人来说,通常情况下更喜欢在问题中进行学习,可以说培训活动是一个目的十分明确的过程,在这一过程中,针对工作生活中的实际问题进行学习,同时具有通过学习解决问题的强烈愿望。而探究式教学的特征就是以问题为中心进行教学。 2.2培训内容的适宜性煤矿安全培训的教学内容主要包括3部分:安全基本知识;安全技术基础知识;安全操作知识。煤矿安全培训主要内容虽然包含陈述性知识,但是,主要还是程序性知识和策略性知识,学会怎样安全做事。由于煤矿井下工种较多,如采、掘、机、运、通等方面的工种、专业,安全培训教学大纲不一致,进而使得课程内容比较复杂。在安全教育培训过程中,这些课程涉及的知识面比较广,并且具有实践性、应用性强的特点,要将这些内容在短暂的时间内传授给学员,其教学难度非常大,同时增加了学员学习的难度。因此,在教学过程中,需要采取措施,激发学员的学习兴趣,提高课堂效率和教学质量。探究式教学是以提出问题开始,采取一定方法和步骤去确定和解决,最终达到探究问题,解决问题的目的。这种以调查探究为基础的教学模式所产生的知识技能和价值观,能够比较容易让学生记住并运用,同时还能够鼓励学生积极参与各种活动。在安全培训中实施探究式教学,在一定程度上能够发挥探究式教学的优势。综上所述,探究式教学更适合成人学习,更适合职工培训。 二探究式教学的具体运用 对于探究式教学来说,通常情况下,可以分为问题情境阶段、实践体验阶段和结果表达交流阶段,也就是提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结果、表达交流这六个步骤。 1问题情境阶段提出问题 既是探究的基础,又是探究过程的核心。教师指导学员大量批判性地阅读有关信息资料以及相关的应用背景,通过思考和集思广益,根据教学目的设置一些问题情境,使学员置身其中。此种形式特别适合传授避灾方法或井下创伤急救等方面的知识。 2实践体验阶段 实践体验阶段其实也就是解决问题的阶段。这一阶段主要是针对提出的问题做出假设、制定计划、实施计划等。在培养学生创造性思维、自主探究的学习过程中,实践体验阶段起到不可替代的作用。例如学员针对问题情境阶段中所提出的问题做出假设,面对这样的情况,应该采取什么样的措施。学员可以根据已有的知识和经验做出假设。在做出假设之后,教师引导学生针对自己的假设制定计划与方案,教师应根据学员的原有知识类别或层次进行分组,可以以分组的形式进行规划、设计方案。教师要起到“导向”的作用。在开始进行时,教师需要更多地引导,随着讨论问题的深入,学生更多理解他们的学习要点,教师就可以慢慢地“隐退”,真正实现由“学会”到“会学”的转变。学员在探究的过程中,难免会出现问题,此时教师需要用恰当的问题或事例来引导,找出问题所在。 3结果表达 交流阶段得出结果、表达交流这是一个评价阶段。在解决问题的过程中,学员得出相应的结论,同时与同伴进行交流,通过与实验前的假设进行对比分析,进一步形成新的体验,从而使探究得到新的升华。在这个阶段,教师可以让学员以小组的形式进行汇报成果,比如是完成一个报告或进行一场辩论等。在相互交流、评价的过程中,不应只是来自于教师的评价,还要适当结合小组内的互评,小组内的互评更有利于激发成人学习理论的兴趣,学会用所学的理论知识创造性地解决问题。 三运用探究式教学应注意的问题 1选取合适的探究课题 探究式学习课题的内容不仅来源十分广泛,而且课题题目的深度和层次可高可低。面对煤矿企业的员工文化参差不齐这种情况,教师在确定探究课题时,一定要考虑学员的原有知识以及当前的学习水平、能力和知识结构等因素。例如有次新工人培训班,大多数都是退伍军人,在遵守纪律和学习上就比较自觉,接受能力也比较高。这时选择较深的探究课题,学员比较容易接受。而另外一种情况,学员文化程度低,安全培训意识不高。在认识程度还有接受程度都不太高的时候,教师可以选择比较简单的探究课题。 2采取合适的探究方式 对于安全教育培训来说,其特点主要表现为时间短、针对性强、与实际问题联系紧密等。在短期内要求培训的学员,一方面需要传授系统性、发展性、实用性的知识,另一方面需要结合工作的实际情况,解决学员工作中遇到的困惑等。这是安全培训的特点也正是与普通教育的区别之处。通过对这些区别进行明确,在进行培训探究式教学时,会使我们有一个比较清晰的指导思想,并采取适合成人特点的探究方式,而不至于一味模仿普通教育。 作者:李芳单位:平煤集团八矿职教中心 煤矿类论文:课堂教学煤矿安全论文 一课堂教学演示系统的开发与应用效果分析 安全监测监控这门课程是从事工业自动化、安全管理等行业人才所应具备的基础控制技术的重要教学内容。该课程任务是使学生掌握可编程控制器的基本组成和工作原理,理解工业控制网络及现场总线技术,了解安全监测监控系统的组成,掌握可编程控制器的各种单元、规格,内部继电器及数据区,理解其通信功能,能按照可编程控制器的设计步骤去分析和设计对应的控制系统。因为该课程的理论性和实践性都很强,所以为了提高教学效果,在学习理论知识的同时,必须利用课堂教学演示系统提高教学效果,加强认知实践能力的培养,以培养适合面向生产一线的高技能人才,满足社会的需求。教学演示系统是为教学而设计,鉴于课堂教学的特殊性,其应该具有以下几个特点: 1)系统结构小巧,便于携带,操作方便,且可与可编程的PC机一块置于实验台上,随时进行编程和实验。 2)实验装置采用插头和插座式的连接方式,硬件导线的连接十分简易,在实验室可以实现即插即用,不用任何工具即可进行实验。 3)突出教学实习、实验装置的实用性,具有模拟量和开关量多种输入方式,设计了可以实现这两种实验的实验模块,简单实用。 4)具有很好的可扩展性。作为整个课堂教学演示系统的核心部分,PLC教学模拟控制板需要进行组装,组装过程中要遵循以下原则: 1接口的分布要合理,恰当。 2器件的布置要做到美观,符合人们的使用习惯。 3在焊接的过程中要避免短路,使焊点之间保持一定的距离。该模块在制作过程中,先把PLC、EM231、EM232固定在印刷板上,模块和模块之间通过电缆进行连接。在印刷板正面,通过导线将PLC及其扩展模块各接口引到前面的接线柱上面,在印刷板底部,利用烙铁将接线柱底部和排线插头底部连接起来,在这个过程中,要确保接口的合理分布以及连接可靠,避免脱落、短路的情况出现,连接后的模块。开关量输入模块作为实验系统的主要部分,在组装过程中除了要遵守一般的器件组装原则之外,还要根据实验的内容和要求,合理布置器件在印刷板上的位置和间距,由于器件比较多,板子上空间有限,所以,在组装的过程中要特别的注意。方法和PLC及其扩展模块的组装方法一样,板子正面通过接线柱连接,板子底面用烙铁把排线插头和接线柱连接起来课堂教学演示系统在教学过程中提高了学生的学习兴趣,课堂教学演示系统有多种输入输出方式,实验效果明显,便于观察,可以增强同学们学习的积极性,将枯燥的专业课教学转变为类似的“案例教学”。课堂教学演示系统还可以实现的实验内容丰富多样,学生可以根据不同的实验要求,利用不同的输入输出元件,编写相应的控制程序,使理论学习与实践操作紧密结合,提高学生的编程能力和创新思维能力,大幅度的提高学习效果。 二完善课程设计的各个环节及整体的拓展训练 课程设计是本科实践教学的一个重要环节,以培养和提高学生创新能力和综合解决问题能力为目的,传统的课程设计方式无法与自动化信息化技术的发展及社会需求发展相适应,为了提高学生的实践能力,结合课堂教学的改革及开放实验室的建设,培养学生理论与实践相结合能力、工程设计能力、创新能力,完成工程师基本技能训练。通过分析课程的课堂教学,提出挑战性的设计题目、指导教师的主导作用及评分机制等教学内容对课程设计的作用效果,构建将多种教学元素与课程设计交汇融合的创新课程设计模式,对课程设计的各个环节进行全面改革和拓展。为了提高课程设计的教学实践效果,具体通过以下几个方面进行改革: 1)加强课堂教学与课程设计的交汇融合,在课堂教学中间阶段适时地把课程设计的题目、任务、要求等告知学生,通过课堂教学引导学生的创新思维,将课堂教学与课程设计融会贯通,使学生在课程设计时就有了充分的准备和认知,更能发挥学生的创新潜能。 2)提高学生的创新思维能力,鼓励学生大胆创新,在课程设计的每一个环节都要融入创新思想和意识,选题一定要具有前沿性和挑战性,设计过程中要注重创新思维。教师在指导过程中要善于启发、鼓励学生,增加网络信息资源的查阅量,切实通过课程设计提高学生的理论知识和实际工程的结合能力,为以后工作打下良好的基础。 3)教师在课程设计的指导过程中要做到因材施教,充分考虑学生间的个体差异及学习的层次基础,分不同的难度系数对每一组学生安排课程设计题目,最大限度发挥每一位学生的潜能。 4)改变课程设计的评分机制,打破对设计图纸和设计说明书进行综合评分确定总分的传统方法,融入答辩式评分模式,最好能融入到设计的每个阶段,激发学生的辩论思维能力,提高答辩权重,保证课程设计的创新性和应用性,培养学生解决实际问题的能力。 三结论 通过对煤矿安全监测监控课程改革进行全面分析,全方位的对课堂教学、实验课程及开放实验室建设、课程设计等方面的改革进行了论述,获得了如下结论: 1)设计了基于PLC的综合教学实验系统,整合了实验原有的监测监控系统资源,建成了集教学科研于一体的开放实验室,既可以满足基本教学科研的实际应用,又节省了大量的实验装置,经济实惠,一举两得。 2)研制了一种新型的可编程控制器教学演示系统———PLC教学模拟控制板,着重培养学生的认知实践能力,并给学生留有足够的发挥空间,提高了学生的学习兴趣,实现了良好的学习效果。 3)通过课堂教学与课程设计交汇融合、提出挑战性与创新性的设计题目、指导教师的主导作用、评分机制等四个方面进行课程设计的教学改革。构建了多种教学元素与课程设计交汇融合的创新模式,全面提高了学生理论知识和实际工程结合的实践能力。 作者:王凯蒋曙光吴征艳邵昊裴晓东单位:中国矿业大学 煤矿类论文:PCPR煤矿安全论文 一降低重特大事故的发生的新对策 要想做到较低的安全事故发生率,有研究表明可以采取如下措施:降低事故严重度的措施方法、强化安全事故管理等措施。降低重特大事故在煤矿企业中的发生,3点措施是必须需要采取的。然而,众所周知的是,我们把注意力主要放在了其他两点上,而没有采取积极的措施去控制事故严重度。在目前这种情况下,借助管理手段和技术手段来预防发生事故,在煤矿安全领域是目前的主流指导思想,却很少关注通过什么措施来降低事故的严重度。如果只将重点放在预防事故的发生上对于降低重大事故是远远不够的,我们还应该研究当事故发生后如何防止事故进一步恶化,减少损失的扩大和蔓延。通过统计数据分析得到,大部分的重特大事故之所以会发生是由于火灾事故、瓦斯突出喷出事故和爆炸事故、透水事故造成的,主要集中在这些事故当中。 二PCPR体系概述 利用PCPR煤矿安全体系来降低事故的严重度以及事故的发生率两方面带来的危害,它是由4个部分组成的包括:源头预防、过程控制、安全防护、以及应急救援。下面就四个部分进行详细的阐述。第一,为了达到降低危害的目的,必须从源头上进行预防。保证系统和生产设备在源头设计上安全可靠和本质安全,同时充分整合现有资源、借助管理手段使系统安全的功能达到我们理想的程度。第二,所谓过程控制就是抑制事故发展的一种技术手段。像瓦斯爆炸透水等这种在目前的矿井中是主要的危险源的因素,主要的因素是包括进风巷的外因火灾。对于透水即便是把源头预防作为主要的措施,然而也需要强有力的技术手段在灾害发生时候能够阻断事故的发展过程,争取到更多井下的人员取得生还的机会。第三,事故一旦发生后为了提高被困井下人员的生还几率需要为逃生人员提供临时的避难空间。从以往的矿难中不难发现,灾难发生后只有大约10%的伤亡是直接伤亡人数,大多的是因为事故发生后人员遭受产生的有毒有害气体蔓延于侵入窒息和中毒身亡。为了使人员伤亡的损失在煤矿事故中尽量的减少,增强矿井的抗灾、健在能力,提供譬如井下救生舱、避难硐室等临时避难空间,提高生还率是十分必要的。第四,应急救援。通过事前做好充分的准备,并对应急预案的效果进行充分的论证,想尽一切可以想到的办法,保护井下人员安全,做到万无一失,防范事态进一步扩展,使人员、财产和环境的损失在事故当中降到最低点。PCRM煤矿安全体系通过使事故严重程度、事故发生率得到最大程度的降低,并最终使系统达到最优化的安全状态为最终目的。 三关键技术 1过程控制瓦斯爆炸事故范围扩大的防治过程控制措施。巷道安装隔爆岩粉棚或者隔爆水棚等措施是不稳定的,容易造成效果差等问题。以主动抑爆防火为目的HS矿井阻燃抑爆系统是我国为此而引进的系统,它能够有效地形成抑爆物质物理屏障,在短时间内抵挡由于爆炸而产生的高温强压,对灾害范围进行减小。外因火灾事故大多是发生在进风巷,主要是皮带火灾和电缆火灾。在《煤矿安全规程》中规定进行全矿井反风当进风巷发生火灾时,但是前提是必须将火源进风侧的人员撤出,指挥部在下达反风命令。然而矿井反讽有种种缺陷,为了避免这些缺陷,利用救灾门来控制火灾后的烟流流向,使其直接排入回风中而不经过工作面。防水闸门可以拦截透水事故中的水流,继而控制水流方向,创造更多的时间为工人来逃生。但是,往往起不到应有的效果,之所这样是因为来水突然,对于防水闸门的操作难度大。也就是因为这样人们开始尝试利用远程控制防水闸门的设计。 2安全防护所谓矿井安全防护就是指当事故发生时,为了给来不及逃生的井下人员通过合理设计和布局避难硐室和救生舱而提供的临时的避难场所,赢取更多的求生时间,并且利用通讯设备及时的与救援人员取得联系、沟通使井下的被困人员生还率得到大大的提高。 3事故应急救援对于事故发生后的应急救援,之前人们从不同的方面进行了研究,包括水灾时的生存条件、排水路线、火灾时的避灾路线等,另外还有可视化的救援指挥装置、应对重特大事故的信息管理系统等,科学的指导了应急救援的制定和实施。 四PCPR煤矿安全体系的应用 潞安集团常村煤矿,具有接近94400万t的可采储量,其中主采的3#煤层,生产能力年近710万t,厚度平均在6m左右,2009年对常村煤矿瓦斯进行的鉴定结果显示,瓦斯的相对涌出量为5.3m3/t,CO2的为1.24m3/t,瓦斯的绝对涌出量70m3/min,CO2的为15m3/t。PCPR煤矿安全体系对于煤矿灾难事故的抵抗与减少具有重要的意义,能够很好的使之得到增强。目前北三采也已经采用此系统,势必会进一步推进常村煤矿的安全发展,促进构建本质安全型矿井的步伐。 五结论 借助于控制危险来达到系统的最优化状态是研究安全系统的最终目的,而控制危险的关键又在于降低事故的严重度和事故的发生率。PCPR煤矿安全体系正式把二者放在了等同的重要地位来进行研究,这一系统的实施对于我国的煤矿安全现状势必会产生重要的影响,大大降低重特大事故的伤亡人数与发生次数。随着PCPR安全体系研究的进行,到目前为止它的某些重要技术已经取得了圆满的成功,可以应用到煤矿实际生产当中去。PCPR煤矿安全体系在常村煤矿的成功应用就是一个典型的成功案例。 作者:高平边冰单位:河北联合大学 煤矿类论文:加强煤矿安全管理论文 1加强煤矿职工的教育及安全技能培训 1.1加强员工的安全岗前培训教育在煤矿企业的生产过程中,井下作业是相对而言比较危险的工作区域,因此在职工下井作业前,要加强他们的思想教育工作,在他们下井作业前,应该通过岗前动员或者岗前讲解,向他们讲解井下作业的危险性,并督促他们认真学习井下作业的安全规范和安全要领,使他们在下井前明确哪类动作具有危险性,哪类动作不具有危险性。在岗前培训环节,除了说明危险因素外,还应该让煤矿职工明确,一旦遇上矿井坍塌或者地下水倒灌等危险时,如何通过团队来紧急避险,让煤矿职工明确井下的避险路线等。在岗前培训环节,还应该通过激励法来提升煤矿职工的安全生产意识,通过物质奖励的原则来促进员工的安全责任心,通过相关处罚来警醒广大职工按照规范作业,避免危险动作。 1.2落实安全教育课程除了加强煤矿职工的岗前培训外,还应该严格落实安全教育课程,将安全教育课程系统化、规范化,确保安全教育课程的周期性和普遍性。安全教育课程要落到实处,可每周举办一两次,将未下井作业的职工组织起来,由专门的安全教育老师来给职工上课,课程内容可以是国内外的煤矿安全事故思考或者一些数据,尽可能地使安全教育课程生动形象,吸引广大职工的注意力。在安全教育课程上,还可以组织老员工来通过自身经验或经历,向新职工讲解井下安全操作的重要性和紧急避险的一些方法。职工在经过安全教育课程后,需要进行汇报总结,安全教育老师根据职工的总结内容进行评定,并与绩效等挂钩,提升职工对安全教育课程的重视程度。 2落实安全制度和技术操作规范 2.1井下挖掘方面的安全管理制度在煤矿生产中,井下挖掘是最危险的区域,也是人员比较密集的区域,因此抓好煤矿企业安全生产首先应该从抓好井下挖掘的安全管理工作开始。 2.1.1一线工人的安全操作。在煤矿企业井下挖掘作业前,应该根据前期科学的测定和相关经验方法,编制合理的挖掘作业流程,确定挖掘方式方法,并根据挖掘面积及挖掘手段,制定适宜的安全技术措施。在正式挖掘前,应该就挖掘方法与一线工人、领班、技术骨干等做好技术交底工作,让所有下井挖掘的人都了解挖掘面积、挖掘流程。虽然挖掘流程是事先制定好的,但在实际的井下作业过程中,可以随时根据井下出现的异常情况,及时调整挖掘进度和挖掘方法。在井下作业时,一旦发现有工人违规操作,要及时停止作业,做好整顿教育工作。 2.1.2做好测绘测量工作。在煤矿生产前,应该做好科学的测绘测量工作,督促测绘测量人员严格执行测量测绘方法,深入井下,仔细排查,科学测量,为挖掘工人提供准确的技术参数和地质资料。 2.1.3做好安全检查工作。在煤矿企业下井挖掘作业时,要严格落实安全员的安全管理职责。安全员应该明确挖掘流程、挖掘技术方法等,在一线工人挖掘作业时,如果安全员发现有工人存在违规操作或者不按照挖掘流程作业时,应予以制止。同时在遇到比较困难的挖掘作业时,安全员还应该协助一线工人,共同处理。 2.1.4做好瓦斯检查工作。在井下作业的过程中,瓦斯检测员的工作非常重要。瓦斯检测员要做好作业面瓦斯监测和检测工作,确保井下环境的安全。在检查过程中,一旦出现瓦斯超标或者存在其他危险气体,要及时通知工人撤离,同时在煤矿生产过程中,瓦斯检测员还应该做好通风口的管理工作,定期定时为作业面通风。 2.2严格落实煤矿生产的机电运输管理工作在煤矿企业生产过程中,确保机电设备的良性运转,确保煤矿输送设备的正常运行,对于煤矿企业的安全生产来说,同样是非常重要的。 2.2.1加强机电设备的安全检查工作。为了确保煤矿生产的机电运行安全,有必要加强对井下作业面及井上等所有机电设备的安全检修工作,定期或不定期对机电设备进行安全巡检,一旦发现机电设备出现故障,要及时解决,避免机电设备损毁。同时做好机电设备的安全保养工作,对于有可能影响煤矿生产效率的机电设备要及时进行淘汰。 2.2.2加强煤矿的运输管理工作。保证煤矿运输环节的安全是提升煤矿安全生产的重要环节,因此要加强对煤矿运输设备的维修与保养,定期检查煤矿传输带、运输车辆等运输设备是否处在良性运转的状态下,防止掉轨、翻车等安全事故的发生。斜井提升则要做到钢丝绳、矿车碰头、三环链、绞车、钩头等提升设备的检查工作。在检查过程中,一旦发现运输设备存在安全隐患,要及时排查及时检修,并将容易出现问题的运输设备登记在案,在后期的跟踪检查中,重点做好安全检修工作。 3合理划分安全责任区域和签署 安全责任书在煤矿生产过程中,要将安全责任化整为零,合理划分安全责任区域,确定安全责任范围。 3.1划分安全责任区域在煤矿生产过程中,根据不同的级别、不同领域、不同作业面,要合理划分安全责任区域,在该区域内由指定负责人做好区域安全管理工作,同时由煤矿企业的安全总负责人做好区域安全的统筹管理工作。这样可以将安全责任明确到个人头上,在煤矿生产过程中,更有利于安全制度和安全技术等的落实和推进。 3.2签署安全责任书为了将区域安全管理工作落到实处,在区域安全管理过程中,有必要由区域安全负责人签署各自的安全责任书。在责任书上要明确区域安全管理人员的具体职责,并明确出现安全事故后的处罚条例,通过安全责任书,能够提升区域管理人员的工作责任心。 4做好灾害预警管理工作 在煤矿生产过程中,除了容易造成作业面坍塌、瓦斯爆炸等危害性比较大的事故外,还容易引发水灾、火灾等灾害,因此有必要做好煤矿生产的灾害预警工作。 4.1做好火灾防范措施火灾对于煤矿井下作业面来说,其危害是致命性的。在煤矿生产过程中,要做好火灾防范措施。禁止明火进入作业面,严禁煤矿职工在作业面及出矿口等附近抽烟、在井下使用明火需做好安全防范措施。在井下作业面要做好消防器具的设置和摆放,以便在发生火灾后能第一时间进行消防扑救。 4.2做好水灾的预防在矿井周围要做好对当地水文的调查,根据降水量来判断地表流向和水流量,并做好地面积水的排泄工作。在矿井里要做好排水工作和封堵水工作,以防止水淹没作业面。 5结语 做好煤矿安全管理是确保煤矿安全生产的重要措施,在安全管理工作中,可以通过思想教育、制度建设及灾情防范等确保煤矿安全生产。 作者:谭军生单位:广西来宾市兴宾区水政监察大队 煤矿类论文:维修和管理煤矿机械论文 1我国煤矿机械设备维修和管理所采取的措施 1.1加大煤矿设备维修中的备件管理力度 1)要对备件的质量严格把关。因为同种型号的备件可能存在很多供应商,并且这些来自不同供应商的备件质量彼此之间存在差异,而备件的使用寿命以及整个系统的可靠性与备件的质量密切相关,如果维修人员使用的是优质备件,可以在很短时间内解决设备出现的故障,并让整个系统的稳定性得到大幅提高,同时也可延长整个系统的正常运转时间,让整个系统的整体性得到提高。 2)加强对维修中所更换备件的管理。很多情况下,煤矿机械设备出现问题是甲备件损坏,但是被换掉的却是乙备件。又或是机械设备出现问题仅仅是需要重新调整,但是却重新更换了备件,这就是一种浪费,针对这样的问题,应当加大对备件管理的监督力度,要求每一个维修人员都要对自己所更换的备件负责,并且有专门的人员在备件更换之后对备件进行检查,如果发现所更换的备件其实并没有问题,就需要考虑对维修人员实施一定的惩罚措施,确保维修人员不会轻易更换备件。 1.2对职工进行多技能培养一般情况下,皮带司机仅仅负责开皮带运输机,最多再做一点清理浮煤的工作。所以相比之下,皮带司机工作还是比较简单的,而作为一个皮带司机应该懂得如何基本地简单地维护皮带机头设备。此外,皮带运输机有固定的工作时间,在皮带运输机停止工作的时候,皮带司机可以对皮带运输机头进行日常的简单维护,确保每一位职工的能力得到全面的发挥。要安排一些文化程度高的职工去处理技能有较高要求的工作,主要是因为文化程度比较高的职工具有较强的接受能力,可以更加容易地学会一些对于技术要求较高的技能,从而实现一技多能。在对职工进行岗位分工的时候,需要因人而异,有针对性地进行岗位分工,确保每一位职工发挥最合适的作用。 1.3加强机电设备的使用和维护人员的技术培训只有专业队伍技术过硬,才能够保证使用好和维护好煤矿机械设备。而想要保证专业队伍的技术,就必须加强对职工的专业技术进行培训,只有职工切实了解了这些设备的基本工作原理,在未来使用和维护设备的过程中才能做到游刃有余,并且会自觉地按照设备的要求进行正确的操作,保证设备的可靠性和稳定性。可以采用定期进行理论培训的方式对专业技术职工进行培训,让职工深入了解所使用的设备,并且定期进行考试,以检查和督促专业技术职工对于理论知识的学习。并且在日常工作中,专业技术职工需要参与到日常的生产作业中,采用理论和实际相结合的方法,让专业技术职工实际上机操作,从而保证专业技术职工的技术水平得到真正的提高。 1.4组织专业人员对设备检修进行验收设备在检修之后的质量验收是一个非常重要的环节。在验收过程中主要对隐蔽部件的检测和修理记录进行检查,并且按照规定检测外露部件,进行安全装置的动作实验,以及单机的空、轻载、重载以及满载的实验,并且尝试进行整体试生产。在设备验收完成之后,需要做好相关记录,并且将验收记录的主要内容归入设备档案。主要包括:规定检修内容和实际完成情况;进行更换和修理的零部件的名称以及数量;检修所占用的总工时以及总时间;对于隐蔽部件的验收情况;以及进行检修的负责人和工序的负责人签名。 2结语 保证煤矿机械设备在生产过程中的安全和可靠,对于煤矿机械设备的维修和管理是必不可少的,只有提高了煤矿机械设备的维修和操作人员的技术水平,才能大幅度降低机械设备出现故障的可能性,从而保证煤矿的生产效率。 作者:刘冲单位:山西焦煤西山煤电 煤矿类论文:润滑管理和保养煤矿机械论文 一、润滑管理和保养存在的问题 (一)润滑管理制度不完善我国煤矿企业普遍存在润滑管理制度不完善的问题,对于大型煤矿企业来说,凭借自身的优势建立和完善了润滑管理制度,但是对于中小企业来说,受资金规模的影响和制约,仅仅对设备进行简单的维修,其润滑管理和保养根本没有给予重视,甚至没有安排专职人员负责润滑管理和保养。 (二)设备设计时忽视润滑油在设计煤矿机械设备的过程中,润滑油通常情况下由设计人员根据自身的经验来选择,设备生产商只重视选择批量产品润滑油,对于工作环境、设备材料等因素没有进行综合考虑。 (三)保养措施不规范,使用机械油代替润滑油煤矿企业在对机械设备进行维修保养得过程中,在保养措施方面,普遍存在不规划、不合理的现象。在生产成本方面,由于机械油远低于润滑油,在这种情况下,不少企业使用机械油取代润滑油,一方面国产润滑油品种比较单一,并且价格比较高,另一方面在设备使用手册中,只是重点介绍机械油,对于润滑油没有给予一定的重视。 二、润滑管理和保养的基本原则和任务 (一)基本原则为了确保机械设备正常运行,在选择润滑油的过程中,需要遵循:低能耗,在确保机械设备安全运行的基础上,选择的润滑油尽量黏度小;对于机械零部件来说,如果在高速、低负荷的状态下运转,在这种情况下,收稿日期:2014-10-31作者简介:雷鹏(1976-),男,现人陕北矿业涌鑫公司安山煤矿机电科科长。需要选择黏度小的润滑油,反之需要选择高黏度的润滑油;对于零部件来说,如果工作在低温环境下,这时需要选择黏度小、抗低温的润滑油,反之需要选择高黏度的润滑油;对于零部件来说,如果需要承受冲击负荷或者需要进行往复运动,在这种情况下,需要选择大黏度的润滑油。 (二)基本任务煤矿企业在日常生产过程中,为了确保机械设备正常运行,需要对其进行润滑管理和保养,其中建立专门的润滑管理机构是基础。通常情况下,对机械设备进行润滑管理和保养,涉及的内容主要包括:建立健全规章制度和岗位工作细则,以及职责条例等,对机械设备进行润滑管理和保养;全面贯彻落实“五定”管理;在组织开展润滑保养工作的过程中,为了便于对操作人员、维修人员进行正确的指导,需要编制润滑图表、工艺流程等润滑技术档案;对于润滑材料,需要做好供应、存储和使用;按照月份、季度和年度,编制相应的设备清洗换油计划;对于设备的润滑情况,需要按定期时进行检查,及时解决发现的问题;组织、开展技术培训,同时做好宣传工作;学习使用新产品、新技术,对于先进的管理模式、管理经验进行积极的学习和推广。 三、加强设备润滑管理和保养的政策建议 (一)加强润滑管理和保养的具体措施 1.编制基础技术管理资料在组织开展机械设备润滑管理工作的过程中,为了便于指导工作人员规范地开展设备润滑工作,通常情况下需要编制设备润滑卡片、日常消耗定额、换油周期等。 2.定期检测煤矿机械设备在运行过程中,需要对设备的润滑状态进行定期的检测,进而在一定程度上便于解决设备存在的问题。在检查过程中,需要认真记录,同时对设备润滑情况和清洗换油情况进行分析,进一步改进和完善润滑管理。在使用设备的过程中,需要严格遵守操作规程,同时做到不超速、不超负荷;严格执行巡回检查制度,对于检查人员来说,需要手持抹布、听诊器、扳手等,通过听、擦、闻、看、比等方式对设备按时进行检查,同时做好设备的清洁、防腐、紧固和润滑工作,进一步确保设备、工具的完整性;管理原则,对机械设备实行三级过滤管理。 4.执行交接班制度在实际生产过程中,为了避免发生事故,操作人员需要严格执行交接班制度,同时明确事故的责任。 5.日常管理机械设备在运行过程中,检修人员需要按时做好相应的巡回检查,对于发现的问题需要及时处理,同时协同操作人员做好安全生产。通过对机械设备进行日常管理,在一定程度上可以确保设备正常运行,对于设备的日常管理,需要管理部门、检修人员给予高度重视,防患于未然。 (二)选择润滑油 1.选择使用高性能的润滑油目前,随着科学技术的不断发展,机械设备朝着小型化发展,其效率不断提高,使用时间不断延长,为了进一步提高设备的效率,在润滑油中添加了硫、氯等高效添加剂,这些添加剂通过在金属表面产生化学吸附膜,在一定程度上提高了润滑效果。 2.选用多级油机械设备在启动初期,如果使用了其他的润滑油,通常情况下会产生较大的磨损,为了减少初期磨损,一般选用多级油。对于多级油来说,其重点主要表现为:可以改善黏温性,在高温时能够确保润滑油具有足够的黏度和润滑性,在低温时一方可以确保较低的黏度,另一方面可以很快地被输送到需要润滑的部位,进而在一定程度上减少磨损,节约能源。 3.使用固体润滑剂对于固体润滑剂来说,其优势主要表现为:使用寿命长、适应性能好等,能够用于高温、污染等环境下。另外,在使用固体润滑剂的过程中,不需要额外使用润滑剂。 四、结论 在对煤矿机械设备进行管理时,设备的润滑管理和保养作为基础性工作,在企业正常生产、安全生产方面发挥着重要的作用。对于机械设备的润滑管理和保养工作,需要煤矿企业的管理者以及相关的工作人员给予高度的重视,对于润滑管理制度,需要进行不断的完善,同时严格执行。通过建立和完善管理制度以及提高人员管理水平,进一步确保煤矿机械设备运行的安全性、稳定性,不断降低企业的生产成本,强化企业的市场竞争力。 作者:雷鹏单位:陕西涌鑫矿业有限责任公司 煤矿类论文:齿轮失效下的煤矿机械论文 1齿轮失效形式 1.1磨损煤矿机械,特别是掘进机械,采掘煤岩体,强度较大,齿轮所受载荷高,因此齿轮特别容易造成磨损,由于磨损产生的原因不同,磨损类型主要为正常磨损、中重度磨损、擦伤性磨损、疲劳性磨损(点蚀)等。齿轮受长期工作发展缓慢损耗,齿轮均具有一定的寿命期,如果磨损处于寿命期内,则不会影响其正常的工作性能,但一般来说,设备磨损量必须控制在维修标准范围内。 1.2表面疲劳由于机械设备齿轮反复遭受交变应力的作用,存在于齿轮表面或其下面的材质初始裂纹会产生疲劳,如果受到的交变应力超过材料的疲劳极限,初始裂纹就会不断扩展,逐渐的产生凹坑,或者产生移动,随着设备的继续工作,已经产生的凹坑的尺寸将会不断增大,最终合并为一起。根据疲劳产生的原因,一般有破坏性点蚀和疲劳剥损两种类型。 1.3胶合如果齿轮处于超负荷运行时,啮合区温度就会升高,齿轮接触面的油膜受重载作用发生挤破,就使得两齿轮间直接金属接触,则有可能导致其熔焊为一体,将会产生软齿起沟现象。加之煤矿机械均处于低速种载状况,不易于形成齿面间的油膜,因此也易产生胶合破坏。 1.4塑性流动塑性流动包括3种类型:塑性变形、起波纹和起皱。塑性变形是齿轮较软齿部分金属的塑性变形,如果塑性变形严重,可能会发生飞边、齿顶变圆现象,导致主、被动轮齿均市区正常的结构齿形;起皱纹多发生于淬火的齿轮上,使得齿面形成类似波纹的外观;起皱是指齿面出现呈人字形或鱼尾状。 1.5断裂断裂则说明齿轮彻底破坏已经失去本身具有的性能,如果继续使用,后果将严重,依据断裂产生的原因,一般有疲劳断裂、磨损断裂、超载荷断裂等几种。 2齿轮失效原因分析 由于煤矿处于不间断生产状态,因此对于机械设备的性能要求较高,如果一旦发生齿轮失效状况,不仅严重影响产能,也有可能对井下人员安全造成影响,因此必须对煤矿机械设备齿轮失效的原因进行分析,一般来说主要包括以下3个方面: 2.1原始设计由于矿用机械设备均工作于复杂的环境,因此原始设计就必须与普通齿轮不同,必须要对机械设备所处的具体环境进行考虑,绝不能采用传统的设计方式,且必须对已经设计研发的设备进行工业性试验,否则将不具备煤矿机械化高效安全生产的条件,按齿轮接触疲劳强度来算,由于煤矿机械设备处于高负载低速运行状态,因此所算出来的强度都将较传统设计较高,如采煤机和刮板输送机,但其韧性较差,易产生断齿。 2.2加工质量齿轮在机床加工过程中,必须按照设计的尺寸、外观等具体要求严格加工,如果不按照具体规格参数加工,将使得制作产品达不到预定标准和技术要求。如齿轮制造中存在具体化学成分偏差,将会降低齿轮的材质性能;由于齿轮热处理技术不过关所导致的强度不足,这些问题将直接影响齿轮所能服务的期限。 2.3安装过程煤矿机械设备如果不能稳定安装,将使得齿轮无法达到最好的工作性能。例如齿轮轴中心线的平行度、水平度、中心距、轮齿啮合间隙、接触面积以及轴承安装等安装问题都会引起齿轮的工作寿命;若在生产中润滑剂达不到技术要求,均会影响齿轮的正常运行以及加速其磨损。 3失效的处理对策 根据齿轮失效的原因,提出了以下具体的改进措施,将最大幅度提升齿轮的使用期,具体的改进措施包含以下6个方面。 3.1原始设计依据煤矿的具体工作条件,优化齿轮加工制造的参数,必须准确计算齿轮所承载的载荷且必须考虑修正强度;齿轮齿形结构、加工材料、以及加工工艺,尽可能提高齿轮的硬度以及啮合参数,且在设计阶段就得想好怎么对齿轮形成如何润滑机制进行考虑。 3.2材料选择必须考虑到煤矿机械超负荷低速运行的状态,因此对于齿轮的韧性、强度及工艺性能要求很高,因此必须要选择与此匹配的材料。目前来说,我国煤矿机械齿轮所选用的材料主要为低碳合金渗碳钢。如果齿轮所承受负荷或受冲击力较大,则采用Ni-Cr和Ni-Cr-Mo合金渗谈钢;如果希望机械能够在负载工作时尽量保持稳定则选用Ni-Mn钢。3.3工艺质量对机械设备的齿轮进行加工时,必须提升滚齿质量要求水平,分清楚粗、精滚工序,使得滚到精度大幅提高,齿面的粗糙度必须按照规范要求,大部分粗糙度好的齿轮设备寿命将显著增加,因此需要采用较先进的抛光技术提高齿面粗糙度。 3.4热处理工艺煤矿机械齿轮承载能力的高低主要是通过提高齿轮硬度达到,但也不是唯一的决定因素,齿轮表面向芯部间区域的剪切强度的比值也是非常重要的影响因素,此值一般小于0.55。采用深层渗碳淬火的热处理方法,将能够很好实现这一目标。 3.5安装工艺必须正确调整两齿轮轴间的垂直度和水平度,使所存在的间隙处于合理范围内,避免出现扭斜现象,使齿轮啮合间隙处于合理范围,将大幅降低断齿发生几率。 3.6设备使用和维护方法煤矿机械设备齿轮对于润滑要求较高,在使用过程中,需要定期对其进行润滑处理,且必须选择合理的润滑黏稠度,并及时对润滑油进行清洁处理;对于非外露性齿轮,必须经常对齿轮机箱进行清洁处理,提高其散热强度,及时的检测可以避免齿轮失效的发生,从而延长其使用寿命,保证设备正常运转。 4结语 为保证煤矿能够高效安全生产,必须大幅降低机械设备的事故率,而机械设备事故率很多都是齿轮失效。因此,通过对齿轮失效的形式及原因进行探讨,研究得到降低齿轮失效的改进措施,将能够为煤矿生产提供重要的借鉴。 作者:白瑞东单位:山西西山晋兴能源有限责任公司斜沟煤矿
浅谈铁路设备管理信息系统设计:铁路设备管理信息系统设计 1关键技术基础 1.1C/S体系结构 (1)二层的C/S体系结构这一设计主要是基于对数据的考虑,大致上可以将这一系统分为3个部分,第一部分为数据管理,第二部分为应用逻辑,第三部分则为表示。第一部分主要是相关数据的管理操作以及储存等;第二部分就是根据不同部门的各自需求进行的软件开发;第三部分主要是操作者对于页面的操作是否符合自己的习惯。但是,最主要的还是在于服务终端还有客户端两个方面。C/S管理体系可以分为ThinClient以及FatClient两种。在ThinClient大多都是在服务器上进行处理和执行,而客户方面则只有表示的部分。相对来讲这种体系形态太过于依赖网络和服务器,服务器要负责对所有数据进行处理和计算,大大的增加了服务器的工作量,从而需要耗费大量的流量。相对于ThinClient,FatClient则减少了服务器的工作量,让服务器只负责数据管理,这就减少了服务器的工作量,其他的都交由客户端负责,也减少了网络流量的使用,然而随着企业的发展,对于客户端方面的软件要求也就越来越高,这也使得FatClient研发成本提高,而且对于新旧版本的兼容性以及升级、维护的难度增大,这也成了FatClient的最大缺点。 (2)三层的C/S体系结构C/S体系结构的最大问题是如何把ThinClient与FatClient的优缺点融合互补,从而达到一个最完完美的状态,无论是选择前者还是后者,我们都将面临着一个很难解决的的问题存在。这也就是三层C/S体系形成的原因。三层C/S体系解决了ThinClient服务器处理信息大,与客户端交换数据多的问题,把所有的处理方式储存在应用服务上。这也解决了对于客户端软件的要求,因为客户端仍然只负责表示的部分。表示层:这个页面是用户的操作系统,通过这个系统可以看到客户是怎么样进行对数据和页面的操作的,系统则反馈回相应的信息,非常简单便利,应用逻辑层:主要负责对于用户输入的数据进行逻辑处理,根据该用户的权限反馈相应的处理信息,并对所有使用者的使用数据以及反馈信息储存在系统中。数据层:它是整个体系中比较重要的部分,它主要负责对数据进行处理以及储存。 1.2SQLServer2000数据库 SQLServer2000是SQLServer7.0版本的升级版,这个版本不仅具有了7.0版本的所有优点,此外还让顾客有了更多的方便快捷的体验。是作为客户端与服务器最好的数据管理系统,它的优点就在于可以满足企业数据系统所需要的一切分析数据的需要,同时也能满足服务器与Wed的连接需要,服务器软件以及客户端软件都由SQLServer2000系统进行提供,而我们所需要的各种网络软件则由WindowNT/2000系统提供。所有的用户操作都在Windows9x/NT/2000系统上完成,通过ODBCAPI、OLEDB、Transcat-SQL和DB-Library进行访问。WindowNT/2000系统对于SQLServer2000的运行更具完整性,当SQLServer2000在WindowNT/2000系统上创建好数据库后,即使运行中出现了错误,WindowNT/2000系统也能根据错误出现的原因进行快速的修复,让脚本运行更加的安全可靠。 1.3MFCODBC数据库访问技术 ODBC(OpenDatabaseConnectivity)是另外一种数据分析系统的软件。它的最大优点就在于能以统一的方式处理所有数据库,所以很多数据库系统都会提供有ODBC程序来作为建立客户机与服务器体系的基础,安装ODBC驱动程序,能够让整个系统的运行更加的人性化,方便、快捷,没有阻碍。在MFCODBC中,CDatabase(数据库类)、CRecordset(记录集类)、CRecordView(可视记录集类)和CDBException(异常类)是几大常用类。 2铁路设备管理信息系统设计 2.1系统架构设计 软件的系统架构主要是看客户的真实需求,在得到想要得到的页面体验和内容之后才能进行的一系列的工作内容。系统的主要内容也可以向上文表示的三层C/S模型。第一部分,让客户在自己的电脑上下载客户端并且进行体验和学习。第二部分进行系统数据的整理和统计。第三部分负责对SQLServer2000数据库上传的数据进行运算分析,并反馈到客户所使用的计算机,并对客户计算机发出的各类信息、请求进行处理。系统的主要目的就是对客户企业的相关部门内容进行整理和统计分类,使其工作变得更加简单又有条理的过程。 2.2系统功能模块划分 我们所提出的这一管理系统主要是想能让企业对于生产设备的管理能够达到企业更加清晰,便捷。设备信息及时的上传这样可以为维修部门与资源部门提供设备保养、维修、更换的依据,可以让各部门工作安排和工作衔接更明确。能够使企业高层对企业物资设备情况更加了解,对于阶段性生产任务以及长远企业规划等等,各种决策部署作为重要依据,使得我们现场管理工作更加有条不紊。为企业节约资源。这也就是我们系统的目标。 2.3系统界面设计 (1)系统主界面 系统主界面是由主菜单以及用户管理和权限管理两个子菜单组成,各个子菜单下又根据设备的种类、登记、处理,各部门的职能、权限,分别设立了相关的小科目,对于设备的管理更加清晰,对于日常的生产使用、维修、保养更加明确,落实了各职能部门的责任任务,同时也加大了对各职能部门的监管力度,对各职能部门的工作落实、职能发挥以及管理权限进行进一步的监督。 (2)用户登录界面 不同的部门要有专门的人员对账号和密码进行管理。进入菜单界面后,首先是用户登录界面,用户通过输入账号以及与账号匹配的密码,系统认证成功后方可进入系统,如果登录密码与登录账号不相匹配,那么系统将拒绝账户登入并提示密码错误操作信息。 (3)设备管理界面 设备管理界面主要包括设备的管理信息,从一台新设备采购进厂开始,期间的安装,检测、生产使用、日常维护、故障报修、零件更换、工作时长报废转让等等,全部信息都要上传到资料库,根据每台设备型号作用进行编号,建立各自的资料库,如果要查询或修改记录,只需要输入设备编号就可以出现所有相关信息,并根据登入账户的管理权限设置所能够修改的信息内容。 (4)维修管理界面 在维修管理中,不仅仅是对故障的一个修理,还要包括对整个故障产生原因的分析、如何避免这样情况的发生、应该用什么样的材料进行对事故的处理等等,这些问题都是应该在维修管理中应该体现的,在这个过程中,要把所有的问题都进行有效的汇总,以便日后进行查看。做这样的分析管理不仅能够让维修工作变得有条理性、针对性,还能够让维修的人员对真实的情况有着系统的了解。在系统上就可以直接把最关键的登记数据记录在软件的界面上,这样也方便登记还有查询的时候能够更加的快捷,在最短的时间内找到想要的内容。 (5)物资管理界面 在系统中还要对整个资料的管理进行盘点,不仅要把物资的出入库情况排查清楚,还要进行及时的修改,如果有数据的变化要第一时间进行系统的改变,这样的话能够确保系统中的数据是最准确的,为以后的物资使用提供了便利的条件。 (6)系统管理界面 系统的界面可以只是简单的设置几个项目,重点是要有管理员的姓名还有登陆的密码,这样和普通的浏览者进行区分,不仅能够防止系统内部的资料被其他人看到,还能够让专人进行有效的管理,确保系统内容的准确性。 3结语 铁路设备管理系统的广泛应用,不仅能为铁路局的工作开展节省不少的时间和精力,还能让管理工作变得有序的进行,不仅能够提高铁路工作的工作效率,还能够为铁路企业创造更高的经济价值。通过铁路设备管理系统的推广,能够让更多的地方铁路管理企业接受它,更好的为铁路部门服务。 作者:刘晓培 单位:中国水电集团路桥公司南广铁路NGZQ-5项目部 浅谈铁路设备管理信息系统设计:铁路建设的物管信息系统设计 1物资追踪管理模型 1.1正向追踪管理模型 正向追踪指按照物资设备进场、验收、投入使用直到工程验收的流程,对每批物资和设备进行监控,掌握每批进场物资设备的生产厂家、到货日期、质量状况,明确每批物资设备用于哪些施工部位。同时,对供应商供货及时性以及数量、质量符合程度做详细记录,为供应商评价提供依据。铁路建设物资正向追踪管理。 1.2逆向追踪管理模型 逆向追踪管理模型针对同批次物资的所有施工部位定位问题,根据发现问题的施工部位信息,找到问题部位的检验批质量验收记录,依据检验批质量验收表中记录的“物资材料试验报告编号”找到该物资进场时的试验检验记录,从试验报告中的“工程部位”一项确定该批次物资的所有施工部位。同时,试验报告中产地厂名、试验委托单位、试验人员以及检测项目等信息,对质量问题分析及责任落实也有帮助。 2系统设计 2.1系统设计目标 (1)利用计算机技术,提高物资管理工作效率,实现铁路建设工程物资的标准化、数字化以及系统化管理。 (2)通过网络实现铁路建设物资管理数据的整合与共享,实现工程建设物资的计划编制、采购供应、质量检验到工程质量验收全过程的动态管理。 (3)对到货物资的名称、规格、产地、质量检验结果、使用部位等属性信息进行标识,全过程记录物资设备从到达现场到最终使用的质量状况,实现铁路建设物资设备的可追溯性管理。 (4)实时掌握物资供应商的供货及时率和数量、质量情况,为供应商信用评价提供辅助决策支持。 2.2系统体系结构 铁路建设项目物资管理信息系统面向多个用户、包含多个管理业务,根据业务需求和项目实际情况,将系统体系结构分为基础层、服务器和客户端三部分。 3系统功能 铁路建设项目物资管理信息系统包括计划管理、质量管理、供应商管理和系统维护4个模块,充分考虑了建设指挥部、施工单位和监理单位三类用户对物资管理信息系统的需求。 3.1计划管理 计划管理模块包括需求计划编制、需求计划查看、采购计划编制和采购计划查看四个模块。施工单位可以在该功能模块下填报、提交物资需求计划和采购计划,建设指挥部可对物资计划进行查看、审核和批复。 3.2质量管理 质量管理模块包括物资合同查看、物资进场管理和工程质量验收记录查看功能。用户通过“物资合同查看”模块可以对物资采购供应合同进行筛选和查看,了解物资采购供应合同的主要信息。“物资进场管理”模块对物资设备的到货情况和试验检验情况进行筛选和查看,反映物资到货及时率和质量合格率。“工程质量验收记录查看”模块收录单位工程、分部工程和分项工程的质量验收情况。 3.3供应商管理 供应商管理模块包括供应商基本信息查看、供应商供货情况统计以及供应商信用评价功能。用户可以查看供应商的名称地址、主营业务、以往业绩、信用等级等基本信息。系统按季度、按年度和项目开累对签订物资采购供应合同的供应商进行供货及时率、供货数量满足率和供货质量合格率统计。用户可在系统中填报、提交供应商不良行为记录,并对信用评价结果进行查看。5结语铁路建设项目物资管理信息系统的应用,为铁路建设物资信息化管理提供了解决方案,将传统的、简单的物资管理模式转化为具有分析、统计、辅助决策的信息化管理模式,提高了信息共享程度和处理速度,以及铁路建设物资设备的管理水平。 作者:卢凌王福田单位:北京商贸学校北京交通大学 浅谈铁路设备管理信息系统设计:铁路综合货场信息系统设计研究 摘要:介绍了铁路综合货场的业务特点及对信息系统的需求,从信息系统设置原则、各子系统构成、系统功能等几方面,阐述了铁路综合货场信息系统的设计情况。 关键词:铁路综合货场;信息系统;设置原则 铁路综合货场一般设有集装箱区、快运作业区、特货作业区及常规铁路货物运输作业区,各个作业区根据自身业务的特点,对信息系统有不同的设置需求。集装箱作业区以箱体运输、装卸为基本业务单元,信息系统将箱号作为基本数据进行管理;特货作业区主要业务为小汽车的装卸作业;快运业务主要为行包运输与装卸;信息系统需根据不同作业区业务的特点与需求进行针对性设计。 1系统组成 铁路综合货场信息系统主要由集装箱管理信息系统、门检系统、办公自动化系统、数据EDI交换系统、视频监控系统、门禁系统、综合布线系统等组成。在快运与特货区域设置快运管理信息和特货管理信息系统;在铁路货场设置货运管理信息系统。 1.集装箱管理信息系统。主要由系统服务器(数据服务器、应用服务器等)、存储设备(磁盘阵列)、网络设备(交换机、路由器等)、防火墙和系统终端(计算机、打印机)等设备构成。系统服务器采用双机热备的方式,网络结构采用有线与无线相结合的方式,各固定信息点之间采用以太网连接,而各移动信息点的数据接入采用无线局域网实现。本次设计无线局域网由无线网卡、WLAN接入设备AP、天线、交换机、车载终端、手持终端等组成。在集装箱综合办公楼主机房,新设系统服务器、交换机、存储设备、防火墙等;在现场各固定作业点,新设交换机及系统终端设备;在集装箱货场利用电力专业设置的高灯杆,设置接入设备AP及发射天线;在大型吊车、叉车、场内集卡等装卸机械的司机室内,设置车载终端,为箱务管理员及门检人员配置手持终端。主要功能:集装箱运输业务受理、交付、核算;编制、提交要车计划;确报与现车管理;编制卸车计划、装车计划、堆场计划、机械调度计划、人员调度计划;编制箱场箱位图、列车装车图;编制装卸机械作业计划;集装箱列备、解备、扣修、修竣、报废管理;安全事故处理;集装箱台账管理;装卸机械台账管理及统计分析。 2.门检系统。主要由管理工作站、红外触发器、地面传感器、前端图像识别设备、彩色定焦摄像机、RFID电子标签卡、RFID射频阅读器、车道闸等组成。主要实现箱体检查、箱号自动识别和箱号补录、出门单据的生成、入门箱的箱位自动分配等功能。在集装箱货场进出口每个通道,设置1套门检设备,每套设备包括箱号自动识别前端设备和彩色定焦摄像机;每个车道检查口处设置RFID射频阅读器,并为集卡司机配备RFID电子标签卡;车道地面设置车辆传感器以及车道闸;门检系统控制主机设于综合办公楼主机房。 3.办公自动化系统。由办公服务器、网管服务器、防病毒服务器、入侵监测系统及应用软件等组成。在综合办公楼主机房设置办公服务器、网管服务器及网络设备,内、外网间设置1台隔离网闸。系统主要提供现代化办公手段、信息平台、公共资讯服务、网络在线学习、培训及技术支持平台、Internet连接服务,构建与外界沟通的安全通道,提供电子商务系统的支持平台,提供客户服务管理。 4.数据交换EDI。主要由网闸、防火墙、交换机、路由器及EDI服务器等组成。集装箱货场采用EDI客户端方式接入EDI所在地区中心;在集装箱货场综合办公楼信息机房,配置1台高端PC服务器和1台路由器,通过2Mb/s通道接入EDI地区中心。统一数据标准格式,单证票据与国际标准接轨,完成与港口、货代、海关、银行等部门间的电子信息交换,实现无纸贸易;加快订单处理速度,省时省力;提高集装箱货场订单预知速度,缩短计划周期,提高计划准确率,减少集装箱占位时间,避免重复起降,提高箱场利用率,节省作业成本。 5.数字视频监视系统。采用分级控制方式,全彩色制式。该系统主要由前端、传输、控制和显示(记录)等几部分组成,主要设备包括摄像机、视频交换机、控制台、监视器、存储设备及视频传输设备等。对装卸线、箱区等主要作业场所进行动态作业监督和巡查;监视货场进出车辆的情况;对营业大厅和综合办公楼内重要机房、财务部门等重点安全防范场所进行安全监控;对重点设防场所人员进出情况进行实时监视并记录。在综合办公楼主机房设置1套视频分发服务器、1套存储服务器(包括存储设备),在监控室设置液晶监视器,在消防控制室设置1台监控终端。各个场区的摄像机接入邻近建筑内的信息机房,信息机房设置有视频接入交换机,与综合楼内信息机房的视频核心交换机相连。在集装箱货场的到发线、装卸线、龙门吊起重机走行线、各类箱区、大门出入口、停车场等便于监视集装箱作业的场所,设置室外快球摄像机。在综合办公楼内走廊、营业大厅、财务等重要生产办公场所,设置室内快球摄像机和彩色定焦摄像机。在快运作业区的装卸线、停车场、分拨仓库;特货作业区的存车区、交验区、装卸平台;到发场以及货场装卸线,货物站台等处,都设置室外快球式摄像机。 6.门禁系统。根据运营安全需要,在综合办公楼营业厅、调度室、信息主机房、财务等重要办公房屋门口设置门禁系统。设备包括门禁操作终端、发卡工作站等,其他现场设备包括门禁控制器、开门按钮、门禁读卡器和电子锁等。门禁控制器与门禁终端之间通过标准以太网接口、工业控制网络或标准串口连接。 7.综合布线系统。设置在综合办公楼、各仓库内办公房间,在办公室设置双孔信息插座,按每10m2一个信息点考虑,在信息机房设置配线柜。该系统由双孔模块面板、六类非屏蔽电缆以及配线柜组成。 8.快运管理信息系统。设置在综合办公楼及快运作业区的生产、办公房屋内,主要由行包管理信息系统和行包服务信息系统2部分组成。行包管理信息系统由行包管理中心、行包区域中心、行包营业部/办理站3级结构组成。在本站设区域中心级行包管理系统,利用2Mb/s带宽的Internet网,接入行包数据中心主系统。主系统主要包括应用/数据库服务器、磁盘阵列、系统管理工作站、生产微机、打印机等。功能包括:行包检斤、行包制票;行包查询管理;仓库管理;行包中转、装车管理;代办处管理;统计和营销分析;安全管理;基础数据管理;行包到达、交付管理等。行包服务信息系统由行包监控系统、行包查询系统2个子系统组成。其中,行包监控系统纳入中心站视频监控系统,即与中铁集装箱、中铁特货共同建设一套电视监控系统。 9.特货管理信息系统。设置在综合办公楼及特货作业区的生产、办公房屋内,包括:车辆追踪、确报管理、货票、内部清算、办公等13个子系统。此外,特货系统还使用铁路已有的信息系统,如站场管理系统、现车系统、货票制票系统,货运营销计划系统等。10.货运管理信息系统。设置在综合办公楼及铁路货场内的生产、办公房屋内,主要实现:货运计划,货物受理、承运,货物到达、交付,货车装卸、货场管理,以及货运信息查询和统计的计算机管理。在生产作业过程中,系统自动采集和上报“确报、货票、装载清单、18点统计”等基本生产信息。 2网络构成信息系统 网络由集装箱管理信息系统网络、快运信息系统网络、特货信息系统网络和货运管理信息系统网络4个部分组成。 2.1集装箱管理信息系统网络集装箱管理信息系统网络包括外网和内网(包括无线网络部分)。其中内网网络系统由于其对生产运营的重要性,采用双核心网络拓扑结构。 2.1.1有线网络 1.内网结构设计。集装箱内网采用核心层和接入层2层结构,在信息主机房设置2台千兆以太网交换机作为核心层交换机,接入层采用百兆交换机,从而构成一个骨干为1000Mb/s,到桌面100Mb/s的局域网。利用VLAN技术或者防火墙把内网划分为核心业务网和内部服务网2部分,把生产系统划入核心业务网,一般用户不能直接访问核心业务网,而办公管理系统和综合查询等系统划入内部服务网;并在核心交换机上配置VLAN间路由和访问控制列表,或者利用防火墙设备,实现核心业务网和内部服务网之间的安全访问控制。集装箱的内网配置1台路由器,通过通信专业提供的2Mb/s接口接入铁路专网,以完成与铁路相关系统的数据交换与共享。为了保证内网的安全,在铁路专网接入端使用防火墙。 2.外网结构设计。集装箱外网也采用核心层和接入层2层结构,在信息主机房设置1台千兆以太网交换机,接入层采用百兆交换机,构成从骨干为1000Mb/s到桌面100Mb/s的局域网。在外网与Internet之间配置防火墙提高网络的安全性。为保证中心站运营系统功能的发挥,需进行内、外网信息的交换,为保证数据交换的安全,还要采用网闸隔离技术。 2.1.2无线网络 为满足场区作业信息的实时采集与反馈,采用“光纤骨干网络+无线覆盖接入网络”的方案构建无线网络系统。根据集装箱站作业信息采集的需求,设计采用了2.4GHz无线网络系统,将基于光纤的100Base-F链路接入到内部局域网。在场区内电力专业设置的高灯杆处设置无线AP,通过光缆与核心层网络相连,车载终端、手持终端通过无线信号与无线AP相连,并最终接入集装箱中心站的数据和业务服务器,保证终端应用软件能够与集装箱中心站管理信息系统有机结合,以便更好地进行数据交换和调度管理。 2.2快运管理信息系统网络 快运信息系统在综合办公楼内构建独立的局域网络,并利用2Mb/s带宽的Internet网络接入行包数据中心主系统,利用2Mb/s内网专线接入铁路办公网络(共享TDCS/TIMS/ATIS以及现车系统等数据)。 2.3特货管理信息系统网络 特货运输信息系统在综合楼办公区域建立物理隔离的2个局域网:一个接入铁路内部网(办公网),传输线路应留有一定量的冗余,广域网主链路带宽为2Mb/s;另一个接入Internet互联网,广域网主链路带宽为2Mb/s。 2.4货运管理信息系统网络 货运管理信息系统在综合办公楼内构建独立的局域网络,并利用2Mb/s带宽的数据网通道接入路局级货运管理信息系统。 3小结 对综合货场信息系统设计进行分析,介绍了货场不同作业区域业务特点及对信息系统功能的需求,对信息系统设置的原则、系统构成、系统功能进行分析,为综合货场系统的设计提供参考。 浅谈铁路设备管理信息系统设计:铁路行车安全信息系统设计 1系统设计目标 针对总公司级调度处理铁路局调度上报安全信息过程中的问题,设计新的软件系统平台,实现安全信息的高速传递、多部门共享及存储统计分析,以提高劳动效率,方便进行安全形势分析。根据总公司、铁路局调度的管理职能和调度指挥作业流程及既有信息系统的建设,系统主要实现以下目标。(1)建立全路行车安全信息数据库。在总公司建立行车安全信息数据库,实现对铁路交通事故(设备故障)数据的大集中,在满足日常频繁调阅需求的同时,为大数据分析提供准确可靠的数据来源。(2)实现安全信息快速检索。真正实现各相关工种安全信息的快速流转与资源共享,并且支持模糊查询,按日期、事故类型、关键字实现安全信息快速检索和智能排序。(3)提供预警及辅助决策。根据及时提报的安全信息,总公司级调度制订对全路性车流结构与列车运行调整的方案,兼顾安全与效率,实现效益最大化。通过该系统可以实现全路铁路交通事故(尤其相邻铁路局间)信息的透明化,为调度指挥调整提供依据和预警功能,总公司级、铁路局级调度人员可以根据季节性变化及铁路局、指挥区段的实际情况,定制相应的故障处理流程与培训,提高调度人员的指挥水平。(4)实现大数据分析及预测。通过数据积累实现对历史数据的统计分析,根据需要对某项类别进行分析并提供分析图和趋势图等参考信息,从中发现问题从而支持决策,实现对铁路设备运用大数据的分析及设备运用状态的实时预测功能。通过采集故障点,进一步深入探究某个设备单位部门(铁路局、站段)的设备采购、维修管理、人员配置等诸多管理问题,为企业的精细化管理提供支持决策。(5)储备后续事故认定信息。交通事故(设备故障)经安监部门调查分析后,通常会进行责任事故与非责任事故的定性、事故等级的划分、事故责任单位及责任人的认定,系统支持调度所安全室对后续系列信息的补充录入、上报及存储,以供日常查阅和分析,为整体提高调度管理工作水平提供必要的素材和数据储备。 2系统架构 2.1系统工作原理系统主要负责安全信息的高效分析处理。铁路局将整理好的安全信息上传至系统平台,总公司行车调度进行初级审核,当发现细小错漏时可以及时改正;如果错误明显可以退回铁路局重新修改。经行车调度审核后,总公司调度部行车调度、客运调度、高速铁路调度、值班处长及各级领导在终端上可以同时调阅,形成信息实时共享,并且增加故障写实功能。铁路局上报的安全信息每日进行自动存档,并且根据内容按以下分类进行储存,分类标准如表1所示。表1根据运输生产实际所碰到的问题而制定,并且对口“车、机、工、电、辆”等运输责任主体部门。根据此分类可以对某铁路局的某一领域进行数据分析,从而对安全形势研判提供依据,并且根据需求可以对归档分析类型进行修订。 2.2系统核心流程根据现有的总公司级与铁路局级调度上下级及同级间的安全信息流转及签收的作业模式,制定该系统核心工作流程如图1所示。 2.3运行体系架构系统在铁路局级和总公司级设置客户机,可以直接访问总公司级的数据库和应用服务器。系统的运行体系架构拓扑结构图如图2所示。 2.4系统设计原则系统设计主要遵循以下原则。①采用先进、成熟、经济、安全的技术和设备,达到系统整体的先进性、实用性、可靠性和适应性;②充分利用既有计算机和通信网络设备资源,最大限度减少投资;③深入挖掘既有信息的应用与信息共享,最大限度地减少人工干预;④合理布局系统资源以方便系统规模的灵活调整,从而适应铁路局、总公司的管理职能和生产作业流程优化。 3系统设计与实现 3.1系统用户分类及权限系统在现有的调度指挥模式上,按总公司级、铁路局级用户进行分配权限,不同层次的用户及同层次不同岗位用户各自的操作权限不同,做到职责与权限界面明确。具体的用户分类表如表2所示。 3.2系统工种设计及效果以各级调度工种为主线,分析系统涉及的主要工种设计及效果。 3.2.1铁路局级调度所值班主任铁路局终端以各自值班主任账号登陆,登陆后信息处理界面如图3所示。安全信息填记完毕后,以专用通道传给总公司终端界面,文本为WORD文本,上传时铁路局可以根据安全信息内容对所在线路进行选择,选项包括普速线路和高速铁路线路,另外根据性质选择一个标题,如机车故障、接触网故障、高速铁路安全信息、车辆故障、路外伤害、自然灾害等。当设备故障影响较大或突发严重自然灾害时,详细的处理措施及领导盯控情况需要填记在铁路局突发应急处置写实表里,作为信息条的附件与安全信息一同上报给总公司。最后填记完毕后,点击确认上报传给相关行调台审核。 3.2.2总公司级行调台根据总公司行调所管辖的铁路局,3个行调台间铁路局上传安全信息去向划分如下。①哈尔滨、沈阳、呼和浩特、兰州、乌鲁木齐铁路局及青藏铁路公司6个铁路局安全信息由行调一台审核;②北京、太原、济南、上海、南昌铁路局5个铁路局安全信息由行调二台审核;③郑州、武汉、西安、南宁、成都、昆明铁路局及广州铁路(集团)公司7个铁路局安全信息由行调三台审核。行车调度对所辖铁路局上报的安全信息进行审核,如果有问题则退回铁路局进行修改,铁路局进行回退签认,修改后可以再上传;如果审核没有问题则进行签认,信息条导入到已签收安全信息列表,同时生成签认时间。总公司调度处行调台处理界面如图4所示。当安全信息内容涉及在普速铁路运行的动车组列车时,点击“传高铁调”传输给高速铁路调度台。 3.2.3总公司级高速铁路调度台高速铁路台负责18个铁路局(公司)高速铁路的安全信息处理工作。当铁路局上传安全信息选择高速铁路时,信息条直接传输到高速铁路调度台进行处理,另外对总公司行调传输的普速线路动车组相关安全信息单独进行列表处理,签认时生成签认时间。高速铁路调度台处理界面如图5所示。 3.3系统的关键功能实现 3.3.1安全风险预警及辅助决策为解决铁路各部门日常安全管理工作缺乏数据支撑的问题,系统分别对每日各铁路局管内机车故障、动车故障、车载设备、线路等10余类典型故障情况进行分项记录及显示,并且对重点线路,如高速铁路、主要干线全线安全状况进行汇总显示,提供对各类安全状况的统计分析。通过对一段时间的数据统计,以及对故障大数据运用Hadoop工具进行的数据挖掘,实现对安全状况的诊断及发展趋势预测,得到相应安全状况、设备故障在某一地点某一时段发生的可能性预判,具备基于历史数据挖掘的安全风险预警及决策辅助功能。 3.3.2安全管理水平分析评价为督促各铁路局不断提高自身安全管理水平并及时找出其薄弱环节,系统以月为单位,自动对定为责任事故的安全信息进行分类统计,统计内容包括事故等级、事故责任单位、事故直接经济损失、事故人员伤亡情况等多指标体系,每月自动对18个铁路局(公司)整体及所属各单位的安全管理水平进行量化打分、科学评价。考核结果存入数据库,可以随时查阅,不但有助于细致的数据分析工作,而且对于人事部门考评主管干部的工作质量和管理能力也具有积极意义。 4结束语 铁路行车安全信息系统投入使用后,将使安全信息及时得到规范处理,而且根据数据库里分类存档的历史安全信息,能够随时查询某铁路局、某时期及某类设备故障对铁路行车工作造成的影响情况,方便及时发现问题、预测隐患,然后辅助分析找出薄弱环节,最后及时采取措施对症下药,以确保全路运输工作平稳有序。铁路行车安全信息系统在满足全路总公司级和铁路局级层面不同岗位用户需求的同时,实现办公自动化和无纸化,并且确保安全信息数据源的惟一性、准确性、及时性,有效提高各级调度人员的工作效率;实现对各铁路局安全信息类别的统计与专项分析,对安全形势进行评估,有助于科学地评估、分析和总结,对精细化管理具有重要指导意义。 作者:田锐 刘俊 贺义勇 单位:中国铁路总公司运输局 北京铁路局调度所
过程控制系统论文:中厚板二级过程控制系统技术升级 [摘 要]邯钢中板厂中板线轧机二级过程控制系统是技术升级后生产线的重要组成部分。此过程控制系统中主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能。完成后,结合实际生产过程,对该二级系统厚度控制模型、温度模型及轧制力模型等均进行了参数优化调整,进一步提高了系统模型预测数据准确性,保证轧机轧制模式稳定运行。 [关键词]过程控制系统;数据通讯;数据管理;过程跟踪;模型计算 1 前言 中厚板材市场竞争日益激烈,对中厚板材生产控制自动化水平的要求也越来越高。因此邯钢中板厂中板线进行了技术升级,二级过程控制是此的重要组成部分,主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算功能。其中二级模型计算功能在中厚板生产中可以提高尺寸控制精度、成材率、轧制节奏及减轻操作强度,保证设备安全进行,有利于故障分析和质量分析。通过此次技术升级,产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,成效明显。 2 工艺布置 邯钢中板厂中板线轧机区主要设备及检测仪表布置如图1,主要包括两座加热炉、一个四辊轧机、轧机前后推床、高压水箱、7个高温计、1个测厚仪。二级过程控制系统的控制范围是从高压水箱输送辊道到矫直机前输送辊道。 3 过程控制系统 过程控制系统各功能模块的组成如图2所示,包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算四个功能模块。 3.1 数据通讯 数据通讯模块每一个周期从基础自动化系统接收一批数据,譬如高温计等检测仪表的实测数据和各种实际的控制信号。然后二级过程控制系统保存、处理这些数据,对模型计算需要各种实测数据提供依据。并且与人机界面(HMI)系统进行数据通讯,读取WINCC的数据,实现人机界面的各种按钮功能,并在数据变化时随时更新,以至于最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。 3.2 数据管理 数据管理主要包括将数据写进数据库操作和从数据库中读取数据的操作。写数据操作是将炉内坯料的数据情况存入数据库中,从坯料的入炉时刻到出炉时刻,直到坯料轧制结束,将整个轧制过程的工艺参数和模型自学习系数均写入数据库中。读取数据库操作是指对出炉的坯料进行确认,将所查询得到的数据赋值到过程跟踪模块中,将轧件数据在内存中存储用于后面的模型计算。 3.3 过程跟踪 轧机二级系统根据三级发送的报文信息进行物料跟踪和数据指标的计算等,然后向一级发送轧钢控制指令。从加热炉装炉开始一直到轧机,对轧线上的每一块钢坯位置、状态等信息都进行准确详细的跟踪,保证数据完整无误,以提高二级数据计算的准确性。并且过程跟踪模块根据轧件实际生产数据判断坯料最佳出炉时刻,在避免前后轧件碰撞的前提下,缩短轧机的间歇时间,提高轧制节奏。 3.4 模型计算 中板线技术升级后主要体现在产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%。而与厚度精度密切相关的模型有两个:轧机弹跳模型和轧制力计算模型。 7 结论 1)邯钢中板厂二级过程控制系统自技术后一直运行稳定,能够很好完成现场的实际需要,轧制节奏也相应提高; 2)本系统能够提高设备的自动控制水平及控制精度,减轻了操作强度,保证了设备安全稳定运行; 3)通过数学模型计算产品厚度稳定性大幅提高,成材率同比提高0.55%,后厚度控制得到明显改善。 过程控制系统论文:过程控制系统PCS7在中间二氧化钛生产中的应用 【摘 要】本文介绍了过程控制系统PCS7在中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制中的应用,讨论了该控制系统中的硬件配置,控制网络和软件编程等内容。通过这几年的使用,该控制系统稳定可靠,实现了模拟仪表无法完成的复杂算法及管理功能,而且其性价比远高于模拟系统,特别适合化工工艺过程控制。 【关键词】中间二氧化钛(TiO2);PCS7 冗余控制Profibus 引言 近几年我国的钛白粉行业发展迅猛,国内对高档钛白粉的需求不断的提高。相应的对钛白粉生产的控制要求也越来越高。中间二氧化钛是氯化法钛白粉生产的过程中间产品,是生产不同用途钛白粉产品的基础原料。 因此本文采用西门子过程控制系统PCS7,使得中间二氧化钛(TiO2)生产过程控制平稳,提高了产品的产量和质量。 1 工艺简介 四氯化钛预热后,通过三氯化铝发生器进入氧化炉。同时,氧气经过预热后进入到氧化炉。在氧化炉里氧气与四氯化钛反应,生成中间二氧化钛(TiO2)和尾气。中间二氧化钛(TiO2)经过产品冷却器冷却进入袋滤器进行气固分离后,进入打浆脱氯罐,尾气返回氯化工序循环利用。打浆脱氯后的中间二氧化钛(TiO2)浆料进入后处理工序。 2 硬件配置 鉴于氧化系统的重要性,充分考虑系统安全可靠性,采用以S7-400H为主控制器构成的PCS7冗余控制方案,中央处理器采用CPU414-4H,I/O处理单元采用ET200M。为了保证系统可靠性,电源和通信采用冗余配置方案,Profibus-DP总线采用PROFIBUS电缆,保证了系统安全等级需求。采用双控制器,双电源模块。双通信模块,对于系统中的重要监视点,采用了冗余AMT硬件。系统有无扰动切换功能。容错型和安全型可满足供电中断和故障保护等特殊要求。 3 上位机系统 本系统的上位机系统使用WinCC控制,上位机系统和控制系统通过100Mbps的工业以太网络连接。上位机由操作站和工程站等主要设备组成。 工控机采有西门子工业计算机,型号为西门子RACK PC IL 43,配置主流硬件,在稳定性,安全性上有很好的保障。 4 模件配置 每个ET200M分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通信接口模块,分别通过2条独立的Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通信接口模块发生故障时,系统能自动地切换至另一个IM153-2通信接口模块,并可带电热插拔更换有故障的通信接口模块,不会影响到系统正常运行。 Profibus提供强大的系统级故障诊断能力,从总线系统的任意一点可通过Profibus-DP进行诊断、编程和控制,可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷,并可通过人机界面实时显示。 现场的仪表所采集的信号中模拟量输入信号大多为4~20mADC的二线制和四线制信号,输出为4~20mADC信号,部分模拟量信号通过安全栅引入。数字量为干触点或有源信号。数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。 5 控制系统 S7-400H按照“热备份”模式(无冲击、出现故障自动切换)的活动冗余原理运行。只要没有故障,两个子单元都是活动的。如果发生故障,起作用的控制器全面接管过程控制。为了确保无冲击切换和快速可靠地交换资料,需要使用中央控制器连接。 冗余自动化控制站(AS414-4H)用于实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。 SIMATIC PCS7系统具有高度扩展能力、强大的综合通信能力、扩展的集成系统功能和易于执行的中央和分散结构。AS414-4H更采用了最新的冗余技术,两个CPU之间通过高速光纤同步专线相连,它可像标准PCS7系统那样进行处理、编程和设计。 6 电源系统 电源系统将由24VDC的直流电源构成冗余的24VDC供电系统,直流电源都将具有足够的容量和适当的电压,能满足设备负载的要求。任一路电源故障,将会自动切换,以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。 直流电源系统由西门子SITOP电源构成冗余的供电系统。 7 网络配置 在本系统中采用交换式工业以太网作为连接操作员站和自动化系统站的系统总线。通过CP-443-1通信处理模块,将S7-400H连接至工业以太网的通讯处理器。由于自身具有处理器,从而解除了CPU的通讯任务并减轻CPU的通信负载,还有助于另加连接 快速交换式工业以太网在工业以太网的通信协议基础上,将通信速率提高到了100Mbps。由于采用了全双工并行通信模式,允许站点同时发送和接收数据,通信速率可提高一倍。 8 软件设计 系统的组态软件为SIMATIC Manager,所有的组态工作均在工程师站上完成。系统采用集中的、从上到下的组态方式,其中包含上位机的操作员站和工程师站配置、下位机的CPU设置、对应的I/O通道建立以及与他们想连接的网络配置,具有集中的、友好的人机界面。过程控制与监视采用图形化组态,方便易用。人机接口部分的组态软件是WinCC。 9 WinCC组态 SIMENS PCS7系统采用了 Microsoft的SQL2000作为WinCC数据库管理系统。 9.1 CFC控制 CFC是一种简洁的图形组态工具,主要用于连续过程的自动化控制的组态,采用IEC-1131的标准。用CFC运行组态是以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。因此,采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。 9.2 顺序控制 SFC也是一种图形组态工具,它也采用了IEC-1131的标准。组态时首先画出顺序图,图中可选择顺序、并行分支、交替分支和回路等局部结构,用大小两种方块分别表示步骤(Step)和转移条件(Transition)。因此,可把CFC中的信号引入SFC中。CFC与SFC的交替使用,可以很方便地实现复杂的顺控任务。 10 应用中应注意的问题 10.1 系统接地 每个PLC柜的屏蔽条和系统地通过电源电线汇总到一起后接地。PCS7系统的每一个主要部件,如输入输出卡件、卡件安装机架、现场接线端子板等均设有接地端子。接地电阻要求小于4欧姆。 10.2 ET200M分布式I/O站 现场控制站的ET200M分布式I/O站通过Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器实现通信,主要功能是采集现场I/O信号,通过ET200M的I/O信号接口将现场数字量或模拟量信号传送至中央控制器(CPU414-4H),同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。 11 结束语 由于采用了自动化程度高且安全可靠的PCS7控制系统,使得中间二氧化钛(TiO2)的生产周期和产品质量都得到了较大程度的提高,包括本控制系统在内的氯化法集成技术获得了省科技进步一等奖,为氯化法钛白粉的生产的自动控制技术积累成熟的工业生产经验。 过程控制系统论文:八钢中厚板过程控制系统 【摘 要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机,由宝信开发的二级计算机控制系统。在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。 【关键词】中厚板轧机;计算机过程控制;数据通讯;模型计算;过程跟踪 0 引言 将计算机应用到轧制过程,并以其为核心,由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息,对过程进行有效的监督、控制和管理,所有这些就叫做计算机轧制过程控制。为了使轧制过程稳定,并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品,必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度,以及对过程进行实时的调节。产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系,因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。 八钢中厚板生产线采用分布式控制系统,按功能层次可以分一下四个等级,如图1所示。 1 硬件配置 L2过程机系统由一台轧线计算机(惠普服务器)、精整线计算机(惠普服务器),每台计算机都有备用计算机。系统采用冷备方案,备用机兼做开发机。 2 系统软件分层说明 最底层:WINDOWS 2003 Server操作系统,构成系统软件的基础。 第二层:ORACLE数据库,专门用于过程数据的存储;SOCKET通讯:采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。 第三层:为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS,iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成,为应用软件提供强有力的支撑。XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。 第四层:公用子程序及应用软件。直接进行iPlature调用。 3 L2在整个系统中的位置 L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划(即图中的原始数据PDI)同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。 L2负责与L1通讯,L2调整所有的设定值并发送给L1,L1将必要的测量值,跟踪信息等实时信息直接发送给L2。L2除了和L1通讯外,还包括了L2和标志机等一体品设备的系统的通讯。 所有系统之间都是通过TCP/IP协议通讯。 4 功能描述 4.1 道次计划计算 道次计划计算是整个轧线L2系统的核心任务,该功能是L2存在的根本原因。道次计划计算通过相应的模型公式计算道次压下分配规程,在轧机的作用下实现将板坯变成钢板的任务,并且保证最终产品达到尺寸、性能、板形等要求。 道次计划计算包括预计算和再计算、后计算以及自适应。板坯抽出时,根据板坯原始尺寸、出炉温度以及成品尺寸和终轧温度就可以计算一个完整的道次计划规程,轧机根据此规程基本可以将板坯轧制成为符合要求的钢板。为了得到高质量的产品,道次计划会根据轧制过程的实绩反馈,修正计算后续道次,并再设定给轧机执行,此为再计算。 4.2 温度计算与监控 板坯的温度计算对于轧制过程的力能参数计算极为重要,温度是计算轧制力、待温时间、冷却时间等的基础。 在道次计划计算时,根据给定的初始温度,以及相关参数,温度计算可以预测板坯进入轧机前以及各个道次的温度。 待温轧制是中厚板轧制的特点,因此温度监控的目的就是为了周期性计算处于轧线上待温阶段的板坯的温度,通过周期计算板坯的温度,可以提示操作人员板坯的待温情况。并可以激励板坯道次再计算,对后续道次规程进行修正。 4.3 轧线材料跟踪 材料跟踪是跟踪材料,根据材料的位置来协调调度过程控制的所有程序,材料轧线材料范围是从加热炉炉内开始到矫直机入口,在这段过程中材料跟踪对材料处理进行跟踪。材料跟踪在这个区域中的任务可以划分以下几个部分: 按照辊道分区,记录生产线的材料映象,任何时候都能得到所有材料的物理位置。 当材料到达或离开轧机某个位置时,材料跟踪必须准备好相关的材料数据(包含PDI数据,加热炉数据和其他相关数据),同时激励其他相关软件。当吊销材料时删去相关材料数据。 当跟踪映像和实物映像不一致,或跟踪异常时,操作工可以进行跟踪修正,确保跟踪映像与实物位置的一致性。 4.4 轧制计划管理 轧制计划管理接收部分加热炉系统已经存在的PDI数据,接收的数据按板号存储于数据库中,有画面对完整的轧制计划数据进行生成和调整等管理。人工可以通过该画面进行计划的输入,删除,修改等功能。 每个原始数据都包含板坯,轧制的板,母板和合同板的数据,此外还有板号,板坯号,板坯尺寸,产品尺寸数据,轧制指示(控温轧制,多块轧制,转钢),化学成份,合金补偿系数,最终温度,ACC入口温度,ACC冷却速率,出口温度等。 当该材料生产结束,计划数据将要记录保存。 4.5 设定功能 基于精确的材料跟踪,当材料到达指定的位置时,过程计算机给L1和特殊仪表进行设定,对轧机的设定工艺参数来源于道次计划计算,在设定时要对设定的参数进行最后的校验,防止出现引起设备超过极限能力的情况出现。 在跟踪不正确的情况下,操作人员可以从操作画面上对跟踪进行修正,在修正后把正确的设定数据发送给L1。操作人员可以对设定的数据进行修正。 4.6 实绩值收集处理 过程机接收来自PLC和特殊仪表的数据,由于来自于传感器的裸数据不能直接用于反馈控制,测量值必须要进行过滤和统计处理。测量值处理数据同时能够为工艺和自动化技术人员提供轧制生产信息以及用于产品质量分析。 L2的数据采集轧机的实际数据有水平辊的轧制压力,力矩,辊缝,速度,温度和计算的厚度,轧制信号等。 4.7 数据通信 利用宝信软件产品XCOM-PCS,实现与其他计算机系统的通信,具体电文格式参见基本设计规格书通信接口篇。轧线计算机加热炉计算机,精整线计算机,轧线L1,ACC计算机和仪表通信。其中轧线计算机与精整计算机之间运用了iPlature的相关功能,主机之间无需采用电文方式通信。 4.8 报表 报表程序负责工程记录的报表打印。这些报表反映了材料在生产过程中的相关数据,有如下的报表: 工程报表:包括的数据是轧制设定计算所涉及的数据,这些数据包括了材料相关的数据、来自轧制策略的数据、道次计划计算值、材料和轧机操作相关的重要数据。 班报:记录当班生产的产量,质量和停机情况。关于报表,具体格式可与用户商量讨论后确定。 5 结束语 中厚板计算机过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使厚板质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:过程控制系统的设计与实现 摘要:过程控制系统是指在生产企业的制造自动控制系统中管理生产制造过程数据的计算机系统。过程控制系统通常需要将生产制造过程中各个设备的设定值进行计算,对生产过程中的数据以及产品质量数据、设备运行数据进行收集与整体,并完成生产计划数据、生产原料数据以及生产成品数据的统计,对物料在生产过程中进行全过程监视,并对不同的设备之间的运行状态进行统一的调节。 关键词:过程控制系统;设备数据管理;日志系统 1.过程控制概述 过程控制的主要任务是指通过各种的协调方法与协调措施,对生产制造过程中的各个设备的数据以及产品制造数据等进行统计与分析,从而防止生产过程中可能发生的生产计划脱离与目标偏差,并对已经出现生产计划脱离与生产制造目标偏差等问题进行处理,最终保证生产制造活动的顺利完成,保证生产进行控制、在制品控制、以及生产制造过程中的成本控制与质量控制。 过程控制系统一般是指由被控对象、测量变送、计算机和执行机构组成的闭环控制系统。其中控制器的设计用到经典的控制理论和现代控制理论,并通过计算机来进行相关操作与实现。计算机控制的建立在自动控制理论和计算机技术为基础之上的。其中,自动控制理论是计算机控制的理论基础。而不断发展的计算机技术为自动控制理论的发展与应用提供了丰富的空间。计算机网络以及各种通信技术的发展,使得过程控制的范围与阶段极大的得到了扩张。目前,企业生产管理的全过程的信息化的实现方法逐渐趋于成熟。 过程控制系统所涉及的数学基础可以从以下几个方面进行了解。由于在生产制造过程中的大部分物力参数通常通过模拟信号来进行表示,而计算机采用的信号通常是数字信号,为了保证信号传递的通畅无阻需要进行数模转化,从而实现两种不同信号的转换。过程控制系统通常起到的作用体现在连接生产管理系统与基础自动化系统的连接作用上。除了这些工作,过程控制系统还要对生产过程中不同的数据进行有效的管理。所以控制系统中需要进行信号的采样、信号的保持以及信号的变化。要对生产制造过程中的数学模型分为输入与输出模型和状态空间模型两种类型。输入输出模型主要是为了描述过程在输入函数的作用下的输出特性,它只刻画过程的外部特征。而状态空间模型则对过程的内容进行描述,通常揭示了过程内部的运动状态。 现代过程控制理论为过程控制系统提供来了理论技术。通过利用现代过程控制理论,不但可以有效地解决简单控制的问题,而且可以设计复杂的控制系统。特别是多输入与多输出系统,非线性响应系统,时变系统以及随机系统等等。现代控制技术涉及到过程控制的很多方面,比如系统状态的最优估计、最有控制、过程识别以及自适应控制等等。 2. 过程控制系统的主要功能与技术要求 过程控制系统具有以下功能:与生产管理计算机进行通讯的功能;能够接收并管理生产计划数据的功能;原料数据与生产要求数据的功能;工作人员交接班数据的功能;向生产管理系统发送生产计划申请的能力;原料数据申请的能力等等。 企业的生产作业计划一般采用如图1所示的模式。通常企业根据客户的需求制定整个产品的生产需求计划,并根据产品各个部件的零部件特征分发至各个加工车间,制定不同零部件的加工计划。为了保证生产作业计划的顺利完成,需要根据生产作业计划进行生产进度控制;为了实现产品制造过程中消耗资源与费用的降低,需要进行通过过程控制系统成本控制;为了经常保持科学的原材料、在制品的数量,需要进行高效的库存控制。这一系列工作于过程控制系统密不可分。 3. 现代生产企业的过程控制信息系统组成层次 现代生产企业的信息系统包含了过程控制层、制造试行层以及企业资源规划层。其中由于过程控制直接面向企业生产过程,因此对过程控制系统要求具有极高的实时性、可靠性、数据完整性与可用性。过程控制系统的工作原理如图2所示。 当前先进的网络技术为过程控制的实现提供了强有力的实施基础。现场总线是过程控制系统实现的重要基础。它与Internet等信息网络系统具有明显的区别。一般而言,现场总线是在标准网络协议的基础上实现的,并进行了一定的简化。现场总线一般只包括IOS/OSI七层模型中的三层。也就是现场总线只具有物理层、数据链路层以及应用层。过程控制系统利用现场总线,将企业生产自动化系统中最低层的现场控制器与现场职能仪表设备互联形成实时控制的通信网络,也被称为工程的底层网络。 过程控制因素是生产过程建模的参数,一般而言它是由不同模式下的生产特征与生产过程控制决策所共同决定的。在生产过程中,在制品的控制的最终目标是为了将在制品的库存数量保持在一个合理的级别。即能够维持企业正常的生产,又可以保证企业生产物流的连续性,从而尽量建设企业库存量,从而尽可能的降低企业生产成本。 企业在制品的控制主要取决与车间生产类型与生产组织的形式。在大批量生产模式下,在制品的通过加工路线单与工票凭证,来保证在制品数量的稳定。随着计算机网络在生产中的应用,不同的过程控制系统应运而生。这些过程控制系统利用先进的计算技术,实现了在制品物流信息的追踪与监督,为生产过程中的控制提供了动态的数据。因此,利用过程控制系统提供的在制品生产信息,可以实现对制造过程中产品控制的最终目的。 过程控制系统能够将生产过程中产品的各种质量问题与加工失误率降至最低。过程控制系统通过建设整个制造过程中产品的质量状况,通过对原材料与不同零部件的检验,使产品在各个生产阶段的不合格率尽可能的降低。 过程控制系统论文:八钢第一炼钢厂连铸过程控制系统的概述 摘 要:在钢铁行业微利的时代,如何提高我国钢铁企业的竞争力,很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化水平。过程控制系统作为钢铁企业信息系统中重要的一环,在如何提高钢铁企业的竞争力将会发挥举足轻重的作用。介绍八钢第一炼钢厂的连铸过程控制系统,并分析该系统的应用功能。 关键词:连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述 1 前言 八钢作为一家快速成长的大型企业,近年来更是发展迅速,从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢,使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期,就非常重视信息化建设,炼钢过程控制系统全线覆盖,而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序,在生产过程监控,提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。 2 连铸的工艺生产流程介绍 连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中,使用钢水凝固成型有两种方法:传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比,连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量,节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程:将装有精炼好钢水的钢包运至回转台,回转台转动到浇注位置后,将钢水注入中间包,中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一,它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用,将结晶器内的铸件拉出,经冷却、电磁搅拌后,切割成一定长度的板坯。 3 硬件软件组成结构 3.1 硬件系统结构 主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器,3台HP客户机,1台HP LaserJet 1505n打印机,1台CISCO2960/ 24换机,1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室,客户机一台位于连铸主控室,供连铸操作人员监控生产过程状态,另一台客户机位于连铸切割室,主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房,供维护人员使用。 3.2 软件系统结构 主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版,数据库软件Oracle Standard 11G,开发工具Visual Studio 2010专业版,与基础自动化通讯软件Kepware,客户机操作系统Windows 7,办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。 4 功能描述 连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化,以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息,跟踪采集连铸生产过程中实绩数据,同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定,下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程,连铸二级过程控制系统应包括以下功能: 4.1 与上级系统的通讯 连铸二级计算机过程控制系统通过以太网(Ethernet)总线,通过TCP/IP协议与上级系统通讯。 上级生产管理系统(3级)计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下: (1)接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。(2)接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。 连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下:(1)发送连铸炉次生产实绩数据。(2)发送连铸炉次生产状态。(3)发送连铸铸坯报告。 4.2 与基础自动化的通讯 连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯,网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议,通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。 4.3 生产计划管理 生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时,该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。 当钢包到达连铸浇铸平台时,在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成(该炉次跟踪完毕)后,系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统(三级系统)。 4.4 钢包管理 连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候,会发送该炉次的钢水包信息,包括:钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后,会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时,通过界面程序提供查询。 4.5 前工序状态 连铸作为炼钢工艺的最后一个工序,需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯,并存贮在连铸二级数据库,在需要的时候,通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。 4.6 二冷水动态配水 二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯,必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值,其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度,并控制二次冷却系统各回路的水流量,从而达到规定的凝固长度,使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块,嵌入到连铸L2的系统里。 4.7 生产过程监控 生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息(制造命令号、炉序、计划号等);钢包信息(钢水重量、温度等);中间罐信息(钢水重量、温度等);各铸流生产信息(浇铸长度、拉速等);各流结晶器信息(水流量、温差、液面高度、振动频率等);各流二冷水信息(控制方式、设定和实际水量等)。通过读取跟踪程序的写入的实际信息,生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。 4.8 检化验数据管理 系统接收检化验系统发送的检验数据,保存在数据库,可以在客户端界面方便操作人员查看。 4.9 过程数据跟踪收集统计(炉次跟踪和主流铸坯跟踪) 跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据,并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息,以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件;各铸流的工作状态和实时数据,包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等,以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪,并依据厂方物流规则和物料条件,给出各切割坯的实绩信息(包括铸坯长度、重量、以及材质等)完成铸坯跟踪。 4.10 报表 在每一个大包炉次连铸生产完成后,自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中,操作人员可以在HMI上查看,也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。 5 结束语 目前,国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标,建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节,其采用先进的工艺模型和控制技术,使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便,增强了八钢产品的竞争力,其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:包钢新体系2250mm热轧过程控制系统的应用与研究 【摘 要】作为计算机技术在冶金行业的最成功应用案例,包钢新体系热轧2250产线完整的采用了日本TMEIC公司的过程控制系统,系统控制范围覆盖整条产线的动作,包括除鳞,定宽,粗轧,精轧,层冷和卷取等工序,实现了高效,精确的板带轧制,从而降低生产管理成本,提高产品的竞争力。 【关键词】2250热轧;轧机;过程控制系统;PASolution 通常在冶金生产过程的分层结构中,按照功能大体可以分为4级,即传动级,基础自动化级,过程控制级和生产控制级。过程控制在结构中主要关注生产过程中的控制。利用高速网络实现控制的实时性,数学模型和模型自学习实现控制的准确性。 1 系统简介 包钢新体系2250热轧生产线采用的日本TMEIC公司的过程控制系统,整个系统主要包括非控和模型两个部分。非控部分主要包括了对轧线现场各种传感器数据的采集,提供准确的模型计算时刻,及时地把模型计算结果传送给轧线设备。控制部分主要是根据基础自动化级发送的现场数据和来自加热炉的PDI数据。在规定的时刻进行模型计算,并进行自学习。 2 PASlution平台介绍 PASolution是美国GE公司开发的中间件平台,TMEIC公司为适应现代工业自动化过程控制系统而开发的中间件。开发人员利用它可以完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发,为系统开发提供了便利的组态化开发平台,为系统维护提供了人性化的维护环境。PASolution在包钢新体系2250mm热连轧机过程控制系统开发过程中使用,为TMEIC轧机二级控制系统提供强大的支撑平台。 2.1 IO_service,功能是为系统中的各个进程之间提供信息通讯机制,通讯的内容包括事件和数据,其特点在于可以跨计算机跨系统平台无缝连接各进程,使各进程高效准确的进行协作工作。功能类似西门子的CORBA通讯中间件subsys实现的进程间通信。IO_service还是PASolution各组件之间联系的手段,是PASolution的基础组件,可以说是实现PASolution所有功能的基础。 2.2 Director是PASolution系统中的一个多用途的驱动引擎,也可以认为是一种进程的类,在PASolution中,用户可以用Drector生成不同的进程,通过修改Drector的配置文件来实现各种的功能,如物料跟踪,数据收集和数据接口。例如,TRK_JOB就是典型的Director例子。在Director的配置过程中,还可以配置来调用其他PASolution的组件。例如,在TRK_JOB的ioserv.cfg配置文件中,定义了对IO_SERVICE的接口,通过这种方式来使用组件。PASlution利用这个组件生成各种对象,通过继承和重载实现各种功能,完全的体现了面向对象的思想。 3 非控部分 轧机过程控制系统中的进程,通过PASolution的组件之一SSAM可以看到SCC服务器上的各个job程序,这些进程根据功能基本可以分为控制和非控制两大部分。以下几点讲述了非控制部分的主要几个job和他们之间的工作关系: 1)TRK_JOB,作为系统中最重要的job,它的作用主要是跟踪和调度,由于整个轧机过程控制系统是以事件驱动,所以物料的跟踪尤为重要。系统以钢板的跟踪位置为事件触发的条件之一(CHANGE DETECTOR对信号的监视实现),对其他JOB通过IOSERVICE的方式进行调用和通讯。例如在TRK_JOB会根据钢板的跟踪信息,在不同的位置触发MDL_JOB进行模型计算,通过定时器的使用,对MDL_JOB的工作进行监控。 2)MDL_JOB是模型的JOB,包括是SSP,RM,FM,CTC和DC的数学模型的计算,也包括模型中的前馈后馈算法以及模型自学习。 3)SET_JOB,是轧机过程控制系统向L1发送设定数据的JOB,在TRK_JOB得到MDL_JOB计算成功的信号以后,SET_JOB会从内存中提取L1所需的设定数据通过EGD网络下发给L1。 4)GAT_JOB是轧机过程控制系统用来数据收集的JOB,这些数据主要是为模型自学习和产品质量控制进行支持。数据收集后存放在POND内存中,为其他JOB提供强大的数据支持。 4 控制部分 4.1 RSU,粗轧计算模型,包括以下两个子模块 4.1.1 RSUC:粗轧设定计算 根据上位机下发的PDI数据,由外界机械极限值和操作员对模型的设定参数,计算出钢坯在粗轧机区域的设定数据,下发到定宽机,粗轧1以及粗轧2,设定数据主要包括轧制道次计划,每道次的压下量,扭矩,轧制力,轧制速度以及开轧制温度等等。 4.1.2 RMLC:粗轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,反馈到RSUC的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。RMLC主要有以下3种学习方式:BTB,指在中间坯之间的学习。LTL,指在各个分组之间的学习,决定分组的因素有钢种,宽度和厚度等。PTP,指在各个道次之间的学习。 4.2 FSU:精轧计算模型,包括以下两个子模块 4.2.1 FSUC:精轧设定计算 在接收到RSU的中间坯数据和HTT的温度数据后,FSUC会对连轧机的设定进行计算,设定内容相比RSU增加了对张力的计算。 4.2.2 FMLC:精轧模型自学习,通过对接收的实测数据进行分析,这些数据包括轧机出口的测宽,测厚,平直度,凸度数据,通过FMLC对FSUC实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.3 HTT:传输辊道设定模型 4.3.1 HTT Setup,传输辊道设定计算 根据RSU提供的板坯温度信息以及FSU所要求的开轧温度,HTT Setup会计算出TVD设定曲线,该曲线内容主要是在空间和时间上对钢板速度的设定。通过不断的计算和下发设定对辊道的速度进行控制,进而实现对钢板温度的控制。 4.3.2 HTT模型自学习,通过对接收辊道上的温度实测数据,反馈到HTT Setup的设定计算中,实现对设定计算的在线调整作用,使设定计算更加准确。 4.4 CTC:卷取温度控制模型,包括以下子模块 4.4.1 CTSU:层冷设定计算,通过对层冷区的辊道速度和喷水量的控制,实现对钢板温度的控制。 4.4.2 CTLC:层冷模型自学习,通过采集精轧出口,层冷中间和卷取前高温计的温度,然后对比CTC的设定,对CTC模型设定值进行修正。 4.5 FDTC,终轧温度控制,包括以下子模块 4.5.1 FDTC Setup,主要功能是通过对精轧7座机架的速度和喷淋水量进行计算,结合带钢温度模型,对带钢的温降进行计算,最终达到控制终轧温度的目的。 4.5.2 FDTC Learning,利用FDT(精轧出口高温计)的实测数据对FDTC进行修正,对下一块钢板的计算产生影响。 5 结束语 包钢新体系2250mm热轧产线采用过程控制系统,运行稳定,生产效率和精确度达到国内领先水平,为今后的产品开发和稳定生产起到了巨大的作用。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课程教学和实践环节的改革与创新探索 【摘 要】《过程控制系统》课程是高校自动化专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程的本科教学现状和存在的主要问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学和实验改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 【关键词】过程控制系统;教学改革;教学实践 0 引言 《过程控制系统》是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科[1]。本课程的涉及内容较为广泛,主要包括控制系统的建模、控制理论算法和控制系统的分析与设计。在本课程的教学中,任课教师的主要任务是让学生在了解、熟悉、掌握流程工业生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上,根据工艺要求,应用控制系统中的基本理论、现代控制技术方法,分析、设计与整定过程控制系统。同时,必须让学生清楚地认识工程应用中的相关问题,提高学生分析问题和解决的能力。随着计算机技术、控制理论、传感检测技术等相关技术的高速发展,过程控制技术这一自动化领域内的重要分支也在不断前进与发展,国际上的很多学者在此领域内做出了杰出的成就,并成功运用于电力、冶金、轻工等连续型生产过程系统[2]。然而过程控制理论与应用结合紧密、内容较广、实践性较强,从而造成学生在学习的过程中遇到很多的实际困难,任课教师在讲授的过程中也会感到学生的学习兴趣普遍不高,学习效率较低。因此,必须要求《过程控制系统》课程的教学内容、理念、方法和手段都必须随着新应用和新技术的出现而进行改革,以使学生更好地适应社会发展的需要,真正实现实践型与创新型人才的培养[2]。 本文重点分析了《过程控制系统》课程的本科教学现状和目前教学和学生学习中存在的主要问题,针对提出的问题,从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标,介绍了一系列的教学改革措施和方法,实践表明教学改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率,提高了学生分析问题的能力。 1 《过程控制系统》教学现状与任务 目前在《过程控制系统》这门课程的授课过程中,任课教师通常先介绍过程控制系统中的各个环节的组成部分,然后针对具体的问题,介绍多种控制系统的结构和设计方法,最后,为了让学生能够将学习的理论知识加以应用,再介绍过程控制系统的应用实例[3]。这样的教学方法会导致学生只能片面地理解系统局部的设计信息,很难让学生掌握过程控制系统设计的精髓,更不用说能让他们做到灵活运用自己在课堂上所学的知识。另一方面,《过程控制系统》既是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程,又是过程控制的理论课程,它强调工程观点、设计能力的训练,强调理论与实际的结合,以及提高分析问题、解决问题的能力。尤其是近些年随着控制理论、计算机技术、检测技术等其他相关技术的发展,过程控制系统技术也不断地发展,应用也越来越广泛,但课程授课学时却在减少。因此,基于上述的考虑,《过程控制系统》教学应该以如何提高学生的学习本课程的效率、培养学生的系统整体把握能力为本课程教学改革与实践的重点任务。主要包括针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施,加强过程控制系统的理论研究与实践教学环节的结合,合理增加先进性控制理论及设计验证实验,着重对传统实验设备替换和补充,开发出新型的实验教学设备,强调对学生创新思维和能力的培养。 2 教学内容的改革 随着自动化和计算机技术的迅猛发展, 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。过程控制课程内容包括检测与控制仪表,过程建模及系统控制方案的设计等等。因此,任课教师在教学内容的选择方面,应该有所取舍,同时应积极跟踪过程控制领域内最新研究成果,提炼实际工程问题,不能仅仅局限于教材中的内容,也可以结合自己的研究课题,为学生做一些普及性的介绍,从而进一步提高学生学习本课程的兴趣。在讲授的过程中,可以将重点内容安排在过程建模和常规控制系统工程设计, 并补充神经网络建模的方法。扩充先进控制理论应用的成果,介绍一些先进的智能控制控制技术。另外,可以详细介绍了一些典型的计算机过程控制技术。另一方面,从应用的层面上展开介绍,而不是一味的重复知识点。最后在教学课时充裕的情况下,可开设一些讲座为学生介绍一些国内外正在应用和开发的最新过程控制技术成果,如复杂系统的多变量解耦控制、工业系统的自适应控制、模型预测控制等这些新的理论知识,使学生对这些理论能够做到有所了解。 3 实验环节的改革 《过程控制系统》实验环节的改革主要体现在两个方面。首先在实验教学方面,应着重训练学生的基本技能,培养他们的动手能力,让学生理解一些基本过程控制中的概念和基本方法。同时,在实验课时允许的情况下,应增加基于Matlab技术的计算机控制、先进控制、控制系统仿真等内容,从而达到为加深学生对实验内容的理解[4]。在后期的实验中,任课教师应提出实验内容和目的,而实验的方案步骤、实验过程所需要的仪器仪表、仪表的连接、控制的策略方法则完全由学生自己设计,在实验教师的监督下让学生独立自主地完成实验,最后写出总结报告,并组织课堂交流、分析讨论,以提高学生独立性和创新能力。在学校有条件的情况下,建设一套过程控制实验平台,该平台是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。整个应系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数,可实现系统参数辨识,单回路控制,串级控制,前馈-反馈控制,滞后控制、比值控制,解耦控制等多种控制形式。 过程控制系统论文:梅钢精炼炉过程控制系统应用功能实现 摘 要:随着梅钢公司产品结构调整及工艺装备升级技术改造要求,炼钢厂新建二期项目。在二期炼钢厂内建设1座双工位LF钢包精炼炉及相应的公辅设施。本论文介绍了新上线的精炼炉过程控制系统,着重从系统环境、系统功能、体系结构、通讯设计、关键模型技术等方面对系统进行了阐述。 关键词:精炼;过程控制;系统;模型 1 引言 随着公司产能的提升,二期炼钢项目的建成及投产,新精炼炉过程控制系统也随之上线运行,此次系统以炼钢一期两座精炼炉的过程控制系统作为设计依据,同时结合老系统开发过程中出现的问题,及系统上线后进行的功能完善情况,在系统设计时将部分系统功能进行了调整。同时结合Linux操作系统,使用C++语言对精炼炉模型程序进行了重新编写。 2 系统环境 该系统采用了ftServer 6210双路双模块冗余机架式服务器,服务器配备3个双口1000Base-T以太网卡。并使用以高效性和灵活性著称的Linux操作系统,同时使用IBM的DB2数据库,系统的应用结构其构建基础使用的是开放性好,可扩充能力强,应用开发功能完备的iPlature平台。 3 系统功能介绍 3.1 应用功能总体说明 精炼炉过程控制系统控制的范围是从前工序的钢包到达精炼炉的钢包台车开始,经钢包车到达处理位,炉盖下降、通电处理、测温采样、合金投入、喂丝、炉盖上升、钢包引出,到达吊点吊离为结束。 精炼炉过程控制系统从炼钢生产管理系统(L3)获取生产计划、制造标准、钢种变更、炉次确定等信息,接收分析计算机的成份数据,及其他相关计算机系统的运转状况及生产实绩信息。 精炼炉过程控制系统接收基础自动化控制系统(L1)的过程实绩数据,对现场的状态和生产过程进行跟踪控制、收集LF 生产的炉次实绩及生产过程关键事件数据。同时将精炼炉的运转状况及作业实绩数据发送给炼钢生产管理系统及相关区域过程控制系统。 3.2 工程数据管理 精炼炉过程控制系统的工程数据管理主要包括:接收L3系统下发的制造标准,并可以在L2系统中进行查询;接收L3系统下发的制造命令,并根据现场实际生产情况对制造命令进行变更、删除以及炉次确定;根据与L3的出钢计划接收约定,接收、处理和管理L3下发的出钢计划;根据现场实际生产情况,接收L3下发的钢种变更命令;接收炼钢分析系统的分析结果,并存入数据库,并显示在L2画面上;接收L1系统来的运转状况后,发送给炼钢L3及相关L2系统;当一个炉次结束吊离后,将本炉次的生产实绩发送给L3及相关L2系统。 3.3 过程控制 精炼炉过程控制系统主要是跟踪和收集从钢包到达精炼炉到钢包吊离的整个过程中设备管理信息、作业时间信息、通电信息、合金投入信息、测温采样信息、喂丝信息、能介信息以及定周期信息。除此之外,精炼炉过程控制系统在线使用的设备进行登记及统计设备的使用次数,收集生产过程中的各种实绩值,并保存到数据库中。 控制流程如图: 4 系统体系结构 该系统采集基础自动化的现场实际数据等信息,在进行相关处理后,显示在过程控制系统画面上,用以指导现场生产和执行相应的操作,同时将现场的事件信息及实绩数据发送给生产管理系统,结构图如下: 5 系统通讯设计 5.1 L2系统与L1系统和L3系统的通讯方式 精炼炉服务器通过TCP/IP Socket的方式与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统进行数据通讯。服务器与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统建立通讯回线(与基础自动化控制系统通讯使用的是静态回线,与炼钢企业管理系统通讯采用的是动态回线)。数据通过TCP/IP的方式完成发送或接收。TCP/IP Socket通讯的方式,所占用的资源少,参与通讯的L3系统以及各L2区域服务器无须开放本系统的数据库资源给对方,是L2与L3之间通讯的最优方式。 5.2 通讯中间软件 在系统通讯过程中使用了宝信开发的iXComPCS软件,它是一款面向开发人员的外部通信中间件平台,通过它可以实现网络上计算机之间的数据通信。作为通信中间件,对上层的应用程序提供了统一的编程接口。 其主要组成为: 后台进程管理服务通过通信核心服务,为应用提供实时可靠的数据传输服务,以及远程管理服务为分布式操作提供了实现途径;后台控制工具,控制通信核心服务中的各回线的启停;前台控制工具,可以在异地对平台进行控制;这里的应用泛指所有和平台打交道的外部服务,包括应用开发人员编写的应用服务和类似iPlature等中间件平台等。 6 关键模型技术实现 6.1 精炼炉加热模型 精炼炉加热模型从精炼炉加热及冶金学基本原理出发,对需要进行温度升高和成分微调的钢种进行处理,分为预报模块和推定模块。预报模块的目的是根据每一炉次开始获得的钢液状态、成分信息、首次测温、目标温度等信息,在精炼处理初期即给操作人员提供为达到一定钢水温度所必须的处理时间和通电操作等综合信息指导;推定模块的目的是在得到钢水基本信息和操作量信息,如合金投入量等信息以后,推算加热过程中钢水温度的趋势,及加热过程中所需要使用的通电操作信息。两个模块的综合使用能够逐渐优化精炼炉加热工艺,使操作人员更好的控制处理过程,从而达到满足生产节奏需要的同时降低生产成本的目的。 6.2 精炼炉合金模型 精炼炉合金模型的功能是根据钢液初始成分和目标成分的要求,以及各成分最小、最大值等各种限制条件,计算最优的各合金投入量与合金投入组合。计算完成后,把各个合金投入量的结果下发给L1的投料系统,以便使冶炼的钢水达到钢种要求的目标成分。 合金最小成本模型根据钢水初始成分和目标成分的要求,确定使合金投入总成本最小的合金投入组合、投入量。 7 结束语 本论文对梅钢精炼炉过程控制系统的应用功能进行了详细的阐述。随着梅钢产品品种的不断增加,精炼炉将发挥越来越重要的作用,梅钢精炼炉过程控制系统及相关模型上线以来一直稳定运行,系统采集到的实际生产数据为掌握精炼炉实际生产情况提供数据依据,而模型计算数据也给现场提供生产数据参考,为公司的降本增效做出贡献。 过程控制系统论文:过程控制系统实验创新模式探讨 摘 要:学生能力的培养和素质的提高需要在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来。注重学生理论知识的获得,把实验课程教学贯穿在整个教学活动中,强化实验内容的知识结构设计,理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。同时提高了专业课程教学效果和质量,提高了工科毕业生的就业率,对高素质人才培养和创新能力提升奠定了基础。 关键词:过程控制系统 实验 创新模式 过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程,涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容,并且课程内容和实际系统联系非常密切,如何在有限的理论教学时间内,利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学,同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养,达到深化和拓宽学生知识体系,挖掘学生的创新潜力,激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。 1 强化知识结构,构筑基于问题的探究式理论教学 卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授,而知识传授中课堂理论教学是必不可少的,随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学,如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的,为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点(涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等),以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明,学生也只有轮廓概念,对知识的理解和掌握非常不利,就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则,课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题:锅炉水位控制系统(系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等)。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型,大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统,抽象绘出系统框图,引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么?装置特性和工作原理如何?基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀,调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀,直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系,通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值,使每个知识模块构成一个实际的训练系统,从问题提出到问题解答再上升到理论,使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论,从实际应用中掌握基本技能和研究方法,从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。 2 创新实践环境,构筑理论知识应用于实际的实验教学 加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业,为此,2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机,从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境,提高实践教学效率,激发学生的创新精神,同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合,探寻专业课程体系新模式,构建创新型实践课程体系,建立理论与实践相结合的实践环境。 2.1 甄选实验内容,衔接多方位知识点 实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中,教师指定实验内容,给出实验要求和实验过程,学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限(目前仅有5套高级过程控制实验装置),导致大部分学生只是看别人做,抄抄数据,照猫画虎撰写实验报告,对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大,特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此,我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。 单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类,特别是锅炉控制系统,它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备,该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉(供热锅炉、水房锅炉)需要控制的量(液位、温度、燃烧等)考虑,指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等,而要完成控制任务,需要构成被控变量的单回路控制系统,控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型,控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理,这在实际系统中比较困难,如何采用实验方法建立系统数学模型,安排锅炉对象的实验建模内容?在实验中学生带着问题(正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线)设计实验方案,并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号,正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握,理论知识点和实践内容的有机结合,提升了学生的学习热情,激发了学生的创新能力。 2.2 仿真实验和实物实验有机结合,培养学生多方案解决问题的能力 目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台,且实验的动态过程时间比较长,锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程,特别是研究参数变化(PID3个参数有无穷多组合)对系统动静态特性影响,即使仅研究三四种参数变化,在实验台上大约需要1.5小时,学生只能等待,影响实验进程。为此,我们大胆尝试新的实验模式,将控制系统仿真软件引入过程控制系统,虚拟模型构建实物装置实验,以实测实验对象模型建立仿真原型,按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型,计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响,同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合,以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案,要掌握控制系统无精差必须采用积分控制,而纯积分控制又易导致系统结构不稳定,积分时间常数对系统动态特性的影响等,快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统,将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值,观测实验中所得响应曲线,并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数,快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验,既可以解决实验设备不足的问题,又可利用软件提高实验效率与教学效果,大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合,扩大学生自主获取知识和技能的能力,加深学生对课堂内容的理解和掌握,激发学生的学习兴趣和主观能动性,提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。 2.3 针对过程控制系统特点,安排系列实验提升学生创新能力 过程控制系统是专业性很强的课程,涉及实际化工、电力等系统,如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制,液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型,根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案,并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析,同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握,围绕液位控制开设了系列实验,具体做法如下: (1)使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。 (2)实验过程中带着问题(系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号?为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试?)完成实验,被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤,和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。 (3)根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型(包括模型的类型和参数),实验过程中教师抽查上述问题的解答。 (4)为完成系统的基本要求,构成单回路控制方案,在线整定控制器参数,分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力,为激发学生的学习兴趣和主观能动性,锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,在实验过程中我们有目的地设置一些问题(如何降低干扰对系统的影响,如何提升控制系统的精度等)引导学生提出新的合理控制方案。 (5)串级控制系统设计,包括主控制器、副控制器类型和参数整定,系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究,实验过程中出现的各种问题(如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力?为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID?),教师不急于简单解答,而是激发学生从理论上分析得到结论,这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式,改变了学生为实验而做实验的机械动作,从实验来加深理论知识,又应用理论知识解决实际问题,系列实验大大提升了学生创新能力。 3 实验教学拓展大学生创新研究,提高学生的科研能力 大学生创新项目是在导师指导下,学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作,创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期,学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成,为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练,摄取学科前沿知识,在常规实验的基础上,对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目,2009年确立国家级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验,在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题,实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动,科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维,使学生利用扎实的基础及时摄取新知识,实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联,使学生将所学的理论知识与实际相结合,使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。 4 多学科知识融合实验过程,培养创造性人才 过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉,多学科知识又融合于实验过程,为此,课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验,为后续课程做必要的铺垫。例如,基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究,过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响,前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力,它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考,教师辅助给出提示,从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关 系,融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果,最后合理正确地给出答案,使学生对实验研究得到全面和立体的概念,使实验升华到科学研究的探索实验,学生自身的知识无形中得到增加,巩固了以前其他课程中学习的知识,加强了多学科之间的融合,进而拓展了学生的创新思维能力。 5 结束语 专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位,探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义,通过连续5年的实践,在注重学生理论知识的夯实的基础上,把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动,多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导,充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥,学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式,充分调动了学生的积极性,在实践教学中注意激发学生的主动性,注重教与学的互动,注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力,提高了专业课程教学效果和质量,对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课堂教学方法的探讨 【摘 要】过程控制系统是自动化专业的核心课程之一,具有较强的理论性和实践性。根据课程教学的特点,针对课堂教学过程中出现的问题,从教学方法,教案设计等方面出发,探讨具有更好教学效果的授课方法,使学生能够真正理解和掌握这门课程。 【关键词】过程控制;课堂教学;教学方法 一、引言 过程控制是自动化专业学生的专业课必修课之一,是以实际工业生产过程为背景,自动控制理论为基础发展起来的,在自动化专业的整个课程体系中占有重要地位。课程内容涵盖了系统建模方法,工业过程特性控制理论和算法,控制系统的分析与设计等,不仅研究简单的单回路系统,也涉及复杂系统控制,先进控制系统等。由于课程理论与实际联系非常紧密,涉及面广且深,对学生理论基础有较高要求,传统的课堂理论教学难以保证学生对课程内容的理解和掌握,令学生感到抽象枯燥,降低学习机进行,教学效果不佳。针对这种情况,从教学方法,教案设计等方面出发,结合自身的教学体会,对“过程控制系统”的教学做了简单探讨,寻找更加能够激发学生学习热情,改善教学效果的教学方法。 二、教学内容调整和仿真软件的运用 以往的“过程控制系统”教学偏重于理论教学,在课堂上详细讲解公式和推导过程,理论性太强,使学生感觉课程内容枯燥难懂,失去学习兴趣。为了避免这种情况,通过总结经验教训,调整了教学内容,将学习重点从原来对理论知识的大量复杂的推导过程,转移到从工业生产实例引出理论知识上来。同时应用Matlab仿真软件来验证过程控制的理论,使教学过程更加形象化,使学生能够掌握过程控制的核心知识,并加深过程控制系统的理解和认识,大大提高学生的学习积极性。同时,为了体现课程理论紧密联系实际的特点,在教学当中引入与实际相关的控制方法以及信号处理等方面的内容,让学生掌握一定的实际应用背景,具有更大的知识量,调动学生学习的积极性,更加主动地学习这门课程。另外,由于科技的发展,过程控制系统更新快速,因此在上课过程中,除了必须的教学内容外,还应该引导学生了解过程控制领域最新的发展动态,了解该学科的最新信息,让学生更加了解所学知识在本专业领域的地位,从而更加积极主动的投入到课程学习当中。 计算机仿真软件的应用为过程控制教学提供了便利。在课堂教学过程中,仿真软件和多媒体教学的应用,能够为学生直观地展示控制系统的结构,工作过程,以及控制效果等。通过多媒体课件,使得课堂教学变得更加生动多变,有助于调动课堂气氛,而Matlab仿真软件丰富的工具箱,能够加深学生对所学知识的理解,通过基于Matlab的仿真实验,让学生充分理解相似的概念和参数变化对系统性能带来的影响,在理论教学的同时让学生掌握仿真软件的用法,一举两得。通过激发学生的学习兴趣,提高课堂教学的质量,锻炼学生发现问题,分析问题,解决问题的能力。 三、网络教学平台的应用 网络技术现在飞速发展,通过网络架构教学平台,将课堂教学延伸至互联网,丰富了教学内容,能够加强学生对教学难点的掌握和理解。通过网络平台,将详细的教学课件,仿真软件、程序和使用说明,教学日历,课程通知,教学问卷,以及测试复习题等内容上载,供学生下载使用。采用网络平台,可以丰富教学内容,并实现最大限度的信息共享,同时也可以通过教学平台实现答疑,学生间互相讨论和交流等。可见网络教学平台是课堂教学的有力补充,对于提高学生的学习效果和效率具有重要帮助。 四、注重与学生的交流 教学的目的在于让学生更好地掌握知识,应该注重与学生的交流,多听学生的体会和意见,了解他们所需的知识量,为学生制定更好地教学内容。另外作为老师,除了关心学生对本门课程的意见和建议之外,还应该以学生朋友的身份对他们的生活和学习提出建议和指导,尽量帮助学生的成长,尽量做一个受学生爱戴的好老师。 五、结束语 过程控制是自动化专业的一门非常重要的课程,与生产过程关系密切,在课程的课堂教学中,通过改进教学内容,采用先进的教学方法和教学手段,将传统教学与仿真软件相结合,根据课程实践性强的特点,在教学过程引入从实际问题中提炼出来的有代表性的实例,并充分利用网络平台,为学生重点讲解,从而培养学生的创新思维和独立解决问题的能力,激发学生的学习兴趣,进一步培养了学生综合应用专业知识的能力,从而全面提高了过程控制课程教学质量与效果。 过程控制系统论文:冷卷准备机组过程控制系统 摘要:本文介绍了某冷轧厂冷卷准备机组过程控制系统的软硬件结构,包括硬件平台和软件系统。基础自动化系统包括顺控,主令,跟踪,急停和HMI;着重叙述了过程控制的实现方法。 关键字:硬件,顺控,主令,跟踪,急停,HMI 系统概述 该冷卷准备机组为连续生产机组,用于取向硅钢(含SGO)和高牌号无取向硅钢冷轧后的钢卷处理,最大速度400m/min,是目前国内自动化程度较高的一条机组。整个机组自动化控制系统完成钢卷从入口运输,自动上卷及开卷,入口定位剪切,焊接,圆盘剪切边,定位剪切,卷取机卷取及卸卷,称重打捆整个过程。所有功能均可全自动或半自动完成。被控设备以入开卷机、张力辊、卷取机为核心, 辅之以入口钢卷小车、入口转向夹送辊、入口剪、纠偏辊、分切剪、出口转向夹送辊、卸卷小车、钢卷称等设备。 控制系统硬件及网络组成 控制系统的硬件分布于计算机室、操作室、电气室和现场,如图1所示。基础自动化系统的硬件设备组成: SIMATIC S7-400可编程控制器(CPU416-2DP):2块 高速技术模块(FM450-1):1块 DP通讯模块(CP443-5):1块 以太网通讯模块(CP443-1):1块 全数字交流传动调速装置(6SE70):多台 专用急停控制控制器(CPU315F-2DP):1套 及远程I/O站、PDA、工程师站、服务器、操作员站等组成。 通过快速以太网、PROFIBUS网络实现各自动化单元以及与上位机的通信,构成典型三层通讯网络的三级控制系统。 通讯网络的第一层:人机接口与PLC之间及PLC彼此之间的以太网,实现全线生产参数的设定和各设备的状态、电气参数及故障,生产工艺过程在人机接口HMI的显示; 通讯网络的第二层:PLC与远程I/O站之间及PLC与传动系统之间的PROFIBUS-DP网,实现PLC对系统控制指令的传送和系统状态及参数的收集; 通讯网络的第三层:PLC彼此之间实现控制信息及数据传送的MPI网。 图1. 自动化系统配置图 控制系统软件设计 软件功能主要由以下几部分。 3.1顺续控制和跟踪 钢卷运输,换辊,液压等一类单体设备动作的控制可归为顺序控制。顺序控制一般负责单体设备如液压传动设备、恒速电机等的控制。顺序控制还包括自动步,即将一系列动作为一个运动组来处理,实现系列动作序列的自动完成,如钢卷自动运输,自动上卷等。采用图形化的顺序功能图表“SFC”编辑生成。由于所有联锁是在执行机构控制级上完成的,因此这一级完整地保留下来以组织成适当的顺序控制。在程序中所有转移条件彼此独立,不用考虑彼此的联锁关系,通过简单易懂的与/或逻辑即可进行修改。每个顺序都可单独进行手动或自动选择。 物料跟踪包括带钢跟踪(SEGA)功能和物料(数据)(MAVE)跟踪功能。SEGA是基本的跟踪功能。它将整个生产线按一定原则划分成若干个区,每个区再划分成若干个段,跟踪就是基于这些段进行的。每条带钢焊缝经过线上区间,基于区间的段 利用内部记数器计算出(利用编码器给出的焊缝行程和区段的长度)整条线上的带钢镜像,用标志位标识(每个区间段数之和=整条线段数)。MAVE功能基于SEGA功能,MAVE用线上带钢的镜像(标志位)去跟踪带钢和整条线上的数据,MAVE能触发动作和在适当的时间和其他的自动功能就设定点/参考值进行通讯,尽管MAVE是基于线上的带钢镜像(标志位),但是动作仅仅在焊缝从一段跨越另一段时触发,可在这样的段边界中定义多个动作,动作点也可以使用来自其他系统的数据。 3.2 主令控制 主令程序负责全线带钢传输控制,也是整个基础自动化的中心,可以分为两部分,主速度发生器和线速度协调控制器,两者是主从关系,线速度控制器起主要作用。 线速度协调控制器负责整个生产线运行,协调带钢的处理过程,传输、启动相应的设定、定位、控制、剪切等程序。线速度协调控制器的功能包括操作模式的处理(运行/爬行,停止,保持,穿带/甩尾,快停,快停,紧急停车,联合点动,单独点动等)断带检测, 主速度发生器完成线速度协调控制器的控制值送到传动系统,包括传输带钢运行所需要的各种功能,启动、加减速,带钢定位控制,张力控制,开卷机控制,卷取机控制,速度设定值。 带钢定位控制是闭环,利用装在张力辊或夹送辊上的编码器对带钢定点定位控制,包括带钢头部定位,带钢尾部定位,自动减速功能。 张力控制。张力控制策略为:当机组启动时,张力值平滑上升到正常运行张力值。在机组临时停车时,张力值保持运行张力值不变;超过临时停车时间,张力切换到停机张力。如果机组停车时间过长,机组张力自动切断。 在运行中,某个区域的实际张力突然快速下降,这个信号将反应在张力控制的传动装置的实际转矩上,或某个张力计的实际检测值,断带检测程序发出断带信号,并对相应区域发出快停指令。 3.3 急停系统 急停系统负责全线的紧急停车。全线分为4个区域,线上区域1个,即从开卷机到卷取机的整个区域。线外有3个区,液压站,入口钢卷运输区,出口钢卷运输区。 急停控制的电气设备类型主要包括,MCC恒速电机,变频调速电机,液压驱动设备等。主要控制过程为:操作台上急停按钮触发急停,急停PLC收到信号,计算处理后发急停信号至急停继电器,后者将急停信号分发至MCC柜、变频传动柜,远程I/O站等。实现停车。急停事故回复后,必须在HMI上进行急停确认。 3.4 HMI系统 HMI (Human-Machine Interface) 人机界面系统是通过WINCC软件实现的。WINCC软件包括,组态界面,操作界面,报警系统,归档系统,报表系统,数据管理系统。在本项目中HMI系统,主要包括八个部分。 工艺过程跟踪:包括全线机组总览,重要设备的数据显示,修改; 液压和润滑系统:包括液压站,开卷机和卷取机的润滑站,全线的CPC和EPC的液压站。包含电机的启停控制和状态监视画面。 诊断画面:包括全线传感器的状态画面和DP网络通讯状态画面。 传动分合闸:控制全线传动设备控制装置的分断和合闸。 趋势:全线重要数据的趋势图。 自动步:用于监视所有的自动步及动作条件。 画面中符号解释画面:包括颜色说明,设备符号说明和介质系统符号说明。 HMI系统包括2台HMI服务器,2台HMI客户机。其中HMI的服务器放置在电气室,两台服务器之间为冗余系统配置。 HMI系统服务器之间以及HMI服务器和客户机之间均采用TCP/IP协议进行通信。服务器会保存过程值和配方数据;客户机只访问服务器,显示服务器提供的过程画面和过程值,并可接受操作员的输入 传给服务器,本身并不保存数据。 总结 冷卷准备机组过程控制系统的配置先进,控制精度高,其自动化程度降低了操作者的劳动强度,实现全机组4人生产,大大提高了生产效率;自投运以来,机组设备和整个生产线均运行良好,受到了用户的好评。 过程控制系统论文:基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态 摘 要: ProfiBus现场总线具备传输快、结构简单、抗干扰等优良性能,已广泛应用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信。首先介绍了ProfiBus现场总线的特点,然后基于ProfiBus?DP和PA、Siemens PLC 300和Wincc组态软件,详细阐述了过程控制系统的结构,硬件、通信协议、监控页面的组态方法和步骤。 关键词: ProfiBus; PLC; WinCC; 组态 引 言 伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展,对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生,用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础,介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。 1 ProfiBus现场总线 ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3],可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1,5]: ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信;可取代24 V或4~20 mA的串联式信号传输;使用RS 485传输技术或光纤媒体。 ProfiBus?PA专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议,还具有PA行规。 本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。 2 系统架构 本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,PID控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过ProfiBus现场总线进行数据传输和交换,采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU采用Siemens的S7300 315?2 DP,既具有多点通信功能的MPI接口,又具有ProfiBus?DP通信功能 [6]。 过程控制系统论文:“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索 摘要:“热工过程控制系统”在热工过程自动化专业课程体系中为核心专业课程,该课程在提高热工过程自动化专业学生的专业实践能力方面处于极其重要的地位。针对火力发电机组技术的发展和电力企业对热控技术人员的要求,从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨了“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革,在实践中取得了良好的教学效果。 关键词:热工过程控制;课程设计;教学改革 长沙理工大学(以下简称“我校”)热工过程自动化专业主要面对发电行业,学生主要在火力和核电等发电行业就业。根据我校办学特色及热工过程自动化专业培养目标,立足电力行业,突出电力特色。“热工过程控制系统”课程主要讲授过程控制的基础理论知识,包括单回路、串级、前馈、比值、解耦等典型控制系统的分析、设计、参数整定方法,以及火力发电厂汽包锅炉蒸汽温度、汽包锅炉给水、锅炉燃烧过程、单元机组协调等控制系统的构成、原理和系统分析。该课程作为热工过程自动化专业核心主干课程,占有举足轻重的位置,因此该课程的建设一直受到院系的高度重视。通过该课程的教学,使学生能够运用过程控制原理,结合火力发电过程对象,从事热工过程控制系统的分析、设计、运行与开发研究工作,增强学生的工程实践能力,进一步加深对火力发电厂锅炉各子系统的认识和理解。基于此,课程组对该课程从教学内容、教学方法、实验环节及课程设计等方面进行了探索性的教学改革,并在实际教学过程中取得了良好的教学效果。 一、“热工过程控制系统”课程教学改革 1.根据人才培养要求,更新教学大纲 教学大纲是课程教学内容的教学指导文件。经过课程组多次讨论,结合最新专业培养计划,按照拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的思路拟定了“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程的教学大纲,进一步明确了该课程及其课程设计在整个专业课程体系中的地位和作用,规定了基本教学任务和要求。 2.课程教材建设 教材是进行课程教学的基本工具,是进行教学工作、有效提高教学质量的重要保证。该课程在教学中使用过两种正式出版教材,总体来看,所用课程教材内容比较全面。但是,由于热工过程控制技术和火力发电机组技术的不断发展,教材中有些内容就显得较陈旧,为此根据最新拟定的教学大纲,并参考国内有关火力发电机组最新技术和过程控制相关教材,结合课程组近几年形成的教学经验,编写并出版了“热工过程控制系统”课程的新教材。[1] 3.更新教学内容 “热工过程控制系统”课程内容几乎涉及到本专业先修的所有专业基础课程与专业课程。在组织课程教学内容上,根据最新出版的教材,每学期课程组依据收集的火力发电机组最新技术和过程控制技术在火力发电机组上的最新应用,在学期末课程组开会集体研究、整理,提炼出必要的内容充实到下个学期的课程教学中,不断更新教学内容,保持教学内容的前沿性和新颖性。同时注重不同专业课程内容之间的衔接,将检测技术、控制仪表、集散控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、智能控制技术与控制系统仿真技术等知识融入到具体的控制系统分析和设计中,以有利于培养学生热工过程控制系统的分析、设计能力。[2] 4.改进教学方法和教学手段 在课堂纪律管理方面上,制作签到点名表格,学生上课时自己在签到表格上填写自己的姓名和学号。通过学生签到点名方法,既节省了全班学生姓名点名所花的时间,同时,也方便教师与学生之间的互动,并加强了对课堂的管理。在课堂上,通过学生的签到表,可以很方便对应地找到讲话、睡觉、玩手机、戴耳机等学生姓名,可通过点名或点名回答问题等方式提醒学生;与此同时,在课堂上积极跟教师互动、回答问题的学生都根据情况记录,在平时成绩上加分。 在教学方法上,注意运用启发式和互动式教学,课程中的基础知识点尽量讲解得生动形象易懂;对课程的重点和难点问题,在讲解后,采取提问或课堂讨论等互动手段加强学生对重点和难点的理解。课程教学采用多媒体课件教学,对重要的理论知识及时使用MATLAB/Simulink进行仿真,进一步加强理论知识的理解。[2]比如课程中的重点和难点:PID控制器比例、积分、微分三个参数对控制质量的影响,若是只将三个参数对控制质量影响的结论告诉学生,学生比较难以理解,但是通过Simulink仿真就能生动地将PID控制器的比例带、积分时间、微分时间三个参数变化对控制系统性能的影响通过曲线的形式体现出来,这样就加强了学生对课程内容的深入理解。[3] 5.实验教学改革 本课程的所有实验都放在热工检测与控制技术实验这一门综合性实验课程,并出版了该实验课程的教材,由实验室老师讲授,并指导学生独立完成实验。针对热工过程控制系统课程内容,开设了六个实验,包括单容水箱液位数学模型的测试、双容水箱液位数学模型的测试、单回路定值控制系统、水箱液位与流量串级控制系统、双闭环流量比值控制系统和上下水箱液位前馈-反馈控制系统。通过实验,使学生对对象动态特性的测量方法,单回路控制系统、串级控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统等控制系统原理及其调节器参数整定方法有了进一步的认识。 二、“热工过程控制系统课程设计”教学改革 “热工过程控制系统课程设计”是热工自动化专业继“热工过程控制系统”课程之后一项重要且必不可少的工程实践教学环节,是完成书本知识到实际运用能力转变的关键步骤,其学时为两周。其目的是培养学生运用所学的热工过程控制系统的设计和分析理论知识解决工程实际问题的能力,进一步发掘和培养学生的创新精神和工程实践能力,主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化、课程设计与生产实习的关联性等方面进行改革探索。[4] 1.改革目标 按照热工自动化专业的“厚基础、宽口径、强能力”的要求,结合“热工过程控制系统”课程教学改革,使学生在完成课程设计任务的过程中进一步加深对过程控制理论知识的理解和掌握,并在该课程设计过程中努力提高学生的创新精神、实践能力。 2.课程设计选题优化 “热工过程控制系统课程设计”主要围绕火力发电厂锅炉各个子系统进行控制系统设计,给出了过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、汽包锅炉给水控制系统设计、磨煤机多变量解耦控制系统设计与燃烧过程控制系统设计等5个子课题,4~6名学生一组,每组对应一个子课题,要求必须完成该组课题的方案设计、系统构建、参数整定、结果分析和答辩等任务,进一步提高培养学生的综合应用能力和创新能力。 3.指导教师的团队化探索 学生工程能力的培养,指导教师是关键。指导教师必须有丰富的生产实践经验,有相当的解决实际问题的积累。加强“热工过程控制系统课程设计”指导教师师资队伍建设,聘请学校附近电厂的热工骨干技术员担任辅助指导教师。整合理论课授课教师、实验课指导教师、课程设计指导老师、运行实习指导教师及电厂技术员五者优势资源,探索课程设计指导教师团队建设模式。 4.强化课程设计与电厂运行实习的关联性 我校热工过程自动化专业的“热工过程控制系统课程设计”和“电厂运行实习”都在大四第一学期开展,进一步分析课程设计与电厂运行实习的内在联系。合理安排课程设计与电厂运行实习时间安排,根据不同的课程设计题目对学生的电厂运行实习的教学内容进行有针对性的强化安排,强化课程设计与电厂运行实习的关联性,使得课程设计和电厂运行实习都能取得良好的效果。 三、结束语 在近几年来的教学中,对“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程教学改革进行探索与实践,逐步完善了教学过程中的各个环节,在教学大纲、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及基于工程能力培养的课程设计等多个方面,都进行教学改革探索。通过这门课程理论教学及其课程设计的教学,使学生在面对火力发电厂时,加深了对热工过程控制系统的分析、设计、参数整定、仿真研究等理论知识的整体认识,并提高了学生的工程实践能力,使理论知识和工程实践得到了有效的融合。 过程控制系统论文:基于网络监控的供水过程控制系统 摘 要:针对目前水厂管网供水过程控制需求,设计供水过程综合控制系统,用网络将三套水厂控制系统连接监控,每套系统对水位、压力和流量检测,可对三套系统进行多种综合控制;并嵌入视频监控,监视水质和设备安全等;还引入labview信号处理模块,为现场调试和信号分析提供有力条件,最后探讨了Internet引入远程监控的可行性。 关键词:网络控制,视频监控,稳压供水,WinCC,变频器 1 前言 本供水系统从能源的最佳配置及安全角度出发,针对水厂多台中等距离水泵联网供水系统,综合现代网络控制技术,设计一个以工业现场实际生产控制的综合性、多功能网络供水控制系统,这个系统具有远程web监控、复杂的关联控制、生动的组态监控界面、对输入输出信号采集分析等功能。通过对工业供水、流体控制、城市供水、虚拟仪器应用、SCADA软件应用的研究和综合,结合实际资源和条件本文提出了这个网络供水模型控制系统。并探讨了远程web监控的可行性。该系统采用采用WinCC监控组态软件作为上位机,下位机西门子S7-300PLC进行控制,现场采用MPI总线网络,对水面以摄像头进行视频监控,远程以因特网连接,利用虚拟仪器软件优化控制参数,使控制达到最优。从而可实现对复杂的供水网络进行联网调度控制。 2 系统功能 控制系统分别由A、B、C三套独立中距离的设备组成,由一台PC机作为上位机进行监控和数据处理,并与Internet连接。下位机具有多种监测和控制功能,系统具有以下特点: (1)流量、压力、液位等过程量的检测,从而实现精确的流量、压力、液位控制;方便的数据记录和管理;(2)通过视频对危险或紧急事件进行监控报警;(3)利用虚拟仪器软件和相应硬件采集处理系统的输入输出信号,使控制得到最优化;(4)现场总线网络实现远程设备间的关联控制,实现对分散设备的集中操作和管理;能基于因特网或者局域网实现基于Internet的操作和监视。 系统模型如图1,现场中单个系统的各个传感器采集到信号后通过信号处理模块处理(AD转换)后把数字信号传到 PLC(CPU),然后CPU根据此信号进行相应的动作;适配器是连接PLC与PC机的桥梁。水质监控的模拟中采用的总线类型是目前较热门的USB,当然用户也可根据所提供的硬件选择不同的总线类型,只需解决相应的通信协议问题就行了。各个系统之间的PLC通信可通过与CPU配套的外接口进行MPI通信,而各PC机之间则通过Internet进行相互的连接。 3 控制系统硬件设计 硬件结构是系统功能实现的载体,有上下位机组成。上位机采用可靠性较高的西门子工控机,通过MPI网络与现场控制的下位机PLC连接。下位机控制系统需要对输入输出模块、传感器、执行器、控制器及其等关键硬件进行选型。本系统选用模块化的西门子中型300系列的S7-312C的CPU;远程压力传感器的模拟信号通过多通道输入模块,转换成数字信号送到控制处理器;利用控制处理器中的数据处理和控制程序进行数据处理和判断;输出模块332控制信号控制电动阀、变频器等执行器来控制流量、水位和供水压力等;安装有6个压力传感器,可对管道的多个监测点和池子的压力进行,还装有两个流量传感器,这可分别测量管道多点的水流量大小。本系统的执行器是一台有变频器控制调速的电机水泵及一台恒速水泵,可以方便根据需要进行调节。采用性能优良的摄像头和视频采集卡与工控机相连接,可得到水池和需要监测的生产现场的视频信号,然后用OLE技术可以把视频界面嵌入到工控机的人机界面,还可以进一步对该视频信号进行处理,以实现特定的事件处理,如自动的环境安全监视、设备运行状态的自动监测等等。 4系统软件设计 系统的软件设计包括PLC、WinCC等软件的设计,及相互之间的通讯。上位机软件是创建变量、界面数据输入与实时显示、数据采集管理、故障诊断、上下位机通信及视频处理等,其过程大致这样:建立与PLC的连接和创建变量,建立通信连接后便可以设置用于通信对话的变量。利用图形编辑器,进行组态、参数输入界面。如图2所示体现整个控制系统的大概控制流程:启动程序后进行初始化,清除寄存器里残留的数据信息,同时传感器采集到的信号传经AD模块后传到CPU,处理程序再根据这些信号相应的处理;其间可进行手动和自动操作。每个控制函数都独立分配一个数据块,这样方便数据信息的管理和防止数据出错。针对每个系统,单独建立参数输入界面。选择手动/自动、控制压力或流量对象、设定值与PID参数、函数控制、关联控制对象、标量转换参数输入等。在对各个部分的信号进行及时的最优化分析处理上,本系统引入LabVIEW,然后把这个信号及时反馈给控制程序,从而提高控制信号的精度。 对流量或者压力控制时,可以直接采用完全PID算法,能够直观输入和调整各PID参数,实际运算时则采用增量算法更加方便,计算工作量较少,运算速度较快,其增量式算法如下: 其中Δu(k)为k次控制的增量,A、B、C等分别为合并计算的常数。实现PID的控制程序由STEP7自带函数库的SFB 41函数实现,既可设定PID参数,还可设定上下限位及调用时间等多种参数。 5 网络化及视频监控 三套设备间不仅进行联网数据监测,并进行联网控制,对水网供水调度。工业上的供水是一个牵涉到多方面领域的问题,这就需要解决多方面的协调性与能耗等问题。这里主要讨论Web方式实行远程监控的可行性和实现方法,如图3所示。 供水系统的网络大而复杂,这里研究一种新的方法,可以解决目前由于传感器的限制而难以实现的监控系统。由于本系统融入了丰富的控制、监控、虚拟仪器等现代先进的测控技术,可用于控制系统的深入研究和用于综合性的实验教学。而视频嵌入牵扯到多方面的知识,如视频信息的采集、采用什么算法进行处理,视频调用的过程步骤等等都需要考虑。视频调用的步骤如下:(1)用C++编号一个exe的文件,并把此文件放在所建的Wincc项目文件夹里,相应的图像分析处理在这里可以进行功能扩展。(2)在WinCC 面板中调出个button ;(3)右击button 弹出一列菜单,选择“属性”,(4)选择属性里的“事件”,再接着是事件里的“鼠标”,“C动作”;(5)鼠标放在编程框图里需添加动作的位置处;接着点击编辑动作窗口的左树,把他们展开,然后调用windows中的program Execute),并把program_name改为调用的路径名即可。(6)调用的路径里把所有的“\”改为“/”。 6 结论 该网络过程控制系统通过一台主机监控,实现现场总线的网络检测与控制。可以分为三组,每套有自己独立的操作界面,可以单独进行实验,实时采集数据;实验时可以大范围改变参数,并且在屏幕上可以直接观测到输出量与检测量的对应曲线。每套系统嵌入视频监控和图像处理,将水厂的过程控制可以与视频监控完美结合;三台设备的联网性实验可以很好的模拟现实生活中的复杂供水网络,而且本系统具有试验切换容易,操作简便,稳定性好等优点。控制软件和监控界面的运作在实验装置上调试通过,并达到预期的效果。本系统的关联控制是通过建立数据块的映射实现的,所以只要把数据块循环刷新便可实现关联控制,而不依赖于通讯网络的结构。视频监控模块可以方便地嵌入过程控制实验系统中,这也是结合了当前工厂实际技术发展的需求方向。
数字电子技术论文:网络中数字电子技术的应用 【摘要】当今社会,我们处在一个信息技术不断更新换代的时代,信息技术已经成为人们现实生活中不可或缺的一部分。本文在论述数字电子技术在网络中的基本特征的前提下,指出了数字电子技术在网络中的作用,分析了网络的优势特点,明确了数字电子技术在网络中的应用,为今后数字电子技术在网络中的应用和研究奠定了坚实的基础,促进了网络信息技术的进步和发展。 【关键词】数字电子技术;网络;应用分析 网络是电子技术重要的工作环境和信息平台,在网络技术环境下,电子技术可以通过自身优势将人们的生产生活联系起来,进而推动网络技术应用的进一步普及和发展。 一、数字电子技术在网络中的基本特征 1.网络搜索与查找 具有时间性搜索与查找是网络出现伊始人们赋予其的主要作用和功能,对于时间概念的要求相对较低,网络的时间性可以利用其它途径展现出来,一是利用网络的对应性特征,网络内容具有对应性是网络的基本特征,发挥网络内容对应性优势满足人们对于网络的基本要求;二是网络具有开放性特点,网络世界包罗万象,不仅可以查找自身的有关信息,也可以利用网络的交互性优势,查找所有与之相关的信息内容,使得查找内容更加整体性特征明确,为人们快捷有效的查找信息提供了便利。 2.网络信息的多种呈现形式 网络信息世界宽广犹如大海,信息的种类和内容也是多种多样的,文字、视频、音频等都可以是网路信息世界的重要组成部分。人们在利用网络查找信息资源时,可以根据自己的实际需求,自主的搜索所需要的各类资源。还可以利用网络信息处理技术,将各类信息资源整合在一起,形成一种图文并茂的信息呈现形式,帮助人们能够更加直接有效的获取信息资源关键点,提高信息资源利用率。 二、数字电子技术在网络中的作用 随着现代科技的进步和发展,数字电子技术在网络世界中的应用更加广泛,是当今社会使用范围和频率最广最频繁的电子技术之一。网络已经融入人们生产生活的各个方面,二进制代码的选用和普及,使得网络连接更加流畅、转换更加自如,计算机技术和数字信号联网以及网络的智能化和自动化程度提升,为网络信息技术的发展进步起到了积极的促进作用。具体体现有: 1.数字信号抗干扰能力强 数字信号抗干扰能力是信息传达质量的重要影响因素,为信息的长距离运送质量增添了优势,在信号的数字通讯过程中运用数字电子技术,能够有效地防止外界声音对传输信号的干扰,实现数字信号信息的高效传输和获取。 2.数字信号储存简便安全 将信号进行数字化信息转换以后,信息的加密解密程序在简单的数学运算操作之后变得简单了很多,可行度也大大增加,能够有效地解决当下人们普遍关心的网络信息安全问题,在提高信息加密安全设置的同时有利于使得数字信息的储存变得简单易行,能够在开放性的网络环境下自由的传输和发展。 3.数字信号设备集成化优势 数字信号储存设备走向集成化是当前数字电子技术发展进步的主要目标和方向,电路中的数字电子技术能够有效的降低电子运行功率、缩小信息体积、将计算机和数字信号结合以后,能够促进通信网络管理的自动化程度和智能化水平,进一步提升网络集成电路的规模。 三、网络的优势特点 1.有利于资源共享 网络环境的开放性特征决定网络世界是一个高度开放的虚拟环境,网络世界中的信息资源具有共享性优势,借由网络这一平台实现网络资源的共享,是充分发挥网络技术优势,提升网络服务质量的重要选择。 2.有利于信息检索 信息化时代,信息爆炸已经成为人们面临的主要问题之一,面对纷繁复杂的信息世界,越来越多的人感觉到信息检索的无从下手。网络数字电子技术利用多种信息检索程序,如各种浏览器和搜索引擎等,使信息和检索的门槛降低,人们能够自主的选择检索内容和自认为有价值的信息资源和其他人共享,还可以通过各种信息平台进行评价反馈,有效的缩短了人与人之间的距离,方面人们之间的信息交流与沟通。 四、数字电子技术在网络中的应用 数字电子技术已经成为了人们不可缺少的重要生产生活工具,既有利于人们生产生活的便捷性,也有效的促进了网路技术的进步和发展,在整个网路应用中扮演者极为重要的内容和角色,是网络中起关键作用的重要内容,也是现代科技进步和发展的必然选择。 1.信号处理 数字电路信号处理是现代科技进步和发展的重要体现,随着网络技术的不断成熟于完善,数字电路信号处理技术优势逐渐凸显和表现出来,其在信号处理中的优势主要变现为:一是信号处理过程简单易行,信号处理的具体程序就是将模拟信号转换为数字信号,在通过数字信号系统对其进行恰当的处理,在将经过数字信号处理的信号代码转换为模拟信号,根据不同人群的实现需求,有选择性的输出具有信息内容。二是数字电子技术充分发挥了强大的数字电路信号功能作用,这一点是信息处理工作过程中的关键内容,在数字化时代不断完善和进步的背景下,数字电子技术在各个领域逐渐开始发挥关键优势作用。 2.网络信号 处理将数字电子技术应用在网络上,可以有效地开展网络信号的处理和发展。基于二进制码这一数字信号基本变现形式,能够为数字电路处理过程中,有针对性的操作过程提供便捷。数字信号具有很强的信息干扰能力,不会因为外界的干扰而产生变化,因此,人们在生产生活中使用的范围和频率大而广实际应用中的普遍性程度极高。 3.信号数字化处理 数字信号处理主要采用随机抽样、量化以及编码等操作环节,其中,随机取样是指在信息处理过程中将模拟信号进行分散处理,量化是要打乱已有的信号连续取值顺序,改变成恰当的分解取值顺序。编码就是将已有的设计方案和与之能够连续在一起的数字对象进行编辑和整合,增强数据之间数字电子与高能芯片的时间作用的处理效果,间数字信号转换为人们生产生活所需要的数据流值,有效的完成数字信号的处理和研发。经过信号数字化处理过程的数字信号,能够在各种电缆和无限传输通道中有效的传输和传播,提高了数字信号处理和传输的速度。 五、小结 信息化时代,对于信息资源的掌握和运用是现代社会生存和竞争力的核心要素,随着信息技术的不断完善和进步,人们的生产生活与信息技术之间的联系越来越紧密,尤其是网路普及度不断上升的背景下,数字电子技术对人们的生活影响越来越大。网络技术为人们信息资源和获取和利用提供了方便,缩短了人与人之间的距离,而数字电子技术是当前使用频率较高,使用范围较广的现代科技之一,是未来人们重点关注和研究的重要内容,已经成为了网络世界中不可或缺的重要技术,引领未来信息技术的发展和进步。 作者:卢芳革 单位:广西第一工业学校 数字电子技术论文:模拟电子技术与数字电子技术的比较 摘要:在信息化时代的今天,电子技术也逐渐应用到人们生活和生产的各个领域,本文主要主要从电子技术的两个发展方向进行技术分析,即模拟电子技术和数字电子技术,从而比较两者的优缺点和应用领域,为不同产业提供适应自身的一种信息电子技术。 关键词: 信息电子领域;模拟电子技术;数字电子技术;比较分析 1 技术分析与应用 1.1 模拟电子技术分析与应用 模拟电子技术主要通过连续的电子信号进行技术处理,模拟电子技术的应用领域是非常广泛的,像电子电路和工业设备等,模拟电子技术都有应用。从自然界的角度进行分析,包括模拟的和数字的两种不同的研究方向,前者是连续的,后者则是不连续的。模拟和数字的电子技术都是在基本元器件基础上进行功能操作的,应用于电路中,模拟电子技术应用的电路,其造价成本相对于数字电子技术而言,造价比较低,而且模拟电子技术相对来说比较的成熟,在传输效果方面,和数字电子技术还是有很大的不同,模拟电子技术采用模拟信号,需要对所设计的放大器进行增益处理;在信号接收方面,模拟电子技术受噪音的影响,其接收的效果也受到了不同程度的影响。 1.2 数字电子技术分析与应用 数字电子技术通过数字信号进行传播,通过对模拟信号进行抽样探究,形成较为精确的电子信号。数字电子技术在进行加密的处理过程中,采用更加高级的加密系统,所以在进行信号传输的过程中,保障了接收信号的安全。因此,数字电子技术应用的领域要求其对传输设备尽可能精度,并且数字电子技术受噪音影响比较小,在信号接收方面,接收效果比较理想。现在流行的数字电视,就是运用的数字电子技术,数字电视,通过在进行信号传输的过程中,依靠译码和解码进行信号传输和接收,在这个过程中,接收到的信号的噪声越小,信号传播使用的译码和解码的过程相对比较简单,从而确保了传输信号的效果,数字电视的画面也更加的清晰。利用数字电子技术进行信号传输,能够提高电子信号传播的精确度,另外,在进行电子信号传输的时候,降低噪声对于信号传输的影响效果。从信号安全的角度,这种数字电子技术所传输的信号可以进行加密,因此能够确保传输的安全性。 2 模拟电子技术与数字电子技术对比分析 2.1 信号形式与电路形式对电子技术的主导作用 模拟电子技术,顾名思义,采用的是模拟的电子信号,在进行技术匹配的时候,模拟电子技术按照模拟电路的特点,对相关的技术进行匹配和设计,另外,模拟电子技术在进行电子信号传输的过程中,由于需要通过放大器进行增益处理,所产生的噪声也没有更好的进行过滤,对于接收端所接收到的信息,其准确性相对的比较低,而且接收到的效果也不是特别的好。容易受到噪声的影响,从而影响了整个传输效果,虽然模拟电子技术采用的模拟电路,其成本造价比电子电路低,而且技术也比较娴熟,但是在信号传输的效果方面,不能保障传输信号的精度。例如我们以前使用的电视,采用的是模拟的电子信号,在进行电子信号传输的过程中,由于受到噪声的影响,其接收的画面不是十分的清晰,而且电视的效果,也不是特别理想,有时候还存在着画面的失真。数字信号在传输的过程中,采用高端的设备,信号的精确度非常的高,从而所接收到的数字信号的质量也比较高,因此对于信号传输的精度和接收的效果,都有了一定保障,同时也保障了传输过程的安全性;另外,数字电子技术在传输的过程中,通过译码和解码进行处理,受到噪声影响越小,其译码和解码的过程也就越简单,从而提高了数字电子信号的效率。但是这种技术应用在高端的电路设备,因此造价比较高,应用起来比较复杂。 2.2 模拟电子技术与数字电子技术之间的优势对比 由于模拟电子技术采用的模拟信号使连续的,在自然界,连续信号也是普遍存在的,所以模拟电子技术操作原理比较简单,而且也非常的实用。在电路应用中,一般都会采用模拟信号,简单的原理操作,降低了模拟电子技术的造价,所以,模拟电子技术在市场上应用比较广泛,但是,模拟电子技术也存在着不足,由于信号的连续性,在进行传播的时候很容易受到噪声的影响,从而影响了信号接收的效果,同时也不能保障信号接收的安全性;而数字电子技术,由于要求的设备是先进的,采用高端的电子电路,所以在信号传输过程中,保证了信号的精度,同时采用高级的加密系统,保障了信号接收的安全性。 3 结语 模拟电子技术和数字电子技术作为信息电子技术的两个发展方向,有各自的优缺点:模拟电子技术原理简单,容易操作,但是受噪声的影响比较大,信号接收效果也受到不同的影响;数字电子技术受噪声影响小,信号精确而且安全,但是由于复杂的原理和操作技术,造价比较高。因此两种不同的电子技术在应用领域上也有很大不同,前者适应于一般的技术产业,后者则适应于高端设备的技术产业,无论采用哪一种电子技术,都要结合领域实际情况,选择适合的电子技术。同时,模拟电子技术和数字电子技术在电子信息化时代,发展前景十分广阔,因此,发展各自的优势,进行创新,改善各自不足的地方,为信息电子技术的发展贡献力量。 作者:吴姿英 单位:泉州师范学院 数字电子技术论文:数字电子技术在网络中的运用 摘要:现在我们处在一个信息技术不断更新变换的时代,不得不说社会经济的迅猛发展,科学科技的不断进步,都离不开数字电子技术的应用。随着网络时代的到来,数字电子技术也迎来了它的发展契机,可以说计算机网络作为新媒介,为数字电子技术的发展与普及提供了一个更为广阔的平台,而电子技术在网络中的应用也极大的推动了网络的进步与发展。本文从数字电子技术在网络发展中的重要作用入手,提出数字电子技术的必要性,进而分析数字电子技术在网络中的具体应用,提出了数字电子技术在网络中的意义,以期能在未来发展中能够更加充分的加以应用。 关键词:数字电子技术;网络;作用;应用 1数字电子技术在网络中的作用 众所周知,数字电子技术因其应用十分广泛,成为当今社会发展最为迅速的科技,它不断地推动着社会的发展与时代的进步。那么网络,更是作为人们越来越离不开的科技,充斥在各行各业,甚至是各家各户,由于普及性,它的发展的进步更是人们热议的焦点。由于二者在信号形式上都是选取二进制代码,在这种基础上实现联网,处理转换信号,为工作的开展提供便利。因此,计算机和数字信号的联网,实现了网络的智能化与自动化,对网络信息技术的进步有重要作用,具体表现以下几个方面: 1.1数字信号抗干扰能力强 因为数字信号的抗干扰能力很强,所以信息在长距离运送、运送质量上都有着极大的优势,运用数字电子技术实现信号的数字通讯,有效的阻滞了外界声音对它的干扰,便于实现信息流通的顺畅的高效性与传播的准确性。 1.2数字信号储存简便安全 经过了信号的数字化转换,简单的数学运算程序使信息的加密解密运作变得简单可行,有效解决了网络信息的安全问题,使数字信号的储存变得简单的同时提高了信息加密的安全性,适合网络开放性的发展环境。 1.3数字信号设备集成化优势 设备的占用空间趋于集成化,因为数字电子技术在电路中可以有效降低功率、缩小体积,计算机和数字信号联系在一起实现了通信网络管理的自动化和智能化,这使得网络设可以达成规模性的集成电路。目前来看,网络技术和数字通讯技术的发展由于其先进性和应用的广泛性已走在时展的最前沿,而通过计算机和通信网络构成的计算机通信网络系统,可以有效的简短信息流通的长度,在一定程度上缩短了读取信息的时间,使信息流通更加迅速。这样便将人们的生产生活方式与社会发展紧密联系到一起,对人们的生活有着重大的改变;另一方面,人们对于网络的应用十分广泛,而且越来越普及,越来越依赖,而在网络中运用数字电子技术对网络信息进行处理,加快了处理进度,因此成为不可缺少的重要技术应用。 2数字电子技术在网络中的应用 如今数字电子技术已经成为社会发展的必然选择,它为人们提供了便利的同时,也促进了网络的发展,它在网络中的应用成为网络进步中非常重要的角色,起着关键的作用,是科技发展和进步的必然趋势。 2.1信号处理 随着现代信息化社会的发展,数字电路信号处理的优势越来越突出。其应用过程简单易行,具体作业的过程就是转换模拟新号成为数字信号,在数字电路系统中,对这个数字信号进行适当的解析处理,将处理完的数字信号再转换成对应的模拟信号,依据实际情况的要求,有选择性的开展输出工作。其实这项技术最大的优势还是充分发挥了数字电路信号功能十分强大的优点,这一点对于信号的处理工作至关重要。随着数字化时代的不断发展与进步,数字电子技术优势在关键领域中得到了充分的发挥与运用,已经成为社会发展进程中不可或缺的技术,它的出现,可以说改写了社会发展的历史。 2.2网络信号处理 数字电子技术在网络上的应用,便于对网络开展信号处理机制。其实,二进制码这种数字信号就是这当中的一种形式表现,这样在数字电路处理过程中,有针对性的处理二进制码就更加的方便,由于数字信号抗干扰能力很强,因此不会轻易受到外界环境产生的干扰,因而在实际生产生活中得到广泛的认可,实现了普遍的应用。除此之外,数字信号在加密与储存等方面也有着一定的运用优势,这里不一一列举,总而言之,数字电子技术在网络中对于网络信号的加强应用,具有很大的优势,不仅如此,在我们生活中也随时体现着它的独特性与可靠性,因而应用的十分普遍。 2.3信号数字化处理 在信号数字化处理中,随机抽样、量化以及编码等环节的操作是十分必要的。其中,随机抽样就是指在实践中将模拟信号进行分散;量化就是打乱之前信号的连续取值,将其改变成有限的分散取值过程;编码就是将原先设计方案与相联系的数字对象进行编码,将其转换为对应的数据,脉冲信号作为离散信号进行信息传输,加之大量数字电路与高性能芯片时间信号的作用,将数字信号转换成为需要的数字信号流,完成信号数字化的处理,经由这个过程得出的数字信号可以完全能够在电缆以及卫星通道等线路中完成飞速的传播与运输过程。 2.4网络信息的处理与传输 数字电子技术在网络中另一个十分关键的应用表现在对网络信息的处理与传输方面,它不仅提高了网络信息的处理速度,而且对于处理完信息的传输速度也得到了加强,实现将网络信号迅速转变为数字信号并传输的高效处理过程。数字电子技术通过对模拟信号的接收、转换、处理、传输等一系列过程的操作,即完成实现了网络通信的数字化过程。在通信系统中,数字信号作为信息的传输载体,在信息传送阶段,利用数字进行通信的方式达到信息传输的对于容量与速度的要求,从而演变成为高速信息电子网络,此网络包含许多的网络系统,其中以计算机、数据库以及通信网络最为常见,借此实现了电子信息技术在网络信息的高效处理与传输过程中的有效应用。 3结语 数字电子技术是科技发展与社会进步的必然产物,近年来,数字电子技术有了很大的发展,并且在人们生活工作的各个方面都得到了广泛的应用,尤其在网络中的应用有着更为重要的作用,它不仅实现了信息的高速流通,而且推动了网络技术的进步和发展。相信在未来科技的发展中,还将赋予电子技术更多的应用与创新,我们拭目以待。 作者:曹凯 单位:沈阳工业大学电气工程学院 数字电子技术论文:数字电子技术在网络中的应用 [摘要]在互联网覆盖率极度广泛的现代社会中,“宁可食无肉,不可居无网”成为了现代人的生活常态。科学技术的突飞猛进,使得数字电子技术如雨后春笋般茁壮且生猛地发展起来,而数字电子技术在网络中的应用更是极大地推动了网络互联网的发展,给人们的生活带来了便利,增添了欢乐。数字电子技术在网络中的应用逐渐健全了虚拟的网络世界,使得人与人之间通过网络这个平台的交流更加安全,烽火戏诸侯的闹剧在能够及时迅速传递信息的网络的冲击下,不攻自破。 [关键词]信息的综合传播;沟通与交流;信息的时效性 1数字电子技术在网络中的应用推动了信息的综合传播 在瞬息万变的互联网时代,良莠不齐的信息爆炸式呈现,每个人都可能是信息的接收者和传递者,作为一个有血有血,鲜活的生命个体,对于这样纷繁复杂信息的狂轰乱炸有着自己的筛选,主动屏蔽和主动搜集信息获取。传统媒体中信息的呈现方式相对单一,影响个体对信息的接收和理解,数字电子技术在网络中的应用,使得信息的传递方式更加地丰富和多元化,全方位360度无死角的渗透方式,大大提高了信息的综合传播程度。只根据语言描述和图形示意而进行的天马行空般的臆想,不利于受众对信息的正确理解。文字、图片、音乐、视频等作为辅助信息传播的载体,在网络这个信息传递的平台上得到了很好的相互融合,多种信息传播载体的相辅相成,使得受众对信息获取的渠道有了更多的可选择性,多种信息呈现方式带动了视觉、听觉等感觉器官共同发挥作用,对所要获取信息的印象更加深刻,理解更加透彻。生活在这样一个快节奏的社会中,每个人都像是上了发条的机器人,紧绷的神经,随时可能崩溃的情绪,都使人被迫变得浮躁,迫于生活的压力下的人们,只能心甘情愿的过着连轴转的麻木生活。日常生活中的深度阅读变成了一种奢侈,静不下来的心和不充足的属于自己的时间,于是碎片化的时间,碎片化的阅读,碎片化的信息获取的局面出现,在这样的大环境大背景下,网络这样一个视觉冲击力更强,阅读更加便利的信息传播平台的重要性就显得尤为明显,在这里,受众可以随时看随时下载,大大节约了受众的时间,提高了阅读的效率,这样一个对时间空间要求度都极低的平台,自然轻而易举就俘获了无数渴望改变又无力改变现状的人的心。数字电子技术的发展使得信息的传递更为准确和及时,速度甚至超过了电视媒体中的新闻报道。一个由大量数据库,互联网络、计算机和多种电子产品组成的网络体系大量快速地传递着人们生活中所需要的信息,数字电子技术使得互联网络更加具有包容性。 2数字电子技术在网络中的应用增强了人与人之间的沟通与交流 “烽火连三月,家书抵万金”,人这种生物,作为一个丰富情感的集合体,从诞生之日起就渴望沟通,沟通虽然不同于信仰,但却和信仰有着一样能够给予人安全感和温暖的作用,每个人的内心深处的都有一种声音在在呼唤渴求着安全感,作为社会中的一员,人和人之间总有着千丝万缕的联系,独处虽然可贵,但真正摆脱社会群体独立存在的个人几乎是没有的。告别了曾经的四合院,也告别了曾经可以亲密无间的友邻,人和人之间的沟通变得越来越少,不仅对陌生人,对邻居连对自己的亲人的关心都呈现与日俱减的现状,以“忙”为借口的人,总是在自己的不经意间和理所当然中忽视了在乎自己的人。网络通讯的出现,拉近了人与人之间的距离,打破了这种尴尬的局面,便捷的通讯技术,使得人与人之间的关系迅速升温,人们终于不用整日只停留在点头之交的程度上,越来越假的不走心微笑终于变得少了起来。享受着数字电子技术在网络中的应用带来的便利,不管是亲情、友情还是爱情都在很大程度上得到了巩固和提高。在外求学的孩子,牵肠挂肚的父母,毕业之后,各奔东西,生活在不同城市中的同学,痛并快乐着的异地恋情侣,都因为数字电子技术的发展,互联网络的完善,多了份想念,少了份牵挂,多了份信任,而少了份猜忌,这样的转变让我们感到欣慰,感激数字电子技术和网络的发展,科学技术不仅是第一生产力,也是增进彼此感情的强力胶。 3数字电子技术在网络中的应用保证了信息的时效性 紧跟时代潮流,与时俱进,适时的改变和创新,才能保证企业的长期发展和生命力的可持续性,不管是国际还是国内的企业都认识到了这一点的重要性。信息的时效性要求传播速度的迅速和传播范围的准确性,纸媒介显然很难满足这样的要求。现代生活中的人都有像鱼一样七秒钟的记忆,很多东西看到一转生就忘记了,各种主动或被动的头脑风暴,杂乱无章般信息的狂轰滥炸,更加突出了信息时效性的重要性,后知后觉的企业会给人一种索然无味,味同嚼蜡般的感觉,数字电子技术在网络中的应用,使得借势营销大行其道,紧抓热点事件的内容营销往往会收获意想不到的效果,借着热点事件高关注度的东风,吸引到更多的人关注。曾经企业形象、品牌形象的树立成本非常高,但随着数字电子技术的日益发展和完善,低成本,互动性高,传播范围更加广泛的网络媒介,在保证信息时效性的前提下,也达到了宣传营销的目的。各大企业通过浏览各大新闻门户网页、微博、微信等的推送,使得每条信息都能够被及时的接收到,并迅速对有价值的信息作出总结和反馈,在这个共享性、互动性、灵活性突出的网络平台上,企业对信息的接收也变得更加有意义。 4数字电子技术在网络应用中的重要性 各种逻辑门电路、集成器件的功能和应用,集成芯片各脚的作用等是数字电子技术研究的范围,这样一门专业性极强,在网络中应用极度普遍的技术,在数字化传播中的抗干扰能力远远超过了模拟器件提供的模拟信号,保证了互联网络中信息传播的准确性和可信性,信息传播的速度得到提高,缩短了受众信息交流的距离。数字电子技术在网络中的应用增强了互联网用户的粘性,对网络的依赖程度呈指数爆炸般增长,人和人之间社会生活的紧密程度进一步加深。电子邮件的诞生取代了纸质信件,几秒钟,邮件的投递就可以完成,只需借助网络而无需人力,这种交流方式显然具有明显的便利性。信息加密也作为一种生活需求被提出来,渴望信息加密的呼声变得日渐高涨,数字电子技术使得信息加密的破解更加困难,保存在网络中加密的信息比放在柜子中加密的信息安全程度更高,网络具有的巨大的存储能力也得益于数字电子技术的发展和应用,当我们去面试和进行与其他公司的谈判合作时,电子材料的携带和展示往往显得更加便捷、更有说服力和吸引力。数字电子技术在网络中的应用也激发了电子读物的盛行,当今时代,电子产品大行其道,种类繁多,功能不一的电子产品充斥着人们生活的各个角落,公交车上、火车上、地铁上随处可见用智能手机,平板、掌上电脑、电子本等来进行阅读的人,以报纸、杂志等为代表的纸媒不得不在功能强大,携带便捷,储存信息量更大的电子产品面前低下头颅,但这并不是说纸媒一定会消失,在某些方面纸媒依然发挥着它独有的不可替代的作用。下载量大,浏览免费这些都是数字电子技术带给人们的好处。某宝强大信息库的建立使得它在同类电商中的竞争力更强,营销更加精准,一对一的人性化推送总能在不经意间抓住消费者的心,刺激潜在消费,营销不再是满大街“走过路过不要错过”的茫无目的的吆喝。数字电子技术在网络中的应用给商家带来了史无前例的巨大利润空间,数字电子技术用的好,商家的发展就会异乎寻常的顺风顺水。想要走出国门和国外企业合作互利共赢,没有及时准确充分的信息交流与沟通往往会使合作的结果事与愿违,数字电子技术利用数字通信,把来自外界的干扰统统排斥在外,实现信息沟通的快捷和安全,信息的传递不只局限于文字,音乐、图片、视频等都能畅通无阻的进行传递。 5结语 时代的变迁悄然无声,却能够在潜移默化中影响和改变人们的生活,人是一种适应性非常强大的动物,从一开始的陌生不习惯到后来的习以为常,如鱼得水的转变并不需要过长的时间。看不见的空气中似乎有一张巨大的用网络编织起来的网,数字电子技术使得这张网更加完善,随着数字电子技术的应用,人们生活在这个巨大的网络中越来越便捷。 作者:古丽巴努·阿不来提 单位:新疆阿克苏职业技术学院 信息工程系 数字电子技术论文:数字电子技术的应用与发展分析 摘要:进入21世纪,随着我国现代化进程的不断深入,数字电子技术也得到了飞速的发展。作为连接传统产业与新兴信息产业的桥梁和纽带,数字电子技术在信息的处理与传输、USB总线微波功率以及雷达接收3个方面发挥着重要的作用。 关键词:数字电子技术;网络信息;微波功率 近年来,数字电子技术作为电子技术领域中的一项新兴科技,越来越受到关注,尤其是数字电子技术在各行各业的广泛应用,更使它拥有了广阔的发展前景。本文主要采用文献研究法和数据分析法,文献研究法主要通过搜集、整理、归纳和分析数字电子技术方面的专著及文献资料,了解数字电子技术发展的现状、应用的领域,并在此基础上探析其未来的发展趋势。数据分析法主要应用在对数字电子技术内容及工作原理的分析和探究上。 一、数字电子技术概述 数字电子技术是电子技术下的一个分支,与模拟电子技术相比,数字电子技术的稳定性和抗干扰能力更强,在信息传递过程中,模拟信号总要转换成数字信号才能更好地传播。本部分首先从数字电子技术的概念进行界定和分类,然后从数字电子技术应用的3个方面进行论述。 (一)数字电子技术的界定 数字电子技术包含多种方面的内容,它是集各种集成器件的功能研究、逻辑门电路和时序电路的分析与设计、集成芯片各脚功能研究于一体的一门技术学科。近年来,随着经济的发展和人们物质生活水平的提高,人们对于生活的质量要求相对的也更高了,这就给数字电子技术的发展提供了良好的环境。由于数字电子技术本身就是研究集成电路和芯片的,所以越来越多的领域开始使用这一技术。举一个最简单的例子,现在的手机为什么会屏幕越做越大,但机身却越来越薄,这其中自然少不了数字电子技术的功劳。 (二)电子技术的分类 从上述可知,电子技术包括数字电子技术和模拟电子技术两大类。这两大类技术有着相辅相成的联系,其中最明显和被广泛使用的就是数字电路信号的处理,即模拟信号(“0101”信号)与数字信号的相互转换。但这两者之间也存在着一些不同之处。首先,与模拟信号相比,数字信号波形更简单易识,没有太多的变化,只有高电平和低电平两种,出现误差的几率很小,这无疑也给信号的接收和处理方面提供了更加便捷的条件,这一点本文将在后文进行详细的论述。其次,因为数字电子技术的诸多优点,例如稳定性强、可靠性高等,很多模拟信息被电子信息所取代,其中最明显的就是在声音和图像的存储方式上,过去声音和图像是由模拟信号组成的磁带、磁盘来储存,而现在这些都变成了光盘存储,无疑更加便捷也更易保存。 (三)数字电子技术的应用 1.实现网络信息的快速处理和传输 随着大数据时代的到来,人们每天都被无数的数据所包围,现在就是一个信息爆炸的时代。面对如此巨大的数据群,对数据的快速筛选收集和处理就显得格外的重要。而数字电子技术就在这方面发挥了巨大的作用。数字电子技术可以快速地对网络中的信息进行收集处理,并进行迅速而广泛地传输。并且,基于数字电子技术本身具有的内容和功能,它可以将接触到的信息转变为数字信息,使其更便于存储和传播。 2.在基于USB总线的微波功率计上的应用 几年来,数字电子技术开发的基于USB总线的“微波功率测量计”也得到了广泛的应用,可以说,数字电子技术使微波功率的测量变得更加精确成为可能。基于USB总线的“微波功率测量计”主要分为两个部分:USB接口和微波检测电路。该微波功率计的测量工作过程主要是:通过探测仪收集功率信号;然后再通过微波检测电路对信号的处理;最后,根据处理结果,对信号数据进行进一步的修正、处理和上传。这个过程中,设备的精确度是十分高的。 3.在雷达接收器上的应用 雷达接收器作为高精密度的设备,它也是数字电子技术应用的成果。众所周知,雷达接收器必须要有超高的精准度和超强的信号稳定性,然而这两点正是数字电子技术最突出的特点。这两大特点对于工作频段要求高、灵敏度要求高的雷达接收器来说,是至关重要的。雷达接收器中涉及的数字电子技术主要有数字滤波技术、数字变频技术等。 二、数字电子技术的优势与发展趋势 (一)数字电子技术的优势 数字电子技术作为一种具有重要作用的新兴技术,在我国电子信息化的进程中发挥着巨大的推动作用。近年来,数字电子技术以其波形简单、精确度高、抗感染能力强等多重优势,在多种方面的应用中发挥了重要的作用,为我国经济社会和信息产业的发展作出了巨大的贡献。 (二)数字电子技术的发展趋势 进入21世纪,随着计算机的迅速普及,大数据时代悄然而至,社会经济的发展越来越离不开数字电子技术,同时它也对数字电子技术的发展提出了更多更高的要求,有理由相信,数字电子技术将会在经济社会发展的大背景下,完成更高水平的技术革新和应用。未来,我国的数字电子技术将会在广大学者的共同探索下,实现更高的数字化进程。目前,我国的数字电子产品更新换代速度之快,正是数字电子技术发展的最真实反映。 三、结语 数字电子技术伴随着科技的发展和经济的繁荣,未来将会在人们的生产生活中有更加大的发展和进步。大力发展数字电子技术,并不代表就要抛掉传统技术,而是要将新兴的电子技术与传统技术手段相结合,从而得到更好的发展空间。 作者:马晓晨 单位:沈阳师范大学 数字电子技术论文:创业训练在数字电子技术课程中的探索 【摘要】“创新创业”是国家关注的重点,创新创业训练是职业核心能力的重中之中,本文探讨的问题是如何实现创新创业训练与数字电子技术课程革新的有机结合,提升学生专业知识水平、综合素质和就业核心竞争力。 【关键词】创新创业训练;数字电子技术;探索 信息时代的飞速发展,给电子通信类专业的学生带来了机遇和挑战,学生在学习好专业知识的同时,也需要具备专业岗位以外的职业核心能力。职业核心能力作为学生职业生涯中的必备能力,它包括了团队合作能力、信息处理能力、职业沟通能力和创新创业能力。其中,创新创业是重中之重。数字电子技术课程是电子通信类专业学生的专业基础课,衔接了电子电工基础、模拟电子技术和高频电子技术等课程的学习,为后续的专业核心课程学习打好基础。 1“创新创业”是国家关注和支持的重点 创新是创业的动力和源泉,是创业的本质体现。创业可以推动创新,推动新发明、新技术和新产品的出现。2015年7月,总理一周之内三提“创新创业”,提出了大众创业、万众创新,释放的一个信号就是政府会继续鼓励创新创业,以有效破解就业难题。《国务院办公厅关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》八项任务中的一项就是大学生创新创业。据统计,2016届大学生将达到770万,加上留学生回国就业,往届毕业生未成功就业或再就业,就业人数只增不减,竞争压力大。在国家关注和支持创新创业的政策体系下,高校和大学生应主动求变,积极开展创新创业训练。电子通信类专业在国家未来科技发展中发挥着及其重要的作用,推动电子通信专业的创新创业尤其重要。电子通信类专业高职院校,应将创新创业训练贯穿于人才培养方案中,提高毕业生的社会适应性和就业竞争力。 2数字电子技术课程现状与分析 在电子通信技术领域中,数字电子技术的发展历史悠久,在信息时展扮演着举足轻重的角色。很多高校很早就开办了数字电子技术课程,但七教学模式、教学思维呈现出与信息时展不同步的现状。主要体现为以下几个方面:①教学框架、教学模式过于固定;②课程理论与实践分隔,理论教学较多,实践教学少;③教学内容陈旧,组织模式相对陈旧。在教学的过程中容易出现,教师讲授备课质量高,但是学生兴趣不足的情况。解决数字电子技术课程教学现状的重要途径就是通过创新项目训练、创业项目孵化与课程的结合,巩固教学成果,提升学生专业知识水平,带动如单片机技术等核心课程的学习。 3项目化教学,在课程中进行创新训练 课程学习中,主要有逻辑电路基础、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路和555定时电路等5个重点项目的学习。在传统的教学中,一般采用理论教学和实践教学分开的方式进行。在课程中进行创新训练,就是要把原有的教学模式打破,采用项目实践的模式进行。在学习逻辑基础知识中,设置项目“简易键盘的设计与制作”;在讲授逻辑电路和触发器知识点过程中,设置项目“表决器的制作和设计”;在时序逻辑电路章节,设置项目“抢答器的设计与制作”;时序逻辑电路章节中还可以结合下一个知识点“555定时电路”,设置“收音机的设计与制作”。以“项目化教学”为核心,让学生在设计与制作中学习知识,在动手中创新。学生以团队合作的方式,完成老师既定的任务后,可以按照自己学习到的知识,再制作相关的数字电子技术产品或者创新制作产品的思路和技术。教师在对学生进行考核中,可以适当加大对学生创新训练过程的考核。 4注重创业项目的孵化 数字电子技术课程不单单联系着电路基础、模拟电子技术等基础课程的学习,也和后续各类电子技术核心课程紧密联系。在课程讲授中,指导学生的创新地进行电路设计与制作,同时指引学生在现有知识体系上继续思考。由原来的“简易键盘设计与制作”、“表决器制作与设计”、“抢答器制作与设计”等项目中,与生活实际相联系,衍生设计出相关数字电子技术产品。在课程项目设计与制作中,学生需要结合固有的知识,以小组的形式开展项目的设计与制作,分析项目环境,对项目进行规划。这个过程就是创新创业训练的体现。在项目实践中,学生设计出了相关产品,在实现学生自我专业学习的同时,挖掘其市场价值,尽可能地转化为社会价值。通过充分发挥创新创业训练在课程中的“造血”功能,实现创业项目的孵化以及学生的自我学习和自我培训,从而巩固教学成果。 5总结 创新创业训练结合学生的专业学习开展,以专业技术为依托,将创新创业训练从专业基础课中开始渗透,从而改变固有的专业教学模式和创新创业训练模式。创新创业训练贯穿于完整的人才培养体系中,以此提升学生专业核心能力和职业核心能力,实现高技能、高质量就业。推进学生创新创业工作是一项长期的任务,必须在理念、模式、项目、成果等四方面常抓不懈。 作者:庄坚泉 欧阳欣 林子杰 单位:广东轻工职业技术学院电子通信工程系 数字电子技术论文:数字电子技术与单片机发展 0引言 单片机对于我们来说有些陌生,它其实是计算机系统的一个构成部分,与数字电子技术一起作为信息技术当中的重要技术之一,在各行各业中发挥了信息技术在当今时代无法比拟的重要作用。随着数字电子技术与单片机不断发展,在各领域中都得到了广泛应用,各种具有现代化的电子设备不断衍生,形成了科学高效化的信息产业生产、服务供应链,为社会经济等各个领域都做出了万众瞩目的成就,立下了汗马功劳。文章笔者结合数字电子技术与单片机这两个物质,从数字电子技术与单片机概述、发展、应用,对本文的主题数字电子技术与单片机的发展与应用展开了论述。 1数字电子技术与单片机概述 1.1数字电子技术 数字电子技术属于信息电子学科,集成电路、发光二极管等都是数字电子技术具体的物质体现,它以集成芯片、电路、逻辑门电路为研究对象,伴随信息技术的发展,其电路对于信号处理显示出了明显的优势。以处理信号为例,信号处理过程中,按照一定比例在数字电路上,把模拟信号转换成数字信号,再经数字电路将数字信号进行处理,完成处理之后,根据需要反复转化成模拟信号。 1.2单片机 单片机是计算机系统中一个重要组成部分,它是一种集成电路芯片,在计算机系统中,将零散的部件归结到一块芯片中,构成了微型系统,这个微型系统就是所谓的单片机。单片机从另一个专业角度来讲,它还成为微控制器,设计单片机的目的是为了控制计算机某个性能,以满足计算机系统能够正常稳定运行的需要。 2数字电子技术与单片机的发展 2.1数字电子技术的技术前景 2.1.1数字电路 数字电路在数字电子技术中主要起到传递与处理数字信号的作用,数字电路的出现,使处理的信号数量越来越多,对信号产生、控制、放大整形、传递、存储备份经过计算机的分析处理一次性完成,花费较少的时间能够完成一系列与信号处理相关的流程。选择合适的工具对数字信号进行分析与设计,保证这些工具具有逻辑性与代数性质。 2.1.2数字信号 数字信号是对于电子电路处理来说最为关键的环节,最为基础的环节,处理好数字信号能够保证电子电路的总体质量。数字信号是指在一定时间与数值,在离散状态下产生的信号。在计算机系统中传递的数字化的信号,从另一个相反的角度来讲,模拟信号在时间、数字上,突显出连续变化的特征。 2.1.3数制与代码 对于信号的处理是利用数字电子技术传输信息数据的基础,对于信息数据快速传输,信号在其中起到了关键作用。一个完整的数字电路离不开对于信号的处理,数字电路与数字信号是一种逻辑关系。针对数字设备的认识,以二进制代码为例,它对于电子技术的分析具有很重要的影响,数字电子技术运用了两种数码,采用“”逢二进一”的原则,对于数制代码的分析处理不仅只有二进制这种方法,还有更多的多进制方法,如八进制、十进制等方法,在机器内部中,二进制用于数据的处理,八进制等其他进制用于程序书写。2.2单片机的发展2.2.1单片机中存储器的发展趋势分析存储器在单片机发展中,成为促进其发展的主要选择。存储器在单片机的作用是读写操作,这种借助单片机进行的读写操作能够为存储提供便利的可参考的数据,在运行当中遇到掉电的情况,数据仍然保持完整无缺的状态,节省了大量的时间与资本费用进行补救。单片机还有最重要的一个作用就是对于运行当中的系统进行优化,提高整个系统的结构性能,基于存储器在单片机中发挥的重要作用,为此必须加强存储器在数据存储方面发展的研究,使其发挥出更加优越的作用。 2.2.2单片机微型化的发展趋势分析 单片机以独立化的方式,将各个运作模块应用到一个系统中,其体积会出现明显的扩大,其体积越增大,运作质量越得不到保障,功效消耗也将会增大。针对这种劣势,在数字电子技术的支持下,现阶段单片机在结构、功能等方面发生了重要变化,在体积小而且单一性的芯片当中,它能够将中央处理器等功能模块,集中在这些芯片部件之中,使得具有部分增强性的单片机得到进一步扩展,实现了看门狗程序与脉宽调制电路等功能的综合应用。单元电路成为未来的一种发展趋势,促进了综合功能向着多元化发展,从现阶段乃至日后长期的一段时间内对于体积要求越来越严格,将向着体积小、重量轻的方向发展,以最大限度保证其应用功能。 3数字电子技术与单片机的应用 3.1数字电子技术的应用 3.1.1在USB总线的“微波功率测量计”中的应用 数字电子技术是基于USB总线的“微波功率测量计”的开发基础,在计算机软件中能够针对微波功率进行精确测量。USB接口与微波检测电路是微波功率测量计的两个部分,使用探测仪完成功率信号的收集,信号收集结束后,对信号进行有效处理由微波检测电路完成,按照处理结果,修正信号数据,通过USB接口将修正结束后的数据上传到上位机,然后再经由上位机对收到的数据进行处理。 3.1.2在网络中的应用 网络在今天发挥的作用不言而喻,我们今天越来越便利的生活服务大部分都要归功于网络。数字电子信息技术也促进了计算机网络技术的更新换代,与此同时网络也推动了数字电子技术的快速发展。从目前现状来说,数字电子技术在网络中发挥的作用越加突出,如我们日常生活中运用照相机、手机拍摄的照片,都会以数字化的形式经过网络传输,或者是纸质的文件可以转化成数字化的文件,各种信息之间可以相互转化,从而实现资源的共享。基于数字电子技术在网络中发挥的重要作用,其应用前景越发广阔,网络传输也需要网络信号的传输,数字电子技术在其中承担了网络信号传输的责任,借助其高质量的数字信号有利于提高网络的稳定性,具备很强的抗干扰能力,提高对于网络数据的保存能力,使信息数据传输更加方便快捷,归纳起来来说,网络与数字电子技术二者的结合是设备集成化、综合数字化共同影响作用下而产生的。 3.1.3强化信号进行数字化处理 数字电子技术对不同的信号都能进行处理,在信号处理中尤其注意的一点是需要处理的信号是什么种类的,针对不同种类的信号再进行处理。其处理方式通常采用量化的方式,并采取抽样的方法判断出信号的质量,对同一个种类的信号进行分离,这样有利于保证连续性。保证信号质量的前提下,对设计好的信号编码,按照设计方案要求转换数据信号,经由网络载体传播转换后的信号。 3.1.4在高效运输网络信息中的应用 要想使网络信息达到理想的处理效果,促进其优化发展,通常采用数字电子技术来强化处理效果,它有利于提高传输效率,是网络建设的重要举措。它将网络信息中的信号转化成数字化的信号,达到高效处理的目的。针对网络信号与数字信号的转化,数字电子技术能够在网络信息建设中充分发挥其优势,再转化为模拟信号,利用其技术上的优势,保证通信安全性,网络信号生成电子网络系统,大大提高了网络信息的传输效率,为网络信息传输提供了方便。 3.1.5提升网络展开信号处理能力 数字电子技术很容易与计算机网络技术相混淆,二者是不同的系统,却又是相互协作的关系,是智能化系统中的重要组成部分。两者的结合能够强化网络展开信号处理能力。在强化作用机制的影响下,将二进制代码应用在数字电路处理之中,干扰其他系统,以免受到其他系统的影响,而使网络系统不能正常运转。数字电子技术对信号进行加密处理,保证了信号安全性,避免了其他原因的影响,存储也比较方便。 3.2单片机的应用 3.2.1在工业控制中的应用 既然单片机是计算机系统中一个重要组成部分,计算机被广泛应用到工业生产控制中,那么单片机在工业控制领域中也会有充分的用武之地,这也是在目前技术条件下,单片机所发挥作用的重要体现,它主要对工业生产中的数据进行采集,具有存储功能的存储机能够毫无保留地将收集到的数据进行存储,针对流水线管理,通过计算机联网对其进行管理,然后二级控制系统在联网中形成,对于提高生产质量具有快速高效的效果意义。 3.2.2在智能仪器仪表设备中的应用 单片机作为一种新型高端的信息技术设备,具有体积小、高度集成、控制灵活、可操作性强,可靠性高等优势,基于这些优势又在智能仪器仪表设备中大有作为。它在测量控制方面,对于传统半自动化的仪器仪表的性能、运行质量测量控制彻底发生了改观,向着智能化的方向发展,在电路应用方面远远优于传统仪器仪表,从而实现测量控制一体化,与现代智能仪器仪表设备的发展保持高度的一致性。 3.2.3在家用电器中的应用 单片机在当前技术条件支持下,广泛应用在家用电器中,用于对其更新升级。通过单片机在其中的应用,家用电器生产商能够提高产品质量,提高市场竞争力,为家电企业带来丰厚的利润。如在洗衣机中的应用,能够分出衣服类型,判断出是否真正洁净,然后选择对应的洗涤时间与程序;在电冰箱中识别事物种类,选取冷藏温度;对于微波炉与烤箱能够对食物种类进行自动识别;能够以智能化的控制方式对电视游戏机进行控制。通过单片机在这几种家用电器中的应用可知,单片机提高了家用电器的使用性能,方便了社会大众,促进了家用电器行业向着智能化发展。 作者:杨洋 单位:武汉轻工大学电气与电子工程学院 数字电子技术论文:关于项目教学法的数字电子技术论文 一、基于项目教学法的课程建设 “数字电子技术”课程首先让学生了解了数字电路的基础知识及逻辑代数,接着重点让学生熟悉常用的集成电路及其应用。在掌握基础知识的前提下,在课程的教学过程中采用项目教学法,引导并启发学生采用模块化的设计思路对综合性的数字系统进行设计。项目的选择应遵循的原则:(1)难度适中;(2)与现实生活紧密结合;(3)能够激发学生学习兴趣;(4)与专业相关,对专业知识有更深入的理解。 二、项目教学法的实施步骤 1.创造情境,激发学生兴趣。 在教学中创建良好的教学环境,激发学生的学习兴趣。例如在课程的“组合逻辑电路设计”教学中,询问学生有没有献过血。通过此问题可以激发学生的好奇心,探究献血和所学知识的相关性;接着询问血型匹配知识。通过此问题调动大家探讨的积极性;最后提出能否利用所学知识设计一个血型匹配判断电路。通过前期的情境培养,使学生对“组合逻辑电路设计”知识产生浓厚的兴趣。 2.围绕主题,逐步深入。 学习了典型的时序集成电路后,为了进一步加深学生对集成电路的理解和应用,继而引导学生作进一步讨论:能否用现有知识设计数字电子钟?数字电子钟的设计包含哪些模块?学生对数字电子钟比较熟悉,能够确定数字电子钟需要实现哪些功能。学生通过研究和讨论,设计出数字电子钟的总体结构图。数字电子钟的模块包括:秒脉冲信号产生、计数、译码、校时和显示等基本模块,利用Multisim仿真软件实现各电路模块的独立调试和仿真,再进行系统的级联调试。在此过程中,教师应引导学生思考数字电子钟的关键问题:秒脉冲信号如何产生?时计数电路,即二十四进制计数电路如何设计与实现?分、秒计数电路,即六十进制计数电路如何设计与实现?时(分、秒)译码电路如何设计与实现?时(分、秒)显示电路如何设计与实现?怎样实现对时、分的校准。 3.模块化设计,团队合作。 基本设计思路确定以后,进入项目的实施阶段。在对学生进行分组时,应从多个方面考虑团队成员的组合,如知识结构、特长、性格等。确定了小组成员后,明确每位同学职责。项目负责人将项目任务模块化,负责项目的整体组织和协调,确保项目有条不紊地开展;成员两人一组完成子模块的设计与调试;最后以小组为单位,梳理项目,由项目负责人组织编写和完善所有项目文档和报告。在项目的设计过程中,学生参考他人的设计及实现方法时,主要是学习他人的设计方法,如编码、接口和电路的工作原理,而不是原封不动地使用他人的电路。在项目的方案论证过程中,鼓励学生开展讨论。学生可以通过提方案、相互补充和正反对比等多种探讨思路,对所拟定的方案进行仿真或试验验证。教师在这一环节中力求全面把握学生动向,主动获取学生设计过程中的认知错误,加以指导。最后学生可以得出电子钟每一子模块的设计内容。数字电子钟的第一部分是时间基准,即时钟。学生通过查阅资料发现,为了获得可能的最高精度,时钟电路选择比较常见的32.768kHz的晶振,而32768是2的15次方,所以对这种晶振进行15次分频的话,就可以得到准确稳定的1Hz的标准时钟信号。数字电子钟的第二部分是秒计数器。秒计数器的工作原理为:给其装载一个初始值并执行减计数至零。当计数到达零时,产生一个时钟脉冲并将其传递给分计数器。在这里,装载的初始值根据需要设定的时间和时钟基准信号来计算,若时钟基准信号为1Hz,则60s的设定时间所需的初始值为60,若时钟基准信号为2Hz,则60s的设定时间所需的初始值为120。也就是说,装载的初始值等于需要设定的时间乘以时钟基准信号。数字电子钟的第三部分是分计数器,它实现分的计数和显示,且进行小时比较。每当秒计数器减至零时,分计数器加1。电路需包含一个比较电路的8位计数器,以实现分的复位并使小时计数器加1。通过仿真,学生发现,为了保证LED显示的正确性,当复位为零时,设置显示值为59。数字电子钟的第四部分是时计数器,当分计数器计数到60时,小时计数器加1。在计数器的设计过程中,学生最容易忽略计数器的工作特性,在仿真时就会出现问题。例如,在电子钟设计中计数器选用74LS193时,就要考虑其工作特性,在分计数器的值小于而不是等于60的那一个时刻加1。这样做可以避免使用额外的逻辑运算,来使比较器的输出转化为小时计数器的输入时钟脉冲。小时计数器电路中也应该包含一个比较器,用以检测当前值是否为12(电子钟小时显示为12进制),如果是,立即将小时计数器复位。 4.总结问题,共同研讨。 在项目教学实施的过程中,教师在做到整体掌握、全程引导的同时,还要尊重学生的设计,协助学生解决遇到的难题。如学生在校时电路的设计中遇到了如下问题:校时电路的开关在接通和断开时均存在抖动问题,使电路无法正常工作。这时学生在教师的鼓励、引导下查阅资料,了解到常用的消除抖动的方法:软实现(编程实现)、硬件实现。软实现即处理器查询或者监视开关的状态,当开关在规定时间内没有改变状态时,即认为开关已经不再抖动。常用的硬件去抖动的方法有:(1)使用施密特触发器电路;(2)使用CMOS555定时器;(3)基本RS锁存器电路。利用施密特触发器电路消除抖动时,应确保施密特触发器的门限电压尽可能小,以保证能被电容上的电压触发;当开关存在很多抖动时,最好的方法是采用CMOS555定时器构建单稳态电路来消除抖动。当开关按下时,555定时器可以输出一个稳定的脉冲信号,代替开关来触发实际;利用基本RS锁存器电路,将锁存器的S端接开关输入,R端接应用电路,将开关的状态锁存,当操作完成后取消锁存。学生可以分组,应用不同的方法消除抖动,比较去抖动的效果,确定最佳方案。学生通过查阅资料,不仅解决了设计中遇到的问题,同时也发散了思维,扩展了知识面。 5.时序仿真,实现目标。 学生通过原理图设计,得到了秒脉冲信号、二十四进制计数器、六十进制计数器,通过仿真可以得到其时序图,引导学生总结利用集成计数器芯片实现其他进制计数器的方法,最后通过级联实现数字钟的设计和仿真。每个小组实现项目设计后,教师应对学生作品进行评价,项目组负责人应向全班汇报并展示本组设计的作品,列举在项目实施过程中遇到的问题及解决方案。 6.拓展项目,鼓励创新。 在学生实现了项目任务时,教师可以引导学生进行项目的拓展,增强学生的灵活应用能力和创新能力。鼓励学生进行讨论,如现在市场上的电子钟定时有何特点,学生自身对定时功能有何要求等。学生可以通过提方案、互相补充、多方面对比等探讨过程,实现电子钟个性化定时的设计。在这一过程中,学生不仅学会思维探索,而且提高了对知识的理解记忆,为课程学习打下了坚实基础。不要局限于一套设计方案。在系统设计前,将学生分组,要求每组同学采用不同的方法达到设计目的。例如用数字电路设计一个闪烁式LED时序电路,在设计时序发生器时可以采用以下几种方法:(1)555定时器;(2)慢时钟;(3)快时钟,通过计数器来分频。 三、结语 在“数字电子技术”课程教学改革中,采用项目教学法获得了显著的实际成效。采用基于项目的教学方法,通过创设情境、教师适时引导、学生团队合作及互动交流、项目拓展等,不仅能够全面提高学生分析问题及解决问题的能力,还能够充分调动学生学习的主动性和积极性。教学实践证明,基于项目教学法的“数字电子技术”课程教学改革与实践,对培养应用型、技能型电气信息类专业人才是有效的。 作者:郭会娟 姚素芬 只德瑞 侯淑萍 单位:天津商业大学信息工程学院 数字电子技术论文:课程教学改革中数字电子技术论文 1我国现阶段《数字电子技术应用》课程的发展现状 1.1教学内容相对滞后 笔者认为,同样是《数字电子技术应用》课程,在教学内容上要有区分,对于职高的学生而言,学校更应注重其实际操作能力的培养和提高。 1.2教学模式有待创新 我国传统的教学模式是以教师为主、学生为辅,通常是教师讲什么,学生就学什么,学生处于较为被动的地位。同时又由于《数字电子技术应用》这门课本身理论性较强、难度较大从而导致学生缺乏兴趣,不愿意自主学习和探索,这样就很难取得突破。 1.3教学理念急需转变 “应试教育”这一理念在我国的学校教育中可谓根深蒂固,虽然高职、本科生的教育强调学生要自主学习,给学生更多的自由时间,尽可能地让学生自己去探索和实践,但仍没有取得满意的效果。 1.4理论与实践相脱节 目前在我国高校教学中,对实验教学这一部分的重视程度并不高,主要表现在实验器材配置较落后、学生参与实验的积极性不高,多是为了应付考试、教师没有严谨地对实验过程和结果进行跟进和评估。而受我国传统教育的影响,教师偏重课堂上的理论教育,学生则多以看书学习为主,理论教学与实践教学的课时比例分配不合理。从而导致理论与实际相偏离。 1.5考核方式比较单一 大部分高校在进行学生学习效果评估的时候还是以考试为主,将笔试成绩、出勤率、实验课表现三个方面按不同的比例来分配,期末总成绩则由三项成绩加总而成。显然由于考核因素太少,这种考核方式存在很大的局限性,因此可以通过增加更多的考核因素来完善考核制度。 2《数字电子技术应用》课程的改革与实践之策 2.1传统教学模式与现代化模式相结合 现代化的多媒体教学则可以通过制作生动的课件将理论以视频、动画、图片等方式呈现出来,不仅可以活跃课堂气氛,同时还能让学生更好的理解教学中的难点、重点,将传统教学模式与现代教学模式相结合,学生对知识点理解会相对轻松有效。 2.2项目式教学模式的引入 项目教学法是教师带领学生在开展一个项目的基础上,通过实际操作将理论知识传授给学生的教学模式。该模式主要包括项目的选取、项目模块化、自主发挥部分、项目实施及总结评估几个部分。 2.3推行校企联合教学的模式 学校应加强与企业的联系,可以与相关企业签订实习协议,安排学生去实习,以提高学生的实践能力,此外也可聘请企业高级技术人才进校开展主题讲座,以给学生更多的机会去了解行业的最新动态,适当调整自己的学习方向,逐渐去适应企业的发展要求。 2.4调整考核方式 通过引进更多的考核因素,如学生参加科技竞赛获奖、自主做实验次数、实习期表现情况等方面,增强考试的公平性、合理性。 2.5多元化学习模式 同一专业同学可以根据自身的优势成立学习小组,团队成员间互相监督和帮助,提高学习的积极性。此外还可以通过成立课余兴趣小组、举办高校科技竞赛等方式来营造多元化的学习环境。 2.6实验室管理更加人性化 完善实验室管理,延长实验室的开放时间,并配备值班教师在必要时指导课余时间自主做实验的同学。 3结语 《数字电子技术应用》这门课程作为电子信息技术类专业的核心基础课,从专业人才的培养的长远发展来看,课程改革势在必行。教育改革一直是社会的热点问题,要取得改革的成功必须要有破釜沉舟的决心,如果相关政府部门、高校、企业等能够有效配合,我想教育创新改革的成功必将指日可待。 作者:吴志伟 单位:江西环境工程职业学院 数字电子技术论文:教学质量下数字电子技术论文 1充分利用而不过分依赖多媒体辅助教学手段 作为一种教学方式和教学手段,多媒体图文并茂,具有效率高、信息量大、省时等优势,对其充分利用,可以有效地提高课堂教学效率和保证教学质量。在《数字电子技术》课程教学中,对于抽象、难于理解的内容,教师可以充分利用PPT课件讲解以及图片、动画、视频、音频演示、EDA仿真软件的直观演示等多媒体辅助教学手段,生动形象地呈现所研究对象的复杂变化过程,使学生通过生动形象的直观观察,更好地理解所研究对象的内在规律,对重点、难点及疑点问题理解透彻。如讲授模拟电子系统以及模拟和数字集成系统时,通过学生直观观察和教师必要的讲解,能有效提高课堂效率和学生学习的兴趣,加强学生对模数转换和集成系统有更好的理解。《数字电子技术》课程教学中引入多媒体辅助教学手段能在有限的时间内增加授课的信息量,使教学内容形式丰富、灵活,有利于解决“学时短、内容多”的矛盾。但教师作为多媒体教学的实施者,不能过分依赖多媒体,应该以学生为核心,围绕教学目标,充分将多媒体资源及其它资源共同构成统一的教学资源系统,注重多媒体教学与传统教学相结合,扬长避短,避免出现讲课速度太快、学生跟不上或者讲课沦为用PPT演示文字和图表的单调过程等等。 2巧设教学情境和问题,激发学生学习兴趣,树立自主学习意识 根据教学内容的难易、重点,向学生提出要解决的中心课题,要求他们分析问题情境,探索问题的解决方法。笔者讲授《数字电子技术》中“二值逻辑与基本逻辑运算”时先介绍安全带报警系统,如图2所示,然后引到学生思考“什么是与逻辑”,之后了解与运算之后,发问“如何用与门实现安全带报警系统”。通过巧设问题和情境,激发学生那种强烈的探索欲望,使学生处于一种积极的思维状态。对于教材中比较抽象的概念和原理,在教学中要深入浅出,用形象生动的比喻去帮助学生进行分析理解,提高学习兴趣,激发学习热情。学生沉浸其中,才会学有所思、学有所问、学有所悟、学有所得,才会有新的发现。要想让学生沉浸于学习还得发挥学生的主体作用。凡学生能够自己探索得出的,决不替代,凡学生能独立发现的,决不暗示,尽可能给学生多一点思考的时间。为让学生深刻理解74HC151七段显示译码器三个辅助端即灯测试输入、灭灯输入和锁存使能输入端的功能,笔者让学生根据74HC151的功能表,分析输出有字形时对应的三个辅助输入端信号分别是什么,从而得出结论:灯测试输入端用于检查译码器本身及显示器各段的好坏,灭灯输入端用于将不必要的零熄灭,锁存使能输入端由0跳变到1时,输入码被锁存,输出只取决于锁存器的内容。 3授课要承前启后,注重教学内容的衔接 在教学中关注知识之间的前后联系,了解知识的来龙去脉,可以使我们更好地衔接教学内容之间的关系,形成一个系统的知识链;在这一基础上的教学设计,能促进学生利用迁移、转化的方法来解决问题,能使我们有效合理地进行教学。一方面注意本课程内容的前后衔接,另一方面注意本课程与前后相关课程的衔接。如讲全加器时,可以得出全加和S和进位数Co的表达式,分别如式(1)和式(2)所示。根据式(1)、(2)和已经学习的半加器知识。同时,引导学生将式(1)和式(2)分别变换成如式(3)和式(4)所示的最小项表达式。进而,让学生回忆二进制译码器74HC138重要应用之一,即可以实现给定的组合逻辑函数。最终,在引导下,学生得出如图3(b)所示的电路图,即用已学的74HC138实现全加器的功能。这样学生开阔了思维,加深了对已学知识的理解。有意点拨前后课程中与本课程相关的知识点及其应用,让学生认识到电子技术课程承前启后的重要作用,激发学习的兴趣和热情,提高学习的主动性,树立学好电子技术课程的信心。 4理论联系实际,拓展学生的思维能力 理论教学学生一般感觉枯燥、难学懂。在理论教学的过程中,若能结合具体实验案例,则能给予学生感性认识,提高学习兴趣,进而通过理论学习上升到理性认识,再到实践环节中,验证理论,又可促使学生真正理解理论知识,进一步深化理论。对数字电子技术的掌握更重要的是能够通过电路的学习学到一种思维方式,学会一些分析问题和解决问题的方法。逻辑运算是数字电子技术的基础,让学生理解基本运算是重点也是难点。为此,笔者在讲授或运算时,“入室盗窃检测和报警系统”为例讲解或运算及或门的应用。这样一来,学生易于理解或运算的本质及其应用。教学多结合实际,激励学生不但要具有坚实的理论基础而且应能够灵活综合应用来分析和解决问题。 5重视作业环节 作业是数字电子技术课程的一个重要环节。它既反映学生对电路基本理论的掌握、应用和分析计算的能力,也是对学生进行工程计算的基本训练和培养严谨科学态度的手段之一。对作业严格要求,促使学生认真完成,对提高课程的教学质量也起了良性循环的作用。在课堂上加强例题的讲解,把一些典型的题目讲深、讲透,对一题多解的题目尽可能罗列出各种解法并指出它们的内在联系及异同,对留给学生的作业则要求用不同的方法求解,加深前后知识点的掌握。为了了解学生对知识点的掌握情况和提高课堂作业讲解的时效和实效,作业按要求标注:顺利完成—A,复习完成—B,参考完成-C,难以下手-D。这样讲解作业就有针对性,而且也能很好地避免学生抄袭。除了传统习题,适当布置课外实践和仿真作业,鼓励学生进行课外电子小制作,积极参与电子设计相关竞赛,增加动手能力锻炼机会,既能激发学生的学习兴趣和热情,也能让学生在实践中体会理论知识,让实践与理论紧密结合。质量是高等教育的生命线,创新是高等教育的灵魂,《数字电子技术》教学改革是一个长期的过程,需要教师坚持以学生为本,在实践中不断修正与完善,赢得学生的支持和配合。最终,通过课程教学和学习,使学生掌握数字电子技术的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能,积累丰厚、扎实的数字电子技术基础知识,为后续课程的学习打下良好基础;同时培养学生的自主学习能力和创新能力,使学生提高系统集成能力、综合应用能力和仿真实验能力。 作者:程杉 井立兵 郭攀锋 单位:三峡大学电气与新能源学院 数字电子技术论文:课程教学改革下数字电子技术论文 1我国现阶段数字电子技术应用课程的发展现状 1.1教学内容相对滞后 笔者认为,同样是数字电子技术应用课程,在教学内容上要有区分,对于职高的学生而言,学校更应注重其实际操作能力的培养和提高。 1.2教学模式有待创新 我国传统的教学模式是以教师为主、学生为辅,通常是教师讲什么,学生就学什么,学生处于较为被动的地位。同时又由于《数字电子技术应用》这门课本身理论性较强、难度较大从而导致学生缺乏兴趣,不愿意自主学习和探索,这样就很难取得突破。 1.3教学理念急需转变 “应试教育”这一理念在我国的学校教育中可谓根深蒂固,虽然高职、本科生的教育强调学生要自主学习,给学生更多的自由时间,尽可能地让学生自己去探索和实践,但仍没有取得满意的效果。 1.4理论与实践相脱节 目前在我国高校教学中,对实验教学这一部分的重视程度并不高,主要表现在实验器材配置较落后、学生参与实验的积极性不高,多是为了应付考试、教师没有严谨地对实验过程和结果进行跟进和评估。而受我国传统教育的影响,教师偏重课堂上的理论教育,学生则多以看书学习为主,理论教学与实践教学的课时比例分配不合理。从而导致理论与实际相偏离。 1.5考核方式比较单一 大部分高校在进行学生学习效果评估的时候还是以考试为主,将笔试成绩、出勤率、实验课表现三个方面按不同的比例来分配,期末总成绩则由三项成绩加总而成。显然由于考核因素太少,这种考核方式存在很大的局限性,因此可以通过增加更多的考核因素来完善考核制度。 2数字电子技术应用课程的改革与实践之策 2.1传统教学模式与现代化模式相结合 现代化的多媒体教学则可以通过制作生动的课件将理论以视频、动画、图片等方式呈现出来,不仅可以活跃课堂气氛,同时还能让学生更好的理解教学中的难点、重点,将传统教学模式与现代教学模式相结合,学生对知识点理解会相对轻松有效。 2.2项目式教学模式的引入 项目教学法是教师带领学生在开展一个项目的基础上,通过实际操作将理论知识传授给学生的教学模式。该模式主要包括项目的选取、项目模块化、自主发挥部分、项目实施及总结评估几个部分。 2.3推行校企联合教学的模式 学校应加强与企业的联系,可以与相关企业签订实习协议,安排学生去实习,以提高学生的实践能力,此外也可聘请企业高级技术人才进校开展主题讲座,以给学生更多的机会去了解行业的最新动态,适当调整自己的学习方向,逐渐去适应企业的发展要求。 2.4调整考核方式 通过引进更多的考核因素,如学生参加科技竞赛获奖、自主做实验次数、实习期表现情况等方面,增强考试的公平性、合理性。 2.5多元化学习模式 同一专业同学可以根据自身的优势成立学习小组,团队成员间互相监督和帮助,提高学习的积极性。此外还可以通过成立课余兴趣小组、举办高校科技竞赛等方式来营造多元化的学习环境。 2.6实验室管理 更加人性化完善实验室管理,延长实验室的开放时间,并配备值班教师在必要时指导课余时间自主做实验的同学。 3结语 数字电子技术应用这门课程作为电子信息技术类专业的核心基础课,从专业人才的培养的长远发展来看,课程改革势在必行。教育改革一直是社会的热点问题,要取得改革的成功必须要有破釜沉舟的决心,如果相关政府部门、高校、企业等能够有效配合,我想教育创新改革的成功必将指日可待。 作者:吴志伟 单位:江西环境工程职业学院 数字电子技术论文:数字电子技术考核理论探讨 一、现实研究重点 基于多元学业评价理论的数字电子技术课程考核模式研究,从选题的角度来说,具有重要的现实意义。这种现实意义是针对目前数字电子技术课程考核模式相对滞后的角度来说的。但是,通过研究分析可以知道,这些研究的理论和重点围绕多元学业评价三个重要方面来展开的。 (一)多元学业评价主体呈现多元性特征 通常认为,传统学业评价的主要对象是针对教师,更加注重教师在实践教学过程中所起到的重要作用,相对忽视学生这一学习的主体。当前,基于多元学业评价理论是基于新型的学业评价教学模式的有效运行来展开的。在这个过程当中,需要教师和学生共同作用,也切实改变以往单纯的一元评价对象为多元评价对象,赋予了教师和学生的多元学业评价活动中所占的权重和比例。多元学业评价的主体多元性,能够有利于降低常规学业评价的主观臆断、偶发因素等,能够有效实现学业评价的全面、公平、公正、公开、客观的目的。基于多元学业评价理论的数字电子技术课程考核模式,能够充分体现出任课教师的主导作用,能够充分体现出学生评价的主体作用,能够充分体现出学业评价本身的社会属性,是多主体共同科学评定的产物。 (二)多元学业评价环节呈现多样性特征 传统的学业评价环节重点是围绕日常的作业练习、理论考试分数等因素。基于多元学业评价理论的数字电子技术课程考核模式,其评价环节更加复杂多样,每个环节均要开展的评价和评定,科学设定每个环节评价的权重,有效区分分析、反馈、反思、研究、表现、态度等诸多环节的权重,有的指标权重设置可能会存在与前述权重交叉的现象。这种由于多元学业评价的多重性、多样性,能够为广大学生创造出发挥聪明才智的坚实平台。 (三)多元学业评价内容呈现多面性特征 在传统的学业评价过程中,任课教师对于学生的评价更多的是理论考核,即重点围绕学生对于基本知识的理解和掌握程度,这样的评价就显得比较单一枯燥。基于多元学业评价理论的数字电子技术课程考核模式能够实现评价的内容多面性的特征,不仅仅关注的是学生对于本学科基本知识的掌握程度,更关注广大学生对于知识分析、知识理解、知识应用的能力强弱,能够进一步培养广大学生的创新精神、研究精神、协作精神等诸多方面的能力。 二、基于多元学业评价理论,深入推进数字电子技术课程考核模式建设 目前,数字电子技术课程的考核评价重点围绕课程的应用性、实践性,为确保基于多元学业评价理论的数字电子技术课程考核模式取得更为显著的成效,现提出如下几点建议: (一)进一步实行数字电子技术课程项目化的考核模式 配合本课程基于工作过程的项目化教学模式改革,将课程的讲授课时进行重新科学分布,动态调整课程讲授的学时分布和权重,重点增加学生参与课程研讨和创新实践的过程比重,探索采取项目化的考核方法,将课程考核内容整合分为独立的单元模块。分别对于每一个单元模块进行考核,比如将一个单元确定为“简单抢答器的制作”项目的考核,确定为“产品质量检测仪的设计与制作”项目的考核,确定为“数字电子钟的设计与制作”项目的考核,确定为“叮咚门铃电路的制作”项目的考核,等等。采取此种项目化的考核模式,有利于进一步提升课堂的教育教学效率,让学生在有限的时间内能够学习到最大限度的知识内容,进一步明确各项目链接知识点之间的关联性。 (二)进一步实行数字电子技术课程实践化的考核模式 数字电子技术课程具有较强的实践性,因此对于课程考核的研究和模式的创新,不能仅仅局限于理论知识的考核,必须进一步大幅度增加实践考核的权重和内容,建议引入工程应用实例考核模式,借助项目驱动的考核模式,重点在每一个单元知识讲授和考核的过程之前,给学生们布置项目作业,并且纳入课程考核的范畴。在实际的教育教学过程中,重点围绕如何进一步实现项目的操作目的,来展开相关知识点的讲授和学习,引入工程实例考核模式,对于教师来说,工作的积极性进一步提升,学生参与实践学习的积极性和主动性也随着上升。将实践化的考核模式贯穿于数字电子技术课程教学的整个过程,积极引导学习更加科学合理的设计电路,并且更加明确电路在具体工程中的应用。 (三)进一步实行数字电子技术课程实验化的考核模式 围绕培养学生工程实践能力,建议实行课程的实验化考核模式,探索将教学实践分成不同的实验层次,在每一个实验阶段引入课程考核的模式和权重,比如在基础实验过程中,应以基本的操作和联系为主要内容,实现进一步巩固和加深对于数字电路理论的理解和掌握,最大限度地灵活使用仪器设备,进一步增强基本实验技能和操作水平,从而实现多元学业的评价理论与实践的有机结合。应充分发挥教学相长的作用,最大限度激发学生的学习潜能,积极引进社会性评价,促使任课教师和广大学生及时调整教学和学习情况,最大限度地减少盲从性,提高有效性。 作者:谢兰清 单位:广西工业职业技术学院 数字电子技术论文:论数字电子技术在网络中的应用 一、数字电子技术应用于网络的重要性 数字电子技术可以实现信号的数字通信。数字信号特点抗干扰能力强、无噪声积累,便于加密处理,便于存储、处理和交换,设备便于集成化、微型,占用信道频带较宽,便于构成综合数字网和综合业务数字网,数字通信具有很多优点,计算机所用信号与数字通信的信号都是二进制代码,也就是说计算机信号与数字通信信号是一致的,这种信号一致性便于数字信号与计算机联网,用计算机对数字信号进行存储、处理和交换也因这种信号一致性方便了不少。实现了通信网管理和维护的自动化与智能化。数字信号的抗干扰性能强,可以实现长距离高质量的信息传输,而且经过数字变换后的信号,对网络信息的加密变得容易不少,因为简单的数字逻辑运算可以方便的进行加密、解密处理,而且保密性好。数字电子技术使用数字电路,具有体积小、功率低的优点,因此网络设备可用大规模集成电路实现。目前自然科学中发展最快的科学技术之一正是数字通信与网络技术。计算机与通信网络互连构成的计算机通信网络系统,缩短了人们之间的沟通距离,缩短了信息获取的时间,使整个社会紧密得结合在了一起,人们的生活、学习和工作方式逐渐被改变,人们越来越依赖于网络带来的便利,特别是数字电子技术能够使网络信息快速处理,高速度、大容量的信息已经成为人们生活中不可或缺的一部分。知识信息时代,信息时代要求高技术人才必需具有一定的信息素养,数字电子技术应用于网络,正是这种高效率信息的保证,为培养高素质、信息全面化的人才奠定基础。 二、网络的特点与优势 网络是一个虚拟的信息传输、接收、共享的平台。网络技术有共同任务、共享环境、通信、合作与协调这几个重要的特点。首先是网络具有开放性和信息共享度,网络实现了资源的共享,为信息的传播提供时效性,网络上的信息资源很多,信息量也很大,为信息的传播、存储、共享提供保障。其次是网络便于对信息资源的搜索,通过浏览互联网,人们各取所需,甚至还可以通过BBS、电子邮件等信息工具发表自己的看法提出自己的问题,实现信息的反馈。网络实现了零距离的交流,打破地域界限,轻松实现跨国界、跨地区交流。网络上的信息更新速度快,比报纸、杂志等媒体更具有时效性,且节约资源,网络媒体的运营成本也相对较低,因为报纸杂志上的信息需要印在纸上才能传播,而网络信息传播无需纸张,对新闻事件在网上与访问者之间几乎没有时间差,只要刷新网页,就能同步追踪最新信息动态。网络其中一个最大的优点是实现信息的综合产播方式,信息的传播不仅仅是依靠文字,通常还伴有着图片、音乐、视频等多种信息形式,丰富信息内容,使用户对信息了解的更具体、详尽、透彻。随着网络技术的不断提高,现在可以实现信息的边下载边收听或边下载边观看时事新闻或其他信息,能够节约用户下载时间。网络上信息来源广泛,内容和形式多种多样。用户利用网络可以随时随地通过声音、图片、影像、数据、表格等多媒体形式进行信息的接收、阅览、传递、反馈。特别是数字电子技术应用于网络之后,信息沟通速度就更加快捷。 三、数字电子技术在网络中的应用 数字电子技术就是研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能,555定时器等。随着计算机科学与技术突飞猛进地发展,用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。先将模拟信号按比例转换成数字信号,然后送到数字电路进行处理,最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出,这样做可以充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能。这种用数字电路处理模拟信号的所谓“数字化”浪潮是从20世纪70年代开始的,至今已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。数字电子技术可以对网络进行信号处理。数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。数字信号具有抗干扰能力强、无噪声积累,便于加密处理,便于存储、处理和交换,设备便于集成化、微型,便于构成综合数字网和综合业务数字网,占用信道频带较宽的特点。信号的数字化需要进行抽样、量化和编码的步骤。抽样是指用每隔一定时间的信号样值序列来代替原来在时间上连续的信号,也就是在时间上将模拟信号离散化。量化是用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,把模拟信号的连续幅度变为有限数量的有一定间隔的离散值。编码则是按照一定的规律,把量化后的值用二进制表示,然后转换成二值或多值的数字信号流。这样得到的数字信号可以通过电缆、微波干线、卫星通道等数字线路传输。在接收端则与上述模拟信号数字化过程相反,再经过后置滤波又恢复成原来的模拟信号。上述数字化的过程又称为脉冲编码调制。数字电子技术有利于对网络通信信号进行处理和网络信息的高效率传输,将信号转换为数字信号,实现网络信息的信息高速公路化。数字电子技术充分发挥利用了数字电路在信号处理上的强大功能,通过将模拟信号按比例转换成数字信号,再送到数字电路中进行处理,将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出,实现了网络通信的数字化。利用数字信号作为载体来传输信息的通信方式成为数字通信,数字通信实现了通信的高速度、大容量,高速信息电子网络也就是信息高速公路,是由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品等组成的完备的网络体系。网络信息的处理与控制是通过通信网路上的高性能计算机和服务器等硬件设备实现的,高性能计算机和服务器先将模拟信息转化为数字信息进行信息输入或输出,在数字电路上进行传输,最后对信息存储,再将数字信息交换为模拟信息的过程,在此过程中,对网络信息的传输进行处理和控制。 四、结语 数字电子技术是研究逻辑门电路、集成器件的功能及其应用,逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各脚功能的一门学科。随着计算机的发展,网络技术的发展,数字电子技术是实现网络信息高速公路的关键。 作者:杜维祥 单位:哈尔滨威克科技有限公司 数字电子技术论文:数字电子技术网络实践研究 摘要:本文对网络时代下数字电子技术的网络实践进行分析,通过阐述实践内容着手,提出了几点关于促进网络技术发展的的建议。 关键词:数字电子技术;网络实践;信号数字化处理 1引言 伴随着我国国民经济的快速增长,人民的日常生活水平随之提升,网络在人民生活中的作用也越来越重要,作为网络发展的支撑技术,数字电子技术的发展也逐渐成为网络实践的方向。由于当前巨大的商场需求,电子技术的应用在社会的每一个角落都能看到其应用。由此可见,只有将数字电子技术在网络中的实践应用进行有效研究,才能对于数字化的信息社会建设起到推动作用。 2数字电子技术的发展前景 数字电子技术其实可以拆分成数字与模拟两种电子技术,由于当前市场的急切需求,数字电子技术这一学科就成为众多学科中发展最为快速的一门学科[1]。在电子技术发展越来越成熟的当前状况中,信息产业化的升级工作逐渐完成,并在此基础上顺应了经济市场的发展需要,进而朝向更具专业化的目标发展。在我国经济发展的近期,社会对信息化时代中数字电子技术的应用,提出了更高的要求。那么,满足该种要求,就必须经过一系列的改进、创新,才能真正与当前市场发展的实际需求相适应。在电子技术领域中,将电子技术朝向数字化的发展方向进步,就是目前科技发展的主流趋势,也只能是当代中电子技术与时代接轨的惟一途径。随着科学技术的改革更新,电子产品也在日新月异的换代。例如:数字电子技术的不断优化更新,在家庭和生产领域中的开关电压调节器行业、D类型的音频功率放大器行业中,这种技术都在被广泛的应用着,该种产品的出现,就是数字电子技术与模拟电子技术相结合的产物。鉴于此,我国在未来的信息发展过程中,类似于以上运用数字电子技术生产出来的科学技术产品必然会愈来愈多,对于电子技术的持续发展也一定会产生重大的推进作用。 3数字电子技术的网络实践 互联网的出现,对于当前人类的生活方式及形式改变起到了重大的作用,正是这种网络信息充斥于人类生活的信息化时代推动下,数字电子技术这一新型领域也随之壮大起来。在网络世界中,相较于传统的信号输出,数字信号拥有极大的优势,不仅能够就将计算机设备本身的抗干扰能力进行了提升,对于计算机设备自身的储存能力提高也起到了关键的促进作用,更是在此基础上将信号传输程序进行了方便、快捷以及安全方面的重大改进。作为设备的集成化与数字综合化的集合体,数字电子信息技术通过与网络技术结合,充分的将社会中的各个方面进行了有效连接,同时该种方式也极大程度的改变了人类生产与生活的方式,并在生活中将网络信息运用数字电子技术进行处理培养成一种根深蒂固的习惯。 3.1在网络中开展信号处理机制 在网络信号处理机制的工作展开过程中,运用数字电子技术进行处理网络展开的信号是最具高效的方式,在这一过程中,不仅能够将网络中的重要相关信息进行高度加密,还能在同时将网络自身的抗干扰能力与储存能力进行高度强化。另外,相对于其他的网络技术来讲,在数字信号中将二进制包含进去,具有相当大的技术优势。 3.2进行信号数字化处理工作 抽样、量化、编码三项工作流程是进行数字化信息工作处理的重要流程,具有不可或缺的地位。以上三项流程中的抽样工作过程,主要就是在现实的网络实践中进行相关模拟信号的离散作业。对于量化工作的内容则主要是指为离散取值做铺垫,从而进行划分信号的连续取值工作,该种离散取值会受到一定的限制。所以,必须在编码的工作流程中对于将要进行编码的对象或者数字,进行信号数字化处理的方式展开设计。例如:卫星通道与电缆电路上的信号传输工作中,该种信号数字化的处理方式,就被广泛的应用。 3.3能够快速处理大量网络信息 在当前的网络发展阶段,将数字电子技术应用到实际的信息处理过程中去,不仅能够将网络信息的处理效率大幅度提升,又能在一定程度上强化信息的传输能力,还能在此基础上对信号转变数字形式信号的进程起到推进作用,最终达到高效率进行网络信息处理的工作目的。 4结束语 综合全文论述来看,信息技术领域的发展在数字电子技术的带动下更具生机与活力,并对人类的日常生活质量提升带去了积极的影响。在当今的网络时代背景下,可以说电子技术数据化就是电子技术领域的实践与应用的未来,激速发展的科学技术加之市场需求的压力,都使数字电子技术的发展得到了质的飞跃。结合文中对数字电子技术网络实践发展前景的探讨,以及对于数字电子技术的网络实践进行了关于在网络中开展信号处理机制、进行信号数字化处理工作、能够快速处理大量网络信息三个方面的分析能够发现,只有保证数字电子技术时刻紧随时展的脚步,并在此期间进行持续不断的优化与创新,才能真正在未来电子产品朝向数字化发展的路程中发挥推动能力。 作者:刘铁汉 单位:河北广电网络集团秦皇岛有限公司 数字电子技术论文:数字电子技术课程教学与实践 职业教育的核心是培养学生实际动手操作的能力,还兼顾为学生的职业生涯发展打下基础。通过对课程教学的探索与实践,让教学内容更贴近实际生活、贴近学生所学的专业。让学生学起来更加积极、主动,真正实现学生动手能力和创新能力的培养,根据学生的实际收获,对教学效果进行探讨。《数字电子技术》课程在整个工科类专业中,是非常重要的基础课程,相对于模拟电子技术来说,数字电子技术具有知识点分散、灵活多变且不便于理解和应用。在中等职业教育教学过程中,《数字电子技术》的教学内容需要针对专业来制定,不同的专业侧重点是不同的,在学习过程中注重对相关知识的应用,实现动手能力的培养,为今后尽快适应工作岗位做好准备;同时也要考虑通过对课程的学习,为后续学习专业课程乃至于学生的职业生涯发展打下基础。因此,针对不同专业制定不同的教学内容、不同的教学标准就显得尤为重要。下面以铁道通信信号专业为例,介绍《数字电子技术》课程教学的探索与实践。 1课程内容的构建 数字电子技术的相关知识点是构建教学内容的核心,把知识点紧密联系实际应用电路、模拟电子技术等,使学生在学习该课程的同时,强化以往学过的知识,达到温故而知新的目的,也便于学生通过学习过程掌握相关知识的学习方法,建立相应的思维方式。在课程内容的设置中,围绕数字电子技术在学生专业课程中的应用、学生学习规律、学科实验实训课程体系来进行。课程设置的思路如图1所示。在铁道通信信号专业中,《数字电子技术》课程的教学内容,围绕数字电子在专业中的应用来展开。以门电路、逻辑代数、组合逻辑电路、时序逻辑电路、脉冲的产生与整形、A/D和D/A转换为主要的知识开展课程教学;结合学生专业,从专业课程中挑选部分与数字电子技术有关的电路来加以学习,增加了专业基础课与专业课的衔接。从学生学习的角度,学生应掌握进制及转换、逻辑代数化简、组合电路的分析、时序电路的分析、如何产生脉冲以及A/D和D/A转换的基本思路。通过学习《数字电子技术》能够熟练使用仪器、仪表,能完成相应的实验或实训项目,能判断、排除电路故障。整个学习过程应注重对学生学习能力的培养、如何对所学的知识进行运用和拓展,为后续学习单片机、数字信号处理及专业课程打下基础。根据学生认知过程、学习的规律、学生掌握知识点的过程进行研究,通过分析现状,构建了学生掌握和运用所学知识点的一个循环的体系,如图2所示。在课程教学中,把学生所需掌握的知识点细化,通过简洁的描述、仿真软件进行仿真教学或者动画等方式传授给学生。例如在讲授构成任意进制计数器的方法时,不同型号的元件构成同一进制的计数器方法不同,如果只是根据器件逻辑功能来分析构成方法,这不便于学生理解和认识,这时可以通过仿真软件来仿真结果,在这期间的各个过程都能直观看到,这样就把教学的重点放在了器件功能上,简化了分析过程,更便于学生掌握相关知识点。在学生尝试用所学知识解决实际问题时,可能会出现的各种状况,包括学生对知识点理解的程度、人为因素影响等,这些最终都有助于帮助学生提高对知识点的认识。同时,在这个环节中学生的思想潜移默化的受到影响,通过教师的引导,让学生能主动的思考问题并能分析其中的原因,教师再及时总结分析,让学生能更加深刻的认识所学的知识点,最终能将所学内化于心。在学习知识的过程中,解决实际问题、提高实际动手能力,是职业教育的重要目标。要想实现此目标,就必须设计相关的实验实训项目来帮助完成。在设计实验实训项目时,最好能设计与现实生活或学生所学专业有一定衔接的项目。如与生活相关的火灾报警器的制作、抢答电路的制作、数字电子钟的制作等,与专业课相关的监督定时器、故障-安全比较器等。这些实训项目不仅能提高学生对所学知识的应用,对学生的整个学习阶段都有积极的作用,它能提高学生学习兴趣,能让学生感受到学习的成就感,有助于增强学生的学习自信心。 2教学实施 为实现教育教学目标、完成教学任务,在教学方法上要有一定的改变,教学组织需要体现启发式教育,重视学生的学习能力培养。在教学中坚持以“学生为主体,教师为主导”的思想,对于职业教育还要加以任务驱动,驱使学生参与学习过程,培养学生学习兴趣与学习积极性,增强学生学习的成就感。要让学生把所学知识点内化,在教学的各个环节中,就应该让学生参与进来,在教学活动中重视与学生的互动,通过提问、反问、课后练习等方式,引导学生思考,让学生从以前被动学习、被动接受知识变为主动参与、主动思考,在讨论和总结的过程中掌握知识。在中等职业教育的过程中,要让学生主动参与、主动思考,说起来容易,做起来很难。首先要解决的问题就是学习自信心,多数学生因学习方法、学习习惯及环境因素等问题的影响,导致学习能力不足,学习动机不明显,从而对学习缺乏兴趣。结合任务驱动来提高学生学习的积极性,在理论教学前就把下次课的教学内容、难点、重点等告知学生,要求学生自主预习并完成预习小测验。在下次上课时,了解学生是否参与进来,再通过课后调查,看学生是否掌握了相关知识点,并对教学效果进行课后分析,分析该课的得失,以便在下次课的时候注意相关的问题。在课前预习中,对主动参与的学生给予积极肯定和表扬,对没有参与的学生加以督促和鼓励。结合学生的专业,把专业课程中有关数字电子电路放置在课程教学中,不仅能让学生感受到学习《数字电子技术》这门课程的作用和意义、引起学生重视,更能通过对相关电路分析,促进学生对专业课程的学习。如铁道通信信号专业,在数字电子技术教学中,通过把《车站信号》、《区间信号》、《信号电源》等课程中的部分数字电子电路加以分析。在人才培养计划中,上述的专业课程是在学完《数字电子技术》课程之后再进行的,考虑到学生目前不能把电路和专业课程相结合,所以在讲授中,主要分析其电路的功能,所运用的都是《数字电子技术》中的相关知识点,对于专业课程中的概念或专业术语不必介绍,以免增加学生的学习难度。这样既能和学生专业对接,让学有所用,也能为以后学生学习专业课减轻学习压力。针对教学内容设置实训项目,在相关的教学过程中或者教学内容结束后,对学生下达实训项目任务,学生通过收集相应资料和实训相关信息,设计能实现实训要求的电路。通过此实训,能让学生熟悉相关的元器件,在掌握理论知识的同时,实现对学生动手能力和创造力的培养,还能培养学生自主学习的能力。例如:在火灾报警器的实训中,学生首先要了解如何实现感应温度、烟雾、红外线,这时一些传感器就会进入学生的视野,如何将传感器感应到的信号综合起来,用什么样的元件来实现报警或不报警,这就用到了所学的知识,包括在模拟电子技术中学到功放电路及相关元件,这样也把以往所学进行了复习和运用。由于有多种元件都能实现电路功能,学生不会全部都去选择同一种元件。通过实训材料的收集和实训的设计,最终学生之间会出现多个实现相同功能的不同电路版本,有的电路版本可能复杂,有的可能简单;通过在学生中组织讨论,比较各自设计的电路所具有的特点,教师可以从中发现学生对知识点掌握程度,学生间也可以通过比较找出自己的不足。这样,一次实训教学,学生就可以收获多种思考问题的方式。实训时没有采用仿真软件,而是采用了较为传统的“面包板”和实际元件。这样做的目的一方面可以让学生熟悉相关工具的使用、认识实际元件;另一方面可以锻炼学生布线能力,以及根据电路图来构建实际电路的能力,培养具有与专业相关的技能。 3结语 要实现技能型人才的培养,首先要结合学生所学专业,在保证课程基本体系不变的情况下,最大限度的根据学生专业来选择教学内容,注重学生学习过程和学习方法的掌握,注重学生实际动手能力的提高,并为后续学习专业课程打下基础。同时,要充分利用和整合教学资源,在教育方式、教学手段多样化的今天,选择适合的教学手段,为学生创造一个良好的学习环境和适合实践的场所,提高学生学习的主观能动性和实践能力。 作者:范炬 单位:内江铁路机械学校
通信系统论文:电子通信系统关键技术问题分析 论文关键词:电子通信系统 移动卫星通信 关键技术 论文摘要:现今的电子通信技术属于一种尖端的且应用性极强的技术,一个国家的科技发展水平和进度关键看电子通信技术水平的高低。电子通信产业是信息产业不可或缺的一部分,电子通信技术的进步和发展直接带动先进的生产力和科技实力。电子通信技术涉及的领域和范围较广,特别突出在移动电话和卫星通信两个方面,本文也将重点通过这两个方面来分析电子通信系统关键技术的问题。 随着电子通信技术的发展,它同时在很大程度上改变着人们的生活和方式。人们也能很好地运用电子通信技术突破时间和空间的局限来学习和工作。电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。 一、电子通信系统概述 电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。 电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。 二、电子通信系统关键技术问题 近几年来,电子通信技术应用十分广泛,就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。移动通信技术在电子通信技术中发展范围最大最迅速,传统的蜂窝通信因为可用无线频谱资源的增加和无线信号的衰弱而变得越来越受局限。不断缩小的小区半径代表着基站的密度也在不断增加。除此之外,频繁的越区切换导致空中资源的浪费和频谱效率降低,这也使得网络建设的成本也是越来越高。从以上各种因素可以看出,要想获得更高的频谱效率和更大更充足的系统容量,就应该突破传统蜂窝体制,应用新的移动通信技术。 1、移动通信系统关键技术问题 在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,这些单元距离都比载波波长要远得多,并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理,然后就要与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。 分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势,第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大,第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应,还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率,还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大,反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区,还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。 子通信系统分为5层:应用层、驱动层、传输层、数据链路层和物理层。这5层之间功能划分应明确,接口应简单,从而为硬软件的设计实现奠定良好的基础:应用层是通信系统的最高层次,它实现通信系统管理功能(如初始化、维护、重构等)和解释功能(如描述数据交换的含义、有效性、范围、格式等)。驱动层是应用层与底层的软件接口。为实现应用层的管理功能,驱动层应能控制子系统内多路传输总线接口(简称MBI)的初始化、启动、停止、连接、断开、启动其自测试,监控其工作状态,控制其和子系统主机的数据交换。传输层控制多路传输总线上的数据传输,传输层的任务包括信息处理、通道切换、同步管理等。数据链路层按照MIL—STD一1553B规定。控制总线上各条消息的传输序列。物理层按照MIL—STD一1553B规定,处理1553B总线物理介质上的位流传输。应用层、驱动层在各个子系统主机上实现,传输层、数据链路层、物理层在MBI上实现。 2、卫星通信系统关键技术问题 卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。 目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题,它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题,一个就是数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率;第二个就是智能卫星天线系统;第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究;第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术;第五个就是多址连接技术的改进和发展;第六个就是卫星激光通信技术。 未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。 总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。在电子通信系统中范围最广最常见的就是移动通信技术和卫星通信技术,移动通信技术体现在日常的电视广播网络等各种电子传输工具上,而卫星通信系统则运用在比较大型的工程上。电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的,掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。 通信系统论文:论软交换技术在电力通信系统中的应用前景 论文关键词:交换技术 电力通信系统 论文摘要:随着时代的发展和通讯技术发展的日新月异,新的时期对电力通信的也同样提出了新的要求:一方面,为了确保电力系统先进性、安全性、稳定性和高效性,这需要我们的电力通信系统与时俱进继续完善和提高电力通信;另一方面,充分地利用现有电力的网络和资源优势,使之成为电力企业新的价值增长途径,成为电力通信企业的技术革新的动力,进一步保持并提升电力的供应企业的竞争力。然而当前电力通信系统虽然业务量小但是种类较多,这不但造成浪费, 而且由于种类繁多对其运行管理和运行维护带来很大不便。上述问题的解决方案之一——软交换技术。这是由于软交换技术具有媒体网关接入、呼叫控制、业务提供以及互联互通等功能,可以很好的解决新时期电力通信的问题,因此,软交换技术在电力通信系统中的有着很好的推广应用前景。 自从第一款产品在电信市场上成功推出以来,“软交换”这个概念已经成为电信行业中倍受青睐的时髦用语。由于既能执行与基于硬件的传统电话交换机相同的功能,又能同时处理IP通信,软交换技术承诺可提供许多优势,如轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本以便运营商更快获得收入。 所谓“软交换”就是指基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的系统和设备解决方案。换言之,软交换是从媒体网关(传输层)中分剥离出其中的呼叫控制功能,再通过软件技术实现其呼叫控制功能,进而使得呼叫传输和呼叫控制二者想独立,这就为系统的控制与交换以及软件可编程功能实现各功能的可分离的平台创造了条件。一方面,软交换提供了很多实用的功能,如:连接控制、翻译和选路、网关管理、安全性和呼叫详细记录、呼叫控制等功能。另一方面,它还为在网络上提供开展新业务提供了大大便利,这主要是要归功于软交换网络资源与网络能力很好的相结合起来,并设置标准开放的业务接口和业务应用层。 1、背景 随着电力市场化、开放化的趋势以及电网建设的进一步发展,传统的电力信息系统的业务将发生变化。一方面,涌现出不少新型业务如:电视会议、变电站无人视频监控、输变电线路监控及电厂视频监控等视图业务;另一方面,传统单一主机的调度自动化体系架构向客户机/服务器体系架构的转变;同时,监视全网运行状况,提供故障记录和分析的故障滤波系统的建设以及电量计费网络系统和雷电定位系统的建设等。因此,基于互联网/局域网并能体现信息化综合业务应用的管理信息系统将成为电力企业信息化的发展方向和趋势。 2、软交换的主要功能 软交换主要具有呼叫控制、互联互通、业务提供等功能,下面分别来逐一介绍这个三大功能: (1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是软交换的重要功能组成。它除了能完成基本呼叫的建立、维持和释放之外,还可以提供各种控制功能,如:呼叫处理、智能呼叫触发检出、连接控制和资源控制等等。 (2)互联互通功能。当前IP电话体系主要是由两大标准构成即:ITU-T H.323协议标准和IETF SIP协议标准,这两大标准均可以独立的均实现呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能,但是不可相互兼容的体系结构。软交换技术可以与多种协议相兼容,自然也包括同时兼容ITU-T H.323和IETF SIP这两大协议标准。 (3)业务提供功能。一方面,软交换可以实现对PSTN/ISDN交换机的支持,并能提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;另一方面,它还可以与现有智能网相兼容相配合,为现有智能网提供的业务。由此可见软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中扮演着非常重要的作用。 3、引入软交换的意义 软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下三层面: 第一个层面——用户。传统的交换网络的封闭性,一家设备供应商往往包揽所以的包括软、硬件供应、更新维护以及应用的开发在内的每一项事物,理所当然用户也牢牢地锁定在设备供应商的那里,压缩了用户选择的空间,导致用户在设备维护费用上失去了应有的主动权。然而通过软交换技术的所搭建起来的下一代网络可以有效地扭转了这种不利局面,这主要是在利用软交换技术搭建的新一代网络中设备系统供应商都是基于同一个开放标准平台开发出来的,这样一来用户自然就具有更多的选择权,可以在同一类产品中货比多家,根据自己的需求择优挑选供应商来为自己服务。 第二个层面——成本。将传统的电路交换技术与软交换技术相比,软交换技术更具经济性、低成本性,可以说是地投入高产出。这主要是得益于两方面:一方面,软交换技术实现了平台的开放性,使得新的应用可以更快、更易的与其相衔接;另一方面,软交换所以使用的元器件很多都是普通的计算机器件,这就降低了其元器件的采购成本,具有更高的性价比。 第三个层面——可靠性。 与传统的电路交换相比,软交换技术可以更好的解决网络的可靠性。用户在组网的时候可以利用软交换的优势采用功能软件的形式将传统的电路交换的核心功能先进行了分类,然后再将其往下分配到各骨干网络。由于这种根据分门别类的分布式结构是可编程的,同时也是以计算机平台为基础,并可以利用设置网络权限来更好地实现网络的可控性和安全性。 4、软交换技术在电力通讯系统中的应用前景 电力通信网分布广泛,业务极为繁琐,虽然拥有多种网络形式,但是各种网络一方面都有各自的交换设备、复接设备等, 且它们相互独立不能实现互融互通。但是随着软交换技术的出现,将可以很好的解决这些问题,这主要得益于在电力通讯系统中应用软交换技术所能取得以下几方面的优势。 4.1统计汇总的优势 采用软交换技术组建的电力通信系统具有自我统计和自我维护功能,主要包括:业务统计和错误预警。对于纵横交织的电力网络和业务繁杂的电力系统来讲,应用软交换技术可以实现:(1)方便便捷地对所有的业务进行汇总并输出分析报告;(2)发生故障时及时发出错误警报,同时显示故障错误的具体的地点和原因,并自动将其发送给电力抢修和维护部门。(3)清单的采集功能,并可提供详细的电量与电话计费清单。 4.2电力通信网中的网络互通的优势 电力通信网不但拥有电力系统独有的载波电话网络,而且同样也存在计算机网络,它们是以协议为基础的分组网络。电话网和计算机网可以利用软交换技术所提供的支 持多种信令协议的接口来实现它们之前信息指令相互传输相互识别。这样一来计算机网络能更便捷地对电力通信网进行管理和协作更好的支持各业务的开展和实施。 4.3新业务开展的优势 当前,语音和数据信息为电力通信网中的主要传输的信息,但是随着网络技术的发展和计算机技术的革新, 这对电力通信业务提出了很多新的要求如:可视业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求,软交换技术可以大显生手,这是因为其不但可以很好地支持语音业务,而且还可以利用新的网络设施与开放式的应用程序接口为用户提供各种增值业务,为新业务的开展提供便捷。 4.4统一不同介质网络的优势 当前电力通信网中拥有多种传输介质,且各自独立不相兼容,并必须采用各自专用的设备, 若引进了软交换技术来组建网络, 利用软交换技术的优势搭建一台多介质的信息进行交换解决方案。这样一方面可以减少设备的需求降低设备的总采购额节约了成本;另一方面可以提高了网络的可靠性,使依靠各种不同介质传播的网络达到了一定的互融互通的效果,正是由于实现了不同介质在同一网络中信息传递从而简化了过去不同介质间的繁琐的数据转换;同时在管理维护上显得更加方便快捷,因为现在只需对同一类设备进行运行管理和系统维护就可以实现对整个网络的信息交换。 总之,软交换技术应用作为下一代网络的解决方案,具有多方面的优势,其应用性体现在方方面面。在电力通信网中引人并实施软交换技术,一方面,在技术上既可起到承上启下的作用;另一方面,电力供应企业顺利向下一代网络解决方案的的演进产生多方面的积极作用。基于软交换技术应该在电力通讯系统中所具有的这些优势,我们可以很好的预见其良好的市场应用与推广前景。 通信系统论文:网络通信系统的信息脆性风险评估 论文关键词:网络通信系统 信息脆性 风险评估 论文摘要:目前来看,信息脆性风险已经成为网络通信系统亟待解决的问题。而要想更好解决网络通信系统信息脆性风险,就需要采取有效的管理方法对信息脆性风险进行分析,以保证网络通信系统正常运行,从而保证不同领域信息安全。本文主要从网络通信系统信息脆性风险概况、网络通信系统与脆性环境之间的联系、网络通信系统信息脆性风险评估等方面出发,对网络通信系统的信息脆性风险评估进行分析。 随着网通通信系统不断的发展,不仅其规模越来越大,其复杂程度也越来越高,系统之间的联系也逐渐密切起来。随之而来系统的不确定性也越来越大,而系统的复杂性使得网络通信系统易受环境的不确定性影响,从而使系统出现脆性风险,甚至给环境带来一定影响。在这种情况下,有必要基于网络系统脆性风险建立脆性风险评估体系,以减少不必要的网络脆性风险。如何更好的对网络通信系统信息脆性风险评估进行分析,已经成为相关部门值得思索的事情。 一、网络通信系统信息脆性风险概况 (一)脆性定义 脆性是系统受到外界打击时而产生的崩溃,这种崩溃在脆性产生之前并没有相应征兆。从某种意义上来讲,脆性是其系统自身特有属性,其是一种状态转化成另一种状态时才能显现出来的,一旦显现出来,就会给系统造成巨大的损失。 (二)脆性特点 脆性是伴随着复杂系统而存在的,基于脆性定义,系统脆性特点进行分析。现在网络通信系统中脆性不能明显的显现出来,只有当其受到强烈干扰之后,才能显现出来,并将脆性随时激发出来。随着网通通信系统不断的发展,其脆性可能随时被激发。因此,网络通信系统信息脆性问题是具有隐藏性的;因网络通信系统容易受复杂系统干扰,当其受一定条件限制时,其系统有脆性联系的系统就会受脆性的影响而产生崩溃;因网络通信系统进化方式较多,再加上受外界环境的影响,使其表现结果具有多样性,这也使得状态脆性变化形式更加多样化,系统脆性损失也变得多样化。在系统脆性的影响下,系统工作状态会呈现出混乱的状态,其脆性持续一段时间后会产生不同程度的危害性,甚至影响社会秩序的有序进行;网络通信系统子系统之间常会因为熵相互争夺,而使其熵值降低,从而使网络通信系统信息出现非合作博弈。此外,网络通信系统脆性也具有连锁性、延时性和整合性。网络通信系统在实际运行过程中一旦受外界干扰,其系统脆性就会随之产生逐渐崩溃,但是系统崩溃是可以延时一段时间的,毕竟系统有一定的开放性和组织性。再加上脆性是具有一定属性的,在对系统脆性进行研究时,需要全局分析。 二、网络通信系统与脆性环境之间的联系 在对网络通信系统信息脆性风险进行分析时,有必要对系统和脆性环境之间的联系进行分析。系统脆性风向与系统漏洞相似的,是风险客观存在的条件,而威胁和攻击则是风险的主观条件。不管是主管条件还是客观条件,主客观条件在时间相同条件下,其风险对整个通信系统安全是有一定破坏性的,甚至使整个通信系统处于不稳定且不安全状态中。一般系统与外部环境是有一定联系的,不仅相互影响,同时也存在一定外部规定性。也就是系统必须在特定的环境下进行,即便在环境因子不用情况下,其也会以一种特殊的方式将其组合在一起,从而进行不同的系统结构性质。但是系统实际运行过程中,会呈现一种特性甚至产生与环境相适应趋势。一旦环境发生变化,其系统涌和环境也有一定依存关系。而正是因为系统和脆性环境存在上述关系,可以将系统分为封闭式和开放式脆性系统两种。封闭式脆性系统在系统运行过程中,其与外部环境在信息和能量等方面没有相应沟通和交流的,而开放式脆性系统则与外部环境存有信息、能量及相关方面的沟通。从整体上来看,开放式脆性系统是易受脆性环境影响的,其脆性风险也相对较高。理论上封闭系统的风险性虽然低于开放性脆性系统,但是要想真正的降低系统风险并保证其安全,还需要最大限度的降低系统开放性,毕竟系统是变化的,而系统变化过程中是需要相应信息、能量及相关因素支持的。随着网络变化不断的发展,人们生产、生活对网络的依赖性越来越大,这就使得网络系统脆性安全变得越来越重要。这就需要对网络通信系统信息脆性风险进行相应分析并评估。 三、网络通信系统信息脆性风险评估 对网络通信系统脆性风险进行评估,除了了解系统信息脆性风险概况、与外部环境关系外,还应在上述内容基础上建立网络通信系统信息脆性风险结构模型,以便进一步对系统脆性风险进行评估。脆性系统受内外因的影响而易引发脆性事件。一般脆性事件是由不同因素构成的,一旦这些因素某一刻在系统上发挥作用,就可能引发一系列崩溃事件。而这一时刻内所有脆性事件构成的系统脆性事件而他将其制成脆性空间,也就是我们常说的系统脆性环境。当这些脆性事件在系统上产生作用,就会使脆性发生变化,甚至使其概率处于崩溃地步。而通信系统脆性风险结构就是在此基础上通过对脆性事件的可变性和不确定性的分析构建的。 脆性结构一般可分为脆性事件和脆性因子。脆性事件作为脆性环境的直接构成要素,其不仅具有重复性多边形,同时也具有难以预测性。而脆性因子则存在于脆性事件中,其具有隐藏性、稳定性和可预测性。因此,对脆性环境分析,可以基于脆性因子进行分析。脆性事件在某一时间内受外部环境干扰后会出现系统崩溃事件集。在实际分析中,可以通过假设空间系统n个脆性事件(I1,I2,……In),求出发生概率。正常情况下,当系统概率超过零0时,系统崩溃概率将会在0-1之间,在I1作用下,系统的脆性风险期望则为E[RI2]=Pipi,(i=1,2……,n),脆性风险则为E[RIi]=E[RIi]+…+E[RIn]。而构建这种线性叠加需要所有脆性事件来保证,但是在实际应用过程中,不同脆性事件是有多种联系的,这就加大了对具体脆性事件分析和预测难度,更无法对耦合关系进行分析和处理。在这种情况下,就应该对新对系统脆性事件进行分析,并辨别出脆性事件中存在的因子,再以不同脆性事件因子危害性为依据,对影响网络通信系统崩溃程度进行分析,以更好的得到脆性风险结果。为了使网络通信系统信息脆性风险评估更加准确,还需要对系统信息脆性熵进行进一步分析。熵作为度量脆性事件集,可以以脆性事件集空间概率形式来对平均函数进行分析。因脆性事件空间中的概率都有一定的风险,使得多有空间脆性事件都存有一定概率风险,再加上熵度量值是由脆性事件集空间概率决定的,使得熵成为整体结构的唯一决定。这样在实际应用过程中,就可以通过熵来减少脆性事件的不确定性,以降低脆性风险。 四、结束语 计算机网络通信技术不断的发展,网络通信技术向自动化、智能化水平方向发展,并被人们广泛应用在生活和社会不同领域中。而在网络通信系统运行过程中,其却常受内外环境的影响而出现网络系统信息脆性问题。因此,人们对计算机通信网络同风险越来越重视,相应网络通信系统研究人员为了更好解决上述问题,开始对网络系统信息脆性问题进行了上述研究。但随着时代的发展,网络通信系统信息脆性问题将会有新的体现,仍需要相应研究人员对网络通信系统脆性问题进行深入研究。 通信系统论文:分析网络通信系统的信息脆性风险评估 论文关键词:网络通信系统 信息脆性 风险评估 论文摘要:目前来看,信息脆性风险已经成为网络通信系统亟待解决的问题。而要想更好解决网络通信系统信息脆性风险,就需要采取有效的管理方法对信息脆性风险进行分析,以保证网络通信系统正常运行,从而保证不同领域信息安全。本文主要从网络通信系统信息脆性风险概况、网络通信系统与脆性环境之间的联系、网络通信系统信息脆性风险评估等方面出发,对网络通信系统的信息脆性风险评估进行分析。 随着网通通信系统不断的发展,不仅其规模越来越大,其复杂程度也越来越高,系统之间的联系也逐渐密切起来。随之而来系统的不确定性也越来越大,而系统的复杂性使得网络通信系统易受环境的不确定性影响,从而使系统出现脆性风险,甚至给环境带来一定影响。在这种情况下,有必要基于网络系统脆性风险建立脆性风险评估体系,以减少不必要的网络脆性风险。如何更好的对网络通信系统信息脆性风险评估进行分析,已经成为相关部门值得思索的事情。 一、网络通信系统信息脆性风险概况 (一)脆性定义 脆性是系统受到外界打击时而产生的崩溃,这种崩溃在脆性产生之前并没有相应征兆。从某种意义上来讲,脆性是其系统自身特有属性,其是一种状态转化成另一种状态时才能显现出来的,一旦显现出来,就会给系统造成巨大的损失。 (二)脆性特点 脆性是伴随着复杂系统而存在的,基于脆性定义,系统脆性特点进行分析。现在网络通信系统中脆性不能明显的显现出来,只有当其受到强烈干扰之后,才能显现出来,并将脆性随时激发出来。随着网通通信系统不断的发展,其脆性可能随时被激发。因此,网络通信系统信息脆性问题是具有隐藏性的;因网络通信系统容易受复杂系统干扰,当其受一定条件限制时,其系统有脆性联系的系统就会受脆性的影响而产生崩溃;因网络通信系统进化方式较多,再加上受外界环境的影响,使其表现结果具有多样性,这也使得状态脆性变化形式更加多样化,系统脆性损失也变得多样化。在系统脆性的影响下,系统工作状态会呈现出混乱的状态,其脆性持续一段时间后会产生不同程度的危害性,甚至影响社会秩序的有序进行;网络通信系统子系统之间常会因为熵相互争夺,而使其熵值降低,从而使网络通信系统信息出现非合作博弈。此外,网络通信系统脆性也具有连锁性、延时性和整合性。网络通信系统在实际运行过程中一旦受外界干扰,其系统脆性就会随之产生逐渐崩溃,但是系统崩溃是可以延时一段时间的,毕竟系统有一定的开放性和组织性。再加上脆性是具有一定属性的,在对系统脆性进行研究时,需要全局分析。 二、网络通信系统与脆性环境之间的联系 在对网络通信系统信息脆性风险进行分析时,有必要对系统和脆性环境之间的联系进行分析。系统脆性风向与系统漏洞相似的,是风险客观存在的条件,而威胁和攻击则是风险的主观条件。不管是主管条件还是客观条件,主客观条件在时间相同条件下,其风险对整个通信系统安全是有一定破坏性的,甚至使整个通信系统处于不稳定且不安全状态中。一般系统与外部环境是有一定联系的,不仅相互影响,同时也存在一定外部规定性。也就是系统必须在特定的环境下进行,即便在环境因子不用情况下,其也会以一种特殊的方式将其组合在一起,从而进行不同的系统结构性质。但是系统实际运行过程中,会呈现一种特性甚至产生与环境相适应趋势。一旦环境发生变化,其系统涌和环境也有一定依存关系。而正是因为系统和脆性环境存在上述关系,可以将系统分为封闭式和开放式脆性系统两种。封闭式脆性系统在系统运行过程中,其与外部环境在信息和能量等方面没有相应沟通和交流的,而开放式脆性系统则与外部环境存有信息、能量及相关方面的沟通。从整体上来看,开放式脆性系统是易受脆性环境影响的,其脆性风险也相对较高。理论上封闭系统的风险性虽然低于开放性脆性系统,但是要想真正的降低系统风险并保证其安全,还需要最大限度的降低系统开放性,毕竟系统是变化的,而系统变化过程中是需要相应信息、能量及相关因素支持的。随着网络变化不断的发展,人们生产、生活对网络的依赖性越来越大,这就使得网络系统脆性安全变得越来越重要。这就需要对网络通信系统信息脆性风险进行相应分析并评估。 三、网络通信系统信息脆性风险评估 对网络通信系统脆性风险进行评估,除了了解系统信息脆性风险概况、与外部环境关系外,还应在上述内容基础上建立网络通信系统信息脆性风险结构模型,以便进一步对系统脆性风险进行评估。脆性系统受内外因的影响而易引发脆性事件。一般脆性事件是由不同因素构成的,一旦这些因素某一刻在系统上发挥作用,就可能引发一系列崩溃事件。而这一时刻内所有脆性事件构成的系统脆性事件而他将其制成脆性空间,也就是我们常说的系统脆性环境。当这些脆性事件在系统上产生作用,就会使脆性发生变化,甚至使其概率处于崩溃地步。而通信系统脆性风险结构就是在此基础上通过对脆性事件的可变性和不确定性的分析构建的。 脆性结构一般可分为脆性事件和脆性因子。脆性事件作为脆性环境的直接构成要素,其不仅具有重复性多边形,同时也具有难以预测性。而脆性因子则存在于脆性事件中,其具有隐藏性、稳定性和可预测性。因此,对脆性环境分析,可以基于脆性因子进行分析。脆性事件在某一时间内受外部环境干扰后会出现系统崩溃事件集。在实际分析中,可以通过假设空间系统n个脆性事件(I1,I2,……In),求出发生概率。正常情况下,当系统概率超过零0时,系统崩溃概率将会在0-1之间,在I1作用下,系统的脆性风险期望则为E[RI2]=Pipi,(i=1,2……,n),脆性风险则为E[RIi]=E[RIi]+…+E[RIn]。而构建这种线性叠加需要所有脆性事件来保证,但是在实际应用过程中,不同脆性事件是有多种联系的,这就加大了对具体脆性事件分析和预测难度,更无法对耦合关系进行分析和处理。在这种情况下,就应该对新对系统脆性事件进行分析,并辨别出脆性事件中存在的因子,再以不同脆性事件因子危害性为依据,对影响网络通信系统崩溃程度进行分析,以更好的得到脆性风险结果。为了使网络通信系统信息脆性风险评估更加准确,还需要对系统信息脆性熵进行进一步分析。熵作为度量脆性事件集,可以以脆性事件集空间概率形式来对平均函数进行分析。因脆性事件空间中的概率都有一定的风险,使得多有空间脆性事件都存有一定概率风险,再加上熵度量值是由脆性事件集空间概率决定的,使得熵成为整体结构的唯一决定。这样在实际应用过程中,就可以通过熵来减少脆性事件的不确定性,以降低脆性风险。 四、结束语 计算机网络通信技术不断的发展,网络通信技术向自动化、智能化水平方向发展,并被人们广泛应用在生活和社会不同领域中。而在网络通信系统运行过程中,其却常受内外环境的影响而出现网络系统信息脆性问题。因此,人们对计算机通信网络同风险越来越重视,相应网络通信系统研究人员为了更好解决上述问题,开始对网络系统信息脆性问题进行了上述研究。但随着时代的发展,网络通信系统信息脆性问题将会有新的体现,仍需要相应研究人员对网络通信系统脆性问题进行深入研究。 通信系统论文:探析移动通信在铁路通信系统中相关应用 论文关键词:移动通信 铁路通信系统 应用 论文摘要:铁路运输是国家的经济大动脉,铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具,它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展,各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中,使得铁路通信系统得到逐步提高和完善,并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性,本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。 一、铁路通信的作用 通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备,将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用,就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行,对铁路通信技术提出了更高的要求,只有不断地发展和完善铁路通信系统,才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。 二、无线列调 无线列调是重要的铁路行车通信设备,主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点,但目前使用的无线列调是同频单工电台,随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大,在仅有的一个频道上集中了众多用户,再加上场强的越区严重,容易致使系统阻塞,甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言,这种通信系统过于简单,满足不了建设发展的需求。 三、集群通信 集群通信系统是一种高级移动调度系统,代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式,实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能,被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门,其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点,比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高,同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等,这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大,但对要求较高的场合并不适用,比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。 四、GSM-R GSM-R通信技术最早起源于欧洲,是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能,它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成,目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用,我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道,并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路,它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区,为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要,就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有:大秦线、胶济线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。 五、卫星通信 卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号,在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响,可靠性高、电路开通迅速、多址连接等,不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言,比较适合铁路应急部门使用。 六、无线宽带WIMAX WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前,在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统,在经过车载运行实验和室内动力分布实验后,经专家组检验,表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求,具有创新性,技术成果达到国际领先水平。 七、结束语 铁路通信是以运输生产为重点,主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散,支叉繁多,业务种类多样化,组成统一通信的难度较大。所以,在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合,以保证行车安全、防止作业事故,提高运输效率,加速机车周转,以及改善服务质量等。 通信系统论文:一种数字语音通信系统的DSP实现 摘要:介绍了一种甚低频低码率数字通信系统的实现方案,该方案中的软件采用混合编程的方法,硬件则用DSP实现,文章给出了整个系统的DSP软硬件调试方法,并通过调试结果表明该方案具有很好的可行性和实时性。 关键词:软件无线电;DSP;混合编程 1 引言 现代通信系统已不断由模拟体制向数字化体制过渡,并越来越倾向于采用“软件无线电”的设计方案。即通过构造通用的硬件平台,以使各种相关的通信任务能够用软件完成,从而构成一个具有高度灵活性、开放性的通信系统。现代的DSP通用处理器为实现这一方案提供了极大的便利。 软件无线电的设计思想是:用一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,然后通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从而取代基于硬件、面向用途的电台设计方法。功能的软件化实现势必要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,并把数字化处理A/D、D/A尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性。它通过软件的更新来改变硬件的配置结构,从而实现新的功能。软件无线电一般采用标准的、高性能的开放式总线结构,此结构利于硬件模块地不断升级和扩展。 本文介绍一种利用TMS320C31浮点型DSP芯片为核心来设计并实现甚低频低码率数字化语音通信系统的方法。这种通信系统是以DSP硬件为平台,并用硬件来实现系统的外围功能,而用软件来实现核心部分的数字化处理,从而完成整个系统的正常通信工作。 2 DSP硬件平台 本通信系统的主要功能是实现语音的数字化传输,其系统功能图如图1所示。具体工作过程如下: 整个通信系统分为两大部分,其工作状态转换由外附的MCU控制。在发送时,语音通过克麦风之后进入语音压缩板进行采样量化及数字化压缩,压缩后的比特流从串口送入DSP内进行调制,调制信号依次通过信道DAC、平滑滤波和功放,然后发送出去;在接收时,前置放大部分送来的信号再经过一次放大之后送往信道AD转换器,转换的数据FIFO通过中断方式送给DSP进行解调,在DSP内解调之后的数据仍然通过串口送往语音压缩板解压后经扬声器输出。 根据系统要求,本设计选定的DSP是TI公司的TMS320C31。信道AD转换器件选用ANALOG DE-VICE公司的AD7870,它是一个12bit的ADC,具有2μs的片上信号放大时间和8μs的转换时间,最高转换速率为100kHz,可以提供三种输出接口方式12bit并行方式、字节方式和串行方式。信道DAC选用的是TI公司的TLV5619,这是一种:请记住我站域名12bit单通道电压型DA转换器。系统中的ADC和DAC转换器都以并行12bit方式直接和FIFO相连。FIFOFirst In First Out采用的是双端口RAM构架,其读指针和写指针是完全分开的,可实现读写操作的完全独立,因此,这里选用CYPRESS公司的CY7C425。 3 软件实现 本通信系统中的软件采用C语言和混合编程,其中主程序和一部分子程序用C语言编写,而一些运算量比较大的算法子程序则用汇编语言编写,这样,既容易进行调试,又可以提高软件的执行效率,可达到最佳利用DSP芯片的软硬件资源之目的。 整个软件的主程序由发送部分程序段和接收部分段两部分组成,主程序流程图见图2所示,每个程序段又分别是一个独立的程序体,可以独立的实现通信系统的发送和接收功能。 由于要求系统能够实时完成通信任务,故相应的程序须和硬件相互配合,它们各操作之间的同步协调要求很高。而本系统可充分利用DSP芯片所提供的中断和定时器资源来很好地实现系统功能。 串行口发送/接收中断子程序用于完成DSP对串口的发送和接收任务,发送定时器中断子程序流程图如图3所示,图4所示是串口接收中断子程序的流程图。 在系统实现过程中,由于采用了混合编程,并对运算量比较大的算法用汇编程序来实现,因此,在对128点FFT算法采用汇编语言编程后,可经CCS仿真进行测试。汇编程序的执行时间为111113个时钟周期2.78ms,可在一帧时间内30ms完成5次FFT和IFFT的帧同步算法,而用C语言实现时的程序执行时间为1812409个时钟周期45.3ms。可见,用汇编程序的执行效率有明显的提高。 4 结束语 DSP软硬件开发设计是应用TMS320C31芯片进行的,这一方案在运用仿真器进行软硬件联合调试时取得了很好的效果,由此可见,在硬件设计合理的情况下,将C语言和汇编语言很好的结合,可充分发挥各自的优势,从而达到最佳的设计效果。 通信系统论文:浅析基于通信系统浅论无线通讯技术 随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。 前言 目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用 石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。 2、常用的无线通讯技术分析 目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。 2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 通信系统论文:对数字通信系统特点及应用方法的探究 1.数字通信系统的含义 数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息,或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。无论在时间上还是幅度上,它都属于离散的负载数据信息的信号。数字通信的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质。数字通信系统的通信模式主要包括数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统以及模拟信号数字化传输通信系统三种。数字通信研究为信息传输和存储介质的设计带来了便利。首先它的信源独立设计,一旦用信源编码器将信息转换为比特,信息就可以无差别的存储或传输,只要回复比特数据,就可以将其中蕴含的信息无差别地重构回来,也就是存储和通信媒介可以独立于信源,这也就意味着多种信源可以共享同意通信媒介,此外信道与信源的独立性带来了显着的经济效益。其次,信道优化设计,对每一个通信链路来说,信道编码器、信道译码器、调制器和解调器都可以根据特定的信道特性进行优化。由于在每条链路上都可以对传输的比特进行再生,所以没有“噪声积累”。 数字通信中还存在以下问题:第一,数字信号传输时,信道噪声或干扰所造成的差错,原则上是可以控制的。这是通过所谓的差错控制编码来实现的。于是,就需要在发送端增加一个编码器,而在接收端相应需要一个解码器。第二,当需要实现保密通信时,可对数字基带信号进行人为“扰乱”(加密),此时在收端就必须进行解密。第三,由于数字通信传输的是一个接一个按一定节拍传送的数字信号,因而接收端必须有一个与发端相同的节拍,否则,就会因收发步调不一致而造成混乱。另外,为了表述消息内容,基带信号都是按消息特征进行编组的,于是,在收发之间一组组的编码的规律也必须一致,否则接收时消息的真正内容将无法恢复。在数字通信中,称节拍一致为“位同步”或“码元同步”,而称编组一致为“群同步”或“帧同步”,故数字通信中还必须有“同步”这个重要问题。 2.数字通信系统的优点 数字通信与传统的模拟信号不同,主要表现在以下几个方面: (1)数字信号具有极强的抗干涉能力。由于在信号传输的过程中不可避免的会受到系统外部以及系统内部的噪声干扰,而且噪声会跟随信号的传输而进行放大,这无疑会干扰到通信质量。但是数字通信系统传输的是离散性的数字信号,虽然在整个过程中也会受到的噪声干扰,但只要噪声绝对值在一定的范围内就可以消除噪声干扰。 (2)数字信号更适合进行高质量的远距离通信。在数字通信系统当中利用再生中继方式,能够消除长距离传输噪音对数字信号的影响,而且再生的数字信号和原来的数字信号一样,可以继续进行传输,这样一来数字通信的质量就不是因为距离的增加而产生强烈的影响,所以它也比传统的模拟信号更适合进行高质量的远距离通信,通信质量也依然能够得到有效保证。 (3)数字信号具有更强的保密性。与现代技术相结合的形式非常简便,目前的终端接口都采用数字信号。 (4)数字信号应用范围广。数字通信系统还能够适应各种类型的业务要求,例如电话、电报、图像以及数据传输等等,它的普及应用也方便实现统一的综合业务数字网,便于采用大规模集成电路,便于实现信息传输的保密处理,便于实现计算机通信网的管理等优点。 3.数字通信系统的缺点 数字通信系统虽然优点居多,但它也存在缺点。但是随着新的宽带传输信道的采用、窄带调制技术和超大规模集成电路的发展,数字通信的这些缺点已经弱化。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用,数字通信在今后的通信方式中必将逐步取代模拟通信而占主导地位。它的主要缺点如下: (1)数字通信系统频带利用率不高 系统的频带利用率,可用系统允许最大传输带宽(信道的带宽)与每路信号的有效带宽之比来数字通信中,数字信号占用的频带宽,以电话为例,一路模拟电话通常只占据4kHz带宽,但一路接近同样话音质量的数字电话可能要占据20~60kHz的带宽。因此,如果系统传输带宽一定的话,模拟电话的频带利用率要高出数字电话的5~15倍。 (2)系统设备比较复杂数字通信中,要准确地恢复信号,接收端需要严格的同步系统,以保持收端和发端严格的节拍一致、编组一致。因此,数字通信系统及设备一般都比较复杂,体积较大。 4.数字通信系统的应用 数字通信系统的关键性技术包括编码、调制、解调、解码以及过滤等。其中数字信号的调制以及解调是整个系统的核心也是最基本、最重要的技术。数字调制是通过对信号源的编码进行调制,将其转换成为能够进行信道传输的频带信号,即把基带信号(调制信号)转变为一个高频率的带通信号(已调信号),而且由于在传输过程中为了避免信息失真传输损耗以及确保带内特性等因素,在进行信号进行长途传输以及大规模通信活动时必须对数字信号进行载波调制。 (1)现阶段的数字信号调制主要分为调幅、调相以及调频三种。调幅即是根据不同的信号,通过调节正弦波的幅度进行信号调制,目前最常见的数字信号是幅度取值为0和1为代表的波形,即二进制信号;调相即是由于载波的相位受到数字基带信号的控制,通常情况下载波相位和基带信号是保持一致的,例如二进制基带信号为0时,载波相位相应也为0;调频及是利用数字信号进行载波频率的调制。解调就是讲载波信号提取出来并经过还原得到信息的过程,它是调制的逆过程也被称为反调制。目前解调的类型分为相干解调和非相干解调两大类。数字通信的质量通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。对于数字通信系统的性能指标通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。 (2)通信系统向数字化时代的转变就是要从有线通信想无线通信,从公用移动网络到专用网络,从而实现全球化的数字通信理念。并且,通过现有的综合业务数字网络为基础,通过一个多用途的用户网络接口就可以轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输与交换的新型通信网。利用这种新型技术可以扩充通信业务的范围,而且还具有更加经济以及灵活的特点,能够与现有的计算机互联网、多媒体信息网、公共电话网以及分组交换数字网等进行任意转换。随着数字通信设备的发展和不断完善,利用微处理技术对数字通信系统的信号进行转变,还能够使设备更加灵活的应用到各种长途以及市话当中。由于长途通信线路的投资远大于终端设备,为了提高长距离传输的经济性,未来高度、大容量的数字通信系统也将成为主流趋势,而且随着数字集成电路技术的发展,数字通信系统的设备制造也越来越容易,成本更低、可靠性也更高。 5.结语 数字通信系统是一种全新的利用数字信号进行消息传输的通信模式,伴随着社会的不断发展,数字通信的应用也已经越来越广泛,在我们日常 生活中的电脑、手机上网、视频电话、网络会议以及数字电视等都是通过数字通信系统来进行信号传输的,而且由于社会的发展人们对各种通信业务的需求量也在逐渐增加,在光纤传输媒介还没有完全普及以前,数字通信系统主要是利用电缆、微波等有限的媒介进行传输,但目前光纤技术的发展无疑将会推动数字通信的发展。随着数字通信系统的发展,它将真正便利我们的生活,促进经济的发展和社会的进步。 通信系统论文:论民航通信系统预防和查找无线电干扰的方法 论文关键词: 民航通信系统 无线电干扰 预防检测 重要性 方法 论文摘 要: 航空业的发展速度越来越快,国内机场和航线以及航班的次数逐年上升,无线电台的数量也在日益攀升,而在民航通信系统中,无线电干扰给飞机造成严重的飞行影响,也会给国民经济的发展带来巨大的损失。加强民航通信系统的无线电干扰的预防和查找能力是一项需要长期完善的工作。主要论述民航通信系统无线电干扰的类型和预防、查找无线电干扰的方法,以期能够为相关实践提供些许理论参考。 长期阻碍民航通信系统和导航系统高效运作的主要因素就是无线电的干扰。以某机场的航空通信系统为例,笔者分析了互调干扰和串扰这两种无线电干扰的类型,并相应提出了预防的解决办法,最后提出了可以借鉴国外的监测与查找办法来不断提高我国的无线电干扰的查找与监测能力。 1 民航通信系统无线电干扰的类型 根据某航空公司的具体设置情况和无线电干扰情况,总结出两种常见的干扰类型。 其一,互调干扰。它的涵义是如果收信机和发信机同时被输入两个以上(包含两个)的频率信号时,电路产生非线性特征,倘若另外还有一个信号正好与有用的信号频率相似或相等,这个信号也能通过收信机和发信机,进而就会对有用的信号产生干扰。带来的结果就是会降低通话的质量,甚至使接受到的信号失真,发生这种情况的时候,空中的飞行人员很难取得与地面控制中心的联系,这就容易造成民航地空指挥通信系统不能正常工作,飞机的飞行安全得不到应有的保障。这种互调干扰的影响还会波及到航空设备的正常运作。例如发射机在进行合理科学调试之后的工作频率可以达到输出电路的最佳谐振点标准,此时通过电路的电流值保持在最低限度。倘若互调干扰信号导致工作电路失灵,那么通过电路的电流量就相应地增大,致使设备元件在运作过程中产生过多的热量,很容易烧坏发射机。 因此要采取必要的预防措施来减少互调干扰的故障率。1)可以先从发射机方面入手,在每一台发射机分用天线的时候,可以适当加大各天线之间的水平隔离距离和垂直隔离距离,这样就能够有效防止馈线相互靠行敷设,也可以将高Q带通滤波器接入到发射机的输出端口,从而有效提高收发信号的间隔,还可以不断改进发射机末级功放的性能。2)可以从接受机方面着手来减小干扰程度。将衰减器接入到接受机的前端,使得干扰信号的电平降到最小限度。此外还可以采用多级调谐回路以保证接受机具有性能良好的工作回路,降低无线电的干扰程度。同时还可以在混频器中使用平方律特性比较突出的构件,这样也可以起到降低干扰的效果。3)检查所有金属配件的接触情况,发现有接触不良的及时更换,避免超负荷运行。 其二,串扰的情况是两个以上(包括两个)的无线电波道,当它们在通信时的频率间隔非常接近的时候,其中的一个电波道的通话声音就会在两一个电波道中响起,从而干扰了该电波道的正常通信。现阶段,民航通信系统的甚高频通信系统专用频段集中在7MHZ的范围内。综观我国的民航通信系统情况,由于空管的单位数量大,每一单位都需要使用几个甚至几十个频率,所以频率相近的问题也在所难免。要有效避免这一干扰的发生就需要对信号频率进行科学化、合理化的设计和布局,将那些比较相似的频率均分到不同的无线电台。如果一家无线电台中存在多个间隔相近的频率,就将这些相近的频率分布到不同的天线共用系统中去。还可以在保证地空管制系统运作良好的情况下,减少间隔相近的频率的发射机的正常发射功率,在一定程度上加大接受机的静噪门限值。另外还要经常检查与维护收发信机、滤波器、单向器等,随时随地掌握这些设备的运行情况,及时发现问题,做好设备的优化升级工作。 2 民航通信系统无线电干扰的查找方法 如何科学准确查找民航通信系统的无线电的干扰方法值得进一步研究与探索,这里以美国的实践为例来说明具体的运作方式。美国民航无线电干扰监测系统(简称IMDS)在具体的应用中不断得到完善,对无线电干扰的具有很高的监测能力,也可以对干扰源进行高精度的查找和定位,此方法转变了民航通信系统中的导航方式,即由地基导航转变卫星导航。该系统运行步骤主要有四点: 一是在用户的发送报告遭受到无线电的干扰的时候,那么该监测系统便会把这些干扰报告如实记录在案,最后汇总成无线电干扰事件报告表,详细统计了事故发生的时间、事故持续的时间、无线电的干扰程度、事故带来的后果和影响等,同时用发生时间作为检索信息的目录条件。倘若是飞行员报告的无线电干扰事件,其中记录的内容要增添事故发生的位置、海拔、航向等。这些信息经过整理后,还要使用自动化软件工具进行科学分析与鉴定,利用分析的结果可以随时掌握检测设备的使用状况。 二是如果在已经确定的搜索区域中存有民航的地面设施时,要及时和地面设施取得联系,及时将可能实施的监测行动通知下去。如果地面固定无线电干扰监测系统监测到无线电的干扰,则有关专家要立刻在该固定无线电干扰检测系统设施附近部署地面移动的便携式无线电干扰监测系统。通常来看,无线电干扰源一般位于该地面固定无线电干扰监测系统设施的无线电示向线的范围之内。 三是当用户所受干扰是间断性干扰的时候,就要运用可搬移无线电干扰监测系统来查找和定位,因为移动便携式无线电干扰监测系统不容易查找到间断性干扰信号。可搬移无线电干扰监测系统可以最大限度地拓宽监测范围,也可以在无人操作的条件下,自动实现数据搜集的目的,并且能保持较长的自动运作时间。该系统还可以由控制站通过RF调制解调器或电话线对其监测项目进行遥控。 四是在飞行员只报告RFI干扰的时候,地面设施对无线电干扰源的查找与定位工作就变得有些困难。这是因为报告飞机的无线电示向线覆盖了面积较大的地理区域,这时候可以选择机载无线电干扰监测系统来科学查找与定位出影响民航安全飞 行的无线电干扰源。 上述的方式具有一定的普遍性,但是毕竟基于外国的航空事业基础上,所以我们在借鉴的同时首先要立足于本国国情,探索出更适合自身的监测办法。 3 总结 综上所述,民航通信系统中的无线电干扰的监测与控制工作关系重大,尤其在科学技术水平不断发展的今天,很多种类的通信设备和工业生产设备的应用越来越广泛,致使无线电干扰的现象频频发生,所以加强无线电及其频率审批的管理和组织也非常重要,有效的管理可以为民航通信系统的正常运作提供良好的环境基础。同时也要充分了解无线电干扰现象发生的根本原理,对不同的类型进行不同的预防和维护措施,提高规划与布局的合理性以及科学性,争取将甚高频通信系统的无线电干扰程度控制在最低的范围内,以便为管制运行提供良好的通信导航监视服务,促进民航事业的发展。 通信系统论文:多媒介通信系统链路管理的设计和实现 摘要:军事通信系统和某些民和领域对通信可靠性和抗毁性的需求使得点到点的链路倾向于建立在多种通信媒介、多种协议上。介绍了一种借鉴OPC规范,基于COM技术,在多协议、多种协议上。介绍了一种借鉴OPC规范,基于COM技术,在多协议、多通信媒介上进行链路管理和调度的解决方案,并给出了具体实现。 关键词:多种通信媒介 多协议 链路调度 COM 在许多应用中,如军事通信中的C4I系统、政府部门和特殊行业中的某些重要通信系统,对通信网络的可靠性、抗毁性有着非常苛刻的要求,既要求在正常情况下有较高的通信效率,又要求在恶劣环境下能保证基本的通信,因此仅仅依赖单一通信媒介难以达到可靠性的要求。在C4I系统中,把现有的和未来的全部传输媒介资源综合到通信系统中已经成为通信网络追求的目标之一。在民用领域,例如高速公路联联网收费系统中,因为需要一个24×7的可靠通信平台,亦采用了不同类型的通信媒介(如图1),它通常把专线作为主用线路,把公众电信网提供的拨号线(普通调制解调顺或ISDN)连接作为临时备用线路。不同通信媒介的效率和经济性差别很大。对不同类型的通信链路必须进行综合调度,做到自适应不同的网络环境,自动在主用链路和多条备用链路间进行切换。这样才能适应这些系统对网络生存能力的要求。 传统开过程中,常把最上端的应用程序直接建立在多种通信设备上,在应用程序中直接对不同类型链路进行管理和调度,这对整个系统的开发、升级、扩展带来了很大问题。一方面应用软件开发者需要耗费大量精力在不同的通信设备上,而这些工作在别的同类项目中无法复用;另一方面,当系统需要升级通信设备,或者扩展新的通信媒介时,几乎相当于重新开发整个系统。同时,在多个应用程序共享通信设备时容易产生冲突。借鉴超链思想以及微软和工业控制界共同推出的OPC(OLE for process control)规范的设计思路,提出了基于COM技术的解决方案。 1 系统设计 1.1 设计思想 可以把所有媒介所提供的通信资源看作单一的逻辑数据链,即超链,它表示每一个节点到相邻点的连接,而并不关心具体的通信媒介OPC规范通过提供标准接口的方法,使下层设备无需了解上层应用,上层标准接口的方法,使下层设备无需了解上层应用,上层应用亦无需关心下层设备的细节。借鉴二者的思想,在应用软件和通讯设备间增加了一层类似中间件的通信平台,使得应用软件和通信设备间的无关性得以实现,并把对通信设备的访问进行统一管理,解决了并发冲突问题。 1.2 系统结构 根据ISO七层网络体系定义,在传送(Transport)层之上对底层进行封装,是因为在多媒介情况下,多种协议是分布式网络体系的一个基本要求。一方面,一般情况下,不同的通信媒介适用的传送层协议是完全不同的;另一方面,系统中所传输的不同数据类型对通信性能(如一次可传输消息大小、实时性等指标)的要求差别很大。针对不同数据类型,设计具有不同性能的传送层协议,并实现自适应调度,是实际应用的需求。只有在传送层之上进行封装才有可能屏蔽不同媒介所带来的差异。系统整体描述如图2所示。 链路的调度管理层对不同协议、不同通信媒介以及不同链路进行一管理和调度。通信媒介1~n表示诸如专线网络、拨号线-MODEM、无线调制解调器-无线电台及与此类似层次、将来扩展的不同通信媒介,链路调度管理层对这些通信媒介进行初始化、激活、配置,并获得它们的数据接口和所有应该得到的状态。协议1~n表示诸如基于TCP的协议、基于UDP的协议、半双工高速短波协议以及将来扩展的各种不同协议,它们的管理同样由链路调度管理层进行,接口并不直接暴露给上层,而是由管理层封装后向上层提供统一的接口。协议模块在需要发送数据或者有数据到来时并不直接与各通信媒介模块通信,而是通过链路管理层访问通信媒介模块所提供的接口。这是因为许多通信模块(与物理设备联系紧密)并不支持并发访问,链路管理层把对它们的访问串行化。 1.3 模块化和可扩展性 在不同的应用中,所用的协议和通信组件不尽相同,要求在链路管理层不做过多的改动,既能加入新的协议模块和通信媒介模块。这样就需要设计和实现做到模块化,且各模块和链路调度模块之间必须隔离开。链路调度模块通过尽量统一的接口对各模块进行调度和管理。微软的组件对象模型技术(COM)就提供了这种特性。OPC规范应用COM/OLE技术实现了模块化和可扩展性,但OPC规范主要针对工业控制领域,在本设计中无法完全实现,故直接采用COM技术,借鉴OPC的设计思想构建本设计。每个协议模块和通信媒介模块均是一个单独COM组件,通过接口和回调接口与链路调度模块进行通信,链路管理模块以总线方式实现对协议模块和媒介模块的管理。而协议组件和通信媒介组件之间的通信则由链路调度模块转发。 所面临的难点之一在于协议组件和通信媒介组件可以有相同的数据接口,但是这些组件的特性千差万别,在设置参数和获得当前状态方面无法做到大致统一的接口,可以通过组件自解析的方式解决。链路管理模块和这些组件之间的参数用字符串或数组的方式传递,各组件在得到这些字符串后根据本身的情况进行解析,得到特定的参数。 难点之二,如前文所述,通信媒介组件与物理层密切相关,很难做到支持并行化的输入。在多条独立链路不同的线程中同时使用同一通信媒介时,各链路对物理层的操作将产生冲突,必须对通信媒介组件的数据输入进行串行化处理(排队),使同一时刻,只处理一个输入。在COM组件的多线程模型中,单线程套间(STA)模型有如下特点:如果某COM组件的对象生成在单线程套间中,则只有与同在一个套间特定的线程可以访问该对象不在同一套间的其他线程必须通过列集(marshal)技术才能访问该对象。这种技术基于COM ORPC协议和消息阶列机制,自动把对该对象的访问串行化了。所以如果每个通信媒介组件都只有一个对象且生存在STA中,则通过列集技术它的访问自动被串行化。 1.4 媒介模块和协议模块的设计 媒介组件封装了与网络平有关的操作,向上提供了建链、断链、发送数据、接收数据(回调)、参数设置、状态改变报告(回调)、参数查询、状态查询等接口。 例如在高速公路网络中,专线网络和拨号线后备链路都基于IP网络,Windows套接字接口(Winsock)提供了一个基本与协议无关的传送接口从而封装了基本操作。但是对于不同协议,具体操作仍稍有不同,如面连接的TCP和面向无连接的UDP向上层暴露的SOCKET连接过程就很不相同,同时对不同协议参数信息的查询和设置接口差别也很大;而拨号线后备链路在SOCK ET连接之外还有拨号、挂断等操作。媒介组件在Winsock基础上又给出了一层封装,把建立链路、撤销链路、等差别较大的操作在此层完成,向上层暴露统一的建链方法。对于参数的设置和信息查询,媒介组件同外界通过不定长度的数组或字符串交换,这样就形式了掩盖了差异,保持了接口的统一性。对于特殊的后备媒介,如无线MODEM-无线电台方式,媒介组件必须提供与IP网络相一致的接口,而对设备的操作(串口、MODEM、电台)进行封装。节点ID系统(与IP系统类似)也在此组件中进行管理。 在媒介模块之上完成的协议控制以独立的COM组件方式存在。这是考虑到媒介类型与协议并非一一对应,一种协议可能适用于多种媒介,一种媒介亦可能使用多种协议。 2 链路的管理、维护和调度 链路的管理、维护和调度是本设计的重点内容之一,可从运行角度和维护测试角度分别考虑。在运行中,系统的每个节点都可能通过多条链路与多个节点通信,每条链路所使用的通信媒介和协议又不尽相同。与同一节点通信的过程中,有可能在不同的通信媒介和协议间切换。同时,链路管理层必须实时获得各条链路的运行状态和当前参数,如通断情况、吞吐量等,以作出正确的调度决策。从维护测试角度,需要设置各条链路所涉及的协议参数和涉及通信媒介的参数;新节点必须能够自动加入,成为任一节点的客户端。 2.1 多链路管理 链路管理层必须维护一张链路表,以记录各条链路的情况(如表1)。 表1 链路管理表结构 目的ID通信媒介链路标识对应目的地址优先纺链路状态000001'U'0001192.169.0.11NO目的ID是节点的全网唯一标总值,通信媒介用字符标识,链路标识是链路的唯一标识。对应目的地址为下一层(特定通信媒介)的地址:若基于UDP/IP或TCP/IP,则为IP地址;若基于短波或者别的通信媒介,则为在下一层约定的地址。优先级表示与同一目的ID通信时优先采用哪条链路。与同一节点间的链路可能有数条,它们互相独立且对等,只是优先级不相同。链路状态包括中止和激活两种。中止状态指链路保持在侦听态,能接收数据帧关上报链路管理组件,而发送线程中止运行;激活状态指两节点在此链路上进行通信。链路由中止状态到激活状态转换的过程称为激活,包括启动发送线程,通过发送握手帧和接收握手成功帧与目的ID进行握手等过程。 链路表包括了所有可能使用的链路,在本节点启动时,只激活优先级最高的链路。若优先级最高链路无法激活,则激活次高的链路,以此类推,直到连接上。若激活了非最高优先级链路,则保持高优先级链路的“试图连接状态”。若均无法激活,则停止主动激活,等待被动激活。在所有激活的链路上,服务器主动发出“心跳信号”,侦测链路状态,包括链路是否中断、心跳信号回应时间等,并实时反映到链路表上。 图3 链路切换(自动切换、非自动切换)流程图 本节点与主服务器(即主父节点)和备份服务器(如有)之间的链路必须在本节点运行之前配置,与各客户端(子节点)之间的链路可在运行中动态配置,由客户端主动发起,申请加入。 2.2 链路间切换 在与一个节点通信的过程中,当主用链路(优先级高)断链或拥塞时,必须自动切换到备用链路上进行数据通信,称为自适应切换;亦可禁止自适应切换而由上层控制,称为非自动切换。在许多网络中,父节点备用链路通信是公用的,无法由某两个节点永久占用,只能在需要时申请激活。 在自动切换模式下,切换原则是:尽量使用高优先级链路进行通信。分五种情况讨论:(1)网络层交给链路层一系列待发送消息,此消息结构中包含了目的ID。链路层通过链路列表打到此目的ID对应的已经激活的链路中优先级最高者进行通信。(2)当正在通信的链路中断时,保持该链路的试图连接状态。激活优先级次之的链路,若无,则再次之(此链路应在切换链路集内)。如果没有链路可以被激活,则认为通信中断;若激活优先级链路,则从未被ACK的消息开始发送。(3)在通信中,高优先级的链路被激活时,中断正在使用的链路,转移到高优先级的链路上,从未被ACK的消息开始发送。(4)末在通信中的链路中断时(由心跳信号侦测得知),保持该链路试图连接状态,激活优先级次之的链路,若无,则再次之(在切换链路信内)。如果没有链路可以被激活,则认为通信中断。(5)末在通信中,高优先级的链路被激活时,中断低优先级链路。 非自动切换模式下的要点是保证在切换过程中数据的安全性,不丢失也不重复。向上层提供的非自动切换接口提供三个功能:a.激活某条链路;b.将当前通信切换至某条链路;c.中止(disable)某条链路。在产生通信动作前,上层可以指定目前激活的链路(同时中止其它链路,使激活链路保持在1);如果不能激活指定链路,则报告到上层,由上层继续进行调度。激活链路只有一条,有通信动作产生时,链路层自然采用条链路进行通信。如果需要从链路A切换到链路B,上层必须先激活链路B,此时有A/B两条链路激活。但是通信仍在链路A进行;然后上层将当前通信切换至链路B;链路管理层待上条消息发送成功或失败后,再切换至链路B;最后上层disable链路A,使激活链路仍然只保持一条。在这种模式下,尽管是非自动切换,但是链路管理层仍然对其过程进行干预,保证了数据的安全性。链路切换流程如图3。 2.3 节点动态加入 新的节点希望成为某节点的子节点时,配置与该节点(服务器)之间的链路,并向该节点发出加入申请帧,等待对应回传,从回传信息中判断对方是否允许本节点加入。与服务器之间有可能多链路,申请帧中必须包含所有这些链路的信息。 本节点收到新的客户端加入本网络的申请帧时,由服务器操作员审核是否允许该客户端加入。若允许,从申请帧中获得与该节点间所有链路的信息写入链路表,并把对方发送申请帧所使用的链路设为激活状态,然后发送“成功”应答帧至该节点,至此,即加入了一个新的子节点。若未通过审核,则发送“失败”应答帧至该节点。 本系统的优点在于:(1)基于超链思想,对点到点的多种类型链路、多条链路进行统一管理,使具体通信事务不必关心链路调度;对外接口简单,易于二次开发;(2)基于COM技术和OPC规范设计思想,把协议、媒介驱动、链路管理作为独立的组件,使系统的可扩展性大大增强,可以在基本不改变其他要素的情况下,独立地升级或增加协议或媒介驱动协议,系统的灵活性和适用范围大大增加。 通信系统论文:浅论无线蜂窝通信系统中的定位技术 本文论述了无线蜂窝通信系统中的两种定位体制,并重点介绍基于移动网络定位技术的常用定位方法,即AOA、TOA、TDOA定位方法,同时分析各种定位方法的优缺点。 要想获取到目标的具体位置信息,一般都是采用GPS定位信息,但当目标处在高楼耸立的城市之间,GPS的部分卫星信号处于遮挡状态,此时为了获得到目标的准确信息,可以考虑采取其他的辅助定位方式。比如说,利用伪卫星技术,该技术实质上就是指安置在地面上的地基发射站,它发射的信号与GPS的信号相类似,但该种技术需要架设额外的设施;采用DTV技术,由于大城市环境中,DTV设施资源也有限。此时可以考虑采用无线蜂窝通信系统,该系统在城市中应用成熟,基站信号好。因基站可以发射信号,目标可以利用基站的信号信息,确定目标的位置,即可以采用无线蜂窝通信系统来弥补GPS定位技术的不足,从而准确获取目标的位置信息。 无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。一种是基于下行链路的定位技术,即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术,即基于移动网络的定位技术。基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。基于蜂窝网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置,通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数,即到达时间、角度或强度。 1 基于移动台的定位技术 现已提出的基于移动台的方法主要有:基于下行链路增强观测时间差定位方法、基于下行链路空闲周期观测到达时间差方法、基于GPS作为辅助的定位技术等。 2 基于移动网络的定位技术 基于蜂窝网络的定位方法目前主要有:基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。 2.1 AOA 角度到达[1](AOA,Arrival of Angle)定位方式是根据信号到达的角度,测定出运动目标的位置。在AOA定位方式中,只要测量出运动目标与两个基站的信号到达角度参数信息,就可以获取目标的位置。蜂窝移动网的AOA定位方式,指的是基站接收机利用基站的天线阵列,接收不同阵元的信号相位信息,并测算出运动目标的电波入射角,从而构成一根从接收机到发射机的径向连线,即测位线,目标终端的二维位置坐标可通过两根测位线的交点获得。 2.2 TOA 抵达时间[2](TOA,Time of Arrival)定位方式也称为基站三角定位方式,通过测量从运动目标发射机发出的无线电波,到达多个(3个及以上)基站接受机的传播时间,来确定出运动目标的位置。已知电波传播速度为c,假设运动目标与基站之间的传播时间为t,运动目标位于以基站为圆心,以移动终端到基站的电波传输距离ct为半径的定圆上,则可由3个基站定位圆的交点,来确定目标移动的二维位置。TOA定位方式中,为了根据发射信号到达基站的接收时间,来确定出信号的传播时间,要求运动目标发射机在发射信号中,加有发射的时间戳信息。这种定位方式的定位精度取决于,各基站和运动目标的时钟的精度,以及各基站接收机和运动目标发射机时钟间的同步。 TOA算法要求参加定位的各个基站在时间上要严格同步,由于电磁波的传播速率很高,微小的误差将会在算法中放大,使定位精度大大降低。传播中的多径干扰、NLOS以及噪声等干扰造成的误差会使圆无法交汇,或者交汇处不是一点而是一个区域。因此TOA对系统同步的要求很高,并且需要在信号中加时间戳(要求基站之间的同步),而实际参加定位的基站一般在3个以上,误差是不可避免的。这时候可以利用GPS对基站进行校正并利用其他补偿算法来估计位置,提高算法的精确度,但同时增加系统的开销和算法复杂程度,因此单纯的TOA算法在实际中应用很少。 通信系统论文:双向光无线通信系统设计的综述 引言 无线光通信(OWC)正成为一项越来越受人关注的技术,因为它融合了光通信的高信息速率与无线移动通信的优点[1]。早期的无线光通信系统是以室内和室外系统出现的,现在人们正在努力攻克这些新光通信网络的技术挑战[2]。新兴的无线光通信网络与当前的光纤网络有很大的不同,无线光通信收发器通常在广泛分布的收发器之间建立双向链路[3]。双向通信可以通过简单的主动下行链路来实现,在这样的链路中所有的收发器之间通过发散的LED光束或校准的激光光束相互发送已编码的光信号[4]。或者,双向通信也可以通过被动下行链路实现,在这样的链路中,一个固定的光源发出光束,远程的收发器反射并调制入射光束[5],然后将已编码的光信息返回给光源。被动上行链路的双向逆向调制有多个优点,包括更低的能耗、实施的便捷性、移动性,以及对远程收发器布局的非敏感性[8]。但是部署的收发器必须能够高效地将入射光束反射到光源,并调制入射光束[6]。无线光通信收发器的高效逆向调制的首要问题是反射的方向性。最简单的反射器(RR),即角形反射器,可以将入射光束反射到其各自的光源,反射方向立体角最大可以达到π/2球面度,占到整个球体立体角即4π球面度的1/8[7]。角形反射器通常被用作双向无线光通讯收发器,因为其与调制器的整合简单方便,但是,还必须考虑到更大反射角的需求。因此球形反射器的方案被提出来[8]。因为其对称性,球形反射器可以实现在整个球面上的反射,即4π球面角的反射立体角[9]。但是,球形反射器的反射最终取决于折射,所以,必须审慎地确定球体的折射率,从而实现理想的反射水平[10]。无线光通信收发器的高效逆向调制的另一个问题是调制速度。调制的目的是在远程收发器上将光信息编码,然后收发器将光信息返回给光源,多项技术已经被用于此目的[11]。 1基于超快全光技术的双向光无线通信系统原理 本文采用了双向无线光通信收发器的一个新结构。这个结构整合了球形反射和全光学调制,因为球形反射能够实现更大的方向角,而全光学调制能够保证高速率的运行。本文对球形反射和全光学调制的整合方案进行了理论分析,并在三种有着不同折射率和非线性的球形逆向调制器上进行了实验测试。通过图1所示的球形逆向调制器,反射和调制功能被整合进建议的无线光通信收发器中。斜视图见图1(a),横截面图见图1(b)。平行的入射信号束照在球体上。信号束在入口处聚集,在后部反射,并在入口处再次成为平行信号束,然后返回光源。同时,无线光通信收发器生成一个本地控制光束,这个光束照在球体的后部,它对反射的入射信号束进行调制。球体后部非线性信号束的相互作用可以实现本地光信息在反射信号束上的编码,然后编码后的信号束返回其光源。整个反射调制过程的效果取决于球形反射调制器的材料特征。针对反射和调制,有必要确定合适的折射率n以及非线性系数n2。本文研究了不同类型的球体,并对三种玻璃进行了测试:N-BK7被用作基准玻璃,因为它表现出较低的折射率(n=1.51)和较低的非线性(n2=3.2×10-16cm2/W);对N-LASF9进行了测试,它表现出中度的折射(n=1.85)和中度的非线性(n2=1.7×10-15cm2/W);还对S-LAH79进行了测试,它表现出较高的折射(n=2.00)和较高的非线性(n2=2.8×10-15cm2/W)。这里的n2值是根据Boling-Glass-Owy-oung(GBO)模型[12]计算的。所有三种玻璃都有很高的透明度,且在可见和高达2000nm波长的近红外光谱中有比较稳定的折射,因此能够实现室内链路或室外链路。波长为1550nm的入射信号束沿着光轴(OA)照在球体上,照射方位角为,相对于xyz坐标系的极角为θ。波长为780nm的本地控制束照在整个球体后部。光束的分离通过系统中的一个1550nm的带通二色向滤光片实现,滤光片穿过1550nm的信号束并拦截780nm的本地控制束。在x-y平面放置了一个孔径以拦截杂散光。所有被测试的球体的半径为a=2.5mm。对长度为z=L=3.00m范围内的反射光束进行了反射强度测量。 2基于超快全光技术的双向光无线通信系统设计 针对反射调制,为了确定理想的反射水平,有必要研究球体的折射特征并定义出最优的折射率[13]。本文使用了射线跟踪模型以研究折射的特征。在这个模型中,均一强度的入射信号束照在球体上。在两个关键点测量了信号束强度,以取得球体折射率n的不同值。在近似n=2.00的折射率下,在球体的后部形成一个很强的焦点。这样的聚焦使得反射信号束变成平行信号束后返回光源,而这能提高反射性能;另外,这样的聚焦可以增强非线性信号控制束的相互作用,而这能提高调制性能。这样的观察结果与球形反射器中折射的理论近似研究结果是一致的,这说明n=2.00的球体可以将靠近光轴的近轴光线聚焦到光轴的交叉点和球体的后部[14]。这样的观察结果也与对球体的严格电磁模拟结果一致,这个球体模型基于Mie理论[15]创建,模拟结果显示出n=2.00的模拟球体在光轴交叉点和球体后部形成一个高强度的焦点。信号束在长度L的范围内传播,然后反射到光源。标准化的反射信号束强度为Is和n,对于S-LAH79玻璃(n=2.00)球体而言,它能够实现有效的反射,其反射信号强度比N-LASF9玻璃(n=1.85)球体的大9×105倍,比N-BK7玻璃(n=1.51)球体的大4×106倍。这样的结论与球体实验测试结果整体上一致。实验测试结果显示S-LAH79玻璃(n=2.00)球体的反射信号强度比N-LASF9玻璃(n=1.85)球体的大7×105倍,而N-BK7玻璃(n=1.51)球体的反射信号强度更低,比测试系统的最低噪声还要低。对S-LAH79玻璃(n=2.00)球体的进一步实验测试显示其反射光束与主要来自被照射球体近轴区域的反射光束有0.02°的发散角,近轴区域占球体中央截面积的3%。因为球面像差,球体近轴区域之外的部分入射光束丢失,而这会导致信号衰减(即信号减弱)。为了确定球形逆向调制器全光学运行的特征,本文进行了一系列的随时间变化的脉冲激励研究。实验示意图如图2所示(未严格按比例)。时长为100fs,波长为780nm的本地控制脉冲波激活球形逆向调制器的后部,强度在0.52至2.10GW/cm2之间。时长为100fs,波长为1550nm的入射信号脉冲波照射球体的入口处,完成后续的反射和调制。在随时间变化的试验中,本地控制脉冲波被一个电动平台延迟,随着时延变化的反射信号功率被相敏检波系统记录下来。请注意,反射束的传播长度取决于上面所述的0.02°光束发散角以及检波仪的尺寸。 3系统测试与分析 脉冲光波激励测试的结果如图3所示。测试的方式是测量三种玻璃N-BK7(n=1.51)、N-LASF9(n=1.85)和S-LAH79(n=2.00)球形逆向调制器(从下到上)的反射信号强度Is(t),它随着时间t而变化。这些反射信号强度都参照S-LAH79(n=2.00)球形逆向调制器的信号进行了标准化处理。很显然本地控制束可以在超短时标内有效地调制信号束。反射信号强度的特征脉冲波为大约120fs的半峰全宽(FWHM)波[1 6]。图3的逆向调制信号时域特征反映了全光学调制的机制。所有三种信号相对于时间零点都是对称的,每个信号都有与控制和信号脉冲时间相当的半峰全宽(FWHM)。因此,本地控制脉冲和信号脉冲之间的非线性被认为在性质上为非共振,其原因是玻璃的非线性电子极化而不是共振电荷载体的光子生成和重组。在施加本地控制束之后,反射信号强度增加。这种正极性说明正非线性系数使得本地控制束在球体后部表面的折射率有一个瞬时的增加,这导致反射信号强度的提升。对于780nm控制束和1550nm信号束,按照Kramers-Kronig关系,图中的微小负旁瓣被认为导致了控制束引起的整个球体内信号束吸收量的增加。对反射信号功率ΔPs的调制如图4所示,对于N-BK7(n=1.51)、N-LASF9(n=1.85)和S-LAH79(n=2.00)球形逆向调制器,随着(峰值)本地控制束强度而变化。线性趋势在图中表现得很明显,而斜率被用来计算材料的非线性系数。对于N-BK7(n=1.51)球形调制器,其信号水平特别低,只在本地控制束最高强度2.1GM/cm2的时候才能明显看到,其估算非线性系数为n2=(3±1)×10-16cm2/W。这个值基本上符合之前研究中的实验值3.5×10-16cm2/W,这也与BGO模型计算值3.2×10-16cm2/W处在相同的数量级。对于N-LASF9(n=1.85)球形逆向调制器,非线性系数n2=(1.3±0.1)×10-15cm2/W。这个值与之前研究的实验值9.6×10-16cm2/W相当,与BGO模型的计算值1.7×10-15cm2/W在相同的数量级。对于S-LAH79(n=2.00)球形逆向调制器,非线性系数n2=(1.8±0.1)×10-15cm2/W。值得注意的是,从图中的球形逆向调制器线性趋势可以看出:如果有必要,可以进一步增加本地控制束强度以获得反射信号功率的更大调制深度,因为在施加的本地控制束强度水平中没有发现更大的非线性和/或信号破坏。总的来说,S-LAH79(n=2.00)球形逆向调制器最适合用作无线光通信收发器,因为它能同时提供有效的反射和调制性能。本文的实验研究显示了严格意义的全光学转换而不是随机输入波形数字调制的脉冲反应特征,而测得的脉冲反应的近乎实时特性证明这样的收发器结构可以有效实现GB/s或更快的高速信息调制。 4结束语 本文提出了无线光通信收发器的一个双向运行结构。开发了球形逆向调制器,以实现广方向角(2π球面角)的反射以及在超快时标上(120fs时长)的全光学调制。采用三种玻璃N-BK7、N-LASF9和S-LAH79设计了球形逆向调制器。实验结果显示S-LAH79结构能够为反射和调制提供最佳的折射和非线性。这样的球形逆向调制器对于未来无线光通信系统的全光学运行来说将是重要的单元。通过对已有的提取光载波方式所组成的无线光双向通信系统的性能进行比较,结果表明本系统结构具有提取光载波功率较大、传输性能较优,适合更长距离传输的优点。
制造业工业论文:工业工程视角下中国制造业发展困境与路径 [摘 要]本文将会深入剖析中国在制造业发展中存在的问题,并且从宏观和微观两个角度来系统的思考中国制造业表情的发展路径和方法。通过研究发现,从宏观的角度上说,发达国家的制造业有回归本土的趋势,这为以低成本为优势的新兴国家的经济发展制造了一定的阻碍。而从微观的角度上来看,国内制造业企业发展中最为关键的不足在于通过生产实践还没有形成有效的工业基础。目前普遍存在的重技术轻管理的观念,并且缺乏管理和技术结合的创新能力,阻碍了制造业的有效发展。基于此,本文在微观上会提出基于国内工业发展水平来提出科学的软实力培育路径,而从宏观上将会从制造业的产业结构优化以及价值链升级作为切入点,提出相应的发展思路。 [关键词]工业工程;制造业;困境;路径 引言 根据相关的资料表明,美国财富中的68%主要是来自于制造业。而日本,全球500强企业中将近150个企业都是源于制造性企业。而在中国,制造业占据了国民经济总产值中的49%。可以说制造业是每个国家经济发展中的重要力量,也是一个国家综合国力的体现,决定着一个国家在全球化趋势中的分工水平。市场经济体制下,国内的制造业也面临着诸多的问题,比如产能过剩、用工成本上涨、原材料成本上升等多种阻力。为了能够引导制造业往健康的方向发展,必须深入发展国内的相关技术水平,尤其是计算机自动化技术的应用,对于制造业将会有着深刻的意义。 但是,值得注意的是,大量的企业通过实践发现,如果一个企业没有良好的生产基础,那么即便有先进的技术水平也无法与国内的生产形势相互匹配,甚至会为企业带来反面的影响。对于中国来说,当前是处于经济发展转型的关键时期,以工业工程为基础的管理创新的方法应用在制造业中有着非常重要的作用。因此,必须深入剖析国内制造业发展中存在的问题,并系统的了解企业发展中存在的困境以及路径的选择,提出有效的方法来为制造业的发展奠定良好的基础。 1.中国制造业发展中的特征 中国制造业的产出于2010年占据了全球的19.8%,比美国超出了19.4%。这表明中国的制造能力占据着重要的地位。然而,从宏观的角度上看,国内的制造业普遍表现出大而不强的现象,低质量、低效率、高能耗等成为制造业发展中的鲜明特征。国内制造业的信息化水平较低,产能过剩的现象严重,且产业结构也存在着严重的不平衡。很多产品的关键部位主要是从国外进口,对于研发的投入明显较低。虽然中国一直享用制造大国的名称,但是却依然没有借此机会提高自身的制造水平,这对于国内的制造业企业来说是急需突破的一项难点[1]。 2.中国制造业发展的困境 2.1 外部困境 中国制造业面临的外部困境主要是在金融危机之后,美国等发达国家对制造业引起重视,并且规范制造业的立法体系,加大研发的投入基金,提高国家的贸易壁垒,这些都为国内的制造业发展提供了契机,因此,出现了制造业回归本土的现象。这种回归不只是对传统制造业的简单回归,而是在加强自身的优势竞争力的同时,创造出具有更高附加值的产业,抢占21世纪制造业发展的先机,不仅可以快速的增加谷内的经济实力,为发展提供坚实的基础,还可以减少对其他国家的依赖,增强自身的竞争水平。而这种形式对于新兴的以低成本为优势的出口国家来说有着巨大的打击。这意味着以出口为导向的企业会迅速面临订单量减少、产能过剩的现象,甚至严重威胁着制造业的生存和发展,进一步拉大发展中国家与发达国家之间的差距,这成为国内制造业发展的强大阻力。 2.2 内部基础能力弱 2.2.1 IE基础积累不够 虽然目前很多的企业开始采用ERP等技术来实现对生产实践的管理,但是由于对IE基础的积累薄弱,使最终取得的效果并不理想。由于国内在IE方面的学习与应用严重的落后于西方的发达国家。由于起步较晚,且有着其他国家的发展经验,因此中国的制造业在改革开放的背景下更多的是盲目的针对可以赚钱的产品进行生产,而忽视了对于IE的研究。国内IE积累的不够使得企业缺乏资源配置的研究,企业在产品开发到市场销售多个环节中无法做到有效的把控,成本高、产品质量以及服务水平低下等现实问题造成了中国制造业低质高能耗的特性,并且抗风险的能力较低。无论是ERP系统还是其他先进系统的应用,如果企业缺乏一定的IE基础,而无法有效的规划企业的资金流、信息流等,将会导致ERP系统的紊乱,并无法发挥其强大的功能。 2.2.2 重技术轻管理 技术是生产力提高的关键条件,技术的提高可以带来成本的降低以及生产力的解放。但是技术的应用在很大程度上是需要有效的管理活动的支撑。比如在同一个行业中,企业虽然运用了同样的技术,但是由于管理上的因素,可能会导致企业运营结果上的不同。因此,有效的结合技术和管理,才是能够保证生产力发展的充要条件。一方面,制造业需要技术的支持,同时,做好企业内部的资源配置,改进企业的运作模式才能够保证技术的有效转化。在国内的制造业企业中,普遍存在一味追求新技术创新的现象,然而先进的技术采用往往会引发出更多的管理问题,如何面对这类问题并作出相应的解决方案,是制造业企业发展中必须考虑的问题。 2.2.3 缺乏技术与管理的结合创新能力 在2010年英国的全球最有价值的500个品牌中,中国仅仅占据了19个名额,这对于制造业强国的中国来说,说明了国内的制造业企业的创新能力的低下。笔者经过仔细的剖析认为,之所以会产生这种现象的主要原因在于以下几个方面:首先,制造业在技术引进之后,并没有有效的消化技术运作的原理,缺乏在国外技术基础上的吸收和创新。第二,中国制造业还没有形成系统的创新机制。企业在技术研发中虽然取得了一定的成果,但是在工艺创新等价值链的环节上对研发的投入较低,导致虽然有创新的思想但无法形成系统的体系,能够被市场广泛的而应用。第三,管理与创新之间的协同性交叉。专业技术的创新无法有效的转化,缺乏科学的指导,导致投入大,但是研究的周期长,产生的效果不佳。 3.制造业发展的路径 很多的企业通过实践表明,企业的需要实现高质量低能耗的制造水平,是一个较为漫长的过程,需要遵循制造业发展的规律,面对国内外的困境,选择适合具体生产状况的发展路径。 3.1 基于IE的企业能力重构 运用IE重构制造业的生产基础,是一个不断积累的过程。比如,在应用程序的使用上,需要通过不断的管理和创新,改进和优化ERP等系统的问题,是需要经过大量的实践和研究的。在制造业企业基础能力的重构方面,IE是企业基础中的基础。通过运用IE理论,深入剖析制造过程中需要遵循的规律,改善工艺流程,完成标准化规范化的作业模式。另外,还需要引入现代化的信息技术,结合IE以及IT两者的优势建立高效的信息管理系统,形成科学且适应本土的生产系统,即CPS。 3.2 基于管理创新的软实力培育 经济发展中,企业的软实力利于竞争的有效开展,企业的成功也必然是建立在对软实力的理解上。笔者认为企业的软实力是一项企业面对国内外竞争中的核心力量,它是有企业的创新能力、资本的沉淀以及环境的整合等多方面的因素综合而成,它是一项企业的号召力也是企业的凝聚力。构建企业的软实力需要制定科学的战略基础,通过人才引进、产品创新等多种方式构建科学的企业情境,集合生产方式、企业制度以及企业文化这三因素来增强企业软实力的提高。 制造业工业论文:工业工程在制造业中的应用分析 摘 要:随着改革开放和市场经济体制的快速发展,我国的工业领域开始在新时期的产业浪潮中展现锋芒。文章从中国制造行业发展情况的角度对我国面临的工业问题进行分析,对工业工程在制造业中的产值占比进行探讨。 关键词:工业工程;制造业;应用分析 我国的制造业发展较慢,二十世纪八十年代末期才从原本的计划市场经济脱离出来,转成为沿用至今的市场经济体制,目前我国工业化的进程开始向世界高等水平出发,从二十世纪八十年代至今已经,我国的工业生产总值有了突破性的提升,年增长率超过了百分之十五以上,从原本的工业初期发展到了新世纪的国家工业化中期进程。制造业的发展是国家崛起的先决条件,因此制造业也被成为我国工业领域的核心部分,也是实现改革开放现代化的关键进程,发达国家综合实力的强大很大一部分原因来自于其发达的旨制造业,因此目前确定国家的发达程度依靠的就是制造业的发展程度。工业工程的概念源自于美国,在二十世纪初期开始针对美国境内工厂的质量、效率、成本等方面的问题进行处理,后来成为系统科学、运筹学、信息科学等理论为集合的一门专业技术体系。工业工程在新时期下被广泛应用在军事、医疗、建筑、政府、餐饮等不同领域中以提高其经济产值和效率,被现代学者称之为行业体制中的现代工业工程。 1我国制造业出现的问题分析 我国的制造行业在二十一世纪的今天已经世界闻名,我国出口的印有made in China的产品不仅有日用品和家用电器,还增加了很多高科技功能的新型电子产品。改革开放以来我国的工业发展速度一直处于世界前列,据调查显示,我国的家用电器、医疗产品、电子产品等十数种制造业生产的资种产品的销量均属于世界第一,但是经济快速的发展往往会让人忽略掉细节中出现的问题,因此对我国制造业出现的问题进行分析也是为中国经济的长足发展奠定基础。 一直以来,我国都很难在创新上做出成绩,很多制造业行业中都是沿用发达国家已经淘汰的陈旧技术,而且拥有自主知识产权的产品不多,中国创造在短时间内很难代替中国制造在世界人民心中对我国的印象。我国的制造业不仅体现在创造力的缺失,还有产业机构不合理、整体偏向轻工业的现状,我国的装备制造业表现很薄弱,远远低于国际平均水平。而且制造业技术的密集程度也远远落后于工业产值较高的国家。我国由于人口重多,劳动力往往都很低廉,很多制造企业都会选择低廉的人工劳动力而舍弃了相关的机械设备,导致一部分企业虽然规模很大但是经济效益还不是很理想,不论是生产质量还是生产效率都远远低于发达国家。 2工业工程在制造业中的意义和价值 工业工程可以为国家制造业的质量、效率和成本提供更好的发展方案,很多发达国家制造业界的专家都为其在制造业中的发展做出了肯定。我国执行工业工程已经有半个世纪之久,但是真正落实到制造业发展中的仅有三十年左右,因此制造业领域的质量、效率、成本问题都会影响我国的综合国力和经济实力。新的全球形势下,我国面临的世界环境将会更为复杂,因此需要在世界各国的竞争中谋得一席之地,并且吸取其他国家和地区的发展经验,形成适合我国基本国情的制造业工业工程理论。 3工业工程的发展和在制造业中的应用 3.1学科学术领域的发展 在十一届三中全会之后,我国执行了改革开放的基本政策,开始了学习、引进和模仿国际先进管理理论和制度规范的进程,虽然在很多领域的成果都很显著,但是从制造业的角度来说并未取得可观的成就。我国相关学者研讨并创立了中国工业工程学科的推广,并于二十世纪末期在我国的高等学府内开设了工业工程的专业课程,截至目前为止已经有超过二十五个省份和一百六十所高校应用该学科,工业工程理论及教育体系得以成型。中国工业工程的英文缩写为CIE,是结合了美国在工业工程的核心概念,以及结合我国实际情况形成的整体概念,其中对社会和经济环境的影响也是比较重要的。中国工业工程的概念并不和美国工业工程定义的复杂,较为普及的概念是CIE是为多种行业和产业提高效率、成本、质量以及其他管理层面的技术和理论,也可直接称中国工业工程是为提高相关产业市场竞争力的主要方针。 3.2制造业企业中的应用 中国工业工程的发展已有二十多年的历史,并且成功在上千家制造业企业中得以应用,从企业的数量上就能看出该理论在我国制造业中的发展前景。工业工程在我国涉及的行业有钢铁、汽车、机械、建材、家电等十数个行业和领域,其中的一汽集团、广东龙科基团以及很多沿海地区的大型企业,都是在工业工程理论的获益者,企业负责人将工业工程理论应用在公司的管理制度和质量标准中,由于企业之间的差别,产生的效果和掌握程度也不一样。 3.2.1外资合资企业 很多的外资合资企业在发展过程中都是依靠母公司县城的管理模式,这也是中国工业工程理论取得较早成就的时期,例如上海大众、一汽大众、摩托罗拉等。这些企业在外地设厂时首先设立了工业工程相关的职能和岗位,因此对于制造业来说,工业工程的应用有利于明晰企业中的岗位职责和职能定位,同时也对生产环境中的设备和流程系统改善有一定的推动作用。 3.2.2东南沿海地区企业 我国沿海地区于二十世纪九十年代开始设立了地域内部的工业工程研发部门,将之作用于提高制造业领域经济发展和管理机制的基础,东南沿海地区的市场经济体制为很多民营企业的发展提供了合理的社会环境,其中广东科龙企业是较早将工程工业理论应用于企业管理制度的企业之一。二十世纪末期,广东科龙公司开始和天津大学的管理学院开展合作,不仅对企业的战略部署、项目决策、制造水平、资金管理、人资发展以及现代信息化制造技术的提升奠定了良好的基础,还为提高企业的核心市场竞争力和较高的经济效益做出了铺垫。 3.2.3国有企业 二十一世纪以来,我国的国有企业开始加入来了激烈的市场竞争中,其中一部分企业开始意识到了工业工程对为企业发展的重要性,开始逐渐在决策和生产部门应用工业工程理论执行企业改革和创新工作。一汽股份有限公司是我国首家轿车制造业以股份制公司为身份上市的企业,在应用工业工程的过程中首先学习了外国企业的先进管理机制和生产方式,同时吸取一汽大众公司的精益生产技术,达到生产现场的管理、效率、质量、布置等得到了一定程度的提高。 4工业工程在制造业中的发展趋势 随着全球开始进入到知识经济的时代,工业工程和信息技术的结合已经成为制造业领域中的必然趋势,企业对CIE的落实不仅能帮助企业在管理中取得良好效果,还能在生产、销售、运维等过程中加强企业的市场竞争力。相关部门应当采取工业工程的示范研究课题,选择目前我国影响力较大的制造企业为标志性的成果展示平台,形成工业工程在制造业中的可持续发展趋势。 结束语: 从概念上说,工业工程是制造业稳定发展的助力手段,也是推进国家各行各业健康发展的基础体系,因此研究制造业中工业工程的应用,也是为综合国力的提升做出科学的优化策略。 制造业工业论文:德国“工业4.0”战略对中国制造业的启示 摘 要:德国是世界制造业强国,为了提高其工业竞争力,提出了“工业4.0”战略,这被德国学术界和产业界认为是以智能制造为主导的第四次革命。目前,我国制造业存在着总产能过剩,结构不合理,缺少高新技术制造支撑,能耗高,制造业总体低水平徘徊等问题。因此,借鉴德国“工业4.0”战略,提出我国制造业转型升级的发展路径。 关键词:德国“工业4.0”战略;中国制造;发展启示 近年来,我国积极推进制造业的工业化与信息化的深度融合,借鉴德国“工业4.0”战略的基本思路和实施机制,借助于正在迅速发展的新产业革命的技术成果,有利于加快我国制造业的转型升级。 1 德国“工业4.0”战略的内涵 德国“工业4.0(Industry4.0)”战略是德国政府确定的面向2020年的国家战略,代表着一种新的生产技术与生产方式,是人、机器和数据相互连接而构成的信息物理融合系统(Cyber-Physical System),是一种生产要素互联环境下的智能生产。其以“智能工厂”和“智能生产”为重点,基础是分布式、自发式的生产流程与大规模、单件生产趋势的日益融合,不断进行工业技术领域新一代关键技术的研发和创新,这种变革不仅体现在生产工艺的自动化提速或效率的提升,也体现在从设计研发、生产到运输配送、售后服务等产品全生命周期的智能化,以最小的资源消耗获取最高的生产效率,以及供应链高效对接、消费者积极参与等。 2 我国制造业发展的困境 新一轮的工业革命对于中国制造业来说,是极为严峻的挑战。首先,西方发达国家经历了去工业化与产业空心化的危害后,重新提出再工业化,制造业回归本土,并与数字化、智能化紧密相连,我国制造业水平与其有不小的差距。比如美国提出“工业互联网”,英国提出“英国工业2050战略”,欧盟提出“欧盟2020战略”。其次,在低端制造业领域,东盟国家、越南、印度及拉美国家试图超过中国的阻碍,他们以更低的成本向劳动密集型产业转移,我国人力资本丧失了优势。最后,中国制造业走了一条粗放经营的路线,中国制造业还处于工业2.0向3.0过渡,甚至还没有彻底完成工业3.0要求的信息化改造;自主创新与技术培训升级能力薄弱,从而出现总产能过剩,产品附加值低,缺少细致的标准化流程,利润微薄的不利局面;另外,投入产出矛盾比较突出,能源消耗居高不下,产业结构调整缓慢,主要集中于劳动密集型产业与资源密集型产业,价值创造能力不强。 3 借鉴德国“工业4.0”发展我国制造业的路径 我国大力倡导工业化与信息化的融合,《中国制造2025》的发展规划更是提出了远景规划,这都与“工业4.0”战略不谋而合,并将给中国制造业带来新的发展契机。 3.1 基本方向:智能化与数字化制造 作为世界上最大的工厂,中国制造业正处于转型升级的关键时刻,正从“中国制造”向“中国智造”发展。制造智能化、数字化是新一轮技术革命的大趋势,“工业4.0”强调各生产系统中所有成分通过网络现互联,将物联网与服务网应用于制造业生产的全过程,形成更智能的数字生产网络,加强制造业与服务业的有效融合,从而实现制造业的高端化发展,并积极探索创新驱动、质量效益高、绿色制造、服务型制造的新型工业化道路。这些互联互通的智能体,通过基于互联网的技术进行通信,可自行决定可行的最佳生产路径,真实制造与数字化虚拟制造的融合,将使工业生产效率大大提高。 3.2 生产方式:大规模与定制化制造 德国“工业4.0”发展出全新的商业模式,其理念本质上是提高传统工业的生产效率,减少能耗,以解决顾客问题为主,满足个性化的生产需求。在各生产要素作为资源更灵活的配置条件下,大规模生产高度定制化产品,改善产品质量,获取更多的附加价值。顾客可以参与其中,生产的目的最终是为顾客创造价值的,而不是为了智能化而智能化,也不是为了数字化而数字化。中国制造业要实现优化和升级,必须重点发展大规模、个性化、定制化生产方式。同时,还要加强研发能力的建设,提高产品质量的管控水平,还要拓展更多、更丰富的服务,提出更好、更完善的解决方案,满足消费者的个性化需求,走个性化定制道路。 3.3 关键结点:搭建技术创新平台,促进标准化的完善 我国制造业的发展,可借鉴德国建立起个人、政府、企业“三位一体”的合作型研发体系,政府与企业共同出资,个人提供知识与劳动,相互协调共同研发,搭建好产学研协同创新的技术平台。标准化对制造业的影响非常关键,如果缺失了技术标准,在数字化、信息化智能制造生产中就无法用同一种语言进行沟通与交流,系统也将无法识别,工业制造业在跨系统、跨平台生产时就出现了不兼容的问题。因此,要建立统一的技术标准,就是要完善“工业4.0”所提到的工业数据空间,这个空间有着统一的数据终端接口,让任何一个访问者都可以通过该空间获取世界上所有有关工业的信息。我国也要借鉴德国“工业4.0”战略对制造业设备及工业标准的规定,力求建立起完善的中国工业标准体系并与国际对接。 3.4 保障机制:成立专业协会,加强人力资源建设 德国“工业4.0”战略为管控相关工作的复杂性建立了一系列保障制度。我们在推进“中国制造2025”时,也可借鉴其先进的经验,建立与智能制造、两化深度融合、“互联网+”制造业等有关的专业协会,引领制定标准,促进产学研结合;此外,智能生产可能将导致生产无人化,但在制造业的创新领域中人的能动作用是不可或缺的,并且还将发挥核心的作用,他们主要从事创新设计、控制与检测等。因此,建立有效的人才培养与激励机制,是实现我国制造业转型升级的保障条件。 制造业工业论文:工业互联网背景下我国制造业发展问题探讨 摘 要:制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基。我国政府作出了利用工业互联网发展制造业的战略决策,必将开创制造业发展的新思维。文章从分析工业互联网涵义及特点等概念出发,分析了工业互联网背景下我国制造业面临的机遇与挑战,进而从五个方面提出了工业互联网背景下我国制造业发展的战略选择。 关键词:工业互联网 制造业 机遇挑战 战略选择 对未来制造业,发达工业国家都提出了各自的愿景。美国利用互联网优势,让互联网吞并制造业;德国基于制造业根基,让制造业互联网化;我国政府审时度势,基于中国制造业发展的现状,提出了拥抱工业互联网发展战略,并制定了《中国制造2025》,必将开创制造业发展的新思维。在此背景下,本文立足我国制造业现状,研究我国制造业发展的新思路、新方法,从而为转型升级,逐步跻身世界先进制造业大国行列奠定基础,就显得十分重要且有现实意义。 一、相关概念界定 (一)工业互联网涵义及特点 工业互联网是互联网向工业领域深度渗透的产物,是以支撑企业生产经营活动为主要功能的互联网平台。其本质是互联网渗透并打通企业经营管理信息系统、生产管理信息系统、工业控制系统和生产线设备,将实体生产设备、物料、产品、人等相互连接,实现企业内外部生产、运营、管理等环节的互联互通及数字信息的采集、传输、集成、共享和分析,从而提升效率和决策水平、降低成本,并推动新模式、新业态和新产品等的蓬勃发展。 概括起来,工业互联网具有三个特点:(1)实现机器、数据和人的融合;(2)实现数据价值的技术集成;(3)是一个基于互联网的巨型复杂制造生态系统。 (二)研究工业互联网背景下制造业发展的重要意义 1.工业互联网促进制造业价值链持续提升。随着工业互联网在企业中的应用从营销、服务端向设计、制造端深度扩散,工业互联网不断突破价值传递的平台媒介角色,逐渐转变为价值创造的重要工具,促进价值链的优化提升和体系重构。 一方面,工业互联网打通了全产业链环节,加速各环节数据纵向流动和交互,通过对数据深层次分析,实现机器设备的智能运转和远程操控,为企业创新生产方式、优化生产流程、提升生产效能发挥了极大的促进作用。 另一方面,工业互联网搭建起企业与用户、利益相关者无缝对接的平台,拉近了制造端和服务端的距离,为企业基于用户需求设计生产、无缝隙传递服务提供了支撑,推动服务型制造快速发展。 2.工业互联网为不同企业搭建了信息共享与集成平台,使其能够在全球范围内迅速发现和动态调整合作对象,整合企业间优势资源,在产业链不同环节实现企业从个体生产向协同创新方向转变。 一是制造企业以品牌为核心,通过工业互联网平台整合上下游优势供应链资源,开展产品全生命周期的扁平化管理,推动制造产业链向两端不断延伸。 二是制造企业以技术创新为引导,通过工业互联网开放平台吸纳政府、科研、创客等资源,建立从应用研究、技术开发到产业化应用的创新链条,突破创新中的孤岛局限,实现创新主体、创新各环节有机互动,为促成大众创业、万众创新发挥着关键性作用。 三是信息服务企业以提供制造服务为核心,通过工业互联网云平台将软硬件、企业、专家、知识、技术等各类制造资源虚拟化,在统一、集中的智能管理和运营基础上开展面向制造企业用户的、覆盖产品全生命周期的云制造服务。 二、工业互联网背景下我国制造业面临的机遇与挑战 (一)机遇 一是网络强国战略的部署为发展工业互联网提供了强大的信息基础设施和应用服务支撑。我国是制造业第一大国,同时也是互联网第二强国,工业互联网融合发展具有坚实的市场主体、技术和产业基础。制造业在保持总量第一的前提下,向高端发展的要求也越来越迫切,为融合应用的开展提供了市场。 二是工业领域互联网应用模式和商业模式创新为发展工业互联网提供了丰富的实践经验基础。近几年,随着新一代信息技术普及应用,国内互联网正从企业销售、交易服务向研发设计、产品生产、装备制造、能源供给全面渗透。众多新兴业态和服务模式快速涌现,给传统生产方式带来革命性变化,开辟了工业互联网自主创新发展的新空间。 三是我国经济发展进入新常态阶段,为发展工业互联网提供了历史性战略机遇。当前,我国工业发展正面临发达国家制造业回流和部分发展中国家以更低成本吸引国际产业的双重挤压,人口红利窗口逐渐关闭和严峻的资源、能源、环境压力等问题。以互联网为代表的新一代信息技术与工业融合有利于加快创新步伐、化解产能过剩、平衡投资消费,将更多劳动力向服务业转移,推动经济社会平稳健康发展。在我国“四化”同步发展的新形势下,互联网在经济社会各领域所发挥重要作用日渐显现,为工业互联网的全面发展带来更广阔的机遇,工业互联网的关键作用和战略地位必将进一步凸显。 (二)挑战 一是消费互联网向产业互联网转型发展需要一定的过渡期,目前侧重消费服务的互联网暂难满足工业生产性需求。当前,我国互联网服务侧重消费端,对个人用户市场的开拓比较得心应手,而对工业企业市场缺乏相应的技术与服务能力。这主要是由于互联网基因和工业生产体系之间存在差异。互联网创新强调开放、共享,而工业生产体系ξ榷ê桶踩性要求更为严苛,两者特性与体系难以契合,表现为现阶段互联网与工业融合主要集中在下游销售和上游设计等环节,鲜少直接发生于生产过程。 二是工业企业和互联网企业缺乏深度融合,工业互联网供需双方存在认识差异。因行业差异与专业壁垒的影响,作为供需双方的工业企业和互联网服务企业对互联网认识存在不同。一些工业企业或对互联网创新理解不够,缺乏开放共享的精神和自我变革的勇气,或对互联网思维认识盲目,迷失于各种似是而非的概念。而一些互联网企业对工业领域创新需求的理解和挖掘也不到位,或固步于消费者端琢磨“眼球经济”,或因缺乏对工业生产的足够认识而“不接地气”。既了解工业又熟悉互联网的融合性人才缺乏,也构成了障碍。 三是工业互联网服务企业专业化程度不高,缺少一批引领全球的工业互联网信息服务企业。与国际先进水平相比较,目前我国工业互联网服务企业的专业化程度不高,国际化程度较低。为工业领域提供互联网服务的企业多属中小企业,虽然创新意识很强,但服务层级和技术含量参差不齐。一些专业服务集中于中低端市场,缺乏高端服务、个性化服务和复合型服务,使得工业创新发展产生的很多新兴互联网服务需求难以得到有效满足。 四是支撑工业互联网发展的标准不完善,产业链上下游协同缺乏统一标准。如何在保证高度安全可靠的前提下将既有生产运营、管理体系更好的与互联网结合,是传统企业互联网化转型中普遍面临的问题。此外,工业互联网发展过程中会产生很多融合性产品或服务,相应的标准体系目前在行业上下游间暂未统一,接口困难,各方自行推动的标准建设带来较高的重复建设成本,相关的政策法律也有所缺失。 三、工业互联网背景下制造业实现自我发展的战略选择 当前,全球制造业格局正处在深刻变化之中。新一轮科技与产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史性交汇,我们要充分把握“工业互联网”与“工业4.0”给全球制造业带来的挑战与机遇,推动中国制造实现由大到强的历史性跨越。 第一,加快推进信息化与工业化的深度融合。美国推进“工业互联网”基于其强大的信息技术产业,德国“工业4.0”的实施则基于其全球领先的制造技术水平,中国要将智能制造作为未来的制高点、主攻方向、突破口,加快部署和利用新一轮科技与产业革命的核心技术,即制造数字化、网络化、智能化,带动工业2.0、工业3.0、工业4.0并行推进,力争实现战略性重点突破、重点跨越。 第二,坚持创新驱动发展。创新是制造业发展的引擎,是结构调整优化和转变经济发展方式的不竭动力。美国与德国在发展制造业的战略行动计划都将创新放在极其重要的位置。我国要进一步优化整合科技规划和资源,建立和完善全国制造业创新网络,完善政府对基础性、战略性、前沿性科学研究和共性技术研究的支持机制,弥补基础研究和产业化中间环节缺失造成的创新效益外溢,形成政、产、学、研、用、金的有C创新组合体,提高制造业自主创新能力。 第三,强化智能制造基础。智能装备是制造业发展不可或缺的载体,工业软件直接决定信息化与工业化融合的进程和先进制造业的水平。我国要加快发展数字化、网络化、智能化高端装备和工业软件的核心关键技术,强化智能制造网络信息平台、标准体系和信息安全保障系统的建设,积极推进工业互联网基础设施建设,夯实智能制造发展基础。 第四,重视高技能人才培养。人才建设是建设制造强国的根本。无论是“工业互联网”的相关报告还是“工业4.0”的实施建议都强调人才的重要性。我国工程科技人才培养普遍缺乏实践性和创新性,难以适应制造强国建设要求。要改变目前工科教育理科化的倾向,加强高等工科学校学生实践环节和创新能力的培养,重视各层次(从领军人才到高级技工)工程技术人员的培养,特别是第一线技能人员的培养。 第五,加强制造业国际合作。在全球化背景下,信息技术与制造技术的深度融合将推动制造业资源、技术、人才的全球性配置。中国制造业正在转型升级,从国际产业链的低端向中高端转移,从提供廉价产品向生产高附加值产品、引领行业发展转变。中国制造由大到强必须要加强国际合作,积极引进先进技术与理念,推动中国制造产能走出去,在国际合作中实现共赢发展。 制造业工业论文:基于制造业的基础工业工程课程教学设计初探 摘要: 本文结合对企业人才需求和毕业生回访的信息反馈,针对现行机械制造专业教学体系和人才培养方向存在的不足,提出了在新的就业形势下,基于制造业的基础工业工程课程教学设计的一些想法,同时对课堂教学进行了探索,以提高教学效果。 关键词:制造业;工业工程;教学设计 0引言 近两年,我院机械工程系毕业生就业压力逐年增大,就业前景益现严峻。我系2010届毕业生共846名,截止2010年3月17日,就业率仅达84%,比09年同期96%的就业率降低了12个百分点。面对严酷的就业环境,我系组织教师对江苏、上海地区的14家机械制造类企业的技术人员、人力资源部门和相关领导进行调研,并对毕业生进行了信息回访。从反馈结果分析发现,影响我系应届毕业生就业的因素有很多,其中一个重要原因是我系专业结构和市场需求不完全对称,毕业生综合素质和能力与用人单位要求存在着一定差距,主要是在创新能力的培养方面比较欠缺,达不到企业的要求。 基于此,结合高职院校特点与企业用人实际要求,我对基于制造业的基础工业工程课程教学设计和培养重点,即具备工业工程的意识,有了一些感想和思考,把这些思考进行了整理,并结合自己这几年的教学经验写出了这篇文章,对我院完善机械制造人才培养提出一些思路和建议,希望对促进毕业生就业做出自己的一些贡献。 1机械制造专业企业人才需求调研与毕业生回访信息反馈 随着世界经济环境的变化,制造业已经成为我国经济发展的支柱产业,我国也正在成为全世界的制造基地。[1]而作为正在打造先进机械制造业基地的江苏、上海地区,外资、民营等中小企业愈来愈密集,产业集聚度不断提高,对机械制造专业的人才需求从长期来看仍将持续增长。通过对用人单位及毕业生的信息反馈,发现机械制造企业对专业人才的创新能力要求在不断提高,我系现有机械制造专业教学体系还有许多值得改进扩展的方面。我认为基于企业需求的基础工业工程课程教学设计的改革对培养高质量的具有创新特色的机械制造专业人才培养是非常重要的。 2现行机械制造专业教学体系和人才培养方向存在的不足 机械制造专业体系课程内容虽然丰富,但课程结构比较单一。尤其是缺乏必要的管理、工业工程方向的知识和技能。这已经影响了毕业生的就业竞争力和职业发展能力。因为生产管理技术、方法的知识在大部分台企和大中型企业里应用极为普遍,也更为重视。目前这些企业急需的是生产一线的熟练操作人员,对学历要求不高,多是职高、中专、技校的毕业生。这样的员工比较好管理,他们的工作就是操作。老板要求怎么做,就怎么做,同时企业也反映这些学校的毕业生的发展潜力小。因为基本的简单重复操作是一个熟能生巧的过程,陈年累月的做一件事,就不会表现出“笨”还是“巧”。所以在企业中,我系很多毕业生的师傅是不满20岁的初中毕业生也就不足为奇了。高职毕业生能够胜任一线操作的工作任务,但要迅速从大量职高、中专、技校的毕业生中脱颖而出,表现出明显的竞争优势和较强的综合素质,还必须具备独立思考、自主创新等能力。这些毕业生能在工作中发现一些可以改善的地方,而其他一般的员工或许很少会朝这方面想。这些毕业生有可能会告诉专业人员,而且还会在专业人员的指导下着手去处理,这样的毕业生才真正实现了我系提出的“能设计、精操作、会管理、通工艺、能创新”的新型装备制造业复合型高技能人才培养目标。 3在就业新形势下,努力开创基于制造业的基础工业工程课程教学设计 将基础工业工程课程纳入机械制造专业课程体系,是本次课程教学设计研究的主导思想。这里我提出了以下六点设想: 3.1 面对当前企业对技能型人才需求标准不断提升的现状,作为培养机械制造专业高技能人才的职业技术学院,我认为不仅要立足于基础机械类技术课程教学,更需要建立企业人才需求的意识,从培养学生创新能力出发,加强先进的生产管理技术与方法的课程教学。因此,为进一步理顺机械制造专业知识体系,建议增加教学中础工业工程课程的比重。 3.2 遵照高职培养目标,建立以创新意识培养为导向、以培养工业工程意识为重点的课程教学设计。注意平时强化学生的工业工程意识。让学生知道这是一种提高效率、简化优化的意识,可以用在学习、生活和工作的方方面面。具备了这种意识,在做事时就能知道哪件事先做,哪件事后做,就能做的更快、更好。这门课程最需要做的是教学生怎样去发现问题,这一点很重要。很多改善是从大家习以为常的流程中得来的,任何的操作都有改进的空间。这不光是存在于企业,在学校,在班级,甚至在每一个小组都有。操作是由动作构成的,所以不一定必须去现场,班上的每一次活动都可以看做是一个操作的集合。比如说通知人,收发作业,上台演讲,这些都是流程。有了流程就有了所需要的时间,这门课程的目的是让时间最短,那怎样可以缩短时间。这就是可以启发学生思考的问题。 3.3 增加5S(6S)优化现场管理方法的内容。该方法是优化现场管理的主要方法之一,在我系调研中,几乎所有企业都有应用且收到了良好的效果。毕业生对此也有切身的体会,即使拥有最先进的生产工艺或设备,工作场地一片混乱,工件乱堆乱放,其结果也只能是生产效率低下,员工越干越没劲。通过学习5S(6S)现场管理的新观念、新技术,塑造学生一丝不苟的敬业精神,培养他们勤奋、节俭、务实守纪的职业素养,使之成为具有良好素质、习惯的技能人才、为走上工作岗位后能快速达到现代工业企业对人才的发展要求打下良好基础。 3.4 依据机械制造专业人才的培养目标,在教学内容的组织编排上突出该课程的应用性和实用性。适当减少纯理论性的教学内容,注重方法、弱化技术,如关于方法研究中的程序分析、操作分析与动作分析等很多基础理论方法,不但要求学生准确掌握、更要求学生能结合实际工作熟练应用,并在应用中提出改进方案,且能对方案进行合理评判。而关于作业测定技术中秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准等讲求较高系统性的理论方法作为了解内容。 3.5 在课内实验的基础上,增设大型综合实验,培养学生的综合设计能力。基础工业工程是一门应用性、实践性很强的课程,其中各种作业定额和作业方法都不是凭空臆造出来的,而是通过各种实验进行数据收集,再加以科学分析研究制定出来的。我系现有的实验条件有限,该课程开设的基本是验证试验,所以要打造大型综合性的创新实践平台,不断提高学生的综合应用水平和创新能力,减少纸上谈兵,提高实践环节的效果和质量。而课程设计等实践性环节的教学,应在课程教学中始终贯穿于设计主线,围绕设计课题来组织教学,突出使学生活学活用,理论与实践相统一。在生产实习实训中,也要注意充分发挥学生的想象力和创造力,尝试做改进方案,提高学生创新的积极性。 3.6 改变传统的教学模式。教师课堂教授,学生被动接受的教育方法和单一的黑板板书的教育手段,已严重影响了学生的学习积极性,培养工业工程意识也无从谈起。教师应通过各种相关的实际设计案例,从以“理论讲解为中心”的教学转变为以“案例分析为中心”的教学方式。通过案例,对枯燥费解的理论内容进行分析讲解,提高学生的学习兴趣和教学效果,同时培养学生理论联系实际,发现问题、分析问题和解决问题的能力。另外要重视运用现代化的教学技术和手段,形成可视化教学,提高教学效率,同时调动学生学习的积极性和参与性。如借助多媒体课件讲解理论内容、利用多媒体影音资料或实物和学生一起分析讨论设计实例,启发学生思维,实现教学互动。借助系统仿真甚至是虚拟技术对学生进行生产实践训练。 4结语 综上所述,随着工业工程技术在国内众多企业应用的不断深入,机械制造专业教学体系建设也应做相应调整。如何令高职院校培养出来的机械制造人才真正满足企业的需求,是培养机械制造人才的重点和难点。本文拟通过对该课程的设计改革,希望能培养出具有机械制造行业背景支撑的,适应社会需要和受企业欢迎的优秀专业技能人才,进而为毕业生就业与职业发展铺就一条通道。 制造业工业论文:装备制造业中的工业设计探讨 摘 要:装备制造业是为国防建设与国民经济提供技术生产设备的制造业的总称,是直接影响我国国际地位与国际分工的关键因素。本文总结了我国装备制造业不重视工业设计的基本原因;探究了装备制造业中工业设计质量的管理要点。 关键词:装备制造业;工业设计;重要性;管理要点 装备制造业隶属国家战略产业,也是衡量一个国家国际竞争力的标志性产业,虽然我国的装备制造业已经取得了一些重大成就,但是大而不强,并且在工业设计方面缺乏创新。为切实提高我国装备制造业的国际竞争优势,就必须把握好工业设计的质量。 一、装备制造业不重视工业设计的原因 工业设计,属于市场竞争与机械大生产的必然产物,是文化艺术与科学技术有机结合的边缘学科。通过对我国装备制造业基本情况的分析,可以发现在装备制造业中不重视工业设计的原因如下:(1)经济体制的影响。当前,我国的重点装备制造业都属于国有性质,体质改革较为落后,仍旧保留有很多计划经济的弊端,严重制约了装备制造业的正常发展。如今政府对装备制造业的管理职能依然很强,政府机构对企业实行多头监管,多种行政审批程序,这些都和市场经济发展不相适应,并成为限制我国装备制造业快速发展的瓶颈问题。在这种不正常的发展环境中,装备制造业很难将工业设计工作做好。(2)保密制度影响。当前,我国的重点装备制造业大多是军工企业,因为与国家机密有关,与这些企业合作或者在这些企业工作的话都必须遵循一定的保密制度,这就将很多出色的工业设计人员被拒之门外。而美国的第一架航天飞机就是由著名的工业设计员主持的,这就是典型的文化艺术与科学艺术有机结合的范例。但是,在我国还没出现过类似先例。(3)生产量过小。我国当前拥有多家装备制造企业,由于条线与行业的原因,他们的经营与生产都极其缺乏竞争意识,只依靠国家的扶持维持生存,并且产品类型单一、生产量过小。在实际生产中虽然因行业及技术等原因产品的利润较高,但是总利润值很少,甚至总利润值还不能完全支付企业的运行成本,在加上产量较小,自然就不会考虑工业设计的问题了。 二、加强工业设计质量管理的有效策略 笔者通过将国外先进的装备制造业与我国相比,发现我国的装备制造业之所以大而不强,是因为未充分重视工业设计的重要性。因此,为切实提高我国装备制造业的国际竞争力,必须重视工业设计的积极作用。本文将对装备制造业中工业设计的质量管理措施进行详细的探究。 (一)搭建工程师与工业设计师的交流平台 每一种产品的研发与设计都是一个系统性很强的工程,对装备制造业来讲,其产品绝不是某一类工程师或者工业设计人员可独立完成的,只有专业人才与相关学科人才的全力配合才能高质量完成。而各类人才的合作过程中就需要多种形式的交流,这就需要一个搭建一个高质量的技术交流平台。我国教育部在设置专业与学科时已经将这一问题考虑在内,比如,与制造业有关的所有专业的必修课程中都包含有《机械制图与画法几何》这一学科。工业设计人员对项目组人员汇报设计详细方案是,就需要有美观而精致的产品模型及效果图,并且还应具备规范而理性的产品结构总装图及三视图,当前,来自艺术类设计专业的工业设计人员,过于重视产品的艺术形式,往往忽略了与工程设计人员的技术交流;从工程设计专业毕业的设计人员,常常以数字加工原型与电脑效果图代替手工制作的模型及产品效果图。以上工业设计人员与工程设计人员的做法都不合理。因此,为了设计出更好的装备制造业产品,企业就必须重视两种设计人员对产品质量的影响,并积极为他们搭建交流平台,促使他们在多层面交流与合作中高质量完成工作,进而大幅提升装备制造业的国际竞争优势。 (二)处理好产品整体与细节设计的关系 在装备制造业及消费品制造业等小型产品的实际设计中,工业设计人员通常按照从整体到细节的程序完成设计过程。但是,在设计装备制造业中的大造型产品时,这一设计原则是不科学的,因为在大型产品设计中人机操作界面过于集中,并且还是工业设计的核心部分,其细节设计部分直接决定了整个产品的设计质量。因此,为优化装备制造业中大型产品的设计质量,在设计时必须遵照从细节到整体再到细节的设计步骤。 (三)处理好实际产品与缩微模型的关系 在设计大型的装备制造业产品时,通常情况下实际产品与缩微模型之间常常存在一定误差,究其原因,是因为模型的缩微比例一般都较大,并且在制作模型时,为彰显产品的细节效果,必须对一些细节模数进行一定的夸张处理。因此,缩微模型通常只能用在演示方案效果中,通常不可在科学实验中应用。另一方面,缩微模型还不能体现大型装备制造业产品的错觉问题,这一问题通常需要在实际试制中由工业设计人员合理处理。 总之,工业设计在装备制造业的升级换代中发挥着重要作用,已被广泛重视并取得良好成效,但是与发达国家相比在深度与层面来讲还相差甚远。因此,装备制造业产品的市场化及人性化研究,势必成为我国工业设计未来努力的核心内容。 制造业工业论文:东北振兴:离不了工业,离不了制造业转型升级 如何看待东北地区面临的下行压力 看东北地区工业经济运行面临的下行压力和困难,要从全国大的背景情况审视。 经济下行,比较普遍的看法是从2012年开始,首先表现为工业增速大幅度回落,企业盈利状况开始恶化。2012年,当年全国规模以上工业增加值增速由上一年的13.9%,回落到10%,一年就回落了近4个百分点,而规模以上工业企业的利润增幅也由上一年的25.4%,回落到只有3%。 我们再看东三省的情况:辽宁省工业增加值增速由上年的14.9%,回落到9.9%,利润增幅由上年的28.7%,回落到5.2%;吉林省工业增加值增速由上年的18.8%,回落到14.4%,利润增幅由上年的44.3%,回落到7.9%;而黑龙江省的工业增加值增速由上年的13.5%,回落到10.5%,利润则由上年的增长23.4%,转为下降3.4%。 我们再看去年的情况,2015年全国规模以上工业增加值增速为6.1%,比上年回落了2.2个百分点,不及2010年的一半。辽宁省则由上年增长4.8%,转为下降4.8%;吉林省规模以上工业增速为5.3%,比上年回落了1.3个百分点;黑龙江省规模以上工业增速则由上年的2.9%,回落到只有0.4%。从效益情况来看,2015年,全国规模以上工业企业实现利润同比下降了2.3%,而辽宁、吉林、黑龙江分别下降了38.1%、16.4%和58.5%。 列举这些数据,只想说明一个问题,无论从全国还是从东三省的情况来看,下行的压力是共同的,面临的困难和挑战也是共同的。东北地区可以说困难更大一些,问题更突出一些。我们要从宏观、全局的角度去分析和看待东三省面临的困难和问题。 东北地区的困难是必经阵痛 东北地区的困难不只是三个省的问题,是我国产业结构调整和转型升级必须要经受的阵痛。我从行业和地区的分化问题做了一些分析,从行业的情况来看,各地区前些年那些规模扩张快、利润率高的能源、资源和原材料行业,这些年都纷纷步入困境,而相对应的那些成长性好的高技术制造业、下游刚性需求足的轻纺工业则运行态势良好。 下面我们看看2010年到2015年之间两组数据的变化,一是行业的平均利润率,二是行业增加值占全国工业增加值的比重。 利润率下降幅度比较大的首先就是采矿业,像煤炭行业,2010年的总业务收入利润率是13.8%,而2015年就下降到了1.8%,也就是说只有原来的八分之一;石油和天然气开采业务利润率2015年只有3.4%;有色金属和采矿业的利润率分别从11.8%和14.3%下降到了只有6.1%和7.4%,只有原来的一半。 其次是重化工行业,像石油加工业的利润率从2010年的3.5%,下降到了2015年的1.9%;化学工业的利润率从6.7%下降到了5.4%。产能过剩的钢铁行业的利润率从2.8%下降到了0.8%,有色行业的利润率从4%下降到2.6%,而轻纺、电子、医药等行业的利润率都是稳中有升。 我们再看一些行业增加值占全国工业的比重,煤炭行业占比从2010年的5.8%,下降到2015年的3.4%;石油和天然气开采业的占比由2010年的3.8%,下降到2016年的3.3%;石油加工业从3.2%下降到2.4%;钢铁行业的占比从6.1%下降到4.2%。相对应的轻纺工业、电子和医药行业的占比,都有较大幅度的上升。 上述情况表明,我国经济进入新常态,行业的发展也出现了新变化,一些产能严重过剩的行业,生产经营都比较困难,且处于萎缩的状态;而符合产业升级方向、品牌引领和技术改造效果初显的行业,则表现出良好的运行态势。 再看地区的运营情况。过去我们讲东西差异:东部发展得比较好,西部相对比较困难一些,现在则表现为南北差异,有一组数据来说明这问题。 2010年全国规模以上工业的利润率为6.6%,2015年下降到5.8%,就是回落了0.8个百分点,去年的企业亏损面在16%左右。 我们再看看北方地区的一些情况,像华北地区的山西省,2010年规模以上工业利润率是6.9%,2015年相比为净亏损,近一半的企业处在亏损的状态;像内蒙古自治区规模以上工业利润率从9.3%下降到5.1%,企业亏损面在四分之一左右。 我们再看东三省的情况,2010年辽宁省规模以上工业利润率为4.2%,2015年下降到3.2%;吉林省则由6.5%下降到了5.3%;黑龙江则从11.2%下降到了3.6%,不到5年前的三分之一,而且亏损面是超过了四分之一。 我们再看看西北地区的情况,陕西省规模以上工业利润率由2010年的12.3%,下降到了2015年的7.3%;甘肃省2010年的利润率为4.4%,2015年则为净亏损;青海省由11.9%下降到3.2%;宁夏由6.9%下降到2.3%;新疆由15.4%下降到4.2%。企业的亏损面除陕西为22%左右外,其他省份的企业亏损面都在35%到50%。 不难看出,不光是东北地区困难,实际上西北地区也是非常困难。困难不光是局部性的地区,只是整个东北地区相对来说压力比较大一些。 再看南方的省份,同样是在经济下行的压力下,利润率也有所下降,但是下降的幅度都没有这么大。总体来看,那些结构调整早、转型升级快的省份,经济运行状况就好,那些资源型和产业结构偏重的省份,结构调整的任务就比较繁重,企业的生产经营相对就比较困难一些。 东北振兴离不了工业, 离不了制造业转型升级 东北振兴还是离开不了工业,离开不了制造业的转型升级。实现东北地区全面振兴的基础,还在工业,在制造业。尽管目前工业、制造业面临不少困难和压力,但出路就在坚持不懈供给侧结构性改革,实现产业的转型和发展。 从全国面上的情况来看,工业是实体经济的主体,尽管按照现在计算,2015年全国工业增加值占GDP的比重下降到了33.8%,比2014年降低了2个百分点,比2010年降低了6个百分点,但如果我们按照2010年的不变价计算,2010年到2015年,全部工业增加值占GDP的比重基本稳定在40%左右,上下不超过0.5个百分点,就是工业增加值占GDP的比重下降,主要是价格因素影响的。 工业始终是保障就业的重要产业载体,统计数据显示,2010年到2014年间,我国城镇单位就业人数中,工业的占比始终保持在33%到35%之间,城镇就业人员工资总额中工业的占比也始终保持在31%到33%之间,这两个比重没有因为工业增加值占GDP比重的下降而有所下降。 东北作为老工业基地,是共和国工业的奠基者,有良好的经济基础,尽管面临一些困难,也主要是产业结构调整和转型升级中遇到的暂时的困难。如何重拾昨日的辉煌,打造出新的产业优势,实现全面振兴,是摆在我们面前的一个大的课题。 党中央国务院对东北的问题高度重视,今年上半年,中央各个部委也派出了若干调研组到东北三省进行调研,工信部就派出了三个调研组,最后形成了给中央的报告,重点是结合中国制造2025和工业强基工程,加大对东北地区的倾斜,党中央国务院出台了《全面振兴东北地区等老工业基地的若干意见》,国家发改委也出台了新一轮东北振兴行动计划,包括130多个计划,总投资达到1.6万亿元,这些都将为东北地区全面振兴营造出很好的环境和条件。 制造业工业论文:让工业大数据成为制造业转型升级的助推器 一、什么是工业大数据 我们从内涵角度定义工业大数据比较困难,因为它涉及到很多各种各样的数据。但是从外延角度来看工业大数据比较容易,大体上是“3+3”。第一个“3”是指3个层面:企业,企业上面的供应链、产业链和生态链,以及在这上面的行业管理和宏观经济。第二个“3”是指每个企业都有3个过程:生产,使用以及发展中的经营效益,所以,“3+3”基本上把工业大数据的脉络圈起来了。 从企业的角度看,工业大数据是在一个企业的设计、创新、生产、经营和管理决策过程产生、使用和转型升级过程需要的信息之和。所以最小的圈是企业,一个企业从开始到生产线到设计、到工艺过程、到人,一直到管理、决策、市场、服务,像这样的环节都在使用。 从供应链、产业链和生态链的角度来看,工业大数据是供应链、产业链和生态链产生、使用和需求的各类信息之和,这三个链之间很难一刀断开。所以制造业、工业生产整个过程是一个链环周。这个链环不仅指的是一个企业,企业只是这个链环中的一个环节,更重要的是我们的政府机构、研究机构,需要把控和研究如何追求产业制造业前两环的优化。所以我们看到了超越一个企业的生存、使用和发展需求的新工业大数据。 从行业管理和宏观调控的角度来看,工业大数据是工业行业管理和宏观调控产生、使用和需求的各类信息之和。每一个行业的管理都需要工业大数据,在工业行业又包括很多企业,做好工业数据管理需要这样一个链条,所以“3+3”构成了工业大数据的外延,每一个环节,使用的和需求的中间形成交集,这样才对工业大数据的发展提供了基础。 对此我有四点主要的结论:首先,“3+3”加起来的组合就是工业大数据;第二,产生、使用和进一步发展需求的工业大数据是不同的交集;第三,进一步发展需求的大数据最大;最后,最重要的一点,工业大数据中,工业是主体。 二、工业大数据的作用和意义 同样是从三个层面,加上一个需求,我们来看一下工业大数据的作用和意义。 首先,从最小的层面――企业来看,工业大数据为企业全过程设计、创新、生产、经营、管理、决策服务,为企业实现计划的发展战略和目标的实现服务。 第二个层面,工业大数据服务于供应链的优化、产业链的完善、生态链的形成和优化。从供应链、产业链、生态链来看,不管是CSM的生产圈,还是一个特定产品制造过程的供应链,或是一个完整生产过程的分析,工业大数据都是为了它的形成和优化。对于一个企业来说,很少来决定一个供应链,更不能决定一个产业链的完善、优化。所以当我们讲供应链产业和生态链的时候,在这个链条下更需要政府管理部门的协调。 第三个层面,工业大数据要满足行业和宏观决策调控的实际需求,提高行业和宏观经济管理决策质量、能力。政府的行业管理对于供应链、产业链、生态链、商业链、价值链有着非常重要的作用,但是政府的宏观调控超越了这样的链环本身,我们要对经济发展面临的重大问题作出回应,甚至回答制造业如何来应对这样的问题。所以从这个行业来看重要的是行业发展战略,而到宏观调控的时候,不但要从行业的发展战略,还要从整个经济发展趋势去看这些问题怎么解决?这就需要信息。 第四,从工业转型升级的需求看,工业大数据是为了一个个企业、行业、装备、工艺、生产线、供应链的转型升级服务。先进制造业、工业4.0、智能制造、以两化融合和智能制造为重点的中国制造2025,都是工业转型升级模式的未来方向。原来我们的工业3.0,是以装备和生产线为核心的自动化,而4.0的智能化是把这两个过程自动化和数据自动化结合在一起。 总结一下,工业大数据的研究和实践要服务于加快制造业转型升级、提升工业竞争力;这个目标要落实到企业创新、设计、生产、经营、管理、决策的每一个具体环节;这个目标要落实到供应链全局优化、产业链和生态链的形成和优化的每一个具体环节;这个目标要落实到工业行业管理和宏观经济调控决策的每一个实际需求。 三、工业大数据推动制造业转型升级 首先要知道存在着哪些主要问题:在数据生成环节,主要存在跑冒滴漏和非标准化的问题;在数据利用环节,主要存在数据不足、质量不高、各个环节协同存在制度、核算、标准等大量障碍;在发展需求环节,主要存在缺乏预见性、缺乏有效的模型和工具、缺乏制度和标准规范等问题。 要想建设好、应用好大数据,先要解决三个问题。首先是建设好大数据,什么是建设?把大数据看作探矿、采矿、炼矿、用矿,实际上探矿和采矿就是建设好信息,可以从三个纬度四个方面来建设好信息。三个纬度首先是发现,然后才可以按照应用需求结合起来。其次要有制度,要有标准,要实现系统之间的互操作。同时我们还要发现、收集、组织,来提升系统性、完整性、及时性、准确性。而利用好大数据有若干个关键环节。这是建设好、运用好大数据。 最后,大数据发展要特别注重取得实效、最佳实践和理论研究。 第一,要特别注重实效。因为今天的大数据,每一个环节的形成都有其实效,这件事情从开始到做完以后,效果究竟是什么?企业家在用大数据对其企业各个环节进行改善提升的时候,首先第一条要把提高效率放在首位,这是关键,而且对于制造业来说,要永远把利润率放在最重要的位置。当然,工业大数据不能直接用钱来算,有的环节是企业老板在管理上、服务上提效,但是这个效果必须是可测量的,不管是定性的还是定量的。 第二,要特别注重最佳实践。i5数控机床,从开始研发到今天位列智能数控机床试点领先的行列,花了十年的时间。为什么前面几年没有成功?就是因为数据缺失。缺什么数据?高端数控机床为什么长期被国外控制?数控机床的技术为什么那么长时间没有克服?因为不管是材料的发展,还是装备的发展,都没有数据,没有实践过程中的数据,是发展不起来的。而如何建立模型,也需要数据来支撑,但是原来由于高端数控机床都由国外来控制,我们没有数据。另外,在这个过程里面还倡导商业模式,机床是按服务模式收费的。所以它又变成了今天最新最热门的制造行业分享经济。这显然是一个最佳实践,这里面工业数据是极其重要的。 第三,要注重理论的研究,注重方法、制度创新的研究。在这个过程中,需要对制造业发展的趋势、特征,工业大数据的内涵外延,工业大数据建设和利用的系统方法,工业大数据质量保证、协同发展、制度创新等等一系列问题进行研究。 制造业工业论文:工业4.0构想下制造业的价值 2016年4月,麦肯锡咨询公司了《工业4.0构想下制造业价值源及行动指南》报告。该报告总结了300名来自德国、美国和日本的行业专家对工业4.0战略的评价。报告指出,实施工业4.0战略是一个长久的过程,企业应从五方面入手:关注重点领域应用技术,逐个突破;做好IT支撑,为未来发展奠定基础;建立第三方技术供应商数据库;建立强大的内部支撑智库;尝试新型商业模式。 从宏观层面上来看,技术供应商和制造商都对工业4.0信心十足。去年相关调查结果显示,90%的公司认为工业4.0 是机遇而非挑战,其中德国和美国保持更加乐观的态度(占比分别为92% 和90%),日本也维持了较高信心(占比为78%)。受访者对于工业4.0对其产生的影响也持乐观态度,90%的受访者认为在工业4.0进程中,公司竞争力可以维持或超越现状,而仅有10%的人认为在这个过程中公司竞争力会减弱。 部分专家认为,竞争力的提高更多体现在运营效率的提升而非商业模式的转变,这个观点在德国得到了更广泛的认可,调查中91%的德国受访者认为工业4.0能够提升公司的运营效率,有76%的德国人认为工业4.0会带来公司商业模式的转变。同时,55%的德国受访者认为行业外竞争者会利用工业4.0的契机冲击传统产业,而美国和日本分别有81%和 75%的受访者认为这种现象极有可能发生。 调查结果显示,60%的制造商面临更多的现实障碍,在去年一年中取得成果有限或根本没有取得成果。在所有的障碍中,一些会在最初环节产生影响,而其他则会在公司发展过程的更高层级显现。 那么,如何获取工业 4.0 制造业的价值?专家建议企业应从五方面入手: 第一,重点关注某几个领域的应用技术,并逐个突破。在实施工业 4.0 的企业中,只关注某几个应用技术的企业取得更多实质性进展。其中,数字绩效管理、预防性维护、工厂资源优化、新一代自动化、数字化质量管理是排名前五的最具价值的应用技术。 企业如何选择工业 4.0 应用程序呢?专家建议的工业 4.0 诊断过程侧重于利用制造厂商已有数据,去探索新价值,具体有四步。 第一步,通过对特定客户价值流(client-specific value strea ms)和生产中心的分析,对数据的产生、集合、使用,以及自动化使用的现有状态进行评估。这个过程可以通过结合生产活动数字演练 (digital walk-throughs),以及绩效和财务表现来完成。另外,这个过程可以识别未来流程的自动化潜力。 第二步的诊断则重于改进设想的产生和优化。改进设想的产生基于第一步中对现有数据状态的评估,以及对工业 4.0 此类应用最佳案例标准的对比。 第三步,对优化方案所带来的净影响力(net impact)进行测算。这一步的前提是选择最有保障的短期手段进行深入改革(例如为具有较大潜力的解决方案进行实施可行性和独立性评估),从而为未来每个阶段的发展创造条件。根据评估结果,形成一个连贯的,整体的改进设想集合,并计算其净影响力。 第四步,基于对工业 4.0 中潜力应用的优先排列,确定一个具有清晰目标和绩效的实施路线图。 第二,不要担心现有局限性,为未来的解决方案奠定基础。制造商在工业 4.0 的实操过程中会遇到众多困难,当整合数据出现问题时,整个项目可能会停滞。面对这种情况,企业一方面可以通过变通方式临时解决数据缺失、IT 系统不完善等问题,另一方面,企业应持续积累,为未来做好准备。 第三,建立第三方技术供应商数据库。在实施工业 4.0 的应用过程中,公司应该认真分析价值链中的哪些部分是战略“控制点”,需要在内部构建哪些功能和数据以确保公司竞争优势,而哪一部分可以作为“商品”,委托给第三方供应商处理。对于那些适合第三方供应商接手的部分,市场上越来越多的工业 4.0 解决方案可被公司选择。例如西门子公司推出的“工业云平台” (MindSphere)可将所有的制造企业数据,以及第三方供应商数据聚集。直接使用已有解决方案可以使公司利用专有技能,更快地实施工业 4.0 应用程序。 工业 4.0 推动了由单一供应商模式向技术供应商集合模式的转变。若想在这个过程中成功,制造商需要一个能够提供潜在供应商的数据库,以及有效的合作伙伴管理办法。我们看到越来越多的客户在不知情的情况下将数据所有权让渡给原始设备制造商们。因此,在签订合同前,制造商应该认真考虑他们需要哪些数据的访问权限。 第四,建立强大的内部支撑智库。要想切实从工业 4.0 中获益,企业需要建立强大的内部支撑团队以及创建多功能工作小组来推动创新。同时,企业应该针对产业链中核心的部分培养相关人才。由于 IT 人才供不应求,制造商雇佣他们需要一个清晰的价值定位。部分制造厂商甚至在人才聚集地(硅谷、柏林)成立新的部门。 同时,这些聚集 IT 人才的部门需要与制造厂商的其他功能部门配合工作。工业 4.0 的实施需要运营专家、IT 专家、商业专家等多方配合。而他们之间的密切合作与运营,能够更好地定义并执行工业 4.0 策略。 第五,尝试新型商业模式。工业 4.0 所运用的科技不仅能够提高运营效率,也能够为数据整合和基于数据分析的服务带来新的机遇。大多数从工业 4.0 中迅速获益的企业发现其运营效率得到了提高。当谈及新型商业模式时,成功的企业通常围绕客户需求建立新的模式,并且充分利用他们的专业知识和已有的软件安装基础。制造商能够通过新的传感器和通信技术获得机器运行中的实时数据,而越来越多的制造商利用这些实时数据为他们的客户提供具有附加值的新服务。要想在工业 4.0 激烈的竞争中立足,制造商需要加强商业模式创新能力。 工业 4.0 获得了极高的呼声,虽然并不是所有企业都取得实质性进展,但是仍有部分企业从工业 4.0 的应用技术中获益。实施工业 4.0 战略是一个长久过程,在未来也将带来更多的成熟科技。当务之急是让各国制造企业开始接触并尝试使用工业 4.0应用技术,从而为未来实施更复杂的项目提供管理和技术支持。 制造业工业论文:工业互联网平台,制造业下一个主攻方向 近期闭幕的第三次世界互联网大会上,不少业界大佬纷纷展望互联网下一个30年的发展前景,互联网产业化、工业化成为一大方向。国务院发展研究中心研究员李广乾近期撰文指出,我国应该尽快将工业互联网平台建设纳入“中国制造2025”计划,并将其作为深化制造业与互联网融合发展的主攻方向。 随着美国通用电气公司(GE)和德国西门子公司近期相继推出自己的工业互联网(或工业4.0)平台,全球工业制造业由此迎来平台竞争时代。这个转变将具有划时代的意义,不仅将从根本上颠覆人类工业制造业发展模式,也将深刻地改变未来国际产业分工与国际贸易竞争格局。 工业互联网平台为我国工业制造业实现弯道超车提供了难得的历史机遇。然而,由于美国、德国的先发优势,我国发展自主工业互联网平台的前景相当严峻。当前要奋起直追,将其置于我国“制造强国”战略的核心地位,在国际工业互联网平台竞争中尽快占据有利地位。 工业互联网的深远影响 新一代信息技术为工业互联网平台建设奠定了现实基础。 以物联网、云计算、大数据和移动互联网等为代表的新一代信息技术有效地克服了传统信息技术的局限性:一方面,物联网极大地拓展了数字化信息化的应用管理范畴,将机械设备、仪器仪表以及产品生产制造流程的各个过程,都接入信息管理系统并实现远程智能控制;另一方面,云计算、大数据和移动互联网技术等,使得企业信息系统建设成本更低、效益更高、运行速度更快、覆盖面更广。这些技术进步为工业制造业全面系统的数字化、信息化、智能化建设提供了基础条件,工业互联网平台建设也就水到渠成。 近年来,一些国家加紧开展工业互联网平台建设相关的理论研究、工程实验甚至是项目建设。这些工作包括三个方面:以信息物理系统为主要内容的理论研究,以“智慧工厂”、“未来工厂”为代表的关键技术环节的试点实验,以参考架构模型为主要内容的工业互联网平台的体系化构建。这些研究、实验与项目建设,为全面推广工业互联网平台奠定了基础。 工业互联网平台的基本内涵 当前人们对于“工业互联网平台”尚缺乏一个清晰完整的定义。人们通常从某个方面的属性去界定“工业互联网平台”,如GE将其工业互联网平台Predix称为“制造业云操作系统”。实际上,所谓工业互联网平台,是一种新兴制造业生态系统,在这种生态系统中,众多行业及众多企业的研发设计、生产制造、产品流通与售后服务等产品生产过程,在实现数字化、信息化和智能化的基础上,都被迁移到云数据中心,并通过一个统一的云操作平台实现远程智能制造。 与电子商务平台、社交媒体平台不同,工业制造业实现平台化所需技术更加复杂、门槛更高、竞争也更加激烈。因此,直到以物联网、云计算、大数据、移动互联网等为代表的新一代信息技术日益成熟并大量应用到工业生产过程之后,工业互联网平台才开始出现。 工业互联网平台将成为第三次工业革命的核心 早在2012年,随着英国《经济学人》杂志发表《第三次工业革命:制造业与创新》的专题报道以及美国学者杰里米・里夫金《第三次工业革命――新经济模式如何改变世界》一书在中国的出版,“第三次工业革命”成为一个热门话题,国内外专家学者为此展开了广泛的研究和讨论。但是,由于当时工业互联网平台尚未出现,人们还无法认识和理解工业互联网平台的内涵、属性、作用和影响,实际上也就无法真正地把握第三次工业革命(以及工业4.0)的深刻内涵。 与现在的工业制造业相比,工业互联网平台具有以下三个重要特点: ――统一标准。知识产权和技术标准仍然是当前工业竞争的核心,工业互联网平台则在此基础上构建更加宏大的制造业生态系统,试图将各行各业的技术和标准裹挟到一个统一的平台之上。 ――改变分工格局。平台化使得传统的产业价值链发生重大变化。通过数字化、信息化、智能化,工业互联网平台得以整合所有工业企业的各个制造环节,并通过大数据技术监控平台上各企业的产品生产及其生产要素与市场动态。因此,平台不仅是产品生产企业进行技术交流与实现远程智能制造的操作界面,而且是上下游企业之间、企业与用户之间进行分工协作、产品交易、服务保障的虚拟市场。 ――平台生态化。工业互联网平台不仅包括不同产业的众多企业,也包括生产同一产品的众多企业;不仅包括生产制造企业,也包括产业链的其他相关企业;不仅包括企业,也包括产品和服务的最终需求者以及各类服务型机构。网络效应将使得工业互联网平台成为组织全社会甚至是全球各类生产要素资源配置的复杂网络。 与当前的各类电子商务平台相比,工业互联网平台也有着本质的差别。电子商务平台主要服务于产品的交易和流通环节;而工业互联网平台在此基础上还包括产品的研发、设计与制造等环节,电子商务充其量只是未来的工业互联网平台的一部分。因此,工业互联网平台要远比目前已经出现的电子商务平台(如阿里巴巴、亚马逊等)重要得多,未来还将跨越国界、跨越行业界限,成为超级平台,从而全面地配置全球的生产要素和社会资源。毫无疑问,工业互联网平台将对国际产业分工、国际贸易格局与全球化产生重大影响。 工业互联网平台正成为国际战略竞争的制高点 为争夺工业互联网平台的领导地位,美国和德国正在从两个方面展开竞争: 国家层面为推进“工业4.0”战略,2013年4月,德国机械及制造商协会(VDMA)、德国电气电子(ZVEI)和信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)联合设立“工业4.0平台”;2015年3月,德国经济和能源部、德国教育和研究部共同接管并启动升级版“工业4.0平台”建设。 美国政府层面虽然没有设立专门的“工业互联网平台”推进机构,但是,根据“国家制造业创新网络(NNMI)”计划所建立的各大制造业创新机构(IMS)都包含了相应平台建设的任务。其中,尤其重要的是美国联邦政府于2014年7月资助建立的“数字化制造与创新设计研究中心”(简称DMDII)。DMDII启动了“数字制造公共平台(简称DMC)”,其功能定位是数字化制造的开源软件平台,旨在鼓励全社会的中小创新机构、创业家和技术狂人等开发面向不同制造业领域的软件解决方案。 企业层面其中尤以GE和西门子公司最为典型。 GE在提出“工业互联网”战略之后,推出了包括24种工业互联网产品的九大平台,2013年推出更为宏大的工业互联网大数据分析平台Predix。2015年,GE向全球制造业企业开放 Predix平台。 西门子建立的跨业务软件平台为Sinalytics,该平台不仅整合了远程维护、数据分析及网络安全等一系列现有技术和新技术,还能够对机器感应器产生的大量数据进行整合、保密传输和分析。 此外,IBM和德国SAP公司也在开发自己的工业互联网平台。 加快我国工业互联网平台建设的若干建议 充分认识工业互联网平台的深远影响。 这些影响突出地表现为这样两个方面:工业互联网平台建设将日益成为全球工业制造业的首要基础设施,成为集聚全球工厂、工业产品、市场用户的第一入口;将借助网络效应(或网络外部性),加速全球制造业的“两化融合”进程,无论是处于工业1.0、工业2.0的企业还是工业3.0的企业,都将被无奈、无情地“裹挟”到代表工业4.0的工业互联网平台之上。因此,谁控制了工业互联网平台,谁就具备了实时跟踪、优化配置甚至是全面掌控全球工业制造业发展命脉的实力。毫无疑问,工业互联网平台将成为全球领导权竞争的核心内容。 当前我们尤其需要认识到平台化所带来的网络效应对于全球制造业的“两化融合”进程可能带来的影响。平台化一旦促使其双边市场达到一定的规模(阈值),该平台的价值便会在很短的时间内得到爆发式的增长。此时,竞争对手将很快面临经营困境,直至死亡或退出市场,该平台也将迅速获得市场垄断地位。最近20年来,我国的传统互联网平台、电商平台和社交媒体平台的发展,无不验证了这个相同的过程和结局。 考虑到我国工业信息化总体水平落后,多数企业与行业处于工业1.0、工业2.0的水平,能够达到工业3.0的企业很少,因此人们也就很自然地产生了一种“补课”的意识和思维。实际上,这也是当前我国“两化深度融合”政策的出发点。但是,面对美国和德国在工业4.0平台方面的竞争,上述网络效应给平台竞争所带来的“裹挟”作用将不会预留给我们这种“补课”的时间和机会。这就要求我们在“补课”的同时,从现在就开始着手进行工业4.0平台的研究、规划和建设,迎头赶上,直面美国和德国的竞争。 国家应该旗帜鲜明地将工业互联网平台建设作为深化制造业与互联网融合发展的主攻方向 为克服我国制造业信息化的总体落后局面,要充分发挥我国举国体制的优势,将工业互联网平台建设作为深化制造业与互联网融合发展的主打方向,分层次地推进我国工业互联网平台建设: 第一,构建针对整个工业制造业的国家工业互联网平台。要将国家工业互联网平台建设作为近期成立的“工业互联网产业联盟”的核心发展目标,着力研发平台总体技术架构及相关机制,并尽快启动国家工业互联网平台。 第二,选择具备国际竞争力的优势行业(服装、家电以及部分先进制造业等),并基于产业价值链和平台生态化特征整合这些行业的相关企业,组建行业的工业互联网联盟,创新机制,激发各方动力,以发展该行业的工业互联网平台。 第三,鼓励和支持部分有较强技术与市场实力的龙头企业,启动建设本行业的工业互联网平台。 为此,要建立政府推动、企业主导、多方协同参与的工业互联网平台发展机制。尤其重要的是,一方面,要根据工业互联网平台建设要求,引导、优化各地正在开展的“双创平台”建设;另一方面,要采取切实措施,克服“泛娱乐化”趋势,引导企业真正地参与到工业互联网平台建设中来。 加强工业互联网平台建设的领导与政策支持 将工业互联网平台建设纳入中央网络安全与信息化领导小组和国家制造强国建设领导小组的重要关注问题;建立和完善工业互联网联盟运营机制,协调国家工业互联网平台与行业平台、龙头企业平台之间的业务分工与协作;设立工业互联网平台发展基金,加强平台核心技术与关键共性技术的研究与开发,努力构建自主可控的工业互联网平台架构与技术标准体系;采取积极有效措施,鼓励和支持更多企业加入并做大做强工业互联网平台。 加强国际交流与合作 需要强调的是,国际交流与合作的主要目的应该着眼于提高我国建设自主可控的工业互联网平台的技术能力和水平;依托“中国制造”的现有优势,采取平台对平台方式,鼓励上述三类工业互联网平台与国外平台展开交流与合作;采取多种方式,鼓励全球制造业企业加入我国的工业互联网平台,尽快做大其国际规模,树立我国工业互联网平台的国际领先地位。 制造业工业论文:先进基础材料助力制造业升级访远纺工业(上海)有限公司 有人说,中国制造业走到了十字路口,一面是产能过剩的危机,一面是产品不能满足消费者需求。可以说制造业的转型升级已迫在眉睫,却面临各方面因素的困扰,其中不能绕开的问题就是基础材料制造的升级,在很多高端制造领域,我国产品不是输在工艺上,却是输在材料上。 近日记者走访了远纺工业(上海)有限公司,这是一家以 PTA 和 EG 为原料,生产聚酯及其延伸产品的大型化工、化纤、纺织联合企业。他们的产品正是这样可以广泛运用于食品、包装、纺织、卫材、精密仪器等不同行业的基础材料,在如今基础材料领域相对产能过剩的情况下,他们却通过致力于新产品的研发升级,以高性能化、差别化、功能化的先进基础材料于市场中逆势上扬,保持稳定增长。2015年实现产值43亿元,并连续多年蝉联上海企业百强榜。 植根上海,深耕产品 1996 年,正值上海浦东开发开放的启航时期,完善的基础设施,良好的投资环境,高速发展的经济态势,使它成为吸引全球目光的投资开发热点。与上海颇有渊源的台湾远东集团将投资发展的目光移向祖国内地,选址上海浦东,投资 2 亿 5 千万美元建设成立了远纺工业(上海)有限公司。 远纺工业(上海)有限公司在浦东最繁华的陆家嘴金融贸易区设立公司总部;在浦东星火开发区兴建工厂,占地 37 万平方米的厂区,布局合理、规划齐整,拥有聚合、固聚、短纤、 POY 、 DTY 、胶片等生产车间及相关的配套设施。便利的交通,齐全的设施,优良的环境,丰富的资源,为公司的快速发展创造了极为有利的条件。 回顾远纺的发展,自成立之日就保持了良好势头,上世纪90年代末到本世纪初,正是我国走向制造业大国的重要时期,作为生产基础性材料的远纺也在这样的时代背景下赢得了十多年的黄金发展期。2008年因为经济形势影响,远纺经过短暂的“迂回”后,又重新进入发展的上升轨道,一时为业界称道。分析其发展经验,尊重市场规律在自己擅长的领域深耕细作不断推出新产品或许是不二法门。 成立之初,远纺就致力于打造先进的具有前瞻性的研发生产制造基地。聚合车间是整个工厂生产的龙头,PTA原料和EG原料全部由海外提供。工艺设施全部由远东集团自行设计、开发、研制,当时为国内单线产能最大的聚酯融体及切片生产装置,采用先进的电脑自动控制系统,产品经连续缩聚后直接纺丝,或供下游生产瓶用切片、聚酯薄片等产品。固聚车间采用连续式固相缩聚生产线及先进的自动控制系统,拥有50万吨瓶级切片的生产能力,产品质量符合现代食品及各种工业用要求,并获得美国食品药物局及很多世界级大用户的质量认证。 这些产品有广泛的运用领域,我们日常的各类饮料瓶,大多由此类基础性的原材料生产。然而这一领域也有众多细分市场,每一类饮料都有不同的包装要求,茶饮料、碳酸饮料、乳制品,对产品性能有着不同的要求,而要在细分市场占有一席之地,就必须提高产品的技术含量。 采访中我们看到一款“塑料”的啤酒瓶,看似简单,却大有名堂。替代玻璃瓶,这款塑料的啤酒瓶不仅要有抗压、防辐射的基本特点,还具有回收便捷、重量减轻,降低物流成本等等优点,在各类饮料瓶中属于“高端”产品。此类产品目前在欧洲已颇受青睐,在国内市场仍需要一定的培育期。 远纺的产品中还有长纤、短纤、胶片等。胶片车间原料主要由固聚车间供应。采用德国布鲁克纳的挤压成型设备,生产单层及三层复合型产品,可根据客户要求生产吸塑级、抗静电级、切片折盒级、视窗级、防雾级等多种用途的胶片。比如我们在芯片生产线上看到一些托盘,看似简单,却是有极其严格的防静电要求。 这些功能性强的产品正是远纺所擅长的领域,也成为他们近几年的重要利润增长点,是他们的竞争优势所在。 消费升级,优化产品 如果说远纺前十年的发展是顺应了产业发展的大趋势,赢得了飞速发展,那么自2008年以后,远纺则率先加速产品升级,聚焦高端领域。 今天我们海淘盛行,国人热衷出国购物,其原因是因为国内很多产品不能满足人们消费升级的需求,这警示着中国制造业,尤其是消费品行业,必须走以质取胜的发展道路。针对今日之情况,我国已经明确提出“中国制造2025”发展规划,提出了制造业转型升级。而材料领域的转型升级是制造业产业升级的基础性条件。在基础材料领域,产业产能全面过剩、产品结构不合理、高端领域无法实现自给三大突出问题已经日渐突出,整个产业都面临洗牌、升级的共同课题。 在这一点上,远纺一直保持高度的市场敏锐性,他们早就嗅到消费升级的需求,通过对自身产品的调整和优化,新产品层出不穷,转型升级悄然进行,进而推动企业的持续健康发展。 事实上,很多中国消费者热衷海淘的产品,比如世界知名品牌的功能型的运动服装、母婴用品中的奶瓶、纸尿裤等等,其原材料远纺均参与研发制造和销售。 不仅如此在远纺的新产品库里还有:新一代聚酯纤维ptt,它加工简易,伸缩性及染色性优越极具市场竞争力。目前流行的记忆面料是ptt纤维最耀眼的用途之一,此外,ptt纤维因其良好的手感和弹性回复率,适用于泳装等功能型服装。抗菌性纤维的抗菌效果在两百种以上,经日本食品分析中心等机构认定为高安全性,不因紫外线、酸碱有机溶液等而分解,几乎不溶于水及温水,可以长期有效,非常适用于贴身衣物、毛巾、运动产品等。还有吸湿排汗纤维、抗紫外线纤维,都是户外运动的宠儿。这几年随着人们生活水平提高,国内市场对运动产品需求可谓增长迅猛,远纺在产品功能性上的聚焦,使其把握住了这样的机遇。 差异化高附加值ES纤维是一种新型的热接合性复合纤维。具有广泛的加工适合性,主要应用在:婴儿纸尿裤、妇女用卫材、医用卫材三部分。近年来,婴儿、成人纸尿裤,高档卫生巾的增速长期保持在30%左右,市场规模超过300亿人民币。其价值在于一方面取代胶水,制成品更环保、更具有膨弹性、高吸湿透湿,人体舒适感更强。透过纤维的细致化、含水性处理,还被广泛应用于化妆品和医疗领域,成为化妆清洗面膜、医用吸水材料和敷料的基础原料。该产品未来将积极推广并融入上海奉贤打造的 “东方美谷”都市产业生态圈。 还有很多功能型纤维都有着广阔的应用领域,比如阻燃纤维。可燃纤维在燃烧时会释放出有害气体对人体造成危害。而阻燃纤维可以被制成具有防火效果的窗帘,地毯,不仅适用于家庭,在公共场合运用都有着重要的安全意义。 今天,远纺还在探索小型化定制生产的新模式,他们的色纱生产可按照用户需求定制,能更加灵活地满足市场的需求。 远纺认为,在自己擅长的领域,按照市场的需求,不断创新,不断升级产品便是最好的升级,也是其在市场立足的关键。 绿色产品,绿色制造 探究远纺未来的发展,“绿色”是不可忽视的方向。 远纺在成立之日起,对环境问题就高度重视。建厂之初,远纺就考虑到了环境要求。厂区设有大型污水处理系统,采用污泥回流的最新工艺,使污水排放达到国家环保标准。空压机房配置欧美离心式压缩机,电脑监测各车间用气情况。变电站采用电脑控制输配电系统,最大容量达到 5 万千瓦。投资大量资金从德国进口热煤炉确保废气排放达到国家环保标准,并于2015年完成天然气锅炉的使用和改造。 而在产品领域,远纺一直是“绿色发展”、“循环经济”的倡导者和践行者。远纺及其所属集团都持之以恒地关注那些对环境危害小、可回收再利用的产品,并以此作为企业责无旁贷的社会责任。 他们生产的玉米纤维,是一种生物可分解性绿色环保产品,具有阻燃性佳、发烟性、无毒性、吸湿排汗性,防污性、除臭性等特点,被广泛应用在高级保暖内衣、运动服、高级成衣、棉被枕头等产品当中。 还有远纺人十分熟悉的“B to B”项目,在远纺有着自己的内涵,即“瓶到瓶”。在远纺人的心目中,他们希望有朝一日所有的瓶包装都能成为可回收、可再次利用的产品。他们的聚酯回收环保纤维就是这样的产品。这种环保再生纤维是以回收的宝特瓶为原料制造的,而且他们还在不断对此类产品进行升级。 事实上,这不仅是远纺的选择,更是未来发展之趋势。近日阿迪达斯公司就宣告2020年的绿色宣言及策略,即未来将使用更多可永续循环使用的材料。远纺的母公司远东集团凭借宝特瓶回收处理,酯粒制造、抽丝、纺纱织布等一贯化生产的能力和实力,已经成为阿迪达斯海洋回收产品的合作伙伴,将废弃物转化为时尚纺织品,可以说这些都是绿色纺织的新里程。 虽然远纺的这些绿色纺织的新产品在国内市场还没有被广泛推广,这其中有消费观念、成本等多种因素的制约,但是它所代表的发展趋势却是未来的方向。对资源的珍惜,是我们每个人的责任。而越来越多的消费者也开始意识到环保的意义,越来越多的消费者在身体力行,也许在不久的将来,绿色纺织将成为时尚界的新宠儿,受到越来越多人的追捧。而推崇绿色产品的企业也将获得市场的充分回报,从而将绿色理念更好发扬。 制造业工业论文:浅析我国工业工程在制造业中的应用及发展 摘要:工业工程技术的应用领域比较广,尤其在工业生产过程中,提高了生产效率,为企业增加了利润。本论文主要从工业工程在我国制造业发展中应用的必要性、我国工业工程发展及在制造业的应用、中国工业工程在制造业的应用模式与发展趋势进行阐述我国工业工程在制造业中的应用与发展,希望为研究工业工程技术专家与学者提供理论参考依据。 关键词:工业工程;制造业应用;发展前景 1 我国制造业发展中应用的必要性 1.1何为工业工程 工业工程学科最早产生在美国,它指的是对设备、物料、人员、信息、能源相互构成的集成系统,进行改善、设计和优化的一门学科。通常情况下,它主要是利用社会科学、物理学、数学等方面的技术和知识,借助于工业设计原理和工程技术分析,对系统所取得的成果进行评价、预测和确定,进而为制造业的有效运行、效率提高、质量提升奠定重要的基础。源于20世纪初期的工业工程,主要就是为了提高工厂运行的效率和节约生产的成本,随着新技术的日益推进和发展,工业工程逐步强化了与信息科学、系统科学和运筹学的融合,逐步形成了解决制造企业整体效益的完整工程技术体系。 1.2工业工程在我国制造业发展中应用的必要性 从当前中国制造业的发展情况看,近些年取得了很大的发展,同时体现了广阔的发展前景,但是与美英日等国家来比差距还挺大,总体看我国制造业的产品竞争力还不足,所以加强工业工程在制造业中的应用势在必行。首先,核心制造技术缺乏。在我国制造业的运行过程中,我国制造业的发展中缺乏一定的核心制造技术,缺乏自己的专利产品,整体的技术创新能力较差,这在很大程度上限制了我国制造业竞争力的提升;其次,我国制造业产业结构不合理,装备制造业实力弱,结构偏轻,主要表现为装备制造在制造业中的比重还不到三分之一,远远低于德国、美国和日本,与此同时,技术密集型产业远远低于一些发达国家,制造业的附加值和比重非常低;再次,我国制造业企业劳动生产率不高。在我国的制造业企业中,源于制造企业的管理基础不高、技术装备水平落后,我国制造业产业链还处于一种地段的状态,生产主要是以劳动密集型为主;第四,我国制造业生产能耗强度较大。从我国的实际情况看,我国是世界第一大粗钢生产国,但在生产中缺乏主要的技术生产指标,很多时候都是以消耗资源和牺牲环境为代价的。基于上述问题,用以反映现代工业工程的内在职能和基本要求,加强工业工程在制造业中的应用很有必要。 2 我国工业工程发展及在制造业的应用 2.1工业工程在我国制造企业中的应用情况 中国工业工程(CIE)诞生后,经过20多年的发展,已经在千百家企业不同程度地应用了工业工程,相当数量的企业应用效果显著。涉及到汽车、钢铁、机械制造、家电、建材、咨询等十几个行业,包括第一汽车集团、一汽大众有限公司、广东科龙集团广东美的集团以及东南沿海的许多企业,都已经将应用工业工程作为提高企业管理水平的重要手段,由于这些企业管理基础不同,对工业工程的理解与掌握能力不同,因而效果也不同。 2.2我国制造业实施工业工程过程中存在的问题 尽管工业工程在我国制造业的实施取得了一系列成绩,但总体上讲,在管理基础、认识能力等方面中国的工业工程仍处于起步阶段,由于整个社会和企业的认识不足,在理论研究、系统开发、应用推广的道路上始终举步维艰,与国外差距显著。 3 中国工业工程在制造业的应用模式与发展趋势 面向制造业的工业工程实施模式我国制造业工业工程应用模式大概应分为这样几中情况。 (1)支持某些管理模式的形式来应用和发展CIE。如:精益生产、丰田生产方式、物流管理系统、六西格玛管理等。 (2)支持制造企业信息化工程的形式来应用和发展CIE。本来在美国、欧洲、亚太地区,像ERP、CIMS、虚拟制造等都定位在工业工程领域,因而健康发展。由于我国在科技部等国家部门没有设立IE学科(台、港地区除外),将信息化设立在自动化和计算机领域,导致众多难以解决的问题产生,效果不佳。值得庆幸的是人们逐渐发现了CIE对制造业信息化工程的重要性,特别是在管理基础改善、流程再造、系统规划与设计方面将起到非凡的作用。 (3)传统制造企业,特别是乡镇、中小企业应用CIE来提高企业的竞争力模式。这些企业技术装备水平较低,人员素质不高,市场经济环境较好,应处于发达国家制造业早期管理发展阶段。CIE对提高其效率、质量、降低成本、降低能耗是非常重要的,甚至经典IE都对这些企业的发展具有十分重要的作用。 3.2CIE在我国制造业发展趋势 (1)随着进入知识经济时代,信息与通信技术渗入社会生活的各个方面,工业工程与信息技术结合为制造业发展服务是个不可扭转的趋势。ERP等作为先进管理模式的载体,通过有效的计划管理和动态反馈功能使供需平衡更有保证,可以有效地解决计划需求和制造能力之间的矛盾,及时更新外包和外购的采购需求,整合从销售到制造,从制造到采购的物流系统,从而实现了市场、销售、采购和生产集成的目标,进而提高企业生产组织与调度能力提高部门间的协作性和与各供应商之间的协作性降低生产成本,提高制造企业对市场的响应能力。 (2)强化工业工程作为企业竞争力提升的工具。企业应首先将设立IE组织部门和岗位作为强化手段(一汽大众就是这样),然后在人才培养和使用上学习国外先进企业,广泛应用IE人才,大力推广IE,以提高管理水平和竞争力。 (3)开展应用示范工程,形成示范性和标志性成果。以国资委和发改委为领导核心,选择汽车、电子、钢铁、航空、航天、工程建设、石化、家电等7~8个行业的典型制造企业,基于企业现状与需求,面向制造效率、成本、质量改善和工程项目控制,实施典型试点工程项目,通过产学研有机结合,以项目管理方式设立工业工程研发与推广实施项目,获得示范性效益和标志性成果,总结成功经验后以后在行业全面推广。 (4)产、学、研结合提高CIE的研发和学科创新,为中国制造业的竞争力提高开创新的思路、模式和方法。企业与高校合作,充分利用其人才和技术优势,有利于实现生产力的转化。随着市场经济的发展,产业化的咨询公司将是未来推动IE应用的重要力量,制造企业应扶持咨询公司甚至在企业内部成立专门的、独立核算咨询部来帮助本企业和其他企业运用IE。 总之,在制造业应用工业工程的过程中,加强工业工程的服务管理尤为重要。在发展过程中,服务系统的未来发展方向主要包括工业工程在服务系统的一些相关服务问题、服务设计、服务研发、服务作业、服务管理等,必须强化各个环节之间的有效沟通,才能够实现服务能力的提升。与此同时,在当前网络环境下,结合网络发展的优势,优化新的管理服务系统,不断实现新的管理理念和工业工程的融合,进而优化到我国制造业的发展过程中,进而为我国制造业的深入发展奠定重要的基础。
电子设计技术论文:电子设计自动化技术的教学研究与实践 摘 要: 本文讨论了在EDA技术的教学中采用项目式教学法,使学生在参与项目的过程中学习知识。学生在教师的指导下实施并完成一个比较完整的特殊项目工作获取知识,而项目的选择需要根据学生的特点和相关的理论知识特别设置。与此同时,教师在学生参与项目的过程中穿插讲解知识,让学生更容易理解和掌握教学内容。在项目开发的教学过程中,让学生分成不同的研究小组,增强了学生的工程意识和团队意识。 关键词: 项目教学法 EDA技术 教学改革 1.引言 在传统的教学模式下,教学内容是理论教学和实践教学相结合独立开课,而且学生是在学习理论知识的基础之后再到实验室去做相关的实验。而对于电子设计自动化技术,即EDA技术,这门课程的教学来说,这种传统的教学模式存在着一定的弊端,因为很多学生第一次接触这门课程,所以在理论教学的过程中存在很多难以理解的抽象内容,而在做实验的过程中又无法将学习的理论知识运用到实践中去,理论与实践相脱节,这大大降低了学生学习的主动性和兴趣,导致了教学难度成倍增加,所以教学的改革需要加快进行。在传统的教学方式下,其教学目标不明确,传统教学注重理论知识而忽视实践能力。而社会要求高校毕业的学生动手能力提高,动手能力成了高校毕业生的一个重要能力,所以我们要着重培养学生的实践能力。因此,在进行EDA技术教学时,我们需要采用新的教学模式,而项目教学法是在学生参与项目的过程中学习知识,同时理论知识在实践的过程中获取,所以采用新的教学模式,即采用项目教学的方式引导学生成为迫切的要求。 2.研究现状分析 国外的高等职业教育形式多样,各有千秋。德国经济的腾飞与其高等职业教育密切相关,经过多次教学改革,德国目前采用“双元制”的校企合作方式取得了很大成功。法国注重产、学、研的结合,以“大学校”的模式培养人才,强调理论加实践,坚持培养人才的多面性和多学科性。澳大利亚“阶梯教育”模式与证书、学位及工作方向对应。澳大利亚实行“阶梯教育”模式,这种模式将教育水平与所取得的证书、学位及工作方向对应起来。 我国的高等教育从1979年至2009年间教育有关法律、法规及文件的变化可以看出,在改革开放的初级阶段,高等教育发展战略主要还处于探索和调整阶段。从1998年以后,随着高等教育本身实力的不断增强,也随着中国特色的社会主义市场经济体制的初步形成和走向完善,中国高等教育发展战略也逐步自成体系、重点明确,走向有详细规划、有落实措施的新阶段。 随着社会对高等教育要求的不断提高,尤其是北部弯开发区建设的深入,社会需要直接从事生产、建设、管理、服务第一线工作的应用型高等专门人才,高等院校越来越多采用项目教学法培养学生的实践能力及团队合作能力。对人才的需求不断提高,这就要求院校在培养EDA技术人才时结合产品的市场效率和技术要求,加大教学改革的力度,研究实践具有实效的教学方法,培养具有工程意识和创新能力的EDA技术人才。 3.教学形式与内容 如何让学生们对学习的兴趣进一步提高?如何让大部分学生能通过自己的思考完成任务?这些是教学急需解决的问题。理论教学中培养了学生的一种思考方式,但不能最终提高学生的动手能力。在项目教学法中,EDA课程设计和开放的实验给学生提供了进实验室的平台,在EDA课程中采用项目教学能很好地锻炼学生的学习能力、实践能力及创新能力。我们所讨论的项目教学法是以教师为主导、学生为主体、实践为导向的教学方法。在教学活动中,项目教学法最重要的特点是改变了传统教学方法中教师为主体的局面,使学生从被动学习改变为主动探究性学习。在项目教学法的教学过程中,有以下几个重点需要特别注意。 3.1选择合适的教学项目 教学项目的选择主要是从教师层面来讲的,选择好一个好的项目对教学的顺利开展至关重要。采用项目式教学的前期工作是选择合适的工程项目,这些项目应该是从工程实际出发选择符合学生知识水平的典型性的项目,项目的选择应遵循以下几个原则: 3.1.1项目的工程实用性:我们应尽量将真实的工程项目作为教学所用的项目,首先,真实的工程项目可以培养学生的工程意识,学生在参与项目的真实工作和学习环境中更能提高自身的能力;其次,学生对真实的工程项目更感兴趣,学习的热情更高,学习的主动性和积极性也更高;再次,真实的项目不应该只是采用仿真的方法模拟,最好能用实物的形式实现,让项目的真实成果给予学生更多的成就感,最大限度地激发学生的学习兴趣;最后,真实的项目能提高学生动手能力,尤其是调试电子电路的能力,还能促进学生从实践的角度对理论知识进行进一步的综合与理解。 3.1.2项目难易程度需要适合学生的层次:项目教学的进程中,所选择的项目太难可能导致学生无法完成预期目标,从而打击学生的信心,知识的传授也无从说起。另外,太容易的项目则会让学生感觉没有挑战性,即使完成了项目也会缺乏成就感,无法调动学生的积极性,违背了项目教学的初衷。所以,在EDA技术这门课程的教学过程中,项目的难易选择需要教师不断摸索,寻找出难易适中的教学项目。 3.2以学生为主体 以学生为主体是项目教学法的一个重要标志,包括以下几个内容:首先,各个学生小组是完成项目的主体,学生的分组以学生自愿为原则,以体现学生的主动性。另外,不合理的分组可能会使小组内部合作不顺畅,出现小组之间竞争不合理的现象,从而降低学生的学习主动性,所以,分组在学生自愿的基础上,还需要老师根据班级内不同学生的学习情况(包括学生的知识结构、动手能力甚至性格特点等)对分组进行一定程度的干预,从而达到成绩好的学生带动成绩较差的学生的目的,以保证教学效果。其次,小组成员中以投票的方式自由选择并确定小组队长,由队长来分配各个成员的工作任务,对于不同的项目,小组队长可以轮流当选,以培养学生的工程组织与合作能力。再次,在参与项目的过程中,小组中各个成员按不同的任务或搜集、选择信息资料,或搭建电路,或编写程序,由学员共同研究解决问题。最后,任务完成后,每个小组成员都必须汇报工作,汇报内容包括在完成项目的过程中所遇到的问题及解决问题的方法,以督促学生共同合作。 3.3教师适时引导 在项目教学的过程中,虽然是以学生为主体,但教师的地位仍然很重要。教师在教学过程中适时引导与点评是教学顺利开展的必备条件。首先,在项目式教学开始时,教师要对项目有一个整体介绍,还要给予学生必要的引导,并由此上升到理论的知识传授上,使学生在做项目时少走弯路。其次,在项目进行的过程中,学生遇到的难题,应该给予针对性的、启发引导式的指导,引导学生自己总结问题,理论联系实际,避免学生出现“卡壳”的现象而无法跟上项目的进度。只有这样,学生才能在参与项目的过程中提高技能,理解并掌握知识,以避免学生在做项目时盲目处理,手足无措。说到底,在项目式教学的过程中,教师要从知识的灌输者变成组织与引导者。 3.4评价机制 在项目教学法中,对学生的评价机制非常重要,这将极大地影响教学的质量。因为好的评价机制让学生更加勤奋,而差的评价机制则可能扼杀学生的创造性和积极性。所以,在学生的评价机制中,第一,各个项目小组成员要加强合作,学生的相互合作参与能力也作为成绩的一个重点,以提高学习成绩较好的学生对学习较差的学生进行一定程度的帮、传、带的积极性,同时也可以尽量避免出现小组中个别学生偷懒不参与完成项目的情况。第二,在项目完成时,鼓励各个小组之间相互交流,并尽量利用每一次课堂的机会,让每个小组都进行相应的汇报。第三,教师再进行适当的点评和评分,这样做不但可以提高学生的综合能力,还能提高学生对项目中所蕴涵知识点的掌握程度。第四,根据具体情况,将每次课堂的评分为学期成绩的重要组成部分,加大平时课堂评分在评价机制中的比重,让学生更认真地对待平时课堂知识的积累,同时也能最大限度地提高学生的学习积极性,培养学生的能力,增强教学效果。 4.结论与展望 项目教学法在DEA技术教学中的实践表明,学生在参与完成具体项目的过程中学习热情更高,学生的动手能力和团队合作能力得到了大幅度提高。在教学的过程中,不仅使学生在实践中巩固了理论知识,让学生掌握教学中的各个重要知识点,而且让学生学会了在探索中发现问题并解决问题,提高了学生综合能力。 项目教学法的研究与实践是教学改革的一个重要方向,它激发了学生的学习兴趣,培养了学生的综合素质。在今后的研究中,我们可以在项目的选择与讨论及对学生的评价机制上进一步进行完善,以最大限度地调动学生的学习主动性,增强教学效果。 电子设计技术论文:基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索 【摘 要】 为激发学生学习电子技术课程的兴趣,增强学生的创新能力,提高教学效果。根据大学生电子设计竞赛的特点,在分析电子技术基础课程教学现状的基础上,对电子技术课程教学方法的改革进行了探讨,提出了改革和调整的方法。实践结果证明,其对培养和激发学生学习的积极性、主动性起到了积极的作用。 【关键词】 电子设计竞赛;数字电子技术;模拟电子技术;教学改革 两年一届的全国大学生电子设计竞赛,为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献,也为促进电子类学科建设和课程教学改革,提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机,促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。 一、电子设计竞赛的特点 1、竞赛试题的内容及要求 全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面,涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作,在规定的时间内完成题目要求,包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试,最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分,既考察学生的理论基础知识,也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。 2、新技术、新观念的体现 为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术,体现“绿色产品、环保设计”的概念,近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛,为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件,为学生接触新器件和新电路提供了机会。 3、竞赛的积极作用 根据电子设计竞赛的要求,参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练,基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能,使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响,使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升,竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届,全国共有1062所高校11002支队伍,参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制,各学校参赛学生只能是各专业选拔出来的少数学生,受益面相对较小。 同时,通过几届电子设计大赛,从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够,新技术、新器件涉及少等;另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。 如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学,将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4],由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。 二、电子技术课程教学的现状 电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术,是电子类专业重要的专业基础课,也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中,基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题,其弊端主要表现在以下几个方面: 1、偏重基本原理,理论联系实际不够 传统的教学模式中,侧重基本理论教学,注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍,而对元器件的工程应用实例介绍的比较少,使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责,互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主,设计性、综合性实验较少,学生只能接触到有限几个的器件,了解其简单功能,自己动手设计制作电路的机会少。 2、知识的综合应用少 模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同,实验课内容不同,学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时,学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时,常常无从下手,画的电路图不实用,不知怎样合理应用器件,不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养,阻碍学生主动探索的积极性、创新性。 3、新技术、新器件涉及少 当前电子技术的发展非常迅速,特别是新器件日新月异。然而长期以来,由于教材内容更新缓慢,跟不上实际生产和技术的变化,加之课时量的限制,教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件,几乎没有涉及。 三、电子技术课程教学改革的措施 在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重,课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化,特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。 1、理论教学的改革 对课程的内容进行适当的调整,在讲解基本原理的基础上,注重应用实例。例如,在数字电子技术中,大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容;注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数,而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时,多用实例讲其功能和使用方法,并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。 适当的开辟课堂讨论,改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力,变被动接受为主动思考。在讨论中,引导学生广开思路,对学生发言中暴露的问题及时给予解答,激发学生学习的兴趣和积极性。 2、实践教学的改革 将实践教学分为实验课和电子实训课两个部分,采用由浅入深,由易而难的逐步推进方式。 (1)基础实验 主要使学生在认识器件、了解功能的基础上,完成简单的设计性实验[6]。在进实验室前,让学生先根据实验要求设计好电路,计算好各项指标达后,再到实验室进行插面包板调试。在实验教学中,理论课老师参加也指导学生实践,以便及时帮助学生解决问题,发现和弥补理论上欠缺的内容,使理论与实践一体化,克服两者脱节的现象[7]。 电子设计技术论文:关于微电子设计自动化技术的研究 摘 要 在电气化的当今,基于电子科技的发展,微电子设计技术已逐渐的运用于自动化领域,而且在实际的生产和生活中占据着重要的地位。本文主要论述微电子系统的优越性,以及其各个功能模块的生成。 关键词 微电子设计自动化技术应用研究 一、引言 随着科学技术的不断发展,电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术,其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且,基于现代人的生活观念的转变,对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现,需要合理的生成各个功能模块,尤其是在电子电路的功能模块上,其需要进行有效的功能模块的构建。 二、电子设计自动化的特性 基于计算机技术的发展,微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此,当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计,更加加快了电子设计的革新。 (一)基于计算机软件技术,进行电子系统的板块设计 通过有效的程序编程,进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时,基于计算机的软件开发功能,极大地优化了电子系统的革新。 (二)拥有开放式的集成芯片 电子系统的设计可以实现程序的良好转换,并且开放式的集成电路,其电路的功能板块集中于电路板之中,而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时,这也是电子产品环保型发展的关键。 (三)具有便捷的升级软件 现代的电子系统设计都是基于计算机软件,进行有效的开发。进而,现代的电子系统具有良好的升级平台,而且依托良好的计算机程序编程,可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。 (四)具有良好的系统仿真功能 这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题,同时可以对系统起到试验或定量分析的目的,进而进一步的开放化系统。微电子设计自动化的过程,需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程,极大地丰富了微电子的系统设计,同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。 三、微电子设计自动化系统的功能板块生成 微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术,尤其是系统的仿真、升级、集成等功能,为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此,现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。 (一)系统的子板块设计 这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计,这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能,便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用,而且在进行系统程序编程的过程中,还需要基于输入子板块,进行合理的程序语言的数据转化,从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据,输入板块可以实现很好的数据储存,进而便于系统的调用。 (二)数据板块的生成 系统的程序编程是一项复杂的工程,其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程,会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块,这样便于系统的调用,以及系统的在线升级。 (三)系统的仿真板块 这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时,基于“人造”电子环境,对系统的模型进行功能测试,可以对系统进行优化处理,这也是系统现代化的主要特性之一。 (四)功能诊断板块 基于程序系统的微电子技术,其在进行编程的过程中,需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说,这一板块的设计,可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样,可以保障各个子版块做到无缝连接,避免其系统在运行的过程中,出现系统的规划不合理的问题。 (五)电路板块的有效规划 基于微电子系统的开放式的特性,其在功能的实现过程中,各个板块要实现无缝连接,电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。 四、微电子设计自动化的应用 基于微电子设计自动化的优越性,其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中,尤其是仿真技术的生成,极大地优化了高校的教学改革,以及开放的集成技术,便于各种应用程序的开发。 (一)基于微电子自动化技术的仿真特性,其广泛的应用于高校的教学领域之中 尤其是对于电气工程类的实践性教学,其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作,进行形象的展示和描述,这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。 (二)加速了电气设备的革新 基于微电子自动化技术的开放式程序软件,其在后期的改革过程中,为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性,极大地优化了电气设备的升级模式。 (三)应用于各种应用软件的开发,尤其是开放式的电路模式,更加实现了电气设备的通用化的进程 一些关键的电气设备制造,已经很好的实现了ASIC的编程。同时,基于这种编程模式,便于专一化的电路集成,进而使得电气设备的规格逐渐的统一化,这样可以极大的方便电气设备的使用,同时降低了电器的生产成本。 五、结语 在电子信息科技时代,基于计算机技术的不断发展,微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时,基于其优越的特性,其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中,尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。 作者简介:赵上阁,湖北随州市人,就读于长江大学机械工程学院机械设计制造及其自动化. 电子设计技术论文:电工电子技术实验改革基于电子设计竞赛的探索 当前电子设计竞赛进行的如火如荼,作为专业基础课的电工电子技术,其教学和实验安排必然要紧跟时展的脉搏,借助于各种仿真手段,通过综合性的设计培训,达到提高基础知识、选拔优秀人才的目的。 [关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索 当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。 一、结合电工电子技术实验进行培训 根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。 培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。 针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下: 1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。 2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。 3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。 二、开发工具软件的培训 针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB软件,下面具体的一一说明。 1.Protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,Protel 2004就是其中之一。 2.Keil μVision。Keil μVision是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具Keil μVision可以编译汇编语言和C语言,但单片机软件是一般采用C语言编写,C51语言是ANSI C的扩展集,其语法结构、关键字等与ANSI C绝大部分是相同的。 3.Proteus设计仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 4.EWB。EWB是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。 三、综合项目设计培训 电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路EDA及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。 电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。 总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入EDA仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。 电子设计技术论文:高职电子设计课程中电子线路CAD技术的教学与应用探讨 摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。 关键词:高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用 对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。 1、电子线路CAD技术与电子设计的关系 随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。 2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用 电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面: 2.1 绘制电路图 在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。 2.2 计算机仿真 电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。 2.3 PCB板的设计 PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。 2.4 三维视图 在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。 3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术 如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。 解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是: (1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。 (2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。 (3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。 (4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。 最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。 4、结语 在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为核心,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为核心和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得国家级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些外围芯片的功能,从而减少系统中的外围芯片,节约系统的成本。(2)作为系统外围芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的核心技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。
电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化发展方向 【摘 要】随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADC/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化 发展方向 电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源,电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展,与此同时, 科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展,对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求, 不仅要实现单元个体向区域系统的发展,同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求,由单一的功能向着一体化功能发展,这些问题的提出,都要求电力系统具有较高的自动化发展水平, 才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。 1简述电力系统 电力系统支撑着社会生产和生活正常运转,是促进我国经济发展的重要基础设施。为了提高我国电力系统的工作效率以及电力系统的安全,经过我国科研界的不断研究,电力系统逐渐应用我国最为领先的人工智能、自适应理论、综合自动控制理论理论等。因为电力系统构成复杂,在为用户输电时要经过升压、变电、降压的过程,极其复杂,所以对系统在运行的实时性和可靠性有着较高的要求。电能的输送是通过分布在不同区域内的网络节点有效的传输实现的。电力系统向着自动化方向发展实现了将自然界的能源转化为电能,不仅满足了系统的规划、建设、运行和管理的需要,也满足了用户的需求。由于电力系统整体的控制和运行时安全性、稳定性的需要,各子系统之间能够畅通的传达信息和传输指令,所以不同的配置和通信系统之间必须要建立起子系统。 能够及时、准确的收集和处理来自电力系统运行过程的参数,是电力系统极其自动化的应用技术。所以为了电力系统人工智能化获得快速发展,我国研究院利用仿真系统和房展模式这一便利条件,针对专家系统、报警处理、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统极其原件的运行分析等方面进行研究。电力系统极其自动化的合理配置,为实现最大的经济效益,以及电力系统及其自动化的内部协调发展做出保证。在经济和社会不断发展的大背景下,虽然电力系统不断的更新与发展,但是这两个基本的组成仍然不可或缺。 电力系统信息与控制子系统的进步,促进了电能质量的不断提升,也使得电网运行的安全性和可靠性也不断的提高,对现代社会和经济的发展起到了巨大的促进作用。 电力系统及其自动化应用技术主要希望实现能够在保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行,延长使用电力系统的应用设备,及时有效的检查系统发生的故障,调整好电力系统运行状态的前提下节省人力、物力和财力。 2电力系统的发展方向 2.1电力系统自动化的应用 随着我国电力系统自动化应用范围越来越广,对电力系统及其自动化应用技术水平要求也越来越高。以太网技术满足了电力系统需要对传输的大量数据进行及时处理的要求,电力系统的整个运作过程就是运用以太网技术的过程。电力系统自动化能够为客户提供满意的服务,所以电力系统实现自动化发展是我国电力系统一直在追求的目标。要想实现这一目标,就要以以太网技术为基础,结合电力工业的实际应用。 2.2电力系统设备的检测与诊断技术 为了提高电力系统的安全性和可靠性,精准的检测电力系统中电器设备的运行状态和有效的诊断故障,要结合先进的科学技术,在电力系统运行的过程中,不断的分析电气设备的运行状态,诊断电力系统是否出现故障,并且实时对电力系统应用设备进行有效的监控。 2.3监控电力应用设备,控制故障发生 有效的监控电力应用设备,在电力系统运行过程中出现故障时,能够快速有效的排除故障,防止由于停电时间过长带来巨大损失。管理人员定期接受新知识的学习,提高自身素质,电力系统在出现故障时能够及时有效的提出应对措施,为实现电力系统的平衡不断做出努力。 2.4通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案,为了保证通信方案能够有效的实现,需要实现设备的持续运转,这也是电网运行过程中的一个基本要求。 在不同的供电区域中,通信方案的实现有着不同的要求,而通信方案的构成也有着多种形式,常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。 在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置。 所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 3结语 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源,也是促进我国经济发展的重要基础设施。 电力系统及其自动化的发展离不开计算机技术、光纤技术、信息技术等先进科学技术。相关人员需要结合科学技术的同时掌握电力系统及其自动化的要求,不断提高电力系统应用技术的水平,逐步完善电力系统,促使发展电力系统及其自动化水平。 电力系统及其自动化论文:解析电力系统及其自动化技术 【摘 要】本文主要说明了电力体系的一些现代化技术,其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理的计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术,在这里都做了一一的说明;之后对于电力体系现代化的一些相关技术的运用进行了深刻的叙述,以此希望能给相关人士一些有利的参照。 【关键词】电力体系;自动化;电力系统 目前电力在现实中的运用可以说越来越现代化、条理化,对于我们日常生活来说,对电力的依赖越来越多,而电力技术的使用可以说同社会的进步是紧紧相连的。所以,要为电力体系和一些现代化技术提一个定义的话。可以将电力体系定义为:由对电的引发、变化、传输、配置、使用等等的一些有关模式构成,并运用产生电力的设备,将大自然中的天然资源变成电力资源,然后运用变化和配置电力的系统将电能运送到负荷中心,再将其投入到一些相关的设施上,转变成生活能源,并为人们的日常生活供应方便。 1 电力体系和现代化技术说明 1.1 实际工作中的总线掌控系统 对于工作中的总线的掌控系统指的就是在装配的时候,将一些自动化配置,如:自动仪表,将其同相关的控制设施进行相连,并产生一种非单向的网络数据化。一般来说实际工作中的总线技术会拥有运算及通讯功用,且采用掌控仪表相互之间产生的脉络体系,并对工作中的相关数据内容进行控制,其通过工作本身的需求对于讯息和相关内容实施现代化掌控。工作中的总线控制技术可以说是一种敞开且分散的控制体系,它使用了网络化的控制体系,且完成了对于系数、控制、预警、实际呈现的全方位现代化功用。就现在来看,在国内使用的最多的就是分散式的控制体系。 1.2 主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中,对于系统的开发与设计也有着直接的影响。,目前就电力体系在监控的时候应用得最为广泛,并对相关的体系的研究创新及新理念的产生也有着一定作用。这种技术方式同传统技术比较可以说更具有主动性及相关的技术性,该技术能够将系统内部相关数据进行评判以及思考,并对其存储库中的对应数值进行掌控,并让数据本身的统一平稳有所增强。 1.3 运用光同时进行处理的技术 对于电力体系现代化保护有一种举措那就是使用光来同时进行处理的技术,可以说光的传输拥有十分大的灵巧特质,并且电容负荷并不会对其产生作用。 2 电力体系创立模型之后的共享实力 电力体系现代化发展十分迅速,而在其发展中,其体系通常都表现在对于地舆空间特性的叙述上面,并且以空间结构为主要特点进行模仿地舆体系的想法已经差不多是一种规范,可是在现实里,对于它的掌控对象会有着十分繁复的电力规律体系构成。因此创立电力体系独有的空间思考研究模型是很有用的。对于这样的针对语义层次的资源共有,最本质的需求就是供给和所求的两者要对相同的资源数据看法相同,因为相同的认识才能确保这一点的顺利进行,所以在资源分享的时候要有一个电力体系的最初的雏形,并以此来作为部门之间资源分享的基本点。其中它包含:(1)地舆实际的几何特性的准确意义及表述,包括电力体系对于服务应用所包含的空间方位结构特性;(2)对于物体的规律特性的基础意义和表示,在电力体系上看,它有着物理构架,每一个组成部分和大体的物理特性、运行方面的一些讯息分享、全面多方位、动态的一些运用和思考。 3 电力体系集中度增高 对于电力体系的产生和进展过程要从市场经济的需求动力来看,不管是该体系的产生是创立在相关共通的还是专门电力体系现代化平面上,对于多范围多层次的适用判断及高效率的经营需求,都需要更合乎标准的资源共有、全面多元化的使用研究思考。所以,要将一些从前的信息方式推翻,并采用数据资源和运用的整体结合,并且将多面化多方位的空间讯息同多样的有关讯息进行整合相连,并将空间的运算同主流运算相结合,全方位的展现资源之间的相互联系,是今后电力体系现代化进展的必然方向。 3.1 电力体系现代化、讯息化 因为使用者所面临的数据操作性非常的强,因此,为了能让使用者更好的进行掌握及运用,加强数据本身的易掌握性是很重要的。除了这点以外,还要给予相应的图形标志,并让其标志可以很形象的同相关对象对应,允许地理及非地理两类图形的相结合整体管制功效。对于电力体系的现代化应用的实施性需求也十分的高,运用多种对象的后期捆绑技术,一个对象所归属的分类可以在工作的时候进行限定,而不是已经成为目标码以后再进行肯定。所以,使用者能在目前所拥有的笼统数据及空间运作包上面,任何时候对本身所要的数据的分类及工作方式进行定位,以此来加强系统本身的开创性及扩展性。进行电力体系现代化的目标就是完成企业规范化、讯息化。像这样的集很多技术和讯息为一个整体的企业级讯息体系,从经济和可实施的视角上来说极需要一个集思考策划并一步步的进行实施的总体计划。 3.2 完善数据库 使用不同的数据库对数据进行存放和管制,而对于它的数据复制及安全性能是别的文件管制方式所比不了的。就现在看,新创立的系统拥有许多优点,因为其体系以关系数据库管制体系为主要应用,并运用它较强的监管能力及能进行多集检索的方法,能十分有利的让网络负荷下降,并快速的将要查的方向进行实指性定位,当出现几位使用者同一时间进行探访时,时效就会大大的加强了。虽然这个系统存在着许多优点,但其缺点也是不容忽视的,因为在电力体系中,对于空间的相关数值的长度是可以变化的,所以对于其繁复的空间就要添加一些所对应的相应功能;对于这点,它将很难达成对于空间相应数值的一些图形功用及基础工作;而且对于空间对应该的相应顺序很难进行叙述。随着科技的进步,对于相应的数值管制体系及相应关系数值管制体系进入了一种商业化走向,因为它们属于一种可以进行扩充的数据库管制体系,在里面可统一定义空间数据的工作及对应形式;不论是空间还是非空间的数据资源都可以进行相应治理,这使得为制作研究统一空间数据库系统制造了一个十分有利的环境。 4 电力体系的安全及平稳性能 在我国电力体系对于经济的发展起着至关重要的作用,作为一个实施工作体系,是否平稳安全是它一定要思考的。而对于它的安全和平稳性我们要从电力设施的工作、相关数值、网络运行等这些来进行着手。前提是系统本身的稳固,也就是体系要具有多种形式规格的相应数据和针对对象运行平稳的优点,迅速且强大的复原体系;对于多用户同时访问运行系统是否稳定、快速、正常,能不能双机热备份,这些都需要我们进行思考。 5 结束语 综上所说,对于电力体系的现代化就是使用电脑网络的相关技术来完成对电力体系的全方位控制,这其中包含:实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术。而其技术含义就是为了能让电力的界限可以变得越来越大,进而提高对电的供应实力,以及电力的稳定安全性能,从而让电力体系可能适用、安全的进行,进而让我国电力事业可以长久发展下去。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化技术的应用 摘 要:现阶段,自动化技术的应用越来越广泛。自动化技术为电力系统经济效益的提高提供了技术支持。随着人们对电力系统可靠性的要求提升,自动化技术在电力系统中的应用越来越受到人们的重视。文章分析了电力系统中自动化技术应用的要求及其在电力系统中的具体应用。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 自动化技术可以实现电力系统的整体管理和运行监控,其可以确保电力系统的运行安全和稳定性,对电力系统可靠性的提高意义重大。现阶段,电力系统中应用的设备状态检测技术、光电式电力互感器、智能电力设备等都是自动化技术应用的良好体现,为电力系统的发展提供了先进的技术支持。 一、自动化技术在电力系统中应用的具体要求 电力系统中的自动化技术要对整个系统的运行实施实时监控,快速对系统运行的故障做出反应,准确采集系统运行的信息,及时处理出现问题的因素。自动化技术是电力局部系统和整体系统运行安全的保障,其运行参数是体现电力系统运行稳定的关键。自动化系统要对电力系统的部件和运行状态做出分析和评估,为系统的调控工作提供帮助。自动化设备同时要有自我调控的功能,可以进行自我修复。其可以完成一定的工作,简化工作人员的工作内容和工作量。自动化系统要调节分系统和整个系统之间的关系,避免系统间的相互感染,确保电力系统供电的稳定和安全,为电力系统运行提高良好的环境。 二、电力系统中自动化技术的具体应用 (一)面对对象技术的应用 面对对象技术使软件的承接性和开明性更加先进,其使软件的分析能力和编程能力更加出众。主动对象数据库为电力系统的自动化提供帮助,其数据库内的触发子可以实现电力系统的自动化监测。通过对数据库内的数据分析可以对电力系统的运行进行控制。面对对象技术的应用节省了电力系统数据录入以及输出时间,其结合数据的分析和管理,提高了电力系统运行数据的可靠程度,进一步实现了资源的共享,确保数据的准确和统一。先进的自动化技术应用可以快速实现电力系统的智能化,提高电力企业的生产效率。 (二)现场总线自动技术的应用 现场总线技术与控制仪器连接起来,就会形成数字化的双向通信网络。在电力系统的控制仪器中置入微处理器,形成单个仪表的独立计算和通信的系统,利用连接线将每个仪表的控制器连接,就可以形成一个整体的总线网络系统,将这个系统连接到自动化的控制中心计算机,所有的仪表就可以通过计算机控制,仪表数据也就可以通过计算机录入和输出,就可以建立一个实时的计算机自动控制系统。现场总线技术是智能化电力系统建立的纽带,其可以实现全网络控制和单独区域独立工作系统,对电力系统实施分布式控制,避免了故障对整个系统的影响。总线技术优化了电力系统的功能,将电力系统的运行分散控制,为每一个仪表数据的分析和处理提供单独的控制中心,可以对系统的故障快速做出反应。现场总线技术可以清晰的反应电力系统的运行状态,实现了工作人员对电力系统的实时监控,避免系统出现严重的故障和影响正常供电。 (三)光互连并行处理器的应用 光互连并行处理器是电力系统控制以及继电保护的关键,其不易受到外界环境的影响,同时数据的录入和输出可以根据实际需要进行调整。光互连可以解除临界线长度对电力系统的限制和电线沿线输出集中等问题,实现计算机系统之间的信息相互传递,提高了信息的传递速度,缩短了系统故障的处理时间。光互连可以在空间中自由穿梭,不受面和长度的控制,相互之间也不会产生干扰。同时,光互连可以确保电力系统的自动化控制不受任何干扰,为建立系统的稳定运行提供保障,实现了电力系统的经济性和安全性,其应用前景非常广阔。 三、结束语 电力系统中的自动化技术是确保电力企业生产效率提高和运行稳定的关键。其提高了电力系统的安全性和经济性,确保了电力系统运行的稳定,减少了资源的重复利用和浪费。我国电能需求量巨大,如何寻找适合我国电力企业的自动化技术是未来电力工作的重点。自动化技术的应用是实现电力系统智能化的基础,其可以推动我国电力企业与世界接轨,形成健康、稳定、安全的电力系统,促进电力企业向更高的层次迈进。(作者单位:海南师范大学) 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化技术的运用 摘要:电力系统及自动化是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。虽然目前我国电力系统自动化技术应用已经取得了部分令人满意的结果,但是这一技术的应用截止到今天仍然有许多可待改进的地方。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容,阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用,提出了今后电力系统自动化的发展方向,旨在为电力系统及自动化技术的发展做出贡献。 关键词:电力系统;自动化;应用 引言 经济在不断的发展,今天我们跨入了一个全新的时代,经济体制也在不断的适应发展的需求,我国的经济体制处于市场经济的大环境下,处处面对着竞争,对于企业的生存与发展来说是非常严峻的考验,面对于这样的挑战我们应该明确思想,要把这种挑战转化为动力。企业只有不断的改革创新我们才会更加适合市场的需求,也就是说只有这样我们才会更好的促进行业的发展。我国在电力行业这方面起步比较晚,在我国全面普及开始于20 世纪90 年代,在设计之初没有想到发展的会这么的迅速,正是因为这样,现阶段在设备以及技术方面出现了很多的滞后的方面。对于老的设备以及技术方面一定要进行更进一步的改革与变更,使其适合现阶段的需求,发展在继续,我们电力方面在不断的方面发展,下文就这些方面展开了探讨希望对大家有所帮助。 1. 电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术基本概念 简单地说,电力系统装置即是能够通过发电装置将自然界中的各种可用能源转化为电能的装置,然后通过变压器以及其他所需的设备将电输送到千家万户,这一过程中不可避免的会涉及到许许多多的数据的传输、控制与检测,进而对电能进行一系列的调节。显而易见,电力系统自动化技术与电力系统装置的基本概念不一样,它是指在无人参与的条件下对电力系统进行常见的基本操作。具体的操作包括采集和传输实时、精确的关于各种元件、子系统甚至整个电力系统的各种可获得数据。 1.2电力系统自动化基本工作流程 电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点,系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体,负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中,中心计算机起着关键性的主导作用,负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作,比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式,调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转,分解任务压力,提高控制能力水平,从而使系统运行状况更加合理、可靠,实现更大的经济效益。 1.3 电力系统自动化技术的特征与优点 电力系统自动化技术能够实现对数据的分类。它能将数据自动归类为日常运行数据、举出数据、现场实时数据以及系统数据。并且电力系统自动化技术还可以精确的控制系统实时运行的数据,因此能够为整个电力系统提供安全可靠的支持服务。众所周知,网络通讯技术存在瞬间传输的特性,因而利用自动化技术可以提高日常工作效率,可以让人们及时发现可能存在的安全隐患,最大程度的降低因为人工操作可能带来的失误操作导致的故障。另外,要想实现对电力系统的多个控件进行协调调度,就必须对整个需要调配的系统进行综合调节。也就是说,在给定的电力系统运行过程中,将系统负荷按需分配到哥哥可以被直接控制的发电机组中去。当然,除了上述的一些优点或者特征之外,作为电力系统自动化技术,必须能够对电量进行实时计量。作为电量采集装置除了能够实时处理各关口数据之外,还要确保断电后一段时间仍能继续正常工作,也就是说能够保证数据采集不会发证缺失的情况,因此电力系统自动化技术应当还具有与远动通道和电话通道挂接的基本能力以及保证全系统数据采集的同时性。 2. 电力系统自动化技术的实际应用 2.1变电站自动化技术的应用。 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 2.2 电力系统自动化技术在配电网的应用 配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术,它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析,与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化,通过智能软件从数据库中获得资料,并进行实时的自动分析处理工作,进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来,配电网肩负着重要的作用,其控制基本上是靠手工方法实现的,既存在耗力耗时效率不高的缺点,还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步,人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法,但也有缺陷,即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此,为了保证电网的正常运转,对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。 2.3 计算机技术的应用。 一方面要做好智能电网技术的应用,智能电网是电力系统发展的方向,是利用计算机技术实现电气自动化,发展电力系统的代表性技术,职能电网在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。另一方面要做好电网调动技术的应用,调动技术是电力系统自动化技术的主要组成部分, 它能够完整地对国家电力系统进行信息收集工作, 并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,这样就能很好的将在这些联系到一起,对于控制来说更好的做到中央集合,其监控的能力得到了很大的加强。这些方面最为主要的就是通过数据的集合,这些数据能够很好地反映实际的情况,实现整个系统地运转,这样才是真正意义的系统自动化,也是未来发展的趋势。 2.4电力系统综合自动化的发展方向 综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前,我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统(Distribution Management System, 简称DMS)。全面建立配电管理系统,可以大幅提高电气综合管理水平,是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS 系统的建立,有助于电气设备保护控制机能优化,减少大规模停电事故发生,提升电力供应稳定性;有助于快速建立电气事故快速处理机制,减少故障停电时间,弱化事故对生产设备的负面影响;有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化,进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度;还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时,DMS 系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用,使无人值守的变电站管理模式成为现实,极大地降低了人力成本,提高了工作效益。 3.结语 综上所述,电力系统自动化是门技术含量高,覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚,和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实,加快推进电力系统自动化改革,为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。从而促进电力系统及自动化技术的发展。 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化发展方向 摘要:电力系统自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。 自动化系统的先进性和稳定性对变电站以及电网有着深远的影响。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性,并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 关键词:电力系统;自动化;重要性;发展方向 一、电力系统自动化的重要性 电力系统自动化的重要性具体表现如下: 1.1保证优质电能的供应 电能质量问题包括很多内容,例如:电压工作不正常、电流偏差、用电设备被损坏等,如果缺少了电力系统自动化设备将很难发现这些问题,在寻故障时需要花费很多的时间,既耗时又费力,电力系统自动化装置可以很快发现问题并且及时处理问题,从根本上提高供电效率和质量,保证优质电能输送给各个用电户。 1.2电力系统的设备稳定、安全运行 有了电力系统的自动化装置,才能保证输变电设备正常运行,迅速找到故障,及时加以恢复,这样才能保证整个电力系统稳定、安全的运行。 1.3保证经济运行 经济优化,降低网损,必须要在电力系统中加入自动化装置。随着经济和技术的飞速发展,电力系统主要应用计算机技术、控制、通信和电子设备。电力系统不仅需要处理的信息量较大,而且影响因素也越来越多,直接观察的范围比较广泛,闭环控制内容也较丰富。所以,电力系统自动化保证经济的运行,而且还减少了电网损坏费用的支出。 二、电力系统的自动化发展方向 2.1供电方式及一次设备。 由于经济发展和地域因素的共同影响,我国配电网的管理可以划分为城市电网和农村电网,城市电网主要是电缆网方式,而农村电网主要采用架空线方式。配电网的供电方式由线路开关设备、电源点、网架三个部分决定,电源点、网架的组合方式不同,架构了很多不同方式的供电方式,例如单电源辐射状供电、双电源环网供电、网格状供电等等,而线路开关设备如环网柜、分段器、断路器、重合器、负荷开关等提供了功能各不相同的供电配合方案。我国城市电缆网主要采用环网柜(配负荷开关、SF6断路器、真空断路器等)当做配电线路主设备,而在农村电架空线网中重合器、断路器、分段器、负荷开关等作为配电线路主设备应用较为广泛。区分线路开关设备的供电方案有:电缆环网柜方案、分段器方案、架空重合器方案、负荷开关方案等等。 2.2远动系统及二次设备。 变电自动化系统的远动实现主要使FTU和TTU对配电台区、线路开关的监控。远动系统和设备的可靠性功能主要有环网控制、保护动作、远方控制、就地手动四方面。配电自动化远动系统的主要问题有线路电源和传输规约,如何设计出可靠的、适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的主要难题。因为配电线路设备的地理分布性,当前变电所采用的CDT,POLLING规约,都不适合配电自动化系统,在新的101规约得到了一定程度的应用,它是否能够作为配电自动化远动传输标准,还很难评定,当前 IEC新的传输协议标准正在制定中。 2.3电力系统及其自动化中应用以太技术 随着我国电力系统的迅速发展,综合自动化对通讯的实时性的要求越来越高,电力系统需要传输的数据也越来越多。以太网具有传输速度快、传输数据量大的特点,完全能够满足现代电力系统及其自动化的要求。Ethemet+TCP/IP是以太最典型的应用形式。电力系统及其自动化未来的发展方向应该是结合电力工业应用实际,以太网技术为基础,研究出新一代以太网为核心的现场总线技术。 2.4主站网络与软件功能。 电力系统的自动化的主站功能有GIS在线管理、电网经济运行分析、SGADA实时监控等等,主站框架需要突破以往单一调度自动化系统C/S模式,以P-P-C/S-B/S一体化架构,可以很好地体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点。 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论,并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论,使新型继电保护装置拥有智能控制等特点,极大的提高了电力系统的安全可靠性,有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。在长期研究变电站自动化的基础上,我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置,这种装置使用范围十分广泛, 35KV―500KV之间各个电压等级的变电站都可以使用分层分布式变电站综合自动化装置。我国在微机保护领域的研究已经跻身于世界先进行列;在变电站综合自动化领域,我国掌握的技术也已经达到了国际先进水平。所以,在以后的发展过程中,我们要继续保持自己的优势领域,提高创新意识,并带动其他领域共同发展。 结束语: 随着信息产业的发展,电力行业进入实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,发展CADA/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用,因此 ,我国的科学工作者们还需不懈的努力! 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化的发展方向探究 [摘 要]随着我国经济的发展和计算机技术的不断提高,我国电网建设和电力系统方面也取得了显著的进步。电力系统及其自动化大力提高了电能的智能化和便民化。本文通过了解电力系统及其自动化的概念,了解电力系统自动化的应用领域,从而对我国电力系统自动化的发展方向提出一些建议。把握好电力系统及其自动化的方向,才能在未来的发展中让电力企业获得长远的经济效益与生态效益,才能满足人们对电力需求,建立一个稳定和谐的社会。 [关键词]电力系统 应用 自动化 发展方向 一.电力系统及其自动化简述 电力系统是指电能生产与电能消费的整个循环系统,其中涵盖了发电、变电、配电、输电等环节。电力系统的运作模式是将自然界中的天然能源,如太阳能、地热能、风能、潮汐能、水能等通过发电装置将其转变成电能,再经过电压线路输送和电压调配成为用户可以使用的安全电能。电力系统的主体结构主要是由电源、负荷中心和电力网络来构成的。 电力系统的自动化是指在电能生产、电能传输、电能配送以及电能管理等方面实现自动调度、自动控制以及自动化管理。电力系统的地域分布广泛、工程量巨大,其中牵涉到的的发电厂、输配电网络、变电站以及电力用户等环节复杂而多变。电力系统的自动化也包括了对电力生产过程的自动检测、自动调节和自动控制,对系统和设施的自动安全保护,对电力信息的自动传输和对电力企业经济效益的自动化管理。 二.电力系统的自动化的发展过程。 (1)20世纪50年代之前,我国的电力系统容量大概仅有几百万千瓦,单机容量甚至不超过10万千瓦。那时,我国的电力系统的自动化水平较低,一些电力装置和过程调节控制都依靠工作人员来进行。例如一些大型的发电厂甚至是采用人工添加煤块来发电,发电的方式途径也单一。主要是以煤为主,对天然能源的开发率和使用率都比较低。 (2)20世纪50~60年代,我国的电力系统发电规模达到千万千瓦以上,单机容量也已经超过20万瓦。电力系统形成了区域联网,在电力系统的自动化方面取得一定的进步。发电厂内部开始采用机、电、炉这种新的单元集中控制方法。电力系统自身也开始模拟自动调配装置和以计算机网络为基础的经济管理方式,采用了远方通信技术。最主要的是采用了很多新型自动装置,如可控硅励磁调节器和电气液压式调速器等。同时,也开始大量利用天然能源来进行发电。发电技术得到提高。 (3)20世纪70~80年代,我国电力系统开始引进计算机电网实时监控系统,配备了功能强大齐全的整套计算机硬软件。对大型火力发电机实施安全监控以及自动闭环起停过程的控制。各种自动调节装置和自动保护装置越来越多的应用到电力系统中去。很多微型计算机也开始参与到发、配电、输电、变电的各个环节当中,使得电力系统的自动化一度达到高水平高水准。 (4)20世纪90年代至今,随着计算机技术和网络通信技术,我国的电力系统自动化控制技术也得到飞速发展。如今电力系统已经成为一个由计算机、网络通讯、电力电子等装备的统一体。电力系统自动化能够进行闭环控制的对象越来越多,自动化处理能力和信息量越来越大,直接可控的范围也越来越广。 三.电力系统自动化的应用领域 (1)电网调度自动化。在电力系统中,发电、配电、变电都是一系列复杂的过程,涉及了一些电量的调配、电压的变换控制等方面的操作。电力系统的自动化主要就是为了从电能生产到电能消费的各个环节实现电力网络系统调度自动化。结合计算机网络操作,让这些过程由难到易,由人工操作到电网掌控,提升其工作的执行率和精确率。让电力系统更好更快捷的为客户服务。 (2)火力发电厂自动化。电力系统自动化的一个应用领域就是让火力发电厂实现自动化。火力发电自动化主要包括了发电设备方面的数据采集、故障检测、状态监视自动化,还有总线电压控制和无功率自动增减自动化,以及设备常规模拟调控。这些复杂的控制过程由计算机网络系统进行合理适宜的控制。让火力发电厂的机、炉、电三者形成单位集体式,让火力发电工作更加有效的进行。也能在发生意外情况的时候,将损失降低到最小。 (3)水力发电综合自动化。水力发电自动化主要包括三大方面的自动化。首先是,大坝监护自动化,即在大坝的数据采集、水位变化记录和大坝维护方案等方面实现自动化分析和数据采集。其次,能对水库水文信息的自动监控,能记录雨量和水文变化情况,自动制定出水库调度计划和方案。最后,在水电厂内能实现全场机电设备的自动化安全检测、以及发电机组的自动化控制。 (4)电力系统保护装置自动化。电力系统保护装置只要是为了防止电力系统发生意外事故危及系统本身和电气设备、人员等。在电力系统的保护装置中主要有两种基本类型。一种是为防止系统自身故障产生损害的继电保护装置。继电装置主要是为了保护发电源、母线、变压器、电动机等设备。另一种是为保证电力系统正常运作的系统安全保护装置。系统安全保护装置主要是为了防止电压崩溃、电力系统振荡、解列等情况的发生。 (5)电力工业管理系统自动化。电力工业管理系统的自动化主要是依靠计算机来进行自动化管理。这种自动化管理可以为电力企业节约成本的同时,提升自身的管理水平。电力工业管理系统自动化主要包括电力工业的财务管理、生产管理、设计和施工管理等方面的自动化。 四.电力系统自动化的发展方向 (1)服务的人性化与便捷性相结合。现阶段,我国用电力需求越来越大,人们对电力系统的服务要求也就越来越趋向个性化。为了向客户提供优质便捷的电力系统自动化服务,就必须使自身的系统设计更加人性化,更加能为客户带来便捷。 (2)以智能一体化为发展目标。如今随着经济和网络的发展,人们对智能化的要求也越来越高。电力系统自动化的发展趋势必须符合时展的潮流。电力系统的自动化必须以实现自身的智能化为目标,加快自身的系统设计和系统更新,为满足客户更多的需求而不断努力尝试。 (3)经济效益与生态效益相结合。我国电力企业在追求自身的经济发展的同时,必须兼顾生态效益,坚持走可持续发展的道路。将天然能源的开发与利用作为今后电能的主要来源,积极进行可持续发电策略。在减少火力、煤电的同时,合理调控市场的电价,积极利用天然能源发电,提高发电质量,将经济效益与生态效益相结合,争取长远有利的发展。 (4)系统主站网络与软件供功能相适应。电力系统在实现计算机自动化后,对与自身想匹配的软件功能也要投入一定的重视。必须将自身的软件功能与系统主站网络同时投入重视和开发,才能让电力系统自动化的技术发展方向相一致。 (5)完善远动系统和二次设备。在电力系统自动化技术中,对远动系统的控制和二次设备的合理利用要相互协调。因为电力运输系统都处于室外,要实现及时监控远程线路的输送,必须不断完善电力自动化的远动系统功能。 总结 我国人民日益增长的用电需求和环境能源人均不足的情况,让我国电力企业在未来的发展面临着更大的挑战和压力。电力系统及其自动化的发展方向关系着我国未来电力事业发展。只有把握好了电力系统自动化的发展方向,兼顾经济与环境,统筹智能化和自动化,我们才能达到经济效益与生态效益的双赢局面。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘 要 电力系统具有结构复杂、分布广泛的特点,在信息时代,电力系统自动化技术被越来越广泛的应用,自动化系统的稳定、先进,有利于提高电力公司的经济效率,也有利于保证广大用户的利益。电力系统自动化是将传统技术和现代技术相结合的一项综合性技术,本文主要介绍电力系统及其各种自动化技术,来探讨电力系统自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化发展方向 当今社会,人们对电能供应的各项指标要求越来越高,提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准,这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前,电力系统自动化已有了一定的发展,但由于其起步比较晚,以及我国对电力需求大的实际情况,必须引进先进技术和设备,同时加强改进传统技术和设备,保证电力系统自动化的全面实现。 1 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统力求的发展方向,主要指在电力系统中,使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置,来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统,目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容,主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。 电力系统自动化的基本流程是,通过在相对中心地带的调控中心安置计算机,来向周围辐射网络系统,在发电厂、变电站设置远方监控装置,用来提供信息服务和反馈信息,这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中,中心计算机的职责是总体调控,其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中,控制部件是中心,通过计算机之间的结合,运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式,按其所管辖的范围进行分担调控,使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制,是整个系统的中枢神经,其主要功能是使整个系统有效运行,保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所,并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容,它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等,这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控,这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础,再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。 有一个可靠的调度通信网来保证数据信息的传输,是电力系统自动化实施的一个非常重要的手段,这样,在电力生产过程中,安全检测数据、生产调度数据、以及其他管理数据都能得到有效的传输。 2 电力系统自动化的发展方向 2.1 自动控制技术的发展趋向 当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向,比如在设计分析上,处理问题时面对多机系统的模式,被耍求的越来越多:计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段:控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展;现代控制理论成为其主要的理论工具:对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 2.2 变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 2.3 供电方式朝多方案方向发展 由于我国地域辽阔,将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式,电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式,这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化,目前,以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 2.4 通信方案多样化 不同地区、不同条件下,通信方案是丰富多样的,比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等,自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前,主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。 2.5 整个电力系统自动化的总体发展趋向 自动化就是用机器代替人的体力劳动,同时代替或辅助脑力劳动,使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中,闭环控制最终取代开环检测;电压的等级开始向低电压扩展,比如建立和发展配电管理(DMS)系统是我国当前电力系统自动化的一个目标;整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展:装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高,向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 3 结语 电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,因此,必须加大对电力系统建设和发展的投资,电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时,会直接影响国民经济的发展,造成经济损失,必须对电力系统做全面规划,将各种先进的自动化技术应用到电力系统中,并科学判断电力系统自动化的发展方向,确保用户和企业等获得安全、优质的电能,推动各行业生产建设的快速发展。 作者单位 国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 210061 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘 要:伴随着经济的高速发展,电力行业取得了长足的进步。经济建设和人民生活对电力的需求与日俱增,同时也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。由于影响电力系统运行的因素非常复杂,涵盖发变电、输配电等多个环节,且电力输送范围十分广泛,单纯依靠人工监测很难实现各个环节的实时监控。引入计算机网络技术和自动化技术,是实现电力系统自动监控的重要手段。通过实施自动监控,可以实现对整个电力系统运行状态的实时掌控,对实时发现故障并及时排除,保障整个电网平稳安全运行,具有十分积极的意义。 关键词:电力系统;自动化;控制 引言 电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张,电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变,电网故障发生的频率和严重程度也越来越高,严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查,以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业务水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响,往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展,建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测,能够及时发现问题,发出报警,自动分析原因,并采取应急措施,从而将损失降到最低。下面分别对变电系统、配电系统及调度系统的自动化技术进行简单介绍,以供大家参考。 1 变电系统自动化 变压器是变电站的核心组件,在变压输电方面发挥着巨大作用,但随着用电量的逐步扩大,影响因素逐渐增多,变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行,必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控,从而采取针对性的措施,是解决变电站过电压的好办法。该系统主要包括以下几个环节: 1.1 电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度,是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型,具有结构简单,暂态响应和测量精度好的特点,专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态,所以电网的等级较高时,要做好相关人员安全防护工作;后者具有频带宽,绝缘性和抗干扰能力强的特点,适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器,无源光纤受环境温度影响大,都具有很大的使用局限性。 1.2 信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉,安装简单,信号保真度高,但对安全防护有要求。光纤绝缘性好,安全可靠,传输速率快,抗电磁干扰能力强,但需配备专门的接收机和光发射,成本较同轴电缆高,而且安装不便。 1.3 数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成:一是多路转换单元,主要负责传感器的选择或监测,一般借助程控模拟开关完成选通信号;二是预处理单元,主要用来调整输入信号,为模数转换器提供必要条件,并提供一定的抗干扰功能;三是数据采集单元,采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作,并进行筛选,将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的核心部分,主要指标是转换速度和精确度。 1.4 数据处理 它是整个监测系统的核心环节,一般采用两种方法来完成。一是在线监测,由相关软件提供硬件的驱动,实时完成过电压的采集监测工作;二是离线分析,通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析,从而完成对过电压的判断。 2 配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础,实现在线智能监控或离线监控,从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化,能够有效减少人力消耗,缩短事故持续时间,为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高,维护成本低,经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成: (1)配电主站,多位于城市调度中心,负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大,分布广等特点,如果都连在主站上,系统难以正常运行。因此设立子系统,减少主站压力。(2)配电子站,多建于变电站内,负责和电力终端设备通信。(3)配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控,识别各种故障并加以控制等,通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合,实现整个配网的监控和优化。(4)通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端,并将终端的各项参数信息反馈给主站,实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂,工作环境恶劣,相关通信设备数量多且分布范围广等原因,在选择通信方式时,应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑,并结合当地实际,采取最优方案,保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式:(1)光纤,广泛应用于配电自动化系统,具有性能优、成本高的特点;(2)无线通信,在配网信息系统中比较常见,初期投资较少,但后期维护费用较高,目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中;(3)中压载波,正处于试验阶段,尚未投入正常使用。 3 调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响,调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展,实现调度系统自动化,保障配电网供电正常的要求日渐突显,由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成,藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的,进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能,以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发,可以建立一个总的监控系统,经由对以上子系统的控制,来实现对整个电力系统的监控。 4 结束语 电力系统的安全正常运行,直接关系到国家经济安全和社会稳定。建立健全高效可靠的自动监控系统,实现电力系统的自动化,是保障电力安全的必要措施。随着计算机技术和自动化技术的进一步发展,电力系统自动化必将迎来一轮新的研究热潮。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术应用 摘要:电能在社会资源总消耗中的比例越来越大,尤其在当今信息社会,对电能的需求和依赖程度更大,文章分析其系统,探讨其自动化技术应用及发展。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 引言 在新形势下,要保证电力系统自动化技术的安全管理,相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策,从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。 一、电力系统的特点 (一)电能安稳供应的紧要性。电力的供应关系到我国国民经济以及人们正常生活。经济运营和人们正常的生活都和电能有着精密的联系。电能如果不能安稳的供应,肯定会对我国国民经济的增长带来重大损失,对人们正常生活带来不良影响。 (二)电能的非存储特性电能具有特殊性,电能的生产和配送以及消费都是在同一时间内进行的,电能不能大量的存储。在任意一个时刻电力系统中的发电厂所生产的电能量都取决于这一时刻用电设备所消费的能量以及输送和分配过程中所损失的电能综合。电能的这些特点都要求在运行的过程中必须要保证电源的功力平衡。在同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能,而且中间传输环节也要保证畅通无阻。中间的任何一个环节或者元器件发生故障,都将影响电力系统的正常工作。 二、主要电力系统自动化技术的应用 (一)变电站自动化技术的应用 变电站在电力系统中的主要功能是,将电能进行调节和分配,以为电力系统中配电和中转提供功能服务。随着社会经济生产活动以及日常生活对电能需求的增加,变电站自动化技术对电力系统的作用至关重要。现代化的变电站自动化系统主要通过计算机通信技术、网络技术而实现电力生产的自动化。变电站自动化技术实现了计算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化,使变电站内的智能设备进行相互连接以及资源共享的实现。与此同时,变电站自动化技术还对变电站设备进行监视与操控,优化了现代化高负荷变电站的设计,更提高了输电的稳定性。 (二)配电网等智能电网自动化技术的应用 智能电网是对电网的智能化创新,通过对智能通信网络技术及决策支持系统的的应用,对配电、输电、变电、发电等环节进行智能自动化控制,文中主要讲述智能电网中的最关键的配电网自动化技术的应用。配电网是电网系统的重要组成部分,由复杂的电缆、架空线路及配电变压器等组成,在此基础上,配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术。与原有的手工操作不同,配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化。配电网自动化技术的工作原理是依靠智能软件从后代软件数据库中获取信息资源,并实时的进行自动分析处理与自动传递。 (三)远动控制自动化技术的应用 随着用电量的需求增加以及对电力系统实时监控与数据采集的重要性渐强,电力系统调度自动化技术的应用成为不可抵挡的趋势。远动控制自动化技术作为一项调度自动化技术在加快电力系统综合自动化进程中发挥着不可比拟的作用。远动控制自动化技术主要包含遥测、遥信、遥控、遥调等方面的技术,主要从数据采集、信道编码、通信传输技术等实现系统的远动控制自动化,有效减少了故障的发生,提高了设备的使用率,一定程序上,也是节约资源的体现。在数据采集、信道编码、通信传输技术方面,其工作原理是不同的。远动系统的数据采集主要利用变送器技术和A/D技术来实现远动控制自动化;远动系统的信道编译码技术主要通过将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心来加以自动化应用;远动系统的通信传输技术则主要依靠调制技术和解调技术来实现远动控制自动化。 (四)PLC技术在电力系统自动化中的应用 PLC技术是将计算机技术与继电接触控制技术结合的产物,这一技术利用可编程序实现电力系统内部储存的控制、运算、记录等操作指令,从而解决了传统电力控制系统内可靠性低、接线复杂、耗能高的问题。PLC在数据处理的工作中,能对采集的数据进行分析、处理、制表等,然后利用通信功能传送到其他智能装置,达到控制系统操作的目的。在PLC技术的应用中,主要实现了PLC的闭环过程控制、PLC的开关量控制以及PLC的顺序控制。表现在闭环过程控制中,通过模拟量输入、输出模块对模拟量进行闭环控制,实现数字量与模拟量的转换;在开关量控制中,电力系统自动化中主要运用PLC的开关量逻辑控制辅助发电系统运行;PLC的顺序控制则主要通过信息模块控制工艺流程,并与通信总线连接实现电力系统的高效运行,并降低电力系统运行的资源损耗,提高了效益。 三、电力系统自动化的发展前景 (一)以科学技术为主导的发展前景 自动化系统依靠的是计算机、通讯、数控措施。伴随着时展持续发展,已经完全证明了科技是第一生产力,生产程序因科技简单化,提升了生产效率。现在,电力系统自动化整体上都需要科技实现,在电力装置的控制上,整体的自动化措施使电力系统信息处置数量成倍增加,对系统整体的处置要求日益增高,数据在精准性以及时间上都有了很大的提升。电力系统自动化转变了以往的管理方式,从人工改变到无人样式的管理,从单一改变到多方面样式的管理,从落后改变到先进样式的管理。电力系统实施自动化带领电力市场出现新的市场挑战,自动化措施使用转变了电力市场的挑战形式,调节了电力市场资源构造。国内的变电站假如整体实施自动化控制,就会在很大程度上提升生产速度,完成人力资源的节省。将科学思想引入到自动化发展程序中,整个的电力系统就会出现一个新的改变。自动化控制思想推动人们对资源的使用能力日益增大,电力系统使用科学技术会使电力单位能够有整体的发展。 (二)以电力设施自动化为基础的发展前景 怎样使电力系统能够完成自动化,怎样提升电力根本装置的自动化水准是自动化发展的关键探究目标。对电力调度系统的监测会施展关键的价值,静态以及动态监测联合,完成全面实时数控。国内电力系统自动化健全是在加强硬件根本装置的基础上,发展不一样产品的特征。现在电力市场挑战致使新式产品适应时机而产出,不过产品种类、产品技能以及产品保障都缺少一致的规范,因此,在电力根本装置的改革中,要按照需求选取产品,选取改革方法。在根本装置的改革程序中,要注重自动化名目要按照市场发展的需求,硬件装置要有一致的规范,规范运营。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。 (三)以人民群众认同为辅助的发展前景 电力系统自动化在未来的实践中会逐步受到社会化大生产的影响,社会化大生产需要社会各个组成部分通力协作,它的生产效率取决于政策,取决于人。要逐渐加大人们对自动化技术的了解,通过多方面的宣传,让自动化技术深入人心,被人们真诚接受。同时,政府应该加大对自动化技术的扶持,在为电力企业培养人才的前提下,注重技术创新,把电力系统自动化技术更新作为政府工作的主要内容,领导亲自部署,主动开展主题活动。在电力系统自动化发展的过程中,人的因素是根本因素,电力企业只有把培养自动化技术的人才当成工作重心,才能使电力企业真正符合自动化企业的要求。在项目实施过程中,注重提高技术人员的生活标准,投入专业手段开展促进提高技术的活动,让这些技术人员成为自动化系统的保护者和开拓者。 (四)变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中,变电站也有了新的发展趋向,数据共享就是其自动化的主要特点,这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中,根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点,将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中,使监控和保护共用一个硬件平台,体现了供电系统的经济性追求。 结语 综上所述,通过自动化技术的应用,电力系统的安全可以得到有效保障,同时提高电网供电服务的安全性与可靠性,这样更有利于提高电力系统的供电能力,确保电力系统的安全可靠运行,从而为人们提供更好的供电服务。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 [摘 要]随着信息科技的飞速发展,我国的电力系统及其自动化技术被应用的领域越来越广泛。电力系统自动化技术的提高不仅可以保证电力企业的经济效益,最重要的是可以保证广大的用户利益。本篇文章就针对我国电力系统及其自动化的发展方向进行浅要的分析。 [关键词]电力系统自动化 发展方向 重要性 一、电力系统自动化技术 每家每户每个人都要用电,可以说电力系统是和千家万户的日常生活息息相关的。一天二十四小时为每家每户的需要提供电力的支持。因此说,能够保障电力系统正常工作的新技术都应该得到大力的支持与推广。当今社会,随着更像技术不断的发展,电力系统自动化技术的应用范围也在不断扩大。如图1所示。 电力系统自动技术这样至关重要,对其也要有最基本的要求:首先,电力系统自动化技术要能够迅速准确的处理来自电力系统运行过程中的具体运行参数。其次,自动化技术要充分发挥其在系统中的有效作用,是电力系统各部分、各层次之间可以协调运作。再次,电力系统自动化技术的发展和有效运行,可以节省人力、物力,还能够提高电力系统运作时的安全性和可靠性,设备使用寿命变长,进而提高了系统设备的运行能力。尤其是在局部发生故障时,它可以及时有效的反馈信息,调整系统的工作状态,从而保证电力系统的运转正常。 二、简要分析电力系统的发展方向 (一)随着我国电力系统的不断发展,对综合自动化技术有越来越多的要求,同时电力系统需要负责传输的数据也是急剧增加。那么就需要寻找一个信息传输量大的媒介,它就是以网。以太网具有传输速度快、传输的数据量大等特点,是其他媒介无法比拟的。当代电力系统自动化技术的要求是可以被满足的。那么电力系统自动化技术未来的发展空间是很大的,以以太技术为基础,结合电力工业应用实际,研究新一代以以太网为核心的电力系统现场总线技术。 (二)供电方式以及一次设备。我国的配电网由于受到地域与经济两大因素的共同影响,在管理上划分为城市电网和农村电网。城市电网主要是以电缆网的方式,而农村电网主要是以架空线的方式。电源线、线路开关设备、网架三部分决定配电网以如何的方式提供电。供电方式可以多种多样,那要看怎样对电源点和网架进行排列组合,那么功能各异的供电配合方案是由线路开关设备提供的。城市电网主要是采用了环网柜作为配电线路的主要设备,而农村电网则是采用分段器、重合器、断路器以及负荷开关等作为配电线路的主要设备。那么供电方案有:分段器方案、断路器方案、负荷开关方案等等。 (三)远动系统以及二次设备。远动系统及其设备的主要功能包括环网控制、保护动作、就地手动和远方控制四大方面,它们是具有可靠性的。配电自动化远动系统存在两大制约难题一是线路电源,二是传输规则。那么由于配电线路设备的地理分布,目前采用的规约是不适合的,IEC正在制定新的传输标准。 (四)电力系统的仿真系统。要想使电力系统自动化更好的发展,我国电力科研人员付出了很大的努力。我国建立了仿真模拟实验室,在实验室里拥有研究所需要的仿真系统,这种仿真系统可以提供给研究人员多种电力系统的稳态试验。与此同时,电力系统的数字模拟系统可以与多种控制装置构成严密的闭环系统,为实验研究提供了良好的实验条件。要想电力系统自动化技术得到提高和发展,那么与之相配合的实验设备、实验理念和实验技能都得相应得到提高。那么上面提到的电力系统的仿真系统就是一个不错的平台,是比较有发展潜力的,值得应用和推广。 (五)电力系统中的人工智能。在电力系统及其自动化系统中应用人工智能,这样的方式是一种全新的尝试和很有潜力的发展方向。正是由于我国电力系统发展的要求,在电力系统运作中,对故障的诊断能力、警报的处理能力以及运营分析的能力都是需要提高的。在电力系统中应用人工智能的进行控制,可以提高电力系统运作过程的问题的处理能力以及控制能力。 以上的论断充分说明了电力系统自动化的重要性: (一)可以保证优质电能的供应 。例如:电压不稳、电流偏差、设备损坏等等都是电能出现的质量问题。那么如果缺少了电力系统自动化技术,这些问题是很难被发现和解决的,应用这样的技术,可以在处理这些问题的时候缩短时间,也节省了很多人力物力,供电的效率和质量从根本上得到了提高。保证了用户用电的优质性。 (二)可以促使电力系统的设备稳定安全的运行。变电设备的正常运行是需要电力系统自动化装置的保证才能完成的。在系统发生故障时,可以迅速有准确的找到故障源并进行修复,这样才能够保证整个电力系统稳定安全的运行。 (三)可以保证电力系统的经济运行。在电力系统中加入自动化装置才能是经济优化、降低网损。在高新科技迅猛发展的现代社会,电力系统主要是应用计算机技术等一系列电子设备的控制。在电子设备运行中,需要处理的信息量很大,范围比较广泛,影响因素也是越来越多,电力系统的自动化技术的发展是十分必要的。所以,电力系统的自动化技术能够优化经济,减少电网损坏费用的支出。 综上所论,我们都知道电力资源适合我们的生活密不可分的,所以保障电力系统的正常运作就成为了当今现实我们要考虑的问题。对电力以及其自动化发展方向的研究对我国的电力行业的发展进步起到了不可估量的积极作用,因此,对电力系统以及其自动化的研究是十分有必要的,需要电力科研人员的不断努力。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用研究 摘要:电力系统自动化技术是现电厂、变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。鉴于此,本文主要对电力系统及其自动化技术的应用进行了分析探讨。 关键词:电力系统;电力自动化技术;应用 一、电力系统自动化技术的工作流程 对于电力系统自动化来说,其基本工作流程是在中心地带的调控中心安装现代化计算机,然后通过计算机向周边进行网络系统的辐射,同时围绕该中心的变电站、发电厂之间的控制装置进行设置,并对其进行实时监控,以形成一个立体化的网络覆盖面,从而保证指令传输与信息传达的畅通性。其次,调控中心的计算机要负责总体的调控,相关的监控设备主要负责事故内容记录、设备操作、编制报表以及常规操作的相关自动化等操作。并在该基础上形成以对部件控制为中心,通过与计算机、控制计算机以及终端硬件装置等进行结合,并运用各种类型的软件以不断扩大电力系统的控制范围及自动化的程度。最后,电力系统自动化要加强对分层控制相关操作的应用,即在变电站、控制所、调度站及发电厂的分层间根据功能范围对控制功能进行协调于分担,以达到运行可靠、合理经济的控制系统。 二、电力系统自动化技术存在问题 笔者根据多年的工作实践经验,加上对于众多参考文献的搜集与整理,认为电力系统自动化技术存在问题主要体现在以下几大方面:第一,技术设计不合理。与其他发达国家相比,我国在电力系统上还是比较落后的,尤其是伴随着近几年的城乡电网规划,我国在电力系统自动化技术方面越来越成熟,但是由于缺乏必要的电网技术标准,加上电网技术设计不合理,很容易在实际的电力系统自动化技术运用中出现事故,影响到电力系统安全运行。第二,电力设备质量问题。电力设备质量是电力系统自动化顺利进行的关键,毕竟电力系统自动化是以电力设备为基础的,如果电力设备质量出现问题,那么电力系统自动化指标也就无法达成,从而导致电网和电力系统出现故障。第三,技术管理不科学。电力系统的高效运行,离不开电力系统技术管理,技术管理离不开技术人员。由于缺乏技术性管理人员,在实际的电力系统自动化过程中,由于管理以及维护方面不彻底,为电力企业电力系统维护与管理埋下了隐患。因此,忽略人才的重要性,缺乏对于人才的培养,一旦电力系统出现问题,将直接影响整个电网安全,甚至会引起事故扩大。 三、电力系统及其自动化技术的应用 1、电力系统实现自动化的数据处理 1.1数据整合 每时每刻,人们的用电量都是会发生变化的,也就是电网负荷会连续波动,这就需要调度中心根据电网的各个参数,例如:实际用电负荷、电网频率、电压、电流、功率因数等参数更改调度计划,以满足客户用电量。当用电量较低时就应降低电压,当用电量到高峰期时,就应增加电压,这样不仅能满足人们的用电量需求,还能提高经济效益,减少不必要的浪费[3]。电力系统自动化技术就是根据人们的用电信息进行综合的分析与整理,改变了传统的信息孤立的状态。加强电力系统数据的整合能力,有利于各个数据之间的联系,减少发、输、配电时的浪费,对企业提高经济效益有着重要的作用。 1.2数据共享 要想真正的实现数据共享,在一定程度上将系统内的数据实现共享,最基本的要求就是供求双方的数据要保持一致性,同一层面、同一协议,否则是很难实现数据共享。在实现数据共享的过程中,首先必须要有的就是电力系统的基本模型并成立不同的部门。在这个基础上主要分为两方面:一是地理实体的几何属性要有标准的定义与表达,其中包括了电力系统服务的覆盖的空间区域的几何属性。二是关于物理属性数据方面的标准定义和表达。 2、电力系统实现自动化的控制安全系统 2.1安全监视 电力系统的自动化监视系统是非常重要的,因为工作人员的精力有限,24小时不可能每时每刻地都不停的工作,而在传统的电力系统中,如果监视工作不到位往往就会发生事故。运用自动化监视系统就可以避免这样的现象发生。它不仅能在最快的时间内反应事实,还能发现危险隐患,在第一时间将危险化解,能够有效的预防事故的发生。这点也是它和其他只具反映和记录功能的系统的最大区别[4]。安全监视系统在电力系统发生故障的时候会发出人声警告,上位机会显示具体的故障地点,保护动作情况、负荷等各参数变化情况。工作人员可以根据它的提示进行有针对性的检查,这大幅度的降低了工作人员的工作难度,提高了工作效率,并保证了安全生产、防止事故扩大等措施实施。 2.2安全保障 对于不同类型及规模的数据和对象,电力系统的自动化可以根据其特点进行不同的处理,能够灵活进行自动化的处理,它对于电力安全生产、系统稳定运行的工作有着重要的意义。第一,自动化技术能够对系统进行逐项设置,对电力生产进行调节和控制,降低工作人员的工作难度。例如,采用PMU装置,用于监控各个电厂、调度中心的负荷变化;AVC电压自动调节装置,调整无功功率,维持整个电网电压值在正常范围;一次调频技术将更有效、更及时的反应电网负荷波动,快速响应电网频率的变化,进而自动加、减发电厂负荷,来满足电网的负荷需求。第二,自动化技术对保存和恢复电力系统的数据有一定的作用,能够进行成本的预算与控制。第三,对于工作人员的生命安全有一定的保障,根据自动化技术的监视功能可以在第一时间发现危险,所以在危险即将发生时,工作人员可以以最快的速度离开,并且自动化技术有一系列的应对危险的措施,大大降低了工作人员工作的危险性。如:在出现火灾时,自动化的设备就会自动启动消防喷淋装置,及时将火扑灭。在一些重要的数据保护间、电气、热控等重要设备间采用气体灭火系统,保证数据的完整性及防止重要设备的损坏,避免事态扩大,影响电网非故障系统的运行。 3、电力系统实现自动化的配电系统 自动化技术的发展使电力的配网系统的相关技术也得到了重大的发展,尤其是采用了DSP数字信号处理技术的中低压网络数字电子载波技术,不仅提高了接受信息的速度,还解决了一系列的技术难题。它将输电网与配电网结合在一起,电量与非电量的信号通过转换输送到计算机上,计算机通过计算后在发出指令,这有效地加强了电力系统配电的可靠性,保障了人们用电的需求,也降低了电耗能。 四、电力系统中自动化技术的应用实例 本文主要以电力数据无线系统中应用的GPR S技术为例进行说明,该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分:一部分是GPRS无线网络,另一部分则为Internet 网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分,分别是GPR S网络端、厂站数据端以及客户端。 第一,GPR S网络端的主要功能是为客户端提供通信接口,通过接入GPR S数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPR S模块的基础上及时发送数据,然后GPR S网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里,以此来实现对数据的统一处理,然后由通信服务器提供一个固定的IP地址,以便于客户端及时进行访问。除此之外,由于服务器端没有设置防火墙,不具有通道检测的功能,因此对于保护数据的安全性起到了极大的作用。 第二,厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPR S模块、型号为W 77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块,在控制GPR S和Internet互联网之间的连接与发送时,则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写,以此来有效控制单片机的运行。 第三,客户端可以通过相关的软件查询到G PR S数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术,因此其不仅包括管理模块功能,还包括网络通信以及侦听模块。其中,网络通信模块主要采用了服务器模式,能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件,可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。 结束语 总之:随着工业现代化以及科学技术的不断发展和进步,电力系统也在不断的向着自动化方向发展。电力系统的自动化主要包括发电厂测控系统的自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化,应用到自动化系统中的主要技术就是主动的对象数据库技术、现场总线控制技术以及光互联并行处理技术。电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围,有效的增强供电的能力,提高供电服务的可靠性和安全性,以达到电力系统经济、可靠的运行,推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究 摘要:电力作为重要的能源资源,推动了我国现代化社会的发展。现阶段,由于社会经济发展对电力提出了更高层次的要求,所以对配电系统的供电可靠性能有了新的要求。本文主要对电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性相关问题进行了简要分析。 关键词:电力系统;继电保护;可靠性 引言 现代社会的发展离不开电力系统,经济的快速发展和人们物质生活水平的提高对电力系统的可靠性提出了更高的要求。在电力系统中,其继电保护设备和自动化设备的可靠性会直接影响到电力产品的质量和供电的稳定性。通过研究及实践对继电保护设备及自动化设备进行及时的检查、维修、维护,成为了保证电力系统正常稳定运行的重要途径。 一、继电保护的特点 继电保护的装置实质上属于机电设备,继电保护装置都是由测量、逻辑、执行、定值调整等部分组成的。继电保护较之于一般性质的机电、电子设备以至于电力系统的一次设备来说,它具有自身的特点,究其自身特点的可靠性需要注意以下三点: 1、在继电保护中的静态保护装置中有很多复杂的原件,并且工艺相对较复杂,这样就会直接地影响产品的寿命和质量,这些故障发生多为随机性的,在算法上多用概率测算方式和可靠性理论进行分析。 2、继电保护是安全防范最为关键的环节,处在至关重要的位置,不当的设置和操作会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患。往往,继电保护所处的工作状态并非是长久持续工作的设备,而是时刻处于准备工作的状态,如果一旦出现系统故障,就需要在很短的时间内进行继电保护动作。 3、在电力系统出现问题的时候继电保护必须能够起到作用,但是可靠与否不能够完全取决于装置本身,还与电力系统故障的性质、运行的方式以及统计规律有直接的联系。 二、电力系统中继电保护设备的可靠性研究 1、电力系统中继电保护的相关内容 继电保护是保证电气机械设备安全运行、提高电力系统可靠性能的有效技术措施。在电力系统发生异常情况下,继电保护能够准确并及时检查到故障发生的具体部位并发出警报信号,快速切断电路,有效防止设备故障的扩散,进而保证电力系统的稳定运行。通常情况下,继电保护系统主要由一套或多套互为独立的继电保护设备连接而成。整个电力系统中的所有电力设备必须要在继电保护下运行。继电保护设备应该满足:可靠性、安全性、灵活性等要求。 2、影响电力系统中继电保护设备可靠性的主要因素 继电保护设备的可靠性指的是配置一个高质量、高技术的优良系统、元件或设备,并让它们在特定条件下与规定时间内实现规定的运行功能,以此切除线路故障与设备故障,这属于继电保护的基本要求。继电保护可靠性能主要包括了运行功能与电力设备的可靠性能。通常情况下,利用故障树研究法、马尔科夫模型分析法、概率研究法,对继电保护设备可靠性能进行研究。继电保护设备工作特征决定了不能采取单一的可靠性能特征量来衡量继电保护的可靠性。根据我国的基本情况与继电保护的工作特征,采取以下三个可靠性特征量对继电保护设备的可靠性能进行研究。 (1)平均零故障工作时间与平均寿命。其中平均零故障工作时间指的是恢复产品两次故障的平均工作时间;平均寿命指的是不可修复的平均工作时间。 (2)成功率。成功率指的是在规定情况下,成功完成限定运行功能的概率。 (3)有效度。有效度体现了能够修复的自动化装置与继电保护设备在运行过程中的可靠性指标。 3、提高继电保护设备可靠性能的有效措施 (1)提高从业人员技术水平 提高继电保护装置运行可靠性就应该将供电的可靠性作为工作中的重点,加强供电可靠性的制度建设,完善相关的网络管理,同时要建立健全并完善相关的管理体系。加强对继电保护装置运行维护人员的专业培训,有效地提高工作人员的故障处理能力和处理效率。继电保护工作人员整体素质不高、技术水平过低,是造成继电保护运行不顺畅的主要原因之一。 对于这些状况要加强员工的技能培训和素质教育,促使员工养成工作记录和工作检查的习惯,不仅可以有效降低故障的出现,同时这些工作记录就相当于一份运行档案,在设备出现故障时可以根据记录以此加快故障处理时间。同时工作人员还必须有严谨的工作态度,在进行数据计算时,应该不断进行计算以保证其准确性和精确性,严格按照运行程序进行设备操作。 (2)提高继电运行的微机化和信息化水平 随着电子信息技术的快速进步和创新,极大地提升了微机保护的科技水平和能力。从当前最新技术来看,工控机在速度、功能和存储容量等诸多领域都超过了传统的小型机。此外,如今所运用的工控机体积并不大,只相当于微机保护装置的体积,因此,成套工控机可以确保继电保护的高技术与良好技术操作性。在此基础上,将会极大地降低在继电运行保护中的危机和不可靠性。从网络技术在电力系统中的作用来看,它在很大程度上改变了继电保护运行的传统方式以及状态。考虑到继电保护装置的作用比较单一,它重点切除出现故障的元件,然而它在确保电力系统运行方面还有许多不足。为了确保各个保护单元均能够共享运行过程中的故障信息以及数据,大幅度提升继电保护的准确性以及及时性,这样就必须依靠计算机和网络技术来构建机电一体化的电力系统,从而进一步提升微机保护装置的网络化以及信息共享化水平。 (3)加强继电保护运行的智能化程度 智能化可以更好地提升继电保护运行的可靠性,与此同时,它也是非常关键的技术创新。如今,人工智能化的运用范围日益扩大,在越来越多的行业中得到了应用,大量发达的理念和技术出现在电力系统中且不断成熟。例如,模糊逻辑、神经网络、遗传算法以及进化规划等先进技术都在电力系统中得到了非常好的运用,而且相关单位还在继续深化继电保护领域的应用研究。 另外,人工智能技术在电力系统的优势非常明显,它们可以极大地提升继电保护装置在运行过程中的稳定性。还可以有效控制继电保护装置的不可靠因素,如工作隐蔽性和连续性等方面。它们可以较快地处理这些不可靠因素,而且它们的逻辑思维能力也非常强大。从在线评估实践来看,人工智能发挥了非常重要的作用,而且有着明显的优势,逐步占据着主导地位。 (4)广泛的使用性能,极其优良的数字控制器件 数字控制器件有着良好的性能,在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中,广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂,这种逻辑器件可以编辑相关程序,FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中,这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路,而且它的功能是高度集成的,可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大,它们将极大地改变电力系统的结构设计,显示了良好的适应性。 从继电保护系统来看,必须要借助此类控制器件来实现系统的高度集成、强大的可靠性和快速响应能力。与此同时,运用此类控制器件可以在很大程度上缩短保护装置的研发周期,极大地提升了继电保护运行过程中的可靠性能。 结束语 电力系统的运行随着经济和社会的发展对其也提出了更高的要求,对系统的运行安全性和可靠性都提出了更高的要求,这样能够更好的保证电力系统的供电质量,同时也能更好的保证电力企业的经济效益不受到影响。电力系统的正常运行是和继电保护技术有很大的关系的,因此,要对继电保护技术进行不断的发展,同时也能更好的对电力系统运行中出现的问题及时进行处理,保证电力系统运行的可靠性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘要:本文将主要针对电力自动化系统的构成、电力系统中电气自动化的特点以及电力系统中的自动化智能技术进行简要分析,仅供参考。 关键词:电力系统;自动化技术;应用 一、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 二、电力系统中电气自动化的特点 1、引入了信息化技术 随着经济的快速发展,信息技术的应用越来越广泛,人们的生活节奏越来越快,为了从枯燥的工作中脱离出来,在信息化的基础上研制了电气自动化来完成机器的操作工作以及复杂大量的数据分析与处理工作。在电气自动化中引入信息化技术,必须要提供与信息化技术相匹配的设备和软、硬件、操作技术和方法,以此来提高电气自动化的效率和水平,实现电力系统的正常运转,为电力需求者提供优质充足的电力资源,以此来实现经济的快速发展,提高人们的生活水平。在电力系统中的电气自动化中引入信息化技术是人们必然的选择。 2、电气自动化的维护和控制工作简单易行 在信息化技术高速发展的同时,电气自动化的应用范围也越来越广,另外,随着研究人员对信息技术进行大量的深入研究,信息化技术的可操作性越来越强,并且为电力系统中电气自动化提供充足的信息,因而在应用电气自动化的时候,操作人员可以快速地完成机器设备的预设工作,从而减轻了工作人员的工作负担,提高了电力系统的运行效率。与传统的计算机系统处理程序相比,自动化技术的引入大大提高了系统的可操作性,给电气自动化的应用领域带来了巨大的变革。 三、电力系统中的自动化智能技术 社会的进步使人们的物质水平有了很大的提高,人们对电力系统的要求也在逐渐提高,智能化技术的应用是一种必然趋势,一些现代化的技术手段也被广泛的运用于实际工作中,大大提升了电力系统中的智能化水平。 1、神经网络控制技术 神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的,将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,该技术具有非线性的性质,同时具有并行处理能力与自学能力,实现了网络从m维空间向n维空间的复杂非线性映射,保证数据的准确性与可操作性。 2、专家系统控制技术 该技术是应用较为广泛的一种技术,实现了对电力系统警告或紧急状态的辨认,在紧急状况下可以迅速处理,同时实现了故障的处理能力和实现配电系统自动化运行,但是由于无法模仿专家的思维使得该技术仍然存在诸多弊端。 3、线性最优控制技术 这是将线性最优理论运用在实践中的重要表现,该技术的应用与最优励磁控制手段降低了远距离电力运输的损耗,提高了电力的利用效率。 4、Dfacts技术 信息化水平的提高,新技术的不断进步,用户对供电质量提出了更高的要求,因此,电力系统自动化技术的应用迫在眉睫。Dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术,该技术的应用在很大程度上提高了供电质量的稳定性,供电质量也有了一定程度的提高,在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备,实现质量全过程的监督,确保用户用电的品质,为用户提供高品质的电源。 5、facts技术 电力系统的发展历程中,facts技术即柔性交流输电系统在不断的发展,这一技术主要被运用在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置,对电压、电抗等输电参数进行控制,保证输电的可靠性与高效性,提升系统否认可靠性与安全性,与当前的可持续发展相适应,达到电能环保的目标。 6、高效动态监测系统 从当前的监控系统中,主要可以分为监控电磁暂态过程的故障录波仪,记录数据较为复杂,但记录仪间缺乏通信,忽略了对系统的整体动态分析;另一种侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统,但是,该系统刷新时间长,仅能分析稳态特征。这两种系统的局限性推动了新型动态监测系统出现。 7、其他新技术的应用 除了上文中提到的两种技术外,很多新技术不断涌现,包括电力一次设备智能化技术、光电互感技术等,这些技术的应用都为电力系统的顺利运行有重要意义,促进经济效益的提高。 三、电力系统中电气自动化的发展趋势 1、电力系统内部电子开关会更加智能 时代在进步,科技在发展,为了顺应经济发展的要求,要对电力系统中的电子开关器件进行更新。到目前为止,电力系统的运行器件已经实现了晶闸管阶段到第四代电子元件的过渡,在过渡期间,电力系统的电气自动化取得了较大的进步,但是目前我们所使用的电力电子开关存在着难以控制的问题,因而无法为负载提供所需的电流,无法对电力系统进行及时的控制。为了给人们提供优质的电力服务,未来电力系统内部的电力电子开关将会更加智能,以大大提高控制的效率。 2、电力系统中的变换器的工作效率得到提高 技术的不断更新使得电力系统中的一些物件也随之更新,这些物件就包括变换器。目前,大多数电力系统中的变换器处于低频化的状态,无法快速地完成电力的转换工作,而且还会耗费大量的电力资源来完成开关的工作,另外,低频变换器会对逆变器的工作频率产生干扰,因而使得电力需求者接受到的电力资源的质量较差,损坏了负载的软、硬件,增加了用电风险。为了减少此类现象的发生,电力系统中的变换器将向高频化的方向发展,进而减少电力资源的损耗,减少对外界的干扰。 3、电力系统中控制电流的技术更加完善 在电力系统中会产生电流磁场,为了将定子电流分离出来,电力系统维修人员要在系统内部应用电流控制技术来形成电流磁场,从而实现定子电流的分离工作。随着技术研究的不断深入,电力系统中控制电流的技术将会更加完善。 4、电力系统将会引用通用变电器 目前,电力系统中缺乏相应的变电器件来提高电力系统运行的效率,因而使得电力系统的可控性较弱,阻碍了电力系统的智能化发展。但是随着人们对智能化电力系统研究的深入,电力系统中将会引入通用变电器,从而提高电力系统自动化控制的效率,减轻电力系统维护人员的工作负担,降低工作难度。 结束语 随着科学技术水平的提高和社会经济的发展,人们对电力的安全与使用期望更高,传统的电力系统无论从使用安全还是输送配电方面已不能满足发展需求,自动化控制技术不但提高了电力系统运行的可靠性和安全性,而且还增强了配电输送功能,完善了电力保障能力,提高了用电质量,促进了社会经济发展。 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘要:电力系统自动化技术是现代变电站的核心系统,其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。在电力系统中应用自动化技术的目的就是提高电网供电服务的安全性与可靠性,有利于增强供电能力,实现电力系统的经济、安全及可靠运行。本文主要就是针对电力系统及其自动化来进行分析。 关键词:电力系统;自动化;应用 1、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下,电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1.1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的,切断或者接通电压的系统装置,在电力系统中,配电站是配电与输电的集中点,可以满足监控电力运输的需求,提升电力系统的效率与经济性,因此,变电站自动化技术不可替代。具体来说,该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等,实现变电站的二次设备重新组合与优化配置,实现设备的全面监控,可以有效的提高自动化监测系统,改善其稳定性,降低维护的成本,促进高质量的输电,产生更高的经济效益。 1.2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网,在电网中具有十分重要的作用。一直以来,配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式,随着现代化技术的提高,自动化技术的应用范围在逐渐扩大,但对电能分配仍然存在一定的问题,所以,配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 1.3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛,最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础,同时,要加强对电力系统的市场运营与决策管理,增强电网调度的自动化水平。 2、电力系统自动化技术的主要工作流程 2.1、在电力系统自动化技术应用过程中,其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心,安装具有先进现代化功能的计算机,通过计算机向四周的网络系统进行辐射,并且以该中心的变电站、发电厂为核心,对信息服务和控制装置等进行合理设置,同时起到了一定的监控作用,使得整个立体化网络能够快速被覆盖,确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。 2.2、中心计算机的主要功能就是完成总体调控,其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外,在这一基础上最终要将控制部件作为核心,通过两个方面的结合,即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合,在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围,深化自动化程度。 2.3、电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式,也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间,根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的,同时还可以分担相应的控制功能,确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。 3、电力系统及其自动化技术的具体应用分析 3.1、数据的自动化处理 (1)数据整合 电力系统的形成与发展是当前市场经济不断发展产生的驱动结果。如在城市用电高峰期,必须要提高变电站的电压,以加大输出功率;而在用电低谷时,则降低变电站的输出功率,不仅能满足电力用户的需求,还能有效减少能耗。不管系统的实现是建立在电力系统的自动化技术上,还是基于相关技术上,其作为多层次、高效运营及跨领域的科学决策等方面的要求,必须要对其相关信息共享、动态及多维的应用进行全面分析。只有对系统数据进行整合,提高数据整合的能力,才能实现无缝连接,以将空间计算引入到主流计算中,并对数据间潜在的关系进行全方位的分析与展示,这也是我国电力系统自动化未来的发展方向。在电力系统中,对数据整体的主要途径包括:①强化电力系统的自动化。通过强化数据的可操作性,以使用户对拥有图标的用户界面进行支持,使面向对象的数据模型能够对应电力系统中的客观对象,有利于提高系统的可读性与可操作性。因电力系统自动化运行是一个对实时性要求非常高的过程,可利用系统代码实现调整,以增强对系统的可扩充性;②强化电力企业的功能性。要求电力系统要对分布的应用提供供给,每一处可由自己对管辖内的数据进行维护与管理,对于不同级别的数据库也能够构建成分布式数据库,并通过网络对其他地方等数据进行调用与共享,并在所赋予的权限内,以分散数据的管理与储存为前提,从而保证数据的实时性与安全性;③数据库的完善。利用各种数据库实现对数据的存储与管理,以保证数据的备份机制与安全机制。 (2)数据共享 随着自动化技术的不断发展,对相关空间属性的提出了更高的要求。要想实现系统内数据的分享,必须要保证供求双方数据及对数据的认识的一致性,才能实现对数据的共享。在该过程中应先建立电力系统基本模型与成立相关部门,以更好得实现数据共享。首先,要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性,其主要包括服务系统覆盖区域与电力系统服务覆盖空间区域等几何属性;其次,要有标准性表达与物理属性数据。对于电力系统来说,其既包括物理结构,还涵盖了电力系统的设备、部件及整体等方面的物理性能、信息运行、信息共享及多维动态分析等。 3.2、自动化控制安全系统 (1)安全监视能力 由于人无法实现对电力系统24小时不间断的监视,因此采用自动化监视能力对电力系统进行实时监控无比重要。相对于其他监视系统,电力系统自动化监视系统既要反映出客观事实,也要对潜在的风险提出安全警报。如发电机组在用电低谷的温度异常升高,发电功率也出现明显增大,这就需要监控系统及时发出安全警报,以便及时处理。 (2)自动化安全保证能力 电力系统自动化技术必须要具备灵活恢复机制,以确保各种数据的安全性。这就要求做到以下几点:①确保电力系统的安全运行。在电力系统中,自动化技术能起到对整个系统生产状况进行调节的作用,有利于减轻工作人员的工作强度与风险;②对电力系统数据的及时存储与异常修复。在电力系统中,自动化技术能实现对数据的记录、存储及更新,能通过对电费进行预算与修订各项指标,还易于系统更新;③保证工作人员的安全。由于自动化技术具有实时监控能力,当电力系统出现异常工作时,自动化系统就可以立即发出警报,并采取相应的措施进行处理,有利于降低风险。如当工作车间室内的温度在35℃以上,系统就会自动开启通风设备,以降低室内温度;若室内产生明火时,系统就会自动开启雨淋系统,以预防火灾的发生或减缓火灾的蔓延,以为工作人员营救的时间。 (3)自动化配电系统 随着中低压网络数字电子载波等配网系统的相关技术得到广泛的发展,尤其是中低压网络数字电子载波技术,其通过采用DSP数字信号处理技术,能有效提高信息接收的灵敏性,能有效解决配电网系统应用中存在的干扰等技术问题。另外,通过采用高级软件实现对输电网与配网的相结合,并采用递归虚拟流算法对数据进行计算,通过采用公共信息模型与应用智能化灰色神经元算法准确预测出电力负荷。 总之,随着人们对电力的需求量越来越大,电网的应用规模不断扩大。一般情况下,电力系统是24h不间断工作的,和人们的生活、工作等密切相关,因此必须要保证电力系统的正常、稳定运行。在电力系统中,自动化技术的应用能够实现对电力系统的监督与完善。通过将数据信息与记录发送到计算机上,从而实现连续操作。自动化技术已成为我国电力系统当前及未来的发展趋势,自动化技术能实现电力调度、配电网及发电控制等的自动化,从而提高电力系统的运行质量。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘要:近年来,随着科技水平的不断提升,电力已经成为了一种必不可缺的重要能源,它是整个社会正常运转和发展的基础保障。本文基于作者自身的实际工作经验,介绍电气自动化技术在电力系统中的应用,并对今后的发展方向及趋势进行分析。 关键词:电力系统;自动化技术;趋势 前言 电力系统的自动化就是指电工二次系统,它主要应用各种自动控制、检测和决策功能装置,利用数据传送系统、信号系统、电力系统中的各个局部系统和系统元件等来实现就地控制或远程控制与调节,最终实现对电力系统安全性和稳定性的控制。 目前,电力系统已经取得了很大的进步,在电力系统的整体运行过程中,自动化控制技术的地位越来越高,为电力建设的整体性发展提供了可靠保障。这项技术主要是以现代化新型科技作为支撑,它的应用需要综合网络技术、计算机技术和生产技术等多项高科技技术。随着科学技术的飞速发展,计算机技术的更新步伐越来越快,现代经济和科技的优势、水平满足了互联网技术的发展,电力系统对这些新兴技术的应用使其自身也在不断壮大,全面提高了电力生产的质量和效率,使电力企业的整体效益得到了很大的提高。 一、电力系统自动化技术应用的基本原则 (1)逐步健全原则 自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物,它不仅具有非常强的技术性,而且技术范围非常广泛,所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中,不能想“一口吃个胖子”,而需要对其逐步进行健全与完善。 (2)适应性原则 除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外,还需要注重其适应性,其原因有两点:1、我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程,在一代一代的升级改造中,信息化技术必须要能够主动适应环境变化,否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。2、我国的地域环境相当广阔,供电覆盖面积非常大,各地的供电、用电情况不一,例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中,由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响,不可能完全进行技术复制,一些地方的自动化水平肯定会较低,但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展,后期肯定会进一步加大建设力度,所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性,又需要能够具备进一步建设的适应能力。 (3)市场化原则 市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现,既要符合电力系统运转控制的技术性需求,又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求,这样才能对电力系统以及电力事业的发展,起到实质性的推动作用。 二、电力系统自动化控制技术的控制要点 (1)自动化操作的实现方式 计算机技术对变电站操作系统的可靠性影响,除了包括上述软件的影响之外,还有自动化控制的防误操作设计。在具体的设计过程中,由于计算机对变电站进行了监控,因此一般不利用电气连锁,这样有利于多级连锁的实现。 (2)对电力系统的可靠性控制 在计算机技术与电力系统相结合实现电力系统自动化的过程中,软件的应用是其中的重要项目,而在对软件进行实际操作的过程中,有时会出现多次返回校正的现象。在这种情况下,操作人员需要对其权限进行设密,避免非法操作现象的出现。监控软件要具备较好的容错能力,这样,在操作人员出现了一般的操作错误时,就不会对系统造成任何的功能性影响,而当系统出现了意外的故障时,还可以自动恢复。另外,对操作站所的命令要严格按照“选择校核执行”的顺序进行,其中,返校通过后再进行下一步的操作。 (3)防控机械误操作 在对变电站的自动化控制系统进行设置时,应该相应地改造高压开关柜,控制柜与柜之间的距离,防止机械误操作。防止机械误操作的措施有:①开关柜中隔离物的阻燃性和绝缘性要好;②在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈;③配置开关柜中的电流互感器时,必须保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平和短时间内的耐受电流等一系列要求;④采取无间隙金属氧化物避雷器,以有效减少维护变电站的工作量,有效降低残压;⑤对具有载调压分接的开关实行远程遥调和当地控制。 三、电力系统自动化发展方向及趋势 (1)分布式自动化发展 随着社会不断的发展,人们对能源的消耗日益增多,能源问题已经成为了人类社会发展的一个重要而紧迫的问题。因此在能源严重消耗的问题上,人们在面对有限的资源是,不断地在寻找新的能源和开发新技术来减少对能源的损耗,所以对于电力系统自动化的发展将会朝着分布式自动化技术运用发展,分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式,能够与环境兼容并且释放功率的独立电源系统,具有十分灵活性和可靠性,因此它的出现将会受到人们的普遍欢迎。 (2)远程自动化发展 电力系统自动化中的RTU在之前的设计中,都是采用工业控制计算机的方式进行的,之后再由扩展测控硬件接口电路,从而能够实现“四遥”。这样的做法好是好,它也具有可举性的优点,例如扩展性好,开发方便,开发周期短,但是也存在着不足之处,它不仅仅结构缺少灵活性,功耗十分大,体积也庞大,开发和维护的成本高。因此电力系统自动化发展趋势将会出现新的技术来代替它,它会朝着远程化自动化方面发展,使得电力系统自动化实现远程控制和智能化,小型化,网络化。这将是十分有意义的,能够改善其的远动终端的整体性能。 (3)技术图形化发展 当前随着科技的进步,我国在电力系统自动化方面的连网工程的开展和实施,EMS高级分析引用软件的完善和市场电力运行的启动等等原因,使得电力系统的调度,分析管理和计算所需的程序和信息都不断的增多,同时在传输路径和信息刷新速度方面的要求更加多了,例如信息的刷新要快。因此在互联网和科技的发展再给我们带来了新的机遇的同时,也对我国电力系统自动化的发展带来了挑战,怎么样才能够实现海量信息的分析,选择以及在各个电力系统中更快的发展和解决问题,因此电力系统自动化技术图形化发展将会是一个新的趋势,技术图形化发展,让电力系统自动化的形象更加直观,各个数据链之间的相互关系也能通俗易懂,省时省力。 (4)智能化电网的发展 “智能化”是当前十分流行的一个词语,它是依靠计算机系统发展建立起来的。电力系统的自动化控制也在向智能化的方向发展,随着计算机技术在电力系统中的应用日渐广泛,其信息管理系统和电力系统自动化的完美结合也构成了智能化发展的条件。由此发展而成的智能化电网可以实现对整个电力系统运行的控制,从而提高电力系统的运行效率,简化电力企业的工作复杂度,减少工作量。计算机技术在电力系统自动化的发展中逐渐得到了广泛的应用,具有极其重要的作用。 四、结语 综上所述,随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升,电力电子技术日渐成熟,电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此,需要加强对电力系统自动化的控制、管理,重视电力系统自动化控制技术的实施要点,极大地促进了电力系统的发展,电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。
电气市场论文:电气专业电力市场与电力营销方向建设研究 摘要:在分析三峡大学电气工程及其自动化专业现有人才培养方案知识体系结构的基础上,提出了该专业增设电力市场与电力营销方向教育的必要性和重要性,探讨了该专业人才培养目标、理论课程体系结构、实践教学内容以及专业教材建设和师资队伍建设等问题。 关键词:电力市场;电力营销;电气工程及其自动化专业;课程体系 三峡大学电气工程及其自动化专业起源于1988年开办的电力系统及其自动化专业,和其他高校不一样,该专业主要为电力行业培养高级专门技术人才。随着电力工业的飞速发展,“智能电网、特高压、新能源”特征逐步呈现,技术与管理也已开始走出国门,加之始自2003年高等教育“质量工程”的提出,对电气工程专业人才培养提出了新的要求和挑战。 现有的电气工程及其自动化专业的本科毕业生由于缺乏经济学与管理学的基础,无法立即适应电力系统市场化运作管理的需要,与此同时,一般经济管理专业的毕业生由于不了解电力系统的物理概念、运行与控制规律而无法从事以系统潮流计算和优化为基础的电力市场交易方面的工作,电力行业迫切需要同时掌握电气工程、经济学、管理学知识的复合型人才。因此,有必要在三峡大学原有的电力系统及其自动化国家特色本科专业培养计划的基础上加强电力市场营销与管理方向的专业课程建设,培养既熟悉电力工程专业技术知识又掌握电力行业管理和电力市场机制的新型人才,以满足电力工业和电力企业改革的需要。 电力市场与电力营销方向是对三峡大学电气工程及其自动化专业优势学科的继承和发展,课程设置应该建立在现有的电气工程及其自动化专业课程基础上,主要增设电力经济分析与管理等领域的专业基础课程与专业课程,强调电力系统专业知识与经济管理基础知识、电力经济专门知识的相互结合,注重理论联系实际,传统融合创新。 本文从人才培养目标、理论课程体系构建、实践教学内容设置、专业教材建设和师资队伍建设等方面出发探讨了三峡大学该专业方向的建设。 一、人才培养目标 电力市场专业方向培养的是现代电力工程应用型人才,学生应该既能够胜任电气工程及其自动化专业的技术工作,又具有从事电力企业、电力项目经济分析和营销管理等工作的能力,学生在具有比较系统的电气工程及其自动化专业所必需的基础学科理论、较宽厚的电气工程领域专业技术知识的基础上侧重于必备的电力企业经济运行理论基础和经济管理理念的培养。 毕业生应具备以下几方面的知识、能力和素质:掌握较扎实的数学、物理等自然科学的基础知识,具有较好的人文社会科学、经济学与管理科学基础和外语综合能力;系统地掌握本专业领域必需的较宽泛的技术基础理论知识;获得较好的工程实践训练,具有较熟练的计算机应用能力;具有电力市场与电力营销方向的专业知识与技能,了解本专业学科前沿的发展动态;具有较强的工作适应能力,具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力。培养的学生可在电网企业、发电企业、电力设计院、电力建设企业、电力技术研发企业、电力技术经济咨询机构以及政府部门、金融机构和其他各类企事业单位从事电力规划、电力企业战略、电力体制改革与电力市场、电力政策研究、电力需求与营销、电价、电力项目投资与项目可行性研究、电力工程项目概预算和电力工程管理与教育等方面的工作。 二、课程体系结构 电力市场与电力营销专业的本科毕业生应该在掌握电气工程及其自动化专业所必需的基础学科理论与电气工程领域专业知识的基础上,全面、系统地掌握与经济有关的基础理论知识、经济技术指标体系及发电、供电、基建计划的编制方法和管理程序,熟悉电力现状和发展规划,掌握电力市场、电力企业、电力工程项目管理等知识。学生具有扎实的电力理论基础,能够应用系统的思想、经济管理的理论与方法和计算机应用技术解决电力技术与经济实际问题。 在设置电力营销与管理专业方向课程时,充分考虑了电气工程及其自动化专业的专业基础课程以及专业课程模块、电力市场营销与管理方向的课程模块的特点,并注意它们之间的融汇与贯通。课程构建主要分为理论部分和实践部分两大块,如图1所示。 其中,理论部分是实践教学的基础,而理论部分和实践部分都是围绕三峡大学电力系统及其自动化专业现有的人才培养计划展开,是对其的有效补充。 1.理论课程体系 在电力系统及其自动化专业原有的专业基础课程与专业课程的基础上,主要增设了以下专业方向模块主干课程:电力系统经济学基础[1]、电力市场[2]、电力市场营销[3]、电力企业管理。[4]如图2所示。 下面分别给出了这四门理论课程的教学目的与教学任务。 (1)电力系统经济学基础。主要侧重于让学生了解各种能源转换成电力并在其传输、分配和利用过程中与之相关联的各种经济关系及其与国民经济有关部门之间发生的经济联系。掌握电力经济学以及与之相关的具体技术、系统研究中广泛应用的计算方法和经济学知识。 (2)电力市场。系统地介绍电力市场相关的基本概念和基本理论,使学生了解电力工业和电力市场的整体框架及其市场结构,掌握电力市场运营所需要理解的电力市场的各个细分市场、功能运行及其方式,从而为了解电力工业的管理体制和基本的市场运行规律打下基础。 (3)电力市场营销。该课程立足全面、系统地阐述电力市场营销的理论基础与理论体系,主要介绍现代电力营销理论、策略、方法和技巧,让学生树立电力市场观念、竞争观念和效益观念,了解电力市场营销研究、开发、策划和管理及国际电力市场营销与网络营销等相关内容。 (4)电力企业管理。让学生了解电力企业的一般概况和管理的产生与发展;了解电力企业的性质、电力企业管理组织与管理制度、电力企业管理人员的作用及素质和电力企业管理的方法、艺术以及电力企业文化,为进入社会参加实际的经济活动及电力企业管理工作提供必要的知识储备,培养学生企业管理的素质和能力。 考虑到电力系统本身是一个包括使用各种能源的发电站、各电压等级的输电线和各种电压用户的复合体,同时还涉及到系统经济、安全地运行以及日益受到关注的电力开发利用对环境的影响等问题,是包括经济、技术和社会为一体的庞大系统,需要应用现代信息技术、系统工程的方法解决好有关的技术与经济问题。因此,为加强学生经济优化的思想和系统管理的理念,并且能够运用这些理论与方法分析、解决电力系统运行与管理中的经济问题,进一步推荐系统工程、决策支持系统、电力企业生产运营管理、电力工程概预算、管理信息系统等选修课程。 2.实践教学课程 现代电力工程应用型人才应具有工程意识、工程实践能力和创新能力。工程实践能力和创新能力是普遍受到关注的问题。在实践课程的设置方面注重学生工程意识的培养,并将这种工程意识的培养体现在专业实践课程的教学内容与教学模式之中。 图3给出了电力市场与电力营销专业方向模块实践课程体系结构。课程设计包括:发电厂经济运行课程设计、电力营销课程设计。课程设计的主要任务是增强学生对该方向各门专业基本知识的理解与应用实践能力,培养学生的专业实践技能。综合实验包括:电力经济综合实验、电力市场仿真实验、[5]电力市场信息化案例分析实验。通过综合实验的训练让学生了解专业的知识体系及其每个知识点的工程背景、解决了什么样的工程问题及其解决问题的思想方法等,培养学生综合运用所有专业知识的实践能力和创新能力。 三、教材与师资队伍建设 1.专业教材建设 教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是教师进行教学的基本工具。教材的质量直接体现着高等教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学的质量。为适应新时期本科教育教学改革和培养具有国际竞争能力的素质人才的需要,该专业方向模块课程的教材采用选购国内外先进教材与自行编写特色教材的组合方式。 根据课程体系结构,通过对比相关教材,目前每门理论课程的教材指定一本国内外的先进教材作为讲课教材。[1-5]另外,根据相关理论的研究热点与研究进展,提供5~7本相关教材作为参考教材。理论课程教材与参考教材的选择要求体现现有专业课程与增设课程之间的相互关系以及课程知识点的内在联系。教材内容要求具有一定的深度与广度,力求反映本专业的前沿发展。 与此同时,该专业方向的人才培养主要面向我国电力工业。实践教学的目标是培养具有实践能力和创新能力的应用型电气工程专门人才。实践教材应该体现“设计型、综合型、培训型”的鲜明行业特色,所以,实践教材采用自编教材,编写过程中教材要求突出专业学科特点,注重训练学生的动手能力。目前,这项工作正在积极进行之中。 2.师资队伍建设 专业建设的关键是师资队伍建设。一支结构合理的高水平教师队伍是专业建设的主要目标之一,是专业建设持续健康发展的根本保证。师资队伍建设的任务主要在于教师队伍结构优化和教学科研水平的提高。 电力市场与电力营销专业方向经过这几年的发展形成了教学经验丰富、思想活跃、积极参与教学改革、对教学工作高度负责、对学生严格要求、爱岗敬业、团结拼搏、充满活力的高素质教师团队。现有教授2名,副教授2名,讲师3名。为了进一步了解行业特点,掌握行业需求,教师们积极与电力行业各企业、研究院所进行交流沟通,到电力部门进行挂职锻炼,深入供电局客户服务中心,建立了宜昌电力勘测设计研究院“产学研”基地。教学团队还承担了诸如电力系统负荷预测、区域电力系统无功补偿规划等多项相关的科学研究与教学研究项目,并将研究成果应用到区域客户直供电进行试点。同时,在课堂教学与实践教学过程中紧密结合科研课题讲授相关理论知识,使得教师的课堂教学质量与科学研究能力相长,极大地提高了教师的综合素质。 当前,还需要进一步优化教师队伍的年龄结构、学历结构和学缘结构,稳定骨干教师队伍,造就拔尖人才,培养若干名在国内外有重大影响的学术带头人,形成和聚集一批在国际、国内有一定知名度的学术创新团队,建成一支整体水平较高、充满活力的适应学校事业发展需要的师资队伍。 四、总结 电力市场与电力营销方向的设置是三峡大学电气工程及其自动化专业适应电力行业需求开设的新方向。已有该专业方向的学生毕业后分配到国家电网公司、南方电网公司各地级市的客户服务中心、市场部等相关部门,单位对其工作表现反映良好。 本文在分析了三峡大学电力系统及其自动化专业现有人才培养方案知识体系结构的基础上,提出了在该专业增设电力市场与电力营销专业方向教育的必要性和重要性,探讨了该专业人才培养目标、理论课程体系结构、实践教学内容设置以及专业教材建设和师资队伍建设等问题。 电气市场论文:东方电气集团印度市场营销策略探讨 摘要:在经济全球化背景下,越来越多的公司将占领海外市场作为营销战略目标之一。文章采用SWOT分析方法将东方电气集团在印度市场面临的优势、劣势、机遇、威胁四个方面进行分析的基础上,基于集团公司中长期的总体战略定位,提出了产品策略、价格策略、渠道策略和促销策略四个方面的市场营销策略。 关键词:东方电气;印度市场;营销策略 一、 东方电气集团简介 中国东方电气集团有限公司(简称:东方电气集团)是中央确定的涉及国家安全和国民经济命脉的53户国有重要骨干企业之一,属国务院国资委监管企业。东方电气集团控股东方电气股份有限公司,是我国最大的发电设备制造基地。 中国东方电气集团有限公司始建于20世纪50年代末期,集团所属发电设备制造企业大多建立于60年代我国“三线”建设时期。伴随着共和国电力事业的发展,经过几代东方电气人半个多世纪的创业与拼搏,东方电气集团已经发展成为世界最大的成套发电设备供应商和电站工程总承包商,堪称中国重装工业的一颗璀璨明珠。1992年,正式更名为“中国东方电气集团公司”,简称“东方电气集团”;2007年11月,完成主营业务资产整体上市,分别在上海证券交易所和香港联交所上市。2009年6月,集团公司董事会试点启动,公司改制为国有独资公司,并更名为“中国东方电气集团有限公司”。 目前,东方电气集团可批量生产单机最大到1000MW等级的火电机组、单机最大800MW等级的水轮发电机组、1000MW-1700MW等级核电机组主设备、重型燃气轮机设备、风电设备、太阳能电站设备及大型电站锅炉烟气脱硫脱硝,大型化工容器等产品,约占中国国内火电市场份额的三分之一和水电市场份额的一半左右,核电、风电居于国内领先地位,已形成“六电并举”的产品格局。东方电气集团拥有国家级企业技术中心,以大型发电成套设备、电站工程承包和电站服务为主业,具备大型发电设备的研发、设计、制造和电站工程总承包能力,致力于改善人类生存环境,积极发展清洁能源。东方电气集团积极拓展海外业务,产品运行在世界各地,从1994年起连年入选全球225家最大工程承包商之列,2011年“ENR”排名第80位。 二、 东方电气集团印度市场SWOT分析 1. 面临的机会。东方电气集团在印度市场上面临的机遇主要表现为印度政府因缺电政府大力推进电力项目建设而带来的市场机遇。当前,印度每年电力的产出与需求之间的缺口在10%至15%之间,电力短缺是阻碍印度经济发展的重要性障碍因素。为此,印度政府制定了一系列规模庞大的电力发展计划。根据印度此前设定的电力发展计划目标,在2008年~2012年,计划建造装机容量达7 800万千瓦的电厂,预计总预算控制在1 000亿美元。另外,根据印度重工业部的资料数据显示,印度发电设备年生产能力为800万千瓦, 这意味着印度发电设备的产能缺口在50%以上, 将大大增加东方电气集团占领印度市场的机会。 2. 面临的威胁。东方电气目前面临的威胁主要来自于印度政府对印度国内发电设备制造商的保护政策。由于东方电气集团长期以来具有印度国内及国际同行所不具有的性能价格比优势,使得印度的国内发电设备生产商缺乏竞争优势。尽管在印度国内发电设备商的生产能力有限,不得不引进中国等具有发电设备生产优势的的国家的产品。但在客观上印度政府担忧国内企业因缺乏价格竞争优势而失去可持续发展能力。于是,通过设置关税、劳工等种种障碍来增加东方电气等中国企业开拓印度市场的威胁。 3. 面临的优势。东方电气集团的优势主要表现在品牌优势、卓越的制造能力、价格竞争优势、交货速度等方面。品牌优势主要表现在,通过多年的印度市场的开拓,东方电气生产的店里设备已经以物美价廉的形象得到了印度业主和县官政府部门的肯定。2008年,印度电力部曾提议限制中国发电设备的进口,改为本土采购。但2010年1月15日,印度中央电力委员会(CEA)高度评价中国发电设备,对其质优价廉和供货及时给予了充分肯定。CEA经过调研指出,在使用中国发电设备的电厂中,电厂负载指数(PLF)高达90%,这大大降低了电厂的发电成本。在印度,已发电的中国发电机组主要来自东方电气集团。目前,印度是东方电气集团最大的海外工程承包市场,项目总数达到13个,其中2个为总承包(EPC)项目,11个为设备成套供货(BTG)项目。其次是卓越的制造能力,经过多年的科技攻关与技术创新,东方电气已经形成了包括水电、火电、风险、核电、气电、太阳能发电在内的六个方面的店里设备制造能力,这也是迄今为止世界上唯一的一家在上述六大方面具有制造能力的企业。印度的相关企业购买东方电气集团发电设备的另一个重要原因是,中方比印度的本土企业交货速度要快很多。东方电气集团可在一年半内交付一家可供400万千瓦电厂建设所需的发电设备,比起印度厂商的交货时间来说,大约提前了30%。 4. 面临的劣势。目前,东方电气集团已经成为世界上最大的发电设备生产商之一,但是,由于在研发方面投入的资金不足,缺乏具有自主知识产权的核心产品、产品经济附加值不高、公司利润水平较低。总体来看,东方电气集团在研发方面费用的投入较国外同行业企业的平均水平(10%~15%)还存在一定差距。由于企业在研发方面投入和重视的力度不够,导致企业不仅难以培养自己的研发人才、自主研发的科技成果较少,而且也严重影响了对外引进技术的消化吸收和利用,使得二次开发能力长期得不到发展和提高。东方电气集团在大型设备产品的系统设计、系统研发、系统成套和工程总承包能力等方面水平都有待提高;同时,世界装备制造业出现了"传统装备制造与高新技术融合、传统装备制造业与信息技术融合"的新趋势,东方电气集团在这些领域还处于落后地位。此外,随着东方电气集团人力成本的上升,原有的人力资源成本的廉价优势逐渐丧失。 三、 东方电气集团在印度市场的总体战略定位 东方电气集团在印度市场的总体目标定位:即坚持以中低档产品的价格及质量优势取得较大的市场分额;通过自主技术创新、规模效应以低成本优势,逐渐将中、高档发电设备产品引入印度市场;从提高产品质量、促进产品结构升级、支付方式灵活化和缩短交货周期等方面逐渐培养并提高该公司在印度市场的竞争地位。未来5年,东方电气集团在印度的市场发展要跟上印度经济的发展,销售额达保持20%的增长,市场占有率要到达15%。 1. 技术创新战略。要占领市场,首先需要优质的产品,而优质产品的打造源泉则来自于领先的技术和自主知识产权的开发。东方电气集团多年来始终坚持走技术创新和科技进步之路,经过几辈人的努力、沉淀和积累,逐步建立了具有东方电气自身特色的科技创新体系和创新模式。日益激烈的市场竞争压力导致东方电气集团不断寻求技术创新的支撑以便更好应对挑战,于2007年成立了中央研究院,加大了技术创新的研发资金投入,为进一步开发印度市场打下了坚实的基础。 为更好地开展技术创新,保持市场竞争优势地位和占领市场竞争制高点,2007年组建的东方电气中央研究院下设系统集成研究所、新能源所等多个研究分所,开展集成、共性、前瞻性、新领域技术的开发研究。这为东方电气持续的创造发展能力提供了技术储备和研发技术支持,完善了集团的技术创新模式,使中国发电设备行业从产品设计制造向研发与设计制造一体转变。“十一五”期间,东方电气集团科技投入占产品销售收入比例保持3.5%左右,为企业持续的科技创新提供了保障。五年来,科技活动经费超过60亿元,2010年达到20亿。2005年至2011年,集团公司技术研发仪器设备原值从2.52亿元增加到10.08亿元,增加了3倍,增长速度远远大于营业收入的增长速度和科技经费活动的增长速度。“十二五”期间,东方电气集团计划针对印度市场突破一批核心而关键的技术。在大型高参数超超临界火电机组、大型风电机组、第三代核电装备、太阳能与储能系统等新能源技术和产品、电力电子与控制、智能装备等方面取得突破,争取掌握更多的自主知识产权。 2. 成本领先战略。成本领先战略是迈克尔提出来的重要思想,在其三种通用竞争战略中是最清晰明确的。在成本战略的指导思想下,企业决定用低成本的优势在同行业的企业中取得领先。成本优势的根源会因产业结构的不同而有所差别,包括专利技术、原材料的优惠待遇、规模经济的追求以及其他因素。 成本领先战略于东方电气集团在印度市场竞争中的表现尤为突出。由于印度政府的政策限制,使得东方电气集团只能参与印度私营电厂的建设,私营电厂对成本的控制使得东方电气集团的低成本战略在很大程度上得到了推广,东方电气在印度发电设备市场上的成本优势来源于人力资源的低成本及规模化生产。东方电气集团经过多年发展已经成为世界上最大的发电设备生产商,规模经营优势突出,在很大程度上增强了成本竞争优势。由于印度进口发电设备的关税仅仅5%,而东方电气集团的人力资源成本相对于印度国内及国际竞争对手比较低,在同等的技术水平下,东方电气的价格显著优于竞争对手,有利于低成本战略的实施。 四、 东方电气集团印度市场营销策略 1. 中长期市场营销战略目标。东方电气集团在印度市场的经营理念是:以客户的需求为中心,将客户利益放在第一位,主动尽一切最大努力采取各种方法来提高产品和服务质量,提升客户的生产经营能力,想尽一切办法在提供给客户的产品和服务方面,能够在性能、质量、效益、安全性、灵活性和经济性等方面保证最大的价值量。东方电气集团有这样的立志,即努力成为印度发电设备的首选供应商为目标。东方电气集团的经营重点放在增长较为迅速的发电设备市场领域,且需要具有一定技术含量,凭借自身技术创新方面的优势以及在劳动力资源成本方面的优势,成为市场上的领头羊。东方电气集团在印度市场的中长期营销战略目标具体包括以下四点: 一是扩大海外市场和优化布局。在扩大海外市场开发覆盖上,东方电气集团积极开发市场信息资源,提高市场信息的全面性、及时性和准确性,加强市场宣传,积极扩大国际市场影响力,通过增设新网络,提高新信息、新市场控制能力,从而扩大国际市场占有率。在优化市场布局上,加强市场风险防控能力, 以印度市场为重点巩固传统市场,下大力气开发中东、东欧、非洲、中南美等新市场和潜力市场。东方电气将积极实施走出去战略,培育和提高国际化经营能力,通过BOT、BOO、技术出口、建立海外子公司、并购等多种方式“走出去”。 二是优化项目和产品结构。针对优化项目结构,东方电气集团需要在稳定火电市场、努力开发高参数火电的同时,加大水电和新能源项目的市场投入,重点培育、认真操作,力求水电市场取得新成果,风电市场实现新突破。针对调整产品结构,在于以市场需求为导向,强化产品研发的指导性和前瞻性。在做好电站工程总承包、发电设备成套出口的同时,扩大其他机电产品出口。 三是优化流程和全员营销。东方电气集团准备建立投标及合同评审机制,将风险管理融入销售工作流程的各个环节。积极研究全员营销模式,将项目执行、售后服务作为最基本的营销行为,积极予以培育和规范,促进市场开发和经营业绩持续稳定提升。 四是强化对外沟通与协作。东方电气集团将加强与国内外同行、同类企业的沟通与协作,积极培育全球资源配置能力,形成优势互补,以联合体、业务外包等多种方式共同开拓国际市场。加强与投资机构的沟通协作与合作,提升融资能力,进军带资项目领域。增强项目综合开发能力,逐步由单纯的BTG、EPC承包商逐步向项目整体解决方案的提供者角色转换。 2. 东方电气集团印度市场营销策略。 (1)产品策略。一是扩大核电和风电设备产能。东方电气集团结构调整取得突破,目前已经开始向印度批量出口风电设备。着眼于未来,“十二五”期间,集团着力推进产品结构调整,在国际同行中率先形成“水电、火电、核电、风电、气电、太阳能发电”多电并举的格局,着力发展高参数大容量火电、大容量水电、百万千瓦等级核电等高技术含量设备。通过不懈努力,集团新能源及清洁能源设备订单从2008年开始已超过传统能源设备订单。通过生产结构的及时调整,在拓展风电、核电、煤气化等新兴能源和清洁环保品市场的步伐中, 东方电气集团一直走得相对稳健。2011年,东方电气集团的火电份额已经由2006年的60%下降至40%,而风电、核电则分别上升至18%至20%。东方电气决定在“十二五”时期继续实施多电并举的竞争发展战略,继续实施产业结构调整,坚持发展清洁能源和绿色环保能源,力争从多方面开拓印度市场。 二是增加新能源发电设备研发投入。尽管水电是东方电气集团的技术王牌,火电是集团的业务支柱,水电和火电在集团的业务板块中举足轻重,但在世界各国大力发展新能源的背景下,提高新能源发电设备的比重,仍然是东方电气集团结构调整的重点。在推进“六电并举”的同时,东方电气集团还关注海洋能等新能源的开发和利用及如何提高风能潜力,探索太阳能光伏发电之外的技术,并希望在生物质能源转换方面有所作为。为适应核电站应急管理方面的需求,集团将加大核应急设备的研发投入,比如核应急处理机器人的研发等等。 三是提升火电产品交货速度。印度是东方电气集团在国外最大的火电市场,集团力争其在印度火电的市场规模不断扩大。因此,需要加快火电产品交货速度,进一步增强品牌竞争力,将用户要求贯彻到整个生产经营过程。同时要以项目计划为龙头,以合同条款为准绳,增强全员合同意识,以均衡生产原则为导向,加强关键设备、关键环节控制,充分利用内、外部资源,确保火电及其他重点产品按期交货。此外还需加强供应链管理,特别是外委、外扩、外购及分包产品进度和质量管控。另外,东方电气集团还需要紧跟印度市场变化需求,超前研究、储备和开发新产品新技术。在某些方面,东方电气还不能很好地适应海外市场需求的变化。比如,在印度市场,政府目前青睐700-800MW火电机型,环顾各国,唯有中国企业缺少这类机型的储备。因此,东方电气集团要像对待国内市场一样,为其主要目标市场针对性的开发、储备新机种、新产品。 (2)价格策略。一是实行竞争追随定价策略和精细化报价。竞争追随定价法通常用于工程投标的交易方式。投标价格是投标厂家根据竞争对手的报价来估计确定的一个价格,而不是依据自身的成本费用或者市场需求来制定的价格。东方电气参加印度火电项目投标,目的是希望中标,所以报价一般都略低于竞争对手的报价。根据前面对印度的发电设备市场及竞争对手的分析,相对国外竞争对手及印度国内对手,目前印度发电设备的竞争除质量与技术外,主要表现为价格因素。由于东方电气参与的基本都是印度私营企业举办的电厂项目,私营企业除对技术要求高外,对价格非常敏感。因此,东方电气采取了竞争者追随定价方式,提高了工程中标率。此外,由于印度火电项目的金额大,竞争激烈,项目执行时间长,需对成本进行准确核算,对风险进行全面评估。东方电气通过精细化管理,实现了争取项目和有效防范风险的两不误。为了推进精细化管理工作,在2009年12月,股份公司进出口分公司成立了商务技经处,目的就是要通过项目处和商务技经处在职责上的适当分离来控制和防范风险。虽然国外GE公司等早已有此类管理经验,但东方电气并没有完全照搬GE公司的做法,将市场和商务技经工作隔离,而是采取了在职责上适当分离,在工作上有机结合的方式。三年来,公司不断强化和完善对外报价审核和评审程序,新成立的商务技经处参与了印度所有火电项目的价格核算和投标报价审查工作,统一了成本分析表,初步拟出了技术商务检查清单。为有效防范风险,东方电气通过推进标准化工作,制定标准文本,最大限度地避免人为差异;通过集体讨论,不同部门之间的交叉检查,最大限度地减少人为疏忽和漏洞,更多地依靠工作程序和部门力量来保证和提高工作质量,从而进一步提高了投标报价的合理性和准确性。 二是建立工程项目反索赔机制。为防止印度业主方利用工程项目索赔机制增加东方电气集团在工程上的额外支出。东方电气建立了相应的反索赔机制,东方电气集团在印度的工程反索赔涉及到的范围很广泛,具体包括:业主违约、特殊风险引起的成本增加、工程遇突发事件造成延期、工程保险索赔等都可能在施工过程中发生。东方电气在实际工作中加强了对合同、规则章程的学习和管理,充分借鉴并利用其他企业的成功经验,在充满激烈竞争的印度发电设备工程承包市场中,建立了包括索赔流程,索赔技巧在内的工程项目反索赔机制。 (3)渠道策略。是参加国际专业展会。发电设备作为工业产品,与一般的快速消费品的小区渠道有很大的区别。其中,参与国际展会不失为重要的工业设备销售渠道。通过参与国际专业展会,一方面,可以大大提升知名度,把握市场拓展机遇,同时也可以树立品牌。印度国际电力展是由印度工商会联合会(FICCI)、印度电力部联合主办的、涉及发电技术及设备、电力自动化产品、电工器材产品、输配电产品的国际性展览会,每年举行一届,2006年开始举办。东方电气集团公司先后参加了2008年~2010年的印度国际电力展,向来自世界各国的客户展示了东方电气集团在火电、水电、风电、核电、太阳能等各领域强大的产品研发和技术创新能力,吸引了各国同行、专业观众、媒体的目光,达到了很好的宣传效果。 二是建立统一协调的印度市场开拓主体。早在2008年末,东方电气集团就在印度加尔各答成立了分公司。在项目较多的印度成立分公司专门从事售后服务,东方电气从单纯的产品走出去逐步发展到服务、技术走出去,同时投资海外建厂,研发在国内,制造在当地,这将是未来印度市场的新增长点,也是东方电气下一步的“走出去”战略。 三是与印度企业建立联合投标体。由于印度的劳工政策的限制约束,不允许国外劳动力进入印度市场,这导致东方电气集团独立施工出现相当难度。印度市场本身具有一定的施工能力,可以利用联合投标体的形式解决施工劳动力不足的问题。东方电气集团可以与TATA 集团,诚信(Reliance)集团等能源公司进行合作,他们本身具有雄厚的资金而且拥有独立的施工、技术队伍,对印度本土的电力技术比较熟悉。 (4)促销策略。一是进入带资项目领域。由于部分印度业主方的资金有限,而这部分项目对东方电气集团印度市场的开发具有象征性意义,因此,东方电气集团仍然部分进入带资项目这一领域,为印度需求方提供项目设备进口以获得金融支持。通过为印度需求方面提供出口信用担保,出口信用保险等方面的支持,确保印度业主方获得设备。但由于带资项目存在一定的风险,因此,是否承接带资项目,也需要综合考虑业主方面的信用和未来的偿还能力。 二是参与印度公益事业。东方电气(印度)公司以集团公司“社会、企业、员工和谐统一”核心价值观及“人和”企业精神为指导,自觉履行社会责任,为中心业务营造了和谐外部环境。在印度工程项目建设中,通过用工、采购当地化为当地增加就业、发展经济做出了突出贡献,东方电气印度公司还积极参与捐助学校、孤儿院、市政设施等公益活动,尊重地方信仰和习俗,树立了良好的中国企业形象。 电气市场论文:我国电气产品拓展海外市场 存在的问题及应对策略 随着我国电气技术日新月异的发展,先进电气装备的应用领域不断扩大,在产品制造的技术及产量方面均有较大发展。一大批拥有规模、技术品牌和管理优势的企业纷纷进入人们的视野,上海电气、东方电气、西电集团、正泰集团、特变电工等都是我国在电气设备制造领域很有影响的企业。虽然电气行业发展迅猛,但在我国电气行业中低端产品产能过剩、高端产品产能不足的现象却较普遍,有不少企业往往靠加工贸易和贴牌生产维持运转,对外依存度过高。 现在,国际经济形势更是不容乐观,我国电气产品出口频繁遭遇贸易摩擦。除欧盟不断出台和修订“绿色”指令外,巴西、墨西哥、智利、泰国、菲律宾、阿联酋等国家也了多项产品的能效标准、法规或草案;日本在今年7月1日也新修订了《电气用品安全法》,将LED灯、锂离子电池、插板线等产品纳入管辖范围。如何让中国电气产品走向国际市场?本文以全球500强企业之一的ABB公司成功经验为例,深度剖析了我国电气产品走向国际舞台存在的问题及应对的策略。 一、我国电气企业的发展现状及存在的问题 (一)盲目投资,产能过剩 由于电气行业投资门槛低,使大批企业蜂拥而入,造成产能过剩。据我国工业协会统计,中国变压器的产能大致是世界需求总量的1.5倍。目前仅电力变压器的生产企业就有1000家之多,电线电缆行业的企业已超过了9800家。这些行业的生产能力大大超出市场需求,出现严重过剩。据不完全估计,目前仅特变电工、保定天威、中国西电3大家本土品牌的企业产能之和就在6亿千伏安左右,加上具备500千伏、220千伏、110千伏以及110千伏以下产品制造商的生产能力,我国变压器行业的总产能在30亿千伏安左右,然而市场年需求量仅在13亿千伏安左右,近1:3的供需矛盾,成为混乱不堪的行业秩序及市场竞争的“始作俑者”。另一方面,由于投入门槛较低,导致一部分根本不具备生产、质量控制和检测等必要手段的作坊企业得以混迹于市场中,成为假冒伪劣的产品源头,加剧了行业内的无序竞争。 (二) 成本上涨,竞争加剧,利润下滑 目前电气企业利润下滑已成为业界的普遍现象,近两年电气行业的产能不断扩张,但多数企业的利润较此前却出现了明显下滑,幅度达20%-30%。2010年原材料涨价成为电气企业利润的厉害杀手,铁矿石的涨价引发连锁反应,硅钢片价格应声而起,而铜、塑料也纷纷涨价,这给作为这些原材料下游的电机、变压器、电线电缆等行业形成很大的成本压力。此外,市场的价格竞争加剧,在招投标市场上,国内电力行业招标时多采用低价竞标的方式,这直接导致了设备生产企业的降价竞争。据一些变压器生产企业反映,部分变压器产品最终售价只有原材料成本的80%左右。在这样的市场环境中,即使身处资本市场的电气上市公司,其业绩也并不尽如人意。资料显示,2011年上半年,A股电气设备行业的113家上市公司共实现营业收入1566亿元,同比增长10.41%,实现净利润106亿元,同比降低7.76%。2012年,仍有一部分电气企业利润大幅下滑。 (三) 核心技术缺失、标准意识缺乏 目前我国电气行业绝大部分产品仍处于中低端水平,产品出口面临核心技术缺失、标准意识缺乏、品牌国际影响力不足三大“瓶颈”。由于核心技术缺失,产品的市场认可度偏低,对国外的依附性较高。根据工业协会相关数据显示,2011年我国电气产品将近860亿美元的出口额中,电线电缆为154.89亿美元、低压电器及低压开关板为132.89亿美元、中小电机和微分电机为81.45亿美元、电动工具为56.60亿美元、内燃发电机组为33.67亿美元,占到全部出口产品的53.43%。而这些产品基本都属于技术附加值有限的中低端产品,毫无品牌价值可言。其次,对产品缺乏标准意识,在美国每年因消费电气产品事件引发的死亡、伤害和财产损失高达7000亿美元。天祥集团商用及电子电气业务亚太区总裁介绍,我国由于涉及安全问题被列入黑名单的产品要么被责令召回,要么被迫撤出市场,不仅生产企业要承担相当大的经济损失,“中国制造”的声誉也受到负面影响。所以随着各国标准的日益完善和严格,国际标准已经成为产品出口的关键要素,应该引起越来越多企业的重视。 (四) 能效标准提高,“绿色”贸易壁垒盛行 我国电气产业在迅速发展的同时,也带来了严重的环境污染与安全问题。为限制和消除对环境的影响,欧盟、日本等发达国家相继出台了相关的法律法规和标准。欧盟对《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(即ROHS指令)和《废弃电气电子设备指令》(即WEEE指令)也进行了修订,此外,印度版“WEEE法规”提案20多种物质的含量上限也列入国家立法《报废电子电气设备法规》中。此外,巴西、墨西哥、智利、泰国、菲律宾、阿联酋等国家也了多项产品的能效标准、法规或草案。不久前,美国能源部(DOE)就进口到美国的电气产品是否符合节能标准了相关的通知,以促进其对电气产品能效要求的实施,对不符合美国能源部最低能效标准的进口产品可能在边境被截留。对于中国电气产品出口而言,这些相关的环境和安全要求已经成为一种技术性贸易壁垒。这些带有明显利益倾向性质的实施细则令我国的电气产品出口海外时遭到重大考验。一些产品技术落后、应对能力不足的企业开始面临经营上的困境,从而不得不退出欧洲市场。 二、ABB公司拓展中国市场的战略举措 ABB集团公司是全球500强企业之一,集团总部位于瑞士苏黎世, 由两家历史超过100 年的国际性企业——瑞典的电力照明和发电机制造商阿西亚(ASEA)公司和世界上第一个输送高压交流电力的瑞士布朗勃法瑞(BBC)公司合并而成。其业务运营分布全球100多个国家,拥有14.5万名员工。ABB在中国拥有包括研发、供应链管理、工程、制造、销售和服务等全方位的业务,有35家本土企业和遍布全国80个城市的销售与服务网络。2011年,ABB在华的销售额达51亿美元,其中85%源于本地制造。2010年,有10家ABB本土企业入选“中国电气100强”。公司持续推动技术创新,参与了中国大量的里程碑式项目,其在中国的市场战略举措值得国内企业借鉴。 电气市场论文:上海电气开拓越南市场策略分析 [摘 要]越南是上海电气从事海外市场的第一批目标战略市场之一。近几年,越南电力需求大幅上升,为保证国内供电,《越南电力第七规划》主张实行国内外企业联营,吸引国外企业参与电力项目的建设和发展工作,这对上海电气将来的发展有较大的影响。本文对越南电力市场以及上海电气在越南电力市场进行的优势、劣势、机遇和困难进行分析,总结公司所使用的策略并提出一些建议。 [关键词]上海电气, 越南, 策略, SWOT ,分析 近年来,越南经济发展较快,电力需求也越来越旺盛。越南潜在的电力市场正吸引越来越多国际承包商的关注。早在20世纪90年代上海电气集团就看出越南电力行业的发展潜景,开始进入并开拓该市场。为更好地适应市场变化,上海电气不断创新改革并采取有效的策略。 一、越南电力市场现状 越南社会共和国位于中南半岛东岸,北与中国接壤,西与老挝、柬埔寨交界,总面积331,688 km2,人口8784万(2011年)。从1986年实行革新开放,从实行社会主义市场经济体制至今,越南经济发展较快。2011年越南实际GDP为286.97亿美元,同比增长5.89%。 越南革新开放以来,电力工业迅速发展并成为国民经济的支柱产业。越南电力供应需求都有增加的趋势。2000年全国总发电量为267亿kWh,2005年达533亿kWh,到2010年达970亿kWh,2011年增长到985亿kWh。 越南第七电力规划总图指出,到2015年实现全国总装机容量将达到48,500MW,2020年达到75,000MW,2030年达146,800MW。至2020年对电力行业投资约达488亿美元,年均投资48.8亿美元;2021年~2030年阶段约投资750亿美元。未来10年,为满足经济社会发展需要,越南电力供应需保持年均12%的增速。 由于电力供应缺口较大,除了电网大扩容并从向外“购电”外,加大发电站建设的资金投入、加快新建改扩建电厂的步伐成为了越南解决电力急缺问题的主要手段。越南电力市场被认为是区域内最有吸引力的电力市场之一。从20世纪80年代开始,一些西方国家和日本、韩国的电力公司已经开始进入越南,并进行电厂的承包建设,包括提供相应的一些政府贷款等。中国的一些电力企业,包括上海电气在20世纪90年代也开始进入越南市场。先前越南的电力市场主要是欧美和日本公司的市场,前几年在中国政府的支持和中国进出口银行的帮助下,中国一些电力公司也承接了越南广宁、海防、锦浦、汪秘、冒溪等近三十亿美元的项目。 二、上海电气开拓越南市场的SWOT分析 上海电气集团股份有限公司是中国最早的机器电器制造公司之一,以产品设计、制造、销售和服务为一体,具有承担设备总成套、工程总承包项目的能力。上海电气不管在资产总额、营业收入还是营业利润都占据中国该行业的第一位置。在十二五期间,上海电气立足电力设备制造优势,拓展国内市场份额,并力争开拓国际市场,实现国际化综合型电力装备制造企业的建设。越南是上海电气国际化战略中的一个重要市场之一。 作为一个中国电气大集团来说,上海电气在越南市场具有较多优势,但是由于集团本身各方面的限制,以及各个国内外电力公司的竞争,上海电气也受到很多压力。 1.优势:上海电气具有技术优势、制造优势、集团优势、地理优势等。跟西方国家和日本、韩国等国外电力企业相比,上海电气具有国土地理优势及价格优势;跟其他中国公司相比,上海电气有上海沿海大城市的地理优势。上海电气集团与许多发电设备制造企业及国际一流电力设备企业合作建立合资公司,从这些公司引进了制造技术,经过数十年的发展,上海电气拥有雄厚的装备技术基础,培养了一大批优秀的技术人员。 2.劣势:上海电气在该市场的最大劣势就是中国企业的普遍存在的问题:顾客对公司技术设计、设备成套、承包能力的信任度都不高。另外,由于上海电气集团的发展始终贯穿了产业聚焦战略,集中发展核心产业,其产品涉及面受到制约,影响企业进一步扩大市场份额。再说,企业规模的不断扩大可能面临平均成本上升的风险,企业未来发展面临挑战。 3.机遇:近年来,越南电力需求增长率大于经济增长率,越南处于电力紧缺时期。为保证国内供电,越南尽可能加大资金投入、加快电力建设。因缺乏自身资金,越南政府放宽外商投资比率的限制,简化了外商投资审批手续,同时把价格优势当成承包商中标的重要因素之一。这对上海电气来说是个难得的机遇。 4.威胁:除了国内外竞争对手所带来的压力之外,上海电气开拓越南市场最大的威胁应该是资金问题。由于越南资金短缺,项目施工过程中可能遇到很多困难,甚至会影响到整个工程的进度和成本。所以说,在越南市场能把一个项目订单拿到手已经很难,能在建设工期内完成承包项目更难。 三、上海电气开拓越南市场所采用的策略 1.推进品牌 从20世纪90年代开始进入到越南市场至今,上海电气首先从了解人文风俗入手,掌握适合企业当地化运作的模式,努力推广自身品牌,为独自承担大项目奠定了基础。为了能有效地推进品牌知名度,上海电气已经采取了很多办法,如努力与当地居民建立友好关系、积极加入当地中国商会、统一产品品牌、主动参与投标等等。 2.扩宽融资渠道 越南本国电力发展资金匮乏,电站项目大多使用外国贷款或国内各个商业组织贷款,如ODA贷款、世界银行贷款、俄罗斯贷款、韩国贷款、日本贷款等。因此,融资能力对企业能否承揽越南电站项目有很大的影响。上海电气通过扩展融资渠道,申请商业银行的出口信贷或与国际上有实力的企业合作融资,针对效益好的重点项目还可使用中国政府优惠贷款,从而可以提出有竞争力的报价,所以在争取电站项目上获得有利位置。 3.以电厂工程总承包和电站设备成套为核心 越南的各电站项目前段时间都普遍聘请西方国家公司进行设计咨询,按照西方国家的产品进行设备选型,因此上海电气在EPC竞标中处于不利位置。在这么一个特殊的市场,上海电气主张以电厂工程总承包和电站设备总成套为核心。上海电气以系统集成技术为基础,以成套公司为载体,以重大项目为依托,不断提高上海电气设备成套、工程成套能力。 4.低价策略 对于中国竞争者来说,上海电气的低成本策略虽然不能起到那么大的作用,但是跟俄罗斯、日本、韩国和一些西方国家相比,上海电气发电设备的价格往往处于优势地位并具有很强的竞争性。特别在越南电力资金紧缺的情况下,上海电气的“低成本地价格策略”是非常好的一种政策,因为价格低是越南业主选择承包商的最重要条件之一。 5.联盟合作策略 上海电气集团虽然在中国被称为全国发电设备制造三大集团之一,但在设备总成套和工程总承包领域的实力与G7国家、俄罗斯和日本的一些公司相比,恐怕还有一定的差距。为了增强自己的实力和竞争力,上海电气决定与国际一些工程公司进行合作,如阿尔斯通、西门子、施耐德等。 6.促进和巩固双方合作关系 让顾客或者伙伴知道公司的品牌很难,让他们了解和信任公司的能力更难。上海电气积极努力促进和巩固公司与越方的合作关系,特别是与越南本国的EVN合作,促进双方领导层互访和加强双方技术交流。 7.设立上海电气越南子公司 为了更方便地管理越南市场的业务,并进一步深入发展越南市场,2010年上海集团决定建立上海电气(越南)有限公司。作为上海电气在越南的全资子公司,上海电气(越南)有限公司是一家本地化经营和运作的公司,主要业务有售后服务、市场营销、项目协调等,并具有投资功能。上海电气集团(越南)有限公司对上海电气集团开拓越南市场具有很大的意义。 四、对上海电气集团开拓越南电力市场的战略的一些思考及建议 通过对越南电力市场情况和上海电气在越南电力市场的SWOT分析,了解上海电气开拓越南电力市场时所采用的一些战略进行分析,本文谨对上海电气在越南市场将来的发展提出一些建议: 1.加强集团层级管理。管理好各工程的施工进度、施工质量、提供项目领导层、技术人员和施工工人等问题的计划;给在越分公司提出总体要求和战略措施,同时对公司的财务方面进行管理。 2.提高项目管理水平。越南广宁火电站、永新火电站等总承包工程项目的工艺设计要求较高并与工程设计结合紧密,所以项目管理方式必然是以技术设计、成套设备采购及试车吊车为核心竞争立足工程总承包方式,而土建设计则成为辅助,设备的制造、施局工安装更处于从属地位。 3.加强越南分公司的职能。集团应更好地利用越南分公司特有的优点,给分公司更好地发展环境和发展空间,同时加强分公司和在越南的各项目部之间的联系,让越南分公司更好地发挥双方协调作用。 4.做好人力资源管理。对越南各工程项目的员工提供优质待遇,解决好员工流动率较大的问题;对越南分公司进行员工本地化培训,建立高素质的本地市场营销队伍。 5.做好广宁二期和永新热电厂等项目的施工和技术服务支持,跟踪广宁一期项目的售后服务,为上海电气和越南电力总公司将来的合作关系打好基础。 6.加强双方互访和技术交流,解决沟通问题并加强双方了解和信任。 总之,越南电力市场有巨大的发展潜力。开拓并发展越南电力市场是上海电气国际化战略中的重点之一。上海电气应在现有成绩的基础上对市场环境和自身情况进行仔细的分析,以便能发挥优势、转化劣势、克服困难并取得更好的成果。 电气市场论文:安徽美普达电气:精准定位赢得市场 家电下乡是国家惠农拉动内需的政策,这对企业来说也是一个前所未有的机遇。安徽美普达电气有限公司的家电下乡活动正在江苏省、浙江省、河北省、云南省等四个省红火的展开,公司副总经理杨世先表示,四个省的销量较之下乡之前增长20%~60%以上,其中江苏省、云南省的增长高达100%。 杨世先说,美普达公司在成立之初就定位于支持国家新农村建设,为广大农民朋友量身定制冰箱产品,产品价位适中,公司的营销策略与国家家电下乡政策可以说是不谋而合。 由于产品本身就是面向广大农村市场的定位,所以首先在设计上就要以农村的居住使用环境和农民消费行为为标准。美普达调查发现,农村还没有实现与城镇统一电价,加上农村电网比较脆弱,用电负荷不能太大,所以节电型产品是必须的;农村老鼠比较多,家电产品大多属于强电产品,使用电压都在220V,老鼠咬破电源线保护皮后十分危险,美普达电气为冰箱专门配置了防鼠板;农村居住环境比较安静,所受的噪音污染比城市要小,因此美普达电气对产品的降噪方面做了加强;农民文化水平一般不高,美普达电气为此配备了简单易懂的产品使用说明书,方便农民朋友的使用。以上这些个性化的处理让美普达电气深入人心。 农村交通运输条件较差,特别是一些边远山区的农民朋友,一旦产品出现问题,最怕不能得到及时修理,如何保障售后服务工作的及时性、有效性和迅捷性也是企业需要和农民消费者沟通的要点,杨世先介绍说,美普达公司制定了一系列服务保障制度,建立健全了完善的配套设施,公司创建了“效率+效果服务”的品牌服务网络,服务商扎根全国各地,遍布全国的22个省市1400多个市县,服务触角渗透到全国8000多个乡镇,随时可以为农民提供“贴身”的服务,这也是企业实现“美好生活,普达百姓”战略目标的坚强后盾。 除了产品服务的个性化,农民消费呈现明显的从众心理,这使得他们很容易受意见领袖的影响,传播策略上更要讲究方式方法。杨世先认为,文化层次较高、具有高中文化程度、对家电有一些了解、关注新闻信息的农民一般都可能成为农村的意见领袖,在营销过程中,美普达会对农村意见领袖的使用意见进行跟踪记录,并给予他们进一步的知识培训,使得他们更加了解冰箱的结构和性能特点,加深他们对“美普达”冰箱品牌的认同感,从而达到影响更广大消费群的目的。 在媒体选择上,美普达坚持价位适中、具有超高性价比的广告媒体,对多种传播媒介也会兼而用之,墙体广告、非中心城市的电视媒体广告、电台、报纸、条幅等都是美普达的选择。无论是在产品设计、售后服务还是媒体宣传方面,都尽力地靠近农民的生活习惯。 目前,美普达电气在广大农村市场已经建立起了相当规模的、有较强影响力的营销网络,遍布全国20多个省、自治区、直辖市,营销队伍人数达百余人,杨先生说接下来一方面将更进一步完善产品的售后服务体系,争取使得公司的售后服务半径保持在50公里的范围内,另一方面做好产品的宣传与推广工作,强化沟通效果,扩大产品在农村的知名度和影响力。 电气市场论文:施耐德电气 做精中国市场 “随着施耐德产品性能的不断优化和提升,目前国内市场占有率已经达到了10%左右。今年我们的销量比去年同期增长了2~3倍,预计今年的销售额将达到3亿元。”施耐德电气(中国)投资有限公司上海分公司纺机行业总经理董迎宾表示。 看重中国市场 中国是一个纺织大国,纺织工业是中国国民经济的重要支柱产业。纺织机械工业是为纺织生产提供装备的基础行业,担负着从劳动密集型转向以技术进步和集约化增长为中心内容的产业升级的重任,不但需要紧密围绕染整、织造、纺纱、化纤、设计与并发等技术领域,以产品可靠性、稳定性为突破口,全面提高纺机产品质量,同时必须以技术进步为主线,推动整个纺织工业升级换代,实现由纺织大国向纺织强国转化。 对此,施耐德电气专门成立了纺织应用中心,该应用中心汇集了施耐德集团在纺织机械领域的市场专家和技术专家,细心聆听纺织机械制造商的需求,通过长期学习和研究,以及在不同国家之间分享相关知识,针对各种纺织机械的每个应用指标,总结并开发相应的解决方案,为相应的纺织机械制造商提供从应用指南、优化选型、系统集成到共同设计等一系列卓越的服务。董迎宾表示,“我们要做的还很多,如全面降低纺织机械的成本;在保证产品质量和稳定性前提下,全面提高系统整体性能和先进性,增强市场竞争力:致力于自主知识产权产品的研究和开发,缩短新产品面市周期;为客户提供全国乃至全球的技术支持和售后服务……这些都是我们成功的细节,是打进并占据中国巨大市场的关键。” “相信,随着中国纺织振兴发展和转型调整,纺机市场必将迎来新的发展机遇。”董迎宾强调,这次参加上海纺机展最重要的目的,就是继续开拓国内市场。为此,施耐德电气早在几个月前就开始精心筹备,争取把纺机最前沿的技术和产品带给客户。 细致服务是关键 多年来,施耐德电气在业内率先倡导为客户提供全面的控制系统解决方案,致力于与客户建立基于双方的长期稳定的合作伙伴关系,与客户共同树立良好的产品和企业形象。针对纺织机械制造商在纺纱、织造、染整、化纤和无纺布等各领域的不同需求,不仅为客户提供高质量、高可靠性的全范围电气产品,同时也为客户提供了强有力的技术支持和细致周到的服务,为成功开拓中国奠定了基础。 目前,施耐德电气的主要机械设备有纺纱机械,开清棉联合机、梳棉机(普梳、精梳)、并条机以及倍捻机、转杯纺纱机等;织造机械,络筒机、整经机、浆纱机、各种织机(剑杆、喷气、喷水)、非织造布设备等;化纤机械,挤出机、纺丝机、拉伸变形机(弹力丝机)、短纤维生产设备等以及染整机械,烧毛机、练漂联合机、染色机、定形机等,其产品性能高、质量好,深受行业好评。 据了解,施耐德电气不仅涵盖了纺织系统全范围的电气产品,如全系列PLC控制器、变频器、运动控制产品、低压控制产品、人机界面和人机对话产品、各种传感器和小型自动化元器件,以及现场总线和工业机柜系统等全范围的工业控制和自动化产品,还将提供细致周到的各种技术支持;快捷准时的物流供货;先进完善的解决方案以及高效快速的售后服务等,努力做到和客户一起成长。 电气市场论文:科莱恩 为中国电子电气市场提供性能卓越可靠的造粒解决方案 全球领先的特种化学品制造商科莱恩将通过投资进一步提高工程塑料(EP)和高温树脂(HTR)的本地生a能力,以解决中国电子电气市场不断增长的需求。除了扩建现有的上海生产能力,科莱恩还将运用美国、新加坡和德国等全球生产基地积累的大量生产知识和经验,确保中国基地的产品在安全性和性能方面达到全球优秀标准。 科莱恩在全球范围内的客户将很快能够获得本地生产的先进材料,这将大大缩短产品开发及交付时间,也将帮助客户降低缺货风险。 由于汽车和小型消费类电子电气市场中的新产品越来越丰富,工程塑料的用量正在以每年7%-8%的速率增长,远高于塑料行业的整体增长率。同时,中国政府的“十三・五”规划重视先进材料等高附加值行业的发展也有望促使中国市场对EP和HTR的需求激增。 在EP和HTR的小批次造粒生产线供应紧张、无法满足需求的情况下,科莱恩利用其在工程及高温材料方面的国际经验和知识升级了中国两个工厂的生产能力。2016年至今,科莱恩已斥资逾750万瑞士法郎用于设备升级和厂房扩建,旨在提升科莱恩上海、新加坡和美国工厂的生产能力。 电气市场论文:基于就业市场导向的中职院校电气专业教学 摘 要:在中职院校的教学过程中,电气专业是一门十分重要的专业,主要是以计算机以及机械两种技术为主,在现实社会中具有十分显著的意义,因此加强对电气专业的自动化发展是满足现代社会发展需要的一个主要趋势,中职院校应该进一步加强对电气专业的改革,以便能够满足当前社会对于这方面人才的需要,更好的实现现代化建设。在现如今的教学改革中,主要是以就业市场为基本导向而开展的教学改革,这一改革具有一定的现实意义,所以应该值得更好的推广下去。本文以此为出发点,对中职院校电气专业的教学情况展开了进一步的探讨,希望能够对今后的教学目标的实现有所帮助。 关键词:就业市场;电气自动化技术;课程改革 在近些年的社会发展过程中,中职院校的改革是一个必然的趋势,我国中职院校在整体规模以及设施的建设上都有了很大的改观,同时,教师的整体素质也得到了有效的提高,这就要求在教学的过程中进一步完善教学方式,改革传统的教学模式,让学生能够适应新时期的教学变化,这样才能更好的开展教学工作,保证学生各方面能力的提高,因为在现代化的发展进程中,中职院校的学生应该是具有综合性能力的学生,以就业为导向的教学方式是促进学生各方面技能得到有效培养的重要条件,也是适应教育发展的必然要求,希望在本文的论述下,能够为相关的教学工作带来一定的帮助。 1 电气专业教学改革的背景 电气专业的人才是时展过程中不可或缺的人才,所以在各个中职院校中,需要培养出能够有效应用电气控制技能,保证电气得到顺利运行的技能型人才,在校期间,他们需要考取相应的证书,表明能够在社会中开展这方面的工作,但是从当前的情况来看,我国在电气方面的专业人才是比较稳紧缺的,因为教师在教学的过程中对于理论知识的看重,他们没有过多的机会可以进行实践,所以在动手能力方面是一个弱势,如果步入社会,很多学生都从事的是与自己所学的电气专业毫不相关的职业,这一问题的根源就是没有对实践具有深刻正确的认识,所以以就业为导向的教学改革势在必行。 2 电气专业教学改革的基本措施 在当前的电气专业教学改革过程中,要始终将学生放在第一位,帮助学生尽快适应社会的发展需要,加大电气专业学生的培养力度,@是教学改革的基本任务,也是贯穿教学始终的主线,在对知识以及课程体系进行构建的过程中,也应该始终贯穿这一目标,这样才能满足教学的需要,满足学生今后就业的需要,更好的实现现代化建设。 2.1 进行校本教材的研修,编写合适的校本教材 受到学生整体水平的影响,中职院校的学生在文化程度方面具有一定的差异性,所以在接受以及掌握知识的方面还存在明显的不足,因此应该对教学课本进行改革,满足大部分学生的需要,适当的降低教学难度,抓重点,抓主体,对学生开展实用性的教学,不断激发学生在学习过程中的兴趣以及积极性,这样学生的能动性才能得到显著的提高,教学效果也能得以实现。对教材进行编写,以满足学生的需要是一个很好的方式,能够保证得到满意的教学效果,所以这也是在当前教学改革过程中所提倡的一种方法,中职院校应该注意这一点,保证学生的主体性能够得到发挥。 2.2 改变传统教学方法,采用一体化教学法 传统的教学方法中,忽略了对学生能动性的认知,所以学生对于就业这个概念并不熟悉,所以在校期间就会无形浪费大量的时间,等到毕业后却苦于找不到合适的工作。这是因为在上学的时候,就没有对就业这个概念加以正确的认识,所以在改革以后,应该将就业贯穿在学习的始终,这样才能够帮助学生尽快的找到目标与方向,在传统的教学过程中是以教师为主体的,在新的教学模式下,学生才是教学的主体,积极的发展学生的能动性,将他们的潜能在课堂上充分的挖掘出来,这样学生的积极性才能不断的提高,不但有助于在新的教学模式下养成良好的学习习惯,还能促进教学水平的提高。 教学做一体化教学,以项目教学为载体,提高学生学习兴趣和学习动力至关重要。一体化教学法打破了传统教学的章节次序,把知识点按照教学需要整合起来,某个项目就可以涉及整本书的内容,也可以包括某个章节的内容,以最精简的方式达到教学效果的最优化。在实际教学中开展以行动为导向的任务教学法,以典型工作任务为导向,采用一体化教学模式,可以从一开始就吸引学生注意力,提高学习兴趣,激发他们学习的主动性,进而提高教学效果。一体化教学方法是要以学生为中心,充分发挥教师的协助作用,选出适当项目,开发项目课程。 2.3 根据一体化模式改革课程 课程体系改革关键是用好工作任务分析,也就是要立足工作任务分析将工作任务模块转换成课程。电气专业培养目标为培养电气实用型人才,就是要使学生掌握各种电气设备的工作原理、使用和操作,学会典型电气设备常见故障的维修方法。各个工作任务对应核心课程: (1)电工基础理论与实践模块。(2)电机控制理论与实践模块。(3)机床理论与实践模块。(4)PLC控制理论与实践模块。(5)变频器控制理论与实践模块。(6)照明电路安装理论与实践模块。(7)单片机技术理与实践模块。 七大模块,根据每个模块的能力结构,要求学生参加“维修电工考证”技术等级的鉴定与考核,使每个学生均能持“双证”毕业。基础理论课重点培养学生的文化素质、自学和创新创业能力。专业课可适时调整,以适应多变的市场需求和快速发展的专业需求,以此增强就业市场上的竞争力。 2.4 加强师资建设,造就“双师型”的职业教育教师队伍 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍。启动“技师培训工程”,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师特别是中青年教师的专业技能和实践能力。专业教师每年必须有1个月以上时间到企业或生产服务第一线进行实践,并作为教师职称晋级的必要条件。 2.5 加强实验室、实训基地建设 实验室、实训基地的建设要有一定的先进性,应有配套齐全、能满足培训要求的教学场所,模拟、仿真或真实的培训设备要保持同期企业生产使用设备水平。要完善实践教学的基本标准和规范建设,切实加强实验、实训等实践性课程建设和教学环节,认真安排,严格考核检查,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求。 3 小结 综上所述,在新的教学改革下,对于中职院校而言是一个应该抓住的机遇,为学生创造更好的发展条件,为社会培养出更多的技能型人才是今后的重点工作任务。 电气市场论文:卧龙电气收购南阳防爆:市场尚未充分挖掘价值 《动态》:最近火爆的行情似乎在重演2007年的牛市,市场资金充沛的时候,上市公司但凡有一些资本层面的动作,就能引来股价连续涨停。不过我关注到卧龙电气(600580)定增预案披露后,股价涨幅并不大,是市场不看好公司收购南阳防爆,还是市场低估了这次定增的价值?公司股价还有没有进一步上行的空间? 孔铭:市场这两周来很是火爆,但资金更多的集中在具有互联网概念的个股,小股票的估值已经很高,所以可能有投资者认为在这个时候谈基本面和价值分析有些不合时宜。不过,我还是认为卧龙电气收购南阳防爆,市场并未充分认识到公司价值的提升。 简单的说吧,南阳防爆是国内领先的专用电机供应商,与佳电股份(000922)双强鼎立,在核电电机、国防电机、节能电机领域位居行业前列,其中核电产品线资质与技术积累丰富,横跨三代和二代加系列,市场是否已经充分认识到南阳防爆在核电和国防领域的实力以及其未来成长性?实际上这次收购作价也明显低于可比的佳电股份目前估值水平。 从估值的角度,我认为卧龙电气还有上行的空间。当然了,现在收购和定增都还没有最终完成,所以可能股价表现的时机还没到,不过可以持续的保持关注,以及抓住逢低吸纳的机会。 《动态》:听你说南阳防爆在核电和国防领域的实力,这倒是吊起了我的胃口,军工概念可是个持续的热点啊!能否进一步讲讲这方面的具体情况? 孔铭:南阳防爆就位于河南省南阳市,是中国最大的防爆电机科研生产基地、还是中国电器工业协会防爆电机分会理事长单位。这么说吧,南阳防爆是国内实力最强的国防与核电电机生产商,2010年10月公司初步通过总装装备承制单位资格审查,核电电机具备K1、K3类资质,产品包括:CPR1000二代加核电站用JPP消防泵、RCV上冲泵、SEC厂用水泵、RRI冷却水泵,ASG电动辅助给水泵等泵组配套电机;AP1000三代核电站用低加疏水泵配套电机(用于海阳核电站)。 如果你仔细去看公司的组织架构,其中单设“国防核电部”,这就可以明显看出它的不同之处来。 《动态》:卧龙电气本身的技术实力就不弱,这次收购南阳防爆,除了切入更多领域外,技术层面是不是也可以获得大的提升? 孔铭:我在最开始就说南阳防爆的资产质量好,其实主要也是看重公司的技术实力。南阳防爆现有5个全资、控股子公司,分布于南阳、上海、郴州三地,年生产能力1000万千瓦,功率范围为0.12千瓦~100,000千瓦,销售网络遍布国内外,与美国GE能源集团和油气集团、德兰塞兰公司等国际知名企业建立了战略合作伙伴关系,产品出口40多个国家和地区,被中国机电产品进出口商会授予AAA最高信用等级。 南防集团还先后参与1项国际标准、12项国家标准和39项行业标准的制修订工作,获得国家专利104项,其中发明专利9项,并与中科院、清华大学、西安交通大学等国内著名高校和科研院所建立了长期合作关系。 所以这次收购,从技术层面看是“意在长远”,卧龙电气势必在技术上获得大的提升。 《动态》:除了技术外,卧龙电气还能从收购南阳防爆获得别的好处吗,比如市场和销售方面? 孔铭:这个问题问的好,实际上技术和市场应该结合起来看。 南阳防爆优势在于国内渠道+中低端防爆电机技术,卧龙电气此前收购的ATB优势在于国际渠道+中高端防爆电机技术,两者可以实现技术与市场的完美结合。 南阳防爆的下游应用领域与卧龙海外的ATB高端电机较为相似,卧龙电气就可利用南阳防爆的市场渠道嫁接ATB同类领先高端产品到国内市场,在短时间内打通国际-国内市场,提升ATB增长潜力,挖掘进口替代的金矿,我初步判断南阳的渠道未来可为ATB带来20%以上的增量订单。另外,南阳的低成本、高性价比产品也可通过ATB进一步开拓海外市场。 具体来说,国内渠道优势可以帮助ATB在国内拓展中高端电机本体和项目电机,如进展顺利无疑会大大增厚公司业绩,提升公司估值。然后,结合我国相对较低的人力成本可以采取OEM模式,借助ATB的国际渠道优势,销售南阳防爆的中低端产品,发挥规模优势。 技术层面也可实现ATB与南阳的无缝对接,把ATB高端技术引入国内,南阳可实现部分消化吸收,发挥成本优势,并开发更适用于中国市场的产品。 所以说,ATB与南阳将实现市场与技术的协同效应。 《动态》:这次收购60%股份的转让价格初定为17.1亿元,即100%的南阳股权估值为28.5亿元。估值上会不会偏贵了? 孔铭:我个人认为估值不算贵,我上面已经讲过,在付出这样的价格后,卧龙电气获得的技术和市场的提升是多方位的。而作为上市公司并购资产,我们也可以在同类上市公司中对比估值,佳电股份2013年毛利率为20.96%,净利率为6.34%,归母净利润为1.7亿元。 从产品结构和下游行业方面判断,南阳防暴的大项目型电机占比更高,南阳的毛利率应高于佳电股份,并且可以判断南阳防爆的净利率总体上应不低于佳电或与佳电相近,南阳防爆与佳电股份的销售体量相近,两者净利润水平应相差不远。 佳电股份目前市值高达100亿元(2015.3.25收盘),虽然是说目前市场好,有部分流动性溢价以及核电板块现阶段受到情绪追捧的原因,但对比南阳的收购估值仅为28.5亿元,怎么说都还是便宜的,所以考虑到南阳防爆在核电、国防领域的实力以及未来发展空间,本次卧龙收购南阳的估值并不高。 《动态》:我们看到卧龙电气3月11日的公告也显示,以1780万欧元收购意大利SIR股份公司89%股份事项的相关手续已办理完成。卧龙电气通过外延扩张的方式来实现规模和实力的提升,在整合“消化”上会不会有问题?这一系列并购的逻辑是什么? 孔铭:这一系列并购让投资者看起来有些眼花缭乱了,但卧龙电气未来的成长路径是很明晰的,公司此前提出过聚焦“一大主业、三大产业、三个技术研发支撑点”,在电机主业加速成长的同时,进一步通过外延并购实现电机电控一体化延伸,向机器人、新能源汽车、大型油气传动等工控领域实现快速切入,最终实现打造成为电机电控领域具有国际竞争力巨头的战略目标。 电气市场论文:基于澳门市场环境下的建筑电气安装工程造价控制与管理 摘要:以澳门建筑市场环境为背景,文章简要论述了建筑电气安装工程的造价控制及管理。并介绍了澳门建筑工程施工技术情况,探讨工程项目成本管理优势,对存在的问题进行分析。为内地建筑电气安装工程提供借鉴。 关键词:建筑电气安装;造价;成本管理;承揽工程 从开发商及资金来源方面进行划分,可将澳门建筑工程划分为两种,一种为私屋,另一种为公屋。私屋是由企业或个人投入资金,对住宅、商场、写字楼等项目进行开发。而公屋则由土地公物运输局、建设发展办公室以及教育暨青年局等政府部门开发、建设的工程,而公屋开发项目主要包括:山坡加固、码头、桥梁、道路、医院、学校、政府大楼、住宅等等。私屋与公屋的建筑施工管理因业主的不同而不同,例如:公共房屋建筑工程、人行天桥等项目均在土地工务运输局的管辖内,承建商必须服从和遵从该局监督管理程序和监管体系。在澳门开展相应工程承包活动,需要在土地公物运输局备案,即可获得允许并能够在澳门建筑市场承建项目。 一、澳门一般工程基建制度 除了分包制度和保险制度外,还有招标投标制度和顾问公司制度。就招标投标制度来看,私人项目招标方式由三种,分别是资格预审招标、选择性招标、公开招标。有测量师单位和各地产商组织私人项目。主要的招标方式为选择性招标,为了防止发生恶性竞争,通常对最低标价的投标者为中标人的方式不推荐。而对于有公共建筑和由政府主导的项目招标时任何在工务局备案企业均可参与投标,标书评审时按照投标公司或者联营体的过往业绩和施工经验及质量、合理造价、合理工期计划以及廉洁诚信记录以18%、60%、10%和12%比例分配打分,得分最高者经公示确认后确定为最终中标者[1][文章引用标错误,请重新标注位置。]。 二、成本管理模式 1、成本管理程序化及合同管理的标准化 通过成本管理的程序化和合同的管理的标准化,来达到降低成本的目的。 合约部的任务是招标审查文件的形成,工程部的职责是技术审查文件的形成。以劳动力市场价、设备材料、公司内部管理水平为依据,可实现投标报价,与工程项目有机结合后,对通胀预期、技术特征、工期等情况进行考虑。在市场化、时效性方面比内地定额要高[2]。 为了防止合同条款模糊、漏项等问题的出现,合同的管理应标准化,来避免出现索赔,造成成本的增加。 2、成本编码系统的应用 澳门公司由合约部按照成本编码系统,将工程结构分解。对工程项目成本编号的结算、使用、调整、设立进行控制,而相关的费用根据成本编号由财务部收取[3]。投标组将利润、间接费以及直接成本等按照成本编码系统进行分类核算。中标项目可转换为会计控制成本。目标成本即成本编码系统下的合同金额,而预算成本则在成本编码系统的基础上进行成本的控制。该成本编码系统的特点如下:能够将不同层次的报表产生出来,并明确责任和项目施工管理目标,给相关项目执行部门分发,并提出决策者分析判断。 3、成本管理最低化 合理、科学地对各项供应、安装等分包工作进行策划极其重要。专业分包商、劳务分包商、设备供应商、材料等均可在满足业主和施工技术规范要求下按照最低化成本进行选择。各类分包投标的前提是承包商的附加要求和招标文件的要求,投标单位需在澳门公司合格分包商和供应商名单中进行选择,从而将投标单位有效选出。在此基础上,还应按照公司程序管理的标准,来避免投标的公正性,保密的投标文件递入澳门合约部方可开标,投标单位的名称在各个子项目的开标表格中注明。质量管理业绩、安全、劳工稳定性、劳工素质等均是分包商所需要考虑的[4]。 4、成本管理中的量价分离 在成本编码系统的基础上对成本进行有效管理,通过项目部对量进行控制,同时,建筑电气安装公司对价进行控制,才能共同实现。成本管理中实时量价分离,可易于价格保密工作的开展,且容易对价格进行分析、控制。 5、成本管理中的工程变更 澳门公司对工程的变更十分重视,尤其在成本管理方法的变更上与主体工程相差无几。在成本编码系统中按照大类进行集中分配。澳门公司注重合作伙伴关系以及日常信息的积累与合同管理,在简明综合单价、透明化工程量及价格的基础上,索赔工作也较容易进行。 三、控制工程造价 1、合同管理 承包方和业主的施工合同一旦签订,合同生效,在监理单位的监督下,双方应严格执行合同规定的义务和权力。为避免产生纠纷而提高工程造价,在履行合同阶段需强化合同管理。合同管理涉及了合同款管理、工程变更管理、材料设备的管理。在签订合同后,预付备料支付应按照合同规定的数额进行,其款数则依照条件可产生变动,具体可参照工程进度、工程合同类型的因素。如果拖欠进度款,就会损失企业效益,也会对工程质量及进度造成影响。当监理认可后,按照合同支付一定进度款。工程变更现象在工程项目施工中经常遇到。工程量改变必然会影响施工进度。如果需要变更,监理单位应对其展开评审,并对其合理性进行验证,由监理工程师最终确认后,双方才可变更。材料设备费用在工程造价中占到70%的比例,工程造价的多少取决于材料设备费用的高低。在施工中应充分发挥监理职能作用,强化材料设备管理。在进行材料采购过程中,须采取公开招投标的方式,进场前还应做好设备和材料的抽验,场内严禁出现质量不达标的材料及设备,才能对工程造价进行有效控制。 2、资金流管理 项目资金运作是一门艺术,同时也孕育着风险,项目的前期合同条款谈判对项目利润影响巨大,但往往由于竞争压力或者销售人员对资金运作不熟悉,导致项目回款条件不利。工程资金预算可控制工程日常货币流动,同时也是对资金管理成绩考核标准进行评价的手段。预算可加强资金运行透明度,从管理上杜绝舞弊现象。财务的管理可实行职务分工控制,确保流通资金的安全。加强工程各个环节的资金管理,每笔支出应有会计人员的复核。除此之外,强化项目自己管理,且开源节流、加快周转、统一使用,进行集中管理。工程款第一负责人是项目经理,负责项目资金的合理使用。在合同规定时间内,项目技术员必须对业主申报工程进度款及报量,并在规定时间内催促业主审定。资金收支计划由项目成本员复杂编制,预算部门对工程合同条款中存在的问题争议应及时解决,并协助工程项目办理预结算、工程的变更、申报工程进度款等工作。 四、结束语 以澳门市场环境为背景,文章简要论述了建筑电气安装工程的造价控制及管理。并介绍了澳门建筑工程施工技术情况,探讨工程项目成本管理优势,对存在的问题进行分析。澳门的市场环境下,自由分工的生产方式有助于电气安装行业有效克服劳动力不足和工程量不稳定等问题。在建筑电气总承包商无法承担损失时,建议购买工程项目保险。建筑商通过投标获得建筑施工总承包权,管理制度是以程序化合约管理手册作为依据,按照该项目,财务部将项目账号进行独立设置,便于盈亏的核算。通过全公司管理人员对各类标号的可计量表格来实现成本的程序化管理。为内地建筑电气安装工程提供借鉴。 电气市场论文:电气专业电力市场与电力营销建设研究 一、课程体系结构 电力市场与电力营销专业的本科毕业生应该在掌握电气工程及其自动化专业所必需的基础学科理论与电气工程领域专业知识的基础上,全面、系统地掌握与经济有关的基础理论知识、经济技术指标体系及发电、供电、基建计划的编制方法和管理程序,熟悉电力现状和发展规划,掌握电力市场、电力企业、电力工程项目管理等知识。学生具有扎实的电力理论基础,能够应用系统的思想、经济管理的理论与方法和计算机应用技术解决电力技术与经济实际问题。在设置电力营销与管理专业方向课程时,充分考虑了电气工程及其自动化专业的专业基础课程以及专业课程模块、电力市场营销与管理方向的课程模块的特点,并注意它们之间的融汇与贯通。其中,理论部分是实践教学的基础,而理论部分和实践部分都是围绕三峡大学电力系统及其自动化专业现有的人才培养计划展开,是对其的有效补充。 1.理论课程体系 在电力系统及其自动化专业原有的专业基础课程与专业课程的基础上,主要增设了以下专业方向模块主干课程:电力系统经济学基础、电力市场、电力市场营销、电力企业管理。下面分别给出了这四门理论课程的教学目的与教学任务。 (1)电力系统经济学基础。主要侧重于让学生了解各种能源转换成电力并在其传输、分配和利用过程中与之相关联的各种经济关系及其与国民经济有关部门之间发生的经济联系。掌握电力经济学以及与之相关的具体技术、系统研究中广泛应用的计算方法和经济学知识。 (2)电力市场。系统地介绍电力市场相关的基本概念和基本理论,使学生了解电力工业和电力市场的整体框架及其市场结构,掌握电力市场运营所需要理解的电力市场的各个细分市场、功能运行及其方式,从而为了解电力工业的管理体制和基本的市场运行规律打下基础。 (3)电力市场营销。该课程立足全面、系统地阐述电力市场营销的理论基础与理论体系,主要介绍现代电力营销理论、策略、方法和技巧,让学生树立电力市场观念、竞争观念和效益观念,了解电力市场营销研究、开发、策划和管理及国际电力市场营销与网络营销等相关内容。 (4)电力企业管理。让学生了解电力企业的一般概况和管理的产生与发展;了解电力企业的性质、电力企业管理组织与管理制度、电力企业管理人员的作用及素质和电力企业管理的方法、艺术以及电力企业文化,为进入社会参加实际的经济活动及电力企业管理工作提供必要的知识储备,培养学生企业管理的素质和能力。考虑到电力系统本身是一个包括使用各种能源的发电站、各电压等级的输电线和各种电压用户的复合体,同时还涉及到系统经济、安全地运行以及日益受到关注的电力开发利用对环境的影响等问题,是包括经济、技术和社会为一体的庞大系统,需要应用现代信息技术、系统工程的方法解决好有关的技术与经济问题。因此,为加强学生经济优化的思想和系统管理的理念,并且能够运用这些理论与方法分析、解决电力系统运行与管理中的经济问题,进一步推荐系统工程、决策支持系统、电力企业生产运营管理、电力工程概预算、管理信息系统等选修课程。 2.实践教学课程 现代电力工程应用型人才应具有工程意识、工程实践能力和创新能力。工程实践能力和创新能力是普遍受到关注的问题。在实践课程的设置方面注重学生工程意识的培养,并将这种工程意识的培养体现在专业实践课程的教学内容与教学模式之中。图3给出了电力市场与电力营销专业方向模块实践课程体系结构。课程设计包括:发电厂经济运行课程设计、电力营销课程设计。课程设计的主要任务是增强学生对该方向各门专业基本知识的理解与应用实践能力,培养学生的专业实践技能。综合实验包括:电力经济综合实验、电力市场仿真实验、电力市场信息化案例分析实验。通过综合实验的训练让学生了解专业的知识体系及其每个知识点的工程背景、解决了什么样的工程问题及其解决问题的思想方法等,培养学生综合运用所有专业知识的实践能力和创新能力。 二、教材与师资队伍建设 1.专业教材建设 教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是教师进行教学的基本工具。教材的质量直接体现着高等教育和科学研究的发展水平,也直接影响本科教学的质量。为适应新时期本科教育教学改革和培养具有国际竞争能力的素质人才的需要,该专业方向模块课程的教材采用选购国内外先进教材与自行编写特色教材的组合方式。根据课程体系结构,通过对比相关教材,目前每门理论课程的教材指定一本国内外的先进教材作为讲课教材。另外,根据相关理论的研究热点与研究进展,提供5~7本相关教材作为参考教材。理论课程教材与参考教材的选择要求体现现有专业课程与增设课程之间的相互关系以及课程知识点的内在联系。教材内容要求具有一定的深度与广度,力求反映本专业的前沿发展。与此同时,该专业方向的人才培养主要面向我国电力工业。实践教学的目标是培养具有实践能力和创新能力的应用型电气工程专门人才。实践教材应该体现“设计型、综合型、培训型”的鲜明行业特色,所以,实践教材采用自编教材,编写过程中教材要求突出专业学科特点,注重训练学生的动手能力。目前,这项工作正在积极进行之中。 2.师资队伍建设 专业建设的关键是师资队伍建设。一支结构合理的高水平教师队伍是专业建设的主要目标之一,是专业建设持续健康发展的根本保证。师资队伍建设的任务主要在于教师队伍结构优化和教学科研水平的提高。电力市场与电力营销专业方向经过这几年的发展形成了教学经验丰富、思想活跃、积极参与教学改革、对教学工作高度负责、对学生严格要求、爱岗敬业、团结拼搏、充满活力的高素质教师团队。现有教授2名,副教授2名,讲师3名。为了进一步了解行业特点,掌握行业需求,教师们积极与电力行业各企业、研究院所进行交流沟通,到电力部门进行挂职锻炼,深入供电局客户服务中心,建立了宜昌电力勘测设计研究院“产学研”基地。教学团队还承担了诸如电力系统负荷预测、区域电力系统无功补偿规划等多项相关的科学研究与教学研究项目,并将研究成果应用到区域客户直供电进行试点。同时,在课堂教学与实践教学过程中紧密结合科研课题讲授相关理论知识,使得教师的课堂教学质量与科学研究能力相长,极大地提高了教师的综合素质。当前,还需要进一步优化教师队伍的年龄结构、学历结构和学缘结构,稳定骨干教师队伍,造就拔尖人才,培养若干名在国内外有重大影响的学术带头人,形成和聚集一批在国际、国内有一定知名度的学术创新团队,建成一支整体水平较高、充满活力的适应学校事业发展需要的师资队伍。 三、总结 电力市场与电力营销方向的设置是三峡大学电气工程及其自动化专业适应电力行业需求开设的新方向。已有该专业方向的学生毕业后分配到国家电网公司、南方电网公司各地级市的客户服务中心、市场部等相关部门,单位对其工作表现反映良好。本文在分析了三峡大学电力系统及其自动化专业现有人才培养方案知识体系结构的基础上,提出了在该专业增设电力市场与电力营销专业方向教育的必要性和重要性,探讨了该专业人才培养目标、理论课程体系结构、实践教学内容设置以及专业教材建设和师资队伍建设等问题。 作者:游文霞刘会家廖道争单位:三峡大学电气与新能源学院 电气市场论文:建筑电气产品市场营销策略研究 摘要:随着我国大陆房地产市场的快速发展,带动了建筑、能源、材料等两百多个大行业发展,对于建筑电气产品行业而言同样如此。建筑电气产品市场的巨大发展潜力,无疑给建筑电气产品生产厂家和销售商企业带来新的发展机遇。必然,哪里有市场存在,竞争也相应的出现。本文结合笔者多年从事建筑电气产品销售经验,根据市场营销相关理论,对湖南大壹集团建筑电气产品的营销情况进行分析,并通过产品策略、价格策略、促销策略和渠道策略四个方面,制定了湖南大壹集团的市场营销策略。 关键词:建筑电气;营销策略;竞争;市场细分 随着我国大陆房地产市场的快速发展,带动了建筑、能源、材料等两百多个大行业发展,对于建筑电气行业同样如此。湖南大壹集团成立于1998年底,经过17年的发展,湖南大壹集团专注于湖南建筑电气产品的营销,销售商品的类型涉及家装配电、水管线管、强弱电线、开关插座、室内照明等。近两年以来,随着全球金融危机的影响和我国房地产市场的低迷,加上,行业之间的激烈竞争,湖南大壹集团的建筑电气产品的销售额和利润都在递减,销售费用呈现逐渐递增的趋势,基于此,本研究以湖南大壹集团建筑电气产品市场营销为研究对象,结合湖南大壹集团建筑电气产品在湖南的销售情况和市场规模,找出湖南大壹集团在市场营销策略方面中遇到的问题,并提出相应营销改进策略。 1研究的理论基础 1.14P理论 4P理论是基于以产品为核心的营销理念,主要由Product(产品)、Price(价格)、Place(渠道)、和Promotion(促销),四个部分组成。实践证明,4P理论自从上个世纪诞生以来,一方面,契合了全球化和市场化的热潮,另一方面,对市场营销理论产生了深远的影响,并成为市场营销中的经典理论。 1.2SWOT理论 SWOT分析法,亦是态势分析法,于上个世纪八十年代由旧金山大学韦里克教授所提出。SWOT分别代表Strength(优势)、Weakness(劣势)、Opportunity(机会)、Threat(威胁)四个方面。 2湖南大壹集团建筑电气产品市场营销的SWOT分析 1)优势:的品牌比较多;优良的产品品质;比较成熟的薪酬体系;开始着手建立电商平台;比较成熟的企业文化。2)劣势:产品价格偏高;交货周期较长;销渠道不健全;专业销售人员匮乏;销售政策不够灵活。3)机遇:区域经济发展势头良好;关于节能环保、淘汰落后产能政策的出台;先进自动化行业技术的应用及发展;客户购买实力的逐步增强;消费者对高端品牌认知度的逐步提高。4)威胁:行业增长率下降;产品同质化程度明显;商缺乏议价的话语权;竞争对手实力强劲;客户的议价能力越来越强。 3湖南大壹集团建筑电气产品营销存在的问题分析 事物总是相对的,对湖南大壹集团而言同样如此。湖南大壹集团并不是完美的企业,在公司的每个部门以及每个销售环节上都会存在一定的问题。1)产品问题:湖南大壹集团建筑电气产品所面临的主要问题是产品种类太多。面对如此多的不同品牌的产品,销售人员很难将每种产品的性能和特点熟记于心。此外,由于湖南大壹集团的建筑电气产品种类和品种数目多,也容易导致产品在格规与定位上造成重叠,进而导致库存积压以及品牌之间协调困难等问题。2)价格问题:湖南大壹集团作为型企业,缺乏定价和议价的话语权。另外,网购和跨区域销售,价格越来越透明,原有的价格体系逐步瓦解,所以,企业的利润出现大幅下滑。3)渠道问题:湖南大壹集团主要的营销渠道是集中发展经销商,在实际的合作过程中,经销商都趋于保护自己利益,经销商各自经营的客户是不会让湖南大壹集团直接接触,在这种情况下,经销商如果改旗易帜的话,湖南大壹集团将处于非常被动的局面。其次,湖南大壹集团对渠道的管理比较松散,管理制度和执行力方面都需要完善;然后,公司财力不足,主要表现在公司产品种类和数量太多,原资金就显得捉襟见肘,也就无法有更多的资金投入建设营销渠道。网购的兴起和物流体系的建立,原有的销售行业的批发模式完全被打破。4)促销问题:第一,湖南大壹集团市场宣传人员的时间和人手的局限性;其二,湖南大壹集团产品未能保持定期和长期的宣传;其三,湖南大壹集团促销宣传范围覆盖面太窄;其四,网络购物和物流体系的成熟,使得消费者购买渠道越来越多,产品的价格也愈来愈透明。因此,分销商也不敢大量囤货和大胆促销;最后,湖南大壹集团的产品众多,对销售人员的素质和知识都要求非常高,而实际上,湖南大壹集团急缺擅于开展促销的优秀员工。 4湖南大壹集团建筑电气产品市场营销策略的优化 1)产品策略:湖南大壹集团主要核心产品,需要以市场为先导,要把客户的需求放在首位。同时,在核心产品的种类和数量上,要根据市场严格控制,避免产品格规与定位重叠,导致库存积压,以及产品品牌之间协调困难的问题。同时,湖南大壹集团可以对客户在建筑电气产品质保、指导客户如何正确使用产品、免费安装调试和24小时在线售后服务等方面。2)价格策略:湖南大壹集团根据每种产品的销售成本、成本以及合同规定的最高的市场价格,采用成本导向定价法的方式计算出每种产品的价格区间。另外,湖南大壹集团可以在客户购买建筑电气产品和配件的数量上给予折扣,即客户购买的数量越大,打的折扣越多。同时,对于长期合作的老客户,在一定的时间周期内,根据购买数量总额给予相应比例的折扣。上述这些都是刺激客户的购买并发展和稳定客户长期合作的措施。3)促销策略:湖南大壹集团作为建筑电气产品销售的企业,其促销策略主要从人员推销、广告、营业推广和公共关系维护等方面进行展开。湖南大壹集团需要根据自身建筑电气产品的特性和销售目标,把人员促销、公共关系维护和广告推广等不同的促销方式,有目的、有计划的结合起来,同时,可以根据公司产品品种多的优势,把产品组合起来进行销售,比如“开关插座”类商品与“室内照明类商品”相结合,来挖掘出客户更多的需求,从而拉动公司产品的销售。4)渠道策略:目前湖南大壹集团建筑电气产品销售以经销商营销渠道为主,直销和网络营销模式在慢慢建立。渠道建设主要围绕低成本原则、有效性原则和灵活性原则。因此,研究先对直销、经销商和网络营销的特点进行梳理,充分利用直销、经销商和网络营销三种营销渠道的组合形式来提高公司产品的销售。比如直销+互联网销售的营销方式,使得营销的效率大大提升,也节省了营销的成本。 结束语 随着我国经济结构的调整,中国经济将迎来新的一轮加速发展时期,加上,现状人们生活条件的提高和对高质量生活的追求,我国建筑电气产品市场将迎来强劲的发展势头,尤其,我国政府全面放开二胎的政策后,为我国建筑电气产品市场带来了新的机遇与挑战。湖南大壹集团只有在分析调研市场和把握机遇的基础上,调整营销策略,方能赢得市场先机。 作者:刘亚夫 单位:桂林电子科技大学 电气市场论文:小议东方电气集团对印度市场营销探讨 一、东方电气集团在印度市场的总体战略定位 为更好地开展技术创新,保持市场竞争优势地位和占领市场竞争制高点,2007年组建的东方电气中央研究院下设系统集成研究所、新能源所等多个研究分所,开展集成、共性、前瞻性、新领域技术的开发研究。这为东方电气持续的创造发展能力提供了技术储备和研发技术支持,完善了集团的技术创新模式,使中国发电设备行业从产品设计制造向研发与设计制造一体转变。“十一五”期间,东方电气集团科技投入占产品销售收入比例保持3.5%左右,为企业持续的科技创新提供了保障。五年来,科技活动经费超过60亿元,2010年达到20亿。东方电气集团的经营重点放在增长较为迅速的发电设备市场领域,且需要具有一定技术含量,凭借自身技术创新方面的优势以及在劳动力资源成本方面的优势,成为市场上的领头羊。东方电气集团在印度市场的中长期营销战略目标具体包括以下四点: 1.是扩大海外市场和优化布局 在扩大海外市场开发覆盖上,东方电气集团积极开发市场信息资源,提高市场信息的全面性、及时性和准确性,加强市场宣传,积极扩大国际市场影响力,通过增设新网络,提高新信息、新市场控制能力,从而扩大国际市场占有率。在优化市场布局上,加强市场风险防控能力,以印度市场为重点巩固传统市场,下大力气开发中东、东欧、非洲、中南美等新市场和潜力市场。东方电气将积极实施走出去战略,培育和提高国际化经营能力,通过BOT、BOO、技术出口、建立海外子公司、并购等多种方式“走出去”。 2.是优化项目和产品结构 针对优化项目结构,东方电气集团需要在稳定火电市场、努力开发高参数火电的同时,加大水电和新能源项目的市场投入,重点培育、认真操作,力求水电市场取得新成果,风电市场实现新突破。针对调整产品结构,在于以市场需求为导向,强化产品研发的指导性和前瞻性。在做好电站工程总承包、发电设备成套出口的同时,扩大其他机电产品出口。 3.是优化流程和全员营销 东方电气集团准备建立投标及合同评审机制,将风险管理融入销售工作流程的各个环节。积极研究全员营销模式,将项目执行、售后服务作为最基本的营销行为,积极予以培育和规范,促进市场开发和经营业绩持续稳定提升。 4.是强化对外沟通与协作 东方电气集团将加强与国内外同行、同类企业的沟通与协作,积极培育全球资源配置能力,形成优势互补,以联合体、业务外包等多种方式共同开拓国际市场。加强与投资机构的沟通协作与合作,提升融资能力,进军带资项目领域。增强项目综合开发能力,逐步由单纯的BTG、EPC承包商逐步向项目整体解决方案的提供者角色转换。 二、东方电气集团印度市场营销策略 1.产品策略是扩大核电和风电设备产能 东方电气集团结构调整取得突破,目前已经开始向印度批量出口风电设备。着眼于未来,“十二五”期间,集团着力推进产品结构调整,在国际同行中率先形成“水电、火电、核电、风电、气电、太阳能发电”多电并举的格局,着力发展高参数大容量火电、大容量水电、百万千瓦等级核电等高技术含量设备。尽管水电是东方电气集团的技术王牌,火电是集团的业务支柱,水电和火电在集团的业务板块中举足轻重,但在世界各国大力发展新能源的背景下,提高新能源发电设备的比重,仍然是东方电气集团结构调整的重点。在推进“六电并举”的同时,东方电气集团还关注海洋能等新能源的开发和利用及如何提高风能潜力,探索太阳能光伏发电之外的技术,并希望在生物质能源转换方面有所作为。为适应核电站应急管理方面的需求,集团将加大核应急设备的研发投入,比如核应急处理机器人的研发等等。 2.是提升火电产品交货速度 印度是东方电气集团在国外最大的火电市场,集团力争其在印度火电的市场规模不断扩大。因此,需要加快火电产品交货速度,进一步增强品牌竞争力,将用户要求贯彻到整个生产经营过程。同时要以项目计划为龙头,以合同条款为准绳,增强全员合同意识,以均衡生产原则为导向,加强关键设备、关键环节控制,充分利用内、外部资源,确保火电及其他重点产品按期交货。此外还需加强供应链管理,特别是外委、外扩、外购及分包产品进度和质量管控。另外,东方电气集团还需要紧跟印度市场变化需求,超前研究、储备和开发新产品新技术。在某些方面,东方电气还不能很好地适应海外市场需求的变化。比如,在印度市场,政府目前青睐700-800MW火电机型,环顾各国,唯有中国企业缺少这类机型的储备。因此,东方电气集团要像对待国内市场一样,为其主要目标市场针对性的开发、储备新机种、新产品。 3.价格策略 一是实行竞争追随定价策略和精细化报价。竞争追随定价法通常用于工程投标的交易方式。投标价格是投标厂家根据竞争对手的报价来估计确定的一个价格,而不是依据自身的成本费用或者市场需求来制定的价格。东方电气参加印度火电项目投标,目的是希望中标,所以报价一般都略低于竞争对手的报价。根据前面对印度的发电设备市场及竞争对手的分析,相对国外竞争对手及印度国内对手,目前印度发电设备的竞争除质量与技术外,主要表现为价格因素。由于东方电气参与的基本都是印度私营企业举办的电厂项目,私营企业除对技术要求高外,对价格非常敏感。因此,东方电气采取了竞争者追随定价方式,提高了工程中标率。此外,由于印度火电项目的金额大,竞争激烈,项目执行时间长,需对成本进行准确核算,对风险进行全面评估。 东方电气通过精细化管理,实现了争取项目和有效防范风险的两不误。为了推进精细化管理工作,在2009年12月,股份公司进出口分公司成立了商务技经处,目的就是要通过项目处和商务技经处在职责上的适当分离来控制和防范风险。虽然国外GE公司等早已有此类管理经验,但东方电气并没有完全照搬GE公司的做法,将市场和商务技经工作隔离,而是采取了在职责上适当分离,在工作上有机结合的方式。 三年来,公司不断强化和完善对外报价审核和评审程序,新成立的商务技经处参与了印度所有火电项目的价格核算和投标报价审查工作,统一了成本分析表,初步拟出了技术商务检查清单。为有效防范风险,东方电气通过推进标准化工作,制定标准文本,最大限度地避免人为差异;通过集体讨论,不同部门之间的交叉检查,最大限度地减少人为疏忽和漏洞,更多地依靠工作程序和部门力量来保证和提高工作质量,从而进一步提高了投标报价的合理性和准确性。二是建立工程项目反索赔机制。为防止印度业主方利用工程项目索赔机制增加东方电气集团在工程上的额外支出。东方电气建立了相应的反索赔机制,东方电气集团在印度的工程反索赔涉及到的范围很广泛,具体包括:业主违约、特殊风险引起的成本增加、工程遇突发事件造成延期、工程保险索赔等都可能在施工过程中发生。东方电气在实际工作中加强了对合同、规则章程的学习和管理,充分借鉴并利用其他企业的成功经验,在充满激烈竞争的印度发电设备工程承包市场中,建立了包括索赔流程,索赔技巧在内的工程项目反索赔机制。 4.渠道策略 是参加国际专业展会。发电设备作为工业产品,与一般的快速消费品的小区渠道有很大的区别。其中,参与国际展会不失为重要的工业设备销售渠道。通过参与国际专业展会,一方面,可以大大提升知名度,把握市场拓展机遇,同时也可以树立品牌。印度国际电力展是由印度工商会联合会(FICCI)、印度电力部联合主办的、涉及发电技术及设备、电力自动化产品、电工器材产品、输配电产品的国际性展览会,每年举行一届,2006年开始举办。东方电气集团公司先后参加了2008年~2010年的印度国际电力展,向来自世界各国的客户展示了东方电气集团在火电、水电、风电、核电、太阳能等各领域强大的产品研发和技术创新能力,吸引了各国同行、专业观众、媒体的目光,达到了很好的宣传效果。二是建立统一协调的印度市场开拓主体。早在2008年末,东方电气集团就在印度加尔各答成立了分公司。在项目较多的印度成立分公司专门从事售后服务,东方电气从单纯的产品走出去逐步发展到服务、技术走出去,同时投资海外建厂,研发在国内,制造在当地,这将是未来印度市场的新增长点,也是东方电气下一步的“走出去”战略。三是与印度企业建立联合投标体。由于印度的劳工政策的限制约束,不允许国外劳动力进入印度市场,这导致东方电气集团独立施工出现相当难度。印度市场本身具有一定的施工能力,可以利用联合投标体的形式解决施工劳动力不足的问题。东方电气集团可以与TATA集团,诚信(Reliance)集团等能源公司进行合作,他们本身具有雄厚的资金而且拥有独立的施工、技术队伍,对印度本土的电力技术比较熟悉。 5.促销策略 一是进入带资项目领域。由于部分印度业主方的资金有限,而这部分项目对东方电气集团印度市场的开发具有象征性意义,因此,东方电气集团仍然部分进入带资项目这一领域,为印度需求方提供项目设备进口以获得金融支持。通过为印度需求方面提供出口信用担保,出口信用保险等方面的支持,确保印度业主方获得设备。但由于带资项目存在一定的风险,因此,是否承接带资项目,也需要综合考虑业主方面的信用和未来的偿还能力。二是参与印度公益事业。东方电气(印度)公司以集团公司“社会、企业、员工和谐统一”核心价值观及“人和”企业精神为指导,自觉履行社会责任,为中心业务营造了和谐外部环境。 三、印度工程项目 当工程正处于建设中时,通过用工、采购当地化为当地增加就业、发展经济做出了突出贡献,东方电气印度公司还积极参与捐助学校、孤儿院、市政设施等公益活动,尊重地方信仰和习俗,树立了良好的中国企业形象。 作者:付宗平 单位:四川省社会科学院农村发展研究所
生产调度论文:供应链环境下企业间协同生产调度的柔化策略 摘要:在供应链环境下,企业的生产表现更多的协作性,与单一企业的生产模式相比具有新的特点。因此传统的基于jit生产调度方法已不适应新的环境,本文提出了柔化企业间协同生产调度的五点策略,以使jit技术能在供应链环境下企业的协同生产调度中更加适用。 关键词:供应链;协同;生产调度;jit;柔化 一、 引言 传统企业生产调度的柔性化方法,主要是jit(just in time)准时化生产技术。jit始于日本丰田公司,与其相应的看板技术一起通过改善活动消除隐藏在企业里的所有浪费,从而降低成本。jit是在精确测定生产各工艺环节作业效率的前提下按订单准确地计划、消除一切无效作业与浪费为目标地一种管理模式,又称为零库存生产(zero inventories)。简单的说,就是在合适的时间,将合适的原材料和零部件,以合适的数量,送往合适的地点。事实上jit虽然是针对一个企业的管理模式,但作为一种管理思想,可以将它方法应用与管理的各个过程。基于jit的生产调度方法是,任何两个相邻工序即上下工序之间都是供需关系,由需方起主导作用,需方决定供应物料的品种、数量、到达时间和地点。供方只能按需方指令(一般用看板)供应物料。送到的物料必须保证质量、无次品。这种以需定供的做法,可以大大提高工作效率与经济效益。 二、 供应链环境下企业间协同生产调度的新特点 伴随着生产技术、管理技术的飞速发展,企业为了适应日益激烈的竞争环境,需要经常与其他企业进行合作,逐渐形成供应链,以此来敏锐的把握市场机会,及时满足客户需求,从而能有效的缩减生产经营成本,降低运作风险。将基于jit的生产调度方法外延扩展到整个供应链,通过构建内外部供应链各节点紧密的协作关系,可以提高各个企业对需求和各种突发事件的快速响应能力,从而减少各个环节的浪费,提高整个供应链的生产柔性。基于jit的供应链企业间的协同生产调度中任何两个相邻的厂商之间是一种供需关系,上游厂商为下游厂商提供需的产品,上游厂商称为供方,下游厂商称为需方。在基于jit的传统企业的生产调度要求由需方决定物料的品种、数量、到达时间和地点,供方只能依照需方的要求供应物料。供应链范围从单个企业扩展到整个价值链上的所有企业。而在供应链环境下处在各个供应链节点上的厂商除了具有合作的关系外还有竞争的关系,它们往往不能抛开自身的利益,与其他厂商形成紧密的协作关系,因而导致了各节点各自为政。分析其中的原因主要是因为与传统企业的生产调度相比,供应链环境下的生产调度具有新的特点: 1. 利益主体的不同。传统企业生产调度问题主要集中在一个企业内部,只强调企业内部生产效率的提高和生产成本的降低,而将企业外部影响视为企业不能改变的已知条件,所以其利益主体为单一企业,它是以某一企业的利益最大或者成本最小化为导向,这样的生产调度获得的是局部的方案,其柔性化方法也局限于一个企业内部。在供应链环境下的协同生产调度,从单一企业的成产调度拓展到整个供应链上的所有企业之间的协同生产调度,其利益主体也由一个企业拓展到供应链上的多个企业,事实上整个供应链都可以看作是一个更大的产品或服务的供给系统,在供应链上,各个企业之间是利益相关者,他们相互联系、相互影响。 2. 信息来源的不同。生产调度需要有大量的信息作支撑,即基于数据。传统企业中生产调度所需的信息来源于两个方面:一是需求方的需求信息;二是供应方的资源信息,也即约束条件。需求信息又有两方面组成:一是用户的订单;二是需求预测。通过两方面信息的综合,就可以得出生产调度所要的需求信息。根据供需两方的信息使用一些数学方法就可以得出生产调度方案。供应链环境中的协同生产调度所需的信息是多源信息。所谓多源信息,就是信息的来源,特别是资源信息的来源不仅仅是企业内部,还包括供应商、分销商和用户等等。信息多源性造成了信息的不完全与不对称。 3. 决策的模式。生产调度实际上是一种决策。传统企业生产调度的制定是集中式,即集中于单一企业本身。而供应链环境下企业生产调度的制定是分布式的、群体决策的过程。基于多的供应链系统是立体的网络结构,各个节点的企业都有相同的地位,有本地的数据库。在供应链形成时,各个企业又具有短期的监视权和决策权。每个企业的生产调度都受到其他企业各种决策的影响,当一个企业生产计划改变时,链上的企业也要做相应改变。 4. 信息反馈机制的差距。企业的生产能否有序高效的运行,需要有效的监督控制机制作保障。而有效的监督控制是一种信息反馈机制为基础的。传统企业生产调度信息的反馈机制是一种链式反馈机制,即信息是从一个企业内一个部门到另一个部门的直线性的传递。而供应链环境下的多组织模式更具网络化的特征,因而其生产调度信息的传递不是沿着企业内部直线传递而是沿着不同节点方向的网络式传递。供应链上各个企业是同步运作的,因而其信息传递模式是并行的。 5. 运营环境的差异。传统企业运营环境相对稳定。而在供应链环境下,企业是在一个更加复杂多变的环境中,从而企业生产调度外部环境的不确定性和动态性增加了。供应链环境下的企业生产调度是在不稳定的环境下进行的,因而要求企业生产调度具有更高的柔性。 三、 企业协同生产调度的柔化策略 为了使基于jit企业生产调度方法适用于供应链环境,针对以上新环境的特点,我们提出以下几点增强供应链企业间协作关系的策略: 1.建立一种有效的生产进度跟踪机制进行生产进度信息的跟踪和反馈。生产调度的目的在于合理分配有限资源,解决冲突,达到所求目标最优,是企业提高效益的重要环节。而生产进度信息为优化生产调度提供了大量资源,许多生产调度问题的解决依赖于生产进度信息的丰富程度。在供应链环境下产品多是由多个生产厂家协作生产或外包给别人生产,其生产进度控制的难度较大,必须建立一种有效的跟踪机制进行生产调度信息的跟踪和反馈。 2.节点企业生产调度信息的共享。整合信息传递路径,统一供应链节点企业间信息传送标准,运用新技术加快传递过程。在信息流稳定、高效、开放、标准化基础上借助于internet、intranet、edi等先进的技术和工具多数据库等信息网络体系。构建良好的信息管理网络体系后,节点企业间就能够实现供应链系统信息的共享与交流,这其中也包括优化生产调度所需的信息。在此基础上实时控制供应链系统的运作过程,从而实现生产过程的同步、交货准时、缩短延时、响应敏捷并最终使客户对系统输出服务感到满意。 3. 缩短提前期管理。提前期是以交货或完工日期为基准,倒推到加工或采购的开始日期的这段时间。供应链环境下的生产调度中,提前期管理是实现快速响应用户需求的有效途径,但是企业采取不断加大保险期得方法,结果使得提前期不断加大,生产周期不断延长,在制品不断增加,计划准确性降低。缩短提前期,是提高交货期的准时性是保证供应链获得柔性和敏捷性的关键。建立一种有效的供应提前期的管理模式和交货期的设置系统能有效控制供应商的不确定性。 4. 优化库存控制。一定的库存可以应对需求的不确定性,增强企业的敏捷性和柔性,但是大量的库存会增加成本,造成资源的浪费。在供应链环境下,建立多级、多点、多方管理的库存策略对提高供应链的库存管理水平,减少库存控制的成本有重要意义。这些库存管理模式涉及的部门不局限于一个企业的内部,它是扩大到供应商之间,甚至是整个供应链上的联合库存。由供应商负责对下游企业的库存进行管理的vmi方法一方面可以为下游企业省去多余的订货部门,降低库存成本,另一方面供应商可以协调对多个零售商进行生产和配送,进一步降低总成本。基于网络式的供应链上的企业组成的联合库存管理模式可以快速响应需求,减少因缺货和延迟而带来的损失,提高供应链的整体效率。同时建立中心仓库和分仓库的多级库存系统可以带来物资供应的高效、优质和经济。因此建立供应链环境下的库存方法体系和运作模式对提高供应链的库存水平,降低生产成本,提高生产效率有重要的作用,是供应链生产调度的重要手段。 5. 供应合同的柔性化。由于供应链环境下信息的不对称,增加了在决定生产计划,进行生产控制等一系列生产调度问题的不确定性。为了解决信息的不对称,订立供应合同不失为一种有效的方法。在供应链环境下供应合同也存在柔性化的问题。例如备货合同中下游制造商承诺在一定时期内购买一定数量的零部件,上游制造商按其承诺的数量为销售商保留一定比例的存货,并及时发出其余所有的零部件。如果下游制造商没有采购相应数量的产品,他就要为没有采购的部分支付罚金。再如数量折扣合同,这种合同按一定时期承诺购买的总价值给予价值折扣,并可以再承诺购买的总价值上按一定百分比进行调整。 四、结论 本文讨论的是供应链环境下两个制造企业的协同生产调度问题,分析了协同生产调度jit方法的柔化策略。从分析供应链环境下企业协同生产调度与传统企业生产调度的差距入手,得出传统的jit方法之所以不适用与供应链制造企业是由其与传统企业生产调度的差异决定的,由此给出了协调供应链制造企业的几点策略。 生产调度论文:浅析纸质包装印刷企业生产调度管理 [摘 要]近几年来,纸质包装印刷业技术自动化、照排技术电子化等为纸质包装印刷现代化调度管理奠定了根本、扎实的基础,尤其是市场竞争激烈,订单来源不多,价格相互压低,利润自然也是越来越少。但印刷质量要求却越来越高,周期越来越短,全部这些都使企业的营运管理人员备感前所未有的巨大重负。 [关键词]印刷企业;erp;网络计划技术 1 前 言 在当代印刷业的生产调度在理论上研究很多,但实际应用却很少,而且多以制造企业为研究对象,有关纸质包装印刷生产调度的几乎没有。实际上,纸质包装印刷企业的生产调度是非常繁杂的,而且到目前为止还没有具体的规范模式,都是以过往的经验为主,自然系统的科学方法也就没有形成。所以,探究创建更合理、更科学、更有效的纸质包装印刷业的生产调度体系将是印刷企业生产管理的重要发展目标。所以,本论文就提出通过探究一个车间生产调度方式来有效推进整个纸质包装生产印刷企业调度系统的进一步优化。 2 纸质包装印刷企业生产调度工作的基本要求 2.1 要统一集中 综合管理是生产调度工作的组织保证。纸质包装印刷企业部门分类较多较细,工艺流程繁杂,生产状况常常变化,统一集中调度是必然的。通常由生产计划部门专职人员负责总调度,各部门(分厂、车间)由值班领导兼任分调度,各部门的分调度应依据总调度协调,根据作业计划和临时生产任务为要求,实行本部门的实际工序运行调度,下发调度命令。 2.2 要听从规划 规划执行是生产调度工作的根本原则。纸质包装生产调度工作的灵活性必须服从计划的原则性,要围绕完成计划任务来展开调度业务工作。 2.3 要准确迅速 效率是生产调度工作的行动规则。迅速就是要对生产前任务变化调整要快,对生产中发生的各种偏差发现要快,发生问题时使用处理策略要快,发生特殊情况时向领导汇报要快。而准确就是对情况判断要精确,对出现事故原因要查找精确,对问题采用的策略要精确。 2.4 要以防范为主 防患于未然是生产调度工作的根本方针。调度人员的根本任务是防范生产生活中可能发生的一切脱节情况。实施以防范为主的原则,就是要搞好印刷前的各项原材料、设备与人员等预备工作,安置好各工艺链接的合作和连接,一同帮助防范和解决可能发生的问题,保证工作圆满地完成。 3 纸质包装印刷企业生产调度的主要职责 纸质包装印刷企业生产调度员一定要把握好全厂生产工艺流程,了解材料、设备、生产任务、时间要求、人员等生产状况。对纸质包装印刷质量要有一定的识别和控制能力,要适时、准确地把握每天的生产规划和临时变化状况,提前下发当天生产作业的计划,并调整各业务、材料、工艺、质量等部门,监督和促进完成好工作计划。要适时发现对进度产生影响的各个因素,尽快汇报并协助解决。无法解决的立刻向上级报告,发出警告,必定要熟知纸质包装制作印刷工艺的前端和后端部门状况,密切联系和加强沟通,积极收集和反馈情况,并适度调整计划,确保产品符合客户的要求,要定期召开企业生产调度会议,调查前期生产计划实行情况,安排布置下期生产规划,探究解决生产中出现的问题。 4 纸质包装印刷企业生产调度的主要模式 4.1 传统模式 使用生产作业单,人工调控指挥。几个活件配一个生产作业单,记录生产作业的所有内容,包含设备安排、生产时间等。每个车间、机台依据作业单配置资源和投入生产。 4.2 电子化模式 电子化调度也就是使用电子传票方式。调度将各个纸质包装以作业方式实行分时,将每个作业采用计算机下达到每个纸质包装生产部门能够及时地实行动态调度。印前车间可看到每张纸质包装具体版次的作业划分。当一纸质包装只等某个版次就可以开机印刷时,立即将此版胶片输出顺序整改到最前证印刷车间可以在第一时间开机印刷。纸质包装出版调度以通过控制机台掌握各机台的工作情况。在两个机台同纸质包装的同一版次时,可以依据各机台生产状况整分配印量,以确定在最短时间内完成印刷任务。机台出现故障时,报纸出版调度在短时间内就可出并依据故障情况决定是否把该机台的工作转移到其他机台。如果需要由其他机台进行印刷,可以将即将结束生产或者停机待命的机台进行印刷。毫无疑问,生产调度能大大提高生产的效率。 5 纸质包装印刷企业生产调度的风险控制 有些约束条件是可以满足的,如交货期、生产能力。有些约束条件可以达到一定满意度即可,如生产成本。这些约束条件在调度时可以作为确定性因素考虑。而对于设备出现故障、原料供应变化、生产任务改变等非正常状况,是事先不可预料的,在调度时作为不确定因素考虑。生产调度中涉及的工厂资源包括:原料、设备(加工、存储、运输)、人力、资金、能源等。资源的分配受到产品工艺的控制。生产调度目的是在满足体系约束条件下,根据所反映客户和市场需求的生产计划合理安排各加工任务的实施时间及使用设备,为生产线上各台设备和各个工件成立可行的加工安排,并尽可能优化体系的性能指标,最佳地安置与集合生产,为企业带来显著的经济利益。 6 结 论 总之,纸质包装印刷的生产调度慢慢从传统人工指挥调度向电子调度、视频调度、erp调度等现代化调度方式演变,调度模式也由单一的传统模式向现代化可适应性的电子模式发展。因此,纸质包装印刷这个产业被迫转向从信息化求得突破,实现节约成本空间、追求最大利益化。怎样充分利用科技和信息,更加快速和有效进行生产调度,减少纸质包装印刷时间成为很多纸质包装印刷企业着力改革的重心。 生产调度论文:煤矿生产监控与调度信息系统集成及应用 摘要: 为了提升龙东矿的信息化水平,提高安全生产的效率和效益,对目前龙东煤矿信息化的现状进行简单分析后,借助于先进的信息技术,提出了实施龙东煤矿生产监控与调度信息集成系统的构想。 论文 首先给出了完整的软硬件设计框架和结构,继而介绍了集成系统的特点,最后给出社会效益和 经济 效益分析。 关键词: 信息化建设;生产监控;信息集成;安全生产 1.问题的提出 龙东煤矿在煤矿信息化建设中已经做出了一定的努力,井下许多生产设备已经处于监控之中,而且这些设备的监控信息也已经通过 网络 从井下传送到井上,在相关工控机上可以查看。但监控子系统之间,监控系统与生产管理以及与生产调试系统之间存在数字鸿沟,即信息互不相通,导致无法将管理与生产监测信息紧密结合起来。从系统集成的角度来看,煤矿生产、管理的自动化与信息化水平相对较低,特别是煤矿安全生产监测监控系统尚没有行业标准,各厂家都是自行制定传输协议和接口标准,各子系统之间不能互通和兼容,存在“信息孤岛”现象,信息资源难于共享,监测系统、控制系统和管理系统不能实现联动。 鉴于目前龙东煤矿的信息化的现状,要快速提高安全生产效率,提升 企业 形象,降低生产和管理成本,在龙东矿尽快实施生产监控与调度信息集成系统已迫在眉睫。 2.系统总体结构 龙东煤矿生产监控与调试信息集成系统由硬件系统和软件系统构成。 2.1硬件系统 整个硬件系统由办公自动化网和 工业 监控网络通过硬件防火墙把办公系统和生产监控和调度系统联系起来。办公系统局域网保持矿上原来局域网络结构不变。 工业监测监控局域网包括防火墙、热备双冗余千兆三层核心交换机、千兆二层接入交换机。工业监测监控网络中安置2台热备双冗余主服务器,进行数据存储、归档、处理及web信息的。2台前置数据采集服务器用于采集下属子系统的数据信息,并将其传送到工业监测监控网络的主服务器上。 各已有工业监控子系统,通过相应交换机再通过光缆接入工业监控核心交换机。工控核心交换机与前置数据采集服务器及工业监测监控网络服务器相联,最后通过防火墙接入办公网络系统。 2.2软件系统 系统软件总体架构分三个层次:一是与井下设备监控子系统相关的底层软件系统接口,二是系统的数据中心(包括实时数据库和 历史 数据库)以及与之平行的信息交互交互系统,三是生产调度、管理与信息系统。 底层软件系统接口通过与各井下生产设备监控子系统的通信,获取相关设备运行状态,数据中心负责采集到的数据的集中存储,以便上层软件系统进行数据处理、查询和统计以及其它软件的信息共享。上层的生产调度、管理与信息发部系统的软件负责对数据中心数据的处理、分类、查询、 计算 ,便于决策。除了与生产调度相关的信息处理外,同时上层软件系统还进行政工、公共信息、系统管理、后勤、安全等信息的处理与。 3. 系统特点 3.1系统网络采用星型树状拓扑结构,具有控制简单、方便扩展、容易维护和节省成本等优点。 3.2工业监测监控网络服务器采用双机热备的同时,每台服务器的硬盘之间又采用raid-5技术对数据进行备份,防止数据丢失,确保数据的安全性。 3.3视频监视系统将传统的模拟信号传输改为数字化网络信号传输,并且将控制方式由c/s模式改为b/s方式,系统扩展能力强;维护费用低;可以录像保存,便于查询和检索;只要有网络并拥有相应的权限,通过浏览器就可以查看视频。 3.4客户端ie浏览器采用ajax、css、dom等技术,实现实时数据、状态异步更新,为用户提供了更好的视觉感觉。 3.5工业控制系统数据的采集和存储分别前置数据采集服务器和工业监测监控网络服务器来完成。前置数据采集服务器具有速度快的特点,负责各子系统数据的采集,并将采集到的数据组合打包发送给工业监测监控网络服务器;工业监测监控网络服务器具有容量大,速度快等特点,负责将接收到的子系统数据存储、网页等。这样将数据采集与存储独立执行,提高了整个系统的数据采集和传输速率,大大提高了工作效率。 3.6在不改变原有 网络 架构和子系统的前提下,本系统提供集中控制接口组件,由各自动化系统供应商配合开发控制接口功能,并植入原系统中,完成系统功能级的集成,节约了开发成本。 4. 系统效益分析 龙东煤矿往自投产22年来,矿党政坚持以人为本的管理思想和求真务实的工作作风,不断提高 企业 参与市场竞争的能力;合理开采布局,实现集中生产,大力推广应用新工艺新技术,为高产高效提供了有力保障。 我矿正着手开始实施煤矿监控与调度综合信息集成系统,以实现生产自动化实时信息、企业资源及管理信息之间的紧密集成,提高管理信息中有关生产数据的准确性、实时性。系统不仅具有 现代 化企业内部综合信息管理平台的功能,而且集成了安全生产所必须的业务处理。企业业务处理集中在一个平台上,实现信息的共享,提高办公效率及效益,降低企业运作成本。 该系统设计 科学 合理,具有人性化。系统操作方便快捷,运行稳定、安全、可靠,将大大提升了矿井自动化水平、管理水平和抗灾能力。 可以预料,系统实施将带来的社会效益主要体现在如下几个方面: (1) 系统的远程实时监控及预警等功能提高了对故障的反应能力,从而确保系统整体的安全可靠运行,降低事故率,为企业的安全生产提供有力保障 (2) 企业员工素质的提高是系统实施的重大收获 (3) 系统实施促进企业管理创新与规范化、标准化、科学化 (4) 系统实施促进了企业技术进步 (5) 为其它煤矿的信息化做了很好的示范作用 系统实施运行后,将在提高生产效率、降低成本、降低事故率等方面有显著的成效,并节约大量资金。主要将体现在: (1)由于系统的支持可实现井下系统的无人值守,每年将节省大量的人员工资。 (2)设备自动检测和监控机制杜绝了机器的空载运行时间,实现 经济 运行, 每年节约大量电费。 (3)降低事故率,被监控设备系统等故障时间大大减少,运行时间增加,年可多生产大量原煤,新增大量利税。 (4)井下机电设备严格按照系统中机电循环保养计划执行,大大降低了维修费用。 由此可见,信息集成系统的成功运行将为企业带来了显效的短期效益,同时也必将为企业带来长期的、持续效益。系统的实施将给企业带来了直接和间接经济效益,也使企业员工的素质有了提高,同时促进了企业技术进步、管理科学化,为煤矿企业的成功应用信息化技术起了示范带头作用,具有明显的社会效应。 5. 结束语 煤矿行业依然是劳动密集型产业,有关生产、管理的自动化与信息化水平相对较低。“信息孤岛”问题严重制约着煤矿行业信息技术应用整体效益的实现,特别是煤矿安全生产监测监控系统尚没有行业标准,各厂家都是自行制定传输协议和接口标准,各子系统之间不能互通和兼容,信息资源难于共享,监测系统和控制系统不能实现联动,这些都严重影响了系统作用的发挥。本文提出的根据现有系统状况实施的生产监控与调度信息集成系统有力地解决了煤矿这一“信息孤岛”现象,各个异构子系统通过一定接口方案统一到一个信息集成系统平台,有利用充分利用现有设备及其采集的数据,降低集成成本,提高信息交互能力、信息交换能力和信息共享能力,最终为煤矿效益服务,是非常经济而可行的方案。 生产调度论文:通信技术在煤矿生产调度管理中的运用 摘要: 煤矿通信系统不完善会影响矿井的安全生产,阻碍矿井的发展需求,如何在煤矿生产调度管理系统中运用通信技术,实现矿井安全可靠生产,增强调度管理效率,为降低生产成本筑牢基础,是本文探讨的内容。 关键词: 煤矿生产调度管理;通信技术的运用 通信技术在合理调度煤矿资源上有重要的作用,良好的通信技术能促进管理人员从根本上解决生产过程中衍生的各种问题,它关系到生产工作系统的正常运作。调度在生产过程要收集、传递环境信息,通信起着不可或缺的作用,在出现紧急状况时,通信技术在应急措施中是重点角色。因此,必须将通信技术在生产前作为重点项目来讨论,以利于生产工作的顺利开展。 1煤矿生产调度管理系统的定义 生产调度管理系统是生产调度人员日常工作及紧急事务处理最频繁使用的系统,它担负着系统信息录用、统计、分析、汇总的功能,在设计与打印报表、紧急日常事件处理、与其他部门信息交互等工作中发挥着重要作用。传统的管理中,电话是调度管理的主要工具,各种信息汇总工作大部分是手工记录,效率不高的同时还易出现差错。调度人员80%以上的工作涉及生产调度管理系统,它是整个生产调度指挥中心信息系统的核心,现代化的通信技术为煤矿生产提供了优质平台。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前,煤矿企业调度中存在的问题有:煤矿的自然条件较差,我国大部分煤矿调度管理人员的专业度不够高,凭经验工作的情况较多,管理技术和手段也相对落后[1]。因此,煤矿必须改变调度信息的管理和收集方式,建立有效的调度信息管理体系。计算机的发展促进了调度管理系统一定程度上的完善,主要有单机管理和网络管理两个阶段。单机管理阶段中,煤矿调度信息通常以电子表格的形式存在,图形用绘图软件储存,虽然有调度数据库,但系统的功能简单,信息的更新不及时,一定程度上影响了实际的工作效率。 2.1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程的发展比较慢,调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统中现代网络技术操作没有被充分利用,生产信息的传播也不够有效及时,还可能出现信息记录的错误。在实际生产中,较少部门参与调度,所以信息收稿日期:2017-05-11作者简介:杨柳倩(1986-),女,山西原平市人,硕士,现在山西霍尔辛赫煤业有限责任公司信息科工作。共享是一大问题,效率也不高。 2.2信息统计不集中 井下工作环境特殊,调度管理人员对信息的统计非常重要。但实际情况是调度信息并不能集中收集处理和及时共享,这导致工作人员面对安全事故时,无法制定正确的解决方案,直接影响煤矿工作的安全性。 2.3数据与调度台账核对不及时 由于无法将信息技术应用在实际工作中,管理系统不能真正实现实时生产报表功能[1],数据与调度台账无法及时核对。井下生产状况及调度记录等信息对生产决策有重要作用,生产调度台账和报表是对实时生产信息的统计,起到组织和协调作用。不能实时查看动态,图形信息管理功能的不全面,让实时生成的动态图形在现有的管理系统中不能体现。采用小型化网络设备,成本高而且设备不支持数据业务功能。 3煤矿生产调度管理系统中运用 TD-SCDM无线通信技术目前,煤矿生产的条件比较差,煤矿从业人员在生产过程中往往按照自己的认识来操作,容易导致安全事故的发生。另外,现在国内的煤矿生产过程中,煤矿生产现场的信息的收集存在问题,在收集数据后缺乏必要有效的分析,信息的传递和利用信息的指导[2]。TD-SCDM无线通信技术的应用基于3G网络、光纤网络等信息化技术,在具体运用时,TD-SCDM应优化减少系统容量,有利于各部分可以在同一设备中完成各自功能,实现集中调度信息处理。 3.1通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用 首先应对国内外的调度管理信息系统做全面的了解,分析借鉴国外的先进系统,对企业内部的情况作细致的分析,将二者有效结合起来,这样才能有针对性的设计出满足企业内部需求的调度管理信息系统。可利用TD-SCDMA矿用无线通信结合企业现有的信息化平台,提供一个多功能的网络平台,来满足煤矿企业正常生产的要求,为井下紧急情况的处理提供全新的通信手段。(1)矿用无线通信系统在煤矿企业生产中越来越重要,它具有通信、调控、控制以及信息采集等功能,越来越多地运用于生产与单位内部的通信中。它具有先进的无线管理能力,能搭载无限视频,还能实现人员定位管理人员功能,有利于管理人员了解井下工作的进度和具体情况,及时有效指挥现场,还可以通过视频对话和文字信息进行调度管理或召开会议,保证即时的沟通和管理。这充分发挥了其搭载无线视频监控、人员定位等功能的作用。(2)TD-SCDMA矿用无线通信能收集相关信息并分析,能生成关于生产产量、安全情况方面的数据,各生产管理部门能通过及时的信息交流,指挥生产的各阶段顺利完成,如有问题,能及时有效的解决,不断完善煤矿生产过程。实现资源的合理分配,保证节约生产,根据具体实际的生产需要分配劳动力。系统平台根据各单位填报的调度信息日报表,全面系统地准确地反映生产情况,以便查询,有利于领导层掌握信息用来决策,减少了信息处理工作量,有助于数据的分析和上报;TD-SCDMA矿用无线通信具有可靠的冗余功能,系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,煤矿生产中任意节点发生故障或损坏,调度管理信息系统即时自动进行主设备的倒换,以保证系统的正常工作。漫游功能,在煤矿井上设置多个基站,系统可以对各用户实现多点漫游转接和无缝却换的功能,通过建立完善的多网调度系统,对各用户进行网络级调度和漫游调度,系统同时支持全局录音。管理人员可通过权限设置实现上级对下级调度台的调度,总台对分台的调度,建立全网多级调度管理信息系统。 3总结 煤矿井下工作有一定的危险性,调度管理系统是整个煤矿安全生产中的指挥中心,将先进的通信技术引入到生产中,对煤矿生产调度管理非常重要,它能有效保证生产的安全,提高生产效率。 作者:杨柳倩 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 生产调度论文:油气田生产现场管理调度分析 摘要: 油气田主要是油藏、气藏和油气藏的总和,石油天然气均在油气田开采,是为社会发展提供石油、天然气的重要生产场所,对于经济持续发展和社会稳定具有十分深远的影响。在当前激烈的市场竞争中,油气田生产企业同样面临着严峻的竞争压力,为了能够有效提高生产量,生产调度管理工作主要是依靠生产调度部门实现,严格遵循相应规章制度,确保生产活动有序开展,对于油气田生产安全意义深远。由此看来,在当前时代背景下,如何能够有效做好油气田生产管理中的现场管理和调动,成为当前首要探究问题,本文就此展开讨论,针对其中存在的问题,寻求合理应对措施。 关键词: 油气田;生产管理;现场管理;调度 油气田生产管理工作开展中,主要是依靠相应生产调度管理部门来实现,作为油气田企业生产管理中的重要组成部分,现场管理和调度工作直接影响到生产效率和生产安全。现场管理和角度工作主要是遵循相应规章制度和生产目标,按照一定流程,结合实际情况开展的管理工作,通过协调、组织、指挥以及监控等多样化手段,充分配置资源,提升资源利用效率,实现油气田生产管理目标。由此看来,加强油气田生产管理中现场管理和调度研究是十分有必要的,对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。 1油气田生产管理概述 油气田企业在生产管理中,作为管理工作核心,现场管理和调度工作成效高低直接影响到油气田生产效率和生产安全,对于油气田企业未来生存和发展具有十分深远的影响。油气田生产管理活动由于自身特性,涉及范围较广,技术含量较高,所以在管理工作开展中很容易受到客观因素的影响,出现管理问题。如何能够有效发挥各个部门协调工作成效,全面掌握油气田生产和开发情况,迫切的需要强化生产管理力度,构建更加科学合理的管理体系,确保油气田生产活动能够有序开展,为企业长远生存和发展做出更大贡献[1]。 2油气田生产管理的现场管理 随着我国经济的快速发展,社会进步飞快,对石油和天然气的需求度随之增加,于是开始大规模开发石油和天然气。油气田作为石油和天然气开发和生产主要场所,为了确保油气田生产活动有序开展,做好生产现场管理和调度工作是必然选择,其不仅能够有效降低成本费用,还能提高生产效率和生产质量,为油气田企业创造更大的经济效益和社会效益[2]。就油气田生产管理本质来看,其中主要包括对油气田的动态监测和研发、油气田生产资料的收集以及生产设备管理等众多方面。油气田生产活动开展中,很容易受到客观因素影响,所以需要进行动态监测,为实施掌握生产情况提供最新鲜的资料和信息,为后续研究活动开展打下坚实的基础。一般情况下,对于不同采油方式的油气田,动态监测要求相应存在差别,需要严格遵循相关技术要求开展工作,一旦遇到及特殊情况,可以适当的选择增加内容。对油气田生产动态的研究,主要是为了帮助生产人员进一步掌握油气田生产规律和特点,结合实际情况,有有针对性制定科学合理的工作制度,确保油气田生产活动有序开展,提升生产效率[3]。不同类型的油气藏,对于现场资料收录方式同样存在差异,但是殊途同归,均是为了保证现场生产资料的完整、真实和准确,从而更好的满足油气田动态研究需求。油气田企业在生产管理中,应结合企业自身发展水平,针对油气田生产规律,健全和完善生产现场资料录取制度,并落实到实处,观贯穿生产活动始末。只有这样,才能确保油气田生产资料正是和准确。此外,油气田生产设备和技术是保证生产活动有序开展的根本,油气田生产企业需要健全和完善相关设备和技术管理制度,确保对设备定期检修和维护,对于老化设备及时更新换代,引进先进生产技术和工艺,提升生产效率,创造更大的经济效益和社会效益。油气田的现场管理可以采用5S管理法,也就是对油气田生产管理中五个环节开展工作:(1)整顿。现场管理人员应对施工现场进行全面检查,尤其是一些死角地带,包括电柜顶部和设备内部。可以采用突击检查的方法,对现场管理中存在的问题进行整顿,提高管理效率。(2)清扫和情清洁。对施工现场进行充分清扫,尤其是设备应保持清洁,对于其中存在的风险隐患制定合理解决方案进行清扫,找出问题源头,提升设备使用寿命。(3)素养方面,则是健全和完善相关规章制度,规范工作人员日常行为。 3油气田生产调度管理 油气田生产调度管理工作同样尤为重要,是油气田生产管理中不可或缺的组成部分,主要在于生产调度部门对油气田生产、调度、指挥以及管理等多项工作进行统一管理和调度,也就说明油气田生产调度管理涉及层面较广,内容十分复杂,为生产调度管理工作开展带来了严重的阻碍[4]。油气田生产调度管理工作开展需要结合其他工作环境开展情况,包括水、电以及通信等工作,确保油气田生产活动能够有序开展,从而对于油气田生产中存在的问题及时有效的解决,更好的完成救灾和生产恢复工作。所以说,油气田生产调度管理工作有赖于先骨干部门收集更为准确、全面的信息,对收集的信息进行深入的分析,对油气田生产管理的各个环节进行全方位监控和管理,引进先进生产技术和生产设备,构建更加完善的生产管理信息系统,确保油气田现场调动工作有序开展,创造更大的经济效益和社会效益,为油气田企业长远生存和发展打下坚实的基础。与此同时,油气田企业应建立一个统一生产调度平台,建立生产调度信息化管理系统,运用计算机技术,对油气田生产进行统一管理,实现高效生产,提高油气田生产管理安全、可靠性,具体表现在以下几个方面。(1)生产动态管理系统,针对油气田中重大项目数据进行分析和处理,采用图式展现数据情况。并在施工现场建立大型电子屏幕,对调度信息进行公示,同时将生产情况展现在生产人员面前,包括天然气利用、钻机运行情况和油气销售情况等。(2)视频监控系统,主要是对生产活动实施监控,确保生产活动安全有序开展。总的说来,油气田生产管理同其他企业管理而言相仿,在突显油气田企业自身经营发展特点的同时,具有共同的管理特征。 4结论 综上所述,油气田是一个复杂的工程,在生产过程中很容易受到客观因素影响,为了能够创造更大的经济效益和社会效益,油气田企业已经加强现场管理和调度,针对生产活动中重点和难点环节,做好预防措施,健全生产管理体系,确保生产活动有序开展,提升生产效率,以求在激烈的市场竞争中,油气田企业能够占据更大优势,谋求长远发展。 作者:韩华 单位:长庆油田分公司第二采气厂计划科 生产调度论文:生产调度网络程序运用 在企业生产管理中.网络技术得到越来越广泛的应用.信息系统提供了一个性能好容量大可靠性高安全性强的数据平台.使人们便于实时监控管理.模拟生产流程.对于提高经济效益和社会效益具有广泛的意义。 1主要功能 1.1实时数据库:包括实时生产数据的采集贮存,管理,查询,系统可管理多达几十万店的实时数据.配合和先进的历史数据压缩算法.可以保存长达数年的历史数据。 1.2提供统一的配置管理系统安装调试好后.可以通过配置管理工具.在单台机上维护整个系统。 1.3趋势分析提供实时和历史趋势查看功能.并能对单点或多点多时间段的数据进行对比分析。 1.4流程图提供实时流程查看功能.从模拟图察看数据与生产现场的同步变化.坐在办公室就可以了解生产状况。 1.5数据转存。可按照用户定义,把部分历史数据导出到其他相关数据库中。 1.6报表插件可用来实现实时历史数据 1.7丰富的可扩展设备接口.可支持多种协议与控制设备.如OPC,DDE等。 1.8开放的二次开发接口.并能根据要求定制新的作用。 2网络结构 主要包括监视器,服务器,交换机,网关等。连接见下图:监视器/数据采集1服务器一交换机一网关机一交换机一数据采集2监视器/数据采集3 3系统特点 系统大多采用Pentium及芯片.CPU保证精确实时高效.为保证可靠性.多选用冗余设计,使系统安全可靠。系统人机界面功能丰富,软件灵活强劲.并支持离线仿真,为降低运行维护成本.多采用现场总线的系统设计.系统维护方便,信号采集卡件支持热插拔,操作平台采用通用计算机系统,有些厂家更是采用智能化设计,使危险分散,故障隔离为迅速排除故障.每单元有诊断功能.系统中所有单元均有状态指示灯.包括运行灯。故障灯.网络通信灯.可根据指示灯的状态及时排除故障。 4系统的维护 系统具有较高的稳定性可靠性.但必要的维护还是不可缺少的.维护主要包括软件维护和硬件维护软件包括系统软件和应用软件.系统软件是计算机自带软件.在使用中常出现死机.停机等问题.可重启电脑使正常运行.其他维护可参照《计算机操作维护运行手册》进行。常出现的问题是应用软件,应用软件工作复杂工作量大.有些是由于操作使用不当.也有些是由计算机病毒而导致运行不良.每种应用软件厂家会提供组态手册.使用前应该有所了解.硬件问题常出现的是网络连接不好可检查网线水晶头和电脑通信卡.电脑要及时清理灰尘.检查CPU冷却情况,对用于现场数据采集的AI.AO.DI.DORTD等数据采集卡.要注意运行环境,要保持清洁恒温,禁止腐蚀性气体浸入。 生产调度论文:供热生产调度管理系统的应用 [摘 要]生产调度管理系统是为实现供热生产调度信息化、现代化,建立统一的集运行调度、管线管理和应急指挥为一体的综合生产调度指挥系统。通过该系统可实现从热源到管网再到换热站的实时生产数据的监控管理,实现管网联网、环网运行调度功能,可直观、高效的调整各种参数,准确、及时的处置供热事故,从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果。生产运行调度系统综合应用数据库、工业监控、远程传输等技术,与有供热监控、巡检通等多种系统兼容,并实现统一整合,将更有效的发挥生产调度信息一体化优势,在保护前期投资的基础上,实现以较小投入,达到高效、实用的效果。 [关键词]生产调度 能耗 热网 采集 1、系统建设的任务与目标 系统任务 实现公司生产运行数据的信息化、集中化管理,提高数据的有效性、一致性和共享性; 通过对数据的分析,提供给相关人员作为参考,从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果,并且能提高各部门的协同能力、工作效率、应急能力; 通过气象管理进行合理的热量调度,实现管网的水力平衡,节能降耗。 进行能耗考评,考核各供热站的管理质量,能耗分析可谓领导决策提供数据支持。 系统目标 具备最大限度的热网信息掌握和分析能力; 具备最佳能耗运行方案分析以及跟踪能力; 具备高效、实时的信息共享以及任务响应安排功能; 提供快捷高效的服务和管理。 2、系统组成 系统包括两大子系统: 热网运行分析子系统; 热网运行分析子系统主要功能包括运行工况参数、能耗数据采集;通过对外温、热源输出、负荷等数据的分析,对各站控制策略、控制目标等做出分析,并传递给自控系统,指导各站运行。 热网运行调度管理平台。 热网运行调度管理平台主要针对各级管理人员,首先实现生产运行信息的数字管理,即运行相关的数据集成在一个平台;在此基础上实现工况分析、经济运行分析、实际能耗分析等数据分析统计,以指导调度运行。此外针对调度等具体工作,系统提供一个信息化平台,以提高效率,提高管理水平。 3、涉及范围 涉及范围是指对于能耗控制的过程中,需要连接、涉及的系统主要有: 能耗分析统计系统 能耗数据采集系统 热网运行监控系统 数据存储备份系统 4、系统功能 能耗数据采集 能耗数据参数的采集,分为独立采集、控制系统采集、第三方采集三种形式。 第三方采集,主要是指的水表的数据,经由自来水公司的采集系统,通过约定的通讯方式、数据格式、通讯周期,进入能耗分析系统。 采集的参数种类: 热量表:供水温度、回水温度、瞬时流量、瞬时热量、累积流量、累积热量、运行时间、故障状态等 电量表:累积电量。 自来水表:累积水量。 单独采集 关键点是需要将常规热量表的Mbus协议信号转换为Modbus协议信号,然后通过一个采集模块,经由已经安装的换热站宽带线路,直接将数据送入能耗分析系统。 主要优点,在于直接读数,方便快捷,且不受表具波特率、校验方式的限制。 控制系统采集 并入换热站控制系统采集,是将电表、热表信号(可能需要转换)并入控制系统现场控制器,由控制系统采集能耗数据。 汇总至热网控制系统,然后经由软件的数据网关(或者后台数据库),将能耗数据汇入能耗分析系统。 主要优点在于,热表的瞬时、累积数据全部进入了PLC系统,有助于换热站热量平衡等运行模式的改进。 缺点在于,热网控制系统对外提供数据较为麻烦,在能耗分析系统中,对于能耗考核使用的表具无法进行方便的换表、估算数值等表具管理内容。 监控系统连接 通过一定的通讯协议,连接热网控制系统。取得需要的数据,送出热网监控系统需要的目标参数数据。 需要取得的参数:一网供回压、二网供回温、二网供回压、室外温度。 送回参数:电动调节阀门的运行方式(手动开度、气候补偿、拳王平衡、时间曲线等)、目标参数(平均温度、时间开度等) 系统锁定:控制系统需要具备锁定功能,接收能耗控制系统送出的指令后,锁定系统对某项功能的调度人员的人工调整、设定,只接收能耗控制系统传送的指令。 连接方式:数据库、OPC、网络变量。对于本系统,建议使用标准的组态王网络变量、OPC数据包两种格式。 5、建设意义 建立生产运行与调度管理系统,基本任务就是为了保证热网安全经济运行,合理调配热能,预防生产事故发生及在突发事故时及时、正确处置,提高供热管理的数字化与信息化程度,实现公司管网联网、环网调度管理,保证公司管网的安全、稳定、节能运行,充分发挥调度中心的调度管理职能。 结束语 通过建立生产运行与调度管理系统,将大大提升公司的生产管理水平,为公司安全运行、节能降耗、应急抢险、管网建设、工程管理、提供全面、快捷的管理平台。 生产调度论文:浅谈调度信息化建设在煤矿生产中的应用 [摘 要]调度工作作为煤矿生产的重要组成部分,对于煤矿安全稳定有序运行具有重要作用,本文就对煤矿调度信息化系统构成及其发挥的作用进行了探究。 [关键词]调度;信息化建设;煤矿生产 随着现代信息技术的不断发展进步,其在工业生产中的应用也不断得到深化,在煤矿生产过程中,信息化建设已经成为发展趋势,特别是对煤矿生产的调度工作而言更是如此,通过分析煤矿调度信息化建设的系统构成及其发挥的作用,可以对信息化建设在煤矿调度工作中的应用进行有益的应用探究。 一、煤矿调度信息化建设的系统构成 随着现代信息技术的不断发展,调度信息化工作有了强大的技术支撑,煤矿的调度信息化工作正是建立在计算机信息技术基础之上的,是围绕煤矿安全生产运行的特点,结合现代信息技术形成的一种高度集中的生产工作管理和分配系统,在煤矿的调度信息化建设中,一般由五个主要模块构成,每一个模块的设备都需要借助于信息技术来发挥自己的功能。 1、煤矿生产调度指挥中心 生产调度指挥中心是调度信息化建设的核心部分,对于整个煤矿的安全生产、运行调度、安全监测和信息互联等具有重要的控制作用。在现代化的煤矿生产中,每个科室都要配置专门的调度指挥中心,这就是生产调度指挥中心。由于煤矿生产是24小时不间断的,所以调度指挥中心需要借助于计算机对生产现场反馈的数据和信息全天候的进行对比分析,通过数据分析出煤矿生产工作的走向,对于煤矿运行状况做出大致判断,以此为基础信息对煤矿生产进行合理的调度。概括而言,以现代计算机运算和集成控制技术为核心的生产调度指挥中心,就是要以统筹管理的理念对整个煤矿的生产进行规划和调度。 2、安全管理信息系统 在调度信息化建设的五个部分中,除了调度指挥中心外,其它四个组成部分都是信息化数据的采集通道,安全管理信息系统就是其中之一,其主要功能就是通过各种监测终端设备,对矿井的瓦斯浓度、防火灭火信息和矿井工业电视进行实时监测,并借助现代信息技术实现监测信息的实时传输和掌控,同时利用计算机等信息技术手段对安全生产信息进行汇总管理。概括而言,安全管理信息系统是通过信息化手段实现对煤矿安全生产信息的实时采集和控制,实现安全生产信息的双向联系。 3、自动化监测控制系统 自动化监测控制系统主要是对煤矿生产运行的各个环节和各种设备进行自动监测,并根据监测情况通过信息技术进行分析,并做出相应的判断,以此为依据进行相应的系统控制。也就是说,自动化监测控制系统就是要实现对矿井井下作业、矿井内上下煤流、地面生产部分和辅助生产系统进行实时监测,并对生产状况进行相应的调度控制,以此来保障煤矿的高效率生产运行。 4、矿井通信系统 矿井的通信系统建设是煤矿调度信息化建设的重要组成部分,煤矿生产对于电、火等危险源应用要求非常高,所以,对于矿井内设置的供联系和监控所用的电气化设备,特别是通信设备都需要经过严格的处理。在具体的功能应用上,就是要保障矿井内的通信系统实现行政通信、调度通信、应急通信、紧急情况通信和井下泄漏通信以及有线电视等各种通信功能与调度控制中心的通信网络相连接。矿井通信系统的信息化要求比较严格,是整个调度信息化建设中技术难度最大、维护要求最高的部分,也是调度指挥中心与矿井联系的重要通道。 5、经营管理系统 经营管理系统虽然与煤矿生产没有直接联系,但也是煤矿生产经营的重要调度通道,主要是借助计算机技术等信息化技术实现矿井办公、生产经营管理、能源管理、技术管理和事务管理自动化,通过完善的经营管理实现了煤矿生产与经营的信息互通,保证煤矿企业的顺利发展。 二、煤矿调度信息化建设的作用 煤矿调度信息化建设保障了煤矿安全稳定生产,为企业发展提供了有效平台,在实际运用中,主要具有以下三个方面的重要作用。 1、实现了煤矿生产的实时监测 调度信息化建设最为直接的作用就是通过各种通道之间的信息传输实现了对煤矿生产运行状况的实时监测。在煤矿的生产运行中,调度信息化系统可以通过煤矿生产运行的各项数据,建立相应的图形曲线,对煤矿生产的各个环节状况进行直观的展现。瓦斯信息管理系统是调度信息化建设的重要部分,它可以通过远程客户端以地图或者是表单的形式实时的监测各个矿井不同工作面中的瓦斯浓度、变化趋势及信息判断;可以对各项监测设备工作状况、主扇风机、掘进工作面扇风机等主要通风设备开停状态及主要矿井巷道的风量、风向、风压等主要参数进行实时监控,从而发挥监控功能。 2、实现了煤矿生产信息的可视化展现 调度信息化系统通过终端监测、实时传输和控制中心分析等步骤,可以实时了解煤矿的生产状态,在获得这些信息的基础上,通过结合信息技术,对这些信息进行系统的分析和把握,以此为基础对后续的煤矿生产进行科学的设计。比如可以在数字采掘工程图上进行采区设计、工作面开采设计和生产设计,直接调用各种图形和数据库信息资源辅助生产设计,实现调度信息情况的共享使用,指导煤矿生产,从而极大地提高了煤矿生产的效率和科学性。 3、实现了煤矿安全生产状况的调度 调度信息化建设还有一个重要作用就是实现了对安全生产工作的调度,借助信息技术,调度信息化建设可以集通风、瓦斯、采掘、地质、生产、安全、煤外运等多种功能于一身,从而建立了安全调度管理信息数据库,可以随时查看和调用信息,实现了安全生产信息的实时查询,并可以利用信息技术对数据进行分析、汇总和判断,从而做出更好的生产决策。 三、结论 综上所述,调度信息化建设是煤矿生产的重要发展趋势,通过深入分析调度信息化系统构成,以及对调度信息化发挥的作用进行简要的论证,从而对煤矿调度信息化建设进行了初步分析,有利于推动煤矿企业安全稳定的生产和运行。 生产调度论文:刍议煤矿生产中的调度工作 摘要:在煤矿的管理中一个重要的组成部分就是煤矿的调度工作,它是保证煤矿安全生产的中心。然而作为煤矿的综合管理部门,调度室就发挥着重要的作用,他们运用现代化的煤矿通信技术,保证部门之间的沟通与联系,确保在发生意外事件的时候能够在第一时间对事件进行全面的了解,以最快的速度解决出现的问题与状况。从而确保整个煤矿的安全生产工作顺利进行,保障煤矿的利益与矿工的人身安全。 关键词:安全生产 煤矿调度 发展趋势 一、目前煤矿中的状况 作为国民经济中的基础产业,煤矿产业在我国近五十年后的能源消费格局不会有太大的变化。在建国之后的时间,煤炭工业得到了飞速的发展,煤炭产量也是逐年提高,在煤矿安全生产方面也有了很大的变化,不过安全形势还是很严峻。就目前来看,伴随我国经济的进一步发展,又进入到一个高速的增长期,因此对煤炭的需求就更加的迫切,这也间接的导致了更多的非法不合格的煤矿产生更多的安全事故。据相关数据统计,近几年每年在矿难事故中伤亡人数有上千人。 在目前来看,我国煤矿中的一些问题主要表现在以下几个方面。 1.1很多违规的企业与组织生产现象相对严重,只重视生产却忽略安全。个别的煤矿在安全教育与安全措施方面没有落实清楚,很多煤矿生产环节中的安全隐患没有得到有效的排除或者控制。这样就在很大的程度上造成了煤矿事故发生的概率。 1.2没有更好地落实安全生产责任制,有些管理人员与干部不下井,不重视煤矿安全,缺乏责任心,没有严格执行相关制度,各种责任制成了摆设,没有有效地落实。 1.3在企业管理方面技术落后,力量薄弱。很多煤炭企业的管理人员与技术人员严重流失,这样导致技术方面的问题不能解决,产生诸多的安全问题。 1.4很多企业为了保证产量,无视八小时工作制,要求加班加点的工作,这样在高强度的工作中更易发生安全问题。 1.5没有严格执行煤矿安全方面的管理制度,进行很多非正常的开采方式,违章爆破等,忽视安全问题。 1.6很多企业违反规定招收临时工甚至是童工,这些人因为缺少相关技术方面的培训,因此在很大程度上增加了安全问题的发生。 1.7相关部门监管制度落实不严,没有得到有效地监管,致使企业的违规现象频频发生,安全隐患没有有效的排查。 1.8虽然国家和相关部门企业制定了很多制度,但是很多都成了摆设,在实际的工作中严重缺乏落实,执法部门执法不严格,行贿受贿现象严重。 1.9煤炭被定义为主体能源,但是很多政策相对于煤炭行业来说,还是缺少一定的优惠性,这样就会加重煤矿的负担,造成安全生产问题的忽视。1.10在这么多的煤炭事故发生原因中,最重要的一点就是煤炭的贮存条件,这是不能改变的事实,导致采矿中很多困难的出现,也就相对产生很多安全问题。 二、矿区通信技术 在煤矿的生产中,需要对煤矿的生产有一个整体的调度,需要有一个适宜煤矿调度的通信方式,这就需要对煤矿调度通信网络加以建设。很多的煤矿在总调度以及各矿调度上不能形成一个完整的全套的安全生产指挥系统,这样就会在很大程度上出现沟通不及时的问题。目前这种通信是不够完善的,跟不上现代化煤矿建设的步伐,也不能达到煤矿安全建设的要求。这种状况主要表现在两个方面,一个是调度功能与机制过于单一,组网的能力过差,另一个是缺少有针对性的统一规划,设备的缺乏,不能形成一个有效的综合调度指挥系统。针对以上出现的两个问题,要分别加以有效的解决才是确保煤矿安全调度工作顺利进行的有效方式。 根据煤矿调度中通信技术占有的重要地位,煤矿中的通信技术建设要应用一个一体化的网络概念,采用一个一体化的平台,建立网络管理中心,形成针对数据、电话和视屏的综合性接入网络,集合多种形式的网络,对各方面的数据进行有效的监控,确保避免在每一个环节中安全问题的产生,形成一个一体化的网络指挥系统。 三、调度工作进行的原则 3.1计划。在现代煤矿生产活动中,都是按照上级部门反馈的信息来进行制定适合本矿实际发展的计划,如果在计划制定后,每一个环节或者部门不能按照计划来进行开采工作,那会影响整个煤矿计划的完成,调度工作的目标是完成生产经营作业计划,只有对矿井进行有效的统一的指挥调度才能确保整个煤矿安全生产的实现。 3.2信息反馈。调度工作不单纯是在问题与事故发生后的协调者,更是避免这些事故发生的协调者,有效的预料可能发生的问题与事故,及时采取有效的措施避免这些问题的发生,确保每一个环节的正常运作,才能实现煤矿的可持续安全工作。这需要煤矿调度人员及时的将可能出现的问题予以反馈,上层主管可以在第一时间了解到问题的原因,将数据统一进行整理、分析,确保能够主动地及时地作出判断,提出有效地额防御性措施,为安全生产创造条件。 3.3综合平衡。在之前的煤矿生产调度工作中,主要考虑的是生产之间的各种关系,但是没有针对现代化煤矿管理有效的实现煤矿调度,现代煤矿调度考虑的包括了正规循环作业中的指挥者,而不简简单单是生产中的调度,必须要求相关部门有一个宏观的调控,及时地分析整理数据,确保各项工作的合理安排与顺利进行。从煤矿的整体利益出发,综合平衡的原则是最有效的,能够促使企业不断发展。 四、开展创新性煤矿调度工作内容 针对于在现有制度中存在的问题,有以下几点工作内容。1)要足够重视煤矿安全调度工作,不能只注重工作的产量,更要注重质量与安全。2)落实相关的管理制度,加大有关部门的监管力度,保证煤矿的正常运行。3)加大科技创新的力度,运用高科技技术进行煤矿安全调度工作,提升工作效率。 五、总结 一个合理高效的煤矿调度工作制度的制定,是保证煤矿安全生产的重要前提,也是保证煤矿调度工作顺利进行的前提,它对于整个煤矿的发展有着重要的意义。现代煤矿的调度工作不仅有汇报制、分析总结制、调度会议制、领导值班制以及调度责任制,煤矿调度工作的日程中又加入了调度分析工作。 伴随着科技的发展,煤矿企业中各级领导与主管部门对煤矿的安全建设更加重视,对煤矿的调度工作也更加重视,这样就给煤矿调度工作的顺利进行创造了条件。从前的传统煤矿调度制度已经不能更好的适应现代经济的发展,在新形势新时期下积极的开展创新性煤矿调度工作已经成为重要的发展方向。只有针对煤矿的安全管理与整体发展进行有效的管理调度,才能准确分析与把握,才能为煤矿的安全生产及时提供可靠准确的消息,才有助于问题的解决,才能更好的适应市场经济下的发展需求,才能在最大程度上保证煤矿的安全生产,确保工作人员的人身安全,才能为社会创造更大的效益,为企业带来更多的经济效益。 生产调度论文:航天生产计划管理及车间作业计划调度问题的研究 [摘 要]随着我国经济实力的稳步提升,综合国力的不断增强,我国对于航天科技的发展也越来越重视。航天技术在实际应用中的领域不断拓宽,为此航天生产计划管理以及车间作业计划也在不断改进。由此引起的航天生产竞争开始不断增加。航天生产作为我国重要的生产单位,对于航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别,本文通过对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行深入探讨,探索出航天生产企业形成科学合理的调度计划,进而不断提高航天生产企业的竞争力。 [关键词]航天;调度;车间;生产计划 随着我国社会经济的飞速发展,我国的科技实力也呈现出日新月异的变化趋势,其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现,不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升,还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作的贡献。航天事业不仅要提高自身的科技含量和降低生产升本,还要形成具有完整的科学合理的航天生产计划管理以及车间作业计划的调度体系。 1 航天生产计划管理 由于航天生产自身的特殊性,决定了航天生产计划管理与其他一般生产企业不同。对于航天生产来说,其制造生产的零件属于高科技的零件,对于精密度的要求更加严格,而且比较其他生产行业来说,航天生产的数量相对较少,且对于零件的保密性要求较高。尽管所有的制造企业发展到今天,对于生产计划的管理流程都出现了太多过于相似的环节。 大致的流程都是客户提出订单,并制订详细的计划和要求。信息部门对于客户提出的要求进行分析处理,确定订单制作的可能性。如果企业满足要求,则会进入经营管理处进行专业的信息分析。信息进行专业的处理之后,交由制度部门根据本公司实际的生产计划进行统筹安排,然后确定具体进行生产的车垫和单位。车间单位根据实际的生产加工情况对信息进行反馈处理。 在生产落实阶段,首先是由计划制订部门将生产计划下派到车间以及技术部门进行生产统筹,之后通过车间调度室的调度进行各个零件的生产加工。在这些生产制造过程中,我们可以看出生产车间与技术部门之间的关系非常紧密,不仅技术部门对于生产车间有着指导作用,且生产车间在生产准备计划完毕之后还要将生产信息反馈到技术部门。 2 车间作业计划调度管理问题 就我国目前航天产业发展现状来看,我国的航天生产车间的作业计划依然存在很多问题。而这些问题出现的根源主要在于计划调度管理方案与航天生产的实际发展不相匹配。在航天事业发展到今天为止,其生产指导的企业大多数为老工业时期建立起来的,且各国之间由于竞争问题,导致航天生产经验相对保密,于是,很多过于陈旧和落后的生产技术与制造技巧依然沿用,有些车间作业计划调度的制订更是没有科学理论依据的个人经验。调度计划的制订存在很多主观性误区,导致调度不科学。 有的航天企业各部门之间的合作不及时也会导致车间作业计划调度出现管理问题。例如,技术部门没有及时对车间部门反馈的信息进行分析研究,导致没有及时对实际车间生产情况进行技术支持。计划部门为了计划而制订计划,往往忽视了实际车间作业的情况,对于各个车间的不同情况不能灵活地调整作业计划,而且统一实行相同的计划,这样就会引起各个车间的内部矛盾激化,导致整体的计划调度受到影响。为此,在实际的车间生产作业计划调度中,一定要根据实际的情况进行恰当的调度,客观公正地对问题进行及时处理。 3 车间作业计划调度问题的研究 3.1 基本问题 关于航天制造行业的车间作业计划调度问题的研究,我们一定要坚持从实际出发,将调度问题按复杂程度进行分类,或根据加工的特点进行分类。在调度的过程中要时刻保持动态调度和静态调度相结合,并根据具体情况进行具体分析。 3.2 研究分析 在对航天生产计划制造行业的车间作业计划调度问题进行研究分析时,可结合单行机与对行机之间的调度调整问题进行研究。首先,单行机调度最关键的部位在于取值问题的确定,在实际的运用中,通过将设备的取值问题进行调度,保证在运行时间能够最短的情况下对于调度进行必要的调整。尽管对于单行机的调度调整十分简单,但也要重视可能发生的突发情况。例如,在进行并行调度时,如果M和N两个值进行适当的调整,在两个值相等的情况下,可将这两个值认为是等值标准。如果一个值较大时,这种情况下进行调度的分配就比较简单,通俗来讲,就是当工作环境中的员工大于工作任务量的时候分配是比较简单的。如果这个值变小,那么就需要在车间生产的过程中进行必要的调度。当然,在实际生产生活中的调度问题不会这样有规律,所以对于调度问题的实际情况进行分析时,一定要学会选择不同的调度系统。 4 结 语 随着我国社会经济的飞速发展,我国的科技实力也迅速提升,其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升,还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作出的应有贡献。航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别,本文对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行了深入的探讨,探索航天生产企业如何形成科学合理的调度计划,进而不断提高航天生产企业的竞争力。 生产调度论文:生产调度管理系统常见问题及对策探讨 摘 要随着商品经济的不断发展,生产调度与商品经济有着不可分割的关系。在卷烟行业,生产调度对卷烟生产过程进行统一的协调、指挥,保障生产相关部门和工序能够流畅的按照工艺要求进行生产,促进了卷烟生产的自动化、信息化和智能化。但是,当前行业生产调度管理依旧存在部分问题。因此,文章通过对卷烟生产调度管理当前所存在的问题进行分析,并探讨了可供采取的对策,以期通过文中的分析有效提高卷烟企业的生产调度水平。 【关键词】生产调度管理系统 自动化 常见问题 对策 1 生产调度系统概述 生产调度系统是使企业内部各个专业管理部门之间能够综合协调,发挥整体功能所要建立健全的生产经营管理系统。由于现代工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,情况变化快,当某一局部发生故障,或某一措施没有按期实现,往往会波及整个生产系统的运行。加强生产调度工作,对于及时了解、掌握生产进度,研究分析影响生产的各种因素,根据不同情况采取相应对策,使差距缩小或恢复正常是非常重要的。生产调度系统以生产经营活动为工作对象,由许多主次关联要素、环节、环境、条件等集于一体,具有计划组织、指挥、控制、协调,以及综合信息的特定功能网络系统。其特点是多能级的大系统,企业调度具有微观管理控制功能和目标。 在烟草行业内部一般按四级管理国家局、省局、国有烟草公司、生产烟草设置能级调度。使其由下而上和上下一致都具有生产经营目标,以专业管理所具有的生产经营指挥和综合信息中心形成神经系统。这个系统,通过相互分工的作用发挥,扩大形成各能级活动的大系统,从而层层保证逐级目标汇集起来的总目标得以实现。通过生产调度管理系统的实施,对烟草生产中所出现的问题以及变化进行及时的掌握,并根据不同的问题采取及时有效的针对性措施,确保烟草行业整个生产流程的高速运作,从而达到烟草行业生产前所制定的预期目标。 2 卷烟生产调度管理系统中的常见问题 2.1 生产调度系统内信息分散 卷烟生产计划指标受国家烟草专卖局的总量控制,然后给各烟草集团分配各自的生产额度,这是卷烟生产调度的第一层次;第二层次为各集团根据卷烟生产总量和卷烟利税目标对计划指标进行分解,需要综合考虑品牌战略、平衡各生产厂的产能、人员、原辅材料等诸多因素。第三层次为各生产厂的月度生产计划,由集团根据销售预测情况制定各生产厂的月度生产计划,月初工厂基本能按计划进行生产,但到每月下旬时,生产计划需要根据市场销售反馈情况进行调整。 正是由于诸多层次的原因导致了生产调度系统所获得的信息都存在一定的孤立性,从上一层所得到的信息传递到下一层都有很大的延迟,同时由于使用的软件和衡量的依据会有所不同,不同的烟草生产厂往往不能通过同一系统来知晓生产实时信息,更多的依赖于电话或手写单据汇报的方式,进而导致生产调度指令可能会出现判断错误和达到速度偏慢的现象。同时由于信息的不完整、不统一、不及时等诸多问题会对企业的生产经营产生很大影响,同样也会造成整个生产调度系统处于应急状态,相应的原材料没有及时安排到位,会延长整个交货期,致使货物不能够按时送达。 2.2 生产调度系统存在的弊端 传统的生产调度以事前调度为主,就是事先根据产能、工艺要求将生产计划进行分解,先分解到生产车间,再从车间细化到生产线、生产工序上,实际生产时,各生产车间和班组按预定节奏组织生产。在卷烟销售越来越趋向市场化的今天,面向订单生产和供货对于卷烟企业是必然,生产调度要适应订单随时变化的需要,以更好的响应客户需求。然而在烟草生产中,往往会产生很多的半成品和原材料,那么烟草企业就需要对半成品进行计量称重,但我国的流程型企业在计量中都存在一个通病,即输入电脑的计量数据往往不能与生产调度系统实现数据共享,进而导致了记录人员的多次重复计量生产数据,使工作变得复杂、繁琐,这一弊端会造成企业生产系统的拖延,进而导致生产调度系统的错误判断,造成不可估量的损失。同时,由于目前的生产调度系统并不能够真实的反映出实际生产过程中所出现的不确定性,而在现实生产中不可预测的扰动经常会导致智能算法的最优解决方案不能够很好的执行。如果依照这些算法进行生产计划的安排,相应会造成正反馈的累积效应,促使生产计划越来越与实际脱轨。 2.3 生产调度系统管理能力薄弱 上世纪九十年代末期以来,卷烟企业通过在生产自动化、管理信息化方面的持续建设和探索,能源监控系统、安全及消防监控系统、生产物流仓储自动化系统、MES系统、ERP等系统相继建成并完善,这些系统对于固化生产管理流程,提高生产和管理效率起到了很大作用,将企业的自动化生产水平、信息化应用水平提高到了一个全新高度。然而,在当初建设这些系统时,很多企业并没有全面系统的规划,只是根据特定时期的重点需求进行建设,在各系统间的业务流程衔接方面并无统一规划,在后续因信息共享的需求而进行集成也大多仅仅停留在信息层面的集成,并没有过多的考虑在业务层面进行无缝对接集成,导致在生产调度时系统间的协同性有待加强。 3 对卷烟企业生产调度管理系统相关问题的改进措施 3.1 利用智能排程调度软件,分层次调度 卷烟生产计划从国家烟草专卖局到各省级公司、各集团下属工厂、再到生产车间的分解是一个多层次的过程,由于各层次对计划指标的关注要点各不相同,因此各级的计划分解应考虑在各级的业务系统上实现。在集团层面,通过集团ERP系统的订单或计划管理模块将生产计划指标根据利税目标解为各品牌规格的计划数量;然后通过集团排程软件将集团生产计划分解为各下属生产工厂的生产计划,各生产工厂又通过工厂排程软件进行排程,分解为各生产线工艺段的生产工单。 通过多级排程调度软件,将各个层次的生产计划进行关联,上一层级的排程输出作为下一层级的生产计划输入,在生产计划指标发生变化时及时对后续层级的生产计划进行滚动排程,解决了上下层级计划联动脱节和滞后、难于跟踪等问题,同时可促进生产相关人员在生产管理过程中,能更好的实现计划与执行的统一,并确保生产全过程可跟踪。 3.2 以自动调度代替人工调度 传统生产计划和调度管理多通过人工对计划进行分解,人工进行MRP运算,再根据库存情况安排物资供应计划。对于生产线上工艺段和工序的生产,则常以纸质工单下发,或通过信息化手段将工单录入生产指挥系统。由于生产计划处于变化中,相应的MRP运算及物资库存信息、物资供应计划均随之处于动态变化中,全靠人工运算和指挥生产,容易出错且效率很低,与卷烟生的先进反差很大。因此,在通过智能排产软件对生产计划进行分解排程后,对于生产线工艺段和工序的生产工单,可考虑采用自动调度系统替代人工调度,降低相关人员的劳动强度和提高调度效率和调度准确性。通过自动调度软件,实现工单的自动下发,实现前后工序一致性检查,生产参数包智能匹配和自动下发;对于生产调度规则应用时需要的必备信息:如工单状态信息,成品/在制品库存等信息,则通过自动化数据采集软件实时对生产现场数据进行采集,并实时反馈给生产调度系统,通过对自动化调度软件的的不断优化完善,建立起动态控制系统,逐步实现智能调度和智能化生产。 3.3 对业务进行优化集成,实现协调调度与生产 在规划建设系统时,将生产计划调度管理相关的业务在各系统之间的流程梳理清楚,并尽可能的进行优化,在使流程满足管理需要的基础上,进行优化,定义好各集成系统间的信息和流程边界,为最终实现多系统、多部门、多工序之间的协同调度系统打好基础。比如,在MES系统与制丝生产管控系统、配方物流自动化系统之间,可将叶片处理工段的生产进行有效协同,传统方式为MES分别下发工单给制丝和物流,先由物流按工单出库,再由制丝和物流进行任务校验后启动开包切片生产。再对业务和流程充分集成后,可考虑如下流程:将配方物流看作是制丝切片处理的前置工序,配方库出库任务由制丝发起备料请求后触发,MES只发送切片工单给制丝管控系统,制丝管控系统根据工单顺序,提前向配方物流发送出库备料请求,配方物流投料至缓冲区备料就绪后,向制丝发送物料就绪信号,待制丝发出送料信号,缓冲区烟包自动输送至开包切片工序处理。 4 结束语 生产调度管理系统是卷烟生产的核心业务,通过对生产调度管理系统的现状,存在问题及对策进行分析探讨,通过构建多层次的计划排程软件、自动调度系统、业务集成和协调调度,可以有效的提高生产计划调度、工单调度效率和准确性,并对业务集成形成支撑,最终向智能调度、协同调度发展,从而促进卷烟生产企业效益的有效提升。 生产调度论文:流程企业生产调度系统管理的问题与对策 【摘要】随着科学技术的不断进步,在我国企业中占有重要地位的流程型工业企业也因为产品创新上的差异以及质量上的差别越来越小,开始更加关注于生产运作管理上的差别。作为协调生产流程及运作的最有效工具生产调度系统正逐渐成为流程型企业关注的热点及重点。然而由于流程型企业的生产往往有多目标多生产因素所共同影响和制约着,甚至还涉及到批处理等问题,如何能够更好地协调企业生产,提高生产效率同样也是流程型企业生产调度系统所要解决的问题。而当下我国流程型工业企业的生产调度系统管理还存在着诸多的问题,本文通过对流程型企业生产调度管理系统进行分析,归纳总结其存在的问题,并探究其解决对策。 【关键词】流程型企业 生产调度系统 问题与对策 一、引言 当下,我国流程型企业都是按照生产工艺流程进行生产,往往有多个制造部门和单元,期间可能会经历连续生产、批处理等过个过程,而往往连续生产要根据生产工艺流程进行,而批处理等为了节约能源、降低费用要进行集中处理,这样就造成了生产中半成品的存放问题。而由于批量连续生产导致工序和工序之间的衔接是否紧密,而不同产品之间可能会有通用的设备,如此以来生产产品的排序以及设备的分配都变得十分复杂。 作为流程型企业生产调度最基本的工作就是订单排序和设备分配以及实时生产情况。生产调度系统反应的信息能够第一时间反应给生产运营管理者作为生产的第一手资料和排产的最根本依据,是协调企业管理层和生产层之间最重要和有利的桥梁。然而我国的流程型企业生产调度管理系统还存在诸多问题,什么样的问题该被高度重视并解决也是流程型企业待解决的问题。 二、流程企业生产调度系统管理的问题 随着信息技术引入到企业生产中,对于流程型企业最初的依靠人手工抄写生产数据的时代逐渐被取代,大数据进入到企业中。当今流程型企业往往从物料需求计划、生产计划、生产执行计划以及销售等都采用相应的办公系统。但是很多流程型企业并未因信息技术的发展提高企业自身的生产效率,却反倒因为每天还要填写软件中的数据给企业生产调度系统造成了更大的麻烦。从流程型企业实际生产运行的角度分析,总结出流程型企业生产调度系统管理有以下几方面的不足。 (一)生产调度系统内信息分散 由于流程型企业由多个不同的生产车间单元组成,而每个车间有其自己的生产性质和工艺要求,导致不同的生产车间所需要的质量控制和计划要求都大不相同。正是由于这个原因导致流程型企业生产调度系统所获得的信息都存在一定的孤立性,从上一道工序处所得到的信息传递到下一道工序处是有很大的延迟,而由于使用的软件和衡量的依据往往不同,不同的生产车间往往不能通过同一系统知晓生产实时信息,而是通过电话或手写单据汇报,这就导致了信息的流通,严重时,可能会导致生产调度指令的判断错误以及到达速度的缓慢。 (二)物料计量系统存在众多弊端 由于流程型企业生产流程中会产生很多半成品以及原材料,往往经历批处理以及连续生产等多个环节,那么对于流程型企业,往往要对半成品等进行计量称重。由于生产材料的不同,需要数量的差异,往往使用的称重设备也有很多种类型。对于机械均衡器、电子秤以及千吨轨道在流程企业中都比较常见,但是这些计量器具称重的范围和要求的精度有很大的差距,导致其记录的方式也有很大的不同。有的计量器具采用手工填写单据的方式实现计量的登记,有些计量器具采取输入计算机的计量系统来实现数据的记录。在我国流程型企业中存在着一个计量的通病,就是输入电脑的计量数据往往不能够在企业生产调度系统中实现数据共享,从而导致数据记录员需要重复多次记录生产数据,无法实现高效的生产效率反而使得工作变得冗余、复杂。企业计量系统的问题导致流程型企业往往在检斤程序增加了不必要的时间,并造成了企业生产系统的拖延,导致生产调度系统的错误判断。 (三)生产调度管理能力薄弱 流程企业在当前的生产运作管理中越来越重视自身生产调度系统的管理,并且往往都建立了本企业的生产调度管理团队。但是由于管理办法的落后,系统资源不能共享等原因,导致流程型企业生产调度管理往往都是运用着先进的软件进行数据的简单键入和记录,并没有实现运用信息系统对数据进行共享和实时分析,并运用生产数据制定相应的科学合理的物料计划、生产计划以及生产执行计划等。没有运用当代生产调度系统管理实习企业低成本高效的生产分配。 三、流程企业生产调度系统管理问题解决建议 从流程型企业生产调度系统管理存在的问题可以发现,若要解决流程型工业企业生产调度系统的问题,必须以企业生产调度系统作为一个整体,对其生产系统的各方面记录能力以及生产调度系统管理人员的能力进行全方位的调整。在本小节,最先从生产调度系统的内部信息入手,结合MES理论建立起生产调度系统,来解决生产调度系统信息孤立和计量系统的弊端,最后从生产调度系统管理团队的人员培养角度出发,从而全面的解决了企业生产调度系统管理中的问题 (一)引入MES系统于企业中 所谓制造执行系统就是建立在企业最高层次的生产计划和作为车间生产层的控制系统之间的面向车间的生产管理技术与实时信息系统。制造执行系统,往往可以结合一个企业的订单分配、设备跟踪与分配、库存情况、物料流通情况、企业产品质量管理以及人力资源等多个方面的性能,所以它能够很好的解决企业各个部分信息的问题。 然而,对于流程型工业企业,由于企业生产产品及属性的不同,会面临着不仅完全相同的问题,所以流程型工业企业应该针对相应的问题,然后以解决信息分散为目的,制定相应的MES系统。引入MES系统的流程型企业可以填补出我国在工业企业中的信息分散问题,针对于企业最高层次的生产计划以及企业车间层的生产执行之间的中间指导层。这样就解决了企业信息分散的现象,将其即成为一个数据支撑平台并能给直接反应给生产执行层。 (二)建立计量系统均衡器 对于流程型企业的计量管理而言,要实现计量系统的全面平衡就需要对流程型企业的各类计量器具进行统一的盘点,为实现流程型企业计量管理的系统化及资源共享创造一定的条件。要实现计量以及能够自动打印票据,制定相应的计量标准,实现硬件设备能够实时更新并快速上传计量数据的基本要求,从而避免计量数据的孤岛现象。 从原材料的入库和成品的计量可以单独作为一个整体并入到系统中,这样能够保证流程型企业的总体材料的平衡。而对于半成品材料的计量一定要保证能够实时在生产调度系统中有所体现,并且能够作为MES系统中,这样才能够实现计量的统计和分析情况。而对于计量系统,要设立均衡器系统,实现计量仪器仪表上数据的自动流转,从而降低人为操作所导致的信息延迟,并能够很大程度上避免信息所导致的解决失误。 (三)构建和谐的生产调度系统管理团队 首先要确立生产调度团队的目标,并建立起相应生产调度管理的宗旨、指导思想以及行为准则。对于任务要严格按照“计划”、“执行”、“检查”、“行动”循环来执行,要合理的分配项目的轻重缓急。在生产调度管理团队完善的基础上,要对生产调度的具体过程设立不同的执行标准和要求,比如生产现场要采取5s管理。 对于生产调度管理团队的人员素质也要有一定的要求。调度管理人员要保证生产信息的准确性,对生产任务要进行随时的跟踪和反馈,并清晰的生产调度管理的各个层次。 对于生产工艺和流程的要求,要做到对生产工艺随时监控,保证生产工艺在规定的范围内进行,并对工艺故障的预防和应急建立起相应的措施。对于应急措施要建立其分级别的处理方案。 对于生产调度管理团队的重中之重就是如何最大限度的提高企业设备的生产效率,那么就要求生产调度系统人员能够在完全熟悉了生产工艺流程的基础上,能够随时准确的把握各个部门的生产信息并能够运用科学合理的手段对于生产计划的执行编制合理的生产调度计划。 生产调度论文:半导体生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计与实现 针对半导体生产线计划与调度特点,结合半导体MES生产制造执行系统数据库结构设计半导体生产线调度与仿真系统,实现与MES系统的有效集成,使两系统间的数据实现同步传递并相互验证。 【关键词】半导体制造 调度与仿真系统 MES系统 系统集成 1 生产线调度与仿真系统总体设计 由于半导体生产线制造活动十分复杂,而且在实际生产中往往对决策时间有较高的要求,因此考虑使用离散事件仿真技术设计实现模拟仿真调度。其基本原理是:在调度规则的指引下,建立仿真模型并在制造系统的仿真模型上试探性的经历整个加工过程,记录过程中各个对象的状态变化以及导致状态改变的事件,形成调度方案并统计性能事件。 结合半导体制造特点设计完成生产线调度与仿真系统,主要由数据库子系统、仿真调度子系统和性能分析评价子系统这三个系统组成。数据库子系统与企业MES系统相连,通过不断更新为仿真系统提供实时仿真数据;仿真调度子系统用于建立半导体生产线模型并依据企业定制的调度方案对半导体生产线完成仿真,从而获得可用于指导生产实际的调度结果;性能分析评价子系统根据仿真得出的调度方案输出性能评价结果,以便分析评价之用。仿真调度子系统和性能分析评价子系统通过数据库耦合达到交互信息的目的。 2 生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计 2.1 生产线调度与仿真系统的数据获取 企业MES数据库记录了生产线上产品和设备的全部信息,仿真系统从MES系统中抽取相关数据构建仿真数据库,该数据库主要包括实时信息和历史信息。实时信息描述生产线上所有设备当前时刻状态,在仿真过程中它描述了仿真的起始状态,因此,在每次仿真开始前,需要将设备的实时状态信息从MES系统中更新到仿真数据库中。历史信息主要记录了仿真时涉及的产品和设备信息,包括产品的工艺流程、加工时间以及设备的设置、维修保养时间等相关信息。考虑到仿真程序的效率,采用Access作为调度与仿真系统数据库子系统的数据库引擎,更好地满足仿真的需求。 2.2 生产线调度与仿真系统数据接口实现 数据接口的实现主要包括两部分:接口定义、接口实现。接口定义指的是将数据接口的功能通过方法声明在代码中罗列。接口实现指的是根据接口定义,对每一项功能进行具体的代码实现。数据接口定义与数据库的物理表一一对应,而接口实现则可看作为数据层在软件层的软表。接口实现类是作为对数据层数据的缓存。加载程序对软表再加工,使之组织成基础模型。 根据半导体生产企业实际调度特性在生产线调度与仿真系统内搭建6个生产模型:MiniFab、HP24Fab1、HP24Fab2、HP24Fab3、BL4、BL6,每个模型的生成都是由统一的建模程序来动态生成的,每个模型对应一个数据库。不同结构的数据库,在软件层都有与之对应的一套数据接口定义,为了更便捷的抓取MES系统数据,仿真系统的6个模型设计采用同构数据库,所以在此部分的实现只针对标准数据结构的代码实现。 数据接口用作仿真模型对数据层的读取与写入,有数据软表(即仿真模型内部表)以及加载算法。加载算法读取当前模型标识,选取指定数据库,将MES系统数据载入内部表;在写入方面,也是先将MES系统数据写入内部表,再写入数据库。载入过程发生在仿真模型开始仿真之前,写入过程发生在仿真结束之后。加载流程见图2。 FabLoader是工具类中用于加载模型的类,首先由它发起加载MES系统设备表的请求。TableSet类是数据表的集合,通过它可获取当前模型数据中的任意表。TableSet通过GloabalVal查询当前何种模型在运行,之后TableSet根据当前运行模型的标识,选择对应的EquipmentTable生成实例,最后FabLoader得到该实例。FabLoader调用EquipmentTable的load方法生成Equipment实例,将其放入基础模型,继续加载模型其他部分。 3 结束语 通过生产线调度与仿真系统与MES系统的有效集成,实现了半导体生产的可视化管理,管理人员可事先确定用于生产实际指导的优化调度方案,并对设备的占用情况及瓶颈状态的变化进行预测,提高设备利用率,达到提高产能的目标。该系统现已投入生产运行并取得了良好效果。 生产调度论文:基于混流生产的优化调度及实现 摘要:混流生产在产品生产过程中有多个加工和装配操作,优化过程是如何在多个加工设备和装配设备上进行调度,使产品加工时间最短。本文建立了混流生产合作博弈调度优化方法,通过对问题的分解和agent间的合作博弈调度,采用实验对算法进行验证,得到了满意的效果。 关键词:agent;混合流水生产;调度;合作博弈 1 研究背景 混合流水生产包括零部件加工和产品装配过程。一件产品通常都由多个零部件装配完成,而零件可以在多套生产设备上加工完成,装配过程也是在多套装配设备上完成。对于拥有多个无差别的生产和装配设备的工厂,如何缩短产品的生产时间一直是重要的研究方向。 2 问题原型 如图1所示的产品及结构,需要经过多个加工与装配机器进行生产,研究的目标是怎样把零件分配到不同机器上加工和装配,可以边加工边装配,达到产品的makespan时间最短。 3 复杂结构的分解和简单结构图的调度 对于结构复杂的产品,都可对其结构图进行分解,获得多个简单图。简单图满足每个度大于1的节点不超过一个度大于1的子节点,也就是每层不超过一个装配节点。对图1中A3节点分解,得到根节点为A1,A2和p5的三个简单图。如图3所示。 每个简单图的调度都使用一个agent代表。对简单图可以通过合理的调度算法得到最优结果。对于一个制造系统,假设有m台加工机器和q台装配机器,可以采用底层优先算法,获得makespan最小的最优结果。算法顺序如下: 1)加工过程工序安排:按照树的层数从底层开始,由下往上,同一层的加工工序按照时间由大到小顺序优先安排到空闲的加工机器上; 2)装配过程工序安排:由于简单图每层最多只有一个装配工序,在其子节点工序都完成情况下,按照树的层数从底层开始,由下往上的顺序安排到空闲的装配机器上。 4 多agent调度 每个简单图的调度都是用一个agent来,每个agent的独立调度通过底层优先方法得到,但全部agent受到产品整体逻辑关系的制约,非简单线性关系,因此多个agent之间进行的整体调度是问题关键。 考虑到各agent之间的关系,首先是竞争的,但同时也必须进行合作。因为资源有限,各agent都以自己的任务尽快尽早结束为目标;同时,受限于产品结构,不是所有agent都可以不受约束在任何时间点开始生产,有的必须等别的agent生产结束后才可上线生产,因此agent间也必须存在合作,各自都要服从在机器上时序的安排,最终达到目标的整体最优。 对于多agent的调度是研究的重点,本文采用多agent合作博弈的方法,具体算法如下: 1) 将所有agent分成三个集合:A是已参加博弈集,B是可选集,C是不可选集。可选集表示其前期工序已完成;不可选集表示受产品结构制约,其前期工序未完成,暂时不可进行调度。 2) 在调度过程中,依次增加进入A集合的agent个数,每次迭代过程只允许增加一个,直至全部agent都进入A集中。在最初,A是空集, B是能够直接加工无其他前序工序约束的所有agent集,调度开始后,依次对B中的每一个agent单独进行调度,选择B中makespan所需最长的那个agent加人A集中,然后更新集合A,B和C。以后每次迭代过程中,都是从B集中挑选一个agent加入A集。方法是将B集中的每个agent与A集中的agent分别合在一起做调度,在A中已存在的顺序不变情况下,将B中agent安排在A后面再调度即可,联合调度所需时间最长的agent的进入A。 3) 一旦B中有agent进入A,就需对集合A,B,C更新。 4) 在集合A内部的博弈也是个反复的过程,经过多次迭代优化,如果结果稳定就继续从B集中挑选一个合适的agent加入A集。一旦B集为空,则整个调度过程结束。 5 实例分析 对如图4产品结构先进行分解,得到多个agent,然后再进行优化调度。设定生产设备和装配机器都是2台,得到如图5调度结果,可以得到问题的最优调度,且机器的工作负载均衡。利用本方法对多种产品结构进行调度,都能够获得满意结果,对于产品结构更复杂,机器数设置更多的情况,可以判断出至少得到次优结果。 6 结论 在混合流水生产过程中,要经过多道加工工序和装配工序的复杂产品的生产,其调度具有多目标特征,本文采用合作博弈的方法基本可以较好的解决makespan最优的调度问题,实验结果也验证了本方法的有效性。同时,也可以采用本文提出的调度方法来解决类似于机器负荷均衡、装配件消耗均衡等其他问题。 生产调度论文:基于MES的化工生产调度系统研究 【摘 要】MES系统是当前企业信息化研究与应用的热点之一,本文以一无机磷酸盐化工厂的生产调度为研究对象,针对化工生产工艺流程连续,工艺过程伴随着复杂的物理与化学反应,工艺机理复杂,加工单元相互关联,影响因素多等各种加工过程的不确定性这些问题,设计了基于MES的化工生产调度系统总体架构、结构组成以及工作流程,对有效解决计划管理层与生产控制层之间的数据传输与通信问题,提高生产效率、合理调配生产资源具有很好地指导作用。 【关键词】制造执行系统;MES;生产调度 0 研究背景 白沙河无机磷酸盐化工厂近年来先后引进和开发了一批节能新设备,处理了固废难题,又设计并成功投产了利用废热生产蒸汽的装置,在降低成本和节能方面在国内属先列。但是,和国内大多数化工厂一样,该厂也还处于传统型的生产管理模式,主要依靠调度员的经验去分析应对各种情况,控制层与调度层独立分开,管理部门、生产车间对生产过程不可监控,生产过程对车间调度员能力、工作主动性依赖较强,这种没有信息系统支持的传统生产管理方式,对生产过程的了解往往是局部的、粗略的、滞后的,更谈不上对生产过程的控制,所以,为了更好地合理利用资源,并且迎合工信部近年开展的两化融合行动,加入制造执行系统(Manufacturing Execution System , MES),摆脱传统生产管理模式,实现对整个车间制造过程的优化是非常必要的。 MES是一些能够完成车间生产活动管理及优化的软硬件集合,这些生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程[1]。根据ISA-95标准,可以看出企业信息化的整体架构以及MES在其中所担当的角色,如图1所示: ERP是对整个企业或企业集团业务的管理,是对企业整个运营资源(人、财、物)的管理,强调物流、资金流的统一,所以它无法直接与底层生产控制系统连接起来,而MES作为面向车间生产的管理信息系统,便成为了ERP和车间控制底层之间的一座桥梁,从计划层(ERP)获取生产计划(生产订单),将细化的生产任务传递给作业人员,或将控制指令下达给流程控制层,同时从作业人员或流程控制层收集现场信息,反馈给计划层[2]。 根据MESA对MES的功能定义,MES的功能包含制造资源分配与状态报告、详细工序作业计划、生产调度、车间文档管理、数据采集、人力资源管理、产品跟踪、业绩分析等。而生产调度则是制造执行系统的一个关键模块,在满足资源约束的条件下,均衡生产过程中各种生产资源;要在不同的生产瓶颈阶段给出最优的生产调度计划;要实现快速调度并对需求变化做出快速反应。 1 需求分析与存在问题 白沙河无机磷酸盐化工厂总共有五个车间,其中一个黄磷车间所产出的黄磷是作为原料供应给其他几个车间,其他各车间按照下达的订单要求生产出符合买家要求的不同标准的产品,生产时所需要的燃料均为黄磷生产中所产生的煤气,各反应中需要用到的大量蒸汽一部分也是由以煤气作为燃料的燃气锅炉提供,整个生产过程会受到这些条件的限制。 1.1 生产情况与存在问题 (1)由于订单标准的不同,生产产品的过程中可能存在这一批生产完结后,该生产线要调整到下一批订单的标准时,需要花费几小时甚至几天来调节,所以最初的排产调度计划就需要经过合理的计算来进行时间和成本的控制。 (2)化工生产的能源消耗非常大,而此前的燃煤锅炉由于环保以及其他因素已经弃用,现全由黄磷生产过程中产生的大量煤气来提供所有车间的燃料供给,而且化工产品生产条件极为苛刻,反应温度稍微改变,产品质量就会受到影响甚至生产出其他的产物。煤气炉的贮存空间有限,黄磷车间源源不断的送气,其他又在持续不断地消耗,于是能源方面的调度尤为重要,所以生产过程中的调度也是一大问题。 (3)生产装置出现故障,以及生产过程中当检测到炉内渣过量时需要停机清理,各种因素造成与原有的生产计划任务脱节等。 1.2 功能需求 生产调度系统应满足以下需求: (1)信息需求 MES系统是一个面向车间的实时信息系统,它要求把车间所有信息能实时反映出来,调度数据以MES系统数据为基础,因此及时、准确地实现信息的共享与集成是基于MES生产调度系统的核心。 (2)功能需求 功能需求体现在如下两个方面: 第一,生产车间接收到管理部门下达的生产任务,根据生产能力,库存信息,以及工时定额,利用计算机生成可执行的、合理的排产方法以安排作业的加工顺序和加工设备,通过人工调整实现优化调度,制定生产作业计划下发给各生产班组进行生产[3]。 第二,通过底层PLC、DCS等系统上传的实时数据以及各生产班组对生产计划执行情况进行控制并对影响生产的各个因素状态(如煤气、蒸汽、矿石储备、设备运行状态等)进行监控,将所跟踪得到的生产情况和资源状况信息向上反馈,使得调度员根据反馈的数据信息对生产全程监控,实现作业计划的临时追加与调整。同时,相应的功能模块可以完成数据信息的建立和维护、工时统计、设备负荷核算等工作,为动态调度提供依据[4]。 2 基于MES的生产调度系统设计 无机磷化工是一个化工生产条件要求高,原材料和中间品多危险,高温、高压,工艺流程连续,机理复杂,加工单元相互关联的复杂系统。其中调度工作对于生产的影响尤为重要,根据化工厂生产的实际情况,按照数字化管理需要,确定系统的总体框架,将整个化工厂MES系统划分为六大模块,分别为:基础数据管理模块,计划排产模块,工艺模块,生产统计模块,操作管理模块和信息综合查询模块。如图2所示。 2.1 基础数据管理模块 MES系统的基础数据管理包括设备信息维护,系统菜单管理,系统配置维护,人员角色管理等。 设备信息维护是将整个工厂各个车间的生产设备(黄磷电炉、磷酸盐车间的燃烧炉、燃气锅炉、余热锅炉、电力系统状态等)联网,实时采集生产设备的信息,包括设备运行状态、设备参数调整选择、故障维修记录、检测结果等,采集的信息最终汇总到基础数据库中。人员角色维护是将所有与化工厂MES生产相关的人员包括计划、调度、生产、管理、工艺、操作、检验、库房分别给与相应的权限,通过个人专属账号进入MES系统进行工作。 2.2 计划排产模块 计划排产模块主要包含了生产计划与作业计划。 生产计划是由ERP系统传送过来的订单销售情况,结合本厂实际生产能力以及当月的停车检修计划,通过智能计算出最优化的生产计划表,再由专业人员适当修改完成。 作业计划是由车间调度根据生产计划表生成,建立车间任务。车间任务管理主要用于车间生产过程管理与控制,是车间任务在“工序级”的具体执行过程。 2.3 工艺模块 在化工生产中,工艺文件是指导其生产的一个关键,各个车间都配备的有专门的工艺员来整理相关资料,所以工艺模块是本系统不可缺少的,相关作业人员可以在通过本系统查询工位的相关工艺要求和工艺知识,为了方便查询人员,加入了工艺流程图,让整个生产过程更加清晰。 对各个车间的不同产品工艺进行分析,不同车间的工艺人员可以只在在系统中对工艺进行修改维护,并在工艺的编制流程加入权限控制,通用工艺编制完成并审批后,不得随意改动。编制工艺文件时可以直接从通用工艺库中直接调用典型工艺,保证了相同工序的工艺要求良好的一致性。 2.4 操作管理模块 生产作业执行主要是生产过程的具体实施。当生产过程中突发状况(机器故障、能源紧缺等)需要进行调度时,由该模块进行操作指令的下达,而为了便于管理与追责,该模块内还包含操作监控和操作日志两个功能,将责任直接划分到当班人员。 2.5 生产统计模块 生产统计模块主要包括物料平衡、统计方法、统计计算、统计报表。该模块提供某一条件下的统计分析结果,为管理人员及时了解生产任务的执行情况,提前进行计划调整和调度提供依据,为车间管理者考核装配人员技能水平提供了参考依据,同时也是车间进行成本核算的重要信息来源。 2.6 信息综合查询模块 信息系统查询主要分为任务执行查询、作业执行查询、生产进度查询、质量信息查询、设备在线查询。整个化工厂各车间的生产信息进行实时采集,保证了MES系统能够实时显示车间各生产任务的完成进度,实时显示设备状态信息等。将整个工厂的生产情况清晰明了的通过实时数据反映出来。 3 化工生产调度工作流图 首先,化工生产车间接收到销售管理部门根据订单实时汇总情况下达的生产任务,根据生产能力、库存信息以及本月设备装置检修计划,经系统中的设定的智能优化算法计算后制定出生产计划,下发至各个生产班组进行生产。 接下来,各生产班组对生产计划执行情况进行控制(例如黄磷电炉的需要更换电极以及除渣),并对影响生产的各个因素(例如煤气供应,蒸汽压力、温度、设备运行状态)进行监控,将所跟踪和采集到的生产情况信息和资源状况信息及时向上反馈。 最后,根据上一步的实时反馈,调度系统对各种突发情况或紧急情况给出处理建议,因设备故障而导致脱离原有作业计划时,作业计划重新进行调度分配。各生产班组在生产作业计划执行的同时,还实时生成生产进度分析报告,并将关键信息反馈给相应的管理部门。具体的生产作业计划和调度控制的流程如图3所示。 4 结论 生产调度作为制造执行系统的一个关键模块,是体现制造执行系统先进性的技术核心。本文以白沙河无机磷酸盐化工厂企业生产为研究对象,分析出现的问题和需求,对基于MES的生产调度系统的相关技术进行了研究,构建了基于MES的生产调度系统总体架构,规划了系统功能模块,梳理了工作流程,对有效解决计划管理层与生产控制层之间的数据传输与通信问题,提高了生产效率、合理调配生产资源有较好促进作用。在后续工作中将实际应用该系统,来检验该系统为现有化工生产和管理层决策提供信息的可靠性,以及评估其对生产效率和质量管控能力提高的有效性。
计算机软件论文:计算机软件开发与用户实践的提升策略 1在设计方面要考虑用户对软件的印象 根据调查显示,网络用户在快速阅读过程中通常会呈现出“F”型的习惯,也就是在特定时间内,用户迅速浏览网站的时候会先看到网站的顶端与左侧内容,而中间的内容只能够被阅读到一部分。所以我们在设计网站界面的时候可以遵循“F视线追踪原则”,将各个部门按照主次次序放置到框架之中。如果一个网络用户在浏览到一个新的网站的时候,如果在三分钟之内还没有发现能够吸引自己兴趣的内容,那么这个网站就会100%地失去这个客户。在近几年,许多软件开发公司喜欢用过去的项目模版来设计主界面,这无形中是有利于提高软件开发速度,并且减少耗费创新技术、思路的时间与风险,然而如果一个软件产品长期保持一成不变的风格,那么就不会为用户留下深刻的印象,进而失去市场竞争力。软件开发商必须要根据商业营销学的理论,寻找到自己的目标客户群体,之后根据这个客户群体的偏好、特征来设计软件界面的整个风格,让使用者可以看到产品第一眼后产生一种与众不同的感受。 2在程序选择方面要注重优化与处理效率 我们在软件产品设计的算法方面要注重优化设计,当软件运行过程中耗时较多就需要我们注意处理、降低广大用户在等待过程中的不满情绪。随着科学技术的不断发展,计算机性能与运算速度的不算提升,诸多程序开发工作中将程序运行缓慢的原因归咎于计算机的问题,不会从自身编程过程找原因,因此软件开发工作效率较低,许多软件产品恶评较多,所以我们需要在能够控制的范围中优化程序代码,给予用户们科学、高效的产品体验过程。针对一些确实耗费时间的操作软件,我们可以通过进度条显示、后台运行等方式来调整,让用户心理上顺畅。笔者曾经有幸亲自参观了某通讯公司新任务的运行体验,工作人员每次点击用户的查询请求,在系统返回的时候需要几秒钟甚至几十秒钟,使得该公司用户抱怨数量众多,而这正是缺乏优化功能的原因。 3产品功能设计要结合人性化与灵活性的特征 传统设计受到信息化社会发展的影响,使其正处在改造进程的关注对象。当前计算机发展所带动的现代技术发展并没有到达高潮,但是计算机作为理想化的设计工具,正在逐步改革自身的设计途径、方法、过程,并逐渐迈向到数字化设计的时期。如果我们说数字化是现代社会的发展特征,那么人性化的设计就是对这种存在具象的诠释。我们在产品设计过程中,尽管存在着模块化设计的理论,但是作为产品设计者的我们不能忘记软件产品最终是为大众服务的,必须要将用户体验过程放在首要位置。另外,在软件产品设计过程中,要注重业务模块之间相互搭配的灵活性属性,不能盲目追求大众的操作形式。在广大用户使用计算机产品过程中,随着人们的个人喜欢与聚焦点不同,使用产品的方式也是具有差异性的。笔者曾经设计过一套工程方面的预算系统,部分用户关注最后的造价,而另一部分用户关注的是建筑材料的使用状况,侧重点不同导致自身操作步骤也是不同的,因此我们在设计产品过程中需要注意到这一点。 4结束语 随着科学技术的不断发展,用户对于计算机软件设计水平的需求不断提高,软件开发工作者务必要对目标群体进行深入性研究分析,要真正地了解到用户群体喜欢什么样的软件,需要什么样的软件,关注什么样的团结,从每种软件的运行界面、使用功能、运用条件等诸多方面来实现软件的优化设计,站在用户的角度来面对软件的多个问题,只有遵循这样的原则,才能够满足诸多用户群体的需求,开发出优质的软件。 计算机软件论文:开发自动判断酸碱失衡类型的计算机软件及应用 血气酸碱分析已成为临床诊疗的重要手段之一,尤其在危重病人的抢救中,能否准确快速进行酸碱失衡的判断往往是治疗成败的关键。为了帮助临床医生更准确快速地进行分析和判断,我们自主开发程序,输入检测数据,软件能自动判断酸碱失衡的类型。 1资料与方法 1.1在WindosXP平台下,以改良Henderson-Hasselbalch公式以及代偿预计值计算公式为基础建立数学模型,用VisualBasic6.0编写全部程序.输入动脉血气及血清电解质检测数据即可输出酸碱平衡的类型。 1.2以本院重症监护室2012年1-5月66份血气检测数据分别用程序、手工计算和siggaard-Andersen酸碱平衡诊断图得出结果。 1.3采用kappa检验进行统计学分析,Kappa值 0.80一致性强度为强,Kappa值 0.90一致性强度为极强。P 2结果 2.1与手工计算对比结果66例血气检测数据,对单纯性酸碱失衡达到100%符合率,双重性酸碱失衡能达到96.7%符合率。对三重性酸碱失衡达到93.3%符合率,经kappa检验,k=0.95,u=10.72 u0.01=2.276,故P0.90,其一致性强度为极强,见表1。 2.2与siggaard-Andersen酸碱平衡诊断图对比结果酸碱图不能判断三重混合型酸碱平衡。对阴离子间隙(AG)大于17的患者,判断也常出错。下表为66例患者中去除AG 17所剩40例血气检测数据的结果比较。对单纯性酸碱失衡和正常血气能达到88.9%符合率。对双重性酸碱失衡达到95.5%符合率,经kappa检验,k=0.8477,u=10.025 u0.01=2.276,故P0.80,其一致性强度为强,见表2。 3讨论 酸碱失衡的诊断,特别是混合型酸碱失衡的诊断是较复杂的问题,即使是有经验的医师也很难在短时间内作出准确判断。我们发现siggaard-Andersen酸碱平衡诊断图无法判断三重酸碱失衡,且对AG 17时的酸碱失衡也判断不准确。酸碱图使用时也不方便,因酸碱图的不足限制其在临床上的应用。手工计算需要记忆大量公式,对低年资医生来说也很困难。 本研究显示我们自主开发的程序,准确性高,与手工计算相比较对单纯性酸碱失衡达到100%符合率,双重性酸碱失衡能达到96.7%符合率。对三重性酸碱失衡达到93.3%符合率,与siggaard-Andersen酸碱平衡诊断图相比较对单纯性酸碱失衡和正常血气能达到88.9%符合率。对双重性酸碱失衡达到95.5%符合率。经kappa检验一致性具有统计学意义且K值均大于0.80,一致性强度为极强和强。 我们自主开发的程序,使用方法简单、准确性高,可作为临床诊断和治疗的参考,值得临床使用。但是因临床病例较少,程序的稳定性和准确性有待进一步验证。在严重低蛋白血症时,AG值存在误差,需要校正后再判断酸碱平衡,盲目使用本程序可能有误,这需要特别注意。 计算机软件论文:计算机软件在电缆安装工程中的应用分析 摘要:通过对传统的电缆安装施工方法与计算机软件管理方法进行比较,以intec软件在秦山三期(重水堆)核电站常规岛电缆安装工程中的应用为例,简要介绍了计算机软件在电缆安装工程中的应用方法,指出了intec软件在实际应用中存在的问题,建议国内的设计单位和项目管理单位在电缆安装工程中采用计算机软件进行控制与管理。 关键词:计算机软件;电缆安装;电缆敷设;电缆接线 电缆安装是发电厂电气安装工程的重要组成部分,它在发电厂电气安装工程中所占的比重约在60%以上,电缆敷设与接线是电缆安装中的重要工序,电缆敷设与接线施工质量的优良是实现电气安装工程质量优良的重要前提。虽然目前国内的电缆安装工艺有了一定的进步,但与国外先进技术相比,电缆安装在设计应用、施工管理等方面还存在一定差距。 1我国电缆安装技术的现状 在国内发电厂电气安装工程中,施工单位根据设计单位提供的电缆平面布置图、电缆排列剖面图和电缆清册进行电缆敷设,根据二次端子排图进行电缆接线。电缆清册是根据电气主接线系统图、厂用电系统图和照明系统图列出的全厂电力电缆,根据直流系统图列出的全厂直流电缆,根据二次端子排图列出的全厂控制电缆编制而成,它是订购电缆及指导施工的重要依据。在中、小型工程项目中,电缆根数较少,电缆总长度较短, 使用常规方法施工难度不大。但是,在大型的建设工程中,电缆根数多,电缆总长度长,涉及的工作面广,如果仍采用常规方法施工,不仅在设计和施工准备阶段要投入大量的人力物力,而且施工过程中的安装进度也难以控制,施工工艺要求难以得到保证。近几年,计算机技术迅猛发展,计算机软件的出现,为这个问题提供了新的解决方法。 计算机是一种可进行自动控制和具有记忆功能的现代化计算工具和信息处理工具,它特别适合处理信息量大、种类多且有信息组合和历史文件查询要求的事务。计算机技术及相关的信息处理技术和网络技术的发展,使数据处理已成为计算机应用的一个最重要的部分。近几年,在我国的几个大型涉外建设工程中,计算机软件已应用于电缆安装。例如,岭澳核电站采用了pericles软件指导电缆安装施工,秦山三期(重水堆)核电站在电缆安装中使用了intec软件。 2intec在秦山三期(重水堆)核电站常规岛电缆安装中的应用 秦山三期(重水堆)核电站工程是“九五”期间国家重点建设项目,在浙江省海盐县境内建造一座装机容量为2×700mw级的重水堆核电站,设计寿命为40年,工程总投资约28.8亿美元,项目建设采用交钥匙合同模式,由加拿大原子能有限公司(aecl)总承包,常规岛设计和部分设备供货的分包商为美国的柏克德(bechtel)公司。常规岛1#机电力和控制电缆共计6261根,2#机电力和控制电缆共计5269根,电缆施工主要依据intec软件中的电缆(cabling)和接线(wiring)两个模块进行。intec软件具有以下基本功能: 2.1查 询 为了保证电缆敷设的质量,电缆敷设后的整齐美观,不出现交叉,以及合理安排每盘电缆以尽可能最大限度地减少电缆的损失。在电缆敷设前,技术人员要将电缆进行合理的归类应用计算机软件为这项工作带来了很大的便利。intec提供了多种查询方法,例如,按区域或设备查询,按系统查询,按路径查询,按电缆类型查询等等。我们在施工中常使用下列方法查询电缆。 2.1.1按区域或设备查询 当我们需要统计某个建筑物内所有的电缆时,就可以采用按区域进行查询。例如,需要统计水处理厂房内的所有电缆,我们在电缆模块主界面内的“room-side1”栏内输入水处理厂的区域代码“wt*”后按“ok”,水处理厂内的所有电缆就会显示出来。在列出的电缆清单中,我们可以通过单击鼠标右键,利用快捷菜单中的“过滤”功能进一步按需要筛选。 2.1.2按系统查询 当我们需要统计某个系统内的所有电缆时,就可以采用按系统进行查询。例如,需要统计原水系统内的所有电缆,我们选用“wire”项,在其中的“wire-number”内输入“7131-*”后按“ok”就可以找出该系统的所有电缆。 2.1.3按路径查询 为了提高电缆敷设的效率,我们可以将具有相同路径的电缆同时敷设。我们选用“route”项,在“route-number”栏内输入路径号按“ok”,就可以得到同一路径的所有电缆。 2.2报表生成 intec提供了以“pdf”格式的报表清单,在查询出所需的电缆后,选主菜单的“action”中的“report”,出现“report online”界面,选择相应的报表类型,即可在线生成报表,打印出的报表可用于指导现场施工。报表给出了敷设电缆的较详尽的信息,尤其是敷设路径,它采用了在电缆通道上编号的方法,在电缆桥架上每隔一定距离按其实际长度标上米数,电缆排管和导管均予以编号。这样,电缆进出通道的位置就相当明确了,这为以后查找和更换电缆提供了便利。 2.3信息反馈 当电缆的工程状态(engineering status)为“rfc”即已释放给施工时,我们就可以在现场敷设该电缆了。电缆敷设完成后,我们应及时的将敷设完成的信息反馈给intec系统。反馈的方法是先查找出该电缆,然后单击鼠标右键,在出现的快捷 菜单中选择“site status changed”栏,在对话框内输入已敷设电缆的时间与实际长度,将现场状态改为“pulled”,最后按确认键。将电缆的现场状态准确及时的反馈给系统可以使设计者和工程管理者掌握电缆安装的最新动态,确保工程进度的实现。 2.4电缆接线 电缆敷设完成后,就可以开始准备接线工作了。intec的接线模块的使用与电缆敷设模块大致相同,也可以按照查询生成报表接线及信息反馈的步骤进行。值得说明的是,系统提供的用于接线的报表清单与我们传统接线时使用的二次端子排图不同,它是一种用文本描述电缆与端子连接的清单。 2.5升 版 由于设计变更和工程现场条件的改变,电缆安装的相关信息也在不断更新,intec基本上一个星期要进行一次升级,在进入intec后,选主菜单的“help”中的“revison”,可以看到版本信息。施工时我们使用最新版本。 3intec在应用中遇到的问题 intec是一个集设计、采购、施工、调试于一体的大型软件,它不仅能够为施工提供所需的设计资料,而且可以对施工的全过程进行动态管理。但是由于种种原因,intec在实际中并没有发挥出其最大功效,应用中也发现其本身的一些问题,主要体现在: (1)由于输入系统的信息不全,导致该软件的一部分功能闲置。例如,系统的图纸资料管理功能,本应该根据施工图纸能够检索出相关电缆及接线等信息,但是实际工程中这项功能没有发挥作用。 (2)系统升级频繁,造成施工难度增大,现场施工与设计脱节现象时有发生。由于设计速度跟不上施工要求,设计者对系统的变动频繁,基本上是每周升级一次,以致现场施工的进度受到系统的限制。 (3)由于设计单位的现场机构没有权限修改系统,对于系统的变动须远在加拿大的总部进行,这样,现场施工的变动不能及时反映到系统,现场返工现象也时有发生,使得施工工艺也受到影响。 4结束语 笔者通过在秦山三期(重水堆)核电站常规岛电缆安装使用intec软件的实践中体会到:在大、中型建设工程的电缆安装中应用计算机软件进行控制与管理是非常必要的。传统的电缆安装施工方法过多依赖施工人员的经验。在施工前的准备阶段,技术人员要花费大量的精力统计电缆数量,安排电缆敷设路径,而且每个技术人员都有自己不同的施工经验,施工的随意性较大。在施工过程中,施工的进度与现场的变更难以得到有效控制。传统的施工管理中,现场施工完成后的记录整理工作由人工进行,记录的统一性、真实性不高。此外,计算机软件还可以用来在工程竣工后的决算工作中快速准确地统计工程量,极大地提高了工程造价人员的工作效率。应用计算机软件管理电缆安装施工能够解决传统施工管理中的不足,提高施工效率,满足工程进度要求,能对施工进行全过程的动态管理。因此,建议国内的设计单位和项目管理单位在电缆安装工程中采用计算机数据库软件进行控制与管理。 计算机软件论文:浅谈计算机软件的知识产权保护 计算机软件产业是产生于上世纪五十年代中期的重要产业,在几十年的快速发展中,已成为独立于计算机硬件的能够推动国家信息化建设的关键型产业,但到目前为止,人们就计算机软件依据缺乏足够深入的认识,尤其是计算机软件的知识产权保护。依据国际知识产权组织相关条规中的规定,计算机软件应当涵盖计算机程序、辅助资料及程序的描述等,世界上很多国家的知识产权保护均是依据国际知识产权保护的相关定义,在结合自身状况的基础上进行的修订。 一.计算机软件的知识产权保护概述 依据国际知识产权保护的相关规定,计算机软件作为不同于其他的知识产权的客体,其特殊性呈现于较多的方面,这也强调着计算机软件的知识产权保护的特殊性。计算机软件作为人类智慧的表现形式,同时具备着作品性及工具性双重属性;计算机软件在研发设计的过程中,实现着思想内涵与表现形式的高度融合,两者的相互渗透、相互融合使得界定区分较为困难;计算机软件所具有的更新周期逐渐缩短、更新换代逐渐加快,增加着知识产权保护的难度;计算机软件的研发设计成本普遍较高,但复制推广的成本却相对较低;计算机软件具备着较强的国际通用性等。计算机软件所具有的区别于其他的知识产权的客体的以上诸多性质,强调着计算机软件并非一般的作品及技术,强调着不可将计算机软件这一知识产权客体与传统知识产权客体一视同仁,要综合计算机软件的特殊性给予知识产权法律上的相应保护。 二.我国计算机软件的知识产权保护存在的问题 1.纯粹专利保护制度之下的保护无法满足保护需求 纯粹专利保护制度之下的保护要求相对较高,且保护条件相对有限,该种立法保护的弊端与问题需要新立法模式予以解决,进行立法保护的相关条件及要求的合理适当降低;产品的专利申请时间长、申请成本高是较为普遍的现象,计算机软件作为较为特殊的知识产权的客体,申请保护中也同样存在着该种问题。就国际大环境而言,计算机软件的知识产权保护经历着针对著作权的单维保护向著作权及专利权的双维保护模式的转变。针对计算机软件的知识产权的法律保护实现着与计算机发展技术的紧密结合,该种发展变化趋势就其原因主要是,计算机软件行业的产业化以及计算机软件的独立,最终导致计算机软件方面的法律保护类问题的出现。在计算机软件产业的发展之初,某些国家尝试依据计算机软件程序的是实用性及技术性,采用专利法对其实施保护,但某些软件程序并不符合专利的特征要求,利用专利法对计算机软件实施保护的效果并不显著。 2.知识产权保护践行并不能满足现实需求 虽然我国计算机软件的知识产权保护的发展,已经完成从无到初具规模的发展脱变,在法律层面上著作权法律法规已将计算机软件收入到著作权的法律保护体系中,同时的计算机软件的知识产权保护采用以著作权法的保护作为主要切入点、计算机软件产权保护的单行法的制定与完善的保护制度,就保护制度的总体架构隶属于著作权法之中,这与国家制定的其他的行政法规存在较大区别,也与其他发达国家计算机软件的知识产权保护就其专利保护内容也存在较大差异,致使计算机软件的盗版较为猖獗。计算机软件侵权的打击存在着政府部门的大包大揽的传统管理观念,社会动员程度较低。计算机软件盗版现象猖獗的其他产生原因也较为复杂,主要体现在国家经济的发展现状、计算机软件的价格、计算机软件使用者的法律水平及计算机软件研发者的法律维权意识等,广泛的开展计算机软件的盗版综合治理也是实现软件知识产权保护的关键途径。 三.我国计算机软件的知识产权保护问题的改进对策 1.计算机软件的知识产权保护立法问题的解决对策 计算机软件产业逐步实现与计算机硬件产业的分离,使得计算机软件逐步的成为市场价值更为广阔的高新技术,适合计算机软件行业发展的保护措施需求的紧迫性变得越来越强烈;而到计算机软件产业的发展初具规模的时候,针对计算机软件的法律保护体系确立的必要性显得更为突出,国家开始强化针对计算机软件的知识产权立法保护,但就立法保护的效果而言,仍需要立法保护中适当的降低软件在进行交易方面的成本,确保软件开发者合理的社会收益,从而推动计算机软件的产业化发展;在计算机软件的知识产权新的立法保护模式中,明确的指出保护条例中已经明确规定的要严格依据保护条例来执行,而没有做出规定、规定不够明确、条件发生变化的要依据著作权法的相关规定执行,同时实现软件的有效保护及软件交易成本的降低。 2.计算机软件的知识产权保护践行问题的解决对策 转变计算机软件侵权的打击的理念,将最终的违法打击途径确立为良好的司法环境的组建,在进行计算机软件的知识产权保护的过程中,要将软件的行政及司法保护确立为重点,充分利用行政执法这一国家执法体系中的重要环节,将行政调查及处理力度的强化确立为计算机软件保护的核心,给予软件研发使用的相关权利人以足够的法律保护,并给予侵权者以应有的制裁及惩处;软件行业内的诸多协会是软件企业中形成的自治性的组织,虽然并不具备行政执法及司法等管理权限,但却在市场调查、信息的咨询评估、业界信息的交流、知识产权的保护等方面具备法律所无法比拟的优势,要充分的发挥软件行业内相关协会在软件知识产权保护中的作用。 总结 综合分析目前计算机软件产业的发展现状及市场经济的现实需求,要想实现计算机软件产业更为健康有序的发展,各种途径、各种方式的计算机软件的知识产权保护已显得非常有必要。 计算机软件论文:以单片机为核心的工控计算机软件 软件抗干扰就是cpu在软件运行过程中对自己进行监视和检测,及时诊断机器运行故障并修复错误,确保程序正确运行的编程方法。 1 工控计算机软件的结构特点及干扰途径 在不同的工控系统中,软件虽然完成的功能不同,但就其结构来说,一般具有如下特点:①实时响应:及时处理控制系统中的随机发生事件。②周期运行:软件在初始化完成后,随之进入主程序循环运行。③中断响应优先级判断:优先响应高优先级中断请求。④中断嵌套:低优先级中断执行过程中,可以优先执行更高级的中断请求。⑤模块化关联:软件由多个任务模块组成,各模块相互关联,相互依存。⑥可操控性:允许操作人员干预系统的运行,调整工作参数。 在工业现场环境的干扰下,工控软件可能受到破坏,导致工业控制系统失控,其表现是:①干扰叠加在模拟量信号上,导致模拟量数据采集误差加大或超出量程。②由于干扰导致主频晶振频率的偏离和不稳定,从而致使定时器/计数器的中断频率变化,引起记数错误、时钟异常。③通讯时序的异常或干扰信号的叠加,都会引起通讯不正常。④程序计数器pc值改变:被干扰后的pc值是随机的,因此引起程序执行混乱;输入/输出接口状态受到干扰,造成控制状态混乱,系统发生“死锁”;ram数据区受到干扰,导致ram区数据改变或丢失。 2 软件运行过程中的自监视法 计算机cpu内部都具有看门狗定时器,利用定时中断来监视程序运行状态。看门狗定时器的中断时间大于主程序正常运行一个循环的时间,在主程序循环中执行一次看门狗定时器常数刷新操作。因此,只要程序正常运行,看门狗定时器不会出现定时中断。而当程序运行失常,不能及时刷新看门狗定时器时间常数时,就会导致定时中断。在看门狗定时中断服务程序中将程序系统软复位,从而防止程序跑飞。 1)监测程序计数器pc值 计算机正常运行,其pc值一定在程序区内。在一个经常要产生外部中断的某个中断服务程序中,读取转入该中断时压入堆栈的断点地址。如果该地址在程序区内,则认为pc值正常,否则一定是程序跑飞了。此时,程序跳转到机器的重启动入口或者复位入口,机器重新启动。 2)主循环程序和中断服务程序相互监视 主循环程序和中断服务程序以及中断服务程序之间多设计几个监视对,相互监视,增加程序的抗干扰性能。每个监视对要定义一个ram单元,通过对其计数/清零的方法表达相互监视信息。 3)程序代码校验 实时控制程序代码通常都采用eprom固化运行,有时可能因芯片质量问题或者因静电干扰也会出现极个别的单元错误。常用的校验方式,可以采用“累加和校验”或者“bch校验”。当采用bch校验时,其分组附加的冗余字节可以集中在程序区之外的某个eprom区域里。校验方法是在某个短小而且经常发生的中断服务程序内安排一个校验模块,可以设计成每次循环校验一部分程序代码,分若干次校验完成。如果校验发现错误,应当立即向工控网络主站报告或者以自身报警的办法告知操作人员,以便及时处理。 4)ram数据校验 在实时控制过程中,干扰经常导致冲毁ram中的数据,由于ram中保存的是各种原始数据、标志、变量等,如果被破坏,会造成系统出错或无法运行,ram的大部分内容是为了进行分析、比较而临时存放的,不允许丢失的数据只占极少部分。因此,在软件中,常采取对少数不允许丢失的数据进行“校验”和“设标志”,称为“校验法”和“设标法”。具体做法为:将ram工作区重要区域的始端和尾端各设置一个标志码“0”或“1”,对ram中固定不变的数据表格设置校验字。 程序在执行过程中,每隔一定的时间通过事先设计的查错程序来检查其各标志码是否正常。如果不正常,程序可重新复位或利用数据冗余技术通过抗干扰处理程序来进行修正;冗余数据表的一般设计原则是:各数据表应相互远离分散设置,减少冗余数据同时被冲毁的概率;数据表应尽可能远离栈区,减少由于操作错误造成堆栈数据被冲的可能。 3 实时控制系统的互监视法 1)软件冗余 对于条件控制系统,将控制条件的一次采样、处理控制输出,改为循环采样、处理控制输出。 2)在中断子程序中重复设置输出状态寄存器单元 当干扰侵入输出通道造成输出状态破坏时,系统可以及时查询当前输出状态寄存器单元的输出状态信息,及时纠正错误的输出状态。 3)设置自检程序 在系统内的特定部位或某些内存单元设状态标志,在运行中不断循环测试,以保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。 4 其它常采用的软件抗干扰方法 1)特殊功能寄存器重复设定 为防止干扰改变cpu内部寄存器或者接口芯片的功能寄存器,把可能中断的类型、中断的优先级别、串行口、并行口的设定修改,可以采取在主程序的循环中,重复设定不影响其当前连续工作的特殊功能寄存器值,避免偶然不测发生。 2)重要数据备份法 对一些关键数据,至少有两个以上的备份副本,当操作这些数据时,可以把主、副本进行比较,如其改变,就要分析原因,采取预先设计好的方法处理。还可以把重要数据采用校验和或者分组bch校验的方法进行校验。这两种方法一并使用则更可靠。 3)数字滤波法 实时数据采集系统,为了消除传感器通道中的干扰信号,在硬件措施上常采取有源或无源rlc网络,构成模拟滤波器对信号实现频率滤波。软件常用的数值、逻辑运算处理方法有算术平均值法、比较取舍法、中值法、一阶递推数字滤波法等,实现频率滤波。 5 结语 基于硬件抗干扰设计的完善、软件抗干扰编制的尽可能细致,努力赋予软件高度的智能,把硬件和软件有机地结合起来,工业控制系统才能经得起长期现场考验。 计算机软件论文:计算机软件的可维护性问题 计算机软件是用户和硬件之间的接口界面。计算机用户可以通过软件和计算机实行沟通,软件是计算机系统设计的重要根据。为能方便用户,让计算机体系极具较高的整体效用,在计算机系统设计时,要对硬件和软件相结合的全局进行考虑,并满足用户的需求。软件保护技术,即怎样防止破解合法软件,软件保护产品所涉及内容极为宽泛,属于综合技术范畴之内。软件可维护性是指导软件维护工作的一个重要参考依据,是软件维护难易程度评价的标准,是软件产品的一个重要质量特性。软件可维护性即维护人员对该软件进行维护的难易程度,具体包括理解、改正、改动和改进该软件的难易程度。软件的可维护性差是软件维护工作量和费用激增的直接原因,因此在软件工程的各个阶段都要保证软件具有较高可维护性,从而降低软件维护成本,这是软件工程的重要目标之一。 1 计算机软件可维护性概述 概括地说,软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护(也称为软件维护)3个时期组成。 运行维护时期的主要任务是使软件持久地满足用户的需要。具体地说,当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正;当环境改变时应该修改软件以适应新的环境;当用户有新要求时应该及时改进软件以满足用户的新需要。 软件维护阶段的关键任务是,通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。通常有4类维护活动: 1)纠错性维护:在开发过程中要生成100%可靠无误的软件通常是不太现实的,为了识别和纠正软件错误、改正软件性能上的缺陷、排除实施中的误使用,应当进行的诊断和改正错误的过程就叫做改正性维护。 2)适应性维护:在使用过程中,外部环境(如新的硬、软件配置)、数据环境(如数据库、数据格式、数据输入/输出方式、数据存储介质)可能发生变化。为使软件适应这种变化,而去修改软件的过程就叫做适应性维护。 3)完善性维护或增强:在软件的使用过程中,用户往往会对软件提出新的功能与性能要求。为了满足这些要求,需要修改或再开发软件,以扩充软件功能、增强软件性能、改进加工效率、提高软件的可维护性。这种情况下进行的维护叫做完善性维护。 4)预防性维护或再工程:即修改软件,为将来的维护活动预先做准备。 除此四类维护活动外,还有一些其它类型的维护活动,如:支援性维护:通过提供最新用户文档或联机用户文档,进行适当的用户培训或设立专门的维护人员等方式来减少此类维护活动。 软件维护具有很大的必要性、长期性和艰巨性。以上几个方面的维护工作中,第二和第三层面维护方面所占的份额最大,占80%左右的总维护工作。可见,软件维护的费用也大得惊人,有些维护费用可能高达软件总开发费用的55%~70%,软件的可维护性居于首位。但软件维护的难度越来越大,并已成为目前所面临的最大问题。 2 提高软件的可维护性方法 软件的可维护性对于延长软件的寿命具有决定性的意义。因此,不仅维护人员应重视软件的可维护性,软件开发人员也要为减少今后的维护工作量而努力。为了提高软件的可维护性,可以从以下几个方面着手: 1)建立明确的软件质量目标。一个可维护的程序应是可理解的、可靠的、可测试的、可修改的、可移植的、效率高的和可使用的。如果要程序满足可维护性七个特性的全部要求,那么要付出很大的代价,甚至是不现实的,但有些可维护性是相互促进的,例如可理解性和可测试性、可理解性和可修改性。但另一些质量特性却是相互抵触的,例如效率和可移植性、效率和可修改性等。因此要明确软件所追求的质量目标。 2)使用先进的软件开发技术和工具。利用先进的软件开发技术能大大提高软件质量和减少软件费用。面向对象的软件开发方法就是一个非常实用而强有力的软件开发方法,用面向对象方法开发出来的软件系统,稳定性好,比较容易修改,比较容易理解,易于测试和调试,因此,可维护性好。 3)建立明确的质量保证。质量保证是指为提高软件质量所做的各种检查工作。质量保证检查是非常有效的方法,不仅在软件开发的各阶段中得到了广泛应用,而且在软件维护中也是一个非常主要的工具。为了保证可维护性,以下四类检查是非常有用的: ① 在检查点进行检查。保证软件质量的最佳方法是在软件开发的最初阶段就把质量要求考虑进去,并在开发过程每一阶段的终点,设置检查点进行检查。检查的目的是要证实已开发的软件是是否符合标准,是否满足规定的质量需求。在不同的检查点,检查的重点不完全相同。 ② 验收检查。验收检查是一个特殊的检查点的检查,是交付使用前的最后一次检查,是软件投入运行之前保证可维护性的最后机会。它实际上是验收测试的一部分,只不过它是从维护的角度提出验收的条件和标准。 ③ 周期性的维护检查。软件在运行期间,为了纠正新发现的错误或缺陷,为了适应计算环境的变化,为了响应用户新的需求,必须进行修改。因此会导致软件质量有变坏的危险,可能产生新的错误,破坏程序概念的完整性。因此,必须像硬件的定期检查一样,每月一次或二月一次,对软件做周期性的维护审查,以跟踪软件质量的变化。周期性维护审查实际上是开发阶段检查点复查的继续,并且采用的检查方法、检查内容都是相同的。为了便于用户进行运行管理,适时提供维护工具以及有关信息是很重要的。维护审查的结果可以同以前的维护审查的结果、以前的验收检查的结果和检查点检查的结果相比较,任何一种改变都表明在软件质量上或其他类型的问题上可能起了变化。对于改变的原因应当进行分析,例如,如果使用的是复杂性度量标准,则应当随机地选择少量模块,再次测量其复杂性。 ④ 对软件包的检查。软件包是一种标准化了的,可为不同单位、不同用户使用的软件。软件包卖主考虑到他的专利权,一般不会提供给用户他的源代码和程序文档。因此,对软件包的维护采取以下方法。使用单位的维护人员首先要仔细分析、研究卖主提供的用户手册、操作手册、培训教程、新版本说明、计算机环境要求书、未来特性表,以及卖方提供的验收测试报告等,在此基础上,深入了解本单位的希望和要求,编制软件包的检验程序。该检验程序检查软件包程序所执行的功能是否与用户的要求和条件相一致。为了建立这个程序,维护人员可以利用卖方提供的验收测试实例,还可以自己重新设计新的测试实例。根据测试结果,检查和验证软件包的参数或控制结构,以完成软件包的维护。 4)选择可维护的语言。程序设计语言的选择对维护影响很大。低级语言很难掌握,很难理解,因而很难维护。一般来说,高级语言比低级语言更容易理解,第四代语言更容易理解,容易编程,程序容易修改,改进了可维护性。 5)改进程序的文档。程序文档是对程序功能、程序各组成部分之间的关系、程序设计策略、程序实现过程的历史数据等的说明和补充。程序文档对提高程序的可阅读性有重要作用。为了维护程序,人们必须阅读和理解程序文档。 总之,当前计算机技术在整个国民经济中具有相当广泛的领域,在人们的日常生活中,计算机技术可以说是无处不在,是人们生活、工作不可缺少的工具之一,以软件技术作为其内在灵魂的计算机信息系统,正在对系统高度集成化、结构广泛分布化、信息多元化和功能智能化等一系列新型发展方向越来越重视,并逐步在实践中得以实现。软件维护是一项综合性很强的工作,随着软件规模和复杂度的日益提高,使软件维护成为软件生存周期中费用最高、难度最大的一个阶段。因此,良好的软件可维护性可以降低维护成本,延长软件生命周期。 计算机软件论文:探讨计算机软件的安全检测技术 现在,各种计算机软件在各行各业中得到了普遍的利用,成为人们生活和工作中不可或缺的部分。由此带来的计算机软件安全问题也随着它的发展越来越复杂的影响着计算机的安全,计算机软件的安全检测技术就显得尤为重要。 一、计算机软件安全检测技术概述 计算机软件安全检测是计算机软件开发过程中的一个重要环节,它的目的是为了发现软件所存在的故障和安全漏洞,从而及时的对计算机软件的潜在安全问题进行更改。当前的计算机软件安全检测技术主要包括动态检测和静态检测两种方法。计算机软件安全检测是确定计算机软件的安全性是否达到软件预期设计的目标的一个过程,一般包括功能测试、渗透测试与验证过程三个阶段。包括安全功能与安全漏洞两个方面的检测,软件安全功能涉及的方面比较多,包括机密性、授权、访问控制以及安全管理等;而计算机软件安全漏洞检测则是对软件可能存在的缺陷的检测。 二、计算机软件安全检测的注意事项 在进行计算机软件安全检测是,要注意几下的几个问题: 一是要预先制定出检测方案。首先要对计算机软件有一个全面的了解,在此基础上作出分析然后选择一个合适的检测技术,设计出检测方案;其次在检测人员的选择上,要进行多元化的人员配置,安全分析人员、软件设计人员和操作者都应参与检测的工作,这样可以保证在检测的过程中对软件的不同性能的检测都能得到专业技术人员的指导和分析,提高安全检测的效率。 二是在进行计算机软件的安全检测时,对于系统级、代码级与需求级的检测是必须的。如果软件的规模比较大,还要对软件的结构的设计进行分析。在具体的操作中要从实际工作的需要来选择合理的分析技术。仿真环境和分析工具相结合是较为有效的计算机软件的安全检测技术。 三、计算机软件安全检测技术的方法 (一)计算机软件安全检测的流程 一般情况下,规模较大的软件是由一定数量的子系统来构成的,每个子系统又由若干的小模块来构成。计算机软件的安全检测一般按照以下的步骤进行:首先是进行模块的测试,测试的对象是软件设计中的最小单位,对模块进行测试的目的是发现系统的各个模块中可能存在的问题。然后是对由模块按照程序设计的要求组装的系统进行检测,并对于其相关的体系机构进行检测。其次是在前两个检测的基础上进行软件的有效性检测,有效性检测的目的是对软件的功能和性能进行检测,检测其是否与所设计的用户的需求相符合。最后进行的是系统的检测,测试软件在整体的环境下的运行安全情况。 (二)当前计算机软件安全检测的主要方法 一是形式化的安全检测。形式化的安全检测是确立软件的数学模型,在通过形式规格的语言的支持提供形式化的规格说明。比较常见的形式规格语言有基于有限状态的语言、基于模型的语言以及基于行为的语言。形式化的安全检测有模型检测和定量证明两种形式的安全检测方法。 二是基于模型的静态安全检测。模型安全检测,既是通过软件行为与结构建模的方式,形成一个测试的模型,此模型同时可满足计算机对其的可读性。模型安全检测的方式与上述的形式安全检测的方式相比较而言,并不侧重于让检测的软件系统与规格说明在所有的情况下都保持一致,而是从模型生出一组试用例,使用这组试用例来测试软件系统,来说明软件的安全性。比较常用的模型安全检测方法包括有线状态机检测和马尔科夫链的检测。 三是语法检测。语法检测技术是根据语法对被检测软件的功能接口的语法生成软件进行输入的测试,测试软件在不同的输入条件下产生的不同的反应。一般语法检测适用于检测源程序中存在安全隐患的c语言函数和系统的调用,并通过软件接口语言的识别、定义语言的语法以及以语法为基础进行生产测试用例,同时进行安全检测。 四是基于故障注入的软件安全检测。故障注入的安全检测是应用故障分析树与故障数的最小割集来检测的。故障树分析法通过将系统最不该发生的事件做为顶事件,再以此寻找导致事故发生的中间事件与低事件,再通过逻辑门符号将顶事件、中间事件和低事件之间的关系进行连接,形成故障树。故障树检测拥有较高的检测自动化程度,是比较合理的计算机软件安全检测的方法。 五是模糊测试和基于属性的测试。模糊测试一般是基于白盒的模糊测试,较传统的模糊测试技术有所进步,白盒模糊检测方法有效的结合了传统的模糊测试技术和动态测试用例检测技术的优点。基于属性的测试方法首先要确定计算机软件的安全编程规则,以此来作为安全属性来验证软件系统程序的代码是否遵守了这些规则。基于属性的安全检测法的优点是能够较好的分析软件安全漏洞的扩展性及安全性等。 六是混合检测技术。混合检测技术是指将计算机的静态安全检测技术和动态安全检测技术相结合的一种检测技术,它能有效的改善静态技术和动态技术检测存在的一些缺陷,从而更好的对计算机软件的安全进行检测。当前主要的检测技术包括二进制代码改编技术、测试库技术、基于规范的检测技术、基于异常的检测技术等。混合检测技术在一定程度上提高了软件安全检测的准确性,是较合理的检测方式。 七是基于web服务的检测技术。近年来,随着web服务技术的发展和广泛的应用,基于此的分布式软件安全检测技术也随之产生和发展,它是一种基于识别内容的分布式web服务器技术。具有语言中立、互动操作性强等优点,能够将复杂的安全检测分解为子安全类型进行处理,以使其可以更有效的应对复杂的安全检测的需要。分布式安全检测还采用了故障注入机制来生成错误的soap消息,来用于异常测试。此种检测方法在实践中具有高效、先进和灵活的特点,能够对软件的可靠性、容错性和安全性的检测到达较高的标准。 四、总结 计算机软件的安全检测技术是保证计算机和互联网安全的基础,必须不断的加强检测技术的创新,以保证计算机软件的安全,促进计算机软件的发展。 计算机软件论文:网络环境下中职计算机软件应用研究性学习的探索 摘要:基于网络环境的研究性学习是计算机网络与研究性学习的整合,是在网络环境支持下的研究性学习。本文对在职业技术学校计算机软件应用教学过程中开展基于网络环境的研究性学习,分别从情境创设、问题探究、实例制作过程方法探究和最终实例的完成及讲评四个方面进行探讨。 关键词:网络环境;中职;计算机软件应用;研究性学习 职业学校计算机专业的教学内容主要以常用软件的应用为主,如office软件应用、photoshop软件应用、flash动画制作、dreamweaver网页设计等,注重培养学生的计算机软件应用水平。怎样才能使学生尽快掌握一个应用软件的各种基本操作,并使用所学软件解决实际生活中所遇到的相关问题,是每位职校计算机专业课教师必须思索和解决的问题。 创新精神和实践能力的培养,是计算机软件应用教育教学的核心。创新精神主要体现在学生对信息的处理能力上,实践能力则体现在学生对各种计算机软件操作水平和应用能力上。在计算机软件应用课教学过程中采用研究性教学模式,旨在通过创设类似科研的情境,让学生主动去探索、发现和体验,在收集、加工和处理信息的过程中,培养创新能力,提高动手实践能力。同时,为使学生所学计算机软件能紧跟软件换代步伐,密切与社会现实相结合,计算机软件应用教学的内容和范围不应局限于课堂和教材,而网络恰好为学生进行计算机软件应用研究性学习提供了丰富的信息资源。 根据职业技术学校学生学习特点和计算机软件应用教学的特点,以及笔者在教学实践过程中的探索和总结,网络环境下计算机软件应用研究性学习的教学过程一般可分为以下几个阶段: 创设情境,帮助学生确定主题情境创设的目的是激发学生探索问题、解决问题的兴趣。创设的情境要与学生日常生活密切相关,而且要通过网络,利用视频、音频、图片等多媒体信息来呈现,以调动学生的积极性,帮助学生确定主题。例如,在讲flash动画制作时,可以根据生活中的实例,制作相应动画。通过动画效果,调动学生制作flash动画的欲望,明确本节课所要完成的任务或目标,再让学生根据目标效果确定任务。在讲flash动画基本概念和基本操作时,先让学生看一些简单移动动画或者是形变动画效果,引起学生的注意和兴趣,引出这节课学生所要研究和学习的主题——flash动画的基本操作和基本概念,具体内容和相应操作就需要学生通过自己的查找、学习和实践研究得到答案。 对发现的问题或达到目标过程中的困难,让学生自主探究或几人一组查找相关信息各小组成员根据自己的任务分工学习自己未掌握的知识。教师提供相关的资源(如学校的资源库或自己所建的主题网站等)、网址或搜索引擎(如百度、谷歌、天网搜索等),让学生收集与解决问题相关的信息,并在此过程中形成自主思维能力与习惯。这时,每个学生都要独立自主地查找信息。他们所查找的信息都是为了完成明确的任务,教师必须帮助学生判断所查得信息的有效性。如上面所提到的在学生研究和查找flash动画制作的基本概念和基本操作的过程中,若发现有学生找到了许多有关3d动画制作的知识时,就要提醒学生,当前研究和学习的只是平面二维动画,三维动画在以后的学习中才有可能用到,不能在这些信息上花费过多的精力。总之,教师在巡堂过程中如发现有学生查找的信息偏离主题,要及时提醒,以提高课堂效率。 让学生小结查找的信息和已经掌握的相应操作,在组内和组间交流,找出完成实例或达到效果时所遇到的疑难问题,并协商解决 当小组成员找到所需信息后,让他们在组内和组间交流这些信息,阐述选择这些信息的理由,讨论有分歧的意见,达成共识,并以小组为单位,合作设计完成实例,达到要求的效果。对于一些学生容易忽视的因素,教师要及时指导。比如在photoshop软件应用中,利用图层进行多幅图像合并时,图层顺序对整幅图像合并效果的影响;在使用滤镜对图像产生特效时,有选区和无选区对最后效果的影响;在钢笔工具的使用过程中,要注意钢笔工具栏属性的选择对路径的影响;利用flash制作形变动画或文字形变时,一定要先把相应的对象打散等一些细节问题。 最终实例成果汇报,效果分析,讨论评价由各小组的代表向全班学生做口头汇报,并通过网络把主题学习完成的实例或相应的效果提交到服务器(教师机)上。教师利用多媒体电教平台,展示各小组的作品,并进行相应的点评。对于完成效果好的小组要进行集体表扬,并给小组成员的平时成绩适当加分。同时,让优秀小组代表说明本小组完成任务的过程、成员分工和完成作品的思路,展示作品的制作过程,给其他小组提供学习的机会。教师应及时对学生的研究进行评价,引导学生及时总结、反思,鼓励学生从多个角度思考和解决问题。比如,在学习photoshop图像处理中的图像颜色调整时,给图像上色有两组学生都较好地达到了相应的实例效果,其中一组用的是图像调整菜单中的色彩平衡,另一组用的是图像调整菜单中的色相饱和,对这两个小组都要给予表扬,并让他们演示并讲解达到效果的思路和方法。要告诉学生解决一个实际问题的办法不是唯一的,需要自己用心去研究、学习。 总体而言,计算机软件应用是一类实践性很强、极富创造性、具有明显时展特点的课程。研究性教学模式适合于培养学生的创新能力、独立分析问题和解决问题的能力。这种教学模式可使学有余力的学生有更大进步;学习到更多知识,而后进的学生也可以循序渐进地不断进步;教师也可用较多的时间来辅导后进生,能较好地保证教育教学质量,提高教学效率。在这些过程中,网络能提供丰富的信息资源。笔者的教学实践证明,网络环境下计算机软件应用研究性学习,不仅提高了学生学习的主动性和积极性,而且激发了学生的创新精神,学生利用计算机软件解决实际问题的技能也有了较好的提升。但是也要注意,在设置情境任务时一定要从全班学生的整体水平考虑,学习任务量的设置要保证绝大多数学生能够在指定时间内完成,特别是在网络环境下,要控制好课堂教学进度和教学秩序,保证每个学生都能积极主动地投入到学习之中。 计算机软件论文:计算机软件工程现代化技术分析 摘要:随着计算机技术的快速发展,为我国计算机软件工程的发展奠定了良好的技术基础。计算机软件工程对我们日常生活产生的影响非常深远,可以说涵盖了衣食住行等各个方面,基于计算机软件工程的现代化技术的探讨,能够进一步拓宽计算机软件工程的应用前景,实现科技效益转变为社会效益。 关键词:计算机;软件工程;现代化技术 计算机软件工程无论是行业发展前景还是行业发展速度都已经远超传统产业,并且在各行各业中的应用也取得了非常大的进步。但是我们也必须清楚的认识到,对于计算机软件工程的现代化技术应用依然存在很多方面的问题,这些问题会造成计算机应用情况不足以及应用不完善等情况。所以对于目前计算机软件工程存在的问题必须要加强重视程度,积极研发计算机软件工程的现代化技术,尽可能的完善计算机软件工程的应用情况。 1计算机软件工程发展现状 计算机软件工程的现代化技术在我国得到了长足的发展。首先,由于计算机软件工程的软件技术研发能够加快软件系统的开放、运行,所以能够为整个软件行业带来较高的经济模式,符合社会主义市场经济体制。其次,从实际的运营模式来看,软件工程从研发到应用能够有很多分层模型,包括了支撑软件、系统软件以及应用软件等。所以在这样的情况下,计算机软件工程的现代化技术在我国应用和发展的范围和领域也越来越广泛,并且正在朝向一体化的发展趋势。尽管我国目前计算机软件研发工程得到了长足的发展,但是我国计算机软件工程主要还是依托于国外发达国家的知识产权,自主研发手段少,而且与我国的社会实际相配套的少。所以在很大程度上限制了我国计算机软件工程的开发与应用。尽管我国计算机软件工程的现代化技术发展速度快,并且发展水平较高,但是由于受到各种因素的影响,我国计算机软件工程的现代化技术产品后劲发展动力不足。而且,由于缺少自主创新技术,没有形成我国自己的特色,在很大程度上也限制了我国计算机软件工程的发展前景,并且缺乏技术保障。只有通过提升计算机软件工程现代化技术的创新能力,才能够更加科学合理的制定出行之有效的自主研发技术。 2计算机软件工程的现代化技术发展对策 通过对于计算机软件工程的现状研究我们知道,目前计算机软件工程的现代化技术发展最大的阻碍就是缺少自主研发的能力。所以要想进一步促进计算机软件工程的现代化技术的发展,就必须要从以下几个方面作为突破方向。 2.1加大政府扶持力度 计算机软件工程的现代化技术的发展对我国现代化建设至关重要,尤其是对我国社会经济的稳定发展、国民生活水平的稳步提升有着不可替代的作用。所以要想进一步促进计算机软件工程的现代化技术的发展,必须要加大政府扶持的力度。可以通过对于计算机软件工程的现代化技术的相关项目进行政策支持,制定相对应的扶植政策,从而为计算机软件工程的现代化技术的发展提供更加广阔的空间。由于计算机软件工程的现代化技术是高投入、高回报的产业,所以在发展的过程中,更加需要大力扶持,并且进一步引导计算机软件工程的现代化技术投资的合理化,避免因为资本炒作等方式带来负面影响。更应该重视对重点工程的重点培养,比如超级计算机、“天眼”等计算机软件工程的现代化技术的研究和投入,提高我国计算机软件工程的现代化技术自主发展,并且要将研究成果尽快的转为民用产品,保证对于投资和受益的平衡。 2.2重视产业自主创新 我们应该清楚的知道,目前我国计算机软件工程的现代化技术发展困境在于缺乏自主创新的能力,所以更加应该重视对于产业自主创新能力的不断培养与提升。要想进一步推动计算机软件工程的现代化技术的平稳发展,必须要保证科技成果转化为民用成果,这样才能够保证更好的将科技产品与市场需求相结合,也顺应时代的发展。在全球经济一体化的背景下,行业竞争、国家竞争也在不断的增多,必须要培育出新的经济增长点,从而保证在激烈的市场竞争中不断提升,从而保证计算机软件工程的现代化技术从产品到技术再到服务形成体系,为计算机软件工程的现代化技术的发展提高竞争软实力。从目前的发展趋势来看,我国计算机软件工程的现代化技术的发展方向多以通信技术、信息服务、网络媒体等领域,可以说发展领域还比较窄,无法满足广阔的市场需求。只有不断提高市场经济领域的自主创新能力,才能够有效的将计算机软件工程的现代化技术于各行各业之间相结合,保证经济的不断发展。计算机软件工程的现代化技术缺乏长效发展的动力,所以必须加快产品转型与升级,进一步强化计算机软件工程的现代化技术在市场创新中的有利地位。 2.3提高计算机软件工程技术升级与产权保护 要想提高计算机软件工程的现代化技术,必须要加快产业技术升级,进行补充与发展,从而增强软件的使用效果和实际的功能,增强计算机软件工程的现代化技术在升级管理方面的动力。只有这样才能够不断的提供更多优质的软件工程,才能够促进我国整体计算机软件工程的现代化技术行业的发展与完善。进一步提升软件工程的设备与技术,保证维护质量和维护成本,加快产业发展与利用效率。由于现代化的管理需求,企业在进行产业升级的过程中必须要从市场发展和社会实际出发,所以在进行产品升级的过程中,应当从实际出发,遵循实事求是的原则,并且制定出一套行之有效的规章管理制度,强化升级的质量。在过去,由于缺乏产权保护意识,造成盗版软件大量横行。经过计算机软件工程的现代化技术的多年发展,人们对于自主知识产权保护意识大量提升。不仅因为产权问题能够提升企业的竞争能力,而且也能更能够进一步提高企业的发展。所以企业必须加强对于计算机软件工程的现代化技术核心技术的保护,并且采取相关措施来保证核心技术不断创新,综合市场的反馈情况来不断改进。 3结论 计算机软件工程的现代化技术对于社会经济发展具有非常重要的作用,所以必须要加强对于计算机软件工程的现代化技术发展与应用,不断促进我国社会经的快速发展,提高我国自主创新的能力,本文通过对于计算机软件工程的现代化技术进行探讨和研究,从而为我国计算机软件工程的现代化技术发展提供一定的理论依据。 作者:闫一潇 单位:运城中学 计算机软件论文:计算机软件工程维护措施和方法 摘要:在科学技术日益发达的今天,计算机已经全面的走进了人们的生活。在我国的工业领域、教育领域和国防领域等各行各业的发展都离不开计算机技术。我们必须要认识到计算机技术应用社会发展的现实意义,加强对计算机技术的学习与维护,才能更好的适应时代的发展。要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。目前我国计算机的软件工程开发比较开放,有关部门必须要注意软件自身的安全带给计算机的影响,保障计算机软件的安全可靠,才能使计算机更好的服务于人类社会。 关键词:计算机;软件工程;维护措施;分析 进入新世纪以来,计算机技术的发展已经全面的改变了人们的生活方式和思维模式,计算机技术的大力发展推动了信息技术革命的到来,人们逐步进入信息智能化时代。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。下面文章我们就对计算机软件工程维护的类型进行概述,提出计算机软件工程维护的有效方式,提升我国计算机的使用价值,使计算机技术更好的推动社会发展。 一、计算机软件工程维护的主要类型 计算机技术的出现极大的提升了人们的生活质量,目前人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用,但是计算机出现故障的情况广泛存在,严重影响了人们使用计算机的体验,造成计算机的服务效率下降。因此,在平时使用计算机的过程中要注意对计算机软件工程的维护,提升自己对计算机的使用技能。计算机软件工程维护的一般类型有预防性维护、改正性维护、完善性维护、适应性维护等几种维护方式。1.计算机软件工程的预防性维护。要想做好计算机软件工程的维护工作,就必须要认识到计算机软件工程预防性维护的重要作用,对计算机软件工程进行预防性维护就是一般的对计算机使用的软件进行安全可靠的修改,在进行软件工程修改的过程中,需要对软件的一部分采取新的编写方式,或者是对整个软件采取新的编写方式,另外还要注意对需要新编排的软件进行测试,保障后期的计算机软件工程的维护,提升计算机软件工程的维护质量。2.计算机软件工程的改正性维护。通常所说的计算机软件工程的改正性维护就是指对计算机软件在使用的时候出现的命令运行错误进行修正。很多计算机软件在运行的时候,都会出现一些命令错误的编程代码,如果不细心的检测会很难发现这些错误代码,所以人们在使用计算机软机的过程中就一定要进行修改,修改的内容一般是逻辑命令的错误,文档格式的错误,设计模式的错误以信息数据的错误这些。3.计算机软件工程的完善性维护。计算机软件工程的完善性维护具体来说是在计算机软件的基本功能模式基础上对外进行延伸,快速的提升计算机软件的运行速度,提升计算机软件的服务。需要注意的是计算机软件工程的完善性维护延伸的功能要在原系统软件运行一定时间之后才开展的,有很大的未知性,原本的计算机软件需求没有特别说明此类延伸到功能,这是计算机软件工程完善性维护的重要作用。4.计算机软件工程的适应性维护。做好计算机软件工程的适应性维护,就是要让计算机软件运行过程中主动的适应外界环境的变动。一般就是涵盖外部信息数据资料的变化,计算机自身的操作系统的变化,还有计算机硬件的变化等,使计算机软件更好地适应这些变化,更好的利用计算机软件进行学习和工作。 二、计算机软件工程维护的有效措施 1.找到相应的程序设计语言。要想做好对计算机软件工程的维护,就必须要重视对计算机软件工程程序设计语言的选择。我们要知道计算机程序设计语言有高级和低级的区别,低级别的语言很难理解和掌握,高级别的语言便于理解,方便后期的维护。在进行高级别程序设计语言的过程中,必须要凸出二者的差别,更好的开展后续维护工作。因为计算机软件程序语言的选择不同,相应的计算机软件程序维护方式也有所不同,但目的就是要确保计算机软件良好的运转,发挥出计算机的使用价值。2.设置优质的软件品质战略目的。计算机软件工程的维护有很大的可塑造性,比如使用性、理解性、高处理性等,要想强化计算机软件工程的维护,会有很大的成本和时间,因此必须要明确计算机软件工程的使用目的,设置优质的软件品质战略目的,避免不同功能之间的软件编程冲突,根据自己的实际效用,改变计算机的运行环境,进一步促进计算机软件工程维护水平的提升。3.增强软件使用技术。计算机软件工程在编程研发的时候,必须要考虑到后期的计算机软件工程维护,保障计算机软件的使用,因此必须要增强计算机软件的使用技术,确保软件研发预算合理。另外,提升软件的使用技术,可以最快的发现计算机软件的错误进行修改,保障计算机软件的正常使用。而且增强软件使用技术只需要针对其中的单一部分进行改变,并不对其他部分产生影响,提升了软件的维护水平。 三、计算机软件工程维护的有效方法 1.加强对计算机硬盘进行维护。在使用计算机的时候,必须要加强对计算机硬盘的维护,定期的对计算机硬盘进行监测、和清理工作。计算机在使用一定时间后,内部会存在很多的垃圾数据,占据了硬盘很大的内存空间,还会降低计算机软件的使用速度,严重的对计算机的安全性能产生影响,因此,在使用计算机的过程中必须要加强对计算机硬盘的检测维护,加强对硬盘的清理,做好系统数据备份,更好的发挥计算机的价值。2.建立有效的软件防御系统。要想确保计算机安全有效的运行,就必须要提升计算机系统的安全性能,避免被病毒入侵,这就需要建立有效的软件防御系统,具体可以设置一些安全系数高的防火墙和杀毒软件等。另外,使用计算机的时候也要提升自我防范意识,不随意点击非法软件和网站,定期清理垃圾文件,保障计算机的正常使用。3.控制计算机系统的程序数量。由于计算机的程序都是安装在计算机系统内部里面,回影响软件的安装,对后期软件的使用产生影响,所以,一定要控制计算机系统的程序数量,减少程序占据系统的内存空间,还要注意计算机系统的升级与优化,提升计算机的运行速度。 四、结语 综上所述,要想充分发挥计算机的价值和作用,适应时代的发展,就必须要加强计算机软件工程的维护,变革传统的计算机维护方式,对现有的计算机维护模式进行合理创新,用科学有效的方式进行计算机软件工程维护,保障计算机技术的有效使用。伴随着科学技术的发展,人们的生产和生活都离不开计算机技术的应用。在信息智能化时代中,必须要主要计算机软件安全性的重要作用,保障计算机软件工程的安全运转,加强对计算机软件工程的维护。 作者:庞军钦 单位:广东农工商职业技术学院 计算机软件论文:计算机软件工程数据库编程技术 摘要:现代科学技术的发展进步,计算机信息技术被广泛的应用到社会的各行业领域中,因此而产生了海量的信息数据,将这些数据进行收集、分析和处理对于社会的发展具有重要的意义,计算机数据库应运而生。本文通过对基于计算机软件工程的数据库编程技术进行浅析,旨在促进数据库编程技术的科学应用,进而促进计算机软件工程行业的发展。 关键词:计算机;软件工程;数据库;编程技术 计算机软件的开发和应用是保证计算机应用功能的关键,数据库建设和技编程技术应用能够使软件应用过程中的稳定性得到保障,数据信息可以被集成管理、分析和使用,同时实现数据的共享应用,解决很多人工工作形式难以实现或者实现难度较大的数据处理工作,编程技术是构建数据库的主要技术支持。 1数据库的科学有效构建形式 1.1数据库的设计工作 设计工作为计算机数据库构建的初级阶段,设计人员需要对数据库的存储结构、位置以及存储路径进行综合的考量,对于信息的存储情况进行深入的了解,尽可能的降低存储空间,实现数据空间的有效利用,对存储空间进行主次分明的层次划分,保证实现高效便捷的使用功能。在进行存储路径的设计时,需要根据信息类型设置相应的信息索引,以实现用户在输入关键字之后就能够找到相关的数据信息内容。 1.2数据库的网络构建工作 数据库网络的构建具有较强的专业性和技术性,技术人员在进行数据库网络的构建时,需要加强对专业技术知识的应用,对结构模块进行合理优化,减少内存占用空间,以保证其运行的速率。同时加强数据库服务端与应用用户之间的沟通和联系,技术人员加强对服务端的科学管理,设置相应的管理员账号和密码,通过密码的设置来保证管理权限,对数据库进行合理的数据信息修改、添加以及等技术操作。 2基于计算机软件工程数据库编程技术的应用方式 2.1类型比较 文件建立之后需要应用数据库软件对文件进行数据读取,在数据库的应用初期需要针对应用功能需要对数据库进行对比,观察文件在读取过程中是否会出现数据丢失的情况,为确保文件读取工作的顺利进行,应用类型比较的方式直观反应文件读取工作中存在的问题,进而选择更为合适的文件应用类型,有效的文件类型选择,能够使数据库的空间应用效率得到提升,同时提升整体软件运行的流畅度,保证软件的模块应用功能都能得以实现。 2.2数据库的建立 数据库的建立首先需要以编程技术作为技术应用基础,通过功能之间的相互协调,解决其技术应用过程中存在的各种问题,进行数据库的建立需要针对自身的应用需求选择合适的程序语言,并对语言进行逻辑编辑,利语言组织编写完成数据库的功能型架构,并对不用的模块进行功能性区分,提升数据库的应用效率。数据库创建需要在确定文件类型之后进行,采用分区构建的方式,不同的区域负责不同的应用功能,并应用技术协调语言使不同应用功能之间实现相互配合,避免出现应用混乱或者数据冲突现象的出现,对设计功能中存在的不完善之处进行技术完善,保证整改方案的应用功能提升。还可以应用外部安装软件进行数据库创建,用户可对自身的应用需求进行自主选择,实现数据库资源的最大程度应用。数据库编程技术的有效应用,是各个分支应用系统之间的配合程度更高,数据库中出现的数据丢失现象,能够应用数据库备份的方式使数据得到应用恢复,进而保证软件应用功能得有完善。 2.3软件开发过程中编程技术选择 编程技术的选择需要以软件的应用功能为基础,对软件运行的稳定性情况进行观察和探讨,并对系统的资源利用情况进行优化,观察其在应用过程中可能出现的不稳定情况,针对常见的系统应用问题,设计者可以在编程阶段应用编程技术选择优化的方式进行技术完善,出现数据传输异常的问题进行采用技术控制措施,避免大规模瘫痪现象的出现,致使其他应用功能受到影响。在数据库编程检测极端需要对技术应用以及系统稳定性进行检测,为系统运行提供良好的运行环境,软件应用的稳定性与编程技术的选择具有直接关系,因而需要加强对编程技术选择的重视。 2.4数据库文件加密 数据库建立应当应用编程技术对数据库的数据信息进行加密保护,应用者通过登录口令或者密码进行数据库的登录和应用,工作人员需要应用技术手段解决常见的加措施,避免数据信息受到网络病毒侵害以及不良侵犯,根据信息的重要程度设置不同的加密等级,应用者具有自主选择的权限和空间,避免信息泄露对系统以及个人造成的严重影响。 3结语 计算机软件工程的数据库编程技术应用,能够实现在文件类型的比较、数据库的建立等环节的技术应用,并通过合理编程技术的选择、进行数据库文件加密来保证数据库结构设计的合理性和安全性,应用编程技术对软件模块以及软件运行空间进行合理优化,保证软件运行的稳定性,并有效提升其应用效率,促进编程技术应用价值的实现。 作者:于博文 单位:长沙市第六中学 计算机软件论文:计算机软件工程中的编程技术 摘要:随着我国科学技术的快速发展,编程技术早已经逐渐融入了我们的日常生活和工作中,特别是工作中需要用到的编程技术较多且复杂,所以逐渐出现了计算机数据库的概念,并且一经推出就受到人们广泛的推崇。本文通过对计算机软件工程中数据库文件的建立、数据库的概念以及编程技术在计算机数据库中的作用进行了分析和探讨,总结归纳出了编程技术在计算机数据库中的具体应用措施,以供相关专业人员参考或采纳。 关键词:数据库;计算机软件工程;编程技术 编程技术其实是办公实现自动化的重要基础和关键组成部分,因为编程技术不仅能够支持办公类各种计算机软件的正常和运行,还能够保证办公电脑硬件设备的安全。也就是说将计算机软件应用在计算机数据库之中,不仅能够最大程度上办公的工作效率和办公整体水平,还能够提升企业的综合能力和竞争力,从而使企业在金融危机这个大环境下,一直长远的发展下去。 1计算机软件工程中数据库文件的建立 1.1类型比较 数据库文件的建立一般情况下都要在能够读取相关信息的前提下进行,所以在初期准备建立数据库时,一定要针对数据库的相关信息来进行有效的对比,而在观察文件时还要根据信息读取过程中容易出现的问题来进行选择建立数据库文件方式。 1.2建立数据库 数据库的创建一般情况下都是在文件类型确定之后才展开的一项工作,而在建立数据库之后对于数据库相关信息的访问权限也会有较大的改变,所以在一般情况下设计都是针对相关功能不够完善的项目来进行整改,通过更加合理的改善来解决计算机运行过程中出现的各种问题。 2计算机数据库的概念 计算机数据库其实就是通过编程技术来进行一系列工作的信息处理系统,其实计算机数据库出现的根本原因就是因为现如今信息技术发展十分迅速,所以计算机数据库应运而出,其最大的作用就是能够为企业构建一个自动化属性的企业内部信息处理系统,从而最大限度上为企业提供一个计算机数据库平台,使办公人员能够借助编程技术进行工作,其中包括信息的储备、更新、维护和传输等等。其实从本质上看来,计算机数据库就是一个对相关信息收集和整理的过程,这种技术十分适用于企业的办公。 3编程技术在计算机数据库中的作用 3.1可用性 可用性的提出是为了针对快速恢复故障和平衡负载。当计算机的主接口出现问题时,备份的接口将会自动的代替其进行工作,从而保证网络能够有条不紊的运行。而当网络的数据接受量过大时,备份接口还可以帮助主接口进行数据的接收和发送,从而起到均衡的作用。 3.2信息隐藏性 主体在进行通讯连接时,可以利用计算机的NAT技术系统,来隐藏内网的网址,并且在数据上是以公网的网址访问的网络,也就是说企业的用户可以直接访问外网的因特网,但是外网的所有网络都无法进行企业内部网络查看企业中的任何信息和资源。 3.3身份鉴别 身份鉴别是面向所有用户进行的验证程序,计算机的身份鉴别主要是指访问计算机的身份鉴别和端口计算机的身份鉴别。访问该计算机的用户必须通过SSH或者HTTP(HTTPS)的连接,通过输入用户和密码的方式来进行连接和鉴别,并且要保证密码以私密文件的方式保存在TACACS认证的服务器上,也就是说在计算机数据库中应用编程技术将能够最大限度上保证企业办公信息和数据的安全性。 4计算机数据库中存在的问题 编程技术和传统的计算机网络技术其实都是一样的,都是对于计算机的使用人员相关网络信息的总结和整理,只是编程技术要相较于传统计算机网络技术来说更加的便捷和方便。但是计算机网络技术存在着一个至关重要的问题,那就是相关信息的安全性,因为计算机网络技术依赖于编程技术和网络,所以编程技术具有容易修改、容易删除、容易查阅的特点,所以计算机网络技术中的信息很容易就被人他人进行查阅和修改,缺乏一定程度上的安全性。也正是因为这一问题,所以导致了计算机网络技术安全信息上的安全隐患。 5数据库文件的访问技术改革 5.1给予计算机数据库硬件支持 企业的工作流程内,计算机占据着其中百分之八十工作量,也就是说要想实现计算机数据库就必须要将编程技术应用在办公中。由于计算机数据库涉及的业务内容较多且相关信息比较繁杂,所以不论是计算机办公的软件还是硬件设备都需要编程技术的支持才能够保证办公中所有工作的顺利进行。计算机数据库中的特定软件有很多,其中以设备管理的软件为主,而支持自动化办公软件的系统主要是计算机数据库、SQLserver2008和Access。 5.2实现办公软件自动化 在办公的文档管理中应用编程技术,不仅能够保证使用者在计算机办公过程中能够在计算机的网络平台进行信息文件的审阅和查看批复,还能够在网络信息平台对文件信息进行审批和修改,这对于办公来说不仅提升了工作效率,还最大程度上减少了工作量。企业的工作人员在接收到文件之后,可以先将文件录入在网络信息平台内,然后再信息平台内进行修改和存档,存档完毕之后,可以对其进行准确的命名,以便他日查阅文件,并且存档的工作人员还可以将文件进行加密,针对不同用户设置访问权限,从而保证文件的安全性和共享性。 5.3创建全新信息平台 现如今很多企业都将编程技术应用在企业管理和信息中,其中信息使用的最为广泛和频繁,企业信息主要就是利用编程技术创建一个网络信息平台,其中最常见的就是电子网络论坛或者电子公告,在这个网络信息平台内,企业可以随时随地的公布企业公告和企业交流等等。 6结束语 综上所述,只有了解了编程技术的全部应用内容,才能够更好的将编程技术应用在计算机数据库内,这不仅能够提升企业的办公质量,还能够最大限度上的提升企业的办公效率,多方位的保障企业办公所有工作的顺利进行,从而最大限度上企业在整个市场环境下的竞争能力。 作者:王依楠 单位:长春职业技术学院 计算机软件论文:计算机软件工程管理及应用 摘要:随着时代的发展,社会的进步,信息技术已经成为影响社会生产的关键性因素。人们更多的将精力放到计算机的使用,以及面向计算机的应用管理等角度,而忽视了对计算机软件工程的深入思考。所以本文主要在计算机软件工程的管理和应用等方面进行分析,从不同的角度来观察和思考计算机工程的相关内容,带动计算机软件工程的发展。 关键词:计算机软件工程;管理与应用 引言: 从目前我国计算机技术的问题来讲,很多人的观念受到传统意识的限制,并且受到计算机引用意识的影响,没有将计算机技术真正应用到日常生活中。并且就目前而言,我国计算机软件工程的管理设计还不太均衡,明显存在一定出入,所以要结合计算机软件工程应用的不同角度进行分析,不断带动计算机软件工程管理的发展。 1计算机软件工程管理的主要内容分析 1.1工作人员管理 就目前而言,我国计算机软件的工程管理设计仍然不够成熟,很多方面存在很大的问题,并且在当下主流意识的培养中难以形成针对性的计算机软件工程意识。在计算机软件工程的构建中,计算机软件工程管理是其中不可忽视的重要问题,有关部门应该针对计算机软件工程的管理进行分析,全面带动计算机软件工程的进步。 1.2用户管理 计算机软件工程的主要面向对象是大范围的群众,所以在进行软件工程管理时完成最大程度的开发就能够减少此类市场竞争关系的影响,达到用户的需求。在完善计算机软件工程管理体系的前提下,给用户最好的软件体验,而其中最多的是满足用户的功能需求,增添更多的功能来满足用户的实际需要,实现计算机软件工程在实际应用方面的扩展。结合计算机软件工程在社会生活中的实际应用进行分析,不断进行再次设计和完善,最终始终能够在此项工程中取得突破性进步。 2计算机软件工程管理的办法与对策分析 建立完善的计算机软件工程体系来进行具体的工程建设,从我国计算机软件工程当前面对的实际情况进行分析,带动科学合理的计算机软件工程架构,促进整体管理体系的发展。在充分的计算机软件管理角度上充分调动软件设计体系的作用,结合完善的管理措施,为达到计算机软件工程管理的相关措施来实现有关问题。 2.1构建健全的计算机软件工程管理体系 在计算机软件工程的管理体系进行分析,以更加科学合理的管理办法,全面带动软件工程的发展,对我国计算机工程的进步来讲非常重要,更加适合当前社会生产的优化调动,利于科学化的管理措施。 2.2加强对计算机软件工程的风险管理与进度管理 在计算机软件工程中,由于我国的有关措施还不够完善,所以在计算机软件工程体系中还存在着一定的问题。所以在对于计算机软件工程的发展中,需要结合一定的软件工程建设来进行更加科学合理的设计,在实际软件工程建设来完善管理体系的构建,带动系统化的应用措施。在计算机软件工程的实现中,需要结合管理体系的设计进行分析,在原有系统工程建设的基础上,充分调动风险管理和进度管理的有关工作,促进应用体系反馈的发展。 2.3强化计算机软件工程项目合作团队的管理 在计算机软件工程管理中从团队合作的角度进行考虑,全面分析计算机软件工程的管理体系,通过团队合作的方式来进行优化培养,增强计算机软件的管理方案,在实现计算机工程的基础上实现细化管理。并进行用户实际应用情况的反馈,为满足用户的实际体验,在原有计算机软件工程的建设中,优化用户的软件体验,结合遇到的问题进行分析,得到及时解决。 3计算机软件工程的应用 3.1软件工程工作流程管理系统概述 计算机软件工程主要面向普通用户群的实际体验,在传统的计算机网络体系的构建中能够满足多项计算机软件的发展基础,优化软件的使用效率。全面带动计算机软件体系的发展,积极促进人们的日常应用体验,带来更加科学合理的计算机软件工程的构建。简单来讲,计算机软件工程管理体系主要是在基本的工作流程中进行实际完善,全面优化软件工作流程的操作,实现对用户实际应用的模拟安排,促进计算机软件工程的发展。在合理的软件工程经营管理体系中,按照对应的原则进行分配,并且给予这些软件工程更多的实际体验,维持在不同的信息规划中,实现更大范围的计算机软件工程体系构建。 3.2计算机软件在工程项目管理上的应用 随着时代的发展,计算机软件工程建设逐渐成为社会生产中的重要影响因素。对于企业的工程施工建设来讲,计算机软件工程的应用非常重要,能够直接影响到不同环节下信息的交流和沟通,并且在产业信息结构中进行科学合理的体系构建,全面带动工程建设的发展,更好的进行交流和沟通,对减少工程建设的成本来讲有着更多的帮助,有利于企业项目工程的管理。 3.3计算机软件工程在教学中的应用 在社会主义市场经济快速推动的前提下,由于计算机软件工程的特性受到更多社会生产建设的广泛应用,并得到更多领域的利用。比如在进行教学数据信息的交互中能够得到更好的交流和沟通,计算机软件应用给了教学方案的交互式设计,教师能够通过计算机软件来进行良好的辅助教学,并且在原有信息结构的基础上,减少成本的利用,建立良好的基础信息交互。随着时代的发展,计算机软件将会应用到更多的教学设计中,得到计算机软件开发的优化改善,极大程度提高在计算机软件工程应用基础上教学的效率,进一步促进计算机软件工程的发展。就目前来讲,计算机软件工程建设的实际应用较为广泛,能够得到进一步的开发和利用,得到更多创新与发展的机会,促进我国计算机软件工程体系的构建。 4结束语 总的来讲,在我国社会主义经济飞速发展的前提下,计算机工程同时得到快速进步。全面发展计算机软件工程建设对当前社会生产来讲非常重要,通过系统优化的科学合理建设来进行软件工程管理,构建完善的计算机软件工程管理体系。所以,通过计算机软件工程管理的角度进行重点分析,能够全面促进计算机软件工程的发展。 作者:仲炜 单位:三江学院 计算机软件论文:计算机软件工程管理浅析 摘要:随着科学技术的不断发展,计算机软件工程的地位也变得越来越重要,并影响着我国的社会经济发展。在近些年中,我国的计算机软件工程有着非常迅速的发展,同时也取得了良好的成绩,但在其管理工作上,还存在着许多需要完善的地方,为此,必须给予计算机软件工程管理工作足够的重视,加强对其管理策略的研究,才能更好的促进我国的计算机软件工程的发展。本文将对计算机软件工程管理内容、管理策略和应用进行详细的分析。 关键词:计算机软件工程;管理内容;管理策略;应用 就目前我国的计算机软件工程管理工作来分析,无论是在其管理体制上,还是在管理模式上都还存在着许多急需完善的地方。由于计算机软件产品的特殊性质,使得它在管理模式和管理策略上都与普通产品有着较大的区别,实际的管理过程必须在明确其管理内容的基础上,进行有针对性的强化管理,提升整体管理水平,为计算机软件工程的应用和发展做出更大的努力。 1计算机软件工程管理的内容 1.1组织机构管理 计算机软件工程管理对其管理人员有着非常高的要求,由于我国在这一方面的管理工作上起步相对较,高素质的管理人才比较缺乏,这也是计算机软件工程管理水平难以提升的一个重要原因。组织机构管理是计算机软件管理中的一个重点内,它不仅需要进行开发人员的汇合与管理,还需要做到科学合理的人力资源分配和调用,如何发挥出现有人力资源的最大优势,有效的提升工作效率,是目前计算机软件工程组织机构管理工作中的一个重点研究问题。 1.2工作人员管理 相对组织机构管理来说,工作人员的管理更具有针对性,而且管理过程更具体化。工作人员是计算机软件工程得以发展的基础,同时也是软件从无到有的直接参与者,所以它的管理应该包括软件开发设计到实施应用的全过程。其管理工作应该在全面掌握工作人员的专业技能和综合素质的基础上进行,将最优的人才安排到最为合适的工作岗位上。 1.3软件用户管理 软件用户管理同样也是计算机软件工程管理的一个重点内容,它通过对用户信息的收集、市场的调查、用户反馈信息的分析去实现软件工程的优化与完善。为了保证软件的开发符合社会发展的需要,更好的满足广大用户的需求,在进行实际的软件项目开发前,必须进行充分的市场调查研究,收集不同用户群体的信息,并在此基础上进行开发设计的优化,降低降低软件工程的风险。 1.4档案资料管理 随着科学技术的不断发展,计算机软件工程也变得越来越庞大,它所涉及的档案资料和数据信息也越来越多,这也在一定的程度上加大了计算机软件工程档案资料管理的难度。软件工程档案资料的管理,主要包括了项目期间所有档案资料的收集与整理,和开发应用过程中相关资料的备份与存档。加强对计算机软件档案资料的管理不仅可以为其后续的开发和维护提供良好基础,同时也有利软件开发效率和安全性的提升。 2计算机软件工程管理的策略 2.1强化管理体系,提高管理效率 管理体系是管理工作的重要指导,同时也是管理工作得以正常有序进行的基础,所以要加强计算机软件工程管理的策略,首先要做的就是强化计算机软件工程管理体系的建设,从实际的管理工作中去不断的完善管理体制和管理手段,并通过相关的奖励机制和责任制来提升工作人员的工作热情和责任心。其次,注重计算机软件工程管理人才的培养,提高工作人员的专业技能和综合素质,并明确管理目标,促进管理效率和管理质量的提升。第三,将管理机制落实到实际的计算机软件管理工作中。 2.2加强软件风险管理,确保工作进度 在计算机软件项目开发和推进过程中,其风险问题是必然存在的,所以,必须加强对计算机软件的风险管理,构建并不断完善相关的风险管控机制。第一,有针对性的进行工作人员风险意识的培养,让每一个工作人员都了解基础的风险管理知识,这样可以帮助工作人员在日常工作中及时的发现风险并通报风险,从而快速、科学的对其进行防护。第二,建立定期的计算机软件风险控制管理机制,这样有利于进行潜在风险的防范。第三,全面树立风险意识、效率意识以及成本意识,平衡好项目开发进度与项目支出间的管理,从而更好的提升项目效益。 2.3注重团队合作,发挥团队潜能 良好的团队合作意识和团队合作能力是计算机软件项目开发的基础,同时也是计算机软件工程管理的一个重点目标。首先,有目的性的进行工作人员团队合作意识的培养,并通过有效的管理方式去进行团队合作的协调与融合;其次,为企业内部建立良好的沟通交流平台,加强团队与团队、团队内部的交流合作,拉近彼此之间距离,这不仅可以起到提升工作效率的目的,还有利于团队潜能的发挥;第三,通过科学有效的团队管理手段,去提高工作人员的积极性与主动性,让每一个工作人员都有一种归属感和使命感,这的计算机软件开发团队,才可以发挥出最大的优势,为企业创造更大的财富。 3计算机软件工程的应用分析 计算机技术和互联网络技术的不断发展,让计算机软件工程的应用变得越来越广泛,其实际应用中所发挥的作用也在不断增加。就目前的应用情况来分析,可以说是,各行各业都离不开计算机软件工程。例如:最为常见的办公软件、界面操作系统、人机交互系统等。计算机软件工程在企业内部的信息数据管理上的应用,可以让其管理工作变得更加规范化和便捷化,同时也大大的提升了信息资源的共享效率;计算机软件工程在教育行业中的应用,可以帮助学校对学生档案、学费等信息进行快速的管理,通过信息交流平台的应用,可以大大的提升知识的传播效率,帮助学生更好的自我学习。计算机软件工程的应用可以说是无处不在的,计算机软件工程的发展将推动着各大行业的发展。 4结束语 总的来说,计算机软件工程的发展对实现我国社会现代化发展有着非常重要意义。为能够让计算机软件工程为我国社会经济发展的发展创造更好的优势,必须加强对其管理工作的分析研究,保证管理质量和软件开发效率,并将其合理的应用到实际的生活工作中,为我国的发展做出更大的贡献。 作者:王恩涛 单位:辽宁万益职业技术咨询有限公司
精益管理论文:烟草行业精益成本管理策略 摘要:随着市场经济改革逐渐深化,企业对烟草行业的精益成本管理的关注度越来越高。十八届三中全会后,烟草行业发出重要通知:将烟草行业的“提升行业形象”作为行业改革的首要任务,其中包括“提升规范管理的形象”。由此可见,对烟草行业的精益成本管理研究已经成为当前成本费用管控的重点课题。鉴于此,本文通过对精益成本的概念介绍及重要性解释,进而提出当前烟草行业精益成本管理急需解决的问题,并在此基础上提出可实践性的建议,以期对烟草行业提升管理形象有所启示。 关键词:精益成本管理;烟草行业;对策 过去三十年,烟草行业数量效益与规模效益均实现了高速增长,但是这种增长方式并非是持续的。2009年以后,由于市场趋于饱和及国家政策的调整,这种外延式的发展方式已经不能满足烟草行业的发展需求,因此迫切的需要向内部管理争取效益。而精益成本管理作为成本管理思想的分支,凭借其管理的先进性脱颖而出。虽然精益成本管理有益于降低成本,但是在实施过程中不可避免的呈现出了许多问题。因此,精益成本管理对烟草工业企业成本费用管控的应用研究具有理论与现实双重意义。 一、精益成本管理概述 精益成本管理是指企业运用精益的管理思想开展各种经营活动,以最小的资源消耗获得最大的价值,可以达到优化生产经营流程、组织经营流程进一步提升、作业生产更加标准化的目的。精益成本中的“精”指的是精细谋划,即挑选最佳的解决方案;“益”指的是效益。精益成本管理是以客户价值最大化为导向,主要集精益研发、精益物流、精益采购、精益设备管理、精益生产为一体,通过持续减少、消除浪费和不增值作业的方式降低企业的运作成本,增强企业的竞争力。因此,对精益成本管理的研究具有一定的必要性。一方面企业微观与宏观环境的变化,使烟草行业不能大幅度依赖外部市场,而要转向内部管理环境的优化;另一方面在烟草行业的成本核算时采用倒挤的方法,即市场价格是统一的,烟叶的价格是呈现上涨趋势的,因此烟草行业若是想拥有利润空间,就必须减少管理成本,提高管理效率。 二、烟草行业精益成本管理的现状与问题 虽然烟草行业精益成本管理的实施取得了一定效果,但是在实施过程中仍然出现了许多问题,例如管控意识不足、制度不健全、人员的素质不高等。 (一)管理层管控意识不足 管理层管控意识不足是烟草行业精益成本管理存在的较严重的问题之一。首先,烟草行业是一个垄断行业,高度垄断的管理模式使行业内部过度关注利润,进而忽视管理成本。烟草行业每年向政府上缴的税收数额巨大,因而上级管理部门更关注烟草的市场销售状况,管理成本并不影响烟草工业企业的绩效与奖励,这种片面的发展方式并不能为烟草企业的持续发展提供动力。根据社会交换理论,管理层在企业内部起模范作用,管理层管控意识薄弱会导致下属对管理的重要性不够重视,最终造成成本费用浪费严重,管理水平弱化。其次,管控宣传的力度不够,一方面部门对管控的重视只是停留在思想层面,而没有付诸实践,这样就会导致管控的效率大幅度降低,另一方面部门不能对成本费用核算进行有效管理,以至于在成本管理时还需要进行适当调整。最后,部门对精益成本管理过程中存在的问题不能有效的应对并从中吸取经验,一方面是由于企业内部财务人员对精益成本核算不能全身心的投入,导致时常会出现错误的“连锁反应”,另一方面是公司内部员工对管理过程中所出现的问题不能归类总结,同样的问题经常会犯第二次,这样的结果很可能导致成本管理人员利用不法手段弥补事后的结果,而不是事前预防和事中严格管控。因此,管理层在解决精益成本管理过程中对管控重视度的问题是烟草行业精益成本管理急需解决的问题之一。 (二)烟草行业精益成本管理范围不合理 烟草行业管控范围不合理是其精益成本管理当前存在的重要问题之一。当前财务管理在烟草行业的财务核算中的作用日益增强,而预算管理则是财务管理的重要部分。但是由于预算管理的范围及预算管理流程的不合理导致了精益成本管理的效果并不是很好。第一,在烟草行业中,预算管理部门设置于财务部门,而财务部门与劳资、卷烟等部门属于同级,但是烟草行业的预算较其他行业较复杂,碍于人情及工作量大的原因,财务部门对于预算的编制、执行并不能按照严格的管控范围操作,这样就会造成成本费用的极大浪费。第二,根据预算管理细则的规定,烟草行业应该由市局领导班子组成预算管理委员会,对预算的编制、执行与考核监督负责,但是实际工作中预算管理委员会只是关注预算的编制与调整,其余的执行等工作由企业内部的成本费用相关部门负责,这样的不均衡工作分配导致了预算制度的执行效率极低,而且出现此类问题后企业内部没有相应的内控制度进行矫正与调整。 (三)管控精益成本评价方法较落后 管控评价方法较落后是烟草行业精益成本管理的严重问题之一。首先,管理的角色正在转变,但是仍未完成。从管理手段角度而言,成本管理正在从核算型向管理型转变;从管理思路角度而言,由原来的事后管理正在向事前预测、事中控制转变。其次,管理的评价方法直接或者间接的决定了管理的效率和效果,烟草行业实施重点费用和制造成本相结合的考核机制,随着KPI的广泛应用,对烟草行业成本管理考核评价标准的指标体系的建立与分解的要求越来越高。再次,烟草行业对预算考核的评价方法比较简单,只是看三项费用的执行率,甚至只是通过烟叶这样简单的考核方式,时常会造成年底的消费突击现象,导致成本费用浪费严重,管控失效。最后,烟草行业内考核的费用指标总是属于预算额度内的自由支出,这样直接导致了费用的支出在预算额度内的最大化,严重浪费资金资源。 三、烟草行业精益成本管理的对策 对于以上的三个问题,本文从宣传力度、精益成本管理范围、成本管控考核机制三个方面探索出三个主要的措施,具体如下: (一)强化精益成本管控宣传力度 针对管理层管控意识不足的问题,烟草行业应该强化精益成本管控意识。首先,一方面,烟草行业应该采取制度建设、绩效考评及管理实践活动等手段营造精益成本管理氛围,管理层要定期或者不定期的进行宣传,与员工达成“精益管理,节约成本,人人有责”的共识;另一方面,烟草行业应该借鉴帝国烟草的宣传做法,在工厂任命“节能大使”,积极提高员工的责任心和使命感,帝国烟草公司统计结果显示,该项宣传活动使能源消耗减少19%,减少二氧化碳排放2000吨,能源账单降低五分之一以上。其次,管理层要定期或者不定期向精益成本相关部门收纳成本费用工作汇报报告,同时要向上级部门进行汇报精益成本工作成效。这样就可以促进上级与管理层、员工之间的精益成本执行情况沟通,强化精益成本管控意识。最后,要对精益成本管控人员进行定期培训与学习,建立严格的培训与学习机制,更新员工的精益成本管控思想。总之,强化精益成本管控意识是基于员工的思想层面所提出的对策。 (二)深度拓宽烟草行业精益成本管理范围 针对烟草行业精益成本管理范围不合理的问题,企业应该深度拓宽烟草行业精益成本管理范围。第一,将原来烟草行业主要局限于制造成本的预算和精益成本管理转向研究开发、产品策划、营销服务等方面拓展,将从只重视生产过程成本的节约转向研发、服务等环节的成本节约。同时,要建立健全精益成本与预算管理相结合的制度,烟草行业实施全面预算已过多年,为预算的升级化奠定了坚实的基础,企业要严格参与定额体系指标建设,定额预算是全面预算的重要组成部分,也是精益成本管理的重要手段,企业建立定额体系建设有益于烟草行业进行成本的预算、管控评价及行业对比分析,建立健全精益成本与预算管理相结合的制度可以实现成本的事前、事中、事后控制,全面提升管控水平。第二,完善精益成本的考核激励制度,使员工的利益与企业的利益联系愈加密切,充分调动每个员工的管理积极性,使每个员工都具有成本费用的管控意识,使精益成本管理的“强制性成本控制”转换为“自觉式成本控制”。第三,据相关资料显示,烟叶的成本在总成本的比例达到50%以上,辅料占30%以上,因此烟草行业精益成本管理范围内对辅料的成本变化管理要深化拓展,对烟草行业的成本范围要严格进行测算,要严格把握精益采购的关键控制点,在对辅料成本范围的精益管控的基础上,对烟叶的成本范围进行适当的精益控制。总之,建立健全烟草行业精益成本管控制度是解决当前现状的重要措施之一。 (三)完善烟草行业精益成本管控考核机制 针对管控精益成本评价方法较落后的问题,建议烟草行业应该完善精益成本管控考核机制。首先,企业要建立健全权利与责任相结合、以量考核机制,实行重点考核,成本管控考核机制要有力、有理,有章可循,对企业员工要建立适当的考核指标,例如成本费用的使用效率。其次,要建立部门评价考核机制,要以审计部门的审计结果为重要的考核参考指标,而且要完善内部和外部的精益成本审计机制,审计部门在考核的过程中可以提出适当考核意见,以对精益成本考核管理进行恰当的调整。最后,要完善烟草行业精益成本职责机制,在烟草行业内部,职责分配方法很难以区分,一方面是因为烟草行业是一个高度垄断性的行业,内部与政府的关系错综复杂,预算管理委员会是由与政府相关的人员组成,因此在这样的前提下,企业内部尤其是预算管理部门,职责分配极其不均衡。另外,烟草管控部门要探索三级成本管控方法,可以建立每天反馈、每天汇报、每天分析、每天改进的机制,寻找新的管控降耗点;对烟草行业的物流等环节进行改造,精益烟草经济业务的风险管理,深化成本管控三级管理。鉴于此,完善烟草行业精益成本管控考核机制,尤其是职责分配机制,对于管控精益成本评价方法的改进具有重要的意义。 四、结语 精益成本管理对于烟草行业管控研究具有举足轻重的作用,虽然现在精益成本管理在烟草行业取得了一定的成就,但是在取得成就的同时问题也随之出现了许多,例如成本管控意识不强、管控制度很不完善、在精益成本管控方面对于员工和管理层的考核机制不健全等。本文正是基于这样的背景下通过对精益成本的简单概述提出了精益成本管控存在的许多问题,并在具体分析问题基础上提出了部分可实践性的建议,但是这些建议只是对烟草行业精益成本管理提供改善视角,精益成本管理是企业管理与财务管理的新型思想,是管理领域的系统体系,需要在运用过程中不断寻求问题并将其妥善解决。 作者:刘益花 单位:山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂 精益管理论文:物流企业的精益物流管理思路 摘要:随着企业发展环境的恶化和资源的短缺,企业之间的竞争越来越剧烈。对于物流企业而言,传统的物流储存、物流配送已经无法满足社会发展的需求,精益物流的管理策略的优势便显得淋漓尽致。精益物流管理方式给传统的物流企业提供了全新的发展思路,为企业在今后的发展与生存提供更好的条件。本文主要分析了精益物流的含义和作用,并针对物流企业提出如何采用精力物流的管理策略。 关键词:物流企业;精益物流;管理策略 精益物流来源于丰田公司的一种物流管理策略,其最终管理目的是为了节省包含库存在内的一切不必要费用,并围绕该目标的一系列具体发展方法。精益物流是从精益生产当中提炼而出,是敬意思路当中的物流管理策略。精益物流是一种新型的生产组织方式,其能够给供应链、物流提供新的思维方式,并且一切工作中心都是客户的需求。精益物流能够帮助物流企业健康、持续的发展。 一、精益物流的理论四要素 (一)顾客化要素 满足顾客是精益物流运作的最终目标。当时市场当中,商品的供大于求,服务的供给却不足,竞争只会体现在卖方,并且竞争会随着社会的发展而更加激烈,顾客所需求也从以往的数量需求转变为品质、效率和品种的需求,从大众化需求转变为多样化、个性化需求。任何企业当中,顾客的需求都是企业存在的价值和动力,这其中的顾客既包括企业外部的顾客,也包括下一个工序,相关人员、相关部门等企业内部客户。在精益物流管理模式中,管理模式的价值来源于下游顾客的需求,当顾客并没有发出任何需求时,上游的所有部分都不需要进行产品的生产或服务,但是当顾客发出需求指令时,则必须快速、及时的生产产品或开展服务。特别是对需求量波动较大、预见性较弱的创新型产品时,便必须要使用延迟技术、快速反应、缩短反应时间等一系列手段,提升对顾客的服务水平。想要实现顾客化的目标,就必须在产品的设计、生产和物流活动当中与顾客之间进行密切的交流。需要将以往的信息输入者顾客转变为产品制造到售出整个过程的参与者。企业想要提升顾客的参与度,就必须要长期固定和顾客之间的关系。对此,想要实现精益物流,就必须搞好关系的管理工作。 (二)准时化要素 准时是精益物流的基本要求。对精益物流来说,快速并不代表优秀,速度过快很容易导致对环境变化出现错误的判断,或者因为快速而导致提升成本的可能。例如,快速的物流运输条件可能会导致运输费用增加或者库存量加大,或者因为某个环节的运行速度过快导致供应链的运行异常,出现短板“木桶效应”。对此,在准时化的决策上,就必须以刚好能够满足顾客需求的速度为基本要求,既不过快也不得过慢。对此精益化在物流企业当中的体现,其物流运输的速度理解不能够是简单的速度中的快与慢。在物流企业中,需要明确两个关键指标:1、物流服务速度和运输成本需要保持平衡;2、物流服务中的每一个环节需要保持速度上的一致,其中包含物流服务与顾客期望值一致,物流运输过程中的运作标准、规范一致及运作波动平稳。 (三)合作化要素 合作是精益物流的组织结构。传统的市场中,更加注重供求双方的利益关系,但精益物流更加注重企业之间的利益关系。尤其是物流作为职能分工被独立出之后,物流行业的专业化职能变更具备“寄生性”,即物流职能需要依托于顾客服务、销售和生产而存在,没有这些职能之间的合作,物流企业的生存非常困难。对此,物流企业只有与销售企业、生产企业、顾客服务部门之间有密切合作之后,才能够实现精益物流,使企业之间达成双赢。在生产企业、销售企业和物流企业之间的密切联系,在多方面合作的前提下,双赢几率更大。通过战略合作伙伴的形式关系建立,企业与企业之间采用合作的方式来进行多方面最优博弈,追求更多的利益。 (四)供应链一体化要素 供应链一体化的思想是实现精益物流的基本要求。供应链一体化的集成主要包括三个方面:1、企业内部供应链的集成,这也是供应链一体化的基本,这也能够解决企业管理效率不善的问题。例如吗,在能力和资源的优化上,如何最快的速度以最低的成本快速的的生产产品,提升企业的柔性化等;2、企业外部供应链的集成,这也是供应链一体化实现的关键。这一步的关键步骤是通过企业之间的合作手段,提升企业与供应商和顾客之间的联系,保证所方面之间的信息更新情况一致,最终达到信息的共享;3、实现集成化的动态联盟,企业需要通过网络技术实时掌握顾客的需求和其他具体情况,一旦顾客没有需求或顾客消失,该供应链便会消失。在精益物流中的四个要素中,供应链一体化是最为关键的要素,该要素保证了精益物流能够帮助企业实现运行和网络轨迹,准时化是基本衡量和特征的具体标尺,实现顾客化精益物流的目标,双赢和合作是运行的准则和机制。这些要素的共同作用才能够保证精益物流在企业当中的有明确的运行方向和规划,并得以合理实现。 二、物流企业精益物流管理内容解析 (一)物流企业组织结构精益化 精益物流能够使企业内部组织更加扁平化。所谓的组织结构扁平化,主要是指减少企业内部的管理层数量,扩大部门的职能,裁减合理数量的人员,以便将企业内部的决策权延伸至最远的地层,从而提升企业的整体工作效率,形成富有弹性且紧凑工作效率的新型企业,并且还能够保证企业具备高效、快速、灵活、敏捷的特点。企业扁平化结构中,工作流程是工作主要中心,摒弃了以往的部门职能来建立组织结构。扁平化组织结构因为管理层比较少,所以和传统组织结构层次较多的企业相比,其信息失真率更低、传递速度更快,有利于管理效率的提升,使得组织结构精干高效,决策快速。此外,管理服务将会大大降低,有利于基层员工的首创精神和主动性的发挥,利于人才管理和培养。扁平化的企业组织结构,能够使企业在竞争激烈、变化无常的市场环境当中变得更加快速、高效、灵活和敏捷。 (二)物流企业组织结构柔性化 传统的企业结构中,企业管理权主要集中于高层管理者手中,基层管理者或基层员工基本上没有任何的管理权和决定权,这类刚性化的管理模式越来越不能适应当前社会环境的变化。对此,建立能够使用外部、内部环境变化的柔性化组织结构是物流企业结构组织的精益化的主要方向。柔性化是指企业的结构组织跟随环境的变化及时的做出本能反应,反应的需要一低成本、及时作为首要原则,需要灵活、方便、快捷的组织企业进行内动,从而适应外界环境要求。一般情况下,柔性化主要是指保证经营合理的条件之下,企业结构相对于内外环境做出的应变转换能力,其中也包括因内部环境变化而需要进行的转换能力。企业每次进行结构上的转换调整时,所需要的费用成本越低、时间越多、工作量越小则代表企业柔性化越强。 (三)物流企业客户服务精益化 当前市场对物流企业的需求在不断的变化,物流企业的服务资源同时也是有限的。对此,物流企业就务必要明确自身的工作定位,即选择适当的服务领域和细分市场开展物流服务。没有市场需求,企业便失去了发展空间和生存意义。只有没有市场的企业,没有没有市场的产品。开展精益化物流服务就必须要树立企业自身的市场形象和服务观念,实时明确市场的需求,针对市场的需求做出应对策略,是精益物流的基本要求。物流企业对物流市场必须要有清晰的认识,准确的掌握市场中客户的要求,选择行之有效且节省成本的方式切入。市场是什么需求,企业就提供什么服务。随着市场的需求扩展市场空间,在扩展市场空间时,必须要进行全面、详细的调查,对每一个地区、每一个对象和每一个时期的不同需求都进行详细的统计。明确当前市场当中的需求,掌握拓展和进入物流市场的目标和服务项目。在进入或开拓物流市场的过程中,需要明确自身物流企业的特点和所具备的能力。与其他企业对比,发现自身的不足和优势,从拟定长远效益的市场需求着手,快速打开市场并抢占市场份额。 三、物流企业精益物流管理实现方式和策略 (一)物流企业中精益物流实现方式 精益物流的最终目标是为了消除物流运作过程中的费用浪费情况,如何有效地分辨出是否是浪费,就成了精益物流的主要权衡点。对此,相关专家边经过长期的调查之后,创造了“工具箱”等分别方式。笔者认为,当前能够采用并行之有效的方式有7种:需求放大图、决策点分析图、试题结构图、实体结构图、产品漏斗图、质量过旅途、供应链反应矩阵、过程活动图,并且其中最为实用的方式为实体结构图和过程活动图。1、实际结构图实体结构图的分别方式主要是从供应链的供需角度分辨价值流,能够有效地了解供应链的结构和运作情况,一般是以成本结构图和容量结构图两个部分所组成。和过程活动图相似,通过实际结构图能够消除必要的组织活动,或者合并、简化活动或者调控活动顺序以达到减少费用支出的目的。2、过程活动图过程活动图是一种传统的工业工程管理方式,其重点是在于依据精益管理策略所提出的方式绘制过程活动图,并对该图进行分析,找出价值意义不大或无价值的活动,找出企业中等待、停滞的活动,然后通过各种优化手段或创造性思维方式予以消除并重新对其进行设计,创造新型的活动的过程。其主要阶段有5个:(1)企业内部活动流程研究;(2)识别浪费和无意义活动;(3)在此思考并研究活动流程;(4)对运输路线和流向设计进行再设计和优化;(5)评估改善后的试试效果并予以调整。在整个过程中,对过程活动图进行分析,主要需要掌握三个关键点,过程的总体考察,整个活动流程或过程的详细记录与分析,主要分析活动所需人员、所需要花费时间、所需要使用的设备、所设计的场地面积和产品移动的距离。经过对整个过程的研究和分析,正确的认识到无意义、无价值的活动并予以消除整改,简化或合并一些不必要的活动,从而减少人力、物力和时间的浪费。 (二)精益物流实现策略 传统的物流管理主要是以生产作为管理中心,力求生产效率的提升,降低每个单件的运输成本,从而获取利益。在销售方面则主要是以使用各种促销方式将产品或服务推向与客户,并通过库存来保证产品能够源源不断的流向客户并满足客户的要求。但是在精益物流管理理念当中客户的需求是所有活动的先决条件,依据客户的具体需求量和未来能够确定的需求量来确定服务和产品的定位。基于这种思路,设计了如快速反应策略和有效客户响应策略的管理策略。企业不能够只局限于依靠本企业独立的力量来提升经营效率。在新市场中,物流企业也需要积极的依据供应链的需求寻找合作伙伴,努力利用各方面资源来提升经营效率的现代经营意识。当前,物流企业想要实现精益物流,就应当将客户服务的对象重点面对“一多、二高、三小”原则的产品中,其主要以医药、电子、手机、药品、图书、化妆品、汽车零配件等,虽然这些东西体积小、重量小,但是其附属的价值和时效性非常高,物流价值高,并且该类物流货物的批量较小、批次较多,刚好符合精益物流的要求和特点,所以在条件允许的情况下,通过这些产品,充分发挥物流企业的优势。 四、总结 综上所述,精益物流作为当前较为先进的企业管理手段,在当前物流企业当中有着良好的发展前景,一些企业管理者也开展了精益物流管理研究并获得不错的成效。在物流企业当中,基于供应链环境下使用精益物流管理,无论是从理论、概念的研究还是对使用策略的选择与分析,或系统的实施或建立,都需要贯穿精益管理思路的五个大原则:以客户定义服务;以价值流调整所有经营活动;使价值活动起来;以客户的需求决定价值流;实时改变,保证符合市场需求。在物流管理中应用精益管理思路,发现浪费,消除浪费,从而使物流企业获得更大的利润。 作者:郭智勇 单位:贵州工业职业技术学院 精益管理论文:精益管理模式下企业文化论文 一、以精益思想为目标,树立起企业文化 在市场经济环境下,企业设定的总目标是最大程度的提高经济效益,而企业文化则能促进总目标的实现。近几年,随着经济的发展与竞争的激烈,企业获得机遇的同时也面临着严峻的挑战。职工从逐步增强的社会与经营效益中享受到发展与改革的利益,其对企业发展充满信心。面对成功,一些职工对实现目标的进程具有不同的认识,另外在运用精益管理时,需要改革流程与完善系统,职工也会出现理解上的差异,改革管理离不开观念创新,而创新观念则需要全面的构建企业文化体系。精益化管理就是高效率、低成本的管理,其涵盖精益供应、精益化设计、精益化管理、精益化生产等内容,在保证服务和产品质量的基础上,运用最少成本实现最大的利益。另外要重视客户与企业的联系,根据客户要求设计产品与服务。具体而言,“精”应该彰显在服务质量方面,就是“零差错”“零缺陷”“零事故”,全力追求精益求精。“益”应该体现在效益与成本方面,既“零浪费”,以低成本获得更高的利润。所以精益思想并非只重视低成本,而是要得到企业与客户双方满意,以得到最高性价比。在精益管理的指引下,让企业文化与之相符合。首先要动员所有职工逐步学习新理论和新知识,从企业管理决策层到普通职工都要具有精益思想,能够全面了解精益原理。其次建立起让所有职工认可并拥护的精益价值观,把零差错、零缺陷、零事故当作是质量与成本的最优化配置,是价格与服务的最完善组合。最后企业要不断总结成功经验,让企业对自己的核心价值予以明确,让管理思想更统一,并全面理顺职工的价值差异,在改革流程与创新体系过程中,建立起以精益价值观为核心的企业准则,提高企业竞争实力,为其获得更丰厚的经济利益而提供原动力。 二、运用企业文化增强精益管理 1.有效把握导向,对全员认知予以引导 引入和实施精益管理是系统工程,其包括再造流程与整合系统。在此过程中,认知与学习特别关键。要引领和鼓励职工了解精益价值观和思想,运用宣传教育的模式,让所有职工认同精益理念、精益精神、精益价值观。只有全面的理解,才能有效的化成执行力,才能将企业战略规划细划成一步步的行动。职工要对自身岗位予以明确,将企业目标与自己岗位连接起来,在精益企业管理中运用全新的理念指导行动。 2.提高理念认同感,体现出凝聚功能 企业要建立起以精益思想为核心的企业文化,能够让所有职工认同的核心价值观要体现出凝聚效用。在改革流程与整合系统时,一些职工因为精益思想影响到自身利益而有意见,这是比较正常的。要善于缓解和排除出现的问题与矛盾,要重视员工间的交流与沟通,运用沟通方式,可以集思广益、群策群力。在执行过程中对管理目标予以明确,并在各部门间形成合力,提高执行的流畅度。采取精益管理可以更好的联系企业与职工之间关系,让所有职工具有归属感,进而有效的提高企业凝聚力。 3.建立起激励机制,提高执行力 开展精益管理,需要全体职工的参与,在制度战略与再造流程等方面,都有要调动起所有职工的积极性。所以,根据精益管理规则,建立起明确的目标,此目标必须可检查、可衡量,切忌模棱两可。在确定管理方法、模式、目标的前提下,细化并层层落实目标激励,将其渗透、融入到每一个管理环节中。强化执行力,就是重视细节,并对跟进所有的细节,应该从能力、态度、行为、业绩等方面对个人执行力进行考核与评价,调动员工工作主动性,让企业管理实现转型,推动企业企业持续、协调、全面发展。 4.完善制度,强化约束力 运用精益价值观与思想做为引导,构建起完善的组织和扁平化架构。这既是精益管理涵盖的内容,也是有效的转变创新性与系统性思维,并要求企业对制度进行全方位创新。所以开展精益管理,也是对企业制度和精神进行创新,运用规则对职工行动进行约束,其能保证组织执行力。精益管理是让绩效、检查、执行与制定制度形成互动关系,对职工的行为准则和思维模式具有较强的影响。 5.建立起精益文化,增强企业总体形象 企业形象是企业建立在群众和客户心中的大致印象,是企业最具价值的无形资产,也体现出企业文化的精髓。企业在实施精益管理过程中逐步形成企业文化,既能够对管理和业务流程予以优化,也可以增强组织效率、减少经营成本、增强企业利润与竞争力。另外精益文化是企业文化的一部分,其能够建立起企业的形像,增强企业知名度,提高企业影响力,并最终提高企业竞争力。就此层面而言,企业文化也是企业生产力,其在企业经营过程中提供的辅助与推动力是稳定和持续的。大量实践表明,只有在经营中孕育出的企业文化,才是灵动而鲜活的,其感召力和说服力更强。运用精益思想与理念对企业管理予以指导,逐步建立与更新企业文化。 三、结语 精益管理属于思想意识的一种,在企业长时间积淀与培养后形成的。精益管理在建设企业文化过程中能够有效把握导向,对全员认知予以引导;能够提高理念认同感,具有凝聚功能;能够建立起激励机制,提高执行力;可以完善制度,强化约束力。精益是改革与创新,需要具有全面解决问题的勇气和智慧。精益管理也是文化,是企业职工逐步形成的习惯与行动,在未来精益管理的发展永无止境。 作者:翟林林 单位:山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂 精益管理论文:精益会计企业成本管理论文 一、精益会计企业成本管理研究 1.JIT存货成本及产品特征成本决策。JIT生产系统认为:订货成本并不是一定会存在的,是可以减少的;如果为了防止发生缺货成本而保持存货,可能掩盖生产质量问题,掩盖生产的低效率,增加企业信息系统的复杂性;企业完全可以通过其他方法防止缺货成本的发生,避免未来价格上涨带来的不利影响,以及获得折扣优惠;企业持有存货必然占压资金。价值流平均成本=总价值流成本/该价值流销量。如果单位成本在很大程度上取决于价值流的生产能力,那么,生产能力的限制决定了价值流的最大产量以及所生产产品的最低成本。因此,对于某条价值流或某单元而言,它的销量完全取决于“瓶颈”单元的流量。而“瓶颈”单元指可利用资源能力最少的单元。该单元决定了整条价值流的生产节奏,因此必须安排好它的工作时间并加以优化。知道每件产品如何使用这个单元的资源后,就可以改变产品的成本。 2.精益价值流成本核算。产品成本计算的重点就在转换成本方面。转换成本的计算比较简单,以活动为基础的概算系统,由此创建一个管理工作单元或制造部门的小时费利用,这种简单的价值流成本核算所得到的结果,可以编制价值流损益表及价值流业绩指标分类统计表,其利润计算公式为:价值流利润=期间内价值流的销售收入-同期间内消耗的原料和转换成本。公司会将损益表提供给价值流经理,价值流经理负责提高由价值流创造的价值,消除浪费并增加价值流的利润。通常情况下,公司从价值流成本核算中获得每周损益表需要的信息。 3.精益价值流业绩指标考核。生产单元业绩指标包括小时报告、首次合格率、在产品/标准在产品比率报告和总体设备效率。价值流业绩指标包括人均销售额、按时发货率、进料到出货时间、首次合格率、平均单位成本和应收账款天数。精益企业通过以上业绩指标实施成本考核,以检验价值流是否正常运行。 4.价值流成本分析。在分类统计表中填写当前状况和未来状况的运营数据和财务数据,除了这些,还应收集与价值流相关的基本信息,并确定计算这些资源信息的分析框架。利用价值流图分析当前状况和未来状况下的资源能力:首先要获得企业的价值流当前状况图,对价值流主要流程的资源能力使用信息进行统计。当前状况是指各计量指标在任何改进计划完成前的状况,其分析包括收集信息和将信息框填入分析框架中。未来状况是指改进计划完成后各计量指标的状况,体现出改进计划的预期利益。 二、津酒集团精益会计成本管理研究 (一)白酒生产价值流当前状况 实施精益会计成本管理前,集团白酒生产价值流总成本为702044元,价值流产品销售总收入为1337190元。集团每月生产白酒为2370瓶,其中有355瓶白酒因不合格需要重新加工,实际发货数量为2134瓶。集团当前生产性资源占总资源的25%,非生产性资源占总资源的38%,可利用资源占37%,可以明显看出当前集团可利用的资源非常有限。如图1所示。 (二)白酒生产价值流精益改进后状况 集团占地面积由之前的10万平方米缩减至5万平方米。集团安装了看板系统,以通过价值流拉动客户需求,而不是为每个工作中心安排工作进度以推动客户需求。重新设计手工机器灌装单元,使得该单元的工作流程更加通畅。对设备贴装和手工机器灌装单元实施自检和持续改进,提高产品质量。员工人数由8人减少至4人,释放出来的员工被分配至其他价值流。表示的是津酒集团白酒生产价值流精益改进后的状况。 (三)白酒生产精益价值流成本核算 根据价值流平均成本公式可得:销售产品的平均成本=白酒生产价值流的总成本/发货量=702044/2134=328.98(元)。虽然在公认会计原则下,有多种不同的计算销货成本的方法,但是很多公司采用的是下列公式:销货成本=期初存货成本+原材料采购成本+转换成本-期末存货成本。白酒期末存货由于精益改进降低了44505元,并使现金流增加。 (四)白酒生产精益价值流业绩指标考核 1.计算白酒生产价值流业绩指标。根据2012年津酒集团白酒生产价值流基本情况,可以计算出价值流主要业绩指标。 2.价值流利润增加。根据计算销货成本公式可得,集团灌装最后期末销货成本增加了1055元,从理论上会使集团利润下降1055元。由存货降低(44505元)导致的原材料采购的降低直接对价值流利润产生了影响。而且,转换成本降低8450元(189866-181416)也得到了反映。营运成本的降低同时反映在精益改进对现金流的影响中。最终我们可以发现,利润增加了43450元。 (五)白酒生产精益价值流成本分析 1.价值流当前资源能力分析。主要从员工资源的使用情况和机器资源的利用情况考虑。表2以“手工机器灌装”流程为例进行说明。其中11名员工全部使用这台机器按客户需求进行生产,每灌装一瓶白酒需要1.5分钟,一共有3735瓶白酒。另外,从机器使用记录中可以看出,预防性维护分为4个步骤,每个步骤需要1个小时。除了以上两种活动外,机器再没有其他用途,产品返工的工作由手工完成。 2.价值流精益改进后资源能力分析。精益改革实施完成后,转换时间缩减为零。此外,通过流程改进,每瓶白酒也不再需要准备时间,最终使产品的返工率由5%降至1%。除了以上提到的这些变化外,单元间原料的搬运被消除,行政时间也减少了一半。精益改革会使未来状况下的非生产性工作减少543.9小时(1693.8-1149.9),因此,可利用的员工的资源会有同等程度的增加。由于机器在未来状况下没有发生任何改进,所以不用针对机器编制完整的价值流成本分析表。 3.价值流精益改进后释放的资源汇总。根据白酒生产当前价值流状况图和未来精益改进后价值流状况图,结合价值流中“手工机器灌装”单元精益会计成本管理资源能力分析,可以得出价值流中其他单元的资源能力分析,表3反映了白酒生产价值流精益改进后的资源能力汇总情况。总体来看,价值流经过精益改进,有相当于19.5人(2.5+4+4+2.5+0.3+3.2+2.6+0.4)的资源以及一台设备贴装机器成为可用资源,结合白酒生产价值流各单元单位成本情况,可以计算出各单元节省的人工成本。 4.精益改进后的白酒生产价值流成本。津酒集团白酒生产价值流精益改进后,各单元能够释放出较多的人工成本,为价值流总成本的减少提供了坚实的基础,津酒集团实施精益会计成本管理后,白酒生产价值流总成本降低了81783元(702044-620261),达到了降低成本的目标。随着企业不断地实施精益会计成本管理,更多的生产性资源会被转化为可利用资源,使企业持续不断地降低成本,促进经济长久稳定发展。 三、结论 综上所述,精益会计体系下企业成本管理以价值流为核心,从价值流成本决策、核算、考核与分析对企业进行全面的成本管理,消除生产流程中的无用交易和浪费,不断满足客户需求价值,真正提高企业的资金收益率和增强企业的市场竞争力。本文以津酒集团白酒生产价值流精益会计成本管理为例,进一步说明了企业实施精益会计成本管理的必要性。企业通过实施精益会计成本管理,各价值流能够释放出更多的可利用资源,为企业降低成本与促进经济的发展提供了广阔的发展空间。 作者:王雪红 单位:山东英才学院科研处 精益管理论文:精益化企业管理论文 一、强化全局意识 俗话说“站的高看得远”。作为一个管理人员,应该站在这个市场的顶端来看这个市场。要谈精益化管理首先就应该从全局去考虑才能才掌握好市场,才能代领号全体的员工。精益化管理方法的核心是强调利用较少的空间,资本以及人力来生产更优质的产品,从而能够更精确地满足客户需求量。电力企业实施精益化管理具有全员性、全面性和全过程性。全员性要求每一位同志的工作都要精细化、精益求精;全面性涉及到车间的安全管理、生产技术管理、文明卫生和人员的工作态度、责任意识等;全过程性也就是精细化管理贯穿于各项工作和每一个过程的始终。从长远看传统的粗放型经济增长方式只会加剧电网建设不协调、资源浪费、利用率低、环境污染问题等问题。全局意识的不强会导致我们在发展的过程中无法注意到这些问题。作为一个管理者,首先应该看到目前相关行业中的一些基本情况,而我省电力的情况是在电力改革前,电力市场供大于求,为鼓励工厂用电,对工厂实行“一厂一策”,即在目录电价的基础上给予10%的降低空间,现在国家从电力市场改革的整体上已取消此项政策。原地方出台的“一户一表”、抄表到户的居民,实行梯级电价优惠的政策扶持,按国资委的要求已经取消。供电贴费收取标准过高,制约了电力市场开拓的进程。各种不顾长远利益的促销手段致使广大客户失去了对公司的信任,以及其他的问题在精益化管理中的全局意识就是要使每个员工都能了解到公司的情况,从而出谋划策。 二、强化成本意识 明代朱柏卢治家的格言是“一粥一饭当思来处不易,半丝半缕恒念物力维艰”。精益化管理不仅要求成本控制的到位,而且要求成本的持续降低,通过在日常成本管理中对费用合理性和有效性的审核,管理层要适度增加合理有效的费用开支,减少无效支出。这样使得企业的成本费用支出都是为企业效益增加服务,为企业经济效益的稳步提高提供条件。目前,电力市场竞争激烈,在保证工程安全、质量的基础上,抓内部管理,降低工程成本消耗。节约资金,增强企业效益,是每一个施工企业的目的。电力企业成本控制应是按照责任部门逐级分解的,成本费用的分解要真正落实到人,这种分解过程不仅仅是成本控制逐步分解过程,更重要的是对整个成本驱动因素分析的过程,才能够为企业的成本控制和成本的持续降低提供准备。要将成本控制落实到位,必要的奖惩措施是不可少的,要加强对业务部门执行制度的检查,对执行不好的部门,个人要进行批评教育,甚至处罚,必要是要坚决撤换有关人员,要努力提高业务人员的政治素质和专业水平,指导和监督他们做好各项工作,将管理责任落实到位,做到管理责任具体化、明确化,使每一个管理者都能按照预定目标实现工作到位、保证成本控制的质量。同时,强化电力企业全员、全范围、全过程“过紧日子”意识,建立“三节约”活动长效机制,实施从紧的资金管理办法,坚决杜绝铺张浪费。作为一个电力部门,应该从各个方面考虑是否可以节省成本增加公司的利润。目前在电力行业中存在着很严重的资源浪费的问题。对于此,我们应该加强电网的建设,优化电网资源,加强中低压配电网络的改造,节约配电成本。电网的互联可以优化资源配置,要积极推进电网的全国互联,加强统一管理和各级调度工作的协调配合,充分发挥大电网优势。减少各项开支。 三、强化执行意识 《管子•立政》中有“令则行,禁则止,宪之所及,俗之所破。如百体之从心,政之所期也。”治理公司就好像治理国家一样应该在管理上严抓。要让公司的全体员工能够对公司的政策进行执行。而实施精益化管理的重点是对执行的管理,发力点在于抓落实,做到事事有人管,人人都管事,事事有标准,事事有考核。推行精益化管理要从“精细”上下功夫,通过“效益”看结果。古人就提倡“天下大事、必做于细;天下难事、必做于易”。一方面要把工作细化,细节决定成败;另一方面要把工作做到位,把工作做精。要把执行力建设作为精益化管理的重要内容来抓,班长要带头做好表率,避免管理和实际工作脱节的现象,确保精益化管理在工作中发挥实实在在的作用。许多由电源项目开发增多带来的问题例如。例如网输电受阻的问题依然存在,网架存在一些薄弱环节,随着省内电源项目陆续建设,电网接入系统建设任务加重。电网建设资金严重不足,影响黑龙江省电网发展。这些如果上层的政策不能很好的执行,将会带来一系列严重的后果。电力市场中的环境污染一直是一个严重的问题,对于此我们应该严格的执行相关政策,减少有害气体的排放。对于那些小型的火电企业应该立即关停,建设新的高参数机组。在这一过程中会遇到很多的抵制,会为执行代来很大的困难。在实现的精益化管理的时候执行意识的强化就显得很重要了。 四、强化管理意识 美国社会学家T•戴伊说过“正确的决策来自众人的智慧”。对于每个公司来说都是这样,在实现精益化管理的过程中,应该重视众人的智慧。要有效的执行精益化管理,除了相关人员要有良好的执行意识还需要有一个高效率的管理团队。丰田公司高速发展的秘密就在于一支卓越的管理队伍和一支高效的员工队伍。很显然,这两支队伍的共同组成要素都是人。要想实现精益化管理必须充分调动人的积极性。如果在员工的头脑中根本没有精益化管理的理念,又靠什么去实现精益化管理呢?而贯彻精益化管理思想必须要“自上而下”,如果企业经营管理者尚未树立精益化管理意识,遑论普通员工呢?这就要求电力公司系统要加强精益化管理的宣传和培训工作,使经营管理者和员工能正确的理解和准确的实施精益化管理。牢固树立精益管理理念,增强制度执行的严肃性、管理调控的有效性,加强细节和过程管控,实现从专业分割向协同运作转变、从管理粗放向精益运营转变。必须坚持集团化运作,服从发展大局,增强执行能力,贯彻“三集五大”要求,优化组织架构,变革管理模式,再造业务流程,确保各项决策部署落实到位。对于我们电力行业,现在正在面临着农电从代管的方式进行股改或上划的体制改革的过程。在这个过程中会面临很多的问题,例如资产的产权归属、人员的配置问题、改革后如何提高经济效益等。这些都需要管理团队制定相关的政策进行有效的解决。最后会取得如何的结果,要看管理团队的指导能力和下属的执行能力。这些在精益化管理中都具有很高的地位。 五、强化创新营销意识 鲁迅先生说过“我觉得坦途在前,人又何必因为一点小障碍而不走路呢?”电力行业竞争如此之大,创新营销这条道路不会是一条坦途,我们应该做好随时面对困难的准备。遵循“SG186”工程要求,完善鸡西电业局系统现有功能。推广营销分析与辅助决策系统,提高营销分析与辅助决策能力。加快客户分级管理,强化客户关系管理系统的使用。应用监管中心平台,加大对营销业务的监督力度。积极适应ERP建设对营销管理的新要求。按照黑龙江省公司信息化“登高”计划,鸡西电业局围绕ERP系统深化八大业务应用,开展全方位网络应用培训,发挥信息化管理平台效应,加强信息运维管理和安全防护体系建设,规范运维基础流程和标准,不断完善信息化运营功能,为企业发展提供强有力的科技支撑。电力行业推进精益管理是一项复杂的系统工程,需要持之以恒,需要不断总结,需要持续改进!要按照精益管理思想,对现有管理方式进行全面梳理和剖析,大力协同,集智创新,大胆运用精益管理思维来认知和分析事物。要让精益思想融入电力制造型企业的各个环节、各项活动中去,努力实现自觉更新、相互协调,这将对电力制造企业的持续、良性、和谐发展具有重要而深远的战略意义。 精益管理论文:企业精益成本管理的研究 一、精益成本管理的基本思路 首先思考如何确保成本降低目标的实现,在总结原有经营管理经验的基础上,不断完善和创新,通过延伸成本预算管理,将成本预算范围扩大到了办公费、会议费、招待费和运输费等非生产性费用上,切实把成本管理提高到了一个新的水平。其次扩大了预算管理覆盖面,提高了准确度。在成本管理上实施了“成本预算管理、单项成本分析、细化三级核算”为主要内容的精细化管理方式。形成了一个纵向到底,横向到边的成本交互管理网络,并且制定了严格的工作流程,细化了节点上人员的权利和责任。从而达到了“事先预算,事中控制,事后分析考核”的闭合管理流程。尤其是发挥了科室在精益成本管理中的专业化优势,走出了以技术创新大幅度降低成本的新路子。 二、具体实施方法 2.1前期成本策划是精益成本管理的基础。精益成本管理的目的是降低成本消耗,所以车集选煤厂在前期进行总体成本策划时,将成本中的洗煤加工成本和期间费用都纳入控制范围内,采取不同的目标和管理方式进行控制,将商品煤生产过程中发生的生产材料、工资、电费、修理费等各项费用消耗都定义在策划范围之内。以吨煤工资、吨煤材料、吨煤电费的方式将材料、电费、工资与生产车间商品煤产量质量相挂钩,通过内部市场、绩效考核的方式严控成本。 2.2中期的成本目标分解是精益成本管理的重点。为保证成本策划目标的完成,制定《洗选加工制造成本管理办法》、《全面预算管理实施细则》,编制了洗煤加工制造成本控制明细表、管理及销售费用控制明细表。其中管理费用及销售费用控制计划按照上年度消耗总量下降10%编制计划。管理制度将可控成本部分与有关管理科室、生产车间责任挂钩,各生产车间按照经营部门下达的材料费用、电费指标,油料消耗分解到班组,并制定相应的管理办法。形成一个横向控制到边(指有关业务科室),纵向控制到底(厂-科室-车间-班组)的纵横交互管理网络。 2.3过程中交互管理是精益成本管理的关键。精益成本管理的精髓就是过程中的交互管理,它在各个环节中不断消除不为产品增值的作业,有效进行全过程、全方位的对成本的使用进行控制,是降低成本消耗的主要抓手。一是通过及时优化产品结构,调整洗选工艺,实现产品结构最优。强化现场管理,努力搞好各系统间的综合平衡和协调工作,保证煤流系统和各生产环节正常运转,保证商品煤质量和商品煤综合回收率,努力实现安全、生产、效益的最佳结合。二是通过加强煤质管理,把煤质目标与管理者、职工个人收入挂钩,并严格兑现奖罚,将产品质量压力传递到职能科室、生产车间和一线员工身上,确保商品煤批批合格,杜绝煤质纠纷。三是通过对生产过程控制、最终产品装运等不同阶段细化考核,实现产品质量效益的目标管理。 2.4三级内部市场核算降成本。选煤厂确立了厂、车间、班组三级经济核算体系,形成了以厂为控制中心、车间(科室)为重要环节、班组为核算基础的全员、全过程、全方位的成本管理架构,激活了体制和机制活力,最大限度地挖掘了成本控制潜力。推行合同成本目标管理,在车集选煤厂内部指标承包中,将材料、电力等可控制的成本按吨煤指标考核,按超节的20%对责任部门及车间、班组、个人进行奖罚。以绩效考核进行成本管理,根据厂职能科室、生产车间的工作性质,将成本纳入考核,按其当期完成情况进行考核个人工资,奖金按得分进行挂钩,兑现当期收入。 三、精益成本管理的实施效果 通过科学合理的生产组织、成本超前管理,各项经济指标均超计划完成目标。特别是洗煤加工费较上年同期降低10%,管理费用和销售费用中的非生产性支出较上年同期相比降低11.39%。通过精益成本管理,形成“精于内部市场核算”、“运用管理精髓”、“掌握技术精华”、“追求质量精品”、“精通营销之道”、“保持精密关系”的“六精”、“细化分解和落实”、“细控成本管理”、“细化制度编制和实施”、“细化职能和岗位”的“四细”精益成本管理思路和方法。 作者:赵亚玲 单位:河南龙宇能源股份有限公司 精益管理论文:精益会计体系基础上的企业成本管理 一、传统会计体系下企业成本管理存在的问题 传统会计体系下的企业成本管理多采用标准成本管理法,就是说,根据市场调查、本企业状况等确定标准成本,然后以此为基础进行成本控制,并在事后分析成本控制成果。但是,在现代信息社会,标准成本管理法的弊端逐渐凸显出来,主要有以下几点:第一,缺乏市场理念。标准成本管理法只是单件产品的成本控制方法,成本也就是投入产出比,企业管理者单纯将经营效果作为成本管理的唯一标准,以最少投入获得最高产出,意味着企业的经营效率高,经济效益好。但市场是变幻莫测的,企业不能只看到眼前利益,还应从长远看起,看到自身战略目标的科学性和正确性。第二,缺乏战略管理思想。标准化成本管理的根本在于在产品生产销售的各个环节消除浪费,减少成本,没有关注企业发展战略的正确与否。市场经济的深入发展和全球化经济的发展使各行各业都进入激烈市场竞争,企业成本管理战略缺乏高效性,没有深层挖掘出企业成本效益的内涵,导致企业无法在激烈的市场竞争中获取长久竞争优势。第三,缺少先进成本管理方法。标准化成本管理方法有三个内容:定期编制财务报告、计算产品的销售成本和估计其存货价值、预测产品成本。采用先进的成本管理方法和技术手段,但许多企业的成本管理依然处于手工操作阶段,成本管理效果有限。第四,不重视调查竞争对手的成本管理状况。企业要想在激烈的市场竞争中生存下去,必须全面了解竞争对手的成本管理状况,预测竞争对手的各项成本指标,并将其与自身成本管理进行对比,取长补短,从而提高自身市场竞争力。 二、精益成本管理 (一)健全机构,强化措施 企业领导和中高层管理者高度重视精益成本管理,自上而下形成全员参与成本管理的工作氛围,抽调骨干规范材料领用审批制度,制定严格的成本开支规范,健全成本考核制度、修旧利废制度、目标成本管理方法等定期进行成本管理检查,对查出有问题的部门和项目进行整改,为精益成本管理提供坚实的内部管理基础。 (二)价值流成本核算 精益会计体系下的价值流成本核算能以直观的方式阐述复杂的问题,全体员工都能明白财务信息的来源和意义。价值流成本核算以价值流为核心单位,其信息的收集不以产品为单位,这样就减少了很多无用的跟踪环节。它摒弃了复杂的成本分摊,企业成本与利润之间的关系更加密切了,也有利于企业价值流工作的顺利开展。当然,要想保证价值流成本核算的质量和效率,企业必须合理分配每天价值流,而一名员工只能分配给一条价值流,避免一对多现象的发生;合理控制生产过程,全方位追踪废品、返工产品等异常情况;合理控制存货水平,避免货物的过度积压。 (三)精益业绩考核 淘汰传统会计基础下企业成本管理中的机器利用率、人工使用差异、间接制造费用分摊等业绩考核指标,制定精益会计的业绩考核指标,如:小时报告、首次合格率报告、总体设备效率等。小时报告就是以小时为单位每天进行的报告,它能追踪精益生产单元是否满足企业对生产节拍的要求,每过一个小时一次报告,可以促使有关人员及时发现存在的问题,并迅速采取针对性措施解决。在一个价值流中,产品在很多环节流动速度的快慢都与总体设备效率有关,通过追踪,可以发现存在的问题,并努力提高总体设备效率,增加产品流动速度,保证设备按时按质按量生产。 三、小结 总而言之,精益会计基础上的成本管理都是以价值流为核心,企业必须彻头彻尾改变成本管理面貌,将精益会计思想融入成本管理始终,提高成本管理效果,促进企业健康发展。 作者:阴继新 单位:汾西矿业集团审计处 精益管理论文:精益管理提升预算管理水平 一、预算编制过程中的精细化管理 在全面预算管理中,预算编制是非常重要的内容,将精细化管理应用到预算编制过程中,可以获得更加准确的预算数据,更好的指导经营活动,否则不科学的预算编制,将会影响到企业经营的安全性。将精细化管理应用到预算编制过程中,主要是对构建的全面预算管理制度进行健全和完善,对不同机构的职能和岗位进行划分和组织,确定责任权利,保证在预算编制过程中,各个部门和岗位都能够了解自己的义务。具体来讲,需要从这些方面来努力: 一是要构建一整套完善的规章制度和核算方法,涵盖于企业的设计、生产、销售和售后等各个环节,保证可以严格依据相关规章制度进行各项经济活动,促进企业更好的发展。 二是要构建完善的目标体系,并且制定一系列的考核目标,这些考核目标是合理和量化的,并且能够紧密结合于岗位职责,这样可以促使企业不同岗位的员工都能够结合相关的要求和制度,来将企业赋予的职责给落实下去,更好的规范工作,严格落实全面预算管理制度中规定的组织结构各项职能。 三是对成本收集、整理以及计算制度等进行健全和完善,对成本台账制度落实下去,这样才可以将更加准确和有效的数据提供给基层成本控制人员,对预算草案进行更加科学的编制,将更加可靠的预算信息提供给上层,提高预算方案的可行性。 四是构建完善的信息系统,通过大量的实践研究表明,在预算编制过程中,需要处理非常大量的基础数据,有着较大的工作量,因为这个原因,很多的基层人员都对精细化管理产生了抵制心理。针对这个问题,就需要构建一个信息系统,来对这些信息进行储存,并且还可以在系统中进行基础信息的分组等处理工作,对预算编制的工作量进行减少,同时人为操作过程中出现的问题也可以得到控制或者避免。 二、预算执行过程中的精细化管理 在预算管理中,预算执行过程是最重要的一个方面,它包括诸多方面的内容,如分解、执行以及调整全面预算等;要知道,企业发展战略目标的实现与否将会直接受到预算目标执行过程的影响。将精细化管理应用到预算执行过程中,首先要对全员成本管理模式进行推广和完善,结合具体情况,来分解和落实预算指标,保证每一个环节每一件事情都有人来负责和科学的衡量指标,促使全体员工积极参与到预算管理中,增强他们的责任感和使命感,这样才可以更好的执行预算。 其次,要对管理单元和工作流程进行细化,构建精细的审批程序,保证可以按照完善的流程来对所有业务进行运作和制定。企业员工要严格依据规范的操作流程来进行各项行为,避免业务运作失误问题的出现;对预算刚性和弹性之间的关系进行有效协调,保证各项经济活动可以严格按照预算来进行执行和控制,避免流于形式,只有这样,才可以促使企业的各项经营目标得以有效实现。 最后,还需要规范沟通流程,在企业发展中,良好的沟通也是必不可少的,通过沟通,可以促使工作摩擦得到减少,促使工作效率得到提高。那么就需要结合精细化管理要求,来对沟通流程进行规范,保证可以通过构建的沟通渠道来及时有效地反映出现的问题,从而促使企业更好的统筹规划,统一行动,提高资源的利用效率。 三、预算考核分析过程中的精细化管理 在预算管理中,事后工作就是预算考核分析,指的是考核预算执行结果,对比分析预算和执行情况,将管理过程中出现的各种风险和问题给找出来,通过分析,来促使企业管理水平得到提高,并且企业在经营过程中面临的风险也可以得到有效减少。将精细化管理应用到预算考核中,具体指的是构建完善精细的绩效考评系统,结合具体情况,对权力和义务进行细化,然后制定合理的考核指标,保证其是量化的,并且足够的科学合理,以绩效考核体系来向各个部门落实企业确定的战略目标,这样就可以将员工工作的积极性给充分调动起来,提高预算管理水平,促进企业获得更好更快的发展。 我们还需要注意的是,全面预算精细化管理并不是要求预算工作越来越细,而是要在做细工作、管理以及业务流程的基础上,做精管理工作,提高管理质量。要知道,企业的管理目标是对各项业务流程进行规范,促使企业制定的战略目标得以实现,不能够忽视重点,只是强调精细化,促使工作人员在那些琐碎小事中花费过多的时间,那么自然无法将预算管理的作用给更好的发挥出来。要对全面预算精细化管理进行逐步强化,促使预算执行力进行提高,除了要将精细化管理理念落实于全面预算管理过程中之外,还需要结合企业具体情况,结合岗位特点和制定的内部控制管理制度,来制定差异化的精细化要求。企业所有员工如果都能做好精细化管理所要求的工作,那么企业的全面预算精细化管理水平就可以得到有效提高,促进企业更好更快的发展。 四、结语 通过上文的叙述分析我们可以得知,预算管理在企业发展过程中占据着十分重要的地位,可以更加合理的配置资源,提高企业的经济效益,促使其获得更好更快的发展。在长期的实践过程中,传统的预算管理模式已经不能够适应时展的要求,需要应用精细化管理模式,重视预算编制、预算执行和预算考核,提升预算管理水平,制定更加合理的战略目标,促进企业获得更快的发展。本文简要分析了如何利用精益管理提升预算管理水平,希望可以提供一些有价值的参考意见。 作者:吴宇辉 单位:北京市烟草公司 精益管理论文:精益管理在医院管理中的应用 一、精益管理实施方法 1.1转变服务思维与观念:为了使精益化管理模式在医院管理中得到有效实施,要求医务人员必须要转变服务思维与观念,才能改变自身服务行为,使医院服务水平得到有效提高。首先,要求每个医务人员必须树立良好的服务理念,以患者作为服务中心。其次,树立良好的质量观念,明确服务质量与患者生命间的关系。再者,树立良好的危机意识,正确认识到“提升医院服务水平,才能促进医院可持续发展。”最后,明确每个部门、科室、医务人员的职责,定期开展精益化管理培训活动,以使医务人员服务观念与思想得到更新和统一,为精益管理实施提供重要动力。 1.2强化项目团队培训工作:精益管理属于系统性项目,涉及范围较广,管理较为复杂。所以在开展精益管理项目之前,必须建立一支精益化管理的项目队伍,不仅精益管理项目部门、各个科室负责人及一线管理人员要参与其中,同时必须与其他有合作关系的部门进行联合,组成一个项目团队。最后组织人员参与到精益化管理培训活动中,使其能够掌握精益管理的相关措施与方法,并壮大精益管理项目团队。 1.3增强精益管理凝聚力:精益管理项目团队建立后,组织负责人必须积极调动团队人员,明确精益管理的最终目标,并以精益管理目标作为讨论核心,充分发挥“头脑风暴”的作用,制定具体的实施措施与方法。再者,与医院各个部门、科室建立良好的沟通关系,让全院人员都能够了解到精益管理的目标与方案,并形成统一的共识与责任感,凝聚全院人员力量,才能保证精益管理项目的有效开展。 1.4明确精益管理部门职权:在精益管理项目开展前,要求医院领导者必须明确项目部门职权,以避免精益管理项目受到阻碍。医院领导者必须给予精益管理项目充分肯定与支持,并给精益管理项目调配充分资源,并提供改善对策。通过明确精益管理部门职权,能够提高管理人员积极性,团队人员提出改善意见与建议,均由项目团队进行通过采纳与分析,无需经过审批程序。精益管理部门在获取职权后,应以“5S”管理制度作为重要基础,即整理、整顿、清洁、自律及标准化,才能达到短期管理效果,为精益管理项目后续发展奠定基础。 1.5实行有效的激励机制:为了巩固精益管理效果,要求医院必须实行有效的激励机制。当精益管理项目取得短期效果后,医院领导者应给予充分的肯定与祝贺,同时在精益管理项目组织大会上,表彰优秀团队与优秀人员,并给予适当的奖励。通过实施有效的激励机制,能够提高精益管理人员的工作积极性,为精益管理创造更高的效益。 二、精益管理实施效果 2.1提升医院的管理水平:首先,精益化管理模式的实施,能够转变医务人员的管理服务理念。其次,在精益管理项目实施过程中,医院每个部门与科室服务主动性、管理主动性得到有效提高。再者,医院从原有的经验管理模式转变为科学化管理模式,不仅提高了全院人员的综合素质,同时提升了医院管理水平。 2.2改善医院服务流程:通过在医院管理过程中实施精益管理模式,改善医院服务流程,减少很多不必要的服务环节。从医疗设备维修上来看,维修流程较为简便、快速,通过建立多个报修电话系统,以形成完善的设备报修中心,能够提高医疗设备报修效率与质量。从药库采上来看,能够使库存管理与采购流程得到有效改善,大大缩短药品采购审批时间,同时减少库存经费,保证采购资金流通性与周转率。从出院带药上来看,从原有八个管理环节缩短为四个管理环节,缩短了出院带药时间。 2.3促进医院文化建设:从医院文化建设角度来看,医院文化建设与精益管理有着密切联系,以患者作为核心价值取向,使医院文化得到不断更新与完善,并发展到新的阶段。同时通过强化医院内部服务理念,提高临床服务水平,将服务患者作为医院文化建设宗旨,以提高患者满意度作为医院文化建设重要内容。医院通过实施精益化管理模式,能够将以患者作为管理核心的理念有效落实到医院管理工作中。 2.4提高医院服务满意度:精益管理在医院管理中的应用,就是为了改善医院服务流程,提高医院服务效率,缩短患者等候时间,提高患者对医院服务的满意度。从医院实行精益管理项目以来,患者满意度得到有效提高,并吸引很多患者前来就诊,门诊量也大大增加。再者,医务人员对取药管理、设备维修管理及手术室管理等管理流程也较为满意。 三、结语 精益管理主要通过对医院管理操作面流程进行完善,以此来改变医务人员的服务行为,同时使医院管理组织结构发生改变,促进医院文化建立与发展。因此,医院领导者必须正确认识到精益化管理的重要性,并给予充分的肯定与支持,才能确保精益化管理项目在医院管理中得到有效实施。大量实践证明,精益管理是一种科学合理的管理手段,在医院发展中起着至关重要的作用。 作者:姜志峰 单位:江苏省南通市妇幼保健 精益管理论文:纺织业精益生产管理模式及意义 一、纺织业概述 我国是一个农业大国,纺织业在整个国家的发展中占据着十分重要的地位,因此纺织业无论是在为人民提供物质生活的保障的微观方面,还是在增加政府财政,解决就业,稳定社会秩序等宏观方面都具有也不可或缺的作用。1.我国纺织业的特点。首先,我国的纺织业所生产的产品过于单一,缺少复合型产品,且纺织产品以中低档产品为主,缺少高端产品,没有形成自己的纺织产品品牌,这样导致了中国的纺织品只是单单的以加工为主。其次,我国的纺织业没有与现代科技相结合,纺织业还是采取了一最简单,最原始的人力资源投入为主,没有做到纺织行业的机械化的生产,即纺织业的科技化程度不高。最后,纺织业的环境污染问题没有得到很好的解决,纺织行业的低碳化程度不高,造成了环境的污染。综上所述,我国的纺织行业还是高投入,低产出的传统的行业。2.我国纺织业的现状。在2010年我国的纺织品出口额已经超过了2000亿美金,其增长幅度超过了70%,由此可见,我国的纺织业出口额翻了一番,我国的纺织业的发展潜力巨大,但是我们也得看到目前我国纺织业所面临的严峻的问题,例如贸易保护主义的针对,倾销与反倾销问题等等。所以,我们在纺织业取得发展的同时,也应该充分的重视纺织业的发展的形势,利用本土优势以及飞速发展的优势进一步的扬长避短,已达到在国内外的市场上取得令人欣喜的发展成果,就目前而言,纺织行业的最大的问题则是发展循环经济,生态经济,以便将传统的纺织行业与科技紧密联系,使之创造更好的经济价值。 二、纺织业的精益生产管理模式 1.精益生产管理模式概述。现代企业与原先的企业有着很大的不同,其中最主要的就是现在企业运用了更加精益的生产管理模式,企业不单单只是一味的生产,而是更加的追求企业的综合效益,譬如企业出现了聚集效应,也就是运用类似的原料的企业聚集在一起。以便来节省生产环节的支出,同时也可以进一步的充分利用原料,实现废气废渣再利用,从而扩大生产利润,实现低碳环保的生产,企业的生产经营才能得到良性循环,企业才能取得良好的经济效益,实现资源的综合利用,发展生态纺织生产。2.我国的精益模式。目前,我国纺织业的精益模式有以下的特征:2.1将产品作为中心的生产组织方式。在纺织行业中,通常将产品作为生产的中心,生产的各个环节都是以产品为中心进行生产,通常一个产品的完成,需要多道程序相互协调进行,也就是说成品的形成不单单是一道工序,而是多道工序综合而成,这就需要来协调生产过程中的工作,精益的模式下,经过严密的计算,充分的利用各方的技术以及专业性的技能,使得一个最终产品的形成是非常合理化的。2.2生产调度是控制生产方式的中心。围绕着以产品为中心的生产方式,就必不可缺少的就是生产调度,在整个纺织生产当中,将生产的任务进行下放,落实到每台生产的机器上面,每个生产部门根据自己的生产计划来进行生产。对于总公司而言,是不可能知道每个生产部门的具体的生产的计划以及时间,这就需要将各个部门的生产进行衔接,所以一旦出现某个工序的滞留将会影响整个生产计划,精益模式下,生产调度就充分的发挥其职能,将各个部门的生产进行统一的计划管理,而不再是各个部门关起门了计划自己的工作,而是统一规划,这样就节省了各个部门生产的衔接时间以及衔接所耗费的资源,进一步实现企业的效益最大化。2.3生产控制有序化。就纺织行业而言,生产的各个环节是节节相扣的,也就是说,前一道工序的成品就是后一道工序的原材料。因此,对于企业而言要弥补计划环节以及控制本身的缺陷,从而达到全公司生产的有效的控制,在精益的生产管理模式下各分厂在总厂的带领下制定生产计划并根据自己的生产能力安摊生产,由此整个生产是一个并联的生产方式,是齐头并进的模式。这种形式由于严格控制的计划控制和整体均衡,使得整体的生产时有序的,而不是杂乱无章的。2.4人本的企业管理,制度化、程序化和标准化。相对于旧模式,精益的模式管理下,企业更加具有制度化、程序化和标准化,是在一套标准的流程下,更方都是有序而行,各方的配合也是更加的紧密,整个企业的生产计划都是按照标准来依次进行,各个环节也是有序的进行。企业的规章制度也是更加的标准化,规范化。各方均衡的有序的发展,企业的认识管理也是具有规范化,不再是过去的家族式的管理,讲人情攀亲戚的局面,而是有着严格的人事制度。2.5管理目标明确。纺织业的工序化流程,以及工序之间的诸多的因素,使得原来计划经济下的大批量的生产方法以及技术基础上所形成的传统的管理规模越来越脱离市场的发展,这一传统的生产规模越来越难以适应市场经济的发展。这是顺应时代的需求,精益化的生产管理模式应势而生,他结合企业自身的发展模式以及世界市场的需求,采用各种科学管理方法揉合后以取代计划,为企业量身定制自己企业的发展目标,有了明确的发展目标企业才能更好的发展。2.6管理手段的计算机化。精益模式将计算机系统引入了纺织行业,这无疑是纺织行业的一大创新。利用计算机的先进的科学技术融入到了传统的纺织行业,是一次科技与手工的伟大的结合,这一结合大大的提升了纺织行业的管理水平,改革了纺织行业的陈旧的管理观念。从原始的多层次的人工管理到标准化、程序化的计算机管理是纺织行业的一大进步。只有把握这种先进管理方式的企业,才能适应多变的市场经济。 三、纺织行业再发展的意义 纺织行业的精益模式的意义在于一方面树立了新的观念,譬如管理内涵更加的深化,效率一效益一效果的兼容观念,以及管理思想市场化的观念。另一方面,形成了新的机制,纺织行业不再是局限于过去的传统的机制,而是顺应时代以及市场的需求,柔和了现代的科技以及管理手段,是纺织业的再发展。在科技信息的时代,我们在追逐信息化经济的同时,也应该将传统的经济产业赋予新时代特性,而不是放任自流,最终淘汰于市场的发展之中,我们应该将时代性与传统行业相结合,创造出新的经济增长点,使得传统的纺织行业再次发挥其经济的职能,重回其经济的巅峰时代。 四、结语 整篇文章,通过了对传统的纺织行业在精益模式下的新发展研究,来表达传统的行业并不是意味着淘汰,利用现代的生产管理的模式,依然能够发挥其在现代市场的经济价值。为国家经济发展做出贡献,纺织行业在精益的生产管理模式下能够更好的发展,发挥其经济价值,巩固其在整个经济中的地位,为国家的经济做出自己的贡献。 作者:韩俊鸣 单位:江苏省纺织研究所股份有限公司 精益管理论文:烟草设备精益化成本管理分析 摘要:文章通过分析烟草企业设备成本管理存在的主要问题,阐述烟草企业设备精益化成本管理原则,对烟草企业设备精益化成本管理策略展开探讨,旨在为如何促进烟草企业设备精益化成本管理有序开展研究适用提供一些思路。 关键词:烟草企业;设备;精益化;成本管理 引言 烟草企业中的设备成本管理是至关重要的一个管理关节,烟草企业要想获取良好的经济效益,就务必要提高自身设备成本管理水平。设备的精细化成本管理,指的是确保设备的充分利用,降低设备故障引发几率,设备零库存,如此可极大程度上降低设备维修保养中产生的成本,进一步提高经济效益[1]。由此可见,对烟草设备精益化成本管理开展研究,有着十分重要的现实意义。 1烟草企业设备成本管理存在的主要问题 1.1设备管理制度不健全 烟草企业设备成本管理离不开设备管理制度的有力支撑,然而就烟草企业实际情况而言,现阶段设备管理制度存在诸多不足,一方面,职责分工不明确,好比在设备维修期间,对设备维修人员未做有效说明,使得维修故障引发,极易引发相互推诿责任的情况;一方面,设备预防维修体系落实不到位,未有建立闭环管控制度,使得在设备维修环节存在大量敷衍了事情况;最后,缺乏健全的奖惩机制,很多时候受奖惩机制不完备影响,使得设备维修人员在实际工作中缺乏主观能动性。 1.2故障管理精益化水平不足 在烟草设备实际维修过程中,鲜有维修人员会对设备故障原因开展全面分析,他们通常是结合故障情况对相关零配件开展更换,而不会进一步分析其故障原因,如此一来势必会对烟草企业设备成本管理造成不利影响。此外,烟草企业员工缺乏有效维修意识,对设备成本管理缺乏有效重视,通常将重点放在设备使用方面,进而造成设备使用周期大打折扣。 1.3设备管理信息化建设滞后 伴随信息技术的迅猛发展,信息化建设大势所趋,推行“互联网+”设备管理模式是现阶段贯彻国家战略方针,提高企业经济效益的有效途径之一。然而现阶段烟草企业在设备管理信息化建设上存在一定滞后性,特别是现阶段烟草企业设备管理系统难以对设备开展实时动态监控,从而对设备稳定性造成不利影响,进一步加大了烟草企业设备成本管理的难度。此外,现阶段烟草企业设备缺乏对新材料的有效适应能力,伴随生产工艺的推陈出新,在烟草生产实践中需要引入相关新型原材料,然而设备却产生一系列不适应性。 2烟草企业设备精益化成本管理策略 烟草企业设备精益化成本管理是一项复杂的系统工程,要求不断研究、 改进。全面烟草企业在时展新形势下,要紧随社会发展脚步,强化改革创新,在先进科学技术、成功发展经验的支持下逐步强化设备精益化成本管理,如何进一步促进烟草企业设备精益化成本管理有序开展可以从以下相关策略着手: 2.1推进状态预测的精益化 依托对设备技术状态、运行效能数据开展全面分析,推进设备状态预测的精益化,于准确环节对准确部位开展准确的维护保养,进而增强设备维护保养决策性,避免超负荷的维修处理,尽可能降低设备运行故障的引发几率,提高设备运行效率,为设备有序运行提供切实保障。于此同时,还应当建立起科学完备的设备状态检测体系,对设备生产环节质量、运行效率、产品质量、故障引发几率等数据开展全面检测;对设备温度、振动、电流等状态开展全面检测。依托对设备状态的分析预测,为设备维修、改进等工作提供可靠数据依据[2]。 2.2推进维护保养的精益化 依托设备分类分级管理,对关键设备、状态控制部位以及功能单位开展充分识别,并结合状态控制部位、功能单元实际情况,制定科学针对的技术标准体系及维修措施。将设备状态控制部位得到有效控制作为切入点,推进维修人员、设备操作及维修的有效整合,构建设备多个不同层级的预防机制。同时,强化对信息化、移动终端设备的科学运用,对维修保养工作进行合理划分,推进维修保养的精益化,达成设备状态的有效控制。此外,强化对设备故障数据的有效分析,推进技术标准体系、设备维修措施的逐步优化,积极促进烟草设备精益化成本管理的有序开展。 2.3推进成本控制的精益化 为了使烟草企业能够收获良好的经济效益,还应当推进烟草企业成本控制的精益化,在确保产品质量、设备运行效能的基础上,对设备成本数据开展全面分析,有效明确设备成本构成及所需优化改良的环节,使成本得以进一步细化,并推行定额管理,提高成本控制水平。与此同时,还应当构建模拟经济效益中心,对价值导向予以有效确立,对设备成本管理流程予以有效树立,对资源开展优化整合,加大备件、供应商以及增产节约管理力度,推进成本控制精益化落实至设备维修保养的每一环节[3]。 2.4推进运行信息的精益化 依托先进工业控制及现代信息技术,达成各式各样烟草企业设备数据采集系统、设备监测系统、设备生产系统等相互间的互联互通及有效集成,推进运行信息的精益化,实现一系列系统数据信息与烟草企业设备运行关联数据信息的协同分析,进一步实现烟草企业设备数据采集、分析工作的有序开展,积极促动烟草企业设备成本管理不断朝现代化方向发展。 3结束语 综上所述,烟草企业设备精益化成本管理,可有助于提升企业市场竞争力,塑造烟草企业形象,为达成烟草行业高水平、打造优秀烟草企业目标提供有力支撑。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,全面分析烟草企业设备成本管理存在的主要问题,结合烟草企业设备成本管理实际情况,“推进状态预测的精益化”、“推进维护保养的精益化”、“推进成本控制的精益化”、“推进运行信息的精益化”等,积极促进烟草企业设备精益化成本管理有序开展。 作者:吴雯华 单位:福建中烟工业有限责任公司 精益管理论文:变电运维精益化信息管理系统探讨 摘要:针对目前变电站精益化巡检工作中存在的工作效率低、巡检数据使用不方便等缺点,设计了一套基于移动互联的信息管理系统,该系统充分利用了射频识别技术、移动设备的便携性以及数据的网络存储等功能,大大提高了整个精益化巡检的工作效率,使得数据获取和利用更加便捷。 关键词:互联网;变电站;精益化;信息管理;射频识别 变电站内各种设备繁多,且由于长时间的运行以及运行环境相对恶劣,设备经常会暴露出许多问题,如果不加以整改,轻微问题会发展为严重故障。同时,因设备众多,型号、生产厂家以及相关的技术标准等不一而足,要使这些信息便于查询,就需要对各个设备进行建册,同时又要对巡查中发现的问题以及整改过后消除的问题动态添加和删除。现今一般采用的方法为电子表格人工录入,这种方法在相关查询以及添加等操作方面效率较低。为了配合公司对变电站精益化管理的要求[1],加强对相关设备的信息、存在问题以及后续处理等相关信息的管理,提高设备的健康状况,降低因小问题发展成大问题的概率,需要设计一套信息管理系统,充分利用移动互联网、数据库等相关技术,实现设备相关信息的高效管理。 1系统简介 目前,公司在变电设备运维精益化工作过程中主要采用的方式为2人1组,其中1人负责对相关设备存在的问题进行记录,另外1人负责对对应问题进行拍照,现场检查结束后再将数据录入电脑加以汇总,形成电子表格以便于日后整改时进行查阅。在这个过程中主要存在以下4点不足:工作需要2人1组,但是人力资源的使用率较低;现场巡检记录在纸上后,还需要整理形成电子文档,相当于重复记录。需要人工进行文字信息和图片信息的关联,使其一一对应,整个过程耗时较长;信息再次利用不便,形成的电子文档在整改时使用不是很方便。基于以上几点不足,使得整个过程在人力以及耗时上相对较大,整体效率低下。巡检工作流程如图1所示。为了避免这些缺点,希望设计一套巡检信息管理系统。该系统能方便地读取设备信息,并且可将信息填写、照片拍摄以及数据的网络存储等集于一台移动作业设备,从而大大地提高信息的录入、存储、查询等效率。该系统完成后,将对目前的巡检方式进行变革,只需1人手持移动作业设备即可完成设备的巡检信息录入(包括照片信息),且巡检结束后不需要再对信息进行汇总等。日后,需要进行整改时,只要利用移动作业设备登录网络服务器,再利用RFID(射频识别)技术读取设备ID后即可下载相关设备的问题列表[2]。 2系统结构设计 该系统结构主要由以下4个部分构成:粘贴在设备上的电子标签[3],具有唯一ID的电子标签对应唯一的设备,由于电气设备基本都是金属材质,因此要采用抗金属的RFID电子标签;手持移动设备,具有RFID功能,能读取电子标签ID内存储的内容,并且安装变电站精益化信息管理系统APP[4],该APP主要完成人机的交互,以及与网络服务器的数据交互;云服务器[5],与手持设备电脑终端进行数据交互;电脑终端,用于相关人员访问云服务器,查询、下载相关数据。系统结构原理如图2所示。其中,手持移动设备主要有3个作用:首先,利用其具有的RFID功能来读取电子标签的ID从而识别不同的电气设备;其次,作为移动应用的载体,是移动APP的运行平台;还有就是利用其摄像头、GPRS等功能完成照片拍摄以及数据的网络传输等功能。移动APP,主要是针对变电运维精益化巡检过程中的相关工作来进行设计,完成信息数据的录入、上传、保存、下载等整个流程的功能。而云服务器的设计主要是数据库的设计,其实现的功能是数据的存储,以及响应移动作业设备上安装的APP对数据的增、删、改、查等数据操作。该精益化信息管理系统的主要工作原理:工作时,打开安装的APP,进入信息管理系统界面,靠近待巡检设备的电子标签,读取设备的ID,查找相应设备所存在的问题,录入精益化信息管理系统,并对相应问题调用摄像头进行拍照,将录入的文字信息和图片信息保存至服务器,在这过程中实现文字信息和图片信息的自动关联。在设备问题整改时,同样也是打开APP,读取设备的ID,继而向网络服务器申请该ID对应设备下的文字信息和图片信息,从而很方便地获得该设备所存在的问题,对照相应的信息进行问题处理,可以大大提高处理效率。 3系统功能设计 该系统软件的功能结构如图3所示。精益化信息管理系统主要由系统管理、信息管理、查询系统以及生产报表4个部分组成。其中系统管理主要包括用户注册与登录、用户密码管理以及系统退出几个模块。信息管理由以下4个部分构成:设备信息主要包括设备型号、生产厂家,所属厂站等基本信息;问题信息主要包括巡检过程中发现的设备所存在的问题;设备报告则包括设备的相关试验报告、验收报告等;处理信息主要针对问题消除的相关信息,包括归口部门、处理期限、已处理还是未处理等信息。查询系统则主要针对数据的增、删、改、查操作。最后,可根据需要生成相应的数据报表,以便相关人员进行查看。 4结束语 随着移动互联等技术的不断发展,传统的工作方式的弊端越来越突显出来。在用技术来提高人的工作效率的思想下,设计了变电站精益化信息管理系统,该系统的采用,将彻底整合原来变电站精益化巡检工作中的现场检查记录、信息关联以及数字化、信息发送等环节,所有工作在现场就全部完成。同时,也使得整改时信息的获得更加方便,提高了整个工作效率。 作者:王海欧 白金泉 陈行晓 杨曦 单位:国网浙江省电力公司检修分公司 精益管理论文:精益管理对烟草企业安全管理的应用 摘要:随着我国经济不断发展进步,烟草企业的规模也日益庞大,在烟草企业中,安全问题是一项不容小觑的重点内容,其不光关乎企业的正常发展,同时还影响着企业的未来,更与员工的人身安全直接挂钩。在国际流行的管理理念中,如果把其中的精益理念运用到烟草企业的安全管理中去,利于企业形成良好的安全意识以及增加企业运行的安全性,同时还能够有效促进烟草企业提高效益。文章主要论述在烟草企业中精益管理理念的运用,针对一些问题提出解决措施。 关键词:烟草企业;安全管理;精益管理;应用 中国烟草企业在安全管理方面逐渐完善,带动了烟草企业经济效益增加。但由于烟草企业受到传统体制的制约,安全管理方面仍存有诸多问题,随着企业不断发展,这些问题也会日益突出,这就在一定程度上制约了烟草企业的健康有序发展。那么怎样使烟草企业管理起来具有科学有效性并优化安全管理体系,成了目前需要面对与解决的关键问题。 一、烟草企业精益安全管理的意义 精益管理源自精益生产,也就是把精益管理作为指导思想,“零伤害、零缺陷、零隐患”作为安全生产理念,在安全生产的整个过程当中运用精益管理的理念与方法,各岗位以及部门明确其应承担的职责,并具有积极改革创新的精神以及积极进取的态度,从而消除在生产过程当中的安全隐患并杜绝浪费现象,建立精益安全生产的企业文化。要想把精益管理做到位,抓细节是不容忽视的一项重点环节,认真完成生产操作过程中的任何一个步骤,注意其中任何一个小的细节,对工作中的问题要更加细致的分析,并在安全生产中的任何一处细微的地方落实精益管理,从而有效避免安全管理上的漏洞,保障生产安全,给生产操作提供一个相对安全的环境。 二、烟草企业精益安全管理的现状 要想在烟草企业安全管理过程中全面实施精益管理并不能急于求成,也并非朝夕就能完成,这就要求人们的观念、意识以及安全思想逐步转变为“精益性”。也正因如此,在烟草企业实施精益安全管理的这个过程中,有一些问题存在,需要相关人员重视,以下介绍一些常见问题。1.安全生产制度得不到重视。有句话说“不以规矩不能成方圆”,作为企业员工,应遵守企业规章制度以及行为规范,这是每个员工必备的基本岗位职责。任何制度并非无故编写,而是通过各个生产岗位在进行生产工作实践过程中根据遇到的情况总结出的经验,根据规律,合理科学的制定而成的。而有些员工认为制度可以灵活变通,只要感觉到被制度阻碍住了,就会想尽一切办法钻制度的漏洞,最终酿成安全事故。2.安全责任制度落实不到位。要想使安全责任制度充分发挥出来,首先应将责任明确,如果责任无法明确就会造成相互推卸责任的情况发生。在进行生产操作的过程中,员工就会把安全责任置之度外且事不关己,这就导致安全责任制度形同虚设,以至于无法保障生产安全。甚至有些员工,无视责任,经常在生产操作过程中违反制度,员工之所以产生这种行为是因为侥幸心理的作祟与不良习惯的堆积,使人产生一种错误的意识,虽然违反规定可能不会在这一次发生不良后果,但长此以往,逐渐减少自我保护意识,终会引发安全事故,这就给烟草企业的安全埋下隐患。3.安全绩效缺乏有效管理。烟草企业需要完善安全绩效管理制度,把员工绩效与安全生产相挂钩,再安排员工定期进行考核,并严格执行,从而才能使员工逐渐形成安全生产的意识,进而安全生产,养成良好习惯。但是,在平常安全管理时,虽然经常进行安全检查,但却难以发现问题,是否不存在问题这点很难说,在安全绩效管理的过程中存在盲区,所以就造成员工很难按照规章制度去约束、管理并检查自己以及监督别人,更别说去认真检查设备是否具有安全隐患,往往只是走过场就结束检查,使得检查变得形式化,检查质量得不到保障就更难以提升安全检查质量。 三、在烟草企业安全管理中应用精益管理 1.建立健全企业安全管理体系。对目前实行的制度进行全面整理,并整体分析在烟草企业安全管理体系中存在的相关问题与不足之处,制定阶段性的目标以及优化提升方案,从而尽可能的提升精益化水平,以提升烟草企业安全体系管理的水平与质量,加强体系的改进,从而给安全管理精益化奠定坚实的基础。建立有效的学习交流平台,进行全方位的安全管理培训,有效培养员工精益管理理念,从而使企业员工可以通过培训所获取的技能与知识进行有效的企业精益管理。2.完善创新与考核制度。要确定烟草企业的运行重点,并紧密联系企业的社会价值与经济价值,调整与优化烟草生产中的成本管理、物流运输、设备维护、质量监控以及市场优化等方面,并根据这些进一步创新新技术。就公司运行的流程而言,要重点分析管理体系当中的要素,着手于烟草企业的经济成本、生产效率以及运行质量,分析调整运行相对薄弱的环节。科学合理的分析管理目标,管理系统也需要通过科学的手段进行完善,从而能使精益管理的目标完成。与实际情况相联系,进而建立健全一套精益管理评价体系,优化与整合所有绩效考核指标,使员工积极进取的状态最大化的表现出来,推行激励评价制度,并在此基础上结合实际情况不断创新,鼓励员工不断创新,从而使员工具有勇于创新的精神,将安全管理资源妥善整合起来,从而有效提升烟草企业的管理能力与创新水平。3.建设企业安全管理文化。要想企业具有较强的竞争力就需要做好企业安全管理文化工作,可以利用烟草企业精益文化的形式,进一步增强企业的竞争力与发展力。在这个过程中需要根据实际情况,统一思想并制定相应计划,给领导干部们普及有关企业精益管理“持续改善、追求卓越”的思想,使精益管理科学化的发展,同时指导文化构建行为,从而在烟草企业文化里能够有效实现精益文化建设。实现精益管理的最好方式就是贯彻精益文化。 四、结语 在我国烟草企业中,要想精益管理效果充分发挥出来,就需要从现有安全体系中的实际情况出发,并基于此,把精益管理的理念和内涵应用于烟草企业生产安全管理的整个操作过程当中,从而使各个环节的作用可以有效发挥出来,使烟草企业的市场竞争力进一步提升。烟草企业要想获得良好的发展,首先要注重的就是安全问题,那么就应该把精益理念逐渐灌输到员工与管理者的思想中去,使他们充分认识到精益管理理念的作用并将其优势充分的发挥出来。精益管理并不能快速实现,需要持之以恒的耐心学习。企业在发展过程中只要严格落实精益管理的理念,并不断完善企业文化,将其理念传播到工作中的每一个环节中去,如此才能够给企业的健康发展与员工的生命安全提供一个良好安全的环境。所以,无论是员工还是管理者都需要在实际工作过程当中端正工作态度,并勇于创新,为企业的长久发展奠定坚实的基础,把精益管理的理念全部落实到安全生产中去,只有这样企业才能够更稳定长久的发展。 作者:程星 单位:江西中烟工业有限责任公司广丰卷烟厂 精益管理论文:钢铁集团公司精益化生产管理策略 摘要:精益化生产理念在当前的工业生产当中有着十分重要的作用和影响。文章从人员、机器、物料、方法和环境五个方面对机械加工的现状展开分析,紧接着从降低成本、市场需求以及加强企业品牌建设等多个方面阐述了企业精益化生产的需求。 关键词:机械加工企业;精益生产;消除浪费;生产管理;工业生产 1概述 本文主要对机械加工企业的生产管理策略展开研究,在生产管理策略研究的过程当中,本文主要以北营公司为例来对整个加工过程当中的每个环节展开详细的研究,并且根据精益化生产的相关概念对存在的问题不足进行比较详细的分析和研究。这种精益化的生产和管理模式可以最大限度地降低相应的采购成本和管理成本,并且从根本上提高产品的质量。 2精益化生产的相关理论 2.1精益化生产理论的定义与内涵 随着当前生产技术的不断提高,当前各种全新的管理技术和管理方法在不断涌现。在各种管理技术和管理方法当中,有一种全新的有效的管理技术,这个就是精益生产技术。从目前的发展模式来看,当前主要有三种最为主要的模式,其中第一种模式主要针对单件生产模式;相应的第二种模式主要是针对单件生产模式来说的;第三种模式主要是针对精益生产模式来说的。 2.2精益化生产理论的常用技术 从当前精益化生产的发展趋势和发展规模来看,目前主要涉及到的精益化生产技术主要包括7个方面:2.2.15S活动。5S主要是整个精益生产的源头,这种源头包含多个方面的内容,主要包括整理、整顿以及清洁等。2.2.2可视化管理。可视化管理是一种先进的管理方法和管理手段,它能够将实物区域与虚拟区域进行有效的区分,并且能够在工作区域中对各种情况进行清晰的观测和了解,在了解上述情况之下,提出有效的改善策略。2.2.3标准化。标准化管理模式在当前的生产范围中能够获得最佳秩序,这种秩序能够对潜在的问题进行解决,并且对规则进行重复使用,它的主要目的就是可以提高整个环节的技术储备并且提高生产效率。2.2.4生产线平衡。生产线平衡必须按照流水线的作业顺序和作业模式来,并且在这其中将生产目标作为基础数据,根据这种基础数据来对作业进行有效分割,从而对负荷进行平衡,最终达到提高生产管理效率的目的。2.2.5准时制。准时制JIT(JustinTime)这种制度产生的根源比较多,在大多数情况下与企业自身的特点有着较大的关联性,并且在这种关联性的前提下有着多种制造模式和生产模式,这种制造模式的基本原理和基本方法可以为市场提供有效的管理模式,并且在合适的时间将货品送到所需地点。2.2.6自动化。自动化水平对于机械加工具有十分重要的作用,它的主要目标就是解决各自之间的浮动问题,这种浮动问题能够制止设备停止生产问题,从根本上保证机械设备加工的稳定性和有效性,并且提高相应的效率。2.2.7持续改善(Kaizen)。这种持续化改善能够从根本上对标准进行管理,并且能够对机械产品在加工过程当中的各种参数进行修改,最终达到改善产品质量的目的。 3某机械加工企业精益化生产管理策略研究 3.1采购环节精益化生产管理 3.1.1加工刀具采购的精益化管理。在刀具的采购管理过程当中,本文根据研究的实际情况,在这种情况下主要选择三家刀具供应商对以下的流程图进行优化,这对于本文的供应商的选择具有十分重要的意义。整个采购过程流程图如图1所示:随着当前业务量的不断扩大,当前的这种采购供应商的方法凸显出不足,为了降低相应的采购和管理成本,保证刀具的稳定性成为当前最为关注和突出的问题,为此需要进行以下精益化的管理模式改革。在当前刀具供应管理商的选择等方面,每个工程师都可以根据自身采购信息来决定采购员的身份。采购员可以对上述情况进行决策分析。在这种情况下,还可以对刀具每年进行一次定期评估,根据评估的结果来对采购份额进行调整。除此之外,在各种运行情况之下,这种管理机制竞争比较激烈,并且还可以对各种供应商进行选择,最终得到满意的评价结果,具体情况如表1所示。在采购数量的制定问题上,需要改变原先的所有生产使用标准和费用预测标准,并且需要在某种情况下降低资金的流动效应。3.1.2外协半成品采购的精益化管理。最初进行协议半成品采购的时候,需要根据当前的实际需求提出两点有效的意见和建议:(1)当前所有的产品工序在大多数情况下都需要借助外部力量来完成;(2)在大多数情况下,北营公司不具备这种技术能力,因此不能完成相应的任务。这样可以保证其拥有更低的厂房成本。在资金的结算过程或者环节中,需要保证整个过程跟着原材料来走,并且保证各种材料在加工的过程有着非常良好的作用,北营公司可以根据付费金额来进行制定相关的标准和规则。付费金额为:外协返回的半成品数×单件加工费。这种方法虽然比较简单,但是在某种情况下却存在着一些漏洞,因此在进行加工的过程中需要根据合格品的数量和加工费用来制定相应的机械加工任务。 3.2生产线设备布局环节精益化生产管理 设备布局的精益化管理改进的主要具体措施如下:3.2.1当前的车间中由于设备仪器数量不够,因此导致这种投影仪不够高级,并且在大多数情况下相关的统计人员不能对仪器进行比较精准的分析,这是由于不同人员的检测距离发生了较大的变化,这种距离在某种情况下减少了21%。3.2.2通过改进前后的PIC在大多数情况下有着不同的生产线,因此具有8个小时的生产模式,并且能够将加工难度降低到最小。除此之外,还可以利用三台设备按照8小时的方式来对产品进行加工,最终能够提高设备的使用效率和使用水平。3.2.3在精益化生产过程当中,将DSI生产线路进行集中,并且将各种产品集中在孤岛当中,并且相应的模式会产生较为浪费问题。3.2.4根据流量生产线进行布局改造,并且对大多数情况的U型布局情况进行分析,这种布局上的优化能够降低机械设备的使用效率,相应的效率可以下降到50%左右,这样才能够达到设备之间的最佳组合。3.2.5在具体膜壳生产和设计过程当中,由于数控面铣具备不同的质量特性,并且在大多数情况下对于产品有着不同的需求,因此导致整体的设备优势无法进行体现,并且在北营公司的产品生产过程当中也可以进一步有效利用空间效率。3.2.6在北营机械加工企业的精益化生产过程当中,可以扩大待清洗区域和成品区的面积,经过测试,这种有效面积增大了32%,并且这种有效面积的增大为业务量的扩张做好了充足准备。 3.3加工技术环节精益化生产管理 在对刀具进行精益化管理的过程中,这种刀具的管理能够最大程度地保证切削效率,并降低整个设备加工的稳定性,因此需要注意每个环节的生产质量和加工质量,通过对北营公司的某些刀具进行统计分析,具体设计情况如下所示:当前的隔片基座在北营公司当中能够生产大批量的零件,这种另加需要在各种加工工序下完成并且还需要经过两道不同的加工工序,相应的加工时间分别是2分20秒以及1分50秒。具体情况如表2所示。可以对上述刀具情况进行改造,在改造完毕的情况下大幅度缩减相应的加工工序,最终可以确保生产效率的不断提高。 4结语 北营公司作为一个大型机械加工企业,在实际生产中面对国内钢铁产能过剩和企业盈利出现负增长的不利时代背景下,公司及时学习引进并实施了精益化生产管理,并随着该理论实施的深入,北营公司生产改革成果也逐步呈现出来,但精益化生产管理涉及到机械加工中的各个环节,前期将部分班组试点的成果经验推广,北营钢铁集团公司的精益化生产的管理模式都是有章可循的,这种发展模式为其他企业的发展提供了有效的借鉴模式和发展模板。 作者:李星达 单位:本溪北营钢铁(集团)公司 精益管理论文:装备制造业精益生产管理及实践 摘要:企业想要实现长久发展,需要从生产管理上入手,尤其在装备制造行业中,企业需要将生产管理作为切入点,实行精益化生产管理形式,这成为现阶段行业中最有效的管理形式。怎样在装备制造业中进行精益生产管理模式,成为企业发展难题。文章结合实践经验,对装备制造业中的精益化生产管理实践进行了分析,并提出相应的生产管理方法。 关键词:装备制造业;精益化;生产管理形式;企业管理;生产效率;生产质量 21世纪装备制造业实现了创新发展,行业涉及广泛,逐渐成为社会经济发展的支柱型产业,而在这样一个高速发展的状态下,需要从生产管理上入手,完善制造业发展机制,实行系统化的精益生产管理模式,进而提升生产效率、生产质量、简化工作机制,提高装备制造业经济效益,推动社会经济的发展。 1精益生产管理定义与发展 1950年,丰田公司丰田英二亲自到美国福特汽车工厂拜访,结合企业生产形式,进而提出JIT生产理念,即:准时化生产,而后在不断发展、变化中,经过多年的探索探究,结合丰田生产特点,进而研究出了与自身生产相适应的生产管理模式,因此,从某种程度上而言,丰田生产模式是精益生产的前身。结合准时化生产形式,进而得出精益生产管理模式。众所周知,“精”指精细化、精准;“益”指经济效益。精益生产管理则是在生产过程中避免一切浪费,实现资源的有效利用,秉承零库存、零问题的原则,进而将其应用在生产制造中,实现快捷、高效;同时也体现在产品开发、购买、营销、生产管理中;精益生产模式也是现阶段最为先进、高效的生产形式,是新时展下装备制造业的主导方向。精益生产主要是对资源、生产组成、市场供求的创新研究,实现生产模式的转变,进而适应市场环境的不断变化,淘汰生产剩余、闲余事项,进而确保生产形式的顺畅、高效。相对于传统的生产形式,精益生产模式能够应用在小型生产、多样化的生产形式中,其中准时化生产是其关键,在生产阶段,结合看板操作进行管理控制。看板作为一种信息交流形式。在生产阶段中,工艺技术、制造生产等实行监管,其关键在于生产阶段的优化控制,引进先进的技术设备,动态跟踪式物流形式,资源整合,防止剩余,减少生产投入,提升产品质量,进而实现经济效益的提升。现阶段,精益生产管理模式已经被应用在企业生产管理中,但是实际应用效果并不理想,问题重重,尽管企业在不断对精益生产管理模式进行研究、引导,但是一直效果平平,没有实现企业生产效益的提升。第一,精益生产模式形式化,没有与企业实际生产管理相结合;第二,精益生产涵盖较多,注重资源优化配置,但是在实际企业生产管理中,只是应用在几项流程中,则认为实现了精益生产管理的有效应用;第三,结合企业自身生产特点,进而选择适当的优化形式,而在实际应用中,企业并没有体现这一点,注重眼前效益提升,未放长远眼光,进而造成目标的难以实现。基于以上几点,笔者就现阶段某大型制造企业生产现状,对精益生产管理进行简要分析。 2装备制造业发展形势 装备业具有技术、资本、劳动的密集型特点。装备制造主要服务于我国社会经济发展、国防建设,是提供生产技术装备的制造业,是制造业的关键环节,是社会经济效益提升的前身,尤其在工业发展中广泛存在。构建大型装备制造业,进而提升我国竞争实力,提升工业建设发展。现阶段,我国工业发展处于中期发展过程。相对于发达国家,我国装备制造在专业技术、管理方法、企业扩大、竞争力中处于劣势,存在一定问题。尤其受经济危机影响,装备行业受到了较大的冲击,陷入困境。总结起来,装备制造行业主要集中与“小”、“低”、“差”,即:大型装备制造企业竞争实力不强、小企业发展不精;产业集成率较低、设备装置较低;生产管理方法滞后、社会效益较差,种种原因造成行业在国际竞争中不占有优势,尽管有众多企业开始走向精益生产管理形式,但由于应用形式的错误,使得效果平平。结合对装备制造业生产过程、规模、形式研究,笔者根据现阶段对企业流程的掌握,针对装备制造业精益生产模式的不足,进而简要分析。第一,思想理念落后。企业生产管理者、技术操作者一味强调工作形式,将工作实质内容抛之脑后,进而造成与既定目标渐行渐远;第二,缺少长远计划。精益生产模式并非是一朝一夕就能够实现的,而是需要长期不断的探索、研究,进而总结出适合的精益生产管理模式,但在实际生产管理中,由于生产过程中生产组织结构的重建,进而造成企业发展受到冲击,缺少长远目标;第三,关键环节的把握。精益化生产,需要从生产入手,将关键过程作为切入点,进而创新工作形式,从根本上创新员工思想意识,重塑工作理念,而这些在实际生产中并未有体现;第四,6S管理问题,6S管理较为形式化,缺少实质内容,造成精益生产管理难度增加;第五,缺少有效沟通。精益生产管理主体为工作人员,但是现阶段,企业各部门缺少有效沟通、交流,工作交接存在较多分歧,进而造成精益生产管理应用问题重重。 3精益生产应用在装备制造业的方法研究 针对装备制造业生产管理中的不足,笔者认为:还需要从实际问题中给予解决,制定有效生产管理形式,加强部门沟通、交流。对此,笔者对精益生产管理应用方法,提出了自己的想法与建议,以供企业参考。 3.1系统优化 现阶段,我国装备制造企业在经营管理中缺少制度体系的完善,生产问题屡见不鲜,因此企业管理人员需要充分认识到生产管理的重要性,进而实现系统优化。科学高效配置、不断优化是精益生产管理的重要理念;企业优化精益生产管理理念是从整体系统上进行优化,并非只进行相关优化。我国企业应用精益生产管理模式应放远眼光,将精益生产融入到企业各生产流程中,实现全面渗透。 3.2由简入难,循序渐进 企业应用精益生产管理模式,需要清楚应用过程并非是一刀切模式,而需要由简入难,循序渐进。第一,有关部门管理人员进行队伍建设;第二,制定精益生产管理研究课题;第三,提出问题,展开调查进而资料整合,做好规划建设;第四,全面落实,评价审核;第五,实现规范化生产管理过程。 3.3完善奖惩机制 企业想要确保精益管理模式在生产管理中发挥真正的作用,完善的奖惩激励制度是必不可少的。对生产项目实行绩效评价、奖励,激发员工工作意识,同时也为员工提供充分展示自己的平台,调动员工工作参与性。现阶段,我国多数企业开始学习丰田精益制造模式,但是一直没有抓住关键,其原因在于企业缺少对丰田公司的软实力分析、学习、总结等,因此需要努力建设企业文化氛围,注重企业管理发展的软实力建设。 3.4抓住突破点,全员创新 由于一些企业管理人员思想意识的错误,进而造成管理方法、管理理念的错误。一些管理人员认为:想要提升生产额,需要操作、技术人员付出更多的努力、更辛苦的工作;而这种思想意识我们并不能说完全错误,而是过于绝对。传统企业生产管理者一直强调员工应该怎样工作、怎样付出辛苦;随着社会经济的进步,这种方法显然已经不能适应现代企业发展计划;而精益生产管理,注重怎样让员工在轻松的环境下,高效率的提升生产质量、生产效率。注重一线员工工作兴趣的激发,创新其思想意识;此外,精益生产管理模式也要结合企业的具体状态,具体分析,抓住突破点,全员创新,进而在不断改变中实现精益生产管理的有效应用,发挥其真正作用。 3.5管理人员角色变化 想要实现精益生产管理模式,还需要从企业管理人员有效引导开始,有句话说,管理人员对精益生产管理效果的发挥具有决定性作用。管理人员自身要有较高的思想素质,当出现问题时,不要急于责怪而要主动分析,例如:在资源配置上是否达到科学、合理;目标制定是否与实际发展情况不符等有关问题的思考。精益生产管理模式对装备制造业发展具有重要作用,能够帮助企业创新发展、创新生产过程、创新管理方法、发展经营等,进而使企业实现多样化生产、多种管理途径,从客户签单入手,实行全方位立体化管理,实现资源合理利用、降低投入成本、减少生产时间、提升生产效率,进而实现企业的高速发展,在国际竞争中占有一席之地。 4结语 总而言之,相对于其他制造业,装备制造具有自身独有的优势与特点,想要提升生产效益,实现企业经济效益的提升,还需要从生产管理方法上入手。各装备制造企业需要结合企业经营特点,从根本问题上入手,应用精益生产管理模式,实现企业整体性的转型。笔者分别从精益生产管理定义与发展、装备制造业发展形势、精益生产应用在装备制造业方法研究三方面进行分析,希望对装备制造业应用精益生产管理具有帮助性作用,进而推动社会经济的发展。 作者:蒲昌笋 单位:中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司
物联网技术论文:消防安全管理在物联网技术的信息化应用 【摘要】消防信息化建设是消防安全管理的重要内容,在消防安全管理中,只有通过采用正确、及时的灭火措施,才能最大程度的保障人员的生命财产安全,物联网技术为消防信息化建设提供了新的发展方向。因此,本文通过阐述了物联网技术的定义,联系实际,分析了物联网技术在消防信息化领域中的应用 【关键词】消防安全管理;物联网技术;信息化应用 物联网技术能够实现信息的智能收集与传递,不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患,同时也可以提高消防工作效率,阻止火势的蔓延,保障人民群众的生命财产安全,加强消防信息化建设,就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。 1物联网技术 物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术,由于我国对物联网技术的研究较早,目前,物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用,极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展,将移动终端设备与互联网相连接,如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等,通过移动终端设备实现信息的交换,达到智能监控与管理的目的,运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用,尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义,更大的责任,只有加强消防信息化建设,才能有效的保障社会群众的生命财产安全,物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上,通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能,通过无线网络实现信息的传输功能,最终作用于消防系统中,另外,物联网技术还可以应用于消防事业管理,将数据导入到消防档案系统中,实现统一管理与消防的合理调度。 2物联网技术在消防信息化领域中的应用 2.1更新基础数据库 数据是系统的重要组成部分,完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析,同时也能够提高数据的利用率,但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧,资源利用率不高,在资源共享方面难以提供全面的数据,极大程度的限制了我国消防信息化的进程,因此,将物联网技术应用在消防信息化领域中,能够有效的对数据进行录入与分析,区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端,物联网能够实现数据的平移,达到资源有效整合的目的,消防信息化领域中,将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起,实现统一管理,利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连,在火灾发生时,能够及时的采取正确的灭火措施,疏散人群,避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备,能够最大程度的提高资源的利用率,促进消防事业的发展。 2.2实现消防车辆智能调度 在灭火过程中,对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用,高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施,在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率,保障人民群众的生命财产安全。因此,将物联网技术应用于消防的调度中,通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连,能够在灭火过程中,对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解,便于消防指挥中心的指挥工作,通过物联网技术,将数据进行智能收集与传递,此过程不依赖于人工操作,不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作,同时也大大节约了沟通的时间,数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示,为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。 2.3提高消防工作人员的安全保障 火灾现场情况复杂,尤其是在高层或地下建筑环境中,人员密集,疏散空间狭小,使得消防人员的危险系数增大,特殊的环境也加大了灭火救援的难度,因此,将物联网技术与消防员相连,在消防防护服中安装芯片,如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中,不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度,从而及时调整灭火方案,另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况,使指挥员及时下达撤离命令,有效的规避风险,保障消防员的安全。 2.4实现消防设施的动态管理 消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理,自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径,尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时,自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一,合理的利用可以达到最大的灭火效果,因此,将物联网技术应用到消防信息化领域中,通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置,通过安装RFID芯片,能够是实时了解消防设备的使用情况,便于统一管理和调度。 3结语 综上所述,物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用,不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理,不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全,同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。 作者:吴迪 单位:昆明市公安消防支队 物联网技术论文:物联网技术在环境监测中的运用 摘要:详细分析了物联网技术在大气污染、水污染、海洋污染及其他生态环境恶化等环境监测中的作用,着重阐述物联网技术在这些监测中存在的要素不全、技术等级低、监测缺乏统一规划和标准、公众对监测认知程度较低等系列重要问题,并对物联网技术在环境监测中的未来发展前景做出展望。 关键词:环境监测;物联网技术;信息传递 随着改革开放的推进,各种工业不断发展,加剧了对自然资源的需求和生态环境的破坏,人们逐步意识到环境保护的重要性,传统的环境监测是使用人工采取样品进行检测的方式,这种监控方式:(1)无法进行长期的远程实时监控;(2)不能够及时地反应环境变化等信息;(3)由于依靠人力,劳动强度大,这些不足使得传统监测方式无法满足现代监测对于环境的信息化管理要求。随着污染源在线监控系统的开始推广,物联网技术在我国环境监测领域开始了最早的探索和应用,它的出现克服了传统环境监测方法的缺陷,降低了监测成本,也使得环境监测向自动化、信息化、网络化、智能化方向发展,我国目前的环境监测手段还很落后,物联网技术的出现为我国环境监测的发展提供了一个很好的契机,为复杂、多样的环境进行自动实时监测提供了可行的思路和方案。 1物联网 1.1概念 物联网(TheInternetofthings,IOT)是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术,物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统(GPRS)、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息,进行交换和记录,实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术,实现各种设备之间信息的交流,让使用者能够在物联网中得到需要的信息,让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性,达到人工智能化的监控,提高工作效率和生产力,弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中,如医疗健康、道路交通、店铺监控等,它们都体现了物联网的智能化与实用性。随着信息技术、网络技术、自动化技术、芯片技术的不断发展,物联网已经开始应用到生活的各个方面,很多地方的环境监测已经开始广泛使用物联网技术。 1.2组成结构 环境监测物联网主要由采集层、网络层、应用层3大部分组成。其中采集层通过传感器、智能卡、电子标签、识别码、摄像头等感知设备实现环境因子的识别、监测分析等信息的捕获、采集,以达到智能感知的目的;网络层利用无线网、移动网、固定网、互联网、广电网等传输网络实现感知层所采集信息的传输与处理,是整个环境监测物联网的核心组成部分,是将采集层所采集的数据进行大范围的传输与共享,并且实现多方的交互;应用层主要包括环境监测中的特定应用服务以及实现网络层和应用服务间接口和能力调用功能的中间件,用于完成信息的分析处理和决策,以实现环境监测信息的识别、感知、分析和预测,发挥智能作用。 2在环境监测中的应用 2.1大气污染监测 如今我国很多城市存在空气污染现象,空气质量较差,尤其在一些大中城市,由于重工业和城市交通的发展以及人口持续增长,导致了城市大气污染相当严重,其中就有人们熟知的PM2.5。大气污染监测主要包括大气污染物监测、空气质量自动监测和大气降尘监测等几个方面,由于物联网技术所具有的强大沟通等功能,它能够有效地应用到对大气污染监测的整个过程中,如监测空气中可吸入颗粒物的含量,空气中有毒有害物质的含量,甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等,可以快速地发现空气中存在的问题,并且通过实时传输功能把监测器上的相关数据传输到气象控制中心,再由气象控制中心传输给电视台新闻中心等告知民众,让民众及时做好自我防护,降低污染的危害,保证身体健康。从中央到地方各级天气气象预报的准确和适时就表明我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。 2.2水污染监测 当今世界水污染现象已到了相当严重的程度,应当引起全人类的重视。由于物联网技术所具有的自动监测功能也被广泛用于对河流河道水质、水库水质、污水处理质量等监测中。通过传感器监测水体中含有的各种固体污染物含量,各种气体含量,其他有毒有害物质含量;而后将数据传送到中央控制系统,再由那里的计算机自动进行对比分析判断水质好坏情况、水质安全情况并提供两种相应系数,所有的数据都会自动进行储存备案,一旦发现问题或异常情况,计算机还能够自动报警,引起人们的警觉。而且物联网技术具有的“物物相联”的特点使得人也能够对系统进行人工干预,人为地进行实时的监测观察,以便为及时整改服务。 2.3海洋污染监测 我国对于海洋污染监测的物联网系统建设还处于初级阶段,而世界很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究,它们的研究成果能够为我们提供借鉴和帮助。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况、污染物情况,能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时做到及时发现,从而为及时处理争取时间。比如在发生核泄露造成核污染时及时发现污染物是否到达国家的近海,为及时有效的防范争取时间;在发生油船原油泄漏时也能够及时地判断原油泄露产生的污染情况并及时地做出处理,有效控制污染的范围和规模,把损失降到最低。 2.4生态环境监测 生态环境的物联网监测系统尽管是一个较为宽泛的系统概念,但也已经逐步地被接受应用,并发生着作用。一般来说,这样的一个监测系统不仅仅包括前面提及的几个已经投入使用的环境监测系统,它还包括视频监控系统和对生态环境中的植物、动物生存情况的监测等一系列的监控,所有的信息、数据等最终汇集到中央控制系统中,由中央控制系统做出反应发出指令。目前生态环境的物联网监测的应用主要是在一些自然保护区、沙漠绿植研究、生态环境恶化监测中,已经体现出了收集、预报等功能和功效。 3存在的问题 3.1监测要素不全 在关于生态环境的物联网技术系统性监测中,监测的对象其实较为简单,很多监测系统的构成也较为单纯,因而离实际需要还有很大距离。比如只能够对海洋中几种特定的污染物进行监测,对空气中特定的污染物进行监测,监测范围非常有限,因而监测的功效也大受影响,这些与对全球整个生态环境的监测需求是极不匹配的,缺乏完善、全面的整体性环境监测势必制约着环境保护与防治,所以监测要素亟待补充和完善,方能担当重要使命。 3.2监测技术还较为初级 世界上物联网环境监测系统建设其实也并不完善,尤其是我国环境监测中的物联网系统建设还处于较初级的阶段,硬件、软件上都还有很多欠缺的地方需要完善和加强,还有很多课题亟待人们去研究和论证,还有很多未知领域等待我们去认知和开拓;不仅仅是完善传感器、传输器、运算器等硬件;更多的是在软件系统的研究控制上要加大力气,加强技术攻关,努力改变监测技术的初级化制约着监测成效的现状。 3.3监测缺乏统一规划和标准 我国在环境监测的物联网系统建设上起步晚,缺乏相关的经验和技术,逐步在摸索中前进,逐步在积累中提高,迄今还没有一个统一的标准和尺度,整个国家的环境监测物联网系统建设也还缺乏统一规划,有着各自为政的特点,因而显得混乱;甚至同一个地方、不同监测系统每天向公众播报的空气污染物种类、污染程度及等级都不相同,这样的环境监测效果确实不尽人意。因此实行监测的统一规划和标准,有利于提升监测效果。 3.4公众的认知度较低 物联网是一种较为新颖的名词概念,其技术应用在我国尚未得到大范围的推广,而且宣传力度也不够,甚至对于已经应用了一定物联网技术的领域也没有对公众进行宣传,由此可见,物联网技术对于普通公众的关注度还不是很高,有隔膜的。这样一来,关注度低自然导致相应的政策无法进行完善,物联网技术应用便不能有效地扩大范围。虽然公众对于这样一项技术是有着巨大的需求前景,但是市场和生产研发之间出现了巨大脱节,这也与技术的宣传力度不足存在着一定的联系。 4未来发展 4.1加大技术研发的力度 对于相关设备技术的研发、生产,国家要不断加大加强政策支持,同时国家也要加强对相关研发企业、生产企业的政策补贴,在提高物联网相关附属设施质量、性能的同时不断地降低成本价格,让物联网技术能够更好地应用到环境监测中,服务国家,服务社会。 4.2加强环境监测物联网建设规划 必须加强环境监测物联网建设的系统规划,统一监测的标准,统一国家层面的系统建设标准。同时对整个环境监测物联网系统的建设进行统一的规划,杜绝地方性差异,与此同时还要不断进行完善,提高质量和水平。 4.3加大宣传,提高民众对于物联网的认知 必须要通过科学教育频道、有关新闻频道、社会活动以及公共产品展示等方式来提高人们对于物联网技术的认识和了解,增加普通民众对于物联网技术研发的支持,因为物联网技术的研发归根到底要惠及民生幸福。 5结语 物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分,随着社会和信息技术的发展,它必然会融入人们日常生活中的方方面面,促进生活的改善和优化,使得人们的生活越来越智能化。尤其对于现代环境监测系统的建设,其建设的物联网监测系统对于节能型社会的发展,新时期环境保护以及国家实行节能减排都有巨大的促进作用,也使得现代经济得到持续、健康、稳定发展。 作者:沈伟 单位:泰州职业技术学院 物联网技术论文:在铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统 发展铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术单灯控制系统应用 1单灯控制系统组成 莱州市单灯控制系统框图由路灯监控中心、GPRS无线数据通信系统、路灯监控终端和安装于每基路灯灯杆处的单灯控制器组成。该系统利用中国联通烟台有限公司莱州分公司的GPRS网络进行大区组网,将监控中心局域网与联通GPRS核心网络接入平台进行专线链接,为每台监控终端安装移动SIM卡(SIM卡只开启数据传输功能),并且配置监控中心的IP地址后,即可实现监控中心与监控终端的数据传输,达到远程监控的目的。而监控终端通过RS-485接口与单灯集中器连接,采用ISM无线小区组网方式与安装在每基灯杆处的单灯控制器进行通信,并完成与监控中心的通信中转任务。 1.1单灯控制系统组网方式 1.1.1单灯有线方式(电力线载波) 电力线载波通信的发展已有很多年了,它是借助电力线,将高频信号叠加在电力线上进行低速数据传输的技术,广泛应用于自动抄表、智能电网等领域。优点:借助原先路灯电力线进行通信,无需铺设电缆和安装天线,可实现长距离数据通信;网络协议简单;维护方便。缺点:由于路灯线路复杂多变,灯型和阻抗各有不同,单一载波频率很难适应各种线路,通信成功率不到90%;变压器对载波有阻隔作用,电力载波信号只能在一个变压器配电区域使用,无法实现跨越。 1.1.2单灯ISM无线方式(433MHZ) ISM为国际通用的无线频段,433MHz无线网络广泛应用于工业、科学和医学领域,国内在远程抄表、工业控制、电子消费产品和无线传感网中均有成功应用。优点:频率免费使用,穿透性和绕射能力强,传播距离最远可达2000米;发射功率低,接受灵敏度高,稳定可靠;经济适用。缺点:单一的433MHz频点易受干扰,可通过无线模块自身特有的十组频点跳频技术来解决; 1.1.3单灯ISM无线方式(Zigbee) ZigBee是一种无线连接网络,工作在2.4GHz频段,具有最高250kb/s的传输速率,它的传输距离在10-75米的范围内,类似于WIFI技术,多用近距离数据传输。优点:功率低,时延短;协议通用、开放;采用加密算法和避免碰撞机制,安全性高,可切换16个信道。缺点:波长短,只能直线传输,无法绕开障碍物;传输距离短,超过75米需增加中继,可靠性大大降低,中继故障将导致后面链路所有通信中断。 1.2单灯集中器 单灯集中器安装于路灯控制箱处,与监控终端通过RS-485接口对接,主要实现承上启下的作用。一方面,单灯集中器负责集中采集所管辖路段所有路灯的电压、电流、有功、无功、功率因素等参数,向单灯控制器发送开关灯指令;另一方面,单灯集中器与三遥终端进行数据传递,由三遥终端向监控中心实时传输数据。单灯集中器主要技术指标如下:(1)处理器采用Corex-M332位ARM芯片,运行速度快,可靠性高;(2)软件可远程升级;(3)可容纳单灯控制器容量≥256个;(4)内置锂电池,停电后可使用8小时以上;(5)具有自身和单灯控制器参数掉电保存功能;(6)较好的接收灵敏度和抗干扰性能,信道冲突自动检测;(7)单灯集中器自身故障,可根据自带时钟及常闭触点确保路灯正常开关。(8)供电范围:AC220V±20%;(9)工作温度:-40~+70℃;(10)防护等级:IP51;(11)防雷等级4级; 1.3单灯控制器 单灯控制器主要应用于路灯照明,可以实时在线监控每一个灯杆每一盏灯的工作,采用国际上先进的物联网技术,经精心研制而推出的新产品。单灯控制器安装于路灯灯杆底部,防尘、防水设计,达到IP54防护等级,可根据灯杆尺寸和内部空间采用永磁吸附灯杆内壁或内壁悬挂固定。主要技术指标如下:(1)采用军品级MCU处理芯片和电力计量专用芯片,运算速度快,采样数据精度高;(2)采用无线或载波通讯方式与单灯集中器通信,通信距离最远可达2KM;(3)检测回路:2路,可检测电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数;(4)数据采集精度优于1%;(5)采用IP54防护等级,防水、防潮;(6)采用看门口电路、软件优化等方法进行抗干扰设计;(7)可适应高压钠灯、金卤灯、LED灯和节能灯等不同光源;(8)外形尺寸设计小巧,安装方便,采用透明外壳和指示灯,方便现场接线和维护;(9)工作温度:-40~+70℃;防护等级:IP65;(10)输入电压:220±20%VAC;(11)绝缘等级ClassI; 2单灯控制系统主要功能 (1)实现单、双、三头(臂、火)的控制、调光和检测;(2)通过中心站软件或手机APP指令实现片区、街道、间隔和一侧(单、双数)等控制方案,以及主道开灯、辅道开灯、主辅全开、主道调光、辅道调光和主辅调光等控制模式;(3)可实现3路0-10V独立调光输出控制;(4)具有异常开关灯、电压电流超限、灯具故障、灯杆漏电、通信失败等报警功能;(5)可按照周计划、日计划自主独立运行;(6)能够检测各个灯头的电压、电流、有功、无功和功率因素;(7)实现了通过更换通信模块,即可实现433MHZ、Zigbee和电力线载波三种不同得通信方式,确保通信无盲区覆盖。(8)实现白天修灯只开启需要维修的单盏路灯,无需开启整条路段路灯。 3结语 莱州单灯控制系统建成后,只要在监控中心就可掌握全市主要路段每盏路灯的亮灯情况,路灯故障可直接定位,准确及时的维修,大大提高工作效率,同时也为管理者精细化管理奠定了技术基础。另外通过设置各路段每天亮灯方案,隔灯亮、半夜关闭广告灯箱、奇偶日轮换亮灯等方式不仅节约了大量电费还大大延长了灯具的使用寿命。因此该系统的建设获得了很好的社会效益和经济效益。 作者:李宁华 单位:南京理工科技系统有限公司 物联网技术论文:物联网技术铁路运输论文 一、目前物联网技术在铁路运输各方面的应用 近几年来,我国的物联网技术在铁路方面得到了初步的应用,尤其是在设备的客货运输的服务系统以及安全保障系统。各方面的智能化应用给乘客带来了极大的方便,同时也提高了铁路运输的安全以及服务质量。 1.火车票售票和检票的智能化应用 目前,在全球的高速铁路中物联网技术的应用飞速发展,我国的售票和检票系统也已经实现了很高的智能化,给广大乘客取得了很大的便利。而在铁路运输的领域中,所运用的是RFID电子容票,它根据乘客需求,采用自动售票机使得乘客可以自己提取,而且在检票中指定相对应的读写器,解读数据来分析车票是否有效,这给乘客带来了很大的便利,同时也缩短了工作流程。 2.铁路行车时的调度得到有效管理 在铁路行车的调度管理中,物联网的运用能够有效管理火车的各节车厢从而进行铁路速度的监察控制以及信号系统升级改造。它是将电子标签芯片安装在各个车厢里面,这样同时,隔一段距离在铁路的两装上特有的读写器,这样,不仅能够全面掌握全国所有的铁路某个时刻所在的线路位置信息,还能够读出火车的速度,大大的帮助了火车的安全控制、调度以及追踪。 3.铁路上车辆智能化监控识别系统 一般而言,铁路机车车辆智能化识别系统由五个部分所组成,即数据集中管理、复示设备、机车车身底部识别标签、地面自动识别设备(AEI)等,其中,地面自动识别设备包含了防雷设备、天线、读取装置、列车探测装置、远程通信设备、微波射频装置等。将自动识别的仪器装在各种不同的站,通过对国王的车辆分析解读,然后传至信息系统处理,采集包含数量、车次、类型等各种数据的信息,这就实现了车站管理信息的系统对机车进行每个时段的有效跟踪。 4.物联网技术在客运系统的运用 在铁路系统的各个主要地方安装读写器,这样就能识别车票中的芯片,对应相应的乘客。除此之外,这样的系统能够统计等候的乘客人数,如果有乘客不小心进错了检票口,那么就会发出提醒。而且在列车驶出后,这些信息就会自动的传输到下一个车站,而到下一站的时候就会自动提醒,除此之外,乘客下车后系统能对信息写入。 5.物联网在铁路货运物流信息化系统的应用 互联网与现代化技术的迅速发展,人们的生活方式也在潜移默化的改变着。而如今网上购物的便利使得人们购物的方式越来越倾向它,那么货运的稳定、高效成为了人们关注的热点。而相比其他的运输方式而言,铁路有其独特的优势,但是,也经常会出现一些非常重要的漏洞。并且这些情况的发生,不但损失了消费者的利益,同时也给铁路部门带来了许多损失。而将物联网技术的使用,使得在货物上车前就对其进行检测,那么这些信息都能被采集到,组合管理人员能够将货物与单据信息核对。不仅如此,物联网的应用,使得消费者能在网络上看到货物所在地以及到达的时间。 二、物联网技术在铁路运输领域内的未来展望 随着大规模的铁路建设,物联网技术的迅猛发展,铁路运输信息化程度的要求越来越高,那么,基于物联网技术在智能化交通以及现代中的应用,物联网的技术会在一下更多的方面得到更为广泛的应用。 1.物联网应用于站车信息的共享系统 如今铁路的售票系统已经与网络相连,但是车上的补票依旧需要独立的开展,这就导致了车站里面的所留的票以及车上所补的票之间会有所脱节,那么就会有浪费的现象出现。如果利用RFID技术的网络信息共享性,将车站售票系统与车上补票系统联网,车站可以准确掌握无票上车人员的情况,根据实际情况确定车票的预留,车上也可以准确掌握列车预留情况,方便为旅客补票,从而可以充分利用列车资源,同时便于车上进行检票。 2.综合安全预示系统 安装以物联网技术为基础的综合安防预警系统,能够及时有效的感应入侵,包含火灾等各类安全隐患的子系统,实现列车更为安全的运行。 3.仓库管理系统 借助标签我们能使工作人员在不开箱的情况下检查物品,这同时可以防止货物在仓库里面受到损害或者被盗。 三、结语 物联网作为一次技术革命,带动或者是与产业链共同发展,实现了人与物品之间的对话。铁路是我国各方面的重要产业,随着各方面发展的提高以及互联网技术的飞速发展,在不远的将来,铁路交通智能化一定会迎来质的飞跃。 作者:吴鹏单位:内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司 物联网技术论文:物联网技术化校园管理论文 1物联网技术在校园教学管理中的应用。 1)提供智能化教学环境。学生时常为找不到自习教室而苦恼,利用物联网技术搭建的信息平台,学生可以通过网络了解到自习室的情况。将摄像头、传感器等设备安装在教室中,并且与教室资源系统连接起来,将实时的学生数量信息传递到资源平台上,学生可以通过进入教学资源系统来查询自习室的占用情况,从而节省了找自习室的时间。 2)智能考勤系统。传统教师点名的考勤方式,浪费了一定的教学时间。使用智能考勤技术,学生上课前通过刷卡进教室,教室的读卡器在接受了学生的刷卡信息后,自动将信息发送到教学管理系统中,并通过计算机将数据更新到考勤数据中去,这样教师就可以通过计算机快速的查询学生的出勤情况,从而节约了教学时间。 3)构建智慧图书馆。智慧图书馆的建设主要为学生借阅图书和学校管理图书提供方便。首先,学校图书馆是供学生查阅资料的场所,外来人员的进入会给图书馆的管理带来了不便,利用RFID标签和学生的一卡通等设备,可实现图书馆安全管理。另外学生借书、还书也依靠一卡通来实现,通过刷卡、扫描图书等方式来实现自助式借书,还书时只需扫描一卡通即可获得书本信息,方便图书的归架。另外,系统在刷卡时能自动识别学生的专业、借阅记录,学生的考试成绩等信息,自动寻找学生的兴趣点,为学生提供推荐服务,方便学生学习。 4)实验室管理。实验室的设备一般造价昂贵,其结构、类别也比较复杂,通过电子标签,对实验设备进行管理,在电子标签上存储设备的信息,通过与网络系统相连接,实现统一控制。学生凭一卡通进出实验室。 2物联网在学生生活方面的应用。 校园生活是智慧校园管理系统中的一项重要内容,校园生活包括学生、教师在校园内消费、住宿、校园安全、车辆管理等方方面面,智慧校园是以智慧技术来实现智慧生活,利用物联网技术来更好的实现智慧校园。具体来谈,有以下几点。 1)消费管理。消费管理是智慧校园的重要组成部分,以物联网技术为核心的消费管理主要包括: ⑴基于RFID技术的一卡通,或有的学校以手机等作为信息存储器,含有学生的基本信息。 ⑵RFID阅读器,即消费场所的刷卡器,读到信息后传至后台的数据库进行查询,读取和扣除金额。 ⑶后台数据库,持卡人的信息统计在数据库中,方便了消费业务的查询。像食堂、商店、浴室等场所的消费管理都可以通过这种方式实现。 2)智能照明控制。利用物联网技术实现智能照明,利用声控装置、加法计数器等设备,根据光线、教室有无人来自动控制照明开关,实现节能效果。 3)校园安防管理。在物联网安防管理平台中,利用射频识别、图像识别、GPS等技术,结合日常监控设备,通过计算机进行信息汇总、处理,适时进行警报或提示,实现校园安防自动化。 作者:张淑坤单位:德州科技职业学院 物联网技术论文:现代农业发展物联网技术问题及建议 摘要:农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用,分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题,并提出了相应的建议和解决方案。 关键词:物联网;射频技术;农业信息化 物联网是当代信息技术发展的又一里程碑,其英文名称是:“TheInternetofthings”。定义可以概括为通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网相连,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网技术在农业信息化中的应用步骤是首先各种数据感知设备采集各种农业数据,然后建立数据传输和数据格式转换,最后利用各种网络及现代信息传输渠道如4G网络、zigbee、internet,数据决策中心如“吸星大法”般的实现农业广、深数据全方位的大尺度收集;决策中心再将海量农业数据进行分析、挖掘,然后再发出指令数据控制各种智能化终端完成农业各种操作行为,最大限度的免手工作业,进而实现数字农业高效精准目标。物联网和云计算、大数据往往是密不可分的。近年来,物联网在我国农业相关领域开发应用取得了很大的成绩,在农业生产过程精细管理、农产品质量溯源、农产品物流、农业生态环境监测等各个方面如雨后春笋般地出现了各种基于物联网技术的农业数据处理平台。如辽宁省农科院开发的基于zigbee网络传输的设施农业温湿度物联网控制系统;2012年安徽省被列入国家物联网试验区,主要在农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理、加工车间生产管理、畜禽和水产养殖、农产品质量安全追溯等方面应用到了物联网技术。物联网等信息技术确实在由传统农业到现代农业转变的过程中起到了重要作用,但看到成绩的同时,物联网快速爆发式的应用也呈现出了很多问题。如何应对及解决这些问题,是我国农业物联网能否高效、长期、健全稳定发展的关键。 一、数据安全及建议 从物联网的定义上不难看出,RFID使用数字识别技术。(RadioFrequencyIDentification,简称RFID)射频识别技术,是由电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)、阅读器(Reader)与及软件平台三部份所组成,通过射频信号进行数据识别,其工作原理非常简单。农业物联网与其他物联网最大的差别是,农业物联网能够较大程度地保证农产品生产过程中的各类生产信息的公开,而且使用农业物联网进行生产的农产品附加值较高[2]。但是,由于前期大量数据录入及处理需要人工操作,那么,问题来了!从数据安全角度,如果射频标签不加密或机密机制不够严谨,在各个工作流程的环节中,标签中的数据很有可能被删除、盗取或被篡改。农产品的各种种植、加工、性状等数据就有可能被其他竞争者所获取并利用,也就形成了标签数据是真的,但和实际产品对不上的尴尬境地。从网络安全角度,从读写器到后台网络传输如zigbee网络传输,不但面临普通网络中的数据安全问题,而且也要面对无线传输数据截获问题。建议:解决这些问题的方案是所有的RFID读写器在读取数据、zigbee传输数据中都要严格应用数据加密验证机制,同时读写器和后段的系统平台数据传输也需要数据加密,必要时可以采用量子网络进行数据传输。参与平台的管理人员也要有高度的数据安全意识,并且要具有高涵养的科研数据保密素质。 二、射频芯片的电磁辐射影响 在物联网中,无论是信息采集设备、还是无线数据传输设备,包括rfid、zigbee、wifi等先进电子设备,都会或多或少的对周围环境产生电磁辐射。当RFID标签和zigebee相关的电子器件被大量使用的时候,操作者就会陷在充满电磁辐射的有一定危险的空间中,如果功率过高,这就可能会损害人类的身体健康。在农业物联网中,电子器件的电磁辐射及材料释放物对空气、水、植物、动物等的影响甚至会超过对人类健康的影响,本来农业物联网是用来代替人工劳动力来提高农业生产效率的,最后可能因为电磁辐射的影响,却大大降低了农产品的品质,甚至是生产了有毒害的农产品,最终食用农产品的人类还是受害者。这样人类就掉入了自己所设计的高科技电子产品之坑。建议设计人员严格按照国家电磁辐射相关标准规定RFID标签使用的频谱和信号功率,其功率及频谱必须对人体的辐射降低到最低,甚至是零辐射;规定其工作模式是被动还是主动以等重要参数。不要盲目追求传输速率,尽量使用保证人类、环境相对安全的低频段,避开高频段和超高频段,把农业物联网的电子设备的电磁辐射降低到最小。 三、物联网电子设备的环保问题 在大规模的农业物联网中,电子标签和相关电子器件必将是大规模应用的产品,大规模的使用所带来的问题就是环境污染即“绿色环保”的问题。针对电气电子设备报废产生的环境问题,2003年1月27日欧洲议会和欧洲理事会电气电子设备报废指令,电气电子设备报废指令旨在将电气电子设备在其生命周期中和成为废品后对环境产生的影响最小化。它鼓励收集、处理、再循环、再利用电气电子设备报废品,并订立标准,规定制造商负责大部分这类活动的费用(制造商责任)个人用户能够返还报废的电气电子设备而勿需缴纳费用此外。强调采用再利用、再循环以及其它各种形式的废物回收手段,以减少废物排放还寻求改善电气电子设备生命周期中所涉及到的所有人员的环境条件[3]。虽然rfid、zigbee等电子器件及芯片是可以多次反复使用的,但也会有生命周期。因此,做好废弃RFID相关电子器件处理与回收利用的工作,既是对本身的道德要求,又是对社会公众及地球大环境负责任。我国在电子设备绿色环保领域还没有成熟的相关法律法规。建议国家尽快建立物联网相关电子设备的废物回收等绿色环保电子设备法律法规,最好由使用方或者制造方负责回收,并且要创建由政府部门监督、由检测机构或RFID标签制造方来处理的体制,采用“谁获得收益谁付出管理”的原则。即产品制造者在得到RFID标签收益同时,也必须要由有义务回收、处理相关的电子垃圾,或者增缴RFID电子标签及其他电子器件垃圾的环保税。可以依据回收工作的质量进行rfid设备商的资质评级,未达到资质评级的要求强制退出政府采购供应。 四、演示形象工程多,产生实际效益的少 虽然我国农业互联网技术应用发展已有多年,但大多数还是处在演示、形象、政绩工程阶段,真正用到农村农业生产实践中的很少,而能够给农业带来实际经济效益和社会效益的少之又少。类似几年前的互联网泡沫经济,短期出现的大量互联网站在互联网泡沫经济的衰退下也都因为不能创造价值而关闭了。同理,目前物联网有些标准还尚未统一,政府部门及相关科研单位及企业各自为战,在设计研发初期都把关键点放在了如何采用最时髦的信息技术和设备,营造最先进的物联网环境,以达到单位报奖、个人政绩提升之目的。至于设备成本、人工使用成本、使用推广对象、是否适合地域实际情况等问题很少考虑。以致重复投资建设研发出来的形形色色的技术平台只能做花瓶鉴赏,不能真正在农村、农民中推广,不能在农业实际生产时投入使用。或者即使投入实际农业生产,相对高昂的平台软硬件费用投资,产生的社会效益及经济效益也会微乎其微,甚至会是负效益。建议政府、科研部门在设计研发物联网平台时应脚踏实地、立足当地实际的三农需求,根据国家的相关标准,开发出当地农业真正能用得上的、用得起的、真正给当地农业带来实际经济效益的物联网平台。即真正用在田间地头的、用在老百姓家里的、让农民看到收益的物联网平台五、农业物联网技术应用缺乏统一标准近年来,我们国家先后建立了中国物联网标准联合工作组、中国通信标准化协会(CCSA)、电子标签标准工作组、传感器网络标准工作组、泛在网技术工作委员会(TC10)。早期成立的这些科研组织通过积极参与制定国际物联网标准化方面的工作,在物联网技术标准化方面奠定了一定的话语权。但是农业是一个特殊的应用行业,其他行业的物联网技术标准往往不能直接应用于农业方面,需要根据农业行业特点重新进行拟定统一技术标准。所以,在物联网技术农业标准方面,各个国家是处于同一起跑线的。建议国家相关部门专门成立农业物联网标准的制定部门,特别对绿色RFID标签的研究与开发相关标准方面,有待建立完善的农业物联网标准体系。各级科研机构不能各自为战,要尽快统一标准。 五、结束语 在信息技术飞速发展的今天,农业物联网的研究与应用已经引起了世界农业科研机构的高度重视,我国国家农科院、各省农科院也认识到了物联网技术应用对农业数字化管理及精准数字农业的重要意义。如果能在实践中解决以上五个相关问题,并充分和云计算、大数据等信息技术相结合,相信随着政府的高度重视,科研机构的前瞻研究,再和农村生产一线的实践相结合,物联网技术在我国农业上的应用就不会停留在虚空的信息化彩壳之上,亦将会给我国数字农业发展带来革命性的改变。 物联网技术论文:物联网技术在电子商务中的应用 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是信息产业发展的第三个浪潮,被列入国家“十二五”规划专题。电子商务这几年虽发展迅猛,但物流配送、产品质量、假货等问题制约了电子商务的发展,因此研究如何应用物联网技术解决这些问题具有重要的现实意义。 一、物联网简介 1、物联网的定义 物联网是指按约定的协议,通过各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、光纤传感、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将任何物品与互联网相连接起来,能实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、物联网的典型特征 (1)全面感知:通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传感器等,实现对物体的全面感知。 (2)可靠传输:通过移动通信网、互联网、传感网等多种方式将感知的信息传送到处理中心。 (3)智能处理:强大的计算能力和数据存储能力,智能处理算法和模型。 3、我国物联网发展现状 我国物联网的发展并不比其他国家落后,我国的物联网研究并没有盲目跟从国外,而是根据国家重大战略以及应用需求,积极开展基础标准体系等方面的研究,近年来,我国物联网在车辆管理、调度以及物流的物品运输、仓储、监测和食品药品溯源等方面得到了广泛的应用,形成了以应用为牵引发展特色,并在标准、技术、产业以及服务和应用等方面,已经接近国际水平。我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段,多地物联网产业发展重点突出“示范应用”。 二、电子商务发展中存在的问题 1、信息不对称问题 电子商务并不是面对面的交易,而是通过商品的标题、图片、宝贝描述来获取商品的信息,买家对于商品的认知取决于卖家的描述,若卖家不诚信,则造成买家对商品的认知产生偏差,卖家甚至可以利用掌握商品信息的主动权误导买家,如经营商虚假商品信息等,使得市场中出现了一些商品信息不对称的问题,网络消费者实际收到的商品往往和网上的商品介绍相去甚远。 2、物流问题 物流是电子商务的最后一公里,是与消费者直接打交道的最接近的环节,物流服务的好坏直接影响电子商务的效果;但由于我国目前物流发展还较落后,没有形成高效的物流体系,多以第三方配送为主,而第三方的服务质量和水平会影响用户对商品的满意度,目前电子商务中投诉最多的是物流配送服务方面。如:配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题。 3、电商产品真假问题始终存在 价廉物不美,电商商品真假难辨,近年来越来多的电子商务平台被假货沦陷,淘宝/天猫(C2C集市卖家及品牌卖家)、当当、小米、国美在线、1号店、唯品会、银泰网、华为、好乐买、凡客诚品为“2014年度十大用户体验最差网络零售商”。2011年央视《焦点访谈》曝光了淘宝网售假问题;2013年3月,调查发现,关于乐蜂网售卖假货的投拆在微博、论坛、BBS上比比皆是;2014年CCTV2《经济半小时》曝光当当网、亚马逊中国等电商售卖的化妆品来自“天照天”批发市场,而当当网方面无法提供能证明是“正品”的凭证。所有这些,说明目前电商售假,是老大难问题,同时也是制约电商发展的重要问题。 三、基于物联网的电子商务发展策略 1、应加强支撑平台的建设,积极推进示范工程 (1)建设原则统一规划、统一标准。着力改变电子商务分散建设各自为战的现状,应尽快制定电子商务标准、物联网编码标准以及数据共享和交换等标准规范,并应统一设计电子商务和物联网总体框架。示范引导、分步实施。鼓励感兴趣、并有条件的企业首先在我国电子商务对物联网应用需求比较迫切的地区和领域,开展物联网应用示范基地,总结运行经验,并逐步扩展应用的区域和领域。依托现有、充分整合。依托现有的电子商务、信息基础设施,充分整合各种相关系统,提高效率,尽量避免重复建设。资源共享、业务协同。强调资源共享,包括设备资源共享、信息资源共享和知识经验的共享,通过物联网整合分散的资源,理顺各单位间的业务流程,形成新技术条件下电子商务新的工作机制,逐步实现企业间、部门间的业务协同。政府引导、市场运作。示范工程的建设需要发挥政府与企业的积极性,实现政府引导,市场运作。 (2)支撑平台的建设应由政府建立相关的《产品防伪和质量追溯管理系统》,使用RFID技术对产品从生产到流通直至到消费者的全部信息数据进行精准化和系统化管理,从而达到对产品实行防伪和追溯管理的目的。质量追溯:系统应对所有产品进行统一编码,综合运用加密通信、GPS、RFID等技术,将产品生产、加工、储存、运输等过程的信息全部写入RFID标签,对写入的环节应严格把关,再利用RFID读写设备读取信息,了解每个产品的信息,从而实现从产品的生产到加工、物流配送直至到最终消费的全过程监控,实现产品可追溯,可追溯系统对产品供应链上的所有环节实施监控,能够实现产品的可追溯和信息透明化。防伪:为每个产品设置一个全球唯一标识,并将标识写入电子标签中,成为产品的一部份,用户可通过电子标签识别器对产品进行真假识别验证。 (3)示范工程的建设应开展应用示范工程,可在物流、农产品、食品等方面的电子商务确立一批应用物联网的示范工程,积极探索“物联网+电子商务”的应用模式,如可先建立智能物流、食品追溯物联网示范工程。示范工程应以政企共建模式为佳,由政府牵头整合资源、进行前期引导支持,后续通过企业市场运作保障工程的可持续发展,并在初期对企业给予税收和资金等方面的政策支持。 2、应用物联网技术解决电商产品信息不对称问题 从产品开始生产起,就在产品中嵌入EPC标签,使每件产品都有自己的身份证,将产品从生产到流通整个过程的信息都记录其中,包括:生产厂商名称、原材料、原材料检验人、原材料检验结果、原材料批次、产品批号、成品质检人、成品质检结果、成品分类、出厂日期、出厂顺序等相关信息,为消费者提供商品的真实信息。消费者在进行网上购物时,不再是由卖家单方介绍产品信息,可主动地通过卖家所提供的产品的电子标签EPC,通过溯源系统查询产品从原材料到成品,然后再到销售的真实信息,从而解决电商产品信息不对称问题,使消费者可真实地辨别商品,了解商品的来源,提高网络消费者的满意度。同时,每件商品都有自己的“身份证”,有利于工商等执法部门的公平快速执法,形成网上商家良性竞争形态。 3、应用物联网技术解决防伪问题 应用RFID技术建立基于物联网的产品防伪系统,在生产时为每个产品设置一个全球唯一标识,并且将标识写入电子标签中,写入后是无法修改、无法仿制的,同时在标签读写过程中利用电子签名技术提升标签的保密性和防伪造性,为方便用户的查询,可应用移动技术将移动终端,如:具有RFID读写功能的PDA、开放了开发环境的智能手机和平板电脑与电子标签、防伪系统结合起来,使用户可直接用智能移动终端对产品进防伪验证,系统将防伪验证结果返回给消费者,同时记录验证信息,若验证不正确,应将信息记录到防伪报警子系统中。 4、应用物联网技术优化物流问题 配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题,主要是由于企业和消费者对物流过程不能实时监控所造成的,可通过将电子商务物流与物联网有机结合,解决这些问题。 (1)优化配送运输流程应综合运用RFID、GPS、GIS及速度传感器等技术建立智能物流系统。系统可通过优化配送线路和配送方案,加快物流配送速度;并能实时准确获取车辆所处的地理位置、车辆速度、车内湿度、温度以及物品的相关信息等,并可将车辆的各类参数进行实时动态监测,当出现异常情况时应有自动报警功能,并将这些信息传送到智能物流系统,同时车辆应按监控中心的指令工作。 (2)实时追溯货物的行踪,提高配送质量通过对物品进行统一的编码,并在物品中嵌入EPC标签,通过智能物流系统,消费者、企业、物流公司仅需要在网上查找相关商品的EPC信息,就能够实时获取该商品的所有信息,如:商品的运输路线、车辆目前所处位置、车内温度、物品有无破损等。当商品在物流的某个环节出现问题时,可马上采取措施进行补救。通过对商品实现追踪,减少送错地方、丢失货件、送错商品、货件损坏等问题的发生,有效提高整个物流实时效率。 四、结语 近年来电子商务成为了我国经济发展的新的增长点,而物联网是信息产业发展的第三个浪潮,它们是相辅相成的,将物联网与电子商务有机结合,将会解决电子商务目前存在的很多难题,有助于电子商务健康持续发展。 作者:黄燕勤 单位:梧州学院 物联网技术论文:库存管理中物联网技术应用 现如今,大多数的制造型企业在库存管理上都基本实现了自动化,管理信息系统的应用也推动了企业库存管理的发展,诸如MRP、ERP等,而物联网的发展也极大的改善了库存管理的模型。 一、库存管理中物联网技术的有效应用 1、仓储运作流程的优化。 在企业的仓储运作流程当中,包括有三个阶段:其一是入库;其二是出库;其三是盘点。而验货人员的工作就是根据以上的到货记录与接到订货数量的单子进行具体的比对,再决定是否将货物接收入库;而在出库的管理过程中,一般是应用RFID技术来进行扫码,可以将库存量信息准确的进行更新记录,定位货物库位的信息,有利于货物的分拣便捷;对货物进行盘点的时候,可以应用RFID技术来加快盘点的速度,使得定位更加精确,与传统的人工盘点相比,新型盘点技术可以增加效率,缩短时间,更能够提高盘点的准确性。 2、库存成本的降低。 在企业内部的库存管理时,需要对订货的时间和数量做出准确的管理,还要保证货物的安全问题。物联网技术的应用就可以极大的保证在途物资的动态时时查询和跟踪监测,为后来的入库做好充分的准备,还可以科学的安排接下来的生产以及销售。此外,我们还可以对库存内的产品数量进行了解,在掌握原材料的消耗情况之后,为下次的订货做好准备。因此,物联网的应用能够帮助企业进行库存管理,最大化的降低库存成本,使企业保持最佳的库存持有量,减少库存资金在企业资金中所占的比例,从而提高抵抗市场风险的能力。 3、生产成本的精确计算。 在企业的生产管理过程中,只有通过物联网技术的引进才能够准确的把握产品的生产过程,了解消耗的原材料数量和其他加工的产生的见解成本,对不同批号产品的数量和成本都能够更加准确的进行计算。 4、服务质量的提高。 利用物联网技术还可以帮助客户进行产品动态的查询,还可以对整个企业的库存变动情况进行科学的记录,将库存管理行为透明化,只有有迹可循才能够不断提高客户的满意度。并且,企业还可以对产品生产的来源和加工流程进行了解,包括原材料的始发地信息等等,保证企业在产品生产的过程中出现问题时能够准确的查询到原有,同时,还能够利用物联网技术将库存产品动态进行清晰的定位,配合先进的自动化技术将库存管理过程中的设备运行机械化,包括对堆垛机的控制以及出入库和库内管理的运行,提高了企业内部库存管理的有效性。 二、在库存管理中应用物联网的障碍 1、物流管理应用较少。 现代企业对于库存管理已经不单单在企业的内部使用,在与企业相关的各个供应链当中都得到了广泛的应用,而整个应用的环节设计到多个方面,包括对于海关、工商和税务等。由于在现代社会当中,物联网的应用还处于初始阶段,还没有在整个市场企业中得到重视,因此技术使用范围受到的局限性较大,大多是在企业的内部得到推广,却没有在庞大的供应链中体现物联网技术的优势。 2、物联网技术标准不够统一。 物联网技术所涉及的范围包括:传感网技术;TCP/IP寻址技术;RFID技术,第三项技术的技术性较强,在企业中的使用也比较频繁,由于每个RFID标签都具有唯一性,也就是说其中的识别码是独一无二的,因此使用者可以通过使用感应器来将物品中的RFID标签信息读取出来,比较规范而且还具有信息互用性。但是现阶段,RFID产品在国际上并没有正视的标准,倒是每个厂商的相关产品之间不可互通,无法兼容,导致RFID标签产品只能在特定的厂商中得以应用,不利于库存管理中物联网技术的发展,企业的管理也不够便捷。 3、技术产业化问题。 国内对于物联网技术的研究主体一般都是各大高校或者是相关的科研单位,虽然该技术在许多的领域中都取得了专利,但是技术产业化问题仍然困扰着我们,无法进行大规模的产业化应用,只要在智能交通或者家居等方面使用,对于企业供应链这一庞大的应用群体,物联网技术只处于试验时期,还无法将这项费用较高的新兴技术在企业物流管理中得到广泛的应用。总之,本文探究了库存管理中物联网技术的有效应用,面对信息技术的不断快速发展,物联网技术也将会继续深入的进行研究试验,最终成为物流发展的重要核心支撑点,降低库存成本提高企业运营的效率。 作者:徐小敏 单位:重庆西南医院 物联网技术论文:铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统发展 铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术在建筑节能中的应用 1建筑节能的方向走势 (1)对于建筑节能最常见的概括是,为了提高建筑中的能源利用率,在建筑使用的过程中,对建筑空调热水器的使用、建筑照明以及各个家用电器工作状况等多方面对其进行一定的合理利用。另外,在建筑使用的能耗方面,空调体统、照明以及动力系统的所占比例较高,对于大型的公共建筑而言,楼宇的自动化系统的运用是最常见的,通过对楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议以及欧洲设备安装总线的协议这两种主要的技术采用,保证了楼宇自动化系统的建筑内共机电设施的完好运行。尽管楼宇系统自动化的技术运用比较广泛,但仍然存在一些难点,例如:建筑内电气设备存在布线的成本较高并且安装复杂的问题。并且,楼宇系统自动化的其他方面的难点在于,它不能全面的获取建筑在能耗过程的详细数据,因此,无法让建筑的内耗能系统处于最佳的运行状态。所以,另外一种更低成本、更加低耗拥有较大范围的组网,并且更便于管理的网络通信技术应运而生。 (2)物联网技术的低成本,低耗能,并且能够组建大规模的测控网络等许多方面的使物联网技术为建筑的节能技术带来更好的发展前景。在国外,一些能源研究机构经过科学的系统研究,研究出来根据无线传感器网络技术的照明控制实验室的原型系统。在一些研究报告中可以发现,增加采用基于无线传感器网络技术的控制节点的照明系统中,使其对能源的消耗降低30%左右。另一方面,一些小型的公司,已经研发出一整套以无线传感器为基础的网络的照明控制产品,这些产品,通过照明系统的遥控与自控,从而使照明系统的能耗降低。 (3)建筑的能耗多尺度、细粒度以及对多种运行参数的检测都可以通过对物联技术的运用得以实现,另一方面,根据对一些相关数据的进行分析的基础上,继而形成建筑低能耗的运行系统的最优化。 2物联网技术在生活中的应用 (1)温湿度采集器、空调墙空器以及人员位置的采集器是中央空调的调监控子系统的主要组成部分。温湿度采集器主要通过对区域的温度和湿度进行一定的收集,然后将收集到的数据信息发送给空调墙控器,进而,空调墙空器结合当前温度与之前预备设置的温度进行对比,另一方面,人员位置采集器通过向空调墙提供某篇区域的人员所在信息,让空调控制器通过一定的数据分析合适选择其控制模式,因此,这两方面的正常结合运用,使空调得以正常的运行。 (2)照明控子系统是通过将某片区域的光照检测信息传递给照明墙控器然后通过对该区域的安装的人员位置与光照度的采集,在周围环境光照度的基础上,经过该片区域内照明电器的组合控制照明电器开关对照明亮度进行一定的调节。 (3)为实现对处于正常运行状态中电梯进行一定的数据监测与信息控制,电梯控子系统采用电梯数据采集器以此来知晓电梯在运行过程中的消耗。通过对电梯控子系统的智能优化,从而更好的实现节约能源,降低耗能的最终计划。 (4)电能表数据的采集是一个较为复杂的过程,在实际生活中,为更加方便的解决电表数据的采集和传送,使用为电表加入无线通信模块或者是连接无线数据采集器的方式进行远程电表数据的采集工作,并且逐步建立一个电力抄表的系统。 (5)根据实际生活的需要,对建筑能耗系统的测控中,数据采集节点占绝大部分,数据采集节点有被人们称之为系统中的终端节点。终端节点的作用在于在检测环境温度,电量的数据过程中可以一段时间内周期性的采集所需要的检测数据。另一方面,由于电梯的启动与暂停工作的频繁,因此,可以采用中断方式采集数据,而且终端节点在很大程度上处于一种未工作的状态,从而可以采用电池进行对其的供电。 3建筑节能的控制策略 (1)利用物联网技术对能源以及排放的系统设备进行一定改善与约束是跟据我国能源及排放多方位的整理分析得出的。因此,对建筑各个方面的节能控制成了首要的任务。在建筑的通风与空调节能的分项工程中,对水管、风管的保温层的温差进行一定的自动检测并经过一定的数据分析,另外对房间里每个地方的空调用电进行计算与统计并安装自控装置。 (2)在对空调的采暖系统的冷热源这一分项的节能工作中,进行一定的科学实验。在公共建筑的空调节能过程中,以实验区为例。在实验区的区域内采用四管制空调系统用,冷源为冰蓄冷系统,热源为市政蒸汽。一方面采用全空气空系统,空调系统冷热源采用屋顶式空调机组;另一方面,在教育展示中心设置地源热泵,使建筑物内其余的空调区域运用变冷媒流量多联几种中央空调系统,最后利用技术动态的检测记录,进行分布调控。 (3)在进行对电能检测与控制节能的工程分项中: ①对每个电源的分路进行检测、计量;根据的电路所需容量选择合适的智能电表。 ②对于开关容量超过100A,应配置相应的电流互感器,运用带CT接线进行软计量检测,最后,智能电表和智能数据根据网关可采用“总线式”挂换方式。 (4)在可再生能源分项工程、雨水利用分项工程以及污水处理的分项工程中: ①对太阳能热水系统的智能检测和供回水动态监控,同时也对太阳能光伏发变电监测进行智能的记录与监控。 ②在雨水利用分项过程中,对集水池,管道和泵,以及喷灌系统进行记录控制,使雨水在一定程度上能够被最大化的利用。 ③对污水排放的窖井,调节池和反应池以及污水提升管道,进行一定的动态检测,包括,潜污泵、流量计、管道混合器、pH计泵、加药设备以及计量泵。使污水得以被更好的重新利用或者合理的进行排放。 4结束语 在物联网技术应用过程中,建筑节能是一个热点领域,随着市场的发展,将占据未来物联网市场数据中的主要比例。这一技术的兴起,能很好的降低我国建筑领域对能源的需求,提高产品的质量,从而更好的实现企业效益目标,因此,物联网技术的应用是我国工业建筑节能减排中是一个重要的研究对象。 作者:刘浩伟 单位:山东省电子信息产品检验院 物联网技术论文:现代物联网技术设施农业论文 一、物联网技术在设施农业应用概述 据统计,到二十一世纪第一个十年,我国的设施农业种植面积已经位居世界首位,达到了350万hm2。同时伴随着物联网技术应用推广开来,大范围应用于设施农业,会使应用整个体系更加完善。与此同时,物联网凭借其产出增加、成本降低、高效及智能化等优势被人看作是现代农业智能化实现的重要途径。设施农业是结合动植物的特点分析其最佳的生长条件,同时在有关设备和人力的共同调节下控制环境,使动植物不受季节天气的束缚达到每年均衡生产上市的目的。当现代信息技术发展到某个程度进而衍生出物联网技术,实现了技术上的突破,物联网技术是将传感器技术、人工智能、网络与自动化等综合在一起从而实现的聚合性应用。它涉及的技术领域比较广,因此被认为是信息技术第三次革命性的创新。这种技术拥有巨大的潜力,同时世界各国人们对其充满了期待,我国顺应时代潮流,提出了“感知中国”的战略,其重要性可见一斑。把互联网的快速发展应用到设施农业发展中去,实现农业现代化与信息化的完美结合。在智能监控与分析、数据的传输与采集、自动化调控等互联网信息技术的帮助下对农业的生产过程等进行监控管理,对农业生产实现科学的组织与规范的管理,让动植物能够更好生长生产,实现产出最大化。如今,物联网在设施农业中的应用已经形成一套控制闭环的系统,它的实现首先通过传感器来得到温室环境的各种参数(如温度、湿度、酸碱性等),在把得到的数据通过数据的收发网关来发送到信息的处理中心,同时由它来对得到的信息进一步处理并采用一系列的算法等作出决策,然后再经网关把算出的决策传送到设施农业执行机构,触发执行任务后就可以参考标准对现在的环境作出调整。如此循环往复,实现目标。 二、物联网技术在设施农业中的应用 当前,在种植、养殖、农资、农产品加工、农业信息化推送、农业智能化管理等方面,设施物联网技术都取得了一定的应用与发展。物联网技术的应用,可以让植物生长环境更好,可以全面感知家禽牲畜的生长状态,减少弊病。下面就对其应用具体几个方面进行探讨:一、物联网技术可以对农业情况进行实时监测。在整个物联网技术的研究工作中,其终端技术的应用及研究是工作的重点之一。简单地说,物联网终端与各式各样的作用不同的传感器有着密不可分的联系。在传感器的帮助之下,可以全方位的对农作物实时进行监控,依据监控所得数据进一步采取措施,使农作物在合适的环境下生长。其中传感器的种类大致有温度、光、湿度、pH值、二氧化碳、生物等传感器。使用这一终端对在农业生产中出现的各种问题进行合理适度的调整控制,同时还节约了各类资源,如水与人力等。二、对农作物的病虫害具有防治作用。判定农作物是否发生灾害的关键数据是阈值,当阈值到达一定的界限之后,农作物灾害便随之而来。在以往的种植过程中,人们常常需要花费不少的时间、金钱、精力去应对农作物灾害发生,但是往往得到的效果也不尽如人意,同时大量时间、金钱付诸东流。在设施农业中应用物联网技术,可以借助无线传感器对农田进行大规模的同步监测,同时针对观察情况,科学及时地对发现的情况处理,对农作物的灾害防御有很好的作用。在准确判断灾害情况、范围、程度的同时,还可以面对问题给出最合理的方案。根据情况的不同,在整个过程中还可能会用到GPS定位、GIS等先进技术。 三、物联网在设施农业应用中存在的问题 随着国家对物联网发展事业的重视,物联网产业持续升温,很多与设施农业相关的设备工厂开始在设施农业物联网方面大展拳脚,使得产品种类多种多样。在这个过程中,这些公司也出现了很多的问题。一、产品功能单调、没有特色。再次开发前景受限、价格过高等。这些工厂研发制造水平旗鼓相当,在激烈竞争的同时并没有出现领头羊式的企业。再者由于该技术比较新颖,没有一套公认的、合理的、权威的评价标准。面对这一困境,需要国家进行适度干预,从全局上对该产业进行规划、同时明确发展的方向并根据实际情况制定一些计划。要在新产品的研发与新技术上加倍努力,根据不同的地区情况、人员素质情况研发技术,因地制宜。在发展的同时还出现了技术不协调的问题。二、目前我国的农业生产信息化还没有普及,所以物联网中很多的高新技术并不是完全适用于我国当前的市场,这就导致我国的物联网技术在一些关键的技术上一直停滞不前。但是伴随着传感器在各个不同类型农业的发展,其价格也逐渐走低,该技术取得了一定进步。综合上述两种现象,产生了在一个大的技术系统中各类技术发展不均衡。设施农业的发展离不开物联网技术的支持,虽然目前物联网技术取得一定发展,但是总体上水平较低。要是这个问题走出泥潭,首先是对关键技术(无线传输等)进行攻关,取得突破,再是对已经取得的技术成果(传感器等)进一步巩固完善。三、当前,我国农业物联网产业分布分散,没有统一的组织,没有明确的分工,这使得行业内交流较少。出现了对同一技术重复开发,造成资源大量浪费。这需要各个企业共同努力建设一个权威技术平台,围绕该平台,进行交流探讨,避免一些重复开发、资源浪费问题再次发生。 四、就物联网在设施农业发展中的设想 要想使设施农业实现投资少,环保节约的目的就要大力发展精确农业,这种农业类型以效益作为目标,是一种超前性的农业新技术。这种技术把信息智能化与机电一体化结合起来,并取得一定的应用。精确农业凭借其减少不必要投资,同时加强农业管理水平,既保证能源消耗少,又可以使环境影响小等优势值得被引入我国设施农业。自进入二十一世纪以来,食品安全的问题逐渐凸显。要想使食品安全有保证,农产品的生产、传输、出售等各环节必须严格把关,用传统的方式往往会消耗大量的人力物力,但是设施农业的引入可以缓解这个问题。比如通过物联网技术监控动植物生长,监测动植物生长环境的各个指标,真正保证食品安全,实现绿色无公害。当前,传感器应用和比较广泛,但是随着发展很多农户存在完全自动化管理的要求。这对整个设施农业的发展可以起到很好的领导作用。同时要建设一批专业的技术队伍和技术品台,使企业之间、用户之间、企业用户间有一个良性沟通。 五、结语 物联网的应用可以使设施农业有一个大的飞跃。随着社会发展,人们对新的农业技术要求越来越迫切,同时也提出愈发多的高要求,加之国家对物联网的高度重视,使得物联网发展有着很好的发展前景。面对种种任务,我们才刚刚起步,前路漫漫,需要我们更加努力地进行探索研究。 作者:庞春辉 单位:辽宁机电职业技术学院 物联网技术论文:物联网技术电子商务论文 一、物联网与云计算 谷歌已许可用户在Google的云计算上运行大型并行式的应用程序,并公开其教授云计算程序。在国内,中国移动科学院已完成云计算中心的试验,阿里巴巴下属阿软件建立了国内首个“电子商务云计算中心”,世纪互联推出CloudEx产品线,提供个人及企业进行云备份的数据保障服务。由此可见,中国云计算的产业生态链的构建立正在进行中,云计算将得到飞速的发展,其在电子商务上的发展价值巨大。本文对分析云计算在B2C的发展及困难,通过解决方案来探讨云计算在电子商务中的发展方向。 二、基于云计算与物联网技术的B2C电子商务模式 由于云计算平台的物联网的电子商务运营体系,能够对海量的营销数据进行高性能的分析处理与优化,考虑当前的物联网技术处于初步发展阶段,在建立云计算平台的物联网的电子商务运营体系时,采用如下几个方面的经营模式。 1.在物联网的角度作为切入口,协同传感器生产厂商、通讯营运商,将企业自身的无线传输网络,通过传感节点的方式接入互联网。因此,想升级为电子商务模式的企业,可以将物联网系统架设在云计算的基础设施之上。从而实现运资源的虚拟化与动态分配。 2.可以将大型的B2C的企业作为发展的云平台发展的基础,将云平台的网络几点配置以及资源分配进行优化升级,从而达到B2C电子商务企业的高效应用。将大型的B2C企业进行联合,制定云平台的统一标准。 3.当云计算平台的物联网的电子商务运营体系建立完善时,随着B2C电子商务的业务量不断的增长,要努力提升云平台资源的共享服务以及高性能计算的能力。服务能力的提升是伴随云计算平台的物联网的电子商务良性发展的要素。随着B2C电子商务的规模越来越大,云计算平台的物联网的电子商务运营体系的优势就越明显,盈利效应就越好。 三、总结 本文介绍了云计算与物联网的概念及其应用,深入分析了云计算与物联网技术的商业模式,并且对云计算平台的物联网解决方案作了详尽的阐述与深入的探讨。为云计算和物联网技术的B2C电子商务领域的企业提供了有力的理论依据和一定的实践参考价值。 作者:周本海 单位:沈阳工程学院 物联网技术论文:物联网技术用于设施农业论文 1设施农业物联网技术发展趋势 21世纪是信息化科技飞速发展时期,我国农业正处于这个关键的时期,农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力,随着互联网技术的成熟和普及,要想使“电脑上种地”的愿望可以实现,就必须加快网络信息化技术发展的步伐,为现代设施农业发展提供必要的基础。 1.1传感器种类繁多,功能相近,将向细化 其发功能的方向发展目前,应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的,并能够形成简单的系统,但是功能不完整,扩展性和升级能力相对较差,性价比不高,没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展,能否降低构建传感器网络的成本,降低传感器的功耗,延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时,发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位,引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术,提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。 1.2网络传输管理系统建设滞后,无线通信 技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台,设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段,价格昂贵,真正能够大面积推广的产品还很少。此外,如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大,且当节点失效时查询处理过程易被中断,无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用;同时,通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备,用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号,收集设施内生长环境数据进行分析,从而达到远程控制智能调节指定设备,为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。 1.3人才匮乏,技术不完善,应用推广范围较小 农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资,给予资金技术支持;需要国家加强农业物联网专门人才的培养,提高他们的创新能力以及应用能力;需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业,围绕这个平台和标准,开发相应的配套产品设备,不再投入大量精力开发基础的软硬件,可以节省人力、物力,增加设施农业物联网技术的产品种类,加快设施农业物联网综合技术的推广应用。 2结语 设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用,融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术,通过物联网技术的应用,把所有的技术联系在一起,从而达到对农作物生长进行精细化管理,有效降低农业成本,提高农业生产效率,加强环境保护,促进农业发展的信息化、标准化、智能化。 作者:李娅娜 单位:扬州商务高等职业学院 物联网技术论文:物联网技术资产管理系统设计论文 1物联网与FRID技术介绍 1.1物联网技术 物联网是一项新的技术,是一种物与物,物与人的连接,通过射频识别、红外感应、激光扫描、通信装置等信息传感设备,按照约定的协议,将物体与互联网相连,进行信息的交换与通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。 1.2FRID技术 射频识别(简称FRID)技术是一种利用射频信号通过交变磁场和电磁场实现非接触式信息传递并通过所传递的信息识别目的的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。通过与物联网技术相结合,能够实现企业资产的定位跟踪与信息的共享。FRID正不断向生产行业的各个方面渗透。FRID在煤炭行业的应用首先是人员定位系统、安全监测系统,然后扩大到资产、物流的各个环节,已显示其在煤炭行业的广阔的应用前景。 2系统需求分析 基于物联网的资产管理系统基本功能应满足公司公司资产的流程管理工作,具体包括资产的录入管理:即采购资产的信息录入、到货信息的补充录入、资产的验收确认、资产信息数据的写入、RFID芯片标签的制作、标签的粘贴与固定;同时实现资产的变动管理:包括资产的转移、维修修和报废管理;资产状态管理:主要是区域内资产分类、资产名称和数量等,而且某个大型设备上安装多个标签可反应一个资产信息,快速盘点资产;资产信息的查询汇总;统计分析报表等功能。要求能够对资产进行全生命周期管理工作,实时掌握设备使用的全过程,从而实现从设备的采购,运行,报废整个过程对资产进行科学合理的管理。是管理工作做到更加精细,精确。 3系统的整体架构设计 资产管理系统的整体架构是按照物联网三层架构的基础上进行设计的,具体包括感知层,网络层,和应用层,感知层采用RFID读写器和RFID标签组成,标签用于记录资产信息,读写器用于读取标签上的信息,实现物联网感知层原始数据的自动采集工作。网络层采用公司的各类可连接的网络连接读写器,在网络机房架设SQLServer2005数据库服务器和应用服务器,将读写器采集到的数据传输到服务器中来完成资产的全程跟踪,实现资产的动态信息化管理。应用层是用户和物联网的接口,是根据公司资产管理流程处理读写器采集到的数据,再将数据显示在用户桌面上,实现资产数据信息的查询、存储、统计与共享工作。 4资产管理系统设计方案 本系统包括资产编码设计、RFID系统设计和资产管理系统设计。 4.1资产编码设计 为了有效控制和管理公司的资产,准确区分公司各类型资产存放状况,将公司资产分为固定资产和其他资产两大类,为了做好编码资产的动态管理,本次资产编码采用RFID植入式芯片无线管理监控,并对编码资产实行门禁系统管理,将公司资产存放位置划分为生活区、工业区、井下、风井工业区四大区域。同时,为了规范资产管理,前期由资产管理部门对所管辖资产进行标签写入、核对及贴签。后期对新增的每一项资产均在验收通过时,写入资产管理系统并现场制做并贴签。 4.2RFID设计 4.2.1RFID标签设计 由于煤矿物资存放的场所不同,体积各异,且井下环境条件恶劣,在对公司物资设备情况进行具体分析后,确定使用超高频860~960MHz,存放公司物资电子标签设计时主要考虑以下内容: 1)防水、防油污、防撕 2)RFID芯片的粘贴或悬挂根据以上要求将RFID标签样式设计为室内标签和室外标签两种,室内标签采用超高频无源RFID标签银行卡大小,封装pvc8.5×5,室外标签采用超高频无源RFID标签,封装pcb,抗金属,规格95×35×10,带外壳,具体根据实际情况分为钢丝栓挂,带胶,带胶且螺丝固定3种类型。 4.2.2RFID读写器设计 RFID读写器是系统的核心设备,通常分为固定式和手持式两种,固定式读写器安装于公司资产存放位置的出入口,用于快速识别资产上绑定的标签出入,进行方便的对资产的管理,并提供报警功能。手持式读写器配合管理人员用于对公司固定资产进行盘点。管理人员拿着手持式读写设备在资产所在区域走一圈,该区域的资产将自动读入手持式读写器,再将读写器连接在互联网上将数据导入资产管理系统中,方便的实现固定资产的盘点工作。 4.3资产管理系统设计 4.3.1系统业务流程 根据公司资产管理的流程分析。管理人员登录到资产管理系统,根据流程图可以看出管理资产的动向和盘点的数据。 4.3.2业务功能设计 根据公司的实际需求,对公司的业务工作流进行分析,设计系统业务功能图。资产管理系统的功能包括资产的新增,领用、借用、处置、调拨等功能。 4.3.3系统开发及运行环境 在项目开发阶段,整个系统开发基于B/S的体系结构,数据统一存放在数据服务器上,采用基于微软的.NET平台VisualStudio2010进行编程,数据库采用SQLServer2005数据库,在客户端运行此系统端无需安装任何软件,通过浏览器就可以访问,在服务器端配置windowsServer2008+IIS(.netFrameWork3.5)即可。 5结束语 张家峁矿业公司基于物联网资产管理系统对未来煤矿行业大规模的物联网发展推广有积极的作用。物联网技术有望成为煤矿行业工业化和信息化融合的切入点。物联网技术的不断发展,使得公司技术创新形态发生着转变,以用户为中心,以人为本的创新形态正在不断的显现,实际应用下的用户体验也是煤矿行业的创新。但物联网的具体应用涉及到信息的采集,传输、处理、控制各个过程,还涉及到研发的各个环节,显然不是单个人后者单个部门能够处理的了的事情,需要在政府部门、企业技人员、和消费者的共同努力下,才可能形成一个良性的物联网发展环境。 作者:韩培强 单位:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
电力自动化论文:电力工程自动化系统建设探究 一、电力自动化技术概述 所谓电力自动化技术,即是在电力工程中融合现代的电子技术、网络通信技术及相关的信息处理技术,最终形成一个综合性的、自动化的管理系统。对于电力系统而言,通过自动化系统可以有效实现远程监控与管理,提高电力系统运行的稳定性与安全性。具体而言,电力工程自动化技术主要功能包括以下几个方面:首先,保证电力系统中相关设备运行的安全性及经济性,使其可以满足系统整体的技术要求;以设备的实际运行情况为依据,辅助操作人员完成系统的控制与协调;其次,自动化技术可以有效改善电力系统的安全性能,减少事故的发生与发展;而且自动化技术可以大大提升电力系统的运行效率,节约人力资源成本;最后,通过自动化系统可以实现对电力系统相关数据及参数的搜集、整理及分析,通过数据分析可以实时掌握系统的运行情况,发现问题可以及时采取措施,降低系统的安全事故发生率。 二、电力工程自动化安全系统的建设 具体而言,在进行电力工程自动化安全系统的建设过程中,需要注意以下几点: (一)设备选型 在电力工程运行过程中,继电保护装置对整个系统的安全运行起到决定性作用,因此在自动化系统建设过程中,要保证继电保护装置的质量与性能,选择技术成熟、设计完善且性能稳定的产品,保证自动化系统在硬件设计方面的稳定性与安全性。要基于系统整体的角度选择继电保护装置,遵循设计科学、配置合理的原则,实现继电保护、计量、测量、信号控制及远动等各项功能的科学配置,保证电力系统运行的稳定性。 (二)安装调试 在建设综合性自动化变电站过程中,继电保护所涉及到的设备十分广泛,他们作用不同,性能各异,比如测量表计、后台监控、直流系统及远动等,所以在安装调试继电保护装置过程中,要进一步明确继电保护与其它设备的责任界限,保证基础数据录入的准确性、及时性及详细性,提高继电保护装置与其它设备之间的协调性。虽然比较传统的电磁型保护,微机保护具备更加先进的功能,但是其可靠性及安全系数与其先进性是不成正比的。因为微机装置无论是抗干扰能力还是防潮性能,均相对较差,并且容易受到雷击侵扰,安装过程中要严格选择其工作环境及电源电压。所以采用微机保护时要注意,二次回路及网络线均要设置避雷器,要在控制室中安装空调以起到调节环境温度的作用;设备的直流电源要进行滤波及稳压处理等。安装过程中,继电保护与相关自动化设备的背板与压板、端子排及插头的接线要牢固,采取措施防止光缆或网络线受到外力的破坏。针对中一些关键的质量点要加大控制力度,比如gps系统的对时精度、伞站模拟量精度以及远动通道的质量等。在调试过程中难免会遇到运行设备无法停电的情况,此时可以采用技术手段加强安全保证,校验时可以采用模拟开关。 (三)工程的验收与投运 工程竣工后要对系统设备进行验收,要严格按照继电保护要求来进行,不仅要做常规的保护整组传动试验,而且还要进一步结合设备的具体特点验收设备的遥控、遥信、遥调及遥测操作功能,保证后续系统运行中的可靠性,并制定出科学的设备运行操作规程。比如在系统运行中,认真列出各个设备的管理要点,为后续的设备维护提供参考;此外,工程图纸、校验报告以及相关技术资料等,要及时上报对应的管理部门进行存档备查,做好电力工程系数建设数据的备份,为后续系统的运行、维护、改造、扩展提供技术参考。 三、电力工程自动化配网系统的建设 配电网自动化系统包括主站系统、子站系统以及终端子系统: (一)主站系统 配电网自动化主站系统又包括配电scada主站系统、配电故障诊断与恢复功能、配电管理dms等三个子系统。其中scada主站系统包括前置机服务器、scada服务器、mmi调度员工作站、报表工作站、da服务器以及gis服务器等几个部分。在整个主站系统中,配电故障诊断与恢复功能十分重要,其是配电网自动化系统投运后可以满足系统技术要求的必要条件,因此要对da功能进行联调测试,联调测试前要具备以下条件:完成主站置库且检查无误;主站与子站及ftu之间要保持正常的通讯;ftu在进行da测试时,要进行必要的遥测、遥控及遥信调试,以保证其功能处于正常状态;由于无故障区段恢复供电会影响到变电站出口断路器,所以也要对其做遥控测试;此外,da测试过程中,可以利用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方案启动配电自动化系统的da功能。dms的实现过程要遵循循序渐进的原则,可以借鉴输电网自动化系统的成功经验,突出重点,提高配电自动化系统的实用性,提升系统的自动化水平,不断完善于配电管理系统性能。 (二)配网自动化子站系统 在配电网中存在多种监控设备,并且分布广泛,配电自动化系统中的scada系统的测控对象,包括开闭所与环网柜,这些设备容量较大,此外,柱上开关也是监测控制的范围,其不仅数量多,而且比较分散,因此将这些站端的监控设备全部直接连接到配电主站也是不现实的,所以要增设配电子站,用于柱上开关、开闭所以及配电站端监控设备的管理,并负责采集数据、监控馈线等,此外,通过自动化子站系统还可以向配电主站通信处理器传送实时数据等。配网自动化子站系统不仅可以节约主干通道,可以主站scada网络可以通过子站系统继承输电网自动化的成果。由此可见,配电子站系统的实质就是起到一定的中介作用,其是一种集中与转发装置,其主要构成就是工业控制pc机及多路串行口扩展板,其与ftu柱上开关控制器均采用面向对象的问答规约,多台柱上开关控制器可以共用同一条通道,配电子站不仅要对各个柱上开关控制器所收集的现场信息进行查询,将其输入实时数据库中,而且还要反过来根据数据库中的值向配电scada系统上报信息。 (三)配网自动化终端 配电网自动化终端的主要作用是实时监控对应区域内的柱上开关、开闭所、环网柜以及配电变压器等,自动终端不仅要具备对ftu、ttu的三遥功能,而且还要能准确识别、控制故障,从某种程度上讲,自动化终端系统是主站系统与子站系统的辅助系统,三者相辅相成互相配合,实现配电网的运行管理与监控,包括工况检测、网络重构、故障隔离以及恢复非故障线路的正常供电等。 电力自动化论文:简析无人值守变电站发展与电力自动化应用 在变电站的日常运行中,无人值守是指没有特定的工作人员对其操纵建设,且随着网络技术的迅速发展,无人值守已经成为当前变电站发展的主要趋势,这种管理模式在减少值守人员及其配置开支的同时,还能进一步规范变电站的管理程序,提高变电站的管理质量,为其今后的发展奠定基础。而电力自动化在实施的过程中,主要是指结合着变电站的实际状况,选择合适的控制理论、器仪器表、电子设备以及计算机软硬件等技术,对变电站的日常运行景象检测、优化、控制、调度等管理过程,以此来提高发电生产效率,最大限度的降低电能消耗。具体分析如下: 一、无人值守变电站的发展 在当前我国电力资源的调配、生产中,变电站有着极其重要的作用。而无人值守变电站的发展,能够凭借其投入小、管理效率高的优势受到人们的青睐。在整个无人值守变电站的发展中,主要包括以下几个方面: (一)机电自动化无人值守变电站 在无人值守变电站没有研发使用之前,我国一直使用的是人工值守模式,这种模式在浪费大量人力、物力的同时,值守效率不高。随着科学技术的迅速发展,无人值守变电站的投入使用,在提高变电站管理效率的同时,还能节省值守成本,由此成为当前变电站的主要发展趋势。在35kv变电站无人值守的研究中,其开始与80年代中期,由清华大学研制出的35kv变电站微机自动化系统,并将其正式投入使用,至此拉开了无人值守变电站的研究序幕。 (二)信息数字化无人值守变电站 在我国当前社会发展的过程中,信息技术的发展在推动社会进步的同时,还改变了人们的生活模式。电网安全作为人们生产用电的核心问题之一,能否得到科学、完善的管理,将与人们的正常生活、生产有着密切的联系。在整个信息数字化无人值守变电站的运行中,现场总线作为自动化领域的计算机局域网,在整个生产活动中起着核心作用。现场总线一般应用于在变电站、电力系统和电站中,在项目的可靠性、经济性和高精度等诸方面获得诸多效益。在国际上,四方公司率先将lon works现场总线技术应用于变电站综合自动化系统之中,提高了通信系统的数据处理与信息吞吐能力。与此同时这种现场总线网络在使用的过程中,基于自身传输速率快、信息收集全、抗震性强等优势,被广泛应用到环境较恶劣的地区。在其网络信息处理中,一般是采用微处理器和光电技术设计的设备,对网络主线通过的信号回路进行控制及操作驱动检测,并通过这种模式来简化原有的常规机电式继电器,这种模式在使用的过程中,也在一定程度上取代了传统的导线连接,使其开始向数字程控器及数数字公共信号网络发展。 在整个数字化通信变电站中,其通信平台的主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接中,全站的数据建模及数据通信平台系统在运行的过程中,必须结合着变电站的实际运行状况,呈现出统一运行趋势,以便在正常运行中,该平台上的智能装置能够最大限度的发挥出自身的操作优势。此外,基于全数字化通信管理的优势,能够在条件运行的状况下,在一、二次设备之间建立相应的联系,这种模式在使用的过程中,能够为短期内增加变电站内的智能装置数量提供相互操作的统一数据建模及通信平台。 二、电力自动化的应用分析 顾名思义,电力自动化在运用的过程中,主要是指通过网络计算机的设置,在相关程序的控制下,对变电站的实际运行状况进行分析、管理。电力自动化的应用能够大幅度的规范变电站的管理程序,提高管理质量。在其具体应用的过程中,主要包括以下几个方面: (一)传动技术应用 在整个传动技术中,变频器作为传动技术中的核心组成部分,在具体运行的过程中,其目的在于实现程序的变频调速。在变频器中,主要由整流器、驱动电路、滤波器、控制器以及保护电路等几部分组成。在当前的电力设备中,变频器被广泛应用于节能、降耗、减排中来,由此不能看出,在当前电力行业技术改造的过程中,其主要决定因素的在于变频器的研究运用。 (二)人机界面 在21世纪科学技术迅速发展的时代,电力行业在发展的过程中,随着人们生活水平的提高,用点量的增加在很大程度上提高了人们对变电站设备、管理等要求。在当前变电站的二次设备中,其关键部位在于直流电源屏,在保护电源的同时,还要承担着提供直流控制的责任。在当前国际使用的直流电源屏中,最常见的是软开关技术,将多级变换的工频交流变成稳定的直流,然后可编程控制器plc将采集的开关量和输入输出模似量经过运算处理。 (三)通信技术应用 在整个电力系统运行管理的过程中,通信技术的应用,能够凭借自身规模大、信息全、传播快的优势,在深化电力系统管理的同时,还能从根本上促进变电站自动化的发展。在其早期运用的过程中,受技术条件的限制,其管理模式主要采用简单的串行通信技术,这种技术在使用的过程中,通信速率低、功能少、传输速率及效率差,使用效果可想而知。且随着信息技术的迅速发展,计算机网络技术在变电站自动化系统中的运用,在创新变电站自动化管理模式的同时,还直接推动了变电站自动化的发展。相比较其他通信技术,局域网在使用的过程中,能够凭借其可靠性、可扩展性、经济性以及通用性的优势受到人们的欢迎,在常用的局域网络中,主要包括rcet网络、t0kenring令牌环和ethernet网络。其中,以太网在使用的过程中,使用的是总线型拓扑结构论文联盟。它的优点在于它的可靠性高、灵活性好、传输速率高、软硬件支持性好等,多种常用硬软件均支持ethernet网络。 三、总结 综上所述,随着我国综合国力的增强,无人值守变电站在发展的过程中,在提高变电站管理效率的同时,还能进一步促进电力系统的发展。而电力自动化的运用,在符合社会发展趋势的同时,还能最大限度的满足人们的需要。相信在未来的发展中,无人值守变电站发展及电力自动化的应用,将成为我国电力系统发展的主要趋势。 电力自动化论文:电力自动化中的数据分析与特点 【摘要】随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。 【关键词】电力自动化;数据采集;数据分析 随着经济迅速发展以及社会建设的不断完善,我国不同行业以及各地居民对于电力系统发展提出了更高的要求。电力系统的自动化技术,其作用就是可以更好的实现对于运行状态的集中展示以及及时的监控,并且可以对之进行优化,同时提高安全运行的性能。一些高新技术,比如计算机或网络通讯技术等在电力自动化技术中的应用,让其数据处理工作也日趋复杂,可以快速以及准确的获取和处理数据是保证电力自动化系统正常运转的保证。 1. 数据采集 一般在电力自动化系统中,首先要做的是数据采集。采集数据,指的是电力自动化的输入,分为数据的采集以及处理和转发等三个环节。与电力自动化系统相对应的就是数据的传输是采集的关键。目前来看针对数据的传输,主要有有线以及无线两种主要方式,有线传输的方式包括了光纤和电缆等,无线传输的方式有微波以及无线扩频等。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输,但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用,因为无线传输具有减少铺设线路的优点所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。 2. 采集数据分为以下几个类型 实时数据,指的就是在现场实时采集到的数据,其特点就是数据量特别大,因此对于此类数据的存储提出了更高的要求。第二就是基础数据,指的是电力设备数学的一些数据,其属于设备管理的基本范畴之内,例如线路或者发电机等。第三就是日常的运行数据,主要有电力自动化系统中记录的数据以及各种职能部门在工作中处理的数据。最后就是市场数据,因为电力行业的市场化改革正在逐步进行,所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。 3. 在收集数据之后,对数据进行下一步的分析和整理 3.1数据的分析大致有以下三个特点: (1)数据的唯一性。在电力自动化系统中存在着大量的数据,这些数据的特点就是具备一定的独立性,但是在子系统进行交流的过程中这些数据也会包含其他子系统中的大量数据,所以子系统之间的数据会存在交叉现象,如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余很可能导致系统在处理数据时能力降低湖或者更新速度较慢,严重的话还可能导致系统数据的可信度降低。所以说为了能有效的保证数据的唯一性,就需要对数据库进行统一的管理以及日常维护工作。通常来说对于离线数据库可以比较容易进行管理,实现其唯一性难度不高,但是针对实时数据库就需要将数据库的信息映射到不同工作站的内存中,就需要在线进行统一管理来确保不同子工作站的数据库进行更新来避免重复性。 (2)数据的共享性。目前随着我国信息化的进行以及网络的普及,互联网的影响已经深入到了社会的不同层面以及角落,网络带宽也越来越大,网速也逐步提高,这就使得web数据共享方式变得更为可行。跟其他的数据共享方式比起来,基于web的数据共享技术充分利用了互联网技术,具有高效率低成本的优势。 (3)保证数据的安全性。随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。数据流在电力自动化系统中的关键,就是要解决系统的统一接口的问题以及实现子系统之间的互联。其未来发展的基本方向就是实现电力自动化系统的数据流优化策略。 3.2随着电力系统中数据的存储了急剧增加,互联网中的病毒等也开始泛滥,但是碍于一些硬件设备的限制导致了电力系统中的数据备份等还是不够完善,这就大大的增加了数据丢失的风险。数据丢失很可能会导致电位运行的不稳定甚至是瘫痪。所以说数据的安全问题成为了现在电力自动化发展中十分重要的问题。 电力自动化系统是一个会涉及到多方面内容的系统,其核心就是数据的处理。正确有效的数据处理是保证电力自动化系统安全有效运转的必要手段。 电力自动化论文:电力自动化继电保护安全管理探讨 面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于gps的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。 2电力自动化继电保护安全管理 2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。 2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、gps对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。 2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及论文联盟对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将gps对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。 3结语 总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。 电力自动化论文:浅谈电力自动化 摘要:电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。文章对我国电力自动化的发展及现状进行了探讨。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 一、电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,由清华大学研制的35kv变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京自动化研究院也开发出了220kv梅河口变电站综合自动化系统。此外,国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。1998年全国装机容量超过277gw,跃居世界第2位,自此以后,我国电力仍以较高的速度和更大的规模迅猛发展,预计我国电力装机总容量将在今年底至明年初突破800gw。 二、电力自动化的实现技术 现场总线(fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 三、无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗rfi(射频干扰)/emi(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有gsm/gprs(蜂窝)、9oomhzradios、wi-fi(802.lla/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以wi-fi和wimax应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 四、信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如scada、agc以及ems等已建成,省电力调度机构全部建立了scada系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 五、安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 六、传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(mcu/dsp)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在业内,以abb为首的电力自动化技术领导厂商,abb建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:plc、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 七、人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是v80系列可编程控制器plc,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 电力自动化论文:遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用 【摘 要】 叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用,提出了研制遥视系统的设计思想,分析了遥视系统的组成及其功能特点,对视频图像传输的几种方案进行了对比,并对遥视系统的应用前景进行了展望。 1 引言 随着电力工业迅速发展,中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本,合理利用资源,并最终使用户获利。而电力市场不断完善后,将允许用户参与电力市场的竞争,生产调度与市场交易一体化,调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守,裁员增效。 根据我们的了解,目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是,四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。 随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日臻完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,列入了议事日程。 2 设计思想 变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理,采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术,集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时,应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况,建立在高起点的技术之上,按无人值班方案进行设计。 首先,系统应能满足无人值班变电站的要求,具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24h连续监控数十个变电站。 其次,系统应具有多画面视窗,1~16个画面任意分割方式;图像清晰,画面流畅,彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象;在保证高品质画面的同时,降低传输码流,实现了真正的海量存储。 再者,系统应提供透明通道,满足多种高、低速通信通道。 3 系统组成 遥视系统的基本配置如图所示。 遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有pcm 2m通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。 3.1 系统配置 3.1.1 厂站端 包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等,在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机,建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视频、音频、数据等信息,并通过编解码器进行处理,将模拟信号数字化并压缩编码,以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。 3.1.2 通信层 可用光纤、微波、ddn、isdn、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等,线路接口可以是g.703,v.35,rs449等。 3.1.3 主站端 包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱,多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器,用于监视各个现场,并收集现场的报警信息,同时供网络层传输图形等信号。 3.1.4 网络层 即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输,以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。 3.2 系统三大领域 3.2.1 视频技术 在许多远程视频监控系统的方案设计中,经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号,在距离上会受到限制,超过几百米便需要放大中继,因此,常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外,常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号,传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码,在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩,视频图像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),其数据量为0.92mb,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有h.261,mpeg—1。h.261标准简称p×64,由国际电报电话咨询委员会(ccitt)的一个专家组在1990年12月制定,mpeg—1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。h.261适合在64~384kbps的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想;mpeg—1在800kbps~2mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大,采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时,还应慎重考虑:系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。 3.2.2 网络技术 数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;且数字视频可利用计算机网络联网传输,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 3.2.3 通信技术 数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点: 1实时性 视频数据 属于实时数据,必须实时处理,例如:实时压缩、解压、传输、同步。 2分布性 现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点,通过计算机局域网或广域网连接。 3同步性 尽管视频信息具有分布性,但在用户终端显示时必须保持同步,另外,声音与视频也必须保持同步。 目前,tcp/ip网络通信协议是一种即成事实的工业标准,视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行,也必须采用tcp/ip协议。然而,tcp/ip协议用于可靠传输,作为结果,如果你在internet上向另外一台计算机发送一个数据包,你可以确信它将准确无误地到达目的地,但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上,数据包在到达目的地前延时数小时或数天,在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例,对时间却十分敏感,因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(itu)和国际互联网工程任务组(iete)设计了一个实时传输协议rtp来解决传输实时性数据的难题。rtp一般运行在不可靠性协议层上如udp(事实上经数学统计udp包的可靠性在99%以上)。每个经过rtp传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号,这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号,因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。 在监控领域中,数字化和网络化是一种趋势,可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所,通常具有以下特点:有重大经济价值,安全防范要求高,在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心,对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是:利用各种数据通信网络如ddn、isdn、e1、xdsl,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码,同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。 4 系统通讯方案 通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分,其作用如同人的脊髓一样,负责各种信号和指令的上传下达。 遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、isdn、ddn等多种通讯媒介,将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2mbps e1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室,同时将控制室的音频和控制信号传回基站。 这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。 4.1 同轴电缆方案 在遥视系统中,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。 这种方式可采用75ω的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时,由于衰减大,用它组成的传输网最长只能传输10km左右。 同轴电缆可靠、速率快、投资少,但架设方式麻烦、距离短,同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差,需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。 4.2 光纤通讯方案 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维,它的最大特性是抗电子噪声干扰,通讯距离远。 光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输;多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50~500mhz/km,单模光纤的带宽为2000mhz/km。光纤波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模光纤和单模两种。 目前,单模光纤在波长1.31um或1.55um时,光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.2~0.4db以下,是同轴电缆每公里损耗的1%,因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。 用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟,成本费用也大幅度下降。 光纤通讯的造价稍高,施工技术难度大。 4.3 无线通讯方案 传统的无线通讯系统包括以下几种: (1)调幅(am)广播。 (2)调频(fm)广播。 (3)无线寻呼网。 (4)甚高频通讯。 (5)特高频通讯。 (6)微波通信。 (7)卫星通讯。 电力系统中,微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广,频带很宽,不需要传输线,而且可以构成双向通讯系统。 目前已使用的频段为300mhz~3000ghz,通讯容量大,仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话,多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息,几乎不受电力系统本身干扰的影响,故传输的质量较高。同时,微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能,在电力系统中获得了广泛的应用。 微波通信方式的传输量大,质量高,配置灵活,可以省去建设有线传输线的费用,并且具有很快的传输速率,缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式,对于为数众多的测控单元,每个点都要建设一对微波通信设备。 4.4 电话线通讯方案 电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾,传输到终端的图像都不连续,而且分辨率越高,帧与帧之间的间隔就越长;反之,如果想取得相对连续的图像,就必然以牺牲清晰度为代价。 5 展望 变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题,是对“四遥”功能的有益补充,为实现“无人值班,无人值守”提供了可靠的保证。 遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性,提高运行和管理的科学性,充分发挥变电站效益,促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。 电力自动化论文:谈电力自动化的未来发展趋势 摘要:随着 计算 机技术、通信技术、功率 电子 技术和控制技术的 发展 ,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这主要表现在:变电站自动化、电网调度自动化和配电网自动化水平这几个方面。 关键词:电力自动化 发展趋势 水利工程 0 引言 20世纪90年代以来,计算机技术、通信技术、功率电子技术和控制技术日新月异,而且这些新技术逐渐由理论和实验阶段进入应用领域,这些都对电力自动化技术产生了巨大的影响。一些新的观点和理论应运而生,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这解决了电力 工业 许多一直没有解决的问题。本文将对电力自动化的新进展进行分析。 1 变电站自动化的新进展 变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和 现代 通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的rtu方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。 2 电网调度自动化的新进展 电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全 经济 运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。 网络 安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。 3 配电网自动化的新进展 随着城乡电网建设和改造的顺利进行,提高配电网自动化水平的呼声越来越高。近10年来,在现代 科学 技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展。随着电网建设的发展,配电网的网格化程度越来越高,仅凭借人的经验,难免顾此失彼。于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网。引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电 企业 提高经济效益和社会效益。 3.1 智能配电系统在配电网发生故障时的作用 在一段馈线发生故障时,判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、超高压尽先失压或10kv母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。 3.2 智能配电系统在配电网正常运行时的作用 实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行 网络 重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。 4 结束语 由于 现代 电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,因此为现代高精技术的 发展 提供了基础,同时由于自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高, 经济 调度的实施都大大的降低了运行成本,取得了可观的经济效益。 电力自动化论文:电力自动化管理系统分析 摘要: 配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售——向广大电力用户提供电能。随着 经济 的 发展 ,观念的变化,电力公司正经历着一场深刻的变革:电力市场自由化。配电自动化及管理系统是一项系统的综合性工程,成功的配电自动化是设备的可靠性和方案的有机结合,针对配电自动化及管理系统发展的过程及其特点,根据配电网规模、地理分布及电网结构,提出了配电自动化及管理系统的结构及其主要功能,并就在具体实施过程中值得注意的问题进行了探讨。 关键词: 配电自动化 配电管理系统 环网配电 供电可靠性 1 配电自动化简介 配电自动化指:利用 现代 电子 技术、通信技术、 计算 机及 网络 技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好, 企业 管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。 配电自动化包含以下几个方面: 馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。 变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 2 配电自动化及管理系统 2.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构 根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。 2.2 配电自动化及管理系统的主要功能 2.2.1 配电自动化及管理系统的主站 配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。 管理功能:指标管理、地理信息系统(gis)、运行管理、设备管理(fm)、辅助设计(am)、辅助工程管理、应用软件等。 2.2.2 配电自动化及管理系统的中心站 在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。 2.2.3 配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元) 配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。 2.2.4 配电自动化及管理系统远方终端 配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端ftu(feeder terminal unit)、配电变压器监测终端ttu(transformer terminal unit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端dtu(distribu-tion terminal unit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。 3 电力自动化管理系统 3.1 规划和建设好配电网架 规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kv馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kv变电容量、10kv主干线和10kv馈线有足够的转移负荷的能力。 3.2 加强领导,统筹安排,分步实施 配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向 现代 化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。 3.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题 由于配电自动化(da)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而am/fm/gis则可在全部配网使用。若使用一体化可通过am/fm/gis系统在一定程度上弥补da在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时scada和am/fm/gis的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指gis作为 计算 机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得scada和am/fm/gis通过一个图形用户界面(gui)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。 3.4 配置合理的通信通道 通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。 3.5 选择可靠的一次设备 对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。 4 小结 配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的 经济 优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。 电力自动化论文:电力自动化改造技术 摘要:文章分析了变电所自动化改造的几个关键技术。 关键词:变电所 自动化 改造 1 变电所改造的主要内容 常规变电所改造为无人值班变电所运行,首先要对一、二次设备进行改造,使之适应无人值班运行要求。 1.1 一次设备主要改造及技术要求 1.1.1 断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能,并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6~35kv油断路器动作要求,应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或sf6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。 1.1.2 高压开关柜的改造:完善机械防止误操作措施;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间绝缘水平;改造高压开关柜中的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。 1.1.3 过电压保护设备的改造:如对变电所6~35kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈;为减少变电所的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器的爆炸,变电所6~35kv避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(moa)。 1.1.4 主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量等。 1.2 二次设备改造内容及要求 控制回路的改造要能适应无人值班需要,主要有以下要求:①断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线。②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号。③保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后,能远方报警。④重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能,信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。⑧中央信号装置有关回路作相应改造。 2 改造方案的选择 对常规变电所进行无人值班改造,总的指导思想是“安全、可靠、实用、 经济 ”。二次设备改造任务重,改造难度大,需要对一些关键技术进行探讨,寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。 2.1 断路器的控制与继电保护合一的改造方案 改造时保留有全部保护设备,取消控制屏(集中控制台,集中控制柜),将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求,增设一套rtu当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。采用这种改造方案,可以简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制,集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。 变电所改造一般采用常规的rtu装置。变电所无rtu装置的可采用性能较好的分布式分散安装的rtu遥测交流采样,各rtu之间通信连接。变电所已有rtu装置的,在原装置中扩大功能,增加rtu容量以满足无人值班改造信息量的要求。 2.2 只改造二次回路接线方案 这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线改接,重合闸接线改接,以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的rtu装置采用常规远动设备。 2.3 二次保护设备全部更新的改造方案 对于运行年限较长的变电所,在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求,全部更新变电所二次及保护设备,采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大,一般只适用于变电所相对陈旧,原有的二次回路已达不到安全要求的情况。 3 如何进行远方监控 3.1 继电器的更新 根据传统变电所无人值班改造的实际情况,也为确保“四遥”功能的实现,改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由集成电路构成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可以通过电源监视灯对继电器的正常运行进行监视,从而大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。 3.2 远控和就地操作转换 变电所实现无人值班,要方便设备检修和事故现场的紧急处理,就必须要实现远控及就地控制两种方式操作,因此要拆除原有的kk控制开关,在回路中增加具备“远控”和“就地”转换功能的qk切换开关,在正常情况下,无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器,必须置于“远控”位置,由监控中心值班员进行远控。 4 线路的监视 大家知道,红绿信号等除反映断路器的实际位置以外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,但却无法从远方进行监视,为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器twj和合闸位置继电器hwj,只要hwj及twj的两副常闭触点同时闭合,就说明跳闸回路有问题,需要到现场检修。 5 遥信的实现 常规变电所要进行无人值班改造,则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时,继电器动作以后,必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题,在改造中应当加以重视。 5.1 遥信的实现 变电所原中央信号解除以后,为正确反映所内所有异常及事故信号,就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。针对这一要求,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。 5.2 信号继电器的复归 信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来,实现全站信号的遥控总复归。使得无人值班变电所的信号复归问题得以解决。 6 小结 通过实践,变电所实现无人值班,其优越性可大致归纳为:①传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,从而改善电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;②预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号提供调度员分析,可以及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,调度员直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;③大量节省人员,提高 企业 劳动生产率;④遥控由调度员直接执行,无中间环节,不易发生误操作。 电力自动化论文:电力自动化补偿技术分析 摘要: 电力 电子 技术、智能控制技术和信息通信技术的不断 发展 ,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 关键词:电力 自动化 技术 0 引言 电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 1 传统的低压无功补偿技术 1.1 采集单一信号,采用三相电容器,三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但假如当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。 1.2 投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。 1.3 无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。 1.4 通常不具备配电监测功能 2 智能无功补偿技术分析 2.1 补偿方式 2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2.1.2 三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑 经济 性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等 企业 ,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。 2.2 采用先进的投切开关 目前采用的投切开关主要有以下几种。 2.2.1 过零触发固态继电器 其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。 2.2.2 机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。 2.2.3 机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化。 2.3 采用智能型无功控制策略 采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切 参考 限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。 2.3.1 科学 的电压限制条件 可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。 2.3.2 可设置投切延时 延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。 2.4 集成综合配电监测功能 综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和 经济 运行提供可靠的治理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下: 实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。 一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现 网络 多机操作与数据共享。 2.5 集成电压监测功能 根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。 2.6 集成在线谐波监测功能 较好一点的监测终端采用dsp作为cpu,应用fft快速傅立叶算法,可精确 计算 测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。 2.7 通信 某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用,采用标准的rs232、rs485接口,可根据用户要求非凡配置modem、现场总线(profibus)等,与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种,或是其一或是多种方式的结合。 手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。 直接通信:与配电自动化系统接口,为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。 与ftu的通信:可通过ftu实现一点对多点采集,以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信,通常采用载波或直联。 2.8 模块化结构 当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。 3 小结 总之,随着科技的快速 发展 进步,高科技 企业 的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的治理、监控,在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。 电力自动化论文:电力自动化发展趋势分析 摘要:随着我国电力工业的发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程。正在启动的发电市场展示了向配电市场发展的前景。 关键词:配电系统自动化 系统集成 电力市场 1 配电系统自动化发展中的问题 当代的配电系统自动化,发展过程中面临着两个问题:这就是配电系统自动化如何从传统的“多岛自动化”走向系统集成;以及如何考虑电力市场的发展可能对配电系统自动化产生的影响。 2 发展中的配电系统自动化 配电系统综合自动化中,各有关系统如何实现信息共享、功能互补和通道公用,并顾及到电力市场发展可能带来的影响呢? 2.1 scada/lm/dms平台 scada/lm/dms平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成scada/lm/dms功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。 由于系统中引入了功能较强的变电站综合自动化技术,scada中除传统的功能外,还增加了一些扩展的scada功能,如保护的远方监视、投切和定值修改,故障录波数据的收集等。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的scada/lm/dms平台来完成。 这里,与电力市场发展有关的负荷控制和管理,正面临新的挑战:长期缺电期间,对用户限电拉闸实施计划用电的负荷控制,应及时转移到用户不感到停电的负荷管理(lm)上来。 当代的负荷管理,主要是按事先编制好的负荷管理方案,通过馈线降压减载,或按编组周期轮流短时启停用户的可控负荷(空调、热水器等),来实现用户不感到停电的负荷管理。 此外,还应积极开展基于分时电价的需方用电管理(dsm),用以调动需方的积极性来参与负荷管理。 供方负荷管理与需方用电管理相结合,必将有力地改善配电系统的负荷曲线,并为随后电力市场的开展打下基础。 lm负荷管理功能与电力供需关系和电力市场进程有关,涉及到对原有负荷控制系统的利用和改造,以及和具有需量控制功能的数字电量计费系统相配合等问题。但无论是沿用原有的负荷控制终端、或是与新建的电量计费系统相结合,主站均和scada/dms集成在一起,以适应电力市场发展的变化,而不象传统的负荷控制那样分开独立运行。 dms应用软件方面,除传统的网络拓扑跟踪着色、负荷预报、配电潮流、短路分析、网络重构、故障恢复控制、操作票、投诉热线处理等外,还把负荷计费管理、电力市场等应用包括了进来,统一优化管理,授权分工使用。 当然,系统的无缝集成并不排斥通过接口和数据转换、接入现有而又可用的老系统,以保护原有投资。待该老系统淘汰后,再更新为符合开放标准的系统。 2.2 变电站综合自动化 传统的变电站自动化,系由本地监控的自动装置和与调度联系的rtu远动装置所组成。当代的变电站自动化,随着计算机、通信和数字信号处理(dsp)技术的发展,已进入到自动远动、测量控制保护功能集成并随一次设备分散布置,实现无人值班的综合自动化阶段,显示出系统集成的高效益。 当然,常规的有人值班变电站,同样也可以通过变电站rtu接入配电自动化系统。 2.3 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。 免通信的环网故障识别和恢复控制系统,可由一定数量的负荷分段开关(无切断短路电流能力)和控制分段开合的控制器组成。正常时固定开环点运行,两侧供电。故障时,靠故障侧变电站馈线保护动作跳闸,各段开关无压释放。变电站断路器重合成功后,各段开关按事先整定的时限依次重合试投。如为永久性故障,当投到故障段后变电站馈线保护将再次动作跳闸,重复试投过程。但此时故障段业已测明,仅合到故障段前为止。故障段后至开环点的恢复供电,则从开环点检测到对侧线路失压进行重合开始,以相反的方向和相同的原则来实现整个环网故障段的隔离,和非故障段的自动恢复供电。 这种单项自动化装置的优点是无通信要求。但除功能单一和信息未能共享外,本身还存在整定复杂、不能一次定位、开关试投次数较多、恢复时间较长、线路摄取的“冷负荷”较大等问题。 和变电站综合自动化类似,带通信的环网故障识别和恢复控制系统,控制分段开关的开合,称为馈线终端装置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障时依靠远动功能免除试投实现一次定位、隔离和自动恢复供电外,正常时还兼有收集环网节点电工信息、控制分布电容投切、以及合理选择开环点用以降低网损等功能。 2.4 多功能数字分时电度表系统 常规的分时电度表,是专为电量计费而设计的,用途比较单一,一般不具备通信条件。 随着计算机、通信和数字信号处理技术应用的普及,导致了当代多功能数字分时电度表的问世。这种可以远方通信的多功能数字分时电度表,除了具有分时电度表的功能外,还能和配电控制中心配合,收集带时标的用户电工信息、传送电量计费信息、具有窃电报警、负荷控制、液晶显示、长期存储等功能。在电量计费系统中,表计本身还可兼作数据集中器使用,大大简化电量计费系统的构成。 电量计费系统是开拓电力市场的一项基础性设施。通过电量计费系统的建设,应一改过去垄断经营时期供方查表、用户缴费、逾期罚款的单向联系模式。 城网建设改造中,正在进行量大面广的“一户一表”建设。无论从当前的“商业化运营”或今后的“配电市场”来看,都应尽可能地考虑到计费信息的双向通信(大中用户远方读表和中小用户智能卡)以及和银行结算的关系问题。 “投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。 2.5 管理信息系统 基于自动绘图和设备管理(am/fm/gis),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(oa)等在内的管理信息系统(mis),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,am/fm已发展成为一个独立的地理信息系统(gis)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。 随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了scada/gis系统。 近年来,mis趋于向osa标准以及日益普及的intranet/internet靠拢,且大有以内联网取代mis之势,以便与电力市场的发展接轨。因为,今后电力市场的交易,将不再是大厅交易,而是基于intranet/internet、以浏览器为特征的、称之为电子商务的网络交易。 传统上的管理信息系统(mis),以专用网、专用信道和图形用户界面为其特征,显然不适于提供电力交易使用。这又是考虑电力市场发展时所提出的一个挑战:是使传统的管理信息系统和今后的交易信息系统并行发展,或是对现有的mis进行改造、使之适应今后电力市场的发展。事实上,一些面临发电市场压力的网省级调度中心,已经按后者行事并已改造就绪了。 3 结语 3.1 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成,并受到电力市场发展的影响。 3.2 “多岛自动化”是以单项自动化为基础,由少到多各自平行发展。系统集成的综合自动化,是以整体综合优化为基础,力求信息共享、功能互补,并随技术的进步而提高其集成度。 3.3 当前配电系统自动化中的负荷管理系统、电量计费系统和信息管理系统,需要考虑电力市场发展的影响。 3.4 基于开放系统结构和国际标准的分层分布配电系统综合自动化,适应当代系统集成和电力市场的发展方向,“性能价格比”好、可伸缩性强。用户可以任意分步实施其配电自动化规划,所投入的系统或设备不会因系统的发展或技术的进步而导致重复建设甚至推倒重来。 电力自动化论文:电力自动化系统控制分析 摘要:介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点,总结了防误操作的几种模式,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。 关键词:自动化 控制与操作 1 控制可靠性 变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性,采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能,以保证控制操作的高可靠性。 1.1 多级多地点控制功能 自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。 远方遥控:由调度人员在调度端发出下行控制命令。站控操作:运行人员在变电站层监控主机发出操作命令,通过交互式对话过程,选择操作对象、操作性质,完成对某一操作过程的全部要求。就地操作:作为后备控制方式,当监控系统故障或网络故障时,可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。 上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换,当切换到后备手动控制时,站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时,后备手动控制不产生任何作用,计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令,当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时,应拒绝执行,并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。 1.2 操作过程中软件的多次返校 1.2.1 操作员权限设密,以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力,即便运行人员在操作过程中发生一般性错误,均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统都具有恢复功能。 1.2.2 操作员工作站发出的操作指令,都必须经过选择—校核—执行等操作步骤,返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错,操作指令中断,并告警提示。每次操作结束后,系统自动记录操作过程并存盘。 1.2.3 监控系统的双机配置 220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置,作为人机接口的监控主站冗余配置,热备用工作方式,可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法,监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常,可将热备机切换为主机工作。 监控系统硬件的冗余配置,系统分层分布式结构,为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。 2 操作实现方式 为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性,变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控,变电站不再采用繁琐的电气联锁,可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统,其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置,已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用,这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。 对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有3种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性,8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置,母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置,8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。 软硬两级闭锁,其可靠性高,监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作,但该模式接线复杂,且价格昂贵,金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。 以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。 对于一个半开关接线的500 kv变电站,笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线,节约资金,可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。 上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能,例如:操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作,只需在监控主机的键盘上敲入相应指令,便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作,在这里几分钟便可完成。 可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑,其可靠程度明显优于常规站的防误设计。 3 自动化控制技术分析 分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏kk把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。 常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。 变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。 常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。 4 小结 综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 电力自动化论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 论文 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速 发展 ,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致 网络 管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的 规律 组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制pcm数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于pcm电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将pcm综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括pcm基群和高次群复接设备。pcm基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路pcm信号变成一路基群速率为2048mbit/s信 号进行传送,以及将收到的pcm基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯 网络 的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以 经济 地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力 工业 中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的 发展 ,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化论文:探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势 摘要:文章介绍了电力调度自动化系统的主要功能,论述了其 发展 现状,分析了电力调度自动化的发展趋势。说明了电力调度自动化系统是电网安全和 经济 可靠运行的保障,在电力调度中具有主导作用。 关键词:电力调度;自动化系统;趋势 0 引言 电力调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,包括在此系统运行的应用软件。是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统是保证电网安全和经济可靠运行的重要支柱手段之一。随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。 1 电力调度自动化的主要功能 电力调度自动化系统采用成熟的 计算 机技术、 网络 技术及通讯技术等,符合相关的国际和 工业 标准。电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、 历史 库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用,提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内rtu之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 2 电力调度自动化系统应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000,sd-6000.open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认标准:操作系统接口用posix:数据库接口用sql结构化访问语言;人机界面用osf/moyif,x-windows;网络通信用tcp/ip,x.25。应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 2.1 cc-2000系统 采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的 规律 进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 2.2 sd-6000系统 sd-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。 2.3 open-2000系统 open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外 发展 速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。 open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。 3 电力调度自动化发展趋势 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,为保证电网安全、优质运行,电力调度中心可能同时会运行多个应用系统,例如调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统、配电管理系统等。每个系统又可能包括多个应用。这些系统活应用需要有以下要求:①可以相互交换数据,共享信息;②能够不断扩展新的应用功能,集成更多的系统,并降低接口的难度和成本;③可以采用不同厂家产品,实现跨平台的异构系统和互操作。 为满足以上要求,iec第57技术委员会的13工作组推出了调度自动化系统各应用系统接口的系统标准 iec61970,其主要部分是以cim描述电网的公用信息、以cis访问电网的公用信息,其理想目标是实现“即插即用”,当前目标是解决系统的互联和异构问题。开发基于iec61970标准的电网调度自动化系统,把异构机型、多体系互联起来,在不同的系统之间建立一种公共的相互兼容和可互相操作的环境,最大可能地充分利用 计算 机处理能力,真正做到数据共享、资源共享。使电力 企业 获得更高的效率和更大的 经济 效益,这将是调度自动系统的发展放向。从技术发展趋势上看,我国的调度自动化系统在逐步经历并完成了从“经验型调度”到“分析型调度”的转变之后,相信必将发展至“智能调度”阶段。这也是由当前各种新的调度自动化技术需求所决定的。 随着电力市场的引入,更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作,这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定,但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战,“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。 电力自动化论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院
电气工程论文:有关电气工程及其自动化技术的应用分析 一、电气工程及其自动化技术的概述 电气工程及其自动化技术与生活是息息相关的,已经渗透到我们生活的方方面面。 电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础,研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及 文秘站:电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础,以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透,由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律,并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合,应用于电气工程中,有利于提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,同时也能减轻体力、脑力劳动,改进生产工艺等。 在实际的电气工程及其自动化技术的设计中,应该从硬件和软件两个方面来进行考虑,通常情况下,都是先进行硬件的设计,根据实际的工业控制需要,针对性的选择电子元器件,首先应该设置一个中央服务器,并采用先进的计算机作为系统的核心,然后选择外围的辅助设备,如传感器、控制器等,通过线路的连接,组建成一个完整的系统。在实际的设计时,除了要遵循理论上的可行外,还应该注意现实中的可行性。由于生产线是已经存在的,自动化控制系统的设计,必须在不改变生产型的基础上进行,对硬件设备的安装有很高的要求,如果设备的体积较大,就可能影响正常的加工,要想使设计的控制系统能够稳定的工作,设计人员必须进行实地的考察,然后结合实际的情况,对设备的型号进行确定。在硬件设计完成之后,还要进行软件系统的设计,目前市面上有很多通用的自动化控制系统软件,但是为了最大程度的提高自动化水平,企业通常都会选择一些软件公司,根据硬件安装和企业生产的情况等,进行针对性的软件设计。 二、电气工程及其自动化的应用分析 2.1电气工程及其自动化技术应用理论 电气工程及其自动化技术是随着工业的发展,而逐渐形成的一门学科,从某种意义上来说,电气工程及其自动化技术,是为了满足实际生产的需要,在传统的工业生产中,采用的主要是人工的方式,虽然机械设备出现后,人们可以操控机器来进行生产,极大的提高了生产的效率。但是经济的发展速度更快,对产品的需求量越来越大,在这种背景下,仅仅依靠操作机器的生产方式,已经无法满足市场的需要,必须进一步提高生产的效率,为了达到这个目的,很多企业都实行了二十四小时生产,通过实际的调查发现,采用这样的生产方式,机器可以不停的运转,操作人员却需要足够的时间休息,因此必须增加企业的员工,这样就提高了生产的成本,在市场竞争越来越激烈的今天,企业要想获得更多的效益,必须对生产的成本进行控制,于是有人提出了让机器自行运转的概念,这就是自动化技术。 2.2电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用 (1)防雷接地。雷电灾害给我国的通信设备、计算机、智能系统、航空等领域造成了巨大的损失,因此,在智能建筑建设中也要十分注意雷电灾害,利用电气工程及其自动化技术,将单一防御转变为系统防护,所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础。(2)安全保护接地。智能建筑内部安装了大量的金属设备,以实现数据处理,满足人们多方面的需求,这些金属设备对建筑的安全性提出了挑战,因此,在智能建筑中运用电气工程及其自动化技术,为整个建筑装上必要的安全接地装置,降低电阻,防止电流外泄,这样便能够很好地避免金属设备绝缘体破裂后发生漏电现象,保证人们的生命财产安全。(3)屏蔽接地与防静电接地。运用电气工程及其自动化技术,在进行建筑设计时,要十分注意电子设备在阴雨或者干燥天气产生的静电,并及时做好防静电处理,防止静电积累对电子设备的芯片以及内部造成损坏,使得电子设备不能正常运转。设计师将电子设备的外壳和PE线进行连接可以有效地防止静电,屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接可以实现导线的屏蔽接地。(4)直流接地。智能建筑需要依靠大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统进行信息的输出、转换与传输,这些过程都需要微电流和微电位来执行,需要耗费大量的电能,也容易造成电气灾害。在大型智能建筑中应用电气工程及其自动化技术,可以为建筑提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位,保证这些电子设备能够正常使用。 2.3强化电气工程及其自动化的应用措施 (1)强化数据传输接口建设。在应用电气工程自动化系统的时候,数据传输功能发挥着至关重要的作用,一定要进行高度的重视。只有提高系统数据传输的稳定性、快捷性、高效性与安全性,才可以保证系统运行的有效性。在进行数据传输强化的时候,一定要重视数据传输接口的建设,这样才可以保证数据传输的高效、安全。在建设数据传输接口的时候,一定要重视其标准化,利用现代技术处理程序接口问题,并且在实际操作中进行程序接口的完美对接,降低数据传输的时间与费用,提高数据传输的高效性与安全性,实现电气工程自动化的全面落实。(2)强化技术创新,建立统一系统平台,节约成本。电气工程自动化是一项比较综合化的技术,要想实现其快速发展,就一定要加强对技术的投入,突破技术瓶颈,确保电气工程自动化的有效实现。所以,在进行建设与发展电气工程自动化的时候,一定要加强系统平台的建设,结合不同终端用户的需求,对自身运行特点展开详细的分析与研究,在统一系统平台中展开操作,满足不同终端用户的实际需求。由此可以看出,建立统一系统平台,是建设与发展电气工程自动化的首要条件,也是必要需求。(3)加强通用型网络结构应用的探索。在电气工程自动化建设与发展过程中,通用型网络结构发挥着举足轻重的 作用,占据了十分重要的地位,可以有效加强生产过程的管理与技术监控,并且对设备进行一定的控制,在统一系统平台中,可以有效提高工作效率,保证工作可以更加快捷的完成,同时增强工作安全性。 三、结束语 综上所述,当前电气工程自动化被广泛应用于各领域,同时随着当前科学技术的不断发展,电气工程自动化技术水平也在不断更新,为我国社会经济的快速发展提供了技术保障。 电气工程论文:电气工程安装的质量及措施 一、建筑电气工程 人们生活水平的提高,对于建筑的要求也越来越高。电气工程作为建筑中间的一个重要的环节,对于电气工程的要求也相应的提高了。很多新的技术开始采用,电气工程中间的智能化技术就大大的提高了电气工程的质量。电气工程的施工工序主要是安装控制装置、安装相应的电缆、安装变压器、安装照明装置、安装发电装置等一系列装置,在所有的装置安装到位之后,我们还要试运行,然后再对其中的问题进行修改。 二、智能化技术 随着建筑工程要求的提高,很多的新技术开始使用,智能化技术就是众多新技术中间的一种。智能化技术又叫人工智能技术,智能技术是计算机技术、GPS技术等技术的集合体。在20世纪50年代提出了人工智能的概念,人工智能包括用语言识别系统、语言处理系统、图像文字分析系统、专家系统等。智能技术在控制方面的应用随着时代的发展,逐渐的丰富着其他的系统结构,逐渐的在原来的系统基础之上加入仿生学、自动化等新的知识,构成了一个更加全面的系统。既提高了智能技术的整体的可靠性,又提高了它的运行速度和设备性能。 三、智能化技术在建筑电气工程中间的应用 智能技术已经开始频繁的应用到建筑电气工程中,在电气工程的自动化控制中,在电气工程设备故障检测和电气工程优化中都是应用的智能化技术。在这些电气工程中,智能化技术的应用大大的提高了电气工程的自动化程度,加快了电气工程设备故障的检测维修速度,对电器工程的优化做出了很大的贡献。1.智能技术在建筑电气自动化控制中的应用(1)智能化技术在电气设备中的应用在电气化的领域中间,电气化的操作是一个复杂的工作。因为它涉及的领域较多,需要高素质的人员才能进行控制。同时还要通过控制人员具备高度的责任感,来确保操作的良好进行。(2)电气控制中人工智能的有效应用电气控制在整个的建筑电气工程中间是关键的一个环节,实现电气控制的智能化就可以提高工作的效率、加快工程的进程、提高工程的质量、降低工程的成本。在电气工程中,我们的电气工程需要自我保护,我们通过将GPS的定位系统安装在里面来确定电气控制的线路。一旦出现问题,我们的计算机智能系统就会自动的传送出运行状况,然后对传出的数据进行分析,最后进行智能化的电气控制。2.智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用(1)在建筑电气工程中,我们可以利用智能化技术进行控制。在控制的中,我们对于系统的智能化检测就能很好的反馈出问题的所在。对于发生故障的部分进行智能数据的传送,以便进行更进一步的智能监控,常用的方法主要有神经网络,模糊网络,专家系统等。(2)对于电气的变压器、发动机、发电机等诊断,我们需要及时有效的处理这些问题。电气工程中间经常会出现故障,对于故障诊断的不及时和故障诊断的不准确将导致更加严重的后果。而传统的故障诊断的方法和技术比较的繁杂、检测的时间较长、准确率不高。对于变压器,我们的传统方法是检查变压箱的气体,然后对气体进行分析,来判断是否存在故障。既浪费时间,又没有很高的准确率,往往还会出现分析错误,导致故障的分析错误,造成更大的损失,而智能化的应用就可以清晰的判断出故障所在。通过人工智能中的模糊理论、神经网络、专家系统来分析,以此来提高工作的效率和工作的准确度3.智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用(1)智能化技术在电气自动化技术中进行设备的优化主要包括两个方面:一个是智能化技术的遗传算法,另一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是模仿生物遗传的模仿,在运算的时主要是利用生物的进化规律进行搜索,然后对于里面系统的缺陷进行优化。但是在实际的运用中,我们通常是采用遗传算法和专家系统相结合的方法来对设备进行优化。(2)除了使用遗传算法和专机系统进行电气设备的优化升级之外,还可以采用模糊逻辑、神经网络的方法进行设备的优化升级。模糊理论主要是利用物理的方法进行的设备的优化升级,神经网络主要是将计算机中间的算法进行升级,从而提高运算速度。这种方法充分克服了神经网络运算速度慢的问题,并在优化升级中起到了重大作用。 四、存在的问题及未来展望 (1)从目前来看,国内的人工智能的应用已经取得了一些成绩,甚至有些已经经过了实践的检验,证明了其可行度。但是从整体的人工智能化应用来说,还处于低水平的发展状态,很多的智能化技术还只是停留在理论阶段,没有在实践中间检验它的可行度,现在的建筑电气工程的智能化技术应用还是智能化技术应用发展的一个小的步骤。对于现在的科技工作者来说,当务之急是将研究理论拿到实践中间来检验。然后将这些成果更多地应用到建筑的电气工程中间,为整个的电气工程的发展做出贡献。(2)从以上可以看出,智能化在电气工程的应用中,对于变压器、发电机、电动机等部分研究的比较的深入,而在其他发展中则相对滞后。在建筑电气工程智能化的过程中,我们要不断的加深对于其他部分的智能化,从而整体上推动电气工程的智能化。(3)智能化技术在建筑电气工程中的应用目前是比较成功的,但是在时代的发展中,要是智能化没有更多的创新,那么肯定会有其他高端的技术来代替智能化技术。因此,智能化技术也要在时代的发展中间不断的前进,来适应电气工程的需要,从而将电气工程推向更高的智能化水平。(4)智能化技术是多种学科知识的综合,因此在智能化的发展中,我们要时刻关注其他的学科知识的发展,将其与智能化的发展相互融合,从而推进智能化的发展,以便对建筑的电气化工程进行更深层次的智能化。 五、结语 建筑电气工程的智能化技术将提升建筑的整体质量,将加快工程的进度,将更好的节省工程中间的人力资源。智能化技术也还在发展,建筑电气工程的智能化技术将会在智能化技术的发展中间应用的更加成熟。 电气工程论文:电气工程安全管理措施研究 一、“电机学”现状及问题 各门课程的衔接统筹,本科与研究生教育的协调,已经受到一些高校的关注。西安交通大学提出了“2+4+X”的培养模式,核心是通过打通本科生与研究生教育之间的隔离,强调培养内容上的拓展和实践创新能力的提高,实现不同层次教育阶段的平滑过渡和有机衔接,从而构建以本科教育教学改革为主体的创新性人才培养新体系,多规格多层次多模式培养高层次人才。浙江大学电气工程学院提出了电类基础课程的系统关联化建设的想法和方案,并进行了积极的尝试,从系统的观点,按照统一整体观重新设计相互关联的课程,如电路、电磁场、信号、电子技术基础等。同时,对各课程实验进行整合,实现跨课程可持续性实验的开发。因此,从关联性分析入手,使学生既掌握扎实的基础理论和专门知识,也能将其熟练运用到电机性能分析,实现“电机学”与电气工程中其他相关课程的平滑过渡和衔接,对电气工程专业的本科生和研究生培养都有着重要的意义。同时,通过“电机学”关联性课程建设的探索,将大大加强“电机学”及其相关课程的统一规划建设、师资队伍培养及协调发展,并对相关学科建设可起到促进作用。图1是“电机学”关联性现状与预期示意图。 二、“电机学”关联性分析 1.与相关课程的相关性 “电机学”的课程内容涵盖磁路分析、变压器原理、直流电机、交流电机(感应电机、同步电机)、永磁电机与开关磁阻电机、控制电机、电机绝缘、电机发热和冷却等章节。这些章节绝大多数涉及电路中的很多内容,如回路法、节点法、相量法、自感与互感的概念、三相电路、磁路的概念、谐波分析法等;要用到电磁场中的电磁感应定律、感应电压(反电势)计算、磁路的计算、自感和互感的计算、电磁能量计算、电磁力计算、涡流、损耗等内容,这些知识点在电机学中都直接或间接地体现出来。由于计算机的应用与普及,电磁场、温度场等多物理场数值计算被引入“电机学”教学之中,为电机性能分析和校核提供了更为精确的计算工具,并为研究生的“工程电磁场”课程提供了大量的仿真实例。 2.与课程建设的相关性 “电机学”及其相关课程之间的关联性,决定了在这些课程的建设中应充分考虑它们的关联性。“电机学”及相关课程的建设,与从事这些课程教学的教师、实验技术人员息息相关,师资队伍实力提高和协调配合是实现“电机学”及其相关课程关联性建设的关键。而相应的学科关联性建设是“电机学”及其相关课程建设的有力补充、支撑和保障。学生既是“电机学”关联性课程建设的受益者,又是关联性课程建设的检验者。因此,关联性课程建设离不开学生的积极参与。这些将在本文第三部分进行介绍。 三、“电机学”关联性课程建设方案 1.“电机学”关联课程的多样化教材建设 电机学中大量地应用了电路、工程电磁场的概念、知识和分析方法,同时电磁场数值计算也为电机磁场分析和性能分析提供了强有力的工具,也更体现工程教育的背景。首先,在纸质教材中,可引入相关电路、工程电磁场知识背景的链接,或者在讲解理论、公式时,介绍其所体现的电路和工程电磁场的原理,力求使学生明白公式的出处,从而自觉地学会利用已有的知识,加深对电机学中的概念、理论和公式的理解。另外,引入解析解和有限元法等计算方法获得的计算结果,与相应的电机学基于磁路的分析方法相互印证和比较,使学生了解电磁场计算对电机分析的重要性,也开拓他们解决工程实际问题的思路。在电路和“工程电磁场”课程例题或习题中,适当增加体现电机原理的工程类题目,在“电磁场数值仿真”课程中,增加电机电磁场数值分析的例题和习题,挺高学生的工程实践应用能力。随着计算机技术的发展,多媒体技术、互联网技术和软件技术的日益进步对丰富传统教学方式和纸质教材建设起到了极大的促进作用。多样化的电子教材成为纸质教材的有力补充。在现代教育技术中,多媒体教学发挥着越来越多的作用,电机学电子课件可以和其他相关课程相关章节之间进行链接,从而方便地将不同课程知识关联起来。充分利用其他相关课程的资源,使课堂教学得以丰富和完善。互联网技术为电机学及其相关课程教学形式的丰富提供了理想的平台,各课程网站可提供丰富的教学资源,如习题难题解答、视频、动画等教学素材,而网站中相关课程内容知识链接可使学生迅速将不同课程间相关知识点及相互的继承关系联系起来,便于建立完整的知识体系。 2.电机学软件的开发中突出关联性 开发电机学软件,从工程实用背景出发,可包含电机设计和电机电磁场分析软件,这些软件可使学生在实际工程环境中将学到的电路、工程电磁场和电磁场数值仿真知识与电机学贯通融合。在运行这些软件时,学生可通过帮助弹出电路、工程电磁场、电磁场数值仿真和电机学中相应的理论和公式,在工程实际应用中掌握相互关联的理论,并培养工程实践能力。笔者开发了电机设计软件和电机多物理场分析软件,通过这些软件,加强学生对电机学及关联课程的掌握。图3是电机设计软件界面及相应帮助信息。 3.“电机学”及其相关课程实验改革中的关联性 电机学本科实验以三相变压器参数测定、连接组测定和传统电机如(直流、异步、同步电机)的参数测定、运行特性测试为主,多属于验证性实验。随着教学改革的深入,更多新型电机如永磁电机、开关磁阻电机和横向磁通电机等的出现,为电机学实验的改革提供了新的思路。如“测定永磁同步电机转子中内嵌永磁体的剩磁”实验,作为新型电机的参数测定,需要“工程电磁场”和“电磁场数值仿真”课程中的相关知识;而电路实验课程中,也可开设单相变压器参数测定和性能测量,为“电机学”打下基础。三峡大学电工电子实验教学中心已有意将电路、模拟电字技术和数字电子技术实验协调统一设置,体现这些电工电子基础课程实验的关联性,因此,在更为广泛的相关课程范围内,从关联性观点出发,整合实验项目和内容,将有助于包括“电机学”及其相关课程实验在内的电气工程类实验课程的协调发展。 4.师资队伍和学科建设是关联性 课程建设的保证与支撑 关联性课程建设,不是单一课程建设,涉及到各专业多门课程中对多种形式的教材、教学网站等资源、教学软件开发和各层次实验的统筹安排和协调配合。这对参加具有关联性课程建设的教师而言,要求更高。这些教师不仅需要对自己讲授课程的教学内容和教学规律非常熟练,而且要深入了解其他相关课程,特别是各个课程的关联性。在本文第三部分中详细讨论了“电机学”及其相关课程在多样化教材建设、教学软件开发和实验课程建设的关联性,可以看出,从关联性角度进行课程建设,需要承担相关课程各教学环节的教师和实验技术人员投入大量的时间和精力,熟悉和了解各相关课程的教学内容,经过充分讨论和磋商,找出各课程的关联内容和关联方式,巧妙制定各课程各种教学环节中的教学内容关联方法,并通过教师的努力加以实现。这些工作量大,需要教师和实验技术人员的相互协作,因此,强有力的领导集体、切实有效的激励机制和资源保障措施必不可缺。充分调动参与关联性课程建设教师和实验技术人员的积极性,稳定和扩大师资队伍,并不断通过协调和磋商,及时解决课程建设中出现的各种问题,推动关联性课程建设的协调发展。在关联性课程建设中,相关学科的学科建设同样起到了支撑作用。“电机学”及其相关课程涉及电气工程一级学科中的“电机与电器”和“电工理论与新技术”等二级学科,这些学科的研究成果,可以提供工程实际应用范例,总结新的原型例题,开发新的开放创新实验,可丰富“电机学”及其相关课程各教学环节的教学内容。同时,参加学科建设,参与科学研究,明确教师的发展方向,调动教师的积极性,同样对教师队伍起到稳定作用,同样可以促进课程建设。 5.充分发挥本科生自主学习能力和研究生助教的作用 本科生往往不具备工程实际背景,因此,对知识的掌握都是在个别点上,不易融会贯通。因此,通过本科生对“电机学”关联性课程的学习和软件的使用,逐步培养本科生的自主学习的能力,建立“电机学”及关联课程的整体系统知识体系。研究生由于参加实际的工程问题研究,如对电机进行设计、优化、控制和故障监测,积累了一定的工程实践经验,其从事助教工作,可以将自己的工程背景知识传给低年级同学,使本科生在学习“电机学”及关联的课程时,可通过实例掌握电机学及相关课程的系统知识。 四、结论 本文针对三峡大学电气工程专业的“电机学”教学中存在的知识体系相对封闭,不利于学生将所学各相关课程知识融会贯通等问题,分析了“电机学”及其相关课程如电路、工程电磁场和研究生电磁场数值仿真课程的关联性,提出了在“电机学”关联性课程中开展多样化教材建设、教学网站建设及共享资源制作、教学软件开发的关联性课程建设方案。探讨了师资队伍和学科建设对关联性课程建设的重要性,通过关联性课程建设,提高学生对“电机学”及相关课程的掌握程度,加强学生的工程背景知识和实践能力。 电气工程论文:论电气工程基础的教学革新 一、改革教学模式 通过采用启发式和讨论式的教学模式,使学生产生较高的学习热情,进而提高课堂教学效率和教学质量,使培养的学生觉得学有所用,学有所长。师生在讨论式互动教学过程中坦陈已见,做到良好沟通,促进教学良性循环,从而达到教学相长的目的。 教师既要在课堂上讲好本课程的基本概念、基本原理和基本计算、分析方法,又要指明本课程的重点和难点,使学生对所学知识有整体把握。这就要求教师讲课时能够做到突出重点,牢固基础,透析各知识点的内在联系,连接好知识网络。对于本课程和相关领域内的新知识点、新技术应用及时适当补充、说明,拓展学生视野,以适应其工作需求。对于本课程教学中的一些相对次要内容,可以采用多媒体课件的形式,或引导、帮助有兴趣的学生课后学习。这种针对不同教学内容采用不同教学手段的教学模式,可以充分发挥现代化教学设备的功效。所采用多媒体课件和仿真实验、配电柜装配、试验台操作等的先进教学手段,可以较好地改变过去的教师讲、学生记的弊端,对于一些比较抽象的物理概念,通过直观化图形、动画教学课件使学生理解相对容易,并可吸引学生注意力,培养其学习兴趣。并不是要求所有课程内容都采用多媒体教学模式,要根据不同章节的不同知识内容采用不同的教学方法。对于电力负荷计算、导线截面选择、短路电流计算及电气设备校验等内容,仍采用传统的板书教学方法,在课堂上讲授好重点知识,学生通过课后习题、作业等对知识点进行加深理解和拓展。对电气工程基础等基本概念,继电保护装置整定计算,工厂供配电装置防雷与保护接地,高低压供电线路选择、设计与敷设,变电所地址选择与供电系统设计、布置,以及系统无功补偿与高/低压放电实验等内容,可以采用计算机仿真教学、观看现场录象和校外供电厂实习基地教学等手段,进一步增强学生对该知识点和领域的掌握与理解程度。对变压器和高低压供、配电设备,如各种配电柜等的结构、原理、设计方案和设计标准等内容,则充分利用校外配电柜实习基地的便利条件,以下厂培训为主,实物教学为辅,使学生充分理解和消化相关内容。 二、增加课程设计环节 电气工程基础课程设计是对学生进行工程概念渗透和培养的重要教学环节,也是电气工程基础课程教学与实践的有机结合。通过课程设计训练,可以让学生集中精力进行课程复习与设计,包括工厂供配电系统设计方案经济、技术比较,方案选择,具体设计步骤及设计内容等,保证了课程设计质量。通过课程答辩,强化学生对知识点的掌握,到企业后经比较短的见习就能较快适应本专业技术工作。 (一)选择设计题目 通常选择10/35kV变电所作为设计蓝本。在设计中,提供给学生较新的参考资料,如设计规范、设备手册等,供学生设计时参阅。这样,可以使学生课程设计内容与当前电气工程基础技术相适应,不至于落后甚至流于形式。同时,采用AutoCAD等工程设计软件,使学生能够跟上社会发展,满足社会对毕业生工作技能的要求。 (二)加强过程管理 加强并做好课程设计过程管理工作,充分利用并发挥班级学生干部和学习骨干的带头作用。将学生分成几个小组,每小组中选出一到两名学习成绩较好、责任心较强的学生为小组长,全面管理本小组设计工作,如制定设计方案,合理安排设计进程,对设计任务和小组成员进行任务分配与协调,定时进行考勤和组织讨论等,向教师提供本小组的设计成果,并进行总结与报告。指导教师主动、及时与小组长联系,既不包办,也不放任。指导教师可以提出指导性建议和意见,培养团队精神和协作能力,使学生课程设计能够圆满完成[7]。 (三)注重总结和考核,及时点评 要求学生提供完整的课程设计报告。设计内容可包括设计题目、设计任务(个人的设计专题部分)、设计要求、正文以及参考资料、设计收获、体会与建议等。其中,报告正文部分应该包括详尽的供配电系统方案分析、选择与确定,参数设计、计算与校验,设备选择与各种校验,以及绘制图纸等。设计结束时对申请成绩或评定成绩为中及以上学生进行设计答辩。答辩气氛严肃认真,可由指导教师提问,也可以由其他组的同学提问,或以抽取题签的方式回答问题。由指导教师对学生设计成果和报告说明等进行总结和点评,认真做好成绩考核与评定工作。 通过课程设计及答辩,指导教师在肯定学生设计分析能力和动手能力的同时,要使学生认识到诸多不足,指出应该改进的方面,并根据具体情况建议其今后的学习方向,为工作做好储备。 电气工程论文:电气工程的节能设计 1.减少电能在线路上的传输损耗 电力系统在线路的传输过程中会消耗一部分的电能,消耗的这一部分电能是由线路上存在的电阻所引起的,如果要减少电能在线路上的传输损耗只能降低导线在传输过程中产生的电阻,而导线在传输过程中产生的电阻是与导线的电流密度以及导线的长度成正比,与导线的横截面积成反比的[2]。因此,可以从以下几个方面来降低导线在传输过程中产生的电阻:(1)选取电流密度较小的导线;(2)缩短导线的长度;导线在布线时尽量保持直线的状态,避免出现弯曲的部分,这样可以缩短导线的长度从而达到减小电阻的目的,降低电能在传输过程中的损耗。(3)增大导线的横截面积;在一定程度上也可以降低电能在线路上的传输消耗。 2.无功补偿 电力系统在运行的过程中会产生一部分的无功功率,这样不仅对整个传输线路造成了损耗,也降低了整个电网的电压,从而在一定程度上对电能的质量以及经济运行产生了影响。而对于使用者来说,无功功率直接表现在功率因数方面,当功率因数达不到供电部门所规定的数值时,使用者就要缴纳相应的罚款,这样不仅增加了使用者的成本,也在一定程度上降低了经济效益。为了解决这一问题,我们要选择合适的无功补偿设备来平衡无功功率,最大限度的缩减无功功率的损耗,提高功率因数,保证电能质量,从而达到稳定电压的目的[3]。使用无功补偿设备时,有以下几点要求:(1)在利用电容器进行无功补偿时,电容器容量要根据配电电压的整体容量、负荷能力、平衡度、自然功率以及功率因数等数据的计算来确定。如果在电容器进行无功补偿的过程中产生了不必要的谐波,就要利用电抗器的串联来清除电力在传输过程中产生的谐波。(2)为了避免投切振荡、过补偿以及无功倒送的现象出现,在一些相关参数的选择方面最好选择无功功率。(3)传统电容器的分担形式与投切开关的形式大多数都是利用等容量分组和循环投切的方式,后来经过不断的改革,开始利用等比例分配、按级投切等方式,但这些方式都不能达到我们理想中的效果。因此,通过不断的创新,利用模糊投切的方式,这种投切方式的适应面极广,且效果显着,能最大限度的达到我们理想中的补偿效果。 3.滤波器 整个电力系统在运行过程中由于电气设备数量的不断增多,会产生大量的谐波电流,当这些谐波电流产生的电压与正常电压相遇后就会产生电压畸变,从而导致电网连接的电气设备发出误动作。为了解决这样的问题就要避免谐波的出现,而目前避免谐波出现最有效的解决方法就是使用有源滤波器。而有源滤波器有以下的特征,例如:反应快,具备良好的动态性能,在无功补偿设备的辅助下可以避免谐波的出现,使功率因数能够达到规定的数值;三项补偿的谐波电流在有源滤波器的前提下可以同时清除 3-50 次的谐波;有源滤波器采用的是并联的运行模式,这样的运行模式可以扩大功率范围。利用有源滤波器清除滤波时,在进行误动作操作之前进行阻止,这样会提高电气设备的运行效率,促使无功补偿设备最大限度的发挥出它的作用,从而实现节能。 4.其他形式的节能 电气系统在运行的过程中,除了利用上述的节能技术之外,还有一些其他的节能方式也可以达到节能的目的[5],例如:利用高效光源来节约电能,在大多数的家庭中照明所消耗的电能在总电能的消耗中占了很大一部分,也就是说,选择发光率高、显色性能优秀的高效光源是每个家庭的不二的选择,既节省了电的使用量,也达到节能的目的。 结束语 随着国家经济水平的不断提高,我国对科研方面的研究也获得了突出的成绩,对电气系统的研究也在不断的向前发展。近年来,对电气自动化节能技术的研究也取得了不错的成绩,各种节能技术的出现不仅达到了节能的目的,其发展前景也越来越好。电气自动化的节能设计要从根本做起,每一步都要在节能的前提下,最大限度的发挥出节能技术的作用。 电气工程论文:论强化电气工程管制的重要性 第一阶段的审核应重点核查设计图纸中方案性、原则性的问题,如果审查不严格,在以后的施工设计中若出现问题,则会造成修改不及时,或者一边建设一边修改, 造成浪费。在第一阶段的审图完成后,就要进行第二阶段的审核———技术交底和开工前的准备工作,设计单位应该与施工单位进行有效沟通,传递自己的设计想法,做一次全面的图纸说明工作,在这个阶段中,电气部分的审图工作主要包括:1)检查管线布局走向是否合理可行;2)各种设备位置设计是否合理;3)施工图是否齐全、施工图各部分(系统图、平面图、大样图、小样图、通用图)是否统一。4)配管线是否合理;5)设备型号规格说明是否准确无误。 由建设单位按照设计图纸要求进行定货,建设单位的管理人员要认真选择型号、厂家,把握好设备质量。对现场所用的设备和材料进行严格检验,包括从外观、性能、构成部件等全方位的检验。同时,对于设备和材料的说明书、合格证书、装配图说明等有关材料也要进行严格审查,并做好相关记录。与此同时,对于不合格产品,要果断拒绝使用。另外,要做好设备和材料的储存工作,妥善保管,防止他们因发霉、受潮、损坏而影响工期。 在施工阶段要加强管理在施工阶段,要加强管理,应该重点注意以下几个方面:1)施工人员在工作中是否严格按照图纸进行规范施工。一些施工人员在施工中为了图方便、省材料,不按图纸进行施工。施工中还存在忽略按系统图接线的问题,由于设计回路的安排是有一定原则的,如果违反原则进行操作,不按图纸回路编号接线,则会造成连接错误,使开关保护措施失去作用甚至烧毁线路。因此,施工管理人员在施工阶段,应严格检查并加强管理。2)加强隐检记录。 在建筑施工中,电气施工是随结构施工分段、分层进行的,因此,管理人员对于工程的检查也应该逐段逐层进行,在对每个层级的施工检查中,应认真填写检查记录表,不能因为应付上级检查而事后集中补填表格。上级单位进行检查时,应认真复查检验记录的准确性、可靠性和真实性,并与图纸进行核对,避免遗漏。 加强在电气工程安装中所面临的各种问题的解决能力,了解电气安装环境以及条件的要求。进行设备调试、保证使用功能的实现,并做好技术人员以及管理人员的培训工作调试简单地说,就是对之前的所有工序进行一次检查。调试的第一项工作是电通灯亮,配电箱柜要做好相应标签,明确所控制的对象,在设备调试的过程中, 要注意一定要按照产品说明书和设计规范进行规范操作,对设备性能指标进行逐项检查,必要时可增加调试次数,确保设备准确、可靠、安全运行。 设备调试过程是对本项工程进行最后检验的关键性工作,因此,需要调试单位、使用单位以及各专业管理单位的相关人员密切配合。另外,还要加强对于相关人员的教育培训机制,定期对有关人员进行继续教育与培训,使他们养成良好的学习习惯,不断更新自己所具有的知识,增加他们的知识储备,并强化实践学习,凡是从事电气工程的人员,必须持有劳动部门核发的上岗证书,严禁无证上岗。 电气工程论文:电气工程专业本科毕业设计改革与实践探索 【摘 要】 本文以西安科技大学电气与控制工程学院为例,分析了毕业设计过程中存在的问题,从选题、指导、验收等方面提出了改进措施:严格选题审核,激发学生的兴趣;规范选题程序;提高认识、加强过程指导,采取一些新手段强化师生研讨交流;认真评阅、严格答辩,严把论文撰写的质量关。确保毕业设计的质量。 【关键词】 电气工程专业;毕业设计;答辩;改革 毕业设计是高校教学计划的重要组成部分,它与其他教学环节彼此配合,相辅相成,构成一个完整的教学体系,它的实践性和综合性又是其他教学环节所不能代替的[1]。从更深层次的意义来讲,毕业设计不仅仅是一个教学环节,它是高校实现人才培养目标的重要手段,是对学生四年学习成果的综合性总结和检阅,旨在提高大学生科研训练能力、分析问题、解决问题的能力和创新能力[2]。毕业设计是学生走向工作单位的必要准备,其整体水平也直接反映了一所高校的教学质量。本文将根据西安科技大学(以下简称"学校")电气专业毕业设计的实际情况,分析当前本科毕业设计中存在的问题,提出提高毕业设计质量的改革措施。 一、毕业设计中存在的问题及原因 通过分析近年来学校的毕业设计实践教学环节,可发现毕业设计面临许多值得进一步改进和完善的问题。 1、毕业设计的选题不够"新"、不够"实",题目重复率高 选题是毕业设计的基础,选题的优劣决定了毕业论文的质量,也是决定学生是否能按时完成毕业设计的重要因素[3]。选题的"新",是指选题应尽可能反映学生所学专业领域的发展水平和前沿动态,让学生能够立足于科学发展前沿,每一项工作都可能是一种创新;所谓"实",是强调选题内容和深度范围等应符合学生在校所学理论知识和实验技能的实际水平[4]。通过与几届毕业生的交流,发现他们中很多人认为毕业设计选题过于陈旧或与自己的专业相差甚远,这大大降低了他们对毕业设计的兴趣。另外,一些题目多年不变,以及多名学生共同做一个题目等现象也比较普遍。 2、学生选题很盲目,且程序不够合理 前几年,学校电气专业先由教师拟题目,之后将选题发给学生选择。因为缺少各个题目主要的研究内容、需要的知识等说明,学生拿到题目后很茫然,基本都是盲目选择。而且,多个学生选择同一个题目的情况非常普遍,遇到这种情况,最后基本上按照学号的前后随机决定如何调剂。这样就导致很多学生被调剂,安排了自己不感兴趣的题目,选题程序缺少双向性。 3、指导教师数量不足,精力不够以及责任心的缺乏 由于各院校连年扩招的原因,毕业生数量有较大幅度增长,因此,指导教师负担过重,有的指导教师同时指导十几个学生,而且又要兼顾教学和科研任务,其精力投入明显不足。另外,由于学生数目的增加也使一部分水平未达要求的教师参与毕业设计的指导,这样就难以确保指导出高质量的毕业论文。就拿学校电气专业来说,指导教师有12人,而每一届学生却有120人左右。不论从师资力量,还是实验场所、设备方面来看,都面临很大的困难。 有些老师对毕业设计重视不够,学院要求上报题目时,没有经过仔细考虑就草草上交,导致题目不合适,等到学生进行了一段时间后,又更换题目;有的老师也保证不了每周至少两次的见面时间。这样很难保证毕业设计的质量。 4、毕业生对毕业设计不够重视,部分同学投入精力过少 造成这种现象的原因是多方面的。首先,导师没有动员学生在思想上给予充分重视;其次是由于毕业生考研、就业的冲击。目前大部分院校,包括本校在内,在教学计划中毕业设计都安排在第八学期,而这一学期又是毕业生确定工作的时期,择业的巨大压力使学生不得不把大部分精力放在寻找就业单位上,考研的同学开学前一个月一直在准备研究生复试,对毕业设计的投入不够。相当一部分同学仅用几天时间东抄西拼完成论文,草草了事。而已找好工作的同学由于没有意识到毕业设计的意义,往往存在这样的想法"反正也已经找到工作了,毕业设计的好坏也不影响什么",这样他们也不会认真主动地搞好毕业设计。 5、毕业设计过程中的管理力度不够 对于毕业设计期间的管理监督各校有不同的做法,拿学校来说,每个导师根据自己的情况以及学生所选课题的难易程度确定每次指导的时间,大致是每周一到两次,到毕业设计结束前一个月左右以系为单位组织督导组对学生毕业设计的进度进行抽查。这样,由于时间安排的关系,学生遇到问题就不能及时解决,而只能等到下次与导师见面。同时,毕业设计过程中导师指导不力、监督部门管理不严都纵容了学生不负责任的态度。一部分学生往往在集中抽查前才临时抱佛脚,做出的论文内容空洞,他们也不可能通过设计学到什么。 6、对毕业论文考核不严 对毕业论文的考核一般以答辩成绩为主。答辩形式各异,一般分两步:首先学生讲述自己所选课题的研究内容、设计思路和具体实现方法,之后由答辩组老师提问,每个学生答辩时间在15分钟左右。根据学生答辩情况老师当场给出成绩。2008年以前,学校电气专业毕业生论文成绩大致集中在"良"档,基本上没有不及格成绩,且全部学生一次通过答辩,这实际上反映了在毕业论文成绩评定上的一些不良倾向。当然这和具体的考核环节有很大关系,例如中期抽查不够深入、末期的实验验收不够严格等。另外,还有一部分感情因素,大部分老师不愿意让学生仅仅因为毕业设计的原因而推迟毕业。 二、毕业设计改革与实践 针对以上问题,结合多年指导毕业设计的教学经验,提出以下改进措施,其中很多措施已经收到良好的效果。 1、严格选题审核,激发学生的兴趣 在毕业设计的选题上,我们要以培养学生创新素质和综合能力为目标,既要考虑到题目内容、难易程度、知识覆盖面等是否能满足实践教学环节的基本要求,同时强调其与科研生产实际的有机结合。 教师上报题目时,要说明研究内容、研究手段以及预期的成果等,让学生对题目有个大致的了解,避免选题的盲目性。下发给学生之前,组织教师对题目的合理性、可行性进行讨论,避免一些空洞的题目。多次审核修改后再下发给学生。结合电气专业的发展,将以往单纯设计类题目数量减少,增加了产品开发型、实验研究型以及仿真研究型题目,保证了选题的多样性,并要求三年内题目不得重复。 2、规范选题程序 在第七学期末提前公布选题内容,学生根据自己的喜好、将来从事的工作进行初步选题,可以选择两个题目。选择之后由教师对学生进行选择,实现双向选择。遇到同一个题目多个学生选择的情况,要充分了解学生的想法,在保证宏观要求的前提下,尽量满足学生的要求。 3、提高认识、加强过程指导,采取一些新手段强化师生研讨交流 作为导师要明确毕业设计的重要性,并在学生做设计之前作好学生的思想工作,对学生讲明毕业设计的目的、作用,从思想上引起学生的高度重视。导师对毕业设计的指导工作要全过程、全方位。在每个阶段要及时对学生提出要求,必须使学生明确各阶段的目标、任务和方法。设计过程中,指导教师每周与学生见面答疑时间不得少于2小时,同时要做好考勤工作。学校也成立了专门的管理和督导机构对毕业设计进行定期或不定期的抽查。 为了保证学生在设计过程中的疑问能及时解决,学校电气专业借助了qq群、bbs、电子邮件等平台加强了师生之间的交流。 学校电气专业每年都要对本科毕业设计进行评优,对获得优秀毕业设计的指导教师进行相应的奖励,激发指导教师的积极性和主动性。 4、认真评阅、严格答辩,严把论文撰写的质量关 要对学生毕业论文的格式、写作、外语应用、计算机应用、文献资料查阅及全面质量要提出具体、规范的要求,并切实把这些要求落实到每一位学生的毕业论文中。不规范的论文,不能参加答辩。 答辩之前,指导教师的评阅意见、评阅教师的评阅意见必须完成,否则学生不能参加答辩。评阅意见要全面评价毕业设计论文,不能少于150字,并尽量结合论文提出2-3个问题供答辩委员会参考。 答辩要分组进行,分组原则是按学生选题类型划分为人数尽量接近的小组,答辩教师也同样分组,并且教师不得与自己的学生分在同一组。答辩时,学生讲解时间10-15分钟,每个答辩组安排一名老师作为答辩秘书,对学生讲解内容、回答问题情况进行记录。今年学校电气专业要求学生制作ppt,全部采用多媒体讲解,效果很好。 每一小组的答辩成绩优秀、良好、中等、及格、不及格具有一定的百分比,不及格的同学论文整改后参加二次答辩。这样也提高了学生对毕业设计的重视程度。 三、总结 毕业设计是学生综合利用已学知识解决实际问题,培养学生实践能力、创新能力和科研能力的重要实践环节。学生和教师均应充分重视这一过程,对上报题目、选题、开题、设计、论文撰写、答辩等各个环节进行全面的质量监控,才能确保毕业设计的质量。对于学校电气专业毕业设计实施了一系列措施,卓有成效。今后还要进一步加强管理,以使毕业设计质量更上一个新台阶。 电气工程论文:试论“卓越电气工程师”专业知识要素及培养 论文摘要:结合国家教育部“卓越工程师”试点专业的教育培养目标,针对电气工程专业许多本科毕业生缺乏必备、扎实的专业知识,不能较快适应企业的上岗要求的现状,提出了学生经过大学阶段学习后所应具备的专业知识要素,探讨了在本科教育阶段培养这些知识要素的意义和做法。 论文关键词:卓越工程师教育;专业知识要素;多方向定向培养 随着科学技术和社会经济的发展,现代工程需要一大批能综合应用现代科学理论和技术手段,懂经济、会管理,兼备人文精神和科学精神的高素质工程技术人才。然而长期以来高等教育人才培养与社会需求脱节现象比较严重。首当其冲的问题是:许多本科生毕业时仍很缺乏必备、扎实的专业知识,不能较快适应企业的上岗要求,有的甚至长期没法适应企业岗位要求而另寻出路。而持续的问题就是科技工程领域缺乏高素质工程技术人才。针对这种现象,国家教育部在2010年度启动了工科专业“卓越工程师”教育培养计划。浙江科技学院电气学院(以下简称“我院”)电气工程及其自动化本科专业成为教育部首批试点专业。根据教育部的人才培养改革思路和企业界对人才的要求,围绕“卓越工程师”的要素构成,工科专业人才的培养目标发生很大变化。同时相应的培养模式和对学生知识能力的要求也必然随之而变。目前各校“卓越工程师”试点专业基本上都是借鉴“cdio”教学理念,结合本校教学目标定位来制定相应的“卓越工程师”知识、能力和素质教学培养大纲。其目的都是希望让学生通过高校的培养阶段,初步具备一名工程师所应有的知识、能力和素质,较快地适应工程师岗位要求,为将来成为“卓越工程师”打下良好基础。cdio培养大纲将工程毕业生能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力及工程系统能力四个方面。那么作为培养工程师的摇篮——大学,为了培养学生能成为将来的“卓越工程师”,在工程基础知识即专业知识教育方面应考虑哪些因素是值得思考的问题。本文就这个问题,探讨了“电气现场工程师”专业知识要素及其培养方式,其对应的教学环节也已在我院电气工程及其自动化教学培养计划中得以体现。 一、“卓越电气工程师”的专业知识需适应地方相关产业对人才的需求 目前我国存在着两类地方高校,一类是脱胎于中央部委的部属院校,这些学校往往有着较强的行业背景(教育部直属院校除外),比如湖南工程学院原隶属机械工业部,其中电气专业培养的学生面向机电行业,但主要服务于电机制造产业。这些学校由于办学的历史经历,一些专业培养的学生为某一特定产业服务的痕迹仍然很深。而另一些是新兴的地方高校,这些学校一般不具有行业背景,即使一个专业培养的学生也会在多类产业领域工作。我校就属于这类地方院校,电气专业培养的学生主要是为浙江和华东地区经济发展服务。但是本地区电气行业的特点是中小企业和民营企业多、电气产品和产业类别多。例如有电机与控制产品制造产业、电源及电力电子产品制造产业、电器制造产业、电力系统设备制造产业等。这种很具特色的电气产业结构,决定了地方对技术人才知识需求多样化的特点。作为地方高校来说,培养的人才主要是为本地区经济建设服务,因此应把握地方工业发展的脉搏。根据浙江省的电气行业的特点,在制定教学培养计划中,专业知识教学体系的构建就不能仅偏重于某个特定制造行业。否则,学生毕业后就业适应面就窄,也就有可能学而无用。但是电气学科是一个大学科,制造产业涉及的知识,即使是工程基础的知识,其范围也很广,学生在高校学习期间根本不可能覆盖。因此,按多个方向设置专业知识模块来构建知识培养体系是比较好的方法。具体做法是:在高年级阶段让学生选择其中某一方向的知识模块学习,并引导学生分流选择,使几个模块都有学生选择。可以说这是一种多方向的定向培养模式。这样可以使培养的毕业生能基本覆盖本地区电气行业的各种产业,满足电气行业不同制造业对未来“工程师”的需求。以本校电气专业制定的“卓越工程师”教学计划为例,专业课程体系是由三个专业方向模块和一个辅助跨学科模块构成:电机与控制技术类、可再生能源与电能变换技术类、供配电与高低压电器技术类及电子与计算机网络通讯类。前三个模块属于强电模块,后一个模块属弱电模块。这些模块包含的知识基本覆盖了本地区电气行业所需的工程基础知识。当然对学有余力的学生也允许其多选一个模块或相应的模块课程学习。需要说明的是,是否要按方向构建知识培养体系,应根据地方高校所在地区行业特点而定。如果本地区的电气行业没有多类别的产业,这样做反而可能使学生失去了学以致用的机会。 二、“卓越电气工程师”应掌握比较完整的工程基础知识体系 专业知识是指从事某一专业工作所必须具备的知识,一般具有较为系统的内容体系和知识范围,掌握专业知识是培养专业技能的基础。但许多高校学者长期以来都强调人才培养要宽口径,厚基础。所谓宽口径一般指学生在大学学习期间要学习掌握多学科的知识,包括其他跨学科的工程技术知识,并认为这样培养的大学生适应性更强。因此,大学里往往给学生开设了许多跨学科的课程,学生学习的知识杂而多,但恰恰本专业的直接面向工程实际的课程却不开设。例如本校电气专业以前实施的教学计划中,就没有“电工材料”、“电磁兼容技术”、“电力保护及电力设备”等工程技术性课程,学生毕业后根本没有这类知识概念。有些人认为,培养应用型专一人才好像是专科学校的任务,本科院校就是培养宽口径,厚基础的万金油人才。然而,这种思想和做法已不符合当今社会对本科毕业生人才要求。首先,拿本地区而言,电气行业中多是中小企业和民营企业,在这样的企业中许多没有岗前培训机构和培训计划,也没有师傅带徒弟的见习制度。这些企业希望毕业生一进企业就能很快上手,这就要求毕业生首先要具有比较完整的专业基础知识。但按照培养宽口径,厚基础人才的做法多年实践下来,发现企业并不十分看好所谓的“宽口径,厚基础”的人才,因为这些“人才”到了一个企业后需要花较多时间熟悉企业产品的知识,这往往会使企业感到“等不及”。如果“人才”的自我学习能力也欠缺,较长时间不能适应,那更不会受企业青睐。因而这种情况迫使企业更倾向于吸收工作多年的、有经验的人才。显然,按多方向定向培养的思路,建立比较完整的、方向性的工程技术知识教学体系,才能使学生掌握某个产品行业比较完整的工程基础知识,以适应企业和社会的现实需求。例如为电源和新能源技术制造业培养人才,就需要进行电工材料及电工工艺学、新能源和电能变换技术、电磁兼容技术等配套知识的教学,让今后从事该行业工作的学生具备有该行业产品的知识背景,从而能达到企业“上手快”要求。目前我校电气专业新的“卓越工程师”教学计划就设置了方向模块内知识联系密切的课程。 当然笔者并不是否认跨学科“通识”课程设置的必要性,而是强调大学课程的设置应注意面向工程实际。就企业对工程技术人才需求而言,一位通晓该领域工程技术知识的毕业生远比什么都知道点,但都是只知点皮毛的所谓“通才”毕业生要强得多。实际上,深知某方向专业知识的专才也完全可以成为“通才”,这只要他具备有较强的再学习意识和能力就可。 三、“卓越电气工程师”应具有扎实专业理论基础和一定的工程应用知识 工程是人类应用科学理论和技本手段,改造世界、创造财富的实践过程。工程师自然是从事这个实践过程的人。为培养未来的卓越工程师,自然要求学生在高校学习和掌握一定的科学理论和技术手段,这应该没有异议。在精英教育年代,本科院校的教育确实也比较偏重于理论教学。在现在高等教育大众化背景下,尤其在社会上普遍认为大学生缺乏动手实践能力的观念刺激下,使许多学校都意识到需要强加学生实践能力的培养。于是纷纷增加实践教学学时,削减理论教学课时。整体来说,高校的教学改革是必要的,但笔者认为理论与实践教学的改革应该重视两者兼顾,并注意以下两个问题。 1.应保证学生有必要的、相对完整的基础理论学习经历,知识点的增删要结合工程应用知识来考虑 比如“电力电子技术”课程,可以删去一些过时的、已不再有应用价值的电路知识内容。但有些理论知识,即使相对比较深奥,但因为广泛运用,就不能轻易削减。比如,本校电气专业“电路原理”课程中的“傅立叶变换”知识曾不做要求。但“傅立叶变换”知识在现代信号分析、电力系统谐波消除等信息与电气技术中广泛运用,可是学生毕业后居然对该理论一无所知。有些事例也说明不能太忽视理论知识的培养:许多毕业生在用人单位面试中竟被简单的理论知识问题问倒,从而失去从事工程技术工作的机会;有些学生在工作后需要用到有关专业理论知识时,因为基础不扎实无法运用而后悔当初没学好理论。大学是专业知识的启蒙和学习阶段,是系统学习专业理论知识的最佳环境。大学应夯实学生的专业理论基础,为之将来成为“卓越工程师”增强理论知识方面的后劲。因此学校在重视学生能力、人文素质的培养同时,也不能弱化专业理论知识的培养。实际上理论知识掌握得好,就可能运用得好,这也是一种能力体现。 2.重视专业理论知识的培养并不是一定要靠增加理论课时,通过课堂满堂灌的教学模式来实现 完全可以让学生通过学习一些基本的工程应用知识,参与更多的实践教学环节,从中加强对理论知识的认识和掌握。实际上,现在高校教学突出的问题是理论教学和实践教学严重脱节。特别在实践环节中,启发及强化学生对理论知识认识、理解及运用方面的意识和做法还不够到位。这导致了学生即使经历了理论学习和实践环节,最后还是对所学的专业理论懵懵懂懂,许多理论问题还是不懂。针对这一问题,在我校电气专业制定的“卓越工程师”教学计划中,就确定有一年的企业实习、学习阶段。确保让学生通过这一年的学习阶段,在企业学习和掌握一定的工程应用知识,经历一个理论联系实际的磨合过程。同时和企业工程师一起,共同对学生学习效果进行考核,以观察学生理论掌握程度和实际应用的能力。另外在学校课堂的理论教学过程中,也将同步改革教学模式和方法,使理论教学的效果更好,学生更容易理解、掌握。同时注重学生学习能力的培养,使学生养成自我学习和思考的习惯。 四、结论 本文从培养未来的“卓越电气工程师”角度,阐述了几点电气工程及其自动化专业学生经过四年学习后,所应具备的专业知识要素及培养方式。文中并不涉及“卓越电气工程师”的能力和人文素质要素及培养。其教学环节也已在我校的“电气工程及其自动化专业卓越工程师”培养计划中得以体现。实施卓越计划并进行实质性的教学模式改革,就能牢固电气专业学生专业理论知识基础,同时学生毕业时分别又熟悉各地方行业所需的各类工程基础知识并掌握一定的工程应用知识。达到了这个培养目标,学生所具备的专业知识要素就能满足电气行业中各类产业对大学毕业人才的不同知识需求。而作为毕业生,由于掌握了对口行业比较完整的知识体系,因而能很快胜任岗位要求。这些都为将来成为“卓越工程师”打下良好基础。当然,“卓越工程师”的造就不单纯取决于学生在高校所受的教育和经历,还要有较长期的工作磨练过程,同时需要他具有开拓精神和开阔的视野,此外也受社会环境、工作条件等影响。但高校的工科专业教育是工程技术教育的启蒙阶段,让学生在学校学习期间得到工程意识的教育和专业知识、能力的培养,使他们具备有相应的知识要素,有利于他们今后的长久发展和真正成为一名“卓越工程师”。 电气工程论文:论述加强电气工程管理的重要性 摘 要:论述了加强电气工程管理的重要性,从做好设计委托书的电气要求、把好审图关及加强施工阶段管理等方面进行了阐述,提出了加强电气工程管理的主要工作,以全面提高工程质量。 关键词:电气工程管理;电气要求;工程质量 随着科学技术的不断发展,人民生活水平的逐步提高,建设工程已不满足于结构牢固,外表美观,建设工程需要装备大量的现代化电气设备,因此,基本建设工程管理中的电气工程管理,越来越具有重要的意义。 1电气工程的重要性 现代建筑的电气部分已不只是埋管穿线,电通灯亮的简单内容,随着科学技术的进一步发展,大量现代化电气设备和装置的安装使用,已是建筑物现代化水平和质量高低的重要标志。随着人民生活水平的不断提高,普通住宅建设必须包括电话,有线电视;高层住宅的高层供水,消防报警及其控制系统;现代办公楼的空调、防盗,计算机网络及通信系统;各种生产,科研教育用房的自动化系统及设备;文化娱乐场所的音响,灯光设备,各类建筑的现代化照明灯光装饰,代步工具的电梯、电动扶梯等等,无一不是电气工程的组成部分,成为建筑物必须具有的使用功能的重要内容,还有正待或正在开发的新技术,高新技术在生产、科研和生活中的应用如:计算机网络系统,高科技通讯系统等的推广应用,使电气工程在建筑工程中所占的位置越来越重要。电气工程如发生质量事故,给国家和人民财产造成的损失是不可估量的,高层建筑消防电气质量事故造成无法消防灭火,中性线断开,三相不平衡时,会烧毁电器,造成巨大经济损失,究其原因不外是对图纸和设备的技术要求未能深刻理解,布线错误或是一个焊点不牢造成的,因此,加强对电气工程的管理是必需的。 2 加强电气工程管理的主要工作 基本建设工程项目从立项、方案论证、可行性研究到初步设计,施工图设计和施工,直到最后竣工验收各项工作中都会含有电气工程部分,如需建设单位参加研究的讨论会,也应对电气部分给以足够的重视,以便提供必要的资料。 2. 1 做好设计委托书的电气要求 篇章设计委托书应包括电气要求篇章,如果设计委托书不能详尽地有效地表达出建设单位对拟建工程的各项电气使用的具体要求,设计单位完成的施工图将是不完整的。委托书应明确施工图设计对电气的要求、功能,应包括各项技术指标,主要设备的情况和建设位置提供电源的位置方式,各相关专业与其他建筑物电气连接的要求和条件以及使用性质,并包括工作制和工作时间,决定供配电设计的级别及设备用电计算利用系数等。设计委托书特别应对影响保障系统设备起重要作用的参数明确指出,对可燃气体报警器,如不告知气体元素名称,就无法知道它的特性、比重,无法选用合适的探测器,也不能确定探测器安装高度。所以委托书的质量将直接影响设计图纸的电气工程质量,作为电气主管人员应该认真参与委托书的起草工作。 2. 2 把好审图关 设计单位提交设计图纸后,建设单位电气部门主管人员应审核电气设计指标、设备布置、强电、弱电电路布线等。第一阶段的审图应着眼于总体性、方案性等重大原则问题。在完成第一阶段的审图后,第二阶段的审图即为技术交底和开工前的准备,设计单位整理提供向施工单位做一次较全面的图纸说明,这期间电气部分的审图主要包括:1) 管线布局走向是否合理和可行;2) 各设备位置是否合理;3) 施工图大样、做法和施工图说明是否齐全;4) 配管线是否合理;5) 设备型号规格说明是否清楚。 2. 3 施工阶段加强管理 加强施工阶段管理,主要注意以下几个方面:1) 检查施工人员是否按图纸施工、规范施工。施工人员在施工中常出现图方便,省材料,而不按图和规范施工。如焦渣层的电线管不给予水泥砂浆保护,布管时该留间距的未留,平行布管给予重叠,不按规范弯管等。施工中还往往忽略按系统图接线,设计回路的安排是有一定原则的,是进行了“相”平衡的,如不按图纸回路编号接线,一是可能造成接线错误,也可能造成“相”不平衡,使开关保护措施失去作用或线路烧毁。施工管理人员必须严格检查。2) 加强隐检纪录。电气施工是随结构施工分段、分层进行的,所以质量检查必须分段分层进行,认真填写检查记录表格,不能事后集中补填表格,甲方管理人员在阶段检查质量时,同时复核检验记录的真实性、可靠性、准确性。并应对照图纸检查是否有遗漏。 2. 4 做好设备选型、选厂 一般情况下工艺设备由使用单位提供,保障系统由建设单位按图纸要求定货,建设单位的管理人员必须严格控制质量,严格选择供货单位。现代建筑灯具不只有照明作用,其装饰性、艺术性在建筑物内起着重要作用,灯具选择要特别注意其电气性能指标,使其具有安全、实用、美观的综合性能,灯具必须看样定货,以选择合适的产品。 2. 5 了解电气设备 电气工程管理人员应对工艺设备有一定的了解,特别是对其安装的环境条件的要求,在施工阶段电气工程管理人员要和使用单位人员密切配合,及时发现设计时未考虑到、审图时没有发现的一些不符合使用要求的现象,及时纠正修改。 2. 6 进行设备调试、保证使用功能 调试,是对前述大量工作的一次检查。电通灯亮是调试的第一项工作,配电箱柜要做好标签明确控制对象,设备调试要按产品说明书和设计图纸要求,对其性能指标逐项进行,如空调机制冷、温度控制范围、安全保护等指标需逐项检查、试验,特别是有关安全的各种控制、操作设备,一定要反复实验,使其达到设计要求,设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作,决不能仅由调试单位进行,要请使用部门的有关人员参加调试,一方面可以监督检查设备的安装质量和设备的内在质量,另一方面通过参加调试为今后的使用管理打下基础,调试完成后还要经过时效考验,稳定可靠后,才能交付使用单位。 总之,要加强对建设工程的电气部分管理,那种认为只有主体结构、装修才是主项的观念是绝对错误的,一项工程如电气工程质量存在若干问题或隐患,设备不能正常稳定运行,且可能造成重大事故,这个分项工程就是不合格工程,在现代科学技术发展迅猛的今天,重视电气工程的管理是非常必要的。 电气工程论文:浅议电力企业电气工程项目管理 随着工业与民用建筑的迅速发展,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,它的工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能。因此,如何做好电气工程的项目管理至关重要。 1电气工程项目管理 1.1电气工程项目管理的定义对电力企业而言,在市场经济环境下,随着电力供求关系由卖方市场转向买方市场,逐渐向法人企业转变,电力市场竞争日益激烈,提高服务质量和开拓市场就成了电力企业(供用电施工企业)搞好经营管理的主题。但电力企业的管理,关键在于项目管理,项目管理的好坏直接影响到企业的信誉、效益,能否在电力市场占有一席之地。与一般项目管理一样,电气工程项目管理就是由一支项目团队执行一定的规程、运用一定的工具和技术、做出一定的经济分析、按照一定的流程来满足或超越客户的需求和期望,完成既定的电力供应与安装任务的全过程。成功的电气工程项目管理,对项目团队、所执行的规程、所做的经济活动分析、所使用的工具和技术以及工作流程(程序文件)等方面都有着严格的要求。 1.2电力企业电气工程项目管理的现状目前,在我国电力企业普遍存在的一种现象是,企业实施电气工程项目是一种粗放式的管理,通常认为项目管理就是把工作任务分发给各部门间或相关人员,然后设想他们将取得预期的进展,结果导致许多项目的拖延;或者是有一个目标和大致的计划,但没有具体的执行方法。部分电力企业,还停留在那种项目管理无序的状态,企业硬软件管理不规范、器具材料的现场摆放严重杂乱,更谈不上用计算机来进行项目的全过程管理。也有部分企业没有进行合理的规划部署,各部门的进度要求不明确,本文由论文联盟//收集整理直接增加了由于配合不好造成的时间延误。一个项目的进度如不进行科学管理,任其自由进展,势必延长工期,造成人力、物力的浪费;如若盲目追求进度,不顾一切地赶工期、抢进度,又势必加大成本、影响质量,给项目留下无穷隐患。 2电力企业电气工程项目管理内容所有电气工程项目像一般项目一样都涉及时间、成本与质量性能这三个因素。不同的项目,对项目的三大目标有不同的侧重。电气工程项目对三大目标都要同时兼顾,全面平衡。并且要使这三大目标最佳地实现,还要特别注意安全控制。2.1项目进度管理项目进度管理,是指在项目实施过程中,对各阶段的进展程度和项目最终完成的期限所进行的管理。其目的是保证项目能在满足其时间约束条件的前提下实现其总体目标。项目进度管理包括两大部分内容,即项目进度计划的制定和项目进度计划的控制。电气工程项目进度管理也是如此,而且更强调安装与生产同时,要尽量减少动能转供的停歇时间。 2.2电气工程项目质量管理项目质量管理是确保项目及其交付结果符合相关质量标准要求的过程。当前,质量关系到企业的生存,在电力企业中更是如此。一个线路跳闸,都能导致大面积停电,给电网造成巨大经济损失及社会影响,这就对施工企业的管理提出了更高、更严的要求,施工企业有必要在管理上下功夫、挖潜力。尤其是项目部管理,在施工质量上起着至关重要的作用。①建立项目质量保证体系。为了保证项目各阶段的输出结果满足质量标准的要求,项目小组应在项目实施之前就制定一份全面的质量标准体系。完整的质量管理工作体系,必须有组织上的保证和健全的规章制度,其中主要是责任制度。这样才能保证质量达到预期甚至超过预期目标。 ②工程施工质量管理。在施工前,针对可能影响电气安装工程施工质量的因素,必须对各个施工环节采取有效的管理措施,严格控制,以保证整个工程的质量,至施工过程中,推行施工现场技术员技术管理工作责任制,用严谨的科学态度和认真的工作作风严格要求自己。正确贯彻执行各项技术政策,科学地组织各项技术工作,建立正常的工程技术秩序,把技术管理工作的重点集中放到提高工程质量,缩短项目工期和提高经济效益的具体技术工作业务上。施工质量管理的重点是按图纸、施工及验收规范、施工方案施工,要严格执行质量标准和质量管理制度,严格按标准检查、监督。根据对影响工程质量的关键点,关键部位及重要影响因素设质量管理点的原则,并设专职质管员负责。通过建立有效的质量信息反馈系统,由质检员、技术员负责搜集、整理和传递质量动态信息给项目经理部,项目经理对异常情况信息迅速做出反应,并将新的指令信息传递给有关施工实体或人员,调整施工部署,纠正偏差。形成一个反应迅速、畅通无阻的闭环信息网。 2.3电气工程项目成本管理成本控制就是要通过制定项目成本计划,监视实际成本执行情况,对照成本计划找出正负偏差及原因,运用各种控制的方法和技术,使项目在达到客户要求(如质量、工期等)的同时实现项目的目标成本。企业能否获得一定的经济效益,通常是通过利润最大化和成本最小化来实现的。项目成本控制的好坏直接影响施工企业的经营管理水平,项目成本管理是施工企业永恒的主题,它贯穿在电气工程项目的全过程之中。电气工程项目成本管理的重点如下:①增强职工降低成本的意识。电力企业一线生产人员或外包单位是电力施工生产的直接参加者,是直接成本控制的主体,只有材料费、人工费、机械费直接成本降低了,电气工程项目的经济效益才会有大的提高。因此,只有调动一线生产人员降低成本的积极性,强调施工人员的自主管理;使职工形成一种人人讲成本,人人讲效益的新观念,才是抓成本管理应该抓住的最关键的环节,才是找到了提高企业经济效益的根本点。②项目工程目标成本管理基本数据的建立。项目工程目标成本管理基本数据包括从项目工程总目标成本、人力资源分配、材料的消耗、实际成本。这些基本数据的建立,就能为我们预测、决策及制定管理措施提供了科学依据。 2.4电气工程项目安全管理贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针。安全工作是企业的生命,也是最终完成项目目标的保证。电气工程项目的安全管理离不开加强检查监督、强化基础工作、落实安全责任三个环节。就电气工程项目的安全管理,它贯穿在从签订施工合同、进行施工组织设计、现场平面设置等施工准备工作阶段,直至工程竣工验收活动全过程。因此,作为一个电气施工企业,搞好施工的安全管理,保护员工在施工生产中的安全与健康,保护设备、物资不受损坏,不仅是管理的首要职责,也是调动员工积极性的必要条件。没有安全的施工条件,也就没有施工生产的高效率。3结语毫无疑问,二十一世纪将给电力企业带来了巨大的机遇和希望。电力企业需要通过向管理要效益,要提高企业的核心竞争力,加强项目管理无疑是一种前进的动力,也是立于不败之地的不二选择。 电气工程论文:试论电气工程训练与电工电子技术应用 摘要:分析我院在电气工程训练实践教学中存在的不足,提出一项教学改进措施,即对原有的实践教学内容进行提炼和整合,增加有关电子产品制作方面的内容,加强电工电子技术在训练中的应用,推进实践教学和现代生产实践的紧密结合。 关键词:电工电子技术 实践教学 生产实践 1 引言 电气工程训练是我院面向工科非电专业及大文科专业开设的一门公共实践课程,学习的主要内容就是安全用电常识和基本的电工电子技术知识及实践操作技能。 2 实践教学的现状和改进措施 (1)实践课程简介 根据专业的不同,电气工程训练有两个教学模式。对于工科非电专业,开设电气工程训练a,共40学时;围绕三相笼型异步电动机的控制,训练工科学生一些简单的电气控制方法、控制手段,使之理解电气控制方面的基本知识和操作技能,了解电气控制在工程中的应用。对于大文科专业,开设电气工程训练b,共40学时;通过室内照明电路的设计、安装、调试与检修实践,让学生懂得安全用电,学习常用电工工具和仪表的使用,掌握最基本的电工技能。 (2)实践教学存在的不足之处 从近三年的教学实践过程看,存在的不足之处有两点: 第一,教学内容不够充实,学生做起来前紧后松。为期一周的电工训练,前三天的实践内容是理论教学和基础实践;后两天的内容是创新设计,占用时间偏长。 第二,教学实践内容和现代生产实践结合度不够,电工电子技术含量偏低。电气工程训练a的实践内容是交流电动机的交流接触器控制线路;电气工程训练b的实践内容是照明电路的安装实践,在电路中用的是电感式镇流器。在科技发展日新月异的今天,这些电路已不是最常用的电路了。 (3)实践教学改进措施 针对在电气工程训练中存在的现状,对原有的实践教学内容进行提炼和整合,在电气工程训练中增加电子产品制作的内容。对于非电专业的学生,可以选择制作一些和已有的实践项目相关且简单实用的电气产品。参加电气工程训练a的学生,可以选作plc控制器;参加电气工程训练b的同学,可以选作电子镇流器。学生在电工实践过程中,通过对电气产品的研制、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用,探知最前沿的科学技术,推进实践教学和现代生产实践的紧密结合。 3 实践教学改进后的实施方案 (1)实践教学内容 电气工程训练实践经过改进后的教学内容可概括为四个教学环节、六大教学模块。四个教学环节包括理论教学、基础实践、创新设计和产品制作;六大教学模块包括元器件认识、工具仪表使用、电路原理和电路设计、线路板制作、组装和配线、调试和检修。 在教学实践过程中,六大教学模块的实施是渗透在四个教学环节中完成的。可以看出,和电气工程训练b相比,电气工程训练a的电工电子技术信息含量大、实践操作难度高。 (2)教学实施方案 教学内容的难易程度以及时间安排不是一成不变的,在教学过程中需要把握三点: 第一,理论与实践相结合。理论教师在理论教学环节主要讲解安全用电常识、元器件认识与检测、电气原理图识图、实践操作技能四方面知识。脱离实践操作的理论知识不用讲,和实践操作联系不大的理论知识要少讲。通过理论教学,学生可以运用掌握的理论知识指导自己的电气工程实践,这才是理论教学的真正目的。 第二,因材施教。专业不同,采用的教学方法和教学手段就不同,讲授的教学内容也不同;专业相同基础不同,教学内容的侧重点就不同,对三表学生要突出应用能力和实践技能的[培养,对素质高、学习能力强的学生要进行精英培养。 第三,课内教学与课外活动相结合。对于参加电气工程训练兴趣高、产品制作有独到见解的学生,教师要积极引导,把课内教学内容和学生课外科研活动、素质教育活动有机结合起来,并给予必要的指导。 (3)激发学生兴趣的方法 为了更好地完成教学任务,实现预期的教学目标,要充分调动学生参与实践的主观能动性,激发学生的兴趣和培养创新意识。 第一,确定灵活、直观的教学方法。在理论和实践教学过程中,结合板书、多媒体课件及实物展示等教学手段,采用演示教学和渐进式启发教学相结合的教学方式,在激发学生兴趣、培养自学和独立思考能力等方面下功夫,使教学效果不断提升。对于基础实践项目,主要以演示教学为主,通过演示教学,学生把容易理解和接受的感性知识上升为可以指导自己实践操作的理性知识。对于创新实践项目,主要以渐进式启发教学为主。通过启发教学,开阔学生的思路,培养同学们独立完成实践项目的能力。 第二,采用不同的考核标准。在教学过程中,要根据不同专业、不同基础的学生,调整实践项目在量和质上的要求,制定相应的考核标准,让每个学生都能体验到完成实践项目的成就感,激发学生的学习兴趣。学生有了兴趣,教学目的就容易达到了。 第三,实行多方位的奖励制度。在基础实践环节,可以把一个班级分成几组,组和组之间比赛,哪个组完成的又快又好,哪个组就有额外加分,并把名次写在黑板上。这样就能激发学生之间团结合作、协同作战的意识和动力。在产品制作实践环节,可以把课内教学和课外的素质教育活动相结合,给成绩优异者颁发获奖证书和奖金,鼓励学生参加科研活动。 4 结语 在电气工程训练的教学实践中,我们本着与时俱进、勇于创新的精神,不断提炼和整合实践教学内容,着重培养学生的团队精神、工程实践能力和创新意识。学生在实践过程中,通过对电工电子线路和电气产品的设计、组装和调试的亲身体验,了解电工电子技术的应用;探知最前沿的科学技术,增强求知欲望,培养自我发展的能力。 电气工程论文:电气工程施工预算管理要点分析 【摘要】 随着生活水平的提高,电气工程在整个建筑中所占的地位日益突出,所占造价的比重也在增大。因此如何准确确定电气安装工程部分预算值,关系到整个建设工程的造价管理是否成功。电气工程造价管理人员要根据电气工程自身的特点和相应的标准规范,思考在具体的工作过程中,如何采取有效措施,提高电气工程预算值的准确度。本文从编制电气工程预算实际工作过程出发,结合08版清单规范的相应要求,强调了电气安装工程预算编制过程中的重点问题,以及如何提高电气工程预算编制的准确性。 【关键词】施工图预算 准确性 08清单 施工图预算是施工图设计预算的简称。它是由设计单位在施工图设计完成后,根据施工图设计图纸、各种现行定额以及地区设备、材料、人工、施工机械台班等预算价格编制和确定的建筑安装工程造价的文件。施工图预算是设计阶段控制工程造价的重要环节,是控制施工图设计不突破设计概算的重要措施,是编制和调整固定资产投资计划的依据,因此要注重如何提高编制预算的准确性。 电气工程是由变配电、动力配线、电气照明、电视、电话和火灾报警等部分组成。随着经济发展,对于生活水平要求的提高,电气投资占工程项目总投资的比例越来越高。例如,高级宾馆的电气投资已经占到总投资的25%左右,所以电气投资直接影响工程项目的总造价。由此可见,电气工程预算编制的质量高低,对工程造价管理起着至关重要的作用。如何根据电气工程自身的特点,有针对性地提高电气设备安装工程预算的准确性,是施工企业在激烈的市场竞争中保持优势、加强企业管理工作不可或缺的要求,也是每一个电气工程造价人员必须考虑的问题。下面按照编制电气工程预算的几个步骤,结合08清单计价规范中的相关规定,说明预算管理工作中的重点问题。 一、准确识读电气施工图,是准确确定电气安装工程预算的基础 电气施工图相对于其他图纸而言,图纸内容表现更简洁,表现形式更加抽象。根据实际工作过程,第一认识似乎是电气图纸较其他部分图纸较简单,实际则刚好相反,特别是电气照明平面图,只是简单标明平面内的线路走向,对于垂直部分的线路则需要借助自身的空间想象能力和土建相应的数据经过简单计算才能得出,因此难度也更大,对于造价人员提出的相应要更高。电气设备施工图主要由设计说明、设备和材料汇总表、图例、平面图、系统图和标准图集中的大样图等几部分组成。电气识图过程中一般遵循下列顺序:设计说明统图平面图。 二、熟悉相关标准规范、计算规则,准确计算工程量 电气安装工程工程量的计算过程是一个复杂的过程,同时工程量的计算结果准确与否,直接影响到后期造价值的准确性,所以每一个造价人员都应对工程量计算环节给予充分重视。实际工作中影响工程量的准确性主要有以下因素:首先是编制人员素质不够高,对工程量相关的计算规则和电气安装工程的构成特点了解不够,就着手进行工程量的计算工作,往往会出现多算漏算等现象。其次是由于前期工程设计深度不够,后期工程设计变更发生的概率增大,而造价管理人员没有及时与施工技术人员进行沟通,没有能够获取工程设计变更的信息,这些都导致了工程量计算的不准确。根据以上具体情况,在实际的预算管理工作中应强调从以下方面着手,来提高工程量计算的准确度。 第一,掌握08清单和传统定额对于工程量计算规则的本质区别。应用传统的定额计价得出的最终的线缆工程量是在净量的基础上考虑适当的预留量和损耗量得出。而清单计价规范要求,分部分项工程量清单中的量只是指实体的净尺寸。所以根据08清单计价规范和定额计价的工程量计算规则的不同,在预算管理工作中要求重点区分清楚下列三个量:图纸中实际测量出的工程量;各部位的预留长度;缆线敷设施工损耗量。明确各种量的使用范围,以及之间的区别和联系,做到准确选择。 第二,注意图纸上没有明确反映的工程量。电气部分图纸往往表现较简单,预算编制过程要特别强调计算工程量时,对于图纸没有直接反映的工程量部分不要遗漏。例如电气工程的电气系统调试部分、电缆头、终端头等内容没有在图纸上直接标明,因此在确定电气工程造价时,不少造价管理人员容易忽略该部分。但是电气调试部分对于整个系统最终能否有效投入使用具有重要的影响,而且电气调试部分所占费用往往比较高。解决这一典型问题,首先要求电气工程造价人员一定要建立系统调试的概念,明确对于相关标准条文对于调试系统的划分说明。其次注重对图纸的材料表、设计说明的应用,最后要求造价管理人员具备一定的电气部分的基础技术知识,多方面着手提高造价的准确性。 第三,强调与施工人员及时进行信息的沟通与交流,工程实施过程中,设计变更的情况基本上是不可避免的。据此,造价人员应及时掌握工程设计变更的具体情况,使造价值能够更好的反映工程实际情况,提高造价值的准确度。 第四,重视图纸中材料设备表的具体作用。编制过程中应注意在进行工程量计算时,一定不能照搬材料设备表,因为材料表中提供的线缆、配管量有一定的余量,不能准确反映实际量。但是其他灯具、开关量、配电箱的数量则相对准确,对于编制者,可以借助该部分材料表中的工程量,作为最终检验工程量计算准确与否的工具。 三、准确区分电气安装工程中的材料、设备 材料和设备是两个不同概念,不可以混淆。而且建筑安装工程造价只包含了材料费,并未包含设备费。因此要准确确定造价值,首要就要熟练区分材料和设备。特别是电气工程中材料和设备的种类众多,价值比重大。根据国家建设部标准定额研究所编写的《工程建设设备与材料划分及概预算编制中有关问题的处理意见(送审稿)》中第6条电气部分的相关规定:其一,各种电力变压器、互感器、调压器、感应移相器、电抗器、高压断路器、高压熔断器、稳压器、电源调整器、高压隔离开关、装置式空气开关、电力电容器、蓄电池、磁力起动器、交直流报警器、成套供应的箱、盘、柜、屏及其随设备带来的母线和支持瓷瓶均为设备。其二,各种电缆、电线、母线、管材、型钢、桥架、梯架、槽盒、立柱、托臂、灯具及其开关、插座、按钮等均为材料。其三,刀型开关、保险器、杆上避雷器、各种避雷针、各种电扇、铁壳开关、电铃、照明配电箱等小型电器,各种绝缘子、金具、电线杆、铁塔、各种支架等金属构件均为材料。 在实际计算过程中应参照上述规定,如果造价管理人员对材料与设备的划分这个概念没有分清,将设备当作材料进入预算造价,就会给预算值的准确度造成影响。 四、掌握电气材料的价格 在电气设备安装工程项目中,材料费用大约要占到工程费用的60%—70%左右,因此设备和材料的价格对整个工程造价的影响重大,直接关系到造价值最终准确与否。市场上,建筑设备、材料型号不一,品牌繁多,各生产厂商之间的竞争比较激烈,从而导致了同种型号材料价格差距交大,没有形成统一的规范市场。因此,在编制预算的过程中,造价人员要多方询价,力求最终采用的材料价格能够比较真实的反映实际价格。具体要求造价人员在编制预算过程中,应当认真了解材料的价格信息,及时收集有关价格资料,做到心中有数,才能使预算价格真实可靠,才能提高工程造价值的准确性。 五、要熟知08清单和定额相关的规定,逐步积累自身相关的数据资料,准确确定单价 有些造价管理人员对电气工程部分定额认识不深,定额子目的选取不准确,最终选择的子目没有反映实际的工作特征,也就无法准确衡量完成工程所需的生产要素的消耗水平。电气工程采用定额主要是要求熟悉第二册定额的相关规定和内容,同时注意配合第十册使用。 08清单的价格形成机制属于国家调控价格阶段,应用范围在逐步推广。在08清单的要求下,首要是掌握清单计价和定额计价在价格确定上的区别。工程量清单计价模式提出的是综合单价。综合单价的构成同定额计价的单价有明显不同。工程量清单计价在进行综合单价确定时主要要求参照企业内部定额确定,这一要求也符合调控阶段竞争形成价格的特征要求。在推行工程量清单计价的初始过渡阶段,由于企业定额的编制不完善,所以统一定额在确定单价中的作用和地位不会立即被取消,在很长时间内还具有一定的参考作用。因此造价人员必须熟悉电气安装工程的定额子目,合理选取,尽可能使得所选子目和工程实际相符。同时必须明确对于施工单位造价人员而言,要特别强调注意自身数据资料的积累,要求能够逐步形成一套完整、系统的内部消耗水平的资料,才能更好适应在清单计价模式下综合单价的报价要求,提高自身的适应力和竞争力。 六、在工程造价文件编制的过程中,应该重视对编制说明的完善 实践工作过程中,编制说明是一个容易被忽略的内容。编制说明中详细的说明在编制过程中图纸中遇到的不确定问题,以及编制人员是如何处理这些问题。不同的处理方法足以引起最终编制的准确程度,因此,专业人员应该引起足够的重视。 准确编制电气设备安装工程预算既是电气设备安装工程造价人员的基本工作要求。也是进行造价控制,提高投资效益的要求,如果工程造价人员不能保证造价的准确性,工程造价人员也就失去了存在价值。做好电气工程施工图预算工作,就是要求工程造价人员熟悉电气专业专业知识,具备一定的专业技术知识,同时要掌握造价业务知识,不断学习,及时掌握最新的08清单规范,强调不断学习,不断学习,努力加强自身素质。在此基础上进一步掌握相关电脑、软件的应用,提高工作效率。 电气工程论文:浅析建筑电气工程安全及质量问题 摘要:建筑电气工程是依赖于建筑物而存在和使用的,与人们的日常生产和生活等关系密切,其质量好坏直接影响建筑工程的安全性能和使用性能。有关部门的调查数据显示,每年我国发生的电气火灾居各类火灾之首,人身触电事故、电气设备损坏事故也时有发生。因此对建筑电气工程中的一些问题必须妥善地进行处理,防止在今后使用过程中各类事故的发生。 关键词:建筑电气工程安全质量问题 措施 一、建筑电气安全的主要危险因素 1、触电危险。触电危险是指由于工程人员在电气设备的设计、安装上的疏忽,以及在系统运行过程中疏于维护或操作不当,造成的设备或线路等出现的过热、绝缘失效以及pe线断线等故障,从而对用户或工作人员的人身安全构成的威胁。 2、电气火灾或爆炸。电气火灾危险是指由于设计过程或运行中存在的不合理、不规范操作造成供电系统中出现的运行短路、过载、铁芯短路、发热等故障,导致局部系统过热,从而带来的火灾或爆炸隐患。 3、静电危害。静电维护由于系统缺乏必要的检修及维护,或接地、跨接装置的不完善,以及工作人员的静电防护不合格等造成的静电或静电火花危害。 4、雷电危害。雷电危害是指由于电气系统中缺乏必要的防雷措施,或防雷装置的设计施工存在缺陷等因素,导致建筑在雷电环境下存在安全隐患。 5、电磁维护。电磁维护是指由于高频设备参数调整不当,屏蔽设备缺陷,或外界环境因素导致人体长期处于电磁场照射下,给工作人员的健康造成的危害。 二、建筑电气工程质量问题及应对措施 1、塑料管线敷设常见问题 接口不严密,有漏水、渗水现象。恨弯处出现扁,凹,裂等缺陷。 1.1预防措施 购置pvc管时,需购置相应的接头、螺接等附件,以及适应不同管径的冷弯弹簧,以备很弯时使用。管与管连接一定要用接头并涂粘结剂。偎弯时使用与管径匹配的冷弯弹簧,必要时可将垠弯处局部均匀加热,均匀用力,弯成所需弧度,减少出现扁、凹、裂现象。pvc管连接形式有两种:可采用同径管插人法连接,将一头加热胀出承插口,插人深度易为管外径的1.1一1名倍;套接法连接,套管长度易为管外径的1.5一3倍,管与管的对口处应位于套管的中心。两种连接方法在连接处均应涂专用胶合剂。管子连接禁止用异径管相连接,如需变径可通过接线盒、箱解决。 2、导线的接线、连接质量和色标问题 多股导线不采用铜接头,直接做成“羊眼圈”状:与开关、插座、配电箱的接线端连接时,一个端子上接几根导线;线头裸露、导线排列不整齐,没有捆绑包扎:导线的三相、零线(n线)、接地保护线(pe线)色标不一致,或者混淆。 2.1预防措施 多股导线的连接,应用镀锌铜接头压接,在接线柱和接线端子上的导线连接只宜1根,如需接2根,中间需加平垫片;导线编排要横平竖直,剥线头时应保持各线头长度一致,导线插入接线端子后不应有导体裸露。铜接头与导线连接处要用与导线相同颜色的绝缘胶布包扎;采购人员要按现场需要配足各种颜色的导线,施工人员应分清相线、零线(n线)、接地保护线( pe线)的作用与色标。 3、箱与盒安装常见问题 箱、盒安装标高不一致;箱盒开孔不整齐;铁箱变形;现浇板内箱、盒移位;安装电气后,箱、盒内赃物未清楚干净。 3.1预防措施 (l)严格按照室内地面标高确定箱、盒标高; (2)铁箱、盒开孔严禁使用电气焊,应用专用工具打孔,以防箱盒变形; (3)现浇板内箱盒应先放稳,用带丝固定好,以防浇注混凝土时箱、盒移位; (4)穿线前,先将箱盒内灰渣清除,以保证箱盒内干净。 4、灯具、吊扇安装问题 灯位安装偏位,不在中心点上;成排灯具的水平度、直线度偏差较大;吊链目光灯链条不平行,引下的导线未编叉;吊扇的吊钩用螺纹钢加工,成型差;钟罩不吸顶,接线盒外露;阳台灯底盘铁板大落,生锈;天花吊顶的筒灯开孔太大,不整齐。 4.1预防措施 安装灯具前,应认真找准中心点,及时纠正偏差:按规范要求施工,成排灯具安装的偏差不应大于5mm,因此,在施工中需要拉线定位,使灯具在纵向、横向、斜向均为一直线:预埋吊扇挂钩时,应用不小于中8的镀锌圆钢与板内的钢筋固定在一起,不准采用螺纹钢,吊钩加工成型应一致,且刷防锈漆,吊扇的钟罩能够吸顶且将吊钩和接线盒遮住,成排的吊扇应成一直线,偏差小于等于5mm;日光灯的吊链应相互平直,不得出现八字型,导线引下应与吊链编叉在一起。阳台灯具的底盒铁板厚度i 0.5mm,油漆表面均匀平滑,能很好地起到防锈的作用。玻璃罩不能太薄,以免安装时破裂;天花吊顶的筒灯开孔要先定好坐标,除要求平直,整齐和均等外,开孔的大小要符合筒灯的规格,不得太大,以保证筒灯安装时外圈牢固地紧贴吊顶,不露缝隙。 5、配电箱的安装、配线 箱体与墙体有缝隙,箱体不平直;箱体内的杂物未清理干净;箱壳的开孔不符合要求,特别是用电焊或气焊开孔,严重破坏箱体的油漆保护层和箱体的美观;落地的动力箱接地不明显,重复接地导线截面不够;箱体内线头裸露,布线不整齐,导线不留余量。 5.1预防措施 认真将箱内的沙浆杂物清理干净;订货时严格标定尺寸,按尺寸生产,使箱体的“敲落孔”开孔与进线管相匹配,如不匹配,必须用机械开孔或送回厂家重新加工;动力箱的箱体接地点和导线必须明确显露出来,不能在箱底下焊接或接线,箱体内的线头要统一,不能裸露,布线要整齐美观,绑扎固定导线要留有一定的余量,一般在箱体内要有10cm~15cm的余量。 三、结束语 建筑电气安全的管理工作是一项综合性较高的工作,一方面既与技术人员的专业水平相关联,又与建筑工程的统一组织管理密切相关。在建筑的初期规划设计、施工过程中,应充分重视电气安全的综合措施,既要做好安全管理工作,同时也要保障各技术措施的有效施行,确保建筑产品的电气安全。 电气工程论文:面向工程创新人才培养的电气工程专业建设与实践 摘要:哈尔滨工业大学电气工程及其自动化专业在建设过程中,构建了宽、专、交结合的新课程体系,并通过与知名企业建立国际联合实验室、利用科研成果研制综合实验系统等方式建立了高水平实验教学平台,导师制、创新研修课、大学生创新实验计划和学科竞赛等政策和措施有力推进了研究性教学和工程创新人才培养。 关键词:工程创新人才;电气工程;专业建设;研究性教学 一、面向工程创新人才培养的课程体系建设 2008-2009年,根据学校要求重新修订了电气工程及其自动化专业培养方案。本次修订工作以培养工程创新人才为出发点,对课程体系进行了较大调整,做到宽、专、交兼顾,着力培养综合素质高、专业基础扎实、富于实践和创新能力的工程科技人才。 1、公共课程——注重自然科学教育与社会科学教育的有机结合。培养方案中设置了社会科学和自然科学相结合的综合化教育课程,即公共课程。针对学生所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展并且为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。公共课程由文化课程类、工具课程类、能力培养课程类构成,占总学分的16%。 2、技术基础课程、专业平台课程——拓宽专业口径,培养复合型人才。技术基础课程涵盖电路、电磁场、电子技术、机械基础、计算机软硬件及对应的实验和设计课程。为实行宽口径专业教育,建立了电气工程及其自动化专业平台课程群,将各专业方向的共同基础纳入该平台,包括:(1)强电类课程(电力工程导论、电机学、电力电子技术);(2)控制类课程(自动控制理论、工业控制网络);(3)信息类课程(信号处理技术、嵌入式系统原理及应用、仿真技术及应用)。 上述做法适应了知识经济、网络技术、信息技术对传统专业的新要求,使学生基础扎实,具有强、弱电结合,软、硬件兼顾的知识结构,以适应国防和经济建设的需求。 3、专业课程——接触学科前沿,注重设计和实践能力。本专业设有电机、电器、电力系统及其自动化、工业自动化和楼宇自动化5个专业方向,专业课程分为专业方向核心课、专业必修课和专业拓展课3个层面。专业方向核心课为本专业方向的支柱课程,有理论、有实验、有课程设计;专业必修课针对本方向的技术发展,选择接触学科前沿的学生必备的专业知识;专业拓展课不再按专业方向设课,鼓励学生交叉选修。在专业拓展课中,新开出了5门工程设计类课程:电子设计自动化(eda)技术与实验、飞思卡尔(freescale)单片机原理及应用、嵌入式电能参数测量系统设计、网络化运动控制工程设计专题、基于可编程控制器(plc)的控制系统设计专题。 二、面向工程创新人才培养的实验教学平台建设和实验教学改革 工程创新人才培养中的实践能力培养无疑十分重要。在专业建设中我们历来十分重视实验、课程设计等环节,在学时紧张的情况下,仍持续加大实践环节比例。同时在实验教学平台建设和实验教学改革中,采取有力措施保障实践教学水平,切实提高学生的实践能力和创新能力。 1、建设国际联合实验室,构建高水平实验教学平台。由于资金紧张,加之高端专业设备价格昂贵,专业实验室建设一度成为专业建设的难点。为此,专业建设突破常规,提出“高起点出发,建设和发展国际联合实验室,以我为主,为我所用,创造双赢”的实验室建设新理念。经过多年的建设与实践,专业已建立了“哈工大一松下电工plc控制技术联合实验室”、“哈工大一罗克韦尔控制技术联合实验室”等9个国际联合实验室,争取到公司和学校投资总计1000余万元,一大批国际先进水平的设备进入实验室,使本专业学生能够在高水平实验教学平台上进行设计型、综合型、创新型实验,全面提升了本科教学水平。 2、科研成果引入教学,研制综合实验系统。在“十五”和“十一五”国防特色重点专业建设中,除实验室常规建设外,借助专业的科研优势,着力建设综合型、研究型专业实验教学平台,研制多套适合对学生进行系统设计能力培养的高水平实验系统。目前已基本构建3个综合实验系统。 (1)控制技术综合实验教学系统——包括集散控制实验系统、开放式伺服运动控制及负载模拟综合实验装置、直升机姿态控制系统。 (2)电机及其控制综合实验系统——包括卫星姿态控制飞轮电机系统和导弹舵机电动伺服控制系统。 (3)嵌入式及网络监测与控制综合实验系统—包括基于嵌入式系统的电力监控器和控制器局域网络(can总线)通信实验装置。 这些装置结合教师的科研实践,将最新的研究成果引入其中,反映了相应技术的发展前沿。同时进行精心设计,具有开放性,学生可以对其进行二次开发,完成综合设计型实验项目,成为课程设计、毕业设计的实验平台。 3、实验教学改革,使实验真正成为学习新知识、培养实践能力的有效手段。实验不应仅是理论知识的验证手段,而应成为获取新知识,提高实践能力的有效途径。以此思想为指导,为充分利用上述实验资源,开出更多的综合型实验项目,本次培养方案中部分实验独立设课,并对课程内容进行更新。电机学、电力电子技术2门重要的平台课实验独立设课,实验学时由12学时增加至24学时,其中8学时为仿真、研究型实验。在对实验装置进行升级、改造的基础上,开出新的设计型实验,并要求学生针对设计中的问题进行仿真分析。电力系统和楼宇自动化方向专业实验也分别独立设课,改变以往实验附属于课程,内容分散、单元化的缺点,整合实验内容,开出综合实验。使学生拿出相对集中的时间在实验室完成设计和研究工作。 三、研究性教学模式的探索与实践 研究性教学的核心是“教学与研究相统一”,强调从创设问题情境出发、激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。作为研究型大学,应充分利用师资条件和研究氛围,开展研究性教学。本专业在日常教学中大力开展研究性教学:在理论课教学中,鼓励教师使用启发式、案例式、参与式教学方法,引导学生从问题出发,自由探究、自主思考,并鼓励学生大胆质疑已有观点,变“授人以鱼”为“授人以渔”:实验教学中减少验证型实验,增加设计型、综合型实验的比例,要求学生自主完成设计、自主分析和解决所遇到的问题,激发其探索精神和研究意识。此外,通过对研究性教学的不断探索,我们还按照以下途径推进研究性教学。 1、导师制——引导学生尽早进入实验室,感受科研气氛。学生在二年级开始选择导师,通过学生与老师的双向选择,达到以“本科生导师制”为主的一对一指导。学生可以跟随导师进行研究性学习,尽早进入实验室感受科研气氛,为今后的工程实践工作打下良好的基础。充分利用博士、硕士研究生资源,参与导师的科研工作,指导本科生的学习和生活。不同层次的学生通过共同的导师联系起来,互相学习,合作研究,形成本科生、研究生、教师三者间密不可分的联系。 2、开设创新研修课——实现学习、研究一体化。我校自2007年开设创新研修课,本专业已开出23门,课程均由博士生导师担任主讲教师。每期选修人数限制在6~10人,课程内容以实践、研究为主。课程内容以教师相应的科研项目为依托,从项目中提炼,突出实践性、创新性。使学生在教学过程中参与研究,实践了集“知识传授与研究创新”为一体的“以教师为主导,以学生为主体”的研究性教学新模式。 3、实施大学生创新实验计划——引导学生自主研究。大学生创新实验计划以项目为载体,由本科生个人或团队,在导师的指导下,自主选题,自主进行实验方法设计,独立组织实施并进行数据分析、处理和撰写总结报告。在完成项目过程中学生分析问题、解决问题和团队协作的能力得以充分锻炼。在2008、2009两年的大学生创新性实验计划项目评奖中,我专业的23个项目中获得5项一等奖,3项二等奖、4项三等奖。 4、开展学科竞赛活动——激发学生创新潜能。学科竞赛紧密结合教学内容,以竞赛的方法,锻炼学生理论联系实际和独立工作的能力。通过实践发现问题、解决问题,磨炼意志,增强自信。本专业根据学校的有关政策,积极组织学生参加电子设计、数学建模等竞赛,成效显著。 电气工程论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和本文由论文联盟//收集整理规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。
电气工程专业论文:面向工程创新人才培养的电气工程专业建设与实践 摘要:哈尔滨工业大学电气工程及其自动化专业在建设过程中,构建了宽、专、交结合的新课程体系,并通过与知名企业建立国际联合实验室、利用科研成果研制综合实验系统等方式建立了高水平实验教学平台,导师制、创新研修课、大学生创新实验计划和学科竞赛等政策和措施有力推进了研究性教学和工程创新人才培养。 关键词:工程创新人才;电气工程;专业建设;研究性教学 一、面向工程创新人才培养的课程体系建设 2008-2009年,根据学校要求重新修订了电气工程及其自动化专业培养方案。本次修订工作以培养工程创新人才为出发点,对课程体系进行了较大调整,做到宽、专、交兼顾,着力培养综合素质高、专业基础扎实、富于实践和创新能力的工程科技人才。 1、公共课程——注重自然科学教育与社会科学教育的有机结合。培养方案中设置了社会科学和自然科学相结合的综合化教育课程,即公共课程。针对学生所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展并且为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。公共课程由文化课程类、工具课程类、能力培养课程类构成,占总学分的16%。 2、技术基础课程、专业平台课程——拓宽专业口径,培养复合型人才。技术基础课程涵盖电路、电磁场、电子技术、机械基础、计算机软硬件及对应的实验和设计课程。为实行宽口径专业教育,建立了电气工程及其自动化专业平台课程群,将各专业方向的共同基础纳入该平台,包括:(1)强电类课程(电力工程导论、电机学、电力电子技术);(2)控制类课程(自动控制理论、工业控制网络);(3)信息类课程(信号处理技术、嵌入式系统原理及应用、仿真技术及应用)。 上述做法适应了知识经济、网络技术、信息技术对传统专业的新要求,使学生基础扎实,具有强、弱电结合,软、硬件兼顾的知识结构,以适应国防和经济建设的需求。 3、专业课程——接触学科前沿,注重设计和实践能力。本专业设有电机、电器、电力系统及其自动化、工业自动化和楼宇自动化5个专业方向,专业课程分为专业方向核心课、专业必修课和专业拓展课3个层面。专业方向核心课为本专业方向的支柱课程,有理论、有实验、有课程设计;专业必修课针对本方向的技术发展,选择接触学科前沿的学生必备的专业知识;专业拓展课不再按专业方向设课,鼓励学生交叉选修。在专业拓展课中,新开出了5门工程设计类课程:电子设计自动化(eda)技术与实验、飞思卡尔(freescale)单片机原理及应用、嵌入式电能参数测量系统设计、网络化运动控制工程设计专题、基于可编程控制器(plc)的控制系统设计专题。 二、面向工程创新人才培养的实验教学平台建设和实验教学改革 工程创新人才培养中的实践能力培养无疑十分重要。在专业建设中我们历来十分重视实验、课程设计等环节,在学时紧张的情况下,仍持续加大实践环节比例。同时在实验教学平台建设和实验教学改革中,采取有力措施保障实践教学水平,切实提高学生的实践能力和创新能力。 1、建设国际联合实验室,构建高水平实验教学平台。由于资金紧张,加之高端专业设备价格昂贵,专业实验室建设一度成为专业建设的难点。为此,专业建设突破常规,提出“高起点出发,建设和发展国际联合实验室,以我为主,为我所用,创造双赢”的实验室建设新理念。经过多年的建设与实践,专业已建立了“哈工大一松下电工plc控制技术联合实验室”、“哈工大一罗克韦尔控制技术联合实验室”等9个国际联合实验室,争取到公司和学校投资总计1000余万元,一大批国际先进水平的设备进入实验室,使本专业学生能够在高水平实验教学平台上进行设计型、综合型、创新型实验,全面提升了本科教学水平。 2、科研成果引入教学,研制综合实验系统。在“十五”和“十一五”国防特色重点专业建设中,除实验室常规建设外,借助专业的科研优势,着力建设综合型、研究型专业实验教学平台,研制多套适合对学生进行系统设计能力培养的高水平实验系统。目前已基本构建3个综合实验系统。 (1)控制技术综合实验教学系统——包括集散控制实验系统、开放式伺服运动控制及负载模拟综合实验装置、直升机姿态控制系统。 (2)电机及其控制综合实验系统——包括卫星姿态控制飞轮电机系统和导弹舵机电动伺服控制系统。 (3)嵌入式及网络监测与控制综合实验系统—包括基于嵌入式系统的电力监控器和控制器局域网络(can总线)通信实验装置。 这些装置结合教师的科研实践,将最新的研究成果引入其中,反映了相应技术的发展前沿。同时进行精心设计,具有开放性,学生可以对其进行二次开发,完成综合设计型实验项目,成为课程设计、毕业设计的实验平台。 3、实验教学改革,使实验真正成为学习新知识、培养实践能力的有效手段。实验不应仅是理论知识的验证手段,而应成为获取新知识,提高实践能力的有效途径。以此思想为指导,为充分利用上述实验资源,开出更多的综合型实验项目,本次培养方案中部分实验独立设课,并对课程内容进行更新。电机学、电力电子技术2门重要的平台课实验独立设课,实验学时由12学时增加至24学时,其中8学时为仿真、研究型实验。在对实验装置进行升级、改造的基础上,开出新的设计型实验,并要求学生针对设计中的问题进行仿真分析。电力系统和楼宇自动化方向专业实验也分别独立设课,改变以往实验附属于课程,内容分散、单元化的缺点,整合实验内容,开出综合实验。使学生拿出相对集中的时间在实验室完成设计和研究工作。 三、研究性教学模式的探索与实践 研究性教学的核心是“教学与研究相统一”,强调从创设问题情境出发、激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。作为研究型大学,应充分利用师资条件和研究氛围,开展研究性教学。本专业在日常教学中大力开展研究性教学:在理论课教学中,鼓励教师使用启发式、案例式、参与式教学方法,引导学生从问题出发,自由探究、自主思考,并鼓励学生大胆质疑已有观点,变“授人以鱼”为“授人以渔”:实验教学中减少验证型实验,增加设计型、综合型实验的比例,要求学生自主完成设计、自主分析和解决所遇到的问题,激发其探索精神和研究意识。此外,通过对研究性教学的不断探索,我们还按照以下途径推进研究性教学。 1、导师制——引导学生尽早进入实验室,感受科研气氛。学生在二年级开始选择导师,通过学生与老师的双向选择,达到以“本科生导师制”为主的一对一指导。学生可以跟随导师进行研究性学习,尽早进入实验室感受科研气氛,为今后的工程实践工作打下良好的基础。充分利用博士、硕士研究生资源,参与导师的科研工作,指导本科生的学习和生活。不同层次的学生通过共同的导师联系起来,互相学习,合作研究,形成本科生、研究生、教师三者间密不可分的联系。 2、开设创新研修课——实现学习、研究一体化。我校自2007年开设创新研修课,本专业已开出23门,课程均由博士生导师担任主讲教师。每期选修人数限制在6~10人,课程内容以实践、研究为主。课程内容以教师相应的科研项目为依托,从项目中提炼,突出实践性、创新性。使学生在教学过程中参与研究,实践了集“知识传授与研究创新”为一体的“以教师为主导,以学生为主体”的研究性教学新模式。 3、实施大学生创新实验计划——引导学生自主研究。大学生创新实验计划以项目为载体,由本科生个人或团队,在导师的指导下,自主选题,自主进行实验方法设计,独立组织实施并进行数据分析、处理和撰写总结报告。在完成项目过程中学生分析问题、解决问题和团队协作的能力得以充分锻炼。在2008、2009两年的大学生创新性实验计划项目评奖中,我专业的23个项目中获得5项一等奖,3项二等奖、4项三等奖。 4、开展学科竞赛活动——激发学生创新潜能。学科竞赛紧密结合教学内容,以竞赛的方法,锻炼学生理论联系实际和独立工作的能力。通过实践发现问题、解决问题,磨炼意志,增强自信。本专业根据学校的有关政策,积极组织学生参加电子设计、数学建模等竞赛,成效显著。 电气工程专业论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和本文由论文联盟//收集整理规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 电气工程专业论文:浅谈建筑电气工程技术专业的建设 摘要:建筑电气工程技术是近年来新兴的一门专业,它主要研究的方向是现代智能建筑的建设问题,我国进入二十一世纪以来,现代化的智能建筑飞速增长,而在这方面缺少大量的高技能人才,因此,在各高校中建设这门专业对于我们国家的建筑行业来说非常重要。 关键词:建筑电气 智能建筑 楼宇自动化 电气照明 1 增设新专业的必要性论证 1.1相关产业发展现状调研 随着改革开放的深入,现代化建设的不断发展,特别是信息技术与现代建筑的融合,使我国楼宇智能化技术迅速普及,各种智能建筑如雨后春笋不断涌现,为建筑电气技术的应用开辟了新的发展空间,也为设备制造、工程设计施工、物业经营管理等行业开拓了巨大的市场,已经逐渐成为一种工作特点鲜明、技术内涵丰富的新行业,极大促进了社会对建筑电气工程技术专业人才的需求。[1] 1.2职业岗位(群)分析 本专业在宽口径的职业素质与专业基础平台上,设置2个专门化专业方向。 a.建筑电气施工技术专业方向毕业生,主要在担任电气方面的施工工程师、施工队长、项目经理、工程监理等工作,也可从事运营管理及中小型工程的设计工作,或在电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 b.建筑电气自动化技术专业方向毕业生,主要在设计院、房地产开发公司、装修公司、建设监理部门、设备安装施工公司、楼宇弱电系统集成(含消防系统)公司、电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事现代化楼宇自动化设计、安装、调试、运行、维护及管理,安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 1.3专业服务方向及市场对本专业人才的需求分析 重庆成立直辖市以来,成就了房地产行业的崛起,特别是现代智能办公大楼的建设已经成为时尚。智能建筑对建筑内的设备、配电、线路集成等的要求标准比原有的普通建筑要高很多,智能控制需要更规范、更准确、更安全、反应更快,对工作人员的要求就更高,因此,需要一大批实用技术知识面宽、高技能、综合工程实践能力强的高技能型人才。 重庆市高职高专院校共有20余所,目前只有重庆正大软件职业技术学院开设了本专业,而在整个西南地区,也只有四川建筑职业技术学院、四川工程职业技术学院和云南机电职业技术学院开设了此专业。纵观全国高职高专院校,建筑电气工程技术这个专业也是非常稀少,因此,该专业的学生就业前景非常广阔,开设此专业将极大的有利于推动重庆市乃至西南地区的现代化智能型建筑的发展。 智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能建筑新职业人才的需求。目前国内建筑电气从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、重庆、广州、深圳、天津、杭州、宁波、大连等大中城市。绝大多数从业人员都未经任何培训就直接上岗,生产一线的操作人员技能水平很低,高级工不足2.4%,技师不足1%,高级技师不足0.3%。目前,全国建筑电气新职业人才缺口达40万,特别是建筑电气施工人才、楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。 2 增设新专业的可行性论证 2.1专业开办经费及专业教学成本核算 专业开办后,可以依拓发电类专业群、建筑类专业群和电子信息技术专业群,很好地利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室的作用以节约成本。后续资金可以通过该专业招生、学院的教学投入、上级主管部门的专项资金和培训建筑电气施工人才的收入加以解决。另外,以后随着学生规模的增加,可以分期分批进行教学上的投入,共同发展,从而更好地实现赢利。 2.2专业基础课及专业课教师、实验室、实训室建设 由于本专业是由电气系、建筑系和计算机系共同构成,因此可以利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室和实训基地的作用以节约成本。 2.3产学研结合背景 强化实验、实习和实训三个关键环节,校内外生产性实训时间超过50%。实施校企合作教育模式,保证学生有半年以上的时间到企业顶岗实习。本专业长期坚持为建筑行业服务,同时企业也为我们提供顶岗实习和就业岗位,优先选择毕业生,并参与学院人才培养工作,初步形成了教学与生产紧密结合、学校与企业互惠双赢的“校企联姻,产学合作”的办学模式,为学院进一步深化人才培养模式改革,实施工学交替打下了良好的基础。 电气工程专业论文:电气工程类专业虚拟仿真技术应用 摘要:电气工程类专业是我国高等教育体系中一个至关重要的组成部分,具有设备种类多、规模庞大、接线复杂、电流大、电压高等诸多特点。虚拟仿真技术可以给学生的学习提供一个安全健康的环境,还能优化电气工程教学效果。 关键词:虚拟仿真技术;电气工程类专业;应用 0引言 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,不仅可以让学生全面详细了解电力工程的运行以及相关的专业知识,同时还能保证师生的安全[1]。笔者结合自身的工作经验,就虚拟仿真技术在电气工程类专业中的应用谈一谈自己的看法。 1虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用的重要意义 1.1实现资源的有效共享 虚拟仿真技术是一项基于互联网基础上的信息技术,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验提供相应的条件。与此同时,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,还可以开放优秀的实验教学资源,给社区、企业以及兄弟院校等提供教学服务,从而实现资源的有效共享。 1.2实现不可逆以及不可及过程 电气工程类专业的实验教学面临着强电的威胁,很多实验必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本,不仅危险而且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改观这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收相关专业知识。譬如,在高电压虚拟仿真实验当中,学生可以近距离观察高压放电的情景,还可以反复观看[2]。 1.3教学环节更加灵活 在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,学生可以按照自己的学习能力和学习需求灵活选择实验内容。同时,学生还可以随着学习进度的变化回顾以前的学习内容,或者跨越教学层次进行提升。在这种虚拟化的教学情境之中,学生真正掌握了学习的自主权,不仅得到更多创新实践和接触专业实验的机会,学习兴趣和学习积极性也得到有效的提升。教学环节更具有灵活性,学生可以充分展现自己的才华。 2虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用策略 2.1转变传统教学思想,建立科学的教学目标 电气工程类专业教师还要在此基础上建立科学的教学目标,科学合理的教学目标能够让教学取得事半功倍的效果[3]。由于学生在兴趣爱好、学习进度以及专业方向上等各个方面存在一定的差异,所以在学习过程中就需要不同的学习和实验平台,同时,这些平台之间必须要有较强的联系。尤其当教学资源出现学科交叉的时候,老师要按照系统构建、综合设计、理论应用三个层次构建虚拟实验教学平台,将虚拟仿真技术的优势充分发挥出来。例如,电气工程类专业老师可以从基础课程实验、综合实验和生产练习这三个方面制定实验教学综合培养计划。基础课程实验主要包括专业的课程实验和工程设计基础训练;综合实验主要包括课程设计和工程设计综合训练;生产实习主要有毕业设计和创新设计训练。 2.2构建互通互融教学理念,完善课程教学体系 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,可以给老师的教学以及学生的学习提供安全的环境和可靠的保障。其课程教学体系可以细分为专业基础课程实验、工程设计基础以及专业课程实验。其中,专业基础课程实验还可以细分为专业基础实验和专业综合实验,专业课程实验可以细分为综合实验和课程设计。老师需要根据教学目的和教学要求设计教学平台的教学资源,在资源当中有效贯穿课程内容。同时,要以培养学生应用能力为目标建立教学层次,利用横向连接的方式将不同平台的教学资源有效结合起来。在注重因材施教、专业培养的同时要保证教学平台之间互通互融,同时还要保证教学层次之间呈现出一个相互补充的状态。在当前的教育形势下,电气工程类专业的老师要敢于打破学科专业的界限,建立一体化的教学理念,在此基础上实现资源的有效共享和创新型人才的培养。 2.3以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台 第一,创新与实践训练平台。针对电气工程类专业的教学特色,利用虚拟仿真技术结合“新型传感器”、“工业自动化”、“机器人”、“航空航天”、“智能电网”等专业领域的先进技术建立虚拟化的仿真系统,从而加强学生对有关学科先进成果以及专业知识的理解。第二,专业综合实验教学平台。该实验平台主要包括工程设计综合训练、综合实验、课程设计等集中的教学环节。利用虚拟仿真技术构建专业综合实验教学平台,一切的不可能都会变成可能。虚拟仿真技术可以给学生创建一个近似真实的虚拟环境,从而实现对学生实践技能的训练,也能有效实现生产现场和实验室的无缝对接。第三,基础实验教学平台。创建该平台主要是为了进行基础知识教学,通过仿真技术对一些技术原理以及基础科学进行验证,让学生能够全面掌握基础知识和相关技能。除此之外,虚拟仿真技术能够打破时间和空间的限制,学生可以随时随地开展实验,从而培养学生解决问题的能力和独立思考的能力。 3结论 在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。 作者:周丽荣 单位:吉林化工学院 电气工程专业论文:电气工程专业教学改革研究 【摘要】当前,我国教育正在全面进行改革,逐步突破传统教学的界限,完善教学体系,深入探究,使教学方案的制定更加迎合时展的要求。因此,本文针对电气工程师制度与电气工程专业教学改革做出了进一步探究,对电气工程师制度与电气工程专业教学改革存在的必要性和教学的改革探究给出了具体的分析。 【关键词】电气工程师制度;电气工程;专业改革 随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。 1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性 实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。 2.电气工程专业的教学改革研究 2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案 当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。 2.2优化基础知识授课 在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。 2.3增强学生能力素养的有效培养 该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。 3.结束语 总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。 作者:陈硕 雷锦 罗晓莉 乔莉 牛梦洁 单位:英大传媒投资集团教材中心 电气工程专业论文:专业认证电气工程专业教学改革 一、高校电气工程专业进行教学改革的重要性 1.1有利于促进学生就业和注册电气工程师的发展。 注册电气工程师考试分两个专业:发输变电、供配电。考试由基础考试和专业考试两部分组成。基础考试又包括专业基础和公共基础这两部分。只有通过了基础考试,并且具有相对应的职业实践年限之后,才能够报名参加接下来的专业考试。专业考试包括专业知识础部分和专业案例两部分组成。专业考试通过后,就可以取得《中华人民共和国注册电气工程师执业资格证书》。通过注册电气工程师执业资格考试的科目和内容,我们可以知道考试内容的理论部分和高校电气工程专业的课程教学内容是一致的,所以高校电气工程专业毕业生开始考虑把注册电气工程师作为自己未来的职业的选择。所以,对高校电气工程专业进行满足注册电气工程师指导的教学改革,课程和实践环节进行有针对性的设置,必将促进高校电气工程专业毕业生的就业,以及注册电气工程师的发展。 1.2有利于构建健全的电气工程教育体系。 世界上普遍认为,一个合格的电气工程师需要经过高中毕业后8年左右时间,主要包含“工科相关自然科学知识的学习”、“工程实际的长期练习”及“较长的工程实践经历”等三个阶段的培养。通过对我国和国外的电气工程本科教育进行比较,可以看出主要的区别是:国外电气工程专业本科教育为学生提高注册电气工程师的职业基础,学生毕业后在工作中经过多年的工程实践完成注册电气工程师需要的职业训练。而我国目前大部分的企业没有注册电气工程师培养训练的条件,所以就要求高校在学校内完成对注册电气工程师培养内容,使得电气毕业生能够上岗前就应熟练掌握应有的专业工程技能。因此,对高校电气工程专业进行满足注册电气工程师指导的教学改革,有利于构建一个由学历教育、专业训练,工程实践等环节组成的健全的电气工程专业大教育体系。 二、电气工程专业教学改革的基本思路 2.1优化课程体系,加强课程综合化。 课程体系是教学的指挥棒。传统的高校电气工程专业教育,所使用的课程体系具有课程结构不连贯、课程之间缺少衔接等问题。这些造成学生没有一个整体的专业知识体系。而要想通过注册电气工程师的考试,必须具有较强的专业综合能力。因此,为适应注册电气工程师要求,高校电气工程专业课程体系应该建立以专业理论为基本,增强专业技能为核心的课程体系,以加强学生综合专业实践能力。将不同课程在整个电气工程学科体系中进行整合,使相关知识能够相互融合,相互支撑,能够适应实际工程对电气工程专业综合能力的需要。 2.2注重教学内容的动态发展,更新、精简并活化教学内容。 高校电气工程专业课程的教学需要及时吸收最新的理论方法,关注最新的实践成果,补充到教学中来,使教学内容和实际相结合,使基础理论和社会发展相一致,以免理论和实践相脱节。电气工程专业教学改革应该注意对教学内容进行优化,协调好理论与实践结合,拓宽知识面和增强动手能力的关系,解决好社会更高的专业能力的要求和学校学时压缩的矛盾。 2.3改善教学方法,更新教学手段,注重学生综合能力培养。 除了要优化课程体系和教学内容外,注重动手能力的培养日益受到企业和社会的重视。其中要提高利用专业知识解决实际问题的能力,需要对电气专业教学方法进行改革。不但要使用各种现代化的教学手段,更要用创造性思维训练为主的教学方式取代灌入式的知识传授方式,使用“翻转课堂”等科学的授课方法,精心准备每一次课,注意发挥学生的能动性,着重培养学生的创新能力。比如在《供配电及照明设计》教学过程中,根据课程实践性和综合性强的特点,在课堂教学过程采用工程实际场景,利用课程中相关的专业知识,启发引导学生独立解决在工程规划设计中需要解决的专业问题,从而激发学生的主观能动性,使课堂变得活跃多彩,激发学生主动学习的兴趣,提高学生自学能力和综合能力。 2.4切实加强实践教学环节,注重理论与实践的有机结合。 现阶段电气工程专业教学改革的重点,应放在理论与实践的平衡,学与做比重均衡,知识与技能相辅相成,培养综合能力的环节。目前我国高校教学计划中的实践环节虽然比重加大,但是并没取得期望的效果。因此,实践环节应该注重这两个方面:一方面是在课程体系中把坚实的理论基础和工程实践训练紧密的结合起来,使课堂教学真正的面向工程实际;另一方面,通过加强高校与企业对接,真正建立起高校和企业的产学研一条龙良性体系。 三、电气工程专业教学改革应注意的问题 如果高校电气工程专业教学改革只以注册电气工程师为培养目标,教学内容只局限于注册电气工程师考试的相关专业知识,就会导致学生满足不了社会多样化的需求,造成学生就业方面的困难。同时电气工程专业的毕业生,需要一定的工作年限,才允许报名参加注册电气工程师考试。所以,高校电气工程专业改革要适应注册电气工程师要求外,更应注重教会学生在所有可能从事工作的领域,具备自我学习和继续深造的能力,才能满足社会对电气工程专业毕业生的需求,才能培养出电气工程界更宽广意义上的人才。 作者:李兵 崔春艳 单位:河北工程大学电气工程系 电气工程专业论文:电气工程专业教学体系的构建 1以创新实践能力培养为基础的电气工程专业教学体系构建的意义 1.1有利于“复合型”人才的培养 电气工程专业对学生的培养目标就是培养基础扎实、具有较强的实践能力、具有创新能力的能综合掌握电气信息和控制、电子与计算机等应用技能的“复合型”人才。基于这个目标,电气工程专业学生的学习内容主要是电工技术、信息控制、电子技术、计算机技术等,这些技能的掌握和知识的获取是在实践过程中完成的。通过实践创新教学体系的构建,在实践的过程中学生受到一定的训练,能够掌握电气工程专业的基础知识,有利于具有创新能力和实践能力的“复合型”人才的培养。 1.2有利于适应电力工业和电气信息科技的发展步伐 电力工业和电器信息科技的发展速度比较快,在实践过程中,学生通过对实际问题的解决,一方面能够掌握最新的技术来弥补课程的不足;另一方面学生也能够在实践过程中,在解决问题的过程中利用自己的理论知识和实践经验,提出全新的解决问题的方法,从而实现技术的创新。总之,通过实践创新教学体系的构建,有利于培养综合性的人才适应电力工业和电气信息技术的发展。 1.3有利于提高学生的就业能力,缓解就业压力 当今社会对人才需求的重点转移到技术性人才方面,企业需要的不是理论性的人才,而是具有超强实践能力和创新能力的人才。通过实践创新教学体系的构建,有利于电力工程专业的学生在学习的过程中得到实践训练,完成理论和技能的转化,提高自己的实践动手能力,提高自己的创新能力,提高自己的就业能力,缓解就业压力。 2电气工程专业实践创新教学体系的构建策略 基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的目标应该是将理论知识的学习、实践能力的培养和综合素质的提升融为一体,根据电气工程专业的人才培养目标,本文对基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的构建提出了以下策略。 2.1调整课程结构,强化实践环节 具有实践创新能力培养的电气工程专业的课程设置,要综合国内电气行业的发展现状和对人才的需求情况来完成课程的设置,加强学校教育和社会的联系度。在设置课程的时候,适当的减少理论知识传授的课程比例,使其占到总课时的30%左右即可;同时重视实践课程的开展,让学生能够更多的参加实践训练,在实践的过程中完成知识的转化和个人能力的提升。比如安排学生参加企业的社会实践,返校之后进行总结。电气工程专业学生实践创新能力的培养可以分为三个阶段,分别是:第一,认识阶段,在这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排大一的新生到企业中去参观,对电气工程有个科学、完整的认识。第二,基础实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行是实践训练,让他们掌握基本的操作技能。第三,专业实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行长时间的顶岗实习,训练学生的专业操作能力。 2.2通过校企合作的方式建立实践教学基地 实践创新能力培养的教学体系的构建需要学校为学生提供一个实践的平台,因为学生的人数比较多,而通过与企业合作的方式将学生送到企业进行实践训练的人数有限,不能很好的完成所有学生的各个阶段的实践创新能力的培养,这就需要学校建立自己的实践培训基地,将实践能力的培养在日常的课堂教学中来完成。学校实践教学基地的建立可以通过校企合作的方式来完成,企业为学校提供资金或者是实践平台,学校为企业提供优秀的人才,这样不仅可以缓解学校的资金压力来完成实践基地的建设,而且还可以增强学校和企业的联系,提高学生的就业率。 2.3加强素质培养 随着社会的发展,目前对人才的人文素质的要求也越来越高,所以在实践创新能力培养的教学体系的建设中要加强对学生人文素质的培养,一方面要将社会主义价值观融入人文素质的教学中,端正学生的人生观、价值观;另一方面要加强对学生团队协作能力和社会适应能力的培养,提高学生的人文素质。 3结语 电气工程专业是一个对实践创新能力非常重视的专业,基于创新实践能力培养的电气工程专业教学体系的构建需要从完善课程比例、建立实践教学基地和培养学生的人文素质等方面来进行。电气工程专业实践创新教学体系的构建对提高学生的实践创新能力,缓解学生的就业压力,适应电气行业的发展步伐具有重要的意义。 作者:高俭 单位:沈阳市排水管理处 电气工程专业论文:专业实践教学电气工程论文 一、实践性教学系统的构建原则与方案 1.实践性教学系统构建的基本原则。 在内容上都是相互关联的,在教学中根据专业性质相结合;效率性的原则是遵循全能型人才和具有创新精神、创新能力的人才培养的要求,构建的理论性教学、实践性教学和科学性研究三者合一的模型,对不同专业实验性教学形式提供服务。防止了相似的实践性教学实质,并为其节省了大量的时间与实验经费。 2.实践性教学系统构建的基本方案。 实践性教学系统含有实践性教学理论和实践性教学要求等,这在丰富实践性教学理论的基础上,同时更加可以教育和训练同学们的实际操作能力。遵循高校的不同学科的教育计划和综合型人才的培养计划,与同学们在各个阶段的现实状况相综合,而且综合其专业具有的不同特色,创办了实践性教学系统,该系统综合了三个重要实践性教学系统即“电工电子技术实践性教学、专业实践性教学和综合性训练”,并培养一个大学生革新创作能力的基地。高等农业院校电气工程类专业实践教学内容由三个实践教学平台和一个大学生创新基地组成,其中三个主要实践教学平台包括电工电子的基础实践教学、专业实践教学以及综合训练。为了让同学们从进入学校直到离开的这段过程都能够得到较好的学习,实践性教学训练系统的模块化实际上是根据实践教学体系的专业类型以及学生们的需求所开设的必修实验、开放性选修实验项目和研究创新性实验项目。农业电气工程训练教学系统:面向大学一、二年级本科生进行全面、系统的电工电子技术教育和电子工艺技术训练,电气工程训练课程包括5大实验教学模块,分别为“电类专业认识、电子电气工艺实训、单片机原理及应用课、现代测控技术实训、电气设备拆装与检修实训”。农业电气工程基础性实验教学系统:要以在校二、三年级电气类及相关类专业的大学生为教学对象,把增强同学们的科学技术能力和自主实践能力作为教学目的。电气基础性实践教学系统覆盖4个实验教学模块,分别为“电工、电子、电力电子以及控制基础”。专业实验教学系统:集中针对于“农业机械化及其自动化、农业水利工程、机械设计制造及其自动化、农业电气化及其自动化、工业工程、农业建筑环境与能源、水利水电工程、土木工程、计算机科学与技术、电信技术、工程管理、电气工程”等大学的本科专业之中的年级较高的本科学生。该实验目的是教学,加强学生的专业,同时发展自己各方面的技术能力。此教学系统涵盖“电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电力系统继电保护实验模块。学生科技创新基地:以农业工程类的本科所有学生为对象,同时设定定向培养集创新性与实战性为一体的全方位人才的目标,此外,制定了全面的教学方法且完整性体现在以下几方面:翔实的教学大纲、灵活多样的教学内容以及多模式的教学方法等。为了充分调动同学们学习的踊跃性,其涵盖的主要内容包含有由学校承办立项的“大学生开放性实验”项目、“大学生科技创新”项目和由学院组织的国家级及省级各种开放性科技创新竞赛等。为了充分帮助学生,所有的竞赛活动均配备了专业的指导小组并且这些专业小组成员有以下特点:成员稳定,并由各个专业教师团队组成而且组织性较强,从而确保竞赛顺利完成。 二、实践性教学体系保障的措施 1.改善实践性教学系统。 实质是改善文件及其计划制度,其中涵盖对实践性教学的方针、教学体系和实用指导材料、实践项目单、实践项目卡及实践项目报告等很多实践性教学材料的改善。改善实践性教学系统的目的是让其得到全面实施,我校学院制定了《实验室安全管理规范》、《实验室教学、档案、资料管理规范》、《实验室仪器设备、材料管理制度规范》、《实验教师职责规范》等管理制度。 2.以多种形式开放实验室。 实验室的建立是为了培养新时代所需的创新型、实践型人才,让学生拥有独立的实验和学习时间以及空间,提高自己的学习及动手能力。因此,学院实施以多种形式开放实验室,并制定了相关的使用说明与管理协议,同时,允许学生在申请到项目后,根据自己的学习需要来安排时间,到开放实验室进行相关的实验。灵活的实验时间以及先进的实验设备,充分调动了学生的自主学习意识,为同学们提供了发展自我个性的空间。 3.对实践教学师资队伍建设的重视。 优秀的教师可以指导学生,避免学生走不必要的弯路,因此,我院本着建设高水平的师资队伍的目标,采取措施,积极引进高水平人才。在教职工工作后,对教职工给予政策性的鼓励:拥护青年教职工们攻读硕博学位,鼓励他们参加各种研究,提高教师的实践能力,并经常参加学术交流,进而大大提升实践教学师资队伍的业务能力。 4.对实践性教学所需教材进行撰写。 教材的撰写需要参考学校教师的科研水平、实验设备的具体情况和学生的整体素质,参考各方面因素编写适合本校的教材,才能充分发挥学校的优势。因此,学校高度重视对实验教材的编写,积极鼓励教师参与其中,根据实验的特点,选择不同的实验设备,并编写出详细的实验过程和注意事项,方便实验教师对学生进行指导,同时,也要保证教师和学生在实验中的安全。至今为止,通过教师们的呕心沥血,共撰写关于实验的理论教材163本,包括指导教材66本。教材的出版是对教师劳动成果的肯定,对培养创新性人才起着重要的作用。5.对实践性教学系统的质量进行把关。学院对实践性教学系统的建设予以高度的重视。因此,学院坚持以严要求、高标准为终极目标,要求教师重视实践性教学系统的建设,更要保证实践性教学系统的质量。实践性教学体系的纲领性文件是保证实践性教学系统质量的前提,在文件中,会制定适合学生向创新型人才转变的发展目标,同时,确定教学过程中的每个步骤,根据各个教学环节的特点,设定相关的准则,定期进行考核,确保整个过程的顺利推进。 三、实践性教学系统运行以来的效果与作用 1.实践性教学系统运行以来的效果。 农业工程确立的实践性教学系统履行到现在,鼓励在校教职工主动研究教学改革并鼓励同学们踊跃参加,根据实践性教学开展了系列教学改革活动,截止至2014年末,学生参与科技活动及创新类竞赛总共获奖127项,教职工荣获23项教学成果类奖项,出版164部教师编写教材以及52部统编教材;自从2001年起,截止到现在,发表的文献统计为441篇,并有13门校级精品课程;除此之外,教职工的教学科研水平有了显著的提高,近五年来,承担科研项目141项,其中涵盖国家自然科学基金、国家“863项目”和省攻关项目等,科研经费达到2682万元,并获得1项国家知识产权局最佳专利奖;第十七届全国发明展览会银奖与铜奖各1项,16项黑龙江省科学技术成果奖以及25项国家发明与实用新型专利。 2.实践性教学系统的作用。 已完成的实践性教学系统的再次构造,充分利用每一个实践性教学环节的作用,有效承担实践教学培养体系中在特定的实践环境中加强训练,并在练习和总结中完成任务。使学生接受在电气工程实际环境中的电气和电子技术培训、单片机原理及应用课、现代测控技术实训、电气设备拆装与检修实训,产品方法技术的准确、高效的开发等方面项目的综合性培养与训练,充分学习了解并详细掌握了现代工业化生产工艺的方式、生产流水线各个组成部分、领先水平的制造方法和技术,提高电气专业的同学们的实际动手能力,进一步培养了具有领先生产技术、具有核心竞争力并且具备较高专业水平的实践性、技术性人才。进而慢慢培养基于熟悉传统的机械以及加工现代先进制造,学习并熟练应用以材料成型工艺方法以及控制方案技术研发为核心的生产实习模式。为我们应用型人才培养探索一条比较符合实践性教学的模式和方法,极大地提高学生实践以及综合利用专业理论应用的能力,真正确保应用型本科人才培养目标的实现。 作者:房俊龙 果莉 马文川 任艳杰 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程专业论文:自动化专业实训电气工程论文 1实践教学环节的内容 这种强化实践教学的新的举措,适应了高校人才培养目标的要求,锻炼了学生的动手能力,开阔了学生视野,培养了竞争意识,对综合素质提高起到了极大的推动作用。学生凭借自己在学校学到的一技之长,毕业后能够找到满意的工作,为社会奉献了他们应有的贡献。但还应该看到,实行新的教学改革模式并非一帆风顺,在实施过程中尚存一些问题。 2存在的主要问题 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”、“浅”“、随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。对广东海洋大学电气工程专业而言,前面这些问题虽然也有一点,但并不突出,该系专业教师都能认认真真对待每一次实践环节,珍惜每一次给学生提高实践技能的机会,甚至自己出钱找关系为学生联系实习,但是巧妇难为无米之炊,该专业多年来一直缺乏实验条件,建设专业实验室投资较大,去生产单位也只能参观不能动手实践,这成了制约专业实训开展的主要原因。 3解决办法 3.1提高思想认识,重视实践环节教学过程 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 3.2加强实际培训,提高指导老师技能实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。目前很少有老师能做到这一点。因此需要组织实践教师进行培训,邀请专家开展讲座,提高指导教师的技能,除此之外,新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.3加大经费投入,提高实践教学工作量的比例 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。作为从事教学多年的老师都懂得,一个老师既要指导学生实践,还要保障学生安全,可谓是责任重大,但在实际的工作中,教师并没有得到公平的待遇,导致教师进行实践教学的积极性不高。要保证实践教学教师队伍的稳定,让老师安心工作,必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 3.4加强过程管理,进行必要的考核和监控 积极探索新的教学模式下教学管理的方法和体制,采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。我们学校电气工程及其自动化专业实训采取指导教师责任制,这个专业特点是危险性较大,所以必须有安全责任到位的意识,必须树立安全第一的原则。 3.5拓展实践教学形式,强化校校合作办学 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是广东海洋大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校-校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。这学期该校有3周的专业实训就采取了这个办法。选择华南理工大学电力学院作为该校的合作学校,原因有三个,一是华南理工大学电力学院是华南地区该专业办学条件最好的学校,拥有一名院士和电气工程专业博士后流动站,拥有设备齐全的实验室;二是费用较低,不出省路费节约,住宿在对方学校学生宿舍,住宿费用也低廉,对方学校收的实训费也在该校预算之内;三是地处广州,学生可以利用这个机会利用实训间隙走访一些与专业相关的企业,因为从该校多年的就业数据统计,电气工程及其自动化专业90%以上的学生都在珠三角工作。按照教学计划安排和要求,在对方学校安排了电气工程的三个实训内容,包括电力系统稳态和暂态的过程实训、电能计量和校核、综合自动化动态模拟等内容,这些内容在广东海洋大学均没有实训条件。学生充分利用这个机会,亲自动手体验电力系统主要生产环节的工作,实训结束后都表示这次实训真正是实训,不虚此行。 4结语 笔者认为实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件立刻得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:李一峰 樊海红 吴卫祖 单位:广东海洋大学信息学院 电气工程专业论文:电气工程专业教学的革新 一、电气工程及其自动化专业毕业设计面临的新变化 1.考研人群的增加和本科生生源来源的多途径使得毕业设计类型选择出现差别 随着研究生的扩招和考研本科生的增多,为了更好地使本科教学和研究生教学衔接起来,一些学生更愿意选择研究型毕业设计。与此同时,另一些同学因其家庭(比如有些属于电力系统内职工的子女)和个人的原因更愿意选择走上工作岗位,因此这部分同学更愿意选择应用型毕业设计。 2.学生本身的知识基础差异性使得研究能力出现差别 录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。 二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革 1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。 针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。 2.毕业设计教学内容的多元化改革 教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。 3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革 (1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。 (2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。 三、结语 随着信息技术对电力工业日益深远的影响,电气工程及其自动化专业知识强弱结合的特点也日益突出。为适应这一变化并综合考虑学生的就业去向、个人兴趣以及研究能力,提出了电气工程及其自动化专业毕业设计多元化、差异性教学方法改革思路。通过课题组专业教师的多年实践,证明该思路能有效提高学生的研究能力和研究热情,使基础较差的学生也能减少畏难情绪并有较大收获,为电气工程及其自动化专业的实践教学积累经验。这些经验也可推广到与电气信息相关专业的毕业设计教学中,去经受更多实践的检验。 作者:左望霞 苏泽光 单位:南华大学电气工程学院 电气工程专业论文:电气工程自动化专业人才的培养 1电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标 通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。 2电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化 2.1在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。 在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。 2.3在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。 2.4在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。 通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。 3结束语 通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。 作者:张俊权 单位:铁力市宇祥热电有限责任公司 电气工程专业论文:电气工程自动化专业实验教学改革 一、电气工程及其自动化实验教学的现状 1.校外实习方面 高校工科技术应用人才的培养必须要有良好的硬件设备,这是高校专业特色的重点所在。但是当前由于高校经费不足,实习单位接待困难以及其他安全方面的因素,造成了电气工程 及其自动化专业实习效果难以得到有效的保障。更多的是学生自行联系实习单位或者虚造实习单位,无法实现电气工程及其自动化专业的基本培养目标。 2.课程设计和毕业设计方面 当前,高校电气工程及其自动化专业的设计题目较为单一,每届学生的设计题目都大同小异,缺乏更新和创新。学生实践性少,极易出现课程设计和毕业设计雷同的现象。加之指导教师缺乏工程设计实践经验,因此整体上课程设计和毕业设计缺乏一定的创新,学生的理论和实践结合能力欠缺。4.开放性实验由于当前高校实验室更多以科研为主,科研设备的投入资金较大,因此实验室开放性能力不足,学生对于实验设备和实验平台缺乏应有的了解,一些开发性的实验就无法开展,在实验设计的过程中也就缺乏创新性。对此,高校实验室应该加大对学生的开放力度,同时不断提升实验室的软硬件,以适应课程实验教学的需要。 二、实验教学体系改革的方案 1.课堂教学与工程实践训练同步进行 电气工程实践训练课程的设置是高校电气工程及其自动化专业人才培养的重点。一般来说,该课程的设置共分为工程实践训练基础和工程实践训练实验两个部分。前者以课堂教学理论为主,主要是从课程理论的方法和技术上为后面的工程实践训练打好基础,其目的在于能够将用于工程实践训练实验的理论学习透彻,引导学生能够积极思考和讨论。按照提出问题、分析问题和解决问题三步走的思路,充分调动学生的学习积极性。后者则以实验教学为主,注重学生的动手能力,将课堂理论知识搬到实验中,带领学生熟悉有关的电气设备,并且设计实验方案让学生能够自主地对设备进行安装、调试和测量,使讲课和实验有机结合起来,引导学生边学边用,更大程度地激发学生的学校兴趣,使学生全身心地投入到电气工程实践实验训练中。比如,电气工程及其自动化实验实训基地大都有成套的装置和设备,都是模拟一个变电工程,一般2~4个学生可以共用一套装置。而课程设置则可以涵盖到供电系统的设备安装、调试、测量、信号、控制等内容,可以对学生进行全过程的工程实践训练。每个学生还可以根据老师布置的课程进行独立的设计实验方案,绘制相关的图纸并且根据设备的型号和有关的技术特性,将设备安装到实验屏上再亲自进行全部接线、核对和通电检测,并且进行各种参数的测量和一些事故的试验排查等。教师也可以设置多种多样的事故,让学生们反复实践和探索,逐一进行论证,得出结论。 2.结合学生就业单位开设专业综合实验 电气工程及其自动化专业属于一个综合性和实践性较强的专业。一般大学四年级会开展有关的实验课程,而专业指导教师也可以根据自身的研究特长来为学生开设不同的实验课题。专业指导教师还可以根据学生的签约单位生产特征来给学生进行独立的课程设计,使实验能够与生产实际工程结合起来,这样也有助于学生今后的工作开展。一般来说,电气工程及其自动化专业开设的实验主要有小接地电流系统的实验、铁磁谐振实验、电网调度自动化通信综合实验、发电机综合实验、变压器综合实验等等。要出色地完成这些综合实验项目,必须做到以下几点:第一,做好资料的查找工作。学生可根据课题研究的方向,查阅相关的资料,根据查阅的资料设计相关的实验方案和实验步骤,拟定所需的实验仪器设备和有关的实验费用。第二,对实验方案进行解释和论证。在指导教师的帮助下,要学会对设计的方案进行论证,指导教师要对学生的方案进行复核,指出其方案操作中可能存在的问题。通过这种方式的实训,可以更好地培养学生的创新能力,使得综合运用知识的能力得以全面提升。 三、构建实验课程体系的保障 1.建立创新研究理念,搭建产学研联合培养模式 创新研究理念是指在电气工程实验教学内容中引入能够反映本学科专业的前沿理论知识和一些先进的现代研究成果,以此来更新和完善教学内容,而不是单纯依赖于教科书。在教学手段上,要综合运用诸如多媒体实验教学、现代通讯技术等来活跃实验课程氛围;教学方式上则可以采用一些诸如回归启示法、故意出错法等研究型的教学方法和双向的教学模式,改变以往的简单灌输式的教学方式,以示范和学生探索为主,积极开发学生的实验创新能力。另外,还可以根据实验项目课程的安排,有选择性地设置一些课外研究课题,教授学生如何独立地对有关的课堂进行立项、分析、论证和方案设计以及实验成果总结。必要的时候,可以充分应用现代化的生产技术,使学生的实验课程与当前的实际生产相结合,以课程群方式建设数字化的工厂实验室、校内外实践基地。通过搭建产学研联合培养模式,来培养学生的实际操作能力。 2.建立科学管理体制,完善管理制度 实验教学体系改革需要一套完善的管理制度和科学的管理体制作为保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教学改革,实现办学水平的全方位提升。由于我国高等院校管理制度的复杂性和多样性,各项制度之间常出现互相抵触的现象。为此,有必要以现代管理理念对现行的高校管理制度进行研究,使其形成一个完整的体系,更好地促进教学管理水平的提升。要积极制订与电气工程及其自动化专业实验教学相配套的教学管理制度,制订有利于符合培养目标要求和完善的教学计划,健全实验教学质量管理责任制,建立科学化系统化的教学质量监控和评估体系,加强科研管理水平,努力提高实验教师队伍的整体素质,创新教师队伍管理,重视高校工科技能型人才的培养意义。 3.开放实验室,开展科技活动 实验室建设是实验教学体系改革的重点,实验室是学生学习的第二课堂,有利于学生实践能力的培养,也是学生创新能力和创造能力发挥的重要场所。近几年,我国高等院校加大了实验室的建设投资力度,购买和开发了许多的先进仪器设备,并且建立了完善的实验室管理制度。实验室建设涵盖的专业和研究领域众多,课题研究的能力得到了极大的提升。各实验室还配备了实践经验丰富和责任心强的实验教师,部分高校还利用业余时间开发专业实验室,让更多的学生直接参与到高校的课题研究项目中。另外依托一批实验系统开发平台,更多的同学有机会参与到电气工程实验课题的联合实验中,教师也可以引导学生利用平台对实验进行模拟,与学生一起联合进行课题实践。因此,实验室的开放既解决了学生找不到开展科技活动的仪器设备和实践场地的难题,又有效地避免了高校实验室资源过度浪费的现象。 作者:周勇 张强 单位:曲阜师范大学电气信息与自动化学院本科生 电气工程专业论文:电气工程及自动化专业实践教学探索 摘要:实践教学是电气工程及其自动化专业教学体系的重要组成部分,对培养具备实践创新能力和专业技能的人才有重要的意义。但是在我国教育教学中,实践教学的开展还面临着很多困难和挑战,本文立足于我国电气工程及其自动化专业实践教学的现状,探讨了如何开展实践教学工作,并提出几点思考,为电气工程及其自动化专业的实践教学发展提供一些参考意见。 关键词:电气工程及其自动化专业;实践教学;探索;思考 1前言 电气工程及其自动化专业是一个专业性和实践性很强的专业,需要学生具备扎实的专业基础理论知识以及很好的动手实践能力,为了为电气工程领域培养优秀人才,实践教学是非常重要的。随着国家教育改革的不断深化,电气工程及其自动化专业的教学体系和模式较过去已经发生了很大的变化,实践教学理念已经在高校中得到广泛的认可和实践。 2电气工程及其自动化专业教学现状分析 近几年来,国家加大了高校对学生实践能力培养的重视力度,政府部门大力推行教育改革,探索新的教学体系和模式以培养学生。但是,从目前我国电气工程及其自动化专业的实践教学效果和情况来看,电气工程及其自动化专业还存在着一些问题,影响整体的教学质量,导致培养出来的人才不符合市场需求。第一,大部分高校不重视实践课程。实践课程是将理论知识应用于实践,来提高分析问题、解决问题能力的过程。目前,大部分老师的教学仍处在传统的理论教学阶段,只是简单地传授课程的理论知识,忽略实践教学,对实验课敷衍了事、不严格要求,没有达到实验教学的目的和效果。第二,教学体系不合理,电气工程及其自动化专业性很强,教学中一些课程设置和教材的使用没有正确评估学生所处的阶段和水平,超过学生的学习能力范围,有的课程还存在理论与实践脱节的情况,让学生认为学习的知识没有用,导致学生丧失学习兴趣。第三,缺少对学生实践的管理体系。现有的高校在对学生实践考核的过程中,还是采用传统的试卷或报告形式,评估具有片面性,不能真正考查学生实践课程的表现以及掌握技能。同时,学校对实训课程以及实习都没有相应的管理制度,出现了部分学生蒙混过关的现象。 3电气工程及其自动化专业实践教学的思考 电气工程及其自动化专业人才对未来社会的建设发展有重要的意义,笔者就以下几方面浅析对提高实践教学质量的思考。 3.1建设完善的教学体系 完善的教学体系是保证教学质量的基础,也是电气工程及其自动化专业实践教学的基础和前提,在实践教学中,要根据学生的实际情况不断完善教学体系。第一,完善教材和课程设置,设计符合学生实际情况和人才培养要求的教学体系。要合理安排课程,保证课程难度是学生可以接受的,做到理论知识与社会实践相结合。第二,要合理安排理论与实践课程,在教学体系中设置合适的实验课程和相关实训,在实践中培养学生的专业技能,检验学生的学习效果。第三,建立合理的考核管理制度,保证教学实施的效果和质量。 3.2创新实践教学方式 为了让学生掌握专业技能,在电气工程及其自动化专业的实践教学中,需要不断创新实践教学方法,将理论与实践结合起来,在掌握理论知识的基础上将其运用到实践中去,深入理解和掌握教学知识,达到教学目的。除了传统的理论授课外,高校可以开展课题、实训、实习及一些校园活动来提高学生的学习积极性和实践能力。首先,学校应该大力鼓励同学们进行与课程相关的课题研究,通过实践调查或走入实际工作中了解和掌握专业技能,老师予以指导和审核,指导学生用正确的方法进行研究调查以及督促学生按质按量完成实践,以提高学生的学习思考能力。其次,学校要对学生实训严格要求,真正地让学生自己动手实践,在实践中发现问题和不足,以达到把知识转化为技能,更好地吸收掌握的教学目的。同时,学校要进一步规范实习管理,达到实习的目的,避免学生蒙混过关。 3.3提升教师综合素质 电气工程及其自动化专业不仅对教师的综合素质和专业技能有非常高的要求,还要求教师具备责任意识和科研能力。因此,学校应致力于提高教师的综合素质,鼓励教师参与科研以及实践工作,从企业中引进优秀的教学人才,提高整体的师资力量。而对于具有很强的科研能力,但教学能力有所欠缺的老师,学校可以提供相应的培训,以提高教师的教学技能。 4结束语 综上所述,电气工程及其自动化专业人才培养过程中要不断加强实践教学,培养具有专业技能的创新型人才。我国现有的教学还存在轻实践重理论的情况,要改变这一现状,就需要建立完善的教学体系和管理制度,不断探索创新实践教学方式,提高教师队伍的人员素养,以达到良好的教学效果。相信随着实践教学的探索和发展,培养出符合市场需求的人才指日可待。 作者:彭德奇 单位:湖南铁道职业技术学院 电气工程专业论文:电气工程及自动化专业人才培养模式探索 【摘要】针对本专业突出特点是其发展并不主要依赖本身的研发工作,更多是直接集成其它专业的实用成果。因此,本专业特别重视主动学习和实践,强调应用基本技能分析解决问题的能力,以及适应技术发展的学习能力。结合黑龙江东方学院电气工程及其自动化专业的实际情况从办学理由、就业分析、课程体系和能力指标等制定,尝试电气工程及其自动化专业应用型人才培养模式的探索,取得了明显的效果。 【关键词】电气工程及其自动化专业;人才培养;课程体系 一、电气专业的办学理由和就业分析 电气工程及其自动化专业是一个历史悠久、内涵丰富的老专业。目前,全国已有240余所全日制本科院校和80余所经教育部批准的民办院校设有4年制本科相关专业,每年招收3万人,另外还有460所专科院校每年招收1万人。且研究生的每年招生已近万人,占本科毕业生的1/3,专科-本科-硕士-博士-博士后的完整专业教育体制相当成熟。我们认为生源是办学最基础的条件和理由,其次便要考虑学生就业,因为当前的就业也会影响将来的招生。总体上电气专业的招生和就业都在所属学校中位居前列,但我们的问题是本院本专业毕业生的对口就业率不高,这里说的对口不好主要是指就业层次低的同学比例较大。由于专业竞争能力不高,较难拿到所期望的工作职位和待遇,因此便有相当部分同学只好改行从事某种本专业性质较弱的其它工作。本专业的就业领域包括以下几个方面:1.在各类传统企业中从事电气设备的日常维护和技术改造,如担任设备动力部门的工程技术人员、车间设备技术员和电气设备维护人员,以及其它生产过程的运行人员。2.在自动化公司中从事项目开发和售后服务,如项目工程师和施工技术员、调试人员、售后工程师和项目经理。3.在中小微企业中研发、生产电子和电气产品,如从事产品设计和工艺的工程技术人员、生产线技术负责人或骨干、测试工程师、元件工程师、售后服务工程师等。4.在相关领域中从事公务员、教师、文秘、管理、经营、销售和运行等工作。为了应聘这些职业,除了需要掌握必要的文化素质,还要接受基本电工理论和电工技能的训练,掌握电子电路的基本原理、制作、调试和PCB的设计方法,需要熟悉计算机的软、硬件基本技能(包括单片机应用技能和PC软件的应用方法),同时要求掌握PLC和工控设备组建、运行、调试和设计的基本方法,了解和熟悉某些测控、电力电子和电气传动的典型系统。为了适应本专业宽口径的就业特点,强调一专多能、可上可下(多次就业),以及适应现代科技发展和生产方式的学习方法。 二、课程体系和能力指标 本专业将整个教学分为入门、课程和实训3个阶段。为使学生尽快安全入门专业,将编程类计算机课程尽量前移,同时专设入门课及其分组实践课培养学习骨干,并以电子技术和单片机为主要内容开展课内外科技创新活动,试图鼓励学生在学习过程中重视英语和数学知识的运用;实训则作为顶层学习的出口,分为嵌控、工控、测控和电控(电力电子与传动)4组,分别进行典型系统的综合实训、毕设和基本能力的培训验收,并倒逼传统课程的改革;而目前传统课程则尽量尊重国家电类教学指导委员会和各任课教师的不同改革举措,以不同方式反复地培养学生的基本能力和职业基础,以及适于现代社会的学习方式方法。考虑我们学生应聘职位的入门性和实用性,而非领域专家的实际情况,本专业写入大纲的基本能力指标暂定如下:1.熟悉电气工程及其自动化行业,回答基本理论和安全用电的应知常识100题。2.自选原理图分析,鉴别主要电路和元件,展示电路板的装、焊、拆、调、测能力。3.简单功能电路板的原理图和PCB设计能力,展示自选中英文元件资料的阅读能力。4.继电器和PLC等工控系统的梯形图设计能力,自选示例,并说明电气设备的安装、配线要点。5.自选单片机最小系统或应用系统,展示电路设计和编程能力,说明调试方法。6.展示基本测试仪器和软件工具的使用能力,阐述自选测试任务的工作过程。7.说明自选典型电力电子、电气传动产品设备或测控系统的工作原理和特点,展示综合分析能力。 三、本专业为完成应用型人才能力指标的具体措施 为了响应学院加强企业合作,培养应用型人才的号召,我们先后在齐齐哈尔二机床、省自动化所和汇业集团等单位合作建立实习基地和科研合作关系。也与其它一些公办民办单位进行了一些合作探讨。如今,我们计划一面尽快积极提高师生的实践能力,另一面积极发动师生继续探索适宜的企业、内容和合作方式,并重点探讨:(1)以平房工业园区为重点,在全面了解的基础上寻找合适目标。(2)重点寻访工业机器人、电磁测量和信息处理协会、电控焊接设备、LED和光伏发电、智能电网和智能家居等领域的行业需求、就业渠道和合作伙伴。(3)探索聘请校内外各层次专家参与实践基地建设的方式和方法。 总结 本文阐述了电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的实施措施以及个人想法。具体通过人才培养方案、加强实践教学和实验室建设等方面进行了相应的改革与尝试,得到了用人单位的充分肯定。 作者:吴琼 单位:黑龙江东方学院计算机科学与电气工程学部