1引言 自动化系统涉及的内容很多,应用了多种具备自动控制、监测、决策的功能装置,对整个电力系统各元件进行远程监控、调节,以保证电力系统安全稳定运行。智能技术是以计算机为核心,融合传感器等各类设备对系统进行智能化管理。智能技术是电力系统的核心部分,既可以规范自身的自动化控制技术,又能够让整个电力系统高效、规范化运行。智能技术包含模糊控制、专家系统控制等。实际上,该项技术也就是利用传感器来感知外界环境,获取信息、传输信息。现如今,智能技术已逐步融入电力系统运行中,可以为电力企业及广大用户提供准确的电力信息,并能对电力系统进行实时监测分析,为电力人员控制用电提供参考依据。此外,在电力系统中融入智能化技术可以让电力资源科学合理分配,提高了电力系统的运行效率[1]。 2电力系统自动化的应用 2.1电力系统的自动化技术 电力系统是由发电、变电、输配电、用电等多个环节构成的电能生产、分配、消费系统,而电力系统的自动化[2]是为了提升电能品质,按照电能生产、分配的过程来看,电力系统自动化包含电网调度自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电力工业管理系统自动化、故障定位与自动恢复送电等。随着社会科技的不断发展,自动化系统应用范围在逐步扩大,电力系统的自动化能够通过集中管控的方式实现电力系统各设备的自动操作。同时,还能利用现代技术手段进行远程电力调度、控制,以保证电力系统运行的安全、稳定性。 2.2电力系统自动化中的智能技术 (1)专家系统控制技术。实际上,专家系统控制技术就是将电力行业专家的知识、经验都传输到智能计算机中,如果电力系统在运行的过程中遇到问题,专家系统就能够利用智能计算机技术对行业专家进行模拟,分析和解决问题。从目前的情况看,在电力系统中专家系统是应用较多的一种智能管理系统,该系统能够对比较有规律的动力系统进行监测,对所获取到的相关电力数据信息加以处理。如对电力系统故障进行监测、预警、分析、隔离,识别系统荷载,电力系统自动化管控等。在电力系统控制中综合性专家控制系统具有突出优势,可以对系统各部件进行科学监测,确保系统安全稳定运行,这也是专家控制技术得以广泛应用的重要因素之一。而从专家系统控制技术的实用性来看,还存在一些不足。虽然该系统可以对整个电力系统加以有效控制,但是创造性不强,知识库的构建并不完善,工作范围十分有限,若是产生了跨学科问题,利用专家系统控制技术无法解决问题。因而,还有待优化改进[3]。(2)模糊逻辑控制技术。该项控制技术是用模糊法,构建模型的方式对电力系统加以调控,操作简单方便,灵活性比较强。与专家系统控制相比,能够直接控制复杂线路,让系统直接对人的判断决策进行模拟,将获取到的有用信息传输给电力人员,提高电力系统运行质量和效率。该项技术能够对已经出现电力系统数据加以有效分析,在风险评估中,模糊控制技术得到了有效应用。另外,当电气设备因某方面原因,出现运行故障,使得设备状态难以精准确定下来时,就可以应用该项技术,将连续状态离散化,分成若干种模糊状态,各状态下的设备有其模糊性,如“较容易停运”“不容易停运”等类似的模糊值。该项技术能够计算同类设备停运的概率,根据计算结果,提前进行预防,以免电力系统故障扩大化。该项技术同传统的控制技术相比,虽然提高了电力系统应对风险的能力,但也有其不足之处。如控制系统稳定性不强,超调问题较为明显等。当电力系统在运行的过程中出现问题,模糊逻辑控制技术会在第一时间全面分析、评估问题,这也加大了系统系统负荷。为了提升该项技术的实用性,可以将其与其他技术融合起来应用,进一步提升处理常规问题的质量和效率[4]。(3)神经网络控制技术。该项技术主要是对动物神经网络行为特点进行模仿的一种分布式信息处理数学模型。它是由若干个神经元按照一定顺序来连接,并依据一定的算法对系统权值进行调节,以达到神经网络非线性映射的要求。基于神经网络控制技术的特殊性,在电力系统中一般用于对各类图像信息的控制和处理。如在电力设备状态监测、故障诊断方面就可以应用该项技术,电力设备处在正常运行状态时,发出的电磁信号非常平稳,若是状态异常就会出现波动。这时,使用该项技术就可以对异常信号进行多分辨分析,将信号分解到各尺度上,各尺度会将原型号各频率的组成反映出来,显示故障信号,以此对电力设备运行状态进行监测、诊断故障。受到神经网络硬件设备的限制,现在还无法承载大规模复杂的电力系统管理,且在算法上也还有一些不完善的地方,因而在电力系统应用中还存在一些局限性,需要相关技术人员不断地去探索和研究,开发出能够适应电力系统的硬软件设备[5-7]。(4)综合智能系统的应用。综合智能系统融合了智能控制技术、现代控制技术,用来解决电力系统运行中出现的各种问题。基于电力系统结构复杂等特征,单一使用某项智能技术难以达到实际工作要求,而采用多项技术融合的方式,可以优势互补,发挥最佳效果。因此,在具体实践中可以将模糊控制技术、专家系统控制技术等多项技术融合起来,借助专家经验为更好地进行模糊控制提供有效的参考信息;也可以使神经网络技术、专家系统控制技术融合起来,借助专家知识库为神经拓扑结构的建立提供参考依据[8]。如某环保有限公司三期工程,使用综合保护装置、智能电力仪表、综合测控装置等,对配电现场各类电参数、状态信号进行采集。系统使用现场就地组网手段,组网后由现场总线通信进行信息的传输,借助Acrel-2000型智能电力监控系统,对变电站各回路用电情况进行全面监管。(5)线性最优控制技术。在电力系统运行中,电线是非常重要的组成部分,不可或缺。由于在长距离的电力传输中,受到各因素的干扰,会出现各种问题,如电线成本、电线故障等。为了有效解决电力传输中出现的问题,出现了线性最优控制技术。这种技术更侧重电力系统的控制,能够有效地提高电力系统的运行效率和质量。该技术可以将大机组、最优机组科学融合起来,提升远距离电力传输的效率。在现在环境下,该项技术发展十分迅猛,也是在目前多种控制技术中应用最广泛的一项技术。如最优励磁控制器,国内外对此进行了一系列研究,提出了利用最优励磁控制手段,提升远距离输电线路输电能力,改善用电品质,取得了一些成绩,现在最优励磁控制已进入到了实用阶段。 3结语 在现在这样一个科技迅猛发展的时代,智能技术在电力系统自动化中的应用已是大必然趋势。智能技术的应用,有效弥补了传统电力分配、传输等各个方面存在的不足,确保了供电质量安全,满足人们电力需求。虽然,智能技术在电力系统中的应用已取得了一些成效,但是,还有一些不足之处有待进一步提升和改进,这就需要电力技术人员紧跟时展步伐,加强对技术的开发和研究,让智能技术更好地服务社会。 参考文献 [1]董德坤,商涛.浅析电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011(32):30. [2]黄安林.浅析智能技术在电力系统自动化中的应用[J].中国高新技术企业,2014(14):148-149. [3]陆华儿.浅谈电力系统自动化中智能技术的应用[J].科技创新与应用,2015(23):207. [4]孙建.浅谈电力系统电气工程自动化中的智能化技术的应用[J].通讯世界,2017(22):231-232. [5]金鑫,张洋.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2017(05):84. [6]李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010(08):19-20. [7]贾斌,吴东华,胡伟.智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J].科技资讯,2010(33):60. [8]马伟,任丹丹.电力系统自动化中智能技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017(34):158-159. 作者:何永献 单位:中电投珠海横琴热电有限公司
电力自动化论文:电力工程自动化系统建设探究 一、电力自动化技术概述 所谓电力自动化技术,即是在电力工程中融合现代的电子技术、网络通信技术及相关的信息处理技术,最终形成一个综合性的、自动化的管理系统。对于电力系统而言,通过自动化系统可以有效实现远程监控与管理,提高电力系统运行的稳定性与安全性。具体而言,电力工程自动化技术主要功能包括以下几个方面:首先,保证电力系统中相关设备运行的安全性及经济性,使其可以满足系统整体的技术要求;以设备的实际运行情况为依据,辅助操作人员完成系统的控制与协调;其次,自动化技术可以有效改善电力系统的安全性能,减少事故的发生与发展;而且自动化技术可以大大提升电力系统的运行效率,节约人力资源成本;最后,通过自动化系统可以实现对电力系统相关数据及参数的搜集、整理及分析,通过数据分析可以实时掌握系统的运行情况,发现问题可以及时采取措施,降低系统的安全事故发生率。 二、电力工程自动化安全系统的建设 具体而言,在进行电力工程自动化安全系统的建设过程中,需要注意以下几点: (一)设备选型 在电力工程运行过程中,继电保护装置对整个系统的安全运行起到决定性作用,因此在自动化系统建设过程中,要保证继电保护装置的质量与性能,选择技术成熟、设计完善且性能稳定的产品,保证自动化系统在硬件设计方面的稳定性与安全性。要基于系统整体的角度选择继电保护装置,遵循设计科学、配置合理的原则,实现继电保护、计量、测量、信号控制及远动等各项功能的科学配置,保证电力系统运行的稳定性。 (二)安装调试 在建设综合性自动化变电站过程中,继电保护所涉及到的设备十分广泛,他们作用不同,性能各异,比如测量表计、后台监控、直流系统及远动等,所以在安装调试继电保护装置过程中,要进一步明确继电保护与其它设备的责任界限,保证基础数据录入的准确性、及时性及详细性,提高继电保护装置与其它设备之间的协调性。虽然比较传统的电磁型保护,微机保护具备更加先进的功能,但是其可靠性及安全系数与其先进性是不成正比的。因为微机装置无论是抗干扰能力还是防潮性能,均相对较差,并且容易受到雷击侵扰,安装过程中要严格选择其工作环境及电源电压。所以采用微机保护时要注意,二次回路及网络线均要设置避雷器,要在控制室中安装空调以起到调节环境温度的作用;设备的直流电源要进行滤波及稳压处理等。安装过程中,继电保护与相关自动化设备的背板与压板、端子排及插头的接线要牢固,采取措施防止光缆或网络线受到外力的破坏。针对中一些关键的质量点要加大控制力度,比如gps系统的对时精度、伞站模拟量精度以及远动通道的质量等。在调试过程中难免会遇到运行设备无法停电的情况,此时可以采用技术手段加强安全保证,校验时可以采用模拟开关。 (三)工程的验收与投运 工程竣工后要对系统设备进行验收,要严格按照继电保护要求来进行,不仅要做常规的保护整组传动试验,而且还要进一步结合设备的具体特点验收设备的遥控、遥信、遥调及遥测操作功能,保证后续系统运行中的可靠性,并制定出科学的设备运行操作规程。比如在系统运行中,认真列出各个设备的管理要点,为后续的设备维护提供参考;此外,工程图纸、校验报告以及相关技术资料等,要及时上报对应的管理部门进行存档备查,做好电力工程系数建设数据的备份,为后续系统的运行、维护、改造、扩展提供技术参考。 三、电力工程自动化配网系统的建设 配电网自动化系统包括主站系统、子站系统以及终端子系统: (一)主站系统 配电网自动化主站系统又包括配电scada主站系统、配电故障诊断与恢复功能、配电管理dms等三个子系统。其中scada主站系统包括前置机服务器、scada服务器、mmi调度员工作站、报表工作站、da服务器以及gis服务器等几个部分。在整个主站系统中,配电故障诊断与恢复功能十分重要,其是配电网自动化系统投运后可以满足系统技术要求的必要条件,因此要对da功能进行联调测试,联调测试前要具备以下条件:完成主站置库且检查无误;主站与子站及ftu之间要保持正常的通讯;ftu在进行da测试时,要进行必要的遥测、遥控及遥信调试,以保证其功能处于正常状态;由于无故障区段恢复供电会影响到变电站出口断路器,所以也要对其做遥控测试;此外,da测试过程中,可以利用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方案启动配电自动化系统的da功能。dms的实现过程要遵循循序渐进的原则,可以借鉴输电网自动化系统的成功经验,突出重点,提高配电自动化系统的实用性,提升系统的自动化水平,不断完善于配电管理系统性能。 (二)配网自动化子站系统 在配电网中存在多种监控设备,并且分布广泛,配电自动化系统中的scada系统的测控对象,包括开闭所与环网柜,这些设备容量较大,此外,柱上开关也是监测控制的范围,其不仅数量多,而且比较分散,因此将这些站端的监控设备全部直接连接到配电主站也是不现实的,所以要增设配电子站,用于柱上开关、开闭所以及配电站端监控设备的管理,并负责采集数据、监控馈线等,此外,通过自动化子站系统还可以向配电主站通信处理器传送实时数据等。配网自动化子站系统不仅可以节约主干通道,可以主站scada网络可以通过子站系统继承输电网自动化的成果。由此可见,配电子站系统的实质就是起到一定的中介作用,其是一种集中与转发装置,其主要构成就是工业控制pc机及多路串行口扩展板,其与ftu柱上开关控制器均采用面向对象的问答规约,多台柱上开关控制器可以共用同一条通道,配电子站不仅要对各个柱上开关控制器所收集的现场信息进行查询,将其输入实时数据库中,而且还要反过来根据数据库中的值向配电scada系统上报信息。 (三)配网自动化终端 配电网自动化终端的主要作用是实时监控对应区域内的柱上开关、开闭所、环网柜以及配电变压器等,自动终端不仅要具备对ftu、ttu的三遥功能,而且还要能准确识别、控制故障,从某种程度上讲,自动化终端系统是主站系统与子站系统的辅助系统,三者相辅相成互相配合,实现配电网的运行管理与监控,包括工况检测、网络重构、故障隔离以及恢复非故障线路的正常供电等。 电力自动化论文:简析无人值守变电站发展与电力自动化应用 在变电站的日常运行中,无人值守是指没有特定的工作人员对其操纵建设,且随着网络技术的迅速发展,无人值守已经成为当前变电站发展的主要趋势,这种管理模式在减少值守人员及其配置开支的同时,还能进一步规范变电站的管理程序,提高变电站的管理质量,为其今后的发展奠定基础。而电力自动化在实施的过程中,主要是指结合着变电站的实际状况,选择合适的控制理论、器仪器表、电子设备以及计算机软硬件等技术,对变电站的日常运行景象检测、优化、控制、调度等管理过程,以此来提高发电生产效率,最大限度的降低电能消耗。具体分析如下: 一、无人值守变电站的发展 在当前我国电力资源的调配、生产中,变电站有着极其重要的作用。而无人值守变电站的发展,能够凭借其投入小、管理效率高的优势受到人们的青睐。在整个无人值守变电站的发展中,主要包括以下几个方面: (一)机电自动化无人值守变电站 在无人值守变电站没有研发使用之前,我国一直使用的是人工值守模式,这种模式在浪费大量人力、物力的同时,值守效率不高。随着科学技术的迅速发展,无人值守变电站的投入使用,在提高变电站管理效率的同时,还能节省值守成本,由此成为当前变电站的主要发展趋势。在35kv变电站无人值守的研究中,其开始与80年代中期,由清华大学研制出的35kv变电站微机自动化系统,并将其正式投入使用,至此拉开了无人值守变电站的研究序幕。 (二)信息数字化无人值守变电站 在我国当前社会发展的过程中,信息技术的发展在推动社会进步的同时,还改变了人们的生活模式。电网安全作为人们生产用电的核心问题之一,能否得到科学、完善的管理,将与人们的正常生活、生产有着密切的联系。在整个信息数字化无人值守变电站的运行中,现场总线作为自动化领域的计算机局域网,在整个生产活动中起着核心作用。现场总线一般应用于在变电站、电力系统和电站中,在项目的可靠性、经济性和高精度等诸方面获得诸多效益。在国际上,四方公司率先将lon works现场总线技术应用于变电站综合自动化系统之中,提高了通信系统的数据处理与信息吞吐能力。与此同时这种现场总线网络在使用的过程中,基于自身传输速率快、信息收集全、抗震性强等优势,被广泛应用到环境较恶劣的地区。在其网络信息处理中,一般是采用微处理器和光电技术设计的设备,对网络主线通过的信号回路进行控制及操作驱动检测,并通过这种模式来简化原有的常规机电式继电器,这种模式在使用的过程中,也在一定程度上取代了传统的导线连接,使其开始向数字程控器及数数字公共信号网络发展。 在整个数字化通信变电站中,其通信平台的主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接中,全站的数据建模及数据通信平台系统在运行的过程中,必须结合着变电站的实际运行状况,呈现出统一运行趋势,以便在正常运行中,该平台上的智能装置能够最大限度的发挥出自身的操作优势。此外,基于全数字化通信管理的优势,能够在条件运行的状况下,在一、二次设备之间建立相应的联系,这种模式在使用的过程中,能够为短期内增加变电站内的智能装置数量提供相互操作的统一数据建模及通信平台。 二、电力自动化的应用分析 顾名思义,电力自动化在运用的过程中,主要是指通过网络计算机的设置,在相关程序的控制下,对变电站的实际运行状况进行分析、管理。电力自动化的应用能够大幅度的规范变电站的管理程序,提高管理质量。在其具体应用的过程中,主要包括以下几个方面: (一)传动技术应用 在整个传动技术中,变频器作为传动技术中的核心组成部分,在具体运行的过程中,其目的在于实现程序的变频调速。在变频器中,主要由整流器、驱动电路、滤波器、控制器以及保护电路等几部分组成。在当前的电力设备中,变频器被广泛应用于节能、降耗、减排中来,由此不能看出,在当前电力行业技术改造的过程中,其主要决定因素的在于变频器的研究运用。 (二)人机界面 在21世纪科学技术迅速发展的时代,电力行业在发展的过程中,随着人们生活水平的提高,用点量的增加在很大程度上提高了人们对变电站设备、管理等要求。在当前变电站的二次设备中,其关键部位在于直流电源屏,在保护电源的同时,还要承担着提供直流控制的责任。在当前国际使用的直流电源屏中,最常见的是软开关技术,将多级变换的工频交流变成稳定的直流,然后可编程控制器plc将采集的开关量和输入输出模似量经过运算处理。 (三)通信技术应用 在整个电力系统运行管理的过程中,通信技术的应用,能够凭借自身规模大、信息全、传播快的优势,在深化电力系统管理的同时,还能从根本上促进变电站自动化的发展。在其早期运用的过程中,受技术条件的限制,其管理模式主要采用简单的串行通信技术,这种技术在使用的过程中,通信速率低、功能少、传输速率及效率差,使用效果可想而知。且随着信息技术的迅速发展,计算机网络技术在变电站自动化系统中的运用,在创新变电站自动化管理模式的同时,还直接推动了变电站自动化的发展。相比较其他通信技术,局域网在使用的过程中,能够凭借其可靠性、可扩展性、经济性以及通用性的优势受到人们的欢迎,在常用的局域网络中,主要包括rcet网络、t0kenring令牌环和ethernet网络。其中,以太网在使用的过程中,使用的是总线型拓扑结构论文联盟。它的优点在于它的可靠性高、灵活性好、传输速率高、软硬件支持性好等,多种常用硬软件均支持ethernet网络。 三、总结 综上所述,随着我国综合国力的增强,无人值守变电站在发展的过程中,在提高变电站管理效率的同时,还能进一步促进电力系统的发展。而电力自动化的运用,在符合社会发展趋势的同时,还能最大限度的满足人们的需要。相信在未来的发展中,无人值守变电站发展及电力自动化的应用,将成为我国电力系统发展的主要趋势。 电力自动化论文:电力自动化中的数据分析与特点 【摘要】随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。 【关键词】电力自动化;数据采集;数据分析 随着经济迅速发展以及社会建设的不断完善,我国不同行业以及各地居民对于电力系统发展提出了更高的要求。电力系统的自动化技术,其作用就是可以更好的实现对于运行状态的集中展示以及及时的监控,并且可以对之进行优化,同时提高安全运行的性能。一些高新技术,比如计算机或网络通讯技术等在电力自动化技术中的应用,让其数据处理工作也日趋复杂,可以快速以及准确的获取和处理数据是保证电力自动化系统正常运转的保证。 1. 数据采集 一般在电力自动化系统中,首先要做的是数据采集。采集数据,指的是电力自动化的输入,分为数据的采集以及处理和转发等三个环节。与电力自动化系统相对应的就是数据的传输是采集的关键。目前来看针对数据的传输,主要有有线以及无线两种主要方式,有线传输的方式包括了光纤和电缆等,无线传输的方式有微波以及无线扩频等。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输,但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用,因为无线传输具有减少铺设线路的优点所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。 2. 采集数据分为以下几个类型 实时数据,指的就是在现场实时采集到的数据,其特点就是数据量特别大,因此对于此类数据的存储提出了更高的要求。第二就是基础数据,指的是电力设备数学的一些数据,其属于设备管理的基本范畴之内,例如线路或者发电机等。第三就是日常的运行数据,主要有电力自动化系统中记录的数据以及各种职能部门在工作中处理的数据。最后就是市场数据,因为电力行业的市场化改革正在逐步进行,所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。 3. 在收集数据之后,对数据进行下一步的分析和整理 3.1数据的分析大致有以下三个特点: (1)数据的唯一性。在电力自动化系统中存在着大量的数据,这些数据的特点就是具备一定的独立性,但是在子系统进行交流的过程中这些数据也会包含其他子系统中的大量数据,所以子系统之间的数据会存在交叉现象,如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余很可能导致系统在处理数据时能力降低湖或者更新速度较慢,严重的话还可能导致系统数据的可信度降低。所以说为了能有效的保证数据的唯一性,就需要对数据库进行统一的管理以及日常维护工作。通常来说对于离线数据库可以比较容易进行管理,实现其唯一性难度不高,但是针对实时数据库就需要将数据库的信息映射到不同工作站的内存中,就需要在线进行统一管理来确保不同子工作站的数据库进行更新来避免重复性。 (2)数据的共享性。目前随着我国信息化的进行以及网络的普及,互联网的影响已经深入到了社会的不同层面以及角落,网络带宽也越来越大,网速也逐步提高,这就使得web数据共享方式变得更为可行。跟其他的数据共享方式比起来,基于web的数据共享技术充分利用了互联网技术,具有高效率低成本的优势。 (3)保证数据的安全性。随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。数据流在电力自动化系统中的关键,就是要解决系统的统一接口的问题以及实现子系统之间的互联。其未来发展的基本方向就是实现电力自动化系统的数据流优化策略。 3.2随着电力系统中数据的存储了急剧增加,互联网中的病毒等也开始泛滥,但是碍于一些硬件设备的限制导致了电力系统中的数据备份等还是不够完善,这就大大的增加了数据丢失的风险。数据丢失很可能会导致电位运行的不稳定甚至是瘫痪。所以说数据的安全问题成为了现在电力自动化发展中十分重要的问题。 电力自动化系统是一个会涉及到多方面内容的系统,其核心就是数据的处理。正确有效的数据处理是保证电力自动化系统安全有效运转的必要手段。 电力自动化论文:电力自动化继电保护安全管理探讨 面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于gps的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。 2电力自动化继电保护安全管理 2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。 2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、gps对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。 2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及论文联盟对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将gps对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。 3结语 总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。 电力自动化论文:浅谈电力自动化 摘要:电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。文章对我国电力自动化的发展及现状进行了探讨。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 一、电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,由清华大学研制的35kv变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京自动化研究院也开发出了220kv梅河口变电站综合自动化系统。此外,国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。1998年全国装机容量超过277gw,跃居世界第2位,自此以后,我国电力仍以较高的速度和更大的规模迅猛发展,预计我国电力装机总容量将在今年底至明年初突破800gw。 二、电力自动化的实现技术 现场总线(fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 三、无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗rfi(射频干扰)/emi(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有gsm/gprs(蜂窝)、9oomhzradios、wi-fi(802.lla/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以wi-fi和wimax应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 四、信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如scada、agc以及ems等已建成,省电力调度机构全部建立了scada系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 五、安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 六、传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(mcu/dsp)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在业内,以abb为首的电力自动化技术领导厂商,abb建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:plc、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 七、人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是v80系列可编程控制器plc,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 电力自动化论文:遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用 【摘 要】 叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用,提出了研制遥视系统的设计思想,分析了遥视系统的组成及其功能特点,对视频图像传输的几种方案进行了对比,并对遥视系统的应用前景进行了展望。 1 引言 随着电力工业迅速发展,中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本,合理利用资源,并最终使用户获利。而电力市场不断完善后,将允许用户参与电力市场的竞争,生产调度与市场交易一体化,调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守,裁员增效。 根据我们的了解,目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是,四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。 随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日臻完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,列入了议事日程。 2 设计思想 变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理,采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术,集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时,应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况,建立在高起点的技术之上,按无人值班方案进行设计。 首先,系统应能满足无人值班变电站的要求,具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24h连续监控数十个变电站。 其次,系统应具有多画面视窗,1~16个画面任意分割方式;图像清晰,画面流畅,彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象;在保证高品质画面的同时,降低传输码流,实现了真正的海量存储。 再者,系统应提供透明通道,满足多种高、低速通信通道。 3 系统组成 遥视系统的基本配置如图所示。 遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有pcm 2m通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。 3.1 系统配置 3.1.1 厂站端 包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等,在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机,建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视频、音频、数据等信息,并通过编解码器进行处理,将模拟信号数字化并压缩编码,以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。 3.1.2 通信层 可用光纤、微波、ddn、isdn、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等,线路接口可以是g.703,v.35,rs449等。 3.1.3 主站端 包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱,多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器,用于监视各个现场,并收集现场的报警信息,同时供网络层传输图形等信号。 3.1.4 网络层 即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输,以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。 3.2 系统三大领域 3.2.1 视频技术 在许多远程视频监控系统的方案设计中,经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号,在距离上会受到限制,超过几百米便需要放大中继,因此,常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外,常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号,传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码,在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩,视频图像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),其数据量为0.92mb,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有h.261,mpeg—1。h.261标准简称p×64,由国际电报电话咨询委员会(ccitt)的一个专家组在1990年12月制定,mpeg—1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。h.261适合在64~384kbps的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想;mpeg—1在800kbps~2mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大,采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时,还应慎重考虑:系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。 3.2.2 网络技术 数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;且数字视频可利用计算机网络联网传输,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 3.2.3 通信技术 数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点: 1实时性 视频数据 属于实时数据,必须实时处理,例如:实时压缩、解压、传输、同步。 2分布性 现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点,通过计算机局域网或广域网连接。 3同步性 尽管视频信息具有分布性,但在用户终端显示时必须保持同步,另外,声音与视频也必须保持同步。 目前,tcp/ip网络通信协议是一种即成事实的工业标准,视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行,也必须采用tcp/ip协议。然而,tcp/ip协议用于可靠传输,作为结果,如果你在internet上向另外一台计算机发送一个数据包,你可以确信它将准确无误地到达目的地,但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上,数据包在到达目的地前延时数小时或数天,在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例,对时间却十分敏感,因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(itu)和国际互联网工程任务组(iete)设计了一个实时传输协议rtp来解决传输实时性数据的难题。rtp一般运行在不可靠性协议层上如udp(事实上经数学统计udp包的可靠性在99%以上)。每个经过rtp传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号,这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号,因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。 在监控领域中,数字化和网络化是一种趋势,可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所,通常具有以下特点:有重大经济价值,安全防范要求高,在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心,对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是:利用各种数据通信网络如ddn、isdn、e1、xdsl,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码,同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。 4 系统通讯方案 通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分,其作用如同人的脊髓一样,负责各种信号和指令的上传下达。 遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、isdn、ddn等多种通讯媒介,将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2mbps e1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室,同时将控制室的音频和控制信号传回基站。 这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。 4.1 同轴电缆方案 在遥视系统中,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。 这种方式可采用75ω的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时,由于衰减大,用它组成的传输网最长只能传输10km左右。 同轴电缆可靠、速率快、投资少,但架设方式麻烦、距离短,同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差,需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。 4.2 光纤通讯方案 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维,它的最大特性是抗电子噪声干扰,通讯距离远。 光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输;多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50~500mhz/km,单模光纤的带宽为2000mhz/km。光纤波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模光纤和单模两种。 目前,单模光纤在波长1.31um或1.55um时,光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.2~0.4db以下,是同轴电缆每公里损耗的1%,因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。 用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟,成本费用也大幅度下降。 光纤通讯的造价稍高,施工技术难度大。 4.3 无线通讯方案 传统的无线通讯系统包括以下几种: (1)调幅(am)广播。 (2)调频(fm)广播。 (3)无线寻呼网。 (4)甚高频通讯。 (5)特高频通讯。 (6)微波通信。 (7)卫星通讯。 电力系统中,微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广,频带很宽,不需要传输线,而且可以构成双向通讯系统。 目前已使用的频段为300mhz~3000ghz,通讯容量大,仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话,多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息,几乎不受电力系统本身干扰的影响,故传输的质量较高。同时,微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能,在电力系统中获得了广泛的应用。 微波通信方式的传输量大,质量高,配置灵活,可以省去建设有线传输线的费用,并且具有很快的传输速率,缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式,对于为数众多的测控单元,每个点都要建设一对微波通信设备。 4.4 电话线通讯方案 电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾,传输到终端的图像都不连续,而且分辨率越高,帧与帧之间的间隔就越长;反之,如果想取得相对连续的图像,就必然以牺牲清晰度为代价。 5 展望 变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题,是对“四遥”功能的有益补充,为实现“无人值班,无人值守”提供了可靠的保证。 遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性,提高运行和管理的科学性,充分发挥变电站效益,促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。 电力自动化论文:谈电力自动化的未来发展趋势 摘要:随着 计算 机技术、通信技术、功率 电子 技术和控制技术的 发展 ,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这主要表现在:变电站自动化、电网调度自动化和配电网自动化水平这几个方面。 关键词:电力自动化 发展趋势 水利工程 0 引言 20世纪90年代以来,计算机技术、通信技术、功率电子技术和控制技术日新月异,而且这些新技术逐渐由理论和实验阶段进入应用领域,这些都对电力自动化技术产生了巨大的影响。一些新的观点和理论应运而生,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这解决了电力 工业 许多一直没有解决的问题。本文将对电力自动化的新进展进行分析。 1 变电站自动化的新进展 变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和 现代 通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的rtu方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。 2 电网调度自动化的新进展 电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全 经济 运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。 网络 安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。 3 配电网自动化的新进展 随着城乡电网建设和改造的顺利进行,提高配电网自动化水平的呼声越来越高。近10年来,在现代 科学 技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展。随着电网建设的发展,配电网的网格化程度越来越高,仅凭借人的经验,难免顾此失彼。于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网。引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电 企业 提高经济效益和社会效益。 3.1 智能配电系统在配电网发生故障时的作用 在一段馈线发生故障时,判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、超高压尽先失压或10kv母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。 3.2 智能配电系统在配电网正常运行时的作用 实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行 网络 重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。 4 结束语 由于 现代 电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,因此为现代高精技术的 发展 提供了基础,同时由于自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高, 经济 调度的实施都大大的降低了运行成本,取得了可观的经济效益。 电力自动化论文:电力自动化管理系统分析 摘要: 配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售——向广大电力用户提供电能。随着 经济 的 发展 ,观念的变化,电力公司正经历着一场深刻的变革:电力市场自由化。配电自动化及管理系统是一项系统的综合性工程,成功的配电自动化是设备的可靠性和方案的有机结合,针对配电自动化及管理系统发展的过程及其特点,根据配电网规模、地理分布及电网结构,提出了配电自动化及管理系统的结构及其主要功能,并就在具体实施过程中值得注意的问题进行了探讨。 关键词: 配电自动化 配电管理系统 环网配电 供电可靠性 1 配电自动化简介 配电自动化指:利用 现代 电子 技术、通信技术、 计算 机及 网络 技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好, 企业 管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。 配电自动化包含以下几个方面: 馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。 变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 2 配电自动化及管理系统 2.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构 根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。 2.2 配电自动化及管理系统的主要功能 2.2.1 配电自动化及管理系统的主站 配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。 管理功能:指标管理、地理信息系统(gis)、运行管理、设备管理(fm)、辅助设计(am)、辅助工程管理、应用软件等。 2.2.2 配电自动化及管理系统的中心站 在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。 2.2.3 配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元) 配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。 2.2.4 配电自动化及管理系统远方终端 配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端ftu(feeder terminal unit)、配电变压器监测终端ttu(transformer terminal unit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端dtu(distribu-tion terminal unit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。 3 电力自动化管理系统 3.1 规划和建设好配电网架 规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kv馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kv变电容量、10kv主干线和10kv馈线有足够的转移负荷的能力。 3.2 加强领导,统筹安排,分步实施 配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向 现代 化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。 3.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题 由于配电自动化(da)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而am/fm/gis则可在全部配网使用。若使用一体化可通过am/fm/gis系统在一定程度上弥补da在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时scada和am/fm/gis的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指gis作为 计算 机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得scada和am/fm/gis通过一个图形用户界面(gui)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。 3.4 配置合理的通信通道 通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。 3.5 选择可靠的一次设备 对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。 4 小结 配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的 经济 优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。 电力自动化论文:电力自动化改造技术 摘要:文章分析了变电所自动化改造的几个关键技术。 关键词:变电所 自动化 改造 1 变电所改造的主要内容 常规变电所改造为无人值班变电所运行,首先要对一、二次设备进行改造,使之适应无人值班运行要求。 1.1 一次设备主要改造及技术要求 1.1.1 断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能,并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6~35kv油断路器动作要求,应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或sf6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。 1.1.2 高压开关柜的改造:完善机械防止误操作措施;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间绝缘水平;改造高压开关柜中的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。 1.1.3 过电压保护设备的改造:如对变电所6~35kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈;为减少变电所的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器的爆炸,变电所6~35kv避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(moa)。 1.1.4 主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量等。 1.2 二次设备改造内容及要求 控制回路的改造要能适应无人值班需要,主要有以下要求:①断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线。②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号。③保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后,能远方报警。④重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能,信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。⑧中央信号装置有关回路作相应改造。 2 改造方案的选择 对常规变电所进行无人值班改造,总的指导思想是“安全、可靠、实用、 经济 ”。二次设备改造任务重,改造难度大,需要对一些关键技术进行探讨,寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。 2.1 断路器的控制与继电保护合一的改造方案 改造时保留有全部保护设备,取消控制屏(集中控制台,集中控制柜),将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求,增设一套rtu当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。采用这种改造方案,可以简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制,集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。 变电所改造一般采用常规的rtu装置。变电所无rtu装置的可采用性能较好的分布式分散安装的rtu遥测交流采样,各rtu之间通信连接。变电所已有rtu装置的,在原装置中扩大功能,增加rtu容量以满足无人值班改造信息量的要求。 2.2 只改造二次回路接线方案 这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线改接,重合闸接线改接,以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的rtu装置采用常规远动设备。 2.3 二次保护设备全部更新的改造方案 对于运行年限较长的变电所,在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求,全部更新变电所二次及保护设备,采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大,一般只适用于变电所相对陈旧,原有的二次回路已达不到安全要求的情况。 3 如何进行远方监控 3.1 继电器的更新 根据传统变电所无人值班改造的实际情况,也为确保“四遥”功能的实现,改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由集成电路构成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可以通过电源监视灯对继电器的正常运行进行监视,从而大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。 3.2 远控和就地操作转换 变电所实现无人值班,要方便设备检修和事故现场的紧急处理,就必须要实现远控及就地控制两种方式操作,因此要拆除原有的kk控制开关,在回路中增加具备“远控”和“就地”转换功能的qk切换开关,在正常情况下,无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器,必须置于“远控”位置,由监控中心值班员进行远控。 4 线路的监视 大家知道,红绿信号等除反映断路器的实际位置以外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,但却无法从远方进行监视,为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器twj和合闸位置继电器hwj,只要hwj及twj的两副常闭触点同时闭合,就说明跳闸回路有问题,需要到现场检修。 5 遥信的实现 常规变电所要进行无人值班改造,则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时,继电器动作以后,必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题,在改造中应当加以重视。 5.1 遥信的实现 变电所原中央信号解除以后,为正确反映所内所有异常及事故信号,就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。针对这一要求,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。 5.2 信号继电器的复归 信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来,实现全站信号的遥控总复归。使得无人值班变电所的信号复归问题得以解决。 6 小结 通过实践,变电所实现无人值班,其优越性可大致归纳为:①传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,从而改善电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;②预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号提供调度员分析,可以及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,调度员直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;③大量节省人员,提高 企业 劳动生产率;④遥控由调度员直接执行,无中间环节,不易发生误操作。 电力自动化论文:电力自动化补偿技术分析 摘要: 电力 电子 技术、智能控制技术和信息通信技术的不断 发展 ,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 关键词:电力 自动化 技术 0 引言 电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 1 传统的低压无功补偿技术 1.1 采集单一信号,采用三相电容器,三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但假如当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。 1.2 投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。 1.3 无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。 1.4 通常不具备配电监测功能 2 智能无功补偿技术分析 2.1 补偿方式 2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2.1.2 三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑 经济 性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等 企业 ,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。 2.2 采用先进的投切开关 目前采用的投切开关主要有以下几种。 2.2.1 过零触发固态继电器 其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。 2.2.2 机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。 2.2.3 机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化。 2.3 采用智能型无功控制策略 采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切 参考 限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。 2.3.1 科学 的电压限制条件 可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。 2.3.2 可设置投切延时 延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。 2.4 集成综合配电监测功能 综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和 经济 运行提供可靠的治理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下: 实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。 一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现 网络 多机操作与数据共享。 2.5 集成电压监测功能 根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。 2.6 集成在线谐波监测功能 较好一点的监测终端采用dsp作为cpu,应用fft快速傅立叶算法,可精确 计算 测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。 2.7 通信 某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用,采用标准的rs232、rs485接口,可根据用户要求非凡配置modem、现场总线(profibus)等,与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种,或是其一或是多种方式的结合。 手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。 直接通信:与配电自动化系统接口,为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。 与ftu的通信:可通过ftu实现一点对多点采集,以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信,通常采用载波或直联。 2.8 模块化结构 当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。 3 小结 总之,随着科技的快速 发展 进步,高科技 企业 的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的治理、监控,在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。 电力自动化论文:电力自动化发展趋势分析 摘要:随着我国电力工业的发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程。正在启动的发电市场展示了向配电市场发展的前景。 关键词:配电系统自动化 系统集成 电力市场 1 配电系统自动化发展中的问题 当代的配电系统自动化,发展过程中面临着两个问题:这就是配电系统自动化如何从传统的“多岛自动化”走向系统集成;以及如何考虑电力市场的发展可能对配电系统自动化产生的影响。 2 发展中的配电系统自动化 配电系统综合自动化中,各有关系统如何实现信息共享、功能互补和通道公用,并顾及到电力市场发展可能带来的影响呢? 2.1 scada/lm/dms平台 scada/lm/dms平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成scada/lm/dms功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。 由于系统中引入了功能较强的变电站综合自动化技术,scada中除传统的功能外,还增加了一些扩展的scada功能,如保护的远方监视、投切和定值修改,故障录波数据的收集等。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的scada/lm/dms平台来完成。 这里,与电力市场发展有关的负荷控制和管理,正面临新的挑战:长期缺电期间,对用户限电拉闸实施计划用电的负荷控制,应及时转移到用户不感到停电的负荷管理(lm)上来。 当代的负荷管理,主要是按事先编制好的负荷管理方案,通过馈线降压减载,或按编组周期轮流短时启停用户的可控负荷(空调、热水器等),来实现用户不感到停电的负荷管理。 此外,还应积极开展基于分时电价的需方用电管理(dsm),用以调动需方的积极性来参与负荷管理。 供方负荷管理与需方用电管理相结合,必将有力地改善配电系统的负荷曲线,并为随后电力市场的开展打下基础。 lm负荷管理功能与电力供需关系和电力市场进程有关,涉及到对原有负荷控制系统的利用和改造,以及和具有需量控制功能的数字电量计费系统相配合等问题。但无论是沿用原有的负荷控制终端、或是与新建的电量计费系统相结合,主站均和scada/dms集成在一起,以适应电力市场发展的变化,而不象传统的负荷控制那样分开独立运行。 dms应用软件方面,除传统的网络拓扑跟踪着色、负荷预报、配电潮流、短路分析、网络重构、故障恢复控制、操作票、投诉热线处理等外,还把负荷计费管理、电力市场等应用包括了进来,统一优化管理,授权分工使用。 当然,系统的无缝集成并不排斥通过接口和数据转换、接入现有而又可用的老系统,以保护原有投资。待该老系统淘汰后,再更新为符合开放标准的系统。 2.2 变电站综合自动化 传统的变电站自动化,系由本地监控的自动装置和与调度联系的rtu远动装置所组成。当代的变电站自动化,随着计算机、通信和数字信号处理(dsp)技术的发展,已进入到自动远动、测量控制保护功能集成并随一次设备分散布置,实现无人值班的综合自动化阶段,显示出系统集成的高效益。 当然,常规的有人值班变电站,同样也可以通过变电站rtu接入配电自动化系统。 2.3 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。 免通信的环网故障识别和恢复控制系统,可由一定数量的负荷分段开关(无切断短路电流能力)和控制分段开合的控制器组成。正常时固定开环点运行,两侧供电。故障时,靠故障侧变电站馈线保护动作跳闸,各段开关无压释放。变电站断路器重合成功后,各段开关按事先整定的时限依次重合试投。如为永久性故障,当投到故障段后变电站馈线保护将再次动作跳闸,重复试投过程。但此时故障段业已测明,仅合到故障段前为止。故障段后至开环点的恢复供电,则从开环点检测到对侧线路失压进行重合开始,以相反的方向和相同的原则来实现整个环网故障段的隔离,和非故障段的自动恢复供电。 这种单项自动化装置的优点是无通信要求。但除功能单一和信息未能共享外,本身还存在整定复杂、不能一次定位、开关试投次数较多、恢复时间较长、线路摄取的“冷负荷”较大等问题。 和变电站综合自动化类似,带通信的环网故障识别和恢复控制系统,控制分段开关的开合,称为馈线终端装置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障时依靠远动功能免除试投实现一次定位、隔离和自动恢复供电外,正常时还兼有收集环网节点电工信息、控制分布电容投切、以及合理选择开环点用以降低网损等功能。 2.4 多功能数字分时电度表系统 常规的分时电度表,是专为电量计费而设计的,用途比较单一,一般不具备通信条件。 随着计算机、通信和数字信号处理技术应用的普及,导致了当代多功能数字分时电度表的问世。这种可以远方通信的多功能数字分时电度表,除了具有分时电度表的功能外,还能和配电控制中心配合,收集带时标的用户电工信息、传送电量计费信息、具有窃电报警、负荷控制、液晶显示、长期存储等功能。在电量计费系统中,表计本身还可兼作数据集中器使用,大大简化电量计费系统的构成。 电量计费系统是开拓电力市场的一项基础性设施。通过电量计费系统的建设,应一改过去垄断经营时期供方查表、用户缴费、逾期罚款的单向联系模式。 城网建设改造中,正在进行量大面广的“一户一表”建设。无论从当前的“商业化运营”或今后的“配电市场”来看,都应尽可能地考虑到计费信息的双向通信(大中用户远方读表和中小用户智能卡)以及和银行结算的关系问题。 “投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。 2.5 管理信息系统 基于自动绘图和设备管理(am/fm/gis),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(oa)等在内的管理信息系统(mis),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,am/fm已发展成为一个独立的地理信息系统(gis)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。 随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了scada/gis系统。 近年来,mis趋于向osa标准以及日益普及的intranet/internet靠拢,且大有以内联网取代mis之势,以便与电力市场的发展接轨。因为,今后电力市场的交易,将不再是大厅交易,而是基于intranet/internet、以浏览器为特征的、称之为电子商务的网络交易。 传统上的管理信息系统(mis),以专用网、专用信道和图形用户界面为其特征,显然不适于提供电力交易使用。这又是考虑电力市场发展时所提出的一个挑战:是使传统的管理信息系统和今后的交易信息系统并行发展,或是对现有的mis进行改造、使之适应今后电力市场的发展。事实上,一些面临发电市场压力的网省级调度中心,已经按后者行事并已改造就绪了。 3 结语 3.1 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成,并受到电力市场发展的影响。 3.2 “多岛自动化”是以单项自动化为基础,由少到多各自平行发展。系统集成的综合自动化,是以整体综合优化为基础,力求信息共享、功能互补,并随技术的进步而提高其集成度。 3.3 当前配电系统自动化中的负荷管理系统、电量计费系统和信息管理系统,需要考虑电力市场发展的影响。 3.4 基于开放系统结构和国际标准的分层分布配电系统综合自动化,适应当代系统集成和电力市场的发展方向,“性能价格比”好、可伸缩性强。用户可以任意分步实施其配电自动化规划,所投入的系统或设备不会因系统的发展或技术的进步而导致重复建设甚至推倒重来。 电力自动化论文:电力自动化系统控制分析 摘要:介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点,总结了防误操作的几种模式,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。 关键词:自动化 控制与操作 1 控制可靠性 变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性,采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能,以保证控制操作的高可靠性。 1.1 多级多地点控制功能 自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。 远方遥控:由调度人员在调度端发出下行控制命令。站控操作:运行人员在变电站层监控主机发出操作命令,通过交互式对话过程,选择操作对象、操作性质,完成对某一操作过程的全部要求。就地操作:作为后备控制方式,当监控系统故障或网络故障时,可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。 上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换,当切换到后备手动控制时,站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时,后备手动控制不产生任何作用,计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令,当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时,应拒绝执行,并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。 1.2 操作过程中软件的多次返校 1.2.1 操作员权限设密,以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力,即便运行人员在操作过程中发生一般性错误,均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统都具有恢复功能。 1.2.2 操作员工作站发出的操作指令,都必须经过选择—校核—执行等操作步骤,返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错,操作指令中断,并告警提示。每次操作结束后,系统自动记录操作过程并存盘。 1.2.3 监控系统的双机配置 220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置,作为人机接口的监控主站冗余配置,热备用工作方式,可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法,监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常,可将热备机切换为主机工作。 监控系统硬件的冗余配置,系统分层分布式结构,为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。 2 操作实现方式 为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性,变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控,变电站不再采用繁琐的电气联锁,可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统,其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置,已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用,这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。 对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有3种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性,8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置,母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置,8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。 软硬两级闭锁,其可靠性高,监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作,但该模式接线复杂,且价格昂贵,金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。 以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。 对于一个半开关接线的500 kv变电站,笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线,节约资金,可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。 上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能,例如:操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作,只需在监控主机的键盘上敲入相应指令,便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作,在这里几分钟便可完成。 可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑,其可靠程度明显优于常规站的防误设计。 3 自动化控制技术分析 分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏kk把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。 常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。 变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。 常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。 4 小结 综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 电力自动化论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 论文 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速 发展 ,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致 网络 管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的 规律 组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制pcm数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于pcm电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将pcm综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括pcm基群和高次群复接设备。pcm基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路pcm信号变成一路基群速率为2048mbit/s信 号进行传送,以及将收到的pcm基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯 网络 的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以 经济 地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力 工业 中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的 发展 ,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化论文:探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势 摘要:文章介绍了电力调度自动化系统的主要功能,论述了其 发展 现状,分析了电力调度自动化的发展趋势。说明了电力调度自动化系统是电网安全和 经济 可靠运行的保障,在电力调度中具有主导作用。 关键词:电力调度;自动化系统;趋势 0 引言 电力调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,包括在此系统运行的应用软件。是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统是保证电网安全和经济可靠运行的重要支柱手段之一。随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。 1 电力调度自动化的主要功能 电力调度自动化系统采用成熟的 计算 机技术、 网络 技术及通讯技术等,符合相关的国际和 工业 标准。电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、 历史 库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用,提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内rtu之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 2 电力调度自动化系统应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000,sd-6000.open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认标准:操作系统接口用posix:数据库接口用sql结构化访问语言;人机界面用osf/moyif,x-windows;网络通信用tcp/ip,x.25。应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 2.1 cc-2000系统 采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的 规律 进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 2.2 sd-6000系统 sd-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。 2.3 open-2000系统 open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外 发展 速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。 open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。 3 电力调度自动化发展趋势 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,为保证电网安全、优质运行,电力调度中心可能同时会运行多个应用系统,例如调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统、配电管理系统等。每个系统又可能包括多个应用。这些系统活应用需要有以下要求:①可以相互交换数据,共享信息;②能够不断扩展新的应用功能,集成更多的系统,并降低接口的难度和成本;③可以采用不同厂家产品,实现跨平台的异构系统和互操作。 为满足以上要求,iec第57技术委员会的13工作组推出了调度自动化系统各应用系统接口的系统标准 iec61970,其主要部分是以cim描述电网的公用信息、以cis访问电网的公用信息,其理想目标是实现“即插即用”,当前目标是解决系统的互联和异构问题。开发基于iec61970标准的电网调度自动化系统,把异构机型、多体系互联起来,在不同的系统之间建立一种公共的相互兼容和可互相操作的环境,最大可能地充分利用 计算 机处理能力,真正做到数据共享、资源共享。使电力 企业 获得更高的效率和更大的 经济 效益,这将是调度自动系统的发展放向。从技术发展趋势上看,我国的调度自动化系统在逐步经历并完成了从“经验型调度”到“分析型调度”的转变之后,相信必将发展至“智能调度”阶段。这也是由当前各种新的调度自动化技术需求所决定的。 随着电力市场的引入,更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作,这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定,但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战,“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。 电力自动化论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院
0引言 随着国民经济的发展,人民的生活水平、生活质量得到进一步提升,电力需求日益增长,供电企业迎来机遇的同时也面临着挑战。电力营销是供电企业经营的重要环节,应用用电采集技术不断完善供电企业的经营能力,提升供电企业的运营、管理水平。 1电力营销中应用用电信息采集技术的重要性 目前,我国政府重视可持续发展,积极构建节约型社会。因此,供电企业应将可持续发展和节约理念运用到营销工作中,利用信息技术进一步提升营销工作效率。通过用电信采集技术帮助供电企业营销部门实时掌握电力客户用电参数,同时根据采集的数据进行电费核算、负荷预测、线损统计等,并作出合理的工作计划。信息技术可以预测用户的电力使用情况,因此电力用户可以了解自身的用电情况、用电费用等,而供电企业可以有针对性地开展工作。此外,随着人们生活质量和水平的不断提升,促使人们对电力工作的质量要求随之提高。与传统电力营销工作相比,现代营销工作根据用户的需求安排、调整工作内容。用电采集技术融入电力营销,构建合理的电信采集系统,是当前和未来电力营销的发展趋势。 2电力营销中应用用电信息采集技术的作用 用电信息采集技术应用于电力营销,可有效提升电力营销工作质量,减轻营销人员劳动强度,提高生产效率。此外,保证电力营销工作的运营更加合理、准确、及时,确保电力资源的分配更加合理,从而科学改进电力负荷等问题。近年来,我国进一步宣扬节能环保理念,人们更加关注节能环保工作。用电信息采集技术可帮助供电企业和电力客户实现节能环保的目的,实现了供电企业与用户之间的双赢,进一步促进了供电企业的发展。 3电力营销中用电信息采集技术的功能 3.1预付费控制 经济快速发展,我国的市场经济体制发生变化,供电企业营销工作中面对的服务对象也在发生变化,服务范围更广,服务对象更复杂。同时,缴费形式多样化,员工劳动强度增大,但错误发生率也随之增大。因此,合理应用用电信息采集技术可以有效降低错误的发生率,并且可以及时管理、掌握电力营销工作中的预付费。电力营销中运用用电信息采集技术可以实现数据信息共享,可以根据服务区域和服务对象制定不同的预付费和缴费方式,提升了付费的准确度。此外,供电企业应完善现有的用电信息平台,支持微信、支付宝等线上付费方式,进一步拓宽电力营销渠道,确保电力用户查询用电信息时获取更加准确的信息。 3.2电费结算及自动化抄表 目前,供电企业的电力营销管理工作涉及范围比较广泛,包括电费缴费通知、抄表、电费核算、帐务管理和报修服务等,无形中增加了电力营销工作的工作量。实际生活中,营销工作涉及的内容相对繁杂、繁琐,一点疏忽都会产生问题,降低电力管理工作的质量和水平。用电信息采集技术可以避免发生这些问题。电力营销管理中,用电信息采集技术获取的用电信息数据源更加及时、全面和精准。人们可基于获取的数据信息进行分析、处理,实现抄表的自动化。此外,要提升用电费用统计的准确性,提升电力营销工作人员的工作效率。 3.3进行线损管理 老旧的管理方式进行线损管理会给实际管理工作带来不利影响。它不仅延长管理时间,而且导致线损分析出现失真,阻碍电力营销工作的发展。将用电信息采集技术应用于线损管理,可有效避免误差,且同一时间内冻结不同用电信息,可减少抄表不同期的情况。此外,用电信息采集技术具有较高的工作效率,保证了用电数据的有效性。当处理线损问题时,应处理好理论线损信息和实际线损信息之间的关系,经过分析、研究找出导致线损问题的真正原因。 3.4电能质量监测和可靠性统计中的具体应用 电能质量检测时运用用电信息采集技术,可以提取、收集、总结表中标出的电流、电压和功率等数据信息,实时检测用户的电压情况,提升电能质量检测工作的实效性。用电信息采集技术的可靠性统计是统计电能表的欠压、过压、全失压等问题,使得获取的数据更加准确。 3.5反窃电管控和计量异常警示中的应用 窃电和计量异常是电力营销管理中经常出现的问题,而用电信息采集技术可以避免出现此类问题。反窃电管理中运用用电信息采集技术,可以实时监测各个用户的用电负荷曲线进行精准分析,全面制止窃电行为,提升用电管理质量。同时,计量异常警示也可以运用用电信息采集技术。当出现电流缺相、抄表异常等现象时,自动报警系统可以及时发出警报,帮助用电管理人员准确找出问题并及时解决问题。 4电力营销中应用用电信息采集技术的经济性 4.1电量生产更加合理 供电企业合理应用用电信息采集系统,可进一步保证电力生产经营活动的准确性。供电企业工作人员可以根据实际的用电需求量控制生产内容和用电量,不再选用拉闸的形式控制用电量,一定程度上提升了供电企业的工作效率和经济效益。 4.2降低购电费用 合理运用用电信息采集技术,可以有效控制、管理电力负荷,并且根据不同用电区域的供电量进行针对性监管,指导用电用户根据实际用电量缴纳费用。 4.3优化客户用电方案 用电信息采集技术可以全面优化电力用户的用电方案,并依据不同时间段的电价检测控制用电量,从而保证供电的稳定性和安全性。 5用电信息采集技术的发展趋势 5.1通信网络接入技术 信息技术不断发展,用电信息采集技术得到进一步完善。未来电力营销管理工作中将合理融入通信网络技术,并结合声音、图像等信息,以提升用电信息采集系统通信网络接入技术的安全性和可靠性。 5.2信息共享融合技术 用电信息采集技术的使用范围不断扩大,因此应改进和提升电力信息资源共享性的方法。将用电信息采集技术运用于传统的电力营销管理,可有效改善电力信息资源共享模式,实现实时共享。同时,分析系统的异构性,增强电力信息的共享性,进一步满足电力营销工作的实际需求,确保信息传输的准确性,弥补传统用电信息采集技术的不足,提升用电信息采集技术的价值。 5.3三网融合的用电信息采集技术 供电企业进行智能电网建设的目的是为了更好地利用通信网络技术,建设电力基础设施,使电力系统框架更加全面和完整。用电信息采集技术完美融合互联网、电信网络以及广播电视网络,将降低用电信息采集系统的通信成本,提升用电信息采集技术的经济价值,提高电力系统的运行效果、安全性和稳定性,进一步促进我国电力产业的发展。 6结论 综上所述,人们的生活品质不断提升,用电需求量不断增加,以往的用电营销管理模式不仅无法满足现有的用电需求,而且浪费人员、资金成本,降低了工作效率。因此,供电企业应积极转变管理思路,改革、创新营销管理模式,合理应用用电信息采集技术的优势,提升电力营销工作效率,从而推动我国电力产业的信息化发展。
电子测试论文:电子设备强迫风冷散热特性测试与数值仿真 摘 要:针对电子设备发热导致其可靠性下降的问题,对某电子设备机箱内部PCB(Printed Circuit Board)板强迫风冷的散热特性进行热测试实验,利用热分析软件ICEPAK对该设备的工作情况进行热仿真,并比较实验结果和仿真结果,结果表明二者一致性较好. 分析数值仿真产生误差的因素并提出改进数值仿真的方法. 该研究表明数值仿真可以为电子设备的热设计开发提供依据. 关键词:热仿真; 热测试; 电子设备; ICEPAK 0 引 言 随着现代电子技术的发展,电子设备不断向高功率、高密度方向发展,如果各种发热元件散发出来的热量不能及时散发出去,各个元器件的温度就会超过各自所能承受的极限,导致电子设备可靠性大大降低.这就要求对工作温度有较高要求的电子设备进行结构的热设计.[1]目前,对电子设备的热设计工作主要采取数值仿真与实验相结合的方法.在对电子设备进行风冷热测试实验所产生的大量实验数据基础上,进行软件热分析仿真,通过实验数据检验模拟结果,从而指导软件热分析,为进一步做好电子设备的热设计,保证电子设备正常、可靠的工作打下基础. 1 热测试方案与实验设备 1.1 热测试方案 实验在西安电子科技大学机电工程学院自行研制的DF―1型低速风洞中进行,被测试电子设备结构形式见图1.在PCB(Printed Circuit Board)板上用型号为HW200JB8的厚膜电阻模拟发热元件,电阻值为25 Ω,其安装形式见图2. 每块PCB板按顺序排列25个发热元件,6块PCB板构成5个通道,其中5和6号板为光板,1号板为元件并联板,2,3和4号板为元件串并联混合布置,通过加载不同的电压可得到元件上不同的功率分布变化.[2] 1.2 实验设备 (1)低速风洞: 工作段面积为300 mm× 400 mm,风洞通过严格设计完成,在工作段无物体时可保证段内各点风速相等. (2)风速测量仪:用以测量风洞的实际流速. (3)ATM―3型多点温度测试仪:可1次测量63个温度点. (4)铜―康铜热电偶:测温范围为-260~ +300 ℃. (5)稳压电源:模拟PCB板加电状态. 实验的主要目的是研究电子设备在不同工况条件下的散热特性,因此测试时将被测电子设备放在低速风洞工作段中,分别对4块板加不同的电压,以模拟功率变化的情况:1号板加电压为1~3 V;2号板为5 V,10 V,20 V,30 V变化;3号和4号板为 10 V,15 V,20 V变化.通过改变入口风速与PCB板间距等进行热测试,主要测试元件表面、背面与入出口的温度以及风洞内不同测点的流速. 2 数值模拟 2.1 模型的建立和求解 用ICEPAK进行热仿真的过程可分为5个基本步骤[3]:建立计算模型,设定问题参数,划分网格,求解计算和后处理. 图3为在ICEPAK中模拟该电子设备实际工作环境所建立的物理模型. 被测电子设备水平放于风洞工作段内,用openning模拟风洞的入口与出口,在入口openning处可设定不同的流速;风洞用cabinet模拟,4面绝热;PCB板与底板固连,底板材料为铝;设置厚膜发热电阻与PCB板紧密固连.在数值仿真中先根据每个PCB板所加不同电压计算出每个发热元件的热功率,再将所得热功率加载到每个热源上. 该模型的主要参数为流体状态.通过软件自动计算得到的普朗特数和雷诺数可以确定流体类型为紊流.根据不同的实验工况,设置环境温度和风速等边界条件[4].实验主要为强迫风冷,因此忽略辐射换热与重力影响. 由于PCB板上的发热元件排列紧密,为了得到较精确的计算结果,要保证在发热元件周围有较细的网格划分.然而整个风洞容积较大,如果采用相同精细的网格对整个风洞进行网格划分,将使得求解时间大大增加.因此,对每块PCB板及其安装的发热元件建立1个assemble ,适当调整assemble的大小,以保证在PCB板与元件周围有较细的网格划分,风洞内其他部分使用较粗的网格,而计算精度不受影响.最终网格划分HEXAS数量为128 830,NODES数量为142 084.在设置好求解残差和迭代次数之后开始求解并最终收敛. 2.2 计算结果 对热测试中几组不同工况下的实验进行仿真计算,图4为1号PCB板在入口风速为1.5 m/s和25.5 ℃环境温度条件下的温度云图. 从图4中可见在流体入口处元件温度低于出口处元件,与热测试结果相同.热分析结果相对于热测试的大量数据结果显得更加直观明了. 对热测试中几组不同工况下的实验数据与仿真计算结果进行对比.图5为环境温度25.5 ℃,风速1 m/s条件下2号PCB板加不同电压时,中间元件温度变化的测试与计算结果.从图中可以看出,当电压改变时,元器件的温升有较大幅度增长,显示计算结果与测试结果具有良好的一致性. 图6为环境温度25.5 ℃,U1=U4=3 V,U2= 5 V ,U3=15 V条件下1号PCB板上某一元件正面和反面测点温度的测试与计算结果.从结果可见随着风速的增大,发热元件正反面的温度逐渐降低,这表明仿真结果与测试结果吻合较好.从图中可以发现在0 m/s工况下计算结果较实验数据存在较大偏差,这主要是由于此时被测设备处于自然散热状况,而在仿真中没有考虑重力与辐射传热的影响,造成温度偏高. 图7为环境温度25.5 ℃,U1=U4=3 V,U2= 5 V ,U3=15 V条件下2号PCB板入出口测点温度测试与计算结果.数值仿真结果表明随着风速的增大,PCB板入出口的温差逐渐降低,与测试结果一致.由于在入出口处无热源且流体相对处于层流状态,因此数值仿真误差较小.图 7 不同风速下PCB2入出口测点温度 将数值仿真结果与热测试数据对比发现,计算发热元件表面的温度要高于实际测量结果,而计算PCB板入出口处的温度要低于实际测量结果,这主要是因为实际发热元件与PCB板之间存在由热源管脚到PCB板的热传导,而在热仿真中只是模拟热源与PCB板的固连热传导,没有模拟管脚的热传导,造成部分热量没有从热源传导至PCB板上,从而产生上述结果.预计如果考虑上述影响,通过更详细的建模分析,可以得到更精确的仿真结果,这对进一步改进热分析,提高数值仿真精度具有指导意义. 3 结 论 在对电子设备进行强迫风冷热测试的基础上,运用热分析软件进行数值仿真,并将计算结果与热测试结果进行对比,表明计算结果与测试结果具有较好的一致性,并从数据对比中得出改进热仿真的方法.电子设备的热测试与数值仿真都是进行热设计的重要手段,只有将两者更好地结合运用,才能进一步做好电子设备的结构设计,保证电子设备正常、可靠的工作. 电子测试论文:基于虚拟仪器的新型汽车电子测试平台 上海聚墨仪器有限公司 邢咏红 摘要:针对汽车电子的测试要求的日益增高,本文介绍了一种基于虚拟仪器的测试平台,可以极大地方便汽车电子产品的测试。 关键词: 虚拟仪器;汽车测试;LabVIEW PXI 随着半导体及软件技术的快速发展,汽车电子在汽车产业中所占比例越来越大。从汽车的舒适性到稳定性乃至安全性的实现中,汽车电子产品都担任着至关重要的角色,并且正发挥着越来越广泛的作用。汽车电子产品厂商也正面临着巨大的市场挑战――提高产品质量、加快生产周期、降低生产成本等等。 在这样的条件下,对汽车电子产品的测试设备的要求日益增高,主要体现在以下方面。 复杂的测试要求 汽车电子产品在整车系统中的比例和实现的功能不断增加,要求其具有丰富的功能;随着基于CAN、K-Line、LIN等总线的车身网络的发展,还需要实现单个设备与整车网络之间可靠的实时通讯。这都要求汽车电子产品出厂前需要经历复杂的功能和参数测试过程,从而保证产品满足车厂所规定的功能上及质量上的诸多要求。 严格的质量管理流程 除了能够实现测试功能,测试设备还需要保存测试数据、提供测试数据在线分析功能,并能方便地据此进行生产过程统计(SPC),如测量系统分析(MSA)和工序能力指数(Cpk)等,从而作为企业质量管理的数据来源。 开发现测试周期 目前汽车厂商推出新车型的周期越来越短,以满足不断发展的市场要求。对于在国外设计,国内生产的汽车电子产品而言,国内厂商需要在短时间内建立完整的测试线;而对于国内自主设计的汽车电子产品,往往要求测试线不但能够进行出厂前测试,还需要承担部分设计验证任务,因而在产品研发阶段就要实现测试系统,同时需要预先考虑由于产品改进而引起的测试设备变动。 苛刻的时间要求还体现在提高测试效率上。对于大批量生产的产品,利用功能单一、需要操作人员手工操作的传统测试设备很难达到时间和质量上的要求。因此使用自动化测试设备成为提高产品质量和产量必不可少的条件。 成本控制 汽车电子厂商往往需要生产多种型号、具有类似测试要求的产品,这就要求测试设备具有可复用性,可以简单的实现多种产品共用同一条测试线,以达到降低生产成本的目的,同时也降低了设备维护的开支。 如果完全采用进口测试设备,则设备的引进及维护成本高、检修周期长,已经有越来越多的厂商在考虑将进口设备国产化,利用本地的供应商或自行开发和维护。 由以上可见,在汽车电子产品测试中,所采用的测试设备是一种需要根据被测产品的不同而快速灵活定制、能够提供丰富的测试功能、便于本土工程师快速开发及维护的软、硬件平台。 测试平台 针对以上应用需求,本文介绍一种基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台,可以极大地方便各厂商进行汽车电子产品测试。 如图1所示,该测试平台基于虚拟仪器技术构建,由两部分组成――软件和硬件。硬件采用美国国家仪器公司(NI)的PXI模块化仪器;软件采用NI的LabVIEW图形化编程语言和TestStand测试管理软件开发。 硬件组成 PXI是一种专为工业数据采集与自动化应用度身定制的模块化仪器平台,具备系统的模块化、容易集成、容易装卸和连接,以及方便提高设备同步与触发精确度等卓越特性。 同时PXI模块化仪器具有丰富的产品,如NI所生产的PXI模块在汽车电子产品测试领域中所适用的有各种模拟和数字信号采集、调理、信号多路复用及矩阵连接控制、各种总线接口、射频及任意信号发生器等等。可为汽车电子厂商提供宽广的选择余地。 图2示出一组典型的用于汽车电子产品检测的PXI模块化仪器,其中包括了基于Pentium CPU的PXI控制器、由数字万用表和多路复用开关及矩阵开关组成的多路电流,电压测试系统、用于产生汽车收音机电台信号的射频信号发生器、汽车收音机音频分析仪等设备。为了实现自动化测试,汽车电子产品厂商通常利用产品本身具有的总线,如CAN、K-Line等,开放特定的控制指令用于产品状态控制,从而无需人工干预。因此在这些模块化仪器中,通常包含一个总线控制器(如CAN、K。Line、LIN控制器等)。除此以外,通常配置一块具有宽电压输入输出和光隔的DIO卡,用于与自动化生产线之间进行时序同步和夹具控制等。 图2的示例中包括了各种经常用到的汽车电子产品测试仪器。在大多数应用中,可以对上述模块化仪器进行定制,选用其中的一部分仪器,即可实现如汽车收音机(包括VCD/D V D/导航)、仪表板、行车记录仪、HVAC(Heating,Ventilation and Air Condition―ing)等产品在PCB及整机状态下的功能及参数测试。 软件组成 如图3所示,汽车电子测试平台中的软件部分由产品驱动程序、测试设备驱动程序、测试项目实现、测试序列(Test Sequence)和用户定制程序(如用户操作界面、测试数据库管理软件)等部分组成。 产品驱动程序――用于实现被测产品的程序控制,通常由各种总线方式(如CAN、K―Line、串口等)进行控制。以达到无需人工设置产品状态而进行测试的目的。对于特定类型的产品,需要进行控制的参数通常是统一的,与型号无关的。例如对于汽车收音机的音频测试,不论任何型号,所需要控制的参数通常有音量、波段、调谐频率、音效控制等。从而保证在为新型号产品开发测试软件时,无需修改调用它们的函数,只需要重新开发一组符合预先定义的接口类型的收音机控制程序即可。 测试设备驱动程序――主要指PXI模块化仪器的驱动,用于保证仪器的正常操作和向开发者提供应用程序接口(API)。这一部分无需用户自行开发,PXI模块化仪器的生产厂商会随硬件提供相应的驱动程序,通常还具备界面简单、易操作的硬件管理环境(如NI的MAX),通过这个硬件管理环境,用户无需编程即可实现硬件自检、手动测试、硬件配置等功能。 测试项目实现部分――是产品驱动程序和测试设备驱动程序的结合。汽车电子产品厂商针对其不同产品,都会有特定的测试规范,而同一类型产品的测试规范通常是相同的。一旦根据厂商的要求开发完成,在构建同类产品测试线时不用或很少更改测试项目的执行程序。 测试序列――按照厂商所有的测试要求,将测试项目组合起来,就构成了一个测试序列。在此平台中,测试序列的表现形式为.seq文件(TestStand文件)。在这个测试序列中实现了所有的数据采集、分析、记录功能。 用户定制程序――包括用户操作界面和 测试数据库管理软件等。在此测试平台中,用户操作界面和测试数据库管理软件作为一个通用的组件,可以应用于各种产品的测试线上,而无需任何修改。 该软件平台具有以下特点: 同一个测试软件平台可以测试不同型号的同类产品。 由于同类产品的测试内容和测试方法通常是相似的,因此软件中的测试项目实现部分只需要针对不同产品进行相应的配置,就可用于所有具有相同测试方法的测试项目,用户无需重新编写代码。 同一个测试序列可以在不同测试站上运行。 考虑到产品平均出厂时间的限制,厂商在选择PXI模块化仪器时,通常会选用多个测试站来分担全部测试时间。这些测试站可以具有相同或相似的配置,在某些测试站上还会采用GPIB仪器以充分利用现有资源。如果其中一台测试站发生故障,该站上的测试软件可以在无需重新编写程序的条件下完成测试站的互换,只需要更改测试设备的资源名称。而测试设备驱动程序中已经同时支持了PXI模块化仪器和传统GPIB仪器。 开发及维护时间大大缩短 从图3中可以看到,除了被测产品驱动程序和测试序列会随着被测产品不同而变化,其它部分在一次开发完成后无需或很少改动。因此大多数情况下,无论是系统集成商还是厂商自己的开发工程师都只需要将精力投入到特定的被测产品控制和实现测试序列上。 同时,由于在一个工厂内采用了统一的软件平台,极大地减少了软件维护的时间开销。不同的测试线对工程师的要求也趋于统一,从而降低了因人员流动而造成的风险。 应用实例 某汽车电子厂商选用了上海聚星仪器有限公司的汽车电子测试平台组成汽车收音机的测试线,为了满足产品Cycle Time的要求,采用七个PXI测试站来分担上百个测试项目。其中两个测试站进行PCB形态的测试,如PCB上的测点电压、电流等参数;另外的测试站均为整机形态的测试,如调校、CD/MP3、AM/FM、音效控制、写入产品追踪及生产信息等等。如图4所示。 每个测试站上运行不同的测试序列,但采用相同的用户操作界面和测试数据管理软件。 由于采用了基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台,目前该测试线同时承担了三种类型、十几个型号的汽车收音机自动测试任务,而该测试平台的维护只需要一个工程师即可完成。 结语 基于虚拟仪器技术的汽车电子测试平台能够有效的满足日趋复杂的测试要求,提高测试线的开发效率并降低生产成本,正逐渐成为汽车电子产品测试领域中新的趋势。 电子测试论文:新形势下电子测试技术需求新趋势 摘要:伴随着经济形势的变化,电子制造产业受到很大冲击,与电子产业密切相关的测试技术也随着市场重点的变化而变化,本文通过对多家公司的访谈,探索新形势下电子测试技术需求新趋势。 关键词:电子测试;无线测试;测试测量;3G 对于电子技术来说,测试测量几乎贯穿了每个电子产品的设计、开发与生产的全过程,并且成为电子工程师必须掌握的一项技能。受电子业整体低迷的影响,电子测试市场近期有所下滑。但总的来说,测试行业市场需求有升有降,技术发展的需求增强。普通家用电子产品和通信产品行业许多企业处于困难时期,产量下降。近期没有生产扩容需求。因此。作为质量控制的生产线测试市场需求有所下降。随着目前3G的兴起和发展,一些技术领先的企业和研发以及检测机构,要求测试测量行业提供顺应通信标准和技术发展的仪表。因此针对研发和检测市场需求是增长的。 中国市场的测试测量需求依然在提升,有数据显示,2008年国内电子测试仪器进口量有明显的增长。而中国扩大内需的政府举措更是给测试测量产业发展带来巨大的空间。据粗算。2009年一季度大部分测试仪器厂商在中国国有企业和科研院所方面的销售有相当程度地提升。 抓住市场成长的热点 虽然遭遇经济危机,但并不是每个行业都受到牵连,有些产业依然蓬勃发展,因此,一些市场发展的热点领域依然存在着促使测试测量厂商取得突破的机遇,比如对先进生产技术的支持,又如一贯是测试测量重要应用的国防和航天,更有最近逐渐兴起的3G网络。 测试与测量技术的发展与电子行业的发展密不可分。即使遇到一些问题,电子行业的发展动力依然来自于消费者对体积更小、功能更强、更多互连计算和通信产品的需求。为满足这些需求,电子企业不断推出新产品,将新无线协议、新电池技术、新元件和半导体技术等各种功能集成在这些电子产品中,并且这一趋势在每一代新产品中的应用似乎逐渐加快了,所有这些都促使测试行业必须采用新的方法去测试这些新型产品和前沿技术。吉时利公司认为,目前这方面的热点包括:对于每种新的无线协议都相应需要新的测试方法和测量仪器;工艺尺寸低达45nm甚至更小,半导体小型化的每一次新进展都要求测量技术相应进步;要想制造出世界上最便宜的笔记本电脑或手机,也需要对测试技术进行革新,不断降低购买价格,降低测试成本。解决所有复杂的问题都需要进行更多的测试。在生产条件下以最高的产能进行更多的数据采集和分析工作,以改进这些新工艺。 上海横河国际贸易有限公司市场总监吴启尧则认为,一方面随着新兴国家的崛起,带来了能耗的直线上升,使全球变暖及污染日趋严重,为了应对能源紧张及环境保护。节能、环保、新能源成为全球发展的共同课题。另一方面,中国国内的3G牌照发放也会带来新一轮的大规模建设和投资,而在3G建设的同时已经在逐步向4G领域迈进。无线通信已经不再单单局限在通话这一简单的功能,而是从照相功能、音乐功能向网络功能和电视功能等全面迈进。而这些也给作为领域排头兵的测试测量行业带来了新的机遇和课题。随着新能源的逐步开发和节能技术的不断成熟。变频控制器越来越被广大行业领域所重视。另外、芯片功能的不断加强也同时带动了多通道数字领域测试测量要求的提高。同时网络的广泛应用将对高速、快捷的通信领域提出更高的要求。这些领域都要求测试技术在多通道、高频率、高精度等方面能更上一层楼。 同样看好3G市场的还有罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持部产品经理陈峰,他认为近期在测试测量领域有两大热点:3G移动通信和航天与军用测试。3G通信测试可以分很多方面,如关于核心网的测试、基站子系统的测试以及终端的测试等,可能需要进行射频辐射测试(包括EMC测试)、射频传导测试、协议测试、SIM测试、音频测试、CTIA/OTA测试、SAR测试、产品安全性测试等。航天和军事领域的测试涵盖范围极广。在射频微波测试方面,包括卫星测控、雷达测试、环境仿真、材料测试、元部件测试、基带测试、天线测试、信号仿真与分析等等。对于罗德与施瓦茨公司而言,保持技术领先并不断创新是公司的基本方针。在通信测试领域,保持着与3Gpp标准的同步和前瞻性的统一,随着目前3G和LTE的飞速发展,带来的是公司新的机遇;在航天与国防领域,无论是飞船和卫星、新型飞机和雷达还是舰船和航母,都给公司的发展带来机遇,同时也是挑战。 泰克亚太区市场开发经理孙志强则从我们身处的“全新的数字时代”的5大市场驱动力具体分析了测试技术发展新趋势。 ・基于数字RF技术的全新RF和微波市场: ・需要对随时间变化RF信号进行跟踪、监视和捕获分析; ・需要对“宽带”RF信号无缝“复制”、分析; ・可定制的灵活测试完整方案。 ・基于数字视频技术的全新视频应用: ・既要对传统的视频技术又要对全新的数字视频进行测试; ・对全新的数字视频内容进行测试分析; ・高效灵活的数字视频测试方案。 ・基于高速串行技术的全新计算、通信和娱乐应用: ・对复杂的高速系统进行“全信号通路”检测和分析(从发射端,到中间连接,到接收端); ・针对高速信号系统测试。要设备具有极高的信号保真度(即要测试设备有“全量程”的最低“噪声”); ・高效灵活的测试解决方案,缩短用户产品开发周期。 ・基于嵌入式系统技术的全新而广泛电子应用: ・需要对大量“新技术”一之前只在高速系统中使用的技术,现在也广泛应用在嵌入式系统; ・需要对混合信号环境进行测试分析; ・针对多样化的总线,需要高效灵活的测试方案。 ・基于无线通信技术的全新下一代网络应用: ・以中国为例,需要最全面的能够支持包括CDMA2000,WCDMA,TD以及核心网的NGN、WiMAX、LTE在内的各种技术的网络和终端测试解决方案; ・需要有支持2G/3G融合互操作的网络优化解决方案和管理QoS客户体验的质量分析方案;下一代通信不只是技术的竞争,更重要是网络应用和用户管理。 挑战与解决策略 对于测试测量厂商来说,不仅仅要针对技术需求的重点来进行策略调整,同时还要面对测试工程师提出的更多新要求,像如何满足多样化的测量需求和任务?如何降低选择和使用测试仪器的风险?如何加快用户产品设计和调试周期?如何帮助用户仪器投资最大化和产品创新?以上种种 挑战,归结到一点就是:现在我们身处在一个以方案为中心,以需求为导向,以服务为根本的新型电子测试市场。 面临的挑战中很重要的一点是如何在改进性能的同时降低测试成本。当然,改进性能涉及到很多方面,与实际应用是不同的。在研发实验室中,改进性能通常意味着实现更高的测量精度。在生产条件下,中心问题是提高产能同时保持测量可重复性和精度。在这两种情况下,最复杂的事情是上一问题中所提到的快速变化的环境;每当一种测量系统或测量方案变得比较完善时,似乎另外一种新的无线协议又需要进行测试,或者半导体器件的几何尺寸又在迈向45nm的道路上经过了新一轮“缩小”,从而必须要对测试系统进行重新设计甚至重新构建。降低这种情况下的测试成本意味着仪器制造商必须在设计新产品时极富创意。他们的设计是否向后兼容之前的产品?是否能够将多种仪器的功能集成到一套工具中,或者在尺寸更小的设备中集成更多的通道?是否集成了智能的固件和软件功能。从而缩短系统配置和调试所需的时间? 吉时利公司认为。应对挑战必须不断创新,其中包括研制出灵活而实用的测量仪器。例如。一种能够在不同环境下用于不同测试的仪器,或者集成多种功能的单台仪器,能够节省用户购买多台仪器分别执行各个任务的投资成本。很多先进材料。包括纳米技术和基于半导体的材料,都需要进行多种电气测量,例如超低电流和/或超高电阻特征分析。吉时利已经在低压测量领域获得了经验。虽然吉时利在这一领域处于领先地位,仍不断推进测量技术,降低对产能增大的敏感性,提高生产良率,降低测试成本。 罗德与施瓦茨陈峰则展望了在通信和航天与军用测试领域的技术发展需求及挑战。新的电子技术的发展主要体现在通信技术和航天与国防技术的发展,具体频率和带宽以及数字处理的能力的提高,因此,测量技术在这方面也要随之提高。需要有更高的速度、更宽的带宽和更高的精度。在通信领域,LTE的应用是近期发展的目标;在航天与国防领域,新的测控技术、新型飞机与舰船、电子对抗以及隐形飞机和对应的雷达技术带来新的测试需求。 从性能上讲,技术革新体现在数字处理技术的发展及其与射频器件的优化配合,将会有更高的精度和速度、更大的带宽,从而帮助通信技术和国防应用的技术发展。从功能上讲,测试仪器会在通用性集成功能方面带来突破。简单说就是一台多功能仪器完成以前一套测试系统的工作。例如,一台接收机,同时具有频谱分析、场强分析、调制分析、噪声分析、矢量分析以及功率测试等等各项功能。同时,测试仪器要具有通用性和前瞻性,开放用户接口,给用户开发空间,从而帮助技术人员在研发中尝试新技术和方案,推动技术发展。 结语 随着电子技术的飞速发展,线路复杂性的不断增加,环保节能的要求越来越严格,作为基础工具的测试测量仪器被提出了更高的要求,精度、测试范围、应用领域的拓展和功能的多样性都成为各测试厂商不断追求的目标。 全球的金融危机已经对各行各业造成了重大的影响。各行业也都在不断的消减经费,压缩研发预算,这些都对测试测量行业有一定的影响,由于总体用户的需求下降,也造成各测试仪器厂商对于销售预期的不确定性。技术上各仪器测试厂商可能对一些前景并不理想的行业产品进行消减。这就要求测试仪器厂商本着如下原则进行战略调整: ・提供更精确的仪器硬件平台,最大限度地提高信号保真度,减少测试方案的导入误差量; ・提供高效的应用解决方案,包括针对各种技术标准的专有软件方案和探测方案{探头和夹具等); ・提供可定制的测试中心平台。既能执行标准测试流程,又能定制专有条件下的极限测试; ・提供世界级的专家咨询网络,最大限度地为用户增值。 以上这些测试方案的创新,必将贯彻到电子行业从设计、开发到生产制造每一个环节,会极大推动用户的技术创新进程。尤其在当前,那些意识到这些变化的电子测试设备厂商必将和中国用户一起,最终实现了产品和产业的技术升级。 IPC职业培训与认证项目走进中国大专院校 5月14日,IPC(国际电子工业连接协会)中国区总经理彭丽霞与来自南京职业技术学院、哈尔滨工业大学的代表签属协议,该协会将免费赠送一定数量的标准文件作为两所学校的教学使用。 目前,IPC在电子制造方面共有五项带有培训认证的标准,它们是:IPC-A-600、IPC-A-610、IPC/WFLMA-A-620、IPC J―STD-001和IPC-7711/7721。 另外,IPC还与南京电子学会电子制造专业委员会签署合作协议,双方将开展互换会员行动,彭丽霞还宣布IPC的航空航天标准向中国开放。 电子测试论文:基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品的开发及测试 摘要:为某整车厂商开发了一款基于cAN总线及蓝牙技术的车载娱乐设备,实现了免提通话、音频流音乐播放等功能,本文结合产品开发与测试经验,介绍综合运用cAN总线和蓝牙技术开发汽车电子产品及测试中的关键技术。 关键字:cAN;汽车电子;蓝牙 引言 在汽车电子系统中,CAN总线通信技术不仅减少了线束减轻了汽车重量从而提高了效率,更重要的是它实现了汽车电子网络的信息共享和数据传输,利用它可以把某项应用按照功能分拆在不同的组件中实现,这样在实现各个功能子系统时非常灵活,系统中组件的使用更广泛更充分,单个组件可以在多个功能系统中被应用。可以说CAN总线的出现更好地体现了网络复用的特点。蓝牙技术在消费电子领域中的成功运用经验推广到汽车电子领域后,其开发与测试遇到了一定的挑战,笔者结合为某整车厂商开发的一款基于CAN总线及蓝牙技术的车载信息娱乐设备,介绍基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品开发及测试中的关键技术。 产品开发 该产品是一个集成usB音频播放、蓝牙免提、蓝牙音频流播放等功能于一体的汽车电控单元(以下以USB-BOX来表示),通过CAN总线与车内音响系统组合为一体,实现播放普通u盘内音乐文件(MP3、WAV、wMA等),同时可以通过蓝牙功能实现免提接听、拨打电话及播放流媒体音乐等。音响系统包括液晶屏、收音机、方向盘和USB-BOX,其中液晶屏用于实现歌曲文件信息、电话相关信息以及电话本的显示等功能,收音机实现CD音乐播放及控制等功能,收音机和方向盘上带有按键控制接口,实现对USB-BOX的音乐控制和免提操作,系统结构如图1所示。 在这个CAN网络汽车音响系统中,收音机和方向盘CAN节点提供人机操作接口控制USB-BOX,而USB音乐播放和蓝牙免提功能相关的液晶屏显示页面则由USB-BOX来控制。USB-BOX的程序设计采用基于有限状态自动机的软件架构,将整个控制流按照功能分解为若干并发的子状态机,每个状态机被实现为一个任务,在子状态机中将该功能实现的过程节点做为子状态,以过程的推进作为状态机的跳转,这样使得整个系统构架清晰,简化了实现,便于系统调试和后续功能扩展。 在状态机的实现中,关键跳转条件是CAN帧和蓝牙信号,CAN帧方面主要是标识符的管理,标识符是指当前液晶屏应该显示什么样的页面。提供什么样的显示信息和导航选择,在该页面下收音机和方向盘按键操作对应哪些控制命令,可以实现哪些选择性的操作(选择、退出、向上向下导航、向前向后导航),由USB-BOX和收音机共同管理。而蓝牙信号涉及到不同手机在同一功能上的不同差异,信息组合不完整,次序不固定,这就会带来一定的兼容性问题。下面以电管理为例描述一下状态机的设计。 首先根据整个来电管理的过程设计Ready、IncomingCallEstablish、ActiveCall三个状态,USB-BOX默认起始状态为Ready,当手机来电时,手机把蓝牙信号CALL SETUP IND(呼叫过程提示)、RING IND(来电响铃提示)和CALLER_ID_IND(来电号码)等来电信息传给USB-BOX,USB-BOX进入IncomingCallEstablish状态。通过CAN帧将响铃提示信息发送给管理功放音响的收音机,把来电号码发送给液晶屏,这时收音机播放铃声,同时液晶屏上弹出显示页面。包括该电话号码,并提供是否接听的两个可导航选项,这个页面的标识符便是来电管理标识符。这时可以利用收音机上的导航按键选择是否接听,在导航到接听按键上按下选择键时,收音机会把接听来电命令发送给USB-BOX,USB-BOX通过蓝牙信号把接听来电命令发给手机,手机接听来电,通话建立后手机把蓝牙信号CALL IND=1(呼叫建立)发送给USB-BOX,USB-BOX进入ActiveCall状态,在该状态下,在收音机上按下选择键时,USB-BOX接收到该按键操作命令,发送CAN帧给液晶屏,弹出一个可导航页面,包括挂断、保持选项,选择挂断,收音机把挂断命令通过CAN帧发送给USB-BOX,USB-BOX通过蓝牙信号发送给手机挂断电话,挂断后手机把蓝牙信号CALL IND=0(通话结束)发送给USB-BOX,USB-BOX进入Ready状态,同时通过CAN帧把通话结束发送给液晶屏和收音机。 产品测试 下面以该产品蓝牙特性的测试来说明一下如何综合采用CAN总线及蓝牙技术完成对该产品的蓝牙测试,在这里将被测试的产品以EUT来表示。 由于无法搭建产品运行时需要的所有外部环境去直接测试产品的各项功能,所以设计了测试工装在生产线上对产品进行测试,同时由于EUT实现的功能比较多,完成单个BUT测试需要的时间比较长,这样为了满足生产节拍的快节奏,在生产线上需要多个工装分别测试多个BUT。EUT的蓝牙特性是指其蓝牙射频通信上是否稳定,软件是否正常运行,不涉及具体的功能项,我们通过确定EUT的信号强度来判断其射频通信,通过一个具体的功能项一配对来判断其软件是否正常运行。 下面首先描述一下测试环境及测试方法,然后详细介绍测试方法的实现。 由于EUT是有效范围为10m的Class 2蓝牙设备,而生产线本身就10米左右,在10m范围内存在多个测试工装和多个EUT,所以为了保证测试工装确实在测试其测试台上的EUT,需要确定工装测试台上这个特定EUT的蓝牙地址以进行后续的配对功能以完成测试。由于测试工装与其测试台上的EUT距离是固定的,而且在某测试工装和多个EUT之间,工装与其测试台上的EUT的距离是最近的,所以在测试工装上实现可以测量被搜索设备的信号强度的搜索功能,对有效范围内的BUT进行搜索,只要测试台上的EUT的信号强度是OK的,那么信号强度最强的蓝牙地址便是工装测试台上的EUT所对应的蓝牙地址。 而EUT配对过程的实现(图2)是一个典型的采用CAN总线及蓝牙技术综合实现的功能,首先EUT将来自蓝牙手机的配对请求通过CAN总线发送到液晶屏上显示,然后利用收音机上的按键允许配对,通过CAN总线发送给EUT,BUT接着把弹出PIN码虚拟键盘请求发送到液晶屏上,接着在液晶屏上的虚拟键盘上通过收音机上的按键输入PIN码,然后通过CAN总线把PIN码发送到BUT上,BUT接受蓝牙手机配对,发送PIN码完成配对。 在这里约定一个统一的PIN码,只需要在测试工装上实现蓝牙配对、接收BUT通过CAN总线发送的配对请求、通过cAN总线发送允许配对命令及发送PIN码到BUT的功能即可完成对BUT配对功能的测试。如果测试台上EUT蓝牙特性OK,便可以顺利完成配对操作,如果该EUT的信号强度没有满足要求,而通过搜索最强信号强度得到的蓝牙地址是另外一个EUT的话,由于测试工装跟另外一台工装测试台上的BUT不存在CAN总线连接,所以无法接收配对请求,在这里设定一个超时时间,便可以得出EUT测试不OK的结论。 结语 笔者开发了一款基于CAN总线及蓝牙技术的汽车电子产品,该产品运行稳定可靠,目前已经成功装车应用,本文分析了其产品开发及测试的原理及特点,并结合具体实例介绍了开发及测试的实现。 电子测试论文:基于虚拟仪器技术的航空机载电子设备自动测试系统 机载电子设备自动测试系统需要对上百种部件进行功能测试,涉及的信号种类和数量都很多,这些信号按照频率分为低频和高频两种,按时域特性分为连续和离散信号,按照形式分为电信号和非电信号(如温度、速度、高度、气压、航向等)。为满足复杂的测试需求,我们采用虚拟仪器技术。 系统硬件设计 PXI模块化仪器相对于GPIB、VXI、RS232等仪器而言,具有速度快、体积小、易扩展等优势,因此作为硬件的主体。再选用常规信号源(SOURCE)和信号测量模块(SENSOR),通过GPIB和RS232总线扩展专用和自研设备。整个系统硬件原理如图1所示。 由于PXI模块较多,且为了今后的扩展,选用了18槽的PXI-1045机箱;为了进一步提高系统平台的集成度,选用PXI-8187零槽嵌入式控制器,摒弃了以往系统中利用MXI-2将工控机作为主控器的方式。PXI-8187带有GPIB接口,可以方便的扩展GPIB总线设备。部分仪器资源和部件需要串口通信,故选用PXI-8421扩展4个串口。 1 信号采集 以61/2数字万用表PXI-4070和51/2数字万用表PXI-4060作为常用的测试模块,可以测量0~300V的电压,0~1A的电流,0~100MΩ的电阻。 示波器PXI-5112(2通道8位分辨率,100MHz带宽)和模拟输入PXI-6070E(16路单端输入/8路差分输入,12位分辨率,1.25M采样率)配合使用,可以满足常用的连续波和单点电压信号的采集。PXI-6070E在进行数据采集时,前端连接了两块SCXI-1125,用于信号的调理(10kHz或4Hz的低通滤波、衰减)。此外,PXI-6070E还可用于控制器与SCXI机箱之间的通信。 高速DIO PXI-6534可以采集和输出高低速离散量。特殊和复杂信号的采集处理则采用GPIB设备和RS232自研设备,如频谱分析仪。 2 信号输出 函数发生器PXI-5421(16位分辨率,100MS/S采样率,带宽43MHz)和高速模拟输出PXI-6733(8路输出,16位分辨率,刷新率1MHz)配合使用,可以满足常用的连续波和单点电压信号的输出;SCXI-1124用于隔离模拟电压和电流的输出。 特殊和复杂信号的输出采用GPIB设备和RS232自研设备,如交直流电源、射频信号源、大气数据测试系统、模拟器等。 3 信号路由 由于大部分机载电子设备的信号数量众多,不可能将所有信号同时直接连接到资源上,必须经过继电器矩阵进行切换。因此继电器必须有足够快的响应时间,才能通断较大的信号。选用两块继电器矩阵模块SCXI―11 29和附件SCXI-1333、SCXI-1339,组合成合适的继电器矩阵(最大通断能力150Vdc/A,150Vrms/250mA)。在信号的连接、断开过程中,为了实现最优路径的自动选择和安全保护(避免源于源相连),我们重新编写了继电器矩阵驱动,在实际使用中取得了满意的结果。 4 资源接口和适配器 资源接口是所有资源接口的集合,每个部件根据需要通过适配器连接部分资源。一个或多个UUT共用一个适配器,因此测试系统根据UUT的信号情况,可以配置一个或多个适配器。 系统软件设计 CVI在标准C语言(Ansi C)的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件,提供了很多实用的例程,具有友好的图形用户界面,并且c语言是大家都比较熟悉和易于使用的开发工具,因此选用CVI可以加快测试程序(TP)的开发。系统软件原理见图2。 为了方便和规范TP的编写,TP开发管理软件根据输入的测试信息自动生成测试程序代码框架和仪器操作代码。测试程序编写完成后编译生成动态库,由测试程序执行管理软件调用和管理。在测试程序开发过程中,仪器操作和虚拟仪器界面的开发是两个重点。 1 IVI仪器驱动的开发和使用 仪器驱动的用途是对仪器进行程控,简化测试程序开发人员对仪器的操作。传统的仪器驱动与仪器耦合太紧密,仪器发生变化,驱动也要重新编写,进而使用此驱动的测试程序也要重新编写和编译。 IVI(可互换虚拟仪器)驱动采用了类驱动的概念,实现了同一类仪器之间的互换,同时增加了仪器仿真和状态缓存的特性,提高了TP开发调试的效率。CVI提供了方便的IVI驱动开发工具,因此可在开发测试程序过程中选用IVI驱动来控制仪器。 目前,IVI驱动标准只了八大类仪器的类驱动,为了保证非IVI标准的仪器在一定范围具有可互换和仿真功能,我们借鉴了标准IVI驱动的机制,开发了自定义IVI驱动。利用IVI驱动,我们成功实现了NI公司的PXI-4070卡式万用表与Agilent公司的HP34401GPIB台式万用表之间的互换,实现了不同公司生产的单相交流电源和三相交流电源之间的互换。 IVI驱动采用逻辑名和XML配置文件机制,在硬件资源描述发生变化时,只需更改配置文件,不需要更改和重新编译测试程序,就能保证测试程序的正常运行。如果不采用IVI驱动,就必须更改所有用到函数发生器的测试程序,将在很大程度上延误工程进度。 此外,利用IVI驱动的仿真功能,使得测试程序开发人员可在自己没有安装任何硬件的计算机上进行仿真调试,提高了平台的使用效率和测试程序开发效率。 2 虚拟仪器界面的开发 虚拟仪器界面提供人机接口,可以让操作员根据需要施加信号,实时监测信号。CVI提供了开发虚拟仪器界面的用户接口资源文件(*.uir)和各种控制和显示控件,用于模拟实际仪器界面。目前,NI LabVIEW、CVI和HP VEE是最为出色和方便易用的虚拟仪器界面开发软件。图3是其中一个TPS的虚拟仪器界面。 此例中,打开激励开关时,PXI-6733连续输出RMS 1.5V,频率400Hz的正弦波作为磁传感器的激励;用PXI-6070E的三路模拟输入通道同时采集磁传感器输出的三路航向信号(最大幅度小于100mV,频率为800Hz),并显示在同一个波形显示控件中,再利用算法计算出角度,显示在表盘控件中。由于增加了信号调理板SCXI-1125和端子板SCXI-1313,将PXI-6070E的测试范围扩展到2.5mV~300V,从而精确的测量了磁传感器输出的小信号,测算出精确的角度。 应用成果 采用NI PXI模块、CVI、IVI工具、MAX管理软件,以及第三方的设备,我们成功构建了多套通用、开放的航空机载电子设备自动测试系统。利用这些系统成功开发了多机型、总数量达三百多种的TPS,帮助用户实现了UUT快速的定检、维修。相对于用传统仪器搭建测试台的方式,自动测试系统在效率和质量上有了很大提高,为机载电子设备提供了有力保障。 电子测试论文:面向航天嵌入式电子系统的测试语言研究 摘 要:测试语言主要分2类:面向仪器的测试语言和面向信号的测试语言。通过分析2种测试语言的优缺点,结合我国航天嵌入式电子系统测试系统的特点,提出一种基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言,该语言主要借鉴ATLAS的关键语句,将其解释为测试框架配置文件和测试文档;同时还描述该测试语言的程序格式和执行机制。 关键词:航天嵌入式电子系统;虚拟仪器;测试语言;ATLAS;自动测试 随着我国航天技术的发展,航天嵌入式电子系统的复杂度不断增加,可靠度要求越来越高,产品研制周期也越来越短。这就给航天嵌入式电子系统的测试提出了新的挑战。在新一代自动测试系统中,自动测试语言――如ATLAS语言,在系统级仿真、测试与验证中起着非常重要的作用,人和机器均可翻译的自动测试语言不但可以作为用户与测试人员沟通的桥梁,而且可以编译成可执行测试代码,在目标机器上运行。 本文通过分析面向信号和面向仪器2类测试语言的优缺点,结合我国航天嵌入式电子系统测试系统的特点,提出一种基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言,目的是将测试过程中的各种资源和功能单元进行组态,并将其涵盖于既定的测试框架中,实现“积木式”软件开发。同时,该测试语言还融入了软件工程的思想,加入测试文档和测试程序的自动生成功能,进一步提高了测试系统开发效率。 1 测试语言综述 测试语言大体上可分为2类:面向信号的测试语言和面向仪器的测试语言。 面向仪器的测试语言,如LabView主要通过直接调用仪器驱动实现测试过程,面向仪器的测试语言与具体仪器紧密相关,因此程序移植比较困难,可重用性也比较差。而面向信号的测试语言,如ATLAS(Abbreviated Test Language for All Systems),则主要通过对信号的操作(施加激励信号,测试响应信号)来映射底层测试仪器的操作,达到与仪器无关的目的,因此面向信号的测试语言具有较好的可移植性和可重用性。ATLAS语言作为一种面向信号的测试语言,还采用了类似于英语自然语言的语法格式,使得它成为一种人机均可翻译的测试语言,既可以作为工程师和测试人员之间交流的文档规范,也可以经编译后作为测试程序执行,鉴于此,ATLAS成为美国国防部首推的军方测试语言。 但由于ATALS语言是一种接近于英语自然语言的测试语言,并不适合国内用户使用;同时,为了能够满足各个方面的测试需求,IEEE组织不断对ATLAS进行修改,使得其语句非常臃肿,仅语言关键字就有1 000个(IEEE ATLAS STD-95),使得ATLAS语言的培训费用十分高昂;再者,ATLAS的编译器价格极其昂贵,使得其优势难以在国内测控领域发挥。 而另一方面,面向仪器的测试语言却在商业领域取得了长足的发展,鉴于仪器互换的问题,NI和惠普等公司联合推出了一系列的仪器驱动标准:VISA(Virtual Instrument Software Architecture)和IVI(Interchangeable Virtual Instrument)。VISA是VPP(VXI plug play)联盟于1996年2月推出的新一代仪器I/O标准,VISA具有与仪器硬件接口无关的特性,即VISA是面向器件功能,而不是面向接口总线。使用它控制VXI,GPIB,RS 232,PXI等仪器时,不必考虑接口总线类型。如图1所示。 为了进一步提高仪器驱动程序的执行性能,达到仪器的互换,1998 年由9家公司成立的IVI基金会,在VXI-PNP 技术基础上为仪器驱动程序制定新的编程接口,在VISA 标准驱动程序上插入VXI-PNP 框架结构和类驱动程序,它通过定义类驱动器和专用驱动器实现了部分通用仪器之间的互换,缩短了程序开发时间,提高了系统的运行性能。如图2所示。 针对于此,IEEE推出ATLAS 2版本,它整合了VISA,IVI和面向对象技术,给ATLAS语言注入了新的活力。总体来讲,面向信号的语言和面向仪器的语言各有优势,面向仪器的语言具有直观,易用的特点;而面向信号的语言编写的测试程序具有较好的可重用性和仪器可互换性。 2 航天嵌入式电子系统测试需求 航天嵌入式电子系统测试主要是针对航天专用的三模冗余或两模冗余嵌入式电子计算机,这些系统在出厂前必须进行全面的测试,测试主要可分为内部测试和外部测试,内部测试主要是指那些无需借助外部测试仪器,而可以直接通过嵌入式系统内部执行测试程序所进行的测试,如CPU测试、ROM测试、RAM测试、端口测试等;外部测试则是指需要外部测试仪器配合所进行的测试,如开关量测试、串口测试、计数器测试、AD/DA测试等。 航天嵌入式电子系统测试的传统方法为:根据测试需求分别设计内部测试程序和外部测试仪器及测试程序;嵌入式电子系统和外部测试系统分别上电初始化后,外部测试系统向嵌入式电子系统上传测试程序(嵌入式系统本身的ROM内固化有1个RTOS);嵌入式系统加载测试程序后向外部测试系统发握手信号,并等待外部激励;外部测试系统向嵌入式系统发送激励信号,嵌入式系统接收激励并做出响应,如此循环下去。 为提高测试系统可重用性和测试的准确性,开展了面向航天嵌入式电子系统的测试技术研究,并对一些测试模块(软件)进行了标准化工作,如CPU测试、ROM测试、RAM测试、AD/DA测试等;同时还采用标准的基于PXI的测试仪器,以达到仪器可重用,系统可配置的目的。 3 面向航天嵌入式电子系统的测试语言 面向航天嵌入式电子系统的测试语言不但要解决外部测试问题还要解决内部测试问题,这里在融合面向信号测试语言与面向仪器测试的各自优势的基础上,通过系统建模的方法,定义了适用于航天嵌入式电子系统测试应用的测试语言,以达到测试系统的可重用及可配置的目的。 系统建模包括3个方面:信号建模,UUT(Unit Under Test,被测对象)建模和测试仪器建模3个方面。信号建模主要针对航天嵌入式电子系统所常见的接口信号类型及特点,定义出一组常见信号,用户可以通过参数设定,达到描述UUT或测试仪器接口信号特征的目的;UUT建模主要是通过对UUT外部接口,内部组件参数及体系结构的描述,达到内部测试测试程序的自动装配,UUT建模同时支持黑盒建模(仅描述其外部接口)和灰盒建模(同时描述其内部体系结构及组件参数);测试仪器建模则通过描述测试仪器的本质信号特征及关键接口特征,并最终映射实际仪器(所建立的测试仪器模型与实际仪器可能存在一对多或多对一的对应关系),达到测试程序可重用,仪器可更换的目的。 因此,本文所描述的面向航天嵌入式系统的测试语言主要包括5个部分: 信号描述及定义通过定义一组航天嵌入式电子系统常见的基本信号,如数字信号(包括开关量和脉冲量)、模拟量(DC,AC)等。用户可通过配置信号参数设定信号; 被测对象描述通过描述被测对象的接口关系,并建立状态机功能模型,仿真被测对象的功能模型,并自动生成内部测试程序。在未建立状态机功能模型时,系统可以将被测对象作为一个黑盒考虑,此时不生成被测对象内部测试程序; 测试仪器描述通过描述测试仪器,达到建立测试需求模型,并最终与1个或多个实际测试仪器相映射,测试仪器本身相当于一个信号描述集合,通过定义虚拟测试仪器,提高了测试仪器的可互换性和测试程序的可重用性。这样既保留了面向仪器测试语言的直观性和易用性,也提高了程序的可重用性; 连接关系描述连接关系描述定义了UUT与测试仪器之间的连接关系,连接关系描述还可以包含适配器描述,使得测试系统的层次性更加明显,也更有用; 测试策略描述测试测量是测试语言中的最重要的部分,通过一系列的测试动作:apply,measure,verify等,控制测试仪器完成测试过程。测试策略描述语句选择提取ATLAS关键测试语句:单信号语句、多信号语句、总线操作语句、定时和事件相关语句,并对其进行了一定的改进,使之更直观,且更易于实现到图形化语言的转换。测试语言的具体格式如下: 每一个TEST_ITEM(也即测试策略描述)对应于测试框架中一个测试细则,测试细则是图形化的测试执行界面的一个子界面。 测试语言经编译/解释后生成测试框架配置文件和测试文档,用户通过加载测试框架配置文件,设置执行次数和选择测试项目,系统即开始进行测试,测试界面主要分两部分:测试总览和测试细则,其中测试总览主要采用文本框的形式显示当前的测试记录,包括当前正在进行的测试项目和捕获的错误信息等;测试细则是由一个或多个图形化的详细测试分项构成。 4 结 语 通过研究国内外测试语言发展现状,结合面向信号测试语言和面向仪器测试语言的优势,采用软件工程的思想,建立了基于虚拟仪器的面向航天嵌入式电子系统的测试语言模型,为以后的进一步研究奠定了基础。基于虚拟仪器的测试语言还处于研究的初级阶段,仍有不完善的地方,需要进一步改进。 电子测试论文:高过载下电子元器件测试方法研究 高过载条件下测试电路需要达到高速测试要求,本文从研究电容、电阻、二极管以及电感等电子元器件的测试方法入手,在高过载下电子元器件测试过程中,设计与之相配套的测试电路,以此保证测试电路能够符合特定要求,为高过载下引信系统运行的稳定性与可靠性提供文献参考。 【关键词】高过载 电子元器件 测试方法 我国电子元件的平均每年的生产总量占全球的39%左右,但是我国电子元器件检验技术的发展并不成熟。而检测电子元器件是维修电器的一个基本内容。一般而言,采取的是从电阻器、电容器、二极管、电感器变压器这四个方面进行检测的方法。电子元器件检测朝着自动化方向的不断发展,使得研究高过载下电子元器件测试方法成为了热点话题。 1 研究高过载下电子元器件测试方法的必要性 在检测电子元器件的过程中,一般利用LCR数字电桥以及UT708新型数字万用表进行检测。LCR数字电桥的测试精度较高,但是它的测试频率却偏低,每秒平均10个。UT708新型数字万用表的测试频率比数字电桥还低,每秒平均3个,难以满足高过载下高速测试的要求。此外,一般情况下,利用本万用表只能有一个测试通道,无法同时对多组数据信息进行实时监视。虽然本万用表配备了相应的计算机接口,然而其数据信息的传输速度很慢,且不利于数据信息的记录。因此探究在强应力场环境下,电子元器件参数的动态监检测方式是十分有必要的,以此才能够达到不同试验情况下与不同环境下的各种要求。 2 高过载下电子元器件测试方法研究 2.1 选择试验方法 文中探讨的高过载是指由机械冲击产生的高过载。笔者将标准锤击机作为本试验设备。因为标准锤击机与加速传感设备具备较强的重复性能,所以能够用作恒定应力的试验设备。利用锤击机产生高过载,然后发生惯性力,以此进行试验。标准锤击机上的棘轮中,有三十个齿,且每个齿的转角为12度。在实验中,锤击机的转动齿数多,锤击过程中的产生惯性加速度也就更大。用棘轮上的齿数,来控制锤击机模拟的具体惯性力。通常情况下,击锤的碰撞时间大约为150μs,占实际时间的几十分之至几百分之一。 在高过载试验条件下,电子元器件的具体特征参数多会出现不同程度的变化,过载水平地不断增加,特征参数也会不断地发生改变,当冲击结束后,待测参数将会恢复为初始值。 2.2 设计测试电路 2.2.1 设计电阻测试电路 (1)运放测电阻阻值的利用。测试原理公式如下: Uo=-Ui (1) 在本公式中:Ui为基准电压,Rx为待测电阻,R1是基准电阻,Uo为输出电压。在明确基准电压Ui和基准电阻R1的基础上,输出电压Uo与Rx是存在一定的联系,所以将待测电阻Rx更换为与之相符的输出电压Uo,然后利用下述公式进行换算,就能够得出待测电阻Rx的实际阻值。 Uo=-Ui ,Rx=-R1 此实验结果显示,该测试电路适用于高速测试以及高温测试环境。 (2)利用RC振荡法测试电阻值。此测试原理为:在电路中,当待测电阻和电容形成一个完整的RC振荡回路时,电容的放电与充电均要通过被测电阻。因此放电时间与充电时间是相等,且振荡集成电路自带2个恒流源,并以控制电容充电的实际电流作为恒值,由此,在电容两侧的电压将会出现线性变化。通过实验证明,本测试电路达到了高速测试要求。 2.2.2 电容测试电路 (1)RC振荡方法对电容充电特性与放电特性的测试。测试原理:笔者利用电路形成RC多谐振荡设备,在电容中的电压为Vcc的情况下,电路内将会出现1个短路通道,且电容放电;当电容电压为Vcc时,电路中的短路通道将会被关闭,电容充电,同时还将会输出波信号,而方波高电信号在幅值上和Vcc相等,可以利用此方波信号进行定时。试验中,取电容端压是以分析放电、充电时间来反映实际的容值,由于其只对电容单向进行放电、充电,因此适用于无极性电容以及有极性电容的测试。然而,此测试法的缺点在于:难以保证充电时间与放电时间的一致,振荡频率在20kHz以下,电容端压值为非线性。经过实测与仿真后,证明本测试法操作简单,符合高速测试要求。 (2)改进RC振荡法。利用改进后的RC振荡法对电容进行测试。测试原理是:运用集成函数发生设备,在本电路中,电容与电阻构成一个完整的RC振荡回路,而电容放电、充电经过电压后,放电与充电相同,发生设备自带的2个恒流源,将其中的控制充电、放电电流作为一个恒值,由此,在电阻两侧电压呈三角波形状。当振荡频率为100kHz的情况下,三角波的线性度是0.1%。通过实验证明,本测试电路符合高速测试要求。 2.3 二级管的测试电路 此测试原理是:在电路中,利用LF353和ICL8038形成交变信号电源,并将该信号加在由待测二极管与一线性的基准电阻形成的分压网络上,采集二极管两侧的电压,大约是0.5V。该测试结果证明,本测试电路符合了高速测试要求。 2.4 电感参数测试电路 在本电路中,明确某一电阻以及待测电感的串联电阻,利用本信号发生器所引发的正弦波试验信号,以及待测电感两端的电压,然后经过电感与电压这两者进行转换,最后从示波器中输出导纳,并获得待测电感的实际感抗。 3 结论 综上,对实验结果进行研究分析后得出,将笔者所阐述的测试电路用于高过载试验中,待测二极管、电感参数、电阻以及电容等电子元器件参数,与实际数值相比误差偏小,测试结果有效。因此本文所阐述的4种测试电路满足了高过载实验条件下的高速测试要求。 电子测试论文:光学玻璃折射率测试仪电子学系统设计 摘 要:为达到较高精度测量光学玻璃折射率的要求,研制了基于直角照准法、最小偏向角法和三最小最小偏向角法的光学玻璃折射率的测量设备。文中介绍了该测量设备的电子学系统控制和测量的设计方案,并对关键元器件的选用进行了分析。结果表明:电子学系统控制和测量设计方案可满足高精度光学玻璃折射率的测量精度要求。 关键词:光学玻璃 折射率 电子学系统 控制和测量 伴随光学精密仪器的高速发展,对光学玻璃的折射率的测量精度要求越来越高,光学玻璃折射率的数据精度对保证光学系统像质起着非常关键的作用。新型光学玻璃材料的研发也对光学玻璃折射率提出较高的要求。 很多人对光学材料折射率的测量提出了多种有价值的测量方法[1-2],主要有测角法和干涉测量法。文章介绍了基于测角法中使用的直角照准法、最小偏向角法和三最小偏向角法测量光学玻璃折射率的测试仪中的电子学控制和测量设计方案。 1 电子学方案 高精度光学玻璃折射率测试仪主要由底座、测角系统、传动机构和微调机构、自准光管、平行光管、载物台和光源箱组成。 1.1 系统 电子学部分是以单片机为前台机,系统机为后台机对位敏传感器(PSD)和轴角编码器进行数据采集,以步进机为执行机构,系统机进行数据运算的光电瞄准实时控制系统。 1.2 关键元器件的选用 1.2.1 轴角编码器 示值分辨率0.05″;精度0.5″;转速≤90°/S;显示箱:XXX°XX′XX″XX,按BCD码以度(百、十、个)分(十、个)秒(十、个)小数秒(后1、2位)顺序连续发送。其内容高4位(D7-D4)为标识位码(0-8),后4位(D3-D0)为BCD数据码。传输速度15?s1/字节-20?s1/字节。 1.2.2 位敏传感器 采用位敏传感器(PSD)作瞄准探测器是本系统的重要特点。它反应快、灵敏度高、精度高。与CCD不同,属于非离散性器件,适配电路也比较简单。PSD是具有横向光电效应的PIN光电位置传感器,I1、I2的输出和光点位置有关,经适配电路处理有: 式中:X:光点偏离中心位置座标;L:PSD光敏面长;I1、I2:PSD两端输出电流。 设计中选用滨松(HAMAMATSU)线阵PSD S3931,其主要技术指标如下: 上述PSD 0.2 ?m的位置分辨率,相当于度盘角度0.075″。6 mm的探测范围,折合角度为37.5′。 1.2.3 步进机和驱动器 步进机和精密微调机构相连,采用四相步进机和驱动器。整步模式下步进角可达0.9°,对应轴角0.2″,谱线在PSD上移动0.5 ?。 1.2.4 A/D转换器 AD转换器的位数 = 取14位AD,转换时间小于步进周期的10倍,以便多次平均。取100?s。本设计采用了12位逐次比较型AD转控器AD574。在接近PSD中心时,精瞄将位置信号切换到放大8倍,从而达到15位AD的跟踪精度。 1.2.5 瞄准时间 当步进脉冲取600 Hz/S时,从边缘到中心整步6000步,粗瞄所需时间为:(6000/600)=10s。 1.3 单片机测控系统设计 单片机是该系统的前位机,承担PSD和轴角编码器的角度数据采集,步进机的驱动控制,键盘和LCD显示的人机交互和数据予处理(例PSD的多次采集平均,加减除运算等)以及和系统机的串行通讯。 1.4 显示 采用240×64中小屏幕有背光的点阵液晶显示器,可进行汉字显示,并用电子游标模拟出谱线在PSD上的粗略和精确位置。给出角度数码和PSD上谱线位置偏移码。 1.5 系统机 系统机不附加接口板,它通过RS232串行口与前台机(单片机系统)相连。在0帧(监控0)联机状态下(联机2)它的功能和前台机一样,通过键盘对系统进行遥控,PSD和轴角码进行实时CRT显示。在1帧(监控1)联机状态下,接收前台机某模式下的逐项参数(角度值),进行运算,给出折射率的精确值。还可输入当时的温度、气压值、对折射率进行修正。 1.6 软件设计 前台机的逐程序由8051汇编语言编写,系统机的程序由C语言编写,采用模块化结构。包括程序清单和功能、全部程序列表、软件框图(主程序和监控0程序框图、调整和显示子程序框图、电机调整(跟瞄)子程序框图)、PSD值采样A/D转换防干扰平均值法子程序(INTO中断服务程序-读AD、给出模式1(直角照准法)测试流程框图、给出模式1叠代法解方程模块)。 2 结语 该文介绍了高精度光学玻璃折射率测试仪电子学设计方案,并对关键元器件的选用进行了分析,通过实际应用表明,电子学方案可满足高精度光学材料折射率测试仪的指标要求。 电子测试论文:汽车空调电子调速器老化测试系统的设计 摘要:介绍了一种汽车空调电子调速器老化测试系统的设计。采用三菱Q00JCPU为主控器,MT4414T触摸屏作为人机界面。用户可直接在触摸屏上设置工作主电压、信号类型、5段老化参数;同时具有风机工作电流、风机转速、产品温度等参数的显示和历史趋势查看功能。并集成了烟感报警、声光报警器等报警装置,实现无人化安全监控。系统最终实现了电子调速器功能和性能的在线老化测试,可自动检测出产品的隐藏缺陷,为产品质量改进提供了决策依据。目前该系统已经应用于汽车空调电子调速器的产品老化测试中。 关键词:电子调速器 风机 老化 随着社会经济和科学技术的快速发展,汽车已经成为人们生活中的主要消费品之一,并逐渐影响和改变人们的生活。汽车空调电子调速器作为汽车空调的重要组成部分,市场需求也逐年扩大。目前市场上电子元器件的质量良莠不齐,真假难辨,严重影响了电子整机产品的质量。汽车电子因其工作环境的特殊性,本身比一般电子产品要求高,如何保证汽车空调电子调速器的质量能满足客户的要求,显得十分迫切。设计一种专门针对汽车空调电子调速器的老化测试系统可有效降低产品的故障率。电子整机产品的老化,是指接通电源在室温或高低温情况下进行连续若几个小时甚至几十个小时的正常工作,然后再检测产品的性能是否符合要求。在产品出厂前及时发现有异常的产品,送往检修部门检修。这种异常产品往往是由于元器件质量或生产工艺比如虚焊等造成的,一般检测工序不容易发现。同时在产品开发阶段,对样品进行老化测试,还可以全面了解产品的性能,对后期进行批量生产提供依据[1]。 1 硬件设计 汽车空调电子调速器老化测试系统主要由以下单元模块组成:PLC主控单元、人机界面单元、稳压电源单元、信号发生单元、风机转速检测单元、电压/电流采样单元、温度检测单元、报警单元等。另外还包括工作电压为12V/24V的大小功率风机若干个,基本可满足各型号电子调速器要求,所有模块和风机都安装固定在一个铝合金工作台上。系统主要结构框图见图1。 1.1 PLC主控单元 PLC主控单元负责系统各单元的协调控制,执行用户设定的各项操作。Q00JCPU是三菱MELSEC-Q系列PLC中的基本型CPU,是以小规模系统为对象的,最适合于简单而又紧凑的控制系统。所支持的最大I/O点数为1024点,可以使用梯形图、语句表、ST(结构化文本,类高级语言)、SFC、FB等5种编程语言对基本型QCPU进行编程。Q00J为CPU、电源和主基板(带32点输入输出)一体机,同时内置串行通讯功能RS-232和RS485接口能与使用MC通讯协议的外部设备进行通讯[2]。系统中使用其RS-232接口与上海步科的MT4500触摸屏通信。RS-485接口与电源单元的数控直流稳压电源通信,用于设定当前电源输出。另外在0#插槽上额外配置了一个QJ71C24N通信模块连接信号发生单元。 1.2 人机界面单元 人机界面选用的是上海步科生产的MT4414T触摸屏,7寸TFT、65536显示彩色、800*480分辨率、4线精密电阻网络等,并具有COM0和COM2两个串口,支持RS-485和RS-232通信接口[3]。可直接与三菱Q00JCPU的RS-232接口连接进行通信数据交换。使用的通信协议是 MC协议,使用兼容3C帧,4格式。波特率 57600,数据位8,停止位1,奇校验。 1.3 稳压电源单元 为使系统操作更加简单和智能化,风机工作电压直接在触摸屏上设置。使用具有远程控制功能的数字稳压直流电源作为风机主电源,电源电压范围0~30V,最大输出电流50A,自带过流、过热等保护功能。完全可满足当前12V/24V常见功率的汽车空调电子调速器的测试老化需要。数字稳压直流电源与PLC之间采用的是自由通信协议。PLC可对电源进行开/关机、改变电压大小等操,并能实时读取当前输出电压、电流值和电源故障状态指示。 1.4 信号发生单元 产品老化过程中,需要定时间隔调整风机转速控制信号的大小,进而改变风机输出。常规的直流或函数信号发生器已经无法满足要求。系统采用的信号发生器是自制的汽车空调电子调速器专用信号发生器。可支持0~10V分辨率0.1V的直流输出;频率10~1000Hz,占空比0~100%的PWM输出;LIN-BUS总线输出;并且支持RS-485远程通信控制。PLC可通过QJ71C24N通信模块对其进行远程控制。 1.5 风机转速检测单元 在Q00JCPU的1#插槽上增配了一个脉冲I/O模块QD60P8-G,该通用模块可以测量转速检测装置输入脉冲的个数[2]。转速传感器采用的是霍尔型转速传感器SC12-20K,单片集成、高可靠性、温度特性好、响应频率大于20KHz、检测距离4mm、工作电压DC6~36V,三线NPN常开输出。在风机主轴上镶嵌一个直径10mm的永磁铁,将SC12-20K垂直对准永磁铁截面并固定离其4mm处。传感器使用24V供电,并将输出信号接到QD60P8-G的脉冲输入端。 1.6 电压/电流采样单元 Q64AD模拟输入模块,支持4通道模拟量输入。使用其中的3个通道分别检测风机两端电压、工作电流和电子调速器散热铝壳的温度。风机两端工作电压最大不超过主电源电压30V通过50K和10K电阻分压后接到Q64AD的通道1。将风机电源回路电缆穿过一个直流电流变送器LHB-50A,即可检测风机工作电路,变送器采用24V供电,输出4~20mA电流信号,在回路中串联一个250Ω的精密电阻,转换为1~5V电压信号送到Q64AD的2号通道。温度传感器使用的是K型热电偶变送器,温度范围设置为0~200度,输出4~20mA,同样使用24V供电,串接一个250Ω精密电阻后接到Q64AD的通道3。使用时只需将探头抵在电子调速器的散热铝壳上。 2 软件设计 系统软件分为触摸屏端上位机程序和PLC端下位机程序。MT4414T程序使用EV5000_V1.6_CHS开发环境编写,选择连接PLC型号为Mitsubishi Q00J,站号1、RS-232方式、波特率 57600,数据位8,停止位1,奇校验;上位机界面设计见图2。 本界面为系统用户操作界面,可直接在界面上设定主电压、信号类型、五段参数值、循环次数等;同时显示风机电流、风机转速、产品温度等参数,并绘制出风机电压、风机电流、风机转速、产品温度四个参数的历史趋势。主电压设置范围,0~30V;信号类型可选择DC、PWM、LIN-BUS三种目前主流的信号类型。当出现风机短路、烟感报警现象时,报警指示显示“故障”。 PLC端下位机程序在GX Developer Version 8开发环境下编写。程序主要分为下面几个模块程序。通信模块程序,包括PLC与触摸屏、数控直流稳压电源、信号发生器之间通信;风机电压检测模块、风机电流检测模块、风机转速检测模块、故障报警模块。 3 结语 本方案设计的汽车空调电子调速器检测老化系统已经形成产品,在汽车空调配件企业的产品老化车间使用,有效的检验了产品的性能和可靠性,大大降低了产品的出产故障率,提高了产品的市场竞争力。本文提出的电子调速器检测老化系统设计方案对其他电子产品老化检测具有一定的参考意义。
电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中,应用电气自动化控制技术,可以提升系统本身的自我调控能力,减少人工劳动量,充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析,并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年,工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展,也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等,将其应用到电力系统中,能够提升系统运行的稳定性和高效性,也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代,在发展初期,主要是以机械控制为主,并没有能够实现电气自动化控制,不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代,计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势,在极短的时间内,计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长,也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制,虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性,要求系统本身具备一定的条件,而且应用范围小,系统的复杂性导致了故障率的增大,但是无论如何必须承认,电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后,计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升,人工智能等高端技术也开始趋于成熟,电气自动化控制技术真正成熟,形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础,并且在技术发展的带动下,使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势,一是信息技术先进,在现代电力系统中运行维护中,对于信息技术的依赖性较高,因此需要对电力系统进行信息化处理,结合电气自动化控制技术,提升系统的运行效率,有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高,电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心,具备较高的可控性,能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理,形成完善的信息管理系统,从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便,良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键,结合电气自动化控制技术,搭配网络信息技术,可以进一步加强对电力系统的信息处理,为系统维护检修工作提供必要的数据支持,结合远程监控,更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来,随着我国经济的高速发展,社会对于电力的需求也在持续增加,电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长,也使得电网结构变得越发复杂,给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下,应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发,利用技术自身的功能性和系统性,保障电力系统的可靠运行。不仅如此,在电力系统中应用电气自动化控制技术,能够对电力企业的职能进行强化,有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3.1变电站自动化 变电站自动化的基本原理,是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等,实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控,同时还可以结合电气自动化控制技术,实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理,实现对变电站设备的远程监测和控制,及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患,实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式,变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证,故障检修时间大大缩短,传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代,对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变,电力电缆被光线取代,二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标,在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见,伴随着电气自动化控制技术的发展,变电站自动化的程度将会越来越高,并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3.2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术,能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下,电网调度自动化系统越发完善,包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看,我国的电网调度被划分为五个不同的层级,依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集,也可以对电网的实际运行状态进行在线监控,更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估,能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考,使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题,避免配网事故的发生,保障电网的稳定运行。 3.3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统,属于多级计算机系统,可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等,实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下,DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用,在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲,DCS系统采用的是分层分布式结构,包括了四个主要部分,分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中,PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理,然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示,完成对于电力生产过程的监测与控制,以保证生产的顺利进行,减少安全问题。OS和ES的主要作用,相当于“人机接口”,OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析,并且结合实际情况向PCU发送控制指令,实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制,结合相应的数据信息,方便维护工程师对系统运行情况进行分析,做好系统的管理和维护工作。 3.4电力一次设备智能化 根据以往的标准,在对一次以及二次设备进行安装时,必须要有足够的距离,并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现,则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去,这样一次设备就自带测量和保护功能,有效的降低了电缆的成本. 4结语 总而言之,在现代社会,电力产业发挥着至关重要的作用,对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响,因此,必须保障电力系统的稳定可靠运行,减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中,能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平,推动电力产业的长远稳定发展。对此,相关技术人员应该加强研究工作,促进电气自动化控制技术的全面应用,提升电力系统的运行效率,继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电力系统自动化技术论文:计算机技术在电力系统自动化中的应用 摘要:随着计算机技术水平的不断提高,计算机技术在电力系统自动化中得到了越来越广泛的应用,提高了电力系统的工作效率和系统的智能化、运行能力。就计算机技术在电力系统自动化中的应用进行了综合分析,并其未来发展趋势进行了探讨。 关键词:计算机技术;电力系统;电网调度;数据收集 计算机技术的应用对电力系统中电网的运行速度产生了整体性的影响,是实现电网网络化,电力系统信息共享、信息传递和远程调控的关键技术。电力系统工程建设的组成部分包括发电、输电、变电、配电和用电等各个方面,这些都与计算机技术有着十分密切的关系。在电力系统中,各级别电网调度控制中心的计算机系统和变电站计算机监控系统等也都与计算机技术有十分密切的关系。本文通过研究电力系统工程中计算机技术的应用,希望能促进电力系统自动化技术的应用。 1电力自动化系统 电力系统自动化是在电力系统的运营过程中,工作人员利用计算机技术完成电力系统的基本运营管理,并利用信息传输技术、控制技术和传感技术等实现电力系统完全的智能化和自动化管理。在当前的电网运行管理过程中,大多数工作人员使用计算机技术完成输电操作、配电操作、发电操作等,电网运行的工作效率、电网系统的运行稳定性和安全性都得到了提高。 1.1电网调度自动化 电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础。显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等构成了计算机技术整合的终端设备,利用这些设备,可对电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统实现了在电力生产过程中,通过自动化分析和监控电网的运行状态,实时采集数据、预测电力负荷、预估电力系统安全状态、实行省级以上电网控制等,满足了现代电力系统的运营要求。 1.2配电网系统 电力自动化系统借助于计算机技术实现了电力系统的网络化和配电智能化,包括光线终端、配电子站和配电主站三级结构的配电网系统自动化,可以保证电力系统的资源共享、电力系统的高效运行和系统运行的高度自动化。 1.3变电系统自动化 电力系统主要通过变电站和输电线路实现电能的输送。在变电站运行过程中,仅仅依靠人力来监控电力供应不可行,并且难以及时反馈信息。而计算机技术在变电系统的应用可以极大地提高监控效率,及时发现变电运行中存在的问题,然后采取有针对性的措施,提高电力运行的适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术实现了变电站二次设备的信息化、数字化、集成化。 2计算机技术的应用 2.1在应用逻辑中的应用 在电力系统中,为了确保电力系统服务器中资源的安全,需要建设相应的应用逻辑。应用逻辑主要是指作为中间件的一个重要组成部分的应用服务器。用户要访问电力系统中的资源,通常需要使用相应的应用逻辑程序。在实际应用中,需要电力系统工作人员利用相应的事件处理函数来修复突发变化的数据,以确保电力系统的正常运行。 2.2在数据收集中的应用 数据收集系统在电力系统中具有很重要的作用,也是电力系统调整运行的依据。在对电力系统中的数据进行采集、管理的过程中,使用计算机技术将收集的数据集中录入数据库管理系统,完成数据存储工作,然后使用计算机技术对数据进行处理,使数据清晰地展现在工作人员面前,有利于提高电力系统管理效率。在数据的后期处理过程中,主要使用存盘线程和WinSock编程。 2.3在中间件中的应用 中间件在电力系统中主要负责监管计算机网络和网络资源,是电力操作系统中服务器和计算机客户机的一个基本部件。它在电力系统中以分布式的形式展现出一个网络管理框架。通过在中间件中使用计算机技术,能使电力系统和工作人员实现电力系统资源共享和通信。在实际工作中,可使用中间件接收、保存数据,实现对数据的集中管理,以便于后期改革电力系统时能使用中间件解决问题。 3计算机技术的发展趋势 3.1计算机视觉技术 随着红外成像技术与视屏技术在电力系统中的不断应用,电力系统提高了对图像信息的要求。人工无法在极短时间内分析电力系统检测出的复杂图像数据,但是电力系统信息分析和电力系统问题处理都需要极短的时间,甚至在1μs内完成分析并处理,所以要在电力系统中应用图像识别技术,以完成智能化图像分析工作,加快电网的处理运行速度,实现图像识别技术与其他系统的良好兼容,进而提高输电线路的安全性和电网调度的运行效果。 3.2智能电网技术 智能电网技术的应用对电力系统的自动化非常重要。智能电网对调度、发电、配电、输电和用户管理等环节进行整合,充分利用自动化控制的优点,严密监控电网的运行,就可以保证电力系统的平稳运行。计算机技术应用与调度的有机结合是智能变电系统的主要工作,智能变电系统可以实现柔性交流电的运输,也可以对变电站进行远程自动调节,使系统运行更加稳定。我国电网建设的首要目标是建设智能电网系统,这个目标的实现主要依靠计算机技术的合理应用。通过计算机收集相关数据,然后分析电网运行情况,及时解决电网系统运行过程中发生的问题和故障,保证电网系统的平稳、安全运行。 4结束语 总而言之,计算机技术在电力系统中起着至关重要的作用,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并且也获得了长足的发展。加强对电力系统中计算机技术应用概况的分析,掌握其应用方向和实际作用,不仅能提高电力系统工作人员的工作效率,还能促进电力系统的快速发展,最终促进我国电力行业的快速发展。 作者:崔景源 赵广兴 崔彦岭 单位:内蒙古农业大学机电工程学院 内蒙古国领科技有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化和计算机技术结合应用 随着社会和科学技术的高速发展,人们对电力系统的安全运行和供电技术越来越重视。近些年计算机技术发展迅速,其在电力系统自动化中得到了广泛的运用。两者的结合是电力系统朝着自动化发展的必经道路。 1目前电力系统自动化的应用情况 1.1自动化电网调度系统 电力系统自动化的重要组成部分之一就是电网调度自动化。我国的电网自动化一共分为五个等级,从大往小的顺序是:国家、大区、省级、地区、县城电网调度。每一级电网的自动化调度都离不开计算机技术,它是组成电网调度自动化的重要部分。除此以外还有大屏蔽显示器、调度范围内的发电厂、工作站以及打印设备等设备。 1.2变电站自动化 输电线路和变电站是联系发电厂和用户间的主要环节。变电站自动化的目的是为了提高工作效率以及变电站运行的安全程度,并且扩大监控功能,取代传统的人工监控、操作。变电站通过应用计算机和网络通讯技术实现自动化,继而对其进行全方位的监控,再将常规的电磁式设备换成全危机的装备;系统集成化和数字化要靠计算机光纤来实现。对设备进行二次重组和优化,然后建立测量、协调和监视的综合性系统。 1.3配电网系统的自动化 在配电网系统中,计算机技术主要是用来改造电网。近些年电网技术的发展也促使着配电系统网络化得到快速发展,配电站的主站和子站以及光纤终端组成了三层结构,这样可以使得配电网系统的通信更快速,性能更好。 2智能电网的特点以及在计算机中的应用 2.1智能电网的特点 智能电网包含有许多现代先进的科技技术,比如:信息技术、控制技术、计算机技术、传感测量技术、通讯技术等等一些高度集成技术。智能电网技术就是对输电、变电、配电、发电以及调度等各方面进行全局控制,利用计算机技术有效的提高效率,并且让系统的稳定性变得稳定,变电站和调度系统也能实现自动化管理。智能电网会根据电能质量、市场条件、电能安全以及周围环境等众多因素来制定合理的重点和目标,发挥其优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等众多优点。智能电网的兼容意识是其能适应微电网和分布式发电站的计入,包括风能、太阳能等环保资源接入,完善管理功能和多样化用户对电力的需求。协调,说的是智能电网能够让零售市场和电力批发进行无缝的衔接,以此来提高系统的稳定性。自愈,指的是智能电网有自动处理问题的功能。如果电网内部或外部遭到损坏时,不需要人为的修理维护,其自己会保证电网信息和运行的安全。另外还因为智能电网有先进的信息监控技术,能够提升使用效率,优化网络运行和扩容,电网的成本也能有效的节省下来。统一平台的运用,让电网信息的集成和共享成为可能,并且还能加强电网精细化、规范化、标准化的管理力度。 2.2职能电网的关键技术中计算机的运用 智能电网的关键技术有分布式能源接入技术、只能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术以及新型传感器等等。当然,凡是智能系统都离不开计算机技术的运用,智能电网也一样,通信技术尤其重要,必须要是具备双向性、时效性和可靠性的网络通信技术。除了通讯技术,信息管理系统在智能电网中的应用也非常的广泛。 2.2.1网络拓扑 未来智能电网基础是以灵活和坚强为结构的基础。目前我国的能源部分和生产力的布局存在严重的不平衡,针对这种情况,我国开展了点对点工程、特高压联网工程、直流联网等工程来解决这种情况。现在电网的规模较之以往有了非常大的提升,所以以后电网结构的突发问题也会增多,需要计算机网络技术和电力系统自动化的结合才能灵活应对。 2.2.2通讯系统 智能电网需要有集成、实时、高速、双向的通信系统来支撑,这些都是实现智能电网的必然要素,缺少一个智能电网就无法实现。智能电网有了技术的保障才能获得、保护以及控制数据。所以说,建设智能电网的第一步就是要建设通信系统。通信系统要和电网一样深入到用户中,建立起通讯网络,从而实现智能电网通信网络。在高科技通信系统的支持下,成为大型、动态的电力交换模式。通讯系统一旦建立,会促进智能电网供电的稳定性,以及提升资产利用率,有效防御各种攻击。客户可以靠智能电网的客户服务系统进行交流,满足客户的建议和要求,提升服务能力。智能电网的安全问题是需要格外注意的,最好用实时监控设备对其经行监控,最好带有系统分析能力。对可能造成故障做好预测,对于已经发生的故障和问题,要做出引人注目的响应。监控系统是电网安全运行的技术支撑。 2.2.3信息管理系统 智能信息管理也离不开计算机技术的应用,计算机技术可以有效的对信息进行处理、分析、集成,以及保证其安全。信息的采集和处理包含有智能电子设备、精确的数据、资源的共享、数据实时采集系统以及分布式的数据采集和处理等等;这些经过加工处理的信息是分析电网业务的重要工具,信息的集成主要作用是让智能电网以及各级电网的内部信息形成集成。信息显示系统,顾名思义,主要显示智能电网的各种个性化界面;信息安全系统是整个电力系统中必不可少的,这是一切运行和效益的保障。这一切系统的实现,都需要计算机技术的参与。 3结语 计算机的发展,很大程度上改变了人们的生活方式,并且已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。电力系统自动化和计算机技术结合应用是时展的必然要求,计算机技术能对电力系统的各个环节进行有效的管理,促进电力行业的快速发展。相信未来计算机的发展会更加快,电力系统也会随着发展,更好的造福人类。 作者:魏剑啸 单位:许继变压器有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能,在变电站运行过程中,仅仅依靠人工来监控电力供应,工作效率较低,并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用,不仅极大地提高了监控精度和工作效率,而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题,从而有针对性的采取有效措施,提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术,光纤和计算机电缆作为最重要的媒介,实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案,变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础,我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系,终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等,这些设备都是经过计算机技术的整合,在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中,自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等,满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级,实现电力系统网络化和配电智能化,配电网系统自动化分为三级结构:光线终端、配电子站和配电主站,配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享,确保配电系统的安全稳定运行,保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来,我国电力部门积极引进先进的科学技术,和科研机构进行合作,在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测,通过实时监控一次设备的运行状态,科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势,判断电力系统是否出现运行故障,及时对一次设备的维护保养,提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用,使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器,极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远,两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时,充分考虑二次设备的运行,将电力二次设备的基本功能就地实现,节省大量的控制电缆和电力信号电缆,实现电力一次设备的保护和自带测量功能,如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中,智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰,其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备,其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值,便于电力仪表的直接测量。但是,电力互感器的电压等级越高,其绝缘性能越差,并且设备的质量和体积也越大,动态的信号范围越来越小,导致输电线路的电流互感器饱和,甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器,其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比,光电式电力互感器的输出信号比较小,通常是毫安级,其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置,必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后,由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用,推动了电力系统的快速发展,随着计算机科学技术的快速发展,计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者:杨会宇单位:国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:供电企业在电力系统自动化技术的原则 摘要:随着我国当前社会经济的快速发展,人们的日常生活以及经济生产水平都有了非常大的提升,人们对电能的需求量和供应质量要求变得越来越高,这对供电企业的发展来说既是一次机遇也是非常大的压力。供电企业为能够更好更快捷的为广大电力客户提供优质供电服务,就必须实现电力系统的安全稳定运行,当前阶段自动化在电力系统中的实现对于电力系统的可靠性产生了非常重要的影响。本文作者有着多年的供电企业电力系统管理的工作经验,结合自身工作实践分析了电力系统中自动化技术的应用,以供参考。 【关键词】供电企业;电力系统;自动化技术;应用分析 随着我国当前阶段电力市场的快速发展和电力自动化技术的广泛应用,供电企业运用电力系统自动化技术的水平越来越高,这大大提升了电力系统的运行效率和社会经济效益。众所周知电力系统及其自动化技术是在网络通信和信息处理以及电子技术等各项技术的基础上形成的,该技术能够实现电力系统的远程监控与监视管理,能够有效的保证电力系统的平稳和安全运行。近些年来我国在电力系统及其自动化技术方面虽取得了成果,但是还存在许多的不足之处,因此开展对电力系统及其自动化技术的研究迫在眉睫。 1电力系统及其自动化技术的功能分析 首先电力系统的自动化技术能够进行实时系统监控功能,能够对整个电网中的每条线路或设备上的负荷运行状况进行必要的信息检测,还要能够及时的发现电网运行过程中的不安全因素并可以快速的消除安全隐患。其次电力系统中的自动化技术还应该具有各种检测功能,能够及时有效的发现供电企业及用电客户的计量装置中出现的故障,避免违约用电及偷窃电行为的发生,以此减少供电企业和用电客户的经济损失。另外电力系统自动化技术的通讯要有可靠性及高速的运转的功能,确保电力系统的运行信息能够及时反馈;还有就是能够有完善且能对故障电流进行识别的故障控制器,能够实现断路器等设备的远方操作。 2自动化技术在电力系统中主要的应用方向 2.1在电力系统智能保护和综合自动化方面的应用 在现阶段电网及电力系统的发展已经进入到了智能化阶段,将电力系统中的自动化控制技术和人工智能理论以及相应的网络通信等技术引入到电力系统的自动化保护装置中,就能够使得相应的电力设备保护装置变得更加的智能化,这样就能够极大地提高电力系统的可靠性和安全性。变电站的供电系统是整个电力系统运行的重要组成部分,也是保证电力系统连续供电的关键组成部分,如果该方面的研究能够广泛的应用到变电站中,就能够极大地拓宽综合自动化装置的应用范围,在最大程度上保障变电设备正常和稳定的运行。 2.2在电力系统配电网方面的应用 当前阶段配电网的建设和改造速度越来越快,这关系到广大电力用户的直接经济效益,因此在配电网系统的改造与规划中大力的推广电力自动化技术是实现配电网系统自动化的重要基础。电力系统配电网自动化技术主要是在配网的模型以及中低压网络数字和高级应用软件等方面的应用,利用先进的自动化技术及自动化设备,就可以实现对电力系统中配电网运行状态的自动监控和控制,这能够大大的降低供电企业配电网运行维护工作人员的劳动强度,能够节约配电网的运行管理和维护成本,还能够提高电网的运行效率。 2.3在电力系统及电网调度自动化方面的应用 电力系统的电网调度是关系到整个电网能否正常运行的关键,电力系统调度的主要工作是进行电网运行信息的采集以及电网运行的实时控制和电网的安全性能测试等操作,在电力系统自动化中就可以通过计算机技术和网络通讯技术进行这些操作,对电力系统进行各项相应的检测与电网运行管理,另外还可以有效的进行电力系统全网信息的收集与处理,对电网中可能发生的突然事件采取应急措施来降低对电网造成的影响,确保电网安全稳定的运行。 3供电企业在电力系统及其自动化技术应用中的原则分析 3.1电力自动化技术的适应性原则 首先要与我国当前阶段的社会情况相适应,与各供电企业的当地实际状况进行结合,在原有设备的基础上进行建设或改造,使电力系统自动化技术与电力可靠性及用电客户的要求得到适应;另外电力自动化技术也要与当前电力系统的发展相适应以及与相应电力设备的定时限保护原则相适应。 3.2电力系统自动化技术的完善原则 根据各供电企业地区的实际情况,电力系统自动化的实施应分期和分阶段的完成。在技术相对落后地区可以通过电力设备的自动重合闸对实施电力设备的保护,以此构建电力设备的有效控制;有条件的供电企业可以对通信及控制设备进行增设达到有效调配负荷的目的;最后是达到自动对计算机控制及信息的处理,实现电力系统自动化技术及功能的不断完善。 4供电企业中电力系统及其自动化技术在以后的发展趋势 4.1电力系统自动化统一标准及大规模推广应用 目前阶段由于电气自动化设备的生产厂家众多,这就导致了自动化设备的信息共享和相互的操作存在非常多的障碍,在未来就需要有共同的技术标准和通讯标准以及其他各种标准来满足不同自动化设备的兼容性,另外各生产厂家和运行统一标准自动化设备的供电企业就可以在共同的标准下进行大规模的推广和应用。 4.2将电力系统的测量和保护以及控制进行融合 长期以来电力系统自动化主要是通过监控来采集相关的电力系统运行数据以及进行单独的保护模式,增加了供电企业各相关单位工作人员的工作劳动量,也降低了电力设备以及各自动化设备的利用率。如果能够将电力系统的测量和保护以及相应的故障隐患控制系统结合起来,这样就能够有效的减少电力设备及自动化的重复配置率和操作人员的工作量,还能够有效的提高电力事故的处理效率。 5结束语 当前经济和社会的快速发展,使得人们对电力的需求与日俱增,同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求,在供电企业中实施电力系统的自动化技术能够有效保障电网的稳定和安全运行和扩大供电能力,并提升供电的可靠性。 作者:温振杰 电力系统自动化技术论文:电力系统中电气自动化技术发展方向 摘要:现阶段随着我国信息技术的快速发展,使得自动化技术全面提升。目前将电气自动化技术引入到电力系统中,能够更好的促进电力系统稳定发展。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行探析,分析我国电气自动化技术的应用现状,探究电气自动化在电力系统中应用的发展趋势,更好的实现我国电力系统的发展目标。 【关键词】电气自动化技术;电力系统;应用 随着当前我国科学技术的快速发展,电气自动化技术在电力系统中得到广泛应用,现阶段电力系统引入电气自动化技术主要应用在以下方面,集中监控变电站、管理远程调度和保护继电。我国电力系统中应用电气自动化技术实际发展较晚,但是近些年来在实践领域也取得了各项建设性成果,但是与国际先进水平相比较仍旧存在较大差距,所以需要加强电气自动化技术在电力系统中的应用。 1目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析 当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术,通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率,还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术,将其引入到电力系统发展过程中,以此来创造更大的经济效益,为相关企业发展提供便利。 1.1计算机技术方面的实际应用 目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持,将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中,智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中,促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外,电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度,能够对不同层次的电网进行分类,将各个基础电网设备有效连接成统一的整体,从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控,使得电力系统能够稳定、高效运行。 1.2PLC技术方面的应用 计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用,PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程,并且记录各类数据信息,通过基本运算之后获取相应结果,此类技术在电力系统中应用能够节约能耗,提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集,并且进行有效整合传输,通过PLC技术能够加强系统的稳定控制,对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制,使得电力系统各个环节有效连接,促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制,稳定系统的安全运行,提高了相关工作人员实际工作效率。 1.3自动化实时仿真系统 目前通过电力系统自动化实时仿真系统,能够在实验数据的基础上,使得相关动态化实验稳定运行,能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统,为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用,相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用,促进电力系统的全面发展,优化我国电力系统的发展结构。 2电力系统中电气自动化的研究发展方向探析 2.1电力系统智能保护以及综合自动化的研究 目前我国针对系统的智能保护以及自动化技术加大了研究力度,在电力系统自动化保护装置中引入了相关理论性成果,比如人工智能理论、自动化控制理论和网络通信技术等。使得保护装置能够朝着自动化和智能化方向发展,这在一定程度上极大的提高了电力系统运行的稳定性和安全性。经过科研和反复实践,目前分层式综合自动化装置研发成功,此类装置在一定程度上摆脱了传统装置的限制作用,在目前各级电站都得到广泛应用,使得此类装置的应用范围进一步拓展。 2.2电力系统中配网自动化的研究 现阶段我国在配网自动化发展方面展开了大量的科学探究,在配网的基本模型、配网一体化、高级软件中都进行了实践探索。其中提出的数字信号处理技术能够全面提升载波接收的灵敏度,使得载波在配网运行中的一系列问题得到有效解决,使得各类信号的处理速度以及精确度有效提升,使得电力系统的运行更好稳定,如图1所示。 2.3电力系统人工智能化方面的研究 目前我国在电力系统人工智能方面展开了较大的研究,主要是将专家系统和一些逻辑理论运用到电力系统运行过程中,通过各类理论对设备故障进行分析,并对系统运行整体情况进行规划设计,确保电力系统能够稳定运行,在运行过程中能够对各项信息展开分析,将系统故障导致的损失最小化,促进电网规划运行科学性、合理性。配网自动化技术所采取的是国际标准信息模式,输电网采用的配网系统与软件进行集合的理论性算法。 3结语 总而言之,随着当前社会经济的快速发展,人们生产生活对于电力资源的需求量在不断扩大,这对电力系统的稳定运行提出了更高要求。随着当前我国信息技术和计算机技术的发展,电气自动化在电力系统发展中得到广泛应用。将电气自动化技术融入到电力系统中具有重要作用,从控制策略上也能实现智能协调化发展,通过现代技术以及理论成果,在实际控制过程中更加重视各类远程通信以及电器电子元件的应用,对系统各项问题进行处理,从根本上促进系统的稳定运行。 作者:柳云祥 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化技术的应用能力 【摘要】随着现代高科技信息技术的发展,电气系统及其自动化技术得到了广泛的应用。本文基于电力系统的自动化应用和电力系统的安全性以及电力系统集成自动化的发展方向,对电力系统及其自动化技术应用进行简单的讨论。 【关键词】电力系统;自动化;新型应用 1引言 电力系统通常是24h连续工作,它与人们的日常生活密切相关,所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中,自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据,以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展,自动化技术的应用越来越广泛。 2电力工程及其自动化技术优势的概述 电力系统的自动化技术在电力领域应用以来,取得了较多成果。从长期的实践效果来看,它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术,大幅度的节省了人力与物力的投入,提高了系统的运作效率,灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作,极大的推动了时代的发展。 3电力工程自动化技术应用能力 3.1电力系统建模后的共享能力 在电力系统自动化技术的发展过程中,对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情,以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准,但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享,最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度,只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面:地理实体标几何属性的定义和表达,包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质:物理性质数据的标准定义和表达的电力系统,它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。 3.2电力系统的数据集成和应用集成功能 电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求,无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台,作为跨区域的科学决策,多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此,打破传统信息的壁垒,进行数据集成和应用集成,将各种多源的相关信息进行无缝连接,使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系,是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念,来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象,因此为了方便用户的操作和使用,增强数据互操作性是非常必要的。此外,对于给予图表的用户界面,就应该大力支持,同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来,支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程,在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象,对象的类别可以在运行时指定,而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式,用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法,从而增强系统的开放和可伸缩性,实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成,从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础,可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作,以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布,这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同,那么使用分布式数据库方法是不同的,每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息,不同级别的数据库可以形成分布式数据库,并可以通过互联网分享其他部分的数据,且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理,保证数据的实施性和安全性。另一方面,电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求,利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务,供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据,其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主,可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式,它能有效地降低网络负载,快速定位查询目标,当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题,如在电力系统中,空间数据是可变长度,其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能,否则很难实现空间数据的相关性。近年来,面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化,因为他们是可扩展的数据库管理系统,可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的,它为设置空间数据库系统创造条件。 4电力系统自动化技术的安全性展望 电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用,随着电力系统自动化的不断发展,电力系统自动化信息安全也越加重要,目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面:①自动化系统存在抗电磁干扰问题;②电力系统计算机操作系统产生漏洞;③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此,必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全,切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性,系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制:是否支持多用户的并发处理,支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象,是否可以有效地支持访问大量数据和交换,这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性,空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器,以确保系统不是被有意或无意破坏的,目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制,网络安全技术也得到推广应用,具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。 5结语 自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术,其应用有利于保证电力系统的平稳运行,为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段,变电站逐步开始实现数字综合化发展,对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造,推动我国电力事业稳定、健康发展。 作者:邓顺之 杨昆 单位:国网湖南省电力公司溆浦县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术对电力系统的应用 摘要:随着我国经济水平的不断发展,国内很多的电力行业也在快速的发展,同时也凸显出了电气自动化控制技术在电力系统中所起到的至关重要的作用。而伴随着电力行业竞争的日趋严重,很多的电力行业顺应新时展的趋势在电力系统中运用电气自动化控制技术。下面就简单的阐述我国目前的电力系统在电气自动化控制技术方面的应用,希望我的阐述可以帮助到相关的电力企业。 关键词:电气自动化控制;应用;电力系统 引言 伴随我国经济的不断发展,传统的电力系统已经远远无法满足社会生产对电力的需求,在这样的情况下,必须不断的将强电力系统在控制和管理方面逐渐趋于智能化和数字化,科学合理的运用电气自动化控制技术,不断的提高电力系统的生产效率以及扩大电力的传输范围,最大限度的满足社会生产过程中电力的需求问题。 1电气自动化控制技术在电力系统中的重要意义 随着我国经济的不断发展,社会的生产活动中对电力的需求量形成了供求关系,同时对电力的需求也在逐渐的增加,以前的电力系统已经远远无法满足现在人们对电量的需求,所以使得电力系统的电网规模在不断的扩大,也使得我国的电网结构也就越来越复杂,对于很多的电力企业而言,这既是考验也是机遇。在电力系统中应用电气自动化控制技术,不仅可以有效的解决目前电力需求的生产压力,同时还能促使我国电力系统的电力传输范围得到进一步的扩张,充分的发挥电气自动化控制技术的优势,更好的确保电力体统的安全可靠性,实现健康稳定的发展,从而在电力行业中为自己的电力企业谋求更好的发展之路。 2电气自动化控制技术在电力系统中的应用 电气自动化控制技术在电力系统的控制和管理等环节都发挥着非常重要的作用,及时有效的解决了电力系统在生产、运输等过程的存在的弊端,从很大程度上让电力系统生产的工作效率得到了有效的提高,更好的满足了现在经济发展过程中社会生产对电力的需求,让电力系统充分的发挥了其经济效益和社会效益,进而进一步促进了我国的电力系统实现信息数字一体化的进程。 2.1计算机技术的应用 计算机技术是电气自动化控制技术中非常重要的一个组成部分,同时也是被运用在电力系统中最为广泛的技术,被运用于电力系统的运行配电、供电等等十分重要的环节,其中最具代表性的就是智能电网技术,智能电网技术实现了配电智能化,广泛的运用在电力系统的供变电和输配电中,具有十分重要的影响。实现了电力系统的智能化服务,从很大程度上提升了人工的工作效率,同时还可以自主精准的分析存在的障碍,使得障碍的分析率和准确率得到了显著的提高。电网调动技术在计算机技术中也是非常突出的一门技术,直接关系和影响着电力系统自动化水平的进程,在对信息采集的工作中发挥着至关重要的作用,凭借对这项技术科学合理的有效利用,让各个地区以及各个级别电网之间实现了自主调配,让我国的电力系统的电网设备有机的相结合,完整的记录了电力系统的各项运行数据。 2.2电力一次设备智能化 在“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等一次设备上实现智能化,就现阶段而言,在电力设备的主变压器、开关设备、避雷设备等等一些设备上面已经实现了智能化,这种技术能够提供可靠的数据便于电力系统的维护,而且能够有效的精准分析出设备存在的障碍和安全隐患,有效的规避了从前电力系统运行的弊端。 2.3电力一次设备在线状态检测 实现了电力系统的一次设备长时间不间隔的在线自主监测电力系统的运行参数,并且能够及时的实现对不安全因素的跟踪,第一时间发现问题并对各项参数做出科学合理的分析,对可能存在的故障进行鉴别,电力一次设备在线状态的自主检测成本比较低。 2.4光电式电力互感器 电力互感气设备在电力系统输电线路中是非常重要的,电力互感气设备是按照相关的比例关系,基于仪表直接测量的标准数值范围,把输电线路上的高电压以及大电流的数值控制一定的标准数值内范围内,但是以往的电力互感器存在信号动态范围小等一些缺点,会导致电流互感器的信号畸变和饱和,但是运用了光电式电力互感器以后,其输出信号会直接与计算机的电计量及保护设备相连接。 3电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向 3.1借鉴国外先进的电气自动化控制技术 在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇,也在电力系统中取得了良好的成果,但是与国外一些发达国家相比较,仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验,然后结合自身电力系统的实际情况,并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。 3.2实现保护、控制、测量等功能的三位一体 电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产,对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用,实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化,有效的保障了我国电力系统的独立性,将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化,使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。 4结语 电力系统的发展进程与对人们的生产生活息息相关,电气自动化控制技术的有效应用不仅可以有力的保障电力系统的稳定,对今后电力系统的发展有具有十分重要的意义,要不断的促进电力系统安全稳定的运行,同时也能早日实现我国电力系统智能化与国外发达国家电力系统智能化比肩的目标。 作者:曹婉新 单位:上海市大众工业学 电力系统自动化技术论文:电力自动化技术对电力系统的应用 摘要:随着社会的发展,人们生活水平不断提高,电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加,电力系统的运作也逐渐走向复杂化,所以必须实行对电力系统的改革,改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术,本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求,来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词:电力自动化技术;电力系统;应用 引言 由于现在电力的需求量非常巨大,传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷,各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现,自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术,它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统,收集数据,排除故障,在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制,没有这些基本要求工作很难做到有序高效,电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定,主要体现在以下几个方面:(1)电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析,所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理,通过分析参数更好地对运行过程进行监控,及时发现和跟踪数据的波动,保证能够在受控的条件下完成生产作业,消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。(2)在保证生产的同时,还要注重于设备的保护,每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的,我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态,借助这些部件和装置的报警功能,及时发现故障并进行排除,消除不利因素,更好的保障生产的进行。(3)电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率,提升原有的运转速度,因此必须要协调系统中的各个环节和单元,保证自动化控制过程的各个环节都合理运作,并做好环节与环节的衔接工作,保障整个电力系统畅通无阻的运行。(4)资源问题也是一个重要的问题,谁掌握了资源并能高效利用,谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源,因此企业要想获得最大效益,必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题,减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2几种主要运用在电力系统中的自动化技术 (1)主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说,就是在电力系统正常工作的前提下,有效地监测与利用数据参数,以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点,改变模式,不断完善对数据和信息的处理,加强对生产过程的控制,更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新,它更具有针对性,更能满足自动化管理的需求,并且由于引进了触发机制和对象技术,可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。(2)现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置,又能监测实际的施工现场,因此,它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中,它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体,同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息,在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。(3)光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术,还能提供各种高级功能,如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制,具有很强的抗电磁干扰能力,这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面,更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3电力自动化技术的实际应用领域 (1)发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术,主要包括:自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要,因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机,通过整理分析监测系统收集到的的数据参数,得出发电厂运行的状态信息,以此来控制发电厂的正常安全运行。(2)供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面:一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统;二是负荷控制系统,通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘,并根据曲线波动来分析并处理电能的使用;三是为了方便实时监控电力系统,利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。(3)电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用,主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等,来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析,预见可能发生的异常情况,及时采取措施进行调整,尽可能地降低突发危险的不良影响,确保电网运行安全稳定。 4结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源,随着经济技术的不断发展,人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端,为了使电力资源更好地满足社会发展的需求,自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化,但是人们不能就此满足,应该进行更多创新的尝试,使电子系统的运作更加低耗、更加高效,这不仅会壮大企业的收益,更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 作者:许力葵 单位:广东欧姆龙电力工程有限公司 电力系统自动化技术论文:配网自动化技术在电力系统的应用 【摘要】在电力系统中应用配电自动化技术,能够保证配网能够更加安全、可靠的为广大的人民服务,从而不断的提高电力系统的安全运行水平。基于此,本文主要论述了配网自动化的概念以及实施配网自动化技术的意义,最后根据笔者多年工作经验提出了配网自动化技术的未来发展方向和趋势。 【关键词】配电自动化;电力系统;可靠性;通信 引言 配电网自动化就是利用先进的计算机通信技术、自动控制技术以及电子技术等技术和手段,实现对现有配网的在线实时监控和管理,从而有效的保障配网运行的安全性、可靠性、高效性和经济性等。随着电力行业的不断进步和发展,将配网自动化技术应用到电力系统中是电网发展的必然趋势和结果,对于促进电力行业的持续发展具有重大的意义。 1配电自动化概述 1.1配电自动化概念 配网自动化能够实现对整个配网系统的实时监测、控制和管理,主要利用先进的通信网络技术,对配网的各类信息以及电网结构参数进行有效的结合,形成一个非常完整的自动化管理系统,配网自动化系统既能够对正常运行状态下的配网进行监测、管理和保护,还能够对出现事故的状态下的配电网进行监测保护和管理。 1.2配电自动化系统组成 通常情况下,配网自动化系统主要由下面几个部分组成:①配电主站,配电主站主要设置在城市调度中心,主要任务就是实现与各个子站之间的通信;②配电子站,通常将其设置在变电站内,通常部署在110kV/35kV变电站,配电子站主要对与所辖区域的FTU/TTU/DTU等电力终端设备通信进行负责。子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信,主站负责与各个子站之间通信;③配电远方终端和通信网络,如图1为配网自动化系统结构图。 1.3电力系统中应用配电自动化的意义 在电力系同种应用配网自动化技术具有非常显著的优势,能够有效的提高供电可靠性,将供电可靠性从99.9%提高到99.99%以及将99.99%提高到99.999%都必须要依配网自动化技术,可以说对于提高供电可靠性具有显著的投资低、见效快等优势。(1)通过网络运行分析、提供转供能力,开展带电作业,进一步提高了停电计划管理水平,有效的避免了和减少了重复停电的现象,实现了抢修资源的优化配置,进一步提高了工作效率,从而有效的实现了减少计划停电时间的最终目的。(2)通过配网自动化的故障自动定位,有效了减小了故障的查找时间,实现了故障的精确定位;同时利用遥控操作功能,实现了故障隔离时间的减少;还通过标准化的抢修,加快了故障修复的速度,有效了减少了事故停电的时间。(3)通过对分布式电源的接入,最终达到配电网多元化管理。(4)通过配网自动化技术的应用全面提高了电力系统的先进技术的应用,进一步促进了计算机网络技术的应用,工作效率得到了进一步的提高。 2我国配电自动化应用概况 综合我国情况来看,我国与20世纪90年代的中期一些较少的城市开始尝试进行配网自动化系统的建设,但是当时的配网自动化系统仅仅是体现在两三条线路上,缺乏对整体配网的设计和规划,并且也仅仅只有部分监控终端,缺乏监控主站,处于小范围试点探索阶段。随着城乡电网的大国模的建设和改造工作的不断进行深入,到了20世纪90年代的末期,配网自动化建设工作的试点范围逐渐扩大,逐渐进入小规模的建设阶段。在此阶段,一些用户开始对配网线路故障处理的自动化进行关注,但是却忽略了配电SCADA、及配电管理功能的意义和所处的重要位置。进入到21世纪,农网改造不断深入,配网结构也逐渐变得完善,配网结构的规模逐渐扩大。在这个时期,我国配网自动化技术变得逐渐成熟,并且其功能应用软件也变得越来越丰富。我国一些城市开始进行具有一定规模的配网自动化系统的建设,其中一些用户的配网自动化系统也顺利通过了验收,并且还在所述的省事获得了科技进步奖。在2002年,我国推出了第一个配网自动化系统行业标准,即《配电自动化系统功能规范》。越来越多的用户开始关注配网自动化系统的实用性,越来越注重实现对SCADA、DA、GIS的同步发展,开支逐渐加强对配网自动化系统的整体设计和规划。配网管理信息系统逐渐的从单纯的静态管理功能开始朝着实时管理功能的方向发展,逐渐的开始实现与SCADA/DA一体化。目前配网自动化已经基本实现了通信系统多样化,主要包括GPRS、光纤、载波、双绞线和无线等多种通信方式。其中光纤已经成为目前城区配网自动化通信的主要介质。 3配网自动化技术未来的发展趋势 3.1配网自动化的综合型受控端 配网自动化的综合性受控端将告诉SCADA系统作为基础和依据,对电力系统的信号采集和综合处理进行快速的实现,不仅能够实现对受控端数据的降低,还能够实现系统规模的简化。配网自动化综合性受控端在具备传统终端功能的基础上,还实现了对电力系统是否存在震荡情况、频率是否满足要求的问题以及电力系统中的电压情况和潮流分布情况进行了实时监测,能够将监测得到的信息传递给主控方,从而进行深入的分析和研究。不仅如此,受控端还能够实现相互之间的通信,确保数据精确度的提升。3.2配电线路载波通信技术通信技术是配网自动化技术的重点,只有具备大容量的高速载波通信系统才能够实现电力系统中潮流的实时监测和频率控制,此外,还能够为客户提供更多更好的服务。 3.3定制电力技术 定制电力技术主要由快速无功补偿器、电压稳定器、频率检测器、高速断路器等设备组成,主要指的是将柔性送电技术、智能电网技术以及云计算等高新技术应用到配网自动化系统中,定制电力的技术不仅能够避免和减少谐波的出现,避免电压出现闪变情况,还能够进一步提高供电的经济性和可靠性。定制电力技术能够在电力系统出现瞬间丢失大负荷和突然间增加负荷的情况下及时的发现该现象,并且还能够对此情况下的电力系统的稳定进行保证,将定制电力技术应用到配网自动化系统中,能够实现系统优化,对高层次客户的需求进行进一步的满足。 3.4新型FA系统 我国未来的电网发展主要目标之一就是将输电系统和配电系统进行分离,同时在用户端给出电网提供者的相关信息,这样用户就能够以实时电价为依据进行供电方的自行选择。基于此,新型FA系统的应用就能够实现分布式电源,不仅能够减少线路传输的损耗,还能够将能量的利用效率提高。 3.5配电系统的集中化管理 传统的配网系统中,系统是分散开来的,被分离成多个岛,虽然岛与岛之间存在着很多相似的功能,还是它们之间却很难实现相互之间的交流和沟通,缺乏共享通道,无法实现信息共享。配电系统实现集中化管理能够有效的解决这一问题,能够采用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。 4结语 随着国民经济的快速发展,各行各业对电力供应质量的要求不断提高,导致在每次的供电故障中都对生活造成大的损失。电厂稳定供电直接影响着人们生活和交通安全等民生问题。因此,我们需要对供电系统进行实时监测与控制,来实现电厂配电网自动化,以提高配电网的自动化水平。 作者:赵渊鹏 单位:赤水供电局 电力系统自动化技术论文:自动化技术在电力系统运行的应用 摘要:进入新时期以来,我国科学技术的不断进步,带动了电气工程的发展。在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。下面文章我们就详细的阐述了电力系统运转中应用电气工程自动化技术的重要作用,并且提出了电气工程自动化技术应用在电力系统运行中的具体措施,保障电气企业的高效稳固发展。 关键词:电气工程自动化技术;电力系统运行;应用 进入新时期以来,科学技术的不断发展带动了我国电气自动化技术的提高,现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。首先我们就要了解一下电气工程自动化技术的含义,具体就是指在变电站的二次设备的功能与技术作为基础,对设备进行创新发展,实现智能化的管理和控制,能够从整体有效把握整个电力系统的运行状况。 一、电气工程自动化技术在电力系统运行中的重要作用 (一)能够保障对目标的全面把控 伴随着电气工程自动化技术的发展,现在社会很多领域都渗透了电气自动化技术,而且随着时代的发展,电气自动化技术的应用规模会越来越大。在市场经济体制的背景下,提高电力系统运行中电气工程自动化水平,保障电力系统运转的效率。现阶段,我国的电气工程自动化技术在电力系统运行过程中主要就是对总线集成的控制,利用对总线集成的控制能够有效连接变压器和电力设施,保障电气自动化工程能够全面把控整个电力运行系统。 (二)促进电子系统运转的效率与电气企业的效益提升 因为电子系统的运行对于各个应用行业的影响比较大,需要保障电子系统运行高效与安全,还要提升电子系统运行的效率。在电子系统运行中应用电气工程自动化技术能够改善电子系统的运行结构,提升电子系统的运转效率,减少电子系统运转中对能源的浪费,保障电力企业在市场经济体制中的竞争性,促进电力企业的经济效益与社会效益提升。 (三)高效的维护和检修电力系统的状况 伴随着科学技术的发展,基于网络环境的互联网技术飞快发展,并且广泛的应用哦感到电气工程中去,电气工程自动化技术的信息化发展改变了传统电子系统运转方式。现阶段,电子系统运转过程中通过应用电气自动化技术,能够提升电力系统对信息收集的效率,提升对信息数据的处理水平,加强人为对电气工程自动化技术系统的控制,更加方便后期对电力系统的检修与维护,保障电力系统的高效安全运行。 二、电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用方式 现阶段,电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去,增加了电气企业的市场占有率和竞争力,促进了电力系统的高效稳固运转。在科技飞速发展的今天,电气工程自动化技术应用到电力系统的规模空前扩大,对我国电力事业的发展有十分重要的现实意义,不仅促进了我国电力事业的发展,还有效解决了很多传统的电力系统问题。 (一)人工智能技术的应用 传统的电力系统在云庄的过程中,如果出现了故障和问题就会需要很多的人力资源与物力投入,仔细的检测每一个环节与故障的关联,造成故障检索工作不准确而且效率低下,工作量增加,对整个电力系统进行检测就只为找到一个故障点,无疑耗费了大量的人力资源,而且还不能保障故障可以准确的找到,但是电气工程自动化技术的出现就有效的解决了这个问题。电力系统出现故障,电气工程自动化技术的反馈装置终端FTU会进行数据分析,然后与终端接口对接,利用基站把FTU分析的数据传输到检测站,就能快速发现故障来源,采取有效的措施解决故障,提升了电力系统的检修效率,减少了电力系统维护对人民生活的影响。 (二)自动化仿真技术的应用 现阶段,我国的绝大多数的电力系统都会应用电气工程自动化技术中的自动仿真技术,提升了电力系统的建设质量。传统的电力系统建设时候,电力系统的运行信息都要在实验室进行虚拟研究,如果实际数据与模拟数据统一,才能逐步开展电力系统的建设,不过现在应用自动仿真技术的过程中,利用计算机IP协议制式把信息通过网络输送到电力企业的控制终端显示器上,能够快速的对电力系统运行数据进行评估,提升电力系统的建设质量和建设效率,而且电力系统建设中应用自动仿真技术可以完善我国的电力建设机制,保障电力系统的稳固发展,增加电力企业的竞争力。 (三)电力系统运行监控设施 目前很多的电力系统运行监控都是基于网络环境发展起来的,智能电网开始出现在人们的视线之内,而电力企业要想完善电力系统运行中的监控机制,就要落实智能电网的建设力度,在电气工程自动化技术的支撑下,完善电力系统运行的监控设施,提升电力系统的管理水平。利用一些特定的通信装置加强电力系统监控设施的数据传输,为电力系统的管理和监管提供数据支持,有效的应对电力系统运行中的突发故障,降低电力企业的损失。 (四)多项集成技术 电力系统在运行中和网络环境的关联很大,而电气工程自动化技术中的多项集成技术是网络环境发展起来的,符合时展的潮流,应用到电力系统的建设中,提升了电力系统的科技性欲时代性。在电力系统建设中应用多项集成技术,具体就是把电力的使用者需求进行整合,通过多种电气自动化技术展开处理,提升电力系统运行的效率,增加电力企业在市场中的竞争性,提升电力企业的经济效益与社会效益。 三、结语 综上所述,在电力系统运转的过程中,电气工程自动化技术有着非常重要的作用,它是电力系统的稳固运转和安全的基础,也是电力系统运转质量的保障。因此,加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用,能够促进电器企业的可持续发展,对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。 作者:马赟婷 单位:河北农业大学机电工程学院 电力系统自动化技术论文:电力系统配电网自动化实现技术简析 摘要:近年来,我国的科学技术迅速发展,社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下,自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中,其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电,还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析,提出了未来自动化技术发展的形势。 关键词:电力系统;配电网;自动化技术;实现技术;用电需求量 电量以及农业生产用电量急剧增加,此外,对于居民生活用电需求量也逐渐增加,这些现象表明,现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大,同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好,所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究,不断进行改善与创新,为电力系统的发展提供优良的条件。 1电力系统配电网自动化现状 近年来,我国对电力行业方面的发展极为重视,不但投入资金大,且管理力度严格。随着电力行业的发展,电网自动化技术有效提升,多数地区调配系统已实现自动化控制功能,且部分地区更出现了无人值守变电站,为社会增加了经济效益。目前,我国电网自动化功能包括以下五个方面: 1.1实时监控 实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测,以便保障电网的稳定运行。此外,监控系统还可以通过监控电表,监控用户用电量的情况,以便及时发现用户不规范用电的行为,减少电能的损耗。 1.2控制电量与功率 电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。 1.3故障处理 配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障,并把出现的故障及时上报。同时,故障控制器还具有自动修复故障的功能,即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。 1.4监测电能损失功能 配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式,并对线路上的电能进行自动监测与计算,以达到损耗电能最小的目标,提高经济效益。 1.5具备扩展功能 配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中,要具备以下两点要求:首先要增加硬件设备,达到扩展设备的要求;其次是通过软件操作,在原有网络中增加新的节点。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下,全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中,各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应,并进行通信工作。在通信过程中,会出现节点丢失的情况,这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的,这时网络会对节点进行自动检索。相应的,该节点的搜索该由管理节点来执行,系统变为中继。但是,如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点,那么系统会进行漫游申请,将情况汇报并反映给馈线子网,由其联络节点来执行。通信管理节点(侧变电站的)收到系统的漫游申请后,重新注册漫游的新节点。最后,相关变电站接收配调中心发送的注册信息,实现节点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时,除了能实现一般结点的功能之外,为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能,还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中,为了使网络中的信号传输过程存在真实性,采用数字信号处理技术,这样不仅可以降低信息的传输频率,还可以使信息变小,从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用,可实现整个网络节点之间的通信,从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信,这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。 2.3面向对象的设计 在配电网中,馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网(变电站)组成。一般情况下,馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能,但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的,这是因为每个节点都可以作为一个管理点,而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信,形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下,节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点,经过允许后方可进行通信,从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中,往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点,用于实现子节点上信息的记录,这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。 3未来技术发展 为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性,电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面: 3.1提高电能的质量 在现代工业生产中,大型电子设备增多,致使对电能需求量增加,从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性,有效地提高了电能的质量,同时改善算法也可以提高电能的质量。 3.2实施配电网系统保护 配电网系统馈线自动化以通信为根基,对配电网系统的整体数据进行收集和控制,从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS;依靠地理信息系统——GIS为平台,实现对配电网的设备管理;配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下,已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理,目前,该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。 3.3分布式小电流接地保护方案 完全分布的FTU准确度较高、承载量较大,且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况,负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好,存在较大发展空间。 4结语 综上所述,电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度,其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展,同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视,做好配电网自动化技术的应用研究,为保证电力系统智能化发展提供有利条件,进一步完善电力事业。 作者:许开熙 单位:国网孝感供电公司检修分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化施工技术研究 摘要:随着对能源利用量的增多,我国开始对相关的技术进行了深入的研究,而且与电力相关的技术也在不断完善,我国的电力系统与自动化技术得到了快速的发展,电力自动化技术结合了多种技术,包括电子信息技术、信息处理技术和网络通信技术等。文章通过对电力系统及其自动化施工技术存在的问题进行分析,提出了相关的改进措施。 关键词:电力系统;自动化施工;电子信息技术;信息处理技术;网络通信技术 本文分析了电力系统和自动化特征,对电力系统自动化施工技术中存在的问题进行分析,并提出了相关的建议。 1电力系统及其自动化技术的主要特征 在当今社会中,电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源,电力系统可以实现电力的生产和电力的传输,并且将变电设备结合适应,形成了一个综合的网络系统,所以一个相关完善的电力系统可以在一定程度上促进电力供应的高效性和稳定性。我国的经济在不断的发展,科学技术在不断的完善,很多科学技术在电力系统中也得到了广泛的应用,这些直接对我国电力系统自动化的发展起到了推动的作用,而且还能对电力的负荷进行有效的控制。电力系统是以自动化技术为依托的一类技术,其中心为计算机技术,而且借助了不同的智能化的硬件和软件,从而可以对电力系统各类设备的运行进行有序的管理,确保整个电力系统得到有效的调节,确保整个电力系统可以安全地运行。电力系统和自动化施工技术是将数字化和网络化的技术结合起来,在电力生产的过程中实现了对整个电力系统的控制,实现了智能化的协调机制,并且促进了数据的自动化的传输,确保输电的稳定性,提高社会效益和经济效益。 1.1扩大电网的规模 电力系统及其自动化技术在应用的过程中采用了不同的技术,而且实现了不同技术的结合,从而可以更好地实现智能化的控制。电力系统自动化是电力系统中的关键部分,在具体的应用中发挥着非常巨大的作用,其不仅仅提高了电力系统的供电量,而且还使电网的规模得到了很大的提升。电网在我国经济建设中发挥着非常重要的作用,其满足了经济建设中对于电量的需求,而且确保人们的生活的稳定性,在社会发展中起到的作用不言而喻。而且随着我国电力系统的不断完善和发展,应该采取相关的措施不断的完善电力系统,对电力系统进行控制和管理,实现自动化技术和网络技术的融合。电力系统在应用的过程中,充分地结合了计算机技术和互联网通信技术,在实际的生产和生活的过程中,电力系统和自动化技术扩大了电网的规模,确保人们生活和生产的有序性。而且电力系统的网络的扩大可以实现整个电力系统的良好控制,在系统出现问题后可以及时得到解决。 1.2实现远距离传输 在一些偏远地区,各项基础设施的条件比较差,而且经济比较落后,电线的施工成本非常高。通过制定科学的电线线路方案,采用柔性的输电技术,完善自动化技术,从而有效地解决了偏远地区供电难的问题。在一些偏远的地区,其自然环境比较复杂。所以,供电过程中要充分考虑到偏远地区的自然环境,而且还应该充分分析其经济条件。在偏远地区,供电的成本要比城市高。在对输电线路设计的环节,应该采用柔性设计的方案,可以有效地完善输电的效率,通过自动化技术的采用,电力输送的效果大为提升,而且实现了远距离的稳定输送。电力系统和自动化技术在一定程度上促进了远距离供电,而且电能的质量不会下降,使得偏远地区的居民的生活可以得到保障。 2电力系统及其自动化施工技术中存在的问题 2.1发展水平存在差异 尽管我国已经引进了较为先进的自动化的施工技术,但是随着我国经济的高速发展,居民的用电量在上升,在电力资源运输的过程中,其负荷在不断的上升,导致我国电力系统的稳定性受到阻碍。尤其是在一些偏远的地区,其经济条件不够发达,电力系统和自动化技术不能进行研发,而且各个地区出现不平衡的问题,这一情况严重阻碍了我国电力资源的高效供应。 2.2技术设备出现老化 在电力系统运行的过程中,相关的设备会出现老化的问题,这一问题会导致电力系统在运行的过程中产生安全隐患。很多电力系统设备的性能并不能达到标准,这就导致电力系统在操作上存在很大的难度。电力设备需要花较多的时间进行维修和保养,而且不同的电力设备在电力系统中发挥的作用不同,在维护方式上也就存在差异,每一种设备在自动化施工技术控制中都发挥着非常突出的作用。但是在电力系统运行的过程中,很多设备出现老化的问题,会导致各类安全事故的发生。 2.3技术人员的专业素质有待提升 电力施工是一项非常复杂的技术,其对施工人员的素质提出了更高的要求,施工人员不仅仅要具备扎实的理论知识,而且要具备丰富的实践经验,提高自身的综合素养。但是在电力系统实际的施工中,维护人员的素质有待提高,导致电力系统自动化技术不能顺利的采用,常常会出现一些安全问题。 3电力系统及其自动化技术问题的建议 3.1科学设计电力系统自动化施工技术 我国的电力系统及其自动化技术与发达国家相比还存在一定的差距,所以在进行电力系统自动化技术分析的过程中,应该结合实际的应用情况,设计完善的电力系统自动化施工的方案,从而可以有效地防止一些安全隐患的产生,确保电力系统和自动化技术充分发挥其作用。 3.2不断更新维护 电力设备电力系统和自动化施工的过程中,对施工的流程提出了更高的技术要求。在一些经济比较落后的地区,相关的部门应该强化经济的投入,确保电力系统和自动化技术可以在一些经济落后的地区使用,形成完善的电力系统和自动化的施工技术,从而可以对电力系统的相关设备进行维护,确保其质量比较好。 3.3提高技术人员的专业素质 电力系统和自动化施工的环节比较复杂,所以对施工人员提出了更高的技术要求。技术人员应该不断完善自身的技术,提高综合能力,定期学习先进的技术,不断更新知识,提升自身的水平,适应当前的各项科学技术,运用信息技术。技术人员在施工的过程中,要充分了解企业的情况,通过对岗位的分析,制定完善的施工计划,平时应该强化理论知识的学习,提高自身的综合技能。电力企业应该定期开展一些培训课程,从而使技术人员的水平可以得到提升,为电力系统的安全运行提供技术的支持。 3.4增强设计的科学性 现在自动化技术和电力系统得到了广泛的应用,但是其整体质量与发达国家相比还存在一定的差距,在系统设计环节缺乏相关的经验,而且在系统建设方面也存在经验不足的问题。所以要通过对相关因素的分析,考虑电网所处地区的情况,才能制定完善的政策,有效地防止自动化技术在使用的过程中存在任何冲突,防止其在运作的过程中出现常见的故障。要对系统进行分布式的设计,在实际的设计环节中,考虑问题要针对现实的情况,不能一次性地考虑全部的问题,因为随着环境的变化,系统的运行情况也会发生变化,要针对每个环节,设计独立的预警分析,在进行构架管理的过程中应该采用模块的方式,防止在多个模块管理中出现系统的冲突问题,而且在接线问题的处理上,要尽量简化接线,防止一些不必要的接线占据大量的空间。很多自动化的电力软件在具体的运行环节,都要进行多次接线的方式,针对这一问题,相关的施工人员可以采用多功能继电器的方式,这样就能在一定程度上简化接线的流程。在二次接线的过程中,很多不必要的流程可以直接忽略,在对开关柜等进行设计的过程中,可以完全实现分布式设计的方案,从而在开关柜的设计中,可以省略不必要的接线,从而有效地防止各类操作失误的情况。在电力系统运行的过程中,一定要充分考虑系统的兼容性,对系统的延展性进行充分的分析,尽可能的将各类电力软件进行规范和分类,实现自动化的接口技术,这样才能确保自动化技术满足各类设备的使用要求,在电网面对不同的环境中,才能更加灵活地运行。 3.5强化设备更新维修的资金投入 在电力网络建设和应用的过程中,要通过对电力企业实际运行情况的分析,在企业中要对相关的设备进行维护和分析,而且还要不断完善自动化软件和技术的研发工作,在这些方面都要投入更多的资金,才能确保电力企业的设备运行得更加的稳定。由于我国的经济发展存在地区性的差异,所以各个地区的自动化施工技术和电力系统的设备更新方面存在不平衡性,发展水平出现了参差不齐的情况。因此我国相关部门应该制定政策,对于那些经济相对落后的地区应该进行相应的扶持,确保这些经济欠发达的地区的经济可以健康稳定的发展,提升自动化施工的技术水平。对于已经投入使用的设备,应该定期的维护,做好系统的升级工作,确保设备在运行中的稳定和安全,使设备发挥出最佳的作用。在我国的偏远地区,国家相关的部门应该做好电网建设的扶持工作,安排相关的负责人员可以深入到偏远的地区进行调查,并且针对偏远地区的情况,做好相关的维护和更新工作,对电网进行定期的巡查。工作人员在检查设备的过程中,要实现全面的检查,并且落实好各类维修的工作,使得各类故障问题都能切实得到解决。 4结语 电力系统的自动化施工技术如今已经实现了长足的发展,但是在实际的运行中还存在局限性,技术水平的发挥出现不稳定的情况,因此应该采取相应的措施完善系统的性能。 作者:陈华如 单位:广东电网有限责任公司湛江供电局 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化新技术及发展前景 【摘要】二十一世纪以来,科学技术在迅猛发展,电子信息技术也在不断进步,在此发展背景下,各类可续技术成果不断地融入到人们的生产生活中,不仅便捷了人们的生活,同时也提高了生产效率,而电力系统行业的发展,也意识到了融入先进科技的重要性,电力系统自动化技术应用已经成为了新的发展趋向,而要想更好地促进电力系统自动化的发展,就要积极地探究先进技术的优势,并充分利用这些科技的作用,极大的促进电力系统自动化的发展,笔者针对现阶段电力系统自动化技术的应用以及发展前景进行了分析,以下为详述。 【关键词】新形势;电力系统自动化;新技术;前景 电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度,使电力系统实现正常的运作,保证发电环节至配电环节的自动化运行,这样将会极大地提高电力系统的应用效率,而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向,现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势,要想更好的实现电力系统的自动化,就要在当前新形势下,将先进技术成果融入其中,充分体现它的优势,这样才能最大程度上促进电力系统的发展。 1.对于电力系统自动化的分类和浅析 电力系统自动化涵盖着诸多的环节,比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等,同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性,进而保证系统运行的可靠性和安全性,最终极大的提高电力系统的运作效率,为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术,可以将电力系统自动化分为六个种类,即:火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类,而电网调度自动化就是其中极为关键的内容,它指的是以计算机为主体的控制体统,其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作,并为电力系统提供所需的信息数据,而后对这些数据进行切实的收集,再对这些数据内容进行计算和检测,最大程度上保证电网调度的正常运作。 2.对于变革性的新型技术分析 在当前的技术发展背景下,要想更好地推动电力系统的自动化发展,就要对其中关键的技术类型进行分析,还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究,同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究,最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。 2.1对于FACTS技术的应用 FACTS技术指的是柔性交流输电系统技术,它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响,此技术也是极为重要的电力系统技术类型,在输电技术的应用中发挥了巨大的作用,可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之,在应用FACTS技术的过程中,不可避免的应用到高压输电系统,并且还要将其优势体现出来,应用技术类别中的电力电子装置,而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制,最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题,而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天,此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型,同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。 2.2对于智能化控制技术的应用 智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的,同时也极具时展的意义,在传统的电力系统控制过程中,一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析,而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究,但是,现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱,智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式,就要应用较为简短的技术,对电力系统运作过程中,较为繁杂的内容和环节进行合理的控制,而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性,在此过程中,还要对模型中的不确定因素进行分析,通过智能化的控制技术,实现高效的控制,对现阶段的电力系统运作发展形势来看,电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。 2.3对于DFACTS的应用分析 DFACTS技术指的就是应用配电系统,而后实现灵活的交流,此技术的应用也是基于配电网的供电需求,研发出新的理论观点,它着重针对供电质量中的各类问题,应用系统的解决方案,在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。 3.对于电力系统自动化的发展前景分析 3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析 电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势,还要基于用户的对于电力系统的运作需求,以此为基础,对我国电力市场的运作方式进行转变,同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究,而后对市场运营中的准则进行研究,最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。 3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析 要想更好地对电力系统进行研究,就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等,使新继电保护装置更具信息化的发展趋势,最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析,发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求,也类满足电力系统的运作条件,最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。 3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析 在实际的电力系统运作中,要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势,就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来,还要切实对电气设备的故障问题进行诊断,实现绝缘监测,此外,还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统,而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。 4.结束语 综上所述,社会的发展和时代的进步,当前国内的经济发展层次也在日渐提升,要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求,就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征,极大的促进电力系统的发展,现阶段我国的电力系统自动化技术的应用,也发生了较大的变革,要想实现更进一步的发展,就要做好指导性作用,还要结合电力系统市场发展需求,满足人们对于电力系统的实际运作需要,最大程度上促进社会经济的发展。 作者:杨友情 单位:国网安徽省电力公司池州供电公司
如何加强对城市建筑施工中的扬尘污染治理并提出相应对策研究有着非常重要的意义。从城市建设施工扬尘污染来源以及治理过程中遇到的问题进行探讨研究,并据此提出相应的治理措施和优化方案,以期能对我国城市建设扬尘污染治理起到一定的帮助和启发,为改善城市空气环境起到一定推动作用。 引言 我国城市化建设已经进入快速发展阶段,随之而来也带来了很多环境污染方面的问题,施工现场扬尘污染便是其中之一,扬尘污染会造成城市空气可吸入颗粒物的比重增加,是城市空气污染主要污染源,严重影响了人们的日常工作生活和身体健康。如何有效改善城市空气污染问题,加强城市建筑施工污染治理是目前城市建设过程中亟待解决的问题。 1城市建筑施工扬尘污染原因 1.1城市建设施工 城市建筑施工是城市扬尘污染主要来源之一,由于我国城市化进程正在不断深入过程中,建筑施工场所较多,由于缺乏相关科学管理监督,很多施工现场防护措施不到位,对于施工现场出现的扬尘未能做到及时处理,导致扬尘颗粒扩散到环境当中,对城市空气环境造成了严重污染,增加了空气中可吸入颗粒物比例,威胁到人们的身体健康。 1.2城市改建拆迁 除城市建筑施工以外,城市改建拆迁也是造成城市扬尘污染主要来源。在进行城市规划过程中,势必会对旧城进行改造拆迁,以实现城市规划建设,但在这一过程中,由于拆迁过程设备落后等因素,对于拆迁后的建筑垃圾等没有做到及时处理清运,导致扬尘污染加剧,不利于城市的良好发展。 1.3城市市政设施建设 同样,城市在进行市政设施建设,比如拓宽道路,道路改建等建设项目时,由于很多城市在一开始进行道路规划时规划不到位,在后续建设中就要进行大量整改,城市道路反复开挖,由于道路特殊性,扬尘防护措施做不到位,再加上道路改建施工车辆较多,更容易带起粉尘,加重了城市扬尘污染。 2城市建筑施工扬尘污染治理过程中遇到的问题 2.1相关建设部门管理意识不到位 在具体建设过程中,很多建设相关部门的环保意识不够,对城市建筑施工现场造成的扬尘污染治理不到位。由于我国建筑行业正处于快速发展时期,这一阶段工程建设项目很多,由于相关施工管理部门对于建筑工程造成的扬尘污染危害了解较少,直接导致影响了扬尘污染治理工作,对我国建筑行业发展起到了一定阻碍作用。 2.2缺乏有效监督 我国建筑行业发展过程中对于环境治理方面监督部门或机构较少,监督体系还不够完善,在实际建设过程中对于建筑施工扬尘污染监督不到位,再加上要治理建筑施工扬尘污染,其涉及到的部门很多,例如城建部门、环保部门、市政部门等,这些部门间对于监督工作很难做好协调工作,在一定程度上阻碍了设立统一有效监管机构,具体治理工作很难落实下去。 2.3相关法律法规不完善 除没有设立统一监督机制以外,我国对于城市建筑施工扬尘治理的相关规范制度同样不够完善,还没有形成一个科学有效的管理体系。由于人们的城市建筑环保意识不够,很多有关环境保护的法律法规都注重于工业污染以及交通尾气排放方面,因此在对于扬尘污染的治理和防护方面,很多具体项目都没有对应的规范条例进行遵循,责任划分还不够明确,直接导致城市扬尘污染治理很难真正落实下去。 2.4城市扬尘治理体系不健全 对于城市建筑施工扬尘治理体系的建立,一方面由于人们的环保意识还不到位,对于扬尘污染危害性不够重视,治理过程受到限制;另一方面在于具体的建设过程中,对于现场的扬尘控制相关制度规范依旧不够完善,很难将责任具体落实下去。基于上述原因,导致我国城市扬尘治理还没能形成体系,直接影响到我国建筑行业的良好发展。 2.5施工建设组织不严密 在进行相关建设项目工作时,很多适合只会对工程项目工期、质量、安全等做出严格要求和规范,对于环保问题重视度不够。尽管有些城市或企业意识到环境保护工作,提出了一些要求和规范以改善城市空气,例如要求在施工现场设立防护棚或者围栏等,但在实际建设过程中,很多施工团队为了追求更高的经济效益,并没有按照相关要求或规定进行施工,这就造成很多规范制度很难落实下去的局面。 3如何加强城市建筑施工扬尘污染治理 3.1健全相关法律法规 为加强城市建筑施工扬尘污染治理工作,首先应当从建立健全法律法规着手。我国在对大气污染防治方面已经修订了相关法律法规,对于控制城市建筑施工扬尘污染治理方面有了明确的法律规范,此外,很多城市和地方也根据实际情况设立了相关治理措施及规范要求,共同为加强城市扬尘治理工作提供相应的法律依据和措施。另外,还应当对于城市施工控制标准进行确立,以完善当前相关施工技术标准,并对违规行为处罚标准制定相关条例,从而有效推动我国城市化进程及环境保护项目的发展。 3.2做好监督体系设立工作,加强各部门协调 由于城市建筑施工扬尘污染治理会涉及到很多领域部门,因此要建立统一有效的监督体系,需要加强各部门间的协调工作。具体而言,环保部门需要对施工现场扬尘进行定期检测控制,做好相关环境评估工作;市政部门需要对工程项目进行合理规划布局,按照相关要求规范做好扬尘治理防护工作。各部门间实现有效交流合作,设立有效监督机制,从而共同促进我国城市化进程同时做好大气环境保护工作。 3.3提升环保意识 为从根本上改善相关工作人员环保意识不到位问题,需要加强对于扬尘污染治理的宣传工作,帮助相关人员意识到扬尘污染的对于空气质量的破坏性和危害,进而提升人们的环保意识。可以借助相关媒体对扬尘污染相关危害和具体治理措施进行宣传,让人们意识到做好扬尘治理工作的重要性,通过利用媒体的导向作用以及一定监督作用,促进我国城市建筑施工扬尘污染治理工作的有效进行。 3.4落实相关治理要求和制度 在进行具体治理工作时,做好防护措施是最基础的一项内容,建筑工程在正式施工开始前需要设立一些围栏或者搭建隔棚,要确保围挡设施的牢固性、稳定性、美观性,围挡确保其密闭性,禁止出现施工现场不设立围挡或围挡不严密等情况。此外,在工程建筑施工现场出入口、主干道、材料堆放区域、办公区域以及生活区域地面需要用混凝土做好硬化处理,并做好日常清理工作。对于现场材料堆放区,同样要求做好防护工作,建筑施工现场的一些土方,也应当按照相关要求和规定对其进行覆盖或者进行绿化及固化工作。另外,对于施工场地的进出车辆,需要保证其清洁工作做到位,配置专人进行冲洗,确保车辆清洁度,加强建筑车辆管理。特别的,对于运送砂石、土方、渣土等材料的车辆,必须要对其进行遮挡,确保其严密性,禁止暴露在外,造成扬尘污染。除防尘工作以外,做好降尘工作也是非常重要的治理内容。可以设置一些洒水车、喷雾水炮以及其他一些喷淋装置,对施工现场进行及时喷淋降尘工作,是减少城市建筑施工扬尘的可靠手段之一,能够有效减少扬尘发生,实现扬尘污染治理。 4结语 随着我国城市化建设的不断深入,我国城市基础建设在取得许多令人可喜成就的同时,也对城市空气环境造成了很大的污染。作为城市空气污染主要来源之一,城市建筑施工场地扬尘污染已经严重影响到人们的日常生活工作和身体健康,因此应当加强城市建筑施工扬尘污染治理。目前我国扬尘污染治理遇到了相关法律制度不完善、监督机制不健全、相关人员治理意识不到位等问题,对我国扬尘污染治理造成了一些阻碍,因此,要从根本上健全相关法律机制,加强监督体系的设立,积极促进施工各部门间交流合作,提升相关部门环保意识,施工现场积极落实相关治理措施等工作,从而真正意义上改善目前城市建筑施工扬尘污染严重问题,为加强环境保护起到一定推动作用。 参考文献 [1]姜辉,刘伟,叶庆春.城市施工现场污染物对环境的影响研究[J].青岛大学学报(工程技术版),2015,30(2):108-113. [2]王新民,王文娟,李杰,等.我国城市扬尘污染及其控制对策研究[J].环境科学技术,2014,9(S2):588-592. [3]陆春华,宗姗.扬州市古运河堤顶道路工程施工扬尘防治对策研究[J].江苏水利,2014(S2):30-31. [4]王诗蓓,叶堃晖.施工扬尘防治中的政府角色及政策偏好研究[J].建筑经济,2015,36(7):107-111. [5]蔡思彤.生活废气对城市大气污染的控制现状与研究进展[J].广东化工,2016,43(5):124-125,135. [6]吴丹,刘仕杰,王震宇.城市建筑施工扬尘控制及其标准的研究进展[J].辽宁大学学报(自然科学版),2014,41(4):380-384. 作者:王清波 单位:澳实分析检测(上海)有限公司
正所谓科学技术是第一生产力,电子信息技术的发展能够极大程度地促进生产力的发展,促进我国经济的稳速发展。正是由于电子信息技术在生活、经济方面的重大作用,本文通过对电子信息技术的相关概念及其应用特点进行详细阐述,进一步分析电子信息技术在当前的应用现状,进而深入探究其在未来的发展趋势,以对电子信息技术的发展提供重要参考。 在全球化深入发展的今天,科学技术在国际竞争中的地位越来越突出,与此同时,电子信息技术的快速发展,及其在生活、经济领域的应用,大大提高我国生产力的发展水平。在全世界鼓励发展信息技术的时代中,电子信息技术的发展成为专业人士关注的重要内容,其当前的应用现状及未来发展趋势更是成为学者们讨论的热点话题。 1电子信息技术的概念及应用特点 随着当前电子信息产业的快速发展,世界已经进入信息时代,电子信息技术成为目前最为活跃、最具渗透力的科学技术。伴随我国科学技术的迅速发展,以及人民生活水平的不断提高,噶种信息技术已经进入千家万户,成为现代生活中必不可少的重要组成部分。所谓信息,是对事物发展运动状态的一种阐述,更多的是对事物呈现及所传达的形式进行描述。例如,文字、数据、图片等都成为当前需要处理和传递的内容。电子信息技术作为当前一种新兴的高技术产业,其主要通过一定的电子技术手段实现信息的传递、获取、处理和应用的技术手段。它更多地是依赖于计算机技术,并在此基础上形成可以用来处理和传递信息的科学技术。电子信息技术主要包含了传感技术、通信技术、处理技术以及计算机技术。随着电子信息技术在我国社会领域的广泛使用,国家对其发展越来越重视,在一定程度上推动电子信息技术的发展和进步。与此同时,电子信息技术的发展也取得重大进步,产品创新的种类越来越多样化。电子信息技术受其自身特点的影响,在实际的应用中,具有网络化和数字化的特点。在当前社会生活中,电子信息技术的应用越来越广泛,它为人们的生活提供便利的同时,受到人们的欢迎,并得到积极地推广。在使用电子信息技术的过程中,通过运用相关的网络技术对信息数据进行及时的储存,能够实现大数据的快捷保存,大大提高了信息储存的效率。面对电子信息技术自身所具有的传播速度快、应用范围广、储存空间大等特点,使得数据更加网络化,信息更加数据化。同时,电子信息技术具有智能化和集成化的应用特点,随着技术的不断发展,智能手机的出现极大地便利了人们的生活,通过智能化的信息数据处理,可以有效节约人力资源,提高工作效率。此外,电子信息技术还具有高效化的应用特点。伴随计算机技术、信息处理等多种高新技术的出现和整合,使得电子信息技术自身拥有较高的运转效率,具有便捷高效、信息传输速度快的优势。当前生活中的智能手机,则充分显示了电子信息技术的这些优点。人们对于智能化工具的喜爱程度越来越高,与此同时也变得更加依赖智能化工具。 2电子信息技术的应用现状 当前我国的电子信息产业发展较为迅速,成为我国的朝阳产业,受到多数人的关注。目前,我国的电话用户数稳步增长,其中包括固定电话用户、移动电话用户等,都呈现出逐年增长的趋势。我国的通信网络规模居世界第一,并且成功研发具有我国蜘蛛知识产权的TD-SCDMA移动通信系统,其在我国成功运行,为我国的电子信息实业发展提供重要的技术保障。与此同时,我国的半导体市场发展规模取得重大突破,已成为全球集成电路产品最大的消耗国之一,我国对此加大对半导体技术的研发。在我国的嫦娥一号绕月探测工程中,电子信息技术也发挥了很大的作用。对月球表面的通信、测控、遥感数据的收集在很大程度上都要依赖于电子信息技术的发展。面对这一发展需求,我国加大对巨型计算机的研究和开发,现已经取得重大进展,并接受世界国家的订单,出口海外。随着我国电子信息技术的快速发展,其为我国经济增长也贡献较大的力量,我国电子信息产业的销售额得到较大的提高,移动通信手机、彩色电视、微型电子计算机以及彩色显示器等集成电路产品销量呈增长趋势,在国际电子信息技术市场中占有较大的优势。面对我国电子信息技术取得辉煌成绩的同时,我们应该看到,我们的电子信息技术水平与世界顶尖技术尚有较大的差距,对于电子信息技术产品的自主知识产权掌握的较少,相关的创新成果不是很理想,在电子信息技术的未来建设中仍面临艰巨的历史任务。当今时代是信息化的时代,同时也是我国追赶全球电子信息产业发展的重要时代,是我国电子信息技术与社会各领域结合发展的时代。根据我国当前电子信息技术发展状况调查显示,我国对电子信息技术人才存在较大的需求量,同时,电子信息技术产业作为一种新兴的产业,其为我国经济增长贡献较大的力量,远远超过了传统的产业发展。伴随互联网技术的深入发展,我国的互联网业务、互联网经济、手机业务、网游等新型通信业务有了较快的发展,与此相适应的线下支付等新业务随之出现,电子信息技术与传统的金融行业、电子行业联合发展,为同住“地球村”的我们打造一个只带手机便可走遍天下的生活环境。正是电子信息技术的快速发展为我们提供了更加便捷、高效的生活方式。但面对电子新技术一些重大发展项目,例如我国的集成电路发展虽具备一定的生产能力,但是缺乏一定的创新设计能力。当前我国主要电子设备使用的大多仍是外国的芯片。从某种程度上来讲,这是一种“致命”的缺陷,严重阻碍我国电子信息技术的发展。同时,国际上集成电路芯片的研究发展取得新的重大成果,为集成电路发展带来新的变革,这也意味着硅集成电路时代的结束。我国在对集成电路的研究中,要想突破这一难题,需要寻找新的原理、材料和工艺,以实现继续缩小芯片特征尺寸的新目标。 3电子信息技术未来发展趋势 改革开放40年以来,我国的电子信息技术发展迅速,取得骄人的成绩。随着电子信息技术在全球范围内的广泛应用,其未来的发展趋势朝着多元化、智能化的方向发展,不断开拓信息技术发展的新领域,为社会发展提供更强大的技术支持和保障。在我国电子信息技术未来的发展趋势中,无线通信系统仍将作为研究发展的重点。随着互联网技术应用的广泛、人们生活水平的不断提高,手机在我国社会中逐渐得到普及,与此同时,人们对手机依赖程度越来越大,这都要求我们要加强对无线通信系统的研究。蜂窝移动通信系统、宽带接入网、近距离无线通信等都成为我国电子信息技术今后发展的重点方向。当前世界已进入4G网络时代,信息的传递速度更加快速高效,呈现出较大的优势。我国在推广TD-SCDMA的过程中,在技术方面时刻关注世界上的新发展,力图在竞争激烈的环境中取得突破性发展。在这种信息技术发展中,其更多的适用于固定用户和移动用户。而B3G的实现,也标志着个人宽带时代的真正来临。在世界全球化深入发展的今天,电子信息技术的发展离不开大环境的影响,在未来的发展趋势中将朝着全球化、梯次化的方向发展。地理大发现,将世界连成一个有机的整体。世界全球化进程的加快,使世界成为地球村,世界各国各地区之间的活动越来越频繁,个体之间的交际也逐渐增多。电子信息技术作为其中发展的一个重要方面,也呈现出国际性的特点。面对世界上运行的任何工具,其组装的各个零部件可能来自世界上多个国家和地区,在这种发展背景下,世界资源被充分调动起来,各国各司其职、分工合作,谋求经济利益的最大化。正是这种发展变化,对电子信息技术的发展也提出较大的要求。世界全球化在促进资源流动的过程中,仍然改变不了资本主义国家的主导地位,发展中国家作为其中的一员,由于自身经济实力、技术水平的有限,使得其在全球化的竞争中获利较少,市场竞争力趋于弱势。我国电子信息技术在未来的发展过程中,要加强对核心技术的开发和研究,以提升自己的国际竞争力,在世界竞争中谋得一席之位。面对发展的不同要求,电子信息技术的发展也面临着不同的发展方向。但总体而言,正逐渐向产业化、集群化的方向发展,形成一定的产业链。当前世界经济发展水平有明显的提高,面对这一发展现状,电子信息技术的发展也要随之扩展,以更好地适应其发展。例如对于处理器技术、纳米技术、通讯技术、光电技术以及激光技术等的研究,能够更好地顺应市场发展变化。伴随互联网技术的深入发展,电脑消费者的增多,消费者对计算机的需求也发生变化,开始追求轻便、高速的计算机。而这一目标的实现,在很大程度上依赖于处理器技术的发展。一般意义上来讲,计算机的体积越小,其处理器的配置会越高。现在我国的计算机处理器已经实现单核向多核的转变,计算机的体型更加小巧化、轻便化。在电子信息技术未来的发展趋势中,将朝着多媒体化、智能化的方向发展。就当前我国的发展状况而言,其未来将以多媒体化、智能化为主要的发展方向。所谓的多媒体化更多强调的是一种人机交互式的信息沟通和交流以及媒体的传播技术,主要包括影音、图像、文本、声音等多种媒体形式。在当前生活节奏快、竞争压力大的市场经济环境发展中,多媒体成为人们进行高效交流的重要方式,受到越来越多人的欢迎和使用。多媒体的广泛使用,丰富人们生活方式的同时,也为人们提供多样化的交流途径和获取信息数据的渠道。如今,多媒体技术已经在社会各行业得到广泛的应用,如多媒体技术在课堂教学中的运用,通过多媒体的影音、图像、文字等多功能的使用,能够为学生营造一种良好的学习环境,有效增强学生对课堂的体验感,提升教学质量,更好地实现课程教学目标。但是在电子信息技术多媒体化的方向发展中,必然会面临智能化的这一发展趋势。通过对智能化技术的运用,能够在最大程度上增强人们对信息技术的体验感,将更多的信息数据融合到一起,为人们的生活提供更多的便利。在电子信息技术未来的发展过程中,其会伴随光电技术的深入发展,取得值得飞跃。科学技术作为第一生产力,在促进经济发展方面扮演着重要的角色。但要提高科学技术的发展水平,则需要对其投入大量的人力、物力,为其提供重要的物质保障,需要具有创新能力的科技人员和专业化的光电科研中心进行研究。就世界当前的发展状况而言,光电技术成为世界多个国家谋求发展的重要技术,同时也成为未来电子信息技术发展的核心技术。就光电技术涉及的内容而言,主要包含了光显示、光计算、激光等多个方面。尤其是激光技术在我国医疗领域的应用更加的广泛,同时光计算具有的独特优势也为电子信息技术的发展的创新提供重要的技术支持。光电技术在促进未来电子信息技术发展的同时,可以推动这一领域的建设和发展,使其充分发挥“领头羊”的作用,进而为人类生存创造环保、绿色、节能、高效的空间。 4结语 综上所述,电子信息技术作为当前世界各国较为重视的技术发展,其在推动人类科学进步,促进经济快速发展,增强国家竞争力等多方面发挥着重要的作用。其作为当前其中新兴的技术产业、朝阳产业,已经在多个社会领域得到运用,影响着人们生活、学习、工作的方方面面。通过对电子信息技术的应用发展特点及其应用现状进行深入的阐述,根据其现有发展状况,研究其未来发展趋势,在对其深入研究的同时,推动其朝着趋势发展,以在国际技术发展环境下谋求一席之位。
自动化控制论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 自动化控制论文:煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展和工业的不断进步,对矿产资源的需求越来越大。我国是产煤大国,同时,对煤炭的消耗量也很大。因此,政府对于煤矿的供需问题、管理问题都给予了高度的重视,加上我国每年发生瓦斯爆炸事故的概率比较频繁,基于对矿工人身安全负责的问题,经过不断研究,发现瓦斯爆炸等事故的发生与煤矿通风系统的不合理性密切相关。因此,完善煤矿通风系统成为现阶段一个重大的研究课题,将先进的自动化控制技术运用到煤矿通风系统,是促进其合理化的一个重要途径。本文通过介绍煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用,对整个通风系统的控制流程加以阐述,推动煤矿通风系统的不断趋于成熟和完善。 【关键词】煤矿通风系统;自动化控制技术;应用 煤矿通风系统的完善性是加强煤矿安全生产的关键手段,将自动化控制技术积极应用到煤矿通风系统中,对煤矿的通风状况进行监管与控制,及时做出相应的调节,可以加强矿井通风的效果,可降低瓦斯爆炸等灾害事故的发生,对灾害的发生也可以做出预警,从而,为煤矿的安全生产提供保障。 一、煤矿通风系统的重要性 我国是产煤大国,也是煤炭消耗大国,煤炭资源的生产和利用在很大程度上直接影响着国民经济的发展。因此,煤炭生产的安全性管理也显得颇为重要。其中,对煤矿安全生产影响最大的因素就是煤矿通风系统的设计。煤炭通风系统是保障矿井工人安全的必要措施,为了使他们在井下能够用正常呼吸,利用通风机为井下矿工输送空气,由于井下有很多浓度较高的有害气体,通风系统还可以稀释这些有害气体,直到这些气体的浓度达到安全值。为了提高矿井工人对井下环境的适应能力,通风系统的另一个功能就是将井下的水蒸气和热量排出来,为矿工提供相对适宜的作业环境。 煤矿通风系统的合理性还可以大大降低瓦斯爆炸事件和火灾等事故的发生,也可以增强矿井的抗震、抗灾性能。每年因为瓦斯爆炸事故所带来的人身伤亡和经济损失是十分重大的,国家制订了一系列保障矿井工人生命安全的条例和措施,对井下空气质量和空气含量的指标都越来越严格,为井下的卫生条件和空气质量的改善也会起到积极作用,改变矿井内的空气成分,增加空气的含氧量,降低二氧化碳的浓度,稀释矿尘和有害气体的浓度,使整个矿井内空气的气压、温度和湿度都发生了改变。努力为矿工提供相对舒适的工作环境,确保井下通风的质量,对矿工自身的身体健康状况也提供了有力的保障。 二、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要意义 随着技术的不断进步,煤矿通风系统通过自动化控制技术来实现煤矿的安全生产,提高煤矿生产的可靠性和管理水平。构建煤矿通风自动化控制体系,实现自动化监管和无人值班,不仅提高了工作效率,还节约了人力资源。 现阶段我国煤矿通风系统的合理性还不够完善,自动化设备的使用大多比较分散、陈旧,这些因素对煤矿通风系统的安全性、可靠性造成了直接的影响,对故障等的记录不准确、也无法实现对设备的自我诊断,不能对整个通风体系做到监控管理,并作出相应的调节,降低了通风系统的稳定性和安全性。因此,在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有重大的必要意义,利用先进的科学技术,使煤矿通风系统和安全生产管理不断趋于完善,是至关重要的。 三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用 (一)自动化控制技术的含义 自动化控制技术通过通信网络,运用计算机,对控制原件和设备进行统一的检测和管理,这些元件都带有通信接口,为实现智能化监测与控制提供了便利。其中,无线传感器的应用最为广泛。 在对井下的工作人员进行定位时,需要根据目标的移动特征来获取有效信息和数据,建立目标移动的实际路线,gps卫星定位系统的信号还无法对井下工作人员的位置进行追踪,因此,利用无线传感器中的数据编排和数据查询功能来获取定位信息,确定井下人员的移动状态,对他们的活动实行实时监控,有利于控制安全生产管理,对他们做出调度和事故预警。无线传感器中还包括多点定位网络,这样就优化了分布方式,改变了传统的单水平轴线网络的布设方式,进一步适应和满足了地下复杂的地质和开采条件。多水平的跨层网络会加强整个系统的监控性能,使布设方法更加合理化。自动化控制技术中还包含着高 度的算法设计,对系统定位信息进行核算和处理,不需要通过信号源,可以直接进行计算,降低了硬件设施的投入成本,也提高了运行效率。在4m之内,可以避免干扰信号,对井下定位的基本需求没有太大影响。高精度的系统定位算法设计内容主要包括对盲区范围、定位精度等的计算,随着计算方法的不断改进,其适应范围也逐步扩大。 (二)通风系统设计 在整个通风系统设计中,对于风量的调节是关键内容。可以通过设置变频装置,改变通风机的电机转速来调节风量的大小。另一种方法是通过改变百叶窗的角度和风门的角度调节风量。另外,采用定时控制装置,实现对井下通风机的自动控制,加置爆破开关,在爆破后就会自动通风,为保障通风系统的运行提供了可靠保障。通过检测元件,对井下空气的温度变化或者气体浓度的改变,来进项控制工作也是加强通风系统的通风效果的主要途径,但这一技术有待进一步研究和完善,也是未来煤矿通风系统中对自动化控制技术新的发展方向。 (三)煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 煤矿通风自动化控制系统要接收和传输不同的信号,对数据进行监控。依靠频分制和时分制来完成多路信号的传输,按照不同频率和不同时序一次传输信号,其中频分制是最普遍的多路信号传输方式,因其电路简单,不容易发生故障。 首先要对井下环境的状况进行深入了解,包括掌握井下气压、空气的温度和湿度,空气中成分的含量以及有毒气体的密度、浓度,这些数据的测量主要是通过传感器来完成,通过光谱法和红外线吸收来测量井下氧气和二氧化碳的浓度,测量风压的时候依靠差压变送器。对这些数据进行测量和分析,才能指导通风系统的运行。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理,如图1所示。 图1 煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 自动化控制技术应用到煤矿通风系统中,对完善通风系统的运行和加强通风效果起到了关键性的作用,安全生产和提高管理效率提供了保障。 四、结语 煤炭通风系统在整个煤炭生产和管理过程中,占据着重要的地位。通风系统对保障煤炭安全生产和矿井工人的人身安全及健康状况都具有重要的意义。降低了煤炭生产事故的发生概率,尽可能地降低经济损失,带来了很大的社会效益和经济效益。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用,有效地提高了煤炭通风系统的通风质量,便于对通风状况进行整体把握和调度,实现了煤炭通风系统的智能化监控与管理。自动化控制技术操作起来也简单便捷,成为通风系统技术应用中的核心内容,使煤炭通风系统不断得趋于完善。 自动化控制论文:论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】:电气自动化;控制系统;设计思想;系统功能 【论文摘要】:文章通过介绍电气综合自动化系统的功能,讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能,通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点,应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ecs监控。其基本功能 为: 1.发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作。 2.发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3.发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作,控制方式切换,增磁、减磁操作,pss(电力系统稳定器)的投退。 4.220kv/500kv开关自动同期并网及手动同期并网。 5.6kv高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6.380v低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7.高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8.柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9.直流系统和lps系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置,因其设备已经很成熟而且要求全部在dcs中实现其功能尚有一定难度,可能增加相当大的费用,故可以保留。但是它们与dcs间要口求接,控制采用硬接线,利用通讯方式传输自动装置信息,并可以通过dcs进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1.集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时, 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如lonworks总线,can总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 3.现场总线监控方式 目前,对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展, 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、i/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势 opc(oijeforprocess control)技术的出现,iec61131的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。iec61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。 pc 客户机/服务器体系结构、以太网和internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和it平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。internet/intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 自动化控制论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前,现代电力电子技术的发展,电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域,如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才,集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设;理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设;立足人才培养目标,按照高质量、高起点、高标准的原则,加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1.1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分,由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等,其主要是通过电力系统专用广域网连结的,下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是:电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1.2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作,提高工作效率,扩大对变电站的监控功能,提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制,其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备;二次设备数字化、网络化、集成化,尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆;操作监视实现计算机屏幕化:运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。 1.3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构,由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i/0模件组成。mcu模件通过冗余的i/0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程,接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号,经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构,完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令,为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段,工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用,我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这~ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准,不同厂家的设备不能互连;计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结,主要采用低速率的串/并行口通信方式,系统实时性不太好,设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展,电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶,产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量,设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本,同时大幅度提高了系统的技术性能,增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性,提高了系统运行的可靠性。最近几年以来,各种嵌入式产品的出现,例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代,装置的硬件电路和应用程序结构简化,产品性能大大提高,装置信息处理速度更快,功耗更低,功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有:① 电力一次设备智能化;② 电力一次设备在线状态检测;③ 光电式电力互感器;④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置;⑤特高压电网中的二次设备开发。 3.1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离,互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接,而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现,省却大量电力信号电缆和控制电缆,通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰,关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3.2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测,不仅可 以监视设备实时运行状态,而且还能分析各种重要参数的变化趋势,判断有无存在故障的先兆,从而延长设备的维修保养周期,提高设备的利用率,为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术,开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展,但由于技术难度大,专业性强,检测环境条件恶劣,要开发出满意的产品还需一定时日。 3.3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备,其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值,以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大,设备体积和质量也越大;信号动态范围小,导致电流互感器会出现饱和现象,或发生信号畸变;互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器,国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是,光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多,一般是毫安级水平,不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置,需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出,模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里,电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3.4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后,与之相关的二次设备,如测控设备,继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a/d转换电路及部分信号处理电路,从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样,其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述,电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作,因此,我们的工作人员应对其不断进行探索和研究,提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。 自动化控制论文:浅论自动化控制器件PLC的发展趋势 【摘 要】自动化控制器plc自20世纪90年展以来,其发展速度越来越快,自动化控制技术也日益完善。本文分析了plc技术在自动化控制中的重要地位、传统plc技术与现代plc技术的区别以及现代plc的应用和未来发展。 【关键词】自动化控制;plc;发展趋势 0 引言 自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术,对提高生产效率具有重要意义,在科学水平不断进步的今天,自动化控制技术打上科技进步的列车,呈现快速发展的态势。 1 plc技术在自动化控制中的重要地位 自动化控制技术自20世纪发展以来,其发展速度越来越快,对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析,按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中,较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系统中,plc和dcs在基础自动化中占据核心地位,而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中,80%的plc在i/0少于128点的小型系统中应用较为广泛,且80%的plc应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决[1]。从应用的观点来看,这一统计数据向我们展示了传统plc自动化控制领域中的重要作用,对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义,从这一面来看,plc在控制领域占有稳固的地位,从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。plc技术之所以有如此重要的作用,与plc产品追求密不可分。plc在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本,同时与新数字技术和新信息技术紧密结合,且在推广应用过程中采用的是iec61131国际标准,编程的语言较为校准,传统的编程语言可以体现在现代的软件中,plc的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造[2]。从1990年以来,plc在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。 2 传统plc与现代plc之间的区别 传统plc技术与现代plc技术之间的差别主要体现在cpu模块、软件模型等几方面。从硬件来看,传统plc技术cpu模块只有一块,储存器的容量有限,在100kb以下,i/0以开关量为主,运算速度上,传统plc扫描时间更长,一般为几十至几百ms,背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代plc的cpu模块不再局限于一块,可以多块cpu模块,储存器的容量较大,且可以根据实际需要进行配置,i/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号,运算速度较快,可以达到0.2ms,背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。从软件方面来看,传统plc技术采用的是符合iec61131.3软件模型且可以运行,编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言,如c、c+等,操作系统上,采用的是基于pc的实施商用时钟;现代plc软件模型采用的是符合iec61131.3软件模型,在编程语言上,采用的是iec61131.3模型标准编程语言,操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动,且可以按照程序功能设置不同的扫描周期[3]。从技术层面上,传统plc与现代plc之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代plc软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色,使现代plc突破了传统plc的硬件体系结构,使得现代plc技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,其应用范围也较为广泛。 3 现代plc的应用以及展望 3.1 现代plc的应用范围 由于现代突破了传统plc的硬件体系结构,其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出,因此在自动化领域受到广泛的亲睐,成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看,plc的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。开关量的逻辑控制,plc可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器,因此,plc在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制,因plc技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能,如此一来,就可以实现cpu处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制,由于多路模拟量控制和i/o模块,这样就可以实 现闭环控制。数据处理,由于plc具有强大的运算和处理能力,在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信,由于plc的连接功能较完善,不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换,从而形成多级分布式控制系统[4]。 3.2 现代plc的应用应注意的问题 plc所处的环境温度具有一定的限制,一般处于0℃至50℃之间,因此在安装plc的时候,要注意与发热量较大设备上[5]。如果plc所安装部位的温度突破了其极限,则有可能造成控制失效,甚至出现严重的后果。由于plc的温度范围较小,所以在应用plc时,要确保plc安装于较大空间内,且空间内的通风散热效果较为理想,使plc的各个基本单元和扩展单元之间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗,可有可无,但是如果环境温度处于50℃以上,那么就需要采取措施,如安装风扇来使通风效果增强,进而降低温度,确保plc能够正常工作。plc工作环境的湿度也需要进行控制,要控制在85%以内,对凝露现象也要注意控制,以避免其绝缘性遭到破坏。plc工作环境要保持平稳状态,不能出现强烈振动现象,为保证plc工作环境的稳定性,可以采取一些减震措施。plc工作电源选择上,应选用直流稳压电源,从而保证plc反馈信息的准确性,提高plc工作的可靠性。 3.3 自动化控制器件plc展望 随着网络技术的快速发展,plc技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪,在plc技术上逐渐形成了pac技术。在工业控制技术的发展中,自动化控制器件由最初的plc控制,发展到pc控制,再由传统plc控制转向现代plc技术和pac技术。plc技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在plc技术基础上发展起来的pac技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势,成为未来自动化控制的主要发展趋势。 4 结语 plc自动化控制技术是科技发展的必然结果,自20世纪90年代以来,plc技术历经多个发展阶段,不断使自动化控制技术得到优化,在自动化控制领域应用也日益广泛,相信在未来plc控制技术会更加完善,使工业自动化水平提升到更高的平台。 自动化控制论文:配网自动化控制方式与操作要点 摘要:配网自动化对于现代电力系统的正常运行至关重要,本文介绍了配电自动化的优化自动化系统控制方式,并对其操作要点进行分析。 关键词:配网自动化;控制方式;操作要点 配电网络自动化系统是指利用通信技术、网络技术、现代电子技术和计算机与电力设备相结合,将配电网在正常运行和发生事故时的监控、保护和供电企业的有关管理部门有机德尔融合在一起,能够极大改善供电质量,与用户建立更见密切更加负责的紧密关系。根据电力系统的结构,配网自动化可以分为配电管理系统自动化、馈线自动化(fa)、变电站自动化(dms 主站)、用户自动化(需方管理dsm)in 个层次的内容。电力配网具备电压双控,分布网络的优化自动控制系统,可以通过tcp / ip协议和电压互感器调度服务器和控制机获得控制参数,包括功率因数、电压参数。本文对配网自动化控制方式与操作要点进行探讨,希望对读者有所帮助。 一、配电网优化自动化系统框架 作为配电网优化自动化控制系统的核心,上位机优化自动化控制系统可以实现补偿器综合协调远程投切控制。当变电站的每一条馈线同时带多台补偿器时,由于补偿器之间的都是独立运行的,所以上机位就可以协调和控制每个补偿器的正常运行。在变电站的调度自动化系统中,可以随时的配电网的运行情况以及馈线出口参数进行监控和管理,在变电站运行时,通过网络服务器的外网进行数据传输,然后配网自动化系统就可以通过变电站调度自动化系统的tcp/tp协议接口,获得不同馈线的首端参数,并且能够对多个不同的补偿器进行有效的控制,保证其正常运行。配电网优化自动化控制系统,应该是可以变化的系统,因为在整个电力系统工作时,往往会发生结构的辩护,这样会导致补偿器的容量、参数和位置也发生变化,因此配电自动化系统必须是一个可以灵活变化的系统。 二、投切控制策略 通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统(scada)进行相互沟通与联系,可以将各个补偿线路首端参数,包括有功功率、无功功率和功率因素进行检测,如果发现异常,上位机控制系统将会对出现问题的线路的补偿器发送投入或者切除的命令,以保证整个电网的安全运行。 (一)投入控制策略 首先,应该对功率因数进行判断,如果功率因数小于系统所设定的补偿下限,那么将会投入当前线路特定电容器抵偿武功。根据线路和电容之间的拓扑,电容器可以按照电容器容量逐渐递减的方式进行投入,而当遇到相同的电容器时,则按照序号的递减进行排序投入。如果第一次投入的电容器不能满足无功优化状态,则还要进行再次的补偿投入,优化自动化喜用自动检测到没有满足的状态下,会自动的重新选取电容器投入运行,经过多次的检测和补偿投入,最终会使整个配电网达到无功优化状态。① (二)切除控制策略 当无功功率小于0的时候,系统将会发送无功反送信息,这就说明线路的无功补偿过多,产生了过补的问题。这时则必须切除已经投入的电容器,按照先拆除与无功功率值最接近的电容器的顺序进行拆除。对于已经投入的电容器,则按照容量递增,序号递增的原则进行排序,选择与无功功率最接近的电容器进行一次切除。如果系统检测到仍然存在过补的现象,则在下一个周期进行切除电容器,以此类推,经过多次的检测和切除,最终实现电网非过补状态。 (三)控制器投切控制方式 控制器设置有整定窗口,可以根据需要设定上下限值作为整定值。如果系统的控制器检测到的电压高于整定值,那么将会下达指令进行电容器的切除;如果检测电压低于整定值,那么就会投入电容器。执行上位机的命令,命令为投入时,整定窗口上移,整定值高于实际电压,命令为切除时,整定窗口下移,整定值低于实际电压,从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过gprs取得与上位机联系,但是如果上位机发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息,那么控制器将会独立工作,自动进行电容器的投入和切除,直到与上位机取得联系后会再次受控。 三、通信方式控制 随着现代信息技术的不断发展,通信手段也不断增加,在配网自动化系统建设中,信息高速建设可供选择的通信方式很多,应该根据不同情况选择不同的通信方式,以满足经济适用、安全可靠的原则。当前,我国配网自动化系统使用的通信方式主要由光纤通信和移动通信 两种方式。②两者之间的比较如下表所示: 总之,配电网自动化是当今电力系统的主要发展趋势,因此,必须对配网自动化系统进行科学的设计和控制,合理操作,保证系统的正常运行。 自动化控制论文:工业自动化控制初探 摘要:随着科学技术的发展,工业控制的技术发展越来越快,工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高,而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度,本文主要对工业控制进行一下初步的了解。 0 引言: 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入中国大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“plc,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程,为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 1 工业自动化仪器仪表 1.1 plc(可编程序控制器) plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller,1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单,可在现场修改和调试程序; ②维护方便,采用插入式模块结构;③可靠性高于继电器控制系统;④体积小于继电器控制装置;⑤数据可直接送入管理计算机;⑥成本可与继电器控制系统竞争; ⑦可直接用115v交流电压输入;⑧输出量为115v、2a以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;⑨通用性强,易于扩展;⑩用户程序存储器容量至少4kb。 为了实现通用汽车提出的要求,第一台适合其要求的plc(可编程序控制器)于1969年在美国成功制造出来,自从第一台出现之后,随之,日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发,并得到了迅猛的发展,现在主要生产plc 的厂家分别是:德国西门子、aeg,日本的三菱、美国ab,ge法国的te公司等。 我国的plc研制、生产和应用也发展很快,尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初,我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后,在传统设备改造和新设备设计中,plc的应用逐年增多,并取得显著的经济效益,plc在我国的应用越来越广泛,对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前,我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc,如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司,北京和利时和杭州和利时,浙大中控等。 1.2 工控pc 由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样,并且被操作和维护人员接受,所以,一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用,有高级的诊断功能,为系统集成商提供了更灵活的选择,从长远角度看,pc控制系统维护成本低。 由于plc受pc控制的威胁最大,所以plc供应商对pc的应用感到很不安。 事实上,他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。 近年来,工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看,工业pc主要包含两种类 型:ipc工控机以及它们的变形机,如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高,现有的ipc已经不能完全满足要求,将逐渐退出该领域,取而代之的将是其他工控机,而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项,目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统,在3-5年内,占领30%(50%的国内市场,并实现产业化。 几年前,当“软plc”出现时,业界曾认为工业pc将会取代plc。然而,时至今日工业pc并 没有代替plc,主要有两个原因:一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点: 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见,工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上,其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争,这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看,控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间,这些融 合的迹象已经出现。 2 工控行业仪器仪表发展 工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表;全面扩大服务领域,推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化,完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变,5年内数字仪表比例达到60%以上;推进具有自主版权自动化软件的商品化。 2.1 电工仪器仪表 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年,中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%;到2010年,高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 2.2 科学测试仪器 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主,到2005年在总产值中占50%~60%。 2.3 环保仪器仪表 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品,2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平,国内市场占有率达到50%~60%,到2010年国内市场占有率达到70%以上。 2.4 仪器仪表 仪器仪表元器件“十五”及2010年前,尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品,品种占有率达到70%~80%,高档产品市场占有率达60%以上;通过科技攻关、新品开发,使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平,部分产品接近国外同类产品先进水平。 2.5 信息技术电测仪器 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术,总线式自动测试技术,综合自动化测试系统,新型元器件测量技术及测试仪器,在线测试技术,信息产业产品测试技术,多媒体测量技术以及相应测试仪器,用电监控管理技术等。 自动化控制论文:变电站自动化控制探析 摘要:当前,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为电力系统的 发展 趋势。文章就变电站综合自动化系统的应用进行了分析。 关键词:变电站 自动化 系统 0 引言 随着 科学 技术的不断发展,电力系统不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。 1 变电站综合自动化系统的概念 变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 1.1 系统概念 1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过 计算 机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备,监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点:①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立,不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器,可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成,并配有标准的串行通讯接口以及就地的i/o接口,用户可按照自己的需要灵活配置,系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的 工业 标准软件,unix操作系统,x窗口人机接口及tcp/ip 网络 通讯规约。为满足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换;标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。 1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,利用鼠标控制所有功能键等标准方式,使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说,系统应用程序菜单为树状结构,用户利用菜单可以容易到达各个控制画面,每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面,每个画面都有报警显示。 所有系统之原始数据均为实时采集。 系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置:①系统配置状况;②变电站单线图;③报警表;④事件表;⑤遥控修改继电器整定值;⑥操作闭锁;⑦电量报表;⑧趋势图。 1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如:①馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。 1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息,如开关量、测量量、外部输入讯号等数据,传至监控系统作实时处理,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。 1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。 ①报警。按系统实际需要,用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如保护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量超过整定值;变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件,如继电保护动作,断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事件进行记录:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能,以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号,可制作出不同的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋势图可分为图形式或表格式两种。 2 微机自动保护装置的应用 一个35kv变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护,并设置了信号屏。 2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别,在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器,并取消了传统的信号屏等装置,相应的信号都输入至 计算 机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置,整个变电站二次系统结构非常简单清晰,所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用 网络 通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏,因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作更加安全、可靠、方便。 2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成:①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。 2.3 设计微机保护系统时应注意的问题 2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。 2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 2.3.3 传统的继电保护整定 计算 结果不能直接输入到计算机,须转换为计算机整定值。 该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作,整个系统运行良好。 3 小结 变电站微机自动化系统目前运用得还不够广泛,但在先进技术不断 发展 的今天,变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。 自动化控制论文:自动化控制系统在油田集输泵站的应用 摘要:针对油田集输泵站生产操作和管理落后的现状,设计了自动化控制系统。描述了opto22 me计算机监控系统的结构和功能,以及它在集输泵站分离器岗的应用。应用结果证明,该系统可以实时自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数,保证油气集输生产的安全进行,优化现场操作条件,提高生产效率。 关键词:油田集输泵站;自动化控制系统;实时监控;分离器;应用 一、前言 胜利油田现河首站投产于1965年,作为一个老站,设备陈旧老化,事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出,随着生产规模的扩大,集输处理量不断增加。由于监测参数量多,以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准,手动控制脱水器界面难度高,这些因素给首站生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,根据首站现状,2004年实施了集输泵站的自动化改造,并成功地用于集输泵站的自动化生产中。 二、自动化监控系统介绍 (一)me控制系统简介 根据首站现状,采用美国opto22公司的me计算机监控系统作为首站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式,在现场采用多级cpu进行控制处理,各i/o模块对输入输出信号能提供4000v的隔离,系统的实时性、可靠性、灵活性优于其他系统。系统的上位机主要由工控机、控制软件组成;下位机主要由控制器、智能板、i/o模块组成。上位机与控制器通过100mb/s以太网进行通信,控制器与智能板通过rs485进行串行通信,i/o模块直接插在智能板上。控制软件从上位机通过以太网下载至控制器。 该控制系统的特点如下:一是可靠性高、二是可维护性高、三是智能化、四是实用性强。 (二)me控制系统构成 站内设有一套计算机控制系统,分为两级控制,上位机控制设在主控室,负责全站工艺流程数据管理,根据不同工艺流程,将控制岗位划分为分离器岗、计量岗和外输岗,每个岗位均设现场控制机一套,负责工艺流程显示、数据采集与控制。计算机控制系统的结构如图1所示。 1.现场控制单元 现场控制单元分布于联合站的各个岗位,负责现场数据采集和控制策略的实现,是智能联合站的核心部件。其采集数据主要包括:每台分离器的液位、入口压力和温度、出口汇管压力和温度、脱水泵房和外输泵房的进出口压力、温度、流量泵的电流和电压、每台流量计的来油温度和压力。 各控制单元和上位监控站同时作为控制网络的一个节点,能进行高速对等通讯。me控制系统采用的现场控制单元主控器为snap-lcm4 主控器,可支持串口、arcnet、以太网,可实现多种通讯方式组合,满足工业现场的要求。me控制系统采用snap-b3000单元处理器,其主要功能是可完成和主控器之间的多种通讯方式,并对主控器的要求作出快速的响应;实现i/0的智能化,处理简单的逻辑功能,对本单元的i/0点进行定期扫描。 2.上位机监控站 上位机监控站可以通过组态构成各种功能画面,借助于这些画面可以完成对生产过程的监视及控制。它主要显示参数总貌、工段、细目、趋势、流程图画面、设备启停状态及pid调节功能、系统显示画面示意及各种报表功能,系统数据覆盖了全部生产装置和生产环节,便于形成完整的实时生产管理系统,图2和图3分别为分离器区生产数据显示画面和工艺流程显示画面。 联合站的数据通过网络,实时进入信息中心的数据库中,通过分析软件,可及时形成各类分析图表。使用标准的网页浏览器可以对系统信息进行监测,生产运行情况、设备情况、计量数据、油气产量等数据一目了然。 三、自动化监控系统在分离器岗的现场应用及效益分析 (一)现场应用实例 实例1:2005年3月12日凌晨3点,操作人员发现1#分离器采油六队的液位由原来的0.98mm降到0.65mm,压力由0.28mpa降到0.23mpa,及时到现场进行检查,排除了分离器的故障,经过分析判断,认为是采油六队的来液量减少,立即与采油六队联系。经过巡线,发现是采油队一个计量站的外输管线穿孔。由于首站发现及时,使采油队在最短时间内发现问题解决问题,避免了场地污染等事态的扩大。 (二)有助于操作人员准确调节油气分离器 油气分离器工作的好坏,以分离质量和分离程度来衡量,分离质量差,不但随气体流失了本该纳入液相的轻质油,降低了原油的质量和数量,而且气管线中存在的液相原油会增大阻力损失,严重时甚至堵塞气管线,分离程度不好,造成出油管串气,减少产气量。采用自动化监控系统后,操作人员能够根据数据显示,及时准确地进行调节,使分离器液位始终保持在1/2~2/3的位置,保证了分离器的分离效果,减小过多的气体造成沉降罐内液体的搅动,提高了原油计量的准确性,并最大限度地增加产气量,提高了经济效益。 四、结论 本文介绍的自动化控制系统功能先进,在油田集输泵站中,能够适应现代化生产的要求,使生产和管理实现自动化,可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数, 有效防止生产事故的发生,具有推广使用价值。 自动化控制论文:污水处理自动化控制探讨 摘要:随着我国改革开放的深入,我国的工业发展开始进入一个新的台阶。而随着工业发展带来的环境问题却也不可忽视。在这众多问题之中又以与我们的密切相关的水环境污染为问题之首。对这些污水进行控制特别是自动化控制也应该成为社会的研究问题之一。本文就从污水处理自动化控制展开探讨,而提出了污水处理自动化的控制设计思路以及设计要求,同时对控制系统组成以及功能也做出了探讨分析,希望你能为污水的处理控制以及环境的保护有点益处和贡献。 关键词:污水处理自动化控制系统 应用现状 plc控制 引言:近年来, 我国的污水处理技术随着计算机与自动化控制技术的飞快发展以及我国电气设备市场上各种各样继电器以及传感器等电气设备的改进和发展也开始有了一个新的发展。 而对污水处理采用现代先进自动化控制技术和计算机技术是整个污水处理行业的必然发展方向,而且采用现代先进的自动化控制技术和计算机技术能够给污水处理系统带来的高质量、低消耗以及稳定可靠的运行, 而且这也能同时使的污水处理技术得到长足的发展和应用。 1.污水处理自动化控制系统的作用以及应用的现状 污水处理自动化控制系统在当前社会的污水处理有着其不可忽视的作用但是在污水处理的应用之上的现状却是不容乐观,下面简述一下污水处理自动化控制系统的作用以及应用现状。 污水处理自动化控制系统的作用主要在于能够对污水的处理进行整个过程的实时监督和控制,而达到污水处理系统优化运行以及能够降低系统运行成本的同时而保证了污水处理的质量和实现真正的无人值守的污水处理的目的。不仅如此,污水处理自动化也能够为环保部门的污水监控提供技术的支持。 尽管污水处理自动化控制系统的作用如此明显,但是现在的应用现状却是有点令人堪忧。由于地域的不同以及资金的局限,在很多的公司对污水处理的系统还是依靠污水处理系统采用的检测为手段,而进行检测的仪表基本为国产的离线仪表达不到污水处理的要求。不仅如此污水处理的监测手段也是先取样后测量, 而以测量结果调整污水处理系统的运行状态,这种不连续的污水处理系统已经达不到时代的需求。 2.污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求 污水处理自动化控制系统根据不同的污水污染程度而有着不同要求,所以污水处理控制系统的设计思路和设计要求要根据这些而做到具体。在设计思路上,应该充分考虑到污水处理工艺的要求,做到处理的工艺过程协调统一并能够实现中央化的控制。而在设计的要求上主要应该注意三点也就是实现自动化控制的三个模块。第一,时序控制模块。也就是通山的定时控制装置, 也就是指的是特定时间启动的特定的设备。第二,反馈控制模块。也就是对污水处理的情况进行控制和检测保证系统的优化控制。第三,数据资料模块。也就是系统对数据以及资料的采集,数据库的管理等功能,而以便工作人员对系统的分析管理。 3.污水处理自动化控制系统的组成和实现以及功能扩展 污水处理自动化的控制系统在有了设计思路之后以及设计要求之后那么就是对系统的组成以及系统的实现和系统的功能扩展了,下面对对这三大块进行探讨分析和阐述。 3.1污水 理自动化控制系统的组成 污水处理自动化控制系统的组成主要也可以分为三个方面。第一那就plc的运用,在污水处理过程之中,对控制的要求极大,所以可编程控制器(plc) 因可以控制几十点的小型plc 到上千点的大型plc而能够很好的符合在污水处理之中的控制要求,而且其可靠性和较高的性价比在污水处理控制系统中也是极有优势的。第二,污水处理自动化系统控制结构的组成。对这个组成的原则可靠,经济而易于维护。而具体到面那就是以中央控制层进行远程的监控,而现场控制层进行数据的采集以及现场设备的运行,至于就地动手层那就是现场的控制开关做到分散管理。而这三层组成能够对系统做到进行集中管理而控制分散的原则。第三,系统安全装置。也就是系统的安全保障。污水的处理系统过于复杂也导致系统的故障可能性高,好的安全装置能够避免事故的发生。 3.2污水处理自动化控制系统的实现 要做到污水处理自动化控制系统的实现,那么就应该对系统装置有一些要求,特别是系统的硬件和软件的组成要有所甄别以及选取,以便能够做到系统的优化控制。而污水处理自动化控制系统的硬件来说,系统的硬件应该主要由监控管理计算机(上位机) 、pl c( 可编 程控制器)以及属于控制和检测的电气控制柜现场监测仪表等组成。而系统的软件更要注意了,按照国内污水处理的要求以及目前目前系统人机界面开发软件来看,首先就是通用流行的in to u c h 、fix、w iz co n 、kin g v ie w , 另外就是一些国内的plc 厂家自主开发的r s v ie w 、e o n e etp、w in e e 等。而且国内污水处理自动化控制系统基本上也都是在经典的w ind ow s 或nt 上开发以及运行,而 常用于在w ind ow s 和nt 上的数据库引擎有sql se rv e r 以及m ysql和in teth a se,所以在运用时应该据实际情况进行选择运用,以实现污水处理自动化控制系统的最佳运行。 3.3污水处理自动化控制系统的功能扩展 污水处理自动化控制系统由于其选择的处理系统以及各种硬件软件的使用借助也能够实现一些功能性的扩展。第一,那就是上位机的功能扩展。这项功能主要基于plc的运用,在plc 保证基本系统控制功能的同时,而又能够极好的运用系统资料库的历史数据以及存档的运行经验,经过系统自己对比分析,而得到了系统工艺处理的优化参数, 在使用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为了一个拥有动态模拟与优化控制的模拟优化控制系统,从而 提高控制水平。第二,控制系统规模的扩展,由于plc模块化的功能能够使得在加入合适的软件功能之下就能够实现系统规模的扩展。第三,远程网络控制的功能性扩展。这是基于污水处理自动化控制系统以数据库为核心的特点,而采用目前国内市场成熟的有关远程网络技术来实现系统基于internet的远程性控制,而做到对污水处理系统的远程监测和控制,保证系统的安全运行。 结束语:总而言之,污水的处理现在已经是社会的问题也是环境保护的重要点,在我国环保的产业内容中,午睡的处理还是占有很大的分量的,所以做好污水处理的工作是有其必要性的。而污水的自动化控制出路系统在如今的社会看来有着不可替代的功能,它的管理功能,运行效果以及科学的管理和过程的控制都是如今污水处理必不可少的。但是,作为污水处理控制自动化的从业人员在好好地利用污水处理自动化控制系统的同时也应该要更加努力的深入研究,而为我国的污水处理事业做出自己的贡献。 自动化控制论文:工业电气工程中的自动化控制技术浅议 【摘要】工业电气工程之所以得到迅速发展,与自动化控制技术的应用密不可分。本文根据实际工作经验总结,研究了工业电气工程中自动化控制技术的主要方式,并以此为基础,总结出工业电气工程中自动化控制技术的强化管理措施,分析出自动化控制技术在工业电气工程中的具体作用,为今后自动化控制技术的发展提供理论基础。 【关键词】工业电气工程;自动化控制技术;强化管理 前言 随着我国社会的不断进步和发展,促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点,并通过与自动化控制技术相结合,实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节,提高工业身产效率,降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术,不仅为我国经济发展提供可靠性,也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。 1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式 1.1远程控制方式 远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式,在生产过程中能够帮助企业节省材料,提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等,还能与其他技术进行组合。一般来说,现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如:由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯,一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯,但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢,因此,该控制技术比较适用于小型系统监控。 1.2集中控制方式 想要良好的实现电气自动化技术,就必须有控制作为其中媒介,通过工作人员的相关操作,从而为电气自动化技术施加一定约束,使其运作形式规范化,最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说,在操作上较为简单,同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中,这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散,让工业电气生产变得简单流畅。同时,也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间,只需对单一系统进行保养即可,这在一定程度上节约了能源,并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说,也会出现一定弊端,主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令,稍有不慎,主系统就会因为工作量过重出现损坏,最终影响整个生产效率,对工业电气工程生产极为不利。 1.3现场总线控制方式 在现场总线控制方式使用过程中,具有较强的目的性,可以对电气自动化系统进行针对性设计,根据实际情况也确定间隔设计。另外,这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点,还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等,通过智能安装和与监控系统的对接,节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中,由于各个环节相互独立,即使系统中的某一设备因为故障而停止工作,也不会导致整个系统的瘫痪,通过网络技术的配合,可以将其他相似功能的设备接入到系统中,为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势,现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。 2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理 2.1采用数字化控制 在经济和科技高速发展的大环境中,在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说,数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物,近年来相关技术也得到了不断发展和完善,使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合,这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。 2.2实施系统处理机制 在电气自动化系统应用过程中,电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施,这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义,体现出了系统处理机制的作用。另外,这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析,更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态,如果发现运行状态异常,就会发出紧急警报,维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置,将故障及时进行排除,避免系统运行受到影响。 2.3因地制宜选择设备 自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备,而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说,自动化控制设备主要有以下两种:①控制处理类设备,包括处理器、终端控制设备等,通过控制处理类设备的相互作用,来对整体工业电气自动化系统进行有效调整,处理突发问题,最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备,包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控,将信息反馈给控制中心,实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控,保证故障信息得到及时发现和处理。 3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用 3.1变电站 在工业电气工程系统中,变电站是重要组成部分之一,对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中,大多数都需要人工操作才能完成,比如说:数据收集、信息反馈等,但由于众多因素的相互影响,人们在工作过程中很容易出现差错,最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统,可以实现对变电站的整体综合控制,从而实现远程数据传输和命令下达,实现了即使没有人员驻守,也能保证变电站的合理化运行[2]。 3.2发电厂 发电厂DOS的分布控制如图1所示,DOS控制也被称为分散控制,采用分层分布的方式,由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成,主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径:(1)根据DCS的向上传递部位的不同信息,系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况,通过监控进行实时管理。(2)根据DCS接受到的下行指令,系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作,从而实现全面控制。与此同时,DCS因为储存信息的功能不同,还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助,从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统,不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化,加快信息传递效率,还能从根本上保证信息准确率的提升,让控制工作更加精确。 4总结 综上所述,通过在工业电气工程中使用自动化控制技术,可以实现自动化管理,并提高工业身产效率和产品质量,从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计,可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制,降低人工作业内容,提升企业经济效益。因此,相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作,为我国实现可持续发展提供技术基础。 作者:邢丽敏 单位:天津市电力公司路灯处 自动化控制论文:智能化在电气工程自动化控制的应用 【摘要】智能化技术是科技发展的产物,目前在电气工程自动化控制中有良好的应用效果。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要作用,在提升电气工程质量的同时还对其效率有很大程度的改善。本文首先介绍了智能化技术的理论基础,之后针对智能化技术的特点,以及在电气工程自动化控制中的应用展开详细论述。 【关键词】智能化;电气工程;自动化控制;应用 前言 随着科技的发展,智能化技术在很多领域都有应用,目前应用效果最佳的是在电气工程自动化控制中。对于电气工程来说,自动化控制是非常重要的环节,传统的控制方式弊端明显,工作效率低,对电气工程行业发展起到制约作用。智能化技术的出现就很好的解决了这些问题,它借助计算机等先进技术完成人工智能,使得电气工程自动化控制更加精准,工作效率大幅提高,让我国电气工程行业拥有更良好的发展环境,给其发展提供有力的技术支持。 1智能化技术应用的基础理论 智能化技术在具体应用上具有很大价值,这项技术的理论基础包含的内容非常丰富,涉及领域广泛,所以智能化技术具有很强的综合性,在很多领域都有很好的运用成效。智能技术的应用主要是在智能设备的开发上,利用先进的科学技术让设备独立完成危险系数较高的工作。在进行智能技术研发的时候,工作重点一直放在电子电气技术中。对于电气自动化控制的智能研究来说,研究电子电气技术和信息处理技术是必须完成的内容,这样能够让最终技术具有良好的适用性和安全性。随着计算机技术的发展与普及,作为高端技术的智能技术在电气工程自动化控制方面得到应用。 2电气工程自动化控制中智能化技术的特点 随着科技水平的提升,我国电气自动化技术得到发展,已经达到智能化水平,电气工程控制实现智能化是最显著的表现,和传统意义上的控制相比具有自身独特的特征。 2.1无人化控制 智能化技术具有显著优势,在具体电气工程自动化控制中得到广泛认可。在进行电气设备调节时候使用智能化技术减少了工人劳动强度,只需要调节具体技术就能够实现无人操控。 2.2智能化控制器无需控制模型 与传统使用的控制器相比,智能化控制器具有明显优势,能够有效对自动化控制器的精密系数进行提高。在实际操作中,传统的控制器如果要控制的对象动态方程相对复杂,那么控制器就不能对其进行有效控制,导致被控对象的模型设计受到阻碍。工作中运用智能化技术,模型设计不需要进行,这样就排除了不能对模型设计进行预测的情况。 2.3智能化控制器处理数据具有一致性 所有输入的数据都能够利用智能化控制器对其进行处理得到工作预估结果。通常来说,控制对象具有可变性,所以需要控制的对象各不相同,这就使得控制器表现出不同的控制效果。面对具有多样性的控制对象,智能化技术也不能达到全面对控制对象进行控制。这就为日后的智能化控制器指引了研究方向,让智能化控制器能够根据具体被控对象的特征进行分类控制。 2.4提高了电气工程系统控制水平 智能化技术在电气工程中的使用能够提高对系统的控制水平,首先能够对电气工程相关的系统数据进行有效控制,同时还能排查出电气工程中存在的安全隐患,对其进行预警并实施反馈调节。通过这样的方式有效减少电气工程运行中的故障发生率。 3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1神经网络系统 现如今,神经网络系统在电气工程自动化中有较广泛的应用,这一系统包含两个子系统,一个是利用电气动态参数而使用在定子电流的辨别控制上,另一个利用机电系统参数而使用在转子速度的辨别控制上。神经网络系统的构造具有多层的前馈性,在控制过程中最常使用的是反向学习算法。智能神经网络函数估计器抗噪音干扰能力较好,同时又拥有很好的一致性,不用借助控制模型,这一系列优势决定了智能神经网络的应用范围,最常用的是模式识别和信号处理,对于电气传动来说有很好的控制效果。在诊断系统以及条件监控决策时候,智能神经网络具有良好的可靠性,主要是因为它能够使用并行结构进行控制。 3.2智能控制 智能技术在电气自动化控制中的应用使得电气工程的操作得到改善。首先,在控制上实现了无人操作技术,电气工程操作更加高效、自主,无人操作技术的实现使得人工投入减少,工人劳动强度降低。其良好的使用效果也给智能化技术提供了更好的发展平台;其次,智能化技术的应用对其性能优越性予以了肯定,这就为智能化技术拓展应用领域打下基础。 3.3优化设计 电气工程自动化控制过程中不可避免的会融入电气设备的设计,通常来说设计是一项繁杂的工作,要对所有涉及到的知识有深入的了解,还要知道如何运用这些知识;除了对相关知识的掌握,充足的工作经验也是不可缺少的因素。实验和经验有机结合手工完成设计是传统上最常用的方法,所以得到的方案要想达标较难,修改起来费时费力。随着智能化技术的出现,方案设计都利用计算机完成,在节省设计时间的基础上,提升设计方案的质量,同时使得设计方案具有更佳的使用性能。在对设计进行优化的过程中,通常使用智能化设计中的遗传算法,这一方法的实用性非常强,智能化技术的应用使得设计得到合理优化。 3.4故障诊断 在电气工程系统工作过程中,不可避免会有设备故障的情况发生,通常情况下,故障的发生不会是突然的,都会有不同的征兆存在,在电气工程中使用智能化技术就能对故障进行有力的诊断。在电气设备的使用中,变压器占有重要地位,所以技术人员对变压器的监测十分重视,这就需要对变压器进行不定时的检测,通过这一工作环节能够减小故障率但是不能杜绝故障发生。对于变压器监测工作来说使用智能化技术就能第一时间对故障进行诊断,最大程度降低电气故障的发生。在变压器的智能化技术诊断工作中,针对变压器渗漏出油体的分解气做出相应的分析,是对变压器进行诊断的主要方式,用最短的时间对变压器的故障范围进行确定,最终找到准确的故障发生点之后完成检修工作。通过智能化技术,首先对故障诊断及检修速度进行提升,其次还杜绝了故障损害电气设备的情况发生,有效延长了电气设备的使用寿命。 4结束语 综上,智能化技术应用在电气工程自动化控制上有助于电气工程行业的进一步发展。在电气工程中运用智能化技术能够让电气工程自动化控制变成现实,在提高企业生产效率的同时降低人力投入。电气工程自动化控制智能化技术具有无法比拟的优势,这就决定了在电气工程中得到良好的应用效果,在控制、设计,故障诊断等方面都得到有效运用。随着电气工程自动化控制要求越来越严格,就需要技术研究人员不断探索,让智能化技术的应用有更好的效果。 作者:刘姜伟 单位:江苏自动化研究所 自动化控制论文:净水厂自动化控制系统设计 摘要: 本文结合某净水厂的工艺流程,分析了自动化控制系统的软件及硬件设计选型。 关键词: 工艺流程;计算机管理系统;硬件设计;软件设计;PLC 1净水厂概况 浙江某净水厂设计规模为10万m3/d,供水水源为水库水,原水经7kmDN800引水管道进入净水厂,供水系统为全程重力自流供水,出厂水经消毒后重力自流至城区配水管网。 2工艺流程 本工程净水处理系统工艺流程为:源水来自水库,依次进入综合池、V型滤池、清水池,经处理后,输送至城市管网。本工程污水处理系统工艺流程为:综合池产生的污泥排入排泥水调节池、提升至浓缩池浓缩后,进入污泥脱水机房,脱水后污泥外运。滤池的反冲洗水经回用水池提升至综合池回用。本工程各类药剂投加点:矾投加至管道混合器,石灰和高锰酸钾投加至管道混合器前,粉末活性炭投加至折板反应池中部,氯气投加至管道混合器前、清水池进水管和清水池出水管。 3中央控制室计算机管理系统 中央控制室计算机管理系统设于生产调度大楼的中控室,采用具有C/S(客户机/服务器)结构形式的计算机网络,同时可支持B/S(浏览器/服务器)结构形式,并可以与上级系统和周边系统链接,现场站与中央控制室之间通过工业以太网光纤环网进行数据通信。中央控制站主要完成全厂的数据通信和调度管理。计算机系统建立在开放的、可靠的网络环境中,系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。操作员站采用基于客户机/服务器结构的Windows7操作系统,服务器操作系统采用WindowsServer2008操作系统。 3.1计算机管理系统设计 全厂控制网络分三层。第一层为信息层:由2台监控计算机、2台数据服务器、1台WEB服务器、1台工程师站、网络打印机等的基于IEEC802.3标准的以太网组成,在中央控制室设置1套100/10Mbps24口工业以太网交换器,用超五类网线相连,形成星形拓扑结构。第二层为控制层:由中控室监控计算机至厂内现场主站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成。第三层为设备层:由现场控制主站至设备控制箱、现场仪表基于IEC61158标准的现场总线或常规I/O组成。 3.2计算机管理系统硬件设计 服务器及控制计算机选用DELL产品。工业以太网交换机采用MOXA品牌,PLC和触摸屏均采用施耐德公司的产品。不间断电源选用APC产品。 1)计算机技术性能 (1)CPU:酷睿i5-4570(四核,3.20GHzTurbo,6MB)。 (2)内存:DDR34GB。 (3)硬盘:SATA串行硬盘500G。 (4)光驱:光驱DVD±RW。(5)显示器:24寸宽屏液晶显示器。 2)数据服务器技术性能 (1)CPU:英特尔至强六核E5-2630。 (2)内存:4GBRDIMM,1600MT/s,低电压,单列,x4带宽。 (3)硬盘:300GB15KRPM6Gbps近线SAS热插拔硬盘*4。 (4)光驱:DVD。 3)工业以太网交换机技术性能 (1)工业级以太网产品,符合标准的IEE802.3以太网标准,支持STP/RSTP协议,可构建快速冗余以太环网,单台自愈时间≤30ms。 (2)带有SNMP管理单元。 (3)支持Port-basedVLAN协议,可以对网络进行灵活的子网划分。 (4)支持QoS,对信息设定不同的优先权。 4)UPS不间断电源技术参数 (1)双变换在线式。 (2)具有较强的抗过载能力,至少要能够达到125%的过载。 (3)具有人性化触控式按键,清晰易懂的LED界面,可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息。 (4)能够在130V~275V输入电压范围内正常使用。 (5)具备短路保护装置,发生故障时自动停机,故障消除后自动恢复。 (6)具备防雷击保护装置。 3.3计算机管理系统软件设计 工业监控软件采用亚控公司的KingSCADA开发平台,在此平台上设计开发用户所需的生产管理系统。根据生产过程工艺仪表采集到的数据,生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等,协调和管理全厂的生产调度,打印生产报表、绘制趋势曲线图,报警及事件记录。生成净水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动态图,反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统具有对任意一个或多个时间段的生产成本进行统计、查询、比较、分析等功能,为生产决策提供可靠依据。 4自动化控制系统 自动化控制系统采用PLC控制器,通过采集现场仪表的生产实时数据和控制设备的状态信息,根据现场工艺的要求,实现净水厂的过程控制、顺序控制、连锁控制、设备的开机、停机等各种操作,完成净水厂的自动控制。自动化控制系统集成了计算机技术、通信技术、高性能PLC及智能化仪表。集中管理生产过程中的信息,以实现整体操作、维护、管理和优化;同时,也使得控制风险分散,提高系统可靠性。 4.1控制系统站点分布 本工程在厂区设置5个PLC主站和11个PLC滤池子站。5个PLC主站分别为:综合池PLC主站、反冲洗泵房PLC主站、脱水机房PLC主站、加药间PLC主站、加氯间PLC主站,每个滤格设置一个滤池子站,共11个滤池子站。PLC主站与SCADA服务器组成100M工业以太网光纤环网。所有PLC主站按无人值守的运行管理方式。 4.2控制系统硬件设计 根据生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对分散的特点,系统选用施耐德电气基于可编程序控制器(PLC)的控制系统。每个控制主站采用施耐德电气的ModiconQuantum热备系统(CPU67160系列)。11个滤格子站,采用施耐德电气的ModiconM340(BMXP342020系列)控制系统。140CPU67160是ModiconQuantum系列最高端控制器,专用于双机热备冗余系统。CPU采用Pentium型芯片,主频266MHz,内置RAM,并提供两个PCMCIA扩展插槽,能够很容易地满足最大限度要求的程序扩展和数据保存。存储器容量可以用PCMCIA卡(存储程序、常数、变量名和注释,备份文件等)进行扩展。集成Modbus、ModbusPlus、TCP/IP(热备端口)、USB等多种通信端口,便于与其他设备实现数据交换。CPU上集成液晶显示屏幕,用于显示系统的运行、故障、通信等状态信息和设置系统的相关参数。带有后备电池的SRAM,可以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。140CPU67160集成了100M的光纤通信端口,完成主备CPU模块的数据同步。QuantumCPU使用可擦写存储器技术,支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术,在不更换存储器卡的情况下只需通过Modbus或ModbusPlus即可实现操作系统更新。 4.3控制系统功能设计 各PLC现场控制站设计具有下列功能: (1)具有实时监测所属监控工艺流程范围内的生产过程参数(压力、流量、液位)、水质参数(温度、浊度、PH值、余氯等),并对采集的上述参数进行处理同时供上位机储存、显示。 (2)具有实时监测所属监控工艺流程范围内主要设备的运行状态,并对其进行采集、处理同时供上位机储存、显示。 (3)具有全自动控制或调节计量泵、水泵、鼓风机、阀门等设备。 (4)具有自动进行越限保护处理和设备故障自动进行保护。 (5)具有可靠的安全措施,具有保护口令,防止越权修改程序。 (6)系统具有较强的自检功能和故障自恢复功能。能够承受运行中的各种干扰。 4.4控制系统开放性和可扩展性 开放性的系统整体结构可以保证系统具有较长的生命周期,系统在投入运行以后可能会有一些变化调整,因此系统必须具有灵活的结构,具有良好的开放性,在软件和硬件的配置上能灵活增减。具有强大的系统维护和诊断功能,保证系统安全、可靠的运行。自动化控制系统的可靠性是整个系统长期稳定运行的关键因素。PLC、网络设备、监控软件等系统核心部件以及断路器、开关电源、继电器、接线端子等易损件均选用工业级、抗干扰能力强,在净水厂自动化系统领域有长期运行经验的国内外知名品牌。整个自动化系统能够在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计满足国内、国际的安全标准,并且易配置、易接线、易维护、隔离性好,结构坚固,抗腐蚀,适应较宽的温度变化范围,能够承受工业环境的苛刻条件。系统提供高度的在线维护性能。任何节点故障、离线或从系统中移去不会影响其他节点正常运行,具有标准的对外通信接口,便于与其他控制系统通信。选用高质量的设备搭建的系统架构,不仅可以保证系统稳定、可靠的运行,也将大大减少投运后的维护工作量、并节约二次投入的资金,同时避免因系统故障导致的损失。 作者:斯东浩 单位:浙江浙大中控信息技术有限公司
电气工程专业论文:面向工程创新人才培养的电气工程专业建设与实践 摘要:哈尔滨工业大学电气工程及其自动化专业在建设过程中,构建了宽、专、交结合的新课程体系,并通过与知名企业建立国际联合实验室、利用科研成果研制综合实验系统等方式建立了高水平实验教学平台,导师制、创新研修课、大学生创新实验计划和学科竞赛等政策和措施有力推进了研究性教学和工程创新人才培养。 关键词:工程创新人才;电气工程;专业建设;研究性教学 一、面向工程创新人才培养的课程体系建设 2008-2009年,根据学校要求重新修订了电气工程及其自动化专业培养方案。本次修订工作以培养工程创新人才为出发点,对课程体系进行了较大调整,做到宽、专、交兼顾,着力培养综合素质高、专业基础扎实、富于实践和创新能力的工程科技人才。 1、公共课程——注重自然科学教育与社会科学教育的有机结合。培养方案中设置了社会科学和自然科学相结合的综合化教育课程,即公共课程。针对学生所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展并且为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。公共课程由文化课程类、工具课程类、能力培养课程类构成,占总学分的16%。 2、技术基础课程、专业平台课程——拓宽专业口径,培养复合型人才。技术基础课程涵盖电路、电磁场、电子技术、机械基础、计算机软硬件及对应的实验和设计课程。为实行宽口径专业教育,建立了电气工程及其自动化专业平台课程群,将各专业方向的共同基础纳入该平台,包括:(1)强电类课程(电力工程导论、电机学、电力电子技术);(2)控制类课程(自动控制理论、工业控制网络);(3)信息类课程(信号处理技术、嵌入式系统原理及应用、仿真技术及应用)。 上述做法适应了知识经济、网络技术、信息技术对传统专业的新要求,使学生基础扎实,具有强、弱电结合,软、硬件兼顾的知识结构,以适应国防和经济建设的需求。 3、专业课程——接触学科前沿,注重设计和实践能力。本专业设有电机、电器、电力系统及其自动化、工业自动化和楼宇自动化5个专业方向,专业课程分为专业方向核心课、专业必修课和专业拓展课3个层面。专业方向核心课为本专业方向的支柱课程,有理论、有实验、有课程设计;专业必修课针对本方向的技术发展,选择接触学科前沿的学生必备的专业知识;专业拓展课不再按专业方向设课,鼓励学生交叉选修。在专业拓展课中,新开出了5门工程设计类课程:电子设计自动化(eda)技术与实验、飞思卡尔(freescale)单片机原理及应用、嵌入式电能参数测量系统设计、网络化运动控制工程设计专题、基于可编程控制器(plc)的控制系统设计专题。 二、面向工程创新人才培养的实验教学平台建设和实验教学改革 工程创新人才培养中的实践能力培养无疑十分重要。在专业建设中我们历来十分重视实验、课程设计等环节,在学时紧张的情况下,仍持续加大实践环节比例。同时在实验教学平台建设和实验教学改革中,采取有力措施保障实践教学水平,切实提高学生的实践能力和创新能力。 1、建设国际联合实验室,构建高水平实验教学平台。由于资金紧张,加之高端专业设备价格昂贵,专业实验室建设一度成为专业建设的难点。为此,专业建设突破常规,提出“高起点出发,建设和发展国际联合实验室,以我为主,为我所用,创造双赢”的实验室建设新理念。经过多年的建设与实践,专业已建立了“哈工大一松下电工plc控制技术联合实验室”、“哈工大一罗克韦尔控制技术联合实验室”等9个国际联合实验室,争取到公司和学校投资总计1000余万元,一大批国际先进水平的设备进入实验室,使本专业学生能够在高水平实验教学平台上进行设计型、综合型、创新型实验,全面提升了本科教学水平。 2、科研成果引入教学,研制综合实验系统。在“十五”和“十一五”国防特色重点专业建设中,除实验室常规建设外,借助专业的科研优势,着力建设综合型、研究型专业实验教学平台,研制多套适合对学生进行系统设计能力培养的高水平实验系统。目前已基本构建3个综合实验系统。 (1)控制技术综合实验教学系统——包括集散控制实验系统、开放式伺服运动控制及负载模拟综合实验装置、直升机姿态控制系统。 (2)电机及其控制综合实验系统——包括卫星姿态控制飞轮电机系统和导弹舵机电动伺服控制系统。 (3)嵌入式及网络监测与控制综合实验系统—包括基于嵌入式系统的电力监控器和控制器局域网络(can总线)通信实验装置。 这些装置结合教师的科研实践,将最新的研究成果引入其中,反映了相应技术的发展前沿。同时进行精心设计,具有开放性,学生可以对其进行二次开发,完成综合设计型实验项目,成为课程设计、毕业设计的实验平台。 3、实验教学改革,使实验真正成为学习新知识、培养实践能力的有效手段。实验不应仅是理论知识的验证手段,而应成为获取新知识,提高实践能力的有效途径。以此思想为指导,为充分利用上述实验资源,开出更多的综合型实验项目,本次培养方案中部分实验独立设课,并对课程内容进行更新。电机学、电力电子技术2门重要的平台课实验独立设课,实验学时由12学时增加至24学时,其中8学时为仿真、研究型实验。在对实验装置进行升级、改造的基础上,开出新的设计型实验,并要求学生针对设计中的问题进行仿真分析。电力系统和楼宇自动化方向专业实验也分别独立设课,改变以往实验附属于课程,内容分散、单元化的缺点,整合实验内容,开出综合实验。使学生拿出相对集中的时间在实验室完成设计和研究工作。 三、研究性教学模式的探索与实践 研究性教学的核心是“教学与研究相统一”,强调从创设问题情境出发、激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。作为研究型大学,应充分利用师资条件和研究氛围,开展研究性教学。本专业在日常教学中大力开展研究性教学:在理论课教学中,鼓励教师使用启发式、案例式、参与式教学方法,引导学生从问题出发,自由探究、自主思考,并鼓励学生大胆质疑已有观点,变“授人以鱼”为“授人以渔”:实验教学中减少验证型实验,增加设计型、综合型实验的比例,要求学生自主完成设计、自主分析和解决所遇到的问题,激发其探索精神和研究意识。此外,通过对研究性教学的不断探索,我们还按照以下途径推进研究性教学。 1、导师制——引导学生尽早进入实验室,感受科研气氛。学生在二年级开始选择导师,通过学生与老师的双向选择,达到以“本科生导师制”为主的一对一指导。学生可以跟随导师进行研究性学习,尽早进入实验室感受科研气氛,为今后的工程实践工作打下良好的基础。充分利用博士、硕士研究生资源,参与导师的科研工作,指导本科生的学习和生活。不同层次的学生通过共同的导师联系起来,互相学习,合作研究,形成本科生、研究生、教师三者间密不可分的联系。 2、开设创新研修课——实现学习、研究一体化。我校自2007年开设创新研修课,本专业已开出23门,课程均由博士生导师担任主讲教师。每期选修人数限制在6~10人,课程内容以实践、研究为主。课程内容以教师相应的科研项目为依托,从项目中提炼,突出实践性、创新性。使学生在教学过程中参与研究,实践了集“知识传授与研究创新”为一体的“以教师为主导,以学生为主体”的研究性教学新模式。 3、实施大学生创新实验计划——引导学生自主研究。大学生创新实验计划以项目为载体,由本科生个人或团队,在导师的指导下,自主选题,自主进行实验方法设计,独立组织实施并进行数据分析、处理和撰写总结报告。在完成项目过程中学生分析问题、解决问题和团队协作的能力得以充分锻炼。在2008、2009两年的大学生创新性实验计划项目评奖中,我专业的23个项目中获得5项一等奖,3项二等奖、4项三等奖。 4、开展学科竞赛活动——激发学生创新潜能。学科竞赛紧密结合教学内容,以竞赛的方法,锻炼学生理论联系实际和独立工作的能力。通过实践发现问题、解决问题,磨炼意志,增强自信。本专业根据学校的有关政策,积极组织学生参加电子设计、数学建模等竞赛,成效显著。 电气工程专业论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和本文由论文联盟//收集整理规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 电气工程专业论文:浅谈建筑电气工程技术专业的建设 摘要:建筑电气工程技术是近年来新兴的一门专业,它主要研究的方向是现代智能建筑的建设问题,我国进入二十一世纪以来,现代化的智能建筑飞速增长,而在这方面缺少大量的高技能人才,因此,在各高校中建设这门专业对于我们国家的建筑行业来说非常重要。 关键词:建筑电气 智能建筑 楼宇自动化 电气照明 1 增设新专业的必要性论证 1.1相关产业发展现状调研 随着改革开放的深入,现代化建设的不断发展,特别是信息技术与现代建筑的融合,使我国楼宇智能化技术迅速普及,各种智能建筑如雨后春笋不断涌现,为建筑电气技术的应用开辟了新的发展空间,也为设备制造、工程设计施工、物业经营管理等行业开拓了巨大的市场,已经逐渐成为一种工作特点鲜明、技术内涵丰富的新行业,极大促进了社会对建筑电气工程技术专业人才的需求。[1] 1.2职业岗位(群)分析 本专业在宽口径的职业素质与专业基础平台上,设置2个专门化专业方向。 a.建筑电气施工技术专业方向毕业生,主要在担任电气方面的施工工程师、施工队长、项目经理、工程监理等工作,也可从事运营管理及中小型工程的设计工作,或在电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 b.建筑电气自动化技术专业方向毕业生,主要在设计院、房地产开发公司、装修公司、建设监理部门、设备安装施工公司、楼宇弱电系统集成(含消防系统)公司、电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事现代化楼宇自动化设计、安装、调试、运行、维护及管理,安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 1.3专业服务方向及市场对本专业人才的需求分析 重庆成立直辖市以来,成就了房地产行业的崛起,特别是现代智能办公大楼的建设已经成为时尚。智能建筑对建筑内的设备、配电、线路集成等的要求标准比原有的普通建筑要高很多,智能控制需要更规范、更准确、更安全、反应更快,对工作人员的要求就更高,因此,需要一大批实用技术知识面宽、高技能、综合工程实践能力强的高技能型人才。 重庆市高职高专院校共有20余所,目前只有重庆正大软件职业技术学院开设了本专业,而在整个西南地区,也只有四川建筑职业技术学院、四川工程职业技术学院和云南机电职业技术学院开设了此专业。纵观全国高职高专院校,建筑电气工程技术这个专业也是非常稀少,因此,该专业的学生就业前景非常广阔,开设此专业将极大的有利于推动重庆市乃至西南地区的现代化智能型建筑的发展。 智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能建筑新职业人才的需求。目前国内建筑电气从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、重庆、广州、深圳、天津、杭州、宁波、大连等大中城市。绝大多数从业人员都未经任何培训就直接上岗,生产一线的操作人员技能水平很低,高级工不足2.4%,技师不足1%,高级技师不足0.3%。目前,全国建筑电气新职业人才缺口达40万,特别是建筑电气施工人才、楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。 2 增设新专业的可行性论证 2.1专业开办经费及专业教学成本核算 专业开办后,可以依拓发电类专业群、建筑类专业群和电子信息技术专业群,很好地利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室的作用以节约成本。后续资金可以通过该专业招生、学院的教学投入、上级主管部门的专项资金和培训建筑电气施工人才的收入加以解决。另外,以后随着学生规模的增加,可以分期分批进行教学上的投入,共同发展,从而更好地实现赢利。 2.2专业基础课及专业课教师、实验室、实训室建设 由于本专业是由电气系、建筑系和计算机系共同构成,因此可以利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室和实训基地的作用以节约成本。 2.3产学研结合背景 强化实验、实习和实训三个关键环节,校内外生产性实训时间超过50%。实施校企合作教育模式,保证学生有半年以上的时间到企业顶岗实习。本专业长期坚持为建筑行业服务,同时企业也为我们提供顶岗实习和就业岗位,优先选择毕业生,并参与学院人才培养工作,初步形成了教学与生产紧密结合、学校与企业互惠双赢的“校企联姻,产学合作”的办学模式,为学院进一步深化人才培养模式改革,实施工学交替打下了良好的基础。 电气工程专业论文:电气工程类专业虚拟仿真技术应用 摘要:电气工程类专业是我国高等教育体系中一个至关重要的组成部分,具有设备种类多、规模庞大、接线复杂、电流大、电压高等诸多特点。虚拟仿真技术可以给学生的学习提供一个安全健康的环境,还能优化电气工程教学效果。 关键词:虚拟仿真技术;电气工程类专业;应用 0引言 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,不仅可以让学生全面详细了解电力工程的运行以及相关的专业知识,同时还能保证师生的安全[1]。笔者结合自身的工作经验,就虚拟仿真技术在电气工程类专业中的应用谈一谈自己的看法。 1虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用的重要意义 1.1实现资源的有效共享 虚拟仿真技术是一项基于互联网基础上的信息技术,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验提供相应的条件。与此同时,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,还可以开放优秀的实验教学资源,给社区、企业以及兄弟院校等提供教学服务,从而实现资源的有效共享。 1.2实现不可逆以及不可及过程 电气工程类专业的实验教学面临着强电的威胁,很多实验必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本,不仅危险而且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改观这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收相关专业知识。譬如,在高电压虚拟仿真实验当中,学生可以近距离观察高压放电的情景,还可以反复观看[2]。 1.3教学环节更加灵活 在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,学生可以按照自己的学习能力和学习需求灵活选择实验内容。同时,学生还可以随着学习进度的变化回顾以前的学习内容,或者跨越教学层次进行提升。在这种虚拟化的教学情境之中,学生真正掌握了学习的自主权,不仅得到更多创新实践和接触专业实验的机会,学习兴趣和学习积极性也得到有效的提升。教学环节更具有灵活性,学生可以充分展现自己的才华。 2虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用策略 2.1转变传统教学思想,建立科学的教学目标 电气工程类专业教师还要在此基础上建立科学的教学目标,科学合理的教学目标能够让教学取得事半功倍的效果[3]。由于学生在兴趣爱好、学习进度以及专业方向上等各个方面存在一定的差异,所以在学习过程中就需要不同的学习和实验平台,同时,这些平台之间必须要有较强的联系。尤其当教学资源出现学科交叉的时候,老师要按照系统构建、综合设计、理论应用三个层次构建虚拟实验教学平台,将虚拟仿真技术的优势充分发挥出来。例如,电气工程类专业老师可以从基础课程实验、综合实验和生产练习这三个方面制定实验教学综合培养计划。基础课程实验主要包括专业的课程实验和工程设计基础训练;综合实验主要包括课程设计和工程设计综合训练;生产实习主要有毕业设计和创新设计训练。 2.2构建互通互融教学理念,完善课程教学体系 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,可以给老师的教学以及学生的学习提供安全的环境和可靠的保障。其课程教学体系可以细分为专业基础课程实验、工程设计基础以及专业课程实验。其中,专业基础课程实验还可以细分为专业基础实验和专业综合实验,专业课程实验可以细分为综合实验和课程设计。老师需要根据教学目的和教学要求设计教学平台的教学资源,在资源当中有效贯穿课程内容。同时,要以培养学生应用能力为目标建立教学层次,利用横向连接的方式将不同平台的教学资源有效结合起来。在注重因材施教、专业培养的同时要保证教学平台之间互通互融,同时还要保证教学层次之间呈现出一个相互补充的状态。在当前的教育形势下,电气工程类专业的老师要敢于打破学科专业的界限,建立一体化的教学理念,在此基础上实现资源的有效共享和创新型人才的培养。 2.3以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台 第一,创新与实践训练平台。针对电气工程类专业的教学特色,利用虚拟仿真技术结合“新型传感器”、“工业自动化”、“机器人”、“航空航天”、“智能电网”等专业领域的先进技术建立虚拟化的仿真系统,从而加强学生对有关学科先进成果以及专业知识的理解。第二,专业综合实验教学平台。该实验平台主要包括工程设计综合训练、综合实验、课程设计等集中的教学环节。利用虚拟仿真技术构建专业综合实验教学平台,一切的不可能都会变成可能。虚拟仿真技术可以给学生创建一个近似真实的虚拟环境,从而实现对学生实践技能的训练,也能有效实现生产现场和实验室的无缝对接。第三,基础实验教学平台。创建该平台主要是为了进行基础知识教学,通过仿真技术对一些技术原理以及基础科学进行验证,让学生能够全面掌握基础知识和相关技能。除此之外,虚拟仿真技术能够打破时间和空间的限制,学生可以随时随地开展实验,从而培养学生解决问题的能力和独立思考的能力。 3结论 在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。 作者:周丽荣 单位:吉林化工学院 电气工程专业论文:电气工程专业教学改革研究 【摘要】当前,我国教育正在全面进行改革,逐步突破传统教学的界限,完善教学体系,深入探究,使教学方案的制定更加迎合时展的要求。因此,本文针对电气工程师制度与电气工程专业教学改革做出了进一步探究,对电气工程师制度与电气工程专业教学改革存在的必要性和教学的改革探究给出了具体的分析。 【关键词】电气工程师制度;电气工程;专业改革 随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。 1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性 实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。 2.电气工程专业的教学改革研究 2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案 当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。 2.2优化基础知识授课 在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。 2.3增强学生能力素养的有效培养 该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。 3.结束语 总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。 作者:陈硕 雷锦 罗晓莉 乔莉 牛梦洁 单位:英大传媒投资集团教材中心 电气工程专业论文:专业认证电气工程专业教学改革 一、高校电气工程专业进行教学改革的重要性 1.1有利于促进学生就业和注册电气工程师的发展。 注册电气工程师考试分两个专业:发输变电、供配电。考试由基础考试和专业考试两部分组成。基础考试又包括专业基础和公共基础这两部分。只有通过了基础考试,并且具有相对应的职业实践年限之后,才能够报名参加接下来的专业考试。专业考试包括专业知识础部分和专业案例两部分组成。专业考试通过后,就可以取得《中华人民共和国注册电气工程师执业资格证书》。通过注册电气工程师执业资格考试的科目和内容,我们可以知道考试内容的理论部分和高校电气工程专业的课程教学内容是一致的,所以高校电气工程专业毕业生开始考虑把注册电气工程师作为自己未来的职业的选择。所以,对高校电气工程专业进行满足注册电气工程师指导的教学改革,课程和实践环节进行有针对性的设置,必将促进高校电气工程专业毕业生的就业,以及注册电气工程师的发展。 1.2有利于构建健全的电气工程教育体系。 世界上普遍认为,一个合格的电气工程师需要经过高中毕业后8年左右时间,主要包含“工科相关自然科学知识的学习”、“工程实际的长期练习”及“较长的工程实践经历”等三个阶段的培养。通过对我国和国外的电气工程本科教育进行比较,可以看出主要的区别是:国外电气工程专业本科教育为学生提高注册电气工程师的职业基础,学生毕业后在工作中经过多年的工程实践完成注册电气工程师需要的职业训练。而我国目前大部分的企业没有注册电气工程师培养训练的条件,所以就要求高校在学校内完成对注册电气工程师培养内容,使得电气毕业生能够上岗前就应熟练掌握应有的专业工程技能。因此,对高校电气工程专业进行满足注册电气工程师指导的教学改革,有利于构建一个由学历教育、专业训练,工程实践等环节组成的健全的电气工程专业大教育体系。 二、电气工程专业教学改革的基本思路 2.1优化课程体系,加强课程综合化。 课程体系是教学的指挥棒。传统的高校电气工程专业教育,所使用的课程体系具有课程结构不连贯、课程之间缺少衔接等问题。这些造成学生没有一个整体的专业知识体系。而要想通过注册电气工程师的考试,必须具有较强的专业综合能力。因此,为适应注册电气工程师要求,高校电气工程专业课程体系应该建立以专业理论为基本,增强专业技能为核心的课程体系,以加强学生综合专业实践能力。将不同课程在整个电气工程学科体系中进行整合,使相关知识能够相互融合,相互支撑,能够适应实际工程对电气工程专业综合能力的需要。 2.2注重教学内容的动态发展,更新、精简并活化教学内容。 高校电气工程专业课程的教学需要及时吸收最新的理论方法,关注最新的实践成果,补充到教学中来,使教学内容和实际相结合,使基础理论和社会发展相一致,以免理论和实践相脱节。电气工程专业教学改革应该注意对教学内容进行优化,协调好理论与实践结合,拓宽知识面和增强动手能力的关系,解决好社会更高的专业能力的要求和学校学时压缩的矛盾。 2.3改善教学方法,更新教学手段,注重学生综合能力培养。 除了要优化课程体系和教学内容外,注重动手能力的培养日益受到企业和社会的重视。其中要提高利用专业知识解决实际问题的能力,需要对电气专业教学方法进行改革。不但要使用各种现代化的教学手段,更要用创造性思维训练为主的教学方式取代灌入式的知识传授方式,使用“翻转课堂”等科学的授课方法,精心准备每一次课,注意发挥学生的能动性,着重培养学生的创新能力。比如在《供配电及照明设计》教学过程中,根据课程实践性和综合性强的特点,在课堂教学过程采用工程实际场景,利用课程中相关的专业知识,启发引导学生独立解决在工程规划设计中需要解决的专业问题,从而激发学生的主观能动性,使课堂变得活跃多彩,激发学生主动学习的兴趣,提高学生自学能力和综合能力。 2.4切实加强实践教学环节,注重理论与实践的有机结合。 现阶段电气工程专业教学改革的重点,应放在理论与实践的平衡,学与做比重均衡,知识与技能相辅相成,培养综合能力的环节。目前我国高校教学计划中的实践环节虽然比重加大,但是并没取得期望的效果。因此,实践环节应该注重这两个方面:一方面是在课程体系中把坚实的理论基础和工程实践训练紧密的结合起来,使课堂教学真正的面向工程实际;另一方面,通过加强高校与企业对接,真正建立起高校和企业的产学研一条龙良性体系。 三、电气工程专业教学改革应注意的问题 如果高校电气工程专业教学改革只以注册电气工程师为培养目标,教学内容只局限于注册电气工程师考试的相关专业知识,就会导致学生满足不了社会多样化的需求,造成学生就业方面的困难。同时电气工程专业的毕业生,需要一定的工作年限,才允许报名参加注册电气工程师考试。所以,高校电气工程专业改革要适应注册电气工程师要求外,更应注重教会学生在所有可能从事工作的领域,具备自我学习和继续深造的能力,才能满足社会对电气工程专业毕业生的需求,才能培养出电气工程界更宽广意义上的人才。 作者:李兵 崔春艳 单位:河北工程大学电气工程系 电气工程专业论文:电气工程专业教学体系的构建 1以创新实践能力培养为基础的电气工程专业教学体系构建的意义 1.1有利于“复合型”人才的培养 电气工程专业对学生的培养目标就是培养基础扎实、具有较强的实践能力、具有创新能力的能综合掌握电气信息和控制、电子与计算机等应用技能的“复合型”人才。基于这个目标,电气工程专业学生的学习内容主要是电工技术、信息控制、电子技术、计算机技术等,这些技能的掌握和知识的获取是在实践过程中完成的。通过实践创新教学体系的构建,在实践的过程中学生受到一定的训练,能够掌握电气工程专业的基础知识,有利于具有创新能力和实践能力的“复合型”人才的培养。 1.2有利于适应电力工业和电气信息科技的发展步伐 电力工业和电器信息科技的发展速度比较快,在实践过程中,学生通过对实际问题的解决,一方面能够掌握最新的技术来弥补课程的不足;另一方面学生也能够在实践过程中,在解决问题的过程中利用自己的理论知识和实践经验,提出全新的解决问题的方法,从而实现技术的创新。总之,通过实践创新教学体系的构建,有利于培养综合性的人才适应电力工业和电气信息技术的发展。 1.3有利于提高学生的就业能力,缓解就业压力 当今社会对人才需求的重点转移到技术性人才方面,企业需要的不是理论性的人才,而是具有超强实践能力和创新能力的人才。通过实践创新教学体系的构建,有利于电力工程专业的学生在学习的过程中得到实践训练,完成理论和技能的转化,提高自己的实践动手能力,提高自己的创新能力,提高自己的就业能力,缓解就业压力。 2电气工程专业实践创新教学体系的构建策略 基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的目标应该是将理论知识的学习、实践能力的培养和综合素质的提升融为一体,根据电气工程专业的人才培养目标,本文对基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的构建提出了以下策略。 2.1调整课程结构,强化实践环节 具有实践创新能力培养的电气工程专业的课程设置,要综合国内电气行业的发展现状和对人才的需求情况来完成课程的设置,加强学校教育和社会的联系度。在设置课程的时候,适当的减少理论知识传授的课程比例,使其占到总课时的30%左右即可;同时重视实践课程的开展,让学生能够更多的参加实践训练,在实践的过程中完成知识的转化和个人能力的提升。比如安排学生参加企业的社会实践,返校之后进行总结。电气工程专业学生实践创新能力的培养可以分为三个阶段,分别是:第一,认识阶段,在这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排大一的新生到企业中去参观,对电气工程有个科学、完整的认识。第二,基础实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行是实践训练,让他们掌握基本的操作技能。第三,专业实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行长时间的顶岗实习,训练学生的专业操作能力。 2.2通过校企合作的方式建立实践教学基地 实践创新能力培养的教学体系的构建需要学校为学生提供一个实践的平台,因为学生的人数比较多,而通过与企业合作的方式将学生送到企业进行实践训练的人数有限,不能很好的完成所有学生的各个阶段的实践创新能力的培养,这就需要学校建立自己的实践培训基地,将实践能力的培养在日常的课堂教学中来完成。学校实践教学基地的建立可以通过校企合作的方式来完成,企业为学校提供资金或者是实践平台,学校为企业提供优秀的人才,这样不仅可以缓解学校的资金压力来完成实践基地的建设,而且还可以增强学校和企业的联系,提高学生的就业率。 2.3加强素质培养 随着社会的发展,目前对人才的人文素质的要求也越来越高,所以在实践创新能力培养的教学体系的建设中要加强对学生人文素质的培养,一方面要将社会主义价值观融入人文素质的教学中,端正学生的人生观、价值观;另一方面要加强对学生团队协作能力和社会适应能力的培养,提高学生的人文素质。 3结语 电气工程专业是一个对实践创新能力非常重视的专业,基于创新实践能力培养的电气工程专业教学体系的构建需要从完善课程比例、建立实践教学基地和培养学生的人文素质等方面来进行。电气工程专业实践创新教学体系的构建对提高学生的实践创新能力,缓解学生的就业压力,适应电气行业的发展步伐具有重要的意义。 作者:高俭 单位:沈阳市排水管理处 电气工程专业论文:专业实践教学电气工程论文 一、实践性教学系统的构建原则与方案 1.实践性教学系统构建的基本原则。 在内容上都是相互关联的,在教学中根据专业性质相结合;效率性的原则是遵循全能型人才和具有创新精神、创新能力的人才培养的要求,构建的理论性教学、实践性教学和科学性研究三者合一的模型,对不同专业实验性教学形式提供服务。防止了相似的实践性教学实质,并为其节省了大量的时间与实验经费。 2.实践性教学系统构建的基本方案。 实践性教学系统含有实践性教学理论和实践性教学要求等,这在丰富实践性教学理论的基础上,同时更加可以教育和训练同学们的实际操作能力。遵循高校的不同学科的教育计划和综合型人才的培养计划,与同学们在各个阶段的现实状况相综合,而且综合其专业具有的不同特色,创办了实践性教学系统,该系统综合了三个重要实践性教学系统即“电工电子技术实践性教学、专业实践性教学和综合性训练”,并培养一个大学生革新创作能力的基地。高等农业院校电气工程类专业实践教学内容由三个实践教学平台和一个大学生创新基地组成,其中三个主要实践教学平台包括电工电子的基础实践教学、专业实践教学以及综合训练。为了让同学们从进入学校直到离开的这段过程都能够得到较好的学习,实践性教学训练系统的模块化实际上是根据实践教学体系的专业类型以及学生们的需求所开设的必修实验、开放性选修实验项目和研究创新性实验项目。农业电气工程训练教学系统:面向大学一、二年级本科生进行全面、系统的电工电子技术教育和电子工艺技术训练,电气工程训练课程包括5大实验教学模块,分别为“电类专业认识、电子电气工艺实训、单片机原理及应用课、现代测控技术实训、电气设备拆装与检修实训”。农业电气工程基础性实验教学系统:要以在校二、三年级电气类及相关类专业的大学生为教学对象,把增强同学们的科学技术能力和自主实践能力作为教学目的。电气基础性实践教学系统覆盖4个实验教学模块,分别为“电工、电子、电力电子以及控制基础”。专业实验教学系统:集中针对于“农业机械化及其自动化、农业水利工程、机械设计制造及其自动化、农业电气化及其自动化、工业工程、农业建筑环境与能源、水利水电工程、土木工程、计算机科学与技术、电信技术、工程管理、电气工程”等大学的本科专业之中的年级较高的本科学生。该实验目的是教学,加强学生的专业,同时发展自己各方面的技术能力。此教学系统涵盖“电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电力系统继电保护实验模块。学生科技创新基地:以农业工程类的本科所有学生为对象,同时设定定向培养集创新性与实战性为一体的全方位人才的目标,此外,制定了全面的教学方法且完整性体现在以下几方面:翔实的教学大纲、灵活多样的教学内容以及多模式的教学方法等。为了充分调动同学们学习的踊跃性,其涵盖的主要内容包含有由学校承办立项的“大学生开放性实验”项目、“大学生科技创新”项目和由学院组织的国家级及省级各种开放性科技创新竞赛等。为了充分帮助学生,所有的竞赛活动均配备了专业的指导小组并且这些专业小组成员有以下特点:成员稳定,并由各个专业教师团队组成而且组织性较强,从而确保竞赛顺利完成。 二、实践性教学体系保障的措施 1.改善实践性教学系统。 实质是改善文件及其计划制度,其中涵盖对实践性教学的方针、教学体系和实用指导材料、实践项目单、实践项目卡及实践项目报告等很多实践性教学材料的改善。改善实践性教学系统的目的是让其得到全面实施,我校学院制定了《实验室安全管理规范》、《实验室教学、档案、资料管理规范》、《实验室仪器设备、材料管理制度规范》、《实验教师职责规范》等管理制度。 2.以多种形式开放实验室。 实验室的建立是为了培养新时代所需的创新型、实践型人才,让学生拥有独立的实验和学习时间以及空间,提高自己的学习及动手能力。因此,学院实施以多种形式开放实验室,并制定了相关的使用说明与管理协议,同时,允许学生在申请到项目后,根据自己的学习需要来安排时间,到开放实验室进行相关的实验。灵活的实验时间以及先进的实验设备,充分调动了学生的自主学习意识,为同学们提供了发展自我个性的空间。 3.对实践教学师资队伍建设的重视。 优秀的教师可以指导学生,避免学生走不必要的弯路,因此,我院本着建设高水平的师资队伍的目标,采取措施,积极引进高水平人才。在教职工工作后,对教职工给予政策性的鼓励:拥护青年教职工们攻读硕博学位,鼓励他们参加各种研究,提高教师的实践能力,并经常参加学术交流,进而大大提升实践教学师资队伍的业务能力。 4.对实践性教学所需教材进行撰写。 教材的撰写需要参考学校教师的科研水平、实验设备的具体情况和学生的整体素质,参考各方面因素编写适合本校的教材,才能充分发挥学校的优势。因此,学校高度重视对实验教材的编写,积极鼓励教师参与其中,根据实验的特点,选择不同的实验设备,并编写出详细的实验过程和注意事项,方便实验教师对学生进行指导,同时,也要保证教师和学生在实验中的安全。至今为止,通过教师们的呕心沥血,共撰写关于实验的理论教材163本,包括指导教材66本。教材的出版是对教师劳动成果的肯定,对培养创新性人才起着重要的作用。5.对实践性教学系统的质量进行把关。学院对实践性教学系统的建设予以高度的重视。因此,学院坚持以严要求、高标准为终极目标,要求教师重视实践性教学系统的建设,更要保证实践性教学系统的质量。实践性教学体系的纲领性文件是保证实践性教学系统质量的前提,在文件中,会制定适合学生向创新型人才转变的发展目标,同时,确定教学过程中的每个步骤,根据各个教学环节的特点,设定相关的准则,定期进行考核,确保整个过程的顺利推进。 三、实践性教学系统运行以来的效果与作用 1.实践性教学系统运行以来的效果。 农业工程确立的实践性教学系统履行到现在,鼓励在校教职工主动研究教学改革并鼓励同学们踊跃参加,根据实践性教学开展了系列教学改革活动,截止至2014年末,学生参与科技活动及创新类竞赛总共获奖127项,教职工荣获23项教学成果类奖项,出版164部教师编写教材以及52部统编教材;自从2001年起,截止到现在,发表的文献统计为441篇,并有13门校级精品课程;除此之外,教职工的教学科研水平有了显著的提高,近五年来,承担科研项目141项,其中涵盖国家自然科学基金、国家“863项目”和省攻关项目等,科研经费达到2682万元,并获得1项国家知识产权局最佳专利奖;第十七届全国发明展览会银奖与铜奖各1项,16项黑龙江省科学技术成果奖以及25项国家发明与实用新型专利。 2.实践性教学系统的作用。 已完成的实践性教学系统的再次构造,充分利用每一个实践性教学环节的作用,有效承担实践教学培养体系中在特定的实践环境中加强训练,并在练习和总结中完成任务。使学生接受在电气工程实际环境中的电气和电子技术培训、单片机原理及应用课、现代测控技术实训、电气设备拆装与检修实训,产品方法技术的准确、高效的开发等方面项目的综合性培养与训练,充分学习了解并详细掌握了现代工业化生产工艺的方式、生产流水线各个组成部分、领先水平的制造方法和技术,提高电气专业的同学们的实际动手能力,进一步培养了具有领先生产技术、具有核心竞争力并且具备较高专业水平的实践性、技术性人才。进而慢慢培养基于熟悉传统的机械以及加工现代先进制造,学习并熟练应用以材料成型工艺方法以及控制方案技术研发为核心的生产实习模式。为我们应用型人才培养探索一条比较符合实践性教学的模式和方法,极大地提高学生实践以及综合利用专业理论应用的能力,真正确保应用型本科人才培养目标的实现。 作者:房俊龙 果莉 马文川 任艳杰 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程专业论文:自动化专业实训电气工程论文 1实践教学环节的内容 这种强化实践教学的新的举措,适应了高校人才培养目标的要求,锻炼了学生的动手能力,开阔了学生视野,培养了竞争意识,对综合素质提高起到了极大的推动作用。学生凭借自己在学校学到的一技之长,毕业后能够找到满意的工作,为社会奉献了他们应有的贡献。但还应该看到,实行新的教学改革模式并非一帆风顺,在实施过程中尚存一些问题。 2存在的主要问题 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”、“浅”“、随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。对广东海洋大学电气工程专业而言,前面这些问题虽然也有一点,但并不突出,该系专业教师都能认认真真对待每一次实践环节,珍惜每一次给学生提高实践技能的机会,甚至自己出钱找关系为学生联系实习,但是巧妇难为无米之炊,该专业多年来一直缺乏实验条件,建设专业实验室投资较大,去生产单位也只能参观不能动手实践,这成了制约专业实训开展的主要原因。 3解决办法 3.1提高思想认识,重视实践环节教学过程 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 3.2加强实际培训,提高指导老师技能实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。目前很少有老师能做到这一点。因此需要组织实践教师进行培训,邀请专家开展讲座,提高指导教师的技能,除此之外,新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.3加大经费投入,提高实践教学工作量的比例 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。作为从事教学多年的老师都懂得,一个老师既要指导学生实践,还要保障学生安全,可谓是责任重大,但在实际的工作中,教师并没有得到公平的待遇,导致教师进行实践教学的积极性不高。要保证实践教学教师队伍的稳定,让老师安心工作,必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 3.4加强过程管理,进行必要的考核和监控 积极探索新的教学模式下教学管理的方法和体制,采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。我们学校电气工程及其自动化专业实训采取指导教师责任制,这个专业特点是危险性较大,所以必须有安全责任到位的意识,必须树立安全第一的原则。 3.5拓展实践教学形式,强化校校合作办学 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是广东海洋大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校-校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。这学期该校有3周的专业实训就采取了这个办法。选择华南理工大学电力学院作为该校的合作学校,原因有三个,一是华南理工大学电力学院是华南地区该专业办学条件最好的学校,拥有一名院士和电气工程专业博士后流动站,拥有设备齐全的实验室;二是费用较低,不出省路费节约,住宿在对方学校学生宿舍,住宿费用也低廉,对方学校收的实训费也在该校预算之内;三是地处广州,学生可以利用这个机会利用实训间隙走访一些与专业相关的企业,因为从该校多年的就业数据统计,电气工程及其自动化专业90%以上的学生都在珠三角工作。按照教学计划安排和要求,在对方学校安排了电气工程的三个实训内容,包括电力系统稳态和暂态的过程实训、电能计量和校核、综合自动化动态模拟等内容,这些内容在广东海洋大学均没有实训条件。学生充分利用这个机会,亲自动手体验电力系统主要生产环节的工作,实训结束后都表示这次实训真正是实训,不虚此行。 4结语 笔者认为实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件立刻得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:李一峰 樊海红 吴卫祖 单位:广东海洋大学信息学院 电气工程专业论文:电气工程专业教学的革新 一、电气工程及其自动化专业毕业设计面临的新变化 1.考研人群的增加和本科生生源来源的多途径使得毕业设计类型选择出现差别 随着研究生的扩招和考研本科生的增多,为了更好地使本科教学和研究生教学衔接起来,一些学生更愿意选择研究型毕业设计。与此同时,另一些同学因其家庭(比如有些属于电力系统内职工的子女)和个人的原因更愿意选择走上工作岗位,因此这部分同学更愿意选择应用型毕业设计。 2.学生本身的知识基础差异性使得研究能力出现差别 录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。 二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革 1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。 针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。 2.毕业设计教学内容的多元化改革 教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。 3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革 (1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。 (2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。 三、结语 随着信息技术对电力工业日益深远的影响,电气工程及其自动化专业知识强弱结合的特点也日益突出。为适应这一变化并综合考虑学生的就业去向、个人兴趣以及研究能力,提出了电气工程及其自动化专业毕业设计多元化、差异性教学方法改革思路。通过课题组专业教师的多年实践,证明该思路能有效提高学生的研究能力和研究热情,使基础较差的学生也能减少畏难情绪并有较大收获,为电气工程及其自动化专业的实践教学积累经验。这些经验也可推广到与电气信息相关专业的毕业设计教学中,去经受更多实践的检验。 作者:左望霞 苏泽光 单位:南华大学电气工程学院 电气工程专业论文:电气工程自动化专业人才的培养 1电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标 通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。 2电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化 2.1在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。 在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。 2.3在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。 2.4在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。 通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。 3结束语 通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。 作者:张俊权 单位:铁力市宇祥热电有限责任公司 电气工程专业论文:电气工程自动化专业实验教学改革 一、电气工程及其自动化实验教学的现状 1.校外实习方面 高校工科技术应用人才的培养必须要有良好的硬件设备,这是高校专业特色的重点所在。但是当前由于高校经费不足,实习单位接待困难以及其他安全方面的因素,造成了电气工程 及其自动化专业实习效果难以得到有效的保障。更多的是学生自行联系实习单位或者虚造实习单位,无法实现电气工程及其自动化专业的基本培养目标。 2.课程设计和毕业设计方面 当前,高校电气工程及其自动化专业的设计题目较为单一,每届学生的设计题目都大同小异,缺乏更新和创新。学生实践性少,极易出现课程设计和毕业设计雷同的现象。加之指导教师缺乏工程设计实践经验,因此整体上课程设计和毕业设计缺乏一定的创新,学生的理论和实践结合能力欠缺。4.开放性实验由于当前高校实验室更多以科研为主,科研设备的投入资金较大,因此实验室开放性能力不足,学生对于实验设备和实验平台缺乏应有的了解,一些开发性的实验就无法开展,在实验设计的过程中也就缺乏创新性。对此,高校实验室应该加大对学生的开放力度,同时不断提升实验室的软硬件,以适应课程实验教学的需要。 二、实验教学体系改革的方案 1.课堂教学与工程实践训练同步进行 电气工程实践训练课程的设置是高校电气工程及其自动化专业人才培养的重点。一般来说,该课程的设置共分为工程实践训练基础和工程实践训练实验两个部分。前者以课堂教学理论为主,主要是从课程理论的方法和技术上为后面的工程实践训练打好基础,其目的在于能够将用于工程实践训练实验的理论学习透彻,引导学生能够积极思考和讨论。按照提出问题、分析问题和解决问题三步走的思路,充分调动学生的学习积极性。后者则以实验教学为主,注重学生的动手能力,将课堂理论知识搬到实验中,带领学生熟悉有关的电气设备,并且设计实验方案让学生能够自主地对设备进行安装、调试和测量,使讲课和实验有机结合起来,引导学生边学边用,更大程度地激发学生的学校兴趣,使学生全身心地投入到电气工程实践实验训练中。比如,电气工程及其自动化实验实训基地大都有成套的装置和设备,都是模拟一个变电工程,一般2~4个学生可以共用一套装置。而课程设置则可以涵盖到供电系统的设备安装、调试、测量、信号、控制等内容,可以对学生进行全过程的工程实践训练。每个学生还可以根据老师布置的课程进行独立的设计实验方案,绘制相关的图纸并且根据设备的型号和有关的技术特性,将设备安装到实验屏上再亲自进行全部接线、核对和通电检测,并且进行各种参数的测量和一些事故的试验排查等。教师也可以设置多种多样的事故,让学生们反复实践和探索,逐一进行论证,得出结论。 2.结合学生就业单位开设专业综合实验 电气工程及其自动化专业属于一个综合性和实践性较强的专业。一般大学四年级会开展有关的实验课程,而专业指导教师也可以根据自身的研究特长来为学生开设不同的实验课题。专业指导教师还可以根据学生的签约单位生产特征来给学生进行独立的课程设计,使实验能够与生产实际工程结合起来,这样也有助于学生今后的工作开展。一般来说,电气工程及其自动化专业开设的实验主要有小接地电流系统的实验、铁磁谐振实验、电网调度自动化通信综合实验、发电机综合实验、变压器综合实验等等。要出色地完成这些综合实验项目,必须做到以下几点:第一,做好资料的查找工作。学生可根据课题研究的方向,查阅相关的资料,根据查阅的资料设计相关的实验方案和实验步骤,拟定所需的实验仪器设备和有关的实验费用。第二,对实验方案进行解释和论证。在指导教师的帮助下,要学会对设计的方案进行论证,指导教师要对学生的方案进行复核,指出其方案操作中可能存在的问题。通过这种方式的实训,可以更好地培养学生的创新能力,使得综合运用知识的能力得以全面提升。 三、构建实验课程体系的保障 1.建立创新研究理念,搭建产学研联合培养模式 创新研究理念是指在电气工程实验教学内容中引入能够反映本学科专业的前沿理论知识和一些先进的现代研究成果,以此来更新和完善教学内容,而不是单纯依赖于教科书。在教学手段上,要综合运用诸如多媒体实验教学、现代通讯技术等来活跃实验课程氛围;教学方式上则可以采用一些诸如回归启示法、故意出错法等研究型的教学方法和双向的教学模式,改变以往的简单灌输式的教学方式,以示范和学生探索为主,积极开发学生的实验创新能力。另外,还可以根据实验项目课程的安排,有选择性地设置一些课外研究课题,教授学生如何独立地对有关的课堂进行立项、分析、论证和方案设计以及实验成果总结。必要的时候,可以充分应用现代化的生产技术,使学生的实验课程与当前的实际生产相结合,以课程群方式建设数字化的工厂实验室、校内外实践基地。通过搭建产学研联合培养模式,来培养学生的实际操作能力。 2.建立科学管理体制,完善管理制度 实验教学体系改革需要一套完善的管理制度和科学的管理体制作为保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教学改革,实现办学水平的全方位提升。由于我国高等院校管理制度的复杂性和多样性,各项制度之间常出现互相抵触的现象。为此,有必要以现代管理理念对现行的高校管理制度进行研究,使其形成一个完整的体系,更好地促进教学管理水平的提升。要积极制订与电气工程及其自动化专业实验教学相配套的教学管理制度,制订有利于符合培养目标要求和完善的教学计划,健全实验教学质量管理责任制,建立科学化系统化的教学质量监控和评估体系,加强科研管理水平,努力提高实验教师队伍的整体素质,创新教师队伍管理,重视高校工科技能型人才的培养意义。 3.开放实验室,开展科技活动 实验室建设是实验教学体系改革的重点,实验室是学生学习的第二课堂,有利于学生实践能力的培养,也是学生创新能力和创造能力发挥的重要场所。近几年,我国高等院校加大了实验室的建设投资力度,购买和开发了许多的先进仪器设备,并且建立了完善的实验室管理制度。实验室建设涵盖的专业和研究领域众多,课题研究的能力得到了极大的提升。各实验室还配备了实践经验丰富和责任心强的实验教师,部分高校还利用业余时间开发专业实验室,让更多的学生直接参与到高校的课题研究项目中。另外依托一批实验系统开发平台,更多的同学有机会参与到电气工程实验课题的联合实验中,教师也可以引导学生利用平台对实验进行模拟,与学生一起联合进行课题实践。因此,实验室的开放既解决了学生找不到开展科技活动的仪器设备和实践场地的难题,又有效地避免了高校实验室资源过度浪费的现象。 作者:周勇 张强 单位:曲阜师范大学电气信息与自动化学院本科生 电气工程专业论文:电气工程及自动化专业实践教学探索 摘要:实践教学是电气工程及其自动化专业教学体系的重要组成部分,对培养具备实践创新能力和专业技能的人才有重要的意义。但是在我国教育教学中,实践教学的开展还面临着很多困难和挑战,本文立足于我国电气工程及其自动化专业实践教学的现状,探讨了如何开展实践教学工作,并提出几点思考,为电气工程及其自动化专业的实践教学发展提供一些参考意见。 关键词:电气工程及其自动化专业;实践教学;探索;思考 1前言 电气工程及其自动化专业是一个专业性和实践性很强的专业,需要学生具备扎实的专业基础理论知识以及很好的动手实践能力,为了为电气工程领域培养优秀人才,实践教学是非常重要的。随着国家教育改革的不断深化,电气工程及其自动化专业的教学体系和模式较过去已经发生了很大的变化,实践教学理念已经在高校中得到广泛的认可和实践。 2电气工程及其自动化专业教学现状分析 近几年来,国家加大了高校对学生实践能力培养的重视力度,政府部门大力推行教育改革,探索新的教学体系和模式以培养学生。但是,从目前我国电气工程及其自动化专业的实践教学效果和情况来看,电气工程及其自动化专业还存在着一些问题,影响整体的教学质量,导致培养出来的人才不符合市场需求。第一,大部分高校不重视实践课程。实践课程是将理论知识应用于实践,来提高分析问题、解决问题能力的过程。目前,大部分老师的教学仍处在传统的理论教学阶段,只是简单地传授课程的理论知识,忽略实践教学,对实验课敷衍了事、不严格要求,没有达到实验教学的目的和效果。第二,教学体系不合理,电气工程及其自动化专业性很强,教学中一些课程设置和教材的使用没有正确评估学生所处的阶段和水平,超过学生的学习能力范围,有的课程还存在理论与实践脱节的情况,让学生认为学习的知识没有用,导致学生丧失学习兴趣。第三,缺少对学生实践的管理体系。现有的高校在对学生实践考核的过程中,还是采用传统的试卷或报告形式,评估具有片面性,不能真正考查学生实践课程的表现以及掌握技能。同时,学校对实训课程以及实习都没有相应的管理制度,出现了部分学生蒙混过关的现象。 3电气工程及其自动化专业实践教学的思考 电气工程及其自动化专业人才对未来社会的建设发展有重要的意义,笔者就以下几方面浅析对提高实践教学质量的思考。 3.1建设完善的教学体系 完善的教学体系是保证教学质量的基础,也是电气工程及其自动化专业实践教学的基础和前提,在实践教学中,要根据学生的实际情况不断完善教学体系。第一,完善教材和课程设置,设计符合学生实际情况和人才培养要求的教学体系。要合理安排课程,保证课程难度是学生可以接受的,做到理论知识与社会实践相结合。第二,要合理安排理论与实践课程,在教学体系中设置合适的实验课程和相关实训,在实践中培养学生的专业技能,检验学生的学习效果。第三,建立合理的考核管理制度,保证教学实施的效果和质量。 3.2创新实践教学方式 为了让学生掌握专业技能,在电气工程及其自动化专业的实践教学中,需要不断创新实践教学方法,将理论与实践结合起来,在掌握理论知识的基础上将其运用到实践中去,深入理解和掌握教学知识,达到教学目的。除了传统的理论授课外,高校可以开展课题、实训、实习及一些校园活动来提高学生的学习积极性和实践能力。首先,学校应该大力鼓励同学们进行与课程相关的课题研究,通过实践调查或走入实际工作中了解和掌握专业技能,老师予以指导和审核,指导学生用正确的方法进行研究调查以及督促学生按质按量完成实践,以提高学生的学习思考能力。其次,学校要对学生实训严格要求,真正地让学生自己动手实践,在实践中发现问题和不足,以达到把知识转化为技能,更好地吸收掌握的教学目的。同时,学校要进一步规范实习管理,达到实习的目的,避免学生蒙混过关。 3.3提升教师综合素质 电气工程及其自动化专业不仅对教师的综合素质和专业技能有非常高的要求,还要求教师具备责任意识和科研能力。因此,学校应致力于提高教师的综合素质,鼓励教师参与科研以及实践工作,从企业中引进优秀的教学人才,提高整体的师资力量。而对于具有很强的科研能力,但教学能力有所欠缺的老师,学校可以提供相应的培训,以提高教师的教学技能。 4结束语 综上所述,电气工程及其自动化专业人才培养过程中要不断加强实践教学,培养具有专业技能的创新型人才。我国现有的教学还存在轻实践重理论的情况,要改变这一现状,就需要建立完善的教学体系和管理制度,不断探索创新实践教学方式,提高教师队伍的人员素养,以达到良好的教学效果。相信随着实践教学的探索和发展,培养出符合市场需求的人才指日可待。 作者:彭德奇 单位:湖南铁道职业技术学院 电气工程专业论文:电气工程及自动化专业人才培养模式探索 【摘要】针对本专业突出特点是其发展并不主要依赖本身的研发工作,更多是直接集成其它专业的实用成果。因此,本专业特别重视主动学习和实践,强调应用基本技能分析解决问题的能力,以及适应技术发展的学习能力。结合黑龙江东方学院电气工程及其自动化专业的实际情况从办学理由、就业分析、课程体系和能力指标等制定,尝试电气工程及其自动化专业应用型人才培养模式的探索,取得了明显的效果。 【关键词】电气工程及其自动化专业;人才培养;课程体系 一、电气专业的办学理由和就业分析 电气工程及其自动化专业是一个历史悠久、内涵丰富的老专业。目前,全国已有240余所全日制本科院校和80余所经教育部批准的民办院校设有4年制本科相关专业,每年招收3万人,另外还有460所专科院校每年招收1万人。且研究生的每年招生已近万人,占本科毕业生的1/3,专科-本科-硕士-博士-博士后的完整专业教育体制相当成熟。我们认为生源是办学最基础的条件和理由,其次便要考虑学生就业,因为当前的就业也会影响将来的招生。总体上电气专业的招生和就业都在所属学校中位居前列,但我们的问题是本院本专业毕业生的对口就业率不高,这里说的对口不好主要是指就业层次低的同学比例较大。由于专业竞争能力不高,较难拿到所期望的工作职位和待遇,因此便有相当部分同学只好改行从事某种本专业性质较弱的其它工作。本专业的就业领域包括以下几个方面:1.在各类传统企业中从事电气设备的日常维护和技术改造,如担任设备动力部门的工程技术人员、车间设备技术员和电气设备维护人员,以及其它生产过程的运行人员。2.在自动化公司中从事项目开发和售后服务,如项目工程师和施工技术员、调试人员、售后工程师和项目经理。3.在中小微企业中研发、生产电子和电气产品,如从事产品设计和工艺的工程技术人员、生产线技术负责人或骨干、测试工程师、元件工程师、售后服务工程师等。4.在相关领域中从事公务员、教师、文秘、管理、经营、销售和运行等工作。为了应聘这些职业,除了需要掌握必要的文化素质,还要接受基本电工理论和电工技能的训练,掌握电子电路的基本原理、制作、调试和PCB的设计方法,需要熟悉计算机的软、硬件基本技能(包括单片机应用技能和PC软件的应用方法),同时要求掌握PLC和工控设备组建、运行、调试和设计的基本方法,了解和熟悉某些测控、电力电子和电气传动的典型系统。为了适应本专业宽口径的就业特点,强调一专多能、可上可下(多次就业),以及适应现代科技发展和生产方式的学习方法。 二、课程体系和能力指标 本专业将整个教学分为入门、课程和实训3个阶段。为使学生尽快安全入门专业,将编程类计算机课程尽量前移,同时专设入门课及其分组实践课培养学习骨干,并以电子技术和单片机为主要内容开展课内外科技创新活动,试图鼓励学生在学习过程中重视英语和数学知识的运用;实训则作为顶层学习的出口,分为嵌控、工控、测控和电控(电力电子与传动)4组,分别进行典型系统的综合实训、毕设和基本能力的培训验收,并倒逼传统课程的改革;而目前传统课程则尽量尊重国家电类教学指导委员会和各任课教师的不同改革举措,以不同方式反复地培养学生的基本能力和职业基础,以及适于现代社会的学习方式方法。考虑我们学生应聘职位的入门性和实用性,而非领域专家的实际情况,本专业写入大纲的基本能力指标暂定如下:1.熟悉电气工程及其自动化行业,回答基本理论和安全用电的应知常识100题。2.自选原理图分析,鉴别主要电路和元件,展示电路板的装、焊、拆、调、测能力。3.简单功能电路板的原理图和PCB设计能力,展示自选中英文元件资料的阅读能力。4.继电器和PLC等工控系统的梯形图设计能力,自选示例,并说明电气设备的安装、配线要点。5.自选单片机最小系统或应用系统,展示电路设计和编程能力,说明调试方法。6.展示基本测试仪器和软件工具的使用能力,阐述自选测试任务的工作过程。7.说明自选典型电力电子、电气传动产品设备或测控系统的工作原理和特点,展示综合分析能力。 三、本专业为完成应用型人才能力指标的具体措施 为了响应学院加强企业合作,培养应用型人才的号召,我们先后在齐齐哈尔二机床、省自动化所和汇业集团等单位合作建立实习基地和科研合作关系。也与其它一些公办民办单位进行了一些合作探讨。如今,我们计划一面尽快积极提高师生的实践能力,另一面积极发动师生继续探索适宜的企业、内容和合作方式,并重点探讨:(1)以平房工业园区为重点,在全面了解的基础上寻找合适目标。(2)重点寻访工业机器人、电磁测量和信息处理协会、电控焊接设备、LED和光伏发电、智能电网和智能家居等领域的行业需求、就业渠道和合作伙伴。(3)探索聘请校内外各层次专家参与实践基地建设的方式和方法。 总结 本文阐述了电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的实施措施以及个人想法。具体通过人才培养方案、加强实践教学和实验室建设等方面进行了相应的改革与尝试,得到了用人单位的充分肯定。 作者:吴琼 单位:黑龙江东方学院计算机科学与电气工程学部
电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展,我国的工业化进程也不断地得到推进,而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用,并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化;系统;应用;发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域,引领着现代化工业的发展方向,对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度,提高检测的精确度,增强传输信息的有效性和实时性,确保了企业生产活动的顺利展开。另外,电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生,保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代,各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用,电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展,为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点,将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中,实现的功能主要有以下几个方面:a.实现lps系统与直流系统的监视;b.能够有效的控制发电机组;c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护;d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网;e.控制和操作柴油发电机组及保安电源;f.实现对低压厂用电源的控制;g.实现了手动控制和自动化控制的并网;h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低,但是要求快速和准确;其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统,和强抗干扰性能,同时,需要程序动作速度要快;另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制,需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作,更重要的是能够做到实时监测,显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据,而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法,实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广,我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节,包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑,给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来,从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术,则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节,包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展,而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展,同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强,它不仅能够呈现大量的实验数据,而且可以支持多项操作同时进行,同时能实施同步控制,并能够帮助实验人员测试新的装置,所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件,有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用,既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面,在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如:一个地方的电网出现故障,通过电脑的监控就可得知,以最短的时间通知电力部门修复,降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作,可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上,自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高,适用范围较窄。目前,全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展,融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换,其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备,与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此,大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用,减少了从设计到产品之间的时间,降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化,电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化,重点就是如何保证系统的安全性,即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时,用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备,从公共设施层到网络层,对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力,对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入,为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量,加强政策上的扶持,建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面,转变经济增长的模式,提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术,从而极大程度减少了工程的成本与时间,完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中,需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中,自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换,使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用,能够有效提高行业领域整体的自动化水平,特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本,提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用,未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展,为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要:本文从电气自动化原理及设计标准出发,对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点,进行了认真研究。 关键词:高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用,使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此,设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统,高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成,通常分为四级控制:第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节,使其运行始终保持最佳的状态,并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测,自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息,以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用,延长设备使用寿命,及时发现和控制各种隐患,提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享,对水电气的使用和收费情况进行计算,实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时,首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性,然后在供电稳定的基础上,再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时,必须把成本因素考虑其中,在设计出优质方案的同时,也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样,才能符合投资方的要求,才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中,不仅要注意提高建筑物的使用功能,还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多,各系统的耗电量较大,所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关,电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是:技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范,以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时,首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式,设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解,认真做好用户需求分析,了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果,设计实际控制各个系统的方案,进而明确子系统的数量,以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案,来设置监控的位置和选用的设备类型,然后编写监控点总表,并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中,应遵循的要点:中央监控室应选择靠近系统中心的位置,并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置,应尽量靠近现场传感器和执行装置,注意相对集中和经济布线,接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分,其作用是通过变配电,直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中,从中央控制室出发,向各个子系统辐射控制,所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中,需要为其配备专用的配电盘,且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%,频率变化保持在1hz以内,波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中,电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障,监控系统就会切断对该设备的电力供应,避免故障范围继续扩大,影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式,主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有:智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元,且分别与计算机连接。通过智能继电器,实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理,实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能,进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量,实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 高层建筑中,安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化,需要进行安全保护接地的范围越来越广,没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏,外壳带电,就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后,由于接地电阻远小于人体电阻,所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行,又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中,各种电子设备,如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中,微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行,除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外,还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中,预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题,在设置屏蔽接地时,应让pe线和设备外壳实现有效连接,而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中,有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响,造成损坏,甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施,以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统,既能减少电磁干扰,也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时,要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择;还应结合建筑工程的实际情况,既要保证应急照明的可靠性,又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式:电网供电、蓄电池电源供电,以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式:常闭状态,发生火灾时点亮,此方式优点在于控制简单且节约能源,缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态,优点是控制简单;缺点是浪费电力能源。平时可控,火灾时强行点亮,优点是节约成本和能源;缺点是控制系统复杂,不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作,必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位,在设计过程中,设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解,才能制订出科学、合理的设计方案,才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面,本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容,并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化;水电站应用 1. 引言 (1)随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。 (2)水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视,能够在无人(或少人)直接参与的情况下,按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志,同时,自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组润滑和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时,迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大,这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时, 水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态),为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用plc可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要:我国的技术发展模式不断更新,随之广泛应用了计算机网络技术,其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统,也是所谓的ecs系统,在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视,从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词:电气自动化技术;火力发电;应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备,这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转,才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的,若开展超负荷的运转,一定会降低设备使用率,损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后,可以准确的计量设备运转效率,若超负荷能够自动停止运转,停止相应时间之后,会自动开启重新运转。设备如果产生故障,此自动化系统可以体现出报警的功效,让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下,用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析,发电量不能够和人们的需求用电量相符,特别是在炎热的夏天,小部分地区对居民供电的时候,需要分不同时间对其供电,这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高,不断加大了冷暖空调的应用,对于火力发电而言,要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行,可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端,会造成发电量不可以与使用量相符,所以不能够相应提升生产效率。当下,对电气自动化的使用,可以合理的将这一问题解决,利用有效的分析数据,拟定出细致的运行措施,还会将运行的强度和时间有所规划,保证给予人们电量的同时,还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤,同时在技术方面不是特别的优越,还不可以开展有效的强度分析,造成发电量不均匀,有时会产生极大的浪费情况,又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面,因为早期的操作模式为人工操作,难免会产生不充分燃烧的情况,导致资源的极大浪费。可是,现阶段电气自动化技术的应用,可以合理的将这一问题避免,利用计算机软件对原料自动计算,利用燃烧所使用的时间,将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升,确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中,创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构,能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现,让操作人员与管理人员,实现监督和观测整体的电厂设备,同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面,能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中,能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下,整体系统中的运行信息与数据,就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来,同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中,需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少,就能够将控制室缩小,从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中,可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集,开展发电信息和设备的采集,充分的将有关指令实现,提升电网工作成效,让设备运行方面优质进展。所以,火力发电过程中需要将设备控制方面提升,使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中,普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警,可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术,能够将计算机的保护控制技术完善开展,从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等,就能够将火电设备中的系统隐患提前发现,同时将保护和控制的相应对策相应改变,会自动的控制系统故障所产生的领域,确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外,也能够在预防一直到维修的过程转化, 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中,控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成,也就是控制技术、通信技术以及计算机技术,这三个方面需要互相促进、互相配合,才可以将信息技术和网络技术,针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避,可以合理的在根源处将传统dcs控制内,集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式,为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式,可不能够将重要问题及时发现,若可以对设备高度分散管理提升完成度,就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是,将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中,接着将每一i/o通道正常连接,在连接的工具上需要应用电缆完善开展,在a/d对其处理结束之后,会出现dcs设备状态,用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点,并且因为监控站存在较低的防护等级,会逐渐的降低dcs的造价,将发电成本有效节约。可是,因为运用这样的方式,会将全部的电气设备都在监控的领域中,所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段,监控的范畴也会随之有所增加,在一定意义下就会将dcs冗余降低,导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围,会拥有较大的空间跨度,电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面,在较多的领域中都获得了较大的应用力度,对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约,会让火力发电厂当中的主要操作人员可以,不需要对设备近距离接触,就可以有效控制设备,对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中,i/o信号能够利用电缆中的硬接线,对与加采集柜的相互连接充分实现,在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器,能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接,从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控,所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约,在一定程度上将安装费用合理节省。并且,i/o的控制还包含对数据自动处理的功能,可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是,i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要:工业自动化是现代先进工业科学的核心技术,是工业现代化的物质基石,是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状,分析了其结构的主要特点,并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨,还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词:工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展,名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整,但由于其专业面宽,适用性广,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排,它属于工科电气信息类,新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时,现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用,并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现,iec61l3l 的颁布,以及microsoft的windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前,世界上有200 多家plc 厂商,近400 种plc 产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理,也提高了代码的使用效率,缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域,基于pc的人机界面已经成为主流,基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先,在系统安排方面,用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心,配件数量多的,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比,电气设备操作的频率低,一些系统设备在维持正常运行时,可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次;电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点,而控制方式也主要是厂用电系统,其主要设备监控需要接入dcs系统,如果两台系统一起运行,一台系统的检修不得影响另一台系统的运行,因此,需要考虑两台机组dcs电气控制的模式,保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道,在构建ecs时,其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行,还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性,同时提出相应的应急措施,确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计,促进电能合理利用例如,我们在进行水库电气系统设计时,首先考虑的是设计的适应性,就是必须为水利工作提供必要的动力;为在水库建筑物建设提供良好的环境;还应满足各项电力的符合和供应要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,保证电气设备能发挥最大的作用,保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行,也是设计过程中考虑的关键,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;要保证供电和配电的安全运行,以及要有可靠的防雷装置;防雷设计,在保证水库进行特殊功能运行的情况下,还应有防静电、防浪涌的技术措施;按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下,通过先进的科学技术,完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中,应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下,尽力减少成本,最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电力设备的利用率,减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷,提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用,至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用,在每个运行环节可以起到积极的作用,这样,不仅可以减少设备的消耗和使用成本,还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码,将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面,现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的,而对于一个成功完整的自动化系统来说,网络的构建也是非常重要的,整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代,无论选择那种通信主线,所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且,网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面,可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术,如windows2000、opc、activex和win-dows ce的发展和运用,不仅缩短了工作时间和降低了工作费用,还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时,计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统,还能实现办公环境的标准化,计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题,是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展,节约有效的资源,降低成本费用,以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术,可以将我国的电气化使用提高到一定的水平,缩短与世界大国的发展距离,实现自主研发,对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准,实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络,以实现危险分散,促进系统的正常运行;开放化就是要将系统与外界联系,实现各方的网络连接,提高信息的处理能力;而信息化就是实现设备与网络技术结合,实现网络自动化和管控一体化。如今,我们已经到了开创电气自动化的新时代了,实现自主研发,是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈,为了从价格上赢得优势,我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术,为实现自主研发提供条件。同时,将科学发展观作为前进的基础和指导思想,根据每个地区的部门的实际情况,实现以人为本的发展要求,及时发现问题,总结先进的经验,改变传统的发展观念,寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念,把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要:作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验,从专业建设的角度,探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词:技能大赛;高职;专业教学;促进作用 职业教育以服务为宗旨,以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才,近年来,高职教育教学改革如火如荼地展开,而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段,更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一,电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业,在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中,积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛;并以此为借鉴,在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面,都融进了大赛因素。实践证明,职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要,而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性,理论性较强,实用性和针对性较差,这与职业教育的培养目标相去甚远。因此,冲破学科体系的束缚,构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要学校与企业的充分接触和交流,才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求,专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因,企业在某些方面很难完全配合,职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始,全国职业技能大赛已连续举办了四届,各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的,它体现了高技术、新工艺的发展要求,既契合国家要求的最新职业标准,又与实际生产贴近,并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目,潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术,涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识,以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系,互相融合,体现了工学结合、理实一体的教改理念,学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑,职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此,电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求,参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求,以及竞赛规则和评分标准等,对课程体系进行了重构;课程内容的选择,摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导,以应用为目的,选择载体,设计学习性工作任务来整合理论与实践知识,并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化,突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解,学生学的比较吃力,积极性差;在新的课程体系中取消了这门课程,增加了实用性强的《变频器应用技术》,并设置了支撑课程实施的理实一体化环境,课程实施工学结合,并适时穿插竞赛项目,大大提高了学习积极性,强化了实践与创新能力培养。又如,我们将原来分散的实训教学环节,按课程的关涉程度,整合成系列训练项目,以rxg-1c型电工实训考核装置为平台,将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合,为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”,还是“机电一体化设备组装与调试”,大赛试题都是以工作任务书的形式命题的,这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性,所涉及的项目一般技术含量较高,学生按照任务书的要求要想很好地解决问题,一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合,二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授,老师讲、学生听,理实分离,严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应,如题意分析和程序设计正确却很难有效实施,功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此,电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时,深受大赛启发,专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识;课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目(情境),实施时利用任务驱动模式,将学生分成小组,教师给出具体的任务书,学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导,学生处于主体地位,人人参与,在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识,积累了工作经验,培养了综合职业能力,自信心与沟通合作能力得到加强。近两年,本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项,三等奖1项,省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展,plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目,既体现了这些前沿新技术的实际应用,也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师,能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念,不断拓宽知识面,加强新技术、新工艺的学习,跟上科技发展的步伐。其次,教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点,新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺,懂得生产管理与劳动组织,具备较强的设备故障查排能力,只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐,才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此,学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时,着力提升其理论水平与实践创新能力:一方面,通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式,帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵,提高新背景下职业教育教学改革的适应能力;另一方面,制定政策,鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年,并为企业做好技术服务等工作,旨在积累现场工作经验,提升实践与创新能力;再次,聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作,组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队;最后也是最关键的一点,是以技能大赛为抓手、为参照,进行专业教学改革,倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务,用大赛的流程组织教学活动,用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准,达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量,更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领,抓住示范院校建设的契机,投入700万元,改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准,淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备,与企业合作,新建了三个理实一体化教室,扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练,又能完成综合职业能力培养,亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑,还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时,积极寻求校外合作企业的支持,以弥补人才培养过程中设备与资源的不足,如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施,就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中,锻炼了教师队伍,密切了校企合作关系,构建了具有职场氛围的学习与工作环境,培养了实践与创新能力,增强了学生的就业竞争力。 总之,技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新,已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌,其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面,必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要:水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一,同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析,充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字:水电站;电气自动化应用;重要地位 电力电子技术的广泛使用,微电子产业的迅猛发展,使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实,利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控,主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测,发出指令实施相应操作,依据软件信号发出危险报警等。简单来说,实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作,所有的设备在计算机指令的指示下进行,对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性,同时提高生产效率,改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性,减少人力资源的投入;改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化,使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动,进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化,也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置,保证水电生产工程得以继续。此外,将自动控制装置引入到各项流程的控制,可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知,电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的,人的操作往往不能及时准确的对其做出调整,采用自动装置可以解决这一难题,他可以及时准确的调节有功和无功功率,保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬,而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置,控制并指令选择最佳的运行组数,结合当前水利条件,使用最少的水生产最多的电能,更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行,减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务,减轻了它们劳动的强度,减少了运行管理人员的数量,实现少人甚至无人值班,提高了劳动生产效率,节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析: (1)实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择,在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化; (2)能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行; (3)实现对主要的电气设备和线路的监视、保护; (4)完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备; (5)完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态,拦污栅极是否发生堵塞的监控,以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时,水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性,能为水电站提供更多的经济效益而被使用,虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角,同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此,水电站在实际运行中,主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大,因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线,最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点,水头变化过大,会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以,采用plc编程控制器,可以根据电站水头的高低来修改程序参数,使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今,电子计算机技术普遍应用于各个领域,其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论,慢慢取代了传统意义上的控制系统,大大地提高了水电站自动化的发展,真正实现了 "无人值班,少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术;在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置,利用标准的以太网络格式,利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来,组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 (1)体系结构开放,等级层次分明同时还具有良好的可扩展性; (2)分布式系统选择分层结构,针对不同的监控对象,采用不同监控方法,具有性能较好的分散性、整体性和灵活性; (3)采用先进的冗余处理技术,提高系统稳定性; (4)结合windows操作系统以及先进的通讯手段,定期对系统升级; 4.3 系统具有的功能 (1)对水电站内的全部设备进行自动监视和控制,计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集,分析设备工作状态并进行记录; (2)对水电站实行自动化的控制,根据上级的调度要求,结合水电站的实际情况,对电站的生产能力进行自适性调节,保证水电站可持续发展模式; (3)实现水电站管理的自动化:实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合; 结语 水电站电气自动化的实现,提高了水电经济效益和水电安全性的同时,也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中,会继续加大对水资源的开发力度,届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词:电气自动化 控制 课程 教学改革 教学质量 论文摘要:探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位,结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲,控制类相关课程具有重要地位,主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程,是一门重要的控制类专业的基础课,具有较强的理论性,对于工程实践具有重要的指导作用,因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业,越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大,是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一,加之未接触专业课,没有具体应用的物理模型,仅以数学模型为基线讲,学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣,这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程,使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑,从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”,“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究,从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践,将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容,保证教学内容的系统性、先进性和实用性,以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程,包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来,不断更新观念,压缩精简陈旧过时的教学内容,加强现论及现代方法的内容,很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题,避免内容的重复,进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来,并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时,不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系,还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中,积极采用现代信息技术改进传统的教学手段,在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件,并将授课课件在课程网页上,可供学生课余预习、浏览、复习等。另外,教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式,密切授课教师与同学之间的联系,使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑,也可通过网上答疑相互交流,打破班级与时间的束缚,在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容,教学组定期进行集体备课,加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究,避免内容上的重复,使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构,充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性;配合新的教材和课程体系,研究并建立配套的新实验体系,强化自主性、设计性、综合性和创新性;以matlab软件为基础,构造开放式小车倒立摆综合实验平台,将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体;开发先进的多媒体课件,将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中,使教学更为直观生动,更具趣味性和吸引力;完善了课程网站,完成了课程辅助教材的修改和编写,各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等;使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地;教考分离,采用试题库出题,统一考试,流水阅卷,考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外,还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学,建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力,验证所学理论,而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要,在实验室建设方面的指导思想是:将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合,将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合,将基本实验与创新实验相结合,建立一个立体化的实验教学体系,从而满足不同阶段实践教学的需要,为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化,大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性,学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验,进行理论验证、性能分析和综合设计,对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法,对于教学大纲规定的必做实验,由任课教师和实验教师共同指导完成;对于设计性、综合性、创新性实验,学生自己利用课余时间完成,可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目,吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动,培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神,提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力,培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求,在适当时候,以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合,组织成各个专题,以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性,使其信息量得以加大,知识在综合和分析中得到延伸,既提升授课内容,使之浓缩为精华,又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本,包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网,供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法,如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩,可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后,图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合,使教学内容形象化、具体化和生动化,增进学生的理解,提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点,克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件,并设计出计算机辅助实验教学软件包,提供一个方便易用的图形用户界面,将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中,学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习,并且与教师在网上交流,探讨问题,在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中,实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷,包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容,充分了解学生学习这门课的基本情况,为课程改革提供必要的依据,收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中,控制类学科将具有更加光明的前景,控制类研究内容将具有挑战性,研究的范围将更加广阔,电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新,电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育,是我国现代化教育的重要组成部分,是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面,阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展,我国的高职教育得到了长足的发展,高职教育是一种以就业为导向的教育,其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求,服务于特定职业岗位或技术领域,培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说,其核心工作在于人才培养,而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育,就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段,既具有高等教育的模式,又具有职业教育的特点,文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调,专业划分过细,专业面较窄,缺少“双师型”教师,实验、实训不够重视,造成学生职业能力较低,难以立即适应岗位需求;课程设置不够合理,新科技的运用存在局限性,高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才,只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代;才能更新观念,提高教学质量;才能全面推进素质教育,提高高等技术应用型人才的素质;才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高,制造行业越来越显现出其重要性。近年来,许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地,新兴技术新型装备得到广泛的应用,自动化程度越来越高,掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一,从近年来就业市场调查表明,电气自动化技术专业应用型人才需求量很大,有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要,培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才,为社会主义经济建设服务,为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内,专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程(电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等)。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学(金工技术、电子电路装配与调试、电气安装)。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期,完成专业学习、专长学习与专业实习。其中,在主体学习阶段中有两个实习期,第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习,其目的是使学生对职业有进一步的了解,获得一定的职业经验,并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期,学生在完成毕业考试后,主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致,职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要,努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习(实训)时间基本上能达到1年——1.5年,通过严格的训练和考核,使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求,掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法,大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置,积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式,如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”,改变了以往“教师讲,学生听”被动的教学模式,创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度,积极采用现代教育技术的方法和手段,开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体,提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设,加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍,确定定点(企事业单位)培训基地,实施专业教师定期轮训制度,有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼,提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设,可建设远程实验室,使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验, 从而可以有效的解决实验室紧缺问题,确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求,从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学,从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等,期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词:教学改革 行动导向教学法 应用型人才 论文摘要:社会对电气自动化专业人才的要求越来越高,为适应时代的发展,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索,浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展,社会对电气自动化专业人才需求的加大,同时对能力要求越来越高,为适应社会的需求,除了加强学生掌握本专业理论知识外,还需培养学生的实际应用能力。为此,我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容,要着眼于人才培养。对不同类型的课程,,应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程,精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下,我们合理地调动多种资源,充分利用网络教学平台的不同功能,体现了教师的主导作用,并激发了学生的学习主动性,教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高,由于过分依赖于电子教案,教师的讲课方法单调,反而失去了原有的讲课风采,效果不佳。所以,对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段,即使是黑板加粉笔,也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段,可以各取所长,相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1)在教学观念上,由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时,注意发展学生的能力,加强学习方法与研究方法的指导,培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2)课堂中,“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式;充分体现学生在教学过程中的主体作用,调动学生学习的积极性。 3)间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展,由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合,由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4)向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5)重视教学方法整体改革。研究证明,多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然,现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能,最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标,把提高学生素质放到首位,有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象,因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐,按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学,而对实践环节比较感兴趣,所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合,使得我们的教学既迎合了学生的口味,也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的,激发兴趣 兴趣是学习的动力,因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣,让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际,在讲到电动机正反转控制的时候,联系实际生活中的例子如:工地的升降机,生活中的电梯,企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理,而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习,上课也能增强注意力,最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学,培养思维能力 在教学中注重演示教学手段,既有利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也有利于学生进一步提高操作技能,这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学,让学生从实验数据中得出结论,再和理论推导相比较,增强教学效果。这样一来,学生对知识的掌握就比较牢固,应用也较灵活。 2.4 总结归纳,列表比较分析,深入浅出,加强记忆 教学过程中,碰到难点重点,如何让学生学得透记得牢?教师应该由浅入深,深入浅出的循环渐进的教学手段,来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时,将重要知识点以列表形式表达出来,这样学生会把整章的知识联系起来,既印象深刻又不会混淆,对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术,运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力,教师在备课时除了要将重难点突出,还要运用一些有效的教学辅助手段,以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如,我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训,再经过我们自己的探讨与分享,将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展,各种现代化教学手段不断完善,教师应该不断创新,尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣。同时,要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室,结合着教学目标,修订教学大纲,尽可能的加大实践环节,通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革,是一项艰巨而又持久的任务,需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革,加强实践教学培养,注重对学生动手能力的培养,真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。
机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词:机电一体化;技术;现状;产品;制造技术;发展趋势 论文摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状,分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,不取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要:三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用,取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析,对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词:金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程,是经过表面预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态,以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程,但是大坝全长2309.47m中,实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m),实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程,其机电设备和金属结构的总重量达50万t,其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色,以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点,是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程,一定要重视质量问题,把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中,明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求,以改善提高零部件材料表面性能,有效地提高设备运行可靠性,延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成,大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部,设有表孔、深孔和导流底孔;电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧,为坝后式厂房,共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸,包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论,提出优质、高效、低耗的表面工艺技术,在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇,永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇,两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门,最高工作水头达85m,流速达35m/s,并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护,包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座,其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面,根据其功能要求,分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中,干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有:大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面,常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有:水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面,电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如:电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中,易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如:船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁,有的交替频度不大,对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有:船闸人字门、检修闸门和叠梁门,电站进水口检修门,泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的,泥沙磨蚀的破坏作用,对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构,如压力钢管外壁,所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇,此区域属南温带和亚热带过渡地带,其气候特征是高温、高湿、雾多风小,秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%,平均温度21~22C,最高温度43.9C,最低9.8C。年平均降雨量达1251mm,以7、8月份较高。大气中S02浓度较高,酸雨比较严重,降雨pH值为5.44,大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3,多年平均流量为14400m3/s,水中含有泥沙,多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小,悬移质居多,平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用,如海蜊子等。江水的PH值为7.95,水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构,承受的动水速度多不相同,拦污栅的过栅流速约lm/s,压力钢管内约8m/s,船闸输水廊道内约20m/s,深孔、底孔闸门处30~35m/s,排沙底孔内18~28m/s,水轮机转轮叶片约30~40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备,面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合,为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点,通过试验研究提出有效的工程措施,达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此,中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始,在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城,对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验,其中有机涂装体系42种,热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行,全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上,干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有,有机涂装体系35种,热喷涂金属体系7种,电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系,即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验,分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果,已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用,供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来,表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座,大桥7座,中桥23座,合计34座,累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m,主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护,采用三道漆,分别为底漆、中间漆和面漆,干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级,粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m,为六孔三柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m,为七孔桩台式双柱墩结构,最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道,和其他大桥一样,都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m,主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m,为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成,直径为φ570mm,每根主缆长约1478m,重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中,为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡,全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案,替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案,使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上,大大节省了施工费用。此外,主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护,主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年,修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理,为保证昼夜行车安全,设有公路防眩网及护栏,网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护,锌层厚度在61~85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口,保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础,钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢,其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机,桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面,机械零部件非接触表面,都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理,然后涂以底漆、中间漆和面漆,分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构,全部储运罐总重约1830t,对其罐体、中转仓进行涂装处理,用铁红为底漆,合成树脂调和漆用作中间漆和面漆,输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践,不但起到了对金属和非金属表面的防护作用,还增添了建筑物的美感。据不全面的检查,涂复材料和工艺的应用是成功的,其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止,三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组,合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标,合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标,电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器,20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备,这些设备和构件的表面处理,影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中,对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定,明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗,进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面,先用溶剂清洗干净,并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面,如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆,并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面,如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层,便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层,以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面,如活动导叶表面,蜗壳内表面,需用喷砂发亮处理,流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑,在工厂涂两层环氧树脂富锌漆,安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件,其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面,在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面,进行机械清扫后,再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理,直至露出金属光泽为止,再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备,如电动机、接触器、开关和其他设备的表面,需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中,参考了三峡地区挂片试验的成果,按国家和行业规定的标准,对不同工作环境下工作的设备和构件,提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境,不易检修,或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系,有较好的抗冲刷能力,附着力极强,抗微生物和附着生物的性能优异,其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境,但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系,其保护年限可达10年。 对在大气环境中,包括室内与室外的钢结构和设备,要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系,表面涂料要求不易变色,不粉化,其保护年限应达15~20年。 对这些设备和构件的表面处理,要求按国标GB6484-6487规定,要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定,要求采用国家或行业标准产品系列,底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求,合同中都有具体规定,例如: 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件,总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌,最小局部厚度不小于160μm,封闭层为磷化底漆一道,面漆为氯化橡胶两道,干膜厚度100μm,涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条,总重2万余t,对钢管的明管内外壁和钢管内壁,底漆采用无机富锌漆,面漆为厚浆型环氧沥青漆,漆膜总厚度不小于450μm,钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆,厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t,表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯树脂一道,干膜厚30μm,中间漆环氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为改性耐磨坏氧两道,干膜厚100μm。涂层总厚300~340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件,息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120~160μm,封闭漆为不饱和乙烯材脂一道,于膜厚30μm,中同漆坏氧云铁一道,干膜厚50μm,面漆为环氧金刚沙二道,干膜厚100μm。涂层总厚300~400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用,一直受到国家有关部门、单位的重视,通过上述的讨论,我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目,如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排,在三峡工程重新论证和投计审查中,始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后,为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境,迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验,以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺,以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述,所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术,他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用,这牵涉到多专业、多学科的应用,不但是简单的现场的涂装技术,还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝,从目前的应用范围看,它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展,将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺,对延长设备的使用寿命,延长维护性涂装的周期,有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装,将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品,将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛,应用材料品种之多,应用对象工作坏境的千差万别,按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果,还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑,随着科学技术的进步,表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科,必将得到迅速的发展,三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践,提出“服务区域经济,培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育;区域经济;产学结合;高素质农业人才 进入21世纪以来,随着我国农村改革的不断深入,农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院,在长期的办学过程中,秉承“为时养器,器为时用”的办学宗旨,积极探索校企合作、工学结合的办学途径,创新农业职业教育办学模式,采取多种形式,主动为农业、农村和农民服务,逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团,探索农业职业教育办学新模式 2008年初,经省农业厅、教育厅批准,同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年,学院承担了大量筹建工作,起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料;为了建立战略合作伙伴关系,学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈;并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”;举办了集团成立大会;组织召开了集团理事会第一次会议,以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨,明确了集团初步运行机制;设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构,理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任,秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后,完成了两项非常重要的工作: 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状,2008年10月,集团组织三个调研小组,分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研,我们认为,湖南省农业职业教育虽然发展迅速,在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用,但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分,社会地位不高,招生困难,农业人才流失严重,发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用,努力优化农业职业教育结构体系,提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》,并对调研数据进行认真分析的基础上,集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议:(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策,建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免,中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策,由省财政出钱,每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度,对高职院校纯农专业实行单独招生,以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难,办学规模小,与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金,用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设,提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用,整合农业职业教育资源,建议由省政府相关部门牵头,对全省农业职业教育情况进行一次全面调研,在此基础上,对农业职业教育资源进行科学合理的整合,充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用,推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月,学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后,决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月,双方各派一名专职人员和若干兼职人员,正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部,项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处,由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才,打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地,为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前,项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员,拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作,创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备,在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日,都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作,正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”,将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机,从园林技术、园艺技术两个专业着手,启动项目承包教学方案,教师带领学生生产水仙花1.5万盆。这一举措,不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务,及时把花卉产品投放春节市场,同时又锻炼了教师,提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日,由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办,来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中,湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议,该公司拟投资400万元,在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂,作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑,建立系企一体化运行机制,每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理,实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式:一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中,企业参与人才培养的全过程,融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化,学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习,最后一个学期在校企合作企业顶岗实习,形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作,加大人才培养的力度,以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台,创立了“231”工学结合人才培养模式,特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托,将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段,2个学期在校内进行专业基本素质培养,3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练,1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法,采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法,使学生完全融人生产实践中去,提高了学生的实践动手能力,了解了企业的生产管理方式,为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域,课程教学计划按模块安排,专业课程分专门技术和专业方向两大模块,其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块,专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向,创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式,即五天课堂教学,早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训,周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神,2003年l0月,学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议,从2004年开始,每年举办3期农民科技骨干培训班,每期培训学员150—200人,培训时间两个月,为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作,成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组,选派了教学经验和专业实践经验丰富,业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务,教师们经过广泛调查,周密制订了教学计划,并根据培训班的要求和农民学员的具体情况,精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材,共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期,培训学员3000余人。2006年以来,学院举办为贫困地区搭建科技平台,“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期,培训学员600余人,举办草食动物品改员培训班14期,培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训,将所学知识带回家乡,致富一家带动一方,发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合.致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来,湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产,进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术,该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广,初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题,成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种,两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁,在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广,推广面积达150多万亩,为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡,帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”,帮助农民脱贫增收,湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年,作为技术依托单位,湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团,指导该村制订村级发展规划,举办种养技术培训班,培训农户科技骨干,指导调整该村产业结构,一年半时间,该村村民人均年收入增至4260元,比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求,向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来,董益生老师与渔业合作社农民打成一片,重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题,使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来,按省委、省政府的统一部署,湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作,深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域,提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”,兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题,每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历,成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务,诊治疾病,近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问,与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所,早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构,根据欧盟、美国、日本的授权,可分别开展欧盟EU2092/91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多,认证项目分布30多个省市(区),为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校,主动走出校园、面向社会和市场开放办学,大力发展与推进校校合作和校企合作之路,依靠企业的支持和参与,为培养高素质技能型农业人才服务,为企业和地方区域经济服务,同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面: 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键,以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: (1)在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 (2)节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 (3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术论文:机电一体化技术现状和发展趋势 摘 要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的 学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面: 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其 设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的i/o芯片都是ttl电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。
水利工程施工管理篇1 现代水利工程具有建设规模庞大、质量要求严格、工期时间紧张的特点,对施工过程管控方面有严格的要求,传统的工程监理体系存在手段单一、缺乏明确思路的局限性,易形成质量安全薄弱环节,还会因错误判断而引发工程延期等问题。为此,应优化现有施工监理体系,加强对质量和进度方面的监督管控,实现建设高规格水利工程的目标。 1.工程概况 韩江高陂水利枢纽工程位于广东省大埔县,在韩江下游及三角洲防洪供水体系中占据主导地位,以大埔县高陂镇上游5km处作为工程选址,临近大浦县城区、潮州市与梅州市。本工程建设内容由泄水闸、电站厂房、船闸、鱼道和连接重力坝五部分组成,在河床中心部位修建18孔泄洪闸,在泄洪闸右侧依次布置鱼道和低水头河床式电站,在泄洪闸左侧布置IV级最大通行300t船舶的船闸,并在两岸修建碾压混凝土重力坝进行连接。 2.水利工程施工监理质量控制措施 2.1明确质量目标与重点 首先,综合考虑各水利工程的建设要求及质量标准的明显差异,监理工程师需要遵循实际出发原则,结合工程情况来设定质量目标,由目标来明确质量控制标准及具体要求。在本工程中,以建设优良水利枢纽工程作为项目愿景,具体设立单元工程合格率100%、单元工程优良率不得低于85%、分部工程优良率不得低于70%的质量目标。其次,为体现质量控制重点,避免因盲目开展施工监理活动而降低管理资源利用率,降低工程建设质量。在本工程中,严格遵循水利工程建设项目施工监理规(SL288-2014)、水工混凝土施工规范(SL677-2014)及GB/T19001-IS09001等相关质量标准、规范,以建立质量目标责任制、图纸会审与审计终审、工程人员岗前培训考核、材料进场验收、技术交底、工序交接检验、质量否决与质量保修承诺作为质量监理工作的重中之重,集中工程资源优先开展此类工作[1]。 2.2落实多项质量保证措施 水利工程施工质量影响因素众多,如果在技术、材料、设计、机具设备等任意方面形成纰漏,都有可能发展成质量隐患、质量通病。因此,为保证水利工程施工活动得以顺利开展,取得理想建设成果,监理工程师必须着手落实多项质量保证措施,包括质量教育、材料质控、技术交底、图纸会审等,最大限度减小各方面因素对工程建设质量造成的影响,具体如下。2.2.1质量教育组织质量竞赛以及QC小组等活动,帮助工程人员潜移默化中树立“质量为先”正确工作观念并熟练掌握各项操作技能,避免在施工期间因自身专业素养有限、采取错误操作行为而形成质量隐患。同时,还应定期对工程人员进行质量考核,根据考核结果来明确工程人员的能力短板,针对性制定下一阶段质量教育培训计划,如提高理论培训比例或是实操培训比例。 2.2.2材料质控 入场前对各批次施工材料、原材料与机电设备的外观质量、规格型号加以全面检查,核查质检报告等资料文件,随机抽取少量材料进行实验室检验,并对全部机电设备开展调试检查,办理合格材料设备的入场手续,剩余材料设备不予入场。随后,将入场材料设备运输至指定区域分类堆放,根据材料特性来选择存储空间与堆放时间。例如,对于水泥材料,必须堆放在干燥空间中堆放,避免出现水泥潮湿结块现象。对于成品混凝土,要求在入场后短时间内开展混凝土现浇作业,如果堆放时间过长,将出现分层离析、提前初凝问题。 2.2.3技术交底 以施工技术方案、施工图纸与机电设备安装说明书等技术资料为凭证,向班组成员详细讲述相应工序的工艺做法、流程步骤与操作注意事项,确保全体工程人员都熟知自身工作内容、所需达到质量要求,并领会正确施工意图,避免因错误操作而出现质量问题。 2.2.4图纸会审 在正式施工前,监理工程师牵头对各套施工图纸的内容加以审查,重点检查线条符号使用正确与否、图纸内容与现场环境是否一致、图纸齐全性等,将所发现问题编制成表后反馈给设计单位整改。同时,在图纸会审期间,还应论证技术可行性,结合自身工作经验来判断图纸内容是否具备实际操作条件,或是运用BIM等数据化工具开展仿真模拟试验,从中发现设计缺陷。 2.3施工过程质量控制 在水利工程现场施工期间,为及时发现和提前预防质量通病,监理工程师应采取旁站监理手段,实时观察各道工序的施工作业内容、流程步骤、操作行为是否满足施工技术方案要求,编制旁站记录文件。如果出现施工偏差以及错误操作行为,监理工程师及时向班组成员指出具体问题、督促其返工整改,以及向施工人员提供技术指导[2]。此外,现代水利工程工艺繁琐,操作复杂,技术种类多,对监理工程师的专业素养提出严格要求,监理工程师唯有全面掌握工程施工活动中所应用各项工艺技术的操作方法、质量评定标准与技术规范内容,方可在旁站监理期间准确发现问题、提供有效技术指导。因此,要求监理工程师在开工前全面了解所选用工艺技术。在本工程中,除了土建施工,还包括了闸门安装、移动式启闭机及清污机安装、液压启闭机安装等部分组成。以液压启闭机安装为例,提前做好管路焊接冲洗、油缸安装、电气系统试验、液压启闭机拼装检查等前期准备工作,按顺序依次将泄水孔弧门液压启闭机、船闸廊道门液压启闭机、船闸上下闸首人字门液压启闭机吊装就位,在指定位置安装预埋件并复测检查埋件位置与尺寸,最后将液压启闭机安装就位,开展液压系统试验与整定、液压启闭机动作试验等项目来检查设备运行工况是否正常,即可完成液压启闭机安装作业。 2.4推行三检制与月质量检查制度 在水利工程施工期间,一些质量通病具备隐蔽性、潜伏性特征,无论是班组成员还是监理工程师,很难在施工期间通过肉眼观察、简易工具测量来发现全部的质量隐患,最终对工程总体建设质量造成影响,在水利工程投运使用期间易出现结构渗漏、结构变形开裂、设备故障频发等问题。因此,应在水利工程中全面推行三检制度与月质量检查制度,深层次发现全部质量隐患并着手解决。其中,三检制度适用于工序交接环节,设立专职质检员,在上道工序完工后,率先由班组成员自行检查作业质量,再由施工单位重复检查作业质量,最后由专职质检员开展专检作业,判断施工质量是否达标,且专职质检员具备一票否决权,唯有通过专检后,方可办理工序交接和隐蔽工程验收手续,监理工程师确认后才可进入下道工序。而月质量检查制度是以月度为周期,监理工程师定期前往现场对施工质量进行全面检查,将所发现质量问题反馈给班组成员进行返工处理,并在后续跟踪各项质量问题的处理过程,直至问题得到妥善解决、施工质量达到标准为止。在本工程中,采取“年终总检、月末大检、月中小检”的质量检查方法[3]。 2.5强化现场质量监管能力 早期水利工程现场质量监管模式存在一定的滞后性,质量检查周期频率、检查内容固定不变,由此形成诸多质量监管薄弱环节。因此,监理工程师可采取不定期抽查、远程监控两项措施来强化现场质量监管能力。其中,不定期抽查是监理工程师在施工期间随机挑选时间点前往现场抽查作业质量。远程监控是在现场布置大量摄像头与传感器,帮助监理工程师远程掌握现场作业情况与初步检测施工质量,以此来扩大质量监管范围,提高管理效率。 3.水利工程施工监理进度控制措施 3.1部署施工进度计划 现代水利工程复杂,技术难度大,如果盲目开展施工活动,易出现组织力度薄弱、工期延误等问题。因此,项目管理单位必须提前按照招标文件规定工期与施工方案内容,编制内容详尽的施工进度计划,在计划中详细规定各道工序的开工时间与持续作业时间,施工班组进退场时间、机械设备配置台数等内容,由施工进度计划来约束现场施工作业开展,也为施工进度监理工作的开展提供明确指导。在本工程中,根据实际情况,编制机械设备计划表、安装检测设备计划表和安装进度计划。如在安装进度计划中,向输水廊道门门槽工序分配32天工期,向泄水廊道门门槽工序分配16天工期,向输水廊道工作门及检修门安装工序分配33天工期,向机电设备安装工序分配78天工期[4]。此外,在水利工程施工期间,受到外部环境、现场气候等因素影响,偶尔出现各类突发状况,如雷雨天气、强风天气、设计变更等,对施工作业开展造成影响,严重时出现停工问题。因此,为保证各道工序可以在约定时间内完成作业、交接验收,监理工程师应在施工进度计划中按比例预留冗余时间,用以应对突发状况、各种不利条件。 3.2施工计划动态调整 在水利工程施工期间,由于外部影响因素众多,随着时间推移,不断出现新的变量因素,导致现场施工情况与先期制定施工进度计划内容产生出入,最终造成工期延误的后果。简单来讲,在施工期间,施工进度计划的实际参考价值不断降低,后期无法发挥约束和控制作用。监理工程师应树立动态化管理意识,施工期间持续收集相关资料信息,始终掌握实时施工进度,对比实时进度与预期进度,如果二者偏差程度超过一定标准,则分析问题形成原因,采取重新安排工序流程、增加现场班组数量与机具设备台数等多项控制措施,以此来追赶工期进度。同时,为避免因进度落后而造成实质性损失,监理工程师还应在已掌握信息基础上,预测下一阶段的施工进度计划实施情况,如果预测到可能出现工序延期交接、停工等问题时,采取相应防治处理措施,避免此类问题实质出现。例如,统计现场所堆放各类材料是否满足未来一段时间的现场施工要求,如果现场材料堆放数量偏少,在后续出现材料供应不及时等问题时会引发工期延误、现场停工等连锁反应出现,必须对材料采购计划进行调整,及时采购各类材料。 3.3落实工期进度保证措施 施工进度控制是一项综合性活动,工期进度存在不确定性,如何预防突发事件出现、确保施工进度计划得到贯彻执行,是保证水利工程如期竣工交付的关键。因此,监理工程师应采取多项工期进度保证措施,具体包括组织保证、控制保证、技术保证、资源保证。 3.3.1组织保证措施 建立进度责任制度,将工期进度目标分解为若干量化指标后,层层分解落实到个人,明确各班组成员、项目管理单位中各职能部门的职责职权,实现全员管理目标,引导全体工程人员主动配合监理工程师开展进度管理工作。同时,还应建立配套奖惩制度,定期对各项进度管理任务、总体工期进度目标的完成度进行考核评价,根据考评结果对工程人员进行奖惩处理。以施工班组为例,如果施工班组在约定时间内保质保量的完成所交办施工任务,则在工程完工后向班组成员给予物质、精神层面奖励。 3.3.2控制保证措施 为严格把控施工过程,应建立周会与月会制度,定期组织进度例会,在会上总结上一阶段工程进度计划执行情况,从中分析所遇到问题并采取防治处理措施,预防同类问题反复出现。同时,在会上预测下一阶段进度计划实施情况,围绕计划执行期间可能遇到的重难点问题采取应对措施。 3.3.3技术保证措施 建立以项目总工程师为核心的管理体系,落实技术责任制,由总工程师在开工前论证技术可行性,组织开展各级技术交底工作。同时,根据施工技术方案来预测工期时间,如果预测工期超出工程允许工期,则对施工技术方案进行优化调整,必要时可改变工艺技术种类。 3.3.4资源保证措施 为保证施工现场作业得以顺利开展,需要做好机具设备、人员、材料、构配件等方面的资源调度与管理工作。例如,在机具设备方面,提前将各道工序所需使用的机具设备在现场运输就位,调试检查设备工况是否稳定,并在设备停机期间开展日常维护、预防检修工作,始终维持良好工况。 4.结语 综上所述,水利工程施工质量与工期进度的有效控制,不但关乎工程综合效益,同时也为我国水利事业的发展指明了具体方向。建设单位应提高对施工监理工作的重视程度,积极采取明确质量目标与重点、施工过程质量控制、部署施工进度计划、施工计划动态调整等多项控制措施,调集工程资源来配合施工监理工作开展,为工程建设质量和工期进度提供有力保障。 作者:张晓亮 单位:广州新珠工程监理有限公司 水利工程施工管理篇2 水利工程与人们的日常生活存在紧密的联系,若是质量安全管理体系存在严重的问题,对人们的生命和财产都会造成危害,对于水利工程来说也是严重的打击,后续需要花费更大的费用维修,进一步增加了成本的付出。在实践过程中,质量安全管理技术在其中的作用较大,有利于提升质量安全监督力度,为水利工程的质量提供保障,也有助于进一步完善质量安全监管体系,为人们的日常生活顺利进行打下良好的基础。 1水利工程质量安全管理特点与重要性 1.1管理特点 由于水利工程施工特点影响,所以在现场安全管理过程中,主要表现出以下特点:第一,不确定性,当前能够对施工现场管理造成影响的因素有许多种,并且许多因素均表现出不确定性,比如自然因素、社会因素等,自然因素主要指的是施工现场地形地质、施工气候环境等,社会因素主要包括政治经济环境、生态安全环境等,这些因素都具有显著不确定性[1]。第二,复杂性,由于水利工程施工规模较大,施工过程涉及项目较多,所以在进行施工现场管理时较为复杂,同时缺少统一的量化管理标准,所以从现场管理或者是工程施工过程管理上,都可能会发生管理交叉错位或者是管理不当等问题,导致现场管理更加复杂。第三,阶段性,水利工程实际施工期间,时空跨度相对较大,所以对于各个阶段管理,所需要面对问题经常无法一致,对关键和特殊工序制定详细的施工过程控制程序和操作细则,对施工的全过程实行旁站制度。并对技术人员实行专业分工责任制。专业技术人员既是该工序技术质量负责人,又是工序施工负责人,有效防止因技术人员和施工人员责任不清而导致的质量缺陷。 1.2施工现场管理重要性 加强水利工程施工现场管理质量所突出的重要性表现在两个方面:一方面是从施工效率来看,可以有效提高水利工程施工效率,通过有效加强施工现场管理,可以促使各个施工人员严格根据施工设计要求,有序规范开展各个施工作业,所以可以保证各个施工项目均能够符合施工要求,提高施工效率,同时还能够及时分析各个施工项目施工要素,从而确保施工项目可以有序推进,最终可以推进施工进度,保证正常施工效率。另一方面是从工程施工效益方面来看,因为工程施工过程中往往涉及较多项目,并且施工周期相对较长,企业需要投入大量建设资金,每一个施工任务进程紧张,因此要求各个部门协调合作完成,促使工程施工可以有序进行。而经过施工现场有效管理,能够实现施工各个项目统筹安排,合理规划各个施工项目,以保证每个施工环节可以顺利推进,按时完成施工项目,最终为企业提供更高的经济效益与社会效益。除此之外,在水利工程管理过程中,通过建立安全质量管理体系,可以明确管理安全规范,从而为管理人员工作提供重要支持,促使工程质量有效提高。 2当前水利工程安全管理体系存在问题 2.1缺乏完善施工现场安全管理制度 当前许多水利工程施工安全防治过程中,对于有关安全防治流程以及制度较为轮换,未严格明确一套完善安全防治制度与体系,有关安全责任部门建立形式化,所以未能发挥出安全监督管理职能与作用,并且施工单位在施工安全防范在并没有高度重视,所以在具体安全防范实施上缺乏掌控力,从而促使许多施工人员并未进行正确规范安全事故防范,并且安全防范重要性与必要性没有深入人员意识之中,最终导致施工过程中遗留下许多安全隐患,增加安全事故发生风险[2]。另外,相关部门单位在安全监督管理上没有严格落实到位,管理人员安全意识与专业素质能力较低,并且在一些利益诱导下出现错误认知,同时人员分配不合理,防护设施匹配与引入不足,这些在很大程度上降低安全技术防范效果。同时工程施工管理责任制度并未严格明确,所以当安全事故发生后,无法明确具体责任人,最终会导致推卸责任等一系列情况发生,不利于施工现场管理。 2.2安全管理人员安全技术水平过低 当前水利工程安全施工管理人员,岗位胜任能力水平较低,并且未具备较强的安全意识与责任意识,专业技能与职业素养较低,这些因素都会促使施工现场遗留下许多安全隐患。同时,个别施工单位未针对管理人员开展安全防范培训,并未重视安全意识与责任意识培养,所以没能及时关注与发现施工现场存在的安全隐患或者风险因素,从而在施工过程中没能加强安全防范措施干预,最终增加安全事故发生风险,给施工人员生命健康财产带来严重损失。除此之外,针对安全技术设计问题上,还存在人员敷衍了事现象,个别施工人员工作态度不端正,消极工作,在实际施工阶段,工作过于马虎,许多细节未能合理把握,急于加快工期,这些都是导致安全隐患发生的常见问题因素。 2.3安全检查与监督管理力度不足 水利工程实际施工时,由于许多复杂条件以及因素等影响,会给施工增加极大难度,同时施工现场操作空间存在一定限制,自然因素变化莫测,会给各个施工部门交流造成影响,可能会遗留下安全事故风险[3]。施工现场安全检测与监督管理工作在安全防范中有着重要作用,但是许多施工单位并没有重视安全检测与安全监督管理,并未针对施工环节进行严格审查把关,一旦引发安全事故,后果极为严重。目前,质量安全生产存在严格的法律法规,必须遵守现有规范开展水利工程工作,但是实际的水利工程工作时,安全教育、安全文化建设和安全文化落实重视度不足。水利企业也存在一些安全文化制度和标语等,但是只是存在于文件上的文字,并没有实施在实际工程中,安全管理与文件中的做法也相差太大[4]。并没有实现“三级教育”、企业“三同时”的原则,长期以来,员工和管理者之间没有养成良好的安全意识和安全习惯,“要我安全”和“三违”的现状则普遍出现在企业中。员工和管理人员的安全意识不足,时常对水利工程建设存在侥幸心理。所以,企业对员工需要进行高强度的安全教育培训,提升企业的安全文化意识。 2.4组织结构缺乏统一性 改革开放以来,水务管理机构的建立为水利工程中质量监督管理工作提供了保障,管理形式分为:1)工程项目管理体系不规范,自进入21世纪以来,我国进入高速发展时期,水利工程也获得了更大的发展机遇。但是,水利工程建设管理体系不健全,组织结构没有及时优化,甚至有的水利工程也没有专业的施工管理人员。另外,在水利工程施工管理领域缺乏相关的人才。尽管许多高校都有与工程管理相关的课程,但学生在学校所学的知识与实际的施工管理相距甚远,并且很难跟上市场的步伐。2)成本管理中存在的问题,成本管理是水利工程施工管理的重要组成部分。大多数建设企业的目标是实现可持续盈利,因此有必要加强成本管理。在水利工程的实际施工管理中,存在资金管理混乱、资金流向不明、施工成本过高等,这些问题严重影响了水利工程管理的整体水平,主要原因如下:首先,水利工程评价标准缺乏统一性,成本计量和管理思想混乱,缺乏创新。其次,建设企业相关管理人员的成本管理意识薄弱,最后,水利工程成本控制极为流于形式,没有获得较好的实际效果,使得水利工程成本管理问题频出。3)安全管理方面存在不足:由于在施工过程中管理制度陈旧,管理人员缺乏具体的管理知识和施工过程中的突发事件处理能力,这就为施工过程中突发安全问题埋下了隐患。同时,监督不到位,施工人员缺乏必要的安全自救手段,突如其来的安全隐患也是施工过程中出现安全隐患的重要原因。4)施工管理人员专业技术水平有待进一步提升,在我国,传统水利施工管理对于管理人员各方面要求较低,这种状况造成我国现今一些水利工程施工管理人员专业水平不高,尤其是在当前新技术应用之后难以做好水利工程施工管理工作,工程项目无法得到有效地管理,另外,一些管理人员工作没有积极性,对于水利工程管理仅仅依靠相应的制度规定管理,这种管理模式缺乏创新,缺乏一定的灵活性,实际应用效果很差,从而对水利工程项目的整体质量和施工安全带来了巨大的隐患。 3水利工程安全管理体系问题解决对策 3.1健全与完善安全管理制度与体系 在水利工程现场施工安全防范实施中,相关单位必须要结合实际情况,根据现场实际情况,建立并不断完善安全防范制度,并且需要明确各个部门责任人职责与任务,确保可以分工细化与量化,保证各个施工工作可以井然有序进行(见图1)。对于安全生产责任制度,必须要求施工各个人员严格落实,对于各项安全生产质量管理,必须做到标准细化,加强各个施工工序质量审查把关,定期开展安全防范会议,及时分析施工现场存在的相关安全问题与风险因素,做好技术较低工作,同时制定安全防范措施制度,严格执行,提高施工安全性[5]。这里必须注意,相关责任机制与制度一定要严格落实,奖罚必须分明,保证制度具有较高权威性与可行性,对于优异人员及时给予奖励激励,以发挥出带头榜样作用,调动施工人员安全防范意识,有助于各个人员齐心协力,一同做好施工安全管理,构建安全施工环境,以保证施工现场安全,减少安全事故发生。 3.2加强施工现场监督检查 施工现场监督检查在安全防范中有着极其重要的作用,相关部门必须高度重视,合理制定与完善安全事故与质量标准检测体系,以实现有效监督管理效能,以减少安全事故发生。对此,对于施工各项安全措施必须开展严格细致监督管理,一旦发现任何问题,都需要及时向上层进行汇报,并且第一时间做出合理调整,从而提高监督管理效率。在进行监督检查时,必须要时刻牢记“安全第一,预防为主”的原则,并根据安全管理标准,合理开展安全评价,深入分析探讨可能存在问题与风险,这样可以提前做出预防与防护工作。相关管理部门,必须给予施工现场多方面多角度排查,确保各个风险因素能够得到防范处理,同时,还需要开展安全监测,合理运用先进科学技术,加强施工现场监测,尤其是隧洞断面观测、变形监测以及地震反应监测等,必须要严格把关。另外,还需要不断更新完善安全监测系统,确保可以对施工通道各种事故情况风险进行评估,以最大程度降低安全事故发生,最终提高施工现场安全,推进水利工程施工进程。除此之外,还需要加大施工项目安全成本投入。当前水利工程建设规模较大,成本投入较高,但是在安全成本投入上却较少,容易遗留下安全隐患,导致水利工程施工建设期间发生相应问题,因此,水利工程施工前期设计规划、市场调研与成本预算等多个工作,都必须要充分考虑安全问题,加大安全投入,结合各个数据进行系统化分析,明确资金流向,从而确保工程可以安全稳定建设,并且在施工过程中发生的各个安全问题也能够及时合理解决,纠正偏差,弥补漏洞,从而促使安全费用能够根据相应计划应用,降低工程施工资金风险。 3.3加强水利工程施工设备安全管理 为了保证水利工程施工现场安全防范管理,需要从施工设备安全防范管理方面入手,相关部门必须及时调查了解施工现场基本情况,并且确立水利工程施工重点难点问题,同时给予地段断面、地形与地震反应等多个情况开展摸底调查,掌握工程施工期间天气变化影响情况,从而根据上述调查分析结果,合理配置优良施工设备,选择最佳水利工程施工设备,例如搅拌机、挖掘机等。同时还要深入优化工程设备应用标准,结合地形、汛期与季节性变化特点,选择最为有效的施工方法,并给予施工安全严格检测,及时分析处理施工数据,在最大程度上减少水利工程施工安全隐患。除此之外,必须不断加强施工设备检查监督,定期开展设备日常清理和维护,每天施工开始前,必须针对各个设备等进行检查,保证施工安全,各项工作必须由专人负责,确保工作可以严格落实。对于施工单位,需要更新引进先进施工设备,以提高施工效率,满足工程施工需求,增强施工设备安全性能,从而可以在一定程度上防止安全事故发生。 3.4加强水利工程施工材料安全管理 针对水利工程施工各个项目,施工现场质量管理控制作为一项重要管理内容,和工程质量紧密联系,同时还关系着工程企业市场影响力,因此必须加强施工现场质量管理,对此需要从两个方面入手:第一,加强施工现场材料质量控制管理,对于所有进入现场的材料,必须给予质量严格审查,若是检查发现不满足施工标准材料,则禁止材料进入施工现场,同时还需要给予材料堆放与保存严格管理,避免对材料自身质量造成影响。第二,加强施工现场人员管理,因为管理人员与施工人员能力均可能给工程质量产生影响,并且在实际工程施工效率与工作质量中,均和工程质量紧密联系,而这些均和管理人员与施工人员质量意识有着极大关系,在施工各个项目开展前,必须要保证施工人员与管理人员具备较强质量控制意识,严格要求各个人员可以根据规范流程开展各项工作,禁止私自篡改施工方案或者施工工艺。另外,管理人员必须具备较强组织能力,加强施工人员与施工现场协调性,以保证各项施工工序可以顺利进行,为工程质量提高提供重要保障。 4结语 目前需要及时改善的问题有提高水利工程管理水平、实现工程项目分阶段管控、保证工程建设质量。不同时期的工程管理特征不同,需要全面考虑当前工程环境和问题,按照不同的角度看待遇到的问题,对国内外的管理模式进行综合处理,全面看待问题,建立并完善法律法规背景下的质量安全管理体系。定期培训工作人员,提升工作人员的专业素质,使得工作人员具备高超的专业技术、丰富的理论知识和强烈的责任心,最终有效提高水利工程质量安全,为工程创造更高经济效益。 作者:毛登琴 单位:甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心 水利工程施工管理篇3 1引言 近几年,各水利水电施工单位通过持续加强现场施工质量管理,显著提升了水利水电工程整体质量,但是,在施工管理方面仍然存在较多不足,不同程度上制约了水利水电行业的健康发展。因此,进一步探索水利水电工程施工质量控制具有非常突出的现实意义。 2工程案例 以某水利水电工程为例,该工程水库正常蓄水位925m,装机容量为3×36MW,年发电量为5.28×108kW•h。工程枢纽结构为碾压混凝土与常态混凝土结合的重力坝坝型,包括3个进水口、2个冲沙底孔、5个溢流表孔。当前,工程建立了特色施工质量控制体系,但因工程成本支出受控,现有质量控制体系前方与后方处于分离状态,质量控制主动性不足。特别是在混凝土围堰施工期间,工程碾压混凝土与基础混凝土整体优良率较低,频现模板安装偏差大、外观质量差、浇筑后跑模以及裂缝渗漏现象,影响了优质工程的创建。 3水利水电工程施工质量控制问题 3.1质量控制活动不连贯 在水利水电工程施工质量控制过程中,存在管理过程不规范,管理人员无法将足够的精力运用到质量管理中的问题,致使施工项目质量控制漏洞较多。加之水利水电施工项目质量控制对象受自然、时空的影响,存在环境干扰严重、施工强度高、技术工种多的特点,质量控制活动开展难度较大[1]。 3.2影响因素考虑不全面 在水利水电工程管理过程中,对质量影响因素分析不完善,导致人员或机械、材料、规范、环境因素失控的风险较大。特别是隐藏风险因素的存在,一旦纠正不及时、不彻底,就会导致水利水电工程施工质量问题的反复出现,造成极大的经济损失。3.3质量控制活动粗放在施工管理过程中,部分管理者质量意识不强,一旦质量与工期、效益出现矛盾,质量标准就会被人为降低。在这种质量控制理念下,质量控制活动也处于粗放状态,未考虑工程具体情况,导致施工质量管理效果严重受限。 4水利水电工程施工质量控制对策 4.1加强施工质量控制 在水利水电工程施工质量控制过程中,可以借鉴PDCA循环管理(计划-实施-检查-处理)理念,以质量控制计划为出发点,以组织实施完善为结束点,进行施工质量控制环的构建。即在明确施工质量需达到水平之后,制订计划,组织现场施工参与者实施计划,在计划实施过程中持续检查,对比检查结果、计划内容,根据对比情况判断水利水电工程施工质量水平,并追踪施工质量问题的原因,促使水利水电工程施工质量控制顺利开展,推动工程施工质量持续提升[2]。 4.1.1识别质量问题 在施工质量控制过程中,管理者应进入现场调查质量问题,明确质量问题的覆盖范围、发生区域、严重程度。比如,在两岸边坡与大坝基坑开挖完成,上游碾压混凝土围堰形成后,频繁出现模板安装偏差大、混凝土浇筑横向裂缝、浇筑后跑模现象。 4.1.2调查问题原因 在确定质量问题后,管理者应组织施工者收集质量信息数据,客观分析问题原因,并以事实为依据,剔除偶然因素,揭示质量问题实质。如利用开放式投票调查方法分析相关质量问题:过分注重施工进度而忽视施工质量;施工组织设计不完善;质量验收不及时;混凝土拌和质量差等[3]。 4.1.3采取防控措施 根据质量问题实质,管理者可以拟订可行性较高的防控方案,并由参与质量控制人员对防控方案内措施优势与不足进行评估,获得成效显著的质量问题防控方案。如根据问题原因,利用强矩阵型质量管理组织代替松散型管理组织,统领试验室、综合管理部、安全生产部、机电物资管理部、工程质量管理部、施工管理部、技术管理部等部门。同时由组织与施工者签订质量责任书,激发施工者对施工质量的重视,进而组建专门质量控制小组,及时进入现场进行质量验收,特别是混凝土拌和质量,并据实上报质量问题。 4.1.4巩固防控成果 在质量问题防控方案中实施后,管理者应重新考察现有标准、规范、程序,并将相关因素落实到人员培训中,为新一轮施工质量控制活动开展提供依据。一般,施工质量控制循环可以每月开展一次,及时掌握施工质量动态及时报告,妥善根除质量隐患。 4.2全面控制质量影响因素 为降低人员、机械、材料、工法、环境对水利水电工程施工质量的干扰,工程管理者可以组织成立施工质量控制小组,小组成员需要围绕工程质量目标、现场存在问题以及岗位实践情况,利用质量咨询诊断、质量管理控制方法、抽样检验、质量经济效益、感官检验等方法,提出施工质量控制目标、方针与策略。在人员方面,工程管理者可以施工质量控制小组为主导,将“质量是工程的生命线”落实到每一个作业者的内心深处。工程管理者可以综合应用举办讲座、学习班、经验交流会以及质量控制知识竞赛、项目实例剖析、质量先进评选活动方式,全面普及质量控制程序、规范、技能以及与质量控制相关的检验手段,打造一流的施工团队。同时,落实质量一票否决制,严厉惩处与施工质量问题相关的施工者与管理者,规避施工质量隐患。在机械设备方面,针对传统质量检测控制设备滞后问题,管理者应进行现代化机械设备的引进。如在锚杆施工质量检测控制时,利用锚杆无损物探检测手段代替锚杆拉拔仪,全方位探测锚杆注浆施工质量,为施工质量控制提供依据;再如,在喷锚混凝土厚度检测时,利用大地雷达声波检测代替传统人工钻孔检测,在不破坏喷锚混凝土的情况下获得整个喷锚区域混凝土厚度,为喷锚整体质量控制提供依据。在材料方面,管理者应根据水利水电工程分项分部作业队材料质量的要求,选择质量合格且与国家标准相符的材料。比如,在灌浆施工材料选择时,管理者应督促材料负责人以收缩性、抗压性为指标,对外加剂、水泥、水、粉煤灰、膨胀剂等灌浆料进行预先配比验证,确定灌浆料整体抗压强度、收缩强度与技术要求相符。在方法工艺方面,针对传统操作问题,管理者应及时整改工艺操作制度,并制定责任制度,督促操作者准确、规范作业[4]。比如,在水利水电站左右岸坝肩开挖时,管理者应制定严格的测量放样制度与测量施放质量责任制度,确保后期测量施放准确性,规避每次开挖开口线偏差积累对开挖面施工质量甚至开挖体型的不利影响。再如,在水利水电站工程左右岸坝肩喷锚支护时,细化喷锚施工作业指导书,要求操作者规范操作4次喷锚支护作业,且喷护厚度均匀,规避部分未凝固喷射混凝土受重力影响向下流动问题。在环境方面,管理者应从前期现场环境勘查着手,组织专业人员对工程所在地的水文、地质、岩层进行全方位考察,并详细记录数据。根据数据了解现场实际情况,协同专业技术人员预先制订环境问题处理方案,解决细节性问题,为水利水电工程高质量施工提供保障。 4.3落实精细化管理方针 在精细化管理方针指导下,水利水电工程管理者作为质量第一负责人应依据纵向到底、横向到边的原则,进行目标责任管理机制的落实。目标责任管理机制主要是面向全部建设工程,推动分项分部工程施工质量标准向质量责任目标的转化,促使相关部门、工作者均明了自身应担负的质量控制责任以及控制目标,在事前控制质量,确保施工质量与工程设计图纸、技术资料、合同文件、行业验收标准与验收规程相符[5]。同时,以ISO9000系列标准为依据,进行项目质量控制最佳秩序的构建。项目质量控制最佳秩序以差别化管理方针为主导的秩序,需要管理者以各外包队伍为对象,以质量记录、质量业绩、质量信誉为指标,进行管理等级划分。对于处于第一层次的质量记录良好(无质量事故、处罚等不良记录)、业绩优异与信誉优良的外包队伍,给予经济扶持,并在业内重点推荐;对于处于第二层次的质量记录与业绩一般、信誉良好的外包队伍,给予重点帮助,并强化管理检查、培训教育、业务指导,督促其提高施工质量水平;对于处于第三层次的质量记录较差、业绩与信誉不良的外包队伍,由管理者对其进行强制性培训,并严格监管其操作过程。在开展外包队伍差别化管理的基础上,管理者可以面向具体分部分项工程,根据其规模、结构复杂程度与施工难度、新技术材料应用情况,进行分层管理。对于处于第一层次的大规模、结构复杂程度高、施工难度大、新技术材料应用多的分部分项工程,由管理者深入现场重点管理[6]。比如,在防渗工程开展过程中,管理者应深入现场,全程旁站,确保桩间距合理,且底部桩与桩搭接良好;对于处于第二层次的中等规模、结构复杂程度一般、施工难度一般、新技术新材料应用少的分部分项工程,由管理者进入关键工序与重要节点,给予业务指导。如在灌浆操作时,指导操作者以灌浆孔数量、质量为关键控制指标,钻取3个以上深度在10~12m的灌浆孔,进而借助合格无故障的机械设备进行合格配比浆液的纯压灌注;对于规模小、结构简单、施工难度小、无新技术新材料应用的分部分项工程,由管理者督促相关操作者自主控制。比如,对于堤基清理作业,管理者可以督促相关操作者根据作业指导文件进行松土、弹簧土清理,并检测上堤土料,根据检测结果进行平整压实操作,确保堤基表面无凹陷、凸出现象。 5结语 综上所述,持续提高水利水电工程管理水平,确保水利水电施工质量,是一个重大的问题。相较于普通质量管理活动而言,水利水电工程施工质量管理控制具有不可逆性、复杂性、系统性和动态性。因此,针对当今时期水利水电工程管理过程中存在的质量控制活动不连贯、影响因素考虑不全面、质量控制活动粗放等问题,管理者应借鉴PDCA循环理念,构建水利水电工程施工质量控制环,全面控制人、机、料、法、环等质量影响因素,并从细节着手进行针对性管理控制,破除水利水电工程质量管理盲区,提高水利水电工程质量控制实效。 【参考文献】 [1]陈玉奇,马军林.水电工程质量责任制度与施工质量保证体系监理工作探讨[J].四川水力发电,2019(1):14-17. 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计算机毕业设计论文:技术型计算机毕业设计论文 1一些教师指导方法缺乏创新 毕业设计指导方法绝不是在一个环节上机械重复劳动,那样必然缺乏对学生的综合训练,挫伤学生的积极性和主动性,隐没学生的创新性。在毕业设计方法上对毕业设计的指导不够得力,一方面可能造成因疏于指导,导致放任自流;另一方面或因框得过死,不留余地,致使学生只能按部就班,缺乏创新,实践能力得不到锻炼提高。因此,创新毕业设计指导方法是毕业设计质量提升的保障。 2提高计算机专业毕业设计质量的举措 (1)从制度建设上激发教师指导毕业设计的工作热情。有效的毕业设计制度建设和落实是提高教师思想认识的根本途径。首先,建立优秀毕业设计指导老师遴选制度。每年根据毕业设计过程考核(教师投入的时间、中期检查结果等)、学生评教以及最终毕业设计成绩等级综合评价指导老师,将评价结果作为遴选优秀指导教师的重要参考依据。其次,建立弹性工作量认定制度。经过调研,很多应用技术型高校计算机专业一个完整的毕业设计周期是14周左右,指导老师指导一名毕业生的工作量1课时/周,那么指导教师所得工作量是14课时/人。可是,教师还要承担许多其他的教学工作量才能完成教学任务,因此,一些教师为了完成任务,往往是“轻指导质量、重学生数量”。为了解决这一问题,学院可以采用指导教师弹性工作量认定制度,将教师在整个毕业设计表现划分为优、良、中、合格、不合格等5个等级,每个教师指导毕业设计工作的最终工作量根据等级系数(优、良、中、合格、不合格系数分别是2.0、1.5、1.2、1.0、0)折算而成。这样,指导教师即使指导学生数较少,但通过努力,保证质量,同样可以获得很高工作量认定,有效使教师更加“重质量、轻数量”。最后,建立学生评价指导老师制度。课题教学中,学生评教制度普遍得到运用,其结果直接作为年终推优、职称申报的主要依据,收到良好效果。目前,很少应用技术型院校计算机专业在毕业设计环节实行学生评价指导老师制度。宿迁学院计算机系大胆启用该制度,让每位学生从“德、能、勤、绩”综合评价指导老师。为了评教更客观,防止“师生互赞”不正常现象发生,最终的评教结果还要与学生最终毕业设计成绩比对之后生效。对于失真现象,要追查相关教师或学生的责任。上述这些制度建设和落实举措,不仅提高了指导教师的思想认识,更让指导毕业设计的质量与教师个人荣誉、工作量认定、年终推优、职称申报等切身利益挂钩,大大激发了他们指导毕业设计的热情。 (2)面向计算机实际应用,实行师生双向选题机制。选题应是一个双向的过程,老师应根据学生的基础、兴趣,结合现在社会对人才的需要同学生一起来拟定题目。以往,毕业设计选题往往因与市场实际需求脱钩,造成毕业设计题目太陈旧、老化,达不到毕业设计训练目的。造成这一现象的根本原因一方面由于部分的选题工作是老师先拟订好题目,有些题目已经不适合当下市场动态需求,所做毕业设计题目无实际价值,从而挫伤学生积极性;另一方面,有部分学生自拟题目虽紧跟应用需求,但往往因毕业设计任务工作量过大或过小,甚至不切学生基础实际而无终而止。解决这一问题就需要师生在选题时充分沟通。在选题开始时,由师生一方先提出初步选题,然后让对方提出修改意见,教师在选题时重点把握好选题是否有新意、是否可行、是否有应用价值等;而学生则根据自身基础和兴趣最终确定是否选择该选题。例如作为计算机专业指导教师,根据移动互联网应用的最新进展,为学生提出的关于无线网ZigBee技术应用、基于Android系统的手机控制软件、洪泛法无线路由算法改进等题目。而学生则根据自身基础与兴趣将上述题目结合某个具体应用,如将上述教师拟定题目方向具体确定为:无线网ZigBee智能路灯控制技术、基于Android系统手机版的车辆北斗定位软件开发、基于ZigBee无线技术的洪泛法路由算法改进与实现等。应用技术型计算机专业的特点是相关技术更新很快,师生通过双向磨合选题,使得最终选题既能结合学生基础和兴趣,又能针对应用实际,从而让师生双方最大程度达成一致,为接下来的毕业设计成果更有生命力和市场前景打下基础。 (3)师生协作、循序渐进,创新毕业设计指导方法。再好的选题,如果没有创新的指导方法,毕业设计指导也可能沦为机械重复劳动,最终致使学生只能按部就班,缺乏创新,实践能力得不到锻炼提高,更谈不上创新能力的培养。我们在具体实施中,首先是针对每个学生基础采用师生协作、循序渐进式指导。如,有学生选择“无线网ZigBee技术应用”方面的选题。那么,首先开题以后一段时间内(如:一周时间内),要求学生完成查阅有关ZigBee技术方面的资料任务,并汇总多位学生所查阅到的文献,接下来由指导教师与学生协商将资料分类并再分发给不同学生,并在接下来一段时间内(如:一周时间内)师生围坐到一起,轮流让学生汇报所学到的最新内容和体会,期间,教师和其他学生可以随时互动提问,要求被提问教师或学生做出解答,通过师生明确分工、共同协作,加快了基础阶段的学习进度。这样再持续一段时间(如:再两周时间内)相互学习之后,指导教师就可以根据学生具体选题安排他们先做一些小实验,再做一些中等难度实验,进而持续延伸到综合性实验,在这个实验过程中,教师不仅注重学生所提出的问题,更要为学生给予方法和思路上的充分交流与指点。通过这种方法不仅让所有学生动手能力得以最快速度提升,而且锻炼了他们的语言组织能力和表达能力,同时也激发了师生团结协作意识。通过上述师生协作、循序渐进式推进,指导教师全程参与指导,既要扮演好自身角色,也要及时掌握每个学生毕业设计进程,当学生遇到问题时教师更多时候是不能替代学生毕业设计工作,而是要给予方法上的指导,最大程度挖掘学生潜能和创新意识。创新毕业设计指导方法,无论对学生还是对教师来说都是一个重要的能力提升环节。 3改革效果 改革现有计算机毕业设计方法对于培养应用技术型人才具有十分重要的意义。多年来,我们坚持人才培养质量观,积极探索并改进现有毕业设计指导方法,收到了良好的成效。每年指导的计算机专业学生毕业设计大多数均在良好以上,30%以上被认定校级优秀等级;多名教师被授予校级优秀指导教师等荣誉称号;20多篇论文获省毕业设计一、二等奖;先后2次获得省优秀毕业设计创新团队称号;毕业设计期间师生协作发表了30多篇高质量论文,同时获得10多项国家发明、实用新型专利,申请了20多项计算机软件著作权。毕业生质量不断得到提升,产生了巨大的社会效益。这些成绩的取得,一方面要从学校、院校层面加强毕业设计制度建设和落实,另一方面从教师自身角度要有不断改革意识和方法。只有这样,应用技术型院校计算机专业毕业设计质量才能不断提高,才能为社会培养更多的实用型人才。 4结语 如何有效提升计算机专业毕业设计质量是该专业教学改革的一项重要内容,也是不断提高人才培养质量的必然要求。上述提高毕业设计质量的方法不仅可以应用在计算机专业上,也可以推广到其他实践性较强的工科专业。虽然改革后教师投入毕业设计的时间增加了,但只要我们本着改革以提高人才培养质量为本的教学理念,那么任何付出都应该加以鼓励和尝试。 作者:王志超 单位:宿迁学院计算机科学与技术系 计算机毕业设计论文:计算机毕业设计的实践研究 1毕业设计中存在的主要问题 地方本科院校多由地方上的师专升格而来,本科办学时间短,肩负着培养大量适应地方经济、文化建设所急需的高级人才的重任,通常多为传统的教学型高校。在这种高校里,理工科,特别是应用性、实践性、创新性要求均较高的计算机类专业的毕业设计问题较为集中,主要体现在以下几方面:⑴师资力量欠缺地方高校是我国高校扩招的主力军,常年的扩招,摊薄了原本就非常有限的教师力量。对于计算机类专业,重点高校培养的博士毕业生原本是地方高校师资的重要补充来源,但是由于这类专业应用性强,本就为数不多的高素质的博士毕业生经常早早被各地的高新技术企业、跨国公司高薪聘去,真正愿意到科研条件较为欠缺的地方高校任教的十分稀少。师资补充不上来,就直接导致了地方高校计算机专业师生比常年不达标。更为关键的是,不少地方高校对教师的科研提出了很高的要求,高校教师的职称晋升、评优评先主要的考核指标就是科研业绩,这种政策导向直接影响了教学工作的开展,毕业设计这种费时费力且难出成效的实践教学工作对于高校教师们而言就形同鸡肋,难以引起重视并提升其指导质量。⑵校内实践教学资源不足,经费短缺地方院校由于办学时间较短、底子薄、投入不足,可供学生展开实践教学的仪器设备、场所通常都难以满足要求,而有限的资源又经常优先提供给基础性专业课、必修课的实践教学使用。经费投入不足也是制约教学质量的主要因素,以我院为例,学院拨付给工科类学生每人160元的毕业设计实验经费,连补充最基本的实验耗材都不够,为了出成果只能将经费集中于少部分尖子生使用,从另外一个角度上说则损害了大部分学生的利益,影响了教育的公平性。学生在毕业论文阶段得不到有效的训练,其毕业论文的质量可想而知。⑶与学生就业时间冲突,学生投入不足通常本科计算机类专业的毕业设计安排在大学四年的最后一个学期,这段时间正是公务员考试、考研、教师招聘考试、企事业单位招聘的关键时期。大四学生面对严峻的升学与就业压力,不得不奔忙于各类考试与各地的招聘会之间。甚至,不少企业不顾及学生学业,要求签约学生立即到岗上班。升学、就业与毕业设计在时间上出现了冲突和矛盾,学生大多只能顺从于就业压力,无法把主要精力集中于学习上,⑷部分毕业设计选题脱离研发实际毕业设计选题的科学性、新颖性、实用性关乎毕业设计质量的高低。传统上,毕业设计的指导教师以高校专任教师为主,选题的范围则以教师的科研项目或教研项目为主,选题常缺少工程背景,脱离研发实际,导致学生对毕业设计兴趣骤减,敷衍了事。也有部分学生擅长利用政策,在选题时下足功夫,往往选取那些相对简单,容易完成的课题,如课程教学网站、学籍管理系统、图书管理系统等。从技术角度上看来,这些课题实现方法基本一致,在许多网站、教科书、毕业论文指导手册上都有类似的源码,甚至提供几近现成的论文,学生只要变更一下界面或对数据库结构稍作调整,改头换面即可称之为自己的系统、自己的论文,提交上来,对这部分学生由于其论文也基本符合要求,真奈何其不得。⑸论文审查不严,易被学生钻空子通常本科毕业设计最终成果往往反映在毕业论文上,而本科生的毕业论文一般不需要被送入学位论文学术不端行为检测系统中进行“”,常以校内专家评审做为最终评价手段。这种纯人工的评价手法易被学生钻空子,少部分学风不够端正的学生到了毕业前夕,往往出尽招数以求毕业论文顺利过关,常将学术期刊网站上的硕士论文下载后稍加修改即呈交上来,或直接通过网络购买毕业设计和论文。采用人工的评价手段稍不留神就让他们浑水摸鱼获得通过,最终造成恶劣影响。 2“产学研”结合模式的指导方式 “产学研”结合模式主要通过理论和实践教学两条途径,在充分考虑企业需求前提下,以提高学生的工程素养、巩固学科基础、培育创新能力为基本目的,由高校、企业、学生三方面共同研究,明确毕业设计的课题,确定研究内容和研究方法[7]。在毕业设计实施的具体过程中,由高校和企业联合派出导师,由高校教师承担对学生的理论指导,由研发一线的工程师在企业中进行实践指导。毕业设计后期,可聘请企业中经验丰富的高职称工程师或工程技术部门主要负责人与校内教师一起共同组成毕业设计答辩考评小组,共同对学生的毕业设计实施书面评价、答辩、评定成绩等毕业设计的质量审查。 3“产学研”结合模式的的关键点 3.1做好选题工作 恰当的选题是提高毕业设计质量的关键,能直接体现出地方院校人才培养的特色。“产学研”结合的毕业设计选题要求密切联系生产和研发实际,有工程应用的背景和工程的实际内涵,确保其具备较强的实用性。此外,选题还应具有一定的深度,保证有足够的工作量,在某些方面还应体现出创新的成分。因此,在选题时要尽量做到以下几方面的具体要求:⑴毕业设计选题应与服务地方的人才培养定位充分结合地方性本科院校是以培养高素质的应用型人才和服务地方经济发展的为主要办学方针的高校。我院所处的广东省近十年来软件产业一日千里、欣欣向荣,业已成为全国行业的龙头老大。2011年统计数据表明,广东省共有软件企业3136家,占全国的13.7%,全年实现软件业务收入3122亿元,占全国的16.9%。其中软件产品收入1203亿元,信息系统集成服务收入471.3亿元,信息技术咨询服务收入140.1亿元,数据处理和运营服务收入583.8亿元,嵌入式系统软件收入663.9亿元,IC设计收入60.2亿元。我院所处的惠州地区正处于广东省软件产业发展的核心地带,因此我院计算机系的毕业设计在选题上就充分考虑了人才培养的定位,以嵌入式软件设计、大型数据处理与运营、创意文化支撑技术等方向为主,为人才培养设定了明确的目标。⑵毕业设计选题应与地方企业研发实际充分结合地方院校的计算机工科专业是为了满足适应地方信息产业发展的高级应用型人才,其是否具有较强的创新能力和工程实践能力是决定着人才能否快速适应地方信息技术产业发展的实际需求。因此毕业设计的选题应密切结合地方信息产业发展的趋势,与地方企业密切联系、共同协商、共拟课题,真题真做。由于课题贴近实际、应用性突出,学生们往往更容易地激发学习兴趣,在解决工程问题的过程中切实增强学生的实践能力。同时,与地方企业研发充分结合还有利于高校教师队伍的建设,加强教师们服务地方经济的意识,增进服务地方的能力。⑶毕业设计选题应与学生就业充分结合利用“产学研”结合的毕业设计模式可让学生到有就业意向的企业中完成毕业设计的课题,直接接触到今后工作中需要面对的研发项目。这样学生往往会将之视为证明自己能力和价值的一次机会,激发出了极大的工作热情,有助于高质量地完成毕业设计。同时,在此过程中学生也提前适应了工作岗位,完成了岗前培训,能更快地适应工作岗位,也为企业节省了培训新员工的费用与时间。⑷毕业设计选题应反映学科发展的前沿毕业设计也是学生在走向社会之前对学科发展前沿的一次眺望。因此在毕业设计的选题上,应以能使学生尽可能多地接触国内外行业应用和发展的最新理论、最新技术、最新应用,如云技术、量子计算、网络信息融合与知识服务等,可在毕业设计选题中适度安排这些体现学科先进性的内容,以期学生在毕业后能尽快融入到企业的发展中。 3.2强化过程管理 对毕业设计过程有效地管理是“产学研”结合模式能否成功的关键。为此我院专门制定有《惠州学院本科生毕业论文(设计)工作规定》,在此基础上还补充制定了与企业研发密切相关的具体措施,如教育并严格要求学生对接触到的关键技术、源代码、项目文档等履行保密义务,保障校企双方的利益都不受损害。在确定课题后,各系部组织学生与校内导师、企业导师见面,在校企双方面导师的共同指导下向学生详细介绍课题的内容、要求和任务,并要求学生按照规定完成查新、外文文献阅读、撰写开题报告、制定研发计划和工作进度,设定预期目标,确定最终的结果形式等工作。学生在企业完成毕业设计期间,还加强了对学生考勤的检查,规定学生必须按照实习单位的作息制度上下班,如遇特殊情况确需请假,应同时报告校内导师和企业导师,在取得他们同意后方可离开。我院还强化对校内指导教师的管理。校内导师要与学生定期联系、在毕业设计开题、中期检查;定稿前、答辩前均需召集学生开会,检查毕业设计完成情况,收集学生意见,答疑解惑;每周不少于2次指导学生毕业论文(设计)。考虑到此时学生大多身处企业,不在校内,可利用电话、网络(如电子邮件、QQ在线交流、网络论坛、微博)等方式远程指导,校内导师还定期访问学生所在企业,与企业导师保持密切联系,协助校外导师做好学生的日常管理,及时了解学生的工作进展、生活情况、甚至心理与情感困惑等。为保证设计及毕业论文都到达规范要求,我院专门制订有《惠州学院毕业论文(设计)撰写规范》,对毕业论文的形式做出了十分具体的要求。毕业论文送审前均需由校内导师对论文进行形式审查,审核诸如论文各项内容是否齐全,格式是否规范等,确保形式符合要求。为提高毕业设计质量,教务处每年还从各系部评选出来的优秀毕业设计(论文)中遴选出最优秀的典范毕业论文,编印成册,下发至毕业班级中,以这些毕业论文为示范样本,鼓励学生高质量完成毕业设计(论文)。我院还做好毕业设计的档案管理工作,规定在毕业设计完成前需提交毕业论文审批表、任务书、开题报告、查新报告、指导记录、外文阅读文献目录、论文文本、各类不涉密的源代码、需求分析报告、项目总结报告等十二种材料,纸版文档与电子版文档均需同时提交,双备份,对于电子文档需长期保存。 3.3适度调整考核标准与程序 “产学研”结合模式下指导的毕业设计有其特殊性,因此最终的考核——毕业论文评审、毕业论文答辩——也应有别于在校内完成的传统学术型论文,在评价上需结合实际并适度倾斜。首先在选题的评价方面应首先考察学生选题的新颖性、实用性,对于密切结合研发的具有较大实用价值且是研发过程中的重点或难点的选题,应该给予肯定;在毕业设计工作完成情况的评价上,应该充分考虑学生的工作量,并对于毕业设计的原创性、真实性予以认真的考察,即毕业设计必须是学生亲自动手解决的研发过程中的若干具体问题;评审人的构成方面,可聘请企业中经验丰富的研发工程师、项目经理等人员与校内专家一起组成考评小组,企业专家的参与将增强评判的客观性、公正性,也将强化学生毕业论文中实用性的评价;学生毕业设计的考核也应包含团队协作能力的评价,在企业进行研发工作,如完成一个软件项目,本身就是一个团队作战的过程,学生的沟通能力、表达能力、组织协调能力也应该进行考察,引导学生重视团队协作;最后,毕业设计的成果形式也不应仅局限于毕业论文,可将学生在“产学研”过程中实际参与或完成的智力成果都纳入评价范围,如公开发表的学术论文、计算机软件登记、各类发明与实用新型专利、工程设计报告、项目需求分析报告等。 4“产学研”结合模式的实践 惠州学院计算机科学系从2004年成立起就一直非常重视与惠州市及周边地区的企业开展“产学研”结合。主动与旭日集团电脑部、用友软件有限公司等当地十多家IT企业输送实习生,充分利用以往积累下来的资源。从2005年起,每年都组织学生到上述企业开展毕业论文、生产实习等实践教学,共同开展协同创新。在校内指导教师与企业工程师的双重指导下,通过“产学研”结合模式完成毕业设计,并初具成效。从客观数据上分析,参加“产学研”结合模式的学生其毕业设计成绩得分较高,且易取得突出成果。以2005级为例,该年级学生在企业完成毕业设计的共计有30余人,占毕业生总数的近20%,其中9人的毕业设计被评为“优等”,2人的毕业论文获选校级优秀毕业论文。从学生主观感受上看,学生直接到企业参与企业的研发课题,也提升了学生的学习积极性和主动性,使其自信心陡增,对学习的满意率也有大幅提高,这一点可从毕业论文的“评教”得分上得以体现。我系对参加“产学研”结合模式进行毕业设计的学生展开了调研,汇总“评教”得分,将其与不参加“产学研”结合模式的学生的“评教”的得分进行了对比,具体情况如表1。 5结论 毕业设计是培养学生综合创新能力和科学素养的重要实践环节,“产学研”结合模式为师生创造了一种开放式的教育环境。通过这种协同创新,将地方高校应用型创新人才的培养贯穿于教学、科研、生产三条主线中,使得三者融合成为一个互相交叉、相互渗透、互助提高的有机体,是一种对地方高校工科专业毕业设计内容与形式的创新。广东惠州学院计算机科学系根据多年的教学实践,牢牢抓住毗邻的深圳、东莞、惠州等诸城市重点发展信息产业、云计算产业的契机,在毕业设计的实践教学环节中,摸索并实践了一套毕业设计的“产学研”结合模式,其成效主要体现在以下几个方面:⑴在毕业设计得到质量大幅提高的同时,提升了工科学生的工程应用能力和创新能力。“产学研”结合模式,顺应了信息时展的趋势,使学生走进企业、走进研发第一线,面向实际,走出了以往过于偏重书本理论,偏离具体实际应用的误区。⑵有效地缓解了地方本科院校教学资源紧缺的矛盾。学生到企业进行毕业设计,提高了企业与生产单位实验设备、研发装置的利用率,缓解了地方院校实验设备、实验场地的紧张状况。⑶有利学生就业。“产学研”结合的毕业设计指导模式,可让学生提前深入企业研发、生产的第一线,尽早明确自己的就业目标,制定相应的学习计划。同时,该模式也可使学生较为充分地了解企业的管理模式、业务流程,直接实现了地方高校与企业用人需求的紧密对接。学生岗位适应能力明显提高,进入企业后培训、适应时间大大缩短。 作者:王精明 计算机毕业设计论文:探究计算机毕业设计改革 1完善毕业设计工作计划,明确毕业设计要求 根据卓越工程师的培养要求,计算机专业的本科毕业生必须具有较好的分析和解决实际问题的能力。作为实现这一目标的主要途径,在毕业设计的起始阶段就必须定好目标和要求。在周密考虑和充分调研基础上,要制订切实可行、具有分类指导功能的毕业设计工作计划。要确定毕业设计工作中每个环节的工作重点和组织落实、职能部门和人员分工,要有评价体系和相关的考核与检查措施。笔者认为毕业设计工作的主要内容应该包括:(1)动员。要让学生和指导教师明确毕业设计工作的目的和重要性。虽然此项工作年年有,但绝不是简单的重复。毕业设计工作应该与时俱进,紧跟形势的发展和社会的需要。要让毕业生明确毕业设计的要求,合理安排好工作时间,解决好完成毕业设计与找工作、考研等的矛盾。(2)指导教师的确定。要设定毕业设计指导教师的门槛和准入制度,真正做到把有一定的水平和能力、工作责任心强、指导有方的教师接纳进来;此外还要确定一批企业级的毕业设计指导教师队伍。企业级的指导教师工作时间长,具有丰富的实践经验和分析问题、解决问题的能力。因为企业指导教师缺少教育教学理论和理念,必须对他们进行岗前培训和指导后方能上岗指导。(3)毕业设计课题的确定。在指导教师报题后,必须要请相关专业人员、领导对课题进行审查和审核。要确定课题的难度和可行性,考虑学生的现有能力和水平,难度要有梯度[6]。(4)指导教师和学生对接。实行师生之间双向选择是很好的方法,学生和教师之间可以相互推荐。不仅要做到一个“萝卜”一个“坑”,而且还要找到最适合“萝卜”生长的“坑”。(5)开题。要合理确定开题时间,着力检查开题质量。要强制性地规定不同意开题的比例(如5%),然后让学生继续完善开题报告,由院系组织二次开题。良好的开题是一个好的毕业设计的前提条件,采用二次开题不仅可以引起学生的重视,而且有助提高毕业设计的质量。(6)中期检查。要明确中期检查查什么、由谁来查、检查的结果如何处置等。对于中期检查不合格的,要进行整改;要一查到底,不能走过场。(7)毕业设计系统的验收和论文的审查。要把握好质量关,可以通过专家系统和论文审查系统进行监控,作到杜绝抄袭、学术腐败等现象。(8)毕业论文的评阅。(9)毕业答辩及二次答辩。(10)毕业成绩的确定和相关资料的收集。 2精心挑选毕业设计指导教师,确保毕业设计指导质量 毕业设计质量的好坏与指导教师的工作密不可分。要提高毕业设计的质量,源头上要抓好指导教师的队伍建设。毕业设计的指导教师主要由两方面人员组成:一是企业的指导教师。在条件上来说,指导教师要具有多年的项目和系统开发经验,要参加过大型工程项目的开发工作;不仅要有一定的学历层次要求,还要有一定的教师素养,要有较好的管理经验、较高的人文素养和品德。要制定一个详细的企业毕业设计指导教师实施计划书,包括任职条件、职责和相关措施。二是校内的指导教师。校内的毕业设计指导教师是兼职教师,他们既要完成有关毕业设计的指导工作,又要完成其他的管理、教学和科研工作。学校要制定有关政策,充分调动指导教师的积极性,保证毕业设计的质量。在指导方式上,笔者认为有4种模式可以使用:一是学生的毕业设计指导工作全部由企业兼职教师担任;二是由企业兼职教师为主、校内指导教师为辅的模式;三是校内指导教师为主、企业指导教师为辅;四是由校内教师全部负责。具体采用哪一种模式可以根据学生和企业具体情况灵活选择。 3加强监控环节管理,规范毕业设计的各个进程 提高毕业设计质量的主要措施之一就是加强质量监控。要根据毕业设计的各个节点,设计相应的质量指标,细化每个节点的工作步骤和内容,明确每个节点的责任人。将每个环节采用百分制进行分解,最后进行合计求得总分,作为学生毕业设计成绩的组成部分;而对指导教师的评价成绩,可作为评选优秀毕业设计指导教师的主要依据之一。毕业设计的监控环节有两个部分:一是指导教师,二是参与毕业设计的学生。指导教师的节点监控有以下几个方面。(1)立题:包括立题数、选中题数、优秀题目数、立题卡等4个方面。(2)任务书:包括任务书的质量、合理性;任务的时效性、可行性等。(3)开题:指导学生开题报告的书写和自查,开题答辩的指导情况。(4)指导:指导的次数,指导的时间、地点、内容、时长等。(5)系统验收:对照任务书逐一检查各个模块、功能是否实现,通过验收情况对指导教师进行评价。(6)毕业论文指导:论文的规范性、指导修改次数等。(7)答辩指导:包括答辩PPT、答辩技巧、答辩后论文修改情况等。(8)答辩成绩的评定:材料是否齐全、规范,成绩评定是否及时、公正等。(9)综合考评:在完成毕业设计的各个环节后,根据毕业设计的成绩、评优情况以及学生的民主测评、同行评价、院系学术领导小组的评价等过程后,评选出优秀毕业设计指导教师。学生节点的监控内容主要包括:前期准备工作、开题报告、系统实现、考勤、毕业论文和毕业答辩等。(1)毕业设计前期准备工作。选题后是否与指导教师联系、与课题相关的资料查找和分析、问题的定义与理解、毕业设计工作计划、参加有关部门的毕业设计会议等。(2)开题报告:开题报告的规范性(由开题小组评定成绩)、开题答辩(开题小组人员和教师至少3人进行打分;同组毕业设计生也打分,按7∶3比值进行汇总,不满60分者开题不通过)。(3)系统验收:系统的完整性、功能的实现情况、系统的界面设计、系统的性能测试和验收答辩等。若验收小组的评分为不及格,则需重新验收。(4)考勤:每周接受指导情况、接受指导的次数、接受指导的总时长。(5)毕业论文:论文的规范性、修改次数、英文资料的翻译等。(6)毕业答辩:答辩形式和内容的规范性、回答问题的深度和广度、答辩陈述等。学生的毕业设计成绩主要由上述节点的分值采用加权求得。通过对师生各个节点的监控,笔者认为能最大限度地提高毕业设计的质量,以达到卓越工程师的培养目标要求。 4明确奖惩制度,激发师生毕业设计的工作热情 毕业设计工作参与人员众多、事情繁杂,给管理带来了较大的困难,所以,还需要进一步明确各个环节的规章制度和奖惩办法。往年,我们也设计了相关措施,但成效并不明显。比如开题环节几乎100%通过,把关不严;评比优秀毕业设计时,由于申报材料复杂,奖励的功效不大,报奖者还要参加二次答辩,花费时间较多,造成了许多优秀毕业设计生不愿意报奖;优秀毕业设计指导教师的评比缺乏吸引力,学校只给优秀指导教师发一张教务处的奖励证书,级别低,对获奖者来说无论是在精神上还是在物质上,无论是在评职称上还是在年终考核上都没有大的作用,无法激励指导教师的工作。为此,我们提出如下改进举措:(1)在学校层面上,加大奖励力度。一是要提高奖励级别,对获得省级优秀毕业设计的指导教师,在评职、评优上优先考虑。比如可以把获得省级优秀毕业设计的指导教师,作为一种科研成果的通迅作者来加以奖励。指导一个毕业设计获得省级优秀,其工作量和科技含量不亚于撰写一篇论文。不可否认,指导一名优秀毕业设计的工作量,要比指导一个普通的毕业设计要多得多。因此,应该在工作量的计算方法上加以改革,对获得校优、省优的毕业设计应在计算工作量时加以体现。二是要进行宣传。这一方面可以激励大三的学生在下一年度作好毕业设计,而且可以调动指导教师的积极性,在精神层面上加以彰显。(2)在院系层面上,改进评优措施。要营造优秀毕业设计的评选氛围,比如可以设立最佳立题奖、最佳答辩奖、最佳提问奖等院系级的一些奖项。对评选校级优秀毕业设计,可以采取推荐+自愿申报相结合的方法,由指导老师、答辩小组成员、毕业设计生民主推荐,学生自愿申报,按一定的权重确定优秀毕业设计学生人选,然后再由外请专家负责二次答辩,确定最终的优秀毕业设计人选,报学校审查和批准。(3)加强学生管理。毕业设计是一个过程,首先要让学生在思想上重视毕业设计工作,端正态度,明确目标。除了正常的考勤措施外,可以采取抽查、走访等方式,了解毕业设计生的去向和工作情况。其次要注重过程的管理,对毕业设计开题、中期检查、系统验收和毕业论文审查、毕业答辩等重要环节,严格把握质量关;对不合格的毕业设计生,按照有关规定进行严肃处理;不能通过相关环节的,要重新进行;答辩不能通过的,要重新完成毕业设计,延长毕业时间。(4)加强对毕业设计指导教师的管理。要建立一支相对稳定的毕业设计指导教师队伍,建立指导教师档案,培养指导教师梯队。要改革毕业设计指导教师评价体系,采用量化的目标管理方式进行管理。 5结语 我国电测行业对测控专业人才的需求旺盛,高端测控工程师严重短缺,人才市场甚至出现百万年薪难觅人才的状况。面向电测行业设计实践项目,提高测控专业的实践教学效果,有利于培养和提高测控专业学生解决电测行业实际问题的能力。依托湖南大学—杭州海兴的校企合作优势资源,激发行业企业对测控人才培养的投入,从产学研合作项目、现代工业科研、生产一线中提炼并设计具有工程实践特点的实践教学与创新训练项目,为培养理论联系实际的卓越工程师提供重要借鉴。 作者:陈德裕 王杰华 管致锦 单位:南通大学 计算机毕业设计论文:计算机专业毕业设计教学模式研究 【摘要】 培养科技创新型的人才是高等院校的一个重要任务,目前高校主要通过大学生科创及各类竞赛及毕业设计等手段来培养大学生的科技创新能力,计算机专业更是如此。本文基于大学生科创及毕业设计分别存在的问题,提出一种基于大学生科技创新实践的计算机专业毕业设计教学模式,将大学生科创与毕业设计结合起来,更好地发挥培养大学生的科技创新能力。 【关键词】 大学生科创;计算机专业;毕业设计;教学模式 1.引言 中共中央《关于制定国民经济和社会发展第十一个五年计划的建议》中提出:“把增强自主创新能力作为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节”。高校作为人才培养基地,因此培养创新型尤其是科技创新型人才成为高校的人才培养目标。创新能力是指提出新理论、新概念或发明新技术、新产品的能力,一般来说,创新能力就是发明和发现。高校对大学生科技创新能力的培养主要是以大学生科技创新活动大学生科技创新作为人才培养的一个重要手段。而毕业设计作为大学生最重要的实践活动,也应当以培养大学生的科技创新能力为目的。但是目前,计算机专业的毕业设计许多仍然停留在做传统的信息系统的层面上,在创新能力方面欠缺较多,因此本文提出计算机专业以大学生科创为基础进行毕业设计的教学模式。 2.大学生科技创新实践活动现状 大学生科技创新活动旨在培养学生的科技创新意识和创新能力,自实施以来,吸引了大量的学生积极参与其中。为了更好地开展大学生科技创新活动,许多高校都创建了科技创新实验室及科技创新基地,学院为此也创建了机器人创新实验室和物联网创新实验室,为大学生科技创新活动提供良好的硬件支持,取得了许多优秀的科技创新成果。但是,目前大学生科技创新活动主要存在的问题有:(1)大学生科技创新活动的周期一般为1-2年,由于大四的学生主要忙于准备考研、毕业设计和就业找工作,因此一般以二、三年级的学生为主。但是大二的学生,仍然在学习C语言、数据结构等专业基础课程,动手编程能力不强,对项目的开发更缺乏系统性。另外大二的课时安排也比较满,学生要学量的专业基础课程,课余用于科技创新活动的时间就非常有限,很难深入地进行科技创新活动,影响了科创活动的质量,同时也制约了科创活动的进度。而到大三之后,专业课程学习得差不多了,有一定的知识积累和编程能力之后,科创项目早已面临结题,学生无勇武之地,学生的积极性也受到影响。(2)大学生科技创新活动的覆盖范围比较小。大学生科技创新活动是培养大学生创新能力的一个非常有效地手段,但是由于经费有限,参与科技创新活动的大学生数量也非常有限,通常情况下每个班级最多有三分之一的学生能够参与到科技创新活动里来。多数学生不能参与到科创活动中,无法获得较多的科研基础及实践锻炼机会。 3.大学生的毕业设计现状 本科生毕业设计是实现高等教育人才培养目标最重要的综合性实践教学环节,是学生历经四年的本科教学、投入社会实践前的最后一次综合性的实践教学,也是检验学生对专业理论知识和实践动手能力结合程度的一个标准,当然也是培养大学生科技创新能力的一个非常重要的环节。就目前来说,大学生的毕业设计主要存在以下问题:(1)学生用于毕业设计的时间难以保障。毕业设计安排在大四进行,一般从上学期开始启动,虽然历时可达半年之久。但是,学生同时还开始了就业找工作,使得他们无法安心进行毕业设计。毕业设计需要学生花费大量的时间用于调研、分析、设计、实现、撰写论文,但是日渐增大的就业压力迫使学生暂时放下毕业设计,而在就业方面投入较多的精力。没找到工作的,频繁参加各种招聘会、面试,无心进行毕业设计;找到工作的,许多进入单位进行实习,没有时间进行毕业设计。总之,学生很难集中精力进行毕业设计,往往敷衍了事,随便应付一下,能通过毕业答辩即可。毕业设计本来是考查学生对专业知识的综合运用能力、创新能力,不过在这种情况下,学生很难有较好地创新表现。(2)学生对专业知识的掌握不够系统性。就我校来说,由于培养方案中对实践课程的设置通常是针对某一门具体课程而设置的,缺少综合性的实践课程,导致学生对课程的学习比较孤立。如,有单纯的程序设计类的实践课程,也有单纯的数据库实践课程,但是缺乏完成一个完整的系统的综合性实践课程。这样,学生在进行毕业设计的时候,发现很多知识比较欠缺,需要重新去学习,不能够较快地进入到毕业设计状态。(3)学生对待毕业设计的态度不够端正。现在学生与招聘单位双向选择,部分学生选择的就业方向与专业方向不一致,就认为反正以后不从事相关专业方面的工作,用不到专业知识,因此对毕业设计非常不重视,随便应付一下,不愿进行深入研究。大部分学生能够认真进行毕业设计,希望能够通过毕业设计提高自己的实际动手能力,为自己未来的工作打好基础。但是由于毕业设计侧重于对专业知识的综合运用能力,往往结合一定实际。部分学生由于从未接触过此类课题,不能够对课题的背景、相关知识进行很好地掌握,从而导致毕业设计的深度不够,质量不高,创新性更无从谈起。 4.基于大学生科技创新实践活动的毕业设计 基于目前大学生科技创新活动现状及毕业设计现状,本文提出基于大学生科技创新实践活动的毕业设计的教学模式,将大学生科技创新实践活动与毕业设计有机地结合起来,互相取长补短,相互依托,以更好地培养学生的科技创新能力。在低年级的时候,学校可以将学生组织起来,划分成若干个小组。然后由教师根据自己的科研课题,提出科创课题。或者学生有感兴趣的课题,可以提出,经由教师审核后,也可以作为科创课题。课题选定以后,各个小组分别参与到科创课题中来。由于低年级学生课程比较多,因此指导老师可以利用晚上或者假期的时间对学生进行交流,就研究方案、研究方法进行讨论,及时进行沟通。在此期间,指导教师可以让学生查阅文献,有效培养学生文件检索、阅读文献等科研能力,为以后的科研打好基础。同时,对于可能涉及到的专业知识,指导教师积极引导学生认真学习,进行知识的储备,尤其在实践环节进行有针对性的指导,培养学生独立思考、分析、解决问题的能力。这样学生边学边练,一方面可以深化学生学习的效果,另一方面使得学生的学习更有主动性,激发了学生学习的动力。兴趣是最好的老师,一旦学生对科创等实践产生了兴趣,日后的毕业设计就有了良好的实践基础。进入毕业设计阶段,学生可以就低年级时进行的科创项目进行更加深入的研究。因为已经有了前期科创活动的基础,所以学生在进行毕业设计的时候就不会因为许多课题是从未接触过的而花费大量的时间去熟悉课题的相关知识。另外大四的学生,在几年的科创活动里有了一定的科研基础,实际动手能力也经过了锻炼,在毕业设计阶段可以集中精力进行实验设计,使得研究更加深入,取得较好的研究结果,进一步提高了自己的实践能力和创新能力,同时又节约了时间,给考研、就业赢得了时间,有效缓解了毕业设计与学生就业之间的矛盾。 5.结束语 大学生科技创新活动是培养大学生科技创新能力的重要途径,毕业设计是考察学生实践动手能力的最重要环节,将两者有机结合起来,避免了毕业设计与学生就业之间存在的矛盾,让学生在本科期间将实践贯穿始终,并在实践中进行创新意识、创新能力的培养,从而实现培养科技创新型人才的目的。 作者:闫俊英 单位:上海电机学院电子信息学院 计算机毕业设计论文:计算机毕业设计论文 一、计算机专业基础知识辅导 我院在毕业综合训练中加入专业基础知识模块。根据我院实际专业设置,专业基础知识模块包含基础知识、专业技能训练、常用软件等三个方面的内容,见表格2所示,涵盖了几乎所有的专业基础知识,在这个时候对基础知识进行强化,为即将开展的项目设计提供理论支撑。从上表中可以看出,不同方向和专业它们的基础知识是基本相似的,很多学校的培养计划都是要培养厚基础、宽口径、精专业的学生,也就是让学生能适应现在对人才综合的需要,这也是计算机专业的一个特点。 二、项目设计 为了保证选题的质量,题目的收集上形式采取两个方法。一方面,放假前公布题目,让学生预选,题目数量要保证每人一题,个别难度较大、工作量较多的项目可2人一组,但要分开模块,杜绝同学之间的相互帮忙、能者多劳的现象;另一方面,学生有一定的自由权,如果对公布的题目不感兴趣,可以通过假期的思考和查阅资料自己准备题目,开学两周内找有意向的指导教师协商确定选题。指导教师要针对学生的课题进行方案指导和设计把关,指导他们选择正确的设计进程、方法,提醒实现项目的重点和设计过程中可能遇到的困难,启发他们的创新意识,鼓励大胆尝试新的设计思路,肯定他们在设计过程中有特色、新颖的地方。在项目设计过程中,指导教师要让学生养成随时记录的习惯,从系统的需求分析、流程图的绘制、程序的编写、系统调试都要有详细的记录并随时整理,为后期项目设计说明书的撰写提供依据。 三、成绩考核 在考核上要制定严格的考核纪律,量化考核标准,对每个模块如表格3所示分配权重,并对应制定优、良、合格、不合格四个等级,最后根据每个模块的得分按权重计算总成绩,其中答辩的得分见表4所示。计算机专业考核结束后指导教师填写如表格5所示的毕业综合训练成绩表。五、小结毕业设计是大学生走向社会的最后大练兵,是大学教育中至关重要的理论联系实际提高综合素质和能力的实训,需要我们对毕业设计进行多元化的教学改革,通过毕业综合训练使学生的综合素质得到全方位多角度的锻炼和提高。经过近两年的改革和实践摸索,毕业综合训练在实际应用中取得了预期的效果,夯实了专业基础,也提高了项目设计的质量,增强了毕业生的就业竞争力。 作者:付岩王春红单位:内蒙古师范大学青年政治学院计算机系内蒙古财经大学计算机系 计算机毕业设计论文:透析计算机毕业设计的近况 作者:李宁徐守坤石林刘俊单位:常州大学信息科学与工程学院 做好思想动员工作 每年在大四第一学期毕业设计(论文)开始之前都要召开学生思想动员和指导老师研究方向和命题介绍大会,目的是为了营造一种良好的毕业设计(论文)氛围,使学生充分认识到毕业设计(论文)是一项重要而艰巨的任务,同时让学生选择自己所感兴趣的方向和题目来展开毕业设计(论文)。 加强选题管理 加强毕业设计(论文)选题的管理,题目类型以工程应用型和设计型项目为主,选题难度适中,分量足,综合训练效果好,选题范围倡导产、学、研结合,鼓励和教师的科研实际相结合,鼓励校企联合。在管理流程上导师申报的毕业设计(论文)题目在供学生选做之前应通过教研室、计算机专业学术委员会、毕业设计指导小组的审核,刷掉与计算机专业培养目标有偏差,内容过于陈旧的题目,对含义不清,实用价值不大,概念太大的题目勒令整改,从而保证毕业设计题目具有很强的专业特性和时代性。对于分量不足、难度低的题目由系主管领导认定后,不予审核通过,对于大而难的题目指导老师可化解为若干子题目,让学生独立完成。同时鼓励学生到实习单位做毕业设计。表1和表2分别统计了近三年计算机专业毕业设计(论文)的选题情况,反映出选题更加多样化和合理化。 重视管理环节 为加强计算机专业毕业设计(论文)的管理,保证质量,信息学院修订和补充了原毕业设计(论文)的相关规定、教学计划和大纲等,很好的解决了近几年毕业设计(论文)过程中所出现的问题,对课题选择、过程管理、成绩评定等方面均做了明确的规定。 拟题全部提交到毕业设计(论文)管理系统中,经毕业设计(论文)主管领导审核批准后,供学生与指导教师在毕业设计(论文)管理系统中进行“双向选择”,学生根据自己的兴趣和能力选择课题,若一题被多名学生选择,由指导老师根据自己的选择原则确定。毕业设计(论文)选题遵循“师生双向选择与毕业设计(论文)工作领导小组调剂分配相结合”的原则。当学生本人志愿与毕业设计(论文)工作领导小组调剂分配有矛盾时,学生应服从分配。毕业设计(论文)工作流程图如图1所示。加强毕业设计(论文)的过程监管,学院制定了相关的政策制度,要求指导教师每周安排至少二个半天的时间现场指导学生,根据指导教师自报的指导时间和地点进行抽查。 指导教师因故不能在固定时间和地点指导学生,应提前告知系主任并通知学生更改指导时间。要求指导教师应随时掌握所带毕业生的动向和思想动态,掌握毕业生的毕业设计(论文)进展情况。指导教师对照毕业设计管理系统,填报指导教师完成的工作,对所带学生的网上毕业设计管理负责,督促学生按要求及时更新信息、上传文档。系主任在各个阶段及时组织专家或负责人对系统中的材料进行检查,对缺项或不能按进度提交材料的学生和指导教师予以提醒或批评。 把好“答辩关”和“抽检评选关” 把好“答辩关”,从教师和学生两方面抓起,要求指导教师对学生在网上提交答辩的毕业设计(论文)初稿进行仔细推敲,认真指导修改。学生方面,应用型毕业设计必须做出具体硬件或软件,要能演示,方允许参加答辩,理论研究型论文最好能够有仿真实验结果的演示。实行院、系、小组三级答辩,每年均成立由院督导参与的院答辩委员会,各系按照学院要求成立系答辩委员会和专业答辩小组,采用推荐与随机抽取相结合的方法选出一部分学生参与院级和系级答辩,答辩过程和成绩评定严肃认真。把好“抽检评选关”,学院开展了毕业设计(论文)抽检与评优工作。抽检工作由学院随机抽取,送专家评审,将评审意见向有关指导教师反馈,对质量不过关的毕业设计(论文)坚决不予通过;评优工作在系部推荐的基础上,学院再组织领导、专家进行评审,经分管院领导批准后,将评优结果予以公示。 重视优秀毕业设计(论文)和指导团队的培育 对于学习成绩好、动手能力强的毕业生,要提前进行重点培养,力争使他们的毕业设计(论文)达到校优秀的标准,甚至可以参加省级毕业设计(论文)评优活动。另外,尽早在教师中组建优秀毕业设计(论文)指导团队,确定培育题目和团队成员,并进行相应的政策支持,增加指导教师和毕业生对毕业设计(论文)的积极性和主动性。 结语 以上这些措施的有效实施使我院计算机专业毕业设计(论文)的质量得到了切实提高,培养和训练了学生如下几方面的综合能力:查阅和综合分析各种文献资料、掌握使用工程技术规范和手册、图标等技术资料的能力;阅读和翻译专业外文的能力;计算和设计能力;实验或测试以及数据处理的能力;计算机应用能力和设计说明书(论文)的撰写等方面的能力。同时培养了学生综合运用所学基础理论、专门知识、基本技能,去发现、分析、解决与本专业相关的实际问题,以及从事科学研究工作或担负专门技术工作的基本能力。 通过不断地探索和改进,近几年我院计算机专业学生毕业设计(论文)质量不断提高,管理过程更加规范,增强了学生的实践能力,为学生的就业和继续深造奠定了坚实的基础。计算机专业毕业的学生也普遍受到了社会的好评。 总之,毕业设计(论文)阶段历时长,环节多。需要我们努力做到:严格要求,注重过程,规范管理,努力使毕业设计(论文)能够给学生就业和继续深造的天平增加一定的砝码。 计算机毕业设计论文:高职计算机专业毕业设计教学改革研究 一、高职计算机专业毕业设计现状分析 随着职业教育的发展,国家对职业教育也越来越重视,尤其是“互联网+”的提出,让高职计算机专业再次迎来了发展机遇,计算机专业的学生也越来越多,教育部门也开始重视高职学生的毕业设计,这几年湖南省教育厅每年都对高职的毕业设计进行抽查,教育部门对高职毕业设计的重视是好事,但因为职业教育还在发展的过程当中,教育部门对高职毕业设计的相关要求还在不断完善的过程当中。做为高职院校计算机相关的系部也不断加强了学生毕业设计教学工作,对老师和学生提出了更高的要求,但很多的时候是根据上级部门的要求来布置任务。所以,做为教育管理部门和院校及系部,有关高职毕业设计的工作还有很多的事情需要去做。目前,高职院校的计算机专业基本上都是采用了“2+1”的培养模式,学生在学校学习两年,第三年要顶岗实习,而学生的毕业设计也通常是在第三年来做,这就导致了学生的毕业设计教育只能在学生的顶岗实习的过程中来完成,这就造成了学生的时间比较紧,学生一方面要顶岗实习找工作,另一方面还要完成毕业设计,很多学生参加毕业设计的积极性就不高,学生没有在学校,这就给进行毕业设计的指导老师的指导工作带来了很多麻烦,指导老师只能够通过电话、QQ、微信、邮箱等联系方式来和学生取得联系,也只能通过这些方式来进行指导,而有些学生一出去就更换了联系方式,导致有些学生更本就联系不上。就是联系上的学生,因为实习和找工作的压力,也没有心思花在毕业设计上,很多学生就东抄西凑,从网上下载,有的甚至找别人代做。 二、高职计算机专业毕业设计教育的改进措施 1.完善毕业设计的规章制度。毕业设计规章制度的完善可以从上而下,也可以从下而上,也可以两者进行结合。现阶段高职毕业设计的相关规则制度还处于一种摸索阶段,需要教育部门、学校、系部、教研室和教师共同去努力。在完善毕业设计规章制度的时候最好采用两者结合的方法。作为教育部门,可以先制定一些大的框架性的制度,用来指导毕业设计的一个大的方向。然后学校可以在上级教育部门的制度指导下,根据学校的实际情况再制定符合本学校的毕业设计规章制度。系部和计算机专业教研室作为学校的教学一线,是计算机专业毕业设计的直接参与和执行者,可以根据上级的相关文件来指导计算机专业毕业设计的具体实施方案,去组织计算机专业的毕业设计教学。要想逐步完善毕业设计的规则制度,反过来上级部门又可以对教学基层的具体情况进行了解,去制定更加细化的毕业设计规章制度。 2.优化计算机专业毕业设计的选题。高职计算机专业培养的学生是实践型的学生,要求有很强的动手能力,要能够适应岗位的实际需求,不能够像本科那样侧重理论,所以高职计算机专业的毕业设计不能够是本科计算机专业的毕业设计的缩小版。这就要求高职计算机专业毕业设计在进行选题的时候必须以岗位需求的技能为重,学生毕业后从事什么样的技术岗位,这些岗位需要学生具备哪些知识和技能,那么老师在出毕业设计题目的时候就按照岗位知识和技能来出题。比如计算机专业的网站制作方向,该方向毕业的学生面对的岗位是网站制作,而网站制作又主要分成了静态网页制作和动态网页制作。静态网页制作要求学生掌握网页美工、网页布局和网页动画等知识,而动态网页要求学生掌握网页编程技术等。那么老师在出毕业设计题目的时候可以根据网站制作岗位需要的知识和技能,出一些包含静态网页制作和动态网页制作的毕业设计题目。只有把毕业设计的题目和学生就业的岗位联系起来,才能够体现毕业设计的意义,学生才能够有兴趣去完成毕业设计,如果毕业设计题目和学生的就业岗位没有关系,那么学生花费了大量的时间和精力进去,最后却不能够达到毕业设计应有的目的,也会让学生很反感。 3.提前布置毕业设计题目。高职计算机专业的学生在第三年的时候大部分要出去顶岗实习,那么如果在学生已经外出进行顶岗实习的时候才开始毕业设计工作,那么老师是非常被动的,也非常不方便,作为计算机教师我是深有体会。那么系部就应该要提前做好准备,可以把毕业设计工作从第二年的下学期就开始。在这个时候系部就可以开一个学生毕业设计的动员大会,让学生了解到毕业设计的重要性,然后让老师把毕业设计的题目布置下去,让学生利用课后的时间来慢慢做准备。在这一学期学生就可以把毕业设计的大体框架做出来,有不懂的地方也可以直接得到老师的指导和帮助,同时也可以通过准备毕业设计来复习前面所学的专业课程,并能够促进学生本学期的专业课程的学习。 4.引进企业技术人员作为毕业设计的指导老师。学生在第三年进入企业顶岗实习的时候,可以找一名企业技术人员作为毕业设计的第二指导老师,将上学期没完成的毕业设计结合顶岗实习岗位来做,将顶岗实习岗位中用的知识和技能融入的自己的毕业设计当中,在企业的指导老师的帮助下来继续完成毕业设计。高职计算机专业毕业设计是学生培养中的一个必要环节,通过毕业设计,能够让学生学会怎样利用所学的知识去分析和解决问题,能够让学生更好的适应岗位需求。但高职还处于一个快速发展的过程当中,高职计算机专业的毕业设计教育也处于发展的过程当中,只有通过大家的共同努力,不断去研究高职计算机专业毕业设计的教学方式与方法,才能够提高高职计算机专业毕业设计的水平,以上只是我个人在毕业设计教学过程中的一点心得。 作者:王征录 单位:邵阳职业技术学院信息与传媒艺术系 计算机毕业设计论文:计算机专业毕业设计教学模式研究 【摘要】培养科技创新型的人才是高等院校的一个重要任务,目前高校主要通过大学生科创及各类竞赛及毕业设计等手段来培养大学生的科技创新能力,计算机专业更是如此。本文基于大学生科创及毕业设计分别存在的问题,提出一种基于大学生科技创新实践的计算机专业毕业设计教学模式,将大学生科创与毕业设计结合起来,更好地发挥培养大学生的科技创新能力。 【关键词】大学生科创;计算机专业;毕业设计;教学模式 1.引言 中共中央《关于制定国民经济和社会发展第十一个五年计划的建议》中提出:“把增强自主创新能力作为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节”。高校作为人才培养基地,因此培养创新型尤其是科技创新型人才成为高校的人才培养目标。创新能力是指提出新理论、新概念或发明新技术、新产品的能力,一般来说,创新能力就是发明和发现。高校对大学生科技创新能力的培养主要是以大学生科技创新活动大学生科技创新作为人才培养的一个重要手段。而毕业设计作为大学生最重要的实践活动,也应当以培养大学生的科技创新能力为目的。但是目前,计算机专业的毕业设计许多仍然停留在做传统的信息系统的层面上,在创新能力方面欠缺较多,因此本文提出计算机专业以大学生科创为基础进行毕业设计的教学模式。 2.大学生科技创新实践活动现状 大学生科技创新活动旨在培养学生的科技创新意识和创新能力,自实施以来,吸引了大量的学生积极参与其中。为了更好地开展大学生科技创新活动,许多高校都创建了科技创新实验室及科技创新基地,学院为此也创建了机器人创新实验室和物联网创新实验室,为大学生科技创新活动提供良好的硬件支持,取得了许多优秀的科技创新成果。但是,目前大学生科技创新活动主要存在的问题有:(1)大学生科技创新活动的周期一般为1-2年,由于大四的学生主要忙于准备考研、毕业设计和就业找工作,因此一般以二、三年级的学生为主。但是大二的学生,仍然在学习C语言、数据结构等专业基础课程,动手编程能力不强,对项目的开发更缺乏系统性。另外大二的课时安排也比较满,学生要学量的专业基础课程,课余用于科技创新活动的时间就非常有限,很难深入地进行科技创新活动,影响了科创活动的质量,同时也制约了科创活动的进度。而到大三之后,专业课程学习得差不多了,有一定的知识积累和编程能力之后,科创项目早已面临结题,学生无勇武之地,学生的积极性也受到影响。(2)大学生科技创新活动的覆盖范围比较小。大学生科技创新活动是培养大学生创新能力的一个非常有效地手段,但是由于经费有限,参与科技创新活动的大学生数量也非常有限,通常情况下每个班级最多有三分之一的学生能够参与到科技创新活动里来。多数学生不能参与到科创活动中,无法获得较多的科研基础及实践锻炼机会。 3.大学生的毕业设计现状 本科生毕业设计是实现高等教育人才培养目标最重要的综合性实践教学环节,是学生历经四年的本科教学、投入社会实践前的最后一次综合性的实践教学,也是检验学生对专业理论知识和实践动手能力结合程度的一个标准,当然也是培养大学生科技创新能力的一个非常重要的环节。就目前来说,大学生的毕业设计主要存在以下问题:(1)学生用于毕业设计的时间难以保障。毕业设计安排在大四进行,一般从上学期开始启动,虽然历时可达半年之久。但是,学生同时还开始了就业找工作,使得他们无法安心进行毕业设计。毕业设计需要学生花费大量的时间用于调研、分析、设计、实现、撰写论文,但是日渐增大的就业压力迫使学生暂时放下毕业设计,而在就业方面投入较多的精力。没找到工作的,频繁参加各种招聘会、面试,无心进行毕业设计;找到工作的,许多进入单位进行实习,没有时间进行毕业设计。总之,学生很难集中精力进行毕业设计,往往敷衍了事,随便应付一下,能通过毕业答辩即可。毕业设计本来是考查学生对专业知识的综合运用能力、创新能力,不过在这种情况下,学生很难有较好地创新表现。(2)学生对专业知识的掌握不够系统性。就我校来说,由于培养方案中对实践课程的设置通常是针对某一门具体课程而设置的,缺少综合性的实践课程,导致学生对课程的学习比较孤立。如,有单纯的程序设计类的实践课程,也有单纯的数据库实践课程,但是缺乏完成一个完整的系统的综合性实践课程。这样,学生在进行毕业设计的时候,发现很多知识比较欠缺,需要重新去学习,不能够较快地进入到毕业设计状态。(3)学生对待毕业设计的态度不够端正。现在学生与招聘单位双向选择,部分学生选择的就业方向与专业方向不一致,就认为反正以后不从事相关专业方面的工作,用不到专业知识,因此对毕业设计非常不重视,随便应付一下,不愿进行深入研究。大部分学生能够认真进行毕业设计,希望能够通过毕业设计提高自己的实际动手能力,为自己未来的工作打好基础。但是由于毕业设计侧重于对专业知识的综合运用能力,往往结合一定实际。部分学生由于从未接触过此类课题,不能够对课题的背景、相关知识进行很好地掌握,从而导致毕业设计的深度不够,质量不高,创新性更无从谈起。 4.基于大学生科技创新实践活动的毕业设计 基于目前大学生科技创新活动现状及毕业设计现状,本文提出基于大学生科技创新实践活动的毕业设计的教学模式,将大学生科技创新实践活动与毕业设计有机地结合起来,互相取长补短,相互依托,以更好地培养学生的科技创新能力。在低年级的时候,学校可以将学生组织起来,划分成若干个小组。然后由教师根据自己的科研课题,提出科创课题。或者学生有感兴趣的课题,可以提出,经由教师审核后,也可以作为科创课题。课题选定以后,各个小组分别参与到科创课题中来。由于低年级学生课程比较多,因此指导老师可以利用晚上或者假期的时间对学生进行交流,就研究方案、研究方法进行讨论,及时进行沟通。在此期间,指导教师可以让学生查阅文献,有效培养学生文件检索、阅读文献等科研能力,为以后的科研打好基础。同时,对于可能涉及到的专业知识,指导教师积极引导学生认真学习,进行知识的储备,尤其在实践环节进行有针对性的指导,培养学生独立思考、分析、解决问题的能力。这样学生边学边练,一方面可以深化学生学习的效果,另一方面使得学生的学习更有主动性,激发了学生学习的动力。兴趣是最好的老师,一旦学生对科创等实践产生了兴趣,日后的毕业设计就有了良好的实践基础。进入毕业设计阶段,学生可以就低年级时进行的科创项目进行更加深入的研究。因为已经有了前期科创活动的基础,所以学生在进行毕业设计的时候就不会因为许多课题是从未接触过的而花费大量的时间去熟悉课题的相关知识。另外大四的学生,在几年的科创活动里有了一定的科研基础,实际动手能力也经过了锻炼,在毕业设计阶段可以集中精力进行实验设计,使得研究更加深入,取得较好的研究结果,进一步提高了自己的实践能力和创新能力,同时又节约了时间,给考研、就业赢得了时间,有效缓解了毕业设计与学生就业之间的矛盾。 5.结束语 大学生科技创新活动是培养大学生科技创新能力的重要途径,毕业设计是考察学生实践动手能力的最重要环节,将两者有机结合起来,避免了毕业设计与学生就业之间存在的矛盾,让学生在本科期间将实践贯穿始终,并在实践中进行创新意识、创新能力的培养,从而实现培养科技创新型人才的目的。 作者:闫俊英 单位:上海电机学院电子信息学院 计算机毕业设计论文:计算机改革毕业设计论文 一、计算机专业毕业设计存在的问题 由于诸多现实问题,使得当下计算机专业毕业设计环节中出现了一些亟待解决的问题,具体表现在以下几个方面: 1.专业基础知识的整体把握不够,缺乏系统的科研训练 科研思维和独立解决问题能力不足,知识串联和综合技能应用能力欠缺。多数软件功能不完善,论文写作内容空洞,重点不突出,格式不规范。 2.多数学生认为毕业设计时间安排不合理,项目不能在充裕的时间内完成,加之学生外出找工作、考研、实习与毕业设计 时间部分重叠,毕业生关注重心转移,学生普遍忽视了毕业设计,真正用在毕业设计上的时间大大缩水。项目进度偏慢,难以实现预期的毕业设计效果。 3.学生在认识上存在误区,思想上不重视 近年来,受高校扩招和教育产业化等社会大环境的影响,学生在思想上对毕业设计不够重视。一些学生认为毕业设计只要能合格就行,从而忽视毕业设计环节,甚至有的同学认为从网上下载代码和论文就可以过关或者直接把上一届同学的毕业成果拿来上交,加之毕业设计过程中监管不力,使得抄袭现象时有发生。 4.毕业设计的题目具有局限性,选题不合理,学生缺乏主观能动性 目前,绝大多数设计(论文)题目由指导教师给定,并非根据学生个人兴趣、爱好和特点来选定,学生往往只是按教师的指导查阅部分资料,然后根据教师的设计或方法完成后续工作,因而毕业设计(论文)过程中缺乏学生本人的创新性思考。 5.指导老师倾向放宽要求,毕业答辩流于形式 因为师资力量严重不足,教师的教学和科研任务重,造成教师在毕业设计的投入上力不从心。另外教师不希望看到学生因毕业设计(论文)不合格而影响就业,所以对毕业设计(论文)的答辩检查就相对放松,没有严格要求,几乎没有学生因毕业设计质量不合格而推迟毕业,这无形中致使学生对此项教学环节不够重视。加之学校在制度上对答辩的监督不够,在毕业设计的过程中缺乏有效的管理,造成了答辩过程流于形式,未达到真正的检验目的。 二、构建基于CDIO工程理念的毕业设计模式 为了解决毕业设计环节普遍存在的一些问题,缩小企业用人要求与计算机专业人才培养之间的差距,更好地实现工程教育改革目标,以CDIO能力培养为导向,按照构思、设计、实施、运行4个环节进行计算机毕业设计教学改革,保证毕业设计改革的合理性和科学性。 1.结合工程需求,明确设计任务,构思实施方案 改变目前的“导师命题-学生选题”毕业设计模式,充分强调整个毕业设计过程中以学生为主体的理念。毕业设计题目的确定是一个复杂的过程,毕业设计题目的设置应具有一定的工程性、实践性和创新性。一方面题目应反映学生专业知识的综合应用能力,从而达到培养学生分析问题、解决问题的能力。另一方面要体现出计算机专业的工程背景的特点,结合学生本科阶段学习的主要课程。学生可以根据他们在企业实习中发现的工程实际问题进行研究,也可以根据企业工程师或校内指导教师的相关科研项目进行研究。选择具有实际应用价值和明确工程背景的题目作为毕业设计题目,选题源于生产实际现场,其目的在于培养和加强学生的综合工程能力。毕业论文选题过程采取项目申报、立项的形式进行,学生打算参加哪个项目,小组成员要共同协作写出项目申请书。确定具有应用价值和明确工程背景的题目作为毕业设计题目,不但可以提高学生进行毕业设计的积极性,而且有助于学生胜任未来相关技术岗位工作。学生在明确设计任务后,构思实施方案,同时指导教师要对方案进行审核,让学生修改完善。方案确定后要进行任务分解,制订相应的工作进度。 2.综合运用专业知识,倡导团队合作,培养学生解决问题的能力 由于学生在相关课程的学习中已经掌握计算机软、硬件系统设计的相关理论和方法,而分析和设计是计算机专业毕业设计过程中的关键过程。因此,该阶段的任务是集中完成具体的设计,即描述实现设计的计划、需求、流程以及算法。计算机软件的设计不仅仅是可行性分析、需求分析、概要设计、详细设计等基本过程,还需要确定系统中功能模块的范围、定义和功能设计等细节。由于课题小组成员各自分工不同,需要团队成员经常沟通、讨论。遇到困难问题,团队成员应该在指导教师的引导下寻找解决问题的途径。在毕业设计过程中学生遵从CDIO工程理念,以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习知识。设计阶段应完成系统的体系架构、功能模块的划分、接口的规范设计、开发工具的使用说明等任务,并提交相关设计说明书等资料。 3.加强过程监控,利用校企联合的形式提升学生的工程素养项目的实现、运作实现阶段 即把设计的内容转化为实际的软、硬件系统,包括编码、调试、测试等过程。在编码阶段主要是让学生养成好的开发习惯,保证代码的结构化、可读性和可移植性;及时进行模块测试,写出测试计划,提交测试分析报告。此外,这一阶段教师还要做好毕业设计评估工作中对毕业设计工作的中期检查,完成中期报告。除了阐述设计思路、工作原理、关键技术外,教师还要参照任务书检查已完成的任务、尚需完成的任务、存在的问题、解决方法等,同时对毕业设计工作进度给予评价。教师通过中期检查及时发现并纠正存在的问题,督促学生按任务书中的要求和时间进度完成工作。中国的工科高校大多是关门办学,缺乏与产业和社会的沟通互动,这样的工程教育难以满足产业需求。培养应用型人才的目的是为了服务于实践和生产。为了加强学生解决实际工程问题的能力,学校要考虑学生就业实际,促进校企合作,探索“走出去”(送学生到企业实习)和“请进来”(聘请岗位一线人员为指导教师)相结合的新路子。企业为学生提供了实习和就业的机会,学生在实习阶段可一边学习,一边进行毕业设计和论文的撰写。现在大部分学校都采用“3+1”的教学模式,即学生在学校进行3年的理论学习加1年的实践学习。学生在第七学期就到实习企业,熟悉工作环境,适应岗位需求,尽快胜任工作。另外,通过聘请企业的工程师担任毕业设计的副导师,对学生进行工程实战的培训,从工程师的宝贵经验中得到启示。通过对企业的管理程序、生产流程等方面的研究,提高了学生的工程素养、业务技术和社交能力。 4.制定科学的的评价体系,完善各项规章制度 评价标准是实施CDIO的关键,根据CDIO工程理念对学生的要求,对毕业设计教学的评价应从专业技术知识、创新能力、实践能力和团队协作能力4个方面进行,通过制订多元化、多层次、可供组合的毕业设计质量评价标准与指标,实现科学合理的评价模式。评价不能像传统评价模式,只集中在毕业设计答辩环节,应该体现在毕业设计的多个方面,贯穿整个毕业设计过程中,突出阶段性的特点。引人CDIO模型后,评价的功能应由侧重成绩“优差”转向侧重包括品德、兴趣、特长、能力等学生的个性特点,力求知识与能力的协调统一,突出对学生的工程意识建立、工程实践能力和产业经验的评价。完善的毕业设计过程管理和健全的规章制度是提升毕业设计质量的保障和必要条件。首先,学校通过制定统一的规章制度,在管理者、指导教师和学生中形成工作规范和约束机制。这些规章制度要包括毕业设计基本要求、过程管理和监控等具体内容,明确对指导教师和学生的基本要求,规范毕业设计过程中任务书、开题报告、中期检查报告和论文的格式。学校要结合专业特点,组织相关专家制定合理的开题、毕业设计质量评分标准、答辩程序及考核工作条例等,并依据毕业设计工作流程建立网络化管理、实时跟踪过程管理,使整个毕业环节的过程管理有章可循。其次,学校要成立专门的毕业设计工作委员会并聘请经验丰富的退休教授成立学院毕业设计督导组,通过抽查措施形成监督机制,对毕业过程每个阶段的工作进行监督检查。各阶段检查的主要内容如下:前期检查学生的选题是否合理,审查任务书填写是否规范,落实学生的开题工作情况,了解课题研究所需的条件是否具备;中期主要检查学生执行情况、毕业设计的记录情况、毕业设计的工作进度及毕业设计工作中存在的困难;后期主要检查毕业设计任务完成的情况,审查各阶段提交的文档是否完整规范,毕业设计成绩评定是否合理。通过毕业设计督导组评价、学生对设计毕业工作的反馈等机制,将毕业教学方法的改进和教学效果的提高落到实处。通过各种教学奖励、学生综合测评等措施形成激励机制。按照不同阶段不同权重进行全面考核评价,对学生以及指导教师分别进行表扬、奖励,这样可激励广大师生更为重视毕业设计。 三、结束语 毕业设计是一项综合性的训练,本文在面对计算机专业毕业设计中存在的问题,以CDIO工程理念为导向,提出解决问题的路径。按照构思、设计、实施、运行4个环节进行计算机毕业设计教学改革,同时加大对毕业设计过程的监督和检查力度,提高计算机专业学生的毕业设计的质量。 作者:李贯峰刘平单位:宁夏大学新华学院宁夏大学物理电气信息学院 计算机毕业设计论文:基于工作过程的高职计算机网络专业毕业设计工作的研究与实践 摘要 以工作过程为导向的职业教育理论为高职院校计算机网络专业毕业设计工作的改革提供了理论指导。 本文按照工作过程的流程对毕业设计的选题、毕业设计指导、毕业设计论文写作和毕业答辩等几方面的改革进行了探讨,提出了提高毕业设计质量的思路和相应措施,希望对做好毕业设计工作有所帮助。 关键词 高职院校 毕业设计 毕业答辩 毕业设计是学生完成全部课程后进行的必修性的教学实践环节,它既是培养学生运用所学的基本理论、专业知识和基本技能分析与解决实际问题的能力,也是评价学生综合素质及衡量学校教学水平的重要依据,还将对学生的就业产生一定的影响。所以,搞好学生的毕业设计,对全面提高教学质量具有十分重要的意义。 1 注重实践环节认真做好毕业设计的选题工作 毕业设计的客体就是具体的待解决的问题,选题质量的好坏,直接影响毕业设计的质量。所以选题要紧扣人才培养方案,反映专业的主要内容,具有一定的深度、难度,还要有一定的先进性,同时又要结合高职院校的特点,尽量做到产、学、研相结合。 (1)从专业的人才培养方案出发,毕业设计课题的选择必须考虑课题的难易度,既要满足教学的基本要求,又要保证基本能力的训练;(2)毕业设计的课题应尽可能是基于工作过程的项目、案例或任务,这样既能促进学校产、学、研有机的结合,又能充分调动学生的积极性;(3)毕业设计课题的份量要适当,要充分考虑学生的实际情况,保证学生能在规定的时间内能按时完成任务;(4)毕业设计课题的选择应树立“以就业为导向”的原则,切实为学生就业和可持续发展提供保障。(5)毕业设计课题应与职业岗位紧密结合,使学生进一步了解岗位与工作对象,为学生的“零距离”就业打下基础。 毕业设计课题应提前由教研室安排有经验的老师和企业专家共同起草毕业设计题目,并制定《毕业设计任务书》(初稿),经严格筛选后,由指导教师向毕业生陈述选题的理由和需具备的条件。 毕业生根据毕业设计领导小组公布的《毕业设计任务书》(修订稿),选择题目。对于个别有特殊爱好且学业成绩优秀的学生,可在教师的指导下,允许其自选与人才培养方案密切相关的课题,但所选课题须经专业教研室同意、报系主任审批。 毕业设计任务书由指导教师填写后,提前下达给学生,以便学生在假期或空闲时间准备相关素材及掌握相关知识。 2 精选指导教师充分发挥“双师型”教师的业务优势 充分发挥指导教师的作用是搞好毕业设计(论文)的关键。指导教师应选聘讲师以上有经验的老师,优先选用具有“双师型”职称的老师担任。同时每个选题需配备一名企业专家进行指导,聘请的企业专家应经系主任批准,还要指定专门的教师进行联系,经常检查相关资源,掌握进度,提出要求,协调有关问题。 为确保指导力量,充分发挥指导作用,每名指导教师所指导的毕业设计人数一般不超过10人。 指导教师应尽的职责如下:(1)指导教师要重视对学生独立分析、解决问题和创新能力的培养,应着重于启发引导、充分发挥学生的主动性和积极性,不可包办代替。(2)指导教师要坚持教书育人,结合业务指导,对学生进行理想教育,职业道德教育和政策法规的教育。 (3)指导教师的具体任务为:①按项目、案例或任务做好毕业设计课题,编写毕业设计任务书;②审定学生拟定的总体方案和实施计划,并负责经常检查执行情况和进度;③在毕业设计过程中坚持2次/周的指导和答疑,并根据进度逐个进行辅导;④对学生进行全过程考核、毕业设计完成后,要根据学生的工作能力、工作态度、设计质量等方面的情况写出评语,提出评分的初步意见;⑤在毕业答辩前的一两周,给他们设计一些模拟答辩的环节,促使其对设计内容进行再巩固,从而有利于他们进一步提升技能;⑥参加毕业设计的答辩和评分。负责拟定毕业设计答辩提问,认真听取学生的陈述和答辩,客观评分,做好论文评语的撰写。 3 培养创新能力打造高技能人才 学生在进行毕业设计时,要有标准、规范的行为意识,在毕业设计的过程中应注意培养学生的独立工作能力和重视开发学生的创造力,使之向复合型、创新型高技能人才方向发展,尤其要着重于以下几个方面的能力:(1)检索与阅读中、外文献资料的能力,特别是利用互联网进行检索的能力;(2)团结协作、独立思考、刻苦钻研和进行技术创新与实际应用的能力;(3)学生开展社会调查,进行综合概括的能力和设备安装、调整与测试的能力,包括实验数据分析与处理的能力;(4)发现问题、分析问题和综合解决问题的能力;(5)撰写报告、技术总结、整理文档和论文写作的能力;(6)善于对所研究的题目,运用准确的语言进行表述的能力。 4 规范写作要求提高毕业设计论文的质量 毕业设计论文是毕业设计工作的总结和提高,毕业设计论文反映了毕业生的专业水平和能力,因此要求学生以积极认真、严谨求实的态度完成毕业论文的撰写。 (1)每个学生应独立完成毕业设计论文的撰写;(2)论文要书写规范、文字通顺、图表清晰、测试数据完整、结论明确;(3)论文一般应包含有摘要(150~200字)、关键字、目录、综述、论文主体及参考文献等,同时应附相关程序清单及图纸等;(4)论文全文应在8000字以上(不包括程序清单和图纸),论文中引用的部分必须注明出处。 5 重视毕业答辩全面提升学生的综合素质 答辩是毕业设计的最后一个环节,也是十分重要的,必不可少的环节。它既是学校对学生毕业设计成绩考核、验收的一种形式,也是对教学实践环节及教学水平的最后一次检验,因此,应从以下几个方面高度重视。 答辩要求:①答辩前学生应提交设计成果(包括毕业论文、程序代码、研究成果及测试报告等);②答辩人应能很好地完成毕业设计成果的演示;③答辩人陈述论文的核心内容。陈述要语言精炼、重点突出,时间控制在10~15分钟;④回答教师提问5~10分钟,要求学生能用简短而又准确地语言予以回答。 答辩成绩:由答辩小组成员根据毕业答辩评分标准进行评定,由答辩委员会审定,最后按比例进行综合统计; 毕业设计成果:学生毕业设计成果(包括源程序等)由各系择优选留(不低于30%),交院系资料室保管。 6 结束语 毕业设计是一项群策群力的工作,它需要领导的支持、教师的指导、同学的努力及来自企业的配合。因此要做好这项工作,必须加强基于工作过程的毕业设计的创新模式的研究,同时保证企业专家全程参与,整合毕业实践教学环节,加强全程管理,建立全面有效的监控体系,这样才能真正发挥毕业设计的作用,提高学生的工作能力。 计算机毕业设计论文:计算机毕业设计课程教学模式的探索 摘要:本文提出了计算机专业毕业设计课程的“五段式”教学模式。 关键词:教学模式;教学改革;多媒体;网络 传统的教学模式存在很多弊端,目前新的教学模式也不见得处处适用。关键还是要看是否能够较好地达到教学目标,得到较好的教学效果,培养了学生的综合素质和能力。选用合适恰当的教学模式对于学生的能力培养将起到不可替代的作用。 针对不同的教学模式的特点和计算机毕业设计课程的教学目标,我们在教学的实践过程中提出了针对计算机毕业设计课程的教学模式的改革探索,提出了“五段式”教学,即“理论教学阶段+案例演示阶段+网上交流阶段+小组点评阶段+设计答辩阶段”。 1第一阶段:理论教学阶段 主要采用“粉笔+板书+多媒体”的教学模式。集中讲解软件工程的相关知识和理论。将软件生命周期的各个阶段要做的工作和可以使用的各种工具算法介绍清楚。特别是采用多媒体课件可以动态的展现不同的软件设计模型的形成和使用特点。学生需要经过抽象、形成概念、掌握规律、形成理性认识,以后才能灵活应变,去解决千变万化的实际问题。该阶段目的是使学生对理论知识有全面具体的了解和初步的使用。 经心理学家研究证实:人类获取的信息,83%来自视觉,11%来自听觉,3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉;一般人类能记住阅读内容的10%,听到内容的20%,看到内容的30%,同时听、看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。多媒体技术可以模拟现实环境,利用视觉、听觉等多种形式对学生进行多感官的刺激。把多媒体技术引入教学,可以提高学生的学习效果,同时增强学生学习的自主选择性,充分发挥学生学习的主观能动性和个人潜能,从而实现因材施教。 多媒体课件是采用多媒体技术将图像,文字,声音,动画等综合起来表现教学内容的一种多媒体软件。它可以演示、模拟动态的发展过程,不仅可以激发学生的学习兴趣、渲染教学气氛,还能有效地突破教学重点、难点,收到事半功倍的效果。 2第二阶段:案例演示阶段 主要采用多媒体课件,展示往届学生成功的设计作品。在展示过程中强调理论和实际的结合点,强调理论怎样应用于实际问题的解决,更进一步强调生命周期不同阶段的注意事项。比如说,确立题目一定要有现实意义,有技术可行性、经济可行性。启发学生发散性思维,找准切入点。做好需求分析尤为重要,可以拿出反面的案例进行分析。该阶段的目的是使学生形成感性认识,进一步明确理论知识的指导作用。 案例课程的教学过程大体分以下几个步骤: 针对学习目标设计问题或任务,或者让学生确定问题。 将所要学习的概念,技能蕴含在所要解决的问题或任务之中。 通过解决问题,学生会掌握有关的知识,发展相应的技能。 该教学模式是基于建构主义的基本思想设计的,有利于培养学生的研究精神和自主学习的能力。 3第三阶段:网上交流阶段 主要是利用计算机网络为媒介。大家一边开始在机房着手毕业设计,一边可以在qq群里或者是BBS上发表个人毕业设计观点等,集思广益,大家共同讨论,确定设计小组,组员分工,选题,课题可行性等。这种模式可以激发学生的思考,同时不受时间地点的限制,给了学生充分的时间和空间进行交流。老师也可以对关键性的问题进行启发和指导,这为教师及时与学生进行交流和教学提供了一个很好的平台。该阶段的目的是使老师和学生,学生和学生进行从选题到总体设计的充分交流。 随着现代网络技术的飞快发展,它已经改变了人们获取信息和知识的方式,突破了时间、空间对教育方式的限制,为利用网络资源组织教学提供了物质保障。以网络为主的教学模式就是以网络为依托,充分发挥虚拟教室、远程教学、分布式教学等现代化教学技术的作用。如,开设网上选修课,进行网上考试,网上管理学生成绩,教学信息,布置作业,批改作业等。目标就是要通过现代信息技术所提供的理想学习环境,彻底改革传统的教学结构与教育本质,培养出大批创新性人才。 以网络使用为主的教学模式与传统学习模式相比呈现许多新的特点:时间的终生化,空间的网络化,主体的个性化,内容的整合化,交往的平等化等。充分发挥学生学习的主动性,突出了学生的个性,实现了教育资源的共享。 4第四阶段:小组点评阶段 主要是采用探究式的教学模式。当各个毕业设计小组设计进行到详细设计阶段,由老师组织一次小组点评。由不同的课题小组展示自己队伍目前的工作状况和特点。老师与组,组与组进行探究式讨论。该阶段的目的是调动大家的积极性,明确设计中存在的问题,相互进行学习和借鉴,进一步巩固理论,应用于实践。 探究式课堂教学过程中,教师对学生进行启发诱导,学生进行独立自主学习和合作讨论,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。 该教学模式能够很好地提高学生的智力,发展学生的创造性思维,培养自学能力,使学生掌握科学的学习方法,提高课堂学习的活力和效力。教师调动学生的积极性,为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成败。学生需要明确探究的目标,思考探究的问题,掌握探究的方法,敞开探究的思路,交流探究的内容,总结探究的结果。这是一种双向的交互式的学习模式。 5第五阶段:设计答辩阶段 主要是以组为单位在机房做毕业设计,完成后参加答辩。该阶段可以采用网络作为辅助的媒介,方便小组间的学生交流。本阶段的目的是在交互的环境下顺利完成毕业设计,对优秀的毕业设计给予表扬。 “五段式”教学模式,适合计算机专业毕业设计课程的特点。能够将教学过程中的老师、学生等有效的融为一体,激发了学生的学习热情,调动了学生的学习积极性,提高了学生的学习效率。使得学生在实践中掌握了理论,提高了自身的能力和水平。实现了创造性的学习目标,使教学信息双向化。它还克服了单一教学模式的不足,综合地解决了具体的问题。 该教学模式目前比较适用于计算机专业毕业设计课程的使用,并且在实际的教学工程中体现了一定的优势,但是还需要在实践教学中继续总结,不断改善。 计算机毕业设计论文:“学科交叉产学研结合”毕业设计新模式在独立学院计算机专业的应用研究 摘要:本文通过分析应用型本科传统毕业设计模式的现状和存在的问题,指出应从源头上控制毕业设计(论文)的选题质量,提出了“学科交叉、产学研结合”的毕业设计新模式,并进行了研究与实践。 关键词:毕业设计;学科交叉;产学研结合;独立学院 1引言 毕业设计(论文)教学过程的最后一个环节,是培养学生综合素质、独立工作能力以及创新精神的重要途径。毕业设计(论文)质量是独立学院教育、教学质量和办学水平的重要评估内容[1]。影响毕业设计(论文)质量的因素是多方面的,如规范管理的问题、学生的问题、教师的问题以及毕业设计选题质量的问题,等等[2]。选题质量是毕业设计(论文)质量的源头,应从源头上把住质量关。教育部于2004年4月发文通知,要求对毕业设计(论文)的选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节制定明确的规范与标准,要把一人一题作为选题工作的重要原则。 但是独立学院的应用型本科普遍存在着专业教师人手不够,科研力量相对薄弱,教师科研课题来源不足等因素,影响了毕业设计选题质量。如:有的专业毕业设计选题陈旧单一,个别题目甚至几届学生不变;有的专业一题多人,造成毕业论文雷同或毕业设计(论文)工作量不足;有的专业部分毕业设计题目脱离生产实践等等。 基于上述现状,本文提出了“学科交叉、产学研结合”的毕业设计(论文)新模式,进一步深化教学改革和培养高素质应用型人才。 2独立学院的“学科交叉、产学研结合”毕业设计教学改革步骤 2.1确定试点学科和试点课题 我们把工程与计算机作为学科交叉的切入点,在计算机、纺织工程、服装设计等专业毕业班进行试点,并制定了毕业设计选题的质量标准。选题质量体现在以下几方面: (1) 科学性。选题符合教育规律和教学基本要求,体现本专业培养目标; (2) 实践性。选题体现理论与实践的结合,教育与科研、生产的结合,具有研究价值、现实意义和开拓性; (3) 综合性。选题有利于学生综合运用多学科的理论知识与技能,发挥学生的积极性和创造性; (4) 创新性。选题是科技领域、生产领域和社会领域刚刚出现的新课题和急需解决的新问题,有一定的广度和难度,涉及比较先进的技术,综合性很强,进入了崭新的交叉学科领域; (5) 针对性。选题具有适宜的工作量和难度,可操作性强,学生在规定的时间内可以完成。 SS根据质量标准,我们确定了“羊毛衫CAD系统”,“羊毛衫企业生产管理系统”,“CASIOfx_4800P计算器测量计算软件包的设计”等若干个选题作为此次试点课题。这些选题都来自于企业的技改项目,也是指导教师在研的课题,学科交叉特点明显,能形成阶段性成果,有利于转变为生产力,充分体现了产学研的结合。 2.2人员组织 各试点专业公布学科交叉产学研结合毕业设计试点题目(见表1)以及每个选题的毕业设计任务书,使学生明确“学科交叉、产学研结合”毕业设计选题的目的、意义和具体的任务;学生自主申报、选择题目和指导教师,导师在申报的学生中择优选用。 试点实行指导教师负责制,每位指导教师对整个毕业设计(论文)阶段的教学活动全面负责,充分发挥指导教师的积极作用是提高毕业设计(论文)质量的关键[3]。 3新模式的特色 “学科交叉、产学研结合”的毕业设计(论文)新模式的特色是: (1) 能拓宽毕业设计选题渠道,可在设计课题来源企业建立长期稳定的毕业实习基地。 通过这次试点,我院已与湘潭三利羊毛衫厂、常熟羊毛衫厂、湘潭市勘察设计院等单位建立了良好的协作关系,毕业生也深受欢迎。 (2) 毕业设计真题真做,极大地激发了学生的学习兴趣和积极性,使学生增强了实践能力和就业实力,全面提高了学生的综合素质。我们对参加这次毕业设计试点的学生的就业情况进行了跟踪调查,他们的一次性就业率达到了100%。 (3) 参加毕业设计的学生来自相应的多个学科专业。学生通过多学科间的相互结合与渗透,拓宽了知识面,从而获得多学科专业知识,达到优势互补,使毕业设计(论文)更有利于复合型、应用型人才的培养,有利于学生的综合思维、创新能力和实践能力的培养,增强了学生的团结协作意识,更好地体现了科研团队精神。 (4) 另一方面新的模式对指导教师也提出了更高的要求,对师生双方都是挑战。因此,既丰富了毕业设计(论文)内涵,又提高了教师队伍的综合素质和能力。 (5) 这种新模式易于形成阶段性成果,有利于转变为生产力。参加试点的指导教师非常重视学生在毕业设计(论文)过程中的创新性成果,经进一步总结、提高和完善,已取得下述阶段性成果,如表2所示。 4结论与展望 “学科交叉、产学研结合”毕业设计(论文)新模式的研究与实践是一种有益的尝试,已取得前期成果。它能拓宽毕业设计选题渠道,建立相对稳定的毕业实习教学基地。来自企业和科研院所的实际课题,使学生增强了实践能力和就业实力,有助于全面提高学生的综合素质。同时,能提高教师队伍的综合素质和能力,有利于造就优秀的应用型本科人才,全面提高应用型本科院校的教学质量,是应用型本科院校教学改革的方向,符合高等教育综合化的发展趋势。下一步的研究思路是: (1) 进一步加大改革的力度,增大试点面,为学生提供更多的新型题目,满足学生的需要和社会的需要。 (2) 研究出新模式的系统、科学、规范的运作方法和管理机制,全面推广实施。 (3) 将“学科交叉、产学研结合”的毕业设计选题工作纳入信息化管理,从而提高毕业设计(论文)的质量,促进高校教育、教学管理进一步走向科学化、规范化。
汽车工业机电一体化研究:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院 汽车工业机电一体化研究:机电一体化在汽车工业中的应用 摘 要:本文探讨了机电一体化新技术、新产品在现代汽车和汽车制造厂中的应用,并特别介绍了传感器及微特电机在现代汽车中的应用。 关键词:机电一体化;汽车;电机;传感器 1 机电一体化在现代汽车中的运用 由于大型汽车,先进豪华型的轿车均已开始装备各类机电一体化产品,由于车载机电一体化装备和电子控制装置的增加,现代汽车在性能、安全、质量及豪华舒适等方面将日趋完善。 1.温度监控 车身内冷热水温度自动空调,通风量自动控制,热密封控制,发动机冷却水,油量控制,传动系统润滑油温度控制,结冰警告系统,进气管预加热,自动控制管。 2.汽车电动机及其控制 中央锁上机构自动动作,风窗刮水器遇雨自动开启,可伸缩的前照灯自动开启与关闭,驾驶座椅用电动按钮无级调整位置等。 3.加热监控 汽车燃料自动加热,控制开关并有液晶数字显示。 4.液位检测 车轴位、发动机油、制动液、燃料、水的液位数字自动显示。 5.设备保护 与电源或信号线路相连的各种装置的保护。 6.汽车点火装置方面的应用 传统的有触点点火装置在欧美、日本等发达国家早已淘汰。国外研制生产的机电一体化汽车无触点火装置现在已经普及,传统的有触点点火装置在国内已经受到严重冲击,现已基本淘汰。更高档的轿车上还开始装备有电子控制自动变速器,电子控制化油器,自动催化转换器等机电一体化新产品。 2 C电一体化在汽车制造厂的应用新意义 当今汽车产品市场的激烈竞争,实质上就是汽车制造厂家自动化生产发展的直接动因,因此面向市场的生产自动化的目的,不仅仅在于节省大量的劳动力和改善人们的劳动条件,更主要的目的是在于提高汽车制造业的竞争能力,即提高对市场变化的响应速度,包括提高生产效率优化控制过程,提高产品质量和保持产品质量的一致性和降低产品的成本,缩短制造周期,加速产品的更新换供,从而使现代化的高质量、优性能、多品种、低成本的汽车源源不断地生产出来,并牢牢地占领市场。 而机电一体化技术在现代汽车工业中对实现全自动化控制、大规模、高质量生产等方面均起着关键的作用,随着机电一体化技术的发展和应用现代汽车制造技术水平必将发展到一个新的阶段。 长期以来,汽车生产基本上停留在靠通风机床和工人技术的工艺水平上,其结果是生产周期长成本高,质量不易稳定,而到八十年代中期充分运用机电一体化技术制造的各类数控机床得到了迅猛发展,数控机床的出现圆满地解决了高生产效率和高度灵活性的矛盾,所以它迅速成了工厂生产自动化的热点,数控机床比普通机床有着不可比拟的优点。用数控机床TNT,可以获得更高的精度和稳定的质量,因为它是根据规定程序自动加工的,没有人为的干扰因素,而可以利用软件进行精度校正,所以可以获得比机床精度更高的加工精度和重复精度;数控机床具有高生产率与普通机床相比,可以提高2~3倍,某种条件下甚至可以提高十几至几十倍;数控机床可以适用不同品种及尺寸规格零件的自动加工,一般借助普通夹具,只要更换一条程序纸带即可改变工件的品种,因此,可以大大缩短生产周期,几乎不需要专用工装;一机多用,数控机床,特别是可自动换刀的数控机床,在一次装卡条件下,几乎可完成工件全部需要加工部件的,因此一台这样的数控机床可替代5~7台普通机床;数控机床可实现普通机床难以实现的复杂形面加工优势。因此,目前世界上各工业发达国家均把发展数控机床作为实现机械工业技术革新的战略重点。 3 传感器在汽车中的应用 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息,并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证,如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理,控制决策功能就无法谈及和实现。现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置,气体浓度、速度、光亮度、干温度、距离等功能的传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常,甚至不工作,因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。 4 微特电机在汽车中的应用 除了汽车发电机、起动机外,随着汽车向着舒适化、人性化的要求发展,应用了大量不同规格的永磁直流电动机。如散热风扇、洗涤器、雨刮器、玻璃升降器、汽车空调器、燃油泵、后视镜、电动天窗、电动座椅、门窗、音响产品等配套产品,在发动机底盘的阀门,节气门和速度表中也应用了永磁步进电机,在电动助力转向系统(EPS)中还应用了旋转变压器和无刷力矩电动机,随着汽车部件的电动化,自动化程度不断提高和对汽车微特电机的噪音、电磁兼容、效率的高要求,将采用永磁无刷直流电动机替代有刷的永磁直流电动机。 随着汽车技术的不断发展,特别是汽车电子系统的广泛应用,电动化驱动系统逐步替代传统的机械系统,在各种档次的汽车中大量采用各种不同类型和规格的微特电机。微特电机全称微型特种电机,简称微电机,是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微特电机常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。汽车微特电机以年递增高10%的需求量增长,高级型轿车需40~50台,豪华轿车多达70~80台,汽车尤其是轿车已成为微特电机的一大应用领域。 为了适用汽车有限的空间和移动的环境,要求汽车用微特电机具有一系列的特点:1.低电压大电流 汽车上的电源由发动机驱动交流发电机后向蓄电池充电获得,电压一般为直流14V,所以汽车微特电机大部分是低电压的直流电动机,其工作电流都较大。 2.工作电压波动大 汽车上使用了种类繁多的电器和电子系统,都由蓄电池供电,而在不同时间内蓄电池供电的电压变化范围大,所以要求电机在电源电压8~16V范围内也能正常地工作。 3.环境条件苛刻 汽车微特电机与工业用,家用电器用和微特电机相比较,环境条件更为苛刻,应满足耐、耐冲击振动、防水、防腐蚀等要求,能在环境-40℃~+80℃下正常工作,例如在四轮操纵系统中使用的混合式步进电动机,由于安装在汽车底盘上,所以要求耐振动6g,耐冲击150g,并在结构上采取防水和通风的措施。 4.“三防”及防尘性能好 汽车作为一种交通工具,要求电机具有良好的防潮,防霜,防盐雾及防尘的性能,有消除无线电干扰的措施。直流电动机因换向器和电刷摩擦产生的火花会造成元线电干扰,所以采取消除干扰的措施,如接入滤波电容器。 5.效率高、功率重量比大 随着耗电量的增加,发动机的负载也增加了,从而使耗电量上升,当耗电量增加10W时,汽车的耗油成本增加0.3%~0.6%,为了节约耗油量,就要求汽车微特电机效率高,功率重量比大。 汽车微特电机的这些应用特点,要求在设计、工艺、材料、生产技术和装备等方面更为先进。 综上所述,机电一体化新技术、新产品在现代汽车和汽车制造厂中得到了广泛应用,对汽车工业的发展十分重要。 汽车工业机电一体化研究:汽车工业领域机电一体化的应用 一、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 二、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
电力系统工程论文:全过程设备管理在电力系统工程建设应用 本文主要阐述了设备全过程管理的管理理念,结合大港油田电力系统工程建设实际,探讨如何在工程项目建设中开展设备的管理工作,控制工程的投资、进度、质量,最终实现工程顺利竣工,设备平稳可靠运行。 设备全过程管理是综合设备工程学和过程管理理论提出的一种新的设备管理方法。其基本的思想就是:把设备管理范围扩展到包括设备的研究、设计、制造、购置、安装调试、使用、维修、改造,一直到报废为止的全过程,在这个过程中的每个环节都是必不可少的,每一个环节的问题都会引起整个过程的连锁反应。其基本的目的是通过全过程管理从整体上保证和提高设备的可靠性、维修性和经济性。工程建设阶段,是设备全过程管理的初始阶段,主要涵盖了设备的研究、设计、制造、购置、安装调试等管理环节,是设备管理的基础。而电力系统工程建设,具有设备投资大,协调管理难度大的特点。因此开展好设备管理工作,实现设备的全过程管理不但可以控制工程的投资、进度、质量,也有利于项目建设后的设备日常管理工作。 一、项目立项论证阶段 在工程建设的立项论证阶段,设备管理部门应该超前介入,及时掌握项目的整体进度和物资设备需求情况,与项目建设部门、设计单位加强沟通与交流,提出合理的设备采购方案。 目前,中石油物资采购已经实行了物资的集中采购,集中采购率已经达到了80%,尤其是电力系统设备,绝大部分都实行了定商定价的集中采购方式。以变电站建设为例,变压器、开关柜、综自装置等主要设备技术比较成熟,均已经实行了定商定价,明确了设备的厂家、价格,设备管理部门可以组织建设部门、设计部门可以根据工程实际情况,提出明确的技术要求,与设备厂家进行沟通,确定设备的规格型号。对于集中采购范围外的设备,如电网安全监控系统、在线监控装置等零星设备,设备管理部门应与建设单位、设计单位积极协调,组织编制设备的技术规格书,为设备下一阶段的采购提供技术支持。 二、设备采购实施阶段 在设备的采购阶段,设备管理部门首先应督促建设部门申请设备编码,及时上报设备需求计划及推荐设备供应单位。目前,按照油田公司的采购程序,设备购置审批固定在每月的25-30日,因此当月不能及时审批,只能延迟到下一个月,最终影响设备的采购时间。物资需求计划上报后,设备管理部门应积极与油田公司相关处室、物资供销公司等部门联系,督促设备购置计划的审批,并根据设备采购的金额、技术要求编制合理的采购方案。目前油田公司主要有电子商务、谈判、招标三种物资采购方式。 (一)电子商务采购方式 电子商务采购方式比较简单,变压器、电缆等设备物资主要采用这种方式,由物资供销公司通过中石油的电子商务平台,直接按照网上的设备、物资价格,提交设备采购订单,供需双方进行现场确定就可以确认采购行为。 (二)谈判采购方式 对于采用谈判或未招标方式的设备采购,设备管理部门应及时了解市场信息,通过查阅以前的历史交易记录,分析原材料价格走势,与类似厂家进行电话咨询等方式,掌握设备的基本情况,以便于在谈判过程中掌握主动权,对设备当前的市场价格、生产周期进行摸底,同时与项目建设单位进行沟通,根据工程预算和工期要求确定合理的市场价格和供货周期。特别在设备的具体谈判过程中,通过谈判记录书面形式明确设备的技术要求、设备的交货时间、付款方式、执行标准。 (三)招标采购方式 对于通过招标方式采购的设备,设备管理部门根据工程实际情况划分标段,组织编制招标文件、评分标准,设定设备限价、标底,并组织建设部门、技术部门进行审核,同时应按照油田公司招投标管理程序,办理招投标审批,评委抽取等相关事宜。在完成招标后,督促物资供销公司与中标单位签订供销合同,按照合同约定履行预付款支付等手续,保证设备的正常生产。 三、设备的监造阶段 设备管理部门应该重视设备的监造环节,对于电力系统如变压器、开关柜等关键设备,应该组织专业技术人员实行入场监造,一方面利用入场监造的机会,见证隐蔽生产环节、电气试验的过程,保证设备的质量。另一方面,督促设备的生产进度,确保生产厂家在约定的时间及时送货,保证电力工程的整体进度。 四、设备验收阶段 设备验收按验收阶段划分为设备到场验收,工程调试验收、工程移交验收等。验收人员应由工程建设部门、设备管理部门、设备使用单位、设备供应商组成,验收前验收人员应熟悉设备的基本情况,按照相关的设备验收标准和合同约定开展设备验收工作。 设备验收按工作内容分为设备本体验收和资料验收,电力系统设备验收应特别关注资料验收,注意收集设备的合格证、出场实验报告、装箱清单、说明书等文字资料,并由专人负责收集存档,以便于后期的设备操作维护和电气试验比对。 五、结束语 以上就是我对电力系统工程建设中设备管理的几点经验,从现阶段来看,油田公司逐渐加大电力系统的投资力度,多个LNG变电站、西三变电站工程项目陆续开工建设,实行全过程设备管理将有助于更好地控制工程的投资、进度、质量,也有利于项目建设后的设备日常管理工作。 电力系统工程论文:电力系统工程项目管理模式 为了实现电力系统的安全运行与电力企业的可持续发展,电力企业一般进行大修技改工程,并有着一定的管理系统。本文以电力系统大修技改工程项目管理模式为切入点,分析电力系统大修技改的重要性,探究现阶段管理现状,切实提出大修技改工程项目管理模式创新措施,分析具体应用。 一、电力系统大修技改重要性分析 所谓的电力系统大修技改是指电力设备的累计运行时间较长,自身损耗较大,为了确保电力设备的正常使用及使用安全问题,就要对电力设备进行大修。在大修过程中将电力设备、装置等进行技术改造,优化电力设备的质量与使用性能。对于电力企业来说,电力系统运行维护与电力设备的置备都是主要开销之一。通常来讲,当电力设备使用达到一定的期限时,还保持着良好的性能,为了使得电力设备继续服务于电力企业,继续发挥价值,通常选择大修技改,将相关电力设备进行改造,在优化质量与性能同时,大大增加了使用寿命。所以,大修技改可以提高电力系统运行的稳定性与可靠性。不仅如此,大修技改还是电力企业发展的必然需求。加大对电力系统的大修与技改的项目管理,可以确保电力企业中资产健康有效的进行,进而实现经济效益最大化,推动电力企业的可持续发展。故而,电力系统的大修技改对于电力企业来说至关重要,不仅确保着电力系统的安全运行,还为电力企业可持续发展做出贡献。 二、电力系统大修技改项目工程管理现状分析 随着电力企业的不断发展,电力系统大修技改项目工程管理水平也在不断的提高,也有着一定的管理效果,但尽管如此,在电力系统大修技改项目工程管理过程中,还是存在着很多问题,影响着工程项目的科学管理,也在一定程度上阻碍着电力系统大修技改项目工程的进一步发展。以下是对电力系统大修技改项目工程管理现状的具体分析。1管理缺乏制度约束。一些电力企业在电力系统大修技改工程项目管理方面还没有确立相关制度,使得项目工程的管理工作缺乏制度为依据,更缺少制度的约束,使得项目工程的管理工作具有较强的随意性,很多电力企业都是出现问题之后再进行维护管理并没有做到预防问题发生或者及时排除隐患等。直接导致了管理不规范、管理不全面、监管力度不到位等问题。2管理缺乏规范性。管理不规范是影响电力系统大修技改项目工程的进一步发展的重要因素之一。管理模式模糊、管理部门的职责不明确、管理流程不规范等,均为管理缺乏规范性的具体体现。由于大修技改工程在间隔时间相对于企业项目来说较长,所以电力企业对大修技改工程并没有给予足够的重视,在项目管理人力资源设置方面,人数较少,且负责统筹大修技改工程的报批、招标、结算等职能管理工作,而工程项目的申报、过程管理及施工现场管理等各项具体工作则是由生产单位组织落实,如此一来,管理具有一定的分散性,并未形成专门的机构开展系统性管理,在管理方面就有着很多欠缺,不够规范。3管理缺乏全面性。现阶段的电力系统大修技改项目工程管理主要缺乏全面性,电力企业对大修技改工程不够重视、大修技改人员的专业素质水平较低、遗漏大修技改具体项目等都是管理缺乏全面性的重要体现。另外,工程立项、物资采购、结算、资产登记、图纸资料等各项工作虽各有管理系统,但无法相互关联形成大修技改工程全过程管理的技术手段,应对突发事件的处理能力低,已无法适应不断提升大修技改工程项目管理水平的要求。4管理力度不到位。尽管电力企业对于电力系统大修技改工程项目进行管理,但管理的力度不到位也影响着大修技改工程的进一步发展。尤其是项目现场管理力度不够,造成工程管理中出现诸多相互推委、工作断层、现场失控等现象,使得工程项目的监理工作流于形式,成为合法办理工程结算的一项手续。不利于大修技改工程顺遂进行,进而影响大修技改质量,也失去了大修技改本身对电力系统的意义。 三、探究创新电力系统大修技改工程 项目管理模式相关措施综合电力系统大修技改项目工程管理现状来看,大修技改工程项目管理中还有着很大的改进空间,我们可以对大修技改工程项目管理模式进行创新,更好的服务于大修技改工程,使得大修技改工程项目最大限度的发挥其作用。以下是具体措施分析。1建立健全管理制度。前文已述,健全的电力系统大修技改工程项目管理制度可以确保管理工作的正常有效开展,不仅如此,在建立健全管理制度的同时还需要相关管理人员自觉遵守并加大管理力度,切实确保电力系统大修技改工程项目管理发挥应有的作用。2明确责任。按不同实施阶段、不同工作内容将工程项目管理任务分解给业主项目部每位成员,明确管理工作各项权利和义务,调动生产专责、生产班长和相关人员参与管理项目积极性。3加强施工现场的安全管理。大修技改工程均在已投入运行变电站、配电设施、输电线路上开展,具有规模小、点多面广、大修技改设备通常还与在运行设备有着多种物理或逻辑上联系、安全隐患多等特点,施工中稍有不慎便会造成人身、设备及电网事故。运行单位生产班组技术人员对设备和施工现场熟识,是开展施工现场安全技术监督最恰当的技术力量,因此,生产班组是大修技改工程施工现场管理人员的储备库,安排生产班组技术人员参与施工现场安全技术监督是破解大修技改工程安全隐患难题,确保工程质量和人身、设备、电网安全的最为有效措施。结语综上所述,电力系统的大修技改工程项目对于电力系统的安全运行来说至关重要,所以对大修技改工程项目管理对于电力企业来说也十分的重要,在实际的管理过程中,要建立健全的管理制度,明确责任,加强施工现场的安全管理等,切实确保大修技改工程项目发挥最大的效果。 作者:肖晓慧 单位:广东电网有限责任公司惠州博罗供电局 电力系统工程论文:电力系统工程建设研讨 摘要:在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成。电力工程不同于其他的工程,在难度和专业的要求上更为苛刻,因此电力工程建设管理中涉及到的问题一直是人们值得深入探究的课题。近年来,我国电力系统工程建设取得了巨大的成就,但很多管理细节仍存在问题,严重的阻碍了我国电力产业的发展。 关键词:电力系统;工程建设;管理 随着我国经济实力的整体提升,电力工程也随之迎来了建设的高峰,在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成,在管理的过程中要重点关注质量、进度、安全、及成本问题,尤其质量安全更不容忽视。目前我国电力工程建设的管理相对落后,缺少理论的支持和实践的验证,随着经济时代的到来,电力建设工程管理中的问题在逐步的放大,严重制约了我国电力产业的发展。在电力建设中造价投资管理、建设项目的审核等问题有待解决,本文对目前我国电力建设工程管理中存在的问题和优化管理策略进行了浅析。 1我国电力系统工程建设管理中存在的问题 电力工程建设管理是从建设之前开始的,要基本对工程的了解做出合理的资金预算,保证工期的同时要更加注重安全和质量问题,尽可能的避免存在的一切风险。我国的电力工程建管理设初始始于上世纪50年代,自历史记载以来,我国的电力工程建设管理沿袭了前苏联的管理模式,直到80年代初,我国才逐步的形成了自己的管理模式,经过几十年的发展我国在电力工程建设管理工作上取得了实质性的飞越,但相比西方国家仍有很大的差距。我国目前电力工程建设管理上仍存在较多问题: 1.1缺乏资金预算体制 由于资金是一切管理的基本,因此应当引起建造者们的足够重视,精准的资金预算可以帮助企业实现终极目标,保证协调好各部门之间的工作职能,做到专款专用,同时可以提升资金的利用率,有效的保障了电力施工的顺利进行。但是目前在我国电力建设管理中对资金预算的管理做的还不够,没有清楚的规划项目从开始到完成需要的整体资金,经常是“先建设,后算账”的方式开始电力工程建设,同时由于资金的混乱使用、挪用专用资金的现象频繁出现,严重影响了工程的进度和质量,使工程无法按预期的计划完成。除此之外很多建设单位由于资金不足临时改变建设设计或偷工减料给电力的使用增加了安全隐患。 1.2缺乏风险意识 电力系统工程建筑不同于其他行业的建设,要将安全从始至终的贯彻到底,做好每个环节的安全评估和预测对工程整体的进展有重要意义。由于电力建设的多环节性导致了风险存在也是多环节的,任何环节存在的风险都可导致整体电力系统工程建设的失败。我国很多电力建设承包商缺乏基本的安全管理意识,风险意识是识别风险、规避风险的前提,因此缺乏风险意识导致了电力工程建设中存在诸多的安全隐患,除此之外建设者缺乏风险评估系统,没有理论支撑单凭个人经验对风险预估,严重的增加了电力工程建设行业的风险。 1.3质量管理相对缺乏 在电力产业高速建设和发展的今天,切莫忽视最重要的质量问题,质量是生命线,对于电力工程建设更是如此。但是目前很多电力建设商没有认识到质量问题的严重性,对质量的把控不够严格。缺少工程建设质量管理系统也是安全事故频频出现的主要原因,由于电力工程建设涉及到多个部门和企业,质量掌控难度较大,因此,要在工程建设过程中加强管理,严格要求建造的质量[1]。 2优化管理的具体对 优化电力工程建设管理对我国整体经济的提升和人们生活水平的提高有着重要的意义。针对上述存在的问题作出如下的有效措施: 2.1完善工程建质量的管理体系 构建完善的工程质量管理体系主要包括完善组织结构、建立专业的质量检查部门两个部分,首先要在组织结构上配备充足的人员,进行科学合理的人员管理结构设计,各个部门人员比例要协调,严格要求施工人员的专业技能,保证工程有序进行,最大程度上提高工程的质量。除此之外打造专业的质量检测队伍,加强工程实施期间的质量。影响质量的因素包括:人为失误、材料廉价、机械落后、施工工艺欠佳、资金短缺、方案不合理等,所以要想严格要求工程质量就要在工程的前期有精准的预算和规划,在工程实施期间要严格要求物料和施工工艺,必要时可临时调整施工方案,工程结束后还要做好验收工作,检验质量是否达到预期标准,是否能承受实际的压力,施工团队要做好以上三阶段的质量检测,保证安全生产。 2.2做好预算 预算是电力工程建造中重要的环节,精准的财政预算可以全面的把控工程建造的细节问题,重视预算不仅是管理制度的策略,更是一种管理思想,资金预算是电力工程建建设管理的核心,它是企业一起切运行的基本,因此精准的预算对电力工程建设后期的工作有着重要的意义。电力工程建设之前要做出精准的预算,合理的分配资金,做到转款专用,切忌私自挪用建设资金,建设单位要做好预算管理,加强对员工的约束力,提高资金的使用效率,保证工程建设的顺利完成。电力工程建设周期较长,在期间耗费的人力物力较多,因此预算显得更为重要,建设单位要加强预算管理,从而避免建设过程中出现的其他问题,保证工程建设的质量和完成期限。 2.3合理规划风险 风险管理是电力工程建设中不可忽视的问题,影响电力工程建设风险因素是多种多样的。因此我们要从经济风险、环境风险、管理风险等角度出发,首先要提升承建商的安全意识,对风险要做出客观的预测,要建立专业的风险评估团队和完善的评估系统,不再依靠个人的经验预测风险的大小。合理的规避风险可以解决工程期间存在大多数问题,在施工中,要做好风险管理工作,将可以预见的风险隐患一一杜绝,除此之外在施工结束后要做好质量检测,对于发现的质量问题要及时的处理,降低因质量问题发生危险发的可能性[2]。 3总结 综上所述,电力工程建设是多环节的复杂工作,其设计的行业部门较多,存在的问题也是多方面的,所以要从多方面入手加强管理,重视工程建设初期的预算管理,合理的分配资金,做到专款专用,除此之外最重要的是做好质量监测和风险的评估,保证在规定日期内顺利完成。 作者:姜淑琴 单位:内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局阿巴嘎供电分局 电力系统工程论文:变频器在电力系统工程应用中的干扰及解决方法 摘 要:随着科学技术的高速发展、变频器以其具有调速范围广、调速精度高、控制的多源化、节能、可靠性高等优势,被越来越广泛的应用到工业生产和生活中。然而,变频器的大量使用,人们在享受这些优越感带来效益和实惠的同时,变频器还存在一个不可忽视的问题,变频器的干扰,变频器的干扰由自生产生,不加以优化和控制会对其它电器设备的运行造成影响,甚至会对整个电网造成污染。因此,如何有效的解决变频器干扰问题是值得我们去思考和讨论。 关键词:变频器 电力系统 干扰 1、变频器概述 变频器主要由三相桥式整流、滤波、逆变系统、监测系统、中央控制系统微处理单元等组成的。 变频器的主要部件为三相桥式整流、滤波、逆变系统、监测系统、中央控制系统微处理单元。在具体的控制过程中,采取了分层控制的方式,既提高了控制系统的控制效果,同时也简化了控制流程,使整个控制流程能够得到有效的优化,在具体的控制效果上满足了实际需要。所以,了解并掌握变频器的工作原理,对做好变频器的应用和提高变频器的应用效果具有重要作用。 伴随着科学技术的不断发展,变频器调速技术作为集成自动控制和电力电子参数的技术模型,具有非常重要的应用价值。不仅能实现节能要求,也能利用软启动等方式,减少设备运行过程中的机械冲击,一定程度上延长电机的使用寿命。正是基于此,在工业领域中设置应用模型,能在提高干扰问题处理效果的基础上,提升经济效益,进一步降低劳动强度,建立更加具有针对性的管控措施。 2、变频器的主要干扰源 变频器包括整流电路和逆变电路,输入的交流电经过整流电路和平波回路,转换成直流电压,再通过逆变器把直流电压变换成不同宽度的脉冲电压(称为脉宽调制电压,PWM)。用这个PWM电压驱动电机,就可以起到调整电机力矩和速度的目的。这种工作原理导致以下三种电磁干扰: 2.1谐波干扰 整流电路会产生谐波电流,这种谐波电流在供电系统的阻抗上产生电压降,导致电压波型发生畸变,这种畸变的电压对于许多电子设备形成干扰,常见的电压畸变是正弦波的顶部变平。谐波电流一定时,电压畸变在弱电源的情况下更加严重,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2.2射频传导发射干扰 由于负载电压为脉冲状,因此变频器从电网吸取电流也是脉冲状,这种脉冲电流中包含了大量的高l成分,形成射频干扰,这种干扰的特征是会对使用同一个电网的设备形成干扰,而与设备与变频器之间的距离无关; 2.3射频辐射干扰 射频辐射干扰来自变频器的输入电缆和输出电缆。在上述的射频传导发射干扰的情形中,变频器的输入输出电缆上有射频干扰电流时,由于电缆相当于天线,必然会产生电磁波辐射,产生辐射干扰。变频器输出电缆上传输的PWM电压,同样包含丰富的高频的成分,会产生电磁波辐射,形成辐射干扰。 根据电磁学的基本原理,形成电磁干扰必须具备三要素:电磁干扰源、电磁干扰途径、对电磁干扰敏感的系统。为防止干扰,可采用硬件抗干扰和软件抗干扰。其中,硬件抗干扰是最基本和最重要的抗干扰措施,一般从抗和放两方面入手来抑制干扰,其总体原则是抑制和消除干扰源、切断干扰对系统的耦合通道、降低系统干扰信号的敏感性。具体措施在工程上可采用隔离、滤波、屏蔽、接地等方法。 3、抗电磁干扰的有效对策 3.1采用软件抗干扰措施 具体来讲就是通过变频器的人机界面下调变频器的载波频率,把该值调低到一个适当的范围。如果这个方法不能奏效,那么只能采取下面的硬件抗干扰措施。 3.2进行正确的接地 通过现场的具体调研我们可以看到,现场的接地情况是不甚理想的。而正确的接地既可以是系统有效地抑制外来干扰,又能降低设备本身对外界的干扰,是解决变频器干扰最有效的措施。具体来讲就是做到以下几点: (1)变频器的主回路端子PE(E、G)必须接地,该接地可以和该变频器所带的电机共地,但不能与其它的设备共地,必须单独打接地桩,且该接地点应该尽量远离弱电设备的接地点。 (2)其它机电设备的地线中,保护接地和工作接地应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。控制信号的屏蔽地和主电路导线的屏蔽地也应分开单独设接地极,并最后汇入配电柜的电气接地点。 3.3屏蔽干扰源 屏蔽干扰源是抑制干扰的很有效的方法。通常变频器本身用铁壳屏蔽,可以不让其电磁干扰泄露,但变频器的输出线最好用钢管屏蔽,特别是以外部信号(从控制器上输出4~20mA信号)控制变频器时,要求该控制信号线尽可能短(一般为20m以内),且必须采用屏蔽双绞线,并与主电路线(AC380)及控制线(AC220V)完全分离。此外,系统中的电子敏感设备线路也要求采用屏蔽双绞线,特别是压力信号。且系统中所有的信号线决不能和主电路线及控制线放于同一配管或线槽内。为使屏蔽有效,屏蔽层必须可靠接地。 3.4合理的布线 具体方法有: (1)设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入输出线。 (2)其它设备的电源线和信号线应避免和变频器的输入输出线平行。 如果采取了以上的办法之后还是不能够奏效,那么继续以下办法: 3.5干扰的隔离 所谓干扰的隔离,是指从电路上把干扰源和易受干扰的部分隔离开来,使他们不发生电的联系。通常是在电源和控制器及变送器等放大器电路之间在电源线上采用隔离变压器以免传导干扰,电源隔离变压器可应用噪声隔离变压器。 3.6在系统线路中设置滤波器 设备滤波器的作用是为了抑制干扰信号从变频器通过电源线传导干扰到电源和电动机。为减少电磁噪声和损耗,在变频器输出侧可设置输出滤波器;为减少对电源干扰,可在变频器输入侧设置输入滤波器。若线路中有敏感电子设备如控制器和变送器等,可在该设备的电源线上设置电源噪声滤波器以免传导干扰。 3.7采用电抗器 在变频器的输入电流中频率较低的谐波成分(5次谐波、7次谐波、11次谐波、13次谐波等)所占的比重是很高的,它们除了可能干扰其它设备的正常运行之外,还因为它们消耗了大量的无功功率,使线路的功率因素大为下降。在输入电路内串入电抗器是抑制较低谐波电流的有效方法。根据接线位置的不同,主要有以下两种: (1)交流电抗器:串联在电源与变频器的输入侧之间。其主要功能有: a、通过抑制谐波电流,将功率因素提高至(0.75-0.85); b、削弱输入电路中的浪涌电流对变频器的冲击; c、削弱电源电压不平衡的影响。 (2)直流电抗器:串联在整流桥和滤波电容器之间。它的功能比较单一,就是削弱输入电流中的高次谐波成分。但在提高功率因素方面比交流电抗器有效,可达0.95,并具有结构简单、体积小等优点。 4、结语 在今后变频器应用过程中,针对变频器在运行中出现的干扰问题不断引进新技术,进一步开发和完善功能,增强抗干扰能力,更好地应用于电力系统以及其他工业工程建设中。 电力系统工程论文:电力系统工程建设管理策略研讨 摘 要:在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成。电力工程不同于其他的工程,在难度和专业的要求上更为苛刻,因此电力工程建设管理中涉及到的问题一直是人们值得深入探究的课题。近年来,我国电力系统工程建设取得了巨大的成就,但很多管理细节仍存在问题,严重的阻碍了我国电力产业的发展。 关键词:电力系统;工程建设;管理 0 前言 随着我国经济实力的整体提升,电力工程也随之迎来了建设的高峰,在电力系统的建设中,建设者必须运用有效的管理策略和方法对工程建筑的过程进行监控和管理,使得电力工程建设顺利完成,在管理的过程中要重点关注质量、进度、安全、及成本问题,尤其质量安全更不容忽视。目前我国电力工程建设的管理相对落后,缺少理论的支持和实践的验证,随着经济时代的到来,电力建设工程管理中的问题在逐步的放大,严重制约了我国电力产业的发展。在电力建设中造价投资管理、建设项目的审核等问题有待解决,本文对目前我国电力建设工程管理中存在的问题和优化管理策略进行了浅析。 1 我国电力系统工程建设管理中存在的问题 电力工程建设管理是从建设之前开始的,要基本对工程的了解做出合理的资金预算,保证工期的同时要更加注重安全和质量问题,尽可能的避免存在的一切风险。我国的电力工程建管理设初始始于上世纪50年代,自历史记载以来,我国的电力工程建设管理沿袭了前苏联的管理模式,直到80年代初,我国才逐步的形成了自己的管理模式,经过几十年的发展我国在电力工程建设管理工作上取得了实质性的飞越,但相比西方国家仍有很大的差距。我国目前电力工程建设管理上仍存在较多问题: 1.1 缺乏资金预算体制 由于资金是一切管理的基本,因此应当引起建造者们的足够重视,精准的资金预算可以帮助企业实现终极目标,保证协调好各部门之间的工作职能,做到专款专用,同时可以提升资金的利用率,有效的保障了电力施工的顺利进行。但是目前在我国电力建设管理中对资金预算的管理做的还不够,没有清楚的规划项目从开始到完成需要的整体资金,经常是“先建设,后算账”的方式开始电力工程建设,同时由于资金的混乱使用、挪用专用资金的现象频繁出现,严重影响了工程的进度和质量,使工程无法按预期的计划完成。除此之外很多建设单位由于资金不足临时改变建设设计或偷工减料给电力的使用增加了安全隐患。 1.2 缺乏风险意识 电力系统工程建筑不同于其他行业的建设,要将安全从始至终的贯彻到底,做好每个环节的安全评估和预测对工程整体的进展有重要意义。由于电力建设的多环节性导致了风险存在也是多环节的,任何环节存在的风险都可导致整体电力系统工程建设的失败。我国很多电力建设承包商缺乏基本的安全管理意识,风险意识是识别风险、规避风险的前提,因此缺乏风险意识导致了电力工程建设中存在诸多的安全隐患,除此之外建设者缺乏风险评估系统,没有理论支撑单凭个人经验对风险A估,严重的增加了电力工程建设行业的风险。 1.3 质量管理相对缺乏 在电力产业高速建设和发展的今天,切莫忽视最重要的质量问题,质量是生命线,对于电力工程建设更是如此。但是目前很多电力建设商没有认识到质量问题的严重性,对质量的把控不够严格。缺少工程建设质量管理系统也是安全事故频频出现的主要原因,由于电力工程建设涉及到多个部门和企业,质量掌控难度较大,因此,要在工程建设过程中加强管理,严格要求建造的质量[1]。 2 优化管理的具体对策 优化电力工程建设管理对我国整体经济的提升和人们生活水平的提高有着重要的意义。针对上述存在的问题作出如下的有效措施: 2.1 完善工程建质量的管理体系 构建完善的工程质量管理体系主要包括完善组织结构、建立专业的质量检查部门两个部分,首先要在组织结构上配备充足的人员,进行科学合理的人员管理结构设计,各个部门人员比例要协调,严格要求施工人员的专业技能,保证工程有序进行,最大程度上提高工程的质量。除此之外打造专业的质量检测队伍,加强工程实施期间的质量。影响质量的因素包括:人为失误、材料廉价、机械落后、施工工艺欠佳、资金短缺、方案不合理等,所以要想严格要求工程质量就要在工程的前期有精准的预算和规划,在工程实施期间要严格要求物料和施工工艺,必要时可临时调整施工方案,工程结束后还要做好验收工作,检验质量是否达到预期标准,是否能承受实际的压力,施工团队要做好以上三阶段的质量检测,保证安全生产。 2.2 做好预算 预算是电力工程建造中重要的环节,精准的财政预算可以全面的把控工程建造的细节问题,重视预算不仅是管理制度的策略,更是一种管理思想,资金预算是电力工程建建设管理的核心,它是企业一起切运行的基本,因此精准的预算对电力工程建设后期的工作有着重要的意义。电力工程建设之前要做出精准的预算,合理的分配资金,做到转款专用,切忌私自挪用建设资金,建设单位要做好预算管理,加强对员工的约束力,提高资金的使用效率,保证工程建设的顺利完成。电力工程建设周期较长,在期间耗费的人力物力较多,因此预算显得更为重要,建设单位要加强预算管理,从而避免建设过程中出现的其他问题,保证工程建设的质量和完成期限。 2.3 合理规划风险 风险管理是电力工程建设中不可忽视的问题,影响电力工程建设风险因素是多种多样的。因此我们要从经济风险、环境风险、管理风险等角度出发,首先要提升承建商的安全意识,对风险要做出客观的预测,要建立专业的风险评估团队和完善的评估系统,不再依靠个人的经验预测风险的大小。合理的规避风险可以解决工程期间存在大多数问题,在施工中,要做好风险管理工作,将可以预见的风险隐患一一杜绝,除此之外在施工结束后要做好质量检测,对于发现的质量问题要及时的处理,降低因质量问题发生危险发的可能性。 3 总结 综上所述,电力工程建设是多环节的复杂工作,其设计的行业部门较多,存在的问题也是多方面的,所以要从多方面入手加强管理,重视工程建设初期的预算管理,合理的分配资金,做到专款专用,除此之外最重要的是做好质量监测和风险的评估,保证在规定日期内顺利完成。 电力系统工程论文:论电力系统工程造价管理与质量控制 无论是何种工程都需要做好相应的造价管理与质量控制工作,才能够有效的推动工程的发展和建设。电力系统工程也不例外。电力系统工程在近年来发展迅速,这就使得电力企业市场竞争逐渐加剧,要想使得电力企业能够在激烈的市场竞争中占有一席之地,就需要针对电力企业的系统工程进行造价方面的管理,并且做好相应的电力产品质量控制工作,这样才可以使得电力企业在市场中实现长远可持续的发展。下面本文就针对电力系统工程造价管理与质量控制进行深入的研究。 一、造价管理 1、“价值工程”的运用 工程建设最终的目的就是体现价值,价值工程也由此而来。价值工程可以说是有一种技术分析方式,其具有科学性和系统性。价值工程以建设单位的意愿为基准,以提高工程价值为目标,集合各方的经验智慧,有组织的进行建设活动,细致的对工程造价进行分析和总结。工程的内在价值越大,则说明工程的功能越全面。这就是工程造价管理的标准。 2、对工程项目实行限额设计 在电力系统工程造价的控制上,需要合理的针对电力基建工程实行限额设计,严格的依照已制定的项目计划中对建设所需要投入的资金进行估算和基本的设计,然后在估算设计的基础上,对控制技术以及施工图纸等进行合理的设计。另外,要对工程量进行合理的配置,将投资进行份额处理,切实的将投资金额以及工程量落实到实处,使得设计人员能够根据工程量以及限定金额的要求来进行设计工作。相关的设计人员一定要在充分的保证电力系统工程实际应用效应的基础上,合理对投资额进行设计和分配,严禁出现随意变更的情况,使得总投资额可以保持在限定的范围内。做到了这一点,就能够使得投资额得到充分的应用,无论是在管理上还是在控制上,都具有合理性。同时,将总投资额控制在合理的范围内,还能够使得有关各方面的设计都能够得到良好的控制和管理。 严格的依据设计的步骤来对投资额进行分配,使得投资额与工程量之间可以实现竖向的交叉,并依据工程量来对投资额实行控制。在每一个设计阶段上,都要针对投资进行单元的横向控制和管理。然而,限额设计也不是一味的要将造价进行降低处理,而是要在保障使用性的基础上,对造价尽可能的降低,实现设计的最优化,保障经济和设计相统一。有效的将经济与设计结合在一起,利用较少的投资来赢得较大的经济效益,以保障工程项目限额设计的合理性,从而进一步做好相应的造价管理工作。 二、工程质量控制 1、影响电力工程施工质量的主要因素 1.1人是电力系统工程项目建设的主体 人员的综合素质对工程施工的质量有着一定的影响。人员的技术水平和素质水平对于各阶段的工程施工都有着直接或者间接的影响。因此,要想要提高电力工程施工的质量,就要提高施工人员的素质,培养施工人员的技术能力。 1.2材料质量是工程质量的基础 在电力工程施工中,材料是施工的基础,材料的质量直接决定了工程质量的标准。材料质量不过关,那么工程质量就不合格。而且电力工程的施工规模大,所用的材料也多,材料如果出现问题,那么对整个工程的施工都会有影响。因此,要想提高工程质量,保证施工的顺利进行,就要选用高标准的材料,保证材料的质量。对工程施工中的材料进行严格的把控,确保材料符合检测标准。 1.3施工方案是实现工程建设的关键 在电力系统工程进行建设之前,一定要选择好相应的施工方案,如果施工方案制定存在问题或者是施工方案选择不合理,那么就会直接影响到施工开展的进度,也会使得电力系统工程的建设质量受到影响。因此,要在对施工方案进行控制的过程中,充分的考虑到技术、工艺以及操作等各个方面的因素,在经济效益的基础上,采用先进的工艺,运用得当的措施,从而使得电力系统工程的建设质量可以得到有效的提高,在一定程度上加快施工的速度,降低施工的成本。 2、提高电力工程施工质量的管理措施 2.1加强领导,落实责任制 充分结合市场发展的需求,针对所构建的电力系统工程质量管理制度进行完善,使得相关的质量管理制度可以凸显出电力企业的优势。将责任落实到实处,对单位的领导以及管理人员的职责进行合理的而划分,使得人人都能够明确自己的责任,从而使得责任制能够切实有效的实行,人人都充分发挥自己应尽的职能,同时对电力系统工程施工质量进行合理的监督和控制,以提升电力系统工程的施工质量。 2.2建设一支优秀的施工人员队伍 目前的生产规模相对来说都比较大,要想能够使得生产可以顺利的完成,就需要依靠群众的力量。这也就决定了在工程施工的过程中,施工人员所起到的影响作用最为关键。施工人员如果综合素质不高,那么就会严重影响到工程施工的整体质量。因此,要合理的构建施工团队,保障施工团队中的各个施工人员都具备较强的管理能力,并且掌握相应的操作技术,同时,还要对其进行综合的培训,使得施工人员的综合素质能够得到有效的提升。在培训中,重点要适当施工人员能够具备较强的质量意识,并且能够具备一定的技术素养,这样才能够使得电力系统工程的施工质量得到有效的管理和控制。 2.3制定监理细则,明确监理目标 针对监控以及管理的相关细则进行详细的制定,有效的把控各个阶段的施工质量,做好相应的质量检查以及鉴定工作,要使得施工人员能够清楚的了解到其在施工质量控制中所扮演的角色,从而能够积极的参与到工程监理中,并且能够积极的配合,在工作上进行协调,以求能够进一步的保障工程施工的质量。另外,针对电力系统工程进行建设的过程中,还要构建相应的质量保障制度,依据该制度来对电力系统工程建设质量进行控制,并使得相关的质检工作可以顺利的开展,以确保电力系统工程施工质量管理和控制的合理性。 三、结语 综上所述,针对电力系统工程建设中的造价管理来说,需要从限额设计以及价值工程三个方面入手进行分析。在电力系统工程建设的过程中,很多的因素都会对电力系统工程的建设质量产生影响,人、材料、施工方案均是影响电力系统工程的主要因素。有效的控制这三个因素,并对这三个因素做好相应的管理,就可以有效的提高电力系统工程的建设质量,同时,建立健全的工程管理标准体系以及质量控制制度,就能够使得工程造价有效的降低,使得电力系统工程的建设能够顺利进行。 电力系统工程论文:论电力系统工程造价管理与质量控制 摘 要:造价管理和质量控制是电力系统工程中最重要的部分,其贯穿电力系统工程的始终。随着我国电力工程的造价不断的上涨,对电力系统工程造价的管理就显得尤为重要。造价管理和质量控制决定了一个电力企业是否能够在激烈的市场竞争中站稳脚。本文就电力系统工程造价管理与质量控制进行了简要论述,仅供参考。 关键词:电力系统工程;造价管理;质量控制 工程造价管理一方面是对建设工程投资费用的管理,一方面是对工程价格的管理。工程造价计价依据的管理和工程造价专业队伍建设的管理都是为这两种管理服务的,这是企业在市场竞争中必不可少的条件,但是电力企业想要在激烈的市场竞争中生存和发展,仅仅是靠造价管理是不够的。任何企业在竞争中都少不了产品,如果产品的质量不过硬,那么企业也终将在市场竞争中被淘汰。因此,要加强对电力系统工程的质量控制,只有这样才能保证电力企业在市场竞争中处于不败之地。 1 造价管理 现在,越来越多的电力企业将经济与技术紧密联系起来,采用设计服务经济,经济体现设计的经营理念,将公司的设计方案经济化,以提高设计的内在价值。而要想做好这一点,就要对于企业的各项设计方案进行创新,尤其是工程造价管理,只有控制好电力企业的工程造价,才能够从根本上达到设计的经济化效益。 1.1 “价值工程”的运用 工程建设最终的目的就是体现价值,价值工程也由此而来。价值工程可以说是有一种技术分析方式,其具有科学性和系统性。价值工程以建设单位的意愿为基准,以提高工程价值为目标,集合各方的经验智慧,有组织的进行建设活动,细致的对工程造价进行分析和总结。工程的内在价值越大,则说明工程的功能越全面。这就是工程造价管理的标准。 在电力系统工程的设计中,各个部门和各个项目都要运用到价值工程的内在原则,将已经设计好的方案进行对比比较,从功能和造价两方面入手,充分的将功能和造价两者结合,以期使工程造价的管理更具规范性和实用性。而功能和造价的关系包括四个方面:第一,工程的功能越高则造价可能就越低;第二,1.2当工程的功能不变时,工程造价也可能会降低;第三,工程的辅助工程在一定范围内降低时,则工程造价会大幅度的降低;第四,工程造价在一定的范围内提高造价时,则会使得工程的使用功能大大提升。 1.2 对工程项目实行限额设计 电力基建工程推行限额设计,就是要按照批准的可行性研究报告中的投资估算控制初步设计,按照批准的初步设计概算控制技术设计和施工图设计。同时运用投资分解和工程量控制的方法将投资额分专业下达到设计人员。各专业人员在保证使用功能的前提下,按分配的投资额设计,严格控制不合理的变更,保证总投资额不被突破。这样就实现了对投资额的控制和管理,也同时实现了对设计规模、设计标准、工程量及概预算指标等各个方面的控制。按照设计程序进行投资额和工程量分解形成纵向控制,各设计阶段把投资分解具体到单元和专业形成横向控制。但是,限额设计也并不是单纯追求降低造价,而应该是保证设计的科学性,在保证使用功能的前提下,优化设计,促使技术与经济紧密结合,通过技术经济比较、经济分析和效果评价,力求以最少的投资,创造出最大的效益。 1.3 推广采用标准计划 电力系统工程的设计标准要趋向通用设计标准,这样能够有效保障工程设计技术的质量,使得电力系统工程的经济价值得到更好的提高。通用设计标准集合了大量实践工程项目设计的经验,是衡量工程项目设计的标尺。其符合我国现阶段科学技术的发展水平,保证了设计技术的质量,能够有效的缩短工期,节约成本,从而降低了工程造价。 2 工程质量控制 2.1 影响电力工程施工质量的主要因素 电力工程在施工过程中,其质量的要求会受到各方面因素的影响,这些因素包括以下几方面: 2.1.1 人是电力工程项目建设的主体,对于工程项目的实施有着重要的作用。其人员的综合素质也对工程施工的质量有着一定的影响。施工人员能够直接接触到工程项目建设的各个阶段,人员的技术水平和素质水平对于各阶段的工程施工都有着直接或者间接的影响。因此,要想要提高电力工程施工的质量,首先就要提高施工人员的素质,培养施工人员的技术能力。高素质的人才和高技术的手段是生产高质量产品的最有效保证。 2.1.2 材料质量是工程质量的基础。在电力工程施工中,材料是施工的基础,材料的质量直接决定了工程质量的标准。材料质量不过关,那么工程质量就不合格。而且电力工程的施工规模大,所用的材料也多,材料如果出现问题,那么对整个工程的施工都会有影响。因此,要想提高工程质量,保证施工的顺利进行,就要选用高标准的材料,保证材料的质量。对工程施工中的材料进行严格的把控,确保材料符合检测标准。 2.1.3 施工方法是实现工程建设的重要手段,施工方案的正确与否,是直接影响工程项目进度、质量、投资三大目标控制能否顺利实现的关键。施工单位在制定施工方案时,必须结合工程实际,从技术、组织、管理、工艺、操作、经济等方面进行全面分析,综合考虑,力求做到经济合理,工艺先进,措施得力,操作方便,有利于提高质量,加快进度,降低成本。 2.2 提高电力工程施工质量的管理措施 2.2.1 加强领导,落实责任制。必须建立健全适应市场需求且能发挥企业优势的质量管理体系和各项管理制度。全面落实责任制,明确单位领导、项目负责人、工程技术人员和具体工作人员责任,层层落实责任制,并加强监督和检查。 2.2.2 建设一支优秀的施工人员队伍。现代化的大生产必须依赖于群体的力量才能完成。工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的人员的影响也是最大的。对管理技术人员、施工操作人员培训,以提高他们素质。这既要提高施工人员的质量意识,更要提高其技术素质。 2.2.3 制定监理细则,明确监理目标。制定监理细则,对掌握各部位、各工序、各阶段工程质量标准、质量检查、质量评定和验收程序等都作详细规定,使施工企业和工地所有人员都知道在质量控制中做什么、怎么做、以及怎样去评价做的效果,也便于相互工作协调和各工序的衔接。同时建立质量保证体系,包括质检机构、质检制度、质检人员的素质,并明确各级质检人员的权限和责任等。 结束语 电力工程造价管理和质量控制是一项技术性、专业性很强的工作,它贯穿于电力工程招投标、设计、施工及竣工结算各阶段对工程质量和企业效益密切相关。所以,努力建立一套行之有效、可操作性强的工程造价管理标准体系具有重要的意义。大量的实践有力的证明强化项目在工程各个阶段的管理与控制方能将工程造价有效地降低。 电力系统工程论文:探讨目前电力系统工程中110kV电气相关设备的安装方法 摘要:电气设备安装工艺直接影响着电力供应质量和设备工作效率。本工程主供电系统容量为110kV,30MVA。110kV进线电压在经过气体绝缘的开关设备送至110kV/10V主变压器后,经变压器开关柜馈电于电气室。气体绝缘的开关设备与110kV变压器是该工程安装的重点,其安装效果影响着电力工程运营,文章分析了气体绝缘的开关设备和110kV变压器的安装工艺、注意事项,可供同行参考。 关键词:电力系统工程;110kV;设备安装;安装办法 一、 气体绝缘的开关设备安装 气体绝缘的开关设备即为GIS。在进线侧绝缘灭弧介质选择中,选用SF6,而不用油断路器,因为SF6具有断流能力强、绝缘性能好、灭弧速度快、无爆炸危险、可频繁操作、检修周期长等特点,这适应了高压系统断路器发展要求。该系统正常电压为110kV,额定电压为145kV,额定电流为1250A,短时额定电流为31.5kA,3s,频率为50HZ,浪涌脉冲承受电压峰值为650kV。DS、CB、ES都采用电气操作。 CB、CHD、PT、LA等部件都是该设备中主要的组成部分,以为一些单体形状不规则、部件比较重,在安装到GIS室中不便于吊车作业,给安装造成极大困难。另外,在安装过程中,要注意保持部件整洁和干燥。 其具体工艺如下: 1、 安装前检查和准备 安装工作要与施工建筑工作相配合,检查CB基础预埋工字钢,保证其高于混凝土地面10mm。 安装前的准备工作。其一,准备好电源、设备,做好清洁工作,保证工作室无灰尘进入;在安装开始时再拆包,防止拆包过早造成设备长时间暴露在空气中。其二,在无吊车作业的情况下,搭设脚手架和工作平台,利用滚杠和倒链进行吊装工作。 2、 主体安装措施 CB安装:将吊车放置到门口,按照CB规划的安装位置与形状,摆放好滚杠,合理选择出吊点,并使用吊车把CB旋转到滚杠上,同时CB位置进行检查,确保GIS室和所安装变压器室的隔墙及预留洞中心在一条线上。 GIS及气体至油套管的安装:用倒链及脚手架将GIS吊至待安装位置,打开放置于套管与变压器连接处的罩盖,用蘸有酒精的白布,对套管及连接处进行清洁处理后,用塑料将其包裹,以防止灰尘落上。GIS支架就位时,先要把三相套管连接于GIS上,再连接到变压器;检查三相套管位置,要求其距离地面2030m,在确定位置后,固定GIS以及其支架。 CHD的安装:按照安装图纸要求进行定位,清洁CB的气密法兰面,在安装时,将各气体室连接处的临时保护盖打开,防止灰尘进入;将密封胶涂抹在气体密封圈上;按照规定连接触头,保证触头连接深度符合要求。 3、 空压管道的安装 首先要用球状白布将管道清理干净,要求清理两次,且保证每次使用白布清洁;依据安装位置,进行煨管和切管。 4、 测量工作 按照厂家规范要求,进行主电路的电阻测量。要求通100A直流电流,采用电压降压法,测量电阻值必须小于工厂试验数据的1.2倍。 5、 检验工作 检查SF6泄漏情况:利用泄露检测仪,对法兰片和管道连接处进行仔细检查,若发现问题,及时处理。 检验吸湿剂:要检查吸湿剂的绝缘子状况,壳体内部的杂质存在状况,螺母与螺栓的连接状况以及导体表面的状况。发现异常问题要及时更换吸湿剂,在更换时,要求一次性更换,不得中断,更换湿度必须低于80%。 检查空气泄漏情况:必须要按照所设计的管线图,对阀门开合状态进行调整,还必须确保空压机在所规定的压力范围中运行,其泄漏量低于规定值。 6、 外壳接地和基础处理 检测GIS壳体接地端与接地线之间的距离;对预埋工字钢进行除锈处理。 7、其他工作 依照管线布置图,设置SF6气体管道,将管子吹干后,将HITALuBE280黄油涂抹在管道法兰的密封圈上,拧紧法兰上的螺栓;根据安装位置,固定检测仪表,修整穿墙母排气室支架。 二、 110kV变压器安装 总变压器为110kV/10V、30MVA,YNdI1绕组,57.5t重。其具体安装措施有: 1、 基础检查 根据安装图纸,检查混凝土基础及其基础中心,保证各方面符合图纸尺寸要求。 2、 变压器部件安装 安装主油枕:主油枕1.4t,其最高点达到变压器底座5.2m处,而变压器室门高6m,这就造成安装困难。经过反复测量,决定采用8t汽车吊。因此汽车吊的活动拨杆较短,故可靠近变压器室;用一个2t的倒链替代一个吊钩,这利于扩大吊装高度。 安装HVN,LV套管和N.G.S:HVN为浪涌吸收器,可防止因雷电或是电路中过电压形成的瞬时高压电。LV是低压侧套管,在于10kV母线桥相连接时,要注意瓷绝缘保护,避免产生瓷绝缘损坏,采用白布以及酒精进行清洁处理。 N.G.S即为中性线接地系统,安装过程中,保证其接地开关动作灵活,避免出现卡阻现象。 安装散热片:按照安装实际,选定冷却风扇的位置,紧紧固定连接螺栓。 安装OLTC:根据安装图纸安装有载切换装置油箱。 3、 变压器主体安装 变压器较重,为3.3t,安装现场无法展开吊车吊装作业,加之,变压器室内无起吊设备,因此必须在变压器室外搭设平台。变压器主体与GIS连接过程中,采用10mm钢板铺垫室内的排油坑,建立基础平台,保证基础齐平;利用80t承载量的吊车,把变压器放到滚杠上,使用1.5t的板胡慢慢拖拉,直到主体到位。就位之后,采用四个千斤顶将变压器的主体顶起,对中心位置与套管中心进行调整,确保二者处于一条直线,再对HV套管进行安装,进而完成了连接。之后就用膨胀螺栓将主体固定起来,将接地现在相应的接地端进行压接,最终完成接地工作。 4、 抽真空 抽真空具体措施有:其一,在抽真空工作中,使用6000L/h的真空泵,要求其持续72小时作业,若因客观原因如停电,造成运转停止,则要及时关闭截止阀,当电源回复后,进行继续作业,操作顺序为先打开真空泵,再打开截止阀。其二,110kV变压器要求真空泵为0.08MPa,抽真空时,将连通阀打开,避免主油枕和OLTC质检产生过大压力差而造成主油枕损坏。 5、 油过滤和循环 保持整个滤油过程温度在70度左右,加工注油孔法兰,油经过油管进入滤油泵。 6、 结论: 其一,在进行3次循环后,采用60kV绝缘油测试仪测验变压器绝缘强度,经过5此测验,获得其强度值均大于56kV,说明绝缘程度良好。对耐压强度、变压器油微水等试验,以工厂试验结果为准,在安装现场不进行试验。其二,对散热片冷风扇、OLTC驱动部分进行检验,以有效保障设备正常运行。其三,在10kV母线桥导管和10kV开关柜连接后进行检验,并实验母线桥的工频交流耐压状况。 结语: 110kV变压器与气体绝缘的开关设备安装是该电力工程电气部分的主要工作。安装过程中,需要电工、钳工、吊车司机等采用精湛的技术,按照一定的规范进行作业,并要协调各安装程序、施工单位之间的关系,协同解决安装过程中遇到的问题,只有如此,才能保证安装工作顺利进行。 电力系统工程论文:电力系统工程中IT运行自动化的技术应用 【摘 要】IT技术是计算机领域的重要组成部分,对于电力系统的安全稳定运行具有重要的作用。本文重点对IT自动化技术的现状、特点、主要应用技术以及智能电网自动化技术、发展趋势进行分析,以供参考。 【关键词】电力系统;IT自动化;应用;发展 前言 电力系统通常由发电、输电、变电和配电这几个部分组成,各部分都与计算机技术有紧密的关系。通过计算机技术的应用提高了电力系统的自动化运行水平,为电力系统安全稳定提供了基础。 1 电力系统工程IT运行自动化技术的发展现状 伴随着我国经济水平的不断提高,对于我国电力行业的发展水平进行衡量主要运用信息化和自动化指标进行衡量。近年来,我国在不断的加大电力系统工程建设中IT的投资金额,例如在2009年,我国电力行业的IT投资金额约为144亿,和2008年相比,增长了10%。从某种意义上说,IT技术已经逐渐深入到了电力系统工程建设中的各个环节,促进电力系统工程朝信息化、自动化方向发展。在电力系统工程建设的过程中,主要在电网调度自动化、变电站自动化、计量计费自动化、配网自动化以及电力市场自动化等方面运用了IT运行自动化技术。 2 电力自动化技术特点 电力自动化技术是一种集合了电子技术、信息处理技术和网络通信技术等的综合技术,在社会的经济发展中发挥了重要的作用。在电力系统工程的应用中主要体现在:实现发电厂和电力系统调度的自动化;自动更新电力系统运行信息;自动处理电力系统运行过程中出现的一些简单故障;保证电力系统工程的管理可以按照一定的程序自动运行等。总结这些不同的作用,在电力系统工程中应用电力自动化技术可以实现对电力系统运行状况的实时监控和管理,保证电力系统运行的安全性和稳定性。在科学技术的不断进步中,电力自动化技术也会不断地发展,可以为电力系统工程提供更好的技术条件。 3 常见的电力IT自动化技术 3.1 数据库技术的应用 在电力系统工程应用电力自动化技术的过程中,还有一项应用比较广泛的技术,就是数据库技术的应用。在电缆系统工程中应用数据库技术,对于电力自动化技术的开发和发展都有着一定的促进作用,具有重要的意义。相对于传统的信息数据库,电力自动化数据库更加重视对电力系统运行过程中技术和功能方面的支持,符合我国不断增加的电力能源需求。所以,电力系统工程中应用电力自动化数据库技术得到了强大的认可,电力自动化数据库技术在电力系统工程中得到了广泛的应用。在电力系统工程中,对电力自动化数据库技术的应用,主要是主动对象的信息数据库,应用自动化系统的监控性能,获取监控对象的全部信息,并且合理地进行使用,缩短电力系统运行过程中获取信息的时间。 3.2 自动化的电力补偿技术 以前传统的无功和低压补偿技术是利用单一的信号以及三相电容器相互补充。通常这种补偿的方式对于那些主要采用电线负荷的用户,可能会出现三相负荷不平衡的情况,甚至会出现欠补或过补的情况,并且这种补偿技术并没有分析和考虑电压的平衡问题,甚者通常没有配电检测的功能。而智能无功补偿技术是采用动态补偿和固定补偿相结合、三相共同补偿和分相补偿相结合、稳态的补偿和迅速的补偿相互配合的方式,它克服了传统技术单一固定补偿的不足,能够很好地适应负载的变化。而且运用先进的投切的开关、对电压进行科学的限制等技术模式,进而达到对电容器的智能控制,提高补偿的精确度,并且具有缺相保护的作用。 4 智能电网技术自动化的特点以及在计算机技术中的应用 4.1 智能电网技术自动化的特点 智能电网技术,指的是以物理电网作为基础,通过运用现代的通讯技术、计算机技术、控制技术、传感测量技术以及信息技术等,所构成的一种新型电网。其对整个电力系统工程进行智能控制,主要包括电力系统的发展、输电、变电、配电、调度以及电力用户等内容。其中的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电以及变电站自动化系统等均与计算机技术有十分密切的关系。其不仅将计算机技术的高效率进行发挥,而且还保证了控制系统的稳定性、变电站以及调度系统的自动化。虽然智能电网建设的目标、重点不同,但是其受到环境、电能质量、安全以及市场等因素的影响,具有自愈性、兼容性、继承性、高效性、协调性以及优质性的特点。其中,兼容性指的是智能电网能够很好的满足适应式发电站与微电网的接入,能够有效的提高需求侧的管理水平,满足不同用户的电力需求;协调性指的是能够实现电力批发与零售市场之间的衔接,增强系统的安全性;自愈性指的是如果受到电网外部或者内部的损害时,不需要运用人工干预的方式,进而有效的保证电网信息的安全性,提高其抵抗病毒的能力,确保电网的安全、稳定运行。 4.2 智能电网技术自动化在计算机技术中的应用 智能电网自动化技术主要包括网络拓扑、新型传感技术、测量技术、信息管理系统、智能调度技术、分布式能源接入技术以及通信技术等。在对智能电网自动化技术进行建设的过程中,主要以计算机技术为主,以具有双向性、实时性、可靠性特点的网络通信技术为辅。 (1)通信系统:智能电网的建设需要运用高速性、双向性、实时性以及继承性的通信系统,如果没有通信系统,那么将不能满足智能电网建设的要求。只有在构建通信系统后,智能电网才能对数据信息进行获得、控制和保护。通信系统与电网的互相结合,构成了通信网络,并使智能电网具备应该具有的功能。智能电网在和高速、双向、集成、实时的通信系统相结合后,逐渐形成具有实时获取信息、实现电力交换互动以及动态性的基础设施。建立通信系统,对于提高供电的安全可靠性、提高电网资产利用率以及提升电网的应用价值具有十分重要的作用。 (2)网络拓扑:构建具有坚强性和灵活性的电网结构,是促进智能电网未来发展的重要基础。我国通过建设特高压联网工程、直流联网工程以及点对网送点工程,能够有效的改善能源分布不平衡的现象,并对各级的电网规划工作进行优化。随着电网规模的逐渐扩大,电网自身的安全性问题越来越多,需要与计算机网络技术相结合的系统能够有效的解决电网结构出现的各种突发事件。 (3)信息管理系统:信息管理系统主要具备信息的采集处理、分析、显示、信息安全以及集成信息等功能,因此,智能电网中需要运用信息管理系统。对信息进行采集和处理,主要包括对分布式的数据信息进行采集、处理;构建实时的数据信息采集系统;对信息资源进行动态共享以及对采集、处理过的信息进行分析等内容。进行信息集成工作,能够将智能电网构建的信息系统的纵向产业链转变为电网信息集成的横向电网信息集成。信息显示系统能够给智能电网的不同用户提供个性化、可视化的界面;信息安全系统能够有效的保证智能电网利益主体的经济效益。 5 电能自动化技术的发展趋势 伴随着人民生活水平的不断提高,用户对供电系统的稳定性和可靠性要求越来越高,但是由于电力企业每个部门的资源管理不统一,各个体系之间的信息不共享,致使在供电过程中的马虎情况不断出现。所以,在电力自动化进程中,要对电力各部门的资源进行整理,逐渐改变这种情况。将原来分散、成果单一的电力自动化系统转变为信息共享体系,使数据和配电体系、监测控制体系、办理体系、高级的应用软件包、通信体系的集合和馈线自动化整合成一个体系完善、信息共享、平台开放、方便和高效的信息体系。 6 结束语 综上所述,随着计算机技术的发展,其在生产生活中的应用日益广泛,计算机技术在电力系统中的应用也更加广泛,所发挥的作用也越来越大。 电力系统工程论文:控制电力系统工程造价的措施探究 【摘 要】工程造价的管理和控制要贯穿于项目建设的各个阶段。在立项决策阶段、设计阶段、建设项目招投标阶段和建设实施阶段,采用科学的计算方法和符合工程实际的计价依据,合理地确定投资估算、设计概算、施工图预算、承包合同价、结算价及竣工决算等,把建设工程的造价控制在批准的造价限额以内,并随时修正发生的偏差,力求在各个建设项目中能合理地使用人力、物力、财力,保证项目建设目标的实现,取得较好的投资效益和社会效益。同时,提高造价行业的管理水平,加强对造价师的监管,也是提高工程造价管理不可忽视的工作。 【关键词】电力系统;工程造价;工程量清单;企业定额;项目决策;企业效益;招投标机制 0 引言 近几年,我国电力行业发展迅速,煤电、水电、风电、生物发电等各种发电技术齐头并进,电力建设市场的管理体制和运行机制正在逐步完善,电力工程施工已经融入了有形建筑市场,市场竞争日趋激烈,电力施工企业须通过招投标来获取施工任务。同时,随着今后电力需求趋于饱和,电力投资规模和速度都会大幅度下降,大多数电力施工企业都会不同程度面临任务不足、负担沉重的困境。 1 项目决策阶段是工程造价管理的开始 在项目的投资决策阶段,项目的经济决策和各项技术,对项目投资以及项目建成以后的经济效益有着决定性的影响,是项目投资控制的一个很重要的阶段。具体来讲,在项目决策阶段中, 新建的一个项目在项目建议书批准以后,工程造价咨询机构应根据国民经济长期发展规划、地区经济发展和各行业经济发展规划的基本要求,对拟建的项目在技术上是否先进适用,经济上是否合理、有利,在社会上能否创造效益,资金落实情况等方面都进行全面、充分的调查、分析和论证,搞好可行性研究,为决策者决定项目提供可靠的依据。投资决策阶段工程造价对建设工程全过程工程造价具有纵揽全局的决定性影响。建设项目的可行性研究及投资决策是产生工程造价的源头。合理确定造价是评估建设项目、开展后续工作的关键。 2 项目设计阶段是工程造价管理的关键 项目设计阶段的设计费支出只占工程总投资的 1%以下,但对工程造价的影响却占 75%以上,且往往容易被忽视。因此,工程造价咨询机构应将设计阶段的造价管理作为全过程造价管理的重点来抓。项目初步设计概算有一定的准确性并达到国家或行业规定的深度,是有效控制工程造价的前提。抓住设计阶段这个关键点,对工程造价的控制可以取得事半功倍的效果。设计阶段的造价控制,是造价的源头控制,也是最根本、最重要的控制。 3 项目招投标阶段是工程造价管理的重要组成部分 接受业主委托编制实物工程量清单(或工程标底)和一系列相关文件,标底的编审工作是招投标管理的核心工作,因为标底是确定工程承包合同价的基础,只有有了科学的标底,才能正确地判断投标报价的合理性和可靠性,才能在定标时做出正确的决策,严格执行工程招投标的管理规定,把握标价的合理性和竞争性。评标、定标中把造价执业者以及造价编制依据的合法性作为评判定标价是否合法有效的依据,保证标价的科学合理,为有形建筑市场的投标报价、标底的编制提供社会服务,创造公平竞争的环境。 4 项目实施阶段是工程造价管理的里程碑 工程实施阶段是建筑产品形成阶段,对建设项目全过程造价管理来说也是最难、最复杂的阶段。此阶段除伴随施工的时间推移发生的其它建设费用外,大量的投资资金通过施工这一环节不断“物化”,最终形成固定资产,实现项目投资。为了控制造价,首先,在施工阶段一定要严格执行国家规定的招投标制度,认真审查施工单位编制的工程项目网络图,做好施工单位设计方案的论证工作,在技术上、经济上进行分析对比,选出最合理方案;其次,要严禁通过设计变更扩大建设规模,对必要的设计变更,必须进行工程量及造价增减分析,对涉及到费用增减的设计变更,必须经设计单位代表、建设单位现场代表、监理工程师共同签字,而且应尽量在该工程内容未完成前确认变更,以减少设计变更造成的损失;最后,在施工过程中,建设或管理单位要加强现场施工管理,督促施工方按图施工,严格控制材料代用、随意增加工程量及各种预算外费用。 5 竣工结算阶段是工程造价管理的终点站 该阶段应认真审核工程预结算,剔除其中通过多计工程量、高套定额、高取费用、不切合实际的签证、不合理的技术措施等增加的费用:对工程量的审核应根据施工承包合同要求,对施工过程出现的设计变更、现场签证进行审核,不能多算也不能不按规则计算;在要求施工单位报送相应的工程计算式和材料用量明细表的同时,建设单位也要编制一份完整的结算书和材料明细表,比照审核才能做到客观、公正、合理、准确;要注意审核项目的单价、分项的正确性,结合现场的实际情况进行分析计算;应根据所掌握的材料价格信息,着重审查是否有抬高材料价格的现象。应加强合同管理和执行,实行合同逐项审查制度,使工程造价通过具有法律约束力的合同得以确认和控制,不论是建设单位还是施工单位的审核人员,都应该坚持按合同办事和实事求是的原则,对施工预算外的费用严格控制,对于未按要求完成的工作量及未按规定执行的施工签证一律核减费用,把好未按合同条款履行的违约审核处理关。 6 提高造价行业的管理水平,加强对造价师的监管 6.1 提高造价师的素质,加强对造价师的监管力度 要严格造价师的准入制度,参加造价师考试的人员应有较丰富的专业知识和必要的专业工作经验;考试的内容要包含专业知识、法律、经济管理、计算机等各个方面;要加强造价师的职业培训,防止职业培训流于形式;要加强对造价师工作的监管力度,在防止泄露商业秘密的前期下,努力推行造价报告公示制度。另外还必须要提高造价师的职业道德素养,避免出现由于职业道德感差引起的不利影响。 6.2 造价人员要全程参与,实事求是地做好造价控制工作 造价人员要全程参与项目建设的各个阶段,特别是在决策阶段,造价专业人员要参与决策,防止盲目决策;电力项目建设相关企业以及企业中与造价有关的部门都要参与工程造价管理。工程造价人员认真学习、了解各部门的工作流程,防止在造价管理过程中存在各种不合理的问题。造价人员对各部门提供的信息也要进行核实和论证,坚持原则,实事求是地做好造价控制工作。 6.3 关注市场信息,注重科技进步 编制工程造价时,要随时关注市场信息,了解主要原材料的价格与市场的波动,确保工程造价与市场行情不发生较大差异。要有超前意识和创新思维,要关注新技术、新材料的发展情况,将造价工作与科技进步相结合,尽量使效益显著的新技术、新成果能融入到项目建设中。 6.4 加强造价监管力度,严格执行已确定的造价预算 建设单位要严格内部审计程序,确保工程造价控制在限定目标内。要维护造价监管部门和监管人员的权力,明确监管部门的职责,不断提高监管部门相关人员的管理水平,加大监管力度,对于已经明确的工程造价,没有经过规定的程序不能变更。 7 结束语 总之,市场经济要求电力企业必须尽快增强自己的竞争力,要尽快适应市场,每个电力企业首要考虑的问题是加强工程造价管理,在分析目前国家电力行业定额的基础上,正确把握电力工程造价的发展趋势,提高投标报价的技巧和水平,最终适应在国家宏观调控下由市场确定电力工程价格的管理体制,保证企业足够的利润空间。 电力系统工程论文:电力系统工程技术及自动化应用推广 摘要:随着国民经济的快速增长,电力系统中电气综合自动化技术在变电领域已得到了普遍应用和发展,功能技术水平也已日臻完善。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用,以及阐述了综合自动化技术的发展趋势。 关键词:电力系统 电气自动化 监控 信息化、自动化已成为衡量电力行业发展水平的重要指标。在电力行业中,工业化的典型标志就是电力自动化,包括了调度自动化、变电站及保护自动化、配网自动化、计量计费自动化、电力市场自动化等电力工业的各个环节。 1 电气自动化控制系统 1.1 集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。 1.2 远程监控方式 最早研发的自动化系统主要是远程控制装置,主要采用模拟电路,由电话继电器、电子管等分立元件组成。这一阶段的自动控制系统不涉及软件。主要由硬件来完成数据收集和判断,无法完成自动控制和远程调解。它们对提高变电站的自动化水平,保证系统安全运行,发挥了一定的作用,但是由于这些装置,相互之间独立运行,没有故障诊断能力,在运行中若自身出现故障,不能提供告警信息,有的甚至会影响电网安全。 1.3 现场总线监控方式 现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。 采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 2 综合自动化监控系统应用 2.1 集中模式 集中模式也就是传统的硬接线方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4mA~20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态,实现对电气设备的监控。电气量的采集集中组屏,便于管理,设备运行环境好;硬接线方式成熟,响应速度快。缺点主要有:电缆数量大,电缆安装工程量大,长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性;DCS系统按“点”收费,不仅投资大,而且只有重要的电气量才能进入DCS,系统监测的电气信息不完整;所有信息量均要集中汇总至DCS系统,风险集中,影响系统可靠性;由于DCS调试一般是最后进行,采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求;没有独立的电气监控主站系统,无法完成较复杂的电气运行管理工作,不能实现电气的“综合自动化”。 2.2 分层分布式模式 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层,即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组成,利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。间隔层测控终端就地安装,减少占用面积,各装置功能独立,组态灵活,可靠性高。模拟量采用交流采样,节省二次电缆,降低了成本,抗干扰能力增强,系统采集的数据精度大大提高。系统采集的数据量提高,监控信息完整,能实现在远方对保护定值的修改及信号复归,运行维护方便。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。设置独立的电气监控主站,便于分步调试和投运,满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。 3 综合自动化技术发展趋势 3.1 保护、控制、测量一体化 鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工,我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式,以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑,将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。 3.2 国际标准的应用 近年来,IED电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不同厂家 IED设备的信息共享和互操作性,使厂站电气综合自动化系统成为开发系统,国际电工委员会制定了IEC61850国际标准。为了与国际接轨,国内已经开始了基于IEC61850标准的电气综合自动化系统的产品研发,相信这将是未来自动化系统的一个发展方向。 3.3 以太网技术的兴起 随着电力系统的发展,综合自动化系统需要传输的数据越来越多,对通讯的实时性要求越来越高,以速度快、传输数据量大为特点的以太网满足了这一要求。以太网最典型的应用形式是 Ethernet+TCP/IP。未来的发展应该是在继承了以太网技术的基础上,结合工业过程应用,产生新一代以以太网为核心的现场总线技术。 4 结语 自动化技术在电力系统中的应用越来越广泛而深入,这也使电网管理方式产生翻天覆地的变化。新技术、新理论的应用使一些概念不断被更新和修正,传统的技术界线逐渐模糊,各种原来看似不相关联的技术会彼此融合和渗透,这些推动着电力自动化系统的不断发展和变化。 电力系统工程论文:电力系统工程中IT运行自动化的技术应用 摘要:随着我国经济水平的不断提高,提高了我国电力系统的发展水平。在电力系统工程的建设过程中,越来越多的运用IT自动化技术。IT运行自动化技术作为计算机技术应用领域中的重要组成部分,对于促进电力系统的安全、稳定、快速发展具有十分重要的作用。在计算机发展的过程中,只要出现新技术或者新成果,均会应用在电力系统工程的自动化建设中,电力系统工程的自动化与计算机技术的发展水平有十分紧密的关系。因此,该文针对电力系统工程中IT运行自动化的技术应用进行详细的分析。 关键词:电力系统工程;IT运行自动化;技术;应用 随着我国计算机技术水平的不断提高,带动了我国电力行业的快速发展。在电力行业中,越来越普遍的使用先进的计算机技术,在给电力行业带来发展机遇的同时,还带来了一定的挑战。计算机信息化水平的高低对于电力系统工程建设步伐的快慢具有一定的决定作用。由于电力系统工程的建设主要由发电、输电、变电、配电以及用电等各个方面共同组成,其各个方面与计算机技术有十分密切的关系。例如电力系统中各个级别的电网调度控制中心构建的计算机系统和变电站构建的计算机监控系统等,均与计算机技术有十分密切的关系。该文通过对电力系统工程中IT自动化技术的应用进行研究。 1 电力系统工程IT运行自动化技术的发展现状 伴随着我国经济水平的不断提高,对于我国电力行业的发展水平进行衡量主要运用信息化和自动化指标进行衡量。近年来,我国在不断的加大电力系统工程建设中IT的投资金额,例如在2009年,我国电力行业的IT投资金额约为144亿,和2008年相比,增长了10%。从某种意义上说,IT技术已经逐渐深入到了电力系统工程建设中的各个环节,促进电力系统工程朝信息化、自动化方向发展。在电力系统工程建设的过程中,主要在电网调度自动化、变电站自动化、计量计费自动化、配网自动化以及电力市场自动化等方面运用了IT运行自动化技术。 2 电网调度的自动化 所谓电网调度自动化,指的是对各种信息进行集中处理的一种自动化系统,在以计算机技术为核心的电力系统工程中占据着重要的地位,其通过对各个变电站与发电厂实时电网运行的信息进行设置,运用信道传输的方式,将其传输扫电网调度中心的主站系统中,以便让电网调度工作人员使用。电网调度自动化作为电力系统工程自动化中的重要组成部分,对于电力系统工程的快速、安全、稳定发展具有十分重要的作用。在我国,电网调度自动化主要分为五个级别,按照从高到低的顺序分别是国家电网调度、大区电网调度、省级电网调度、地区电网调度以及县级电网调度。 不管在哪个级别的电网调度自动化,其均与计算机技术有十分密切的关系。电网调度自动化主要由电网调度控制中心运用的计算机网络系统、服务器、打印设备、调度发电厂、工作站、大屏蔽显示器、变电站终端设备、电力系统专用广域网下级的电网调度控制中心以及测量控制等多种装置构成。在计算机环境下,这些装置互相结合,构成自动化电网调度控制系统。其具备实时采集数据、监控电网安全稳定运行、对电力系统运行状态进行估计以及对电力负荷进行预测等功能。 在五种不同的电网调度自动化中,县级电网调度控制中心设备是最小的,对电网设备要求最低,主要运用普通的PC机作为工作站或者服务器。和大区调度电网与省级电网相比,地区电网调度的调度范围与功能比较小,只对某个具体的城市进行电网调度工作。对于国家调度电网和大区调度电网来说,其运用最大规模的计算机设备和容量最大的计算机服务器和网络设备,运用最先进、最高端的计算机技术。总之,不同级别的电网调度自动化,均离不开计算机技术。 3 变电站的自动化 电力系统工程建设的重要环节是为了实现发电厂和电力用户的联系,为了实现这个目的,需要实现变电站的自动化。在没有运用计算机技术时,主要运用人工监视、人工电话操作的方式,实现发电厂与用户之间的联系,这种方式严重影响了工作效率,给变电站的监控功能产生一定的影响。实现变电站的自动化后,有效的提高了工作效率,增加变电站的监控功能,提高了变电站的安全运行水平。变电站在使用计算机技术后,逐渐朝网络化、数字化和集成化的方向发展,广泛使用计算机电缆或者光纤技术。变电站实现自动化,不仅能够完成变电站的运行操作任务,而且还能够实现电力企业的现代化。 4 智能电网技术自动化的特点以及在计算机技术中的应用 4.1 智能电网技术自动化的特点 智能电网技术,指的是以物理电网作为基础,通过运用现代的通讯技术、计算机技术、控制技术、传感测量技术以及信息技术等,所构成的一种新型电网。其对整个电力系统工程进行智能控制,主要包括电力系统的发展、输电、变电、配电、调度以及电力用户等内容。其中的调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电以及变电站自动化系统等均与计算机技术有十分密切的关系。其不仅将计算机技术的高效率进行发挥,而且还保证了控制系统的稳定性、变电站以及调度系统的自动化。虽然智能电网建设的目标、重点不同,但是其受到环境、电能质量、安全以及市场等因素的影响,具有自愈性、兼容性、继承性、高效性、协调性以及优质性的特点。其中,兼容性指的是智能电网能够很好的满足适应式发电站与微电网的接入,能够有效的提高需求侧的管理水平,满足不同用户的电力需求;协调性指的是能够实现电力批发与零售市场之间的衔接,增强系统的安全性;自愈性指的是如果受到电网外部或者内部的损害时,不需要运用人工干预的方式,进而有效的保证电网信息的安全性,提高其抵抗病毒的能力,确保电网的安全、稳定运行。 4.2 智能电网技术自动化在计算机技术中的应用 智能电网自动化技术主要包括网络拓扑、新型传感技术、测量技术、信息管理系统、智能调度技术、分布式能源接入技术以及通信技术等。在对智能电网自动化技术进行建设的过程中,主要以计算机技术为主,以具有双向性、实时性、可靠性特点的网络通信技术为辅。 1)通信系统:智能电网的建设需要运用高速性、双向性、实时性以及继承性的通信系统,如果没有通信系统,那么将不能满足智能电网建设的要求。只有在构建通信系统后,智能电网才能对数据信息进行获得、控制和保护。通信系统与电网的互相结合,构成了通信网络,并使智能电网具备应该具有的功能。智能电网在和高速、双向、集成、实时的通信系统相结合后,逐渐形成具有实时获取信息、实现电力交换互动以及动态性的基础设施。建立通信系统,对于提高供电的安全可靠性、提高电网资产利用率以及提升电网的应用价值具有十分重要的作用。 2)网络拓扑:构建具有坚强性和灵活性的电网结构,是促进智能电网未来发展的重要基础。我国通过建设特高压联网工程、直流联网工程以及点对网送点工程,能够有效的改善能源分布不平衡的现象,并对各级的电网规划工作进行优化。随着电网规模的逐渐扩大,电网自身的安全性问题越来越多,需要与计算机网络技术相结合的系统能够有效的解决电网结构出现的各种突发事件。 3)信息管理系统:信息管理系统主要具备信息的采集处理、分析、显示、信息安全以及集成信息等功能,因此,智能电网中需要运用信息管理系统。对信息进行采集和处理,主要包括对分布式的数据信息进行采集、处理;构建实时的数据信息采集系统;对信息资源进行动态共享以及对采集、处理过的信息进行分析等内容。进行信息集成工作,能够将智能电网构建的信息系统的纵向产业链转变为电网信息集成的横向电网信息集成。信息显示系统能够给智能电网的不同用户提供个性化、可视化的界面;信息安全系统能够有效的保证智能电网利益主体的经济效益。 5 结束语 总之,随着计算机技术水平的不断提高,其在现代生活中得到了越来越广泛的应用。在电力系统工程的建设过程中,计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节,并获得了一定的发展。该文针对电网调度的自动化、变电站的自动化以及智能电网的自动化进行详细的分析,旨在能够有效的提高电力系统工程中IT运行自动化的技术水平。 电力系统工程论文:浅议电力系统工程造价控制 摘要:随着我国经济的不断发展, 电力建设也在快速发展,投资项目的增多,各种各样的投资还在不断地扩大, 原材料价格上涨,建设规模的变化,电力工程的总造价和单位造价也在不断提高。如何合理确定和控制工程造价,使工程造价的增长控制在一定范围内,已成为当前一个重要问题。 关键词: 电力系统 工程 造价控制 前言 企业想要提升自身的竞争力和综合水平,需要做多方面的努力,而实施有效的造价控制,则是重中之重。电力系统工程造价,指的是在某一项电力建设工程当中,所需要的全部的工程费用,也就是该项目有计划地进行固定资产再生以及形成铺底流动基金的一次性费用合计。电力工程造价控制,是贯穿于整个项目的全部过程阶段当中,在项目的投资决策阶段、项目的设计阶段、施工阶段以及竣工的验收阶段当中,都需要进行有效的造价控制和管理,进行全面的控制,以求及时发现问题并且及时改正优化。在电力系统的建设当中,造价的控制将直接关系到企业的经济效益,如何很好地分析现今的主要形势,通过具体的方案提高工作效率、降低工程成本,并且改善服务、逐步地优化资源配置,将对电力系统造价控制起到至关重要的作用和意义,而这也正是电力企业需要进行深入思考的重要问题。 一、设计阶段的成本控制设计阶段的造价控制要综合考虑技术、经济两个要素, 既要考虑技术先进性、安全可靠性, 也要考虑经济合理性, 从根本上有效控制造价。 1推行设计招标制度 目前设计人员在设计时只负技术责任, 不负经济责任, 推行设计招标, 引入竞争机制, 迫使竞争者对建设项目的有关规模、功能方案、设备选型和投资控制等方面做出全面地分析、比较, 用最经济合理的方案参加竞赛。 2 积极推行电力工程限额设计, 有效控制造价推行限额设计是项目法人责任制的一个主要部分, 也是控制工程造价的有效手段, 要想控制造价, 必须大力推行电力工程限额设计。要做好项目投资估算, 项目投资估算是初步设计概算的限额。项目投资估算准确程度直接决定了限额能否实施的主要因素, 因此在项目投资估算阶段, 一定要深入现场, 做好勘查工作。另外, 也要注意估算模型的应用, 考虑国家宏观政策等因素。 初步设计概算是施工图预算的限额。施工图设计阶段, 要根据初步设计概算进行限额设计, 主要应该控制预算工程量。 3增加设计深度, 实行设计考核 如果设计阶段, 没有很好的勘查现场, 没有结合地区实际情况, 往往会造成施工阶段设计变更满天飞, 这是增加工程造价的不确定因素, 也给工程造价控制带来一定的难度。因此, 一方面在配合设计做好现场勘查的同时, 应该对设计实施考核, 在签订设计合同时, 必须规定, 如果变更金额超出施工合同一定比例的, 则扣除一定的设计费, 如果在合同约束的范围内, 要给予奖励。 二、工程建设阶段的成本控制 工程建设阶段是资金投入的最大阶段, 也是资金控制风险最大的阶段, 一方面加强实际成本控制, 另外也要加强隐形成本的控制。 1 加强工程招投标工作。必须按照电力程序做好招投标工作, 招投标工作必须本着三公原则进行, 在评标办法制定上, 也要采取比较科学的方法, 避免选到施工力量差的队伍, 虽然节约了现阶段的资金, 但隐形成本十分巨大。 2抓好合同管理, 减少工程索赔。在施工阶段成本控制的关键是对工程变更实行有效控制。避免施工单位“低价中标, 索赔赢利”。一方面要严格合同管理, 按合同办事; 另外, 要做到事前把关, 主动监控。 3严格审核工程变更, 加强现场工程量签证的监督和管理。要减少设计变更, 首先应严禁通过设计变更擅自扩大建设规模, 提高设计标准, 增加建设内容; 其次, 及时核算有关设计变更的造价,对于有问题或者费用偏高的项目可重新考虑, 进行多方案比较, 不能一味求快, 而应求精。对于现场工程量签证, 必须要四方签证,而且务必是实现量化。 4物资采购阶段的成本控制 材料是工程造价的主要组成部分之一, 它对工程造价的影响巨大, 合理的材料价格是控制工程造价的基础。 (1) 推行阳光采购, 减少中间环节, 保证质量。要认真做好设备的选型, 充分听取设计、建设、调试等各方意见。另外, 要严格按照招投标办法实施, 推行阳光采购, 保证材料质量和送货进度等。 (2) 从技术措施上展开项目投资的有效控制。对主要施工技术方案做好论证的基础上, 广泛应用新材料、新工艺、新办法等等,选用新工艺、新材料, 是提高劳动生产率和缩短工期的有力保证。 5加强概算预算阶段成本控制。概算预算阶段的成本控制主要是提高概预算人员的素质, 避免工程量计算错误或者计算程序错误、对施工不熟悉等因素产生造价计算产生偏差, 造成成本的增加。工程概预算人员不但要熟悉概预算知识, 而且要熟悉工程建设全工程。 6加强资金使用阶段成本控制。资金使用阶段的控制主要是按照合同合理拨付资金, 避免由于资金拨付产生的违约金。另外, 要做好年度财务决算和竣工决算。 结算阶段造价控制 1在结算阶段当中,相关的工程工期都存在有工期较短、任务较重等特点,在设计概算等方面,也存在有深度不够等因素,容易在实施的过程之中发生较大程度的工程量变。施工的企业在投标报价之时采用概算中标,在施工阶段当中就容易产生较大的量变。所以,针对以上的这些问题,就需要施工的企业进行合理的施工组织,将节约成本的观念和意识贯彻到每一个工作的细节当中,在管理上要突出效益。 2施工过程之中还需要经营管理的相关员工和技术人员以及机械材料人员等相互配合和了解,将经济管理作为工作的核心内容,切实地节约工程成本,控制造价。在当前,施工企业往往都在这些方面有所欠缺,经营管理方面存在有诸多的问题,其中的重要环节都处于脱节的状态。同时材料、机械等各自为政,没有有效的联系和相互之间必要的了解,这也就造成了极大的成本流失,对于造价控制的影响可想而知。所以,需要正视其中存在的问题,提出合理的改善解决方案,真正意义上达到造价控制的要求和规范,从实际的角度出发,保证企业的经济效益最大化。 现如今,分包队伍普遍存在有技术力量差、人员素质较低、鉴证过于草率以及对计划的额定内容不熟悉等缺陷,而这些方面的问题都有可能会造成人工费用的流失,造价的加大。在实际的操作当中,材料人员的订货量一定要根据实际的要求来进行控制,订货量要进行及时的反映,特殊材料的价格要得到相关部门单位的认可,以此来保证预算调整能够得到有效的控制。 最后一个方面,工程造价的资料整理,其主要内容包括有工程实施当中产生的一系列相关的现场记录、使用的材料记录、单价结算依据以及结算资料价格信息等,工程造价资料是造价分析结算当中的重要依据,对于业主而言,需要对其中不同类型的造价资料进行统一的整理,并且进行分类保存,以此来作为企业内部造价分析控制管理的重要依据。 结束语 电力工业是资金密集型产业, 电力工程建设是一项复杂的系统工程, 如何在确保建设工期和工程质量的前提下,合理控制工程造价,是电力基本建设一个永恒的主题。近年来,电力工程造价上涨较快,资金筹措难度很大, 工程造价水平已成为影响电力建设健康发展的关键,因此,控制工程造价的问题显得尤为突出。现在, 新开工的电力建设项目都实行项目法人责任制,由项目法人对电力工程项目的立项策划、资金筹措、建设实施、生产经营、贷款偿还和资产保值增值实行全过程负责, 并承担相应的风险责任。项目法人只有加强项目在各个阶段的管理,才能有效地控制和降低工程造价。
机电论文:跨国地铁协调管理机电工程论文 1新加坡大士西项目及机电工程简介 1.1新加坡大士西项目简介 中铁十一局新加坡大士西项目部担负新加坡轨道交通大士西延长线(TWE)C1686项目和C1687项目两个标段的施工。项目位于新加坡西海岸PIONEERRD和TUASWESTRD、TUASWESTDRIVE附近,工程涵盖铁路和公路高架桥、铁路车站、交通道改、公路修复、建筑物拆迁及大型临时设施等主要内容。项目主要采用英国标准,工艺和设计严格按照LTA设计标准及材料和工艺规范(M&W)。 1.2新加坡大士西项目机电工程主要工作内容 机电工程(E&M,ElectricalandMechanical)所涉及的工作是为建筑物达到实用和能够投入使用的目的,同时为项目的运行增值奠定基础。机电工程贯穿于建设工程项目实施阶段。新加坡项目机电工程涵盖信号系统、牵引供电系统、监控系统、通信系统、车旅信息系统等多达18个系统。其中给排水系统、接地网系统、接地电压保护系统由总包方负责设计、施工、测试,由总包方的机电部负责执行,其他专业由业主的13个不同分包商也即系统集成商(SWC,SystemWideContractor)分别负责设计、采购、安装、测试和试运行。除了三个专业的设计施工测试任务外,机电部还负责机电施工图设计及竣工图、与业主及各SWC协调接口事宜、主导协调各个SWC和建筑与机电施工的安装计划(CIP,CoordinatedInstallationProgramme、监督检查现场工作、提交各类报告等。可按不同阶段细分如下:设计阶段最主要工作内容是绘制综合服务图(CSD,CombinedSer-viceDrawing)和机电结构图(SEM,StructuralElectrical&MechanicalDrawing)。CSD反映各专业的设备设施布置、电缆及管道路由,SEM反映结构上的预留孔洞、预埋管件。设计方提供的结构图、建筑图、CSD/SEM以及其他各类图纸,需要机电部负责仔细审核设计图纸,重新优化绘制CSD/SEM。施工阶段按里程碑时间BSC(BasicStruc-turalCompletion)分为BSC前和BSC后两阶段(车站的BSC与铁路高架的BSC有所不同,机电安装主要集中在车站,本文以车站的机电安装为例)。BSC前机电部主要工作是制作安装各类预留孔预埋件,土壤电阻、管道漏水测试、拉通测试等,并邀请各SWC和业主进行现场检查,SWC和业主签字认可后才可进行下一道浇筑或装饰作业。施工照片和检查签字表等资料需保管好。此外,为保证各个SWC和总包方的建筑、机电部门在BSC之后施工任务有序开展,顺利进行,需在BSC三个月之前协调好CIP。BSC之后各SWC可以进场正式施工,此时机电部的工作重心转向监督现场SWC的施工,同时组织所属范围的专业工程施工,记录实际施工与设计图的差异,为竣工图做准备。动用前准备阶段主要工作是提交各类测试报告,提交CSD/SEM竣工图及所属专业竣工图。 2跨国地铁机电工程协调管理 新加坡大士西项目的大部分机电任务分包给各SWC来实施,由总承包方负责总体协调。因此总承包方的协调任务相当艰巨,在协调中占主导地位。 2.1跨国地铁机电工程协调管理难点 (1)各类报批程序严谨。 发达国家对工程的质量要求相当严格,新加坡也是如此。大士西项目需要向业主报批大量的施工图纸、方案、材料样品、风险评估等,并且每一次报批需要多个部门来协商决策。大多数情况下,业主会给出很多修改意见,往往需要提交3次以上才可能获得批复认可,从报批到批复周期漫长。很多图纸方案等还需要向其他政府部门或机构提交,如车站最后一个检查井连接至污水管网人孔部分陶土管施工需将由专业工程师签章的图纸方案提交至新加坡公用事业局(PUB)批准。 (2)各类交叉接口众多。 大士西项目机电工程包含18个不同专业的系统,有的系统还细分为不同的子系统。各SWC不同专业之间,SWC与机电部设施之间以及SWC与建筑部设施之间的接口协调任务相当繁杂。如安装在SERVICEBOOM(悬挂式管线槽道)里的灯具、监视器、控制箱、喇叭等需要和建筑部协调好安装位置,开孔尺寸,荷载重量等,还要考虑美观、散热、可维护性等,这些协调需LTA、各SWC、CR11建筑部及机电部参与,各方达成一致后方可出正式图纸。 (3)施工顺序协调困难。 在协调CIP时,各个SWC进场施工顺序需考虑以下因素:电缆或管道的位置及标高、主设备到场的时间、建筑装修计划、各类机房节点工期等。此外,LTA有关规范要求,同一机房内最多允许三个不同SWC同时施工。而各SWC工期紧,任务重,加上现场作业空间有限,导致CIP协调相当困难。 (4)人员变动相当频繁。 从开工至今3年来,大量的人员离职造成协调不畅。包括总包方、业主、各SWC、设计方都存在人员跳槽、调离等情况。业主的机电协调人员或辞职或调离,主管人员和协调人员至今已换了3回,甚至有段时间无人管理。各个SWC的协调员、总包方的协调员也有大半都换人了。两个设计单位的原主要协调员也换了。这些人员变动严重影响到机电协调工作的连续性和稳定性。比如前期协商好的某个问题,后来的人不知道又需要解释一遍。 2.2跨国地铁机电工程协调管理主要问题 通过三年的实践,大士西项目机电工程施工取得了一定成效,但也存在一些问题。就内部协调而言,内部协调问题主要反映在初期项目各单位、部门沟通不畅,信息传递较慢,造成彼此脱节,影响工程进展。如施工部曾经未通知机电部现场检查就浇筑混凝土,漏掉预埋管件;机电污水管与建筑雨水管在交越处施工未协商而冲突。就外部协调而言,外部协调包括两个方面:一是与业主和SWC等外单位的协调,二是与分包商的协调。第一类协调问题包括各SWC设计图纸更新不及时、差错多、太保守,SWC在CIP计划安排时施工持续时间冗长,SWC承诺的事项不能按时兑现,业主对我方上报的图纸、方案、设计问题咨询函(RFI)回复慢、评论不合理等。第二类协调问题包括少数分包商与我方对合同内容理解不一致,个别分包商不服从现场工程师指令,不能及时为分包商提供施工作业条件等。 3原因分析 造成种种问题的原因是多个层面的,主要可从以下几个方面剖析: 3.1人员与组织因素 新加坡大士西项目部组织机构经历过多次调整,有关规章制度建立较晚。从2011年底开工,直到2013年初,项目组织机构才基本稳定下来。组织机构稳定后才建立健全有关规章制度。组织机构动荡导致人心不稳,各部门推诿扯皮,办事效率低下,内外协调困难重重,也严重影响了现场施工进度。此外,有关管理制度不健全,职能分工不明确等也对项目造成了很多管理上的麻烦。项目初期招聘人员时把关不严,少数能力不足工作不积极的人员滥竽充数,浑水摸鱼,包括一些中高层管理人员。有些部门负责人缺乏中长期规划,走一步看一步是常态,越往后问题越多任务越重,进展缓慢。而机电协调需要其他部门互相配合,如果其他部门的步伐跟不上机电部的节奏,协调工作开展无疑寸步难行。此外,部分协调员工程师绘图员跳槽,也不利于协调工作的进展。 3.2设计因素 国内的图纸都是经过批准的施工图设计,基本可以直接用于施工,而新加坡大士西项目的设计方所出的图纸只相当于国内的初步设计甚至仅相当于概念设计,有大量问题存在。总承包商必须对设计方的图纸进行优化细化再重新提交报业主审批,还要报多个相关政府部门审批,程序严谨而复杂,周期较长。此外,业主或SWC多次变更设计,新的要求也层出不穷。而CSD/SEM是与结构图建筑图紧密相关,往往结构图建筑图一处小小的变化会引起导致CSD/SEM整体或局部都需要重新协调。 3.3环境因素 新加坡自然环境和社会环境与国内相比差别巨大。新加坡大士西项目是中铁十一局在发达国家承建的第一个地铁项目,国内人员对新加坡的水文地质、气候、法律法规、标准规范、文化习俗等都不熟悉,需要一个逐步了解和适应的过程。在了解适应的过程中,难免会有一些摩擦,甚至差错。 4几点建议 跨国建设项目的协调管理较国内建设项目更为复杂,本文结合具体的跨国建设项目进行了剖析,探究了跨国地铁机电工程的特点、难点以及问题,认为跨国地铁机电工程的协调管理应在以下几个方面加强和提高: 4.1加强组织建设与人员管理 组织是项目目标能否实现的决定性因素。项目上级机构应高度重视项目的组织建设,组建一个精简高效的团队。组织机构确立后,应立即做好管理职能分工和工作任务分工,制定相关规章制度、员工守则等。协调工作要靠每一个具体的人来完成,项目人员的素质对项目的协调管理至关重要。因此,应对招聘人员严格。招聘时要有针对性地选择身体好、经验足、能力强、思维灵活的人员,确保能胜任给定的工作。应当采取适当的激励与责任机制,对有能力有责任心的员工予以嘉奖,对那些工作懒散不积极的、想混资历跳槽的、能力有限的应尽早辞退。此外,还要做好员工培训。国外的很多安全、技术、质量等方面的管理与国内差别很大,很多岗位必须培训考核合格后才能上岗。 4.2加强内外沟通联系 对于内部沟通,应建立有效的沟通渠道,确保各部门之间信息畅通,及时发现问题解决问题。一般每周至少召集一次内部协调会,讨论各部门的计划、存在的问题和困难,协商解决办法,指定执行部门和相关责任人,在一定期限内处理。对于外部沟通,应定期或不定期召开有关SWC协调会、建筑协调会、技术讨论会、CIP协调会等,邀请业主、设计方、SWC等参加。不同类型的会议侧重点不同,会前需准备好相关资料,并将会议日程和上次的会议纪要发送给参会各方。此外,对分包商要加强管控,确保分包商服从指令,遵守有关规章制度,按时完成施工任务。 4.3加强图纸协同设计 不同专业、不同类别的图纸都是息息相关,往往牵一发而动全身,因此需加强图纸的协同设计,尽量避免和减少冲突。在报批图之前,各部门都要全面地审核图纸,要考虑其他部门的设施,要考虑后序施工和将来维护检修的便利。只有协同设计做得好,业主才会认可,施工过程才会顺利。 5典型工作流程 经过实践检验,新加坡大士西项目较为有效的机电与建筑、结构的工作流程。6 6结语 轨道交通是城市现代化建设的重要标志,是一项重要的民生工程。随着我国国力的增加,跨国建设项目日益增多,而保障地铁建设项目的保质保期完成,需要有关各方的共同协作。地铁机电工程贯穿整个建设过程,必须重视施工过程中的协调管理工作。 作者:邵亮 单位:中铁十一局集团电务工程有限公司 机电论文:高职院校机电实验室管理论文 一、高职院校机电实验室的特点与运行现状 1.实验室规模日益扩大 高职院校根据自身的实际不断加大对实验实训的投入,建立了具有服务课程、专业、技能模块等功能的各类实验室。机电实验室作为重要的技能训练场所,根据专业人才培养目标,建立了PLC、单片机、电力电子等实验设备装置。机电一体化布局日趋完善,综合性、设计性实验的质量有所提高。实验室技能培训容量从过去的数十人到上百人,投入资金从数百万元到数千万元。机电实验室投入和规模的增加,有力促进了学生综合技能的提高。 2.建设模式多元化 目前,机电实验室通常采用分散型、集中型以及分散型和集中型相结合的建设模式。所谓分散型模式,是指基于课程设计的实验室建设模式。如机械测试实验室,实验设备是根据课程教学要求,配合课堂教学和验证课堂理论而提出。而集中型模式是基于学科层次提出的实验要求,通过组合多种实验技术条件而建立的,或者为满足课程设计、毕业设计的需求而建立。集中型模式可满足多门课程的实验教学,还同时满足综合性、设计性实验教学以及课程设计和毕业设计等实践教学要求。机电实验室作为综合实验室,除了完成机电传动课程的实训外,还可以进行机电结合的实训。分散型和集中型相结合的建设模式是基于多个实验室的功能组合,通常情况下各实验室在科学规划前提下按照分散型模式建设,但各实验室在学科提出的实验要求下,又可集中相关的功能块,提供集中型模式的训练要求。该模式灵活机动,增加了实验实训中心的利用效率。 3.多种管理模式并存 传统实验室管理模式在经历了过去的院、系(部)、教研室三级管理的实验室管理体制基础上,逐步转变为院、系(部)两级管理的管理体制。这种调整,对于整合实践教学资源、节省投资、提高教育教学质量具有一定的促进作用。但有些高职院校,为了加强专业特色,培养学生的专业特长,仍然延续院、系(部)、教研室三级管理模式。这种模式对学生个性化发展是一种补充,但也带来了实验设备重复购置、管理人员增加、大型设备使用率的矛盾。 4.职业性和技术性特点日渐突出 高职院校的机电专业经过十多年的努力,已经从过去的迎合、适应社会需求向引领地方产业发展的方向迈进,如新型加工技术的革新,基于三维打印技术的零部件加工,高职院校机电实验室的职业性和技术性特点日渐彰显。基于实践教学设计的各种部件、模型等实训作品,表明高职院校的机电实验室逐步向职业化方向发展。教师参与的各种课题试验及研发,使机电实验室技术特点越来越明显。 二、高职院校机电实验室管理存在问题 目前,部分高职院校的机电实验室建设及管理体制仍然沿用上世纪50年代苏联的模式,即按课程设置实验室,并依附于教研室管理。尽管教育部在实验室评估条例中已经明确规定,实验室实行校(院)、系两级管理体制,但实际上不少高职院校机电实验室建设及管理仍然按三级管理模式运行。在这样的管理机制下,主要存在下列问题。 1.缺乏统筹协调管理,重复建设导致资源浪费 由于采用三级管理模式,实验室实际上仍然隶属于教研室。各实验室为了满足课程需要,追求“配置到位、自成体系”的目标,因而不可避免地造成了部分仪器和加工设备的重复购置,浪费大量的物力和财力。同时,实验实训需要的一些大型加工设备无法添置,影响了人才培养质量。各实验室一般采用封闭式管理,由于缺乏统筹协调,大大降低了一些仪器的使用效率,造成了资源浪费。 2.实验室多元化开放程度偏低 实验室开放是实验室生命力的源泉。这里指的开放包括实验室仪器设备和实验项目、实验时间和空间的开放两个层面。良好的开放环境对提高教师教学科研水平、增加综合性和设计性试验开发项目、增强学生实验参与度和培养学生的动手能力及创新意识具有积极的推动作用。总体来讲,高职院校机电实验室的多元化开放程度普遍较低,主要有如下几个因素:一是实验教师或能够操作固定仪器设备的教师数量匮乏,缺少教师现场指导,难以满足开放的需求;二是实验室容量有限,在应付实验教学需求外,没有足够的实验设备或空间;三是没有建立实验室开放的激励机制,教师缺乏积极性。 3.信息化管理水平亟待加强。要提高机电实验室的管理水平,离不开先进的信息管理技术。机电实验室管理的信息化、规范化,是实验室管理优化的重要保障。实验室信息化管理主要包括:实验室制度、实验教学资料、实验设备资料、实验教学资源与安排以及仪器使用和维护等信息化管理。通过信息系统平台,教师、学生可以动态了解或申请实验项目,学校管理人员也便于管理、监督和控制。部分高职院校已经试行实验室的信息化管理,但也有相当一部分高职院校机电实验室的管理还停留在传统的管理水平上。实验教学大纲、教学计划、实验报告、仪器的使用和维护仍由实验教学教师个人掌握,延续传统的封闭型管理模式。 4.安全培训措施不力。高职院校机电实验室“小而全”的建设布局,给实验室的安全管理带来不利因素。机电实验室安全隐患主要有两个方面:一是实验财产安全;二是学生人身安全。动力线布置不合理、用电负荷的增加、大型复杂仪器设备维护不规范、操作使用不当、防范措施不配套等都会导致仪器设备的损坏,造成财产损失。学生操作不当、防护面具和防护服穿戴不正确、事故处置培训不到位等,往往成为人身安全的隐患。加强高职院校机电实验室的安全管理,已成为亟需高度重视的问题。 三、改革高职院校机电实验室管理模式的思路 针对目前高职院校机电实验室运行中存在的诸多弊端,对高职院校机电实验室的管理提出以下几种改革思路。 1.改革实验室管理体制,强化系部管理职能 尽管高职院校逐步放弃了三级管理模式,但教研室本位主义及部分教师依赖实验室独自开展课题的原因,使教研室三级管理体系依然存在。因此,强化系部管理职能是高职院校机电实验室管理的当务之急。系部实验室建设要从长远规划和整体发展的思路出发,培养具有实际工作能力的专业带头人,统筹管理实验室的建设和运行,改善仪器设备的重复购置、投资分散、各自为政的局面。有条件的系部可建立实验中心,统一调配系内设备,协调实验人员的交流,统筹实验耗材,整合实验内容,以降低教学成本,提高实验设备的利用率。 2.运用信息化手段提高管理水平 采用信息技术管理高职院校机电实验室是规范实验教学内容、提高实验室运行效率的根本保证。通过建立信息化平台,有利于学生网上查询实验室、申请实验、预习实验、提交实验结果等,仪器设备、实验室人员、教学档案、安全等均实行标准化管理,以信息管理替代人工管理模式。 3.加强多元开放,提供实验室运行效率 传统机电实验室采用固定时间、固定设备、固定对象的模式开展实践教学,不利于学生科技创新活动、课程和毕业设计以及教师的综合性、设计性试验项目,降低了实验设备的使用效率。因此,科学合理的多元开放是提高高职院校机电专业实践教学水平的主要途径。可采取的开放方式有:(1)基于学生开放,可在课程实验、各类大赛以及毕业设计时,实行完全开放,充分提高学生的综合素质;(2)基于专业教师的开放,在教师课题、综合实验设计、兴趣小组以及“青蓝”工程等方面及时开放,满足专业教师的业务需求,发挥实验室的功能作用;(3)基于管理人员的开放,实验室定期向院系实验管理人员、督导开放,不断加强管理交流,改进管理方式,提高管理水平。 4.健全安全管理制度 尽管诸多机电实验室配备了安全设施,建立了安全管理制度,但在安全管理上仍然存在很多问题,有以下方面值得深入关注:一是设备运行与维护台账的建立,可以直接或间接了解设备状况;二是设备的增加应考虑线路的承载能力;三是设备的布局对设备之间、对学生操作有无干扰;四是学生实训前有无充分的安全教育和培训;五是极端条件下安全措施的预备方案;等等。总体来讲,保护人身和财产安全是机电实验室最重要的职责。 作者:朱燕祥 单位:南通农业职业技术学院 机电论文:煤矿安全生产机电设备管理论文 1煤矿安全生产中机电设备管理的意义 1.1提高经济效益 目前我国大多煤矿企业的机电设备都出现了陈旧老化的情况,缺乏必要的安全保障,机电设备部分型号的维修和养护都存在技术问题。我国煤炭企业的固定资产比例中有50%左右都是煤矿开采设备与设施,其是煤矿企业经营运作产生经济效益的关•安全技术保障体系•键因素,因此无法妥善的管理机电设备无疑会给煤矿企业的经济效益带来影响,无形中加大生产投入成本。因此机电设备管理在煤矿安全生产管理中能够提高企业的经济效益。 1.2保证开采安全 近几年频繁发生的煤矿安全事故给国家和群众带来了不小的经济和人员损失。在煤矿生产中安全是第一要素,当前煤矿发生瓦斯爆炸等安全事故有40%以上都是由于设备出现电火花造成,并且矿井下出现重大火灾的原因80%以上都是由于机电设备缺乏科学管理而造成的。由此可见,煤矿开采过程中规范管理机电设备的重大意义。 1.3提高生产效率 机电设备管理是煤矿生产管理的重要前提和基础,机电设备管理的工作范围甚广,涉及多种设备种类和专业技术,因此为了保证机电设备管理工作的正常开展就应该建立专业的机电设备管理小组,派设专人对设备进行定期检查和维修。设备在运行过程中如果出现异样要及时进行排查处理,从而保证设备的安全性和效率 2煤矿机电设备管理存在的问题 2.1设备管理观念薄弱 当前多种煤矿企业的设备管理观念还十分薄弱,仅仅处于凭借经验进行管理阶段,也不具备科学设备管理的制度和体系,而且在设备管理中也存在众多干扰因素。相关设备管理部门的管理层安全意识落后,管理制度欠缺,机电设备管理人员工作态度敷衍。为了追求高效益设备长期运行得不到维护修养,十分容易引发设备安全事故。 2.2设备管理体制不够完善 煤矿企业生产运营中管理层大多数只关注煤炭的产量和产生的经济效益,完全忽视了煤炭开采中机电设备的工作管理状况,这也是导致设备管理体制不完善的根本原因。机电管理部门是企业的重要安全部门,其主要工作责任就是对设备进行使用维护和管理。但是目前大多数机电管理部门往往形同虚设,只是将工作核心放置于生产任务,没有对机电设备进行安全监督检查和管理。另外,煤矿企业内部没有设立机电设备专业化管理队伍对设备进行定期的维修检查,长此以往设备的异常情况得不到解决,容易引发大范围的设备故障,导致开采工作无法顺利开展。 2.3缺乏专业的技术人才 煤矿企业的从业环境艰苦,企业内部缺乏有效的激励制度因此难以留下高素质的技术人才。而当前在煤矿从事一线开采的工作人员大都没有经过专业的训练,设备使用技能和专业知识极其缺乏,而且安全意识低下。缺乏经验的从业人员往往因为操作不当导致煤矿安全事故频发。人才流失严重,设备使用人员素质有待提高的现状严重阻碍了煤矿生产顺利运行。 3煤矿生产中机电设备管理的措施 3.1提高机电设备管理观念 煤矿企业管理层要意识到煤矿开采过程中机电设备管理的重要性,从设备使用的环节入手进行严格的控制监督。(1)关注机电设备的安全环节,保证设备的安装质量,这是保证机电设备正常投入运行的基本前提;(2)选择适合矿井的机电设备是保证设备正常安全运行的关键,不能一味地追求设备的低成本,无视矿井的实际情况;(3)在设备运行的过程中机电设备管理部门要进行定期的跟踪监督,当设备出现异常时保证能够第一时间处理;(4)通过信息化技术掌握设备运行的各项数据,设计好的维修计划,制定完善的检测维修流程,并且详细的记录相应数据;(5)对于原先使用不合理的机电设备要进行淘汰和改造,对于存在安全隐患的设备要及时维修处理,提高设备使用的按去哪性能。 3.2完善机电设备管理体制 完善机电设备管理部门的体制,建立机电设备的管理制度。认真执行机电设备的管理与维护制度,规范员工使用设备的安全行为。根据实际情况来对设备的操作、维护、检修等进行详细的制度规范,让机电设备使用的每一个环节都有章可循。转换机电设备管理部门的工作重点,将煤矿开采的工作重心向安全生产转移,赋予其适当的安全管理权力,建立绩效激烈制度,提高设备管理技术人员的工作激情。由于机电设备每天都会完成高负荷的工作运转,工作强度相对较大,因此需要定期对设备进行检测和故障诊断。机电设备的检修不单单是未来降低机电设备的故障率,更为重要的是要延长设备的使用期限,降低煤矿开采的投入成本,进而提高经济效益。 3.3提高设备使用人员素质 煤矿开采人员的综合素质是保证煤矿开采安全的重要环节,因此煤矿企业应该定期组织一线员工进行机电设备管理和操作的培训,提高员工的整体素质和专业技能水平。在适当的实际组织安全事故演练,加强员工的实战反映能力和处理能力。另外,加大对员工安全意识的培训,开展思想教育座谈会,让员工意识到安全生产的重要性。 4结束语 煤矿生产中的机电设备管理对于保证煤矿开采的安全进行有着不可或缺的重大意义。完善机电设备管理现状必须从小事做起,定期检测设备的使用状态,出现异常及时处理维护,以便最大程度地避免安全事故的出现。提高机电设备管理意识,构建完善的设备管理维护制度,提高设备使用工作人员的专业素质,定期组织企业安全意识讲座和设备使用技能讲座,全面提高设备操作人员的综合素质,从而全方位的对煤矿生产中的机电设备进行管理,保证煤矿开采的安全进行。 作者:王世锋 单位:霍州煤电集团晋南煤业公司 机电论文:计算机电子书包小学教育论文 一、教学生趣味认识和使用计算机 教学生使用计算机,最重要的是学会使用。当我们面对外表华丽但不会使用的计算机时,那样只能是空架子。面对计算机,我们首先要了解计算机的原理构造以及元件。计算机的使用不像我们想象的那么难。只有我们去了解计算机的人机交互界面,懂得计算机的最终目的是要为人所服务。计算机最终的目标就是和人产生交互,为人类解决那些繁杂的程序。计算机未来的发展前景,就是为我们服务。我们生活在计算机的时代当中,了解学会计算机才是最重要的。计算机是可以连接网络的计算机,且能实现资源共享和网络信息处理。计算机是真正为我们服务的。我们可以使用计算机做自己喜欢的事情。我们还可以利用计算机做很多的事情,如能让计算机为我们产生出财富。计算机的时代就是教会我们如何去把握计算机,如何去用计算机创造出财富来。计算机的IPV6将不断推出,计算机的科技时代已然到来。现在都已经云计算了,我们关键是要推动计算机的运行。计算机关键是运行的速度,不是看计算机的外表,而是为人们所服务的。只有真正懂得计算机,才能更好地与计算机交流。计算机让我们的工作更好地出现在屏幕上。如计算机可以做出数据图表来。在我们充分掌握计算机的时候,想过计算机以后的发展的方向吗?我们应该不仅要懂得计算机,而且要更好地用计算机处理庞大的信息数据库。 二、信息技术适合小学生的年龄特点 教学要有“术”,要有技巧,有针对性。小学生年幼,尤其是低年级,有的活泼好动,难以久坐,有的胆怯害羞,讷于言语,有的东张西望,心神不定,有的甚至气躁心浮,难以管束,不一而足。所以,教师要制定灵活多样的教学计划和学生匹配。一般而言,学生缺乏耐性。因此,教师在教学中就要使用良好的教学手段,让教育有声有色、趣味浓浓,让学生在欢声笑语中接受教育,学到新的知识,让他们喜欢学习,热爱学校。只有把学生的积极性调动起来,促使他们对新知识充满好奇,使他们具有丰富的想象力,并引领得体,才能使学生轻松做到安静快乐的学习,并做到“好学、会学、想学和学会”。我们要知道,不要说学习新的知识,就是再好玩的游戏,时间一长,学生可能也感觉枯燥无味,因为他们玩腻了。针对这一特征,教师应细致观察,知机识变,及时利用信息技术辅助教学,即利用学生喜闻乐见的方式传授新知。此外,教师教学方法要灵活多变,使学生感觉不是在学习,不是在学校上课,接受教育,而是和在家里看动画片一样快乐。这样就能使学生感受到学习的愉悦,认识到知识的美妙,学习起来就会欢声笑语你追我赶,乐此不疲,积极性高涨,并非常快地学会知识。而且,学生的创造性也得到了很好的发展。 三、发展电子书包 (一)电子书包是大势所趋 有人类以来,就存在着教育。教育不断发展,社会不断前进。从口耳相传到私塾讲学,从班级授课制到现代化的信息技术教育,随着技术更新,电子书包应运而生,成为素质教育的有力工具。电子书包具有全新的功能,并非简单地把书装到电脑里。它不仅仅把学生肩上的重负卸掉,而且作为现代化的学习,电子书包一改灌输式教学,给学生解脱和自由,让学生学习的灵性得以舒展,让学生的悟性得以增强。学生可以根据不同的学习需要,自主地进行探究式学习,从而使得课堂教学变得轻松无比。当然,反对与质疑同时存在着。有人提出,电子书包有损视力;有人说,电子书包内容纷繁,影响学生上课不专心;有人说,电子书包让学生玩游戏有了工具……一切事物,利弊相生,有积极的一面,就存在不利的一面。要想使新生事物得到发展,就不能因噎废食,而要尊重事物的发展规律,达到趋利避害的目的。 (二)电子书包定位 电子书包不等于教学资源化、电脑化,其内涵丰富,包括教学平台、新型的教学模式,适应时代的可持续发展。电子书包以课堂教学为核心,有效整合了丰富教学资源,通过五颜六色的图片、精彩纷呈的视频、交互式多媒体教学系统生动直观地将教学内容呈现给学生,实现了授课高效化、学习趣味化和作业个性化,将信息化产品的应用效率提升,使教育质量改善,真正让师生之间实现了高效互动。电子书包是集学习、练习、评论、交流、拓展、安全与游戏于一体的电子课堂,它具有移动性,便于携带。电字书包是师生之间的互动平台,也是学校、教育主管部门和家长之间的互动平台。我们要一起努力,让电子书包成为教育理念的创新产品,让电子书包成为学习方法的变革终端。电子书包随着改革的春风,以轻盈的身姿走进课堂,来到广大师生面前,融入“学与教”,焕发出青春的活力。这才是电子书包正确定位的基点。 (三)电子书包的优势不可取代 电子书包充满人性化的特点,携带方便,容量巨大,使用简单,优势多多。下面略作举例。 1.电子书包的重量轻,不会造成学生的疲劳。 且轻便环保,一般在一公斤以内,可以达到减少纸张甚至无纸学习的标准,对环境有着非常好的保护。 2.内容博大。 电子书包功能齐全,声色俱佳,视频、动画等多媒体形式尽在其中,教学形象,学习生动,教材、教辅、工具书等应有尽有。反馈学习也非常及时,教师指导方便快捷,且便于随身携带。 四、结语 综上所述,随着新时代的教育来临,教育者要知机识变,不能墨守成规,而要用新的教育方式做好教育工作,培育好新一代。 作者:朱小亮 单位:河北省迁安市沙河驿镇沙河驿完全小学 机电论文:现代高速公路机电工程论文 一、现代高速公路机电工程中通信系统的技术概要 1干线光纤数字同步传输技术 (1)功能。该系统主要可用于构建SDH的传输设备的网络平台。通常情况下,该系统可以连接省中心与各路段的分中心。主要可以用于为高速公路的电话网络提供相应的中继通道,还可以针对监控系统、收费系统提供相应的数字通道,同时也可以为闭路电视监视系统提供所需的图像与控制信号传输的通道。(2)干线传输系统的基本结构拓扑结构:根据传输数据的容量与干线传输自上向下会发生容量递减的特性,靠近中心的地方通道的需求量较大。干线传输网络可以延伸到每一路段的分中心的所在地。光纤类型与波长:光纤类型应该符合ITU-TG.652标准的单模光纤;短距离的工作波长应该使用1310mm的工作波长;长距离的工作波长可以选用1550mm的工作波长。干线网络的配置:该系统主要由单模光纤、分插复用设备、终端复用设备、光再生中继器与对应的维护设备构成。 2数字程控交换技术 数字程控交换技术是一个专用的、较为先进的进行语音交换的平台。(1)电话交换系统的主要结构通常,高速公路机电工程中的电话交换系统可以分为两个级别,一级交换中心设立在省级通信中心,主要负责本局的终端话务连接与省内的路段连接工作。二级交换中心被设立在路段通信的分中心,二级交换中心主要可以用于实现本局所辖范围内终端话务的交换与市话交换的业务。(2)基本功能指令电话系统指的是为分中心的工作人员提供可以在紧急的情况下进行指挥与调度的一种通信手段。该系统主要使用数字程控交换机热线、会议功能或者中继连接方式实现针对指令进行快速沟通的调度功能。 3支撑网系统 支撑网系统主要用于保证业务网的正常运行、网络功能的增强、网络服务质量的提高等作用。通常,支撑网包含数字同步网、网管网与NO.7信令网。其中,数字同步网主要具备相互同步方式与主从同步方式两种。网管网主要由网管管理系统、网元管理系统与对应的本地操作维护终端构成。 二、通信系统的设计与实现 一般情况下,现代高速公路的通信系统包含以下7个组成部分:光纤数字传输系统、语音业务系统、数据或图像传输通路、室外光缆、楼内电缆、通信电源和接地、通信管道工程。采用主从同步方式,以达到各个节点跟踪省中心时钟基准取得同步的效果。 1语音业务系统 采用光纤综合业务接入网的方式,语音业务由光纤终端V5.2链路接口与干线传输信道进行传输。对讲电话系统使用数字程控交换机的热线或者会议电话功能与软件进行功能实现。 2数据传输通路 监控数据传输通路分为以下4级:第一级是监控外场设备到近无人通信站;第二级从各个无人通信站到有人通信站;第三级提供以太网针对数据进行传输;第四级使用以太网实现数据传输。 3存储系统 分中心的数字视频光纤传输平台使用IPSAN录像的方式,图像数据使用统一存储,有利于进行数据检索及分析。 4网络浏览功能 分中心的数字视频光纤传输平台可以监控IP数字视频流,通过交换机实现局域网的视频浏览控制。 5光缆铺设 使用24芯光缆进行室外光缆的铺设。使用HYA型的市话电缆进行市话电缆的铺设,以达到保障综合通信网的音频数据传输的目的。 三、结束语 通信系统在现代高速公路机电工程进行数据传输的过程中占据重要地位,只有保障了通信系统的畅通与容量,才可以实现信息的同步传输。因此,本文针对现代高速公路中的通信系统进行了分析与讨论。本文在分析现代高速公路中通信系统基本概念的基础上,针对现代高速公路机电工程中通信系统的构成与技术需要进行了分析研究。最后,从不同的方面给出了通信系统的设计与实现分析。 作者:孙玺婷 单位:西安公路研究院 机电论文:物业管理与机电工程论文 1物业管理中机电工程管理节能的基本概述 在物业管理节能的过程中可以根据不同的建筑设施进行不同的节能手段。一,对宾馆、商场、酒楼等服务行业的建筑,最主要的节能手段就是淘汰、减少耗电量大的设备,使用耗电量相对比较低的设备,对于比较高档的地方,可以利用中央空调的余热回收技术进行一定的节能,对于电价存在峰谷的地方,可以采用冰或水的蓄冷技术进行节能;二,对于工业、企业等的用电管理,需要安排完善的生产工艺、生产技能,进行合理的安排调控,在用电高峰时段,企业可以暂时停止设备的使用与生产,在不是用电高峰的时候,进行连续的辅助生产,两者相结合,对用电的负荷采取最合理的控制,增加电的使用率;三,对于生活在其中的居民,可以采用物业的节能管理,宣传节能灯等节能设备的使用,并且选购节能型的家电设施,减少设备的大耗电量,提倡使用太阳能热水器,在用电的高峰期尽量避免使用大功率的设备,从而提高电能的节约。 2物业管理中机电工程管理节能的意义 2.1实现物业管理节能的必要性 物业管理作为我国近年来新型的行业,其发展还是比较快速的,在房地产行业的壮大下,物业管理也在不断地日益壮大,目前,我国大部分的建筑事业中都存在着物业部门,物业管理也在城市的建设中起着重要的作用,很多时候有些政府的职能也由物业来承担。物业管理对其电、水、气等管理的水平关系着整个城市的发展与建设。物业管理的主要目的是为业主提供服务,其服务的方式是以耗能的形式体现的,我国在高层建筑方面的耗能是其他发达国家的两倍,因而导致了资源的浪费,所以在物业管理中实现电能源的节约是必不可少的,也是提高资源利用率的有效方式。 2.2建立正确的节能意识 为了更好、更快的实现资源的节约,就需要我们建立良好的节约能源的意识,树立节约能源的意识我们可以从两方面入手。第一,提高使用者的节能意识,形成良好的节能习惯,在物业节能的过程中,业主是节能的主要人员,直接关系着节能的效率。所以,在物业管理的工作中,与业主进行良好的沟通是必不可少的,那么如何正确的把节能的理念宣传给业主,也是物业管理工作的重点,例如:可以在过道上设置公益广告,使业主建立节能意识;第二,加强物业管理人员的节能意识,强化节能的管理。在进行物业管理的过程中,物业人员必须遵循合理的科学规则,提高管理的力度,尽可能的减少管理漏洞和资源的浪费,在对业主没有伤害的前提下,实现物业的效益最大化。物业工程在管理的过程中还应该建立一定的制度,让物业管理工作者在合理的规章制度下,进行严格的管理,从而提高节能的意识。 3物业管理中机电工程管理节电的措施 3.1供水系统方面的节电措施 高层建筑的供水一般都是采用变频恒压、高位水池的方式。但是不论选用哪种供水方式,对电能的使用量都是比较大的。那么,对供水泵合理的选择与安装,是保证供水系统节电的重要措施之一。其主要措施还有选用节能效率高的设备、淘汰传统陈旧的电动机,并且对供水系统进行一定的改造,采用逐级加减泵的方法来替代功率大的变频技术,注意定期对设备进行维修与维护,避免因设备老化而造成电能的大量损耗。 3.2照明系统方面的节电措施 在物业管理的过程中,照明系统主要是指高层建筑的公共照明系统,其系统可以分为电梯的照明、地下车库的照明、路灯的照明以及楼梯的照明,对此我们一般采取的节能措施有:大力的选用绿色环保节能的照明灯具,把原来大功率的照明灯具换成节能的电子灯具;把照明路灯从人为控制的模式变为电子控制的模式,并根据季节的变化进行时间的调整,来达到节能的目的;在楼梯间、电梯间以及地下停车库,安装电子的声控装置,以便达到人走灯灭,人来灯就亮了,避免不必要的浪费,在经常需要照明的通道上,用一路照明的方式来满足照明的需求,并且合理的安装备用的灯具与照明线路,以便达到节约能源的作用。 4结束语 综上所述,随着社会的不段发展,电能已经成为了世界三大能源之一,影响着我国的经济发展,电的使用也在逐渐的加大,但是由于建筑本身的设备数量多,并且也复杂,所以对能源的需求也比较大。我国在节能产品的使用上还不是比较完善,对电能的损耗就更加大了。因此,在日常的生活中,加强节能意识的宣传,增加对设备的节能设备的管理工作,为我国的可持续发展战略做出有力的贡献。 作者:张溢 单位:深圳市广视后勤物业管理有限公司 机电论文:水电站机电工程论文 1水电站机电工程项目管理的基本内容 1.1对产品质量的管理 水电站机电工程建设并非单纯地组合安装机械,也并非只要求符合外形标准,最主要的是对水电站机电工程的建设质量进行严格控制。为了确保水电站机电安装的科学规范,要求相关企业建立健全产品质量安全管理机制;同时还要从建设材料、生产设备、操作程序、施工技术、劳动者素质等多个角度出发,综合考察提高施工质量的有利因素,并全面监控施工现场中的潜在风险,切实保障水电站机电设备满足产品质量安全并达到技术要求。 1.2对施工进度的管理 由于水电站机电的安装作业在整个水电工程施工项目中占有举足轻重的地位,因此,确保机电设备安装的科学性与管理的实时性,将整体的安装大型作业分割细化成一段段具体的短时工期进行阶段性操作,能在很大程度上有效控制好水电站机电工程施工进度的管理工作。然而,对施工进度的管理并非片面注重对施工速率的提升,最根本的还是要在保持高效率快速度的前提下,强调对机电设备安装的质量安全与使用效应的进一步优化。 2水电站机电工程项目管理的有效措施 2.1管理生产成本的有效措施 首先,水电站机电工程项目部应该设立一个专门的成本管理机构,从购进生产材料、更新施工器材以及竣工后可能发生的索赔事件等几个主要方面出发,严格将生产成本控制在项目部策划的范围之内,以保证盈利大于支出;其次,要将总体的成本控制目标分割成具体的阶段性目标。根据水电站机电施工现场的实际情况,将项目部最初做出的成本策划案进行分解与细化,使其落实到具体的施工阶段。同时,还要对已经竣工的上一阶段的工程项目成本进行核查检验,分析复核结果以发掘利润上升空间,从而优化调整成本管理计划;第三,要求项目总部制定好整体的成本管理方案,并将其下达至各个部门,落实到相应的责任人身上,使企业上下都明确自身职责,加大执行力度。同时还要严格监督执行结果,对效果不理性者给予及时改进。第四,要根据施工现场提供的实际生产建设费用做好统计,将统计结果与项目部给出的成本管理目标进行核对,如有超支的发展趋势,应及时找到解决办法,改进成本控制方案;最后,在水电站机电工程项目开工之前,要预先做好成本管理策划,在建设材料、施工器材、工作人员等生产成本方面全面考察所有可能要支出的费用,通过计算与分析,制定出一套切实可行的预算方案,以免出现施工资金不足的状况。同时,在施工过程中更要注意对现场资源的优化配置与合理利用,杜绝浪费。 2.2管理施工安全的有效措施 第一,建立健全施工安全管理体系,全面推行安全生产责任制,使施工安全理念深入人心,将安全知识贯彻落实到实际施工作业中去。同时,还要安排专门的监管人员进行定期检测,排查安全隐患。第二,科学制定机电工程安全施工策略,对于那些风险系数较大的特殊施工项目要给出专项的安全防护措施;第三,对参与施工的各部门及其工作人员进行定期的安全技能培训,普及安全知识,强化安全施工的意识。 2.3管理产品质量的有效措施 首先,培养一批工作热情与专业技能并存的优秀劳动力,加强技工队伍建设,要求施工人员不仅具备优良的职业操守和高度的工作积极性,将质量管理工作视为己任,切实维护企业的根本利益;同时也要具备高水平的施工能力和作业技巧,能够快速适应更新换代的施工设备,全面掌握各项施工工序,灵活应对施工过程中可能出现的安全事故,将质量管理限制在可控范围之内。其次,要在开工之前仔细审查施工图纸。通过反复检查及时发现问题,并进行协商与沟通,找出相应的解决措施,完善设计图纸。在之后的施工过程中,还要根据现场的实际情况作出适当修改,以便更好地保障施工质量安全。最后,在安装机电设备之前,水电站机电工程项目的总负责人要进行一次技术交底,并制定出一套科学有效的技术方案,为机电的安装质量提供强大的技术支持和智力保障。 2.4管理施工进度的有效措施 第一,要从整体出发,编制出一套施工进度总计划。第二,要根据施工现场的实际状况,将总计划切分细化为一项项具体的施工任务,分配落实到各个不同的施工小组,并对施工进度进行实时监控。第三,要分阶段进行施工进度管理工作,根据每个阶段不同的施工任务与现场施工状况,安排相应的人力资源和物质资金,以确保各阶段都能顺利竣工。第四,当施工进度有悖于制定好的总计划时,要求及时分析出现该偏差的根本原因,同时还要给出针对性的解决方案,适当调整施工进度,将其控制在合理的范围之内。 3结束语 根据以上提到的四大基本内容及其管理办法,可知我国的水电站机电工程虽存在着一些建设难题,但只要严格遵守科学合理的管理规律,结合施工进度与现场实际状况,灵活调整施工策略,尤为注重施工过程中的安全隐患,谨记施工安全准则,将产品质量的提高作为根本目标,我国的水电站机电工程项目还是能取得较大成就的。为实现企业经济利益的最大化,需要我们付出多方面的努力。 作者:曾琼生 单位:南雄市宝江水库工程管理所 机电论文:机电安装项目管理论文 1机电设备安装工程项目的特点 1.1技术要求高 人们生活水平的提高对工程建设质量有了更高的要求,尤其是对于机电设备安装工程来说,对此方面的技术要求更为严格,逐渐有更多新型技术与工艺被应用到工程建设中,但是相应的施工难度也在不断增加,为满足项目施工精准度的需求,需要更进一步地做好安装项目管理,提高工程安装技术水平。 1.2质量验收严 机电设备安装内容多,涉及的专业也比较多,这样在施工时就需要各个部门的相互协调。另外,因为工种相对复杂,并且各项资源呈现多样性,如果各部门之间协调管理不到位,很大程度上会影响到工程建设的进度与质量。并且机电设备安装是工程建设的关键,其施工质量在很大程度上影响了项目的实际质量,这就决定了工程质量验收的严格性。机电设备质量评估是工程质量验收的重要内容,确定设备安装是否规范,是否符合项目建设需求。 2机电安装工程项目管理难点分析 2.1进度管理 机电设备安装内容众多,涉及到的环节也比较多,整个安装施工的过程相对复杂,如果其中任何一个环节出现问题,将会对整个工程建设造成影响。因此,在对机电安装工程进行项目管理时,应做好进度管理工作,避免施工过程中出现突发事故而影响项目进度,保证项目可以按照要求顺利施工。通过对项目进度总目标的分析,来对项目管理以及进度管理来进行控制,各部分之间相互协调,将机电设备安装与土建工程、装饰工程等相结合,合理控制工程项目进度。 2.2质量管理 机电设备安装质量会受到各种因素的影响,例如施工工序、技术以及工艺选择等,施工时一般在工序确定后不会再发生改变,这就需要建立一个完善的质量管理体系来对施工质量进行控制。质量管理工作需要贯彻到工程建设的每一个阶段,包括工程准备阶段、施工阶段、验收阶段等,并且涵盖的内容要全面,包括施工技术、工艺、资源、人员以及环境等方面,通过对各方面的管理控制,将质量管理工作落实到位。 2.3成本管理 机电设备成本管理工作主要影响了工程建设的经济效益,合理地控制施工成本对提高企业经济效益具有要意义。对于机电设备成本管理来说,管理效果如何在一定程度上会对其他管理工作造成影响,应加大成本管理与控制体系,为其他项目管理工作打好基础。针对成本管理工作应结合工程实际情况制定成本计划,对成本项目内容进行详细分解,寻找降低成本的措施,制定完善的成本计划与控制方案,并将其落实到位,对其实施过程中存在的问题应进行调整。另外,应做好项目所有收支费用的详细记录,定期进行结算,并对结果进行分析,保证成本管理体系更加完善。 2.4安全管理 随着工程建设要求的日益严格,安全管理工作已经成为机电设备项目管理的重要部分。因为机电设备安装过程复杂,涉及内容与资源众多,在施工过程中如果管理不当很容易出现安全问题,针对此为保证机电设备安装人员安全,需要结合以往工作经验制定安全管理体系,做好安装人员安全意识与专业技能培训,使其提高安全防范意识,将安全施工落实到位。另外,还应全面展开安全施工责任课程,不断提高施工人员安全防护水平,提高其紧急处理能力,能够在第一时间预知危险并做好处理工作,为其提供安全保障。 2.5财务管理 机电设备安装工程的财务管理工作为一个动态管理过程,需要通过较高的管理水平来实现。财务管理工作需要贯彻到整个施工过程中,并与成本管理以及质量管理等工作联系起来,尤其是在工程进入竣工验收阶段时,财务管理工作会由建设单位来负责编制竣工结算报告,对项目筹建、施工、竣工以及交付等阶段所用建筑费用以及财务状况进行总结,对所有信息进行收集、整理、分析与总结,完成工程竣工财务管理,提高工程建设的经济效益。 2.6技术管理 安装技术的选择是影响设备安装效果的关键因素,在新技术不断发展的背景下,需要加强对新技术与新工艺的研究管理,选择合适的技术应用到机电设备安装工程中,不断提高工程安装的技术水平。新工艺、新技术以及新材料在机电设备安装工程中的应用,想要充分发挥其所具有的功能,需要提高安装人员的专业技能素质,使其能够熟练掌握各项技术的要领以及操作方法,建立完善技术管理体系,不断提高工程施工质量。 3机电设备安装工程项目管理难点建议及方法 3.1加强项目组织管理 一方面,应结合机电设备安装工程特点制定管理机制,主要包括全员参与动态性管理机制,将责任管理机制贯彻到底,明确每位员工所要负责的内容,通过增加其压力的方式来鞭策其不断前进,保证安装工程质量。同时也可以执行岗位持续性轮换原则,使得不同责任主体能够在不同岗位之间获得最大的锻炼,有利于企业培养综合型人才。另一方面,做好机电设备安装项目管理要点普及,提高管理制度的科学性与合理性,提高管理人员专业能力,可以最大程度地利用各项规章制度,提高机电设备安装的效果。而对于普通施工人员来说,应保证其能够全面掌握项目管理程序,促进机电设备安装工程的顺利进行。 3.2加强项目施工管理 对于机电安装施工管理的要点在于接地工作,需要确定安装接地的种类与目的,并且要明确安装可能带来的危害,在此基础上制定完善的施工方案。例如机电设备金属元件可以分为带电金属部分与非带电金属部分,这样发生触电的原因就可以分为接触带电导体直接接触事故与接触因漏电而带电非带电金属部分之间接触事故,事故原因不同采取的措施也就不同,在进行施工时应具体情况具体分析。 4结语 机电设备安装是工程建设的重要组成部分,为保证其施工效果必须要做好相应的项目管理工作,确定管理的要点,从多个方面入手,结合机电设备安装特点采取相应的措施,争取不断提高工程安装的效果。 作者:彭旭芳 单位:广州华南资讯科技有限公司 机电论文:民爆机电设备安全管理论文 1立足本职岗位,强化机电现场管理水平 加强民爆机电设备现场管理水平,提高安全质量标准化管理是企业提高生产水平、建设安全生产长效机制的根本途径,同时也是民爆生产行业安全质量生产的行业标准。只有机电设备安全质量标准化达到并保持一定的标准,才能使该厂处于安全生产的良好状态,才能够适应和保障职工生命安全和民爆行业现代化建设的需要。 2机电工作完成情况 2.1从2002年以来,笔者先后多次主持、参加了铵梯炸药生产线、雷管生产线的机电设备设计、改造工作,对铵梯炸药生产线的混合上料系统、装药上料系统,雷管生产线的装填工序、卡口工序等进行了全面扩能改造。先后对乳化炸药生产线、锅炉、水源井、变电所等进行了建设改造。尤其近年来对全厂的生产许可取证、安全评价检查、安标取证等以及四项技术通过改造达标,使该厂各生产线的工作环境得到了很大的改善,生产规模得到了很大提高,从而降低了职工劳动强度。同时安全生产质量标准化建设、四项技术等得到了一定的提高。 2.22008年任命为机电车间副主任(分管车间生产安全、动力科工作),2013年任命为机电车间主任(负责机电车间、动力科全面行政工作兼设备管理和机电专项工程的具体业务)。该厂动力科的业务主要包括机电设备、锅炉、环保、供电、供水、设备大中小修、专项机电工程改造、生产线改造等。首先从车间安全生产上,通过狠抓基础管理和现场管理,保证了车间多年来安全生产的正常运行。作为生产一线的后勤保障部门,针对加工的机电配件,该厂从严要求,坚决杜绝不合格配件进入库房,流失到生产车间。从生产供汽方面,笔者作为车间主任要求司炉工、锅炉维护工严格按照特种设备安全检察条例、锅炉运行安全技术操作规程进行作业,保证了生产车间正常用汽供给,为该厂的安全生产打下了良好基础。 2.3机电设备方面:作为主抓动力科业务的负责人,笔者紧紧围绕全厂各车间各项安全、生产、经营指标。首先对全厂机电设备做到了如指掌,对关键设备、大型设备的运行状况、运行周期、设备性能、关键零部件做到心中有数。同时编制修订了该厂机电设备管理办法,明确规定设备的管理机构和业务范围、计划更新大修、采购管理、基础管理、库房管理、统计管理、奖罚与责任追究等。每年和财务部门两次对全厂机电设备进行盘库核对。每年及时编制一五三厂机电设备大、中、小修周期检修计划,并严格按照周期性检修计划安排实施并每季度末进行验收。 2.4外围配件方面:严格按照设备的检修周期,核定设备配件的采购计划,对外围配件的采购坚决执行局里的物质采购三级审批手续,做到了采购回的配件100%合格,做到了账、卡、物品三相符。 2.5由于受国家产业结构调整,该厂于2007年、2008年先后对乳化炸药生产线进行了两次大的改造,使乳化炸药生产线达到了民爆行业规范要求,实现了自动化、远距离视频监控。2007年完成了两台10吨锅炉的安装工作,保证了该厂安全生产正常进行。2012年水源井的建设和两座6kV变电所的建成,彻底改变了该厂多年来用水紧缺和用电不安全的现象,保证了该厂安全生产工作。近年来主持全厂机电设备大修工程、专项资金工程,通过精心组织、精心施工,保质保量顺利完成了全部工作任务,为该厂的生产、经营任务顺利完成打下了坚实基础。 3机电设备大修完成情况 针对全厂机电设备使用情况按轻重缓急和设备定期检修计划,有序的进行设备大修。先后对生产线上的乳化装药机、全自动包装线、水相灌、螺杆式空气压缩机、乳化器、浸冷机以及锅炉、平爬坡矿链、提煤机等分批次有计划、有目标组织了大修,从而保证了该厂机电设备的正常、安全、经济运行。1994年和2003年笔者深入现场,两次对锅炉房至84#车间、85#车间投运35年来的主供气管道进行了大修,共计更换直径108管道1800米、直径133管道1200米,杜绝供汽管道跑、冒、滴、漏现象,保证了车间生产正常用汽,节约了能源的消耗。 4大型设备改造工作完成情况 4.12001年至2003年该厂投资65万元,并安排笔者作为甲方工地负责人,完成了85#车间DDNP生产废水改造工程,杜绝了生产废水不合格外排,保证周边环境不被污染。 4.22005年4月份笔者负责测量尺寸、绘制图纸、编制改造方案、编制施工预算等,组织车间工人对纸筒生产线进行了全面扩能搬迁改造,达到了国家民爆行业主管部门对危险生产工房定员的规定。 4.32005年7月份根据国家产业结构的调整,该厂安排笔者为现场机电安装负责人,完成了投资100多万对85#车间雷管生产线的装填工序、卡口工序、雷管编码工序等机电设备、供电、供水、供汽等进行了扩能改造。从而使该厂雷管产量由70年建厂时设计的1500万发/年,上升到了2500万发/年。 4.42006年至2007年该厂投资600万元,并安排笔者作为甲方现场负责人,对机电锅炉进行了全面更新改造。淘汰了耗能高、产汽量小的3台蒸发量为4吨/小时锅炉,更新为2台蒸发量为10吨/小时锅炉,有效提高了生产效率,满足了该厂生产需求。 4.52007年、2008年该厂先后两次投资700万元对乳化炸药生产线制药设备、供电线路、供水管道、供汽管道等设施进行了全面更新扩能改造,使生产能力由原来的6000吨/年,提高到了12000吨/年。同时生产线实现了远距离在线监控,人员得到了有效控制。 4.62011年6月份至2012年8月份该厂安排笔者作为甲方现场负责人,投资500万元完成了深度823米水源井1座,400立方米蓄水池1座,安装140kW深水泵1台、配电柜5台、软启动柜1台、315KVA变压器1台、37kW二次加压水泵2台以及地面配套并网管道370米。彻底解决了困扰该厂40年来生产、生活用水困难的现象。 4.72011年11月份至1012年5月份,由笔者负责完成了该厂中央变电所及84#车间变电所更新改造工程。该项工作共计安装高压配电柜11台、低压配电柜10台、后台保护装置1套、630变压器2台、直流屏2台、电容柜1台以及6kV高压供电线路1900米。解决了该厂多年来供电系统严重不足的现象。新变电所的投入运行,满足了该厂安全、生产、居民生活要求。 5结论 综上所述通过回顾机电工作中的经验,从中可以看出做出了一些成绩,同时看到自身的不足,自我反省,要成为一名真正机电技术管理人员还有诸多要完善的地方。在今后的工作中,笔者将坚持学习理论知识,强化业务水平,虚心求教,以实际行动搞好本职工作,为机电事业做出贡献。 作者:翟胜利 单位:铜川矿务局一五三厂 机电论文:计算机电子商务网络营销论文 1计算机网络营销在电子商务中的内涵分析 我们通常所说的计算机网络营销指的是贸易型企业充分利用计算机网络技术来对产品进行宣传、销售、售后服务等一系列的营销行为,该行为是一种在传统销售方式基础上发展起来的新型的营销模式。 1.1计算机网络营销是一种区别与传统销售模式的新型营销模式 计算机网络营销与传统对策营销模式不同,这种营销模式不但速度快、效率高,而且也具有很大的拓展空间和虚拟传播,同时它的传播地域要比传统销售模式更为广泛。在本质上讲,这种营销模式是一种利用媒体技术实现营销目的的综合手段,这种营销模式的广告宣传和公关业务都是使用网络技术,这是一种崭新的销售模式,这种模式的销售策略、销售理念及技术手段是基于传统销售模式的基础上的新突破。 1.2计算机网络营销的销售理念离不开传统的销售理论形式 计算机网络营销只是一种新型的销售方式,这种销售模式体现了企业信息和用户信息互动的一种手段,它只是一种销售技术手段和方法的改变,但是要想达到销售的目的,它还离不开传统销售理论的支持,离开了传统的销售理论仅仅依靠技术手段也很难实现营销的目的。这种营销模式也应该符合一些传统营销理论的支持,比如:这种销售模式也是以客户为核心,同时它也要求对市场进行细分,计算机网络营销作为企业总体销售策略的一个重要组成部分,离不开传统的销售理念而独立存在。 1.3计算机网络营销和网上贸易的不同之处 计算机网络营销的目的是为了实现商务行为的彻底网络化,但是这种想法仅仅是一种理想的情况,绝大多数情况下计算机网络营销是利用计算机网络进行信息的同时展示产品的型号和性能以及商品的价格和品质等,进行企业的宣传和售后服务也可以通过网络手段来实现,但是实现产品的贸易不一定通过网络来实现,这种营销模式能够达到与用户进行交流和互动的目的。 2计算机网络营销在电子商务活动中的优势非常明显 与传统的营销方式相比计算机网络营销占有许多的优势,毕竟这种营销模式是在原有的各种营销模式基础上的改革和创新,这些优势主要表现在以下几个方面: 2.1营销活动的效率较高 计算机网络的信息传播速度较快,这是计算机网络营销最显著的特点,同时信息传播的速度也十分的快,在极短的时间内就能快速实现信息的更新和更改。同时贸易单位产品的各种信息能够在计算机网络上快速显示出来,这些信息包括:产品生产企业的相关信息、产品的内容和销售价格、产品的优惠活动和售后服务等等,同时这些信息能够根据市场需求进行及时的调整和补充,这样就增加了企业对产品市场咨询的更改效率,同时也能够提高企业对市场的掌控能力,这样就提高了企业捕捉市场信息和用户需求以及反馈信息的效率和能力。这些及时的处置和应对措施能够拓展企业的市场,这就体现了在电子商务中,计算机网络营销的高效之处。 2.2计算机网络营销使用的费用较低 利用计算机网络进行信息的传播比以往的信息传播方式所使用的费用较低,过去利用传统的信息传播方式需要花费较多的人力物力。在传统的营销模式中,信息的及传播需要利用较多的人工、纸质广告以及广播和电视等媒体对产品进行宣传和推广,这些推广模式比较单一,同时成本较高,利用计算机网络进行广告宣传能够降低广告的和印刷以及邮寄的费用,这样就减少了企业产品宣传所要花费的成本。除此之外,计算机网络信息具有互动性,企业利用计算机网络可以及时地了解用户的反馈意见以及个人需求,这样企业就能够根据市场信息有的放矢地对产品进行生产,并有效地避免了企业因盲目生产而造成的浪费,为企业进行库存和降低备货打好了良好的基础,这样企业既能够满足市场的需求又能够降低因为销售而占用的成本,大大提高了企业的费用和企业利润。 2.3计算机网络营销能够帮助企业开拓产品销售市场 计算机网络能够帮助企业打破过去的销售地域限制,在极短的时间内企业能够通过网络把产品信息传播到网络所覆盖的全部区域。这样就能够在全球范围内提高企业的知名度和影响力,同时也能够增加用户的消费市场范围以及拓展企业营销网络。和传统的营销模式比较起来,计算机网络信息的受众十分广泛,因为计算机网络信息可以不受一些传统习惯和宗教信仰,以及人文风俗、种族及年龄的制约,同时也能够使企业摆脱国际销售和贸易的各种壁垒的制约,这样就为企业开拓更加广阔的市场和更好地参与全球范围内的市场竞争打下了良好的基础。 2.4计算机网络营销增强了企业的竞争力 通过计算机网络对企业产品进行宣传不但能够增强企业的影响力,而且也能够提高企业的知名度和美誉度,这样在无形中就提高了企业的软实力。网络营销不同于以往的营销模式,这种营销模式能够通过网络使得企业和用户能够互动交流,使得企业就能够在极短的时间内掌握用户的实际需求。这就是说,企业既能够在效能时间内掌握用户的基本信息,还能够掌握自身在产品生产和售后服务方面的存在问题,这样可根据用户的反馈情况进行产品设计的优化和创新工作,使得企业能够对产品质量及自身的营销策略等环节进行及时的调整,为企业在下一步发展和市场掌控能够有的放矢,所以计算机网络营销增强了企业的竞争力。 3计算机网络营销应该注意的几个问题 计算机网络营销是电子商务的核心内容,因此计算机在进行网络营销的时候应该充分利用自身的各种优势通过网上竞价、博客、论坛、电子邮件等展开各种营销方式,同时还依靠网站增加企业用户的点击率和参与程度,同时要提高计算机网络营销的质量和效果,从而进一步促进电子商务的发展。在电子商务活动中应该充分发挥计算机网络营销的作用。 3.1计算机网络营销要准确定位目标市场 计算机网络营销的过程中,企业应该在充分利用网络技术的基础上掌握市场的供求以及变化规律,从而使得企业能够及时获得市场的各种信息,这样企业就能掌握市场供求的主动权,并根据市场需求制定企业长久的发展目标,这样企业就能够对市场进行合理的规划、准确的定位,从而根据市场的供需进行科学的分析,并细分市场,优化产品和优化设计,为确定企业的最终发展战略目标和准确对市场进行定位。 3.2计算机网络营销要提高企业的调研决策水平 计算机网络营销具有较强的网络互动性,因此企业就能够根据与客户之间的各种互动信息来建立企业的样本调查框架,在调查研究的基础上建立企业的各种规章制度,并完善其互动和反馈形式,这样就使企业能够在较短的时间内获得对自身发展有用的各种信息,并在这些信息基础上进行一定的分析,针对调研结果制定新的决策,从而采用一种效率更高、成本更低以及符合市场变化规律的决策来。 3.3计算机网络营销应该加快技术的创新与产品的更新 计算机网络营销的交互性较强,这样就能够缩短用户和企业之间的距离,使得企业具备能够直接与客户对话的条件和能力。这也对企业提出了更高的要求,企业应该充分利用计算机网络营销的特点,对客户的消费倾向和消费爱好要有充分的了解,并对客户的要求规律和变化情况有充足的把握,在此基础之上根据客户的需求对技术进行不断的创新,同时对自身的产品进行不断的优化设计和调整,从而满足不同用户的各种需求。 3.4计算机网络销售的功效应该得到增强 计算机网络营销不但能为客户提供各种良好的产品,同时也为企业的发展提供了更大的便利,比如企业可以根据客户的在线预订情况、下订单情况进行充分的了解,企业还可以进行库存查询和送货跟进等电子交易方面的服务,这样企业还能够增强网络销售的数量以提高企业的销量。企业在销售的过程中应该充分利用计算机网络营销简单、方便、成本低、效率高的优势,通过降低产品的价格提升产品的质量来提升企业的市场竞争力,提高企业在计算机网络营销中的控制能力。 4结束语 通过计算机网络营销来进行电子商务活动,不仅为市场产品生产、推广等相关工作提供了便捷服务,而且推进了电子商务在市场中的进一步运用,提升了市场产品的市场的竞争力和控制能力,为电子商务市场化的长足发展奠定了良好的基础。 作者:尹雪婷 程强 柴红萍 单位:山西药科职业学院 机电论文:电力提灌工程机电设备管理论文 1机电设备的功能管理 高扬程电力提灌工程在提水过程中,各类设备所发挥出其本身效能就是它的基本功能。如变压器能改变电压,电动机能将电能转换为机械能,水泵能将机械能转换为水的压力能等。基本功能反映的是机电设备的使用价值,如果丧失了基本功能,它也就不存在使用价值了,设备本身也就没有存在的意义了。那么如何对机电设备的功能进行管理呢?就是通过技术手段对它的功能指标进行测试。例如按照水利电力部颁发的《泵站现场测试规程》,对功率、转速、扬程、流量等进行定期测量,判断是否达到额定指标,如果低于额定指标则认为功能已经下降,就要通过维修手段来弥补,如果功能下降严重,各种维修手段都无法弥补,并且耗资太大时,则考虑更换问题。但必须注意的是许多设备在设计制造过程中都有安全裕度,并遵循标准化,系列化技术政策中尺寸选取就高不就低的原则使设备的功能有冗裕,即设备可能实现的最大功能大于铭牌额定功能,这是考虑设备可靠性而增加的,事实上所测定的指标已经有所下降的功能。 2机电设备的可靠性管理 2.1机械设备的可靠性 机械设备的可靠性首先决定于组成元件和零部件的尺寸精度变化,也就是决定于构件和零部件在运转过程中的有形磨损(在机械学中,零件构成构件、构件构成机构,机构构成机器),磨损使它们的点、线、面等几何形态发生改变,从而破坏了传递运载的品质;其次,由于零部件和构件在工作中过度变形、断裂、表面锈蚀和内部机械物理性质变化等导致的失效;最后,零部件材质低劣,安装、检修时误差影响,运转时工作条件、工作环境变化,影响零部件、构件本身的可靠性。例如:(1)水泵轴承受传递载荷,在轴瓦内磨擦,要保持在规定时间内发挥正常功能。第一要求基本的质量指标全部合格,第二要求提供优良的工作条件,即良好的润滑、平稳的启动运行、限制倒转等;(2)水泵叶轮承受气蚀和冲刷,本身的材质和运行时间决定它的可靠性。 2.2电气设备的可靠性 (1)电气设备的绝缘:电力系统正常运行时,电气设备长期处在正常工作电压——额定电压下。但由于系统中某些参数的突然变化,有可能出现超过绝缘能力的电压使设备的绝缘击穿。又由于绝缘物受潮湿、污物、粉尘等侵害,使设备的绝缘强度下降;(2)导体的发热:电气设备的主导电回路长期通过额定工作电流,这时由于导体本身存在电阻和导体接头处的接触电阻,使导体发热,这些热量使导体绝缘老化,破坏电器性能;(3)电力系统的故障:电气设备在运行中发生各种各样的故障,其中短路故障是最严重的一种,由于发热及动力等效应,可能使电气设备遭严重破坏。根据类似特征,我们在对电气设备的可靠性管理时,首先要牢固树立“安全第一,预防为主”的思想。对绝缘问题,按水利电力部颁布的《电气设备预防性试验标准》每年春检进行扎实细致的试验,发现薄弱环节立即消除。同时下功夫改善电气设备的工作条件和使用环境;对发热问题,在电气设备使用前把导体的接头加强技术管理,通过增大接触面积,提高接触精度和光洁度,增大接触压力等技术手段来保证接触质量,在运行中加强通风冷却,将导体内部的热量散发出去;对电力系统的故障,针对经常性发生的问题设法在预防性检修中加以消除;对于短路故障,一方面要采取有力措施杜绝发生的一切隐患,另一方面要校验维护好自动保护装置,一旦短路发生,就要快速将故障设备从系统中切除出去。机电设备的可靠性管理就是在预计期限内不允许设备发生任何故障。可靠性管理的中心就是预防故障的发生,无故障设备就肯定可靠。所以平时加强保养维护,加强设备状态检查,在事故尚未出现之前就安排定期检修,以便消除隐患,并且通过试验测试仪器按国家和行业有关标准对各类设备进行试验和测试,然后将检查结果和试验数据进行综合分析,再通过空载试验来验证,从而得出具有置信度的可靠性结果。 3机电设备的维修管理 机电设备的维修是设备管理工作中最主要的技术任务。保证设备的可靠性,提高设备的利用率,并适时进行设备维修,是设备使用期间管理的首要大事。维修是延长设备使用寿命的唯一途径。设备在运行中由于磨擦、冲击、振动、疲劳、锈蚀、断裂、变形、变质、潮湿、发热、老化等影响,都会使它的功能降低或丧失。维修它的目的就是完善设备系统,提高或恢复设备的功能。修理的本质就是在物质形态给予补偿的同时,也补偿了它的使用价值。维修的核心就是根据设备损坏情况,结合提水灌溉任务和作物生长的特点,对具体的设备选择正确的维修期限、维修方式和维修层次,安排维修计划并付诸实施。同时对维修技术、维修组织、物资材料供应等方面进行合理布局。返修、更换和改装是设备维修的三种形式,针对损坏的程度对症使用。根据修理的内容、范围、工作量可把维修分为大修、中修、小修、项修(专项维修)和改造等几种层次。大修是对设备进行全部或大部分解体,重点在于修复或更换基础大件。通过大修使其功能基本达到出厂水平;中修是对设备进行部分解体;小修是更换或修复即将失效的零部件或元器件;项修是专门针对发生故障或将发生故障的零部件,电气元件进行事先或事后修复的层次;设备改造是用新技术,新材料在原设备的基础上进行布局改进,以提高其功能和可靠性的层次。电力提灌工程机电设备的种类繁多,功能各异,运行时昼夜连续,不容间断,维修内容广泛,技术复杂、项目繁杂、环节众多、工序临乱、工种较多,因而吃透所有设备的状况,编制切实可行的维修计划、规定适宜的修理期限、选择合理的维修方式、制定正确的维修方案和维修人员专责制的组织形式,工具器材的合理运用,修后质量的验收标准,通过维修所达到的目标等都要形成严格的制度。用制度来约束设备的维修是行之有效的措施。一切维修工作都要在确保质量的前提下进行。在各个环节,各种因素上进行质量把关。树立人人重视维修质量,全员管理维修质量的良好风尚。在设备使用阶段,维修管理工作有两个基本职能,第一个基本职能是对维修过程中的各个环节进行预测、计划、组织、指挥、控制和协调,以保证不间断地、最经济地按预定计划和要求进行维修工作,从而获得最佳经济效益。总之,在机电设备维修管理时,根据掌握的情况和拥有的资料进行预测,制定计划,组织实施,以质量控制为关键,制定计划,组织计划的实施为核心。 4机电设备的故障管理 故障是设备在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况。故障是设备在使用中必然发生的现象,它的危害使设备暂时或永久地丧失功能。由于设备自身的原因,工作条件、环境影响等因素,设备的损坏是难免的。加上操作的偶然失误,都会造成设备的病态,所以故障管理就成为机电设备管理的一个部分。高扬程提灌工程的设备故障,有下面四个类型: 4.1突发性的破坏故障 如高压电气设备的绝缘击穿、放电、起弧、烧毁设备本身的现象。 4.2磨损性的危险故障 如大型电动机的轴瓦磨松后会发生扫膛的危险故障。 4.3间断性的临时故障 它多半是由外部原因引起的,如人工误操作,气温升高、载荷超量、小动物的危害等。消除这些外部干扰后,设备仍能正常运行。 4.4固有薄弱性故障 在制造和维修时使用的材料质量偏低,造成的先天不足,导致运行时所发生的故障。机电设备的故障管理,就是对设备状态进行监测、检查、巡视、诊断、分析和评价。努力增大对故障的预防性,以便利用相应的手段。另外,在对设备的使用,维护和修理中,尽量寻找减少和延缓故障的办法。 5结语 高扬程电力提灌工程机电设备管理的本质,就是以功能保障为前提、合理使用为宗旨、精心维修为手段、杜绝事故为目的,从而保证和延长它的使用寿命,否则不管机电设备的功能有多完善、技术性能有多先进,如不加强管理就会使其功能丧失,使用设备的人员如不具备相应的技术业务能力和良好的职业道德,就会造成人为损坏设备。如果设备在规定时间内不能保证工作,就会缩短它的使用寿命。如果不加强故障的预防就无法完成提水灌溉任务。如果不及时对设备维修,就会缩短它的使用寿命。如果不加强故障的预防就无法保证安全运行。所以忽视了哪个方面都无法保证设备的正常工作,工程效益将得不到充分发挥。我们机电行业的工作人员要足够地认识到机电设备管理的地位和重要性,不断提高科学管理水平,使管理思想、管理组织、管理方法、管理人材等方面逐步向规范化、科学化、现代化的方向迈进。 作者:文生垚 单位:白银市兴堡川电灌工程管理局 机电论文:机电类课程教学成人教育论文 一、知识讲授环节要有侧重,注重基础理论,简化复杂理论 在成人学员中,有相当一部分人由于长期从事相关技术工作,所以有着丰富的实际工作经验,但对技术理论的认识相对模糊,在实际工作中,当涉及理论论证和科学计算时便显得力不从心。针对这种情况,在授课时必须加强基础理论、基本计算的讲解,使学员在充分理解理论的基础上,能够运用基础原理和科学计算解决日常工作中的实际问题,并从中发现科学计算和经验估算的差别。同时,经过不断的实践,最终达到将基本原理、科学计算、工作经验三者互相结合、相互印证、相互补充,从而在工作中取得更好的实际效果。通过这样的教学模式,使专业理论和工作实际相结合,从思维方式和知识运用方面全面提高学员自身水平,从而达到成人教育的根本目标,彰显成人教育的意义。对于一些课程涉及的复杂理论,既不应该长篇累牍地冗长赘述,更不该草草略述,一带而过。道理很简单,一些复杂理论往往是应用技术的理论基础,是其原理所在,只有理解这些理论才能进一步推导出这些技术的实际操作方式。但这些理论的推导过程是十分繁复的,往往涉及复杂的数学过程并和其它学科的知识产生交叉,所以一般难以理解和记忆。鉴于这种情况,我们可以采取“深入浅出,化繁为简,注重理解,简单应用”的方法。也就是说授课教师必须将理论的原理讲解清楚,但不必让学员一定记住复杂的推导过程,可以有选择地跳过部分推导过程,将理论总结为可以直接应用到实际的方法和公式,使学员在遇到相关问题时,首先明白问题解决方式的理论归属,然后直接通过简单的方法和公式解决实际问题。 二、传统知识与新知识并重 谈到传统知识与新知识的关系,从成人教育机电类课程教学内容的演变过程就可一见端倪。上世纪90年代前,由于我国的经济和科技水平的落后,技术、工艺、设备几十年来还停留在早期水平,所以在成人机电类课程授课内容中传统知识占主导地位,而一些新知识只是作为介绍或展望,这是与当时国情相吻合的。但近些年,尤其是进入21世纪以后,我国经济有了飞跃发展,由于新的技术不断应用到生产中,社会发展对新知识、新技术产生了强烈的需求,所以机电类专业增加了许多新的课程,如数控技术、计算机应用等。由于总学制的限制,一些传统课程的课时压缩,授课过程中,传统知识部分的内容受到一定程度的删减。所以在不同时期接受成人教育的学员身上我们也能看到时代的印记。比如老学员对传统设备和工艺津津乐道,但如果使用需编程的数控设备就一筹莫展了;而新学员可以按图示尺寸、形位公差等技术要求编订完整的数控机床加工程序。但同样的加工任务,需编制适于传统设备的工艺流程,新学员往往也会出现许多低级错误。传统知识与新知识哪个更重要?在现实的科研和生产中,哪种知识会发挥最大的作用,更有现实意义?关于这个问题,在人类科技发展史中不乏经典的实例。作为全新知识和全新技术的典范,上世纪60年代初期,美国的SR-71黑鸟侦察机试飞成功,成为世界上第一种达到的“双3(飞行高度3万米,速度3马赫)”飞机。为了达到这一惊人的性能,飞机从材料到设计都采用了最新技术,如钛合金、机体涂料、混合喷气发动机等等;而作为前苏联航空工业的杰作MIG-25高空高速截击机同样达到了“双3”,但由于技术方面与美国的差距,飞机的设计与制造全部采用传统工艺,尤其是机体主材既没有用钛合金,也没有用铝合金,而是采用最常见的不锈钢焊接工艺,但所有工艺配合都达到了极佳的水准,正所谓把传统技术和工艺发挥到了极致,再进行天才的组合,最终达到惊人的效果;而我国生产的歼-7战斗机项目堪称传统知识、技术与当代最新知识、技术不断相互补充、相互融合的典范。这款战斗机的原型机是上世纪自前苏联引进的米格-21飞机,经过多年的不断改进升级,在传统技术上加入了大量的新技术、新工艺,使这款40余年机型老而弥坚,服役至今,不但仍然是我国空军装备的主力战斗机之一,而且产生大量的派生新型号,出口很多国家。从本质上讲最新的歼-7改进型号已经是和原型机大相径庭的全新机种了。从上面的实例我们可以看出,无论是新技术,还是传统技术,或是新技术与传统技术的有益结合都能达到最佳的效果。因此如何平衡传统知识和新知识的关系,做到传统与创新相结合是我们当前最重要的研究课题之一。在日常教学过程中,首先要学好传统知识,这是基础。然后,在新知识教学方面不能仅仅停留在了解的层面,必须付出和传统知识教学等同的时间和精力,因为新知识是传统知识的延续,是连接当代科技水平与未来更新的科学技术的桥梁。作为授课目的,必须让学员了解传统知识与新知识的联系与区别,最终目的是使学员在未来的实际工作中正确选择和应用传统知识和新知识,将新老技术有效融合,形成在某个时间段或某个具体任务中的最佳效果。 三、实践课要有的放矢,进行有针对性的实际操作练习 机电类课程所涉及的内容大部分属于应用科学,因此实践环节必不可少,这对所有学员更好地学习和理解课程内容会有很大帮助。除了一些基础课程所规定的实践课程外,所有学员还要进行若干综合实践,比如阶段课程设计、毕业设计等。综合实践课,传统的方式是所有学员都做一个或几个课题,对于普通高校和大中专院校的教学体系,这样做是合理且行之有效的,因为这些院校的毕业生的职业方向待定,这样的实践方式会使他们在就业后较快融入工作当中。而对于成人教育而言,这种实践课显然在一定程度上缺乏合理性。因为大部分接受成人教育的学员都是有了固定的职业方向和一定程度的专业经验。课程规定的一些实践内容可能对一些相关专业学员来说显得过于普通,而对于其他专业的学员来说,离他们本职工作又相去甚远。如果是这种情况,实践环节就失去了存在的意义。因此对于综合实践环节,可以进行另一种尝试,即根据学员专业构成情况设计综合型的实践课题,完成此课题可能涉及到的机械设计、结构设计、机加工、热处理、自动化方案设计、数控等等诸多门类的知识和技术,所有学员分成若干小组,负责整个课题的某个部分、某个工艺环节或某个阶段。学员可以发挥自身专业优势和同组学员一起做出所负责的方案。整个实践课题各个部分的方案完成之后,各组之间再寻找各自技术接口,进行方案对接。当方案的对接完成之后,全体学员再进行集体讨论,对整个方案进行整改或优化,最终在全体学员通力合作下,提出最佳方案,完成课题。这样既可以使每个学员得到与自己专业相关的实践锻炼,同时又可以了解其他专业的技术特点及与其他专业人员之间的配合经验,从而使所有学员在实践环节受益。 四、将学员在实际工作中的问题引入实践环节 如上所述,成人教育中的学员大部分是在职人员,他们所从事的专业内容也大多和所学课程相关。在工作中他们一定会有这样那样、或大或小无法解决或不够确定的问题。在实践环节中,我们完全可以将一部分学员在工作中遇到的比较典型、且与实践课程要求目的相近的问题引入到实践环节中,作为实践课题,这样不但可以使学员产生兴趣,同时也可以借助学校教学科研的优势条件解决实际生产中的难题,同时达到实践课程的教学目的。当今社会,随着现代科学技术的发展,大量科学技术被应用到企业生产实践当中,计算机技术的普及、工业控制技术的广泛应用、多学科技术交叉的出现,使机电类专业的技术人才,特别是实用人才的技能需求发生了质的变化,一方面要求从业人员掌握扎实的基本理论知识,具备一定的专业技能,可以较为熟练地进行一般机电专业操作,同时要求这些人对新技术、新设备,乃至相关科学技术的发展方向都有足够的了解和认识。因此,作为培养企业所需技术人才重要渠道之一的成人教育系统应该以社会对人才的需求为风向标,加强对教学方向、教学要点的研究和探讨,不断改进机电类课程的教学模式、教学方式,努力优化教学过程,实现最佳的教学效果。 作者:宫志欣 单位:天津市河东区职工大学 机电论文:煤矿机电设备安全管理论文 1煤矿机电设备安全管理存在问题 1.1安全管理、执行和职责落实不到位 在煤矿机电设备的安全管理中,存在安全管理控制职责不明确的问题,企业为了降低成本,对机电设备的质量检测不按照规范标准进行,在生产过程中没有按照机电设备安全管理相关规定执行,给煤矿生产过程埋下巨大安全隐患。与此同时,电力设备使用过程中存在很多不规范操作,安全管理执行较差,大大增加煤矿机电设备安全管理的难度。 1.2安全管理机制不健全,管理制度不完善 在煤矿机电设备的安全管理中,存在安全管理机制不健全和管理制度不完善的问题,严重影响煤矿开采的安全性。一方面,安全管理人员对安全管理的认识不够,没有较强的安全意识,致使机电设备安全管理相关制度得不到真正落实。同时,安全管理制度不完善,导致安全事故经常发生,给企业造成重大经济损失;另一方面,没有对煤矿生产工作人员进行安全管理和安全知识方面的专业培训,生产工作人员无法意识到机电设备安全管理的重要性,导致安全管理出现很多漏洞,造成安全事故频繁发生。 1.3生产工作人员素质水平不高,专业技术水平整体较低 由于煤矿生产环境比较复杂,在机电设备安全管理中,生产工作人员的素质修养水平不同、专业技术水平整体比较低等情况严重影响煤矿企业的安全管理水平提升。与此同时,机电设备安全管理过程中,专业管控人才避免缺乏,比较多的专业人员都不愿意进行煤矿企业,致使机电设备安全管理达不到预期效果。 1.4安全使用标准不完善,安全管理监督不到位 在煤矿企业的生产过程中,机电设备的安全管理需要不断完善安全使用标准,才能避免机电设备方面的安全事故,从而延长机电设备的使用寿命。企业为了降低成本,不注重机电设备安全管理方面的资金投入,导致机电设备故障检测仪器和设备出现老化现象,使机电设备安全管理得不到有效保障,严重威胁生产工作人员的生命安全。部分单位为了提高企业利润,对机电设备安全管理监督不重视,使煤矿生产现场的安全隐患得不到及时排查,导致各种安全事故不断发生。 2煤矿机电设备安全管理的有效对策 2.1提高全体安全意识,完善安全管理机制 在煤矿生产过程中,机电设备的安全管理,主要是以预防为主,通过提高全体工作人员对机电设备安全管理的认识,确保机电设备安全管理真正落实到煤矿生产的全过程。与此同时,不断完善机电设备安全管理技术,加强全体工作人员的安全知识教育和培训,以不断提升整体安全意识,从而保证煤矿生产的安全。 2.2明确安全管理职责,加强生产现场管控 在实践过程中,管理人员要明确各部门的机电设备安全管理职责,对生产工作人员进行严格的机电设备安全使用考核,不断加强煤矿生产现场的管控,才能保证全体工作人员的生命安全。例如:在实际工作中,要求生产工作人员必须佩戴安全帽、穿防电鞋等,严禁闲杂人员进入生产场所,避免意外安全事故发生。 2.3提升专业技术水平,加强安全管理监督 在煤矿生产过程中,注重生产工作人员机电设备安全管理培训,提升全体工作人员的安全管理意识,以促进企业机电设备安全管理水平不断提高。与此同时,注重专业技能提升和机电设备使用技术水平提升,吸收和引进先进技术人员,灵活运用现代信息技术、计算机技术,不断增强生产工作人员的工作积极性,提升企业的整体素质修养水平,从而快速、准确的完成机电设备的调试、检测、维修和保养等。 2.4完善安全使用标准,提升安全管理水平 现代化建设中,煤矿企业想要长远发展,就必须完善机电设备安全管理相关检测仪器和设备的使用标准,对原有设备仪器及时进行维修和保养,以保证整个生产过程的安全。不断加强煤矿生产过程的机电设备安全管理控制,提升安全管理水平,严格按照规范标准执行,严格把控相关机电设备的检测情况,避免机电设备过度使用和耗损严重情况出现,才能促进煤矿企业综合效应不断增长。在实践过程中,适当加大机电设备安全管理投入,加强煤矿开采全过程的安全管理,注重机电设备的动态信息管理,才能促进机电设备安全管理的信息化、智能化和现代化发展。 3结束语 综上所述,在实践过程中,煤矿机电设备的安全管理,需要提高全体工作人员的安全管理意识,不断完善机电设备安全管理制度,注重新技术、新设备的引进和应用,才能提高煤矿企业的机电设备安全管理水平,从而促进煤矿企业经济效益不断增长。 作者:白云翔 单位:宁夏王洼煤业有限公司银洞沟煤矿 机电论文:我国机电设备工程造价论文 1机电设备安装工程造价特征分析 1.1涉及多种材料 机电设备安装工程设计的材料是多种多样的,有着不同的品牌、种类与规格,其价格也存在着较大的差异,即使是采用同一种材料,产地不同厂家不同价格也存在差异,虽然在使用起来没有大的区别,但是种类过多就会给造价控制带来影响。 1.2有多种不确定因素 在安装机电设备时,为了保障设备的美观性,往往需要将以往设计方案改变,采用暗敷与暗装的安装形式,这不仅导致施工工作与设计方案出现了一定的差异。而采用了暗敷与暗装的方式后,这一部位是很难进行检验的,如果出现偷工减料问题,也无法及时地检出。 1.3新材料、新工艺、新方法层出不穷 在社会的发展下,与机电设备安装工程相关的新材料、新工艺与新方法更新速度也很快,新的材料、工艺以及施工方法层出不穷,价格变动也十分频繁,这就给造价控制工作的开展带来了极大的压力。 1.4安装变更多 设计图纸是很难充分反映出机电设备安装工程的施工情况的,究其根本原因,是由于安装工作有着特殊的施工特点,需要与装饰工程、土建工程等进行配合,为了保障美观性,就需要根据其他工程施工情况的变化进行适度的变更。 1.5安装定额工作更新快 在施工机械水平的提升之下,各种新技术与新材料开始在机电设备安装工程中得到了应用,这就导致现阶段的安装定额工作与实际施工情况会产生误差,难以适应实际施工工作的需求。 2影响机电设备安装工程造价的因素分析 2.1设计因素 对机电设备安装工程造价影响最大的因素就是设计因素,其中最大的影响因素就是材料费用,材料的选择不仅与工程质量息息相关,还会影响整体的造价。设计工作与设计人员的综合技术水平有着密切的关系,如果设计人员综合水平较差,设计方案繁琐,就会导致施工中浪费一些不必要的材料,提高工程整体造价。如果设计人员为了谋求一己私利与材料商相互勾结,也会导致工程造价虚高。 2.2设计修改因素 在机电设备安装工程的施工过程中常常会出现设计变更与更改的情况,如果处理不得当,就会导致工程造价偏高。 2.3施工单位的水平 部分施工单位为了谋求私欲就采取相关的方式让合同置于规范之外,在施工过程中可以钻空子,在该种因素的影响下,施工造价必然会超过工程预算;同时,部分施工单位故意曲解计算规则,只站在自己的角度上思考问题,没有按照规范进行收费,大量使用高价低质材料,虚报工程细节,这就会严重损害到业主的利益。 3控制机电设备安装工程造价的举措 通过以上的分析可以得知,影响机电设备安装工程造价因素的质量是多种多样的,导致造价失控的阶段主要集中在设计阶段与施工阶段,最大的影响因素就是人为因素,为了做好机电设备工程造价控制工作,可以采取如下的措施: 3.1制定出完善的造价控制目标 在进行开工之前,需要对招标文件、施工图纸与施工合同进行全面的审查,找出影响造价的各种内部与外部因素,分析造价控制的关键点,并以此为基础制定出完善的防范措施。如果发现图纸与施工出现了矛盾,则要在第一时间与设计单位联系修改,以免造成不必要的浪费。 3.2选择好分包单位 在机电设备安装工程中,有很多特殊工种需要承包给其他的施工单位,这些工作往往具有垄断性特征,其设备都是一口价。为了在保障工程施工质量的同时降低工程造价,就需要引入竞争机制,让更多有实力的供货商参与到报价工作中,这对于降低工程造价有着十分积极的效用。 3.3灵活应用询价体系 机电设备安装工程会涉及到多种多样的材料与设备,其价格对于机电工程的工程造价有着重要的影响,为了降低造价,就必须要控制好材料与设备的价格。为了达到这一目的,造价负责人员在施工阶段可以使用邀请招标的模式,从技术安全性、报价准确性、付款优惠性等方面选择最优的设计方案。此外,还要考察生产商与供货商的资质,将材料与设备价格控制在最优范围内。 3.4做好安装工程变更签证工作 在施工时,工程管理人员需要严格按照图纸进行施工,在保障机电设备安装质量的前提下降低工程造价。在施工过程与预算执行过程中,需要将施工图纸最为标准,把控好施工阶段的精度,根据材料供应方式来执行进度结算工作,在这一过程中,其他的部门需要做好把关作用,这也是降低工程造价的有利措施。 3.5做好造价管理人员的管理工作 造价管理人员的综合素质水平对于机电设备安装工程的造价有重要的影响,近年来,政府也出台了关于造价工程师注册管理方法与工程造价咨询单位管理办法,这些法律在约束造价管理人员的行为方面起到了一定的作用,但是还存在一些不足。在未来阶段下,还需要促进工程造价管理工作走向法制化,采取科学有效的措施提升造价管理人员的技术水平、道德水平,为造价管理工作的正常开展奠定好基础。作为施工企业,也需要加强对内部施工人员的教育与培训工作,帮助他们掌握基本的造价控制方式,将造价控制与薪酬制度挂钩,对于表现优异的施工人员可以予以一定的奖励,对于玩忽职守出现浪费的施工人员则要严惩不贷,只有采取这种双管齐下的措施,才能够有效降低机电设备安装的工程造价。 3.6做好竣工结算工作 设计预算、施工预算与竣工预算是工程造价的有机组成部分,其中竣工预算也是控制造价的最后一个环节,在开展预算工作时,建设单位需要严格根据施工图纸与合同对工程进行全面的复查,先评定工期与工程质量,再合适定额单价、工程数量,这样才能够有效控制造价。 4结语 总而言之,机电设备安装工程的造价会受到很多因素的影响,其中的人为因素是能够控制的,为了降低机电设备安装工程的造价,需要把好设计关、施工关以及竣工结算关,防患于未然,将每一个环节都控制在分项目标范围内,加强对施工人员的培训工作,提升他们的成本意识,只有这样,才能够真正降低机电设备安装工程的造价。 作者:王素玲 王荣敏 单位:河南能源化工集团鹤煤公司设计处 机电论文:网络信息资源中煤矿机电管理论文 1网络自动化监测控制系统集成及意义 在煤矿机电管理工作中,网络自动化监测控制系统集成日益重要,煤矿开采、经济繁荣与科学技术进步、创新能力提升之间的关系,从来不曾像今天这样紧密。现代科学技术体系的发展,近现代产业革命的进程,都充分表明,全球性经济危机往往催生重大科技创新突破和新的科技革命。从这个意义上讲,依靠科技创新实现网络自动化监测控制系统集成,创造新的经济增长点、新的就业岗位和新的社会发展模式,是应对经济危机冲击的根本出路;同时,也为产业升级、经济转型提供了动力和契机。机电自动化控制系统和分布式自动化控制系统实现了基于Web的生产数据集中管理和可视化调度指挥,提高了机电管理的信息化管理水平,能实时监测监控各个矿井机电设备的安全状况,避免和减少机电设备安全事故的发生,对煤炭企业实现安全、文明、科学生产具有重要的意义。因此,实现网络自动化监测控制系统集成具有十分重要的理论意义和实践意义。 2网络信息资源在煤矿机电管理中的应用 综合运用网络技术、Web技术、数据库技术、软件工程技术、系统集成技术是煤炭企业机电管理在网络信息资源应用的方向和重点,能够很好的处理机电管理信息的集成处理与、生产信息的集成与可视化、各种管理信息系统的规范与集成,建立一个企业机电管理自动化体系。实现网络信息资源在煤矿机电管理中的信息化应用,能使机电大型设备得到集中控制,为煤矿企业的煤矿采掘、供电、排水、提升、运输等一系列工作创造良好的条件,实现煤矿企业机电管理在实时数据流、信息流等各个领域的良好集成和共享。 3网络信息资源在煤矿自动化系统管理中的具体应用 梧桐庄矿煤矿企业建立的综合自动化集成系统是以千兆环网为基础,以自动化控制中心为核心,集成排水系统、供电系统、主运系统、副提系统、人员定位系统、原煤运输系统、水文及雨量监测系统、通防监测系统、主通风系统、视频监控系统等子系统的综合自动化系统。该系统主要实现以下功能: 3.1借助网络的集成,实现了统一的数字化信息处理和控制平台 在梧桐庄矿煤矿企业自动化系统煤矿机电管理中,敷设了3万余米主光缆,安装了9台主交换机,地面4台环网千兆交换机,其中,部署2台千兆核心交换机在自动化控制中心,为每台交换机配置UPS不间断电源,支持2小时延迟,井下5台千兆隔爆交换机,为井下每台交换机配置矿用隔爆不间断电源,支持2小时延迟。这样,就实现了一个从地面到井下的环形网络,能够进行矿井各种监控,并且能够监测信息的共享、集成、融合和信息综合利用,提供生产、安全层面的基于信息融合技术的决策支持,提高矿井安全生产指挥决策的科学性、有效性。 3.2为自动化控制室提供了非常可靠的供电电源 在煤矿机电管理中,可能出现一些突发事件,从而导致出现断电再通电的电流冲击,为此,该系统为拼接单元设计了电源保护,为自动化控制室提供了非常可靠的供电电源,为机电设备的正常安全运行提供良好的保障。与此同时,在配电柜中接入了防雷装置,使机电设备在遭受雷击等一些恶劣事件时仍然能够正常工作。 3.3实现了实时监控 自动化控制中心可以对子系统的工况及环境参数进行实时、准确的采集。软件集成和网络传输共同构成了自动化控制中心系统平台,可实现实时监控。同时,该系统在物理上和逻辑上充分考虑了硬件和软件冗余,当某子系统的通讯或元器件出现故障时,整个网络传输性都不会受到影响。 4总结 本文主要研究了网络信息资源在煤矿机电管理中的应用。通过本文的研究,得到了一些成果,但是,由于本人的水平有限以及研究时间等多种因素的限制,难免会存在一些不完美的地方,仍然需要下一步的继续深入研究,进行进一步的完善和提高。希望通过本文的研究,能够抛砖引玉,引起国内外专家学者对于该领域的进一步的重视。 作者:赵国清 单位:冀中能源峰峰集团梧桐庄矿
施工测量论文:水利工程施工测量探析 摘要: 水利工程施工测量作为水利工程项目施工中非常重要的一个环节,在当前水利工程项目不断增多的新形势下,水利工程施工测量变得越来越重要,而且对施工测量技术提出了更高的要求。文章从水利工程控制网的测设入手,分析了水利工程施工测量技术,并进一步对水利工程施工测量放样进行了具体的阐述。 关键词: 水利工程;施工;测量技术;控制网;放样 前言 在水利工程项目施工中,施工测量具有非常重要的意义,不仅关系到水利工程施工的质量,而且还关系到水利工程项目能否顺利进行。因此,在具体施工测量中,要确保做到测量到位,并注重新技术和新方法的应用,努力提高水利工程施工测量技术水平,确保水利工程施工的安全性和高效性,将水利工程项目打造成为民心工程项目。 1水利工程控制网的测设 1.1工程首级测量控制网 在水利工程施工开始之前,监理会提供相关的测量数据,对于监理提供的测量数据需要与监理测量的基准点精度进行有效对比,确保所提供数据的准确性。同时还要测设监理移交的水利工程测量控制网点,为了确保控制网点数据的准确性,要实测控制点的坐标数据。同时还要标记好水利工程原有的控制点、导线点及水准点,并对水利工程施工地区的行政划分、交通运输及风俗习惯等进行了解,对于测量完成的控制网点要由监理工程师核实后才能使用,并做好后期复测工作,复测的精确度要得到保障。 1.2施工控制网测设 针对水利工程现场环境度与施工进度有效结合来开展水利工程施工控制网测设工作,在平面控制时通常会采用三角测量、边角组合测量和导线测量等常用的测量方法,往往采用水准测量和三角高程测量方来进行高程控制。完成施工控制点布设后,要将结果及时交给监理单位审核,审核通过后才能进行施工。并依据施工设计及对控制网精度的要求来制定布网方案。在测量控制点布设时要严格依照测量的规范要求,点位布设时要与施工控制和测量放样要求相符,选择基础坚硬、具有较好通视条件及不易受到破坏的地方来埋设控制点。 1.3控制点的保护 在水利工程施工过程中,需要以测量控制点作为重要依据,因此需要做好测量控制点保护工作。在水利工程项目实施过程中,测量控制点要严禁人为破坏,避免会对水利工程施工的进度和质量带来影响,而且控制点的检测也要经监理单位进行审核和批准,对于控制点与水利施工要求不符的情况,要重新进行选点,确保控制点各项数据达到施工的标准要求后,才能开始对其进行采用。 2水利工程施工测量技术 2.1复测 在水利工程施工控制点复测过程中,需要严格按照招标文件及相关规定、技术要求进行,复测时主要以导线点、水准点及精密水准点为主,而且在具体施工过程中,控制点数量较多,这就需要在复测时要多次对其边长和夹角进行测量,以有效的避免误差的产生。在复测时还要注意测量技术的应用,保证其与水利工程施工要求相符。 2.2加密点选取 在水利工程施工测量过程中,需要重视施工加密点的选取工作。在具体选取加密点时,要利用测量仪器及精密导线点来构成精密导线网,利用加密点及精密水准点来构成闭合路线,确保为水利施工带来更多便利。对于平面加密点,其相邻的边长要尽可能的接近,避免出现相关过长可是个别长度过短的问题。而且在选择在不易发生沉降的稳固地段选取加密点,从而确保测量的精确性。 2.3加密点布设 复测工作完成后要制定平面加密控制方案,制定时需要在首级控制点基础上,并与水利工程施工特点及施工要求相结合,当加密点布设达到一定数量时,要进行闭合导线测量工作,测量的数据要与水利工程施工的基本要求相符。 2.4加密点测量 在加密点测量工作中,主要是测量测回角及边长,在具体实施时要严格按照相关的技术要求,确保测量技术与国家相关标准和要求相符,采用导线测量和精密水准测量技术,以此来有效的确保加密点测量的精度。在精密导线测量工作中,通常会利用原有的控制桩附近合导线和闭合导线进行,而水准测量则采用的是原有控制桩与加密点附近水准路线。 2.5地形测量与工程量复核在水利工程施工开始之前,需要对开挖工程进行复核,确保计算的工程测量具有较好的精准性。建立首级测量控制网后,需要针对工程不同部位对其原始地形进行测量,特别是要根据地形来进行断面和横截面的测量工作,并进一步对开挖量进行计算。在开挖施工完成后,还要测量各个部位的地形及断面图,针对不同的地形和断截面来选择具体的测量技术。 3施工测量放样 3.1土石方明挖工程测量放样 在土石方明挖开始之前,需要按照施工图纸的要求,依照加密后的测量控制点,对土石方明挖开口线进行放样,并做好相应标记。同时根据现场实际情况来对平面点位置进行放样,并采用全站仪坐标法、边角后方交会法和后方交会法来测量控制网的分布情况。在水利工程基础开挖放样点位平面位置精度控制上并没有太高的要求,但需要严格控制其他部位的开挖放样点平面的误差。水利工程施工过程中,覆盖层边坡开挖工作作为其中非常重要的一部分,需要在实际操作过程中根据现场的实际情况选择剖面图的测量间距。并对边线及坡度进行及时检查。但在石方开挖前需要做好爆破工作,并对开挖放样点之间的间距进行有效控制,针对设计结构图纸来确定放样点的部位。当出现欠挖面时,要对其基面进行全面检查,确保基面与设计标准相符合,确保土石方明挖测量放样精度能够与设计的具体要求相符。 3.2帷幕灌浆和高压旋喷工程测量放样 帷幕灌浆和高压旋喷工程测量放样一般包括以下两个方面,第一,根据设计的图纸测量单排孔帷幕灌浆在帷幕灌浆轴线上的位置,同时测量双排孔帷幕灌浆偏离帷幕灌浆轴线上下游的位置,并且做好标号处理。第二,在水利施工工程中,帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差应该根据设计的要求进行处理。水利工程测量的高压旋喷灌浆轴线上的参数也需要根据图纸设计数据进行确定,最后,还需要进行钻孔的定位,并且保证钻孔的偏差小于5cm。 4结束语 近年来水利工程施工项目不断增加,这也使水利工程施工测量技术的重要性越发突显出来,并在水利工程施工中发挥着非常重要的作用。在这种情况下,需要有效的提高水利工程施工测量技术水平,使水利工程施工测量精度能够得到有效的保障。在水利工程施工测量中,主要针对的是控制点测量和施工放样等问题,尽管具体操作中还存在一些不足之处,但随着施工测量技术水平的提高及施工经验的经验,水利工程施工测量的精准度必然越来越高,更好的促进水利工程事业的健康、持续发展。 施工测量论文:综述隧道工程施工测量 1.隧道工程施工的测量方法 1.1隧道施工测量 1.1.1进洞点及洞内导线测量的标定在隧道施工中,施工导线是为了便于指导布设开挖面及放样的一种导线,通常导线点是一边开挖一边予以设置的,需要沿着中线进行布设。一般边长大约介于25米至50米之间。与此同时,施工单位还应当注意洞口点的布设,利用洞口点坐标与设计坐标来确定进洞点,借助于极坐标法且采用经纬仪亦或是全站仪进行标定,设置相应的仪器于洞口点,再采取反算极坐标所得到的方位角,测量距离,标定方向,最终将进洞点确定出来。 1.1.2中线测量 要想有效的保证隧道工程施工能够真正的按照具体的设计要求进行施工,那么就必须实施中线测量。按照施工方法,曲线设计半径大小与断石开挖宽度等的不同,往往中线测量的方法也是不尽相同的。正是因为洞口施工方法具备着其自身较强的特殊性,因而可以将中线划分为永久中线和临时中线。当掘进隧道至20米的位置时,便需要重新标定检查临时中线点,检查结果得出与相关要求相符后,再对永久中线进行标定。通常直线隧道的中线需要采取经纬仪正倒镜法加以测设,并且联合采用激光指向仪导向法和瞄直法。 1.1.3贯通测量 往往贯通测量的主要目的是为了能够使两个掘进工作面或者多个掘进工作面,在预定地点根据设计要求正确的接通所展开的测量工作。隧道工程的贯通测量需要对以下原则加以切实遵循:应当在正确的确定测量方法与测量方案的同时,最大限度的确保贯通精度;对各项测量均需要独立客观的校核检查,严格的避免差错的出现。贯通之后测定实际偏差的方法主要包括: (1)测定贯通竖井后实际的井中偏差。贯通竖井以后,可以由上水平或者地面上的井中部位挂上中心重球线至下水平,将井筒中心间的偏差值直接丈量出来,也就是丈量出实际的竖井贯通偏差值; (2)测定贯通平巷时的竖直面偏差。采取三角高程测量或者水准仪测量已知的连测两端想到的高程控制点,将高程闭合差求出,以此将贯通高程测量的精度体现出来。 2.隧道工程施工测量的具体步骤 2.1测量方案的准备 在隧道工程开工前,要详细的阅读有关设计图纸,熟悉设计规范和测量要求,正确领会设计意图,了解隧道施工步骤和工艺,提前为隧道工程的施工将放样准备做好,并且将施工测量方案制定出来。 2.2闭合测量隧道进出口 按照现场测量交桩和设计技术交底,在正式的实际测量以前,在保证与精度要求相切合后,才能够证实将放样展开。精度如果无法切实的满足要求,则必须尽可能早的通知相关单位予以联合测量。对于相对较短的隧道来说,可以实施全站仪闭合导线测量,而如果是地形复杂或者长隧道,则需要采取全球GPS定位系统测量。 2.3进出洞口的测量 总的来说,进出洞口的测量主要涉及到标高埋深、地貌地形等项目。复测隧道进出口处的地形是至关重要的,关系着隧道洞口今后是否能够安全进洞。复测洞口地形,主要是再次检查核对是否与设计图纸保持一致,主要包括是否偏压、覆盖厚度、工程量复核以及进洞口桩号等,当出现偏压时,要测量地形影响洞身机构的程度,确定所应采用的洞口变更位置、洞口地锚特征、临时支护形式参数、洞门形式等。 2.4洞内测量 要想将隧道净空控制好,那么就需要加强洞内施工测量,二衬、支护以及开挖等要严格避免侵入净空,并且还应当控制好过大超挖的问题。根据实际的围岩地质状况或者设计围岩地质状况,具体的测量精度也可以划分成三大级别,也就是二次衬砌施工测量、初期支护定位测量和开挖轮廓测量。 2.5监控测量 从隧道工程开工直到竣工的整个过程中,隧道施工测量监控工作始终存在,可谓是必须测量的一个项目。监控测量的作用主要就在于:提供信息为安全生产,掌握施工中动态的支护和围岩信息,及时的反馈信息、超前的地质预报,以便于正确的引导施工作业,并且为施工及设计提供有力的依据。同时,通过改变支护和围岩的应力、位置,来提供参数设计给设计部门支护系统的修改。 3.总结 总而言之,隧道工程施工测量工作是至关重要的,不仅有助于加强测量结果的科学性及准确性,而且有助于施工测量过程的复核及监控,及时反馈信息,纠正施工误差,所以,必须对施工测量提起高度的重视。 作者:徐英杰单位:临江市浑江金矿 施工测量论文:工业建筑施工测量方式研究 厂房控制网的测设 1.单一厂房矩形控制网的测设。对中小型单一厂房而言,测设成一个四边围成的简单矩形网即可满足放线需要。一般是根据建筑方格网,按直角坐标法建立厂房控制网,先测设出一条长边,然后以这条边长为基线推出其余三条边。 2.根据主轴线测设控制网。对于大型工业厂房、机械化传动性较高或有连续生产设备的工业厂房,需要建立有主轴线的较为复杂的矩形控制网,常用由四个矩形组成的控制网。主轴线一般选定与厂房的柱列轴线相重合,以便进行细部放样。 厂房桩基测设 厂房矩形控制网建立之后,根据控制桩和距离指示桩,用钢卷尺沿控制网边线逐段丈量出各柱列轴线端点的位置,并设置轴线控制桩,作为桩基放样的依据。 1.桩基测设。安置两台经纬仪在两条互相垂直的桩列轴线的轴线控制桩上,瞄准各自轴线另一端的控制桩,交会的轴线交点作为该基础的定位点,并在基坑边线外约1~2m处的轴线方向打入四个小木桩作为基坑定位桩。然后按桩基础图上尺寸用白灰线标出挖坑范围。 2.桩基施工测量。基坑挖到接近坑底设计标高时,在坑壁的四个角上测设相同高程的水平桩,坑的上表面与坑底设计标高一般约0.5m,用作修正坑底和垫层施工的高程依据。基础的混凝土垫层完成并达到一定强度后,由基坑定位小木桩顶面的轴线钉拉细线绳,用垂球将轴线投测到垫层上,并以轴线为基准定出基础边线,弹出墨线,作为立模板的依据。 构件安装测量 单层厂房的主要构件有柱、吊车梁、屋架等。在构件安装时,必须使用测量仪器进行精准测量,严格检测。下面简要介绍柱子安装测量。 1.测量精度要求。柱子安装特别是牛腿桩的安装位置和标高正确与否,将直接影响到以后安装的其它构件能否正确安装,如吊车梁、吊车轨道、屋架等。以此,必须严格遵守下列限差要求:(1)柱脚中心线与柱列轴线之间的平面尺寸容许偏差为±5mm。(2)牛腿面的实际高差与设计标高的容许误差,当柱高在5m以下时为±5mm,5m以上时为±8mm。(3)柱的垂直度容许偏差为柱高的1/1000,且不超过20mm。 2.安装前的准备工作。(1)投测柱列轴线。利用柱身的中心线和基础杯口顶面的中心定位线进行柱的平面就位及校正。以此,柱子安装前,应根据柱列轴线控制桩用经纬仪将桩列轴线投测到基础杯口顶面,并弹出墨线,在红油漆面上做标志,作为吊装柱子时确定轴线方向的依据。当图纸要求轴线从杯口中心通过时,所弹墨线就是中心定位线;当柱列轴线不通过杯口中心时,还应以轴线为基准在杯形基础顶面上加弹柱中心线。同时,还要在杯口内壁,用水准仪测设一条-60cm标高线,并用“”作为杯口地面找平时用。(2)杯身弹线。柱子安装前,应将每根柱子按轴线位置进行编号,在柱身的三个面上弹出中心线,并在每条线的上端和近杯口处画上标志,以供校正时照准。(3)柱身检查与杯底找平。柱的牛腿顶面需要支撑吊车梁和钢轨,吊车运行要严格控制轨道的水平度。 3.柱子安装时的测量工作。在柱子被吊入基础杯口,柱脚已经接近杯底时应停止吊钩的下落,使柱子在悬吊状态下进行就位。就位时,将柱中心线与杯口顶面的定位中心对齐,并使柱身概略垂直后,在杯口处插入木楔块或刚楔块。柱身脱离吊钩柱脚沉到杯底后,还应复查中线的对位情况,再用水准仪检测柱身上已标定的±0线,判定高层定位误差。这两项检测均符合精度要求之后将楔块打紧;使柱初步固定,然后进行竖直校正。 4.柱子垂直校正的注意事项。(1)所用经纬仪必须严格校正,操作时,应使照准部水准管气泡严格居中。(2)校正时,除注意柱子垂直外,还应随时检查柱子中线是否对准杯口柱列轴线标志,以防柱子吊装就位后,产生水平位移。(3)对于截面变化的柱子,校正时经纬仪必须安置在相应柱子的轴线上。(4)在日照下校正,应考虑日照使柱顶向阴面弯曲的影响,为了避免此种影响,宜在早晨或阴天校正。(本文作者:薛宁、杨庆城单位扎赉诺尔区住房和城乡建设局、满洲里市新区建设管理办公室) 施工测量论文:堤防施工测量技术探讨 堤防工程施工测量的主要任务是采用测量仪器,通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地。因此,在土堤施工中施工测量是一项必不可少的关键技术环节。不同的施工阶段,不同的工序,工程开工之前及其施工过程中都要进行阶段性施工测量或跟踪测量,因而它贯穿于整个工程施工的全过程,也是工程质量控制的重要依据。 一、施工测量的工作内容 (1)根据工程设计图和有关测绘资料及控制点,布设施工控制网。 (2)针对施工各阶段的不同要求,进行建筑物轮廓点的放样工作。 (3)提供局部施工布置所需要的测绘资料,作为细部放样的依据。 (4)进行纵横断测量及工程量计算,核对设计工程量,各高程点是否准确。 (5)单项工程完工时,根据设计要求,对建筑物隐蔽部位的几何形体进行竣工和验收测量。 二、高程控制测量 1.高程控制点的布设:根据施工图纸结合施工现场实际情况进行平面控制网的布设,高程控制点应选在通视良好,地基稳定且能长期保存的地方埋设标志。标志周围要有明显的保护装置,以防止车辆碰撞,经常校核防止出现差错,并将所设控制点统一编号,算出桩顶高程,还要落在施工图上,以便随时查对使用。为了便于土堤施工放样,在施工范围以永久性水准点为依据,设立一些临时水准点,一般在平坦地段每150m加密一点,对于不通视地段,应看施工情况适当增加临时水准点,并与已知水准点连测,形成符合或闭合水准路线。 2.堤轴线桩高程复测:施工单位对设计图纸提供的大堤中心桩高程进行复测,看是否与实际相符,高程点能否闭合,同时还应对相邻标段中心桩及高程点进行联测,达到准确无误后,方可进行下步放样。如发现问题应及时反馈给设计单位,以便于下步施工。 3.原地表复测及土方校核:原地表复测一般是每50m一个横断面,地形起状变化不大的地段要加密。复测完毕后,绘制纵、横断面图,并核算实际土方与设计是否相符,如不符应及时反馈给设计部门,经设计部门认可,再填写工程施工设计变更表,方可破土施工。 三、施工放样测量 1.放样的准备 (1)放样工作开始前,应详细查阅工程设计图纸,收集施工区(段)平面与高程控制成果,了解设计要求与现场施工需要,根据精度指标选择放样方法。 (2)对设计图纸中有关数据和几何尺寸应认真检核,确认无误后,方可作为放样依据。 (3)施工放样必须用正式设计图纸和文件,不得凭口头通知或未经批准的草图。 (4)现场放样所测得的数据应记录在规定的放样手册中。 2.施工放样 施工单位根据施工图纸将堤身轮廓线、转角点等,准确地落在实地上,并用醒目的标志加以标定。施工中随着堤身填筑作业面的升高,及时测控放样,以免出现偏差。 (1)占地线及清基开挖线的放样:根据施工几何尺寸,把清基线和占地线在实地上放设出来,以便破土清基开挖,如遇地势不平坦时,可先填平压实,并用白灰撒线作为施工依据,然后再进行下步工序。 (2)堤轴线放样:在清基开挖后,经检验合格,进行堤轴线放样,可用交会法和方向线法确定堤轴线位置。交会法是在堤脚线以外已确定的控制点用经纬仪测出已知角,两线交点即是堤中心点。如图1。 方向线法就是在实地上已布设一系列平行和垂直于堤轴线的方向线,这种方法简单方便,放样速度快。但往往受到地形限制,或因堤身增高挡住方向线的视线,因此在实际工作中可根据具体条件把交会法和方向线法结合起来使用。 (3)堤脚线的放样:为了在实地上标出填土的范围,还应标出堤身与地面的交线即堤脚线。自该线开始向内填筑填身。堤脚线的放样常用的方法是平行线法,即根据设计填高和边坡比计算出堤脚点,通过该点平行堤轴线的方向线,就是堤脚线。用木桩每50m钉一个,作为堤基放样的依据。 四、堤身填筑和边坡整修测量 当堤脚线放出后,即可在堤脚线范围内填土筑堤,按照“堤防工程施工规范”要求每层填土厚30cm,经过碾压达到设计要求的干密度。为了使堤坡符合设计要求,应进行边坡放样控制,亦即是每当大堤填筑升高30cm左右,就要用上料桩将边坡的位置标定出来,为使堤面边沿处得到良好的压实,根据不同的土料,规定要加宽30-50cm,所以上料桩应标在堤身加宽后的边坡线上。标定上料桩方法有多种,常用坡度尺法,即用木条按照设计坡比做成(如坡比为1:3,则坡度尺高为1m,宽为3m.)在坡度尺较长的一个直角边装上一个水准器,测量坡度时将皮尺一端系在坡脚桩上,另一端竖立竹杆以牵引直,然后将坡度尺的斜边贴在皮尺上,当水准器的气泡居中则表示皮尺的坡度与设计堤坡一致。每隔50m或l00m定出一个横断面,便于施工,不走样。如图2。 当堤身填筑达到设计高程后,须按照设计断面.进行修坡。先根据堤坡的比例算出边坡的倾斜角α。如:对于1:3的边坡得tga=1/3,查正切函数表得出a值,然后在坡顶(堤肩)安装经纬仪,使经纬仪的视线向下倾斜a角。固定望远镜,此时视线平行于设计坡度线,沿斜边竖立标尺,在经纬仪中读取中丝读数L,则仪器高i减去中丝读数L等于立尺点应削坡的厚度。如图3。 依此法沿斜坡观测3—4个点作为削坡的依据。 五、工程计量测量 1.挖、填方类的工程测量控制断面应根据工程性质及地形特点,选择设计图纸有明确标识的点、线、面作为基本控制,在此基础上再适当增加(加密)控制断面,并按测量工程师和现场监理工程师的指示确定方案。 2.各种工程量的测量报告必须包括原始状态图和施工后的状态图。施工前后的测量必须是相同的控制网站和相同的控制断面。 3.上报的测量结果必须包括必要的、明确的计算式和结果。要图、式对应。 4.各种计量测量的结果必须与“工程量核算与支付申请”同时上报监理站,监理站将在认真核实后才能予以签批。六、验收测量 1.隐蔽部位形体测量:在堤防施工中,对堤基清理,开挖,填塘及堤身与建筑物结合部施工,均须经过认真测量,并将测出的数据记录在手薄中,绘出纵、横断面图,填写报验单。报施工监理检验认可。 2.工程验收测量:根据“堤防工程施工规范”和“水利水电建设工程验收规程”的要求,工程竣工后必须经过验收组或验收委员会,对该工程全面验收合格后移交工程管理单位。为此,在验收前须通过测量纵、横断面,绘制竣工图。一般要求有: (1)百米桩设置:在堤轴线上每l00m设一整桩号,每200m设一个横断面,即由堤中心点引出垂直于堤轴线的内外堤肩点和坡脚点及马道宽度,便于横断面测量和纵断测量。(2)埋设里程桩:在竣工测量之后,即要组织人员和车辆,依据百米桩每1Km埋设一个混凝土里程桩,统一编号,便于工程管理。 总之,施工测量是堤防工程管理的龙头,搞好了可节约大量的人、财、物,大大提高工作效率,加快施工进度,增加经济效益,利于内业资料整理及管理,为实现安全、高效、文明施工创造有利条件。 施工测量论文:基础施工测量的意义和特征 摘要:还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等,工程测量的方法和设备与传统的测量不同。其中重要的测量设备除深层沉降仪与测斜仪外。分别适用于不同的专门需求。当前,基坑支护设计尚无成熟的方法用以计算基坑周围的土体变形,施工中通过准确及时的监测,可以指导基坑开挖和支护,有利于及时采取应急措施,避免或减轻破坏性的后果。 一、工程监测的特点分析 1、时效性 普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的,一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都会失去直接的意义,因此深基坑施工中监测需随时进行,通常是1次/d,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。 基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力,甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。 2、高精度 普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下,要测到这样的变形精度,普通测量方法和仪器部不能胜任,因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。 3、等精度 基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。例如,普通测量要求将建筑物在地面定位,这是一个绝对量坐标及高程的测量,而在基坑边壁变形测量中,只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可,而边壁原来的位置(坐标及高程)可能完全不需要知道。 由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。例如,普通水准测量要求前后视距相等,以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差,但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。 因此,基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同一方案施测。 二、工程测量新设备和技术 适应基坑监测的上述内容和特点,具体测量中采用了很多新型的测量仪器,本文结合作者在河南参与的工程实例,介绍磁性深层沉降仪和测斜仪等设备。这些新的设备及其技术特点是传统的工程测量不能涵盖的。 1、深层沉降仪 深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时,沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高,即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析,可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。 深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。井口标高观测按常规光学水准观测方法进行。以下介绍作者在工程实际中使用的加拿大RockTest公司产R-4型磁性沉降仪,其刻度划分为1mm,读数分辨精度为0.5mm. 1)磁性沉降标的安装 (1)用钻机在场地中预定位置钻孔(实际布设孔位时要注意避开墙柱轴线)。根据各个测点的不同观测目的,考虑到上部结构的重量分布及结构形式以及实际土压力影响深度,综合取定各孔深尺寸及沉降标在孔中的埋设位置。 (2)用PVC塑料管作为磁性探头的通道(称为导管),导管两端设有底盖和顶封。将第一个磁性圆环安装在塑料管的端部,放入钻孔中。待端部抵达孔底时,将磁性圆环上的卡爪弹开;由于卡爪打开后无法收回,故这种磁性环是一次性的,不能重复使用,安装时必须格外小心。 (3)将需安装的磁性圆环套在塑料管上,依次放大孔中预定深度。确认磁性环位置正确后,弹开卡爪。测量点位要综合考虑基底压力影响深度曲线和地质勘探报告中有关土层的分布情况。 (4)固定探头导管,将导管与钻孔之间的空隙用砂填实。 (5)固定孔口,制作钢筋混凝土孔口保护圈。 (6)测量孔口标高3次,以平均值作为孔口稳定标高。测量各磁性圆环的初始位置(标高)3次,以平均值作为各环所在位置的稳定标高。 2)磁性沉降标的测量 (1)在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。 (2)根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。 (3)每次基坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。 2、测斜仪 测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器,可以用来测量单向位移,也可以测量双向位移,再由两个方向的位移求出其矢量和,得到位移的最大值和方向。本文介绍加拿大RockTest公司产RT-20MU型测斜仪,其仪器标称精度为±6mm/25m,探头精度为±0.1mm/0.5m. 1)测斜管的埋设 (1)在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度,确定测斜管孔深,即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零,并以此作为侧向位移的基准。 (2)将测斜管底部装上底盖,逐节组装,并放大钻孔内。安装测斜管时,随时检查其内部的一对导槽,使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水,沉管到孔底时,即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实,固定测斜管。 (3)测斜管固定完毕后,用清水将测斜管内冲洗干净,将探头模型放入测斜管内,沿导槽上下滑行一遍,以检查导槽是否畅通无阻,滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵,在未确认测斜管导槽畅通时,不允许放入探头。 (4)测量测斜管管口坐标及高程,做出醒目标志,以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表,以与测量结果对应。 2)土体水平位移测量 (1)连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时,要使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电,以免损伤仪器。 (2)将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部,以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。为提高测量结果的可靠度,每一测量步骤中均需一定的时间延迟,以确保读数系统与环境温度及其他条件平稳(稳定的特征是读数不再变化)。若对测量结果有怀疑可重测,重测的结果将覆盖相应的数据。 (3)测量完毕后,将探头旋转180°,插入同一对导槽,按以上方法重复测量,前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下,两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10%,且符号相反,否则应重测本组数据。 (4)用同样的方法和程序,可以测量另一对导槽的水平位移。 (5)侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。 (6)观测间隔时间通常取定为3d.当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。 (7)RT-20MU型测斜仪配有RS-232接口,可以与微机相连,将系统设置与测量数据在微机与测斜仪之间传输。RockTest公司还开发有Acculog-X2000软件系统,可以自动解释测量数据,完成分析与绘图输出等内业工作。 三、小结 深基坑施工中测量的目的和特点与普通工程测量遇然不同,其测量的方法和设备与传统的测量也完全不同。其中重要的测量设备除深层沉降仪与测斜仪外,还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等,分别适用于不同的专门需求。 施工测量论文:施工测量在施工现场管治中的作用 所以建立以施工测量为主导的施工现场管理体系是有其科学依据的。充分发挥其对施工现场管理所具有的分割、规划、指导、协调的作用。工程定位,施工测量在施工现场管理中的作用。 关键词:施工测量,工程定位,工程定型,施工现场管理 1前言 目前,采用先进的网络图管理方法,已在施工中得到运用;它体现的是某一工程项目中各施工阶段及其主要作业环节的衔接以及关键线路上的各施工程序的联系。它从总体上来反映和把握施工进度,明确某一时期内应施工并按期完成的内容。但是,对某一项具体的施工内容应采取何种施工方式以及场内各工种的协调配合等具体的管理方法是无法体现的,而这些恰恰是决定该项施工能否按计划适时开工并如期完成的关键因素。所以建立以施工测量为主导的施工现场管理体系是有其科学依据的。在这一体系中,主要做好两大方面的管理工作。 2施工测量 根据工程的性质、建设规模、工程类型,施工的环境及人员素质等不同条件,其管理方法及难易程度也有所不同。如果把施工测量管理纳入到施工的现场管理范围之内,挖掘施工测量所潜藏的其他功能,充分发挥其对施工现场管理所具有的分割、规划、指导、协调的作用,使之成为施工现场管理的龙头。 建立以施工测量为主导的施工现场管理体制是很有必要的。论文参考,工程定位。论文参考,工程定位。在这一体制当中,需要做好两方面的工作。一是施工测量方面,主要解决两个问题:(1)定位:根据施工图纸等有关技术资料。结合施工现场的地形、地物。地貌等环境条件,在建筑地点进行建筑物所在的施工场地划分成有机联系的整个区域。(2)定型:施工测量的大部分工作都在此列,它存在于各施工工序及各环节当中,在关键轴线控制之下,对建筑物中某一系统或某一构件进行详细地测设即细部放样。随施测的对象及程度不同,其精度要求也不一样。 2.1定位 根据施工图纸等有关技术资料,结合施工现场的地形、地物、地貌等环境条件,在建筑地点进行建筑物的整体定位测设,这样,主轴线及其相关轴线不但确定了建筑物的位置,而且将建筑物所在的施工场地划分成有机联系的数个区域。 2.2定型 在实际工作中,并不是一次就将场地中所有建筑物的轮廓线和细部都测设出来,而是与施工组织计划相协调,根据施工的进度,都需要依次把它们放出来。因此施工测量与施工的现场管理是紧密相联,环环相扣的。同时,在定型定位中要注意以下几点:(1)主控桩、引测桩的设置。主测桩、引测桩随施工阶段的不同,其含义也有所差别,但能起的作用在本质上都是一样的,它们的设置以满足施工要求为主,兼顾到现场管理上的需要,合理设置。(2)桩位管理。永久性的桩位都要求一一落实到平面控制图上,标明位置及相互之间的距离,角度等数据,以便在现场中查对。 桩位的埋设要稳固,不受施工干扰又便于管理和使用的地方,标识要清楚、醒目,在各个桩位点的附近与所设桩位标记似是而非的其他任何标记不得留下。对重要桩位要定期检查,设专人看管。在做好后方管理的同时,应着重加强施工场的前方管理,主要是解决各工序,各工种之间因在时空中交叉作业带来的相互干扰问题,目的是使施工顺利进行。在施工测量中所留设的主,副桩位点要合理地把作业现场有机地划分成无数个小区域,每个小区域内可能含有多项施工内容,这样就可以对这个区域进一步细化,使区域内的施工内容减少到1—2个。论文参考,工程定位。同时,这些区域又因场内施工的需要而进行不同桩位在新一轮施工阶段下的重新组合,把原来的区域变成另一个含有新的施工内容的区域。这里要抓住以下两方面的管理:(1)管理区域图的建立。根据施工组织设计,结合网络图,确定一定阶段的施工期内,要完成哪些施工任务,编制阶段施工区域分划平面图。据此管理区域图,结合施工测量进行的顺序,按流水作业的方式,安插一些区域内施工作业的先后及内容。(2)各施工区内及区间的管理。对一个被划分出来的小区域来说,根据测量的要求,小区域内堆放的材料,弃工弃渣等要严格控制其堆放范围及高度关于区间的管理,首先可以从工艺流程的布置及工种的安排上综合考虑,其次要考虑因施工的需要,合理确定临时设施搭设的时间、位置。 总之。把施工测量作为施工现场管理的龙头,不但使现场管理达到科学化、规范化、合理化。而且节约了大量的人、财、物,提高了工作效率,加快了施工进度,减少浪费,增加经济效益。同时,对内业资料的整理及管理,施工现场内问题的早发现,为实现安全、高效、文明施工创造有利条件。 3施工现场管理 施工管理包括内业资料的管理、施工现场的施工管理、生活区及材料堆放和加工点的管理三个方面。论文参考,工程定位。而施工现场管理是施工管理的重点和关键。因此,在做好后方管理的同时,应着重加强施工现场的前方管理。施工现场管理主要是解决各工序、各工种之间因在时空中进行交叉作业所带来的相互干扰问题,目的是使施工顺利进行。论文参考,工程定位。 在施工测量中我们留设的主、副桩位点就科学而合理地把作业现场有机地划分成无数个小区域,每个小区域内可能含有多项施工内容,如此可以在此基础上对这个区域进一步细化,使区域的施工内容减少到一至二个。同时,这些区域又因场内施工的需要而进行不同桩位在新一轮施工阶段下的重新组合,把原来的区域变成另一个含有新的施工内容的区域。这些小区域的分划和建立,为场内的施工管理带来了方便,使之有章可循,有序可循,能及时发现并消除场内一些工序、工种的相互干扰。同时又为施工测量管理趋于科学化、规范化奠定了坚实的基础。 这里,要抓住以下两方面的管理:管理区域图的建立。论文参考,工程定位。根据施工组织设计,结合网络图,确定一定阶段的施工期摘要的浪费,增加了经济效益。同时,对内业资料的整理及管理,施工现场内问题的早期发现,为实现安全、高效、文明施工创造有利条件。 施工测量论文:房建工程施工测量放线技术研究 摘要:在建筑工程测量放线过程中,需要建立一个相对较为完善的施工控制网络,在施工阶段,也需要提高对测量放线工作的重视程度,因为其在建筑工程建设中具有十分重要的意义。建筑工程的测量放线工作较为复杂,需要对其每个环节进行严格控制,才能保证测量放线结果的准确性,为建筑工程建设提供依据。文中对房建工程施工中测量放线技术的应用进行了深入的分析,仅供业内人士参考。 关键词:房建工程;测量放线;应用 随着城市化进程的不断推进,房屋建设数量也在不断增加。为了保证建筑工程质量,测量放线技术被广泛应用。该技术的实施是一项重要指标,在施工过程中要保证精确无误。所以在实际施工期间,就要对已经测量现象进行反复检查,保证施工的顺利实施。 1测量放线工作的内涵 测量放线工作主要包括对建筑物主体结构的测量、标高以及建筑物的垂直度,角度等等,是对建筑物施工之前的一些具体数据的详细掌握。测量放线工作为整个工程的施工指明了方向,好似建筑工程的指路灯,而且测量放线工作也是工程施工的重要的依据。通常来说,在建筑工程施工期间,相关技术人员所采取的测量放线方法是根据具体的施工环节来进行的。相关技术人员在实施测量放线工作时,应该尽量避免产生不必要的误差,实施时注意把握测量放线工作的特点以及操作的基本原则,切勿盲目进行。据相关研究调查发现,测量放线的测设精度有如下特点:对测设的精度要求高、实施程序复杂。跟测绘地形图不同的是,测量放线工作是根据建筑工程的具体情况来确定测设的精度,为了提高建筑工程的施工质量,一般对建筑物的测设精度会非常高,为了避免建筑物出现安全隐患,必须进一步加强施工期间对建筑工程质量的控制。 2房屋建筑测量放线施工的重要性 房屋测量放线工作是建筑施工的基础条件,如果对放线工作没有做好标准测量,房屋建设就会出现较大问题。房屋测量放线工作保证了整个施工的整体性和质量安全性,并引导着施工技术的顺利实施。测量放线工作在房屋建筑期间,主要为三部分。首先进行定位测量、然后实施放线测量,最后进行主题放线测量。定位测量为初始阶段,是整个建筑施工的第一部分。放线测量主要安装定位桩之后实施的测量工作,在施工完成之前,要对所有施工进行引导、复核等行为。主体放线工作是在施工开始之后实施的,贯穿与整个测量施工。所以说,测量放线工作是房屋建设的质量保障,必须要保证该施工技术的有利进行。 3测量放线技术在房建工程施工过程中的应用要点 3.1主体结构的施工阶段 房建工程在具体的施工期间,工程测量对工程的质量有着如下的影响:墙柱平面的放线、建筑物垂直度的控制、主体标高的控制、线条、楼板以及构件平整度的控制。对建筑物的垂直度有着直接影响的是墙柱平面的放线精确度,其对墙柱钢筋的绑扎、模板的施工质量等有着决定性作用。在房建工程的具体施工中,测量放线工作是在完成混凝土施工后的首道工序。测量放线技术的应用可以对上道工序中遗留下来的问题及时的了解,有利于帮助其他的专业施工人员对已经出现的质量问题及时的解决,避免造成对错误的累积而导致发生工程的安全事故,还能够对下一道的工序提供可靠的依据。 3.2钢柱的测量校正 当建筑构件到达预定位置并进行简单固定之后,需要进行校正,其校正主要包括柱底的就位、前期准备工作、钢柱垂直度校正、钢柱轴线偏差测量以及钢柱标高测量等内容。此外,对于已经选出的观测点之外还要在预定位置架设全站仪,根据每日的气象值设定具体的参数,在确认之后将其标识在激光反射贴片之上,只有这样才能获得构件的空间位置以及测得的三维坐标。然后需要将其和每一个反射贴片上标识的坐标进行反复比对,只有这样才能获得钢柱的扭曲值以及轴线偏差。 3.3房建工程的垂直度测量 在房建工程中,垂直度的测量也是测量放线工作的一大重点。除了做好工程中每层楼的垂直度观测,为质检人员及时检查、调整提供控制的数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一(特别在中高层房建工程施工中)。除了所带来的经济损失不说,还会埋下一个隐患:抹灰的厚度过大,容易造成墙面空鼓,从而引发外墙渗漏等工程质量通病,甚至是会脱落,引发高空坠物等危险。 4房屋建筑测量放线施工技术的应用 4.1测量前工作 测量之前要做好相关准备,保证工作的测量效率和施工进度。首先,施工人员要对工程测量放线工作建立科学的运行体系,并确认好测量中施工的设备、各个人员之间的职责分配、区域划分等工作。工程在施工期间,由于房屋的不同结构,施工测量中也存在一定差异,并加大了测量工作的难度。所以为了实现测量工作的质量和效率,在测量之前,一般要设置测量小组,该测量小组要包括技术人员、工程人员等,并与施工队伍进行积极配合。人员在控制以及施工期间,最重要的任务就是要对轴线控制网进行复核,然后质量人员对施工现场中的梁柱、控制线进行测量,保证每个区域建筑都能实现复核结果的准确性,这样才能实施下一层施工任务。 4.2施工基础测量 基础施工中,由于施工地形比较复杂、施工量比较大,所以测量人员面临较大困难。为了保证施工测量队伍的高质量,在开工之前,就要在施工场地设置控制网。为了保证控制桩的完整性,还要对控制桩安装基岩,并保证控制网的稳定性和坚固性,必要时,还要对暴露的控制桩进行保护。 4.3主体施工测量 在主体施工测量期间,首先,对两条控制线之间的尺寸做出明显标志。然后测量小组对测量尺寸以及施工线进行校对,根据设计图纸的相关标准找出准确位置。对高程进行测量之前,一般要利用水准仪进行控制。在钢板的内控制点上,利用经纬仪对交点进行定位等。 4.4标准层施工测量 对标准层进行施工测量期间,主要利用内控制方法对轴线进行传递、测量。该方法是控制网测量与设定的主要形式,首先,第一层对内控点进行设置,并设置建筑外围控制点。控制点的设置要严格执行矩形形式,在钢板设计形式上具有一定标准,主要对标准点进行标记完成的。然后在上层建筑结构中实施轴线测量,利用垂准仪,将内控点以及各个层次进行测量。完成后,对内控制线以及外控制进行比较,并实施复核行为。 4.5沉降观测 在沉降观测中,首先,根据我国的相关法律与实施形式对沉降观测点数量进行确定。然后施工建设中的相关单位对设计方案进行审核,确定该方案能够对沉降点进行有效实施。基础施工完成后,要根据施工现场的实际情况对观测量位置进行设置,并了解沉降的实际情况。在施工现场,有时还要对水准点进行设置,它也能掌握沉降的具体情况。对水准点进行设置期间,首先实施两个观测点的测量情况。观测之前,对基准水准仪进行检查,并利用水准仪以及分化水准尺进行观测。一般在施工结束后,都要实施观测行为,但主体结构完成期限一般比较晚,所以对它实施观测期间,要定期并分层实施观测。 5结论 总之,房屋建设要做好质量保证,就要对工程测量放线技术进行研究。现代建筑事业已经向技术性、复杂性方向发展,施工难度不断增加。所以,为了保证房屋建设水平的提升,就要不断利用先进技术,分析我国房屋建设事业的实际情况,并保证施工技术的良好应用。 作者:郑亚威 单位:中铁十二局集团建筑安装工程有限公司 施工测量论文:建筑施工测量技术重点、难点及解决方法 摘要:伴随着我国建筑行业的迅速发展,相关的施工技术及工法得到了长足发展的机会,而针对工程测量的建筑施工测量技术也为此提出了更为苛刻的要求,尤其是一些测距仪、全站仪和计算机辅助技术的应用范围更为宽泛,这也对我国建筑施工测量技术产生了根本性的变革。因此,如何保证建筑施工测量的精确性也是广大研究技术人员十分关注的问题。作为一项有必要、有意义的研究工作,笔者将针对我国建筑施工测量技术的重点、难点和解决方法展开深入浅出的讨论与分析,仅作参考。 关键词:建筑施工测量;重点;难点;解决方法 工程测量是人类对建设事业发展历经多年摸索得出的一项工程技术,是实现工程建设必不可缺的关键技术手段,不论建设工程项目大小,施工测量技术无处不在,它在整个工程项目建设施工过程起到的作用是举足轻重的。那么,下文将针对我国建筑施工测量技术重点、难点及解决方法进行论述。 1建筑施工测量质量控制方法与实践 建筑工程立项规划与设计阶段中,施工测量技术可为其提供不同比例的地形资料及图形资料,还可为设计提供重要的地质水文勘测数据。而在施工阶段中,施工测量数据则作为将设计转变为实际建设的重要依据,也就是说,建筑工程现场的条件和性质,由测量网络构建整个施工网,一一实现图纸转化实体工程。建筑施工测量作为整个施工阶段重要的技术工作,也作为不同施工环境的先导工作,当然也是竣工验收中不可或缺的一项工作内容。建筑施工测量往往与实体工程进度和质量息息相关。随着我国建筑施工技术水平的不断提高和市场发展区域成熟,建筑施工测量的手段与精度要求更为苛刻,尤其对测距仪、全站仪和计算机辅助技术在建筑施工测量中的应用显得更为关键,这也是是现代工程测量技术发生质变的重要体现。那么,如何保证建筑施工测量的精确性也是广大研究技术人员十分关注的问题。作为一项有必要、有意义的研究工作,笔者将针对我国建筑施工测量技术的重点、难点和解决方法展开讨论。相较于建筑安装施工技术而言,测量工作往往拥有其自身较为突出的特征:a.测量质量与施工技术水平息息相关,尤其对测量仪器的使用精度控制往往对实体工程质量具有直接影响;b.施工测量方案的制定对于测量精度控制和施工进度控制具有直接影响,尤其是施工控制网设立和微型控制网测试中,控制网的图形控制和设点联测的数量、测回数等对于整个控制网的精度控制和可靠性保证具有关键影响,然而并非仅限于测回数越多和联测方向数量越多整个测量工作的质量就越高,测量人员应该结合现场施工条件和地形状况来综合考虑;c.测量工作水平的高低往往受现场施工环境影响较大,比如通视条件、机械震动、焊接条件和气候条件等将对施工测量精度造成影响,主要体现于测角精度和测距精度两个方面。另外,测量仪器的精密度也与测量结果有这密不可分的联系;d.混凝土结构楼面受到温度影响变形情况较为明显,这也对已布设基准点带来严重影响,尤其在精密工程测量方面,应该给予更多的关注来考虑实际测量工作的开展。施工阶段,测量监理工程师需按照测量工作的特殊性严格把握人、机、法和环四个因素,其中,人是测量人员,机是测量仪器,法是测量方案,环是测量条件,严格遵守“事前控制为主,分段逐项控制为辅”的基本原则,最终保障测量工作质量。 2建筑施工测量工作的重难点及解决方法 2.1精度控制 怎样准确构建施工平面测设网将与施工进度和施工质量息息相关。不同类型的建筑工程,构建测设网的方法有所不同。但是,不管怎么样测设网的构建往往需要对直接施工或间接施工进行指导作业,因此在构建测设网方面应该全面考虑到各方面的影响因素,保证整个测设网不管是技术角度还是直接工效都应该比较先进。每个单项工程在测量放样之前都需构建测设网,首先核准施工图纸和红线图是否与给定的做标参数完全衔接,核对建筑工程实体是否超出红线范围;其次核准做标值是否准确无误;第三核准做标点和标高值起算点是否稳定和准确,最后审定测设网的精度是否达到设计要求。 2.2标高传递 建设水平测量是基于三级水准点测量,根据项目的高度,确定水平的容许偏差测量如下:每一层轴偏差不超过5毫米,层间水平测量偏差不超过5毫米,建筑总高度测量偏差不超过30毫米。在海拔高度,设备应放置在前后视距平等的地方,可以减少仪器的系统误差。长钢尺应该使用验证后,挂在钢尺脚应该是垂直的,中间不应该与其它物体接触,和标准(验证当拉力)紧张,脚长计算高差校正和温度修正。我们将严格控制层的高度,注意每一层不应该超载的差别,以避免误差积累的总建筑高度,上一层施工错误,必须下一层的施工误差调整到适当的高度。为了确保完成的精度和高程的层,应该问清楚建设单位和设计单位,在水平和基础建设的决心,等待反弹效应的基础开挖后沉降和整个建筑在施工期间,无论是在基础建设、基础垫层的总沉降的设计高程备用。 2.3高程施测 一般来讲,高程施测需确立由建设单位提供的水准点基点,然后在现场布设三等水准网,施测过程往往要求三等水准网的精度符合设计要求。水准点基点的布设要求距离实体工程不超过25米,而距离护坡则不超过15米,水准闭合的测量误差要求符合设计要求,测量成果需经平差和精度控制来评定,最后由建设单位出面来复核验收,验收合格方可进行下一步工作。 总而言之,建筑施工整个过程都离不开施工测量技术。作为一项紧密联系工程质量的工作,首先需要对实体工程定位,准确定位实体工程的位置,然后确定标识和建设区域内新增的建筑物或构筑物,从而保证现场施工各类机械设备的正常投入与使用。基础工程施工完毕后,通过竣工先投测,也就是说平整度要跟踪施测,确保整个工艺流程的有序进行。在建筑物的运营管理阶段,工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常现象进行探讨分析,采取有效措施,防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率,必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。 作者:贾承强 单位:唐山市新地工程勘察设计有限公司 施工测量论文:小析公路施工测量中的计算机技术 1、控制好测量工作 在公路施工测量环节,其涉及的路线大多表现为线形状,对待该类情况,业内人士经常应用附合导线或者闭合导线相关的知识予以解决。值得一提的是,在公路建设环节,难免会遇到桥梁等特殊结构,此时,导线测量方法便不合时宜了,因为很难或者无法满足规定的精准度。另外,有些施工现场极为复杂,存在诸多困难,部分地方甚至无法设点,还存在通视困难等一系列问题,所以,有必要按照边角网进行布置,不仅如此,还应保证严密平差。要说明的是,若想对控制网实现严密平差的效果并非一件易事,采用纯手工计算方式几乎不可能完成,因为十分繁琐,而控制网的坐标平差方法可以实现上述目标。该技术能和计算机编程结合使用,不仅能够出色完成相关的优化设计,而且能够满足间接平差的要求。该种方法凭借自身的诸多优势,已经成为公路施工测量的一大经典教程,几乎适用于全部种类的网型,不仅如此,该种方法还可用于其它工程的施工测量。目前,最新版的计算机程序已经投入实际应用。该程序优势众多,不仅操作简单,而且界面直观,大幅提升了测量工作的效率,使测量工作及其规范迈入了有一个新的发展历程。不断完善平差的系统技术是控制测量的一个不可回避的关键问题,只有如此,才能保证施工前的精准测量,才能按照实际精度要求以实现对网型设计的最大优化,才能减少各种资源的浪费,同时减少误差的出现。 2、做好施工测量工作 进行公路施工测量的过程中,通常选择并应用坐标法,并在施工环节做好相关的放样工作。坐标法优势众多,不仅容易操作,而且出错率较低,还具有对施测环境要求不高的特点。同时需要指出的是,坐标法能够克服或者规避一系列测量缺点,如,面临曲线障碍时,无法及时测设的缺点。所以,坐标法值得应用和推广。在坐标法的放样环节,将会涉及一个繁杂的计算问题,此时,计算机便派上了用场。在计算机的帮助下,既能降低错误率,又能缩减计算量,还能有效控制偏差,另外,操作简单便捷,仅需输入数据这一步骤,便能在一个相对较短的时间内得到最终的计算结果[5]。同时也应意识到,计算机的应用也并非完美无缺: 一,操作编程系统是一项技术含量较高的工作,并非人人胜任; 二,在运行程序环节,若想提取中间某个特定的过程量,则需要对既有程序进行修改; 三,通过该种方法得到的计算结果略显灵活不足。 如,对中桩坐标或者边桩坐标进行计算时,则需要在既定的程序中进行相应间距的再次设定,而设计图是利用现场测量得到的,虽说二者有某种程度的关联,但直到施工放样环节,才能够予以精准计算。公路施工测量环节,路基的处理是相当麻烦的,因为涉及一系列的恢复工作。路基施工过程中,如果每层填土均需接受验收,那么相关的测量工作量将会十分惊人。为解决这一难题,建议通过电子表格展开相关的计算处理。在处理相关数学公式方面,电子表格具有一定的优势,与此同时,这对于测量管理机构而言,通过电子表格完成相关计算(包括直线段坐标的计算,包括缓和曲线坐标的计算,还包括圆曲线坐标的计算等),不仅快捷方便,而且简单实用,有助于工作质量和工作效率的提升。 3、工程案例 以中巴公路第一合同段为例,其直线总长6.336km,涵盖多项施工内容,包括小桥,还包括涵洞等,不仅工期紧,而且任务重,若进行常规中桩放样,那么将无法保证按时开工,不仅如此,随着工程不断深入,机械作业和人工作业的交叉进行,以及路基的逐层填筑,重测或者补测中桩的工作不可避免。若进行常规边桩测设,虽然可缩减一定的工作量,但仍受诸多条件的制约,包括路基是否平整,包括路基是否通视,包括能否设立测站等。若选择边桩计算坐标放样法,相较传统中桩放样而言,工作量将大幅缩减,高达70%,不仅有助于精确度的提高,而且有助于工作效率的提高,还有助于成本的节约。同样是道路工程的乌市外环路A1.3标段,图纸中没有提供中桩坐标,施工中必须手工进行计算,在交工验收时,甲方对工程路面进行了三维坐标验收,一个横断面验收8个点,所有坐标全部要计算,全长不足一公里的路面,仅计算坐标就用了近一天的时间,与中巴公路形成了鲜明的对比。 作者:徐爽爽赵育英单位:阜新公路学校 施工测量论文:透析大型调水工程施工测量步骤和方法 摘要:结合南水北调某渠道项目施工测量控制网的布设方案,总结了大型调水工程施工测量的步骤和方法,并提出了在工程施工测量工作中联合使用AutoCAD和全站仪可真正实现测量工作内外业管理的一体化。 关键词:大型调水工程测量控制网施工放样一体化 在工程规划设计阶段,需建立测图控制网以保证最大比例尺测图的需要;在工程实施阶段,需建立施工控制网以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置,满足施工放样的需要;在运行管理阶段,需建立变形观测控制网,用来观测建筑物的变形情况以评估工程质量,保证安全运营,分析变形规律及进行相应的科学研究。无论是规划设计阶段还是工程实施阶段,为工程建设测量需要而建立的各种控制测量网都是工程建设中各项测量工作的基础,其成果的精度、可靠性将直接关系到工程整体的进展。 在工程实施阶段,测量工作不仅仅表现在日常的施工放样过程中,其重要性更突显于为各种决策及经济性分析提供原始数据。因此,在工程实施当中如何将测量外业与测量内业工作有机地统一起来,及时、准确地为经营管理部门提供满足精度要求的测量成果是一项很重要的事情。以南水北调某渠道项目(以下简称本工程)为例说明大型调水工程施工测量内外业资料管理一体化的步骤及方法。 一、测区及工程简介 大型调水工程一般因其范围广,跨地区、跨流域的原因,其所经过地区往往地形地貌差异很大,这也给测量工作带来了很多困难。本工程为南水北调中线干线工程中典型的渠道项目,全长4.8km。其中有交叉公路建筑物6座,另外在靠近标段起点段处有一中心线半径为500m、中心角度为25°20′的圆弧段,渠底设计纵坡为1/25000,设计底宽13.5m,过水断面边坡系数为3.0。本工程位于石家庄市近郊,其平面控制系统为1954北京坐标系1°分带的第114带,高程控制系统为1985国家高程基准。本工程测区为一长约5km、宽约140m的狭长地带,由于本工程在实施阶段将在渠道两侧堆放大量的挖方弃土,使得测区通视条件较差,故该工程测量工作的难点是测量控制网点的布设、圆弧段及渠底纵坡的施工控制。 二、现有成果的分析使用 施工测量工作启动前,应首先对监理机构所提供的测量基准控制点、水准点的测量精度进行校测并对其资料和数据的准确性进行复核。在进行测量控制网选点布设前应进行现场踏勘、找点选线并应充分利用已有的地形地貌资料,制定经济合理的技术方案,编写有针对性的施测计划及施测方法。 本工程测区内有监理机构移交的测量基准点4个,为C级GPS控制点,分别为H02、H04、H05、IIML112,其坐标为1954北京坐标系1°分带的第114带;另有国家二等水准点5个,分别为H02、H04、H05、IIML111、IIML112,均为1985国家高程基准点,以上基准点成对分布于渠道两侧。 根据《CH2001-92全球定位系统(GPS)测量规范》中的要求,C级GPS控制点精度指标表现为两相邻点间距离的误差的大小,校测方法采用两相邻基准点间实测距离与根据两点间坐标反算距离之间的误差是否满足规范要求即可;根据《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91)中的要求,水准点精度校测可在两相邻水准点间建立符合水准测量导线并将其符合差与规定的限差相比较。据此可对该平面基准点进行校测。 三、测量控制网的布设 1、测量控制网布设的一般要求 施工测量控制网用以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置并满足施工放样的需要,其布设是整个测量工作中的首要任务,其精度将直接影响以后工程中的放样与施工控制精度。由于大型调水工程一般渠线较长,往往穿越农田或林带、居民点等,在进行测量控制网布设前,应根据已有的地形地貌资料先进行室内选线后再进行外业选线、布设。室外选线时应注意观察沿线的地形、地貌情况,并做好记录,此外还需注意以下几个方面。 (1)相邻点通视条件要良好,地势平坦,视野开阔,利于量边测角并且有较大的控制范围。 (2)导线点应选择在土质坚硬而且安全的地方,以便能将导线点长期保存和使用。 (3)导线点应选择在地势较平坦,利于安放测量仪器的地方。 (4)导线边长应大致相等,相邻边长差不宜过大且使导线点均匀分布在整个测区内。 (5)导线点应优先选择在工程永久占地范围内,应根据施工组织的安排,埋桩位置应与施工作业互不干扰且不宜被破坏。 (6)导线点埋设处应做好点之记。 2、控制网整体布设方案 本工程测区为一长5km、宽约140m的狭长地带,5个测量基准点中有4个成对分布于渠道两侧,另一个靠近渠尾。考虑到施工阶段渠道右侧将堆放大量的挖方弃土,本工程测量控制网布设为直伸型附和导线控制网。由于测量控制基准点均含有平面坐标和高程坐标,本工程建立了三维测量控制网。 本工程测量控制网中附和导线总长约7km,平均边长500m,中间加密18个导线桩。根据测区已有的高程基准点分布情况,将本工程测区内高程控制分上、下游两段布设附和水准路线,构成基本高程控制网。沿基本高程控制网将高程引测到临时性作业点或永久占地边界桩上,即可作为施工放样的控制高程点。 3、测量控制网的精度估算和最优化设计 大型调水工程施工测量控制精度要求高,对于自流渠段的渠底高程控制测量精度要求更高,在施测过程中因观测误差和起始数据误差不可能完全消除,为此,在控制网布设后需要对其精度进行估算以优化控制网布设方案。对于直伸型附和导线控制网来说,附和导线精度最弱点位于导线中点处,对于该类型的控制网,可采用近似等边直伸导线最弱点点位误差估算方法进行估算。 四、内外业资料管理的一体化 内业资料应该是外业工作的真实记录和体现,然而在工程建设当中,内业工作长期得不到应有的重视,“重外轻内”的思想在施工管理中更是普遍现象。如何管理好整个工程的内业资料是一个非常重要的问题,测量工作作为工程建设当中各种量化手段的基础,其内业资料的管理尤其重要。 测量工作内外业资料较多,可谓纷繁复杂。减少外业人员的记录、数据整理及计算的工作量;保证内业人员计算数据的正确性和可靠性;提高测量工作的效率是保证工程顺利进行的基础。实现测量工作内外业资料管理的一体化是基础。 1、内业资料管理的标准化 大型调水工程由于测量任务大、频次高,工程实施时往往会涉及到很多工作面同时开展,为便于管理,可依据工程特点及测量工作的要求制定出各种类型的标准原始数据记录表格、内业分析与计算表格及成果上报表格等。 2、内业计算及成果归档的制度化 测量外业开始前,内业工作应先详细了解施测区域及沿线的地形、地貌情况。对于新建项目应察看其是否穿越农田或林带、居民点等;对于改建项目应查看其已建构筑物的使用状况,较重要的交叉建筑物等是否有可供利用的大比例尺地形图等据以编制作业计划及施测方案。 测量外业完成后,内业工作首先应全面检查外业观测数据有无遗漏,记录、计算是否正确,成果是否符合规范的要求等,当发现记录、计算有错时,不要改动原始数据,而是要认真地反复校核;其次,要根据已知数据和观测结果绘制外业成果注记图,当确定外业成果符合规范及工程使用要求后,才可进行内业分析、计算,并及时地将成果归档。 3、内外业资料管理的一体化 随着计算机技术的发展及测量仪器的不断改进,尤其是全站仪在工程中的普及应用,使得当今的施工测量与传统的施工测量相比有了明显的改进,利用当今比较成熟的绘图软件—AutoCAD及全站仪联合作业,可以非常容易、迅速地进行工程施工测量作业。 由于AutoCAD本身强大的数字成图功能及高精度的数学计算能力,使得人们在使用该软件时能轻松地将一些复杂而繁琐的数学问题转化为图形计算的问题,利用AutoCAD不仅可以方便地进行前方测角交会、后方测角交会、前方距离交会的计算,而且可以通过旋转AutoCAD中世界坐标系来实现与测量中的大地坐标系完全对应,可以实现测量工作内外业管理的一体化。 施工控制测量要遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的施测原则,即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网,然后以此为基准,测设出各个建筑物的平面位置和高程。大型调水工程一般渠线较长,往往穿越村庄、河流、山谷等,施工测量时由于通视条件差或测区面积狭小而增加了测量的难度。此外,大型调水工程一般质量要求高,尤其是渠底纵坡和渠堤边坡控制测量更是重中之重。在工程实际中,全站仪配合AutoCAD的做法可以很好地将测量工作的内外业管理统一起来,将控制网数据输入到AutoCAD中便可很方便地读出施工控制的一系列数据,从而真正实现了测量工作内外业管理。 施工测量论文:调水工程施工测量步骤研究论文 论文关键词:大型调水工程测量控制网施工放样一体化 论文摘要:结合南水北调某渠道项目施工测量控制网的布设方案,总结了大型调水工程施工测量的步骤和方法,并提出了在工程施工测量工作中联合使用AutoCAD和全站仪可真正实现测量工作内外业管理的一体化。 在工程规划设计阶段,需建立测图控制网以保证最大比例尺测图的需要;在工程实施阶段,需建立施工控制网以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置,满足施工放样的需要;在运行管理阶段,需建立变形观测控制网,用来观测建筑物的变形情况以评估工程质量,保证安全运营,分析变形规律及进行相应的科学研究。无论是规划设计阶段还是工程实施阶段,为工程建设测量需要而建立的各种控制测量网都是工程建设中各项测量工作的基础,其成果的精度、可靠性将直接关系到工程整体的进展。 在工程实施阶段,测量工作不仅仅表现在日常的施工放样过程中,其重要性更突显于为各种决策及经济性分析提供原始数据。因此,在工程实施当中如何将测量外业与测量内业工作有机地统一起来,及时、准确地为经营管理部门提供满足精度要求的测量成果是一项很重要的事情。以南水北调某渠道项目(以下简称本工程)为例说明大型调水工程施工测量内外业资料管理一体化的步骤及方法。 1测区及工程简介 大型调水工程一般因其范围广,跨地区、跨流域的原因,其所经过地区往往地形地貌差异很大,这也给测量工作带来了很多困难。本工程为南水北调中线干线工程中典型的渠道项目,全长4.8km。其中有交叉公路建筑物6座,另外在靠近标段起点段处有一中心线半径为500m、中心角度为25°20′的圆弧段,渠底设计纵坡为1/25000,设计底宽13.5m,过水断面边坡系数为3.0。本工程位于石家庄市近郊,其平面控制系统为1954北京坐标系1°分带的第114带,高程控制系统为1985国家高程基准。本工程测区为一长约5km、宽约140m的狭长地带,由于本工程在实施阶段将在渠道两侧堆放大量的挖方弃土,使得测区通视条件较差,故该工程测量工作的难点是测量控制网点的布设、圆弧段及渠底纵坡的施工控制。 2现有成果的分析使用 施工测量工作启动前,应首先对监理机构所提供的测量基准控制点、水准点的测量精度进行校测并对其资料和数据的准确性进行复核。在进行测量控制网选点布设前应进行现场踏勘、找点选线并应充分利用已有的地形地貌资料,制定经济合理的技术方案,编写有针对性的施测计划及施测方法。 本工程测区内有监理机构移交的测量基准点4个,为C级GPS控制点,分别为H02、H04、H05、IIML112,其坐标为1954北京坐标系1°分带的第114带;另有国家二等水准点5个,分别为H02、H04、H05、IIML111、IIML112,均为1985国家高程基准点,以上基准点成对分布于渠道两侧。 根据《CH2001-92全球定位系统(GPS)测量规范》中的要求,C级GPS控制点精度指标表现为两相邻点间距离的误差的大小,校测方法采用两相邻基准点间实测距离与根据两点间坐标反算距离之间的误差是否满足规范要求即可;根据《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91)中的要求,水准点精度校测可在两相邻水准点间建立符合水准测量导线并将其符合差与规定的限差相比较。据此可对该平面基准点进行校测。 3测量控制网的布设 3.1测量控制网布设的一般要求 施工测量控制网用以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置并满足施工放样的需要,其布设是整个测量工作中的首要任务,其精度将直接影响以后工程中的放样与施工控制精度。由于大型调水工程一般渠线较长,往往穿越农田或林带、居民点等,在进行测量控制网布设前,应根据已有的地形地貌资料先进行室内选线后再进行外业选线、布设。室外选线时应注意观察沿线的地形、地貌情况,并做好记录,此外还需注意以下几个方面。 (1)相邻点通视条件要良好,地势平坦,视野开阔,利于量边测角并且有较大的控制范围。 (2)导线点应选择在土质坚硬而且安全的地方,以便能将导线点长期保存和使用。 (3)导线点应选择在地势较平坦,利于安放测量仪器的地方。 (4)导线边长应大致相等,相邻边长差不宜过大且使导线点均匀分布在整个测区内。 (5)导线点应优先选择在工程永久占地范围内,应根据施工组织的安排,埋桩位置应与施工作业互不干扰且不宜被破坏。 (6)导线点埋设处应做好点之记。 3.2控制网整体布设方案 本工程测区为一长5km、宽约140m的狭长地带,5个测量基准点中有4个成对分布于渠道两侧,另一个靠近渠尾。考虑到施工阶段渠道右侧将堆放大量的挖方弃土,本工程测量控制网布设为直伸型附和导线控制网。由于测量控制基准点均含有平面坐标和高程坐标,本工程建立了三维测量控制网。 本工程测量控制网中附和导线总长约7km,平均边长500m,中间加密18个导线桩。根据测区已有的高程基准点分布情况,将本工程测区内高程控制分上、下游两段布设附和水准路线,构成基本高程控制网。沿基本高程控制网将高程引测到临时性作业点或永久占地边界桩上,即可作为施工放样的控制高程点。 3.3测量控制网的精度估算和最优化设计 大型调水工程施工测量控制精度要求高,对于自流渠段的渠底高程控制测量精度要求更高,在施测过程中因观测误差和起始数据误差不可能完全消除,为此,在控制网布设后需要对其精度进行估算以优化控制网布设方案。对于直伸型附和导线控制网来说,附和导线精度最弱点位于导线中点处,对于该类型的控制网,可采用近似等边直伸导线最弱点点位误差估算方法进行估算。 4内外业资料管理的一体化 内业资料应该是外业工作的真实记录和体现,然而在工程建设当中,内业工作长期得不到应有的重视,“重外轻内”的思想在施工管理中更是普遍现象。如何管理好整个工程的内业资料是一个非常重要的问题,测量工作作为工程建设当中各种量化手段的基础,其内业资料的管理尤其重要。 测量工作内外业资料较多,可谓纷繁复杂。减少外业人员的记录、数据整理及计算的工作量;保证内业人员计算数据的正确性和可靠性;提高测量工作的效率是保证工程顺利进行的基础。实现测量工作内外业资料管理的一体化是基础。 4.1内业资料管理的标准化 大型调水工程由于测量任务大、频次高,工程实施时往往会涉及到很多工作面同时开展,为便于管理,可依据工程特点及测量工作的要求制定出各种类型的标准原始数据记录表格、内业分析与计算表格及成果上报表格等。 4.2内业计算及成果归档的制度化 测量外业开始前,内业工作应先详细了解施测区域及沿线的地形、地貌情况。对于新建项目应察看其是否穿越农田或林带、居民点等;对于改建项目应查看其已建构筑物的使用状况,较重要的交叉建筑物等是否有可供利用的大比例尺地形图等据以编制作业计划及施测方案。 测量外业完成后,内业工作首先应全面检查外业观测数据有无遗漏,记录、计算是否正确,成果是否符合规范的要求等,当发现记录、计算有错时,不要改动原始数据,而是要认真地反复校核;其次,要根据已知数据和观测结果绘制外业成果注记图,当确定外业成果符合规范及工程使用要求后,才可进行内业分析、计算,并及时地将成果归档。 4.3内外业资料管理的一体化 随着计算机技术的发展及测量仪器的不断改进,尤其是全站仪在工程中的普及应用,使得当今的施工测量与传统的施工测量相比有了明显的改进,利用当今比较成熟的绘图软件—AutoCAD及全站仪联合作业,可以非常容易、迅速地进行工程施工测量作业。 由于AutoCAD本身强大的数字成图功能及高精度的数学计算能力,使得人们在使用该软件时能轻松地将一些复杂而繁琐的数学问题转化为图形计算的问题,利用AutoCAD不仅可以方便地进行前方测角交会、后方测角交会、前方距离交会的计算,而且可以通过旋转AutoCAD中世界坐标系来实现与测量中的大地坐标系完全对应,可以实现测量工作内外业管理的一体化。 5结束语 施工控制测量要遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的施测原则,即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网,然后以此为基准,测设出各个建筑物的平面位置和高程。大型调水工程一般渠线较长,往往穿越村庄、河流、山谷等,施工测量时由于通视条件差或测区面积狭小而增加了测量的难度。此外,大型调水工程一般质量要求高,尤其是渠底纵坡和渠堤边坡控制测量更是重中之重。在工程实际中,全站仪配合AutoCAD的做法可以很好地将测量工作的内外业管理统一起来,将控制网数据输入到AutoCAD中便可很方便地读出施工控制的一系列数据,从而真正实现了测量工作内外业管理。 施工测量论文:工程施工测量技术管理论文 摘要:以西安西北航空中心工程为例,论述了大型复杂建筑工程中的施工测量技术,着重介绍了航空中心工程中复杂的主体及旋转餐厅、南裙房大弧度造型的施工测量技术,以及在施工测量工作中计算机的应用与探讨。 关键词:航空中心工程施工测量主楼旋转餐厅南裙房大弧度造型 西安西北航空中心工程是由西北航空中心有限公司投资兴建,中国建筑西北设计研究院设计。位于西安市劳动南路东侧,紧靠西北民航管理局办公楼。地下二层,最大埋深12.14m;平面呈多边形(主楼水平投影类似于乌龟壳),东西向轴长约100m,南北向150m(其中主楼约45m),最高点108m,自然地坪标高402.3m,±0.000标高402.9m。工程由北裙楼、主楼、南裙楼三部分组成。北裙楼主要为地下二层地上四层服务区;中部为主楼部分,内设宾馆、写字间、游乐中心、餐饮等;南裙楼主要为商场、保龄球馆并且屋顶有游泳池。 主楼位于本工程的正中间,地下有两个标高层,地上有8个标高层(其中有20层的标准层),平面尺寸为100×45m,结构顶标高108m,基础埋深-9m,最大埋深-12.14m。作为具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂的大型建筑,且工期紧、任务重、图纸多,促成施工测量工作内业计算量超常。因此,如何控制本工程测量放样的精度,如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据,是测量工作的重中之重,直接关系着最终工程的质量。从测量工作的逐级控制原则出发,严格执行“项目部测量组施工测量复核监理检核”的三级管理程序,高标准、严要求、高精度,为确保工程质量获结构优质的目标实现提供基本保障。 1总体控制 1.1平面控制 场地控制测量,按照由整体到局部、先控制整体后控制碎部的逐级控制的测量原则,结合场地、工程建筑结构特点,根据现场通视条件以及现场施工的需要,以城市导线点为高级控制点,沿场地周围布设了一条闭合导线,作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000,方位角闭合差小于±5″√n(n为导线点个数),平差后精度指标:测角中误差小于±2.5″,边长相对误差高于1/40000。 由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点,外控制点的布设困难大,布设导线边长差异大,首级导线点之间精度不均匀,且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此,在施工测量的总体控制采取内控为主,外控为辅,内外控相结合的的控制方法,但始终保持内、外联测。测设现场方格网做为轴线控制时,边长不宜过长(如取≤100m),并以此作为工程的二级导线,为减少由于工程高差太大产生I角的影响,避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差,事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点,并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测,检核,以确保施工测量控制精度的要求。 轴线控制点的测放,按常规正倒镜投点法投测,并经平差、复核后,采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时,应根据坡度计算边坡外放量。 为便于层间的检核,在各流水段内应以适当密度设置预留点:轴线控制点,主楼每层预留点九个),以此进行层间放线的复核,对于大凌空层间较复杂的点位采用激光铅直仪法进行投点检核。 平面细部测量一般分为初测和归化2步进行,放样定点后要对各点做校核条件的检查或在一点架设仪器重复检查。对于一些不连线的或与周边结构相对关系不很明确的独立结构(如独立柱),在放样后必须用另外的控制点或轴线进行检查,以保证其位置正确。 1.2竖向标高控制 本工程的高层控制,采取二等水准测量和四等水准测量法控制。 1.2.1±0.000以下 由于工程结构基坑深,采用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递,获得基底高程,经检查、复检、复核进行闭合差调整后将标高基准桩妥善保护起来(标高基准桩不少于三个),对于基底均以2-3m设控制桩带水平线来控制开挖平整度。 1.2.2±0.000以上 为了避免标高传递出现上、下层标高超差,经常对标高控制点进行联测、复测、平差,检查核对后方可进行向上层的标高传递,在适当位置设标高控制点(每层不少于三点),精度在±3mm以内,总高±15mm以内调整闭合差,结构标高主要采取测设﹢1m标高控制线,作为高程施工的依据。 1.3非常规结构构件的测量控制 西北航空中心工程中,主楼平面中轴以斜10°11″线为主。东西端辅以圆弧。旋转餐厅为半悬空圆形,南裙房交叉圆弧等。因此,控制曲线放样精度及中轴斜线精度,直接关系到建筑物的成形效果。 1.3.1外业控制 受通视等条件制约较大,常规的测量方法已无法满足该工程的精度和质量要求,现场施工测量主要采用全站仪极坐标测量法,局部放线也可适当采用直角坐标放样法。全站仪的选择和精度指标控制是制约施工测量的因素之一,如本工程中全站仪(精度指标在2+2ppm)和棱镜,要求能精确测距和极坐标放样乃至进行三维坐标测量,其精度在±3mm。 1.3.2内业控制 测量内业工作是进行一切施工测量的重要前提和保障,尤其对于本工程而言包括施工图纸的准确核对、以不同种方法进行图纸原始数据和推算数据的计算与核对、复核以及资料编制等,为此,利用计算机编程和电子板制图方法进行测量内业工作在本工程中得到了广泛的应用。 1.3.2新方法的探讨与改进 在高精度要求的复杂建筑工程结构施工中,受到现场通视等条件影响,当在控制点的布设和使用率受到限制时,采用GPS进行控制点的随机布设,既可避免由于不通视所带来的困扰,且可免除控制点间联测等工作,从而一步定点,既可确保点位精度,又可节省时间提高工作效率,每定一点时间不超过40min,点位精度可达到±3mm,但使用GPS定点应确保有一个固定点做为永久性控制点用于相对定点。 2施工测量技术的应用 在西北航空中心工程中,除了大范围的斜线,复杂的平面曲线,螺旋曲线也是本工程的重点与难点,以下将分别从平面斜线、二维曲线(旋转餐厅),异形曲线楼梯等结构的测量控制加以探讨。 2.1复杂平面斜线的测量控制 本工程的结构平面为非对称性平面,且无主轴定位线,对测量控制标准要求更高(本工程的内控制标准比国家提高一级),考虑到施工中其他分项工程(如钢筋、模板工程)的相互制约。施测步骤如下:①在1点处架设经纬仪,观测2(2´),旋转90°0´0″之后取3点及4点,满足√3,√4的距离;(此时正南北、正东西控制线已施测出来了)②在3(4)点处架设经纬仪,向内转10°11´(a值);至此本工程主楼的平面方位控制线均已明确。(说明:原施工组织设计为四角控制点,本人对此作了修改,同时满足分成左右两段施工及测量的要求,为主体的提前竣工抢得了宝贵的时间) 2.2旋转餐厅的施工测量控制 2.2.1基本特征 旋转餐厅位于主楼28层顶,且偏西方向,呈半悬挑状态,平面为一半径为6.8m的圆弧图形,内弧半径为6.8m,外圆弧半径为10m,悬挑3.8m。旋转餐厅有三层,包括设备层、餐厅、水箱间三部分。 2.2.2测量控制 根据施工餐厅与主楼屋面有高低差,故旋转餐厅的测量分为:高程传递与平面控制两大部分。本文着重介绍平面控制测量方法:将仪器架设于2点处,将2、2´线移至标高H1处,再在2´处架仪器,2´2″线即可出来。 2.3南裙房 2.3.1基本特征 入口门厅为一半径为35m的弦,在其南方由一空中游泳池。 2.3.2测量控制 主要介绍入口门厅弦的平面定位:已知OM=a,CM=m,AO=R。 易知:OC=√a2+m2,DC=R-√a2+m2,n=DC/OC×m,即b/a=n/m,则:b=n/m×a,x1=m+n=MR/√a2+m2,D1=b=R-√a2+m2/√a2+m2×a。I测量时,知x1即1M,y1即1D,调整为x1,H-y1,此D点即为已知OM、R及CM时的圆弧上的点。此法我们称之为平行移弦法。避免了需要圆心时的测量变通法。 3施工测量中计算机技术的应用 在大型工程的施工测量中,由于结构复杂、计算量大,尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算(包括二维曲线和三维曲线),使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。因此,利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中,不但计算精确、高效,而且能快速完成复杂、大量的计算,人而大地提高工作效率。 3.1曲线放样计算程序 根据曲线特征要素,为施工放样的方便起见,以一定弧长为等分圆弧起始步长,来实现计算圆弧中间加密点坐标,输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于随圆曲线,可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。 3.2计算机电子模似制图应用 施工测量工作中,电子版模拟制图的广泛应用,在处理复杂部位施工上起到了明显的效果,如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此,应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是使用电子版制图应与施工坐标系统相统一,以及与其他方法的正确复核。 施工测量论文:公路施工测量相关问题的研究 摘要 在改革开放的正确方针引导下,我国的经济建设也在逐渐走向健康发展的轨道,公路的建设也有了突飞猛进的发展。公路工程施工测量贯穿于公路施工的整个过程,但是在施工准备阶段测量工作中还存在着很多不合理的现象,这给工程的项目施工进度带来了很多不利的影响及经济损失。因此,做好公路工程测量工作对保证工程的规划、施工等都有着重要意义。 关键词 公路施工测量;准备阶段;施工 1 公路施工测量过程中存在的问题 1)测量的仪器设备还很落后,数量明显不足,一些施工企业还没有足够的测量仪器。在施工过程中由于没有测量仪器,就会严重的阻碍测量的精度,影响工程施工进度; 2)测量人员的素质差,并且人员较少,部分公路施工企业没有施工测量人员,在施工中只能由技术员来做兼职的测量人员。缺乏专门训练的业余工作人员,对常规的测量仪器的性能、操作等都是一知半解,无法胜任施工测量工作,因此也无法保证施工测量的质量; 3)测量的质量控制不到位,在现有的公路施工测量体制中有的是要求政府监理和社会监理共同参与测量的质量控制,有的是施工单位自己成立工程监督部门进行测量质量控制。总之在实际的工程质量监控的过程中,都应该对施工质量进行正确的检验。很多工程验收部门在现场只是走过场,没有亲自用仪器测量,不能从根本上对施工测量质量进行监控。这种现象使施工企业的管理者误认为公路施工测量不重要,这就不利于公路施工测量水平的进一步提高。 2 编制测量规划 测量规划是项目测量过程中行动纲领和指导方向,在施工的准备阶段,编制测量规划是为以后施工工作的开展所进行的必要准备。 1)测量工作的依据主要包括验收标准、图纸、有关规范及本单位的内部文件。规范主要包括:公路沥青路面施工技术规范、公路路基施工技术规范、水泥混凝土路面施工及验收规范、工程测量规范等; 2)在编制测量工作程序和工作制度方面,必须要坚持现场施工放样后的自检、抽检为原则的科学工作程序,还要加大监理的复查力度,做好全面检查工作,制定工程中所使用的仪器检验制度; 3)收集实施工程设计的图纸,认真的查阅设计图纸的精度要求,遵循本工程技术的规范要求,并按照工程内容的依据,配备有关测量的仪器设备。此外,在编制测量规划时也要注意熟悉图纸及规范的要求,结合施工的内容及特点有针对性的编制,避免施工的内容与具体的规范不符; 4)公路施工测量工作,全站仪可以完全满足极坐标法放样的硬件要求,使得极坐标法在公路测量中得到了良好应用。极坐标法放样和可编程计算器能够改变施工测量中的放样模式,直接影响到测量成果的质量和工作效率。 3 控制点的复测工作 1)控制点的复测工作要求配备足够的测量人员,认真的制定复测技术方案,并且使用全部校验过的测量仪器。设计单位应该提供精度复测,在施工阶段满足测量放样的要求; 2)控制点复测成果的整理:对复测资料的整理可以给监理工程师们提供一些复测原始手薄,其成果可以分为两大部分:(1)平面控制网,边长、角度应与设计单位提供的成果进行反差值比较,差值应该小于2倍的该级控制网的测角误差,同时还要检查本身角度构成的图形是否能满足于规范对图形闭合差的要求;(2)高程控制点的成果,首先检查高差及路线与设计单位俗提供的成果的反算值的比较,差值确保小于2倍的该级水准的高程中误差。 4 公路施工测量中解决问题所采取的有效措施 1)加大测量仪器的投入力度,当前公路工程的规模日益扩大,为提高施工测量也奠定了一定的物质基础,因此,对施工技术精度的要求也越来越高。在原有的测量方法和手段受到巨大的冲击下,有些势必会被淘汰。从当前情况看,公路企业的管理者应具备管理者的发展眼光,并结合自身发展的需要,积极引进实用的新仪器,以适应现代公路工程的高效、快速、优质需要,不断提高公路施工测量的质量; 2)转变观念,充分的认识到公路施工测量在现代公路施工中的具体作用,认清形势,落后的思想观念是阻碍事业改革的关键。公路施工测量的工作者应彻底的抛弃低品位质量观,以发展的眼光看待公路施工测量在公路施工中的重要作用。转变观念,切实加强公路施工测量工作的监督、领导、管理及投入,充分发挥公路施工测量在现代公路施工中的作用,提高公路施工测量水平的危机感和紧迫感; 3)增强公路施工队伍建设,确保施工测量人员的素质能随着公路规模的扩大,工程质量的提高及新测量技术和仪器的应用而提高。公路企业管理者应发挥“人是生产中最活跃的因素”作用,树立起“以人为本”的观念。公路施工测量人员可以通过自学及培训的形式,力求提高自身的业务素质,掌握常规测量仪器的操作、性能、维护和保养等;同时还要掌握测量新技术发展与应用动态;掌握施工测量常用的测设方法和技能。在任何艰苦的环境下都能保证测量成果的质量,测量人员发扬艰苦奋斗、吃苦耐劳的工作作风,避免给国家带来重大的经济损失; 4)加强对工程建设监理的控制,促进施工测量水平的迅速提高,要将建筑施工的测量成果检查与纳收都归入到日常的监理工作中去。在施工监测的质量监控中,要坚持“事前控制”的原则,加强施工测量的监理控制。对主要的施工测量一定要 进行复测,测量成果合格后便可以进入下一道工序。施工测量经过监测后,要经过双方测量人员签字,再做出工程竣工的验收、工程质量的评定。 5 定线放样及审核土石方工程量 1)对全部工程的实际测定,要以作为路基横断面施工图和土石方工程计量的依据进行,要求监理工程师进行检查验收。总之,测定工作应该在原始地面线被施工扰动以前进行,测定所使用的仪器精度及应用的操作方法都要符合勘测的规程和具体的要求; 2)应用先进的测量设备,配合着高效、便捷、准确的计算程序进行公路路线定位,定线桩位的密度要满足施工现场的要求,精度应满足规范的要求; 3)测定的原地面线绘制成施工横断面图,还要计算实际的土石方工程数量,当与原设计图纸的工程量有明显的出入时,应该立刻以书面的形式报给测量监理工程师,再进行检查、审核等环节。 6 结论 综上所述,从基本建设管理的情况来看,在公路工程建设的各个阶段都需要进行测量,而目前的公路施工测量明显不适应公路发展形势的需要。公路工程施工测量是贯穿于公路施工整个过程的,大多公路施工企业对施工测量在现代公路施工中的重要性认识不到位,轻视了施工测量工作的组织与管理。测量工作是整个施工准备阶段工作的重点及难点,也是指导各阶段测量工作的纲领,对保证工程的规划、施工及其规划等方面的安全有着重要的意义。 施工测量论文:浅谈公路施工测量及控制 摘要 施工测量作为公路工程质量控制的重要环节之一,在公路建设中的作用就如舵手一样,控制着道路的方向与起伏。鉴于施工测量具有如此重要的作用和意义,做好其管理与控制是取得安全、优质、高效公路工程的保证。 关键词 公路;施工测量;全站仪;放样;水准复测 1 施工测量 施工测量指的是工程开工前及施工中,利用各种测量仪器和工具,根据设计图在现场进行道路中线、定出构造物位置等测量放样的作业。随着我国经济建设的飞速发展,随着我国综合国力的不断增强,在整个国民经济生活中起着重要作用的公路运输,其愈发朝着安全、快捷、方便的方向发展。在公路新建和改建进程中,贯穿于整个施工过程的重要技术工作―施工测量,是必不可少的,它既直接影响到路线、构筑物定线和高程系统的控制,亦影响到公路施工过程中施工放样的精度及操作的便利性,同时也涉及到施工单位和业主工程数量的计量、结算、处理索赔事件等直接的经济利益。 1.1 施工测量的实施目的 施工测量的目的就是要对施工场地的表面形状和尺寸按一定比例测绘成地形图,并将线路设计图纸中各项元素准确无误地测设于实地,同时用各种标志表现于现场,按照规定要求指导施工,为公路的修筑,改建提供测绘保障,以期取得高效、优质、安全的经济效益和社会效益。 1.2 施工测量的基本任务 主要是对建设单位所交付的中线位置桩、水准点桩、导线点桩、施工控制桩等及其测量资料进行检查、核对,若发现标志不稳妥、不足或测量精度不符合要求时,应及时进行补测、加固、移设或重新测校并通知建设单位予以调整。另外,还包括测定构造物中线和基础桩的位置、补充施工需要的中线桩(中线桩无法测设时可在两侧安全距离内测设固定距离的边桩)、补充和加密施工需要的水准点及临时导线点桩,以及测定并检查施工部分的位置和标高,等等。 1.3 施工测量的主要工具 以往,人们修筑公路时,对施工测量主要依靠三大件:边长测量用钢卷尺、角度测量用经纬仪、高程测量用水准仪。随着现代科技的飞速发展,以及3S和4D技术对测绘产生的深远影响,施工测量亦已进入了信息化、数字化时代,许多新技术在施工测量中得到了广泛的应用。如电磁波测距和电子测角技术的应用(即将电子经纬仪、测距仪和微型计算机组成一台仪器的各种类型的全站仪的应用)、全球定位系统GPS测量技术的应用,以及遥感技术、激光技术等电子计算机技术的应用。 1.4 施工测量的运用原则 由于公路施工具有工期长、周边环境复杂等特点,再加上施工测量的要求精度较高,因此,为保证公路各个分部位置与高程的精度都符合设计要求,必须遵循“由整体到局部、先高级后低级”的原则组织实施。无论是平面控制还是高程控制,在测设时都应一站到位,减少误差的累计。 2 公路施工测量的主要内容 2.1 中线测量 中线测量也称恢复中线,主要有导线点坐标复测、中桩放样、中桩穿线、栓桩过程。施工单位进场后,首先要根据设计单位所提供的图纸、所给坐标先计算好转折角和边长,并利用全站仪或光电测距仪配经纬仪进行恢复主要控制桩,同时对导线点进行复核联测。由于中心线上的各桩位,在施工中都要被挖掉或者被掩埋,为了在施工中控制中线位置,需要在不受施工干扰、便于应用、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。而中桩穿线的过程与导线点复核测量方法相同,衡量其是否合格则是根据直线点是否在一条直线上、曲线点是否在一条曲线上,若有不符合的情况,应以该直线或曲线相距最远点调整中间点,线型结点应先定曲线后定直线。在导线点复测记录栓桩,其它骑马桩、三角网等也可进行栓桩,但无论哪种办法,都应考虑施工由于高填或深挖以后是否还能由其恢复中桩。 2.2 水准测量 水准路线是公路施工的高程控制基础,在施工前必须对水准路线进行复测,如有水准点遭破坏应进行恢复。水准测量是由布设施工临时水准点,测量,计算组成的,首先,为便于公路路基以及构造物的施工,根据实地地形地貌,兼顾结构物工程,可以沿路线方向间隔200m左右在比较坚固的地方补置一个施工用的临时水准点,并对每个加密水准点位置做详细记录。其次,测量严格按照水准测量操作规程进行,使用的仪器一定要经过有关部门校核,每相邻两个水准点进行闭合测量,加密的水准点都要进行闭合和复核,并作好详细的记录。再次,计算过程中要从数据上检查是否满足水准测量的要求,而后每两个水准点闭合计算,复核设计单位所给的水准点是否闭合,复核设计单位所给的水准点闭合计算,并计算临时布设的水准点高程,整理出包含原始和自设水准点高程成果表。 3 对公路施工测量的管理 公路的施工测量是一项精密而细致的工作,稍有不慎,就有可能产生错误,而错误一旦发生且又没有被及时发现并予以解决,则将影响下道工作的质量,最终影响整个测量结果哪怕错误、偏差是很小的,但经过累计,也会产生较大的错误。因此,为保证施工测量的精确度、可靠性,在其运作过程中,必须不断加强对公路的施工测量管理工作。 首先,加强人员管理。 鉴于施工测量具有专业性、精密性等特点,因此,此工作必须由专业的部门、专业的工作人员予以操作。工程部需设测量班,在工程部组织协调下,由测量班具体负责测量工作,而测量班的工作人员,则需经过考核合格后方可上岗。工作中要牢固树立严肃认真的科学态度,坚持做到测量、运算工作及时、准确,要步步有校核、层层有检查,对于不符合设计图纸、技术文件规定的测量结果,一定要返工重测,不可因为偏差较小而存在侥幸心理,要确保测量结果具有足够的精度。在测量过程中,若各项测量误差均控制在允许的范围内,则应对相关负责人予以酌情奖励,反之则予以相应处罚。另外,要通过多种途径的培训及学习、教育,不断提高测量工作人员的职业道德与专业能力,使其了解、熟悉、掌握常规测量仪器的操作、性能、维护和保养等知识,施工测量常用的测设方法和技能,以及测量新技术发展与应用动态等。 其次,加强仪器管理。 随着公路工程建设规模的日益扩大,随着现代科学技术的日新月异,其在为施工测量奠定一定物质基础的同时,亦对施工测量精度的要求提出了挑战。施工测量过程中,依靠先进的仪器设备是不可避免的,这就要求管理者首先应结合公路建设发展的需要,积极引进先进、实用的新仪器,以期不断提高公路施工测量的质量;其次应保证测量中所用的仪器有专人使用、管理,其他人不得随意动用,以免降低或损坏精度,并定期按测量器具鉴定制度进行鉴定,以此为依据对测量仪器的质量和性能予以保养、检修,从而保证具有良好的工作状态;再次应对贵重、精密的测量仪器建立台帐,其他如塔尺、钢卷尺、花杆等测量工具需建立实物账目,以科学、规范地管理仪器设备;另外应在工作中严格按规范、按说明合理操作仪器,不要将之暴晒、雨淋,还要避免尘土。 4 结论 鉴于施工测量具有如此重要的地位和作用,因此,公路设计、施工乃至监理单位及部门都应对此工作予以足够的重视。
浅谈玻璃原料的配制:探讨玻璃原料中存在的对生产的影响因素及控制 摘要:目前,玻璃原料质量的优劣直接关系到玻璃牛产能否优质、高产、低耗。本文介绍了原料的采购、管理、加工等工艺过程的微小疏忽都可能导致牛产的重大波动,阐述了从多个环节对原料进行控制的重要性。 关键词:玻璃;原料成分;颗粒组成;配合料;控制;COD值 玻璃原料是用于制造玻璃的基本物质。根据各种原料在玻璃中所起的作用,可分为主要原料和辅助原料两类。在熔制玻璃时,各种原料在高温条件下,经过极其复杂的物理变化、化学变化以及一系列的物理化学变化,除部分气体逸出外,其余绝大部分都被熔融成均质透明的玻璃液,再冷却到适宜成形的黏度范围,借助成形设备形成玻璃制品。可见原料的特性不但决定了制品的工艺性能,还直接影响着产品的产质量、能耗、成本和熔窑的寿命等。因此,只有原料成分稳定,配合料的组分均匀,玻璃的化学组成合理,再加上稳定的熔化和成 形工艺制度,才能获得化学均匀和温度均匀的玻璃液,为玻璃的优质高产打下基础。 玻璃行业中有一句话:“制得优质的配合料等于完成玻璃生产任务的一半”,可见玻璃原料质量的重要性。相反,对于原料的采购、管理、加工和配合等工艺过程的微小疏忽,都可能导致生产的重大波动,如原料成分波动、颗粒组成异常等造成玻璃质量缺陷,而且原料方面造成的影响在短期内是难以消除的。可是,由于受到生产知识局限等各种原因,原料的重要性总是不能引起人们的高度重视,以致在原料的采购、管理、加工和配合等工业环节的控制上,因种种原因造成生产波动的现象时有发生。可见对玻璃原料从多个环节进行控制是相 当重要的。下面仅从原料生产管理过程中遇到的几个影响因素进行阐述。 一、玻璃原料的成分 玻璃成分是指构成玻璃的各种氧化物及其配比。它是决定玻璃的物理、化学性质的主要因素。而玻璃的成分是各种原料的氧化物的总和。高质量的玻璃,不仅要求原料的有效氧化物的含量高,氧化物含量的稳定性好,控制在工艺允许的范围内,有害杂质少,难熔重矿物的含量极少,有些原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都比较满意,但是含有过量的难熔矿物,这种原料也不能算是满意的,甚至不能用,因难熔重矿物在熔制玻璃过程中极难熔解,残留在成品玻璃中形成玻璃缺陷。很多生产厂家出现过“原料重矿物超标导致玻璃缺陷”的现象。 例如2005年初公司A线玻璃板面出现大量杂物、气泡,技术部门对熔制车间、原料车间的各项工艺情况进行了全面细致的检查,均未发现异常,再追踪至所用的各种原料,最后通过多处取样分析,发现新换的白云石中的酸不溶矿物超标,含有难熔的重矿物。 原料中的重矿物含量较少,用一般的化学分析方法难于检出,日常生产中也很少测定。鉴于此,原料检验过程中有必要开展重矿物的检测, 难熔重矿物一般在采矿料中出现。玻璃生产中主要采矿原料为硅砂(或砂岩)、长石、石灰石、白云石等。因此我们在对硅砂中难熔重矿物从颗粒大小和数量两个方面都做了严格的规定,一般控制的限度如下:按重量法分析孔径0.30 mm(60目)筛上物的难熔重矿物最大含量为0.000 3%;按颗粒数目计孔径0.45mm(40目)筛上的最多粒子数只允许有2粒;孔径0.45 mm(40目)筛下的最多粒子数为20粒。白云石、石灰石和长石等矿石类原料,则要求不能有足以损害玻璃质量的尖晶石、刚玉、铬铁矿等类似的难熔矿物。 二、玻璃原料的粒度 原料颗粒的平均直径和颗粒级配对配合料的均匀性、熔制速度、澄清速度及澄清效果有着直接的影响。如公司于2009年A线和B线在玻璃板面出现大量杂物等,虽经不断研究方案,调整工艺参数,改进各项工艺制度,但未得到明显改善,于是就从原料的源头开始着手进行排查,最后是在硅砂矿供应商装船的码头发现硅砂附近堆放建筑砂且使用同一装载机装卸,造成建筑砂混入硅砂原料中。对此公司也立即采取有效措施来解决,一方面积极与供应商沟通,杜绝此类问题再次产生,我们也立即将加工系统过筛用的筛网由原用2.36 mm(8目)筛网换成1.40 mm(12目)筛网,有效地减少1.6~2.5 mm石英粗颗粒。 原料粒度过细易引起配合料不均匀,过细的原料内夹杂有许多气体,阻止已熔化好的玻璃对其润湿,影响熔制和澄清。此外,减少各种玻璃原料的粒度分散性能够显著提高玻璃配合料的粒度还能减少原料中有效成分的波动,对减少原料中的重矿物有利。另外,超细粉中铁含量也较高,直接影响玻璃质量。 在使用的各原料中,由硅砂(或砂岩)、白云石和石灰石及长石等矿石类产生的负面影响较大。而纯碱,芒硝等化工原料为粉料袋装进厂,采取抽样检查基本可以发现可能存在的问题。综上所述,可采取相应的措施对影响较大的采矿原料进行控制,使生产所用原料满足工艺要求。 (1)制定满足工艺要求的质量标准及质量检验标准; (2)严格控制进库前原料的化学成分检测及重矿物的检测; (3)控制原料加工过程的粒度; (4)加强与供应商的沟通,定期到矿山了解开采、挑选、运输等情况。 三、玻璃原料的COD值控制 自80年代以来,在配合料中添加适量的还原剂,通过控制配合料的还原性物质,以促进硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用,进而实现硫平衡澄清,是国际玻璃行业在玻璃熔制技术上的一项新进展。这项新技术的关键之一是控制玻璃原料的COD值。 COD是化学氧需要量的英文缩写(ChemicalOxygen Demangd),通常把玻璃原料中所含的还原性物质(如有机物和可氧化的有机物等),通过一定的测定方法测出,并折合为ppmC量来表示,该测定值为COD值。 影响原料COD值的因素有: (1)不同种类的原料COD值不同,因为不同的原料矿物形成的过程不同; (2)即使同种原料来自不同产地,其矿物形成的条件不同,所含的还原性物质也不同,COD值会有较大差别; (3)原料粒度组成发生变化,COD值不同。除化工原料的COD值不随粒度变化外,其它的原料则是粒度越细COD值越高。 应该注意的是,COD值只是对原料所含的还原性物质的定量测定,至于这些物质在配合料熔化的过程中,多高的温度下参与了反应,对还原作用的贡献有多大,还是要在生产实践中认真总结。 四、结语 在现代化玻璃生产中,人们把原料的成分控制、粒度控制和COD值控制并列为高效玻璃生产的三个关键要素。采用这种控制技术,无论是引进的现代配料设备和计算机控制系统,还是国内研制和生产的设备与系统,生产经济效益都很好,玻璃制品的质量也有明显的提高。但与发达国家相比,我们在原料加工的标准化和专业化,原料的选矿和精加工等方面还存在相当大的差距,因此我们要不断地提高技术水平,加强检测控制,强化生产管理,从而使原料加工质量提高到一个新的水平。 浅谈玻璃原料的配制:关于硅酸盐工程玻璃原料中 摘要:在硅酸盐工程中,二氧化硅是玻璃成分中的重要组成部分,针对玻璃中二氧化硅含量的检测方法进行分析和介绍,以及各个方法的之间的利弊作用,从而更好的有针对性的进行检测。 关键词:硅酸盐工程玻璃原料二氧化硅含量测定 引言: 在硅酸盐工程中,二氧化硅是传统玻璃坯体的主要的化学成分之一,也是形成硅酸盐的重要组成。二氧化硅可以提高玻璃材料的稳定性、硬度、强度等等,因此对玻璃的生产、工艺、使用等等都有很重要的影响。因此对于二氧化硅含量的检测是十分重要的,这关系到原材料的用料和成品的质量及使用效果。 不同场合应用的玻璃原材料中二氧化硅的含量不一样,检测方法也有区别,现就对二氧化硅的几个检测方法进行一下分析和探讨。 一、硅酸盐工程玻璃原料的硅酸钙沉淀EDTA滴定法 1、含义 硅酸钙沉淀EDTA滴定法是让硅酸在pH=10时与钙生成硅酸钙沉淀,沉淀用已知过量的EDTA溶解,过量的EDTA用标准钙溶液回滴,用K-B指示剂指示终点,由加入的EDTA量和钙标准溶液的消耗量来计算二氧化硅的含量。 2、注意事项 在用此法进行二氧化硅测定时,首先由于干扰离子较多,一般共存的铁、铝、钛均会干扰测定,可采用邻二氮菲和三乙醇胺来联合掩蔽。其次硅酸钙沉淀的溶解度较大,为保证沉淀完全,沉淀时体积应较小,而且pH控制为10。第三为使沉淀完全应加入SiO32-量60~80倍的氯化钙,沉淀时应遵循“浓、热、快”的原则,以便得到较紧密的硅酸钙沉淀。最后洗涤应选用pH=10的氨水-氯化铵缓冲溶液,为减少洗涤时硅酸钙的损失,应尽可能减少洗涤剂的用量。 二、硅酸盐工程玻璃原料的氟硅酸钾容量法 1、含义 氟硅酸钾容量法是将试样用碱熔融,不溶性酸性氧化物二氧化硅转变成可溶性的硅酸盐,加酸后生成游离的硅酸,在过量的氟离子和钾离子存在下,硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子,进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀。该沉淀在热水中会水解生成氢氟酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,由消耗的氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量。 2、特点 氟硅酸钾容量法具有快速、准确、精密度高的特点,应用该分析方法时应严格控制分析条件,因此广泛应用于玻璃生产中的控制分析。 3、注意事项 在此法进行二氧化硅测定时,首先样品的处理是先用氢氧化钠熔融,然后用水浸取,再加盐酸酸化,然后得到样品溶液。其次当样品中铝、钛含量较高时,为防止氟铝酸钠和氟钛酸钠沉淀的生成,可用氢氧化钾代替氢氧化钠。氢氟酸挥发法历来被认为是赶硅的一种方法。而实践证明,在一定的条件下,四氟化硅和氢氟酸能共处于同一溶液中,因此,在溶解过程中,只要控制一定的体积,硅即以氟硅酸的形式留在溶液中,从而可测定硅的含量。 三、硅酸盐工程玻璃原料的硫酸氢氟酸法 1、含义 硫酸氢氟酸法是将测定灼烧减量后的试料加数滴水湿润,然后加硫酸(1+1)0.5ml,氢氟酸(密度1.14g/cm3)10ml,盖上坩埚盖,并稍留有空隙,在不沸腾的情况下加热约15min,打开坩埚盖并用少量水洗二遍(洗液并入坩埚内),在普通电热器上小心蒸发至近干,取下坩埚,稍冷后用水冲洗坩埚壁,再加氢氟酸(密度1.14g/cm3)3ml并蒸发至干,驱尽三氧化硫后放入高温炉内,逐渐升高至950~1000℃,灼烧1h后,取出置于干燥器中冷至室温后称量,如此反复操作直至恒重。 2、适用条件 当试样中的二氧化硅含量在98%以上时,可采用此法。 3、二氧化硅含量的计算公式 SiO2(%)=(m1-m2)/m ×100 式中: m1 ―― 灼烧后坩埚与试料的质量,g m2 ―― 氢氟酸处理后坩埚的质量,g m ―― 试料的质量,g 四、硅酸盐工程玻璃原料的重量-钼蓝光度法 1、适用条件 重量-钼蓝光度法所测定的范围是SiO2含量小于95%。 2、测定方法 首先对可溶于酸的试样,可直接用酸分解;对不能被酸分解的试样,多采用Na2CO3作熔剂,用铂坩埚于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液,再在水浴锅上用蒸发皿蒸发至干,然后加盐酸润湿,放置一段时间后,加入动物胶,使硅酸凝聚,搅匀,放置5min,用短颈漏斗、中速滤纸过滤、滤液用250ml容量瓶承接。将沉淀全部转移到滤纸上,并用热盐酸洗涤沉淀2次,再用热水洗至无氯离子。 然后将沉淀连同滤纸放到铂坩埚中,再放到700℃以下高温炉中,敞开炉门低温灰化,待沉淀完全变白后,开始升温,升至1000℃~1050℃后保温1h取出,稍冷即放入干燥器中,冷至室温,称量。重复灼烧,称量,直至恒重。 其次加数滴水润湿沉淀,加4滴硫酸、10ml氢氟酸,低温蒸发至冒尽白烟。将坩埚置于1000~1050℃高温炉中灼烧15min,取出稍冷,即放入干燥器中,冷至室温,称量。重复灼烧,称量,直至恒重。 再次加约1g熔剂到烧后的坩埚中,并置于1000~1050℃高温炉中熔融5min,取出冷却。加5ml盐酸浸取,合并到原滤液中,用水稀释到刻度,摇匀。此溶液为试液A,用于测定残余二氧化硅、氧化铝、氧化铁和二氧化钛。 最后用移液管移取10ml试液A于100ml容量瓶中。加入10ml水、5ml钼酸铵溶液,摇匀,于约30℃的室温或温水浴中放置20min。加入50ml乙二酸-硫酸混合溶液,摇匀,放置0.5~2 min,加入5ml硫酸亚铁铵溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用10mm吸收皿,于分光光度计690nm处,以空白试验溶液为参比测量其吸光度。二氧化硅的值由绘制的工作曲线上查得。 五、硅酸盐工程玻璃原料的比色法 1、适用条件 当试样中的SiO2含量在2%以下时,为了得到较准确的检测结果,宜用比色法测定。 2、分类 比色法有硅钼黄和硅钼蓝两种。硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物(硅钼黄);而硅钼蓝法把生成的硅钼黄用还原剂还原成蓝色的络合物(硅钼蓝)。 3、测定方法 比色法测定SiO2对溶液的酸度和溶液温度有严格的要求,否则得不到准确的测量结果。在规定的条件下,由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比,因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量。硅钼黄法可以测出比硅钼蓝法含量较高的SiO2,而后者的灵敏度却远比前者要高,因此在一般分析中,对少量SiO2的测定都采用硅钼蓝比色法。 结束语: 在硅酸盐工程中,二氧化硅的检测方法还有很多,检测的时候也要根据玻璃本身的性能、特点及运用场合进行分析,选出合适的方法进行检测,必要时也可以多种方法结合进行检测,以确保检测结果的准确性。 浅谈玻璃原料的配制:五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料固化后HEMA单体释放量的检测 [摘要]目的:甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA)是复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料的一种主要组分,本实验尝试检测五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料在光固化后未聚合HEMA单体量释放量。方法:将Freedom、F2000和Dyract复合体以及Vitremer和Fuji II LC树脂改性玻璃离子分别制成6mm×2mm的圆形试件,固化后浸入1ml37℃去离子水中,在不同的时间段(1、7、14、21天)终止浸泡,应用高效液相色谱仪测量各时间段内浸出液中HEMA单体含量。结果:5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定。 [关键词]牙科材料;复合树脂;玻璃离子;甲基丙烯酸-β羟乙酯 复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料是复合树脂和玻璃离子有效成分的有机结合体,包括复合体和树脂改性玻璃离子两种类型,由于其在性能上不仅继承了玻璃离子能与牙体组织形成理化粘结和缓释氟的特性,同时又具备复合树脂光敏固化,机械性能好和操作简单的优点,目前广泛应用于乳牙的缺损修复。 以往的研究表明未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料毒性的主要原因[1],甲基丙烯酸-β羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)是树脂类材料在固化后释放的一种主要单体成分,一定浓度的HEMA可使细胞变形,抑制细胞增殖和I型胶原的合成,并可诱发细胞调亡[2],此外HEMA还是一种主要的致敏原[3]。本研究尝试利用高效液相色谱仪检测目前临床常用的3种复合体和2种树脂改性玻璃离子在光固化后HEMA单体的释放量,为探讨此类材料的细胞毒性和致敏性的机理提供一些依据。 1材料和方法 1.1主要试剂和仪器:甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA,纯度99%,上海珊瑚化工厂),甲醇(纯度99%,西安化学试剂厂),高效液相色谱仪(HPLC,GILSON,法国)。 1.2.材料:Freedom复合体(SDI,澳大利亚);Dyract复合体(Dentsply,美国);F2000复合体(3M,美国);Vitremer三固化玻璃离子(3M,美国);Fuji II LC树脂改型玻璃离子(GC,日本) 1.3方法 1.3.1样品制备:将5种材料按各自使用说明制成6mm×2mm的圆形试件,每种材料4个样品,浸入1ml 37℃去离子水中,分别在1、7、14、21天终止浸泡,浸出液4℃密封保存备用。上述步骤重复3次。 1.3.2色谱条件:色谱柱:YWG-ODS C18 200mm×46mm检测仪:可变波长紫外光可见光检测器流动相;甲醇/水=70/30(体积比),经0.45μm孔径过滤,超声脱气泡。流速:1.0ml/min检测器灵敏度:0.04AUFS;波长:215nm进样量:20μl。 1.3.3标准曲线绘制和标准方程的建立:称取HEMA适量溶于10ml甲醇中,配制成6个不同浓度的标准液。进样20μl,测定不同样品量时的峰面积(每一种浓度重复3次),以样品量为X轴,峰面积为Y轴,绘制标准曲线,拟合标准曲线方程。 1.3.4样品检测:用移液器移取被测溶液20μl进样,以标准溶液HEMA出现主峰的时间为参照,选取被测样品相应时间段内洗脱峰,测定峰面积,根据标准回归方程计算出样品所含HEMA的含量。每种样品重复3次,并采用SPSS10.0统计软件单因素方差分析分析数据。 2结果 2.1标准曲线方程 2.2 材料浸出液中HEMA含量:5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定。1天 F2000 Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P<0.05),Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异(P>0.05);7天时F2000>Fuji II LC>Dyract、Vitremer、Freedom(P<0.05),Dyract、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异(P>0,05);14天Dyract、F2000>> Freedom>Fuji II LC >Vitremer (P<0.05) 而Dyract和F2000间无显著性差异(P>0,05);21天Dyract、F2000>Freedom>Fuji II LC >Vitremer (P<0.05),而Dyract和F2000间无显著性差异(P>0,05)。 3讨论 复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料组分中的树脂成分在改进性能的同时也带来一系列毒副反应,其中以毒性和过敏反应最为常见。未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料的毒性和过敏反应的主要原因。 HEMA是树脂改性玻璃离子和复合体中常用的一种可聚合的水溶性单体,它有助于增强材料的亲水性,提高粘结力和改善氟释放能力。Hamid等[4]用高效液相色谱仪检测6种树脂改性玻璃离子和1种复合体固化后未聚合的单体,均发现有HEMA的释放。HEMA具有中度毒性,Falconi M[5]的研究发现3mmol/L HEMA在与人牙龈成纤维细胞接触72h后细胞增殖率降低,96h后细胞形态变的不规则,细胞突起减少,此外HEMA还可降低牙髓成纤维细胞I型胶原,骨桥素,牙本质涎蛋白的合成[6]。Samuelsen JT[2]观察20~600mM HEMA对颌下腺细胞系增殖和凋亡的影响,发现24h 600mM HEMA明显降低细胞增殖率,60h后诱导细胞凋亡发生。 HEMA也是一种常见的致敏原,可在几分钟内穿过乳胶手套,临床使用时可诱发过敏反应。Katsano等[7]发现HEMA和含有HEMA的牙本质粘结剂可诱导豚鼠发生迟发型超敏反应。Aalto-Korte K[3]调查芬兰职业健康协会1994~2006年8种单体成分(HEMA、MMA、EGDMA、bis-GMA、DEGDA、TREGDA、EMA和EA)诱发的过敏反应中发现HEMA是最主要的牙医和齿科护理人员的致敏原。 本研究中3种复合体(Freedom、Dyract和F2000)和两种树脂改性玻璃离子(Fuji II LC和Vitremer)的浸出液在各个时间段都可检测到HEMA,5种材料浸出液中HEMA的含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定,而Freedom、 Dyract和F2000在14天后才出现平缓趋势,提示复合体和树脂改性玻璃离子都可释放一定量的HEMA,而释放曲线因材料不同有所不同。 从1、7、14、21天材料浸出液中HEMA的含量可发现总体而言复合体HEMA单体的释放量多于树脂改性玻璃离子,这可能是由于复合体内树脂的成分相对较高有关,而在各类型材料中由于组分的差异,HEMA的释放曲线变化也较大。Fuji II LC和Vitremer未聚合的HEMA释放量低于复合体的检测结果也可部分解释在临床使用时树脂改性玻璃离子不需要垫底保护牙髓,而复合体近髓处建议用氢氧化钙垫底护髓。 研究表明增加树脂聚合反应的程度可减少HEMA的释放,但材料的聚合收缩程度和聚合产热也随之增加,前者可导致微缝隙产生,后者可刺激牙髓[8]。此外在口腔复杂的环境中复合树脂释放单体量除与材料聚合程度有关外,口腔中的细菌、组织或唾液中的水解酶还可水解树脂中的部分聚合体,使其继续释出化学物质[9]。因此如何能有效减少材料未聚合HEMA单体的释放仍是目前齿科材料学的一个研究难点和重点。
电气安装论文:建筑电气安装的技术要求与质量控制 摘要:随着我国社会经济的飞速发展,人们生活水平不断提高的同时也对建筑工程的质量提出了更高的要求,电气安装作为工程建设的一项重要内容,其施工技术水平的高低严重影响着整个工程的质量。本文将对建筑工程中的电气安装技术进行分析,并在此基础上对如何加强质量控制提出一些建设性的建议,以供参考。 关键词:建筑工程;电气安装;施工技术;质量控制;研究 建筑电气安装是一项非常复杂而又系统的工程,近年来随着在电气安装工程中的投资不断增加,电气安装工程技术也有了迅速的发展,对保证整个建筑工程的质量具有至关重要的作用。 一、建筑电气安装技术 1、施工前的准备 建筑电气安装设计阶段,设计人员应当对建筑安装设计提出一定的技术要求;电气安装人员再会同技术人员对安装、施工图纸进行会审,防止出现遗漏或发生错误,尤其是具体作业人员应当能够看懂施工图纸的内容和要求。建筑电气安装之前,应当详细认知电气安装的施工方法和施工进度计划,特别是粱柱、地面以及屋面的施工要求和连接方式,并校对自己所要采用的安装方法是否能够满足实际需要。在实际安装之前,应当与土建工程项目施工有效配合,认真做好管线和孔洞的预埋预留工作,同时还要注意防雷接地焊接等事项。土建结构和底板施工时,电气安装工程一定要配合土建工程进行预留预埋工作,即桥架穿越板、线槽、剪力墙孔洞等位置的预埋预留,同时还包括动力、智能电气管线以及照明线路的预埋和防雷接地焊接。 2、线路的敷设施工 线路敷设过程中,专业监理人员应当严格的把关,对于管材质量不符合要求的一律不准施工。尤其是导线的敷设方式、穿焊接钢管敷设、部位代号、桥架敷设、地板内暗敷、顶板内暗敷、墙内敷设、吊顶内敷设、钢线槽敷设、顶板面敷设等,一定要严格按照设计与规范的要求进行下料和配管。在配管加工过程中,应当认真把握好的是配管若有一个九十度的弯,则其弯曲半径应当不能小于管外径的四倍;若有2至3个九十度的弯,则其弯曲半径应当不能小于管外径的六倍,:暗配管弯曲的半径不能小于管外径的六倍:同时,埋入地下与混凝土之中的管子弯曲半径应当大于管外径的十倍。薄壁钢管与镀锌管的内径不大于二十五毫米的,可以选用规格不同的手动弯管器;内径应当大于或等于32毫米的钢管,可用液压弯管器。其中,p vc管可根据内径的大小选用规格不同的弹簧弯管,而且内径应当大于32毫米的管子煨弯。当对大量的专制弯管进行加热时,在管子弯曲之后,管皮不至于皱裂或变质。当p vc管子对接时,笔者建议可采用整料套管的方式进行对接,并对其粘接。薄壁钢管与镀锌管严禁使用割管器来切割钢管,钢锯的锯口不能倾斜,管口可用圆锉将毛刺打净。一般而言,直径不小于40毫米的厚壁管进行对接过程中,可采用焊接的方式,绝不允许管口对焊;直径不大于32毫米的管子应当套丝连接或者用套管螺钉进行连接,不可采用熔焊的方式进行连接,其中连接处与中间放接的线盒应当选用专用的接地卡进行跨接。 3、开关插座安装施工 在对建筑电气系统中的插座、开关以及吊扇钩盒进行预埋处理时,应当符合相关的安装要求,尤其是在施工定位过程中,更应当严格按照施工的基本要求进行。左右和前后的盒位所允许的偏差不能大于50毫米,而且同一室的成排位置灯具与吊扇的中心只能允许的偏差不超过5毫米,其中开关盒距离门框的距离一般在150至200毫米之间。在各项电气设备预埋和安装过程中,一定要根据现浇板厚度的具体要求。设置吊扇钩时,可用圆钢先弯成一个内径为35至40毫米的圆圈,将圆圈和钢筋慢慢的折成九十度的角,同时还要插入接线盒的底部中间位置,再根据板的厚度将剩余的钢筋头折成九十度的角,然后只需合理搭于板筋之上焊牢即完成安装施工。 二、建筑电气安装质量控制 1、电线管的敷设质量控制 存在问题:在实际施工过程中,因施工人员对规范不太了解,或者没有受过专业的培训,因此技术不过硬。实际操作过程中不认真的负责,一味的求工程车进度,再加上监督不利等因素的影响,导致一些问题的发生:薄壁管取代了厚壁管、黑铁管取代了镀锌管、pvc管取代了金属管;穿线管的弯曲半径一般都比较的小,同时也会出现弯皱和弯瘪的现象,严重时可能会出现死弯问题,管子的转弯不按照规定的设计要求;金属管的管口毛刺处理不干净 ,就对口进行焊接,或者丝扣的连接位置与通过中间的接线盒没有焊跨接钢筋;焊接的长度不够,或者点焊与焊穿管子的现象非常严重;镀锌管与薄壁钢管之间没有进行丝接,只是简单的使用焊接;钢管存在着不接地或者接地不牢的现象:管子的埋墙与埋地深度可能不够,尤其是预制板上的敷设管子交叉点太多,严重影响了土建工程的施工质量。解决策略:首先应当严格按照设计与规范的要求进行下料和配管,在此过程中监理专业人员应当严格的进行把关,对于不符合要求的管材不准其施工;配管加工过程中,明配管一般只有一个九十度的弯时,其弯曲的半径不能小于管外径的四倍;有2至3个九十度的弯时,其弯曲的半径应当小于管外径的6倍:暗配管弯曲半径应当大于管外径的六倍;埋入地下与混凝土之中的管子,其弯曲的半径不能小于管外径的十倍;镀锌管与薄壁钢管之中的内径大于25毫米的,可选用规格不同的手动式弯管器,一般其内径不能小于32毫米。pvc管子依据内径的大小,可选用规格不同的弹簧弯管,其内径不能小于32毫米。这也是当前我国建筑电气安装技术的重要要求,同时也是解决电线管敷设问题的重要策略。 2、电气调试质量管理 当建筑电气安装系统施工完毕以后,应当对该电气系统进行细致的调试,从而可以保障使用过程中的安全性与稳定性。在实际调试过程中应当注意以下事项:第一,一千mω表对盘柜绝缘电阻及电机电阻实施测试,同时还要求绝缘电阻的数值不能小于0.5mω:第二,要对电力电缆的两端相位进行检查,核查其是否相同,而且还要求电网的相序一定要相符,其两端可用标牌作为标记,绝缘电阻的测试值一定不能小于1mω:第三,要对电缆接线施工进行控制,接线一定要搞清楚,同时还要利用校线器作一次校线;所配导线和电缆的芯线端部均要作对应的回路编号;在相关电气设备运行之前,应当严格检查电机的外壳接地情况,看是否具有的一定的良好属性,同时还要电机运转的灵活性与旋转力、不能存在碰卡问题。第四,应当对电机单台进行送电试验,而且送电之前还要充分的调整好过载电流,并且还要将电气设备脱开进行空载试车。用温度计对电机的外壳及轴承温度进行检查,看其是否与相关的要求一致;一般而言,空载试验运行的时间以2个小时为宜,同时还要对试验结果做好记录;联锁系统的调试应当与机械的各项运行配合进行,这样可以有效的防止设备损害与事故的发生。 结语:总而言之,建筑电气安装技术水平的高低与质量控制的好坏,直接关系着整个建筑工程的质量及使用安全性,因此应当加强思想重视和技术创新,为我国建筑事业的发展保驾护航。 电气安装论文:对电气安装常见问题施工技术方法的研究 【摘 要】电气安装作为日常生活和工业生产必不可少的部分引得人们高度重视。如何提高其安装施工质量,来满足用户安全、适用的要求,成为电气安装技术人员应当重点研究的问题。本文结合实践经验,着重分析电气安装中常遇的问题,并针对这些问题提出了具体的施工技术方法。 【关键字】电气安装;问题;施工方法;技术;方法 一、电气安装施工中常见问题分析 1、电气设备、半成品、材料等安装选材问题 高质量的电气材料对设备正常运行起着至关重要的作用。然而出于种种原因,如技术人员专业知识有限,选用耐压低、绝缘电阻小、抗腐蚀性差的电缆,且内部接头多、造成绝缘层与线芯严密性差;采购人员为节约成本只注重价格忽略质量,购买便宜的照明、插座箱,使得几何尺寸达不到要求,钢板、塑壳厚度不够,耐腐蚀性达不到要求等,这些都会对后期的安装带来隐患。 2、电线管敷设问题分析 电气安装工程最复杂的就是电线管道的敷设,稍不留神就会出现错误,导致牵一发而动全身。安装中常见的问题有①管线护口未戴,穿线时损伤到导线绝缘层;②导线接头操作不规范,接触电阻超过额定限额;③不明白各管线的具体用途,用薄壁管代替厚壁管,黑铁管代替镀锌管等;④为节约管道在管内大量穿线;⑤管口毛刺不处理,杂质影响管道质量;⑥管道埋地深度不够,成捆成排的放置造成结构不安全等;此一系列问题在实际安装施工中,若不及时消除必会给安全埋下隐患。 3、线路连接存在的问题 线路连接是整个电气安装的命脉,要求美观、稳定、安全可靠。连接中诸如插座回路的接地保护线被连接成串联的现象,个人认为是十分危险的,因为根据电气原理当串联线路中间任一处意外断开时,其后所有插座将全部失去接地保护。还有的多股铜心线连接不搪锡,易造成线芯与线芯之间、线芯与连接端子之间连接不紧密,运行久后易氧化,产生过热现象,严重的会引起火灾。所以在实际施工中要避免这些疏忽掉的细节安装。 4、照明灯具、风扇、开关、插座的安装常见问题 灯具、风扇、开关、插座作为日常生活和工业生产中不可或缺的部分,其安装施工质量牢固、耐用会给生活带来很大的方便,给生产带来很大的利润。所以安装过程中一定要选择直径大的挂钩,避免扇叶距地高度不足而发生安全事故;避免开关切断零线造成触电事故,或开启方向不一;没根据用途选择了不合适的插座类型,接线时无规则无顺序造成接线混乱,给后期的检修带来不便。 5、配电箱安装问题 配电箱在整个电气安装中起着主导作用,然而在实际安装中会出现:配电箱体安装倾斜不垂直,导致面板边缘没有和壁面紧贴,影响其性能发挥;镶嵌在柱子里的盒体、箱体以及混凝土墙面不够垂直,影响整体感观;随意更改或减少固定用的零部件;箱内接地(pe)线、零线(pen)采用绞接连接,同一端子压多根导线;配电箱回路、功能不清,箱内布线零乱,导线没有余量等诸多不良安装,直接影响了整个电气部分的质量和安全运行。 6、防雷接地方面存在的安装问题 当代高层建筑或厂房最高处都会采取防雷措施,以有效的阻止建筑物遭受雷电侵害,保护人们的生命财产安全。避雷带的安装中常见问题:防雷接地极,焊接不符合规范要求;屋外高金属体和防雷装置的连接不可靠;接地极电阻测试点设置不符合要求;避雷带定位不合理,安装采用的材料不合理;变形缝没有安装补偿装置,接地电阻大等这些错误的安装都起不到未雨绸缪的作用。 二、解决安装常见问题的施工技术方法 针对上述安装中常见问题,列出具体的施工技术方法: 1、解决安装选材问题,就需要负责人重视监理的重要,及时有效地进行监督、督查工作,安装所用设备、器具和材料,其规格、型号和性能必须符合施工设计图纸及规范要求;同时也要提高采购人员的专业知识素质,严格把好质量关,做到货比三家或通过招标方式选择质量好、符合要求且物美价廉的设备或材料;此外在电气设备、半成品、材料进入安装施工现场后,有关人员要协同监理,再次检查产品是否符合规范要求等,发现异议材料要及时到当地有资质的检测部门去检验,合格后方能进入安装现场。 2、解决电线管道敷设问题,要求安装施工人员首先要有严谨的工作态度,严格按图施 工,确保固定的方法、所用的器材及位置符合规范规定;其次要充分发挥自身所学,做到仔细再仔细,穿线前认真检查管线护口,若发现漏戴的马上补齐;对导线的接头、管道的选择、管内穿几根电线、管道埋深多少等问题都要事先计划好,并严格按照批准的施工方案实施安装工作,坚决杜绝边施工边发现问题边解决问题的被动工作模式。 3、线路连接存在问题的解决方法:为避免pe线的串联连接,可以把pe支线与干线并联,用t型接法绞接6圈,然后在绞接处搪锡,再包缠绝缘胶布,即可达到规范要求,对于线径较小的,也可以通过压接来实现。各支线应采用压接或绞接后搪锡连接,多股导线的连接,宜采用搪锡铜接头压接,多股铜芯线与插接式端子连接前,端部应拧紧搪锡。 4、预防照明灯具、开关等安装问题的技术方法:①对民用建筑来讲,通常要确保灯具、吊扇挂钩的直径不小于8mm,扇叶距地高度不小于2.5m;②开关应切断相线,同一场所开关分合方向应安装一致。③因地制宜选择合适的插座,通常单相两、三孔插座,面对插座“左零右火”;单相三孔插座及三相四、五孔插座的上孔要与pe(pen)线相连。 5、避免配电箱安装问题的方法:在安装预埋时,要事先计算好安装的空间尺寸和位置,严格控制尺寸误差,避免因长度、标高不准确而凹入进去产生变形或倾斜的现象;其次,回路尽量做到编号完整、布线整齐,一次施工执行到位,达到牢固、美观的效果。此外在箱体内部安装中,要仔细检查线路绝缘性,箱内应设“地排”或“零排”;安装完毕后要及时清理箱内的杂物,最后再进行通电试运行工作。 6、避免防雷接地不当安装的方法:在安装避雷装置的过程中,要有专人负责,严格按照避雷带的设计要求进行,避雷接地极选用桩基筋、基础筋要焊接为一体,通过柱筋连接到避雷网;结构主筋绑扎、均压环与主筋引下线均应焊接跨接线,焊缝的处理要美观,要求平整、无气泡、无杂质;避雷带在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处,必须设置补偿器等装置;此外专用接地采用铜线时,要用铜套管压接且与接地体用端子相连接。 三、结论 电气安装施工质量的好坏直接影响设备的寿命和使用功能,施工前一定要将影响安装的问题考虑好,采取切实可行的措施,把安全隐患消灭在萌芽状态,使电气安装行业朝着可靠性、稳定性、经济性、美观性方面健康发展。 电气安装论文:装饰工程中电气安装时的存在问题与对策研究 摘 要:装饰装修工程中电气安装是整个工程的一个重要环节,关系到工程项目的使用功能和使用安全,对工程装修过程中一些常见质量问题进行了探讨,并提出了相应的对策。 关键词:装饰装修;电气;安装;存在问题;对策 装饰装修工程中电气安装是整个工程的一个重要环节,具有很强的专业性和技术性,关系到工程项目的使用功能和使用安全,工程项目由于电气安装质量不符合相关要求而造成事故的情况还是十分常见的,本文根据多年的工程实践,结合国家的有关规范、标准对工程装修过程中一些常见质量问题进行了探讨,并提出了相应的对策。 1.电气线路敷设时没有配合土建施工 电气线路敷设时不随土建进度配合施工,而在土建施工后,再随意剔槽打洞、断筋、或敷设在钢筋外侧,既影响土建的总体强度和钢筋的正确位置,又不能保证管路有足够的保护面。对此,电气线路要敷设时根据施工图纸的要求,结合土建的进度,正确的预埋管路和留洞。 1.1随墙(砌体)配管:砖墙、加气混凝土墙、空心砖墙配合砌墙立管时,该管最好放在墙中心;管口向上者要堵好。为使盒子平整,标高准确,可将管先立至距盒200mm左右处,然后将盒子稳好,再接短管。短管入盒、箱端可不套丝,可用跨接线焊接固定,管口与盒、箱里口平。往上引管有吊顶时,管上端应煨成90°弯直进吊顶内。由顶板向下引的管不宜过长,等砌隔墙时,先稳盒后接短管。 1.2大模板混凝土墙配管:可将盒、箱固定在该墙的钢筋上,接着敷管。每隔lm左右用铅丝绑扎牢。管进盒、箱要煨灯叉弯。往上引管不宜过长,以能煨弯为准。 1.3现浇混凝土楼板配管:先找灯位,根据房间四周墙的厚度,弹出十字线,将堵好的盒子固定牢然后敷管。有两个以上盒子时,要拉直线。如为吸顶灯或日光灯,应预埋木砖。管进盒、箱长度要适宜,管路每隔lm左右用铅丝绑扎牢,如有吊扇、花灯或超过3kg的灯具应焊好吊杆。 1.4预制圆孔板上配管:如为焦渣垫层,管路需用混凝土砂浆保护。素土内配管可用混凝土砂浆保护,也可缠两层玻璃布、刷三道沥青油加以保护。在管路下先用石块垫起50mm,尽量减少接头,管箍丝扣连接处抹铅油,缠麻拧牢。 2.敷设的管路弯曲处有折皱,凹扁及裂缝等现象。 有折皱、凹扁的管路,虽然带线能穿过去,但穿线有困难,勉强穿过去容易破坏导线的绝缘层,严重者线穿不过去。有裂缝的管子潮气易浸入,降低绝缘强度,严重影响导线的质量。 因此在施工过程中,严把质量关,首先管子应有生产单位提供的生产合格证和材质检测报告,在敷设过程中,电线保护管的弯曲处不应有折皱、凹陷和裂缝,且弯扁程度不应大于管外径的10%。 3.进人箱(盒)的排管长度不一,排列不齐或不到位。 进入箱体的管口若前后都有,排列不齐,使箱体的二层板极易顶住导线,而使导线的绝缘层受损,有的管路进入箱 (盒)不到位,或进入箱(盒)太长,影响箱体的质量。 对此管口入箱(盒)、暗配的黑色钢管可用跨接地线焊接固定在盒棱边上,管口不宜与敲落孔焊接,管口露出箱(盒)内壁应小于5mm,而且焊后应补涂防腐漆。明配钢管或暗配的镀锌钢管与箱(盒)连接应采用锁紧螺母或者护圈帽固定,用锁紧螺母固定的管端螺纹宜外露出锁紧螺母的丝扣为2~3扣,两根以上管入箱(盒)要长短一致,间距均匀,排列整齐。 盒、箱开孔应整齐并与管径相吻合。要求一管一孔,不得开长孔,铁制盒严禁用电气焊开孔,并应刷防锈漆,若用定型盒、箱体敲落孔大于管径时,可用铁皮垫圈垫严或用砂浆加石膏补齐,不得露洞。 进入箱体的管孔尽量往里开,使穿入的导线顺利地在二层板后并绑扎成束,敷设在箱体周边。 4.敷设的管路超过规定长度,没有加接线盒。 敷设的管路过长时会给扫管、穿线增大难度。 为了保证管路敷后,穿线顺畅,当电线保护管遇下列情况之一时,中间应增设接线盒或拉线盒,且接线盒或拉线盒的位置应便于穿线。 (1)管长度每超过30m,无弯曲。 (2)管长度每超过20m,有一个弯曲。 (3)管长度每超过15m,有两个弯曲。 (4)管长度每超过8m,有三个弯曲。 并且还要求管内不允许有导线的接头。 5.敷设后的金属管内有铁屑等杂物,管口有毛刺,管路连接处不平齐光滑。 金属管敷设后不清理,穿线时容易损伤导线绝缘,以致损坏线芯造成线路短路;严重的造成管路堵塞,导线穿不进去,影响工程质量。 因此管路敷设后在穿线前要做到:断管后要及时铣口,应用锉把管口锉齐,去掉毛刺,并在穿线前戴上护口。管路连接处要处理好,金属管路连接不允许采用对焊的方法。 6.敷设管路过建筑物、构筑物的沉降缝和伸缩缝时,未做补偿。 电气线路穿过建筑物、构筑物不均匀沉降或伸缩变形时,有可能导线穿不过去或导线未留有余量,致使导线会受到剪切和扭拉现象。 所以管路穿过建筑物、构筑物和设备基础处要加保护管。过沉降缝或伸缩缝时,应在其两侧各预埋一个接线箱,先把管的一端固定在接线箱上,另一侧接线箱底部的垂直方向开长孔,其孔径长宽尺寸不小于被接入管直径的2倍,两侧连接好补偿跨接地线。 7.暗敷管的保护层厚度不够。 暗敷管当保护层过薄时,电线管有可能露出抹灰层或者因锈蚀造成的抹灰面脱落,或在装修时容易把管子破坏,造成安全隐患,影响工程质量。 故当线路暗配时,电线保护管宜沿最近的路线敷设,并 应减少弯曲,埋入建筑物、构筑物内的电线保护管与建筑物、构筑物表面的距离不应小于15mm。 8.线路敷设时,电线保护管的弯曲半径不够。 弯曲半径过小时,会使穿线有困难,甚至穿不过去。因此当线路明配时,弯曲半径不宜小于管外径的6倍;当两个接线盒间只有一个弯曲时,其弯曲半径不宜小于管外径的4倍。当线路暗配时,弯曲半径不应小于管外径的6倍;当埋设于地下混凝土时,其弯曲半径不宜小于管外径的10倍。 装饰装修工程中电气安装的质量问题有很多,这里只例举了部分比较常见的质量问题,电气安装的质量直接影响工程项目的使用和安全,因此我们必须高度重视电气安装的质量,确保工程项目的的整体质量。 电气安装论文:浅论建筑电气安装过程中常见问题的认识与思考 摘 要:建筑电气安装是一项技术性很强,影响因子较复杂的工程,在安装过程中的多种问题都影响其安装质量和进度。只有找到问题所在,并采取相应的措施,才能保证供电系统的安全性、正确性和质量的可靠性。 关键词:建筑电气 安装 问题 措施 随着建筑工程的不断扩大与发展,建筑电气安装也逐渐向数字化、综合化方向发展。人们在追求舒适、安全的居住环境的同时,对建筑电气的安装也提出高质量、高效率的要求。经过几十年的发展,建筑电气系统的技术和产品也不断更新换代、日新月异,但是随之而引发的问题也是越来越多。这其中有设计图纸方面的原因,也有选购材料和安装过程中的问题,当然电气施工人员在安装各阶段中专业知识的缺少和责任心的欠缺也是其中主要的原因之一。要想从根本上解决这些问题就要详细的分析这类问题及其出现的原因,并且找到可行的方案来处理这些问题,才能达到保证施工质量和保障用户用电安全的目的。 1建筑电气安装常见问题 总结当前现代建筑电气安装过程中出现的问题有电缆、母线安装不符合规定;电线管预埋和敷设不符合规定;导线接、连线质量和色标不符合规定;配电箱的配线、安装不符合规定;开关、插座盒和面板方面的问题;灯具、吊扇安装、位置不符合要求;电缆、母线安装不符合要求;电话、电视系统的敷线、面板接线不符合规定等等。出现这类问题也主要由以下一个方面的原因。 2.设计图纸表意不明问题和相应措施 在整个的建筑工程中,每一步都会根据设计师的图纸一步一步进行,图纸是施工、安装阶段的前提和依据,电气安装也毫无例外。电气工程系统设备先进、管线繁锁,图纸设计者在设计中难免会出现错误亦或是漏洞,这些错误在电气安装过程中都会被放大,更多的时候,设计者不够专业或是对现场的情况并不是很了解都会造成这种问题。再者就是图纸设计者在图纸的表述中的偏差,现场的安装工作人员不能通过其简略描述而正确安装,这也是其中的一个原因。对于电气安装人员,必须详细消化图纸,对工程中的系统要做到心中有数,这样才能在现场发现问题、纠正错误。 3 材料质量问题和相应措施 材料是建筑电气安装中必不可少的,也是影响安装质量最为重要的因素之一。高品质的安装材料既可以节省资源和能源,又可以保证舒适、安全。例如,导线电阻率大、熔点低、性能差、绝缘差、温度系数较大;电缆耐压、耐温偏低、绝缘和抗腐蚀性差;开关、插座导电值与铭牌值有出入;塑料产品硬度和强度低、耐温、耐压低、安全性能差;导电金属片弹性不够强,接触不好,易磨损等等,都属于常见的材料问题。但是,由于材料设备的采购受多方面的限制,比如工程造价、材料属性、施工难度等各个方面的影响,在选择的过程中需各方面权衡,达到质量和效益的最优。 4 电线管预埋和敷设出现问题和措施 工程中电线管道错综复杂,所涉及的管道数目也有成千上万根,在电线管敷设工序上,施工企业对线路安装质量不够重视,企业内部质量保证体系通常“重主体、轻安装”,忽视安装环节。施工现场未配备专职电气质检员,管理失控,并且施工人员缺少专业技术训练,甚至无证上岗,对规范、标准不熟悉,就盲目施工,以上这些问题很容易引发故障。这种故障一旦出现解决就很麻烦,通常都会牵一发而动全身。所以在电线管预埋和敷设过程中要持有严谨的工作态度,严格按照规范行事。不能出现电线死结、凹痕、多层重叠等现象;在电线管和配电装置相连接时应考虑管口和箱体的固定,管线不应露出太长,不能出现管口不平、管线长短层次不齐等现象;预埋电线管时不应因为方便而仅用钳夹打结弯管口,而是用正规的塞头处理管口薄壁管不应代替厚壁管,黑铁管不应代替镀锌管。电线管预埋和敷设中的问题大都为细节问题,但往往可以从这些细节上看到工程的质量,细节上的漏洞和疏忽很可能就会为以后的安全埋下隐患,所以应足够重视这个方面的问题。 5接线盒、配电箱的安装问题和措施 配电装置、电力电缆、配电箱是电气安装中的三个重点设备,配电箱作为电气安装中的一个重要环节,其安装质量直接影响整个电气部分的质量。配电箱在安装过程中,容易出现以下一些问题:配电箱体没有垂直,导致面板边缘没有和壁面紧贴,故影响其性能发挥;镶嵌在柱子里的盒体、箱体以及混泥土墙面歪斜不正,很影响整体感观。在配电箱预埋的时候,需算好尺寸和位置,不应出现因配电箱坐标、标高不准确而导致其凹入墙面或移位、变形等问题,其次,回路尽量做到编号完整、布线整齐等效果,要根据一次施工到位的要求执行,要达到牢固稳定、美观的效果。并且在安装完成后,要仔细的检查绝缘是否完好,零线、地线是否有交接,检查完毕再送电。最后,配电箱内的杂物应及时清洁,并及时的采取防腐措施。 6防雷、接地的安装问题和措施 现代建筑在安装过程中都会采取防雷措施,避雷带的采用可以有效的阻止建筑物遭受雷电侵害。但在避雷带的安装中也会出现以下一些问题:避雷带定位不合理,采用的材料不合理;引下线和避雷带截面处理不合理;焊接质量差;屋外高金属体和防雷装置的连接不可靠;没有采取必要的防腐措施;变形缝无补偿装置,接地电阻大等。在安装避雷装置的过程中,应按照避雷带的设计要求进行,不能以小换大,以次充好,这样只会为安全埋下隐患;避雷角的定位应合理,应按照规范安装;焊缝的处理应达到平整、无气泡、无杂质等要求;避雷带在跨越建筑物伸缩缝、沉降缝处,必须设置补偿器等装置。 电气安装施工质量涉及多方多面,并且自始至终贯穿于安装施工的全过程。为了杜绝近几年来建筑工程施工中的频发事故,保证建筑电气工程施工质量,必须从各方面严把质量关,做好施工质量控制工作,保证为用户提供安全、舒适的电能。 总结 本文再现了建筑电气安装中常见的几种问题,指出了其问题所在,并且逐一提出了相应的改造措施,为建筑电气安装工作的顺利进行提供了有效的依据。 电气安装论文:建筑工程中电气的安装施工技术探讨 [摘要]本文结合个人参与的建筑电气设备安装施工案例,对电气工程安装施工的主要技术措施进行了阐述和探讨。 [关键词]电气安装 施工技术 质量控制 一、建筑电气安装技术探讨 1.施工前期准备 在建筑电气安装工程项目的设计阶段,由电气设计人员对建筑项目安装设计提出相关的技术要求。电气安装人员应会同施工技术人员审核安装和施工的图纸,以防遗漏和发生差错的现象,电气安装工人应该学会看懂相关的施工图纸。电气安装施工前,需要详细的了解电气安装施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互问的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的电气安装施工相适应。在安装施工前,还必须加工制作和备齐电气安装施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件等基本设备。 2.配电设备安装工艺 配电箱是接受电能和分配电能的表量,也是电力负荷在现场的直接控制器。要使工程中的动力、照明以及弱电负荷能正常工作,配电箱的工作性能至关重要。工程中配电箱型号复杂、数量多,大部分配电箱还受楼宇、消防等弱电专业的控制,箱内原理复杂、设制严格。 所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于ip40,打开箱门后的防护等级不小于ip20,以上箱体按现场情况采用上(下)进上(下)出接线方式制作。 3.线路敷设工艺 (1)导线敷设方式、部位代号。sc-穿焊接钢管敷设、ct-桥架敷设、fc-地板内暗敷、cc-顶板内暗敷、wc-墙内敷设、acc-吊顶内敷设、sr-钢线槽敷设、ce-顶板面敷设,严格按设计和规范下料配管,专业监理工程师严格把关,管材不符合要求不准施工。(2)配管加工时要掌握。明配管只有一个90°弯时,弯曲半径≥管外径的4倍;2个或3个90°弯时,弯曲半径≥管外径的6倍;暗配管的弯曲半径≥管外径的6倍;埋入地下和混凝土内管子弯曲半径≥管外径的10倍。(3)镀锌管和薄壁钢管内径小于等于25mm的可选用不同规格的手动弯管器;内径≥32mm的钢管用液压弯管器;pvc管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管,内径≥32mm的管子煨弯,如大量加工时,可用专制弯管的烘箱加热,做到管子弯曲后,管皮不皱、不裂、不变质。pvc对接时,建议采用整料套管对接法,并粘接牢固。(4)镀锌管和薄壁钢管禁止用割管器切割钢管,用钢锯锯口要平(不斜),管口用圆锉把毛刺处理干净。直径≥40mm的厚壁管对接时采用焊接方式,不允许管口直接对焊,直径小于等于32mm管子应套丝连接,或用套管紧定螺钉连接,不应熔焊连接,连接处和中间放接线盒采用专用接地卡跨接。 4.开关插座的安装施工工艺 插座、灯具开关、吊扇钩盒预埋时,应符合相关安装图纸要求,在施工定位时,应该严格的施工基本要求:左右、前后盒位允许偏差≤50mm,同一室内的成排布置的灯具和吊扇中心允许偏差≤5mm,开关盒距门框一般为150-200mm。在预埋安装施工过程中,需要根据现浇板的厚度要求,设置吊扇钩用l0圆钢先弯一个内径35-40mm的圆圈形式,把圆圈与钢筋缓缓地折成90°角,插入接线盒底的中间位置,然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90°角,合理的搭在板筋上焊牢即可。模板拆除施工结束后,需要严格把把吊环折下,圆钢必须进行调垂直处理,位置需要在盒的中心,吊钩与金属盒清理干净,需要进行刷防锈漆防腐处理。 5.建筑物防雷工艺 建筑结构形式为钢筋混凝土结构,钢结构的连接采用焊接和螺栓连接,钢筋混凝土结构内的主钢筋采用焊接连接和直螺纹连接,所有金属件的连接方式及截面均满足防雷规范的要求,并与屋面焊接连通,因此可以直接作为防雷及等电位连接系统的引下线,引下线与基础接地装置焊接; 如果采用综合接地系统,接地电阻不大于1欧姆,其主体建筑利用结构柱、地梁、桩基、承台等内部的主筋连通作自然接地体,结构基础钢筋一律采用焊接、绑扎等可靠连接的方式,所有金属件的连接方式及截面均满足防雷规范的要求,并与引下线金属结构焊接连通,可以直接用作防雷及综合接地系统的自然接地装置。所有桩基、承台、地梁内钢筋应连成电气通路,并形成周边闭合回路。 如果建筑外墙均为幕墙结构,建筑物从室外地坪起,每层外墙处利用结构圈梁内外侧两根主钢筋焊接连通成环形作均压环、并预留接地端子板,将外墙上的幕墙框架等所有金属构筑物均接入均压环接地系统,每个金属物的接入不少于两点,以防止侧击雷的破坏。 二、安装施工中的质量控制 1.图纸是施工的前提和依据,只有详细核对图纸,对工程中各系统做到心中有数,才能发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。 2.电气安装施工中必须根据已会审后的电气设计安装图纸和相关的技术文件,按照国家现行的电气工程安装施工及验收的规范、地方有关工程建设的相关法规文件等,经过相关审批的施工组织设计进行施工即可。安装施工中若发现相关的安装图纸问题应及时提出并严格执行处理,不允许未经同意私自变更设计。需要坚持严格执行和落实“三检”制,对于施工的关键部位实施旁站监理。 3.在建筑物内应将下列导电体作总等电位连接:pe干线、进户pen线;电气装置接地极的接地干线;建筑物内的水管、煤气管、采暖和空调管道等金属管道;条件许可的建筑物金属构件等,导电体等,等电位联结中金属管道连接处应可靠地连通导电。 4.注意时间和空间的配合,需要提前做好全面准备工作,组织必要的施工材料和技术人员,确保按期保质完成安装工作。要完成电气管道、供配电电缆、灯具、避雷设施的安装施工,这就要求在安装施工组织等方面要和电气安装专业施工员进行密切的配合方能处理好施工工作。 5.金属电缆桥架及其支架和引入或引出的金属电缆导管必须接地(pe)可靠,且必须符合下列规定:金属电缆桥架及其支架全长应不少于两处与接地(pe)干线相连接;非镀锌电缆桥架间连接板的两端跨接铜芯接地线,接地线最小容许截面积不小于4平方毫米;镀锌电缆桥架间连接板的两端不跨接接地线,但连接板两端不少于两个有防松螺帽或防松垫圈的连接固定螺栓。 电气安装论文:室内装修电气线路设计安装 摘要:随着人们的物质文化生活水平不断提升,人们对生活质量的要求也越来越高,室内装修行业也成了一块巨大的蛋糕。但是在装修的工程中,有很多的电气安装混乱,电气设计不够规范的问题,由于电气安装不合格导致的火灾事故时常发生。本文着重探讨一下室内装修电气线路设计安装的问题。 关键词:导线;布线;灯具;开关;插座 一、导线的选择 导线的选择应根据住户用电负荷的大小而定,应满足供电能力和供电质量的要求,并满足防火的要求。用电设备的负荷电流不能超过导线额定安全载流量。 一般按每户住宅的用电量在4~10kw的水平,每户进户线宜采用截面积为10mm2的铜芯绝缘线,分支回路导线截面不应小于2.5mm2铜芯绝缘导线。对特殊用户则应特别配线。为使所有的用电装置都能够可靠接地,应将接地线引入每户居民住宅,接地线采用不小于2.5mm2的铜芯绝缘线。在房屋装修中,所有线路都应采用铜芯绝缘线穿管暗敷设方式。 特别需要注意的一点是,许多住户在装修时将室内的线路、开关等都更换一新并加大容量,往往忽略了进户线,这将影响居室的供电能力并带来不安全的因素。 二、室内布线 室内布线不仅要安全可靠的输送电能,而且要布置整齐、安装合理、固定牢靠,符合相关技术规范的要求。内线工程的开展应以不能降低建筑物的强度和影响建筑物的美观为前提。室内布线的施工设计要对给排水管道、热力管道、风管道以及通讯线路布线等位置关系给予充分考虑。 室内配线技术要求:①室内布线根据绝缘皮的颜色分清火线、中性线和地线。②选用的绝缘导线其额定电压应大于线路工作电压,导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设的环境条件。③配线时应尽量避免导线有接头。因为往往接头由于工艺不良等原因而使接触电阻太大,发热量较大而引起事故。必须有接头时,可采用压接和焊接,务必使其接触良好,不应松动,接头处不应受到机械力的作用。④当导线互相交叉时,为避免碰线,在每根导线上应套上塑料管或绝缘管,并需将套管固定。⑤若导线所穿的管为钢管时,钢管应接地。当几个回路的导线穿同一根管时,管内的绝缘导线数不得多于8根。穿管敷设的绝缘导线的绝缘电压等级不应小于500v,穿管导线的总截面积(包括外护套)应不大于管内净面积的40%。 三、灯具的设计安装 灯具的高度:室内灯具悬挂要适当,如果悬挂过高,不利于维修,而且降低了照度;如果悬挂过低,会产生眩光,降低人的视力,而且容易与人碰撞,不安全。灯具悬挂的高度应考虑:便于维护管理;保证电气安全;限制直接眩光;与建筑尺寸配合;提高经济性。 灯具布置前,应先了解建筑的高度及是否做吊顶等问题,灯具的基本功能是提供照明。在设计中应注意荧光灯比白炽灯光照度高,直接照明比间接照明灯具效率高,吸顶安装比嵌入安装灯具效率高。灯具遮光材料的透射率及老化问题也应在设计考虑范围之内,选择光效高、寿命长、功率因数高的光源,高效率的灯具和合理的安装使用方法,可以保证照度并节约用电。 灯具现一般推荐采用节能电灯,如稀土荧光灯、三基色高效细荧光灯、紧凑型荧光灯(双d型h型)、小容量卤、钨灯等。灯具的选择视具体房间功能而定,如起居室、卧室可用升降灯,起居室、客厅设置一般照明、灯饰台灯、壁灯、落地灯等。厨房的灯具应选用玻璃或陶瓷制品灯罩配以防潮灯口,并且宜与餐厅用的照明光显色一致。浴室灯应选用防潮灯口的防爆灯。卫生间、浴室的灯具应采用防潮防水型面板开关。 安装灯具时,安装高度低于2.4m时,金属灯具应作接零或接地保护,开关距门框0.15~0.2m,灯头距离易燃物不得小于0.3m;在潮湿有腐蚀性气体的场所,应采用防潮、防爆、防雨的灯头和开关;灯具安装时应牢固可靠,质量超过1kg时,要加装金属吊链或预埋吊钩;灯架和管内的导线不应有接头;灯具配件应齐全,灯具的各种金属配件应进行防腐处理。 四、开关的设计安装 安装开关时,应注意开关的额定电压与供电电压是否相符;开关的额定电流应大于所控制灯具的额定电流;开关结构应适应安装场所的环境;明装时可选用拉线开关,拉线开关距地2.8m,拉线可采用绝缘绳,长度不应小于1.5m;成排安装开关时,高度应一致;开关位置与灯位相对应,同一室内开关的开、闭方向应一致;开关应串联在通往灯头的相线上;安装开关时,无论明装还是暗装,均应安装成往下扳动接通电源,往上扳动切断电源。 五、插座的设计安装 安装插座时,应注意插座的额定电压必须与受电电压相符,额定电流大于所控电器是额定电流;插座的型号应根据所控电器的防触电类别来选用;双孔插座应水平并列安装,不可以垂直安装,三孔或四孔插座的接地孔应置于顶部,不许倒装或横装;一般居室、学校,明装不应低于1.8m,车间和实验室距地距离不应低于0.3m。 插座宜固定安装,切忌吊挂使用。插座吊挂会使电线受摆动,造成压线螺丝松动,并使插头与插座接触不良。对于单相双线或三线的插座,接线时必须按照左中性线、右相(火)线,上接地线的方法进行,与所有家用电器的三线插头配合。 布置插座要充分考虑家庭现有的和未来5~10年可能要添置的家用电器,尽可能多安排一些插座,避免因后期发现插座不够用而重新改造电气线路,将电气事故隐患的概率降到最低。同时住宅内的插座应全部设置为安全型插座,在厨房、卫生间灯比较潮湿的地方应加上防潮盖。 客厅、卧室、厨房、餐厅,卫生间插座的安装高度及容量选择: 客厅:客厅插座底边距地1.0m较为合适。既使用方便,也能与墙裙装修协调,即使有的住户不搞墙裙装修,又能保持统一。另外,小于20m2的客厅,空调机一般采用壁挂式,那么这个空调机插座底边距地为1.8m。如客厅大于20m2,采用柜机插座高度为1.0m,客厅插座容量选择是:壁挂式空调机选用10a三孔插座,柜式空调机选用16a三孔插座,其余选用10a的多用插座。 卧室:住户在卧室装修中,用装饰板搞墙裙的比较少,故建议空调电源插座底边距地为1.8m,其余强、弱电插座底边距地0.3m。空调机电源选用10a三孔插座,其余选用10a二、三孔多用插座。 厨房:厨房是人们制作饭菜的地方,家用电器比较多。主要有冰箱、电饭煲、排气扇、消毒柜、电烤箱、微波炉、洗碗机、壁挂式电话机等。根据给排水设计图及建筑厨房布置大样图,确定污水池、炉台及切菜台的位置。在炉台侧面布置一组多用插座,供排气扇用,在切菜台上方及其它位置均匀布置6组三孔插座,容量均为10a。厨房门边布置电话插座一个,以上插座底边距地均为1.4m。 餐厅:餐厅是人们吃饭的地方,家用电器很少,冬天有电火锅,夏天有落地风扇等,沿墙均匀布置2组(二、三孔)多用插座即可,安装高度底边距地0.3m,容量为10a。装一个电话插座,安装高度底边距地1.4m。 卫生间:卫生间是人们洗澡、方便的地方。家用电器有排气扇、电热水器、电话机等。一个10a多用插座供排气扇用,1个16a三孔插座供电热水器用,底边距地均为1.8m,尽量远离淋浴器,必须采用防溅型插座。电话机插座底边距地1.4m。装电话机的原因是人们在洗澡或方便时,仍然能与外界保持联系,使用方便。 电气安装论文:浅谈电气安装工程施工技术 [摘要]本文从十个方面介绍了施工过程中电气系统的制作和施工方法,阐述了一些如何保证质量的措施。 [关键词]电气系统 施工方案 技术措施 一、土建装修要求 配合土建施工预留预埋时,应首先弄清土建装修要求,如建筑标高、装饰材料及抹灰装饰厚度,以此来调整预留预埋的高度和深度。混凝土内暗敷线管焊接或绑扎应严密、牢固,暗配盒、箱应在其对应的模板处,用防锈漆或其它有区别的油漆做好标志,引出混凝土墙、地面的管子要顺直,两根以上管引出时应排列整齐。所有管口应平齐、光滑无毛刺,并堵严密,不同专业的配管用不同标记和图纸相符的编号,严防漏配。 二、钢管暗配一般要求 敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口管子连接外均应做密封处理;埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础,在穿过建筑物时,应加保护管;敷设可挠管超过下列长度,中间应装设分线盒:管子全长超过30m,无弯曲时;管子全长超过20m,只有一个弯时;管子全长超过15m,只有两个弯曲;管子全长超过8m,有三个弯时;盒、箱开孔整齐,管孔不得开长孔,应采用手电钻或液压开孔器进行开孔,孔径与管径相吻合,严禁使用电气焊进行开孔。 三、pvc电线管暗配要求 线管暗敷时,以最近的线路进行敷设,且尽量减少弯头的数量,以便管内穿线时减少阻力;暗敷线管的弯曲半径不小于管外径的6倍,弯管时采用专用弯管弹簧,用力均匀,弯头上严禁有折皱、裂纹;线管绑扎应牢固,绑扎间距不大于1米,线管的保护层厚度不小于15mm;暗敷于砌体内的pvc电线管,补槽时填充水泥砂浆的强度等级不小于m10作抹面保护,其厚度不小于15mm;所有进盒的电线管,必须采用锁扣连接,并做到一管一孔,没有线管进入的盒面上的敲落孔应保证完好无损。 四、线槽、桥架安装 金属线槽和桥架安装时,应拉线安装支吊架,保证支吊架在同一直线上。各功能用房内的水平槽架安装应加防震措施;桥架上支架的固定点间距应不大于2米,固定桥的支架必须牢固、美观;桥架的连接有外连接和内连接两种,螺栓采用方径螺栓,且螺母放在桥架的外侧;不同电压、不同用途的电缆不宜敷设在同一桥架内,如受条件限制确需安装在同一桥架内时,应采取隔板隔开;电缆桥架必须有可靠的接地;垂直敷设的电缆其垂直度允许偏差在5mm以内。 五、金属软管敷设 钢管与电气设备、器具间的电线保护宜采用金属软管,金属软管长度不宜大于2m;金属软管,不应退绞、松散,中间不应有接头,与设备、器具连接时,应采用专用接头,连接处应密封可靠;金属软管的安装应符合下列要求:弯曲半径不应小于软管外径的6倍;固定点间距不应大于1m,管卡与终端弯头中点的距离宜为300mm;与嵌入式灯具或类似器具连接的金属软管,其末端的固定管卡,宜安装在自灯具、器具边缘起沿软管长度的1m处。 六、管内穿线安装要求 钢管在穿线前,应首先检查各个管口的护口是否整齐,如有遗漏或破损,均应补齐或更换。当管路较长或转弯较多时,要在穿线的同时往管内吹入适当的滑石粉。穿线时,同一交流回路的导线,必须穿入同一管内,不同回路、不同电压以及交流与直流的导线,不得穿入同一管内。 七、电缆敷设 (1)电缆敷设前,要认真检查电缆型号、规格与设计是否相同,外观是否有扭绞,压扁,保护层断裂等缺陷。高压电缆敷设前做耐压及泄漏试验,低压电缆要用500兆欧表测量其绝缘情况,合格后方可敷设。(2)敷设时在终端头及接头附近要有余留长度,直埋电缆应在全长上留少量长度,并做波浪形敷设。温度低于0℃时,不许进行敷设,否则要有计温措施,电缆的弯曲半径不应小于10倍电缆直径。(3)敷设时不应进行交叉,电缆应排列整齐并加以固定,及时装设标志牌,直埋电缆沿线及其接头处应有明显的分位标志或牢固的标志。电力力缆和控制电缆应分开控制,力缆和控缆若敷设于同一侧支架上时,应将力缆放在控缆上面,直埋电缆上下须铺些小于100mm厚的软土或沙层,并盖以砖块或混凝土保护板,其覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm。(4)电缆终端头和接头制作时,应严格遵守工艺规程,应在气候良好的条件下进行,并有防尘和外来污物的措施。(5)电缆终端头与接头从开始剥切到制作完毕,必须连续进行一次完成,以免受潮。剥切电缆时不得伤及芯线和绝缘,包缠绝缘时应注意清洁,防止灰尘和潮气进入绝缘层,力缆终端头、电缆接头的外壳与该处的金属护套及绝缘层均应良好接地,接地线采用铜绞线,其截面不宜小于10cm2。 八、配电箱、柜安装 配电箱、柜安装应在土建地面施工完后进行,墙柱上明装箱也应在土建施工完后进行,而暗装配电箱、接线箱应在土建抹灰装饰前,根据抹灰厚度进行。 配电箱、柜安装位置应准确,部件齐全,箱体开孔合适,切口整齐,暗式配电箱盖紧贴墙面,零线经汇流排接,无绞接现象,油漆完整,盘内外清洁,箱盖、开关灵活,回路编号清晰,接线整齐,pe线安装明显牢固。配电箱、接线箱、分线箱如有引出管而需开孔时,必须使用开孔器,严禁用电、气焊开孔。 九、照明器具安装及接线 照明器具安装,应在土建装饰完成后进行,单股导线可直接与器具连接,多股导线应搪锡并压接线鼻子后与器具连接,插座相序为左零右火上接地,开关应为火进控出再接灯,大型灯具有安全保证措施,特殊场所灯具应有减震措施,各种箱盘及大型灯具有可靠接地。照明器具的型号、规格必须符合设计要求,安装标高符合设计和施工规范的要求。成排照明灯具安装时,其中心线允许偏差不大于5mm,导线进入灯具处绝缘良好且留有余量,接触严密。成排开关面板时,高度应一致,高低差不大于2mm,同一楼层开关、插座高度应一致,允许偏差不大于5mm。 十、防雷接地 工艺流程:接地体接地干线引下线暗敷均压环避雷避雷网电阻测试自然基础接地体安装. 电气安装论文:对电气安装工程施工方法及技术措施的研究 摘要:电气安装工程主要由线管、线盒的预留预埋,管内穿线,电缆敷设,照明器具安装配电箱(柜)的安装,设备接线,防雷接地安装,电气系统调试等几个分项组成。 关键词:电气安装 施工 0 引言 随着科技的不断发展,电气安装工程的项目也日新月异,本文就在实际施工操作中所掌握的知识,简单研究介绍了一下电气安装中强电的施工方法和技术措施。 1 电气安装施工工序 安装准备管路预制加工箱盒定位管路连接穿带铁丝扫管带护口穿线电缆敷设配电箱安装照明器具安装防雷接地安装系统调试。 2 电气安装工程主要施工方法和技术措施 2.1 配合土建施工预留预埋时,应首先要弄清楚建筑标高、装饰材料及抹灰装饰厚度,以此来调整预留预埋的高度和深度。混凝土内暗敷线管应沿最近的线路敷设,并应减少弯曲。埋入建筑物、构筑物的线管与建筑物、构筑物表面的距离不应小于15mm。暗配盒、箱应在其对应的模板处,用防锈漆或其它有区别的油漆做好标志,引出混凝土墙、地面的管子要顺直,两根以上管引出时应排列整齐。管子切断后,断口处应与管轴线垂直,管口应挫平,刮光使管口整齐、光滑无毛刺,并封堵严密。 2.1.1 钢管暗配:敷设于多尘和潮湿场所的电线管路、管口管子连接外均应做密封处理;进入落地式配电箱的电线保护管,排列应整齐,管口应高出配电箱基础面50~80mm。 埋入地下的电线管路不宜穿过设备基础,当必须穿过时,应采取保护措施。管与盒在焊接连接时,应一管一孔顺直插入与管相吻合的敲落孔内,伸进长度最好为3~5mm,应在管与盒的外壁相接触处焊接,焊接的累计长度不宜小于管外周长的1/3。 2.1.2 pvc电线管暗配:pvc电线管耐腐蚀,但易变形老化,且机械强度不如钢管好,它常适用于室内有酸、碱等腐蚀介质的场所,不得在高温和易受机械损伤的场所敷设。线管暗敷时,以最近的线路进行敷设,且尽量减少弯头的数量,以便管内穿线时减少阻力;电线保护管的弯曲处不应有褶皱、凹陷和裂缝,而且弯曲程度不应大于管外径的10%。线管的弯曲半径也应符合规定,当线管暗配时弯曲半径不应小于管外径的6倍;当线管埋设于地下或混凝土内时,它的弯曲半径不应小于管外径的10倍。暗敷于砌体内的pvc电线管,补槽时填充水泥砂浆的强度等级不小于m10作抹面保护,其厚度不小于15mm;所有进盒的电线管,必须采用锁扣连接,也应做到一管一孔,没有线管进入的盒面上的敲落孔应保证完好无损。 2.2 管内穿线: 2.2.1 清扫管路 在管内穿入导线前,应进行一次扫管,清除管内残留的积水及杂物。一般可在钢丝上绑上破布,来回拉几次,将管内杂物和水分擦净。特别是对于弯头较多或管路较长的钢管,为减少导线与管壁的摩擦,应随后向管内吹入滑石粉,以便穿线。 2.2.2 穿引线 穿引线也是检察管路是否畅通,管路的走向及盒、箱的位置是否符合设计及施工图的要求。在管路较长或转弯较多时,可以在敷设管路的同时将引线一并穿好。穿引线受阻时,应用两根铁丝同时搅动,使两根铁丝的端头互相钩绞在一起,然后把引线拉出。 2.2.3 导线在管内严禁有接头和扭结,也不得将导线接头埋入箱底板后的墙体,如有接头必须在箱、盒内。导线在盒、箱内应预留长度。在接线盒、开关、插座及灯头盒内导线的预留长度应为150mm,在配电箱的预留长度应为配电箱周长的1/2,出户导线的预留长度应为1.5米。共用导线在分支处,可不剪断导线而直接穿过。 2.2.4 穿入管内的导线应分色分相。l1相为黄色,l2相为绿色,l3相为红色,(中性线)为淡兰色,pe保护线为黄/绿双色。穿线时根据各相用电负荷情况,l1、l2、l3相之间作适当调配,确保各相之间负荷平衡。 2.3 电缆敷设: 2.3.1 电缆敷设前,要认真检查电缆型号、规格与设计是否相同,电缆的外观应无损伤、绝缘良好、必要时还要进行超潮湿判断。直埋电缆还应经过实验,合格后方可使用。 2.3.2 电缆封端应严密,并根据要求做绝缘试验,6kw以上的电缆应做交流耐压和直流泄漏试验;1kw以下的电缆用兆欧表测试线间和线对地间绝缘电阻,必须大于0.5兆欧并做好记录。 2.3.3 敷设时不应进行交叉,电缆应排列整齐并加以固定,及时装设标志牌,直埋电缆沿线及其接头处应有明显的分位标志或牢固的标志。高低压电力电缆、强电与弱电控制电缆应按顺序分层配置,一般应按由上而下配置,电缆和控制电缆若敷设于同一侧支架上时,应将力缆放在控缆上面。控制电缆在普通支架上,不宜超过一层;桥架上不宜超过三层。交流三芯电力电缆,在普通支吊架上不宜超过一层;桥架上不宜超过二层。 2.3.4 电缆终端头和中间接头制作时,应由经过培训的熟悉工艺的人员进行;在制作过程中要严格遵守制作工艺规程;室外制作电缆头时,应在气候良好的条件下进行,并应有防止尘土和外来污物的措施。 制作电缆终端和接头前应看电缆绝缘状况是否良好,有无受潮;附件规格应与电缆一致,零部件应齐全无损伤,密封材料不得失效。 电缆终端头与接头从开始剥切到制作完毕,必须连续进行一次完成,以免受潮。剥切电缆时不得伤及芯线和绝缘,包缠绝缘时应注意清洁,防止灰尘和潮气进入绝缘层,力缆终端头、电缆接头的外壳与该处的金属护套及绝缘层均应良好接地,接地线采用铜绞线,其截面不宜小于10cm2。 2.4 配电箱、柜安装 配电箱、柜安装应在土建地面施工完后进行,墙柱上明装箱也应在土建施工完后进行,而暗装配电箱、接线箱应在土建抹灰装饰前,根据抹灰厚度进行。 配电箱、柜安装位置应准确,部件齐全,箱体开孔合适,切口整齐,暗式配电箱盖紧贴墙面,零线经汇流排接,无绞接现象,油漆完整,盘内外清洁,箱盖、开关灵活,回路编号清晰,接线整齐,并绑扎成束。配电箱、接线箱、分线箱如有引出管而需开孔时,必须使用开孔器,严禁用电、气焊开孔。 2.5 防雷接地 按一般要求所有电气设备正常不带电,而事故情况下可能带电的金属外壳,均应做良好的接地或接零,变压器中性点、外壳、开关及操作机构的金属底座、电缆、电缆头金属外皮、电缆保护管及所有金属支架,都必须可靠接地,其接地电阻不得大于1欧姆。防雷接地应由专人负责,结构主筋绑扎时应焊接跨接线,均压环与主筋引下线也应焊接跨接线;建筑物门窗如需接地时,在焊接引下线时,预留接地端子,并与门窗相连接;专用接地采用铜线时,则需用铜套管压接,与接地体用端子连接。 3 结束语 在施工中,电气安装的施工方法与技术是一个电气技术人员应有的技能,除了了解国家的有关规定、规范外实践中的经验积累也是不容忽视的,只有在实际工作中不断学习才能真正提高自己。 电气安装论文:建筑电气安装工程应把握的几个要点 【摘要】:结合自己的工作实践,就建筑电气安装工程应把握的几个要点进行了分析。 【关键词】:电气;安装;要点 为了保证建筑整体运行的先进性,发挥其整体稳定作用,强、弱电系统的先进性、合理性至关重要。电气工程是一个复杂的系统工程,各系统本身设备精密,结构复杂,技术先进,安全可靠,自动化程度高。在某大楼的电气工程施工中,我们根据工程质量、工期目标,着重抓住以下几个关键环节。 一、协调配合 1. 及时办理交接手续 专业队伍一进场,总包单位就要求限时接管,办理交接手续。而专业队伍从自身效益出发,匆忙办理交接手续怕漏项,总是一边施工一边交接,拖延时间。针对这个问题,管理人员一方面要要求专业队伍增加人力,抓紧办理交接手续,另一方面要做总包方工作,办交接手续后对漏做的管盒,只要是图纸上有的,一定要补做。 2. 现场督促补管 在穿线过程中,经常遇到管路不通和漏做管盒的问题,开始总包方对漏做的管盒处理比较容易接受,时间一长,就表现出不耐烦的情绪,拖着不补。为此,强、弱电各专业施工方应将漏做的管盒一次查清。施工方要不怕麻烦,分清强电和弱电的施工设计图纸界面,多找有关人员交流,深入现场,找部位,发现问题随时处理,防止出现互相指责、推诿的局面。 3. 各专业队的耐心磨合 跨专业之间的施工、调试、需要仔细安排,早作分析,协调进行。如:在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业间的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和通风、水电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相指责、互相埋怨的情况。管理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促通风、水电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 二、机械设备 1. 配电装置 配电装置是电气工程的核心,一旦出了毛病,人员和设备就无法正常工作,造成供电可靠性下降,整个工程失去安全感。为此,对配电装置从设备进货到安装调试,都要毫不放松,严格按图施工和规范验收。大楼内变压器、高压开关柜、低压开关柜等设备都比较先进,其生产厂家一般较具规模,但还是会出现技术性问题的。在实际工作中,经过认真检查,常常会发现低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符,供货的开关大小满足不了要求等现象。因为整定电流是保护下级设备和电缆的动作值,整定电流小了,开关容易跳闸、停电;整定电流大了,系统出现过载和非金属性短路时开关不跳闸,造成人员和设备的安全事故,施工中来不得半点马虎。在施工过程中应仔细检查,核对图纸,消除事故隐患。 2. 电力电缆 电缆是输送电能的载体,若质量不高,就会造成火灾等事故的频繁发生。工程中使用的电缆绝大多数是沿竖井、桥架和沟道铺设,电缆集中、数量多,规格从4mm2至185mm2的三芯至五芯电力电缆不等,如不分门别类,严格审查,就会出现施工混乱、以次充好,造成运行中电缆过热、发生危险的现象。 3. 配电箱 工程中配电箱型号复杂、数量多,大建部分配电箱还受楼宇、消防等弱电专业的控制,箱内原理复杂。电气系统各专业又有自己的使用特点,在设计中受各方干扰的情况较多,会造成设计修改通知单增加,配电箱内的设备和回路修改多。若施工单位在订货时只考虑按蓝图订货而忽视修改,在安装时只顾对号入座而不仔细地进行技术审核,就满足不了有关专业功能的要求。电气安装工长应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对,纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够等的错误。电气设备的上下级容量配合是相当严格的,若不符合技术要求,势必造成系统运行不合理、供电可靠性差,埋下事故的隐患。 4. 弱电设备功能 大楼内弱电设备多,专业性强,每个弱电子系统均有专门的技术人员安装调试,管理人员在抓好线管、线槽施工质量的同时,着重对系统设备的功能进行监控。在签订合同过程中,专业队伍为了竞争夺标,往往提出许多实现系统的功能和测控点,而报价又不高,以增加竞争优势。在施工时,为了省钱,往往会去掉某些功能,忽略一些测控点。管理人员若不严格按合同办,就会使工程少测控点、缺功能。 三、质量控制 1. 施工准备阶段 图纸是施工阶段的前提和依据,只有详细消化图纸,对工程每一系统做到心中有数,才能在现场发现问题和纠正错误,做到对工程质量的预控。电气工程系统设备先进、管线繁锁。在电气施工前的每一阶段,都要仔细地审图和校图,特别是对每一份设计修改通知单,都要认真地进行管理,逐一描绘到蓝图上。只有这样,才能保证系统的安全性、正确性和质量可靠性。土建施工前,电气安装人员应会同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防遗漏和发生差错,电气工人应该学会看懂土建施工图纸,了解土建施工进度计划和施工方法,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的土建施工相适应。 2. 基础施工阶段 在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预留预埋工作。这一工作要求电专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建,提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 3. 主体施工阶段 既定的质量目标如何具体来实现呢?私以为:作为施工人员,首先必须分清工程中的重点环节。在电气质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程除了设备材料的质量外,还要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段地做好电管敷设工作,这是整个电气安装工程的关键工序,做得不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程的后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以免振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 4. 装修施工阶段 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为这是电气人员按此线确定管路预埋的位置及确定各种灯具、开关插座的位置、标高。在抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳注好。将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿上带线,堵好管盒。抹灰时,配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 四、结束语 建筑电气安装工程质量的好坏是直接影响建筑工程质量的一个重要因素,这就对电气安装工程的设计和施工人员提出了更高的要求,把电气安装工程放在重要的位置上,抓好电气安装工程的质量管理工作,确保电气安装工程质量,保证电气施工工程的安全可靠,保证建筑整体运行的先进性和稳定性。 电气安装论文:对建筑电气安装工程存在的质量问题探讨 摘要:电气安装工程质量问题是建筑施工中经常发生并普遍存在的,由于量大面广,因此对建筑工程质量危害很大,是进一步提高工程质量的主要障碍。就如何加强对质量问题的防范,进一步提高工程施工质量;就电气安装工程部分质量低的防治方法提出一些相应的对策。 关键词:建筑;电气;安装;质量;防治 1、电气安装工程质量低产生的原因 (1)从事电气安装的人员技术素质差。 (2)电气材料市场混乱,把关不严。好多工程都是私人承包,在利益驱动下,大量不合格材料用到工程上,严重影响工程质量。 (3)施工 企业 对电气安装质量不够重视。企业内部质量保证体系往往“重主体、轻安装”,忽视安装环节。 (4)土建、电气两个专业配合不够。土建施工人员不按设计要求配合电工完成预留过程,致使许多配电箱的安装上下挤砖,歪歪斜斜,开关距门太远,一个房间的插座不在一个水平线上,既不美观又不能满足使用功能,给安装和使用都造成很多困难。 2、电气安装工程存在的质量低举例与防治对策 2.1 室内敷设钢管 (1)存在问题。 ①管道不进箱、盒或插人箱、盒内长度不符合规范要求;②管口有毛刺,管口不防护,致使管道堵塞;③弯曲半径太小,有扁、凹、裂现象;④管道外水泥砂浆保护层太薄,造成墙地面顺管路裂缝;⑤管煨弯及焊接处不作防腐处理;⑥箱、盒任意开孔,不齐整;安装电器后箱盒内垃圾未消除;(7)管道敷设过长且弯曲部位过多,超过规范要求。 (2)防治措施。 ①管道必须进人箱、盒,不得留有空隙,并在箱盒内外用螺母锁住,如管子进入箱盒长度不一致,应用钢锯锯齐。②施工人员在锯管时,要及时用圆锉将管口锉出喇叭口,管道安装完毕,要及时用纸堵住管口或用厚布包扎管口,避免土建施工时砂浆进人,堵塞管道。③弯管时,要用定型弯管器,将管子的焊缝放在内侧或外侧,弯曲时逐渐向后移动煨弯器,对于管径在25mm以上的管子,应采用分离式液压煨管器,灌砂火煨或直接选用定型弯头,配管时,管子最小弯曲半径应是管径的6倍。④加强图纸会审,将交叉敷设的管路降低至最大限度,暗敷管表面要有15mm以上的素砼保护,以防止产生裂缝。⑤加强检查,及时做好金属线管的防腐处理。⑥箱,盒开孔必须使用开孔机,不得用电焊任意切割开孔,及时消除箱、盒内脏物,并用接线盒盖将箱、盒临时盖好,待土建施工结束后,拆去盒盖,安装电器设备。 ⑦管道超过下列长度时,中间应加装接线盒。 3、电气施工单位资质及承包工程范围问题 3.1 存在问题 部分工程(特别是规模较小的工程)不按建设程序办事,私雇资质等级不符合要求的设计人员及施工单位(或个体户)设计或承包工程。由于设计和施工人员技术水平有限,致使一些安装工程达不到规定指标的要求。 3.2 预防措施 电气安装是一项专业性很强的工种。一般来讲,10kv及以上的输变电、供电工程由施工单位总承包后,专项分出由当地供电局承包。10kv以下的供电工程分包给水电安装单位。为保证施工质量,监理部门应协助建筑单位认真审查承包和分包单位的资质,提出审查意见,按照公平竞争的原则,选好施工单位。 4、常用电气主要设备和材料问题 4.1质量问题 ①无产品合格证、生产许可证、技术说明书和检测试验报告等文件资料;②导线电阻率高、熔点低、机械性能差、截面小于标称值、绝缘差、温度系数大、尺寸(每卷长度)不够数等;③电缆耐压低、绝缘电阻小、抗腐蚀性差、耐温低。内部接头多、绝缘层与线芯严密性差;④动力、照明、插座箱外观差,几何尺寸达不到要求,钢板、塑壳厚度不够,影响箱体强度,耐腐蚀性达不到要求;⑤开关、插座导电值与标称值不符,导电金属片弹性不强,接触不好,易发热,达不到安全要求,塑料产品阻燃低、耐温、安全性能差等;⑥灯具、光源粗制滥造,机械强度差,防锈防腐性能差,使用寿命短等;⑦各种电线管壁薄,强度差,镀锌层质量不符合要求,耐折性差等。 4.2 预防措施 (1)领导重视,监理人员、采购人员要把好质量关。可通过考查,直接到有一定生产规模、信誉好、产品过硬的厂家进货,减少中间环节。 (2)电气设备、材料进入施工现场后,保管员协同监理工程师,首先检查货场是否符合规范要求,核对设备、材料的型号、规格、性能参数是否与设计一致。 (3)对主要材料,应有出厂合格证或质量证明书等。对材料质量发生怀疑时,应现场封样,及时到当地有资质的检测部门去检验,合格后方能进入现场投入使用。 5、防雷接地不符合要求 5.1 存在问题 ①引下线、均压环、避雷带搭接处有夹渣、虚焊、焊缝不饱满等缺陷。②焊渣不敲掉、避雷带上的焊接处不刷防锈漆。③用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。④直接利用对头焊接的主钢筋作防雷引下线。 5.2 原因分析 ①操作人员责任心不强,焊接技术不熟练,他们多数人是电工班里的多面手焊工,对立焊的操作技能差。②现场施工管理员对国家施工及验收规范gb50169 2《接地装置》有关规定执行力度不够。 5.3 预防措施 ①加强对焊工的技能培训,要求做到搭接焊处焊缝饱满、平整均匀,特别是对立焊、仰焊等难度较高的焊接进行培训。②增强管理人员和焊工的责任心,及时补焊不合格的焊缝,并及时敲掉焊渣,刷防锈漆。③根据gb50169 2《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》规定,避雷引下线的连接为搭接焊接,搭接长度为圆钢直径的6倍,因此,不允许用螺纹钢代替圆钢作搭接钢筋。另外,作为引下线的主钢筋土建如是对头碰焊的,应在碰焊处按规定补一搭接圆钢。 6、措施与建议 (1)严格把握建筑电气安装工程施工要点。①应根据用电设备位置,确定管线走向、标高及开关、插座的位置。②电源线配线时,所用导线截面积应满足用电设备的最大输出功率。③暗线敷设必须配管。当管线长度超过15m或有两个直角弯时,应增设拉线盒。④同一回路电线应穿入同一根管内,但管内总根数不应超过8根,电线总截面积(包括绝缘外皮)不应超过管内截面积的40%。⑤电源线与通讯线不得穿入同一根管内。⑥电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm。⑦电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm,交叉距离不应小于100mm。⑧穿入配管导线的接头应设在接线盒内,接头搭接应牢固,绝缘带包缠应均匀紧密。⑨安装电源插座时,面向插座的左侧应接零线(n),右侧应接相线(l),中间上方应接保护地线(pe)。⑩当吊灯自重在3kg及以上时,应先在顶板上安装后置埋件,然后将灯具固定在后置埋件上。严禁安装在木楔木砖上。b11连接开关、螺口灯具导线时,相线应先接开关,开关引出的相线应接在灯中心的端子上,零线应接在螺纹的端于上。b12导线间和导线对地间电阻必须大于0.5mω。b13同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上,高差应小于5mm。b14厨房、卫生间应安装防溅插座,开关宜安装在门外开启侧的墙体上。b15电源插座底边距地宜为300mm,平开关板底边距地宜为1400mm。 (2)建筑电气设备安装工程,所用材料、电器、设备、成品、半成品的铬牌、型号、规格、性能和施工工艺安装质量,必须符合设计要求和《建筑电气工程施工质量验收规范gb50303-2002》及有关专业规范、标准。 (3)严把电气安装工程验收关。验收内容包括:电气器具、管线及固定用材料穿线、配线,电线连接及电线端子连接、接地线连接、接地极的埋设,避雷网埋设,下引线的连接,严格绝缘、接地测试等项,必须严格按设计要求,对这些分部、分项工程和使用材料进行逐一检查,不符合设计要求和规范规定的坚决不予验收。 电气安装论文:小议电力建设工程电气安装冬季施工管理与对策 小议电力建设工程电气安装冬季施工管理与对策 1、施工准备 1.1传统意义上,如果连续五天日平均气温低于5℃,便进入冬季。施工相应的进入冬季施工期。这种情况下,施工之前要采取相应的措施,对施工相关人员进行冬季施工安全培训与教育,以及技术的传授。 1.2处于冬季的所有施工工程,相关技术人员要谨慎的审核工程设计图纸,核查是否所涉及的施工环节适应冬季施工的要求与特点,如果不能确保所有的环节适应冬季施工,要报批上一级技术相关部门核查、审定。在冬季施工前,要提前为相关施工人员配备劳保用品,比如棉衣、安全帽、防滑棉鞋以及手套等;在冬季施工期内,负责安全管理的部门要负责做好天气预报的工作,清晨要通报当日天气情况。对于风雪等天气要保证提前一天通报施工相关部门,并保证做好防范工作。施工各个班组和相关分包主体要关心每天的天气状况,随时掌握天气情况与变化,从而保证能施行及时的防范措施。 2、防滑措施 2.1雪后以及霜降后,要及时对施工寝室、办公室以及班组工作区域进行清扫,配合工地项目安排的清扫工作。雪后也要及时对施工环境与器械上的积雪与霜进行及时的清理,比如,道路、脚手架以及施工作业面上的积雪。在必要的环境条件下,甚至要在路面上铺设小石子或者煤渣,确保路面具有防滑性。 2.2对于运输机动车辆以及私家车,在冬季路面上行进要保证具备防滑措施,必要情况下要安装防滑链,相关人员着防滑的棉鞋鞋。无论人员还是机动车辆都要缓慢平稳地行进。 3、采取防冻策略 3.1随着气候条件的变化,施工人员要相应的佩戴保暖的安全帽,穿着防寒服装,并佩戴面耳罩以及手套等,做好自身的防护工作;无论是办公区、生活区都要有齐备的保暖御寒设备,采暖设备同样要保证能正常的使用;施工范围内的消防设施也要做好保温以及防冻的工作与措施;对于加热器等取暖设备要做好检查维护工作,保证随时能够投入正常的使用。 3.2对于有保护要本文由论文联盟//收集整理求的露天的比较贵重的设备与器械,可以搭建专用的防护帐篷与存放间。必要时,存放此种设备的地点也要相应的具备采暖设备。对于比较精密的仪器设备,要采取特殊的具体的保暖保护措施与方法,做好防潮、防冻工作,防止重要仪器与设备的不必要的损坏。 3.3对于水管也要采取保暖防冻措施,避免水管被结冰堵塞或者冻裂。 4、防火防爆、防烫伤 4.1冬季里气候一般相对干燥,火灾发生的几率增加,所以要定期检查施工范围内的主要防火区域与安全消防设施,保证设备的完好无损。根据公司相关规定,要杜绝任何人携带火种进入施工工地,施工区域要用明显的严禁烟火的标识,同时禁止吸烟,所有地区的采暖设备也不能使用煤炉与明火,防止火灾以及煤气中毒事件的发生。 4.2根据相关规定、制度,在易燃易爆区内进行动火作业时,必须办理《动火作业票》,并对火源附近的易燃易爆物品进行及时转移与清理。变压器油循环施工时尽量避免在该区域进行动火作业;油漆工作时,严禁靠近电、火焊等有明火的施工区域,办理《动火作业票》,必须采取隔离措施,并设专人监护。油箱或容器内的油料、油漆、稀料等冻结时,应采用热水或蒸汽化冻,严禁用火烤化。 4.3氧气、乙炔软管冻结或堵塞时,严禁用氧气吹通或用火烘烤:氧气、乙炔瓶瓶阀冻结时,严禁用火烘烤,以免发生爆炸事故。可用浸40℃热水的棉布盖上使其缓慢解冻。油漆存放库附近10米内严禁明火作业,现场挂“严禁烟火”警示牌。接近热气源、热水源等热源时要防烫伤,危险处挂“小心烫伤”警示牌。 5、防触电 5.1入冬前检查供电线路,不合格的及时修理更换。 5.2现场用电由专业电工统一负责,电源开关控制箱要加锁,严禁非电工人员私拉私扯电源,用电设备要有良好的接地,并经漏电保护器后方可使用,电源箱严禁被雪淹、土埋。现场所有施工用电设备应装漏电保护装置,使用前应有专业电工进行全面检验无误后方可用于施工。风、雪后应对所有用电设备进行全面检查,确认无误后方可进行施工。现场用电设备,应有防雪、风设施。防用电设备浸水漏电伤人。电源盘的使用人员应及时将电源盘的盖盖好,以防开关被风刮、雪淋,造成短路或损坏。 5.3使用电暖器、电褥子取暖时采取防触电措施。 6、防高空坠落和落物 6.1凡是参与高空作业的人员须经过医务室体检合格,体检不合格者不允许登高:防止高空人身坠落事故。高处作业严禁穿塑料硬底鞋。冬季施工中,参加高处作业的施工人员必须穿防滑鞋,并将安全带挂在上方牢固可靠的地方,防止滑落及高空坠落。作业人员爬高空时必须使用爬高自锁器,高空作业拉好水平绳,防止滑落及高空坠落。 6.2及时清理施工作业面、脚手架、平台、廊道、软爬梯、扶手上的积雪和结冰,高空作业时应在作业区域铺上毛毡,必要时需配速差葫芦,以免发生意外事故。现场清理、拆除临时设施时,严禁抛掷材料及工器具:危险地方设专人监护,小型物件应固定好,谨防落物伤人。 7、防风 施工时材料、机械设备等的放置、防护要稳妥,防止被大风吹散、吹跑,造成各种损失或事故。大风来临前,应对脚手架、现场工具房、设备、班组门窗及房顶进行加固。大风情况下进行检查、抢险时,应结成三人以上小组,不得单独行动。如果对人身安全有较大危险,应放弃检查或抢险,以确保人身安全。大风后,对脚手架、机电设备、吊挂物生根点、电源线路等进行检查并及时修理加固。有严重危险的立即排除险情。 8.防机械事故 8.1雪融后在材料运输前,应检查道路情况是否坚实、平整、畅通,以防因道路坍塌、路面下陷造成事故。起重及运输电气设备,起重机停放或行使时,其车轮、支腿或履带的前端或外侧与沟、坑边缘的距离不得小于沟、坑深度的1.2倍。作业时,起重机应置于平坦,坚实的地面上,吊臂及吊物的下方严禁站人,应在吊装区域拉设警戒线,避免无关人员进入。厂内机动车辆运输材料时应限速行驶,不得超l0km/h。夜间应有良好的照明,用以运输材料的车辆应定期检查和保养,以保证制动部分、喇叭、方向机构的可靠安全性,在泥泞道路上应低速行驶,不得急刹车。 8.2施工机械及电动工具在施工过程中遇到突来的风、雪,应按规定拔下电源插头,做好相应的措施,以免留下事故隐患。对所有电动机具进行接地,绝缘等安全检查合格方准使用;电源线严禁有裸露现象。9.6冬季到来之前对施工用脚手架进行修缮和加固。暴雪、大风后,应对脚手架、机电设备、电源线路等进行检查并及时修理加固。有严重危险的应立即排除险情。 电气安装论文:有关建筑电气工程安装方法和质量控制的探讨 摘 要:本文通过介绍建筑电气系统施工安装的程序,分析了关键工序图纸会审、施工方案编制与审批、电气工程安装方法和质量控制的方法和要求,电气工程安装和质量控制提出了自己一些个人的经验以供参考! 关键词:建筑电气 安装方法 质量控制 随着经济的发展,城市建设日新月异,现代建筑内部办公专业设施齐全,自动化程度高,为了保证现代建筑电气整体运行的可靠性、安全性及智能化设备的先进性,电气工程中的强、弱电系统安装方法和安装质量至关重要。 电气工程是一个复杂的系统工程,其强电系统主要设备有:干式变压器、柴油发电机、高压配电装置、低压配电盘、电线电缆及动力照明等。各系统本身设备精密,结构复杂,技术先进,安全可靠,自动化程度高,对安装方法和质量要求相当严格。 一般现代建筑工程建设中的投资、质量、工期等目标都很明确,指标要求高,总体要创优质工程。所以,我们在整个工程建设工程电气施工过程中要抓住以下几个关键环节的控制,使整个工程的电气系统安装达到优质工程标准。 1 施工准备 1.1图纸会审 图纸会审是整个建筑电气施工工程中,保证电气施工前质量控制,做好电气施工工作,保证电气工程质量至关重要。图纸会审就是要把在熟悉图纸过程中发现的问题,尽可能地消灭在工程开工前,因此认真做好图纸会审,减少施工图中的差错,完善设计提高建筑电气工程质量和保证施工的顺利进行具有重要义意。 (1)建筑电气施工图图纸会审的重点 对于建筑电气专业一般情况应从以下几个方面进行图纸会审。a1电气专业图纸及说明是否齐全,电气施工图的平面图与土建图及其他专业的平面图是否相符;b1设计图纸的设计内容是否符合设计规范和施工验收规范的规定,是否完善了安全用电的措施,在施工技术上有无困难;c1电器设备位置尺寸正确与否,轴线位置与设备间的尺寸有无差错,设备与建筑结构是否一致,安装设备处是否进行了结构处理。d1电气施工图与建筑结构及其他专业安装之间有无矛盾,应采取哪些安全措施,配合施工时存在哪些技术问题和解决措施。e1管路布置方式及管线是否与地面、楼层及垫层厚度相符,配电系统图与平面图之间的导线根数、管径的标注是否正确。 (2)图纸会审纪要的形成与执行 图纸会审上要仔细、认真地做好记录,会审时施工单位提出问题由设计单位解答,最后商定的处理意见,施工单位应详细记录,并整理出“图纸会审纪录”。 1.2施工方案编制与审批 施工方案是以单位工程中的分部或分项工程或一个专业工程为编制对象、内容比施工组织设计更为具体而简明扼要。它主要是根据工程特点和具体要求对施工中的主要工序和保证工程质量及安全技术措施、施工方法、工序配合等方面进行合理的安排布置。 (1)施工方案的编制 施工方案的内容较施工组织简明扼要,建筑电气安装是建筑安装工程的分项工程,通常情况下建筑电气工程均由施工单位的电气工程技术人员编制施工方案。施工方案的编制内容包括:a1工程概况及特点;b1质量管理体系(落实到人);c1施工技术措施与电气专业技术交底;d1质量保证措施。 (2)施工方案的审批 施工方案的审查,均先由施工单位进行审批,再由总监理工程师组织专业监理工程师进行,提出审查意见,并经总监理工程师审核,签认后报建设单位。需施工单位修改的,由总监理工程师签发书面意见,退回施工单位修改后再报审,并重新审定。 2 施工方法 2.1配电设备安装 (1)配电箱安装 配电箱是接受电能和分配电能的中转站,也是电力负荷的现场直接控制器。电气设备的上下级容量配合是相当严格的,若不符合技术要求,势必造成系统运行不合理、供电可靠性及安全性达不到要求,埋下事故的隐患。 (2)配电柜安装 配电装置是电气工程的核心,它如同人的心脏,一旦出了毛病,人员和设备就无法正常工作,造成供电可靠性下降,整个工程失去安全感。在控制过程中应仔细检查,核对图纸,消除事故隐患。 (3)弱电设备安装 建筑物内弱电设备多,专业性强,每个弱电子系统均有专门的技术人员安装调试,监理工程师一般对诸多智能系统不可能都精通,应抓好线管、线槽施工质量的同时,着重对系统设备的功能进行控制。管理人员若不按合同控制,就会使工程少测控点、缺功能。 2.2配线工程 配线工程是建筑电气工程中的重要组成部分,其工程质量的好坏直接影响整个建筑物的安全和寿命。施工中要采用合理的施工方法,制定有效的技术措施,按设计及施工验收规范的要求,做好配线工程施工质量的事前、事中控制,严格把关,认真做好技术复核,对不符合规范或标准要求之处,提请设计人员提出处理方案,对不符合工艺要求之处及时纠正保证按施工方案施工。 (1)导线的安全要求 导线的安全要求包括导线的电压等级、导线的截面要求、导线的绝缘和分色要求,这些必须按国家现行的规程、规范严格执行。 (2)电力电缆 电缆是输送电能的载体,若质量不高,就会造成火灾等事故的频繁发生。如工程中电缆型号有gnhyje22、gnhyje、gnhyjv22、gnhyjv、gzrujv zryjv等,施工单位在布放强电竖井的电缆时,如果将gnhyje型电缆换成了gzryjv型电缆,降低了防火标准和使用性能,将为以后的使用埋下了很大的隐患。 3 电气工程调试 电气工程调试是鉴定供配电系统设计质量、安装质量及设备材料质量的重要手段,是检验电气线路正确性及电气设备性能能否达到设计控制保护要求的重要工序,是设备能否正常运行和运行过程中可靠性、安全性的关键。所以,必须加强系统调试组织和计划工作,为工程顺利竣工提供保障。 3.1单元件试验 单元件调试主要包括盘柜内各电器元件的试验、校核,及二项回路的绝缘检查,配电装置主开关的绝缘测试和操作试验,电力电缆、密集封闭母线槽的回路复核及耐压、绝缘测试,电力监控系统的回路测试,接地系统测试。 3.2分部、分系统调试 本阶段主要是对已完成调校的分系统、分部进行模拟试验,以确保其动作达到设计及生产要求,包括项目有:各盘柜、电源箱的二次回路模拟动作试验;配合电力监控系统进行供配电系统的监测和控制调校。 3.3电气系统通电及联合调试 本阶段调试主要工作为: (1)根据设计要求对供配电系统按照先主回路后支回路的顺序依次送电。 (2)高、低压室主开关及母联开关试验:先采用正常工作电压供电,各主开关、母联开关应能正确通断,动作正常;接着用调压器降压进行失压试验,各开关应能正确分断。 (3)高、低压主开关失压互投试验:先采用正常工作电压供电,接着用调压器进行降压,根据电力监控系统的设计要求,配合电力监控系统供货商进行供配电系统的状态监测和控制调试。 4 质量控制方法 电气施工安装工程中,施工工程师只有努力提高自身的素质和专业能力,才能做好电气工程质量的控制。 4.1熟悉规范,把好质量关 电气施工质量规范条文较多,控制人员要结合工程实际边干边学,不断积累,牢记规范条例。只有严禁伪劣产品用于工程,才能保证电气施工工程的安全。 4.2实现质量目标的预控 既然质量目标是优质工程,那么如何具体来实现呢?作为施工方管理人员,首先,必须分清工程中的重点环节,凡事有预则明,有明则清。所以,在控制中,一定要根据合同仔细推敲,严格管理,实现系统应具备的功能,成为分项的优质工程。 5 总结 电气工程施工虽然技术性复杂、质量要求严格、但是只要施工单位在施工前做好充分的技术准备,施工中严格按照国家规范,严格执行质量控制程序,施工质量还是可以得到保证,从而也将确保工程的施工质量、工期以及造价控制等能达到设计和业主的要求。 电气安装论文:智能建筑电气安装施工技术措施 【摘要】随着现在智能化的普及,现代技术在如今的建筑中使用也越来越普遍。建筑工程也不例外,智能建筑电气的使用,不仅在功能的方面为建筑提供了多样的形式,在质量的方面,也有了很大的提高。智能建筑电气是将各种手段和技术结合起来,运用现代技术为工程质量保驾护航,达到安全高效的目的,进而从各个方面提高建筑的水平。尽管如今的技术已经非常先进,但目前仍有许多难题需要克服,许多技术水平需要进一步提升。本文在这里将会对现代的智能建筑电气技术进行详细的介绍,剖析其中的问题,期许能够为建筑行业的发展作出贡献。 【关键词】智能建筑;电气安装;施工技术措施 1引言 随着现代生活水平的逐渐提高,人们对生活各个方面的要求也在不断增加,在这种情形下,发展智能化建筑也是极其重要的一个部分。与建筑技术共同发展的还有电气技术,正是因为有了电气技术的研究,建筑成果才会有质的飞跃。尽管从表面上看,建筑的设计构图决定了一个建筑是否具有欣赏性,让人感觉建筑的设计构图对整个建筑的影响较大,但电气的设计才是一栋建筑运转的关键。建筑电气的改进,对建筑的使用性也有了大大的提升。所以在建筑行业发展的同时,建筑电气技术也是重点发展的对象。在如此现代化的社会当中,智能已经渗透入了建筑电气行业,它推动了现代建筑管理的步伐,科学合理地将建筑与电气结合起来,为人们的生活提供了很大的方便。 2智能建筑电气安装施工的重要性 电气属于建筑施工当中一个非常重要的环节,直接影响了居民的生活,一个科学合理的电气设计能为居民增添不少便利。而智能建筑对电气的要求也更高,利用建筑和电气的巧妙结合,设计出极具特色且为使用带来便利的创意,让居民生活更加美好。所以当代的建筑工程中,除了建筑本身的质量需要严格要求外,电气的设计和电气设备的质量也是一个需要重视的细节。施工的工人并非人人都对电气的知识很了解,在施工的过程中难免会犯一些错误,没有整体的认知,使得整个电气的系统并不完美甚至影响居民的生活,还可能导致火灾等危险事件的发生,所以在对建筑工程的监督过程中,对电气的要求也要非常严格,必须要达到安全标准并且要具有人性化。电气工程可谓是建筑工程中非常核心的一部分,没有它,建筑工程再如何进步,也只是流于表面,永远无法取得真正的改变。 3智能建筑电气安装施工 3.1施工前的准备工作 俗话说“不打无准备之仗”,同样的道理,我们在施工之前都必须要有相应的准备工作。在设计初始阶段,相应的工作人员应当要和设计师取得联系,一起校对施工图纸,分析该设计所需的物品,设计工程的功能,需要注意的事项等等,以防在设计过程中出现差错。施工方案也是很重要的,在施工之前,需要根据具体的情况来决定不同的施工方案,确保此方案为最便利、最实用的方案。除此之外,还需要确定各个配件的质量情况,保证相关设施的可靠性,不能出现任何的意外。如果管线从混凝土中突出来,不要去将其折弯或者折断,应当尽量的保持它的顺直,避免造成不必要的麻烦;在管线较多的情况下,就需要保持它们的“秩序”,如果管线比较的错乱,这样会给施工人员造成不必要的麻烦,应当对其进行合理的摆放,对于过于复杂的情况可以对其进行标记,注明用途,这样在施工时就可以更加方便快捷的找到相应的管线。最后对施工的工具要有足够的准备,正所谓“工欲善其事必先利其器”,有了好的工具,办事就能更高效。 3.2做好智能建筑电气安装过程中的工作 (1)做好配电装置的安装工作在智能建筑电气安装过程中,配电装置起到了十分重要的作用,在施工过程中,电作为能源,是必不可缺的。配电装置能够为整个工程提供各个设备所需的电力,为工程的能源提供了保障,配电装置的工作好坏决定着整个工程能否顺利的进行,因此做好配电装置的工作是一个首要任务。假若配电装置出现了问题,对整个智能建筑电气的安装会有很大的影响,质量不可靠,大大的降低工程的进行效率和运行质量,最终还有可能会使各种安全事故发生。因此在进行此工作时,需要警示相关工作人员,一定要严格按照图纸的要求进行配置,科学合理的控制各种重要设备,在施工过程中发现的问题一定要与专业人员进行探讨,不要擅自做主的进行配置,需要在最大范围内保证智能建筑电气安装的可靠性和安全性。(2)做好智能建筑电气电缆的安装工作对于电缆的作用,我们可以打一个十分形象的比喻,智能建筑电气电缆的作用就相当于人的血管,为整个人的生命活动提供能量运输,如果某根血管断裂了,后果是不堪设想的。电缆也是如此,电缆的缺失和断裂,都会让整个工程失去“活力”,如果不能够为整个智能建筑提供电能,整个工程也就进入了瘫痪的状态。在安装过程中,任何问题的出现都会导致电机或者火灾事故的发生,对人们的生命安全以及财产安全造成很大的威胁,因此在安装智能建筑中电气电缆的时候需要对电缆的质量以及安装的方法进行切实的考核,尽量降低安全事故的发生,提高工程的可靠性。 4智能建筑电气安装工程技术 4.1弹线定位 工程的图纸要必须明确精准,按照工程的设计图纸和实际要求,准确的确定桥架的具体位置。同时遵循一个“先干线后主线”的原则顺着顶棚应用粉线袋,沿着桥架线路的中心线进行弹线操作,完成桥架线路的定位。 4.2安装金属膨胀螺栓 在弹线完成定位之后,接着就是金属膨胀螺栓的安装问题了。在施工的时候,需要注意的就是要根据弹线的位置以及桥架的重量来进行安装工作,选择好相应的材料,应用符合要求的金属膨胀螺栓进行安装。 4.3安装支架和吊架 完成上面两项工作之后,接下来的工作就是要安装支架和吊桥。安装支架和吊桥的一个重要问题就是其稳定性的问题,如果支桥和吊桥安装不牢固,就会影响到整个工程的质量,存在安全隐患的几率就会大大增加,因此在安装过程中要保证不会出现倾斜、裂开的现象。对于有坡度的建筑物,选用的支架和吊架坡度也要保持相同的坡度,这样就不会出现不方便安装和安装后不牢固的现象。在转接的时候一定要注意转接口的位置,转接口特别容易松动,要对其进行重点检查和安装。 4.4防雷接地施工工艺 尽管防雷接地的施工是最基本的一个设施,但是却也是十分重要和必要的工程。在工程的各项设施中,要确保金属支架和金属构件都要进行接地的处理,对于那些是绝缘的材料也要防止因绝缘层破裂而导致漏电的现象,同样需要进行接地处理。在建筑物顶端安置避雷针,导线要通到地面上,这样可以增强建筑本身的防雷胜能,使其避免遭到雷击的危害。 5结语 建筑电气安装工程的质量由安装过程中的各种细节决定,而建筑电气安装工程的质量又能决定一个建筑工程的质量。如今的生活,我们不能想象:如果离开电能,我们会怎样的生活,因此我们对于电气安装工程的技术要一而再,再而三的精炼、提高,将危险降到最低,将可靠性、稳定性提到最高,给人们,给社会提供更好的生活,给予更大的便利。 作者:谢玉苹 单位:武汉职业技术学院
计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程,该门课程融合了多个相关课程的内容,又与工程实践结合紧密,以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度,也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用,因此本文提出根据教学大纲要求,采用以能力评判为导向的课程改革新方法,实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果,可实现性良好。 [关键词]计算机;控制技术;考核方案;设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程,其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID(比例-积分-微分)及先进控制技术,DCS(分布式控制系统)以及FCS(集中式控制系统)技术等核心内容,根据教学大纲要求,该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法,掌握数字PID参数整定及优化方法,熟悉DCS和FCS基本结构,熟悉DCS在火电厂的具体应用,掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识,学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密,根据大纲培养要求以及现有的实验条件,以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向,改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式,对于促进教学相长,提高学生工程能力有一定价值。 为此,特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求,拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件,对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核(15%) 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述,最后提交综述报告,具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术,包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法;②数字PID以及先进控制技术,包括PID参数整定及优化方法,串级及前馈,模糊控制;③网络通信技术,包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构,网络存储方式,网络访问方式等国内外研究现状;④DCS及FCS技术,包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力(25%) 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求,对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型,包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型,主要对选型合理性进行评价,包括技术实现的可行性,性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现,则须选择相应的工控机,I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件,最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核(25%) 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求,在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态,达到基本形象和直观的要求,并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现;控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节,以及PID参数的整定和优化功能,可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核(25%) I/O接口以以下三种方式进行评价。 (1)给出输入输出信号范围,自行设计信号调理电路和抗干扰电路,并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性,提交仿真结果。 (2)给定不同类型的多路标准信号,自行设计多通道采集系统,包含多路开关,A/D总线接口,查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机(ARM)之间的扩展电路,提交相关的原理图。 (3)利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能,并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核(10%) 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据,但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点,因此,应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中,考核方案具有可操作性强,能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要:针对“计算机控制技术”一课的特点,本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨,分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验,该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣,而且能提高学生的综合素质。 关键词:计算机控制技术;教学方法;教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展,大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课,该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题,绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此,在后来的课程教学中,笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中,总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育,在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2,3]。工科专业课主要是面向工程实际,培养学生专业素质和实践创新能力,直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一,直接关系到专业人才培养的质量问题,为适应时展的要求,专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式,因材施教,结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务,传授与学习教学内容所运用的手段和途径,包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备,教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后,首先分析学生的专业背景,因材施教,对不同的教学对象制定不同的教学内容,如对于自动控制理论专业学生,主要讲解一些控制算法以及控制器的设计;而对于电气自动化专业学生,教学内容应偏向电气类控制,如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提,教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后,教学方法是否得当,对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]:第一类是运用语言传递教学内容的方法,如讲授法、问答法、讨论法等;第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法,如实验实习法、演示法、参观法等;第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法,如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展,课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学,教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣,增加课堂教学容量,加大教学密度,提高课堂教学效率,有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动,使教学更富直观性,教学过程更加活泼、有趣,也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性,激发起学生继续学习的积极性,同时开拓学生的视野,增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材,为学生创设愉快的语言学习氛围,让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界,加深了学生对专业知识的理解和记忆,引发学生的创新思维,从而优化课堂教学,提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法,可以通过多媒体仿真演示的方式,使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制,在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示,根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型,根据数学模型建立仿真模型,绘制直流电机参数设置仿真图(如图1所示),然后建立PID仿真控制器,所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生,学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课,除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外,现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等,结合传统的课堂教学,使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用,实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件,联系校外的智能仪器仪表等工厂,让学生了解如何实现智能控制,如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1~2周课程设计,每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等,将所学的控制算法用微处理器进行控制实现,设计一个闭环控制系统,使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式,考试内容一般以教材为主,考查学生对知识的记忆与理解,学生为考试而学习,缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力,也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6],容易出现高分低能的现象。因此,为了全面推进素质教育,对于“计算机控制技术”课程,采取1:1的考试方式,即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力,将所学的专业知识综合地运用到实践中,提高动手能力以及协作、探索和创新能力,考核方式采用大作业的方式,对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法,并明确控制对象与控制目标,设计程序。针对实验室能演示的控制对象,每个同学要求对控制算法设计控制程序,对控制对象进行控制,并实现控制目标,达到要求的控制精度,如直流电机转速控制,要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现,如果没有实现的对象,要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看,或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平,每个同学写出一篇科技论文,讲述清楚对控制对象实现控制的目标,写明控制算法,如电机转速的控制,允许控制误差,附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式,不仅加深了学生对课本知识的了解,也锻炼了学生对科技论文的撰写能力,为学生毕业设计做好了准备。同时,专业课的理论知识也应该掌握,因此理论闭卷考试也是有必要的,对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点,从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式,对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨,对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术,一步一步演示给学生看,激发学生的兴趣,课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论,充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学,远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式,有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要:铝解不仅属于高耗能、高污染行业,国家产业政策对其严格限制,而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下,诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动,相对而言,投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛,如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词:铝电解; 计算机技术;生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快, 已推动中国成为铝工业强国。近年来, 在中国经济快速发展的进程中,电解铝产能得到了突飞猛进的扩张,电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列,并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列,目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑,借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整,实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配,减少人为因素干预,达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 (1)技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上, 在实际生产中,由于多项工艺技术共同发生作用,电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡, 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于,由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配,难以实现多参数平衡控制, 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离, 恶性循环影响了体系的生产效力。因此, 新技术目的很简单, 依据电解槽原理, 通过调整各技术参数,还原动态平衡为静态平衡,然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整,实现最佳匹配。 (2)主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例,其主要特征如表1所示,该系列槽电解质体系分子较高,锂盐含量过高,颅底压降高,槽工作电压也明显较高,槽实际运行状况无法维持稳定状态,运行状态较为脆弱,易引发病槽事故,对其原因进行相关性梳理,总结结果如下: 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 (1)温度 在初始时 , 电解槽本身温度低 , 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内, 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数, 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平, 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 (2)电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 , 除了较先析出钠的原因之外, 本身由于不使电解质酸化 , 需保持较高的分子比外, 也不允许加入过量的氧化铝。 (3)预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗, 与电解槽走入正常后的能量消耗相比, 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 , 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ~ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 (1)新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层, 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此, 在电解槽开动初期, 需要添加相当数量的炭酸钠 ( 相当于添加氟化铝),以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同, 此段时间吸收氟化钠的程度不同,但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 , 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 ( 用炭酸钠) 。 (2)计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象,不稳定的槽运行状况,较低的主要技术经济指标,说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离, 且与行业先进技术相比,该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势,需要对该体系的计算机控制技术进行强化,从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的,是依靠计算机控制程序,通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整,提高计算机自动控制性能, 减少人为干预, 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列, 因其技术装备水平相对落后,所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上, 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现, 但因改善体系性能是个系统性的工程, 调整过程存在长期性、 复杂性, 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ,对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 , 意义极为重大 ,然而, 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展,人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来,计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展,因此,设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面,一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能,使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现,就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机,它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下,控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的,它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟,应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户,用户只需根据控制的要求,经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件,大大方便了用户,缩短了应用软件的开发周期,提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外,其执行控制功能的核心部件是数字计算机,所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性: (1)计算机控制系统中除了包含连续信号外,还包含有数字信号,从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同,需采用专门的理论来分析和设计; (2)计算机控制系统中,修改一个控制规律,只需修改软件,便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改,使系统具有很大灵活性和适应性; (3)计算机控制系统中,由于计算机具有高速的运算能力,一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路; (4)采用计算机控制,便于实现控制与管理一体化,使工业企业的自动化程度进一步提高; (5)对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入,对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程,根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计,对体系的硬件、软件的构造考察它的要求,推算出合适的系统,组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式,但是要控制体系结构,包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究,了解工作程序的要求,了解需要接收的任务,涵盖体系的终极目标,数据流量还有准确度,现场的要求,时间的控制,要严格按照计划说明操控,实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见,确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系,并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能,分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试,各种表格分别实验调试好以后,再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装,对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练,结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试,他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行,同时他们要进行统一的实验及推理,仿真物体是这个体系验证的最基本要求,而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中,用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备,对动态系统进行调节和控制,这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之,随着计算机软件技术的逐渐发展,计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代,所以顺应时代的潮流,有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力,适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术;教学改革;系统建模;数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此,许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程,它是以自动控制原理为基础,以计算机控制技术为核心,综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科,致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法,通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性,对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来,随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展,由“人、机、物”三元世界在网络空间(Cyberspace)中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5],大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式,IBM公司提出了“智慧地球”的理念,德国提出了步向“工业4.0”的目标,今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时,大数据也吸引了不少学术界的广泛关注,2008年,英国《自然》杂志推出大数据专列,专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化,指出:“数据为准绳的理念指导,以及强大的计算能力支撑,正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”,围绕“数据洪流”展开讨论,将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流,将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革,既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富,大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面:①以控制理论为主体,阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别;②将计算机系统与控制系统进行融合;③传统控制论优化算法及其仿真模拟;④智能算法、模糊识别的应用;⑤微型计算机的嵌入式开发,如ARM、PLC、等;⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前,多数院校对于《计算机控制技术》这么课程,主要采用“以课堂为主,实验为辅”的教学模式,加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科,涵盖的内容较多,所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外,课程教材和参考书种类众多,但内容并不统一,基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而,真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以,基于上述问题,对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下: (1)数据的概念不强 目前,许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上,即使开设的实验课程还是以演示性为主,如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践,更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储,并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外,对于当今主流的数据挖掘算法,提供相应的实践机会较少。 (2)传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立,为了保证所建立模型的精确性,模型的阶次有时会变得很高,基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上,数据只是为了辅助算法,实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 (3)数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析,发现蕴含的知识,研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而,许多院校在《计算机控制技术》这门课程中,并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是,很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代,即以控制系统相关学科作为理论基础,再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展,“物联网、云计算、大数据”的提出,迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以,有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中,数据不是模型的本体,它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而,随着大数据的迅速发展,由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化,通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据,所以数据对建模的作用也愈发重要,并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大,只靠数据就可以完成科学发现,因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2],一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言:“数据的洪流是传统科学方法变得过时,相互关系已经足够,没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明,科学也可以进步”。换句话说,传统建模方法对于科学而言并不是必须的,大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域,在设计过程中以数据库中的数据为导向,利用受控系统大量的在线、离线数据,实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6],探索背后的科学规律。近年来,随着人工智能技术的发展,特别是机器学习领域,迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量(输入、输出和中间变量)描述表达式,这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点,传统的建模方法,为了保证模型的精确性,模型的阶次会变得很高,这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂,而利用“数据驱动”建模方法,将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量,再将模式识别、人工智能方法作为补充,从而满足系统的静态和动态性能要求。目前,利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势,而已经形成系统的建模方法主要有:线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说,数据驱动建模流程可分为:数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 (1)数据初始化 通常,数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下:①通过采集的数据,对数据结构有一定的认识,同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计,从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后,即可以对数据进行选择,一般选取70%的比例作为算法数据,其余的30%数据作为测试数据;③选择好训练数据以及测试数据之后,为了能够获得较好地训练效果,必须对数据进行预处理,使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理,填补缺失值,异常值检验等。 (2)变量的统计分析 通常,在完成第一步的基础上,需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等,以研究二者间的关联关系,从而对模型进行预估判断。此外,为了更好地定性分析,需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量,通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系,从而更好地对主导变量进行估计。 (3)算法模拟 在经过统计方法的分析之后,利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析,例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试,得到的输出结果和目标数据进行比对,根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式,得到合适的模型。 (4)模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分,尽管已有不少离线校正的方法,但在线校正的方法十分有限。因此,开发更多实用方法,以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优,其本质上就是如何对参数值进行调优,使预测模型的错报率最小化[7]。目前,解决参数寻优问题的研究成果主要有两种:①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析,依据敏感性分析曲线优化关键参数值,如交叉性验证技术、留一交叉验证法等;②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界,并不断优化错误率的上界,使边界差距尽可能小,从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论,尝试对《计算机控制技术》进行教学改革,提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容,结合各种交互式教学方法,提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法,致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力,技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要:首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词:计算机控制技术;双语教学;必要性;实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业,为了开阔教师和学生的国际化视野,探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上,立足于“计算机控制技术”课程,从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说,双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务,通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前,比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来,我国的综合国力得到了迅速提高,在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化,英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此,大学学习中除了进行相应英语课程的教授外,专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识,也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力,提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中,学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富,难度相对较高,英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中,要对原版教材的重点和难点内容进行注释,可以让学生更好地理解教材内容,避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释,在书后增加中英文词汇对照表,这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性,应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果,应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上,要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中,既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点,又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中,常常会遇到这种情况,一方面,外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力,但欠缺理工科专业课程的知识;另一方面,部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境,虽然有一定的外语基础,却受到外语听和说的限制,无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此,要重视双语教学教师的选拔和培养,积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献,撰写英文文章,安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训,提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展,社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考,阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性,讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要:《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,也是计算机、信息和控制类专业的必修课,在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础,总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题,介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词:微机原理;课程;实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合,具体而言,就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展,传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比,计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点,同时可实现计算资源共享,从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性,要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上,将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体,完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后,再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程,学生只有通过本课程的理论学习,在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上,动手构造有关电路并上机调试设计的程序,才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心,教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播,学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学,课堂讲解传授理论知识,实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点,而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法,一般只要求学生根据试验原理总结实验现象,而这些试验现象都是一种必然的结果,这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验,但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此,对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始,新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面:第一,增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言,在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标,然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求,能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二,由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的,所以要求学生能够完成试验表格的设计,且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三,增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次,所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容,增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目,共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力,促使其提高学习热情和主动性,使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上,要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外,不给定实验电路图,不指定详细的接线步骤,完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用,除专门规定的验证性实验外,不指定详细的编程步骤,不给定详细的流程图和实验程序,对学生完全开放,由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥,去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结,发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外,还应满足学生自由进行实验的要求。为此,采取了开放式的实验室管理办法,将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源,自己拟定试验目的以及预期试验结果,并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验,这样学生的实验内容和要求都会有所不同,进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学,除了规定的课程实验之外,教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥,比如,对新技术理论感兴趣的同学,可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料,探索科学研究的前沿,成立讨论小组,并开设专题报告,从而增加自己的阅历;对设计感兴趣的同学,可以提供基本的原材料,让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性,让学生能够感到学习也是一种乐趣,同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识,并将理论应用到实践,提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后,在兴趣小组中选取一部分优秀作品,根据作品的创新性和实用性,指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师,可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中,让同学尽早地接触科研活动的整个过程,启发学生独立思考,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛,比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等,这些竞赛活动使学生受益非浅,从学生被动地要求做实验,到学生主动地要求进实验室做实验,加深了对课本知识的理解与融会贯通,学到了许多书本上所学不到的东西,培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性,提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到,也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统,这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值,学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力,无法在课本中找到现成的答案,只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决,从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中,学生不用思考也不需思考,只是按照已知的实验步骤完成实验,只是一个被动的接受者,很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生,让学生成为实验的主体,改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路,摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始,进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中,给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间,激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来,培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源,工程实践是创新的基础,提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书,学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节,需要通过不断的摸索,总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中,学生通过对相关资料的归纳、整理,对实验过程做有效的梳理,认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法,充分地认识设计的优缺点,为探索更加优化的设计、实现方案,为今后的工作实践打下良好的基础,从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编,提倡学生自己编程做计算机控制技术实验,这激发了学生的兴趣,增强了学生自主思考、综合运用知识的能力,提高了学生分析问题解决问题的能力,训练了学生的创新能力和创新意识,取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展,一些先进的实验设备已经到位,如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等,我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来,开发更加先进、更具有实际意义的新实验,为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要:计算机控制技术在自动化生产线上的应用,能够有效的提升自动化生产线的智能程度,从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量,从整体上提升自动化生产线的工作效率,有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益,但是值得注意的是,计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计,保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求,避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析,进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词:自动化生产线;计算机控制技术;计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶,其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容,同时使用计算机控制技术作为核心控制技术,综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术,有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化,对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上,同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性,更进一步的提升自动化生产线的相关特性,而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能,首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务,因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容: (1)计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析,建立相应的模型,保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性,同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制,提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性,注重计算机控制系统的使用寿命。此外,计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化,直到满足自动化生产线的要求为止。 (2)计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录,保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中,保证计算机控制系统工作过程中的健康使用,避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 (3)计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计,同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理,针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计,确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 (4)计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作,计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象,同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试,确保计算机控制系统的实践性。 (5)计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构,计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用,确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用,为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中,并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程,在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作,完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上,主要是通过对计算机控制系统的有效应用,采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作,PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能,减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象,减少自动化生产线的调试过程,有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲,计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容: (1)可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备,可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能,可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换,并最终编写出相应的控制程序,实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化,提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中,提升工业制造系统的扩展性以及丰富性,从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 (2)现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备,其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能,将计算机控制技术应用在自动化生产线中,事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接,更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能,提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲,计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接,加强对自动化生产线的远程控制功能,进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信,提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述,本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析,计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势,计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要: 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词: 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课,是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的,是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法,其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合,以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机;创造真实的教学环境,让学生带着真实的项目学习,在这个过程中,学生拥有学习的主动权,教师不断激励学生前进,从而使学生真正掌握所学内容,并通过此项目举一反三,收到更好的学习效果[1]。因此,探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践,培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和老师的点拨,自己解决问题。在完成项目的同时,学生树立创新意识,形成创新能力,养成自主学习习惯,学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点,精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力,教师不仅要组织好教学,还要具备扎实的专业基础知识,进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划,明确项目要解决的关键问题,在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中,不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有:计算机控制系统的硬件设计技术,主要包括总线和输入输出接口与过程通道;数字控制技术,主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机;常规及复杂控制技术,主要包括数字PID控制,最少拍控制,纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等;计算机控制系统的软件设计,包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等;还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容,可以设计如下项目:数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后,首先进行学生分组,项目教学法的实质是按照项目运作方式,分组协作共同完成项目,学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践,分组的组员搭配,内容分工等都会影响实施效果,因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生,这些学生学习态度认真,头脑灵活,实践能力强,根据实际情况,分为五组,每组五六人。拿到项目后,学生先考虑如何简化项目,把总项目分解成一个个阶段项目,并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后,学生就可确定解决这些分项目的方法,最后再由分项目到阶段项目再到总项目,完成学习任务[1]。在这个过程中,引导学生不断地思考如何完成项目,遇到哪些不能解决的问题,这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识,这时候讲授这些新知识,激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中,学生接受任务后,需要查阅资料,了解直流电机测速和调速的原理,然后确定设计方案,最后进行系统的软硬件设计与仿真,这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计,计算机控制系统的软件设计,数字PID控制器及其参数整定等内容,这些都可以分解成更小的分项目,教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中,会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题,及时讲授新知识。 问题提出后,就要开始寻求解决问题的方法,老问题学生自己解决,可以查阅文献,复习以往教材等,新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题,又不能忽略基础知识的讲授,将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块,由浅入深、层次分明地讲授,给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时,教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中,取得非常好的效果:学生学习兴趣提高,学习主动性明显提高;提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力;学生的创新能力得到提高,在完成项目的过程中,学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中,也会思考怎样更好地执行,这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中,既学到新知识,又巩固旧知识,还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法,学生在分组合作过程中又增强团队协作能力,各方面都能力都得到提高,为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践,教学效果明显,学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体,在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下,加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善,既在理论研究层面上达到了一定的高度,也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临,以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活,使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新,并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位,并且在互联网科学结晶的辅助下,形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展,通过改变信息传播方式而改变了世界,同时对于计算机控制技术相关领域来说,也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样,单论起控制技术方面,就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术,究其理论概念而论,就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础,通过以计算机控制技术为核心,实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说,这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托,辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率,同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 (1)从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样,代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就,然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候,主要的功能不过是在工作中实行集中控制,通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务,形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体,虽然在当时取得了巨大的飞跃成就,但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂,传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求,这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识,DCS技术便应运而生,并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统,以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在,直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构,前者主要负责监视集体工作,后者的任务在于及时传递信息情报。 (2)从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下,不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言,优势是十分显而易见的,然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产,就必须促进其网络协议的公开化和标准化,所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术,主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式,整个控制系统均可以实现有条不紊地运行,各种设备的工作都是一个“总线单元”,工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统,FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求,以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调,最终实现成本的降低和工作效率的全面提高,并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 (3)从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求,这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值,更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输,才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程,按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制,但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生,这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成,使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高,辅之以互联网的有效手段,使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展,技术在进步,互联网时代的来临,产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中,便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段,不断指导于工业生产,并在互联网技术体系的丰富过程中,不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台,通过友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容,培养学习兴趣和能力,取得了良好的教学效果。 【关键词】控制;算法;仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法,既是计算机控制系统的核心,也是整个计算机控制系统设计中的难点,并且由于控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解,教学效果不是很理想。基于此,本文以MATLAB为工具,通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现,并通过 GUI (图形用户界面 )设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识,使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识,培养学生的学习兴趣和能力,提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件,内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一,无需大量的程序代码,只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析,令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式,可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行,用户还可以根据需要自编一些函数,方便程序的修改与维护,提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2],使用它,用户无需了解图形实现的细节内容,便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类,常规算法分为位置型和增量型,改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等,这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时,首先新建一个空M文件,之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存,最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法,算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外,通过修改算法的参数,可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果,被控对象为,采样时间为1ms,rin(k)=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面,实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等,如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果,被控对象,采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台,需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤:安装Lcc编译器(MATLAB自带),配置编译器,编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序,只需将MATLAB安装目录下的\toolbox\compiler\deploy\win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后,点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多,理论性强,采用常规的讲授方法,学生不易理解、教学效果不理想的问题,设计了该课程的控制算法仿真平台,让抽象的理论得以直观、生动的呈现,使学生深入、高效地理解和掌握所学内容,在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要:随着科学技术的快速发展,计算机应用技术被应用到各个领域,包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业,不仅提高了生产效率,也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词:计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来,工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注,计算机技术在自动化系统中的应用,取得了非常明显的效果。当前,它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术,并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物,利用计算机来实现生产过程自动控制的系统,它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期,美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作,进行计算机控制的研究,他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配,根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此,计算机控制技术迅速发展,并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展,计算机控制技术也紧随其后,迅猛的发展起来,其发展过程大致可以分为四个阶段:(1)开创时期(2)直接数字控制时期(3)小型计算机时期(4)微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向:计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 (1)计算机控制技术在工业领域的应用:计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段:最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术,目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在,美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业,也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后,社会将面临新的研究课题,制造系统和专家系统。(2)计算机控制技术在医学领域的应用:根据我国现状,中药生产企业,一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞,即生产管理部分和实时控制部分。(3)计算机控制技术在农业领域的应用:智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作,还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息,经输入通道进行AD转换,传入计算机,计算机既可以利用这些数据进行监控,同时又可以利用这些数据对大棚进行控制,进行加湿、加温、增加光照等控制,从而实现温室大棚的自动化智能控制。(4)计算机控制技术在航空领域的应用:近几年来,从我国载人航天技术成功以来,航空航天技术已经得到越来越多的国人关注,一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展,而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 (1)工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化,使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统,而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想,可以使各部分独立工作,不产生干扰,有可以根据需要增减控制网络中的个体,大大增强了系统的实用性。(2)工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式,世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略,并制定了许多由政府或工业界支持的计划,用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。(3)工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有:模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响,实现简单,适应面广。(4)工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化,计算机控制技术也不例外,将计算机控制技术标准化,可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立,但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品,相信不久的将来,计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述,计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展,而且随着计算机技术的继续发展,系统和控制理论与实践的不断深化,将得到进一步完善和发展,并为提高生产设备性能、产品质量,稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要:为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量,设计了基于项目教学法的教学内容,探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明,项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词:项目教学法;课程教学;计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”,是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法,是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求,适时安排教学计划,制定和设计项目合同,组织学生以小组工作的方式加以实施,在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征:首先,学习过程是理论知识与实践相结合的过程;其次,增强了学生学习的主动性和创新能力;最后,项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的,这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外,在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补,培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国,盛行于德国。上个世纪80年代开始,德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践,取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法,可以查阅到大量的相关教学论文,已有基于项目教学法的教材出版,例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响,课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入,高校教师开始对传统教学模式进行反思,在一些实践性较强的课程教学中,已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用,在专业课程教学中普遍采用了项目教学法,已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法,介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发,培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中,多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法,教学以教师讲授为中心,对教学信息进行加工处理后,通过语言、文字等形式呈现给学生,学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验,缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位,学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程,教学内容的实践性强,适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中,完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切,学生在“做中学”,能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革,选择合适的项目是关键。通过创设问题情境,把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去,对项目进行分析、设计和探索研究,引导学生针对项目展开讨论,可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识,提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业,结合我校电类专业定位,构建了计算机控制技术课程的知识体系,制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容:(1)计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式;(2)输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术;(3)逐点比较法插补原理和步进电机控制技术;(4)数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制;(5)计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等;(6)工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统;(7)计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件,我们构建了三个教学项目,通过这些项目的实施,基本上可以涵盖上面所提出的教学内容,能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节,学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题,学生要组织自评和互评,发现自己的不足及别人的长处,从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节,教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况,综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多,每个项目涉及的知识点要满足课程要求,不能有过多的重复内容,难度不宜过大,需要的实验条件基本能够满足,等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成,任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况,很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计,基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招,实验设备台套数严重不足,因此,项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来,国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材,其中大多数项目实施过程编写得过于详细,类似于验证性实验,而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合,如何介绍项目的内容和实施过程,是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开,教学过程有了变化,重点讲解项目所需要的主要知识点,教师给出项目名称,让学生在“做中学”,可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机(DSP或嵌入式系统)、PLC和工控机作为控制器,可以充分利用现有实验室的条件,拓展实验室功能,提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中,为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试,在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要:随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。 关键词:小型非球面;数控抛光;计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步,光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用,利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制,生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低,面形精度高,并且重复精度良好,计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分,对光电传感器的生产有十分重要的作用,一直以来,小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素,传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差,小型非球面光学元件批量成产效率低,严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来,计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导,极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头,对小型非球面光学元件进行打磨、抛光,计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力,从而确定材料的去除量。用公式表示为:ΔZ(x,y)=kP(x,y)V(x,y),ΔZ(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量;k为光学元件在生成过程中的温度比例常数;P(x,y)代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力;V(x,y)代表磨头在光学元件某一点的移动速度;x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时,绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动,从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工,在加工过程中,抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直,光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变,则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响,所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度,就可以得出材料的去除量。根据公式, 可以计算出材料的去除量。其中R(r)表示磨头工作函数,r表示接触点到光学元件中心的距离,v表示磨头在光学元件的移动速度, 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度, 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离, 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, > 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带,磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化;当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5, < 时,磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带,此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中,由于存在一定的误差,因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化,将磨头的驻留函数做成卷积,就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时,如果螺距比磨头工作函数的直径小,而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度,磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短,因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形,当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时,接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形,通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线,可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够,因此,可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中,小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程,数控抛光的影响因素很多,如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响,因此,在实际生产过程中,要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线,从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论,对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算,得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近,并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低,面形精度良好,重复精度高,计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产,因此,利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率,促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要:计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中,并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类,计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词:计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机,从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机,辅助部件指输入输出接口,检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系,一种是有线方式,例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式,如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年,随着计算机硬件及软件的快速发展和普及,计算机远程网络通讯的应用范围越来越广,数据传输量越来越大,传输效率也越来越高,已广泛应用于各个领域,并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内,计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展,其应用范围将会更广,为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样,计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍,是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成,如(图1)所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统:操作指导控制系统、直接数字控制系统(DDC)、计算机监督系统(SCC)、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 (1)根据信息传输方向的不同,可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型:双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构,信息能够向两个方向同时传递;半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递,旦不是同时进行的,每次只能向单一方向传递;单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中,网络线路通讯方式多为半双工方式,即多为四线制传输方式,而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式,这样在满足实际实用要求的前提下,通信线路得到了有效简化。 (2)计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中,计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模;数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机,其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等,其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联,数据交换设备将各种终端设备连入网络,然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时,数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器,从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 (3)计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展,目前,其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见,该种连接形式以计算机为核心,通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时,同一时间内,计算机仅可以与一个搅拌站终端连接,此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务,则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展,各种计算机网络广泛应用于控制系统,规模越来越大,从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化,并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元,从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构,就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节,他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的,及原有仪表单元数字化后,再增加网络通讯专用单元,构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中,及现场总线控制系统中,具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统,而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作,然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织,并相互协作,最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构,在系统集散以及分布式计算机的控制系统中,系统将以网络为限分成了多个层次,各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立,在信息传递和交换中,将受计算机的影响,是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性,造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展,对控制系统的控制水平要求越来越高,将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类;然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明;最后评价了计算机控制系统。
自动化技术在水利工程建设篇1 引言 水利水电工程建设往往地区偏僻地区,由于特殊的施工环境,就会影响工程安全,对施工也会带来各种负面影响。将信息自动化技术应用于水利水电工程建设中,可以使工程建设克服各种影响因素,保证施工顺利展开。随着信息自动化技术的功能得以充分发挥,施工质量也会有所提高,同时加快了施工进度。 1水利水电工程建设中应用信息自动化技术的现状 1.1引用信息自动化技术的力度不够 水利水电工程建设中引用信息自动化技术,主要是为了克服工程建设中的环境困难,并提高工程质量。信息技术的应用,使得水利水电工程建设实现了大规模的改革。但是,在具体应用中,往往会着重于使用信息自动化技术,但是并没有从工程实际出发选择相应的自动化技术,就导致应用信息自动化技术,但是并没有发挥时效性。造成这种现象的重要原因在于,在采用信息自动化技术的同时,对自动化技术的引进不到位,加之资金投入不够,且受到物力因素的限制,就导致信息技术的作用无法充分地发挥出来[1]。为了保证水利水电工程建设质量,施工单位往往依然采用传统的技术。信息技术没有得以充分应用,就必然会导致投入资金浪费。 1.2水利水电工程建设中信息技术专业人才缺乏 水利水电工程建设中,虽然已经应用了信息自动化技术,但是,由于缺乏专业的人才,就会导致信息自动化技术的应用效率不高,特别是信息自动化设备的操作人员,由于缺乏专业性,就会导致技术功能无法充分发挥出来,甚至会由于操作无法而影响施工质量。在引进信息自动化技术的同时,还要采用专业技术人才,才能够真正意义地提高水利水电工程建设水平。专业技术人才在设备操作中更为专业,而且能够对设备进行保养维护,可以使信息自动化设备的应用效率得以提高。具有较强专业技术能力的管理人员还可以对信息自动化技术的使用情况综合性分析,基于此对水利水电工程的变动情况进行分析,可以具有针对性地解决水利水电工程建设问题。但是,目前的水利水电工程建设中,专业技术人才缺乏成为了重要的问题。 2水利水电工程建设中应用信息自动化技术需要重视的问题 2.1对资金合理运用 水利水电工程建设中,做好成本控制工作是非常必要的。通常而言,水利水电工程建设中的资金运行状况与资金的使用特点直接相关,直接决定了工程见中的各项配置时候有优化合理。通过合理配置资金,就可以获得更高的经济效益。所以,在水利水电工程建设之前,要将资金使用预案制定出来,包括资金运行的程序、各个环节的资金使用等等都要细化,以提高资金使用效率[2]。在工程建设的每一个环节都对资金合理固化,就可以有效地避免自己使用不足的问题产生,由此可以使得自动化管理系统处于良性运行状态。 2.2注重信息自动化专业技术人才的培养 水利水电工程建设中,专业技术人才发挥着重要的作用。企业要根据工程施工需要积极地引进人才,并注重对现有人才的培养,同时还要将具有激励效应的人力资源管理机制建立起来。企业特别要注重吸引吸引和培养科技人才,从经济规律出发组建以科技人才为带头人的专业团队,以使这些人才在工程建设中发挥重要的作用。工程建设过程中,更好注重对现有人员的职业技术能力培养,将人才培养制度构建起来,通过招聘制度的完善以不断地提高人才队伍素质,构建积极向上的人才环境。 2.3强化信息自动化管理力度 水利水电工程建设中,应用信息技术的同时,还要做好相关的管理工作。企业要根据工程建设实际明确的信息自动化技术的应用管理规范,并将工程实施方案合理设计,以优化工程建设,提高建设力度,避免存在重复建设的现象。在水利水电信息自动化系统运行的过程中,要提高系统运行质量,就要做好监督管理工作,使信息技术的功能得以充分发挥。在水利水电自动化管理中,人员管理是至关重要的。在整个的管理系统中,人员管理是重要的组成部分,除了要求工作人员要按照规范对自动化设备进行操作之外,还要求工作人员要重视设备技术维护和保养能力,对水利水电自动化监测设备充分利用,保证设备持续性地处正常工作状态。比如,对水轮发电机组的自动化管理,采用自动化就似乎检测发电机组的定子和电子,也可以检测发电机定子绕组和铁芯中的温度,并对温度自动调节。对发电机组的润滑度、制冷系统监督以及机组变速系统也可以自动化监督等,如果其中之一发生故障,电气的自动化就会采取智能化措施向检测人员发送警讯和紧急呼叫。 3水利水电工程建设中应用信息自动化技术的动态演示 3.1虚拟工程环境的设置 虚拟工程环境的设置所采用的是地理信息系统,将工程设计为三维的动画。在计算机系统中将水利水电工程图绘制出来,之后对工程建设中的细节合理规划,并从工程实际出发合理布局,使工程从各个角度都有所呈现,便于工程分析。如果发现工程设计中存在问题,就可以及时对设计内容作出调整,或者重新设计。这样就可以避免在施工中发现问题,由此降低了工程施工成本(图1为水利水电工程虚拟工程环境)。在对工程进行动画设计的时候,通过运行电脑软件可以观察到安置发电机电力母线的洞室、引水河以及水利水电工程的内部构造[3]。对于构造的合理性,就可以通过分析设计明确。采用地理信息系统还可以全面地观测工程环境以及周围的地势情况,使施工人员在进行施工中并能够因地制宜地展开施工。 3.2地下洞室施工进度的展示 水利水电工程施工中,地下洞的施工是难点环节。由于施工环境恶劣,就会严重影响到施工进度。采用地理信息系统对地下洞室施工进度进行展示,专业技术人员通过观察图像展示情况就可以充分了解施工情况,特别会对施工中的细节充分了解。 3.3应用遥感技术对施工区域构造全面了解 应用遥感技术了解水利水电工程施工的构造,可以获得大量的信息。比如,对水利水电工程中施工中人难以到达的地方,采用遥感技术获得有关信息,不仅可以节约成本,而且还可以节约时间,由此加快了施工的进度。对于一些技术要求较高的施工阶段,采用遥感技术能够具有针对性地将需要的信息迅速传递回来,包括施工场地情况、地质构造情况等等,施工人员都可以准确获得[4]。特别是施工中可能遇到的困难,都能够提前获得并采取规避措施,以避免临时产生问题无法有效解决。 4结束语 综上所述,科学技术的快速发展,信息自动化技术不断升级,在应用领域广泛应用,特别是在水利水电工程建设中发挥着重要的作用。水利水电工程普遍处于偏远地区,地质环境复杂,给工程施工带来了诸多的不便。采用信息自动化技术,能够克服各种环境不利条件,而且还使工程施工更为便利,提高施工质量。逐渐地,水利水电工程实现了信息化管理,对行业快速稳定发展起到了促进作用。 作者:曾湘 单位:中国水利水电第八工程局有限公司 自动化技术在水利工程建设篇2 1信息自动化技术所具备的优势 1.1功能性优势 信息技术和通信网络的发展使水利水电建设行业趋于智能化,使其具有一定的功能性优势。例如水利水电工程建设中需要将水资源进行合理分配,而水资源调配系统不断应用信息自动化技术,既能方便工作人员节约工作时间,又能提高工程建设施工效率,确保工程如期完成,具有一定的积极作用。另外,因水利水电工程具有施工周期长、规模大等特点,在施工中难免会遇到各种问题,不利于工程顺利开展,而信息自动化技术能够构建精细化管理体系,在施工中实时动态管控施工行为,加强施工全工程的管理,缩短工程建设工期,避免资源浪费等,具有一定的优势。 1.2技术发展的必然要求 信息自动化技术的出现不仅能综合分析信息数据,而且能智能分析以及动态监测数据信息,将水利水电工程建设中可能遇到的问题传输给相关部门,使他们能够及时解决风险问题,进一步确保水利水电管理工作的安全性。除此之外,其还能实现将各项资源进行优化配置,确保施工现场干净整洁。例如常见的水下成像技术能够实时动态关注施工现场整个过程,通过对其合理化监督,能够防止出现安全隐患。如今全球每个国家都在水利水电工程建设中应用信息自动化技术。在该背景下,信息自动化技术不仅能提高水利水电工程建设质量,也成为目前技术发展的必然趋势。 2信息自动化技术应用于水利水电工程建设中存在的问题 2.1技术支持力度欠缺、专业人才欠缺 水利水电工程建设往往需要大量工作人员,对技术要求较高,而现有的工作人员较为懒散,不够专业,导致不能及时利用信息自动化技术中的软件和设备。另外在水利水电工程常会存在工程变动等意外情况,未合理利用信息自动化技术可能导致施工中出现安全事故,又或者造成资源浪费问题。通过有效应用该项技术能从根本上杜绝各种安全隐患问题,从而进一步增强治理水利水电工程建设水平。 2.2缺乏资金投入 信息自动化技术的有效应用离不开资金的大量投入,在水利水电工程建设期间,部分建设工程单位因资金短缺问题,不能及时购进信息自动化技术相关设备[1]。此外,再加上工程建设人员在施工前期未结合施工现场周围环境进行工作规划,导致在实际施工中出现施工材料、设备大量浪费。现有的工程建设队伍未提高对信息自动化技术的重视程度,导致资金利用率过低,这些都是信息自动化在水利水电工程建设中存在的问题。 2.3技术应用程度较低 信息自动化技术的出现并在水利水电工程建设中应用是目前发展的必然趋势,它能够满足水利水电行业的发展需求,在一定程度上促进水利水电建设快速发展。但在实际发展过程中因受到外界各种因素影响,现在水利工程建设并不能将信息自动化技术更好地应用于工程建设,即使在工程建设中应用也不能完全发挥其作用,这就导致技术应用程度较低,从而降低了信息化技术的发展效率。 3在水利水电工程中信息自动化技术的具体应用措施 3.1虚拟环境技术 众所周知,水利水电工程建设环境复杂,且常位于偏远地区,受各种地形地貌限制影响工程实际建设周期长,而因现场施工环境复杂问题导致工程建设中难免遇到问题。因此,基于信息自动化技术中虚拟环境技术应用到工程建设中,相关技术人员可通过模式施工现场,结合周围环境,将工程建设地点进行三维建模。 3.2水文自动检测技术 水利水电项目中大量的数据信息离不开水文自动检测技术,通过对水资源进行合理检测的同时控制水资源。该技术主要依托信息自动化技术来实时关注工程内水位的变化情况,其所获得的数据结果误差小且数据具有可靠性,因此通过将各个站点的数据进行收集然后分析其是否正常运行。这个过程节省了大量人力劳动,节约了时间,从而在满足工程需求的前提下降低工程建设成本。不过因水利水电工程建设地理位置复杂,环境、自然等各种因素影响数据结果的准确性。因此,为了避免雷雨天气影响控制系统,造成数据信息不准确,应及时装置避雷设备,防止因雷电造成工程内部系统损坏[2]。 3.3地理信息系统 地理信息系统(GIS)应用到水利水电工程建设中,其原理就是通过对信息数据进行智能化分析,确保工程周围地域构造以及自然资源稳定。该项技术方便了水利水电工程建设,除了在水电检测管理、水环境监测等方面应用外,还能及时检测河道口泥沙淤积情况等。为了避免在遇到梅雨期造成洪涝灾害,将GIS在水利水电工程建设中应用,不仅能保护水资源,还能起到泄洪的作用。 3.4遥感技术 将遥感技术应用于水利水电工程建设中可避免因山区地势险恶、复杂等问题造成的安全隐患。该技术应用原理就是利用计算机技术及时将项目建设周围环境数据进行收集模拟,在实际施工中确保施工人员熟悉周围地理环境,确保后期施工安全,一定程度上降低安全隐患问题。例如,我国某地区地势凶险,而水利水电工程刚好位于该地区,技术人员利用遥感技术对该地区地形地貌进行测绘规划,通过所得数据结果建立地势模拟图,使施工人员直观地观察到该山区地理特点,为日后施工提供便利,进一步节约施工时间。 3.5闸门监控系统 现阶段,运用闸门监控系统要求分别对进水闸初端和进水闸设置一个控制组,通过人为控制远程操控,全方位对远程自动检测系统进行控制,确保设备正常运行。在控制开关站进行控制过程中,需要确保数据信息在操作面板的作用下到达现地控制系统内,该过程应注意关注启闭机的运行状态。要注意的是应结合相关工程特点对工程整体控制系统内部进行控制,可设立三组,该三种跟上端机组负责不同的部门,分别为:信息数据的收集、信息数据的存储以及特殊情况报警。相关工作人员通过人为控制系统实时对闸门进行控制,避免工程在建设过程中遭遇意外事故,出现安全隐患问题等[3]。 3.6无人机技术 无人机技术也属于信息自动化技术的范畴,其原理是利用无线控制设备和计算机来对无人机进行操控。在实际水利工程建设过程,在施工前需要对施工现场地质进行实时勘察并且在施工过程中也要及时观察现场情况,而无人机技术的应用能灵活观察施工现场进度,并且能完成对工程各个方面工作,如常见的有定点勘察以及线路铺设等。传统水利水电工程需要耗费大量的人力劳动,并且因技术问题工作效率较低,而无人机技术在环境实地勘查等方面优势突出。譬如某水利水电工程在建设过程中需要取某高处平台中土壤样本,而利用该技术能有效取出样本而且工作效率高,对水利水电工程项目建设具有很大帮助。 4结语 社会的发展离不开先进技术,为此水利水电工程企业在建设过程中要科学应用信息自动化技术,这也是我国水利水电工程建设行业发展趋势。通过将信息自动化技术在水利水电工程中的应用实践能帮助企业提高工作效率,使系统运行更加稳定。此外,各地方政府部分还应加强管理水平,出台信息自动化建设管理方法,在充分发挥先进技术优势的同时不断创新,推动工程建设健康发展。 作者:王伟杰 单位:山西万家寨水控水资源调度分公司 自动化技术在水利工程建设篇3 水利水电工程建设和生态环境有着十分密切的联系,而信息自动化技术可以在一定程度上提高水利水电工程建设的效率,使其能够更具安全性,所以在现阶段水利水电工程建设中受到极为广泛的应用。若想切实提升水利水电工程建设的质量,就必须有效建设信息自动化技术数据库,使其职能和效用获得有效发挥,以实现水利水电工程的更好发展。本文着重探讨信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用。 1信息自动化技术在水利水电工程建设中的问题 在进行水利水电工程建设时,资金的投入与信息自动化技术实际应用息息相关。但在现阶段的发展中,多数水利水电工程建设的队伍都未能对信息自动化技术加以重视,对于自动信息化技术设备的购置,不但缺乏资金的投入,也在进行项目建设时严重缺乏工作规划,致使水利水电工程建设资金的利用率极为低下,所应具备的信息自动化技术也极为落后。 2信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用 2.1利用信息自动化技术,设计闸门监测系统 信息自动化技术对于提升水利水电工程建设的质量有着十分重要的作用。全面细致的分析其在水利水电工程建设中的应用,以区域工程的实际情况为出发点,对新兴技术的形式进行合理有效的应用,才能够使水利水电工程管理的效果有所提升。如以某个水利水电工程为例,在进水闸的位置设置出一面控制柜,在混沙进水闸也设置一面控制柜,并对其进行分别控制,在进行管理时,应注意对控制室内设置的远程控制,以实现控制柜面板子开关的自由转换。在内部控制的范围内,应结合实际的情况,设置三台上位机,其中一台主要负责存储,一台主要负责在遇到特殊情况时报警,一台主要负责接收数据信息。在启动现地单元时,应注重闸门以及启闭机开关的状态,将信息及时准确的输送入操作机中,而后上位计算机会将指令发出,并传送到现场之中,从而有效进行监控调度。这一系统借助监控处理的形式,对原先的监控方式也予以保留。在进行远程自动控制的设计时,闸门监控是最为突出的特征,可以通过手动的方式对其系统进行连接,使其能够有效发挥自身的功效。在自动化的控制中,检测控制系统时,应通过细致的检查。来保障设备的正常稳定运行。在视频监控室的内部,相关工作人员对闸门的监控与管理,应借助于信息自动化技术的各项指标,以实现自动系统和手动系统的有效连接。 2.2利用信息自动化技术,设计水文检测系统 在进行水利水电工程建设时,应秉着“安全”,“高效”的施工原则,并以施工的实际情况为出发点,设计出与发展相符合的要求,只有这样水利水电工程的建设才能够满足长远发展的要求,使其能够达到生产指标的各种要求。在信息自动化技术系统中,可以通过自报式形式,移动网络为主的方式进行通信,而实现有效分配。信息自动化检测的形式能够及时对水位进行检测,也能够进行现场的检测。所以,应有效搜集并处理原始资料,结合中心站系统采集的实时情况,使其能够具有向外传输事故报警、水情信息的功能,并要与各个站状态的实际情况进行结合,而后依据此判断出各个站的运行是否处于正常的状态。由于信息自动化系统能够满足不间断工作的要求,所以在遇到恶劣天气时,也能够从容应对,以避免不必要麻烦的出现。另外,在对其系统进行设计时,应重视对防雷的设计,避免出现雷击事件而引发出安全事故。 2.3利用信息自动化技术,设计局域网 在进行信息自动化技术系统设计时,应以局域网作为基础,与水利水电工程建设的各项要求结合,进而构建出内部局域网,以实现内部信息的传输与共享。在进行系统的设计时,应充分利用各项网络传输介质,将其与技术的实际要求进行结合,并严格按照相关的标准来开展设计。在进行实践时,可以借助开放性设计的方式,为升级系统以及扩充系统做好准备工作。在选择设备与布置接点时,应将外网与局域网相连接,进行内部铜须系统的设计,从而实现计算机内视频信息的传输与信息的有效利用。 2.4利用信息自动化技术,研析信息化软件系统 水利水电工程建设中的信息自动化软件系统,主要包括安全监测、调度洪水以及防汛信息等子系统。在对软件进行分析与设计之后。应确保其能够满足水闸建设的标准,从而为水利水电工程建设的管理与防护打下夯实的基础。在进行后续设计时,应建立起安全防汛系统、预防洪水系统以及检测水闸系统,使各个设计形式的重要作用能够得以发挥。另外,在此基础之上,应做好水闸系统的维护与管理工作,借助科学化、标准化的数据露露形式,实时进行数据分析,以实现对信息化的操作。 3总结 总而言之,信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用,不但能使施工效率获得提升,也能够在一定程度上使施工的安全性受到保障。所以,在进行水电水利工程的建设时,对于信息自动化技术的应用,能够使施工的水平以及质量获得大幅度提高,由此可见信息自动化技术对于水利水电工程建设来说具有直观重要的作用,应让其获得更为广泛的应用。 作者:王晓君 单位:甘肃省引大入秦工程管理局
探索机电设备的自动化改造及维护:论机电设备的自动化改造及维护 摘要:近年来,随着工业科学技术的不断发展,人们生活水平的不断提高,我国机电设备自动化系统也正在不断的完善。现阶段,智能化建筑设计到的现代科学技术有很多,如通信技术、计算机网络工程技术、建筑技术等。通过这些先进技术与机械设备控制系统的相互融合,我国机电设备自动化的改造和维护程度都有了明显的提高,本文对机电设备的自动化改造维护进行深入研究。 关键词:机电设备;自动化;改造及维护 一、我国机电设备自动化改造及维护的重要性 自改革开放以来,随着市场经济体制的改革,经济技术的不断发展,我国人民的生活水平和生产水平有了很大的提升,为了迎合人们生活和生产的需要,机电设备的自动化改革已经成为其发展的主要方向。其主要特点,体现在以下几个方面:①对机电设备控制系统的改革,传统的机电设备主要是通过人工操作的,这种人工操作很容易出现操作失误,同时在一定程度上还降低了设备的运行效率,所以有关控制系统自动化的改革迫在眉睫;②机电设备所在生产线的自动化改革,这一改革是实现企业高效生产的重要手段,如今,我国很多大型工业生产企业纷纷引进国外先进机械自动化设备,其目的就是改善企业生产经营模式,实现现代化生产;③对机械设备本身进行自动化改造和维护,可以在每一个设备元件中加入自动化控制系统、监测系统,这种改造可以使设备通过微机显示器显示设备运行情况,一旦其运行情况出现异常,相关人员可以及时进行维修,有效的保证了企业机械设备的正常运行[1]。 通过对工业企业机电设备进行自动化改造和维护,可以使企业的生产效率大幅度提升的同时,实现企业的现代化运营,为企业生产和发展提供强大助力。 二、机电设备自动化改造及维护的设计方案 在机电设备进行自动化改造及维护之前,企业相关技术人员要对其改造及维护计划制定合理、可靠、安全的设计方案,方案有效与否可以直接影响机电设备自动化改造及维护的改革效果,通过对其设备进行系统分析可知,机电设备自动化改造必须要遵守以下几点原则:①解决传统机电设备的生产缺陷和隐患,在充分了解其原因后,对设备进行针对性改革,包括运行状态、生产性能、运营效率等;②以可持续发展为原则,使改造后的设备具有低耗能、零污染的优质性能;③制定改造及维护的整改计划,同时还要针对其改造过程中,机电设备实时反映的运行信息,对整改计划进行修改和完善;④将机电设备改造及维护的图纸大样进行描绘,通过绘制图纸大样,使工作人员掌握机电设备改造的主动权,能够及时有效的对机电设备进行逐项校准;⑤现场技术人员要定期开展研讨会,对机电设备的改造进度、改造问题、改造方案进行系统的分析,通过自检的方式,完善改造方案的合理性、可靠性[2]。 三、落实好机电设备自动化改造及维护的几点合理性建议 1.改造及维护具体实施措施 编制好机电设备自动化改造以及维护的计划和方案之后,工程技术人员和现场工作人员要对其计划和方案进行实时改造,在改造的过程中,工作人员可以通过先进科学技术监测设备的自动化程度、生产效率、资源利用率等性能,如果其显示的信息数据合理,则机电设备自动化改造的计划和方案正确,如不合理,则说明其计划和方案中存在很多问题,要及时进行修正。落实机电设备自动化及维护的具体实施步骤,主要表现在以下几个方面:①在对机电设备自动化改造之初,工程人员要不断引进先进科学自动化技术,还要对其设备的运行状态进行宏观调控,通过数据分析,制定合理的工作安排;②设立安全管理小组,在机电设备自动化改造及维修过程中,对其设备运行情况进行安全管理监督,一旦设备出现自动化运行故障,施工人员要对其设备生产情况进行分析,实施抢修计划;③针对不同的工种,针对不同机电设备自动化改造特点,制定相应的安全生产防护措施;④引进专业的安全技术负责人,对施工现场全权负责,维护机电设备自动化改造及维护施工现成的秩序,如高空作业、深井作业、生产作业等,如果改造施工作业和场地出现相互影响的情况,则现场安全技术负责人要根据实际情况,对施工场地进行适当调整[3]。 2.对工程人员进行专业技术培训 对工程人员进行专业技术培训可以有效的提升机电设备自动化改造及维护人员的能力,其具体实施步骤如下:①培养工程人员对机电设备自动化改造和维修的积极性,对专业技能优秀的技术人员给予奖金鼓励;②定期对机电设备改造和维护人员的技能进行业务培训;③做好资料收集整理工作,对机电设备自动化改造及维护的图纸、设备运行信息、设备生产情况进行系统记录、存档。 结论:综上所述,制定一个合理、可靠、科学的机电设备自动化改造计划和方案对机电设备自动化发展具有重要意义。现阶段,我国机电设备自动化改造技术发展较晚,很多技术理论知识还不够完善,专业技术人员的技能仍不全面,这些都抑制了机电设备自动化的发展。机电设备自动化发展是我国工业企业发展战略中最重要的组成部分。笔者认为,要坚决发展机电设备自动化改造道路,从落实机电设备自动化改造及维护措施、提升机电设备自动化改造及维护人员的能力、做好资料收集整理工作这三个方面对机电设备的自动化改造及维护,以便更好的发挥理论对于实践的指导作用[4]。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备的自动化改造及维护探析 摘要:近几年,随着计算机技术的快速发展,机电设备的自动化技术被广泛的应用并且得到了良好的发展。在建筑机电设备中运用自动化,既能够提升机电设备的精度,又可以降低人力成本。因此机电设备的自动化技术需要不断提升,才可以满足设备的运行要求。本文通过对建筑机电设备的自动化改造及维护进行探析,以更好地促进机电设备自动化向着良好的方向发展。 关键词:机电设备;自动化改造;维护 引言 随着我国经济的快速发展,人们生活水平在不断提升,在人们生活水平提升的过程中,人们对物质和设备的要求也在不断地提升,其中设备的自动化水平是当前人们关注的焦点,随着各种要求的不断的提高,机电设备的系统越来越复杂,其自动化水平需要不断地提升,才可以满足设备要求日益提升的需求。当前机电设备主要使用在大型企业、建筑、煤矿等中,机电设备在其应用领域的重要性不断提升,因此,加强机电设备的自动化改造时势在必行的。 一、自动化系统 建筑机电设备自动化,其主要就是利用分布式计算机控制测控系统,对建筑物中的各个系统进行控制,以达到提高效率、降低耗能的目的。设备自动(BuildingautomationSystem,简称BAS)由设备监控系统、火灾报警系统和安全防范系统三个子系统组成,其构成如图1所示。 各个部分的功能简述如下: (一)设备监控系统 设备监控系统主要是对建筑内的给排水系统、通风空调系统及设备及设备和供配电系统及设备等进行监控,为建筑提供一个安全、高效、舒适的工作环境,提高管理效率,降低能耗。其主要功能有对建筑内的主要参数的集中检测和处理,实现处理包括参数的集中显示、存盘记录和越限报警;实现对工程内所有机电设备状态的集中检测,显示和记录,包括故障的检测和报警;实现对工程内设备系统中所有机电设备的集中启、停或者启闭控制。 (二)火灾报警系统 机电设备自动化在火灾报警系统中的功能主要是通过在设备中设置感烟和感稳探头,对建筑物内的灾情及时发现并报警,然后通过设备监控系统和门禁系统联动,使空调机停止运行,开启消防泵与防排烟风机,自动打开公共避难通道及出入口。 (三)安全防范系统 保证工程内人员、资料和财产安全系统,防止非法入侵,通常建筑的保安系统由出入口控制系统、防盗报警系统和电视监控系统组成。 二、建筑机电设备自动化系统的功能 建筑机电设备中自动化系统的主要特点是机电设备较多且分散,也就是需要监控、测量、控制的对象在数量上比较多,且设备分散于各个角落和层次。建筑设备自动化系统的功能主要表现在以下方面。 (一)自动控制各种机电设备的启停、运转状态,对机电设备实现管理,并且还有设备运行报表、设备档案管理、设备维修管理等。 (三)随着外部条件、负荷变化、环境因素等情况的变化,对机电系统实现自动调节,保证各个机电设备处在最佳的运行状态。 (四)对各种突发事件和意外事故进行监测并及时处理,比如煤气泄漏、停电检测等,可以通过预先编制的程序进行迅速的处理,避免事故范围进一步扩大。 (五)是建筑内的各种机电设备能够有序的管理,使各系统实现一体化的协调运转。 三、机电设备的自动化改造 (一)机电设备自动化改造以及维护方案的制定。首先需要对机电设备有一个全面的认识,对企业现有的机电设备进行全面的检查,了解机电设备在运行中存在的安全隐患以及机电设备自身存在的缺陷。只有对机电设备进行一个全面的了解和认识,才可以制定出合理、有效的机电设备自动化改造和维护方案。将机电设备的自动化改造任务进行确定之后,就需要制定切合实际的机电设备自动化改造和维护措施。根据机电设备自动化改造和维护任务说明,制定相关的整改措施,同时绘制机电设备自动化改造的图纸,针对机电设备进行逐一的校对,最后将机电设备的自动化改造和维护方案进行确定。在完成方案制定、改造图纸绘制等一系列工序之后,进行机电设备自动化改造和维护工作。 (二)落实机电设备自动化改造及维护措施。编制好机电设备自动化改造以及维护的计划和方案以后,我们就要对机电设备自动化进行改造,在进行改造的过程中,要求所有参与的人员都要积极的开拓自身的思路,坚持锻炼、美观、实用、规范等等原则,将自己的全身心都积极的投入到机电设备的改造过程中,将自身的动脑能力和动手能力进行提高,并且对每个人的工作积极性进行充分的调动,明确大家的任务,清楚自身的要求,在工作过程中必须要有的放矢,这样才能够提升工作的效率,从而保证机电设备自动化改造及维护的质量。 (三)在机电设备自动化改造和维护的过程中,需要注意一些安全问题,安全促进自动化改造工作的进行,所以在机电设备自动化改造和维护的过程中,需要建立安全管理小组,对机电设备自动化改造进行监督管理,保证各项工作和技术达到要求,坚持预防为主、安全生产的原则,对机电设备自动化改造和维护工作进行现场监督,同时按照不同的工作,制定不同的安全措施,安排专业的安全技术人员,对机电设备的自动化改造和维护现场工作进行监督管理。 四、机电设备自动化的维护 (一)健全管理制度 严格落实建筑机电设备自动化的安全管理责任制、工种岗位责任制以及事故追究责任制等,重点建立健全机电设备使用与操作规程、机电设备的维修保养制度、机电设备现场管理制度及机电设备采购与验收制度等具体的规章,同时配套相应考核措施,真正让管理制度起到一定的约束,规范各项管理行。 (二)提高机电管理队伍的整体素质 机电管理的决策层应树立超前和创新的思维现念,把握大局,敢于前瞻,用新思维去分析研判建筑企业机电管理中可能出现的新情况和新问题。机电设备操作人员要在日常工作中不断学习机电理论和设备操作知识,积极参加各项培训和技能大赛,在学习和培训中不断强化安全管理意识,提升实际操作技能,在实践操作中灵活运用,有效防止机电设备安全事故的发生。 (三)加强机电设备信息化管理 逐步建立起设备的检修保养制度、完善机电设备的跟踪管理、细化设备的保养工作记录、落实好包机责任制、建立健全设备的运行档案,并制定相应的奖惩措施。通过查询机电设备的信息化管理档案来了解设备是否处于最佳运行状态,及时排除安全隐患,确保焊殉、企业健康、有序的发展和生产。 (四)建立质量监控体系 坚持标准化设计,做到全面系统规范,在设计环节上杜绝隐患。在设备购置过程中辨别真伪,严把采购质量关。设备到货把好验收关,必要时应进行拆机检查,性能测试后方能下井使用。安装方面,把好分阶段验收安装质量关。验收不合格的不得进入下一道工序。机电设备停产检修前,制订严格详细的停产检修计划,编写作业规程,重点项目坚持分管矿领导、机电副总进行现场跟班,不合格的不能进行验收、签字。 (五)收集机电设备的自动化改造和维护的相关资料、文件。机电设备的自动化改造和维护中涉及很多方面的内容。在机电设备的自动化改造和维护之前,需要制定改造方案、绘制改造图纸、对现有机电设备进行检查等。这些工作中涉及很多知识。如果有一项资料的施工和制定的改造方案不同。就需要进行严格的检查和审核。所以在机电设备的自动化改造和维护中需要做好相关资料的收集和整理工作。每一项工作开始之前和结束之后。都需要对其进行调试、安装等。对其中出现的不合理现象以及出现的问题及时查明原因。并进行处理。保证机电设备的自动化改造和维护的质量。 结束语 伴随着社会的不断进步,经济的高速发展,使得人们生活水平有了很大的提升。在人们不断提升自身的生活水平的过程中,也更加注重对设备自动化的关注度。对机电设备自动化进行维护和改造并不与一般新设备进行安装和调试相同,机电设备自动化主要是在原来的设备进行施工管理这一情况之下,并且针对当前机电设备中存在的缺点,具有目的性的对机电设备进行消缺和革新,以便能够使建筑机电设备的自动化在操作过程中更加的完善,其运行的管理更加合理,操作更加方便,其运行也越来越可靠。所以,机电人员只有在实际的工作中不断积累经验,将理论知识运用到实践中去,能够学以致用,使其能真正发挥作用。并且要善于学习和借鉴一些新工艺、新技术,时建筑机电设备自动化改造技术能够在系统中发挥更重要的作用。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备管理维修及其自动化改造 摘要设备维修是一项复杂的工作,需要掌握多种学科的知识,并熟练运用,才能顺利开展工作,确保设备管理工作正常进行。在设备管理中,要求工作人员除了要掌握设备的性能之外,还要了解设备保养与维修的知识和技能,熟练进行操作,严格按照规章制度和计划执行,从而延长设备的使用年限,提高企业的经济效益。 关键词机电设备;管理与维修 ;自动化改造 为了确保设备管理顺利开展,设备维修的模式正在不断与时俱进,一些先进的企业设备维修模式不再单一,而是通过事后维修、预防维修和欲知维修三种模式完善设备维修和管理。对于技术人员而言,设备维修是一项复杂的工作,需要掌握多种学科的知识,并熟练运用,才能顺利开展工作,确保设备管理工作正常进行。 1设备管理的要求 保证设备的清洁,没有杂质和污染,检点部位是否存在油污,确保设备一切正常,将周围的杂质整理干净。将工具和物件摆放整齐,条理清晰,正确分类。按时为设备换油,保持良好的润滑,使设备内部零件能够正常运转,保证油的各项指标符合要求。 除此之外,最重要的就是设备的安全使用,了解设备的性能,按照要求和规定进行操作,不要超负荷运行设备,定期检查设备,各项安全防护措施配套齐全,保证设备使用的安全。 在设备管理中,设备的保养和维护是确保设备能够正常运行、延长使用寿命的重要措施。除了要对设备进行定期的检查和维护外,日常维护也是不可或缺的。润滑和冷却系统的保养与维护也要高度重视。 设备的保养与维护要做到未雨绸缪,只有做好日常维护,才能确保设备更好地运行,减少故障的频率,因此,必须要形成制度,规范操作行为,并定期进行检查与考核。设备需要定期检查,做到安全第一,预防为主,必要时可以借助工具,精度检查则是检查的进一步细化,从而了解设备的实际运行状态与精度。 制定设备维护规章制度是设备顺利维护的基础,坚持日常维护,可以有效延长设备的使用年限,确保使用安全。具体要求主要有:确保设备的清洁,摆放整齐,各个性能指标良好;规定日常维护和保养的具体部位和方法,以及应达到的标准;定期考核操作人员维护设备的情况,解决维护时出现的问题。 2设备三级保养制 2.1 日常保养维护 日常保养维护的频率一般为每天保养和每周的保养,简称日保养和周保养。 1)日保养。日保养要求工作人员每天都要对设备进行保养,这主要是由操作工人来完成。工人在交接班时,要做好详细的记录,并做好检查。还要清洁设备,为设备加油或换油,检查设备的各个装置是否有松动或不灵便的现象。试运行设备检查是否能够正常工作。设备的各个环节都要注意,如果声音、温度等方面有异常现象,要及时上报和处理。下班后要记得将开关关掉,所有涉及到操作的手柄归到不工作的位置,还要再次清洁设备的油污和杂质,再次为设备加油。对设备的工作环境予以清理和归整,按时填写交班记录。 2)周保养。周保养一般是在每周的周末进行,保养时间根据设备的不同而有所不同,通常精度高、大、少的设备要进行四个小时的保养维护,一般设备两个小时即可。 首先保证设备外观的清洁,各个部分都要保养,设备的工作环境亦要清理干净,从环境到设备,均要保证整洁。第二,操纵传动的检查,检查各个部位的操作是否灵便,是否能够正常运转。第三,液压润滑方面的检查,油的各个方面是否符合指标。第四,电气系统的检查,是否清洁,是否能够安全可靠地运行。 2.2 一级保养 操作工人是设备一级保养的主要执行者和负责人,对设备进行检查时,需要拆卸就要按照计划实施,并进行清洗。各设备各个环节的通道、间隙都要进行详细的检查,发现问题及时处理。做完保养后要进行详细的记录,机械员要进行检查和验收。一级保养涉及到所有使用的设备,而重点设备则需要重点保养。一级保养的目的是为了延长设备的使用寿命,消除安全隐患。 2.3 二级保养 维修工人是二级保养的主要执行者和负责人,根据检修计划,对设备进行详细的检查和修理。涉及到更换、修理、清洗等环节时,要按照计划和要求进行相应的操作,确保设备性能达到正常要求。二保后,详细填写检修记录,再进行验收。二级保养是在一级保养的基础上更上一层楼,使出现问题的设备达到正常的要求和标准,提高设备运行的安全性和可靠性。 2.4 三季保养制 三级保养制再次将设备的维修保养推向重要的位置,要求操作工人和相关工作人员高度重视,配合开展设备的管理工作。严格要求操作工人,使他们真正了解设备维护与保养的重要性,扎实掌握设备维护的知识和技能,按照规章制度进行维护和保养,提高设备的完好率,延长设备的使用寿命,为企业节省维修费用,提高经济效益。 3提高设备保养与维护水平的措施 规范保养维护工作,定期对设备进行检查、清洗、更换、调整。按照计划对设备进行维护,根据规定对不同的设备进行严格、妥善地维护。 操作人员要尽职尽责,对负责范围内的所有设备必须要进行严格的检查,由专职人员负责检点设备,保证设备可以安全、可靠地运行。在巡检的过程中,一旦发现有问题的设备,要立刻上报,由正在值班的负责人进行处理。设备出现的问题要及时记录,维修人员在检查时也要做好记录。专职巡检工负责接收设备缺陷记录表和维修检查记录,并统一上报。在巡检的过程中发现有问题的设备,要根据检修计划安排检修,如果问题需要马上处理,则根据能力范围决定。 4结束语 工欲善其事,必先利其器。设备保养维修的重要性不言而喻,在设备管理中,要求工作人员除了要掌握设备的性能之外,还要了解设备保养与维修的知识和技能,熟练进行操作,严格按照规章制度和计划执行。熟能生巧,工于细节,从上到下均参与到设备管理当中,才能真正做好这份工作。 探索机电设备的自动化改造及维护:机电设备的自动化改造及维护探析 摘要:近些年来,随着现代电气控制技术和网络技术的发展,将机电设备控制改造同网络通信技术相结合来实现机械设备的自动控制、数据采集和分析整理已成为越来越多企业的选择。企业在这种新型控制技术的支持下,对原有设备的传统继电接触器控制系统进行现代化升级改造。但是,升级改造后控制系统智能化水平不断提升的同时也给机电系统带来更多复杂的问题,对自动化设备进行改造和维护上作显得十分重要。 关键词:机电设备;自动化;改造及维护 引言 目前,在国内一些老牌的生产企业中,老的大型设备几乎都是采用传统的继电接触器控制系统。这种控制系统起源于上世纪二十年代,这种控制系统少则需几个多则需几十个继电控制元件,它有很大的缺点:设备体积大,动作速度慢,功能少,难以实现较复杂的控制,而且控制线路接点多,故障率高,工作的可靠性差;耗能、噪音大、效率也不高。随着科技的进步,企业对设备的继电接触器控制系统进行PLC和网络通信技术相互结合的现代化改造,现代PLC控制系统不仅控制功能强大,功耗、体积减少,可靠性提高,而且远程I/O和通讯网络相结合实现了对控制数据及图象的实时控制调整。设备通过改造降低了能耗、减少用地,最主要是提高了设备工作的可靠性,从而提高了生产效率。在实际的改造工作中,探索机电设的自动化改造及维护的方法,对改造工作的成功与否至关重要。 一、熟悉设备改造要求,落实改造措施 机电设备的自动化技术改造应建立在熟知相关改造要求的基础上进行,依据不同的环境和设备需要,采取相应的改造措施。机电设备的自动化改造不仅适应了企业走向市场的需求,更是调整企业产业结构、提高企业生产水平的重要手段。因此,要想将企业的生产效率和经济效益得到有效的提高,就必须要加大科学技术的投入,加强新技术、新材料的运用。在进行技术改造时,要本着多进行技术改造,少增加改造成本的原则进行,充分发挥先工程技术人员的作用,最大程度地提高科学技术的转化率。利用相应的技术建立有效的设备运行监测系统,提高系统对设备的实时监控能力,进而保障设备的安全运行。实际工作中,在进行设备自动化改造前一定要熟悉改造设备的生产工艺要求,分析其电气控制系统的具体内容和要求,了解设备的结构组成、工作原理、设备传动系统的类型及驱动方式、主要技术性能及规格和运动要求;了解电气传动方式、电机、执行电器的数目、规格型号、安装部位、用途及控制要求;了解设备使用方法,各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的作用;了解与机械、液压部分直接关联的电器(如:行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等)的位置、工作状态及与机械、液压部分的关系,在控制中的作用;掌握电气控制原理图的主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节等电路,然后依据设备的运动方式、电气控制系统编制PLC程序,绘制梯形图,制定改造措施,按改造措施和绘制好的图纸进行施工。在确定好机电设备自动化改造及维护的相关方案措施之后,应着手开始进行实际自动化改造过程,在整个改造的过程中,参与改造人员需具备良好的素质和开阔的思维,改造的设备应坚持实用、经济和美观的原则,参与改造的相关人员必须积极投入到整个改造工作中去,保证整个改造过程不出现严重纰漏,提高改造及维护的效率。与此同时,相关人员应在安排任务及工作过程中,合理安排工作先后顺序,科学进行人员组成划分,合理安排工作,认真完成各项改造及维护任务。在对机电设备自动化进行改造和维护过程中,对于暴露出的安全隐患要做到仔细排查,尽早解决,将安全隐患扼杀于摇篮之中。对于机电设备自动化改造及维护所体现出的改造效果、改造内容以及实施自动化改造过程中暴露出的问题应做到详细记录,所有相关的技术人员及改造人员都必须仔细认真看待改造及维护工作,争取将改造工作做得更为周全。 二、确立机电设备自动化改造及维护方案 在机电设备自动化改造工作之初,制定出高效合理的施工改造方案对于整项工程实现顺利完成至关重要,想要制定好机电设备的维护方案,对于机电设备的全面认识至关重要,对待改造的机电设备进行全面综合的检测,对于设备中所含的缺陷以及运行中可能存在的安全隐患有一个直观的认识。只有对机电设备有一个全面的了解和认识之后才能够制定出高效合理的改造方案,对企业中待改造的设备仔细检查,及早发现设备中的安全隐患并尽快清理。在确定好自动化改造任务之后,就需要制定合理的机电设备改造措施。确定整个改造和维护工作流程,对实施改造过程中的步骤进行综合管理,确定出合理的改造计划书,根据计划书中的规定以及相关要求,绘制机电设备维护和改造图纸,根据绘制出的图纸样式对现有的机电设备进行逐项审核,最终再确定整个改造和维护方案,在改造图纸绘制完成之前,坚决禁止进行维护及改造工作。在进行机电设备自动化改造和维护时,应依据改造的内容对改造过程中出现的问题进行综合汇总上报给现场施工技术人员,通过小组讨论研究制定出合理的解决方案,确保整个机电设备自动化改造和维护工作的顺利完成,保证施工质量,同时应严格执行自检过程,分步骤进行验收工作,最后上报给企业领导进行验收,在企业高层验收合格之后,对整个工程方案有一个相应的评判,做好机电设备改造维护工作的相关数据以及图纸的整理工作。 三、改造中应注意的问题 1、制定严密的施工组织措施和施工安全措施 施工组织机构的设立:在进行机电设备的自动化改造之前应成立专门的安装小组,整个小组成员由生产人员、技术人员、安全监督人员、设备安装人员以及检修人员构成,负责整项改造工程的施工流程。整个改造过程采取责任制,工作总负责人作为第一责任人,负责工程改造中全面工作。各技术工程成员同时担任各小组的安全员,负责监督小组成员的安全情况以及安全事务的具体落实情况。在各个小组开展改造工作之前,要对当前阶段工作的技术措施等进行分析,严格执行相关规定。施工安全措施的制定:安全是实现生产的重要前提,对于生产起到保障和促进的作用,尽管在及特殊情况下安全同生产之间会存在细小的差异和矛盾,从安全生产的角度出发,这二者之间不存在任何的矛盾性。依据实际的改造及管理的现场情况,对不同的技术人员和改造人员制定相应的改造措施管理办法,设立专门的安全及监督人员对整个现场的安全状况以及改造过程中的安全问题进行全程跟踪监督。所以,改造的安全问题应作为一项重点问题来实施。 2、做好数据的整理收集 机电设备自动化改造及维护的相关资料和图纸从某种角度来说就是机电设备自动化改造过程的语言和规定,然而从当前的情况来看,实际的施工过程与图纸规定大相径庭的现象比比皆是,所以,企业相关监督部门必须加大数据及图纸的管理力度,实施机电设备自动化竣工图管理,这样为机电设备自动化的改造以及设备返修提供直接严格的数据技术支持,同时对于加强企业工程项目管理,提升设备工程改造质量来讲具有十分重大的意义。 结束语 在实际的改造过程中,应首先确立机电设备自动化改造要求,落实机电设备自动化改造的相关措施、确立自动化改造目标及方案,同时制定好施工安全监测体系以及做好数据的整理收集,对机电设备的自动化改造进行简要说明,在实际的企业技术设备改造过程中,应重点将机电设备自动化改造及维护的相关理论研究方法应用到实际工作中去。
数学课程思政教学篇1 促进思想政治进教科书、进班级、进入学生头脑,培育肩负中华民族崛起大任的当代新人,全面推进课程思政建设是全国高校落实好立德树人根本任务的战略举措。 一、“数学分析”课程的重要性 “数学分析”作为数学类各专业,以及部分院校人工智能和数据科技学院的数据、智能、电气等学科的基础类必修课,是深入掌握复变函数、微分方程、微分几何、实变函数、泛函分析、概率论和数理统计等后继学科的重要阶梯,是报考数理类本科生、硕士研究生的必考基础课之一。该课题对训练学生的数学思维能力、运用逻辑促进行动和科学计算能力,提升科学知识水平,培养学生的思想品质、思考能力、潜在能动性和创新力,培养学生的综合素养,等等方面具有重要意义。因此,该课程的思想政治教学模式研究迫在眉睫。 二、“数学分析”课程思政教学存在的问题 目前人们对于各学科思想政治工作的实质与功能、内涵与形式、问题性质与成因、手段与途径等方面还没有科学全面且系统地了解,尤其是“数学分析”课程单调枯燥、教学内容多、课时安排少等问题,使得课程思政建设具有一定的难度。目前“数学分析”课程教学存在如下问题:(1)课堂中的思政元素相对较少;(2)由于部分思想政治教育元素的不合理或者与知识的契合度不够,从而产生了为了思想政治教学而教学,导致课程思政教育出现“两张皮”的现象;(3)部分教师只重视知识的传播,德育元素相对较少,且缺少对学生人格观、价值理念、世界观等的科学引导;(4)部分学生学习兴趣不高,因为“数学分析”课程难度很大,且学时相对较长,所以学生的学习兴趣相对不高,且课程不及格率也相对较高。 三、“数学分析”课程思政教学模式的探索研究 结合“数学分析”课程思政教育特点,在课程教育上将学生的马克思主义立场理论思想的培养和科学研究精神紧密结合在一起,培养他们认识问题、研究问题和解决问题的才能,培育他们对探求未知、追求真理、永攀科技顶峰的责任心和使命感,这是本课程的总目标。在思想政治教学的基本内容与课堂教学的手段方式上,充分做到了根据学生的课程基础、学校的专业特色、学校目标,结合学术和时代前沿、师生熟悉的典型案例,具体有以下几方面的研究。 (一)梳理“数学分析”课程思政的思想政治目标 教师首先对《高等学校课程思政建设指导纲要》—学校培养目标—专业人才培养目标这些文件自上而下进行详细解读,然后自下而上思考问题:最希望学习该课程的学生将来会成为什么样的人;本行业最不能容忍的问题有哪些;该学科有哪些方面的发展可以推动社会进步;等等。通过思考这些问题,总结该课程需要达到的课程思政目标,进一步细化到单元章节的教学目标,最终在课程大纲中分专业进行如下修订。 1.课程目标——数学类、应用统计学。(1)课程目标:能够阐述极限论与单多变量微积分学的基本概念、基本理论和基本计算方法;掌握基本的计算技巧;能够理解极限理论和单多变量微积分学的基本思想与方法。通过学习让学生深刻理解数学基础研究对后继专业课程学习和未来工作实际的重要意义。(2)教材目标:通过对基本理论与公式的演绎和运用,训练学习者的抽象学习能力、逻辑推理能力、理解概括能力、计算能力,进而使学习者得到良好的数学思想的锻炼,形成科学合理的思维方法,严肃实事求是的科研心态和优秀的意志力品德。(3)素质目标:通过对具体案例的学习与解决,训练学生数学建模和应用,从而培养数学素养与创造力,使学生能够用辩证唯物主义观点正确认识世界,树立正确的人生观和价值观。通过应用“数学分析”的方式研究和处理实际问题的技巧,提高实际应用和动手能力,通过对具体问题的分析,增强创新意识,提升创新能力。 2.课程目标——电子信息工程(人工智能新工科试点)。(1)课程目标:能够阐述极限论与单多变量微积分学的基本概念、基本理论和基本计算方法;掌握基本的计算技巧;能够理解极限理论和单多变量微积分学的基本思想与方法。(2)教材目标:通过对基本概念与公式的演绎和运用,训练学习者的抽象思维意识、逻辑推理综合能力、语句理解概括能力、综合计算水平。透过对实际例子的教学与研究,锻炼学生数学建模和实际操作技能,从而培养他们的数理素质与创新能力,提高实际应用和动手能力。“数学分析”大纲较之前添加了思想政治目标,另外增加了新工科学生的学习,所以相应地根据新工科的特点添加了新工科教学的课程目标。 (二)挖掘与授课内容相关的思政元素 通过探究,在数学层面分析“数学分析”课程中的知识领域所蕴含的哲学观念与思想方式,探求真理精神与科学态度、思想品德与人文关怀、爱国主义与敬业精神、忠诚守信与爱岗敬业、艰辛开拓与开拓创新精神等,这些都将为教师提供有益的思想政治素材与例证。 1.通过发掘大量与“数学分析”授课内容相关的数学教育、与科技发展相关的民族文化、古代数学家的智慧,并充分运用于“数学分析”课堂教学,以引领学生认识我国民族的文明,提高自信心和荣誉感。如结合我国古代数学家的科学故事讲解“数学分析”中的无理数π,讲述π的计算发展过程。首先用我国魏晋时期的著名数学家刘徽的割圆术求圆的周长来说明。刘徽认为“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”(《九章算术》方田章圆田术,刘徽注)刘徽用切圆术把圆周率精确到了小数点后三位,后来南北朝时期的祖冲之在刘徽研究成果的基础上,把圆周率精确到了小数点后七位,这一成果远比欧洲人要早一千多年[2]。在讲定积分的应用求体积时,推导出已知截面积的立体的体积为V=s(x)dx,这个结果说明只要截面积相同、高度相同,即使立体形状不同,体积仍然相同。该结果其实在《九章算术》一书中早有记载。《缀术》中记载了我国古代数学家祖暅(祖冲之之子)在求体积时得到了一个重要原理“缘幂势既同,则积不容异”,幂势就是截面积。后来意大利的数学家卡瓦列里也提出过相同的原理,但比祖暅晚了一千多年。通过讲解这些数学家的科学小故事,让学生感受到我国数学家的伟大成就,从而增强民族自豪感及培养学生的爱国主义情怀。 2.引入学科科研新动态和社会热点问题,尤其是学生亲身经历的事情,将教学中的知识点与科研实践及社会热点问题相结合,使学生了解前沿技术,进而激发学生的学习兴趣和创新意识。例如在学习重积分的物理应用——矩(k=2时为转动惯量)时,首先观看神舟十三号的宇航员在“天宫课堂”上的太空转身实验图片或视频,这个原本在地面上难度系数为零的普通动作,在太空中却显得尤为困难,这个实验所展现出的其中一个动作是航天员在伸展身体的时候,因为质量分布离得旋转轴比较远,转动惯性比较大,所以角速度就减慢,通俗地说就是转得慢了。而当把四肢收回时,转动惯性小,角速度就会增加,直观感受就是转动速度变快了。那么为什么会这样、质量分布与转动惯量之间有什么关系,可将“如何求转动惯量,即矩”的问题引入课程。这个授课过程一方面让学生体会到我国航天事业的强大和科技强国的重要性,增进民族自豪感;另一方面激励当代学生勇于创新,勇于攀登科技高峰,做到科学与人文并举。 3.将基础理论研究和实践应用相结合,把数学建模思路与方法带入教学课程中。比如引入森林的碳封存问题,森林管理者要在采伐森林制造产品的价值与让森林继续生长和吸收碳的价值之间找到平衡,这就需要利用“数学分析”中的最小二乘法、条件极值及数学课堂中学的相关知识,以“数学分析”论证中学到的思维方式构建一个固碳模型来确定森林及其产品对碳的封存能力等。该过程一方面培养了学生的环保意识,另一方面培养了学生运用数学思维方式分析处理现实问题的能力,以及团结合作的意识。4.结合新工科学科特点,在教学过程中寻找与相关工程知识有关的思政元素,突出数学理论知识对新工科的支撑作用。例如在讲解极限时,可以结合新工科的特点给出极限在银行复利中的应用,通过极限、银行等行业的决策者可为普通人提供投资理财建议和债务风险评估等,帮助学生理解极限的概念及数学知识的应用,使其对极限概念的认识由感性认识上升到理性认识,培养大学生的辩证唯物主义世界观。在学习第一类曲面积分时,让学生计算我校落成的全国首个3D打印的赵州桥的曲面面积,便于学生了解赵州桥,体会3D打印这种科技创新和大国的工匠精神,培养学生勇于创新的科学精神和利用“数学分析”知识解决具体问题的能力。 (三)多样化的教学方法 在课堂中,改革了数学课程中传统的教师“灌输式”的教学方式,针对各学科授课章节内容实行启发研究法,并结合问题式教学法、讨论型教学法、案例式教学法等实现对学生的课堂主导作用。课前将课件发至QQ、学习通,让学生做好预习。课堂上教师使用Matlab软件,以数形结合引导学生,以辅助数学的直观形象化教学;适时使用多媒体教学课件,并利用云课堂、雨课堂等网络平台,增强师生的互动性,及时了解学生的学习动向,并丰富课堂表现的形式与手段。在课堂上,学生进行分组讨论,积极主动地投入课堂教学中,教师启发学生的学习思路,并指导学生发现及提出问题,然后自主剖析提问和解答问题,从而充分培养学生的自主学习能力。让学生学会进行文章搜索、资料查询及其他获取相关信息的基本方法。在智慧课堂进行小组讨论,使学生对数学提问既知其然又知其所以然,进一步培养学生对数学提问的了解和认知。 (四)合理的教学设计 本课程思政教学按照“能否与教学目标吻合”“能否与反馈评价吻合”和“能否与课堂教学联络密切”等三项原理进行了课程设计。在课程设计中合理整合了思想政治、“数学分析”课程的重点和难点内容,并根据学生的学情、能力、学习方向、技能目标等要素,通过创设案例,把与学生专业特点相近的现实问题带入课堂教学,比如讲解在第二类曲面积分理论中引入我国的三峡大坝,求泄洪量即流量问题。让每个学生带着问题去学习,从而激发学生积极思考,教师主动介入课堂,作为学生课堂教学中的主导,并且做到了寓价值理念引领于知识灌输与技能训练之间,既能表达每个学生的学习能动性、文化荣誉感,又能促使学生建立端正的思想、人生观和价值理念。再如在学习极值时可以通过苏轼的《题西林壁》,插入图片让学生直观感受连绵起伏的山峰山谷就是要讲的极值,一方面让学生感受到数学的美;另一方面让学生感悟到生命就像连绵不断的山峰,起起落落都是生长的需要,陷入低谷不气馁,甘于平凡不放任,伫立在巅峰不张扬,而低谷与山峰就是我们生命路上的一次转折点[3]。在讲极值的判别方法时让学生知道对待数学要严谨,要有理有据,做什么事都要严谨、认真。通过教师提出问题并由学生分组讨论或运用极值理论回答思考题等,使学生感受到教师团体的合作精神,以及在处理实际问题过程中的重要意义,并以此培养学生后续复习的积极性,进而使学生感受到一个人的人生实质上都是在寻求极大或是最大值。 (五)制定新的评价方案 “数学分析”课程思政要想达到有效的思想政治目标,平时成绩不能再像之前仅由出勤和作业情况来决定,必须要有新的适当的考核评价,注重过程性考核。通过新的考核评价了解“数学分析”课程思政教学总目标的达成效果。新的评价方案制定需要遵循如下准则:(1)诊断性评价。通过课前与课后设计调查问卷的形式对学生的世界观、人生观等思想政治目标进行评价,判断学生的思想政治状况。(2)形成性评价。根据课上与课下学生的学习、作业、参与活动等情况的教学学习过程数据记录、行为学观察等进行评价和反馈。(3)总结性评价。通过前面的诊断性评价、形成性评价,再加上最后的学生书面形式或者座谈会的形式的心得体会,最终给出定性的总结性评价。 (六)进行教学反思 每次结束本课程的授课任务后,要及时对课程思政案例的授课情况进行合理性反思,总结出教学内容专业知识与思政元素契合点,以及融入方式的优势和不足,并进行更新修正,为后续该课程的教学保留宝贵的教学经验,从而不断总结提升课程思政的教学效果。结语“数学分析”课程思政的主要目的是为了帮助学生在了解基本数学教学理论知识时形成合理的世界观、人生观和价值观,并注重培育学生的爱国主义情怀,引领学生坚持“四个信念”,培养学生的科研思想、批判性思想等,从而为大学生在未来步入现代社会奠定了坚实的数理基石。本文根据目前“数学分析”课程思政所面临的问题,对该学科的思想政治教学方法展开了探讨研究,进一步实现了立德树人这个教育使命。 作者:马丽君 周永芳 王金环 单位:河北工业大学理学院 数学课程思政教学篇2 教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,高校要全面推进课程思政建设。为了适应这一新形势,高校需逐步推进课程思政教育教学改革,努力在全校范围内营造课程思政与思政课程同向同行的良好氛围。现阶段,课程思政教育还没有统一的模式,需要结合课程的实际情况去探索和适应。因此高校教师对于思政教育如何融入专业课程教学的要求、方法与途径还存在着不小的疑虑,导致课程思政教学改革停滞不前。其实,改革的关键在于行动,只要把握好大方向,就可在不断的尝试中积累经验,获得提高。因此,本文将以数学建模课程为例,从思想政治的角度探索高校数学建模课程教学的设计策略。 一、高校课程思政创新的重要性 课程思政的提出体现了思政教育内在本质的要求,是高校教育理念变革以及强化三全育人的需要。现阶段,大学生的思想政治教育主要是通过思政课程进行推进和加强。思政课程长期独占鳌头,与其他各种课程成为“两块皮”的现象,使得他们在教育上不能形成合力,甚至互相排斥,这十分影响思想政治教育、品德教育和社会主义核心价值观教育等的传播效果。在大力倡导发展学生综合素质的今天,一门课程的价值不应仅局限于知识的教学,还应体现在促进人的全面发展上。知识的教学和价值导向要相互协作、协同并进,在传播知识的同时在各种课程中赋予大学生正确的价值观,这样在发挥教育效果后也可以更好地反馈和加强自己的学科课程发展。因此,高校开展课程思政的重要性不言而喻。 二、数学建模课程在思政教育中的作用 数学建模、数学模型这类词汇近年来愈发普遍的被大众提及,现如今绝大部分高校都开设了与数学建模相关的课程。数学建模指的是人们建立数学模型的过程,它是数学应用的必经之路,其中蕴含着许多思想政治元素可以挖掘。其一,数学建模课程的教学通常是以具有实际背景的问题为纽带,通过组织学生进行学习、研究和讨论将其转化为数学问题,在构建数学模型的基础上分析模型的合理性,从而解决问题。也就是说,数学建模是问题解决的主要形式。而直接促进学生综合能力提高的重要途径之一便是“问题解决”。由此可以看出,数学建模作为大学非思政类课程体系中的一员,有助于学生应用能力的提升,具备育人功效。其二,数学建模课程的一大特色是会涉及大量的案例,而一些社会热点、我国的数学史实或科学研究课题中往往都蕴含着思想政治元素,把它们作为教学素材可以逐步渗透爱国主义意识,增强民族自信以及文化自信。例如,某年数学建模竞赛的案例“卫星和飞船的跟踪测控”,题目中呈现了神舟七号飞船发射和运行过程中测控台的分布情况,教师在讲解这道案例时便可以引导学生回望“神舟”的飞天航迹,使学生感受国家科技的进步,感叹祖国的强大。 三、课程思政视域下高校数学建模的教学策略 下面本文将以线性规划模型为例,研究如何将思政元素融入数学建模课程的建设。 (一)融合现实事件,深化中国特色社会主义价值认同 规划模型是不等式知识的一个实际应用,主要用于解决各行业中的最优化问题,体现了数学模型在实际生产中的重要价值。因此,在引出最优化问题时可以借助各行业的现实案例作为切入点,挖掘这些案例中的思政价值,引导学生在了解规划模型现实应用价值的同时深化中国特色社会主义价值认同。例如,可以选取以下两个方面的例子引出“最优化问题”。其一,从微观的角度展示现实实例。比如,个人最健康的早中晚饮食时间安排,人们都希望可以合理安排饮食时间从而使身体达到最健康的状态。包括在家庭的理财方面,人们都希望在充分考虑家庭需求的前提下,利用现有的资金可以做到资产的最优化配置等。其二,从宏观的角度展示现实实例。比如,一个城市远期的发展规划也需要考虑各方面的因素,才能使得城市的发展达到一种最优配置。目前,我国的“十三五”规划目标任务胜利完成,而正式出炉的“十四五”规划核心依然在于如何利用现有的条件使得行业、区域以及国家有着更加健康发展的前景,实现人民对美好生活的向往和追求。思政功能:教师从微观和宏观两个方面入手,选取最优化问题的现实案例进行介绍,可以开阔学生的数学视野,让他们了解开展数学建模课程是符合社会需求的,更好的帮助学生理解最优化问题的内涵。同时,选取国家每五年要制定的发展规划纲要案例作为导入部分,还可以为传递社会主义核心价值观铺平道路,逐步深化学生的民主自豪感。 (二)建立线性规划模型,提高数学建模素养 线性规划问题是指在一组线性约束条件的制约下,求一线性目标函数最大或最小的问题。其中设立决策变量、明确决策目标以及寻找约束条件是建立线性规划模型的三个关键要素。因此,在建构模型环节可以例举线性规划在实际中的典型应用,唤醒学生的生活经验,在引导学生尝试运用已有知识分析探讨案例条件的基础上,逐步抽象出构建模型的三个基本步骤,让学生在经历模型的建立过程中逐步发展数学建模素养。案例1:某工厂生产每吨A类药物需要消耗20公斤的维生素量和1台设备,而生产每吨B类药物则需要30公斤的维生素量和5台设备,已知该工厂每周最多可提供160公斤维生素和15台设备。假设X1、X2分别为A、B两种药物的计划产量数,若根据市场需求,B类药物每周的产量最多4吨,问:由已知条件可以列出哪些数学关系式?分析:此案例属于学生利用中学知识可以自主完成的题目,教师在提问环节关键在于要让学生不仅讲出关系式,还要讲出列出关系式的依据。而后,引导学生通过观察每个关系式的依据,发现都是对各种资源条件限制的特征,从而讲授像这类条件在线性规划问题中就称之为“约束条件”。在此基础上,教师可以对案例1进行变式,增加“若该工厂生产每吨A、B类药物的利润分别为2万元和5万元,则如何分配才能使得每周获利最大?”的条件,此时问题便转化为一般的线性规划问题。紧接着,由教师引导学生从“目标”的角度对变式题进行文字分析,梳理解题思路如下:步骤1.设立决策变量:设X1、X2分别为A、B两类药物的计划产量数,z为获得的利润。步骤2.明确决策目标:使得总利润最大化。步骤3.寻找约束条件:A、B两类药物的生产数量受到每周资源总数的限制、受到甲种药品每周最多4吨产量的限制、受到计划产量数不为负数的限制。依据上述讨论的结果,教师可以让学生自主把文字语言转化为符号语言,最终由师生共同建立出符合题意的数学模型。思政功能:教师通过案例1可以帮助学生回顾列不等式解应用题的步骤,同时为讲解规划模型作铺垫。接着,通过对案例1的变式,引导学生确立出符合题意的决策变量、决策目标以及约束条件,就可以容易建立出具体的数学模型。这样可以让学生在亲身经历模型的建构过程中培养探索未知和追求真理的勇气,愿意主动思考分析问题,逐步培养数学建模素养。 (三)抽象模型的一般形式,培养辩证唯物主义世界观 数学建模的现实意义是要构建出适用于解决某一类问题的数学模型,实现理论到实践的飞跃。因此,针对线性规划问题我们的目标便是能够建立出一个合理安排生产和销售的数学模型,为商家做决策提供参考。基于此,在明确构建规划模型三步骤的基础上,教师可以出示模仿练习,让学生在比较不同案例的过程中抽象出线性规划模型的特征,从而共同建立线性规划模型的一般形式。案例2:某工厂要生产一种由甲、乙原料混合配制的产品。已知甲原料和乙原料含化学成分A、B、C的含量分别为12%、2%、3%和3%、3%、15%。产品中三种化学成分的最低含量分别为4%、2%、5%。若每公斤甲、乙原料的成本分别是3元、2元,则要如何配置该产品才能使得总成本最小?分析:案例2为模仿练习,重在请同学们对比案例1与2的异同点,合作探求线性规划模型的一般形式。预设讨论的结果为:案例1属于在资源数确定的条件下,如何合理规划才能使得利润达到最大的类型,特点是决策变量不为负数、无等式约束条件、求最大值;案例2属于在生产任务确定的条件下,如何合理规划才能使得成本达到最小的类型,特点是决策变量不为负数、有等式约束条件、求最小值。由此可以在分析对比两种案例模型特点的基础上,抽象出线性规划模型的四个特征:其一,需要设立决策变量,且变量的取值通常不为负数;其二,需要确立目标函数,且函数的形式可用上述变量组成的线性函数来表示;其三,需要确定所求的目标函数是要实现目标的最大化还是最小化问题;其四,需要确定若干个约束条件,且条件的形式可用上述变量组成的线性等式或者是线性不等式来表示。最终,在此基础上师生可共同建立起线性规划模型的一般形式。思政功能:教师通过引导学生比较案例1与案例2,共同抽象概括出线性规划模型的一般形式,发展了学生的数学抽象能力。而学生在用对立统一的观点比较分析两个案例的过程中也逐步体会到辩证的思想。同时,这种把现实事件抽象成数学问题,再从建立数学模型到指导现实生产和销售问题,体现了认识的辩证过程。这些朴素的辩证思想可以用来指导学生辩证的去看待问题,学会用辩证的态度去认识社会上不和谐的声音。 作者:石丽敏 单位:福建幼儿师范高等专科学校 数学课程思政教学篇3 要把思想政治教育引入到课程教学中,课程思政和思想政治理念需要并肩同行,建设思想政治教育系统。不仅对学生的知识学习有推动作用,同时为学生自身的道德品质健康发展奠定基础。数学课程是高校基础课程之一,课程内容非常广泛。高等数学课程思政实践对学生的知识储存具有重要的意义,同时能为思想品德发展打下良好基础。对学生之后学习知识和实现育人目标都起到十分重要的作用。因此,高校数学课程思政是立德树人非常重要的途径之一,进而它对建设和实践都具有十分重要的意义。 一、高校数学课程思政的现状 课程思政主要目的就是立德树人,有效地把思想政治建设的内容引入到课程的教学当中,积极有效地进行思想政治教育,促进学生养成良好的思想道德。课程思政和知识内容相结合,在教学的过程中,引入思想政治内容,逐渐结合和浸透,进而让学生的品德和智力珠联璧合,共同发展[1]。当前,大部分学校开展组织了课程思政活动,把思想政治教育有效地引入到课程内容当中,探究课程思政建设方式和方法。同时,大部分学者和高校教师对数学课程思政进行了有效地研究。通过课程思政建设,教师需要及时地更新教育模式和教学方法,及时把思想政治教学融合到高校数学课程教学中,以此来改变传统模式。在教学过程中,及时地加入学生自身的德智教育,进而全面提升学生自身的综合素质,促进学生的德智快速发展。数学课程是科学研究的基础,同时也是更好地认识世界的工具之一[2],数学知识中包含多姿多彩的思想政治元素,把思想政治元素有效地进行融入。在传统的教学过程中,很多教师还是关注教学内容怎样进行教学。课程设置都是以理念为主,学生在课程中看不到任何思想政治元素,教学内容和思想政治元素也没有及时地融合在一起,只是为了学习效果,引入了思想政治相关内容,让学生不能更好地学习到数学课程内容知识,进而对德育教育也造成了影响。因此,影响高校数学课程思政的主要原因之一就是思想政治认知的水平,现阶段,大部分教师对思想政治教育了解的很少,不能有效地进行课程思政教学。 二、高校数学课程思政建设的实现路径 高校数学课程的主要任务就是传授知识,但主要的核心内容就是培养学生精神能力,通过智德教育顺利实施,可以体现出立德树人的重要价值,从根本上培养学生的综合素质。课堂作为教师讲课的重要场所,及时地把课程思政引入到教学的过程中。这样不仅能够激发学生的学习兴趣,还能够及时地把思想政治元素融入到教学中,让学生树立正确的思想观念,[3]以及价值观,从而实现立德树人根本任务。 (一)加强高校数学的人文教育。人文教育就是运用优秀文化和名人名言对教育者进行感化教育,进而对相关教育者的思想观念进行创新。人文教育重要核心内容就是素质教育。数学课程是一门基础的学科,教学内容逻辑思维能力较强,复杂难懂,但它是我国文化传承的重要组成部分。在教学的过程中,数学知识的相关思想和方法都能够培养学生的创新精神,增强学生的自信心。数学家的精神可以有效地激发学生对学习的欲望。中国数学家说过,学好数学就要不惧怕困难,不躲避困难,坚持不懈,努力学习。可以向学生讲授数学家成功的故事,有效地激发学生的学习兴趣,让学生随时随地地收获到知识,通过这样的学习环境的渲染,使学生自身的思想理念更加坚定。数学人文教育可以增强学生自身的涵养[4],还能够培养学生不怕困难,勇于追求科学进步的创新精神[5]。 (二)提高教师的课程思政水平。高校教师作为课堂教学过程中的教育者,要以学生为课堂的主体,教师和学生之间互相合作才是课程思政建设的重要核心内容。教师应该明确自身的职责,担负起时代赋予的使命和责任,不断提升自身的思想能力和实践能力。高校数学教师只有具备较高的思想政治水平和高尚的道德水平,才能把这部分思想道德精神及时地让学生理解和掌握。由于高校学生自身具备明辨是非的能力,高校教师需要做到以身作则,为人师表,就可以让课程思政教育达到最终目的,所以,高校教师必须要提升自身的道德品质和政治素养[6]。同时也要积极主动地去学习,让自身的知识和素养得到更好的延伸,把立德树人作为教学的根本任务,高校教师在教学过程中需要及时地引入课程思政。在高校课程思政的建设中,高校教师要转变陈旧落后的观念,创新教学方法,整合教学内容。在课堂教学过程中要以学生为课堂的主体,及时地让学生接受德育教育,这样的课堂对学生才有足够的吸引力[7]。因此,课程思政对教师的教学能力提出了较高的要求,教师需要和思想政治教育教师进行协作,并挖掘课程内容中的思想政治元素,融入到教学中。教师需要借助多媒体技术进行辅助学习,例如,快手、抖音等等。加强相关培训,进而掌握最新的教学趋势。 (三)把日常生活引入课堂,帮助学生养成良好的数学意识。数学是一门基础学科。数学的概念一般都是源于生活,在生活中可以随时看到数学的相关知识,如定义和概念以及公式等。在教学过程中,可把生活中的知识引入到课堂教学中,让学生理解和掌握数学重难点,进而有效地将高等数学和生活相结合,这样不仅可以让学生及时地观察事物,也可以在分析问题的同时找到问题的具体原因并解决问题。以人口增长模型为例,可以有效地引出分离变量的方程,学生通过学习并理解和掌握常微分方程,进而能激发学生对数学的学习兴趣。又如,出租车计价的方式可以有效地引出分段函数。让学生观察自身的日常生活,了解数学的相关问题。教师在讲二重积分课程时,可以把日常生活中的知识及时地引入到教学过程中,因此,通过二重积分可以统计出人口数量。通过与实际生活相联系,可以有效地提升学生的数学学习兴趣。 (四)挖掘高校数学课程的思想政治元素。高校数学课程中具有丰富多彩的政治思想元素,主要先挖掘出思想政治元素,就可以让课程思政和教学内容相结合。例如在讲解函数f(x)=x^2的连续性课程中,Δy=f(x+Δx)-f(x)=(x+Δx)^2-x^2=2Δx+(Δx)^2,所以当Δx趋向于0时,有limΔy=lim[2Δx+(Δx)^2]=0,由连续的定义,f(x)=x^2在任意点都是连续的[8]。事实上,日常生活中有很多连续性的案例,如年龄方面。从函数的连续性中就可以看出不管做什么事情都是要有规律的,同时也要教导学生做任何事情都要有始有终,决不能有始无终。因为学习就是苦和累的过程,熬过这个过程,就可以获得成功,因为学习知识就是学生自身持续积累的过程,积极有效地培养自身的创新精神,进而让学生自身坚韧不拔的精神获得提升[9]。 三、结语 高校数学课程思政建设时需要不断地转变和创新模式,同时也具备可持续性,数学课程的内容不同,思想政治教育的引入就会受到影响,授课的方式不同,引入的思想政治教育就不一样,不要东拼西凑,为了课程思政去讲思想政治教育,不要轻重颠倒,为了课程思政去抛弃课程的主要内容。课程思政教育的主要内容就是让每一名学生在学习数学课程中,可以接受思想政治教育,有效地实现立德树人根本任务,为之后学生发展打下良好的基础。 【参考文献】 [1]钱明.高校数学课程思政建设的实现路径[J].现代职业教育,2020,175(1):406~407 [2]姜洪冰,沈建廷.大数据时代高校数学类课程思政的建设与实践[J].智富时代,2019,9:1 [3]侯丽英,闵建中,周艳丽.大学数学课程思政教学改革实现途径与机制建设[J].卫生职业教育,2020,3:17~18 [4]赵青波.从思政课程到课程思政的内在逻辑及建构策略研究———以高职数学课程为例[J].最漫画•学校体音美,2018,10:225~226 [5]解小莉,薛海连,吴养会.农林院校高等数学“课程思政”建设探索与实践———以西北农林科技大学为例[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2020,11 [6]李应华,黄海生.新建应用型本科高校课程思政建设的路径选择———以池州学院为例[J].池州学院学报,2020,4 [7]韦铸娥,何家文.应用技术型大学高等数学课程思政化的有效路径探析[J].科教文汇,2019,450(2):72~74 [8]贾晓彤,王利岩.课程思政背景下高等数学的教学改革创新与探索[J].教育进展,2021,11(2):4 [9]吴晖琴,周林林.大学数学课程思政的“触点”和教学体系建设[J].现代职业教育,2020,223(49):118~119 作者:刘荷 张海明
农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术的研究进展 随着科学技术的发展,我国农业开始向着现代化的方向发展,农业机械的精密程度和复杂程度越来越高,如包含大量传感器的收割机、播种机、红外湿度检测自动灌溉系统等等。这些农业机械的广泛使用,一方面使得生产效率大幅提高,另一方面也对其故障诊断检测方面提出了更高的要求,因为现代化的农业机械一旦损坏就会导致严重的后果,首先是机械设备损坏带来的修理费用等经济损失,其次会严重影响农业工作的进行,而且还会缩短农业机械的使用寿命。因此,要对机械设备在运行过程中的状态进行检测、诊断,并根据诊断结果及时采取相关措施,力求将损失降为最小的同时,保证机械设备的运行安全、防止突发事故的产生。 1 传统农机故障诊断技术 1.1振动诊断技术 由于农业机械在运行过程中由于轴承、齿轮、曲轴以及叶片等的转动会产生各种振动,通过对这些振动特征的掌握就能判断是否存在潜在故障。振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最广泛的技术,是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲,振动监测诊断技术在监测过程中对设备无任何干扰,因此在实际工作中具有简便易行的优点。以曲轴为例,一般来讲曲轴在旋转过程中会分别在曲轴上径向和切向产生弯曲振动和扭转振动,其中弯曲振动基本不具备破坏能力,而扭转振动就会产生共振,从而可能对机械的破坏,因此,在实际工作中要认真分析产生的振动类型以及产生振动的原因,根据振动的速度、加速度、振幅等对可能发生的机械故障进行分析,通过传感器对相关数据进行采集,并通过A/D转换器将采集到的模拟信号转化为数字信号,将数据转化为图谱并通过显示器显示在电脑屏幕上,供工作人员分析。 1.2油样分析诊断技术 农业机械的工作环境比较恶劣,在工作过程中大量的风沙可能会进入到机械零部件中,由于轴承等的转动作用会导致这些沙土进入到润滑油中,另外齿轮自身的磨损也会产生各种形状的磨屑,因此通过将润滑油提取出来,分析其内在成分、液体粘稠度、污染指数等就可以得出机械的磨损情况,从而发现其潜在的故障隐患,便于分析。 1.3噪声监测诊断技术 农业机械在运转时各个部位都会产生机械振动,伴随这些振动就会产生不同类型的噪声,正常运行的噪声与故障噪声有较大区别,通过对这些部位的噪声进行检测,就可诊断出机械可能存在的故障位置。在实际工作中,可采用人工检测和频谱分析两种方法,其中人工方法就是利用人耳、声级计、声音放大器等对机械噪声的分辨来判断机械运行是否正常,并粗略判断机械故障产生的部位;而频谱分析法则是在噪声产生部位加装仪器,利用对噪声的声级、声频率等进行采集并生成的频谱图对噪声产生部位以及噪声类型进行分析。 1.4红外测温诊断技术 红外测温诊断技术就是利用农业机械在运行过程产生的摩擦温度,并利用红外测温仪器对零部件的温度进行监测,看是否存在温度异常部位,温度数据会反应在计算机终端上,一旦出现有温度异常升高现象,系统及时报警,以便工作人员及时采取相关的措施,防止事故的发生,延长农业机械设备的使用寿命。 2 最新农机故障诊断技术 2.1智能诊断技术 随着科学技术的不断发展和跨学科技术的实际应用,以及农业机械复杂程度的日益提高,使得如今的农业机械故障诊断技术已经向着多学科、多技术、智能化的方向发展。智能化的机械故障诊断技术主要是基于人工智能技术、计算机技术、数据库技术、神经网络技术、信息技术、仿生学技术以及遥感技术等发展起来的,如将计算机技术、神经网路技术以及数据库技术结合起来,建立智能化的专家系统,将本行业以及各个相关领域的专家经验和思想录入到数据库内,并能通过自学习以及自适应等对实际工作中的各种情况进行分析,将实际工作中需要专家分析的问题通过系统分析来实现,一方面充分提高了工作效率,另一方面也排除了在人工分析过程中造成的主观性误差,使得农业机械设备故障诊断的准确率更高。 2.2在线实时故障诊断系统 在实际工作中,由于没有一个固定的故障诊断标准,并且很难做到监测数据的实时性,经常是采用上门诊断或阶段性诊断等方式,对农机故障诊断的成本较高,因此可以在网络技术的基础上建立一个在线实时故障诊断系统,将一定区域内的大型农业机械的故障诊断工作集中到一个故障诊断中心,一旦有农业机械发生异常现象,实时故障诊断系统就会报警,故障诊断中心内的专家或在线专家系统就会根据这些异常现象给出处理措施,并及时将处理建议提供给现场工作人员,通过在线实时故障诊断系统,一方面可以对农业机械运行状态进行实时监控,另一方面可以实现资源的有效整合,降低检测和诊断成本;除此之外,还可通过将处理故障的经验归集到系统中,以便日后借鉴。 3 结束语 现代农业机械复杂程度越来越高,为了避免故障发生,必须对其运行状态进行监测,以便及时发现异常,将机械修理和使用的成本降为最低,并且可以延长使用寿命。在实际工作中,要运用多种技术有效结合,并取长补短,以便提高农业机械故障诊断效率,另外,在机械故障诊断工作中除了高科技含量、智能化等趋势外,还要充分考虑故障诊断成本,以便使农业机械故障诊断技术更好的为农业生产服务。 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术下的农业机械论文 1机械故障诊断技术研究现状 机械故障诊断技术,顾名思义,就是采用某种技术手段来预测即将发生的机械故障,判断故障发生位置,为预防故障发生及排除故障提供技术支持,降低故障带来的损失。早期,人们主要通过听声音、触摸等方式判断故障是否产生以及故障产生位置,随着计算机技术的发展,各种计算机技术特别是现代信号处理技术被不断的应用到故障诊断技术中来,机械故障诊断技术已逐渐成为一门系统学科。 1)通用机械故障诊断技术研究现状。最早开展机械故障诊断技术研究的是美国。20世纪60年代以后,随着航天及航空技术的发展,对故障的预判及诊断提出了更高的要求,传统故障诊断方法已不能满足技术发展的需要,促使美国积极开展故障诊断技术的研究和开发工作。随后,欧洲、日本等发达国家相继开展机械故障诊断技术研究[1]。20世纪80年代,在相关部门的支持下,国内大学和科研机构也开始机械故障诊断方面的研究。在部件摩擦碰撞、松动等故障方面,清华大学裙福嘉课题组对其非线性动力学行为进行理论和实验研究,已取得重要进展[2]。小波变换为故障诊断时频域重要方法之一,西安交通大学何正嘉课题组[3,4]即采用小波技术进行故障诊断技术研究。在机械监测诊断领域,西安交通大学屈梁生课题组[5]创立了全息谱技术,采集机器振动过程中的幅、频、相信息,显著提高机器运行中故障的识别率,此外还有东南大学的钟秉林等学者均长期从事于机械故障诊断研究,出版了大量学术著作和论文,为推动通用机械故障诊断技术做出了重要贡献。 2)农业机械故障诊断技术研究现状。农业机械故障诊断方面,陈芳等在对农业机械故障发生的原因及征象进行分析的同时,应用希尔伯特一黄变换方法对农业机械的故障点进行了观测和诊断,通过经验模式分解(EMD)分离噪声,然后从希尔伯特谱中分析出故障振动信号的时频分布情况,从而确定故障发生的时间以及故障前后信号频率和幅值随时间变化的各种信息,以达到提取较为完整的故障特征的目的,实现对这类系统的某些特殊故障的诊断。刘明涛,孙斐采用小波变换技术分析农业机械运行过程中产生的振动信号,有效地检测出齿轮箱系统信号的变化,实现对齿轮箱系统的故障诊断。李杰,赵艳针对目前农业机械故障诊断采用人工方法排除步骤冗长、速度慢、效率低、准确率低等问题,提出并实现了一个基于正向推理的农业机械故障诊断、安全评价专家系统。该系统具有农业机械知识查询、农业机械故障诊断和农业机械安全评价等功能,有较好的稳定性与鲁棒性。李晓敏,李杰等在农业机械故障诊断中引入计算机动态模拟技术。 3)状态监测技术研究现状。在设备关键部件状态监测方面,应用最为成熟的是故障自诊断系统又称OBD(OnBoardDiagnosties)系统,该系统通过传感器监测控制系统各部件的工作状态,并根据传感器数值监测部件运行状态以及安装位置来确定故障产生位置,并自动形成故障代码,存储故障信息,为故障的排除提供线索。OBD系统最早用于汽车尾气排放监测,后来逐渐扩展到发动机故障检测,最后发展到刹车系统、气囊、车门等整车部件状态检测,甚至关键部件的螺钉松动都可以检测出来,以便及时发现隐患,保证汽车的安全运行。现在OBD系统又逐渐扩展到空调、冰箱、彩电等家用电器故障诊断中,这些设备中均安装微处理器控制单元(ECU),当设备出现故障时,一方面采用声光报警,另一方面产生故障代码,故障代码中包含故障类型、故障位置等信息,为排除故障提供方便。OBD系统比较复杂,其功能由软件和硬件共同实现。现有汽车OBD有超过150个可能的故障代码。汽车OBD系统经历OBDI、OBDII,现已发展到OB-DIII。现在汽车上的OBD系统已全部集成在汽车电子控制单元(ECU)中。国际上生产ECU系统品牌主要有,博世、摩托罗拉、德尔福、马瑞利、西门子。国内康佳、比亚迪等国产车开发商开始研发自主ECU系统品牌。据报道,潍柴自主研发的高压共轨电控ECU(含OBD系统)已开始小批量投放市场。 2机械故障诊断技术研究方法 机械故障诊断方法非常多,经过近半个世纪的发展,已形成机器振动和噪声信号测定、润滑油磨损碎片测定、温升测定等方法。在故障信号处理方面采用时域分析法、频域分析方法及时频分析法等。故障识别方面采用专家系统、模式识别以及神经网络等技术。故障预警方面主要采用状态监测方法,借鉴在汽车上运用相对成熟的故障自诊断系统(OBD系统)。现简要介绍与农业机械故障诊断相关,较多应用于农业机械故障诊断的方法。 1)采用时域信号分析的故障诊断技术。在机械设备的特定部位安装振动传感器,采集、记录并显示设备在运行过程中随时间变化的振动信息,如振幅、相位、频率等,得到机械设备特定部位的时间历程,也就是时域信号。时域信号中包含的信息量大,直观且易于理解,是机械故障诊断的原始依据,但时域信号数据十分庞杂,很难一眼看出故障特征,需要采用特定方法处理。时域信号处理技术主要包括,时域统计分析及相关分析等。 2)采用频域信号分析的故障诊断技术。频域分析实质上是将时域信号进行快速傅里叶变换,转化为频域信号,采用频域信号处理技术分析信号,并得出故障特征的分析方法。许多故障的发生和发展,振动信号的频率成分会发生非常明显的变化。例如,齿轮发生断齿、表面疲劳剥落等都会引起周期性的冲击信号,相应在频域就会出现不同的频率成分。监测这些信号频率变化,可有效预测故障发生与发展。频域信号处理技术主要包括频谱分析、倒频谱分析及包络分析等。 3)采用时频域信号分析的故障诊断技术。机械产生故障后,运行过程中的振动信号会产生显著的频域或时域故障特征,然而这些特征并不是不变的,而是随着时间变化的,即动态信号的非平稳性。特别是剥落、松动、裂纹等故障,非平稳尤其明显。实际故障检测过程中,非平稳性往往是普遍的,平稳性只是一种简化或近似。非平稳信号的相关函数、功率谱等统计量是时变函数,必须要得到这些信号的频谱随时间的变化情况才能更好的判断故障情况。因此,一般采用时间和频率的联合函数来表达这些信号,该方法称为信号的时频表示。实际应用中,时频域信号分析技术主要包括傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换等。 3农业机械故障诊断技术发展趋势 1)通用机械领域相对成熟的故障诊断技术逐步移植到农业机械故障诊断中来。可用于农业机械故障诊断的一是基于振动信号特征提取的故障诊断技术,二是关键部件工作状态监测故障诊断技术。基于振动信号特征提取的故障诊断技术大部分用于化工、电力等大型机械设备故障诊断,理论发展非常早,许多现代控制理论,计算机技术,信号处理技术均被应用基于振动信号特征提取的故障诊断技术中。关于关键部件工作状态监测方面,最成功的例子是汽车故障自诊断系统(OBD),以传感器监测关键部件状态,采集到的数据送汽车电子控制单元(ECU)处理,主要用于汽车发动机及汽车其他关键部件工作状态监测,技术发展已比较成熟。农业机械越来越复杂,对故障诊断的实效性、准确性要求越来越高,上述两种故障诊断与监测技术正逐渐移植到农业机械上来。 2)现代智能化技术不断运用到农业机械故障诊断中来。随着农业机械复杂程度加大以及对智能化水平提高的需求,农业机械状态检测与故障诊断技术将日趋完善。针对农业机械故障特征的专家系统、神经网络、模糊逻辑、遗传算法等智能诊断方法将不断的运用到农业机械故障诊断中来,在当前技术基础上,将新的理论和技术引入到农业机械故障诊断领域,不断出现不同智能故障诊断技术,形成综合性能更好的融合智能故障诊断技术。 3)多种故障诊断方法相互补充,逐渐融合。目前,综合各种诊断技术的综合诊断方法已经兴起,除了单一参数、单一故障的技术诊断外,还出现了多参量、多故障诊断技术。诊断手段多样化,处理方法除了采用振动信号外,还可以综合利用油液、噪声、电磁、应力、射线等多种信息。这些诊断方式取长补短,相互融合,逐渐发展出许多新型故障诊断方法,大大提高了故障诊断的准确性。多种手段相互融合,已成为提高故障诊断准确性的发展趋势。 作者:钟成义王素珍常春工作单位:农业部南京农业机械化研究所 农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术探析 摘要:我国农业机械化水平的不断提高的同时,也使我国农业生产的产量不断的上升,以及效率不断的加强。在农业的生产过程当中,对机械的利用率也在不断的增强,大型的和结构复杂的农机类型也逐渐的进入到人们的生产生活当中去,农业的机械化也在不断的向复杂化、大型化和精密化以及高效率化进行发展,同时也对农业机械在使用时的故障预警和诊断的技术提出了更高的要求,从而也使农业机械故障的诊断技术在故障诊断的全方面都面临着严峻的挑战,本文主要针对现阶段的农业生产的实际情况,以及农业机械故障诊断技术的不断发展,进行了深入的分析和探讨,并且还依据了未来农业机械发展的水平来对农业机械故障的诊断技术的发展前景进行了深入的分析。 关键词:农业机械;故障诊断;技术研究 因为各个地区的天气或者季节的影响,就会使农业机械经常出现各方面的故障问题,尤其是在田间进行工作的时候,会因为地域或者时间上的不便,就会使机械设备无法得到及时的维修,从而就很容易就造成比较严重的经济损失。因此要对农业机械发展的现状进行相应的结合,也是农业机械故障的诊断进行快速的发展,尽量的使农业机械的故障造成的损失进行逐渐的减少,也是我国现阶段农业机械发展的过程当中需要及时进行解决的问题。 1研究的现状 1.1震动的诊断。在农业机械工作的时候,其中内部的轴承的转动,机械运转的时候,齿轮和叶片的转动都会引起相应的振动,使用者也应该对机械的这些部位在正常情况下转动的声音进行合理的掌握,在机械实际工作的时候,使用者就可以通过对振动的声音和频率来对机械判断是否存在故障,这种方法也是我国目前对农业机械故障的诊断最好掌握的一种技术,并且也在我国的各个地区进行广泛的推广和应用。在正常的情况下,振动诊断的技术不会对机械的正常工作进行干扰,而且非常容易进行掌握和实施,而从实际应用的角度来看,非常简单而且方便。 1.2油样的分析。农业机械在农忙的时节应用的频率也是最高的,也是最容易出现农业机械故障问题的时候。一般机械在工作时候的环境会比较恶劣,会受到大风和土地以及季节的严重影响,机械在田间进行实际的运行当中,会将一些砂土卷到机械内部的零件当中,轴承的转动在带动机械运行的时候,就会将这些砂土卷入润滑油当中,而且齿轮在进行工作的时候也会因为相互的摩擦从而产生碎屑,这些碎屑最终也都会进入到润滑油当中。因此通过对润滑油进行提取,并且依据里面所含的杂质成分和油体的粘稠程度以及污染的程度,就可以对机械目前的磨损情况进行深入的分析,并且可以找出机械当中存在的故障,从而对安全隐患进行排除。 1.3噪声的监测。随着农业机械在工作过程当中产生的机械振动,也会出现各种类别的音频的噪音,农业机械在正常运转时候的噪音和故障时产生的噪音,在声音上会有很大的区别,使用者就可以依据不同部位的噪音来对机械产生故障的位置进行合理的分辨。在进行农业机械使用的时候,我们主要可以采取两种方法来对噪音进行鉴别。一是人工检测法,主要是对人的耳朵以及声音的放大器进行利用,并且针对机械发出来的噪音来对机械的运转是否出现故障问题进行深入的分辨,并且还要找出故障的大概位置。二是频谱的分析法。主要是在机械发出噪音的几个部分对分析噪音的仪器进行合理的安装,并且通过采集噪音的级别和频率生成的图谱,从而来对机械在运转的时候是否存在故障进行深入的分析。 1.4红外测温。农业机械在工作的时候,内部的零配件会产生摩擦的现象,红外的测温主要是对红外的测温仪进行利用,从而对摩擦的温度进行监测,通过检测寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外的测温仪也会将测温处的温度仪以数据的形式呈现在计算机的终端,如果机械的某个部位的温度异常,系统就会自动报警提示使用人员,这一诊断技术也为了工作人员在维修设备的时候带来了方便,并且对事故发生的次数逐渐的减少,也将农业机械损坏的程度降到最低,对使用的年限进行延长。 2发展趋势 2.1通用机械诊断技术的引入。我国目前的通用机械故障诊断的技术已经比较成熟,应用和农业机械故障的诊断主要有两种,一是提取机械振动产生的信号为主的基础的诊断技术,这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业的机械上,主要包括信号的处理和计算机的网络以及控制理论等专业的技术,二是针对性的对技术进行监测,就是对关键的部位进行技术诊断,这个技术可以对农机故障部位监测的准确性不断的提高,从而对机械内部的情况进行更好的了解。 2.2智能化程度的提高。随着我国农业生产的不断加快和农业化水平的不断提高,农业机械的类型也变得多种多样,结构也更加复杂,在操作时候的智能性也在不断的增强,对于农业机械故障的诊断技术和对日常的监测技术也越来越完善。在未来的农业机械的诊断过程当中,将会针对故障的特点来选用针对性的遗传算法,和神经网络以及模糊逻辑等智能化的故障诊断的技术。我国现有的诊断技术为基础,要依据农业机械化运行当中故障产生的不同智能的故障,有针对性的研发出解决的措施,从而对农机故障诊断的技术和综合化的发展进行不断的推动。 2.3多种技术的协调。随着我国农业机械类型不断的增加,其他的结构也越来越复杂化,也就使农机故障的产生也变得多样化,传统的单一的解决措施已经不能对农机诊断现在的要求进行相应的满足,为了有针对性的对农机的各类故障进行解决,就要采用多种技术相结合的方法,将各类诊断技术进行合理的融合,也已经成为了我国农机故障诊断技术向前发展和进步的一个必然的趋势,并且也越来越受到了人们的重视和关注,除了对故障的诊断之外,还不断的发展起了多故障的诊断模式。 结束语 综合上文所述,根据实际情况的分析,我国现阶段农业机械故障的诊断技术虽然发展的比较快,各方面的技术水平也比较高,但是还是无法对复杂多样的农业机械故障的要求进行满足,在实际的过程当中还存在着一定的不平衡性。因此只有不断的对科学技术的发展进行推动,并且深入的对导致农机故障的原因进行了解,也要对农机故障诊断技术的研究进行不断的加大,从而也对农机能够正常的运行进行保障,也是对农机使用寿命进行延长的一个非常重要的手段。 作者:杨茂林 单位:黑龙江省大西江农场 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术农业机械论文 1噪声监测 随着农业机械在工作时产生的机械振动,也会出现不同种类的音频的噪音。农业机械在正常运转时的噪音与故障时产生的噪音在音频上有很大的不同,使用者可以根据不同部位噪音的不同来分辨机械产生故障的位置。在农业机械使用时,我们可以采取两种方法来辨别噪音:一是,人工检测法,主要是利用人的耳朵或者声音放大器等,针对机械发出的噪音来分辨机械的运转是否存在故障,并找出故障的大致位置。二是,频谱分析法,主要是在机械发出噪音的几个部位安装分析噪音的仪器,通过对采集噪音的级别和频率生成图谱[2],从而分析机械在运转时是否存在故障。 2红外测温 农业机械在工作时内部零配件会产生摩擦,红外测温主要是利用红外测温仪对摩擦的温度进行监测,通过检测,寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外测温仪会将监测处的温度仪数据的形式呈现在计算机的终端,如果机械的某个部位温度异常,系统会自动报警,提示使用人员[3]。这一诊断技术方便了工作人员及时维修设备,减少了事故的发生次数,并且将农业机械的损坏度降到了最低,延长了使用年限。 3发展趋势 3.1通用机械诊断技术的引入 目前,我国的通用机械故障诊断技术已经相对成熟,应用与农业机械故障诊断的主要有两种:一是,以提取机械振动时产生的信号为主的基础诊断技术,这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业机械上,其中包括了信号处理、计算机网络以及控制理论等专业技术。二是,针对性的监测技术,就是关键部位的诊断技术,该技术可以提高对农机故障部位监测的准确性,更好的了解机械的内部情况。 3.2智能化程度的提高 随着农业生产的加快与农业机械化水平的提高,农业机械的类型也变得多种多样,结构更加复杂,在操作时的智能性也不断增强,对于农业机械故障的诊断技术和日常的监测技术也愈发完善。在日后的农业机械诊断过程中,将会对故障的特点,选用针对性的遗传算法,神经网络和模糊逻辑等智能化的故障诊断技术[4]。以现有的诊断技术为基础,根据农业机械化运行中故障产生的不同智能故障,研发出针对性的解决措施,从而推动农机故障诊断技术的智能化、综合化发展。 3.3多种技术协调 随着农业机械类型的增加,其结构也越发的复杂化,使得农机故障的产生变得多样化,过去单一的解决措施已经不能满足农机诊断在现在的需求。为了针对性的解决农机的各类故障,采用多种诊断技术相结合的方法,将各类诊断技术互相融合,已经成为了农机故障诊断技术向前发展的必然趋势,并且越来越受到人们的重视。在处理农机故障时,除了故障的技术诊断外,还兴起了多故障的诊断模式,将不同的诊断技术相互融合,取长补短[5],进而找出解决故障的新措施。这种诊断模式,大大的提高了故障诊断的准确性和解决效率,保证了农机的正常运行。结论由以上的分析可知,虽然现阶段我国农业机械故障的诊断技术发展较快,水平相对较高,但是仍旧无法满足复杂多样的农业机械故障的要求,存在着一定的不平衡性。所以,不断推动科学技术的发展,深入了解导致农机故障的原因,加大对农机故障诊断技术的研究,是保证农机正常运行,延长农机使用寿命的重要手段。 作者:周翔
煤矿机电一体化技术篇1 煤矿的安全、高效生产离不开高性能的开采设备,机电一体化技术的应用可以有效降低作业人员的劳动强度、保证作业人员的安全。本文对煤矿机电一体化技术进行论述,并对煤矿机电一体化技术的应用和发展趋势进行探讨。煤炭在我国的能源结构中还占据着很大的比例,对促进经济发展和保证能源安全发挥着重要作用,最近一些年对煤炭的需求量还保持增长状态,煤矿生产效率的提升离不开一体化的机电技术,对提升生产效率、降低劳动强度和保证安全生产等方面有着积极的作用。采煤机已经从原来的液压牵引转变为电牵引方式,液压支架的微机控制技术、故障诊断技术等都已经应用到机械设备中,煤矿设备的机电一体化技术已经取得很大的进展,但与世界先进的采煤设备还存在着一定的差距,需要加强对采煤机械设备一体化技术的研发,更好地为我国煤矿生产服务。 1煤矿机电一体化技术 煤矿机电一体化技术,是将电气、液压和机械技术进行结合,进一步提高煤矿开采设备自动化程度,便于工作人员的操作和后期维护,还要求煤矿机械设备具备可靠性、安全性,有着很长的使用寿命。将微处理器控制技术作为核心,采取电、液、气配合的方式来控制执行机构运行,再配合传感技术将执行机构运行情况反馈给控制器。通过故障检测程序监测机械设备的运行状态,具备故障自我诊断功能,对异常的运行情况进行报警,通过单片机、PLC等作为核心控制部位,结合变频控制技术、电控液技术等来提高煤矿开采设备的性能,满足煤矿生产的多种工况要求。 2煤矿机电一体化技术的应用 2.1安全生产监控系统 安全生产监控系统最可以体现出机电一体化水平,国内对煤矿安全生产监控研发起步较晚,在上世纪八十年代就已经对国外的煤矿安全监控技术进行消化和吸收,对推动我国煤矿安全监控技术发展起到了很好的推动作用。煤矿科研人员结合我国煤矿企业的实际情况,研发出具备较高技术含量的KJ95X、KJ90X等监控系统,进一步提升了国内煤矿安全监控系统的智能化水平,在煤矿生产应用和管理中起到很好的作用。利用机电一体化技术实现对三相异步电动机、传动装置、液压控制系统和制动装置等进行在线监测,通过监测程序来检测设备的运行状态,发现故障及时对工作人员进行报警,通过人机界面提供故障的位置,可以快速地对组织人员进行维修,使得煤矿设备可以快速恢复运行,也可以减少工作人员的劳动强度,使煤矿设备可以高效率运行。 2.2机电一体化技术在带式输送机中的应用 国内开展的煤矿机电一体化重大技术项目,已经使得煤矿设备自动化性能和智能化性能得到很大的提升,带式输送机是煤矿生产的重要设备,长距离、大功率的矿井带式输送机已经得到了很大的突破,已经开发出多种类型的带式输送机,比如,成套长距离大倾角带式输送机,可伸缩式巷道带式输送机等,对重要的控制元件和核心元件进行了深入地理论研究,很多关键部件已经研发成功,利用PLC控制器、变频器等装置来现实输送机的CST软启动控制,两台皮带运输机可以通过一台或多台CST来实现控制,实现长距离、大运量的控制,也可以对输送机进行良好的制动控制,将行星齿轮减速器、液力耦合器等先进的设备应用到皮带输送机中,使得输送机具备良好的控制性能和动力性能。 2.3采煤机机电一体化技术应用 电牵引式采煤机技术已经取得了很大的突破,与原来煤矿生产采用的液压采煤机进行对比来看,有着更充足的牵引力,如果采煤机在制动工况下,可以将能量转变为再次应用电能,起到很好的节能降耗效果。如果在大倾角煤层牵引工况下,可以保证设备以很好的效率运行,不会产生很大的磨损,有着很好的安全性、可靠性,维修保养工作量比较小,动态特性比较好,电牵引采煤机的传动机构得以简化,能源的转化率有着大幅提升。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 煤矿生产自动化水平的提升,可以减少矿业工人的劳动量,提高煤矿资源的生产率,也可以防止操作人员水平和经验不足,对生产精度造成影响。比如,薄煤综采设备采用液压支架电液控制系统,通过控制程序对支架动作进行控制,保证支架可以在无人操作的情况下运行,操作人员可以采用远程操作或者自动运行方式。交-直数字化提升机是煤矿机电一体化典型应用,把驱动装置与滚筒进行结合,采用了电力电子技术、自动控制技术、通信技术等,总线通信方式将提升数学信号的传输质量,不再采用传统的继电器控制,有效地简化了电器元件的数量,有着很高的可靠性。提升机的硬件具有很好的通用性,通信协议也可以实现兼容,配置起来更为简单。国内研发的数字化交-直提升机,控制核心采用双处器方式,可以更好地保证提升机的运行稳定性和可靠性。 2.5机电一体化技术在其他煤矿机械中的应用 一些采煤机、综掘机也通过机电一体化技术来提升设备的可操作性,将控制技术与煤矿开采设备进行结合,利用微控制器对自动变速箱进行控制,根据生产负荷来调整传动比,可以将电动机的性能充分发挥出来,有着很好的技术经济性。操作流程也可以得到合理简化,煤矿生产设备的安全性能也可以得到保证。煤炭装载系统的机电一体化设计,可以将工作人员从繁重的劳动中解放出来,只需要操作控制按钮,就可以完成煤炭装载作业,有效地提高生产效率。煤炭掘进设备是保证煤矿正常开采的基础条件,掘进机可配置隔爆型控制箱、压扣式控制按钮等构建起电气控制系统,通过与液压系统配合可以完成多种掘进作业。 3煤矿机械中机电一体化技术的发展趋势 驱动电机、减速器和执行机构建立起煤矿生产设备的动力系统,传统的动力传输效率不高,存在着很大的能源浪费,还会占有很大的空间,系统的可靠性得不到保证。机电一体化技术不是单纯地将电气控制技术、机械技术进行简单地叠加,需要使多种技术进行高度结合,构建起最优化的机电系统,每种元素间保持高度的依存关系,才能充分地完成协作,煤矿机器人将是未来机电一体化的发展方向。 3.1掘进机器人 为了加快煤矿巷道掘进速度,需要采用高度智能化的掘进机器人,可实现巷道的掘进工作,完成煤炭资源采掘,喷雾灭尘、装载运输等工作,具备先进性能的掘进机械器可配置煤层掘进测控系统,有效地提升了煤矿巷道掘进效率,煤矿开采效率得到大幅提升,可满足对煤矿高效开采的需求。 3.2支护机器人 煤矿综采工作面对安全生产起到重要作用,支护设备可以对煤层顶板掉落的煤岩进行阻挡与支撑,避免大量的落煤进入到采煤空间,更好地保证采煤区域工作人员的和设备的安全。当前,煤矿生产多采用锚杆支护和液压支架两种支护方式,液压支护技术应用得最为普遍,液压支护机器人可以按着综采工作面的实际情况进行调节,保证液压支架可以稳定地向前推进,顶板部位还设置有压力检测系统,通过顶板压力情况来实现自适应控制,从而提高液压支架可靠性。 3.3采煤机器人 采煤机器人可以配合掘进设备完成装煤、落煤作业,采煤机器人通过控制系统发出指令实现换向操作和姿态调整,具备运行故障诊断功能,并对采煤情况进行显示,可以更好地满足当前智能化采煤的需要。 3.4救护机器人 该种类型的机器人可以监测到矿井被困人员的健康情况,确定被困的具体位置,监测可燃气体的密度等信息,通过视觉系统对矿井的障碍物进行观测,可以在矿井巷道中自由移动,对障碍物进行避让。自动呼叫没有撤离人员,指导受困人员可以有效撤离。将获取到的图像输入到计算机系统,把图像信息传送到主控制台,可以让机器人自由移动。 4结束语 综上所述,随着机电技术的不断进步,煤矿开采技术也得到了快速发展,将机电一体化技术与煤矿生产设备等进行结合,可以在保证作业人员安全的前提下,进一步提升煤炭开采效率,推动煤炭企业走向持续健康发展道路。 作者:张智宇 煤矿机电一体化技术篇2 机电一体化技术深度融合了机械电子技术、信息技术等,具有多样化的功能,智能性、安全性优势明显。众所周知,煤矿生产环境较为恶劣,容易有安全事故发生。且煤矿作业存在着极大的劳动强度,作业效率不高,影响到采煤事业的整体发展。在这种情况下,机电一体化技术受到了充分重视,通过在煤矿生产全过程中科学应用,能够促使煤矿生产的能流、物流、信息流等得到融合,不仅煤矿生产效率得到提高,可控性也大幅度增强。 1机电一体化技术在煤矿中的应用价值 1.1煤矿作业安全得到保障 煤矿作业环境十分恶劣,且作业人员面临着繁重的工作任务,精神压力较大,各类作业安全事故很容易发生。受工业化发展的影响,我国煤矿资源紧缺形势日益严峻,浅层煤矿资源基本上开发殆尽,煤矿开采深度进一步增加,导致煤矿开采危险系数随之提高。而通过在煤矿生产中应用机电一体化技术,部分具有较高危险系数、作业难度的工作任务可以由机械设备来完成,不仅作业人员的工作量大幅度降低,安全系数也得到了显著提高[1]。 1.2煤矿作业效率得到提高 通过应用机电一体化技术,能够借助于控制设备高效完成部分较为复杂的作业工序,煤矿生产方式得到改善。同时,机电一体化技术克服了传统设备的弊端,开采作业效率得到提高。 2机电一体化技术在煤矿中的具体应用 2.1煤矿提升设备中的应用 煤矿生产过程中,运输提升系统发挥着十分重要的作用。近些年来,机电一体化技术与煤矿提升设备的融合度日趋提升,煤矿生产效率与安全性得到了显著提高。就目前来讲,交直流提升机、交流提升机在煤矿生产中应用较为广泛。交直流提升机科学融合了滚筒与驱动装置,通过衔接与应用机械电子技术、自动控制技术等,系统操作难度大幅度降低,同时显著增强了提升设备的自动化程度。本种数字化提升机的核心为ASCS,能够将计算机系统的优势充分发挥出来,操作流程得到简化,运行性能得到增强。同时,通过总线技术的运用,便捷、安全安装需求得到满足。若在生产实践中出现了故障问题,系统能够自动诊断与修复故障。交流提升机则将装机容量限制有效打破,主井、副井提升机的自动化得到实现,不需要工作人员进行操控处理,即可自动完成作业任务。我国已经将5000kW的装机容量的交流提升机研发出来,其具有十分优越的性能,正在稳步推广和应用[2]。 2.2综合采煤设备中的应用 机电一体化技术在各种类型的采煤机中应用较为广泛,显著改善了煤矿开采作业效果。首先,电牵引采煤机。本种采煤机能够平稳调速,牵引力较大,工作人员借助于微机操作即可良好控制各项电控参数,促使微机自动控制作业需求得到满足。同时,电牵引采煤机的操作难度、维护难度较小,具有较强的适用性能,应用范围在不断扩大。其次,液压牵引采煤机。相较于电牵引采煤机,本种采煤机较为传统,不具备较高的机电一体化技术应用水平,在牵引力、可靠性、连续性等方面不够突出,应用过程中容易出现各种故障和问题。最后,滚筒式采煤机。本种采煤机也将机电一体化深度应用过来,被广泛运用于煤矿作业生产实践中。为促使采煤机的生产效能得到进一步改善,技术人员对采煤机牵引部传动箱的结构形式进行了优化设计,合理分配了行星齿轮、直齿齿轮的传动比。其中,采煤机的功率传输受牵引部减速器的影响较大,通过对多级行星减速器进行增设,可促使减速器传动比得到增大,齿轮数量得到减少,减速器结构也得到了较大程度的简化。由于采煤机牵引部需于恶劣环境中作业,部分作业空间较小,因此需进一步缩小采煤机牵引部的整体面积。为促使采煤机牵引部长度符合相关标准,可对牵引部惰轮设置数量进行增加,同时横向布置多台电机。通过在采煤机电控系统中应用计算机控制技术,能够促使采煤机的体积得到进一步缩小,结构得到简化,同时操控、维护作业的标准化、自动化也可得到实现[3]。 2.3安全生产监控中的应用 为避免煤矿生产安全事故的发生,需通过监测监控系统的应用,对矿井各类环境参数实时监测,包括有害气体浓度、设备运行状况等,及时发现和处理异常问题,促使煤矿安全生产目标得到实现。新时期以来,国家对煤矿安全生产十分重视,煤矿企业也将大量的机电一体化技术运用于煤矿作业过程中,先后研发出较多类型的现代化监控系统,如KJF2000、KJ4系统等。基于这些监控系统的支持,人们能够对矿井中的生产状况实时了解与掌握,及时干预、解决潜在安全隐患,降低了安全事故的发生率。其中,KJF2000监控系统在煤矿生产实践中应用较为广泛。而机电一体化技术在监控系统中发挥着关键作用,通过各类传感器的布设,能够实时监测矿井中的一氧化碳浓度、瓦斯浓度等。之后向监管中心快速、高效传输监测数据,监管中心的工作人员通过对这些数据进行接收与分析,客观判断矿井安全状况。此外,KJF2000监控系统将网络通讯协议应用过来,井下、井上人员的实时通信需求得到满足。具体应用过程中,基于监控中心的支持,监控值班人员能够对需求信息快速查询,进而动态监控井下生产状况。 2.4其他生产设备中的应用 首先,供电系统。由于煤矿生产过程中需将较多的大功率设备应用过来,因此存在着较大的用电量。且对供电的稳定性、可靠性要求较高,否则安全稳定作业将难以保证。目前煤矿生产系统中应用了较多的节能装置,如通过将真空开关、微机保护等应用于高低压开关柜中,基于网络的支持,远程遥控、遥测等控制功能即可顺利实现。同时,通过各类补偿技术的综合运用,设备功率损耗得到降低,无功电流得到减少。其次,液压支架。煤矿开采过程中,液压支架发挥着重要的支护作用,能够对工作面矿山压力有效控制。通过深度融合液压控制与计算机技术,可以促使顶板支护设备的压力负荷得到有效降低[4]。 3煤矿机电一体化技术的发展方向 3.1智能化 智能化是煤矿机电一体化技术的重要发展方向,近些年来,受人工智能领域高速发展的影响,煤矿生产技术、设备的智能化程度也在稳步提高。未来发展过程中,煤矿企业为进一步提高生产效率和安全程度,要进一步加强技术研发和应用,将智能化技术作为应用的重点。积极开发应用专家系统等软件设备,促使作业效率与安全得到保障。 3.2网络化 网络技术目前已经在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿企业要进一步加大网络技术与煤矿生产的融合度,将远程控制、远程帮助、远程通信等一系列技术深度应用过来,促使煤矿生产作业环境得到有效改善。 3.3微型化 目前煤矿生产中所应用到的部分机械设备具有较大的体型,安装、使用不够便捷,导致煤矿的生产效率大幅度降低。针对这种情况,相关技术人员需在保证机械设备性能不受影响的基础上,进一步缩小机械设备的体积,简化机械设备的结构,以便促使机械设备的安装使用便捷性得到增强,提高煤矿生产作业效率。 3.4绿色化 煤矿生产的能耗、污染问题较为突出,与可持续发展理念不相适应。因此煤矿企业需把握产业结构调整这一契机,积极转变生产模式,创新生产流程,通过改进优化机电一体化技术,促使煤矿生产的绿色性、环保性得到增强。 4结语 综上所述,机电一体化技术对于煤矿生产效率与生产安全具有较大的促进作用。近年来,我国煤矿生产中机电一体化技术的应用范围、深度等在不断拓展,加快了煤矿产业的整体发展步伐。但相较于发达国家,依然有一些技术差距存在。因此,相关企业与人员要进一步深化技术研究,积极借鉴与学习国外的先进技术。 作者:李贺霞 单位:西山煤电股份有限公司 西铭矿选煤厂 煤矿机电一体化技术篇3 伴随着现代科学技术的飞速发展,简单的机械难以达到工业生产的需要。在这样的需求条件下,很大程度上促进了不同学科的交叉及渗透,从而使工程领域朝着微电子学和计算机技术不断地迈进。科学技术的飞速发展已逐渐演变成一个新术语—机电一体化。这项综合技术使机械行业的技术结构,产品结构,功能和组成、生产方法和管理体系产生了巨大变化,该行业已进入了由“机械电气化”到“机电一体化”的发展阶段。 1机电一体化技术的论述 机电一体化是一种交叉集成的技术,结合了包括机械、电子、计算机和信息技术等多种技术。机电一体化是一种新兴的集成技术,它将计算机和电子技术引入机械的主要功能、动力功能和控制功能当中,并将机械设备,电子设备和软件等技术相互融合,形成了相互交叉的一门综合性的新兴技术。其实质不仅是利用电子技术来取代或者简化机械功能,重点是将机械系统,微电子学和计算机技术,信息技术构成了完美的系统。机电一体化技术具备以下优点:使使用的安全性和可靠性提升,并使性能更卓越。机电一体化产品均具备自动监控、诊断和报警等功能,对步骤进行了极大的优化且灵活方便;应用范围广,生产率高,工作效率高。机电产品的不同功能对于场合和领域的适应性较强,具有很强的适应能力,大大提高了控制以及检测的灵敏度和准确性;机电一体化产品它复合功能强,同样具备调整和维护的功能。,其自动检测和自动监视功能可以自动采取措施来应对工作中面临的故障进行防护,使得工作能够顺利开展。 2机电一体化技术的发展过程和当前趋势 机电一体化技术有四个不同的发展过程:准备环节,计算机的问世标致着机电一体化技术的出现。在1960年左右,日本率先提出了这个术语,但由于当时的技术水平较低,这项技术很难得到广泛推广及应用。在起步过程,信息技术,微电子技术以及第四代电子产品的推广使得这个技术得以面向社会。在这一反正发展过程中,机电一体化不断扩张其影响力并取得了长足的发展。在1980年左右,机电一体化技术已经被全世界的专家所关注。机电一体化所带来的技术和产品不断产生。在繁荣时期,自1990年左右以来出现了各种新技术的问世也带来了创新性的进展,飞速的变化和发展也使的机电一体化技术和产品影响到人们的生活并且进入到各个领域当中。中国制造的机电产品都拥有智能化,程序化和信息化的特点,并且体积小容易进行操作的维护,保护功能强且性能可靠。机电产品的大量使用也使劳动强度大大降低。提高了生产率并且产生了很大的经济和社会价值。但是,中国的机电一体化技术仍远远落后于发达国家,发展趋势未来将是:研究具备自主知识产权的核心技术,生产出具有自主知识产权的核心设备;提高产品的通讯功能,以满足集成自动化的需求;基于微处理器和微型计算机为条件的矿山运行状况的设备的和健康监控系统和处理器以及计算机和专家系统的操作设备等;机器人将继续是机电一体化技术未来研究的重要内容。 3加大机电一体化技术的研究对于煤矿生产的重大作用 1)大大提升劳动效率。机电一体化产品的应用大大改善了落后的生产方式这一面貌。高新技术的自动化电子设备的使用也彻底改变了煤矿的传统作业模式,大大减轻了工人们的劳动强度,大大提高了生产力,劳动效率也得以提升。 2)更加使劳动安全得到很好的保障。传统煤矿的工作环境相对较差。在潮湿以及充满煤的环境中长时间和高负荷工作会对矿工的健康和生活品质产生较大的影响,在特殊情况下,还会对矿工的人身安全产生威胁。将机电一体化设备用于煤矿的开采,运输,不但可以降低矿工繁重的体力劳动压力,还可以很大程度减少发生事故的概率,有效预防与工作有关的伤病和职业病,并确保矿工的生命安全的到保障。 3)提高了经济效益与矿工的收入。煤矿机电一体化技术的使用大大提高了煤炭的产量,使企业的经济效益提升,还促进了矿工的收入提升。煤矿企业的快速发展也推动了其他相关产业的产生和发展,对促进当地经济增收和建设起到了重要的作用。 4机电一体化技术在煤矿中的运用 1)机电一体化技术在采煤机中的应用。在采煤机的某个重要用途中,电牵引采煤机作为机电一体化技术。它包含液压牵引采煤机无法获得的多数特点与优势:牵引上的良好功能。在采煤机运行时它容易产生牵引力,在采煤机出现下滑现象时它依然容易展开发电制动工作;能适合大角度煤层。牵引电动机轴端包含停机时避免机具下滑的一些制动器,无需某些防滑设备,而容易适用于40°~50°角度的煤层;应用期限长,操作可靠。除了电动机的整流子与电刷存在磨损以外,和液压牵引的差距在于电牵引采煤机的部分元件无磨损,由此应用期限长,维修度较小,操作可靠;效率较高、框架单一;动态效果不错,反应特别灵活。电牵引采煤机机械仅仅展开一项电能转换工作,进而向机械能进行转换,传动体系简便,转换效率容易达到99%,不过对于液压采煤机来讲,当电能向机械能进行转换时,其转换效率仅可以处在65%左右,最高不超过70%。 2)机电一体化技术在提升机中的用途。目前,矿井提升机,即全数字化交直流提升机,是煤矿机电自动化、以及一体化率最大的装置。最重要的是内装式提升机,从结构方面把滚筒与驱动相融合,使机械~计算机~电力电子~自动控制的综合体得以全面显示,迅速改进了机械体系。而全数字化提升机运用总线方案,完全可靠,使电器配置快速完善,另外,硬件配置彼此兼容,较为简便。中国顺利研发的全数字化提升机,包含自主知识产权的特征,其操作单一、功能超前、可靠合理,其部分ASCS是由双CPU组成的电脑核心系统。 3)机电一体化技术广泛运用于带式输送机中。在国内,带式输送机包含传输量多、操作可靠、可形成自动化、质量高等特征,主要作为煤矿井下传输体系的运输装置。所以在机电一体化技术上,带式输送机目前已作为其分析重点。如今,基于机、液、电一体化的CST可控软开启设备获得了大量应用。它作为某种软驱动设备,专门应用于金属矿石或者煤炭的长距离皮带输送机。一个皮带输送机主要由数台或者1台CST来进行驱动。相比发达国家,我国传输机的监控装置的可行性与性能、寿命以及敏感度均有所不同。与此同时,国内带式传输机通常进行3点驱动,主要是因为没有解决开启延迟技术及监控网络技术与动态研究,从传输机角度来看,单机运量及长度具有限制性。 4)其他。对于煤矿机电一体化装置来讲,液压支架主要向电液控制目标前进,把液压控制和电脑技术融为一体,以免对支架、以及顶板起到载荷冲击作用,有助于成组自动移架甚至是定压双向邻架得以实现。煤矿供电要求是容易适用于大功率装置,效率要高,供电要合理可行。所以需要对节能型产品进行全面推广。高压开关柜一般运用真空开关,其功能为应用期限长,维护量不大。如今,“微机保护”在低、高开关柜上得到了具体应用,能够具有远程遥测、遥控、遥调以及遥信,产生网络影响。电子、机械等功能各不相同的技术相结合的健全系统是机电一体化系统,特别注重其子系统、组成要素之间的接口,实际上,机电一体化系统设计则是商品设计环节中最具变革性的阶段之一,也作为接口设计概念设计,概念设计的重点就是原理决策设计,对节省商品成本、强化商品功能产生决定性作用[1]。国内外目前研制了一些知识库或者设计知识目录,主要可以实现特殊效能的效能原理解,研制了容易对于简单功能加以求解的测试系统口,并研究了简单功能原理解的智能查询及系统表达方案[2]。在接口特征匹配的基础上,然而很少对机电一体化计算机原理性能求解进行研究。本文在接口特征匹配的基础上主要对机电一体化系统原理性能实现手段及求解方案进行了分析。 5结语 由于煤矿生产逐渐向深层次发展,会提高其控制水平与规模的要求,因此会机电一体化技术会不断发展与提高。就目前很多高科技术的发展状况看,像网络、光纤、人工智能,还有生物工程在内的许多高新技术,已在机电一体化技术之中慢慢深入,从而机电一体化产品功能更健全、性能更卓越,随之而来智能化程度也会变高。所以,许多煤矿企业利用新的机电一体化技术装备,会取得更大的经济与社会效益的同时,其技术也会得到明显的提高,从而不断循环、不断发展下去,为企业经济和社会效益带来双重保障。 参考文献 [1]杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5):45. [2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4):87. 作者:宋志海单位:山西汾西矿业水峪煤业有限责任公司
光纤通信在电力系统中的应用:光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用 【摘 要】本文阐述了光纤通信技术在电力调度自动化应用中的重要性,然后对光纤在电力调度自动化中的应用进行分析,最后分析了光纤通信技术发展趋势。 【关键词】光纤技术;传输性;调度自动化 1 光纤通信技术的概念、组成和特点 1.1 光纤通信的概念 光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤由纤芯,包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;中间层称为包层,通过纤芯和包层的折射率不同,从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输;涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。光纤通信的原理是:在发送端首先把要传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号把它变成电信号,经解调后恢复原信号。 1.2 光纤的机构组成 就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。光纤通信在技术功能构成上主要分为:①信号的发射②信号的合波③信号的传输和放大④信号的分离⑤信号的接收。 1.3 光纤的特点 ①频带极宽,通信容量大。②损耗低,中继距离长。③抗电磁干扰能力强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,且在军事领域的用途也越来越为广泛。 2 光纤通信技术在电力系统调度自动化应用中的重要性 在电力系统调度自动化中加强光纤通信技术的应用具有十分重要的作用。不仅能有效应付目前电力通信系统日益复杂的网络结构的需要,而且能有效的提升信息的传输量和信息传输的适时性和安全性,对于服务的对象范围比较广,例如发电厂,供电局,变电站等。且光纤通信技术具有更高的可靠性、灵活性和抗冲击能力等,能够满足电力系统调度自动化更高的要求。从而更好地适应当前电力系统对通信的需要,以更好地为广大电力客户提供优质的服务。 3 通信规约 在目前,电网调度自动化系统以下有三类比较流行的通信规约:1)循环式规约如:CDT、DXF5、CO1、DCF5、DXF5等。一般是按时间顺序不断循环自发的向后台进行现场数据的回报,后台自动进行接收。2)应答式规约如:Modbus、u4F、SC1801。一般是以后台为主,一次向现场发出查询命令,以命令进行信息串长度可变的回答。3)对等式规约。 4 在调度自动化中,光纤通信的运用 随着供电可靠性的不断提高,电力系统的各项信息都需要进行可靠稳定的传输,这是对电力系统通信有了更进一步的要求。构建能够承载各项综合业务的通信网络已经成为了发展电力系统的必然趋势,光纤技术也成为组成电网的重要手段之一和发展的关键因素。 目前,在调度自动化中,光纤传输技术在调度自动化中的应用和实施有以下几个方面: (1)电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。 (2)某单位在供电区域内设立供电所变电站共有29个站点,在每个站点之间都采用光缆和光端机来开展通信业务,并且在调度自动化中使用智能的PMC设备接入实时数据和语音。在现阶段的通信中,光纤通信承担了整个单位的网络、调度自动化联网、监控的视频以及远程信息业务等重要方面。有效地解决了通信容量以及质量上的问题,为城市的现代化信息化标准化发展建设打下了可靠的基础。 (3)在输电线路的保护方面,光纤通信也有着重要的运用。由于现阶段各单位对电网可靠性不断的提出更高的要求,在这种发展的前提下对输电线保护的要求也随之提高,侧重点也发生了改变。在系统发生故障时要迅速的切除,不能够发生保护不当的情况。因此在对保证电网的稳定运行的工作中,对电网的保护起到了举足轻重作用,是对电网稳定的一项重要保证。保护好传输的通道,对故障信息进行判别找出故障发生在哪个环节,从而使装置更好的受到保护。在区外故障发生时按兵不动,在发生区内故障时迅速进行故障的排除。利用光纤通道的特点,为电流的保护的应用提供强有力的技术保证。 (4)当通信环路上有较多的节点时,为了预防光缆或者光端机等设备发生故障致使通信被中断,就要进行有效的光纤通道配置方式。许多单位在这个问题上都运用了双光纤环路自愈网的技术,在环网上的每一个站点都配置能够具有自愈功能以及能够自动切换的光纤收发器。一般情况之下,在使用12芯的光缆时,只有其中的两个芯用来作综合信息的运输通道,因此也就组成了两个独立的通信环网。当分站接到两份通信报文时,光端设备就只选其中的一个信号传送给RTU。当光缆发生了故障的时候,两侧的光端就只能够接受到一个信息,在一段时间后切换控制器就会自动的把接受的信号切换到另外一个发送端,形成一个新的循环构成新的路径,使光纤环路的自愈功能得以实现。除此之外,光纤通信还有许多种通讯方式,组网方式灵活构架多种多样,能组成各类拓扑结构的网络。根据调度自动化的特点。光纤网要与局域网连接,组成环形网,实现数据信息的有效共享。 (5)在其他方面的用途。调度自动化的建设不仅仅是综合信息传达的自动化还要在其他的通信系统上对其进行辅助,共同建设调度自动化。因此光纤通信在视频监测、直统电话、预防系统等方面起到了至关重要的作用,是通信的一个重要环节。 5 光纤通信的发展趋势 在网络技术不断发展,光纤通讯迅速提高的前提下,自动化系统对其的运用也在不断的加深。随着社会不断的进步,人们需求的不断增加,智能化变电站成为了发展的必然趋势,是对光纤更高一个层次的要求。智能变电站是信息采集、传输、处理、输出等全程实现数字化的变电站,是变电站自动化技术发展的延伸。目前,智能变电站的主要技术特征有以下几点:自动化的运行管理系统以及标准的通信网络、网络化的二次设备等技术。智能变电站是变电站自动化和地理信息系统等各项技术的融合和兼并,其发展建设工作正处于起步阶段,工作的重点集中在开关设备、检测设备以及光纤传感器等方面,现阶段还不能够大范围地进行推广和运用。 6 结束语 科学技术不断发展,光纤通信技术的发展也是迅猛的,将电力通信的质量和速度大大提高。光纤通信在电力系统调度自动化中的广泛应用满足了对传输信息多方面要求,实现电力系统运行的可靠性,安全性,保证了电网生产的安全经济运行,创造了巨大的经济效益和社会效益。光传输组网新技术的不断应用,加速了我国坚强智能电网的建设,将成为的电力调度自动化系统的必然选择。 光纤通信在电力系统中的应用:电力系统光纤通信故障的检测与排除 [摘要]光纤通信是现代通信的重要支柱,文章重点就SDH在高速率光纤传输中的应用进行分析,SDH传输系统是较为复杂的网络系统,它的标准对于高速数字传输有着主要的指导和规范作用,促进现代通信网的逐步发展,因此,如何确保电力系统光纤通信故障的检测与排除也是电力系统发展的重要课题。 [关键词]电力系统;SDH光纤通信设备;维护内容 光纤通信系统当中的单模光纤传播途径比较简单,只允许使用一种模式对信息进行传播,这种光纤的纤芯直径普遍较小,宽带规模较大,膜间没有色散现象,运行当中要求配备半导体激励器LD对其进行激励,单模光纤适合在距离长的信息传输中应用;多模光纤实质的传播途径很广泛,主要是因为其允许多个模式同步对信息进行传播,这种光纤的纤芯直径普遍较大,可运用发光二极管LED作为主要的光源装备,这种光纤膜间有一定的色散现象,所以一般情况下应在短距离的信息传输中使用。SDH光纤通信设备具有多种性能优势,其在很大程度上能够为电力系统运行提供安全保障,但这并不意味着SDH光纤通信设备不存在故障,其在运行中也会发生一些或大或小的设备故障,这些故障对设备本身的运行及电力系统有一定的直接性或间接性影响,因此设备维护人员既要做好日常的设备维护工作,同时还需要维护人员按照故障等级对故障进行及时处理,确保SDH光纤通信设备的安全运行。 1、光纤通信技术概述 光纤通信系统是一种应用最为广泛的通信系统。其中,光纤通信系统中的单模光纤传播路径较为单一,其仅允许使用一种模式进行信息传播,该种光纤的纤芯直径一般都是比较小的,其宽带范围较大,膜间不存在色散现象,在运行过程中需要配置半导体激励器LD进行激励,单模光纤比较适合在长距离的信息传输中使用:光纤通信系统中的多模光纤的实际传播路径是非常广泛的,这主要是因为其能够允许多个模式同时进行信息传播,该种光纤的纤芯一般都是比较大的,其能够运用发光二极管LED当作是主要的光源装置,由于该种光纤膜间存在着一定的色散现象,所以,其一般是应该在短距离的信息传输中进行使用的。相较于传统的任一信息传输方式来说,光纤信息传输系统的能量损耗是最低的,就目前而言,商品性质的石英光纤的实际能量损耗可以达到低于0到20dB触的标准水平的。日后,伴随着科学技术的不断更新与发展,未来可以将非石英系统的极低耗能光纤应用在通信中,使得光纤通信系统对于更加大的无中继距离的有效跨越变为可能,这样做的目的使得实际的中继站数量可以相应被减少,起到节约运用成本的作用。目前的光纤选用的主要制作材料是石英,该种原材料有着非常优良的抗腐蚀性能以及绝缘性,其尤为突出的优势在于能够很好地抵抗电磁干扰。 2、光纤通信故障处理程序 故障发生时,维护检修人员首先要根据通讯调度说明的情况、设备告警指示以及网管系统显示,初步判断出故障的性质和影响范围,分清是网管障碍还是设备障碍,是传输设备障碍还是交换设备障碍。还是光设备障碍。如果无法迅速恢复应采取迂回电路,然后根据障碍的不同特点,采取相应的处理方法。光纤传输系统主通道障碍指光纤传输系统中断或质量劣化,可能由光端机、光缆、光中继器或相关电源设备故障引起。处理程序如下:发出告警的站首先要根据相关设备告警情况分清是否本站障碍,是否由于本站电源故障引起,同时报告主控站进行故障定位;障碍区段初步判明后,更换光盘、管理盘、切换盘、支路盘等,若无备件,采取迂回电路,恢复重要通信电路;若是线路障碍,应及时通知线路维护单位,即时进行抢修;为了迅速抢通电路,可以采取调换光芯等临时措施但应记明情况,在障碍排除后立即复原;在障碍排除后,应向通信调度汇报情况。光纤传输系统辅助通道障碍指公务联络、网管系统中断或性能劣化,一般不影响主通道畅通,因此可安排在业务空闲时间内处理。处理程序如下:对公务系统障碍,可用网管系统进行故障定位,以判明障碍区段,然后通过监测点信号测试,查出障碍位置。对网管系统障碍,一般可利用网管系统本身自诊断功能进行故障定位。辅助系统障碍排除后,要进行功能检查,以确认系统是否恢复。PCM设备障碍。PCM设备障碍有两种情况:数字部分障碍,该系统30路全断,借助自环等手段进行判断;模拟部分障碍,只影响其中一条或几条电路,障碍一般在基群复用设备,可采取换。 3、电力系统光纤通信设备的故障处理方法 3.1替换环回法 替换处理方法主要应用于设备维护人员无法判别设备中哪一器件出现故障,那么此时设备维护人员可以利用一个正常的器件将可能存在故障的器件替换,使故障得到定位。采用的器件可以是芯片,模块,还可以是一段光纤。这种方法比较适合在设备外部故障排除中应用。比如光纤设备在运行中发生中断或者交换故障等。环回法在SDH光纤通信设备故障定位时应用较为广泛,环回法中又包含了多种方式,比如外环回、内环回、支路回环、线路环回、本地环回及远端环回等方式。设备维护人员在回环操作过程中,应先进行全面的环回业务通道采样工作,在设备多个故障站点中选择一个最具代表性的站点,同时还需要在站点中选择一个故障业务通道,按照设备故障实际情况及采样相关信息画出故障业务路径图,最后进行逐段环回,实现设备故障站点的定位。 3.2告警性能分析法 告警性能分析法主要以告警与性能信息为分析依据,而告警与性能信息主要是利用SDH光纤通信设备内部的网络管理系统中获取的,这些信息具有一定的精确性与可靠性,设备故障处理人员应充分利用这些信息资源对故障进行全面分析及定位。利用告警性能分析法能够全面了解整个设备当前及历史告警信息。一般情况下告警灯常有红绿黄三色,红色是指重要告警以及紧急告警,绿色是指设备系统正常运行,黄色是指一般告警及次要告警。利用这种方法对设备故障进行分级处理,优先处理设备中的高级预警故障。当设备的某一位置发生故障时,可以对其在运行中所产生的配置数据信息进行分析,SDH光纤通信设备中的主要配置及数据有板位配置、时隙配置、线路板与支路板通道的环路设置、复用段的节点参数等,通过对这些配置数据进行有效分析对设备故障进行定位。 3.3仪表测试法 所谓的仪表测试法是指设备维护人员在故障处理过程中运用多种仪表、光反射造仪、光功率计、SDH分析仪等仪器对SDH光纤通信设备故障进行科学分析与定位。对于不同的故障现象应采用相应的仪器设备,比如针对SDH光纤通信设备业务的误码或者通断现象可以采用2M误码仪对其进行测试;还有利用万用表可以对光纤通信设备的供电电压进行测量,判断设备在运行中的电压是否正常。 4、结束语 基于SDH光纤通信设备在电力系统中的作用及重要性,对其运行安全进行全面维护尤为必要,为了提高SDH光纤通信设备的安全性能,应按照相关要求对设备进行维护操作,当设备出现故障,应根据故障实际状况选择合适的故障排除方法,从根本上实现SDH光纤通信设备维护。 光纤通信在电力系统中的应用:试析电力系统中SDH光纤通信设备的维护及故障处理 【摘 要】近年来,随着我国科技水平的提升,光纤通信技术在国内各产业被广泛应用,标志着我国现代通信技术时代的到来。但在电力系统中,由于SDH为主的通信设备应用时间不长、技术不成熟,其运行中的故障问题也十分普遍,因此这里我们有必要对其故障的产生与预防进行分析。 【关键词】电力系统;光纤通信设备;SDH;维护;故障处理 目前,我国正处于三网改造的关键时期,国内大部分地区的电网基础建设都面临改革,以SDH通信设备为主的新型电网正以前所未有速度向国内各地区蔓延,为电力系统故障处理、网络运行维护以及管理提出了新要求,如何快速、准确、科学的寻找出电力系统中的各种故障并加以处理,已成为当今电力工作者研究重点,也是促进电力事业进一步发展的重要举措。 1.SDH光纤通信设备维护工作要点 随着我国社会经济的迅速发展,各种信息容量大、传输速度快、安全可靠的信息设备不断涌现,为我国社会经济的发展做出积极贡献,但由此也引发了人们对新技术、新设备使用、维护和管理探索。SDH光纤通信设备作为当今常见的信息传输技术,它以信息量大、传输效率高、安全可靠、抗干扰能力强的优势被广泛应用,但也给其管理维护工作提出了新要求。目前的电力系统中,SDH维护工作主要包含以下几方面内容。 1.1掌握线路基本情况 伴随SDH信息传输设备应用范围的不断增加,其管理工作内容越来越多、工作难度越来越大,要求运行维护管理人员必须熟悉系统的整体情况,对各种问题都能做到及时有效的处理。在具体应用工作中,工作人员要熟悉和掌握各种通信网络的基本组成、特点以及原理,其包含了光缆的长度、芯数以及连续点,甚至对光缆线路的走向、光纤信息传输衰耗因素等情况要做深入了解。 1.2掌握设备运行情况 要想切实有效的做好设备管理、维护工作,了解设备的运行情况不容忽视,它包含了通信系统中设备的构成、信息传输量、零件功能、周围环境等。并且在要工作中对设备的各种指示灯、警告灯的工作状态充分了解,熟练的掌握设备操作工作以及线路的使用情况。 1.3掌握仪表操作 SDH光纤信息传输系统中,常见的使用仪表主要有误码仪、光功率计、活路分析仪、时光反射仪等。因此对于仪表的掌握也就是掌握这些仪器的操作和使用方法,并对这些仪表自身参数以及运行机理给予重视。 2.SDH光纤通信设备的基本故障处理方法 2.1故障定位 故障定位工作的开展一般都是按照过去已经给出工作原则开展的,主要是以先外后内、先整体后单个、先主线后支线、先高级后低级的原则开展的。也就是说,在故障检查工作中,要首先检查出现故障设备的外观,应当针对外在所可能引发故障的因素进行分析,比如说短纤、线缆中断等,观察这些光缆连接似乎否正常。其次,在故障定位的时候要尽可能的定位到底是哪一个信息中转站出现了问题,然后再由整体向单个零件分析。第三,首先对整个通信线路进行分析,因为主线路板如果出现问题必然会引起支路线路板发出警告。最后,在进行故障定位和处理的时候首先要对级别高的告警装置所指出的故障进行处理,这些警告很少出现但是只要出现说明线路已经出现了严重的通信故障,必须要马上处理方可。 2.2故障检查处理中常见的故障类型 SDH通信设备故障常见种类主要包含有:光缆线路故障、单盘故障、电源系统故障、网管系统故障以及尾纤系统故障等。 2.3常见的故障处理方法 目前,随着SDH通信设备应用范围的越来越广,其作用的不断明显,这也对其日常维护、管理工作提出了新要求。目前的SDH通信设备故障处理工作中,常见的故障处理方法主要包含以下几种。 2.3.1替代法 替代法是一种极为常见的SDH设备故障处理方法,这种方法在具体应用的时候是利用一个能够正常、有效运行的设备来代替已经出现故障或者是存在故障问题的设备,这种方法的开展最终目标在于更好的实现故障排除和处理。其中所说的工作的模块涵盖了电力系统通信光纤设备的方方面面,比如说,单个设备装置、一段线缆以及一个单板、单条之路等等。这种设备维护方法主要是适用于将故障定位在单站以后以及针对单站内单板故障、支路故障进行排除的过程。拿一个单个的2兆设备出现中断故障的问题来说,此时可怀疑该设备位置的某个端口出现故障的时候可以经过网管维护中心来进行端口重置来实现该端口的有效替代;如果是在同一个单板中出现了多个支路中断的现象,可以考虑进行TP板的更换。 2.3.2环路检测法 进行设备故障定位最常用的一个手段就是构造环路检测,又可称作自环。设备的自环可以分为很多种,根据自环信号的方向可以将其分为设备外自环以及设备内自环两种,设备外自环主要用来检查对端站及传输链路的故障,设备内自环主要用来检查本站设备的故障。根据自环的信号等级可以将其分为2Mb/s自环、群路自环等方面,其中,自环主要是用来分别进行各自的单元是否有故障的相应检查的。通过设备各种不同的自环,就可逐级地分离出故障点来,实现故障排除。例如,如果整个系统不工作,怀疑某站有故障时作OM群路盘自环判定;某2M支路出现中断,怀疑该TP板故障时作单支路自环检测;值得注意的是,自环时还须注意接口特性,如是否使用75Ω阻抗信号线。 2.3.3仪表测试法 这种方法主要说的是可以通过对各种仪表设备的有效运用来进行设备传输故障的检测,其中,仪表包括光功率计以及万用表、误码仪等等方面。在实际的设备维护过程当中,可以采用相应的仪器进行准确的故障定位,这对维护人员的技术需求是非常之高的。具体来说,误码仪主要是用来进行通道通断以及误码性能的有效测试的;万用表是用来进行实际的供电电压测试的;光功率计主要是用来进行故障判断以及光强测试的。 2.4故障处理人员工作要求 ①在操作机盘时,必须戴上防静电手腕,且该防静电手腕必须有安全的接地。 ②当设备运行中发生故障需要更换机盘时,操作人员必须戴上防静电手腕,将拔出的机盘马上装入防静电塑料袋,放置在防静电环境。对需要送出修理的机盘,还应加防震包装,以免进一步损坏其他器件。 3.结束语 综上所述,随着我市电力通信业务的发展,新设备的大量涌入,通信网的智能化程度得到不断提高,功能日益强大,配置应用也十分复杂,通信网络的规模也将越来越大。今后,电力通信网络的运行维护管理主要依靠通信监控系统和随通信系统、设备一起引进的网络管理系统,因此维护人员应重视对网络管理系统的学习和应用,除了对通信设备的维护外,还要重视对智能化网络管理的维护工作,确保为日益增加的电力生产调度信息业务服务。 光纤通信在电力系统中的应用:浅析电力系统通信中光纤通信的发展前景 【摘要】本文介绍了光纤通信在电力系统中应用,并与其他传统通信方式进行比较,探讨了光纤通信在电力系统中的应用现状和主要特点以及发展的必然性。光纤通信技术具有传统电力系统通信技术不可比拟的优势,被越来越广泛的应用在电力系统的通信中。介绍了电力系统中光纤电气信号通信过程,阐述了电力系统中光纤通信的优点,同时对光纤通信新技术在电力系统中的应用进行了展望。 【关键词】光纤;通信;发展;内涵;特征 引言 随着电力系统不断扩大,超高压输电和大容量变电所不断发展,电力网综合自动化监测控制系统和通信系统的水平需求也不断提升。当前,在电力系统中的通信技术主要有微波通信技术,导引线通信技术以及电力载波通信技术等,在上述电力系统的通信技术中,使用最多的是电力载波通信技术。然而电力系统中电力载波通信技术的抗干扰性及系统容量已经不能满足当前电力系统的发展,同时随着光纤技术的不断提高,更重要的是光纤制作成本在不断降低,这使得电力系统中光纤通信在得到了越来越广泛的应用,正逐渐变成电力系统通信的主干技术。 1.光纤通信的内涵 1.1 自激光器和低损耗光纤问世以来,光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起,并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质,以光为载波信号传递信息的通信系统,整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种:常用的为单模和多模光纤,多模光纤就是传输多个光波模式,而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长,目前一般地,光信号在多模光纤内可传6km左右,在单模光纤内可传30km。因此,单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。 1.2 光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高,配网常用的通信速率一般为同步N*64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要,光纤按照MODEM的连接;另外,还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。 1.3 A,B,C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网,若在D点发生故障,光路在A站和C站愈合(环回),使通信不受影响,同时向主站发出相应的告警及定位信号,使维修人员及时修复故障段光缆。 2.光纤中电力系统电气信号的通信过程 光发射机,中继器,光纤以及光接收机共同组成了光纤通信。光纤通信中电信号通过光发射机转变为光信号,而电信号又通过光接收机转变成电信号。利用电调制器实现了将信息向合适信道传输信号的转化,通常情况下将信息转变为数字信号。而通过光调制器实现将电调制器的信号向合适光纤信道传输光信号的转化,通过中继器实现放大信号的目的。光纤传输以后比较微弱的光信号利用光探测器将其转变为电信号,利用电解调器放大光信号,从而实现了将原信号的输出,如此,完成了光纤在电力系统通信中的信号一次传输。 3.电力系统中光纤通信的特征 相对于传统的电力通信方式,光纤通信具有以下优点: 3.1 光纤通信具有非常大的通信容量。当前一般情况下,一对光纤能够满足几百路甚至几千路通过,一根光缆中可以包括几十根光纤甚至几百根的光纤。 3.2 由于光纤通常由硅或者玻璃制成,原料来源非常丰富,因此,无疑节约了金属材料的使用。 3.3 在电力系统通信中,光纤通信具有非常好的保密性,不易受外界电磁的干扰,同时不怕雷击,防腐蚀,不怕潮湿,敷设也非常方便。 3.4 由于光纤通信没有感应性能,因此,对于电力系统通信中容易受到地电位升高影响,暂态过程影响和其他干扰的金属线路之间,光纤通信技术无疑是最为理想的通信技术。 4.光纤通信的发展前景 目前光纤通信已经进入了第五代,其高速率和大容量的特点大大促进了社会的发展,随着世界信息化程度的日新月异,对通信速率、通信距离、通信容量的要求也更加强烈。 4.1 光传送网新技术 当前,和诸如传输40GE/100GE的网络具有紧密关系的高速传输技术主要要看了40Gbit/s与100Gbit/s两种技术,这两种传输技术主要包括了编码的调制技术,非线性抑制技术,色散的补偿技术以及OSNR保证对策。长距离的支撑技术主要有新型调制编码技术、多种增强型的前纠错(FEC)技术、采用电均衡功能的接收机、喇曼放大技术、动态增益均衡和功率调整技术等。大容量体现在时分复用、频(波)分复用、码分复用和偏振复用等。为了实现大容量光纤通信,频分复用技术,波分复用技术,偏振复用技术,时分复用技术以及码分复用技术在未来电力系统光纤通信中的应用将会越来越广泛。 4.2 光接入网新技术 基于当前电力系统通信中光纤通信接入技术在实现时存在的差距,光纤的接入技术主要包括了EPON技术(以太无源光网络),GPON技术(基于ITU-TG984标准的新宽带无源光网络)基于星型结构以太网接入技术以及基于树型拓扑的APON/BPON技术。这几种PON技术的差异主要体现在分光比,传输距离,上下行速率,QoS及维护管理和业务支持能力等。一般,GPON的多业务支持能力优于EPON,但 EPON 实现起来相对简单一些。基于星型拓扑接入技术是基于传统以太网的接入技术,适合于光纤资源非常丰富或者单用户带宽需求非常大的地区(单纤只能连接单个用户),应用范围相对狭小,不是主流的光接入技术的发展方向。 4.3 光交换新技术 在光网络中光交换是其典型属性,同时也是光纤通信技术发展的关键性技术。当前,基于实现特征与交换颗粒进行光交换技术的划分,可以分为OPS即光分组交换,OBS即光突发交换,OCS即光路/波长交换。OCS主要以波长为交换单位,业务交换颗粒最大,实现最简单,但统计复用特性/带宽利用率最差;OPS 主要以分组为交换单位,业务交换颗粒最小,实现非常复杂,但统计复用特性/带宽利用率最好;OBS主要结合OCS和OPS的特点,业务交换颗粒中等(突发分组),实现难度中等,统计复用特性/带宽利用率也是中等。基于光路/波长光交换技术与光分组交换技术的光突发交换技术,相对来说较为容易实现,同时,宽带利用率和复用特性能较好,因为光突发分组交换技术从实现,宽带利用率等方面综合考虑,其性能最高,因此,在未来电力系统通信中光纤通信的应用中,光突发分组交换会处于主导位置。 5.结语 光纤通信作为一种新型的的通信方式, 它只是刚走出实验室开始进入现场的实用的初期阶段,无论是光纤本身,还是元器件或是整个光纤通信系统,目前都还存在一些间题,有待于继续努力研究解决。然而通过近年来光纤通信在电力系统通信中的应用现实,在电力系统中光纤技术的应用前景非常好。随着光纤技术的日益发展,光纤技术一定会电力系统提供更大的支持,从而促进电力系统综合自动化技术的发展。
煤矿机电论文:煤矿机电运输安全管理工作探析 摘要: 对近年来中国发生的多起煤矿机电运输事故进行了简要概述,并对煤矿机电运输安全管理工作中的缺陷展开了探讨,最后有针对性地提出了借鉴意见,希望对维护中国矿井机电运输系统的运行稳定性、加大对井下施工人员的安全保护力度并为企业创造更多经济效益奠定良好基础。 关键词: 煤矿;机电运输;安全管理 0引言 在矿井运行过程中,煤矿机电运输是关键环节之一,近年来,中国在进行煤炭资源开采的过程中,加大了现代化机械的应用力度,这对煤矿机电运输系统提出了更高的要求。值得注意的是,如果煤矿机电运输系统运行过程中发生故障,不仅将严重影响煤矿的正常生产,同时还将对工作人员的生命造成威胁。在这种情况下,积极加强煤矿机电运输的安全管理工作研究力度势在必行。 1煤矿机电运输事故概述 据有效数据显示,近年来中国爆发的多起煤矿事故中,机电运输事故占据比例较大。而机电事故占全国各类事故数量的23%~30%。同时,一旦发生机电事故,就将导致严重的人身伤亡、经济损失。具体来讲,机电运输事故共包含三种类型,即一般人身伤亡、重大经济损失和重大人身伤亡事故[1]。在中国,瓦斯爆炸是造成重大人身伤亡的重点机电事故之一,主要是由于电火花或电气设备失爆引起的。在这种情况下,煤矿机电运输事故逐渐成为威胁煤矿运行安全性的关键因素之一。 2煤矿机电运输安全管理工作中的缺陷 2.1不规范的机电运输操作 在煤矿生产中,一个不容忽视的重要环节就是煤矿机电运输,在对相关设备进行应用的基础上,才能将煤炭资源向地面进行运送,在不断提升煤矿机电运输设备自动化水平的过程中,要求操作人员具备更高的专业能力[2]。然而,现阶段中国部分煤矿企业运行过程中,忽视了对相关操作人员的培养,导致其操作不够熟练、安全意识不强,最终在实际操作过程中,产生大量不遵守规定的操作行为,严重威胁着煤矿机电运输安全性。 2.2不健全的机电运输管理制度 在操作煤矿机电运输设备的过程中,必须严格遵守相关操作流程和规范,对这一设备的操作实施系统化管理至关重要,然而,由于煤矿企业忽视了管理制度建设的重要性,因此常常缺乏健全的机电运输管理制度;同时还有部分企业运行过程中,没有针对自身生产的特点制定相应制度,而是套用其它企业相关制度,这是无法将煤矿机电运输安全隐患进行彻底清除的。 2.3不合理的机电运输设备日常维护 煤矿机电运输工作开展中,相关设备需要长时间在恶劣的井下环境下进行施工,其运转过程中,不仅需要承担较高的强度,同时也需要面对较大的负荷,因此设备运行过程中很容易产生各种磨损,在这种情况下,积极加强煤矿机电运输设备日常维护至关重要。然而,现阶段,中国部分企业在经营过程中,忽视了机电运输设备日常维护的重要性,同时部分维护工作人员为了贪图方便而省略维护部步骤的现象时有发生。在这种情况下,煤矿机电运输过程中,设备故障就无法及时得到发现并清除,从而给安全生产带来威胁。负责煤矿机电运输设备日常维护的工作人员,存在不遵守相关规定定期、定时全面检查机电设备运行状态的现象,此时当机电运输设备在运行过程中,随着不断加深的巷道,其承担的荷载也在不断增大、线路也在延长,机电运输设备运行过程中的安全隐患将逐渐增加,最终将导致严重的安全事故[3]。例如,防爆开关是煤矿井下作业当中的一项常见设备,工作人员在日常工作中,如果忽视了日常维护工作,会导致防爆开关铭牌在长期施工过程中发生磨损,从而造成其可靠性降低,为煤矿施工埋下安全隐患。 3加强煤矿机电运输安全管理工作的措施 3.1加大操作人员培训力度 现阶段,在积极提升机电运输管理工作质量的过程中,必须从提高煤矿职工专业素质入手,煤矿企业日常运行中,应注重对职工的培训,尤其侧重于对其安全意识的培养,促使其在工作中熟练掌握机电运输相关操作,并在较高的安全意识下,实现文明和安全施工。现阶段应用于煤矿机电运输当中的设备,具有较强的自动化特点,因此,企业在对煤矿机电运输相关操作人员进行培训的过程中,应努力提升对先进设备的掌握程度,促使其能对先进的工艺、设备运行原理进行熟练应用,为提升工作效率和施工安全性奠定良好的基础。同时,企业应积极展开定期培训工作,引导相关操作人员积极参与进来,并对相关设备的结构、工作流程、性能和常见故障进行全面掌握,通过提升培训的细化程度,来促进职工专业技能的提升。 3.2健全安全管理制度 在加强煤矿机电运输安全管理工作的过程中,健全的安全管理制度是基础。通过完善的安全管理制度,各项安全管理措施才能有序落实,也才能最大程度预防安全事故的产生[4]。在这种情况下,煤矿企业经营过程中,应加大制度建设力度,从自身生产实际出发,提升煤矿机电运输安全管理制度的科学性、全面性和系统化,确保各项制度内容切实可行,并能有效地规范煤矿机电运输设备操作人员的行为。指派专门工作人员,根据安全管理制度,对煤矿机电运输设备操作人员在日常工作中的表现进行监督,最终实现安全生产的目标。 3.3加大机电运输设备日常检修力度 值得注意的是,煤矿机电运输设备在运行过程中,会长期处于高负荷的恶劣环境下,恶劣的环境、不合理的人为操作等因素,都将给设备的性能、运行稳定性造成威胁。因此,在积极对煤矿机电运输设备进行管理的过程中,必须加大日常维护检修力度,加大对安全事故的预防力度。工作人员必须每日对煤矿机电运输设备进行安全检查,并对检查的内容、时间、故障因素等进行全面记录,在发现严重问题时,应及时进行上报、维修,从而为设备正常运行和企业的安全生产奠定良好的基础。企业方面在加大机电运输设备日常维护检修力度的过程中,可以通过有效的奖惩机制,对日常维护机电运输设备的工作人员进行监督和激励,鼓励其不断提升日常检修工作质量。 3.4企业投入足够的资金来提高机电运输检查力度 针对煤矿机电运输过程中容易产生的各种安全隐患,企业应在日常运行过程中,增加资金的投入,努力提升机电运输检查力度,在对设备外形受损状况进行掌握的基础上,还应对设备内部元件性能的状况进行判断,因此,在日常加大煤矿机电运输设备的检查力度过程中,必须开箱检查设备内部,及时发现产生磨损的元件,并对其进行更换,加大设备预防力度。企业运行中,必须注重对煤矿机电运输设备的更新,不可为了节约工程成本而减少这方面的投入,定期对设备进行维护,特别是对设备使用时间、运行状态及故障发生的具体部位、排除方法进行充分的记录,从而为设备接下来的运行维护提供依据。企业只有增加资金的投入,才能对老旧设备进行及时更新,为实现安全生产和稳定运行提供可能。 4结语 中国煤矿企业不断将先进的机械设备引入开采作业当中,然而在煤矿机电运输的过程中,如果工作人员没有根据相关规定对设备进行科学操作,同时忽视机电运输设备安全管理制度的建设,就会导致机电运输设备日常维护力度不足等问题,这样一来就无法发现机电运输设备的安全问题,威胁工作人员人身安全和企业的经济效益。在这种情况下,必须有针对性地加大煤矿机电运输安全管理工作质量,为促进中国煤矿开采事业的顺利进行奠定良好基础。 作者:卢超琳 单位:霍州煤电集团乡宁昶元煤业有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理工作改进策略 摘要: 针对煤矿机电设备管理和使用以及工作效果中存在的问题,从完善机电设备管理制度以及提高机电设备管理动作人员的素质两个方面出发,对机电设备管理过程当中所存在问题进行分析并提出改进方法。 关键词: 机电设备;管理工作;问题分析;方法探讨 0引言 近年来,随着我国社会生产的不断进步,对于能源的需求增加,煤矿行业作为一种能源产业得到了飞速的发展。因此煤矿企业也越来越多,而其企业的经济效益随着煤矿的产量的变化而变化,而煤矿机电管理作为影响煤矿产量的重要因素也得到了重视,煤矿机电管理中所存在的问题也逐渐凸显在企业面前,对其的创新改进已经刻不容缓。 1煤矿机电设备管理工作中存在的问题 机电设备管理中所存在的问题主要是针对其管理的程度、管理的效果以及管理的设备水平展开分析,针对这些方面对煤矿机电管理过程中的问题进行阐述。 (1)机电设备管理工作的程度问题 在我国很多的煤矿企业当中,虽然对机电设备管理工作的重要性有着深刻的认识,但是对于机电设备管理工作的重视程度不够,其管理的深度也存在着很大的问题,大多都是在设备出现问题之后才对其进行维修管理,在平时的生产操作过程当中没有注重设备的维护,在机电设备管理工作的过程当中不能形成一套完善的管理制度,由于管理制度的不完善导致在生产过程中机电的管理无法深层次的执行,在机械设备的使用寿命、机电设备的操作方法、机电设备的养护上都无法进行合理的配置。并且在生产的过程当中对于继电设备正确使用的监督制度也没有进行完善,很多设备在生产的过程当中被错误使用,在机电设备的检验、安装、调试、使用、维修、拆卸等方面要进行有效的约束。促使煤矿机电管理工作在执行的过程当中有依有据。 (2)机电设备管理工作的效果问题 机电设备的管理工作要发挥作用必须有两个方面的要求,①机电设备管理的程度;②机电设备管理工作的效果,前者是要其进行机电设备的管理,后者则是要求其进行有效的管理。在如今的一些煤矿企业当中,虽然拥有着完善的机电设备管理制度,但是在管理人员对制度的实行过程当中却没有很好的“依法执行”,比如其中对于机电设备的操作以及机电设备的定期检修与维护上面的懈怠,其主要表现为在对员工的生产设备操作的要求中,机电设备管理人员没有履行好监督的作用,为了不影响员工的正常工作对于其中的错误操作视而不见,而在进行定期对设备检修的时候,并没有按照科学的检修周期,仅仅只是在空闲的时间进行检查,并且检修的次数也为达到标准的要求,有很多机电设备的故障原因本身是可以通过早发现进行处理的,但是由于工作人员的疏忽,错过了故障的最佳规避时间,导致后来维修故障所浪费的时间更多,这些现象的发生都说明这个企业的机电设备管理制度名存实亡,虽然存在但是并没有很好的进行执行[1]。 (3)机电设备的使用问题 机电设备的使用是具有一定的周期性的,与人的身体一样,在经过一段时间的使用过后需要进行维护,但是在我国由于对于煤矿产量的需求不断增加,很多煤矿企业的生产当中,为了盲目追求煤矿的产量,对于施工的时间没有一定的节制,在平时的施工过程当中,继电设备根本没有维护的空隙,这种机电设备的使用方法不仅对于机电设备的工作效率有着延迟作用,对于机电设备的老化实践也是一种促进,久而久之机电设备就会频繁的发生故障,甚至直接损坏,在维修以及生产设备的更换过程当中所花费的资金与时间,远远比节省下来的时间要多得多,所以在规定的负荷之内对机电设备使用是促进其生产效率的方式之一[2]。 2机电设备管理工作的改进措施 机电设备管理工作中所存在的问题有,机电设备管理的程度问题、机电设备管理工作的效果以及机电设备的问题,而在管理程度不足的主要原因是因为管理制度、管理效果不好是因为管理人员、机电设备的问题是因为管理的监督,通过以上列举的这些问题,对其改进的措施进行分析。 (1)完善机电管理制度 管理制度是任何管理工作都不可缺少的一个因素,而随着煤矿开采行业的不断增加,更需要一套完善的管理制度来对其进行支撑。机电设备管理制度的完善首先要从实践出发,对过去的机电设备管理中所产生的问题进行分析,然后针对这些问题对管理制度进行完善,然后还要对煤矿行业未来的发展方向进行分析,促使煤矿企业能更好的在未来的经济发展中生存[3]。 (2)提高管理人员的专业素质 机电设备管理中最核心的问题就是管理人员的问题,首先很多煤矿企业拥有一项完善的机电设备管理制度,但是这种制度的实行最终还是要依靠人来实现。对于煤矿机电设备管理人员来说其自身的专业组织素质主要从两个方面进行分析,①机电设备管理人员的自身专业技能,在煤矿的继电管理工作当中,涉及到很多现代高科技煤矿设备的检查与维修,着要求煤矿机电管理人员必须拥有专业的技能支撑,并且在检修的过程当中还需要对设备的维护周期有着深刻的了解,对于设备的故障要有着预见性;②机电设备管理人员的全面协调素质,在煤矿的生产过程当中,通常是多部门协同生产,各种设备同时运用,所以机电设备管理人员的工作领域涉及的范围比较广泛,在对设备进行维修时还有通过设备之间的协调利用,保证煤矿生产的正常运行,对于设备的定期检测还需要对设备进行分类处理,分批次的进行检查,尽量减少由于检查而导致的生产滞后的问题[4]。 (3)加强机电设备管理的监督力度 在机电设备管理的过程当中必须做好全方位的监督,对于煤矿生产过程当中的所有流程都要安排合理的监督,而这种监督的方式与力度均要按照我国对于煤矿开采施工中的法律法规的规定,将工作人员的安全问题放在首要的考虑地位上,在保证其工作安全的情况下,对煤矿的生产进行监督,首先对生产设备的性能与操作方式进行监督,保证其设备在正常工作的情况下用正确的方式进行工作。机电设备管理实现数字化信息化的管理,建成智能数字巡查、人员定位监控、顶板动态监控、隐患排查治理等监测预控系统,同时,及时的记录煤矿机电设备存在的故障相应的解决措施,便于对机电设备的了解。 3结语 煤矿行业不断发展的工程中,不仅仅是提高煤矿的生产量,还需要对煤矿机电设备进行有效的管理,消除对机电设备中存在的不良因素,促使机电设备正常高效的使用,所以解决煤矿机电管理中存在的问题,增强煤矿机电管理的整体,促使机电设备更好的为煤矿生产服务,为煤矿企业创造更多的经济效益,推动煤矿行业的快速发展。相关的制度需要进行完善,将责任明确到个人,从推动机电管理工作进而推动煤矿企业机电设备的功能性与稳定性。 作者:武亚飞 单位:山西西山煤电股份有限公司镇城底矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理及维护 摘要: 煤矿机电设备直接关系着操作人员的安全,因此在煤矿挖掘中煤矿机电设备管理与维护是非常重要的工作,如果管理和维护工作存在不足,势必会使煤矿机电设备出现安全隐患,增加工作人员的工作风险。基于此,相关的煤矿企业就要加强煤矿机电设备管理与维护工作。该文就基于煤矿机电设备管理与维护现状,分别提出几点煤矿机电设备管理和维护的策略,希望能够为煤矿管理工作提供借鉴,有效促进煤矿企业的发展。 关键词: 煤矿机电设备;管理;维护;策略 随着社会的发展,煤矿开采工作越来越实现了现代化、机械化与智能化,在此基础上煤矿企业使用的煤矿机电设备也越来越多,在一定程度上提高了开采效率,但如果出现管理不当或维修遗漏问题,就会增加煤矿采掘的风险,为此煤矿企业就要加强对机电设备的管理与维护。 1煤矿机电设备管理与维护现状 随着社会的发展,机电设备也得到了良好的应用,在煤矿开采中,机电设备发挥着重要的作用,它能够有效地提高煤矿开采效率,从而提高企业经济效益,但是在煤矿机电设备管理与维护工作中,还存在着一些不足,降低了煤矿机电设备的有效性。具体来说主要存在以下几方面不足:一是管理人员管理理念相对落后,现阶段很多煤矿企业只是将煤矿机电设备作为企业提高产量的工具,无法意识到机电设备在现代化煤矿生产中的重要作用,导致工作人员缺少对煤矿机电设备的管理。二是现阶段煤矿机电设备还存在着一些问题,煤矿机电设备常会使用和保存于潮湿、灰尘大的环境中,这样不仅会降低煤矿机电设备的使用寿命,而且在实际使用过程中,煤矿机电设备也容易出现问题,造成一些安全隐患。三是当前煤矿机电设备管理与维护人员专业能力不高,很多企业为了提高经济效益,忽视对煤矿机电设备的管理与维护,在选用工作人员时只选用了企业中一些本不是从事该专业的人员,降低了管理和维修效率。四是企业没有在日常工作中对机电管理人员做到相关知识培训的日常化,造成机电人员信息落后,有碍机电管理的创新和维护。 2煤矿机电设备管理策略 2.1加强培训,转变管理人员工作理念 要想提高煤矿机电设备的管理效率,煤矿企业就要加强培训,转变工作人员的工作理念,这就要求企业在培训时应该重点为相关工作人员讲授以下几方面内容:一是树立工作人员的责任意识,使每一名工作人员都能树立起正确的煤矿机电设备管理理念,使其能够在走入生产现场的时候,避免在管理过程中出现不切合实际的问题。二是为相关管理人员提供专业的管理培训,使工作人员能够认识到,在管理过程中的主要任务和应该避免的问题,从而在煤矿机电设备管理过程中,能够更加科学、规范地完成对机电设备的管理和使用。三是在培训过程中及时更新一些重要设备的管理办法,这就要求企业在培训过程中,不仅要为相关工作人员讲授管理工作内容和任务,还要为工作人员讲授机电设备的使用方法,使他们能在管理过程中发现工作人员出现的操作失误现象,从而提高管理效率。 2.2建立完善的煤矿机电设备管理制度 只有在完善的煤矿机电设备管理制度的约束下,管理人员才能更好地落实企业培训的内容,提高管理的有效性,因此在煤矿企业开展机电设备管理工作时,相应的部门就要建立完善的管理制度。完善的管理制度不仅应该包括管理的主要内容,还应该包括以下几方面:一是管理人员的权责范围,在管理制度中应该明确规定出每位工作人员具体的工作方向,使工作人员能够认真细致地做好自己的本职工作,并在做好自己本职工作的基础上,能够帮助他人完成其他管理工作。二是应该建立明确的惩罚机制,使工作人员能够为了避免惩罚而更加努力地做好煤矿机电设备的管理工作。 2.3实现煤矿机电设备管理信息化 随着社会的发展,信息技术实现了快速发展,为了使煤矿机电设备管理工作更加完善,企业就应该积极地引入一些现代化信息管理软件,从而在信息管理软件中能够更好地记录煤矿企业机电设备选型、安装调试、使用保养以及维护工作的具体时间、地点、工作人员,从而当企业煤矿机电设备出现问题时,能够从信息化管理软件中更加直观地看到相关管理信息,实现跟踪化管理。这样的管理不仅能够减少管理人员的工作量,提高管理效率,而且能够及时了解到煤矿机电设备零件损坏的问题,为煤矿开采工作的安全开展打下基础。 3煤矿机电设备维护策略 煤矿机电设备维护与管理占据着同样的位置,只有做好维护工作才能降低煤矿机电设备出现故障的概率,从而提高工作人员的安全性。 3.1改变原有维护模式,加强日常维护 由于企业对维护工作的认识上存在着偏差,因此在以往的煤矿机电设备维护过程中,很多企业都是遵照设备出现严重问题时再进项目维护的模式。这样的维护模式不仅会增加工作人员维护难度,而且还会增加企业的维护资金,降低企业的经济利益利润,给企业带来不良的影响。因此为了提高维修效率,给企业带来更大的利润,相关的维修部门就要改变原有的维护模式,加强日常维护工作。首先,企业在选择维护人员时,应该尽量选择一些工作经验丰富、维护能力水平高的员工;其次,企业应该增加对维护人员的培训,使维护人员能够意识到维护工作的重要性,从而在维护过程中能够通过提高工作人员在一周内的维护次数,降低煤矿机电设备在使用过程中出现故障的可能性;最后,企业相关部门还应该让维护人员做好记录工作,起到控制维护质量的作用。 3.2建立质量监控体系,提高维护积极性 煤矿机电设备维护人员的积极性会直接影响到维护工作有效性,因此,为了提高维护人员积极性,企业就要建立严格的质量监控体系。在建立过程中,应该遵循以下几方面原则:一是公平公正的原则,要严格记录每一名工作人员对煤矿机电设备的维护情况,明确每一名工作人员是否能够做好班检、三期保养、定期维护以及巡回检查工作;二是公开的原则,使每一名煤矿机电设备维护人员都能够发现自己和他人在维护过程中的长处与不足,从而能够在取长补短的情况下,做好煤矿机电的预防维护、计划维护以及事后维护,有效提高维护工作效率以及维护工作人员的积极性。 3.3结合实际情况,制定详细的维护计划 维护计划是保证维护工作能够顺利开展的前提,因此在维护过程中,工作人员就要结合每一台煤矿机电设备的实际情况,制定出煤矿机电设备的详细维护计划。随着煤矿行业的发展,在进行煤矿机电设备管理过程中,应该逐渐由时间维护模式转移到状态维护模式,使煤矿机电设备能够在其生命周期内,始终保持在一种良好的状态下进行工作,从而使煤矿企业获得更大的经济效益。为了保证制定出的维护计划,能够更好地适应煤矿机电设备,相关工作人员就要从以下几方面出发:一是维护数据的收集工作;二是维护数据的分析工作;三是维护数据的处理工作;四是维护计划的预测和决策。在制定出详细的维护计划后,煤矿企业可以试行该计划一段时间,并在试行过程中不断加以完善,从而为煤矿机电设备的维护工作打下良好的基础。 4结语 总而言之,做好煤矿机电设备管理工作具有十分重要的意义,基于此,煤矿企业就要加强培训,转变管理人员工作理念,建立完善的煤矿机电设备管理制度,实现煤矿机电设备管理信息化,改变原有维护模式加强日常维护,建立煤矿机电设备质量监控体系并制定出详细的维护计划,从而保证煤矿机电设备能够更好地支持煤矿开采工作,为企业的发展做出贡献。 作者:杨益帆 杨磊 贺伟 单位:陕西小保当矿业有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备精细化管理优化 摘要: 通过分析煤矿机电设备在管理中存在的问题,评价精细化管理模式在机电设备管理中的优势,并提出在精细化管理模式下的机电设备管理优化措施。 关键词: 精细化管理模式;机电设备;优化 引言 随着我国经济水平的不断提高,对煤矿的需求也越来越多。机电设备的安全、正常运行是保证生产发展的重要指标,是衡量企业综合实力的重要组成部分。精细化管理模式作为科学化、规范化和标准化的管理手段,将其运用到煤矿机电设备的使用管理中对企业的发展有重要影响,能够促进企业不断发展壮大。 1煤矿机电设备管理存在的问题 煤矿企业发展过程中,机电设备的管理和保养工作对其长远发展有重要影响,对其生产的正常发展有重要意义。在企业发展过程中,由于管理者的不重视,操作人员安全意识疏忽和对机电设备的维修保养意识不强等的原因,使机电设备在使用过程中存在以下几方面问题: 1.1机电设备未定时检修 煤矿业机电设备的使用和维修对生产的正常发展和企业订单起重要作用。如果煤矿企业对安全意识的认识不够深刻,未形成精细化管理标准,对机电设备的启动程序不了解,未对机器管理形成统一规范,在使用过程中缺乏对其的检查和维修。在只更换受损零部件的长期影响下,机电设备容易出现故障现象,不仅影响机器的使用期限,还会影响生产效率,甚至出现影响生产的正常运行现象,造成安全事故,不利于企业的长远发展。 1.2日常保养工作不到位 机电设备在使用或放置过程中,容易造成堵塞、运行不灵活现象,部分企业在使用机电设备过程中不注重对其进行定期日常养护工作,未能对机器进行及时检测和维修,对重点部位进行清理和润滑,导致机电设备在使用过程中出现故障,后期维修花费更多成本,给企业带来更大损失。 1.3购进及使用不衔接 机电设备纳入企业发展规划的重要组成部分,对其进行长远规划能够促进生产经营活动的发展,是企业战略目标的重要组成部分。在购入机电设备前,对现有机电设备及使用情况应有详细了解,但目前煤矿企业在机电设备购进和使用阶段不能很好衔接,造成机器管理混乱现象。当前煤矿企业对自身机电设备的购入和使用情况未能形成详细规划,存在库存积压现象,机电设备未能有效发挥其作用,使得企业资源被占用,不利于生产经营活动的正常运行,影响企业发展。 2精细化管理模式的优势 精细化管理作为优化资源配置的有效管理手段,其实施情况能够促进企业发展壮大,对企业产生深远影响。精细化管理强调减少资源在生产管理中的应用,对管理成本进行有效控制,是一种科学的管理模式,是细化管理,对企业进行有效控制的重要方式。对煤矿机电设备进行精细化管理,能够提高其使用效率,促进其安全、高效地运行,能够促进企业不断发展。精细化管理模式的优势主要体现在以下几方面:第一,明确分工和职责,提高管理流程规范性,提高管理效率。第二,精细化管理对机电设备运行的各个阶段进行明确规定,能够调动员工积极性,提高其安全意识,促进其行为规范性,促进企业的发展和生产正常运行。第三,精细化管理强调全面管理,规范机电设备的维修和保养工作,减少故障的发生,降低维修成本,保证高效、稳定的运行方式。第四,对机电设备管理工作进行量化,提高工作效率,及时发现管理中存在问题并有效解决,排查安全隐患,提高管理效率。 3机电设备管理基于精细化管理模式优化探究 精细化管理模式是一种科学的管理方法和手段,做好机电设备的管理维护工作能够促进企业的发展。从以下几方面对机电设备的精细化管理提出建议。 3.1严格机电设备购进管理 严格把握机电设备的购进管理工作,对原有机电设备进行详细了解,确保机电设备的购进能够满足生产需求,同时不占用存储空间和流动资金,保证物尽其用。根据生产经营活动的实际情况,特别是生产现场环境,如地域、矿区和煤矿的层次等,全面了解现场环境,采购适应生产发展的机电设备。在购入机电设备过程中,尽量满足其通用性的功能,一方面利于零部件的及时更换,另一方面利于操作人员尽快熟悉机电设备的使用。另外,选择设备供应商时,对其资质进行严格审查,确保机电设备安全性和质量可靠性,及在售后服务的保障性,选择性价比高,适合企业生产发展要求的设备;同时,在验收时进行仔细检查,确保产品质量合格性,保证其实用性。 3.2建立健全机电管理制度 强化和规范机电设备管理制度,对使用和维护保养工作进行规范,提高现场管理质量和管理的科学性,促进机电设备管理向制度化、规范化和标准化管理,建立健全机电设备管理制度。做到以下几点:第一,对现场进行规范化管理。针对现场操作的环境情况,对采矿机电设备的各个工作种类进行详细规定,提高规范操作的安全性,实行信息化管理。提高管理效率,对机电设备操作的各个工序情况进行系统管理,记录机器使用情况和维修信息,对零部件更换情况进行实时跟踪,了解机电设备使用情况,掌握其运行状况和实时动态。第二,明确机电设备使用和维修职责,相关部门进行绩效考核,将制度落到实处,实行奖惩制度,对机电设备管理不善的,进行绩效惩罚,将各项制度落到实处,确保维修保养工作的正常有序进行。 3.3做好实时安全监控管理 安全生产是煤矿企业在社会中备受关注的焦点问题,煤矿企业由于安全事故而影响企业的发展现象屡见不鲜,做好实时安全监控管理工作,对企业长远发展有重要影响。首先安全生产是第一要义。在机电设备使用过程中,需要对其进行定期检测和维修保养,在生产发展过程中,绘制机电设备性能曲线图,参考性能曲线图设置合理的运行参数,观测其运行情况。在机电设备运行过程中,还需要对其进行实时监控,确保其正常运行。供电的稳定性是确保安全使用的必要条件,在生产发展过程中要对供电设备进行耐压试验和预防性试验,做好安全防护工作。 3.4强化机电设备质量管理 对机电设备进行质量管理时,其机电和运输是需要重点关注的程序,较高的矿井机电、运输质量标准化程度,对整个矿井机电设备的安全运行,煤矿企业安全生产起到重要的作用。做好质量管理工作,需要将员工的积极性调动起来,形成统一的安全意识,尤其是各部门之间的协调意识,使其真正认识到没有质量标准化工作,就没有安全生产,就没有效益,企业就不可能获得长远发展。同时,企业还可以组织一系列的竞赛活动,促进操作、维修人员的责任心的提高,降低机电和运输的事故率。实现机电设备的质量管理是一个长期的过程,要坚持到底,将其作为企业日常工作的主要内容,并且要不断学习和总结先进经验,改进和完善各项管理制度,从源头上消灭安全隐患,从而保证设备的正常运行和矿井的安全生产。 4结语 精细化管理模式对煤矿企业机电设备的管理优化产生重要影响,其能够明确分工和职责,提高员工积极性,形成统一安全意识,在管理过程中减少机电故障的发生,提高安全生产效率,对企业的发展产生重要影响。在进行精细化管理过程中,严格机电设备的购进管理,建立健全管理制度,做好安全监控工作,提高运行安全性,强化其质量管理,提高管理和生产效率,提高企业效益。 作者:李玮 单位:太原理工大学矿业工程学院 山西正华实业集团有限责任公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备节能技术应用 摘要: 随着社会经济的迅速发展,全世界都面临着严重的资源和能源危机,现阶段我国的形势也不容乐观。因此,开发新能源,提高能源效率,节约能源是解决能源危机的重要途径。变频节能技术是一种重要的节流方法被应用于各个生产领域。本文重点探讨了变频节能技术在多种煤矿机电设备中的应用,并对其未来的发展进行了展望。 关键词: 煤矿机电设备;变频节能技术;技术应用;发展趋势 0引言 我国煤矿资源较为丰富,煤矿产业在我国国民经济中占据重要地位,对我国国民经济的快速增长发挥了巨大作用。但目前,我国煤矿开采行业形势不容乐观,不仅耗能严重,且生产效率也较低。变频节能技术作为一种重要的节流方法在煤矿生产系统中发挥了巨大的节能效率。比如,在矿井中通过应用变频节能技术后,水泵、风机等设备的运转效率较之前都有极大提高;再如,矿井中的重要动力负荷设备矿井提升机、空压机、煤矿采掘运输机等设备在启动、加减速、制动等方面发挥了巨大的节能效果。因此,变频节能技术在我国煤矿的安全生产中具有重要的推广价值。 1变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析 随着变频节能技术安全节能的功能逐渐凸显,因此该技术在我国煤矿机电设备中被广泛推广应用。笔者通过对变频节能技术在机电设备中的应用研究,重点阐述下该技术在以下主要机电设备中的应用概况。 (1)变频节能技术在采煤机中的应用。目前,采煤机变频调速系统已从“一拖二”发展为“一拖一”取得了进一步的发展和完善,我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术已相当成熟,国产电牵引采煤机的变频器电压为380,行走功率最大可为220Kw能够在额定转速下实现恒定转矩调速以和在额定转速以上情况下实现恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。使用了回馈制动的四象限变频器的电牵引采煤机,通过在我矿实践应用后可以看出,四象限变频器调速电牵引采煤机能够对我采区20º~30º的大倾角工作面较大范围内调节制动力矩,确保牵引速度恒定不变,且未发生机器下滑跑车现象。同时,四象限变频器调速电牵引采煤机还具有结构简单,方便操作,速度调节可靠等优点,切实有效地解决了电牵引采煤机在大倾角工作面采煤的技术难点。 (2)变频节能技术在提升机中的应用。煤矿提升机是煤矿生产过程中的重要机电设备,不仅能够降低矿工的劳动强度而且对矿工的安全生产也起到了有效的保障。以往提升机调速装置的工作原理主要是在电动机转子电路中通过利用金属电阻来进行调速操作,但是这种方式在实践应用过程中存在的缺点也较大,不仅具有较大的安全隐患,且电能的消耗也非常大。通过在提升机中引用变频节能技术可以将交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机相结合,采用无速度传感器矢量控制方式以输入和输出接口来远程控制提升机操作。同时该变频调速提升机还具有全面保护措施,如过流、过压、欠压及电机缺相保护等。 (3)变频节能技术在皮带输送机中的应用。传统带式输送机驱动装置主要有以下六部分组成:电机、制动器、联轴器、减速机、耦合器、滚筒等部件组合如图1所示。这种结构相对复杂且布置宽度尺寸也相对较大,维修保养也较多,主要是利用液力耦合器对皮带机实施软启动,长时间这样就会使皮带发生老化断裂的情况。采用变频节能技术后不仅缩小了布置空间,而且实现了软启动。在皮带输送机中转入了皮带秤动态称重反馈控制系统,这样可以使皮带根据物料的重量多少实现重载加速、轻载减速以及空载停止等变速运输,不仅节约了电能资源,而且有效提高了皮带输送机的工作效率。 (4)变频节能技术在流体负荷设备中的应用。变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境,通过对风机进行升级改造后,有效降低了以往的最低转速,这样改造后的风机不仅更加适应工作环境,而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用,对设备的机械冲击大大降低,工艺系统的控制也更加灵活,极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制,使得井下液位时刻趋于稳定状态,杜绝了水泵空转和频繁启停的耗能。所以变频节能技术对设备降低损耗及煤矿的安全生产都起到了积极的作用。 2变频节能技术在煤矿机电设备中的展望 现阶段,变频技术在煤矿采矿行业发挥至关重要的作用,随着煤矿行业的广泛应用,可以看出未来发展空间巨大,采用变频技术来提高煤矿行业的节能水平是发展的必然趋势。我国是一个煤矿大国,因此在今后的开采过程中所应用到的设备种类也会持续增多,因此所应用的与机电设备相匹配的变频技术也会更大范围地发挥作用。目前我国矿山开采中电子技术已被广泛应用,变频节能技术在煤矿机电设备中应用必定会有一个很好的发展前景。 3结束语 变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛,具有极大的市场发展前景。在当下我国倡导节能化发展的今天,煤矿企业要想实现安全生产,提高生产效率,就一定要着重研发和应用与机电设备相匹配的变频节能技术。经过在煤矿的实践应用证明,通过利用变频节能技术不仅具有完善的变频调节功能,而且还起到了节能减排的效果,有效推动了企业的经济发展。 作者:解莹 单位:兖矿集团鲍店煤矿机电工区 煤矿机电论文:煤矿井下机电设备管理探讨 摘要 本文首先阐述了机电设备管理的重要性,进而探讨了机电设备管理的基本原则,最后提出了机电设备管理的一些方法。意在进一步加强机电设备管理,保障机电设备的稳定性,延长机电设备的使用寿命,最终达到提高生产效率的目的。 关键词 煤矿开发;井下机电设备;管理问题 根据煤矿开采企业的资料显示,我国大多数的煤矿开采企业都已经使用了机电设备,并且,在机电使用中,其成本支出几乎占了总成本的40%,此外,煤矿企业的安全事故的发展很多情况是由于机电设备出现故障而导致的,因此,就要加强对机电设备的管理,采用现代的管理技术,加强日常维护、制定好科学的维修方法、完善人才培育,从而降低机电设备故障的发生,延长机电设备的使用寿命。 1加强机电设备管理的重要性 1.1保障正常生产 随着煤矿开发的技术不断提升,大量的机电设备投入到了生产之中,极大的提升了煤矿开发的效率,如果机电设备一旦出现故障,就必然的影响到了工作的进程,因此,加强机电设备的管理,对于保障正常生产起到了至关重要的作用。 1.2节约成本,提高经济效益 机电设备是高科技的产品,随着煤矿矿井作业要求的不断提升,人们不断的改进机电设备,从而极大的提升了机电设备的性能,从而实现了生产效率的大幅提升,节约了大量的人力成本,这对于企业的经济效益提升是具有毋庸置疑的作用。 2机电设备管理的基本原则 2.1安全性原则 矿井下的机电设备是一个整体的工作系统,各个设备之间有着紧密的关联性,在井下煤矿开采过程中,使用采煤机进行煤矿开采,然后通过刮板输送机收集煤矿,再运用转载机、运输带、给煤机将煤矿送至提升机上输送到地面。整个工作链中,每台机电设备都有他独特作用,都是不可或缺的环节。一旦某个设备出现故障,都会导致整个工作链停止。并且,矿井之下环境复杂,一旦机械设备出现短路、设备失灵、设备爆炸等等现象,都极易导致发生矿井瓦斯或煤尘发生爆炸的危险。所以,煤矿井下机电设备的管理必须以保障生产的安全性为前提。 2.2生产效益原则 进行设备管理的目的就是为了保证正常生产和效率的提升,这就要求在机电管理中,应注重机电设备的合理配置以及规范使用问题,才能确保正常的稳定进行,最大化的利用设备进行生产,延长设备的使用寿命,减少机械故障,从而保障生产效益。 3加强设备管理的方法 3.1实现机电设备管理的制度化 首先,实现管理的标准化。要根据机电设备的使用规范和安全标准来进行使用,比如《煤矿安全规程》《设备完好标准》《电气设备防爆标准》《矿井三大保护整定细则》及供用电标准化标准等都对煤矿矿井作业中的机电设备使用进行了细致的规定,煤矿企业必须按照规范来使用机电设备。其次,实现设备管理的制度化。在用电设备的使用中,严格执行用电设备“四检制”和订单检修制度,将“订单式”检修由综采和机掘单位推广至全矿井上下各设备使用单位,做好大型用电设备和井下电气设备的安全监控运行管理。实行用电设备编码管理,确保全矿井安全装备的可靠运行。最后,实现机电设备管理的档案化。要进一步加强机电设备管理的档案化,做好及时的信息整理与更新。其中,对于机电设备管理的档案内容应该包括:设备的性能、设备的价值、设备安装调试的情况、日常维护情况、定期检修情况、零件维护与更新情况等等,这样就能对机电设备进行全程的跟踪与监控,通过这种方式,一方面可以提升人们对设备实用性的认识,使得设备管理走向精细化、标准化,另一方面可以提高人们对设备风险的评估与判断能力,降低设备使用风险的发生。 3.2做好机电设备运行中的管理 机电设备在矿井下的作业时间较长,工作量大,加之井下的环境对设备的影响也极大,因此,就必须做好机电设备运行中的管理。(1)要做好机电设备的防爆管理工作。一是要做好机电设备入井钱的防爆检测,在确认安全之后要贴上入井许可才能运送到井下作业;二是要加强日常的检修,每天都要进行安全防爆检测,一旦发现隐患就要及时排除;三是要制定定期的全面性检测工作,可以每个月对机电设备进行全面检查1次,每一个季度在检查完之后更新一个防爆验证标签。(2)加强设备的检修与维护。煤矿井下工作环境十分恶劣,不但对矿工身体伤害很大,对机电设备的伤害也很大。煤矿井下温度高,湿度大,淋水、围岩、腐蚀性气体时常危害着机电设备。在设备的工作过程中,要委派专人对设备进行日常的检修与定期的维护,一旦发现零件损伤或是过度疲劳,就要及时的进行更换,要市场更换轮滑剂、机油等辅助材料,如果线路出现老化或是腐蚀生锈要及时的更换。通过日常检修和定期维护来确保设备的安全稳定性。(3)要做好设备故障应急方案,煤矿设备一般价格昂贵,额外采购1台备用设备显然是不经济的,因此,应对故障问题,最好是培养一些维修人员,备好一些容易出现故障的零部件,一旦部件出现问题,可以及时的更换,不会影响生产。此外,还要加强井下供电的管理,要派专人对供电设施进行定期的维护,排除供电设施的安全隐患,从而保障机电设备的安全稳定运行。 3.3建立设备安全监督管理体系 通过对大量机电设备事故产生的原因进行分析,往往会发现,企业完善的安全监督管理体系是重要的原因之一。所以,必须要完善设备安全监督管理体系建设,并认真落实到位。首先,扩大生产安全员的责任范围,将机电设备的各项管理工作纳入其职责范围内,让其每天都要对机电设备管理的各项事务进行监督与审核。其次,充分发挥使用人员的监督作用,建立机电机电设备异常上报制度,员工在使用设备时,只要发现设备存在或是可能存在异常,应及时上报检修;还要建立检修监督制度,让使用人员参与到对检修人员的监督之中。 3.4要加强专业人才的培育 煤矿井下机电设备的安全稳定运行是进行生产的基础,而机电设备的管理与维护都需要由专业的人员来进行,因此,企业要做好机电设备管理专业人才的培育工作。煤矿企业可以定期开展机电设备管理与维护的培训工作,请专家来讲解设备的相关性能、使用方法和常见的故障问题与排除方法;企业还可以派维修人员到生产企业去学习,从而更要的掌握设备工作原理,方便在日后设备养护及维修时及时找到问题根源。当然,对于煤矿企业来说,还有更重要的就是要开展设备管理与维护的演练工作,从而提升管理与维护人员的实践操作水平。此外,还要求修护人员要具有一定的外语水平,这样才能在企业引进先进的国外设备时,依然能够得心应手。 4结论 煤矿井下机电设备的使用越来越多,确保机电设备的安全稳定运行对于保障生产安全、提高生产与经济的效益都有着重要的作用。这就要求煤矿企业要做好井下机电设备的管理工作,要确保设备的安全性、稳定性以及故障的快速排除。因此,煤矿企业就要实现机电设备管理的制度化、从源头抓好设备的管理、做好机电设备运行中的管理、要加强专业人才的培育,从而提升机电设备的管理水平,使井下机电设备的运行和使用寿命达到最佳状况,最终达到提升企业经济效益的目的。 作者:汤保民 孙国强 单位:山东鲁泰控股集团有限公司太平煤矿 兖矿炭素制品有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电网络信息资源应用 摘要 网络信息技术已逐渐向自动化发展,并广泛应用。在煤矿机电管理工作中,可通过煤矿采集开采信息,分析实时数据实现精细化管理,提高煤矿机电管理水平。本文概述网络信息资源的应用,分析了其在机电管理中的应用。 关键词 网络信息资源;机电管理;应用 煤矿生产过程主要以井下作业为主,危险系数较高,同时井下作业环境恶劣,生产设备的操作都十分困难。在科学技术不断发展的过程中,网络信息技术也被应用于煤矿机电管理中,实现了煤矿机电管理的现代化和网络化,为井下煤矿生产提供了便利,为煤矿生产的安全和高效提供了保障。 1网络信息资源的应用概述 网络信息资源在煤矿机电管理中的应用,主要是煤矿自动化控制监测系统的应用。自动化控制监测系统在WEB技术的基础上,在整个矿区内布置安全监控点和预警系统。应用视频服务器和网络摄像机构建立数字化和网络化的监控系统,将网络设备和现有的安全监测系统整合起来,形成联动,最终实现分散监控的方式,进行集中管理。网络信息技术的应用,提升了煤矿机电设备的安全管理水平,间接提高了煤矿生产的安全性。煤矿机电管理过程中应用最多的是系统联网解决方案,机电管理系统联网解决方案在传统煤矿机电管理系统的基础上,逐渐发展成为能够进行火灾监测、设备运行状态监测、信息管理和网络应用的重要自动化系统,在自动化系统中深度整合了煤矿工业的运行模式和以太网功能[1]。机电自动化控制系统主要包括工业电视系统、视频监控系统、投影系统和LED显示系统,由于系统类型的不同,将机电设备管理进行集成,便于实现不同子系统之间的联系,实现资源共享,提高自动化控制的精度,对煤矿生产过程中的机电设备进行高效管理。针对分布式自动化控制系统而言,它在WEB技术的基础上,采集生产过程中的信息数据,实现可视化调度,提高机电管理的信息化水平,在生产过程中对矿井机电设备的运行状况进行监控,降低安全事故的发生几率,帮助煤矿企业实现安全生产。煤矿企业机电管理过程中的工作重点是加强对信息资源的应用,在网络技术、WEB技术和数据分析技术的基础上,处理机电管理过程中的信息,实现多种信息的集成和可视化,构建出机电管理的自动化体系。在信息化集成的基础上,对多种机电设备进行集中控制,完善开采、供电和运输等过程中的自动化管理,促进信息流通,保证网络信息资源可以多方共享。 2网络信息技术在机电管理中的应用 越来越多的煤矿企业借助先进的网络技术实现了自动化管理体系的完善,将千兆以上的网络带宽应用到机电设备的管理工作中,为机电管理自动化的提高提供了可靠的保障,同时将供电系统、运输系统、定位技术和视频监控等措施应用到管理过程中,充分利用网络信息资源,加强机电管理。网络信息技术在机电管理中应用主要体现在以下几个方面。 2.1数字化信息处理平台的应用 煤矿企业在自动化管理过程中安装光缆,应用多台交换设备,在地面建立千兆环形网。在这个过程中不同的交换机可以应用不同的交换设备,保证在2h内延迟。将多个千兆以上的交换设备布置在矿井中,为井下的交换设备分配可以连续供电的充电设施,同时保证有2h的延迟。在安装好多台设备之后,保障地面与煤矿井下可靠联系,形成地面与井下的交流网络,实现对井下生产情况的监控,同时保证在机电设备的管理过程中实现信息共享和资源整合,对多种信息进行综合利用的过程中,提高生产过程的安全性,为煤矿安全生产提供保障。同时提高资源利用率,实现矿井生产的科学化和现代化[2]。 2.2自动化供电设备和火灾监控的应用 煤矿生产过程中的机电管理,存在突发事件的可能,例如突然断电故障。断电故障将会严重影响到井下生产作业,针对这一问题,可以充分应用网络信息技术实现信息共享,同时选用可靠的供电电源,为井下生产作业提供可靠的电力资源,保证井下生产顺利进行。在自动化供电设备应用的过程中,需要选择可靠的防雷设备,提高供电设备的抗雷击能力,避免雷击导致设备断电或者损坏。自动化系统中的设备多为半导体类元件,系统的控制部分多为集成线路,如果出现雷电等自然现象,产生的瞬间电流将可能导入系统设备中,导致瞬间大电流击穿半导体器件,或者电流通过导电材料对整个系统构成影响。在自动化设备的防雷电工作中,一般都是设立雷电屏蔽系统防止设备受雷电影响。针对火灾监控系统而言,重要的是火灾报警系统的应用,系统自动生成火灾报警信号,主要包含火灾探测器和报警装置。火灾探测器是煤矿生产自动报警装置的感触元件,在应用自动报警系统的过程中,感触元件接收火灾表现出的物理信息号,实现全天候监控,根据火灾发生后所表现出的物理信号,可以将火灾探测器分为感温式探测器、感烟式探测器和感光式探测器等几种。 2.3实时监控技术的应用 煤矿生产过程中实时监控技术的核心是在线监测系统,在线监测系统的终端为主控机,主要监测的对象为发电机、GIS、电力变压器、电力电缆、高压断路器、避雷器和电力电容器等,这些监测对象通过传感器与在线监测系统相连,在线监测系统中包含前置机、PXI测控单元等,再与在线监测系统的主控机相连。在对变压器、GIS和电力电缆等监测的过程中,必须保证机电设备的工作状态信号有较高的采样率,因此可以在系统中加入高速数据采集卡和高速示波器实现模拟信号的采集。电缆箱高频信号传输到信号调理单元,实现监测对象与调理单元的对应,最后将PXI测控单元结系统的软件设计实现设备的巡检切换,保证监测设备即插即用。针对机电设备的绝缘电阻和泄漏电流值的监测,可以充分考虑传感器耦合的直流信号、交流工频信号,在这个过程中,非电量信号的采集并不需要对采样率提出较高的要求,因此可以利用嵌入式前置智能节点进行采集。嵌入式智能单元的主要功能是实现模拟信号向数字信号的转换,利用总线将信号接入PXI测控机中的串口,利用串行通讯的方法保证数据可靠上传[3]。井下生产环境监测需要设置多种监测设备,监测设备采集数据后及时上传到中央系统,必须保证自动监测仪器端口的科学性,每个一定时间生产环境数据包,经数据包以DBF格式传送到中央邮箱中,借助通讯方式实现。数据库系统应用邮箱在红的数据,预先设置好数据的传输路径,对数据进行分析后导入程序,更新数据库系统后将信息出来。为了提高实时监控系统后台服务的持续性,需要建立完善的后台导入软件,在实际应用过程中,导入软件将DBF格式的文件导入数据库。用户需要设置相关上传计划和上报时间,及时记录上传信息。将监测数据导入数据库后,对数据的有效性和格式进行详细的检查,如果数据出现错误会及时记录到日志中,等待用户处理。将煤矿井下地面的机电设备进行合理的划分,按照运行状况的不同设置合理的导出规则,保证监测总站可以识别上传的全部信息。在需要上传数据的情况下,对所有监控点位发出的信息进行审核,制定监测数据导出,生成固定格式的文件,按照用户的指令存放在不同的位置。中央监控系统会及时对上传的监控信息进行检查,及时更正或返回错误的监控信息,必要时对系统中的软件部分进行维护和更新[4]。需要注意的是,针对各自动化系统,需要制定科学的维护制度,不同级别的工作人员明确检修责任,将设备的检查维护工作落实到人员和时间段内。将维护和管理责任落实到每个工作人员,工作人员定期对自己管辖的仪表设备开展检查和维护工作,将自动化设备分配到组和人,检修的时间扩散到年、月、周、日的阶段,及时发现系统运行过程中的故障,最大限度地降低损失。 3结束语 在经济建设不断发展的过程中,信息技术飞速进步,在工业生产中的作用越来越大。对煤炭产业而言,在应用网络信息的过程中,需要将先进的科学技术应用于机电管理,发挥网络信息技术的重要作用,提高实际生产中的机电管理效率,保证煤炭生产的安全,促进煤炭产业的健康发展。 作者:安玉刚 单位:同煤集团晋华宫矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理优化对策 摘要: 随着我国经济发展速度的不断加快,各个行业建设都对煤炭资源有较大的需求,因此,煤矿开采及煤矿生产等得到了广泛的重视,这一资源为我国工业经济的发展作出了重要贡献。在煤矿开采及生产等主要环节中,煤矿机电设备的应用比较广泛,其自身质量对于煤矿开采的整体质量有重要影响。本文将简析煤矿机电设备管理与维护工作存在的主要问题,并提出相应的优化对策。 关键词: 煤矿机电设备;管理;维护;问题;优化对策 煤矿开采及生产具有极强的危险性,任何环节出现问题都会导致危险事故的发生。煤矿机电设备是煤矿开采及生产工作的必需设备,对于提高煤矿开采及生产的效率、带动煤矿事业的深化发展有重要影响。因此,煤矿机电设备的使用性能、安全性能就具有极为重要的现实意义。目前,在多重因素的影响下,煤矿机电设备的管理与维护存在一些问题,需要煤矿企业及相关人员进行切实解决。 一、煤矿机电设备管理与维护存在的问题 1.重视程度不够。 很多煤矿生产企业的管理者在工作中比较重视企业的经济效益,对于煤矿机电设备的管理与维护并不重视,甚至认为该项工作可有可无,并无任何实际意义,导致煤矿机电设备的管理与维护无法得到有效开展。还有一些煤矿生产企业虽然成立了专门的机电设备管理部门,但是没有对其工作职能加以明确规定,导致煤矿机电设备管理与维护的各项工作均无法得到落实,具体的管理工作只能流于形式。 2.管理与维护不及时。 很多煤矿生产企业已经认识到了煤矿机电设备管理维护的重要性,但是在该项工作具体的开展过程中,存在管理与维护不及时的问题。管理人员在实际工作开展中,没有及时对设备进行管理与维护,有些工作人员一个月甚至几个月才对设备进行管理维护,导致该项工作存在严重的滞后性。这样,就会导致煤矿机电设备自身使用性能存在严重问题的同时却得不到有效的解决,有些煤矿生产企业的机电设备甚至已经严重老化,濒临淘汰边缘,给具体的煤矿生产工作带来严重阻碍。 3.管理维护人员素质较低。 很多煤矿企业在机电设备管理与维护工作中,没有重视管理人员的个人素质,在选择管理人员的时候没有对其进行严格考核,这就导致了很多管理维护人员在具体工作中素质较低。素质较低的管理人员在煤矿机电设备管理与维护工作中无法应用新型的管理理念与管理技巧,应变能力不够,在面对突发问题的时候无法及时找到相应的解决措施,还经常在具体工作中出现积极性不足、敷衍塞责等行为,给具体的设备管理工作带来严重影响。 二、煤矿机电设备管理与维护的具体优化对策 1.提高认识,加大资金投入。 煤矿机电设备管理与维护工作的落实与开展,首先需要煤矿企业的管理者对这项工作有正确认识。管理者应当认识到,煤矿企业的各项工作开展都是为了获得较高的经济效益,但是经济效益的获得是与安全生产及高质量生产有紧密联系的。与此同时,煤矿企业的高质量生产需要安全性能与使用性能达标的煤矿机电设备予以支持,这就体现了煤矿机电设备管理与维护的重要性。管理者只有充分认识到这一点,才能确保煤矿机电设备的管理与维护在良好的环境下得到顺利进行。管理者在充分认识到该项工作的重要性后,就需要在工作中进行强调,让各级领导干部及一线职工都能认识到该项工作的价值,为煤矿机电设备管理与维护创设良好氛围。此外,在提高认识的基础上,管理者还需要加大该项工作的资金投入比重,在每年的财政预算中为煤矿机电设备的维护管理预留资金,并保证资金得到合理应用,避免出现挪用资金、侵占资金等现象。 2.加强管理与维护。 煤矿生产企业一定要切实加强煤矿机电设备的管理与维护,保证该项工作各个环节的质量,确保煤矿机电设备的管理与维护的整体效果。某煤矿生产企业十分重视机电设备的管理与维护,并且在具体工作中切实加强了该项工作的具体开展。对于企业内部正在运行中的新型煤矿机电设备,该企业要求专业的管理人员定期对设备进行检修,并且要保证检修工作的全面性、科学性与规范性,在检修工作中发现任何问题都要立即解决,避免问题长期存在给设备的各项性能带来严重影响。对于已经使用较长时间的煤矿机电设备,管理人员需要适当缩短检修工作的具体周期,可以半个月进行一次检修,甚至是每周检修一次,在对设备存在的问题进行检修的基础上还要保证煤矿机电设备的干净、整洁。该企业的管理人员在具体的检修工作中,制定了严格的检修制度,并且在设备完全停止运行后进行检修,保证检修工作的安全性。此外,检修人员还针对每一台机电设备编制了相应的检修记录,对每一台设备的检修情况、具体性能等进行详细记录,并妥善保管,确保在日后的检修工作中可以随时查找相关记录。正是由于该煤矿企业的相关人员切实加强了煤矿机电设备的管理与维护,才保证了所有设备的使用性能与安全性能,该企业的具体生产质量才得到了有效保证。 3.提高管理维护人员的素质。 煤矿企业在开展机电设备的管理维护工作时,一定要着重提高相关人员的整体素质。在选择设备管理维护人员的时候,煤矿企业要着重选择工作态度较好、积极性较高、品行端正、头脑灵活、应变能力较好的工作人员。此外,在选择好相应的管理人员后,煤矿企业还需要对其进行培训,在培训中让其掌握新型的管理理念、管理技巧、相关问题的解决办法等,为实际工作的开展奠定坚实基础。在培训结束之后,煤矿企业还需要对管理人员进行总体考核,除了考察其相关的理论知识、实践技能的掌握之外,还需要对其具体的工作情况进行考核分析。只有考核情况达到标准的管理人员才能真正上岗,对于考核情况较差的管理人员,则需要参加二次培训与二次考核。只有这样,管理人员才会意识到自身素质高低对于机电设备维护管理的重要影响,才会努力提高个人素质,保证煤矿机电设备的管理维护工作得到顺利开展。 4.加强监督。 很多煤矿企业虽然已经在内部开展了机电设备的管理维护工作,但是没有对该项工作的具体开展情况进行有效监督,导致工作中存在的很多问题没有被及时发现。煤矿企业应在内部选拔一批高素质的监督人员,对煤矿机电设备管理人员的工作进行监督,除了监督该项工作的质量之外,还要对管理人员的实际工作情况进行监督。如果管理人员在工作过程中存在徇私舞弊、敷衍了事的态度,监督人员就要及时与其沟通,若沟通无果,监督人员可将相关情况上报给企业的管理者。此外,监督人员还要严格监督机电设备管理维护的各个环节,任何一个环节出现问题,都要及时与负责人联系,双方共同合作,对问题进行分析并找到相应的解决方法。此外,如果煤矿机电设备的管理维护工作发生突发情况,监督人员需要先将情况进行上报,之后再与管理人员、工程人员等密切合作,共同针对问题进行解决。煤矿企业只有对煤矿机电设备的管理与维护进行严格监督,才能真正确保该项工作所存在的问题得到及时解决,以此保证该项工作的开展效果。 三、结语 虽然我国的煤矿生产企业目前已经重视到了煤矿机电设备管理与维护的重要性,但是受主、客观因素的制约,这项工作在开展过程中仍然存在相应的问题。煤矿企业及相关人员应当正视并重视这些问题,对这些问题进行切实分析,在此基础上提出相应的优化对策,确保煤矿机电设备的管理与维护工作得以顺利开展,从而保证煤矿开采、生产等工作的顺利进行。 作者:刘文泽 单位:山西省临汾市乡宁县安全生产监督管理局 煤矿机电论文:煤矿机电设备安全管理措施 摘要: 煤矿生产过程中的安全管理是保证生产活动稳定性、可靠性的基本措施,而机电设备的安全管理与维护则是煤矿安全生产管理的重要内容,因此要结合煤矿生产的实际情况建立一套科学、完善的机电设备安全管理与维护体系,提高设备运行的安全性及运行效率,降低故障发生率,延长设备使用寿命。文章主要针对煤矿机电设备的安全管理与维护展开讨论。 关键词: 煤矿;机电设备;安全管理 机电设备的管理与维护是保证煤矿企业正常运行的基本内容,日常工作中要通过各种先进的设备维护技术、全新的管理理念来提高设备管理的可靠性,降低故障发生率,从而提高煤矿企业运营的经济效益。 1煤矿机电设备安全管理存在的问题 随着煤矿机电设备的不断发展,其安全性与可靠性越来越高,但是在实际工作中,煤矿机电设备的安全管理还存在以下几个方面的问题:首先,管理技术落后。煤矿机电设备结构复杂,工作条件差,在日常管理过程中对管理人员的技术水平要求较高。但是实际上,多数煤矿企业的管理人员管理技术普遍较低,无法针对机电设备的运行提供更高水平的技术支持,导致机电设备发生故障后无法及时排除,影响生产效率。其次,煤矿机电设备老旧。很多煤矿企业为了追求更高利润,过分强调生产的稳定性,而忽略了对机电设备性能的检验,一旦机械设备发生意外事故反而影响正常的生产流程;而企业为了降低生产成本,针对一些过于陈旧、超出检修期限的设备也不舍得更换,老旧设备性能下降,导致其故障率增加。最后,煤矿企业缺乏完善的机电设备管理体系。很多煤矿企业忽略了机电设备的安全管理与维护,故没有形成一套完善的管理体系,导致管理人员在工作过程中缺乏一套科学的指导与约束机制,导致其对机电设备的管理工作不到位,无法及时发现机电设备中的隐患及问题,导致设备故障率高发。 2提高煤矿机电设备安全管理及维护有效性的策略 针对上述问题,可以从以下几个方面提高煤矿机电设备安全管理及维护的有效性: 2.1建立完善的管理体系 煤矿企业要结合自身的实际情况、生产流程等,建立一套科学、完善的机电设备管理体系,并将信息技术应用其中,建设一个机电设备管理平台,以提高设备管理的信息化程度,从而提高设备管理的及时性与全面性。对管理人员的管理内容进行严格要求,要求其定期对机电设备进行全面检查,及时发现设备运行中存在的问题隐患,增强其设备管理意识及管理水平。将企业领导的管理作用充分发挥出来,定期对机电设备管理情况进行审查,加强与设备管理人员的沟通与交流,提高设备管理人员的积极性与主动性。 2.2积极推行新技术与新工艺 科技是第一生产力,先进的新技术、新工艺是提高煤矿生产力的重要手段,因此要积极推广新技术、新设备、新工艺,尤其是综合机械化采煤设备的投入应用可以大大提高生产效率;开发科学的生产工艺流程,提高作业点及作业面控制的合理性,降低事故源。优先使用先进技术及装备,比如大功率采煤机、绞车变频调速装置、胶带运动监测监控系统、副井钢丝绳张力自动平衡装置等。加强设备的维护与保养,设备的维修与应用要严格按照标准要求进行,煤矿生产过程中坚决杜绝伪劣机电设备、无安全标志的产品,从根本上消除事故源头。 2.3建立质量监控与检修体系 煤矿设备及生产流程设计阶段要严格遵守标准化设计要求,最大程度上消除设计环节的隐患,在设备及相关配件采购过程中,则要严格控制设备质量,选择资质好、信誉高的供应商采购设备,仔细辨别真伪。设备到货后要认真验收,如有必要则进行拆机检查,对设备的性能进行测试,合格后才可到现场应用。设备的安装则要进行分阶段验收,保证每个环节设备安装的可靠性,如果哪道工序不合格坚决不予进入下道工序。每次停产检修都要制订严格、细致的停产检修计划,由相关主管、领导对检修安全措施及作业规程进行把关、审核,再由分管矿领导、机电副总等重要领导深入现场指挥工作,检修结束后设备试运转必须保证全程有专业人员值守,不合格坚决不予验收。 2.4不断提高设备管理与维护人员的素质 在煤矿机电设备安全管理中,人是关键性因素,从某种意义上讲,人为因素会对其他各种安全因素产生决定性作用,因此,要提高机电设备安全管理的有效性,就必须提高设备管理及维护人员的专业素质与综合素质,将人这一因素的积极作用充分体现出来。日常工作中要加强设备安全教育培训工作,保证现场各相关人员树立良好的生产管理理念及安全管理理念,使其从根本上认识到安全管理的重要性,工作中不要产生懈怠;加强各相关人员的专业技术培训,提高其操作能力及现场安全分析能力,从而提高其应急处理能力等。从管理人员到设备操作人员,自上而下,人人都重视设备安全管理,为煤矿的安全生产打下坚实基础。此外,煤矿企业还要面向社会、高校等吸引更多技术水平高、专业能力强、综合素质高的设备管理人才及操作人才,将技术设备的先进性充分发挥出来。机电管理的决策人员要树立超前的思维观念与创新观念,不断提高自身的管理水平,敢于突破,勇于创新,树立科学的管理理念,用先进的管理方法提高机电管理的安全性,从而提高企业自身的经济效益。 3结束语 综上所述,机电设备是煤矿企业煤炭生产的关键,随着煤矿企业的不断发展,机电设备在煤矿生产中发挥的作用越来越大,机电设备的安全成为了煤矿安全生产的关键所在,是煤矿产能提升的主要支撑。做好机电设备安全管理与维护工作,减少机电事故的发生率,确保机电设备安全、可靠、高效的运行,提高煤矿生产的安全系数,是每一个机电设备安全管理人员应尽的职责,是推动煤矿企业发展的源动力。 作者:吕添甜 单位:天地(常州)自动化股份有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电运输安全管理研究 摘要: 根据目前国内煤矿机电运输安全事故频发的现状,主要针对引发煤矿机电运输安全事故发生的原因进行分析,并给出相应意见供有关人士参考。 关键词: 煤矿机电运输;安全管理;分析 0引言 随着中国煤矿生产业不断壮大,煤矿事故也越来越频繁。而在这些大型、损失严重的煤矿事故中,煤矿机电运输安全事故占第四位,这足以说明煤矿机电安全管理在防止和减少煤矿事故中的重要性。在煤矿机电运输设备中,最主要的就是井下电缆、矿用一般型电器设备、调度绞车、人车等,而煤矿机电运输安全事故往往与这些运输设备密不可分,要从根本上减少煤矿机电事故的发生最重要的是要了解导致煤矿机电事故发生的原因,并据此来采取有关措施。 1目前导致煤矿机电运输安全事故发生的主要原因 1.1操作人员安全意识和操作水平有待提高 现如今煤矿机电运输安全事故中,除了一些偶然原因,其中最主要的是人为原因。在一些煤矿工程中,一些负责人为了节省成本和加快进程,往往会招募一些没有专业素质或只经过短期培训的操作人员。而这些操作人员由于专业素质缺失,往往很难正确、熟练操作相应设备,从而导致发生安全事故。除此之外,很多操作人员操作失误,除了技术层面上的问题,还包括意识层面上的问题,一些操作人员因为缺少专业的安全培训,没有把安全放在心上,操作过程比较随意,从而发生操作失误现象,同时也正是专业素质缺失,很多操作人员在发生过失后,完全没有补救技能,从而导致损失进一步扩大。 1.2设备老化和维护缺失 除了主要的人为原因之外,煤矿机电运输安全事故的发生也和设备有密不可分的关系。由于矿井特殊的环境,不少机电运输设备长期处于这样的环境之中必然很容易产生老化的问题,例如最常见的电缆,一般来说电缆外部都有一层塑料包裹,以此来达到保护电缆和绝缘的作用,但是由于长期处于矿井这样比较潮湿的环境中,外层塑料非常容易脱落,再加上矿井内天然气浓度非常高,没有表皮包裹的电缆处于那样的环境之中非常容易产生火花,从而造成天然气爆炸,由此而导致的损失是不可估量的。另外,在运输设备中,一些提升式运输设备自然是不可缺少的,而这些设备在使用过程中必然会造成提升绳索摩擦和损坏,如果这些细节问题并没有及时被发现,那么就将会埋下巨大的安全隐患。 1.3责任机制缺失 无论是在哪个工作机制当中,责任机制都是保障员工利益的根本,特别是类似于煤矿生产这类高危行业,责任制度的健全具有非同寻常的意义的。而现实是在许多矿井当中,责任制度缺失,缺乏实质的责任担保人,这在很大程度上削弱了工作人员要做好煤矿机电运输安全管理工作的积极性,这种不健全的责任制度很难让人们产生强烈的安全意识,从而做好安全管理工作,这也是导致煤矿机电运输安全管理事故频繁发生的重要原因之一[1]。 2改善措施 2.1健全安全责任制度 责任制度是保障员工利益的根本,而正是由于许多煤矿安全责任制度缺失,才会导致人员安全意识淡薄,从而使煤矿机电运输事故频发。因此,为了改善这一现状,最重要的还是要建立完善的安全责任制度,提升工作人员的安全意识。负责人要高度重视机电运输工作,建立专门的管理部门,并引进专业的技术人员。除此之外,在设备的购买、检验安装、定期维护等方面一定要建立完善的责任制度,规定相应的负责人,以提高工作人员的安全意识,并且要建立严格的责任考察制度,将这些措施落到实处[2]。 2.2切实保证煤矿供电安全 煤矿是一个比较特殊的工作场所,所以在供电方面一定要与其它地方有所差别。根据相关规定,煤矿供电系统必须安装比较灵敏的漏电、接地保护设施。矿井作为一个天然气含量较高的地区,一旦发生漏电事故就很有可能会产生火花,并且引起天然气爆炸,这类大型安全事故所造成的损失将会是无法挽回的。而且根据相关规定,为了保证供电系统的安全性,每年还必须对供电系统进行相应调整,同时必须安装相应的防雷电装置,一定要禁止带电检修和搬迁等违规操作,绝对不能为一时方便而埋下事故隐患。 2.3保证运输设备安全 在引发机电运输事故的原因中,除了人为操作不当,设备自身也是非常重要的原因。因此,在设备选择上一定要遵循相关规定,选择符合规范的设备。有些煤矿负责人为了节约成本,往往会选择一些国家明令禁止的设备,为生产安全埋下巨大的隐患。因此,在设备运行过程中,特别是一些大型设备进入矿井前,相关责任人一定要及时检查好设备是否具有合格标志,一旦发现没有合格标志的设备,一定要禁止进入矿井,因为一旦发生重大事故,其损失将会是无法挽回的。 2.4提升人员技术水平和安全意识 操作人员的技术和安全意识是造成机电运输安全事故非常重要的因素。由于很多煤矿在招技术人员时,往往为了方便或节约成本,会招一些只受过短暂训练并不具备专业素质的人员进来工作,这就会为机电运输事故的发生埋下隐患。为了防止机电运输事故的发生,一定要做好人员素质的提高工作,切实安排好技术人员的岗位工作和培训工作,保证每一位人员都有自己的技术操作证明。除此之外,还要加强技术人员的跟班工作,对于技术人员在操作中出现的错误,一定要及时纠正,鼓励人员将理论和实际切实联系起来。同时要加强对操作人员安全意识的培养,要普及相应的安全知识。在引进新设备时,对操作人员进行技术培训,以保证技术人员知识更新,只有在保证操作人员专业素质过硬、安全意识过关,才能从根本上遏制机电运输事故的发生[3]。 2.5加强运输设备的检修 要保证设备安全运行,设备检修自然是必不可少的。在矿井这样比较潮湿的环境中,许多设备在短期内面临着老化的问题,因此及时发现设备中需要维修的部分,对于防止机电运输安全事故的发生有非常重要的意义。因此,相关负责人员一定要对这方面引起重视,要委派专门的技术人员组成检查维修小组,定期对一些重要的设备进行检查和维修,以保证设备正常运行。除了对于一些重大设备的维修之外,供电设施的检查也是非常必要的,在矿井这个天然气浓度较高的环境当中,一旦引起漏电事故,就很有可能造成爆炸事故。 3结语 煤矿机电运输作为煤矿生产的重要组成部分,它的顺利运行对于提高煤矿生产效率有着非常重要的意义,而近年来频繁发生的煤矿事故中,由于煤矿机电运输造成的煤矿安全事故就占了非常大的比重,这在一定程度上表明,机电运输的安全运行对于减少煤矿事故有非常大的作用。据调查,引起煤矿机电运输事故的原因中人为原因主要是人员素质低和安全意识缺失,对于这一方面,相关单位可以通过人员培训的方式来改善;而设备方面的原因主要包括设备质量不合格和检修缺失,对于这方面,负责人应该抓好设备质量和重视定期维修检查工作。 作者:王超 单位:霍州煤电集团公司安全监察局 煤矿机电论文:煤矿机电精细化设备管理优化 摘要: 我国在煤矿机电设备上采用积极的管理政策,而且是精细化的管理,将煤矿机电的管理措施落实到每一个环节中,而且致力做到精细,将管理过程优化,本篇文章主要是探讨了煤矿机电设备精细化管理的优点,以及如何将管理措施应用到实际的管理中,还有精细化管理中在煤矿机电设备管理中的作用,并为其他的煤矿机电管理提出几点建议。希望对于其他的研究有一定的意义。 关键词: 精细化管理;煤矿机电设备;管理;思路 一个企业能够经营成功要看他的管理措施做的如何,以煤炭企业为例,该企业要想一直在煤炭市场有竞争力,而且实现经济增长的目标,就要对于煤炭产销有关的环节实行精细化的管理,例如:煤矿工作面的三机配套选型,煤矿洗选煤系统设备的选型等等。本文主要就煤矿机电设备的精细化管理做一简要阐述。实行精细化的管理主要是为了保证机电设备能够安全使用,从而降低了开采成本,提高经济效率。下面详细的探讨下煤矿机电设备的精细化管理。 1煤矿企业机电精细化管理 企业实施精细化管理,指的是企业为了使用规模化和集约化的生产模式,而采用的一种扎实有效的、科学严谨的管理模式,这种管理模式的主要特点包括合理分工、量化考核、精确定位和细化责任等。精细化管理的特点及其主要的优势在于以下几点:首先,在精细化管理模式下,采用的是专业化的分工方式,由专人负责管理,岗位分工明确,设置精细。其次,在精细化管理模式下,具有构建系统性的特点,采用的是总分协调和系统设计的方式,通过动态监控,使整体运行管理有机统一。再次,实施的全面性。在精细化管理模式下,其具体策略的实施可以做到全体动员,全员参与。第四,该模式下的运作可实现日常化,全面贯彻目标的要求,使制度渗透在管理的各个方面,提高员工行为的自觉性。最后,目标可量化,通过量化目标,使目标具有可比性以及可控制性。 2煤矿机电设备的精细化管理 2.1机电设备选购的规范管理 不少的煤矿企业在采购机电设备的时候,采购的设备不符合标准。因此就要规范采购标准,这样才能保证机电设备在煤矿中使用的时候能安全,而且还有良好的生产性能。煤矿机电设备有多种类型,在具体选购上应该选择哪种类型,是设计单位综合精勘、初设等资料初步给出设备参数,那么机电设备的实际选型上要考虑以下几点因素:首先要知道即将工作的条件,例如:煤田以及煤层的深度、地质资料以及贮存条件等等。根据准确资料和设计参数再选择合适的设备。如果是在相同的矿井下工作,尽管是在近似的作业工作面中,使用同一种型号的机电设备,因为只有这样,才能让设备操作人员操作简单化。因为不同类型的设备,操作的方法一定不同,由于现代化矿井机械化程度较高人员少,几乎都是一个工作人员操作几台设备,如果不同的设备的操作方式不同,那么工作人员在使用设备的时候,会容易出现混乱,出现操作失误。一旦出现操作失误,对于机电设备来说,容易造成设备的损坏。而对于煤矿工作来说,就会影响开采工作,甚至是造成煤矿供电系统损伤,造成大范围停电、停风事故。可是如果使用的是一种类型的设备,操作的方法都是相同的,在操作中,人员失误的次数会很少,使用设备会越来越熟练,而且可以实现维修配件的共享。其次,采购设备不仅仅是要检查设备的质量,还要检查设备的生产商。一定要选择正规生产厂家,并且经营时间比较久的商家,这样才能保证设备的质量。在设备进场的时候,检查人员要做好验收工作,根据检查设备的类型,做好设备检查工作。确保设备“三证一标志”齐全,才能让设备进入井下作业。 2.2机电设备的管理制度 机电设备的管理工作是矿井机电专业的日常工作。因此要建立一个可以进行设备管理的制度,有明确规定标准,这样有利于设备管理的水平提升,从而使煤矿机电设备的管理工作能够走向正规化。因此要做到几个方面:首先,在煤矿的作业现场,要以煤矿“安全规程”管理准则,要做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”不允许操作人员违章操作;其次,要建立健全设备的管理制度,建立设备管理台账,做到帐、卡、物三统一;在此,要及时收集整理与设备有关的所有资料汇编成册,以便于使用前学习检修时查阅。例如:防爆设备的合格证、防爆合格证、煤安标志证、出厂检验报告、使用维护说明书、设备附件的合格证、检验报告等。第四,机电设备使用后的保养,维修都要建立一个规范的制度,而且维保人员要做好详细的记录工作,保证设备的完好率。 2.3机电设备安全监测 近些年,我国致力于环境保护煤炭市场持续低迷且行业内事故频发,因此煤矿行业的中心工作就是安全第一,文明生产。因此煤矿企业就要对设备的运行情况进行检测,绘制出性能曲线图,参考性能曲线图设置合理的运行参数,例如:变频器的频率参数、速断电流、供电设备的整定值等。对于矿井一类设备而言供电是先决条件,除了必须满足双回路供电外,还必须每年对其供电设备进行耐压试验和预防性试验。对于采掘工作面的设备必须配套有瓦斯监测探头,并且做到“三专两闭锁”。 2.4机电设备的检修管理 在煤矿机电设备的运行过程当中,由于材质、制造、配合等方面问题,可能引发设备出现这样那样的故障,便会影响煤矿的正常生产作业。所以,加强煤矿机电设备使用的现场管理也就势在必行,要做好设备的现场管理就必须抓好检修和维护工作。而做好机电设备的检修管理,需要从以下几个方面开展工作:首先,煤矿机电专业的技术人员必须深入作业现场,真抓实干,实际操作的设备检修人员必须是技术骨干力量,通过监测设备的运行清况,编制检修计划,构建设备检修管理制度。其次,加强机电设备的日常养护管理工作,总结设备常见的故障,通过探索其中的规律来预测故障的发生,从而采取有效的措施来控制故障,减少设备维修的次数,降低设备的检修成本等。第三,及时检修故障设备,及时淘汰国家明令禁止和检修成本比较高的机电设备,从而减低设备发生故障的概率。对于已经到达使用年限申报报废的机电设备,可以做到修旧利废的及时处理,不能废旧利用的及时报废。 3结束语 对于煤矿生产企业来说,以人为本,安全第一是永久不变的生产方针,所以煤矿各技术专业为此不懈的努力着。为了更加贴近这一共同的安全目标,就要求企业加强对矿井所属技术专业的管理和支持,特别是要关注设备管理工作,从而提高煤矿生产的安全性。文章中主要提到的几点,希望能够提供参考。 作者:王鹏刚 单位:陕西彬长矿业集团文家坡矿业有限公司 煤矿机电论文:煤矿机电设备管理创新 [摘要] 点检制是机电设备常规化检验工作管理制度,对机电设备实施点检可保障设备的运作安全,保障设备的有效运作。文章主要对点检制的理论内涵进行分析,针对其在煤矿机电设备管理中的应用及实施过程进行分析,并对其应用创新进行相应研究。 [关键词] 点检制;煤矿机电设备管理;应用;创新 设备点检在设备管理中占据着非常重要的地位,它是机电设备管理的重要内容,同时也是设备管理的基础工作。在煤矿企业中煤矿设备的安全性直接影响着矿井及矿内工作人员的生命安全[1],因此对煤矿设备的安全管理与定时维护是煤矿企业的重要管理项目,企业应建立更加合理安全的管理体系及管理制度,从而保障设备的运行安全,降低风险发生的概率,最终实现企业及工人相关利益最大化。 1机电设备点检的内涵 机电设备点检主要是指机电设备在运行过程中,相关人员对设备正常运行的关键点进行管理与技术的规范化检查。在对设备进行相应检查时,相关人员可对设备的操作运行、结构特性及部件的使用周期等制定相应的设备点检方案,后针对方案对设备进行周期性检查,从而在点检中获取设备工作的相关信息与状态,后制定相应维修政策,以保障设备运行安全。该方法可有效实现对机电设备的高效管理,使设备可处于最佳运作状态[2],适当延长机电设备的使用寿命,提升机电设备工作安全性。 2点检分类及主要环节分析 2.1点检分类 对于机电设备的点检分类可按时间及相应内容的区别分为日常、定期、专项点检三部分内容。日常点检主要是通过某一监测设备实施对其他各机电设备各重点监查部位的检测,并将设备工作时产生的油压等进行记录,后通过监测结果对其制定相应措施进行机电设备日常保养。在日常点检中,其检测设备可对各主体设备进行检测,并将其检测结果传送至主机后对结果进行分析,对于机电设备日常产生的故障及问题,进行事故分析后工作人员对该故障进行相应检修。定期点检主要是指相关人员在某一时间段内,对机电设备的运行状况进行相应检测[3],对设备存在的安全隐患进行查找后针对其设备所存在问题,进行相应维护方案的制订。专项点检则是主要针对机电设备的某一类设备进行相关维护方案的制订。 2.2点检主要环节 点检主要环节包含以下多个方面。在点检前对每一台机电设备进行科学分析后,针对设备特征确定最易发生故障的部位,如转滑部位、传动部位、原料接触部位及易腐蚀部位等;针对各设备及设备所需维修点的差异性制定相关点检标准;针对设备的每一个重要点检部位进行点检周期的制定;针对机电设备的运行状况及生产特点进行不同点检项目的制定;根据制定的点检项目及点检设备部位等安排相应的工作人员对其进行全权负责[4];针对不同设备制定不同的点检措施,后针对相关点检要求对点检仪器进行选择;制定点检步骤,以防止在点检过程中发生相应问题及造成点检障碍的产生;在点检过程中应将点检部位的点检数据按照相应要求准确记录;在点检过程中,相关人员应针对点检的实际状况对其运行状况进行相应记录,后按照记录对人员进行安排;点检结束后,对以往点检数据进行整理分析,后针对相关数据对其设备进行故障预判并制定合理维修政策;针对点检中所存在的相关问题进行分析后对其进行措施改进以更好的实现对几点设备的点检。 3设备点检的具体实施方法 (1)针对点检设备的差异性将点检设备划分为不同的区域,后针对各区域设备检修重点及检修技术要求等对检修人员进行相应的分配,将责任落实到每一个区域。 (2)将简单化、高效率及全面化点检作为检验原则制定相应的点检路线,后针对各点检线路特征对其进行路线的制定。 (3)针对PDCA(计划、实施、检查、修正、反馈)循环模式制定相应的点检工作模型。 (4)对区域设备制定针对性点检计划政策,后根据政策及规定相应标准进行点检工作的开展,同时在开展过程中完善记录相关数据及内容后对其资料进行相应整理。 4点检制创新措施研究 4.1加强技术人员岗前培训 点检制的实施与开展,需要相应的高技术人员及丰富实践经验的操作人员,应用合理的点检方式进行操作,因此在工作开展前应对操作相关人员进行设备的知识及技术的相关培训,使其不断掌握设备应用知识及操作手法,了解设备的相关机能,后进行实践训练,若相关人员达到规定要求后,对其颁发操作证。 4.2完善操作制度 在操作时,应将设备的使用及日常管理责任落实到相关个人,主要操作为将操作人员个人所使用的设备交由该人员负责,多人操作设备则由组长等该职称负责,而公用设备则可指定人员进行负责。在对设备实施点检制操作过程中,应完善相关点检运行管理制度,将责任层层分解,具体划分,规定明确赏罚制度及相关工作要求,实现对相关人员工作的质量及效率的有效控制。在点检制度建立及完善时,可建立领导与员工相互制约机制,这样不仅可以促进基层领导管理工作的有效开展与效率的不断提升,同时还可以对发生的问题进行及时处理并将事后处理逐渐变为事前预防,这样可不断促进现场管理规范化。完善设备动态分析制度,对生产过程中所出现的各类机电设备故障进行记录与整理,并根据其记录的相关数据与设备点检表由相关专业部门人员进行事故分析,从而不断促进其管理水平的提升。 4.3健全设备点检资料管理体系 制定设备点检周期,针对机电设备的使用周期及性能对检修类别及相关问题进行研究并制定;设备检修日历表主要是根据机电设备系统内部的设备运行状况及其操作性能,对其进行月检修量及检修时间的划分与制定,从而保障一定系统内的设备在相应时间内全部完成检修;制定设备日检查表主要是由相应的检查工作人员对设备进行日常常规检查,及时地排除安全隐患,有利于设备的安全运作。 4.4完善设备点检隐患闭环程序 在机电设备点检过程中,应注意对设备故障的排查、落实、整改、反馈并记录,形成完整的闭合程序,实现对设备维修状况及安全隐患记录进行相应整理,从而实现对日常工作程序及检查结果的收集,有利于后期机电点检工作的开展。实施设备的零故障,降低设备的维修概率,节约设备维修费用,从而提升设备运行安全稳定性,保证生产平衡,逐步实现从静态管理到动态管理的发展,逐渐实现企业的现代化管理。 5结论 综上所述,点检制是现代化设备管理有效制度,在实施过程中可有效保障煤矿机电在运行过程中的高效与安全运转,延长设备的使用寿命。点检制的应用与创新一方面使机电设备的内外环境发生很大区别,加强了机电设备的有效管理;另一方面不断完善了机电设备的管理漏洞,提升了设备现场管理水平,保证了矿井生产的安全性与效率性。 作者:郭强 单位:大同市青磁窑煤矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备变频节能技术探索 【摘要】 近年来,随着我国煤炭科技工业的高速发展,变频节能技术因具有可靠的调速性能以及良好的节能作用,被广泛用于煤矿生产,大大提高了煤矿设备自动化水平。基于此,本文简单分析了变频节能技术的基本原理、发展与应用现状,并对变频节能技术在井下煤矿设备中的发展状况以及发展前景进行了详细的论述。通过变频节能技术的应用,可发挥节能减排作用,进而提高企业的经济效益与社会效益。 【关键词】 煤矿;机电设备;变频节能技术 前言 在目前经济与能源矛盾日益激烈的情况下,尤其是建立资源节约型社会的宣传,煤矿企业要想做好节能工作,必须选用变频技术。同时,在设备运行过程中应用变频技术,不仅能够提升操控性能,还能取得明显的节能效果。因此,必须不断增大对技术创新工作的投入,逐渐增大变频节能技术在各大煤矿中的应用,使得变频技术趋于成熟。通过应用变频技术,能促进我国煤矿企业的进一步发展,提升采煤效率,真正做好低碳与节能工作,确保工作安全。 1变频节能技术的基本原理和发展 所谓变频技术,一般指通过改变交流电频率来达到设备控制自动化要求,是一种现代化的无附加转差损耗调速形式。通过变频技术,能够以机电设备负载部位变化值为基础,在系统前段部位布设设备的参数值,改变设备运转状态,提升机电设备运转效率。n=50f/p式中:n-电动机转速;f-频率;p-电机级数。当n处于一定状态时,通过改变f,就能够对n进行一定的改变。同时,当f处于0~50Hz范围内变化时,n调节范围会很宽。变频调速就是依据此原理,并通过改变电动机电源频率的方式来达到调速要求。煤矿井下环境一般具有特殊性,且瓦斯、煤尘等作为主要的易燃易爆物品,有一定的危险性,变频技术无法较好的在井下环境中应用。近年来,随着科学技术的进一步发展,变频节能技术在机电设备中得到了越来越广泛的应用,大大提高了设备运转效率,并且还大幅节省了电能、设备维护费用支出,提升矿产企业经济效益。由此可以看出,通过变频节能技术的应用,能够有效改善煤矿机电设备自身性能。 2变频节能技术原理和应用现状 2.1变频节能技术应用现状 煤矿企业在进行煤矿的开采时,安全生产工作是企业高度关注的内容,所以没有草率的对变频节能技术进行应用,但随着近年来科技、节能思想的推广,煤矿企业也已经开始在煤矿生产机电设备运行过程中运用变频节能技术,例如采煤机、皮带输送机等,大大提高了设备性能与运行效率,并且还大幅降低了设备运行所消耗的能量,实现了节能目的,同时还降低了设备维修与修理的费用支出力度,最终提高了煤矿企业的经济利润。 2.2变频节能技术原理 通过变频节能技术,能够使得煤矿生产机电设备性能得到有效的改善,相比于以前采用的交流电,存在很大的差别,其能够转换交流电的固定频率,进而使得交流电转变为可变性资源,大大提升了交流电的利用效率。基于GTRIGBT功率器件,有关科研人员现已经研发出了智能功率模块IPM,大大提高了变频功率。同时,变频节能技术打破了传统控制理论的限制,通过采用该技术,能够有效改善后压频比控制方法,此项创新主要是基于矢量控制办法,并进行转矩控制,使得变频节能技术在生产中应用的范围得到了扩大。通过人工神经网络、模糊自动优化控制等新型控制方法,使得变频技术中的集成系统得到了进一步改善、优化,在更大范围内集中集成系统。而技术也不再受到数字信息处理的限制,形成了具有更高技术的集成电路。此外,变频技术功能应用范围也不断扩大,现已成为综合性能较高的一种技术。通过变频节能技术的应用,不仅对生产机电设备进行合理的调控,还能对编程参数以及传输信息等进行有效的辨识。变频器是指通过通断电力半导体器件,将频率、电压不变的工频交流电转换为频率、电压可变的交流电的控制设备。使电动机电源频率发生改变来调解机电设备的速度即为变频调速。 3在煤矿机电设备中应用变频技术的主要原因 近年来,为了保证社会经济的持续发展,煤炭企业正在不断开采日益减少的煤矿资源,使得我国煤炭资源储量紧缺现象越来越紧张,基于此,煤炭行业的竞争也不断激烈。如果想要确保煤炭企业的持续发展,必须采用先进的技术来降低煤炭开采企业生产经营中所消耗的电能,用尽量少的成本获得最大的经济效益。由此可以看出,必须在煤矿机电设备中应用变频技术,满足节能减排要求,提高企业经济效益。同时还能少设备排放的废物,降低煤炭开采活动对生态环境的破坏和污染。对于煤炭企业,煤炭开采过程中所采用的机械设备消耗的电能很多,只有对变频技术进行合理的运用,才能增加具体的应用案例,为研究人员提供研究资料,不断创新变频技术,大幅降低机电设备运行过程中所消耗的能量,提升机电设备的可控性和节能性。由此可以看出,在煤矿机电设备中合理应用变频技术至关重要。 4煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析 4.1提升机中变频技术的应用 在煤矿生产中,提升机具有极其重要的作用,其能够确保工作人员安全的运用机电设备。例如在电动机转子电路中运用金属电阻,虽然能具有一定的调速作用,但运行过程中还是存在许多问题,特别是安全问题。同时,电能的大量消耗问题也是一项重要的问题。现阶段所使用的变频节能技术能够对设备数字信息化进行有效的控制,其主要是将变频防爆提升机有效结合四象限变频调速系统,提升机的远程控制能够用输出和输入接口控制,这样依赖,可确保工作人员与物料输送的安全高效。 4.2在采煤机中的应用 所谓四象限运行的交流变频调速采煤技术,主要是一种水平处于世界前列的能量回馈型技术,我国生产的电牵引采煤机运行功率可达2×110kW,变频电压可达380V,并且还可以在额定转速情况下实行恒定转矩调速,同时还能进行两台变频器之间的转矩平衡和主从控制操作。此外,在四象限变频器调速电牵引采煤机实际运行过程中,当大倾角工作面在对制动力矩进行一定的调节操作时,其可调节的范围较大,但牵引速度几乎不发生变化。无下滑跑车的情况下,控制操作较简便,可靠性较强。 4.3在皮带输送机中的应用 变频技术应用于皮带输送机的原理类似于提升机,通过该技术的应用,可有效利用摩擦力的牵引作用,并通过对摩擦力与张力变形作用来带动物体,使得物体在支撑辊轮上运动,将井下的煤炭顺利的输送至地面。采用传统皮带机进行煤炭运送时,主要是利用液力耦合器来启动皮带输送机,但此种方式会加快皮带老化速度,并且还会提高皮带断裂现象发生的几率。将变频技术应用于皮带输送机,可减少电机启动时电流发生的波动,以此来降低机电内部的机械冲击与发热等情况发生的概率,发挥皮带输送机最大化运送作用,有效解决功率平均和同步问题。 4.4在流体负荷设施中的应用 将变频技术应用于流体负荷设施,可对泵和风机进行变频调速。近年来,随着变频调速技术在风机中应用的越来越广泛,科研人员现已研发出了适用于煤矿开采特殊环境的变频调速设备。在完成了风机的改造之后,其运行转速明显要小于改造之前。同时,风机改造之前的导器半关闭的风压、风量是改造之后实际输出的功率的3倍,此性能更适用于煤矿开采,进而节约电能。此外,将变频节能技术应用于液用泵、矿区之后,能够对该设备进行良好的变频调速,增大了生产工艺系统的控制力度,提高了控制的灵活性与产品质量。通过应用变频节能技术,大大提高了抽水泵控制的灵活度,使抽水泵能够实时加减速、平滑起停,且使井下液位保持固定值,缩短了泵空转时间,减少了因抽水泵频繁启停时消耗的电能,降低了机械设施损耗,有效提高了生产效率。 5变频节能技术的发展要求 随着煤炭企业现代化矿井建设的发展,变频技术等一系列先进技术在煤矿行业中的应用充分发挥了其重要的作用。由此可以看出,以变频技术来节约能源是现代化社会的一个必然趋势。但因煤矿生产的特殊环境和对安全的特殊要求,变频技术在井下工作中的应用时间较晚。近年来,随着市场经济的快速发展,煤炭企业的节能降耗增产增效以及绿色低碳开发受到了人们的高度关注,设备的改造、更新是必然的趋势。此外,煤矿井下开采环境恶劣,空气中还存在大量的瓦斯、粉尘等易燃易爆成分,所以市场上符合煤矿安全要求的隔爆型变频器并不多,因此需要广大工程科技人员和相关企事业科研院所大力协作研发更多符合井下要求的该类型产品。 6总结 总而言之,要想实现煤炭企业的持续发展,必须积极采取相关对策,对煤矿机电设备事故的发生进行有效的预防,主要包括不断提高员工安全意识,并对机电设备进行合理的利用等,真正预防机电事故的发生,推动煤矿企业的可持续发展。现代社会中,技术是确保企业告诉发展的重要基础。对于煤炭企业,必须在煤矿机电设备中广泛的应用变频节能技术,提升煤矿机电设备运行速度,简化煤矿机电设备操作流程,降低煤炭企业能源消耗,延长煤矿机电设备使用寿命,提高煤炭企业的竞争能力。 作者:蓝红日 单位:广西右江矿务局有限公司机电处 煤矿机电论文:变频节能技术煤矿机电设备研究 1煤矿机电设备变频节能技术的基本原理 1.1变频节能技术的概念 通常情况下来说,煤矿机电设备的变频节能技术主要是将煤矿生产中的设备合理利用起来,通过对相关技术的改革,将电流的频率进行有效地改变的一种新型技术。在变频节能技术中,可以将电流频率改变的设备被称作为变频器,变频器的工作原理比较复杂而且组成成分也比较多,其主要包括电源板、电容器、键盘以及控制面板等部件,有效地利用这些部件的基本原理,从而实现变频节能的功能。因为在传统的机电设备中,电流的流动频率是不会改变的,所以,煤矿机电设备的转数是固定的,也是不能控制的,这就使得机电设备长期处于一个恒定的状态,减少设备的使用寿命,同时还损耗了大量能源。随着变频节能技术的出现,使得这一问题被轻松解决,通过运用变频节能技术能够有效的降低设备的运行状态,了解生产过程中的需要,降低的设备运行损耗,从而增加机电设备的使用寿命。 1.2变频节能技术的基本原理 关于煤矿的实际生产作业,对机电设备的要求很高,虽然机电设备不需要全天处于高度运转的状态,但是需要根据实际生产情况来调节设备的基本参数,使得机电设备能够有足够的动力来进行正常工作,同时还需要保证机电设备的能量消耗比较低。因此,在科学技术的进步与支持下,变频节能技术应运而生,其基本原理是利用半导体元器将接收得到的信息转换为其他频率的信号,从而交流电改为直流电,以及通过对电流电压的来调节,使煤矿机械设备实现调速运转。 2煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析 2.1风机中变频节能技术中的应用分析 煤矿矿井工作进行中,因为煤矿矿井通风机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现,例如,在煤矿工作的进行时,重复变更风机是常用的矿井工作设备,通过对这种设备的使用来改善矿井内的通风情况,但是这种操作方式较为复杂,而且很容易造成设备发生故障,在一定程度上增加了煤矿企业的成本,同时还降低工作效率。为了提高煤矿矿井工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿矿井工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。因此,合理将变频节能技术运用到风机中,可以有提高风机的工作性能,并且操作简单,例如,在挖掘矿井的过程中,将变频节能技术与风机相结合就可以只用一台风机来满足生产阶段对风量的需求,使得在简单操作中达到高质量的效果,提高了工作效率。另外,煤矿企业必须高度重视机电设备的日常维护与保养工作,要求机电设备维护与维修人员定期开展设备的维护与保养工作,降低不必要的经济损失。 2.2采煤机中变频节能技术的应用分析 采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。采煤机往往是在十分恶劣的环境下进行工作的,一旦出现故障将会对煤矿的整个生产环节带来很大的影响,这就说明采煤机在煤矿机电设备中占有很重要的地位,所以对采煤机运用变频节能技术是十分必要的,这不仅符合现在“节能社会”的目标,也符合了可持续发展理念的标准。现在采煤机运用变频节能技术进行牵引,以及采煤机的不断改进,因为变频节能技术能够将交流电转变为直流电,使得电流更加稳定,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3输送机中变频节能技术的应用分析 输送机在煤矿的生产过程中有着重要意义,是整个煤矿生产系统的关键,因为生产出来的煤并不是为了收藏,而是为了给煤矿企业带来经济效益,然而经济效益的前提就是需要将煤运输出去,所以,输送机的性能在煤矿生产中是严格要求的,高性能的输送设备才能保障煤矿生产的正常进行。然而,在以往的煤矿生产过程中,轻载或者空载的现象常常出现,这样就容易造成输送机的浪费,减少了设备的使用寿命,以及有形中就造成了电能的消耗,损失了能量。因此,将变频节能技术运用到输送机中,能够有效的解决了上述问题,目前,已经有部分煤矿企业在利用四象限变频调速技术并且取得了明显的效果,不仅降低了机电设备失去控制的概率,还保障了输送机的正常运作,提高了输送机的工作效率,降低了运行过程中的电能损耗,起到了很好的节能作用。 3结语 总之,变频节能技术的广泛使用,合理有效运用到煤矿机械中去,促进了煤矿机电设备的发展,提高了煤矿机电设备的工作性能,有效地减少了能源资源损耗,为煤矿事业的发展提供了一个质的飞跃的平台,促进了我国煤矿产业的发展。 作者:任军 单位:皖北煤电集团有限责任公司钱营孜煤矿 煤矿机电论文:煤矿机电设备变频节能技术应用 1变频节能技术的基本原理和发展 由于煤矿井下的环境比较特殊,瓦斯、煤尘等作为主要易燃易爆物质,具有一定的危险性,变频节能技术并没有轻易在井下环境中应用。随着科技发展,变频节能技术逐渐被应用于机电设备中。采用了变频节能技术的设备,可以使得设备运转效率大大提高,在很大程度上节约了电能,同时还节省了用于设备维护的支出,提高了矿业公司的经济效益。所以,变频节能技术能够显著改善煤矿机电设备的性能。 2变频节能技术在煤矿井下机电设备中的应用状况 节能优势随着变频技术的发展而发展。变频技术已被煤矿井下机电设备所使用。煤矿机电设备作为井下主要的耗能设备,应该重点研究节能变频技术,变频节能技术在煤矿四大件等机电设备中的应用最为广泛。 2.1立井提升变频节能技术的应用 在井工生产矿中,立井提升设备发挥着重要作用,使用变频节能技术实现数控技术应用,可以在地面对提升设备远程操控,保证提升设备完成矿井生产任务。变频技术在立井提升中主要以可控制编程控制系统和高压变频调速控制系统为主。把单元串联多电平能量回馈型四象限高压变频控制系统作为在立井提升中的核心部件,可以有效提升系统的通讯能力,将系统的抗干扰性和安全性大幅度增强,在提升过程中使各种功能可靠性能大幅增强,使得立井提升系统的安全性大大增强。 2.2掘进机中变频技术的应用 掘进机变频调速系统随着变频技术的发展有了广泛的应用,使用大功率电机和变频技术在掘进机的控制部分中,可实现截割部件根据实际工况水平调节输入电流从而实现软驱动,对掘进机的截齿旋转速度根据煤岩软硬程度可调节变速,它适用于各种工况地质条件工作面掘进开采。掘进机交流变频调速系统是未来发展的必然趋势,与国家节能减排的基本国策相适应,它的科技含量高、运行安全可靠,性能稳定、节能环保,有着显著的社会经济效益。 2.3带式输送机中变频技术的应用 带式输送机运煤及运矸石的过程中,由电动机输出动力,摩擦阻力作为主牵引力,使皮带在支撑辊轮上依靠摩擦阻力和皮带表面张力变形传输动力,起到运煤、输送物料的作用。我国煤炭企业使用带式输送机工作时,常利用工频拖动来实现对带式输送机的软启动,容易出现机械电气部分如皮带断裂老化等情况。采用新节能技术后,可以有效降低启动电机时大电流冲击,减少设备过热等情况。可以在保证带式输送机设备基本功能的同时避免事故发生,这样可以有效降低企业的运营成本,大幅提高企业的效益。 2.4煤矿井下空气压缩机中变频技术的应用 在我国井下的巷道掘进中,使用以压缩空气为动力的凿岩机、耙斗装岩机、风钻为掘进设备的生产工艺。空压机是井下生产的主要设备之一,空压机可以设置在地面或井下,设置在地面为中小型空压站,使用一般电气设备进行控制。煤矿井下使用的空压机分为往复式和螺旋式,但使用机械式压力调节装置虽然可以起到对压力的调节作用,但其压力调节精度较低,而且压力的波动范围较大;空压机总在额定转速下运转,对机械设备磨损强度较大,耗能非常严重。通过使用变频调节技术,可以实现无极调速,可以对空压设备实现自动控制,无需改变空压机设备的原始结构参数,而且变频设备改进安装量较小,投入资金较小,为煤矿企业安全生产提供了行之有效的保障。 3变频节能技术的发展要求 煤炭企业现代化矿井建设发展要求变频技术等一系列先进技术在煤矿行业中的广泛应用,发挥了无以伦比、不可替代的作用。因此采用变频技术来节约能源利用是当今乃至今后长期内一个必然的发展趋势。由于煤矿生产的特殊环境和对安全的特殊要求,变频技术在井工中应用较晚。随着市场经济的发展,煤炭企业的节能降耗增产增效以及绿色低碳开发已经提到了议事日程,因此对设备的改造更新势在必行。煤矿井下开采环境恶劣,空气中富含大量瓦斯、粉尘等易燃易爆成分,所以市场上符合煤矿安全要求的隔爆型变频器并不多,因此需要广大工程科技人员和相关企事业科研院所大力协作研发更多符合井下要求的该类型产品。 4结语 我国是世界上的产煤大国,同时也是吨煤电耗量最高的国家之一,因此需要走低能耗高产出的发展之路。煤矿生产中,四大系统占主要生产系统耗电量的60%以上,是井下的主要用电系统。通过变频节能技术可以有效地实现节能减排效果,使企业得到较好的经济效益和社会效益。近年来我国煤企生产事故多发,通过对这些老旧设备进行先进的生产工艺技术革新换代,对设备进行变频技术推广与新技术改造,可以提高我国现代化矿井建设的发展进程,保证矿井安全生产,又可以节能降耗,提高经济效益,为目前煤矿市场疲软、煤炭经济下行等客观状况提供有力的推动作用,为煤企转亏为盈做好企业自身的准备工作。 作者:王强 单位:阳煤集团寿阳开元矿业有限责任公司
土木工程类论文:高职学生土木工程专业设计理论与实践研究 摘 要:高职学生土木工程设计是学生在大学期间职业技能的综合训练,对全面提高学生的专业素质和综合能力具有重要意义。本文对土木工程专业大学生在进行测试实验和土建施工图绘制中常出现的问题进行总结和探讨,并提出了改进方案。 关键词:土木工程专业;工程设计;测试实验;土建施工图 高职土木工程专业设计是学生对专业知识进行综合应用的体现,是在校期间重要的结合实际的学习实践活动。由于学生对如何在土木工程设计中应用所学基本理论缺乏经验,在土木工程设计中使用规范规程的意识也不强,往往对规范规程中的要求理解不透,土木工程设计中常出现—些貌似细微却导致整个过程失败的错误。总结多次土木工程设计的经验,高职土木工程设计中应该对以下问题加以注意。 1、测试实验设计 在试验设计前要先了解试验的目的,并加以理解,在试验时必须做好记录,每个小组必须要分工明确,要达到每个同学都能操作到仪器,并要知道原理,在实验课后要认真的写好试验报告,千万不要认为我会了,懂了,可以不写实验报告了,这是大错特错的。写实验报告不仅是对数据的整理,重要的是对整个过程的温习和确保下次使用仪器,读写数据的详细掌握。 设计前的归纳总结。通过一个学期的学习,学生对大部分的知识都已经掌握,但是在设计过程中的实际问题,书本上的知识是不能够完全解释的,所以要对自己的笔记加以详细的归纳如绪论中的核心问题是: 1.1点的位置确定; 1.2点位确定的原理和方法; 1.3基准面认为平面的限度。 这样以来在实现设计的时候哪里有问题不是很明白,拿出笔记查阅一下,就能快速的解决问题,这对将来在工作上遇到问题时,解决起来也是很方便的。 实地设计就好比自我测试,从中找出自己薄弱之处,并加以强化。不理解的问题千万不能逃避,因为这是最后的理解掌握的机会。比如经纬仪为什么要进行盘左盘右观测取平均值等的道理,教材中有一些内容只叙述方法,不讲为什么的道理。 2、土建施工图设计 2.1平面图与立面图、剖面图的配合 建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致,且相互补充。因为是初次绘制内容复杂的建筑施工图,学生没有全局观,造成平立剖面图的表达不一致。比如,平面图上有个侧窗,而立面图上却没有画出;立面图上有些凸凹的构造,在绘平面图时却忘记了画。在剖面上,不仅应完整表达各空间高度和楼梯间的剖面设计,也要正确反映柱子、主梁、次梁、楼板和墙之间的位置关系。只有平面、立而、剖面三者相互配合,才能完整地反映一幢建筑物的做法和特点。此外,各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误,作为一项基本要求,要求高职学生务必落实做好。 2.2楼梯的平面图与剖面图设计 楼梯间首层休息平台板下如果有通向室外的门,应注意休息平台板下净高尺寸要能使人通过而不碰头,不能小于2000mm。楼梯顶层的栏杆位置高职学生也易出错。我们有这样一个经验:注意楼梯设计为双跑楼梯时,首层第一跑楼梯从哪儿上,顶层栏杆就应设计在哪一面。同时还要注意楼梯间窗口标高是否与立面图上窗口位置一致。 2.3结构施工图 2.3.1基础图反映的是地面以下结构的平面布置位置、尺寸和做法。基础平面图和基础详图应画在同一张图纸上,而高职学生却常把基础详图画在楼层结构平面图上,造成读图的不便。 2.3.2基础垫层尺寸不应作为设计尺寸,它只是结构构造要求,而有的高职学生所绘制的基础详图(条形基础)无论是埋深,还是基础底面宽度都包括例了混凝土垫层尺寸,使得基础底面宽度不够。 2.3.3基础平面图上应标注基础墙的厚度、基槽的宽度及其定位尺寸,而高职学生所绘图上往往只标注定位轴线间尺寸。 2.4结构施工图只是用来表示房屋内各种承重构件的位置、尺寸和做法,并不涉及它的帖面、抹灰等。有的高职学生概念不清,常在结构施工图中出现建筑标高,还有高职学生在结构施工图中根本就不注写标高,使得构件无法定位。针对这种情况,应提醒高职学生在绘制结构施工图时,注意定位轴线位置的准确性。核对轴线距离是否与建筑施工图相一致,保证构配件的正确位置及结构构造处理时尺度量值的准确性。 2.5钢筋混凝土结构施工图的构件详图 要是配筋图,最容易出差错的是钢筋的位置。在不同的削切位置,构件剖面图中钢筋的位置是不相同的。例如,梁的支座断面图与跨中断面图中钢筋的位置由于钢筋弯起而发生了变化。 3、土木工程设计应注意的问题 3.1建筑设计与结构平面布置问题 在建筑设计时高职学生需要考虑结构平面布置问题,例如,土木工程设计常用的结构形式为框架结构.框架结构在平面上力求柱网简洁、规整,柱距或梁的跨度尺寸要尽量统一,还要注意梁的经济跨度问题(有特殊要求者除外)。高职学生在进行柱网布置时,往往不注意基本要求,随意布置柱网。 3.2图面质量问题 有高职学生绘图基本功不扎实,对每种线型的适用范围不了解,图面质量较差。如钢筋线应采用粗实线,构件轮廓线应采用细实线,而有的高职学生把构件轮廓线也画为粗实线,主次不分。还有一些符号的画法不按“国标”规定,而是自己随意去画,如详图索引符号、标高符号等。 对构件编号及钢筋编号概念不清,常出现漏号或一号多示的现象,应分清构件编号与钢筋编号的不同表示方法.采用两种表示方式,这样就能使构件编号与钢筋编号区分开,从而使图面清楚.表示完整。 还有其他一些问题.如在构件详图中未注明分布钢筋、构造柱未伸入到屋顶女儿墙等等。这些问题具有普遍性,虽属细枝末节,但关系全局,直接影响高职学生土木工程设计的质量。教师在指导过程中应特别强调并认真把关,使学生在综合训练过程中掌握在校所学的基本原理与技术。 土木工程类论文:对如何加强土木工程施工中质量的控制探讨 摘要:随着我国社会经济水平的不断提高和城市化进程的加快,有效的推动了我国工程建筑行业的发展。土木工程是建筑工程施工的重要组成部分,也是我国国民经济发展的重要支柱。近年来,我国土木建筑施工在取得蓬勃发展的同时,其中也不断暴露出质量控制、安全隐患等诸多问题。加强土木工程施工中质量控制探讨,对我国土木工程建设的长远发展具有不容忽视的现实意义。本文主要分析了我国土木工程施工中质量控制存在的问题,及其相关解决策略。 关键词:土木工程 质量控制 探讨 土木工程施工与人类生活息息相关,紧密联系,对我国国民经济发展具有举足轻重的重要地位。工程质量是施工建设企业发展的命脉和血液,也是施工单位树立良好的企业形象,实现生产活动有序进展,提高企业经济效益,避免安全事故、工程隐患等现象发生的有效保证。土木工程建设是一项工种多、专业多和工期长的交叉性复杂作业工程,施工建设质量容易受到人、材料、机械、方法和环境等多方面的影响。现阶段,如何加强土木工程施工质量的管理控制已经成为施工企业单位不得不思考并付出实践的话题。笔者结合多年来的工作经验,从事前、事中和事后三个角度,对强化工程质量控制提出了浅要的几点思考。 一、工程施工质量的事前控制 (1)优化质量控制目标 质量控制目标方案是实施工程建设质量管理和控制的基础前提,也是评价质量控制管理活动成效的标准依据。随着人们逐渐意识到施工项目质量安全的重要性,在施工建设过程中,做好项目工程的质量控制管理工作,不断优化质量控制目标,提高质量控制方案的可行性和合理性已经成为工程建设施工准备阶段的重要任务。优化施工质量控制目标需要结合土木施工建设的工程特点及其施工过程中容易造成安全、质量事故的因素。同时,还必须考虑施工企业的质量目标、用户意见和合同要求等个方面条件。比如说,对于生产经验不是足够丰富的施工单位,新施工产品质量控制管理目标的设置,应当不断引进先进的管理控制方案,结合同类工程的质量标准,进而确保施工质量控制管理方案的科学性。 (2)提高施工人员的质量意识 物质决定意识,意识对物质具有能动的反作用。施工人员是土木工程建设的第一资源,在优化施工建设质量控制管理目标的基础上,还应当注重对施工人员工程质量意识的教育培训,使其树立“工程质量第一,速度第二”的安全生产认识,进而从源头上强化工程建设的质量控制管理,形成“‘预防为主”的管理模式。然而现阶段,大部分土木施工企业在工程建设中,过于看重施工进度给企业带来的经济效益的流入,忽视了工程主体核心质量安全重要性的认识。有些企业甚至存在质量控制管理是表面工程、样子作业的错误认识,在一定程度上加剧了工程施工质量控制的难度。因此,提高施工人员的质量意识,加大对施工人员对工程质量的专业培训,营造良好的质量管理控制环境等。 (3)材料采购控制 材料是土木工程建设施工的基础前提,也是影响工程质量安全问题的重要因素。研究表明,某些工程质量事故、安全问题出现的原因之一工程建设企业为了节约项目成本,缩减材料用款的支出,造成了购买的材料质量不达标,使用不合格的伪劣材料所导致的。因此,做好项目建设的质量控制管理,需要加大对建设材料的审核和监督。在材料采购之前,就应当就工程建设所需材料的品种、规格、数量和标准等方面做出相应的说明,对材料采购计划书或者采购合同进行严格的批阅。在材料采购过程中,对供应商提供的产品要对其产品质量进行了解,在需要的情况下,可以要求供应商提供相关的产品证书、经营证书等,对供应商的可靠度、生产能力、业务数量等进行深入调查。材料采购供应商的选择上,尽量选择长期性的合作伙伴。另外,对于采购采购资金,需要加强监督管理力度,落实每一笔材料用款的取向,为提高材料质量提供有力的物质基础和资金来源。 二、工程施工质量的事中控制 事中控制是工程施工质量管理控制的重要环节,也是提高工程质量控制管理效果,落实施工建设项目方案的重要保障。开展事中工程质量管理控制工作,具体可以采用以下的方法途径。 建立健全企业工程质量控制体系。现阶段,大部分施工单位在工程管理过程中,普遍使用项目经理责任制。以项目经理为工程建设的责任主体,打破了传统 “大锅饭”的管理模式,落实了工程建设责任承担者的义务,在一定程度上,规范了工程项目建设,为工程质量控制和管理提供了基础。其次,组建工程质量监管小组。工程项目施工是一个渐进的建设过程,因此工程质量控制必须贯穿整个施工建设过程。工程质量控制小组是整个工程建设活动监控管理的专职团队,是工程建设质量控制的主体核心。在工程小组监管过程中,应当严格的按照工程质量标准进行控制管理工作,加大施工文件批准、变更的确认,及其工序验收的质量标准审核等。另外,土木工程在施工建设过程中,由于其工程项目本身的工期长、投入量多、生产规模大等特点,再加上容易受到政府政策、环境等外在因素的影响。在质量管理过程中,需要结合具体的施工现状开展管理控制活动。 三、工程施工质量的事后控制 事后控制是工程质量控制的重要组成部分,也是完善企业监督控制工作的重要途径。事后工程质量控制主要是指项目质量的验收。因此,事后监控关系着工程质量认可、评定和办理验收交接手续等方面。在事后的控制过程中,需要根据工程项目合同书、项目质量控制目标对完工产品的材料、工艺、设备及其每一道工序进行审查验收。对项目验收存在分歧或纠纷的现象,应当组织专业的技术人员开展现场检验评定。对不符合生产要求和质量标准的项目工程,要及时的给予纠正的通知,并对该项目的责任人进行严肃处理,以示警戒。在确保工程建设项目各项指数达标、规范的前提下,才向发包人、监管部门提出工程竣工报告。 土木工程类论文:土木工程混凝土施工技术探析 摘 要:随着经济全球化的冲击和我国社会经济的快速发展,建筑行业如火如荼的崛起,与此同时对混凝土的施工技术和质量也提出了越来越高的要求。因为土木工程的混凝土施工技术与工程的质量和施工安全息息相关,但目前在建筑行业广泛应用的混凝土施工技术已经愈发无法适应社会发展的需求。文章着眼于目前土木工程商品混凝土的施工及其质量状况,为探索更为科学的施工技术提出一些建设性建议,力求在土木建设行业中形成一种更为科学有效的施工技术。 关键词:建筑工程;土木工程;混凝土;施工技术;工程质量 近年来,随着我国建筑行业的快速发展,商品混凝土因其具有可连续作业、输送能力强、容易成型等特点得到了广泛的应用。尤其是随着高层、小高层等建筑物快速发展,商品混凝土愈发呈现出炙手可热的趋势。但混凝土优良的建筑特性也是一把双刃剑。因其自身具有优良的性能所以混凝土成为了当下工程建设中应用最为广泛的建筑材料,正因为如此,在建筑质量保障方面,更是有国家颁布的建筑准则规定,在现在的建筑工程中必须使用商品混凝土。随着商品混凝土的广泛应用,商品混凝土的质量问题也受到多方的重视。商品混凝土是半成品,只要混凝土的生产商和应用单位都切实合作,遵循国家的有关标准安全生产,规范生产,才能保障质量。 1 混凝土质量保障难的原因 商品混凝土是指应用于商业用途,可出售、购买的混凝土。现代建筑施工大部分均是使用商品混凝土的。商品混凝土又称预拌混凝土,俗称灰或料;是指由胶凝材料将集料胶成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥做胶凝材料,砂、石作集料;与水按照一定比例配合,在搅拌站经过搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土,它广泛应用于土木工程。混凝土的质量主要因以下几个方面而难以得到保障: 1.1 混凝土的强度较低 商品混凝土的配置按照一定的标准进行,按照相应的保证率进行配置。但是生产商由于从经济效益出发,考虑经济成本。因而在评定混凝土的强度上使用的是系统整体考虑,所以实际中的混凝配合比设计中更为经济,但与此同时混凝土的强度也较低。 1.2 施工应用中随意的水灰比例 混凝土的强度主要取决于配置过程中水和灰的配比。当水和灰的强度的增加混凝土的强度就会相应的降低。在建筑施工现场,由于劳动工人和技术操作人员的建筑知识水平有限,操作技术不规范。在配置过程中常常采用添加大量的水来稀释混合物,这样虽然便于搅拌、浇泵和泵送,增大了坍落度。但是由于水的比例的加大导致混凝土的强度大大降低,降低了混凝土的优质性能。 1.3 用水量不能迎合砂石含水量的变化 配置混凝土时,根据相关配置要求,要保障砂石骨料在配置过程中保持稳定的含水率。所以在每一天的工作中至少测量一次含水率,尤其是在遇到雨雪天气时更是应该增加测量含水率的次数,根据测量的标准随时调整含水量,以满足施工过程中对混凝土的强度要求。目前市场上用来测量混凝土含水率的机械主要是自动测定砂石含水率的机器,但在目前的施工现场这种用来测量的机械应用的并不广泛,多数搅拌站仍然采用的是原材料试验的含水率或者一些经验丰富的技术工人凭经验来判断含水率,随时根据情况进行含水量的调整。这种并不科学的检测方式不仅影响了工程的质量还增加了施工的强度和困难。 2 商品混凝土的检测控制 2.1 生产环节的监控 施工单位向商品混凝土的生产商提供自己的原材料质量标准,生产产家按照相关规定对交货的混凝土质量进行检测。检测标准主要是检测其坍落度、强度和拌合物的性能,并要考虑商品混凝土在运输过程中在坍落度上的损失值。 2.2 运输过程中的检测 生产加工之后的商品混凝土务必在1到2小时内进行卸料,以保障施工现场用料的连续性。 2.3 施工现场的检测监控 商品混凝土在运送到施工现场之后要严谨防止注水和二次运转和搅拌。对于某些超过初凝时期的混凝土不得再次应用于施工。 在整个建筑过程中,监理工程师要对生产产家、运输过程、施工单位各个环节严谨检测和监控。认真检测每一车商品混凝土并签认检验单。 3 商品混凝土在施工过程中的检测控制 3.1 合理选择商品混凝土的生产商 施工单位在施工过程中要仔细 甄选商品混凝土的供应商。选择一些信誉良好,生产资质好的供应商。除此之外还要考虑生产商的生产厂址的地理位置、交通运输状况。商品混凝土的搅拌商要和施工方保持联系,沟通了解施工现场的施工情况,了解施工现场用料的速度,安排好运输混凝土的时间表和运输车辆。以保障商品混凝土按时保质保量运送到施工现场。 3.2 合理甄选质量好的混凝土模板 模板影响混凝土的质量主要集中表现在以下几个方面: 3.2.1 模板的不完整 在目前的商品混凝土施工现场,许多生产模板常常存在空洞、肮脏不洁、凹凸不平、拼接不实、缺失隔离剂等缺陷[1]。使用这样质量的模板生产出来的商品混凝土表现极易出现类似蜂窝的麻面,影响混凝土的强度。 3.2.2 拆模时机不当 混凝土要达到一定时间才可以拆模。如果在商品混凝土还没有达到一定的强度时过早的拆模常常会导致混凝土出现缺掉棱角的情况产生。除此之外,过早的拆模还极易导致混凝土失去支撑力,因而无法与钢筋有效的结合。 3.2.3 振捣的不当 振捣时间得当才能生产出质量上乘的商品混凝土。如果振捣时间较短,混凝土强度将会较低,不够密实。若振捣时间过长又常常会导致在混凝土的表面积淀大量的石子和出现水泥浆漂浮的现象。 影响商品混凝土质量的因素除此之外还有很多。因此在施工过程中要加大监督管理的机制,强力促进生产产业诚信生产,强化行业的自律。实施施工过程的检测控制,保障生产的有效性、稳定性、连续性,切实提高和保障商品混凝土的质量。 3.3 加强施工现场的检测 制定合理有效的管理政策,通过培训提高施工现场技术操作人员和劳动人员的操作水平和生产质量意识、强化从业人员的生产责任心[2]。 3.4 严格施工操作 科学组织施工过程,合理安排施工的速度,杜绝过早的使用施工的材料,不盲目追赶施工的过程。堆放重物时要注意在房梁上添加方木,减轻对楼板混凝土的压力冲击。 3.5 混凝土养护措施 在施工现场常常会发现混凝土发生固化[3]。这是因为水和水泥常常会发生水化反应从而导致混凝土固化。发生水化反应的混凝土常常会出现裂缝。除了水化反应的影响,温度的骤降也极易造成浇筑体出现裂缝。因此在浇筑的初期利用相应的措施实施养护,对混凝土进行保温措施护理可以有效防止表面出现裂缝。保温措施主要集中在以下几个方面:首先要避免混凝土长期暴露在温度较低的地方,尽量保持稳定的混凝土表面温度。其次是要尽量减少混凝土的内外温度差,防止混凝土出现裂缝。最后是加大对混凝土的养护,保持混凝土的最佳品质保障施工的顺利进行。 随着经济的快速发展,建筑市场对混凝土的需求日益加大。只有不断研究、创新、不断提高混凝土的施工水平,从而保障施工的质量安全和施工过程的顺利进行。 土木工程类论文:浅谈土木工程施工技术及创新 摘 要:改革开放的不断深入与实施,经济建设的快速发展与前进,对于建筑施工行业而言,更是一种挑战又是一种机遇,土木工程建设作为建筑行业中最重要的一部分,现阶段土木工程的施工技术还处于初级阶段,很多技术和理念还不够完善,文章主要针对我国目前而言,土木工程施工技术进行简要的分析与总结,并针对其存在的问题提出相应的解决措施。 关键词:土木工程;工程施工;施工技术;创新 引言 土木工程建筑作为建筑施工中最重要的施工组成部分,在建筑行业中起到了至关重要的作用,随着经济建设的不断变化与发展,人们对于建筑行业的认识与了解,越来越多的建筑者们开始开始注重建筑施工的施工技术与理论基础。为了更好的完善土木工程建设,我们要针对现阶段存在的一些问题提出科学性的解决措施,不断加强土木工程建设的发展,采取针对性的发展对策,促进经济建设更好的发展。 1 土木工程概述 严格意义上来讲,土木工程施工建设涉及的内容很多,在建筑行业中得到了广泛了发展与使用,对于土木工程专业来讲,不仅仅要求其相关工作人员要具备相应的专业知识,还要具备完善的施工技术技巧以及其他相关专业知识的学习与掌握。就目前而言,土木工程施工已经在多项工程建设中有所发展,并逐渐成为建筑施工行业的重点。 2 传统的施工技术 2.1 地基基础施工 地基在进行建筑施工时,有着严格的标准与界定,所以在进行地基处理时,要不断的加强其稳定性与强韧性,增强其使用强度,保证在任何情况下,地基所承受的建筑物都不会出现裂缝或是施工质量问题。在进行地基检查测试的过程中,要采取沉降观测法进行有效的合理检测。常用的地基处理方法有:换填基层法、强夯法、沙石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤压桩法和土挤密桩法等。 2.2 混凝土结构施工 严格意义上来讲,混凝土结构施工有很多种,按照不同的划分,其结构施工也是有所不用的,按照浇制特点可以分为预制和现浇两种,预制由于其自身成本较低,性能较好,因此在建筑行业中将被广泛运用,它并非是在施工现场进行的一种结果施工作业,而是在施工现场外进行的。现浇混凝土这种施工作业方式是最早的结构施工作业,它主要是采用现场支模浇筑的方式进行混凝土施工作业,可以在现场进行尺寸的测量,便于更好的在建筑使用中发挥功效。 2.3 钢结构施工 钢结构施工的主要工作是构件的安装,在施工前要切实做好准备工作,包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应尽量存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。吊装前应该核准构件标号、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性,可能会在施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,所以要准备灭火器谨防发生火灾。同时高空作业人员在进行登高作业前,一定要仔细检查安全带是否正确佩戴,挂绳是否安全牢固,挂钩有否出现松动,如果发现安全带出现任何质量问题,必须立即更换,并在检查合格后方可进行登高作业。在高空作业过程中,安全带的挂钩必须时刻挂设在临时固定在钢梁侧面的钢丝绳上。 钢结构在施工过程中,关键点有还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。同时关键点还包含构件预制的尺寸和连接斜面的角度,控制不好,连接点会出现很大的缝隙,所以在钢构件在预制加工的过程中一定要注意检查和核实,保证构件的尺寸和斜面角度符合技术规格书和设计要求,避免在安装过程中出现不合格部位和不合格产品。在处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。 3 土木工程施工技术的创新 3.1 深基坑施工技术 随着人们对于建筑质量的越来越重视,城市建筑发展空间的局限性,越来越多的建设者们开始采用新的施工技术进行土木工程建筑的开展,深基坑这种施工技术就是应时而生,它有效的改善了土木工程建筑在安全方面所存在的问题,它是利用一种信息技术支护软件进行地下的检测,与建筑施工的实际情况进行有效的结合 不仅仅对周围建筑群体进行了有效的掌控与了解,还将加固其基础地基的使用性能,因此将在未来建筑中被广泛使用,现阶段我国应该大力提倡深基坑建设的使用及发展。 3.2 钻孔灌注桩基础施工技术 高层建筑的大量出现,对于建筑行业而言,正面临着严峻的形式,钻孔灌注桩技术也不断的发展起来,但是在技术使用上与其他发达国家而言,仍存在着一定的问题,对于施工设备,施工材料,施工工艺等都有着严格的要求。所以在进行使用过程中,必须加强对钻孔灌注桩基的质量重视,保证其在建筑行业的顺利开展与使用。 3.3 新型的预应力技术 (1)体系一是有粘结体外预应力体系,优点是预应力摩擦损失小,因为孔道管在结构体外,容易检查和控制管道的铺设质量及其水密性;(2)体系二是无粘结体外预应力体系,优点是可采用单根张拉工艺,易于操作,且单根无粘结筋的摩擦损失极小。体外预应力相对于传统预应力体系有很多优点,对工程经济效益有积极影响。 4 施工技术的发展方向 4.1 生态化方向发展 建筑施工设计的目标,设计的进程和施工的整个过程,都必须考虑到对生态环境的影响,尽量减少污染,减少能量的消耗,选择适当环保的建筑材料和技术设备。建筑材料的开发也必须考虑到生态因素,向低消耗,低污染,长寿命,性能完善,和废弃物影响程度小的方向去设计发展,来提高建筑物的寿命,并且和周围生态和谐共存。 4.2 复杂化方向发展 目前,我国的建筑业处于迅猛发展的阶段,传统的机械制造、运输、园艺、地质勘察、冶金等活动也不断被应用于建筑施工设计中。因此,这些外沿学科的相应的技术形态也被纳入了建筑技术体系,无限扩张了建筑施工技术的外延,体现了建筑施工技术的包容性和综合性,而复杂性是建筑施工技术综合性和包容性积累的结果。 4.3 高新技术方向发展 建筑施工技术的高技术化发展基本的表现形式是新技术革命成果向建筑领域的进行全方位和多层次渗透,凸显了现代特征。这样的渗透推动者建筑施工技术体系内涵与外延的快速拓展。出现了功能多元化、驱动电力化、布局集约化、控制智能化、操作初械化、结构精密化、运转长寿化的高新技术化发展趋势。新技术是建筑施工高新技术化发展的一个基本的形式,研究主要包括有空间结构技术、开发建筑节能技术、建筑地下空间技术等。尤其是计算机的应用更是大大提高了建筑施工工程的建设技术、信息服务和科学管理的水平。 5 结束语 土木工程建设作为一项综合性的工程,它关系着人们的生命和财产的安全,所以施工技术的好坏十分关键。此外,土木工程的施工存在着管理体制不完善、缺乏验收标准和规范、理论研究无法适应工程建设需要等问题,解决这些问题的办法便是努力发展和创新施工技术。 土木工程类论文:地方高校土木工程材料实验室开放的探索与实践 以培养大学生的创新精神和实践能力为重点的素质教育,是当前教育改革的重点。土木工程材料实验是土木工程专业的重要组成部分,是一门实践性很强的课程。传统的土木工程材料实验教学方法多表现为灌输式,偏重于所学知识的演示和验证。这种实验教学方法将学生限制在教师规定的框架里进行实验,难以激发学生的主观能动性和创新思维。因此转变教育观念,改革传统的实验教学方式势在必行。实践证明,实施开放性实验本文由论文联盟//收集整理教学可有效地避开传统实验教学的不足,为学生提供了自主学习和独立思考的空间。让学生处于教学的中心地位,有利于调动学生的学习积极性,培养学生分析问题和解决问题的能力。 1 实验室开放面临的问题 土木工程材料实验室开放是土木工程材料课程教学改革的重点内容,也是新形势下土木工程材料实验室工作的发展方向。土木工程材料实验室的开放应包含两个方面:一是时间和空间上的开放;二是实验内容和方法的开放,即学生实验的内容和方法,只要符合实验室管理制度,经过实验中心相关负责人的审批,都是许可的。实验室的开放有利于提高学生的实践能力和综合素质;有利于提高现有设备的使用效率,发掘实验室的潜力,加速实验室的建设。 但是,任何事情都有两面性,实验室开放在带来上述好处的同时,也会带来很多新的问题,例如使实验室管理工作量大大增加,实验教师的数量必须增加;学生实验内容的多样性,对实验指导教师提出了更高的要求;实验室开放使实验室的消耗材料、仪器设备维修等经费的支出也快速增长,必须加大投入,以保证实验室开放的正常进行等等情况。由此可见,实现实验室的完全开放需要有充足的开放基金,较强的师资队伍,先进的教学设备和管理制度,这对我国的一些重点部属院校来说尚难于完全达到,对广大的地方高校而言,要实现实验室的完全开放更是难上加难。 2 土木工程材料实验室开放的形式 基于地方高校的办学定位和生源素质的基本判断,为培养学生创新思维和实践能力,地方高校土木工程材料实验室应实行多层次开放,根据不同的教学对象、目的和条件,采取多种形式的开放,完成各种开放实验内容。实验室层次开放主要有以下三个层次: (1)基础实验型。此类开放主要是针对一些设计性、综合性实验教学内容。此类实验往往受课时限制,一般在实验规定的学时内无法完成。利用基本实验型开放模式,学生可以利用实验室开放时间,继续完成这些实验内容。 (2)科研助手型。此类开放是实验室根据老师科研项目,或者是各类学科竞赛活动的需要,预先公布一些开放实验项目,吸收部分优秀学生进入实验室参与教师的科研活动。指导教师引导学生学会用多种方法思考问题,用专业知识分析和解决问题,这种形式对于学生形成积极的学习态度和良好的学习策略都有重要的意义。 (3)自主创新型。此类开放是学生结合兴趣或自己的学生科研课题,自带项目进实验室,这种方法学生按要求独立查阅文献资料,设计实验方案,由老师审核同意后自主进行实验。学生通过对实验结果的分析得出结论,从而达到自我提高的目的。 3 实验室层次开放的实践及效果评价 基于创新人才的培养目标,笔者在管理土木工程材料实验室过程中做了一些有益的尝试,实行多层次开放模式,有效地培养了学生的创新精神和实践能力,同时也大大提高了实验室的利用效率。 3.1 基础实验型开放实践及效果评价 基础实验型开放主要是在正常实验教学计划外,专门安排一定的时间开放,为不能在课内完成的综合性或设计性实验提供平台。例如普通混凝土配合比设计实验,依据课程教学大纲的安排,该试验总共5个课时,其中混凝土的搅拌、测试并调整混凝土坍落度、测试混凝土拌合物表观密度以及试块成型只有2个课时,任务非常重。特别是混凝土坍落度的调整,对于混凝土初学者来说,由于缺乏经验和操作技术不熟练,为使混凝土坍落度符合设计要求,学生往往需要调整多次才能达标,这造成普通混凝土配合比设计实验要在课内完成,往往是无法达到的。针对此类情况,我们实验室制定了基础实验型开放模式。实验室首先将实验视频放入实验室网站,让学生结合实验教材和视频预习实验内容;然后将实验仪器和试验耗材准备好,在实验课内将学生统一召集到实验室内进行实验课的讲解;最后通过预约让学生进行分组实验。通过这种开放模式,有效的解决了实验课时不足的问题,同时还增强了学生的主体地位,提高了学习效果。 3.2 科研助手型开放实践及效果评价 科研助手型开放是安排一些有兴趣、有想法并学有余力的学生参加到老师的科研项目当中。我们学院近三年申请并立项各种纵横向项目80多项,大部分都是需要在土木工程材料实验室完成其实验部分内容的,其中一部分基础性工作吸引了大量感兴趣的学生参与。考虑到学生的理论知识水平情况,目前吸纳学生充当科研助手基本上都是让其参与项目的实验部分。在具体操作过程中,由项目负责人拿出一块实验内容,指导学生查阅文献资料,制定可行的实验方案,然后进入实验室熟悉仪器,最后通过预约让学生在老师的指导下进入实验室进行实验。在整个过程中,项目负责人都会循序渐进,逐步引导学生采用科学、合理的方式来完成各项实验任务。 3.3 自主创新型开放实践及效果评价 自主创新型开放模式是本实验室最高层次的开放,不仅实现了时间、空间上的开放,还实现了实验内容、手段和方法的开放。本层次的开放的实验内容由学生自己制定,只要通过实验中心的审批,最终都可以在土木工程材料实验室内完成其实验。笔者所在学院的学生每年都可以申请浙江省大学生科技创新项目4项,校立项目8项,开放性实验16项。例如我院2010年的一项浙江省大学生科技创新项目《混凝土管桩余浆用于制备环保型节能砌块的研究》,在指导老师的指导下,学生查阅相关文献资料,确定项目研究目标、研究内容、研究方案和技术路线,填写申报书;项目成功立项后,制定详细讲究方案,特别是包括实验设备、实验耗材和试验安排的实验方案的制定;然后进入实验室进行实验,观察实验现象、记录实验数据、分析并解决试验中出现的各种现象,整理实验报告,最终申请并授权国家专利1项。本层次的开放模拟了科学研究的基本过程,学生可以受到研究过程的全程的训练,提高了学生对知识的活学活用能力,锻炼了独立分析问题和解决问题的能力。 4 结语 地方高校土木工程材料实验室开放,是实施素质教育,培养学生创新精神和实践能力的重要途径。实验室开放是一项系统工程,涉及实验室资源的调配、师资队伍建设、实验室管理制度建设,同时必须与实验教学体系、教学方法和手段等的改革相配套,与各地方高校的实际条件相适应。实验室多层次开放,可较好地解决现阶段地方高校实验室开放与基本条件之间的矛盾,是一种比较切实可行的实验室开放模式。 土木工程类论文:探讨土木工程建筑混凝土结构施工技术 摘 要:木工程不仅为人类生活、生产提供了物质保障,而且大大推进了科技的进步,同时这是一门不断发展的学科,因而土木工程施工技术也在不断涌现新材料、新技术。近年来,土木工程建设随着经济的发展而不断发展,对混凝土结构的施工技术也提出了更高的要求。 关键词:土木工程; 混凝土施工 混凝土是当代最主要的土木工程材料之一,通常是指用水泥作为凝胶材料,石子、砂等作为集料,加入一定量的水进行混合,经过搅拌形成的水泥混凝土。混凝土结构就是指以混凝土为主要材料的建造结构,包括素混凝土结构、预应力混凝土结构、钢筋混凝土结构等。 一、施工中存在的问题及原因分析 1、材料方面 在很多建筑工程项目中,选择的混凝土原材料不合格,达不到建筑工程行业的相关标准。混凝土材料中的辅助材料要求有一定的含水量,但大多工程项目中的沙石骨料都不具备含水量,使得混凝土结构的相关建筑质量达不到要求标准。因而,材料选择上必须严格按照相关标准进行,对沙石骨料的含水量进行定期的检测,确保混凝土的强度达到施工的要求标准。 2、技术规范方面 在土木工程建筑中,混凝土结构的施工技术没有统一的技术标准和规范,很多企业为了达到目标结果,使用一些不标准的工艺技术,从而达到立竿见影的效果,但这种做法,并不利于建筑物的长期使用。 另外,混凝土的配比在技术规范上存在一定差异。因为在施工的过程中对混凝土进行配比过程中比例要求不严格,存在了一定的主管弹性空间,不能达到技术规范规定的标准。因而,工过程中的混凝土配比应该按照实验室的标准进行,使得项目工程中的混凝土施工强度达到标准。 3、检测手段的方面 在土木工程建筑中,混凝土结构的施工技术没有严格的监督、检测体系,使得混凝土结构施工中没有严格监督检测机制技术规范的执行中存在的问题无法完全体现出来,从而建筑物的质量达不到标准。 二、土木工程混凝土施工技术 1、混凝土的浇筑技术。建筑物混凝土施工中,涉及到混凝土的浇筑,其中主要有墙体混凝土浇筑、基础底板混凝土浇筑、顶板混凝土浇筑、楼体混凝土浇筑等。因为基础底板一般来说都比较厚,混凝土的施工工作量比较大,所以要充分的考虑到混凝土的散热问题,避免产生温度裂缝,并且完好的保持混凝土的受力能力,所以施工中不能留有施工缝,注意材料和设备选择以及供应,从而确保基础底板浇筑的连续性。在墙体混凝土浇筑时,需要事先在地步浇筑5厘米与墙体所用混凝土成分相同的砂浆,浇筑要均匀,并且选用铁锹下料替代吊斗直接灌模,还要控制浇筑的高度在 40 厘米左右最佳。分层浇筑时,上下相邻层面见的浇筑时间间隔不能超过2个小时。进行顶板浇筑时,要保证虚铺的厚度大于板厚度,振捣器要选择平板类的,沿着垂直的方向往返的振捣。当板顶比较厚时,要根据实际状况选用插入式的振捣器来进行振捣。在混凝土浇筑完成后,需要用木抹子完成找平处理。 2、钢纤维混凝土的施工技术。建筑工程的施工,对于钢纤维混凝土的施工特别是其搅拌的过程要进行严格监管。在搅拌过程中,混凝土内含的钢纤维要均匀的分布,需要使用强制的搅拌机,从而保证搅拌的均匀度能够到达要求。同时,要不定时的进行施工抽查,确保施工的质量。在搅拌方式的选择上,主要有干拌和湿拌。搅拌时间和投料顺序也是需要注意的,这主要是要确保钢纤维在混凝土中能够结成团状,进而有利于施工进程和确保工程的质量。 3、混凝土拆模技术。对于混凝土模板的拆除,一般是按照 支先拆、先支后拆的顺序进行,并且要先拆除不承重的部分,再拆除承重的部分。拆模的时间也会影响到混凝土最终的质量,时间的设计应该根据要求、气温以及强度等级这些情况综合确定。对于不承重的部分,要在混凝土强度达到2.5mpa 后拆除这样就可以不会破坏其表面和棱角;对于承重的部件,需要在混凝土的强度达到规定的设计标号后才可拆除。模板的拆除不能对楼层造成冲击负荷并且拆掉的支架和模板要及时的运走。 4、混凝土养护技术。混凝土在完成浇筑以及振捣之后,需要在12 个小时以内,对混凝土进行覆盖处理,浇水和养护。在拆模之后,要对混凝土进行喷水,通常条件下这种喷水养护要大于7天,喷水的频率需要根据混凝土自身的湿润情况而且混凝土要保证具有足够的湿润状态。现在,常用的养护方法主要有围水养护法、浸水养护法、覆盖浇水养护法以及塑料薄膜法等,但是常用的通常为覆盖浇水发、浸水养护法以及塑料薄膜法这三种。在冬季施工时,如果气温连续 5天平均低于5℃,就要按照冬季施工进行处理,采用蓄热法以及添加外加剂等方法进行养护,防治混凝土受冻而降低强度。 5、混凝土的测温控制方法。混凝土施工时,混凝土内部热量较难散发,外部表面热量散发较快(在夜间及下雨天气时更甚),内部和外部热胀冷缩过程相应会在混凝土表面产生拉应力。温差大到一定程度,混凝土表面拉应力超过当时的混凝土极限抗拉强度时,混凝土表面就会产生有害裂缝,有时甚至形成贯穿裂缝。另外,混凝土硬化后随温度降低也会产生收缩,由于受到地基约束,会产生很大外约束力,当超过当时的混凝土极限抗拉强度时,也会产生裂缝。为了解基础混凝土内部由于水化热引起的温度升降规律,掌握基础混凝土中心与表面、表面与大气温度间的温度变化情况,需要采取必要的措施。对于工程混凝土的测温, 施工者应制定严格的温控方案加以控制,即控制混凝土内外温差在25℃以内,根据混凝土的浇捣方向和底板厚度来考虑测温点的布置。 6、混凝土后期修补缺陷。在拆模之后,如果发现有缺陷,应该给予及时的修补,确保工程质量。对于面积较小、数量较少的露石或者是蜂窝的混凝土,要用钢丝刷进行基层的洗刷,之后用1:2 的水泥砂浆完成找平处理。而对于大面积的蜂窝、露石或者是露筋应该砸去薄弱的混凝土层,之后用钢丝冲刷,之后需要用比原来混凝土强的等级高的细骨料混凝土进行填塞,并捣实。对于那些对工程质量构成安全威胁的缺陷,需要跟设计单位、建设以及建立单位研究完成处理,确保施工质量。 三、土木建筑混凝土结构的施工的质量控制 在建筑物的施工过程中经常出现混凝土出现裂缝等质量问题。混凝土结构出现裂缝主要是由于水泥的质量、骨料的选择和施工会的护理养护等原因造成的。因此在混凝土结构的施工过程中要注意对其施工质量的控制。 1、要控制水泥和骨料的质量。应根据不同的建筑和建筑的不同部位,选择合适的水泥品种和水泥标号。在水泥进场时要检查水泥的包装标志是否齐全,是否有受潮结块等质量问题,对符合要求的水泥,还要进行抽样检查,待检验项目全部合格后才能进行施工。施工用的骨料必须满足混凝土对骨料的各种质量要求,建筑用砂应控制其中泥和有机物的含量,在储存时选择高程合适、储量大、场地开阔、具有防洪功能的储料场。 2、要设计合理的混凝土配比。如果混凝土中的水量小,则水泥浆的数量不能完全包裹骨料的表面,会使混凝土的保水性和粘聚性不够,影响混凝土的质量;当用水量过多时,混凝土会出现流浆、离析和分层的现象,同样会降低混凝度的质量。还要控制水泥和骨料的配合比,控制骨料的含水率和含泥率。一般为了改善混凝土的性能,提高其强度,有时会在混凝土中添加各种外加剂。混凝土的配合比一般是在实验室中完成的。 3、运输和施工过程中的质量控制。控制好混凝土从搅拌卸料到浇筑完毕的时间,如果需要运输,应采用罐装车运输,在运输的过程中应缓慢搅拌,防止混凝土凝固,保持混凝土的均匀性。在进行混凝土的施工时,当倾倒高度超过2米时,应使用溜槽或串筒。进行大体积的混凝土浇筑时,应分层进行浇筑和振荡。混凝土的振荡应按照施工技术采用振动棒进行。在进行墙、桩等竖向结构的浇筑时,底部应先预垫50-100mm的水泥泥浆,浇筑墙体洞口时, 振动棒应距洞边300mm 以上,并从两侧 同时振捣,防止洞口变形。混凝土不能连续浇筑施工完毕时,应留置合适的施工缝。 四、结束语 总之,土木工程施工技术不断的发展和成熟很大程度上提高了建筑的质量,加快了整个施工的速度,降低了施工的成本,从整体上提高了工程施工的经济效益及社会效益。从多个方面、各个角度来进行施工技术的掌握,可以确保土木工程项目顺利的进行,只有不断的提高土木工程施工中的技术水平,才可以使施工效果达到最佳的状态。 土木工程类论文:新型土木工程材料使用技术 摘要:新型材料在土木工程施工中的应用,不仅能够起到很好的节能效果,还能提高施工效率,并在施工的同时对环境进行保护,减轻传统材料在施工中对环境造成的污染程度。而材料是土木工程施工的基础保障,材料质量决定着整个工程的质量,因此,在实际的土木工程施工中,应把握好新型材料的使用技术。本文对新型土木工程材料的类型进行分析,并就其使用技术进行探讨,希望能够促进土木工程的顺利施工。 关键词:新型材料;使用技术;土木工程 科学技术的进步推动着土木工程材料行业的发展,各种新型的土木工程材料不断的涌现出来,并冲击着建筑材料市场。如果能对新型材料加以合理利用,则能够为施工企业节约施工成本,降低工程施工中的能源消耗,并对生态环境进行保护,从而提高土木工程的性价比。 1新型节能墙体材料的使用技术 1.1新型节能复合墙板材料 新型节能复合墙板材料是由三种材料复合而成的,一种是高效的绝热保温材料,一种是外墙板,还有一种是内墙板。工厂在生产这种材料时,一般是采用工业化生产模式进行的,新型节能复合墙板材料有标准的尺寸和模数,这也是生产的依据。门和窗等都可通过一体化制造,在制造完成后再运输到施工现场,将其安装在相应的结构框架下,成为房屋建筑的外围护结构。新型节能复合墙板材料的厚度一般为10-15cm,不会受到外力的影响,具有良好的保温性能。由于其尺寸的精准度很高,所以利用这种材料施工,能够提高施工效率。 1.2新型节能砌体材料 砌筑施工是我国土木工程施工使用频率最高的墙体施工方法,为提高墙体的保温性能,应选择导热系数比较小的砌体材料,且其要具备较好的隔热性能,所以空心砖在墙体施工中使用得比较多。随着保温材料生产技术水平的提升,实心黏土砖和混凝土开始应用于土木工程的墙体施工中。而在实际的墙体施工中,为提高建筑墙体的节能性,会采用常规性材料或者一些新型的复合材料。比如,将空心砖和泡沫塑料结合起来使用,能够达到跟好的施工效果,增强墙体的保温能力。目前,我国土木工程墙体施工中的复合墙体,其节能保温效果明显优于一般的单一施工材料。 2高性能新型混凝土材料的使用技术 2.1轻质混凝土材料 轻质混凝土材料主要是由三种原料组成的:首先,天然轻骨料,如浮石、凝灰岩。其次,工业废料轻骨料,如陶粒可利用粉煤灰制作而成;煤矸石可利用自燃酶制作而成。最后,人造轻骨料,如陶粒可用不同的材料制成,包括页岩、黏土等。轻质混凝土材料具有许多优点,不仅密度小,拥有较高的施工强度,还能起到很好的保温效果,其抗冻性能也很强。此外,由于工业废料的成本很低,所以由其制作而成的轻质混凝土材料在土木工程施工中的应用,能够大幅度的降低企业的施工成本。最重要的是,在节约成本的同时,还能确保工程质量。 2.2自密实混凝土材料 自密实混凝土材料是利用混凝土自重实现混凝土密实的,所以不需要利用机械对其进行振捣。自密实混凝土材料具有很高的流动度,但却能对离析现象进行有效的控制。自密实混凝土材料按照以下步骤配制:第一,原材料主要有四种,即粗骨料、固体混凝土、细骨料、砂浆。粗骨料与固体混凝土的体积比为1:2,细骨料与砂浆的体积比为2:5。第二,将混凝土的水灰比调整为0.9-1.0。第三,对自密实混凝土进行流动性试验,合理控制超塑化剂的用量,并确定出水灰比的最终值,以确保自密实混凝土能够达到最优的性能。自密实混凝土材料因为不需要利用机械进行振捣,所以在其施工过程中不会产生噪音,在夜间仍可施工。并且,此材料安全性很高,不会对施工人员的健康造成影响。此外,对于一些在钢筋布置上比较密集,或者体型比较复杂的构件进行施工时,也可采用这种材料,不仅施工效率高,还能降低施工人员的工作强度。 2.3低强度混凝土材料 低强度混凝土材料在土木工程的基础施工中红应用得比较多,在路基施工的填筑环节、孔洞施工中的使用频率也比较高。此外,低强度混凝土还可用于对地下工程结构进行改造,以提升结构的稳定性。这种类型的混凝土材料能够对混凝土的施工密度进行调整,增强其抗压能力,并对混凝土的各项参数进行调整,如弹性模数。低强度混凝土具有许多优点,在完成混凝土的施工后,基本不会出现收缩、裂缝等情况。 3其他新型土木工程材料的使用技术 3.1高掺量新型粉煤灰混凝土材料 随着研究者对粉煤灰颗粒各种效应研究力度的加大,人们逐渐认识到其形态、火山活性、微集料等效应的潜能。再加上混凝土外加剂技术的发展速度非常快,粉煤灰在建筑行业受到的关注越来越多。所以,除外加剂以外,粉煤灰也成为混凝土中必不可少的一种组分。在高掺量粉煤灰最初的研究中,粉煤灰的掺量在总胶凝材料的比例超过55%。高掺量粉煤灰在土木工程施工中的应用,不仅能够节约原材料费用,还能改善环境,创造更好的经济效益。西方国家向来比较重视环保问题,所以西方国家的工业废料二次利用率很高。随着我国经济水平的不断提升,土木工程施工所产生的环境效益和社会效益备受人们的关注,因此,工业废渣在未来的利用效率也会得到大幅度的提高。 3.2RPF复合材料 过早退化、结构功能不足,是土木结构中最为常见的问题。RPF复合材料是指纤维增强聚合物,其在土木工程施工中的应用能够有效的解决这两类问题。根据大量的实践研究,现代工程结构会逐渐向大跨、重载、轻质等方面发展,未来的工程结构能够承受更加恶劣的环境条件。而RPF复合材料能够满足现代工程结构的发展要求,所以其逐渐被广泛的应用于桥梁、建筑以及各地下工程结构的施工中。这类材料主要是通过两种方式应用的,一种是取代原有的钢筋和钢管,直接在新建结构中使用,还有一种是对旧的结构进行维修和加固,以提高结构性能。 3.3智能材料 土木工程结构和基础设施是使用年限一般都比较长,通常要达到几十年,而有的结构甚至要使用百年以上。但是,在过程结构和基础设施的使用工程中,受环境、荷载、腐蚀等因素的影响,会加快其老化的速度,使其产生疲劳效应,从而导致结构出现不同的损伤。随着损伤的累计,其抗力会逐渐衰退,从而引发一些安全事故。因此,为避免在土木工程建筑的使用过程中出现意外事故,就需要对过程结构和基础设施进行实时监测,智能材料的作用就在于此。智能材料是指碳纤维机敏混凝土材料,其能够对土木工程健康状况进行监测,与利于工程养护工作的顺利开展。 4结束语 综上所述,土木工程施工对材料的要求越来越高,新型土木工程材料的技术含量比较高,不仅能达到很好的节能效果,降低企业的施工成本,还能对环境进行保护。因此,在土木工程的实际施工中,要对新型节能墙体材料、高性能新型混凝土材料、智能材料等新型土木工程材料进行合理应用,以提高工程施工效率和质量。 作者:陈明明 单位:陕西铁路工程职业技术学院 土木工程类论文:土木工程结构设计问题及设计措施 摘要:工程设计人员对土木工程项目建设中设计阶段的控制与管理,必须全面了解此项工作的技术重难点,同时充分结合其实际情况,对设计阶段管理作出相应调整,从而构建完善的工程设计管理体系,不断适应其发展的现实需要,进而对设计阶段在土木工程项目建设中的强化控制与管理产生积极的作用。 关键词:土木工程;结构设计;存在问题;设计措施 一、引言 在土木工程项目管理过程中,其中一项重要的组成部分就是工程结构设计措施的控制与管理。而对于土木工程项目管理来说,各种内外部因素均容易影响工程项目中工程结构设计措施的管理应用工作,因此,工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内,并制定相应的对策,尽可能在整个土木设计的阶段中运用最新的控制管理技术。只有这样,土木工程项目设计阶段的结构设计措施控制与管理才能得以强化,从而为土木工程项目设计阶段管理乃至整个项目管理打下扎实基础。 二、土木工程结构设计理念存在的问题及设计原则 (一)从设计理念上加深对土木工程结构使用寿命的理解 我国在土木工程结构的设计理念上,逐渐改变了原本的简单的设计符合荷载强度的设计原则,保证不但符合荷载强度需求,而且要符合使用寿命需求的设计思路,因而国际上要求的土木工程结构建设的使用寿命相一致。深刻理解土木工程结构的使用寿命,并对结构的重要性的确定手段展开研究。然而,在确定使用寿命上较为简单,而可靠性不够,必须由大量模拟实验进行验证。使用寿命得以确定后,必须全面考虑土木工程结构建设的规划、设计、施工、运行(包括养护、维修、管理),保证修建的土木工程结构能实现预期寿命。 (二)进一步关注土木工程结构的耐久性问题 在建造和使用土木工程结构中,必然会受到环境、有害化学物质的影响,同时还会遭受巨大的交通荷载、地震荷载、风荷载、疲劳荷载甚至是超载,这会产生人祸等安全意外,并且土木工程结构使用的材料会随着时间不断老化损耗,结构中各个部门或多或少会被损坏。从大部分的病害实例可知,不仅包括施工和材料两个因素,而且构造上也就是设计上的不足对结构耐久性也有影响,并具有决定性作用。 (三)不能忽视环境对于土木工程结构及构件的影响 在设计土木工程结构耐久性时,特别要对环境因素对钢筋和混凝土产生的腐蚀反应给予高度重视。针对海边的土木工程结构来说,必须要对环境的氯离子侵蚀状况进行充分了解,该类型的环境因素会严重腐蚀土木工程结构耐久性,这会产生极大影响。 (四)更深入地研究土木工程结构在疲劳荷载作用下的反应及对策 因为在土木工程结构中承担着动荷载作用,包括活荷载作用和风荷载作用,该类的作用力会对土木工程结构内部形成循环往复并产生变化的应力,不仅会对结构产生影响,使其震动,甚至会给结构带来疲劳损伤,这一问题逐渐积累,对内部结构产生较大的伤害。因为土木工程结构使用的材料一般难以实现真正的均匀和连续,同时会导致出现较小的问题和不足,在上述循环往复并不断变化的应力的作用和影响下,这些细小的问题都会逐渐扩大,进而形成一定损伤,这些必须受到重视,否则会逐渐恶化,对整个结构产生不利,影响其安全性。而在研究疲劳荷载作用上,不单单是研究土木工程结构的整体结构,通过实践可知,一些土木工程结构关键部位上的构件由于未能有效抵抗疲劳荷载作用,进而导致局部失效,最终则造成了土木工程结构整体结构失效。 三、土木工程结构设计存在的问题及设计措施 (一)基础连系梁设计的常见问题及设计措施 对于桩基础而言,需要在单桩承台彼此呈90°角的方向安装连系梁;且设计安装过程中需要首先考虑短向问题。对于单一扩展型基础而言,实际施工阶段,需要提供对单一基础及其连系梁间的缝隙进行处理,选择混凝土填充,确保和基础顶面完成对齐,接着便可以开始基础连系梁浇筑工程。经过上述处理,能够让连系梁计算跨度合理减小,更加符合设计要求。如果是通过基础连系梁完善柱底弯矩,那么需要按照框架梁状态,对其配筋与截面尺寸实施合理的设计。在这种情况下,需要对所有梁正弯矩钢筋进行处理,且位置选择1/2跨处,对于基础连系梁而言,框架柱部分的纵筋需要采用箍筋的方式进行加密、锚固,确保和上层框架梁之间完美一致。 (二)框架结构柱设计的常见问题及设计措施 在考虑抗震性能问题时,需要按照抗震设计要求开展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超过柱高区范围这一要求作为前提条件,采用加密方法,使楼梯和角柱间梯柱、框架柱得到有效保护。一般来讲,框架结构柱截面部分应当满足以下标准:如果土木工程结构需要达到1、2、3级抗震标准,那么截面边长需要超过400mm;如果土木工程结构需要达到4级抗震标准,那么边长需要超过300mm;如果并未考虑抗震问题,那么边长需要超过250mm。实际施工过程应当严格遵循以上标准进行处理,防止结构出现问题,引发严重的安全隐患。 四、结束语 综上所述,对于现代土木工程项目建设而言,在整个体系中,一个至关重要的部分就是工程建筑结构的设计措施管理,各种内外部因素都容易对其产生影响,因此,必须以工程结构设计措施的控制与管理作为其依据,有助于各设计单位有效提升土木工程项目的品质,保障广大社会人民群众的基本权益。工程设计人员对土木工程项目建设中设计阶段的控制与管理,必须全面了解此项工作的技术重难点,从而构建完善的工程设计管理体系。总而言之,唯有保证土木工程项目良好的设计措施应用质量,积极做好技术优化与创新的控制和管理,才能确保土木工程项目建设的质量和品质。而设计阶段的结构设计措施管理,对于土木工程的发展也将越来越重要。 作者:魏文君 孙耀辉 吕鹤 单位:长春市海威市政工程设计有限公司 长春市远胜房地产开发有限公司 土木工程类论文:土木工程边坡支护技术浅析 摘要:在土木工程中边坡支护是一项重要的施工技术,其施工质量和效果对整个土木工程的质量和效益有着直接的关系。本文首先分析了边坡支护技术的作用,接着提出了几种常用的边坡支护技术,最后工程实例论述了边坡支护技术的应用技术。 关键词:土木;边坡;支护;挡土墙;锚杆 引言 在土木工程施工中,边坡支护施工不断能够对整个工程的质量和安全进行保证,还能够避免对周边建筑物等设施产生影响。在土木工程边坡工程施工中,必须要充分的考虑到工程中的各类因素的影响,做好边坡支护施工,进而确保工程的顺利进行。 1边坡支护技术的作用 边坡支护技术指的是为了对边坡及其环境的安全进行保证,对边坡采取的合理的支挡、加固和防护措施。在边坡支护施工中,需要对施工周期、周边堆载、遭遇降雨以及振动等多种不利影响进行考虑。边坡支护工程包括护坡墙体结构、支撑锚固系统、土方开挖和加固等多个部分组成。边坡支护的主要作用是为了挡土、挡水,对边坡变形进行控制,主要有下面几个方面的作用:①确保基坑开挖和基础结构施工的安全和顺利;②对环境安全进行保证,也就是确保基坑附近的隧道、管线、地铁以及房屋建筑等正常使用;③确保主体工程地基和桩基的安全,避免地面出现塌陷和坑底管涌的情况。 2土木工程中常用的几种边坡支护技术 2.1重力式挡土墙 重力式挡土墙指的是利用自身对土体侧压力进行抵抗的挡土墙。挡土墙主要是利用片石或者块石作为砌体材料,或者是利用现浇钢筋混凝土,重力式挡土墙的形式主要有台阶式、倾斜式和直立式等。重力式挡土墙的主要优点是工艺简单、取材方便,具有良好的经济性,适合用在石料比较丰富的地区。但是重力式挡墙具有自重大、对地基承载力要求比较高的缺点,不适合用在软弱下卧层的地基以及边坡较高的情况下。如图1为重力式挡土墙示意图。 2.2加筋土挡土墙 加筋土挡土墙指的是将土作为填料,通过在土中布置适量的拉结筋,对拉结筋和土体之间的摩擦力进行利用进而对土体强度进行增强。加筋土挡墙主要是由面板、筋带及填料三部分组成柔性的复合支挡结构。加筋土挡土墙的主要有点事美观、材料消耗少、施工简便以及占地面积少等优势,同时对地基承载能力要求不高,具有较好的抗震性能,适合用在大型路堤墙和路肩墙边坡。由于加筋土挡土墙是利用拉结筋和填料直接的相互作用来达到效果,所以对拉结筋材料质量及其铺设和连接、填料压实等工艺要求较高。如图2为加筋土挡土墙受力示意图。 2.3喷锚支护 喷锚网支护边坡支护施工中的关键技术之一,该支护技术主要原理是给土体施加应力,对土体结构进行改变,进而对土体的抗剪能力进行增强,对喷射混凝土、锚杆、钢筋网和土体共同作用的支护体系对其后主动或者被动的土压力进行抵挡,进而起到围护土结构的支护作用,具有安全可靠以及施工方便的特点。 3案例分析 3.1工程概况 某土木工程边坡拟采用1:1.25坡率自道路边线进行放坡,坡面设置土钉,土钉采用1根20钢筋,孔径71mm,长度3m,倾角20,间距1.0×1.0m,挂钢筋网喷射混凝土封闭,混凝土厚度120mm,钢筋网采用准8@150单层钢筋网。每隔25m设置伸缩缝一道。坡脚处设置重力式挡墙,挡墙高5.5~6.5m,顶宽1m,台宽0.8~1.0m,挡墙基础应进入地面以下不小于1.0m,且进入坡脚排水沟沟底以下不小于0.5m。 3.2基础及墙身施工 3.2.1模板工程 该挡墙采用双面支模,模板采用18厚竹木组合模板,模板横向上下边缘采用3cm×8cm的方木固定,竖向设置3道固定方木。模板加固采用准48×3mm钢管作为竖向、横向支架和支撑,并在模板边缘上下10cm位置钻孔(50cm×50cm的梅花型),作为准12水平拉杆穿孔。水平拉杆经PVC管穿出,拉杆的两端长度必须留足足够的距离用燕尾扣加固。模板拆除时应经技术人员同意后方可拆模。 3.2.2脚手架工程 脚手架搭设采用准48无缝钢管、300×300带形混凝土底座(混凝土强度等级为C20),各种配套扣件。根据要求,立杆着地要求土质坚硬,如发现立杆区域土质松软,则应做地基处理,最好用夯锤夯紧夯实,上面覆盖一层混凝土。脚手架立杆纵向间距为1.5m,大横杆第一步高度按1.5m搭设,以后每步按1.2~1.4m高度搭设。底层应挂设一道水平安全网,操作面按相邻上下操作层铺设双层竹跳板,操作层还应铺设挡脚板和三道防护栏杆。整个外架立面挂密目安全网进行全封闭施工。外架每绑扎一层,应对脚手架进行检查验收,严格对照验收规范要求,发现问题及时整改,不留隐患,每验收一层,均应组织有关人员办理签字手续。沿纵向设置连续竖向剪刀撑。沿横向每隔五排立杆设置一道横向竖向剪刀撑。斜杆与地面的倾角按45°控制。 3.2.3基础及墙身混凝土浇筑 基础及墙身采用C20毛石混凝土浇筑,要求毛石占总体积的30%,混凝土含量70%。在浇筑混凝土时,应铺上一层8~15mm混凝土打底,再铺上毛石,毛石插入混凝土约一半后,再浇筑,填满所有空隙。每次(天)浇筑≤1m高度混凝土,混凝土浇筑注意按设计要求DN100mmPVC透水管的安装@2000mm梅花状设。混凝土浇灌除执行按正常的浇灌申请制度,混凝土浇灌前应与气象部门联系,掌握天气情况,确保顺利浇灌。混凝土采用商品混凝土,场外运输采用混凝土搅拌车,现场浇灌采用地泵施工。混凝土塌落度为180~200mm。混凝土浇灌应分层布料和振捣,层厚500mm,每阶浇筑高度为1000mm。布料时混凝土接槎时间严格控制在规范规定的时间内。混凝土浇灌顺序:原则上先深后浅,由一侧呈阶梯形分层向前推进。混凝土振捣应全面,不能只注意模板表面的振捣,忽视内部的振捣,混凝土内部的密实度对混凝土的抗裂、抗渗有着重要的意义,振捣过程中产生的泌水要及时排除,混凝土上表面用抹子压实抹光。在振捣时严禁振动棒接触预埋的钢筋、对拉螺栓、预留孔、止水带,以防引起变形和位移。对已浇筑完毕外露的混凝土及时派专人用麻袋加以覆盖并浇清水进行养护,养护期7d以上。 3.2.4施工缝处理 浇筑新混凝土前,在接缝面上应先铺一层厚度为1~1.5cm的水泥砂浆,将施工缝附近的混凝土细致捣实。当从施工缝处开始继续浇筑混凝土时,须待已浇筑的混凝土抗压强度达到12kg/cm2后才能进行,而且需对施工缝作一些处理,以增强新旧混凝土的连接,尽量降低施工缝对结构整体性带来的不利影响。 3.2.5墙背碾压回填 该部位挡土墙回填料按设计要求采用碎石土回填,含水量在25%以下的粘土,内掺入30%的碎块石填筑,块石粒径最大不超过200mm。挡墙采用分层回填夯实,每层厚度不超过0.5m,采用蛙跳式打夯机逐层夯实,压实系数不小于0.94。挡墙影响范围内填土压实严禁采用大型压路机或强夯,避免引起挡墙开裂或过大位移。墙背回填过程中逐层按设计要求设置泄水孔后反虑层,反滤层为墙顶下30cm,设置一道30cm厚的砂卵石,卵石底设一道15cm厚的不透水层,泄水管采用准100的PVC管,尾部设置在砂卵石里面。 4结语 综上所述,边坡支护施工是土木工程中的中环节之一。在实际工程施工中,需要结合工程实际情况选择合理的边坡支护方案,综合考虑各类边坡支护技术的适用性。上述工程综合各类情况采取了合理的边坡支护施工方案,取得了良好的施工效果。 作者:刘庆川 单位:大庆油田矿区服务事业部园林绿化公司工程二公司 土木工程类论文:土木工程项目施工管理浅析 摘要:随着我国建筑行业的不断改革,原先传统的管理方法已经不能适应现代土木工程的要求。施工企业对工程安全管理机制的建立不够健全,监督力度不够。对于我国颁布的管理办法实施不够到位,责任分工不明确,导致了在工程管理中责权脱节现象很严重,以前的大锅饭形式依然存在,是对土木工程质量得不到保证的另一个主要原因。本文就土木工程施工管理现状和管理方法做了简单的概述。 关键词:土木工程;项目管理 1前言 随着我国经济的快速发展,土木施工工程项目的管理标准和要求也越来越高。土木工程施工管理是施工企业对施工项目整个过程所实施的一种行为活动,其过程的内容包括对项目的设计、勘察、研究和施工等,以及对各个阶段都进行全方位的规划组织和协调发展。土木工程施工管理问题所涉及的内容很广泛,它包括对工程的质量管理、设备管理、安全管理以及施工项目的现场环境管理和项目成本管理等许多方面。因此,施工管理项目是一个很复杂、需要耗费诸多人力和物力的过程,它要求管理工作部门要研究出一套科学的方法来做到事半功倍的效果。 2土木工程项目施工管理的主要内容 土木工程的建设工作是建筑企业有效运转的重要保障,它不仅关系到施工的进度,更是整体施工品质的关键所在。可见,对于土木工程项目施工的管理理应被纳入建筑企业的日常管理工作当中,并结合多方面因素进行综合考虑。从项目施工管理的各个环节入手,合理进行管理工作的组织与安排,力求在每一个细节的处理上都做到最好。 2.1对于土木工程项目施工质量的管理 对于任何工程建设来说,工程项目的施工质量始终都是最为关键的。作为土木工程项目施工管理的基础环节,项目施工质量的管理可谓是最为基本也是至关重要的一个内容。这不仅体现了管理人员的能力和水平,更是工程整体质量的重要保障。不同的土木工程建设任务在施工时都有着其不同的施工特点,从建筑材料、建筑设备到建筑工艺的质量控制都必须经过严格把控,从而做好建筑施工的物质准备。 2.2对于土木工程项目施工进度的管理 土木工程的施工进度也是项目施工管理的重要内容之一。在保证施工质量的前提下尽可能地缩短施工周期,这不仅有效地减少了企业施工成本的支出,而且对于企业经济效益的提高也有积极的推动作用。项目施工前,基本都会规划好大概的施工进度和施工周期,若是不能在预定的周期内完成项目施工的任务,那势必会造成一定的经济损失,这对企业形象的树立也是极为不利的。可见,对于施工进度的管理也应引起相关人员的足够重视。 2.3对于土木工程项目施工成本的管理 随着建筑企业之间的市场竞争不断加剧,企业的建设成本支出也是逐年增加,企业的经济效益正面临着严峻的考验。如何在高质和高效的施工环境下最大程度地减少企业成本的支出,是建筑企业尤为关注的问题。因此,在土木工程的项目施工管理中着重对于企业成本的控制与管理,是降低企业成本保证经济收益的重要途径。在对施工成本进行管理时,必须有一套切实可行的成本管理体系作为依托,从而最大程度地扩大建筑企业的实际利润空间。 3土木工程项目施工管理分析 如何使得当前土木工程项目施工的管理工作跟上现代经济的发展步伐,是值得我们每一个人去深刻思考的问题。只有积极转变自身的管理理念,科学有效地提高对于项目施工管理各个环节的控制能力,才能最大程度地促进土木工程项目施工管理工作的有序开展,保障工程建设的质量,提升企业的经济效益。就如何提升土木工程项目施工的管理水平,可从以下几方面加以分析: 3.1做好土木工程项目施工原材料的检查与管理 从项目施工的设计方案入手,检查该方案是否确实可行,原材料的购置是否符合相关的政策规定,原材料的质量是否通过了相关的科学检测,原材料的发放与使用是否是按照相关的既定方案来执行的。原材料是土木工程建设重要的物质基础,原材料的质量优劣及使用情况对于项目施工的进行有着重要的促进意义,只有切实做好施工原材料的控制与管理才能保证项目施工的有序进行。 3.2管理中适当加入一定的奖惩机制 为了更好更有效地实现土木工程项目施工管理的功能,管理人员可在工作中适当地加入一些奖惩机制,来促使施工人员严格按照相关标准来开展自身的岗位工作,服从项目施工的管理,保证工程施工的质量与效率。对于严格遵守施工步骤和施工程序的人员,可给予一定的物质奖励,严厉抵制那些违反操作规定、不服从管理的施工现象。 3.3对于项目施工的全过程必须进行严格的管理与审查 对施工项目进行全方位的管理与审查也是施工管理重要任务之一。监督项目施工的全范围,处理好施工工序的转化,严格处理小项目的验收任务,对于特定的工程项目必须有负责人的亲自署名,才能进行下一阶段的施工任务。 3.4对于施工设备的检查与维护也是管理工作之一 在施工前,必须对可能用到的施工设备进行及时检测,确保它们能够在项目施工中发挥其最大功能,不影响项目施工的正常进行。此外,还应对施工设备进行定期的保养与维护,进而延长施工设备的使用寿命,促进使用效率的提高。对于使用人员的技术管理也应落实到位,尽量减少因设备使用不当而造成的安全隐患。 3.5做好项目施工各环节的抽样检查工作 做好施工环节的抽样检查既能最准确地获得项目施工的实际效果,又能及时发现施工过程中存在的安全与质量问题,进行积极整改与完善。同时,对于发现的施工问题,应作好书面记录,以便再次检查时能够进行有效核对,确保施工的质量。从施工人员的方面来看,也应做好自身的岗位工作,随时准备应对管理人员的检查与审核。只有管理人员与施工人员在意识和行动上都能达成一致,才能真正实现项目施工管理工作的功能和意义。 4结束语 对于建筑企业来说,保证土木工程的项目施工质量是极为重要的,它直接关系到建筑企业自身的发展以及经济效益的提高,是企业立足于市场经济体制下的重要保证。其中的施工项目管理更是一项极其复杂和系统的环节,需要配合高素质的管理人才和科学有效的管理方法,才能真正实现项目管理的职能,促进建筑企业的可持续发展。此外,合理的项目施工管理对于施工安全和施工质量方面也是一种强而有力的保障。 作者:焦建欣 土木工程类论文:土木工程管理施工过程质量控制措施 摘要:由于最近几年,城市建设的步伐十分迅速,并且也相应的带动了许多其他领域的发展,比如土木工程施工领域的建设,与此同时,后者在开展的过程中也同样的起到了带动城市发展的作用。本篇文章主要将研究重点放在了土木工程施工过程中的质量控制上来,并且针对可能有的控制措施做出了给出了一定的解释与分析。 关键词:土木工程管理;施工过程;质量控制措施 正文: 1.土木工程施工质量管理的概述 土木工程质量管理这一概念的引入,通常与建筑行业密不可分,为了最终能够确保工程项目的结果符合预期的期望与效果,就需要在施工的过程中严格把握各个环节的质量控制,并且有组织的对其进行监督与管理。由此可见,所谓质量管理,不仅考虑的是其计划阶段,同时对于后期的资源分配以及实际的施工过程,同样应该基于考虑。一般来说,在开展建筑土木工程之前,就应该根据最终需要达到的项目效果形成一个质量方针,该方针的制定能够在一定程度上为后期项目的各项指标提供一个大的前提与方向,在完成这个方针的过程中,整个项目的经理人、各个组织部门都应该以其为目标,并对该目标按照层级进行不断的分解,转换成为现阶段本部门应该达到的目标要求,这样一来才能够做到各个环节都切实的遵循质量控制管理的总方针要求。 2.土木工程管理施工过程质量控制中存在的问题 2.1缺乏有效的监督与制约机制。对于现阶段土木工程建筑项目来说,比较显著的一个问题就是难以形成实际有效的监督化管理体系,而对于类似的项目部门来说,建立一个系统化的管理机制有限的十分必要,这样就产生了一个必要严重的矛盾问题。现在许多的施工单位企业首先没有把质量作为其建设的根本目标,同时也就缺失建立一个质量监督与制约机制的意识,即使构建起来了,同样也存在着各种目标不明确,管理不到位的问题。这样一来为企业带来经济损失与名誉损失还是小事,如果后期所开设的工程项目在施工时出现了质量问题却又难以发现,后果将不堪设想。2.2施工设计方案频繁变更。一旦进入施工环节以后,就会出现较为频繁的变更现象。产生这类现象的原因,主要来讲还是质量难以过关所导致。通常情况下,会出现这样几种较为集中的情况:首先,在设计环节就出现了一定的问题,如果一旦设计出现不规范的情况,就会直接影响到后期项目的施工进程,甚至有可能影响最终的项目工期。其次,由于施工进度出现拖后的情况,出现了一个项目多人争抢的情况,这时项目企业就会忽视对工程质量的控制,最终的设计方案与原本的质量控制方案就会出现一定的差异,这样一来后期在施工的过程中还会因为各种指标不符合再次出现频频的变更情况。2.3施工人员素质有待提高。对于城市的大规模施工建设项目来说,在选择施工劳动力的过程较为单一,一般选择一些受教育水平不是很高的外来务工人员来进行,有些建筑人员甚至在很多技术指导指标上都难以过关。但是项目企业则为了更快的追求进度以及短期的效益指标而选择忽视对施工人员技能的相关要求,这样一来越来越多的施工建筑人员也就渐渐忽视了对自己的技能教育要求,因此对于后期的建筑工程质量也会存在一定的威胁。 3.土木工程管理施工质量控制的有效措施 3.1制定完善的质量管理体系。无论对于哪种建设项目来说,在开展施工项目之前,制定一个良好的质量监督管理体系都是十分重要的,施工过程每个环节都需要严格执行体系中的规定,各个部门各司其职,管理人员严格监督,只有做到这样,才能够在方针指导上首先满足后期工程项目的质量要求,切实的保障整个工程项目的整体质量要求。3.2施工对象的控制。所谓施工对象,不仅仅是所指是一些施工队伍,同时也涵盖了在施工过程中所使用到的一些大型设备、材料设施,对于这些项目开展的“必需品”而言,必须设置有专门的人员进行集中统一的质量检查,并且在后期进行妥善保管。对于管理人员来说,同样要求其具备较高的责任意识与管理能力,能够保证设备与材料在需要的时候以完好的质量运送到施工现场。对于选购的材料与设备来说,必须在选购的过程中就确保其质量与保质期是否符合施工的质量需求,这样才能够更好的保障后期的施工项目开展的质量符合要求。3.3建设资金管理力度要强。在整个项目开展的过程中,会使用到各种资金,因此资金成本问题同样不可小觑。对于企业来讲,就应该严格的记录与控制在施工环节的各项开支,将有限的资金进行合理的计划,企业内部还应该设置专门的财会机构,并且内部职员应该责任相互独立,保证资金使用质量的独立性与完整性,这样不仅能够为企业创造价值,同时也能够起到保障后期工程质量的作用。3.4对施工人员加强管理。在施工项目的各个环节中,无论是施工人员还是管理人员,都是整个项目的一部分,因此为了能够保证整体项目的质量符合规定,人员的管理必不可少。在日常的工作中,不仅要制定相应的规范来对职员行为进行约束,同时还应该主动开设一些课程的学习,让员工能够继续学习新的技能与知识,不断提高综合的技能水平。此外,企业还应该尽量通过宣传、会议等方式,来帮助各个岗位的员工将提高综合素质与职业道德作为后期教育的主要任务。最后,企业内部还应该根据员工的实际情况制定分明的奖罚制度。 4.结束语 质量控制环节一直都是土木工程项目开展过程中的一个关注重点,只有对质量控制足够重视,才能够更好的保证施工项目在后期运行过程中的安全与稳定。在这个过程中需要综合考虑许多方面,但是总的来说,还是应该形成这样一种质量控制的独立意识,只有这样才能够使城市建设的道路走得更将坚定有力。 作者:岳星 土木工程类论文:土木工程建设管理及发展方向 摘要:土木工程行业作为我国的重点产业项目,将直接影响了我国建设行业的发展速度。新型技术、新工艺、新材料的出现,对传统土木工程的建设造成了较大冲击。为了顺应科学技术发展,土木工程行业势必会向得到更好的发展。文章对土木工程建设管理及其未来的发展方向进行探讨,以供相关从业人员的参考借鉴。 关键词:土木工程;建设管理;发展方向 土木工程施工项目建设管理主要是施工企业对所实施的工程项目进行全过程、全方位的规划、组织、控制、协调。在社会经济的日益发展下,土木工程施工管理标准对施工企业提出了更加严格地要求,强化施工项目的管理,改变以往在施工项目管理方面的陈旧管理思想、方式、方法,文章主要分析了土木工程建设管理的特点以及未来的发展方向。 1现代土木工程的特点 为了在一定程度上符合当今社会经济高速发展的需求,我们需要建造出大规模、大跨度、大型、高耸、轻型等建筑物,不仅能够满足高质量的要求,还实现了经济效益高。使得现代土木工程出现新的特点,其特点主要如下。 1.1工程规划方面 结合以前工程项目的施工经验,提出诸多施工方案,并且就其中进行择优选择。因为土木工程施工规模的日益扩大下,应该不断的提高其建设规划的水平,实现工程项目不断发展。在特大土木工程施工过程中,比如水坝建设将在一定程度上造成自然环境变化,影响生态平衡与农业的发展,与社会效益之间存在着利弊关系。在实际规划的时候,我们需要全面的分析利害关系,趋利避害,促使土木工程项目顺利进行。 1.2工程施工地质与地基 土木工程施工区域的地质、地基构造将在自然状态下应力情况与理性性能是复杂多样的,不仅决定基础设计与施工,还影响到工程选址、结构构造、材料选择,对地下工程的影响则是更大。工程项目地址与地基的勘察技术,在现阶段通常都是采用现场钻探取样,为了满足建筑工程需求,应对其勘察方法进行不断的创新,利用现代化科学技术,使得土木工程行业不断发展。 1.3建筑材料 随着科学技术不断的发展,建筑工程施工原材料也呈现出多样化的发展趋势,一些高强度、轻质的新材料得以出现。比如,铝合金、镁合金、玻璃钢等都得到了广泛的应用。但是这些材料具有弹性模量较低、价格高的特点,促使其应用范围受到一定局限。所以,我们应该不断提升钢材、混凝土强度和耐久性,进行新材料研发,实现社会发展需求。 1.4工程设计方面 我们需要对其施工设计进行优化,以满足工程建设项目实际情况,达到经济、美观、安全和适用的目的。基于此,现在已经采用概率统计的方式,实现对荷载值、材料强度值的确定,研究自然界风力、地震波与海浪等的时间、空间分布,积极的发展反映出材料的非弹性、结构大变形、结构动态以及岩土共同作用的分析,进一步研究结构可靠度的极限状态设计法与结构优化设计的理论,应用计算机技术进行设计。 1.5项目施工方面 在进行土木工程施工建设阶段,土木工程随着建设规模不断扩大,因此,相应的施工设备及施工队伍也越来越多,让建设工程逐渐实现现代化和机械化。而且让施工单位管理更加科学合理,促进了建筑建设的进一步发展。因此,我们要加强对建筑建设的结构和体系全面的完善,实现标准化、科学化的建设,有利于降低建设成本,另外,还在一定程度上提高了劳动效率及缩短施工周期,针对性的解决了建设施工中所产生的问题。 2现代土木工程管理的要点分析 2.1施工企业的监管制度 建筑施工的系统十分复杂和庞大,其中不但会消耗大量的人力、物力,甚至严重的情况下回造成安全事故的发生。为了能够确保施工的质量,就需要规范施工企业的管理制度。只有不断的对施工企业的监管制度进行规范,才能够将管理与监督进行有效的结合,使得施工管理更加的严谨 2.2施工现场的管理 管理人员在施工过程中起到重要的监督作用,并成立相应的安全监管小组,要及时的调整和解决检查出来的安全问题以及质量问题。在每次检查之后,要进行相应的记录和汇报,以便给施工人员进行是供参考。 2.3对土木工程施工安全理论的深入 在土木工程的施工阶段,施工及其管理人员的安全管理理念属于企业开展安全生产管理的基本指导思想,加强对施工人员的安全教育、技术教育,以确保在实际施工阶段,施工人员技术能力可以确保工程质量和自身安全。合理确定每天休息的时间,以避免因为工作人员疲劳操作等所出现的安全事故,可以按照实际情况,合理安排其工程施工作业,以起到有效预防安全事故的发生。 2.4监督水平 土木工程的施工监督人员应该知法懂法,加深相关法律掌握的程度,就法律角度,明确出工程项目建设监理部门以及人员在建设工作中的法律赋予监督性行为的规范。不断的完善自身法制观念、法律意识,提升自身业务水平,使得工程项目的监督工作能够更加的规范化、标准化。 2.5加强施工质量的管理 企业若想获取市场核心竞争力,则需要把土建工程施工质量放在第一位,进而对企业未来的发展方向才能产生深远的影响。因此,加强质量管理工作是企业发展的重中之重。在施工的过程当中,首先就需要针对工程建设当中存在的难度较高的问题,详细的对方案进行研究和分析,要对质量问题进行严格的把关;其次,对于施工中出现的材料问题和施工工序问题进行强化,防止出现偷工减料的行为,按照相关的标准完成所有的工序。 3土木工程建设项目未来的发展方向 3.1指导理论继续的发展 就可以预见未工程来的分析,土木工程施工技术理论核心主要是力学,新分析方法和数值处理方法,使得土木力学研究能够突破方向。经过对其复杂结构、流体介质受力情况分析,发现了其方法还受到了限制,更加专业化地数学将在日后有着更大的发展空间,加强对土木工程施工技术复杂数值问题的处理,积极的引进了一些先进电子计算机,使得复杂的情况模拟,变得更加有把握。 3.2工程全过程信息化 随着科学技术不断的发展,土木工程行业也得到了不断发展,而土木工程信息技术的应用重点在于就工程施工设计至竣工阶段进行有效的控制,对建筑结构的强度、可靠性的分析,制定出相关应对的措施。 3.3主动控制技术 迄今为止,绝大多数的土木工程都是一项静态或是动态化的物体,对周围环境的影响主要依靠了自身的结构进行被动抵御,在日后土木工程的施工阶段,其发展方向就是应用主动控制技术在建筑施工阶段,采取计算机技术、模糊控制技术、预设控制结构使得建筑物能够对各种环境变化进行反应。 4结束语 总而言之,土木工程建设管理工作需要与时俱进,文章主要通过对工程项目进行全过程、全方位的规划,使工程项目管理工作不断优化。在社会经济的日益发展下,要不断严格要求、强化标准,加强施工项目的管理,改变以往在施工项目管理方面的陈旧的思想、方式和方法。 作者:徐飞 单位:南京高科置业有限公司 土木工程类论文:土木工程施工管理问题 摘要:本文以土木工程施工管理重要性为切入点,对现阶段土木工程施工管理面临的难点与问题进行分析,并以此为基础,提出几点强化土木工程施工管理工作的建议,意在从根本上促进土木工程整体质量的提升。 关键词:土木工程;施工管理;问题与对策 建筑业作为社会经济发展的主力军,需高度重视其发展的意义。而建筑业若要寻找发展空间,则难以离开土木工程的支持。对此,应在建筑业蓬勃发展的背景下,对土木工程予以高度重视,如施工管理工作的开展,以施工水平、施工质量逐步强化的手段,优化土木工程施工管理工作,促进建筑业长远发展。 1对土木工程施工管理重要性的分析 土木工程具有复杂化、规模化特点,其项目的开展需由大量施工材料、资金与人力、机械设备的支撑,而是施工技术则是维持土木工程建设的关键指标。针对此,土木工程若在施工环节缺少科学性、合理性管理工作的支持,则会导致工程建设难以进行。在此过程中,关于土木工程施工管理重要性,可从以下两点进行分析:首先,提升效益。项目施工管理工作的开展,可对项目周期与进度予以科学预算,使其能够在规定期限内完成建设目标,以便对工程造价的把控。其原因在于:土木工程作为庞大工程体系,其施工管理可在人力资源、资金投入与施工材料等层面进行针对性管控,即无论各项工程建设,均需对各类资源实施协调分配与运用,否则无法对工程安全问题予以有效预防。其次,保质保量。由于土木工程包含理论知识、施工技术等内容,甚至在施工环节易出现诸多工种同时作业现象,若因施工管理不严或执行力度较弱,则施工现场会呈现混乱无章的状态,使之工艺流程与工程工序难以得到合理协调。 2现阶段土木工程施工管理面临的难点与问题 (1)管理体系不健全。于土木工程施工建设过程中,施工质量作为施工管理的重中之重,也是影响工程整体效果的核心因素。因此,施工质量管理的重要性不容小觑。但是,实际情况却恰恰相反,质量管理体系不健全,致使各类问题频发。例如:材料设备采购环节,采购人员为获取自身利益,中饱私囊,以供应商回扣的方式,将劣质材料滥竽充数,最终对土木工程整体质量不合格,导致其难以投入运营。(2)安全意识薄弱。现阶段,经济社会的持续发展,促使建筑业呈现持续发展的局面,而房价飙升,导致商品房如雨后春笋般涌现。而在此过程中,商品房房产商仅依据自身利益层面,将建筑安全问题抛之东流,甚至在部分工程建设中,施工人员安全意识薄弱,也是诱发安全事故的关键点。例如:施工人员高处坠落;工作人员砸伤等,该类型安全事故的发生,导致伤员呈现轻重伤不等,最重者则为生命安全威胁。对此,施工人员、项目经理安全意识教育工作的开展,可对其安全意识予以唤醒,避免安全事故的发生。 3强化土木工程施工管理工作的几点建议 (1)制定岗位责任制。若要从根本上实现对土木工程施工管理问题的控制,降低系列漏洞的衍生,则应制定岗位责任制,通过对人员岗位职责的明确规定,切实土木工程施工管理工作的重要性。基于经济水平的快速发展,土木工程规模、数量均呈现大幅度上升的趋势,为保证项目施工质量,对其施工管理工作提出更为严格的规定。针对此,建设单位相关管理部门应制定岗位责任制,依据传统管理模式的演变,摒弃施工管理误区,使其能够在人员责任明确的前提下,切实政策规章落实的意义,用以保障土木工程建设项目的稳定进行。(2)加大进度管理。任何工程项目的开展,均需在施工前,通过现场勘探的方式,对施工进度予以科学编排,既是对项目工期、施工成本的控制,又是促进建设单位经济效益提升的核心手段,土木工程工程项目也同样如此。但是,经笔者实际调查工作发现,土木工程建设将施工进度管理工作流于形式,仅依据施工图纸,对其工期进行随意调配,不仅延误工期,还增加项目资本的投入。对此,建设单位应高度重视工程进度管理的意义,结合其全面分析与探究工作的进行,将进度管理贯穿于项目整体周期,即前期准备、中期施工与后期验收。只有做到上述工作,方可确保工程按期竣工。其中,施工进度、施工质量二者并未存在本质矛盾,需在具体项目施工管理中,利用二者兼顾的方式,预防盲目赶工。(3)注重质量管理。关于土木工程施工质量管理,需从以下几点入手:材料质量:由于施工材料是决定项目整体施工质量的关键,若发生材料质量不过关或不合格问题,则难以对土木工程施工质量进行管控;质量意识:施工人员作为项目建设的主体,对施工质量起到决定性作用,倘若施工人员质量意识的缺失,易诱发“豆腐渣”工程;技术培训:施工人员技术培训工作的开展,也是工程质量管理的重要内容,即以施工人员先进技术、先进工艺的学习为前提,促进土木工程施工质量的提升。(4)强化安全意识。安全教育、逃生演练是强化施工人员安全意识的关键手段。在此过程中,安全教育手段类型具有多元化的特点,如口头教育、安全规章、教育影片等,其通过对施工安全作用价值的着重强化,促使施工人员可将“安全意识”放于项目建设的首位。而逃生演练是施工人员对安全设施操作流程的熟悉,并结合自救、他救方法的掌握,促使其可在安全事故发生后,及时逃生。 4结束语 综上所述,虽然土木工程施工管理工作仍存在诸多问题,需要人们深入研究与探索。但是其对城市建设、经济发展的重要性不容忽视。对此,项目经理、管理人员与施工人员应善于寻找土木工程施工管理问题制因,结合制定岗位责任制、加大进度管理、注重质量管理、强化安全意识等针对性措施的执行,确保高质量、高水平土木工程建设。 作者:白晓敏 单位:包头铁道职业技术学院 土木工程类论文:土木工程施工管理问题与对策分析 摘要:土木工程建设包括前期设计、部门协调、道路交通、水利工程、防灾害工程等,只有通过有效管理,才能保证土木工程的顺利施工。当前,在土木工程施工中还存在许多问题,这些都影响着土木工程的施工管理,所以必须高度重视土木工程的施工管理。 关键词:土木工程;施工管理;存在问题;对策 1土木工程施工管理的意义 1.1降本增益 通过对土木工程进行有效管理,可以合理划分施工前、中、后各个阶段,对工程进度进行科学的预算,便于在工期内完成建设。大量实践证明,如果对工程建设进行科学预算,在很大程度上可以节约施工材料、建设资金,从而把节省的材料、资金等用到关键施工环节上,整个施工过程也可以得到有效的控制。其中,通过合理利用、分配施工材料、人力资源等,可以使工程预算更加明确,便于监督,施工建设也会更加稳定。倘若不对工程建设进行科学预算,那么在施工中必然存在各种浪费现象,工程建设质量也不敢保证,由此可见,通过科学预算深化土木工程施工管理是非常有必要的,既能保证工程建设的质量,也可以大大提高工程建设的经济效益。 1.2提高质量 土木工程涉及各种施工知识,牵涉的专业知识门类也多,由于施工前后持续时间长,在实际施工中,会出现各种类型的工种,如果对这些工种不进行管理,那么具体的施工协调、责任划分等就会出现混乱的现象,所有的工程技术细节、施工工艺等就不能按照技术标准进行,许多技术难题就不能得到有效的解决,很容易出现各种施工安全问题。在科学管理下,工种之间的关系将得到有效协调,岗位职责也将进一步明确,施工之间的推诿扯皮现象将大大减少[1]。 2土木工程施工管理中常见的问题 2.1管理人员专业理论素养有待提高 在当前的施工中,不少管理人员存在讲人情,靠关系,走门子现象,对现代的管理知识、经济知识、财务知识、技术知识等掌握不到位,缺少这些知识的支撑,对施工中出现的问题就很难妥善的解决,那么,就会影响整个工程建设。由于改革不彻底等原因,还存在着管理人员职责不清,权责交叉等,这就会导致管理脱节现象,这些都需要高度重视,进一步明确、理清。1)设备材料管理不完善。在材料选择上,很多施工企业的采购人员不按照既定方案采购,讲关系,将认清,在材料选择上存在很大的随意性,容易购买到质量不合格,型号不匹配,高出市场价等的材料,也会为工程质量埋下安全隐患。施工期间,材料往往都是堆积在施工现场,虽然便于材料选用,但是,很容易受到恶劣天气、偷盗等的影响,整个施工期间,都会因为管理不善损失为数不少的施工材料。同时,缺少专业的材料管理人员,他们对材料储存选址、注意事项、常见问题等不明确,不能提前发现各种影响材料安全的现象[2]。在材料质量检测上,很多企业沿用传统的观察、目测等方法对材料进行把关,在引进和使用专业的检测仪器上积极性不高。2)施工操作不规范。①在操作机械设备上,很多技术人员是靠经验操作,对一些基本的安全规程和操作指南掌握不牢固,不少年轻操作人员存在操作不熟练等现象,很容易出现安全事故。②不遵守施工标准。施工前都会制定一系列规章制度,但是,在施工中,却很少有人自觉地遵守,对安全管理认识明显不够,有些安全制度,一旦不遵守,很容易诱发严重的施工安全事故。 3提高土木工程施工管理水平的策略 3.1建立质量管理体系 施工前,对施工牵涉到的工程投资、使用的机械设备、专业技术人员数量、雇佣的民工数量、施工地址的地形、水文、责任划分等要准确掌握,形成专门的台账。施工中,各个环节出现问题后,及时补充到该体系的对应类目中,方便查找,准确把握施工中可能出现的问题,有针对性地进行预防;强化安全防范意识[3]。所有的管理人员、技术人员、一线民工,要主动的学习与工程建设相关的安全知识,明确质量对工程建设的重要性,自觉的配合各项协调工作,增强责任感和使命感。 3.2加强人员、机械设备管理 根据机械设备的种类,完善机械管理制度,将所使用的机械明确到个人,定期进行检修维护,防止机械长时间使用无人管理现象,尽可能地延长机械的使用寿命,定期组织施工人员学习机械使用指南,明确使用中的安全注意事项,防止麻痹大意出现安全事故。加强施工材料的控制,严格按照施工方案进行,施工材料严格登记审核,尽可能地减少不必要的浪费现象,控制好整个施工过程中的成本。 3.3加强施工现场的管理 根据施工进度,不断完善施工现场材料领用、纪律遵守、工程协调等方面的规章制度,通过制度进行管理,尽可能地减少人情关系,有助于工程有序进行,保证工艺流程的正确,保证工程质量。逐步建立一套严格的现场管理制度,实施责任式、赏罚分明的工作制度,既有利于管理,也能提高工作效率,提高整个工程建设人员的责任感。 4结束语 土木工程建设涉及的内容复杂,环节较多,在充分认识施工中常见问题的基础上,需要进行科学有效的施工管理,才能规避以往施工中常见的问题,提高工程建设质量,保证工程建设顺利完工。 作者:康立华 单位:西安工业大学
智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要:文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统,介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点,根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造,以适应图书馆RFID智能管理系统要求,调整整个图书馆馆藏结构,以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作,深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词:山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保障,以条形码作为图书的身份证,虽然解决了图书管理中的些许问题,但是图书顺架、排架困难,读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时,图书馆管理自动化程度低,缺乏人性化,而且磁条容易消磁、老化,防盗效果差,安全系数低等一系列问题需要解决;同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下,需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度,现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还,图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此,2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统,围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术,即无线射频识别,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术,将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体,实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 (1)简化读者借还书手续,缩短了图书流通周期,提高图书借阅率,提升图书馆服务水平,充分发挥图书馆公共服务职能。 (2)利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式,降低管理人员的劳动强度,大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 (3)图书定位使读者方便快捷查找错架图书,挖掘出潜在图书资源,提高图书资料利用率。 (4)安全门禁系统支持离线与在线工作模式,未借出图书通过门禁时,系统会自动发出声光报警,防止图书被带出图书馆,防盗技术更强,系统更安全、可靠。(如表1所示) 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累,无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾;同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程,图书馆的原有建筑是框架结构,大开间、大跨度,改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开,将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆,随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增,教师队伍也随之发展壮大,图书馆读者群数量同时随之增多,而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观,使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张,同时对门厅进行改造,安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕,充分利用图书馆有限的馆舍面积,提升了图书馆的整体形象,同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息,为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别,部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律,从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑,本着藏以致用,高效服务,发挥馆藏功能,满足读者需求的原则,以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性,馆藏的专业性与任务相一致的原则,对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作,摒弃过时、陈旧的内容和学术观点,增强藏书活力和利用率,节约藏书空间,保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心,具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中,突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏;有超前服务的藏书思想,对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍,图书馆馆员要有能力做出判断,在藏书剔旧过程中,对于非专业性图书的剔除从宽处置,一般普及性图书及发展较快的应用科学图书,保存期可以短些,而对于专业性图书的剔除要从严处置,避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行,如,内容陈旧,不宜久藏的图书;复本量过多,长期压架无人利用的图书;破损的、质量低劣的图书;专业不对口的图书,图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧,同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊,做下架处理,移至密集书库,并在自动化系统中,标明此书在密集库,以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源,又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整,以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整,按照图书馆RFID智能管理系统的要求,图书馆将实行开放式、一门式服务,根据改造后图书馆馆舍的实际情况,对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并,按照大类分别放置,保存了原有工具书库,将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室,而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库,形成了以第一和第二自然科学借阅室,以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式,满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统,必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定,并将RFID技术与现有图书馆管理系统(ILAS)挂接,实现对图书、读者详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆管理(ILAS)系统中,实现与现有图书管理软件(ILAS)的无缝链接。因此,图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理,对缺失书标的图书补贴书标,有利于顺架工作的开展,将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点,即转馆藏,对每一本图示进行夹芯片(RFID电子标签)工作,并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片(RFID电子标签)上,就是转数据,这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式,为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统,安装声光报警系统以及视频监控系统,极大地提高了图书馆的安防能力,改变了借阅模式和管理模式,由独立分散管理变为开放式统一管理,由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式,增加阅览桌椅,增加馆藏面积,优化馆藏结构,提高馆藏质量,增强读者的自由度,实现了图书精确定位,便于读者快速查找,自助借还模式方便读者借阅,提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理,建议南校区图书馆可以实施RFID系统,实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式,方便读者利用图书馆,提高图书利用率,节约图书馆馆舍,提高馆藏数量和质量,提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施,简化了读者借还图书的手续,改变了图书借还流程,变手工借还为自助借还,改进了图书馆读者服务质量,缩短了图书流通周期,提高了图书的流通率;为图书馆员提供了全新的盘点模式,即利用移动式或手提式盘点系统,对所需盘点图书的书架进行扫描,通过无线网络传输将数据录入数据库,快速地完成图书盘点,极大地降低了图书馆馆员的劳动强度;RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾,管理更加人性化,安全系数大大提高;同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统,极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度,提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要: 针对农业机器人的充电现状,设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制,在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护,并对充电过程进行了实时管理,将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明,充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词: 农业机器人; ZVS; UCC3895; PIC16F887; 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国,农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义,尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制,其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明,现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年,远低于其设计指标10~15年的要求,既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前,一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h,显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象,设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统,此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电,又能实时掌握整个充电过程电池的状态,充电系统由两个模块组成:上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块,主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成;控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制;上位机监控管理模块完成与单片机的通信,实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存,并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压,该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压,再由高频变压器进行隔离变换,经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器,其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振,谐振电感储存的能量向电容[C1~C4]释放,使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通,由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件,为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击,设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端,实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制;并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号,信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895,实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制;并也将其送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能,能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺,其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路,使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换,并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端,如果母线电流增大,CS电压升高形成斜波信号,该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算,输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大,使CS引脚的电压超过2.5 V,UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA,它在UCC3895上有3个端口:EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时,UCC3895停止PWM输出,当EAOUT端输出大于600 mV时,恢复PWM占空比调节功能。在本设计中,误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路,将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端,当充电电压或电流大于给定值时,EAP电压减小,导致EAOUT电压下降,UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能,将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量,通过程序控制IGBT驱动信号的占空比,并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量,通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同,因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片,既实现了20 m左右的异步通信,又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10],通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段,充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理,设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试,使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS,大大降低了充电电路的功率损耗,提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路,编写了相关控制程序,实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制,实现了IGBT模块的ZVS,大大降低了功率损耗。实验证明,此充电系统结构简单,充电快速,充电效率高,功能完善,具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片,将ZigBee协议与GPRS协议相结合,使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试,本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代,物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时,具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示,我国目前的农业智能化普及率只有不到1%,但是市场需求年增长接近50%,由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点,通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计,成本低廉,可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上,本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点,而中继节点不仅保留采集数据的功能,还可以汇集终端节点传来的数据,并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外,本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量,该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出,该芯片的湿度测量范围在0~100%RH,温度测量范围为-40~+123.8℃,其中湿度测量精度为 ±3%RH,温度测量精度只有±0.4℃。此外,该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点,故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片,并采用了铜粉烧结技术制作了外壳,用铜合金粉末高温烧结而成,过滤精度高,透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750,能够直接通过光度计来测量环境光照强度,其量程为1~65535流明(注:光通量的单位)。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示: L=COD/(1.2*ε*R) (1) 其中,L为实际值,CODE为测量值,ε为透光率,R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案,它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议,可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分,终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式,做为一个节点,每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点,配置成中继节点的传感节点,每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是,普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去,而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中,在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块,内部集成了GPRS功能,芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能,此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式,由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中,同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式,等待下一次唤醒。此外,主控制器还可以通过外部按键唤醒,唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态,收到的终端节点的数据将保存在存储器内,一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试,可以发现各项功能运行状态良好,采集的光照强度,空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高,组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析,提出了一种设备装配简单,可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试,本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势,系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构,能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案,实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变,需要监测内容较多,一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面,需要的观测量众多,各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同,而且在分布范围广和监测时间较长的情况下,智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素,设计一种能够适用于多种节点类型,分布式布局、自组织网络的农业物联网系统,首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构,然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络,可以实现农业生产的基础数据采集和存储,通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构,可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案,可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局,这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息,通过自组织的Zigbee网络,连接到上层的智能网关,组建农业生产信息基础数据库,利用数据库的共享功能,用户可远程访问数据库,获取需要的信息,指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网,系统采用三层结构设计:感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成,节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点,在读取农业环境信息的同时,还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络,与上层的网关节点保持通信;网络传输层的主要设备是智能农业网关,有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块;业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器,农业基础信息数据库负责数据保存,Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下:智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络,数据融合后与智能网关进行数据传输,智能网关在保存数据内容后,再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务,然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器;上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者;各类用户可通过互联网终端访问该系统,查询感兴趣的农业环境参数,如有可能,还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议,智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连,构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上,系统可根据环境要求和应用需要,自主切换到无线WIFI或3G/4G网络,并在节能需要的情况下关闭网络开关,形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头,能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息,并且能够通过集成多种传感器,搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类,包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器,以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器(摄像头)。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理,然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制,如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵,可以覆盖较大范围,一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构,可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统,该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局,实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起,利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题,是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要:智能仪表系统现已经在农业中得到了应用,尽管目前应用并不广泛,但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设,智能仪表系统在农业电气自动化中的应用,无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍,其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述,最后探讨了其在农业中的应用,希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词:智能仪表系统;农业;电气自动化;应用 由于科技的发展进步,仪表系统越来越向着智能化的方向发展,尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今,智能化测量控制仪表种类已经非常多,比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展,为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统,可以对农作物进行自动化的控制,以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用,有关人员必须对其工作原理完全了解,依据其工作原理,将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分,其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中,使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动,农户可以从土地中解放出来,去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志,因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节,都是微控制器进行操作,因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多,比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况,系统会进行自动检测,将故障部位查找出来,如果系统十分高级,甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用,在仪表运行过程中也能够发挥作用,因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障,自会发出警报,诊断出故障部位,这对检查人员来说,十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器,这样如果某些问题硬件逻辑难以解决,软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能,只能进行电流、电压测量,而智能仪表系统中的万能表,除了能够测量数据外,还能够对测量结果进行数据处理,比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理,同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话,这使得人们只要输入相关的数据信息,就能够找到相应的信息,以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘,其与传统的切换开关相比,更加的方便灵活,工作人员只需要掌握键盘输入命令,即可进行测量。另外,智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员,操作人员通过显示屏即可了解数据信息,这样仪表操作不仅方便,还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能,所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口,比如GPIB、RS485等,这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来,构成完整的测量系统,该系统功能更加齐全,能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展,智能仪表系统逐渐走入农业产业化中,更好的为农业产业化做贡献,其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时,以测量精度作为主要的参数之一,为了提高仪表的测量精度,一般除了选择性能好和精度高的元器件外,同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理,以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率,低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时,应重点考虑以下几个方面:一是可选用CMOS集成电路,这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点;二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系,一般来说,供电电压越高,系统功耗越大,因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电,这样既能减少系统功耗,又有利于电池供电。 结束语 综上所述,可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业,其发展直接关系到我国国民经济的发展,也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用,能够促进我国农业尽早的实现现代化,尽管目前,该系统并不完善,甚至有诸多不足之处,但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展,智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备,也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天,农业的发展一直是社会发展与进步的基础,利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境,从而达到提高农作物的产量,有效地利用资源,缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈,从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器,文章详细介绍了系统组成,工作原理,以及实验结果。实验结果表明,该装置组网简单,使用方便,结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键(电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关)用于远程控制;使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台;数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器,以W5100网络模块为核心,单片机的I/0直接与W5100网络模块通信,系统在程序的的控制下,按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储,它是以 arduino单片机为处理核心,通过各种传感器探测环境数据,并且通过w5100网络模块接入互联网,通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点,然后通过arduino单片机进行处理,把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号,通过帐号申请ID号码,如果没有外网IP,则把路由器设计成自动获取IP地址,并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理,有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量,将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地:越来越多的人放弃了传统耕作模式,开始用传感器与农作物进行“交流”,成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要:我国是一个农业大国,然而我国水资源非常缺乏,这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多,而现阶段我国农业灌溉技术相对落后,这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展,人们开始重视农业生产,将一系列的先进技术引入到农业生产中,其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术,设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统,这不但节约了大量的水资源,还使得农作物的灌溉更加科学合理,提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案,希望能给读者一些帮助。 关键词:农业灌溉;智能节水;设计分析;单片机 目前,农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片,而外围又是有多个传感器以及电路共同组成,主要包括:湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度,然后将湿度值报告给单片机,单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分,待达到规定的湿度值后,系统则自动停止补充水分,让土壤始终保持最合适的湿度,进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片,在土壤中安装多个湿度传感器,由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时,湿度传感器则将这个信息转化成电流信号,再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号,然后通过A/D转换器将它转化为数字信号,直接传输到主控芯片单片机中,单片机就对整个系统进行合理地调控,在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化,该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示: 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点,在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V,在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM,这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作,这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术,在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU,芯片为40个引脚,这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程,还能够实现在线编程,依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合,这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升,还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路,其核心就是时钟电路,主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制,并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中,MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式:通过外部电路生成;通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作,因此,单片机在每一个开机时都必须重新复位,此时,复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时,主要是由外部复位电路来完成,其工作原理为:当按下按钮之后,就使得RC电路进行充电,且RESET端发生高电平,此时只要将高电平始终维持在10ms以上,即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的,并且此时存在很多干扰信号,所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大,进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等,该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输,并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中,一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显,包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管,实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接,调节共阴极数码管的高电平使之有效,再选择8位并行输出端,则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围,就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者,以便及时采取有效措施加以解决,现今普遍采用的报警电路主要包括:蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如,采用语音报警装置,则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片,由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内,然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小,那么P2.1口将会输出低电平,单片机就会控制语音芯片发出报警信号;反之,那么P2.1口将会输出高电平,系统不会出现语音报警信号,则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成,这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用,同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前,我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低,这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度,在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统,既能节约大量的水资源,还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制,控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结,通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析,文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉;无线通信;信息化管理;水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器,是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点,绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理,广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景,而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费,对用水量没有概念。用户灌溉前,需找电工记录电表读数,灌溉后再记录一次,向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间,又不准确,且不便于统计管理,尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此,市面上出现了各种IC卡预付费电表,当用户IC卡内金额足够的时候,刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令,启动井泵开始灌溉;当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时,电表发出停泵指令,停止井泵运行。虽然方便了电费的收取,一定程度起到了管理的目的,但是经笔者调查,用户普遍反映设备故障率较高维护不及时,影响用户使用;管理系统只记录了售电情况,管理系统不完善,没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息(包含地块的位置、面积以及种植作物类型)和灌溉方式,并写入智能控制器内。使用过程中,用户通过IC卡识别出自己的资料,并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉,同时开始计量电量,当用户再次刷卡时结束灌溉,控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑(下文简称PDA),通过蓝牙的无线通讯,将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上,在管理软件中导入所有的记录信息,统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量,经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了,记录信息详尽,但也存在一些不足:(1)控制箱的设计存在一定问题;(2)前期所提供数据量太大,村里管理员用到的数据量很小,且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量;(3)控制器内存储的信息过多,设备老化快;(4)控制器与PDA之间是双向操作,对设备的寿命及稳定性都造成不利影响;(5)蓝牙传输不够稳定且速度太慢,不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂,在第二代产品的研发过程中,将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉,控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量;管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内;再将PDA与村级管理平台PC机连接,信息导入管理软件中;由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点:(1)控制器内部芯片也进行了升级,确保了设备的稳定性和寿命;(2)控制器只通过村庄编码来识别用户卡,简化了操作方法,保证灌溉记录的完整性和准确性;(3)在管理软件上,针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类,统计灌溉时间、用电量,通过水电转换系数来变换成相对的用水量,满足用户需求;(4)将蓝牙传输改为红外传输,确保了数据传输的稳定性和完整性。(5)改进了控制箱的设计,将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行,设备返修率仅为5%,且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候,又发现了一些新问题:(1)灌溉记录的抄取需要人为操作,且抄取时间不定,不能同时满足各级管理者的不同需求;(2)通过估算水电转换系数,来计算用水量,误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上,经过笔者公司相关专业人员的研究,应管理部门的新需求,在北京顺义区又展开一个新项目,在简单实用型的基础上,又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能,以及健全信息化系统。(1)设备的使用环境条件较好,配备了超声波水表,可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器,在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量,保证了用水量及用电量数据的准确性,同时为水电系数计算提供了参考数据;(2)控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机,并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。(3)在管理平台上,细化了机井的各种信息,并关联了用户的地块面积、作物类型,由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量,使得管理更加智能化。 设备运行良好,维护率很低,且管理简单,受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评! 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势,提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障,以及更恰当的迎合上级管理部门的需求,才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要:将LED技术和ZigBee技术相结合,设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明,系统能实时监测环境参数并报告故障,对LED灯进行实时控制,节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求,提高了管理水平。 关键词:ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络,能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点,形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强,适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准,以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展,基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同,此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定,这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2],以PC(Personnel Computer)基站式和手机移动式两种方式控制WSN(Wireless Sensor Network)的各个节点,以PWM(Pulse Width Modulation)方式控制各个终端的发光亮度,通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制,有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块,软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计,充当路由的设备完成信息转发的中继功能,由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立,并为各个节点分配LAN内的短地址,以RS232串口和计算机互联通信,完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制,使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本,具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件,作为其信号收发前端,并将其安置到外围电路上,组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器,节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备,协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令,再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路,图2是节点模块电路,图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动,能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光,最高输入为300 kHz,以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压,终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA,纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k~300 kHz,频率值计算方式为FOSC=25 000/(ROSC[k?赘])[kHZ]。根据HM9910数据手册,电感的计算方式为:正常整流后的电压为 ■VIN,因此开关占空比D=VLED/■VIN,则功率管的导通时间TON=D/FOSC,由这些必要的值求出电感大小为L=(VIN-VLED)TON/(0.3ILED)。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块(路由模块)和终端模块,协调器模块负责网络的发起和建立,并选择优先信道,建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联,将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件,在控制软件上可以对各终端选择控制,图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络,稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器,再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号,以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种,一种是在上位机上直接操作,有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点,以完成点对点控制,不过这种方式要求知道终端节点的节点号,不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式,将各个终端节点分布在照明现场,各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处,在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息,系统有手动和自动两种控制方式,控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端,进行点对点控制,节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合,设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统,降低了能源消耗,提高了照明的可靠性,在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限,并且在定位应用的精准度上有一定的困难,具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景(植物种植、禽畜饲养、水产养殖等),覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络,采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息,以帮助管理人员准确地发现定位问题,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用(OFDM)和时分复用(TDM)通信同步综合技术为核心,采用新一代软件无线电平台架构,创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术,具备高速并行计算处理能力,能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置(SRD)频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能: 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法,有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号,并根据参考信号产生对消信号,用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理,经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度,使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术,同步综合使用OFDM和TDM技术,抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎,独创的信号纠错、还原、再生处理算法,先进的分集接收技术和解码算法,提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层,实现多个设备集(以无线网关为核心)处于不同频段,一旦发生通信碰撞,设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段,避免不同频段(多个设备集间)的通信干扰;在应用层,一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构,网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法,分时同各个设备单独通信,避免同频段设备(设备集内)的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下,针对多组通信距离,本系统设备通信成功率提高12.5%~75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制,数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全,系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法,实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能,对接云服务平台 完善的设备自检功能,多参数综合检测,故障快速定位及告警功能,方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术,通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置,灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下,构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景(植物种植和禽畜养殖等),覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度,农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式,支持10M/100M/1000M以太网通信,支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上,形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输(IrDA)、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点,或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求,或着眼于功能的扩展性,或符合某些单一应用的特别要求,或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前,我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比,存在较大的差距。2013年4月,国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出:“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略,其中工业化是引领,城镇化是动力,农业现代化是基础,信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要:针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性,研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术:基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用,取得了较显著的应用效果。 关键词:农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初,搜索引擎开始应用于农业领域,多由商业公司开发,也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看,组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司,主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门,拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心(AGNIC)与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年,中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线,是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎,其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时,我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展,面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性,许多问题需要探讨,本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍,为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom,其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎,从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性,同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页,从而既可以节约存储空间,又保证了信息的准确性。同时,为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率,AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先,系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后,利用检索模块将其转换为双重语义空间,为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1)专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL,如果该地址不在舍弃URL队列中,则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取,并解析抓取的网页,提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后,网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2)信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后,根据农业主题词库中的主题词及其权值,分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面,则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则,将页面送入索引模块准备建立索引,同时,还将该页面存入农业网页数据库中。 3)索引模块将获得的页面信息,进行相应处理后,建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4)当所有抓取的页面都被索引后,检索模块读取分页式倒排索引库中的索引,通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5)用户输入查询条件后,检索模块对其进行解析和处理,转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后,获得查询结果。最后,形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术,除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术:信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率,AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中,训练集实例经过预处理(文本抽取、中文分词)、抽取特征项、向量表示后,构建多元线性回归的数学模型,最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中,每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后,代入多元回归方程中,判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出,构建该信息过滤模型的关键因素包括:建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析: 1)建立训练集。训练集是研究的起点和基础,但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比,标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止,只有一些中文文本训练集,还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题,动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张,其中,35 000张作为训练集,15 000张作为测试集;然后,以百度作为网络蜘蛛的种子站点,在互联网上随机抓取 12 000张网页,人工挑出7 000张非农业网页,其中的4 000张作为训练集,3 000张作为测试集。通过反复测试,最终确定训练集实例用于信息过滤。 2)网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3)特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子,也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素,特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上,结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法,其步骤如下: a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1(t1,t2,…,tn)和对应文档频率集合Df1(df1,df2,…,dfn); b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2(t1,t2,…,tm)和对应文档频率集合Df2(df1,df2,…,dfm); c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率,记为ny_dfi,再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi,记为fny_dfi,计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C,即C=ABS(ny_dfi-fny_dfi)。对词条ti按C值逆序排序,选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果,最终确定了前100个特征词(表1)。 4)多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系,但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用,例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中,利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析,最终获得可用于分类的回归方程,即分类器:y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值,若该词在网页中出现了,x[i]的值为1,否则为0;最终计算出的y值如果大于0,说明网页为农业网页,否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9],AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构(图3)。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储,只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度,AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件,分别是IND、SITES和URLS,均为顺序文件。其中,IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量(SitesOffset),包含该词条的站点个数(SiteCount)、该词条的文档个数(UrlCount)以及词条在文档集合D中出现的总次数(TotalCount)。SITES文件中存储了词条在各站点(Site_ID)倒排索引中的偏移量(UrlsOffset)。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率,倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片,AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中,每个文件具有不同页大小,并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小(页大小是文件系统页大小的整数倍)。每个倒排文件有一个头页(HeadPage)和若干个数据页(DataPage)。在头页中存储该文件的页大小(PageSize)、页个数(PageCount)以及下一个空闲页的页号(NextFreePageNo)。在数据页中存储该页的页号(PageNo),如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号(NextPageNo)、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好,所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一,针对语义检索的现状和存在的问题,AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段:①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间,然后获得查询句的语义向量,与文档空间中的向量进行比较,获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12],利用文档间的相似度值,对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档,并更新文档列表,最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果,课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页,并经过信息过滤后,建立农业网页数据库和分页式倒排索引库,再经过进一步的语义分析后,建立语义索引库,最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为:64位曙光刀片服务器,其主要配置为4 GB内存,260 GB硬盘容量;软件配置为:Redhat Linux操作系统,其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE,编译器为GCC 4.4.2,Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为:MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源,如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术,提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终,构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明,该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要:智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌,开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端,随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据,为农业综合生态信息检测,对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口,同时支持音频,视频功能,可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词: 智能农业;无线传感器;远程监控;实时采集 一、物联网概述 (一)物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部门非常注重物联网产业的发展,据新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心,大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成,其系统结构框图如图1所示。 (二)智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成,其各部分系统功能介绍如下: 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据,包括实时数据采集、历史数据管理,以及为用户提供自定义打印报表,提供各种汇总统计信息,对数据库备份等服务,从而方便的得到数据信息,辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度(土下2cm)、深层土壤温度(土下5cm);湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量(土下2cm)、深层土壤含水量(土下5cm)。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式,ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据,并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控,系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统,平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统,可在微机终端进行查看,后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程(实时、录像)供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是,将开启系统报警功能,并发送短信告知相关管理人员,便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控,完成日常工作。 二、NRF905的概述 (一)NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz 3个ISM频道,频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单,无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分,其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到,其功耗十分小,当以10dBm 的功率发射时,工作电流仅有 30mA,同时支持多种低功率工作模式,待机模式下电流仅为12.5μA,节能设计更加方便。 (二)工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程,单片机将地址和数据写完后,就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去,NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚(即DR)通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程:(1)当单片机发送数据的时候,根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定;(2)通过单片机置高TRX_CE和TX_EN,激发NRF905的射频发送(ShockBurstTM)模式;(3)NRF905的ShockBurstTM发送;(4)若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时,此指令表明需要再次发送数据,NRF905无线模块将实施重发,持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止;(5)当TRX_CE被置低时,表示NRF905发送数据过程完成,芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心,通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板,将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片,外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等,硬件结构简单,性能稳定,同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式,通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2,然后等待节点2接收,当节点2得到正确的数据之后,又将反馈信息发送给节点1,当节点1得收正确的反馈信息之后,系统板上的LED灯将会点亮,则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确,其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述,重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905,再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计,同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述,对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术,正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果,但仍有许多问题可待进一步的研究解决。(1)提高节点集成化,缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的,体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上,将会极大缩小节点体积。(2)能耗管理智能化研究,进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性,延长系统的使用时间,最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储,并通过无线方式实现与远程管理中心的通信,成功地解决了传统农业下的各种问题,无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟,南开大学滨海学院电子科学系,教师;毛建新,南开大学滨海学院电子科学系,本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求,随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,来达到大棚内的参数平衡。这样,可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种,RS485模式中数据信号通过有线的方式传送,涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中,传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上,省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以,在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析: 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集,可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控,观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存,以便日后对这些数据进行分析,方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析,生成报表,根据分析后的数据,可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长,为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网,在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制,以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值,当参数越过超限值时,可以通过监控器或手机进行实时报警,以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及,智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用,同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。
自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善CAI模式,使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲,鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。保证实验课的质量,全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 (作者单位:山东建筑大学信电学院 山东济南) 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要: 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学,本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践,提出了一系列较为行之有效的措施和方法,对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词: 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科,它不仅仅是自动化专业的核心基础课程,还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展,自动控制理论处于一个关键的历史时期,正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是,由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点,因此用传统的教学方法,不少教师感到“难教”,学生也感到“抽象”难学,教学质量难以得到根本的保证。因此,在自动控制理论的教学工作中,针对社会发展变革对其新的要求,针对自动控制原理的课程特点,探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位,提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程,学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程,因此,在学生刚开始接触这门课程的时候,不能一味地只对其灌输纯粹理论,讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师,教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣,摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,代之以声情并茂的图文、视频展示,如此既能融入大量专业信息,又能激发学生求知、探索的兴趣和激情,让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来,自成体系,独立开课。从教学的效果来看,这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此,我们在对课程的教学中,尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课,但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束,将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如,在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念,继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程,就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明,利用这种教学方式,不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构,还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识,包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力,数学基础不好的学生更是顾虑重重,毕竟自动化系的学生是工科学生,不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以,在教学过程中,教师应当根据课程的进度,有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识,给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识,培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密,但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中,我们从理论和工程应用相结合的角度,注意强化学生的工程意识,提高其工程实践能力。例如:在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中,详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义,使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善,现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段,还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多,传统的板书方式很难直观形象地表达出来,因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如,在讲述动态“过渡过程”的概念时,采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来,给学生提供最形象、直观的教学演示,有利于学生对抽象概念的理解,加深学生对这些知识点的理解,能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学,培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持,实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程,一般都安排在大学三年级第一学期,是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识,对于该课程如果仅限于对知识的讲解,那么无论讲得怎么透彻,学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂,在具体问题中,也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此,引入实验教学,并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来,会收到很好的效果,既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想,对解决实际问题能力的提高大有帮助,同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定,对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用,为了检验学生的学习效果,可以将考试成绩划分为四个组成部分:平时成绩20%(包括作业、出勤率和平时课堂学习表现)、实验20%(包括实验操作和实验报告)、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度,而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明,这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握,还充分地调动了学生实验操作的积极性,减轻了学生考试的负担,提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性,提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大,控制理论思想的发展和进步,在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为核心,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业核心课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
电力电气论文:电气自动化技术在电力工程中的运用 摘要:伴随着我国科学技术水平和经济实力的不断提升,电力工程也迎来了它们发展的黄金时期。电气自动化技术在电力工程中得到普遍使用,从而使得电力工程不断的发展进步。基于此,对电气自动化技术在电力工程中应用的相关问题进行了深入探讨。 关键词:电气自动化;电力工程;应用 伴随着国家社会经济的飞速发展,电力企业中新技术也得到了广泛使用,使电力工程的自动化水平得到了不断提高,从而使电气自动化呈现出迅猛发展的态势。电气自动化技术使用了良好的自动控制功能和自动检测功能,对于电力系统可以实现实时监控、远程调节和远程控制。随着信息化技术的不断发展进步,借助信息监测技术可以实现对电力工程的远程管理和操控。电气自动化技术在工作的时候,需要有配电网技术和自动化电网配置来进行辅助作业。在电气工程中使用电气自动化技术需要满足的原则包括简便经济的设计方案、满足生产的最大限度需求以及处理好电气与机械之间的关系等,进而使电力系统的安全运行得以保障。 1电气自动化技术 伴随着社会经济的飞速发展,电力企业中的新技术层出不穷,使电力工程的自动化水平得到不断提高,从而使电气自动化也快速发展起来。电气自动化技术的主要电气装置功能包括自动控制功能和自动检测功能,能够实现对电力系统的远程控制、远程调节和远程监控。随着信息化技术的大力推进,电力工程在实现远程管理和远程控制的时候,可以通过信息监测技术来完成。电气自动化技术里,可以使用网络将电力工程的有关信息进行分析、搜集和整理,使电力系统的稳定运行得到较好的保障。使用电气自动化设备可以使电力工作人员的工作量得到一定程度的降低,遇到紧急情况的时候,电气自动化装备可以及时采取有效措施进行处理,从而确保电力工程平稳运行。要想改善城乡配电网水平,可以将配电技术和电气自动化技术进行有机的融合,使城乡电力网络运行能力得到不断提高,使电气自动化技术在城乡电网中得到普遍使用。电气自动化技术的使用范围比较广,小到电气开关,大到电力工程中都包含电气自动化技术在其中,电力工程的不断发展进步直接受电气自动化技术的影响。 2电气自动化技术在电力工程中的使用 2.1电网调度中使用电气自动化技术 电力工程在运行的时候,以计算机和显示器等设备为基础开展了电网调度工作,为今后电网调度工作研究提供了重要的根据。在电气自动化技术作用的影响下,工作人员可以对电网的运行情况进行实时监控,同时也可以传输信息数据,从而使电网调度工作得到了较好的开展。电力运行过程中,电网调度起着至关重要的促进作用,电力运行的积极作用要想得到较好的发挥,就要高效的开展与电网调度有关的工作。在传统电网调度工作中,工作人员对于电力故障的反应情况不能及时的了解,这就会导致安全事故发生,给电力企业造成了很大的经济损失。通过电气自动化技术的使用,工作人员可以借助大屏幕将电网的运行情况进行及时的监控,可以及时发现故障,并找到解决问题的办法,从而使电力运行的风险得到有效降低。 2.2变电站中使用电气自动化技术 首先,电气自动化技术是建立在计算机和现代通信技术等电子技术基础上的,使电力企业实现了对变电站设备的整合和优化,使人力资源的利用率得到了提升,使电力工作者的工作压力降低了,促使电力企业朝着更快、更好的方向健康发展。其次,在变电站中使用电气自动化技术,使工作人员可以更好地检测变电站设备的运行情况,从而使电气设备的性能得到较好的发挥,使电力运行的可靠性和安全性得到较好的保障。再次,通过使用电气自动化技术,将传统的设备淘汰了,使变电站的电力运行情况得到了较好的控制,从而使电气设备实现了可视化和智能化。最后,变电站运行中的大多数任务都可以通过电气自动化技术实现,为电力现代化发展打下了良好的基础。总之,在电力工程变电站中使用电气自动化技术可以促使电气设备得到不断更新,实现了对电气设备的监管,使变电站的运行成本得到有效控制。 2.3分散测控系统自动化的使用 电力工程发电厂分散测控系统中,通过使用高速数据通讯网、工程师工作站以及过程控制单元可以对其生产情况进行有效的监控和测试。借助过程控制单元,在生产运行的过程中通过接收电气量、热电偶、热电阻等信息,可以对运算的参数和结果进行处理,从而实现对电网的监控,使电气自动化的控制、保护和检测等性能得到不断提高。 2.4计算机操作系统中使用电气自动化技术 首先,在电力工程中,电气自动化技术已经得到普遍使用,同时计算机操作系统的引入,可以实现及时记录电力信息,还可以对电气设施的运行情况进行及时反馈。其次,将电气自动化技术广泛使用到计算机操作系统中,可以高效确认工作人员反馈的信息,使信息误差得到有效控制。再次,可以实现对电力工程的高效管理。通过使用计算机操作系统,可以严密监控电力运行情况,对有关信息进行认真分析,促使工作人员更好的开展工作。最后,只有合理选择计算机操作的监控模式,才能确保电力系统的运行更加的可靠、安全,使计算机操作系统的工作效率得到不断提高。 3电气自动化技术在电力系统中的发展 3.1实时仿真系统 如今,在电力系统中负荷动态监测和仿真建模已经得到了普遍使用,电力系统中已经将实时数字模拟仿真系统引入其中。仿真实验室的环境特征主要表现为实时性和混合性,这样就可以给电力系统的稳态实验和暂态实验提供更加可靠、更加真实的实验信息,给多种电力控制装备提供了比较封闭的闭环系统,为科研人员提供了良好的新装备实验检测空间。 3.2实现人工智能化 伴随着电气自动化技术的飞速发展,在电力系统以及元件当中进化理论、模糊逻辑以及专家系统已经得到广泛使用。比如,设计与规划电力系统整体性能、电力系统元件的故障清查以及分析电力系统的运营情况等。伴随着电力行业的发展和进步,电力系统中有关智能控制的理论研究越来越普遍,这就使得现代电力系统的智能化水平得到了不断的提高,电力系统运营的稳定性、可靠性和安全性都得到了不断的提升。 3.3智能保护与综合自动化 伴随着电力系统中自动化保护理论的飞速发展,电气自动化保护设备在许多领域都得到了普遍使用,比如网络通信技术、微机技术、综合自动控制技术、人工智能技术以及保护装置适应技术等,这就使得电气自动化保护设备的智能控制功能得到不断强化,提高了电力系统运行的安全性。对分层式综合自动化装备的研究和使用,使电力系统电气自动化的使用范围变得越来越广泛,在不同电压等级的电站中都可以使用。如今,电力系统中对智能自动化保护技术和综合自动化控制技术进行了深入的分析和探究,使其技术含量在国际上已经遥遥领先。 4结束语 伴随着国家经济的飞速发展,电气自动化技术水平也得到了不断的提高。如今,电气自动化在电力工程中已经得到了普遍使用,促使电力系统稳步发展。随着人类社会的不断进步,对于电力的需求量在不断的增加,电力自动化水平的不断提高,给电力系统的安全运行提供了较好的基础保障,从而使电力工程的发展水平得到了不断的提高。 作者:温馨 单位:广州市南电电力工程有限公司 电力电气论文:电力电气工程监理要点与施工质量控制 【内容摘要】电气工程是一项比较复杂的系统工程,它需要方方面面的科学来对其进行支持。对于一项电气工程,首先应该做到对这个工程进行科学的规划,了解工程的投资效益及工期。本文将从电气工程的重要性、电气工程监理的原则、电气工程监理的要点以及电气工程监理的措施等对电力电气工程施工质量的监理进行探索。 【关键词】电力工程;电气工程;监理要点;施工管理 一、引言 电力给人们的生活水平和日常生产提供了最基本的保障,电力是人们生活不可或缺的重要部分。随着社会的发展与科技的进步,人们对电力的需求越来越大,并且电力在各领域的发展也在不断深化。从另一方面来说,能够影响工程质量好坏的因素有很多,这些因素会贯穿于工程的始终。故而,只有在施工的过程中更好地控制施工因素,严格依据施工要求及程序做事,严格规范工程质量,才能使得项目得到更好的质量保障。此外,随着社会以及科技的不断进步与发展,电气工程的作用范围也越来越广泛,其要求也越来越繁琐,但工程建筑里的电力系统却很难维持。故而,在建筑施工中的监理工作是控制质量的重要环节,它直接影响到建筑工程是否能够正常稳定地使用。关于建筑电气工程的监理现已成为目前监理工作中相当重要的一个环节,这就需要监理工作的相关人员必须在掌握应用技术的同时提高自身的职业技能,为做好建筑工程的监理工作打下良好的基础。本文将会对电气工程中的安装以及系统的调试中常遇的一些问题进行总结,并提出合理的解决方案。 二、电气工程施工质量监理的原则 由于电气工程在设计许多方面的工程问题,例如土建和给排水等。这都是需要设计方、施工方以及监理方来共同协作完成的,所以,在电气工程质量的监理过程中必须要遵守其基本的原则,主要原则有下列几个方面。第一,应当严格按照相关部门所下发的监管工作的规章及制度进行施工,接受公司的合理委托,按要求做好电气工程施工过程中的监理工作。第二,设计方的责任是掌握工程设计的所有权以及修改权,而监理公司应当依据具体的情况及需求,去决定是否参与设计方的监管及协调,督促设计方在预期的时间内做好工程设计,还应当保证严格符合设计要求以及相关的规定。监理公司还应当监管设计方对设计中一些比较复杂的部分进行讲解,帮助及时发现问题并解决问题。第三,在施工过程中,由于其中一方出现的问题而导致整个工程的质量受到一定的影响时,监理方就可以向设计方寻求整改意见,若是设计方并没有及时给出相应的整改意见,监理方就可以依照实际的情况提出合理的技术改进要求,但是需要对改进的要求进行详细的记录,并及时通知设计方,得到设计方的认可。第四,监理公司的职责还需要监督施工方对设计文件进行详细的阅读,对设计方案有一定程度的了解。假如在施工过程中发现设计方面存在着问题,不能独自对设计进行修改,必须通过设计方的认可,通过双方的共同协商来进行决策。必须在接到正式的通知之后,才可以对设计内容进行修改。监理公司是代表业主对施工过程进行监察的。故而,如果施工方在现实的施工过程中发现任何的错误及问题都可以向监理方和设计方反映。第五,依据业主提出的设计要求进行变更,或是因为其他任何方面的原因从而对原设计进行变更,电气部门不应当完全依照自己的想法去进行修改,应当在业主方以及设计方作出设计修改后,把修改后的文件提交给监理方,通过监理方才可以对修改后的文件实施监理工作。 三、监理过程中的要点 (一)施工前的监理。 在项目开始成立之际以及合同开始签订之时,监理公司就应当去选派符合施工监理专业要求的监理师去进行工作,对施工过程的详细状况以及业主自身的想法进行了解及沟通,例如在电气工程的施工中,监理方就应当选派出专业的电气监理工程师对相关的电气专业施工设计进行详尽的了解,并且能够快速熟悉电气专业的设计内容,做到对将要施工的设计内容了如指掌,例如,主要的电器设备配置以及施工项目的配电系统等方面的内容。在施工之前,监理方就一定要做好准备工作,并能够依据实际的情况来适当分配不同的工作,从而全面做好施工前的技术以及材料准备等工作。 (二)施工中的监理。 在施工的过程之中,电气施工在开展之前的一段时间,经常是先进行土地的基础建设,监理工程师应当督促施工单位去严格禁止不符合施工设计的施工工作和质量验收等状况的产生。这就要求施工单位要对自身进行检查,合格后填写检查的检验单,在监理工程师进行审查之后,应与施工单位的有关人员共同到施工的现场进行现场勘察。一是严格检验所采用的材料,除了材料的种类以及规格必须符合设计的要求之外,还应当确保在施工中所采用的所有相关材料的质量都合格。二是进行基础的施工时,必须第一时间配合土建等方面做好强弱电进入业主家穿墙管和水管的装配准备工作,处理好相关问题。三是在主体进行施工时,最重要的是对所使用材料的质量进行严格的把关,如电气管材以及线盒等重要零件,在检测到不合格材料时,必须坚持不能采用。详细填写每一批材料审批表,只有在检测合格以后才可以进行采用。考虑到施工结构以及电线保护层厚度的原因,预埋的电线不能留在钢筋的外侧,在同一点处也不能有三条及以上的管路的交叉,不能将线管并排进行捆绑。另外,一些捆绑在一起的零件如管与盒,管与管之类都应当对其牢固性进行检测,保证其捆绑牢固。 (三)施工后的监理。 当施工单位的工程达到竣工的条件时,施工单位应当进行自查及自纠,随后根据结果认真填写竣工检查单,竣工检查单主要是对工程的检验审批、工序合格签证、原材料合格签证、其他合格测试等材料进行分析,并把竣工的所有材料全部报给监理机构,提出竣工申请验收。 四、加强电气工程施工质量控制的对策措施 (一)在施工前对设计图纸进行认真的会审。 自项目立项时开始,相关的施工人员就应当尽快投入到工程的施工状态,施工方应该积极主动和设计方对施工过程进行交流及协商,了解客户公司的具体情况,了解所施工工程的具体用途等,认真详尽地了解及分析设计图纸,同时还应当督促设计方尽快交出图纸的会审意见,从而能够快速顺利地进行下一阶段的工作。 (二)加强施工过程中的质量监理与控制。 施工的监理单位在控制施工质量时,所应当依据的是经过上级审批的设计图纸以及厂家的要求或者相关制度的施工文件等。所以,施工单位应当严格按照设计图纸来进行施工,监理人员应当严格监督施工方,不能令其随意修改原本的设计图纸。并且,监理方还应当向施工单位进行施工技术的交流以及设计图纸的会审工作,使施工方能够更加了解图纸,掌握图纸的图意。另外,监理人员在会审设计图纸时,还应该与排水,安装空调的相关专业技术人员进行及时的沟通与交流,通过协商去完成设计图纸的会审工作,从而及时发现并解决设计图纸中所存在的各类问题。在施工的过程中,监理人员还应当监督施工单位遵循相关的施工制度严格进行施工,加强对内部进行管理,保证每一个工序都可以顺利认真地完成。完成一定的工作后,施工方还应当进行自我检验,对施工中的每一个细节都进行严格细致的审查,尤其是一些隐蔽的工程。而这些都需要监理人员对设计图纸和施工中存在的隐蔽工程非常了解和熟悉。一个施工项目从最开始的立项到施工的设计再到施工的进行最后到竣工验收,这是一个复杂且相当漫长的过程,在这期间需要各个相关单位进行组织、参与及协商来共同完成,虽然每个单位和组织的立场一定是有所不同的,但他们有一个共同的目的,就是使这个工程可以很好地完成,所以,在施工过程中的协调工作是整个建筑工程管理中相当重要的一环。 五、结语 在电力电气施工过程中所出现的问题可能是施工过程中任何一个方面的,故而对监理工程师的要求就是不仅仅要具备良好的职业素质及职业修养,还应当去掌握相关的专业技术知识及资料,了解所处行业中高新技术的发展趋势及动态,严格遵循相关施工规定。与此同时还要求监理工程师具有一定的实践工作经验,娴熟的专业知识,能够做到防患于未然,从而就可以更好地保证电力电气施工工程的质量。 电力电气论文:电力电气自动化系统及元件技术的运用 摘要:在信息化以及网络化逐渐发展的进程中,我国的电力事业也经历了巨大的转变,实现了电力电气的自动化。而在电力电气实现自动化后,相关的电力系统以及元件也开始向着自动化的方向发展,这样才能够满足如今电力系统自动化发展的需求。本文主要就针对电力电气自动化的点开系统及元件技术的运用进行了简要的探究,仅供同行交流和参考。 关键词:电力电气自动化;电力系统;元件技术;运用 随着电力市场竞争的加剧,电力企业要想能够实现长远的发展,就必须针对自身的技术水平进行有效的提升,使得电力电气逐渐向着自动化的方向发展,从而最大限度的满足电力市场发展的需求,保障电力供应的充足性和电力应用质量。而要想使得电力电气可以有效的实现自动化,就需要从电力系统以及元件技术的运用两个方面入手,这样才能够使得电力系统实现自动化的升级,从而更好的实现电力电气自动化的转变。下面本文就针对电力电气自动化的电力系统及元件技术的运用进行深入的探究。 1电力电气自动化技术的发展 1.1电子开关 控制电力电气设备运行的主要构件就是开关,开关是一个基础性元件。电子开关的运行主要基于交流变频技术的应用原理之上的,最早出现的电子开关就是交流变频电子开关,然后在自动化技术逐渐发展的过程中,又衍生出全控制式的电子开关,现阶段,相关的人员又研究出一种新型的电子开关,该开关就是复合型电子开关,在这种开关的基础上,相关的人员成功的研制出了功率集成电路电子开展,这一电力开关在目前的电力电气设备中得到了广泛的应用。 1.2电路的发展 电力电气自动化的电力系统在实际的应用中,电路也逐渐实现了自动化,并且电路的发展从开始的低频逐渐向着高频转换。在利用普通晶闸管的过程中,主要是利用整流来实现对直流传动变换器的控制,使得交流变频传动能够与直流传送变换器之间实现交叉作业,从而构成交-直-交变频器,有效的保障了电路的应用合理性。在电力电子器件不断发展的进程中,其逐渐由一代转变为二代,PWM变换器也开始进一步的得到应用。在该变换器加大了利用率后,使得电力系统运行的功效得到了明显的提升,同时也使得电网受到的高次谐波的影响降低,保障了电网运行的安全,使得电动机在低频区域运行过程中存在的相关问题得到了良好解决,而在对PWM变换器进行深入利用的过程中,其所具有的一些弊端也逐渐暴露出来,这时候就需要针对其进行改进,这就衍生出了谐振式直流逆变器电路。 1.3其他自动化技术的发展 我国电力电气自动化系统中,除了电子开关、电路得到了有效的发展之外,其他的自动化技术也得到了有效的发展,其中就包括调速器以及变频器等。这些自动化技术的发展,是建立在科学技术发展的基础之上的,在科学技术发展的进程中,调速器以及变频器也不断的进行更替,使得电力电气自动化水平得以提高。 2电力电气自动化系统的功能作用 电力电气自动化系统所具有的功能较为全面,相对来说,电力电气自动化系统的应用保障了电力系统在运行上的安全,实现了电力事业可以实现长远的发展。应用电力电气自动化系统,能够及时的发现电力系统中出现的各种故障问题,并积极的采取相关的措施进行解决。除此之外,如果以单元机所具有的运行特征以及电气在控制上所具有的特点来进行分析,就可以得出电力电气自动化系统在实际的应用中,所具有功能主要体现在如下几点:首先,能够实现对变组的保护,使得厂高变也能够实现良好的保障,并进一步的保障励磁变压器的运行安全。其次,可以有效的实现26kV高压厂能够针对电源实现有效的监控功能,保障厂用电压能够实现轻松的切换,保障相关装置可以有效的进行状态的监控,并能够手动来对系统进行启动。再次,可以使得高压变压器得以良好的操控,而且能够使得2台机可以进行联用。然后,220kV开关以及500kV能够在联网上实现自动化以及手动化的联合应用。最后,就是能够使得变组断路器以及隔离开关能够得到有效的操作以及控制,使得低压厂能够用相关的低压装置进行监控。 3主要的电力电气自动化元件技术 3.1全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 现阶段,我国在对电流以及电压定额进行研制的过程中,需要对开关的时间进行分阶段的控制,使得不同的元件都可以发挥出其应有的作用。在相关技术发展的进程中,交流变频技术逐渐得到了应用,这一技术在广泛应用的前提下,各种不同的全控式器件也逐渐开始产生,而其中最为常见的就是GTR全控式器件,但是这种器件在实际的应用中,很容易受到各种因素的影响,而使得器件出现各种不同的问题,这在一定程度上就使得相关人员在对器件进行个性化设计的过程中,只专注于进行保护线路的设计,而忽视了对线路的优化设计,从而使得线路组成过于繁杂,无法使得相关的人员清楚掌握线路的走向。 3.2交流调速控制理论日渐成熟 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节产生PWM信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。 结语 综上所述,电力电气设备融合了先进的网络技术以及信息化技术,逐渐实现了自动化。在这些先进技术的应用下,电力电气设备的发展与原件技术之间的关系更加的密切,电力电气设备的发展推动了原件技术运用效率的提升,使得电力电气自动化的电力系统实现了整体质量的提高。然而,即使是这样,我国的电力电气自动化发展水平依然无法与西方发达国家相比,我国的电力电气自动化还有着较深的发展潜力,还需要相关的研究人员能够更为深入的进行研究,从而使得我国的电力电气自动化水平能够赶上世界水平。 作者:齐秀锋 单位:海伦电业局 电力电气论文:电力工程中电气自动化的作用 0前言 电气自动化技术是电力工程的基础。通过电气自动化技术可实现满足自动检测、自动计量、自动调适和供电、配电、发电无缝连接的传输平台。随着我国智能电网以及超高压、特高压电网的不断推进和大量采用,无论是大专院校,还是科研机构、厂矿企业都看到了这一巨大的市场潜力,不断地把研发重心和投资主体向电力工程的智能化方向转移,其中作为电力工程最基本、最重要的技术—电力电气自动化技术来说,就成为现代信息化条件下电力技术革新的突破口。 1电力电气自动化介绍 本文讨论的电力工程电气自动化技术,摒弃了传统的以强电为主的电磁式继电器控制模式,主要突出的是以现代的互联网技术、微机技术为基础的电子信息控制技术,它包括信号检测、传输、计算、执行、反馈几个部分,对现场的信息采集,把模拟量转化为数字量,通过逻辑运算进而控制在线设备、设施运行。实现了自动诊断、自动检测、自动控制功能。达到快速、高效、精确、安全、经济的控制运行目的。 2电力电气自动化对电力工程的影响 2.1提高测量精度 我国电力工程已经规划在建设坚强智能电网的过程中,必须确保自动化、数字化的要求。我国地域广阔,环境复杂,对于坚强智能电网中的智能配电网来说,同样需要高度的自治性,特别要求电气测量精度比传统测量技术更快更准确,这样才能确保电网数字化继电保护、故障测距、电网暂态稳定性监控、输电走廊的分相技术、电网实时PMU、WAMS的监控和测量高精度运行。传统的电力工程计量系统整体误差达到0.7级。假设CT、VT误差都是0.2级,信号在电缆输送过程中受到电磁干扰又会带来0.1级的信号误差。进入到A/D转换环节后,电能表自带的VT和CT同样会引入额外的0.2级信号误差。和传统电气测量方式相比,采用EIT作为基础原件的电气自动化技术系统误差可以降低45%。主要原因在于采集的模拟信号在一次转换成为数字信号,通过全光纤系统传输,不需要二次转换就直接投送到合并单元。同样假设ECT、EVT误差等级为0.2级,由于传输信号为数字式,在全光纤传输过程中不会受到电磁干扰,免去了二次转换环节。因此以EIT为基础的电气自动化测量系统误差仅为0.4级。 2.2提高对配电网保护性能 经过大量实际运营数据分析和动模实验表明,传统电气技术在智能配电网保护过程中,当故障发生在设定区间外,一旦传统电磁式原件出现饱和现象,就可能会导致继电差动保护误动作;而当故障发生在设定区间内时,传统电磁式原件差动电流中出现的谐波就可能会导致继电差动保护动作时间被延长甚至出现拒动。在电网长输距离保护中采用电气自动化技术后,由于电子式电流互感器不存在磁饱和,二次侧电压响应波形可以更好地反应一次侧的电压暂态过程,降低电压基波幅值误差,使得保护范围扩大,有利于继电保护的迅速、灵敏、可靠,大大提高了电网系统的保护性能。 2.3满足暂态保护的要求 目前我国有关实验室进行过针对EIT暂态仿真实验。从实验图形和数据分析,总的来说EIT具有较宽的带宽和较小的相位延迟,动态和线性特性都很好,可以迅速测量出高频信号的幅值和相位,为暂态响应提供可靠的数据,满足智能配电网灵敏、安全、高效的暂态保护要求。同时,我国的电力系统正向高压、特高压方向发展。大容量、远距离的输送要求需要选择高度自动化的、精细测量、全数字化的智能手段来保证安全、经济运行。传统的电力设备局限于自身的结构和技术特点,只能对工频参数进行测量,在系统运行中很容易受到电路振荡、电阻阻尼、磁饱和影响而失真,因此,在智能配电网中基于暂态保护原理的电子信息技术会逐渐取代传统测量技术。 2.4可以准确测量畸变波形 大电网、智能化的时代来临,造成即插即用的电力电子设备越来越多,许多不确定因素也随之出现,如电网安装了更多的智能断路器、闭合开关,增加了通断开合的几率,以及大量的电子设备,都会造成电网波形畸变,对电网的运行参数产生干扰,使其分布的频率复杂。传统的电磁式设备动态范围窄、频率特性差,无法实现在复杂频率条件下的测量和保护工作。电子式电气控制技术解决通过记录暂态和稳定条件下的工作状态,分析一次大电流的值,确保了在频率复杂条件下的测量和保护工作。 2.5增加对智能配电网维保的安全度 以微机为代表的电气自动化技术从结构上来说,与传统电气技术相比,省去了复杂的绝缘结构,不需要使用绝缘油品,避免了高温失效、燃烧爆炸的发生,减少了大量的不必要的危险性检查工作和定期更换绝缘油的繁琐;同时,由于集成电路大量使用和光纤信号传输方式,小电流信号改善了对传输通道的冲击和材料质化,不需要高频度的检查和检测,极大地缩减了工作量,现有的检测模式也可以得到优化。通过在线监测、后台报警即可排查隐患,既安全又高效。 3结束语 综上所述,以电子信息技术为基础,以及大规模集成电路的开发,都为电力工程电气自动化技术提供了广阔的天地。随着我国高压、特高压电网的开发,以现代电力电气自动化技术为代表的智能电网一定会成为电力工程发展的趋势。这也是解决电力工程技术落后的最好选择。 作者:苏琦 单位:郑州煤炭工业技师学院 电力电气论文:电力电气工程施工质量监理分析 1背景概述 经济的不断发展,促进了社会文明的进步,电力在人们的正常生活中扮演日渐重要的角色,应用范围也越来越广泛。人们对于电力的需求也在逐渐增加,电力电气的工程建设要求更为迫切,然而电力工程的特殊性决定了它的质量要求必须更加严格。所以,对于电力电气工程项目的建设来说,提高质量是必然要求,有效途径就是质量监理。质量监理是一个十分重要的环节,贯穿项目的全程,不仅影响工程施工效率,对于施工效率和工程质量的提高也有着十分重要的现实意义。电力电气工程项目属于比较特殊的工程,有很多因素都会影响到工程质量,所以在施工前期、过程中、以及后期加强监理力度都是十分必要的。工程监理通过对各方影响因素进行控制,协调各方利益,才能保证电力工程项目的建设目标如期实现。然而,在目前的工程监理工作中还存在不少的问题,监理工作并没有发挥出应有的作用,施工监理力度还有待于进一步加强,监理工作也需要进一步改进。 2电力电气施工中经常出现的问题 2.1图纸的设计问题 以前的电力工程设计的时间一般有3个月,但是对于现在来说,由于工期不同程度的缩短,留给图纸设计的时间大概只有1个月,设计时间比较紧张,这也就意味着设计工作的效率必须提高。在具体的电力电气工程建设过程中,图纸审核尚未完成,但是工程建设却已经开始进行的现象并不少见,这样做很有可能会给施工方带来不可预知的麻烦,比如标准层的施工时间平均下来每一层只有4~5d,有时候会出现索赔、变更问题,增加不必要的成本。 2.2工程施工过程中的问题 2.2.1安装开关和插座盒或接线时的问题 安装开关和插座盒,或者接线时,有可能出现以下问题:线盒预埋时,普遍存在过深现象;标高不符合要求;有时候由于施工技术原因,面板和墙体之间会出现巨大的缝隙,施工质量不达标。 2.2.2进户管预埋的问题 进户管的预埋和线盒预埋一样,也会出现预埋过深的情况,并且有时候本来需要的是厚壁钢管,最后却用了薄壁铜管,部分施工材料并不符合施工要求。但是,当进户管预埋的深度没有达到要求的时候,就会造成巨大的位置偏差,转弯处需要作烧弯处理,上墙管和电焊驳出现直角。 2.2.3灯具和吊扇的安装问题 灯具和吊扇的安装也会出现一定的问题:灯位位置偏移、没有处于中心;每排灯具的水平度和直线度缺乏准确性;选择不当的材料造成质量问题,影响美观程度,比如天花吊顶,如果简灯开孔太大,看起来就会很不美观。 2.2.4导线接线问题 在导线接线时会出现多股导线没有使用铜接头而是仅做成半成品,并且没有扩锡;开关和插座的连接时,接线端连接的导线数量过多并且没有按照顺序排列,线头直接裸露在外面;导线的色标不统一,很容易使后续工作人员分不清楚。 3电力工程监理对策分析 3.1规范图纸审核过程 首先,必须对建筑结构比较了解和熟悉,通过审核结构图纸,看平面布置和标高情况,及时发现问题,确保图纸的有效性和科学性;其次,对于消防和给排水与桥架的并列间距,看设计图纸是否给符合规定要求,对于一些比较复杂的情况,设计方面要拿出更加具体和详细的施工图解,仔细审核;考虑到火灾问题,图纸审核中要注意确认预留管线和模块的位置与数量是否同施工要求相一致。 3.2施工时的监理措施 3.2.1施工质量的监理工作 施工质量的监理工作,开展依据是上级批准的图纸和技术相关说明书,这就要求施工方必须严格遵守图纸要求,严格按图施工,保证工程质量。监理者必须督促施工方的行为,使他们的施工过程严格遵守设计图纸的要求;除此之外,还要注意保证设计方与施工方要及时进行技术交底和图纸会审,注意这两项,才能对图纸细节和设计意图更加了解。 3.2.2施工过程中应注意细节问题 对于施工过程的监理工作应注意细节问题,工作人员必须要具备一定的专业知识,对于工人的施工操作有一个基本的判断能力,清楚相关的规定和标准,做出科学的督促,及时纠正出现的不良施工现象,杜绝违规操作行为;基础施工应配合土建,做好预留、预埋工作;主体施工对材料要保证质量,坚决拒绝不合格产品,材料审核工作必须要严格;充分考虑保护层的厚度等因素,保障施工的科学性。 3.2.3监理人员应与设计者及时沟通 工程监理人员还必须与设计者进行及时有效的沟通,做好督促工作,会审图纸时,要与空调和排水等方面的施工者和设计者进行有效沟通,找出不足和需要改进的地方,并且及时纠正错误。施工时,监理人员应该对于施工方的质量管理工作予以督促,规范施工操作;每一道工序都要认真对待,完成之后施工方要自己先检查,确保没问题之后就可以填写单据,之后再由监理人员进行检验。监理人员在进行检验工作时,必须严肃对待,加大检查工作的力度,确保合格之后才能允许进行下一步骤。为了尽量避免某些将来可能会出现施工问题比如错位和碰撞等,监理人员还要注意互相之间的配合工作。 3.2.4注意协调各方利益 电力工程项目十分复杂,一般需要多方努力才能完成,主要包括三方,即设计方、施工方、监理方,在项目实施过程中各方的利益协调非常关键,利益冲突对于施工质量的提高十分不利。有效的监管和督促措施,可以保障施工的有序进行,具体来讲可以通过对施工材料和工艺的监督,保证承包方能够按照合同规定进行;对于承包方在施工中遇到的困难或者问题,监理方都应该尽力协助解决,保障各方的切身利益。 3.3细化监理实施细则 制定更为详细的工作规范和实施细则,确定合理的监理工作目标。电力工程的施工质量监理工作必须有一套严格的执行规范,严格要求工作人员的行为。对于质量检查标准和评定验收工作必须有明文规定,确保监理工作遵守一定的章程进行,使施工单位和操作人员对于自身的职责有一个明确的认识和了解,清楚自己的任务以及应当发挥的实际作用,每种工作和工序之间要进行科学的衔接;建立完善的质保体系,明确质检人员的职责和权限,落实工作内容。电力工程与其他项目不同,它有很多独特之处,因此,工程的质量监理工作量很大,监理工作人员要注意对影响施工质量的因素进行有效控制,落实管理工作,加大工程监理实施力度,为电力电气工程的施工质量的提高提供可靠的保障。 4结语 电力电气工程项目主要包括工程立项、图纸设计、工程施工、验收等几个重要步骤和程序,在这个过程中涉及到许多单位,必须由多方共同参与,为一个工程目标而努力。虽然工作重点各不相同,但是彼此之间有着共同的利益和目标,施工的顺利进行,要求各方必须要加强配合,做好协调和控制,保证施工目标能够实现。 作者:林烽 单位:福建闽能咨询有限公司 电力电气论文:电力企业电气工程项目管理研究 工业和民用建筑都会使用到电气工程,所以电气工程项目管理非常重要,设计工程的质量、工期、投入等多方面内容,质量关系建筑整体的设备安全以及能源消耗,对建筑使用功能有直接影响,所以电气工程项目管理必不可少。 1电气工程项目管理 1.1电气工程项目管理的定义 对电力企业而言,在市场经济环境下,随着电力供求关系由卖方市场转向买方市场,逐渐向法人企业转变,电力市场竞争日益激烈,提高服务质量和开拓市场就成了电力企业(供用电施工企业)搞好经营管理的主题。但电力企业的管理,关键在于项目管理,项目管理的好坏直接影响到企业的信誉、效益,能否在电力市场占有一席之地。与一般项目管理一样,电气工程项目管理就是由一支项目团队执行一定的规程、运用一定的工具和技术、做出一定的经济分析、按照一定的流程来满足或超越客户的需求和期望,完成既定的电力供应与安装任务的全过程。成功的电气工程项目管理,对项目团队、所执行的规程、所做的经济活动分析、所使用的工具和技术以及工作流程(程序文件)等方面都有着严格的要求。 1.2电力企业电气工程项目管理的现状 现在我国的电力企业在电气工程项目管理上属于粗放管理,将管理的工作下放到部门和工作人员,寄希望于他们能够自己完成,得到好的效果,可是导致了项目的延期;也有一些是有计划和目标的,但是却缺乏执行。有些电力企业的项目管理杂乱无序,企业软硬件管理不科学、不规范,设备器械随意摆放,没有使用计算机进行全程管理。有些企业的规划部署并不合理,进度要求不统一,相互的配合不和谐,延误了进程。一个项目进度要有科学的管理,如果放任其发展就会导致其工期延长,人力和物力有所浪费,当纯的对工期进行追求,就会降低质量,留下安全隐患。 2电力企业电气工程项目管理内容 时间、成本和质量是电气工程项目所需要管理的三个主要内容,任何项目对这几个要素都有一定的侧重,保持这三个要素的平衡才能够保障项目的顺利完成,所以应该要做好这些要素的平衡和管理工作。 2.1项目进度管理 项目进度管理是对项目进展的不同阶段以及最终完成期限的管理。主要是为了让项目可以在计划时间内完成目标,该项管理有计划的制定以及进度的控制。电气工程项目的进度管理对动能转供间歇应该要最大限度的降低。 2.2电气工程项目质量管理 项目质量管理是为了让项目的结果能够满足质量标准,而质量是企业生存之本,电力企业中一个线路故障就会导致大范围的停电,造成巨大的社会损失,对电网的经济损失严重,所以电气工程项目质量管理应该要高标准,严要求,施工企业应该要把好管理关,能够让施工质量得到保障。建立项目质量保证体系。为了让项目不同阶段的结果都能够达到质量要求,项目小组在开始项目前应该要进行质量标准制定,建立相应的规章制度以及责任制度,这样才可以让质量按照既定的方向完成,也可以超标完成。工程施工质量管理。施工之前,对会造成电气安装工程质量的隐患进行排除,对不同环节都进行有效的管理和控制,让工程的整体质量有保障,施工的时候,采取现场技术管理工作责任制,以科学务实的要求来敦促自己。各项技术政策要落实到位,让工程技术有序完成,集中注意力放在技术管理上,让工程质量获得提升,减少工期,提升经济效益。施工质量管理要以图纸、施工、验收作为管理的重点内容,对质量的标准严格制定,完善管理制度。对会造成工程质量的要点和部位、因素给予关注,安排专员来管理负责。建立质量信息反馈系统,对质量信息进行收集和传递,及时的上报项目经理,以便根据获得的信息来调整施工,对偏差进行纠正。 2.3电气工程项目成本管理 成本管理是对项目成本进行控制,对成本的使用和执行进行了解,及时调整偏差,寻找原因,用技术和方法来让项目满足客户的要求,完成目标成本。企业的经济效益增长都是以利润最大和成本最小化作为基础的。项目成本控制的优劣对项目管理水平可以直接体现出来,企业管理中项目成本管理是必不可少也是非常重要的,在电气工程项目整个过程都有所体现。电器项目成本管理的要点有以下一些。提升企业员工成本控制的意识。电力企业的生产人员以及外包单位都是成本控制的主体,材料费、人工费、机械费都得到了控制才能够提升整个项目的经济收益。所以,提升一线人员的成本意识,做好自我管理,让职工能够意识到成本控制的重要性才能够让企业效益提升得到满足。项目工程成本管理基本数据有总目标成本、人力资源、材料、实际成本等,这些数据都是进行成本管理,成本预测和控制的依据。 2.4电气工程项目安全管理 贯彻“安全第一、预防为主”的安全生产方针。安全工作是企业的生命,也是最终完成项目目标的保证。电气工程项目的安全管理离不开加强检查监督、强化基础工作、落实安全责任三个环节。就电气工程项目的安全管理,它贯穿在从签订施工合同、进行施工组织设计、现场平面设置等施工准备工作阶段,直至工程竣工验收活动全过程。所以,电气施工企业要以安全管理为先导,确保员工的生产安全,对设备和物资进行保护,提高员工积极性,安全的生产条件才能够有高效的生产效率。 3结论 当前时代是机遇和挑战并存的时代,电力企业的发展要以管理为依托,提升自身的竞争实力,做好项目管理才能够获得前进的动力,保持持续发展,所以电力企业工程项目管理对企业来说是非常重要的事情。 作者:于鹏 单位:唐山三友氯碱有限责任公司 电力电气论文:电力线路及电气设备安全检查分析 1电力线路的安全检查 1.1架空线路的安全检查 ①电线杆有无出现倾覆、腐朽或基础下沉等问题。②在架空线路下方有无堆放强腐蚀性、易爆性或易燃性物体。③在架空线路铺设的周围有无危险建筑物或构筑物。④架空线路上有无杂物悬挂。⑤板桩与拉线的固定情况是否牢固可靠。⑥架空线路接头部位有无腐蚀、老化、过热或断掉等现象出现。⑦避雷装置的安装情况是否良好,有无绣断情况发生等。这些看似不起眼的检查工作,一定要从细节处入手,不能有丝毫的麻痹大意,以保证检工作的全面性。 1.2电缆线路的安全检查 电缆线路通常需要布置在地面以下,这就决定了要想做好电缆线路的安全检查工作,就必须要对地下线缆的敷设方式、走线方向、结构布置和电缆头布置等情况进行详细的调查和了解。所以每个季度要对地下电缆进行一次安全检查,遇到特殊情况如洪水、特大暴雨等还要增加检查的次数。检查的主要内容如下:①电缆终端和瓷套管有无放电痕迹或破损情况,对于填充有电缆油或电缆胶的电缆终端头等,还需要检查其有无漏油或漏胶情况。②对于裸露在地表之上的电缆线,在检查有无损伤、锈蚀或支架脱落等问题的同时,还要检查电缆线路附近有无强腐蚀性或易燃易爆性物体堆放。③对于地下敷设类型的线缆,检查线缆的敷设保护物和盖板的情况是否良好,线路的标桩是否完整。④电缆沟内是否有渗水或积水情况、是否有易燃易爆或腐蚀性物体堆放。⑤线缆线路上各种接地情况是否良好,有无锈蚀、断股或松动问题等。由于电缆线路通常深埋于地下,所以检查周期会长一些,检查工作的难度、强度也更大一些。 1.3车间配电线路的安全检查 同线缆的安全检查类似,要想做好车间配电线路的安全检查工作,就需要对车间配电线路的辐射情况、结构形式和配电箱位置等情况先进行详细的调查和了解。通常需要一周一检,而具体的检查内容主要包括以下几个方面:①车间配电线路的导线有无发热问题。②线路有无负荷问题。③检查配电箱、开关、分线盒、母线槽和熔断器等的实际运行情况,尤其是对线路母线接头的腐蚀、损害情况和接线情况进行详细的检查。④对线路上及其周边的情况进行检查,确保不存在影响线路运行的情况,如导线上有悬挂物等。⑤对于那些敷设在腐蚀性或者潮湿环境中的线路,要定期进行绝缘性检查。这项检查工作比上面提到的两种都要复杂琐碎,却又无时无刻不伴随在生产和生活的周围,发生事故的几率也比较高,因此要格外重视,务必保证这项工作的常态化。 2电气设备的安全检查 完好的电气设备是确保各类机械设备正常运行的基础和前提,而电气设备的安全检查则是确保电力设备正常运行的有效手段和措施,所以对电气设备的安全检查进行探讨是十分必要的。下面以电动机、发电机和高、低压柜等电气设备的安全检查为例,对检查工作中的一些要领和注意事项进行阐述。 2.1电动机的安全检查 电动机的安全检查内容主要有:①电动机的电流和电压是否稳定,有无超标问题。②电动机的运转是否正常,有无卡壳问题。③电动机的风扇罩、外壳有无破损问题。④电动机风扇罩内部有无杂物。⑤电动机螺栓的固定是否牢固。⑥电动机在实际运行的过程中有无杂音或异味。 2.2发电机的安全检查 发电机的安全检查内容主要有:①发电机的线圈和铁芯运转是否稳定,进出口的风温是否有超标问题。②发电机内部有无火花或放电问题。③发电机的电压和励磁电流与其一次电流和电压是否保持一致,有无超标问题。 2.3高、低压柜的安全检查 高、低压柜的安全检查内容主要有:①油断路器的油位是否过低或过高。②互感器、绝缘子和断路器的包面是否清洁、干燥,有无破损或放电现象。③高、低压柜的柜顶有无杂物。④断路器、指示灯和转换开关的状态是否保持一致等。 3结语 电力线路和电气设备的安全检查工作是企业生产和居民生活的重要保障,检查工作不但要细致入微,而且还要常态化。发现问题在妥善处理的同时还要及时上报给有关单位和领导,为以后的检查工作提供可以借鉴的经验。 作者:孙绚 单位:南阳市中心医院 电力电气论文:电气设备安全检查电力线路论文 1电力线路的安全检查 1.1架空线路的安全检查 通常情况下,一般每隔一个月就要对相关的架空线路进行一次彻底的安全检查。但是如果在此期间发生特殊情况,如大风、大雨等,必须增加检查次数。架空线路安全检查的主要内容包括以下几个方面:①电线杆有无出现倾覆、腐朽或基础下沉等问题。②在架空线路下方有无堆放强腐蚀性、易爆性或易燃性物体。③在架空线路铺设的周围有无危险建筑物或构筑物。④架空线路上有无杂物悬挂。⑤板桩与拉线的固定情况是否牢固可靠。⑥架空线路接头部位有无腐蚀、老化、过热或断掉等现象出现。⑦避雷装置的安装情况是否良好,有无绣断情况发生等。这些看似不起眼的检查工作,一定要从细节处入手,不能有丝毫的麻痹大意,以保证检工作的全面性。 1.2电缆线路的安全检查 电缆线路通常需要布置在地面以下,这就决定了要想做好电缆线路的安全检查工作,就必须要对地下线缆的敷设方式、走线方向、结构布置和电缆头布置等情况进行详细的调查和了解。所以每个季度要对地下电缆进行一次安全检查,遇到特殊情况如洪水、特大暴雨等还要增加检查的次数。检查的主要内容如下:①电缆终端和瓷套管有无放电痕迹或破损情况,对于填充有电缆油或电缆胶的电缆终端头等,还需要检查其有无漏油或漏胶情况。②对于裸露在地表之上的电缆线,在检查有无损伤、锈蚀或支架脱落等问题的同时,还要检查电缆线路附近有无强腐蚀性或易燃易爆性物体堆放。③对于地下敷设类型的线缆,检查线缆的敷设保护物和盖板的情况是否良好,线路的标桩是否完整。④电缆沟内是否有渗水或积水情况、是否有易燃易爆或腐蚀性物体堆放。⑤线缆线路上各种接地情况是否良好,有无锈蚀、断股或松动问题等。由于电缆线路通常深埋于地下,所以检查周期会长一些,检查工作的难度、强度也更大一些。 1.3车间配电线路的安全检查 同线缆的安全检查类似,要想做好车间配电线路的安全检查工作,就需要对车间配电线路的辐射情况、结构形式和配电箱位置等情况先进行详细的调查和了解。通常需要一周一检,而具体的检查内容主要包括以下几个方面:①车间配电线路的导线有无发热问题。②线路有无负荷问题。③检查配电箱、开关、分线盒、母线槽和熔断器等的实际运行情况,尤其是对线路母线接头的腐蚀、损害情况和接线情况进行详细的检查。④对线路上及其周边的情况进行检查,确保不存在影响线路运行的情况,如导线上有悬挂物等。⑤对于那些敷设在腐蚀性或者潮湿环境中的线路,要定期进行绝缘性检查。这项检查工作比上面提到的两种都要复杂琐碎,却又无时无刻不伴随在生产和生活的周围,发生事故的几率也比较高,因此要格外重视,务必保证这项工作的常态化。 2电气设备的安全检查 完好的电气设备是确保各类机械设备正常运行的基础和前提,而电气设备的安全检查则是确保电力设备正常运行的有效手段和措施,所以对电气设备的安全检查进行探讨是十分必要的。下面以电动机、发电机和高、低压柜等电气设备的安全检查为例,对检查工作中的一些要领和注意事项进行阐述。 2.1电动机的安全检查电动机的安全检查内容主要有 ①电动机的电流和电压是否稳定,有无超标问题。②电动机的运转是否正常,有无卡壳问题。③电动机的风扇罩、外壳有无破损问题。④电动机风扇罩内部有无杂物。⑤电动机螺栓的固定是否牢固。⑥电动机在实际运行的过程中有无杂音或异味。 2.2发电机的安全检查发电机的安全检查内容主要有 ①发电机的线圈和铁芯运转是否稳定,进出口的风温是否有超标问题。②发电机内部有无火花或放电问题。③发电机的电压和励磁电流与其一次电流和电压是否保持一致,有无超标问题。 2.3高、低压柜的安全检查高、低压柜的安全检查内容主要有 ①油断路器的油位是否过低或过高。②互感器、绝缘子和断路器的包面是否清洁、干燥,有无破损或放电现象。③高、低压柜的柜顶有无杂物。④断路器、指示灯和转换开关的状态是否保持一致等。 3结语 电力线路和电气设备的安全检查工作是企业生产和居民生活的重要保障,检查工作不但要细致入微,而且还要常态化。发现问题在妥善处理的同时还要及时上报给有关单位和领导,为以后的检查工作提供可以借鉴的经验。 作者:孙绚单位:南阳市中心医院 电力电气论文:电气设备电力工程论文 1.控制配线、配管工程质量 配线是电气设备安装用到的最为重要的耗材,导线与电缆数量和质量事关工程安装进度和质量。建筑物所用的导线和电缆必须由阻燃材料制成,结合图纸要求,选用既符合国家质量标准又合乎图纸要求的导线与电缆。导线穿管是不允许有接头的,而且严格控制线管中的导线数量,以10根为最多上限。同一线管中的导线要求同样的电压,如果导线电压差距较大,需要分别选用线管,如果导线连接的是不同的电表量程,也应分别穿管,接地线和支流回路才可以在同一跟线管中同行。连接导线也要严格按照相关工艺要求,接头需要一般都要采用压接工艺,确保导线界都没有加渣、裂缝问题出现,制作线头一定要规范,密实包扎。配管是电气设备必不可少的材料,所有的配管必须符合国家标准,PVC管是用的最多的材料,一定要确保PVC是阻燃材料制造,而且严格根据图纸和设备要求选用型号。如果需要用到钢管,一定要确保未经腐蚀,不能有任何锈迹,截取钢管时需要用钢锉处理管口,不能存在毛刺,防止割裂或者刺破导线绝缘层。施工时选用配管的管径一定要和图纸要求相一致。需要用弯管设备进行煨弯,煨弯半径必须符合要求。对于薄壁钢管需要借助丝扣来连接,并且整齐排列丝扣,薄壁钢管不能采用焊接方式处理。严格根据相关要求来埋砼,必须达到深度要求,如果配线管需要暗敷就要随墙埋入。 2.控制配电箱安装质量 首先需要根据工程施工实际定植配电箱,确定好是用明箱还是暗箱。如果是暗箱需要认真研究预留洞大小,找平、竖直、确定标高,并将箱体的周边用砂浆填实。如果是明箱,在确定好尺寸的前提下选用合适的膨胀螺栓来固定牢固,确保箱体不能倾斜,箱体的油漆不能蹭破。订货之前认真研究图纸中三相负荷是否平衡,如果不平衡则要及时调整。最后根据调整的具体情况来区分导向的色别,并把具体的参数以书面形式提交供货商家。其次,在安装箱体过程中,第一步要检查箱体的尺寸规格,根据电气施工预埋管的管径和数量开启敲落孔。如果商家已经根据常规需要设计了预留孔,直接打开就行;如果商家没有预设,则要选用专业开孔器根据配管数量和口径来开孔,电气焊开启很容易对箱体造成破坏,同时需要做好开孔处的防腐蚀处理。再根据箱体的形状、大小和图纸及施工环境选择合适的位置。安装牢固以后用水泥灌注,等箱体足够牢固以后再进行箱内走线和设备安装,用专用PE保护线汇流排引连接接地螺栓,不仅能够解决箱体的接地问题,而且能够有效解决钢管进箱焊接灼伤箱体的问题,防止箱体受热变形。安装固定好配电箱以后,需要实施穿线,仔细研究图纸设计,根据要求选好导线规格型号,并且保障导线都要整齐顺直穿入,折弯也应整齐划一,不能高低起伏,更不能出现交叉交合问题。同时,考虑以后维修和优化等后续工作,需要预留一定的导线,根据箱体半周长截取预留导线长度。每一个接线柱上只能接入一根导线,不得已也最多只能接入两根导线。依照图纸对应回路做好编号,并标注控制回路名称。 3.整理好相关资料和竣工图 在施工过程综合考虑安装的特殊环境和业主的临时要求,需要对相关内容作出一定的变更,施工完成以后必须对整个施工做好整理,尤其是对施工过程中的变更一定要在施工图中作出相应的标注,并做好有关资料的记录,最后绘制出完成的竣工图。施工单位与监管人员同时到场开箱检测合格证及相关资料,交工时需要把与之相关的资料和图纸一并教给监管人员审核,确认无误后装入竣工资料档案保管。总之,电力工程相关电气设备安装工艺是一项综合性系统工程,需要安装好电气设备,还需要做好合作单位、各个工种间的相互关系,确保工程顺利施工,保障工程质量和安全。 作者:罗玉苹赵华平单位:国网江西新建县供电有限责任公司 电力电气论文:电气自动化电力论文 一电力自动化发展历程及应用现状 1.1配电自动化配电自动化 就是借助网络,通过计算机系统可以实时了解电力的相关参数,并在此基础上进行配电的设置。自动化技术的应用,一方面有利于降低劳动强度与投入资金,提高工作效率。配电自动化系统可以按照配电容量与规模分为三种:大型、中型以及小型配电自动化系统。通常说来,在进行智能配电自动化系统类型的选择时,必须要与工程建设目标、要求以及未来的发展规模相结合,以确保其可扩展性、经济性以及安全稳定性。配电自动化系统最为突出的优点表现在:具有非常好的灵活性,并且在建设初期,可选择中型配电自动化系统建设类型,装设主站、子站和终端。在今后的发展中,如果需要扩建配电系统,就需要对主站系统的数量有所增加,并且将其中一个主站当作中心站。在智能配电网自动化系统建设过程中,自动化系统的作用是非常大的,但也有很高的要求,如开关设备符合标准要求,又满足管理操作系统,配电自动化系统建设过程中的相关技术指标,可参见标准文件。 1.2电网调度自动化电网调度自动化 就是利用计算机和网络等一系列现代化高科技技术对电网进行自动的调控,所有操作通过软件进行分析和决策,能够做到比人工更加精准,同时也能避免一些意外事故的发生。我国的电网不仅能够供应大量的电力,还要保障供电系统的稳定性和监管系统地安全性,因此电力自动化变逐渐扮演更重要的角色。 (1)SCADA应用系统SCADA系统即为数据采集和监视控制系统。在电力系统中,可以运行的SCADA系统的现场监控设备,实现数据采集、设备控制、测量、参数调整和各种报警信号等功能,即我们所说的“四遥”功能。远程终端单元和馈线终端单元是SCADA系统的重要组成部分,在目前的变电站综合自动化建设中起到了相当重要的作用。 ()AGC应用系统应用AGC系统自动发电控制系统,能量管理系统是一个重要的功能。应用变频调速系统AGC输出模块以满足用户不断变化的需求,使电力系统经济运行情况。AGC应用系统的基本功能有:负荷频率控制、经济调度控制和备用容量监视。AGC应用系统通过对电力系统安全运行的管控,可以对运行中的故障及时报警,然后运用数据采集与监视控制系统对电力的运行质量把关,以提高电力系统的运行质量和运行效果。 (3)仿真应用系统仿真应用系统,根据系统分析各要素之间的关系的基础上,建立系统的体系结构可以描述的行为或过程的仿真模型。在计算机中,运用系统仿真技术创建模拟电网模型,提供仿真环境,可供电力调度工作人员使用。此外,利用仿真应用系统有利于工作人员积累实际经验,提高操作技术。 (4)PAS软件的应用PAS软件主要是通过电网各种实时信息,分析电网运行状态,从而为调度员提供科学的据侧依据,使其制定出最优的电网运行方案,有利于进一步提高电网运行的经济、可靠性。其中,电网各种实时信息主要包括了实时测量值、断路器隔离开关的实时状态等。 二电气自动化的发展趋势 1.平台开放式的发展 电气自动化发展的需要一个通用的平台,先进的技术才可以发挥作用。电气自动化的发展趋势表明,使用标准化接口程序,按目前国家标准,规范使用IEC接口所有电气设备和管理更加简单方便,而且使设备运行编程过程缩短。标准化是电气自动化具有统一接口和编程语法,以及利用互联网技术在设备允许信息交流更容易。实际的操作方式为利用一个和外界相通的接口,实现对电力系统各个部件和相应系统的监视调节,实现有效的管理控制,是电力系统运动技术、信息管理方面的技术核心。 2.操作系统通用化发展 Windows操作系统是目前最为通用的操作平台,其具有操作简单、维护便捷的优点。通常,电力系统的正常运行需要多个系统进行协调,通过内部网络结构实现各个设备系统的有效控制。因此,系统结构的通用化是一大重要发展趋势,其有利于实现电力系统内部的协调一致性,以最大化地发挥电气自动化控制系统的作用。 作者:张举刚单位:万山供电局 电力电气论文:电力电子技术教学电气专业论文 一、“电力电子技术”课程教学改革具体内容 1修改人才培养方案人才培养方案制定得是否合理,关系到本专业的生存和发展。随着现代科学技术的迅猛发展,电类的各专业的界线越来越模糊,各学科相互交叉、相互渗透,电气专业传统的“发电、输电、用电”知识结构已经不能满足当今人才培养要求。因此,对人才培养方案和教学计划要进行适当的修改和调整。由于电气工程及其自动化专业是一个强电和弱电相结合的宽口径专业,而电力电子技术是诸多学科相互交集的学科,是由基础课到专业课过渡的桥梁和纽带,是强电和弱电的有机结合。因此,在修改和调整人才培养方案和教学计划时,要体现出电气专业的“以强电为主、弱电为辅、强弱协调”的主导思想,加大教学力度,要意识到“电力电子技术”课程在电气工程及其自动化专业教学中重要性和必要性,以拓宽学生的知识面,提高学生的工程实践能力和创新能力以及扩大学生毕业后的就业面。 2教材内容的合理取舍任课教师要选择一本合适的电力电子技术课程教材作为主教材,再参考其他的辅助教材,取长补短,主讲教师应具有宽阔的知识面及丰富的电力电子工程实践经验,注重应用型人才培养目标。教材的内容既有丰富的理论知识,还要注重工程实际的应用,要体现电力电子技术发展的新技术,也要体现出“电力电子技术”课程是基础课到专业课平稳过渡的桥梁,使教材内容更符合二本院校电气工程及其自动化专业的人才培养的要求。主教材中除重点讲授交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流四大类基本变流电路及它们的组合之外,还要联系当今电力电子技术的发展趋势及应用情况,注重电力电子技术在电力系统及其他工程领域中的应用,注重主电路设计、驱动电路设计、保护电路设计、参数计算及元器件选择,还应该适当介绍SVC、SVG、高压直流输电、开关电源、UPS电源、感应加热电源、光伏逆变器等装置的工作原理和实际应用情况,以适应电气工程及其自动化专业宽口径就业要求。 3课堂教学方式改革教学过程中应以学生为主,教师为辅,避免一人堂和填鸭式教学方法,针对教学内容和学生的具体情况组织安排教学内容。由于“电力电子技术”课程的教学内容繁多,课堂教学中需要绘制大量的电路图和波形图,以及诸多公式推导及各种参数计算等。由于课程学时少而教学内容又多,仅仅依靠传统的黑板加粉笔的教学方式显然是达不到教学效果的,所以多媒体技术逐渐走进了“电力电子技术”的课堂教学,大大地提高了课堂教学效果。这里需要强调的是,多媒体教学的引进并非完全取消黑板加粉笔的课堂教学方式,二者应该相互协调、相辅相成,各有各的长处。对于复杂的电路及波形的绘制和分析,可以充分利用多媒体的音容并茂的特点,使学生更容易理解和掌握电路的基本原理和工作过程,如以flash动画的方式显示电力电子器件的开通和关断过程、过电流和过电压的产生过程、电路的输入输出电压和电流波形等,使学生感到生动而有趣,使学生的课堂学习不再枯燥无味;而对于简单电路的分析以及例题习题的讲解,还是黑板加粉笔的方式显得更简单便捷,更具亲和力,加强了教师与学生间的互动和情感交流。总之,课堂教学十分重要,教师要根据自身的特点、教学内容、学生的素质,充分利用现代化教学手段及互联网资源,在有限的课堂教学时间内,最大程度地使学生理解和吸收所学的知识。 4改革实验教学环节为了提高学生的工程实践能力,对原有的电力电子实验室设备进行了更新和改造,引进近几年内较为先进的电力电子实验设备,对原有的验内容和实验计划进行了修改和调整,尽量减少简单的验证性实验,增大设计性和综合性实验的比例,根据专业的特点和理论教学情况组织实验教学。我院现有的电力电子综合实验室可开出多种实验,囊括了AC/DC、DC/AC/、AC/AC、DC/DC四大电力变换所需的实验,如整流及有源逆变实验、交流调压及交流调功实验、直流斩波实验、无源逆变变实验等。为了培养学生的科技创新意识,还增设了开放性实验和创新性实验,加强了教师与学生间的知识交流,也使电力电子课程的实验教学延伸到课外,对教学时间的不足起了一定程度的弥补作用;同时,在我院的大学生电子挑战杯大赛中,部分学生的竞赛题目与电力电子技术有关,提高了学生的电力电子技能。另外,我院每个学期举行教师实践技能大赛,有相当一部分竞赛题目与电力电子技术有关,大大提高了教师的电力电子技术实践能力和实验教学水平。 5将Matlab仿真软件引进课堂教学和实验教学Matlab仿真软件是各院校普遍开出的课程,将Matlab仿真软件与电力电子技术课程相结合,在课堂上,利用Matlab仿真软丰富友好的图形界面,使学生更直观地掌握所学的知识,也避免了教师画电路图、波形图的繁琐及时间的浪费;将Matlab仿真软件与电力电子技术课程实验相结合,是原有的实验操作的有益补充,同时又具备原有实验装置不具备的优点,如解决设备费用高、实验所花时间长、危险性大的缺点。而利用仿真教学工具代替实际元件在计算机上进行仿真,既不担心元器件损坏,也没有任何危险,学生完全可以在无人指导的情况下,在任何地点的计算机上自行完成电力电子电路的仿真实验,在此基础上再进行适当的真实性实验,这样不仅激发了学生的学习兴趣,更重要的是提高了学生发现问题、解决问题和实际动手的能力,会收到事半功倍的实训效果。 6课程设计环节的改革“电力电子技术”课程教学改革后,在课程教学的后期,增加了课程设计环节,由主讲教师布置该课程的设计任务,为避免雷同,每人一题,主要以电力电子技术的四大电力变换为核心,结合工程实际,根据给出的技术参数和技术指标,要求学生综合运用所学的相关知识,设计出总体方案、主电路图、驱动电路、保护电路等,并进行相关参数计算及元器件选择。较简单的题目,要求制作电路板和元器件焊接,并使用实验室的仪器和工具进行调试;较复杂的题目要求用实验室的实验设备验证或进行matlab仿真,最终以论文的形式完成课程设计,并进行课程设计答辩。课程设计环节的增加,拓宽了学生的知识面,提高了学生独立分析问题、解决问题的能力,是理论与实践相结合的有益补充,同时为后期的毕业设计、就业及将来打下基础。 7毕业设计环节的改革为了提高电气专业学生的电力电子技术理论知识和工程实践能力,近几年来,在电气工程及其自动化专业毕业实习过程中,除了到发电厂、变电所参观实习外,有相当一部分学生到电力电子装置的厂家实习;有时也请电力电子产品的专家学者做专题报告。在毕业设计选题方面,除了发电厂、变电所、继电保护、电气照明等传统设计题目外,许多教师在本科毕业设计中也增加了许多有关电力电子技术方面的设计课目,如感应加热电源、大功率开关电源、UPS电源、光伏逆变并网系统、SVC、SVG、高压直流输电等方面的题目。有些设计题目还获得了省级或校级优秀学士学位论文。 二、结束语 二本院校的电气工程及其自动化专主要是为社会培养业急需的本科层次的应用型人才,既有相应的理论知识,又有较强的工程实际能力,既不同于重点本科院校的研发型人才培养模式,又不同于高职高专的纯技能型人才培养模式,而是二者兼而有之。几年来,通过我们对电力电子技术课程各教学环节的改革探索,取得了一定的教学效果,调动了学生学习电力电子技术的积极性,提高了学生的实践动手能力和科研创新意识,为应用型人才的培养打下了一定的基础,同时也为其他课程的教学改革提供了一定的经验。当然,“电力电子技术”课程教学改革是一项长期而艰巨的任务,需要我们师生和学校乃至整个社会的共同努力,积极探索电力电子技术教学改革的经验和方法,培养出更多的符合社会要求的本科层次应用型人才,为社会做出我们二本院校应有的贡献。 作者:巴金祥原琳单位:辽宁工业大学电气工程学院 电力电气论文:电力拖动控制线路设计电气专业论文 一、掌握典型控制线路的原理图及安装调试 1.能够画出典型控制线路的原理图如三相异步电动机的单向运行控制;正反转控制(含接触器联锁的正反转控制、按钮联锁的正反转控制、双重联锁的正反转控制);星三角降压起动控制(含手动控制的星三角降压起动控制、自动控制的星三角降压起动控制);双速电动机控制(含手动控制的双速电动机控制、自动控制的双速电动机控制)等。学生通过理论学习以后,应具有相应的画图能力;然后通过到实训室学习,不仅可以强化学生的画图及动手安装接线的能力,还可以为后面的课程设计打下基础。 2.正确安装典型控制线路通过分析电气原理图后,进行安装接线;学生要能够把原理图中电气元件符号,与实物上的各对应部分联系起来,正确接线;先接主电路,在接主电路时,要注意电源的进线是上进下出;接控制电路时,根据编号,依次完成接线;在接按钮盒时,要注意,进盒的线要通过接线端子引入。对每个元件在所接线路中的作用,学生一定要清楚。 3.调试学生安装接线完成后,先通过静态检测,对所接线路有一个初步的判断,即是否存在短路或断路情况,静态值是否合理;然后是进行通电测试,通过通电试验,可以直观看到各元器件的动作,及电动机运行情况是否正常。这一过程,让学生看到每个元件的动作情况,以及所接线路完成的控制功能。 二、学习简单控制线路的设计 1.首先根据所设计控制线路的要求,对所需要用到的电气元器件写出材料清单(元器件的名称、数量、型号)。 2.根据所设计线路的要求,通过自己在理论学习和实习学习中掌握的知识,考虑如何设计。 3.通过分组完成或自己完成,画出能够实现设计要求的电气原理图,分析工作原理,请带实习的教师审核图纸,提出建议,方可照图安装接线。 4.在我们设计线路时,还要考虑一个重要的因素,就是要根据现有的元器件条件,完成我们的设计课题。因为,每个设计线路的功能,可以通过很多种控制方式来完成。 三、设计实例(三相异步电动机单向运行控制,扩展为两地控制的两台电动机手动顺起,手动逆停控制线路,具有短路、过载、欠压及失压保护) 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个。 2.设计思路 (1)由于要完成两地控制,必须考虑甲、乙两地均有起动按钮和停止按钮;根据现有的条件,我们只能提供两组三联按钮,所以,在设计线路时,学生必须考虑其中两个按钮,即要做起动按钮使用,又要做停止按钮使用。学生还需要掌握一个要点,就是只要是多地控制,每台电动机的控制电路,起动按钮要并联、停止按钮要串联。 (2)两台或多台电动机要求顺序起动时,控制第一台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须串联在第二台电动机的控制电路里,以此类推。 (3)两台或多台电动机的逆序停止时,控制第二台电动机的交流接触器常开辅助触头,必须并联在第一台电动机的停止按钮上。 3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的停止按钮,SB21、SB22的常开触头是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22的常闭触头是第二台电动机的停止按钮,SB31、SB32是第二台电动机的起动按钮。通过这六个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。 四、我们在设计了手动控制基础上,进一步学习自动控制的设计(两地控制的两台电动机自动顺起,自动逆停控制电路) 1.元件清单三相空气开关1个、主熔断器3个、控熔断器2个、交流接触器2个、热继电器2个、三联按钮2个、增加一个时间继电器、一个中间继电器,减少两个按钮。 2.设计思路 (1)起动时,第一台电动机起动一定时间后,第二台电动机自行起动。根据要求,我们可以采用通电延时型时间继电器或断电延时型继电器完成顺序控制的要求;通常情况下,首选通电延时型时间继电器,利用它的延时闭合常开触头串接在第二台电动机的控制电路中,实现按时间顺序起动的控制要求;相当于利用时间继电器的延时闭合常开触头,代替第二台电动机的起动按钮,当延时触头自动闭合时,第二台电动机就自行起动。由于是两地控制,所以,两个起动按钮需要并联完成两地控制要求,如图二所示。同学们也可以在此电路的设计思路上,考虑如何采用断电延时型时间继电器完成顺起逆停的控制电路的设计。 (2)停止时,第二台电动机停止一定时间后,第一台电动机才能自行停止。根据要求,我们在设计上可以采用两个时间继电器完成顺起逆停控制,但是,由于实际现场情况,只有一个时间继电器可用,在设计上,就必须考虑同一个时间继电器需要完成两个功能,起动时经过延时,使第二台电动机自行起动。当第二电动机起动后,KM2的常闭触头分断,时间继电器线圈断电,时间继电器暂时停止工作。当需要停止时,按下停止按钮,第二台电动机停止的同时,时间继电器重新工作,通过延时分断的常闭触头延时分断,切断第一台电动机控制电路,第一台电动机就可以自行停止了。 (3)为了能够正常顺序起动逆序停止,电路中需要采用一个中间继电器,通过中间继电器的常闭触头可以保证起动正常完成,在时间继电器暂时断电时,第一台电动机不会停止工作;在完成自动逆停时,由于中间继电器工作,常闭触头分断,使第二台电动机不会重新起动。3.画出设计电路根据设计思路,画出能够实现控制要求的电路图,如图二所示(主电路省略)。控制电路中SB11、SB12是第一台电动机的起动按钮,SB21、SB22是第二台电动机的停止按钮,通过这四个按钮,我们就能够实现在甲乙两地控制两台电动机的运行。KM1控制第一台电动机,KM2控制第二台电动机。KT、KA、KM1、KM2、共同完成自动顺起、自动逆停的控制。通过设计手动控制的两台电动机顺起逆停,到自动控制两台电动机顺起逆停的设计,学生对设计线路有了一定的认识;感兴趣的学生对以上两个线路还可以设计出不同的电路来。随着PLC技术的迅速发展,接触器控制的顺序控制已经被取代,学生可以在PLC实验室将自己设计的顺序控制电路,改为由PLC控制实现。学生通过学习简单的课题设计,对今后在学习PLC课程设计时,有积极的帮助作用。 作者:丁晓松单位:云南机电职业技术学院电气工程系 电力电气论文:电气自动化电力工程论文 1电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。 2电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3结束语 随着电力系统的深入发展和应用,电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出,电气自动化技术作为当前最具有发展前景,最活跃,最具研究价值的综合性学科之一,在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛,几乎是渗透到国民经济的各个部门,是推动社会进步的重要技术依据,因此,在我国科技技术不断发展的过程中,加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 作者:马沙萍单位:内蒙古阿拉善右旗电力公司 电力电气论文:电力工程的电气设备安装技艺 1电力工程中相关电气设备的安装工艺 1.1配管及配线的工程质量的控制 首先配管材质的选择一定要符合国家的标准,还有钢管一定要没有经过腐蚀的,而且不能带有锈迹。对于PVC管材不但要有阻燃的性能,还要满足技术方面的要求。施工时用的管径必须符合设计图的要求。还有对于接地的部分,一定要严格按照规定的要求进行安装。弯管一定要用弯管设备进行煨弯,一定要保证煨弯的半径不能小于规定的半径,该偏差一定要在允许的范围内,还有一定不要有清晰的折皱。薄壁的钢管应该用丝扣连接,而目丝扣排列要整齐,薄壁的钢管禁止用熔焊焊接。在施工过程中,金属管和装线盒要匹配适当,金属管里穿线前一定要给金属管戴好护口,还要把管口的毛刺去掉,这样才能保证整体平整光滑。埋入砼的深度一定要符合有关部门的要求,对于砖墙暗敷的配线管,一定都要随墙埋入。建筑物中照明等生活中用的导线和电缆几乎都是用阻燃材料制造的,安装时用的导线和电缆一定要在符合国家标准要求的材料的基础上,再符合图纸上的要求。通常管内的导线是禁止有接头的,而且对管内的导线数量也是有要求的,至少一根以上,最多不能超过10根。还有不同电压等级的导线以及不同电表量程的导线是不能连接在一个管内的,只有支流的回路和接地线才可以在一个管内。导线的接头要用压接工艺进行连接,同时要保证接头处不能有裂缝、加渣等问题存在。电缆线头的制作一定要严格按照规范要求进行,包扎一定要密实。 1.2配电箱的安装 首先,配电箱要根据设计的要求进行加工定货。工程配电箱有暗箱和明箱两种,如果是暗箱,要根据预留洞的尺寸,找好标高、水平、竖直的尺寸,并且还要用砂浆填实将箱体的周边;如果是明箱,要量好尺寸,用膨胀螺栓固定,保证箱体水平端正不歪斜,而且不要破坏箱面的油漆。但在订货前,一定要认真仔细的检查设计图纸上三相负荷是否平衡,如果设计图纸上三相负荷不平衡,要对其进行调整。最后根据调整的结果,区分箱内导线的色别,把调整的结果作为技术的参数,进行书面整理后提交给供货的厂家。同时还要根据设计图的要求,绘制箱壳的预留孔洞的大体图。这样厂家可以根据大体图预留孔洞,这就可以避免了在安装过程中开孔处易生锈或开孔不适宜等麻烦。其次就是箱体的安装过程。一般在安装箱体前,要先检查箱体是否符合要求的规格和尺寸,然后根据现场预埋管的数量和管径尺寸的要求,再进行打开敲落孔。如果厂家没有留预留敲落孔,那么就得用专用的开孔器来开孔,孔径大小要适宜,这就要选取合适的钻头,钻头大小要根据管的外径尺寸来选取,为了防止开孔是对箱体造成破坏,一定不要用电气焊进行割孔,同时为了防止箱体防腐,还要对于开孔处进行补漆处理。在安装箱壳时,要先把箱壳稳固在墙上,这样才能根据箱盖的大小、形状去考虑箱壳凸出墙面的尺寸。在箱壳安装后要用水泥砂浆对箱壳的周边进行灌注,等水泥砂浆凝固后,再进行箱内管道的连接。对进箱管和出箱管选取跨接线时,要根据管径尺寸的大小来选择,然后再进行接地。进线的电源专用PE保护线经过汇流排引与接地的螺栓连接在一起,这就可以作为箱壳的专用接地线了。箱体的外壳使用这种接地方法不但可以使其有可靠的接地,同时也避免了对钢管进箱交接处进行焊接时烧伤箱体的问题,保证了箱体不会出现受热变形的现象。最后在箱体安装完成后,进行穿线工作。但在穿线前要认真仔细的核对安装图,然后严格根据规则进行导线的选取。穿线时,为了便于以后的维修使用,要考虑预留导线。而预留导线长度的选取,要根据箱体的半周长进行选取。配线一定要沿着箱体底部进行安装,在导线的弯曲处要留有一定的弧度,同时也要预留适当的长度。还有每一个接线柱最好只接一根导线,但最多也就只能接两根导线。而且对于箱内的出线,要根据系统图对应各回路进行对应的编号,在箱盖的正面一定要有各控制回路的名称。 1.3竣工图及相关资料的整理 由于在施工的过程中,为了更好的设备安装,为了更好的满足业主的需求,所以可以根据施工的具体地理位置环境,对施工的内容进行适当的变更,但这要求施工单位和监理工程师等相关负责人要及时的在施工图中做出标记,还要在相关资料上做上记录,并及时的要求施工单位,制定出变更后的完整的竣工图。在设备开箱时,监管人员和施工单位要一起到场,对相关资料和合格证进行检查审核,而且监管人员和施工单位还要列出相关资料及图纸清单的会签。一些有关的图纸和资料也可由施工的单位代管,在交工时,由施工的单位一起将所有的资料交给监管人员进行检查审核,如果监管人员检查无误后,可以将所有的资料装入竣工资料档案中。 2结束语 综上所述,我们了解到,对于电力工程中相关电气设备的安装工艺不仅仅只是电气设备的安装,还要有组织有准备的协调各合作单位、各工种之间关系,这样才能保证安装工作安全顺利地进行。 作者:刘海军单位:广东可信电力建设有限公司 电力电气论文:管窥电力电气工程施工质量监管 1电气工程质量监理的原则 电气工程涉及到土建、给排水等诸多方面的工程问题,并且设计施工方、设计方以及监理方等多方共同作业,因此,在电气工程质量监理过程中,应遵循一些基本的原则,主要原则如下: (1)设计方应该掌握有对设计的所有权和进行修改的责任,而监理公司则是根据具体情况,如有需要,才参与与设计方的协调和监督,督促设计方要在规定的时间内完成设计,并保证符合相关规定。监理公司还应监督设计方对图纸中较为复杂的问题进行相关讲解,以便问题的及时发现和解决。 (2)严格遵照有关部门下发的有关监理工作的规定和章程,接受公司的委托,实施电气工程施工的监理工作。 (3)当施工过程中出现由于一方的临时问题而导致工程质量受到影响的情况,监理方可事先寻求设计方意见,若设计方没有做出及时的相应,则监理方可以按照实际情况和相关规定提出相应的技术变更要求。时候要对变更内容进行详细的记载,并及时报知设计方,寻求认可。 (4)针对业主提出的设计变更,或出于其他考虑提出的对原设计图更改,电气部门不能盲目的对自己的设计进行相应的修改,应该先由业主方设计方对该设计做出了相关的变更后,由文件形式报知监理方,此时监理方才应按照更改后的文件内容进行施工监理。 (5)督促施工方对设计文件进行详细的阅读,具有一定程度的了解,也是监理公司的职责之一。如果工作期间发现图纸有问题,不能随意对图纸进行变更,应先征求设计方同意,双方协商解决。等到有正式的书面通知下发之后,方可对设计内容进行正式的变更。监理公司在施工过程中是代表业主方对工程进行监督的,因此,施工方在具体工作中如发现任何问题,都应及时向监理方和设计方提出。 2监理要点 2.1事前的监理 在项目立项之初,合同签订之时,监理公司就应当选派符合专业要求的监理工程师对施工的具体情况和业主意图进行了解,如电气工程中,监理方就应当选派专业的电气监理工程师对电气专业的施工设计图纸进行一定的了解,尽快熟知电气专业的设计内容,做到对施工设计内容了然于胸。如:项目的供配电系统;主要的电器设备配置等等。在施工开始之前,就必须要做好预埋件工作,根据实际情况安排不同程度的仿佛工作,充分做好施工前的技术与材料准备。 2.2事中的监理 在具体的施工过程中,往往要在土建基础施工开展一段时间之后,才逐步开展电气施工,监理工程师应督促施工单位严格控制不符合设计图纸及质量验收要求的问题和现象。首先由施工单位自检,合格后填写报验单报监理,监理工程师审查后,会同施工单位等相关人员一起现场检查。 2.2.1严把材料进场检验关:除了材料品种、规格必须合格且符合设计要求外,还要保证在工程施工中所使用的材料符合要求。 2.2.2在进行基础施工时,应该及时的配合土建等方面做好强、弱电专业的进户电缆的穿墙管以及止水当班的预埋和预留等相关工作,并做好预埋件。 2.2.3主体施工时,主要要对材料质量进行严格的把关,如电气管材、线盒等,遇到不合格的材料,要坚决弃之不用。对于每批材料的报审表都应该详细填写,经由审理合格之后方可投入使用。另外出于对结构和保护层厚度的考虑,预埋的电线不得敷设在钢筋的外侧,管路也不能在同一处有超过三条的交叉,线管不得并排绑扎,另外该绑扎在一起的东西诸如管和管、管与盒则要确认绑缚的牢固。 2.3事后的监理 当单位工程达到竣工验收条件后,施工单位在自查自评后,填写工程竣工报验单,主要包括该分析工程的检验审批,相关工序的合格签证,原材料合格签证及其他测试合格的资料等,并将全部竣工资料报监理机构申请竣工验收。 (1)审查施工单位报审的电气分部工程的各项质量控制资料。 (2)电气工程实物质量的主要抽验部位。 (3)外观质量检查。 3电气工程施工质量控制的措施 3.1施工前对图纸进行认真的会审 项目立项开始,施工人员就应当尽早进入施工状态,积极主动的与设计单位交流协商,了解公司的情况,以及工程的概况及施工的具体意图等,对图纸进行认真的了解和分析,并督促设计方尽快交出规范的会审意见,以方便下一阶段的工作。 3.2施工过程中的质量监理与控制 监理单位在进行质量控制时,其依据主要是上级审批的设计图纸和厂家出具的说明书及相关制度文件等。因此,施工单位首要注意的就是严格按照图纸进行施工,监理人员要严格监督施工方,绝不能有随意更改设计的行为。监理方同时还需要向施工单位进行必要的技术交底和图纸会审工作,方便施工方对图纸进行更详尽的了解,最大程度的掌握设计意图,提高质量意识。另外,监理人员在设计图纸会审的时候,还应与给排水、空调等专业的施工人员进行及时的沟通,共同协商完成图纸的会审工作,对图纸中存在的问题进行及时的发现和改正。施工过程中,监理人员还应督促施工单位严格按照相关制度进行施工,加强内部管理,确保每一道工序都认真进行。完成一定的工序后,施工方要先进行自检,确认无误后填写验收通知单,再由监理人员进行检验。必须对每一个细节,尤其是隐蔽工程的细节进行严格的审查,这就要求监理人员要对图纸及施工中的隐蔽工程都十分熟悉,另外也需要一定的发散思维和其他专业知识的融合。一个项目从立项、设计、施工到竣工验收,这是一个及其庞杂而漫长的工作程序,其间需要许多单位共同参与组织和完成,虽然每个单位的立场和利益倾向有错不同,但是其共同的目的,都是使得工程得意又好又快的完成,因此,做好施工工程中的协调工作就成为了建筑工程管理的重中之重。 4结束语 电力电气施工工程中的问题可能来自于施工过程的方方面面,因此要求监理工程师不仅要具备良好的职业素质,对专业技术的资料掌握透彻,及时把握行业新技术的发展趋势和发展动态,严格按照相关规定,而且还要求其在具体的实践工作当中,要积累相关经验,深化所具备的专业知识,始终做到防患于未然,从而保障电力电气施工工程的施工质量。 作者:巨提国单位:陕西乾县供电分公司
生产调度论文:供应链环境下企业间协同生产调度的柔化策略 摘要:在供应链环境下,企业的生产表现更多的协作性,与单一企业的生产模式相比具有新的特点。因此传统的基于jit生产调度方法已不适应新的环境,本文提出了柔化企业间协同生产调度的五点策略,以使jit技术能在供应链环境下企业的协同生产调度中更加适用。 关键词:供应链;协同;生产调度;jit;柔化 一、 引言 传统企业生产调度的柔性化方法,主要是jit(just in time)准时化生产技术。jit始于日本丰田公司,与其相应的看板技术一起通过改善活动消除隐藏在企业里的所有浪费,从而降低成本。jit是在精确测定生产各工艺环节作业效率的前提下按订单准确地计划、消除一切无效作业与浪费为目标地一种管理模式,又称为零库存生产(zero inventories)。简单的说,就是在合适的时间,将合适的原材料和零部件,以合适的数量,送往合适的地点。事实上jit虽然是针对一个企业的管理模式,但作为一种管理思想,可以将它方法应用与管理的各个过程。基于jit的生产调度方法是,任何两个相邻工序即上下工序之间都是供需关系,由需方起主导作用,需方决定供应物料的品种、数量、到达时间和地点。供方只能按需方指令(一般用看板)供应物料。送到的物料必须保证质量、无次品。这种以需定供的做法,可以大大提高工作效率与经济效益。 二、 供应链环境下企业间协同生产调度的新特点 伴随着生产技术、管理技术的飞速发展,企业为了适应日益激烈的竞争环境,需要经常与其他企业进行合作,逐渐形成供应链,以此来敏锐的把握市场机会,及时满足客户需求,从而能有效的缩减生产经营成本,降低运作风险。将基于jit的生产调度方法外延扩展到整个供应链,通过构建内外部供应链各节点紧密的协作关系,可以提高各个企业对需求和各种突发事件的快速响应能力,从而减少各个环节的浪费,提高整个供应链的生产柔性。基于jit的供应链企业间的协同生产调度中任何两个相邻的厂商之间是一种供需关系,上游厂商为下游厂商提供需的产品,上游厂商称为供方,下游厂商称为需方。在基于jit的传统企业的生产调度要求由需方决定物料的品种、数量、到达时间和地点,供方只能依照需方的要求供应物料。供应链范围从单个企业扩展到整个价值链上的所有企业。而在供应链环境下处在各个供应链节点上的厂商除了具有合作的关系外还有竞争的关系,它们往往不能抛开自身的利益,与其他厂商形成紧密的协作关系,因而导致了各节点各自为政。分析其中的原因主要是因为与传统企业的生产调度相比,供应链环境下的生产调度具有新的特点: 1. 利益主体的不同。传统企业生产调度问题主要集中在一个企业内部,只强调企业内部生产效率的提高和生产成本的降低,而将企业外部影响视为企业不能改变的已知条件,所以其利益主体为单一企业,它是以某一企业的利益最大或者成本最小化为导向,这样的生产调度获得的是局部的方案,其柔性化方法也局限于一个企业内部。在供应链环境下的协同生产调度,从单一企业的成产调度拓展到整个供应链上的所有企业之间的协同生产调度,其利益主体也由一个企业拓展到供应链上的多个企业,事实上整个供应链都可以看作是一个更大的产品或服务的供给系统,在供应链上,各个企业之间是利益相关者,他们相互联系、相互影响。 2. 信息来源的不同。生产调度需要有大量的信息作支撑,即基于数据。传统企业中生产调度所需的信息来源于两个方面:一是需求方的需求信息;二是供应方的资源信息,也即约束条件。需求信息又有两方面组成:一是用户的订单;二是需求预测。通过两方面信息的综合,就可以得出生产调度所要的需求信息。根据供需两方的信息使用一些数学方法就可以得出生产调度方案。供应链环境中的协同生产调度所需的信息是多源信息。所谓多源信息,就是信息的来源,特别是资源信息的来源不仅仅是企业内部,还包括供应商、分销商和用户等等。信息多源性造成了信息的不完全与不对称。 3. 决策的模式。生产调度实际上是一种决策。传统企业生产调度的制定是集中式,即集中于单一企业本身。而供应链环境下企业生产调度的制定是分布式的、群体决策的过程。基于多的供应链系统是立体的网络结构,各个节点的企业都有相同的地位,有本地的数据库。在供应链形成时,各个企业又具有短期的监视权和决策权。每个企业的生产调度都受到其他企业各种决策的影响,当一个企业生产计划改变时,链上的企业也要做相应改变。 4. 信息反馈机制的差距。企业的生产能否有序高效的运行,需要有效的监督控制机制作保障。而有效的监督控制是一种信息反馈机制为基础的。传统企业生产调度信息的反馈机制是一种链式反馈机制,即信息是从一个企业内一个部门到另一个部门的直线性的传递。而供应链环境下的多组织模式更具网络化的特征,因而其生产调度信息的传递不是沿着企业内部直线传递而是沿着不同节点方向的网络式传递。供应链上各个企业是同步运作的,因而其信息传递模式是并行的。 5. 运营环境的差异。传统企业运营环境相对稳定。而在供应链环境下,企业是在一个更加复杂多变的环境中,从而企业生产调度外部环境的不确定性和动态性增加了。供应链环境下的企业生产调度是在不稳定的环境下进行的,因而要求企业生产调度具有更高的柔性。 三、 企业协同生产调度的柔化策略 为了使基于jit企业生产调度方法适用于供应链环境,针对以上新环境的特点,我们提出以下几点增强供应链企业间协作关系的策略: 1.建立一种有效的生产进度跟踪机制进行生产进度信息的跟踪和反馈。生产调度的目的在于合理分配有限资源,解决冲突,达到所求目标最优,是企业提高效益的重要环节。而生产进度信息为优化生产调度提供了大量资源,许多生产调度问题的解决依赖于生产进度信息的丰富程度。在供应链环境下产品多是由多个生产厂家协作生产或外包给别人生产,其生产进度控制的难度较大,必须建立一种有效的跟踪机制进行生产调度信息的跟踪和反馈。 2.节点企业生产调度信息的共享。整合信息传递路径,统一供应链节点企业间信息传送标准,运用新技术加快传递过程。在信息流稳定、高效、开放、标准化基础上借助于internet、intranet、edi等先进的技术和工具多数据库等信息网络体系。构建良好的信息管理网络体系后,节点企业间就能够实现供应链系统信息的共享与交流,这其中也包括优化生产调度所需的信息。在此基础上实时控制供应链系统的运作过程,从而实现生产过程的同步、交货准时、缩短延时、响应敏捷并最终使客户对系统输出服务感到满意。 3. 缩短提前期管理。提前期是以交货或完工日期为基准,倒推到加工或采购的开始日期的这段时间。供应链环境下的生产调度中,提前期管理是实现快速响应用户需求的有效途径,但是企业采取不断加大保险期得方法,结果使得提前期不断加大,生产周期不断延长,在制品不断增加,计划准确性降低。缩短提前期,是提高交货期的准时性是保证供应链获得柔性和敏捷性的关键。建立一种有效的供应提前期的管理模式和交货期的设置系统能有效控制供应商的不确定性。 4. 优化库存控制。一定的库存可以应对需求的不确定性,增强企业的敏捷性和柔性,但是大量的库存会增加成本,造成资源的浪费。在供应链环境下,建立多级、多点、多方管理的库存策略对提高供应链的库存管理水平,减少库存控制的成本有重要意义。这些库存管理模式涉及的部门不局限于一个企业的内部,它是扩大到供应商之间,甚至是整个供应链上的联合库存。由供应商负责对下游企业的库存进行管理的vmi方法一方面可以为下游企业省去多余的订货部门,降低库存成本,另一方面供应商可以协调对多个零售商进行生产和配送,进一步降低总成本。基于网络式的供应链上的企业组成的联合库存管理模式可以快速响应需求,减少因缺货和延迟而带来的损失,提高供应链的整体效率。同时建立中心仓库和分仓库的多级库存系统可以带来物资供应的高效、优质和经济。因此建立供应链环境下的库存方法体系和运作模式对提高供应链的库存水平,降低生产成本,提高生产效率有重要的作用,是供应链生产调度的重要手段。 5. 供应合同的柔性化。由于供应链环境下信息的不对称,增加了在决定生产计划,进行生产控制等一系列生产调度问题的不确定性。为了解决信息的不对称,订立供应合同不失为一种有效的方法。在供应链环境下供应合同也存在柔性化的问题。例如备货合同中下游制造商承诺在一定时期内购买一定数量的零部件,上游制造商按其承诺的数量为销售商保留一定比例的存货,并及时发出其余所有的零部件。如果下游制造商没有采购相应数量的产品,他就要为没有采购的部分支付罚金。再如数量折扣合同,这种合同按一定时期承诺购买的总价值给予价值折扣,并可以再承诺购买的总价值上按一定百分比进行调整。 四、结论 本文讨论的是供应链环境下两个制造企业的协同生产调度问题,分析了协同生产调度jit方法的柔化策略。从分析供应链环境下企业协同生产调度与传统企业生产调度的差距入手,得出传统的jit方法之所以不适用与供应链制造企业是由其与传统企业生产调度的差异决定的,由此给出了协调供应链制造企业的几点策略。 生产调度论文:浅析纸质包装印刷企业生产调度管理 [摘 要]近几年来,纸质包装印刷业技术自动化、照排技术电子化等为纸质包装印刷现代化调度管理奠定了根本、扎实的基础,尤其是市场竞争激烈,订单来源不多,价格相互压低,利润自然也是越来越少。但印刷质量要求却越来越高,周期越来越短,全部这些都使企业的营运管理人员备感前所未有的巨大重负。 [关键词]印刷企业;erp;网络计划技术 1 前 言 在当代印刷业的生产调度在理论上研究很多,但实际应用却很少,而且多以制造企业为研究对象,有关纸质包装印刷生产调度的几乎没有。实际上,纸质包装印刷企业的生产调度是非常繁杂的,而且到目前为止还没有具体的规范模式,都是以过往的经验为主,自然系统的科学方法也就没有形成。所以,探究创建更合理、更科学、更有效的纸质包装印刷业的生产调度体系将是印刷企业生产管理的重要发展目标。所以,本论文就提出通过探究一个车间生产调度方式来有效推进整个纸质包装生产印刷企业调度系统的进一步优化。 2 纸质包装印刷企业生产调度工作的基本要求 2.1 要统一集中 综合管理是生产调度工作的组织保证。纸质包装印刷企业部门分类较多较细,工艺流程繁杂,生产状况常常变化,统一集中调度是必然的。通常由生产计划部门专职人员负责总调度,各部门(分厂、车间)由值班领导兼任分调度,各部门的分调度应依据总调度协调,根据作业计划和临时生产任务为要求,实行本部门的实际工序运行调度,下发调度命令。 2.2 要听从规划 规划执行是生产调度工作的根本原则。纸质包装生产调度工作的灵活性必须服从计划的原则性,要围绕完成计划任务来展开调度业务工作。 2.3 要准确迅速 效率是生产调度工作的行动规则。迅速就是要对生产前任务变化调整要快,对生产中发生的各种偏差发现要快,发生问题时使用处理策略要快,发生特殊情况时向领导汇报要快。而准确就是对情况判断要精确,对出现事故原因要查找精确,对问题采用的策略要精确。 2.4 要以防范为主 防患于未然是生产调度工作的根本方针。调度人员的根本任务是防范生产生活中可能发生的一切脱节情况。实施以防范为主的原则,就是要搞好印刷前的各项原材料、设备与人员等预备工作,安置好各工艺链接的合作和连接,一同帮助防范和解决可能发生的问题,保证工作圆满地完成。 3 纸质包装印刷企业生产调度的主要职责 纸质包装印刷企业生产调度员一定要把握好全厂生产工艺流程,了解材料、设备、生产任务、时间要求、人员等生产状况。对纸质包装印刷质量要有一定的识别和控制能力,要适时、准确地把握每天的生产规划和临时变化状况,提前下发当天生产作业的计划,并调整各业务、材料、工艺、质量等部门,监督和促进完成好工作计划。要适时发现对进度产生影响的各个因素,尽快汇报并协助解决。无法解决的立刻向上级报告,发出警告,必定要熟知纸质包装制作印刷工艺的前端和后端部门状况,密切联系和加强沟通,积极收集和反馈情况,并适度调整计划,确保产品符合客户的要求,要定期召开企业生产调度会议,调查前期生产计划实行情况,安排布置下期生产规划,探究解决生产中出现的问题。 4 纸质包装印刷企业生产调度的主要模式 4.1 传统模式 使用生产作业单,人工调控指挥。几个活件配一个生产作业单,记录生产作业的所有内容,包含设备安排、生产时间等。每个车间、机台依据作业单配置资源和投入生产。 4.2 电子化模式 电子化调度也就是使用电子传票方式。调度将各个纸质包装以作业方式实行分时,将每个作业采用计算机下达到每个纸质包装生产部门能够及时地实行动态调度。印前车间可看到每张纸质包装具体版次的作业划分。当一纸质包装只等某个版次就可以开机印刷时,立即将此版胶片输出顺序整改到最前证印刷车间可以在第一时间开机印刷。纸质包装出版调度以通过控制机台掌握各机台的工作情况。在两个机台同纸质包装的同一版次时,可以依据各机台生产状况整分配印量,以确定在最短时间内完成印刷任务。机台出现故障时,报纸出版调度在短时间内就可出并依据故障情况决定是否把该机台的工作转移到其他机台。如果需要由其他机台进行印刷,可以将即将结束生产或者停机待命的机台进行印刷。毫无疑问,生产调度能大大提高生产的效率。 5 纸质包装印刷企业生产调度的风险控制 有些约束条件是可以满足的,如交货期、生产能力。有些约束条件可以达到一定满意度即可,如生产成本。这些约束条件在调度时可以作为确定性因素考虑。而对于设备出现故障、原料供应变化、生产任务改变等非正常状况,是事先不可预料的,在调度时作为不确定因素考虑。生产调度中涉及的工厂资源包括:原料、设备(加工、存储、运输)、人力、资金、能源等。资源的分配受到产品工艺的控制。生产调度目的是在满足体系约束条件下,根据所反映客户和市场需求的生产计划合理安排各加工任务的实施时间及使用设备,为生产线上各台设备和各个工件成立可行的加工安排,并尽可能优化体系的性能指标,最佳地安置与集合生产,为企业带来显著的经济利益。 6 结 论 总之,纸质包装印刷的生产调度慢慢从传统人工指挥调度向电子调度、视频调度、erp调度等现代化调度方式演变,调度模式也由单一的传统模式向现代化可适应性的电子模式发展。因此,纸质包装印刷这个产业被迫转向从信息化求得突破,实现节约成本空间、追求最大利益化。怎样充分利用科技和信息,更加快速和有效进行生产调度,减少纸质包装印刷时间成为很多纸质包装印刷企业着力改革的重心。 生产调度论文:煤矿生产监控与调度信息系统集成及应用 摘要: 为了提升龙东矿的信息化水平,提高安全生产的效率和效益,对目前龙东煤矿信息化的现状进行简单分析后,借助于先进的信息技术,提出了实施龙东煤矿生产监控与调度信息集成系统的构想。 论文 首先给出了完整的软硬件设计框架和结构,继而介绍了集成系统的特点,最后给出社会效益和 经济 效益分析。 关键词: 信息化建设;生产监控;信息集成;安全生产 1.问题的提出 龙东煤矿在煤矿信息化建设中已经做出了一定的努力,井下许多生产设备已经处于监控之中,而且这些设备的监控信息也已经通过 网络 从井下传送到井上,在相关工控机上可以查看。但监控子系统之间,监控系统与生产管理以及与生产调试系统之间存在数字鸿沟,即信息互不相通,导致无法将管理与生产监测信息紧密结合起来。从系统集成的角度来看,煤矿生产、管理的自动化与信息化水平相对较低,特别是煤矿安全生产监测监控系统尚没有行业标准,各厂家都是自行制定传输协议和接口标准,各子系统之间不能互通和兼容,存在“信息孤岛”现象,信息资源难于共享,监测系统、控制系统和管理系统不能实现联动。 鉴于目前龙东煤矿的信息化的现状,要快速提高安全生产效率,提升 企业 形象,降低生产和管理成本,在龙东矿尽快实施生产监控与调度信息集成系统已迫在眉睫。 2.系统总体结构 龙东煤矿生产监控与调试信息集成系统由硬件系统和软件系统构成。 2.1硬件系统 整个硬件系统由办公自动化网和 工业 监控网络通过硬件防火墙把办公系统和生产监控和调度系统联系起来。办公系统局域网保持矿上原来局域网络结构不变。 工业监测监控局域网包括防火墙、热备双冗余千兆三层核心交换机、千兆二层接入交换机。工业监测监控网络中安置2台热备双冗余主服务器,进行数据存储、归档、处理及web信息的。2台前置数据采集服务器用于采集下属子系统的数据信息,并将其传送到工业监测监控网络的主服务器上。 各已有工业监控子系统,通过相应交换机再通过光缆接入工业监控核心交换机。工控核心交换机与前置数据采集服务器及工业监测监控网络服务器相联,最后通过防火墙接入办公网络系统。 2.2软件系统 系统软件总体架构分三个层次:一是与井下设备监控子系统相关的底层软件系统接口,二是系统的数据中心(包括实时数据库和 历史 数据库)以及与之平行的信息交互交互系统,三是生产调度、管理与信息系统。 底层软件系统接口通过与各井下生产设备监控子系统的通信,获取相关设备运行状态,数据中心负责采集到的数据的集中存储,以便上层软件系统进行数据处理、查询和统计以及其它软件的信息共享。上层的生产调度、管理与信息发部系统的软件负责对数据中心数据的处理、分类、查询、 计算 ,便于决策。除了与生产调度相关的信息处理外,同时上层软件系统还进行政工、公共信息、系统管理、后勤、安全等信息的处理与。 3. 系统特点 3.1系统网络采用星型树状拓扑结构,具有控制简单、方便扩展、容易维护和节省成本等优点。 3.2工业监测监控网络服务器采用双机热备的同时,每台服务器的硬盘之间又采用raid-5技术对数据进行备份,防止数据丢失,确保数据的安全性。 3.3视频监视系统将传统的模拟信号传输改为数字化网络信号传输,并且将控制方式由c/s模式改为b/s方式,系统扩展能力强;维护费用低;可以录像保存,便于查询和检索;只要有网络并拥有相应的权限,通过浏览器就可以查看视频。 3.4客户端ie浏览器采用ajax、css、dom等技术,实现实时数据、状态异步更新,为用户提供了更好的视觉感觉。 3.5工业控制系统数据的采集和存储分别前置数据采集服务器和工业监测监控网络服务器来完成。前置数据采集服务器具有速度快的特点,负责各子系统数据的采集,并将采集到的数据组合打包发送给工业监测监控网络服务器;工业监测监控网络服务器具有容量大,速度快等特点,负责将接收到的子系统数据存储、网页等。这样将数据采集与存储独立执行,提高了整个系统的数据采集和传输速率,大大提高了工作效率。 3.6在不改变原有 网络 架构和子系统的前提下,本系统提供集中控制接口组件,由各自动化系统供应商配合开发控制接口功能,并植入原系统中,完成系统功能级的集成,节约了开发成本。 4. 系统效益分析 龙东煤矿往自投产22年来,矿党政坚持以人为本的管理思想和求真务实的工作作风,不断提高 企业 参与市场竞争的能力;合理开采布局,实现集中生产,大力推广应用新工艺新技术,为高产高效提供了有力保障。 我矿正着手开始实施煤矿监控与调度综合信息集成系统,以实现生产自动化实时信息、企业资源及管理信息之间的紧密集成,提高管理信息中有关生产数据的准确性、实时性。系统不仅具有 现代 化企业内部综合信息管理平台的功能,而且集成了安全生产所必须的业务处理。企业业务处理集中在一个平台上,实现信息的共享,提高办公效率及效益,降低企业运作成本。 该系统设计 科学 合理,具有人性化。系统操作方便快捷,运行稳定、安全、可靠,将大大提升了矿井自动化水平、管理水平和抗灾能力。 可以预料,系统实施将带来的社会效益主要体现在如下几个方面: (1) 系统的远程实时监控及预警等功能提高了对故障的反应能力,从而确保系统整体的安全可靠运行,降低事故率,为企业的安全生产提供有力保障 (2) 企业员工素质的提高是系统实施的重大收获 (3) 系统实施促进企业管理创新与规范化、标准化、科学化 (4) 系统实施促进了企业技术进步 (5) 为其它煤矿的信息化做了很好的示范作用 系统实施运行后,将在提高生产效率、降低成本、降低事故率等方面有显著的成效,并节约大量资金。主要将体现在: (1)由于系统的支持可实现井下系统的无人值守,每年将节省大量的人员工资。 (2)设备自动检测和监控机制杜绝了机器的空载运行时间,实现 经济 运行, 每年节约大量电费。 (3)降低事故率,被监控设备系统等故障时间大大减少,运行时间增加,年可多生产大量原煤,新增大量利税。 (4)井下机电设备严格按照系统中机电循环保养计划执行,大大降低了维修费用。 由此可见,信息集成系统的成功运行将为企业带来了显效的短期效益,同时也必将为企业带来长期的、持续效益。系统的实施将给企业带来了直接和间接经济效益,也使企业员工的素质有了提高,同时促进了企业技术进步、管理科学化,为煤矿企业的成功应用信息化技术起了示范带头作用,具有明显的社会效应。 5. 结束语 煤矿行业依然是劳动密集型产业,有关生产、管理的自动化与信息化水平相对较低。“信息孤岛”问题严重制约着煤矿行业信息技术应用整体效益的实现,特别是煤矿安全生产监测监控系统尚没有行业标准,各厂家都是自行制定传输协议和接口标准,各子系统之间不能互通和兼容,信息资源难于共享,监测系统和控制系统不能实现联动,这些都严重影响了系统作用的发挥。本文提出的根据现有系统状况实施的生产监控与调度信息集成系统有力地解决了煤矿这一“信息孤岛”现象,各个异构子系统通过一定接口方案统一到一个信息集成系统平台,有利用充分利用现有设备及其采集的数据,降低集成成本,提高信息交互能力、信息交换能力和信息共享能力,最终为煤矿效益服务,是非常经济而可行的方案。 生产调度论文:通信技术在煤矿生产调度管理中的运用 摘要: 煤矿通信系统不完善会影响矿井的安全生产,阻碍矿井的发展需求,如何在煤矿生产调度管理系统中运用通信技术,实现矿井安全可靠生产,增强调度管理效率,为降低生产成本筑牢基础,是本文探讨的内容。 关键词: 煤矿生产调度管理;通信技术的运用 通信技术在合理调度煤矿资源上有重要的作用,良好的通信技术能促进管理人员从根本上解决生产过程中衍生的各种问题,它关系到生产工作系统的正常运作。调度在生产过程要收集、传递环境信息,通信起着不可或缺的作用,在出现紧急状况时,通信技术在应急措施中是重点角色。因此,必须将通信技术在生产前作为重点项目来讨论,以利于生产工作的顺利开展。 1煤矿生产调度管理系统的定义 生产调度管理系统是生产调度人员日常工作及紧急事务处理最频繁使用的系统,它担负着系统信息录用、统计、分析、汇总的功能,在设计与打印报表、紧急日常事件处理、与其他部门信息交互等工作中发挥着重要作用。传统的管理中,电话是调度管理的主要工具,各种信息汇总工作大部分是手工记录,效率不高的同时还易出现差错。调度人员80%以上的工作涉及生产调度管理系统,它是整个生产调度指挥中心信息系统的核心,现代化的通信技术为煤矿生产提供了优质平台。 2煤矿井下调度管理存在的问题 目前,煤矿企业调度中存在的问题有:煤矿的自然条件较差,我国大部分煤矿调度管理人员的专业度不够高,凭经验工作的情况较多,管理技术和手段也相对落后[1]。因此,煤矿必须改变调度信息的管理和收集方式,建立有效的调度信息管理体系。计算机的发展促进了调度管理系统一定程度上的完善,主要有单机管理和网络管理两个阶段。单机管理阶段中,煤矿调度信息通常以电子表格的形式存在,图形用绘图软件储存,虽然有调度数据库,但系统的功能简单,信息的更新不及时,一定程度上影响了实际的工作效率。 2.1调度系统工作效率低 煤矿生产调度过程的发展比较慢,调度管理系统工作效率仍然比较低。煤矿生产调度系统中现代网络技术操作没有被充分利用,生产信息的传播也不够有效及时,还可能出现信息记录的错误。在实际生产中,较少部门参与调度,所以信息收稿日期:2017-05-11作者简介:杨柳倩(1986-),女,山西原平市人,硕士,现在山西霍尔辛赫煤业有限责任公司信息科工作。共享是一大问题,效率也不高。 2.2信息统计不集中 井下工作环境特殊,调度管理人员对信息的统计非常重要。但实际情况是调度信息并不能集中收集处理和及时共享,这导致工作人员面对安全事故时,无法制定正确的解决方案,直接影响煤矿工作的安全性。 2.3数据与调度台账核对不及时 由于无法将信息技术应用在实际工作中,管理系统不能真正实现实时生产报表功能[1],数据与调度台账无法及时核对。井下生产状况及调度记录等信息对生产决策有重要作用,生产调度台账和报表是对实时生产信息的统计,起到组织和协调作用。不能实时查看动态,图形信息管理功能的不全面,让实时生成的动态图形在现有的管理系统中不能体现。采用小型化网络设备,成本高而且设备不支持数据业务功能。 3煤矿生产调度管理系统中运用 TD-SCDM无线通信技术目前,煤矿生产的条件比较差,煤矿从业人员在生产过程中往往按照自己的认识来操作,容易导致安全事故的发生。另外,现在国内的煤矿生产过程中,煤矿生产现场的信息的收集存在问题,在收集数据后缺乏必要有效的分析,信息的传递和利用信息的指导[2]。TD-SCDM无线通信技术的应用基于3G网络、光纤网络等信息化技术,在具体运用时,TD-SCDM应优化减少系统容量,有利于各部分可以在同一设备中完成各自功能,实现集中调度信息处理。 3.1通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用 首先应对国内外的调度管理信息系统做全面的了解,分析借鉴国外的先进系统,对企业内部的情况作细致的分析,将二者有效结合起来,这样才能有针对性的设计出满足企业内部需求的调度管理信息系统。可利用TD-SCDMA矿用无线通信结合企业现有的信息化平台,提供一个多功能的网络平台,来满足煤矿企业正常生产的要求,为井下紧急情况的处理提供全新的通信手段。(1)矿用无线通信系统在煤矿企业生产中越来越重要,它具有通信、调控、控制以及信息采集等功能,越来越多地运用于生产与单位内部的通信中。它具有先进的无线管理能力,能搭载无限视频,还能实现人员定位管理人员功能,有利于管理人员了解井下工作的进度和具体情况,及时有效指挥现场,还可以通过视频对话和文字信息进行调度管理或召开会议,保证即时的沟通和管理。这充分发挥了其搭载无线视频监控、人员定位等功能的作用。(2)TD-SCDMA矿用无线通信能收集相关信息并分析,能生成关于生产产量、安全情况方面的数据,各生产管理部门能通过及时的信息交流,指挥生产的各阶段顺利完成,如有问题,能及时有效的解决,不断完善煤矿生产过程。实现资源的合理分配,保证节约生产,根据具体实际的生产需要分配劳动力。系统平台根据各单位填报的调度信息日报表,全面系统地准确地反映生产情况,以便查询,有利于领导层掌握信息用来决策,减少了信息处理工作量,有助于数据的分析和上报;TD-SCDMA矿用无线通信具有可靠的冗余功能,系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力,煤矿生产中任意节点发生故障或损坏,调度管理信息系统即时自动进行主设备的倒换,以保证系统的正常工作。漫游功能,在煤矿井上设置多个基站,系统可以对各用户实现多点漫游转接和无缝却换的功能,通过建立完善的多网调度系统,对各用户进行网络级调度和漫游调度,系统同时支持全局录音。管理人员可通过权限设置实现上级对下级调度台的调度,总台对分台的调度,建立全网多级调度管理信息系统。 3总结 煤矿井下工作有一定的危险性,调度管理系统是整个煤矿安全生产中的指挥中心,将先进的通信技术引入到生产中,对煤矿生产调度管理非常重要,它能有效保证生产的安全,提高生产效率。 作者:杨柳倩 单位:山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 生产调度论文:油气田生产现场管理调度分析 摘要: 油气田主要是油藏、气藏和油气藏的总和,石油天然气均在油气田开采,是为社会发展提供石油、天然气的重要生产场所,对于经济持续发展和社会稳定具有十分深远的影响。在当前激烈的市场竞争中,油气田生产企业同样面临着严峻的竞争压力,为了能够有效提高生产量,生产调度管理工作主要是依靠生产调度部门实现,严格遵循相应规章制度,确保生产活动有序开展,对于油气田生产安全意义深远。由此看来,在当前时代背景下,如何能够有效做好油气田生产管理中的现场管理和调动,成为当前首要探究问题,本文就此展开讨论,针对其中存在的问题,寻求合理应对措施。 关键词: 油气田;生产管理;现场管理;调度 油气田生产管理工作开展中,主要是依靠相应生产调度管理部门来实现,作为油气田企业生产管理中的重要组成部分,现场管理和调度工作直接影响到生产效率和生产安全。现场管理和角度工作主要是遵循相应规章制度和生产目标,按照一定流程,结合实际情况开展的管理工作,通过协调、组织、指挥以及监控等多样化手段,充分配置资源,提升资源利用效率,实现油气田生产管理目标。由此看来,加强油气田生产管理中现场管理和调度研究是十分有必要的,对于后续理论研究和实践工作开展具有一定参考价值。 1油气田生产管理概述 油气田企业在生产管理中,作为管理工作核心,现场管理和调度工作成效高低直接影响到油气田生产效率和生产安全,对于油气田企业未来生存和发展具有十分深远的影响。油气田生产管理活动由于自身特性,涉及范围较广,技术含量较高,所以在管理工作开展中很容易受到客观因素的影响,出现管理问题。如何能够有效发挥各个部门协调工作成效,全面掌握油气田生产和开发情况,迫切的需要强化生产管理力度,构建更加科学合理的管理体系,确保油气田生产活动能够有序开展,为企业长远生存和发展做出更大贡献[1]。 2油气田生产管理的现场管理 随着我国经济的快速发展,社会进步飞快,对石油和天然气的需求度随之增加,于是开始大规模开发石油和天然气。油气田作为石油和天然气开发和生产主要场所,为了确保油气田生产活动有序开展,做好生产现场管理和调度工作是必然选择,其不仅能够有效降低成本费用,还能提高生产效率和生产质量,为油气田企业创造更大的经济效益和社会效益[2]。就油气田生产管理本质来看,其中主要包括对油气田的动态监测和研发、油气田生产资料的收集以及生产设备管理等众多方面。油气田生产活动开展中,很容易受到客观因素影响,所以需要进行动态监测,为实施掌握生产情况提供最新鲜的资料和信息,为后续研究活动开展打下坚实的基础。一般情况下,对于不同采油方式的油气田,动态监测要求相应存在差别,需要严格遵循相关技术要求开展工作,一旦遇到及特殊情况,可以适当的选择增加内容。对油气田生产动态的研究,主要是为了帮助生产人员进一步掌握油气田生产规律和特点,结合实际情况,有有针对性制定科学合理的工作制度,确保油气田生产活动有序开展,提升生产效率[3]。不同类型的油气藏,对于现场资料收录方式同样存在差异,但是殊途同归,均是为了保证现场生产资料的完整、真实和准确,从而更好的满足油气田动态研究需求。油气田企业在生产管理中,应结合企业自身发展水平,针对油气田生产规律,健全和完善生产现场资料录取制度,并落实到实处,观贯穿生产活动始末。只有这样,才能确保油气田生产资料正是和准确。此外,油气田生产设备和技术是保证生产活动有序开展的根本,油气田生产企业需要健全和完善相关设备和技术管理制度,确保对设备定期检修和维护,对于老化设备及时更新换代,引进先进生产技术和工艺,提升生产效率,创造更大的经济效益和社会效益。油气田的现场管理可以采用5S管理法,也就是对油气田生产管理中五个环节开展工作:(1)整顿。现场管理人员应对施工现场进行全面检查,尤其是一些死角地带,包括电柜顶部和设备内部。可以采用突击检查的方法,对现场管理中存在的问题进行整顿,提高管理效率。(2)清扫和情清洁。对施工现场进行充分清扫,尤其是设备应保持清洁,对于其中存在的风险隐患制定合理解决方案进行清扫,找出问题源头,提升设备使用寿命。(3)素养方面,则是健全和完善相关规章制度,规范工作人员日常行为。 3油气田生产调度管理 油气田生产调度管理工作同样尤为重要,是油气田生产管理中不可或缺的组成部分,主要在于生产调度部门对油气田生产、调度、指挥以及管理等多项工作进行统一管理和调度,也就说明油气田生产调度管理涉及层面较广,内容十分复杂,为生产调度管理工作开展带来了严重的阻碍[4]。油气田生产调度管理工作开展需要结合其他工作环境开展情况,包括水、电以及通信等工作,确保油气田生产活动能够有序开展,从而对于油气田生产中存在的问题及时有效的解决,更好的完成救灾和生产恢复工作。所以说,油气田生产调度管理工作有赖于先骨干部门收集更为准确、全面的信息,对收集的信息进行深入的分析,对油气田生产管理的各个环节进行全方位监控和管理,引进先进生产技术和生产设备,构建更加完善的生产管理信息系统,确保油气田现场调动工作有序开展,创造更大的经济效益和社会效益,为油气田企业长远生存和发展打下坚实的基础。与此同时,油气田企业应建立一个统一生产调度平台,建立生产调度信息化管理系统,运用计算机技术,对油气田生产进行统一管理,实现高效生产,提高油气田生产管理安全、可靠性,具体表现在以下几个方面。(1)生产动态管理系统,针对油气田中重大项目数据进行分析和处理,采用图式展现数据情况。并在施工现场建立大型电子屏幕,对调度信息进行公示,同时将生产情况展现在生产人员面前,包括天然气利用、钻机运行情况和油气销售情况等。(2)视频监控系统,主要是对生产活动实施监控,确保生产活动安全有序开展。总的说来,油气田生产管理同其他企业管理而言相仿,在突显油气田企业自身经营发展特点的同时,具有共同的管理特征。 4结论 综上所述,油气田是一个复杂的工程,在生产过程中很容易受到客观因素影响,为了能够创造更大的经济效益和社会效益,油气田企业已经加强现场管理和调度,针对生产活动中重点和难点环节,做好预防措施,健全生产管理体系,确保生产活动有序开展,提升生产效率,以求在激烈的市场竞争中,油气田企业能够占据更大优势,谋求长远发展。 作者:韩华 单位:长庆油田分公司第二采气厂计划科 生产调度论文:生产调度网络程序运用 在企业生产管理中.网络技术得到越来越广泛的应用.信息系统提供了一个性能好容量大可靠性高安全性强的数据平台.使人们便于实时监控管理.模拟生产流程.对于提高经济效益和社会效益具有广泛的意义。 1主要功能 1.1实时数据库:包括实时生产数据的采集贮存,管理,查询,系统可管理多达几十万店的实时数据.配合和先进的历史数据压缩算法.可以保存长达数年的历史数据。 1.2提供统一的配置管理系统安装调试好后.可以通过配置管理工具.在单台机上维护整个系统。 1.3趋势分析提供实时和历史趋势查看功能.并能对单点或多点多时间段的数据进行对比分析。 1.4流程图提供实时流程查看功能.从模拟图察看数据与生产现场的同步变化.坐在办公室就可以了解生产状况。 1.5数据转存。可按照用户定义,把部分历史数据导出到其他相关数据库中。 1.6报表插件可用来实现实时历史数据 1.7丰富的可扩展设备接口.可支持多种协议与控制设备.如OPC,DDE等。 1.8开放的二次开发接口.并能根据要求定制新的作用。 2网络结构 主要包括监视器,服务器,交换机,网关等。连接见下图:监视器/数据采集1服务器一交换机一网关机一交换机一数据采集2监视器/数据采集3 3系统特点 系统大多采用Pentium及芯片.CPU保证精确实时高效.为保证可靠性.多选用冗余设计,使系统安全可靠。系统人机界面功能丰富,软件灵活强劲.并支持离线仿真,为降低运行维护成本.多采用现场总线的系统设计.系统维护方便,信号采集卡件支持热插拔,操作平台采用通用计算机系统,有些厂家更是采用智能化设计,使危险分散,故障隔离为迅速排除故障.每单元有诊断功能.系统中所有单元均有状态指示灯.包括运行灯。故障灯.网络通信灯.可根据指示灯的状态及时排除故障。 4系统的维护 系统具有较高的稳定性可靠性.但必要的维护还是不可缺少的.维护主要包括软件维护和硬件维护软件包括系统软件和应用软件.系统软件是计算机自带软件.在使用中常出现死机.停机等问题.可重启电脑使正常运行.其他维护可参照《计算机操作维护运行手册》进行。常出现的问题是应用软件,应用软件工作复杂工作量大.有些是由于操作使用不当.也有些是由计算机病毒而导致运行不良.每种应用软件厂家会提供组态手册.使用前应该有所了解.硬件问题常出现的是网络连接不好可检查网线水晶头和电脑通信卡.电脑要及时清理灰尘.检查CPU冷却情况,对用于现场数据采集的AI.AO.DI.DORTD等数据采集卡.要注意运行环境,要保持清洁恒温,禁止腐蚀性气体浸入。 生产调度论文:供热生产调度管理系统的应用 [摘 要]生产调度管理系统是为实现供热生产调度信息化、现代化,建立统一的集运行调度、管线管理和应急指挥为一体的综合生产调度指挥系统。通过该系统可实现从热源到管网再到换热站的实时生产数据的监控管理,实现管网联网、环网运行调度功能,可直观、高效的调整各种参数,准确、及时的处置供热事故,从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果。生产运行调度系统综合应用数据库、工业监控、远程传输等技术,与有供热监控、巡检通等多种系统兼容,并实现统一整合,将更有效的发挥生产调度信息一体化优势,在保护前期投资的基础上,实现以较小投入,达到高效、实用的效果。 [关键词]生产调度 能耗 热网 采集 1、系统建设的任务与目标 系统任务 实现公司生产运行数据的信息化、集中化管理,提高数据的有效性、一致性和共享性; 通过对数据的分析,提供给相关人员作为参考,从而达到科学调度、节能增效、减少事故的效果,并且能提高各部门的协同能力、工作效率、应急能力; 通过气象管理进行合理的热量调度,实现管网的水力平衡,节能降耗。 进行能耗考评,考核各供热站的管理质量,能耗分析可谓领导决策提供数据支持。 系统目标 具备最大限度的热网信息掌握和分析能力; 具备最佳能耗运行方案分析以及跟踪能力; 具备高效、实时的信息共享以及任务响应安排功能; 提供快捷高效的服务和管理。 2、系统组成 系统包括两大子系统: 热网运行分析子系统; 热网运行分析子系统主要功能包括运行工况参数、能耗数据采集;通过对外温、热源输出、负荷等数据的分析,对各站控制策略、控制目标等做出分析,并传递给自控系统,指导各站运行。 热网运行调度管理平台。 热网运行调度管理平台主要针对各级管理人员,首先实现生产运行信息的数字管理,即运行相关的数据集成在一个平台;在此基础上实现工况分析、经济运行分析、实际能耗分析等数据分析统计,以指导调度运行。此外针对调度等具体工作,系统提供一个信息化平台,以提高效率,提高管理水平。 3、涉及范围 涉及范围是指对于能耗控制的过程中,需要连接、涉及的系统主要有: 能耗分析统计系统 能耗数据采集系统 热网运行监控系统 数据存储备份系统 4、系统功能 能耗数据采集 能耗数据参数的采集,分为独立采集、控制系统采集、第三方采集三种形式。 第三方采集,主要是指的水表的数据,经由自来水公司的采集系统,通过约定的通讯方式、数据格式、通讯周期,进入能耗分析系统。 采集的参数种类: 热量表:供水温度、回水温度、瞬时流量、瞬时热量、累积流量、累积热量、运行时间、故障状态等 电量表:累积电量。 自来水表:累积水量。 单独采集 关键点是需要将常规热量表的Mbus协议信号转换为Modbus协议信号,然后通过一个采集模块,经由已经安装的换热站宽带线路,直接将数据送入能耗分析系统。 主要优点,在于直接读数,方便快捷,且不受表具波特率、校验方式的限制。 控制系统采集 并入换热站控制系统采集,是将电表、热表信号(可能需要转换)并入控制系统现场控制器,由控制系统采集能耗数据。 汇总至热网控制系统,然后经由软件的数据网关(或者后台数据库),将能耗数据汇入能耗分析系统。 主要优点在于,热表的瞬时、累积数据全部进入了PLC系统,有助于换热站热量平衡等运行模式的改进。 缺点在于,热网控制系统对外提供数据较为麻烦,在能耗分析系统中,对于能耗考核使用的表具无法进行方便的换表、估算数值等表具管理内容。 监控系统连接 通过一定的通讯协议,连接热网控制系统。取得需要的数据,送出热网监控系统需要的目标参数数据。 需要取得的参数:一网供回压、二网供回温、二网供回压、室外温度。 送回参数:电动调节阀门的运行方式(手动开度、气候补偿、拳王平衡、时间曲线等)、目标参数(平均温度、时间开度等) 系统锁定:控制系统需要具备锁定功能,接收能耗控制系统送出的指令后,锁定系统对某项功能的调度人员的人工调整、设定,只接收能耗控制系统传送的指令。 连接方式:数据库、OPC、网络变量。对于本系统,建议使用标准的组态王网络变量、OPC数据包两种格式。 5、建设意义 建立生产运行与调度管理系统,基本任务就是为了保证热网安全经济运行,合理调配热能,预防生产事故发生及在突发事故时及时、正确处置,提高供热管理的数字化与信息化程度,实现公司管网联网、环网调度管理,保证公司管网的安全、稳定、节能运行,充分发挥调度中心的调度管理职能。 结束语 通过建立生产运行与调度管理系统,将大大提升公司的生产管理水平,为公司安全运行、节能降耗、应急抢险、管网建设、工程管理、提供全面、快捷的管理平台。 生产调度论文:浅谈调度信息化建设在煤矿生产中的应用 [摘 要]调度工作作为煤矿生产的重要组成部分,对于煤矿安全稳定有序运行具有重要作用,本文就对煤矿调度信息化系统构成及其发挥的作用进行了探究。 [关键词]调度;信息化建设;煤矿生产 随着现代信息技术的不断发展进步,其在工业生产中的应用也不断得到深化,在煤矿生产过程中,信息化建设已经成为发展趋势,特别是对煤矿生产的调度工作而言更是如此,通过分析煤矿调度信息化建设的系统构成及其发挥的作用,可以对信息化建设在煤矿调度工作中的应用进行有益的应用探究。 一、煤矿调度信息化建设的系统构成 随着现代信息技术的不断发展,调度信息化工作有了强大的技术支撑,煤矿的调度信息化工作正是建立在计算机信息技术基础之上的,是围绕煤矿安全生产运行的特点,结合现代信息技术形成的一种高度集中的生产工作管理和分配系统,在煤矿的调度信息化建设中,一般由五个主要模块构成,每一个模块的设备都需要借助于信息技术来发挥自己的功能。 1、煤矿生产调度指挥中心 生产调度指挥中心是调度信息化建设的核心部分,对于整个煤矿的安全生产、运行调度、安全监测和信息互联等具有重要的控制作用。在现代化的煤矿生产中,每个科室都要配置专门的调度指挥中心,这就是生产调度指挥中心。由于煤矿生产是24小时不间断的,所以调度指挥中心需要借助于计算机对生产现场反馈的数据和信息全天候的进行对比分析,通过数据分析出煤矿生产工作的走向,对于煤矿运行状况做出大致判断,以此为基础信息对煤矿生产进行合理的调度。概括而言,以现代计算机运算和集成控制技术为核心的生产调度指挥中心,就是要以统筹管理的理念对整个煤矿的生产进行规划和调度。 2、安全管理信息系统 在调度信息化建设的五个部分中,除了调度指挥中心外,其它四个组成部分都是信息化数据的采集通道,安全管理信息系统就是其中之一,其主要功能就是通过各种监测终端设备,对矿井的瓦斯浓度、防火灭火信息和矿井工业电视进行实时监测,并借助现代信息技术实现监测信息的实时传输和掌控,同时利用计算机等信息技术手段对安全生产信息进行汇总管理。概括而言,安全管理信息系统是通过信息化手段实现对煤矿安全生产信息的实时采集和控制,实现安全生产信息的双向联系。 3、自动化监测控制系统 自动化监测控制系统主要是对煤矿生产运行的各个环节和各种设备进行自动监测,并根据监测情况通过信息技术进行分析,并做出相应的判断,以此为依据进行相应的系统控制。也就是说,自动化监测控制系统就是要实现对矿井井下作业、矿井内上下煤流、地面生产部分和辅助生产系统进行实时监测,并对生产状况进行相应的调度控制,以此来保障煤矿的高效率生产运行。 4、矿井通信系统 矿井的通信系统建设是煤矿调度信息化建设的重要组成部分,煤矿生产对于电、火等危险源应用要求非常高,所以,对于矿井内设置的供联系和监控所用的电气化设备,特别是通信设备都需要经过严格的处理。在具体的功能应用上,就是要保障矿井内的通信系统实现行政通信、调度通信、应急通信、紧急情况通信和井下泄漏通信以及有线电视等各种通信功能与调度控制中心的通信网络相连接。矿井通信系统的信息化要求比较严格,是整个调度信息化建设中技术难度最大、维护要求最高的部分,也是调度指挥中心与矿井联系的重要通道。 5、经营管理系统 经营管理系统虽然与煤矿生产没有直接联系,但也是煤矿生产经营的重要调度通道,主要是借助计算机技术等信息化技术实现矿井办公、生产经营管理、能源管理、技术管理和事务管理自动化,通过完善的经营管理实现了煤矿生产与经营的信息互通,保证煤矿企业的顺利发展。 二、煤矿调度信息化建设的作用 煤矿调度信息化建设保障了煤矿安全稳定生产,为企业发展提供了有效平台,在实际运用中,主要具有以下三个方面的重要作用。 1、实现了煤矿生产的实时监测 调度信息化建设最为直接的作用就是通过各种通道之间的信息传输实现了对煤矿生产运行状况的实时监测。在煤矿的生产运行中,调度信息化系统可以通过煤矿生产运行的各项数据,建立相应的图形曲线,对煤矿生产的各个环节状况进行直观的展现。瓦斯信息管理系统是调度信息化建设的重要部分,它可以通过远程客户端以地图或者是表单的形式实时的监测各个矿井不同工作面中的瓦斯浓度、变化趋势及信息判断;可以对各项监测设备工作状况、主扇风机、掘进工作面扇风机等主要通风设备开停状态及主要矿井巷道的风量、风向、风压等主要参数进行实时监控,从而发挥监控功能。 2、实现了煤矿生产信息的可视化展现 调度信息化系统通过终端监测、实时传输和控制中心分析等步骤,可以实时了解煤矿的生产状态,在获得这些信息的基础上,通过结合信息技术,对这些信息进行系统的分析和把握,以此为基础对后续的煤矿生产进行科学的设计。比如可以在数字采掘工程图上进行采区设计、工作面开采设计和生产设计,直接调用各种图形和数据库信息资源辅助生产设计,实现调度信息情况的共享使用,指导煤矿生产,从而极大地提高了煤矿生产的效率和科学性。 3、实现了煤矿安全生产状况的调度 调度信息化建设还有一个重要作用就是实现了对安全生产工作的调度,借助信息技术,调度信息化建设可以集通风、瓦斯、采掘、地质、生产、安全、煤外运等多种功能于一身,从而建立了安全调度管理信息数据库,可以随时查看和调用信息,实现了安全生产信息的实时查询,并可以利用信息技术对数据进行分析、汇总和判断,从而做出更好的生产决策。 三、结论 综上所述,调度信息化建设是煤矿生产的重要发展趋势,通过深入分析调度信息化系统构成,以及对调度信息化发挥的作用进行简要的论证,从而对煤矿调度信息化建设进行了初步分析,有利于推动煤矿企业安全稳定的生产和运行。 生产调度论文:刍议煤矿生产中的调度工作 摘要:在煤矿的管理中一个重要的组成部分就是煤矿的调度工作,它是保证煤矿安全生产的中心。然而作为煤矿的综合管理部门,调度室就发挥着重要的作用,他们运用现代化的煤矿通信技术,保证部门之间的沟通与联系,确保在发生意外事件的时候能够在第一时间对事件进行全面的了解,以最快的速度解决出现的问题与状况。从而确保整个煤矿的安全生产工作顺利进行,保障煤矿的利益与矿工的人身安全。 关键词:安全生产 煤矿调度 发展趋势 一、目前煤矿中的状况 作为国民经济中的基础产业,煤矿产业在我国近五十年后的能源消费格局不会有太大的变化。在建国之后的时间,煤炭工业得到了飞速的发展,煤炭产量也是逐年提高,在煤矿安全生产方面也有了很大的变化,不过安全形势还是很严峻。就目前来看,伴随我国经济的进一步发展,又进入到一个高速的增长期,因此对煤炭的需求就更加的迫切,这也间接的导致了更多的非法不合格的煤矿产生更多的安全事故。据相关数据统计,近几年每年在矿难事故中伤亡人数有上千人。 在目前来看,我国煤矿中的一些问题主要表现在以下几个方面。 1.1很多违规的企业与组织生产现象相对严重,只重视生产却忽略安全。个别的煤矿在安全教育与安全措施方面没有落实清楚,很多煤矿生产环节中的安全隐患没有得到有效的排除或者控制。这样就在很大的程度上造成了煤矿事故发生的概率。 1.2没有更好地落实安全生产责任制,有些管理人员与干部不下井,不重视煤矿安全,缺乏责任心,没有严格执行相关制度,各种责任制成了摆设,没有有效地落实。 1.3在企业管理方面技术落后,力量薄弱。很多煤炭企业的管理人员与技术人员严重流失,这样导致技术方面的问题不能解决,产生诸多的安全问题。 1.4很多企业为了保证产量,无视八小时工作制,要求加班加点的工作,这样在高强度的工作中更易发生安全问题。 1.5没有严格执行煤矿安全方面的管理制度,进行很多非正常的开采方式,违章爆破等,忽视安全问题。 1.6很多企业违反规定招收临时工甚至是童工,这些人因为缺少相关技术方面的培训,因此在很大程度上增加了安全问题的发生。 1.7相关部门监管制度落实不严,没有得到有效地监管,致使企业的违规现象频频发生,安全隐患没有有效的排查。 1.8虽然国家和相关部门企业制定了很多制度,但是很多都成了摆设,在实际的工作中严重缺乏落实,执法部门执法不严格,行贿受贿现象严重。 1.9煤炭被定义为主体能源,但是很多政策相对于煤炭行业来说,还是缺少一定的优惠性,这样就会加重煤矿的负担,造成安全生产问题的忽视。1.10在这么多的煤炭事故发生原因中,最重要的一点就是煤炭的贮存条件,这是不能改变的事实,导致采矿中很多困难的出现,也就相对产生很多安全问题。 二、矿区通信技术 在煤矿的生产中,需要对煤矿的生产有一个整体的调度,需要有一个适宜煤矿调度的通信方式,这就需要对煤矿调度通信网络加以建设。很多的煤矿在总调度以及各矿调度上不能形成一个完整的全套的安全生产指挥系统,这样就会在很大程度上出现沟通不及时的问题。目前这种通信是不够完善的,跟不上现代化煤矿建设的步伐,也不能达到煤矿安全建设的要求。这种状况主要表现在两个方面,一个是调度功能与机制过于单一,组网的能力过差,另一个是缺少有针对性的统一规划,设备的缺乏,不能形成一个有效的综合调度指挥系统。针对以上出现的两个问题,要分别加以有效的解决才是确保煤矿安全调度工作顺利进行的有效方式。 根据煤矿调度中通信技术占有的重要地位,煤矿中的通信技术建设要应用一个一体化的网络概念,采用一个一体化的平台,建立网络管理中心,形成针对数据、电话和视屏的综合性接入网络,集合多种形式的网络,对各方面的数据进行有效的监控,确保避免在每一个环节中安全问题的产生,形成一个一体化的网络指挥系统。 三、调度工作进行的原则 3.1计划。在现代煤矿生产活动中,都是按照上级部门反馈的信息来进行制定适合本矿实际发展的计划,如果在计划制定后,每一个环节或者部门不能按照计划来进行开采工作,那会影响整个煤矿计划的完成,调度工作的目标是完成生产经营作业计划,只有对矿井进行有效的统一的指挥调度才能确保整个煤矿安全生产的实现。 3.2信息反馈。调度工作不单纯是在问题与事故发生后的协调者,更是避免这些事故发生的协调者,有效的预料可能发生的问题与事故,及时采取有效的措施避免这些问题的发生,确保每一个环节的正常运作,才能实现煤矿的可持续安全工作。这需要煤矿调度人员及时的将可能出现的问题予以反馈,上层主管可以在第一时间了解到问题的原因,将数据统一进行整理、分析,确保能够主动地及时地作出判断,提出有效地额防御性措施,为安全生产创造条件。 3.3综合平衡。在之前的煤矿生产调度工作中,主要考虑的是生产之间的各种关系,但是没有针对现代化煤矿管理有效的实现煤矿调度,现代煤矿调度考虑的包括了正规循环作业中的指挥者,而不简简单单是生产中的调度,必须要求相关部门有一个宏观的调控,及时地分析整理数据,确保各项工作的合理安排与顺利进行。从煤矿的整体利益出发,综合平衡的原则是最有效的,能够促使企业不断发展。 四、开展创新性煤矿调度工作内容 针对于在现有制度中存在的问题,有以下几点工作内容。1)要足够重视煤矿安全调度工作,不能只注重工作的产量,更要注重质量与安全。2)落实相关的管理制度,加大有关部门的监管力度,保证煤矿的正常运行。3)加大科技创新的力度,运用高科技技术进行煤矿安全调度工作,提升工作效率。 五、总结 一个合理高效的煤矿调度工作制度的制定,是保证煤矿安全生产的重要前提,也是保证煤矿调度工作顺利进行的前提,它对于整个煤矿的发展有着重要的意义。现代煤矿的调度工作不仅有汇报制、分析总结制、调度会议制、领导值班制以及调度责任制,煤矿调度工作的日程中又加入了调度分析工作。 伴随着科技的发展,煤矿企业中各级领导与主管部门对煤矿的安全建设更加重视,对煤矿的调度工作也更加重视,这样就给煤矿调度工作的顺利进行创造了条件。从前的传统煤矿调度制度已经不能更好的适应现代经济的发展,在新形势新时期下积极的开展创新性煤矿调度工作已经成为重要的发展方向。只有针对煤矿的安全管理与整体发展进行有效的管理调度,才能准确分析与把握,才能为煤矿的安全生产及时提供可靠准确的消息,才有助于问题的解决,才能更好的适应市场经济下的发展需求,才能在最大程度上保证煤矿的安全生产,确保工作人员的人身安全,才能为社会创造更大的效益,为企业带来更多的经济效益。 生产调度论文:航天生产计划管理及车间作业计划调度问题的研究 [摘 要]随着我国经济实力的稳步提升,综合国力的不断增强,我国对于航天科技的发展也越来越重视。航天技术在实际应用中的领域不断拓宽,为此航天生产计划管理以及车间作业计划也在不断改进。由此引起的航天生产竞争开始不断增加。航天生产作为我国重要的生产单位,对于航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别,本文通过对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行深入探讨,探索出航天生产企业形成科学合理的调度计划,进而不断提高航天生产企业的竞争力。 [关键词]航天;调度;车间;生产计划 随着我国社会经济的飞速发展,我国的科技实力也呈现出日新月异的变化趋势,其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现,不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升,还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作的贡献。航天事业不仅要提高自身的科技含量和降低生产升本,还要形成具有完整的科学合理的航天生产计划管理以及车间作业计划的调度体系。 1 航天生产计划管理 由于航天生产自身的特殊性,决定了航天生产计划管理与其他一般生产企业不同。对于航天生产来说,其制造生产的零件属于高科技的零件,对于精密度的要求更加严格,而且比较其他生产行业来说,航天生产的数量相对较少,且对于零件的保密性要求较高。尽管所有的制造企业发展到今天,对于生产计划的管理流程都出现了太多过于相似的环节。 大致的流程都是客户提出订单,并制订详细的计划和要求。信息部门对于客户提出的要求进行分析处理,确定订单制作的可能性。如果企业满足要求,则会进入经营管理处进行专业的信息分析。信息进行专业的处理之后,交由制度部门根据本公司实际的生产计划进行统筹安排,然后确定具体进行生产的车垫和单位。车间单位根据实际的生产加工情况对信息进行反馈处理。 在生产落实阶段,首先是由计划制订部门将生产计划下派到车间以及技术部门进行生产统筹,之后通过车间调度室的调度进行各个零件的生产加工。在这些生产制造过程中,我们可以看出生产车间与技术部门之间的关系非常紧密,不仅技术部门对于生产车间有着指导作用,且生产车间在生产准备计划完毕之后还要将生产信息反馈到技术部门。 2 车间作业计划调度管理问题 就我国目前航天产业发展现状来看,我国的航天生产车间的作业计划依然存在很多问题。而这些问题出现的根源主要在于计划调度管理方案与航天生产的实际发展不相匹配。在航天事业发展到今天为止,其生产指导的企业大多数为老工业时期建立起来的,且各国之间由于竞争问题,导致航天生产经验相对保密,于是,很多过于陈旧和落后的生产技术与制造技巧依然沿用,有些车间作业计划调度的制订更是没有科学理论依据的个人经验。调度计划的制订存在很多主观性误区,导致调度不科学。 有的航天企业各部门之间的合作不及时也会导致车间作业计划调度出现管理问题。例如,技术部门没有及时对车间部门反馈的信息进行分析研究,导致没有及时对实际车间生产情况进行技术支持。计划部门为了计划而制订计划,往往忽视了实际车间作业的情况,对于各个车间的不同情况不能灵活地调整作业计划,而且统一实行相同的计划,这样就会引起各个车间的内部矛盾激化,导致整体的计划调度受到影响。为此,在实际的车间生产作业计划调度中,一定要根据实际的情况进行恰当的调度,客观公正地对问题进行及时处理。 3 车间作业计划调度问题的研究 3.1 基本问题 关于航天制造行业的车间作业计划调度问题的研究,我们一定要坚持从实际出发,将调度问题按复杂程度进行分类,或根据加工的特点进行分类。在调度的过程中要时刻保持动态调度和静态调度相结合,并根据具体情况进行具体分析。 3.2 研究分析 在对航天生产计划制造行业的车间作业计划调度问题进行研究分析时,可结合单行机与对行机之间的调度调整问题进行研究。首先,单行机调度最关键的部位在于取值问题的确定,在实际的运用中,通过将设备的取值问题进行调度,保证在运行时间能够最短的情况下对于调度进行必要的调整。尽管对于单行机的调度调整十分简单,但也要重视可能发生的突发情况。例如,在进行并行调度时,如果M和N两个值进行适当的调整,在两个值相等的情况下,可将这两个值认为是等值标准。如果一个值较大时,这种情况下进行调度的分配就比较简单,通俗来讲,就是当工作环境中的员工大于工作任务量的时候分配是比较简单的。如果这个值变小,那么就需要在车间生产的过程中进行必要的调度。当然,在实际生产生活中的调度问题不会这样有规律,所以对于调度问题的实际情况进行分析时,一定要学会选择不同的调度系统。 4 结 语 随着我国社会经济的飞速发展,我国的科技实力也迅速提升,其中航天科技的发展尤为明显。神舟系列航天飞船、嫦娥号系列探测器、天宫一号目标飞行器的出现不仅展现出我国航天科技领域科技水平的不断提升,还显示出我国作为负责任的发展大国为世界航天领域所作出的应有贡献。航天生产计划管理与其他产业的管理有着本质区别,本文对于航天生产计划管理以及车间作业计划调度的问题进行了深入的探讨,探索航天生产企业如何形成科学合理的调度计划,进而不断提高航天生产企业的竞争力。 生产调度论文:生产调度管理系统常见问题及对策探讨 摘 要随着商品经济的不断发展,生产调度与商品经济有着不可分割的关系。在卷烟行业,生产调度对卷烟生产过程进行统一的协调、指挥,保障生产相关部门和工序能够流畅的按照工艺要求进行生产,促进了卷烟生产的自动化、信息化和智能化。但是,当前行业生产调度管理依旧存在部分问题。因此,文章通过对卷烟生产调度管理当前所存在的问题进行分析,并探讨了可供采取的对策,以期通过文中的分析有效提高卷烟企业的生产调度水平。 【关键词】生产调度管理系统 自动化 常见问题 对策 1 生产调度系统概述 生产调度系统是使企业内部各个专业管理部门之间能够综合协调,发挥整体功能所要建立健全的生产经营管理系统。由于现代工业企业,生产环节多,协作关系复杂,生产连续性强,情况变化快,当某一局部发生故障,或某一措施没有按期实现,往往会波及整个生产系统的运行。加强生产调度工作,对于及时了解、掌握生产进度,研究分析影响生产的各种因素,根据不同情况采取相应对策,使差距缩小或恢复正常是非常重要的。生产调度系统以生产经营活动为工作对象,由许多主次关联要素、环节、环境、条件等集于一体,具有计划组织、指挥、控制、协调,以及综合信息的特定功能网络系统。其特点是多能级的大系统,企业调度具有微观管理控制功能和目标。 在烟草行业内部一般按四级管理国家局、省局、国有烟草公司、生产烟草设置能级调度。使其由下而上和上下一致都具有生产经营目标,以专业管理所具有的生产经营指挥和综合信息中心形成神经系统。这个系统,通过相互分工的作用发挥,扩大形成各能级活动的大系统,从而层层保证逐级目标汇集起来的总目标得以实现。通过生产调度管理系统的实施,对烟草生产中所出现的问题以及变化进行及时的掌握,并根据不同的问题采取及时有效的针对性措施,确保烟草行业整个生产流程的高速运作,从而达到烟草行业生产前所制定的预期目标。 2 卷烟生产调度管理系统中的常见问题 2.1 生产调度系统内信息分散 卷烟生产计划指标受国家烟草专卖局的总量控制,然后给各烟草集团分配各自的生产额度,这是卷烟生产调度的第一层次;第二层次为各集团根据卷烟生产总量和卷烟利税目标对计划指标进行分解,需要综合考虑品牌战略、平衡各生产厂的产能、人员、原辅材料等诸多因素。第三层次为各生产厂的月度生产计划,由集团根据销售预测情况制定各生产厂的月度生产计划,月初工厂基本能按计划进行生产,但到每月下旬时,生产计划需要根据市场销售反馈情况进行调整。 正是由于诸多层次的原因导致了生产调度系统所获得的信息都存在一定的孤立性,从上一层所得到的信息传递到下一层都有很大的延迟,同时由于使用的软件和衡量的依据会有所不同,不同的烟草生产厂往往不能通过同一系统来知晓生产实时信息,更多的依赖于电话或手写单据汇报的方式,进而导致生产调度指令可能会出现判断错误和达到速度偏慢的现象。同时由于信息的不完整、不统一、不及时等诸多问题会对企业的生产经营产生很大影响,同样也会造成整个生产调度系统处于应急状态,相应的原材料没有及时安排到位,会延长整个交货期,致使货物不能够按时送达。 2.2 生产调度系统存在的弊端 传统的生产调度以事前调度为主,就是事先根据产能、工艺要求将生产计划进行分解,先分解到生产车间,再从车间细化到生产线、生产工序上,实际生产时,各生产车间和班组按预定节奏组织生产。在卷烟销售越来越趋向市场化的今天,面向订单生产和供货对于卷烟企业是必然,生产调度要适应订单随时变化的需要,以更好的响应客户需求。然而在烟草生产中,往往会产生很多的半成品和原材料,那么烟草企业就需要对半成品进行计量称重,但我国的流程型企业在计量中都存在一个通病,即输入电脑的计量数据往往不能与生产调度系统实现数据共享,进而导致了记录人员的多次重复计量生产数据,使工作变得复杂、繁琐,这一弊端会造成企业生产系统的拖延,进而导致生产调度系统的错误判断,造成不可估量的损失。同时,由于目前的生产调度系统并不能够真实的反映出实际生产过程中所出现的不确定性,而在现实生产中不可预测的扰动经常会导致智能算法的最优解决方案不能够很好的执行。如果依照这些算法进行生产计划的安排,相应会造成正反馈的累积效应,促使生产计划越来越与实际脱轨。 2.3 生产调度系统管理能力薄弱 上世纪九十年代末期以来,卷烟企业通过在生产自动化、管理信息化方面的持续建设和探索,能源监控系统、安全及消防监控系统、生产物流仓储自动化系统、MES系统、ERP等系统相继建成并完善,这些系统对于固化生产管理流程,提高生产和管理效率起到了很大作用,将企业的自动化生产水平、信息化应用水平提高到了一个全新高度。然而,在当初建设这些系统时,很多企业并没有全面系统的规划,只是根据特定时期的重点需求进行建设,在各系统间的业务流程衔接方面并无统一规划,在后续因信息共享的需求而进行集成也大多仅仅停留在信息层面的集成,并没有过多的考虑在业务层面进行无缝对接集成,导致在生产调度时系统间的协同性有待加强。 3 对卷烟企业生产调度管理系统相关问题的改进措施 3.1 利用智能排程调度软件,分层次调度 卷烟生产计划从国家烟草专卖局到各省级公司、各集团下属工厂、再到生产车间的分解是一个多层次的过程,由于各层次对计划指标的关注要点各不相同,因此各级的计划分解应考虑在各级的业务系统上实现。在集团层面,通过集团ERP系统的订单或计划管理模块将生产计划指标根据利税目标解为各品牌规格的计划数量;然后通过集团排程软件将集团生产计划分解为各下属生产工厂的生产计划,各生产工厂又通过工厂排程软件进行排程,分解为各生产线工艺段的生产工单。 通过多级排程调度软件,将各个层次的生产计划进行关联,上一层级的排程输出作为下一层级的生产计划输入,在生产计划指标发生变化时及时对后续层级的生产计划进行滚动排程,解决了上下层级计划联动脱节和滞后、难于跟踪等问题,同时可促进生产相关人员在生产管理过程中,能更好的实现计划与执行的统一,并确保生产全过程可跟踪。 3.2 以自动调度代替人工调度 传统生产计划和调度管理多通过人工对计划进行分解,人工进行MRP运算,再根据库存情况安排物资供应计划。对于生产线上工艺段和工序的生产,则常以纸质工单下发,或通过信息化手段将工单录入生产指挥系统。由于生产计划处于变化中,相应的MRP运算及物资库存信息、物资供应计划均随之处于动态变化中,全靠人工运算和指挥生产,容易出错且效率很低,与卷烟生的先进反差很大。因此,在通过智能排产软件对生产计划进行分解排程后,对于生产线工艺段和工序的生产工单,可考虑采用自动调度系统替代人工调度,降低相关人员的劳动强度和提高调度效率和调度准确性。通过自动调度软件,实现工单的自动下发,实现前后工序一致性检查,生产参数包智能匹配和自动下发;对于生产调度规则应用时需要的必备信息:如工单状态信息,成品/在制品库存等信息,则通过自动化数据采集软件实时对生产现场数据进行采集,并实时反馈给生产调度系统,通过对自动化调度软件的的不断优化完善,建立起动态控制系统,逐步实现智能调度和智能化生产。 3.3 对业务进行优化集成,实现协调调度与生产 在规划建设系统时,将生产计划调度管理相关的业务在各系统之间的流程梳理清楚,并尽可能的进行优化,在使流程满足管理需要的基础上,进行优化,定义好各集成系统间的信息和流程边界,为最终实现多系统、多部门、多工序之间的协同调度系统打好基础。比如,在MES系统与制丝生产管控系统、配方物流自动化系统之间,可将叶片处理工段的生产进行有效协同,传统方式为MES分别下发工单给制丝和物流,先由物流按工单出库,再由制丝和物流进行任务校验后启动开包切片生产。再对业务和流程充分集成后,可考虑如下流程:将配方物流看作是制丝切片处理的前置工序,配方库出库任务由制丝发起备料请求后触发,MES只发送切片工单给制丝管控系统,制丝管控系统根据工单顺序,提前向配方物流发送出库备料请求,配方物流投料至缓冲区备料就绪后,向制丝发送物料就绪信号,待制丝发出送料信号,缓冲区烟包自动输送至开包切片工序处理。 4 结束语 生产调度管理系统是卷烟生产的核心业务,通过对生产调度管理系统的现状,存在问题及对策进行分析探讨,通过构建多层次的计划排程软件、自动调度系统、业务集成和协调调度,可以有效的提高生产计划调度、工单调度效率和准确性,并对业务集成形成支撑,最终向智能调度、协同调度发展,从而促进卷烟生产企业效益的有效提升。 生产调度论文:流程企业生产调度系统管理的问题与对策 【摘要】随着科学技术的不断进步,在我国企业中占有重要地位的流程型工业企业也因为产品创新上的差异以及质量上的差别越来越小,开始更加关注于生产运作管理上的差别。作为协调生产流程及运作的最有效工具生产调度系统正逐渐成为流程型企业关注的热点及重点。然而由于流程型企业的生产往往有多目标多生产因素所共同影响和制约着,甚至还涉及到批处理等问题,如何能够更好地协调企业生产,提高生产效率同样也是流程型企业生产调度系统所要解决的问题。而当下我国流程型工业企业的生产调度系统管理还存在着诸多的问题,本文通过对流程型企业生产调度管理系统进行分析,归纳总结其存在的问题,并探究其解决对策。 【关键词】流程型企业 生产调度系统 问题与对策 一、引言 当下,我国流程型企业都是按照生产工艺流程进行生产,往往有多个制造部门和单元,期间可能会经历连续生产、批处理等过个过程,而往往连续生产要根据生产工艺流程进行,而批处理等为了节约能源、降低费用要进行集中处理,这样就造成了生产中半成品的存放问题。而由于批量连续生产导致工序和工序之间的衔接是否紧密,而不同产品之间可能会有通用的设备,如此以来生产产品的排序以及设备的分配都变得十分复杂。 作为流程型企业生产调度最基本的工作就是订单排序和设备分配以及实时生产情况。生产调度系统反应的信息能够第一时间反应给生产运营管理者作为生产的第一手资料和排产的最根本依据,是协调企业管理层和生产层之间最重要和有利的桥梁。然而我国的流程型企业生产调度管理系统还存在诸多问题,什么样的问题该被高度重视并解决也是流程型企业待解决的问题。 二、流程企业生产调度系统管理的问题 随着信息技术引入到企业生产中,对于流程型企业最初的依靠人手工抄写生产数据的时代逐渐被取代,大数据进入到企业中。当今流程型企业往往从物料需求计划、生产计划、生产执行计划以及销售等都采用相应的办公系统。但是很多流程型企业并未因信息技术的发展提高企业自身的生产效率,却反倒因为每天还要填写软件中的数据给企业生产调度系统造成了更大的麻烦。从流程型企业实际生产运行的角度分析,总结出流程型企业生产调度系统管理有以下几方面的不足。 (一)生产调度系统内信息分散 由于流程型企业由多个不同的生产车间单元组成,而每个车间有其自己的生产性质和工艺要求,导致不同的生产车间所需要的质量控制和计划要求都大不相同。正是由于这个原因导致流程型企业生产调度系统所获得的信息都存在一定的孤立性,从上一道工序处所得到的信息传递到下一道工序处是有很大的延迟,而由于使用的软件和衡量的依据往往不同,不同的生产车间往往不能通过同一系统知晓生产实时信息,而是通过电话或手写单据汇报,这就导致了信息的流通,严重时,可能会导致生产调度指令的判断错误以及到达速度的缓慢。 (二)物料计量系统存在众多弊端 由于流程型企业生产流程中会产生很多半成品以及原材料,往往经历批处理以及连续生产等多个环节,那么对于流程型企业,往往要对半成品等进行计量称重。由于生产材料的不同,需要数量的差异,往往使用的称重设备也有很多种类型。对于机械均衡器、电子秤以及千吨轨道在流程企业中都比较常见,但是这些计量器具称重的范围和要求的精度有很大的差距,导致其记录的方式也有很大的不同。有的计量器具采用手工填写单据的方式实现计量的登记,有些计量器具采取输入计算机的计量系统来实现数据的记录。在我国流程型企业中存在着一个计量的通病,就是输入电脑的计量数据往往不能够在企业生产调度系统中实现数据共享,从而导致数据记录员需要重复多次记录生产数据,无法实现高效的生产效率反而使得工作变得冗余、复杂。企业计量系统的问题导致流程型企业往往在检斤程序增加了不必要的时间,并造成了企业生产系统的拖延,导致生产调度系统的错误判断。 (三)生产调度管理能力薄弱 流程企业在当前的生产运作管理中越来越重视自身生产调度系统的管理,并且往往都建立了本企业的生产调度管理团队。但是由于管理办法的落后,系统资源不能共享等原因,导致流程型企业生产调度管理往往都是运用着先进的软件进行数据的简单键入和记录,并没有实现运用信息系统对数据进行共享和实时分析,并运用生产数据制定相应的科学合理的物料计划、生产计划以及生产执行计划等。没有运用当代生产调度系统管理实习企业低成本高效的生产分配。 三、流程企业生产调度系统管理问题解决建议 从流程型企业生产调度系统管理存在的问题可以发现,若要解决流程型工业企业生产调度系统的问题,必须以企业生产调度系统作为一个整体,对其生产系统的各方面记录能力以及生产调度系统管理人员的能力进行全方位的调整。在本小节,最先从生产调度系统的内部信息入手,结合MES理论建立起生产调度系统,来解决生产调度系统信息孤立和计量系统的弊端,最后从生产调度系统管理团队的人员培养角度出发,从而全面的解决了企业生产调度系统管理中的问题 (一)引入MES系统于企业中 所谓制造执行系统就是建立在企业最高层次的生产计划和作为车间生产层的控制系统之间的面向车间的生产管理技术与实时信息系统。制造执行系统,往往可以结合一个企业的订单分配、设备跟踪与分配、库存情况、物料流通情况、企业产品质量管理以及人力资源等多个方面的性能,所以它能够很好的解决企业各个部分信息的问题。 然而,对于流程型工业企业,由于企业生产产品及属性的不同,会面临着不仅完全相同的问题,所以流程型工业企业应该针对相应的问题,然后以解决信息分散为目的,制定相应的MES系统。引入MES系统的流程型企业可以填补出我国在工业企业中的信息分散问题,针对于企业最高层次的生产计划以及企业车间层的生产执行之间的中间指导层。这样就解决了企业信息分散的现象,将其即成为一个数据支撑平台并能给直接反应给生产执行层。 (二)建立计量系统均衡器 对于流程型企业的计量管理而言,要实现计量系统的全面平衡就需要对流程型企业的各类计量器具进行统一的盘点,为实现流程型企业计量管理的系统化及资源共享创造一定的条件。要实现计量以及能够自动打印票据,制定相应的计量标准,实现硬件设备能够实时更新并快速上传计量数据的基本要求,从而避免计量数据的孤岛现象。 从原材料的入库和成品的计量可以单独作为一个整体并入到系统中,这样能够保证流程型企业的总体材料的平衡。而对于半成品材料的计量一定要保证能够实时在生产调度系统中有所体现,并且能够作为MES系统中,这样才能够实现计量的统计和分析情况。而对于计量系统,要设立均衡器系统,实现计量仪器仪表上数据的自动流转,从而降低人为操作所导致的信息延迟,并能够很大程度上避免信息所导致的解决失误。 (三)构建和谐的生产调度系统管理团队 首先要确立生产调度团队的目标,并建立起相应生产调度管理的宗旨、指导思想以及行为准则。对于任务要严格按照“计划”、“执行”、“检查”、“行动”循环来执行,要合理的分配项目的轻重缓急。在生产调度管理团队完善的基础上,要对生产调度的具体过程设立不同的执行标准和要求,比如生产现场要采取5s管理。 对于生产调度管理团队的人员素质也要有一定的要求。调度管理人员要保证生产信息的准确性,对生产任务要进行随时的跟踪和反馈,并清晰的生产调度管理的各个层次。 对于生产工艺和流程的要求,要做到对生产工艺随时监控,保证生产工艺在规定的范围内进行,并对工艺故障的预防和应急建立起相应的措施。对于应急措施要建立其分级别的处理方案。 对于生产调度管理团队的重中之重就是如何最大限度的提高企业设备的生产效率,那么就要求生产调度系统人员能够在完全熟悉了生产工艺流程的基础上,能够随时准确的把握各个部门的生产信息并能够运用科学合理的手段对于生产计划的执行编制合理的生产调度计划。 生产调度论文:半导体生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计与实现 针对半导体生产线计划与调度特点,结合半导体MES生产制造执行系统数据库结构设计半导体生产线调度与仿真系统,实现与MES系统的有效集成,使两系统间的数据实现同步传递并相互验证。 【关键词】半导体制造 调度与仿真系统 MES系统 系统集成 1 生产线调度与仿真系统总体设计 由于半导体生产线制造活动十分复杂,而且在实际生产中往往对决策时间有较高的要求,因此考虑使用离散事件仿真技术设计实现模拟仿真调度。其基本原理是:在调度规则的指引下,建立仿真模型并在制造系统的仿真模型上试探性的经历整个加工过程,记录过程中各个对象的状态变化以及导致状态改变的事件,形成调度方案并统计性能事件。 结合半导体制造特点设计完成生产线调度与仿真系统,主要由数据库子系统、仿真调度子系统和性能分析评价子系统这三个系统组成。数据库子系统与企业MES系统相连,通过不断更新为仿真系统提供实时仿真数据;仿真调度子系统用于建立半导体生产线模型并依据企业定制的调度方案对半导体生产线完成仿真,从而获得可用于指导生产实际的调度结果;性能分析评价子系统根据仿真得出的调度方案输出性能评价结果,以便分析评价之用。仿真调度子系统和性能分析评价子系统通过数据库耦合达到交互信息的目的。 2 生产线调度与仿真系统与MES系统集成设计 2.1 生产线调度与仿真系统的数据获取 企业MES数据库记录了生产线上产品和设备的全部信息,仿真系统从MES系统中抽取相关数据构建仿真数据库,该数据库主要包括实时信息和历史信息。实时信息描述生产线上所有设备当前时刻状态,在仿真过程中它描述了仿真的起始状态,因此,在每次仿真开始前,需要将设备的实时状态信息从MES系统中更新到仿真数据库中。历史信息主要记录了仿真时涉及的产品和设备信息,包括产品的工艺流程、加工时间以及设备的设置、维修保养时间等相关信息。考虑到仿真程序的效率,采用Access作为调度与仿真系统数据库子系统的数据库引擎,更好地满足仿真的需求。 2.2 生产线调度与仿真系统数据接口实现 数据接口的实现主要包括两部分:接口定义、接口实现。接口定义指的是将数据接口的功能通过方法声明在代码中罗列。接口实现指的是根据接口定义,对每一项功能进行具体的代码实现。数据接口定义与数据库的物理表一一对应,而接口实现则可看作为数据层在软件层的软表。接口实现类是作为对数据层数据的缓存。加载程序对软表再加工,使之组织成基础模型。 根据半导体生产企业实际调度特性在生产线调度与仿真系统内搭建6个生产模型:MiniFab、HP24Fab1、HP24Fab2、HP24Fab3、BL4、BL6,每个模型的生成都是由统一的建模程序来动态生成的,每个模型对应一个数据库。不同结构的数据库,在软件层都有与之对应的一套数据接口定义,为了更便捷的抓取MES系统数据,仿真系统的6个模型设计采用同构数据库,所以在此部分的实现只针对标准数据结构的代码实现。 数据接口用作仿真模型对数据层的读取与写入,有数据软表(即仿真模型内部表)以及加载算法。加载算法读取当前模型标识,选取指定数据库,将MES系统数据载入内部表;在写入方面,也是先将MES系统数据写入内部表,再写入数据库。载入过程发生在仿真模型开始仿真之前,写入过程发生在仿真结束之后。加载流程见图2。 FabLoader是工具类中用于加载模型的类,首先由它发起加载MES系统设备表的请求。TableSet类是数据表的集合,通过它可获取当前模型数据中的任意表。TableSet通过GloabalVal查询当前何种模型在运行,之后TableSet根据当前运行模型的标识,选择对应的EquipmentTable生成实例,最后FabLoader得到该实例。FabLoader调用EquipmentTable的load方法生成Equipment实例,将其放入基础模型,继续加载模型其他部分。 3 结束语 通过生产线调度与仿真系统与MES系统的有效集成,实现了半导体生产的可视化管理,管理人员可事先确定用于生产实际指导的优化调度方案,并对设备的占用情况及瓶颈状态的变化进行预测,提高设备利用率,达到提高产能的目标。该系统现已投入生产运行并取得了良好效果。 生产调度论文:基于混流生产的优化调度及实现 摘要:混流生产在产品生产过程中有多个加工和装配操作,优化过程是如何在多个加工设备和装配设备上进行调度,使产品加工时间最短。本文建立了混流生产合作博弈调度优化方法,通过对问题的分解和agent间的合作博弈调度,采用实验对算法进行验证,得到了满意的效果。 关键词:agent;混合流水生产;调度;合作博弈 1 研究背景 混合流水生产包括零部件加工和产品装配过程。一件产品通常都由多个零部件装配完成,而零件可以在多套生产设备上加工完成,装配过程也是在多套装配设备上完成。对于拥有多个无差别的生产和装配设备的工厂,如何缩短产品的生产时间一直是重要的研究方向。 2 问题原型 如图1所示的产品及结构,需要经过多个加工与装配机器进行生产,研究的目标是怎样把零件分配到不同机器上加工和装配,可以边加工边装配,达到产品的makespan时间最短。 3 复杂结构的分解和简单结构图的调度 对于结构复杂的产品,都可对其结构图进行分解,获得多个简单图。简单图满足每个度大于1的节点不超过一个度大于1的子节点,也就是每层不超过一个装配节点。对图1中A3节点分解,得到根节点为A1,A2和p5的三个简单图。如图3所示。 每个简单图的调度都使用一个agent代表。对简单图可以通过合理的调度算法得到最优结果。对于一个制造系统,假设有m台加工机器和q台装配机器,可以采用底层优先算法,获得makespan最小的最优结果。算法顺序如下: 1)加工过程工序安排:按照树的层数从底层开始,由下往上,同一层的加工工序按照时间由大到小顺序优先安排到空闲的加工机器上; 2)装配过程工序安排:由于简单图每层最多只有一个装配工序,在其子节点工序都完成情况下,按照树的层数从底层开始,由下往上的顺序安排到空闲的装配机器上。 4 多agent调度 每个简单图的调度都是用一个agent来,每个agent的独立调度通过底层优先方法得到,但全部agent受到产品整体逻辑关系的制约,非简单线性关系,因此多个agent之间进行的整体调度是问题关键。 考虑到各agent之间的关系,首先是竞争的,但同时也必须进行合作。因为资源有限,各agent都以自己的任务尽快尽早结束为目标;同时,受限于产品结构,不是所有agent都可以不受约束在任何时间点开始生产,有的必须等别的agent生产结束后才可上线生产,因此agent间也必须存在合作,各自都要服从在机器上时序的安排,最终达到目标的整体最优。 对于多agent的调度是研究的重点,本文采用多agent合作博弈的方法,具体算法如下: 1) 将所有agent分成三个集合:A是已参加博弈集,B是可选集,C是不可选集。可选集表示其前期工序已完成;不可选集表示受产品结构制约,其前期工序未完成,暂时不可进行调度。 2) 在调度过程中,依次增加进入A集合的agent个数,每次迭代过程只允许增加一个,直至全部agent都进入A集中。在最初,A是空集, B是能够直接加工无其他前序工序约束的所有agent集,调度开始后,依次对B中的每一个agent单独进行调度,选择B中makespan所需最长的那个agent加人A集中,然后更新集合A,B和C。以后每次迭代过程中,都是从B集中挑选一个agent加入A集。方法是将B集中的每个agent与A集中的agent分别合在一起做调度,在A中已存在的顺序不变情况下,将B中agent安排在A后面再调度即可,联合调度所需时间最长的agent的进入A。 3) 一旦B中有agent进入A,就需对集合A,B,C更新。 4) 在集合A内部的博弈也是个反复的过程,经过多次迭代优化,如果结果稳定就继续从B集中挑选一个合适的agent加入A集。一旦B集为空,则整个调度过程结束。 5 实例分析 对如图4产品结构先进行分解,得到多个agent,然后再进行优化调度。设定生产设备和装配机器都是2台,得到如图5调度结果,可以得到问题的最优调度,且机器的工作负载均衡。利用本方法对多种产品结构进行调度,都能够获得满意结果,对于产品结构更复杂,机器数设置更多的情况,可以判断出至少得到次优结果。 6 结论 在混合流水生产过程中,要经过多道加工工序和装配工序的复杂产品的生产,其调度具有多目标特征,本文采用合作博弈的方法基本可以较好的解决makespan最优的调度问题,实验结果也验证了本方法的有效性。同时,也可以采用本文提出的调度方法来解决类似于机器负荷均衡、装配件消耗均衡等其他问题。 生产调度论文:基于MES的化工生产调度系统研究 【摘 要】MES系统是当前企业信息化研究与应用的热点之一,本文以一无机磷酸盐化工厂的生产调度为研究对象,针对化工生产工艺流程连续,工艺过程伴随着复杂的物理与化学反应,工艺机理复杂,加工单元相互关联,影响因素多等各种加工过程的不确定性这些问题,设计了基于MES的化工生产调度系统总体架构、结构组成以及工作流程,对有效解决计划管理层与生产控制层之间的数据传输与通信问题,提高生产效率、合理调配生产资源具有很好地指导作用。 【关键词】制造执行系统;MES;生产调度 0 研究背景 白沙河无机磷酸盐化工厂近年来先后引进和开发了一批节能新设备,处理了固废难题,又设计并成功投产了利用废热生产蒸汽的装置,在降低成本和节能方面在国内属先列。但是,和国内大多数化工厂一样,该厂也还处于传统型的生产管理模式,主要依靠调度员的经验去分析应对各种情况,控制层与调度层独立分开,管理部门、生产车间对生产过程不可监控,生产过程对车间调度员能力、工作主动性依赖较强,这种没有信息系统支持的传统生产管理方式,对生产过程的了解往往是局部的、粗略的、滞后的,更谈不上对生产过程的控制,所以,为了更好地合理利用资源,并且迎合工信部近年开展的两化融合行动,加入制造执行系统(Manufacturing Execution System , MES),摆脱传统生产管理模式,实现对整个车间制造过程的优化是非常必要的。 MES是一些能够完成车间生产活动管理及优化的软硬件集合,这些生产活动覆盖从订单发放到出产成品的全过程[1]。根据ISA-95标准,可以看出企业信息化的整体架构以及MES在其中所担当的角色,如图1所示: ERP是对整个企业或企业集团业务的管理,是对企业整个运营资源(人、财、物)的管理,强调物流、资金流的统一,所以它无法直接与底层生产控制系统连接起来,而MES作为面向车间生产的管理信息系统,便成为了ERP和车间控制底层之间的一座桥梁,从计划层(ERP)获取生产计划(生产订单),将细化的生产任务传递给作业人员,或将控制指令下达给流程控制层,同时从作业人员或流程控制层收集现场信息,反馈给计划层[2]。 根据MESA对MES的功能定义,MES的功能包含制造资源分配与状态报告、详细工序作业计划、生产调度、车间文档管理、数据采集、人力资源管理、产品跟踪、业绩分析等。而生产调度则是制造执行系统的一个关键模块,在满足资源约束的条件下,均衡生产过程中各种生产资源;要在不同的生产瓶颈阶段给出最优的生产调度计划;要实现快速调度并对需求变化做出快速反应。 1 需求分析与存在问题 白沙河无机磷酸盐化工厂总共有五个车间,其中一个黄磷车间所产出的黄磷是作为原料供应给其他几个车间,其他各车间按照下达的订单要求生产出符合买家要求的不同标准的产品,生产时所需要的燃料均为黄磷生产中所产生的煤气,各反应中需要用到的大量蒸汽一部分也是由以煤气作为燃料的燃气锅炉提供,整个生产过程会受到这些条件的限制。 1.1 生产情况与存在问题 (1)由于订单标准的不同,生产产品的过程中可能存在这一批生产完结后,该生产线要调整到下一批订单的标准时,需要花费几小时甚至几天来调节,所以最初的排产调度计划就需要经过合理的计算来进行时间和成本的控制。 (2)化工生产的能源消耗非常大,而此前的燃煤锅炉由于环保以及其他因素已经弃用,现全由黄磷生产过程中产生的大量煤气来提供所有车间的燃料供给,而且化工产品生产条件极为苛刻,反应温度稍微改变,产品质量就会受到影响甚至生产出其他的产物。煤气炉的贮存空间有限,黄磷车间源源不断的送气,其他又在持续不断地消耗,于是能源方面的调度尤为重要,所以生产过程中的调度也是一大问题。 (3)生产装置出现故障,以及生产过程中当检测到炉内渣过量时需要停机清理,各种因素造成与原有的生产计划任务脱节等。 1.2 功能需求 生产调度系统应满足以下需求: (1)信息需求 MES系统是一个面向车间的实时信息系统,它要求把车间所有信息能实时反映出来,调度数据以MES系统数据为基础,因此及时、准确地实现信息的共享与集成是基于MES生产调度系统的核心。 (2)功能需求 功能需求体现在如下两个方面: 第一,生产车间接收到管理部门下达的生产任务,根据生产能力,库存信息,以及工时定额,利用计算机生成可执行的、合理的排产方法以安排作业的加工顺序和加工设备,通过人工调整实现优化调度,制定生产作业计划下发给各生产班组进行生产[3]。 第二,通过底层PLC、DCS等系统上传的实时数据以及各生产班组对生产计划执行情况进行控制并对影响生产的各个因素状态(如煤气、蒸汽、矿石储备、设备运行状态等)进行监控,将所跟踪得到的生产情况和资源状况信息向上反馈,使得调度员根据反馈的数据信息对生产全程监控,实现作业计划的临时追加与调整。同时,相应的功能模块可以完成数据信息的建立和维护、工时统计、设备负荷核算等工作,为动态调度提供依据[4]。 2 基于MES的生产调度系统设计 无机磷化工是一个化工生产条件要求高,原材料和中间品多危险,高温、高压,工艺流程连续,机理复杂,加工单元相互关联的复杂系统。其中调度工作对于生产的影响尤为重要,根据化工厂生产的实际情况,按照数字化管理需要,确定系统的总体框架,将整个化工厂MES系统划分为六大模块,分别为:基础数据管理模块,计划排产模块,工艺模块,生产统计模块,操作管理模块和信息综合查询模块。如图2所示。 2.1 基础数据管理模块 MES系统的基础数据管理包括设备信息维护,系统菜单管理,系统配置维护,人员角色管理等。 设备信息维护是将整个工厂各个车间的生产设备(黄磷电炉、磷酸盐车间的燃烧炉、燃气锅炉、余热锅炉、电力系统状态等)联网,实时采集生产设备的信息,包括设备运行状态、设备参数调整选择、故障维修记录、检测结果等,采集的信息最终汇总到基础数据库中。人员角色维护是将所有与化工厂MES生产相关的人员包括计划、调度、生产、管理、工艺、操作、检验、库房分别给与相应的权限,通过个人专属账号进入MES系统进行工作。 2.2 计划排产模块 计划排产模块主要包含了生产计划与作业计划。 生产计划是由ERP系统传送过来的订单销售情况,结合本厂实际生产能力以及当月的停车检修计划,通过智能计算出最优化的生产计划表,再由专业人员适当修改完成。 作业计划是由车间调度根据生产计划表生成,建立车间任务。车间任务管理主要用于车间生产过程管理与控制,是车间任务在“工序级”的具体执行过程。 2.3 工艺模块 在化工生产中,工艺文件是指导其生产的一个关键,各个车间都配备的有专门的工艺员来整理相关资料,所以工艺模块是本系统不可缺少的,相关作业人员可以在通过本系统查询工位的相关工艺要求和工艺知识,为了方便查询人员,加入了工艺流程图,让整个生产过程更加清晰。 对各个车间的不同产品工艺进行分析,不同车间的工艺人员可以只在在系统中对工艺进行修改维护,并在工艺的编制流程加入权限控制,通用工艺编制完成并审批后,不得随意改动。编制工艺文件时可以直接从通用工艺库中直接调用典型工艺,保证了相同工序的工艺要求良好的一致性。 2.4 操作管理模块 生产作业执行主要是生产过程的具体实施。当生产过程中突发状况(机器故障、能源紧缺等)需要进行调度时,由该模块进行操作指令的下达,而为了便于管理与追责,该模块内还包含操作监控和操作日志两个功能,将责任直接划分到当班人员。 2.5 生产统计模块 生产统计模块主要包括物料平衡、统计方法、统计计算、统计报表。该模块提供某一条件下的统计分析结果,为管理人员及时了解生产任务的执行情况,提前进行计划调整和调度提供依据,为车间管理者考核装配人员技能水平提供了参考依据,同时也是车间进行成本核算的重要信息来源。 2.6 信息综合查询模块 信息系统查询主要分为任务执行查询、作业执行查询、生产进度查询、质量信息查询、设备在线查询。整个化工厂各车间的生产信息进行实时采集,保证了MES系统能够实时显示车间各生产任务的完成进度,实时显示设备状态信息等。将整个工厂的生产情况清晰明了的通过实时数据反映出来。 3 化工生产调度工作流图 首先,化工生产车间接收到销售管理部门根据订单实时汇总情况下达的生产任务,根据生产能力、库存信息以及本月设备装置检修计划,经系统中的设定的智能优化算法计算后制定出生产计划,下发至各个生产班组进行生产。 接下来,各生产班组对生产计划执行情况进行控制(例如黄磷电炉的需要更换电极以及除渣),并对影响生产的各个因素(例如煤气供应,蒸汽压力、温度、设备运行状态)进行监控,将所跟踪和采集到的生产情况信息和资源状况信息及时向上反馈。 最后,根据上一步的实时反馈,调度系统对各种突发情况或紧急情况给出处理建议,因设备故障而导致脱离原有作业计划时,作业计划重新进行调度分配。各生产班组在生产作业计划执行的同时,还实时生成生产进度分析报告,并将关键信息反馈给相应的管理部门。具体的生产作业计划和调度控制的流程如图3所示。 4 结论 生产调度作为制造执行系统的一个关键模块,是体现制造执行系统先进性的技术核心。本文以白沙河无机磷酸盐化工厂企业生产为研究对象,分析出现的问题和需求,对基于MES的生产调度系统的相关技术进行了研究,构建了基于MES的生产调度系统总体架构,规划了系统功能模块,梳理了工作流程,对有效解决计划管理层与生产控制层之间的数据传输与通信问题,提高了生产效率、合理调配生产资源有较好促进作用。在后续工作中将实际应用该系统,来检验该系统为现有化工生产和管理层决策提供信息的可靠性,以及评估其对生产效率和质量管控能力提高的有效性。
石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的核心[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的核心区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践,阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火(又称工业动火)是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具,在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备,能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业动火施工,而且经常是一边生产,一边用火,稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此,保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践,笔者就陆上石油化工企业而论,认为确保安全用火作业施工,在制定动火方案时,应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前,必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法,应注意以下安全事项: 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开,关闭闸门,拆掉相联的管线,并加好盲板或堵头。[1]应特别注意,不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外,还应保证能承受管路的工作压力,避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表,并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近,应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的,一方面,隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点;一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时,通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定,以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中,实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内,应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下,凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来,拆卸(安装)时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后,移到非用火区域安全地方预制用火,用火后及时熄火清理场地,再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点(处)相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处,凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方,包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等,都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全,检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫;对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理,必须时要人工刮铲、热水煮洗等,对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等,在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换,将原有的易燃易爆介质排出,消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件,置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时,应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除,同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度,待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析,严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长,至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次,如发现超标,应立即停止作业,并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草,一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上,应重新分析。动火分析合格的标准是:爆炸下限≥10%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤1%为合格;爆炸下限<10%且≥4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.5%为合格;爆炸下限>1%且<4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.2%为合格;爆炸下限≤1%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下;富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格;其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19~22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求,用火单位(生产管理单位)与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底,施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术(安全)措施组织方案(此方案也可分为技术、安全两个不同的方案)。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业(或交叉)施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后,再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书(许可证)的填写必须按照统一的格式要求规范填写,其内容应根据编制方案中用火部位,用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后,逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书(许可证)只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前,监督人员严格按照申请报告书(许可证)填写的内容逐项确认(在确认中增加补充措施),各项措施满足安全用火条件,用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书(许可证)只限一处用火(用火地点),实行一处、一证(动火作业申请报告书)、一人(用火监护人),禁止用一张动火作业申请报告书(许可证)多处用火。 5.3 工业动火申请报告书(许可证)有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求,油田、销售企业的有效时间不超过5天,炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时,二级有效时间不超过3天,三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间(或交接班)不能完成,作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书(许可证),或在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时,相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人,负责用火现场的协调和管理,并检查和确认用火措施的落实,用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书(许可证)没有批准不动火,防火监护人不在现场不用火,防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中,要定时对危险部位有关数据进行检测,并填写记录。对前后检测数据进行对比监控,出现异常波动时,应立即停止用火作业,并及时找出原因,在问题排除后,再进行检测,在检测数据达到安全要求时,再开始用火作业。实践证明,用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用,是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后,在制定和采取必要的安全技术措施之后,并不能完全保证用火施工万无一失。特别是(特)大型用火施工,涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门,技术复杂,组织难度大,危险程度高。因此,各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议,对用火施工的措施、方案进行研究,综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时,做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”,实现全员、全方位、全过程的控制,才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。 结语 近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要:石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业,需对其工业废水的特点进行分析,并研究其废水处理工艺。 关键词:石油化工工业;废水;特点;处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 (1)隔油 在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。 (2)吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。 (3)高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而使油水分层的目的能够达到。 (4)膜分离 此种技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 (1)絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 (2)光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 (3)臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 (4)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 (1)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (2)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要:本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况,分析了我国石油化工业发展过程存在问题,并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词:石油化工业;运行情况;问题;趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化,主要是传统产业比重下降,而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期,石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效,实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比,2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元,同比增长34.1%;实现利润6900亿元,同比增长36%;累计对外投资总额为11525亿元,同比增长13.8%;累计实现进出口额4588亿美元,同比增长40.3%,其中进口额为3245亿美元,同比增长42.3%,出口额1343亿美元,同比增长35.7%。总体来看,我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 (一)产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间,石油化工业大多数产品产能大幅增长,产品供给由“整体短缺”转变为:结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求,装置开工负荷较低,资源浪费严重。2010年,我国甲醇平均开工率不足45%,尿素平均开工率不足75%,烧碱平均开工率约为72%,聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺,进口依赖程度很高,部分高科技产品尚处于空白。2010年,我国进口合成树脂3069万吨,进口合成纤维单体1439万吨,均创历史新高;化工产品贸易逆差达433.82亿美元,其中合成树脂占89.9%。 (二)资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大,2009年我国石油缺口高达2.1亿t,预计2015年将进一步达到2.62亿t,原油进口依存度达到55%,同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约,而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 (三)节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户,能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤,占工业能源总消费量的17.4%,位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标,石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 (一)《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日,中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系,提高产业核心竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求:“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,……完善油气管网,扩大油气战略储备……”。 2011年3月,全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》,《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 (二)相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长,原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因,从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析,临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主,尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地,新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产,具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料,新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿~5亿吨。 (三)下游产业快速发展 “十二五” 期间,我国有机原料的规模将加大,新技术应用增加;目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加;特种合成橡胶的发展有较大突破;塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体(精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈)等,上述大部分产品每年仍有较大数量进口,国内市场满足率在50%~ 70% 。值得注意的是,石油化工产业目前处在快速发展阶段,原料优化、工艺技术进步趋势加快,很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会,供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展,评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号: 石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。 2、氧化法 (1)臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。 (2)光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。 (3)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 (1)升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 (2)厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。 (3)厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 (1)序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。 (2)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 (4)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (5)悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要:石油化工是化学工业中的基干工业,在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是:用高新技术提升传统工艺,开发更高效的新型催化剂,发展清洁生产工艺,使石化技术提高到一个新水平,为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词:石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中,石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类,即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉,因此新催化材料是当今催化科学的前沿,已开展的研究:加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂,可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%,称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯,并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主,因而,原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸,异丁烷制甲基丙烯酸酯,乙烷催化脱氢制乙烯,以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸;乙烷直接生产氯乙烯;由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1,4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺,能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产,主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比,具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外,利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题,一旦取得突破,将彻底改变传统的石油化工工艺,引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力,在石油化学工业中的应用更加广泛,也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多,所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度,甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料,可提高反应器的效率,改善产品结构,提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如:将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒,可大大改善催化效果;粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍;纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性,这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势,它包括不用有毒有害原材料,废气、废水、废渣生成少,最终实现“零排放”的环保技术,以及排放废弃物料的有效回收利用,更可以涵括生产产品废弃后(如废弃塑料)的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A,或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇;用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯;改变原料路线,用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料,生产甲基丙烯酸甲酯;生产可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如:可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔,连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏,得到高纯度苯和甲苯,同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展,必须努力增强科技原创力,吸收当代真正最先进的高新科学技术;应用绿色化工技术和可持续发展战略,进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要:本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果,并提出安全措施。 关键词:石油化工业;危险性;事故;措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位,石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多,易形成爆炸性混合物,高温高压设备多,建筑物的孔洞和沟道较多,生产高度密封化、自动化、连续化,工艺复杂,操作要求极其严格,发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石油化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力达到800万t/a,乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4从设备装置看 石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 1.5从动力能源上看 石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品,生产工序多,过程复杂,随着社会对产品品种和数量需求日益增大,迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展,以提高加工深度,综合利用资源,进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性,不分昼夜,不分节假日,长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部,厂际之间,车间之间,工序之间,管道互通,原料产品互相利用,是一个组织严密,相互依存,高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间,乃至一道工序发生事故,都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力最大为800万t/a,乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的 产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高,装置资本密集,发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集,事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969~2008年世界石化行业重大事故进行统计分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸,财产损失高达8.12亿美元;1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元;2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1建立健全安全制度体系 企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果,也决定着施工企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。 3.3用电安全技术措施 (1)为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 (2)对具有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。 (3)当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步,科学技术在不断发展壮大,为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外,近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究,希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展,我国工业对科学技术的运用越来越广泛,由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确,近些年来,自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确,生产出来的产品质量更为合格,大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差,同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中,对所生产的产品将会要求越来越严格,因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍,希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统,而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要,自动化仪表的种类较为繁多,种类多种多样。根据不同的角度,自动化仪表可以分为如下几大类别:根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种;根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种;根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多,各种仪表的组成情况大致相同,这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展,自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进,其中主要的发展动向为;第一,对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制;第二,自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制,由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制,因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题,不容忽视,因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右,因此压力测试仪表的传感器,传输材料,显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表,弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言,种类更为丰富多样,可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器,在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀,较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算,测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今,基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展,传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展,因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移,多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的,其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此,面对这样一个庞大的生产系统,安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要,因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展,自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进,为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索,勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要:随着科学的进步,现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词:CAN;数据采集;构成; 1 前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分,是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2 远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比,智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3 远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成;其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造,以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数,以达到数据采样的目的;采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集,同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据,并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4 数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路,同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51,其内部有4KB的ROM,128字节的RAM以及32个I/O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信,分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连,用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片,它是看门狗定时器,功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号;看门狗对系统进行监控,防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电),以便提供实时钟。 5 数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号,传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,数据长度为8个字节,不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制,因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成,单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后与82C250相连,很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连,起到一定的限流作用,保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容,可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外,两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管,起到一定的保护作用。 6 数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能,其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现,CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲,单片机将此脉冲累加,从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单,发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节),接收到的数据多为命令(1 4个字节),而C AN总线每次数据可传输8个字节,因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码),利用查询方式发送数据,利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志,程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收,CAN控制器接收到一帧数据后,产生中断触发信号,CPU立即响应,将收到的报文接收到字节的接收缓冲器,并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析,并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能,CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据,各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中,数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多,数据集中上传比较多,因此需要较多的数据接收缓冲区保存,然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流,因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信,短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的,其编码转换格式简单,并有较高的转换速率。 7 数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出:因为所有信号的接线直接连接至模件,未采用继电器等隔离,因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份,以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施,为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善,保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训,以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育,认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护,发现问题及时处理。 9 本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流; 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向; 9.3各项管理实现自动控制,实现网络现代化; 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。
医药质量管理论文:关于医药现代物流体系中质量管理的探讨 发展医药现代物流是深化药品流通体制改革,促进药品经营企业规模化、规范化和进一步规范药品流通秩序的重要措施。国家对此高度重视,要求在全国范围内形成物畅其流、快捷准时、经济合理、用户满意的社会化、专业化医药现代物流服务体系。然而,药品流通的特殊性又决定了医药现代物流的发展需要相应的政策环境和技术支撑。因此如何将传统的质量管理模式充分融入现代物流体系,在实践中走出一条既满足标准化管理要求,又切合企业运营实际,并对新形势下药事法规的修订和发展具有价值的医药物流之路,成为我们要研究和探索的一个重要课题。 1 医药企业信息化平台的运用 信息化是现代医药物流建设的前提,也是传统医药物流向现代医药物流的一个根本性转变。正是由于现代信息技术及自动化技术的应用,把药品流通环境、流通模式、监控手段等提高到了一个崭新的阶段。药品流通企业通过资源规划系统(Enterprise Resource Planning,以下简称Eta)实现对药品经营环节的管理,通过仓库管理系统(Warehouse Management System,以下简称WMS)完成药品流通作业过程的控制,并且发挥ERP/WMS的系统控制和信息管理功能,建立起庞大、严密的药品流通数据库,进而建立起标准化质量管理模式和准确、高效、便捷的作业控制途径。 1.1 药品验收方式改变 随着国家有关药事管理法律、法规的相继出台,政府主管部门对药品生产、药品包材和药品标签、说明书监管力度的不断加大,同时,生产企业、经营企业按合同约定承担各自质量责任的概念逐步清晰,这就使得经营企业在药品验收时采取开箱检查和抽样检验的传统方式逐渐失去其实际意义。相反,如何在验收过程中及时查验、核对和反馈到货药品的信息,对流通环节提出了更高的要求。 医药现代物流企业通过调整工作流程和改变作业方式,以品种申报审核所提供依法批准的文件为基础,以采购合同和实际到货信息为验收依据,进行有针对性的查验核对,这一做法既克服了传统模式的盲目性,又在实践中摸索出了一整套有效的控制流程,即在首营企业、首营品种审批时,将通过审核的企业和品种的基础信息录入ERP系统,建立合格供应商目录和可采购品种信息,采购部门根据系统提供的基础信息数据库开展采购业务,订立采购合同。当商流的采购合同正式启动时,ERP系统自动采集整理这些信息,通过电子信息交换方式(Electronic Data Interchange,以下简称EDI),及时将全部数据下达至物流的WMS系统,物流部门WMS系统根据《药品经营质量管理规范》(Good Supply Practice,以下简称GsP)的要求从数据库中导出相关信息,生成并制作预收货文件(Advanced Shipment Notice,以下简称ASN)。仓库质量验收组ASN表单与随货同行的质量文件与实际到货药品的包装标识或说明书进行查验核对,确认无误后输入终端作业工具(Radio Frequency,以下简称RF)。RF将现场检查验收的结论反馈至WMS并及时上传ERP系统。 作业过程中,现场操作人员的工作重点不再是检查、检验到货药品的内在质量,因为对流通企业来说,不具备药品内在质量检查、检验的技术手段和责任权限。而是着重进行药品质量文件项目和药品包装标识内容的查验、确认,同时根据合同约定进行随机开箱抽查。这一改变为做好进入流通领域药品基础信息和药品包装标识的实货核对工作提供了可靠的保证。 1.2 药品储存环境跟踪 药品的质量与药品储存环境有着密不可分的关系,所以GSP把药品储存环境,特别是温度、湿度控制标准作为认证考量的重要依据。要实现药品仓库温度、湿度控制,以及全时段监测和记录,必须借助于现代测量技术和信息化平台。 考察传统药品仓库,对库区温度和湿度的测量、记录及控制主要是通过人工作业来完成的。由于人工作业受到作业人员主观因素的制约,作业过程非标准化和随意性难以杜绝,这就成为药品储存环境跟踪和控制的一大难点。药品流通领域的规模化、规范化发展,以及引导药品经营企业向社会化、专业化医药现代物流服务体系转变,客观上也需要建立在信息化平台上的库区温度、湿度自动监测控制系统。从上海医药股份物流中心的库区温度、湿度自动监测控制系统实际运行情况来看,是完全可行和可控的。 以国家食品药品监督管理局(State Food and Dmg Administration,以下简称SFDA)颁布的GSP中有关药品仓库温度、湿度控制标准为依据,在相应的库区中按测量装置所规定的技术要求设置若干个测量点,得到最高和最低两个绝对数据后对同一区域的各个点的测得值进行加权平均后获得该库区的控制点,作为标准值输入WMS系统的库区温度、湿度控制子系统,由系统按设定的波动区间进行调节和控制物流设备作业系统,并对每次控制轨迹和波动区间进行记录。库区温度、湿度自动监测控制系统的建立从根本上解决了传统仓库温度、湿度控制及记录的不规范和随意性现象 1.3 企业信息资源共享 药品流通的过程,既是商品交换的过程,也是企业之间信息沟通和交流的过程。传统物流运行过程中,商物流信息的沟通往往处于静态之中,尽管也可以通过计算机系统进行交流,但是这种交流的信息都是“过去式”的。医药现代物流通过信息平台,构建起ERP与WMS两大系统的无缝对接,将运行中的物流信息与当前实际的商流信息对接,流通过程中各类信息资源经过整合后,通过网络向在网客户终端开放,实现信息资源的互通和共享。特别是医药现代物流开辟的“第三方物流”专业服务窗口,这一根本性转变显得尤为突出。 药品生产和经营企业在各自ERP系统中建立的数据库,相对来说还是一种企业内部的质量信息系统,当药品的流通借助于专业物流商(即医药现代物流企业或机构)完成药品由生产经营领域向终端消费领域转移时,医药现代物流的信息平台利用WMS与ERP的对接,为进入现代物流的生产经营企业和临床使用终端开放可供“检索、浏览、下载”的端口,将企业内部的信息转化为公共的信息。生产企业以EDI形式将药品可供量和相关的质量信息直接传输给经营商,医药现代物流又将药品的生产经营信息和物流信息转换成标准化的条码符号(bar code),这些条码符号既可以成为生产、经营、物流三方进行流通信息查询的切入口,又是流通终端单位收货验收信息的采集点。同时利用医药现代物流的药品质量数据库和信息平台端口可以为药品流通领域的上、下游客户提供药品质量检验报告及进口药品注册证信息的查询检索,避免了流通过程中单据反复传递所消耗的大量人力、物力、财力。 就目前已经建立医药现代物流运营机制的国药集团医药物流有限公司和上药集团上海医药物流中心有限公 司来看,信息化平台的建立和运用,实现了企业间资源共享、数据共用、信息互通,这样,既可以满足客户需求又大大降低了企业的运营成本和能源消耗。 2 物流管理模式的调整和推行 2.1 规范作业流程,注重细节管理 随着自动化、智能化的物流作业体系的建立,药品的实物转运已被机械化和半机械化的作业方式所取代。当药品储存过程被程序自动控制后,传统物流中平面式码放、手搬肩扛、单据人工填写的简单繁琐的保管员个体作业概念逐渐淡出。即新的标准化的作业程序打破了原有线条管理模式中对传统岗位职能的界定,开始倡导扁平式的模块化管理。这就要求我们根据现代物流过程中不同阶段、不同环节、不同工序的重新优化组合,建立适应新的物流管理模式需求的现代物流作业规范: 1)药品分类管理。医药现代物流充分运用系统数据库对条码符号的识别、组合、规类能力对GSP所要求的药品分类管理贯彻到底,一方面在系统中实施分类数据库管理,另一方面在现场作业中将分类条码印制在标签上,对运行作业过程的药品进行标识。为了防止作业过程的偏差,以“标准操作规程”(standard Operation Process,以下简称SOP)形式对标签的制作和使用进行规范,规定在需要更替已有标识时,应清除或完全覆盖已作废的原有标识,如遇有特殊保障要求的药品,应设置防护隔离带和警示标识。现场作业人员均有责任避免对药品标识造成损坏。SOP的推行保证了标识的完整、准确、清晰、牢固,保证了药品分类管理的有效推进。 2)药品储存管理,药品储存过程的程序化管理,不仅实现了对库房控温、控湿、避光的封闭式管理,还将库区内(包括作业区和吞吐场所)所有药品的物流作业处于标准化控制环境之中。如规定药品的堆码方式,有效避免了药品直接堆放于地面的不规范行为,防止药品受污染;根据药品的自然属性、理化性能及管理要求,设定分类存放的库区(库位),并按同一品种、同一规格、同一产地、同一批号的原则组盘,实行状态化和定置化管理;对于特殊管理药品实行封闭式专库管理等。 3)药品在库养护。养护人员接受程序化管理的作业指令,通过对库存药品进行检查、巡查,遵循GSP规程,及时监控库区温度、湿度,发现异常情况立即采取措施,维护药品储存环境,保障贮藏药品质量的完好性。检查核对药品包装标示信息,掌握库存商品周转情况,依据标准化程序指导保管员合理存放药品,杜绝区(位)混放、横置、倒置等现象的发生。同时,根据运行管理需要,在系统控制程序中设置常规养护和重点养护模式,及时提供重点品种的质量信息,保证药品质量。 2.2 开展体系评审,强化纠错措施 开展质量管理体系评审有利于规范体系运行,确保体系的适宜性、充分性和有效性,达到持续改进的目的。结合医药现代物流运行的实际情况,在周期性评审的同时,根据组织结构、服务标准、市场结构、顾客需求发生重大变化或调整时,调整评审频次。医药现代物流的评审,除GSP规定的内容外,重点应放在质量方针目标的落实、运行过程的测量和监控情况、部门审核及过程管理的业绩和符合性、顾客满意度以及纠正和预防措施实施的有效性等方面。 在实践中,发现已有或潜在不合格项并采取纠正或预防措施,是开展质量管理体系评审的关键。一般来说不合格项的出现,主要来源于作业过程的不规范或随意性,针对不合格项所采取的纠正和预防措施,从根本上来说是强调和重建标准化作业规范。内审过程中的工作检查记录、内部审核记录,顾客投诉记录等,实际上是对不规范和随意性的分析和评判。 分析不合格项产生的原因,提出整改方案,下发“纠正和预防措施通知”,并督促、验证责任部门对措施的实施情况及效果,同时配套相应的考核措施。完善过程质量控制,制止和避免不合格的发生,既是医药现代物流的标准化管理需要,也是药品质量管理体系的推进。 3 结语 发展医药现代物流是国家医药流通体制改革的重大举措,对企业而言如何结合实际完成好物流体系的流程再造,有效整合和优化可利用资源,实现信息流通畅,作业流高效,运输流安全,从而显著提升物流体系的质量管理能级,是需要不断探讨和逐步完善的。 医药质量管理论文:医药现代物流的质量管理实践与探索 摘要 目的:探讨医药现代物流运行环境中质量管理模式和控制手段发生的变化。方法:分析传统管理模式的局限性,以及医药现代物流所提供信息技术和系统控制方法对药品物流过程质量管理的影响。结果与结论:营运模式及作业方式的转变要求创新和完善质量管理规程。 关键词 GSP 医药现代物流 质量管理 医药现代物流作为一种新型的管理模式和作业方式,在引发药品流通业态变革的同时,也向传统的质量管理模式提出了新的课题。 1 传统管理模式的不合理性 长期以来,药品流通领域质量管理关注的是验收环节的抽样检查以及贮藏过程的养护检验。我国20世纪90年代开始实行《药品经营质量管理规范》(Good Supply Prac-tice,GSP)后,这些方式及要求被纳入制度、条例或规程,成为管理标准,如入库验收以50件的4%为基数开箱检查和库存养护以三个月为周期抽样检验,以及有关固体制剂的重量和(或)装量测定、注射剂澄明度检查、药物有效成分及含量的测定等。这些规定在当时“规范药品市场,提高药品质量”的实践中发挥了积极的作用。 药品的质量取决于药品的生产过程,流通过程管理只能保证已有的质量不发生非正常变异。流通领域的质量管理,其目的在于防止药品质量在流通过程中因外力影响造成变异,以及一旦发生类似情况后能及时发现并避免影响扩大。传统管理模式有关质量验收方式及标准是建立在物流环节过多、周转时间过长以及对供货方质量承诺缺乏信任度的前提之下的。然而,随着《中华人民共和国药品管理法》(以下简称《药品法》)和《药品生产质量管理规范》(Good Manufaetur Practice,GMP)的制度化推进和深入实施,药品质量在源头控制得到保障的同时,流通领域的管理职能和控制重点也发生了变化。 随着市场的日益规范和专业化分工的完善,商品流通逐渐形成“生产商-分销商-使用终端”的供应链,以及通过计算机网络技术形成的终端用户与商品源头直接对话的“供应链管理”(Supply Chain Management,SCM)模式,在专业化分工的同时,完成了商流与物流的相对分离,明确了生产商、分销商及物流商在各自领域分别承担的质量责任。2009年初,卫生部、国家发改委等六部委的《进一步规范医疗机构药品集中采购工作的意见》中提出的“集中采购”、“直接配送”等意见,反映了减少流通环节、实现专业配送的趋势和要求。医药物流商作为药品物流承担者,运用专业优势,通过缩短流通的空间距离和时间间隔,在完成药品实物时空转移的同时,有效避免药品质量遭受外力影响。特别是以系统控制和机械化作业为载体的现代物流,引发了药品物流业态的变化。随着药品流通过程实物流转的空间距离缩短和转手环节减少,建立在多渠道、多环节流通模式上的质量控制方式,不仅难以适应环境变化的要求,而且在现代物流系统中也难以展开。 如何破解医药现代物流运行环境中质量管理模式的新课题,不仅直接影响医药现代物流的推进,而且也关系到质量管理工作的有效实施。 2 关于收货验收方式的变革 商、物流相对分离的现代物流,以专业的物流商身份建立起“供货方一收货方”的物流链,改变了流通过程的商品实物重复转移现象,对于进人流通领域的包装完好、无污染或破损现象的合格药品来说,开箱检查和抽样检验从理论上讲是没有意义的。当生产商遵循《药品法》以及GMP要求,对药品生产的原、辅料和包装材料,以及药品生产的全程实施控制,而且依照《药品法》有关“不符合国家药品标准”的产品“不得出厂”的规定,对所生产药品进行出厂前的质量检验。药品质量是由生产环节决定的。当药品质量源头得到保证,并且流通环节得以理顺后,传统管理模式赖以存在的基点发生了变化,药品物流收货验收的方式和标准理应进行变革。 由于市场契约及其质量责任制已经确立了生产商或供应商的质量承诺,即按法定标准生产并检验合格,以密封包装明确责任主体的方式履行其对质量负责的义务后,流通过程中分销商以及物流商有义务对商品包装的完好性负责。一旦供货方包装原形被改变后,质量承诺的实现就难以确认责任主体。另外,在医药现代物流环境中以独立于药品交易之外的专业物流商身份出现的物流承担者,必须在商品实物转移过程中对供货、收货双方身份的确认负责,对物流主体(即药品)的准确性和完好性负责。市场契约和质量承诺的严肃性,要求物流商必须保证其物流运作对象的完好性和准确性。 从这一前提出发,药品现代物流在质量管理的收货验收环节中,应该将管理重点放在商品的货主确认、送货方单证的确认、数量准确及包装完好的确认等方面。实践表明,质量验收方式和标准的改变,一方面突出了作为专业物流商在流通过程中责任权限和责任地位的明确,与市场运行的契约化管理和质量责任制相吻合;另一方面又能适应现代物流的机械化流水线作业,满足系统确认、批量处理的要求。 再则,就流通领域的分销商(批发企业)乃至物流商来说,现行验收以及养护中所从事的注射剂澄明度检查和标准比色检查,固体制剂装量和(或)重量测定等检验工作,不论检验的项目,还是检验者本身的技术水平,都无法与生产商所具备的技术力量和技术水平相提并论,而且2005版《中华人民共和国药典》对相应检查的方法、手段及标准都作了修改,这些技术能力是分销商或物流商不具备的。所以,传统质量控制方式在实际操作中缺乏可行性。 3 关于储存养护标准的变革 如前所述,流通过程质量管理的目的在于维护药品已有质量不发生非正常变异,对物流商来说,就是为药品的贮藏提供适宜的环境。从理论上讲,适宜的环境(即药品储存所需的温度和湿度)是维护药品质量稳定性的首要条件。 药品流通管理法规以及GSP虽然提出了药品储存环境管理的要求,但是受到交易活动中商品重复转移以及现有物流装备陈旧等行业现状的限制,传统管理模式在实践中没能解决医药物流环境管理与养护管理的有机结合。有关质量养护“三三制”或“定期养护规程”对库存商品进行抽样检查,只解决了质量养护的“点”(被抽检样品),却忽略了与“点”密切相关的“面”(药品贮藏的适宜环境)。也就是说,养护检查中即使发现库存商品质量变异,却由于忽略了环境因素而没能及时找到造成质量变异的原因。且不论传统质量养护标准及其作业方式在质量控制实践中的可靠性,仅以为取样而抽查的管理思路就犯了舍本求末的大忌,药品仓储实践中经常出现由于环境不良造成药品质量下降的实例就是佐证。 笔者认为,医药现代物流质量管理有必要将提供并保持药品贮藏的适宜环境作为储存养护的重点,借助于信息 化技术和系统控制的平台,一方面适当调整药品库存抽样检查的项目,另一方面明确定义药品储存环境控制的原则,并以此修改质量养护标准。 基于生产商对药品内在质量负责,分销商对药品库存时效负责,物流商对药品贮藏环境负责的原则,在库存检查方面,储存养护规程应该淡化开箱检查及抽样检验项目,转向以药品的库存时效控制和包装外观检查为主的库存商品质量养护。同时由分销商与物流商双方签订契约的方式确立库存检查周期和质量责任制。物流商的质量责任在于按约定条款实施库存养护检查和药品贮藏环境控制,充分运用技术保障手段实行库区温、湿度的自动调控和全时段自动记录,质量养护人员对药品储存环境实行巡回检查,及时发现并弥补技术手段及自动监控的盲区。 就作业方式分析,传统的质量养护是立足于“点”的静态养护,养护起始于被抽检样品,其养护结论也只能对样品所及范围负责。医药现代物流的质量养护则强调“以面带点”的动态养护,即在确保药品贮藏适宜环境“面”的有效性后,对库存药品的每一个具体的“点”进行周期性检查,“面”管理的有效是保证“点”可控的基础。从医药现代物流企业积累的经验和数据来看,“以面带点”的动态养护不仅能有效避免因环境控制失当造成库存药品质量变异,而且能提供同类产品不同生产商质量稳定性差异的原始数据。这样,既可为分销商提供货源选择的依据,又可向生产商提供质量改进的信息。医药现代物流质量养护规程与传统质量养护间的质的区别正在于此。 4 关于质量管理模式的变革 对于质量管理模式的讨论,始终存在“大质量”和“小质量”之分,而现行医药物流质量管理被约束在“小质量”(商品质量)范围之内。这一是由于药品本身的特殊性所致;二是受到传统管理模式职责划分不明确的影响;三是传统的商业储运并没能真正建立起全面质量管理的“大质量”模式。 回顾药品物流质量管理经验积累,质量查询、质量投诉案例中涉及商品质量的仅为极小一部分,大量的则表现为服务质量、工作质量,而且在商品质量的查询投诉案例中又有相当一部分为工作质量所致。这就给我们提供了一个信息:医药物流的传统质量管理模式不仅难以保证药品贮藏阶段的质量稳定性,而且是造成流通过程质量投诉居高不下的重要因素。究其原因,传统模式把商品质量、服务质量、工作质量这三者人为分割,商品质量由质量管理部门分管,服务质量由仓储部门分管,工作质量则由各部门自己立规自己管。分割管理形成政出多门的多重标准,其结果表现为企业内部互相扯皮,企业外部怨声载道。 现代物流的出现,为商品交易的供应链管理创建了实物流通管理平台。作为专业物流商,其已跳出了纯商业仓储的范畴。以流水线作业的程序化管理和标准化管理打造自身的管理模式,借助于全面质量管理理念建立的“大质量”管理模式,为革除传统物流的弊端奠定了基础。 医药现代物流实践中首先应确立全面质量管理思想,并以此主导物流运作流程设计。笔者主张将GSP的规范和标准,以及长期积累并行之有效的现场管理经验融入到仓储管理系统(Warehouse Management System,WNS)的控制程序中和标准作业流程(Standard Operation Process,SOP)中。为了能切实解决传统模式存在的不足,针对由于质量管理部门后期进入,靠审核把关而难以作为的经验教训,必须倡导质量监控与流程设计同步的原则,质量管理部门直接参与WMS系统的编制,并且主导SOP的编纂。上医股份物流中心的实践证明这是有效的和可行的。由于质量管理的先期进入,实现系统控制的WNS以及规范岗位作业的SOP,在物流运行过程确立控制标准,推进质量体系的可追溯性管理方面发挥了积极的作用。 在现代物流运行管理中,针对质量管理部门传统“小质量”模式管理职能相对弱化的趋势,质量管理部门也必须与时俱进。结合医药现代物流机械化、程序化、标准化管理的实际要求,引导其向质量管理、作业管理、技术管理这三位一体的“大质量”模式转化。质量管理部门以贯彻SOP为抓手,指导作业部门实行标准化运行管理,并且在实践中及时发现SOP存在的不足或疏漏,通过修改SOP提高作业现场管理的可控性和有效性。同时,通过引导技术部门对作业流程、作业工具、作业手段的技术改造来弥补企业服务市场过程中的不足。笔者认为,确立全面质量管理理念,以提高工作质量为出发点,不仅有助于提高物流服务质量,并且为药品物流提供适宜的贮藏环境,保障储存商品质量稳定性创造了条件。 5 结语 笔者对医药现代物流实践的回顾和反思可能是粗浅的。医药现代物流作为新兴产业,在我国尚处于起步阶段,如何建立有效的管理体系,需要投入更多的精力,进行更多的探索,在不断的实践和改进中,才能建立医药现代物流质量管理模式。 医药质量管理论文:浅谈医药企业经营管理中的质量管理 摘要:在市场经济体制下,医药企业所追求的目标是效益,而效益与产品质量是紧密相连的,追求经济效益就必须把质量管理放在首要位置。本文从全面质量管理和质量管理体系两方面对医药企业经营管理中的质量管理问题进行了探讨。 关键词:医药企业 经营管理 质量管理 在市场运行机制下,当前企业追求的都是效益,只有不断的追求获取更高的经济效益,企业才能够在激烈的竞争中存活与发展。目前,医药行业存在的主要问题就是效益问题,其中,传统的质量管理模式与方法是导致出现效益问题的原因之一。本文对医药企业经营管理中的质量管理进行探析,主要对全面质量管理和质量管理体系两方面进行了探讨。 1 医药经营中的全面质量管理 在医药企业的经营管理中医药产品的质量需要适应消费者的需求才能够引起消费者的购买欲望,继而企业才能获得经济效益。但是医药经营管理中的传统质量管理存在片面性,它只重视对产品内在质量的提升,管理产品的内在质量技术,因而忽略了对产品进行全面的质量管理。调查显示,医药经营中存在有些药品内在质量很高,技术含量高,但是购买的消费者数量很少,这是由于高技术含量与满足消费者的需求是不对应的,因此,高技术含量并不一定能够为企业带来高的经济效益。只有在医药经营管理中实行全面质量管理,满足消费者的需求,提供给消费者满意的产品质量,才能够增加产品的销售量,提高医药企业的经济效益。全面质量管理需要树立整体产品观念,整体产品观念是指医药企业提供给消费者的产品同时包括有形的实体产品和无形的产品服务。核心产品、实体产品和附加产品三类产品组成整体产品,因此,在实施全面质量管理的过程中应当以整体产品的三个组成部分为核心进行全面质量经营管理,在质量管理过程中,一定不能脱离消费者,必须以消费者的需求为导向进行质量控制。 1.1 加强核心产品的质量管理 所谓产品的核心是指产品所能提供给消费者的使用价值和效用。这也是消费者与客户是否进行产品购买的决定因素。对核心产品加强质量管理首先需要对各种产品进行分析,明确消费者进行产品购买的目的,消费者的目的是要得到怎样的使用价值与效用。继而对自身所提供的产品能给消费者带来怎样的利益与使用价值,是否能够满足消费者的需要进行反思。医药企业加强质量管理,需要加强对核心产品的质量管理,使其满足消费者的需求。 1.2 加强实体产品的质量管理 所谓实体产品是指由品质、商标、包装、式样等部分组成的核心产品的物质承担者。传统的实体产品的质量管理是以技术质量为主要内容的质量管理,只注重对产品的品质质量的管理,往往忽略了产品的包装、商标、样式等是否能够满足消费者的需求。因此,在医药经营管理中的质量管理上,要摒弃只追求产品品质的错误思想。因为高品质的保证是高成本,高成本必然导致出现高价格,从而不能满足消费者对于产品的需求,不能使消费者对产品满意,影响企业经济效益的获得。 1.3 提高附加产品的质量 所谓附加产品是指,在用户购买完产品后所获得的服务。医药企业的附加产品主要是指对医药产品进行的售前、售中和售后服务。产品服务是组成整体产品的一个重要部分,服务质量的高低直接决定产品的销售量。因此,医药企业要想获得更多利润,必须提高附加产品的质量。 2 标准化医药经营管理质量管理体系 2.1 建立规范的质量管理制度 医药企业在医药经营管理中需要自觉对国家颁布的GSP规范进行贯彻执行,按照GSP规范中的规定建立质量管理制度,使其涉及医药经营管理活动的全过程。 2.2 标准化医药企业质量管理基层作业 医药企业在经营管理中需要舍弃传统的质量管理思想,在医药管理中需要侧重标准化作业,为生产销售活动的全过程制定标准。统一和细化各部门的业务操作要求,使医药企业的质量管理的基层作业实现标准化。 2.3 加强质量管理作业的考核 医药企业需要定期对质量管理进行考核,以各岗位日常质量管理的标准化作业指导为依据进行考核,实行有效的奖惩制度。在质量考核的过程中以各部门的自查资料和公司的内审结果作为考核的标准,使各部门在质量管理中加强自我监督,自我控制。形成自上而下的质量管理考核体系,确保医药经营管理活动中质量管理的顺利进行。 3 结语 在市场经济体制下,医药企业的竞争日益加剧,医药企业在经营管理中需要加强质量管理来使产品的质量达到消费者满意的程度,从而提高产品的品牌知名度,增加企业的经营效益,使企业在激烈的竞争中处于优势地位。加强质量管理的内容具体细分有很多方面,其中全面质量管理和质量管理体系的建立存在比较重要的作用,因此,医药企业在经营管理中需要从这两方面着手进行质量管理。医药经营企业只有树立高度的社会责任感,以人民群众的健康为服务的宗旨才能够提供高的产品与服务质量,在目前的法规下,医药企业需要把传统模式中的缺点摒弃,将GSP规范深入贯彻到质量管理的各个环节,使医药企业的质量管理能够健康有序的进行并向前发展。 医药质量管理论文:医药化工生产质量管理论文 1医药化工生产目前存在问题 长期以来,我国政府都没有扮演好监督药企生产的角色,也没有形成一套完整的,行之有效的管理体系。这主要是由于政府的管理职能没有做到位,虽然制定了相应的政策,但是由于监督机构未能有效监管,不能在政府和企业之间形成良好的质量管理互动,导致企业生产的质量管理收效甚微。 2加强质量管理的对策 2.1医药化工企业要端正态度 医药化工企业首先到端正态度,强化质量管理对于企业生产以及消费者生命安全的重要性的认识,严格按照国家标准进行生产。在生产过程中,要严格监控污染物的排放。生产过程中要加强细节检查,对于发现的问题,进行详细的整理和汇报,杜绝由于态度不端正,忽视细节问题。通过企业内管理部门,在企业内部树立质量第一的理念。对于发现的问题,要及时解决,对于没有按照质量管理生产的人员,更要严格处理,使生产管理水平得到切实提高。 2.2完善质量管理内部制度 企业要根据国家的质量管理规范,要在企业内实施配套的管理政策,才能形成对质量管理规范的有效支持,确保产品质量管理的正确实施。企业要细化管理,从生产工艺、设备、物料、过程等各方面着手,按照法规要求进行详细的内容制定,对日常生产做到有章可循。并且还要设立月度、季度和年度计划,使质量管理政策逐步推进。企业之间也可以开展合作交流,加强沟通协作,分享质量管理的经验。 2.3加强专业人员的操作培训 企业要深入内部,明确员工在生产中的重要作用,提高员工对于质量管理的认识,加强企业管理人员与员工的合作交流,推动产品质量检测工作。还要定期举行员工培训,对于仪器的操作进行考核,确保企业的生产质量的管理工作顺利实施。 2.4政府要充分发挥管理作用 对于企业的生产,政府要充分发挥宏观调控的作用。政府不仅要制定相应的规范,还要组织专业管理部门人员,定期对企业的生产进行指导,宣传国家法律法规和政策,引导企业按照国家规定进行生产。政府对于企业的生产质量管理规划要经常交流,加强与企业管理部门的合作,确保企业的产品质量管理得到有效的提升。 3结语 随着我国经济的快速发展,人们对于自身健康的关注程度越来越高,医药化工企业作为药物的生产商,承担着巨大的社会责任。医药生产质量管理是我国医药行业健康发展的必要环节,政府和企业要齐心协力,加强药品生产的质量管理,强化管理意识,严格落实政策,建立完善的管理和评估体系,实现对药品生产质量的全方位管理,促进我国医药化工生产质量管理水平的提升。 作者:张厚胜 单位:浙江圣达生物药业股份有限公司 医药质量管理论文:药品质量管理医药卫生论文 1、药品质量管理机构及人员配备 药品质量,重于泰山。药品是治病救人,保健身体的物品,它的质量问题直接关系到人们的身体健康甚至生命安全。医院药房应对药品的质量高度重视,可以成立专门的药事管理部门,对药品的使用、审核、不良反应监控、上报、药品质量分析等问题进行管理、指导、监督。建立药品合法资质标准。药品质量的管理人员,必须具备职业药师技术职称。药剂技术工作人员必须具备药剂士以上的技术职称。任何与药品有直接接触的人员必须具备健康证明,并且每人建立健康档案。 2、管理制度及操作记录 管理制度主要包括:药品购进、验收、储存、养护等管理制度,处方管理制度,拆零药品管理制度,特殊药品购进、储存、保管,使用管理制度,药品不良反应监测与报告制度,药品质量事故处理与报告制度,药品质量信息管理制度,“首供企业”和“首用品种”质量审核制度,近效期药品管理制度,不合格药品管理制度,退换货药品管理制度,安全卫生管理制度,人员健康管理制度,人员培训制度,服务质量管理制度,中药饮片购进、验收、储存、养护和出库复核等20项管理制度。操作记录主要包括:每批进购的药品具有真实完整的购进验收入库记录,麻醉药品使用记录、温度记录、拆零药品记录等。 3、药品的采购与验收 相对于一般商品而言,药品因其特殊性决定了它的质量问题容不得半点含糊。因此,就药品的采购来说,我们必须把好关,选购药品时,要采用集中招标,从合法的供货单位购药,以此来保障药品的质量。对供货单位的合法资格要经过仔细认证,保证万无一失,特别是对麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品、放射性药品等特殊药品,必须严格按照相关的管理规定,从具备相应药品生产资格的供货商处购货。此外对首次合作的企业以及首次进购的药品都要进行严格的审核,对购进的药品,管理人员需要逐一验收,并做好详细的记录,特殊药品要进行双人或是多人多次检验。 4、药品的储存与养护 药品的储存与养护要严格按照相关的规定执行。要求药房工作人员在工作中必须做大细致、认真,同时也要求医院要及时配置相应的各种设备,冷处需要配置冰箱、冷柜。为保障药品的质量,应建立阴凉库,阴凉库中需要配置空调机、除湿机以及温湿度计。同时要定制木质柜架来存放药品,保障药品防止离地面低于10cm,离四墙、屋顶超过30cm以上,同时在保障房间通风透气的前提下也要保障房间的避光。每月要定期安排专人对药品进行清点、整理,为节约成本以及保障药品的使用质量,要对保质期在6个月内的药品进行登记上报,避免过期失效,造成不必要的损失。 5、药品的调配与使用 药房调配使用药品必须严格按照执业医师的处方和医嘱中的内容进行,特殊药品的调配使用必须要以专用处方为凭证,并及时、准确的做好记录,在药物的调配使用时,药剂人员首先要:查处方、,对科别,对姓名,对年龄;查药品,对药名,对剂型,对规格,对数量;查配伍禁忌,对药品性状,对用法用量;查用药合理性,对临床诊断。在药品发放中,处方鉴定人员和药品调配人员需要及时签名,处方要按照相关规定保存,药品用量要按照相关规定配置,一般用药配置1日用量,急诊用药配置3日用量,特殊情况可适当增加用药的时间配量。同时,对药品的不良反应要收集记录,并及时上报给药品不良反应监测中心。 6、重视药房信息化管理 网络是现代科技的产物,药房可以积极利用网络资源,对药房的各种信息进行管理,及时对全院的医生、护士、以及病患提供最新的药品信息,药品信息主要包括:各种新型药品;各种药品的相关质量信息;药品搭配的各种禁忌;各种药品使用的不良信息;以此来减少医护人员以及病患在药品使用中的错误做法,实现医学资源的共享,提高各个岗位的工作效率。 7、小结 医院药房是药品进出的窗口,促进药房管理规范化建设势在必行,只有将药房管理规范化切实的落实到医院的药房的建设中去,才能更好的体现出医院以人为本、以病患为中心的服务理念。 医药质量管理论文:关于医药质量管理体系的工作方案 一、目的 为规范药品生产、医疗机构制剂配制和药包材生产行为,进一步完善企业质量管理体系,提高产品质量,确保人民用药安全有效。根据《药品管理法》、《药品生产质量管理规范》、《医疗机构制剂配制质量管理规范》、《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》等法律法规,特制定本方案。 二、检查范围和频次 (一)检查范围:市辖区内所有药品生产企业、医疗机构制剂室和药包材生产企业,检查覆盖率为100%。 (二)检查频次:原则上对每家企业和制剂室进行一次监督检查,但对历次监督检查不规范的、间歇生产的、被国家局、省局质量公告的企业,应增加检查频次。 三、检点环节和内容 (一)对药品生产企业和制剂室检查内容 1.关键岗位人员:企业或制剂室负责人、质量受权人、质量和生产等关键岗位人员的资质及实际能力,变更是否按规定备案。 2.质量管理部门:按规定对物料供应商的审计情况;对物料、半成品的使用、成品放行及不合格产品处理等职责履行情况;实施生产(配制)全过程的有效监控情况;按规定对物料、中间产品和成品进行取样、留样,按药品标准进行全项检验并出具检验报告,批检验记录(包括图谱)的真实完整情况;委托检验的执行情况。 3.物料管理:生产所用物料的购入、储存、发放、使用等管理制度执行情况;对退货、不合格物料或产品是否严格管理。 4.生产管理:严格按照批准的生产工艺组织生产,变更是否按规定办理补充注册申请,常年生产品种数量和种类、生产条件及主要生产设备变化情况,生产批记录是否真实完整,工艺验证数据是否真实完整;按照GMP规范实施生产管理的情况。 5.注射剂类药品中无菌生产执行情况,可最终灭菌药品的灭菌工艺执行情况,有关无菌或灭菌工艺、设备验证情况。 6.药品销售及不良反应报告:产品销售情况、监督抽样情况、药品不良反应监测情况。 7.自检与整改:GMP认证检查时提出的缺陷项目、各级食品药品监督管理部门实施检查提出的缺陷项目以及企业自检提出的缺陷项目的整改情况。 8.委托生产:委托或受托生产药品质量控制情况。 9.《中国药典》年版执行后,产品检验方法、设施、设备、对照品的变动情况; 10.药品生产企业质量受权人的制度落实和履行职责情况。 (三)对药包材生产企业检查内容 1.质量管理机构:药包材注册或再注册后,质量管理机构的变动和人员的履责情况;检验人员培训情况、在岗情况和检验能力。 2.产品检验情况:检验仪器和设备配置是否齐全;能否按照产品质量标准和规定进行全检,委托检验的是否有委托检验合同。 3.文件管理情况:是否建立和执行精密仪器使用、校验、保管制度;批生产记录能否记录相关参数和反应生产过程,批检验记录能否反应检验操作步骤,如实记录检验数据。 4.生产管理状况:生产状态下,空调的是否能正常运行运行,洁净区管理是否到位;药包材与非药包材的生产是否能有效隔离。 5.工艺执行情况:是否严格按照批准的配方、工艺进行生产,并建有完善的产品工艺规程。 6.原材料的验收:是否制定原材料验收标准并有效执行。 7.生产品种注册情况:生产的所有品种是否经过注册批准,取得注册证。 四、责任分工 此次检查实行辖区监管负责制。市食品药品监督管理局负责市区内的药品生产企业、医疗机构制剂室及药包材生产企业的监督检查,并对县(市)辖区单位进行监督抽查。县(市)食品药品监督管理局负责各自辖区内的药品生产企业、医疗机构制剂室及药包材生产企业的监督检查。 五、检查步骤 检查分三个阶段进行,第一阶段为企业自查和风险评估阶段,时间是4月8日至4月15日;第二阶段为监督检查和企业整改阶段,时间为4月16日至11月15日;第三阶段为检查总结阶段时间为11月16日至11月30日。 六、工作要求 (一)对县(市)局和执法人员的要求 1.对市、县局各级领导要高度重视此项工作,要按照责任分工,精心安排布置,结合企业(含制剂室,下同)生产的品种特点,制定有针对性的检查方案,并严格按照方案规定的步骤完成此次专项检查任务。 2.执法人员要认真检查、突出重点,每次检查应至少对在线生产品种的全过程进行检查,并在检查记录和报告中描述。 3.及时汇总情况,如实填写报告材料。对不符合GMP标准的,要态度明确,不得含糊或隐瞒。对检查中发现存在严重缺陷项目或缺陷项目较多的企业,应责令企业立即或限期改正,情节严重的应逐级上报。 4.对检查中发现的违法、违规行为,要依权限,视具体情况作出行政处理决定,对辖区内发现的重大案件及时上报当地政府和市局。 5.县(市)局在检查阶段结束后,及时汇总检查情况于11月25日前上报市局药品注册与安全监管科。 (二)对企业的要求 1.对生产和质量管理各环节进行全面自查,主要从质量体系建设入手,根据本企业产品特点,从人员、物料、工艺、检验、成品的稳定性和安全性、产品退货和抽检等方面,对本企业做一次全方面的风险评估,找出存在的安全隐患,分析原因,制定改正措施,彻底整改到位。 2.间歇生产或停产超过3个月的企业,应在生产(配制)前,提前一周通知市、县局。 3.4月20日前将自查结果上报市、县局。 医药质量管理论文:关于医药质量管理与存放探讨 摘 要: 药品种类繁多,不同药品在性状上有着十分明显的差异,在存放与管理两项工作方面有着很大的困难,本文对医药存放与质量管理两项工作的具体落实方法进行了详细的阐述与分析,要求负责药品管理的工作人员要对药品的存放规律、存放要点以及药品性能进行一个全面的了解,提高药品存放与管理的科学性。 关键词: 存放;质量管理;药品 随着我国现代化建设不断发展,各种药品的使用量正呈现出逐年上升的趋势,药品库存量也随之增加,这就需要制药企业、药品销售、医疗机构综合运用各种手段对药品进行科学的存放与管理,确保各项治疗工作能够顺利进行。然而,当前我国制药企业、药品销售、医疗等机构在药品的存放与质量管理工作方面仍然存在着比较大的问题,一定程度上影响了患者的医疗安全,这就需要药品存放与质量管理人员全面了解不同药品在存放方面的具体需求,用科学、管理的方式对各种药品进行有效的保管。 一、药品质量管理所存在的问题 (一)质量安全意识不强 药品质量安全管理工作是一项系统性、专业性比较强的工作,其工作内容主要是对药品的终端零售、批发流通以及生产等环节进行全程监督,其中终端零售的药品所受到的重视更加深入,是保证药品安全性的最后环节。然而当前我国现行的药品监管体系没有对相关单位的许可资格进行明确的判定,部分单位由于自身存在一定的管理漏洞,没有以正规渠道引进药品,进而对药品质量造成负面影响。 (二)缺少药品质量管理专业人员 药品质量管理工作由于自身有着比较强的专业性特点,若没有专业的管理人员提供技术支持,很难确保管理与存放工作的科学性与合理性。然而,部分制药企业、药品销售、医疗等单位没有意识到药品质量管理与存放工作的重要意义,若单位自身规模较小,没有配置专业的药品质量管理人员,使所投入使用的药品在质量上有着一定的缺陷。 (三)信息化建设力度不足 高效率、高质量的药品质量管理工作离不开信息化技术的支持,无论是对于药品的存放还是对于药品的质量管理,在各项工作环节中都需要大量的数据资源提供支持,本质上是一项信息采集与分类工作。然而,部分制药企业、药品销售、医疗等机构出于人才、技术以及资金等方面的限制,无法实现药品质量管理与存放工作的信息化、各项具体的工作仍然要依靠人为手动来进行处理,管理效率上的不足也在一定程度上影响了药品质量管理工作的质量。 二、做好药品存放与质量管理工作的具体措施 (一)做好职业技能培训工作 药品质量管理人员是稀缺的人才资源,制药企业、药品销售、医疗等机构在招聘不到专业人才情况下,需要为药品管理工作人员提供专门的职业知识技能培训,从理论与实践两个方面提高药品质量管理人员的工作质量与工作效率。在理论方面,管理人员需要对不同药品存放的温度、湿度、光照度以及规定存放时间有一个全面且深入的了解,在动手实践操作方面,管理人员需要了解各种信息化技术的操作方法,比如计算机、管理软件以及各种专业设备的使用方法,只有这样才能够最大程度上提高管理人员各项工作的科学性与有效性,进而实现药品存放与质量管理工作效率与质量的提升。 (二)建立药品质量管理机制 药品质量管理机制的建立首先要从药品存放的角度出发,以提高药品使用安全性为根本目的,一方面要为药品管理人员提供必要的技术支持,另一方面也要对管理人员的各项工作行为进行严格的约束。在相关制度的指导下,管理人员需对药品的储存条件进行深入的调查,与现场操作人员一同根据药品保存条件要求,对仓库的湿度与温度进行严格的调整,定期抽检药品质量,对不同种类药品的质量监察结果进行详细的记录。在长期的实践与操作中,形成专业的质量监督管理机制,使仓库工作人员能够在各项管理机制的指导下合理储存各种药品。 (三)养成良好的管理工作习惯 药品质量管理人员一方面要在日常工作中遵守各项管理条例,同时也需要对工作经验进行不断的总结与分析,形成一整套完整的工作w系与工作习惯。在各项具体工作中,需要综合采用抽湿、干燥等手段对药品进行养护。在异常因素影响下,部分药品库存时间比较长,需要对其进行专门的抽样检查,看是否存在药品变质问题。药品质量管理人员还需要进一步了解各种药品养护仪器的使用方法,比如温湿度仪表等,以药品质量管理过程中所生成的各项数据进行记录与归档处理。药品检测过程中一定要能够反映出药品的检查方法、检查地点以及检查时间以及检查药品的品种与类别。 (四)根据药品质量动态与季节方面的变化,药品质量管理人员需要专业制定一个检查与养护工作计划,根据不同药品的特有性质设计保存方案与保养方法,所定制的管理方案需要在经过管理部门的审核之后再付诸实施。 结束语: 做好药品存放与质量管理工作是制药企业、药品销售机构十分重要的工作内容之一,只有在确保药品质量合格的情况下,各项治疗工作才能够顺利、有效的落实到位。这就需要相关部门专门建立起一套药品质量管理队伍,制定相关规范,提高管理工作的有效性。 医药质量管理论文:医药企业实施质量管理体系有效性研究 摘要:文章对医药企业实施质量管理体系有效性的概念进行了概括,对影响企业实施质量管理体系认证有效性的因素进行了分析,并进一步指出了保证企业实施质量管理体系有效性的四个关键因素。 关键词:企业认证;质量管理体系;有效性 0引言 ISO13485质量管理体系标准是针对医疗器械的一套专业的科学质量管理体系,此体系运用了世界上最先进的质量管理理念,得到了很多企业组织的亲睐。很多的企业组织都积极采用这种质量管理体系进行质量管理,却难以得到预期实施效果。为什么同样的体系,有的取得了成功而有的却得不到效果呢,那么到底如何才能提高企业投入这种质量管理体系的有效性呢?本文对此进行了分析。 1有效性的概念 有效性指的是企业采用质量管理体系的实际效果。按照ISO9000 2000《质量管理体系基础和术语》中对质量的定义,质量即“一组固有特性,满足要求的程度。”,质量的主体包括产品、过程和体系。这里的有效性也是一种判断的标准,也就是质量体系满足顾客以及企业某种需求的程度,满足的程度越高,表现出的有效性就越高。为了确保企业实施的质量管理体系符合标准要进行必要的审核,审核是一种自己发现问题并解决问题的手段。对企业质量管理体系进行审核结论主要有方面,一是是否符合标准和相关法规要求,还有就是对质量管理体系的有效性审核。一般情况下,对质量管理体系的有效性审核,其判断的结论主要来自于:①顾客以及其他相关方的满足程度;②能否达到企业组织制定的目标和国家标准;③能否在企业内部形成自我完善的机制;④能否很好的管理质量,能否达到很好的效果。 2影响质量体系运行有效性的因素 影响质量管理体系的有效性发挥的因素主要有两方面,即:外部因素和内部因素。外因主要是指企业所选择的咨询机构和认证结构。咨询机构水平的高低以及责任心对质量管理体系的实施有重要的影响,一个优秀的咨询机构能够从企业实际出发,为企业量身订造一套适合的质量管理体系并不断的完善企业的质量管理水平。一个客观、公正的认证机构能够对企业的质量管理体系进行全面的系统的审核,能够发现企业质量管理中的问题,并提出解决的措施,促进企业质量管理体系的进一步发展。反之,内部因素主要有领导的认识、组织机构的合理性、质量体系文件的适用性、人员水平以及设备水平等。内部因素是对企业质量管理体系有效性发挥的决定性因素。在这些内部因素中,领导对质量管理体系的认识水平对企业质量管理体系实施起关键性的作用。企业组织的质量管理目标和方针是由领导制定的,领导策划各部门的任务分工,是组织资源的分配者,他对质量管理体系的态度直接影响着企业实施质量管理体系的有效性。企业的领导对贯标认证工作一定要有一个正确的认识,其目的要树立在提升企业的质量管理水平上,而不是走形式主义,迎合潮流。在企业领导能够正确认识质量管理体系时,其它的内部因素就顺理成章的得以实施,有正确的方针和目标,企业的质量管理体系会不断的发展。 3企业认证有效性保证因素 确立了实施质量管理体系认证的正确思想认识之后,怎么样保证质量管理体系的有效性就成为了又一个关键性的问题。保证质量管理体系的有效性要从以下几点出发。 3.1 质量管理体系的实施要以顾客为中心顾客对企业的生存有至关重要的地位,因此在企业的质量管理体系中要以顾客为中心。以顾客为中心要求企业在质量管理中必须各部门达成共识;然后正确的认识到顾客的需求,并在日常的生产中努力的满足顾客的需求;要接受顾客对企业产品的反馈信息,并根据这些信息,不断地弥补自身的不足,促进企业质量管理体系的进一步发展。 3.2 质量管理目标体系的科学性对质量管理体系有效性的评价主要是看质量管理目标的实现程度,但是,大部分的企业并没能制定出科学合理的质量管理目标,因此对质量管理体系的评价结果也就失去了其可信性。一个科学的质量管理体系目标不是一个目标,而应当是一个科学的目标体系。这个目标体系的内容必须要符合企业生产活动的实际情况;目标制定的水平要具有可行性,但是必须要经过努力才能够达到。但是在实际中,很多的企业制定的质量管理目标都不合理,总是出现过高或者过低的现象发生。 3.3 评价方法的可实施性对于评价质量管理体系运行的方法,ISO13485标准给出了管理评审和质量体系审核两种。这两种方法是通过认证的企业的常用方法。但是这两种方法都是定性的方法,让企业员工普遍的认为,实际工作的成果不会影响到评价结果的,为了达到认证标准的要求,企业总会得到一个好的评价。因此,要想提高企业质量管理体系的有效性,还必须对企业的评价方法进行改革。用财务的方法评价质量体系的有效性可以说是一个非常好的评价方法。这种方法可以很直观地将企业通过建立、维持、改进质量体系所带来的经济效益反映出来,这也是企业领导最为关心的问题,是企业贯标认证的动力源泉。通过财务分析,可以了解质量成本和质量效益,确定质量体系改进的方向。有条件的企业还可用统计的方法,通过建立数学模型来对质量体系做出评价。 3.4 体系自我完善功能的坚持成功的建立了三级质量监控,并且具有自我完善的机制是ISO13485质量管理体系的一个重要特征。但是,就是这样科学的质量管理体系,有些企业也不能有效的利用起来,认证前,大喊口号,要重视质量管理体系的实施;拿证后,就改变了以前的态度,开始以企业的经济效益为重。在生产中发现的质量问题,除了有体系文件本身规定程序繁琐,可实施性差之外,更多的时候是一种责任心的缺失,如果不能形成一种对质量管理体系坚决贯彻的共识,那么不管体系本身设计多么科学,企业实施的有效性也很难提高。 4结语 综上所述,企业在取得认证后只是实施质量管理体系的一个开始。要使企业始终保持稳定而优异的产品质量,必须端正对质量管理体系认证的态度,克服各种外部因素的干扰,以“我”为主,从自身找问题,坚决贯彻以顾客为中心,建立科学的质量管理目标体系,采用各种具有可实施型的评价方法,不断的寻求自我改进,完善企业质量体系,努力提高质量管理水平。这样企业实施质量管理体系的有效性才能达到,企业的质量管理工作才能走上良性循环的轨道。 医药质量管理论文:项目质量管理在医药营销管理中的应用 [摘 要] 企业的成功很大程度上在于营销项目管理的成功。营销项目质量管理为营销项目顺利完成提供了保证。医药企业的营销质量管理在创造效益的同时,有力地支持了健康事业的可持续发展,更是关于国计民生的大问题。质量管理通常划分为质量策划、质量控制和质量改进三个过程。医药营销质量管理是指导和控制与具体某产品营销过程的各个子项目的开展质量,也包括质量策划、质量控制和质量改进的循环。 [关键词] 项目质量管理;医药营销;应用 一、医药营销管理与项目质量管理 (一)医药营销管理 美国知名市场营销学教授菲力・科特勒(Philip Kotler)认为:市场即是通过市场交易满足顾客现时或潜在需要的综合性的管理活动过程。医药营销过程有普通营销特征,营销目的目标,公司战略意图,市场细分目标市场选择,及目标市场的阶段性目标,如可量化的销售额(率)或市场份额等,同时又是对特殊产品和特殊人群的营销过程,有其共性与个性。对于产品上市前的需求调研法规政策研究,立项到新品研发跟其他普通消费产品有极大相似性;产品上市后,医药OTC产品的营销跟普通消费品有很大的共性,而处方类产品的营销就跟普通消费品有极大差异,因其针对的促销对象不在于直接使用产品的消费者,而是处方药品的医师或据处方卖药的药剂师;处方药品的上市,伴随着大量专业知识的介绍,或治疗理念的更新,需要向有处方权的医师传达跟产品相关的专业知识,而这个过程就是处方药的上市后的部分营销过程。即:在了解市场产品结构的基础上,掌握跟产品相关的专业知识,并将有利于产品处方过程的知识准确合适有效的传达给医师,并进行跟进管理。 为了达成处方药上市后的有效的营销管理,工作可以分解为几个相互关联的部分:内外部招聘找到合适的产品销售和市场支持人员,或运用现成的成熟的类似产品营销队伍;产品经理对目标市场的产品竞争结构的调研,并系统的整理收集跟自身产品相关的专业知识,结合一线销售分析出自身产品对竞争产品的优劣势;产品经理将产品的知识和相关竞争的策略对销售人员进行培训;市场支持部门的销售效率培训部对销售人员进行结合产品知识和策略的技巧和能力培训,并现场辅导和训练销售人员;销售人员通过面对面的拜访,团体销售,科室讲课,和集体活动,适时准确传达产品的相关知识给处方医师;收集反馈和医师的学术和非学术需求,达成处方目标。 (二)项目质量管理 项目质量管理是指确定项目质量方针、目标和职责,并在项目质量体系中通过一系列程序如质量策划、控制、保证、战略计划审查、全面质量管理、质量改进等使项目质量得以实现的管理过程。项目的质量管理是指围绕项目质量所进行的指挥、协调和控制等活动。项目质量管理是指围绕对营销系列项目组所进行的指挥、协调和控制等活动。营销质量管理的开展的目的是有利于保证医药营销管理工作所有的子项目和功能活动都可以按计划要求的质量和目标进行展开并完成。 二、医药营销质量管理原理 在医药营销质量管理中,包括经过从医药营销计划的制定到营销计划涉及项目组依次付诸实施的全部过程。第一步要提出明确符合实际的营销目标,即完成产品的处方过程并占有相当的市场占有率,以期养成一定处方和患者使用习惯,同时客户和患者对公司要有相当的正面评价,再依据目标制定计划,计划要包含目标,而且有为实现处方和评价目标所要采用的措施。计划制定后,就需要组织实施。在实施的过程中,需要不断检查,并将检查结果与计划进行比较,根据比较的结果对涉及的每个项目组目标达成效果进行判断。可以通过运用项目质量管理专家戴明博士首先提出的PDCA循环对每个项目的目标和总目标的达成过程的误差和问题进行原因分析和处理。 三、医药营销质量管理体系 质量管理通常划分为三个过程:质量策划、质量控制和质量改进。医药营销质量管理是指导和控制与具体某产品营销过程的各个子项目的开展质量,也包括质量策划、质量控制和质量改进的循环。 (一)医药营销质量策划 营销质量策划就是确定营销活动或各个子项目应该达到的质量标准,它是营销质量管理中很重要的一部分,营销过程的质量目标是通过负责人的策划制定与展开和根据营销质量计划质量保证与活动开展来达成的。因此,对营销的质量管理就是从对营销活动过程的质量计划开始,同时也是通过针对营销过程质量计划来展开实施的。营销质量策划主要依据公司的近期和长远产品销售目标的,对公司声誉的建立和维护来对营销过程管理的进行指导,围绕营销活动期间阶段划分、营销质量管理的范围、营销活动的质量计划内容、及营销质量计划的其余的要求来进行。 (二)医药营销活动质量控制 项目质量控制是项目管理的一部分,是项目管理的核心内容之一,它的主要目标就是致力于满足项目质量,满足项目业主/顾客(及雇主和顾客)等有关方面所提出的质量要求。项目质量控制范围涉及项目质量形成全过程的各个环节,故项目相关干系人必须采取有效措施,应有科学方法和手段,确保项目质量。项目质量是项目使用价值的集中表现,只有符合质量要求的项目才具有使用价值,也才能产生实际效果,才能真正发挥投资效益。否则将会造成公司的损失和浪费。营销过程的质量,是一个营销活动及营销团队价值的集中体现,只有对营销过程质量进行控制,保证活动过程的一系列子项目的有效地按质按量完成,才能发挥营销过程的真正作用,为公司和客户创造价值。保证和提高营销活动质量的一个重要途径就是有效进行营销过程的质量控制。控制,就是指为实现规定的质量标准而采用的方法、措施。这种方法、措施,包括对营销活动管理工作实施情况进行观测如共同拜访(joincall),在活动过程中不断进行中途检查(Medi-check),并将观测到的与计划或标准相比较。如果所观测的实际情况与标准或计划相比有明显差异,则应采取相应对策。 营销过程质量控制的方法: 1.质量控制模式图 2.PDCA循环在营销活动质量控制中的运用 a,可以使用排列图、直方图、控制图来分析质量现状,找出质量问题。即对已执行和正在执行的营销项目过程的质量状况进行分析,从三个方面进行,一是活动项目的现场效果反馈,二是项目活动导致的处方行为变化的实际效果,三是项目活动导致的客户和消费者对产品和公司的总体评价结果反馈。 b,使用因果分析图,分析影响质量的原因,寻找某个质量不佳问题所有可能原因,分析出主意矛盾。 c,使用对策表,确定问题,制定对策,研究措施和落实到相关部门的具体执行人及实现时间。 d,展开执行计划并采取行动措施。 e,检查行动执行效果,同a. f,总结经验编入标准,即在经验基础上改进公司营销项目活动的标准和规范。 g,遗留问题,或采取改进对策后出现的新问题都转入下一循环,重新开始新的一轮PDCA循环。 3.在数值分析中发现具体的异常 在质量管理过程中,自始至终都要以事实为根据,而表达事实的重要信息是数据,营销过程质量管理也是如此。衡量营销项目质量的标准很多,如在销售人员面对面拜访中的出勤情况和拜访中质量进行考核和评估(可以通过共同拜访的过程发现问题),针对团体销售过程和宣传活动,可以采取,现场管理和效果调查的方法,发现问题并提出改进的方法,下面仅以营销过程拜访情况为例对营销过程质量控制的方法进行研究。对拜访情况的控制应该采用数值分析法的。根据在大小为n的样本中拜访人数为r,计算出样本的拜访率为Pi,用若干样本拜访率的平均值估计总体拜访率。即:式中: Pi――第i个样本拜访率; K――样本个数; P――总体拜访率。 通过对总体拜访效率的估计,可以对总体营销过程的拜访状况及是否存在异常加以判断。一般来说,规定一个质量水平Pt,若P小于或等于Pt,则可判断存在异常;总体拜访率的估计值P超过Pt,则可判断此项为正常。下一步是对拜访效果进行分析(略)。 4.原因分析 能决定营销质量的因素通常有很多,大都相互影响互相交叉作用在一起。可以采用因果分析图来对每个具体的原因进行梳理分析,也称特性要因图,其形状像树枝和鱼刺又称之为树枝图、鱼刺图。采用“头脑风暴”等方法来集合大家的想法从而寻找出某种质量问题产生的原因,并在分析图上把相关意见反映出来。虽有很多原因能影响营销过程质量,总的可以划分为平行关系和因果关系,通过因果分析图就能梳理出这两种关系。通过运用因果分析图从大小粗细分层剖析,直至得出能在现实层面得到解决的问题原因为止。 5.营销过程质量改进 质量改进应该是一个优秀企业或组织常态化得工作,不光涉及企业的营销过程,而应该是在产业链和价值链的全部阶段,使得营销项目过程质量表现能达到或超越当事人期待的满意结果。在营销项目管理过程中要对项目实施过程质量和项目管理过程质量进行常态化扫描,尽早发现或预警质量问题,迅速提出并执行改进方案。通过对营销实施方案和实施过程的每个环节的质量改进来达成高质量的营销目标,或节约成本,或者使营销实施过程更有效率。营销质量管理过程的改进也包括对质量方针、质量目标、组织机构、管理制度、管理方法等各方面的改进,通过这些改进营销项目过程质量保证的能力也得到增强,从而提高质量管理效。 结束语 企业运行的效率效益是一个社会成功的基础,企业的营销项目过程的质量保证和提高,就是在为社会创造财富的过程,有利于一个经济体健康有质量的成长。从而造福于社会和全体人民。 医药质量管理论文:加强医药公司药品质量管理的重要性探析 【摘要】现今社会是竞争的社会,各行业间的竞争非常激烈,医药公司是一个比较独特的公司,与其它行业不同,它应该具有一定的严谨性和责任意识。药品的质量如何,与人们的生命息息相关,随着人们生活质量的提高,人们对药品的质量要求也更加的重视。我们现有的医药公司在对药品质量管理上还存在着很多的不足之处,由于药品的质量影响着人类的生命,所以我们一定要重视起药品的质量管理。本文主要是对当前我国医药公司在药品质量管理上存在的问题进行探讨,突出我国医药公司药品质量管理的重要性,并提出了几点改善措施。 【关键词】药品;质量问题;重要性;措施 随着我国市场经济的日益激烈,各个行业要想在竞争中不被丢弃,那就要靠企业自身的形象,对于医药公司来说,要想在竞争中站稳脚跟,那就要提高它们药品的质量管理质量,质量管理关乎到医药公司未来的前景,可见,医药公司的药品质量管理对于公司和人们的生命都有一定的重要性。 一、现阶段医药公司药品质量管理存在的不足 1.我国法律不够严谨,不能够满足药品质量管理要求 根据我国药品管理法规定的内容,凡是从事生产或经营药品企业或医疗器械的机构,所拥有的员工必须是药物学方面的专业毕业,而且要通过相应的资格认定才可以。在这方面,我们药品的生产和经营单位上做得非常好,在用人上必须要具有药师资格证书。但是在管理上还是有缺陷,我国的法律在药品管理上存在严重的不足,比如说药品的分发、采购、保管等方面要求没有直接性的要求,这就使很多不是药学专业和没有认证资格的人从事到这个行业中来;还有就是对药品的储存上,也同样没有什么硬性条件。 2.从药人员的技术水平不到位,缺乏依法管理的意识 我国现在大多数的从药人员都有一个弊端,就是对药品知识的了解程度不够以及对药品管理知识的缺乏。严重的还有不是本行业的人士也参加到药物行业中来。我国的很多医疗机构中的作业人员文化程度低,法律意识淡薄,责任心弱。据调查分析,我国大约有百分之七十以上的从药人员的药学知识及药学管理知识缺乏,药物法律意识淡薄。而且在工作中还不能得到系统性的培训,这就导致我们的药品质量管理不能得到规范化和安全化。 3.药品的存储与购买在着随意性 由于我国的医药公司的管理比较松懈,再加上从药人员的的责任心弱,所以,对于我们药品的管理上存在着随意性,这对我们医药公司来说等同于买了个地雷,随时可能引爆。其主要体现在以下几方面:一是医药公司在购进药品时,对提供药品的供应商要求不够严格,甚至有的供应单位连生产经营许可证都没有,这最基本的东西都没有,可是还是有很多人医药单位从此进货。通过我们多次调查发现,二甲以下的单位在管理上非常的松懈。二是因为我国在药品存储上的没有硬性的法律条文,甚至有的医药公司缺乏一些硬件设施,比如说防虫、防冻、防污染等。这样导致从药人员很难区分哪些药品是合格的,哪些是不合格的。而且很多医药公司经常出现无方开药的现象。 4.药品分类不够严格 我国在药品名称上有严格规定,实行“一药一名”原则,但是在实际生产经营中则不然,很多药品存在着同名同方或同名不同方现象,这种现象不仅存在省级之间,甚至扩展到国家级之间。药品在名称上如此混乱,让从药人员在工作中很难把握。 5.我国药品管理中信息化存在着严重的缺陷 我国很多的医药企业或单位在获知最新的药品质量信息上比较慢,往往都是国家把某项标准颁发后一段时间内,这些企业才获知,从而导致我们在执行上滞后现象出现。还有就是对于我国的进口药品质量标准长时间没有进行整理、修订、颁发,可能会导致一些质量问题产生。这些信息没有被第一时间获知的主要原因是因为我国的药品质量信息管理存在着严重的缺陷,所以,需要我们建立一个标准的信息查询台,能够为我们的医药企业等及时提供最新的标准。 二、改善药品质量管理的几点措施 1.加强教育培训,提高从药人员的各项素质 为了保证我们医药公司更长远的发展,我们一定要提高我们员工的各项素质,包括药品知识、药品管理、服务态度等。作为医药企业或单位应当在用人上要严格把关,并进行岗前培训,合格后才可以上岗。不仅如此,各医药企事业单位还要有规律的对员工进行各项素质的培训及专业知识的培训,这样才能保证每个员工都能胜任自己的工作。为了提高从药人员的法律意识,我们也要对所有员工进行法律知识的教育。只有具备了高素质和高技术的员工,才能把好我们药品质量关,才能真正的使我们的医药企事业发展的更长久。 2.完善我国药品质量管理的信息化 由于我国在药品质量管理信息方面存在着不足,不能够及时的将医药信息很快的传递给各医药单位,所以需要我们建立一个健全的药品质量管理信息查询台,让我们所有医药企事业能够在第一时间获得最新信息,第一时间内实行最新标准。 3.加强我国药品的监督与管理制度 药品管理部门应当充分发挥自己的职能,制定严格的药品质量管理条例,并且要时刻监管各医药单位是否在实际中执行,真正的做到统一管理的标准,并要求严格执行一药一名的原则,并且对药品的分类要明确,只有这样才能使我国的药品质量管理更加的规范化。 4.增加药品生产单位对药品质量标准的认识,提高药品质量 建立健全的药品质量制度,同时也要加强企业对药品质量标准的研究。我们作为此项标准的执行者,一定要严格遵守标准,严格执行。扭转我国现阶段药品质量管理不良的局面。 5.完善我国药品质量标准体系 我国药品质量标准在编制和执行上还不能够满足社会的需要,需要我们再次进行完善和严格的执行。在编制药品质量标准时一定要考虑全面,不能让人们又空子可钻,而在质量标准执行上,更是要要求各单位严格执行,并随时关注其执行的效果。同时,对于我国一些质量标准的修订,要缩短审批与修订的时间,以免影响我国药品质量标准的执行。 结束语 药品质量已经不仅仅是关系到医药公司的发展,它与我们千千万万人的人身安全更是息息相关,可见,药品质量管理对我们来说有多重要。在进行药品质量管理时,我们一定要严格按照药品法律条文,按照质量标准体系等进行监督,这样才能保证我们药品的质量,才能为我们人类造福。 医药质量管理论文:医药化工产品质量管理存在的问题及对策 摘 要:本文首先对我国化工产品质量管理存在的主要问题进行介绍,主要包括医药化工产品质量管理部门对于管理内容不明确;医药化工制造厂没有完善国家配套的政策,部分医药企业只重视对医药产品的生产,对质量管理不到位;政府部门在医药化工生产过程中没有扮演好职能角色,分析问题出现的主要原因,最后给出了医药化工产品质量管理的对策。 关键词:医药化工 产品质量管理 问题及对策 随着我国医药行业的快速发展,医药产业在国民经济中的作用越来越突出,但在医药行业快速发展的同时医药化工产品质量管理也暴露出许多的问题,目前由于医药产品质量问题导致人员伤害的事故被不断的爆出,相关的管理部门对于医药产品监督不力,不合格的医药产品投入使用给患者造成重大的伤害,使医院的公信力不断的降低,医药化工质量管理工作已经到了不容怠慢的地步。 一、医药化工产品质量管理存在的问题 1.部分医药化工企业的法律意识淡薄,对质量管理工作不够重视,对于企业质量管理的内容较模糊 对国家出台的相关规定没有在医学药品的生产过程中严格的遵守,忽视制度对生产过程的要求,私自降低有关的化学制药标准,过度的排放废弃物。我国医药化工起步较晚,化工制药技术相对落后于其他国家,部分企业为了谋取利益,没有遵循循环经济的发展规律,技术相对落后,生产设备不完善,用于环境保护的资金较少,片面的追求制造药品的数量,部分医药化工工厂没有对医药的生产过程进行严格的质量管理,制药化工企业对质量管理工作不够重视,重产量轻质量,相关管理部门对需要管理的内容不明确,造成该管的没管不该管的乱管,管理部门的工作效率较低。 2.医药化工生产企业没有完善国家配套的政策,部分医药企业只重视对医药产品的生产,对质量管理不到位,许多企业在制定生产计划的时候没有与国家相关的政策配套,忽视国家对于医药企业的生产指导作用,导致医药生产出现众多问题。 3.部分医药企业的药物生产人员思想较松懈,技术工作人员思想观念陈旧,不注重对药物生产过程的管理,在进行药物生产活动中注意力不集中,缺乏高度的责任感,由于企业对员工的思想政治工作不到位,导致许多的员工在进行药物生产的时候不注重对自身责任的把握,当管理人员对生产人员提出教育批评的时,部分员工错误的将管理人员的说教认为对自己的不满,对管理人员产生抵触情绪,没有严格遵守管理人员提出的生产要求,给企业的生产质量管理带来巨大的阻力。 4.政府部门在医药化工生产过程中没有扮演好职能角色,政府对医药化工产品起到宏观调控的作用,我国对医药产品管理一直难以形成系统的管理,主要的原因是政府部门的职责偏失,政府对于国家制定的制度规定和扶持政策没有对制药化工企业进行正确的引导,对于企业的管理没有进行详细的规划,对企业的管理工作不到位,企业和政府之间缺乏有效的沟通协作,导致政府对医药化工企业的管理收效甚微。 二、医药化工产品质量管理对策 1.医药化工企业的管理部门要明确管理要求,加强对企业日常生产的管理。 医药化工产品质量管理部门要对国家出台的相关规定在医学药品的生产过程中严格的遵守,强调管理制度对于安全生产的重要性,严格控制相关国家医药化工标准,对于生产过程排放的废弃物进行监管,遵循经济的发展规律,结合有关部门通力合作,不断的改进医药生产技术,购买先进的药物生产设备,树立医药产品质量第一的观念,在保证质的同时提高量的生产,加大对环境保护资金的投入,对药物生产过程严格的进行把关,学习先进的科学监管技术,做到对生产过程全方位的管理,管理人员要深入员工内部,了解员工对于企业化工产品质量管理工作的认识,企业管理人员要加强与员工的合作交流,得到员工支持,从而更好地进行产品质量检测工作。管理人员对于发现的问题要及时解决,对思想道德水平较低,没有按照要求进行生产的员工进行严肃的处理,确保医药化工产品管理质量得到切实的提高。 2.注意相关政策对于医药化工产品质量管理的帮助作用。 我国实行的每一项政策都是在深入实践了解的基础上制定的,国家的政策对于企业的发展起到重要的指导作用,企业在化工产品质量管理的过程中,要以国家政策为指导方向,在政策指导的基础上不断地完善自身的管理系统,建立完善管理体系,对医药化工产品的质量进行全方位的管理 3.加强医药化工产品生产员工的思想教育和专业培训工作。 员工是医药化工生产的主体,要想对企业的产品质量进行有效的管理,必须先对生产员工进行管理。针对目前员工思想观念较为陈旧,作业过程缺乏责任感等现象,企业管理部门要加强对员工的思想教育工作,强调员工对于药物产品质量的重要性,明确员工在药物生产中所扮演的重要角色,提高员工对于企业管理的认识,确保企业对产品质量的管理工作顺利的展开。 4.政府部门充分发挥宏观管理的作用。 政府对医药化工产品要充分发挥宏观调控的作用,政府部门要定期指导企业的产品质量管理工作,形成完善的管理体系,正确的引导制药化工企业对国家相关制度的学习和对相关政策的有效利用。政府对制药化工企业产品质量的管理要进行详细的规划,做到有的放矢。政府职能部门要加强与制药化工企业的管理部门的交流合作,最终保证对企业化工产品质量管理得到进一步的提升。 5.对医药化工产品质量管理工作开展全方位的合作管理模式。 要实现对对医药化工产品质量进行有效的管理,各个企业必须加强合作,政企也要建立长期的管理合作,各个企业加强沟通合作,对于先进的产品质量管理方法进行交流分享,努力提高医药化工产品质量管理的整体水平,政府可以运用其职能为企业输送、培训更加专业的产品质量管理人员,确保企业的产品管理工作有效的展开。 6.注意对产品质量管理细节的把握 部分管理人员在对医药产品进行检查时,对于检查的标准应该不断明确,对于检查的情况进行详细真实的记录,检查完毕以后,对于检查结果进行详细的整理并告知生产部门,标出需要改进的地方,并组织相关人员对改进的地方进行复检。医药管理部门可以对产品质量进行不定期的抽查,确保产品质量。 随着我国社会主义和谐社会的不断创建,人民对于健康状况越来越关注,医药化工单位作为医院药物的生产商,担负巨大的责任,要想让人民放心用药、安全用药,就必须不断的加强对医药化工产品质量的管理,明确医药产品生产过程中各个部门所扮演的较色,充分的发挥各个部门的管理职责,使我国的医药化工产品质量管理工作不断地提升。 医药质量管理论文:医药物流质量管理体系研究 摘要:在现代医药物流快速发展的大环境和市场的激烈竞争中,企业应认清医药流通行业的现状和发展趋势,重视企业目前质量管理体系的不足,加快完善质量管理体系。开拓出符合医药物流行业特色的质量管理新思路,提高企业竞争力,在激烈的市场竞争中立于不败之地。 关键词:医药 物流 质量管理 体系 1绪论 现代医药物流作为生产性服务业,将在医药经济发展中发挥越来越重要的作用,它作为调整经济结构、转交经济增长方式的重要途径,也是降低成本、提高效率与效益最关键的因素之一。因此医药企业都将降费增效的目光聚焦到了物流成本这一环节上,发展壮大医药物流是医药企业提高竞争力的必然趋势。 尽管医药需求越来越大,但近年来为配合国家三项制度的改革,价格主管部门按照宏观调控与市场调节相结合的总原则调整药价,药品价格水平明显下降,且药价指数仍将呈下降之势,企业盈利空阃还在下降,医药商业已经步入微利时代。而且国外医药分销业雄厚的资金实力、先进的经营理念、科学的管理方法、现代化的手段、完整的供应体系潜力和完善的质量体系不容小觑,对本土传统医药物流行业也有着不小的冲击。在这个讲求质量的年代,医药物流企业在为了生存不断扩大自己的规模,抢占市场份额的同时,必须通过健全和完善质量管理体系提高竞争力,以巩固一席之地。 2医药物流质量管理现状分析 当前医药物流质量管理现状主要表现在以下方面: (1)规模小,费用率很高,利润率低 我国的药品经营企业、药品批发企业比较多,且大部分企业规模较小,医药企业的市场结构集中程度和市场占有率都比较低,为了企业的生存,必然得增加经营成本高,医药流通企业的整体经济效益就会减少,因此医药物流行业的发展受到制约。 (2)交易成次分明且流通环节较多 我国医药产品具有流通环节多,交易层次明显的特点。药品在流通环节上的去向多样,药品出厂后经过厂家到达经销商,再经过分销商(包括、推销、医药代表)后来到医院(药店) 等多个环节,最后到达最终消费者手术,这个过程往往难以监控。 (3)药物流动速度慢且信息不相匹配 医药产品复杂的交易渠道和交易环节过多造成医药产品流动无序,交易信息不够透明,这就使医药产品在流通过程中损失效率和效益。医药产品批发成本提高,就会使药品的销售成本上升,从而迫使药品定价抬高。 (4)信息化共享程度较低 大多数物流企业启用的物流信息系统,由于系统的兼容性差,使信息无法实现相互连接和共享,离现代物流所要求的信息化水平还有一定差距。加之医药生产企业和批发企业还没有形成统一标准的药品编码,造成信息无法传递,计算机无法联网,大大影响物流作业的速度。 我国医药流通企业的特点与我国医药政府调控不力、市场发育不完善、市场流通秩序混乱、市场体系不健全密切相关。目前我国的医药流通领域,正在逐步改变流通企业规模小、数量多、市场集中率低、效益也低的局面。 3影响物流质量的因素 (1)财务方面 通过财务成本角度来衡量质量体系的效果具有重要意义。制定一个完善的财务体系是提高对药物流通的成本的关键。要提升物流质量,可以通过保证物流操作中的正确率,改进工作,尽量做到让客户满意。采用财务部制作的报告提高物流质量和其效率,每一个部分应采用专业词语来表达并全部交给管理人员。 (2)控制过程 为了保持产品的适用性,应适当存放、搬运、隔离和防护在过程控制中的产品(包括过程中的货物)。对可能影响产品质量的至关重要的过程,应该制定计划、批准、监测和控制。应特别注意那些不易和不能经济地测量以及需要特殊技能的产品,应对过程参数进行适当频次的验证和监控。 (3)控制不合格的产品 将处理不合格品的步骤和程序以书面程序的形式建立和保持。一旦发现材料、己完工产品不能满足或可能不满足规定要求时。应立即依次采取标识、隔离、评审、处置、措施、防止再发生的措施。 (4)质量记录 组织应该将建立各类文件的更改修订程序,在书面上应将相关的记录做标记、编写目录、查阅收集、储存归档、处理回收并维护等程序。并采用一些有效的方法帮助供应方和顾客进行寻找资料。 4构建医药物流质量管理体系的对策与建议 4.1完善流程规范 流程是任何一个企业的驱动力量,流程涉及到企业的相关部门、相关人员,承载企业相关的业务数据流转在不同的部门。一个企业如果能将核心放在流程上会比将核心放在部门上更有效果去高质量有效率的利用各部门以及企业资源,能够优化整个企业的正常运转并能适当提升其价值。一个企业的目标及其自身价值是被它的管理者决定的,企业的盈利和配置资源的效率都受其影响。企业的流程的作用是服务于客户而体现这个企业存在的价值。由此看来,一个企业的管理流程是决定其成败的重要因素。 4.2强化制度规范 建立完善规范的质量管理制度是医药物流企业实施质量管理的手段,也是质量体系的文件化体现。医药流通企业应制定质量管理制度并加强执行力度,在这些质量管理制度完善的前提下,制定标准操作规程规范各个岗位的人员的日常操作,对各个环节进行质量控制。 4.3配备合适的人员 要求医药物流的相关人才应具有物流业和交叉跨越医药业两个领域的经验。因为医药用品具有特殊性,从事医药物流的专业人士除了应熟悉和掌握相关的物流设备、货物从装卸-运输-配送等一系列的物流基本操作流程,物流人员能熟悉操作计算机,具备管理能力和营销水平。同时还要严格遵守国家关于药品储运的相关法律法规,熟悉药品的销售渠道和流程,药品、器械的相关知识和标准等。 4.4充分利用信息化系统 确保信息化系统的程度与企业的发展相适应。现代医药物流通过信息的共享实现整个供应链上下游资源的有效集成,从而提高运作效率,降低行业供应链成本,提高企业竞争力。医药流通企业的发展必须以信息化建设为支撑,引导企业发展先进的信息技术、采用先进的计算机及网络管理技术已成为必然选择。 4.5做好基础设施设备保障 现代物流体系是一个社会化大工程,随着经济的飞速发展,社会分工越来越细,物流的发展也就逐步形成规模,流通的手段具有专业性,向产业化发展。现代化物流本身是以资本主要劳动因素的产业,需要拥有大量的资金,在投资时具有较大风险,尤其要注意刚开始经营时因投资不当而带来负担,盲目建设会造成浪费。就我们医疗行业来说,物流中心不需要保证每一个企业都有。 5结论 医药流通企业面对现代医药物流的快速发展的大环境和市场的激烈竞争中,认清医药流通领域的发展趋势,重视企业管理体系存在的问题和不足,转变观念,重视企业的质量管理,进一步健全和完善医药流通企业质量管理体系,使企业的作用和优势得到充分发挥,提高企业竞争力,在市场竞争中保持自己的特色,才能在激烈的市场竞争中立于不败之她。 医药质量管理论文:探讨医药流通“十二五”规划下企业质量管理的方向和思路 摘 要 医药流通“十二五”规划的出台加快了医药商业企业整合并购的步伐。本文从企业发展角度探讨医药流通企业在新形势下质量管理工作中的方向和思路,既为大型医药流通企业真正做到质量管理的标准化、专业化、国际化提出方向,也为中小型医药经营企业在转型过程中如何加强质量管理提供思路和参考。 关键词 整合并购 质量管理 第三方物流 在《全国药品流通行业发展规划纲要(2011-2015)》(以下简称《规划》)政策的支持下,重组和并购成了未来5年的主旋律。但是,目前国内医药流通行业“小、乱、杂”、管理水平参差不齐、秩序不规范、跨地域管理和当地政府的支持力度等问题给质量管理带来了前所未有的挑战,质量管理面临重新定位,须重新寻找方向和思路。 1 大型医药流通企业质量管理的发展方向 1.1 构筑完善的一体化信息系统 利用信息手段对药品进、销、存等进行及时追踪,一方面是药品监管的趋势,另一方面,企业也可以利用电子商务、信息增值服务和网络邮购等手段开辟新的赢利空间。因此,上至政府有关部门、下至企业,都对信息化建设投入了更多的关注。新版GSP讨论稿在“设施设备”一章中专门对计算机信息系统的配置、硬件与网络、操作管理、数据安全做了明确的要求。目前,国药控股股份有限公司(以下简称国控)、上海医药集团股份有限公司(以下简称上药)、九州通医药集团股份有限公司(以下简称九州通)和华润集团(以下简称华润)等国内大型医药流通企业都开发了自己的企业资源计划系统(ERP),把企业的采购、销售、库存和物流配送(WMS)有效地管理起来,优化流程、规范管理。但是,各企业间信息缺乏相互连接和共享,使得信息在整个医药流通体系的供应链上不能够有效地扩展开来。大型医药流通企业应该充分利用自己的影响力,推动政府加快医药信息化建设步伐,积极推广应用全球卫星定位系统(GPS)、电子数据交换系统(EDI)、自动连续补货系统(CRP)、电子订货系统(EOS)、销售实时控制系统(POS)、寻车寻货系统(KIT)、资金快速支付系统(EFl)以及条形码技术,实现医药供应商、批发商、零售商、医院、监管部门通过网络共享信息,提高库存管理、装卸搬运、采购、订货、配送、订单处理等环节的效率[1],同时保证医药监管部门的全天候监管。 1.2 构筑标准化、专业化、一体化的质量管理体系 新版GSP讨论稿对质量管理体系的要求是:药品批发及物流企业应当建立药品质量管理体系并使之有效运行,包括制定质量方针和目标以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进等活动,对质量体系内审、改进、内审适用范围、质量风险管理、风险评估、风险级别管理给出了明确的定义。从中不难看出,新版GSP正在和国际ISO标准趋向一致。国控自2007年开始,就聘请专门的咨询机构开始了集团内ISO 9001标准的认证工作;上药物流2010年也通过了ISO质量管理体系认证的复审,完成了现有质量体系与国际标准的对接。 但是,作为行业的领头羊,有些问题还需要和监管部门一起探讨,用自己探索的经验和领先的思路为监管部门出台法规提供依据。 1.2.1 药品编码没有形成统一标准 我国药品编码未实现标准化,无论是医药工商企业还是医疗机构,均自行设计编码,自成体系,相互之间不兼容。已有编码只能在各自的系统内使用,大大增加了药品监管的难度。国家2011年4月1日起强制推行的基本药物电子监管码扫描、上传是监管部门在编码统一上迈出的重要一步。 1.2.2 药品包装规格不统一 要实现药品机械化自动入库、堆放、出库,药品包装规格要统一。但国内各企业药品包装规格彼此间差异很大,往往造成很多新建的物流中心在药品入库和出库时还需要转换包装,增加了劳动力成本,降低了物流效率。 1.2.3 冷链物流标准的滞后 2008年,浙江英特药业与浙江省医药行业协会、浙江省疾控中心起草了浙江省的《药品冷链技术与管理规范》;2010年5月,江苏省食品药品监管局在全国率先出台了《江苏省药品冷链物流操作规范(暂行)》。这些地方规范规定:冷链系统涉及的设施设备及运输途径等均须经过验证、确认和批准后方可投入使用;涉及冷藏药品生产、经营、使用单位以及承担冷藏药品物流运输的企业须建立完善的冷藏药品冷链管理制度,包括温度异常应急处理预案;明确提出要建立对承运商、经销商、包材供应商、设施设备服务商的审计制度,定期对冷藏药品的储运条件进行分析;明确了冷藏药品的发货、运输、收货、验收、贮藏等环节的基本操作标准以及温、湿度控制和监测等方面的管理要求。但到目前为止,国家还没有出台统一的标准。医药流通“十二五”规划出台后,商务部透露医药冷链物流的标准已经起草完成,但是标准还不成熟,还需要试运行至少1年。 总之,如何协助政府制定、出台统一的药品编码标准和统一的药品包装标准、提高物流效率、降低物流成本、加强政府监管以及如何与通过GMP认证的生产企业完成生产到流通配送的完美对接,是大型医药流通企业质量管理的责任和方向之一。尤其是在美国大型医药物流企业――美国卡地纳健康集团(Cardinal Health)收购永裕医药(中国)进入中国之后,要求国内企业质量管理体系的标准化、专业化、国际化的提升显得更加迫切。 1.3 实施集团化集中采购和多仓运营的质量监管 集团化集中采购、多仓运营是企业增加谈判能力、降低运营成本、提升利润空间的有效手段,也是未来医药流通行业发展的必然趋势。目前的多仓运营还是沿用委托第三方物流的模式,即到具有医药第三方物流资格的企业属地的药监部门备案,签订质量保证协议和委托验收协议,规定各自的质量责任和义务。对于第三方委托后的多仓,可以统一接受网络定单,就近入仓、就近发运,实现物流和商流的异地运作,信息ERP系统和WMS系统的无缝连接也保证了GSP要求的各项记录能通过网络及时地反映在业务系统内。大型医药流通企业目前也在探索和尝试这种模式。 笔者认为,实际意义上的多仓运营应该是集团内所有通过GSP认证的仓库都具有储存和配送集中采购药品的资格,而不仅限于取得第三方物流资格的几家大型物流公司。另外,首营企业、首营品种等档案资料是否可以由集采点的质量管理部盖章扫描形成PDF文档进入集团的信息系统、供集团内所有销售企业留档也是质量管理探讨的方向。 1.4 发展第三方物流务须加强对药品质量管理 药品第三方物流经过5年的发展已经形成标准化、规范化的管理模式,国控、上药及九州通都具有了相当丰富的管理经验。企业将物流委托后,质量验收、入库、储存、保管养护、配送、包装、装卸、承运及其相关信息管理等各项物流业务工作全部委托给更专业的第三方物流企业代为管理,企业质量管理部门可在信息平台上全程监控产品进、销、存、运的质量状况,定期对物流公司质量体系运营状况进行审核、评价,提出改进建议并督促物流公司进行整改,在不断的审核和整改过程中达到质量管理的提升。因此,第三方物流必须通过GSP认证,加强对药品质量的管理。 2 中小型医药经营企业在转型过程中如何加强质量管理 2.1 国内区域性龙头企业在新形势下的质量管理定位 这类企业一般有自己的仓库和质量管理体系,在某一个局部区域或招商模式上有其独特的优势,凭借做精做专,得以生存。如南京医药、广州医药和华东医药等,他们有资源、有招投标和终端销售的能力。这类公司要么向大型企业靠拢,成为大型企业的二级子公司,承担大型企业的区域性分销和物流,其质量管理体系自然也就纳入了大型流通企业的管理模式;要么仍旧沿用老的模式独立运营,虽然GSP标准的不断提升增加了他们的质量管理成本,但凭借好的品种和好的人脉,企业还是可以有相当可观的利润空间的,极有可能进入“十二五”规划所指的20家年销售额过百亿的区域性药品流通企业范畴。 新版GSP讨论稿实际上是以这些企业为基础稍做拔高制定的,企业只要不断加强员工的质量意识、注重自身业务模式的精细化管理、完善质量管理制度和操作流程、以大型企业为标杆定期开展质量管理体系评审,确保体系的适宜性、充分性和有效性,达到持续改进的目的,在竞争中还是能生存和发展的。 2.2 外资批发企业的发展需借助国内大型医药流通企业 自2004年底我国向外资全面放开医药分销业务以来,外资企业纷纷与国内企业联手以参股或控股的方式进军中国医药批发市场。2005年,国家食品药品监督管理局了《关于加强药品监督管理促进药品现代物流发展的意见》,部分外资企业为了实现扁平化的产品流通渠道,利用自己的网络分销国内合资企业生产的产品、实现利润最大化,借助国内大型现代化物流企业成立独资医药经营公司。2008年,葛兰素(GSK)将处方药储存、配送全部委托给国控,借助国控在北京取得GSP证书;2010年,辉瑞将药品的储存和配送委托给国控,在上海成立了第一家独资批发企业。 2.3 传统中小型企业的发展思路 随着医药流通“十二五”规划的出台和GSP门槛的提高,我国现有的1.2万家医药批发企业中将有不少面临转型。大部分小型企业在整合中将被淘汰或并购;剩余的少数中小型企业也没有能力承受GSP的质量管理成本,将抛弃传统意义上的业务,利用自身的人脉、对某些品种了解的深度等优势,向专做学术推广、专攻营销方向转型。 3 结语 综上所述,在医药流通“十二五”规划以整合并购为主题的大趋势下,大型医药流通企业的质量管理方向应着重于影响、协助监管部门出台规范化、一体化的标准,加速国内企业的质量管理与国际接轨;中小型企业应加强自身精细化管理或委托专业化的医药第三方物流,跟上形势的发展。 3.1 对第三方物流的深度认识 《规划》提出:推动医药物流服务专业化发展,鼓励药品流通企业的物流功能社会化,实施医药物流服务延伸示范工程,引导有实力的企业向医疗机构和生产企业延伸现代医药物流服务。在满足医药物流标准的前提下,有效地利用邮政、仓储等社会物流资源,发展第三方医药物流。 第三方物流能够承担一些中间的配送职能,但最终到医院还需要商业公司进行配送。更值得关注的是,我国第三方物流目前所履行的职能与国外第三方物流相比还存在较大差距。我国第三方物流主要是帮助配送,填补配送网络的缺陷,而国外的第三方物流是专业化过程中的一种分工,由供应商发起,以供应链管理为导向。 3.2 药品流通规划考验地方政府部门 商务部已明确年度跟踪监督、中期评估和终期检查等制度,以促进《规划》的落实,要求各地商务主管部门结合实际制定本地2011-2015年药品流通业发展规划,要求各地商务主管部门摸清本地药品流通情况,努力提高行业管理水平,在规定期限内制定出本地药品流通“十二五”规划。但由于各地区经济发展水平的不一致,将会影响推行实施《规划》的力度,各地方政府在经济发展、财政收入等因素的影响下,会更加偏向于本地的医药商业企业,这将成为“形成全国统一市场”的障碍。 总之,在目前国内以药养医的体制下,药品流通体制的改革仍然受限于整个医药体制,这也是商务部提到的“其进展状况在本规划期内存在一定程度的不确定性”的主要原因。在目前国内医药市场格局下,如果政府可以改革现行的医药体制,那么医药流通市场化也将更上一个台阶,药品质量管理的方法也将得到更进一步的提升。 医药质量管理论文:医药经营企业在第三方物流下的质量管理探讨 摘 要 目的:探讨医药经营业态变化后的质量管理模式。方法:在流通中有效监控所经营药品的生产企业、药品质量信息,运用现代信息技术、质量评审来控制第三方物流服务的规范性。结果和结论:在目前的政策法规下,医药经营企业在第三方物流下质量管理的模式要注重自身商流的精细化管理和物流操作规程的监控并重。 关键词医药经营企业 第三方物流 质量管理 作为医药经营企业,通过药品第三方物流(third-party logistics,3PL)将主营业务的配合支持系统(物流配送)外包给专业企业,一方面可降低运营成本,另一方面能集聚主营业务,从而提高企业的核心竞争力。但是,药品的特殊性给委托物流过程中的双方提出了新的要求。自2008年开始,上海医药分销控股有限公司(简称上药控股)下属企业将药品物流配送业务外包,由上药控股所属物流中心全面承接药品3PL配送业务。在两年多的实践中,探索出了一套在商、物流分离的业态中实施药品流通全过程有效监控的管理模式。这一模式既融合了传统药品质量管理的特征,又符合《药品经营质量管理规范》(简称GSP)所要求的质量管理系统体系控制,把进货源头控制、流通过程控制、物流作业控制和药品质量信息平台建设作为药品3PL新业态中经营企业质量管理的重要环节。 1 订立质量协议,明确药品第三方物流质量责任制管理 随着经营规模的不断扩大、规范化需要和专业化分工的日臻完善,药品流通领域的商流和物流的相对分离已成必然趋势。GSP对医药经营企业的采购、销售、储存和运输等各环节的质量控制作了明确要求。因此,商、物流双方必须明确各自在流通过程中应该承担的质量责任[1]。作为委托方的药品经营企业,应确保自己的经营行为、药品购销活动遵循《中华人民共和国药品管理法》和有关规定及规范,保证委托储存、配送药品的合法性;作为3PL受托方的医药物流企业,则应对储存、配送和运输过程中的药品质量和服务质量承担管理责任。明确双方的责任,对药品质量的可追溯性管理起到了积极的作用。2008年11月,笔者所在公司(上药控股下属企业)和上药控股物流中心签订了3PL配送协议和3PL质量承诺书,明确物流服务项目,把双方在药品流通过程中的质量责任、权限及相应的权利和义务用契约的方式作了明确规定,这是药品3PL守法经营和依法办事的保证。质量承诺书第三章《收货入库》的第8条明确规定:“为保证药品的质量,凡到货药品为首营品种、生产商直供品种等其它国家法规规定的商品,在3PL执行委托方收货指令验收商品时同时检查核对该批商品的质量文件。无质量文件者,3PL受托方应暂停收货。”在实际操作中,个别供应商在送货时会缺失质量文件或质量文件上缺少企业原印章。遇到这种情况,3PL受托方按约定拒绝收货,并通知委托方予以处理,直至供应商整改完成且资料齐全才收货。这既是药品3PL作业中受托方对自己的保护,也是委托双方相互制约、相互监督的需要,有利于政府监管部门对药品流通的监控,更重要的是对GSP基本原则的贯彻和实施。 2 制定物流作业规程,实现第三方物流标准化管理 正确理解和把握GSP,对物流各个环节的工作质量实施有效控制,在药品3PL确立全面质量管理的理念是很重要的。 为防止物流作业过程中的人为偏差,必须以《标准操作规程》(Standard Operation Process,SOP)明确委托方的物流作业要求,规范受托方物流作业人员的操作行为。以到货开箱验收为例,按常规,到货药品开箱抽样检查的比例为4%,涉及到具体品种、具体厂商以及具体对象的不同,对开箱检查的要求不尽相同。进口药品以及中外合资企业的药品往往不认可甚至不接受分销商或物流商对其产品所作的开箱检查。遇到这种情况,我们就将供应商的要求直接反馈给药品3PL受托方,由受托方将有关要求具体体现在相应的岗位作业SOP中。如厂方采用密封包装的,物流作业中则不作开箱检查处理;供应商不愿意被改变包装封条的,物流作业中以收货查验包装的完好和封条的完整为首要内容。这些做法有效地避免了不必要的纠纷,也很好地维护了委托方的权益。为了有效推进3PL作业的规范化,我们在实践中充分利用了现有的计算机系统程序技术。医药物流企业运用仓储管理系统(Warehouse Management System,WMS),以程序化管理的系统控制平台和现代信息技术来控制药品的储存配送环节,通过建立数据库,对库存药品实施分类管理和条形码标签标识管理,不仅将委托方选择和考量3PL的药品质量、工作质量、服务质量的技术要求和量化标准体现在物流作业SOP中,而且全程贯穿在WMS系统中,系统控制的WMS和规范岗位作业的SOP为物流作业过程控制确立了唯一的标准。笔者在实践中对冷链药品的物流管理深有感触,流通环节因素导致冷链药品出现质量问题的事件时有发生。因此,加强冷链药品在经营过程中的质量控制是十分必要的。采购部门在购进前与供货企业和3PL受托方根据具体情况签订(除购销合同外)的冷链质量保证协议[2],由企业质量管理部门将协议约定的冷链控制要求录入资源规划系统 (Enterprise Resource Planning,ERP),由系统将冷链药品数据库信息默认为控制锁定触发源,采购部门将冷链药品到货信息在ERP中通过电子信息交换方式(Electronic Data Interchange,EDI)传递到3PL受托方,避免到货验收滞留。对于需冷藏的生物制品等特殊管理药品实行封闭式专库管理,不能满足药品冷链数据库集合控制要求的药品生成不了订单。协议中还明确保温包装、冷链运输的责任主体,保证药品在储运过程中的质量安全。3PL受托方运用系统数据库对药品分类、储存和养护有一整套程序化管理,将所有药品的物流作业都置于标准化控制环境中。 3 建立药品流通全过程的监控制度,确保纠正和预防措施的有效性 3.1实施经营企业内部的GSP内审制度 药品3PL实施中,为了保证经营企业质量方针和目标的实现,需要委托方自身建立和不断完善质量管理体系,通过落实每一部门的工作质量来保障质量保证体系。一方面要求经营过程中遵循GSP制定标准工作流程,另一方面在企业内部建立严谨的质量体系评估审核和检查考核制度。实践中,我们把工作重心放在每季度1次的质量体系内审上,用《质量管理制度执行考核检查表》对每个部门的工作进行百分制评判,以质量、采购和销售环节为重点,特别是对首营企业、首营品种和销售客户的资质认定等质量文件全面检查核对,补充和完善ERP系统对上、下游客户资质有效性监管程序,加强库存药品有效期的控制。通过对药品销售跟踪和质量信息反馈,提高药品售后服务系统(退、换药品处理)的及时性和完整性。内审考核针对检查发现的薄弱环节或管理漏洞,以扣分方式落实责任部门负责整改,发现扣分项的及时纠正或提出预防措施,修订规章制度或操作规程。采用内审评分和部门绩效及奖惩挂钩,有效地发挥了绩效报酬奖勤罚懒、奖严罚散的作用,更重要的是在企业内部强化了全面质量管理的理念。 3.2定期执行第三方物流服务的质量评审 根据GSP要求,药品3PL双方应相互进行质量管理体系的评审。在履行服务的过程中每季度由笔者所在企业派出质量管理人员对3PL受托方进行服务项目和工作流程回顾,分别在药品的验收、储藏养护、出库复核、不合格品管理和运输等方面进行检查和质量评审,重点关注GSP规定的项目内容以及对3PL控制系统运行过程的测量和监控情况。检查方法主要为查现场和查有关凭证和记录,用客户征询意见表定期收集销售客户对服务工作质量的意见和建议,汇总并反馈,对评审所发现的问题以及改进和预防措施的落实等进行有效地跟踪。通过质量评审、征询意见,增强对药品3PL运行过程工作质量的可控性。 4 运用信息化平台,构筑严密、完整的药品质量标准信息链 医药现代物流是以信息技术为核心,集信息技术、控制技术、自动化作业技术和现代物流装备等专业技术为一体的现代物流装备综合体。信息系统是现代物流的中枢神经,3PL运用信息和自动化技术,使药品流通环境、模式和监控手段都提高到新的阶段。 4.1及时跟踪药品储存、配送和售后服务信息 ERP系统和WMS系统的对接,实现了双方业务管理和物流管理信息的有效、实时地传送和信息资源的共享。3PL受托方向委托方提供库存商品的批号、有效期、数量和质量状况信息,提供库存结构的检索、查询服务,提供收货、配发、运输、送货和回收等执行情况实时信息的跟踪和反馈。3PL受托方提供药品物流的售后服务,如配送过程中药品破损、短缺的退货和换货,经营性退货的受理,质量不合格药品的清理和回收。委托方有责任及时了解和跟踪以上服务的信息,实时监控。一旦发现问题就能及时向受托方提出书面改进意见和预防措施。售后服务的跟踪,重要的是委托方可以观察受托方纠正和预防措施落实的效果,提高医药经营企业售后服务的工作质量。 4.2促进药品供应链管理模式的实施 借助于药品3PL信息化平台的建立,委托方的ERP 与受托方的WMS实现了无缝对接,充分利用现代信息技术的EDI方式解决信息实时传输和原始信息多点利用的问题,有效地解决了药品3PL运行中供应商信息、到货药品质量信息以及分拣配送信息的及时传递。实践证明,传统物流作业中纸质文件、指令和单据的传真或邮递不仅间隔时间长、不及时,而且容易出错,特别是纠错过程中的时间成本居高不下。采用EDI信息传递技术以及与之相辅的条形码(bar code)和终端接收技术工具(Radio Frequency)可保证信息传递和采集的准确率。更重要的是,3PL信息化平台的建立,推动和促进了药品流通领域供应链管理(Supply Chain Management,SCM)模式的实施[3]。笔者所在企业应用库存管理系统,建立起链接药品生产商、主分销商(上药控股)、分销商、以及终端客户的品种管理网络,生产商按市场需要组织生产,分销商则以出定进,减少积压,降低库存,提高存量利用率。 在首营企业、首营品种管理方面,按照GSP要求,3PL委托方在药品采购过程中对首营企业、首营品种申报进行严格的质量审核,建立产品、生产商和客户等基础信息档案并录入ERP,通过ERP系统及时提供给受托方,受托方将相关信息及时载入WMS系统,建立了合格供应商和合格品种数据库,根据数据库提供的信息对到货药品进行核对和确认,既保证了到货验收的准确性,又解决了收货入库环节的及时性。信息平台的建立,提高了订单的处理能力,也为企业创造了良好的外部信息环境。委托方的上游供应商可以得到储存、查询和通信功能,为下游客户提供收货验收信息采集端口和其它信息服务,更重要的是建立了严密、完整的药品流通信息数据库,使药品经营过程符合GSP规定,贯穿安全管理、批号管理、效期管理[4]。 5结语 医药经营企业在物流模式转变的过程中需要不断探索和完善质量管理体系。药品流通领域的流程再造,要求经营企业更新质量管理理念,充分利用现代化信息技术,注重自身商流过程的精细化管理和物流管理模式、操作规程的过程监控并重,同时也希望政府在当今大力推进医药流通体制改革的同时加快制定和完善医药3PL政策法规体系,建立物流技术标准和服务规范标准。医药经营企业在经营过程中应树立高度的社会责任感,对人民的生命健康负责,在目前的政策法规下,要把传统的质量管理模式和医药现代物流体系有机地结合,将GSP深入贯彻到质量管理的各个环节,使药品经营质量管理工作健康、有序地向前发展。
航空发动机论文:一种新型清洗剂NS851在航空发动机上的应用 摘要 本文介绍了一种用于清洗航空发动机进气道的水剂清洗剂NS851,将其与国内外成熟同类产品进行对比,并实测该清洗剂运用在发动机长试后,功率恢复效果。文中还综合比较了NS851清洗剂与国内、外同类产品的经济成本。从而论证NS851清洗剂的经济效益和社会意义。 关键词 水剂清洗剂;对比试验;功率恢复;表面活性剂 0 引言 国产航空发动机在外场使用没有整机清洗规范,对于在内陆飞行的航机,由于飞行高度高,腐蚀气氛少,发动机气道腐蚀污染情况不太严重,所以,对正服役发动机的防腐蚀维护技术要求并不突出。但由于近年来,从用于海上低空飞行的航机返厂修理的情况来看:气道腐蚀严重,发动机功率下降,从而导致飞行寿命减短。这是由于航机工作环境盐雾浓度大,发动机在工作时吸入盐雾、尘埃和自身产生的油污,在高温和氧化作用下形成油垢、积炭沉积于气道内的各零部件表面,从而导致气道内零部件腐蚀情况严重。为减少腐蚀,延长发动机的寿命,必须增强发动机的日常维护。因此,发动机需要频繁清洗,通过气道的冲洗减少气道内盐份和污物的附着并恢复发动机功率。 国内、外对发动机整机清洗剂的研究情况: 1)法国TM公司在WZ8发动机大修手册中明确规定了进气道清洗剂牌号:ARDROX6345; 2)北京航材院研制的发动机清洗剂:GT1。 根据海上飞行航机的工作环境及航机气道内零件材料的特点,我试验室自行配制了NS851清洗剂。工作后功率下降的发动机通过用NS851清洗后将恢复功率,而清洗剂本身不能对发动机气道内的材料产生影响。 1 理化测试及测试结果 研制过程中将NS851与GT1、ARDROX6345这3种清洗剂进行了理化对比测试,根据3种清洗剂的使用体积比来配制试验溶液(溶剂:去离子水): NS851:5%;GT1:20%;ARDROX6345:20%。 1)PH值:用PH计进行测量,见表1; 2)清洗剂对金属材料的腐蚀试验: (1)全浸腐蚀、缝隙腐蚀、高温腐蚀均按GJB20356进行,结果见表1; (2)洗剂对钛合金(TC1)的应力腐蚀试验:该项目由北京航空材料研究院完成。 试验结果:3种清洗剂对钛合金均无应力腐蚀,金相形态见图1~图3。 应力腐蚀500倍金相检查应力腐蚀500倍金相检查 3)清洗剂对非金属材料的影响 (1)清洗剂对石墨涂层的影响。试验材料:高温石棉石墨、低温石棉石墨、镍石墨; 试验方法:将3种带石墨层的零件浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束对石墨层进行车削0.2mm,以检查石墨层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种石墨层均无影响(石墨层无脱落现象)。 (2)清洗剂对涂层的影响:试验材料:H61-32涂料、H61-1涂料、氟橡胶。 试验方法:将3种涂层试片浸泡在清洗剂中,室温,200h。浸泡结束用划格、胶布法检验涂层的结合力。 试验结果:3种清洗剂对3种涂层均无影响(涂层无起皮、起泡、脱落现象)。 2 使用后功率恢复 XX航空发动机试车300h后,功率降低到94%,用NS851清洗剂对其进行进气道冲洗后功率恢复到97%。发动机试车前后,清洗前后功率情况见表2。 3 讨论 NS851是一种水剂清洗剂,它是由多种表面活性剂组成,不含无机盐成份,其中包括三乙醇胺油酸皂、脂肪醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚等表面活性剂。表面活性剂是由亲水基和憎水剂构成,亲水基吸附水分子,憎水基吸附油分子。通过表面活性剂使油和水结合起来,形成了乳化液,表面活性剂在此起乳化作用。只有保证乳化液的稳定才能使油污溶解在水中。吸附于油与水界面上的表面活性剂形成具有一定强度的界面膜,对油微粒起保护作用,油微粒在布朗运动下发生碰撞时不易聚结,所以界面膜的强度对乳化液的稳定性起着很大作用。NS851中含有脂肪醇和脂肪胺、脂肪酸类表面活性剂,界面吸附层中乳化剂分子与醇、胺、酸这些极性分子发生作用形成复合物,使界面膜强度增高。由于多种表面活性剂的使用,使混合的表面活性成分吸附在水―油界面上,分子间发生作用形成络合物,由于分子间强烈作用,界面张力显著降低,表面活性剂在界面上吸附量增多,形成的界面膜密度增大,强度增高。乳化液稳定性增强,从而清洗液溶解油污的能力加强。所以NS851能有效的去除了油污,恢复发动机功率。 4 社会效益及经济效益 NS851清洗剂由我厂自行研制,其组分完全国产化,通过多年在整机上的使用,清洗效果良好,能达到清洗发动机、恢复发动机功率、减少气道内金属零件的腐蚀,从而达到延长发动机工作寿命的目的。NS851的成功使用,使我们再不需要进口整机清洗剂,从而摆脱了发动机整机清洗技术受制于人状态。 由于NS851使用比例低,国内原料采购成本低,其使用成本是本是进口产品的1/10,是国内同类产品的1/7。 5结论 1)NS851是我厂自主研发的一种发动机整机清洗剂,其与国内外成熟同类清洗剂的理化性能相当,对发动机气道内的主要材料均无影响。长试后发动机使用NS851清洗后,能明显提高功率。所以说NS851清洗剂已达到了发动机整机清洗目的; 2)NS851原料采购方便,成本低廉; 3)NS851可以广泛运用到直升机、运输机、工业地面燃机的清洗维护。 航空发动机论文:基于虚拟仿真技术的航空发动机油封模拟系统 摘 要:我军航空发动机油封工作中存在的问题阻碍了航空发动机油封技术的训练。为解决该问题,开发了一套航空发动机油封模拟系统。它利用虚拟仿真技术模拟航空发动机油封操作过程,是一种集油封虚拟训练和考核评价于一体、经济实用的现代化教学手段。根据航空发动机油封操作规程,系统功能设计包括引导提示、油封仿真、考核评价三个模块,油封仿真是核心,它包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能,能够提供等同于实操,甚至更好的训练效果,具有重大的经济效益和军事效益。 关键词:油封仿真; 航空发动机; 虚拟仿真技术; 军事效率 0 引 言 目前虚拟仿真技术广泛应用于自动控制、医疗康复、教育娱乐、维修训练、军事训练等各个领域[1-4]。虚拟本质是客观事物在计算机上的一种仿真实现,是一种由计算机全部或部分生成的多维感觉环境,通过特殊的头盔、数据手套等传感设备进入虚拟空间,感知和实时操作虚拟世界中的各种对象,使参与者有身临其境的感觉,能体验、接受和认识客观世界中的客观事物。 虚拟仿真技术应用于航空发动机油封训练是当前我军航空发动机油封工作的迫切需要。我军航空发动机的油封设备多为20世纪80年代生产,可满足老旧机种的油封工作。由于一些进口和国产的新机种逐渐成为我军主战机种,目前的油封设备已无法满足其发动机油封的需要。另外,航空发动机油封技术含量高,操作规程复杂,油封设备操作较为严格,要求操作人员本身应具有较强的责任心和专业的油封工作技术和经验。目前,我军院校基本没有开设相应的油封专业学科,油封人才基本靠“师傅带徒弟”的模式来培养,很难满足目前航空发动机油封工作的实际需要。 这些问题严重影响了航空发动机油封技术的训练,而利用虚拟仿真技术能够创建出真实感和沉浸感较强的航空发动机油封环境,为航空发动机油封工作提供油封虚拟训练,有助于提高油封人员的操作水平和操作技能。虚拟仿真技术已经成熟并广泛应用,因此开发一套航空发动机油封模拟系统已成为一种既经济又实用的解决方法。 1 开发工具 航空发动机油封模拟系统采用目前世界上广泛使用的工业仿真软件Creator,GL Studio,Vega Prime和Visual C++ 6.0进行开发[5-6]。 Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统,可以用来对发动机、油封设备、仓库等实物场景进行三维建模。油封设备的各种仪表是由GL Studio来建模的,并以可视化模型数据库的形式生成OpenFlight(.flt)文件格式标准的层次视景数据库。然后,OpenFlight文件再调入Vega Prime,成为实时仿真的一部分。 Vega Prime具有良好的图形环境界面和完全面向对象的C++语言应用程序接口API,丰富的实用库函数及大量的功能模块可满足拆卸油管,控制油封设备进行油封等多种仿真要求[7-8]。 但是,Vega Prime本身不能实现人机交互,还需要用Visual C++ 6.0进行系统集成。该系统以Visual C++ 6.0为开发平台,使用Vega Prime的函数库,并通过复杂的编程,实现对虚拟场景、环境、运动的模拟仿真。 2 系统分析及设计 航空发动机油封模拟系统包括训练和考核两种模式。训练模式的特点是系统需要具备操作引导和错误提示功能;考核模式的特点是系统需要具备评价功能。 为了满足油封训练和考核的需要,航空发动机油封模拟系统设置了引导提示、油封仿真、考核评价三个功能模块,如图1所示。 图1 航空发动机油封模拟系统功能模块 其中,油封仿真又包括视景仿真、运动仿真、音响仿真、操作仿真四个子功能模块。视景仿真、音响仿真是实现航空发动机模拟训练系统沉浸感的重要因素;运动仿真、操作仿真是实现学员与虚拟油封设备和环境之间交互的主要手段;引导提示、考核评价是整个系统的必要组成部分[9]。 2.1 引导提示 引导提示功能用于在初次练习时进行操作引导,操作错误时进行判断并提示。当操作熟练以后可取消引导或者提示再进行练习。 2.2 油封仿真 2.2.1 视景仿真 视景仿真是将航空发动机油封过程中实体建立数字化的模型,如道路、仓库、油封车、电源车、发动机、油管和电缆、扳手等工具、各种油料、履历本、包装材料、油封专用车等。其中,发动机的内部结构模型对于油封模拟训练系统来说不需要建模,所以重点是建立发动机的外部结构模型。发动机的外部结构模型比较复杂,主要是建立各种开关和油封时需要连接油管、电缆的器材及其接头帽盖、铅封的模型,其次是建立发动机及其外部附件的外形建模,细节部分要充分利用贴图来进行建模。 航空发动机论文:航空发动机电气附件线路绝缘性故障分析 摘 要:航空发动机经常工作在高温、高速、高负荷、强振动的恶劣环境下,其内部的电气附件线路在这些恶劣环境中容易发生故障。电气线路的绝缘性故障是一种常见的故障,分析电气附件线路中可能出现的绝缘性故障种类,并针对每种故障画出等效电路,然后进行仿真,从而得出结论。总结并分析常见的绝缘性故障种类,可以提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。 关键词:航空发动机;电气线路;绝缘性故障 电气附件是航空发动机的基本单元,其种类繁多,连接电气附件的线路称之为电气附件线路,发动机体积庞大,电气附件数量极多,其内部的电气附件线路错综复杂,导线粗细不一,长度最长可达几十公里,发生故障时排查起来非常困难。在此对常见的电气附件线路的绝缘性故障进行了分类,并对每类故障进行了仿真,从而得出故障产生的机理,在故障排查过程中更具有针对性,从而提高发动机的维修效率,并保证飞机的飞行安全。 1 航空发动机电气线路绝缘性故障原因 航空发动机工作环境恶劣,系统之间互相影响,高温、高速、高负荷、强振动等因素都有可能引起电气附件线路产生故障,线路的绝缘层损坏是多种因素共同作用的结果。电气线路的绝缘故障有以下两种特点:(1)线路集中,线路间挤压、摩擦等造成线路绝缘层损坏;(2)大面积的化学腐蚀、高温、高压等条件下引起线路老化,提前对线路进行测量可有效减少该类故障所引起的事故。 造成电气附件线路绝缘层腐蚀老化的原因主要有以下四种:(1)机械老化;(2)化学腐蚀;(3)热老化;(4)电老化。 2 航空发动机电气附件线路绝缘故障种类 波音公司的标准线路施工手册和空客公司的电器标准线路施工手册都对所有相关的电气附件的绝缘电阻最小值和电压值做了相应的数值要求。通过查询PW4000系列某一型号航空发动机相应的标准线路施工手册,30多种电气附件涉及127处测量点,统计了这些绝缘测量点的测量方式,结果如表1。 表1 电气附件数量及绝缘测量方法 通过分析该表,得到了两种发动机电气附件绝缘测量点的测量方式:第一种是同一个电气附件的不同测量点之间的测量方式,即Pin/Pin方式;第二种是同一个电气附件的测量点与地面之间的测量方式,即Pin/Gnd方式。 (1)Pin/Pin(层间)绝缘故障。航空发动机电气附件数量极多,电气附件线路分布紧密,两束距离很近的导线如果出现线路绝缘层老化,并且没有及时发现并排除故障,则线路之间容易产生电弧,容易引发火灾,若该线路出现在油箱附近,则会引起爆炸事故,危害极大。 (2)Pin/Gnd(Φ兀┚缘故障。电气附件线路的绝缘层老化时,导线对地的绝缘电阻就会减小,有可能引起电压击穿,回流过大,使得线路绝缘层被烧焦,对飞行安全造成极大危害。 3 航空发动机电气附件线路绝缘故障仿真 为了更有效地保证飞机的飞行安全,我们要对发动机电气附件线路绝缘故障进行预防,在此对上述电气附件中的线圈两种绝缘故障进行仿真,分析电气附件的绝缘性能的好坏对系统的影响。 3.1 电气附件对地绝缘故障仿真 在电气附件的绝缘介质发生老化的过程中,产生绝缘故障的地方对地电容是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐增大,对地的绝缘电阻是随着绝缘老化程度的不断加深而逐渐减小的。 定义在航空发动机电气附件绝缘介质中某一处出现绝缘老化现象,当此处的等效绝缘电阻Ro、等效绝缘电容Co的值不断变化时,测出等效绝缘电阻Ro与接地线之间的电压,可以得到等效绝缘电阻Ro与绝缘处电压Uo之间的关系。通过固定等效绝缘电容Co的值,不断改变线圈对地的等效绝缘电阻模拟传感器线圈绝缘性故障,可以得到绝缘处电压与等效绝缘阻值变化的关系,测试电路的原理图如图1所示[1]。 当绝缘故障处的等效电容Co取一系列固定值时,通过不断的改变线圈对地的阻值模拟绝缘性能变化过程,可以得到绝缘故障处电压Uo随绝缘介质对地绝缘阻值Ro变化的关系如图2所示。 从图2中可以看出,当绝缘故障处的电容Co分别取不同值时,随着绝缘电阻Ro的不断减小,绝缘故障处的电压Uo存在着明显的过度变化,在图中的拐点之前,绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小几乎没有任何变化,而在等效绝缘电阻Ro的值继续变小出现在拐点之后,绝缘故障处的电压Uo随着等效绝缘电阻Ro的减小直线上升。从图中可以看出,拐点对应的等效绝缘电阻最小值R'可以看作判断绝缘电阻性能好坏的标志,当等效绝缘电阻值大于R'时,航空发动机电气附件的绝缘性能良好,当等效绝缘电阻值小于R'时,航空发动机电气附件的绝缘性能出现故障。在等效绝缘电阻小于R'并持续减小时,可以看到对地电压值直线上升,发生了电压击穿现象。在飞机附件维修手册中对每一个电气附件的等效绝缘最小值R'都给出了详细的值。 3.2 电气附件层间绝缘故障仿真 航空发动机电气附件长时间运行在高温、潮湿、震动等十分恶劣的环境中,在电磁、电场、机械、化学等外因的作用下,电气附件中线圈的绝缘层十分容易发生损坏,绝缘层损坏导致两个线圈之间会出现金属导体裸漏,造成两者之间的气体间隙被击穿,发生电弧现象。 航空发动机内部一般使用的是幅值为115V、频率为400Hz的交流电,在线圈发生绝缘磨损后,将两线圈之间的绝缘值等效为Z,由此电弧故障的简化等效电路图如图3所示[2]。 当发动机电气附件中线圈的绝缘层磨损十分严重时,层间绝缘故障基本上相当于短路,取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值,即等效绝缘电阻R趋向于零,得到电流的变化如图4所示。 在发动机电气附件中的线圈绝缘正常没有层间绝缘故障时,等效绝缘电阻R在兆欧的级别,取极端情况下等效绝缘电阻R的阻值,即等效绝缘电阻R趋向于无穷大,电流的变化如图5所示。 通过不断减小等效绝缘电阻R的阻值,即R从无穷大不断减小到0,仿真两个线圈之间绝缘老化现象发生时,两个线圈之间的电流与等效绝缘电阻R之间的关系如图6所示。 4 结束语 本文对航空发动机电气附件线路的绝缘性性进行了介绍,分析了各类故障产生的原理,为日后故障检测方法的研究与技术层面上的改善打下了基础。通过研究关于民用航空发动机电气线路绝缘性问题的大量资料,并将其按原理进行了分类,建立了故障模型,通过对模型的仿真,研究了有关电气附件线路绝缘故障问题,希望对提高发动机的维修效率和保障民航客机的安全有所帮助。 航空发动机论文:基于某航空发动机振动事件的高压涡轮转子叶片超温问题研究 摘 要:某航空发动机试验过程中发生振动大故障。分解后,发现高压涡轮转子叶片等多处零组件有磨损、变形甚至断裂的情况。将全台共计72片高压涡轮转子叶片委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析,确认原因为高压涡轮转子叶片超温。分析高压涡轮转子叶片超温的多种可能原因,采用排除法,推断此次高压涡轮转子叶片超稳为局部超温,原因为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片导致高压涡轮转子叶片冷却失效。根据推断寻找事实依据,推导故障模式。提出解决高压涡轮导向器堵块存在脱落可能性的方案,为后续高压涡轮转子叶片超温问题的判断提供分析思维导向。 关键词:航空发动机;整机振动;高压涡轮转子叶片超温;冷却失效 当代航空发动机的高压涡轮部件承接在主燃烧室后,是将高温高压气体内能转化为机械能最重要的部件之一。虽然目前绝大多数的高压涡轮转子叶片均采用高性能的单晶合金材料制造,但高温高压高转速的恶劣工作条件下,仍存在多种影响因素导致高压涡轮转子叶片局部超温,进而发生叶片基体脱落等恶性状况。 以最终确定为高压涡轮转子叶片局部超温原因导致的某航空发动机振动事件进行典型分析,探究造成局部超温的影响因素,充实完善振动问题数据库,为后续航空发动机振动问题的判断提供分析思维导向。 1.振动发动机分解检查情况概述 1.1 故障现象 某航空发动机试验过程中,出现振动值急剧上升,大幅超出规定值的现象。立即停止试验,用孔探仪检查发现,该航空发动机的高压涡轮转子叶片多处烧蚀。 1.2 发动机分解检查情况 故障发生后,对发动机按大组件进行了分解检查。外部管路、附件及尾喷口分解未见异常;分解加力扩散器时,发现少量金属颗粒;分解涡轮后机匣时,发现少量金属粉末状颗粒,且多为粉末状碎屑;分解低压涡轮转子组合件时,发现低压一级导向器密封片变形,低压一级涡轮叶片表面存在不同程度打伤;分解高压涡轮转子组合件时,发现16片叶片存在严重损伤掉块情况,其余叶片存在不同程度的变形,叶片叶尖磨损严重;分解主燃烧室联合单元体时,发现高压涡轮导向器叶片组上1件堵块缺失,高压涡轮导向器叶片表面存在多处不同程度的打伤,高压涡轮外环块磨损严重,外环块封严片严重变形;分解二支点支承组件时,发现二支点密封装置石墨断裂一处;分解低压单元体、高压机匣、高压压气机转子及中介机匣组件时,未见明显异常。 1.3 检定结果 因主要受损零件集中在涡轮部分,高压涡轮转子叶片受损严重,故将全台高压涡轮转子叶片(72片)委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析工作。对高压涡轮转子叶片断口分析结果表明,为高压涡轮转子叶片超温导致的超温疲劳断裂。 2.高压涡轮转子叶片超温影响因素分析 叶片出现超温一般有以下几个来源:油体雾化不良、燃油品质不良、起动喷嘴油压过低等造成的燃烧不均匀,富油燃烧,火焰后移等导致的环境超温;冷却通道(气膜孔、型芯堵塞、叶片结构损坏)破坏造成温度场分布不均匀导致的局部超温等。从该航空发动机叶片试车情况以及其他部件的损伤情况,对此台高压涡轮转子叶片出现局部区域性超温的原因展开分析。 2.1 环境超温 从高压涡轮转子叶片损伤周向分布情况看,损伤掉块且超温的叶片集中在1/4的区域内。距离较远的叶片有过热,但无超温现象,可以说明高压涡轮转子叶片环境温度无明显异常,即部分叶片的超温疲劳断裂是由局部超温导致的。 2.2 局部超温 梳理经验树,导致高压涡轮转子叶片局部超温的原因有:高压涡轮转子冷却流路不畅;高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲;叶片内冷却通道堵塞;高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效。针对某航空发动机进行逐条分析。 2.2.1 高压涡轮转子冷却流路不畅 该冷却流路的空气从高压压气机出口引入转子盘腔内部,经高压压气机封严盘上的一道篦齿流入高压鼓筒轴外腔,然后又经一道篦齿与经预旋喷嘴后的主燃烧室内环腔的气流汇合后分为两股。一股经篦齿盘上的外篦齿后,从导向叶片和转子叶片根部的间隙流入主流道;另一股经篦齿盘上的孔后流入高压涡轮工作叶片,对高压涡轮工作叶片冷却后,分别从叶片前缘、盖板上和其他部位的气膜孔及尾缘的劈缝流入主流道。根据主燃烧室故检结果,预旋喷嘴处未发现异常,冷却流路未发现堵塞,故某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因不为高压涡轮转子冷却流路不畅。 2.2.2 高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲 高压涡轮转子叶片盖板缺失可造成叶片内冷却空气从顶端流出,叶片气模孔无冷却气流出,叶片气膜冷却失效,会造成叶片烧蚀掉块。检查叶片盖板,掉块较大的高压涡轮转子叶片的叶片盖板在前缘位置完全损伤,其他宏观未裂叶片的叶片盖板无明显掉块,仅存在^为严重的刮磨,及叶背叶尖棱边变形缺失。该航空发动机曾发生过高压涡轮转子叶片盖板脱落、翘曲故障,与此次事故的现象不符,且高压涡轮转子叶片已经采取多种措施,避免盖板翘曲故障发生。因此认为某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为高压涡轮转子叶片顶端盖板脱落或翘曲的概率较低。 2.2.3 叶片内冷却通道堵塞 外来物堵塞高压涡轮转子叶片冷却通道,有可能导致叶片冷却的逆流裕度不足而发生超温。因此做如下工作,分解检查故障叶片榫头底部进气窗口,未发现堵塞物;解剖叶片未发现堵塞现象;复查叶片水流量均合格。据此排除某航空发动机的高压涡轮转子叶片局部超温的原因为叶片内冷却通道堵塞。 2.2.4 高压涡轮转子叶片损伤导致冷却失效 检查结果表明,一个高压涡轮导向器堵块缺失。该堵块尺寸为14.8mm×4.3mm×2.2mm,材料为K40M。装配于高压涡轮导向叶片上缘板后端,用真空钎焊方法固定,主要作用是封堵叶片缘板铸造时的工艺退渣口。 将全台共计72片高压涡轮转子叶片做能谱分析,结果表明第14块高压涡轮转子叶片表面存在K40M,且所有高压涡轮转子叶片表面未见其他异常外来成分。这表明缺失的高压涡轮导向器堵块脱落,并且撞击了高压涡轮转子叶片。分析认为如果高压涡轮转子叶片受到外物打伤产生裂纹或裂口,裂纹或裂口损伤随着高压涡轮转子工作出现扩展,使高压涡轮转子叶片内部冷却空气从损伤处流出,叶片气模冷却失效造成叶片超温烧蚀,在中国航空工业集团公司失效分析中心分析报告中,有3片叶片疲劳起源特征为外物打伤。 因此,高压涡轮转子叶片受到外物打伤引起叶片冷却失效有很大可能是某航空发动机高压涡轮转子叶片局部超温的主要原因。 3.某航空发动机故障检查结论并改进工艺 在初步判定为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片引起叶片冷却失效后,有大量的故障检查事实满足以上推论,如:高压涡轮导向器工艺堵块掉落;高压涡轮转子叶片损伤严重;高压涡轮导向器及其他高压涡轮后的流道件均有不同程度损伤;高压涡轮之前的流道件故检未发现异常;掉块叶片主要集中在周向约1/4区域内;故障起始发生在高压涡轮导向器和高压涡轮之间;从断口分析结果来看,高压涡轮转子叶片出现疲劳断裂是由于叶片超温造成材质疲劳性能下降,在源区应力集中(气膜孔和烧蚀缺陷)和振动应力作用下出现疲劳开裂和扩展,最终导致掉块;从试车情况分析,应是高压涡轮转子叶片发生故障后引起的振动;从以往高导叶片堵块脱落故障分析,由于高导堵块焊接工艺存在问题,堵块存在脱落的可能性,且堵块脱落对高压涡轮转子叶片等零件会造成伤害;从故障原因分析,高导叶片堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片可以造成高压涡轮转子叶片冷却失效导致局部超温,进而发生撕裂掉块等。 依据分析推得故障模式:发动机工作时,一个高压涡轮导向器堵块发生脱落,掉落在高压涡轮导向器与高压涡轮转子叶片之间的流道内。堵块随着气流撞击到高速旋转的高压涡轮转子某些叶片前缘,对这些叶片产生伤害,形成裂纹或裂口。裂纹或裂口损伤在热应力、离心应力及振动应力等的共同作用下,逐步扩展,导致高压涡轮转子叶片冷却失效,致使叶片超温造成材质疲劳性能下降,进而发生撕裂掉块的情况。撕裂掉块的叶片残骸四散,对相邻高压涡轮转子叶片继续产生伤害。叶片的撕裂掉块影响了附近其他叶片的冷却效果,致使其他叶片也发生了超温的情况。多个叶片的损伤使得高压涡轮转子平衡被破坏,高压涡轮转子发生振动,发动机振动值激增,振动引起高压涡轮转子异位,高压涡轮转子叶片与高压涡轮机匣外环以及空气导管与低涡轴等发生异常碰磨。 至此,某航空发动机试验过程中振动故障的原因判定为高压涡轮导向器堵块脱落。针对此问题,将高压涡轮导向器堵块的工艺方法由真空钎焊改为氩弧焊,某航空发动机后续试验过程中杜绝了此类问题的发生。 结语 航空发动机的发展很大程度上是由于一次又一次解决了振动问题。振动影响因素众多,如何准确抓住发动机振动的罪魁祸首,本次试验过程振动的排除方法可供相关技术人员借鉴: (1)全面系统检查故障航空发动机,得到翔实的故障检查结论; (2)抓住故障检查结论重要部分进行最高能力分析; (3)查阅振动问题数据库寻找故障发生可能原因,利用排除法分析; (4)大胆假设最可能原因,寻找事实证明,推理故障模式; (5)判定故障原因,进行技术改进,充航空发动机振动问题数据库。 在航空发动机振动问题的解决上,充实完善航空发动机振动问题数据库、建立符合航空发动机体系的分析问题方法,才是解决振动问题,提升航空发动机试验技术的正确途径。 航空发动机论文:论战略成本管理在我国航空发动机制造企业的应用 摘要:随着我国市场经济的不断发展,各行各业对于战略成本管理的关注越来越多,为了获得更好的收益和回报,各行各业也都在不断地改进成本管理模式和方法,其中也包括我国的航空发动机制造企业。从目前我国的实际情况来看,战略成本管理还没有充分地在这类企业中得到具体的应用,主要是由于其发展尚未成熟。本文通^对战略成本管理的内涵、战略成本管理与传统成本管理的对比以及具体实施战略成本管理应注意的问题进行细致的梳理和分析,协助我国航空发动机制造企业更好地管控成本,提高经济效益,同时也供学界讨论。 关键词:战略成本管理 航空发动机 制造企业 应用 一、关于战略成本管理的概述 (一)战略成本管理的内涵 对于企业来讲,制定长远的战略目标,是企业实现整体发展目标的重要工作。而企业长远战略目标的制定,需要进行很多工作,并将其作为决策的依据,收集有价值的信息就是主要工作之一。如果此项工作无法有效完成,则会造成企业无法了解自身与市场竞争企业的优劣,无法实现可持续发展的基本目标,这样就更不必说长远战略目标了。那么,战略成本管理到底指的是什么呢?实际上是指企业运用成本管理技术,提高企业战略地位,同时降低企业成本的管理过程。具体而言,战略成本管理其实就是一个通过对投资立项、研发与设计、生产环节和销售环节等整个链条进行全方位监控管理的过程,其重点是从战略的视角对影响成本的因素进行系统的分析,从而进一步发现能够有效降低成本的途径,最终目标是以此来营造企业的持久竞争优势。从另一个角度来讲,企业的实际需求是企业能否实现最终战略目标的决定性因素。21世纪是信息时代,战略成本管理工作无法脱离成本管理信息,而信息并不是固定不变的,所以,制造企业战略成本管理也会随之不断变化。 (二)战略成本管理的作用 从企业的角度出发,战略成本管理的作用很大。 首先,战略成本管理工作涉及的内容比较全面,可以说对企业实际运营中的方方面面均有所涉及,而且企业内部组织管理无法限制,能够从全局的角度掌控整个公司的运行。 其次,战略成本管理工作可以动态地掌控企业的实际运行。在进行战略目标制定的过程中,内外部环境因素都会被考虑,但是这部分因素并不可控,所以为了更好地保证战略目标制定的准确性,应当实时且充分地掌握企业内外部环境的变化,而战略成本管理工作可以很好地解决这方面的问题,从这个角度看,作用很大。 二、战略成本管理与传统成本管理的比较分析 (一)传统成本管理存在局限性 首先,对于传统成本管理来讲,其主要关注的内容是如何降低企业内部成本,而并没有考虑保证企业运转的供应商和顾客。传统成本管理主要通过压低材料采购价格降低成本,这样只会造成与供应商之间关系的僵化,很容易失去供应商,同时也会失去向前整合的机会,进而失去获得进一步降低成本的机会。另外,传统成本管理一般将产品销售至消费者作为成本管理的最后环节,无法获取精准的产品信息,在一定程度上可能增加分销和售后成本。 其次,传统成本管理仅仅是单纯的为了降低成本而降低成本,并没有过多地考虑企业降低成本的根本目的。制造企业在实际运行过程中,绝大多数环节都会产生成本支出,但是,并不是所有的环节成本都可以降低。比如,通过盲目缩减企业的研发开支,在很大程度上都会造成企业产品和技术缺乏先进性,无法进行同行业竞争,从而失去市场。还有,通过降低企业质量管控成本,极有可能发生产品质量不过关,造成企业整体形象受损,这将直接影响企业的可持续发展。因此,企业的工作重点必须向制定和贯彻竞争战略方面转移。传统成本管理片面追求成本节约,重视短期效益,这将大大削弱企业的长远发展能力。 最后,企业创造价值的表现是能够为顾客提供必要的便利需求,而企业的全部业务并不都可以创造价值,如生产出来的废品,只会减少价值。企业成本管理需要对内部价值链进行分析。市场经济时代,企业面临的是开放的、有竞争的市场环境,通过了解行业价值链等因素可以更好地实施成本管理,做到“知己知彼”,这样才能够更加有效地实现企业的长远战略目标。同时,了解并分析竞争对手的成本管理也是很重要的。企业内部的生产过程是传统成本管理的主要对象,供应和销售很少考虑,而战略成本管理对象则不同,涉及产品生产的整个生命周期。 (二)战略成本管理较传统成本管理优势明显 相较于传统成本管理,战略成本管理优势明显,主要体现在成本优势上,这也是其和传统成本管理的主要区别。市场竞争的法则就是优胜劣汰,制造企业要想更好的生存和发展,就必须通过加强成本管理,有效地降低成本。 首先,对于我国航空发动机制造企业来讲,通过实施战略成本管理,可以更加有效地促进企业进行统筹兼顾管理工作,在保证整体利益的基础上调整局部利益,保证长远利益的基础上调整短期利益,同时可以通过改善实际运营状况,提高企业的实际竞争优势。 其次,通过进一步实施战略成本管理,可以提升企业适应外部环境变化的能力。通过不断适应外部环境,可以更多地获取竞争对手的信息,做到知己知彼,另外,通过运用价值链分析法对目标企业与上、下游企业之间关系进行研究,可以达到共赢的目的。 最后,战略成本管理的实施,能够有效地更新传统成本管理理念,在保证成本最小化的基础上,提高企业资源的利用率,获得更多的使用价值,使得企业在资源一定的情况下,充分开发和利用这部分资源。当然,对于企业的管理者也是有一定要求的,那就是需要企业管理者从整体角度进行成本管理工作,为实现企业整体战略发展提供必要的支持。 三、实施战略成本管理过程中需要特别注意的问题 从我国航空发动机制造企业的实际情况来看,实施战略成本管理的基础是保证产品的质量需要符合要求,同时企业需要不断地适应外部环境的变化,与时俱进,并且需要重点关注以下问题。 (一)需要重点关注企业与上、下游之间的价值链关系 从管理对象来看,管理范围不同,战略成本管理对象涉及范围较广,涉及成本全方位的管理,而传统成本管理对象的范围相对较为狭窄,主要涉及企业内部的生产过程,所以,企业在实施战略成本管理过程中需要重点关注价值链的开发和运用。那么,如何做到呢?第一,需要企业必须了解自身内部的价值链,将非增值作业和增值作业加以区分,尽最大可能消除非增值作业;第二,需要了解企业自身的位置,然后通过强化上、下游价值链之间的关联和沟通,以保证供应过程与销售过程的成本管理;第三,需要了解竞争对手的价值链,通过运用SWOT分析法,分析自身的劣势和优势,不断地强化自身。 (二)需要更新成本管理观念,完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡 从目前我国航空发动机制造企业的实际发展情况来看,传统成本管理模式仍然是主要的成本管理方式,而这存在着严重的局限性,仅是为了达到降低成本的目的而降低成本,并不能达到成本管理的目的。而这种情况的主要原因就是成本管理观念不到位造成的,因此,需要我国航空发动机制造企业更新成本管理观念,完成由传统成本管理向战略成本管理的过渡。 (三)进一步加强和推进企业文化建设工作 从企业发展的角度来讲,企业文化的建设和延续是企业发展之源,是企业价值理念的重要组成部分,能够影响各项职能的实现和发挥,同时可以制s企业的管理措施和政策。因此,加强企业文化建设工作是我国航空发动机制造企业实施战略成本管理工作的重点。这样可以提升员工的工作环境和积极性,促进其自觉节约成本,为企业实施战略成本管理工作打下基础。 (四)加强部门间的沟通与交流 对于企业的运营来讲,信息的有效传递是企业稳定运行的关键,因此,企业各部门之间应当加强沟通交流,对于主要业务环节建立必要的信息资源共享机制或平台,保证企业内部信息能够及时且有效地传递到各个部门及各个环节,为企业实施战略成本管理工作提供必要的信息数据,保证决策的准确性。 四、结语 在我国的传统成本管理过程中,降低成本被认为是企业成本管理的目标,而且手段就是节约。当然,节约可以降低成本,但这只是手段之一。随着相关市场经济的发展,仅仅依靠节约来降低成本,已经不能够满足现代企业的发展需求了,新的管理理念也逐渐诞生并快速发展,那就是战略成本管理理念。“支出最少的成本,获取最多的使用价值,得到最多的利润”,这才是现代成本管理的目的。随着战略成本管理的发展,其发挥的积极作用已经越来越明显,能够进一步突破传统成本管理的局限,从企业内部扩展到外部,同时能够把握成本管理的真谛,通过战略定位、价值链分析等手段降低成本,提升企业竞争力。 (作者单位:中国航发南方工业有限公司) 航空发动机论文:航空发动机涡轮盘腔空气系统瞬态仿真研究 【摘 要】空饫淙聪低彻岽谡个航空发动机,在热端部件的隔热与冷却、叶尖间隙控制、腔室封严、等方面起着极为重要的作用,直接决定着航空发动机能否安全可靠地工作。涡轮盘腔是空气系统的重要组件,对涡轮盘的冷却性能有显著的影响。本文应用Flowmaster对某型燃气轮机涡轮盘腔进行了仿真,对该涡轮盘腔设计进行分析。 【关键词】航空发动机;空气系统;仿真 0 引言 发动机的二次空气系统主要用去冷却封严发动机部件[1],其主要结构包括孔口、篦齿封严、以及特定的腔室结构等。本文的计算方法基于Miller[2]博士的理论,应用商业软件Flowmaster对瞬态条件下的发动机空气系统部件涡轮盘前腔进行了仿真计算。 1 计算模型 如图1所示,选取某型燃气轮机涡轮盘前腔建立计算模型,对盘腔的瞬态特性进行分析。在Flowmaster中搭建盘腔的"准二维"计算网络。 计算模型如图2(左)所示。流路系统中包含一个进口(涡轮盘前腔气流进口)和一个出口(涡轮前腔出口),流动方向为沿径向向外。将盘腔出口简化为阻力损失元件。出口间隙的系数由Flowmaster数据库以及经验公式提供。 以涡轮盘旋转轴为Y轴零坐标。为充分考虑盘腔几何外形对于气体流动的影响,将盘腔划分为8个小的腔室,每个腔室尽可能调整为矩形。盘腔内的节点及元件分布如2(右)所示。 计算过程中应用到的元件的尺寸参数及计算参数如下。 封严篦齿:直齿,流通面积0.0006m2,篦齿封严间隙0.6mm,封严齿距5mm,齿数7,封严齿宽0.5mm。 出口间隙:流通面积0.0001m2。 2 边界条件及发动机转速 发动机转速如图3所示,模拟发动机运行启动至运行稳定的过程。其中,0时刻为计算开始时间,并非发动机的实际启动时刻。进出口条件如图4所示。盘腔边界为绝热。 3 计算结果 计算的时间步长取为0.1s,计算总时间为120s。其他控制收敛的参数根据计算经验进行相应调整。 图5给出发动机稳定工作时(110s)盘腔内的总温分布。由图中数据可知,盘腔内节点的温度沿径向向外升高,并且越是靠近盘腔外侧,节点温度升高的越明显。引起温度升高的主要原因是右侧高速旋转的涡轮盘对气流的加速作用。 盘腔出口体积流量如图6所示,随发动机进口压力的提升,流经盘腔的空气流量逐渐增加。盘腔内其典型节点的总压分布如图7所示。从计算结果中可以看出,冷却气流流过篦齿封严,压力降低。节点11到节点7之间流动,压力降低,总温升高。由于右侧旋转盘对气流的加速作用,节点7到4之间,冷却气流的总温和总压同时升高。同时,由于盘腔的加速作用有限,各点的压力相差不是很大。 Flowmaster将盘腔简化为“准二维”模型,通过将盘腔离散为多个小的部件来完成盘腔的仿真计算。经由一维计算,可以求得盘腔内不同径向位置的压力、温度、涡流强度等数据。该方案能够较好将盘腔融入一维网络系统,并且能够考虑盘腔几何外形以及盘腔内离心效应的影响。相对于三维数值仿真,该方案极大的减少了计算量。对于搭建完整的空气系统仿真方案,具有一定的指导意义。 航空发动机论文:航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 摘 要:随着科技的进步, 航空发动机的加工制造也日趋复杂。本文在分析某航空发动机锥形钣金件的拉伸特点的基础上对航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺进行了分析。 关键词:锥形钣金件拉伸成形;变形控制;工艺分析 航空发动机锥形钣金件的拉伸是拉伸成形的重点也是难点。在某型航空发动机制造的过程中所遇到的某一航空发动机锥形钣金件,其主材采用的是高温合金,材料的厚度为1±0.1mm,对拉伸成形的精度要求很高。根据设计要求,航空发动机锥形钣金件拉伸成形后最薄处板材的厚度减小量不得超过原材料厚度的10%。在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸后会导致锥形钣金件的型面变形较大,从而严重影响拉伸完成后的航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。为提高航空发动机锥形钣金件的拉伸效果,需要根据航空发动机锥形钣金件的拉伸特点使用新型的航空发动机锥形钣金件的拉伸加工工艺。 1.传统航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中所存在的问题 在传统的航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺中,航空发动机锥形钣金件的拉伸效果差的主要原因有以下几点: (1)由于航空发动机锥形钣金件的拉伸时所采用的板材在各批次之间的性能上有所差异,致使在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工时需要对每一批次的板材进行性能测试,测试出拉伸板材的压边力,而这一方式将会造成极大的材料浪费,也不利于提升航空发动机锥形钣金件的拉伸效率和拉伸精度。 (2)在航空发动机锥形钣金件的拉伸加工中,由于缺乏板材拉伸效果的研究从而无法对材料的塑性变形趋势进行模拟预测,从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸在拉伸加工中,容易导致航空发动机锥形钣金件的拉伸出现凸包、转接处出现滑移等缺陷,从而导致航空发动机锥形钣金件的拉伸后的型面精度出现超差影响航空发动机锥形钣金件的拉伸的使用。因此,在对航空发动机锥形钣金件的拉伸进行拉伸加工的过程中需要改进航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺,做好对于锥形钣金毛坯件拉伸工艺的优化,从拉伸操作、航空发动机锥形钣金件的拉伸模具结构的科学设计等方面入手,提高航空发动机锥形钣金件的拉伸质量。 2.某型号航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺分析 某型号航空发动机锥形钣金件在进行拉伸工艺和拉伸模具设计时需要以航空发动机锥形钣金件的锥形相对高度、航空发动机锥形钣金件的相对锥顶直径和板材的厚度等稻葑魑基础。在航空发动机锥形钣金件的拉伸中,对于不同的锥形件需要采用不同的拉伸参数。根据锥度的不同可以将航空发动机锥形钣金件分为浅锥形件、中等深度锥形件和深度锥形件等多种形式,根据航空发动机锥形钣金件深度的不同需要设计出不同的拉伸工艺。某型号航空发动机锥形钣金件采用的锥度是26°,这一锥度的航空发动机锥形钣金件在拉伸的过程中存在着拉伸变形量较差、复弹度较大等的特点,针对这一特点在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用更大的压边力。此外,其在拉伸的过程中容易因航空发动机锥形钣金件的毛坯处于悬空的状态而导致拉伸失稳起皱等的缺陷,针对这一特性,在航空发动机锥形钣金件的拉伸过程中需要采用较大的压边力。 在对航空发动机锥形钣金件的毛坯进行设计时,需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯件设计成同心圆毛坯件。这是根据拉伸面料等面积变形的原理,加之对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时需要采用由内向外两方向进行双向进料拉伸,因此需要将航空发动机锥形钣金件的毛坯料选择成同心圆毛坯件形式。 对于航空发动机锥形钣金件拉伸模具的设计时,航空发动机锥形钣金件的拉伸模具采用的是普通拉伸结构,在这普通的拉伸结构中加设了一些限制毛坯料活动的厚垫块以及一些限制毛坯料拉伸高度的限位块。航空发动机锥形钣金件的拉伸模具包含上模板、凹/凸模、压边圈等。在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸时,第一阶段需要高度限制块用以对航空发动机锥形钣金件毛坯料拉伸高度的精确控制。完成了第一阶段的拉伸后,需要采用活动限制料厚垫块来保证航空发动机锥形钣金件的拉伸中毛坯料从外缘处顺利进料,从而完成对于航空发动机锥形钣金件直壁部分的拉伸,同时采用这一拉伸方式能够有效地避免航空发动机锥形钣金件转接处的滑移缺陷。 在对航空发动机锥形钣金件进行拉伸工艺设计时,为了最大限度地做好对于航空发动机锥形钣金件毛坯料从内外径走料量的控制,避免在航空发动机锥形钣金件的转接R处拉伸过程中出现滑移而导致“双转接”痕迹问题,在航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的设计中需要加强对于毛坯料塑性变形量的精确控制。拉伸方案设计时采用一套模具两阶段的拉伸方案。在第一阶段首先采用较大的压边力用对毛坯料进行压死,避免毛坯料从外缘处走料,将航空发动机锥形钣金件在第一阶段的拉伸变形控制为翻边。航空发动机锥形钣金件的塑性变形依靠内孔变大来进料。在对航空发动机锥形钣金件毛坯料进行拉伸时第一阶段的塑性变形区都应当处于拉应力变形状态,处于拉应力变形状态有利于降低材料的复弹量,从而实现航空发动机锥形钣金件的拉伸精度的提升。对于航空发动机锥形钣金件第一次的拉伸高度确定为与转接R拉伸出时的量为宜。如超出这一拉伸量容易造成航空发动机锥形钣金件内孔拉伸塑性变形从而产生内孔拉裂的缺陷。航空发动机锥形钣金件毛坯料第二阶段的拉伸需要对航空发动机锥形钣金件的直壁部分进行拉伸,这一阶段的拉伸主要依靠的是毛坯料外部走料塑性变形,变形方式为拉伸。在这一阶段为了做好对于拉伸变形精度的控制,确保毛坯件的边缘为变形区,需要在毛坯料拉伸时增加限制料厚的活动限位板,将4块限位板均匀地放置于凹模的压边圈内。限位块宜采用与毛坯料相同的材质。通过上述两个阶段的拉伸将能够确保在航空发动机锥形钣金件的拉伸区并未失稳起皱的情况下使得材料能够从外缘区域顺利地进入到凹模区域,并最终完成对于航空发动机锥形钣金件的拉伸。新航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺核心是通过适当地添加活动限制控制块的方式来对航空发动机锥形钣金件的拉伸变形区的变形量与变形应力进行控制。通过此种航空发动机锥形钣金件的拉伸工艺的改进能够有效地对航空发动机锥形钣金件毛坯料的塑性变形进行精确地控制,提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度。 结语 本文在分析航空发动机锥形钣金件的拉伸难点的基础上对如何通过工艺改进的方式提高航空发动机锥形钣金件的拉伸精度,确保航空发动机生产的顺利进行。 航空发动机论文:航空发动机试验中Pxi测试系统的应用 摘 要:文章对航空发动机试验中Pxi测试系统的实际应用情况进行详细分析和研究,根当前的实际情况,提升发动机各性能参数测试的准确性及有效性。 关键词:航空发动机;Pxi测试系统;应用;分析 在我国社会经济迅速发展的环境形势下,航空行业的整体发展势头也非常迅猛。在航空事业的发展过程中,其自身的质量以及安全稳定性能非常重要,不仅对行业事业整体发展有非常重要的影响,而且对人们的出行安全也提供了良好的保障。航空发动机作为飞行器的心脏,亦是其最主要的部分,其性能能够直接对飞行器的品质起到决定性作用。地面试车台进行的航空发动机性能、功能试验的准确性、可靠性,是保障发动机安全稳定性的有力基础。 1 Pxi测试系统 1987年,VXI诞生,其IEEE1014-1987在当时可以说是非常先进的PC总线,在某种程度上,加速了全球PC工业的整体发展。在当前社会经济不断快速发展的形势下,各个领域都取得了良好的成效,PC工业的发展也同样取得了进步。在实际操作过程中,可以看出,在PC插卡的基础上,这种数据采集板形势在经过不断的发展和改革创新形势下,已经发展为PCI总线的模块化自动测试设备系统,成为一种全新的测试平台标准。这种仪器系统在实际操作过程中,可以说是PCI扩展的一种通用性测试系统总线,不仅能够保证自动化系统在日常操作过程中的稳定性和坚固性,而且能够减少成本。 经过一段时期的发展,Pxi技术逐渐成为自动化测试以及控制的主流平台之一,Pxi测试技术不仅拥有高通道数据采集,而且能够将测试信号进行切实有效的混合,这样不仅能够从根本上保证试验效果的准确性和有效性,而且能够将其自身的应用效果充分发挥出来[1]。Pxi技术可以说是国防以及航空航天测控应用当中非常重要的主导技术之一。对各类测控设备的数字化、智能化以及综合化等科技水平的高要求,无形当中加速了高性能Pxi测控产品以及系统级的整体方案的创新。将计算机PCI总线扩展到仪器作为Pxi技术的整体发展思路,将PC以及与其相关的各个硬件自身的优势特点充分发挥出来。这样不仅能够满足航空航天在实际操作过程中的任何测试或者是系统的测量,而且能够实现未来自动化工业测试的发展趋势[2]。 2 Pxi技术在实际应用过程中的优势特点 2.1 机械性能良好 Pxi技术在实际应用过程中,为了将其自身的作用尽可能发挥出来,在实际操作过程中,将PC技术、仪器技术以及欧卡机械规范进行有效的结合,这样不仅能够具备软件的整体运行标准,而且能够保证数据在传输过程中的速度和效率,尽可能保证系统开发的时间被有效缩短。Pxi测试系统在实际应用过程中,能够从根本上有利于系统升级的模块化设计和处理,在无形当中增加了特殊冷却以及相对应的环境要求,提供了两种与标准PCI系统相互操作的方法。这样不仅能够保证其自身在实际操作过程中的稳定性和有效性,而且能够尽可能集中冷却和电磁兼容性能[3]。另外,Pxi测试系统在自身的操作过程中,其自身所需要投入的成本比较低,有利于集成,其自身的灵活性也比较良好,所以优势特点比较多,有利于维护系统工作寿命期限内的成本。 2.2 电气性能良好 Pxi测试系统实际应用过程中,可以说是保持了基本上PCI总线的所有优点,同时增加了一个100MHz差分系统时钟、差分信号和差分星形触发,来满足高级定时和同步的需要。在实际操作过程中,其自身具有一定的公共触发线、星形触发总线、以及本地总线等等,这些总线不仅能够在实际操作过程中,对其起到良好的辅助性作用,而且能够促使其自身的电气性能达到良好的标准。另外,高性能的I/O曹位很多,具有即插即用仪器的驱动程序在实际应用过程中,能够尽可能满足定时的准确性和有效性,并且能够实现同步旁带通讯的整体需求。不仅能够从根本上符合工业环境应用的整体坚固设计要求,而且能够将其自身的影响和作用充分发挥出来[4]。 3 Pxi测试系统在航空发动机试验中的应用 3.1 航空发动机试验测试参数 在航空发动机试验的过程中,将Pxi测试系统应用其中,不仅能够从根本上提高测试结果的有效性,而且能够保证对其进行科学合理的测试。航空发动机试验测试参数主要包括稳态数据采集系统和动态数据采集系统两个方面。首先,对直流电压与交流电压之间的有效值信号进行测试,比如直流为正负极10V,变流为36V,交流就是115V。其次,对电阻值参数进行测试,比如利用电缆来对电阻进行识别,对电阻的绝缘性、导通性等等,就要详细分析和研究。另外,对于频率信号也要进行相对应的试验测试,比如交流电源自身的频率、基准信号等等,这些都是在试验测试过程中非常重要的参数,能够直接对航空发动机试验起到一定的影响和作用。时序信号也是试验测试参数当中必不可少的一项重要部分,比如一些起动信号、停车时间等等,这些都能够提供非常重要的参数作为依据。 3.2 Pxi模块 温度采集:温度参数采集一般选用采用SCXI1503(16通道采集输出,用于普通热电阻温度采集)以及SCXI1112(8通道采集输出,用于热电偶温度采集)采集。 转速采集:一般采用SCXI1126(8通道采集输出)进行采集。 压力采集:压力参数一般采用SCXI-1102B(32通道模拟量采集变换)配合压力变送器使用。 电压、电流采集: SCXI-1102B(32通道模拟量拟量采集输出)配合电量、电压变送器使用。 配置windows操作系统的嵌入式Pxi控制器专为满足测试、测量和控制系统的苛刻要求而设计。它们配备的最新处理器选件被安放在专门设计的坚固结构中,适合在宽广温度范围以及高冲击和振动环境中运作。最佳CPU性能、坚固结构、高可靠性和长期可用性的结合让Pxi嵌入式控制器成为适合Pxi系统的理想控制选件。通过SCXI信号调理对结合Pxi采集器对频率信号进行测量。 4 结束语 综上所述,在对航空发动机进行试验分析和研究的时候,将Pxi测试系统科学合理的应用其中,不仅能够从根本上对其进行科学合理的测试分析,而且能够保证测试结果的有效性和准确性,并能够保证测试系统的高可靠性及长期可用性。 作者简介:徐杰明,男,汉族,本科。 航空发动机论文:航空发动机机匣类零件的变形控制研究 摘 要:航空发动机和燃气轮机已被我国列入十三五重大专项,航空制造业的发展对我国建设强大的国防具有重大意义。机匣类零件作为航空发动机的重要组成部分,起到了包容、承力、连接的重要作用,其加工技术也是航空零部件制造中的一个难点。本文主要研究了航空发动机机匣类零件的加工制造,阐述了机匣类零件的加工难点和易产生的问题,结合了生产科研实践,着重研究并探讨了几种机匣类零件变形控制的方法。 关键词:航空发动机;机械加工;机匣类零件;变形控制 一、航空发动机机匣简介 航空发动机被誉为现代工业制造业皇冠上的明珠,其生产制造覆盖材料、冶金、机械加工、热处理、特种工艺等多项技术领域,是一个国家工业水平的体现,被誉为“国之重器”。航空发动机由进气道,低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、尾喷口等几大单元体组成。其中压气机、燃烧室、涡轮等核心部件又由机匣壳体、内环零件和叶片组成。机匣零件作为航空发动机上的重要零件,为整个发动机提供了一个封闭的空间,保证气流顺利进入,被压缩升压、充分燃烧、膨胀做功、排出后形成推力。机匣将航空发动机各个单元进行连接,形成整机;为控制系统、燃油系统、传动系统等搭建了一个互相连接的整体。航空发动机机匣按照结构可以分为整体机匣、对开机匣、异形机匣、附件机匣、带有整流直板的机匣几大类。机匣根据其使用部位不同,所用材料也不同,压气机部分工作温度较低,一般采用钛合金,涡轮部分由于气体经过燃烧室后温度大幅升高,一般采用高温合金进行制造。 二、航空发动机机匣制造难点 随着航空发动机设计的不断优化和使用指标的不断提高,新一代的航空发动机越来越追求高推重比和低油耗。这就要求各级零部件的重量尽可能的轻。故机匣类零件的壁厚一般都在1.5mm~3mm之间,而机匣类零件的直径大都在600mm~1000mm,属于大型薄壁类零件,因此在加工过程中极易产生变形,而且由于其使用功能的要求,往往具有复杂的构型和严格的尺寸及形位公差,在加工过程中不容易合格。同时航空发动机零件很多采用镍基高温合金制造,这种合金硬度高,不易加工,加之有时毛料余量大且不均匀,会在机加过程中产生大量的内应力,在后续的加工和存放过程中应力释放,导致零件变形,经常出现工序中检验合格但在精加工或最终检验时出现尺寸不合格的现象。 三、机匣类零件变形控制研究 1.增加去应力热处理工序 机匣类零件毛料多为圆环锻件,加工余量较大,原材料去除率往往高达80%以上,尤其是粗加工阶段,零件去除的余量是最多的,而粗加工要求尺寸精度较低,且采用的切削参数较大,刀具在切削时产生了大量的切削力,这就造成了零件内部产生了大量的内应力,而此时零件距离最终状态还有很多余量,零件刚性较好,这些内应力不能使零件产生变形,随着零件加工过程的深入,零件壁厚变得越来越薄,这时粗加工时产生的切削力逐渐释放出来而导致零件变形。因此,在粗加工之后,及时释放零件应力非常有必要。零件可以通过自然时效进行去应力,但是自然时效所需的周期很长,往往无法满足零件的生产进度。这时可以采取热处理的方式去消除零件的残余内应力。去应力热处理的温度较低,因此在整个热处理的过程中不会使金属组织发生相变,在零件的保温和逐渐冷却过程中,零件的内应力得到释放。去应力热处理之后,零件端面一般会产生1mm~1.5mm的变形,需要安排一道修基准工序将零件端面修平。值得注意的是,增加去应力热处理要充分考虑零件的变形量,否则零件变形过大,零件所剩加工余量小于零件的变形量会导致零件无法加工合格。 2.改进工装夹具 机匣类零件大多数为环形件,因此需要大量的车加工,在车床上典型的装夹方式有压紧,夹紧和涨紧。在进行粗车加工时零件往往采用四爪卡盘进行夹紧或涨紧,在精车加工中大多采用压紧的方式,相比较而言,压紧的方式不容易产生内力,因此从消除内应力的角度考虑,在半精加工中还是尽可能多地采用压紧的方式。对于高度100mm以上,直径800mm以上,最小壁厚2mm以下的大型薄壁机匣往往需要采用在夹具上增加辅助支撑的方式来减少零件的加工变形。辅助支撑块多需要采用橡胶材料,有一定的硬度但又不会挤伤零件表面。辅助支撑大多需要至少8点以上进行支撑,8个支撑块均匀地分布在零件的圆周方向上。在使用时需要注意的是支撑力不能过大,否则会使零件产生变形,效果适得其反,为保证辅助支撑力恰到好处,可以先用百分表找正零件圆周,然后使用限力扳手移动一个辅助支撑块至零件表面,当百分表指针刚要变化时记录限力扳手所用的力,这样在移动其他辅助支撑块时使用同样的力就能达到支撑零件且零件不变形的状态,增加辅助支撑可以机匣最“薄弱”的结构上增加强度,减少零件在加工过程中的震动,让刀等现象,有效减少了机匣的变形。 3.优化走刀路线和加工余量分配 优化车加工的走刀路线对提升零件变形控制有较大作用。对于加工余量较大和易变形的零件可以采取多层走刀,不要将所有余量一次去除。车加工零件轮廓时不要采取单独加工完成零件一侧表面后再进行另一侧加工的方式,而是应采用内外表面交替去除余量的方式进行加工。在加工两个相邻表面时可以采取相对,相背的方式进行加工。工程师在编制数控程序时不能单纯地考虑工人加工和测量的方便,还要从全局考虑零件所承受的切削力的状态来安排走刀路线,将机匣的变形控制在最小程度。 加工余量的分配在机匣加工中非常重要,好的余量分配可以使机匣的各个部分在整个加工过程中受力均匀,避免局部切削力过大而产生变形。零件的大部分余量去除都发生在粗车阶段,而粗车加工多采用普通机床设备进行加工,又要兼顾效率,所以粗车加工的型面设计地相对简单,但也要尽可能地接近零件最终轮廓表面以避免精加工余量过大,产生过多的切削力。还可以在粗车加工之后,精车加工之前加入半精车加工,将零件的轮廓形状加工出来。一般而言粗车留给半精车加工单边1mm~1.5mm余量,半精车留给精车单边0.5mm~1mm余量。 4.采用电化学加工去余量 电化学加工利用金属在电解液中的电化学阳极溶解去除金属表面材料。通过电化学加工去除余量的优点是没有切削力产生,因此零件不易产生变形和内应力。整个加工过程电极作为阴极,被加工零件作为阳极,工件和电极之间保持0.1mm~1mm的加工间隙,电解液不断以高速从间隙中流过,带走零件(阳极)溶解的产物,同时带走电流产生的热量。电化学加工加工范围较广,而且生产效率高,一般为传统机械加工的5~10倍。加工后的表面质量较好。电化学加工的精度低,多用于粗加工去余量,因其没有切削力,可以利用在薄壁机匣去余量加工,可有效消除由于切削力过大导致的机匣变形。该方法的缺点是设备资金投入较大,而且会产生污染,需要做好污染处理。 结语 机匣类零件变形控制是一个涉及到多种因素的复杂工程,需要从毛料材质、工艺路线、加工参数、零件装夹、热处理工艺等方面多重考虑。机匣变形的控制方法随着先进制造技术的不断发展也在不断增加和提升,无人干预加工,高速切削,新型刀具和更优化的数控编程方式的应用都能使得机匣的变形得到更好的控制。 航空发动机论文:某型号航空发动机轴承故障问题研究 摘 要:某航空发动机在生产过程中重复出现了轴承故障。为降低轴承的故障率,我们开展了对轴承故障问题的研究。将生产过程中常见轴承故障分为3类:轴承表面划伤、磕伤故障;轴承锈蚀故障;轴承试车后压坑、麻点故障。本文介绍这3类故障的形貌特点,为轴承故障的分析提供一定的思路;分析3类轴承故障产生的原因,针对性制定防护措施,达到降低轴承故障率的目标,减少经济损失,提高外场发动机使用可靠性。 关键词:航空发动机;轴承故障;防护措施 某航空发动机在生产过程中重复性地出现轴承故障问题。轴承故障问题的发生,既增加发动机的质量成本、带来因轴承报废造成的额外工作费用,又耽误了发动机的交付进度,降低发动机及轴承外场使用的可靠性。因此,有效降低轴承故障发生率非常重要。 1.常见轴承故障种类 将近些年生产过程中的轴承故障问题汇总梳理,根据轴承常见故障形貌特点将某航空发动机的轴承故障种类分为以下3类:轴承表面划伤、磕伤故障;轴承锈蚀故障;轴承试车后压坑、麻点故障。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障 轴承跑道出现异物拖动造成的规则性轴向长条划伤,一般伴有滚动体出现轴向旋转划伤出现,严重时具有一定深度。 (2)轴承锈蚀故障 轴承跑道、滚动体表面形成坑状锈蚀或面积较大的浅表性腐蚀,锈蚀故障形貌一般呈点状或片状。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障 轴承压坑故障形貌一般为圆形凹坑,有集中发生特性,会出现大压坑边缘有小压坑的现象;麻点故障形貌为黑色细小点状凹坑,直径一般在0.2mm以下,有扩散发生特性,表面抛修后成纵深形分支状扩散。 2.轴承故障原因分析 经过资料的查阅比对,结合发动机结构特点,分析3类轴承故障的原因。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障原因分析 某航空发动机的轴承一般采用分体轴承,在装配过程中合套,而由于轴承的游隙非常小,在轴承装配过程中滚棒没有收到位,会造成轴承划伤;在大组件装配过程中的同轴度未对正,会造成轴承划伤;在轴承测量过程中,一些表面尖锐的测具与轴承工作面接触时,会造成轴承工作面划伤;另外,在轴承装配、保管过程中,也有可能与外物接触、磕碰,会造成轴承表面磕伤。 (2)锈蚀故障原因分析 轴承材料属高碳钢,材料与水汽接触极易产生锈蚀现象,主要产生原因有如下两种。 ①日常轴承防锈管理存在问题。存放过程中轴承被空气氧化,产生锈蚀。 ②人手上汗液中含有水分与盐,在搬运或装配的过程中,若人手出汗或沾有非中性辅助材料时,接触轴承会发生电离反应,加速氧化作用,产生锈蚀。 轴承的锈蚀故障一般在夏天湿度大时较严重。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障原因分析 结合发动机结构特点,产生轴承压坑、麻点故障的原因主要有锈蚀和异物压伤。 ①锈蚀 当轴承发生锈蚀时,若未及时处理保持锈蚀状态,会导致锈蚀加深,形成麻点故障;若轻微锈蚀的轴承继续工作也会导致锈蚀处扩散形成麻点故障,一般此类麻点向轴承基体方向有较深的纵向延展。 ②异物压伤 某型号航空发动机由于滑油系统的特点,可能在滑油系统中存在黑色异物,导致轴承工作时被压伤。黑色异物来源分为以下6类。 (a)封严面磨损掉落 某型号航空发动机封严结构大部分采用的是空气封严,密封面为蜂窝或涂层,在工作中存在磨损脱落现象。蜂窝表面由电火花加工形成,存在金属材料融化后形成的颗粒与金属氧化物;涂层为金属或金属化合物粉末构成,磨损掉落后的脱落物硬度较高。 (b)空气系统的异物 某型号航空发动机的部分空气系统机件,如导向叶片,在加工过程中使用吹沙工艺,砂粒容易形成残留。 (c)涂层加工过程切屑残留 为保证封严环的同轴度,三支点、五支点轴承封严环为组合后加工,加工时虽然采取了一定的保护措施,但由于结构限制,涂层切屑易残留在滑油腔中。 (d)导管中存在砂粒 导管加工过程折弯时采取填充物方式保持导管材料延展不产生局部凹下。12mm以下直径的导管采用灌入松香的方式,12mm以上直径的导管采用灌入砂子的方式。灌入砂子的导管在管路折弯后形成了部分区域有静电吸附作用,吸附少量沙子。导管加工完成后被静电吸附的沙子不易清除,进入滑油系统会造成轴承压伤。在管路与接头焊接后表面焊道处理时,采用砂纸打磨的方式也很容易造成砂纸中的金刚砂残留,而这部分金刚砂表面含有粘接剂,很难清除,容易造成管路内含有砂粒。 (e)机件内壁表面氧化物脱落也会造成滑油系统出现异物。 (f)轴承等机件存放、运输或装配过程中,有微小多余物掉落或空气中的大颗粒物吸附在机件表面,未及时清除。 3.轴承防护措施的制定 根据故障产生的原因,针对轴承表面划伤、磕伤故障,轴承锈蚀故障和轴承试车后压坑、麻点故障进行了相关控制工作。 (1)轴承表面划伤、磕伤故障防护 为避免轴承表面划伤、磕伤故障的发生,在装配流程及轴承检测上尽量减少拆、合套的过程。对员工进行实际操作培训,提高员工轴承装配经验。在装配合套的过程中遇到卡滞情况不强行装配,将轴承轻轻旋转,使轴承内外套趋于平行,减少轴承的损伤程度;在轴承装配时,采用润滑脂将滚棒收起到位,避免装配过程中滚棒卡伤轴承;上部装配的部件与下部发动机均要用水平尺确定水平状态,在轴承将要接触时,下落速度要慢,采用手动吊装滑轮,便于明显感知装配状态。 将与轴承配合的工装材料更换为环氧树脂,避免与轴承接触时划伤轴承。派制专用工装,专人管理轴承及与轴承相关的工装。 (2)轴承锈蚀故障防护 日常轴承采取真空包装存放,避免原始包装不能完全实现与空气隔离。真空包装困难的已装配在组件上的轴承油封后尽量采取塑料袋包装,并放置防潮砂,确保小环境的空气干燥。在组件上放置时间较长的组件规定半年为期限,超过半年则将轴承分解进行油封管理。 轴承操作过程中,工人必须带防汗的一次性绢布手套,有效地防护手上汗液对轴承的影响,同时一次性手套的使用还可以有效的避免二次污染。 (3)轴承试车后压坑、麻点故障防护 加强对轴承锈蚀的防护,发现轴承出现锈蚀后及时处理,避免锈蚀扩大形成麻点故障。 控制滑油系统清洁度,加强对油品清洁度等级的控制;对涉及轴承腔及滑油系统流路的机件进行充分冲洗,将残留在成附件壳体死腔内的机加残留金属屑冲洗干净;在装配或装配后运输发动机过程中,用堵头、堵盖或防尘罩隔离发动机与外界环境,避免在发动机试车过程中,有残留金属屑、沙粒等异物进入轴承腔内。 结语 对近些年生产过程中某航空发动机轴承故障问题的汇总梳理,明确了其常见的轴承故障种类。通过轴承故障原因分析,从轴承的入厂、存放、装配、运输和与轴承故障问题相关机件的清洗环节入手,针对性提出对策,进行某航空发动机轴承故障发生的防控。一方面,这些对策可为其他型号航空发动机的轴承故障防控做参考;另一方面,我们也要认知到,@些措施并不能全面杜绝某型号航空发动机轴承故障的发生,针对某型号航空发动机轴承故障防控措施仍然需要认真研究,任重而道远。 航空发动机论文:浅析民用航空发动机维护机制优化策略 摘 要:随着我国经济的快速发展,航空领域也得到很大的提升,但是随着科学技术的不断提高,我国民用航空发动机也存在很多问题,并且相关的工作人员也一直致力于其研究中。本文正是对当下民用航空发动机的维护机制问题进行了深入的分析,并对其存在的问题提出了相应的优化策略,期望可以维护我国民用航空发动机制的安全、提升民用航空发动机的水平、完善民用航空发动机的功能、以及降低民用航空发动机的安全隐患。 关键词:民用航空;发动机;维护机制 对于航空飞机而言,发动机一直以来都是飞行安全中最主要的影响因素之一,尤其是民用航空飞机,发动机起到至关重要的作用,对我国民用航空发动机的维护机制进行优化对航空事业的发展有着重要意义。不但可以提高工作人员的技术水平,还可以健全我国保养制度体系。因此,以下就是对我国民用航空发动机维护机制的优化进行的深入分析。 1 民用航空发动机需解决的维护机制问题 1.1 民用航空发动机维护保养机制不完善 我国民用航空发动机需解决的维护机制问题之一,就是民用航空发动机维护保养机制不健全[1]。主要体现在以下两个方面:一是沟通机制运行未得到完善,我国民用航空的沟通机制涉及到地勤人员、飞行人员、以及维修部门等岗位之间形成的沟通机制,并且就我国目前民用航空发动机的发展现状而言,保养机制的正常运行就会被影响,飞行员之间无法将发动机发生的问题及时地上报到维修人员处,更无法对其具体情况进行仔细的描述;二是维护保养制度过于片面,但维护保养制度对我国民用航空发动机的维护机制又具有很大的影响,尽管在民用航空发动机的维护机制中经常进行定期性的检查,但是由于片面的维护制度,维修人员的具体责任也无法进行明确,除此之外,由于维护保养制度不具有弹性,维修人员也无法进行有效的约束自制力,进而降低自身的工作积极性。 1.2 民用航空发动机的技术管理不到位 民用航空发动机维护机制最突出的问题是缺少相应的技术管理,在维护机制中,缺少相应的技术管理标准,没有明确规定应采用的维护技术。很多民用航空发动机的技术人员,技术水平相对较低,而且也没有实战经验,这就使得发动机的维修保养难度加大。在民用航空发动机的维护中,技术的支撑是其解决问题的重要保障[2]。虽然在民用航空发动机的维护管理中引进了一些技术,但从实际的运用效果来看,并没有起到有效的作用,这归结于民用航空发动机对相应的技术管理不到位造成的。 2 优化民用航空发动机维护机制的策略 2.1 构建有效的发动机维护保养机制 对于民用航空发动机的优化,一方面需要注重的是对维护机制的构建进行完善,在这一过程中,维修部门要加强与地勤、飞行等人员的沟通与联系,能够及时的发现发动机的问题。另一方面是发动机的保养,也是维护机制需重点关注的内容,不进行定期的保养,也会使得民用航空飞机出现运行的危险。所以,要对发动机进行定期的保养,定期的检查,完善民用航空发动机的维护保养机制。使得维修人员根据这一机制,开展有效的工作,提高自身的责任意识[3]。还能够根据这一机制进行合理的监管,更加强了民用航空发动的安全性能。 2.2 加强航空发动机的技术管理 在民用航空发动机维护机制的优化当中,技术的管理是其重要的内容,在发动机的维护中应创新发展一些新技术,为发动机的维护提供技术支持。这就需要相关的技术研发人员进行相应的技术研究,比如说新推出的发动机监控技术,这种技术实现了对发动机的的监控,以及发动机在运行过程中的监控[4]。对于发动机的维修人员,也应该进行相关的技术培训,提高其对于民用航空发动机维护机制的技术水平。更要加强对于技术的管理,通过技术的管理,制定相应的维护制度,相关的设备维护机制等等,在保障发动机应用维护机制的基础上,进行相关机制的保障。 3 结语 综上所述我们可以知道,优化我国民用航空发动机的维护机制可促进经济的快速发展,尽管我国的民用航空发动机的维护机制存在很多问题,如民用航空发动机维护保养机制不健全、民用航空发动机的技术管理不到位等,但只要可以完善有效的发动机维护保养机制、加强航空发动机的技术管理等,还是可以完善民用航空发动机的维护机制。既可以维护民用航空发动机的安全,又可以完善相关的共同机制,还可以提高飞机的飞行安全。 航空发动机论文:航空发动机轮盘参数化结构优化 摘要: 为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,对发动机转子轮盘进行参数化结构优化设计.研究辐板不同高度处厚度与轮盘径向破裂裕度的关系,以简化轮盘辐板优化方法.以周向破裂转速裕度为约束条件,体积最小为优化目标函数,利用Isight软件和有限元数值模拟方法研究轮盘盘心优化方法,并通过算例计算验证其正确性.结果表明:在满足s束条件的基础上,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%.该方法可为航空发动机轮盘轻量化开发提供参考. 关键词: 航空发动机; 轮盘; 辐板厚度; 破裂裕度; 破裂转速; 等效应力; 约束; 体积 0引言 轮盘是航空发动机重要的安全关键件之一,在高转速、高温度、高压力的恶劣条件下工作.轮盘的转速一般都达到每分钟数千转到数万转,负责固定叶片的轮盘除要承受自身的离心力外还要承受叶片的巨大离心载荷.由于叶片和轮盘的离心载荷很大,需要较大的盘心承受,所以轮盘设计得比较重.以高压涡轮为例,其单盘的质量能占到整个高压涡轮部件总质量的50%.由于涡轮盘质量巨大,其一旦破坏,产生的高能碎块是任何机匣都无法包容的,因此为保证涡轮盘的可靠性,其设计也不得不保守.随着优化技术的发展以及市场对产品效率的要求越来越高,对轮盘的轻质化设计需求也越强烈.早期国内有开展整体叶盘的设计研究[13],随着焊接技术和材料研究的发展[45],轻质化轮盘的优化方法又有双辐板轮盘设计的研究方向[69],但国内实际工程应用,依然是单辐板为主要设计形式.榫槽形状的优化也是轮盘优化的一种有效途径[10].考虑到多辐板涡轮盘的加工制造存在较高的技术要求,基于国内现有的成熟加工能力,本文从工程应用的角度考虑,对分体盘盘体寻求一种简洁、高效的优化设计方法. 1轮盘结构优化设计思路 轮盘破裂对发动机的破坏程度极其严重,而且是非包容性的.为防止轮盘破裂,轮盘的优化设计以轮盘的破裂转速储备裕度为限制条件.对于高速旋转的轮盘而言,径向破裂裕度和周向破裂裕度是轮盘安全性的2个重要指标. 径向破裂裕度最薄弱的区域为辐板,因此当轮盘的径向破裂转速有一定的裕度时,可以适当减薄辐板位置的厚度,通过降低径向破裂转速的裕度达到减重的目的.根据周向破裂裕度的计算方法[1112]可知盘心和辐板为周向破裂裕度的计算区域,而盘心是承载周向载荷的重要区域,因此,对轮盘的优化考虑采取2步:第一步对辐板优化,第二步对盘心优化. 以轮盘的破裂裕度为约束条件,优化轮盘设计.破裂转速的计算方法采用常用的平均应力法和有限元方法.破裂转速储备裕度的计算公式[1112]为Mburst=mσUTSσAVGTan式中:m为材料利用系数;σUTS为平均工作温度下的材料强度极限;σAVGTan为平均周向应力或平均径向应力. 2轮盘辐板优化 2.1幅板各高度处厚度变化交互影响研究 辐板的径向载荷主要由喉部以上结构的离心力产生,辐板自重对辐板的径向载荷影响较小,假定辐板某个高度处的厚度只对此高度处的径向破裂储备有影响,由于厚度变化而导致的离心载荷变化可以忽略,辐板各高度处的厚度对其他高度处的平均径向应力的影响可以忽略不计,幅板各高度处厚度变化无交互影响.轮盘辐板的A~D位置见图1,通过HyperMesh的Morph功能,逐渐减少辐板高度A处的厚度,计算轮盘辐板B,C和D处的径向破裂裕度,见图2.从图2可以看出,轮盘高度A处的厚度变化对B,C,D处的径向破裂储备影响非常小,因此可以认为对于径向破裂裕度,幅板A高度处厚度变化对B,C,D高度处无交互影响. 2.2辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系 在轮盘的辐板上选取不同高度为handle 1,handle 2,handle 3,handle 4,handle,5和handle6 等多处截面,见图3.以每个截面高度处的辐板厚度为参变量,计算每个截面高度不同厚度的径向破裂转速储备.以辐板厚度的减少量为横坐标,较蚱屏言6任纵坐标绘制曲线,可以得到各处辐板厚度减少值与对应高度的径向破裂裕度关系.进而拟合辐板优化的曲线见图4. 由图4可知,在辐板区域范围,对应高度处的厚度变化与径向破裂裕度近似成线性关系为f(x)=ax+b (1)在辐板喉部,厚度参数变化与径向破裂裕度的线性关系匹配度较高;在接近盘心的部位,厚度参数变化与径向破裂裕度的拟合曲线为多段折线线性关系,例如handle 7处的辐板优化拟合曲线不再是一条直线.然而,轮盘的最小径向破裂裕度发生的位置是辐板的喉部位置,这个位置的辐板厚度最小,因此轮盘辐板的优化可以采用线性公式. 2.3辐板优化算例 以某轮盘为算例,辐板优化步骤如下. (1)基于HyperMesh网格模型,开展参数化建模.该方法在网格变化的同时,温度场随之变化,可减少温度场的反复迭代和反复分网过程. (2)研究辐板厚度变化与径向破裂裕度的关系,获取优化拟合曲线. (3)基于ANSYS环境进行有限元计算和后处理分析. 优化设计流程见图5.对轮盘原设计结构进行有限元建模,采用带中节点的四边形单元SOLID183.模型中的几何形状和载荷条件满足轴对称条件的位置采用轴对称单元,榫接位置采用带厚度的平面应力单元.边界条件约束辐板右侧,见图6.轮盘温度分布范围为450~500 ℃,呈径向梯度分布,见图7.转子叶片位置采用质量单元MASS21模拟叶片离心力. 轮盘的材料为FGH96合金[13],密度ρ=8.32×103 kg/m3,泊松比为0.311. 在轮盘辐板不同高度位置,通过改变各位置的参数值,计算轮盘的各点平均径向应力与径向破裂裕度.根据辐板优化的拟合方程,获取各高度处a和b的值,见表1. 径向破裂储备目标设为1.4,通过辐板优化的拟合方程,可以获得辐板各高度处的可减少厚度值.优化后的辐板模型见图8. 优化后辐板的最大等效应力水平相当,应力分布趋势相似,见图9和10.轮盘辐板优化前后的计算结果见表2. 优化后的轮盘体积减少6.77%,径向破裂裕度由1.540减少到1.400,满足优化设计约束条件.优化后,轮盘的周向破裂裕度未明显变化,与原始模型的周向破裂裕度相当. 3轮盘盘心优化 轮盘盘心是轮盘周向破裂裕度影响的重要因素.盘心优化流程见图11. 以盘心不同高度位置的厚度为参数,建立有限元模型.通过试验设计方法确定参数取值和样本点,变化盘心的几何形状进行仿真计算.以盘心的体积为优化目标,以盘心的周向破裂裕度为约束条件;通过Isight软件中的优化算法分析计算结果,获取优化的参数值;最后以优化参数值建立模型,完成有限元求解,验证优化参数的正确性. 4盘心优化算例 在优化后辐板模型的基础上开展盘心优化,以盘心厚度为参变量,见图12.参数P1~P6变化范围为-5~+5 mm,以周向破裂裕度大于1.297为限制条件,以体积最小值为优化目标. 通过试验设计确定样本点的值,采用HyperMesh的Morph功能生成有限元模型,完成各样本的有限元计算.根据各样本点有限元计算结果,在Isight软件中获取输入变量与输出变量的相关性.各变量对破裂裕度和体积的影响分别见图13和14.由此可以看出:P3对优化目标体积和约束条件破裂裕度影响比重都较大.在要保证约束条件的情况下减小体积,需要选择对约束条件不敏感、对优化目标影响大的参数,进行较大调整. 为较精确地找到全局最优点,采用多岛遗传算法[1415].多岛遗传算法是在传统遗传算法的基础上,基于群体分组的并行性遗传算法.多岛遗传算法将整体种群划分为若干子群,并将子群隔绝于不同的“岛屿”上,各个子群独立地进化,而非全部种群采用相同的进化机制,并且各个“岛屿”间以一定的时间间隔进行“迁移”,使各个“岛屿”间进行信息交换.多岛遗传算法能够有效地提高运算速度,并且若干独立进化的子群可提高整个种群的遗传多样性,回避传统遗传算法的早熟现象,有利于找到全局最优解. 通过多岛遗传优化算法,获取各变量的取值,建立盘心优化后的有限元模型.原始模型与优化完成后的模型对比见图15.模型优化前、后的应力云图对比见图16~19,计算结见表3.与原始模型相比,优化后模型的最大等效应力减少.由图18和19可知,优化前后方案轮盘周向破裂最大应力均发生在盘心位置.由图19和表3可知,优化后的轮盘最大周向应力为1 040 MPa,增加0.7%,周向破裂裕度满足大于1.297的约束条件.优化后的轮盘质量减少8.66%,径向破裂裕度由1.540减少到1.400,周向破裂裕度由1.299减少到1.297,满足约束条件. 由表3可知,盘心优化后模型的径向破裂裕度与辐板优化后模型的结果相同,均为1.400,盘心的形状改变未影响轮盘的径向破裂裕度,因此轮盘分步骤开展优化工作可行并高效. 5结论 本文以轮盘为研究对象,以轮盘厚度为参变量、破裂裕度为优化限制条件、体积为优化目标,研究轮盘的优化设计方法,得到以下结论. (1)对轮盘的优化可以采用辐板和盘心优化分步开展的方法,以减少优化参变量的个数和类型.本文仅选择厚度作为变量,优化方法高效、简单. (2)幅板各高度处厚度变化对其他高度处的径向破裂裕度无明显交互影响. (3)辐板的减重优化可按照线性拟合曲线,有利于简单、高效完成辐板优化设计,具有一定通用性. (4)辐板厚度的变化对轮盘的周向破裂裕度无明显影响. (5)盘心的优化设计并未影响轮盘承担径向破裂载荷的能力. (6)在满足设计目标的基础上,经过参数化优化,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%. 该优化方法对轮盘的结构设计具有借鉴意义.后续工作可以在优化后模型的基础上,使轮盘的轮廓过度点更加平滑,减少局部的应力集中,消除几何角点的高应力区域. 航空发动机论文:航空发动机叶片工时定额测算方法分析 摘 要:航空发动机是一个国家工业发展水平的重要体现。对比于一般的机械加工制造,航空零部件对机械加工的精度要求更高,避免因加工质量缺陷而影响航空发动机的使用质量和使用寿命。在航空发动机机械零部件的加工中尤其是在对叶片进行加工时为避免加工工序出现偏差,需要对发动机叶片的加工工序进行严格的测算。文章在分析工时定额特性的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新方法,从而实现对于航空发动机叶片工时定额的快速估算. 关键词:工时定额;SLFM;特征参数;航空发动机叶片 前言 航空发动机叶片加工是航空发动机制造中的重点也是难点。为做好对于航空发动机叶片的加工制造,在航空企业生产制造中需要依照航空发动机叶片工时定额的精确计算来规划布控企业管理规划、生产调度、成本控制等多个环节。通过合理的调度规划实现航空发动机叶片加工环节、加工结构的优化,从而确保航空发动机叶片生产高效、稳定的进行。在现今的航空发动机叶片的加工制造过程中,大量的使用现今的五轴数控加工设备,做好航空发动机叶片工时定额的计算从而实现对于数控加工设备的合理调配是航空发动机叶片正常生产的重要保证。 1 航空发动机叶片工时定额现状分析 在国内传统的航空发动机叶片工时定额中主要采用的是人工查表法,此种方法既不科学也不效率,随着计算机技术和先进制造技术的不断引入,新的航空发动机叶片工时定额方法(如计算机查表法、数模分析法、神经网络法以及混合法)被逐渐的引入到航空发动机叶片工时定额中,在为航空发动机叶片工时定额带来方便、高效的同时也存在着一些不足,以计算机查表法为例,其需要将航空发动机叶片工时定额的相关数据存储在数据库中,数据存储的量大且维护较为繁复,影响计算机查表法的应用效果。数学模型法在应用的过程中对于数学模型的建立和应用要求较高,不利于航空发动机叶片工时定额工作的顺利进行。而在现今广为使用的BP网络模型,在航空发动机叶片工时定额的计算、规划过程中存在着网络性差、容易陷入局部最小的局限性。为规避上述航空发动机叶片工时定额方法中所存在的缺陷,通过对航空发动机叶片工时定额计算过程中各主要影响因素进行分析的基础上提出了基于SLFM神经网络模型的航空发动机叶片工时定额计算新思路,通过将各影响航空发动机叶片工时定额计算的特征参数作为模型的网络输入,通过与航空发动机叶片工件相似、相匹配零件进行对比规划构建航空发动机叶片工时定额计算网络模型,通过对网络模型的输入数据进行归一化处理,从而实现了对于航空发动机叶片工时定额的准确计算和划定,保障了航空发动机叶片生产的顺利进行。 2 航空发动机叶片工时定额计算方法与网络模型的建立 2.1 航空发动机叶片工时计算方法 航空发动机叶片在生产的过程中具有种类繁多、加工精度要求高等的特点。在航空发动机叶片加工过程中需要在分析航空发动机叶片毛坯料材料、毛坯料尺寸大小以及航空发动机叶片的结构、所采用的加工方式等的特征参数。在采用数控加工方式来对航空发动机叶片工进行加工的过程中,对于航空发动机叶片工的加工特性可以对其按照相似原则不同种类的航空发动机叶片进行规划分类,并对航空发动机叶片加工时的各种代表因素作为特征参数,并航空发动机叶片数控加工时叶片的特征信息与工时信息等进行规划分类,并对这些特征信息进行建模计算以对航空发动机叶片的数控加工工时进行计算。 在对航空发动机叶片工时进行计算时,在对同类航空发动机叶片各影响数控加工工时的各类特征参数进行提取筛选归纳分析,将这些归纳后的参数作为航空发动机叶片工时定额模型的输入,将同类航空发动机叶片的工时定额作为输出完成对于航空发动机叶片工时定额计算网络模型的建立。对于一种全新的航空发动机叶片进行工时定额计算时,首先对航空发动机叶片中的各类特征参数进行识别,而后从数据加工的数据库中选用相似零件集来作为航空发动机叶片工时定额模型的训练样本来对网络模型进行训练,最后根据匹配最相似的航空发动机叶片网络模型来计算航空发动机叶片的工时。 2.2 建立航空发动机叶片工时影响因素体系 在对航空发动机叶片进行工时计算的过程中,要选取影响零件工时的主要因素来作为相应的特征参数完成航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在对相应特征参数数据库的建立时应当根据现有典型航空发动机叶片的外形结构参数、加工工艺参数等,对影响航空发动机叶片工时的各种参数进行提取并综合归纳,从而对航空发动机叶片工时定额过程中的各类参数如航空发动机叶片的种类、航空发动机叶片的截面形状、航空发动机叶片的减震结构形状、尖部形状、航空发动机叶片根部形状、叶片尺寸、航空发动机叶片的材料种类、航空发动机叶片毛坯料形式以及所采用的数控加工设备等的各种特征信息进行提取归纳。在上述几种航空发动机叶片特征参数的基础上完成对于航空发动机叶片工时影响因素体系的建立。在上述的航空发动机叶片的特征参数中,航空发动机叶片的种类表示的是航空发动机叶片的分类特征,根据航空发动机叶片用途的不同,不同种类的航空发动机叶片在结构和功用上具有较大的差异。对于航空发动机叶片的截面形式的不同可以分为等截面、变截面以及根据坐标点所建立起来的航空发动机叶片空间曲面等,这一参数与航空发动机叶片加工的工艺性具有极大的差异性。航空发动机叶片的结构形状表示的是航空发动机叶片加工面的形状和复杂程度的特征。此外,航空发动机叶片的材料对航空发动机叶片的加工具有极强的影响。 2.3 做好航空发动机叶片相似零件的检索匹配 完成了对于航空发动机叶片各种特征因素的提取和归纳后通过对现有航空发动机叶片进行相似度匹配以确定航空发动机叶片的相似性,并在此基础上完成航空发动机叶片工时定额的计算制定。通常来说,对于同种类的航空发动机叶片具有相似的航空发动机叶片加工特性。因此,在对航空发动机叶片进行相似度检测时首先需要选取航空发动机叶片种类相同的典型叶片,而后通过对其他几种航空发动机叶片的特征因素进行匹配,并完成两航空发动机叶片之间的相似度计算,得出两航空发动机叶片之间的相似度值,将相似度值按照降序进行排列。在相似度值的选取中需要设定一个阀值,小于这一阀值的航空发动机叶片相似度值将予以剔除,同时需要对航空发动机叶片的相似数据库进行充分的建立。 2.4 航空发动机叶片工时定额网络结构与精度分析 完成对于航空发动机叶片特征库建立的基础上,通过将航空发动机叶片中的各种特征参数变量输入到网络模型中得出所计算的航空发动机叶片工时定额,而后将这一航空发动机叶片工时定额值与BP网络模型进行相应的对比以验证航空发动机叶片工时定额的网络精度,从而对航空发动机叶片工时定额的结果进行优化。 3 结束语 航空发动机叶片工时定额是航空发动机叶片加工过程中的重点也是难点。本文在分析航空发动机叶片工时定额特点的基础上提出了基于SLFM模型的航空发动机叶片工时定额新方法,并与BP网络进行了对比验证以确定了此种航空发动机叶片工时定额方法的准确性。 航空发动机论文:航空发动机叶片碎片对增压舱安全防护的适航要求分析 摘 要:该文将根据运输类飞机适航标准介绍有关增压舱安全防护的适航条款,分别对增压舱结构防护、增压舱系统安全和增压舱释压的适航要求进行分析;然后再对美国联邦航空管理局颁布的有关非包容转子和增压舱咨询通告进行分析。 关键词:航空发动机 飞机增压舱 安全防护 1 增压舱结构防护的适航要求分析 非包容转子爆破飞出的部分碎片会击中飞机增压舱,良好的增压舱结构能后抵挡一些能量小的碎片。适航审定中对转子非包容性的关注要素应包括:飞机关键部件和系统的布局,处于转子碎片影响区域内的关键部件和系统的防护、隔离和备份,以及对转子碎片影响安全分析。因此,对增压舱结构防护的适航条款进行分析。 1.1 条款内容 (1)CCAR25.365(e):增压舱内部和外部的任何结构、组件或零件,如因其破坏而可能妨碍继续安全飞行和着陆时,则必须设计成能够承受在任何使用高度由于以下每一情况使任何舱室出现孔洞而引起的压力突降:发动机碎裂后发动机的一部分穿透了增压舱[1]。 (2)CCAR571(e)损伤容限(离散源)评定,在下列任一原因很可能造成结构损伤的情况下,飞机必须能够成功地完成该次飞行。①受到1.80 kg(4 磅)重的鸟的撞击,飞机与鸟沿着飞机飞行航迹的相对速度取海平面VC 或2 450 m(8 000英尺)0.85VC,两者中的较严重者;②风扇叶片的非包容性撞击;③发动机的非包容性破坏;④高能旋转机械的非包容性破坏[1]。 (3)CCAR25.903(d)(1):涡轮发动机的安装对于涡轮发动机的安装有下列规定:必须采取设计预防措施,能在一旦发动机转子损坏或发动机内起火烧穿发动机机匣时,对飞机的危害减至最小[1]。 1.2 条款的技术解释 (1)CCAR25.365(e)条款:该条款规定了在飞机增压舱发生突然释压时,增压舱的隔框、隔板或者地板等结构必须能够经受住由于压力突然下降而产生的载荷。民用飞机的增压过程比较缓慢,并且地板、隔板之间是相同的,各个隔舱之间没有压差,增压舱内部的结构不受压差载荷,只有外壁承受压差载荷。如果增压舱发生破损,则各个隔舱将会由于突然释压而产生压力差,这种压力差可能会破坏机身结构,进而影响飞行安全。 (2)CCAR571(e)条款:该条款通过(a)4lb鸟的撞击,(b)风扇叶片的非包容性破坏,(c)发动机的非包容性破坏,(d)高速旋转机械的非包容性破坏,对以上4种外来物的撞击进行评定,能够使飞机受上述4种损伤的状态下完成此次飞行。 (3)CCAR25.903(d)条款:该条款是要求飞C结构设计必须采用必要的预防措施,来防止因为非包容的转子失效等引起的危害,并对所有的区域进行保护。其目的是要求采用必要的预防措施,以确保动力装置安装的各部件功能安全正常。 2 增压舱设备系统的适航要求分析 非包容转子碎片飞出后有可能还会击中一些安装在增压舱内部的一些关键系统部件,如液压系统、飞机操控系统,这些系统的安全也直接影响着飞机的安全飞行。因此,对增压舱系统安全的适航条款进行分析。 2.1 条款内容 (1)CCAR25.1309(a)凡航空器适航标准对其功能有要求的设备、系统及安装,其设计必须保证在各种可预期的运行条件下能完成预定功能[1]。 (2)CCAR25.1309(b)飞机系统与有关部件的设计,在单独考虑以及与其他系统一同考虑的情况下,必须符合下列规定: ①发生任何妨碍飞机继续安全飞行与着陆的失效状态的概率为极不可能; ②发生任何降低飞机能力或机组处理不利运行条件能力的其他失效状态的概率为不可能[1]。 (3)CCAR25.1309 (d)必须通过分析,必要时通过适当的地面、飞行或模拟器试验,来表明符合本条(b)的规定。这种分析必须考虑下列情况: ①可能的失效模式,包括外界原因造成的故障和损坏; ②多重失效和失效未被检测出的概率; ③在各个飞行阶段和各种运行条件下,对飞机和乘员造成的后果; ④对机组的警告信号,所需的纠正动作,以及对故障的检测能力。 2.2 条款的技术解释 (1)25.1309(a)中的“各种可预期的运行条件”是指飞机可预期的所有运行条件,例如:高度条件、环境温度条件、飞行包线以及各种气象条件等。 (2)CCAR25.1309(b)是根据各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系提出的总的要求。FAA提出飞机系统及相关部件的设计,在考虑单独设计及与其他系统相关联设计时,必须满足以下规定: ①每种灾难性失效状态不可且不能由单个失效导致; ②每种危险性失效状态是极其微小的; ③重大性的失效状态是绝对不可能发生的。 (3)25.1309(d)规定在使用分析方法时,应采用适当的飞行、模拟器或地面试验验证各种失效状态概率以及严重性之间存在合理而可接受的反比关系。若是灾难性失效状态无需试验来验证。该条款是为了保障有序且充分地对可见失效或其他事件对安全性的影响而提出的。 3 增压舱释压的适航要求分析 非包容转子碎片击破飞机蒙皮结构后,增压舱则会发生快速释压现象。飞机释压导致客舱内空气不足而威胁飞行人员的生理健康,因此,对有关增压舱释压方面的适航条款进行分析。 3.1 条款内容 CCAR25.841(a) 载人增压舱和隔舱必须有装备为飞机在最大使用高度的正常运行条件下保持不超过8 000英尺的座舱压力高度。 如申请25 000英尺以上的运行合格审定,飞机的设计必须使得在增压系统发生任何可能的失效情况后,乘员不会暴露于超过15 000英尺的座舱压力高度。 CCAR25.841(2):飞机必须设计成在发生任何未经表明是极不可能的失效情况而导致释压后不会使乘员经受超出下列座舱压力高度: (1) 7 620 m(25 000 英尺),超过2min;或 (2) 12 192 m(40 000 英尺),任何时段。 CCAR25.841(a)(3):在评估座舱释压情况时应考虑机身结构、发动机和系统的失效[1]。 3.2 条款的技术解释 CCAR25.841(a)(2):人可以承受的最大大气压力极限为海拔高度4 500 m,若在一定时间内,人所承受的压力超过该海拔高度,这会对人生理上造成伤害,甚至会出现生命危险。因此,本条(a)款要求飞机在正常运行时,增压座舱压力高度不应高于7 620 m超过2 min,或者任何时段座舱压力高度都不能超过12 192 m。(a)(2)中要求在所有能够引起增压客舱释压的故障中,对故障发生概率在1×10-9以上的情况进行释压分析,故障包括发动机非包容转子爆破、轮胎爆裂等。在应急下降分析时,不仅要考虑动力损失,还要考虑发动机损坏造成的其他影响,如供气量减少和发动机液压动力的丢失。 4 有关非包容转子和增压舱的咨询通告的分析 由于非包容转子爆破的事故原因很多,所以对所有失效的可能的预防很难,同时也很难对所有的区域进行防护。适航规章33部中33.75b中要求不能出现转子爆破碎片击穿机匣的事故,但由于当前制造和材料本身等原因,以及发动机转子叶片长期在恶劣环境下工作,使得发动机叶片断裂和老化问题不可避免。法规中规定,必须采取设计预防措施,使得非包容爆破事故对飞机的危害降至最低[2]。但飞机的结构非常复杂且部件较多,因此适航规章中要求对飞机的重要部件要进行隔离、防护或者备份处理。 咨询通告AC20-128A对于小碎片的要求:小碎片的尺寸大小为转子叶片末端的一半[2]。根据维修经验,只有少数的非包容小碎片能够击穿增压舱蒙皮,大多数小碎片都不能穿透增压舱。对要防护的部件和系统,首先要对小碎片能够影响的区域进行安全性分析,根据分析的结果进行相应的防护。 AC20-128A中对增压舱的要求:对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机,发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明,由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速泄压率和相关舱的压力泄漏率能够满足紧急降落,其间不能让机组人员和乘客失去工作能力,机组人员启动紧急降落系统的反应时间为17 s。 咨询通告AC25-20中要求[3]:发动机转子爆破、发动机风扇失效爆裂、非包容发动机叶片失效等离散源对压力容器(增压座舱)的损伤,应通过分析证明对增压的影响。基于使用经验,应考虑发动机在巡航高度推力完全丧失下,飞机的释压相关情况。 咨询通告AC25-20在释压后应急下降中指出[3]:飞机增压客舱开始释压和飞机开始应急下降之间有一段机组人员的反应时间,该反应时间主要分为机组人员意识到释压时间和氧气面罩插管的时间。根据飞机机组人员在应急状态下的模拟时间的平均值为17 s,这17 s时间代表了75%的机组人员反应时间;而飞机在安装面罩的5 s内开始应急下降。也就是说,飞机从释压起到飞机开始应急下降的时间需要22 s。 5 结语 通过分析适航条款和相关咨询通告,结果如下: (1)对于申请需要在41 000英尺以上高空飞行的飞机,发动机应布置在增压舱不会受到非包容性碎片影响的位置。或者能够表明,由碎片造成最大洞口尺寸所造成的快速释压率和相关舱的压力释压率能够满足紧急降落,其间不能让机组人员和乘客失去工作能力。 (2)CCAR25.841中要求w机释压后,座舱压力高度大于7 620 m时不能超过2 min。 (3)飞行驾驶人员的反应时间分为:17 s的机组人员意识到释压时间和5 s的氧气面罩插管的时间,即飞机从释压开始到飞机正式应急下降的时间需要22 s的反应时间。
控制系统论文:造纸配浆自动控制系统的设计与实现 导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用VisualC++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。 关键词:纸浆,软件组态,动态链接库,DDCRun 0.引言 随着造纸机车速的提高和设备的更新,原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代,而在管道配浆方式中,采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式,比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比,具有配浆效果好,浆种配比稳定等优点。 1.配浆自动控制系统总体设计 纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。为了保证生产的正常运行,防止成浆池缺浆和满浆,在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时,需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。 2.配浆自动控制系统的硬件设计 2.1 硬件结构 2.1.1浓度的检测与控制 浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器,电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。 2.1.2流量的检测与控制 流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计,检测精度为0.5%,长时间测量累计误差小于1%。伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器,变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。 2.2 硬件抗干扰技术 在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板,该板使用三总线隔离的形式,使其抗干扰能力大大增强。在此基础上,我们在810接口板上设计了RC滤波电路。对于变化速度很慢的直流信号,在仪表输入端加入滤波电路可使混杂于信号的干扰衰减至最小,这样我们就有效的提高了系统的硬件抗干扰能力。参考网。 3.配浆自动控制系统的控制策略 本配浆控制系统控制部分可分为绝干量配比控制;废纸浆和自制浆浓度控制;成浆池液位的控制及联锁控制,各控制部分具有耦合作用。 绝干量配比的控制较为复杂,废纸浆、自制浆的浓度、流量变化等都会对配比控制产生干扰,同时配比控制时又要考虑到节省能耗。通过对配比的分析,对配比中比重占较大的自制浆,我们将自制浆泵满负荷运行,而让废浆泵根据给定的配比,采用带有延迟环节的增量PID控制算法控制。 废纸浆和自制浆的浓度的控制,由于两者相互不影响,且受其他影响较少,我们分别通过控制相应电动阀的开度来控制加水量,从而控制纸浆的浓度。参考网。采用较为典型的闭环控制策略,控制算法采用增量式PID控制。 纸浆液位的控制,纸浆液位的控制是本控制系统的一个难点,由于搅拌器的动作及液位本身的不稳定,给液位控制带来了困难。参考网。我们采用了带联锁的液位宽限开关控制策略: 3.1 以成浆池液位为主控制对象,设立成浆池液位高低限开关,成浆池液位高于高限开关时,自动关闭废浆池泵和自制浆池泵;如果成浆池液位低于低限开关时,根据自制浆池和废浆池液位要求,确定是否启动废浆池泵和自制浆池泵控制。 3.2 考虑到液位的波动,在对采集的液位数据进行平均滤波的同时,对限位开关值设立宽限,宽限值的大小通过实际试验确定。当液位波动值小于宽限值时,则不动作;只有当液位变化值大于宽限值时才进行相关动作。 3.3 考虑到废浆池与自制浆池的联锁要求,启动废浆池泵和自制浆池泵时必须满足:废浆池和自制浆池的液位必须同时都大于设定的下限值。同时,浓度控制电动阀也产生联锁动作。 4. 配浆自动控制系统的软件设计 在本控制系统中,软件必须安全可靠,可移植性和可扩展性好,参数修改方便,调试简单。本系统软件分为:控制程序,显示操作程序,数据采集程序。各个部分分别开发,并通过DLL结合成一个有机整体。 控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用Visual C++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。系统软件的各个组成部分通过DDL实现连接。 4.1 数据采集程序 WinDriver可用于各种接口程序的开发,在本系统中,我们 采用它开发系统的数据采集程序的接口,我们首先使用驱动程序开发工具Windriver创建基于PCI/ISA的设备驱动程序,在此基础上,我们就可以在Visual C++中利用上述工具产生的硬件操作函数编写相应的数据采集程序。同时我们把数据采集程序做成DLL形式,DDCRun控制程序通过调用它实现控制程序和系统硬件的接口。 4.2 控制程序 在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。具有大大缩短开发周期,减轻调试复杂性,方便控制程序修改,系统易于维护等优点。 DDCRun控制组态软件是我们自行开发设计的模块化的控制组态软件,它的各个模块是以DLL的形式存在的。首先编写好控制程序需要的各个功能模块DLL:增量式PID,加减运算,限幅运算,绝干量统计,条件开关,平均滤波等;然后将各个模块添加到DDCRun;最后便可以根据控制策略进行组态设计,设置控制参数和相应硬件接口板卡的地址。 控制程序通过调用WinDriver生成的数据采集程序与硬件直接联接;与此同时,在显示操作程序中,通过调用DDCRun提供的接口函数,实现对控制程序各个控制模块的输入输出读写和控制参数的修改。 在系统调试过程中,我们只须通过软件修改控制算法的参数即可达到预定的控制目标。 4.3 显示操作程序 显示操作程序是本系统必须的组成部分,具有以下特点:界面简单直观,用户操作方便,运行稳定可靠,满足人体工学要求,采用面向对象的编程语言Visual C++6.0设计。根据要求功能模块分为[主界面]、[流量浓度曲线]、[液位曲线]、[报警显示] 、[参数设置]、[统计报表]、[关于系统]、[退出系统]、[密码保护]等九个模块。 为了方便历史数据的查询和以后网络化的需要,我们将所有有关数据保存在关系数据库SQL Server中,通过ADO对象对数据库中的数据进行操作。 ADO是面向对象的OLE DB,它继承了OLE DB技术的优点,并且对OLE接口作了封装,定义ADO对象,使应用程序的开发得到了简化。ADO技术属于数据库访问的高层接口,其主要优点是易于使用、内存支出少和磁盘遗迹小。与DAO和RDO类似,ADO也是一种基于对象的集合 . 主界面 主要实现重要参数的显示,纸浆动态显示功能以及启动和停止自动控制的功能。主要参数包括:废纸浆池的液位.浓度.电动水阀开度和变频泵的电流信号大小;成浆池的液位,浓度和两个抽浆泵的纸浆浓度和流量,自制浆池和废纸浆池的液位,浓度,电动水阀开度和变频泵的电流信号大小。同时,主画面上的水流动态显示,使得系统状态更加直观。 流量浓度曲线、液位曲线、报警显示、参数设置、统计报表、密码保护 实现系统密码保护、修改等功能。 5.结束语 与手工配浆相比,成浆的纤维配比更加稳定,系统控制精度高,提供了配浆的质量与效率;与此同时减轻 了工人的劳动强度。 控制系统论文:试析自动控制系统 自动控制系统在现代化生产的各个领域越来越普及,作用也不断加大,文章介绍了现代化自动控制系统的基本概念,控制方式和整个系统的组成元件。 关键词:自动控制系统控制方式组成 1、自控系统的基本概念 1.1 自动控制的重要性 (1)自动控制技术水平的高低,标志着一个国家工业和科技先进与否。 (2)高水平的自动控制技术对一个国家的工业、国防和科学起着至关重要的作用。 (3)自动控制原的基本思想和基本方法可以用于各个领域。 (4)每个工程技术人员和高级管理人员必须具备自动控制原理的知识。 1.2 控制的定义 控制主要是指给一个运动过程施加约束,使运动过程按指定的路径,向期望的方向发展。自动控制的定义:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 2、自动控制系统基本控制方式 自动控制系统是指为自动达到某一目的,由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。自动控制系统的组成主要包括控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。而自动控制系统基本控制方式主要有开环控制、闭环控制和复合控制三种。 2.1 开环控制如图1所示 其特点是在控制器和被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈作用,简单、控制精度低。 2.2 闭环控制如图2所示 闭环系统自动把输出量反送到输入端并与输入量进行比较,得到偏差信号,偏差越大,控制力度也越大。迫使输出量向输入量靠近。 故控制精度高。反馈是指将检测出来的输出量送回到系统的输入端,并与输入量进行比较的过程。负反馈主要是指偏差量=输入量-反馈量。负反馈的自动调节原理可简单总结为输出量反馈量偏差量控制量输出量反之,也一样。总之,能自动减小偏差,恒定输出。 2.3 闭环控制的特点包括以下两个方面 (1)自动检测偏差,不断调整控制量,克服前向通道上的各种干扰,控制精度高,稳定性好。 (2)对反馈通道上的干扰不能克服,对反馈设备要求高,价格贵,系统结构复杂。 2.4 复合控制如图3所示 该图为干扰补偿的开环控制和按偏差的闭环控制相结合,复合控制的效果也比单一的反馈控制或者单一的开环控制的效果都好。 3、自动控制系统的组成 图4为一个简单控制系统实例,主要包括: 给定环节——用于产生输入到控制系统的指令信号。指令信号通常称为输入量或给定量,常用r来表示。 比较环节——用于将给定量与反馈量进行比较,比较环节的输出量等于两输入量的代数和。箭头上的符号表示输入在此相加或相减。给定量与反馈量的差值,称为偏差,常用e来表示。 控制器——接受偏差信号,通过转换与运算,产生控制量u,以改善系统的性能。控制量常用u来表示。 中间环节—— 它的作用是将控制信号进行变换、功率放大等,以便对被控对象进行控制。达到纠正偏差的目的。 被控对象G——它是要求实现自动控制的设备。它接受控制量并输出被控制量。系统输出量常用c来表示。不希望的、影响系统输出的信号,称为扰动,常用n来表示。 反馈环节——将输出量转换为主反馈信号的装置,主反馈是与输出成正比或成某种函数关系,但量纲与参考输入相同的信号,用b来表示。 随着的自动控制系统在各行业应用的不断加深,自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进,通过人才战略提高自身的市场竞争力,提高对应用自动控制系统客户的售后服务,保障自动控制系统的精准性,为该技术的应用发展打下坚实的基础。 控制系统论文:我国电气工程和自动化控制系统的具体应用 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1 电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指: 首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]. 其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面: 首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。 其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。 第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]. 2 电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]. (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 3 结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 控制系统论文:浅析过程控制仪表与过程控制系统 摘 要:现代工业生产过程,随着生产规模的不断扩大,生产过程的强化,对产品质量的严格要求,以及各公司间的激烈竞争,人工操作和一般的控制远远不能满足现代化生产的要求,工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设备,它是保证现代企业安全、优化、低耗和高效生产的主要技术手段。 关键词:过程控制 仪表 系统 1、过程控制仪表与控制系统 如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对象代表生产过程中的某个环节,控制对象输出的被控变量(T P L F等),经变送、转换成相应的信号,送显示、记录、调节与给定单元来的给定值进行比较,将偏差值进行一定运算后,发出信号控制执行单元的动作,将阀门开大或关小,改变控制量,直到被控变量与给定值相等。 2、控制系统的工作原理 2.1 液位控制系统 图中,检测变送器检测到水位高低,当水为高度与正常给定水位之间出现偏差时,调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀,使水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。 2.2 温度控制系统 它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度仪表测得的变化,并将其信号送至调节器与给定值进行比较,调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至调节阀,改变蒸汽量维持出口温度。 2.3 流量控制系统 它由管路、孔板和差压变送器、流量调节器和流量调节阀。控制目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孔板上、下游的差压接至差压变送器,将流量信号标准信号;该信号送至调节器与给定值进行比较,流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。 自控系统由被控对象、检测元件、控制器和调节阀四部分组成。组成方框图如下: 3、控制系统的分类 由于控制技术的广泛应用以及控制理论的发展,使得控制系统具有各种各样的形式,但总的来说分为两大类,即开环和闭环控制系统。 3.1 开环控制 这种控制方式又分两种、一种是按设定值进行控制。其操纵变量与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随之变化。另一种是按扰动量进行控制,即所谓前馈控制,如图:在蒸汽加热器中,若负荷为主要干扰,如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系,当扰动出现时,操纵变量随之变化。 3.2 闭环控制系统 系统的输出(被控变量)通过测量、变送环节,又返回到系统的输入端,与给定信号比较,以偏差的形式进入控制器,对系统起控制作用,整个系统构成一个封闭的反馈回路,这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。 4、结语 通过上面论述表明,自动化程度的完善就等于生产力的提高,虽然先期阶段增大了投资费用,然而在长期正常的运转中可以实现各项能源的节约,其特点十分显着,其取得的收益远远大于先期的投入。 控制系统论文:智能家居控制系统设计 摘要:本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点,工程设计事例等。 关键词:家庭控制器 自动监控 安全防范 l 引言 随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 3.1家庭通信 家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)电话线路 通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。 (3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端,实现双向传输数据信号。 3.2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。 3.3家庭安全防范 家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生 通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。 (2)防可燃气体泄漏 通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,同时通知家人及小区物业管理部门。 (3)防盗报警 防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关,在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。 (4)访客对讲 住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话,确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备,可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。 (5)紧急求救 当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时,按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别,由于是人在紧急情况下的求救信号,其误报的可能性很小。 4 智能家居控制系统类型 4.1系统类型 智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。 4.2基本特点 、功能、适用范围 (1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器,利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。 (2)采用HFC的智能家庭控制系统 采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了CableModem,利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 HFC网络采用共享方式,其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时,上网的速度会变慢。由于Cable Modem设备费用较高,用户网络的开通费用高。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了Cable Modem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造,就可实现数据和图像信号的共网传输。 (3)采用以太网的智能家庭控制系统 采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了以太网网卡,利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 以太网传输速率较高,传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求,由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆,由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程,用以太网实现数据和图像信号的双向传输。 (4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。 ·基本特点:采用一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术,一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器,一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点,每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备(电路)、存储器等。 LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps),其通信传输速度最大可达1.25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时,需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线,根据需要也可采用同轴电缆或电力线。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (5)采用KS485的智能家庭控制系统 采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第18、19、20页。 ·基本特点:KS485串行接口总线为主从式网络,它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线,它可以高速地进行远距离传输,传输速度与传输距离的技术指标如下:传输速率为10Mbit/s时,最大传输距离是12m;传输速率为1Mbit/s时,最大传输距离是120m;传输速率为100kbit/s时,最大传输距离是1200m。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (6)采用无线网的智能家庭控制系统 采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第24、25页。 ·基本特点:利用无线作为信息传输网,该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式,小区、楼内、户内无需布线,施工简单,可以节省施工的投资。 无线网的工作频率符合IEEE802.11b标准要求。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,不用敷设线路就可实现数据信号的传输。 5 系统设计及产品选用要点 5.1智能家庭控制系统类型的选用 新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程,宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。 5.2家庭控制器的选用 家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。 (1)家庭控制器功能的选用 家庭控制器通常具有以下功能: ·家庭防盗报警; ·家庭火灾报警; ·家庭燃气泄露报警; ·家庭紧急求助; ·远程设防与撤防; ·远程报警; ·访客对讲; ·家用电器监控; ·家用表具数据采集及处理; ·空调机监控; ·接入网接口; ·小区电子 公告; ·信息查询; ·家用设备报修等。 (2)家庭控制器功能的选择 在工程设计中,家庭控制器功能的选择可参见下表所示。 5.3总线技术及模块化设计 ·家庭控制器要求采用总线技术,如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10; ·家庭控制器要求采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。 5.4扩展功能 家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。 5.5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。 6 设备的安装 6.1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱 康居住宅家庭控制器功能设置表 级嗣 消防 安防 访客对讲 家电监控 表具数据远传 基本级(1A) 1.在住户内安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器。 具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。 1~2点 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 提高级(2A) 在室内安装可燃气体泄 漏自动报警装置。且能就地 发出声光报警信号。 1.在住户内两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门、及用台、外窗安装 人侵报警装置。 具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实 现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄 收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 先进级(3A) 1.在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置,当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置,且能就地发出声光报警信号。 2.在住户内设置火灾自动报警装置。 1.在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。 具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能,可实现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。 6.2家庭控制器 暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。 6.3可燃气体探测器 安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气,燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。 6.4感温探测器设置在厨房内,它吸顶棚安装。 6.5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,它吸顶棚安装。 6.6紧急按钮开关 设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5m~1.2m。 6,门(窗)磁开关 安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。 6.8玻璃破碎探测器 安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。 6.9被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器 安装在住户的主要通道、重要的房间内,它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。 6.10红外遥控器 安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。 7 工程设计实例 以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计,设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统,家庭控制器与户内各模块之间采用R.$485总线,家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息,所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第17页,二室户型家居控制平面图参见图1、2所示,家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。 在起居厅、卧室设置了感烟探测器,厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器,各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器,起居厅设置了被动红外侵入探测器,起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量;可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制;当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后,联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机;当有各种探测器报警后,联动警报发声器发出报警声音。 家庭控制器共提供13路输入:电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路,水表、门(窗)磁开关各2路。 家庭控制器共提供7路输出:警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。 三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计 8 设计中应注意的事项 当防火规范规定必须设置火灾报警系统时,感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器的设置及系统的构成须遵循《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的规定。 控制系统论文:电除尘器振打控制系统设计方法的改进 【摘要】:通过对某电厂一电除尘器的振打控制系统的现状的分析,提出提高电除尘器振打控制系统稳定性和自动化水平的方法,并根据现场工人多年的运行经验重新编写了振打程序。 【关键词】:可编程控制器;电除尘器;振打控制系统 我国是世界上大气污染最严重的国家之一,由于我国是以煤为主要能源的国家,大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染,其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。解决这一问题,就有必要对电除尘器振打控制部分进行研究分析,结合生产实际进行升级改造,从而提高电除尘器的可靠性。我国由于起步晚,技术基础底子薄,要满足国家的环保指标,其治理量大面广时间短,目前国内有少数企业在研究电除尘器集散控制系统并开始应用例如福建龙净环保股份有限公司等,大多数集成国外产品和自主开发少部分产品。国际上例如瑞典Flakt公司、德国Lurgi公司、美国GE公司、EE公司等均在研究电除尘技术。通过总结长期实验研究成果和消化吸收国剑。先进技术和经验开发研制出一批结构新颖的电除尘器。 1.电除尘器振打控制系统[:请记住我站域名/]结构分析 振打控制系统分为监控层,控制层,设备层三层。监控层由1台上位机组成,通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况,并可以直接在上位机上启动现场设备;控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成,它接受并执行监控层的指令,是控制系统的重要组成部分;设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。 改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机,给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC(非双机热备)作为主控制器,一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机,给电厂造成不可沽量的损失。 2.系统控制系统的改进 针对上述对某电厂一的电除尘器的振打控制系统的分析,针对性的提出了解决方案。 (1)考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下: a.种输入输出备用模块和一备用CPU,当系统控制系统故障时,可以在短时间内换掉故障的器件; b.对监控层提出了热备用的方案,即采用再提供一台工控机,使它与原有的工控机并列运行,大幅度的提高了系统的可靠性。 (2)基于现场工人对系统多年运行的经验,发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大,自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单,还需要人工手动操作。针对这种情况,由现场工人提出的控制方式,我们又重新编写了控制程序,提高了振动控制系统的自动化水平,达到了可无人值守。 a.自动:八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机,将灰排出。操作人员不需要任何操作,故障时系统自动停机。 b.半自动:操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期(八个料仓全部卸灰一次为一个周期),启劝后,系统按一定时序启停选取的阀门,达到运行周期时系统自动停止。 c.手动:操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。 在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下;当系统出现故障时,可切换止半自动的控制状态下运行,此时维修人员可以将故障的设备进行更换。 3.软件设计 编程软件使用MODICON编程软件concept2.5。考虑到系统运行的稳定性,所有的功能和模拟量计算、累积、比较及逻辑判断均在PLC内完成,在正常工作条件下,可独立对整个系统进行全自动控制,不需要上位机的参与。 软件由主程序和4个子程序(自动、半自动、手动、模拟量转换)组成。分别为自动、半自动、手动分配标志位,在主程序中循环检测三个标志位,检测到那个标志位置1则调用相应的子程序。这样程序运行周期短。自动子程序按运行周期设置一个计时器,随着计时器的递增达根据时序依次启停阀门,达到排灰的目的。 4.结语 该电厂的电除尘器改造后,系统自动化程度极大提高,降低了现场工人的工作量,同时工人误操作的几率下降,提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口,使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态,有利于全厂的调度。该系统自投运以来,用户反映良好,达到了预期的目标。 控制系统论文:对无线通信水下航模控制系统综述 1系统主要硬件电路设计 1.1HT6221键盘编码电路 不同的按键表示上升、下降、前进、后退、停车、左转、右转等控制信号,按键通过HT6221编码芯片编码后,OUT1输出38kHz的编码信号,通过507kHz中波调制后,经过功率放大、阻抗匹配,最后由L型天线输出.为了提高天线的辐射效率,L型天线与地面平行的部分采用20cm宽的铜板.HT6221键盘编码电路原理图如图3所示. 1.2频率调制与发射电路 MAX038是高频精密函数信号发生器,具有频率高、精度好等优点,广泛用于设计锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路,本系统采用MAX038产生507kHz基波信号,频率调制IN1输入的38kHz编码信号(图3所示OUT1)后,输出给功率放大电路.陆基控制平台的功率放大电路采用TI公司的OPA561芯片,OPA561是典型的电流型运放,满功率状态下有1MHz的带宽增益,具有外围电路简单、安装调试方便等优点.频率调制与功率放大电路如图4所示. 1.3电磁波接收与解调电路 水下航模的电磁波接收电路采用CD9088专用集成芯片.CD9088广泛用于设计调频收音机,具有从天线接收到鉴频级输出的全部功能,还具有搜索调谐、信号检测、静噪以及频率锁定环(FLL)等功能.CD9088输出的信号经过电容耦合后输出给功放电路TDA2822,经过放大后的输出信号采用TLC372电压比较器进行比较,输出端(图5OUT-MCU)接水下航模的控制核心MSP430单片机.电磁波接收电路的原理图如图5所示. 1.4红外光波发射、接收电路 红外光波发射电路采用TSAL6200红外发射器,红外发射端的协议为自定义协议,载波频率为38kHz的方波;红外光波接收电路采用TSOP138红外接收器,TSOP138有接收红外信号、内置信号放大、滤波、检波输出等功能.红外解调后的信号经过单片机处理,即可恢复出原编码信号.红外光波发射、接收电路原理如图6所示. 1.5直流电机驱动电路 直流电机采用L298N驱动芯片,通过MSP430单片机改变L298N芯片控制端的输入电平,实现电机正反转控制;通过MSP430单片机产生PWM波信号,调整直流电机的转速.为了减小由于电机在启停过程中产生的感应电动势对单片机I/O口的影响,采用光电耦合器将控制部分与电机驱动部分隔离开来,可减少电机驱动电路对单片机的干扰.直流电机驱动电路如图7所示. 2系统软件设计 2.1编码与解码程序设计 中波通信的编解码过程以及通信协议是本系统程序设计的关键[13].中波编码采用HT6221编码协议,该协议由一位起始码、16位地址码、16位数据码组成.其中16位地址码包括8个连续的“0”和8个连续的“1”,16位数据码由8位数据原码和8位数据反码构成.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示,用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示数据码中的“0”,用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示数据码中的“1”.对应的解码方式为:当单片机检测到起始码并读到连续的8个“0”和8个“1”后,随后接收的16位码便为数据码.红外通信的编解码方式参考了HT6221编码协议.该通信协议也是由起始码、16位数据码和结束码组成.其中16位数据码包括8位数据原码和8位数据反码.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示;数据码中的“0”采用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示,“1”采用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示;结束码采用4.5ms低电平表示.解码方式与中波通信过程相同. 2.2系统软件设计流程图 陆基控制平台没有微处理器,简化了系统的程序设计.水下航模采用MSP430单片机为控制核心,主要负责检测来自陆基控制平台的无线电波的解码信号,根据译码指令控制红外光波发射电路和状态指示电路,水下航模子系统流程图如图8(a)所示.水面传动单元同样采用MSP430超低功耗单片机检测红外光波接收电路的解码信号,根据解码指令控制直流电机驱动电路,完成牵引水下航模的升降和位移测量功能,并将当前的工作状态通过LCD显示,水面传动单元控制流程图如图8(b)所示[14]. 3系统测试与分析 3.1水下航模运行时间测试与分析 当L型天线的水平部分与水面距离为2m时,设定快速上升时间为3s,快速下降时间为4s,慢速上升时间为6s,慢速下降时间为8s,分五次测量的结果见表1.从表1可以看出,快速升降的时间最大误差为5%,而慢速升降的时间最大误差为10.6%,主要原因是水下航模在下降过程中受到向上的浮力作用而存在摆动,影响观察者判断其停止的准备位置. 3.2天线高度对电磁波通信的影响 水下航模离水面的距离为0.5m,天线距水面的距离变化范围为2~10m,通过陆基控制平台设定状态和水下航模指示灯状态的对应关系测试无线通讯建立是否有效,规定L1亮表示前进,L2亮表示倒退,L3亮表示停车,L4亮表示左转弯,L5亮表示右转弯.具体测试结果见表2.从表2可以看出,当天线高度为10m时,系统的指示运行状态与陆基控制平台设定的状态仍然一致,综合测试系统通信的误码率小于2%,说明在此范围内,天线与水下航模的垂直距离对无线电波的传输效率影响甚微.由于条件所限没有进行天线高度与通信建立有效性的完整实验,但是从理论分析可知,电磁波信号在水和空气的界面处存在剧烈的反射效应,在水中传播时也有比较强的衰减,因此,当天线离水面的距离足够远时,无线电波通信将失效. 3.3设定速度与实际速度对比情况 本系统所使用的电机在最大转速情况下提供给悬索的线速度为15cm/s,考虑到水下航模的重量对电机转速的影响,本系统结合光电门的实测速度,采用PID算法控制电机转速,表3给出了10组测定数据,水面传动单元带动水下航模升降的实际速度可以通过液晶显示屏观察.从表3可以看出,系统存在一定的测量误差,但是3次实际测量速度的平均值与设定值非常接近. 4结语 水下无线通信系统以两片MSP430单片机为控制核心,采用中波和红外光波通信,通过HT6221编码和CD9088解码完成了陆基控制平台与水下航模的电磁波通信,实验测试结果表明,频率为507kHz的电磁波在经过空气与水面的界面反射和水下衰减后,仍然能够在水下有效传输50cm以上,说明中波相比高频电磁波在水下无线通信系统中有更加优越的抗衰减特性.因此,系统模型可以广泛应用于浅水区域的信息采集和无线电传输,或者作为深水区域与陆基设备通讯的中继站,在国防、工业和智能 农业等方面有着广泛的应用前景.本系统采用了电磁波通信讯、红外光波通讯、电机精确控制、编码解码、数据动态显示等技术,具有较强综合性和扩展性,特别是可以借鉴无线传感器网络技术的设计思想,通过一个陆基控制平台,同时控制多个水下航模执行相同的控制指令,完成在一定水域的多个水下接受终端的控制过程,可用于水面防区的探测器布防和水雷布点,也可以用于精细养殖区域的水下精密监测. 控制系统论文:控制系统在纺织机械中的实用性 自动化率和自动化技术差距将我国的自动化设备水平和纺机技术结合起来综合考虑,我国的整体水平与国际的纺机自动化技术水平差距显着。不过,对于不同的纺机产品来说他们有不同的差异。首先,是我国的纺织工业设备的水平只有占总体的四分之一能够达到国际的先进标准;再者,我国的棉织和制造新设备在技术上也只是达到了国际90年代的水平,可见我国的科技是多么的落后;再其次,毛纺织、印染类机械与国际水平的差异也相当明显。以上所述,不计这些在技术指标方便出现的差异,我国的纺机产品的设计理念和是否拥有可靠性也与国际有着非常大的差异。引起人们关注的是,整个纺机行业的自动化率国际站整体的50%,而我国的纺机自动化率也只能占了其中的15%~20%。 纺机机械工艺复杂、程序繁琐,因此各种不同的纺织机械,他们对于自动化的需求也各有不同,出现了五花八门的形式。不同的控制装置在不同的纺织设备上发挥着不同的价值,来满足纺机行业的需求,来提高纺机的效率。梳棉机近年来纺机采用计算机来控制自调匀整装置,提高高速时的控制效果,特别可以消除滞后现象。立达(Rieter)公司的C4-A型梳棉机釆用了混合环式自调匀整装置,用闭路循环方式,通过对一对阶梯罗拉进行检测,调控给棉罗拉速度来控制长片段的匀整;釆用联控形式(扰动可变补偿)来控制短片段匀整,即在出口处通过称量棉网重量,发现棉网超标立即进行调整,控制过程的干预是通过调控棉罗拉的速度来完成的。立达(Rieter)公司研制成的C.I.S.纺纱自动化生产线,在清缸工序中釆用了Aero-feed散棉喂给装置,再用ABC-Control型处理机控制清缸连续化和自动化生产线。操作人员可以通过VDU彩色图表管理机台,取代了开棉、清棉和梳棉的人工中心控制,具有控制、监视、报警和记录等多种功能。2.2并条机自调匀整是并条机自动化内容中很重要的一个动作。这种方法实现了棉条条干均匀,能够使纱的粗细相同,否则在纺机织布的时候,很容易引起细的纱出现断头现象。综合以上情况的叙述,如果在纺织过程中发现条干过粗或者过细,就需要利用设备来检测出来,并能够对这种情况及时作出调整,来达到符合要求的目标,以免事后无法挽回。自动调节的过程重点是要检测,然后在经过计算机的处理,最后运用电动机调频来进行操作。这一系列的自动化机制体系,是相当复杂的过程,而且难度也是很大。我国的产品水品在国际上还是比较落后,所以,这样的设备目前仍然需要从国外引进。 细纱机细纱机在落纱环节方面,传统的方式是采用人工换管,人工接头,细纱机的锭数以前采用人工换管和人工接断头的方法。每台细纱机的锭数都很少,而现在细纱机的技术有所进步,锭数从起初的300个到了现在的1000左右,如果仍然用人工换管,那么不但产生的断头多,而且纺织的效率也会大大降低,消耗工人的劳动量。其实,造成断头的原因是由纱管形状和张力的大小来决定的,双速电动机是一种能够解决此问题的一个最佳方式,可以有效的减少断头情况的发生。粗纱机有细纱必有粗纱,粗纱是用粗纱机来制作的,他的原理在于要将熟的棉条进行拉伸后处理,进一步分离度,有利于之后细纱机对细纱的加工。传统的粗纱机是采用了电动机,粗纱机的作用是将熟棉条进行拉伸后形成粗纱,以进一步增加取向和分离度,利于后道细纱机的加工。粗纱机的人机界面使用触摸屏,应用PLC来进行控制,传统的粗纱机也采用了运用电动机的方法由多种机构分别传动及升降。络筒机我国当前的络筒机结构主要是采用了电子齿轮和电子凸轮的数码结构,也就是由单锭来进行传动。可是由于机械上的电机没有能够直接进行传动的连接,所以用高速精密的计算控制来做辅助,就可以方便的高速精密的交叉卷绕,织纱的速度远超过了传统的络筒机,有效的提高了织纱效率。无梭织机随着机械自动化技术在社会上的广泛应用和推广,迎合趋势,有一种新的技术,无梭织机技术,这种技术在不断提高创新水平,也使得纺机技术得到了新的突破,不断实现自动化。现在有些汽车的程序控制就是运用其中的原理,像汽车的开关程序控制,他能够在规定的时间内给车自动加油,自动收集计算数据、将织机的各种参数显示出来,其中包括他的产量和效率等等的原因分析,这样就大大提高了生产效率。机械自动化的现在,电子选色,计算机自动纺织纺织品,还可以通过变换编织图形还改变编织物的图案。 实现纺机技术的自动化、科技化,领先化,是我们首要面对的课题,同样,这也是一个难以攻破的难关。时展的今天,我们国家在一些技术的发展上仍然落后于其他国家,在国际上没有优势地位,这与科技人员的探索精神不够强烈密不可分,虽然纺机行业自动化相对传统有所进步,但仍有很多严重的不足。政府应正视纺织机械的现代化进程,加大对自动控制设备的改进力度,与国际接轨,提高产品效率,节约社会资源,走可持续发展道路。 控制系统论文:射流混药农业控制系统 目前,我国农药的有效利用率仅为20%~40%,喷施的大部分农药流失到了环境中,不仅浪费资源,而且造成环境污染[1].提高植保机械技术水平,进行高效、低污染施药技术研究及机具开发是一项迫切的任务[2].射流混合技术[3]是利用管道中水的能量直接吸入液体农药,它在石油化工行业已经得到了广泛的应用,但在植保机械方面应用得还比较少.射流混药不但可以减少药液对机件的损害,降低对机件的要求,而且节约了使用过程中多余的农药,减少了农药的倾倒所造成的污染[4].因此,研制和开发在线射流自动混药装置,是安全、可靠、高效使用农药,以及降低残留物对环境污染的关键之一,同时也是发展植保机械的有力措施[5].对于在线射流混药[6],前人已经对其机理进行了相应研究,例如,何培杰等[7]对射流混药装置的混合管进行了数值模拟,得出了径向速度和轴向速度在混合管内的分布规律.邱白晶等[8]建立了射流混药装置数学模型,确定了射流混药装置数值模拟方案,并根据试验参数设计了射流混药器,进行了射流混药测试研究.但是存在的问题是混药比值远达不到实际生产中所需混药比要求,且无法精确控制射流混药器的进药量.为了解决上述问题,文中设计一种基于DSP和LabVIEW的在线射流混药控制系统,以增大混药比的可调范围,实现药量的精确控制. 1在线射流混药装置的结构 在线射流混药装置的结构如图1所示,由仪器控制柜、异步电动机、柱塞泵、电控阀、射流混药器、喷杆、电动机驱动模块、单向阀、流量传感器、压力传感器、转速传感器等装置构成.采用三相异步电动机为动力源,自行设计电动机的驱动板,利用TMS320F2812DSP的EV模块实现电动机的调速.电动机通过联轴器带动柱塞泵进而控制混药器进水口的流量.在线射流混药装置的核心部件射流混药器如图2所示,其基本结构参数:射流嘴收敛角α为16°,扩散管扩散角β为8°,混合管长度L为17.04mm,混合管直径dt为3.55mm,吸入角度γ为60°.在混药器进药口安装了流量控制阀,通过DSP的D/A模块控制阀门的开度来实时调节混药器进药量.在射流混药器的进水口、进药口及出水口都分别安装有压力及流量传感器,传感器的模拟信号通过DSP的A/D模块采集,DSP通过RS232将数据传给上位机.上位机实时显示管道中混药前后水的流量及压力的变化并保存试验数据. 2系统硬件组成 射流混药系统硬件组成如图3所示. 2.1工控机、TMS320F2812DSP处理器工控机作为上位机提供试验所需的基本参量如水流量和药流量等信息要求,通过RS232接口传递给TMS320F2812DSP处理器.DSP处理器的功能为采集流量、压力、转速信号,输出电动调节阀的控制信号,进行三相异步电动机的变频调速.同时,DSP将采集的信号通过RS232上传回工控机,实现数据信号的实时显示和保存. 2.2实时信号采集由于射流混药器的流量传感器、压力传感器及电动机转速传感器输出4~20mA的模拟信号,而DSP处理器的I/O口只能接受3.3V的电压信号,所以选用光电隔离芯片TLP521,对传感器检测信号进行转化,处理后的检测信号送入DSP的A/D模块. 2.3变量执行器变量执行器主要由三相异步电动机和高精度电控调节阀构成.三相异步电动机的控制芯片选用TI公司的TMS320F2812DSP,其硬件电路主要由DSP控制电路、供电电路、驱动电路、信号处理电路等组成.DSP输出的PWM信号经过光电隔离后送入驱动芯片,由驱动芯片驱动MOSFET,由其组成的三相全桥驱动电路对电动机进行控制.高精度电控调节阀的工作电压为24VDC,接受0~10V或4~20mA的模拟量控制信号,为此采用DAC8532扩展了DSP的D/A模块,通过D/A模块输出的模拟信号控制阀门的开度,进而控制进药口药液流量. 3系统软件设计 3.1系统的上位机软件设计选用LabVIEW为开发平台,设计简单友好的人机交互界面,实现数据的实时显示及实时保存,能够根据实际要求适时改变射流混药器的进水量和进药量.同时利用串口与下位机DSP进行实时通信.其人机交互界面如图4所示. 3.2系统的下位机软件设计系统的下位机软件采用C语言开发,软件的设计采用了模块化的方法.第1步对水流量控制模块进行设计.通过对电动机转速和管道中水的流量进行标定,拟合得电动机转速与水流量的关系曲线(见图5),函数关系为Qw=0.018n+0.84,(1)式中:Qw为管道中水的流量,L/min;n为电动机转速,r/min.电动机控制程序中定义Qw为给定管道中水的流量,n为给定电动机转速,nt为测得的电动机转速,则水流量的控制流程如图6所示.第2步对药量控制模块进行设计.在高精度电控调节阀的前后安装压力传感器,阀前安装流量传感器,通过DSP的D/A模块输出的电压信号控制电控阀的开度,进而对药流量调节.由于电控阀为机械装置,所以存在几十ms的响应时间和延迟时间,但是对试验结果影响极小.对电控阀两端的控制电压和实际药流量进行标定,得出药流量与电控阀的输入电压之间的关系曲线,如图7所示.图中U为电由图7可知,当药流量小于0.29mL/s时,电控阀的输入电压与实际药流量基本为线性关系;当药流量大于0.29mL/s时,两者的关系曲线近似为二次曲线,拟合得到两者的函数关系式为。 4控制系统试验 4.1试验方案设计流量控制是影响混药效果的主要因素,为了验证本控制系统的实际控制效果,对系统的软件及硬件进行综合测试.在水箱和药箱中分别加入纯水和红色的染色剂,用红色染色剂代替药原液,进行流量控制测试研究.试验分为水流量跟踪试验、药液吸入量随水流量的变化试验、不同混合比情况下药液的控制试验。 4.2水流量控制跟踪性能测试为了检测水流量控制系统的性能,测试了在电动机不同转速工况下,流量管道中水流量的跟踪性能,测试结果如表1所示,QT为目标水流量,QP为实际水流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.试验表明,实际水流量能够较好地跟踪目标水流量.水流量控制系统的相对误差在2%以内. 4.3药液吸入量随水流量变化试验在不加入药液控制系统的情况下,测试在电动机不同转速工况下,混药比值及变化情况.试验结果见表2.表中n为电动机转速;Qw1为试验所得水流量,L/min,为了计算混药比,把单位转化为mL/s后的水流量用Qw2表示;QM为药流量;R为计算所得混药比.由表2可见,未设置药液控制系统时,随电动机转速增大,射流器吸入的水流量与药流量的比值即计算混药比值逐渐减小,但变化不大,其变化关系如图9所示.由表2及图9可知,该混药比的量值仅为(5~8)∶1,与实用施药过程中混药比(一般为几百∶1)[9-10]相差甚远. 按正常混药比(设为200∶1)计算,表2中工况所需吸入的药量范围应为0.72~1.63mL/s,而试验中吸入药量范围达18.16~65.15mL/s.说明此时射流器吸入的药液量远远大于所需吸入的农药量,即此时的混药比不能满足实用要求,这将导致无法在实际的混药机具上实施有效混药.为此必须加设药液控制系统,以实现对混药浓度的精确控制. 4.4药原液控制跟踪性能试验在加入药液控制系统以后,在恒定水流量的情况下,模拟实际混药过程,改变混药比,增大混药比的调节范围,测试药原液的跟踪情况.设定电动机转速分别为830r/min,水流量为16.61L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表3,其中QMT为目标药流量,QMP实际药流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.为了保证测试结果的可靠性,设计了对比试验,设定电动机转速为430r/min,水流量为8.7L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表4.由表3,4可知,在加入药原液控制系统以后,无论电动机转速在830r/min还是430r/min的情况下,尽管改变了水药的混合比,但是实际药流量都能够跟踪目标药流量,且可以获得相对误差在3%以内的控制精度.可见混药控制系统对增大混药比的可调宽度、提高射流混药器的控制精度发挥了关键作用. 5结论 以DSP和LabVIEW为核心设计了一套在线射流混药浓度控制系统,解决了射流混药器混药比可调范围窄、控制精度低的问题,提高了混药的精度,能够根据实际要求适时调节混药比,实现精确智能混药.为射流混药机具的生产实用提供依据.1)该控制系统能实现对水量、药量的精确控制,从而可以获得适合实用的混药比值,显着(数十倍)增加混药比的调节宽度,优化控制性能,节能增效,提高安全性.2)水流量和药流量跟踪性能试验表明,水流量控制系统的相对误差在2%以内,药流量的控制系统的相对误差在3%以内.3)系统简便实用,能够根据实际施药过程,实时调节水流量和药流量,实现变量混药. 控制系统论文:城乡交通灯控制系统电路设计 摘要:分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词:交通控制 交通灯 时间发生器 定时器 1 引言 随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此,笔者进行了深入的研究,以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 图1 2 交通灯控制系统设计 城市路通信号控制系统大体上分为三种类型:定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型,应根据其应用场合及特点加以确定。其中,第一种类型以其成本低,设计简单,安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的城乡交通灯控制系统就属于该种类型。该交通灯控制系统主要由时间发生器电路、光电检测电路、控制电路等几个部分组成。其系统原理图如图1所示。 1.1 时间发生器电路 时间发生器电路由一片74191、时钟脉冲产生电路和几个门电路构成,其中时钟脉冲产生电路如图2所示。时钟脉冲产生电路用一片555定时器业构成多谐振荡器,设计脉冲周期为4s,其计算公式为:T1=(2R2+R1) Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF,以此信号作为74191的CP。74191的四个状态输出端QAQBQCQD可用四个门电路进行译码。当QAQBQCQD=0000时,电路输出低电平信号给D触发器和控制电路的IO输入端;而当QAQBQCQD=1000时,电路输出高电平信号给黄灯驱动电路。74191接成减计数工作状态,LD信号由控制电路的O1提供,应将置数输入端A、C接高电平Vcc,B、D端接D触发器的输出端,还可根据D触发器的不同输出状态置入数5和数15。 2.2 控制电路 控制电路主要由单稳态触发器、RC电路和反相器构成、电路如图3所示。该电路有两个输入端和三个输出端。当QAQBQCQD=0000时,输入端IO为低电平,此时信号将直接经O1输出给LD以进行异步置数,因此74191的0000状态持续时间很短暂。输入端I1由光电检测电路的输出信号提供,当有车辆时,输出低电平;无车辆时输出高电平。输出信号O1=I1,而输出信号O2而由I1经反相器、RC电路和一单稳态电路得来。O1的作用是当乡间道无车辆时,保持主干道绿灯亮,乡间道红灯亮。当主干道绿灯变亮并检测到乡间道有车辆(即I1=0)时 ,O2触发单稳态电路并维持主干道绿灯亮66s,即T2 = RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。 图3 2.3 光电检测电路 光电检测电路由光源和光电三极管构成,该电路可根据需要选择现成产品,如CP850系列的CP851,该器件的光电传感器输距离可达15m。 2.4 交通灯控制及驱动电路 交通灯控制电路由一个D触发器、一个三输入或门和两个反相器组成,其电路如图3所示。D触发器的作用是在乡间道非常繁忙时,对红绿灯的转换进行控制。三输入端或门的作用是当乡间道无车辆和主干道绿灯刚亮而乡间道就有车通过时维持主干道绿灯亮时间大于60s。 由于红绿灯的功率较大(十几瓦),一般集成门电路无法驱动,因此需要设计一个特定的驱动电路,该电路可用功率管和高驱动能力的电源构成,具体电路如图4所示。功率管及电源大小可根据交通灯的功率进行计算。电路仿真时,可用一小灯泡直接接在门电路的后面。 3 结束语 根据交通灯控制系统的逻辑电路,笔者采用加拿大交换图像技术有限公司推出的Electronics Work Bench(简称EWB)软件进行了仿真实验[4]。在众多的电路仿真软件中,EWB的工作 界面非常直观。仿真过程中,用光电检测器来模拟现场的各种情况,结果表明,该系统完全可以达到设计要求。 控制系统论文:浅议计算机联锁控制系统在北京城铁中的应用 论文关键词: 城市轨道交通 计算机 联锁 论文摘要: 介绍了北京城市轨道交通计算机联锁控制系统在系统结构方面的硬件改进, 阐述了诸如扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等特殊联锁功能和与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能的软件实现。 考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性, 北京城市轨道交通13 号线信号计算机联锁控制系统, 采用铁科院开发研制的T YJL2Ⅱ 型系统。虽然此系统已在全路400 余个站场投入使用, 但在满足现有的各项技术条件要求, 实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系, 确保列车运行安全的同时, 还必须进行一系列的改进和完善, 以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能, 并实现与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能。 1 系统结构的改进 根据北京城市轨道交通的特点, 对T YJL2Ⅱ 型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。 1. 各站通常不设信号维修人员, 为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行, 将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中, 使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲, 对站场简单的车站, 直接将监控机安装在联锁机柜内, 取消联锁总线的切换电路。A 监控机和A 控制台随着A 联锁机的切换而切换, B 监控机和B 控制台也如此。而对站场复杂的车站, 除切换方式同简单车站外, 仍采用原有TYJL2Ⅱ 型计算机联锁系统的结构, 保留联锁总线的切换电路。 2. 由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制, 且通常采用中心集中控制方式, 因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC 分机的接口, 接收中心集中控制时的命令信息, 并向中心发送本站的表示信息, 接口采用RS2422 双网结构。车站分散控制时, 系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计, 使操作方式更加方便灵活。 3. 为了便于维修, 计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U 标准, 计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时, 为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求, 系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上, 计算机层、电源层在下。 4. 在保持原有T YJL2Ⅱ 型计算机联锁系统电路结构不变的情况下, 为提高系统的可靠性和抗干扰能力, 采取的措施主要包括: 提高印制板采用的芯片等级, 按5V 计算机电路与12V 采集、驱动电路分别布线, 并且分开设置接插件; 在接口架的驱动条件线上增加防雷器件; 采集、驱动32 芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。 2 系统特殊联锁功能的实现 由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能, 因此在联锁软件中又增加了相应的模块, 具体可分为3 类。 1. 原联锁软件中没有与其类似的功能, 需要建立全新的算法, 增加新模块。如, 扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关; 扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法, 并予以实现, 完成扣车作业。 2. 原联锁软件中有与其类似的功能, 可利用原有算法。如, 紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似, 其技术条件也基本相同。因此, 可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法, 在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。 3. 原联锁软件中虽有与其类似的功能, 但需对其算法稍加修改。如, 轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同, 二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中, 去掉区段占用检查条件, 就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下, 且人工确认该道岔区段无车时, 可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。 虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的, 算法的确定也是不同的, 但由于原有的TYJL2 Ⅱ 型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的, 新增加或修改的模块也均按此原则设计, 不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。 3 安全编码逻辑功能的实现 北京城市轨道交通计算机联锁控制系统, 增加了与ATP 系统结合的安全编码逻辑功能, 并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式, 遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法, 如需增加或改动某个环节, 也只需增加或改动相应的模块。 与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2 部分。其中, 静态数据包括: 与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息, 如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言, 对于非道岔区段, 每1 个轨道区段均设有1 套速度码继电器和1 个编码模块, 并入链; 对于道岔区段, 考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2 套独立的速度码继电器, 因此也分设2 个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层, 以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后, 在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块, 可以实现与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2 类程序, 一类是不受进路控制的编码模块, 另一类是受进路控制的编码模块处理程序, 二者的区别在于模块扫描方式的不同, 不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描, 受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。 与ATP 系统结合的安全逻辑编码软件的实现, 无论是数据结构还是程序结构, 都借鉴了联锁逻辑运算模块在提高软件可靠性和安全性方面的经验。为减少形成危险侧错误输出的可能性, 软件采用冗余编码方式, 将有关安全的编码信息按不同规则分别存储于不同的缓冲区, 使用时需比较一致才认为其有效。同时, 软件采用分层递进的网络结构, 上一层的错误会被下一层发现, 不会由于错误扩展导致系统级错误。此外, 软件对可能发生的错误视情况不同, 采取不同的方式进行处理。对于数据错误, 程序从发现错误层开始终止执行, 对已进行的处理采取程序卷回的方法恢复执行命令前的状态, 并给出相应的提示。当影响安全的关键缓冲区发现错误后, 程序将采取切断输出的措施。对于硬件故障引起的错误, 如果硬件故障导致发生的错误是不影响安全的, 那么程序将给出报警提示, 并将故障可能影响的信息置为安全侧。如果当硬件故障可能导致发生影响安全的错误时, 程序将采取停止工作的措施。 4 结束语 北京市城市轨道交通计算机联锁控制系统是国内城轨领域首次采用国产计算机联锁设备。由于联锁控制系统在性能等方面具有强大的优势, 改进后的系统结构更为合理, 特殊联锁功能的实现方式安全可靠, 并成功地增加了与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能, 完全满足了现场运营的实际要求, 因此, 在运营期间, 信号系统以运营状况稳定、性能安全可靠、维护便利, 获得了用户的认可, 并在提高作业效率, 改善 劳动条件等方面收到了良好的使用效果。 控制系统论文:有关机械制造中的安全控制系统 引言 机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于机械制造中的安全控制系统相关问题进行分析。 1 安全控制系统 所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。 从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。 安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。 常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。 2 安全逻辑控制设备 逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。 2.1 安全继电器 安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。 该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。 2.2 安全可编程控制器 安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。 对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。 输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。 安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。 在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。 2.3 安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。 3 结论 安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。 控制系统论文:基于单片机的微小型无人直升机姿态控制系统的设计 [摘要]本文主要介绍了一款微小型无人直升机的整体控制系统,完成了基于单片机技术的姿态控制系统的硬件设计,并且完成了检测信号的模拟输出和舵机控制的试验。 [关键词]微小型无人直升机 单片机 姿态控制系统 一、控制系统总体方案 整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分,机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面,地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况,由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行,并可对飞行中出现的各种情况及时处理,确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路:一条负责传送图像,一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台,前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息,后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断,帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括:飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。 二、姿态控制系统 微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态,或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路,通过传感器得到微小型直升机的姿态信号,然后与要求控制的姿态信号进行比较,通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。 其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号,可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果,然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号,输出到控制电路。 三、控制系统的硬件实现 对于一般微小型无人直升机而言,其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择,因为其成本低,体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统,选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202,它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化,并输出PWM信号给单片机进行处理。由于飞行有3个姿态角,所以要用2片ADXL202。 单片机处于系统的主导地位,是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后,将数据结果转化为控制信号输出到舵机,或者利用数据传输模块,传回到地面接收装置,从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求,为了保证其电源的稳定性,我们还设计了电源稳压保护电路。 直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向,横滚和俯仰),每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较,得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差,由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路,经过单片机处理和接收机信号比较后输出,采用单片机脉冲计数的方法,向舵机输出PWM类型的控制指令,操纵舵机的变化,控制保持飞机的姿态。 在基于单片机的姿态测控系统中,选用舵机作为执行器件,控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中,一方面需要完成单片机的控制指令输出,从而控制航向变化和航向保持,另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同,但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比,利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。 四、软件设计及调试 微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号,即遥控器的三通道PWM信号,ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的,首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换,比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态,即输出信号是遥控器的输入信号,中间不经过处理;如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号,如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度,就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。 PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式,当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时,CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变,同时触发一次中断,实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求,设计了试验程序,来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动,然后转回平衡位置,以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。 经过调试,用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动,方向和延迟都正确。