光通信技术论文:光通信技术现状及其发展趋势探讨 【摘要】 随着科学技术的不断发展,通信技术的发展在一定的程度上满足了人们工作、生活和学习的需求。尤其是光通信技术的发展,使得长距离、大容量传输成为可能。基于这样的状况,本文对光通信技术的发展现状,以及未来的发展趋势进行了简要的分析与研究。 【关键词】 光通信 光网络 全光通信 前言:光通信是以光导纤维(即光纤)为传输媒质,以光波作为载波的一种通信方式。光通信涉及的技术领域包括光器件、光传输、光信号处理、光交换技术、光网络技术以及光网络的融合技术等等。光通信正朝着高速率、大容量。长距离、网络化、智能化的方向发展。本文主要对光通信技术现今的发展状况,以及在今后的发展趋势进行了简要的阐述。 一、目前光通信技术的发展现状 1.1密集播分复用技术 密集波分复用技术简称DWDM,是光纤数据的一种传输技术,该种技术是利用激光的波长,按照比特位并行传输或字符串行传输方式在光纤内传送数据。DWDM是光网络的重要组成部分,它可以让IP协议、ATM和同步光纤网络、同步数字序列协议下承载的电子邮件、视频、多媒体、数据和语音等数据都通过统一的光纤层传输。在被开发后,基于其能在很大的程度上提高了光纤系统对于信息数据的传输量,而被广泛关注与应用。 1.2光纤接入网技术 光纤接入网,指的是在接入网过程中,利用光纤为核心的传输媒质,以此来实现用户数据信息传递的形式。光纤接入网并不是传统意义方面光纤传输系统,实际上是针对接入网环境中,所设计的较为特殊的光纤传输网络。光纤接入网主要有以下几方面的特点,其一是网络覆盖范围一般较小,在实际应用过程中不需要中继器,基于众多用户的信息数据共享光纤,导致光功率及波长的配比,存在需要利用光纤放大器来进行功率补偿的状况。其二是满足各种宽带业务的传输,并且传输质量好、数据信息传递的可靠性较高。其三是光纤接入网所应用的范围较为广阔。其四是,该项技术投放使用的过程中投资成本大,在网络管理方面较为复杂,在远端供电方面较难。 1.3 EDFA技术 EDFA是掺铒光纤放大器的缩写,是对数据信号光放大的有源光器件。基于EDFA工作时的波长为1550nm,与光纤的较低损耗波段较为一致,并且该种技术研发至今比较成熟,在实际中得到广泛的应用。掺铒光纤就是EDFA的核心元件,掺铒光纤主要将石英光纤当做基质材料,在其纤芯当中融入了相应比例稀土原素铒离子。在一定的泵浦光注入到掺铒光纤中时,铒离子从低能级直接被激发到高能级,基于铒离子在高能级时寿命较短,这就使得较快以非辐射跃迁的状态,直接到较高能级上,与此同时在该能级以及低能级间迅速形成粒子数反转形式的分布。EDFA的特点是体积相对较小、功耗损耗较低、使用便捷等。能够根据用户实际使用的情况,安装在不同的应用系统中。 二、光通信技术未来的发展趋势 2.1全光网络的发展 全光网络是指信号只在进出网络时才进行电和光,以及光和电的转换,在网络数据信息传输的过程中,将会以光的形式存在。因为在整个传输过程中没有电的处理,所以PDH、SDH、ATM等各种传送方式均可使用,提高了网络资源的利用率。全光网络在未来的发展中,实际的应用中数据会以更快的速度进行传输,因为数据信息仅是以光的形式进行编码。消除光电转换是全光网络技术的关键工作,将使数据信息传输速率要达到万亿位级。一个经常引用的统计数据说光纤具有25万亿到75万亿位/秒的理论容量,并把这个数据与其速率通常以百万位计的铜线来进行比较,进而体现其优势。所以,在未来的发展中实现全光网络将会是提高信息数据传输技术的有效途径。 2.2 WDM技术的发展 对于WDM技术的研发和研究发现,该项技术最大的优势基于是资金成本较低。WDM是光域上的一种复用技术,形成光层的网络既全光网,是光通讯当中相对较高的阶段。建立一个以WDM和光交叉连接为基础光网络层,实现用户终端到终端形式的全光网连接,利用纯粹的全光网来消除光电转换的阻碍,将是未来的趋势。这种技术仍是基于点到点的形式,但是点到点的WDM通信技术,是实现全光网通信最重要的一步,其应用和实践将对全光网的发展起到重要的作用。 三、结论 在科学技术不断发展的进程中,光通信技术的应用较为广泛,从而使得网络通信中的信息与数字的传输能力大大的提升。随着光器件等关键技术的突破将加快全光网络技术的实现。 光通信技术论文:光通信技术在物联网中的应用探索 摘 要:物联网技术与光通信技术的结合,对于现代信息发展具有 重大意义,也是技术发展的方向。文章通过认识光通信技术与物联网,透视物联网基本结构,探索两个技术融合的现实应用,分析光通信技术在物联网技术发展中的现实意义。 关键词:光通信技术;物联网;宽带;媒介 中国通信技术近些年发展十分迅速,尤其电子通信技术日渐发达,普遍在全国领域内使用。光通信技术也发展成熟。光通信技术作为以光波作为传输媒介的技术,具有传输频带宽、容纳信息量大、抵抗电磁干扰能力强等传播特征。因此在结构复杂。内容庞大的物联网当中得到很好的运用。物联网的概念自从提出之后,就被社会各界高度关注,在全球范围内翻起了以物联网为中心的经济与技术大潮。 1 基本概念 光通信技术,就是以光波作为传送信息媒介的通信方式。与无线电波通信技术相同,光通信技术也属于电磁波通信技术,然而光波频率比无线电波的要高,波长较短,因此传播时信息容量更大。光通信技术主要有两种方式:光纤与无线,表现出高度带动性、渗透性与创造性。在信号覆盖与传播上有着显著优点。目前中国光通信技术发展相对成熟,以廉价灵活的传输特点,被运用到诸多领域内。 物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,依照原定程序协议,将现实中任何物体与互联网连接,通过信息交换与通讯,实现智能化识别、定位、监控、管理物体的网络。物联网物体本身与网络无关,是人们生产生活中存在的千万事物,在安装上传感器之后,与目前网络数据信息库链接,让人们直接去认识、管理这些事物。物联网的概念随着社会经济与科技发展,是不断演变,与概念刚提出时有了很大改进,涵盖范畴日益丰富。物联网核心能力是运输可靠、感知全面以及处理职能化这三个方面。它可以将识别的物件信息,通过场景感知,将信息聚合一起进行无缝连接处理。 尚前,光通信技术在物联网结构中发挥着巨大功能。两者互相结合,在工业、环境、军事、医疗、保健等人们各种日常生活与商务生产领域体现出优越的实用价值,造福人类生活。物联网中光通信技术主要有:光纤传感、射频识别、WiFi等近距离无线光通信技术、还有GPRS、3G、4G 移动通信技术等长距离无线通信技术。科研工作者们已经开始着手将光通信技术引入互联网终端,实现远距离的互联网检测控制、维护管理与正常运营。 2 物联网的基本结构 物质结构决定其用途,物联网也如此。物联网的分层结构模型,决定其工作环节依照顺序进行,逐步实现每一项技术功能。现在,物联网科研者普遍将物联网结构分为三个层面:感知层、网络层、应用层,每个层面的主要内容,见表1。 ①感知层,物联网最低层次组织,是物联网技术的基础层次,负责获取物体信息感知与获取。我们常见的硬件设施有摄像头、传感器网络、二维码标签和识读器、视频检测标识等。 ②网络层位于物联网技术的中间层次,连接感知层与应用层,完成数据信息的长距离运输与管理任务,直接地讲就是信息传播的桥梁,将感知层获取采集的数据信息,传送到终端应用层。其实现方式就是我们常见的各种通信网络,如GPRS、3G、4G 移动通信网络,蜂窝无线通信网络、有线通信等方式。 ③应用层,是物联网最上层,主要对数据进行运用,或者进行智能处理,将具体数据信息应用在行业当中。其表达方式就是终端显示器与数据库等,能够直接表现数据信息的平台。 物联网的基本结构决定了其对数据信息的感知、传输以及智能处理的功能。正是物联网职能、便捷的功能,决定其广泛的应用前景。 3 光通信技术在物联网中的应用现状 3.1 物联网感知层的应用 光通信技术在物联网感知层上的应用,主要形式是光纤传感技术。在光导纤维与光纤通信技术的迅猛发展形势下,光纤传感技术也同步发展起来。它是以光为载体,光纤为煤质传输信息的崭新传感技术,属于光子技术领域。光纤传感技术基本工作原理,是光波在光纤中传播时,光波主要性质会随着外界环境变化而产生物理改变。将光纤传感技术与光纤通信技术结合一起,是构建网络化与矩阵化传感体系的发展方向。光纤宽带性的特点,可以将多种传感器集中使用在单个光纤中,对多个目标进行测量,因此在物联网感知层上可以表现明显优势。 光通信技术为互联网感知层信息采集提供更好的质量保证,连接起物理世界转向信息世界的关键环节。无线光通信技术,是光与无线通信技术的结合物,利用频率高波长短特征,其通信宽带是WiFi的104 倍,4G 移动通信的100倍。 光通信技术在在RFID系统中的运用。光传感与通信技术在RFID系统上,实现电子标签与读写器两者近距离无线通信,准确识别物体上的电子标签,读取其中的数据信息。目前,光传感技术主要读取无源电子标签,改变了传统无线信号射频短的不足,提高了RFID系统的感应能力。RFID读写器对于光通信技术应用,是与互联网网络层的接入当中,创建双向功能的网关设备,将其与RFID系统相互协作与融合起来,对物品信息进行实时共享。在实际应用中,利用光通信技术的RFID系统,很好延长读写器与网络层连接距离,将读写器直接变成职能终端,更方便地接入移动通信网络。另外就是,光通信技术可以感应多个电子标签,并能防止信息之间相互冲突,减少信息干扰,保证数据信息的安全。 光通信技术在无线传感网络中的运用。传统无线网络的传感器随机分布,处理单元与通信单元自行组织。这种不稳定结构只能完成近距离传感、通信,传输距离也比较短。融合光通信技术之后,可以进行长距离传输,距离可以达到100 m。 3.2 物联网网络层应用 互联网目前信息有线通信方式中,主要就是光纤通信。以光波为媒介的传送形式,光纤通信技术可以容纳更多信息量,实现快速传播不受干扰,还可以进行长距离传输。无论是传输速度距离,还是信息安全方面,都具有无可替代的优势。并且光通信技术建设便于铺设,可以进行现20 THz 的宽带接入,十分适合物联网大数据传输需求。 GPRS在我国已成熟运营几十年,网络可靠性高,基站覆盖范围广泛,适合物联网无处不在的网络要求,GPRS数据传输速率最高值为115 kbps。采用光通信技术的3G网络技术可以提供最高2 Mbps数据传输速率,为日益增强的物联网数据业务提供了支持和保障。而4G网络技术的性能更加优越,采用正交频分复与多端口输入输出技术,数据传输率高达201 Mbps,宽带是3G的十倍。光通信技术大大提高了物联网数据传输能力,大大优化了网络层结构。移动通信的安全机制,是以人与人之间通信基础,在物联网中进行应用时,大量的数据会造成网络堵塞,信息安全性降低。光通信技术创建了多个传入传出端口,签订物与物、物与人之间的安全协议,并可以根据通信需要与物联网特征增强安全机制。 移动通信网络是以光通信技术为核心,在人与人、物与人、人与自然之间可以实现任意时间与地点的信息交换与交流。目前,中国已经形成较为成熟的移动通信网络。物联网以其作为网络层,可以更好整合社会中任意物品的信息,减少技术成本,并能保证高效的信息传输率,为开发移动物联网创造了优良的技术条件。 3.3 物联网无线终端应用 M2M设备中的光通信技术,可以满足许多数据请求,并自动包含其中的数据设备。将GPRS、3G、4G嵌入到M2M设备中,创建手机终端。这样就将手机打造成为通信、感知、信息处理的职能终端。光通信技术在将物联网终端塑造成移动通信终端上,具有十分重要的作用。他它符合移动通信网络终端的管理方式,以人与人之间通信为基础,在安全协议与多端口通信信息处理上效果良好。 在工程建设中,工作人员通过将光传感技术嵌入到设备中,可以职能处理电网、桥梁、铁路、建筑等信息,然后再与物联网进行结合,将多种施工设备、机器与基础设施等物理系统进行合理整合。让施工的大小细节,在物联网中得到科学规划与配置,节约建设成本,管理生产生活。物联网变现出的职能化特征,与数据信通过光通信技术在云计算平台中自行处理是分不开的。 4 结 语 光通信技术在物联网中的运用,不仅仅是过去几年的发展形势,也是未来发展方向。据科学家统计计算,光纤传感器可以同时测量七十多个物理量,因此将其用在工程检测、犯罪侦查、防伪识别等方面仍然很大空间。在物联网规模集成化的发展形势下,光通信技术对数据信息集束处理能力能够得到更好的适用。人与人之间的通信,人对物的信息采集、物与物之间的信息交换等都可能将是光通信技术的用武之地。 光通信技术论文:无线光通信技术的应用 [摘 要]随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。 [关键词]无线光通信技术高速率数据传输系统构成 1 前言 随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。 2 无线光通信系统的构成 无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。 一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的情况下,每一端都设有光发射机和光接收机,可以实现全双工的通信。系统所用的基本技术是光电转换。光发射机的光源受到电信号的调制,通过作为天线的光学望远镜,将光信号通过大气信道传送到接收机望远镜;在接收机中,望远镜收集接收到光信号并将它聚焦在光电检测器中,光电检测器将光信号转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别,可以选用透过率较好的波段窗口。对基于FSO的系统来说,最常用的光学波长是近红外光谱中的850nm;还有一些基于FSO的系统使用1500nm的波长,可以支持更大的系统功率。 3 无线光通信系统的特点和优势 3.1 频带宽,速率高 从理论上讲,FSO的传输带宽与光纤通信的传输带宽相同,只 是光纤通信中的光信号在光纤介质中传输,而FSO的光信号在空气 介质中传输。FSO产品目前最高速率可达,最远可传送4km。 3.2 频谱资源丰富 与微波技术相比,FSO设备多采用红外光传输,有相当丰富的 频谱资源,不需要申请频率执照,也不需要交纳频率占用费,这是一般微波通信和无线通信无法比拟的。 3.3 适用任何通信协议 适用于任何环境,不依赖某种协议。现在通信网络常用的SDH、 ATM、以太网、快速以太网等都能通过,并可支持的传输速率,用于传输数据、声音和影像等各种信息。 3.4 架设灵活便捷 FSO可以直接架设在屋顶,以及在江河湖海上进行通信,可以完成地对空、空对空等多种光纤通信无法完成的通信任务,而且无需埋设光纤,可以在几小时内建立起通信链路,方便快捷,大大缩短了施工周期。 3.5 安全可靠 无线光通信的安全性是非常显著的,由于光通信具有非常好的方向性和非常窄的波束,因此窃听和人为干扰几乎是不可能的。 3.6 经济 光纤网络的成本通常很高,铺设过程耗时,而且投资不可撤回,而无线光通信技术可以在城域光网之外提供高带宽连接,而成本只有在地下埋设光缆的五分之一。 4 无线光通信系统存在的问题 FSO是一种视距宽带通信技术,发射机与接收机之间需要严格的视线传播,当通信设备安装在高楼的顶部时,在风力的作用下建筑物会发生摆动,这样便会影响激光器的对准。由于大楼结构中某些部分的热胀或轻微的地震等原因,有时也会导致发射机和接收机无法对准。 恶劣的天气情况,会对传播信号产生衰耗。空气中的散射粒子,会使光线在空间、时间和角度上产生偏差。大气中粒子还会吸收激光的能量,衰减信号的发射功率。 传输距离与信号质量的矛盾非常突出,传输距离越大,光束就会越宽,接收的光信号质量越差。 激光的安全问题必须考虑。发射功率必须限制在保证眼睛安全的功率范围内。 5 无线光通信发挥的应用范围 可以作为预防服务中断的光纤通信和微波通信的备份;可以应用于移动通信基站间的互连,无线基站数据回传;应用于近距离高速网的建设以及最后一英里接入;不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方;在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合;用于企业内部网互连和数据传输。 6 国内外研究现状 Canon主要产品有:CanobeamDT-50,速率从25Mbit/s到 622Mbit/s,可连接FastEthernnet、FDDI、ATM。特点是具有自动跟踪系统,调整探测器件的位置以检测激光束的光轴,所以不因建筑物的摆动而使传输中断。同时,镜头自动跟踪特性增加传输距离达2km。CanobeamIII:数据速率达到622Mbit/s,有不同的网络接口,如ATM、FDDI、FastEthernet,并可选择SNMP的TCP/IP。 桂林三十四所产品的主要性能参数有以下一些,传输速率:8Mbit/s,34Mbit/s,155Mbit/s;工作波长:850nm;通信距离:1~4km;光发射功率:小于40mW。 中科院成都光电技术研究所,开发的产品主要性能参数有传输速率:10Mbit/s;工作波长:850nm;通信距离:1~4km;发射功率:3~30mW。 深圳飞通有限公司开发出的样机,其速率有155Mbit/s、622Mbit/s以及几种,通信距离最远可达4km。 7 FSO研究的发展趋势 FSO目前存在的问题主要集中在下面几个方面:针对大楼摆动的瞄准问题;大气中粒子对光线的散射、吸收问题;提高传输速率问题。这些问题影响了传输的可靠性,所以对这些问题的研究成为FSO的发展方向。 7.1 发射、接收的瞄准的研究 在大风中或因地震引起大楼的摆动,发射机发送的光信号对不准接收机,产生的误差大,甚至通信无法实现。目前的研究方向在于提高激光的瞄准,怎样利用非机械装置来实现精确的对准和快速瞄准;在接收机方面,散射光线也带有信息,接收散射光线越多,接收的信号能量越大,但同时接收的噪声也越大,所以尽量提高接收机接收信号总功率,又不能降低信噪比成为研究目标; 7.2 减小大气对通信的影响 在不同的环境中不同波长的光线会有不同的传播特性,这些不同的特性导致了在不同环境下,不同波长的光线会有不同的吸收窗口、不同的散射函数以及不同的折射率,需要寻求一种最优波长,在通信链路中找出波长与性能的最优组合。 7.3 传输速率的提高 FSO相对于其他接入设备最大的优势之一就是带宽。现在FSO产品的速率从2Mbit/s开始,形成多个系列,比较典型的有10Mbit/s、100Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s。有的公司采用波分复用技术,速率可以达到、10Gbit/s。 综上所述,FSO的发展方向是解决大楼的抖动引起的对不准问题、大气微粒的散射问题、大气湍流影响通信问题,提高系统可靠性,在此基础上提高传输速率,使FSO发挥最大优势。 8 结束语 无线光通信已经成为现实,它是连接宽带网的一种快捷方法。文中详细地介绍了国内外目前对FSO的研究以及研究成果,分析了目前存在的问题,如果这些问题能得到解决,那么必能发挥FSO的最大潜能和优势。随着无线光通信技术的不断完善,它一定可以得到广泛的应用。 光通信技术论文:应用于飞行试验的无线光通信技术的探索及展望 【摘要】 本文主要针对应用于飞行试验中的无线光通信技术进行探索及未来发展展望。详细介绍机载无线光通信系统原理,对飞行试验中应用无线光通信系统的方案进行探讨,并对展望该技术在试飞测试领域发展方向。相比于传统的视距微波遥测技术,无线光通信技术以其突出的优势越来越受到研究者的重视,在飞行试验领域应予以探索。 【关键字】 飞行试验 无线光通信 遥测 随着我国航空工业的发展,各种新型号飞机的机载系统发展突飞猛进,这样对试飞测试提出了更高的要求,测试参数和种类的增多直接导致数据量的膨胀,同时也对遥测系统形成考验。传统遥测链路使用的是视距微波通信技术,可靠的数据传输速率在几到几十兆比特每秒量级。显然,传统遥测链路所能承载的数据量和数据种类很有限,随着试飞需求的增加,这将成为未来遥测方案设计的瓶颈,尤其针对高清视频等高速率信号传输,带宽不足的问题会更为突显。 为解决以上问题,本文旨在探索将无线光通信技术应用于飞行试验中。无线光通信技术以光波为载频传输信息,相比于微波技术传输容量大的多,远距离传输可达Gbps级,将会给飞行试验遥测提供极大的灵活性,并且还具有高度保密,无需频谱牌照等先天优势。 一、机载光通信技术 1.1 机载无线光通信技术应用案例 国外科学家很早之前就开始对机载光通信系统进行研究,并且做了丰富的试验。 1980年在美国新墨西哥白沙导弹靶场进行飞机与地面之间的激光通信试验,试验持续三个月,总计工作200小时,激光通信设备安装在USAF-KC-135飞机上,围绕地面站飞行,相距10~100km之间,完成了用窄光束进行激光光束捕获/跟踪,对准试验认证,实现下行1000Mbps,上行200kbps的信息传输。 1996年12月美国Thermo Trex公司在San Diego进行了飞机-地面站远距离的激光通信试验。机上的APT系统,粗跟踪万向支架水平可在±180°、垂直+10°~-90°范围内转动,信标光束散角为2mrad,信号光束散角为100urad。 1.2 机载无线光通信技术简介 机载光通信技术是以飞机为平台,进行空-地或空-天无线光通信。如图1.1为机载无线光通信系统上行通信原理框图。 地面站一般是可移动式车载光端机及处理系统,根据飞行计划在地面选取合适的区域驻扎。 信标光用来进行光端机之间的光束捕获,即粗跟踪,这项技术在大致方位(一般用全球卫星定位系统(GPS)系统引导到初始位置)扫描另一端光端机的信标光从而实现光束捕获,将接收到的光信号引导到定位探测器上进行精跟踪,最后调整收发端,使光束对准。 位置误差模块为位置探测器,可以探测出光信号光斑投射到其检测面的位置,根据既定规则得出的特定位置误差传送给计算机处理,进而控制粗跟踪系统和精跟踪系统进行方位矫正,实现光束对准。 二、飞行试验中应用无线光通信技术的探讨 2.1 飞行试验中的无线光通信技术 在飞行试验中应用无线光通信系统的基本结构如图2.1所示,采集器所采集到的全部或所有需实时监控的数据都可以和记录器输出的视频数据或总线数据合路后,经过电光调制,直接通过机载无线光通信系统光端机下发给地面站。地面站将接收到的光信号经过光电转换还原,解复用各路数据流以待后续处理分析。该系统还具有上行传输能力,可以远程控制整个试飞测试系统,实现遥控遥测能力。 因为无线光通信系统的传输速率很高,应对目前飞行试验遥测的强度绰绰有余,未来的飞机系统复杂,机载系统集成度以及交换信息量会越拉越大,再加上飞机航电系统的飞速发展,在未来飞行试验中有必要加大试飞实时监控的力度,无线光通信技术应由其发展的一席之地。 2.2 飞行试验中无线光通信技术的发展方向 飞行试验遥测系统引入无线光通信技术将有效缓解及应对未来遥测数据量的增加,后期此项技术还可以继续演进。 1)微波/无线光通信复合式遥测技术 微波与光波可分别应对不同的气候状况,若将微波技术与无线光通信技术结合使用,互为冗余,那么可靠性将极大的提高,确保遥测数据可靠下传。 2)全光无线光通信技术 本文介绍的无线光通信系统整体为电-光-电类型,这种架构为系统扩容的瓶颈。所以本系统一个演进方向为全光型无线光通信系统,光信号由光纤放大器放大后直接由光纤发射,通过光学天线的整形准直发射出去,接收端由光学天线直接将光束耦合进入光纤继续传输。这样,无线光通信即可称为真正的“虚拟光纤”,可协议透明的传输的光信号。并且波分复用技术,可以使系统容量成倍的增加,不同种类的信号可以调制到不同波长上同时传输。 三、总结 本文对无线光通信技术在飞行试验中的应用进行了初步的探索与展望。无线光通信技术以其突出的优势越来越受到研究者的重视,在很多领域已经商用,在飞行试验领域尚无应用。今后,传统的遥测技术会成为空地下行数据传输的瓶颈,无线光通信技术不乏为一种备选方案。因为无线光通信系统受天气影响非常严重,所以目前应用受到一定限制,但是随着技术的发展,我们有理由相信它的前途是光明的。 光通信技术论文:光通信技术在电力通信系统中的应用与组网方案研究 摘 要:随着社会的不断发展和经济水平的不断提高,电力系统的发展成为了我国社会主义市场经济体制改革的关键。在电力通信系统中应用光通信技术能够有效促进国家的发展。电力通信系统在我国电网资源的调度工作中起着至关重要的作用,所以,怎样才能够满足电力系统对通信系统的可靠性需求成为了当下最重要的问题。要知道,在电力通信网中,应用EPON技术能够降低成本,还能够提高网络的安全性。文章就电力通信网概述及其存在的问题进行分析,并通过研究光通信技术体制和组网方式,提出光通信技术在电力通信系统中的应用以及光通信技术在电力通信系统中的应用关键点。 关键词:光通信技术;电力通信系统;组网方案 1 电力通信网概述以及其存在的问题 1.1电力通信网概述 电力系统是一项非常复杂的系统,它集发电厂、变电站、输电、配电以及用电为一体。我国电网公司曾在2009年的时候公布了智能电网建设的计划,计划中说要到2020年全面建设有中国特色的坚强智能电网,也就是说利用先进的测量设备,并且在可靠的通信信息平台支撑下,将电力系统与坚强的电网网架高度融合,实现经济高效、透明开放的现代化电网。电力通信网主要分为电力调度网和电力配电网两种,电力调度网是指35kV-500kV的电压,而电力配电网则是指110kV以下的电压。在电力调度网的层次划分上,通常将35kV-110kV的层面称为接入层,将220kV的层面称为汇聚层,将500kV层面的称为核心层,而在电力配电网的划分层次上,则是将35kV-110kV层面称为高压配电网,10kV层面称为中压配电网,220V和380V层面称为低压配电网。电力调度网主要负责传送各种调度指令,它在电力系统中具有至关重要的作用,而电力配电网则是主站系统和各种配电终端的通信桥梁,在电力系统实现自动化控制上起着决定性的作用。 1.2 电力通信网存在的问题 1.2.1 电力调度网 从电力调度网的层次划分上,不难看出,其与电信运营商的层次划分大致相同,目前的电网中,有很多省份都在使用以前的MSTP设备组网,只有少数省份在使用DWDM设备组网,随着我国智能电网的不断发展,网络负荷越来越大,DWDM设备组网已经不能满足电力通信网的需要了,更何况是MSTP设备组网,所以迫切地需要各个层级的电力通信网升级。 1.2.2 电力配电网 长久以来,我国电网存在着“重发轻供不管用”的现象,这种思想严重影响着电力系统的发展。实际上,配电系统是电力接入系统,通常情况下,都是由10kV以下的电压构成的。由于我国配电网的覆盖面积很广,并且技术和手段也很多样,再加之,我国落后的“重发轻供不管用”思想,使得我国的配电设备自动化程度很差,而且还存在网架结构薄弱的现象,这些都影响了人民的生活和国民经济的发展。为此,要想实现智能化的建设目标,就要提高供电水平,让其向着自动化的方向发展,以此来实现配电系统的正常运行。 2 光通信技术体制和组网方式研究 2.1 光传送网 光网络速率是随着光传送网络的传输增多而提升的,图1是光传送网总体结构图,从图中可以看出光传送网正在朝着全光化的趋势发展。 [图1 光传送网总体结构图] 在光通信技术体制中,有MSTP、DWDM、ASON等光传送网,其中,MSTP、DWDM已经发展的非常成熟,但是ASON正在发展中,以下就是对ASON技术体制的具体分析: ASON网络是指在其指令下,完成光传送网链接和交换的网络,它主要是通过控制平面来实现资源的分配情况,进而实现智能化的网络。ASON是由ITU-T将智能光网络标准化的产物,实际上,它的发展与光网络是没有联系的,只是人们习惯将其和光网络联系在一起,如果非要将其联系在一起,只能说,ASON是智能光网络的分支,同时也是智能光网络的主流技术。ASON的技术优势在于它在自身的控制下完成光网络链接和自动交换。要知道,传统的传输网有两个层面,是网管层面和设备层面,但是ASON有三个层面,分别是网管层面、设备层面以及最重要的控制层面,它是通过控制层面来实施交换和传输的。这也是ASON网络的特点。 ASON控制平面的功能就是自动发现功能、信令功能和路由功能,ASON的协议有很多,主要是开放最短路径优先协议、链路管理协议以及基于流量工程的资源预留协议,这些协议可以统称为GMPLS协议,以下就是GMPLS各协议之间的关系,具体如图2: 图2 GMPLS协议之间的关系 2.2 光传送网组网方式 2000-2006年一直都在使用32波X2.5G的DWDM设备组网,在2006-2009年期间,采用的是80波X10G的DWDM设备组网,并逐渐向OTN过渡,而且设备也转向了ASON设备。 2.3 EPON组网方式 使用EPON技术的组网方式,如果是32个节点,那么在EPON技术中,光纤是在局端和分光器之间产生的,一共有32个光纤,那么就是32个分光器,也就是说需要33个光收发器。 EPON的组网优势有很多,比如,网络覆盖范围大、网络可靠性高,并且提供高宽带,而且具有简化网络层次的优势,EPON在光纤传输的过程中,不需要额外的电源,这样就能够使维护变得简单,只需对分光器和ONU进行维护即可。 3 光通信技术在电力通信系统中的应用 就目前光通信技术发展的情况来看,将其应用在电力通信系统中就是国家未来的发展方向。光通信技术已经有了三次变革,这三次变革都加快了我国走向国际的步伐,就是从SDH技术-MSTP技术-ASON技术,现在的ASON技术已经广泛应用在社会上了,ASON技术能够解决提供电路、传送电路等问题,同时还具有保护电路的作用,这些问题都是SDH技术和MSTP技术不能做到的,可见ASON光通信技术的重要性。可以说,光通信技术改善的同时,也给国家的用电量带来了挑战,国内用电量正在增加,电力工程所需的电缆量也在增加,在一定程度上促进了电力网格格局的形成,并且,为光通信技术提供了物理载体,在此种环境下,人们对电力的需求也在不断上升,只有光通信技术就能满足人们的需求,并形成较强的网络,增强我国电力系统的稳定性和高效性,提高我国电力输送网的质量,因此,在未来电力通信系统中一定要应用光通信信息技术。 4 光通信技术在电力通信系统中的应用关键点 4.1 组网方案的制定 现阶段,我国的光通信技术组网方案有两种,一种是在所组建的粗函数平面上开展网络创建工作,另一种是在现有的网络技术下,引进光通信技术,同时还要对网络传输工作进行改造,进而完成网络传递的工作。实际上,这两种组网方案都存在着不足,所以,在选择的时候一定要得当,这样才能保证光通信技术满足电力通信系统的性能需求,这就要求电力工作人员在进行选择的时候要从电力系统的实际情况出发,综合比较,挑选出有效的网络组建模式,以此来实现光通信技术在不同层次和构造上的需求。 4.2 业务规划分析 由于目前光通信技术的网络传输工作能够提供不同层次和性能上的服务,所以,工作人员在开展业务的时候应该制定效益最大的方案,在制定方案的时候要注意以下问题,第一,保证网络跳数出现的最少;第二,缩短业务与业务之间的距离;第三,对光通信技术的应用情况实时监督;第四,保证网络负载均衡,只有保证以上四点要求,才能使光通信技术良好地应用在电力通信系统中。 4.3 设备的选择 目前,我国光通信技术所涉及的设备还存在弊端,要想让光通信技术的优势充分地展现出来,就需要建设规范化的电力传输网,并且选择合理的设备,因此,电力工作人员在选择通信技术设备的时候,要注意以下几点,第一,要保证设备具备有效的安全性,设备网络节点的槽位数量要多,这样才能落实电力系统的性能;第二,电力工作人员在挑选卡板的时候,要保证设备应用的卡板是热备份的;第三,要保证设备能够负荷低阶业务项目的基本要求;第四,应该选择多方向的线路,并且让其集中在多个业务卡板内,以此来提升光通信技术在电力通信系统中的应用安全。 5 结束语 综上所述,光通信技术能够促进社会的进步和国家的发展,并且在人民生活方面也起着至关重要的作用。虽然现在光通信技术在电力通信系统中存在一定的问题,但是电力工作人员要完善地处理,对业务规划进行透彻的分析,选择合理的设备,制定有效地组网方案,只有这样,才能提高网络的安全性和稳定性,降低电力企业的成本,才能够在电力通信系统甚至国家的发展中起到促进作用,进而促进国民经济不断增长。 光通信技术论文:电域正交频分复用与光纤通信技术相结合的光通信技术 【摘 要】所谓光通信,是指传输媒质为光波的通信方式。无线电波和光波共同属于电磁波,但是光波相比于无线电波波长短、频率高,由此光波具有通信容量大、传输频带宽、抗电磁干扰能力强的优点。光通信按照传输介质的不同分为有线光通信和无线光通信,按照光源特性的不同分为激光通信和和非激光通信。其中常用的光通信技术分为大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信、紫外线通信。光纤通信是一种有线通信,随着现代光通信技术的飞速发展,在单一的通信技术基础上融合了二到三种其它的先进技术,本文主要阐述将电域正交频分复用与光纤通信技术相结合的一种光通信技术。 【关键词】信息科学;光纤;光通信;光正交频分复用;通信技术 有人在上世纪30年代提出这样的观点:“总有一天光通信会取代有线和微波通信而成为通信主流”。随着现代通信技术飞速发展,光通信技术日益成熟,光通信的地位也日益凸显,甚至在欧美国家已达到战略地位。目前,光纤通信已经成为各种通信网的重要传输方式,其在信息高速公路的建设上也十分重要。以下将分别介绍电域正交频分复用技术和光纤通信技术,以及在两者相结合的情况下产生的新一代光通信技术。 1.电域正交频分复用与光纤通信技术 光纤通信技术是有线光通信技术中最为普遍、最为重要的传输技术,具有应用广、传输快、使用便捷等优点;而正交频分复用技术可以解决电磁信号在传输过程中相互干扰的问题。下面将分别介绍这两种典型技术的概念、原理及其应用。 1.1电域正交频分复用技术 正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing),简称为OFDM,是多载波调制技术的一种。其基本原理是将主信道分为若干个并行的正交子信道,再通过傅立叶变换将高速的数据信号产生出一组并行的低速数据流,并且把低速数据流调制到每个子信道上传输,从而完成高速数据信号的传输。这个过程有一个突出的优点,即提高系统的频谱利用率,同时降低计算复杂性。正交频分复用技术的使用具有以下几个优势: (1)有效补偿光纤色散。根据现代通信技术的不断发展和人们对通信技术要求的提高,光通信正朝着两个方向发展:一是大幅度提高单信道的传输速率,目前正趋近于100Gb/s;二是快速的网络动态调节能力。但是这两种要求是互相矛盾的,当单信道的传输速率达到100Gb/s的时候,传统光纤的色散补偿能力就变得昂贵和耗时。而正交频分复用技术在电子领域内的应用就恰到好处的解决了这一问题,通过在频域内的复数运算,利用此技术优良的计算性,从而方便的对光纤色散进行补偿。 (2)提升信道传输速率。2008-2009两年间,W.Shieh(澳大利亚墨尔本大学)和S.Jansen分别进行了“107Gb/s信号在单模光纤传输1000km的实验(无光色散补偿和放大的情况下)”和“12*121.9Gb/s信号在单模光纤传输1000km的实验(采用偏正复用和正交通带调制技术)”.两人主导的科学实验打破了制约数字通信高速发展的瓶颈,从而有效的提升了光通信的整体传输速率。 (3)减少信号相互干扰。由于光通信是一种以光波为载体的通信方式,其信号在传输的过程中会受到电磁波的干扰,而通过正交频分复技术则可以采用一定的技术在接收端分离正交信号,从而减少各个子信道之间的互相干扰。其原理在于:在使用正交频分复用技术的传播过程中,将单通道高速信息数据流分配到若干低速速率的子信道中,这样子信道信号带宽就小于总信道带宽,每个子信道上的衰落就趋于平坦,干扰降低;采用此种技术还可以增加子信道符号周期,减少码间干扰。而且由于分离开的每个子信道仅占原来整个信道的很小一部分,相对将容易达到信道均衡。 1.2光纤通信技术 光纤通信就是指以光导纤维作为传输介质传输信号,从而实现信息传递的一种通信方式。光导纤维通信就是光纤通信的简称。光纤通信是光通信的一种,属于有线通信,也可以看成是以光导纤维作为传输介质的“有线”光通信。通常光纤通信系统并不是指一根单独的光纤,通常情况下的光纤系统都是由无数光纤组成的光缆。 光纤的组成主要包括三部分,内芯是几十微米或者几微米的纤芯;中间层是包层,光信号利用纤芯和包层的不同折射率实现在纤芯的内的全反射,也就是光信号的传输;外层是图层,其主要作用就是增加光纤的韧性从而对光纤起到保护作用。光纤通信是以光为载体、以光导纤维为传输介质,把信息从一端传输到另一端的技术方式。光纤通信技术可以大致分为光纤光缆技术、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。通过不同的技术手段可达到低损耗、低色散、大容量的数据信息传输。 2.现代技术相结合的光通信技术 传统光通信技术包括大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信和紫外线通信几种。为进一步推进光通信技术的发展,紧跟目前通信的发展趋势,符合用户对现代通信的要求,将电域正交频分复用技术和光纤通信技术有机融合,从而利用两种技术的优点为用户提供服务。 对于光通信而言,结合正交频复用技术与光纤通信技术的优点,合理互补两种技术的缺点,能够实现光通信技术超高速度、超大容量、超长距离传输的效果,达到为用户群更快的传输数据、更多的输送内容、更远的服务用户的目的。 3.结语 经反复的实验论证,在光通信的传播过程中,利用电域正交频分复用技术可以有效的实现光纤色散补偿、信道传输速率提升、减少信道干扰三大优势;采用光纤通信技术可以逐步实现在更广阔的光谱范围内,低损耗、低色散的传输,是传输容量能够成千倍级甚至万倍级的增长。通过两种技术的结合,产生现代化的电域正交频分复用与光纤通信技术相结合的光通信技术。 光通信技术论文:光通信技术课程虚拟实验教学改革研究 摘 要:引入虚拟实验教学是缓解省属地方高等院校科研设备短缺的有效方法。本文以光通信技术课程为例,研究了虚拟实验课程开设的背景与意义,详细阐述了对应的课程内容与具体的实验室建设与实施方法。最后,依据所取得的成果评价了虚拟实验课程的效果,证实了该教学改革的可行性。 关键词:虚拟实验教学;光通信技术;教学改革 光通信技术是当今信息技术领域的前沿与支撑技术之一。2013年,国务院颁布“宽带中国”计划,进一步提升了光通信技术在国家发展战略中的地位。简言之,光通信技术是光纤技术与通信技术的综合体,它具有高速、大容量的优点,但亦存在高成本、高复杂度和多学科交叉的特点。这成为该门课程实践教学开展的主要困难。而且,对于省属地方高等院校,同时面临生源基数大、实验教学经费短缺、设备更新缓慢等难题,使得该问题更加凸显。为缓解这一问题所带来的影响,基于专业光通信仿真软件,引入虚拟实验教学时必然趋势。 一、虚拟实验教学改革的背景与意义 作者所在的黑龙江大学电子工程学院,《光通信技术》实验需为两个本科专业(光电子技术系和通信工程系)学生(约180人/年)提供课程资源。原有《光通信技术》包含“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”5个基础专业实验,仅能覆盖《光纤技术》和《光通信技术》两门专业必修课程的实验教学任务,学生缺乏对“光电子器件”应用的认知。而且,光纤与光通信技术是本专业最重要的两个研究方向之一,是专业学生就业与求学的主要支撑技术。近10年来,光通信技术在“光传输”“光交换”“光接入”和“可见光电力线通信”等领域高速发展。然而,现有实验教学设备多购置于2001年,部分已陈旧、老化。与此同时,面临教学经费不足,设备台套数有限,仪器价格昂贵,由于普通高校扩招导致生源剧增的双重压力,对应的实验内容无法得到更新,课程讲授内容与实验教学脱节,学生学习兴趣低下。 图1 原有专业基础实验方案 与之相比,专业仿真软件具有价格低廉,覆盖领域广,专业性强,灵活性、操作性好等系列优点,可实现光放大器设计,光电转换器件测试,多光通信系统实时在线模拟等功能,与本专业光纤技术、光电器件与检测、光通信技术课程内容吻合。鉴于此,将虚拟实验与原有的专业实验相结合,以专业实验为基础,虚拟实验为进阶,二者相互补充、取长补短,将可有效缓解专业实验教学中所面临的困难。 二、虚拟实验教学改革的具体实施方法 (一)方案设计与实验室建设 1.保留原有的“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”作为基础实验,删除“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”两个实验,节省6学时的课程资源。 2.开设“光通信仿真设计”课程设计,以虚拟实验教学方式提高学生对于“光通信系统架构”“光纤放大器设计”“光电子器件工作特性”的掌握能力。课程设计采用机房集中教学模式,包含“光发射机/光接收机的实现”,“误码率与质量因子评价”“色散补偿特性测试”“光放大器性能优化”“格式生成与转换”五个模块,共计32学时。其中,讲授学时8学时,实验学时24学时,第一、二模块为必选,后三个模块至少任选其一。 3.将原有机房进行升级与改造,新购置计算机50台套,服务器1台套,投影教学设备1台套。更新原有网络布线与系统,实现教师与学生互动能力,提升学生间的交互学习能力,改善学生个人的实验学习平台环境。购置专业光通信仿真软件OptiSystem(12.0版)1套,可同时满足30人在线仿真需求。 图2 虚拟实验设计方案 (二)虚拟实验教学实施方法 在实际的教学过程中,该门课程对于光电子技术专业学生(年均60人)为必修课程,分成2个教学班级循环教学;对于通信工程专业学生为选修课程,根据以往统计,选修课程人员约60―80人,亦分成2个教学班级循环教学。除讲授8学时外,学生需在2周内完成24实验学时,教学资源采用开放模式提供,学生可自行安排学习时间,学时计算由智能管理系统完成。教学模式除课上教学、实验外,还包括师生在线交流与在线答疑。课程考试采用报告模式提交,3人一组,需分工明确,格式统一,数据与分析清楚有效。 图3 虚拟实验教学的实施与执行 三、效果与评价 对于通信工程专业,该门课程设置在第六学期,需学习前期的光纤基础实验。对于光电子技术专业,该门课程设置在第七学期。作为中间环节,他是专业实验的进阶,同时作为本科毕业设计的前期训练,起到承上启下作用。运行一年来,效果显著。主要体现在:(1)增加了实验教学资源,缓解了实验设备台套数少的困难,提升了学生的实践实训能力;(2)完成了课堂教学与实验教学的完整对接,教学内容与深度得到进一步提升;(3)激发学生学习兴趣,为教师的科学研究提供有效辅助。截至2014年12月,已有11名专业学生参与到教师的科研团队中,并在光通信设计领域发表EI检索科研论文3篇,申报发明专利1项,获授权实用新型专利2项,获批省级、校级创新创业课题2项。 四、结论 针对省属高等院校理工科实验教学的实际情况,以“光通信技术”课程为例,引入了虚拟教学环节,有效弥补了原有专业基础实验教学在内容更新、基础设备受限等方面的不足。虚拟实验教学作为专业实验的进阶,可有效提升本科学生毕业设计的质量,成为二者间连接的纽带,承上启下。此外,虚拟实验教学还具有投入低、见效快的特点,它应作为一种重点的教学模式在今后的理工科实验教学课程中得到广泛推广。 光通信技术论文:光通信技术在宽带通信中的应用 摘要:光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,光通信具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。 关键词:光通信技术;宽带通信;应用 引言 光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光,它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按照传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信。常用的光通信有大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信和紫外线通信。 1.光纤通信技术 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。 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。 2.光纤通信技术发展的现状 2.1波分复用技术。波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率(或波长)不同,将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器),将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端,再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。 2.2光纤接入技术。光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。 3.网络的宽带化和光纤通信 20世纪70年代后半期,光纤作为使用传输技术引进以来,其研究开发的历史一直走传输容量大和应用领域扩大的路。支撑互联网通信量爆炸性增加的是光纤预计今后将推进图像信息等高速信息流的配送服务和TV会议等丰富的双向多媒体通信等宽带服务的引入,网络的宽带化是必然的,其中,作为构建未来宽带遍布网络的技术,光纤和移动通信无疑是璀璨的双壁。综上所述,可以把光纤通信技术的研究开发动向概括为以下三个方面。 3.1传输介质的大容量化。大传输容量技术是极大限度地利用传输介质的能力,以提高传输效率的技术,是以往所有传输系统开发一贯专注的技术。从这方面讲,具有很大潜在传输频带的光纤的大容量化是今后研究的重点。大容量化是光放大波段的扩大,在波段中信道的高密度复用、信道传输速率的高速化、远距离传输技术。即光放大波段扩大是从初期1550nm波段附近的20-30nm,大了1450-1650nm的200nm,将近扩大一个数量级。这与波长信道高密度复用和频率利用率的提高相结合。可以进行超过100信道的波分复用传输。而且每个信道的传输速率也可用以往电子式时分复用,现在达到40Gbit/s。对于光领域的TDM(Time Division Multiplexing)技术,达到了数百吉比特每秒的高速率。为实现宽波段远距离超高速传输,必须实现全信道均匀传输特性,必须进行放大器、传输码、色散管理等技术及其综合技术的研究。 3.2网络化技术。随着WDM的引入,因链路的大容量化,而使链路容量超过节点处理能力,则出现电子瓶颈这一新问题。因此,关于网络的研究正在飞速发展。这项研究是将光分插复用器或光交叉连接引入节点内,不仅是链路,而且节点也光化,利用光级别的接通技术,要有效地构建性能价格比很高的网络。光子网络的技术基础是WDM技术。但WDM技术不仅仅是点对点链路技术,其最大特点是作为网络技术来使用[3]。 3.3使用光纤的接入系统宽带化的相关技术。目前的光接入系统有两种,一种是改造现有设备的经济上较为合算的系统;另一种是可以提供新服务项目的系统。 4.超宽带通信技术的应用 通过极窄的脉冲方法来进行无线信号发射和接受的特别技术就是广义上的超宽带技术。它具有抗干扰力强、低能耗低成本高速率且系统保密性高等优势,解决了传统无线通信技术上的不足。超宽带通信技术在军事活动、雷达测试、通信领域等方面得到广泛使用。 4.1超宽带技术在国内的应用 在我国,早在“十五”863计划中,就把超宽带无线通信兼容性技术和其核心技术共存作为无线通信创新技术和共性技术的研究内容,以此来加强国内对这方面的深入研究,眼前国内仅在雷达系统方面对超宽带系统有比较深入的研究,但还没形成规模性的研究。 4.2 超宽带技术在国外的应用 在国外,超宽带系统早就已经运用在军事和民用方面。美国早在1965年就确定了超宽带技术的基础,现如今,美国在军事方面的研究已经衍生到与之相关的机关团体和企业,美国国防部已经开发了包括战场窃听网络系统在内的几十种超宽带通信系统。民用方面,近年来,国外对此研究相对比较热门,主要因为它的优点在无线电通信方面有着很大的发挥潜力,超宽带系统在国外主要应用于雷达、个人家庭等通信网络和精准定位系统。国际对超宽带无线通信的研发随着科技进步和社会发展需求越来越深入。美国早在2002年初,就正式通过了超宽带技术应用于民间的方案,确定了包括车载雷达、成像和测量与通信等系统,并给出相应的规定。 4.3超宽带技术实际应用 超宽带无线通信组网是根据超宽带技术的特点建立的管理系统,由若干装甲车的超短波和超宽带电台组成的。为能更方便的适应现存的复杂电磁环境,同时更好的增强网络通信组网的可靠性,专家们把超宽带系统和装甲车机械化部队装备的VHF/UHF频段有效结合起来进行使用,加上其成本低功、率消耗低使得部队可以长久作战。基于超宽带技术的穿透能力,不仅可以研发穿地雷达,发现埋藏的地雷,保护地面的安全,并找出敌人地下工作室给予毁灭打击,同时也可以制成成像雷达,运用在装甲机械化得部队中,帮助炮击手射击隐藏敌人。随电磁环境的复杂化和信息量的剧增,抗干扰问题和部队信息安全问题日益突出,超宽带技术的使用就解决了这一问题。因为超宽带技术功率频谱密度低、信号频谱极宽,对方不知道精确的信号参数是很难恢复,具有很强的保密性,加之其抗干扰能力强,能在噪声中顺利传输,在超复杂的环境中也能正常传送,减少对方的侦查机率。超宽带技术不仅可以满足信息安全且保密,还可以实现装甲部队通信的抗干扰性,完全符合现代军事作战的要求。 5.结束语 现在光通信网络的容量虽然已经很大, 但还有许多应用能力在闲置, 今后随着社会经济的不断发展, 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此, 光纤通信技术在应用需求的推动下, 一定不断会有新的发展。 光通信技术论文:电力通信系统中光通信技术应用管窥 摘 要:在我国,尤其是经济飞速发展的现代社会,电力系统已经成为我国经济发展的支柱产业。在电力系统中使用光通信技术已经成为电力通信技术发展的趋势。当今社会电力通信系统中的光通信技术已经的得到了广泛的应用。本文以ASON为例,简单介绍了光通信技术的应用现状,发展前景和在在应用过程中值得注意的地方。 关键词:电力通信系统 光通信 ASON 应用 随着我国电力通信技术的发展,我国的电力系统已经和世界先进水平越来越近。我国的电力系统中光通信技术经过了三代的发展,第一代主要是大规模发展的SHD技术;第二代是以MSTP为代表的技术;第三代也就是现代较为典型的ASON技术。第一二代的光通信技术已经取得了很大的发展,至于第三代技术,虽然也应用了近十年但是仍然有很多值得注意的地方。 1 ASON通信技术在电力通信系统中的应用前景 作为新一代的光通信技术的代表的ASON光通信技术是通过信令控制实现对用户发起的业务请求等内容的建立或者拆除,使交换和传送融为一体的新技术。ASON光通信技术是在第一二代技术的基础上发展起来的,它不仅仅继承了第一二代通信技术的优点,还可以解决电力通信系统中的快速提供电路、快速传输电路以及快速对电路进行恢复和保护这三个问题。随着社会平均用电量的不断增加,对于电力光缆的应用规模也在逐渐扩大,这种网络格局的形成为ASON技术的应用和发展创造了良好的物理平台。除此之外,由于社会的发展对电网运行过程中的安全性要求在不断增加,使用ASON光通信技术已经成为电力通信技术发展的必然趋势。和传统的SHD技术相比,ASON技术在快速布置等方面有着无可比拟的优越性,并且可以给电力通信系统提供分布式的网络控制能力。并且,在电力通信系统中应用ASON技术可以提高电力光传输网的质量和性能。 2 以ASON为代表的第三代光通信技术的应用 ASON光通信技术的应用范围主要是骨干网和城域网。对于城域网来说,由于我国的城域网的业务量相对较大,对业务调度的动态性性要求比较高,再加上电力业务自身的特殊性,使得在局域网中率先应用ASON技术。城域网的特点就是电路调度频繁、对电路的开通时间等方面的要求较高并且数据业务是动态性变化的。鉴于这种特点,在城域网中就可以现在骨干层中应用ASON光通信技术,之后根据城域网的特点,进行逐渐的使用范围的延伸,最终实现在城域网中端到端的光电网络形式。在实际的电力通信系统当中应用ASON光通信技术构建城域网的例子相对较少,但是,随着电力业务逐渐向着专业化和复杂化发展的趋势以及对各种电力业务之间的关联和流通的要求的增加,这门光通信技术将逐渐投入应用。尤其是对于电力多媒体业务的应用方面,通过使用ASON光通信技术建立城域网既可以实现对业务和网络的保护又可以更好地实现对电力系统资源的保护。 3 在电力通信系统中应用ASON应注意的事项 应用ASON光通信技术已经成为一个必然的趋势,但是仍然值得考虑的就是在我国现阶段应用较为广泛的仍然还是第二代光通信技术。因而,在实现这种新旧技术之间的交替使用的过程中仍然有很多值得注意的地方,在应用这门技术之前首先要做好经济方面的评估,选择合适的交替方案,在实际应用时还应注意组网方案以及设备的选择和业务规划等方面的问题。 3.1 组网方案的选择 现阶段在选择ASON光通信技术中使用时的组网方案主要有两个:第一个方案是以现有的网络技术为主,在现有的网络技术的基础知识引进ASON的控制平台,并且通过对现有的传送网络的改进,利用现有的网络实现业务的传输;另一个方案是在现有的传送平面的基础之上重新进行网络建设。这两种不同的方案有着各自的优缺点,可以实现对ASON不同层面上功能的利用。因而,在实际的组网方案的选择过程中要根据自身建网的功能需要,选择合适的组网方式,之后如果对其他的功能还有需求的话可以在逐步增加。 3.2 设备的选择 在国内目前生产ASON相关设备的厂家主流有华为、中兴、烽火等,相对而言各有利弊。由于厂家较多,为了实现传输网的统一和完整,使得ASON的优势可以被充分发挥就要选择合适的设备。在进行设备选择时应注意以下几方面:第一方面,网络节点的槽位数量多,总线带宽大并且具有良好的通用性的设备;第二方面,在选择卡板时要根据实际的需要选择,但是主要的卡板都要使用热备份;第三方面,设备可以满足低阶业务交叉调度工作;第四方面,多个方向的线路应集中在多个业务卡板上,避免集中到一个卡板上容易造成的多方向业务中断的事故。 3.3 业务规划 由于ASON光通信网络技术可以提供不同等级的服务,因而在进行业务规划时要从业务保护的角度出发,选择合适的业务保护恢复策略。在进行路径设计时应注意以下几点:第一点,业务经过的距离最短;第二点,在距离相同的情况下,跳数最少;第三点,负载均衡。通过注意路径设计的要点保证业务的可靠性;第四点,对ASON的管理也是不容忽视的内容,在进行业务规划时要做好相关的网络管理工作,从而充分发挥ASON的作用。 4 结语 ASON光通信技术作为目前较为先进的光通信技术,对于大规模的电力通信系统有着不可替代的作用,虽然现阶段的应用并不广泛,但是,随着经济的不断发展和技术的完善,这门技术将成为构建电力通信网络的核心技术。 光通信技术论文:基于先进调制的高速可见光通信技术 摘要:基于发光二极管(LED)调制带宽限制了可见光通信(VLC)系统传输速率这一问题,从VLC系统的先进调制技术出发,探讨了类平衡-正交频分复用、无载波幅相调制和频域均衡单载波调制3种调制技术。对这3种调制技术原理和实验结果的分析与讨论,验证了先进调制技术在提升VLC系统传输容量上的可行性。 关键词: 可见光通信;正交频分复用;无载波幅相调制;频域均衡单载波调制;类平衡探测 可见光发光二极管(LED)具有高亮度、高可靠性、能量损耗低和寿命长等许多优良的特性,可用于全色显示、交通信号指示和照明光源等,是公认的下一代绿色照明产品。此外,可见光LED还具有调制性能好、响应灵敏度高的优点,利用LED的这种特性,我们还可以将信号调制到LED所发出的可见光上进行传输。LED可以将照明与数据传输结合起来,促进了一种新型的无线通信技术,即可见光通信(VLC)技术的发展[1]。VLC利用的可见光波段是未受到管制的频谱,无需授权即可使用。与传统的射频无线通信技术相比,VLC具有如下优点[2-4]: (1)绿色通信,安全环保,没有射频电磁辐射,且LED发出的白光对于人眼安全。 (2)能够同时实现通信与照明。 (3)白光不可穿透墙壁等物体,因此可见光通信具有高度的保密性。 (4)可见光不受射频信号的电磁干扰,可以应用在电磁敏感环境中,如机舱、医院等。 (5)由于频谱无需授权即可使用,所以可见光通信应用灵活,可以单独使用,也可以作为射频无线设备的有效备份。 目前,VLC得到了全球研究者越来越多的关注[5-13]。VLC技术已经取得迅猛发展,传输速率从最开始的几十兆比特每秒[5-6]到500 Mb/s[7]再到800 Mb/s[8],目前已经突破了吉比特每秒[9-10]。随着与VLC相关系统器件的开发,系统通信速率还会有更高的提升。 但是VLC技术通信速率的提高也存在着很多限制因素,其中最主要的挑战是LED有限的调制带宽。目前,普通商用白光LED的3 dB调制带宽都低于10 MHz,这很大程度上限制了VLC系统的传输速率。为突破调制带宽这一“瓶颈”,许多技术都被应用到VLC系统,如系统多维复用技术[11]、预均衡技术[12]、后均衡技术[13]等等,来提升VLC系统传输速率。采用先进调制技术,是克服可见光通信系统调制带宽限制,提升系统传输容量的有效方法。在VLC系统中,可以采用的先进调制技术包括类平衡探测-正交频分复用(OFDM)[14]、无载波幅相调制(CAP)[15]和频域均衡单载波调制技术(SC-FDE)[16]。本文从提升VLC系统传输容量出发,分析这3种先进调制技术的特点与实现方式,实现了高速VLC传输系统。通过对这3种调制技术原理和实验结果的分析与讨论,验证了先进调制技术在提升VLC系统传输容量上的可行性。 1 类平衡探测-正交频分 复用技术 类平衡探测-正交频分复用技术(QBD-OFDM)结合类平衡探测编码技术和OFDM技术[14]。OFDM信号数据被分为多个数据块,每个数据块有两个符号的数据。在相同的数据块,第二个符号中的信号是和第一个符号中的信号在运算符号上是相反的。经过理论推导,发现二阶互调制失真、直流电流、可以完全消除,而且接收机的灵敏度可以提高3 dB,因此可以提高信噪比。 我们采用QBD-OFDM技术,实现了可达到2.1 Gb/s实际物理数据速率,并使传输距离达到2.5 m。图1为所提出的QBD-OFDM实验的原理。实验中,QBD-OFDM信号由任意波形发生器(AWG)产生,经过低通滤波(LPF)、电放大器(EA)和偏置树(Bias Tee)后调制到红绿蓝发光二极管(RGB-LED)不同颜色的芯片上。经过自由空间传输后,在接收端由棱镜聚光后,用滤光片将3个波长的光分开,最后采用雪崩光电二极管(APD)探测器接收。然后进行后端的均衡与解调算法处理。 结合波分复用(WDM)和类平衡探测子载波复用,很好地利用了多色LED的波分复用,提供了更多的传输信道。利用类平衡探测技术很好地避免了OFDM提供更多子载波时的峰均功率比(PAPR)限制,有效提升了多色LED传输速度,提高了系统误码率(BER)性能,同时增加了可见光通信的传输距离。图2给出QBD-OFDM技术和直接探测光正交频分复用(DDO-OFDM)技术的对比。两个子信道带宽为,Sub1:6.25~56.25 MHz,Sub2:56.25~106.25 MHz。每个子信道对应的调制阶数分别为,红光:256正交幅度调制(256QAM)和128正交幅度调制(128QAM),绿光:128QAM和64QAM,蓝光:128QAM和128QAM。因此,红光、绿光和蓝光的数据速率分别为750 Mb/s、650 Mb/s和700 Mb/s,总数据速率达到2.1 Gb/s,实验距离可以达到2.5 m。在距离为0.5 m时,红绿蓝3色对应的Sub1、Sub2两个子信道的BER提升为25.6 dB、31 dB、30.3 dB、25.8 dB、21.8 dB和19.3 dB。当可见光通信系统的通信距离增加时,系统误码率会增加,这是因为距离增加导致系统接收到的光信号减弱,系统信噪比降低,误码率增加。继续增加距离会使BER超过前向纠错码的门限,为使距离增加,就要使系统的传输速率降低。蓝光LED采用QBD-OFDM和DDO-OFDM的对应的Sub1、Sub2两个子信道的星座图如图2(d)的(i)、(ii)、(iii)和(iv)所示。 2 无载波幅相 调制技术 无载波幅度相位调制(CAP)是正交幅度调制的一个变种多阶编码调制技术,可以使用模拟或数字滤波器,实现灵活的子带划分和高阶调制,减少了计算的复杂性和系统结构,在数字用户线路有着广泛的应用。 无载波幅相调制信号可以表示如下: [st=at?fIt-bt?fQt] (1) 这里a(t)和b(t)是I路和Q路的原始比特序列经过编码和上采样之后的信号。[fIt=gtcos2πfct] 和[fQt=gtsin2πfct]是对应的整形滤波器的时域函数,它们形成一对希尔伯特变换对。 假设传输信道是理想的,在接收机端两个匹配滤波器的输出可以表示如下: 这里[mIt=fI-t] 和[mQt=fQ-t]是对应的匹配滤波器的脉冲响应。利用对应的匹配滤波器在接收端就可以解调出原始信号。 我们采用了无载波幅相调制技术,结合先进预均衡与后均衡算,后均衡算法采用改进级联多模算法(CMMA),实现了1.35 Gb/s可见光传输系统实验[15]。实验原理图和实验装置图如图3所示。 图4(a)到图4(c)为采用改进CMMA均衡算法所测得BER和距离的关系。实验中,每个波长上采用频分复用技术,将不同用户的信号分别调制到3个子载波上,每个子载波调制信号带宽为25 MHz,调制阶数为64QAM,因此每个子载波的传输速率为150 Mb/s,每个波长的传输速率为450 Mb/s。在发射和接收的距离为30 cm时,经过波分复用后该系统总的传输速率达到1.35 Gb/s。图4(d)对比了CMMA和改进CMMA的性能,改进CMMA性能要优于CMMA,尤其是在第3个子带更为明显。 3 频域均衡单载波调制技术 基于频域均衡的单载波调制技术(SC-FDE)是基于单载波的高频谱效率调制技术,该调制技术频谱效率和OFDM一致,复杂度一致。可见光通信系统是一个非线性非常严重的系统,OFDM存在PAPR的缺点,高PAPR对于可见光系统是一个非常大的缺点,而SC-FDE相比于OFDM具有一定优势,因为SC-FDE拥有更小的PAPR,其调制/解调原理如图5所示。SC-FDE调制技术和OFDM过程基本一致,但SC-FDE技术把IFFT变换从系统发射端移到了系统接收端。 采用SC-FDE技术,使用RGB-LED波分复用技术和高阶调制格式,并在频域采用预均衡和后均衡技术,可以在LED 3 dB带宽只有10 MHz的条件下取得3.25 Gb/s的速率[16]。如图6(a)所示。该速率是在发射和接收距离小于1 cm条件下测得,预均衡后的带宽为125 MHz,红光和绿光都采用512QAM,蓝光则采用256QAM。图6(b)、图6(c)和图6(d)分别为红绿蓝3色BER与距离的关系,并给出了每种颜色光有无预均衡的性能对比。 4 结束语 本文针对可见光通信系统的调制带宽低问题,采用先进调制方式,突破带宽限制,实现可见光通信系统大容量传输。本文分析了类平衡-正交频分复用、无载波幅相调制和频域均衡单载波调制技术。通过对这3种调制技术原理和实验结果的分析与讨论,验证了先进调制技术在提升VLC系统传输容量上的可行性。因此,先进调制格式技术是实现高速VLC系统非常重要的途径。 光通信技术论文:LED可见光通信技术专利申请分析 【摘要】 2000年可见光通信的概念横空出世,其利用发光二级管(LED)作为光源,使LED照明的同时可以进行高速通信。本文对LED可见光通信技术领域的专利申请趋势及优势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析。 【关键词】 LED 可见光 通信 专利分析 技术综述 一、数据库的选择和检索 根据数据库收集的文献量及分布特点对中文和外文数据库进行选择,其中中文数据库选择CNABS 数据库,外文数据库选择VEN数据库。 CNABS 数据库收录了自1985 年至今在中国申请的全部专利文献,其中整合了所收集到的中国专利数据信息、中国专利英文文摘数据、外文数据库如DWPI 和SIPOABS 中收录的中国文献的信息,以及深加工数据库的信息,并且包含大量丰富的字段,便于检索和后期的技术分析。 VEN 数据库收集了自1927 年至今的约97个国家和组织的专利文献,其中整合了SIPOABS、DWPI中收录的信息,涵盖了两个主要国外数据产品的全部数据,扩大了数据范围,结合各库特有的加工特点数据数据项,以互补的形式提高了数据质量,使对外文文献的检索入口统一,简化多库、转库的检索操作,检索结果可关联出各单库文献内容,在保证查全、查准的同时兼顾文献阅读的便捷性。 考虑到本文所分析主题的特点,笔者采用了以关键词为主的检索方式,在专利库中使用的关键词为:可见光通信(Visible Light Communication,VLC);发光二级管(light emitting diode,LED),检索时间截止到2014 年5 月29 日,排除实用新型专利申请,共获得287篇发明专利文献。 二、LED可见光通信专利技术的整体情况 2.1专利申请量趋势分析 下图1 为LED可见光通信技术全球专利申请趋势图。由图可见,检索到的LED可见光通信技术的专利最早出现在2004年,此后申请量有所上升,在2008年有所下降,原因可能是受金融危机的影响,自2009年以后,申请量增长极为迅速,并在2012 年达到高峰;2013年的数据有所下降,主要原因可能是近两年申请的专利还有大量未公开。 相对于其他类型的无线通信的技术,如射频通信等,LED可见光通信技术的研究起步较晚。随着无线频谱资源日趋紧张以及对节能降耗、绿色环保技术的逐渐重视,对该技术的研发将保持持续的热度,该领域的专利申请量也将继续保持稳步增长的状态。 2.2专利申请产出国和申请人分布 专利申请产出国一般是指一项技术的原创技术国,一般而言,一个国家拥有的原创技术越多,说明其在该技术领域的研发能力和技术实力越强。 通过对所检索到的专利文献产出国进行统计分析(如下图2 所示),排名靠前的国家依次为中国、日本和韩国,并且排名前三位的国家的申请量远远高于其他国家,显示出极高的开发研究活跃度。 进一步地,对在华申请人进行统计分析发现(如下图3 和图4 所示),约45% 的申请来自企业,高校及科研院所的申请量占约43%,剩余约12%的申请来自个人申请。 中国的企业申请人中,以深圳光启创新技术有限公司代表,其相关申请量为22 件,远高于韩国三星和日本东芝;另外值得引起注意的是,个人申请人郭丰亮,其相关申请量达13件;高校及科研院所的申请量相对较少,其中清华大学、中国科学院半导体研究所的申请量排名靠前。 光通信技术论文:光通信技术实验的教学模式与实践探讨 摘 要:阐述了省属高校光通信技术实验教学存在的问题,结合我校通信技术专业实验教学实践情况,提出了创新式的教学模式-实践与仿真相结合模式和研究生参与实验教学管理等措施,新教学模式与实践措施激发了学生的学习兴趣,同时也提高了教学效果。 关键词:光通信技术实验 教学模式 创新 引言 随着高校就业压力的逐渐攀升,各个高校均想通过提高实验实践教学质量来提升学生的就业竞争力。与部属高校相比,省属高校的经费少、底子薄,实验教学条件、师资条件有限而往往导致实验教学质量不高。为了改变目前的现状,省属高校纷纷出台相关政策来提高实验实践教学质量。比如湖北工业大学提出721人才培养模式,其中的1就是要培养具有创新性的具有很强实践能力的人才培养模式,其主要措施之一就是通过改变目前实验实践教学环节的教学模式来提高教学质量。为此,本文结合我校光通信技术实验的实验教学经验,提出了创新式的教学模式-实践与仿真相结合模式,激发了学生的学习兴趣,同时也提高了教学效果。[1] 一、实验教学存在的问题 我校光通信技术实验的学时为24,每个实验约占2个学时,约开12个实验项目,即约有12套不同的实验设备,由于省属高校的经费少、底子薄,导致实验室没有配实验员,同一个实验项目的实验设备一般约为两套,这导致我们只能每班分成12组,每组3人,每组做不同的实验项目,这种做法的最大好处是节约仪器设备成本和教学成本,但指导教师一个人一堂课要兼顾12个不同的实验项目,导致实验指导教师的任务量很大而很难监管好学生。此外,没有正规的实验教材,这些因素导致部分学生心里上不重视实验。由于存在以上问题,实验课教学效果不是很理想,学生的实践动手能力较差,在就业竞争中往往处于劣势。[2] 二、新教学模式与实践探讨 针对上述存在的问题,提出了如下的教学模式和实践措施。 1.监管措施 由于以前教学存在监管难问题,本实验室提出研究生参与实验教学的新思路,得到了学院和校的认可,研究生指导费由学校以勤工俭学的方式支付研究生的劳务费。目前光通信技术实验室有两个本专业的研究生参与辅助实验教学。其任务主要是和老师一起检查学生的实验预习情况,监管实验过程和检查验收实验结果,这样每人每堂课全程负责4个实验。指导老师的任务量可大大减少,提高了监管力度,经过今年的实践,取得了明显的效果,受到了学生的好评。 2.实践与仿真相结合模式 由于学生对理论理解不是很透彻,加上光学实验光路调整较难,大部分学生对实验现象缺乏了解,往往导致学生不知道要调出什么样的实验现象。针对这种情况,目前指导老师立项申请了光通信技术实验的Matlab Gui仿真的教研项目,并立项获批。仿真界面与实际实验一致,给出了实验现象。学生在做实验前可先看Matlab Gui仿真结果,知道自己要调出的实验现象到底是怎样的,同时,程序代码公开给学生学习,鼓励学生修改代码,做出更好的界面和实验效果,采取这个新的教学模式,大大提高了学生的学习兴趣,同时可增强学生做出实验的信心。此外,这种新模式也符合学校对创新的要求。[3] 3.实验教材的编写 由于缺正规的实验教材,部分学生会因为这个原因不重视实验课。针对这种情况,本实验室组织其他老师参与实验教材的编写,实验教材按基础实验必修实验排在前,选修实验排在后,创新实验排在最后。且根据理论课内容的先后顺序编写实验内容。目前,实验教材正在交付出版社出版,相信有正规的实验教材的出现会给实验教学带来更好的教学效果。[4] 三、结论 我校光通信技术实验室经过近10年的摸索,逐渐找到了一些好的教学经验。比如引进研究生参与实验教学的监管、实践与仿真相结合模式、编写教材等。这些新的教学模式和措施激发了学生对实验课学习的兴趣,同时监管得力也使得教学效果大大提升。 光通信技术论文:光通信技术现状及其发展趋势探讨 摘 要 光通信技术在现代电信网建设中发挥着巨大作用,不断改变着人们的通讯生活,它是世界新技术革命的重要标志,更是未来通讯必不可少的工具。本文对光通信技术现状进行概述,并探讨了其未来的发展趋势。 【关键词】光通信技术 现状 发展趋势 1 光通信技术现状 1.2 DWDM技术 宽带城域网的建目前正成为电信建设的热点。由于DWDM技术的巨大带宽以及传输数据的透明性,人们一直希望能把DWDM作为城域网中的传输平台。在长途传输时,由于DWDM采用了EDFA将光信号直接放大,节省了许多的电中继设备,从而在很大程度上节约了成本。再者由于电中继传输距离加长,对激光器的色散容限以及啁啾特性也提出了较高要求。这些技术的应用又提高了系统成本。尽管这些高性能的器件和部件价格不菲,但是由于广域网传输距离很长,DWDM系统中很多波长通道共用光纤和放大器,所以依然可大幅降低成本。 1.2 光纤宽带接入技术 在各种宽带接入技术中,光纤宽带接入的技术是最有潜力发展的。在光纤宽带接入时,因为光纤所到达的位置不同,有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等不同的应用(统称FTTx)。在FTTx中,除了FTTH是光纤已经到达最终用户之外,另外几种光纤离最终和用户都还差一段距离,光信号终接后,还需要采用金属线或者无线接入的技术,才能达到最终接入。FTTH是光纤宽带接入最终方式,它可以提供全光的接入,因此它能充分利用光纤的宽带特性,为更多用户提供所需要不受限制的带宽,充分满足了宽带接入的需求。在FTTH应用中,主要采用点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,也可以称作是光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。 1.3 走进电信基础网络的城域光以太网技术 光以太网技术在光城域网构建中最为主流技术之一,它使得以太网的优越性扩展到了城域网范围,并且也是具有很好的扩展性,它能非常方便地扩展用户的数量。达到提高光以太网的可运营、可管理能力,该技术一直是主要发展方向。为了提高以太网的可运营和可管理能力,人们通过附加各种技术对传统以太网进行改造,试图提高其智能化的程度,具体包括一下四点:利用MPLSoE、带宽控制等技术实现对以太网的控制和分等级的QoS,利用VLAN、策略路由、Web认证等技术增强以太网的安全性和可管理性;利用AAA等技术实现对以太网接人用户的计费和行为审计;将CDN技术、L4-L7交换技术应用于以太网交换设备中,提供面向用户的个性化网络服务。 2 光通信技术发展趋势 对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,全光网络也是人们坚持不懈追求的梦想。 2.1 超大容量、超长距离传输技术 波分复用技术在很大程度上提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的前景应用。近年来波分复用系统发展也很迅速,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在很快扩展。提高传输容量的另一种方法是采用 OTDM技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来达到提高传输容量的,它实现的单信道最高速率达640Gbit/s。 提高光通信系统的容量仅靠OTDM和WDM毕竟有限,所以能把多个OTDM信号进行波分复用, 传输容量也能大幅提高。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空很小,对色散管理分布的要求也会降低,且RZ编码方式对光纤非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统大都采用了RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。 2.2 光孤子通信 光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲, 由于在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,经过光纤长距离传输后,速度和波形都保持不变。利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信这就是光孤子通信,在零错误码的情况下信息的传递可以达到万里之遥。 光孤子技术的发展前景:在传输速度上是采用超长距离的高速通信,频域和时域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现在行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用减少ASE、再生技术、重定时和整形等,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。 2.3 全光网络 全光网将会成为未来的高速通信网。全光网是指网络中端到端用户节点之间的信号通道保持着光的形式,信号传输与交换也是全部采用光波技术,因为网络中不用光电转换器,也就允许存在各种不同的协议和编码形式,信息传输也就具有透明性。全光网的主要技术有光纤技术、SDH、光交换技术、OXC、光复用/去复用技术、无源光网技术、光纤放大器技术等。 2.3.1 全光网面临的挑战 (1)网络管理 。 除了基本的功能之外,核心光网络的网络管理应包括光层波长路由管理、端到端性能监控、保护与恢复、疏导和资源分配策略管理。 (2)互连和互操作。 目前ITU和光互连网论坛(OIF)正致力于互操作和互连的研究并且已取得一些进展。ITU的研究集中在开发光层内实现互操作的标准。然而OIF更多的是关注光层和网络其他层之间的互操作性,并能集中进行客户层和光层之间接口定义的开发。 (3)光性能监视和测试。 目前光层的性能监视和性能管理大部分还没有标准定义,但正在开发之中。 2.3.2 发展前景 通信网发展的目标是全光网,是由两个阶段完成。全光传送网为第一个阶段,即在点对点光纤传输系统中,全程不需要任何光电的转换。长距离传输完全靠光波沿光纤传播,称为发端与收端间点对点全光传输。完整的全光网为第二个阶段。在完成上述用户间全程光传送网以后,还有不少的信号处理、储存、交换以及多路复用/分用、进网/出网等功能都要由光子技术完成。完成端到瑞的光传输、交换和处理等功能,这是全光网发展的第二阶段,即完整的全光网。 光通信技术论文:浅谈无线光通信技术的发展 摘要:现如今,人们的生活伴随着信息化的发展而日新月异,在光通信方面,人们对传输的速度的要求愈来愈高,高速率数据的使用量更是在大幅度的增加。正是由于光纤通讯的这一特点,使之成为了广域通信网中的中坚力量。在当今社会的广域通信网络中,约八成以上的信息是通过光纤通信来传递的。从这些信息来看,光纤通信百利而无一害。但是凡事有利必有弊,从光纤网络到用户之间的门户地区,假如架设光缆将产生巨大的浪费且费时费力。那该如何是好呢?笔者将通过无线光纤通信技术的实施来解决这个问题。 关键词:FSO技术;光纤;成本节约 光通信分为有限光通信和无线光通信两种,有线光通信即光纤通信,已经成为广域网,城域网的主要传输方式之一。无线光通信又称为自由空间光通信。(FSOfreespaceopticalcommunication)。FSO技术以激光为载体,用点对点或者点对多点的方式来实现连接。 一、无线光通信的简介。 光通信的出现其实比无线电通信还要早一些。波波夫发送与接收第一封无线电报是在1896年。但是已发明电话而著名的,家喻户晓的贝尔,在1876年发明电话之后,就想到了利用光来通电话的问题。1880年,他利用太阳光作为光源,用硒晶体(为一种链状自然金属单质矿物、三方晶系,空间群为93.21,晶体沿Z轴延长呈针状、柱状、灰色、条痕红色,解理平行三组完全,晶体易弯曲,具挠性。莫氏硬度2.25~3。密度4.8克/立方厘米,为硒化物的风化产物,由硒铅矿变来,常与褐铁矿共生。)作为光的接收器件,成功的完成了光电话的试验。而通话的最长距离已经达到了213米。在笔者看来,在贝尔毕生的发明中,光电话应该当之无愧为最伟大的发明。 无线光通信的系统组成可如图所示 如图可以看出,一个无线光通信系统包括三个基本的组成部分,发射机,信道和接收机。FSO系统的传播介质是大气,它是凭借大气进行光的信号传播。所以,只要在发射机和接收机之间存在足够的光发射功率,并且存在无遮挡的视距路径,就可以完成FSO的通信了。 对于一个无线光通信的系统来说,最经常使用的光学波长为近红外光谱―850nm,如若要支持更大的系统功率的话,也可以使用红外光谱―1500nm的波长。在FSO点对点的传输过程中,发射机和接收机的设置都是双向的,即每一端都可发射光信号和接受光信号。以便于实现双边通信。而FSO所采用基本技术则是光电的转换(photovoltaicconversion),光电转换过程的原理是光子将能量传递给电子使其运动从而形成电流。这一过程有两种解决途径,最常见的一种是使用以硅为主要材料的固体装置,另一种则是使用光敏染料分子来捕获光子的能量。染料分子吸收光子能量后将使半导体中的带负电的电子和带正电的空穴分离。 二、FSO系统的一些关键技术。 FSO的关键技术主要包括:高功率激光光源技术,光收发天线和精密可靠的光束控制技术,大气信道的研究,高灵敏度的信号探测和处理技术,高精度的捕获、跟踪和瞄准(ATP)技术等。 高功率激光器的选择是FSO技术中十分重要的一环,激光器是用来产生激光信号,并形成光束射向空间。激光器的好坏直对通信质量及通信距离有着十分重要的影响,对系统整体性能影响更大,因而对它的选择是一个重点。空间光通信的传输距离长,空间损耗大,因此激光器输出功率大,调制速率高是对光发射器的一个重要要求。 一般用于空间通信的激光器有三类,其中的.二氧化碳激光器。,输出功率最大( 10kw),输出波长有10.6m、9.6m,但缺点是体积较大,寿命较短,因为它只适合于卫星与地面间的通信而不适合FSO系统的运用。 快速、精确的捕获、跟踪和瞄准(ATP)技术,是保证实现空间远距离光通信的必要核心技术。该系统的组成包括两个部分:捕获(粗跟踪)系统。“它比较适合在较为宽广的范围内捕获目标,捕获范围约达±1°~±20°或更大。通常采用CCD阵列来实现,并常与带通光滤波器、信号实时处理的伺服执行机构共同完成粗跟踪,即目标的捕获。捕获的视场角为几mrad,灵敏度约为10pW,跟踪精度为几十mrad;”跟踪、瞄准(精跟踪)系统。该系统是在最终完成目标捕获后,对相应目标进行瞄准和实时跟踪。通常采用四象限红外探测器(QD)或Q-APD高灵敏度位置传感器来实现,并配以相应伺服控制系统。精跟踪要求视场角为几百ad,跟踪精度为几rad,跟踪灵敏度大约为几nW。 大气信道:对于大气对激光通信信号的干扰的分析比比较有局限性,目前仅存在于大气的吸收和散射等,很少涉及到大气湍流所引起的一系列问题比如闪烁、光束漂移、扩展以及大气色散等。其实这些因素都直接影响着接收端信号的信噪比,进而影响系统的误码率和通信距离、通信带宽。因此,笔者认为有必要在这方面进行更加深入的探讨,并合理提出以上问题的解决方案。例如,采用自适应光学技术就是一个非常不错的研究方向。 三、FSO系统的优点与不足。 FSO系统是不需要向无线管理委员会申请频率执照的,所有比其他的技术都要便捷很多,而且该系统所使用的机型小巧,容易架设。能够很便捷的解决宽带接入的问题,不失为一种省钱省时省力的好方法。 1.FSO系统的频带很宽,速率很高。这是由于FSO系统的传输介质与其他的不同,它是以空气为传输介质的,所以所产生的阻碍会相对于光纤传输会更小,在相同的带宽之下,有着更大的优势。 2.FSO系统适合多种通信协议,在之前的通信系统中,一个普遍的比较麻烦的问题就是依赖与某种协议,但是FSO系统完全突破了这一限制,在现今通用的通信网络中,比如以太网,ATM等,都支持FSO的传输速率。 因此又节约了一大批的资源成本。 3.FSO系统的搭建相当方便,不论是在江河海滩上,还是办公大楼,屋顶上均能方便的架设,除了能实行地面架设以外,更不可思议的是可以直接进行空间架设。并且架设时间相当短,一般几个小时之内便可以完成,大大节约了人力资源成本。 4.FSO系统的安全性能高,由于该系统具有非常窄的波束以及良好的方向性,因此很难以被干扰或者窃听。同时,相对于价格昂贵的光纤网络来说,FSO系统的成本很低,大概只有光纤系统的百分之二十的成本。 此外,FSO系统在很多方面都可以得到合理的运用,比如可以用于军事设施或者国家保密部门的内部系统,用于施工难度高,技术难度大的省市或者边远地区,还可以作为防止光纤通信服务以外中断的后备计划,以及用于公司内部,家庭内部的局域网的连接。 当然,任何的网络通信系统都是有自身的缺点和不足的,FSO作为一种通信技术,自然界对其影响还是很大的。因为激光对位置的精准度要求很高,如果由于大自然的风,雨,雷等原因而造成了激光发射器或者接收器位置的稍微偏离,便会影响光信号的对准与接收。除了恶劣的天气,空气质量也是影响其工作的因素之一,空气中的散射粒子同样的会使发出的光信号产生偏差,所以FSO系统对于空气质量也是有一定的要求的。 由于FSO系统多半是用于短距离的传输,因此长距离传输也就成为了它的弱点。这使得该系统的运用范围变得很窄。同时,由于是采用激光技术,对人体的安全也是不容忽视的因素之一。 中国的FSO技术引进时间比较晚,所以无线光技术到目前为止仍然处于研究起步的阶段,尚未投入到大规模的使用和生产。少数的几家公司率先实验制制作出了成品,但是也还没有投入到生产。究其主要的原因,还是对该技术存在着技术拿捏上的不足以及对其可靠性有所怀疑,因而不敢进行大规模的使用。但是,在笔者看来,无线光通信在国外已经有了良好的发展,说明其大规模的使用已经成为了必然的趋势。它的便捷性,快速性以及对成本的要求较低,使得其成为了不可代替的一种通信技术手段。笔者相信,经过广泛的研究和对突出问题的解决,FSO技术将在国内有着非常大的发展前景。(作者单位:华中科技大学文华学院)
机械电子工程论文:浅谈机械电子工程人才培养创新模式研究 【论文关键词】人才培养 机械电子工程 三维课程体系 创新模式 【论文摘 要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。其发展基础是要有 1.创新人才培养模式的内涵和要求 所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。 1.1培养目标要求 培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。 1.2专业设置要求 按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。 1.3课程体系要求 按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。 1.4教学方法要求 着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。 2.机械电子工程创新教育的现状分析 首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。 其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。 还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。 3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新 近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。 (1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的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。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。 (2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。 (3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握plc的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了plc基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到plc在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将plc技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。 4.结语 机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。 机械电子工程论文:机械电子工程设计中的技术要点浅议 摘要: 在高速发展的社会时代,我国的经济和科学技术也在不断发展,机械电子工程涉及到我国各个行业领域,目前在研究上取得一定的成果,推动了教育,科研等方面的快速发展,它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善,还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈,希望给相关工程人员提供参考。 关键词: 机械电子;工程设计;技术要点 众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。 1EDA 技术的发展介绍 EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑 EDA 技术认识不够,同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA 技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是 EDA 技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA 技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用 EDA 技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用 EDA 技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。 3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA 技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之,EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程与控制工程研究 摘要:新时期我国机械电气工程的快速发展,对现代工业整体生产水平的不断提升产生了积极的影响。实践过程中为了增加机械电气工程发展中的技术含量,提升其潜在的应用价值,需要注重与之相关的控制工程应用分析。基于此,本文就控制工程在机械电子工程中的应用展开论述。 关键词:控制工程;机械工程;生产水平;应用 引言 加强控制工程在机械电气工程中的应用分析,有利于实现对机械电子设备实践应用中的科学控制,并保持机械电子工程良好的应用效果,为其发展注入活力。因此,需要从不同的方面入手,对控制工程在机械电子工程中的应用进行深入分析,并加强其应用效果评估,以便满足机械电气工程的实际发展需求。在此基础上,有利于加快我国经济社会发展速度。 1机械电子工程与控制工程概述 所谓的机械电子工程,是指在有效的技术支持下,使得机械控制及信息处理性能得以优化,并在性能可靠的机械装置支持下,构建出功能强大的系统,与机械工程及电子控制工程密切相关。实践过程中重视机电一体化发展,将更多的信息元素融入到机械电子产品中,有利于提升这类产品的潜在价值,从而为机械电子工程更好的发展创造出有利的条件。所谓的控制工程,本质上是一种综合性工程技术,在自动控制系统工程实践问题处理中发挥着重要的作用。实践过程中了解控制工程的相关内容时,需要充分地考虑工程控制论,并了解计算机及其它相关的理论,促使控制工程能够得到充分利用。当前形势下控制工程很有用中融合了多种技术,像计算机技术、自动控制技术等。因此,为了促进机械电子工程发展,充分发挥出控制工程的实际作用,需要落实好控制工程在机械电子工程中的应用研究工作,实现二者的协同发展。 2控制工程在机械电子工程中的应用分析 2.1基于模糊控制工程的机械电子工程 结合机械电子工程的实际应用概况,可知其在实践过程中具有加工流程复杂化的特点,对控制方法的要求非常高。针对这种情况,需要在控制工程的支持下,将模糊控制工程应用于机械电子工程中,促使其加工过程中的程序得以简化,且实现对机械电子工程中复杂加工问题的有效应对,满足其产品生产制造的多样化需求。同时,在模糊控制工程的支持下,机械电子工程实践过程中的偏差范围将会得到科学控制,进而提升其整体的生产实践水平。 2.2基于神经网络控制的机械电子工程 作为生物学基础上所得到的重要控制方式,神经网络控制实践应用中取得了良好的作用效果,为功能强大的神经网络控制系统应用范围扩大带来了保障作用。实践过程中若将神经网络控制方式应用于机械电子工程中,能够实现对机械加工中大量数据的科学控制,促使机械电子工程生产计划得以顺利实施,从而为其实际作用的充分发挥及生产水平提升提供保障。因此,机械电子工程发展中应注重神经网络控制方式的合理运用。 2.3基于自动控制系统的机械电子工程 为了使机械电子工程发展中能够实现对控制工程的高效利用,也需要充分地考虑控制工程作用下的自动控制系统在机械电子工程中的应用效果。具体表现为:①基于自动控制系统的机械电子工程,能够使整个生产过程得到有效控制,并保持机械电子设备良好的使用功能,促使机械电子工程的潜在应用价值不断提升;②在自动控制系统的支持下,机械电子工程的智能化、信息化程度将会加深,从而使其能够更好地适应当前的形势变化。同时,为了实现机械电子工程实践过程中的科技化与创新化,也需要重视自动控制系统的引入。 2.4基于专家控制的机械电子工程 实施机械电子工程中的磨削生产计划时,为了满足其精度控制要求,应考虑控制工程支持下的专家控制方式使用。在此期间,基于专家控制的机械电子工程中磨削精度控制,将会实现对生产过程中环境温度、变形问题、磨削力等不同因素的科学应对,使得机械磨削精度得以不断提高,保持其良好的控制效果。同时,机械电子工程中若加强专家控制系统的构建与使用,将会使其磨削加工中的误差控制的有效的范围内,给予机械电子产品质量提高必要的支持。长此以往,有利于加快我国机械电子工程发展速度,促使其磨削加工精度控制水平不断提升,保持产品良好的加工质量,降低加工问题发生率的同时优化机械磨削加工控制方式。 3结束语 综上所述,在机械电子工程发展过程中,若引入控制工程,扩大其在机械电子工程中的实际应用范围,具有重要的现实参考意义:有利于实现机械电子工程的可持续发展,促使其能够更好地适应时代的发展要求,从而为社会生产力的不断提高打下坚实的基础。因此,未来机械电子工程发展中应给予控制工程的合理应用更多的重视,从而使机械电子设备性能得以不断优化,并拓宽机械电子工程的应用领域,满足实践生产计划实施要求。 作者:胡林冰 单位:柳州市人民医院 机械电子工程论文:机械电子工程和人工智能的相关性 摘要:现代生活中,人工智能越来越多地出现在人们的身边。无论是娱乐所用的智能机器人,还是智慧城市提出的“智能生活”的智能家居,无一不透露着人工智能的应用。人工智能涉及到多个学科,包括仿生学、计算机科学、电子电路学等。本文就机械电子工程与人工智能的相关性展开分析,并由此对机械电子工程的未来发展作出了一定的讨论。 【关键词】机械电子工程;电子电路学;人工智能 世之瞩目的人机大战最终以阿尔法狗的胜利而告终。这场为无数人所关注的围棋比赛,刷新了人们对人工智能的认知。长久以来,人工智能对人类来说仿佛只是一个存在性的概念。殊不知,人工智能已经悄然分布在我们身边。对于人工智能的讨论和定性一直尘埃未定。但毋庸置疑,人工智能必然是未来的一个发展方向。人工智能涉及到众多学科,例如仿生学、电子电路学、机械电子工程学等。比起其他学科,机械电子工程是一门比较老的学科。无论是在理论的成熟性上,还是在应用的广泛性上,机械电子工程都有着得天独厚的优势。因此,研究人工智能的发展,必然离不开机械电子工程的相应支撑。 1人工智能的发展 人工智能的概念起源于工业时代。随着科技的发展,大量的机器开始取代人力进行生产工作。无论是以蒸汽为动力的机器,还是以电力为动力的机器,都可以周而复始地重复一样工作,从而大幅度地解放人力资源。但是,由于机器的局限性,它们只能固定地重复某一动作或者某一套动作,而不会自我进行改变。当外界环境改变的时候,它们依旧会重复这些动作。因此,人们急切需要一种可以针对外部条件进行自我改变的机器。随着电子管和计算机的应用与普及,特别是随后的晶体管和集成电路的发展,为人工智能的出现提供了契机。人工智能的定义是指某一样机器在执行某一项指令时,如果外部条件发生改变,它也会自行改变自己的行动方式,从而适应外部条件的改变。但机器毕竟是机器,它们并不具有人类的思维。它们能够对环境作出判断和对自身做出改变,是因为人类提前在它们内部设置好了相应的程序。而晶体管和集成电路的大规模普及,和机械电子工程的成熟应用,为人工智能的应用与发展提供了新的成长土壤。 2机械电子工程与人工智能的相关性分析 归根结底,人工智能依旧属于机器。既然是机器,便离不开电子电路与机械的支撑。无论是多复杂,多精密的人工智能机器,当我们进行仔细分析的时候,就会发现,它们其实就是一个个电路所组成的。机械电子工程在电气时代就已经得到大规模发展。经过这么多年的应用,机械电子工程无论是在理论上的成熟性,还是在应用上的广泛性,都有着众多学科无可比拟的优势。而人工智能是在晶体管与集成电路发展成熟后,尤其是微型电子计算机发展成熟后,才得到快速发展的一门技术。换而言之,人工智能就是机械电子工程所延伸出来的一种产物。只是它包含了众多其它学科的知识,才是两者有了一定的区别。人工智能是机械电子工程的一种延伸性产物,但并不是完全性的机械电子工程产物。正如前文所言,人工智能除了包含了机械电子工程学,还包括了仿生学、物理学甚至数学等众多学科。所以,从严格定义上来说,人工智能与机械电子工程是不同的两个学科。但这两个学科并不是完全独立的,正如数学和物理学、物理学和化学。从表面上看,两者似乎并不相干;从严格定义上看,彼此也是分属不同的学科。但是当我们仔细分析的时候,我们就会发现,这些学科是彼此交叉的,互相联系的。所以,我们在对它们进行分析的时候,需要互相联系彼此,进行综合性分析。我们在发展人工智能的时候,必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。因此,我们应该从更高的层面,综合分析,将它们联系起来,实现综合性发展。 3机械电子工程的智能发展 现在,人们的生活中越来越追求便利。无论是智能手机的发展,还是掌上电脑的应用,都充分体现了这一点。机械电子工程起源于电气时代,发展的成熟性和实用性都很高。但是,它已经无法完全适用于现代的生产生活。而随着智慧城市的提出和各种人工智能产品的大规模应用,人们对机械电子工程的发展提出了新的要求,即“智能化、微型化、实用化”。例如现在常见的一种“智能家居”。这种东西已经不再仅仅是一种概念产品,而是已经发展出实物。它们可以根据人们的需求,对人们的生活环境进行适应性改变。“智能家居”从实物上而言,就是一些电子产品在微型计算机的整体控制下,进行对相应工作的分析和处理。这也就是机械电子工程的未来发展方向。随着微型计算机的大规模普及和应用,尤其是各种高性能的微型计算机的应用,需要机械电子工程为它们提供相应的电子电路来支撑,从而使得它们能够正常工作。因此,机械电子工程应该把握住时代的前沿,追随着时展的脚步,根据自身独有的成熟性优势,进一步发展,从而适应新时代的“智能化、微型化、实用化”的要求。 4结束语 人工智能虽然都得到了长足的发展,但综合来看,人工智能的发展仍旧十分不成熟,还有着很大的发展空间。机械电子工程作为人工智能的基础,也会随着人工智能的发展,实现自身理论的进一步成熟和相关技术的飞速发展。综合分析来看,人工智能虽然是机械电子工程的延伸产物,却已经和机械电子工程有了很大的不同。当我们在发展人工智能的时候,必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。如果我们真的要对它们进行分析的话,我们就应该从更高的层面,综合分析,将它们联系起来,实现综合性发展。 作者:桂绍钢 机械电子工程论文:谈机械电子工程和人工智能的关系 【摘要】随着我国经济飞速发展,在经济的推动下我国的各行各业都呈现非常好的发展前景。机械电子工程产业随着科学技术的不断革新,让人们生活发生很大的变化,甚至影响到人们的行为习惯,所以在这一产业,当前社会给予了较高的重视。从另外一方面来说,人工系统和电子工程在不断的融合,让整个电子产业拥有更为广阔的发展前景。 【关键词】机械工程;人工智能;关系 1.前言 随着科学技术的飞速发展,相对于传统机械工程的发展过程来说,机械电子工程的起步是较晚的,但是在后者的发展过程中,这两种产业在不断的融合,在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下,人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步,所以,在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术,这也大大地解放了劳动生产力,让机械生产变得更加自动化、智能化。 2.机械电子工程 机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科,在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛,而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心,一切的设计理念都要围绕着机械工程展开,在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中,这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理,然后进行板块化综合起来,这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来,同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场,所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单,在使用方面比较单一,所以不需要使用太多的元件来组装,这样也更好的将产品的性能有所提高,而且在体积和重量上也做出了很好的优化,消费者对于这样的设计也就很容易接受。 3.人工智能的发展史 众所周知,人工智能概念提出的时间是比较久的,而且发展过程较为漫长,在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段,其主要体现在第一部计算机的发明,这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上,人工智能发展的第二个阶段,就是人们开始使用人工智能这个新的名词,相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题,这就是人工智能的第三个阶段,挫折阶段。然后就是第四个阶段,这个阶段人工智能取得较好的发展,在各国科学家共同努力和合作下,人工智能也步入了知识基础的发展阶段,许多方面的知识也应用到了这个领域上,这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段,这个阶段里互联网技术已经相当的普及,同时也改变了人们的生活方式。 4.机械电子工程和人工智能的特点 机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合,是将各种系统进行相互的联系,对其采用较多控制的方式,来达到生产的系统化目标,具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行,人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用,所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。 5.机械电子工程和人工智能的关系 5.1人工智能在机械电子工程中的应用 人工智能所涉及的领域较多,在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制,提高了信息系统的准确过程,降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中,人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法,此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中,人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟,可以分析系统输出以及输入的信号,这有助于数字的信息化处理,将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟,通过数字的排列方式完成实际的函数程序,对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析,同时自动识别和处理,保证电子系统进行储存和整理,从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用,使具有相似性的部件统一融合,对于机械系统的运行效率有较好的保障,同时简化了数字运算的程序,达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统,都可以对生产过程中的效率得到提升,增大机械操作中的网络意识,建立起更加有效的网络系统。 5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题 机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性,所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立,可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的,在相关技术不断成熟的状态下,利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍,相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的,但随着社会的不断发展,机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高,系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的,就目前人工智能在机械电子的应用状况来看,还存在不确定因素,人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上,这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变,才能实现智能控制。所以,不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的,这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述,或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析,那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之,加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。 6.结束语 随着科学技术的飞速发展,各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势,这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境,也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。 作者:高家珩 单位:衡水第一中学 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的实用性 摘要:本文将以控制工程以及机械电子工程的具体内涵作为研究切入点,重点分析和研究控制工程在机械电子工程中的实际应用。 关键词:控制工程;机械电子工程;模糊控制 引言 随着我国社会经济的蓬勃发展,机械电子工程行业对科学技术不仅有着更多的需求量,而且其需求也逐渐朝着多元化、智能化和现代化的方向发展,因此控制工程在机械电子工程中的运用具有良好的应用前景和应用空间。为有效实现机械电子工程的长久稳定发展,人们需要继续关注和重视机械电子工程,并努力寻找可以将控制工程灵活运用到机械电子工程中的方法与技术。本文在这一背景下,对控制工程在机械电子工程中的应用进行探究。 1控制工程与机械电子工程的具体内涵 1.1控制工程 控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念,利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出,以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大,并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用[1]。 1.2机械电子工程 机械电子工程既具有机械专业的特点,同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义,机械电子工程融合了众多领域和学科知识,在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是,现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升,机械电子工程的系统也越来越复杂,因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系,从而更好地推动机械电子工程的发展。 2控制工程在机械电子工程中的实际应用 2.1智能控制系统 发展至今,在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术,将其运用在机械电子工程中,使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程,为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式,因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作,在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。 2.2集成自动控制 现阶段,在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术,并对其进行优化调整,有效地提升了机械电子工程系统的完善程度[2]。通过在机械电子工程中,尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制,能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息,从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合,并配合相应的机械电子生产技术,以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下,已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制,可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床,可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中,从而更加科学、高效地完成机械生产制造。 2.3鲁棒控制 控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术,鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此,鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性,尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如,在制造柔性臂轨迹的过程中,基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器,其运用H∞的控制理论,可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量,以有效实现H∞控制理论与滑膜变结构地组合控制,进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。 2.4预测控制 以高速液压机为例,将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中,能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要,高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此,其也面临着更大的负载惯性,极有可能出现加大系统超调的情况,从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制,能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型,并在此基础之上获取预测输出值,利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响,尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出,从而有效控制高速液压机的应用模式[3]。 2.5模糊控制 工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此,为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量,可以将控制工程中的模糊控制运用其中,从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作,同时其构造算法和控制编程既灵活又简单,对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此,在机械加工中运用模糊控制时,可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中,省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此,工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。 2.6神经网络控制 目前,控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中,该技术立足于仿生学中的思想控制,通过连接各个看似简单的神经元,从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统,用于完成相关技术操作[4]。譬如,在数控机床中,通过运用类似于人脑结构的神经网络,对各操作技术进行自我组织以及适应,从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今,神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况,且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响,神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中,从而有效提升机床的加工以及工作成效。 3结语 总而言之,在我国综合国力不断上升,科学技术水平飞速发展的情况下,人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大,其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中,能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益,并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来,控制工程还将得到进一步完善,能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。 作者:张兵 单位:中海辉固地学服务(深圳)有限公司 机械电子工程论文:智能控制工程在机械电子工程的应用 摘要:随着我国社会的快速发展和国民经济的良好建设,机械电子工程中机电一体化技术的水平不断上升,控制工程系统发挥着更加重要的影响,同时,控制工程在具体实施过程中也和机械电子工程的运行密切相关。所以,笔者将在本文中结合自身工作经验,先介绍控制工程与机械电子工程的相关概念,并且对控制工程在机械电子工程中的实际使用展开探讨,希望推动控制工程技术同计算机智能化自动计数的融合发展进程,从而加快整个机械工程行业的发展,以促进我国各行业技术水平的进步,满足人们日益增长的物质精神需求。 关键词:控制理论;控制工程;机械电子工程 1前言 控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。 2控制工程与机械电子工程相关概念 控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。 3控制工程在机械电子工程中的使用 3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用 智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。 3.2鲁棒控制的使用 所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。 3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用 机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。 3.4神经网络控制的使用 神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。 4结语 随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。 作者:崔海花 单位:周口科技职业学院 机械电子工程论文:物联网在现代机械电子工程的应用 摘要:当今互联网的飞速发展,促使新型的物联网技术日新月异,快速的发展使得物联网技术能够应用到人们生活中的方方面面。尤其是自动化,智能化的机械电子工程生产中。传统的机械电子工程生产都需要人力去完成,不管是生产过程,还是生产过程中的监管。现代网络技术的发展使得物联网能够为机械电子工程生产提供各种各样的便利。尤其是精密电子仪器的生产过程,认为操作或者监管,难免会出现误差甚至差错,但是应用物联网技术就能够做到非常精准的智能化,自动化控制生产过程。这使得机械电子工程生产过程大大解放了劳动力,也使得生产过程能够更加快速,稳定。 关键词:网络工程;物联网;机械电子工程;生产 引言 计算机的诞生,大大的帮助人们减少了计算的工作量,渐渐地,人们开始想办法把计算机连接在一起,于是网络便这样诞生了。网络就像是一张大网一样把我们个人使用的或者公司企业使用的计算机连接在一起,使得计算机互相之间可以联系沟通。网络的产生,帮助人们足不出户便可以了解世界,了解发生在我们周围甚至很远的地方发生的事情。网络的大力发展催生了很多跟网络相关的技术,每一个技术都能改变人们的生活方式。于是人们开始想象能否给生活中的每个物品一个单一的“身份证号”,这样就可以把每个物品都连接到互联网中,应用互联网的便利来控制生活中的每个物品。于是物联网就这样诞生了,物联网旨在连接我们生活中的每一个物件。渐渐地,工业生产也开始接触物联网,便发现物联网可以精准的控制生产,远胜于人力。尤其是一些精密机械电子工程的生产过程。 一、计算机网络 世界上第一台计算机在1946年诞生后,由于计算机造价昂贵,计算机还不能大量生产,于是早期的计算机就设计成一个计算机跟若干个终端连在一起,这样大家就可以共用一台计算机,节省资源,早期的计算机网络就是这样为了节省成本形成的。后来,计算机的大量普及,使得大家都渴望从别人那里取得资源,于是互相连接起来的愿望变得很强烈,计算机就这样被一个一个互相连接在一起。逐渐形成我们现在使用的互联网,我们坐在自己的办公室便可知道世界上每个连接在互联网中计算机发出的消息。 二、物联网 互联网的大力发展,促使了物联网的形成,物联网的形成起因是为了方便把家用甚至一些电子器件能够连接在互联网中,是的人力可以借助互联网的力量去远程管理这些物件,甚至能从物件那里得到一些反馈信息,从而人们可以更好的分析得到的信息从而给这些物件一些控制信息,使得它们能够更好的运作。比如说像如果我们给每个行驶在路上的汽车安装一个传感器,使得这个汽车能够随时收集自己周围的信息,然后把这些信息通过网络发送给控制中心,控制中心便能够根据它发来的信息从而生成一些控制信息发回给他。这样做的最终结果便是可以实现汽车的自动驾驶。也许未来的某一天我们可以从驾驶室中彻底解放出来,我们只要给汽车一个指令,汽车便能够按照我们想去的地方,寻求最佳路线,自己把我们送到我们想去的目的地。 三、机械电子工程 机械电子工程也被称作机电一体,是一种将机械工程与电子工程自动化结合在一起的系统。我们生活中很多像机械电子工程的产物,比如说自动贩卖机,自动售票机,无人驾驶磁悬浮等等。日本将这项技术实现的非常淋漓尽致,日本的街头非常非常多自动贩卖机,人们几乎可能从自动贩卖机买到想要的大部分东西。但是这个系统是一个跨学科的技术,对于机械工程,电子工程,自动化,计算机网络,物联网等都有非常高的要求,需要这几个学科很好的配合起来才能完成一项工程。 四、物联网在机械电子工程中的应用 将物联网应用到机械电子工程中,不管是在生产过程中还是在应用中都有非常好的效果。比如说在应用中的贩卖机,以及电子售票机等,如果都可以用自动化的方式解决,那么将极大的解放劳动力,是的人力从这些繁琐的重复劳动中解放出来,更加专注在更加高级的脑力劳动,计算机不能代替的工作中。如果是被应用在电子机械生产中,那将比人力更加的精准,比如说,富士康现在很大部分的手机代工生产中就用到了机械自动化,从而近几年的富士康劳动力被解雇了好多,甚至达到了百分之六七十的人都被解雇了,这样就使得这一部分人能够出来寻求更加高级的工作,更加需要人而不是机器的工作,从而促进人类的进步与发展。 五、结语 计算机,网络,互联网,物联网的极大发展给生活中的方方面面提供了生长的温床与沃土。使得更多的技术能够在这些高新技术的帮助下得到更好的发展。机械电子工程就是应用物联网发展的一个非常好的事例。现在的技术,小到贩卖机,达到遥感卫星等等,都有用到机械自动化,可以说机械自动化带领人类走向了一个更高的阶层。 作者:袁健 王世岐 刘天材 机械电子工程论文:工程机械电子节能控制技术探索 摘要:随着科技水平的不断提高,尤其是在构建资源节约型社会的背景下,要求工程机械设备也要做到节能化。因此广义节能的概念开始在工程机械中得到大量普及。电子节能控制技术是一项基于广义节能概念的工程机械节能技术,非常有助于实现工程机械设备的节能化,本文围绕着工程机械电子节能控制技术进行讨论。 关键词:工程机械;机械电子;节能控制技术 在党和政府大力倡导构建资源节约型社会的今天,工程机械若不做到节能化将难以适应当代的生产要求。现在,优化控制系统被广泛应用在工程机械施工作业过程中,以便更加有效的控制传输动力以及智能控制工程机械局部节能,其直接目的是为了实现更高效工作以及有效节约能源。事实证明,在工程机械当中运用电子节能控制技术,对于节省工程机械的能耗来说是具有重要的意义的。 1对“广义节能”的概述 对于工程机械来说,广义节能提出了四大性能要求,分别是效率、动态匹配、作业效率与不同功率流之间的有效配合。在工程机械当中,对其所有能量进行传输与改变的作用在于对外界做有效功。也就是将有效效率输送到外界。对于不同的工程机构来说,通常是不同的协同机构共同配合,其中两大要素直接决定着输出有效效率:首先是功率的传递效率,其次是不同功率支流之间的配合效率。如今,我们在进行节能控制的环节,通常是仅仅关注功率传输及对供需双方的功率进行传送上。但对于不同功率流之间怎样有效配合方面的研究还开展地较少。而作业效率,则是指在单位时间内,工程机械所完成的工作量,它通常同节能性成反比,所以对于节能型的比较,也必须建立在基于相同的功率的前提上。 2对工程机械功率流控制方面的分析 我们根据柴油机的工作方式,来探讨关于工程机械功率流控制方面的要点。基于能量转换的角度来说,工程机械在进行工作时,本质上便是把不同的能量形式进行转换、传递并进行对外输出。要想对节能方面进行讨论,首先必须对功率流进行剖析。在以柴油机为原动机的工程机械中当中,其输出动力全部源自于柴油当中的化学能。然后由柴油机将其转换为机械能,通过转矩与转速,最终传递给传动系统,完成对于基本能量的转换。现在,在柴油机当中,我们常用的节能手段有两种,分别是全程调速技术与电控喷油技术。它们能够显著提升柴油机的工作效率,使油耗得到降低。然后由传动系统吸取柴油机的机械能并将其进一步转换为机械能、流体动能或电能。在这个过程中,柴油机扮演着能量的供方角色,而传动系统扮演着能量的需方的角色。 3对工程机械全局节能控制系统的分析 客观地讲,我国受制于目前的工程机械技术水平,距离真正意义上的工程机械节能要求来说还具有一定差距。因此,建立在现有技术水平上是很难完全实现节能之目标的。这也成为我们现阶段亟待改进的地方。 3.1全局节能控制系统概述 环保、节能是我国当前提倡的口号,为了坚持可持续发展道路,我们应该不断研究出各种先进的节能技术。对此,全局节能不失为一条符合我国国情的合理方式。分析工程机械典型的功率流程,在构建基于广义节能的定义下的全局节能控制系统时,我们必须将研究对象着眼于整机与外界负载上,对以达到节能的效果。当我们对全程节能指标的概念进行分析,不难看出工程机械基于单位时间内单位油耗的工况而作出的有效功,一共参照了三大要素:协同作业、作业效率及传统节能的目标。而在这些目标当中,我们又可进一步将其划分为系统目标、部件目标与元件目标。它能合理地控制工程机械当中不同部件的协同作业状况,作业效率状况与能耗状况,以实现全局节能,达到节能减排的目的。 3.2其他技术概述 对于传统的节能控制来说来说,现阶段已经实现了局部最优的目标。要想在此基础上进一步取得突破和得到提高,我们可以着眼于三个角度进行入手:首先,对原有的固定参数功率匹配手段进行改进,这样不论处于任何工况都能够做到动态功率匹配。其次,运用作业模式识别手段,也就是基于不同作业模式的动态功率分配系统。再次,基于操作人员的操作意图,构建起基于不同操作模式的作业效率管理系统。为了实现以上目标,我们就要具体依靠于两种技术:全电控节能控制和分布式节能控制技术。其中,全电控节能控制技术是采用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例控制阀与电比例液压发动机,基于全电控的能量传递条件,实现硬件功能的最小化。将硬件的通用化程度进行提升,使智能控制的水平得到有效提高。对于电控系统而言,其控制功能与专用功能的实现都依赖于系统软件,因此我们在开展机械操作的环节,要基于实时工况和操作意图来对于在线调节控制参数进行调整,使参数匹配做到柔性化,有效地提升节能效果。而分布式节能控制技术尽管能对于整机节能进行有效控制,但程序控制必须建立在对液压系统的实时压力信号进行处理的基础上。它要求控制系统能够迅速响应。而现阶段的技术水平在这方面还很难有效跟进。为了有效地克服这个缺陷,提升对机器运转数据的处理速度,我们需要开发出一款基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器与发动机控制器。对这三种控制器均连接高速总线,使处理速度得到有效提高。对于发动机控制器来说,可以基于发动机的实时工况与用户的操作意图来改变发动机的喷油量,将处理数据传输到总线,并从中获取其他控制器的指令;而液压泵控制器、液压阀控制器也具备类似的操作,使控制信息在运算、传输方面的效率得到明显提高。 4结语 工程机械电子节能控制技术,能有效地降低工程机械在工作过程中产生的能耗,达到节能减排的效果,符合可持续发展的原则。对此,我们要努力克服现有的工程机械技术中的缺陷,开发出完善的工程机械电子节能控制系统。 作者:吴哲 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程设计技术要点分析 摘要:在高速发展的社会时代,我国的经济和科学技术也在不断发展,机械电子工程涉及到我国各个行业领域,目前在研究上取得一定的成果,推动了教育,科研等方面的快速发展,它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善,还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈,希望给相关工程人员提供参考。 关键词:机械电子;工程设计;技术要点 众所周知,电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科,是推动我国经济增长的主要力量。近些年来,电子工程快速发展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平达到了一个新的高度,但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题,并且其设计人员应该储备一定的知识,在设计方案中能发现问题,并采取解决措施,在此基础上优化设计方法。 1EDA技术的发展介绍 EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用,其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等,每个部件发挥着特定的功能,EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件,硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点,其自动化程度高,同时,在设计方案中有很高的辅助作用,减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力,能够快速解决在设计工程中出现的错误,方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势,因此逐渐被人们关注,但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点,人们质疑EDA技术认识不够,同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域,因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟,对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术,其作用在于对设计方案在实际应用的模拟,通过建立数学模型及进行处理,发现设计方案的是否合理和科学,验证设计方案,避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题,保证方案在实际中的应用,同时,EDA技术还具有对电路结构和性能,各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低,是EDA技术中不可或缺的部分,它决定设计方案能否在实际中得以应用,机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析,从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性,因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中,其技术相对落后,从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度,可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是,EDA技术能够精密准确的测试,确保该测量的准确度在一个较高的水平,在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点,因此能够避免设计方案出现结构性的错误,确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据,能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果,优化设计就是利用EDA技术,保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差,提高方案的有效性,保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化,完善设计方案,但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求,不能保证其准确性及完整性,无法发现设计方案中存在的问题,难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势,提高其效率,可见,优化设计必须的使用EDA技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据,根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案,应用于实物,最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展,电子产品以轻、薄占极大的发展优势,因此,就必须对集成电路元件加以严格的管理,提高技术要求,基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作,减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑,设计者根据构思画出机械结构图,该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流,该破坏因素会影响到周围绝体元器件,致使元器件敏感度减低,从而产生许多安全隐患,因此,机械结构图一定的检查是否产生静电,及时修改机构设计图。 3EDA技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步,机械电子工程的应用渗透到多个领域,同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比,EDA技术能满足广泛的生产需求,而传统的机械工程适用领域比较狭窄,仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势,其无法引领世界电子工程技术的发展,俗话说,适者生存,传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃,新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展,恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺,因此,EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之,EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳,其应用范围广,可行性高,适合社会的发展需求,因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步,与时俱进,设计人员必须要严格的按照设计流程进行,对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计,对电路进行分析,检查是否会产生静电;再者,必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员,号召更多学者参与电子工程的研究发,尽可能弥补现有技术的不足,推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程的应用 摘要:控制工程是现代化高科技的产物。尤其是在机械电子工程早已实现了机电一体化的今天,控制工程系统更是被广泛运用于机械电子工程中。它使机械电子工程的操作得到了有效的优化,并有效地提高了机械电子工程的操作效率和可靠度与精度等多项指标,因此它对于推动机械电子工程的产业升级是具有积极的意义的。本文针对于控制工程在机械电子工程中的应用进行研究。 关键词:控制工程;机械电子工程;应用 21世纪是信息化的社会,计算机控制工程技术在机械电子工程中得到了有效运用。随着机械电子工程中机电一体化技术的不断发展,控制工程系统逐渐起着越来越重要的作用。它的精髓在于将控制工程的手段与计算机机械电子工程技术相结合,有效地推动了机械电子工程的智能化,也日益引发人们的高度关注。今天,我们要不断地挖掘其研究价值,通过开展相关的研究,进一步提高它的应用性。 1关于控制工程与机械电子工程的要点 控制理论是在18世纪的英国工业革命当中应运而生的。控制工程是基于工程理论及计算机技术理论两方面的平台而诞生的核心概念。在21世纪的今天得到了广泛的普及。它的作用在于对各种自动化技术环节里出现的工程技术问题进行相关处理,被广泛地应用于多种机械电子工程技术的实践当中。它的主要探究方向在于多输入、多输出、对参数进行改变及非线性等多个方面。可以说,它在机械制造业当中的应用价值是值得重视的。此外,机械电子工程也是一门包含了多学科知识体系的工程科学。它在模块操作方面是通过系统化的手段来实现的。它的核心包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、系统总体技术等多重技术。其最大的特性在于构造较简单,使整个机械电子工程系统的体积得到了压缩,让其综合性能得到了提升。现在,科技的发展使得机械电子系统的结构比以前更加复杂,所以机械工程与计算机技术的有机结合,可以让机械电子工程的技术水平得到进一步的优化。因此,有效推进控制工程在机械电子工程中的广泛应用,其意义是不言而喻的。 2控制工程在机械电子工程中的具体运用措施 在机械电子工程中,控制工程已经成为了前沿的发展,而自动控制技术已经在机械电子工程制造以及应用方面取得了非常好的效益。其运用范围也在不断地得到扩展。总的来说,控制工程在机械电子工程中的具体应用于以下几个方面:2.1智能控制系统在机械电子工程中的运用智能控制系统是指在计算机技术当中采用人工智能的手段,它最大的优势在于能够对机械电子工程中的某一个步骤实施人工智能化的控制。这种工作平台酷似人类的大脑思维模式,可以对于操作中所需的信息进行自动收集。使机械操作的自动化程度大大得到提高,不仅有效地提高了机械电子工程的工作效率,而且还有效提高了生产流程中的可靠性,并显著节省了人力及物力方面的成本,使机械生产的收益得到了有效提高。 2.2鲁棒性在机械电子工程中的运用 鲁棒性是我们在控制系统中不可忽视的一个重要特性。具体来说,它是指基于一定的来自外部环境的干扰下,控制系统当中的某一方面性能仍然能保持恒定。这种特性对于机械生产来说是具有很重要的意义的。所以我们在机械电子工程中,必须要重视鲁棒性的价值。在机械电子工程中,我们常常会用到多变量型鲁棒控制系统。对于柔性臂轨迹制造来说,我们常常运用到滑膜变的结构控制手段,以此来控制并研制出慢变控制器。并基于Hx的控制理论,开发出鲁棒控制器,并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此,我们在进行对操作轨迹的模拟研究的环节,在进行补偿控制计算时应当采用补偿控制算法,这样才能确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合组合性控制,并有效确保控制系统在对于目标轨迹运行过程中进行控制环节的精度。 2.3模糊控制工程在机械电子工程中的运用 对于机械工程来说,它的操作工作是一个非常复杂的过程,充满着诸多细节和要点。因此基于传统的控制方法,我们很难对于模型进行有效的构建。因此长期以来,关于如何有效提高自动化系统的效果,成了困扰我们的一大难题。这个问题可以通过模糊控制工程的推广运用而迎刃而解。它可以有效地化难为简,使复杂的工艺流程变得直观化。由于模糊控制具有算法简单灵活的特性,可以有效地简化程序的编制工作,因此它在对于机械制造工程进行模糊化控制的环节,我们可以无需对其开展精确化的数据研究,只需确保输入量不超出正常的偏差底线就可以了。因此它在机械电子工程当中具有良好的运用价值。 2.4神经网络控制在机械电子工程中的运用 神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单,然而一旦将它们互相进行连接,就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠,尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用,我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在,人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势,被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节,通过神经网络系统,我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题,使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说,机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”,极大地优化了数控机床的生产效率,同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升,带来的效应是显著的。 3结语 现代化的机械电子工程以机电一体化为标志,它同控制工程系统形成了高度的结合。控制工程在机械电子工程中的应用,堪称现代工业的又一次“革命”,有效的提高了生产效率,提升了生产过程中的安全性、可靠性等多方面的指标。 作者:王啸 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程的应用与发展趋势 摘要:计算机信息技术的发展,推动了机械电子工程的进步,这大大提高的了降低了生产成本,提高了生产效率,但就我国目前状况而言,与发达国家还是存在一定的差距,本文主要介绍了机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势。 关键词:机械电子;核心技术;应用;发展趋势 1机械电子工程的概念 机械电子工程的概念,在国际上大同小异,它最早起源于日本的“Mechatronics”一词,对其的解释是“将电子技术引入到机械的主动功能、控制功能、信息处理上,并将电子设备、软件及机械设备结合而产生的产品或系统”,美国学者对机械电子工程的理解是“有计划地应用和有效地把机械与电子结合起来,以创造最优产品”。而在我国,则更多的被认为是将传统机械工程与现代信息技术结合,称之为“机电一体化”。 2机械电子工程的核心技术 2.1机械技术 机械技术在机械电子工程中扮演着“母体”的角色,是机械电子工程最为重要的影响因素,从某种意义上来讲,机械电子工程师多种技术想机械技术靠拢、渗透的结果,但机械电子产品、系统却与机械制造技术有着截然的不同,因此,转变机电行业人员的思维模式是非常重要的。 2.2电子技术 电子技术是信息电子技术和电力电子技术的集合体,运用电子元器件设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统的科学,是对电子信号进行处理的技术[1]。 2.3自动控制技术 自动控制技术是运用已有软件系统和硬件设施并结合多种技术,实现控制理论的应用,它保证了生产制造等过程按预定方案进行,是“依附型”技术,目前,在教育、机械、军事等多个领域均有所涉及。 3机械电子工程的应用 机械电子工程在实际生活中应用非常的广泛,大到航天航海、小到手机电脑,具体来讲,主要可以概括为产品和系统两个方面。在产品方面,产品是机械电子技术的载体,而机械电子技术也很好的改变了机电产品的产品优越性,比如拥有磨、刨、洗等多项技能的新型机械加工中心;在系统方面,机械电子工程技术很好的提升了系统的安全性,简化了系统结构,增强了了机电系统的控制精度,比如,汽车的混合动力系统,可以在启动与刹车时进行多位调整,保证驾驶人员的安全。 4机械电子工程的发展阶段 机械电子工程大致可以分为三个阶段:第一阶段是源于第三次工业革命时期,是上世纪60年代以前,在这个阶段里,由于生产力提升的迫切需求,传统的机械技术与新兴电子技术开始初步融合,但由于技术的有限,所以,还不能大量的应用于工业生产中;第二阶段是上世纪60年代到上世纪末,这一阶段,计算机技术与控制技术的快速发展,为机械电子工程提供了强大的原动力,同时,微机技术、集成电路技术也开始出现,进一步推动机械电子工程技术向工业领域进军;第三阶段是上世纪末到本世纪初,这一阶段里,机械电子工程技术已经被广泛的应用于工业领域,并开始逐渐向着自动化、自动化、多元化的方向发展[2]。 5机械电子技术发展比较及发展趋势 5.1国内外机械电子技术发展对比 就目前的发展情况来看,国外在机械电子工程方面明显要优于我国。机械电子工程领域的佼佼者是日本,在上世纪就已经出现“无人化工厂”,紧随其后的是美国,美国的微电子技术水平很高,极大的带动了机械电子产业的发展,再就是欧洲发达国家,他们也在几乎同一时间开始大力发展机械电子工程,并取得了不错的成绩。而我国于1989年才开始机械电子工程专业的试办,在1993年才成立正式的专业,在起步上,明显落后于国外,这也是我国企业在国际市场竞争中无法取得领先地位的主要原因之一。 5.2机械电子技术发展趋势 随着机械电子技术影响力的不断扩大,势必会向着智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等方向继续发展延伸。首先是智能化发展,智能化因其具有感知能力、记忆思维能力及行为决策能力,而成为当今科学技术发展的主流,在机械电子与智能化融合后,其实用能力得到大幅度提高,其次是网络化发展,实现机械电子网络化可以进一步提升设备的可控性,主要体现在通过GPRS、蓝牙等网络手段进行控制,最后是绿色化发展,绿色环保是新世纪后,一切发展的核心理念,是建立在资源承载力的条件下,将科技的发展提升至环境保护的发展阶段[3]。 6结束语 本文通过对机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势进行了简要的论述,希望能为我国的机械电工程技术及行业发展提供一些参考价值。 作者:王麒 李光明 杨新宇 单位:沈阳理工大学 机械电子工程论文:浅谈人工智能在机械电子工程中的应用 【摘要】改革开放以来,机械电子工程得到了快速发展,在生产生活中的地位也不断提高。然而,在发挥着巨大作用的同时,对于科学技术水平的提高也迫在眉睫。通过人工智能在机械电子工程中的应用,能够为机械电子工程的未来发展提供更多更好的机遇。本文通过对人工智能和机械电子工程的分析,从而探讨人工智能在机械电子工程中的应用前景。 【关键字】人工智能;机械电子工程;机器人 "机器换人"是当下的热门话题,政府、企业、专家和大众热烈讨论的背后,不仅反映出人力成本已经成为钳制经济发展的要素,也让人工智能渐渐深入到普通人的心底。 其实,早在上个世纪,电脑"深蓝"就击败了国际象棋冠军。而就在今年,一篇名为《8月CPI同比上涨2.0%创12个月新高》的财经报道,把人工智能的作用再次推上舆论巅峰。在历史上,"人工智能"这个术语第一次出现在1956年举办的"侃谈会"上,而第一部能进行机械加法的计算器在17世纪就已经被发明出来,几年后,法国科学家发现了Prolog语言。发展到如今,在互联网和大数据的推动下,人工智能获得了突飞猛进的发展,无人驾驶、语音识别、图像分类、智能翻译、可穿戴设备等人工智能技术的先后出现,让人工智能成为推动机械电子工程发展的强大助力。 1,人工智能与机械电子工程 机械电子工程是从机械工业方面发展而来,是顺应经济发展要求的产物。在生产方式由手工向机械化转变之后,信息化带来了信息技术,信息技术在机械工业上的应用,让机械电子工程应运而生。机械电子工程是机械工程、信息工程和电子工程在功能上和物理上的结合,是包含多个学科的机械活动。与传统的机械工程相比,机械电子工程的综合性和复杂性更强,这也对与之结合的学科、技术提出了更高的要求。在设计上,机械电子工程以机械工程为核心,结合互联网、电子工程、生产管理等方面,充分考虑生产制造的方方面面。同时,也正因为与多学科的结合,让机械电子工程在产品上,可以实现产品从"重型"向"微型"的转变。缩小产品的物理体积,通过一些微小的控制组块,简化机械的外形结构。在性能提高的同时,也大大方便了实际生产操作的运用。 人工智能在机械电子工程中的应用,将机械电子工程的优点进一步发挥,也弥补了机械电子工程产品上的一些缺陷。通过人工智能的识别能力和处理能力,能够及时对生产、设备出现的问题进行分析,并运算出最合理的解决措施,然后施行。不仅能够有利于减少设备出错的可能,对设备进行监控维护,也有利于企业生产的正常运作,提高企业的经济效益。 然而,由于机械电子工程的环境和组成比较复杂,实际生产生活中,对于系统的具体要求也各不一样。人工智能在机械电子工程中的应用,需要克服多样化、问题复杂、需求不统一等困难,这种差异性,要求在构建网络系统时,更加严谨、准确和合理,从而减少网络系统崩溃的可能。 2,人工智能在机械电子工程中的应用 社会和经济的进步,带来了科学技术的提高,人工智能在机械电子工程领域的应用增多,也推动了人工智能的发展。单一的机械电子工程,可以应用到低端、要求不是很高的领域,但是对于操作复杂、要求较多的领域,就需要机械电子工程与人工智能的"配合"。 目前,机械电子工程在输入与输出关系上的描述方法有学习并生成知识、建设规则库和推导数学方程这三种方法,虽然具有严密和精确的特点,但是对于较为复杂的系统,这种方法并不能有效地进行运作。而人工智能的模糊推理系统和神经网络系统,通过对人脑和神经系统的模拟,让系统拥有人类的思维,作出人类的反应。 一般而言,人工智能的模糊推理系统也称为FIS,具有明确的物理意义,由于没有相对固定的连接点,因此不仅计算量比较小,对于数据的推理输出精确度也相对较低。模糊推理系统是从域这个十分广泛的区域进行映射,以规则的方式储存信息。而相对而言,神经网络系统没有具体的物理意义,具有相对固定的连接点,因此计算量比较大,数据推理输出的精确度也较高。以分布式储存信息的神经网络系统,运用的是点到点的映射方式。以人作为对比,模糊推理系统类似于人脑的功能,依靠对各种语言信号进行接收,通过对信号的分析,导出最合理的结果。而神经网络系统则类似于人脑的结构,依靠对各种数字信号进行接收,通过对信号的分析和检验,从而获得参考数据和计算数值。在复杂非线性问题上,模糊推理系统具有优势,基于DSP与MCU的远程网络化电机控制系统,不仅体积小、易移植,还具备成本低、可靠性高、传输速度快等优势。 在机械制造过程中,智能控制技术和计算机辅助技术的应用,可以使用计算机技术取代一部分脑力活动,模拟人类的制造活动。通过模糊推理系统和神经网络系统,可以对机械制造的状态进行动态模拟,再结合传感器融合技术,对数据进行采集和预处理,达到修改控制模式的目的。在这个过程中,神经网络系统可以利用自身的处理和学习能力,将残缺不全的信息进行收集和处理,再通过模糊推理系统,将残缺不全的信息进行集合、糅合,让外环决策机构通过选取数据来选择相应的控制动作,最终达到机械制造系统的智能检测、机械制造系统的智能监控、机械制造系统的智能排障、机械故障的智能诊断和智能学习等。 而机器人领域,人工智能的智能控制在机器人动力系统中有着很好的应用。利用人工智能,可以实现机器人手臂姿态和动作、行走路径及其轨迹跟踪方面的智能控制,并且能够解决智能控制机器人在传感器信息融合与视觉处理方面的问题,早在2010年哈尔滨工业大学的新一代机器人,在参加德国柏林国际航空航天展览会时,便与德国总理默克尔亲切握手。而2015年4月举行的汉诺威工业博览会上,默克尔将手指伸入ABB集团推出的双臂机器人YuMi的机械钳中,YuMi立刻停止了动作。神经网络系统和模糊推理系统对机器人的运动环境进行定位、建模、监测和规划,从而保证了机器人的使用安全。 据统计,2014年,我国市场的工业机器人销量猛增54%,达到5.6万台。2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元,指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。机器人产业规模的扩大,进一步加快了人工智能在机械电子工程中应用速度。 虽然人工智能尚不完全成熟,在机械电子工程中的应用还存在一些问题。但是,人工智能与机械电子工程的相互融合,有利于互补自身的不足,促进共同发展。在科学技术不断发展的今天,对人工智能在机械电子工程中的应用研究更加受到重视,也符合《中国制造2025》中对"智能制造"的设想,将有利于促进社会的进步和发展。 机械电子工程论文:论人工智能与机械电子工程 摘要:随着我国经济的快速转型,机械电子工程成为我国提高生产力水平和经济结构转型的新方向,智能化、信息化成为机械电子工程的发展新趋势,人工智能运用于机械电子为该领域带来了巨大的质变。为此,主要从机械电子工程、人工智能以及机械电子工程和人工智能的关系等方面加以探讨。 关键词:机械电子工程;人工智能;关系;信息化 一般意义上而言,机械类工程包括两种类型:动力类和制造类。制造类大家都比较熟悉,包括机械的加工制造和一般的加工制造业;而动力类的有带动各种机器的发电机等等。由于纯机械制造的衰落,传统机械与电子工程的结合成为发展的主流。随着人们生活需求的增长,机械电子工程技术也向着高精尖方向发展,服务大众生活的功能越来越强,尤其是人工智能与机械电子工程的结合使得其功能越来越强大。 1关于机械电子工程的简述 1.1机械电子工程技术的发展历程 机械电子工程已经有了一个相对较长的发展时间,20世纪已经达到了一个相对高的水平,尤其是第三次科学技术革命又一次把机械电子工程推向了一个新的高峰,新科技革命完美地将电子科技和传统的机械工程结合了起来,使得机械电子工程越来越向信息化和智能化,并把它们应用到民众的日常生活和企业的管理过程中。 总的来说,机械电子工程大致可分为四个阶段:第一阶段主要是在西欧中世纪晚期,新的资本主义萌芽的生产关系出现,生产力有所发展,但仍然相对低下,新的商业贸易促成了货物需求的大量增加,然而当时具有的动力仍然是水力、风力和牲畜力,这些动能远远不能满足生产发展的需要,大大制约了生产的发展,这时的科学家,准确的说是处于工作一线的机械技师开始思考如何提高动力,逐渐推动了机械工业的初步发展。第二阶段主要是生产力有了进一步的发展,大部分企业为了提高工作效率和产品的质量,依据马克斯・韦伯的流水线程序安排产品生产,然而,这种流水线对机械的水平要求很高,当时的机械相对不能满足流水线生产的需要,于是就出现了该种技术的第二阶段的发展。第三阶段是我们在日常生活中常见的机械电子工程技术,现代人们生活节奏越来越快,为了工作的便利,生活简易化程度要求也越来越高,对产品的机械化、智能化、灵活度要求极其的高,以机械电子技术为核心的高灵敏性技术便应运而生了。第四阶段是随着工业4.0的发展而发展的,工业4.0技术进一步推动了机械电子技术的快速发展,是的该行业领域内即将出现另外一次革命的征兆,将人们带入更加便捷的时代。 1.2机械电子工程的特点 机械电子工程是机械自造技术和电子工程科技的有机结合,因此,该专业不仅具有机械工程的一般特点,还有电子工程的一般特点,同时,还具有机械电子工程本身独有的特点。综上所述,机械电子工程具有以下特点。 1.2.1设计上的综合性 机械电子工程是一门综合性的学科,他是由几种学科综合而成的一门学科。因此,作为一门综合性特别强的学科,从设计上可以看出,机械电子工程会依据现实的需要而结合其它技术,例如它会根据具体现实需要结合企业需要的管理技术、生产制造技术等,以利于现实的需要。 1.2.2机械电子产品的复杂性 机械电子a品体积小,结构比较简单,但是构造确实很精细,产品性能很高,大大满足了人们对高灵敏性、高智能性的要求。同时,这种机械电子产品体积特别小,特别容易携带,结构复杂功能多样,不失为一种好的日常用品。 2关于人工智能的简述 2.1什么是人工智能 什么是人工智能呢?不同的专家有不同的定义,Nierson认为,所谓人工智能就是关于如何得到科学并把科学运用到现实的一门实用性很强的应用型学科。著名教授Wenston认为,人工智能是使计算机去做只有高级人才才能做的工作。综合以上的定义,我们认为,所谓的人工智能是指综合了现代计算机技术、信息技术、心理学语言学等对门学科的一门高精尖的学科,它通过延伸扩展计算机技术模拟人的一门技术。 2.2人工智能的发展历程 2.2.1最初时期 在400多年前,法国科学家发明了第一台可以计算数字相加的计算器,此后,科学家们纷纷朝着这一方向进行攻关,以求完善这一创造,后来美国著名学者冯诺依曼发明了世界上第一台全自动的计算器。在最初阶段,也可以说是人工智能的萌芽阶段,这一阶段最显著的特征就是技术发展缓慢,但是仍旧取得了一些成果和经验,为以后的发展奠定了一些基础。 2.2.2第一个快速发展阶段 在上世纪50年代,美国科学家第一次使用了“人工智能”这一概念,从此人工智能进入到一个快速发展阶段。这一阶段主要将人工智能应用到翻译、证明等事情上,并取得了较好的成果。人工智能在这一阶段的飞速发展使得人们坚信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个可以模仿人们生活的机器。 2.2.3反复阶段 随着对人工智能的进一步研究人们发现,对人类高智能的模仿并不是一件容易的事情,学者不能完全设计出对人类模仿的简单映射。但是这一时期仍然出现了相当多的成果。 2.2.4稳定发展阶段 当人类意识到建立全方位模仿人类高智能的是一件不容易的事情之后,他们开始安定下来潜心研究进一步发展的技术和相应的功能,随着科学界学者的努力,他们逐步攻克了难题,同时世界互联网的发展也大大普及,这一切都促使人工智能的稳定发展。 3人工智能与机械电子工程的综合应用 进入21世纪,互联网已经渗入到我国民众生活的方方面面,信息化的民众生活离不开智能化的发展,无论是各行业的模型的建造,还是事故处理都离不开人工智能,人工智能在机械电子工程当中起着信息处理的强大功能。 随着社会经济的进一步发展,简单的人工智能已经不能满足人们日益复杂的工作需要,科学家们开始研究综合性的人工智能技术,使其功能发挥到最大化。 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程中的应用探讨 摘要:随着我国的机械工程领域的迅速发展,一些新技术的应用对机械电子工程就有着促进作用。在控制理论以及控制工程技术的发展下,优化了机械电子工程,基于此,本文主要就机械电子工程和其发展现状加以分析,然后对机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用详细探究,希望能通过此次研究分析,有助于机械电子工程的进一步发展。 关键词:机械电子工程;控制工程;应用 0.引言 计算机控制工程技术的应用,引导着机械电子工程在向着智能化方向迈进,控制工程的应用作用也愈来愈重要。人们当前对控制工程的研究也愈来愈深化,加强对机械电子工程中应用控制工程,可有效促进机械电子工程的良好发展。通过从理论层面对机械电子工程的控制工程应用,就能从理论上为其发展有着积极促进作用。 1.机械电子工程和其发展情况分析 1.1机械电子工程分析 机械电子工程主要就是机械和电子技术的结合,也就是机电一体化的发展,主要是用于创造优质产品而应用的技术。机械电子工程涵盖的内容比较多,其中有电气控制工程以及机械工程和系统总体技术等技术内容,在具体的产品生产设计当中会进行综合性的应用。机械电子工程的核心技术中,信息处理技术以及电子技术和自动控制技术等等,都能发挥其自身的作用。机械基础作为电子工程的重要支撑,也是机械电子工程的重要载体,在这一形式下才对多种技术的综合提供了有利条件。 1.2机械电子工程发展情况分析 机械电子工程在实际发展过程中,经过了长期历程,上世纪八十年代开始日本有着无人示化工程,在当前日本的机械电子技术已经比较成熟,成为世界领先技术应用国家。我国在机械电子工程领域的发展时间相对比较短,在各个层面和发达国家相比较还存在着很大差距。所以在机械电子产品大多是依靠着进口,其中数控机床的占比就比较少。我国的机械电子技术还不能有效满足实际工程的需要,加上机械电子的工程在高级智能以及自动化控制的要求都相对比较高,所以这就会多控制工程的需求比较关键,强调多种技术进行综合性应用,对工程领域的深度发展也有着促进作用目。在未来的发展过程中,我国的机械电子工程将会随着技术进一步升级,在应用的领域也会进一步扩大化,技术理论也会进一步深化。 2.机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用 2.1机械电子工程中控制工程应用内容分析 从当前我国机械电子工程当中控制工程的用情况来看,在内容上比较多样化,其中的计算机智能技术的控制内容方面比较重要。计算机智能控制是在计算机网络技术的应用下进行控制的,对机械电子工程的各环节在线模拟目标能有效实现,然后结合实际结果进行有效控制,在远程控制系统的操作下实现自动化。通过计算机智能控制技术的应用,就能从整体上提高操作效率和质量,在相应的数据统计工作方面也提供了很大便利,对资源也得到了很大程度节约。 机械电子工程中的控制工程内容中,模糊控制工程也是重要内容,这一概念是对传统工艺困难解决而应用的,在实体模型的应用型效率比较显著。控制工程技术在计算机网络技术支持下,通过三维立体模拟程序就能有效实现机械在线模拟。并能在立体模型分析性能以及合理性的分析下进行模拟操作。这一模糊工程的应用,就能大大对程序进行简化,在控制质量上也能得到有效保证。这一简便性方式的应用,就比较有助于机械电子工程的进一步发展。 机械电子工程中控制工程内容中,核心扩展网络神经控制也是其重要内容。这是讲生物学科作为重要依据建立的控制程序,是通过多单线网络进行编制的综合网络,然后在一个核心下进行控制,这一方法的应用是在模糊控制基础上实现的,对信息数据的处理能力比较强,能有效提高工作效率水平。 2.2机械电子工程中控制工程具体应用 机械电子工程中控制工程的应用涉及到诸多内容,其中在机械磨削精密度的控制当中的应用比较重要。在对专业控制精度系统应用中,对动态化的控制目标能有效实现。具体的应用过程中,主要是在机械磨削中对可能发生的差错进行充分考虑,然后在系统中进行设定控制目标以及规则,这样就能从控制效率上有效提高。 机械电子工程中集成自动控制的应用方面,这是对信息技术的基础上实现的控制。集成化自动控制系统的应用,能有效将原信息技术和生产相关信息加以糅合,这就能从整体上对机械工程生产发展起到了促进作用。在这一系统应用中,计算机技术是比较基础性的应用技术,在不断的发展下,集成自动控制的应用领域也在不断的扩大化,集成自动控制系统在计算机技术的更新完善提高方面也起到了积极促进作用。 机械电子工程中控制工程应用,在预测控制应用在高速液压机当中就发挥着积极作用。机械电子工程当中,高压和高速化是液压机技术的重要发展趋势。对预测控制技术科学化应用,就能构建完善的系统输出预测模型,在这一模型的基础上能有效得到预测输出值和对系统误差的变化率。高速液压机当中对预测控制的应用,对控制器输出和控制模式的实现也有着促进作用。 通过模糊控制在机械电子工程中进行应用,也能发挥模糊控制的积极作用。在对模糊控制的应用下,最为主要的优势就能将问题直观化的呈现,构造算法以及控制编程也相对简单,在诸多的机械加工中都发挥着重要作用。在简单测量值输入以及偏差和变化率的设置下,就能有效控制输出值,在控制的效率上比较突出。 3.结语 综上所述,机械电子工程当中控制工程的应用,就要从多方面考虑,当前我国在机械电子工程技术的应用方面正想着网络化以及智能化的方向迈进,这就对解决实际问题起到了积极促进作用。通过此次对机械电子工程的控制工程应用研究,就能为我国的机械电子工程进一步发展提供有益发展思路,也希望能在此次的研究下,对其理论的丰富起到积极作用。
物联网技术论文:消防安全管理在物联网技术的信息化应用 【摘要】消防信息化建设是消防安全管理的重要内容,在消防安全管理中,只有通过采用正确、及时的灭火措施,才能最大程度的保障人员的生命财产安全,物联网技术为消防信息化建设提供了新的发展方向。因此,本文通过阐述了物联网技术的定义,联系实际,分析了物联网技术在消防信息化领域中的应用 【关键词】消防安全管理;物联网技术;信息化应用 物联网技术能够实现信息的智能收集与传递,不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患,同时也可以提高消防工作效率,阻止火势的蔓延,保障人民群众的生命财产安全,加强消防信息化建设,就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。 1物联网技术 物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术,由于我国对物联网技术的研究较早,目前,物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用,极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展,将移动终端设备与互联网相连接,如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等,通过移动终端设备实现信息的交换,达到智能监控与管理的目的,运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用,尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义,更大的责任,只有加强消防信息化建设,才能有效的保障社会群众的生命财产安全,物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上,通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能,通过无线网络实现信息的传输功能,最终作用于消防系统中,另外,物联网技术还可以应用于消防事业管理,将数据导入到消防档案系统中,实现统一管理与消防的合理调度。 2物联网技术在消防信息化领域中的应用 2.1更新基础数据库 数据是系统的重要组成部分,完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析,同时也能够提高数据的利用率,但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧,资源利用率不高,在资源共享方面难以提供全面的数据,极大程度的限制了我国消防信息化的进程,因此,将物联网技术应用在消防信息化领域中,能够有效的对数据进行录入与分析,区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端,物联网能够实现数据的平移,达到资源有效整合的目的,消防信息化领域中,将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起,实现统一管理,利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连,在火灾发生时,能够及时的采取正确的灭火措施,疏散人群,避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备,能够最大程度的提高资源的利用率,促进消防事业的发展。 2.2实现消防车辆智能调度 在灭火过程中,对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用,高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施,在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率,保障人民群众的生命财产安全。因此,将物联网技术应用于消防的调度中,通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连,能够在灭火过程中,对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解,便于消防指挥中心的指挥工作,通过物联网技术,将数据进行智能收集与传递,此过程不依赖于人工操作,不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作,同时也大大节约了沟通的时间,数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示,为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。 2.3提高消防工作人员的安全保障 火灾现场情况复杂,尤其是在高层或地下建筑环境中,人员密集,疏散空间狭小,使得消防人员的危险系数增大,特殊的环境也加大了灭火救援的难度,因此,将物联网技术与消防员相连,在消防防护服中安装芯片,如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中,不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度,从而及时调整灭火方案,另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况,使指挥员及时下达撤离命令,有效的规避风险,保障消防员的安全。 2.4实现消防设施的动态管理 消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理,自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径,尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时,自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一,合理的利用可以达到最大的灭火效果,因此,将物联网技术应用到消防信息化领域中,通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置,通过安装RFID芯片,能够是实时了解消防设备的使用情况,便于统一管理和调度。 3结语 综上所述,物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用,不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理,不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全,同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。 作者:吴迪 单位:昆明市公安消防支队 物联网技术论文:物联网技术在环境监测中的运用 摘要:详细分析了物联网技术在大气污染、水污染、海洋污染及其他生态环境恶化等环境监测中的作用,着重阐述物联网技术在这些监测中存在的要素不全、技术等级低、监测缺乏统一规划和标准、公众对监测认知程度较低等系列重要问题,并对物联网技术在环境监测中的未来发展前景做出展望。 关键词:环境监测;物联网技术;信息传递 随着改革开放的推进,各种工业不断发展,加剧了对自然资源的需求和生态环境的破坏,人们逐步意识到环境保护的重要性,传统的环境监测是使用人工采取样品进行检测的方式,这种监控方式:(1)无法进行长期的远程实时监控;(2)不能够及时地反应环境变化等信息;(3)由于依靠人力,劳动强度大,这些不足使得传统监测方式无法满足现代监测对于环境的信息化管理要求。随着污染源在线监控系统的开始推广,物联网技术在我国环境监测领域开始了最早的探索和应用,它的出现克服了传统环境监测方法的缺陷,降低了监测成本,也使得环境监测向自动化、信息化、网络化、智能化方向发展,我国目前的环境监测手段还很落后,物联网技术的出现为我国环境监测的发展提供了一个很好的契机,为复杂、多样的环境进行自动实时监测提供了可行的思路和方案。 1物联网 1.1概念 物联网(TheInternetofthings,IOT)是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术,物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统(GPRS)、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息,进行交换和记录,实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术,实现各种设备之间信息的交流,让使用者能够在物联网中得到需要的信息,让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性,达到人工智能化的监控,提高工作效率和生产力,弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中,如医疗健康、道路交通、店铺监控等,它们都体现了物联网的智能化与实用性。随着信息技术、网络技术、自动化技术、芯片技术的不断发展,物联网已经开始应用到生活的各个方面,很多地方的环境监测已经开始广泛使用物联网技术。 1.2组成结构 环境监测物联网主要由采集层、网络层、应用层3大部分组成。其中采集层通过传感器、智能卡、电子标签、识别码、摄像头等感知设备实现环境因子的识别、监测分析等信息的捕获、采集,以达到智能感知的目的;网络层利用无线网、移动网、固定网、互联网、广电网等传输网络实现感知层所采集信息的传输与处理,是整个环境监测物联网的核心组成部分,是将采集层所采集的数据进行大范围的传输与共享,并且实现多方的交互;应用层主要包括环境监测中的特定应用服务以及实现网络层和应用服务间接口和能力调用功能的中间件,用于完成信息的分析处理和决策,以实现环境监测信息的识别、感知、分析和预测,发挥智能作用。 2在环境监测中的应用 2.1大气污染监测 如今我国很多城市存在空气污染现象,空气质量较差,尤其在一些大中城市,由于重工业和城市交通的发展以及人口持续增长,导致了城市大气污染相当严重,其中就有人们熟知的PM2.5。大气污染监测主要包括大气污染物监测、空气质量自动监测和大气降尘监测等几个方面,由于物联网技术所具有的强大沟通等功能,它能够有效地应用到对大气污染监测的整个过程中,如监测空气中可吸入颗粒物的含量,空气中有毒有害物质的含量,甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等,可以快速地发现空气中存在的问题,并且通过实时传输功能把监测器上的相关数据传输到气象控制中心,再由气象控制中心传输给电视台新闻中心等告知民众,让民众及时做好自我防护,降低污染的危害,保证身体健康。从中央到地方各级天气气象预报的准确和适时就表明我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。 2.2水污染监测 当今世界水污染现象已到了相当严重的程度,应当引起全人类的重视。由于物联网技术所具有的自动监测功能也被广泛用于对河流河道水质、水库水质、污水处理质量等监测中。通过传感器监测水体中含有的各种固体污染物含量,各种气体含量,其他有毒有害物质含量;而后将数据传送到中央控制系统,再由那里的计算机自动进行对比分析判断水质好坏情况、水质安全情况并提供两种相应系数,所有的数据都会自动进行储存备案,一旦发现问题或异常情况,计算机还能够自动报警,引起人们的警觉。而且物联网技术具有的“物物相联”的特点使得人也能够对系统进行人工干预,人为地进行实时的监测观察,以便为及时整改服务。 2.3海洋污染监测 我国对于海洋污染监测的物联网系统建设还处于初级阶段,而世界很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究,它们的研究成果能够为我们提供借鉴和帮助。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况、污染物情况,能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时做到及时发现,从而为及时处理争取时间。比如在发生核泄露造成核污染时及时发现污染物是否到达国家的近海,为及时有效的防范争取时间;在发生油船原油泄漏时也能够及时地判断原油泄露产生的污染情况并及时地做出处理,有效控制污染的范围和规模,把损失降到最低。 2.4生态环境监测 生态环境的物联网监测系统尽管是一个较为宽泛的系统概念,但也已经逐步地被接受应用,并发生着作用。一般来说,这样的一个监测系统不仅仅包括前面提及的几个已经投入使用的环境监测系统,它还包括视频监控系统和对生态环境中的植物、动物生存情况的监测等一系列的监控,所有的信息、数据等最终汇集到中央控制系统中,由中央控制系统做出反应发出指令。目前生态环境的物联网监测的应用主要是在一些自然保护区、沙漠绿植研究、生态环境恶化监测中,已经体现出了收集、预报等功能和功效。 3存在的问题 3.1监测要素不全 在关于生态环境的物联网技术系统性监测中,监测的对象其实较为简单,很多监测系统的构成也较为单纯,因而离实际需要还有很大距离。比如只能够对海洋中几种特定的污染物进行监测,对空气中特定的污染物进行监测,监测范围非常有限,因而监测的功效也大受影响,这些与对全球整个生态环境的监测需求是极不匹配的,缺乏完善、全面的整体性环境监测势必制约着环境保护与防治,所以监测要素亟待补充和完善,方能担当重要使命。 3.2监测技术还较为初级 世界上物联网环境监测系统建设其实也并不完善,尤其是我国环境监测中的物联网系统建设还处于较初级的阶段,硬件、软件上都还有很多欠缺的地方需要完善和加强,还有很多课题亟待人们去研究和论证,还有很多未知领域等待我们去认知和开拓;不仅仅是完善传感器、传输器、运算器等硬件;更多的是在软件系统的研究控制上要加大力气,加强技术攻关,努力改变监测技术的初级化制约着监测成效的现状。 3.3监测缺乏统一规划和标准 我国在环境监测的物联网系统建设上起步晚,缺乏相关的经验和技术,逐步在摸索中前进,逐步在积累中提高,迄今还没有一个统一的标准和尺度,整个国家的环境监测物联网系统建设也还缺乏统一规划,有着各自为政的特点,因而显得混乱;甚至同一个地方、不同监测系统每天向公众播报的空气污染物种类、污染程度及等级都不相同,这样的环境监测效果确实不尽人意。因此实行监测的统一规划和标准,有利于提升监测效果。 3.4公众的认知度较低 物联网是一种较为新颖的名词概念,其技术应用在我国尚未得到大范围的推广,而且宣传力度也不够,甚至对于已经应用了一定物联网技术的领域也没有对公众进行宣传,由此可见,物联网技术对于普通公众的关注度还不是很高,有隔膜的。这样一来,关注度低自然导致相应的政策无法进行完善,物联网技术应用便不能有效地扩大范围。虽然公众对于这样一项技术是有着巨大的需求前景,但是市场和生产研发之间出现了巨大脱节,这也与技术的宣传力度不足存在着一定的联系。 4未来发展 4.1加大技术研发的力度 对于相关设备技术的研发、生产,国家要不断加大加强政策支持,同时国家也要加强对相关研发企业、生产企业的政策补贴,在提高物联网相关附属设施质量、性能的同时不断地降低成本价格,让物联网技术能够更好地应用到环境监测中,服务国家,服务社会。 4.2加强环境监测物联网建设规划 必须加强环境监测物联网建设的系统规划,统一监测的标准,统一国家层面的系统建设标准。同时对整个环境监测物联网系统的建设进行统一的规划,杜绝地方性差异,与此同时还要不断进行完善,提高质量和水平。 4.3加大宣传,提高民众对于物联网的认知 必须要通过科学教育频道、有关新闻频道、社会活动以及公共产品展示等方式来提高人们对于物联网技术的认识和了解,增加普通民众对于物联网技术研发的支持,因为物联网技术的研发归根到底要惠及民生幸福。 5结语 物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分,随着社会和信息技术的发展,它必然会融入人们日常生活中的方方面面,促进生活的改善和优化,使得人们的生活越来越智能化。尤其对于现代环境监测系统的建设,其建设的物联网监测系统对于节能型社会的发展,新时期环境保护以及国家实行节能减排都有巨大的促进作用,也使得现代经济得到持续、健康、稳定发展。 作者:沈伟 单位:泰州职业技术学院 物联网技术论文:在铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统 发展铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术单灯控制系统应用 1单灯控制系统组成 莱州市单灯控制系统框图由路灯监控中心、GPRS无线数据通信系统、路灯监控终端和安装于每基路灯灯杆处的单灯控制器组成。该系统利用中国联通烟台有限公司莱州分公司的GPRS网络进行大区组网,将监控中心局域网与联通GPRS核心网络接入平台进行专线链接,为每台监控终端安装移动SIM卡(SIM卡只开启数据传输功能),并且配置监控中心的IP地址后,即可实现监控中心与监控终端的数据传输,达到远程监控的目的。而监控终端通过RS-485接口与单灯集中器连接,采用ISM无线小区组网方式与安装在每基灯杆处的单灯控制器进行通信,并完成与监控中心的通信中转任务。 1.1单灯控制系统组网方式 1.1.1单灯有线方式(电力线载波) 电力线载波通信的发展已有很多年了,它是借助电力线,将高频信号叠加在电力线上进行低速数据传输的技术,广泛应用于自动抄表、智能电网等领域。优点:借助原先路灯电力线进行通信,无需铺设电缆和安装天线,可实现长距离数据通信;网络协议简单;维护方便。缺点:由于路灯线路复杂多变,灯型和阻抗各有不同,单一载波频率很难适应各种线路,通信成功率不到90%;变压器对载波有阻隔作用,电力载波信号只能在一个变压器配电区域使用,无法实现跨越。 1.1.2单灯ISM无线方式(433MHZ) ISM为国际通用的无线频段,433MHz无线网络广泛应用于工业、科学和医学领域,国内在远程抄表、工业控制、电子消费产品和无线传感网中均有成功应用。优点:频率免费使用,穿透性和绕射能力强,传播距离最远可达2000米;发射功率低,接受灵敏度高,稳定可靠;经济适用。缺点:单一的433MHz频点易受干扰,可通过无线模块自身特有的十组频点跳频技术来解决; 1.1.3单灯ISM无线方式(Zigbee) ZigBee是一种无线连接网络,工作在2.4GHz频段,具有最高250kb/s的传输速率,它的传输距离在10-75米的范围内,类似于WIFI技术,多用近距离数据传输。优点:功率低,时延短;协议通用、开放;采用加密算法和避免碰撞机制,安全性高,可切换16个信道。缺点:波长短,只能直线传输,无法绕开障碍物;传输距离短,超过75米需增加中继,可靠性大大降低,中继故障将导致后面链路所有通信中断。 1.2单灯集中器 单灯集中器安装于路灯控制箱处,与监控终端通过RS-485接口对接,主要实现承上启下的作用。一方面,单灯集中器负责集中采集所管辖路段所有路灯的电压、电流、有功、无功、功率因素等参数,向单灯控制器发送开关灯指令;另一方面,单灯集中器与三遥终端进行数据传递,由三遥终端向监控中心实时传输数据。单灯集中器主要技术指标如下:(1)处理器采用Corex-M332位ARM芯片,运行速度快,可靠性高;(2)软件可远程升级;(3)可容纳单灯控制器容量≥256个;(4)内置锂电池,停电后可使用8小时以上;(5)具有自身和单灯控制器参数掉电保存功能;(6)较好的接收灵敏度和抗干扰性能,信道冲突自动检测;(7)单灯集中器自身故障,可根据自带时钟及常闭触点确保路灯正常开关。(8)供电范围:AC220V±20%;(9)工作温度:-40~+70℃;(10)防护等级:IP51;(11)防雷等级4级; 1.3单灯控制器 单灯控制器主要应用于路灯照明,可以实时在线监控每一个灯杆每一盏灯的工作,采用国际上先进的物联网技术,经精心研制而推出的新产品。单灯控制器安装于路灯灯杆底部,防尘、防水设计,达到IP54防护等级,可根据灯杆尺寸和内部空间采用永磁吸附灯杆内壁或内壁悬挂固定。主要技术指标如下:(1)采用军品级MCU处理芯片和电力计量专用芯片,运算速度快,采样数据精度高;(2)采用无线或载波通讯方式与单灯集中器通信,通信距离最远可达2KM;(3)检测回路:2路,可检测电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数;(4)数据采集精度优于1%;(5)采用IP54防护等级,防水、防潮;(6)采用看门口电路、软件优化等方法进行抗干扰设计;(7)可适应高压钠灯、金卤灯、LED灯和节能灯等不同光源;(8)外形尺寸设计小巧,安装方便,采用透明外壳和指示灯,方便现场接线和维护;(9)工作温度:-40~+70℃;防护等级:IP65;(10)输入电压:220±20%VAC;(11)绝缘等级ClassI; 2单灯控制系统主要功能 (1)实现单、双、三头(臂、火)的控制、调光和检测;(2)通过中心站软件或手机APP指令实现片区、街道、间隔和一侧(单、双数)等控制方案,以及主道开灯、辅道开灯、主辅全开、主道调光、辅道调光和主辅调光等控制模式;(3)可实现3路0-10V独立调光输出控制;(4)具有异常开关灯、电压电流超限、灯具故障、灯杆漏电、通信失败等报警功能;(5)可按照周计划、日计划自主独立运行;(6)能够检测各个灯头的电压、电流、有功、无功和功率因素;(7)实现了通过更换通信模块,即可实现433MHZ、Zigbee和电力线载波三种不同得通信方式,确保通信无盲区覆盖。(8)实现白天修灯只开启需要维修的单盏路灯,无需开启整条路段路灯。 3结语 莱州单灯控制系统建成后,只要在监控中心就可掌握全市主要路段每盏路灯的亮灯情况,路灯故障可直接定位,准确及时的维修,大大提高工作效率,同时也为管理者精细化管理奠定了技术基础。另外通过设置各路段每天亮灯方案,隔灯亮、半夜关闭广告灯箱、奇偶日轮换亮灯等方式不仅节约了大量电费还大大延长了灯具的使用寿命。因此该系统的建设获得了很好的社会效益和经济效益。 作者:李宁华 单位:南京理工科技系统有限公司 物联网技术论文:物联网技术铁路运输论文 一、目前物联网技术在铁路运输各方面的应用 近几年来,我国的物联网技术在铁路方面得到了初步的应用,尤其是在设备的客货运输的服务系统以及安全保障系统。各方面的智能化应用给乘客带来了极大的方便,同时也提高了铁路运输的安全以及服务质量。 1.火车票售票和检票的智能化应用 目前,在全球的高速铁路中物联网技术的应用飞速发展,我国的售票和检票系统也已经实现了很高的智能化,给广大乘客取得了很大的便利。而在铁路运输的领域中,所运用的是RFID电子容票,它根据乘客需求,采用自动售票机使得乘客可以自己提取,而且在检票中指定相对应的读写器,解读数据来分析车票是否有效,这给乘客带来了很大的便利,同时也缩短了工作流程。 2.铁路行车时的调度得到有效管理 在铁路行车的调度管理中,物联网的运用能够有效管理火车的各节车厢从而进行铁路速度的监察控制以及信号系统升级改造。它是将电子标签芯片安装在各个车厢里面,这样同时,隔一段距离在铁路的两装上特有的读写器,这样,不仅能够全面掌握全国所有的铁路某个时刻所在的线路位置信息,还能够读出火车的速度,大大的帮助了火车的安全控制、调度以及追踪。 3.铁路上车辆智能化监控识别系统 一般而言,铁路机车车辆智能化识别系统由五个部分所组成,即数据集中管理、复示设备、机车车身底部识别标签、地面自动识别设备(AEI)等,其中,地面自动识别设备包含了防雷设备、天线、读取装置、列车探测装置、远程通信设备、微波射频装置等。将自动识别的仪器装在各种不同的站,通过对国王的车辆分析解读,然后传至信息系统处理,采集包含数量、车次、类型等各种数据的信息,这就实现了车站管理信息的系统对机车进行每个时段的有效跟踪。 4.物联网技术在客运系统的运用 在铁路系统的各个主要地方安装读写器,这样就能识别车票中的芯片,对应相应的乘客。除此之外,这样的系统能够统计等候的乘客人数,如果有乘客不小心进错了检票口,那么就会发出提醒。而且在列车驶出后,这些信息就会自动的传输到下一个车站,而到下一站的时候就会自动提醒,除此之外,乘客下车后系统能对信息写入。 5.物联网在铁路货运物流信息化系统的应用 互联网与现代化技术的迅速发展,人们的生活方式也在潜移默化的改变着。而如今网上购物的便利使得人们购物的方式越来越倾向它,那么货运的稳定、高效成为了人们关注的热点。而相比其他的运输方式而言,铁路有其独特的优势,但是,也经常会出现一些非常重要的漏洞。并且这些情况的发生,不但损失了消费者的利益,同时也给铁路部门带来了许多损失。而将物联网技术的使用,使得在货物上车前就对其进行检测,那么这些信息都能被采集到,组合管理人员能够将货物与单据信息核对。不仅如此,物联网的应用,使得消费者能在网络上看到货物所在地以及到达的时间。 二、物联网技术在铁路运输领域内的未来展望 随着大规模的铁路建设,物联网技术的迅猛发展,铁路运输信息化程度的要求越来越高,那么,基于物联网技术在智能化交通以及现代中的应用,物联网的技术会在一下更多的方面得到更为广泛的应用。 1.物联网应用于站车信息的共享系统 如今铁路的售票系统已经与网络相连,但是车上的补票依旧需要独立的开展,这就导致了车站里面的所留的票以及车上所补的票之间会有所脱节,那么就会有浪费的现象出现。如果利用RFID技术的网络信息共享性,将车站售票系统与车上补票系统联网,车站可以准确掌握无票上车人员的情况,根据实际情况确定车票的预留,车上也可以准确掌握列车预留情况,方便为旅客补票,从而可以充分利用列车资源,同时便于车上进行检票。 2.综合安全预示系统 安装以物联网技术为基础的综合安防预警系统,能够及时有效的感应入侵,包含火灾等各类安全隐患的子系统,实现列车更为安全的运行。 3.仓库管理系统 借助标签我们能使工作人员在不开箱的情况下检查物品,这同时可以防止货物在仓库里面受到损害或者被盗。 三、结语 物联网作为一次技术革命,带动或者是与产业链共同发展,实现了人与物品之间的对话。铁路是我国各方面的重要产业,随着各方面发展的提高以及互联网技术的飞速发展,在不远的将来,铁路交通智能化一定会迎来质的飞跃。 作者:吴鹏单位:内蒙古集通铁路(集团)有限责任公司 物联网技术论文:物联网技术化校园管理论文 1物联网技术在校园教学管理中的应用。 1)提供智能化教学环境。学生时常为找不到自习教室而苦恼,利用物联网技术搭建的信息平台,学生可以通过网络了解到自习室的情况。将摄像头、传感器等设备安装在教室中,并且与教室资源系统连接起来,将实时的学生数量信息传递到资源平台上,学生可以通过进入教学资源系统来查询自习室的占用情况,从而节省了找自习室的时间。 2)智能考勤系统。传统教师点名的考勤方式,浪费了一定的教学时间。使用智能考勤技术,学生上课前通过刷卡进教室,教室的读卡器在接受了学生的刷卡信息后,自动将信息发送到教学管理系统中,并通过计算机将数据更新到考勤数据中去,这样教师就可以通过计算机快速的查询学生的出勤情况,从而节约了教学时间。 3)构建智慧图书馆。智慧图书馆的建设主要为学生借阅图书和学校管理图书提供方便。首先,学校图书馆是供学生查阅资料的场所,外来人员的进入会给图书馆的管理带来了不便,利用RFID标签和学生的一卡通等设备,可实现图书馆安全管理。另外学生借书、还书也依靠一卡通来实现,通过刷卡、扫描图书等方式来实现自助式借书,还书时只需扫描一卡通即可获得书本信息,方便图书的归架。另外,系统在刷卡时能自动识别学生的专业、借阅记录,学生的考试成绩等信息,自动寻找学生的兴趣点,为学生提供推荐服务,方便学生学习。 4)实验室管理。实验室的设备一般造价昂贵,其结构、类别也比较复杂,通过电子标签,对实验设备进行管理,在电子标签上存储设备的信息,通过与网络系统相连接,实现统一控制。学生凭一卡通进出实验室。 2物联网在学生生活方面的应用。 校园生活是智慧校园管理系统中的一项重要内容,校园生活包括学生、教师在校园内消费、住宿、校园安全、车辆管理等方方面面,智慧校园是以智慧技术来实现智慧生活,利用物联网技术来更好的实现智慧校园。具体来谈,有以下几点。 1)消费管理。消费管理是智慧校园的重要组成部分,以物联网技术为核心的消费管理主要包括: ⑴基于RFID技术的一卡通,或有的学校以手机等作为信息存储器,含有学生的基本信息。 ⑵RFID阅读器,即消费场所的刷卡器,读到信息后传至后台的数据库进行查询,读取和扣除金额。 ⑶后台数据库,持卡人的信息统计在数据库中,方便了消费业务的查询。像食堂、商店、浴室等场所的消费管理都可以通过这种方式实现。 2)智能照明控制。利用物联网技术实现智能照明,利用声控装置、加法计数器等设备,根据光线、教室有无人来自动控制照明开关,实现节能效果。 3)校园安防管理。在物联网安防管理平台中,利用射频识别、图像识别、GPS等技术,结合日常监控设备,通过计算机进行信息汇总、处理,适时进行警报或提示,实现校园安防自动化。 作者:张淑坤单位:德州科技职业学院 物联网技术论文:现代农业发展物联网技术问题及建议 摘要:农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用,分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题,并提出了相应的建议和解决方案。 关键词:物联网;射频技术;农业信息化 物联网是当代信息技术发展的又一里程碑,其英文名称是:“TheInternetofthings”。定义可以概括为通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议把任何物品与互联网相连,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网技术在农业信息化中的应用步骤是首先各种数据感知设备采集各种农业数据,然后建立数据传输和数据格式转换,最后利用各种网络及现代信息传输渠道如4G网络、zigbee、internet,数据决策中心如“吸星大法”般的实现农业广、深数据全方位的大尺度收集;决策中心再将海量农业数据进行分析、挖掘,然后再发出指令数据控制各种智能化终端完成农业各种操作行为,最大限度的免手工作业,进而实现数字农业高效精准目标。物联网和云计算、大数据往往是密不可分的。近年来,物联网在我国农业相关领域开发应用取得了很大的成绩,在农业生产过程精细管理、农产品质量溯源、农产品物流、农业生态环境监测等各个方面如雨后春笋般地出现了各种基于物联网技术的农业数据处理平台。如辽宁省农科院开发的基于zigbee网络传输的设施农业温湿度物联网控制系统;2012年安徽省被列入国家物联网试验区,主要在农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理、加工车间生产管理、畜禽和水产养殖、农产品质量安全追溯等方面应用到了物联网技术。物联网等信息技术确实在由传统农业到现代农业转变的过程中起到了重要作用,但看到成绩的同时,物联网快速爆发式的应用也呈现出了很多问题。如何应对及解决这些问题,是我国农业物联网能否高效、长期、健全稳定发展的关键。 一、数据安全及建议 从物联网的定义上不难看出,RFID使用数字识别技术。(RadioFrequencyIDentification,简称RFID)射频识别技术,是由电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)、阅读器(Reader)与及软件平台三部份所组成,通过射频信号进行数据识别,其工作原理非常简单。农业物联网与其他物联网最大的差别是,农业物联网能够较大程度地保证农产品生产过程中的各类生产信息的公开,而且使用农业物联网进行生产的农产品附加值较高[2]。但是,由于前期大量数据录入及处理需要人工操作,那么,问题来了!从数据安全角度,如果射频标签不加密或机密机制不够严谨,在各个工作流程的环节中,标签中的数据很有可能被删除、盗取或被篡改。农产品的各种种植、加工、性状等数据就有可能被其他竞争者所获取并利用,也就形成了标签数据是真的,但和实际产品对不上的尴尬境地。从网络安全角度,从读写器到后台网络传输如zigbee网络传输,不但面临普通网络中的数据安全问题,而且也要面对无线传输数据截获问题。建议:解决这些问题的方案是所有的RFID读写器在读取数据、zigbee传输数据中都要严格应用数据加密验证机制,同时读写器和后段的系统平台数据传输也需要数据加密,必要时可以采用量子网络进行数据传输。参与平台的管理人员也要有高度的数据安全意识,并且要具有高涵养的科研数据保密素质。 二、射频芯片的电磁辐射影响 在物联网中,无论是信息采集设备、还是无线数据传输设备,包括rfid、zigbee、wifi等先进电子设备,都会或多或少的对周围环境产生电磁辐射。当RFID标签和zigebee相关的电子器件被大量使用的时候,操作者就会陷在充满电磁辐射的有一定危险的空间中,如果功率过高,这就可能会损害人类的身体健康。在农业物联网中,电子器件的电磁辐射及材料释放物对空气、水、植物、动物等的影响甚至会超过对人类健康的影响,本来农业物联网是用来代替人工劳动力来提高农业生产效率的,最后可能因为电磁辐射的影响,却大大降低了农产品的品质,甚至是生产了有毒害的农产品,最终食用农产品的人类还是受害者。这样人类就掉入了自己所设计的高科技电子产品之坑。建议设计人员严格按照国家电磁辐射相关标准规定RFID标签使用的频谱和信号功率,其功率及频谱必须对人体的辐射降低到最低,甚至是零辐射;规定其工作模式是被动还是主动以等重要参数。不要盲目追求传输速率,尽量使用保证人类、环境相对安全的低频段,避开高频段和超高频段,把农业物联网的电子设备的电磁辐射降低到最小。 三、物联网电子设备的环保问题 在大规模的农业物联网中,电子标签和相关电子器件必将是大规模应用的产品,大规模的使用所带来的问题就是环境污染即“绿色环保”的问题。针对电气电子设备报废产生的环境问题,2003年1月27日欧洲议会和欧洲理事会电气电子设备报废指令,电气电子设备报废指令旨在将电气电子设备在其生命周期中和成为废品后对环境产生的影响最小化。它鼓励收集、处理、再循环、再利用电气电子设备报废品,并订立标准,规定制造商负责大部分这类活动的费用(制造商责任)个人用户能够返还报废的电气电子设备而勿需缴纳费用此外。强调采用再利用、再循环以及其它各种形式的废物回收手段,以减少废物排放还寻求改善电气电子设备生命周期中所涉及到的所有人员的环境条件[3]。虽然rfid、zigbee等电子器件及芯片是可以多次反复使用的,但也会有生命周期。因此,做好废弃RFID相关电子器件处理与回收利用的工作,既是对本身的道德要求,又是对社会公众及地球大环境负责任。我国在电子设备绿色环保领域还没有成熟的相关法律法规。建议国家尽快建立物联网相关电子设备的废物回收等绿色环保电子设备法律法规,最好由使用方或者制造方负责回收,并且要创建由政府部门监督、由检测机构或RFID标签制造方来处理的体制,采用“谁获得收益谁付出管理”的原则。即产品制造者在得到RFID标签收益同时,也必须要由有义务回收、处理相关的电子垃圾,或者增缴RFID电子标签及其他电子器件垃圾的环保税。可以依据回收工作的质量进行rfid设备商的资质评级,未达到资质评级的要求强制退出政府采购供应。 四、演示形象工程多,产生实际效益的少 虽然我国农业互联网技术应用发展已有多年,但大多数还是处在演示、形象、政绩工程阶段,真正用到农村农业生产实践中的很少,而能够给农业带来实际经济效益和社会效益的少之又少。类似几年前的互联网泡沫经济,短期出现的大量互联网站在互联网泡沫经济的衰退下也都因为不能创造价值而关闭了。同理,目前物联网有些标准还尚未统一,政府部门及相关科研单位及企业各自为战,在设计研发初期都把关键点放在了如何采用最时髦的信息技术和设备,营造最先进的物联网环境,以达到单位报奖、个人政绩提升之目的。至于设备成本、人工使用成本、使用推广对象、是否适合地域实际情况等问题很少考虑。以致重复投资建设研发出来的形形色色的技术平台只能做花瓶鉴赏,不能真正在农村、农民中推广,不能在农业实际生产时投入使用。或者即使投入实际农业生产,相对高昂的平台软硬件费用投资,产生的社会效益及经济效益也会微乎其微,甚至会是负效益。建议政府、科研部门在设计研发物联网平台时应脚踏实地、立足当地实际的三农需求,根据国家的相关标准,开发出当地农业真正能用得上的、用得起的、真正给当地农业带来实际经济效益的物联网平台。即真正用在田间地头的、用在老百姓家里的、让农民看到收益的物联网平台五、农业物联网技术应用缺乏统一标准近年来,我们国家先后建立了中国物联网标准联合工作组、中国通信标准化协会(CCSA)、电子标签标准工作组、传感器网络标准工作组、泛在网技术工作委员会(TC10)。早期成立的这些科研组织通过积极参与制定国际物联网标准化方面的工作,在物联网技术标准化方面奠定了一定的话语权。但是农业是一个特殊的应用行业,其他行业的物联网技术标准往往不能直接应用于农业方面,需要根据农业行业特点重新进行拟定统一技术标准。所以,在物联网技术农业标准方面,各个国家是处于同一起跑线的。建议国家相关部门专门成立农业物联网标准的制定部门,特别对绿色RFID标签的研究与开发相关标准方面,有待建立完善的农业物联网标准体系。各级科研机构不能各自为战,要尽快统一标准。 五、结束语 在信息技术飞速发展的今天,农业物联网的研究与应用已经引起了世界农业科研机构的高度重视,我国国家农科院、各省农科院也认识到了物联网技术应用对农业数字化管理及精准数字农业的重要意义。如果能在实践中解决以上五个相关问题,并充分和云计算、大数据等信息技术相结合,相信随着政府的高度重视,科研机构的前瞻研究,再和农村生产一线的实践相结合,物联网技术在我国农业上的应用就不会停留在虚空的信息化彩壳之上,亦将会给我国数字农业发展带来革命性的改变。 物联网技术论文:物联网技术在电子商务中的应用 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是信息产业发展的第三个浪潮,被列入国家“十二五”规划专题。电子商务这几年虽发展迅猛,但物流配送、产品质量、假货等问题制约了电子商务的发展,因此研究如何应用物联网技术解决这些问题具有重要的现实意义。 一、物联网简介 1、物联网的定义 物联网是指按约定的协议,通过各种信息传感设备,如射频识别(RFID)、光纤传感、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将任何物品与互联网相连接起来,能实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、物联网的典型特征 (1)全面感知:通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传感器等,实现对物体的全面感知。 (2)可靠传输:通过移动通信网、互联网、传感网等多种方式将感知的信息传送到处理中心。 (3)智能处理:强大的计算能力和数据存储能力,智能处理算法和模型。 3、我国物联网发展现状 我国物联网的发展并不比其他国家落后,我国的物联网研究并没有盲目跟从国外,而是根据国家重大战略以及应用需求,积极开展基础标准体系等方面的研究,近年来,我国物联网在车辆管理、调度以及物流的物品运输、仓储、监测和食品药品溯源等方面得到了广泛的应用,形成了以应用为牵引发展特色,并在标准、技术、产业以及服务和应用等方面,已经接近国际水平。我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段,多地物联网产业发展重点突出“示范应用”。 二、电子商务发展中存在的问题 1、信息不对称问题 电子商务并不是面对面的交易,而是通过商品的标题、图片、宝贝描述来获取商品的信息,买家对于商品的认知取决于卖家的描述,若卖家不诚信,则造成买家对商品的认知产生偏差,卖家甚至可以利用掌握商品信息的主动权误导买家,如经营商虚假商品信息等,使得市场中出现了一些商品信息不对称的问题,网络消费者实际收到的商品往往和网上的商品介绍相去甚远。 2、物流问题 物流是电子商务的最后一公里,是与消费者直接打交道的最接近的环节,物流服务的好坏直接影响电子商务的效果;但由于我国目前物流发展还较落后,没有形成高效的物流体系,多以第三方配送为主,而第三方的服务质量和水平会影响用户对商品的满意度,目前电子商务中投诉最多的是物流配送服务方面。如:配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题。 3、电商产品真假问题始终存在 价廉物不美,电商商品真假难辨,近年来越来多的电子商务平台被假货沦陷,淘宝/天猫(C2C集市卖家及品牌卖家)、当当、小米、国美在线、1号店、唯品会、银泰网、华为、好乐买、凡客诚品为“2014年度十大用户体验最差网络零售商”。2011年央视《焦点访谈》曝光了淘宝网售假问题;2013年3月,调查发现,关于乐蜂网售卖假货的投拆在微博、论坛、BBS上比比皆是;2014年CCTV2《经济半小时》曝光当当网、亚马逊中国等电商售卖的化妆品来自“天照天”批发市场,而当当网方面无法提供能证明是“正品”的凭证。所有这些,说明目前电商售假,是老大难问题,同时也是制约电商发展的重要问题。 三、基于物联网的电子商务发展策略 1、应加强支撑平台的建设,积极推进示范工程 (1)建设原则统一规划、统一标准。着力改变电子商务分散建设各自为战的现状,应尽快制定电子商务标准、物联网编码标准以及数据共享和交换等标准规范,并应统一设计电子商务和物联网总体框架。示范引导、分步实施。鼓励感兴趣、并有条件的企业首先在我国电子商务对物联网应用需求比较迫切的地区和领域,开展物联网应用示范基地,总结运行经验,并逐步扩展应用的区域和领域。依托现有、充分整合。依托现有的电子商务、信息基础设施,充分整合各种相关系统,提高效率,尽量避免重复建设。资源共享、业务协同。强调资源共享,包括设备资源共享、信息资源共享和知识经验的共享,通过物联网整合分散的资源,理顺各单位间的业务流程,形成新技术条件下电子商务新的工作机制,逐步实现企业间、部门间的业务协同。政府引导、市场运作。示范工程的建设需要发挥政府与企业的积极性,实现政府引导,市场运作。 (2)支撑平台的建设应由政府建立相关的《产品防伪和质量追溯管理系统》,使用RFID技术对产品从生产到流通直至到消费者的全部信息数据进行精准化和系统化管理,从而达到对产品实行防伪和追溯管理的目的。质量追溯:系统应对所有产品进行统一编码,综合运用加密通信、GPS、RFID等技术,将产品生产、加工、储存、运输等过程的信息全部写入RFID标签,对写入的环节应严格把关,再利用RFID读写设备读取信息,了解每个产品的信息,从而实现从产品的生产到加工、物流配送直至到最终消费的全过程监控,实现产品可追溯,可追溯系统对产品供应链上的所有环节实施监控,能够实现产品的可追溯和信息透明化。防伪:为每个产品设置一个全球唯一标识,并将标识写入电子标签中,成为产品的一部份,用户可通过电子标签识别器对产品进行真假识别验证。 (3)示范工程的建设应开展应用示范工程,可在物流、农产品、食品等方面的电子商务确立一批应用物联网的示范工程,积极探索“物联网+电子商务”的应用模式,如可先建立智能物流、食品追溯物联网示范工程。示范工程应以政企共建模式为佳,由政府牵头整合资源、进行前期引导支持,后续通过企业市场运作保障工程的可持续发展,并在初期对企业给予税收和资金等方面的政策支持。 2、应用物联网技术解决电商产品信息不对称问题 从产品开始生产起,就在产品中嵌入EPC标签,使每件产品都有自己的身份证,将产品从生产到流通整个过程的信息都记录其中,包括:生产厂商名称、原材料、原材料检验人、原材料检验结果、原材料批次、产品批号、成品质检人、成品质检结果、成品分类、出厂日期、出厂顺序等相关信息,为消费者提供商品的真实信息。消费者在进行网上购物时,不再是由卖家单方介绍产品信息,可主动地通过卖家所提供的产品的电子标签EPC,通过溯源系统查询产品从原材料到成品,然后再到销售的真实信息,从而解决电商产品信息不对称问题,使消费者可真实地辨别商品,了解商品的来源,提高网络消费者的满意度。同时,每件商品都有自己的“身份证”,有利于工商等执法部门的公平快速执法,形成网上商家良性竞争形态。 3、应用物联网技术解决防伪问题 应用RFID技术建立基于物联网的产品防伪系统,在生产时为每个产品设置一个全球唯一标识,并且将标识写入电子标签中,写入后是无法修改、无法仿制的,同时在标签读写过程中利用电子签名技术提升标签的保密性和防伪造性,为方便用户的查询,可应用移动技术将移动终端,如:具有RFID读写功能的PDA、开放了开发环境的智能手机和平板电脑与电子标签、防伪系统结合起来,使用户可直接用智能移动终端对产品进防伪验证,系统将防伪验证结果返回给消费者,同时记录验证信息,若验证不正确,应将信息记录到防伪报警子系统中。 4、应用物联网技术优化物流问题 配送速度慢,送错地方,丢失货件,送错商品,货件有损坏等问题,主要是由于企业和消费者对物流过程不能实时监控所造成的,可通过将电子商务物流与物联网有机结合,解决这些问题。 (1)优化配送运输流程应综合运用RFID、GPS、GIS及速度传感器等技术建立智能物流系统。系统可通过优化配送线路和配送方案,加快物流配送速度;并能实时准确获取车辆所处的地理位置、车辆速度、车内湿度、温度以及物品的相关信息等,并可将车辆的各类参数进行实时动态监测,当出现异常情况时应有自动报警功能,并将这些信息传送到智能物流系统,同时车辆应按监控中心的指令工作。 (2)实时追溯货物的行踪,提高配送质量通过对物品进行统一的编码,并在物品中嵌入EPC标签,通过智能物流系统,消费者、企业、物流公司仅需要在网上查找相关商品的EPC信息,就能够实时获取该商品的所有信息,如:商品的运输路线、车辆目前所处位置、车内温度、物品有无破损等。当商品在物流的某个环节出现问题时,可马上采取措施进行补救。通过对商品实现追踪,减少送错地方、丢失货件、送错商品、货件损坏等问题的发生,有效提高整个物流实时效率。 四、结语 近年来电子商务成为了我国经济发展的新的增长点,而物联网是信息产业发展的第三个浪潮,它们是相辅相成的,将物联网与电子商务有机结合,将会解决电子商务目前存在的很多难题,有助于电子商务健康持续发展。 作者:黄燕勤 单位:梧州学院 物联网技术论文:库存管理中物联网技术应用 现如今,大多数的制造型企业在库存管理上都基本实现了自动化,管理信息系统的应用也推动了企业库存管理的发展,诸如MRP、ERP等,而物联网的发展也极大的改善了库存管理的模型。 一、库存管理中物联网技术的有效应用 1、仓储运作流程的优化。 在企业的仓储运作流程当中,包括有三个阶段:其一是入库;其二是出库;其三是盘点。而验货人员的工作就是根据以上的到货记录与接到订货数量的单子进行具体的比对,再决定是否将货物接收入库;而在出库的管理过程中,一般是应用RFID技术来进行扫码,可以将库存量信息准确的进行更新记录,定位货物库位的信息,有利于货物的分拣便捷;对货物进行盘点的时候,可以应用RFID技术来加快盘点的速度,使得定位更加精确,与传统的人工盘点相比,新型盘点技术可以增加效率,缩短时间,更能够提高盘点的准确性。 2、库存成本的降低。 在企业内部的库存管理时,需要对订货的时间和数量做出准确的管理,还要保证货物的安全问题。物联网技术的应用就可以极大的保证在途物资的动态时时查询和跟踪监测,为后来的入库做好充分的准备,还可以科学的安排接下来的生产以及销售。此外,我们还可以对库存内的产品数量进行了解,在掌握原材料的消耗情况之后,为下次的订货做好准备。因此,物联网的应用能够帮助企业进行库存管理,最大化的降低库存成本,使企业保持最佳的库存持有量,减少库存资金在企业资金中所占的比例,从而提高抵抗市场风险的能力。 3、生产成本的精确计算。 在企业的生产管理过程中,只有通过物联网技术的引进才能够准确的把握产品的生产过程,了解消耗的原材料数量和其他加工的产生的见解成本,对不同批号产品的数量和成本都能够更加准确的进行计算。 4、服务质量的提高。 利用物联网技术还可以帮助客户进行产品动态的查询,还可以对整个企业的库存变动情况进行科学的记录,将库存管理行为透明化,只有有迹可循才能够不断提高客户的满意度。并且,企业还可以对产品生产的来源和加工流程进行了解,包括原材料的始发地信息等等,保证企业在产品生产的过程中出现问题时能够准确的查询到原有,同时,还能够利用物联网技术将库存产品动态进行清晰的定位,配合先进的自动化技术将库存管理过程中的设备运行机械化,包括对堆垛机的控制以及出入库和库内管理的运行,提高了企业内部库存管理的有效性。 二、在库存管理中应用物联网的障碍 1、物流管理应用较少。 现代企业对于库存管理已经不单单在企业的内部使用,在与企业相关的各个供应链当中都得到了广泛的应用,而整个应用的环节设计到多个方面,包括对于海关、工商和税务等。由于在现代社会当中,物联网的应用还处于初始阶段,还没有在整个市场企业中得到重视,因此技术使用范围受到的局限性较大,大多是在企业的内部得到推广,却没有在庞大的供应链中体现物联网技术的优势。 2、物联网技术标准不够统一。 物联网技术所涉及的范围包括:传感网技术;TCP/IP寻址技术;RFID技术,第三项技术的技术性较强,在企业中的使用也比较频繁,由于每个RFID标签都具有唯一性,也就是说其中的识别码是独一无二的,因此使用者可以通过使用感应器来将物品中的RFID标签信息读取出来,比较规范而且还具有信息互用性。但是现阶段,RFID产品在国际上并没有正视的标准,倒是每个厂商的相关产品之间不可互通,无法兼容,导致RFID标签产品只能在特定的厂商中得以应用,不利于库存管理中物联网技术的发展,企业的管理也不够便捷。 3、技术产业化问题。 国内对于物联网技术的研究主体一般都是各大高校或者是相关的科研单位,虽然该技术在许多的领域中都取得了专利,但是技术产业化问题仍然困扰着我们,无法进行大规模的产业化应用,只要在智能交通或者家居等方面使用,对于企业供应链这一庞大的应用群体,物联网技术只处于试验时期,还无法将这项费用较高的新兴技术在企业物流管理中得到广泛的应用。总之,本文探究了库存管理中物联网技术的有效应用,面对信息技术的不断快速发展,物联网技术也将会继续深入的进行研究试验,最终成为物流发展的重要核心支撑点,降低库存成本提高企业运营的效率。 作者:徐小敏 单位:重庆西南医院 物联网技术论文:铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一,运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此,为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征,就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合,从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络,同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网,但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年,物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术,从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年,美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告,在报告中表示出物联网大时代的到来,在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术,物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型,例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定,其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上,最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布,从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括:智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟,互联网的IPv4地址已经达到了顶峰,IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求,而孕育而生的IPv6具有128位地址,这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址,因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息,同时通过对实体的分辨,可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性,但是RFID运用的技术也有相应的不同,比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池,它能够对海量的信息实现快速的处理,它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加,这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现,通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统,运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间,但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签,以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符,这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率,还能够节省旅客进出车站的时间,从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成,其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片,运用RFID芯片的读写器,不但能够了解到当前铁路运输的速度,还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患,从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地,防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网,把旅客购票的信息植入到每一张的车票中,同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符,进入到候车大厅以后,收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确,以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后,也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正,并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递,一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后,系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术,能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算,进而存储。不但如此,还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入,这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率,缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统发展 铁路物流,就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计,对箱号图像识别,这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取,从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面,不但能够实时了解货物运输情况,还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如,能在探头前面连接各种各样的传感器,将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接,利用云台摄像机捕捉画面信息,利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害,它不但可以摧毁大量的铁路基础设施,还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害,由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术,在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备,这样不但能够实时监控这一地区山体情况,还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警,以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应,进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用,是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前,我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面,在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用,为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进,我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者:范军 单位:北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术在建筑节能中的应用 1建筑节能的方向走势 (1)对于建筑节能最常见的概括是,为了提高建筑中的能源利用率,在建筑使用的过程中,对建筑空调热水器的使用、建筑照明以及各个家用电器工作状况等多方面对其进行一定的合理利用。另外,在建筑使用的能耗方面,空调体统、照明以及动力系统的所占比例较高,对于大型的公共建筑而言,楼宇的自动化系统的运用是最常见的,通过对楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议以及欧洲设备安装总线的协议这两种主要的技术采用,保证了楼宇自动化系统的建筑内共机电设施的完好运行。尽管楼宇系统自动化的技术运用比较广泛,但仍然存在一些难点,例如:建筑内电气设备存在布线的成本较高并且安装复杂的问题。并且,楼宇系统自动化的其他方面的难点在于,它不能全面的获取建筑在能耗过程的详细数据,因此,无法让建筑的内耗能系统处于最佳的运行状态。所以,另外一种更低成本、更加低耗拥有较大范围的组网,并且更便于管理的网络通信技术应运而生。 (2)物联网技术的低成本,低耗能,并且能够组建大规模的测控网络等许多方面的使物联网技术为建筑的节能技术带来更好的发展前景。在国外,一些能源研究机构经过科学的系统研究,研究出来根据无线传感器网络技术的照明控制实验室的原型系统。在一些研究报告中可以发现,增加采用基于无线传感器网络技术的控制节点的照明系统中,使其对能源的消耗降低30%左右。另一方面,一些小型的公司,已经研发出一整套以无线传感器为基础的网络的照明控制产品,这些产品,通过照明系统的遥控与自控,从而使照明系统的能耗降低。 (3)建筑的能耗多尺度、细粒度以及对多种运行参数的检测都可以通过对物联技术的运用得以实现,另一方面,根据对一些相关数据的进行分析的基础上,继而形成建筑低能耗的运行系统的最优化。 2物联网技术在生活中的应用 (1)温湿度采集器、空调墙空器以及人员位置的采集器是中央空调的调监控子系统的主要组成部分。温湿度采集器主要通过对区域的温度和湿度进行一定的收集,然后将收集到的数据信息发送给空调墙控器,进而,空调墙空器结合当前温度与之前预备设置的温度进行对比,另一方面,人员位置采集器通过向空调墙提供某篇区域的人员所在信息,让空调控制器通过一定的数据分析合适选择其控制模式,因此,这两方面的正常结合运用,使空调得以正常的运行。 (2)照明控子系统是通过将某片区域的光照检测信息传递给照明墙控器然后通过对该区域的安装的人员位置与光照度的采集,在周围环境光照度的基础上,经过该片区域内照明电器的组合控制照明电器开关对照明亮度进行一定的调节。 (3)为实现对处于正常运行状态中电梯进行一定的数据监测与信息控制,电梯控子系统采用电梯数据采集器以此来知晓电梯在运行过程中的消耗。通过对电梯控子系统的智能优化,从而更好的实现节约能源,降低耗能的最终计划。 (4)电能表数据的采集是一个较为复杂的过程,在实际生活中,为更加方便的解决电表数据的采集和传送,使用为电表加入无线通信模块或者是连接无线数据采集器的方式进行远程电表数据的采集工作,并且逐步建立一个电力抄表的系统。 (5)根据实际生活的需要,对建筑能耗系统的测控中,数据采集节点占绝大部分,数据采集节点有被人们称之为系统中的终端节点。终端节点的作用在于在检测环境温度,电量的数据过程中可以一段时间内周期性的采集所需要的检测数据。另一方面,由于电梯的启动与暂停工作的频繁,因此,可以采用中断方式采集数据,而且终端节点在很大程度上处于一种未工作的状态,从而可以采用电池进行对其的供电。 3建筑节能的控制策略 (1)利用物联网技术对能源以及排放的系统设备进行一定改善与约束是跟据我国能源及排放多方位的整理分析得出的。因此,对建筑各个方面的节能控制成了首要的任务。在建筑的通风与空调节能的分项工程中,对水管、风管的保温层的温差进行一定的自动检测并经过一定的数据分析,另外对房间里每个地方的空调用电进行计算与统计并安装自控装置。 (2)在对空调的采暖系统的冷热源这一分项的节能工作中,进行一定的科学实验。在公共建筑的空调节能过程中,以实验区为例。在实验区的区域内采用四管制空调系统用,冷源为冰蓄冷系统,热源为市政蒸汽。一方面采用全空气空系统,空调系统冷热源采用屋顶式空调机组;另一方面,在教育展示中心设置地源热泵,使建筑物内其余的空调区域运用变冷媒流量多联几种中央空调系统,最后利用技术动态的检测记录,进行分布调控。 (3)在进行对电能检测与控制节能的工程分项中: ①对每个电源的分路进行检测、计量;根据的电路所需容量选择合适的智能电表。 ②对于开关容量超过100A,应配置相应的电流互感器,运用带CT接线进行软计量检测,最后,智能电表和智能数据根据网关可采用“总线式”挂换方式。 (4)在可再生能源分项工程、雨水利用分项工程以及污水处理的分项工程中: ①对太阳能热水系统的智能检测和供回水动态监控,同时也对太阳能光伏发变电监测进行智能的记录与监控。 ②在雨水利用分项过程中,对集水池,管道和泵,以及喷灌系统进行记录控制,使雨水在一定程度上能够被最大化的利用。 ③对污水排放的窖井,调节池和反应池以及污水提升管道,进行一定的动态检测,包括,潜污泵、流量计、管道混合器、pH计泵、加药设备以及计量泵。使污水得以被更好的重新利用或者合理的进行排放。 4结束语 在物联网技术应用过程中,建筑节能是一个热点领域,随着市场的发展,将占据未来物联网市场数据中的主要比例。这一技术的兴起,能很好的降低我国建筑领域对能源的需求,提高产品的质量,从而更好的实现企业效益目标,因此,物联网技术的应用是我国工业建筑节能减排中是一个重要的研究对象。 作者:刘浩伟 单位:山东省电子信息产品检验院 物联网技术论文:现代物联网技术设施农业论文 一、物联网技术在设施农业应用概述 据统计,到二十一世纪第一个十年,我国的设施农业种植面积已经位居世界首位,达到了350万hm2。同时伴随着物联网技术应用推广开来,大范围应用于设施农业,会使应用整个体系更加完善。与此同时,物联网凭借其产出增加、成本降低、高效及智能化等优势被人看作是现代农业智能化实现的重要途径。设施农业是结合动植物的特点分析其最佳的生长条件,同时在有关设备和人力的共同调节下控制环境,使动植物不受季节天气的束缚达到每年均衡生产上市的目的。当现代信息技术发展到某个程度进而衍生出物联网技术,实现了技术上的突破,物联网技术是将传感器技术、人工智能、网络与自动化等综合在一起从而实现的聚合性应用。它涉及的技术领域比较广,因此被认为是信息技术第三次革命性的创新。这种技术拥有巨大的潜力,同时世界各国人们对其充满了期待,我国顺应时代潮流,提出了“感知中国”的战略,其重要性可见一斑。把互联网的快速发展应用到设施农业发展中去,实现农业现代化与信息化的完美结合。在智能监控与分析、数据的传输与采集、自动化调控等互联网信息技术的帮助下对农业的生产过程等进行监控管理,对农业生产实现科学的组织与规范的管理,让动植物能够更好生长生产,实现产出最大化。如今,物联网在设施农业中的应用已经形成一套控制闭环的系统,它的实现首先通过传感器来得到温室环境的各种参数(如温度、湿度、酸碱性等),在把得到的数据通过数据的收发网关来发送到信息的处理中心,同时由它来对得到的信息进一步处理并采用一系列的算法等作出决策,然后再经网关把算出的决策传送到设施农业执行机构,触发执行任务后就可以参考标准对现在的环境作出调整。如此循环往复,实现目标。 二、物联网技术在设施农业中的应用 当前,在种植、养殖、农资、农产品加工、农业信息化推送、农业智能化管理等方面,设施物联网技术都取得了一定的应用与发展。物联网技术的应用,可以让植物生长环境更好,可以全面感知家禽牲畜的生长状态,减少弊病。下面就对其应用具体几个方面进行探讨:一、物联网技术可以对农业情况进行实时监测。在整个物联网技术的研究工作中,其终端技术的应用及研究是工作的重点之一。简单地说,物联网终端与各式各样的作用不同的传感器有着密不可分的联系。在传感器的帮助之下,可以全方位的对农作物实时进行监控,依据监控所得数据进一步采取措施,使农作物在合适的环境下生长。其中传感器的种类大致有温度、光、湿度、pH值、二氧化碳、生物等传感器。使用这一终端对在农业生产中出现的各种问题进行合理适度的调整控制,同时还节约了各类资源,如水与人力等。二、对农作物的病虫害具有防治作用。判定农作物是否发生灾害的关键数据是阈值,当阈值到达一定的界限之后,农作物灾害便随之而来。在以往的种植过程中,人们常常需要花费不少的时间、金钱、精力去应对农作物灾害发生,但是往往得到的效果也不尽如人意,同时大量时间、金钱付诸东流。在设施农业中应用物联网技术,可以借助无线传感器对农田进行大规模的同步监测,同时针对观察情况,科学及时地对发现的情况处理,对农作物的灾害防御有很好的作用。在准确判断灾害情况、范围、程度的同时,还可以面对问题给出最合理的方案。根据情况的不同,在整个过程中还可能会用到GPS定位、GIS等先进技术。 三、物联网在设施农业应用中存在的问题 随着国家对物联网发展事业的重视,物联网产业持续升温,很多与设施农业相关的设备工厂开始在设施农业物联网方面大展拳脚,使得产品种类多种多样。在这个过程中,这些公司也出现了很多的问题。一、产品功能单调、没有特色。再次开发前景受限、价格过高等。这些工厂研发制造水平旗鼓相当,在激烈竞争的同时并没有出现领头羊式的企业。再者由于该技术比较新颖,没有一套公认的、合理的、权威的评价标准。面对这一困境,需要国家进行适度干预,从全局上对该产业进行规划、同时明确发展的方向并根据实际情况制定一些计划。要在新产品的研发与新技术上加倍努力,根据不同的地区情况、人员素质情况研发技术,因地制宜。在发展的同时还出现了技术不协调的问题。二、目前我国的农业生产信息化还没有普及,所以物联网中很多的高新技术并不是完全适用于我国当前的市场,这就导致我国的物联网技术在一些关键的技术上一直停滞不前。但是伴随着传感器在各个不同类型农业的发展,其价格也逐渐走低,该技术取得了一定进步。综合上述两种现象,产生了在一个大的技术系统中各类技术发展不均衡。设施农业的发展离不开物联网技术的支持,虽然目前物联网技术取得一定发展,但是总体上水平较低。要是这个问题走出泥潭,首先是对关键技术(无线传输等)进行攻关,取得突破,再是对已经取得的技术成果(传感器等)进一步巩固完善。三、当前,我国农业物联网产业分布分散,没有统一的组织,没有明确的分工,这使得行业内交流较少。出现了对同一技术重复开发,造成资源大量浪费。这需要各个企业共同努力建设一个权威技术平台,围绕该平台,进行交流探讨,避免一些重复开发、资源浪费问题再次发生。 四、就物联网在设施农业发展中的设想 要想使设施农业实现投资少,环保节约的目的就要大力发展精确农业,这种农业类型以效益作为目标,是一种超前性的农业新技术。这种技术把信息智能化与机电一体化结合起来,并取得一定的应用。精确农业凭借其减少不必要投资,同时加强农业管理水平,既保证能源消耗少,又可以使环境影响小等优势值得被引入我国设施农业。自进入二十一世纪以来,食品安全的问题逐渐凸显。要想使食品安全有保证,农产品的生产、传输、出售等各环节必须严格把关,用传统的方式往往会消耗大量的人力物力,但是设施农业的引入可以缓解这个问题。比如通过物联网技术监控动植物生长,监测动植物生长环境的各个指标,真正保证食品安全,实现绿色无公害。当前,传感器应用和比较广泛,但是随着发展很多农户存在完全自动化管理的要求。这对整个设施农业的发展可以起到很好的领导作用。同时要建设一批专业的技术队伍和技术品台,使企业之间、用户之间、企业用户间有一个良性沟通。 五、结语 物联网的应用可以使设施农业有一个大的飞跃。随着社会发展,人们对新的农业技术要求越来越迫切,同时也提出愈发多的高要求,加之国家对物联网的高度重视,使得物联网发展有着很好的发展前景。面对种种任务,我们才刚刚起步,前路漫漫,需要我们更加努力地进行探索研究。 作者:庞春辉 单位:辽宁机电职业技术学院 物联网技术论文:物联网技术电子商务论文 一、物联网与云计算 谷歌已许可用户在Google的云计算上运行大型并行式的应用程序,并公开其教授云计算程序。在国内,中国移动科学院已完成云计算中心的试验,阿里巴巴下属阿软件建立了国内首个“电子商务云计算中心”,世纪互联推出CloudEx产品线,提供个人及企业进行云备份的数据保障服务。由此可见,中国云计算的产业生态链的构建立正在进行中,云计算将得到飞速的发展,其在电子商务上的发展价值巨大。本文对分析云计算在B2C的发展及困难,通过解决方案来探讨云计算在电子商务中的发展方向。 二、基于云计算与物联网技术的B2C电子商务模式 由于云计算平台的物联网的电子商务运营体系,能够对海量的营销数据进行高性能的分析处理与优化,考虑当前的物联网技术处于初步发展阶段,在建立云计算平台的物联网的电子商务运营体系时,采用如下几个方面的经营模式。 1.在物联网的角度作为切入口,协同传感器生产厂商、通讯营运商,将企业自身的无线传输网络,通过传感节点的方式接入互联网。因此,想升级为电子商务模式的企业,可以将物联网系统架设在云计算的基础设施之上。从而实现运资源的虚拟化与动态分配。 2.可以将大型的B2C的企业作为发展的云平台发展的基础,将云平台的网络几点配置以及资源分配进行优化升级,从而达到B2C电子商务企业的高效应用。将大型的B2C企业进行联合,制定云平台的统一标准。 3.当云计算平台的物联网的电子商务运营体系建立完善时,随着B2C电子商务的业务量不断的增长,要努力提升云平台资源的共享服务以及高性能计算的能力。服务能力的提升是伴随云计算平台的物联网的电子商务良性发展的要素。随着B2C电子商务的规模越来越大,云计算平台的物联网的电子商务运营体系的优势就越明显,盈利效应就越好。 三、总结 本文介绍了云计算与物联网的概念及其应用,深入分析了云计算与物联网技术的商业模式,并且对云计算平台的物联网解决方案作了详尽的阐述与深入的探讨。为云计算和物联网技术的B2C电子商务领域的企业提供了有力的理论依据和一定的实践参考价值。 作者:周本海 单位:沈阳工程学院 物联网技术论文:物联网技术用于设施农业论文 1设施农业物联网技术发展趋势 21世纪是信息化科技飞速发展时期,我国农业正处于这个关键的时期,农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力,随着互联网技术的成熟和普及,要想使“电脑上种地”的愿望可以实现,就必须加快网络信息化技术发展的步伐,为现代设施农业发展提供必要的基础。 1.1传感器种类繁多,功能相近,将向细化 其发功能的方向发展目前,应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的,并能够形成简单的系统,但是功能不完整,扩展性和升级能力相对较差,性价比不高,没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展,能否降低构建传感器网络的成本,降低传感器的功耗,延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时,发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位,引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术,提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。 1.2网络传输管理系统建设滞后,无线通信 技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台,设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段,价格昂贵,真正能够大面积推广的产品还很少。此外,如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大,且当节点失效时查询处理过程易被中断,无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用;同时,通过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、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备,用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号,收集设施内生长环境数据进行分析,从而达到远程控制智能调节指定设备,为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。 1.3人才匮乏,技术不完善,应用推广范围较小 农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资,给予资金技术支持;需要国家加强农业物联网专门人才的培养,提高他们的创新能力以及应用能力;需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业,围绕这个平台和标准,开发相应的配套产品设备,不再投入大量精力开发基础的软硬件,可以节省人力、物力,增加设施农业物联网技术的产品种类,加快设施农业物联网综合技术的推广应用。 2结语 设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用,融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术,通过物联网技术的应用,把所有的技术联系在一起,从而达到对农作物生长进行精细化管理,有效降低农业成本,提高农业生产效率,加强环境保护,促进农业发展的信息化、标准化、智能化。 作者:李娅娜 单位:扬州商务高等职业学院 物联网技术论文:物联网技术资产管理系统设计论文 1物联网与FRID技术介绍 1.1物联网技术 物联网是一项新的技术,是一种物与物,物与人的连接,通过射频识别、红外感应、激光扫描、通信装置等信息传感设备,按照约定的协议,将物体与互联网相连,进行信息的交换与通信,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。 1.2FRID技术 射频识别(简称FRID)技术是一种利用射频信号通过交变磁场和电磁场实现非接触式信息传递并通过所传递的信息识别目的的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。通过与物联网技术相结合,能够实现企业资产的定位跟踪与信息的共享。FRID正不断向生产行业的各个方面渗透。FRID在煤炭行业的应用首先是人员定位系统、安全监测系统,然后扩大到资产、物流的各个环节,已显示其在煤炭行业的广阔的应用前景。 2系统需求分析 基于物联网的资产管理系统基本功能应满足公司公司资产的流程管理工作,具体包括资产的录入管理:即采购资产的信息录入、到货信息的补充录入、资产的验收确认、资产信息数据的写入、RFID芯片标签的制作、标签的粘贴与固定;同时实现资产的变动管理:包括资产的转移、维修修和报废管理;资产状态管理:主要是区域内资产分类、资产名称和数量等,而且某个大型设备上安装多个标签可反应一个资产信息,快速盘点资产;资产信息的查询汇总;统计分析报表等功能。要求能够对资产进行全生命周期管理工作,实时掌握设备使用的全过程,从而实现从设备的采购,运行,报废整个过程对资产进行科学合理的管理。是管理工作做到更加精细,精确。 3系统的整体架构设计 资产管理系统的整体架构是按照物联网三层架构的基础上进行设计的,具体包括感知层,网络层,和应用层,感知层采用RFID读写器和RFID标签组成,标签用于记录资产信息,读写器用于读取标签上的信息,实现物联网感知层原始数据的自动采集工作。网络层采用公司的各类可连接的网络连接读写器,在网络机房架设SQLServer2005数据库服务器和应用服务器,将读写器采集到的数据传输到服务器中来完成资产的全程跟踪,实现资产的动态信息化管理。应用层是用户和物联网的接口,是根据公司资产管理流程处理读写器采集到的数据,再将数据显示在用户桌面上,实现资产数据信息的查询、存储、统计与共享工作。 4资产管理系统设计方案 本系统包括资产编码设计、RFID系统设计和资产管理系统设计。 4.1资产编码设计 为了有效控制和管理公司的资产,准确区分公司各类型资产存放状况,将公司资产分为固定资产和其他资产两大类,为了做好编码资产的动态管理,本次资产编码采用RFID植入式芯片无线管理监控,并对编码资产实行门禁系统管理,将公司资产存放位置划分为生活区、工业区、井下、风井工业区四大区域。同时,为了规范资产管理,前期由资产管理部门对所管辖资产进行标签写入、核对及贴签。后期对新增的每一项资产均在验收通过时,写入资产管理系统并现场制做并贴签。 4.2RFID设计 4.2.1RFID标签设计 由于煤矿物资存放的场所不同,体积各异,且井下环境条件恶劣,在对公司物资设备情况进行具体分析后,确定使用超高频860~960MHz,存放公司物资电子标签设计时主要考虑以下内容: 1)防水、防油污、防撕 2)RFID芯片的粘贴或悬挂根据以上要求将RFID标签样式设计为室内标签和室外标签两种,室内标签采用超高频无源RFID标签银行卡大小,封装pvc8.5×5,室外标签采用超高频无源RFID标签,封装pcb,抗金属,规格95×35×10,带外壳,具体根据实际情况分为钢丝栓挂,带胶,带胶且螺丝固定3种类型。 4.2.2RFID读写器设计 RFID读写器是系统的核心设备,通常分为固定式和手持式两种,固定式读写器安装于公司资产存放位置的出入口,用于快速识别资产上绑定的标签出入,进行方便的对资产的管理,并提供报警功能。手持式读写器配合管理人员用于对公司固定资产进行盘点。管理人员拿着手持式读写设备在资产所在区域走一圈,该区域的资产将自动读入手持式读写器,再将读写器连接在互联网上将数据导入资产管理系统中,方便的实现固定资产的盘点工作。 4.3资产管理系统设计 4.3.1系统业务流程 根据公司资产管理的流程分析。管理人员登录到资产管理系统,根据流程图可以看出管理资产的动向和盘点的数据。 4.3.2业务功能设计 根据公司的实际需求,对公司的业务工作流进行分析,设计系统业务功能图。资产管理系统的功能包括资产的新增,领用、借用、处置、调拨等功能。 4.3.3系统开发及运行环境 在项目开发阶段,整个系统开发基于B/S的体系结构,数据统一存放在数据服务器上,采用基于微软的.NET平台VisualStudio2010进行编程,数据库采用SQLServer2005数据库,在客户端运行此系统端无需安装任何软件,通过浏览器就可以访问,在服务器端配置windowsServer2008+IIS(.netFrameWork3.5)即可。 5结束语 张家峁矿业公司基于物联网资产管理系统对未来煤矿行业大规模的物联网发展推广有积极的作用。物联网技术有望成为煤矿行业工业化和信息化融合的切入点。物联网技术的不断发展,使得公司技术创新形态发生着转变,以用户为中心,以人为本的创新形态正在不断的显现,实际应用下的用户体验也是煤矿行业的创新。但物联网的具体应用涉及到信息的采集,传输、处理、控制各个过程,还涉及到研发的各个环节,显然不是单个人后者单个部门能够处理的了的事情,需要在政府部门、企业技人员、和消费者的共同努力下,才可能形成一个良性的物联网发展环境。 作者:韩培强 单位:陕煤集团神木张家峁矿业有限公司
电气工程自动化论文: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。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化 一、电气自动化的应用 (一)它可应用于建筑。 智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。 (二)它也可以应用于净化空调设备。 净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用ddc控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往dx一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合gmp要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电jk信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足gmp要求。 二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想 (一)设计原则。 ①最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标。其他如启动,转向、制动、照明、保护等要求,应根据生产需要充分考虑;②在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单,经济;③妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;④正确合理地选用电器元件;⑤确保使用安全、可靠;⑥制造美观、使用维护方便。 (二)设计思想。 (1)集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、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,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在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、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。 (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,而且已经拥有了丰富的运行经验,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坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。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、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,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。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。 电气工程自动化论文: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。 电气工程自动化论文:关于电气工程自动化实验的研究 摘 要:电气工程及其自动化专业的实验教学是专业教学最重要的环节之一,学生的实践能力和创新能力是衡量该专业办学的重要指标。实验室既是实现知识转化成能力的场所,也是连接社会的纽带和桥梁,现就其简要分析。 关键词:电气工程 自动化实验室 研究 1“递进式”实验的内涵与特征 “递进式”实验是指从基础性实验到综合性实验,以及创新性实验的顺序进行实验。根据电气工程及其自动化专业的培养目标和要求,通过实验室结构的调整,将原来单一课程单一实验室的基础上,整合成三大模块,将本专业实验室分成三个层次:①基础性实验,就是把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要;②综合式实验,就是实验项目不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将课程相关的实验室建立在一个综合性的实验室,支持开出将几门课程综合运用的实验项目,这既有利于提高学生综合运用知识的能力,同时为课程设计和毕业设计提供了一个平台;③创新式实验,就是根据本专业培养目标的特点,建立起产学研结合的开发性实验室。创新性实验是在指导师指导下,在自己的研究领域或老师选定的学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验,是学生参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式。 2“递进式”实验模式的探索与实践 电气工程专业实验室是学院建设较早的实验室,在多年的教学改革和实践中,实验教学一直是学校进行改革的重点。六年来,按照基本原理、基础应用、综合实践、应用设计四个层次来规划和改善实验条件;通过整合教学内容、改进教学方法来更新教学观念;通过强化管理、培养队伍素质来确保实验教学的改革。 2.1 整合专业实验教学设施 围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标整合实验教学内容,学院电气工程及其自动化专业自升本以来,根据社会人才培养的需要,开设了“电力系统及其自动化”和“工业自动化”两个专业方向,在实验室的改革与建设中也依据两个专业方向的要求整合。将原来按课程开设的实验项目、课程设计及毕业设计,整合为反映课程体系的基础实验、突出应用能力的综合性实验及培养创新型人才的设计性实验和探索研究性科研项目,形成了“基础性实验-综合性实验-创新性实验”三个层次递进的实验教学体系,强调了学生能力培养的系统性和科学性。在具体运作上,两个专业方向的基础课程相同,因此,建立了一个统一的基础性实验平台和专业综合性实验平台,这样可以同时满足两个专业方向实验教学的需要,起到资源共享的目的。专业方向实验平台的建设,是根据本专业开设的两个专业方向的需要,建立专门的实验室,电力系统及其自动化专业实验分室是以发电、配电及其自动化控制为目标的实验教学基地,工业自动化实验分室是以工业生产的过程自动化控制为目标的实验教学基地。 建立两个相对独立的实验室,不仅是目前两个专业方向和人才培养的需要,也为今后两个专业方向的发展提供了有利的保障,有利于两个专业方向今后的发展。 2.2 整合实验教学内容、改进实验教学方法 根据学院电气工程及其自动化专业教学计划的要求,针对学院原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。在教学内容上,彻底改变原来单一课程开设单一实验的状况,对教学内容进行“递进式”的整合。 在教学方法上,改变过去以老师讲授和演示为主的教学方法,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维。对于基础性实验教师作技术指导,对于综合性、设计性及研究探索性实验项目建立以学生为主体的教学方法。对于综合性和创新性实验,学生需填写课题项目申请书(课题来源、课题研究目的、具备的实验条件、拟采取的方法、预期的实验效果),让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。与此同时,根据学生动手能力的高低进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理,这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。 2.3 加强实验教学管理 电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中,通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习,再根据学院的实际情况,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系,对具备条件的实验室实行开放,实现了“递进式”实验教学的有序进行。 2.4 加强师资队伍建设 师资队伍建设是实验室建设的重要因素,是确保实践教学的前提和条件。近年来,通过引进和培养两种方法来提高实验队伍的素质。对实验队伍先从学历上进行提高,采用派遣教师到工厂企业进行培训和学习等形式来提高实验技能,强化队伍建设。实现了学历上达标,年龄结构、学员结构及职称结构合理,实验技能提升的实验团队,使每个指导教师具备辅导两门实验课程的能力。此外,学校还将在实验室工作评优、实验室建设工作量计算、实验室工作人员职称晋级、待遇等方面采取一些稳定队伍的措施,让优秀实验教学人才“引得进,留得住,用得好”。 3结束语 电气工程及其自动化专业在“递进式”实验教学改革中,以专业培养为目标,通过整合内容形成了科学的实验教学体系;通过优化资源配置,构成了基础实验平台、专业综合实验平台和专业方向实验平台;通过改进教学方法,培养了学生的创新能力;通过完善管理,建立了先进的实验运行模式,从而使学生的动手能力和创新意识得到明显提高。实践教学是一项长期而系统的工程,还需要在不断的探索与实践中得以提高。 电气工程自动化论文:电气工程及自动化在智能建筑中的应用 【摘要】随着计算机云计算互联网服务的增加,智能概念融入到现代生活的各个行业中。智慧建筑快速覆盖的背景下,电气工程及自动化技术的运用越来越广,伴随着人们的高体验需求,对电气工程提出更高的要求和新的考验。本文主要通过对电气工程自动化技术的阐述,以对其在智能建筑中应用作出论述。 【关键词】电气自动化;智能建筑;电气技术 智能建筑是融入计算机云处理技术、自动化技术以及现代绿色建筑为一体的综合性服务建筑,主要目的是为用户提供一个智能、快捷、绿色、安全、高效的居住环境。电气工程自动化技术是智能建筑的重要组成部分,主要提供电力安全、电力资源合理配置、电气设备智能化和通讯系统的有效输出。电气工程自动化技术在智能建筑中的应用举足轻重。 一、智能建筑电气工程自动化的含义 随着我国建筑行业的发展,建筑的功能逐渐从使用层面上升到感官体验层面[1]。智能建筑电气自动化是指建筑通过计算机和电气自动化技术的运用,对建筑的配电输出、楼栋小品灯光、建筑气流、排水系统和消防系统等功能环节进行自动化控制,从而形成建筑与周围环境和电气配置之间的完美结合,通过建筑环境、设备自动化监测和建筑设备功能自动解决问题系统,以确保建筑安全、高效智能化,实现建筑智能化。 二、电气工程自动化与智慧建筑的关系 电气工程自动化是智慧建筑形成的必要条件,智能建筑各项功能的实现是在电气工程自动化条件下才能够完成,比如智慧建筑中的火灾预防功能,该功能是通过互联网数据连接监控、感应系统和火灾报警器、自动喷水系统等形成火灾预防系统,在火灾感应设备感应到建筑环境内温度超过警戒线或烟雾浓度高于警戒线时会进行区域锁定,并将数据反馈到后台监控主机,主机自动传导信息到报警系统和自动喷水系统,进行火灾报警和临时性灭火,以保证建筑安全的功能[2-3]。因此,智慧建筑形成的前提是电气工程自动化的科学应用。只有实现电气自动化与建筑功能的结合,才能保证建筑资源的合理配置,以实现建筑智能化。 三、电气工程及自动化技术在智能建筑中的应用 1、自动化技术在配电设备中的应用。配电系统是建筑运营的核心,是建筑电梯运营、公共照明系统、安防系统等运营的支撑,也是智能建筑有效运营的保障。自动化技术在配电设备的应用可以有效提升配电功率、降低能源损耗和提升安全防护质量等,具体应用体现在:在供电系统应用过程中,通过电量输送负荷监测,在保证建筑运营的前提下,对电路输出功率进行调配,而自动化技术能最高限度地提升配电效率,以避免资源浪费。比如电路声控系统和感应系统在建筑照明上的运用,通过对周围环境的声音、光线、温度进行监控和判断,调配电路输出功率高低,合理划分照明区域,有效提升电力使用效率;在配电安防方面的应用,配电设备中应用安防自动化技术,对电路温度、电流量进行监测,通过数字电子技术测算出地面上与含电荷量物体之间的安全距离,比如当电路温度异常、漏电现象出现时,通过感应系统反馈到计算机反馈系统,通知维修人员进行维修,并及时对供电系统予以断电,达到安全维护功能。2、在楼栋控制系统上的应用。智能化建筑主要体现在建筑体验感上的优势,例如通过对建筑楼栋之间的空气、温度、湿度、排水的调整,增加建筑楼栋之间的健康、舒适程度。而智能建筑楼栋控制系统是由排风系统、供排水系统、消防系统以及安防系统构成,通过对自动化监测、调整而达到人们的居住条件,比如排风系统和排水系统,在建筑墙体设立感应系统,当空气流动值低于或高于标准值时,感应系统传输信息,排风系统增加空气流动量;而当空气湿度低于标准或空气过于干燥时,或传输信息到排水系统增加空气湿度。电气工程自动化技术在智能化建筑楼栋系统上的应用可以最大限度增加现代建筑舒适程度和智能程度,更能够从体验上满足人类对现代居住的水平上的需求。3、自动化技术在通信服务上的应用。智能化建筑关键在于信息的传递,而通信服务是连接智能建筑的核心纽带。只有通讯服务得以健康运营,才能实现智能设备效用的最大发挥。电气自动化技术在通信服务上首先要构建信息处理系统,像人类大脑一样,进行数据的收集、处理和储存;其次构建连接系统,通过IP通讯、个人通讯系统、卫星通讯系统,进行外界个人与整体的信息连接、交换;最后,构建自动反馈系统,对信息进行自动储存和处理,对于疑难问题进行衔接解答,并进行信息处理,将结果予以汇总反馈,有助于未来通讯服务发展。 四、结论 综上所述,智慧城市是现代建筑发展的必要趋势,智能建筑是智慧城市进程的必要组成,电气工程及其自动化在智能建筑的构成中发挥至关重要的作用。因此,在智能化建筑的设计中,要将电气自动化合理运用在建筑监测、电气配置、建筑环境调节和通讯服务构建中,从而实现安全、绿色、高效的智能化建筑。 作者:汪岩佳 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程自动化论文:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升,其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发,探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化问题与对策 【摘要】随着现代工业的快速发展,电气工程及其自动化得到了快速的发展,已经逐渐形成了电气工程及其自动化的技术平台。虽然我国的电气工程及其自动化得到了非常快速的发展,但是就像任何新技术发展过程一样,必然会存在着这样那样的问题。本文主要介绍电气工程及其自动化存在的问题,同时提出相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。 【关键词】电气工程及其自动化;问题;解决对策 引言 虽然经过了很多年的发展电气工程及其自动化技术已经有了较大的进步,但总的说来还属于一门新兴的技术,但是其技术已经日渐成熟,在我国的各个领域(包括工业生产、社会发展以及人们生活等等)都有了广泛的应用。通过电气工程及其自动化技术创新不断推动着控制系统等相关领域的发展,不但能够有效提升信息资源的传输效率,有效降低运营成本,同时也能够提升电气工程及其自动化技术的科学性和合理性。总的来说,随着电气工程及其自动化技术的不断完善,对于现代化工业技术的发展会有越来越重要的作用和意义。 1电气工程及其自动化技术存在的问题 1.1会消耗大量的能源 社会发展到如今的时代,电气工程对于我国工业生产来说作用是非常巨大的,已经涉及到了工业生产的各个层面,这是确保工业生产能够顺利实施的基础和前提。随着社会生产智能化水平越来越高,越来越多的高科技电气设备应用到了工业生产当中,这不但能够有效提升生产效率,同时也能够确保产品的质量。但问题在于在电气工程和自动化应用过程中存在着巨大的能源消耗问题,这就在一定程度上增加了我国能源紧张的问题,同时也会对我国工业生产节能减排的目标形成障碍,对于工业企业的健康发展以及社会的可持续发展造成了非常不利的影响。 1.2电气工程质量不能很好的满足标准要求 随着人们知识结构的提高以及安全意识的提升,在电气工程施工过程中对于电气工程的质量要求越来越高,并且也认识到电气工程质量情况直接影响着电气工程的使用寿命,同时也影响着电气工程投入后的使用质量和使用效果。但从目前情况来看,很多电气工程在施工过程中对于施工质量没有给予足够的重视,并且自身的安全意识相对较差,缺少专业的监管制度,这就造成了质量管理工作不能有效落到实处,造成了工程质量很难得到保证。因为电气工程质量无法达到预期的相应标准,所以会给工程质量造成非常大的影响。 1.3电气自动化系统的集成度相对较低 随着技术的提升,电气工程自动化在技术水平和功能方面都有了较大的提升以及改善,电气工程及其自动化系统更多的向着集成化的方向发展。但从目前情况来看这种集成化的发展还存在很多问题,例如受到独立自动化、发展起步较晚等因素的影响造成集成化程度水平相对较低,这就造成了整体系统内部相应的子系统以及不同工程之间缺少必要的连接。若是此种情况长期维持就会无法实现信息资源的充分共享,也无法充分发挥出电气工程自动化的优势。另外,从目前电气工程及其自动化技术发展当中来看,如何有效构建更加科学合理、更加实用高效的电气工程自动化技术已经成为了非常重要的课题。但是目前的电气工程及其自动化技术发展还缺少统一的电气自动化系统网络架构,企业不同所具有的网络架构也是有差异的,这就很大程度上限制了电气工程及其自动化技术的快速稳定发展。同时,电气工程及其自动化技术在兼容性方面还存在较大差距,这就使得在系统硬件更换时具有接口不统一的问题,在很大程度上限制了信息资源共享。 2电气工程及其自动化中存在问题的解决对策 2.1改善升级电气自动化的节能技术 在进行电气工程及其自动化设计过程中,要充分考虑到节能优化设计方面的内容,确保电气工程能够在具体使用过程中满足节能减排方面的相关要求,最大程度上降低能源消耗。另外,在电气工程设计过程中要最大程度上选择电阻相对较小的供电系统变压器,从而有效降低变压器的损耗,降低运行成本。对于那些相对较高的建筑来说,可以充分采用低功耗、节能型的电力变压器,最大程度上利用自然能源(例如太阳能等),形成节能减排的效果,不断推动电气工程及其自动化技术的持续发展。 2.2进一步增强质量管理水平 可以从很多方面来进一步增强电气工程及其自动化的质量管理水平。①对于电气工程企业来说要通过各种科学有效的措施来增强电气工程施工建设质量管理,要从思想上认识到质量管理的重要性。只有这样才能够在质量管理方面投入精力,全身心的投入到工作当中去,从而提升电气工程的质量;②要不断加强电气工程施工队伍综合素质的建设和提升,可以采用定期培训、外部的沟通交流、邀请专家等方式来进行员工队伍的教育,使其拥有先进的技术和理念,从而有效提升施工队伍的综合素质;③管理人员要真正的履行自身职责,增强对施工相应环节的监督、检查以及管理,确保施工过程要严格按照相应的标准规范进行,保证工程能够获得良好的质量。 2.3要形成较为系统的自动化体系 对于电气工程及其自动化技术来说,在其发展和使用过程中要对整个系统进行不断的建设以及完善,通过不断引进先进的电气工程技术来形成建立起科学统一的自动化系统,从而有效提升电气技术的科学化管理水平。在电气系统运行的各个时期都要加强先进设计理念的引入,同时要充分利用现代化的管理思想来最大程度进行系统的开发,确保电气工程企业能够健康稳定的发展,有效提升电气工程自动化平台的独立性。通过在电气自动化系统当中引入先进的、科学的管理理念使其能够满足信息化共享的平台建设,从而进一步推动电气工程及其自动化领域的快速发展。 2.4要加强专业型人才的培养和引进 电气工程及其自动化技术是专业性、综合性非常强的工程内容,所以为了能够保证企业健康、持续、稳定的发展就要不断引入专业性的技术人员来确保工程具有足够的技术支撑。所以企业要建立起长期的培训和教育计划,要和相应的教育培训机构或者高校建立起长期的合作机制,要定期为企业输送专业性人才。另外,企业要制定出战略性的人才培养计划,通过人才培养工程形成强有力的人才梯队建设,以此为企业的长期健康发展提供人才基础。 2.5要建立起电气工程及其自动化的通用网络系统 建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够对相应资源进行优化配置,确保商业间的信息交流能够更加安全、更加准确的进行。企业所包括的内容比较多,例如技术监管、设备控制、企业管理等等相应内容,想要使得这些内容资源得到有效合理的配置就需要通过相应的网络将其联系起来。通过建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够使得各个系统之间的数据得到更加高效、更加便捷的应用和交换,从而推动整个企业能够更加快速有效的发展。 2.6加强远程监控 在今后的发展过程中,电气工程及其自动化技术需要更加重视并提升其远程监控的水平和能力。采用有效的远程监控能够很大程度上节约电气工程管理系统的电缆设施,不但能够节约材料资源,同时能够节省相应的安装费用,提升系统整体的可靠性以及灵活性。但此种方式会可能会受到现场总线通讯速度方面的影响和限制,对于较大的系统监控是不合适的。所以在实际应用过程中需要提升线路的通讯速度。由于电气工程的施工规模比较庞大,因此采用远程监控能够有效提升监控的效率。 3结束语 随着科学的发展以及技术水平的提升,电气工程及其自动化技术对于现代工业发展的作用越来越重要。现代社会电子信息技术发展日新月异,人们对于生活质量的要求也在不断提升,这就使得电气工程技术人员面临的压力越来越大。随着电气工程及其自动化水平的一次次提升和一次次改变,在有效解决现有问题的同时会不断有新的问题出现,所以相关企业以及人员要加强对电气工程自动化水平的重视程度,要加强工程质量方面的管理,要加强技术水平方面的创新,只有这样才能够进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,使其成为社会现代化工业化发展的有力保障。 作者:辛玉敏 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程自动化论文:自动化教学改革视域下电气工程论文 1教学实践改革 1.1优化课程设计 以培养应用型人才为目标,在课程的设计上,正确分析企业对于电气专业人才的需求情况,并做到充分了解当前电气工程行业的发展情况。将课程设计与社会对人才的需求紧密结合。在对课程的优化中,更加注重对实践的践行。正确分配理论课与实验课所占的比例。适当的缩短理论课所占的课时,占到总课时的40%。将整个实践分为三部分:一是理论课实验的学习,培养学生充分掌握专业的理论知识,将理论知识应用到学校内的实验课上,实验主要包括数电、电路、模电实验、电机拖动基础实验、PLC实验、传感器实验与单片机等实验,做到对常用芯片工具的应用;二是课外的课程设计,主要包括参加电子设计大赛,智能车设计大赛等电子类竞赛,单片机等的课程设计;三是参加一系列的实习,金工实习、认识实习、电子电气实习以及毕业实习。 1.2强化实验管理 培养学生实际动手能力,改革实验的内容,鼓励学生自己动脑,不限定实验室用的方法,也不限定所使用的器件,真正做到以学生为动手的主体。并让学生意识到实验的重要性,将实验成绩计入学生成绩总评定系统中,并与期末奖学金等荣誉的评定挂钩。从而激发学生对实验的热情,主动性,提高学生动手能力。 1.3理论联系实际 将课程设计的内容与实际相结合,培养学生对实际问题的思考与解决能力。指导教师在对课程设计内容的选择上,应该选择实用性与综合性较高的设计内容。例如设计生活中常见的万用表,洗衣机模块。电梯、红绿灯设计,与实际相联系。实验教师将课程设计的任务书提前发给学生,但是不要制定设计步骤与所用器件,让学生自由发挥,自由选题。由学生自己查阅相关资料,拟定设计方案,并且鼓励学生之间相互讨论。再与老师讨论方案是否可行。最后由学生独立完成设计、编程与调试工作。最后撰写课程的设计报告。这对提高对专业认知能力有很大帮助,并有助于培养学生自己动脑分析问题,解决问题的能力。 1.4鼓励学生参加电子类设计大赛 随着企业对应用型人才需求的提高,电子设计大赛的含金量越来越高,这就应该鼓励学生多参加类似的电子设计大赛。培养学生的竞争意识,合作意思。而且无论是对于企业还是高校来说,电子设计大赛的获奖证书都被大家所认可。参加此类的竞赛也可以培养学生的自信心,与来自全国各地的同学一起交流,学到知识的同时也可开拓视野。学校也可以自行组织校内的电子设计创新大赛,培养学生的创新意识,让学生主导。积极开展课外电子创新竞赛活动,让学生们自拟题目、自行设计,到实验室自己动手研制出各种实用性强,构思独特,想法先进的产品。学校实验室给学生提供经费、场地,由学生自行采购需要器件,并由学校负责报销费用。同时配备教师进行指导,允许小组合作。同时鼓励大一新生参与进来,做些简单的工作,为他们以后更快地进入课题做好充分准备。为激励学生更多的参与进来,学校应该设立相应的奖励措施,对于在比赛中表现突出的同学进行表彰。这样不仅可以调动学生的积极性更能够提高学生的实践能力。更好的实现培养实用型人才的目标。 1.5优化生产实习,毕业设计 学校在联系生产实习工厂地点的之前,一定要选择与学生将来就业密切相关的工厂。生产实习的目的是让学生在了解企业的生产线,了解社会的需求。所以学校在选企业时要选择专业知识雄厚,拥有先进仪器与技术工人的企业,在组织学生进行参观实习的过程中多思考,多动手,多向技术娴熟的工人学习,交流,从而提高学生对社会的认知能力,对自己将来从事的工作有进一步的了解。至于毕业设计,毕业设计是学科建设的非常重要的环节。所谓毕业设计的目的是要学生综合运用所学的基础理论和专业技能,提高分析与解决工程实际问题的能力。做好毕业设计的关键是选毕业设计的题目。毕业设计课题应该是结合实际生产的实际项目,有较强的应用背景。同时课题要符合电气工程专业培养目标,要有一定的广度和深度。指导教师可以让学生自己选择毕业设计的题目,但是得经过老师的审核,确定方案是可行的,而不仅仅是停留在理论阶段。在选题的过程中可以让学生之间相互讨论。在确定了毕业设计的题目之后,学生应该自己独立思考,老师要随时监督学生的涉及进展。 2加大教学经费投入,加强师资队伍建设 学校应对专业教学加大经费的投入,进一步改善电气工程及自动化专业基本条件建设。实验室的面积,仪器设备要达到教育部要求的标准,尽量引进先进的仪器设备,并且合理安排课程,保证每个学生在做实验时都有仪器可用。专业教学经费都要达到相应的标准。加强电气工程专业师资力量是实现高素质人才培养的关键。学校应做到对师资力量的结构做到合理分配,包括年龄和学历。并且做到及时更新结构的设定。因为目前很多高校都出现中年骨干教师数量少的情况。同时学校的青年教师比重偏大,高级职称的教师数也在少数,教师队伍的比例不合理,人才断层现象比较严重,因此要对教师的选聘、晋升、待遇等方面创新机制。同时学校鼓励从知名企业中聘请技术娴熟的技术人员来校作报告,使学生更好地了解就业前景。学校也应该定期开展学术报告之类的学术交流。同时鼓励教师与学生都参加。 3结语 教学实践课改革不是一蹴而就的,是一个长期的过程,特别是对学生加强实践能力不是一朝一夕能完成的。因此要变换思维,让学生自己成为学习的主体。培养实践动手能力,并且努力激发他们的创造性。只要老师与学生同时努力,目标才能实现。同时学校要积极优化课程设计,对课程的设计要与实际相结合,促进高校的电气工程及其自动化的专业建设,努力为社会培养实用型的人才。 作者:徐昕 单位:长春建筑学院 电气工程自动化论文:自动化低压电器中电气工程论文 1继电器的基本概况 1.1继电器的作用 继电器是一种安全控制元件,通过对电流的有效控制,减小了电气设备被损坏的几率。它里边有感应结构,能够对输入的电流进行充分反映。另外,继电器在使用中,主要通过驱动特性对相关的电路进行断开或连接控制。继电器的主要作用有:电路控制、电信号综合控制、扩大控制能力等。 1.2继电器的组成 继电器的主要组成部分有两个,其一触点,其二线圈。但根据不同使用情况,也可以加入其它构件,以提高控制功能。另外,在电力工程中,继电器通常由特定符号表示,有时用一组触点表示,有时是一个长方形或多个长方形。在有特殊要求时,在长方形内部附加“J”符号。在线圈和触点组装好之后,进行字符刻画,通常在长方形一侧,或者在控制电路中。在符号刻画时,应根据不同继电器类型,标注不同符号。一般情况下,继电器符号有H、Z、D三种类型。 1.3继电器的分类 随着电力工程不断发展,低压电器设备种类不断增加,对应的继电器种类也日益繁多。为了方便购买,有必要将他们进行分类。分类主要依据外形特征、防护类别及控制原理等。如根据工作原理,可分为温度类型继电器、高频类型继电器,固体类型继电器等。根据尺寸大小,可以分成微型继电器、小型继电器等。根据功率可以分为微功率继电器、弱功率继电器及中功率继电器等。 2继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点 主要表现在以下几个方面: 2.1继电器测试 在继电器使用之前,应给予测试,以保证在使用中不出现差错。继电器中,主要组件是触点,所以在使用之前,必须对其进行检测,如发现问题,及时解决。触点检测时,通常利用万能表,这时,继电器电阻值应为零,尚属正常,而触点的电阻值应为无穷大。在测量中,如果出现和上述不相符合的情况,应及时分析,找到出错点,并给予解决。 2.2线圈电阻测量 继电器线圈通常环绕在条形磁铁上,具有连接续流二极管的功能,当线圈中通电时,会在两端产生感应电动势。当断电之后,原先的电动势方向会发生变化,并对电路中的元件产生反向电压。当该电压高于元件的承受上限时,会对三极管等元件造成破坏。所以,在继电器使用时,应对线圈电阻给予测量,以免对里边的元件造成破坏。通常情况下,利用万能表进行测试,以判断线圈是否存在断路等情况。 2.3吸合电流及电压测量 在吸合电流及电压测量之前,准备好电流表和电压表及电源。然后以电源为中心,将电流表、继电器及电压表连接到电路中,组成闭合电路。电路连好之后,分别打开电流表、电压表、继电器及电源开关,使电路畅通,并经过电流。这时应观察电流表的数值及继电器的运行情况,当电流表数值较小,并且继电器运行正常时,应逐渐提高电压值,直至继电器出现吸合,此时应记录吸合时的电流值及电压值。为了使吸合测试更加准确,在电路连接之前,应对电压表及电流表进行校对,并在测试时,多测量几组数据,以计算平均值,使得吸合电流及电压更加准确。 2.4释放电流及电压测定 在使用继电器之前,释放电流及电压也应作为测定内容被给予重视。在测量时,和吸合电流及电压测量一样,也准备好电压表、电流表、电源、开关机继电器,将它们组成闭合电路,需要指出的是,在电压表及电流表连接之前,应给予校对,以增加测量准确性。测量前,检测电路是否有断路情况,无误后,闭合开关,观察电流表及电压表数值,同时对继电器运行情况给予关注,当继电器出现吸合现象之后,逐渐减小电压值,当继电器出现声响时,测量结束,将这时对电压值及电流值记录。为了取得较为准确的测量数据,应将这一步骤重复操作数次,并一一记录测量数据,以求得平均值。吸合电流及电压和释放电流及电压具有一定的联系,通过二者之间的关系便能判断出继电器能否正常运作,如当释放电压在吸合电压的10%之内时,继电器便不能正常运作;正常运作时二者的关系是:释放电压在吸合电压的10%-50%之内。超过50%或低于10%,均会影响继电器正常使用。 3结语 随着人们生活质量迅速提高,低压电器使用数量不断增加,使用中电器被损坏的几率也不断增加,严重影响了电器使用效果。继电器作为一种电流控制元件,被广泛使用,使低压电器出现故障的几率明显减少。本文就继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点给予分析,希望具有参考价值。 作者:姜锋 单位:无锡技师学院电气工程系 电气工程自动化论文:自动化技术视角下电气工程论文 1电气工程及自动化技术的应用 1.1在电网调度中的应用 电气工程自动化技术在电力系统方面的应用体现在对于电网调度方面。正是由于电气自动化技术的应用才打破了传统继电器独步天下的电气保护的时代,进而进入了微机继电保护的现代电力系统调度自动化时代。电网调度的自动化、计算机化是电网的发展趋势也是智能电网时代的开端。正是由于电气工程及其自动化技术的应用实现了站内设备的实时监控、并将站内全部资源组成一个局域网,可以随意调用和控制,实现了站与站之间的通信和互联,进而组成一个难以置信的庞大的电力系统调度网,并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端之间的有效的连接。 1.2在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用 电气工程及其自动化技术在化工单位中的应用主要采用分层分布结构,具体包括了现场仪表、传输线路、工程师站、通讯网络及过程控制单元等。系统可以对整个生产过程进行实时和全过程监控,并对数据进行动态分析和处理,并驱动执行机构,实现对整个生产过程的检测、保护、联锁、控制。操作人员通过后台向远方设备发出控制指令,实现对现场仪表的控制,并同时接收来自现场及其他工作站的各种信号和指令。 2电气工程及自动化技术的发展方向 2.1低频向高频发展 随着科技的发展及工业化程度的不断加深。传统单一频率运行的自动化技术已经无法满足现代工业发展需要。电气工程技术也逐渐变得复杂化、多样化,同时满足节能环保要求。因此电器产品已不可能在仅仅的单一频率运转,而是逐渐实现可以随意调节,以满足不同负荷和环境下的要求。因此,我国工业生产从低频向高频生产阶段发展是必然趋势。 2.2充分地融合计算机技术 互联网技术的发展,为现代社会带来了巨大变化和飞跃。电气工程技术随着互联网技术的发展也逐渐变的智能化、集成化。可以说电气自动化技术与互联网技术的融合给未来人类社会带来质的飞跃,两者的融合使电气网络的智能化成为可能。如今我们通常把电气工程技术和互联网技术结合的技术称为微机技术。可以说微机技术的发展实现了生产过程数据的实时分析处理,同时大大节省了劳动力、降低工人劳动强度、改变人们的生活方式,实现了工业生产的自动化。 2.3开关设备智能化 伴随着微机技术的发展,伴随着开关设备也变得越来越智能化以实现自动控制系统的流畅运行。可以说智能化设备与微机技术共同奠定了未来智能电网的基础。开关设备智能化指的是高低压设备及其辅助装置可以提供接口以方便与计算机网络连接,从而实现自动控制。一次开关元件包括各类电器设备等,其中的智能监控单元包括输出、监测、通信等重要模块。开关设备的智能化是电气工程技术发展的趋势,在未来应用、运行等方面发挥着至关重要的作用。 2.4操作人员专业化发展 电气工程技术的发展朝着自动化、智能化方向发展的同时,也对其操作人员提出了更高的要求。操作人员往往在设备运行时才进行相关技术培训,而忽视了设备安装时设备调试等各个环节发现的问题。因此也就失去了最佳掌握该技术的时机。因为自动化生产设备一旦调试完成,出现问题的几率将会大大减小。如果不在调试期间熟悉设备,就很难更好的理解现代化技术。况且现代电气工程技术是一门系统性综合性技术,如果不从设备安装环节、调试环节注重人员培养,就无法理解这些特定安装的意义和作用。只有每个操作人员能轻松的对故障原因作出快速准确的判断处理,才能减少生产过程中不必要的损失。 2.5其他方面的发展 随着电力电子技术的发展,现代电气工程技术已经由半控型时代全面进入全控型时代。并且现代电力电子器件无论从开关时间、性能稳定性等各个方面均有巨大进步。同时交流调整控制理论、矢量控制等各种理论百家争鸣、百花齐放,使控制技术的发展也有了巨大飞跃。 3结束语 电气工程自动化技术在电气工程中起着决定性的作用,其余各个学科的综合又催生了一个又一个新的领域,必将为电气工程技术带来新的血液。不过在电气工程技术飞速发展的同时,我们也得关注由此带来的问题,因为只有这样这门技术才能更好的造福人类。 作者:刘晗冰 单位:八一农垦大学 电气工程自动化论文:建筑自动化技术的电气工程论文 1电气工程自动化技术的应用 在我国当前的电力系统中,自动化技术已经得到了广泛应用,其组成结构主要包括电网调度和变电站的自动化技术,以及分散测控系统。其中,分散测控系统主要运用的是分层分布方式,具体由运行员工作站、过程控制系统、高速数据网络通讯设备、工程师工作站等四个部分组成。电网调度自动化主要由调度计算机电子系统、显示装置、服务系统等组成。变电站自动化主要由发电厂、变电终端装置以及下级电网调度中心等几部分组成。 2建筑电气工程自动化技术的体现 建筑电气工程自动化技术主要体现在以下几个方面:首先,需要对建筑进行接地性测试,并一定要在接地性测试通过以后,再对建筑进行施工,尤其要对防雷自动技术充分重视,以保证接地引下线。另外,在对建筑施工的过程中,相应施工人员需要对钢筋进行标记,以防止施工现场出现混乱。其次,关注相关的接地支线,也就是说,在建筑电气工程中,不是所有的装置与配件都需要应用金属材质,也可以使用新型的塑料制品,因此,相关施工人员应当对接地的支线种类与作用进行系统明确的区分。再次,施工过程中需要对接地的支线与分线进行合理选择,其原因在于不同用途的接地线其线路直径也各不相同,如果出现差错,不仅会在很大程度上影响接地效果,还会给用电户带来安全风险。最后,建筑工程完工以后,工作人员需要运用电气工程自动化技术对接地线路进行监测,以防止线路被腐蚀,同时也对火灾事故做出预防。 3建筑电气工程自动化技术的应用 3.1变配电系统 1)变电系统的施工过程。 变电系统对建筑电气工程自动化系统来说,有着非常重要的作用,因此,在整个施工过程中,应充分重视变电系统的施工,其具体的施工过程主要涉及到以下几个步骤:首先,准备好建筑电气工程施工所能够应用到的一系列材料与装备,之后对变电系统进行定位与测量,与此同时,还需要对设施定时开箱检验。其次,装置变电系统设施所需要的基础型钢,并测量母线槽上下角度的水平与尺寸。最后,装置变电系统所需要的电缆桥架,之后进行连接与铺设,再进行试验,并根据变电系统的情况做出合理调整。 2)低电压配电系统。 所谓的低压配电,事实上指的是以低压电线为载体的配电,其配电方式主要有树形结构、放射性结构以及链形结构三种。当前的很多建筑中,其电气工程系统普遍使用的都是低电压干线这种配电方式。一般情况下,低压配电系统主要由配电线路以及配电设施共同组成,从我国当前的电压标准来看,低压配电设备的使用标准为1kV以下,在建筑工地中,常用的低压配电装置包括熔断器、开关、低压配电柜、接触器等。在进行电气工程自动化时,还要对其安全性进行充分考虑,低压设备往往容易引发火灾,在施工过程中,一定要对其倍加关注。 3)高电压配电系统。 我国当前规定的高压配电设备需要保证其电压值要在1kV以上,但如此高的电压值会令配电系统承受相对高的放射性电压,因此,在选择配电方式的过程中,要充分注重客观条件,进行科学合理的选择。在建筑施工过程中,常用的高压配电装置主要包括高压的隔离开关、熔断器、开关柜、避雷器、负荷开关、互感器、断路器等,在建筑中运用电气工程机器自动化技术,会很大程度上提升配电设备的电压,因此,在整个施工过程中,要充分注意电气事故的预防与控制。 3.2楼宇自动化系统 普遍意义上讲,楼宇自动化控制系统的核心为分散控制集中管理,而该系统中的分散控制器一般情况下使用的是数字控制器,即Charge-CoupledDevice简称CCD,也叫电荷耦合原件,该装置主要利用上位计算机来控制与管理想用的计算机画面,而其主要的方式则是由一系列专门化的动画、文本、曲线、控件、数据、脚本等组成。楼宇自动化控制系统内部主要分为消防、电梯、照明、通风、给排水、保安、电力等几大系统,在对楼宇自动化控制系统进行设计的过程中,其根本目的在于将系统中的基点设施进行分析与整合,并对系统整体装置进行统一管控,从而保证整个系统中的其他子系统可以协调有序,将其工作场所搭载得更加舒适、安全、高效,并在最大限度内降低能源与成本的消耗,节省工程造价。 3.3电气安全 自人类进入电气时代以来,用电安全问题便一直得到社会大众的普遍关注,而建筑电力工程的电力安全问题始终威胁着施工人员的生命财产安全,因此,保证建筑电力工程的电力安全,是当前急需解决的主要问题。 1)安全载流量。 所谓的安全载流量,指的是建筑电气工程中,能够不间断在导体里通过的相应电流量。正是因为其电流量不间断,因此,在其内部的电流超出了安全载流量时,便会导致导体发热,而当导体发热到一定程度之后,随着其温度的升高,便会造成绝缘装置的损坏,严重时还可能会造成漏电,甚至产生火灾,对整个系统的用电安全产生严重威胁。因此,在建筑电气工程中,采用适合的导体安全载流量,能够有效帮助相关人员对设备进行选择,同时也对确定导体截面有着非常重要的作用。 2)安全距离。 所谓的安全距离,指的是人或物在接近带电物体的过程中,能够保持安全的距离,这个距离能够在最大限度内防止带电物体中的电流对人体或物体产生伤害。举例来说,在建筑电气工程中,带电体与人体,或与其他设备之间,都需要保持一定的安全距离,不仅如此,带电体之间以及带电体与地面之间,也都需要保持安全距离。所以,在建筑电气工程的配电与变配电工作中,需要注重保持设备之间的安全距离,另外,在检修以及安装变配电方面,也需要注意安全距离。 3)电气绝缘。 因为电具有一定的伤害性,所以在建筑电气工程中,需要对电气装置以及配电线路进行绝缘处理,这样做能够在最大限度内保证施工人员的人身安全。同时,还要对电气装置进行绝缘检验,以在最大限度内避免电气工程中电力安全事故的发生。 4结语 想要建筑电气工程能够更加安全高效的运行,不仅仅需要相关施工人员具备良好的专业技能与综合素质,还需要对自动化施工技术有一个认真的工作态度,不能忽视施工中的每一个细节,只有这样,才能够在最大限度内保障施工的安全性,确保施工质量。 作者:曾云 单位:西昌学院工程技术学院 电气工程自动化论文:CAD自动化电气工程论文 1CAD技术在电气工程中的作用分析 CAD技术指的是利用计算机技术将电气工程的结构设计构思通过三维立体形式呈现出来,因此,其既可以作为电气工程施工的依据,同时也在相关的装修和维护过程中发挥着重要作用。在日常生活中,不管是小家电,还是工程项目图,都需要首先进行设计,并让设计构思更好、更清晰地呈现出来。此外,考虑到电气设备的重要性,要想为后期的施工以及维修工作提供便利,设计时就需要使用规范的文字符号、标准图形,让呈现出来的电气工程设计图可以将实际供配电关系、电气运行原理、接线情况、功能和安装等都清楚地反映出来。利用CAD技术不仅可以达到以上要求,同时还可以规范设计图,通过三维立体技术来呈现电气工程设计图,让其内部结构得到更加清晰的呈现。 2CAD技术的应用及体现 CAD技术在电气工程及其自动化中的应用具体体现在电气设备的结构和设备之间连接情况的反映。CAD技术一般使用dwt模版进行绘图,通过对标注、字体、线形和图层的不同设置来体现不同结构之间的不同之处,同时,该技术也是确保绘图清晰、准确和高效的基础。比如,对于某种电气设备的绘图,CAD技术是通过调整比例的方式将其缩小、绘制出来,标注主要是对其中某些重要、可能会被忽视或者容易误解的地方进行补充说明,以提供绘图的精确性;字体的不同主要是反映设备的不同部位,比如最外面的一层通常较厚,为设备的外壳,对设备起到保护作用,因此字体一般较粗;线形的不同一般是对结构的解读,比如在绘制角度方向时,部分内部结构的线条无法看见,为了与结构设计相符并更好地呈现结构特点,可以通过虚线予以表示,这样既不会与实线所表示的结构混淆,又可以将内外部结构更好地表示出来;图层是整个AutoCAD软件中最为关键且最重要的设置,其具有很多属性,比如图名、颜色、线宽、线形等,不同的图层需要对相应合格使用的参数进行特定设置,不用的图层,颜色不可一样,否则可能会对正在操作图元的判断造成影响。 3CAD技术应用带来的积极影响 AutoCAD最早是在20世纪80年代由美国Autodesk公司研发出来的一组绘图程序软件包,后来受到广泛欢迎,因此其技术也获得深入研究,最终不断完善,成为国际上较常使用的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,主要通过命令方式和交互菜单来执行各种操作。由于AutoCAD拥有多文档设计环境,因此,即便是非计算机专业人员,也可以很容易学会相关操作并使用,同时在实践过程中更熟练地掌握其各种应用、操作方法和快捷操作方式,进而不断提高工作效率。CAD技术在电气工程及其自动化中的应用为电气工程的相关工作带来了很多便利,具体包括以下积极影响:①CAD技术适应性较强,运行环境较多,对各种图形显示设备也有着较高的支持率,可以同时实现电气设备的设计、绘制、修改和成图,进一步为电气工程的自动化发展创造了条件。②CAD技术具有完善的绘制功能,可以更加详细地呈现出电气设备的结构以及连接中的小细节,实现对电气工程的全面覆盖,为电气工程的精细化提供了有力依据,相关安装以及维护工作的质量依据效率均可以因此获得提高。③CAD技术可以实现多种图形格式之间的转换,数据交换能力较强。在设备条件有限的情况下,CAD技术可以通过转换格式的方式来支持相关工作的顺利进行,克服了环境条件中的不利因素,适应能力较强。④功能全面。AutoCAD具有捕捉追踪、极轴追踪、对象捕捉和正交等绘图辅助功能,为电气设备图形的绘制提供了便利。比如,正交功能可以让绘制用户更好地绘制水平、竖直直线;对象捕捉则可以帮助用户精确拾取图纸结构上的特殊点,以免出现偏差。⑤具有通用性和易用性。从AutoCAD2000开始,该软件包又增加了更加强大的功能,比如局部加载和打开、标注功能的增强、新的对象捕捉功能、Internet驱动、多文档设计环境和AutoCAD设计中心等,使设计功能更加完善。而以上这些功能都具有通用性和易用性,可以普及到电气工程的设备图纸中去,让不同电气设备可以使用统一的规范表示,实现了统一标准。 4结束语 综上所述,CAD技术凭借其完善的功能和强大的支持能力在电气工程的自动化发展中逐渐得到了广泛应用,不仅为相关设计的绘制工作提供了便利,提高了工作效率,同时也为相关的安装以及维修工作提供了依据,应用效果较好,发挥了重要作用。 作者:卓弘键 单位:国网福建寿宁县供电有限公司 电气工程自动化论文:自动化电气工程论文 1电气自动化分析 1.1电气自动化的概念 近些年来,在电子通信技术的发展之下,电气自动化逐步被社会所熟知,电气自动化的广泛应用让人们的工作与生活模式发生了翻天覆地的变革,人们的生活变得更加便捷。截止到目前为止,电气工程已经涵盖到了光子、电子研究范围之中,通俗而言,电气自动化就是电子工程及其自动化,各类电器都与电气自动化有着密切的关系,电气自动化已经开始应用到各类行业之中,发挥着越来越重要的作用。电气自动化也成为了促进社会经济发展的主要手段之一。 1.2电气自动化的特征 电气自动化系统的操作与企业系统有着较大的不同,一般而言,不需要将设备设置在控制室与配电室中,只要将其设置在控制中心即可,与一般的系统相比而言,电气自动化系统操作次数与操作频率相对较小。为了保障电气设备运行的安全性与稳定性,就需要设置好科学合理的保障措施,提升系统的抗干扰性,此外,还要保障电子设备异常情况能够被及时检出,这样才能够保障电力系统运行的安全性与稳定性,为人们的生活与生产提供更大的方便。除此之外,电气自动化还具有便捷性、广泛性及高效性等特征。 2电气自动化在电气工程应用中需要遵循的设计理念 2.1集中化监控式理念 电气工程的维护是十分方便的,对控制站的要求也不高,系统设计工作很容易实现,同时,电气工程主要是将系统功能集中起来进行处理,这就在一定程度上加重了处理器的任务,这也会影响系统的处理速度。此外,如果电气设备处在监控环境下,主机冗余也会降低,电缆数量则会加大,为了防止电缆影响系统运行的安全性与可靠性,就需要将集中化监控式理念应用在设计过程中。 2.2现场总线监控式理念 目前,以太网、现场总线技术也在电气工程自动化中得到了广泛的使用,将现场总线监控理念应用在其中可以有效提升设计工作的针对性,也能够根据间隔的实际情况进行科学的设计,如果将该种措施应用在较远程监控系统中,还可以有效减少设备模拟量,因此,该种方式也开始在电气自动化中得到广泛的使用。 2.3远程化监控式理念 将远程化监控式理念应用在电气工程中可以有效节约材料费用、安装费用以及电缆用量,也有着良好的可靠性。但是,由于各类因素的影响,电气工程通讯量较大,通讯速度低,因此,该种设计方式仅仅适宜用在小型电气工程中,不适宜应用在大型工程中。 3电气自动化在电气工程中的应用分析 3.1电气自动化在电气工程管理工作中的应用 在技术水平的发展之下,电气自动化技术也开始在高新技术中得到广泛的应用,其应用工作更加注重编程调试工作。例如,在仪表工程管理工作中,只要将电气自动化技术应用在其中就可以将传统的管理重点转化为集中PLC控制系统以及集散DCS管理工作上来,将自动化管理系统应用在仪表工程管理工作中能够实施采集温度、流量以及压力数据的采集,也能够实现输出控制以及监测工作的功能,这不仅可以有效提升管理稳定性,也可以有效降低维护工作的资金投入量与工作维护量。可以说,电气自动化技术的应用能够有效提升工程电气工程管理工作的信息化水平,这也是未来的技术发展趋势。 3.2电气自动化在变电站中的应用分析 将电气自动化技术应用在变电站之中可以实现全自动化操作与监控,也能够有效提升变电站的综合监控能力、运行效率与运行水平。在将电气自动化应用在设备中之后,可以用全微机设备取代传统电磁装置,这就实现监视工作的屏幕化,为正常工作的开展提供了很大的便利。 3.3电气自动化在分散测控系统中的使用分析 分散测控系统是发电厂的重要组成部分,对于发电厂的运行有着十分重要的地位,在应用过程中主要使用分层控制结构,其结构有工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网几个部分。在这几种结构之中,工作站包括运行员工作站与工程师工作站两个部分,运行员工作站负责信息发送以及信息接收的工作,工程师工作站则负责相关信息的诊断、设计以及维护工作。将电气自动化应用在分散测控系统可以让系统处于自动运行状态中,既可以减轻工作人员的工作压力,也能够提升系统运行的稳定性。 3.4电气自动化在电网调度中的使用分析 将电气自动化技术应用在电网调度中可以有效提升调度系统运行的准确性,其应用范围涵盖到了电网调度工作站、网络、中心服务器、打印设备、大屏显示器中,该种技术的应用可以实现发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。同时,电气自动化技术还可以实时评估系统的运行情况,并对数据进行累计,继而实现相关的预测功能,此外,电气系统还可以对数据进行及时的采集、数据与监控,可以帮助管理人员及时的掌握系统的安全情况,这能够有效促进系统的现代化发展。 4电气自动化未来的发展趋势分析 电气自动化的应用范围是十分广泛的,有着良好的发展趋势,在未来阶段下,需要在电气自动化的发展中投入更多的资金与精力,并着重关注这一技术在电器智能化上的应用。 4.1利用统一系统开发平台 统一的系统开发平台的平台能够支持包括设计、测试、调试、开机运行以及维护在内的自动化项目的各个环节,该项技术能降低费用和时间,减少投入的成本,各个用户可以根据要求进行运行代码的设置,主要在于开发的平台与运行的平台是相互独立的。 4.2电气工业的自动化与信息技术 在市场经济的推动下,信息技术不断向工业行业渗透,主要体现在:一是管理层进行纵向的渗透,二是信息技术向自动化设备和系统进行横向的扩展。 4.3自动化技术操作人员专业化 在今后的发展中越加重视操作人员的专业素质,在系统的安装过程中,操作人员应了解安装的过程,进行专业的培训,掌握专业性的技术。 5结语 总而言之,在现代社会,电气自动化的发展有效推动了我国社会经济水平的发展,各类新理论、新技术也开始应用在了电气自动化之中,作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术,只有在原技术上有所创新,才能推荐电气工程的进一步发展。但是,与国外发达国家相比而言,我国的电气自动化技术还相对落后,在未来阶段下,需要积极借鉴国外发达国家的发展经验,开拓新技术、新理论,培养一批专业的技术人员与管理人员,这样才能够推动电气自动化技术在电气工程中的应用。 作者:王霞红 单位:中国能源建设集团山西省电力建设三公司
船舶电气论文:引起船舶电气设备常见故障的因素 摘 要:随着船舶自动化技术的不断提高,机电设备的结合越来越密切,实现船舶的机电合一顺应了船舶业的发展。轮机管理员应该意识到只管机不管电的时代将要逝去,只懂机不懂电的轮机员难以顺应当今船舶机电设备的的管理。由于历史因素,很多的轮机员缺乏船电方面的知识,尤其是在电气设备故障处理方面比较弱,把握一切时机掌握船电知识,特别是对船舶电气设备的故障分析,提升自身的操作能力,这是适应船舶电气设备的唯一解决方法。 关键词:船舶,电气设备,常见故障,因素 随着科技的进步,电气系统被广泛应用到船舶上。在建造船舶的过程中,应用到的电气设备也是越来越庞大和繁杂。船舶电气设备的正常运转和整个船舶安全行驶有着密切联系,其对船舶电气设备的检测也在逐渐提高,需要在实践过程中累积更多的故障因素,为检测船舶电气设备故障积累经验。本文剖析了引起船舶电气设备常见的故障因素,分享了几个比较常见的故障排查方法,仅供参考。 1学习船舶电气设备知识和常见故障的作用 电气设备是船舶的一个重要组成部分,对保障船舶的安全行驶有着重大作用,船员应掌握船舶电气设备的组成,了解船舶电气设备出现故障的常见因素和维修方法,这在船舶实际行驶中对可能出现的电气设备故障的检修有着重大意义,能够在遇到困难时迅速的运转脑中的知识,进行故障检测,以最快速度找出发生故障的根源,及时处理问题,保障船舶的安全行驶。 2引起船舶电气设备常见故障的因素 2.1主配电板发生故障 第一,硬件故障。在电气系统运行中,主配电板常常处于震动中,在震动强度比较大和震动频率比较高的地方容易出现硬件设备的破损,严重的甚至整个面板都会破裂,进而导致电板不能正常使用。虽然在电板的连接部位有外壳防尘,但是不能完全防止被尘埃覆盖,灰尘阻碍了线路的连接,导致电板出现接触不实的现象,可能诱发短路。第二,系统故障。在电气系统实际运行过程中,会有电流穿过,当电流出现异常的情况下也会引发电板出现故障。 2.2电动机发生故障 一般情况下,电气系统中电动机出现了故障,问题就非常严重了,出现故障的原因大都是电压不稳定,导致系统出现短路情况,进而引起的发电机温度升高,达到了发电机的承受温度的范围,进而导致发电机出现震动或冒烟等情况。此外,还需要注重的是,电气系统中的负载部分的堵塞致使运转容量超过一定的规定,进而导致运转中的转子和铁心产生硬件损害,这些都可能让发电机负荷过大,出现故障。 2.3发电机发生故障 第一,硬件故障。导致发电机磁场失衡的主要问题:发电机长久不用、内部电刷滑环接触不实、励磁机出现故障。当发电机组中的其中一环出现参数设置错误的时候,都可能会导致发电机出现逆功率障碍的现象。对发电机维护不合理,让发电机内部受潮,发电机内部的绝缘体严重磨损,以上三种情况都非常容易导致发电机产生绝缘不实的故障。除此之外,还需要提起重视的是,在船舶实际行驶过程中,机械的振动也是引发发电机电路裂开的主要因素。第二,电路系统故障。当发电机在工作过程中,电路系统如果出现故障,导致电压供给不稳,可能是发电机电压出现了异常。 2.4电网系统出现故障 第一,在电力系统中,继电器主要是为了稳定电路,让电流维持在一定的额度。如果继电器出现故障或有关的硬件设备长久未检修,即使电气系统能够照常运转,但是继电器不会工作,没有办法保护电路的稳定。第二,在照明系统中,常常会出现绝缘电阻低于正常水平的情况,如果没能及早处理,主配电板很可能因为电路负荷超载,进而出现短路现象。第三,电气设备在运转中如果触头温度和声音出现异常,停止时间过长,这些都表明继电器部件发生了故障,要及时检修。 3船舶电气设备常见故障的维修办法 3.1凭借经验进行检修 在对船舶进行日常检修的时候,船员要认真的做好检修记录,在实践操作中不断总结经验,并积累船舶电气检修经验,对常见的故障因素有一个充分的了解,在遇到困难的时候能够准确的做出判断。从一定程度上来看,凭借经验进行检修是船舶电气设备检修中的常用方法。 3.2直观检测法 所谓的直观检测指的是检测人员根据电气设备呈现的直观症状,用眼睛查、耳朵听、鼻子嗅,手触,仪器测等找出故障原因。第一,眼睛看主要是对电气设备的外形和有关数据进行查看分析,看设备能否正常运转,进而了解整个电气系统的运转状况。第二,耳朵听主要是认真听电气设备在运转中是否有异常的声响,一般情况下,好的运转情况下的声音比较小,并且听起来不会让人感到不舒服。第三,鼻子嗅主要是凭借人的嗅觉去判别设备在运D中是否有异味的产生,判断设备的温度是否正常,因为电气设备绝大部分都是绝缘体,在正常运转中没有异味,当温度超过一定额度,才会产生异味。第四,手触是维修人员用手去感觉电气设备,感受是否处于正常温度,设备在运行中会产生大量热量导致温度上升,凭借手触,判别设备的运转是否正常。在这要提起注意,用手摸设备要注意安全,避免摸到带电部分,发生事故。第五,仪器测指的是在故障检测中用仪器对设备进行检测,用数据来判断电气设备的各项指标,进而判别是否出现问题。 结束语: 在引起船舶电气设备故障因素的检测中采用的方法多种多样,维修人员要从实际问题出发,以简便的方式发现问题,并解决问题,保证船舶安全行驶。维修人员要不断提升自身技能,努力学习,正确对待船舶电气设备中的常见故障因素,熟练掌握各种检测方法,在遇到问题的时候能够准确的做出判断,确保船舶的正常运转。 船舶电气论文:浅谈船舶电气接地故障的查找与防治 摘 要:为了适应我国现阶段船舶行业的发展要求,进行运行电气设备安全运作方案的优化是必要的,文章就常见的船舶电气接地故障问题展开分析,通过对相关查找措施及防治方案的制定,实现电气接地故障问题的有效解决,适应现阶段船舶领域的工作要求。 关键词:船舶行业;接地故障;防治措施;故障问题 前言 在船舶行业发展过程中,电气接地故障是常见的工作问题,如果不能进行这类问题的解决,必然导致船舶电气设备的不稳定性运作,从而容易出现一系列的安全隐患状况。接地故障问题是船舶电气设备工作的常见问题,其具备一定的潜伏性,在工作场景中往往不被重视,这就不利于电力系统的稳定性运作,为了降低船舶工作的故障率,必须进行相关故障处理措施的优化。 1 接地类型及故障原因 (1)在船舶电气系统工作环节中,接地保护模块及接地故障模块是影响电气设备工作的关键性环节。接地保护主要包括屏蔽接地模式、保护接地模式、工作接地模式等,是船舶设备安全运作的重要保障,其实现了电缆护套、船体等的良好性的电气连接。接地故障主要受到绝缘电阻、金属导电、绝缘层状况、工作环境等的影响。为了促进船舶电气设备的稳定性运作,必须针对电气接地故障的原因展开分析,进行相关预防措施的制定。 实践证明,影响船舶电气接地故障的最主要因素包括自然环境、设备质量水平等。在船舶电气设备工作过程中,如果电缆线路、设备等的质量较差,就会提升绝缘层结构的破坏率,从而更容易出现绝缘层结构破坏状况,如果不能提升绝缘层结构的稳定性,就会提升接地故障率。从电气设备运作环境上来看,船舶长时期处于海上工作,海洋的湿度比较大,整体温度比较高,在这个过程中,电气设备容易受到冲击及振动,因此电气设备容易出现一系列的故障问题,比如电气设备绝缘体老化问题,这不利于降低电气接地故障率。 (2)在实际工作环境中,如果不能进行船舶电气接地故障的有效性解决,必然导致船舶设备运作上的问题,比如出现电火状况,可能引发一系列的火灾问题,不利于船舶工作人员生命财产的维护,可能出现人员伤亡、船舶毁灭等状况。受到电气接地故障的影响,船舶电气线路容易出现短路的状况,这不利于提升船舶的运行安全性,容易出现船舶触角、船舶碰撞等问题。综合来看,船舶接地故障的整体危害性比较大,为了促进船舶工作的稳定运行,必须针对故障类型及原因展开分析,进行相关解决措施的制定,避免出现船舶安全事故。 2 故障查找及防治方法 (1)受到船舶整体工作环境的影响,船舶电气接地事故的产生原因比较复杂,因此需要进行故障查找方案的优化。在日常工作过程中,船舶电气接地设备都进行了绝缘保护仪器的安装,当电气设备产生时,这类仪器会发出警示,从而提醒工作人员进行故障查找及排除。 为了解决电气设备接地故障问题,必须进行接地事故范围的确定,首先需要进行故障位置的确定,这首先需要查看电气设备的运作状况,进行新安装电气设备的查看,检查其实际工作状况,进行相关电源的切断,做好故障原因的核查工作,一旦出现警报提醒,立即就故障部位展开排除,准确定位故障的产生范围。有必要时可以扩大故障的查找范围,在配电板上将设备电源切断,针对报警设备的警示信息展开诊断,进行电气阶段故障发生范围的大体确定。 在故障点查找过程中,首先需要进行电气接地事故发生范围的确定,针对事故类别作一个大体的了解,判断其是线路故障事故或设备故障问题。在故障解决过程中,首先需要断开相应的设备电源,通过对兆欧表的利用,进行绝缘电阻、电气线路等状况的监测,一般来说,电阻值相对较小或者零点阻的部位是故障的常发区域。在线路接地故障查找过程中,必须从故障点追查到线路内芯,深入排除线路内部的各个开关,通过对兆欧表的利用,进行线路电阻数值的对比及监测,进行低电阻线路的排除,确定接地故障线路的具体范围。 在电气设备接地故障查找过程中,需要进行专业性方法的使用,一般来说,船舶上的主要电气设备包括通讯设备、照明设备、发电设备等。在实际工作情境中,导致发电机接地故障问题的因素诸多,比如河水、海水等的冲击及覆盖的影响,船上设备的受潮及被腐蚀状况的影响等。 (2)受到船舶实际工作环境的影响,船舶绝缘电阻性能可能出现下降的问题,从而不利于提升接地的实际效果。受到海上环境的影响,电动机长时间处于超负荷的工作,绝缘体处于长期受热的环境,其损坏效率加快,容易出现绝缘体断裂的状况。设备外壳与电动机接线点相连,在这种工作环境下,如果进线孔不能保障充分的密封性,就容易导致进水状况,从而降低设备接地效果。 在照明设备接地问题处理过程中,如果不能提升电源开关、灯具部件等的整体密封效果及质量,就容易导致设备内部进水状况,从而出现接地故障问题。在这类故障的解决^程中,需要进行各个电源开关的关闭,切断照明开关及照明电箱内开关,将所有端口进行断开,通过对检测设备的利用,进行线路及照明设备的测量,接地事故点一般为无绝缘电阻区域及绝缘电阻小的区域。通讯设备接地故障原因及处理方法与照明设备类似。 (3)为了适应现阶段船舶工作的要求,进行电气接地故障处理方案的优化是必要的,这需要提升相关工作人员的重视,做好电气设备的接地故障方案的制定工作。在实际工作环境中,电气管理的质量及安全性与电气工作者综合素质存在密切的关系,在有些船舶工作场景中,有些轮机管理人员缺乏良好的电气管理意识,容易导致电气接地故障问题的出现。实践证明,通过对船舶电气管理方案的优化,有利于降低电气接地故障率,适应现阶段船舶工作的要求。 为了提升船舶电气设备的运作效益,必须建立健全电气设备管理体系,做好电气绝缘电阻的定期测量工作。受到实际工作环境的影响,船舶设备容易出现受潮及被腐蚀状况,这不利于提升绝缘电阻性能。在测量环节中,如果绝缘电阻小于规定数值,就需要进行相应措施的制定,提升电气设备的整体密封性,在潮湿环境或者露天环境工作中,不能去除设备上的密封条。为了提升电气设备的工作质量,必须定期进行电气设备的更换及检修,做好电气设备防水外壳的恢复工作,提升其整体密封性,确保电气设备的稳定性工作,避免绝缘体过热而出现的老化状况。在电缆周围进行电焊切割时,需要做好线缆的保护工作,提升接线的安装质量及安全性,避免出现电缆被刺破的问题。 受到船舶运行环境的影响,电气设备容易出现故障问题,因此有必要针对实际运作状况,进行相关处理措施的制定,确保船舶的安全运作,这可以进行隔离变压器的使用,做好高湿度环境下设备的二次隔离工作,提升设备的整体绝缘性能,降低电气故障发生率。在实际工作过程中,需要进行电气设备接地故障的有效性查找及排除,确保电气设备的正常性运作。这需要引起相关工作人员及管理人员的重视,做好电气设备的养护维护及管理工作,实现对相关电气设备故障的提前预防,避免船舶在运作过程中出现相关的故障问题。 3 结束语 实践证明,通过对船舶电气接地故障处理方案的优化,有利于提升船舶海上工作的整体效益及安全性,这需要引起相关人员的重视,做好自身的本职工作,优化船舶电气设备安全运作方案,定期做好电气设备的维修及更换工作,适应现阶段船舶行业的工作要求。 船舶电气论文:解析船舶电气设备偶发故障 [摘 要]由于船舶的结构设计紧凑,在船舶的全生命周期内电气设备随时会出现偶发性故障,影响到船舶的安全、稳定行驶。本文就此展开了讨论,以某一船舶建造期间发电机组只剩下励磁电压为例,详细阐述了如何解决偶发性故障,保证船舶电气设备的稳定。 [关键词]船舶;电气设备;偶l故障 船舶包括发电机组、主配电板等各种电气设备,在安装、使用过程中难免会出现一些偶发故障。这种故障具有不可控、发生时间段、类型多样的特点,解决故障的难度也较大。即便如此,维修人员也应当认真查找故障原因,并加以解决。只有这样才能提高船舶电气设备的使用性能。 一、故障分析 某船舶配置的相复励磁系统发电机组,在进行码头试验的过程中,发电机稳定运行一段时间后突然出现了发电机组欠压报警、电压迅速下降、主开关跳闸的现象。对此,维修人员在详细检查过发电机组、主开关等设备后并无发现明显故障,在此启动后发电机组也能够正常运行。 要明确故障原因就要明确相复励磁系统。这种系统具有结构简单、可靠性高的特点,是目前应用较为广泛的一种交流发电机励磁方式。一般情况下在应用这种系统时,还会配备辅助电压调节装置用来保证发电机的电压正常。但是需要注意的是在发电机组建压的过程中,很可能会出现失败现象,影响到发电机组的正常使用。而造成这一现象的原因包括发电机失磁和发电机电压为剩磁电压两种。 结合该船的发电机组的故障类型能够判断出,该故障的原因可能是励磁回路短路或断路,这样励磁绕组就无法得到励磁电流,这样整个相复励磁系统也无法形成正常回路,从而使得发电机组端的电压只剩下剩磁电压。为此,我们要对这种故障原因进行详细的检查和确定。在经过维修人员的详细排查后发现,励磁系统回路中的某个短接片的紧固螺丝出现了松动现象。这时就有可能造成三种现象:一是励磁回路断路。当短接片松动时,其控制回路与电机回路的励磁电流出现异常,电路中的励磁电流也会消失,那么自然而然地就会剩下剩磁电压。对此,维修人员可以人为断开该点,并对发电机进行起机试验,这时发现发电机输出电压只剩下26伏特,故障现象得到重现。这就表明有可能是这种原因造成的故障。二是励磁回路接触电阻较大。当短接片松动但是还没有断开时,连接点就相当于一个大电阻,那么在当电阻值达到一定时,电路中的电流就会变为零,同时也会使得发电机输出电压只剩下剩磁电压。为了验证这个结果,维修人员可以进行励磁回路接触不良的模拟试验。其主要试验方法是在励磁回路中串入不同电阻值的电阻,然后加载电压,而后对不同电阻值状况下的发电机输出电压和励磁电流进行测量,从而以此为基础判断当电阻值达到多大时,励磁回路的发电机输出电压会只剩下剩磁电压。据有关实验表明当电阻值达到2.7千欧时,其发电机输出电压会下降到30伏特左右。这也就表明,也有可能是励磁回路接触电阻太大造成了故障。三是励磁回路短路。 当在外力作用下,两块短接片短接时就会发生励磁回路短路现象,从而使得发电机组输出电压只有剩磁电压。由此可见,也有可能是这种原因造成的故障。 经过分析和排查之后能够发现造成故障的主要原因是由短接片造成的。在维修人员紧固短接片之后,再进行起停机试验,发现发电机电压正常,表明该故障得到了有效解决。由此可见,发电机组建压失败的偶发性故障有可能励磁回路线路问题,而并非是元器件问题。因为若是由元器件引发的故障,是不属于偶发性故障的。 二、偶发性故障解决方法分析 1.故障判定 偶发性故障通过简易的判定是无法确定故障原因,需要深入分析船舶电气设备的结构特征,而后根据电气设备的运行原理加以分析,大概确定故障原因,再加以分析和验证。 比如说最常用的经验法,这种方法在很大程度上主要依赖工作人员。从长期实践来看,经验法也是一种常用的电气故障处理方法。这就要求工作人员应当在平常做好维修保养工作记录,不断积累实践经验,从而能够电气故障发生的第一时间做出准确的预判,尤其是对于发生频率较高的电气设备来说,经验法更加快捷。另外,短路法也是一种判断偶发性故障的方法。在上述偶发性故障的原因判定中,工作人员就用外力使短接片短接,判断是否会出现故障现象。在开关、继电器等组成的控制电路等偶发性故障判定中也可以尝试用短路法。此外,从上述判定方法中还能够发现工作人员还使用了试验法等方法进行偶发性故障的原因查找。也就是说,在实际的故障判定中,工作人员应当灵活选择判断方法,以确定故障点和故障原因。 2.偶发性故障的预防 偶发性故障的虽然不可控,但是去故障原因还是来自于电气设备内部和外部。比如说上述偶发性故障。如果工作人员能够在建造初期,紧固短接片螺丝,就能有效避免偶发性故障。另外,天气原因也有可能造成偶发性故障。对此,应当完善预防措施,减少偶发性故障的发生。 比如确保电气设备的清洁,避免灰尘影响到电气设备的运转;保持通风,避免电气设备因为高热而发生故障;保证电气设备连接的可靠性,并做好接地、屏蔽等工作;及时做好电气设备更换工作;加强电气设备的定期维修与养护,消除电气设备安全隐患。总之,应当以预防为主、安全第一为基本原则,尽可能地减少电气设备偶发性故障的发生率。 综上所述,若要提高船舶的电气设备偶发性故障处理效率,就要深入分析造成电气设备故障的原因,并采取针对性的措施。这样才能及时解决电气设备故障,确保船舶正常行驶。这不仅是现代化船舶行业发展的客观需求,也是提高小型船舶安全性的必然结果。 船舶电气论文:探讨船舶电气生产设计的基本流程及注意事项 [摘 要]随着我国经济的快速发展,船舶行业也有了巨大的发展,逐渐的实现节能化、自动化以及大型化。电气生产设计的工作变重了,地位也提高了,准确的电气生产设计是船舶各个系统正常运行的基础。因此,本文通过对船舶电气生产设计的流程和注意事项进行分析探索,促进我国船舶行业的发展。 [关键词]船舶设计 电气生产设计 基本流程 注意事项 在船舶电气生产设计中的一些问题,根据国际的公约法规以及船舶行业的相关规定,结合船舶设计的实际经验,符合人性化操作方面进行改进措施的提出,能够提高生产的效率,,缩短生产周期,促进船舶行业的现代化发展。 一、电气生产设计的内涵和任务 电气生产设计是以详细设计作为基础,在电气安装工作图和管理图表上把设计、工艺、计划、质量以及生产数据全面的反应出来。它能够把电气设计、电气工艺以及电气管理进行融合,按照施工的区域以及工艺阶段对工艺准备进行开展,能够促进其他设备安装的相互协调,是电气施工的重要依据,使得工人能够依照图纸施工,管理人员根据它来制定生产作业的计划。电气生产设计主要有两大任务,一是能够合理的解决电气设备的布置、安装的技术问题和施工方式,绘制出能够适合现场工艺要求而且能够有效率、有质量的电气技术性能图纸。二是为车间的生产提供管理方面的资料,如主干电缆册、分支电缆册、电装件制作表。 二、船舶电气生产设计的基本流程 随着船舶行业的发展,现代化造船模式以及数字化造船理念不断的提出,TRIBON系统在船舶设计的领域里广泛得到使用。TRIBON系统的主要功能有船体设计、舾装设计、管系设计、电缆设计以及船舱布置等很多内容,促进各个系统之间的融合,以计算机中构建的数字模型作为依据,得出符合客户要求的施工生产图纸,而且能够实现数据的共享,开展多用户的同时作业,数据能够及时的更新,提高工作效率。在TRIBON系统辅助下的船舶电气生产设计的基本流程如图1所示。 三、船舶电气生产设计的基本要求以及注意事项 在对船舶电气生产设计图纸进行绘制之前,需要对船舶电气生产设计相关的图纸进行学习和深入了解,如了解详细设计的系统图,对总布置图以及绝缘布置图进行了解。在对图纸进行绘制以及工作安排时应当以合理预装作为基本原则,符合舾装转模,加强施工预装率的要求,设备的安装以及电缆通道应当尽量避免在分段的焊接缝处。比较完善的预舾装率能够节省施工的时间,提高工作的效率。 (一)、电气设备布置的设计绘图要领 ①、除了大型的落地式的设备以外,电气设备的安装应当尽量选择挂壁式。依据PSPC的要求,在船体液舱壁上不予许安装电气设备。如果无法避免需要安装底座支撑以及在船体板中间安装腹板。②、在对电气设备进行安装和布置时,应当充分的考虑到设备的操作性以及拆装和检查维修,设备的门应当能够自由的开启。③、电气设备的布置应当原理蒸汽、油以及水等管子的接头部位和阀门处或者下方,避免设备被液体喷溅。针对一些露天的设备应当做好电气设备的防护工作,并且按照防护等级进行操作,对于不符合要求的应当及时反映并且处理,一些布置在危险区域的电气设备需要做好相应的防爆措施。④、电气设备的布置需要保证通道的畅通无阻,避免工作人员的绊脚或者碰撞。一般情况下,主要通道的宽度应该是80厘米,最小通道的宽度不能够低于60厘米。⑤、火警探头的设置应当远离通风管的出风口位置,感光式的火警探头周围不能够有障碍物。⑥、按照电气设备安装高度工艺和船舶电气设备安装工艺的要求对电气设备进行高度控制,特殊情况可以另外处理。⑦、在油柜的表面不能够安装电气设备,如果无法避免需要远离油柜10厘米,产生高温的设备坚决不予许在油柜附近布置。⑧、对主变压器、应急变压器以及艏侧推变压器进行吊码安装的检查,按照此项要求对机装和舾装提出相应的设计要求。⑨对所有的电气设备的底座进行安装接地螺栓。⑩需要在机舱舷侧布置的设备,需要用船体的横剖面结构图对其进行投影,防止布置错误。 (二)、电气生产设计的设计绘图要领 ①、对于冷藏室,电缆应当采取明线铺设,电装件也采取明式安装。②、电缆在穿过冷藏室的隔热绝缘层时,电缆应当穿金属管,并且管子两端进行水密封处理。③、在居住舱室的电缆如果需要明线铺设,应当使用滞燃性的塑料管槽进行保护。④、如果需要在货舱、露天甲板等容易受到机械损伤的地方进行电缆布置,需要对电缆进行设置电缆保护或者电缆管,保护电缆。⑤、在艏楼甲板和前桅之间进行电缆布置时不能够使用电缆框进行贯穿,应当使用镀锌钢管,而且长度不能够小于两米,并且在钢管的两端需要填料函进行密封处理,电缆管应该尽可能的布置在桅杆的后部。⑥、电缆的布置应当远离热源,在与蒸汽管或者热水管进行交叉时,电缆通道和热管绝缘材料之间相隔不能少于8厘米,如果电缆通道和蒸汽管或者热水管处于平行,两者之间的间隔距离不能少于10厘米。⑦、电缆的布置需要避开易燃、易爆和有腐蚀性气体的空间,例如氧气间、乙诀间、油漆间以及蓄电池室等。对于这些场所的照明电缆布置应当布置在钢管内,需要穿越仓壁时,应当保持其原来的密封性。⑧、电缆禁止从油舱中穿过,一般情况下水舱也不能穿越。如果无法避免可以使用单根无缝的钢管进行穿越敷设,保持管子和舱壁之间的密封性,并且做好相应的防腐蚀措施。 四、结语 船舶电气生产设计的过程十分复杂,工作任务艰难而且需要细致处理,设计的好与坏会对船舶的制造时间以及质量产生很大影响。随着船舶事业的快速发展,新的技术和工艺不断的推广是采用,对电气生产设计也提出了更高的要求,因此,在船舶电气生产设计的过程中,应当不断的去研究和探索,对生产设计进行深化研究,不断的促进计算机在生产设计过程中的应用,以能够适应船舶事业的发展。 船舶电气论文:试论电气设备在船舶中的应用 [摘 要]随着我国经济和科技的快速发展,船舶事业也得到了发展,船舶事业能够体现出我国船舶制造业的综合实力,电气设备是船舶的重要组成部分,对于船舶的航行有着重要的作用。本文通过对电气设备在船舶中的应用进行探讨,期望能够为船舶制造提供参考,促进我国船舶行业的进一步发展。 [关键词]电气设备 船舶生产 应用 随着我国工业制造水平的不断提升,船舶制造业在不断发挥在那,电气设备在船舶的航行中非常重要。文中对船舶工业中电气设备的应用进行分析,希望能够促进我国船舶事业的发展。 一、船舶电机的应用 船舶电机的主要功能是把电能有效的转化为机械能,绝大部分的电动机利用磁场和电流的关系产生旋转力。电动机和发电机有很多的相似点,很多的电动机能够作为发电机使用。船舶电机能够通过直流电或者交流电进行供电,船舶电极能够分为AC电动机与DC电动机两种。交流电动机就是把交流电转换成机械能,一般情况下有两个组成部分:具有供应交流电而产生旋转磁场的线圈,称之为外部固定定子;接到输出电能的内部转子,主要是通过旋转磁场提供扭矩。这两种交流电动机的主要区别是转子类型的不同。异步电动机的转子磁场是由感性电流产生的,转子需要比定子磁场转动的稍慢或者更快,达到提供感应电流的目的。同步电机不需要依靠感应,因此能够更加准确的在供电频率中进行多重旋转。通过滑环或者永磁体的直流电生成转子的磁场。有刷直流电机能够通过内部换向,固定永磁体以及旋转电磁铁从直流电源处生成转矩。电刷和弹簧把电流通过换向器传送到电动机内部转子的旋转线绕组。无刷直流电动机是在转子中使用旋转的永磁体,而且在电动机的外壳上运用固定电磁体,通过电机控制器把直流转化为交流。 二、船舶电站的应用 在船舶电站的系统内,对设备正常运行时进行探究和分析,把各项技术的数据作为参数,通过和故障设备的检测结果做出相应的对比并且分析,在对比的结果中发现故障发生的位置。这种类型的检验方式主要适合在定值校验的实测值和正常数值相差很大的过程中,而且并不能够准确的找出故障的原因和类型。如果运用此种方式对船舶电站的电磁型继电器的定值 进行校验时,如果实际测出的数值和整定值之间存在很大的差距,需要使用相同的仪器设备对喜爱能够它能够回路内的其他同类继电器即兴检测,把这两个的结果进行对比,以确定是否存在运行的故障,不应当在第一次的检测之后就直接断定继电器不符合标准,或者就开始调整参数。船舶电站能够对故障线路进行统一的集中调试,能够对电站的大量节点进行保护,继电保护装置需要加强对容错性的建设。在主干线路的开关控制和线路自身的使用都有着重要的作用,独立的开关能够把主线和支线在最短的时间内进行有效的分割,方便对故障的解除。针对母线电路的保护电路中,可以设置多个电路进行防治偶然性错误造成的系统判断错误。在同一个时间内,如果部分支线电路存在问题,相对应的支路能够代替其工作,并且保证同步性。 三、船舶水泵的应用 船舶泵是利用机械作用把流体、液体或者气体进行移动的装置。泵按照移动流体的方式能够分为三个类型:直接升力、位移和重力泵。泵通过一定的复式或者旋转式的操作,消耗一定的能量进行机械工作,它能够通过电力、发电机或者风力发电等多种能源进行操作。在外壳中只有一个叶轮旋转时,被称之为单级泵,在套管中有两个或者两个以上的叶轮旋转时,被称之为双级泵或者多级泵。船舶生产的经济性对上游操作具有吸引力,安装更加简单,能够降低设备的成本,提高生产的效率。 四、船舶液压机的应用 船舶液压机能够对船舶油箱的油量进行z测和控制。液压机是一个使用液压缸生成压缩力的装置,运用液压等效的机械杠杆。液压机利用的是Pascal原理,在整个封闭的系统中压力是永恒的。系统的其中一部分是用作泵的活塞,在较小的横截面上作用着适当的机械力;另外一部分则是面积较大的活塞,产生相对应较大的机械力。当任意一个活塞被向内推动时,由于流体是不能够被压缩的,因此,小活塞移动的体积和大活塞移置的体积是相同的。 五、船舶空气压缩机的应用 在船舶中所使用的压缩机一般分为密封式的、半密封式的或者开放式的,在密封式和大多数半密封式的压缩机中,对压缩机提供驱动的电动机都是集成的,而且需要在系统的加压气体包络内进行运行和操作。电动机的设计是在被压缩的制冷剂气体中运行并且由其进行冷却。密封式和半密封式的区别就在于密封式使用的一体式的焊接钢外壳,不能进行维护和维修,如果密封实效只能进行整件更换;半密封式采用的是带有垫圈盖的大型铸造金属外壳,能够打开进行维护或者更换电机和泵组件。两种类型的主要优点就是没有气体泄漏的路径。开放式的压缩机主要依靠轴密封件维持内部压力,而且这些轴密封件需要使用润滑剂在泵部件和密封件上进行喷溅来保持其密封效果。如果操作的频率不够,密封件上的润滑剂就会被蒸发,就会出现泄漏现象,导致系统不再起到作用需要再次的充电。通过两者的相比之下,船舶系统能够闲置多年而且能够在任意时间启动,而且不需要进行维护而且不用经历系统压力会有损失。其最大的缺点就是电动机的驱动器不能够进行维护和修理,如果发生电动机的失败就需要更换整个压缩机。同时烧坏的绕组会对整个系统造成一定的污染,需要把系统完全抽空进行气体更换。 六、结语 在船舶生产的过程中,电气设备的制造技术有着非常重要的作用,利用精准的数据和现代化的技术对电气设备进行进一步的优化,通过研发部门和专业人员的共同努力,促进船舶行业的进一步发展,保证我国的海上安全和建设。在我国船舶行业快速发展的同时对电气设备行业进行革新,保证我国船舶行业的自动化管理,促进我国船舶产业能够高效、高质的生产。 船舶电气论文:基于船舶电气设计的常见问题分析 [摘 要]随着经济不断的发展,我国交通运业也得到了相应的刺激。交通的发展不仅仅是在陆路,更延伸到了空运海运等。水运交通的发展中也促进了船舶行业的发展,为了适应市场的变化,船舶行业也需要不断创新。现阶段,船舶行业正在朝着节能化、自动化、大型化发展,船舶电气设计工作的地位也随之升高,对设计者的要求也越来越高。船舶设计的任务,就是根据船舶的使命,按照船东和有关规则、规范的要求,设计出技术性能指标合理、经济性良好的船舶。鉴于此,本文是对船舶电气设计中常见的问题进行探讨,仅供参考。 [关键词]船舶/电气设计/常见问题 引言:近10年来,作者参加了几十艘船舶的审图、建造和检验,接触了多家船舶设计单位和设备厂家提供的电气图纸。从总体来看,船电图纸的质量较以往有所提高,但由于船东对船舶电气的重视程度和成本的控制,设计人员的理论水平以及对法规的理解偏差等原因,船舶电气设计方面仍然存在不少问题。 一、船舶电气设计任务不明确 作者在日常建造检验和审图中发现,在设计一艘新船(这里主要指中小型船舶)时,船东与船舶设计单位很少拟定正式的《船舶设计任务书》,并严格按照《船舶设计任务书》各阶段的要求来设计。导致整个设计条理性、合理性较差,前后矛盾的地方较多,后续不断修改和变更设计,为船舶的建造工作带了极大的麻烦。主要原因是船东对船舶电气的知识了解不多,重视程度不够。设计公司在大概明确船东的要求后,为图省事,一味去满足船检机构的要求,按照自己的想法或经验进行设计,与船东的沟通交流不够。明确设计任务,是提高船舶设计质量的重要因素。因此,在船舶设计初期,制定合理可行的《船舶设计任务书》显得至关重要。通常可按照论证设计、初步设计、技术设计、施工设计或是基本设计、详细设计和生产设计两种方式来考虑,但不管采用哪种方式,一旦设计阶段确定后,要严格按照规定的设计阶段工作内容开展设计,前一阶段设计未达到要求时,不能转入下一阶段工作。 二、船舶电气设备的选择随意性较大 在船舶设计过程中,船舶设计单位会根据船东的要求,并结合规范,拟定《船舶电气设备明细表》。从实际情况来看,船东指定或是明确的设备并不多,大多数电气设备是设计单位根据船舶船用环境条件、外壳防护等级、电气参数等列出。不少设计单位在选择电气设备时,各方面的要求都满足了,但是常常忽略了电气设备厂家所生产的设备是否有更新和淘汰的情况,参考以前的情r设计时有出现。船舶电气设备种类较多,数目较大,大到发电机组,小到一个电气开关,由于设计公司在设计阶段未对具体的设备进行考察,导致采购设备时不是缺货就是无货的情况比比皆是。船舶工期不等人,只能修改设计,不仅增加了时间成本,同时也增加了经济成本。为有效解决这个问题,船舶设计单位在充分考虑船东、规范要求的同时,还必须对所有电气设备进行考察,确保所列设备都能及时采购到位,防止因设备问题导致船舶建造周期增长的现象。 三、断路器的选择不够规范 船舶电气设计中的关键问题之一就是断路器的正确选择问题,正确选择断路器能够为设备的选择性保护、连续性供电等提供保障。依据全船用电设备的数量、功率、电制等,对每路负载的断路器容量进行认真的核算,确定其选择的合理性。笔者在实际的审图和建造检验中发现,绝大部分中小型船舶,都没有进行短路电流计算。断路器的选择基本都是考虑保护性而忽略分断能力,导致在发生短路故障的情况下,不能很好的对最接近故障点的保护电气进行切断,从而保障重要设备继续运转。同时,对断路器的过载保护、自动卸载等情况考虑较少。船舶电气和电子设备在设计中采用规格制定得偏松的电路保护器件,则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果,反之,如果采用规格制定得偏严的电路保护器件,将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。为有效解决船舶电路保护器件的选择,电气设计人员应认真考虑整船的电气设备情况,按照法规的要求进行设计和认真思考,加大对影响因素进行分析,既要保证电气设备不受到损害,又能确保设备正常运行。在此,笔者建议,所有船舶都应进行短路电流计算,为船舶电气设备保护电器的选择提供充分的依据。 四、船舶电气设计与船体、轮机设计各自为阵 船舶电气设计是船舶设计的一部分,但不是独立存在的,其与船体、轮机设计密不可分的。作者在对一艘船舶200T油船的电气图纸进行审查时发现,船舶电气设计满足现行法规的要求,但与船体、轮机进行会审时,由于船、机、电图纸中所描述的航区、海区等不一致,主电源、无线电、航行设备的配备问题马上凸显出来。更有消防泵功率为5kw,而驱动消防泵的电机只有4.5kw的现象。随即将全套图纸退省,要求船机电设计人员统一核定后再提交。这些问题的出现,主要是由于船舶设计人员在进行设计时,各自为阵,没有认识到船舶设计是一个整体工作,任何看似合理合规的独立设计,在综合船机电设计来看,都显得错漏百出。为使船舶电气设计更加合理有效,设计人员在充分了解船舶总体设计任务的同时,对于和船体、轮机专业交叉的部分,应积极与其他设计人员沟通协调,并及时作出调整,确保图纸既能满足专业要求,又能和其他专业设计完美配合。 三、结束语 综上所述,船舶电气系统的设计直接影响到船舶整体设计的质量。那么在实际设计的过程中,我们需要加大对影响因素的控制,严格按照国家的法律法规的相关要求,确保船舶电气设计更好地为船舶安全航行服务。 船舶电气论文:现代船舶电气设备维修决策方法探讨 摘要:船舶事业在历史的发展进程中已经经历了长期的改造与优化,在信息技术时代,与机电设备的高效融合是船舶在新时期发展的成果。在电气设备的配合发展背景下,现代化船舶行业呈现出自动化水平不断提高的发展态势,机电合一将在未来很长一段时期内成为极具优势的进步关键。文章对现代船舶电气设备维修决策方法进行了探讨。 计算机技术的蓬勃发展与日新月异的进步态势成为现代船舶电气化、自动化发展的重要推动力,电气设备的研发以及投入使用越来越成为现代船舶发展的关键点。据有关资料可知,船舶中的电气设备主要包括船用变压器、开关柜、CESC系列岸电箱、控制台、CEDP系列分配电箱、主配电板以及应急配电板、海洋平台变压器等。这些电气设备在内的管控工作对于整个船舶行业的正常运作具有至关重要的作用,并呈系列化、通用化以及模块化的态势处于发展过程中。在现代船舶电气设备的研发与改进工作中,维修及其决策方法作为整个电气系统的基本保障,一直以来都是相关部门关注的重中之重。如何构建一个具有高水平自动化、科学化以及动态化的船舶电气设备维修养护体系,就成为相关专家与学者探讨的热点。对此,笔者通过查阅文献、结合实践经验,从现代船舶电气设备维修决策方法的必要性与现状入手,对其具体方法展开进一步论述。 1 现代船舶电气设备维修决策研究的必要性及其发展现状 机电设备是我国各行各业发展的基本构成要素,对于现代化的船舶行业而言,其具备研发与应用的时代价值。任何一个机电系统都包括零部件的选用与优化、系统构架、系统操作与管理以及机电设备维护等环节,其中维修以及维修决策对于船舶的气设备来说不仅具有维持其正常运作保障船舶质量安全的作用,同时对于整个船舶电气设备的先进性发展也同样存在推动性价值。在现代的船舶电气设备维修工作中,主要包括周期性维修以及状态维修两种维修策略。其中,周期性维修属于定期检修工作的一种,是我国长期使用的、较为传统的维修途径。具体而言,周期性维修主要分为计划大修以及预防维修两个策略;其以既定的检修项目标准与流程为依据开展维修工作,且未到检修日期不进行相关的维修探查。计划大修所覆盖的维修方面极广,将带来一次规模较大的成本支出,且不一定能获取相应的检修效益。周期性维修的具体内容相对固化,不利于新问题、弊病的检出,可见传统的维修模式虽然具有一定的有效性,但随着技术的发展和时代的进步,其也逐渐表现出较强的局限性。 另一种维修模式即相对新兴的状态维修策略。状态维修模式属于动态检修体系的一种,其主要检修依据为具体的船舶电气设备运行状态,具有实时性、连续性以及可靠性,相较于传统的周期维修模式更科学、合理。其中,对于状态维修模式而言,在线状态的监测是核心,如何在设备的运作过程中提高监测的真实有效性,是状态检修的关键。具体来说,状态维修中应注意的工作内容包括监测的频率、范围、时间点参数设置、应急的可能性等方面,尤其要关注故障可能性检出时间与设备故障时间的监测,从而为整个维修策略的计划提供可靠依据。然而,从另一方面看,若船舶的电气设备不在常规的检修环节中发生故障或者设备的故障风险并不存在时间的相关性,此时状态维修则需要与周期维修策略相结合,进而提高整个维修决策的有效性。另外,除了周期性维修以及状态维修以外,为了提高现代船舶电气设备维修的全面性与有效性,相关部门还可以指定常规的重点设备检修策略,对于故障频发、联动性特征强、对于设备正常运作十分重要的部分进行主动检修,对于相对次要且不会带来致命损害的部分则进行故障后检修。 总而言之,现代船舶的电气设备对于其安全使用、可持续发展具有重要的保障作用。一个真正有效的现代船舶电气设备维修决策应该包括定期与实时维修、主动与被动维修、故障检修与预防检修等在内的维修策略方案,只有将各种可能性的检修应对策略有机结合进而促进维修体系的发展,也只有建立相对完善的维修决策体系,充分提高日常电气设备维修的全面性、科学性、有效性,才能真正促使船舶的电气设备运行长期处于最优状态,并达到在优化船舶电气设备维修成本体系的基础上提高其运行安全与效益的目的。 2 现代船舶电气设备维修决策方法总览 电气设备是现代船舶正常有效运作的重要部分,其作为一个复杂的整体,要求相应的日常维修工作具有全面性、时效性以及技术性。笔者认为,要提高现代传播电气设备的维修效率,应从决策计划出发重点关注包括维修前的准备、检修原则与流程、检修的具体方法三方面,具体如下: 2.1 维修前的安全措施准备工作 船舶的电气设备属于高强度的机电设备,其运行需要较大规模的电力能源支持,且整个设备体系结构复杂,因此具有一定程度的风险性。笔者认为,在开展日常的维修决策工作前,必须首先做好安全措施的准备工作,争取在最大程度上避免事故的发生。其中可包括:(1)保证在断电状态下进行故障检修,在此基础上方可开启电气护罩,并做好重要的安全标识工作,以避免出现非检修人员失误触电的事故;(2)确保整个电气设备的维修工作一直处于足够的照明状态下,若需使用手提灯进行检修工作,应将手提灯的电压时刻控制在安全值范围中,并在必要时对手提灯的灯泡进行护罩设置;(3)检修人员一定要对检修环境进行重复排查,确保检修工作附近无不相关人员的存在,在此基础上方可进行带电测试;(4)为了保证检修人员的工作安全,在进行带电检修的过程中,应配备一名专业人员进行应急辅助,确保当不良情况发生时能及时帮助切断电源从而防止事故发生。 2.2 船舶电气设备的故障排除原则及流程 船舶的电气设备检修属于一项体系工作,具有其一定的结构性,要求工作人员根据其固有的规律以及检修的效率采取相应的检修策略。笔者认为,电气设备的故障排查首先应遵循三个必要原则,分别为先易后难原则、先动后静原则以及先外后内原则。(1)先易后难要求检修人员先从相对简单的部分入手进行检查,包括控制回路的测量、保险丝的检测等,对于结构复杂的部分应从结构简单的入手进行拆检,并在此基础上先从故障可能性大的入手进行拆检;(2)先动后静原则要求检修人员对在运行状态的设备先进行检修,包括隔离开关、机械运动的相关设备部分等;(3)先外后内原则要求检修人员从故障可能性较高的外部结构入手进行检修,如限位开关、动作元件以及传感器等。总之,遵循相应的故障检修原则有助于提高维修工作的有效性,避免人力、物力以及财力的浪费。 此外,船舶的电气设备一般流程可参照以下模式:(1)设备的故障情况表述;(2)提取电气设备相关线路图与资料;(3)讨论设备的故障因素;(4)故障定位;(5)制定拆检设备的具体维修计划;(6)维修;(7)修复并试验。根据船舶电气设备故障的具体情况可对该流程进行细化以及具体优化。 2.3 船舶电气设备维修决策的若干方法 在上文论述基础上,笔者总结了现代船舶电气设备维修决策的若干方法,包括直观法、比较法、短路法以及经验故障排除法。(1)直观法指检修人员通过对电气设备包括看、摸、听、闻等感官检验途径进行的初步故障判定,其中看包括电气设备外观是否平整、颜色是否异常,听设备运作时机组声音是否异常,闻设备运作时是否存在异常气味,摸设备运作中是否存在异常颤动并判断其运作温度等;(2)比较法即检修人员在进行故障的排查过程中,在疑似故障的元件基础上,对其进行更换,若替代元件造成设备运行差异,则可判定为故障并进行进一步排查。一般来说,现代船舶的电气设备具体元件结构均具有其备用材料,因此灵活采用替代法有助于提高检修的效率;(3)短路法是电气维修工作中最为常见的方法,其主要旨在通过对包括开关、继电器、接触器触点等构成的电路排查进行检修,由此检出故障。一般来说,检修人员可通过将鳄鱼夹等工具进行疑似故障触电连接,在故障消失时可判断该设备部分存在故障,应对接触不良的电气元件进行维修或更换。在采用短路法时,要保证检查后的短接线材料拆除,避免短接线造成电气设备运作风险的情况发生;(4)经验故障排除法是以检修人员的固有技术经验为基础的维修策略,该策略对检修工作人员的专业技术水平要求较高,维修人员也只有在长期的维修实践、记录、学习以及总结的基础上才能真正快速、有效地组织和开展维修工作,相关企业应注意培养该类型的工作人员,以提高船舶电气设备维修队伍的综合素质。 3 结语 综上所述,船舶行业作为社会运输业发展过程中的基A动力,其研发技术、质量以及安全等均对整个行业产生重要的促进作用。随着现代船舶电气化的发展,电气设备的结构复杂化、技术先进化趋势对维修工作提出了新时期的难题。因此,将传统的周期性维修与自动化的状态维修、综合维修策略相结合,在安全保障、标准以及原则基础上不断对维修决策的方法进行实践、总结、尝试与创新,是船舶电气设备正常有效运作的发展动力。只有不断对船舶电气化领域进行技术研发,才能真正提高维修的可持续发展水平,进而为船舶运输的安全性与有效性奠定坚实基础。 船舶电气论文:浅谈船舶电气生产设计 [摘 要]以64000DWT散货船电气生产设计为例,叙述电装生产设计内容及流程和特点,及设计注意事项。 [关键词]电气;生产设计 1 电气专业生产设计介绍 电气生产设计是在详细设计的基础上,将设计、工艺、计划、质量、生产管理数据全面反映到电气安装工作图和管理图表中的设计过程。强调按施工区域、工艺阶段进行一系列的工艺准备,并能与其他设备安装之间进行协调,从而成为指导电气施工的主要依据,使工人能按图施工,管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。 主要任务有两项: 合理解决电气设备布置安装技术问题及施工方法,绘制适合现场的工艺要求。 为生产提供管理资料,如主电缆册、电装件制作图,电气综合布置图、各种托盘表等。 2 电气生产设计前的准备工作 电装生产设计图纸的设计涉及面广,综合性强,一般情况下应作如下准备工作。 2.1 电装生产设计标准 要做好电装生产设计,必充分使用现有的各种标准。目前,各厂制定或遵循的有关电装生产设计标准基本按照中国船舶工业总公司的船用标准,具体如下: 基础标准。船舶生产设计图样与技术文件的基本要求,船舶管系和电缆贯通在桁材、复板、甲板、舱壁处开孔设计准则,船舶电气平面图图形符号电力、照明及附件等。 设计标准。导电系统图设计要领,专业舱室综合布置图设计要领,电缆敷设技术要求,电缆安装件,电缆贯穿件,电气设备安装件。 工艺标准。船舶电气设备安装工艺,船舶电缆敷设工艺,船舶电气安装质量标准。 2.2 规范资料 了解所造船舶的船级和船籍及其有关的规范、规则等。涉及电气主要规范和规则有:各船级社海船规范,国际海上避碰规则,国际海上人命安全公约(SOLAS)及其修正案等。 电装设计时电气专业的详细设计图纸、技术文件及有关资料应完整、齐全。 与电装专业相关的其他专业主要图纸:船体总布置、机舱布置、分段划分图、家具布置图、舱室布置图、绝缘敷料图、防火分割图。 3 电气专业生产设计的流程 TRIBON系统在船舶设计中广泛应用。该系统集船体、舾装、机电于一体,可生成符合用户要求的施工生产图纸,同时多用户同时作业,数据及时更新等,提高了工作效率。该系统进行设计的流程:(图1) 4 电气生产设计的基本要求及注意事项 在绘制电气生产设计图纸前,需要学习了解与本船电气生产设计相关的图纸,如详细设计的系统图、绝缘布置图、总布置图等。 4.1 布置电气设备 (1)电气设备尽量选用壁式安装,底座尽量低,大型的落地式设备除外。(2)在布置电气设备时应考虑设备的可操作性,拆装和检修方便,设备的门能够自由开启。(3)电气设备不应布置在蒸汽、油、水等管子接头部位和阀门等易喷溅物件的下方。露天设备要注意电气设备的IP等级,布置在危险区域的电气设备均应有防爆措施。(4)电气设备的布置不应防碍走道的通行,一般主要通道的宽度应大于800mm,最小600mm。(5)火井探头的布置应远离出风口,感光式火井探头周围不应有障碍物。(6)电气设备的安装应按公司制定的厂标设计,特殊情况另作处理。(7)电气设备尽量不要布置在油舱表面,若必须安装时,则设备后壁距油舱壁的距离应大于70mm。(8)检查变压器、泵浦、等需要维护的设备上是否安装吊码。(9)布置在机舱舷侧的电气设备,必须用船体横剖面结构图来进行投影,防止因肋骨线形变化而造成布置错误。 4.2 布置电缆支撑件 (1)根据全船电缆走向图预先占位布置全船主干电缆托架,要注意电缆通道尽可能地直线敷设,并保持高度一致;双路供电的设备,互为备用的设备,发电机,舵机、应急消防泵的电缆托架设计需要严格按照规范要求布置;规范要求的主干电缆不能穿越的区域及舱室,设计时必须要严格遵守。 (2)根据详细设计图纸,制定详细的电缆统计表格,分区域分别计算出区域的电缆型号及数量,用来确定各个区域托架的实际宽度;配电板、集控台、驾控台等电缆密集设备下方的托架需仔细核对电缆数量及型号,确保托架及穿舱件大小合适且便于电缆敷设和绑扎。(3)考虑船体结构并与通风、机管专业协调,确定托架是否在大梁上开孔安装,至此完成各区域的托架最终定位。(4)根据船体桁材的高度,确定各层甲板使用的扁铁脚高基准,并尽可能少的在船体结构上开孔。(5)考虑设备的位置及线路连接,确定扁铁的宽度,并延伸至设备附近。 4.3 电缆设计 (1)由两路供电的电气设备和两套相同功能电气设备的电缆走向,应尽可能分开布置。(2)多台主发电机的电缆应分为多路敷设并尽可能相互远离 (3)操舵系统的两路电缆,至少有一路不能在机舱通过,两路电缆路径完全分开。(4)与机舱电气设备无关的应急电源,原则上不能在机舱区域通过,如不能避免,应选用防火电缆。 (5)应急发电机室内的电缆,布线时不能跨越本舱室。(6)本质安全电缆应严格与其他电缆分开布线。(7)与分油机室、厨房冷藏场所无关的电缆,应避免在这些舱室穿越。(8)电缆应避免穿越易燃、易爆和有腐蚀性气体影响的场所,如氧气间、乙炔间、油漆间、蓄电池室等。对这些舱室内必不可少的照明电缆应敷设在金属管内,金属管穿越舱壁时,应保持其原有的密封性能。 5 结束语 随着船舶自动化程度的提高、电缆的型号及数量成倍增加,对电装生产设计也提出更高的要求。因此,要不断地对电气生产设计进行优化,研究计算机辅助软件在电装生产设计中的应用,以适应现代化造船事业的需要。 作者简介 朱斌(1983-)男,江苏江都,主要从事船舶电气方面的工作。 吴志友(1981-)男,江苏江都,主要从事船舶电气方面的工作。 船舶电气论文:船舶电气故障的检修方法研究 [摘 要]随着船舶电气化程度的不断提高,要求我们必须熟练掌握常见的船舶电气故障及其原因,一旦l生故障,要做到及时检修处理。本文首先探讨了常见的船舶电气故障,进而研究了相关的检修方法,希望为实际工作提供参考。 [关键词]船舶电气故障;检修方法;研究 随着我国科技水平的提高,船舶的电气化程度也是不断提升。这就要求我们必须掌握船舶电气故障的检修方法。对于常见的故障要做到明确分析,掌握故障原因,以实现及时的检修处理。 一、常见的船舶电气故障 (1)短路故障。大多数情况下,设备发生短路多是由设备的内部原因引起,比如有两条线路短接,从而造成正常电流旁路。主要表现为,电路中的电阻变小,形成过大的电流。一般会导致:发热情况、严重时会出现冒烟。 (2)开路故障。一般导致开路的原因多是电路的不完备。比如,发生开路时,设备的电路被切断,造成电路无法通路。发生开路,就表示电阻无限大,电流为零,一般会导致:电阻无限大、设备难以正常运行。 (3)接地故障。电气运行中元器件的绝缘性能不佳或某些设备设置不合理都会引发接地故障,这会造成电路流通异常。比如,电动机的某些绕组和机架出现电接触时,就会导致接地故障。从理论上来讲,接地与上面提到的短路类似,接地的不同点在于其所呈现出的特点更加明显。多数情况下,短路所造成的问题就是其中的某些元器件不能正常工作,进而引发电路断开;而在接地时则不一样,因为是间接旁路,因此有关元器件会继续工作,但效果不好,还会形成异常的电流等。此外,发生接地故障是非常危险的,尤其是在缺乏科学的接地故障保护器的情况下,由于电路元件仍在工作,因此非常易于出现操作人员被电击的危险。 一般来说,发生接地故障的原因是导线绝缘性能失效、发生收缩或是元件设置错误等,出现接地故障时会导致:电流等的数值异常,发生电击危险,引起接地故障断路器等的长期性断开。 (4)机械故障。设备发生机械故障多是因为,元件过度损伤、违背操作规范或是使用不当所引起的电气设备中的某些部分发生故障。比如,传动带断裂、元件磨损、外壳损伤以及运行中断等都是较为易发的机械故障。机械故障一般会导致:出现噪音、运转异常、电路不能正常运行等。 二、船舶电气故障的检修方法 经过多年的实践,一般会把故障检修分成如下三个步骤,即是分析情况、解决问题以及最终决策。依照这三个步骤来操作,能够起到非常好的效果。否则,就非常易于发生错误的判定,从而引发某些意外出现,还会浪费宝贵的时间,影响正常工作,导致某些不必要的损失。比如,遇到熔丝熔断的情况下,就马上不作思考的换上新的熔丝,如此做的结果就是再次发生熔断,造成这一后果的原因就在于未对熔丝熔断这一情况发生的深层次原因展开深入的分析。 因此,在做船舶电气故障检修时,要依照上面提到的三个步骤来处理。首先,是分析情况,即是遇到故障,不要慌张,仔细研究故障现象,分析故障特点。其次,即是通过具体问题,具体分析来明确引发故障的原因,如果明确了故障发生的原因,那么最后就是提出各类处理方案或提出可供选用的检修方法,即给出最终决策。在发生船舶电气故障时,依照以上三个步骤进行检修处理,是合格故障维修人员所要具有的素质。 一般情况下,分析船舶电气故障原因,最终目标在于定位发生故障位置,那么能够采用的最方便的方法就是自身的感受及工作经验。而且大部分的故障都能够通过直观的感觉来发现,比如,眼睛看、鼻子嗅、耳朵听。不过,我们绝对不能只是依靠自身感觉来明确故障原因,那么就需要应用科学的故障检测方法,而应用何种方法,要看当时的故障情况以及表现出的特征。下面探讨一下几种常用的检修方法。 (1)对电压的测量。对电压的测量要使用电压表等来实现。如果测量值为零,则表明发生了短路,如果测量值不是零,而数值又非常小的时候,则是有短路器件存在。 (2)对电流的测量。对电流的测量要使用电流表等来实现。通过对测量值的分析,能够发现电路中的常见故障,比如短路、开路等情况。 (3)对电阻的测量。对电阻的测量则要使用欧姆表等来实现,通过对测量值的分析,能够发现电路是不是出现了短路、开路等故障。这里必须注意的一点是,在进行测量之前,记得完全断开电源。 (4)置换。它指的是使用一个新的元件来代替有可能发生故障的元件。这一方法的优势在于,有效的节省时间、简便易行。不过也有着一定的风险性,比如用一个好的元件代替有可能发生故障的元件,而导致故障的原因并不是这一元件,就有可能把好的元件烧坏。 (5)桥接。假如发现某一元件有可能出现故障,通过跳过有可能出现故障元件而用一个新的元件实现跨接。假如使用这一方法后,设备能够正常运行,那么我们找到故障原因了。该种方法与“置换”比较像。不过这一方法只能用在开路元件中,对某些短路元件并不能使用。 (6)再次焊接、设置与校正。这一方法在实际工作中较为常用,假如某个元器件常常出现电气焊接不良的情况,就需要用专用电烙铁等将相应的焊接点再次焊接,如此就能够排除故障了。 以上谈到的几种常用的检修方法,可以在发生船舶电气故障时对有关问题进行对应分析,只要准确找到引起故障的原因,就能迅速解决电气故障,确保设备的正常运行。 船舶电气论文:关于船舶电气设备的管理和维修保养探讨 [摘 要]随着我国造船行业的不断发展,大量的船舶应用在运输、工程、渔业中,伴随技术的不断发展,越来越多的船舶开始使用电力来推动,因此说我们需要加大对船舶电气设备的管理和维护力度,通过严格的管理与高水平的维修保养,保证电气设备的安全、高效运行。笔者根据个人多年来的实际工作经验先对船舶电气设备的管理依据进行简要描述,继而对船舶电气设备中存在的问题以及管理和维修保养措施进行详细探讨,希望能够有效提高船舶电气设备的使用状态。 [关键词]船舶;电气设备;管理;依据;维修保养 前言 船舶始终在海面上航行,高温、潮湿的环境对电气设备的使用来说非常不利,因此在船舶中应用的电气设备都有着极为严苛的要求,特别是在性能、安装以及管理方面都提出了明确的要求。此外,部分重要的电气设备还必须符合相关国际安全公约的规定,并且由于船舶航行过程中会受到波浪的冲击,船舶会发生明显的摇摆振动,因此无论是安装还是运行都对可靠性提出了更高的要求。 一、船舶电气设备的管理依据 在茫茫的大海上,保证船舶电气设备的安全、平稳运行对于保障海员的生命和财产安全非常重要。因此相关的设备管理人员必须承担起设备管理的重要责任,对设备的运行原理、技术参数等有着充分的了解,具体职责如下: 1.熟悉、了解电气设备的安装位置,能够迅速对按照要求找到设备对其进行维护; 2.能够正确操作、使用每台电气设备,保证设备的规范使用; 3.定期对设备的运行状态进行检查、分析,以便开展科学的管理; 4.故障发生时,能够迅速判断故障来源,并作出针对性的处理; 5.在紧急情况发生时能够做出部分整修,并向修理单位提出任务要求,保证修理可行性; 6.能够根据相关标准规范对设备进行检查和验收,保障设备的正常运行; 7.对于不合理的设备能够及时整改,并在后期验收环节进行严格管控。 IEC是国际电工委员会的管理标准,由于国际贸易的逐步频繁,该标准已经被绝大多数的国家采纳和使用,我们要在遵循IEC标准的同时,严格遵守我国的相关标准,在保养过程中结合设备的实际运行状态做好维护工作。现阶段船舶中电气设备的自动化程度在不断提高,相关技术的革新速度也在不断加快,而相关的维护细则却未完善,因此相关部门急需总结、完善相关管理细则,提高电气设备的管理水平。 二、船舶电气设备中存在的问题 1.维修技术人员综合素质不足 虽然我国造船业在近年来的发展态势十分喜人,但是在船舶维修工作中始终存在问题,维修技术人员综合素质不足就是其中最为显著地一个。船舶的建造、维修都需要极强的技术性,特别是在维修的过程中,如果维修技术人员不能彻底掌握专业技术,则会导致船舶的电气设备故障隐患被掩盖,无法及时发现并解决,因此我们必须采取恰当的措施,才能够保证维修工作的顺利进行。 2.缺少自主检查工作 现阶段,在开展船舶维修工作时,缺少自主检查也是导致维修质量不足的主要原因。我们必须通过定期的检查与维修,在发现问题的同时,及时解决问题,这是保障船舶安全行驶的重要措施,能够在一定程度上降低后期的维修费用。因此我们必须定期对船舶进行检查,通过检查及时发现隐患,避免更严重问题的产生。 3.烟尘过多 在轮机设备中,存在大量的排气管道以及排气阀,因此,我们必须在日常的维修保养过程中对其进行定期的清理,特别是主机排气阀的清理工作要予以足够的重视。通过及时清理排气流道以及排气阀内的灰尘,提升水冷效果、控制燃烧物数量、提高阀门的使用寿命。现阶段传统的清理工作都是依靠机组维修人员使用铲尘设备以及刮刀对阀门和流道进行清理,不仅方法比较落后,还会损伤流道表面、降低设备稳定性,还会消耗大量的人工。效率比非常低。 三、船舶电气设备的管理和维修保养策略 1.健全管理、维修体系 坚持科学、正规的维修工作是提高船舶电气设备维修质量的基础和前提,此外,我们还需要通过制定、完善相关法律和法规的方式,提高管理水平和维修质量。我们需要根据船舶电气设备的实际情况制定质量管理规划,在明确任务、技术指标以及装备质量管理的基础上,制定电气设备长期的质量管理规划,并以此作为日后质量管理工作的指导方针。我们需要在完善相关法律法规的前提下,重点做好新型船舶电气设备维修方面的法规制定工作,与此同时还需要加大相关软件的开发工作,为科学管理与高效维修保养做好基础。 2.定期检修 船舶中应用的电气设备必须定期进行检修、保养,并根据电气设备的实际运行状态制定针对性的维修技术,以实现降低故障率、事故率的目的。通常来说,我们将船舶电气设备的维修分为两个层次,一种是不影响船舶航行的小修作业,另一种是需要停航甚至是进坞的大修工作。我们需要在保证船舶适航性的前提下,Q定每个维修期的停航维修船舶数量以及各船的维修安排工作,实现适航船舶数量的最大化。最后,我们在进行船队维修规划时,需要将船舶的应急故障维修以及船坞资源受限时的维修规划作为研究重点。 3.故障维修 在船舶电气设备发生故障后,我们需要迅速判明故障原因,找出故障原件,首先使用元器件替换法,在保证船舶电子系统稳定性的前提下进行维修。但是我们应注意的是由于设备厂家众多,元器件的更新也较快,找出完全匹配的元器件较为困难,这种情况下我们需要找到极性相同、参数相同并且材料也相同的代替原件,并对其进行测试,选取工作状态最好的元器件。在电路板出现故障时,首先应使用原装的电路板进行替换,如果没有原装电路板时,我们应使用改制法进行维修。总之,在电器设备出现故障时,我们首先考虑的方法就是使用原装电器元件进行替换,实在无法找到时应使用相似元器件进行改制。对于全封闭的电路需要根据原理、参数以及功能等进行推断,然后设计出相似的电路进行替代,实现船舶电气设备故障维修的目标。在故障排除后,我们还需要对故障的产生原因进行分析,及时予以排除,避免故障的再次发生。 4.加强清理 传统的清灰方法不仅工作效率低,还会对设备造成一定的损伤,因此我们应改变思路,借用清水进行清理。在清水清灰的过程中,为了提高工作效率,可以适当添加清洁剂,提高清灰效果。使用清水清理阀门与流道的方法不仅效率高,还不会对周围环境以及作业人员的衣着造成污染,因此使用效果非常好,但是应注意的是在一些残留油垢的位置由于水无法与油互溶,很可能起不到有效的清理效果。需要注意的是清水清灰会在表面留下水渍,极易导致生锈,因此我们可以在表面适当喷洒机油。 5.提高员工的综合素质 船舶电气设备的不断更新发展,我们需要保证作业人员能够及时掌握先进技术以及设备的原理,并通过不断总结、完善管理细则的方式,提高工作效率。此外,我们还应通过组织学习各类标准规范的方式将知识转变为生产力,并通过进行教育、培训的方式,提高员工的实际动手能力,以适应时展的需要。 四、结语 综上所述,船舶电气设备的运行环境非常恶劣,因此我们必须通过严格的管理以及定期的维修保养,提高设备的安全性、可靠性。通过上述管理和维修保养策略的探讨,希望能够确保船舶中电气设备安全、高效运行,避免故障的发生,为船舶中人员的人身和财产安全提供充分的保障。 船舶电气论文:探析船舶电气对内河船舶航行安全方面的影响 摘 要:在内河航运发展中,内河船舶航行的安全问题一直被人们所关注,因为一旦在航行过程中出现交通事故那么不仅会造成巨大的经济损失,还会对船上工作人员的生命安全、财产安全形成威胁。近些年为了有效降低航运交通事故的发生,我国逐渐在内河航运中增设了船舶电气与无线电,通过这些设备来增加船只之间的沟通指挥塔与船只的沟通,方便及时化解潜在的交通问题,提高内河船舶航行的安全性。本文就围绕船舶电气对内河船舶航行安全方面的影响进行分析,为今后进一步完善船舶电气的使用功能提供参考。 关键词:内河船舶;船舶电气;安全性;影响;分析 近些年,经过不断努力我国的内河航运迅速发展起来,并成功成为世界范围内的航运大国,为我国的经济发展起到极大的促进作用。但在发展过程中因为缺少内河船舶航行的安全控制,导致航行过程中频繁出现交通事故,造成巨大的经济损失,对内河航运的发展形成了冲击。为了避免航运安全方面的问题继续恶化,我国结合当前通讯技术,于内河航运中增设了电气设备与无线电设备,并成功提高了航运的安全性,为我国的内河航运发展起到了促进作用。 一、确保船舶航运安全性的海上交通规则 正如地面交通,水路交通运输也有其必须遵守的海上交通法规,其中最为重要的便是“避碰规则”,主要是通过不同的传播渠道来传递信号形式的交通信息。若依照人类的感官认知对信息分类,则有属于视觉信息的救生圈、视觉灯光信号、自亮漂浮灯、救生灯等,以及属于听觉信号的号笛、号锣、号钟、声响火箭等;若依据信号的作用功能分类,可分为航行用信号、通信用信号和救助用信号三类。其中的烟雾信号还可细分为白色火焰、红色火焰和橙光灯雾,声响信号包括声响火箭和声响榴弹;除此之外,航运交通信号还可依据光的照明性质分为定光灯和闪光灯:定光灯包括桅灯、舷灯、环照灯以及尾灯,闪光灯包含通信信号灯、黄色闪光灯(气垫船专用)以及围网渔船额外使用的信号灯。 二、船舶电气基本要求 船舶对电气设备的基本要求有安全性要求,具备应急设备,绝缘接地以及电线铺设的科学合理性。具体而言,安全性要求即要求在船舶电气设备中安装安全检测装置,用以检测易爆气体、可燃粉尘等危险性物质,同时,用于制造电气设备的材料本身应防火;设备周围应安装灭火器等应急设备,在所有应急设备中,应急照明灯和应急报警设备是船舶电气系统中必须具备的装备,船舶各处均应安装照明灯并在灯上标出醒目的专用标记,应急报警设备的控制器安装位置应特别醒目且在附近张贴操作说明,以便在危险发生时能令逃生人员快速辨认并明白如何操作。与此同时,还应保证所有应急设备的防护等级都应达到国际标准;安全起见,所有电气设备应考虑提高其绝缘与接地传导性能。在线缆表面等处应有绝缘设备检测提醒,并且这些设备应达到公认的标准。用电设备都应有接地措施,以避免潜在的危险,且接地应达到国家标准;在铺设电线的过程中应考虑到某些危险性区域,当电线必须穿过这些区域时,必须确保其稳定性、安全性、完整性。 三、船舶电气常见故障以及危害性分析 船舶电气系统故障的最常见的四个原因是短路,开路,绝缘不良导致的接地故障以及电气设备物理部件发生的机械故障。其中,船舶电气的绝缘性不佳是影响船舶电气正常工作的首要因素,因此以下对船舶电气绝缘性进行细致分析。同陆地上交通环境相比,船舶所处的环境导致其电气系统的绝缘性受到更大的威胁,因为船舶电气会长期处在高湿度、高温、多油F、振动频繁、多霉菌、多粉尘的不良环境之中,因此其绝缘性易受到物理或化学因素的影响而受到损坏。 1.绝缘材料老化导致船舶电气绝缘性不良 船舶电气的绝缘材料多是利用高分子有机化合物,由于是经过不断分解、氧化聚合以及挥发过程而形成因此其极易变潮、变脆,因此减弱绝缘性,尤其是高温条件更会加速材料的老化。 2.电介质击穿 电介质击穿是指绝缘材料完全失去绝缘性而变成导体的情况,电介质击穿分为电力场作用导致的材料结构破坏以及绝缘体性能变化、放热过多导致的击穿。 3.船舶电气设备长霉 长霉问题在我国的南方地区较为多见,尤其是长江中下游地区的春夏季节,严重者可出现白色绒毛状的霉菌,其最严重后果即是电介质击穿。 四、提高内河航运中船舶电气安全性的措施与方法 1.合理安装船舶电气设备 合理的安装使用船舶设备是保证其安全性的基础。首先在设备安装过程中,安装人员一定要保证一部分的固定操作,比如要在设备中留有适当的通风空间,为设备排热与后续设备检查维修提供方便。而在设备安装位置的选择方面要始终保持设备远离船体的双层体与水舱外壁,两者之间的距离最起码要保持在60毫米以上。对容易形成水蒸气位置安装设备时,要选择具有防水功能的电气设备,与此同时安装在甲板位置上的设备不仅需要有超强的防水性还要在设备外部加设防护罩,保证不会出现设备进水情况。 2.增强船舶电气设备绝缘性能 传统绝缘板虽然性能较好,但材质较脆弱容易出现破损,所以在选择绝缘板时,应该更多从绝缘板的材质出发,玻璃纤维的压层板就是很好的选择。除了对绝缘板的更换外,还需要对船体中电缆进行绝缘加固,避免设备运行中出现漏电问题。在绝缘材料的浸渍方面,需要引进更加有效的浸渍技术,比如使用新型溶液对绝缘材料浸泡,以此来提升绝缘材料在设备运行中发挥的作用。此外需要注意的是因为行船中,会产生大量的水气,面对长时间的水气侵蚀无论对绝缘材料如何升级,材料仍旧存在失效的可能性,所以最好在行船过程中为设备外层添加防水隔膜,以此来隔绝水气对绝缘材料的侵蚀,有效延长设备的使用年限。 3.建立和完善船舶航行安全保障系统 欲确保内河航运的安全性,船舶驾驶员须充分利用航行以及无线电设备,进而详细了解周围的实时航行环境,并能够根据其提供的航运信息以及“避碰规则”的相关要求对船舶进行合理的前进操作,以避免安全事故的发生,因此,健全的船舶航行安全保障系统便显得十分重要。船舶航行安全保障系统可以对船舶的监控系统、船舶发热信息系统、船舶监控系统以及全球定位系统的数据进行收集、整理和监测,并建立船舶中央数据库,最终中央数据库对所有数据进行处理和显示,由此便实现了对船舶航行安全进行实时监控和调整。 五、结束语 在我国综合航运中,内河航运占有着重要的位置,对我国的经济发展有着很强辅助作用。为了保证内河航运的可持续发展,确保船舶航行时的安全性,需要相关技术人员针对当前船舶航行中的电气设备运行进行分析,有针对性的对其性能进行提高,以此来保证内河船舶航行安全。 船舶电气论文:浅谈船舶电气自动化的发展及故障排除 摘 要:随着社会经济水平的不断提升,我国船舶业开始了快速发展的过程,电气自动化将人员驾驶替换,这不但大大节约了船舶企业的人力物力,还为船舶人员和人身财产安全提供了比较强有力的保障。为了加大船舶电气自动化的有利的进一步的发展,本文从自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用发展、船舶电气自动化技术的发展趋势及解除设备故障的对策进行了探讨。 关键词:船舶电气自动化;发展趋势;设备故障 1 关于自动化这项技术在自动化范围中船舶方面的发展 1.1 电力电子方面所需的技术 电力电子方面所需的技术主要是靠轴带进行发电、形成系统进行电力推进来在自动化范围中船舶方面进行应用的。应用的详细内容如下。 (1)靠轴带进行发电的发电机 。靠轴带进行发电的发电机是船舶进行节能最主要的装置,它主要是通过对主轴驱进行动,它的转速的改变是依靠主机自身转速的改变。机械式和电气式两种方式是轴带发电经常用的恒频方式,但晶闸管这种逆变方式被国内多数船舶轴带发电系统所使用的原因是电力电子器件的飞快进步。 (2)电力推进系统 。对电力传动角度来说,电力推进系统的主要分类是直流还有交流两种传动方式,用没有换向器的交流电动机进行推进的和用没有换向器的交流电动机进行推进的这两个系统是通过交流电力来进行推进所用的方式里相对而言使用频率较高的方式。 1.2 运用CAN进行检测控制的电站系统 若要形成一个电站自动控制网络,那么将发电机组、控制台、检测微机3个节点一起挂在CAN总线上即可,通过电站自动控制网络然后将这一电站自动控制网络与这个船舶上另外一些控制网络连在一起以后就可以搭建起整个船舶的控制网络平台。 1.3 自动化系统可靠性保障技术 为船舶电气自动化系统的安全性与可靠性提供保障是多由于电磁兼容设计、容错技术设计等可靠性技术与设计,当前国内外正在进行这一领域的研究与设计。 2 船舶电气自动化系统的发展趋势 2.1 工作效率的不断提升 数字化、高端化的自动化技术、对图像进行控制的一系列功能都是网络系统拥有的优点,有利于船舶对人机操作进行更有效地证明。 2.2 电气设备越来越完备 船舶业也在社会上获得了越来越多的关注,在某种程度上对电气方面的自动化形式以及它的相关产业有着正面影响,会对船舶电力系统进行推进和对于辅机电力方面进行拖动的相关技术领域产生的巨大改革。 2.3 在O控方面越来越精确的系统 在自动化方面的技术、网络、计算机这的三方面的帮助下,我们国家的船舶对于计算机进行全方面的控制在装货、机舱管理和驾驶等各个方面已经差不多实现了。 2.4 对于未来如何发展进行展望 为了能对生态环境进行改善以达到能源消耗降低的目的,船舶业对于新能源进行研发的投入就需要加大,并能将这些研发尽快在船舶工业方面得到应用。 3 船舶行业中电气方面对自动化进行应用的设备产生故障时的排除 3.1 进行排除工作所采用的原则 为了使船舶过程中进行的工作得到顺利的发展,人员在进行检测时应该对于可能出现在电气的自动化过程中的问题一个个来进行排除,就需要遵守首先检查外部然后检查内部、先动后静、先易后难的规则,只有这样设备所可能产生的各种故障才会被尽早的找到。 3.2 进行排除工作所需要的步骤 (1)对电气方面应用自动化功能的设备进行更深的检验活动时人员安排应合理,以找到每一项在电气方面应用自动化功能的出现问题的设备。 (2)将电气方面的说明书跟线路图进行仔细严密的对照,从而对故障是如何出现进行分析。 (3)确定哪些区域的设备需要进行进一步的检查,把它的元件进行拆卸并标注好。 (4)故障维修。 (5)通过一次次的试验对故障进行了解并且排除以达到确保工作顺利完成的目的。 3.3 进行排除所采用的方法 在运转速度极快的船舶行业中应用自动化功能的电气设施经常会有设备产生故障,如果不能设备故障进行快速的排除那么船舶航行中所要求的安全可靠将会受到威胁。 (1)通过直观的方式进行分析的方法 。简单的说,通过直观的方式进行分析的方法是进行检测工作的人员借助看、闻、听、摸等可以直观获得的感觉来对于机械产生故障的部位进行查找和分析的方法。 (2)通过短路的方式进行分析的方法 。通过短路的方式进行分析的方法要求进行检测工作的人员需要具备更加专业的能力,进行检测工作的人员最关键的是准确的找到产生故障的部位,找到以后把导线连接在接触部位产生怀疑的地方,如果设备得到正常的运转那么能把该触点看作是产生故障的部位。 (3)通过短路的方式进行分析的方法 。与通过直观和短路两种方式进行分析的方法做出比较,进行检测工作的人员第一步应该对于下一个可能出现故障的部位进行确定,然后再把它的部件或线路板更换,若更换以后设备运行正常便能把这个部件或线路板当成出现故障的部位,若设备仍运转不正常那么便应该根据上面的步骤不断重复来排除故障,排除到设备开始运转正常了那么就能对出现故障的部位进行精准确定,这个时候便能对维修人员进行安排让他们去修复。 4 结论 推动船舶电气自动化系统的工作效率、监控系统精确性的提高以及电气设施的完善是计算机技术与网络技术发展的结论。船舶工业需对其电气自动化设备故障的排除工作特别看重,而且关注检测人员专业技术能力的提高和检测方法的创新发展,来更好看出船舶运行掌握的安全性与经济性。 船舶电气论文:船舶电气事故的故障树分析研究 摘 要:在经济全球化的发展背景下,各国之间的商业贸易在不断的增加,海运是一种在国际商品贸易中被广泛运用的货物运输方式。但是船舶工作过程中发生的电气事故会影响到正常的货物运输工作,对经济发展造成一定的不利影响。因此,在船舶电气事故发生以后,要及时的对故障原因进行确定,迅速的处理故障,尽快的恢复船舶的运行。本文围绕船舶电力事故的故障以及故障树分析理论进行简单的探讨与研究。 关键词:船舶电气事故;故障树分析研究;船舶系统 1 船舶电气事故的认识 船舶电气设备是船舶系统中一个不可忽视的部分,为船舶进行各项活动提供电气支持,在科学技术的引领下,船舶电气设备的自动化水平在不断的提高。受到运行环境的影响,船舶电气设备的运行状态会受到影响,故障的发生在所难免。为了不影响到船舶的正常运行,出现电气故障的时候要及时地发现问题并解决问题,并由专业的维修人员进行维修,以恢复电气系统的正常运行状态。传统的解决方式中,维修人员要凭借自身的工作经验与知识储备对故障做出判断,随着科学技术的发展,船舶电气设备的自动化水平有了很大的提高,对维修人员的工作水平也提出了更高的要求,复杂的电气系统内部结构以及各种不同程度故障的出现,都难以保证事故可以及时处理并迅速的恢复船舶的正常运行。因此,我们有必要利用故障树理论对以往发生的电气事故进行研究与分析,更为系统的对故障有深入的把握,找出系统内的薄弱环节,由此可以提高电气系统的安全系数,减少事故发生的可能性。 2 故障树分析的认识 故障树分析是一种起到风险预估与安全性检测的方法,最早于第二次世界大战的时候被运用到军事领域。我国引入故障树分析技术的时间较晚,故障树的理论基础就是对可能会引发船舶电气系统故障的各种原因事件与相互联系的树状逻辑关系图进行描述的理论,在这之中,事件就是用来描述各种故障发生时的状态以及正常工作时状态的总称。故障树中,预先设定好的状态将最不希望发生的时间确定为顶事件,将其放置于故障树的顶部,对导致其他故障发生的事件称之为底事件,位于故障树的底部。中间事件则既是逻辑门的输入事件,又是其他逻辑门的输出事件,这样的故障树中包括了系统中的各类信息传递关系,将故障树作为工具对电气系统在运行过程中出现的故障进行分析的方法,就被称之为故障树分析法。这种方法可以直观的对电气事故故障的程度与原因等进行分析,故障树分析法的分析步骤主要是,先建立一个故障树模型,对系统内部的可靠性进行分析,找出每个环节与系统的逻辑关系,进而确定系统中的薄弱环节,对系统进行升级与改造,提高系统的可使用性。 具体到故障树的使用,在船舶电气事故发生的时候,利用故障树可以对电气系统的运行状态进行判断,对系统在运行时的部位进行检测,对系统出现故障的可能性进行预测,出现异常情况的时候编写维修报告,提高维修人员的系统与设备维修水平。故障树的使用,可以对事故发生时的因果关系进行梳理,并提供解决故障的方法,减少船舶事故发生的可能性,为船舶的正常运行提供保障。 3 船舶电气设备故障分析 电气设备在运行的时候会出现各种故障,某个环节的故障就有可能导致整个系统的正常运行受到影响。发电机原动机出现故障时因为油温过高,冷却速度慢,管道有漏油的现象等,导致发电机的开关跳闸。系统内进入空气,冷却水的压力过低,出现声光报警现象。发电机的电磁不足时,电压不能正常建立,发电机的电压出现异常现象,电线线路出现故障,电刷使用过于频繁,没有做好维系保养工作,导致跳电。主配电板的发电机开关跳闸,输电线路的绝缘材料使用寿命过长,绝缘能力降低。主触头的压力弹簧失效,保养工作不到位,造成接触面产生问题。电力网的电力系统绝缘电阻过低,控制箱出现故障,电源电压过高,热继电器使用频繁,电流值低于被保护设备的电流,受热元件变形,主电路开路故障。电动机运行停止,控制线路反应异常。诸多问题都会对船舶的安全运行带来不利的影响。 4 船舶电气事故故障树分析 在建立故障树的时候,可以采用人工建树,计算机建树两种方法,人工建树中,将最不希望发生的事件确定为顶事件,并找出导致电气系统出现故障的原因,一直追溯到底事件,然后将各级事件的对应内容与可以用来表_这些内容的逻辑关系进行梳理,使得逻辑门与顶事件可以相互连接。 建立故障树的时候,要对系统有进一步的了解,系统所体现的安全性能等各有差异,系统的管理人员有责任对所管理的系统有深入的认识,系统安全性分析的一个重点就是要清楚系统故障发生的原因。顶事件在定义的时候要使其能处于一个满足分析目的的范畴之内,并可以对未来发生的趋势做出预测。在确定故障的边界条件时,要参照系统提供的假设条件,有依据的做出边界确定,边界条件应该主要包括系统分析的对象也就是顶事件,这是最为关键的边界条件。初始状态,就是系统中各个部件在顶事件发生时所呈现的工作状态。必然事件是指在系统运行的时候必定存在的事件。确定边界的时候,可以将发生机率低的事件看作不容许事件,但是并不意味着可以忽略其的存在,这些事件对系统这个整体而言,都可能会产生重要的影响。小部件出现的故障可能造成运行的中止。所以,对小部件与低概率的事件都要给予重视,设计好应对方案。在故障树的结构中,通过对故障的整体性与局部性的关注,提出中间事件,由此增强事件的重要性。 为了更好的解决电气故障,近年来,在科学技术的支持下,故障树分析软件开发工作取得了很大的成果。数据库可以将信息长时间的进行保存,在必要时刻对信息进行共享。数据库的数据独立性很强,在电气事故发生以后可以将信息单独的进行归纳与存储。数据库的数据库存在冗余的情况,通过数据共享解决这一问题。根据以往的故障案例可以建立船舶电气事故数据库。将以往发生的典型案例进行记录,及时的对数据信息进行更新。 5 结语 本文围绕船舶电气事故的故障树进行了简单的分析与研究,船舶在国际贸易中发挥的作用越来越大,在出现电气故障的时候要及时地对故障进行维修,运用故障树理论可以帮助维修人员系统的对故障做出认识,提供有效的帮助,迅速使船舶恢复到正常的运行状态。 船舶电气论文:浅淡船舶电气设备在大管轮学员中的教学方法 摘 要:大管轮学员在船舶上主要从事的主机、辅机等机械方面的维护保养工作,对船舶电气设备的知识了解较少,特别是对电气设备的一些理论知识掌握的更少。因此,上课时积极性不高。为了使W员提高学习的积极性又能提高大证合格率,笔者在教学中采取了目标教学法。 关键词:船舶电气设备 大管轮学员 教学方法 1 船舶电气设备 《船舶电气》是轮机工程技术专业的一门职业技术课程。通过该课程的学习,使学员掌握船舶电子电气基础知识、船舶电机与电力拖动系统、船舶发电机和配电系统、船舶电气电子设备的维护与修理故障诊断与功能测试。通过教学和实训,训练学员操纵、管理船舶电气设备的基本技能。 课程内容突出对学员职业能力的训练。理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合了轮机管理人员资格证书对知识、技能的要求。项目设计以工作任务为线索来进行。教学过程中,采取理论与实际一体教学,给学员提供丰富的实践机会。 2 大管轮学员的特点 我们知道大管轮学员在船舶上主要从事的主机、辅机等机械方面的维护保养工作,平时由于接触电气设备较少,特别是对电气的一些理论知识掌握的更少,因此很多学员有害怕学电气设备的心理障碍,为了减轻他们的负担,上课时尽可能多讲一些结合实际的问题,减少理论知识的推导,让他们提高学习的积极性。为此采用目标教学法。 3 目标教学法 目标教学法是一种以教学目标为核心和主线实施课堂教学的方法,教师以教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标展开一系列教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学生为实现教学目标而努力学习,运用目标教学法,学生有一个广阔的空间,可以充分发挥他们的想象力和创新能力来完成教学目标规定的学习任务。而且在较短的时间内使学生享受到自己学习成功的喜悦感和成就感,激发学生学习的兴趣,让学生更加努力的学习。比如笔者在讲电机与电力拖动这一章时,根据大纲规定,常用低压电器只讲一些继电器参数的调整和整定,但在常用控制线路中除了继电器外还有一些其他低压电气设备的组成,包括空气开关、按钮、熔断器、接触器等,对这些电气设备要求学员熟悉电气符号即可。 分析控制线路时总是从最简单的线路开始到复杂线路结束,也就是所谓的由浅入深循序渐进的方法。下面通过目标教学法来介绍电动机点动控制线路。所谓“点动”就是指当按下按钮时电动机通电运转,松开按钮时电动机断电停止工作。见图1。 针对考试要求,首先提问学员船舶上哪些生产机械采用这种控制方法,此时学员会认真的思考,并能说出一些案例,通过激烈的讨论提问,老师给出一个总结归纳。目前船舶采用这种控制方法主要有:甲板机械包括舷梯机、救生艇,机舱有盘车机、行车等。通过激发学员的学习积极性,再让学员熟悉控制线路的几种考试题型。 (1)说出某控制线路能实现的控制方法(包括:点动、连续运转、正反转等)。见图2。 通过上述分析后,必须进行及时反馈,让学员在老师的指导下掌握相关的题目。加深对知识的理解。 总之,在对大管轮船员的培训,必须要采取针对性的强化训练,通过目标教学法,能使教师的教和学生的学有一个统一明确的要求。使学生学有目标,听有方向,在教师的引导下真正成为学习的主人,充分发挥他们的主体作用,使他们在学习讨论中掌握知识,教师以教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标展开一系列教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学员为实现教学目标而努力。 船舶电气论文:船舶电子电气工程专业教学思考与探索 摘要:船舶电子电气工程专业是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,要求学生基础理论扎实、熟悉大型设备的控制、动手实践性强、知识面广、维护管理能力强。所学内容繁多,既强调理论基础扎实,又侧重实训的教学效果;既要求教师理论水平高,又要求专业实际经验丰富。本文试从专业教学角度进行深入思考,并探索一些教学的改进措施。 关键词:船舶电子电气工程;专业教学;探索 船舶电子电气工程专业是国家教委于2010年正式批准设立的本科专业,是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,其培养要求是学生能系统掌握船舶电子与电气工程方面的基本理论和基本知识,接受船舶电气控制系统、船舶电力系统、船舶机舱自动控制系统、舱船舶通信与导航系统等方面的基础理论和基本训练,具备对船舶电子电气设备进行管理、维护和修理、船舶电气系统设计的能力。通过专业学习,要求学生基础理论扎实、熟悉大型设备的控制、动手实践性强、知识面广、维护管理能力强。从几年下来的教学经验看,专业基础课是引领学生学习专业知识的开始,应尤其得以重视,其教学要求需要保持和提高学生的学习兴趣;专业必修课需要教师具备丰富的实践和教学经验,要求能够针对实际设备结合理论讲解;专业选修课需要教师能够结合最先进的技术讲解,吸引学生对先进技术进行探索。教学过程中,应首先提高学生的专业兴趣,然后积极地引导学生进一步从事故障分析和开发设计工作。 一、 目前船舶电子电气工程专业学习状态 根据培养计划,专业基础课程有船舶电路基础、船舶电子技术基础、通信电子线路、船舶电机与拖动基础、微机原理及接口技术、自动控制理论、轮机概论;专业必修课有GMDSS系统与设备、船舶电子电气专业英语、电力电子技术与变频调速、电航仪器、PLC及其工业控制网络、船舶电站、电力拖动及其控制系统、船舶电气管理与工艺、船舶机舱自动控制系统、船舶管理(电子员);选修课有传感器与测控技术、单片机及其船舶控制中的应用、船舶综合电力系统及动力定位控制系统、电喷柴油机控制系统、远程监控原理及应用、工业控制与嵌入式系统等。 根据学生学习的调研情况,一年级基础课全校统一安排和考核,学生感觉与其他专业差距不大,只要管理严格,如辅导引导得当,学习还是可以的。但是二年级开始专业基础课时,由各专业教研室的教师开始授课,要求出现明显降低,考核标准下降严重。专业基础课的第一门课为电路基础,课时安排不少,但是讲解内容深入程度不够。这些对后续课程的学习带来非常不好的影响。三年级开始的专业必修课中,部分老师所掌握的内容不够专业,不能列举实例,有效吸引学生的兴趣;有些老师专业知识丰富,但是主要精力不是放在本课程的教学上。四年级主要时主要是选修课,大部分同学都是以选够学分为主,根本就无所谓自己的兴趣,因为前面的学习没有找到自己的兴趣,然后考查又非常轻松,所以上课率都很低。总的来看,二年级开始后专业学习的学风和考风是一年不如一年,学生感觉没有学到知识。更严重的是学习态度和学习习惯严重退步,学习过程完全是功利和比差的过程,进入的是恶性循环。 专业学习的试验课和实训课与期待的效果相差也较大,实验室老师不够负责任。二年级的实验课多数是在电子电工中心,代课老师基本不指导学生的实验,实验室老师以完成任务为主,双方老师交流不够,常造成实验过程短,实验时间不够,代课教师也不仔细核对实验是否完成。三年级的专业实验很多是观摩性质的实验,能动手操作的实验设备套数又不够,学生感觉没有充分动手操作,所作实验事前学习和理解不够,四年级的评估实训老师和学生都没有认真对待,所学内容讲解不充分,供学生自己动手时间是很多,但是学生已经没有兴趣去体会了。 学生关心的是就业,非常功利,极少从自己的兴趣爱好出发考虑就业。虽然选择的是水上专业,但是又怕苦,不想上船工作。少有远大理想的,少有对自己要求严格的。除考研外,还有不少考公务员,多数不愿意从基本的技术学起,对自己专业的前景也是不甚看好。结合前面教学情况,学生的学习热情和动力,学习氛围,考核标准都影响着教学效果,急需落实相应的措施予以改进。 二、 以学生为本,积极引导学习兴趣 1. 教师安排 专业基础课安排有经验的教师,尽量不安排年轻教师,注意在专业课一开始时就要能够带好学生,养成良好的学习习惯,吸引学生的专业兴趣,保持好一年级的良好学风。在专业课讲解过程中尽量多地穿插老教师来客串讲解,尤其是一些实用应用案例分析。从而在整个教学过程中,学生能够始终体味专业的魅力,避免同学对专业的厌学情绪产生。 2. 课程教学安排 课程是根据教学培养计划确定的,在具体每个学期制定排课计划时,注意先后次序,避免教学矛盾。课程中间的实验尽量安排在合理的时间段。教学过程尽量控制人数,最好一个自然班一个老师,确保上课过程互动充分,交流方便,并同时尽量做到教师与学生深入了解,并采取有针对性的个体教学安排。目的都是为了改善教学效果。 3. 教W方法 在理论教学开始时,第一堂课要想办法吸引学生的注意力,充分展现课程的实际应用效果和体验,要一开始就要让学生产生兴趣,其中重要的兴趣点就是侧重体验效果,可以使用众多的实例予以说明。在以后的教学过程中,首先要大力提倡“互动式”教学,以学生为主体,充分调动学生的主观能动性,让学生参与到教学过程中,使学生感觉到知识点好像是自己发现的。为了达到该效果,在下课前说清楚下节课内容,要求学生查阅相关实例资料,轮流布置几个同学制作PPT;然后在下节课时,先由同学演示PPT并讲解,然后就要求的内容进行带有启发性的互动,掌握一个设备或系统或方法的应用情况、实际价值、核心技术及其发展状态;之后可有一起讨论的时间,并对表现好的同学予以奖励,这样既有利于提高学生的积极性,又可培养学生的自学能力。布置的任务可由简入深,逐渐深入,等到学生学到一定程度,可以布置一些有难度的要求,从而至少达到教学大纲的要求。教学过程中,不必将每个教学内容都讲到,重点内容讲清楚,基本概念理解透彻即可,其它的教学内容可以由同学自己自学。 4. 教学手段 要充分利用现有的多媒体教学手段,同时不要全部依赖PPT,合适的板书能起到良好的补充效果。多媒体的内容一定要生动、形象,甚至配有动画,不能文字过多,避免使学生产生枯燥的感觉。教学过程中,应要求学生做好笔记,养成良好的记录学习笔记的习惯,并定期检查笔记效果,目的是确保上课时的注意力集中。为此,PPT和板书的速度要合理,内容要简洁全面,结论清晰明了。 由于工科特点,专业课中牵涉到许多设备,加上航海特点,重要设备体形较大,价值较高,数量又较少,所以理论课中可以安排适当的现场教学,充分利用实际设备让学生一下子就明白设备的组成、功能等基本概念,现场教学后,还需要进行适当的互动以加深印象。 5. 仿真平台建立 针对专业课程,应充分利用仿真软件构建各种电气、自动化、通导等系统或设备的模型,如三速锚机控制系统,交流变频调速系统,冷却水温度自动调节系统等,可以事前设计好,参数调整好,在课堂上直接进行仿真演示,同时可以将重要参数列出,并对比不同参数值引起的不同效果,加深参数对系统或设备的重要性。建立的模型尽量以实际系统为例,尽量少采用理论复杂的数学模型,在使学生理解系统原理后,再逐渐深入讨论相关故障情况和设计要点。 6. 题库建立 针对具体课程,建立相应的习题库,供学生课后复习。题库可以是电子版,也可以是纸质版,或通过照片的形式传递给学生也可以。定期布置习题,但是不一定要全部教师自己批改,可以选择性地批改,以动态掌握学生的学习情况,并实时进行调整教学进度和教学内容。学生也可以通过习题了解自己的学习情况,并可合理安排学习时间。 7. 教考分离 对重要课程实施教考分离,考试题目基本上80%来自题库,20%来自教学过程中的重要内容,但应满足大纲的要求。考试题目由教研室或院教学部门安排,可以采用多份形式随机抽题,避免发生考场作弊。将来如果课程建设完善后,题库和重要内容都可由计算机出题组卷,并可在计算机上直接考试并由计算机批改,并立即得到成绩。严肃考查纪律,从重从严处罚违纪学生,确保基本道德观得到尊重。如何让学生感觉成绩更加合理和公平,让学生体会学习所花的时间与成绩的关联,从而起到正确衡量的标准是教师们应该认真思考的。 8. 考核制度合理化 每个教师的教学风格不一样,教学效果不同,学生学习到的知识也是不同的。但是考试体现不出这些不同,甚至同一门课同一个老师不同的班级考试的分数都不一定代表不同班级的学习情况。建议每门课考试分数按正态分布规律重新评定A、B、C、D、E五个等级,辅导员根据该等级来考虑绩点,相对公平合理地建立考核体系,同时对最后几名学生应予以严厉措施。真正建立起鼓励优秀同学,惩罚落后学生的体系与制度。 三、 加强实训评估,提高实际动手能力 1. 实验带教教师的投入 实验是重要的学习环节,不仅能将课堂理论知识得以应用,更能同学自己体会自己所学,通过自己动手,增加感性认识,提高动手能力,从而提高学习的兴趣。需要带教教师经验丰富,理论功底扎实,动手能力强,态度认真,工作热情,实验准备充分,演示、讲解完整仔细,实验环境优良。并能从使用实验的方法,得到一些理论推导的结论。 2. 实验设备的改善 实验设备有购置的经典的实验装置,也有先进的国际大公司的有关控制装置,还有自制的自动控制系统实验装置等。学生可以先从容易的控制着手,通过熟悉控制对象,掌握控制规律,进而进行线路的搭建、软件的编程和调试,实现要求的控制,从而加深了学生对相应专业课程的理解和实际应用的了解。 3. 课堂教学与实验的结合 课堂讲解牵涉到具体的实例时,可穿插实验室实际系统的介绍与分析,便于在验证性的实验中加深对课堂理论分析的理解,在设计和综合性实验中,体会课堂的讲解内容。另外,通过已做实验的课堂再分析,加强学生的实验思考,与同学一同体会在实验过程中运用知识解决问题的乐趣,这可大大提高学生的学习主动性和积极性,并形成良好的学习氛围。 4.综合训练 实验设备除验证、设计、综合应用外,还向学生开放,提供给学生做进一步的实验。老师指定一个目标,学生自己设计图纸,自己制作并调试,这可培养学生的学习能力和创新意识,拓宽学生的设计思路。 经过实验环节的改革,很多同学在学习本课程后,积极参加大学生课外科创活动、全国大学生电子大赛和各种智能小车的控制竞赛等,并取得良好的成绩。在建设和使用这些实验设备的过程中,由于采用的都是先进的控制设备和控制技术,教师队伍的科研能力得到了提高,相应的教学水平得到丰富与补充,起到了很好的课程建设的效果。 四、 坚守道德标准,做一名阳光教师 教师对学生的教育影响,重在身教,因此,教师必须言行一致。信守承诺、言而有信是一种品格,承诺一旦做出就必须兑现,一定要体现出“一诺千金”的重要性。教师在互动教学过程中,应诚心诚意地走近每一个学生,去关心、了解学生,并尊重他们,懂得维护他们的自尊。教师不断让学生相信他们一定会成为一个自信而有用的人,学生也会逐渐建立起自己的自信与行为规范。教师在课堂上一定注意传递正能量,要以批判的眼光分析一些社会上的不良现象,教好学生不容易,但是错误的引导极易导致错误的学习方向。教师应该毫无保留地奉献自己的精力、热情、才能和知识,使学生更好地受到教育,在知识上、精神上和品德上取得最好的结果。另外,教师要学会管理好自己的情绪,不能因为生活中的烦心事而影响教学情绪,要以豁达开朗、积极乐观的健康心态对待教学工作,对待学生。只要教师的言行、底蕴、心灵都像阳光一样纯洁、公正、热情,学生才会感受到温暖。 五、 结束语 船舶电子电气工程专业是是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,不仅要将学生培养成为技术优良的工程师,而且还要培养成具备故障分析、系统设计以及实际动手能力的管理人员。为此,不仅需要教师不断提高教学业务能力,加强实训评估,而且也需要教师做到重在付出,提高学生的学习兴趣的同时,热情传递正能量。
电子测量与仪器论文:电子测量与智能仪器课程教学与实验改革探索 [摘 要]针对目前电子测量与智能仪器课程在教学与实验过程中所存在的不足,课题组依托河南理工大学国家级实验示范中心和省级重点开放实验室平台,分别从教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践。对该课程进行的“自主、探究与合作”模式下的教学与实验改革,在培养学生自主学习,提高学生综合能力方面取得了很大成效,为工科课程教学改革提供了很好的借鉴。 [关键词]教学方法;教学手段;实验;改革 电子测量与智能仪器是高等院校电子信息工程专业和电子信息科学技术类学科的重要专业课。该课程具有很强的实践性、技术性和综合性,是一门理论性和实践性相结合的综合课程。课程与工程实际结合紧密,在专业课程体系中占有重要地位,它对培养学生的创新思维能力和实际动手能力具有重要的作用。但是由于受传统教学模式的影响,该课程存在着教与学严重脱节的现象。学生对这门课学习的积极性不高、兴趣不浓,听课不能够集中精力,使该课程的课堂教学效果不够理想。另外,该课程让学生学习的内容、方式也存在问题,目前主要还是以做作业习题为主,即使增加了该课程的课程设计环节,但基本上也是“纸上谈兵”,不能够与实际应用结合,效果也不够理想。 针对以上传统教学所存在的问题,根据课程特点,我们通过积极探索,大胆改革,以“自主、探究和合作”的模式通过实践探讨出一套科学、实用的“教、学、做”一体化的方案,分别从该课程的教学方法、教学手段、实验实践以及考核方式等多方面对其进行了深度改革的探索和实践,并取得了一定成效。这对提高该课程的教学质量,促进学生创新能力和实际工作能力的培养,提高在新形势下学生的竞争能力具有重要而积极的作用。 一、 注重课堂教学改革 (一)更新教学内容,改进教学方法 针对课程教学内容,首先,我们在教材选用上进行了大范围的筛选工作,最后选定了国家精品课程配套教材,古天祥等编著的《电子测量原理》。该教材主要是在学习测量原理的基础上侧重于讨论测量技术与方法、误差分析和实际应用,而且在涉及具体电子仪器时是基于仪器的基本原理及应用,而不是基于仪器的设计与制造,对于非测控专业的电子类专业学生来说十分适合。其次,在日常教学过程中,根据给定学时,我们对课堂授课内容进行了有效节选,在讲述课程各部分内容时,注重从原理、误差及应用三个方面进行阐述,以测量原理作为基础,通过测量误差分析来提升,以其实际应用为归宿展开课堂教学。最后改进传统的、较为死板的课堂讲述,在课堂教学中增加案例分析。例如在讲到电子计数器时,教师可以把往届学生的毕业设计作品先进行实物演示,在成功抓住学生兴趣的同时,进一步介绍它的基本组成和工作原理,并采用启发、引导等教学方法鼓励学生思考其实现方法和设计过程,这样将极大增强学生学习的积极性和主动性。课后再根据给出的实例给学生布置课后作业,要求学生从自己的视角对给出的毕业设计实例进行性能分析。学生自己成立讨论小组,采用比较、讨论等方式从设计方案、技术指标等方面得出作品的不足之处以及改进方法,以课程设计报告形式通过Sakai网络教学平台上交任课教师,教师通过网络与学生进行交流。这种教学方法不仅有助于活跃课堂氛围,也可以促进师生之间的互动和交流。 (二)教学手段多样化 电子测量与智能仪器课程具有较强的实践性,涉及很多仪器以及具体操作等知识,单一的课堂讲授会使学生感觉知识非常抽象。因此在教学环节中,我们根据课程实际情况,结合河南理工大学现有的教学设施,最大限度地进行了教学手段多样化改革,其主要表现为: 1.多媒体课件动起来 在传统的多媒体课件上,有效地加入声音、图片、动画、视频等多种元素,使多媒体课件动起来。根据课程的属性,将课程讲授中涉及的许多先进电子测量仪器通过彩色图片的形式展示给学生,不仅可以在最短的时间内提供最大的信息量,还能大大提高学生的学习兴趣;利用多媒体课件的动画效果,以动态的形式对电子计数器、示波器等典型仪器的结构、使用方法进行探讨、分析,将其组成工作原理生动、形象地展示出来,从听觉和视觉两方面刺激学生的感官,促进学生联想记忆,加深对知识的掌握;课件中通过嵌入仪器的实际应用操作视频进行课堂演示,使学生更快、更好地掌握电子测量仪器的使用方法。多元素嵌入的多媒体课件在课堂上有效地动起来,大大调动了学生的学习积极性,学生的日常出勤率和上课的专注度都大幅度提升了。 2.SAKAI网络平台用起来 随着计算机网络的发展,基于信息技术的教学工具已经成为教师与学生交流、互动的重要平台。本课程教学组充分利用河南理工大学网络平台――Sakai(赛课)网络教学平台,将多媒体课件、电子教案和阅读资料等资源整合后挂在网络课堂上,学生可以拥有更长的时间与更广阔的空间对其进行充分浏览、慢慢消化。该网络教学平台还具备布置作业、点名、练习与测验、讨论等功能,教师可以根据教学内容的需要实时在网络教学平台上进行信息,将课堂上所讲述的内容进行有效延伸、消化。比如之前提到的毕业设计实例分析,学生成立讨论小组完成讨论后,以电子作业的形式进行上传Sakai平台,教师可以实时进行跟踪,通过讨论的方式与学生进行沟通,及时解决学生提出的问题。这在很大程度上提高了教师的“教”和学生的“做”两方面的效率,也拉近了师生之间距离,大大提高了学生学习的积极性。 三、实验实践改革 作为“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化教学改革中非常重要的一个环节,学生的“做”显得尤为重要。电子测量与智能仪器课程是理论与应用相结合的综合课程,学生在掌握基本原理和相关理论知识的基础上,还要学会使用各种仪器,搭建各种测试系统,学会对电子测量结果进行分析,因此该课程的实验教学也就显得特别重要了。本文展开的课程实验教学改革是在河南理工大学国家重点实验中心――电工电子实验中心和省级重点开放实验室的基础设施平台上进行的,学生可以随时进入实验室进行课程实验。实验内容除了常规的验证实验外,任课教师还给学生布置了大量的测量、测试实验,学生可以自由组队,进行测试系统设计,利用实验室实验模块完成测试系统搭建,并进行相关实验测试验证。学生自由组队完成的测试系统实验在经过教师的验收后可以充当常规实验。对于验收效果较好的实验,教师要给出优秀的实验成绩,以此调动学生参与的积极性。 四、考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,摒弃了仅仅由平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩的传统方法,进而改成由平时成绩、考试成绩、实验成绩和课外活动成绩共同决定。 (一)平时成绩考核 平时成绩考核20%,由考勤、Sakai网络平台点名、作业以及讨论答辩成绩共同来决定。其中考勤和作业占平时成绩的50%,讨论答辩成绩占平时成绩的50%。第一部分是考勤和作业,这是指在教学过程中,根据课程教学进程要求学生完成的学习任务,要结合Sakai网络教学平台,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,教师要将学生的出勤情况记录在“点名册”内,最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是讨论答辩成绩,这项成绩通常是在小组学习的基础上,学生共同完成一个课题、一个论文或一个项目,通过Sakai网络教学平台讨论区进行讨论、网络答辩,最后由任课教师给出。 (二)期末卷面成绩 期末考试内容覆盖教学大纲要求的知识点,考题可以灵活多样,以闭卷为主,适当增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考查出学生的真实能力,以及全面系统地考核学生掌握课程知识的能力。该项成绩占总成绩的50%。 (三)实验成绩 实验成绩占30%,其中课程开出的常规实验成绩占实验总成绩的50%,自主实验成绩占实验总成绩的50%。大力提倡学生进行自主实验,调动学生参与的积极性,自主实验给出的成绩比例在这个环节得以体现。 (四)课外活动成绩 该课程考核方式改革力度最大之处体现在课外活动成绩的给定上。为了鼓励学生积极参与学校的第二课堂,我校在考核方式上进行了相当大的改革变动。任课教师可以根据学生参与程度以及所获得的相应成果,在总成绩上直接给定课程成绩。 同样,学生参与的各种电子设计大赛、测试系统开发项目,也可视为加分项目。如此一来,学生学习、参与的积极性空前高涨。 五、总结 本文对河南理工大学电子测量与智能仪器课程几年来的教学和实验改革进行了论述和分析。实践证明,“自主、探究和合作”模式下的“教、学、做”一体化课程教学改革取得了明显的教学效果。 电子测量与仪器论文:电子测量与仪器课程的教学方法探索及考核方法改革 摘要: 深化中国大学课程教学方法和考试考核方法的改革是保障大学教学质量、提高人才培养质量的重要方面。针对目前电子测量与仪器课程在教学中的不足之处,我们进行了教学方法和考试改革的探索和实践,同时通过考试环节的完善和创新,力图达到提高学生的分析能力和综合素质的目的。本文系统的阐述了电子测量与仪器课程教学方法的改革和考核方法的改革思路,并取得了一定的效果。 关键词: 电子测量;教学方法;考核改革 0引言 教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。 1电子测量课程的特点 电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。 2教学方法的探索及改革 针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下: 2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。 2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。 2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。 2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。 3考核方式的改革 考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。 3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。 第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。 3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。 4总结 现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。 电子测量与仪器论文:微课在《电子测量与仪器》课程教学中的应用研究 摘要:目前在电子测量与仪器课程的教学过程中,正面临着种种难题亟待解决,如教学内容枯燥乏味,知识点多但是课时有限,学生的学习主动性不高等等。近年来,随着微课这一新的教学方式的出现,为提高《电子测量与仪器》的教学效果提供了希望。本文通过对微课和《电子测量与仪器》的特点分析,简要探讨了将微课应用到《电子测量与仪器》的教学过程中的前景。 关键词:电子测量与仪器;微课;教学方法 一、引言 对于我国高等院校的各电子类专业,如电子信息工程、电子科学与技术等而言,电子测量与仪器这门课程由于其独特的特性,对于学生专业技能的培养以及实际动手操作能力的提高具有重要的意义[1]。但是由于传统教学方式的限制,使学生在听课过程中经常感到枯燥无味,并缺乏学习热情。为了激发学生的学习欲望,提高授课效果,需要授课老师不断提高自身业务能力,改变传统教学思路,寻找更为新颖、高效的教学方法,为学生创造轻松、愉快的课堂氛围。 近年来,伴随着微课的兴起,为电子测量与仪器课程教学方式的改革提供了新的思路与方法[2-3]。本文将结合微课与电子测量与仪器这门课程的特点,对微课在电子测量与仪器课程教学过程中的应用前景进行重点讨论。 二、什么是微课 1.微课简介。微课(microlecture),顾名思义,指的是一种长度较短的教学过程,时长通常为5~8分钟。它以视频为主要载体,围绕着某一具体的教学知识点展开。“微课”最早是由美国圣胡安学院的高级教学设计师戴维・彭罗斯(David Penrose)提出的,一经引入,就迅速在我国的各中小学以及大中专高等院校中推广开来,并引起了众多教育工作者广泛的研究热情[4]。 微课的核心是关于某个知识点的课堂教学视频,同时还包含了与该知识点相关的教学设计、素材及点评等辅助性内容。教师在编制微课课件的过程中,可以将教学内容以动画的形式形象地展示给学生们,引起学生的学习兴趣,同时还可以添加音频内容,将对该知识点的点评加入到课件中去,使学生在学习时同时受到视觉和听觉上的刺激,由于此时学生的注意力较平时更为集中,因此会使教学效果大幅提高。 2.微课的特点。微课经过近几年的不断发展,逐渐形成了如下几个自己独特的特点: (1)短小精悍。在传统的教学过程中,对某一具体知识点的讲解可能需要10~20分钟的时间,包括板书、PPT等教学资源的使用,但收到的效果却是一般。而微课虽然长度只有短短的几分钟,但是它以更为直观形象的方式将教学内容传递给学生,辅以声、光等多种感官刺激,势必取得更为良好的教学效果。 (2)重点突出。由于微课的时间短,因此它所包含的内容都是经过精挑细选的,并且都是与教学内容的主旨密切相关的,这就使得教学内容的重点更为突出,便于学生接受与掌握。 (3)素材丰富。微课的教学素材来源丰富,并且形式多种多样,除了传统的图片、视频等,目前还有各种专门用于制作微课课件的软件,如可以进行屏幕录制的Camtasia Studio,制作交互式视频课件的Adobe Ultra、Adobe Captivate,以及对视频进行后期处理的Adobe Premiere等,这些都为微课课件的制作提供了大量新颖的素材,是微课质量的重要保障。 (4)学习时间灵活。借助现在发达的英特网,只要将微课课件上传至指定服务器后,学生们就可以在任何时间访问这些课件并进行自主学习,而且由于时间短、重点突出等这些特点,学生在进行微课学习时不易疲惫,并且会迅速掌握教学内容的重难点,取得事半功倍的效果。 三、目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题 《电子测量与仪器》该课程处于电子类专业课程中的后继阶段,是其他基础课程和专业基础课程的综合应用,对学生提高实践能力和电子测试水平至关重要。笔者通过近年来对《电子测量与仪器》课程的教学授课经验,并结合查阅相关的文献,对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学面临的问题进行了归纳总结,主要有以下几点: 1.部分内容枯燥乏味。在《电子测量与仪器》这门课程中,前期内容主要是关于各类电子仪器的原理性介绍,如示波器中示波管的结构与各部分功能,各种类型的模拟信号发生器的组成以及内部的主要模拟电路等,都涉及了大量的电路图和原理分析,需要耗费大量的课堂时间对其进行详细讲解,容易使学生产生枯燥乏味的厌学情绪[5]。 2.知识点多但课时有限。随着电子技术和大规模集成电路技术的不断发展,现阶段的各种电子测量仪器正逐步朝着多功能的方向发展,各种性能不断提高,各种新颖的功能也层出不穷,直接导致了该门课程知识点的迅速增多。仅以数字示波器为例,在课堂讲解时不仅要对各按钮、按键的功能进行说明,还要针对不同形式的波形信号的具体调节进行讲解才能使学生对该仪器有一个全面的了解与掌握,这就会占据大量的课时资源。在上实验课时,由于学生数量较多,因此不可能对学生进行逐一辅导,直接导致了事倍功半的教学效果。 3.学生缺乏学习主动性。《电子测量与仪器》课程的开课时间一般是在大三的上学期或者下学期,此时的学生经过两年大学生活的洗礼,逐渐产生两级分化,有的学生保持了高中阶段好的学习习惯,能够积极主动地进行学习,有的学生则放松懈怠,上课时注意力不集中,自然得不到好的学习效果。 综上所述,针对目前阶段《电子测量与仪器》课程教学所面临的种种问题,需要授课教师不断探索,寻找一种更为新颖有效的教学方式来提高学生们的学习积极性与学习兴趣,才能从根本上保证该门课程的教学效果。 四、微课在《电子测量与仪器》中的应用研究 由于《电子测量与仪器》这门课程与实际应用密切不分,因此笔者在授课时经常会找一些与授课内容相关的小视频播放给学生观看,如某型号数字示波器的演示视频,基于应变片的自动测试系统等等。通过观察笔者发现,学生们对这些视频的兴趣很高,通过播放短片能够极大地吸引学生们的注意力,此时学生们认真听讲的程度较之传统的语言讲解高了不止1~2倍。 微课正好拥有这种短小精悍的特点,而且它本身作为一种特殊的视频资源,能够极大地引起学生们的学习兴趣。将微课这种新颖的教学方式引入到《电子测量与仪器》课程的教学过程中来,必将取得良好的效果。 同时,《电子测量与仪器》这门课程本身所具有的一些特点,也特别适合进行微课的开展。在这门课程中,不仅包含了各种电子仪器,如示波器、信号发生器、电压表、万用表等的使用方法、注意事项,还包含了自动测试系统的组建和实现,以及虚拟仪器的使用,这些教学内容都特别适合使用微课来进行展示。例如,可以将基于LabVIEW的虚拟仪器的组建和演示过程用屏幕录像软件进行录制,然后通过后期的处理,添加一些动画特效,将其制作为一个5~8分钟的微课课件。不仅能在课堂上对学生进行演示,还可以使学生在课下进行随时的观看。这样的教学方式,不仅新颖,而且收效更好。 五、总结 作为一种新出现的教学方式,微课正在因其自身的各项优点引起诸多教育工作者的关注。本文通过对微课的介绍,以及对《电子测量与仪器》这门课程现阶段所面临的各种问题的深入分析,对微课在《电子测量与仪器》中的应用前景进行了简要探讨。经过分析笔者得出结论,由于《电子测量与仪器》本身的一些特点,特别适合进行微课的开展,通过对微课的合理利用,必将对提高《电子测量与仪器》的教学效果起到极大的推动作用。 电子测量与仪器论文:模块化设计在电子测量与仪器实验教学改革中的应用 摘要:电子测量与仪器是测控专业的重要课程。针对以往该课程实验教学中存在的不足,结合专业实际情况,提出了模块化设计的改进思路,并以计数器实验为例,阐明了模块化设计的实现。在实验教学过程中,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;模块化设计;计数器 一、引言 电子测量与仪器课程是测控相关专业的重要课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量[1]。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理、方案设计及结果分析方法。 该课程所包含的实验要求学生熟悉常用仪器仪表(电压表、示波器、计数器、信号源等)的使用[2],掌握仪器仪表工作原理,学会利用现有设备采取正确的测试方案进行一些简单的测量,能根据所学知识综合设计简单的测量电路。 二、实验教学过程中的不足 以计数器实验为例,计数器实验要求了解和掌握通用计数器的组成及工作原理和操作方法,掌握频率比测量方法和测量误差处理方法。在以往的实验过程中,直接使用通用计数器进行相关参数的测量。虽然在实验之前会向学生讲解相关测量原理,但学生往往只记住了通用计数器的操作方法,即如何测量频率、周期和频率比,而对于通用计数器的内部工作原理则没有结合理论课上的内容进行深究。这样,实验效果大打折扣,学生的认识还只是停留在表面,没有自觉的深入探讨工作原理,理论与实际没能结合到一起。 三、改进思路 针对这个问题,可以将实验改成设计性实验。设计性实验教学对学生技能的提高,思考方法的训练,知识的综合运用起了很好的作用[3]。如果让学生自己设计制作一个简易的通用计数器,当然会有一定的改进效果。但又有可能让学生的注意力转移到了调试细节上,而又重新忽视了测量原理。因此,在细节的划分上要有一个折中,模块化设计是一个解决方案。我们重新设计了实验项目,制作了实验板,将通用计数器内部的主要模块分离出来,体现在实验板上。 计数器测量信号频率的原理框图如图1所示,其中,fA为被测信号,经过放大整形后变成标准的方波。门控电路产生门控信号,控制闸门的开启和关闭。闸门可以用逻辑门电路中的与门来实现,门控信号为低电平时,与门关闭,方波信号不能通过与门;门控信号为高电平时与门打开,方波信号能通过,此时要求门控信号的频率要小于方波信号。门控信号的高电平持续时间为闸门时间。闸门时间内通过的方波送入计数器进行计数,并将计数结果显示出来。计数结果N再除以已知的闸门时间即得到fA的频率。 将图1所示的原理框图稍作修改就可以用来测量信号周期。将fA整形后的方波看成门控信号,而将原来的门控信号频率提高并看成被测信号fg,此时fg的频率要高于fA且fg的周期已知。这样,在fA的方波高电平持续期间,fg信号可以通过闸门,计数器对fg进行计数。计数结果N再乘以fg的周期tg即得到高电平持续的时间,若高低电平时间相等,那么fA的周期应为N*tg*2。 计数器测量两个信号频率比的原理框图如图2所示,fA与fB为不同频率的两个输入信号,假设fA的频率大于fB的频率。fA经过放大整形后直接送到闸门的输入端,而fB经过放大整形后的信号作为闸门信号输入。此时,在fB高电平持续期间,fA整形后的方波能通过闸门进入计数器进行计数,计数的结果是fB的半个周期内(假设fB的正负半周期相等)通过的fA的脉冲数,因而频率比为计数结果N*2。 根据以上的分析,测量电路中的关键模块为:放大整形电路、闸门、门控电路、计数器及显示器。因此,设计图3所示的电路模块。其中,计数器及门控电路由单片机构成,可以通过键盘设置标准闸门信号的时间长短。将这几个模块使用PCB电路板实现,要求学生根据测量原理在这几个模块之间进行连线,搭建正确的电路对信号的频率、周期以及频率比进行测量。并写出计算表达式。期间,要求学生使用示波器对连线的各个结点的波形进行测量记录,进一步领会相应的测量原理。这样,学生面对的是这几个抽取出来的主要模块,对通用计数器内部结构会有一个更清晰的认识,能够将注意力放在测量原理上。 四、结论 该实验板在我院2012级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面: 1.将通用计数器内部结构通过若干主要模块体现出来,屏蔽了一定细节,减少了学生的重复劳动,有助于学生将注意力集中到理解测频原理上来; 2.同样的几个模块,连接方法不同,实现的测量目标(测频、测周、测频率比)也不同,有助于学生灵活运用所学知识,提高动手能力; 3.通过使用示波器测量各个连接点的波形,有助于学生理论联系实际,提高电路调试能力。 电子测量与仪器论文:电压波形参数测试在电子测量与仪器实验中的应用 摘 要:电子测量与仪器是测控专业重要的课程,而对应的实验课程则是培养学生理论联系实际能力的重要环节。在分析电压表测量原理的基础上,设计并实现了不同类型电压表的实现模块,给出了相应的数据测量表格。在实验教学中能够帮助学生迅速理解和掌握电压表测量的原理和方法,取得了良好的教学效果。 关键词:电子测量与仪器;峰值;平均值;有效值 引言 电子测量与仪器课程是测控及相关专业的重要专业基础课程,主要运用电子科学的原理、方法和设备对各种电量及电路元件的特性和参数进行测量。使学生掌握电子测量的基本概念,测量误差理论及数据处理方法,掌握基本电参量的测量原理,方案设计及结果分析方法[1]。 在各基本电参量中,电压是描述电信号的重要参数。电压表是测量电压的重要仪器,而正确理解和掌握电压表测量电压的原理往往对初学者来说不是一件容易的事情。 1 电压参数的测量原理 电信号可以分为直流信号和交流信号。对于直流信号而言,其电压是一个恒定不变的值,测量相对比较简单,没有必要做太多的讨论。而对于交流信号,其电压大小是可以时刻变化的,可以用电压的瞬时值来描述电压的大小和变化。示波器可以测量信号的瞬时值并通过图形的方式直观的展现在屏幕上。但是示波器价格昂贵,不方便携带,因此在很多场合不适用。 图1 电压表测量原理图 电压表是测量电压的重要仪器。其测量原理如图1所示。首先被测的交流信号先要经过检波电路进行检波,转换成直流信号,再由直流电压表对该直流信号的电压进行测量,将测量值乘以一个系数之后得到测量结果在显示器上显示。 检波电路的检波方式通常有三种,平均值检波、有效值检波和峰值检波,分别对应于平均值电压表、有效值电压表和峰值电压表。 设被测交流电压的瞬时值为u(t),则: 电压平均值为: (1) 有效值为:(2) 波形因数为:(3) 波峰因数为:(4) 交流信号都可以看成是一系列不同频率和幅值的正弦波的叠加。因此,正弦波是一种典型的交流信号。由于被测交流电压大多数是正弦电压,而且人们通常只希望测量其有效值,故除非特别说明,交流电压表都是以正弦波为测量对象,并按有效值定度,即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值[2]。 因此,在测量正弦电压时,对有效值电压表,其检波电路的输出就是电压的有效值,可直接当做读数进行显示,如式(5)所示。 U=?琢 (5) 对平均值电压表,其检波电路的输出就是电压的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)进行换算才能得到正确的读数。其中KF为正弦波的波形因数。 对峰值电压表,其检波电路的输出就是电压的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)进行换算才能得到正确的读数。其中KP为正弦波的波峰因数。 Up=Kp・?琢 (7) 而在测量非正弦电压时,有效值电压表的读数就是波形的有效值,该读数是正确的。而对于平均值表,读数是按式(6)换算的。但它无法自动识别出输入波形的波形因数,因而其中的KF仍然是正弦波的波形因数,因此读数是错误的。由于同样的原因,峰值表的读数也是错误的。 所以,通过以上的分析可以得到,在测量非正弦信号时,只有有效值电压表的读数是正确的,可直接使用。而平均值表和峰值表的读数是错误的,如果要使用,则必须使用对应被测信号的波形因数或波峰因数进行修正。 2 实验方案的设计 为了让学生能够更好地掌握电压表测量电压的原理,我们设计了“电压表波形相应研究”的实验。目的是帮助学生分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响,进一步明确用不同检波特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义,掌握测量结果的处理方法。 首先,为了体现电压表的内部结构,加深学生对测量原理的理解,利用模块化设计的思想[3],我们将检波电路(有效值检波、平均值检波和峰值检波)单独设计到实验板上,作为三个独立的模块,如图2所示。 a.有效值检波模块 b.平均值检波模块 c.峰值检波模块 图2 检波电路模块图 给各个模块供电后,在输出端就能分别得到输入信号的有效值、平均值和峰值。这些值可以通过直流电压表直接测量得到。 设计表格如表1所示。要求学生调节函数信号发生器,输出频率为2KHz,输出幅度为1V(用示波器监视)。分别输出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值检波模块测量各输出波形,记录读数并填入表1中。根据测量结果,计算被测电压的有效值,并进行分析说明。其中,由于三种波形的输出幅度是相同的,因而峰值检波的三个读数应该相同。而表格中的最后三行要求将每个检波模块的输出换算成有效值,则要求学生能够将电压表的实现过程与图1中的原理框图完全对应起来,进一步加深对测量原理的理解。 3 结束语 该实验和相关实验板在我院2012和2013级测控专业与自动化专业中进行了使用,取得了较好的实验效果。主要体现在以下几个方面:(1)将不同检波方式的电压表内部结构通过若干主要模块体现出来,充分体现出电压表测量电压的测量原理,有助于学生的进一步理解。(2)通过实验完成等幅度测量的数据表格,有助于学生灵活运用所学知识,从设计者的角度思考问题,主动运用测量原理来解决问题。 电子测量与仪器论文:试论电子测量实验仪器的维护与检修 【摘要】 电子测量仪器设备是实验教学与科研活动中不可或缺物质基础,电子测量实验仪器的精密程度以及使用状况对教学效果以及科研有着十分重要的影响,本文简要分析了电子测量实验仪器的故障原因,研究了具体的维护与检修方法。 【关键词】 电子测量 实验仪器 维护与检修 前言:电子测量实验仪器有很多,其使用的频率较高,所以出现故障的概率也较其他仪器大,如果维护与检修不得当,则会对整个实验教学和科研过程带来负面影响,因此电子测量实验仪器的维护与检修工作是十分重要的。 一、故障原因的分析 由于经常被使用,电子实验测量仪器出现故障的概率是比较大的,要想做好电子实验测量仪器的维护与检修,首先要明确其发生故障的原因,常见的故障原因有以下几个方面: ①操作不规范:在进行实验的过程中,如果没有按照仪器使用说明进行规范的操作,则会引起电子测量仪器的故障,因此在进行实验之前,要认真理解仪器的操作规范,牢记使用过程中应当注意的问题,教师要对学生加强指导,对于一些使用相对复杂的仪器,教师要耐心讲解仪器的构造及原理,使学生充分理解仪器开关、微调旋钮等的作用,有效减少了因操作不当而引起的仪器故障; ②仪器正常的损耗、老化:一般来说,电子实验测量仪器的调节大多为碳膜电位器,一旦碳膜磨损或进入灰尘都会引起仪器故障,从而造成测量误差,致使测量结果失真[1],此外波段开关的触点滑动在使用时间长后也会造成接触电阻的增加,致使出现接触不良,一些仪器塑料配件的老化也会引发开关动静片接触不良等故障; ③元件损坏:电子元件一般都有极限参数,在使用过程中的过电压、过电流现象会使得电子元件损坏,造成电容击穿、线圈短路等故障。 二、维护与检修方法 2.1检修方法 ①直观检查法:在电子实验测量仪器出现故障的时候,第一步要细心检查仪器,查看仪器面板上的按钮、旋钮、开关等是否失灵,此外还要对电源进行检查,看接线柱、插头等连接电源的部位是否出现松动、滑脱、烧毁等接触问题,第二步要将仪器的面板打开,对内部的元件进行逐一排查,看是否出现烧焦、脱焊等问题,在发现问题之后及时处理;②电压测量法:利用万用表测量经过仪器的直流电压,通过测量结果与正常结果进行对比,查看整个仪器电路是否处于正常的工作状态,通过电路中的异常点判断故障位置,最后进行检修;③示波器测量法:示波器能够观察到电路中测试点的电压波形,将观测到的电压波形与各测试点正常的电压波形进行比较找出异常波形,确定出现故障的点,从而找出异常部位,确定部位后再通过其他方法找出具体故障,最后进行检修;④元件替代法:在我们不能确定是否是此元件出现故障时就可以利用这种方法,我们将已知的性能完好的元件替代怀疑元件,在替代后如果电子实验测量仪器运行正常则代表此元件出现故障,可以采取修理或更换的方式进行检修,如果替代后仪器依旧故障,则再去寻找其他的故障点;⑤电阻法:这种检修方法比较简单,用万用表测量电路中各个元件的电阻,将测量值与实际值进行对比,通过各元件电阻的异常判断其是否出现故障。 2.2维护、维修方法 ①清洗方法:电子实验测量仪器中的电位器及转换开关容易受灰尘影响而出现故障,因此可以采用专用的电子仪器清洁剂进行清洗,打开后盖后,找到仪器对应的转换开关、电位器等元件,喷入专用的清洁剂,反复调节后观察仪表显示,直至仪表显示正常为止;②更换相关元件:如果我们在直观的观察中能够发现开关或旋钮出现损坏,或者在清洗之后仍然故障,这时可以采用更换元件的方式进行维修,需要注意的是,转换开关为有着多个刀闸,线路板上的插脚也较多,因此要用空心针、吸锡器等专业设备进行更换,同时要尽量缩短烫焊时间,以免对线路造成损坏;③校准:电子实验测量仪器由于长时间的使用其精度和准度会出现一定的偏差,这时需要我们对测量仪器进行微调校准,校准的过程中要理解电路的原理以及仪器的构造,利用校准仪器一边调节一边观察显示屏[2];④仪器维修:在我们确定故障部位以及故障器件之后,就要对出现损坏的仪器进行维修,拆卸电路板之后,要根据电路原理图对断线以及重要插头做好标记,同时要注意拆卸顺序,便于维修后的安装,之后根据故障对损坏的元器件进行维修,注意维修过程中不能焊接时间太久,避免对其他元件以及整个电路的损坏,维修好要对仪器进行调试,确保其能够正常使用,对于一些构造复杂的测量仪器可以送回厂家进行检修。 三、结论 综上所述,在电子实验测量仪器维护与检修的过程中,首先要明确仪器故障原因,然后根据原因确定故障以及故障位置,最后才能进行检修工作,电子实验测量仪器的维护与检修是一项技术性较强的工作,因此技术人员应当不断充实自己的专业技术,积累维护和检修经验,以保证电子实验测量仪器的完好率,对实验教学以及科研做出贡献。 电子测量与仪器论文:《电子测量技术与仪器》课程基于工程应用的实践教学改革 摘 要:电子测量技术与仪器教学改革引起了高职院校教学改革的热点讨论。根据我院实际教学情况和学生自身特点,对电子测量技术与仪器”课程的教学进行了讨论、探索和实践,并提出理论指导实践、强化应用、分组指导教学等良好的建议。 关键词:电子测量技术与仪器;工程应用;分组指导;教学改革 1 强化实践操作的《电子测量技术与仪器》课程教学内涵 目前,《电子测量技术与仪器》课程作为移动通信专业的必修理论课,该课程对理论和实践的要求都比较高,高职学生在移动通信工程中所需的测量技能以及微波理论知识需要有较高的要求,传统教学中实验操作较少,电子测量仪器种类较少,如何通过教学改革,强化学生的理论知识和实践操作技能,形成具有高职自身特色的教育课程,值得我们深入研究和思索。 结合该课程特点,我认为其教学内涵应体现任务驱动的本质,一是理论性和实践性。理论性是指对学生的基本理论知识要求较高,因为移动通信专业的知识外联性较低,学生以前接触的很少,因此我们要求学生掌握基本的电子测量技能,并能够运用理论去指导本专业的实践操作。实践过程必须以提高学生基础和应用能力为主线,使其能够胜任岗位基本要求。二是任务性。《电子测量技术与仪器》课程教学将工作任务细分,同时配备多种电子测量仪器,让学生在实际操作中练习各种测量技能,学和做相辅相成,更重要的是在学习中以实际电子仪器作为载体,遴选、重构课程内容,将工作任务作为终极努力目标。 2 教学改革实施 依据高职院校培养高端技能型专门人才的培养目标,本课程实践教学改革的原则如下:⑴以电子仪器或模块作为课程载体。⑵将实际工程应用引入实践教学。⑶以实践作为教学的主线,通过实践带动知识、技能的学习与职业素养的养成。 在上述原则的指导下,对该课程教学进行如下改革: ⑴在教学中以学生为主体,以教师为主导,充分发挥主导的导向作用,使主体具有自主学习的能力。主导教师应加强自身理论知识水平的提高和技能的锻炼,同时及时更新专业动向。主体学生需要在理解理论知识的基础上,着重锻炼自身实践操作。通过调查分析及学生反馈,移动通信专业对于电子测量的能力要求为熟练使用各种电子仪器,运用自己所学理论指导实践,进行高频微波各种信号的测试,对相关数据进行记录分析并处理。因此,本课程从专业需求入手,充分利用实训室条件,培养学生分析问题,解决问题的能力。 ⑵充分采用多种教学方法,逐步培养学生自主学习能力。在实践教学中,引入实际工程应用,以任务作为驱动,积极引导学生学习。主导教师介绍任务,将学生分组,每组同学分贝完成不同任务,在同一组中,每位同学轮流当组长,指导该组学生进行整个任务的完成流程。在授课过程中采用课前预留,让同学们在课下时间充分利用网络资源丰富和准备即将学习的知识,在后续课中鼓励同学们上台展示,给学生发挥的空间。将教学内容分为基本模块和拓展模块两部分,基本模块用于提高电子测量能力,拓展模块用于培养学生的创新能力。 ⑶以电子仪器作为载体,联合企业开发多项实验实训项目,构建理论实践统一的教学体系。通过整合电子测量实践教学,合理有序的安排实验项目,根据不同的工程环境、工作任务及精度要求,选取科学合理的测量方案,选取正确的测量仪器。主导教师给定测量要求,学生自行确定实验方案,配置实验仪器,分组制定实验步骤,完成实验任务。比如测量射频放大器参数实验,不同组别的学生可以选取不同测量模块,自行查阅实训手册,分别制定不同实验步骤,最终完成测量任务。同时提出扩展性任务,添加学生自己的新思维,锻炼学生分析问题解决问题的能力。构建虚拟实验平台,引入Lab View虚拟仪器平台,利用虚拟仪器测量相关实际电路测试点,得出仿真结果,从而掌握电子产品发展新方向。 在综合性课程设计中,要求学生使用DXP、Multisim等软件进行项目设计与仿真。根据仿真通过的电路结构与参数,进行搭建实际电路并进行实际参数测量,要求学生提交测量结果,完成课程实习报告的书写,同时在实训结束前预留一定时间,自行讲解实训原理、数据处理过程、实训过程中碰到的问题及如何解决等,指导教师进行点评与打分。整个过程其他同学均可参与讨论,学生分析与解决问题的能力得到了进一步的升华。 3 总结 通过对电子测量技术与仪器课程进行的教学改革,学生有了较强的自信心,理论知识在不断的展示讲解中得到了进一步的提高,而有目的的实践又能够帮助学生从全局角度完善整个任务,进而提高学生整体思路思考方式的锻炼。师生在教学过程中关系融洽,面对问题能够共同讨论解决,学生的学习积极性有了明显的提高,真正落实了理论实践深层次理论的过程,学生探究性的学习精神得到提高。课改过程中学校和企业关系进一步增进,教学内容贴近实际要求,因此,基于工程应用的电子测量技术与仪器课程实践教学意义深刻。 电子测量与仪器论文:基于案例引导、任务驱动教学法在《电子测量技术与仪器》课程教学中的应用 【摘要】对于《电子测量与仪器》课程的教学改革,通过基于案例引导、任务驱动教学方法提高学生的职业素质出发,适当调整理论教学的内容、加强实践教学环节、积极改进教学方法、扩展课程外延,培养学生的职业能力和创新能力等观点。 【关键词】案例引导;任务驱动;教学 《电子测量技术与仪器》是一门注重理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。除了学习和掌握必要的理论知识外,更重要的是能掌握各种电子测量仪器的选择原则以及使用方法。但我们一般的教材理论部分较多,具体测量方法特别实例分析、实训项目等内容介绍较少,教学也相对枯燥,学生的学习热情不高,学习效果不佳,所以需要更多的实践课程,利用案引导和任务驱动教学,更好地学习《电子测量技术与仪器》。 1.案例引导和任务驱动教学的应用 1.1 案例引导 20世纪初,哈佛大学创造了案例教学法。就是围绕一定培训的目的把实际中真实的情景加以典型化处理,形成供学员思考分析和决断的案例(通常为书面形式),通过独立研究和相互讨论的方式。来提高学员的分析问题和解决问题的能力的一种方法。 以往在讲解电子测量基本仪器的原理时,教师按课程的理论体系阐述知识点,学生听老师讲解,适当时候教师提问。这样课堂气氛沉闷,不利于调动学生学习积极性。采用案例引导教学法有利于改变这种状况。例如讲解频率测量这一章节,教师可先拿教师自己或上一届学生设计的一个简易数字频率计向学生演示,介绍其功能和设计过程,再介绍其基本工作原理,这样学生的积极性被有效地调动起来,学习兴趣大增。讲完后,再让学生思考这个作品还存在什么问题,或者还可以采用什么新的方案,并及时布置与之相关的研究性学习任务,以小组为单位进行学习交流与研究。在这个过程中每个学生根据兴趣选择一个内容完成开学时布置的小制作及小论文。上交作品或小论文时对学生进行面试,以避免抄袭现象。另外,教师在平时的教学科研工作过程中要注意收集与电子测量相关的小产品,充实到案例教学中。这种教学方法对理论基础相对较差的学生帮助也很大,其动手能力、应用能力可得到较好的锻炼。案例引导应着眼于学生正确和熟练地使用仪器这一教学目标,围绕这一主线展开讨论。对于电子测量仪器,主要强调其基本组成与整机工作原理,不对整机电路作较多的讨论。教学中的仪器内容及选型注意与当前生产、科研实践相联系,使其具有一定的代表性。在介绍典型仪器产品时,把仪器的面板构成和原理框图相联系,有利于学生把所学的理论知识与实践相结合。 不过需要注意的是:(1)案例的来源往往不能满足培训的需要。研究和编制一个好的案例,需要较长时间。同时,编写一个有效的案例需要有技能和经验。因此,案例可能不适合现实情况的需要。(2)案例法需要较多的培训时间,对教师和学员的要求也比较高。在案例引导的过程中建议:1)案例讨论中尽量摒弃主观的成分,教师要掌握会场,引导讨论方向,要注意培养能力,不要走过场。2)案例教学耗时较多,因而案例选择要精当,开始时组织案例教学要适度。3)学生一般都具有实践经验,不必担心讨论不起来,但一定要有理论知识作底衬,即案例教学一定要在理论学习的基础上进行。 1.2 任务驱动教学 任务驱动教学就是在学习信息技术的过程中,学生在教师的帮助下,围绕共同的任务活动中心,在问题动机的驱动下,通过对学习资源的积极主动应用,进行自主探索和互动协作的学习,引导学生产生一种学习实践活动。它要求“任务”的目标性和教学情境的创建。使学生带着真实的任务在探索中学习。学生获得成就感,激发他们的求知欲望,形成感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、进取的自学能力。 把课堂搬到实验室,针对具体的测量仪器来介绍工作原理及电路组成,同时观察实验效果。鼓励讲授理论的教师同时承担实验教学,此教学形式的改进能帮助教师拓展知识结构,理论教师通过实验课程指导,能深刻体会实验对理论教学的重要促进作用,提升教师自身教学和工程实践能力。令学生学生能够独立设计测量方案、熟练运用电子仪器、利用已学理论知识分析测量结果。通过任务驱动教学让学生充分掌握以下几点:(1)了解主要电子技术中如电压、电流、频率、元器件参数、阻抗、噪声等物理量的测量原理;(2)了解电压表、信号发生器、电子示波器、扫频仪、逻辑分析仪等电子测量仪器的工作原理并能熟练操作和使用这些测量仪器;(3)针对具体的物理量的测量,能够设计出合理的测量方案、正确操作测量仪器、并对测量结果能科学分析。 在仪器的新技术方面,我们建立了虚拟仪器实验室。通过Virt ualBench 等软件在教学中应用,使学生认识到在虚拟仪器中,一台计算机可当作多台仪器使用,“软件即仪器”;还可以根据自己的需要,应用Lab VIEW 等图形化编程软件编制软件,使计算机变成自己所需要的仪器。这样,大大地扩宽了学生的视野,提高他们的学习兴趣,也培养了他们的创新能力。 任务驱动教学需要注意的是:(1)教学进度不易把握。每一组的探究程度和进度教师很难把握,实训结束时,有的组提前完成,有的组不能完成,影响效果。所以后需采取一些措施,要既能保证探究效果,又不影响进度。(2)课堂管理待改进。探究性学习法的课堂更为生动,这也导致个别学生干扰他人。采取措施在行动上约束学生,最好能使学生都积极参与起来。(3)评价上有困难。任务驱动教学法,可能有个别学生滥竽充数、混水摸鱼,给教师造成教学质量好的错觉,影响到教学效果。 1.3 小结 总之,案例引导和任务驱动的教学模式改变了传统的教与学的结构,使学生真正成为学习的主体,教师除了具有辅导者、引导者的身份外,不具备其他任何权威。在这一模式下,学生将可能通过计算机网络随时获取帮助,并随时成为教师。这种教学方式全面应用到技能教学相信只是一个时间上的问题,它将完全改变传统的教学方式,使因材施教真正落到实处,让每个学习者将学习当作一种享受。 2.建立新型的考核评价体系 传统的考试制度比较注重理论和笔试,实验成绩虽占有一定的比例,但比重较小,这不利于人才的培养,理论测试与实践动手能力考核应同等对待。理论考核应从培养学生分析、解决问题的能力和创造能力出发。而实践考核中,既为不同层次学生提供更加公平的评价方式,也为那些擅长动手和创造的学生提供空间和时间,帮助他们脱颖而出,对学生的评价更客观、更全面。突出了实践环节的重要性。 3.重视教师自身素质的提高 教师在教学活动中是处于主导地位的,很难想像一个专业化程度不高、业务一般的教师能教出一批好的学生。而且随着新技术、新方法、新仪器的不断出现,测量应用领域的拓展,对教师知识结构、素质和能力也提出了新的挑战。为此教师一方面必须积极参加科研,掌握学科前沿动态,另一方面定期到企业挂职锻炼,掌握相关电子产品生产测试实际情况,丰富实用教学案例,把自己获得的实际经验、所掌握的最新信息传授给学生。 4.小结 21世纪是知识经济时代,知识经济时代对人才的素质和创造能力提出了越来越高的要求,对人才培养工作产生极其深刻的影响。大学作为培养高级人才的摇篮,只有紧跟时代的发展脉搏,改革人才培养模式,转变教学观念,更新教学内容,探索各种教学方法和教学手段,切实提高教学质量,才能很好担当起为社会输送合格人才的重任。在本课程的教学过程中,我们采取了多种教学方法,虽然取得了一定的成绩,但教学改革毕竟是一个长期探索、不断完善的过程,需要我们去不断总结经验,探索更有益的方法。 电子测量与仪器论文:高职高专《电子测量与智能仪器》课程改革的思考 【摘 要】《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,它的课程改革也显得尤其重要。 【关键词】《电子测量与智能仪器》;改革;传感器 《电子测量与智能仪器》课程是电子信息工程专业、电子信息工程(通信方向)、城规控制等专业的专业平台课程,这门课程是实践性实做性很强的科目,也是一门内容繁杂的交叉学科。内容涵盖了传感器、电子测量、智能仪器等。它在现代检测与控制系统中有着举足轻重的作用,从传感器转换原理上来说,涉及电学、磁学、光学、化学等学科;从应用角度来看,又与测量学、电子学、计算机技术及自动控制技术等紧密联系;而传感器、电子测量、智能仪器的内容相对独立又相互联系;就学习方法来说,是理论与实践紧密结合的一门课程。 本课程是从事现代电子科学研究的必备基础。随着电子技术的发展,我国正成为世界电子产品制造业的制造中心,对于高职院校的电子信息专业学生来说,走上工作岗位以后,会成为生产、调试、检验第一线的技术工人。为了提高生产效率,在生产岗位上除了需要大量的通用仪表,还需要各种特殊仪表,学生只有全面学习并掌握了常用的电子测量仪器仪表的原理和使用,才能为核心专业课的学习及以后的工作打下坚实的基础。 《电子测量与智能仪表》课程改革包括了下列内容: 一、理论教学的改革 (一)项目化教学的组织 因为该门课程内容由《传感器》和《电子测量》两门课程演变而来,教学课时又有限(48学时),教学内容不可能面面俱到;而且在企事业的实际应用中,不同行业所使用的传感器和测量仪器也各有侧重。针对以上特点,我们以项目为载体,将教学内容分为五个传感器项目和五个电子测量项目,传感器包含传感器认识、电子称设计、转速仪设计、声光控制灯设计、温度采集器设计等项目。电子测量包括信号产生、电压测量、波形测量、时间测量、电子元器件参数测量等项目。并在项目后加入知识扩展模块,方便不同专业的学生学习不同的专业知识,学有余力的同学还可以扩展知识,增加素养。根据学科的发展,教学内容适当加入智能仪器的内容,以方便学生以后更好的适应工作岗位。 (二)教学内容的优化 目前的传感器教材在内容的编排方面,考虑到系统性和完整性,顺序一般安排为基础知识、各种类型的传感器、信号处理电路,最后介绍智能型传感器和传感器网络等新知识,这样的安排不太适合职业院校对学生职业能力培养的要求。 为此,我们在组织教学时,对部分内容进行了调整: (1)将传感器认识作为一个项目,在这个项目里完成对传感器的认识、掌握传感器的分类、掌握传感器的命名方式、了解常用传感器的转换原理、了解常用传感器的测量电路和处理电路。这样调整的好处是,在学习具体传感器之前,先掌握相应的知识路,等讲到具体传感器时,学生便能针对不同的传感器进行相应的实践项目,做到学以致用,提高技能。 (2)把对应的传感器放到每一个具体的项目中学习。目前,传感器的智能化、集成化已走向成熟,很多半导体制造商都研制、生产出了各种智能化、集成化的传感器及传感器专用处理电路,将该内容分布到每个模块中,一是可以使学生对传感器的学习更有针对性;二是让学生对传感器的应用有了清晰的认识,学生掌握的不再是孤立的传感器的知识,而是相应的应用电路,在学生走到工作岗位之后能很快具备相应的岗位能力;三是能做到将最新技术、产品介绍给学生、满足学生对新技术的需求;四是每一项目仍自成一体,不会使教学内容离散。 (3)加入扩展知识 在每个项目的后面加入相关的扩展知识,比方说声光控制照明灯项目,该项目是以声光控制照明设备为载体,详细分析了光电传感器的应用。光电传感器是一类分类繁多,应用广泛的传感器,各个专业以后都可能用到。在项目后面我们加入红外报警器、地铁屏蔽门、光电鼠标等扩展知识,方便电子信息、城规控制、通信信号等不同专业的学生学习相关专业知识,积极发挥专业平台课的作用。 二、教学方法的改革 (一)实用为主、理论够用的原则 传感器部分主要内容为转换原理、基本特性等,而职业院校毕业生的去向主要为生产一线,重点在于应用,只要知道如何使用、选择传感器即可,很少需要进行理论研究。因此,在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理,熟悉其基本特性,对于原理性的理论推导可以不做要求。对于一些定理,只要知道定理内容及在生产实际中的应用即可,对于定理公式的推导则没必要详细介绍。对此部分内容感兴趣的学生可以自学,有问题再向教师请教或自己查阅资料。例如桥式测量电路,学生只要明白电桥电路的作用,知道直流全桥、双臂电桥、单臂电桥之间电压灵敏度的关系。而其理论推导则无须占用课堂时间。学生学习的重点在于如何根据传感器手册、应用场合、测量范围等指标选用传感器,而对于很多公式、理论等内容则以学生自学为主,重点在于培养学生的技能。 在教学过程中,对于基本概念的教学仍然采用传统的教学手段,对于新技术、新知识或相对比较简单的内容,则采用多媒体教学。对于一些智能型传感器,则要求学生充分利用网络资源,了解传感器发展的最新动态。 (二)依托网络资源环境,提升研究性学习的质量和水平。 课程组教师建立了课程网站和资源库,使多年来积累的课程建设成果、优质教学资源能够跨越时空界限为学生的自主学习和研究性学习提供资源环境。资源库建设包括教师的基本教学资源、拓展教学资源、课业库、试题库、学习链接等内容,网站还专门设置了“学生资源共享”“网上测试”和“网上答疑”等互动性环节。学生可以将自己的研学成果上传到“学生资源共享”。通过该互动环节丰富了资源的来源和共享范围,加强了教师和学生之间以及学生和学生之间的互动交流,通过网上测试随机组卷,了解自己对知识的掌握情况。 电子测量与仪器论文:浅谈技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学 摘 要:新形势下技工教育应以培养学生的综合职业能力为目标,传统的教学模式存在不少弊端,应用理论与实践一体化教学方式,学生不单掌握了职业知识,更掌握了职业技能,为其职业生涯发展奠定了基础。一体化教学实施中,采用分组合作,学生体验到团队合作、与人沟通的重要性,增加了对工作的认同感与责任心,有利于提升综合素质。 关键词:理论 实践 一体化 职业 教学 合作 自主 学习 当今世界对技能人才的综合素质和技能水平要求越来越高,技工院校作为培养技能人才的主阵地,始终坚持为社会经济发展服务,为企业服务。技工教育正在探索建立以职业活动为导向,以职业能力培养为核心,理论教学与技能操作融合贯通的课程体系。正因如此,为了提高技校电子类专业学生动手能力,采用理论与实践一体化教学方式已经成为迫在眉睫的大事。下面就《电子测量与仪器》的一体化教学谈谈自己粗浅的看法。 1、 技校电子类专业《电子测量与仪器》课程传统教学的弊端 《电子测量与仪器》课程是电子类专业的一门重要专业课,这门课程在保证必要专业基础知识的同时,加强实践性教学内容,教材既有对电子测量知识 和原理的阐述,又有对测量方法、测量仪器的介绍。以往的“填鸭式”教学,学生接受的仅仅是纯粹的理论知识,由于实践缺少,他们对知识理解不够深入,再加上这门课比较抽象,学生就算听明白了,但具体操作还是有困难,无法真正学以致用,根本不能掌握技能。久而久之他们对这门课程失去了兴趣和学习积极性, 这是作为教师所不愿看到的。 2、 实行一体化教学的意义 (1)、采用一体化教学,有利于职业能力培养 “一体化”,在百度百科中被定义为“多个原来相互独立的主权实体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程”。技校电子类专业《电子测量与仪器》 课程的一体化教学是把理论知识和实践操作有机结合起来。理论和实践本是统一的,理论来自实践又指导实践,职业教育教学中不存在没有实践的理论,也不存在没有理论的实践。应用理论与实践一体化教学方式,可以达到课堂讲解、实践演示、实际操作同步开展,能有效让理论知识的教学和实际操作的学习统一成有机的整体。通过学习,学生不单掌握了职业知识(为什么要这样做),更掌握了职业技能(会做)。 (2)采用一体化教学,大大提高了学生的学习兴趣和学习过程的参与度 一体化教学过程中,以学生为中心,教师导、学生演的教学模式使课堂气氛活跃,学生课堂出勤率明显提高,课堂上玩手机、睡觉的现象大大减少。一体化教学改变了传统课堂以教师讲授为主的模式,让学生有了自我学习和动手操作的时间,大大提高了他们的学习积极性,使其从以往的被动学习转变为主动学习。一体化课程的学习是以学习任务为载体的学习与工作,当任务完成并且受到教师和同学们认可时,学生体会到了成就感,增强了自信心。 (3)采用一体化教学,有利于培养“双师型”一线教师 实施一体化教学首要条件是教师。一体化教学需要的是“双师型”教师,没有“双师型”教师,理论和实践还是割裂的。双师型教师必须具有综合职业能力,解决生产中的实际问题。《电子测量与仪器》课程任课教师在应用理论与实践一体化教学策略时,无论是理论知识,还是实践动手操作方面的知识都需要有系统性掌握,在此过程中,必然会带动一线教师应用各种方法提升自身的教学能力,进而培养出更多的“双师型”教师。 3、 技校《电子测量与仪器》课程一体化教学的实施 (1) 将课堂教学转向工作情景,让学生在“学习中工作,工作中学习”。 一体化课程来源于某一(类)职业的典型工作任务,学生通过完成完整的一项项学习任务实现综合职业能力的培养。整个教学过程是学习任务和工作任务完成的方法和途径,教师根据工作要求布置学习任务和工作任务,学生则通过学习和工作完成各项任务,即通常所说的工作中学习,学习中工作。教学场所由教室转为实训室(教学工作站),把课堂教学转向工作情景。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学,实施时采用模块式教学,每一个模块又分成几个项目,每一个项目又划分成几个小任务。例如在进行电能量测量模块教学时,教师先讲授理论知识,然后演示电压、电流、功率及电能的测量方法,在此基础上,给他们布置学习、工作任务,让他们装接日常用的交流照明电路,测量该电路的电压、电流、功率及电能。从学生的接线、检查、通电、测量到断电,都严格按操作规程、企业规范来要求,让学生的学习过程与该职业在社会上的实际工作过程一致,使得学生能更全面地接触工作的每一个环节,为其将来的职业生涯发展奠定基础。 (2) 分组合作,自主学习,提高学生的综合素质 《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:职业教育要增强吸引力,需要改革教学模式,教学模式改革成功的一个重要标志就是学生个性化学习方法的形成和自主学习能力的发展。自主学习是一种以学习者为中心、强调学习者积极参与并结合合作,学习自主管理自己学习的新型教学模式。具体到《电子测量与仪器》课程的一体化教学实施,教师可以把学生分成小组,一般3至5人作为一组,并从中选一位学生作为小组长,做好这一步有利于更好地进行教学的组织工作,教师通过引导学生确定学习目标、制定学习进程、合作探究等手段完成学习(工作)任务,学生在完成任务的过程中,不断讨论学习(工作)方法,形成了各自独特的技巧,培养了他们解决问题、优化工作的方法能力,在此过程中,学生体验到了团队合作、与人沟通的重要性,并增加了对工作的认同感与责任心,综合素质明显提高。 (3) 教师评价、学生成果展示,增强学生的成就感和自信心 学习(工作)任务完成后,让学生将自己的成果(设计、制作)进行展示,教师需要针对学生的知识掌握、操作情况及其在整个活动中的表现等方面进行点评,多给予鼓励,少批评,尽可能考量学生发展各方面的需要,进行层次化点评,让每位学生都有收益。 综上所述,技校《电子测量与仪器》课程的一体化教学是以职业能力为核心,以职业活动为导向,对提高学生的学习兴趣,增强他们的自主学习能力,提高他们的综合素质都有很大意义。
电子信息工程专业论文:关于电子信息工程专业高频实验的改革 摘要:本文针对本校“高频电子线路实验”教学中普遍存在的问题。从教学内容和教学方法等方面进行了分析研究。对高频电子电路实验教学的现状·提出了高频实验教学应采用的方法及手段,提高教学质量,使学生能够尽快适应现代电子线路设计的需要。 关键词:高频电子线路实验教学方法教学手段 (一) 目前高频电子技术试验课的现状 高频电子技术是电子信息类专业的重要基础课程,是一门理论性、工程性与实践性都很强的课程,它的内容丰富,应用广泛。该课程的任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。其主要内容包括:高频电路的基本知识、高频小信号调谐放大器、高频谐振功率放大器、正弦波振荡器、振幅调制和解调、环形混频器等内容。 随着电子技术的飞速发展,对高频电子技术试验课提出了更高的要求。 1.1 教学现状与需求分析 当前大部分“高频电子线路”教学仍然沿用较为经典的内容。例如。在功率放大器章节中,动态负载线和丙类功率放大器的分析方法依然是其核心内容,而在目前的射频功率放大器设计中,由于c类放大器具有非线性特性,所以应用较少,d类和e类放大器已经成为当前设计应用的主流;当前教学中,调制与解调主要以模拟调制(am/fm,pm)方式强调,这些内容有助于理解调制与解调的基本概念,是教学内容中不可或缺的部分;因此, “数字调制”方面的内容和要求在教学大纲中有待加强。 随着科技的飞速发展,创新渐渐成为当今的主题。因此。在高频电子线路实验中的创新也变得极为重要。这就需要学生能用所学的理论充分与实际相链接,达到自主创新的目的。 如:开展电子设计大赛等相关的活动,不仅激励学生学习的积极性。而且充分的调动了大家对于实验的兴趣。同时,大大提高了学生的动手、动脑能力。 1.2 实验设备存在的问题 首先,由于设备的使用寿命有限,试验室的设备损坏的程度比较严重,设备的更新和维护问题成为关键。 其次,再进行高频实验中,试验设备很容易受到干扰,如何解决设备的干扰问题也尤为重要。 最后,就是实验设备的选择问题。现行高频电子线路实验课程中采用的高频电子线路实验箱,将高频实验所需的直流电源、频率计、低频信号源和高频信号源设计成一个公共平台。而且,这种整机实验如果某部分电路或元件被损坏,实验员检修很困难,模块不宜更换,且很难配置。因此,实验器材的选择也要予以考虑。 1.3 学生自身存在的问题 根据多年从事高频实验教学工作来看,学生在做实验的时候自身也存在各方面的问题,比如有的学生害怕接触实验仪器。可能出于实验设备昂贵的原因,学生都不敢随便动用设备上的任何一个旋钮或开关,这主要是因为学生的自信心不足造成;因此,培养学生的自信心及对实验的重视和兴趣成为关键问题。 (二) 高频电子实验教学的方法和手段 为了使学生更好的掌握高频电子线路理论课程的内容。提高学生的学习兴趣,培养学生的创新能力,这里就其浅谈一下对高频实验教学的方法和手段。 2.1 高频实验教学的方法 首先,针对设备的老旧及维修问题,应当充分的考虑到学校的实际情况,将一些可以维修的器件进行维修,破损严重或不可维修的设备再进行更新;在设备的选择上,除了配置的实验箱外,应当采用单独的示波器和信号发生器及辅助工具。 本校在设备的维护上有专职的维护人员,定期对设备进行维护;在课程的安排上。将数电、模电、信号与系统等基础理论课程,放在高频课程之前,层层深入,有助于学生的渗透和吸收。而且,在实验前,要求学生进行实验的预习。外部采用单独的示波器和信号发生器,以及一些辅助工具。避免了设备的单一化,提高了学生对理论知识的掌握能力。 其次,对一些高频电子线路实验课程作为专业课实验,应结合电子线路基础课程,通过高频电子线路实验课程更加熟练的掌握电路的连接,及一些基本测试工具的使用方法。这样不仅有利于老师的授课,更有利于学生对于理论知识的理解和掌握。 再次,高频电子线路实验课要求学生要有很强的实际操作能力和分析能力。因此,应当培养学生独立思考和动手的能力,鼓励学生要有创新思维。将理论与实际充分结合,运用到实际的生活中来。 2.2 高频实验教学的手段 针对实验教学的方法以及目前高频电子技术试验课的现状,总结出如下的教学手段: (1)制定实验室设备维护手册,放置于实验台上。学生在进行实验时,发现设备有损坏的现象,就在手册中进行填写,这样既有助于维护人员的工作,又可以达到及时维修的目的; (2)在实验之前,要求学生进行实验的预习;在实验时,按照指导书的要求,按步进行操作。并要求学生记录数据及予以分析;在实验后,要求学生写实验报告; (3)将实验的课时与理论课的课时中分离出来,实验室在休息日全天开放,学生可以进行实验的复习或者自主设计电路; (4)为了维护设备的清洁。应制定好实验室的值日计划,定期打扫实验室,保持室内清洁。学生在进实验室之前,应当佩戴鞋套。 (5)加强考试的力度。在实验考试时,可以让学生自己通过所做的实验,自己设计一个电路,实现相应的功能。 (6)针对学生自身存在的问题要分别采取不同的措施,比如对于部分信心不足的学生,老师的帮助会直接影响到学生的实验态度,引导学生自己去分析问题、发现问题,合理的解决问题,这样既能增加学生的信心,又能使得学生的动手能力和解决问题的能力得到有效的提高。 电子信息工程专业论文:基于建筑类高校电子信息工程专业特色建设的探讨 论文 关键词: 电子 信息工程 专业特色 创新 论文摘要:专业特色建设,对提高本科生 教育 质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑 工业 学院属于一般本科地方院校,根据我院战略 发展 纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本 科学 生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的i t公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用 现代 计算 机技术、电子技术, 网络 通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称bas)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在 规律 ,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《computer control technology》、《dsp technology and application》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与plc》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。 (2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快 电子 信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建?和 科学 研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“ (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国 经济 社会的快速 发展 既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的 工业 界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在计算机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建?和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业人才培养模式改革 摘要:2016年中国成为《华盛顿协议》的正式成员,中国工程教育专业认证是高等院校工程专业面临的重要挑战与机遇,专业通过认证既体现了该校工程教育的水平,而且提升了毕业生的国内国际认可度和竞争力。新的专业认证标准对工程专业人才培养提出了新的要求,本校电子信息工程专业以工程教育专业认证为契机,针对目前人才培养模式存在的问题,从认证标准的7个方面探索人才培养模式改革的思路。 关键词:华盛顿协议;工程教育专业认证;电子信息工程;人才培养模式 一、引言 《华盛顿协议》是国际上对本科工程学位资格和工程技术人员学历资格互认的权威协议[1]。2016年6月,中国成为《华盛顿协议》第18个正式成员,这是中国工程教育融入世界工程教育发展的重要里程碑[2]。《华盛顿协议》多数成员国采用“产出导向”(Outcome-BasedEducation)的认证标准,以学生的学习结果作为考评依据,并且用持续改进(ContinuousQualityImprovement)作为认证的最终目标[3]。传统工程实践教育存在的问题是:实践教育偏离工程师培养目标,工程训练不能形成主流从而浪费了工程训练资源,实践训练课程缺乏且教学时间不足,实践教育存在理论与人才培养脱离的现象[4]。中国2015版工程教育专业认证标准提高了学生的毕业要求,要求设定机制来跟踪和评估学习过程,强调完善培养目标的合理性与发展性[5]。根据中国专业认证协会公布的认证结果,至2016年,全国共有576个专业通过了认证[6]。例如沈阳工业大学的电气工程专业经过4年的改革,在2015年通过了专业认证[7]。其他高校的专业认证工作也取得了众多的研究成果[8-10]。但是直到2016年仅有10所高校的电子信息工程专业通过了认证,大部分院校的电子信息工程专业的人才培养模式仍然有很多地方存在不足,亟待解决。因此现阶段电子信息工程专业人才培养模式的改革研究是非常必要的。西安工程大学电子信息工程专业人才培养模式的探索与实践始于1998年,为适应电子信息行业和经济发展的形势,专业不断调整人才培养目标,加强课程建设,学生培养质量持续提升。近年来随着学生所处社会和行业环境的巨大改变,人才培养与行业需求之间的不适应症正在日益严重。解决这个问题的关键是学生在校期间,就要培养学生有效掌握一种或几种行业需要的技术能力、要使学生真正具备一定的工作素质,才能增强就业竞争力。这也正是工程教育专业认证的导向。新版《工程教育认证标准》(下文中简称“认证标准”)有7个要素:学生、培养目标、毕业要求、课程体系、师资队伍、持续改进、支持条件[5],认证标准为电子专业人才培养提供了新的思路。电子专业要将这7个要素结合起来,积极探索符合专业认证要求的人才培养模式。 二、电子信息工程专业人才培养模式的改革思路 (一)打造“吸引招生-全方位培养”的学生辅助模式 本校电子专业在陕西省内是一本招生,生源主要是省内高中,要根据学校实际的录取分数和学生的家庭情况,制定吸引优秀生源的奖助体系,争取优质生源;学生入校后,学校应该加强服务辅助意识,在学习指导、职业规划、就业指导和心理辅导等环节加强师资和运行机制的建设,有效解决学生在校期间的各种困难。 (二)制定与行业需求对应的人才培养目标 认证标准要求人才培养目标既要包括毕业时的要求,还要体现学生毕业五年后要具备的能力和事业发展预期。本校电子专业的培养目标要符合学生能力的实际情况,特别要突出“需求性”和“特色型”。本校以纺织服装为特色,电子信息工程专业要紧密结合学校特色,广泛邀请电子和纺织服装行业的专家参与,根据企业的技术需求制定培养目标。在培养过程中要定期召开讨论会,邀请学生、家长、不同层次的企业家参会,通过这种形式让培养目标及时跟随行业发展。 (三)制定符合认证标准的毕业要求 毕业要求是学生必须掌握的知识和技能,它是一把检查学生能力培养效果的尺子。认证标准中毕业要求有12项,分别为工程知识、问题分析、设计/开发解决方法、研究能力、使用现代工具、工程与社会、环境与可持续发展、职业规范、个人与团队、沟通、项目管理、终身学习[5]。根据这12项的导向,电子专业要进行大量调研,制定出具有专业特色的毕业要求,每一项毕业要求设置对应的教学活动群,并改革现有的成绩单形式,新的成绩单应该清楚列出毕业要求,每项要求对应的课程和实践培养项目、考核方式、反馈机制。新版成绩单的作用首先可以引导学生从入校起就能明确学习任务、企业需求;其次可以为企业提供学生在校期间的学习过程和效果;它同时也是学校进行持续改进的重要资料。 (四)制定支撑毕业要求的课程体系 本专业现有的课程体系包含有通识课程、专业基础课程,专业选修课程,但是对创新创业教育课程、科研实践和竞赛等环节并没有设置学分,同时理论课程设置和实践环节配合度欠佳。因此课程体系改革要以支撑“学生实践技能培养”为目的,必须根据毕业要求进行课程内容和学时学分的改革,课程设置时要邀请企业或行业专家参与。理论课程要围绕实践技能开设课程群,将授课教师集中起来讨论授课内容,使得课程内容相互衔接、层次递进;课程群要以完成某一项技术学习为目标,统一设计课时和学分。最后要进一步增加实践技能学分,将所有形式的实践环节(科技实践为主,文娱为辅)均以学分形式体现,改变学生重考试,轻实践的现状。 (五)优先建设“需求导向”双向对接的实践体系 学生四年的学习时间非常宝贵,专业要根据行业的技术需求高效安排时间,要将学生的优势精力投入到实践技能的培养上,要优先设计实践体系(包括实践操作和实践平台建设)。有效的实践体系既要能支撑学生能力培养需求,也要能及时与电子行业发展需求的变化对接。改革重点要将实践体系和课程教学体系进行深度整合,理论课程的教学重点要放在拓宽专业知识的广度上,重点讲授在实际工作中能用到的专业知识;实践操作要加强专业技能的训练。实践操作改革主要是针对课程实验、课程设计、综合实验、毕业设计等环节。可以将现有的豆腐块式的短时实验课按照技能类型进行整合,例如,可以集中开设信号处理类专题实验课,增加课时,设置单独的实验学分,引入企业实际需要的技术项目,将现有的演示实验设置为学生作业,专题实验改为应用型实验。综合实验和毕业设计是需要大量时间的操作环节,改革方法是“强调持续性”。以毕业设计为例,目前是在大四第2学期开设,实际情况是大部分学生在前3年半内工程设计经验几乎为零,理论知识薄弱。学生总是面临着大四找工作、考研、实习与毕业设计之间的时间冲突。改革思路是可以将综合实验和毕业设计合并,以专业的不同研究方向设计技术研究项目,成立项目指导教师团队,要求学生从入校起就选择至少1个技术研究项目进行学习和开发,通过考核获得实践学分。这些技术研究项目选题必须依据行业必需的关键技术设置,而且要与学生毕业论文(设计)、大学生创新创业项目、大学生挑战杯竞赛、电子设计大赛、机器人设计大赛等比赛挂钩。学生可以用研究项目的成果参加竞赛、写毕业论文。通过持续性的利用学生的时间,还可以改变毕业实习只有三周的鸡肋现状,从而大幅提升学生学习的系统性和效率。最后,实践体系建设要探索将教师实践项目、企业项目纳入学生实践教学环节的具体实施细则;加大投入建立支撑专业认证要求的电子信息技术综合实验教学平台;将与企业开展的校企合作落在实处,让已有的实践基地、产学研基地、联合培养基地真正发挥起作用,提高学生的主观能动性,加强学生的创新和动手能力。 (六)建立工程实践能力强的双师型师资队伍 师资队伍建设要坚持引进与培养并重,重点要放在考核和奖惩激励机制的改革上,从制度上引导教师积极参加科学研究、教学改革、工程开发、培训进修、对外交流、到行业和工程单位挂职锻炼等,培养工程型教师。 (七)建立完整的持续改进质量保障体系 认证标准特别强调持续改进,这主要通过各种评估与评价来实现,将发现的问题及时反馈,制定改进措施,并进行监督和评价,形成反馈机制。电子专业现有的质量保障体系存在的问题是课程反馈与管理效果较好,实践环节反馈比较欠缺,保障效果不明显。改革的思路主要有:(1)完善教学过程质量监控,如督导组听课,专项评估等,探讨监督机制的架构和运行方式;(2)增加毕业生跟踪反馈机制与用人单位评价制度。这个环节在现阶段基本是空白,必须重点建立校外反馈机制,包括运行方式、覆盖面及反馈频度、使用的载体等方面的探索。(3)强化课程内容评价,内容包括教材选用、教学方式、教学成果等,评估每门课程是否达到认证要求,并形成反馈整改机制。 三、结语 本校电子信息工程专业在新的形式下,必须紧跟工程教育专业认证的要求,大力改革现有的教育模式,人才培养要以产业的技术需求为导向,建设支撑培养目标的人才培养模式,建立能够根据行业动态及时调整的培养体系,加强教学质量监控和服务保障体系,使毕业生能够有效满足行业和社会发展的需求,增加就业竞争力。 作者:潘杨 李云红 张晓丹 单位:西安工程大学电子信息学院 电子信息工程专业论文: 电子信息工程专业毕业设计论文 一、毕业设计存在的问题 1.教师指导不尽责通信与电子工程学院推行“毕业实习+毕业设计”的模式,由实习单位工程师和学校指导教师共同指导学生完成毕业设计,有效减轻了教师的负担,弥补了教师实践的不足。但有的指导教师存在依赖性,把指导的工作寄希望于实习单位的工程师,在整个毕业设计过程中跟学生联系较少,对学生放任自流,指导不到位;也有的指导教师“责任心”太强,生怕学生完不成任务,亲力亲为;还有的指导教师因为学生毕业设计材料不符合要求,院里要处理学生时,生怕影响对自己的评价,为学生说好话。这些问题都导致了学生毕业设计质量不高。 2.管理不到位虽然学校和学院都制定了相关的管理办法,但在执行过程中存在执行力度不够、形式化问题。如:学生的选题确定并开题后,有的学生不愿花时间和精力去完成任务,随意更改毕业设计选题,找一些有现成资料或是更简单的选题,存在网络抄袭的现象,或是选题雷同的情况。虽然学院制定了进度表,要检查任务书、开题报告、初稿、二稿,并进行中期检查等,但在检查时主要还是看文档材料,并没有仔细检查学生所设计的硬件或软件的功能是否实现。对于学生是否按时提交材料,所提交的材料是否符合要求的处理意见没有落实到位。毕业答辩时并没有严格要求现场演示所设计的产品,存在部分学生没按要求实现相关功能,弄虚作假,通过采用视频演示来蒙混过关的现象。 二、提高毕业设计质量的措施 1.提高认识首先要让学生和指导教师在思想上高度重视毕业设计的重要性。指导教师要端正思想,明确指导工作职责,提高工作责任心,对学生的指导不能越俎代庖,也不能放任自流,无论思想上还是行动上都要认真对待毕业设计工作。学生要清楚毕业设计的意义、目的、任务、评分标准与质量考核要求、任务进度计划以及不达标的后果和责任,并要妥善处理好毕业设计与择业等时间冲突的问题。 2.加强交流在毕业设计过程中,加强师生之间的交流,才能使指导教师能对毕业设计进行全程监督和指导,才能保证毕业设计的高质量。因此,在毕业设计过程中应加强师生之间的交流,根据毕业设计的进度定期检查学生的任务完成情况并进行相关指导。每位学生将前段时间所做的工作做汇报并将存在的问题向指导教师请教,指导教师根据学生的完成情况和存在的问题进行分析指导,督促进度迟延的学生抓紧完成任务,并将考勤、任务进度完成情况进行登记作为学生最终成绩的评价依据。另一方面也要加强指导教师与实习单位工程师之间的交流,首先在选题上双方应进行沟通,确定选题是否结合了工程实际、难易程度是否合理、是否符合专业培养要求;双方讨论确定学生的研究方案是否符合要求;学生在设计过程中如需改变设计方案应向指导教师和工程师汇报,三方沟通确定。 3.落实过程监控毕业设计主要分为硬件和软件方向,参照项目管理体系进一步细化毕业设计进度安排表,分为选题、可行性分析、需求分析、开题、总体设计、详细设计、开发实现、测试、撰写毕业设计文档,根据毕业设计进度表进一步规范各阶段应提交的材料,同时学生应根据进度表定期向指导教师进行工作进展汇报和疑难问题请教,指导教师将学生的汇报情况、答疑情况和考勤做好记录,并将相关文档存档备查,用以强化学生的实践能力和创新能力,提高分析问题、解决问题的能力,从而进一步提高毕业设计质量。根据预先安排的进度计划表,学院应成立专门的监控小组定期或不定期抽查学生毕业设计任务的完成情况和教师的指导情况,将检查结果纳入学生毕业设计成绩和指导教师的考核中,并以教学简报的形式将检查结果进行通报,督促进度滞后的学生进行整改,这样对学生和教师形成有力的监督作用,严把毕业设计的指导关,进一步促进毕业设计质量的提高。 4.改革成绩评定方式毕业设计成绩评定是毕业设计的最后一个环节,应重点考核毕业设计的质量。将以往主要看毕业设计文档的方式改成:毕业设计过程(占30%)+毕业设计文档(占30%)+毕业设计成果(占40%),同时对于毕业设计成绩中“优”、“及格”与“不及格”等级不限制比例,而应根据成绩评定标准客观评定学生的毕业设计成绩。毕业设计过程的成绩根据学生在进度安排表各阶段的表现由指导教师评分(占60%)和学院监控小组评分(占40%)两部分组成。毕业设计文档的考核还是根据指导教师(占40%)、评阅教师(占30%)、答辩小组(占30%)三部分成绩组成。毕业设计成果的成绩评定由指导教师(占50%)和答辩小组(占50%)给出,主要考核制作的产品功能、采用的开发技术、人机交互界面是否友好、是否按预期实现了全部功能以及创新之处。在毕业答辩时应延长答辩时间,要求学生现场全面演示所设计的产品并回答教师提问。 5.开展团队合作团队合作能力是现代人应具备的一种基本素质,培养大学生的团队合作精神是高校教育的核心内容之一,应特别关注。在毕业设计过程中开展团队合作的模式对培养学生的团队合作精神具有重要意义。通信与电子工程学院采取真题真做、一人一题的方式有效培养了学生独立完成任务的能力,但不利于团队合作意识的培养。可以尝试开展团队合作的模式,成立指导教师团队,根据工程实际设计一个课题,明确总的研究任务,在此基础上将课题分解成若干个子课题,细化每个子课题的目的、任务和具体研究内容。再将子课题发给该团队指导的学生,让学生自由选择,一人一题,学生既要独立完成自己的任务又要团队协作才能保证整个项目的完成,通过这种方式可以发挥每个学生的专长并提高他们的积极性,培养他们相互合作的意识。为适应社会的发展,培养满足社会需求的人才,应把提高毕业设计质量作为一项长期艰巨的任务,在实践工作中不断总结经验并积极探索。通过提高学生和教师对毕业设计重要性的认识,加强学生、学校指导教师、实习单位工程师之间的交流,进一步落实毕业设计实施过程的监控,改革成绩评定方式以及开展师生的团队合作模式等具体改革措施来提高毕业设计质量,从而培养出更多具有工程实践能力的创新人才。 作者:杨冰 邓曙光 邓杨保 单位:湖南城市学院 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业培养模式研究 摘要:随着“人工智能”新概念的火热发展,如何将其融入到电子信息工程专业建设中,培养出复合型的,应用型的社会紧缺人才,是我国应用型本科院校需要去重视和思考的重要问题。本文结合金陵科技学院电子信息工程专业的发展状况,研究将人工智能相关的理论及实验课程与传统的电子信息工程专业培养方案无缝结合的一种创新式培养模式。 关键词:应用型本科院校;人工智能;电子信息工程;专业建设 一研究背景 在发达国家,应用型本科院校一直占有很大的比重。在我国,应用型本科院校也逐渐成为高等教育大众化的主力军,对我国高等教育系统未来发展越来越重要的作用。金陵科技学院作为教育部应用科技大学改革试点战略研究单位、中国应用技术大学(学院)联盟创始单位,也正在积极地去探究相关的应用型专业建设模式。电子信息工程专业作为学校的一门深度涉软专业,也要紧跟南京城市软件建设发展方向,这对应用型电子信息工程专业培养既是机遇又是挑战。随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,电子信息工程的应用也越来越广泛,对人们的生活产生了非常大的影响。,不但改变着人们获取信息、存储信息和管理信息的方式,而且为人们进行信息的获取、存储和管理提供了新的途径和方法,目前,各行业大都需要电子信息工程专业人才,而且薪金很高。2015年5月8日,备受瞩目的《中国制造2025》由国务院正式下发,这是我国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。该规划二个突出特点是,将"加快新一代信息通信技术与制造业的深度融合"作为贯彻始终的主题,提出坚持自主研发和开放合作并举,加快建立现代电子信息产业体系,为推动信息化与工业化深度融合、实现制造业由大变强、建设网络强国提供强有力的基础支撑。在今年,随着国家“两会”的盛大召开,人工智能首次被提升到国家发展战略高度,人工智能技术的重大突破将带来新一轮科技革命和产业革命,大力发展人工智能技术是中国经济转型升级的重要动力。电子信息技术的巨大成功和进步,使人工智能可以深层次、多维度地参与到各个行业各个领域中,使科技的进步快速融入到跨界合作中。比如,电子信息技术的成熟,使人工智能可以深度服务于医疗卫生事业、配合甚至取代医生进行精确的手术治疗。在无人驾驶领域,无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人驾驶舰船都已经陆续投入使用;在军事领域,人工智能的运用更是已经炉火纯青,俄罗斯与美国的人工智能作战部队和相关系统,已经在反恐作战中屡立战功,威力无比,作战效能与性价比远远超越人类士兵。由此可看出,人工智能在电子信息技术大发展的当下,终于在应用层面开始发光发热,现出巨大的生命力和后续无穷无尽的成长潜力,人工智能在各行各业的广泛应用,是国家经济结构战略性调整、产能升级改造、产业结构优化、核心技术创新获得成功的关键。随着BAT、华为、大疆无人机等高科技企业在人工智能应用和开发上的不断探索,刺激更多人才和资本向人工智能商业应用领域涌入。目前,基于人工智能学习背景下,软硬件相关知识过硬的电子信息类专业人才已经成为社会上最为紧缺的人才,薪水待遇很高。 二需要解决的关键问题 作为应用型本科院校,如何将“人工智能”新概念融入到电子信息工程专业建设中,根据社会发展的需求,校企紧密结合,培养出复合型的,应用型的社会紧缺人才,是需要去解决的关键问题。1.像当年互联网的崛起一样,人工智能真正的发展才刚刚兴起,相关的概念及定义还不完全定型,如何把握好未来人工智能的发展方向,有针对性地在传统的电子信息工程课程计划中规划与人工智能息息相关的课程,比如人工智能原理,机器学习,深度学习等课程,将两者有机融合,在人才培养上面临较大的挑战。2.人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的崭新概念。如果要将“人工智能”融入到电子信息工程专业建设中,就不仅需要学生学好如模拟电子技术,数字电子技术,数字信号处理,单片机技术,C/C++程序设计等传统的课程,打好基础,还需要加强在数据挖掘,神经网络等以数学为基础的课程方面的建设,扎实学生的数学物理基础。这对学生的学习能力要求更高,老师的教学水平也提出更高的要求。因此,如何加强此方面的师资专业培训,是一个该课题需要解决的关键问题。3.一个专业人才的培养,不仅需要优秀的师资力量以及良好的学风,还需要有相关的硬件实验平台作为支撑。如何根据“人工智能”新概念,针对性地新建一些诸如智能传感器实验室,人体特征识别实验室,机器人实验室等,把电子信息工程专业中的电子器件技术,信号处理技术等应用于人脸识别,智能家居,机器人等热门领域,根据学生的兴趣爱好因材施教,提高学生的动手能力,也是该课题需要去解决的一个关键问题。 三研究内容 本文以“人工智能”新概念下的电子信息工程专业教学及实践模式为研究内容,重点研究如何将人工智能相关的理论及实验课程建设融入到传统的电子信息工程专业培养方案中,做到无缝结合,在培养模式上需要有一定的理论创新,以更好地适应人工智能类的高新电子信息技术企业对相关应用型人才的要求。目前拟以现有电子信息工程专业的课程体系和专业方向为基础,形成以“人工智能”为导向的应用型电子信息工程特色专业建设,在未来的专业发展规划中,逐渐形成物联网、智能家居、机器人,无人机,人脸识别,语音交互,智能驾驶等不同的专业方向,增加学生的就业面,提高学生的就业层次,加强学生的就业竞争力。主要具体体现在以下几个方面: (一)实践教学的形式多样 可采用以“学生兴趣爱好”为依据的引导式教学实践模式,在扎实学生数学物理等理论的基础上,将最新的人工智能概念贯穿在电子信息工程专业课程体系中,通过不同的应用型实验项目拓宽学生的知识面,提高学生的主动学习能力,动手实践能力,创新能力以及独立开展研究的能力,将课堂教学、校内实验和校外企业实习三者相互结合,鼓励学生参加诸如全国大学生电子设计大赛,全国大学生智能设计竞赛,中美创客大赛等赛事,以确保培养出高素质的应用型专业人才。同时,让学生从大二开始就自选课题、进实验室、根据兴趣爱好组建不同研究方向的实验团队,并为学生按照不同的研究方向配备专业教师,以此让学生融入到教师的科研工作中去,形成所谓的本科生导师制制度,由相应的导师全程指导,开展科学研究,培养学生的科技创新能力和动手实践能力。 (二)注重提高教师的教学及科研水平 在努力提高学生学习能力的同时,注重提高应用型电子信息工程专业教师的教学及科研水平,使其能够很好地将“人工智能”新概念用于电子信息工程专业的教学中,指导学生参加相关的各种竞赛,提高教师团队的实践能力及技术水平。通过海内外招聘和内部强化培养(教师博士化、教师双师化、教师国际化)等举措,加强师资团队建设;通过鼓励教师积极开设MOOC课程,参加教师技能大赛以及国内外教学培训,从多方面提高教师的教学水平。 (三)建立完善的校企合作制度,为学生提供相应的实习基地 企业工程师可以参与相关的人才培养方案修订和部分的教学实践工作。这种合作制度既可以提高教师的科研应用水平,也可以为学生提供就业机会,增强学生的实践创新能力。 (四)注重课程大纲修改,实验室平台建设 以改革传统的电子信息工程专业的培养模式为目标,总结在“人工智能”新概念下教学及实践的相关经验,形成一个有鲜明特色的电子信息工程专业培育模式。应用型本科院校电子信息工程专业人才未来的发展战略和改革方向,应重点考察“人工智能”新概念下专业人才培养模式的优缺点。重点关注“人工智能”新概念下的教学及实践课程大纲修订、教师教学及科研能力培训体系构建、实验室软硬件平台建设、校企合作培养模式探讨及校外实习基金建设等工作。 四结语 本文探讨和研究了“人工智能”新概念下应用型电子信息工程专业培养模式,结合金陵科技学院电子信息工程专业的发展情况,对原有的专业培养模式做了一定的理论创新,引入了“人工智能”新概念,从理论和实践教学,学生学习能力和教师教研技能培养,校企合作办学,实验室建设等方面进行了一系列的探讨。 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业本科生素质培养 一、“任务驱动、项目导向”工程素质培养模式的探索过程 根据项目研究内容和“任务驱动、项目导向”工程素质培养模式[5-9]的实践探索目标进行了有计划、有步骤的研究活动。派专人深入相关企业、院校,广泛调研,认真分析,确定电子信息类各专业工程素质要求;咨询企业专家、高教专家,确定实践教学课程体系构架;按工程素质要求修改各专业实践教学课程体系;修(制)订实践教学计划;项目组教学组织形式和项目编制的合理性和适用性进行审定并付诸实践。具体研究过程与活动如下图1。 (一)工作过程分析深入相关企业、院校,广泛调研,认真分析,确定电子信息类专业职业素质要求。利用2011级学生见习之机,走向专业对应的工作岗位——陕西黄河机械厂、达内软件公司、富士达等企业通过现场观摩、交谈、及管理人员报告,对岗位工作任务进行分析,归纳出行动领域的综合能力要求:(1)专业技能方面需要具备:应用相关材料、设备、工具、过程或产品的思维能力和工作能力;车间和实验室实践的知识和思维能力;与工程相关的背景知识,即经营与管理,技术的应用和开发等;有从技术文献获得信息,并加以应用的能力;有应用合适的实践规范和工业标准的能力;具有工程过程管理原理的思维能力;知晓质量问题及其在持续改进中的应用。(2)自我情感调节与职业态度方面应具有:乐观、自信、勇气、感恩、欣赏等正确的非智力情绪。 (二)教学过程分析根据认知规律和专业的培养目标以及分层分级分类训练的原则,为培养学生的基本实践能力与操作技能、专业技术应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能,设计、建立了与本专业培养目标相适应的、循序渐进的实践课程教学体系,结合我校特点形成“课程实验注重知识点、课程设计连点成线、综合设计跨课成面”的实践教学体系。将电子信息工程和通信工程的教学计划作了相应的调整和补充,把工业见习感性认识的实践环节由第五学期提前到第三学期、增加了金工实习环节;在原有课程实验的基础上,重新布局、规划了接近实际应用的课程设计和综合设计实践教学项目40余项。结合我校电子信息类实验条件并充分考虑课时的限制和学生基础差异,使这些项目具有相对的稳定性和可更新的特点。完成了从行动领域素质要求到学习领域中学习任务(项目载体)的转换。使实践教学体系更完备、更科学、更有利于学生技术应用能力的培养和适用性、竞争力的提高。 (三)教学实践研究与教学模式形成通过“走出去、请进来”的方式进行广泛的学习与交流。曾于2013分别参加了清华大学电工电子技术实训中心组织的“FPGA骨干教师考查培训班”、教育部“高校电子电气课程教学系列报告会”、“西北地区电子技术与线路课程教学改革研讨会”。于2014年参加了陕西省教育厅组织的“高等学校MOOCS时代的教学创新与改革报告会”、“视频公开课研讨会”;走访参观了西安交通大学信息工程学院和培华学院;2014年8月承办了“西北地区电子技术与线路课程教学改革研讨会”。通过广泛的学习与交流,对兄弟院校的经验进行了适切性取舍,形成了具有自身特点的教学模式。 二、“任务驱动、项目导向”工程素质培养模式的内涵 1.创设项目式教学情境。强调教学内容和素材尽可能来自实际应用需求,创造工程实际环境,将项目论证、组织实施、阶段任务落实、产品性能测试分析、技术报告撰写等项目完成的整个过程贯穿于教学过程中,让学生身临其境地参与工程实践项目。2.采用答辩式的项目方案论证和设计成果验收。突出了教学工程中学生的主体地位和教师的主导作用。针对项目任务要求,以答辩方式组织课堂,让每个学生拿出自己设计方案进行单个方案汇报,然后又师生集体评议——即由设计学生对自己设计方案向全班汇报,老师和其他同学就相关问题进行提问、再由汇报者做出解答。要求同学们不但知己而且知彼,使每个学生了解多个项目的实现思路,明确每一个项目多种实现途径。从不同角度对各组选定题目的内容获得更全面、更具体、更深入的理解和认识,力求收到举一反三的教学效果。设计成果验收环节中也采用了边演示、边解说、边提问、边解答,设计结果优劣一目了然,成果验收环节的成绩由师生共同评出等次。通过这种形式互动教学促使学生不断地思考,提高他们发现问题、解决问题能力。同时,对考查课成绩的形成融入民主成分[6],增加了透明度和说服力。3.阶段任务完成情况的验收检查。通过下达项目工作任务让学生明确要去做什么,做到什么程度,完成工作任务需要哪些知识和技能,怎样去查找有关的资料,怎样去制定项目实施计划之后,指导小组长根据同学的特长进行项目任务分工。在分工协作基础上,限定功能设计、电路设计、PCB板的制作、焊接组装、电路调试、电路作品展示等阶段任务完成的时限。一方面,督促学生的学习进度,另一方面对阶段性学习任务的完成情况作出评判,作为最终考查成绩合成的依据。在教学方法上实施“教、学、做”合一原则,以项目驱动法组织教学,注重实践性教学,所有课程设计和综合实训内容完全产品化。4.课程体系建设重点放在“两个核心专业能力课、一个优质核心课程”上。以“重点打造核心专业能力,重点建设优质核心课程”为目标,围绕核心专业能力培养,开发“电子技术课程设计”与“电路综合设计”两门项目教学型课程构建了专业优质核心课程体系,申请获批“模拟电子技术”省级网络精品资源共享课程一项。充分利用现代教育技术,实现教育信息上网、专业资源共享。5.凝聚了各有侧重设计专长的中、青年教师投身于实践教学。用项目经费资助了具有实践教学热情的教师外出研讨交流、发表教学研究论文、有组织地指导青年教师提高教学技能,初步形成一支项目式教学师资团队,其中,3人已获得“双师证”。 三、教学模式应用效果 新模式在电子信息工程和通信工程两个专业的09、10、11、12级中10个教学班的“电子技术课程设计”、“电路综合设计”试行推广,成效较为明显。收回设计作品100多件,部分获得实用新型专利。基于项目式教学,组织我院学生参加全国大学生电子设计竞赛、“未来伙伴杯”中国智能机器人大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、延安市大学生科技创新创意大赛等赛事,获奖60余人次,显性受益学生达50余人。特别是在“2014年TI杯电子设计竞赛”中,我校学生获得陕西赛区二等奖两项、三等奖一项,打破了我校电子设计竞赛最好成绩——二等奖一项的记录。 四、总结 这种“任务驱动、项目导向”工程素质培养模式以形式灵活的兴趣教学法实施教学,经过我校教学实践证明:实现了“课堂翻转”、促使学生由“要我学”转变为“我要学”、带动了师资队伍建设、提高了学生工程素质和快速适应工作的能力。 作者:曹新亮 邵婷婷 单位:延安大学物理与电子信息学院 电子信息工程专业论文:建筑类电子信息工程专业建设 论文关键词:电子信息工程专业特色创新 论文摘要:专业特色建设,对提高本科生教育质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑工业学院属于一般本科地方院校,根据我院战略发展纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本科学生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的IT公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用现代计算机技术、电子技术,网络通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称BAS)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在规律,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与PLC》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。 (2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快电子信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“中国智能机器人大赛银奖一项、铜奖一项”。 (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国经济社会的快速发展既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的工业界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在计算机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业课程设计探讨 摘要:本文根据电子信息工程专业创新应用型人才的培养目标,介绍了该专业实践教学体系的建设与实施情况,重点讲述了课程设计环节的设置思路、内容、方法,实施过程及效果。 关键词:电子信息工程;实践教学;课程设计;创新应用型人才 一、引言 近年来,随着信息技术的快速发展和广泛应用,信息产业在国民经济的发展中起着越来越重要的作用,与人们的生活变得越来越息息相关。与此同时,企业及社会对电子信息类人才的需求在不断加大,且对电子信息类人才的培养提出了新的要求和标准。具有良好的理论基础,能够融会贯通,实践及动手能力优秀的应用型、复合型及创新型人才越来越能得到企业的青睐和社会的认可。然而,长期以来由于受教育理念、管理模式、教学方法等因素的影响,在我国的高等教育中,往往对大学生动手能力及创新能力的培养不足,大学实践教学一直是我国高等教育的薄弱环节。这种传统的培养方式和模式已经不能适应国家提出的大众创业和万众创新的发展战略对人才的要求,因此对电子信息工程专业学生的实践动手能力及创新能力的培养变得更加重要和紧迫,对该专业实践课程体系建设的探讨和研究有着非常重要的意义。 二、专业培养目标及教学现状 电子信息工程专业是我国高等教育中普遍开设的重要本科专业,其主要目标是培养学生适应社会发展需要,在电子信息领域掌握扎实的基础理论和基本技能;具有兼顾软硬件基础、较强的工程实践能力;具有在信号与信息处理、信息获取与检测等领域从事设计与开发的能力。但是,由于传统教育教学的惯性,毕业生大部分都是理论有余,实践动手能力不足,工程应用能力欠缺,企业所需人才的素质培养难以在教学过程中得以完成和实现。现阶段,在电子信息工程专业的教学中普遍存在以下几方面问题。1.教育教学理念陈旧,重理论轻实践。教学过程中,无论是培养方案的制定,教学计划的落实,还是教学过程的开展,都过度强调理论知识的重要性,而对相应课程的实践教学重视不足。2.专业知识内容更新较慢,与企业需求脱节。当今,电子信息行业正在飞速发展,知识更新换代的步伐也在加快。然而教学过程中相关专业课程的知识内容陈旧,讲授内容更新较慢,且相关课程教师与业界企业联系较少,对企业对人才需求的认知不足,导致人才的培养与企业对人才的需求脱节。3.实践教学环节薄弱,不能做到多课程知识内容相融合。由于硬件平台更新速度和信息技术发展速度不匹配,导致在实践内容的设置上应用性不强,与企业所需技术及技能相脱离。 三、课程设计环节在实践教学体系中的强化 针对电子信息工程专业的人才培养目标和教育教学现状,不同的高校也都在采取相应的措施来改进教学、改进人才培养的模式,力争人才培养最大可能地满足企业及社会对人才的需求。同时,不同高校也都在改进、优化自己的实践教学体系,强化实践教学在人才培养过程中的作用,以期取得最好的人才培养效果。结合本校的发展定位及电子信息工程专业的教学特点和人才培养定位,在应用型、复合型、创新型人才培养目标的指导下,我们在人才培养的过程中,加强对学生实践动手能力及工程实训能力的培养,对实践教学进行改革以构建多元化的实践教学体系。实践教学改革的关键是教学内容的改革,在实践教学体系建设的过程中,结合本校的特点,并汲取和爱尔兰塔拉理工学院合作办学的经验,电子信息工程专业对课程设计环节进行了强化,加强其在实践教学过程中的作用,提升其在实践教学体系中的重要性,进而优化实践教学体系的建构。课程设计共包括四个,分别在第四至七学期进行,具体每个课程设计的内容、要求、侧重点、涉及课程等分别如下。1.课程设计I面向人群:二年级第二学期的学生。题目:(a)音响放大器的设计;(b)增益可自动变换的放大器设计。本课程设计题目及功能要求可根据指导教师的要求适当做调整,学生根据自己的兴趣从两个题目中选择一个。本课程设计在第四学期开设,要求学生运用分立元件及集成芯片实现设计题目所要求的功能,其主要侧重于对电路分析、数字电子技术和模拟电子技术等专业基础课所学知识的综合运用,重点在于培养学生进行资料查阅、电路设计、电路调试及报告撰写等方面的能力。2.课程设计II面向人群:三年级第一学期的学生。题目:(a)温度湿度检测系统设计。(b)高效率DC-DC开关电源设计;(c)四旋翼飞行器设计。同课程设计I一样,题目及功能要求可根据指导老师的要求适当调整,两个题目学生二选一来完成。本设计是在学生学习完单片机原理及应用这门课程之后开设的,主要是侧重于带控制器(单片机)的小型电子系统的设计、仿真以及系统功能实现,旨在强化学生对控制器硬件资源的应用及外围辅助电路的设计,并加强对学生程序设计能力的培养以及软硬件系统的协同调试能力的训练。3.课程设计III面向人群:三年级第二学期的学生。题目:(a)基于Hi3516C的运动目标检测系统设计;(b)基于单片机的六自由度机械臂控制系统设计;(c)基于WIFI模块的无线数据传输系统设计;(d)电动汽车的控制系统设计。本课程设计是在单片机原理及应用、DSP原理及应用及EDA技术等课程均讲授完后,在第六学期开设,设计过程中学生可根据自己的学习情况自行选择所应用的控制器(单片机、DSP或FPGA)。课程设计题目朝多样化和趣味化演变,能够更好地激发学生的专业兴趣和学习热情,学生可以根据自己的兴趣爱好以及将来的发展方向选择设计题目,同时对某些难度大且功能多的设计题目允许学生组成团队来完成设计工作,这可有效促进学生集思广益、取长补短、互助进步,并有效锻炼学生的沟通协调及团队协作能力。4.课程设计IV面向人群:四年级第一学期的学生。该课程设计是在完成所有专业基础课程、专业理论课程及嵌入式系统设计课程后在第7学期所开设的,该阶段不再采用统一布置设计题目集中指导的方式,而是把每位学生都分配给一位专业指导老师,设计题目由指导老师和学生共同协商确定,并要求其有一定的难度和综合性。该阶段的课程设计主要侧重于对学生所学专业课程的整体掌握能力、所学专业知识的综合运用能力和独立完成系统设计的工作能力的培养。从选题、设计方案确定到具体软硬件功能实现等环节,都需要学生自行查阅资料进行学习、验证和设计来完成。以上四个课程设计由易到难、由简到繁、逐步递阶,由专业基础课知识的运用逐步过渡到专业课知识的综合运用,由基于分离元件的简单系统设计逐步过渡到基于控制器的片上系统设计,这极大地锻炼了学生对专业知识的综合运用能力和实践动手能力,有效优化了电子信息工程专业的实践教学体系,是实现应用型、复合型、创新型人才培养体系结构的重要组成部分。 四、总结 课程设计实践教学环节的开展,将专业理论授课与实践应用有机地结合起来,且将不同课程知识的应用串联起来,做到了课内多知识点融合,跨课程知识综合,并逐渐构建了学生的专业知识体系层次与结构,为专业知识的综合掌握及应用创造了条件,为应用型、复合型、创新型人才的培养提供了保证。经过多年的发展,我校电子信息工程专业的实践教学体系已经逐渐完善起来,取得了良好的教学效果,人才培养质量得到大幅度的提高,越来越得到用人企业及社会的认可。 作者:李义丰 褚御芝 朱晓梅 包亚萍 单位:南京工业大学计算机科学与技术学院 电子信息工程专业论文:电子信息工程技术专业校企合作模式探讨 摘要:随着我国高职教育发展的规模增加,以及当今社会发展对技能人才的急切需求,高等职业教育面临着机遇和挑战。本文从高职院校电子信息工程技术专业校企合作模式分析入手,探讨校企合作的有效方法,解决校企合作过程中出现的问题,建立学校和企业双方的资源的整合和优化的模式,以化解当前高职电子信息工程技术专业的毕业学生就业难的问题。 关键词:高职教育;工学结合;校企合作模式 随着社会的进步和经济发展,国家对职业教育的重视也日益增加,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,对职业教育要增加投入,并且实施“校企合作”这种被公认为有效的人才培养模式。校企合作的目的是为了培养学生的综合素质和应用能力,以便更好的就业,从而把课堂学习和企业实践经历结合起来,充分发挥学校和企业这两种不同组织的优势资源。高职院校采用校企合作培养人才,一方面可以让学校师资队伍更加强大,另一方面还可以使学校和企业双方的资源得以整合和优化,不仅如此,校企合作最重要的是可以解决当前毕业学生就业难的问题,使学生的能力得到全面发展。 1电子信息工程技术专业校企合作主要的模式分析 20世纪90年代以来,全国职业教育工作会议多次明确提出,要大力推进“校企合作”“工作结合”“半工半读”的新型人才培养模式。经过职业院校多年的努力探索,校企合作模式取得了一定的成果,目前我国的职业教育,可将电子信息工程技术专业校企合作大致分为下面几种模式。 1.1“2.5+0.5”模式:电子信息工程是一门包含电子技术和信息系统基础知识的专业,知识面比较广,因此学校在制定人才培养计划方面,是根据企业的岗位不同的需求制定的。有两年半的时间学生在学校接受理论知识的学习和实际操作训练,最后的一个学期学生到企业进行顶岗实习并且根据学生实习的岗位自拟毕业设计题目,在实习企业技术人员与学校指导老师的指导下,完成毕业设计。学生毕业之后可以根据自己对专业技术的掌握程度、兴趣爱好自行寻找就业单位,也可直接到实习企业就业。 1.2建立实习基地的模式:将实习基地建立在学校,学校提供相应的场地,企业提供生产设备和技术、资金,学校参与实习基地管理并按照企业的管理模式进行运作,学生以企业员工的身份参与产品的生产,学校和企业以股份的形式参与实习基地的利益分红。通过实习基地的建立,学生掌握了生产新技术,教师获得了新技术开发的机会,教师的教学水平也得到很大的提高。 1.3订单培养模式:是各省份企业根据生产、技术的需求,与学校联合开设定向生的培养,企业与学校共同制定人才培养方案、课程的设置、相关工种技能操作的培训。学校根据企业的生产产品、技术岗位要求进行教学过程的实施。学生通过在学校的学习,具备了一定的符合企业要求的专业知识和技能,毕业后企业可直接录用。 2校企合作存在的问题 目前我国高职教育校企合作要得到进一步的发展,所面临的最大困难是缺乏纵深发展的长效动力机制,学校和企业在合作上出现冷热不均的现象,学校热情、主动、积极,而企业的参与性、积极性不高,同时缺乏政府的有效的制度保障等因素,在经济利益的驱动下,学校与企业的合作只存在短期行为现象。笔者经过调查和对学生的回访,影响高职电子信息工程技术专业与企业合作教育发展的原因是: 2.1实训基地的设备老旧电子技术的发展日新月异,有很多企业的电子技术和设备都比较的先进,对于大多数高职院校,受到省、地方政府财政资金有限的支持,教学设施、实训的设施等相对比较落后,有的学校为了节约经济成本,将企业已经淘汰的设备作为实训设施,实训的人才培养、授课内容与实训操作技能不相符,从而与企业的生产、技术要求不相适应,影响了校企合作的建立。 2.2师资队伍缺乏创新能力阻碍了校企合作当前,许多高职学校是由原来的技校、中专合并组建的。教师队伍的业务水平参差不齐,从普通高校毕业的本科生和研究生,他们的理论水平和分析问题的能力很高,但是企业实际工作经验缺乏,而企业既有专业技术能力的工作人员由于企业的生产经营的需要,不能按照学校教学时间来校授课。同时,各高职学校在面临生源、经济双重压力下,教师的教学工作任务繁重,没有足够的时间参与科研、技术创新等。因此这也是许多高职院校建立良好的师资队伍所面临的重要课题。 2.3企业和学校的宗旨不同衡量办学质量的好坏就是就业率,电子信息工程专业的学生就业率的多少是决定该专业是否能够继续发展下去的重要指标,很多学校在保证教学质量的基础上,重点抓就业率.而企业是以经济利益为目标,如果与学校合作,就会增加企业的人力、财务成本,短时期内没有给企业增加效益,还给企业增加许多的负担。即使有的企业与学校有合作的意愿,但考虑到学生的安全、待遇、保险等问题,在没有省、地方政府的财政支持的情况下,也影响了校企合作的机会。另一方面,地域以及经济强弱也是影响之一。在湖北省内,从事电子信息工程技术方面的企业的数量与规模比广东、深圳相比差距比较大,接受新技术的信息也稍微慢些。 3建立电子信息工程技术专业校企合作人才培养模式 从上面的校企合作现状的分析,针对当前校企合作中出现的问题,提出如下推进校企合作良性发展的对策。 3.1建立生产型工厂校企合作。由学校提供场地、企业提供生产设备、生产产品的订单、生产技术、企业管理制度等,学生在工厂进行实际生产操作,生产出来的产品(比如耳麦)可以面向社会人群和学校的学生进行销售。由企业的技术人员和学校的骨干教师组成专家指导委员会,根据电子信息更新发展进行职业能力培养目标的确定。从而为电子信息工程专业培养高技术应用型人才奠定了良好的基础。 3.2与企业建立产品售后服务公司。这种方式是由学校投资,电子产品企业技术人员参与和指导,建立某电子品牌售后服务公司,在管理上严格按照企业的管理模式,学生可在公司对电子产品进行维修,加工、简单设计。学生得到了实际操作的机会,提高了学生的综合能力的培养。创造了社会效益和经济效益。 3.3建立生产科研相结合的合作模式。企业将已经立项的科研课题与高职院校教师、具有知识综合运用能力的学生合作,共同研发,或者企业技术人员与高职院校的教师、学生根据社会需求、共同研究新的生产技术和工艺,也可将高职院校电子信息专业教师的科研成果和专利项目转让给企业进行生产,达到了以科学研究促进生产、促进教学的目的,通过这种良性循环,激发教师、学生创新新技术的热情和创造力,为企业带来了经济效益。同时也解决了高职院校科研经费不足的问题。并能为高职院校的学生参加湖北省或国家级电子、信息技术应用竞赛等奠定一定的基础。目前,我国对高职院校教育重视和财政投入力度的不断加大,高职教育的办学水平也逐步提高,电子信息工程技术专业借鉴国外和国内先进的校企合作模式(如深圳职业学院),三峡电力职业学院电子信息工程技术专业的校企合作在发展中逐步摸索出适合自身发展需要的、具有一定特色的方式。 作者:肖春芳 韩绪鹏 单位:三峡电力职业学院 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业人才培养论文 1明确专业培养目标 依据高等教育指导委员会制定的电子信息工程专业的培养目标,围绕学校人才培养目标定位,“方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。我校电信专业明确了自己的的培养目标:本专业培养德、智、体、美全面发展,具有扎实的电子技术和信息系统等方面基本知识,掌握分析、设计、应用电子设备及信息系统的基本技能,具备良好的沟通能力和团队精神等基本素质,能在电子信息行业及各级企事业单位从事设计、应用开发以及技术管理等工作,具有创新意识的高素质应用型人才。 2电子信息工程专业人才培养方案修订遵循的基本原则 2.1充分的调查论证 (1)召开学生座谈会,征集毕业年级学生及毕业后走上工作岗位学生对“方案”的修订意见,了解学生自身需求。坚持以学生的学为中心,处理好教与学的关系。(2)邀请用人单位参与“方案”的修订。了解行业最新发展动态,邀请用人单位参与修订论证,充分考虑行业对专业人才的要求,尤其是行业协会制定的人才质量标准。(3)参照执行教育部的专业规范标准,确保专业完整性。 2.2德、智、体、美全面发展,处理好通识教育与专业教育的关系 本着“通识教育为体,专业教育为用”的思想,通识素质类教育贯穿始终,德育工作与通识类课程考核结合,学术讲座日常化,引进并开设高质量的艺术类通识教育课程。针对全国各地生源基础教育水平差异,对外语、数学、计算机课程进行分级教学。专业教育逐步向产学研合作的模式靠近,专业课程开设以业界需求为主导,鼓励与业界建立长期、稳定、互动的合作关系,鼓励“方案”的部分课程以合作教育的形式开展,包括合作办学、合作育人、合作就业、合作发展等。 2.3大力开展第二课堂教育,“方案”反映培养学生创新意识的要求设置6学分区间,给予参加学科竞赛、参与教师教、科研课题研究,参加人文、社会科学、自然科技、军事、历史、艺 术类通识课程修读,开展创业,参加职业资格认证考试、英语四、六级考试,参加计算机等级考试等学生的学分奖励,该模块是学生毕业必要条件之一。 2.4改革实践教学模式,加强实践教学环节,处理好理论教学与实践教学的关系 按照《普通高等学校本科教学工作合格评估方案》,工科实践教学比例占总学分不低于25%。根据校企合作的实际情况,改革实践教学模式,灵活多样,毕业实习以集中统一安排为主。重点让学生体验基层行业工人的工作过程,磨练意志,为走上工作岗位打下良好的基础。提倡学生的毕业论文(设计)以参与教师的教、科研课题的形式完成。重视课程设计。 2.5合理安排第四学年教学工作 根据学生职业发展需求“,方案”要考虑考取研究生深造和就业两种需求,1-10周集中安排课程,剩余时间安排毕业实习、毕业论文(设计)、准备研究生考试,确保教学秩序。 2.6教学计划统一性与灵活性相结合 随时关注行业发展需求,建立专业与行业信息交流机制,将行业发展最新的信息整合为课程资源,通过短课时的课程、讲座等形式开设,同时必须坚持“方案”的执行稳定性。 2.7分方向培养 在电子技术和信息系统的理论基础上,从第三学年开始分方向培养:嵌入式集成电路、信号与信息处理两个方向。嵌入式集成电路方向主要课程:嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、嵌入式微控制器应用、嵌入式Linux设备驱动开发;信号与信息处理方向主要课程:信息论基础、数字图像处理、DSP技术与应用、信息与网络安全。同时设置多门其他方向的选修课:通信工程、物联网工程、计算机网络、软件工程等。 3小结 本次电子信息工程专业人才培养方案修订工作,紧紧围绕学校人才培养目标定位“,方案”从始至终体现“具有创新意识、高素质、应用型”的人才培养思路,体现以学生为本,以毕业生社会需求和就业为导向的价值观,加强学生思想品德等通用素质和能力教育,注重培养学生的社会责任感,培养方式逐步体现精细化,差异化、个性化的特征。 作者:朱爱春 孙文汇 单位:青岛工学院 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业毕业设计论文 1毕业设计选题工作 毕业设计选题是毕业设计的源头和基础,是决定整个毕业设计质量好坏的前提。因此,选题必须符合电子信息工程专业培养目标和教学基本要求,内容涵盖本专业的核心课程;选题应联系科研、生产或社会实际,促进学、研、产的结合;选题应反映本专业领域的科技发展水平和前沿动态,符合科技进步、经济建设和社会发展的需要;选题分量、难度、深度要适当,在满足教学基本要求的前提下,结合学生具体情况因材施教。改进毕业设计选题工作,可以设立毕业设计课题审查小组,进行选题审查,对课题内容、工作量、难易程度、知识覆盖面、可行性进行客观的评估。其次,以就业为导向来选题。考研类学生专业知识扎实,学习能力、思考能力较强,选用理论研究型课题类型为主;专业相关岗位任职类学生,以工程实践类课题为主,鼓励到工作岗位中完成毕业设计;专业不相关岗位任职类学生,其就业对专业知识要求不高,以相对难度稍低的设计类或仿真类课题为主。 2毕业设计指导工作 毕业设计指导工作是决定整个毕业设计质量好坏的关键。基于专业导师制毕业设计指导工作的实施,有利于密切师生关系、促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在问题。专业导师负责制,即从大三开始,每位学生都选择一名专业指导教师,由专业导师指导专业课程学习、专业技能训练,由专业导师布置和指导其毕业设计。实施专业导师负责制,专业导师来自于科研教学骨干教师与企业工程师,学生和导师双向选择,建立专业导师制度;其次,三年级学生即可进入毕业设计环节,在导师指导下,确定专业方向,学习专业知识。 3毕业设计质量管理 3.1建立毕业设计规范制度 建立毕业设计管理办法与实施细则、毕业设计大纲、指导教师职责、评阅教师职责、成绩考核标准、答辩工作规范、工作流程、论文格式规范等系列文件制度,从过程管理上形成选题、指导、中期检查、评阅、答辩等环节的规范和标准。 3.2选题规范化管理 制定科学、合理、规范化的选题申报制度,毕业设计选题实行一人一题、题目不重复。严把指导教师质量关,选派有教学和科研经验、具有讲师职称或博士学位的教师担任指导教师。 3.3毕业设计过程监控 毕业设计质量监控机构有学校、院(系)及专业建设组(或教研室)三级,采取院(系)自查和学校检查相结合的方式进行,明确各级监控岗位职责。监控环节分为初期检查阶段,包括指导教师资格、选题、开题;中期检查阶段,包括教师指导、设计进度、学生工作情况等;末期检查阶段,包括设计质量、答辩资格审查和答辩情况,整个监控环节形成了毕业设计质量监控闭环。 3.4毕业设计量化考核 毕业设计工作的量化考核应以毕业设计规范制度为依据,对质量监控过程进行量化。毕业设计(论文)工作评估指标体系,分为一级指标(质量监控、题目选择、论文或设计质量),二级指标(组织领导、质量监控、选题、成绩评定、总体水平)及主观观测点,最终达到对毕业设计工作的量化考核。 3.5毕业设计网络化管理 毕业设计网络化管理系统实现了教师网上出题、开题下任务、中期检查、论文审阅的全过程指导,提供师生互动平台,为教学管理人员的组织立题、中期检查、答辩分组、论文评审、归档全过程监督管理提供了工具,从而在很大程度上提高了毕业设计管理水平和毕业设计的质量。 4结论 教育部一贯重视毕业设计(论文)工作,对培养大学生的能力和素质等方面提出了具体要求:“大学生毕业设计(论文)要贴近实际、严格管理,确保质量”等。针对目前电子信息工程专业毕业设计环节当中存在的问题,开展毕业设计教学改革,有助于提高毕业设计环节教学质量:第一,以毕业设计规范制度建设为抓手,进行电子信息工程专业毕业设计质量监控,做好选题规范化管理、毕业设计过程监控、毕业设计量化考核及毕业设计网络化管理。第二,以推行导师制为核心,进行电子信息工程专业毕业设计教学的改革,有利于密切师生关系,促进教风和学风建设,有助于解决指导环节存在的问题。 作者:徐刚赵莹单位:上海电机学院电子信息学院 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 一、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 2、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学核心,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为核心,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业教学改革试析论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学核心,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。 (三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为核心,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 电子信息工程专业论文:高校电子信息工程专业特色建设论文 论文关键词:电子信息工程专业特色创新 论文摘要:专业特色建设,对提高本科生教育质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。 1人才培养的基本定位 不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑工业学院属于一般本科地方院校,根据我院战略发展纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。 电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本科学生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。 2就业目标 比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。 经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的IT公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。 3专业特色建设 处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。 3.1智能楼宇控制专业方向的设立 建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用现代计算机技术、电子技术,网络通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称BAS)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。 3.2学生能力的培养 培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。 (1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维 根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在规律,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《ComputerControlTechnology》、《DSPTechnologyandApplication》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与PLC》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。 中国论文联盟-(2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出 为加快电子信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“中国智能机器人大赛银奖一项、铜奖一项”。 (3)开设综合课程设计,体现职业培训技能 我国经济社会的快速发展既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的工业界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。 4结语 我们还在计算机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建設和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业教学改革论文 [论文关键词]电子信息工程教学改革探讨 [论文摘要]为在高等院校培养面向21世纪的电子信息工程专业人才,对教学进行改革势在必行。根据电子信息产业的发展对电子信息工程专业技术人才的要求,结合目前高校电子信息工程专业教育的现状,提出了高等院校电子信息工程专业的教学的改革设想与建议。 一、引言 近几年来,电子信息工程专业是社会需求旺盛的热门专业,其招生规模迅速扩大,在这种生源充足、社会需求旺盛的一派大好形势下,我们清醒地认识到,电子信息技术发展日新月异,如果不能及时改革课程结构,更新教学内容,改善实验手段,教学质量就无法保障。近几年的教学实践告诉我们,必须解决以下带有根本性、战略性的问题:(1)办学规模与教学质量的问题;(2)专业雷同与办学特色的问题;(3)专业宽口径与人才多样化的问题;(4)与上述相关的教学组织运行的问题。只有解决好上述问题,才能使高校的电子信息工程专业在人才市场的竞争中立于不败之地。 二、在目前的电子信息工程专业的教学、实验中,主要存在以下几个方面的问题 1.理论课内容陈旧、授课手段单一,实践内容少,与迅猛发展的现代电子技术严重脱节。大多以理论课讲授为主,学生动手实践机会较少。课程内容陈旧,主要是《模拟电子技术》和《数字电子技术》等课程,讲课内容以模拟单元电路和中、小规模数字集成电路为主,与目前IT产业大规模集成电路器件高速发展和应用的趋势严重脱节。讲课效果较差,学生普遍感觉“学习的知识实践中用不上,实践中需要的知识没学过”。 2.各门课授课内容之间缺乏有机联系,缺乏一个统一明确的目标。有的课理论太多与现代技术联系不紧密,有的课内容与其它课有重复,从总体来看,培养目的比较分散。 3.一方面授课的内容与最新发展的技术严重脱节,一方面教师尤其是青年教师的知识结构得不到优化和充实,易造成老师不敢多讲,学生不愿多听、动起手来什么都不会的恶性循环局面。 4.实践环节内容手段比较单一,实践环节只让学生了解及掌握最基本的东西,在综合能力培养方面、在实际问题解决方面、在创新性方面缺乏必要的内容。 在这种情况下,进行适应时代需要的电子信息工程专业建设,是培养现代电子专门人才迫在眉睫的需要。 三、教学改革的具体建议 (一)以提高技能水平为教学核心,采取多种实践教学方法 实践教学的教学方法要根据教学内容的不同而有所不同,不能采取一成不变的教学模式。我们把实践课题分成不同的课程类型:项目中心类型、任务中心类型、问题中心类型、训练中心类型、体验中心类型、案例中心类型和复合类型等。例如单片机的实践训练就采取“任务中心”、“训练中心”和“项目中心”相结合的复合型教学方法,以完成一个实际课题为中心,带动训练和项目,学习相关知识。电子产品工艺训练则采取训练中心的教学方法,从元器件的测量、元件的装配、元件的焊接、电路的调试、电路的维修等工艺进行反复强化训练,通过大量的实践达到提高学生的技能水平和熟练程度。对实践课程的考核方式也要相应改变,强调进行素质考核与技能考核,减少知识的记忆力考核。实践类课程的笔试一律开卷考核,允许学生使用任何工具和仪器。有些实践课程可以进行分段考核和实时考核。 (二)加强师资队伍建设 为了更好地培养电子类应用型本科人才,师资队伍建设是关键。没有一支符合高等教育要求的师资队伍,即使有好的教学计划和一流的实验实训设备,也实现不了培养合格的学生的目标。打造一支教学效果好、科研能力强、实践经验足、师德高尚、结构合理的“双师型”师资队伍,是电子信息工程专业师资队伍建设的重要任务。(三)注重计算机技术和电子信息工程专业基础知识的融合 计算机技术的发展已使得计算机技术成为各学科专业不可缺少的工具和重要组成部分,其中电子信息工程专业与计算机技术联系最为紧密。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成,对学生使用计算机的能力、利用软件和硬件技术开发应用计算机技术的综合能力要求很高,其本科教育中计算机基础教育的基本任务就是培养学生操作使用计算机的能力和开发应用计算机的软件设计能力。因此,学生应具备较强计算机应用方面的理论知识和实践能力,除了会使用已开发的软件包外,还应对已有的软件包进行二次开发或直接利用某种高级语言进行设计开发,也能从事控制电路、接口电路等方面的设计与调试工作。因此,电子信息工程专业计算机基础尤为重要,学生的计算机能力关系到能否达到培养目标、能否适应电子信息产业对人才的需求。电子信息技术和计算机技术结合十分紧密,在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程的教学中,计算机的内容虽有独立性,但在很多情况下已很难将计算机技术单独分离出来,其和计算机技术结合十分紧密,并逐步走向融合。因此,在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中,必须注意到这种融合性,在专业基础课和专业课的理论及实验教学中多结合计算机技术。例如,在《信号与系统》、《数字信号处理》等课程实验中可让学生自己编程处理,只有这样才能获得很好的计算机教学效果。 (四)建立实验教学质量的监控和评估机制,强化开放实验教学的组织与管理,确保开放实验教学质量。开放实验教学管理的好坏直接影响最终的教学效果。在开放实验教学过程,既坚持“以学生为本,自主学习”,满足学生课内外的要求,又及时给学生提供正确的引导。对于课程内规定完成的实验,要采用提前集中授课的方式,让学生完成预习后,在网上预约实验时间。计算机管理系统及时为学生排位,根据学生的实验记录各种相关信息,供教师和学生查询。针对开放实验后可能会存在学生抄袭实验数据、实验报告等问题,要建立实验教学质量的监控和评估机制。具体构思为:学生进入实验进行课内实验时必须通过预习检查(可通过预习检查课件进行);基础实验教学过程实现网络化管理;值班教师对学生的实验质量进行随机抽查;加大实验报告的比重;采用答辩和集中进行操作考试相结合的考核方法,确保开放实验教学的质量。 (五)以素质教育为核心,坚持可持续发展观,大胆进行全面教学改革 可持续发展是一种新的发展观,教育在可持续发展战略中占据极其重要的地位。一方面,教育改革与发展的各种问题,从发展战略、培养目标、专业设置到教学内容、课程体系、教学方法、教学管理,都可以从可持续发展的观念和原则得到启发;另一方面,在对大学生实施素质教育的过程中,必须把可持续发展的观念、知识、能力、行为,作为文化素质教育的重要组成部分。从可持续发展的理念和原则与实施素质教育出发,高等教育和教学改革就可以在面临和解决经济体制转变、高等教育大众化到来的一系列问题时,少走弯路。在实践教学改革中,可以给学生选择学习的更大的自主权,使学生相对独立地进行实践,扬其所长;在改革传统的考试方法时,以考评综合实践能力为主,用实验操作、完成设计课题等方法考核学生,促使学生真正为提高能力而学。 高职教育的电子信息工程技术专业建设 摘要:高职教育的电子信息工程技术专业是以电子信息理论为基础,结合工程项目来培养电子信息工程技术的高级技工人才和管理人才的课程。本文从专业目标,专业建设以及专业发展规划对我校的该专业进行了简要的分析。 关键词:高职教育;电子信息工程技术;专业建设 一、引言 我校的电子信息工程技术专业于2004年开始招生,经过7年的时间,我们取得了一些成效,培养了很多优秀的高职毕业学生。目前我校的电子信息工程专业在校学生三个年级,14个班级,接近650人,占学院的学生比例较重,是学校的重点专业。 二、专业目标 有文献指出21时机的前20年是中国的科学技术领域赶超世界先进水平的关键性20年,其中信息技术是重中之重。在这样的大环境下,我校从2004年开办电子信息工程技术专业以来一直以加快推进信息化,建设数字湖南为中心,致力于培养具有信息交换,信息传输、通信设备、信息系统方面应用和设计能力的技工和管理人才,使得他们能够很好的满足信息产业部及其相关企事业单位的用人需求。 三、专业建设 有了明确的专业目标之后,我们开始努力的建设电子信息工程技术专业,成立了相关的专业建设委员会,这是以我校校长周忠教授为首的一支精良的队伍,经过广泛的市场调研、反复研究学科的发展制定了专业建设的整体机制和思路:工学结合,校企合作,项目导向,任务驱动。 并拟定了人才培养模式:模拟或者实现岗位情境,教学场所与工作现场相融合,让企业参与培养学生,突出职业技能培养,根据企业的需要来设置知识技能,将企业工作岗位的要求引入到教学过程中,以电子产品的生产、设计为教学主线,将知识点项目化,以任务来驱动、引导学生自主的学习。同时,根据信息产业的链群,岗业职位的要求建立了人才培养的标准,以这个标准来打造电子信息工程技术专业的学生,取得了很好的成效,学生在毕业后能够很快找准自己的位置。 根据社会需求设立了课程体系,实现了理论与实践紧密相结合,注重电子信息工程的专业支撑理论课程和基本技能操作的循序渐进,确保学生毕业后能很快的胜任本职工作,同时,我们的课程体系还能很好的支持电子信息产业的技能证书考核,通过课程体系的学习,学生能够快速的考取一些含金量较高的证书。 当然,有了这样好的思路与体制,我们离不开一支辛勤耕耘、充满了活力的教学团队。我们的团队目前有20人,都具有本科以上学历,其中有很多是具有企业工作经历的老师,是高等职业教育中难得的具有双师素质的人才。这20人中,教授2人,占比10%,具有博士学历的4人,占比20%,硕士学历的8人,占比40%。年龄结构的分别也比较合理,是一支非常具有创造力的团队。 电子信息工程专业不仅有良好的教学软支持,同时我们的硬件实验设备也非常的完善,现代职业集团是学生校内锻炼实践动手能力的有力保障,人性化的车间总体布局,优良车间环境,具有精湛技术的实验指导老师,给学生的实践动手能力的培养提供了很好的平台。同时,为了更好的让学生接触社会,了解电子产业的发展趋势,我们还联系了多家校外企业,并保持长期合作,切实的实现了校企合作,共建专业。 学校的数字化资源建设为我们的专业发展提供了非常好的空间,万兆核心,千兆主干,百兆桌面网络,丰富的数据库资源,电子书包工程的建立,精品课程的网络的投入使用,给学生提供了一个非常好的可移动学习的平台。 围绕着教学与学生培养质量而建立的精细化、多元化、信息化的教学管理与质量评价体系很好的促进了专业的发展。经过7年的精心打造,我们培养的学生就业率高达90%,对口就业率85%以上,我们的教学团队不仅为周边的企业提供了电子信息工程方面的鉴定和培训,还参与了企业研发,研发的成果有智能小车,电子导航产品等。近三年来我们为周边企业提供的服务的情况累计达到4930次。 经过7年的精心打造,我们通过校企合作,设计了很多适合电子信息工程职业教育的教材,《protel印制电路板设计实用教程》、《单片机应用技术项目教程》、《单片机原理与应用》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《电工电子》等等一系列的高职教程,并将推广使用。同时,我们培养的学生获得了很多湖南省举办的技能竞赛奖项。 四、专业发展规划 当然,电子信息工程技术专业经过7年的发展还处在起步阶段,还存在一些问题。针对这些问题,我们提出了专业发展的三年规划,将着重从三个方面来着手[2-4]:1.为夯实理论基础打造完善的教学平台。2.提高教师教学质量,加强创新方面双管齐下打造具有科研能力的名师,大师的教学团队。用科研来推动学科,逐步建立产学研示范性基地。3.重技能,宽口径,分类培养实现学生素质打造,以应用为主线,鼓励创新,结合市场的需求,培育优良的新型技工人才,加强电子信息工程技术核心课程教材、实践教材的建设,改革课程教学的内容和形式,在培养学生的动手能力同时注重分析解决问题能力的提升,同时针对专业升本根据学生的自我规划,进行合理分类培养。 电子信息工程专业论文:基于“五业贯通”的电子信息工程专业创新人才培养方案 摘要:文章针对高职院校信息技术人才培养的特点,提出了一条以学业、职业、产业、就业、创业相融合的电子信息工程专业人才培养的方案。指明了“五业贯通”人才培养过程中具体的专业建设模式、实训基地建设、开放共享的学习环境建设等专业建设措施,对电子信息工程专业人才培养有一定的指导作用。 关键词:专业建设;五业贯通;人才培养;创新人才;电子信息 信息技术是衡量一个国家现代化水平的重要标志,我国把信息技术列在21世纪发展战略的首位。按照信息产业部电子强国战略课题组对2010年电子信息产业发展目标的预测,2010年电子信息产业销售收入将达到10万亿元人民币,占GDP总额的10%以上。其中,集成电路、软件、通信、计算机与网络、数字视听、电子元器件等基础产业是信息产业下一步发展的重点领域,也是人才需求的重点领域。高职院校肩负着为生产一线培养高级应用型人才的重任,如何培养满足社会需求的电子信息工程专业的应用型人才,是我们长期研究的重点问题。 我们通过长期的探索,反复试验、不断总结创造性地推出了“五业贯通”的信息专业人才培养方案,为培养能生产、懂经营、善创新、敢创业的高级人才提供了保障。 一、电子信息专业建设思路 (一)“五业贯通”的信息技术人才培养方案 我院信息技术人才创新培养方案的思路是:充分整合现有教学资源,依靠信息技术行业协会和专业研究会,利用常州大学城信息化研发培训中心和常州科教城的资源优势,以学业、职业、产业、就业和创业为主线,以理论、实训、实践、实施、实效五个环节融合贯通实施“五业贯通”。 在学业教育上,除专业相关知识外,还有应知的社会人文知识,创新创业拓展知识等,辅以专业实训课程,技术应用拓展项目,并将这些活动与信息产业结合,在常州科教城信息产业基地进行产业体验,顶岗锻炼,全面培养学生的职业能力,职业素养,提高学生的就业能力。与此同时,通过创业培训课程的学习,让学生了解相关的创业政策,熟悉创业环节和应注意的问题,组建专家团队,帮助学生制订创业方案,扶上马,送一程。 (二)设计全新的教学体系和实现方案 根据信息技术类专业的职业岗位群需求,确定职业技能和核心技能,制订职业技能(主要是核心技能)的要求,并根据这些要求制订技能培养教学方案,包括课程体系和实践教学体系,并在此基础上制订技能考核标准(试题库),组织技能考核作为评定学生技能成绩和颁发职业技能证书(双证制、多证制)的依据。 在课程体系开发方面,聘请与毕业生就业岗位相对应的具有实践经验的企业专家、教育改革专家和课程开发专家。与专业带头人、骨干教师创业校友共同组建专业建设团队。实施“专业+车间+公司+行业协会+创业孵化基地”的专业建设模式,以岗位能力为导向,通过现场专家、课程专家和资深专任教师的全程参与,构建集“产学研创”于一体的“层次化、模块化”课程体系。如图1所示: 在该课程体系中,基础课程应满足学生学习和应用职业岗位技能所必备的基本概念、基本原理和基本方法的需要,培养学生掌握科学思维及解决实际问题的方法,同时,兼顾学生的基本文化素质训练。专业课程以教会学生掌握从事职业岗位所必须的科学原理、方法和使用这些原理和方法去分析、判断、解决生产第一线或工作现场实际问题的能力。技术技能课程是以行业的职业技能为目标,将职业理论知识应用于实际岗位操作能力的训练。而创新创业等拓展课程则是以产品开发、创业实践等为背景,全面培养社会需要的人才。 在制定教学计划中适当地安排四大类课程的学时比例,以突出高职教育的特点。坚持专业教学课程体系必须针对职业岗位(群),由职业岗位(群)对人才的知识、能力、素质的具体要求进行倒排的方法,建立了相应的理论课程体系和实践教学体系,坚持理论教学和实践教学的1∶1比例。 建立产学研一体化的校内外实践基地,要培养高等技术应用型人才,离开社会、企业的参与和支持是不可能的。产学研一体化的育人模式将学生置于学校、企业、社会三位一体的大环境中,十分有利于培养符合具有创新精神和实践能力的人才。 二、“五业贯通”的专业建设措施 信息技术人才培养的改革实施过程坚持了总体规划、分步实施、边研究边实践、边总结边完善的原则。几年来,按照最初的改革方案和要求,逐步开展了各项实践活动。在教学计划安排中,以“课程教学、知识传授――职业、养成――课程实训――就业、顶岗、实习、预就业――创业孵化基地”为主线,强调课程的综合化,努力实现课程内容、理论与实践、传统技术与高新技术在专业教学中的结合。在人才培养方面注重职业岗位能力要求与专业教学计划的有机结合,构建产、学、研、创结合的人才培养模式。 (一)实行“专业+车间+公司+行业协会+创业基地”的专业建设模式 电子信息工程技术专业以 “车间+公司+行业协会+创业基地”为载体(车间:电子信息产品生产的真实车间,公司:模拟的电子信息公司,协会:常州科教城电子信息协会,创业基地:常州纺织学院创业园),按照就业岗位的三个层次,开展工学结合的“层次化、模块化”课程教学,学生在“车间+公司+行业协会+创业基地”中通过知识学习、技能培养,职业态度和规范的训练,创业体验及实践,实现零距离上岗或创业。教师在这样一个环境中通过教学服务,技术服务,培训服务,项目开发,创业指导成为“懂生产、能开发、善教学,能创业”的双师。 (二)建设真实企业环境的实训基地 电子信息工程技术专业按照“车间+公司+行业协会+创业基地”的专业建设模式,将电子信息实训中心建成一个拥有五个技术应用研发场所和两个生产车间的生产基地;通过这些公司和车间来组织学生的实践活动。完成学生的课程实训、顶岗实训、技术推广及产品研发三个层次训练;达到学生专业实践,企业培训,企业员工及学生的技能鉴定,产品研发等四种功能,如图3所示: 真实企业环境的实践基地建设是五业贯通的专业建设中最为核心的部分,为了满足教学需求,我们借助常州科教城电子信息协会及科教城管委会与相关企业和高校进行合作,取得了良好的效果,具体措施如下: 1.与电子信息类企业(如常州置安计算机公司、常州乔森控制电器有限公司等)建立长久的合作关系,为学生提供与每个训练层次相对应的校外顶岗实习基地。做到每一个校内实训场地都有1~2个校外顶岗实习基地与之对应,有效地完成校内生产性实训、校外顶岗实习。 2.与大学城其他高校合作,共同建设生产车间,为学生提供仿真环境的生产实训、顶岗实习场所。 3.借助学校雄厚的师资力量、企业先进的仪器设备、企业产品生产线与企业完善的产品营销进行应用技术产品的研制和生产,同时让学生参与项目的开发过程。 4.培养学生创新能力, 常州科教城建设了专门的创新实验室,购置了100余套开展科技活动的基本工具、仪器设备和常用元器件;并配置了分别拥有40台(套)DSP、ARM、EDA设备的实验室。尽量让学有余力、动手能力强的高年级学生进行各种综合设计性实验和科技制作发明等,为更多感兴趣的学生得到进一步学习、锻炼、提高的场所和机会,取得良好的效果。 通过努力,目前本专业建有校外实训基地6个。学生在校外实践基地顶岗实习达到160人次以上,同时,鼓励部分教师到校外实践基地带薪见习,打造了一支有实践经验的双师团队。通过实训基地的建设,让学生在三年的学习过程中,完成产品设计、生产、测试、营销一条龙的真实企业环境下的实训,将职业规范、职业态度和职业习惯贯穿始终。再选择若干与三个层次相对应的校外实践基地,实现校内生产性实训,校外顶岗实习,从而全面培养学生的职业能力。 (三)营造以学习者为中心的开放共享的教学环境 营造一个开放式管理、开放式教学的共享教学环境,搭建一个“实践与学习结合、课内与课外相结合、专业学习与创新相结合、就业与创业相结合”的个性化发展平台,让学生“边学边练、边练边学”。 我们坚持校内实践场地课余时间面向学生开放,使学生能按照自己的兴趣发展专业技能,课外实践的时间比在课堂的多,实现“以学习者为中心”的开放式管理。在校园网开辟师生互动的电子信息工程技术专业教学网络论坛,实现开放式辅导。建设包括理论实践一体化教材和融学生实训、企业员工培训、职业技能鉴定功能于一体的实践教材、学生学习指导书、多媒体课件、试卷库、习题库等多维教学软件包,通过专业课程网站,建成开放式专业资源共享平台。营造一个开放式管理、开放式教学的共享教学环境。 按照“以学习者为中心”的理念,结合学校特色,开设面广量多的电子信息技术与企业自动化控制技术的选修课,让学生有足够选择余地,确定个性化发展方向。开拓第二课堂,通过组织电子设计大赛等科技创新活动;与技术应用中心开发和产品生产;各种培训与技能鉴定项目;学生参与教师科研课题;学生开展信息产品、办公设备维修等社区服务;举办SYB创业培训等活动。搭建课内与课外相结合、专业学习与创新相结合、就业与创业相结合的个性化发展平台。鼓励学生自主学习、锻炼和提高。 (四)构建创业孵化平台,支持学生创业 在专业教学的过程中渗透创业教育,是五业贯通人才培养方案的另一个突出特点。我们常州纺织服装职业技术学院有多年的创业教育史,是江苏省创业示范院校。为支持学生创业,学院专门开辟了大学生创业园。在创业教育方面,我们以“创业课程教学、讲座――创业规划――择优进创业园体验――创业孵化――创业实践、创业反馈,培养下一批创业者”为创业培养模式。如图5所示。创业园的建设,搭建了一座学生走向社会的桥梁,开辟一条学生走进市场的通道,提供一方角色表演的舞台。培养学生的创业能力。学校建立“大学生创业园”,建立一套完善的“大学生创业孵化机制”,提供“创业孵化”场所,培养学生的创业、创新、创意能力,以创业来推动就业,创造更多的社会财富。 三、结语 电子信息科学与技术专业人才培养方案的建设是一项复杂的系统工程,是人才培养成败的关键,培养社会需要的合格人才是我们长期而又艰巨的任务。 常州纺织服装职业技术学院信息技术的各专业经过多年持续建设,已形成了一个理论、实践和技能培养并重的教学体系,产、学、研、创相结合的“五业贯通”的人才培养方案初步成熟,已探索出一条具有高等职业教育特色的创新人才培养之路。当然,由于我们经验不足,对国内外IT企业和同类专业的调研范围有限,对该专业改革的研究也只是一个新的开始。我们将在已有成绩的基础上,继续借鉴国内外的先进经验,统筹兼顾,合理结构,使信息技术专业能既快又好地发展。 电子信息工程专业论文:电子信息工程特色专业建设的探索分析 摘要:电子信息工程专业是以电子信息理论为基础,以工程应用为背景,以培养电子信息工程技术人才为目标的课程。本文对电子信息工程特色专业建设的探索进行了简要分析,旨在与同行交流,以达到共同提高的目的。 关键词:电子信息工程;特色专业建设;人才培养 一、电子信息工程专业办学特色的确定原则 电子信息工程专业作为一个理工科专业,就目前来看,在我国大部分理工科院校都开设了这一专业。那么,是不是每个理工科院校开设的电子信息工程专业都是一样的呢?或者说是不是每个院校开设的电子信息工程专业的特色都是相同的呢?很显然,这两个问题的答案都是否定的。究其原因就是:第一,从电子信息工程专业本身而言:电子信息工程专业是一个涉及知识非常广泛的宽口径专业,其中各个侧面的专业知识应用的领域都有自身的侧重点;第二从学生而言:在大学短短的几年时间,不可能也没有必要全部掌握电子信息工程专业内所有的课程知识。学生不可能毫无重点目标地进行胡子眉毛一把抓式的学习,如果真的这样做的话,其结果也只能是广种薄收,无法突出的具有优势专业,也就无法在社会找到自己合适的坐标;第三,从开设电子信息工程专业的院校而言,每个院校师资的专业优势不一样,在电子信息工程的每个领域不可能都具备优势,只能在某一个或几个领域的教科研实力比较强;第四,从各个地方的需求来说,对电子信息工程专业中侧重的领域也不相同;第五;从时展的不同需求来说:随着时展,其社会的需求重点也不同,课程特色确定也应做出相应的调整。 因此,笔者认为,每个院校在确定电子信息工程专业办学特色的时候,应从四个方面综合考虑:一是根据院校自身在电子信息工程专业的教科研实力优势确定专业特色;二是根据不同地区对电子信息工程中人才需求的侧重点来考虑专业特色;三是在确定特色专业的同时,第二作为一个宽口径专业,涉及到的专业知识面比较广,每个学校不可能在电子信息工程的各个领域都有优势,只可能在某一个或几个方面教学科研力量比较强,应开设必备的电子信息工程的公共基础知识课程,在转好专业基础的同时,办出专业特色;四是根据时展,专业特色的确定也应做出相应的调整,必须与时俱进,以适应社会发展的需要。 二、根据特色专业,进行课程体系构建 根据培养研究型、应用型人才的办学思路,紧紧围绕专业特色,构建课程体系。一是注重与应用型为主,在学好基础知识的同时,注重技术的应用能力的培养的课程体系的构建;二是注重与市场发展相结合,注重在经典的基础上与时代前沿相结合;三是在课程体系构建时,应以专业研究能力、应用能力和开发创新能力的培养为重点。例如,中北大学电子信息工程专业结合科研背景,以产品内部结构形态特征信息的提取、处理、识别及恶劣工作环境下光电告警技术为特色,增设了无损检测技术、检测系统设计、统计信号分析、微弱信号分析和模式识别等专业选修课程,逐渐形成适应社会需求的多物理场信息处理、无损检测和车辆电子学等多个专业方向;四是强化专业思维方法和工程实践训练,必须坚持开设“科学实验、数学、计算机、英语”四门课程。例如针对学生编程能力较弱的问题,某大学在二年级时专门增设了编程设计实践周,强化学生的计算编程能力进行强。在数字电子技术、电子线路、数字信号处理、单片机、微机原理与接口技术、随机信号分析、DSP原理与应用、数字图像处理等课程中,把硬件实与软件相结合,坚持培养学生的计算机应用能力,强化学生专业思维方法与工程实践能力的培养。 三、创新实践教学方法,突出专业特色 在搞好理论教学的基础上,应重点搞好实践能力的培养。电子信息专业课程都具有很强的实践性,其教学特色也应与实践为主,即以实验教学为主。一是改革实验教学,加强针对性和实效性。对于验证性实验应根据实际需要进行取舍,尽量以设计性、综合应用性、开发性的实验为主;二是根据学生实际,鼓励学生进行选择性的实验,可以将实验教学分为三大类:必做、选做和自拟实验。第一类必做类为每个学生必须做的,第二类供学生在完成必做类实验的基础上进行选择,第三类仅供学有余力的学生根据爱好和自愿进行自由安排,但操作方案和过程需要有专业教师进行全程指导和帮助;三是实施循序渐进,从单一电路到系统电路设计的教学模式。在实验内容上既保证基本实验内容又加强学生自我发挥的内容;在电路实验上既保证硬件实现,又加强EDA实验;在专业课的实验中,注重与实际科研项目相结合进行实验,使学生能够对所学知识得到更强的感性认识,培养学生的创新能力。例如,某院校电子工程专业注重专业特色的实践,在“传感器认知及应用技能训练”学习领域课程设计了6个学习情境、13个任务设计和实验以及3次现场参观学习,广泛采用六步教学法、任务教学法、案例教学法、演示和参观学习法等以学生为主体的教学方法,借助多媒体课件、网络资源等教学资源,提高学生的参与性及学习兴趣,提升学生的主动学习的能力。 四、坚持教学与科研相结合,依托重点实验室培养高素质的人才 本着科研为教学服务的宗旨,制定科研服务于教学的实施办法,鼓励教师在教学过程中将研究方法、研究成果融于教学之中。在专业课的讲授上,许多教师应注重理论与实际科研项目相结合进行讲解,使学生能够对所学知识得到了更强的感性认识。在课程设计上,可将科研项目中用到的技术运用于课程设计中。在毕业设计的选题上,指导教师可将科研项目模块化,指导学生进行学习锻炼。 总之,我们应加强电子信息工程特色专业建设的探索分析,突出特色专业的亮点,创新工作方法,培养具有较强市场竞争实力的专业人才,为我国的电子信息工程的发展做出新的贡献。 电子信息工程专业论文:电子信息工程专业嵌入式教学改革尝试 摘要:本文介绍了在电子信息工程专业开展嵌入式教学改革的方法,包括修改专业培养计划,建设嵌入式网络系统实验室,进行课程改革与教学实践等。文中分析了嵌入式技术与专业主干学科的关系,提出了实验室和相关课程建设方案,总结了教学改革经验。 关键词:电子信息工程;嵌入式;教学改革 1引言 嵌入式系统是指以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为核心组成的专用计算机系统,通常具有高性能、低功耗、可移动、软硬件可裁减等特征。电子信息工程专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业,专业主干学科为电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术。该专业涉及的各学科一直保持快速发展的势头,并在一定程度上出现了相互融合的趋势,最有代表性的是通信与网络技术、嵌入式技术、信号处理技术、微电子技术的快速发展和相互渗透,以嵌入式系统作为上述技术的载体。从计算机科学与技术的角度看,嵌入式技术是后PC时代计算机技术发展的一个重要方向,嵌入式系统作为重要的计算机软硬件平台,将应用到越来越广泛的领域;从信息与通信工程的角度看,以嵌入式系统平台来实现信号处理、网络通信、移动计算等是一个非常有前途的技术应用方向;从电子科学与技术的角度看,嵌入式系统综合运用了电子技术,还集成了软件技术,并向可编程片上系统(SoPC)和片上系统(SoC)方向发展。总之,将嵌入式系统作为电子信息技术的综合载体是信息技术发展的趋势之一,因此在电子信息工程专业进行嵌入式教学改革是十分必要的。 2专业培养计划修订 按照教育部本科专业目录和专业介绍,电子信息工程专业学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力[1]。由于电子信息工程专业具有宽口径的特征,各高校结合自身的办学条件和办学经验,在基本要求是相同的前提下,形成了各自的专业特色,如有的侧重现代电子技术,有的侧重通信技术,也有侧重信号处理等。笔者所在学院电子信息工程专业定位如下:以电子技术基本理论和基本技能为基础,以信号和信息处理理论为指导,以计算机硬件和软件系统为平台,以通信、网络及多媒体信号处理为应用领域,既强调基本理论和基本知识的学习,又注重锻炼实践和创新能力,同时要了解技术和应用的新动向。具体设计专业培养计划过程中,根据培养目标及特色定位,确定本专业的知识架构,并以此为线索设计整个课程体系,使各门课程之间相互衔接,具有系统性和连贯性,在强调基础理论的同时,要求课程内容不断与技术发展和社会应用需求相适应。 嵌入式技术与电子信息工程专业主干学科密切相关,国内不少高校纷纷在本专业开设嵌入式相关课程,也有人提出了一些具体想法[2]。按照上述电子信息工程专业特色定位,其专业培养计划只需做较少的修改,即可满足嵌入式教学需要,主要是适当加强软件课程教学,并增加以嵌入式系统为载体的专业综合课程。具体方案是,将开设的“计算机软件基础”课程分解为“数据结构与算法”和“操作系统”两门专业基础课,将“计算机软件基础”课程中涉及到的数据库知识通过增设选修课程“数据库原理与应用”供部分对数据库感兴趣的同学选修;然后在第7学期增设“嵌入式信息系统”课程及课程设计,主要目标是综合运用嵌入式系统、网络通信、信号处理知识,软硬件一体化,理论与算法相结合。经修改后本专业主要课程可分为以下几类: (1) 公共基础课,包括两课、数学、英语、体育等; (2) 电子技术基础课程,包括电路分析、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计; (3) 通信与网络技术课程,包括电磁场与电磁波、高频电子线路、通信原理、计算机通信网络; (4) 信号与信息处理课程,包括信号与系统、信息论与编码、数字信号处理、数字图像处理; (5) 计算机硬件技术课程,包括微机原理与接口技术、单片机原理与应用; (6) 计算机软件技术课程,包括C语言程序设计、数据结构与算法、操作系统; (7) 专业综合课程,包括信息系统集成、嵌入式信息系统。 3实验室和课程建设 嵌入式技术适用于多个本科专业教学,如计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、电子信息工程、自动化等电气信息类专业。由于专业培养目标不同,相应的实验室建设思路也不一样,例如对自动化专业而言,就应考虑以嵌入式处理器加上实时操作系统(RTOS)为重点来建设实验室。对于电子信息工程专业来说,首先依据专业培养计划要求,确定实验室的技术方向和远期发展目标,进而确定具体建设方案。实际工作中结合自身办学条件和专业特色,建设了“嵌入式网络系统实验室”,其技术定位是将嵌入式技术和计算机网络技术相结合,以信号与信息处理理论为支撑,以网络、通信和多媒体信号处理为应用领域,通过实践培养综合运用电子信息技术的人才。 构成嵌入式系统的核心是嵌入式处理器和嵌入式操作系统。可以作为嵌入式处理器的通常有微处理器(MPU)、微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)和片上系统芯片等;而嵌入式操作系统可选范围也很大,主要包括众多的实时操作系统、Windows CE系列和Linux系列操作系统等。对于强调网络和多媒体信号处理应用的电子信息工程专业来说,通常应选择具有DSP加速功能的嵌入式处理器,同时要求嵌入式操作系统充分支持各种网络协议和应用。实际选择了开放的高性能32位精简指令集处理器ARM(Advanced RISC Machines)为硬件平台,以开放源代码的Linux为操作系统平台。 ARM处理器具有高性能、低功耗、低成本的特征,ARM公司自己不生产芯片,而将其设计的芯片知识产权授权给包括Intel、Motorola、Philips、TI等著名公司在内的众多半导体厂家生产基于ARM的芯片,现在ARM已经成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式应用的RISC标准。另外ARM的E变种具有DSP增强功能,可以加速移动媒体处理性能,适用于多媒体信号处理应用。同时,其它一些厂家也相继推出了片内集成DSP功能的ARM处理器,如Intel公司的PXA270处理器和TI公司的DaVinci处理器。PXA270是Intel公司的Xscale系列处理器之一,基于ARMv5TE设计。在DSP功能扩展方面,ARMv5TE引入了16位有符号数乘累加指令、饱和运算指令、零计数指令等。为了进一步强化媒体处理功能,PXA270集成了无线MMX(Wireless MMX,WMMX)单元,具有Intel桌面处理器MMX技术全部功能和流SIMD扩展(Stream SIMD Extensions,SSE)技术的整数部分功能,通过WMMX指令提供高性能、低功耗的多媒体加速功能。而Davinci处理器,即TMS320DM644x,片内集成了ARM926和TMS320C64x+双核,该处理器可大大提高数字视频处理性能,但其内部集成的双核相对独立,开发方式较复杂,在一定程度上制约了该处理器的推广和应用。因此,在目前条件下选择PXA270作为嵌入式处理器是一个比较合理的选择,相关的硬件成本较低,软件也比较丰富,有利于实验室建设。
通信电源系统的运行与发展:怎样加强通信电源设备的运行安全 【摘 要】通信电源是整个通信系统中的核心,是通信系统的心脏,通信系统在信息的传输过程中能够稳定可靠的运行离不开稳定的通信电源。通信电源系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称,是保证通信电源正常运行的关键。在通信电源中由备用发电系统、高压供电系统、变压器系统、接地防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统组成。通信电源是通信系统正常运行的保证,因此做好通信电源设备的安全运行是不容置疑的操作方法。 【关键词】通信系统;电源设备;运行安全维护 1.加强通信设备的过电压防护 以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用,比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显著的优点。但它绝缘强度低,工作电压低,承受过电压能力弱,是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时,电子通讯设备往往会受到较大的破坏。因此加强通信设备的过电压防护,降低设备故障率,已经成为通信维修工作的重中之重。 1.1加强电源设备的雷电过电压防护 电源是通信设备安全运行的基础,一个良好的电源系统,为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节,雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲,这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。在一般情况下,通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则,通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响,包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等,还有安规的影响等。 1.2通信线路防止过电压 各种通信设备的入口和出口,必须通过通信电缆才能与用户发生联系,而设置保安配线柜(架)则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架),这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小,通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区,电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆,交叉处的绝缘层发生损坏,导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线,由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错,容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时,会产生瞬变强电磁场,从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障,因此,通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻,组成抑制过电压能力强,响应速度快,通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰,固体(气体)放电管放电(或压敏电阻限幅)将高压入地,使危险电压下降到安全范围。 1.3防止静电引起的过电压 静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比,静电电量虽然很小但电位很高,静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压,主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电,这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地(直流地)电位较大变动,这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳,也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声,这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部,这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声,这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障,重复性不强,一般不容易被维护人员觉察,因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温;用湿抹布擦地,增加湿度,用湿棉抹布,降低静电产生的条件。在检修通信设备时,先带防静电手环,或者用手先摸机壳放电后,再进行设备检修,这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。 1.4通信设备的接地 通信设备的接地,一般分为两类:工作接地和保护接地,工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接,当发生漏电时,通过外壳传入地下,减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分,以大地作金属性连接,以保证人身安全。要保证电力通信设备的安全运行,就必须要认真分析通信设备的运行状况,找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修,转变成预防性主动维护,提高通信设备运行效率,保障电力通信网的畅通,确保电网安全、稳定、经济的运行。 2.建立健全新的维护机制和制度 要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断,同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修,因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度,实现维护工作效率最大化、科学化,使管理水平日益增高,以适应行业的更快速发展,就变得势在必行,这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制,利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度,实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上,务必倡导主动维护、预防性维护,以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面,要利用各种监控手段,及早发现故障,然后集中技术力量,以最快的速度处理,做到及早、及时以减少故障造成的损失。 通信电源系统的运行与发展:有关通信电源设备运行的安全性分析 摘要:近些年来,随着经济的不断发展,我国现代通信技术也获得了更大的发展空间,尤其是运营商规模的不断扩大,相应的机房设备也在不断的更新与发展,为了保证通信设备安全、稳定的运行,就必须要确保通信电源的稳定性和安全性,其是保证通信技术持续运行的保证。本文就主要针对通信电源设备的运行的安全性问题进行简单的探讨。 关键词:通信技术;通信电源设备;可靠性;安全性 通信电源是通信设备系统中不可或缺的重要组成部分,其影响着通信的持续性和通信的质量。在某个通信系统中,如果其中的某个通信设备发生故障,则会产生局部的故障,但是如果通信电源发生故障,则会导致整个通信系统停止运营,造成巨大的损失。因此说,通信电源设备在通信系统中有着重要的位置,在当前通信系统中使用的通信电源设备中,高频开关电源具有显著的特点,因此已经代替的线性电源和相控电源成为了当前通信系统运行的主体电源。 1 通信电源设备的特点 1.1 高频开关电源的特点 高频开关电源与普通的线性电源和相控电源相比,具有显著的特点:①体积小、重量轻,但是其工作效率却较高,而且具有很好的扩容性,能够在短时间实现快速的监控和响应;②具有较强的高频化和智能化特征,因此能够有效的减轻日常维护工作的够工作量,有效的保证了通信电源的工作效率;③高频开关结构的模块化设计有利于提高其工作效率。 1.2 阀控式密封铅酸蓄电池的特点 该蓄电池也具有体积小、坚固耐用等特点,而且其对周围环境产生的污染也较小,因此在使用的过程中具有更高的安全性,当前,已经代替了传统的富液式电池在通信领域中获得了广泛的运用,其对于通信网络运行的安全性有着十分重要的影响,也是保证通信网络正常运行的最后一道保障。阀控式密封铅酸蓄电池采用了阴极吸收式逼疯原理,能够形成一个密封的循环系统,则样便能够有效的减少蓄电池自身的放点,为日常维护工作也带来了极大的便利。 2 使用通信电源时应该注意的问题 高频开关电源是目前在通信网络运行中使用的十分广泛的一种电源设备,其具有较高的模块化和智能化特点,而且使用的内部电池是无法进行维修,因此为了保证系统的安全运行,在使用的过程中需要对以下两个问题进行注意: 2.1 不能在满负载状态下长期运行 通信电源特殊的工作环境决定了其必须要保证不间断的工作状态,如果在这种工作形式下始终处于满负荷状态,则会对系统电源模块产生巨大的压力,增加模块发生故障的几率。同时考虑到蓄电池充电容量的问题,通常应当将通信电源系统的负载率保持在60%以下。另外对于自备发电机的频率和输出电源的应当符合输入式电源的要求。 2.2 要避免电池大电流充放电 从理论的角度来说,电池在进行充电的过程是可以接受大电流的,但是在实际的运用过程中,应当尽量避免这种现象,因为大电流经过可能会对电池的极板产生影响,导致其变形,主要是由于电池内阻增加而导致温度升高,这会对电池容量产生影响,缩短电池的使用寿命。另外,应当避免电池发生短路或者是深度放电,因为这两种问题的产生会导致电池的使用寿命缩短。 3 加强通信电源设备运行安全的具体措施 3.1 加强对通信电源设备的重视 通信电源设备本身也属于一种机电设备,所以从本质上来讲,其与通信系统中的其他通信设备是有这一定的区别,也正因为如此,通信网络中的电源设备往往得不到应有的重视,在使用和日常维护方面都无法得到有效的保障。所以,在未来的工作中,应当加强对通信电源设备的重视,因为其是保证通信网络持续、稳定运行的基础,虽然电源设备并不是属于通信设备,但是其在整个通信网络中的作用却是无法取代的,所以,必须要加强对通信电源设备的重视。 3.2 加强对电源设备的专业化管理 通信电源设备的管理效率对于通信网络整体的运行运行效率有着十分重要的影响,因此,为了保证通信网络的有效运行,对于通信电源设备的维护与管理也应当由具有电源专业管理机构和人员来执行。通信电源是一个专业,而且包含了很多系统知识,所以只有通过专业化的管理,才能保证其运行效率。 3.3 加强通信电源设备的日常维护 通信电源设备的日常维护对保证电源设备运行的安全性有着重要的影响,但是其日常维护工作却是十分繁琐的,尤其是蓄电池的维护,虽然当前广泛运用的是面维护的密封式电池,但仍然不能忽略日常维护工作,需要做好以下几个方面的工作: (1)如果电池出现系统故障,则首先应当对故障产生的原因进行分析,判断其是由于负载还是电源系统引起的,是主机故障还是电池组故障。通常开关电源设备具有一定的自检功能,但是其不能深入到系统的各个方面,如果想要及时、准确的找到故障点,仍然需要大量的检测工作。(2)如果主机发生断保险、击穿等故障时,应当在查明故障原因并且对故障进行有效排除之后再进行系统的重新启动,否则会继续发生相同的故障。所有的设备都具有一定的使用寿命,日常维护工作是为了有效的延长设备的使用哈搜名,但是应当避免为了高智能、免维护而忽略了本应当进行的日常维护工作,这样才能保证电源设备的使用寿命。(3)在正常的运行状态下,高频开关电源的维护量较小,主要是日常的防尘和除尘工作,但是在气候相对较为干燥的地区,由于空气中的颗粒较多,容易在设备内部沉积,而空气一旦变得潮湿就会引起设备内部的系统紊乱,因此日常的除尘工作要做好。(4)蓄电池除有存储直流电能的功能外,其等效电容量的大小 蓄能电池容量大小成正比。因此,维护检修蓄电池的丁作是非常重要的,虽说蓄电池组目前都采用了免维护电池,但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。(5)电源系统出厂时已经充分充电,在运输或保存过程中由于自放电会损失一部分容量。因此,在使用前应进行大充大放以补充电能参数。(6)在对电源设备进行搬运时,应当从底部用力,避免在中间位置或者是顶端用力,同时要避免对排气阀的操作,不能将其打开。进行搬运时要避免蓄电池与火源接近或者是长时间按放置在密封空间,相邻的蓄电池在接线时可以适当密集一点,但是要掌握好密度,如果密度过大则会影响散热。(7)蓄电池充电后不能立即使用,应当在自然温度下放置,避免将其放置在高温环境中,因为温度越高,电池自放电越大。经过长期保存的电池投入使用时,应当经过几次循环的放电,这样才能够使容量得到恢复。对蓄电池进行清洁时,一般应当使用湿布,在必要的情况下,需要戴橡胶手套等保护设备进行检查和维修。 4 结束语: 综上所述,通信电源设备是整个通信系统持续、稳定运行的基础和保证,其在通信系统中有着重要的作用,一旦通信电源发生故障,则会产生严重事故,因此对通信电源的安全性与可靠性问题要给予充分的重视,并且做好相应的维护和管理工作,保证通信电源安全、持续的运转。 通信电源系统的运行与发展:论通信电源设备的运行安全性 摘要:近年来,随着我国现代通信技术应用的不断发展,尤其国内三大运营商大规模建设IDC(Internet Data Center)机房,通信设备在不断的更新、通信电源设备的功率密度也不断提高,因此,确保通信电源持续安全、可靠的运行显得非常重要。本文主要介绍了通信电源设备所具有的特点,阐述了通信电源运行安全的重要性和加强通信电源设备运行安全的相关措施。 关键词:通信电源;重要性;持续安全;可靠的运行 1 通信电源的重要性 通信电源是构成各种通信手段所不能缺少的组成部分,对保证通信的质量也有着和重要的影响。通信设备发生故障是局部的,而一旦通信电源发生故障时,通信就会全部停止,因此可以说通信电源就是整个通信系统的心脏。目前在通信电源中,由于高频开关电源有着很多的优点,已经全面替代了线性电源、相控电源已经是目前通信电源的主体。 2通信电源设备的特点 2.1 高频开关电源的特点 高频开关电源有很多的特点:①体积小、重量轻、工作效率高、控制精度高、良好的可扩容性、远程监控和动态响应速度快等;②由于其系统的智能化和高频化,在日常的系统维护中,一定程度上减少了工作量,提高了通信电源维护的工作效率;③结构设计模块化;④电池温度补偿功能。 2.2阀控式密封铅酸蓄电池的特点 此种蓄电池是只留出能的电源,具有体积小、坚固耐用、环境污染小、能量高、使用方便以及安全性高等优点,目前已全面替代了原有的富液式电池,在通信行业中已经得到广泛的运用,而其对通信网络的安全运行起着极其重要的作用,是保障通信网络畅通的最后一种手段。由于该种蓄电池是采用阴极吸收式密封原理,在蓄电池充电的后期,正极会将氧气通过隔极扩散到负极,同时在负极上和产生反应并吸收,进而形成了密闭的循环系统。除此之外,该种蓄电池还采用了吸附式和贫液式隔板设计,这样使得电池自身就有放点小、不渗酸和防爆灯特点,同时给工作人员在日常的维护中带来了很多的方便,减少了日常的工作量。 3 在使用通信电源时应该注意的问题 目前,在通信电源设备中,高频开关电源系统是使用最广泛的系统,高频开关电源系统具有智能化程度高的优点,并且采用的电池是不用维修的,为了保证使用安全,在使用的过程中要注意相关的问题。 3.1不能在满负载状态下长期运行 通信电源的工作性质决定了通信电源系统的不间断的工作状态,一旦长期在满负载状态下运行,整流模块出现故障的机率会大大提高,而且考虑到蓄电池充电容量及系统的冗余性,一般会把通信电源系统的带载率控制在60%以下。自备发电机的频率和输出电源应该符合电源系统对输入电源的要求,发电机的功率要比电源设备的额定的功率要大,否则会造成电源设备工作异常。 3.2 要避免电池大电流充放电 站在理论的角度,电池在充电时是能接受大电流的,但在实际操作中尽量要避免这样做,要不然有可能造成电池极板出现膨胀,导致极板变形,这要一般会导致电池的内阻增大以及温度升高,甚至可能会导致电池的容量下降,使其寿命缩短。除此之外,还要随时防止电池短路或者是深度放电,由于放电的深度和电池的书名有着极为密切的关系,如果放电越深,电池的寿命就越短。在对电池进行放电检修时,放电达到容量的百分之四十左右就可以了。 4 加强通信电源设备运行安全的措施 4.1提高对通信电源的重视程度 通信电源的本身就是机电设备,而不是通信设备,从本质上看,通信电源和通信网中其它的设备有着很大的区别,正是由于这个原因,通信电源设备往往得不到足够的重视,不管是在人力、物力和财力以及相应的管理方面,都得不到相应的保障。但是通信电源设备是通信网络系统中的心脏,是保证通信网络畅通的基础,有着全局性的作用,尽管电源本身不是通信设备,但通信电源却是整个通信网络中最关键的设备之一。所以,无论是在平时的使用中,还是在进行管理维护工作中,都要对其予以高度的重视。 4.2加强通信电源设备管理上的专业化 通信电源作为一个专业,而且是一个包括多种学科和系统的大专业,因此要求在通信网络中各级的管理维护方面都要有相对独立的专业管理机构和管理人员。要对通信电源进行相应的专业管理,如果让其他专业的工作人员来代管通信电源专业是不合理的,也是不科学的。 4.3做好通信电源设备的维护和检修工作 在进行日常的通信电源设备维护中,蓄电池的维护测试工作时相当复杂的,但必须要认真仔细对待,因为目前的蓄电池基本上都采用的是免维护的封闭式的电池,尽管使得平常的维护程序简单了很多,然而在实际的维护工作中要尽量做到这些工作: (1)如果电源系统出现故障,要先查明原因,要确定是负载还是电源系统,是主机还是电源。开关电源系统虽然有自己检测故障的功能,但是它只是对面的粗略检测,找不出具体的故障原因,对更换配件很方便,如果要进行故障点的维修,依然需要进行大量的分析和检测工作。而且自检部分一旦出现故障,显示的故障内容也就不准确了,很可能是有误的; (2)主机如果发生故障时,要及时查明原因,排除一些故障之后才能再次启动,要不然会出现连续相同的故障。不管是什么样的设备都有一定的使用寿命,也都会出现不同类型的故障,如果把维护工作尽量做好,就可以延长设备的使用寿命,同时还可以减少故障的发生。因此,不要认为高智能和免维护而忽视了对通信电源设备的基本的维护工作,预防不管在任何时候和地点都是保障安全运行的重要手段; (3)高频开关电源在正常使用时,对主机的维护工作量是很少的,通常是防尘和要进行定期除尘,特别是在气候比较干燥的地方,由于空气中的灰尘比较多,灰尘会在机内沉积,一旦空气较为潮湿时,就会出现主机紊乱导致主机的工作失常,同时还发生一些不准确的告警; (4)蓄电池有存储直流电能的功能,蓄电池电容量的大小和电池容量是成正比的。所以,蓄电池的检修维护工作时相当重要的,尽管蓄电池目前采用的都是免维护的,这只是免除了以前的测比和配比等工作,必要的定期充放电测试、对电池进行均衡充电的工作是必不可少的; (5)在更换蓄电池组后必须要对蓄电池组进行充放电测试,以确保蓄电池性能能达到设计要求; (6)在进行蓄电池搬运时,要尽量搬运电池的底部,要避免在端子不用力,也不能打开气阀,在使用阀控式免维护蓄电池之前,无需对液面进行检查,也不需要加水,不能把蓄电池放在产生火花的地方和一些密闭场所,免维护铅酸蓄电池除了在经常震动下要正立使用之外,其它时候在放置上没有具体的限制和要求,相邻的蓄电池的接线要尽量紧密些,如果是多排使用,要了保证较好的散热性,各列之间包保证十毫米的距离左右,在连接好之后要用绝缘盖盖好各导电体并且拧紧绝缘盖; 5 结束语 总之,通信电源设备是供给整个通信系统的能源基础,有着极其重要的作用,通信电源一般不出事,出的都是大事。所以,对通信电源设备在运行时的安全问题要引起高度重视,要做好相应的管理和维护工作,进而保证通信电源设备持续安全、可靠的运行。 通信电源系统的运行与发展:浅析通信电源设备的运行安全 摘要:通信电源是整个通信系统中的核心,是通信系统的心脏,通信系统在信息的传输过程中能够稳定可靠的运行离不开稳定的通信电源。通信电源系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称,是保证通信电源正常运行的关键。在通信电源中由备用发电系统、高压供电系统、变压器系统、接地防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统组成。通信电源是通信系统正常运行的保证,因此做好通信电源设备的安全运行是不容置疑的操作方法。 关键词:通信系统;电源;变压器 1.加强通信设备的过电压防护 随着当期人们对电量需求的不断增大,通信电源的稳定性能也逐步面临着挑战。通信电源设备的安全稳定运行是保证通信系统的首要因素。在当今社会中,各种电器使用的广泛使用造成在用电过程中的不稳性,使得电量出现时低时高的变化,这对通信电源设备造成了极大的影响,因此加强电源设备电压的防护是通信电源设备运行的关键。以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用,比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显著的优点。但它绝缘强度低,工作电压低,承受过电压能力弱,是属于低电平、微电流系列的电子设备。在当前的通信电源运行过程中,对其印象较大的是电压和雷电的干扰问题,当受到电网过电压或雷电干扰时,电子通讯设备往往会受到较大的破坏。因此加强通信设备的过电压防护,降低设备故障率,已经成为通信维修工作的重中之重。 2.加强电源设备的雷电过电压防护 电源是通信设备运行的基础,良好的电源系统是保证通信设备安全运行的基础和保障前提。要做到良好的电压基础首先注意的便是雷电对电压的影响过程。在电源设备防雷的过程中首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部了专门的通信电源防雷标准,对各种通信站的电源防雷提出了具体要求,主要是两条:电力电缆的金属外围的绝缘层是电缆防雷的主要保护措施。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器,实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器,高压端加装高压防雷器,在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。 防雷设计是保证通信电源电压稳定的主要环节。由于雷电引起的高电压产生的磁场对信息造成严重的干扰,因此在防雷设计过程中要严格控制施工的设计和质量问题。由雷电产生过电压的根源是雷电流,而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说,雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下,通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则,通信电源系统应采用多级防雷体系。 3.通信线路防止过电压 各种通信设备的入口和出口,必须通过通信电缆才能与用户发生联系,而设置保安配线柜(架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架),这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小,通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。 雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时,会产生瞬变强电磁场,从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障,因此,通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻,组成抑制过电压能力强,响应速度快,通流量大的保安单元。保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压,降低设备故障率是非常必要的。 4.防止静电引起的过电压 静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比,静电电量虽然很小但电位很高,静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压,主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电,这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地(直流地)电位较大变动,这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳,也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声,这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部,这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声,这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障,重复性不强,一般不容易被维护人员觉察,因此更应该引起重视。 5.通信设备的接地 通信设备的接地,一般分为两类:工作接地和保护接地,工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接,当发生漏电时,通过外壳传入地下,减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分,以大地作金属性连接,以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地,有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放,提供一个出口,是各种过电压、过电流保护的基石,因此是要引起足够的重视。在实际工作中,人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放,从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内,防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘(低压)的均应单独布放,并要在地线排上汇接,然后经过接地线到单点接地体入地。 要保证电力通信设备的安全运行,就必须要认真分析通信设备的运行状况,找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修,转变成预防性主动维护,提高通信设备运行效率,保障电力通信网的畅通,确保电网安全、稳定、经济的运行。 6.建立健全新的维护机制和制度 健全的维护机制和制度是保证通信电源设备正常运行的主要手段,是通过强制性手段对设备进行保护的手段。是通过国家的法律和法规对各种电源设备进行强制性控制的主要手段和方法。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制,利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度,实行故障的集中报障和闭环处理的政策。吧维护的重点工作和中心工作放在维护规范中,不但要制定规范,更要严格遵守制定出的各种规范条例。在基础管理工作上,务必倡导主动维护、预防性维护,以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面,要利用各种监控手段,及早发现故障,然后集中技术力量,以最快的速度处理,做到及早、及时以减少故障造成的损失。 通信电源系统的运行与发展:移动通信电源中蓄电池组的运行与维护 现代移动通信的供电系统由交流和直流两部分组成,而直流供电系统中包括开关电源、蓄电池组、UPS等。蓄电池是通信电源系统的重要组成部分,尤其是移动通信基站,所占的投资比例约为设备的1/3,所以加强对蓄电池的管理,改善其使用状况,延长使用寿命,具有重要的意义。目前移动通信机房或基站采用的蓄电池是阀控式密封铅酸蓄电池,它寿命长、可靠性高,单体电压为2V。使用时将多节单体串连,组成48V的电池组。由于移动通信设备对电源系统可靠性要求较高,现都采用开关电源与蓄电池组浮充供电的方式,交换机房和重要基站则采用两组电池并联运行。 当引入的市电停电时就由蓄电池来保证通信设备的正常工作,因此蓄电池的运行和维护显得十分重要。 1 蓄电池的使用寿命与工作状态 蓄电池的寿命分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。容量减小到规定值以前,蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。在正常条件下,蓄电池浮充供电的时间,称为浮充寿命,通常可达到10年以上。蓄电池的循环寿命与其每次放电的深度有关。放电深度达30%时,充放电循环次数可达1200次;放电深度达到100%时,循环寿命就仅有200次。因此使用中应当避免电池深度放电。 尽管蓄电池常温下浮充寿命可达10年以上。但是浮充电压过高或过低,都会使蓄电池过充电或欠充电,而影响其寿命。 蓄电池存放过程中自放电原因使其剩余容量逐渐减少,电池剩余容量下降到50%的时间,称为存放寿命。当环境温度为25℃时,存放寿命可达一年半。当环境温度达到40℃时,存放寿命还不足半年,所以电池的存放温度不能太高。 决定电池寿命的要素有:产品质量、维护的情况及电池是否处于良好的浮充工作状态。当交流电正常供应时,负载电流由开关电源经整流后直接供给,蓄电池处于微电流充电状态;当交流电停供时,由蓄电池单独供电给负载,蓄电池经常处于充足状态,大大减少了充放电循环周期,可延长电池寿命。 2 蓄电池的维护管理 2.1浮充电压的选择 由于蓄电池常常是处在浮充状态,且具有自放电特性,因此必须维护一定的浮充电流使其始终处于充满状态,故蓄电池浮充电压的选择是关键,选择太高,会使浮充电流太大,既增加能耗,对于电池来说,还会分解出氢氧气体而使电池爆炸;选择太低,则会使电池经常充电不足而导致其短命。 日常维护常选择均衡充电和低压保护及二次下电。 2.1.1低电压恒压充电(均衡充电)技术 低压恒压充电:采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电。当蓄电池释放容量大而电势较低时,充电之初为防止充电电流过大,充电设备对其进行限流,故处于恒流充电状态。当充入一定容量后,蓄电池电压升高,充电电流会逐渐减小。 2.1.2蓄电池浮充电压与温度的关系 蓄电池与其它通信设备一样受环境温度的影响,在浮充运行中,电池的浮充电压与温度有密切的关系,浮充电压应根据环境温度的高低做适当修正。在浅度放电的情况下,电池在2.27V/C(25℃)下运行一段时间是能够补足其能量的;在深度放电的情况下,电池充电电压可设定为2.35~2.40V/C(25℃),限流点定为0.1Q,经过一定时间的补充后,再转入正常的浮充运行。 目前供电设备工作环境温度由空调机控制在规定温度内。 2.1.3低电压保护与二次下电措施 为了弥补运行中因浮充电流调整不当造成的欠压,补偿蓄电池放电和爬、漏电所造成电池容量的损失,应2-3个月对电池进行一次补充充电。 除定时补充外,蓄电池的日常维护管理还包括低电压保护、二次下电、温度补偿等措施,来保证蓄电池处于良好的运行状态。 蓄电池工作时,输出电压不断下降,当下降到一定值(规定的终止电压)时,就必须切断其输出,否则会导致电池过放电,其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时切断负载预防过放电的措施,叫低电压保护。 更进一步的措施是二次下电。当电池两端电压降到一定值时,就切断次要负载,只给主要负载供电。之后当电压下降到终止电压时,将主要负载也切断,实现对电池的保护。这种两级断开负载的做法即为二次下电。二次下电的优点是保证电池不过放电,同时可给主要设备提供更长时间供电,尽量减少通信中断。为实现系统的二次下电功能,开局、站时将直流输出负载分成主、次接到相应的分路上。先进的电源设备的二次下电功能很灵活,可以随意调节一、二次下电的电压,还可设置成不做二次下电和低电压保护,满足优先保障的需求。 2.2蓄电池组的充放电维护 蓄电池的充电方法有:恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。 恒流充电法是充电电流始终保持不变。在充电过程中,电池的端电压逐渐升高,为了保持充电电流稳定不变,充电的电压必须逐渐升高。采用这种方法充电时间短,但是充电末期,大部分充电电流都用来电解水,所以蓄电池中将产生大量的气泡,会使极板上的活性物质脱落,因此这种方法较少采用。 恒压充电法是充电电源的电压保持不变。所以刚充电时,充电电流相当大,随着端电压不断升高,充电电流逐渐减小。因此,采用这种充电方法可以避免电池过量充电,但是由于充电初期,充电电流过大,也有可能损坏极板。 比较常用的充电法是分级定流充电法。这种充电法的充电过程分两阶段:第一阶段用10小时率电流充电,一般需要6-7小时,蓄电池的单体端电压可达到2.4V。第二阶段用20小时率电流充电,至端电压(2.6-2.8V)连续两小时稳定不变为止,约需要14-17小时。 要做好蓄电池的维护,还必须对电池进行检测。开关电源实时检测电池组的各项指标,维护人员可根据检测数据准确判断蓄电池组或单体的运行状况,采取相应的措施使蓄电池处于良好运行状态,确保通信的畅通。
机械工业论文:国民经济主要产业技术介绍 机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;cad应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和fmc·p-fms、fms三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以gt原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发vxi总线、gpib总线、rs485串行总线三类自动测试系统,vxi总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;gpib总线结构的环保自动测试系统;rs485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型igbt器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、cnc型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括cnc系列变压吸附制氮机组、tc-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生 产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业pc机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统capms 该系统吸收国外mrp-ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作cad/cam/capp信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:国民经济主要产业技术介绍 机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;cad应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和fmc·p-fms、fms三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以gt原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发vxi总线、gpib总线、rs485串行总线三类自动测试系统,vxi总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;gpib总线结构的环保自动测试系统;rs485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型igbt器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、cnc型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括cnc系列变压吸附制氮机组、tc-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生 产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业pc机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统capms 该系统吸收国外mrp-ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作cad/cam/capp信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。 机械工业论文:广西机械工程学会举办机械工业博览会拓展东盟市场 近日,由广西科协所属广西机械工程学会主办的“广西泛北部湾工程机械、专用车辆、港口、仓储设备及五金机电展览会暨学会工作现场交流会”在广西南宁市国际会展中心拉开帷幕。来自全国各省(区)248家企业参展,各参展企业代表、国内外客商、专业观众到现场观摩学习,广西科协组织所属50多个学会代表参加了展览会开幕式。 广西科协副主席谢林城在学会工作现场交流会上讲话时说,广西科协所属学会应围绕党和政府的中心工作,围绕广西优势支柱产业,积极开展学术交流活动,要在促进产业的科技进步中有所作为;抓住机遇,发挥各学会的特色优势,打造品牌活动;各学会要发挥人才优势,积极宣传科学思想、科学精神、科学方法和科学知识,抵制和批判伪科学、伪科普,在科普工作中有所作为。 打造泛北部湾最大专业机械工业博览会 泛北部湾机械展已成长为泛北部湾地区最大规模的专业机械工业博览会,本届展会展出规模超过了2万平米(其中室内两个馆共5200平米,室外15000平米),参展商数量达到了400家。汇集了韩国斗山、三一重机、徐工集团、柳工集团、玉柴集团、林德叉车、台励福叉车、东联仓储、台湾稳汀、台湾新志、德国联合汽配、美国摩本文由论文联盟//收集整理尔斯、丹麦格兰富、m.k.morse、上海克拉克、西安达刚、正菱集团、廊坊凯博、天津建科、桂花机械、梧起起重、统益国辉等众多国际知名品牌参展,现场成交额达到5700万元。 本届展会在南宁及青岛两地同步招商,加大了招商及专业观众的邀请力度,开通南宁市内“白沙大道机械市场—会展中心”、“东博五金机电城—会展中心”两条免费参观直通大巴,另专程派人到广西的北海、钦州、防城港、桂林、柳州、百色、河池等地上门邀请专业观众,确保了展会的展出效果。此外还特别加强了对越南等东盟成员国的邀请力度,特别为企业与采购商设立产品推介与采购洽谈对接会。以越南机械总会、越南投资部、越南国家科学联合会、越南机械设计院、越南百科大学为代表的采购团与众多参展商一对一对接洽谈,取得了非常好的效果。斗山机械、廊坊凯博、南宁机械厂、大连物流科技等公司均与越南采购团达成采购意向。 博览会常开常盛 作为广西工程机械技术领域较成功的专业展览活动之一,从2000年开始,广西机械工程学会每年至少主办1次广西机械工业博览会,目前已经连续成功举办12场(次),学会和越南机械工程学会在工程项目合作方面已经取得丰硕成果。据主办方统计,从2000年开始,越南机械工程学会多次参加机械设备展销会,展销会期间成交额共计4000多万元。2005年,由广西机械工程学会与越南机械总会合作的“热喷涂技术和装备”项目已经在越南建厂开工,并为越南企业取得了较好的经济效益和明显的社会效益。目前正在紧锣密鼓施工的“振动时效技术和装备”合作项目也即将在越南落户。 今年3月,该学会还主办了“2010年广西机械设备博览会、第四届广西国际糖业/淀粉/酒精/粮油技术设备展、第三届广西国际环保节能/沼气技术设备展、第十一届广西广告技术设备展览会”。来自德国、英国、瑞典、荷兰、新加坡、中国北京、上海等国家和地区的350多家单位参展,展会面积10800多平方米。3天的展会,共有海内外1.5万客商到会参观洽谈,成交及达成意向成交额1000多万元。 博览会拓展东盟市场 广西地处中国—东盟经济合作区、泛珠三角区域经济合作区、大西南经济合作区结合部,地理优势明显,特别是中国—东盟博览会在广西南宁永久举办和2010年1月1日“中国-东盟自由贸易区”建成并启动,自贸区内90%产品开始实现零关税,东盟各国的进出口量呈现500%的增长,自贸区成为一个拥有19亿消费者、4.5万亿美元贸易总量的巨大市场。随着我国与东盟各国贸易往来日益增多和泛北部湾经济合作进程的加快,在东部产业转移的契机下,广西北部湾经济区开始成为我国最具活力和发展潜力的地区。 广西科协所属广西机械工程学会,充分发挥学会自身优势,多年来致力于与越南机械总会的交流与合作,通过每年联合举办机械工业博览会、开展专题学术互访、技术考察等形式,了解国内外机械行业的市场潜力、积极拓展与东盟国家的合作商机。泛北部湾机械工业博览会顺应市场需求,为行业的交流协作架起了一座沟通的桥梁和平台。 机械工业论文:食品机械工业设计论文 1解析工业设计 工业设计是一门新兴的综合性学科,作为人类设计活动的重要部分,它集多门学科知识于一身,既包括科学技术知识,又包括美学艺术知识,以及人机工程学、经济学等。在我国,工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等,随着社会的发展,其内涵不断地发生变化。工业设计是市场需求、现代科学技术与人类文化艺术的结合,以现代化工业生产为基础的一门新兴实用学科。具有的前瞻性和普适性特点的工业设计,使传统的产品散发出新颖与独特的个性特征。工业设计具有很强的时代性,它主要是通过对产品的结构、工艺优化,对材料、形态及色彩的协调来改进产品的品质和功用。也就是用视觉效果来实现设计理念的表达,从而能够为达到某一特定目的而从构思建立一个切实可行的方案,并能够用明确的手段表示出来。2007年2月13日,总理作出重要指示:“要高度重视工业设计”和2010年8月26日11部委联合发文促进工业设计产业发展,这表明我国政府对工业设计这个领域的重视。就中国的现状而言,如果我们想从“中国制造”走向“中国创造”,就必须大力发展中国的工业设计。企业要想长时间保持竞争力,必须采取创新性产品开发战略,才能成为自主创新的主体,拥有创新性的产品。产品创新很大程度上就取决于工业设计在企业中的应用地位。 2食品机械发展与工业设计的关系 食品机械就是将食品的原材料加工成为成品食品的过程中所使用到的机械装置与设备。食品机械也可分为食品的加工机械和包装设备这两种。食品工业是我国国民经济的支柱产业,食品机械是为食品工业提供装备的行业。作为与人民生活息息相关的食品工业进入到一个蓬勃发展的阶段,食品工业的发展也带动了食品机械工业的发展。工业设计又是食品机械设计中的一个十分重要的方面,工业设计能够实现食品机械产品造型、功能结构和材料的科学合理化,在提高产品的整体美与社会文化功能方面起到了非常积极的作用。食品机械产品的功能、造型形象及物质技术条件是构成食品机械工业设计的基本要素。现在一些家用食品机械的外观:简约、时尚、新颖、实用,改变了以前食品机械只能在食品加工厂的现状,现在很多外观造型时尚、操作简捷方便的小型食品机械像面条机、挂面机、和面机等慢慢的进入消费者的家庭,食品机械的发展与工业设计有着密不可分的关系。通过工业设计使食品机械产品更加吸引着消费者的眼球。出色的工业设计能得到更多消费者的青睐。传统的食品机械产品设计是把实现机械产品本身的功能作为重点,以设计产品为目标,在传统的食品机械产品设计工业中,机械工程师是凭借自己的专业技术知识和经验来进行产品的设计,但由于设计出的产品大多外观造型粗糙和使用方式不够人性化,尽管能很好地满足功能的要求,但往往在销售市场上缺乏竞争力,成为不可忽视的一大弊端。食品机械工业要有一个更好和全面的发展,就必须在食品机械产品设计时把工业设计的方法和思想纳入其中,这样的食品机械产品不但能够满足功能的要求而且可把产品顺利的打入市场,融入工业设计的产品相比就会具有较强的市场竞争力,一定程度上也促进了食品机械工业的发展。 3工业设计在食品机械中的应用 3.1工业设计创新理念的应用 创新是工业设计的核心理念。随着社会经济的发展,人们的生活水平得到了极大的提高。生活变得丰富多彩,对食品的追求也多样化起来。利用工业设计的创新理念,设计出新颖的食品机械来满足人们对食品多样化的需求。一方面通过分析人们潜在的需求,明确产品概念,提出食品新机械的功能定位,从而推出新颖的产品,占据市场的制高点,为企业创造高额利润。另一方面,对现有产品结构、材料、生产工艺等进行优化改进,进一步提高产品的质量、降低生产成本,从而赢得众多消费者的认可,提高产品的市场占有率。 3.2外观与功能结构的结合展示出食品机械的美 从外形图上可以看到,整个面条机外廓造型曲线优美,配色细腻和谐,按钮设计人性化。大面积外形对机械结构进行包裹覆盖,可消除消费者对机械结构的恐惧,使用操作简单和拆卸方便,无不显示着工业设计在食品机械中展示出的美。造型设计与色彩完美地展示了面条机内在的性格。一个能实现功能的食品机械产品,不仅要满足人的使用,还要适合人们的视觉审美要求,工业设计赋予面条机新的内涵。 3.3安全、可靠、人性化设计的体现 食品机械是食品的加工和生产设备,产品必须考虑安全、可靠、人性化的设计。让产品与使用者取得最佳匹配是以人为本设计的根本理念。工业设计的应用,充分考虑如何使设计的机械设备系统、人机系统或人机环境系统最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征,以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。在食品机械领域,主要考虑的有系统的可靠性和人机安全性两个方面,系统可靠性是指在预定的时间内和给定的工作条件下,食品机械能够可靠、有效地进行工作,保证无故障时间和使用寿命达到预期要求。人机安全性是指食品机械设计中采取的技术措施,不仅能够保证人体安全、舒适、卫生和健康地工作,而且能够使机械故障和卫生问题产生的风险或造成的损失降到最低限度。工业设计在食品机械产品设计中的应用很大一部分体现在人机工程学的应用方面。随着市场竞争的加剧,食品机械的竞争力不再是仅仅取决与产品技术的先进性和完善的功能,而是要考虑食品机械产品的工业设计。由于传统的食品机械设计以设计产品为主要目标,更多地考虑产品本身功能的实现,而没有把人作为设计的一个目标,没有规范化地考虑人的因素,这就很难保证机器操作效率最佳,也不易判断设计质量的高低。人机工程学强调将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。人机工程设计的是人机系统,是把人作为系统设计的一部分,把人-机-环境三者作为一个系统进行总体设计。目前,我国食品机械行业工业设计还未引起企业和设计人员真正的重视。食品机械在进行设计和制造时,仅考虑功能要求而未考虑工业设计,致使有些食品机械产品表面粗糙,色彩搭配不合理,操作不符合人机工程学原则,许多零部件外露,不但有很大的安全隐患,还显出产品的笨重和丑陋,这些因素极大的限制食品机械产品的市场竞争力。食品机械是生产设备,其形态应体现整体的对称与平衡、节奏与韵律美感形式,根据需要辅助以局部形态的对比和变异形式,创造符合产品特征的审美意象。这样既有利于标准化和经济性的需要,也有利于表现和谐统一、含蓄丰富的美感,创造单纯、宽松的工作环境和人文气氛,缓解疲劳和压力,可更好地提高工作效率。为此,人不再是被动地去适应机器,而是与机器共同完成一个系统目标,从而可以获得系统的最高综合效能。 4结语 目前市场要求食品机械产品不光是通过技术设计对其功能的单纯实现,还要求食品机械产品外观的美观时尚以及设计的人性化。不只是要求食品机械与工业设计外在的结合,而是相互融合和渗透在一起。设计者要让产品满足客户的需求,并达到“以人为本”的目的。只有将工业设计与食品机械设计有机的结合起来,才能设计出不但拥有优秀的功能,而且还能满足人们的审美的需求并符合时代特征的食品机械产品。 作者:裴学胜 程超然 单位:河南科技大学艺术与设计学院 机械工业论文:机械工业废水处理技术现状分析 1机械工业废水的来源以及表现形式论述 首先,浮油粒度稳定在100μm以上时,静置过后不久便会全面上浮,借助连续相形式在水面形成漂浮层,如机械厂滴漏而混入废水中的润滑、燃料油等。其次,分散油粒度基本维系在10~100μm之间,经常会借助弥散形式散布在水相之中,尤其经过足够静置时间和外力作用过户,便可快速凝结形成较大的油滴在水面上浮,严重情况下会逐渐缩小并转化成为乳化油。最后,乳化油粒度在0..1~10μm之间徘徊,废水之中具体呈现乳浊状,在油珠表层结构上会借助活性剂分子形成一类薄膜,进一步遏制油珠合并迹象,因此一段时间范围内不会衍生上浮迹象。 2我国机械工业废水处理技术规划现状研究 任何油状物质在水面漂浮一定时间过后都会顺势形成一层薄膜,可以将外部空气内部氧气溶解在水中,令内部溶解氧大面积缩减,令浮游生物快速致死,使得既有水生植物光合作用体系濒临瓦解危机,最终水体自净能力丢失,限制既有水资源利用价值的全面发挥结果。尤其对于鱼虾等长期生存在含油废水中的生物来讲,一旦说油膜蒙在鱼鳃之上就会令其缺氧而死亡;再就是水体表层凝集的油气一旦燃烧,造成的安全危机将不可小觑。有关对应废水治理技术规划细节状况将如下所示: 2.1物理法 首先,膜分离技术。其作为一类全新分离模式,具体联合微滤、超滤以及反渗透方式调节,实际上都是借助液液分散体系内部两相规则与固体膜表层亲和力异质化效应,实现预设分离调试指标。其次,粗颗粒化技术。主张利用一类包含粗理化材质的装置进行含油废水过滤,使得内部微细形态的油珠能够由此凝结成为较大颗粒,最终贯彻油水有机分离的技术指标。 2.2化学法 第一,絮凝方式。作为含油废水治理工序中经常出现的技术内容,其经常配合气浮法加以灵活调节。目前经常使用的无机凝剂主要包括铝、铁盐,而后续衍生的无机分子凝聚剂不管在用量或是调节效率方面都相对合理一些,并且使用过程中最佳PH值控制空间相对比较宽阔。第二,高级氧化方式。处于超临界体系内部的水氧化技术时刻保留高效、快速调试特征,长期以来深受相关废水治理人员关注和有机改善,任何其余工艺无法全面去除油脂的污染物,只有借助超临界水氧化方式都能够得到比较科学的回应。 2.3物理化学法 首先,浮选手段。此类工艺在我国正在介入系统研究和多元化推广行列之中,其主张将空气或是其余气体借助微笑气泡形态向水体之中注入,使得内部较为细小的固定颗粒、浮游珠能够快速粘结,并且随着气泡快速上浮形成浮渣,此时将油层顺势撇去,就可达到意想不到的乳化油除去效果。其次,吸附手段。其实就是结合吸附剂自身保留的多孔以及大表层面积特性,令机械工业废水内部的溶解油以及其余有机物在合理时间范围内部被吸附完全,最终完成油水分离技术调试指标。 2.4生物化学法 其实就是督促内部技术人员时刻联合微生物化学特性,使得机械工业废水之中的有机物快速转化成为微生物体内的有机成分。至于剩余要素会被微生物自动氧化瓦解形成有机物质,借此完成特定范围废水的自行净化任务。联合以往不完全数据调查资料整理校验,如今我国各区域开展机械工业废水综合治理事务的企业数量已经达到数万家,整体竞争趋势日益激烈,几乎任何省份都时刻保留规模大小样式的环保企业机制,特别是江浙沪等发达城市区域,环保已经完全过渡成为地方规模化产业布局准则。从工程设计、施工、设备研发、制造、安装、运营等方面可从事系列服务。近年来在我国北方也逐渐兴起了一些颇具实力的环保企业。 3今后我国机械工业含油废水处理技术创新发展前景预测规划 3.1磁吸附分离法 主要借助磁性物质作为载体,利用油珠的磁化效应,将磁性颗粒与含油废水相结合,使油吸附在磁性颗粒上,再通过分离装置,将磁性物质及其吸附的油留在磁场中,从而达到油水分离的目的。 3.2超声波法 超声波一般用来破乳,有研究表明超声波和破乳剂具有良好的协同作用,它可以提高破乳剂的效率,减少破乳剂的用量,特别是对那些用常规脱水方式难以奏效的原油乳状液破乳脱水具有较好的效果。另一方面,技术人员希望联合不同阶段最新清洁生产工艺以及异质化部件创新制备途径,进行机械生产环节中不同结构污染数量的压缩。争取从此获取综合治理积极主动权力,相信这也将是今后我国机械工业废水全面治理与生态环境体系保护的特殊适应手段。 4结语 综上所述,面对不断累积的机械加工废水等危急形势,我国在对应常规调试技术方面已经顺势达到成熟状态,今后核心发展任务是针对内部全新技术内容进行更深层次地调试,令不同区域水质改造工作发挥到最佳适应实效。其中膜处理工艺因为分离效率相对较高,因此在后期我国电镀废水综合治理领域中必然占据核心引导地位。需要注意的是,相关技术人员需要利用已有综合处理设施完成一类更加简易、有效的工艺组合修缮任务,真正提升水质改善绩效,这便是日后我国机械工业废水治理行业中的主流应对理念。 作者:周烨 单位:常州大学 机械工业论文:机械工业高技术产业如何发展十一五专项规划 机械工业是国民经济的装备业,是科学技术物化的基础、高新技术产业的载体,是国防建设的基础工业,同时,也是为人民生活提供消费类机械产品的主要服务部门。江西省机械工业在中央和省政府的关怀和正确领导下,以市场为导向,不断调整产业结构和产品结构,充分挖潜改造,盘活存量,提高经济效益,对我省国民经济的发展作出了重大贡献,在我省国民经济中占有重要地位。“十一五”是机械工业快速发展的关键五年,江西省机械工业必须坚定信心,把握机遇,迎接挑战,正视所面临的困难,围绕市场需求,加大改革力度,积极推进战略性结构调整,发展高科技,促进产业结构的优化升级,为实现机械工业的全面振兴,担负装备中国的历史重任奠定坚实的基础。为促进我省机械工业的发展,根据国家有关产业政策,结合我省实际情况,制定江西省机械工业高技术产业2006~2010年专项发展规划,并进行预测2020年前我省机械工业的产业发展状况。 一、全省机械工业发展现状 经过几十年的发展,特别是改革开放以来,我省机械工业取得了稳步、快速的发展,已形成了门类较为齐全、具有一定规模和较雄厚基础的技术不断进步的工业体系,至2004年底,全省机械行业拥有职工人数128390人;其中工程技术人员12300人,拥有固定资产(净值)949083万元。 据统计,2004年江西省机械工业总产值(现价)319亿元;销售收入280亿元;实现利润97263万元;税金98057万元;新产品产值616970万元;利税227009万元。年产值超过500万元以上的企业有76家,其中年产值超过1亿元以上企业30家;利润超过500万元以上的企业26家。出货额30.7亿美元,招商引资55.07亿元,实际利用23.09亿元,引进外资6.29亿美元,实际利用3.7亿美元。 “十五”期间,全省机械行业以市场为导向,继续加大产品结构调整力度,扩大产品的市场占有率,提高产品技术含量。五年来共开发新产品600余项,使机械产品总数达到7600余种,并开发出一批具有科技含量高、市场潜力大、在技术上达到或接近国际先进水平的优秀新产品。如全顺轻型系列客车、智能组合式系列电站、螺杆膨胀动力机、三维立体D形卷铁芯干式变压器、四开单色胶印机、锅炉袋式自动除尘器和铁路轮对加工专用数控机床等。企业从这些适应市场需求的产品中得到了良好的经济效益。“十五”期间,共安排科技攻关和技术开发项目250余项,完成鉴定项目160余项,50余项成果获国家部省级科技进步奖,如江西省机械科学研究所,开发的“高密度多孔蜂窝陶瓷挤压成型模具”,达到国际先进水平,不仅为行业提供了优质高效的催化载体,还为有效解决内燃机尾气污染问题作出了贡献。一批先进实用新技术得到较好的推广,并取得了明显成效。CAD、CAM、CIMS等先进技术正逐步推广应用,全省机械行业重点骨干企业基本实现了甩图板。“十五”期间,企业技术中心的建设步伐不断加快,提高了企业技术开发能力,从而掌握占领市场的主动权。已有江铃、江光、江化联等19家企业通过了省级企业技术中心验收。 “十五”期间,全省机械行业的质量工作扎实渐进,并卓有成效。在实施名牌战略中,在以前取得29项省名牌的基础上,又有19项省名牌产品获得省名推委重新认定。江光的凤凰照相机、华意的压缩机荣获国家名牌产品称号。主要产品采用国际标准和国外先进标准的达标率达到60%。重点骨干企业均达到ISO9000标准要求,有120个企业通过了质量体系认证。 “十五”期间,全省机械行业通过引进技术的消化吸收和自主开发的提升,对传统产品的技术改造和新技术的推广应用等多种途径,促使全省机械行业制造技术水平有了较大的提高。数控加工精密成型、少无切屑加工、可控气氛热处理、气体保护焊、材料改性、表面功能覆盖等一大批先进、高效的制造技术在生产中得到了应用,有力地促进了产品质量和企业效益的提高。 二、存在的主要问题 “十五”期间,全省机械行业在科技进步方面所取得的成绩是显而易见的。但是,我们更要清醒的认识到,与国内发达省份相比,尤其是与工业发达国家相比,我们的差距仍是相当明显,突出表现在许多企业市场观念淡薄,改革改组、机制转换滞后;企业包袱重,解负能力差,竞争能力不强。主要表现在如下几个方面: 1、从整体上看,我省机械工业的发展还没有完全转移到依靠科技进步的轨道上来,机械工业的生产值的增长仍然是依赖宏观经济的快速发展而带来的市场需求和资本金、劳动力的投入,技术进步所占的比重仍然较小。 2、自主开发能力不强,产品品种少,技术水平低的格局仍未能有效改观。全省机械行业的技术来源主要依赖国内外引进,自主开发能力比较弱。具有自主知识产权和技术含量高的产品依然不多。 3、分散重复性严重,生产集中度不高,尚未形成具有较强竞争力的大型企业和企业集团;企业内部组织结构不尽合理,专业化协作水平低,优势特色不够突出。 4、产品质量上的问题仍很突出,相当一部分产品性能、可靠性、耐用性、精度保持性等质量指标低于国内先进水平。就我省实际情况而言,主要原因是装备落后,制造工艺水平低和专业化程度不高的因素造成。 上述这些主要问题严重制约了我省机械工业健康稳定发展,也直接影响了全省国民经济的技术进步和产业升级。 三、机械工业的发展趋势 进入新世纪以来,世界机械工业进入了前所未有的高速发展阶段,对比其他行业,机械工业发展趋势有以下七大特征: 第一、地位基础化。发达国家重视装备制造业的发展,不仅在本国工业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列,更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质基础,是现代经济不可缺少的战略产业,即使是迈进“信息化社会”的工业化国家,也无不高度重视机械制造业的发展。 第二、经济规模化。全球化的规模生产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组,扩大竞争实力的同时,各大企业纷纷加强对其主干业务的投资与研发,不断提高系统成套能力和个性化、多样化市场适应能力。 第三、发展不平衡。以2004年为例,销售名列世界前500位的企业几乎来自北美洲、亚洲、欧洲,所占比例高于99%,显示了在三大洲世界机械工业发展中的绝对统治地位。 第四、结构调整深化。发达国家加大了产业转移力度,机械产品中附加值低的产品被安排到市场潜在需求发展中国家生产。为适应市场需求的变化,各大生产商纷纷采取专业化生产,“单品种,大批量”已成为很多500强企业生产方式的新特色。同时,以生产者为主导的生产方式逐步向消费者为主导的定制方式转变。服务的个性化成为竞争成败的重要因素。 第五、全球化生产方式发生新变化。随着信息技术革命,管理思想方法的根本性变化,企业组成形式发生了变化,这些变化发生在跨国公司,并将成为新型全球化方式而发展下去。这种变化的主要特征是:广泛利用别国的生产设施与技术力量,在自己可以不拥有生产设施与制造技术所有权的情况,制造出最终产品,并进行全球销售。机械制造业公司在全球范围建立零部件加工网络,自己负责产品总装与营销、原材料调配、零部件采购全球化已成为世界机械制造工业的发展趋势。 第六、跨国并购加剧。现代并购不再一味强调对抗竞争,强强联合成立企业获得竞争优势的主要手段。这是机械制造业全球化过程中大公司谋求生存发展的一大特点。在建厂的前提下,优化企业产品结构,以达到提高生产能力,扩大市场份额,获取规模效益的目的。以高技术为内涵的行业来自技术创新的威胁,使跨国公司走上了联合之路,以形成强大的技术创新能力。机械制造业大企业间的战略并购,导致了机械工业资源的重新配置,使得世界机械工业的竞争格局出现了协作型的局面。 第七、产品高技术化。以信息技术为代表的现代科学技术发展,对机械制造业提出了更高、更新要求的各国家和地区,特别是发达国家更重视发展机械制造业,充分体现了机械制造业作为高新技术产业化推动整个社会进步和产业升级中不可替代的基础作用。高技术的迅猛发展起到了推动、提升和改造的作用。信息装备技术、工业自动化技术、数控加工技术、机器人技术、先进的发电和输配电技术、电力电子技术、新材料技术和新型生物、环保装备技术等当代高新技术成果开始广泛应用于机械工业,其高技术含量已成为市场竞争的胜利关键。 四、发展方针 “十一五”是机械工业发展的重要时期,中国加入世贸组织后,经济发展越来越趋向开放,贸易和投资政策日趋自由化。全球性产业结构调整步伐明显加快,企业重组、强强联合、购并愈演愈烈。随着国民经济战略性结构调整与产业升级的步伐加快,装备制造业发展前景广阔。针对全省机械工业发展存在的主要矛盾和突出的薄弱环节,要全面贯彻中央提出的科学发展观,按照提高技术创新能力,发展高科技,实现产业化的发展方针,遵循社会主义市场规律和科技自身发展的规律,紧紧围绕产业及产品结构的优化调整,全面推进技术创新体系建设,以技术创新和高技术产业化为主线,加强集成,重点突破,为实现我省在中部地区崛起提供先进的技术装备。 五、发展目标 “十一五”期间,全省机械行业科技发展的总体目标是:全面贯彻落实科学发展观,科技兴赣战略,深化科技体制改革,全面建立适应社会主义市场经济体制和科技自身发展规律的技术创新体系,提高科技对经济增长的贡献份额,力争使技术创新和高技术产业化在省优势和特色的领域,达到国内先进水平。 1、行业综合水平 较“十五”期间相比,到2020年末,全行业人均装备占有率提高80%;全员劳动生产率达到80000元/人;企业工程技术人员占职工总数的比例达到25%;重点骨干企业达到30~35%。 2、产品品种 到2020年,产品品种数达到12000种,主要产品的水平与国际先进水平的差距缩短20年左右;大型骨干企业的产品要普遍实现更换代;主要产品品种的80%达到国际九十年代末的先进水平;15%产品进入世界先进行列。 3、产品质量 产品质量可靠性和耐用性要有大幅度提高,到2020年省名牌产品数达到120项产品。其中国家名牌产品数达到30项;主要产品均能达到国际或国外先进的标准。 六、主要任务 根据机械行业产品结构调整的指导意见,结合我省机械行业的实际情况,按照有所为有所不为的原则,确定我省机械行业“十一五”产品发展的主要任务如下: 1、汽车产品 坚持引进技术和自主开发相结合的原则,进一步加大产品结构调整力度,根据市场的需求,重点发展安全、节能、排放符合国家环保法规的经济型家用多功能汽车、适用高速公路安全、舒适的轻型客车、中型客车、专用汽车、摩托车以及环保、节能的车用柴油发动机、汽油发动机(电喷)和变速箱、车灯、减震器、滤清器、板簧、制动软管等汽车零部件。提高汽车产品自主开发能力和汽车零部件配套水平,力争在轿车产品上有所突破。 2、农机产品 稳定和发展面向农业、农村、农民的“三农”产品,特别是适应南方地区使用的中小型农田耕作、田间管理、收获等机械以及农产品深度加工、水产品加工机械产品、粮食烘干及仓储机械新型农业环保及作物病虫害防治机械、节水节能排灌机械等。要不断提高产品质量、水平和可靠性,满足市场需求。力争在中小型农田耕作、田间管理、收获机械等产品上有较大发展。 3、工程、矿山机械 根据国家能源、交通运输、矿山及水利工程建设的需要,“十一五”期间,工程机械要大力开发具有当代技术水平的机电一体化产品,同时还要开发简易多功能的工程机械产品,以适应乡镇农村经济发展的需要。“十一五”期间,工程机械产品发展重点是:大功率装载机、自行式平地机、机电一体化的液压挖掘机、内燃机叉车、双钢轨串联振动压路机、组合式振动压路机和高冲击能的压实机械;发展多功能钻机、深基础处理等施工机械、隧道开挖施工机械、沥青混凝土强制式搅拌设备。 “十一五”期间,矿山机械发展重点是:大功率内燃凿岩机、液压凿岩机、大规格牙轮钻机及辅助设备,新一代井下内燃无轨及电动铲运机、重支架搬运车、大中型多功能车、高机动轻型运输车及矿山的全防护设备、防漏电设备、防雷设备、梭式矿车等。 4、电力设备 随着我国发电工业向高效率、低能耗、低污染、低成本方向发展,要大力发展大型、高效、节能、新型的电力设备。在发电设备领域重点开发中小型发电成套设备和智能型柴油发电机组;循环流化床系列锅炉要在巩固现有优势的基础上,产品向大型化发展。用电设备重点发展节能、紧凑型等新型产品。电动机产品要实现更新换代并向中型高压方向发展,并注重开发特殊用途的专用电机、永磁电机及变频电机。输变电设备产品应向大容量、高电压方向发展,继续巩固和发展我省整流变压器的技术优势,电力变压器要向高效、节能、大容量方向发展。 5、家用耐用消费品 瞄准国内外两个市场,大力发展高技术含量、高附加值的家用耐用消费品,重点开发数码相机、R600a工质无氟压缩机产品,同时完善家用空调、冰箱、望远镜等产品系列。 6、基础机械 机床是最重要的基础机械,是装备工业的重要组成部分,我省机床行业基础比较薄弱,产品品种较少、档次低,市场需求的、有特色的、技术含量高的产品短缺,缺乏市场竞争力。“十一五”期间,我省机床行业要以信息化带动工业化,要用高新技术改造传统设备提高产品技术含量和大力开发数控机床,实现产品结构调整;通过技术引进、合作生产、合资经营等手段促进产业升级,要优先发展普及型数控机床和专用机床,并以此带动高档型数控机床的发展。 7、石化通用机械 “十一五”期间,石油化工机械重点发展,空气压缩机、印刷机械等主要产品,以重点发展产品为龙头,通过结构调整等改革措施,大力发展高效节能产品。 8、环保机械 当前,我国将进一步加大环境执法、环境建设和环境投资力度,为环保机械行业的发展带来契机,我们要不失时机的开发市场需求的环保机械,主要开发的领域是空气污染治理设备、水污染治理设备、噪声与振动控制设备、环境监测仪器仪表。具体是重点开发中小城市垃圾处理成套设备、高浓度有机废水处理及成套设备、烟气脱硫成套设备、汽车尾气净化和餐饮业油烟净化设备等环保机械产品。 七、重大项目 1、轨道车辆制造维修系列数控装备。 项目承担单位:江西中机科技产业有限公司。 该项目为适时满足铁路提速,制造维修、高速、重载列车新形势需要而研发的轨道车辆制造维修系列数控设备,它包括有车辆轮对数控动平衡去重机床、车辆自动检测数控加工机床、车辆轮对数控车床、车辆轮对落轮数控车床、车辆中梁组合钻生产线、车辆上下盘型面数控加工机床、车轴铣端面、打中心孔数控机床及车轴加工生产线,车辆构架各梁端头数控铣床、客车钩体扁销孔卧式双面铣床、数控龙门铣边机等40余种机床设备。该设备采用国内外成熟技术生产制造的传动系统、数控滑台、数控回转工作台、自动定心装置、液压系统及润滑防护系统等组成,综合运用数控技术、计算机控制技术、现场总线技术、通讯技术、四摩擦轮驱动技术、无间隙传动技术、激光检测技术等高新技术产品。该设备独创了车辆轮对制造中精密动平衡测量与精确铣削去重于一体的先进工艺、精密动平衡测量方式和适应多种速度级别轮对去重加工的复杂三维动态数学模型,该项目处于国际领先水平。主要技术指标有:最小剩余不平衡偏心emar≤8um,不平衡量一次性减低率uRR≥90%,它解决了现代铁路提速和制造高速列车时轮对制造精密动平衡测量与精确去重的关键工艺难题,为发展高速列车、城市轨道交通提供了可靠的工艺技术储备,是保证列车和运网安全不可缺少的关键设备。 2、组合式机电一体化蓄冷中央空调机组。 项目承担单位:江西集佳科技有限公司。 该项目为自行研发、具有自主知识产权的产品,是利用廉价低谷电力将制冷机制取的冷贮存起来,在电网高峰电价时段将机组贮存的冷量释放出来供为空调使用。它具有卓越的“移峰填谷、平衡电力负荷、节约能源、极大降低运行成本”功能。与传统中央空调相比,当峰谷的电价比达3︰1或4︰1每年节省的运行电费相当可观。该机组产品“组合式”使产品首创工业化批量生产;“模块化”的灵活配置构成了机组适应不同用户需求的系列产品线;“机电一体化”的现场控制器(PLC)和嵌入式软件实现系统的最优化运行;接入网络平台的上位机、远程监控计算机和系统管理软件所构成“系统集成”是信息化技术改造传统产业的完美实现。该产品主要技术指标:蓄冷量以1500kwh模块为基本组合单位,充冷速率:≥375kw;放冷速率:≥375kw;融水率:≥94%。该项目适用于机关、大专院校、银行、科研院所、宾馆、体育场馆等中央空调系统。市场前景广阔。 3、年产80万千瓦大中型水轮机发电机组。 项目承担单位:赣州发电设备成套制造有限公司。 水力发电属于环保型可再生能源,目前已得到世界各国的广泛关注,我国也以立法的形式,将中小型水力发电例入可再生能源之列。该公司在原有年产20万千瓦中小水轮发电机组的基础上新增60万千瓦,形成年产80万千瓦大中型水轮发电机的制造能力。同时,进一步提高企业管理水平和技术创新能力,大力开发技术含量高、适销对路的新产品,如低水头、大流量的大中型轴流式、贯流式发电机组,中小型风力发电机组,高效、节能大泵、特种泵类产品,不断提高产品档次,形成单机容量5万千瓦、转轮直径5.5米的水力发电设备生产能力,产品质量水平进入国家行业先进行列,企业年销售收入和利税两项指标争取进入全国水电设备行列前五名。 4、大光学产业 承担单位:江西凤凰光学仪器(集团)有限公司。 该企业是中国光学行业中大型的综合性光学仪器企业。目前拥有总资产14.5亿元,2004年实现销售收入13亿元,进出口额1亿美元,员工总数6200余人。多年来该公司紧跟世界经济与产业技术分工、发展步伐,不断分析面临的宏观与微观形势,提出了“占领两厢,融入大道”的大光学发展战略,将产业调整、投资发展的重点转移到大光学产业,通过业务合作与世界高科技光电子产业巨头结成战略联盟,相互依存,融为一体。将该公司产业的主业逐步调整成为与当代数字技术相结合的大光学产业、医教产业、房地产建设产业的事业架构,以大光学为主题,以光学制造业为基础,迅速发展大光学事业。 总体目标:到2010年实现销售收入23亿元,光学镜片产能全国第一,努力打造世界一流光学制造企业,进入世界前5强,新增主导产品销售收入5.8亿元,光学仪器市场占有率名列前茅。 主要经济指标:到2010年,光学镜片1.32亿片;光学镜头500万只;照相机3万台;金属零件5000万元;显微镜10万台;测绘仪器6万台;光学设备1000台;光引擎10万台;望远镜16万台。 技术创新与研发计划重点是围绕大光学事业的核心技术升级工作,着力推进产业链产品与主机产品的技术转型,全面实现向电子数字化技术产品调整升级。未来几年的重点是:非球面(塑料、复合、玻璃)技术、多层膜技术、微球面技术、定变焦镜头、照相机镜头模组、正投光引擎、数字光学仪器、光学影视设备、银盐相机低成本化等。 5、引进和开发VM汽车柴油发动机 承担单位:江铃汽车集团公司 目前,VM发动机,在发达国家,重型车100%使用柴油机,欧洲约30%的轿车和90%的商用车使用柴油机。国内对小型、高速柴油综合技术的研究还非常缺乏,因此,引进开发生产技术领先、节能环保的车用柴油机是汽车生产企业生存与发展的重要条件。 意大利戴—克VM公司是一个有着较强实力,主要生产车用柴油机公司。产品与戴姆勒—克莱斯勒、福特,通用欧宝、道奇等大公司配套。且于2000年并入戴姆勒—克莱斯勒公司,目前戴姆勒—克莱斯勒公司占49%股份。R425/428DOHC柴油机是该公司2001年推出的新产品,该系列产品采用了德国博世高压轨燃油喷射系统,运用了增压中冷、EGR、VGT双轴平衡、四气门、双顶置凸轮轴等多项先进技术,排放已达欧Ⅲ(具有欧V潜力),产品性能达到世界先进水平。 该公司引进生产意大利戴—克VM公司R425/428DOHC柴油机,并可跳跃式地提高江铃柴油机产品的开发制造水平。为国内中轻型客车、SUV、MPV、商务车及至轿车产品提供更好的“心脏”。由于R425/428DOHC柴油机较4JB1柴油机体积小,动力经济性好,转速高、振动小、噪声低,所以用其配套动力必将使整车性能得到极大改善,使江铃汽车更具有市场竞争力。 6、农村供净水设备 承担单位:江西水易科技有限公司。 该公司为解决农村喝上放心水而成立的高科技公司,其宗旨是:“为政府分忧,百姓造福,让农民同享水的甘甜”,该公司从事“供净水设备”的开发生产和推广应用,在赣州、南昌等地建有生产基地。开发这种设备,该设备集中采用于污水预处理技术、超滤膜分离和PLC恒压自动控制等高新技术,经过和省内外著名大专院校和科研院所的技术攻关和市场验证,其品质与性能都得到了用户的充分肯定。该设备以毛细管式超滤膜为核心,应用垂直交叉流过滤方式,大大提高了净水器的出水量和使用寿命,可广泛应用在农村和中小型的工业企业、医院、学校等。该设备的技术参数:功率:≤1千瓦,供水量:4吨∕小时;供水高度:12~20米,供水半径:500米,出水质量符合国家标准。 7、年产量1600万KVA变压器 承担单位:江西变压器科技股份有限公司。 该企业过去是国内整流变压器生产企业中的龙头大户,鉴于国家宏观调控、产品结构调整,现已转向主攻电力变压器。三年内,电力变压器要占江变产量的60%以上。由于电力变压器市场合同交货期短,单台相对容量小,生产程序工作量加大,所以要提高产量,设计及生环节的软硬件必须保证,这样就必须加大技改投资力度。国内输变电行业对变压器平均需求量约为3.63亿KVA,其中220KV级变压器约为7260万KVA,根据江变的现有条件,立足做精220KV级,年产能增幅10%~12%,即三年内产量1000万KVA~1200万KVA,五年内达1600万KVA。变压器生产技术突飞猛进,500KV级变压器国内已有八家企业生产,所以江变压器做精220KV级的基础上,必须发展500KV级,这需要大规模的技改投资和高端人才的引进。江变在3~5年的发展原则是:做精220KV级,发展500KV级;巩固整流、发展电力,开拓海外市场。 具体的规划是: ①在6000万技改完成后追加3000万技改投入。到2010年,产值60000万元,销售收入46000万元,利润5000万元。 ②2005年可转债资金新投入技改1.5亿~1.9亿元并竣工后。到2010年,产值100000万元,销售收入:78000万元,利润:12000~15000万元。 8、600~2000KW无刷同步发电机 承担单位:泰豪集团有限公司 该项目是与世界500强的企业、著名ABB公司合作经营的600~2000KW中大型湝波励磁无刷同步发动机。通过技术改造,保证产品出品质量、提升产品机械加工水平和档次,降低成本,使发动机性能达到国际先进水平。 本项目技改总投入14158.5万元,其中新增固定资产投资12895.1万元(含外汇53万美元),铺底流动资金1263.4万元,项目实施完成后,可实现年产量3000台∕296.4万KW的生产能力,可新增销售收入27000万元,年利润总额5896万元;产品全部出口,可创汇3265万美元。本项目可利用世界500强,著名跨国ABB公司的国际品牌效应,以泰豪公司自主产权的优势,充分提高“三波电机技术”在国际电机电站行业的知名度,使湝波励磁无刷同步发电机的研发与制造技术融入“国际大道”,打破国外智能电站对国内市场的新局面。发展民族工业品牌。 本项目一期技改工作已经完成,二、三期正在紧张筹划设计中。 八、规划实施的保障措施 1、坚持改革、扩大开放,转变观念,确立企业是机械工业科技工作的主战场的基本观点,从根本上把机械工业的发展真正转移到依靠科技进步的轨道上来。 2、积极利用科研院所和大专院校的技术力量,建立和完善为广大中小企业技术服务的中介机构,促进官、产、学、研的结合,推进科技成果产业化。 3、加大多渠道的科技投入,推动行业技术进步。一方面作为科技工作主体的企业,要建立自我激励的发展技术创新体制,年科技开发费用不能少于年产品销售收入的1%~3%,有条件的企业还可逐步提高这个比例;另一方面,争取列入国家或省重点项目,得到国家和省在政策上给予相应支持。 4、加大技术改造力度,提高行业装备水平。充分利用有限资金,有选择、有重点的加强那些在行业排居前列的重点骨干企业和优势特点产品加大固定资产投入力度。 5、实施以人为本工程,加强人才的培养和合理的使用。 机械工业论文:真空技术中制药机械工业的应用分析 摘要:随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升,我国制药水平不断提高。制药机械对于药物疗效有着直接影响,真空技术是目前制药工作中较为先进的技术,能够达到良好的效果。主要对真空技术在制药机械工业中的应用状况进行研究,对其应用前景进行分析,为我国制药工业的发展提供借鉴和帮助。 关键词:真空技术;制药机械工业;应用 真空技术是一种较为先进的技术,在我国很多领域都有着较为广泛的应用。真空技术是我国制药工业发展中的重要技术,能够满足药物生产的需要,能够保证较高的卫生标准。因此,对真空技术在制药机械工业中的应用进行研究,具有重要意义。 1常见真空设备及其应用 1.1真空微波干燥设备 真空微波干燥设备是一种使用范围较广的真空设备,这种设备在进行药物生产时,具有加热速度快、加热效率高的特点,对于物料的回收率能够达到100%。在使用真空微波干燥设备时,需要的干燥温度较低,适合用于热敏性材料的干燥。在使用真空微波干燥设备时,往往采用两种干燥方式,其中一种与家庭使用的微波炉工作原理相似,主要通过物料盘绕着垂直中心轴,在水平方向上进行圆周运动,以达到干燥的目的。另一种方式是让物料盘绕着水平装置的中心轴,在垂直方向上进行圆周运动,盛物料的盘子一直保持水平状态,以确保物料在运动时不会掉落,采用这种方法进行药物生产能够保证物料加入均匀,方便对机械设备的清洗。微波真空干燥设备是在原有生产工艺基础上的生产改革,这种设备的整体生产效率较高,能耗是传统方法的1/5,占地面积仅是原来的2/3,是中药生产企业常用的真空制药设备。 1.2带式真空干燥设备 带式真空干燥设备在国际社会有着较为广泛的应用,国外主要将带式真空干燥设备用于咖啡、乳精、果珍等食品的加工与制作。我国将带式真空干燥设备应用于重要浸膏的干燥上,随着我国中药生产企业的发展,药物生产对中药浸膏的干燥量需求非常大,因此需要能够连续生产的干燥设备,很多厂家都十分重视带式真空干燥设备。目前,带式真空干燥设备的发展主要呈现以下趋势:最大的带式真空干燥设备内径能够达到2400mm,长度最大能达到19000mm,但是这是新产品,还存在一些缺点,例如:药物生产上料不均匀、干燥速度较慢、含水量控制不足等,仍然需要改进机械设备的生产和设计,进一步提升带式真空干燥设备的生产效率。在进行相关设计和生产时,应注重对设备真空性和卫生性的控制,这样才能更好地应用于重要生产。 1.3真空浓缩设备 真空浓缩设备是药物生产中常用的机械设备,该机械设备的生产技术和设计技术已完全成熟,运用这种机械设备进行药物生产能够达到良好的效果。真空浓缩设备主要有单效、双效、二效真空浓缩设备,这三种设备都是技术较为成熟的产品。目前,真空浓缩设备发展较好的是离心式薄膜真空蒸发装置,离心式薄膜真空蒸发装置有着非常好的效果,该设备整体的传热系数大、占地面积较小,所采用的液体薄膜厚度仅为0.1mm,物料滞留时间为1s,液体在离心力的作用下能够飞溅出去,在离心力的作用下,还能抑制液体发泡,可为药物生产提供高浓度的浓缩液,这种设备主要适用于蒸馏、除臭、剥离等处理方式。高速旋转式真空蒸发设备是一种较新的产品。该产品在使用时,主机部分没有可动的部件,在使用时极少发生机械故障,蒸发的气体和液体在蒸发罐内能够以1000r/min的速度旋转,能迅速分离成气体和液体,因此有着较为广泛的应用。 2真空技术在制药机械工业中的发展前景 2.1创新微波真空萃取设备 创新微波真空萃取设备是一种较新的设备,随着中药生产工艺的改革,传统的中药熬制方法已经不适用于现代社会的中药生产。如何将中药中的有效成分进行提取,如何进行固定量的提取,如何减少人力资源的投入,成为中药生产的发展方向。微波真空萃取设备在实际使用中,能够对大量的物料进行一次性的萃取,且萃取纯度较高,能够提升中药的生产质量和生产效果,可提高生产效率、节约生产成本,更好地促进生产企业的发展。 2.2改革微波带式真空干燥设备 微波带式真空干燥设备在药物生产中有着较为广泛的应用,在实际运用中也有着较好的效果,但是该机械设备生产时采用的是周期式的生产方式,产量较低,无法满足我国药物生产对机械的要求。实践证明,中药浸膏类产品在进行生产时,微波带式真空干燥设备的干燥速度最快、质量最好,由于中药浸膏类的产品种类多、产量大,因此对机械设备的质量和产量要求更高。应注重对微波带式真空干燥设备的改革,应注重开发连续式的微波真空干燥设备,这样才会有更好的发展前景,才能更好地满足药物生产企业对机械设备的要求,才能满足社会对药物质量和产量的需求。 2.3形成真空制药生产线 在制药机械工业发展中,应注重形成真空制药生产线。在进行药物生产时,形成统一的真空制药生产线,能够更好地提升生产效率。单体制药设备较为简单,而制药生产厂家希望能够提供成套的生产设备,完成相应的生产工程,因此应从中药浸泡提取开始,到真空浓缩、干燥、灌装、包装、运输,形成一条龙的生产线,这样也便于开展生产、安装和调试工作。要想形成真空制药生产线,应根据中药生产企业的生产流程进行生产线设计,这样在使用时才能达到良好的效果,才能满足制药企业的需要。形成真空制药生产线,能够让药物生产企业在生产时进一步减小人力资源投入,能够大大降低生产成本,提升整体的生产效率,更好地促进药物生产企业的发展。 2.4真空捡漏设备的发展 真空捡漏设备在中药生产和包装中发挥着重要作用,但是这种设备价格很高,制药行业需要包装,要使用大量的塑料瓶,在进行药物分装和包装时,需要一台捡漏准确、捡漏速度快、捡漏精度高、价格合理的真空捡漏设备。目前,我国引进的设备价格非常高,因此,从真空设备的发展前景来看,应注重对真空捡漏设备的创新与研发,形成我国自主知识产权,为我国制药工业的发展提供帮助,提升制药工业的发展水平。 3结语 本文在开展研究时主要对真空技术在制药机械工业中的应用进行了研究,目前,常见的真空机械设备主要有三种:真空微波干燥设备、带式真空干燥设备、真空浓缩设备,这三种设备在实际使用时都有着较好的效果。真空技术在制药机械设备领域中有着较好的发展前景,能够创新微波真空萃取设备,改革微波带式真空干燥设备,形成真空制药生产线,可进一步提升我国的制药技术。 作者:吴兴会 单位:哈尔滨纳诺机械设备有限公司 机械工业论文:机械工业企业质量管理的问题与对策 摘要:随着中国实行改革开放政策,经过近四十年的发展,我们依靠着本身的劳动力优势和资源优势,推动了机械工业的发展,但目前我国整体的机械工业的质量仍然不是很高,功能布局不合理,而且中国制造在国际上没有很好的质量和很好的价格优势。随着我国经济的转型升级,传统制造业的结构调整需要进一步优化,现代企业制度需要不断完善,积极推进内部管理,实行精益求精的发展模式,只有这样,我们的质量问题才会越来越少,才能以质取胜,才能将从制造大国走向制造强国。而本文试图从机械工业企业质量管理存在的问题出发,探讨问题本身,并提出一些有效的对策,让企业能够更好的推进质量管理,增强市场竞争力,有效降低成本,更好的地促进我们机械工业的发展和实现企业价值最大化。 关键词:管理;机械制造;质量管理 1机械工业制造业质量的问题 1.1质量意识不够明确 目前,我国的机械工业企业更多的是把资金投入到自己的销售环节和企业市场拓展环节,很多企业对技术投入和质量管理投入却很少的,这说明我国企业特别是机械工业企业对产品质量的认识不够,质量意识不强,很多企业没有在自己的生产整个过程和企业内部管理的过程中把质量内容纳入有效的企业发展战略中,也缺乏对机械工业企业质量问题的认识和了解,这是一个非常突出的问题。 1.2质量管理效益不够高 我国的机械工业企业质量管理的效果不明显,效率不够高,随着经济的发展,传统的机械工业制造业不能仅仅依靠一些非常传统的制作方式,必须谋求新的转型发展之策,这需要极大地提升产品的质量,而实行有效的质量战略却是我国机械工业企业的一个难题,很多的企业进行了一定的质量管理,但是效果不是很理念,也缺乏一套形之有效的管理体制,以此导致我国的机械工业企业的质量管理效率和效益都比较低下,很难有真正的质量管理成就。 1.3质量管理体制不健全 机械工业企业如果想有效的进行质量管理和监管,必须明确一定的工作机制,而我们的机械工业企业的质量管理体制不完善,谁管理、怎么管、管什么的问题突出,各个部门之间的不协调性十分突出,有效应对质量问题的体制不健全,没有一套完善的监督管理工作机制。比如:在工艺定型阶段,对一些质量特性的影响因素并未完全识别,工业化生产暴露出来;质量标准不明确导致生产各环节包括售后对质量问题判断标准不统一。这些导致质量问题的因素要在机制上进行完善,对企业内部来说的,还应做好质量管理的整体架构设计。 2现场质量管理是机械工业企业质量管理的中心环节 现场质量管理的落脚点是生产现场, 主力军是车间管理人员、技术人员和生产工人。管理的主体是人员的思想教育、物资准备、设备、环境、执行工艺、半成品与成品检查(或者简称人、机、料、法、环、测六要素); 从查找质量事故的危害、原因分析、解决措施的制订到保证产品的一次合格率和综合合格率, 最终实现对生产全过程进行科学地控制,从而不断提升现场质量管理的能力。 3实施有效的机械工业企业质量管理策略 3.1从管理源头追求精益求精 我们都知道“管理改善是最有必要的改善”, 因此在机械制造企业中管理工作做到位, 对精益化生产会起到事半功倍的作用。要深入推行工作标准化, 由员工行为规范、现场管理向设备管理、技术质量、生产安全等各个方面逐渐延伸,推行员工行为标准化,质量管理标准化,技术管理标准化,设备管理标准化五大系列工作准则和标准化图识。实施精益化管理对工业企业和服务型企业都很有必要。 3.2机械工业企业应该实施质量管理环节 (1)提高管理者认识。机械工业企业各级管理者的重视与责任是推进精益化管理的关键,必须明确管理责任、以身作则,坚持“消除浪费、提高效率”理念,采取有效措施保障企业管理遵循精益化思路开展工作,精益化管理工作才能稳步推进。(2)因地制宜,找准精益化切入点。实施精益化管理是渐进的过程,以消除工作流程中的浪费为例,首先需要系统梳理管理中存在的问题,识别各种浪费;其次要围绕资源浪费、管理不畅的流程节点进行系统分析,制订整改措施;再次要明确责任人,确定阶段性工作目标、落实整改。1) 机械工业企业在制造上普遍用到机床切削加工。刀具选择、进给量、进给转速、装夹及机床本身的精度和稳定性决定了工件的加工质量。应先做好工艺试验和调试工作,设计及工艺定型阶段要广泛论证;质量问题的解决要有设计和工艺人员共同参加;对质量问题的措施要标准化,文字化;定期培训相关人员,尤其是新员工和转岗员工。待质量稳定后及时总结每个细节并进行工艺固化,以确保零件加工质量稳定。2)严格控制装配质量。装配质量直接关系到机械设备功能的有效实现,对最终产品的质量影响很大。装配质量主要体现在装配精度上,装配精度主要分为三个方面:相互位置精度、相对运动精度、相互配合精度。对于轮、轴类的最后装配的质量,一个重要方面是要看其精度,所以为了加强装配质量控制,可以制订严格的装配检验标准并据此把关检验。3)多方法解决质量问题。在控制过程中要对质量问题进行识别,采用项目管理,组成跨管理部门的质量问题解决小组。同时采用先进质量方法和工具,例如六西格玛,QC等方法分析和解决质量问题。4)及时兑现质量绩效。对质量监控和管理要全过程地精益化管理,对异常的质量问题一定要刨根问底,找出解决办法,并追究责任,兑现质量绩效。 4结束语 中国必须推进环境友好型社会建设,不断增强我国制造业的质量和水平,而机械制造业作为重要的门类,必须进一步的增强质量管理能力,提升资源的利用效率,有效增强其在经济社会发展中的作用,企业必须在精益求精的指导思想下推进质量工作,确保自己的产出效率和企业效益得到提升,必须进一步增强资源节约能力, 建立健全产品实现过程,更快更高效地满足顾客的需求,追求质量效益最大化;实现“质量强国”的梦想。 作者:高诺 单位:中核天津机械有限公司 机械工业论文:橡胶机械工业现状浅析 1我国橡胶机械工业的发展现状 我国橡胶机械工业获得比较飞速的发展时间并不是特别长,大约在21世纪后期才获得了较大的发展。目前我国从事橡胶机械生产的企业数量已经超过了400家,占全球橡胶机械企业总数量的1/3以上,这些企业所占的总产值也在世界橡胶机械总产值中占有客观的比例。随着我国橡胶机械技术水平的不断提升以及企业管理模式的不断完善,近年来,我国橡胶机械企业在国际橡胶界的竞争力有所提升,并有成为橡胶机械中心国家的趋势,这对我国的经济发展以及相关橡胶机械企业的发展有着极为重要的作用。另外越来越多的国家品牌开始使用中国橡胶机械的生产设备,像闻名全球的米其林轮胎以及普利司通轮胎等。据我国权威统计部门的统计,自2003年后,我国橡胶机械工业在发展上取得了比较大的飞跃,在2004年,其相关产值已经突破了60亿大关,这对于我国橡胶机械工业的发展来说是一个极具意义的里程碑。在2008年左右全球经济危机的爆发使得国际橡胶机械工业遭受了较大的损失,但是就我国那段特殊时期的橡胶机械出售额来说,其受经济危机的影响不大,甚至在大背景不乐观的情况下,橡胶机械的出售额还出现了增长,这对进一步奠定我国橡胶机械在国际市场上的地位有着重要作用。近年来,中国的橡胶机械工业逐渐变的成熟和完善,但是和其他发达的橡胶机械国家相比,我国在橡胶机械的发展过程中还存在一定的问题,譬如企业的平均销售额不高,在销售模式以及销售方法上还不能够完全的与国际相融合等。除此之外,生产力以及科技水平之间的差距也是造成我国橡胶机械工业和国际先进水平存在差距的重要原因。因此要想使得我国的橡胶机械工业获得进一步发展,相关企业以及部门必须积极的采取措施,对生产工艺以及销售方法进行完善,为我国橡胶机械工业的发展创造条件。 2我国橡胶机械工业的机遇 2.1世界橡胶中心提供给我国更多的橡胶机械的需要 北美一直是橡胶机械生产和消费的重要地区,但是经济危机的产生对北美地区的汽车业造成了极大的影响,这直接导致了北美地区橡胶业的发展,三大巨头的破产进一步使得这种趋势得以恶化。根据群聚效应原理,北美汽车业的衰败将会导致大批橡胶的生产力的转移,作为橡胶机械发展迅速的中国,在很大程度上能够充当起国际橡胶机械生产的新中心,北美橡胶需求量的大幅下降,将会直接导致北美许多橡胶企业中断生产甚至关闭,这对于其橡胶生产能力的保持与提升有着极为重要的影响。由于我国近几年在国际橡胶机械业中的竞争能力得到大幅提升,这对于中国接任北美成为新的橡胶中心有着极大的影响,我国相关企业必须抓住这个机遇,为我国橡胶机械业国际地位的提升奠定基础。 2.2世界轮胎企业采购策略的改变将给我国 橡胶机械业带来更多商机目前国际著名的轮胎企业正在逐步的对其设备的购买力进行释放,尤其是国际轮胎企业巨头,米其林、普利司通等企业在设备购买时更是采取开放市场的方法,这对我国橡胶机械出口量的提升提供了一个新的途径与方法。由于我国橡胶机械在国际上已经树立了比较好的声誉,米其林等企业已经采购了我国大批的橡胶机械,可以说我国橡胶机械在国际上已经形成了广告效应,这对我国国际市场的进一步开拓有着极为重要的意义。另外国际品牌轮胎企业设备采购的开放还能够让我国有更多的机会去接触世界最先进水平的橡胶生产技术以及相关的管理理念,这对我国橡胶机械企业国际竞争力的进一步提升有着重大意义。 3促进我国橡胶机械工业发展的措施 3.1加强对国际市场的重视 随着社会的不断发展,橡胶机械出口已经成为了提高我国橡胶机械销售额的最主要的措施,因此橡胶机械企业要想获得发展就必须加强对国际市场的重视,以国际企业的需求为核心,积极的推进企业国际化进程。加强国际化人才的引进与培养,为企业国际化的转变创造条件。除此之外,相关的橡胶机械企业也应该立足于自身生产技术的提升,尽可能的保证所生产的橡胶机械能够符合国际使用标准,为其自身国际竞争能力的提升创造条件。 3.2加强我国橡胶机械行业制造水平的提升 要想从根本上加强我国橡胶机械在国际市场中的地位,最重要的还是对我国自身橡胶机械行业的制造水平进行提升。目前我国规模较大的橡胶机械制造企业大都是国企,其在生产设备以及生产流程上都很难符合现代国际生产的要求,这对我国橡胶机械业的发展有着很大的影响。因此相关橡胶机械企业以及机构必须注重技术改革措施的推进,加强对其厂房位置的规划,为其发展创造条件。另外政府也应该充分发挥引导作用,积极的推进优惠政策,对于改造的橡胶机械企业给予一定程度的财政补助,从根本上对我国橡胶机械企业改革的积极性进行调动,这对我国橡胶机械业的发展有着重要作用,相关单位以及机构必须加强对其的重视。 3.3加强产业结构以及产业规模的优化和调整 目前我国橡胶机械产业正处于发展的重要阶段,在这个时期政府应该充分的发挥出宏观调控的作用,引导我国现存的橡胶机械业进行规模以及产业的优化。在优化过程中要特别重视生产规模较小,生产能力较低的企业,为了使得我国的橡胶机械业能够长久稳定的发展,相关的部门可以对这些小厂进行合并优化,同时相关部门可以根据我国的发展要求,有针对性的淘汰一批生产质量差、生产效率低的橡胶机械企业,为我国科学稳定的橡胶机械市场的建立创造条件。 4结束语 为了促进我国成为国际橡胶机械生产的中心国家,相关的企业以及部门必须加强对其自身生产水平的提升,积极的采取促使加强企业自身国际化的实行,为我国经济的进一步发展创造条件。 作者:田建德 刘保权 马美琴 单位:衡水橡胶股份有限公司 机械工业论文:橡塑机械工业发展论文 1标准化促进科技创新 目前,标准化工作的进展也在很大程度上促进了我国橡塑机械行业科技创新水平的提升。尤其是围绕“精密、节能、高效”的要求,在橡塑机械组合结构、专用化、系列化、标准化、微型化、大型化、个性化、智能化方向开发出多种新装置与新设备。例如:东华机械有限公司研发出了新一代全电机注塑机,该机型采用国内首创伺服混合动力油膜增压锁模,将全电机和直压机的优点融合于一身,具有锁模力闭环精密控制,超稳定及超高响应速度,节能效果好等优点;威猛巴顿菲尔机械设备(上海)有限公司开发出的MicroP-ower15/10微型注塑机能够生产一种仅重0.003g的医疗用夹子;震雄集团开发的SU-PERMASTER超霸二板大型注塑机,突破了传统“二板半”的设计方案,实现了“真二板”设计,可大幅减少钢材用量,不仅降低了成本,而且减少了钢材从矿石到冶炼,再到零件加工成型等一系列过程中的能耗和污染;阿博格ALLROUNDERS系列注塑机采用模块化与标准化的结构可同每个注塑任务精确的匹配,通过多个可选的液压和电动扩展级别、多种带有精确级别划分的锁模和注塑单元来实现个性化、经济性的配置。特别指出的是企业在落实GB/T25157国家标准过程中,极大地提高中国塑机产品安全性能,大幅度降低安全事故发生率的同时也提升了科技创新水平。在CHINAPLAS2013中国国际橡塑展上,各种和安全便捷生产相关的新技术,比如机器人技术、远程控制技术、可视化操作技术等自动化、智能化技术成为业界展示的热点技术。自动化技术可以确保机器的各种安全功能可靠执行,使人员远离危险状态。自动化技术广泛应用于机械产品以保障机械安全是一个发展方向,是机械本质安全的重要组成部分。目前的机械设备在安全方面还是主要采用简单的机械式防护,随着安全标准的推进和社会对安全生产的重视,未来的自动化技术将会有更大发展。 2标准化促进竞争力提升 经济全球化继续深入发展,围绕市场、资源、人才、技术、标准等的国际竞争更加激烈。标准作为创新技术产业化、市场化的关键环节,成为参与国际合作与竞争、保障产业利益和经济安全的重要手段。进入21世纪,主要发达国家和一些发展中国家纷纷研究制定了本国的标准化战略,标准化由日常工作提升到了国家战略的高度。主要发达国家的标准化战略的核心是控制争夺国际标准战略制高点。争夺的重点领域是公益、高技术、制造业、服务等领域的标准化。以具有代表性的美国、日本和加拿大战略为例,依据他们的国际标准竞争策略的重点领域(见表3)来分析他们的战略定位。通过表3可以看出,他们重视公益领域的标准化,确保社会的可持续发展;重视高技术领域的标准化,确保国家高技术产业的国际竞争力;充分发挥自身优势特色,争取有利竞争条件;寻找竞争空白点,先声夺人。通过以上分析,又可以归纳出标准化战略的目的是适应经济全球化发展,提升国际竞争力。我国橡塑机械行业与标准化战略紧密相联,加大了市场的开拓,品牌知名度进一步扩大,市场竞争力进一步提高。根据中国塑料机械工业协会公布的数据,国内注塑机的生产厂家已超过2000家,产量占到全球的60%,2011年我国注塑机等主要塑机产品进口数量13704台,同比减少8%,出口数量达51665台,同比增长16%,出口金额约14.6亿美元,同比增长28%。2011年以来设备出口呈现许多可喜的现象,以往的靠低价取胜、出口模式单一等问题,正在全面改进;以标准化为保障,向国际标准接轨,突破了国际贸易壁垒;由过去增加塑机出口数量的方式,向提高塑料机械产品质量、提高产品档次、提高经济效益转变;拥有自主知识产权和自主品牌的塑料机械产品增多,具有高效节能优势的产品增多。在国内市场由于中国注塑机行业在高端、精密机型技术安全技术等方面的不断进步,注塑机自给能力得到加强,进口量有所下降,国内企业的市场份额也逐渐增加。国内青岛海尔集团等多家家电企业都曾表示由于国内注塑机技术发展较快,近几年主要针对国内注塑机企业进行招标。 由此可见,标准与标准化虽没有生产设备、原材料、产品等那样直观,但标准化“软”因素在市场经济发展中的作用越来越重要,对企业促进绿色低碳发展、促进科技创新、提升竞争力起到了很大的作用,是企业赢得产品定位和市场的一个重要因素。当然,在标准化推进过程中还有许多工作要做,其中一点是大多数地方主管部门和企业没有知识产权管理职能,尚未认识到开展标准化工作的必要性和重要意义,一些企业执行标准不到位,出现“上热下凉”的状况。在执行标准方面,东华机械有限公司走在了前面。2009年初,公司最高决策层不惜投入大量资源确立要达到“双标”的开发目标:行业内率先全面采用国家GB22530—2008《橡胶塑料注射成型机安全要求》,率先全面通过《塑料注射成型机能耗检测和等级评定的规范》。2010年1月~3月,国家塑料机械产品质量监督检验中心专家组对东华机械有限公司注塑机产品按“双标”检测。经检测,东华机械有限公司所有系列的注塑机产品均符合国家GB22530,“Se绿箭系列伺服节能注塑机”2800T以下各型号产品达到国家一级能耗标准。东华机械因此也成为塑机行业内第一家全面采用强标,及全行业系列化(Se)最大吨位范围(60T~2800T)注塑机获得一级能耗认证(亦是惟一一家能在2000T以上获得一级能耗认证)的企业。在2013年,东华机械有限公司3050JSe~4000JSe及以下机型均也达到国家标准规定的一级能耗水平,进一步扩大了系列范围。 3结束语 回顾东华机械有限公司“双标”之路,实施虽然增加了成本,暂时牺牲了利润,但也为公司新增了多项核心专利技术,为公司赢得了新的市场与美誉。节能技术、安全技术的推广使用,还将对橡塑机械的产业升级起到了积极的推动作用,国家强标的全面采用也使行业工业安全有更高的保障,健全了我国橡塑机械产品安全标准体系,有利于整个产业链的健康持续发展。“二流企业做产品,一流企业做品牌,超一流企业做标准”,企业只有共同肩负着历史的使命和高度的社会责任执行国家及行业标准,在标准上下功夫,中国注塑机产业才能迈向一个新的发展阶段,才能加快中国从制造大国向制造强国的跨越发展。 作者:苏西庆单位:东华机械有限公司德科摩橡塑科技(东莞)有限公司 机械工业论文:机械工业发展重点 (一)行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低,在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量,机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展,机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元,占全国工业的21%;利润257亿元,税621亿元,分别占全国工业的15%;出口创汇363亿美元,占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于: 1.科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。 2.产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。 3.机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看,机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足;技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 (二)技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点,以发展和应用先进制造技术为手段,以高新技术和产品的产业化为突破口,以提高企业技术创新能力和竞争力为目标,提高企业技术创新水平。到2001年,提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平,5%达到国际先进水平,90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 (三)技术发展的方向和重点 1.以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械,是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台,品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台(占机床总产值20%以上),但由于国产数控机床不能满足市场需求,在国内市场上的占有率逐年下降,每年仍需大量进口数控机床,进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台(价值12.46亿美元)。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是: (1)产品成熟度差,可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间(MTBF)在10000小时以上,国内自主开发的数控系统仅3000~5000小时;整机平均无故障工作时间国外达800小时以上,国内最好只有300小时。 (2)产品品种少,不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种,国内只有500多种,且性能水平低,高速、高效、高精度产品几乎没有。 (3)创新能力低,市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数都未能形成规模生产,企业效益差,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。 (4)数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全,大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面,要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型,以普及型为主的策略,重点发展: (1)经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 (2)高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心;高效数控锻压成套装备,其中包括,可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等;大型精密模具数控成套装备,其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 (3)数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品;数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品;数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品;数控机床高速配套零部件及辅件系列产品;其中包括,高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标: (1)扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产,使这些企业产品的市场占有率有明显提高,成为名牌产品; (2)发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种,以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求; (3)数控机床关键配套产品:数控系统,满足国内数控机床50%的配套需求;高速主轴及电主轴年产达千套;机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2.电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术,是节能节材的最佳技术之一。目前,国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代,并向智能电力电子时展,我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%,新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统,已成为世界范围自动化技术发展的热点,是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段,水平落后10~15年,因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额,但在高技术产品市场的占有率不到60%,新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此,抓住当前时机在2~3年内以IGBT,现场总线智能仪表和自动测试系统为突破,攻克重点技术和产品,并实现产业化。这一领域重点发展: (1)IGBT器件及其装置,大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术,并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 (2)现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 (3)自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品,形成适度规模,同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统,做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 (1)农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上,正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品,但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于: 1)产品水平不高,品种不全综合技术经济指标落后,可靠性差,寿命短。以拖拉机为例,MTBF值国外可以达到330小时以上,而我国仅100余小时。品种上:大型缺,小型杂,不成系列。 2)产品生产达到经济规模的少,重复生产、小规模生产,难以保证质量。 农机领域重点发展: 1)促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上; 2)联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5~0.7提高到0.9以上; 3)主要农产品加工机械(含烘干仓储机械)农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械; 4)节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上,主要产品的技术标准与国际标准接轨。 (2)施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类,3100多个品种规格产品的生产能力,部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较,差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高,尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距;二是产品结构性短缺,成套服务能力差,远不能满足需要,如路面施工机械基本上还要靠进口;三是大部分企业生产规模小,制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展: 1)推土机、液压挖掘机、轮式装载机; 2)汽车起重机、大型叉车; 3)摊铺机、压路机; 4)无开挖式管道铺设机; 5)江河湖库清淤设备。 发展目标: 大型工程机械可靠性指标达到400小时,寿命指标达到10000小时。 4.轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品,改革开放以后,轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题: (1)重复建设严重,造成无序竞争,难以集中形成实力,发挥规模效益。 (2)自主开发能力薄弱,大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造,包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前,国内对轿车产品尚不具备自主开发能力,机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。新晨 近期轿车重点发展: (1)经济型轿车 以轿车车身为突破口,利用技贸结合、与国外公司合作等方式,先抓车身联合研制,并建立经济型轿车的公用设计数据库,与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合,形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 (2)轿车动力总成 消化吸收引进技术,与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发,在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术(EMS),并研究开发缸内直喷(GDI)技术,开发应用电控机械变速器(AMT)技术。 (3)轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口,从引进技术、合资入手,在保证高起点、大批量、专业化生产的同时,要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用,重点是电控防抱死制动系统(ABS)、安全气囊(AirBag)、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器,并达到与整车同步或超前发展。 (4)高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主;客车以低地板城市客车为主,要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5.环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元,集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚,年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视,可持续发展战略的实施,市场需求不断增长,环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于: (1)产品结构不合理,品种少 初级产品所占比重较大,具有当代水平的机电一体化产品少,急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中,约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因,应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口,高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 (2)产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准,产品规格型号、基本性能参数不统一,质量检测无依据。 (3)生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%,并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展: (1)烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术(CFPBC、PFBC技术)、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备(IGCC技术)。 (2)城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备,以日处理10~25万吨污水处理厂为目标,提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 (3)城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备,以日处理100吨、300吨处理厂为目标,提供垃圾处理成套装备。 (4)环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标: (1)大型成套设备的国产化率达到70%以上;一般工程项目的设备国产化率达到90%以上;高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 (2)一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平,5%~10%的产品达到当代国际水平。 (3)发展新产品品种,开发新产品200种以上。 机械工业论文:机械工业技术政策 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库;开发动态分析和动强度设计技术;CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术;并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术;高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术;切割及焊接清洁生产技术;可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术;电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型(芯)等精密铸造技术;精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术;冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备;重大工程装备表面功能覆层制备技术;高能束表面覆层制备及应用技术;新型复合表面处理技术;表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统;车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术;工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术,开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统;以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术;管理信息系统;产品设计与制造自动化系统;单元技术间的集成技术;质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统,VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统;GPIB总线结构的环保自动测试系统;RS485串行总线结构的气象自动观测系统;大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术,以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点,开发超精加工技术及应用工程,带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件,如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术;激光加工机配套设备及元件;多维激光加工机及机器人;激光焊接工艺;大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术;电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术;汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术;资源管理信息库;并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术;电子辐射照氨法处理工艺;厌氧生物法处理模块化技术;柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术;发电设备燃气--蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术;余热余压利用技术;高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用,效果显著,在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包,包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位,效益良好,适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业,适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领,提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果,已在3家企业示范,适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义,经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理,轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用,对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料,与现用的电泳涂装工艺相比,具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理,经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件,适用于机械、汽车制造业的控制系统,经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点,经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统,适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合,组成成套机组,可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸,可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测,试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华,按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块,集产、供、销、存、人、财、物管理为一体,各模块既可独立运行,又可集成,还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点,对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备(3种净化装置),适用于机械设备喷漆,经厂家试用,涂漆雾效率高,符合劳动卫生标准和环境标准。
自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术,然后加以修改,取其精华,去其糟粕,使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来,不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强,还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础,而计算机技术在不断的发展,集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可,深入到了各个领域。同时,集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分,需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术,它不仅包含了其他自动化控制系统的特性,能够自动化生产,还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时,柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中,柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合,利用数控技术进行生产,这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统,就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下,对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制,让机器变得人性化,让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似,能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程,这样,不仅使得生产效率大大提高,生产过程更易控制,还节省了人力,创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达,而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化,我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程,而自动控制系统是机械工程的重要组成部分,只有自动控制工程不断的更新发展,机械工程才能够不断的创新,变得越来越科技化,才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下,在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展,并通过网络的传播,迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性,无论多啊么先进的自动控制系统,在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时,应该以环保为首要考虑,节约能源,这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天,自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统,也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益,同时也能够帮助企业更好地管理机械工程,对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者:郭华 单位:阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性,多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料,如今众多交通事故中,由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步,电子电工工业技术不断更新,汽车行业高速发展,自动化、智能化的不断革新,这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术,以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题,阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠,对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车,使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车,使下坡行驶的汽车速度保持稳定,在汽车领域内,一切都是以安全为前提,在此基础之上,对自动控制技术加以研究,能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件,每一个元件都有其相应的用处,有的甚至有着至关重要的作用,如何确保每一个电子元件都能够应用到位,如何开发创新新的电子元件,是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置,包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统(车身电子ECU)。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机,对于环境污染严重的今天来说,汽油发动机可以说是罪魁祸首,只有在抛弃汽油发动机的提前下,对发动机系统的进行创新和技术开发,才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用,作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲,与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机,天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式:一是由汽油机改装成双用燃料发动机,二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知,当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题,主要表现在四个方面:第一,降低了发动机充气效率;第二,平均有效压力出现降低;第三,动力性出现下降;第四,排放性能与原车水平保持一致。因此,必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术,改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内,如3DMAX软件的运用,能够实现各种模型的创立,能够直观的反应于现实中,把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域,导致其局限性,其实不然。在信息化的今天,任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解,通过网络,能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来,对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述,随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈,信息化、自动化、网络化的日新月异,市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高,只有不断的专研和创新,才能在汽车电子行业中立足,但也不能冒进,对于我过汽车电子而言,自动化控制系统的研究只是一方面,还有许多不足之处,希望以后可以不断的发展和完善。 作者:田荣 单位:黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要:污水处理是治理环境的重要手段之一,能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中,其处理系统具有随机性与非线性特征,因此,在污水处理厂处理污水时,应设计配电系统,从而保证自动控制系统稳定运行。基于此,作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析,以供人员参考。 关键词:污水处理厂;自动控制系统;设计 随着时代快速发展,人们用水量逐渐增大,产生的污水不仅严重影响自然环境,更影响人们的正常生活。当前,由于污水量逐渐增多,原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求,因此,利用现有的自动化控制技术,提升污水处理效率,是当前污水处理厂的首要研究目标,以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离,同时将有毒的污染物质进行转化,得到无毒的物质,从而将水净化,充分利用资源。在实际的污水处理过程中,主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国,常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀,并在实际的处理过程中,结合实际情况,进行详细的调节,当前,污水处理工艺流程为:格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时,应严格遵循以下几点要求:首先,相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式,并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示;其次,在控制系统运行过程中,系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改,方便相关工作人员结合实际情况进行调整,并设置保密措施,保证只有管理人员才能对数值进行更改;最后,在污水处理厂自动控制系统运行过程中,其系统本身应具备一定的监控能力,并对自身的系统进行全方位监控,以保证系统高效稳定地运行。与此同时,在污水处理厂自动控制系统设计过程中,还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则,以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分,贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中,存在大量的启停装置,以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中,其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器,通过相关的监控软件,利用自动控制系统,实现对污水处理厂所有设备监控,并提供生产报表和水质数据记录等功能,从而实现污水处理。在系统实际运行过程中,自动控制系统的核心是自动控制柜,其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指,可编程逻辑控制器,在工业领域应用范围广泛,但在实际的设计应用过程中,应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出,改变了传统的继电器控制模式,其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成,其工作过程中主要分为三个阶段,即输入采样、程序执行以及输出刷新,从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计,主要是保证控制系统具有良好的协调性,以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行,污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点:第一点,上位机的监控软件设计,在实际的软件开发设计过程中,其各个步骤都需要在组态软件上完成,所以,相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件,以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中,需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控,基于此,在监控软件设计过程中,设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合,以此来保证自动监控系统的稳定性。当前,上位机监控软件主要分为三部分模块:第一部分,监控模块;第二部分,预测模块;第三部分,登录管理模块。第二点,PLC控制程序在实际的软件开发过程中,应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础,根据相关工作原理,研究循环扫描和建立映像区,由程序确定映像区的大小,保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点,为控制系统提供外部信息。同时,将程序开发作为主要的研究内容,并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述,在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中,相关设计人员应结合实际情况,设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统,并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素,提升污水处理效率。但在实际的设计过程中,还存在一些问题,需要相关人员不断改善,以此来缓解环境污染现状。 作者:刘洋 李爽 单位:国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要:热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行,来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题,从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究,并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施,以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词:热力站;自动控制系统;电磁干扰;屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高,生产设备的自动化控制程度越来越高,大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制,在热力站内,循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行,自控设备和电气动力设备相互交叉,使得现场的电磁环境非常复杂,干扰严重,从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此,加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验,在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰,并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线,可靠接地,尽量减少强弱电的交叉耦合,减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备,其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有:传感器采集的数据产生较大偏差,数据传输过程引起数值的波动,PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令,通讯不畅不能正常传输数据,执行机构(调节阀、变频器、电气控制柜)异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时,整个热力站将受到干扰不能正常工作,从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中,如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰,就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知,构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素,减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的,主要的干扰源又是什么,哪些设备容易受到电磁干扰的影响,如何减少电磁干扰进入系统的途径,才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施,从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰,以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局,合理安排设备的安装位置,综合考虑器件或设备的布置及布线,将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧,强电电缆入地走地沟,弱电电缆架空走桥架,各自控设备间保持适当的距离,综合考虑场地空间大小和大型设备的布局,合理安排布置各设备的位置,尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播,从而降低了设备受干扰的概率,降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等,将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中,PLC控制器放置在自控柜中,其他设备都有金属保护外壳,这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰,又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线,这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地,并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地,是为了防止人身触电和保证设备安全;系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地,干扰电压对地形成低阻通路,干扰电流通过接地线导流入地,以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成,整个系统必须只能在一处接地,如多点接地,就会在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道,从而达到抑制电磁干扰的目的,包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来,减少了相互之间的干扰;在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断,切断了电磁干扰的传播途径;在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离,保证了输入回路和输出回路的电气隔离,能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离,从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号,使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响,以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器,能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中,传感器的直流电源是共用的一个开关电源,为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题,应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行,尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑,要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况,采用与之相适应的各种抗干扰措施,尽可能地减少和避免电磁干扰,保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中,要严格按设计要求和规范进行,保证每项措施都能起到应有的作用。此外,在选用电子元器件、传感器等设备时,必须选用性能参数稳定、可靠,能适应工作现场条件的器件和设备,从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者:杨利勇 单位:太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域,越来越多的工程项目,设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中,比较重要的结构是自动控制系统,加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度,采取高效的控制方法,规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑;楼宇;自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分,通过自动化技术、通信网络以及计算机技术,规划了自动化控制部分,应用到智能建筑楼宇内,满足楼宇智能化的基本需求。目前,我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征,直接提高了智能建筑楼宇的服务能力,由此对自动控制系统有一定的需求,目的是通过自动控制系统,优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制,其在设计中,注重功能性的运行内容,管控好楼宇的运行和消耗,促使楼宇内的各项自动化项目,保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计,可以规划成3个模块,分别是:(1)安保管理,自动化监测智能建筑楼宇,实行防火防电及防爆,同时还要执行安全中的数据管理,提高数据传输的水平,达到数据传送的规范标准;(2)物业管理,自动控制系统中,辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗,监督各项设备的运行状态,及时发现有异常的设备,制定设备更新计划,更换异常设备;(3)环境能源管理,自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目,重点规范照明系统和空调系统的能源分配,有效控制能源消耗,实现节能降耗,自动控制系统在运输方面的环境能源管理,是指电梯、停车场等项目的控制,保障能源分配的合理性,才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区,分为两个部分。分析如:(1)控制分区,自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分,集中控制是指计算机为自动控制的基础,所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中,计算机处理好运行数据后,重新传送到设备的执行器内,缩短了运行控制的时间,集散控制的核心是分布式控制,监控中心采用通信总线结构,在智能建筑楼宇的监控区,实行分级分布式的控制方法,分散的状态下,完成自动化控制;(2)协调分区,是指对智能建筑楼宇中的子系统,实行协调化的自动控制,不同子系统,其核心功能不同,采用自动化控制系统,确保子系统能够在协调的状态下独立运行,子系统单独连接到自动控制系统内,做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象,该案例中,建筑楼宇占地120585.21㎡,建筑总高度是85.3m,该智能建筑楼宇,集酒店、办公、商业、车库等功能于一体,该建筑在建设初期,就提出了智能化要求,落实了自动化系统的应用,探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现,如下:1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇,自动控制系统的应用,构建了智能卡系统,专门用于保护楼宇内部的安全性,确保出入人员的安全性。自动化控制中,包含了智能化系统,出入人员通过刷卡的方式,通过智能化系统,向自动控制系统提交认证信息,符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置,均采用了智能卡服务,实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库,其可主动识别智能卡的用户,身份匹配成功后,才能安全放行。该楼宇的人流量大,因为楼宇存在多项功能,所以在酒店、办公等位置,专门配置了自动化的门禁系统,采取自动化的识别方法,门禁属于智能卡系统的一部分,执行刷卡识别,保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中,表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全,结合自动控制系统,在楼宇中安装视频监控系统,专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面,不仅安装了视频监控系统,还配置了防盗报警、信息巡防等模块,其在该建筑楼宇的公共部位,安装了视频监控,以便实时掌握楼宇内外的环境状态,避免发生突发状态[3]。该楼宇内,不同功能的区域,管理人员之间相互协调,尽量扩大视频监控系统的监测方法,遵循“以人为本”的保护方式,落实视频监控系统的应用。例如:该案例的商业区,突发了安全事故,周围居民及时按下了防盗报警,信号迅速传达到了安全监控室,值班人员根据视频监控系统与防盗系统,迅速找到了事故位置,及时排除了安保人员,解决了事故问题,有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中,安装的设备非常多,增加了设备管理的负担,而自动控制系统,可以应用到设备管理上,缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化,在智能建筑楼宇中,营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时,以自动控制系统为基础,引入了多项先进的技术,专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如:该楼宇中的空调设备,建筑内,安装了30台空调机组,其中8台是空气净化变频机组,空调机组中,采用了PLC编程控制,促使空调能够根据楼宇内的环境,自动调节变风量和温度,实现了室温控制空调的方式,空调机组中安装传感器,夜间会降低或停止空调运行,降低了空调设备的能源消耗,体现了自动化控制在设备管理系统中的优势,不仅具有管控的作用,还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上,还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中,完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物,其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展,自动控制系统在智能建筑楼宇中,可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中,自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理,不仅仅是现代几点功能控制上,而是提供综合的管理方法,充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中,朝向高级化的方向发展,在智能建筑楼宇中,形成高级管家,提升自动化服务的水平,还要和通信自动化、办公自动化相互配合,完善智能建筑楼宇的运营环境,充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中,以规划设计为基础,满足智能建筑楼宇的功能需求,体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中,得到了积极的发展,结合系统的设计和应用,推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展,以便在楼宇中,开发更多的自动化控制功能。 作者:吴涛 单位:四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要:水资源在全球范围内都是重要的资源,水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展,以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染,对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用,先介绍了自动控制系统的组成特点,然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词:自动控制系统;污水处理;改进措施 前言: 目前,我国的环保力度逐渐加强,国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面,进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔,各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中,不仅为我国生活用水造成严重的影响,同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而,污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用,可以提高处理污水效率,可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论,自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能,令污水的处理可以最高效率、最科学的进行,给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂,一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时,只有这些部分协和配合,各尽其能,就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分,令系统在没有人操控的情况下,也可以按照原来设立的系统进行运行,将人从危险、繁重的工作中拯救出来;主要负责系统监控的数据采集部分,当系统属于运行状态时,数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验,能够保证系统的正常化运转;信号处理部分是对采集的数据进行处理,若发现系统出现异常状况时,就会迅速的对系统开始进行修复,保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施,需要各部分之间相得益彰,污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 (1)电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡,有些技术的发展还处于初级阶段,和总体科技水平差距太大,所以在使用设备的配套时,往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完备,整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时,很多的仪表、检测表由于精度不够,令系统没办法对突然出现的问题准时处理,造成了不必要的亏损,降低了处理污水的效率,减小了经济效益的空间,因而很大程度上限制了企业的发展。(2)污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时,通常省略或简化水质的检验。近几年,由于我国环保部门监控力的加强,有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制,可是在电气自动控制系统进行操纵时,若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时,系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间,而却不是再一次进行对污水水质的检验,这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。(3)设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率,另一方面为了减少污水处理成本,所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求,一旦没有满足维护标准设备不能正常工作,令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合,这很阻碍到处理污水效率和质量,利用对我国目前污水处理现状,为相关方面采取必要措施,来提高处理污水效率和质量。(1)控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后,必须注重对设备的检测,尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷,会令污水处理结果产生问题,经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了,这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而,在引进新处理设备之时,就要注重检测设备精度的问题,我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。(2)提高污水排放标准污水处理在实际生活中,排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准,从而减少不达标的污水被排放的量,这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。(3)相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备,设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备,才可以确保污水处理的结果。所以,工厂要必须加强设备维护的重视度,为克服各种方面的困难,把设备维护工作做到位,污水处理结果可以得到保证。(4)培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义,可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗,没有了解很多相关知识,这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时,特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了,这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高,也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语:综上所述,自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位,一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面,可以令污水处理效果获得明显的改善,创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析,提出很多改进措施,希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者:潘亚楠 赵磊 宋淼 单位:沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼中共设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者:张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中,水资源占据着重要的地位,他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起,以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染,所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析,提高自动控制系统的性能,使得污水处理能够最大效率的进行,为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来,随着我国环保力度的逐步加大,对污水的处理上逐渐由点到面,实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔,各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊,不仅给我国的生活用水带来影响,也会阻碍工业等相关产业的发展,所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用,将提高污水处理的效率,为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂,一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时,只有这几个部分协调配合,各尽其能,才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行,使得系统在无人控制的情况下,也能够按照原有设定的系统进行运行,将人从繁重、危险的工作中解救出来;数据采集部分主要负责系统的监控,当系统属于运行状态时,数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测,保证系统的正常化运行;信号处理部分是对采集的数据进行处理,当发现系统出现异常状况时,就会及时的对系统进行修复,确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施,只有各部分之间相辅相成,才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言,自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同,但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作,自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时,可以结合软件的优点通过功能图块进行编程,提高系统操作的便捷性。除此之外,对于一些较为复杂的工程项目,可以利用高级语言完成相关的数学算法,在简化项目复杂程度的同时,可以实现功能块的嵌套,优化系统的性能。硬件与软件不同,但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下,一款软件的集成程度越高、功能越强,那么对硬件的配置要求就越苛刻,污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中,我们要兼顾硬件的选择,只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下,节省开支,实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展,越来越多的设备处在日新月异的变革之中,设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类,且从整个经济结构角度来看,电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明,实际应用的情况并没有达到理想的效果,其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡,某些技术发展还处于基础阶段,与总体科技水平不相吻合,所以在设备的配套使用时,往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中,检测设备相当不完善,滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时,很多的检测表、仪表由于精度不足,使得系统无法对突然出现的问题及时处理,造成了不必要的损失,降低了污水处理的效率,压缩了经济效益的空间,从而很大程度上制约了企业的发展。而且,如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放,那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害,给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间,往往简化或者省略水质的检查。近年来,由于我国环保部门的监控力加强,一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制,但是在电气自动控制系统进行操作时,如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时,系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间,而并非再一次进行污水水质的检测,这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率,减少污水处理的成本,一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求,只有满足维护的标准之后,设备才能够更好的工作,使污水的处理效果实现最大化,但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少,很难满足设备的维护需求,使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵,维护的费用也是一笔巨大的开支,严重挤占了工厂的利润空间,使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看,我国污水处理行业员工的能力普遍偏低,往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下,如果处理系统一旦出现问题,或者处理设备需要维护的时候,由于缺乏专业人才,就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合,严重阻碍了污水处理的效率与质量,通过对目前我国污水处理现状的分析,对相关地方采取一些必要的措施,以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时,我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷,使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时,因精度问题,往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中,造成了无法挽回的损失。所以,当污水处理工厂引进新的处理设备时,一定要注重检测设备的精度问题,只有这样,才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中,污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高,减少污水不达标而被排放的概率,从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备,在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备,才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度,克服多方面的困难,将设备维护的工作落实到位,为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗,缺乏相关方面的知识,在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时,很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要,他不仅能够提高我国污水处理的水平,又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前,控制理论向着两个方向进行发展,一是在科技飞速发展的大环境下,注重某一种方法的研究,将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中,提高污水处理的效率与质量;二是将多种方法结合使用,相互之间取长补短,发挥他们所具有的优势,共同提高污水的处理效果。就目前而言,第二种的发展趋势明显高于第一种,且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位,不仅大大的降低了污水处理的成本,而且使得污水处理的效果得到了明显的改善,创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析,提出一系列相关改进的措施,希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者:李家栋 单位:曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高,污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视,污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分,每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作,本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理;自动控制系统;污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题,污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题,但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题,这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统,不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统,使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺,污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程,在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一,在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析,在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作,如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时,较适合的处理工艺是生化处理工艺;当C/N的比值为3.71时,此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺;当5BOD/TP的比值为43.33时,这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺,且不需要与其他工艺混合使用,这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标,可以采取对应的适宜处理工艺进行处理,当污水水质指标出现其他数据时,也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理,如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式;为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式;为了去除污水中的COD,可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式;为了高效率地去除污水中的N,可以采用的工艺是脱氮工艺;对于P的去除来说,主要是依靠生物除磷的方式。第二,污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺,污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化,好氧消化,加热干化,加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺,但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式,因为加碱干化,加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高;在进行污泥浓缩脱水环节时,机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十,因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理;污水厂在处理污水的过程中,污泥的出现是一种必然现象,污泥虽然是固体废弃物,其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素,而且污泥中也含有病原菌,寄生虫和重金属等有害物质,在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三,污水厂的出水需要经过消毒过程,目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等,臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小,因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧;由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定,液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式;紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的,而且不会产生二次污染,因此,紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法,主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端,污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊,选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型:一种是可编程序控制器PLC,另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统,由于电子技术的应用,使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力,而且这种自动控制系统的可靠性也非常高,,即便在较为恶劣的污水处理环境中,也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据,而且FCS采用智能技术和通信网络技术,能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络,可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中,可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统,因此在下面的介绍中,会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中,系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层,主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制,通过对控制层的有效控制,不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调,而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调,以及一些程序的编译和维护工作,如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等,信息管理层所采用的通信网络是标准以太网,这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转,自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式,设计下位机PLC程序,精确计算关键控制环节的相关数据,设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍,其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式,这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题;PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计,主要完成对隔栅间,沉砂池A/O池,脱水车间,进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制;中控集中室控制方式是一种远程的控制方式,操作人员需具备相当的分析能力和专业能力,因为采用这种方式时,虽然操作人员所做的操作主要是开或关,暂停或启动,但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统,可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂,而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高,因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习,也需要研发人员的不断努力和创新,才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者:周亚楠 单位:河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来,污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存,关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中,直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深,仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完,这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研,但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多,在测量多种项目指标时,常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术,污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术,这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便,可以进行实时监测,并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国,部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制,如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控,很好地降低了钒的使用量,与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外,像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步,其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来,这样主计算机可以对它们进行集中控制,进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收,我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS,再与PLC控制站结合起来,这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展,如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统(FieldbusControlSystem),近年来它发展迅速,可以算得上是最新型的自动控制技术,它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输,这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统(ProgrammableLogicControlSystem),它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制,其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力,这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统(DistributedControlSystem),它是一种新型的4C控制技术,实现了连续物理量的监视与调节,与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统,在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多,而且其中不仅有模拟量,还有数字量。与此同时,控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标,就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制,这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等,这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据,然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制,这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统,中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上,同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下,我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时,故障诊断功能可以将其监测出来,并随后进行查找和报警。此外,故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故,从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面,这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势,但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善,从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题:3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展,自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程,系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数,而且每个参数还在不断的变化中,这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以,一般污水处理厂除了自动控制系统外,还需要现场的工作人员来操控运行过程,并对有些分析结果进行调整,以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后,污水处理效能与自控关系不明确,与之配套的自控设备和仪器匮乏,同时现今的排放标准也普遍提高,再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂,引进的大部分设备都是外文说明书,厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识,这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据,工作人员并不能很好地进行分析和利用,这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到,这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时,自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准,提高环境效益和社会效益,在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位,他们缺少与风险投资者的协调,以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范,先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例,像污水处理过程中使用的探头很多,它们用于数据的采集,且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱,这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性,更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时,污水处理系统中应该配备必要的工作人员,以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员,这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导,也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度,如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术,这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真,结合污水处理新技术的市场需求,将这些智能控制方法相结合,争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合,通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制,以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述,自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果,可以极大地提高污水处理的效率,提高出水质量,大大减少了有害物质的排放,其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是,我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的,所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家,这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进,缺少自主研发的系统,同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入,以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信,随着我国科学技术的不断发展,污水处理系统会有更好的完善,而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者:杨博英 单位:株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 (1)设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务,并加以评估,将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元,如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。(2)确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址,才能进行下一步的软件编程工作;I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。(3)设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计,如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1)设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件;设计抗干扰措施;设计电气控制系统。2)设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为:①查找输出对象,确定出其启动及关断条件;②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的,要找出来;③大多情况下,输出对象以FK=(X开+K)•X关关公式加以编程,有制约条件的,以FK=(X开•X关约+K)•(X关+X关约)公式加以编程;④代入相应数据入公式中,结合PLC编程的要求,建立梯形图;⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比,更直观,更加一目了然,但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务,应用功能图进行设计程序较有优势。(4)调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行,并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否;只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试,通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号,观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符;与此同时,也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。(5)系统联机调试,下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试,只能对控制电路实行联调。联调过程中,发现问题,要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试,只有系统控制功能正常,并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后,系统完成后,必须整理相关技术资料以存档,为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 (1)选择合适的电源。选择电源时,最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。(2)相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型,并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。(3)设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施,分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。(4)正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定;2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟;3、编入具有特殊功能的输入与输出。(5)控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现,按照相应的系统接线图对其进行安装工作。(6)调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件,以保证试运行的稳定性;2、试运行过程中,设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节,对出现的各种情况必须立即做出停机处理,找出出现问题的原因与源头,并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况;3、确定PLC控制系统试运行准确无误后,要整理好技术文件,并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 (1)PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法,随着PLC控制系统的出现,在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用,大大促进其控制定位变的精确与方便。(2)PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善,在一定程度上进一步完善和高效化了监控。(3)中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下,控制中内空调系统的方法有如下三种模式:(1)继电器的传统控制模式。(2)数字化的直接控制模式。(3)控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中,继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因,在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势,在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后,使得传统复杂电器逻辑得到简化,在具备简单易操作特点同时,又大大降低了故障率,还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者:魏潇韩 单位:西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下,利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器,如检测仪器和自动设备;被其控制的电气设备,称为控制对象。在整个自动控制系统中,需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出,其参照数据称为被控参数,而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能,由于电气自动控制系统应用到电气运行中,电气设备很多,自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰,对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差,为了提高控制系统的运转正常,提供可靠的数据依据,所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时,电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的,有时候也会出现例外,由于输入数据不是按照时间输入的,则参量输入时也可不按时间输入,但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多,可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如,按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统,或者是时变或非时变量类;按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型;按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步,推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统,它是促进电气设施生产、运转的操作系统,不仅可替代人力不可操作的部分,而且可大大提升电气设施工作的效率,因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中,自动控制系统必须安装,因为它具备自动切断电路的功能,可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时,自动将电路切断跳闸,对设备起到一种保护作用,从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现,但在各类设备运行中有很多未知的故障发生,如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电,引起设备发生问题;或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行,而一系列问题的发现及制止,均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示,因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号,对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能,因为设备控制的传感均需用电,电是利用传感器介质进行信号传输的,人用直观观察是看不见的,所以在判断对设备的控制、及设备是否有电,均需要传感介质进行输送,因而其具备这样一个监控系统,进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能,在设备发生故障时,它会自行经过传导报警,提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种:一种是集中监控,它的优点是可以集中管理、维护,比较方便,缺点是处理器的工作量比较大,由于内储会造成其运行速度的减慢,而且连接线路也比较多且繁杂,导致线路的查找比较困难;一种是远程监控,远程可以减少材料的利用,降低安装费用,但由于其通讯速率比较慢,所以适合小的设备系统应用;一种是现场总线监控,它具有省料、省钱的优点,而且可以减少电缆的利用率,连接通信线便可使用,不仅整体上节省了费用,而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听,根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的,工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的,但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能,它可以详细地检测其数据,从而提高了对电气设备的控制效率,为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能,智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术,它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作,并具有高效性和安全性,可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步,人类思想也在随之不断进步,越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视,随着科学技术的不断发展,电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展,从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用,将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式,会随市场经济的不断发展而被广泛应用,它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式,可以通过内存系统的应用,利用显示器的浏览来从事各种生产的需求,不仅节省人力、物力、劳资,而且还提高了效率,所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时,随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展,不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率,而且也提高了各项电子技术间的配合使用度,因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析,电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下,自行对电气设备进行控制和检测的技术系统,不仅可以提高电气设备运行的工作效率,对电气设备起到安全、保护和监控作用,而且可以减少工作人员的工作量,对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展,将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者:李艳红 单位:国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作,而且其在实际中的应用效果也是非常好的,可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统,系统的核心思想是通过分散控制,进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成,上位系统应用的是工业控制计算机,现场的数据,存储,还有报警处理,打印以及控制参数的设定等,都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中,通过借助于工业控制计算机,然后对上位系统进行全方式的控制,这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件,实现对现场数据进行的实时的显示,处理,还有对各种参数进行的设定,以及对所有数据进行存储的工作,对一些可能出现问题的数据,实现自动报警,还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的,同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间,通过应用Ethernet来实现通讯,其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言,基础的自动化控制系统组件主要有S7-300系列的PLC硬件,而系统平台的主要界面是Windows2010,其监控软件是WINCCV6.0,相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 (1)自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整,这样来适应外界的负荷,还有工质参数的要求,同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。(2)程序控制。在程序控制方面而言,比如引风机,鼓风机,还有炉排的启动顺序等,它们控制开关的启、停以及运行等动作,通过先进的技术进行自动化的控制。(3)保护联锁。如果是从保护联锁方面而言,比如锅炉在运行的过程中,这个系统配置对水位是否正常,以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能,同时还包括那么针对保护作用的,对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统,可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 (1)控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定,与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系,操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候,就需要及时的对送风,还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大,还可以选取调节措施为停开数层或某一层。(2)锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料,在炉膛燃烧的时候,能够自动的投入合适的风量,进而保证锅炉的原料的有效燃烧,从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数,而对送风的控制参数而言,主要是送风参数,还有煤气的压力参数,这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证,通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整,进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行,就应该并列其中的一个,而对另一个的送风机的挡板进行调节。(3)对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标,是当锅炉的运行处于稳定的状态时,要保持它的为微负压,做到这一点,系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制,是通过调节引风机入口的风门开度来实现的,这个过程中,一定要保持炉膛内的负压在-20到10Pa的微负压状态之间,进而就可以保证锅炉安全的燃烧。(4)对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面,现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处,对温度测量的结果来判断的,通过自动打开调节阀,然后对温度进行有效的调整,以此来保证温度处于正常合理的范围之内,也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案,这个方案的有效落实,在实际的生产中,不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性,而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作,尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面,只要按部就班的执行每一项的工作内容,而不是偷工减料的落实工作,锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的,所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员,一定要做好相关的培训工作,进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用,给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛,更好的保证稳定的锅炉燃烧情况,所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候,被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气,还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器,送入到炉膛内部而进行燃烧过程,煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给,而鼓风机在工作的过程中,先要把冷空气送到空气的预热器内,然后通过加热后,再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低,或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作,锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故,对锅炉中的所有气动阀来说,在切断层面上都必须要进行连锁控制,这样才能保证在出现异常的时候,所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断,也就是说,点火煤气压力控制点火小的气动阀,而喷气自动阀,还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀,在它们之间实现连锁和切断,这对于所有的气动阀来讲,如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制,那么一旦出现鼓风,引风机停止作业的情况,就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面,其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置,还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案,其可以根据给水的流量,还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节,进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统,不仅能够达到上面的效果,而且还能很好地实现节能,环保以及降耗,并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的,以上通过对自动化控制系统设计经验的分析,尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述,希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者:王玮琳 单位:西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起,导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰;化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道,控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理,就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号,而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视,下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 (1)控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地,电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下,没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压,电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比,但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。(2)控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接,电缆屏蔽层两端接地的情况下,这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中,但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流,若果两端接地点的电势不相等,就会在屏蔽层中形成较大的电势环流,产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地,电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流,该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场,这样就会抵消主干绕场的影响,就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压,查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 (1)控制电缆屏蔽层一端接地,一是:可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容,这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象,这样就可以防止静电干扰的影响。二是:屏蔽层采用一端接地,避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流,造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题,单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定,还比较容易形成天线效应。(2)控制电缆屏蔽层两端接地的的优点,一是:当控制电缆由磁通包围时,将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中,这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想,在两种磁通共同作用下,就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零,屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是:电缆屏蔽层的两端接地,可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网,使接地系统中的冲击电流增大时,就会在系统中产生暂态的电位波动,与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时,电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题,一是:当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时,因电缆屏蔽层两端的电位不同,就会在屏蔽层内流过电流,会产生额外的冲击和干扰电压;二是:当电缆屏蔽层内流过电流时,就会对每个线芯将产生干扰信号,若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 (1)在现场施工时要尽量采用远离技术:通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设,尤其是要远离动力电缆线路;敷设电缆式避免平行进行敷设,在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。(2)抑制磁场耦合所引起的干扰,尽可能的屏蔽干扰源:对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施,可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆,采用单端接地的连接方式。(3)通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的,这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时,采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高,干扰比较严重的情况下,抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先,必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后,还必须正确地进行敷设:敷设的线路要尽可能的远离干扰源;传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线;传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设,尽量避免平行敷设。若是现场条件有限,信号电缆和电源电缆敷设在一起时,要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次,在安装电缆时,传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择,原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式,在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式,根据接地理论,都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则,这样可以避免地环路的形成,来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,往往只能灵活处置。 作者:于传涛 单位:中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分,进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿,同时,还需要引入空气湿度值(露点)。再由DCS进行计算,从而得出准确的空气量,并以此为依据,来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大,所以,控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高(280℃),故需采用高温型质量流量计,以获得准确流量值,确保调节信号的精准,达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小,且精度要求高,所以,采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀,过去是靠进口,现在国内也有生产,使用效果尚可! 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点,是采用双高温技术,即入炉燃烧空气高温(800℃),入炉原料油高温(280℃),而炉内的最高温度达1900℃以上,一急冷后为1050℃,对此点温度的调节关乎产品的品质,所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀,打开反吹蝶阀,吹扫一定时间后,关闭反吹风阀,打开出口蝶阀。接着,再进行下一个箱体的吹扫,其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20~30s,几个主袋滤器箱体中,总有且只有一个在反吹,由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外,主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况,可通过差压变送器测得,DCS将根据差压值的变化,调整反吹的时长,当差压值过大时,更换过滤袋子。为防止引压管堵塞,测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统,是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1)粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统,以水流量为主回路,粘合剂流量为副回路。(2)造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统,以造粒机功率为主参数,造粒水流量为副参数。(3)尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统,以尾气流量为主回路,空气流量为副回路。(4)尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1)造粒机温度自动调节:通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2)尾气粉尘浓度检测:考虑到要满足环保的要求,近几年,在炭黑设计中,已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气,进行粉尘含量监测的仪表,即气体粉尘检测仪。需要注意的是,该仪表在使用时,应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控,主要是炭黑贮罐的料位超限检测,包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时,DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计,多为热电偶(K或B),控制阀中,口径≤150mm的,选用Globe气动调节阀,口径>150mm的,选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车(如温度大于1010℃时)。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车(如温度大于710℃时)。当尾气加压风机(GB301)停机时,联锁打开主袋滤器放空蝶阀(FV-1131)。作为最重要设备之一的主供风机,其振动、轴温、电机电流及故障等信号,也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今,选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍,只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统,都有单独连线,信号为4~20mADC、1~5VDC、脉冲频率等,信号通过DCS电缆,由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例,其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器(见图1)或在现场加装ET200信号转换单元。可见,“传统方式”的信号传输结构简单明了,接线简单,只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂,现场接线及调试的工作量较大,但电缆(总线专用电缆)用量很少。就总体投资来说,“现场总线方式”的资金投入更大。所以,当监控点较多(如大于2000点)且现场仪表分散时,“现场总线方式”有优势,若反之,还是“传统方式”更好!我们认为,对于中等规模的炭黑装置来说,更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些,一般为入反应炉内壁200~300mm为宜。在开车时,反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)(470℃),后几天用TE-1114A(分度号B)(1800℃),入反应炉内壁10mm即可,主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分,而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来,而使其附近有少量CO和H2存在,根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定,需要在主袋滤器附近,分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近,由于温度较高,所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平,是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行,产品质量达标创优的关键,只有不断提高自控设计水平,才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计,辅以正确的现场施工,才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能! 作者:王勤 单位:天津市化工设计院
电子信息论文:谈中小企业电子信息安全技术研究 论文摘要:随着我国信息技术的不断发展,对中小企业电子信息安全的保护问题也成为人们关注的焦点。本文以电子信息安全为主体,介绍中小企业信息化建设,对电子信息安全技术进行概述,提出主要的安全要素,找出解决中小企业中电子信息安全问题的策略。 在企业的管理信息系统中有众多的企业文件在流转,其中肯定有重要性文件,有的甚至涉及到企业的发展前途,如果这些信息在通用过网络传送时被竞争对手或不法分子窃听、泄密、篡改或伪造,将会严重威胁企业的发展,所以,中小企业电子信息安全技术的研究具有重要意义。 一、中小企业的信息化建设意义 在这个网络信息时代,企业的信息化进程不断发展,信息成了企业成败的关键,也是管理水平提高的重要途径。如今企业的商务活动,基本上都采用电子商务的形式进行,企业的生产运作、运输和销售各个方面都运用到了信息化技术。如通过网络收集一些关于原材料的质量,价格,出产地等信息来建立一个原材料信息系统,这个信息系统对原材料的采购有很大的作用。通过对数据的分析,可以得到跟多的采购建议和对策,实现企业电子信息化水准。有关调查显示,百分之八十二的中小企业对网站的应还处于宣传企业形象,产品和服务信息,收集客户资料这一阶段,而电子商务这样关系到交易的应用还不到四分之一,这说明企业还未充分开发和利用商业渠道信息。中小企业信息化时代已经到来,企业应该加快信息化的建设。 二、电子信息安全技术阐述 1、电子信息中的加密技术 加密技术能够使数据的传送更为安全和完整,加密技术分为对称和非对称加密两种。其中对称加密通常通过序列密码或者分组机密来实现,包括明文、密钥、加密算法以及解密算法等五个基本组成成分。非对称加密与对称加密有所不同,非对称加密需要公开密钥和私有密钥两个密钥,公开密钥和私有密钥必须配对使用,用公开密钥进行的加密,只有其对应的私有密匙才能解密。用私有密钥进行的加密,也只有用其相应的公开密钥才能解密。 加密技术对传送的电子信息能够起到保密的作用。在发送电子信息时,发送人用加密密钥或算法对所发的信息加密后将其发出,如果在传输过程中有人窃取信息,他只能得到密文,密文是无法理解的。接受着可以利用解密密钥将密文解密,恢复成明文。 2、防火墙技术 随着网络技术的发展,一些邮件炸弹,病毒木马和网上黑客等对网络的安全也造成了很大的威胁。企业的信息化使其网络也遭到同样的威胁,企业电子信息的安全也难以得到保证。针对网络不安全这种状况,最初采取的一种保护措施就是防火墙。在我们的个人电脑中防火墙也起到了很大的作用,它可以阻止非黑客的入侵,电脑信息的篡改等。 3、认证技术 消息认证和身份认证是认证技术的两种形式,消息认证主要用于确保信息的完整性和抗否认性,用户通过消息认证来确认信息的真假和是否被第三方修改或伪造。身份认证使用与鉴别用户的身份的,包括识别和验证两个步骤。明确和区分访问者身份是识别,确认访问者身份叫验证。用户在访问一些非公开的资源时必须通过身份认证。比如访问高校的查分系统时,必须要经过学号和密码的验证才能访问。高校图书馆的一些资源要校园网才能进行访问,非校园网的不能进入,除非付费申请一个合格的访问身份。 三、中小企业中电子信息的主要安全要素 1、信息的机密性 在今天这个网络时代,信息的机密性工作似乎变得不那么容易了,但信息直接代表着企业的商业机密,如何保护企业信息不被窃取,篡改,滥用以及破坏,如何利用互联网进行信息传递又能确保信息安全性已成为各中小企业必须解决的重要问题。 2、信息的有效性 随着电子信息技术的发展,各中小企业都利用电子形式进行信息传递,信息的有效性直接关系的企业的经济利益,也是个企业贸易顺利进行的前提条件。所以要排除各种网络故障、硬件故障,对这些网络故障带来的潜在威胁加以控制和预防,从而确保传递信息的有效性。 3、信息的完整性 企业交易各方的经营策略严重受到交易方的信息的完整性影响,所以保持交易各方的信息的完整性是非常重要对交易各方都是非常重要的。在对信息的处理过程中要预防对信息的随意生成、修改,在传送过程中要防止信息的丢失,保持信息的完整性是企业之间进行交易的基础。 四、解决中小企业中电子信息安全问题的策略 1、构建中小企业电子信息安全管理体制 解决信息安全问题除了使用安全技术以外,还应该建立一套完善的电子信息安全管理制度,以确保信息安全管理的顺利进行。在一般中小企业中,最初建立的相关信息管理制度在很大程度上制约着一个信息系统的安全。如果安全管理制度出了问题,那么围绕着这一制度来选择和使用安全管理技术及手段将无法正常进行,信息的安全性就得不到保证。完善,严格的电子信息安全管理制度对信息系统的安全影响很大。在企业信息系统中,如果没有严格完善的信息安全管理制度,电子信息安全技术和相关的安全工具是不可能发挥应有的作用的。 2、利用企业的网络条件来提供信息安全服务 很多企业的多个二级单位都在系统内通过广域网被联通, 局域网在各单位都全部建成,企业应该利用这种良好的网络条件来为企业提供良好的信息安全服务。通过企业这一网络平台技术标准,安全公告和安全法规,提供信息安全软件下载,安全设备选型,提供在线信息安全教育和培训,同时为企业员工提供一个交流经验的场所。 3、定期对安全防护软件系统进行评估、改进 随着企业的发展,企业的信息化应用和信息技术也不断发展,人们对信息安全问题的认识是随着技术的发展而不断提高的,在电子信息安全问题不断被发现的同时,解决信息安全问题的安全防护软件系统也应该不断的改进,定期对系统进行评估。 总之,各中小企业电子星系安全技术包含着技术和管理,以及制度等因素,随着信息技术的不断发展,不仅中小企业办公室逐渐趋向办公自动化,而且还确保了企业电子信息安全。 电子信息论文:对电子信息与工程造价的相关问题探究 前言 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 1 工程造价管理在电子信息化时代的特点 1.1电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融合的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 1.2 电子信息工程在工程造价中的应用 社会的不断进步和发展,工程项目的规模扩大,工程造价管理的数据处理量也越来越多。由此向工程造价管理工作提出了挑战,传统的被动式管理已无法满足日趋复杂的工程项目的需要;工程造价信息对工程造价的确定和控制影响越来越大。要想做好相应的管理和控制必然需要大量的信息作基础,也只有在充分掌握和详尽分析相关信息的前提下,实现工程造价的动态控制才有可能;工程造价管理与有关的各方面政府主管部门之间的信息传递日趋增加,这也即意味着在管理上需作出相应的信息化调整。 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 2 电子信息在工程造价管理中的现状及分析 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。我国造价管理体制是在计划经济模式下、以定额管理为基础建立起来的,而且信息技术起步较晚,工程造价管理领域完全进入市场经济运行体制较迟,这样在一定程度上影响了信息技术在工程造价管理中的应用。一方面静态的管理难以应对变动的市场,主要表现:静态定额;解决方案和途径的缺乏。另一方面滞后的数据收集与管理阻碍着工程造价动态控制进程,收集的数据得不到充分的利用,数据缺乏通用性。目前,我国正积极推行工程量清单计价方式,在此模式下,如何运用先进的信息技术进行工程造价管理,正处在探索与发展阶段,从长远来看,信息技术应用将会推动造价管理信息化的快速发展。 3 电子信息技术在工程造价管理中的前景与展望3.1 工程预(结)算软件:目前套价软件使用已经很普遍,但功能应从单一的套价、出预算书向多方扩展,一是向上扩展,增加工程管理功能,可以同时处理多个工程和一个工程的各阶段数据,贯穿从估算、概算、预算、阶段结算和竣工结算的全过程的造价管理;二是功能进一步细化,加强对计算结果的分析和细度的调整,以方便投标单位的造价调整和控制;三是与互联网络的连接,将预算软件所需的材料价格等数据通过互联网提供给用户,方便材料价格数据的维护,提高工作效率;四是对已完工程资料的积累方面功能的加强。 3.2 工程量、钢筋用量计算软件:①此类软件,用于协助从施工图计算工程量,现在使用较广的软件一般采用作图法,要求工作人员在识图的基础上用该软件重新输入图纸中各种构件及其尺寸,然后由系统自动计算工程量,得到工程量清单,这种作法计算出的工程量比较精确,但必须重新输入图纸工作量仍然很大。②另一种方法是直接将工程图纸扫描形成光栅文件,由软件处理矢量化后,抽取特征,用模式识别的技术识别构件类型和其几何参数,进而计算工程量;或由设计院生成的施工图CAD文件在CAD环境下作模式识别。这种方法要求在图纸的特征表示和建模上作大量的研究工作,抽取各种构件的特征参数,采用人工智能技术,为了最终能代替人完成识图的过程,这是较有前途的方法,但根据汉字识别技术的发展过程,必须对图纸的特征进行深入的分析研究,该软件要能真正代替人识图还有一段路要走。③第三种方法是在建筑设计所使用的CAD软件中直接加入构件特征参数的属性,定义各种构件对象,在进行结构和建筑设计时使用这些对象设计建筑物,而不用直接使用线条作图。这种方法使设计的结果中包括丰富的构件和参数而不是线条,经过一个语法分析器就能分离出所有构件和参数,避免了模式识别这个难关。因此,在人工智能的应用还未深入该领域时仍必须通过交互的过程来填补软件在智能上的不足。 3.3 Internet在工程造价管理中的应用设想:工程造价的管理与互联网整合无疑将给工程造价的管理带来质的飞跃和发展。传统的计划式的管理模式将被变动的市场的新型模式所取代,实现工程造价的协同控制也将成为必然。 3.3.1 相应网站的建立与壮大。①工程造价信息网:工程造价信息具体指的是与工程造价相关的法律、法规、价格调整文件、造价报表、指标等影响工程造价的信息。建 立起统一的造价信息网,不但有利于使用者查询、分析和决策,更有利于国家主管部门实行统一的管理与协调,使得工程造价管理统一化、规模化、有序化。②材料价格信息网:材料价格的变动将直接影响着工程的预算和结算,对工程造价的动态控制起着决定性的作用。 3.3.2信息网、软件间的相互整合。①信息网与造价软件:当前市场上的造价软件中所需的材料价格大多采用人工录入价格的形式。有的是整体的引入,有的则是一个个输入,大大影响了快速报价的进程,同时也不能及时与市场接轨,无形间削弱了企业的竞争力。信息网与造价软件的整合将消除这一矛盾,在造价软件中直接点击相应引入按钮,输入要引入信息所在地点的详细资料,即可随时得到相应材料的价格,若所引入的材料价格有所变动,软件中的预警系统将自动提醒操作者更新价格。这不但缩短了录入材料价格的时间,还达到了随时更新的目的。②信息网与进度控制软件:工程控制的一个重要目标是成本控制,而成本控制在无形中又影响着进度和质量的控制,同时市场的变动将直接影响着投入的成本和资源的分配,而这必将导致工程进度的变动。所以,工程项目现场的进度控制也应通过成本控制时刻反映着市场的变动。信息网与进度控制的整合也将成为必然。 4结束语 通过加强信息技术在工程造价管理中的应用力度,坚持工程量清单计价模式,统一全面管理认识、统一信息技术标准,优化整合工程造价管理软件,设计并推行人性化网络造价管理软件,建立健全工程造价管理信息系统,最终通过市场价格机制的运行,形成统一、协调、有序的工程造价全过程综合管理体系,达到合理使用投资、有效控制工程造价、取得最佳投资效益的目的。 电子信息论文:电子信息工程在工业领域的设计和应用 引言 电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,电子信息工程涉及到通讯、电子及信息技术,和工业领域等产业的关系日益紧密,例如,射频识别技术在工业领域的广泛应用。目前,我国在电子信息工程在工业领域方面的应用还存在诸多问题,譬如,电子信息水平不高、自主创新不足及产业结构不合理等问题,本研究正是基于此,探讨加快电子信息工程在工业领域应用的现代化,为促进工业领域产业又好又快发展,提高其自主创新能力,因而具有一定的理论与实践价值。 1 电子信息工程内涵及发展过程中存在的问题 1.1 电子信息工程的内涵 现代社会工业领域中很多环节都离不开电子信息工程技术,借助电子信息工程在工业领域中的应用可以最大限度提高研发新产品,进而加速经济发展进程。近年来,电子信息工程早我国得到快速发展,它拓展了产业链,打破了行业之间的界限,我国政府所制定的适度宽松的货币政策为电子信息工程在工业领域中的应用创造了良好的条件。 1.2 电子信息工程在工业领域发展中存在的问题 1.2.1 产业结构不合理。我国电子信息产业起步于上世纪20年代,到了21世纪,电子信息产业已经成为我国经济中的支柱性产业,电子信息产业所创造的产值逐年增加,电子信息产品也朝着高附件值方向发展,然而,随着时代的发展,电子信息产业结构矛盾日益凸显,譬如,信息服务业与软件比重不平衡、数据库产业规模小及集成电路产业在发展速度与经济效益方面要远远低于国外企业。 1.2.2 缺乏良好的市场环境。由于我国电子信息工程起步晚,很多技术是从国外引进过来的,沉重的经济负担使得我国电子信息产业在国际竞争中处于被动地位,在加上目前我国电子信息市场中一些劣质或者盗版的电子信息产品严重扰乱了市场秩序,这种恶性的竞争使我国电子信息产业发展明显后劲不足。 1.2.3 自主创新不足,技术人才匮乏。我国长期以来,一些关键性的电子元件主要依靠进口,从某种程度上来说,严重影响了电子信息工程品牌的创建及创新能力的发挥,很多企业缺乏专利意识,在市场竞争中明显处于被动地位。此外,电子信息工程产业是一个资金与人才密集型的产业,由于我国电子信息工程起步晚,加上长期以来缺乏培养这方面人才的体制机制,随着信息产业的飞速发展,这种瓶颈性的矛盾日益凸显。 2 电子信息工程在工业领域中的具体设计应用 2.1 射频识别技术在工业领域中的应用 射频识别技术以其特有的快捷性与高准确率,在工业领域中发挥着日益重要的作用,目前,射频识别技术主要应用于工业领域中的汽车生产、邮政业务及航空包裹识别,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。可以说,射频识别技术作为一种新的自动识别技术,它的读取速度快及可携带信息多的优点,在工业领域中的广泛应用,带来了可观的经济与社会效益。 2.2 电子信息工程在工业领域中造价管理应用 目前,我国已经开始普遍采用套价软件编制工程预决算,利用数据库信息技术来构建指标收集与分析系统,采用软件来计算工程量与钢筋用量。随着信息技术的快速发展,电子信息工程在工业领域中的应用已经使造价管理中的制定定额、编制标底及控制投标报价等方面摆脱了手工劳动,在很大程度上实现了科学的信息化管理,提高了造价管理的准确性与工作效率。 2.3 电子信息工程在机械领域中的应用 从某种程度上来说,电子信息工程在机械领域中的应用在当今信息社会显得尤为明显,很多机械装置已经开始朝着智能化、网络化及现代化控制技术方向发展,例如大型复杂的机械安装标准!的点知控制单元。再比如,自动分类垃圾桶及自动升降电梯。这种原本通过机械原理实现控制的机械,通过安装电子信息装置,可以在很大程度上实现智能化与自动化,提高了机械本身的性能,促进了工业生产效率的提高。 2.4 电子信息工程在公路工程领域中的应用 公路工程中不仅要处理海量的数据库,同时还需要更新、描述工程的进度、费用及质量,而电子信息工程正是基于此,在公路工程领域中的应用极大地节省了因为人工查询、整理及分析数据的人力与物力。随着信息技术的发展,我国正逐步采用现代化的电子信息工程管理来实现公路工程中文件管理、质量管理及通讯网络管理。 3 加快电子信息工程在工业领域现代化进程的对策 3.1 加大国家政策支持力度,优化电子信息资源环境 电子信息工程产业要想在激烈的市场竞争中取得长远的发展,国家的政策支持尤为必要,国家不仅要加大对电子信息工程方面的资金投入,更要在政策上向电子信息工程建设项目倾斜,例如,国家相关部门构建电子信息工程建设基金会,借助各种手段拓展电子信息工程融资渠道等。此外,电子信息工程产业的发展也需要营造良好的资源环境,来促进集成电路产业及软件产业的发展,例如,由国务院提倡的推进“三网融合”对规范市场秩序,推动电子信息产业的发展有着显着的影响。比如射频技术,GSM/GPRS手机主要在900MHz和1800MHz频段上运行,测试例主要分为三大部分:收发信机测试、发射机测试、接收机测试,每个部分,一般都是分900MHz和1800MHz分 频段测试,在每个频段,分别测试不同的信道,每个信道,又需要测试GSM模式及GPRS模式。依据的标准,主要是国际组织3GPP(3rd Generation Partnership Project)的相关标准,这一标准的编号为TS 51.010以及国内的相关行业标准YD/T 1215-2006。其中,这些标准的内容都极为丰富,涵盖了GSM/GPRS手机测试的主要全部内容,例如TS 51.010共五千多页、八十多个章节的内容。其中,最核心的部分就是针对收发信机、发射机和接收机的射频测试。 3.2 重视培养电子信息工程方面的创新型人才 人才是电子信息工程发展的根本,要想培养及留住人才,对企业来说,不仅要创造一个有利于人才发展的公平、公正及公开的环境,同时更要构建一个以人为本的人才激励与评价机制,鼓励人才技术创新。此外,要鼓励企业内与企业外人才加强交流与合作。对政府来说,要制定鼓励海外人才回国创业的优惠政策,加大基础设施与服务体系建设,努力培养电子信息工程领域中的技术人才、复合型人才及管理人才。 3.3 促进产品服务创新,增强知识产权保护意识 创新永远是企业的生命,要想电子信息工程取得长足的发展,就需要培育新的经济增长点,推动产品服务创新。例如,电子信息工程企业和制造设备企业合作,构建技术创新体系,优化产品与服务,使电子信息产业向智能化转型,增强以电子信息工程为核心技术的研发能力。此外,由于我国很多电子信息企业在知识产权方面意识不足,导致很多专利技术被侵权,影响了电子信 息产业本身的良性发展,因此,国家在完善知识产权保护制度的同时,要加大知识产权保护力度,为电子信息企业良好的竞争环境。 4 结束语 总之,电子信息工程是指应用计算机网络技术对电子信息进行处理与控制的一门学科,随着技术的革新,已经广泛应用于工业领域,例如,在汽车生产中应用射频识别技术来跟踪零部件,识别汽车标识、管理企业内部资源、轮胎压力检测及信道控制等。此外,电子信息工程在工程造价管理与机械装置中的运用,极大地提高工作效率,很好地实现了智能化与数字化,节省了人力物力。目前,电子信息工程中存在的结构性矛盾与体制机制问题,国家需要极大政策支持力度,优化电子信息工程发展的资源环境,企业要重视人才的引进与培养,推动服务与产品创新,增强知识产权保护意识。 电子信息论文:关于电子信息工程的分析 由于电子技术、信息技术的飞速发展,语音自动顺序播放电路已越来越成为人们生活里不可或缺的一部分。随着电子元器件集成度的提高,这种电路的应用也越来越广泛,在自动分类垃圾箱、电梯自动升降控制、自动语音通知系统、电话外呼系统及电话交换网中都有不同程度的应用。这种电路可移植性比较强,而且结构简单易于安装使用,因此具有很好的发展前景。 1 对电子信息工程的认识 电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科,主要研究信息的获取与处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用和集成。现在电子信息工程已经涵盖了社会的诸多方面,例如电话交换局里怎么处理各种电话信号,手机是怎样传递我们的声音甚至图像的,我们周围的网络怎样传递数据,甚至信息化时代军队的信息传递中如何保密等都要涉及电子信息工程的应用技术。我们可以通过一些基础知识的学习认识这些东西,并能够应用更先进的技术进行新产品的研究和电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术于一体的专业。 全国各地从事电子技术产品的生产、开发、销售和应用的企事业单位很多。随着改革步伐的加快,这样的企事业单位会越来越多,因此需要一大批具有能综合运用所学知识和技能,能适应现代电子技术发展,能从事企事业单位与本专业相关的产品及设备的生产、安装调试、运行维护、销售及售后服务、新产品技术开发等应用型的技术人才和管理人才。所以开设电子信息工程专业是必不可少的。 该专业的培养要求主要是学生需学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的基本理论和基本知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,包括生产实习和室内实验。同时具备良好的科学素质,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力,并具有较强的知识更新能力和广泛的科学适应能力。 2 电子信息工程的应用 2.1电子信息工程在工程造价管理领域的应用 目前造价行业信息技术的运用有几个部分:以Internet/Intranet为内部、外部和内外通讯的网络平台,通过实施办公自动化和运用管理信息系统加强管理,提高办公效率;采用工程量计算软件、钢筋软件进行工程量和钢筋用量的计算,运用套价软件编制工程预决算;利用数据库技术建立指标收集和分析系统,用于已完工程的积累;利用信息网和获取信息,用于工程预决算的编制和造价管理。 随着信息技术的快速发展和其在建筑行业的推广发展,我国信息技术在工程造价管理方面的应用,主要表现为人们在制定定额、编制标底、投标报价、造价控制等方面已经摆脱了手工劳动,实现了电子化、信息化管理,且各类工程造价管理相关软件的广泛应用就是最好的说明。进入21世纪,互联网技术不断发展,我国出现了大批为工程造价及相关管理活动提供信息和服务的网站。这些网站不同程度的提供了政策法规、理论文章,有些涉及项目信息、造价指标和材料价格信息等,它们为进一步建设全国规模的工程造价管理专项系统进行了有益的尝试,并取得了一些经验。但从另一个方面来讲,这些网站没有统一的规划,有些提供的信息不够严谨、内容更新不及时,从专业角度来讲,还属于比较浅层的信息服务,难以满足深层次造价管理工作的需要。 2.2 电子信息工程在公路领域的应用: 分析高等级公路信息数据结构,可发现大量的信息是建立在相同数据库上的,不同的参建的人员对数据有不同的要求。建立在有纸办公的基础上的相同数据的查询、整理和使用不仅会造成的大量的人力、物力的浪费,还在管理中出现数据的更新不能及时反映到施工当中去。如公路工程中的计量支付,一些数据的主要来源是工程计量中对工程进度、质量、费用的数据“描述”,还随时取算各种工程量数据书录指标,是工程信息管理的集中体现,计量数据的积累和还是工程信息管理的保证。计量时对照合同和工期,完成它对工程投资、进度的宏观调控功能。但目前人为的讲计量过程效率太低,数据缓慢,工程进度控制只能停留在宏观层次上,甚至只是为了达到支付的目的,同时人工计量中监理、业主方没有一套完善的“动态造价”(合同变更)来配合,建立起数字上宏观调控的体系。当然,关于工作效率和管理手段的其他三个重要方面:文件、质量管理和通讯联络,相对来讲也亟待改善的薄弱环节。解决目前管理现状的有效手段就是建立公路工程现代化计算机管理。 2.3电子信息工程在农业机械领域的应用: 拖拉机与自走式农业机械电子化正向网络化、智能化、分布式控制技术方向发展。一台大型拖拉机和复杂农业机械,已装置了若干个标准的电子控制单元(ECU),它实际上已是一个带有独立处理信息与控制功能的计算机智能控制终端,是针对农业机械使用环境专门设计的通用微型作业计算机,具有统一标准设计的接口5采用了控制局域网络(简称CAN)技 术及其网络通信协议。 2.4日常设备信息化 随着人们对生活信息化的渴求,越来越多的日常设备都或多或少的应用了信息技术。如冰箱的恒温控制系统、彩电的数字网络功能等等。而日渐走入寻常百姓家的汽车更是将信息技术在日常设备中应用发挥到了极点。 新的汽车电子系统由各个电子控制单元(ECU)组成,可以独立操控,同时又能协调到整体运行的最佳状态。举一个安全驾驶方面的例子,出于平稳、安全驾驶的需要,对四个轮子的操控,除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置(ABS)外,许多轿车,包括国产车,已增设了电子动力分配系统(EBD)。ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。 3 电子信息产业需求趋势 电子信息产业促进了人类生活方式的巨大变化,电子信息产业的发展现在不仅靠科技的推动,更多的是人们对高质量生活水平的追求促进电子信息技术不断基本。目前发达国家对电子信息产品的需求明显高于发展中国家,欧洲、美国、日本、韩国等国的电子信息产业比我国的发展情况要好。随着世界经济的发展,许多的发展中国家对电子信息产品的需求也在持续增加,如近年来我国的电子信息产业已获得巨大发展,这与我国人们的需求密切相关,也与国外的信息产业向我国扩展有关。我国未来电子信息产业的发展机遇将继续增加,农村、偏远山区、贫困地区也将会逐渐有市场需求,并且市场份额会逐渐增大。未来电子信息产业在全球范围内都会有所发展,亚太地区市场饱和后非洲市场会逐渐兴起。人们对电子信息产品的需求会促使市场进行产业结构调整,发展我国自身的电子信息产业的同时也要制定出向非洲等电子信息产业落后地区发展的战略规划。落后地区电子信息产业的发展大多以计算机技术与通讯技术为主,要根据当地的具体情况规划电子信息产业布局。 4 结束语 信息科学技术是当今社会起主导作用的科学技术,信息科学技术的兴起和发展在我国只有近10年,现在正以史无前例的高速向纵深发展,迎来了我国科学技术灿烂的春天。 电子信息论文:电子信息毕业生知识调查研究 一、引言 现今,电子信息类专业所涵盖的行业领域逐渐增加,同时各个细分的专业方向发展前景也相对广阔,作为一项新兴热门的高科技产业,微电子技术、计算机技术、网络技术、通信技术、软件技术和显示技术等电子信息技术涵盖运用到各个行业中[1][2],需要越来越多的电子信息专业人才作为科研和生产管理的核心人员。但是随着行业的发展,毕业生就业面临前所未有的压力。高校扩招后,几乎所有高校都设有电子类专业,其结果是高速增长的毕业生人数与市场的吸纳能力之间形成了巨大差额,加大了就业压力,致使供需失调,同时另一个就业困难主要是学校培养的毕业生不适应电子信息行业的发展和企业的需求。所以目前仍有一定数量额毕业生依旧待业或在所从事与专业无关的工作,其中一个重要因素之一就是电子信息类毕业生的专业知识的问题[3][4]。 二、用人单位对电子信息类毕业生的需求调查 通过招聘会走访电子信息类企业(公司),了解目前用人单位对电子信息类毕业生的用人要求。现代社会,各行各业及人们日常生活都与电子信息技术有密切的联系,全国从事电子信息技术产品的开发、生产和销售的企业很多,而重庆早就把电子信息产业作为支柱产业,几乎每个区县都有电子信息工业(产业)园,急需大批电子信息技术人才。结合大型单位的岗位信息,电子信息类就业岗位范围基本分为两大类:普通岗和技:请记住我站域名术研发岗。普通岗包含电子生产一线的装配人员、调试人员、检测人员、维修人员、一般管理人员、销售管理人员等,技术研发岗位主要就是设计开发新产品。用人单位反馈近三年电子信息毕业生普遍存在的问题,大致有如下三点:第一,毕业生整体专业素质不高,用人单位普遍反映毕业生由电子专业基础知识不扎实,以及专业基本技能训练较少,所以实践操作技能较差,有的甚至看不懂电路图和不能熟练地使用常见电子仪器仪表等;第二,仍存在多数就业观念落后的学生,虽然很多院校都对毕业生开展就业指导工作,但很多毕业生的就业期望值仍然很高,存在眼高手低、适应能力差等现象,经常把企业单位给予的薪酬待遇放在第一位,而不是根据自身的条件正确择业;第三,由于现在多数的毕业生为独生子女,从小在温室中成长,自然缺少吃苦耐劳的精神,很多毕业生不能吃苦,很难适应企业劳动强度的要求,加之经常抱怨,造成企业员工的流失率提高,同时也给企业造成很大的人力成本浪费,以及招聘和培训压力。 三、电子信息类毕业生专业知识调查研究 针对企业所反馈的情况,我们对近三年的电子信息毕业生专业知识做了调查,调查的对象为近三年重庆市应用型本科院校电子信息类专业毕业生共118人,收回问卷100份。主要是调查电子信息类专业毕业生在大学所学专业理论知识、专业英语水平、实验动手能力、行业的认知、研究项目能力、计算机编程水平问题等,从调查的数据看,电子信息类专业毕业生的专业知识不过硬,主要体现在以下六个方面。 1.专业课程过级率 评价电子信息类专业毕业生专业水平的重要因素之一就是考查专业理论知识学习考试合格率,这样才能够了解学生最基本的专业基础情况,因此为了掌握毕业生对专业知识的学习情况,设定对专业课程考试挂科情况,进行问卷调查。100份问卷里,大学四年中,自己专业理论知识课程没有挂科的有51人,占51%;而挂科1门和2门的人数分别为19人和16人,挂科三门及以上的人数有13人,共占11%,由此看出有过挂科记录的学生占半数,这体现出电子信息专业学生的专业理论学习情况。 2.实践动手能力调查 现在的用人单位很注重毕业生的实践动手能力,作为工科生拥有的基本能力之一,实践动手能力对电子信息类毕业生尤为重要。在调查问题的设定中,结合毕业生的工作实际情况,调查大家对于自己在学校的实践动手能力及工作后实际操作的认识与了解。在此项调查中,有18位调查对象认为自己的实验动手能力达到熟练,有20位调查对象认为自己的实验动手能力处于较好状态,相当一部分人认为自己的实验动手能力很一般,有45人,剩下的17人中表示对于实验动手情况表示担心,认为实际操作困难。 3.外语过级情况 根据调查和企业招聘消息分析,很多公司将英语水平列为一项基本要求,具备一定的英语水平在每一条招聘消息中都有体现。作为电子信息相关企业,很多都是采用国外先进技术,或者需要对外推广,能够看懂英文材料、用英语进行简单交流是必需的。英语水平往往是日后职场中加薪晋升很重要的筹码,但是根据问卷调查发现各高校大学生的英语水平情况有下降的趋势,通过对毕业生CET过级情况的调查,从数据表现上来看,过了CET-4的学生还是占大多数,占61%,但是未过级的学生的比例也相当大,而通过CET-6或雅思托福的学生则较少,占27%,可是从毕业工作的开展情况来看,比其他毕业生要好很多。 4.自主项目设计能力 对企事业单位的招聘需求分析发现,如果毕业生曾有过电子设计竞赛或者独立研发过某项设计,那么往往会被优先招聘,所以,可以看出项目研究能力是电子信息类专业毕业生从事电子信息行业的另一个经验筹码,这也是近年来学院不断增加创新课题项目、开 设实验小组、举行创新性实验项目等活动的目的。但是近三年的数据发现,曾经参加各类电子设计比赛,或参与老师科研,或独立完成某项专业设计的人都不是很多,如下表所示。 5.专业软件熟练使用能力 专业软件编程能力是电子信息专业学生的基本专业能力之一,也是被用人单位重点考查的能力。程序设计及进一步的系统开发要求学生有较好的逻辑思维能力、数学基础、建模能力,能熟练掌握集成开发环境、测试工具、软件工程规范,但是目前,通过调查问卷发现电信专业学生普遍编程能力不强、专业技能特征不明显,尤其女生在这方面的能力偏弱,导致学生从事技术编程开发就业质量不高,下图是毕业生对各个编程语言熟练掌握人数,可以分析得到,提高学生编程能力是目前电子信息专业人才培养亟待解决的重要问题之一。 四、建议及结论 专业知识水平决定了毕业生在电子信息行业发展的成就,依据调查分析结果,电子信息类专业毕业专业知识水平不能适应电子信息行业的发展,不能适应行业对专业人才的需求,也不能满足学校和学生对于专业理论知识水平的期望,因此电子信息类专业毕业生专业理论知识水平有待提高。这就要求学生较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,适应电子信息工程方面的广泛工作范围;掌握电子电路的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的基本能力;掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;了解信息产业的基本方针、政策和法规,了解企业管理的基本知识;了解电子设备和信息系统的理论前沿,具有研究、开发新系统、新技术的初步能力。掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。通过对电子信息类专业涉及的相关专业领域的调查,了解了电子信息行业的现状和前景,根据用人单位的需求反馈及对毕业生的专业知识问卷调查,总结高校电子信息类专业教学及学生对于专业知识学习中存在的不足与问题,提出学生优化改进的方法,旨在提高电子信息专业学生的知识水平。 电子信息论文:提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息论文:电子信息工程现代化技术浅析 1.电子信息工程内涵 电子信息工程为现代社会信息化发展的核心产物,通过令电子手段同通信应用技术的全面融合,渗透至社会生产、百姓生活、科学研究、教育培训等广泛领域之中,发挥了综合应用效益。当然,针对电子信息工程的综合优势,我们不应满足现状、停滞不前,应持续的优化、更新,方能真正推进电子信息工程实现又好又快的全面发展。 电子信息工程核心意义在于,应用现代化技术手段实现信息数据的全面管控与综合处理,进而提升实践效率,促进优势信息的优质共享。历经多年的实践发展,电子信息工程核心内容更为广泛,其实践应用同他类现代化技术逐步交叉与全面融合。因此,我们应深入研究探讨电子信息工程以及相关技术手段,注重安全管控、全面研发、创新分析、完善政策法规制定,开创良好的研究发展氛围,方能真正推进电子信息工程的全面扩充,开创全新的发展格局。 2.电子信息工程发展现代化技术核心意义 纵观我国当前电子信息工程以及相关技术手段的发展建设进程,我们不难看出,虽然应用实践范畴日益广泛,然而其真正成熟掌控与应用的核心手段仍旧较为欠缺。无法创建从属于自身的工程系统以及技术手段。较多先进技术仍旧直接引进国外的现成成果,没有契合我国国情特色,体现本土化应用优势。为此,要想真正实现持续全面的发展,该类状况需要全面扭转,否则将会对持续的电子信息技术发展形成制约影响,无法通过自主开发的成果以及技术产品提升核心竞争力,赢得竞争优势。伴随信息技术的全面深化发展,现代化电子信息工程逐步变为信息时代的影响推进者,并且对新时期电子商务的发展建设发挥了积极影响作用。当前,较多传统企业逐步对电子商务形成了全新认识,因此对其进行了创新布局与规划,令新兴服务业务以及系统平台逐步形成,并为自身企业赢取竞争主动、占领市场份额巩固了基础,推进了企业的全面发展。规模较大的优秀企业,其电子商务的发展规划将发挥更为显着的优势作用。因此,较多优秀企业逐步促进了信息公开、全面共享,并创建智能化、现代性、数字化工作体系平台,扩充信息化投入建设。时代的进步令该类企业持续推进了信息化工作以及工业生产建设的全面融合,实现了产业的快速升级与更新转变。通过信息化、现代化技术实现产业发展的全面创新,逐步形成了工业化发展的着力点。不但可实现产业升级,还会借助信息技术令传统优势产业形成全面优化,树立战略化目标推进产业全面升华、快速发展。 3.电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 为促进电子信息工程现代化技术的全面发展,相关政府单位应强化支持,全面拓展信息化工程建设,积极吸引各方参与,扩充融资途径以及投资渠道。同时,应创建电子信息工程发展基金,提供有力资源保障,确保电子信息产业的完善优化。应全面推进移动通信行业的快速完善,开拓数字电影、互联网技术、信息化软件服务等工程建设,进而为电子信息产业全面创新与技术完善提供优质保障。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。同时,各单位应强化国际合作交流,通过全面配合、协同发展,扩充视野,缩短同发达国家的现实差距,进而全面奋进,实现信息化发展。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4.结语 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息论文:电子信息技术的应用和发展趋势浅析 一、电子信息技术的定义 “信息”即是对事物运动状态及形态的描述,是事物状态的体现形式。信息的传递可以通过文字、数据或一些特殊的符号、声音等形式实现。随着科技的发展与进步,电子信息逐步登上历史舞台,成为人们生活中不可缺少的沟通媒介。电子信息技术的具体含义是指使用电子技术获取、传递人们所需要的信息,主要包括传感技术、计算机技术、多媒体技术、网络技术等,通过这些技术手段达到信息传递、沟通交流的目的。由于通过电子技术获取信息方便快捷,所以电子信息产业通信业、计算机、视频音频产品甚至是餐饮企业等各个生产生活的产业均有涉及。 二、电子信息技术所具有的特点 随着人类社会的进步,电子信息产业得到了高速的发展。当前社会已经步入了电子信息时代,电子信息技术已成为当代最活跃、影响力最大的科学技术之一,为人们的经济发展与生活水平的提高作出了巨大的贡献。运用电子技术表达和传递出来的信息内容丰富,生动活泼,知识涵盖面广,且使用价值高,使得接受的一方能够在较短时间内学习更多的知识,在生活上为人们提供便捷,如电子信息技术在电器应用上的特点。家用电器技术的提高,产品的种类日新月异,各种功能不断出现,使用操作简单,为用户的生活提供更多的便利。在家用电器应用上的主要体现形式是一体化特点,即将传感技术、接口技术、系统化、微型模块化等技术相结合。机电的一体化可以提高产品的自动监视能力、报警能力,在遇到突发状况如过载、过压、短路之类的电力故障时,能够自动采取保护措施,避免事故的发生。同时还可以提高生产能力和工作质量。一体化机电在操作过程中可以节省能源的消耗,加快生产速度,使得机械性能得以改善。 电子信息技术在计算机网络上具有智能化、集约化、网络化、数字化、高效快捷的应用特点。(1)智能化,集约化。计算机智能是在科学的基础上建立进而研究的,在计算机的发展道路上,智能化是一个重要的方向。现代的网络信息技术能够对人的思维活动及感觉行为进行模拟,然后对其展开集约化逻辑分析及综合处理信息。(2)网络化,数字化。网络在计算机应用不断深入的现代社会中,已经成为计算机技术和信息技术结合的产物。计算机的高清晰数字处理技术和运行的网络化,使得信息资源的互动交流及共享得到了实现。(3)高效化,快捷化。现代的计算机网络技术,就其开发应用来说,是以整合和存储各种信息资源为基础,用计算机的电子信息处理技术,使得信息上的各类管理实现高效化及快捷化。 三、电子信息技术的发展趋势 1.多媒体化,智能化。 媒体是人与人之间进行信息交流的媒介,简单地说,就是信息的载体。关于“多媒体”的概念并不统一,一般人们将其解释为“多种媒体的综合”。而多媒体,即是指在计算机系统中,将两种或两种以上的媒体进行组合的一种人机交互式信息交流和传播媒体。使用的媒体包括文字、图片、音乐、特殊音效等,以及程式所能够提供的互动功能。使用起来方便迅捷。智能化是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术等技术汇集,最终形成一种针对某一个方面的应用的智能集合。数字化智能化的高低取决于信息技术的发展程度,技术含量及复杂程度越高,智能化效果也就越强。智能化的产品已逐渐渗透到各行各业,对我们的生活有着巨大的影响。如智能住宅小区,监管系统等都应用到了智能化技术。 2.网络化,数字化。 网络化是指利用通信技术和计算机技术,把各个地点的计算机及各类电子设备相互连接,按照一定的网络程序软件达到相互通信的目的,使得所有用户都能够在同一时间共享各种数据、图片等信息资源。通过网络能更好地传送数据和文本资料。用户可随时随地拨打电话或收看任意国家的电视和电影,网络化使得电子信息的应用更为普遍化。目前,计算机网络已被广泛应用,如交通、金融、企业管理、教育教学、商业交流等各行各业均有涉及。数字化就是将各种复杂多变的信息转变为可以度量的数字或数据,再将这些数字、数据建立起来,进行适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,将其引入计算机的内部,再对数据进行统一处理。数字化的优势在于:首先,数字信号与传统的模拟信号相比,前者其信号有加工能力。加工过的信号对有杂波或易产生失真的外部环境来说,稳定性较好。在长距离的传送过程中数字信号传送具有较高的可靠性。数字信号需要使用集成电路和大规模集成电路,而且计算机系统更容易处理数字信号。数字信号在数字特技和图像处理的方面的处理能力也较传统方式强。其次,数字信号处理电路简单。它无需在模拟电路里进行各种调整,因而电路工作时较为稳定、技术人员也能够减轻工作负担,总的来说电子信息数字化可以节约人力物力资源,扩大经济效益。再次,数字信号更加易于压缩。例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备。如果摄像机100%地数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。 四、结语 随着人类社会的不断发展,科学技术在不断进步,电子信息技术拥有了更大的发展空间。电子信息技术被应用在人们生活的各个领域,为改善人们的生活和促进经济发展发挥重大的作用。在应用方面上,电子信息技术的发展受到科技水平的制约,只有科学水平进步了才能促进电子信息技术的改进,可以说它的发展趋势是依赖着人类科技与社会的进步的。因此,要想电子信息技术更好地为生活服务,就必须提高科技水平。 电子信息论文:浅谈提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 论文关键词:电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 论文摘 要:实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出,实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题,并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0 引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成,教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时,更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学,学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注,以往的教师灌输式的理论教授方式,学生被动接受的教学模式,已无法满足社会经济发展的要求。当前,社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养,必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念,重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用,根据当前社会经济对人才的要求, 改革传统的实验教学模式,改革实验教学手段,优化更新实验教学的内容,切实提高实验教学质量。 1 实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中,实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符[2],加上近几年高校扩招,实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入,丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设,在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况,我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如:在全国高校本科的教学水平评估中,实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且,各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动,纷纷实行了“双基”型实验室[2],与此同时,建设了“实验教学示范中心”。当前,传统实验教学模式的缺点主要有以下几点:验证性的实验所占比例较大,与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2 提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术,能够充分调动学生主动学习的积极性,培养学生的学习兴趣。同时,教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察,对学生进行良好的跟踪与指导,更好地进行学生实验结果的采集工作,先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果,提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后,理论与实验教学,教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决,实验教学更加灵活化,教学内容在时空上得到进一步的延伸,更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中,通过相应技术进行的虚拟实验,为学生提供了更为灵活开放的实验环境,能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力,增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容,仿真技术的应用,将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体,实验的能动性与趣味性明显提高,同时实验内容的充实,有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前,已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设,通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中,为实验科研提供了良好的平台,对于激发学生学习的主动性与积极性,培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用,一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容,另一方面,还能够明显降低实验成本,提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学,能够发现,教学过程中引入proteus仿真软,通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟,克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程,除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验,这有力地推动了实验课程教学改革,更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上,如挑战杯、电子设计大赛等等,学生就能够用计算机来实现仿真,首先用计算机仿真出实验的模型,再在计算机上进行相应的模拟调试,最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中,学生可以自由发挥自己的潜能,通过大量的仿真对比,来达到设计目的,也可大胆反复地调试,避免了器件的损坏。电子设计竞赛中,由于proteus开发环的运用,培训过程中不需投入任何硬件的条件下,学生却普遍反映,对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明,运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作,可明显的提高单片机系统的设计效率。此外,远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义,对于教学改革是一种很好的尝试[2]。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前,我国开设了电子信息类专业的高校中,大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台,对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成,能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下,只需利用鼠标进行简单直观的操作,就能够完成复杂系统模型的构建,在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高,结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点,Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模,该组件还可支持多速率系统,不同的系统组成部分的采样速率不同。此外,S imulink为动态系统模型的创建,提供的图形用户接口(GUI) ,使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成,为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式,同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性,一方面可以使算法的验证更为简单,减少学生投入在验证性实验中所用的时间,而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面,可以使学生更快捷的验证新思路、新算法,而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例,如果直接采用Matlab编程方式,在进行代码调试时,就会消耗掉大量的精力,代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想,只需要鼠标对模型的拖拽,就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库,采用图形化的表示方法,学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍,思路清晰,参数的调整也十分便捷,广受学生欢迎。由此可见,引入Simulink组件后的实验,既不会影响实验效果,又能够提高实验效率,对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3 结 语 当前,社会对人才综合素质的要求不断提高,进行实验教学改革已经迫在眉睫,而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步,把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性,充分发掘学生的创造能力,在学习到先进技术的同时,提高学生对社会的适应能力。 电子信息论文:关于互联网电子信息安全防护问题研究分析 20世纪70年代以来,以信息技术为核心的高技术群的迅猛发展及其在社会各领域中的广泛应用,将人类社会推进到了信息社会。在信息社会里,信息网络系统的建立已逐渐成为不可或缺的基础设施,信息已成为社会发展的重要战略资源、决策资源和控制战场的灵魂,信息安全已成为国家安全的核心因素。无论是在平时还是战时,信息安全问题都将是一个战略性、全局性的重要问题。谋求国家安全,必须高度重视信息安全防护问题。 一、搞好信息安全防护是确保国家安全的重要前提 众所周知,未来信息化战争将在陆、海、空、天、电多维空间展开,网络空间的争夺尤其激烈。如果信息安全防护工作跟不上,在战争中就可能造成信息被窃、网络被毁、指挥系统瘫痪、制信息权丧失的严重后果。因此,信息安全防护不仅是赢得未来战争胜利的重要保障,而且将作为交战双方信息攻防的重要手段,贯穿战争的全过程。据有关报道披露,海湾战争前,美国特工曾在伊拉克从法国购买的打印机的引导程序中预埋了病毒,海湾战争一开始,美国就通过卫星激活病毒,导致后来伊军防空指挥通信系统陷入瘫痪。战争和军事领域是这样,政治、经济、文化、科技等领域也不例外。根据美国加利弗尼亚州银行协会的一份报告,如果该银行的数据库系统遭到网络“黑客”的破坏,3天就会影响加州的经济,5天就能波及全美经济,7天会使全世界经济遭受损失。鉴于信息安全如此重要,美国国家委员会早在初的《国家安全战备报告》里就强调:执行国家安全政策时把信息安全放在重要位置。俄罗斯于6月讨论通过的《国家信息安全学说》,首次把信息安全正式作为一种战略问题加以考虑,并从理论上和实践上加强准备。 二、我国信息安全面临的形势十分严峻 信息安全是国家安全的重要组成部分,它不仅体现在军事信息安全上,同时也涉及到政治、经济、文化等各方面。当今社会,由于国家活动对信息和信息网络的依赖性越来越大,所以一旦信息系统遭到破坏,就可能导致整个国家能源供应的中断、经济活动的瘫痪、国防力量的削弱和社会秩序的混乱,其后果不堪设想。而令人担忧的是,由于我国信息化起步较晚,目前信息化系统大多数还处在“不设防”的状态下,国防信息安全的形势十分严峻。具体体现在以下几个方面:首先,全社会对信息安全的认识还比较模糊。很多人对信息安全缺乏足够的了解,对因忽视信息安全而可能造成的重大危害还认识不足,信息安全观念还十分淡薄。因此,在研究开发信息系统过程中对信息安全问题不够重视,许多应用系统处在不设防状态,具有极大的风险性和危险性。其次,我国的信息化系统还严重依赖进口,大量进口的信息技术及设备极有可能对我国信息系统埋下不安全的隐患。无论是在计算机硬件上,还是在计算机软件上,我国信息化系统的国产率还较低,而在引进国外技术和设备的过程中,又缺乏必要的信息安全检测和改造。再次,在军事领域,通过网络泄密的事故屡有发生,敌对势力“黑客”攻击对我军事信息安全危害极大。最后,我国国家信息安全防护管理机构缺乏权威,协调不够,对信息系统的监督管理还不够有力。各信息系统条块分割、相互隔离,管理混乱,缺乏与信息化进程相一致的国家信息安全总体规划,妨碍了信息安全管理的方针、原则和国家有关法规的贯彻执行。 三、积极采取措施加强信息安全防护 为了应付信息安全所面临的严峻挑战,我们有必要从以下几个方面着手,加强国防信息安全建设。 第一,要加强宣传教育,切实增强全民的国防信息安全意识。在全社会范围内普及信息安全知识,树立敌情观念、纪律观念和法制观念,强化社会各界的信息安全意识,营造一个良好的信息安全防护环境。各级领导要充分认识自己在信息安全防护工作中的重大责任,一方面要经常分析新形势下信息安全工作形势,自觉针对存在的薄弱环节,采取各种措施,把这项工作做好;另一方面要结合工作实际,进行以安全防护知识、理论、技术以及有关法规为内容的自我学习和教育。 第二,要建立完备的信息安全法律法规。信息安全需要建立完备的法律法规保护。自国家《保密法》颁布实施以来,我国先后制定和颁布了《关于维护互联网安全的决定》、《计算机信息网络国际联网安全保护管理办法》、《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》、《计算机信息系统国际联网保密管理规定》、《计算机信息系统安全专用产品检测和销售许可证管理办法》、《计算机信息系统安全专用产品分类原则》、《金融机构计算机信息系统安全保护工作暂行规定》等一系列信息安全方面的法律法规,但从整体上看,我国信息安全法规建设尚处在起步阶段,层次不高,具备完整性、适用性和针对性的信息安全法律体系尚未完全形成。因此,我们应当加快信息安全有关法律法规的研究,及早建立我国信息安全法律法规体系。 第三,要加强信息管理。要成立国家信息安全机构,研究确立国家信息安全的重大决策,制定和国家信息安全政策。在此基础上,成立地方各部门的信息安全管理机构,建立相应的信息安全管理制度,对其所属地区和部门内的信息安全实行统一管理。 第四,要加强信息安全技术开发,提高信息安全防护技术水平。没有先进、有效的信息安全技术,国家信息安全就是一句空话。因此,我们必须借鉴国外先进技术,自主进行信息安全关键技术的研发和运用。大力发展防火墙技术,开发出高度安全性、高度透明性和高度网络化的国产自主知识产权的防火墙。积极发展计算机网络病毒防治技术,加强计算机网络安全管理,为保护国家信息安全打下一个良好的基础。 电子信息论文:浅谈电子信息工程的应用和发展 随着21世纪信息时代的到来,电子信息及网络技术的迅速发展,电子行业蓬勃发展,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,成为了国民经济的支柱产业,推动了各行业的发展。电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作,本文主要分析论述电子信息工程在社会中的应用,同时对电子信息工程的优化发展提供一些建议,望能为电子信息工程的推广应用带来支持。 关键词: 电子信息 应用 发展 1.电子信息工程的概述 电子信息工程通过运用计算机现代化技术对电子信息进行控制和处理,主要研究设计应用系统及电子设备、获取信息对其并进行处理,其最基本的特点是对信息进行采集并进行处理,同时电子信息工程还能实现设备与系统的创新研究、设计开发和集成。当前,网络编程、模拟数字信号的之间的相互转化,通信的原理等方面的学科为电子信息技术现代化提供了基础,电子信息工程已经广泛地应用到人们的生活和工作中,电子信息行业也已经深入到各行各业的领域,带动了各行业的不断地发展和更新。 2.电子信息工程应用的特点 电子信息工程技术是计算机现代化发展的特征,其的应用特点主要为智能化、网络化、高效化。 2.1智能化。在科学高速发展的基础上,智能渐走进了人类研究的视野,智能化成为了计算机发展的重要方向。现代的电子信息技术通过模拟人类的言语行为及思维活动,对其进行逻辑性的分析及进行信息的有效处理。 2.2网络化。网络是计算机发展过程中信息与计算机的技术融合的产物。随着计算机运行网络化,世界融为了一体,实现了世界资源的交流和共享,为信息全球化提供了可能。 2.3高效化。现代网络信息技术的开发及应用主要是表现在对各种信息进行采集、整合、存储和处理,这样就使信息的管理走向了高效化,高效快捷地管理信息。 3.电子信息工程的具体应用分析 3.1在工程造价管理中的应用分析 当前,电子信息工程在工程管理中的应用有:网络通讯管理平台,通过信息技术实施管理,达到自动化办公,强化了工程管理,提升了办公的效率;软件应用,运用计算机软件对工程钢筋的用量和工程量进行计算,为工程的造价预决算提供了编制依据;信息系统应用,运用数据库的技术建立信息指标的系统,为工程的积累服务。随着时代进一步信息化,电子信息在工程管理的应用也得到相应的发展。人们将信息技术应用到工程造价的控制、标底编制等方面,使其摆脱手工,实现了信息化的管理,而且各类相关工程管理的软件也相继被开发应用。在信息时代网络技术的迅猛发展下,为工程项目造价和工程管理活动提供信息和服务的网站如雨后春笋般涌现,其一般提供了工程相关的法规政策,项目的信息和相关材料的价格信息等等,给工程造价工作管理工作的带来了一定的便利。 3.2在农业机械中的应用分析 网络化、数字化、智能化是当前我国农业行业发展的标志,这都有赖于电子信息工程技术的发展,使得农业迈向了机械化。当今时代农业机械已经发展成一个可以独自进行系统控制及对信息进行综合处理的智能终端,一台大型复杂的机械中能够完成安装多个电子标准控制的原件,微型作业计算机不但使用标准统一的端口,而且还将局域网的控制技术运用到其中。电子信息工程的应用促进了农业模式的转型,使得我国传统农业逐步向现代化农业迈进。 3.3在常用设备中的应用分析 随着信息化的发展,电子工程技术对我们生活的影响越来越大,其应用逐渐参与到我们日常生活的设备中。数字电视的网络、空调的制冷系统及电冰箱恒温系统的控制等,无一不体现了电子信息工程在我们日常生活设备中应用广泛。如一辆汽车,组成其的电子控制单元可以独立完成操作,也能相互结合协调,确保汽车处于最佳运行的状态,再如电梯,在使用机械原理的基础上安装电子信息系统,实现机械的自动化和智能化,优化了机械的性能,提高了工业生产的效率。 3.4在公路工程的应用分析 公路工程施工工艺复杂,工期较长,这些就导致公路工程各种复杂的数据,于此同时,还要不断更新施工过程的施工进度,施工质量以及费用控制。通过依据电子信息工程技术上的支持,利用计算机技术,极大的节省了人力和物力。因此,我国正在逐步实现采用现代信息工程来管理公路工程中产生的各种管理数据及管理文件,实现公路工程的现代化管理。 3.5在教育中的应用分析 随着人类进入信息化的步伐,决定时代命运的力量之一教育也进入了信息化。教育信息化是电子信息工程技术在教育中应用的一个具体表现形式,通过把计算机及网络技术运用到教学中去。教育的信息化不仅适应了信息时代的要求,而且在一定程度上推动了信息时代的发展。教育与电子信息工程技术存有深厚的联系,网络技术的发展起源于教育。现今,学校设置了众多电子信息方面的专业,注重对学生进行培养“获取信息、采集信息、分析信息及加工信息等的能力,推行网络及计算机教学的模式,这为教育信息化的发展带来了重要的驱动力。 4.推动电子信息工程发展的策略 4.1政府加大扶持力度 在电子信息工程的发展过程中,政府机关部门处于了引导者的位置,政府部门能否发挥引导者的作用,对电子信息工程的发展至关重要。政府部门应该加大对电子信息项目建设的扶持,增加对电子信息技术研 发资金的投入,扩宽电子产业的投资渠道,制定相关的鼓励政策对电子信息工程的创新技术进行鼓励,肯定及奖励电子信息工程技术的创新成果,同时并通过建立电子信息工程基金,确保促进电子工程持续的发展。作为引导者,政府相关部门还应强化通信技术、智能手机、多媒体技术、因特网等的研发,加强引导通信产业、电子信息产业的发展。 4.2培养专业型人才 人才在电子信息系统处于主导地位,是电子工程发展的关键。我国电子信息工程产业的发展需要树立“以人为本”的理念,注重培养专业的技术人才。拥有一个具有高技术水平的优秀人才队伍,是电子信息工程发展的重要驱动力。人才的培养应该从企业和学校这两个环境开展。电子信息工程企业应该增加对人才培养的投入资金,完善对人才的相关激励机制,创造适宜人才发展、成长及提高的良好氛围 环境;学校应该开设电子信息相关的专业,结合时势的发展,及时地融进科学前沿的知识,有效的开展人才培养教学,为社会培养出更多更专业的人才。 4.3加快电子行业的创新 当今世界是一个信息化的时代,电子产业市场的变化瞬息万变,电子技术的的发展日新月异,在如此的趋势及环境下,我国电子的行业的创新迫在眉睫。我们应该在电子信息工程应用及产品的发展创新方面着手,推动电子创新产品的更新和升级。电子企业应该加强对电子信息技术的改造创新,企业之间应该加强沟通交流和企业合作,跟随着国际化的步伐,共同一起实现创新技术和先进产品的研发。 4.4增强知识产权的保护 增强知识产权的保护,对电子信息工程的发展起到重要的作用。在我国有较多的科研人员在技术开发上取得了较高的成就,但由于自身知识产权的保护意识不强,以致较多的科研技术成果被盗窃,这些现象提醒了我们需要重视对知识产权的保护,推动普及知识产权的相关知识,提高科技人员知识产权的保护意识。同时,政府部门也要加强知识产权法律的建设,加强产权法的实施,严格执法,创造新产品新技术保护意识强的社会氛围环境,保护科学研究工作人员的成果,提高工作的积极性,维持科研者的创造热情。 结束语 通过上文对电子信息工程实际应用的论述,我们可以看到,在当今社会中电子信息工程已经融入渗透到各个行业。那么,在未来,随着科技的进步,电子信息工程将进一步发展,电子信息工程即将为我国电子行业以及其他行业提供技术上的支持,为我国经济的发展起到至关重要的作用。因此,我们在电子信息工程加大科研力度,跟上时代前进的步伐,使其更好的与社会相融合,从而实现我国经济的快速发展。 电子信息论文:电子政务系统运行问题及电子信息安全技术的引入 电子政务系统对于一个国家或者是一些地区的综合竞争有着重要的促进作用。因此,电子政务系统的安全运行受到了广泛的关注。由于电子政务系统在处理数据方面以及系统的运行方面,还存在着一些欠缺。因此,经常会遭受到一些恶意篡改以及网络攻击,致使电子政务系统的安全受到了较大威胁,也使得电子政务的效率与便利没有办法得到有成效的保证,进而给我国社会经济的发展以及社会的稳定带来了威胁。所以,相关的工作人员必须要加强对信息安全技术在电子政务系统中的运用分析力度,进而促进我国社会经济能够健康平稳的发展。 1 电子政务系统运用信息安全技术的需求 电子政府系统给我国的政府部门提供服务,政府一般会引进先进的信息技术与通讯技术,用信息化对管理以及服务进行加工,进而在网络系统里面将工作程序与结构组合在一起,全面拜托时间与空间的限制,继而给政府部门或者是社会上的一些专业合法机构提供最高效、最优质的管理与服务。就我国当前社会的发展从现状,电子政务系统在运用信息安全技术时,对其提出了相应的要求。 第一点要求就是要对使用者的身份进行相应的识别。主要是识别实体与通信数据的来源是否真实。电子政务系统运用时是否拥有较高的安全性,这对于各个单位或者是个人都有着直接的影响,关系到使用者自身的利益,要想保证电子政务系统可以顺利运行,识别信息系统管理的对象非常关键。第二点要求则是需要有效地控制访问权限。对访问权限进行控制是安全信息技术服务的内容,是为了阻止一些没有经过授权的资源被访问到,避免某些不合法的信息被储存,做好访问权限的控制能够给电子政务系统增设一道有效的防护墙。第三点是要求确保相关的数据资料不会被外来非法分子截获,杜绝相关资料出现外泄。在电子政务系统里面,会有很多数据资料是与政府部门与各个单位的机密文件有着联系。因此,信息安全技术必须要阻止没有经过授权的使用者得到数据资料,将控制访问系统以及机密相关系统融合在一起,就可以进一步为电子政务系统加设另外一道防火墙[4]. 2 电子政务系统运用过程当中存有的问题 2.1 对信息安全技术没有足够的重视 现如今随着科学技术的快速发展以及互联网的广泛应用,我国很多政府部门也开始关注网络系统的建设,十分看重网络给工作带来的便利,但是部分政府部门在运用网络系统时,并未将网路的安全考虑在内,甚至是直接忽视了网络系统的安全问题,致使信息安全技术一直停滞不前。电子政务系统的运用至今还不是特别的成熟,有很多重要的资料文件并未直接上网,加之安全技术涉及到的范围较广泛,无法用具体的指标对其进行合理的量化,存在较大的间接性与不可见性,导致使用者对信息安全技术的关注程度不高,也没有足够的重视,信息安全技术在管理上存在较大缺陷,最终导致安全漏洞进一步扩大。 2.2 电子政务成系统本身存在缺陷 政府部门中使用的计算机本身就是十分脆弱的,换句话讲就是电子政务系统本身存在一定的缺陷,系统本身存在一定的缺陷。通过具体分析后我们可以看出,计算机中的操作系统一般是运用Windows 2000、XP 以及 NT、等等,但是运用的系统一开始就存在很多漏洞。除此之外,运用的网络设备以及通信等也存在较多弱点。政府部门的内网、外网以及涉及到的公共服务网,这些网络环主要就是利用 TCP/IP 协议建立起来的,而该项协议的基础就是自由与开放,但是这项协议在网络管理、服务模式以及合理规划等方面全部都存在较大的安全隐患。因此,可以看出电子政务系统本身就存在缺陷,还需要相关的技术人员协议方面、系统方面以及设备方面等做出科学的改进。 2.3 信息安全技术在管理方面存在欠缺 由于网络系统的推广与运用,部分政度部门已经开始重视起信息安全技术的重要性,但是却忽视了管理体系的建设与完善,未充分意识到信息安全技术的关键是人为因素。管理体系的建设就是将人为因素与技术因素二者融合在一起,然后将安全技术的保障能力充分发挥出来。事实上我国现在的保卫工作以及安全管理工作都是比较弱的,许多政府部门的内部并未真正在制度方面、人员方面以及技术方面建立起很好的防范机制,没有合格的保护措施。内部人员基本上都会有对系统进行访问的权限,能够较为容易的躲过很多访问控制布置的障碍;很多网络维护者没有网络安全的意识,有的使用者甚至会不遵守安保的相应规定,把内网直接和因特网进行连接,以上这些情况都会给网路系统的安全带来较大的隐患[3]. 3 电子信息安全技术在电子政务中的应用 3.1 有效保证服务器安全 有效保证服务器的安全,主要表现在加密服务与应急方法两个方面。当管理员要对网站进行相应的管理与维护时,一定要先进行身份的识别,防止一些不法分子钻了漏洞,如果管理员在认证账户密码时,超过三次没有将密码输入正确,可以把该账户进行及时的锁定。此外,使用者所应用的密码需要每隔一段时间更换一次,只有这样才可以有效地保证账户密码不会被泄露。如果出现系统受到外来侵袭致使数据资料产生破坏等情况时,系统的应急系统应该马上启动,并发出相应的警告,也可以直接关闭服务器,降低破坏所造成的损失。 3.2 确保系统数据的安全 确保系统数据的安全,是电子政务系统安全防护的重中之重,所以在分析问题时,应当根据实际情况,对问题进行详细的分析,找到最合适的处理方法,尽可能地保障系统数据的安全。例如使用者在进行访问权限核实与审查的时候,需间隔一段时间就对电子政务系统做全盘扫描,把部分重要文件与机密信息全部存储到对应的服务器里面;提升对电子政务系统管理员对账户密码进行有效管理的力度,如果遇到网络攻击能够及时地做好各项备份工作。以上这些方法都能对网络正常运行过程中,出现的各类政务信息窃取、恶意攻击与数据丢失等等突发情况进行预防与解决,就算是发现系统受到了破坏,也能够将不良影响降到可控的范围内[1]. 4 结束语 通过上述文章内容,我们从中可以看出,现如今我国科学技术的发展非常快速,而网络技术也在不断的推陈出新,信息技术在电子政务系统中的运用也越来越广泛,涉及到的公文、保密信息也逐渐增多,但是因为我国电子政务系统的发展还处于初级阶段。因此,还存在很多需要解决的问题,特别是系统的安全问题,如果系统的安全问题受到了影响,那必将会对我国经济的发展以及社会的稳定带来威胁。所以,需要将信息安全技术运用到电子政务系统中,做好系统的安全维护工作,进而确保用户信息的安全,促进社会经济的健康发展。 电子信息论文:对电子信息教学水平提升综述 业界厂商全程参与业界厂商积极地参与到电子竞赛前的专题培训,有利地推动了新技术的推广普及和应用。美国Xilinx公司对这次全国大学生电子设计竞赛大赛区的P-SoC专题培训给予了全程的支持。在培训期间,他们向各个参加培训的学校免费捐赠了最新的ISE13.1设计套件、基于Spartan-6器件的Nexys3板卡以及相关配套的教学资源,这些软件和硬件平台充分反映了FPGA设计技术的最新发展方向,使教师可以更全面地了解相关领域的发展动态和最新的设计方法。 培养学生工程能力这种竞赛前教师集中培训的形式使得教师可以有针对性的指导学生,让学生在竞赛的准备过程中得到系统工程化的训练。这次多省区的专题培训内容主要涉及:基于FPGA的数模混合系统的设计和基于FPGA的片上可编程系统设计两方面内容。这些内容贯穿了电子类课程的公共基本知识点和相关专业课程的内容。学生在教师的指导下运用所学的知识以及掌握的新技术和设计平台,基于系统建模的方法,实现一个具有创意的设计。通过这个过程,学生能够充分地掌握建模这一重要的方法,明白系统建模和具体实现之间的有机联系。 开放式网络教学平台“北化Xilinx学习社区主要目的即配合大学生电子设计竞赛开展相关网络辅导工作。该开放式平台将原有的课堂教学和课外实践教学模式,改变成集课堂教学、科学研究和创新实践相结合的全程化教学模式[2],对学校相关课程的课堂教学和学生创新实践活动以及相关电子竞赛起到良好的支撑作用。自该社区创建以来,访问量已经突破12万人次,成为重要的免费教学资源平台。该平台提供了论坛、问答、邮件群发和个人博客等开放式交流互动模式。学生在竞赛设计中通过组织学习素材、参与讨论话题、分享经验心得和形成竞赛成果等,培养自主学习、团队协作意识以及实践创新能力。网站所有竞赛培训的资料面向高校师生免费下载使用,并在线解答师生在学习使用过程中所遇到的各种问题。 1介绍SoC的关键技术和特点1)SoC设计技术实际上是软件和硬件的协同设计,即在硅片上通过布局和布线在FPGA内实现硬件平台。这个芯片内的硬件平台包含:软核处理器、块存储器、外设控制器知识产权核(IP)等资源。这些IP核资源通过互连线资源,在FPGA芯片内进行互联。SoC实质上就是若干IP核在硅片上的互联。2)在基于FPGA实现P-SoC的设计阶段,是以C语言为代表的高级语言为中心的软件设计,而传统数字逻辑使用的HDL在这里处于配角地位。这是由于在该设计阶段,HDL语言用于构建各种IP核资源,而最终的目的是通过软件来驱动硬件平台工作。3)P-SoC的最大特点是硬件加速,即将一些非常耗时的软件算法,比如FFT、MP4等,转换成使用HDL语言构建的硬件IP核来实现。这样在P-SoC内就实现了微处理器的串行处理和硬件IP逻辑并行处理的完美结合,提高了嵌入式系统的整体性能。 2在P-SoC内实现7段数码管的驱动显示 在理论讲解同时,通过具体的设计案例说明软件和硬件协同工作、并行处理和串行处理的设计思想。该驱动显示案例包含硬件IP设计和软件程序设计两个部分:①使用HDL语言在P-SoC内构建7段数码管的硬件驱动IP核;②用软件程序将需要显示的数据写入到硬件驱动IP核的寄存器中。该设计案例的重点在于说明在P-SoC内实现软件和硬件的协同设计的方法,即划分实现该设计的软件和硬件边界。通过这个案例,也将P-SoC技术与传统的单片机和纯数字逻辑实现方式进行比较,来说明SoC的优势和特点。传统单片机使用软件通过控制外设端口实现对7段数码管的显示控制,数字逻辑使用HDL通过数字逻辑电路实现7段数码管的显示控制。这两种传统的方式远远不能满足嵌入式系统对系统设计灵活性的要求。基于最新的P-SoC平台,可以根据性能要求,通过硬件IP核和软件的协同工作来实现。该设计案例中,通过HDL定制IP核实现对7段数码管的精确的时序控制,用软件实现将需要显示的数据写入7段数码管控制器IP核内的控制寄存器中。 3基于Xilinx的嵌入式设计套件EDK设计流程 本文通过具体实现过程,来说明软件的使用方法,以及设计过程所渗透的先进设计理念。我们在XPS开发环境中采用如下方法实现片上嵌入式系统的构建。1)这个设计通过使用基本系统设计向导实现最小的嵌入式系统的设计,这个实现过程包括:目标板的选择,CPU频率的设定、块存储器容量的选择和外设控制器的选择等步骤。当最小系统构建完成后,通过实现细节来说明P-SoC系统和微机原理课堂教学之间的有机联系。这样教师就理解为什么P-SoC实质就是在硅片上实现微机原理。通过介绍说明这个实现过程是强调系统级设计,而“微机原理”课程的教学强调具体实现细节。这种基于P-SoC的系统级设计,可以使教师和学生更好的从系统上把握嵌入式系统实现结构。2)通过创建和导入外设向导,介绍IP核生成技术。从微机原理的角度来说,定制IP实际上就是通过HDL语言来设计一个专用的外设控制器。而在“微机原理”课程中,只是介绍如何写控制命令字,而不涉及芯片内将这些控制命令转换成具体的逻辑行为的方法。从这个角度来说,基于P-SoC的系统设计比微机原理课程能“看到”更多系统实现的细节问题。3)在生成的IP核模板内,使用HDL语言添加用户端口和7段数码管的硬件驱动逻辑,目的是将寄存器保存的软件给出的数据,正确地显示在7段数码管上。在此设计过程中,教师,尤其是学生,能够更好地理解软件和硬件用 于实现系统设计的边界问题。4)验证IP功能正确后,将其添加到最小系统中,并使用XPS软件自动完成总线连接、地址分配等。此过程使教师清楚P-SoC系统的优势在于定制,即可以根据应用的要求设计特殊的外设控制器来满足应用的要求,这也是P-SoC技术比单片机和其它实现方式更具有优势的地方。5)Xilinx的EDK软件套件,体现着“生态系统”的重要思想,即设计重用,设计复用和节约设计资源。同时还体现着软件和硬件协同设计的思想,即在XPS中实现硬件平台的设计,SDK软件实现软件应用程序的设计,大大提高了设计效率。 4生成的比例流导入到SDK软件当完成片上硬件平台的设计后,将生成的硬件平台比特流文件导入到SDK软件中,SDK软件自动生成板极支持包和应用程序模板,根据需要可以修改应用程序模板。最后,将生成的硬件和软件比特流一起下载代码到FPGA芯片中。 在嵌入式系统设计中,除关注设计的细节外,更重要的是通过教师的指导,让学生能够独立完成系统调试,发现并解决问题。对学生来说,既可以巩固所学的理论知识,又可以提升自身解决工程问题的能力。通过使用这些典型案例的集中培训和对教师的指导,使教师很容易地将基础知识和新技术之间联系起来,能深刻地体会到使用新技术所带来的工程设计效率和系统可靠性的提高。这样,就可以对不同层次的学生因材施教,在理论和实践教学环节中,使用新技术来激发学生学习基础理论知识的热情和发挥学习的主观能动性。在全国大学生电子设计竞赛前,组织如此大规模的教师集中专题培训活动,也是电子设计竞赛组委会的一种大胆有效的尝试。通过这种组织形式,教师既可以快速地学习和掌握新技术知识,又能够掌握具体指导学生参加竞赛的方法和途径,促进创新人才和工程人才的培养。 电子信息论文:电子信息的安全存储和利用 1电子信息的安全存储 1.1外部设备的存储安全问题 电子信息的安全存储主要是为了是保证信息保存的有效性和完整可靠性,操作人员在对电子信息进行安全存储时,必须在电子信息存储的外部设备环节实现安全保护,避免信息存储的介质受到病毒和其他不良因素的干扰,而对于常用的外部存储设备U盘,光盘以及移动硬盘来说,其安全问题主要体现在存储设备本身的安全问题和存储设备的容侵和容错水平上,电子信息对应用环境要求严格,许多数据需要短期或长期的存储,针对外部设备的安全问题,首先:我们应该按照所用设备说明书上的使用要求以及注意事项来进行操作,从而有效的防止资源浪费;其次:操作者在存储信息时还应对电脑主机中存储的信息进行技术的转移和备份,并对本地信息进行彻底的删除,防止因信息泄露被不法分子恶意利用。 1.2网络环境中的存储安全问题 网络环境的安全系数直接关系电子信息数据的交换和整个服务存储器的安全,通常情况下,存储者所使用的U盘等存储设备容量比较大,因此,除了要保证这些外部设备自身的安全外,还要载入一些信息安全防护技术以防止外来的干扰,操作者要对网络环境有充分的了解,做好网络环境的检查和测评。尽量消除网络环境存在的安全隐患,另外不断发展的先进存储技术也值得提倡,比如非中心式存储方法在抵御病毒侵害的能力方面就远远高于单点存储方法,另外,近年来,信息存储已经进入云存储的环境中,电子信息的云存储是通过对存储信息实施授权加密,专用备份,身份验证以及接口安全和云端数据库等多项技术来完成电子信息的存储,云存储为电子信息的存储提供了可靠的网路环境,值得利用。 2电子信息有效利用的途径 2.1提高电子信息管理实际水平 电子信息的应用体系中主要包括电子信息管理人员,信息资源,信息使用者以及信息设备每一个方面都对电子信息的效率有很大的影响,为了提高电子信息的使用效率,我们不仅要对信息使用人员的行为进行规范,还要使信息管理者的管理水平有所提高,通过对信息管理者进行规范来实现电子信息的有效利用。主要体现在两个方面,首先,电子信息的管理人员要能够针对不同的信息进行不同的分类,实行不同的管理措施,对电子信息的文种、类型等各个方面进行分类,使信息使用人员能够快速的找到自己所需要的信息,满足其需求,其次,相关部门要加大信息管理工作方面的投入,不断的提升管理人员的技能水平及综合素质,从而真正提高信息管理水平,从而保证电子信息的存储安全。 2.2提高电子信息使用者的综合素质 作为电子信息的载体,信息使用者在利用电子信息的过程中,其素质的高低决定了信息使用质量以及使用效率。若要实现电子信息有效利用,就要确保电子信息的可再生性与共享性,这可以通过提高使用者综合素质来实现。首先:和可以对信息使用者进行专业的系统的培训,使使用者能够针对不同的信息需求,而运用不同的相关知识,使其对电子信息有足够的正确的认识。其次:电子信息的使用者可以通过使用电子信息的过程来进行自我培训,信息的使用者应根据自己对信息的需求,不断的学习与之相关的知识和使用业务,使电子信息能够更好的被利用。 3总结 电子信息的快速发展给人们带来了很大的方便,同时因为电子信息涉及到更多的个人隐私以及秘密,因此,需高度重视其安全问题。电子信息的安全存储和有效利用是电子信息能够发展进步的前提,对电子信息的安全存储以及有效利用问题应得到使用者和管理者以及其他相关人员的高度重视,只有在确保电子信息的安全下,才能保证其为使用者提供方便,电子信息的发展已经成为时代的趋势,但是电子信息的安全问题依然不可忽视。我们应该共同努力,保证未来电子信息的存储更具有安全性和有效性。 电子信息论文:基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 【论文关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【论文摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件,对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发,结合电子信息装备质量与可靠性工程建设,对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中,电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中,电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中,对于电子信息技术等条件的要求都非常高,因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用,尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1.电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中,对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查,电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中,电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中,电子信息装备的实际应用中,那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题,而且在实际应用过程中,这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题,而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中,另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加,电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高,而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2.可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中,可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正,是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证,在实际应用中,可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中,对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立,可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计,以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设,以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验,是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中,可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分,实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理,通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控,通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分,以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理,保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构,因此在实际应用中,电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高,因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲,提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下,在进行电子信息装备系统的设计过程中,通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施,可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生,对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种,在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析,对设计中的薄弱环节的纠正,并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制,以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3.结束语 总之,在电子信息装备系统中,电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性,并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性,同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 电子信息论文:电子信息操作课程设计思索 基础课程开得太多,像操作系统、组成原理,还有数据结构等等,占用了很多的课时,学生无法理解太多,实践性也差,所以这样的课程就应该让几门合为一门,综合在计算机的操作上来教学。现在的教学手段有很多是比较落后的。教育的进步,仅仅有设备的进步,教材的进步是不够的,教育手段也是很重要的,教育手段的成长以及成熟,是教育变得现代化的很重要的标志性建设。 所以,引进现代的教育手段,提高现有的教学质量对于计算机教学质量的提高是很重要的。市场的变化要求学校对课时的安排也要做出合理的调整,对教师做好思想工作的安排。教师上课也要讲究从一而终,这样对学生的理解,对老师的整体教学都可以从一个系统性的角度来看待。这是很重要的一点,教学手段的先进与否是学生学习水平高低的一个重要中间点。 实验课程的设定及其特征。因为实验性教学的迫切和开闸,需要将电子信息的教学与操作系统上的教学相结合。编写专门的教材,其中需要包含与实验、理论都相关联的原理、实验指导,以及实验的参考或者解答之类的。 这些实验性的教材除了要具有传统教材的基本特征以外,还有专业性要求也很高,覆盖面积要比以前广泛,内容也需要相对丰富,除了最基本的要求以外,还要加上存储,进程上的管理和文件系统的设计之类的实验。 相关课程的试验方法。对于这个环节,课程组经过长时间的整理,战胜了以前的重教轻用,加强了实践性的教学,不管是讲课还是实践的方法都设计了30个以上的实验,让理论和实践能力得以和谐发展,增强了学生的设计能力,使他们能够掌握技术的开发的实验相关过程,将学生可以做什么作为主要的教学目标。 这是新的教学方法,它注重培养了学生探索、独立动手的各种能力,以及设计开发的能力,并且注重创新,让之在实验教学中得到深入浅出的贯彻。通过实践性的教学,学生能够把所学的东西从脑袋里转移运用到社会上。 课程中实验的设计。我们要加强计算机教学中与通信有关系的部分的原理性教学,在理论的教学阶段完成以后,学校应该紧接着安排实验的课程,例如,通信的程序的编制,进程之间的数据的通信,程序的控制和编写,这些方面都要理论结合课程一步紧跟一步地设计,让学生不会停滞不前。 计算机的实验教学很重要,实验的设计过程也是很具体的,并且需要专业的、合理的、长时间的设计与制订,试验性地实施,然后不断改进。时代的进步要求实验课程的参与度很高,并且不能慢,国家政府、社会团体、高校教学都慢慢知道了这一措施的重要性,相信我们可以不断设计出更加精良的实验课程及其内容。 电子信息论文:地方电子信息产业的路径 1、发展广西电子信息产业科技发展的策略 我们应该清楚的认识到,虽然时机正好,但是广西电子信息技术产业的现状是不容乐观的。起步晚,电子信息制造业规模小,产业链不完整,软件服务能力弱,这些都是摆在广西眼前不争的事实。如何抓住机遇,实现“十二五”计划,其任务非常艰巨。根据中国的“十二五”规划,中国电子制造业要突破12万亿元,软件业要突破4万亿元,电子信息产业在“十二五”期间还会有一个快速的增长,而广西在“十二五”期间,应该不断扩大电子信息产业的规模,提高产业增长速度。到2015年时,要实现电子信息产业布局更为优化,形成“一区二带”的产业新格局。为此广西相关部门应该采取更加积极的措施,推动广西电子信息技术产业的跨越式发展。 1.1政府的支持 政府政策对电子信息产业发展至关重要,起到了方向性、绝对性的作用,广西政府应该认识到电子信息产业对广西经济的重要性,采取更为积极的策略进行支持。要加大投入电子信息产业研究开发需要的经费,加重资本支持,显示出政府支持电子信息产业的决心,释放正面信号,指明发展方向。对于电子信息产业的领头企业与创新企业给予税收优惠政策,或者对大型技术创新进行激励奖励政策,提升企业对电子信息产业发展的信心,激发企业创新的热情,从而带动广西电子信息技术产业整体创新水平的步步升高。广西政府要从一系列政策扶持、税收优惠、创新氛围、人才培育、国际间合作等多个角度,扶持和推动了电子信息产业转型升级。 1.2找到适合广西电子信息产业发展的模式 中国电子北海产业园位于广西北海市工业园区内,2009年正式开园。是广西目前发展非常成功的电子信息园地,采取“立足高端,构建产业链,打造北部湾电子信息产业基础”的发展战略,打造了多项电子主导产业,如整机、储存、软件开发、关键零部件等等,抓住北部湾经济区大开发、大开放的良好机遇,经过近5年的发展,已经成为一个“国内一流、国际先进”的现代、生态、人文、环保、绿色的高科技电子产品研发生产基地。归结中国电子北海产业园的成功,可以借用中国电子科技有限公司董事长贺海华的原话:“中央企业搭台、地方政府支持、各种所有制企业共同唱戏”,除了政府的支持外,企业的参与必不可少,将这些企业连结起来,成立一个成熟的产业园地,创造优良的产业发展环境,利用最短的时间实现生产的聚集,而后逐渐建立主导产业,发挥市场竞争灵活优势,提升电子信息产业园地的服务与创新能力,最终实现由工业园向新城的转变。建设产业新城,是后发展地区实现跨越发展的可行路径,这也是广西电子信息产业发展的重要的可行性模式。实践证明,电子信息产业园模式是成功的:第一台笔记本电脑、显示器等十项第一产业项目填补了广西电子信息产业的空白;入园企业达90多家,用工达6000多人,提供了丰富的就业岗位,同时孵化了一批创业青年;电子产业园被评为“国家科技兴贸创新基地”“、国家软件公共服务平台”“、高新技术创业服务中心”;2013年创业园区的社会经济产值达270亿元,充分发挥了广西千亿元电子信息产业基础核心作用,将北海市打造为智慧型城市。 1.3继续实施七大工程,促进产业结构优化 广西要不断扩大电子信息产业的规模,并严格落实“十二五”的规划,继续坚定不移的深入广泛的实施七大工程:新型计算机工程、新型电子软器件工程、通信产业化工程、电子信息技术应用产业化工程、光电绿色节能产业工程。现代新型家电产品工程、软件开发及服务工程,为此大力发展新一代的新型平板显示、关键电子元器件、数字家庭、网络通讯设备等新的信息技术,努力使电子信息企业能够做大做强,扶持和培育一批能促进经济发展、具有龙头带动作用的高端电子信息制造大企业,支撑广西经济的快速发展。 1.4提高产业从业人员素质 电子信息产业的发展离不开政策、技术的支持,更离不开人力资源的支持。人才短缺是制约广西电子信息产业发展的重要因素,要想突破人才的制约,就必须完善人才的培养机制,加强对人才教育的投资,不断提高电子信息产业人员的信息素养与职业素养、道德素养,为电子信息产业培养更优秀、更活力的新鲜人才血液。广西电子信息技术产业不仅要吸引人才,更要能培养人才,更多的留住人才。首先。要树立起积极主动的人才引进机制,拓宽人才引进的范围;要鼓励高校与电子信息企业联合培养人才,将电子信息企业的技术骨干和优秀人才输送到高校,提升现有人才的技术创新能力,或者将高校生输入到电子信息产业进行实习或实训,通过校企合作优化人才能力;企业要建立和完善人才使用、评价和晋升的一系列激励机制,调动人才的生产与科研积极性,从而留住人才。 2、结语 21世纪的社会发展已经愈来愈多的依赖信息技术,信息技术成为驱动社会、经济、文化发展的火车头,滚滚走向未来。我国的电子信息制造产业的规模已经越来越大,位居世界前列,但是由于缺乏创新技术,电子信息产品的技术含量、附加值都较低,都需要不断增强才能应对激烈的国际竞争。广西壮族自治区的电子信息产业发展一直不容乐观,与沿海发达地区还有差距,必须找出正确的适合自己发展电子信息产业的模式,加强政府的支持与投入,加强战略规划,培养更多卓越人才,将广西打造为电子信息产业大省,优化广西产业结构,全面提高广西区电子信息产业的综合实力。 电子信息论文:电子信息工程现代化技术的探讨 1电子信息工程内涵 随着社会的进一步发展,电子信息技术逐渐在社会中崭露头角,事实证明,该技术是时展的必然产物,是社会发展的必然要求。无论是在生活中,还是在生产中,电子信息工程无所不在,并且获得了相应的经济效益以及社会效益。但是,我们不应该止步不前,仅仅看到当前的成果而不去想未来的发展是不现实的,当前我们的首要任务是促进电子信息工程的进一步发展,提高这一技术的水平,使其应用到更加广阔的领域中,这样才能促进社会的繁荣发展。要想做到上文中所提到的几点,就要对电子信息工程进行初步的了解,明确其核心意义所在。在当代的信息化时代,电子技术的应用主要体现在数字化的信息管理中,从而能够有效地提高工作效率以及加快时代的发展进程。更为重要的一点是,通过电子信息技术的应用,有助于信息的共享,使得信息在短时间内就会传播到四面八方。例如互联网的发展,就是电子信息技术的成果,人们能够在互联上网上获取相关的信息,并且只需要简单的几个步骤,并不像过去信息的传播那样繁琐。相信在今后的发展进程中,该技术一定会发展的越来越好,促进社会新格局的转变。 2电子信息工程发展现代化技术核心意义 电子信息工程的广泛应用为我国的现代化发展开启了新的时代。为了促进其进一步发展,就要不断对手段进行创新,使其能够满足变化着的时展的需要。当前,电子信息工程中面临的核心问题在于对于技术的掌握仍然处于一种表面的状态,没有掌握到其核心的技术,如果仅仅满足于这种程度,那么对于今后的发展是极为不利的,要想得到创新与发展,就要不断吸收先进的成果以及理念,向西方发达国家学习相应的技术,并且结合我国特有的理念进行创新,从而发展出属于具有中国特色的现代化技术。传统企业并没有对电子信息技术具有一定的了解,因此其发展相对落后,不能满足时展的需要,如果仍然坚持原有的发展观念而不懂得变革,就会造成企业无法得到成员的发展,不仅如此,在未来激烈的市场竞争中,传统企业根本无法与现代化的企业相抗衡。因此,实现传统企业的转变是十分必要的,其必然能够使我国占据国际市场中的一席之地。终上所述,企业的发展脱离不开电子信息工程的应用与发展,要想实现国家经济的繁荣富强,就要将电子信息工程应用其中,从而促进生产建设的现代化发展,在今后的社会在发展中,企业之中必然会全面实现电子信息的发展,促进传统企业的转型,实现企业的优化发展,为社会经济的进一步发展作出应有的贡献。 3电子信息工程技术快速发展科学对策 3.1强化政府支持,加快信息化建设 要想做到企业的全面发展,与政府的大力支持是密不可分的。只有政府加大投资力度,才能促进现代化技术的创新与应用,最终才会保证企业朝着更加繁荣的方向发展。除了政府的大力扶植,还需要各方的积极参与,以此达到扩大资金投入的目的。另外,我们还可以建立健全专门供电子信息工程发展的基金项目,这样在企业的发展过程中,就不必担心缺少资金的支持了。同时也要保证不断优化与完善电子信息技术的进一步发展,在其他领域进行相应的投资,这样在保证原有产业发展的基础上,也能够促进新兴产业的发展。 3.2完善发展环境,注重新型人才全面培养 为促进电子信息工程的全面更新、优化发展,应致力于扩充人才队伍建设。可制定有效的人力资源管理培养策略,激发其综合优势价值,开创利于人才全面发展建设的优质环境,形成核心价值观。应注重培养具有先进技术水平的信息产业精英人才与行业专家,提升创新发展综合能力。还应开创公平、透明、良好的人才发展竞争氛围,通过有效的宣传、综合的激励,优化人才评估以及管理激励制度,不断鼓励吸引高级人才全面推陈出新、发挥核心潜能,提升竞争发展意识,快速适应市场激烈竞争环境,通过优质选聘吸引真正优秀人才贡献核心力量。对于海外归国人才应全面支持,给予有效的扶植引导,由政策制定、待遇管理层面,真正的吸引其积极主动的投入到单位经营发展活动之中,加快电子信息工程的发展建设,提升核心潜能。 3.3推进服务创新,激发新型增长点 为促进电子信息工程现代化技术的飞速发展、全面扩充,应致力于服务创新,全面激发新型增长点。面对国际竞争环境的日益复杂,加之经济危机的扩充深入影响,只有推陈出新方能赢取竞争主动,实现良好的生存与发展。为此各类单位应强化同设备生产方的有效配合,创建基于单位核心的创新技术系统,提升我国电子信息工程综合发展潜能与技术研究水平,真正推进产品的全面创新以及技术的优化完善,通过特色化电子信息技术产品赢取竞争主动。应促进产业系统的持续优化,确保核心产业的持续稳定提升。为全面符合现代化发展需要,应提升企业核心竞争力,注重计算机产业的全面发展,实现现代化技术产品的优化升级,令电子产品实现良好的创新转型。应通过实践应用推进发展,实现业务以及服务创新,全面推进现代化通信设施、优质信息服务以及创新技术优化发展,开创新型经济增长点。 4结论 总之,为推进电子信息工程现代化技术的科学发展,我们只有明确电子信息工程内涵,探究现代化电子信息工程技术核心意义,强化政府支持、方能制定快速发展科学对策,探究新型增长点、实现服务创新,创设显着效益,真正推进电子信息工程的持续全面发展。 电子信息论文:论电子信息产业创新能力 1电子信息产业自主创新能力的研究 1.1电子信息产业的发展现状 电子信息产业在多年的发展过程中产品的结构更加合理化,产业体系也不断完善,形成了一定的产业规模,主要从以下五个方面体现了电子信息产业的发展现状:1.具有较为完善的政策和制度,政府的扶持力度较强;2.具有合理的产业布局和明显的集群效应;3.产业规模不断的扩大,发展速度较快;4.产业结构合理,拥有明显的优势领域;5.各个企业创新工作很到位,整体水平较高。 1.2电子信息产业自主创新过程中存在的问题 在进行了多次改革之后,电子信息产业虽然已经具有一定的规模,但欠缺系统的管理制度,所以还需要不断的探索从而形成较为完善的通用技术研发体系;电子信息产业没有完整的服务支撑体系,“产学研”的落实性不高,具体表现为缺乏科研、企业及政府等机构间的合作,没有实现集成创新和资源共享;企业在创新过程中因为科技资源分布不平衡的原因,没有发挥其重要的作用,在信息技术创新张占据的地位不高。电子信息产业中缺少关键领域的核心和专利技术,创新过程中如果不能掌握关键性技术,就很难根据实际市场情况来进行研发,此外,有些电子信息产品在研制成功后,因为没有机会和渠道进行推广,也就不能发挥其作用。首先,大量资本的投入是对电子信息产业进行创新的基础,缺乏充足的资金就无法保障创新的进行。其次,企业在引进海外人才的方法不恰当,加上缺少创新的奖励机制,人才的供给和需求无法吻合,人才不合理的分布等原因都造成了缺乏技术型复合人才的现象,不能为创新奠定基础。 2提升电子信息产业自主创新能力的措施 电子信息产业的发展涉及到多个领域,在进行自主创新的过程中要求科研机构、院校、企业以及政府等多个社会组织相互沟通和协调,将资源进行分享,为电子信息产业创造一个有利的创新环境。 2.1建立系统的产业自主创新体制 电子信息产业对技术的依赖性很大,很多创新产品的更新速度非常快,而且没有得到充分的利用,因此企业在创新时要加强对技术的吸收和转化,利用“产学研”来建立完整的服务支撑体系,通过研究机构和企业间的合作机制,充分的利用资源,从而使专利技术产业的转化率得到大幅度的提升。 2.2完善自主创新政策 首先,可以通过风险分摊机制的方式来对改变电子信息产业的投融资体系。由于电子信息产业的自主创新需要投入大量的资金,而且风险性很高,所以阻碍了很多企业进行创新,政府一方面可以指定相关的税收政策开鼓励创新发展,减少了企业的创新成本和风险,另一方面,通过创办像投资基金的融资渠道来支持企业。其次,要加强创新基础环境的建设,改善创新条件。企业通过创办知识产权的信息服务平台和评价指标体系将创新理念进行推广,让创新意识深入到群众中,并积极宣扬成功的创新例子,形成具有特色的创新文化氛围。 2.3对产业进行细分,分层次的进行开发 对于技术薄弱的领域要强化技术开发,在不断的技术改造过程中积累经验,然后创新。而具有优势(如移动通信)以及潜在优势的领域要利用国际先进技术,结合自己的资源进行集成式创新发展。在对不同领域进行由模仿学习到集成创新再到自主创新的创新开发时,要注重强化自己的核心竞争力。 3总结 基于电子信息产业的发展现状,只有通过建立系统的产业自主创新体制、完善自主创新政策、加强创新人才的培养,优化人才结构、对产业进行细分,分层次的进行开发等措施才能提高电子信息产业的自主创新能力。 电子信息论文:分析发展电子信息工程技术 目前,电子信息工程是信息化的现代产物,它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来,并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状,应该对其不断的完善和更新,以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科,其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展,电子信息工程的内容更加广泛,电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外,电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后,其涵盖的内容也更加广泛,并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以,我们要想更好的研究电子信息工程与其技术,可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期,信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一,其重要作用已受到国内外的广泛重视,并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的“十六大”明确指出:“优先发展信息产业,在经济和社会领域广泛应用信息技术。”这是在新的历史条件和时代进步背景下,加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速,但是仔细研究就会发现,我国虽然对此技术的应用范围比较广,但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系,大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变,因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展,没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展,电子信息工程已经成为时代的推动者,对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度,促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,就应该加大支持力度,以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度,不断的拓宽投资和融资渠道,并建立电子信息工程基金,以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发,以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境,培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展,人才是必不可少的,而人才要想更好的发挥其作用,就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此,电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会,多姿多彩的网络世界,有利于人们网络交流。网上交友,工作、学习、生活越来越方便,加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新,培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识,培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展,就应促进产品服务创新,培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下,特别是经济危机的环境下,推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下,电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作,并建立以企业为主体的技术创新体系,以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力,以实现产品创新和技术创新,以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间,特别是在因特网上,除了要做到本人不攻击他人之外,还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密,不要随意将电话告知对方等,更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码,不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期,作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好,应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立,寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络,更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过:“世界潮流汹涌澎湃,顺之者昌,逆之者亡。”网络化是当今世界推进社会进步的潮流,上网是二十一世纪公民的“必修课”,我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络,同时也要加强网络道德教育,使人们学会正确运用网络,享受科技成果,真正成为新世纪网络世界的主人。 总之,随着信息化产业不断的发展,电子信息工程也在不断的发展中,为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术,已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。
网络安全毕业论文:分析计算机网络安全与防范 摘要:随着宽带业务的迅猛发展以及社会对网络的依赖,来自互联网的网络安全问题日益突显。文章简要地分析了计算机网络存在的几种安全隐患,并探讨了计算机网络的安全防范措施。 关键词:计算机网络安全;防范;策略 计算机的广泛应用把人类带入了一个全新的时代,随着互连网的飞速发展,网络技术全面地影响和改造着人们的生活,上网已经成为人们工作和生活不可缺少的一部分,其作用远远超出了人们的想象,网络已经深入到社会生活的各个方面。一旦计算机网络受到攻击而不能正常工作,甚至瘫痪,整个社会就会陷入危机。如何更有效地保护重要信息数据,提高计算机网络系统的安全性已经成为所有计算机网络应用必须考虑和必须解决的一个重要问题。 一、计算机网络安全的概念 国际标准化组织将计算机安全定义为:为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏。上述计算机安全的定义包含物理安全和逻辑安全两方面的内容,其逻辑安全的内容可理解为我们常说的信息安全,是指对信息的保密性、完整性和可用性的保护,而网络安全性的含义是信息安全的引申,即网络安全是对网络信息保密性、完整性和可用性的保护。 二、计算机网络安全面临的威胁 影响计算机网络安全的因素很多,有些因素可能是有意的,也可能是无意的。归结起来,针对网络安全的威胁主要来自于以下几个方面: (一)、自然灾害 计算机信息系统仅仅是一个智能的机器,易受自然灾害及环境(温度、湿度、振动、冲击、污染)的影响。目前,我们不少计算机房并没有防震、防火、防水、避雷、防电磁泄露或干扰等措施,接地系统也疏于周到考虑,抵御自然灾害和意外事故的能力较差。日常工作中因断电而设备损坏、数据丢失的现象时有发生。由于噪音和电磁辐射,导致网络信噪比下降,误码率增加,信息的安全性、完整性和可用性受到威胁。 (二)、网络软件的漏洞和“后门” 网络软件不可能是百分之百的无缺陷和无漏洞的,然而,这些漏洞和缺陷恰恰是黑客进行攻击的首选目标,曾经出现过的黑客攻入网络内部的事件,这些事件的大部分就是因为安全措施不完善所招致的苦果。另外,软件的“后门”都是软件公司的设计编程人员为了自便而设置的,一般不为外人所知,一旦“后门”洞开,其造成的后果将不堪设想。 (三)、黑客的威胁和攻击 这是计算机网络所面临的最大威胁。黑客攻击手段可分为非破坏性攻击和破坏性攻击两类。非破坏性攻击一般是为了扰乱系统的运行,并不盗窃系统资料,通常采用拒绝服务攻击或信息炸弹;破坏性攻击是以侵入他人电脑系统、盗窃系统保密信息、破坏目标系统的数据为目的。黑客们常用的攻击手段有获取口令、电子邮件攻击、特洛伊木马攻击、www的欺骗技术和寻找系统漏洞等。 (四)、计算机病毒 20世纪90年代,出现了曾引起世界性恐慌的“计算机病毒”,其蔓延范围广,增长速度惊人,损失难以估计。它像灰色的幽灵将自己附在其他程序上,在这些程序运行时进入到系统中进行扩散。计算机感染上病毒后,轻则使系统工作效率下降,重则造成系统死机或毁坏,使部分文件或全部数据丢失,甚至造成计算机主板等部件的损坏。 (五)、垃圾邮件和间谍软件 一些人利用电子邮件地址的“公开性”和系统的“可广播性”进行商业、宗教、政治等活动,把自己的电子邮件强行“推入”别人的电子邮箱,强迫他人接受垃圾邮件。与计算机病毒不同,间谍软件的主要目的不在于对系统造成破坏,而是窃取系统或是用户信息。 (六)、计算机犯罪 计算机犯罪,通常是利用窃取口令等手段非法侵入计算机信息系统,传播有害信息,恶意破坏计算机系统,实施贪污、盗窃、诈骗和金融犯罪等活动。在一个开放的网络环境中,大量信息在网上流动,这为不法分子提供了攻击目标。他们利用不同的攻击手段,获得访问或修改在网中流动的敏感信息,闯入用户或政府部门的计算机系统,进行窥视、窃取、篡改数据。不受时间、地点、条件限制的网络诈骗,其“低成本和高收益”又在一定程度上刺激了犯罪的增长。使得针对计算机信息系统的犯罪活动日益增多。 三、计算机网络安全防范策略 计算机网络安全从技术上来说,主要由防火墙、防病毒、入侵检测等多个安全组件组成,一个单独的组件无法确保网络信息的安全性。目前广泛运用和比较成熟的网络安全技术主要有:防火墙技术、数据加密技术、访问控制、防御病毒技术等。以下就此几项技术分别进行分析。 (一)、防火墙技术 防火墙,是网络安全的屏障,配置防火墙是实现网络安全最基本、最经济、最有效的安全措施之一。防火墙是指位于计算机和它所连接的网络之间的硬件或软件,也可以位于两个或多个网络之间,比如局域网和互联网之间,网络之间的所有数据流都经过防火墙。通过防火墙可以对网络之间的通讯进行扫描,关闭不安全的端口,阻止外来的DoS攻击,封锁特洛伊木马等,以保证网络和计算机的安全。一般的防火墙都可以达到以下目的:一是可以限制他人进入内部网络,过滤掉不安全服务和非法用户;二是防止入侵者接近你的防御设施;三是限定用户访问特殊站点;四是为监视Internet安全,提供方便。 (二)、数据加密技术 加密就是通过一种方式使信息变得混乱,从而使未被授权的人看不懂它。主要存在两种主要的加密类型:私匙加密和公匙加密 1、私匙加密 私匙加密又称对称密匙加密,因为用来加密信息的密匙就是解密信息所使用的密匙。私匙加密为信息提供了进一步的紧密性,它不提供认证,因为使用该密匙的任何人都可以创建加密一条有效的消息。这种加密方法的优点是速度很快,很容易在硬件和软件中实现。 2、公匙加密 公匙加密比私匙加密出现得晚,私匙加密使用同一个密匙加密和解密,而公匙加密使用两个密匙,一个用于加密信息,另一个用于解密信息。公匙加密系统的缺点是它们通常是计算密集的,因而比私匙加密系统的速度慢得多,不过若将两者结合起来,就可以得到一个更复杂的系统。 (三)、访问控制 访问控制是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和非常访问。访问控制决定了谁能够访问系统,能访问系统的何种资源以及如何使用这些资源。适当的访问控制能够阻止未经允许的用户有意或无意地获取数据。访问控制的手段包括用户识别代码、口令、登录控制、资源授权 (例如用户配置文件、资源配置文件和控制列表 )、授权核查、 日志和审计。它是维护网络安全,保护网络资源的主要手段,也是对付黑客的关键手段。 (四)、防御病毒技术 随着计算机技术的不断发展,计算机病毒变得越来越复杂和高级,对计算机信息系统构成极大的威胁。在病毒防范中普遍使用的防病毒软件,从功能上可以分为网络防病毒软件和单机防病毒软件两大类。单机防病毒软件一般安装在单台PC机上,即对本地和本地工作站连接的远程资源采用分析扫描的方式检测、清除病毒。网络防病毒软件则主要注重网络防病毒,一旦病毒入侵网络或者从网络向其他资源传染,网络防病毒软件会立刻检测到并加以 删除。病毒的侵入必将对系统资源构成威胁,因此用户要做到“先防后除”。很多病毒是通过传输介质传播的,因此用户一定要注意病毒的介质传播。在日常使用计算机的过程中,应该养成定期查杀病毒的习惯。用户要安装正版的杀毒软件和防火墙,并随时升级为最新版本。还要及时更新windows操作系统的安装补丁,做到不登录不明网站等等。 总的来说,网络安全不仅仅是技术问题,同时也是一个安全管理问题。我们必须综合考虑安全因素,制定合理的目标、技术方案和相关的配套法规等。世界上不存在绝对安全的网络系统,随着计算机网络技术的进一步发展,网络安全防护技术也必然随着网络应用的发展而不断发展。 网络安全毕业论文:论述医院计算机网络安全维护工作 【论文关键词】: 网络; 安全; 系统 【论文摘要】:文章结合目前大部分医院计算机网络的发展现状,主要从网络设备、计算机软件维护和人员管理等方面谈一下医院计算机网络的安全维护工作。 随着现代化信息技术的发展和医疗卫生管理要求的不断提高,医院的计算机网络系统已经深入到医院日常业务活动的方方面面。医院的计算机系统一旦崩溃,将会造成无法估计的损失。因此如何加强医院计算机网络的安全性和可靠性就成为一个亟待解决的问题。 一、网络设备安全 (一) 硬件设置对网络安全的影响 1. 网络布线 医院主干线以及各大楼之间采用多模光纤,并留有备份。光纤到机器端采用屏蔽双绞线,线路之间避免交叉缠绕,并与强电保持30CM 以上距离,以减少相互干扰。新增网点,距离交换机尽可能短,以减少信号衰减。平时做好跳线备份,以备急用。 2. 中心机房 综合考虑供电、场地、温湿度、防水、防鼠、电磁环境以及接地防雷。 3. 服务器 对最上层的服务器和数据库来说如何保证所提供服务的可靠性和不间断性以及数据存储的安全是决定一个信息系统安全的关键。首先必须使用不间断电源(UPS),保证服务器24小时不间断工作,防止停电造成的数据库损坏。对于中心服务器,目前大部分医院采用的是双机热备份+磁盘阵列柜的模式,当一个服务器发生故障时,备份服务器能在十几秒的时间内进行切换,启动数据库,一般能在2~3 分钟内恢复业务处理。这样只做到了一台服务器出现故障时,能保证信息系统的正常运行,如果阵列出现故障, 整个系统仍要停止运行,一般在条件允许的情况下应该备有应急服务器。应急服务器在日常工作时,通过数据库的备份服务实时地进行异地备份,保证数据与中心服务器的同步,当双机服务器或阵列出现故障时,系统能顺利转移到应急服务器上运行,所有用户的使用方法保持不变,患者数据信息连续,不仅方便了操作人员,而且大大的提高了系统的安全性。 4. 边界安全 内外网物理断开,这样彻底消灭外网黑客的入侵,内外网需要交换信息时采用U盘或移动硬盘作为中介,并做好防病毒工作。 (二)外界环境对网络设备安全的影响 1. 温度会导致逻辑电路产生逻辑错误,技术参数偏离,还会导致系统内部电源烧毁或烧坏某些元器件,影响机器运转和导致一些热敏器件内部损坏或不能正常工作。 2. 湿度过高,会使接插件和集成电路的引线等结合部氧化、生绣、霉烂,造成接触不良、开路或短路;湿度过低,会吸附灰尘,加剧噪声。 3. 对于机器内部的电路板上的双列直插或组件的接线器,灰尘的阻塞会形成错误的运行结果。过多的尘埃可造成绝缘电阻减小、泄漏电流增加,机器出现错误动作,如果空气潮湿会引起元器件间放电、打火,从而损坏设备,严重的还会引起火灾。 4. 静电是网络使用中面临的比较严重的问题,以上谈到的温度、湿度、尘埃等很多原因都可能引起静电。计算机元器件和集成电路对静电非常敏感,它的破坏常常是在不知不觉中发生。 5. 靠近网络的计算机、大型医疗设备和网络设备自身等,都能产生电磁辐射,通过辐射、传导等方式对网络系统形成干扰。他们造成的问题是:设备的一些部件会失效,但那些部件的失效看起来又是由于其他部件引起的,像这样的问题很容易被忽略,而且很难诊断,需要专门的诊断软件和硬件来检测。 二、计算机软件的安全 (一)计算机操作系统的安全 目前一般医院服务器和工作站的操作系统多采用微软的WINDOWS系列操作系统,这要求对计算机使用的帐号、用户权限、网络访问以及文件访问等实行严格的控制和管理,定期做好监视、审计和事件日志记录和分析,一方面减少各类违规访问,另一方面,通过系统日志记下来的警告和报错信息,很容易发现相关问题的症结所在。及时下载和打好系统补丁,尽可能关闭不需要的端口,以弥补系统漏洞 带来的各类隐患。对各类工作站和服务器的CMOS设置密码,取消不必要的光驱、软驱,屏蔽USB接口,以防止外来光盘、软盘和U盘的使用。对关键数据实行加密存储并分布于多台计算机。 (二)数据库的安全 数据库的选择和备份是医院计算机网络安全管理中的重要问题。系统一旦投入运行,就要求24小时不间断,而一旦发生中断,后果将不堪设想。所以在开发系统软件时,数据库的选择显得尤为重要,在发生故障时应能自动将数据恢复到断点,确保数据库的完整。目前现有医院计算机网络系统在数据库的选择上多采用SQL SERVER、ORACLE数据库。医院的数据库记录时刻都处于动态变化之中,网管人员定时异地备份是不够的,因为一旦系统崩溃,势必存在部分数据的丢失。所以建立一套实时备份系统,这对医院来说是非常重要的。现在很多医院采用磁盘阵列的方式进行对数据的实时备份,但是成本比较大,安全系数也不是很高。根据医院这个特殊的网络系统,可建议设计数据保护计划来实现文件系统和网络数据全脱机备份。例如,采用多个低价位的服务器分片负责,如门诊收费系统采用一台服务器,住院部系统采用另一台服务器,同时再增设总服务器,在总服务器中全套备份所有医院管理系统中的应用软件,每日往总服务器中备份各个管理系统中产生的数据,与此同时也做好磁带、光盘的备份,若有一台分服务器出现异常,该系统就转总服务器进行。这种运行机制,在一些医院取得了很好的效果。 (三)病毒防范与入侵检测 在客户机和服务器上分别安装相应版本防病毒软件,及时更新病毒库和杀毒引擎,在服务器上编写网络登陆脚本,实现客户端病毒库和杀毒软件引擎的自动派送安装。在服务器和安全性要求较高的机器上安装入侵检测系统,实时监控网内各类入侵、违规和破坏行为。 三、人为因素对网络设备安全的影响 据不完全 统计,某医院三年内局部网络设备非正常断电所引起的故障中,有16起为施工断电引起网络设备意外断电,有130起为医务人员不小心碰断HUB电源导致计算机不能联网,而仅有5起为网络设备自身不正常掉电或自动重启,占因断电所引起的网络故障总数的3.2%,其余96.8%都是人为因素导致。这充分说明,人为因素应该引起我们足够的重视,应该采取必要的措施降低人为因素导致的网络故障率。具体措施包: 1. 对全院职工,特别是对管理人员进行有关教育,让他们树立参与意识和主人翁意识,了解计算机管理的必要性和管理流程,对相关人员进行新业务模式和流程教育,对操作人员进行技术培训,要求准确、熟练。 2. 尽量不要在临床科室使用带电源适配器的小型集线器(HUB) 。这也是局部网络极不稳定的重要原因,有时维护人员要反复到现场数次解决此类问题。 3. 施工前加强施工单位与网络维护人员的协调, 断电前制定详细的切换方案和应急方案。 4. 合理规划配线间和机柜位置,远离人群,避免噪音。 5. 分置配线间内的强电电源和断电频繁的照明电,争取单独供电,和供电部门协调保证24小时不断电。 6. 加强内部人员管理,要注意随时观察,尽量避免因此产生的网络故障。 四、小结 随着医院计算机网络的逐步发展,它渐渐成为一个医院关键的、不可缺少的资源。我们必须积极主动的利用各种手段管理网络、诊断问题、防患于未然,为医院计算机信息系统提供良好的运行环境。 网络安全毕业论文:谈当今计算机网络安全问题的预防策略 摘要:现今社会,计算机技术和网络技术的发展在众多科技发展中的速度已经经遥遥领先,然而跟着网络技术的快速发展,网络安全问题也随之而来,而如何预防网络安全问题成了当前被高度注重的问题之1。所以本文首先分析了现今要挟计算机网络安全的主要因素,并提出了1些预防的对于策,以此来增进现今计算机网络安全问题预防策略的进1步发展。 关键词:计算机;网络安全;预防策略 1、引言 1般而言,网络安全是指网络安全是指网络系统的硬件,软件及数据遭到维护,不遭遇偶然或者歹意的损坏、更改、泄漏,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中止。网络安全既有技术方面的问题,也有管理方面的问题,两方面互相补充,缺1不可。现今,计算机网络的发展以及使用已经进入快速发展、广泛应用的时代。如果不能高效的对于网络安全问题进行预防,就很难保证为用户提供满意的服务。跟着网络的普遍利用以及业务的丰厚,计算机网络安全问题的预防也更为的首要,因而,伴同着计算机在我国发展壮大,并从这些年实践以及现今技术发展趋势来看,做好计算机网络安全预防措施是增进计算机网络技术患上到进1步发展的症结。 2、现今要挟网络安全的因素 从本色上讲,网络安全是指维护网络系统的软件、硬件以及信息资源从意外或者歹意篡改以及损坏,保证装备的正常运行的网络系统,网络服务不被中止。 (1)网络系统自身的懦弱性 懦弱性是指1个系统的可被非预期应用的方面,例如系统中存在的各种漏洞,可能的要挟就能够应用漏洞给系统造成损失。因为计算机网络涵盖了全球不计其数的计算机以及数以百万计的用户,成为1个全世界网络的交错繁杂。但是,这类开放,从安全上来看,反而成为了易受袭击的弱点。加之网络依赖于TCP/IP协定自身是不安全的,运行该协定的网络系统是诈骗性的袭击、谢绝服务、数据采集以及数据篡改以及袭击的要挟。 (2)人为的歹意袭击 应用计算机网络的数据创立1个新的安全要挟。袭击者可以通过几种法子来袭击、盗窃以及篡改入侵。有网络上的电子窃听。因为局域网是播送式的,只要网卡模式转变成混合模式,每一个人都能够接受发送到任何在线信息。在净拨号方式入侵者的入侵用户可以通过电话路线网络。在通信网络,有些人可以通过这个冒名顶替者假扮成1个用户或者1台机器走访1个网站。 (3)防火墙的局限性 “防火墙”是网络安全组件的总称,是1种内部网以及公家将走访网单独的法子。防火墙技术是1种隔离技术,是网络安全1个首要模型的1部份。防火墙自身是1个网络隔离器以及网络过滤器,拥有较强的抗袭击能力,可以依据节制中的信息活动的网络策略,阻挠不相符安全策略的信息通过,有效地监控内部网以及公共走访网络之间的流动,保证内部网的安全。 目前,将防火墙分为两大体系,即过滤防火墙以及防火墙。防火墙技术跟着网络技术的快速发展,尽管患上到了广泛的利用,同时,防火墙也有效地保障了内部网络的安全,然而防火墙也不是绝对于安全的防护手腕,不同的防火墙在具体实现上存在不同的安全懦弱点。例如,袭击防火墙1般分为3部份:防火墙探测、绕过防火墙的袭击以及损坏性袭击。对于于在防火墙探测袭击中,1旦袭击者标识出目标网络的防火墙,就能肯定它们的部份懦弱点。因而,全面提高防火墙的技术也是防范计算机网络安全的1项首要措施。 3、预防网络安全的对于策 (1)完美网络安全技术的利用 病毒能使网络系统中的数据大失,严重的话造成整个网络系统瘫痪,病毒沾染损害是目前要挟网络安全的主要缘由。所以要采取安全性高的防病毒软件,比如说国外Trend公司的防俩毒软件,和国内的瑞星,三六0等等,防病毒软件主要采取了下列几种防病毒技术: 第1、不同平台的反病毒技术。因为病毒可以在不同的操作平台上起作用,比如说经常使用的Windows.Dos还有Netware等,所以就需要防毒软件与系统的地层有优良的连接,可以可靠地在不同的平台上使用同1杀毒软件实现检查以及杀毒的功能。这就需要咱们选用技术过硬的反俩毒软件,比如说国外Macfee公司的防毒软件以及国内的三六0、瑞星、金山等等,除了此以外还要注意及时地进级以及更新软件,以备查杀新的俩毒。 第2、实时监测技术。实时监测技术就是在用户安装了杀毒软件后,计算机就能够随时地对于计算机上的各个存储空间进行俩毒的检测与杀除了,并且还可以监测来自因特网上的信息安全和卜载链接的安全性,1日发现俩毒,就能够自动杀除了。 第3、自动解压技 术。病毒有可能捆绑在紧缩文件中,这样就不能直接检测出病毒的存在,所以,杀毒软件就要具备自动解紧缩技术,通过自动解压技术解压紧缩文件,然后查杀捆绑在紧缩文件中的病毒,这样就避免了病毒在运行紧缩文件时传布。 (2)加强网络法规的管理 强化网络安全意识的,同时制订相应的网络安全法规,用法律的权威、公正、强 制手腕来加强以及规范限制网络人员的思想行动以及安全意识。目前人们通过对于网络信息安全的袭击已经经涉及到法律,因而制订必要的,拥有优良性的可操作性网络安全的法规也是10分必要以及有效的,这样才能使患上网络安全有规可寻,依章管理,对于侵略以及溺职网络的任何犯法背法行动在处理上有法可按照,对于危急网络给国家造成任何损失的人都必需要追究法律责任,这样才能有效的保障网络信息的高度安全。再者对于网络管理人员进行必定的培训,加强其本身的职业道德、安全意识、责任心等,其实不断地加强计算机信息网络安全管理的规范化,以此来制约1些人员歹意袭击行动的产生,给计算机网络安全提供可靠保证。 (3)正确选用防火墙 防火墙作为预防网络安全遭遇要挟的核心器件,就需要具备节制对于特殊站点的走访,并提供监视Internet安全以及预警的利便端点,对于私有数据的加密支撑,保证通过Internet进行的虚拟私人网络以及商务流动不受破坏等功能。然而,跟着计算机技术的快速发展,防火墙也有了很大的进步,出产出了多式多样防火墙,其功能以及优劣势也各有不同,这就更为需要咱们在选用防火墙来预防网络安全时要稳重,通过选用最佳的防火墙起到预防网络安全问题遭到要挟的作用。同时,跟着我国科技的进步,还需要对于防火墙存在的局限性做进1步的完美,以此防止要挟网络安全的不法份子捉住防火墙的懦弱性,来袭击网络,造成没必要要的损失。 (4)加强系统的日常保护 对于于电脑使用者来讲,对于电脑进行保护是维护电脑最基本的前提,也是对于电脑使用者维护个人隐私或者者是1些首要数据被盗取、篡改等安全根本保证。对于系统日常保护的工作具体有:首先,开机前要对于电脑的各个盘做清洗,主要是对于那些未经许可进来的“临时文件”做清算;其次,对于1些阅读器随时进行清算,清算1些不需要的历史记录,可为打开网以及空间提高速度,同时也能对于1些潜在在网页内的病毒肃清掉;第3,安装杀毒软件、优化巨匠等软件,1般通过三六0杀毒软件按期的对于电脑进行检测,检测电脑中在1段时间内存在的漏洞、高风险程序、病毒文件和需要更新的软件等,除了此以外,还可以对于电脑做整盘的木马扫描以及垃圾清算功能。通过对于电脑系统的日常保护,不仅可以提高系统机能,还能起到安全防范的作用。 4、结论 在几10年的发展进程中,计算机网络已经经利用到各个领域里,并且在快速发展的今天,网络利用的范围在日趋的扩展,使网络正处于1个迅猛发展的阶段,其繁杂的程度也在逐步加重,从而使网络安全问题的预防成了现今1个首要的钻研课题。而只有通过全方面预防措施的制订才能增进网络安全的进1步发展,并提高安全预防的有效性。 网络安全毕业论文:搜索软件与及对网络安全的影响 【摘 要】搜索软件有渗透到Internet每一个角落的趋势,甚至是一些配置不当的数据库、网站里的私人信息,对网络资源的搜索已逐渐成为病毒和黑客窥视的焦点,对网站、局域网安全构成严重的威胁。 【关键词】搜索软件 漏洞 网络安全 搜索软件有渗透到Internet每一个角落的趋势,甚至是一些配置不当的数据库、网站里的私人信息,例如Google的桌面搜索工具Desktop Search存在一个信息泄漏的漏洞,入侵者能通过脚本程序欺骗Desktop Search提供用户信息,最常见的就是泄漏磁盘数据。利用这个漏洞提供的信息,入侵者可以伪造相关信件并建立欺骗性的电子商务网站,让用户误以为是大公司发给自己的信函而受欺骗。同时因为Robot一般都运行在速度快、带宽高的主机上,如果它快速访问一个速度比较慢的目标站点,就有可能会导致该站点出现阻塞甚至停机,更为严重的是搜索软件对网络资源的搜索已逐渐成为病毒和黑客窥视的焦点,对网站、局域网安全构成严重的威胁。 1 搜索软件主要的安全漏洞 1.1搜索软件被作为匿名 像A1taVista、HotBot等搜索软件能无意识地响应使用者的命令,把一些合乎搜索条件的网页传递给使用者,一般黑客就是利用这一点,利用嵌套技术,层层使用网络,通过搜索软件搜索有缺陷的网站并入侵。 1.2搜索软件被作为病毒查找攻击对象的工具 例如,Santy蠕虫病毒的爆发最初发生在一周前,这一蠕虫病毒能够删除BBS论坛上的内容,在上面“涂鸦”它自己的内容。据安全公司表示,该病毒攻击的对象是运行phpBB软件的论坛网站,而且就是利用Google查找攻击目标。在Google公司采取措施对Santy蠕虫病毒对存在有漏洞的BBS论坛网站的查找进行查杀之后,Santy蠕虫病毒的变种正在利用Google、AOL和雅虎等搜索软件进行大肆传播。 1.3Google批量黑客搜索攻击技术 很多有特定漏洞的网站都有类似的标志页面,而这些页面如果被Google索引到,我们就可以通过搜索指定的单词来找到某些有指定漏洞的网站。 1.4搜索软件被利用查找有缺陷的系统 一般黑客入侵的标准程序是首先寻找易受攻击的目标,接着再收集一些目标的信息,最后发起攻击。一般来说,新开通网络服务的主机容易成为攻击目标,因为这些主机最有可能没有很好的防范措施,如安全补丁、安装及时更新的防火墙等。 1.5搜索软件能用来搜索秘密文件 搜索软件中的FTP搜索软件,与HTTP搜索软件相比,存在着更大的网络漏洞。诸如LycosFTP的搜索软件,它产生的成千上万的网络链接能够探测到一些配置不当的FTP服务器上的敏感信息。任何网络使用者,稍懂网络知识,使用这种搜索软件,都可以链接到一些保密的数据和信息,更不用说一些资深的黑客了。 1.6黑客利用桌面搜索攻击个人计算机 近来金山公司发现一种名为“Google DeskTop”的工具能够让使用者很轻易地找到机器当中的私人信息。同时,这个搜索工具还可以搜出系统隐藏的文件,如果利用这个搜索工具就能轻易地修改掉系统文件,而在隐藏文件暴露的情况下,非常容易受到攻击,而且病毒会利用操作系统漏洞进行攻击。所以用户在QQ、MSN聊天时,或者利用电子邮件收发时,个人信息会存在缓存当中,利用这一搜索会轻易搜索到网页的记录。 2 局域网的信息安全 影响局域网信息安全的因素主要有:非授权访问、冒充合法用户、破坏数据的完整性、干扰系统正常运行、病毒与恶意攻击、线路窃听等等。 2.1常规策略:访问控制 访问控制是网络安全防范和保护的主要策略,它的主要任务是保证网络资源不被非法使用和非常访问。它也是维护网络系统安全、保护网络资源的重要手段,是保证网络安全最重要的核心策略之一。 (1)入网访问控制。它是第一层访问控制,控制哪些用户能够登录到服务器并获取网络资源,控制准许用户入网的时间和准许他们在哪台工作站入网。 (2)网络的权限控制。这是针对网络非法操作所提出的一种安全保护措施。控制用户和用户组可以访问哪些目录、子目录、文件和其他资源,可以指定用户对这些文件、目录、设备能够执行哪些操作。 (3)目录级安全控制。控制用户对目录、文件、设备的访问,或可进一步指定对目录下的子目录和文件的权限。 (4)属性安全控制。应给文件、目录等指定访问属性。属性安全控制可以将给定的属性与网络服务器的文件、目录和网络设备联系起来。 (5)网络服务器安全控制。包括可以设置口令锁定服务器控制台,以防止非法用户修改、删除重要信息或破坏数据;可以设定服务器登录时间限制、非法访问者检测和关闭的时间间隔。 (6)网络监测和锁定控制。服务器应记录用户对网络资源的访问,对非法的网络访问,服务器应有一定的报警方式。同时应能自动记录企图尝试进入网络的对象和次数,并设置阈值以自动锁定和驱逐非法访问的账户。 (7)网络端口和节点的安全控制。网络中服务器的端口往往使用自动回呼设备、静默调制解调器加以保护,并以加密的形式来识别节点的身份。自动回呼设备用于防止假冒合法用户,静默调制解调器用以防范黑客的自动拨号程序对计算机进行攻击。 2.2.非常规却有时更有效的安全策略和技术 (1)屏蔽Cookie程序 Cookie是Web服务器发送到电脑里的数据文件,它记录了诸如用户名、口令和关于用户兴趣取向的信息,因此有可能被入侵者利用,造成安全隐患,因此,我们可以在浏览器中做一些必要的设置,要求浏览器在接受Cookie之前提醒您,或者干脆拒绝它们。通常来说,Cookie会在浏览器被关闭时自动从计算机中删除,可是,有许多Cookie会一反常态,始终存储在硬盘中收集用户的相关信息。 (2)屏蔽ActieX控件 由于ActieX控件可以被嵌入到HTML页面中,并下载到浏览器端加以执行,因此会给浏览器端造成一定程度的安全威胁。 (3)定期清除缓存、历史记录,以及临时文件夹中的内容 浏览器的缓存、历史记录,以及临时文件夹中的内容保留了我们太多的上网的记录,这些记录一旦被那些无聊的人得到,他们就有可能从这些记录中寻找到有关个人信息的蛛丝马迹。 (4)内部网络系统的密码要定期修改 由于许多入侵者利用穷举法来破解密码,像john这一类的密码破解程序可从因特网上免费下载,只要加上一个足够大的字典在足够快的机器上没日没夜地运行,就可以获得需要的账号及密码,因此,经常修改密码对付这种盗用就显得十分奏效。 (5)不要使用“My Documents”文件夹存放Word、Excel文件 Word、Excel默认的文件存放路径是根目录下的“My Documents”文件夹,在特洛伊木马把用户硬盘变成共享硬盘后,入侵者从这个目录中的文件名一眼就能看出这个用户是干什么的,这个目录几乎就是用户的特征标识,所以为安全起见应把工作路径改成别的目录,并且层次越深越好,比如:c:\\abc\\def\\ghi\\jkl。 网络安全毕业论文:办公自动化工作中的网络安全 1数据破坏性的存在 在办公自动化的使用过程中,在网络的引导之下,许多问题的存在都会引发数据的变化甚至是破坏。除了上文提到的黑客入侵,这些黑客进行网络攻击是出于多种多样的原因,最终产生的危害也是多样性的。当中就有一种是数据的破坏篡改,他们在数据改变时可能是通过破坏原始服务器的相关硬盘上面的引导区域的信息,对其进行删除或者将新的数据覆盖到最初的数据上面,形成新的数据库,也可能是进行一定程度的数据应用毁坏。除此之外还有病毒,网络病毒或者计算机病毒都会不同程度的破坏信息数据的完整性。其可能会对系统的数据环节进行打击,因为系统数据区域包含了硬盘主引导扇区、FAT表、文件目录等等。文件的数据信息也是病毒攻击的领域之一,病毒使得文件信息被更替或者丢失,破坏系统CMOS中的数据。最后一种就是不可抗力的破坏因素存在,其中包含了自然灾害、停电的临时性、操作失误等等,这些都会引发数据完整性遭到破坏。在此基础上,重要信息的丢失更改破坏会对企业、国家的经营、人力财力造成不同阶段的影响,导致不可计算的损失浪费。 2如何促进办公自动化的网络安全性提升 2.1强化企业的计算机机房管理制度。目前我国许多企业的办公自动化网络管理人员的实权范围过于广泛,这在一定层面上就加强了安全不稳定的存在。计算机机房的操作人员除了要做到实时认真的仔细的进行网络安全排查工作,还要不断地进行自我素质提升。在工作人员自我意识加强的基础上,企业也要采取一定措施预防不安全性的发生。企业需要对网络管理操作人员的某些权限进行限制,或者将权限分离化。例如实施某项操作,企业可以规定必须由多人参与,权限分摊之后安全性也会得到相应的提高。除此之外,在网络工作人员自我完善的基础上,企业也要为员工提供学习机会,多多安排网络知识技能培训,强化员工的网络安全知识层面。也使得普通员工可以进一步了解计算机以及软硬件网络安全文化。在每次的会议中都要给网络工作者传输信息保密的重要性以及自我工作的责任性。企业也可以对网络工作者进行反面教育,利用一些反面教材提升员工的问题解决能力,进一步提升网络机房管理操作者的综合技术水平。 2.2健全企业的网络访问系统。为了确保企业的网络安全工作,建立一项安全的访问机制是不可或缺的。所谓的访问控制机制主要含有内部网络访问安全模式、工作人员操作权限限制等等几个方面。以此为基础企业首先需要通过网络操作管理员对网络使用者的账号进行限制,对用户的网络访问时间进行规划。企业可以要求访问者在企业网络访问时提供用户口令,在输入登录密码错误多次的情况下,网络管理员可以进行适当警告或者用户名锁定,之后进行用户相关信息验证之后再解锁。除此之外,依照用户的形式不一,网络操作员可以将客户进行适当分类,依照访问的内容划分为一般用户、高级用户、特殊用户等等。用户依照自身具体情况进行网络访问,避免了时间的浪费可以更加快速的寻找到想要的咨询信息。 2.3进行系统的信息加密工作。在整个企业网络系统中,网络管理者需要依照办公自动化的信息数据适当使用加密技术预防信息破坏现象的发生。所谓的数据加密指的就是在网络中的加密系统的辅助之下斩断各种原始的数据信息按照一定的加密运算方式进行转换的可能性,将信息转变变成一种不可能。目前大多企业网络都已经重视了信息加密的重要性,大多使用的领域是信息数据的传输方面以及信息的存储区域。在出具的传输过程中为其加密相当于为信息大门上了一把锁,必须有密码钥匙才可以打开。通常情况下的加密手段有三汇总,一种就是链路加密,这是一种相比较之下比较简单的方式,需要的网络密码数量也较少。第二种就是节点加密,最后一种就是端口加密,这种加密模式也是最灵活的。数据在存储过程中加密蛀牙对象是企业数据库的一些数据,加密的目的是为了即使数据被破坏丢失也不会被不法分子利用,由此可见加密会是数据存储信息质量的保障核心。 2.4建立一套全面的网络工作流程。依照用户登录状况的不一,企业可以进行用户登录状况监控,从而设定工作流程。根据监控得到的数据,对用户的合法性进行潘丹,之后实施跟踪调查工作,网络系统自动地将非法用户的登陆次数以及时间地址统计出来,如此一来就可以方便网络管理员进行网络信息安全维护,对出现的违法用户行为提前预防并采取相应措施。 3结束语 综上所述,随着科技的不断进步,办公自动化在企业发展进程中扮演的角色越来越重。企业需要认真重视办公自动化的存在性,并好好地将以利用。本文主要分析了办公自动化目前存在的问题,随后对如何强化网络安全提出了几点完善的意见。目的是为了进一步提升办公自动化的安全性,提高企业的发展效率。 网络安全毕业论文:我国网络安全现状分析及建议 摘要:网络安全问题已经成为信息时期人类共同面临的挑战,国内的网络安全问题也日趋凸起。具体表现为:计算机系统受病毒沾染以及损坏的情况至关严重;电脑黑客流动已经构成首要要挟;信息基础设施面临网络安全的挑战;信息系统在预测、反映、防范以及恢复能力方面存在许多薄弱环节;网络政治推翻流动频繁。文中分析了制约提高我国网络安全防范能力的主要因素,就政府如何提高我国网络的安全性提出几点建议:尽快制订拥有战略目光的“国家网络安全规划”;树立有效的国家信息安全管理体系;加快出台1系列相干法律法规,扭转目前相干法律法规太笼统、缺少操作性的现状;在信息技术及其症结产品的研发方面,提供拥有超前意识的全局性目标以及相干产业政策;树立1个功能齐备、全局调和的安全技术平台,与信息安全管理体系互相支持以及配合。 症结词:信息系统,网络安全,现状分析,限制因素,相干建议 引言 跟着信息化过程的深刻以及互联网的迅速发展,人们的工作、学习以及糊口方式正在产生巨大变化,效力大为提高,信息资源患上到最大程度的同享。但必需看到,紧随信息化发展而来的网络安全问题日渐凸出,如果不很好地解决这个问题,势必阻碍信息化发展的过程。 一、网络安全问题的发生 可以从不同角度对于网络安全作出不同的解释。1般意义上,网络安全是指信息安全以及节制安全两部份。国际标准化组织把信息安全定义为“信息的完全性、可用性、保密性以及可靠性”;节制安全则指身份认证、不可否认性、授权以及走访节制。 互联网与生俱有的开放性、交互性以及扩散性特征令人类所向往的信息同享、开放、灵便以及快速等需求患上到知足。网络环境为信息同享、信息交换、信息服务创造了理想空间,网络技术的迅速发展以及广泛利用,为人类社会的进步提供了巨大推进力。但是,恰是因为互联网的上述特性,发生了许多安全问题: a)信息泄露、信息污染、信息不容易受控。例如,资源未授权侵用、未授权信息流呈现、系统谢绝信息流以及系统否认等,这些都是信息安全的技术难点。 b)在网络环境中,1些组织或者个人出于某种特殊目的,进行信息泄密、信息损坏、信息侵权以及意识形态的信息渗入,乃至通过网络进行政治推翻等流动,使国家利益、社会公共利益以及各类主体的合法权益遭到要挟。 C)网络运用的趋势是全社会广泛介入,随之而来的是节制权扩散的管理问题。因为人们利益、目标、价值的分歧,使信息资源的维护以及管理呈现脱节以及真空,从而使信息安全问题变患上广泛而繁杂。 d)跟着社会首要基础设施的高度信息化,社会的“命根子”以及核心节制系统有可能面临歹意袭击而致使破坏以及瘫痪,包含国防通讯设施、动力节制网、金融系统以及政府网站等。 二、网络安全成为信息时期人类共同面临的挑战 美国前总统克林顿在签发《维护信息系统国家规划》的总统咨文中陈说道:“在不到1代人的时间里,信息革命和电脑进入了社会的每一1领域,这1现象扭转了国家的经济运行以及安全运作甚至人们的日常糊口方式,但是,这类美妙的新的代也带有它本身的风险。所有电脑驱动的系统都很容易遭到侵略以及损坏。对于首要的经济部门或者政府机构的计算机进行任何有规划的袭击均可能发生灾害性的后果,这类危险是客观存在的。过去敌对于气力以及恐怖主义份子毫无例外埠使用炸弹以及枪弹,现在他们可以把手提电脑变为有效武器,造成无比巨大的危害。如果人们想要继续享受信息时期的种种益处,继续使国家安全以及经济繁华患上到保障,就必需维护计算机节制系统,使它们免受袭击。” 在各领域的计算机犯法以及网络侵权方面,不管是数量、手腕,仍是性质、范围,已经经到了使人咋舌的境地。据相关方面统计,目前美国每一年因为网络安全问题而遭遇的经济损失超过一七0亿美元,德国、英国也均在数10亿美元以上,法国为一00亿法郎,日本、新加坡问题也很严重。在国际刑法界罗列的现代社会新型犯法排行榜上,计算机犯法已经名列榜首。二00三年,CSI/FBI调查所接触的五二四个组织中,有五六%遇到电脑安全事件,其中三八%遇到一~五起、一六%以上遇到一一起以上。因与互联网连接而成为频繁袭击点的组织连续三年不断增添;遭遇谢绝服务袭击(DoS)则从二000年的二七%上升到二00三年的四二%。调查显示,五二一个接受调查的组织中九六%有网站,其中三0%提供电子商务服务,这些网站在二00三年一年中有二0%发现未经许可入侵或者误用网站现象。更使人不安的是,有三三%的组织说他们不知道自己的网站是不是遭到侵害。据统计,全世界平均每一二0s就产生一次网上入侵事件,黑客1旦找到系统的薄弱环节,所有用户均会遭殃。 三、我国网络安全问题日趋凸起 目前,我国网络安全问题日趋凸起的主要标志是: a)计算机系统遭遇病毒沾染以及损坏的情况至关严重。据国家计算机病毒应急处理中心副主任张健介绍,从国家计算机病毒应急处理中心日常监测结果看来,计算机病毒出现出异样活跃的态势。据二00一年调查,我国约七三%的计算机用户曾经沾染病毒,二00三年上半年升至八三%。其中,沾染三次以上的用户高达五九%,而且病毒的损坏性较大,被病毒损坏全体数据的占一四%,损坏部份数据的占五七%。 b)电脑黑客流动已经构成首要要挟。网络信息系统拥有致命的懦弱性、易受袭击性以及开放性,从国内幕况来看,目前我国九五%与互联网相联的网络管理中心都遭遇过境内外黑客的袭击或者侵入,其中银行、金融以及证券机构是黑客袭击的重点。 c)信息基础设施面临网络安全的挑战。面对于信息安全的严峻形势,我国的网络安全系统在预测、反映、防范以及恢复能力方面存在许多薄弱环节。据英国《简氏战略讲演》以及其它网络组织对于各国信息防护能力的评估,我国被列入防护能力最低的国家之1,不但大大低于美国、俄罗斯以及以色列等信息安全强国,而且排在印度、韩国以后。最近几年来,国内与网络有关的各类背法行动以每一年三0%的速度递增。据某市信息安全管理部门统计,二00三年第一季度内,该市共遭遇近三七万次黑客袭击、二.一万次以上病毒入侵以及五七次信息系统瘫痪。该市某公司的镜像网站在一0月份一个月内,就受到从外部一00多个 IP地址发起的歹意袭击。 d)网络政治推翻流动频繁。最近几年来,国内外反动权势应用互联网组党结社,进行针对于我国党以及政府的非法组织以及串连流动,猖獗频繁,屡禁不止。特别是1些非法组织有规划地通过网络渠道,宣扬异教邪说,企图扰乱人心,扰乱社会秩序。例如,据媒体报导,“”非法组织就是在美国设网站,应用无国界的信息空间进行反政府流动。 四、制约提高我国网络安全防范能力的因素 当前,制约我国提高网络安全防御能力的主要因素有下列几方面。 四.一 缺少自主的计算机网络以及软件核心技术 我国信息化建设进程中缺少自主技术支持。计算机安全存在3大黑洞:CPU芯片、操作系统以及数据库、网关软件大多依赖进口。信息安全专家、中国科学院高能物理钻研所钻研员许榕生曾经1针见血地点出我国信息系统的要害:“咱们的网络发展很快,但安全状态如何?现在有良多人投良多钱去建网络,实际上其实不清楚它只有1半根基,建的是没有防范的网。有的网络参谋公司建了良多网,市场布好,但建的是裸网,没有维护,就像房产公司盖了良多楼,门窗都不加锁就交付给业主去住。”我国计算机网络所使用的网管装备以及软件基本上是舶来品,这些因素使我国计算机网络的安全机能大大降低,被认为是易窥视以及易打击的“玻璃网”。因为缺少自主技术,我国的网络处于被窃听、干扰、监视以及欺诈等多种信息安全要挟中,网络安全处于极懦弱的状况。 四.二 安全意识稀薄是网络安全的瓶颈 目前,在网络安全问题上还存在不少认知盲区以及制约因素。网络是新生事物,许多人1接触就忙着用于学习、工作以及文娱等,对于网络信息的安全性无暇顾及,安全意知趣当稀薄,对于网络信息不安全的事实认识不足。与此同时,网络经营者以及机构用户重视的是网络效应,对于安全领域的投入以及管理远远不能知足安全防范的请求。整体上看,网络信息安全处于被动的封堵漏洞状况,从上到下普遍存在侥幸心理,没有构成主动防范、踊跃应答的全民意识,更没法从根本上提高网络监测、防护、响应、恢复以及抗击能力。最近几年来,国家以及各级职能部门在信息安全方面已经做了大量努力,但就规模、影响以及效果来说,迄今所采用的信息安全维护措施以及有关规划还不能从根本上解决目前的被动局面,整个信息安全系统在迅速反映、快速行为以及预警防范等主要方面,缺乏方向感、敏感度以及应答能力。 四.三 运行管理机制的缺点以及不足制约了安全防范的力度 运行管理是进程管理,是实现全网安全以及动态安全的症结。有关信息安全的政策、规划以及管理手腕等终究都会在运行管理机制上体现出来。就目前的运行管理机制来看,有下列几方面的缺点以及不足。 a)网络安全管理方面人材匮乏:因为互联网通讯本钱极低,散布式客户服务器以及不同种类配置不断出新以及发展。按理,因为技术利用的扩大,技术的管理也应同步扩大,但从事系统管理的人员却常常其实不具备安全管理所需的技巧、资源以及利益导向。信息安全技术管理方面的人材不管是数量仍是水平,都没法适应信息安全形势的需要。 b)安全措施不到位:互联网愈来愈拥有综合性以及动态性特色,这同时也是互联网不安全因素的缘由所在。但是,网络用户对于此缺少认识,未进入安全就绪状况就急于操作,结果致使敏感数据暴露,使系统遭遇风险。配置不当或者过时的操作系统、邮件程序以及内部网络都存在入侵者可应用的缺点,如果缺少周到有效的安全措施,就没法发现以及及时查堵安全漏洞。当厂商补钉或者进级软件来解决安全问题时,许多用户的系统不进行同步进级,缘由是管理者未充沛意想到网络不安全的风险所在,未引发注重。 c)缺少综合性的解决方案:面对于繁杂的不断变化的互联网世界,大多数用户缺少综合性的安全管理解决方案,稍有安全意识的用户愈来愈依赖“银弹”方案(如防火墙以及加密技术),但这些用户也就此发生了虚假的安全感,慢慢丧失警惕。实际上,1次性使用1种方案其实不能保证系统1劳永逸以及高枕无忧,网络安全问题远远不是防毒软件以及防火墙能够解决的,也不是大量标准安全产品简单碓砌就能解决的。最近几年来,国外的1些互联网安全产品厂商及时应变,由防病毒软件供应商转变成企业安全解决方案的提供者,他们接踵在我国推出多种全面的企业安全解决方案,包含风险评估以及漏洞检测、入侵检测、防火墙以及虚拟专用网、防病毒以及内容过滤解决方案,和企业管理解决方案等1整套综合性安全管理解决方案。 四.四 缺少轨制化的防范机制 不少单位没有从管理制!度上树立相应的安全防范机制,在整个运行进程中,缺少行之有效的安全检查以及应答维护轨制。不完美的轨制滋生了网络管理者以及内部人士本身的背法行动。许多网络犯法行动(特别是非法操作)都是由于内部联网电脑以及系统管理轨制疏于管理而患上逞的。同时,政策法规难以适应网络发展的需要,信息立法还存在至关多的空白。个人隐私维护法、数据库维护法、数字媒体法、数字签名认证法、计算机犯法法和计算机安全监管法等信息空间正常运作所需的配套法规尚不健全。因为网络作案手腕新、时间短、不留痕迹等特色,给侦破以及审理网上犯法案件带来极大难题。 五、对于解决我国网络安全问题的几点建议 就政府层面来讲,解决网络安全问题应该尽快采纳下列几点建议: a)在国家层面上尽快提出1个拥有战略目光的“国家网络安全规划”。充沛钻研以及分析国家在信息领域的利益以及所面临的内外部要挟,结合我国国情制订的规划能全面加强以及指点国家政治、军事、经济、文化和社会糊口各个领域的网络安全防范体系,并投入足够的资金加强症结基础设施的信息安全维护。 b)树立有效的国家信息安全管理体系。扭转原来职能不匹配、堆叠、交叉以及互相冲突等不公道状态,提高政府的管理职能以及效力。 c)加快出台相干法律法规。扭转目前1些相干法律法规太笼统、缺少操作性的现状,对于各种信息主体的权力、义务以及法律责任,做出明晰的法律界定。 d)在信息技术特别是信息安全症结产品的研发方面,提供全局性的拥有超前意识的发展目标以及相干产业政策,保障信息技术产业以及信息安全产品市场有序发展。 e)加强我国信息安全基础设施建设,树立1个功能齐备、全局调和的安全技术平台(包含应急响应、技术防范以及公共密钥基础设施(PKI)等系统),与信息安全管理体系互相支持以及配合。 六、收场语 网络环境的繁杂性、多变性,和信息系统的懦弱性,抉择了网络安全要挟的客观存在。我国日趋开放并融入世界,但加强安全监管以及树立维护屏障不可或者缺。国家科技部 部长徐冠华曾经在某市信息安全工作会议上说:“信息安全是触及我国经济发展、社会发展以及国家安全的重大问题。最近几年来,跟着国际政治形势的发展,和经济全世界化进程的加快,人们愈来愈清楚,信息时期所引起的信息安全问题不但触及国家的经济安全、金融安全,同时也触及国家的国防安全、政治安全以及文化安全。因而,可以说,在信息化社会里,没有信息安全的保障,国家就没有安全的屏障。信息安全的首要性怎样强调也无非分。”目前我国政府、相干部门以及有识之士都把网络监管提到新的高度,上海市负责信息安全工作的部门提出采取非对于称战略构建上海信息安全防御体系,其核心是在技术处于弱势的情况下,用强化管理体系来提高网络安全总体水平。衷心但愿在不久的将来,我国信息安全工作能跟随信息化发展,上1个新台阶。 网络安全毕业论文:论电子商务面临的若干网络安全问题 摘要:互联网的快速发展不但给电子商务提供了巨大的发展机遇,而且也带来了相应的网络安全问题。当前,电子商务中网络安全问题产生的主要原因有:黑客攻击、软件漏洞、网络缺陷和技术管理欠缺等,其中的关键问题是电子商务企业本身的安全管理问题。所以,需要对电子商务实施技术和管理的安全策略。 关键词:互联网 电子商务 网络安全 管理 1 引言 随着互联网的快速发展,人们的生活方式有了非常大的改变,对应的经济社会也受到了巨大的影响。在商业贸易领域,因为网络的快速发展,产生了电子商务这样一种贸易方式。但是电子商务也是经历了一番坎坷的,因为网络的特殊性,在电子商务发展中产生了交易安全的问题,对电子商务的稳定发展带来了一定的冲击。Internet网是一个互连通的自由空间,一些人常常会因为某些目的攻击电子商务网站,比如盗窃资金、商业打击、恶作剧等,导致有些企业的电子商务网站贸易交流受损、服务暂停,甚至出现资金被盗的现象。据有关数据的统计,美国每年因为网络安全问题在经济上造成的损失就达到近百亿美元,而国内的情况也不容乐观。因此,当我们在享受互联网给生活带来的这些好处的时候,网络的安全问题,早已变成电子商务的重大难题,给电子商务企业的发展带来了极大的阻碍。所以,计算机网络安全是电子商务发展过程中所面临的重大挑战和问题。电子商务企业必须从维护顾客利益和自身利益出发,做好安全防范和自身安全管理工作,才能得到持续快速的发展。 2 电子商务面对的网络安全问题 当前,电子商务安全问题受到多方面的影响,不但有技术管理的问题,而且也有网络缺陷的因素,具体地说,直接原因有以下几点: 2.1 网络“黑客”侵犯电子商务网站 网络黑客是专门在网络中利用本身掌握的技术非法强行进入他人网站后台的人,这类人具有高超的网络技术,能够不受电子商务网站技术防护的限制。许多“黑客”篡改内容信息、破坏网站;盗取商户或企业的账户资金,极大地影响了电子商务的正常进行。 2.2 电子商务软件有漏洞 许多软件研发单位研发的技术不成熟的电子商务软件,存在许多安全漏洞,防护极易被外来入侵者利用漏洞攻破,导致电子商务企业受到很大的经济损失;有的企业即使安装了防护软件,但由于软件没有得到及时升级,致使软件丧失了应有防护功能。 2.3 电子商务网络自身存在安全问题 网络具有共享性、开放性等特点,它的设计原则是确保信息传输不会受到局部损坏的影响。所以,对网站安全带来了极大的隐患。特别是对电子商务企业情况更加严峻。 2.4 网站管理的缺失 由于电子商务企业缺乏警惕性,不重视网络安全的管理,通常只有在受到攻击以后才会去加强网站安全;部分企业则以为只要安装了入侵监测系统、杀毒软件、防火墙等安全产品,就能保障网站的安全,所以没有根据企业实际情况制定相应的管理制度,也没有加强技术防范,给入侵者提供了机会。 3 应对的措施 电子商务安全问题是在网络化、电子化技术发展的前提下出现的,所以很多传统的解决办法不能简单地应用过来。电子商务企业想要取得效益,就要从企业的健康发展出发,改善企业的安全管理,提高技术投入。具体的防范措施有 3.1 安全技术管理需要加强 需要重视电子商务网站的维护、升级等方面,做好每天的安全备份,加强网站服务器的管理。制定安全防范预案,只要发生安全事件,能够得到尽快解决,从而减少损失。使用权威性较强的安全防护软件,并能够正常启动、正常升级,发挥应有的防护功能。 3.2 在电子安全方面扩大管理和技术投入 企业需要加大安全方面的资金投入,购买技术防护设备,加大对技术改造与设备更新的投入。引进安全管理的相关技术,招聘相应的管理人才,并进行适当的待遇倾斜,确保安全管理团队的稳定。 3.3 使用密码管理技术 电子商务中最重要的防范环节是密码管理,要使用先进的密码管理手段,确保能发挥特定的功能,重点有交易信息安全、身份认证安全和账户安全等。 3.4 电子商务企业自身的管理需要得到强化 安全技术是电子商务企业的首要防范措施,但发挥其作用的关键还是严密的管理,只有建立完善的安全防范管理系统,才能保证企业的安全。所以电子商务企业,需要制定安全防护制度,保证明确职责;要有奖惩制度,责任事故的时候,能够做到及时追究,提高技术管理人员的责任意识。 4 总结 总的说来,电子商务企业的安全问题,表面上像是计算机网络的安全问题,但主要还是在于企业的制度建设、安全管理和重视程度等情况。企业不当的安全管理,不仅会发生企业账户资金被盗的问题,甚至有可能地客户的利益造成损害,让客户对电子商务企业不再信任。电子商务企业维护客户市场的关键是信誉度,所以,应当重视网络安全,克服网络技术自身的弊端,使企业能得到持续稳定的贸易发展。 网络安全毕业论文:网络时代下无线网络安全性 1WEP、WPA攻击 现在普遍的家用无线加密方式采用的是WPA/WPA2-PSK加密,WEP已经很少。对于无线破解不需要多少高深的理论,网络上一大堆工具和破解教程使得普通人也就很容易在周围获得无线网络接入密码,最新流行的就是蹭网卡作为外置的硬件设备,所谓卡皇8187L等。架设虚拟机VMwareWorkstationyi以及各种版本的BT镜像,就能一键破解相当多的无线密码。1.1WEP(1)WEP加密WEP即有线等效保密协议作为一种安全协议,它的设计初衷是实现与有线网络类似安全的协议,其通过选择以简单而又快速着称的RC4算法作为加密算法,CRC算法作为校验算法分别实现数据的机密性和完整性来保护数据。WEP加密数据过程分为两个部分:①校验(保护消息的完整性)②加密。RC4密钥属于对称流密钥,在加解密时用流密钥与加密文进行位运算,并且是一次一密校验时用CRC算法。(2)WEP破解当前主要的就是RC4有关的攻击:FMS攻击。此类攻击主要针对WEP环境或类WEP环境下的RC4,攻击的目标是获得密钥。现已有多种能破解WEP加密网络的软件,这些软件中有不少利用了FMS攻击。到目前为止WEP协议加密已不堪一击(比如着名的Linux环境下的aircrack),而FMS攻击作为给它致命一击的破解攻击,加速了WEP协议的淘汰。1.2WPA/WPA2WPA采用了TKIP算法(其实也是一种rc4算法,相对WEP有些许改进,避免了弱IV攻击),还有MIC算法来计算效验和。目前能破解TKIP+MIC的方法有通过字典跑数据包以及PIN码破解。WPA2是在WPA上改进的,CCMP取代了WPA的TKIP,AES取代了WPA的MIC。WPA2分为个人版和企业版。WPA2企业版需要一台具有IEEE802.1X功能的RADIUS(远程用户拨号认证系统)服务器。利用国内Anywlan安全团队预先生成的国内排名前100的无线路由名的彩虹表,再通过Cowpatty破解抓去的数据包,破解的速度在几分钟到十来分钟不等,这样就无需再自己特定的路由名而生成彩虹表。 2无线络安全对人们的影响 无线接入密码一旦遭到破解后,将会带来什么样的影响?对蹭网族来说:面临主机被监控和被注入木马以及病毒的危害,甚至是用户资料和密码被盗风险,因为蹭网族所有的信息都会经过路由器。蹭到的是无线,可能丢失的是帐户。宽带、3G网络的平民化,为了你的财产、隐私安全,莫要贪图小便宜。杜绝蹭网,利己利人。最多也只能说是一种技术,应该保持道德节操。公安部调查取证难度较大对户主来说:第一:带宽被暂用,网速受到一定的影响,然而在普通该用户看来,网速变慢或许会认为是ISP商的原因,即使部分人有着一点点意识,仍然在减少带宽以及错峰占用下有不少功夫。第二,在很多普通用户没有修改登录进路由的初始账号和密码,这很容易使自己的宽带号码可能会被盗用,有些并没有绑定自己的账号,而且大多数人对路由的登录账号和密码并没有修改,造成部分蹭网族进入路由后备份配置信息后破解出密码,或者在网页采用星号密码查看出密码,而且部分人的宽带号有预付费功能,导致宽带欠下一部分费用,换一种说法就是每个月都替不法分子交了一些业务费等。第三,户主任然面临被注入病毒木马的风险,导致银行卡信息被泄露。 3无线破解防御办法 (1)更换无线设备,选择最新的无线网络加密设备。(2)加强无线网络密码强度,密码位数够长,数字加大小写字母以及特殊符号相间用。并且定期更换无线接入密码,时间不宜过长,一个月一次或者半个月更换一次。这样使得不法用户即使艰难的获得了一次无线密码也要花费相当多时间去重新破解。(3)在不用无线的时候关闭路由的无线功能。(4)修改进入路由的初始用户名和密码、修改当前路由的加密方式为WPA2-WPA加密、关闭路由WPS功能、隐藏SSID号、开启路由MAC地址过滤、取消无线路由器的DHCP分配IP方式,采用静态地址分配方式。 4总结 (1)安全意识的培养针对目前部分国民安全意识还不是很高的情况下,应加强国民安全意识的培养,避免一定的经济损失。(2)加密方式的革新在不断的改进加密方式,才能逐步改善惨遭被破解的局面。(3)法律的限制以及取证技术的加强只有法律的限制和取证技术的结合才能给与违法犯罪分子严厉的打击。(4)无线覆盖强度加强和资费下调中国网络资费在全球来看,中国的网络不仅速度慢而且资费高,如今资费有所调整,网络带宽有所提速。但是与国外还是有相当大的差距,目前的速度和资费怎能满足国民的期待,中国电信正在逐步进行网络改造,实现光纤到户,但是目前还有待大幅改进网络以消除国民心中对提速似敷衍的想法。
智能建筑论文:智能建筑弱电工程设计的若干技术问题 摘要: 本文通过对智能建筑弱电工程实例列举、分析,对设计上出现的一些问题进行归纳、总结,强调智能建筑弱电设计应以稳定、可靠、合理、实用为原则;同时应注意加强各相关专业间的相互协调和配合。 关键词:智能建筑 弱电工程 稳定 可靠 合理 实用 近年来,智能建筑以适应时展潮流,符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点,在社会上广受关注和欢迎。在其推广应用过程中,由于人们认识上的误差,工程实践经验的不足,也出现过一些曲折和发展不平衡的问题,影响了智能功能和效益的正常发挥。本文将通过作者几年来从事智能建筑行业实际工作经验的总结,提供一些处理问题的做法和观点,供各位同行在今后的工作中参考借鉴。 一、切莫贪大求全,但求专、精、经济实用 作为现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程同样受到技术、经济和时间等因素的制约,必须根据建筑物的专业特点与使用需求有机地紧密结合起来,综合考虑其使用功能、管理和经营要求、工程投资能力等因素,分清主次,突出重点,保证主要功能,选择适用的各个专业子系统、系统集成程度、标准等级和经济规模。 例如,智能型办公大厦就要突显其办公自动化、通信网络化等方面功能定位;大型公共建筑(例如会展中心、图书馆)就要突出专业服务功能和业务管理设施等,技术环境和水平的提升。又如:视频点播(VOD)系统在旅馆、酒店行业较为常见和实用,而在其他服务行业却并不尽然。在星级酒店旅馆中,电子门锁已得到普遍应用,而其他场合只会设在某些特别重要机房和安全等级高的关键部位。工程设计上要因地而宜。 前几年,某些工程从商业利益出发,追求广告效应,片面地强调所谓“nA”功能,含大求全,什么功能都想要,而实际上缺乏统一规划,设计考虑不周、出现偏差,必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供,结果智能化系统成了摆设品,头脑发达、四肢不灵,发挥不出应有功能和作用,投资也得不到回报,这类例子并不少见。因此,应从此类案例上吸取深刻教训,从实际需要出发,在工程设计一开始时,就全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。 二、跟踪主流技术,走成熟、可靠、稳健发展的技术路线 智能技术发展日新月异,工程设计上应注意当前IT产业发展动态和趋势,紧跟智能建筑技术发展主流,同时要注意智能建筑工程与科研和开发工作极不相同。它通常只能一次性成功,工程现场不具备反复变动、多次试验的条件和可能,而且受工程周期和进度的限制、工程投资的约束则更为明显。因此,在实际工作上,要慎重选用某些新技术,除非有稳妥、可靠的保障措施。通常,要以采用可靠、成熟、稳定的先进技术为原则,选用经过市场考验、实践证明可靠和成功的产品及设备。一般情况下,已批量生产和投入使用的系列化品牌产品是设计上首选对象。同时,要考察产品兼容性、升级换代的可能性、技术上开放性、市场上技术支持度,以及厂商在当地技术服务和支持的能力。 十兆——百兆——千兆以太网组网技术的发展过程,给了智能化工程一个有益启示:稳健地追求技术先进性,对工程成功、系统具备生命力至关重要。 三、遵循因地而宜、实事求是、科学合理的原则 每一系统和设备都有其适用范围,功能和性能上的局限性,设备不是“万能”的,贪图所谓“最好”“最新”“最全”的观念,是不切实际的看法。 例如,某会展中心大型展厅配置公共业务广播系统,是按照普通语言扩音标准设计的,曾有某承包商为了提高造价,竟宣称其能在大型展厅做到音乐厅、影剧院的音响效果,多次要求变更原设计,增加设备、更换档次。这在建筑声学等条件满足不了,设备上也做不到,实际上也没必要的要求,其结果当然是被驳回。否则,不但产生不合理投资,还可能因原因、责任不明引起纠纷。 又如,某一工程为了满足局部现场教学转播的业务需求,设计上不恰当地与安保闭路电视监控系统合在一起,整个系统复杂化了、技术等级和标准随之提高了,图象质量还达不到规定要求,使用上既不灵活、也不方便。经纠正,改为二者分开,另设一套专业电视录播小型系统专用于电视教学转播,既满足使用要求,又简化系统、不增加造价,使投资更为合理。 四、重视系统可用性、稳定性和可靠性问题 建筑智能化系统使用寿命可能少则几年、十几年,多则几十年,通常投入使用后要24小时不停机运行,肩负着保障建筑物内各类活动、人身安全的任务。除要注意设备和系统选型外,对要求较高的场合,应有其他的技术保障措施,例如:双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量,增设UPS电源,采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统,更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。 根据以往工程经验,诸如消防报警系统、楼宇自控系统等输入、输出控制点数,不宜超过其系统最大可用容量的80%;扩音系统负载的实际消耗功率宜控制在额定输出功率70%以下。应注意采用设备厂商的设计推荐值。 五、妥善处理需求和成本关系,提升系统性价比 工程上要考虑在满足使用要求前提下,尽量简化系统、降低投资和运营成本,不同的控制组合组合方式不但关系到智能系统本身的投资,而且还会直接影响到被控机电设备的技术要求和设备费用。 以智能照明控制系统为例,宜多采用开关控制方式,少用无级调光控制做法。照明亮度和场景的变化与控制,可通过灯具布置上的变化、照明配电回路细分和增设来调配实现,同样达到多级控制、多种变化的效果。这样做不仅简化了系统复杂程度,也降低了照明灯具、光源的技术要求,又可大幅度降低投资多达3-5倍以上。因此,除必须进行无级调光的特殊场合外,建议照明调节采用多级开关控制方式。 六、弱电线路设计也应注意工作稳定、可靠的问题 在弱电系统线路设计上提倡采用较可靠联接方式,例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。某一大型工程消火栓系统,启泵回路采用极少用的常闭触点串接做法,分十多个回路,每个回路串接着数十个触点。施工中发现任一常闭触点的开路常会引起水泵误动作,每次要到现场去逐个查找、排除故障,时间长达1-2小时,多次整改效果不好,后来只好全部返工改回较为可靠的常开触点并接启泵接线方式。该问题曾在图纸会审时提出,未引起设计者重视,事后再返工非常麻烦。 工程设计上应注意,受产品质量和现场条件的限制,同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。 此外,主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔铺设的要求也常会被忽略,结果造成施工困难,产生使用过热,易相互干扰等隐患。对于长距离(例如百米以上)多负载传输回路,像DC工作电源回路,设计时要核算线损引起的电压降,提醒调试时检查回路末端的工作电压,这是设备工作不正常的常见原因之一。 七、某些系统应适度超前,留有今后发展空间 通信自动化是智能建筑三大内容之一,目前这方面的发展迅速、需求尤为急切,要有一定的超前考虑,提高设计标准与要求,加重其投资比例。 综合布线是智能建筑的神经元,遍及建筑物各处,是各个行业通信网络化的基础,近来市场价格也降低不少、所占费用比例不高。因此,建议建筑内外各使用空间、墙体、地面都要充分考虑今后发展需要,多增设一些信息点,按照智能建筑标准要求适当增加些系统余量,避免今后使用空间的用途一有变化,飞线、明线到处是,极不便利和雅观。千兆网是今后发展必经之路,适当的部位要考虑留有光纤信息点或增容管道,也可采用吹光纤技术进行预留。此外,要求设有信息点位置的附近,一定要配套电源插座或配电设施。 对某些分期实施的系统,预埋件、预留孔洞、预埋管线要提前设计留设,便于以后安装施工。例如,在弱电出户管道进建筑的位置,应适当多留2-3根直径100mm左右地下穿墙钢管,以备以后增扩,大型建筑物还适当多留几处。 八、要特别注意专业系统、设备之间接口的配套与落实 这是某些工程智能化系统无法联动和正常运转的常见原因之一。设计上要明确提出与机电专业设备接口、控制/通信协议的详细标准和技术要求。 以硬线直接联接方式控制的设备主要规定与要求有:输入、输出触点的工作电压、驱动电流、匹配阻抗;而与之相应的,智能系统控制模块在连接时,要注意输出/输入端口工作电压应相同,要核实其带负载能力和容量大小是否足够?同时应注意与被控设备的电气隔离或电气共同问题。工程上常见到不相匹配时,轻者无法正常驱动设备,重者引起设备毁坏,损失不可预测。 利用标准通信和控制接口的系统、设备(如采用RS232C、RS485、LonWorks,BACnet等等的)也应注意设备端口的实际接法会随具体产品有所不同,设备和系统间的通信和控制协议要求应相互开放。这些问题设计上要先查证、核实清楚,并在各类盘、箱、柜、冷水机组、空调机组、水泵、电梯等设备订货要求中明确说明。可能的话应将样品交给系统集成商先行试验,以提前发现、处理问题。 九、大中型建筑物各楼层应考虑设置专用弱电间和井道 现代建筑中其弱电系统大量增多,而电子设备对环境条件要求较高,特别对温度尤为敏感。现场设备需要有足够空间与位置,以满足安装、测试、使用、检修上的要求,而且弱电设备和线路与其他专业设施紧邻,也存在着安全、干扰、稳定性方面的隐患。即使是普通建筑物也应考虑,若干年后也有翻修、改建、更新换代上的需求,因此建议新建工程各楼层部位应尽可能设立独立的弱电设备间和井道。 专用弱电间应考虑有良好的通风散热措施和工作照明,配置充足的工作电源,最好由专用回路或应急供电回路配送,有时还得由控制室集中管理和控制,弱电间还应有进出孔洞封堵和防止小动物进入的措施。 楼层弱电间涵盖的服务范围要受到系统、设备信号总线传输距离的限制。例如:综合布系统水平工作区长度不得超过90米,考虑到线路上下弯曲绕行,服务半径通常不超过50米,否则应调整弱电间位置和数量,改变网络架构。 十、从设计上做好与其他设备专业管槽、管道的综合工作,设备空间等的预留工作 智能化弱电系统管道、线槽在建筑工程中是属于辅助设施,通常应避让于风管、水管、强电管槽,故设计上要主动先与其他专业沟通,安排好合适的布线途径、高度和位置。在设计图纸综合及会审时,更要注意这个问题,避免设计上赶出图时间而疏忽,造成施工上冲突、返工与浪费。 大体量设备(如大型显示屏、大音箱等),在土建结构、装修设计时,就应商量好留有足够大的空间和最佳位置,预留尺寸适宜的孔洞和安装固定的预埋件。安装吊支架应牢固可靠,设备部位最好由装修统一归口,达到较好装饰效果。 十一、对中央控制室/操作控制室统一规划布置和设计 智能化子系统较多,要求各异,又常共用主机房。在各子系统基本确定后,应把它们对机房布置的具体要求归纳起来,统一由设计总包协调、规划、设计,制定装修标准,避免施工上各自为政、管理上混乱无章。为了方便使用和管理,建议中控室应按有关规定标准设置独立的通风空调系统或恒温恒湿设施,铺设防静电架空地板,进出洞口要有防堵措施,不能有无关的管道穿过。要统计各系统用电消耗功率,留足容量,设置专用的电源配电箱,建议采用双回路供电末端切换的方式,并且各个子系统可共用一套UPS电源。重要的机房消防设施?如各种气体灭火装置?应同时规划设计。中控室还应提供连接各个弱电子系统的专用接地端子排。要统一布置安排布置各种设备盘、柜、显示屏幕墙、台座支架的排列方式和位置,走线应规整划一。保证各个系统总体安装效果既美观、实用,又便于以后使用和管理。 十二、选用设备及安装方式应便于今后检测、维修 在高大空间建筑物中,常有一些受控联动/反馈的阀门、执行机构等,设置于高空地带/不能上人的吊顶内,造成调试、维修、检查、复位极其困难与不便,常要大动干戈重搭脚手架和工作平台,遇到每年年检也很麻烦费事。因此,这些场所应选用能自动/电动复位的设备和产品,也可改用其他的安装方式便于人员查看和操作,有特别要求的还要考虑设置专用维修通道。 上述种种问题在工程上经常会碰到,设计规范大多也有要求,但在工作中也常被忽略和遗漏。作者希望通过实践和探索,不断地总结经验教训,注意设计工作上的协调和配合,使智能化工程技术与现代建筑更完美地结合,更好地服务于社会。 智能建筑论文:论电气技术与智能建筑 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 关键词:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。 关键词:电气技术 智能 建筑 1、前言 智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。 智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。特别是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。 智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证明,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。 智能建筑需要不同行业的专家共同参与,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。 “弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计与施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。 2、网络与布线 智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后与BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可与BAS系统集成。 综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。 从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网与局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。 为了保证系统的开放性和可操作性,实现与信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。 3、目前智能建筑存在的问题 《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中Lon Work协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。 针对目前智能建筑存在的问题谈一下个人的看法: (1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极作用。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、安全防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。 (2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院掌握设计程序和全过程,与施工、监理、质量监督和业主沟通较容易,与各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并与相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。 由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特点。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。 当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。 4、电气技术在智能建筑中的重要作用 智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线安全必须依靠电气技术如:电源技术、防雷与接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。 下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 (1)案例1: 阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。 详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。 数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的安全防范系统。 该系统设备的选型:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么问题的。 但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流允许值,谐波严重危害配电线路及设备的安全。 因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的安全。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。 (2)案例2 新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特点,垂直运输与通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为核心,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统与整个BAS协调运行,并受BAS中央计算机的监视、管理及控制。 电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式, VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆与动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极与原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。 (3)案例3 新疆建筑设计研究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员坚决按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地与防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得与其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身安全和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的措施之一。 (4)案例4 电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的安全,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的安全。办公自动化系统包括:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的安全。 有关电子计算机的接地有以下几种方式: 交流工作接地、安全保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位研究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。 这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢? 目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷措施。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、安全、无误的网络与布线系统。 5、新疆智能建筑市场发展的前景 新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,与独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。 现阶段新疆还属于经济较不发达地区,与经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统与全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。 光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依赖计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也认识到戴上“智能大厦”的桂冠如:高级写字楼、智能住宅小区容易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603标准设计(新疆建筑设计研究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括安全防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警与消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的研究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、安全、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。 智能建筑论文:智能建筑弱电系统的电磁兼容性 摘要:电磁兼容是一门新兴的综合性学科,文章介绍电磁兼容涉及的学科内容;电磁兼容技术标准制定及认证工作的现状;着重论述了智能建筑弱电系统工程设计中的电磁兼容性问题。 关键词: 电磁兼容 电磁干扰 智能建筑 弱电系统 1 电磁兼容性的提出 随着现代电子科技的飞跃发展,电子技术和电子产品已广泛地应用于各个行业生产领域和人门的日常生活中。尤其是微电子技术和数字计算机技术的发展使人类进入了信息技术时代。"电脑,上网,手机,智能化……"已成了人人皆知的名词。然而,电器设备和电子产品的普及应用与发展也造成了日益严重的电磁污染,给我们的生产和生活带来了不容忽视的影响,甚至造成严重问题。这个矛盾日益凸现,并屡见不鲜。 例如:电力设备的电位异常与谐波干扰,电动工具的电火花,都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作;手机、手提电脑 在飞机上使用时会干扰飞机上导航控制系统的可靠工作,甚至造成飞行事故;医院里的心电起博器等医疗设备受移动通信装置无线电波干扰而影响正常使用等等。在工业生产中,以微电子电路为主体的自控仪表系统的工作环境和检测控制对象往往是高电压大电流的,这些电子仪表设备常常会受到电磁幅射、电磁脉冲、地电位异常、雷电冲击、静电感应、电弧、强负荷电流冲击、电源谐波、高频电噪声等等有害因素的干扰影响。这些干扰轻则会引起自控仪表装置的工作可靠性降低,重则甚至造成自控仪表系统的误动作或死机故障。 凡此种种都是常见的在同一电磁环境中的电子设备相互干扰而不能正常工作的现象。要解决这些问题,即如何使在同一电磁环境下工作的各种电子设备、电子系统都能互不干扰地正常工作,达到兼容状态,这就要看电子仪表设备的电磁兼容性(EMC)。 2 电磁兼容的学科内容 电磁兼容性(Electromagnetism compatibility)是一门新兴的综合性学科。它的主要研究内容是电磁干扰和抗干扰问题。还涉及到抗雷电、静电、太阳电磁场等自然干扰源、核电磁脉冲、无线电频率资源的分配和管理、信息系统电磁泄漏失密、电磁环境污染与生态效应等等领域,关系到大多数现代工业部门和军事部门。在工业环境中,主要致力于对电磁干扰源,电磁干扰传播途径,电子设备的抗干扰能力等几个关键环节的研讨。 2.1 电磁干扰源 电磁干扰源主要有自然环境中的电磁噪声和人为外界干扰信号。 电磁噪声是不带任何信息的杂散电磁场。常见的有由大气中的雷电、太阳磁爆、风尘、地岩应力等各种原因引起的静电积聚与放电;电力设备中的感性负荷切断及投运时产生的瞬变脉冲噪声;各种电器产生的电弧,电火花等。信息技术设备的工作信号都是数字脉冲信号,由频谱分析理论可知:脉冲信号前沿越陡峭及脉冲频率越高,其包含的高次谐波及高频能量就越大,就会对外发射电磁能量。设备内的元器件,线路板轨线及连接线等都会对外发射电磁干扰。 无线电通信、广播电视、雷达等系统发射出的电磁波信号,相对于外系统而言是一种无用信号,对其它电子设备也是一种干扰。 2.2 干扰的导入途径 电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。 在传输线路方面?干扰主要通过共阻抗耦合和地线环路耦合方式产生影响。当电子设备或元件共用电源或地线时,就会通过公共阻抗产生相互干扰。电源内阻或地线自身的电阻值很小,但其包含分布电感,在高频时其阻抗不容忽视。高频干扰电流会在公共阻抗上产生干扰电压,叠加到其它电路上。 两设备之间的地电位不同时,就会产生地环路干扰。传输线路分布范围较大的仪表控制系统均应注意防止这类干扰。 空间辐射干扰多是通过高频电磁场传播的,仪表设备内部的电路之间和设备系统之间相互间都会产生这类干扰。 3 电磁兼容的技术标准制定和认证工作 电磁兼容涉及的内容十分广泛,实用性极强。工业、民用、军用等几乎所有的生产、生活领域都需解决电磁兼容问题。世界上一些发达国家,如美国、欧洲共同体国家、日本等,在20世纪60年代就开始重视与发展这门学科,目前已形成了一整套完整的电磁兼容体系。这些国家已制定了完整的电磁兼容标准和规范,设立了能有效地对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构,配备有高精度的电磁兼容测试系统设备。还研制了很多关于电磁兼容预测、分析和设计的程序软件。不断推出用于电磁兼容对策技术的新材料、新器件、新工艺。这些完善而周密的体系可以有效地保证电器设备从设计、制造、进入市场和检测验证的全过程得到控制,最终实现全面的电磁兼容。 电磁兼容问题几乎在各个工作领域中普遍存在,影响面极广。因而,制定完善的科技管理法规就势在必行。世界上工业发达的国家都设有电磁兼容(EMC)标准制定工作的专业委员会,并逐步走向国际统一标准。目前,国际上具有权威性的电磁兼容标准有:国际电工委员会的CISPR标准和IEC标准;欧洲共同体的EN标准;德国的VDE标准;美国的FCC标准和军用标准MIL-STD。 我国过去经济及科技基础比较薄弱,电子技术工业落后,电子仪表产品应用较少,电磁兼容的矛盾不突出,所以在电磁兼容领域起步较晚,与国外的差距很大。我国对电磁兼容的重视始于20世纪70年代的军工产业。至80年代才成立了"全国无线电干扰标准化技术委员会",研发并制定了一些电磁兼容标准。90年代初的海湾战争震惊了国人,交战中一方施放的电磁干扰竟能使对方的防空指挥系统陷于瘫痪失灵,使我们看到了电磁干扰与抗干扰在现代战争中的威力,象制空权、制海权一样,电子战的实质其实是争夺制电磁权。 接着,欧共体颁布的电磁兼容指令89/336/EEC使民用企业也感受到了对电磁兼容技术认同的迫切性。该指令规定自1996年1月1日起,凡不符合电磁兼容标准的产品一律不准进入欧洲市场,这给我国的民用电子产品的出口造成了很大压力。在此背景下,目前国内生产的个人电脑PC机出厂时,都已标注了抗干扰电磁兼容的等级标志。 今年我国已加入WTO?而根据WTO/TBT协议(贸易技术壁垒协议)?如果我国自身没有对产品进行电磁兼容认证的技术标准及要求?则国外的不符合电磁兼容要求的"拉圾"产品就会大举入侵我国。令人遗憾的现象是:目前国内市场上销售的各类进口电子仪表系统及产品几乎都没有标示出电磁兼容的技术指标参数?这一重要性能内容没有引起人们足够重视。建设和完善我国自己的电磁兼容标准体系已是刻不容缓的事情。 经过广大科技工作者和政府主管部门的努力,近年来我国也已陆续制定了约70多种电磁兼容标准。例如:国标GB/T17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》和国标GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器?电动工具和类似器具的要求:抗扰度》等等。 这些标准规定了各种类型的电气电子设备在各个频段的电磁干扰发射值限值和抗扰度限值,并规定了相应的试验方法、仪器设备和试验场地。2000年我国成立了"中国电磁兼容认证委员会",并建立了认证机构--中国电磁兼容认证中心。目前又公布了首批进行强制性电磁兼容认证的产品细化目录和检测项目,涉及到10个产品类别的约80多种产品。国家出入境检验检疫局也对六种进口电子产品实施电磁兼容强制性检验。我国的电磁兼容认证工作正在逐步地全面开展并开始与国际接轨。 4 电磁兼容控制技术 智能建筑弱电系统的主体设备是采用信息技术的各种电子设备。提高智能建筑弱电系统的抗干扰性能必须采用多方面的综合抑制措施?才能获得满意效果。对于弱电系统而言?应从电子设备的内部结构、电源回路、信号传输线路等几个方面来考虑抗干扰措施。 4.1 弱电设备内部结构的抗干扰措施 弱电设备的外壳、机箱(柜)应采用金属材料,或在塑料外壳内喷涂一层金属膜作为屏蔽层。弱电电子设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等要足够小(d<λ/20)。机箱的接缝处可使用导电衬垫,通风窗可使用波导管,面板显示窗可使用屏蔽玻璃材料。这些措施可用于切断通过空间辐射传播的电磁干扰。 弱电电子设备内部的电路板之间?电路板与电源板之间?电路板上射频元件区域都应使用厚度不小于0.7mm的镀锌铁板予以电磁屏蔽。屏蔽铁板应采用镀银铜线与外壳地连接。 弱电电子设备的输入、输出端接口电路设计中应设置消除雷电影响的抗电涌抑制器(SPD)、高低频滤波器、光电耦合器等电路,并尽量设法采用平衡传输制式,可有效抑制地环路干扰。 尽可能减小电路板中的相互电磁干扰。可采用多层电路板以减少引线;布线尽量短粗以减小环路电阻;布线转角处要圆滑,以利于阻抗匹配;不同类型的电路单元要分路接地等等。 电磁兼容控制技术极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展。如广泛采用的表面贴装工艺(SMT);近年来迅速涌现的"电磁干扰对策元件"系列(EMI)已获得普遍应用。如:电感类EMI元件、三引线电容器、馈通电容器、压敏电阻、平面变压器、片式EMI滤波器、固态继电器、固态开关、导体丝网、导体薄膜,以及形形色色的EMI接插件、缆线、涂料、编织物等等。这些新器件、新技术的应用大大提高了电子设备的抗干扰性能。 电子设备内部的抗干扰措施主要应由弱电电子设备制造厂商去致力研究,但是作为智能建筑弱电系统设计的工程师,了解些这方面的知识,对于判断及选择优良品质的弱电设备是大有好处的。 4.2 电源装置的抗干扰措施 电源装置是弱电电子系统的动力源?电源的稳定可靠与否对弱电系统的影响极大。有资料表明:电子系统设备的故障有1/2~1/3是来自电源部分。对电源的干扰来源主要有?雷电冲击电流;大容量感性负载投运或切断时造成的欠压或浪涌电压干扰?电网中的高次谐波干扰等。 为抑制浪涌电流干扰?可在电源的输入、输出端装设瞬变电压抑制器(TVP);在电源输入端隔离变压器的一次侧与二次侧之间加入接地的金属屏蔽层?这对降低高能量的瞬时脉冲干扰十分有效。在电源单元的设计中?应采用有隔离作用的宽工作电压范围(交流85V~265V)开关电源,可大为提高电源抗电网电压跌落的能力。 在电源输入端加装LC滤波电路是消除对电源环节造成影响的高频干扰和共模干扰的有效办法。在电源与负载之间串接"电磁干扰对策元件"--铁氧体磁环,可以很经济方便地抑制高频干扰,同时还能减小电子设备通过电源对电网中其它设备的干扰。 4.3 传输信号线路的抗干扰措施 这个方面是从事智能建筑弱电系统工程设计的工程师们可以充分发挥主动性的领域,在做综合布线系统以及大面积区域或长距离的计算机数据网络、闭路电视系统、楼宇设备自控系统的布线设计时尤其应认真考虑这些问题。 (1)从现场测控器件至总控制室之间的长距离传输信号线宜采用双绞线,并选用小节距的双绞线。当多根双绞线在一起敷设时,最好采用不同节距的双绞线;当两对双绞线长距离平行敷设时,每隔一段距离应做一次位置交叉,以抑制噪声。传输线中应尽可能避免使用接插件等不连续连接的接插件。长距离传输线的终端应并联一阻抗器件进行阻抗匹配。 (2)关于智能建筑弱电系统的接地问题,过去往往要求弱电系统设置单独的接地系统,不与其它电气系统接地网共用。然而,近些年来一些引进的国外建筑工程设计和学习国外技术的建设项目中,采用大建筑面积的建筑物以及建筑群日益普遍。弱电系统要设置单独的接地体,实施起来常有困难。随着现代建筑技术的发展,目前,建筑物基础一般都采用"大底板"结构。把所有的桩基、地面基础、柱梁内的钢筋结构都联接成一体,作为接地体。其接地电阻往往非常小。弱电系统的接地宜考虑利用建筑物基础作接地体。 按照现代电磁兼容技术理论,电子仪表系统和电气系统的接地实质上都是一种"等电位联结",用以消除外界电磁干扰和安全保护。根据这些理论研究进展,近年来,国内外的有关设计技术规范也都有所修订与调整。例如:我国在参考了国际电工委员会"IEC60364-4-443:1995","IEC60364-5-534:1997"等文件后,于2000年修订出版的强制性国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年修订版)中,就新做了以下规定: 第(3.3.4)条:--防直接雷接地宜和防雷电感应,电气设备,信息系统等接地共用同一接地装置,并宜与埋地金属管道相连; 第(6.3.3)条:--每栋建筑物本身应采用共用接地系统?其原则构成示于图(6.3.3)(图中把包括信息系统在内的所有电气设备的接地母线均连接在同一接地体上)。 按照上述国家标准的规定,弱电系统的接地可与其它电气系统共用接地装置。 (3)采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。过去有些设计规定要求:信号传输电缆的屏蔽层,一般应在控制室的接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。即采用单端接地方式,但这种接地方式存在缺陷。 传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。最新修订的国家标准GB50057-2000版,第(6.3.1)条中已肯定了这种做法:"当系统要求只在一端做等电位联结时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。" (4)在传输线路的终端装设电涌保护器(SPD),可有效抑制瞬时电脉冲干扰。采用光电耦合隔离可消除一次元件与控制系统之间因地电位差产生的共模电压干扰对测控系统内部电路的影响。 5 结束语 抑制电磁干扰应从各个环节着手,采用综合治理方法,从全系统的立场上来全面考虑电磁兼容问题。对于从事智能建筑弱电系统设计的工程师来说,应从对弱电设备的考察、选型(对电子设备内部构造的了解、挑选)开始,对弱电系统的组成配置、现场电缆管线的布置设计、现场安装施工、系统调校时分析干扰性质及来源等全过程都采取有效措施,才能确保整个弱电系统的电磁兼容性满足要求。 智能建筑论文:智能建筑的弱电工程——谈上海万豪大酒店弱电系统设计 摘 要 文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发,结合上海万豪大酒店具体项目,从智能建筑的公共广播,共用天线电视,无线寻呼,电话通讯,火灾报警,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词 智能建筑弱电工程 公共广播 电视 寻呼 电话 火灾报警 监控 结构化布线 电源接地 衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成: (1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 上海万豪大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万多平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂、客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。 以下,就上海万豪大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1 公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等)的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播,二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统(在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统构成见图1。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 万豪大酒店广播系统划为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器的广播效果并根据其功率确定功放器,万豪大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库选用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。万豪大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 2 共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。系统组成见图2。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 万豪大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统复盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。万豪大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 万豪大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3 内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。万豪大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。系统框图见图3。 寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处在场强复盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50m范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4 电话通信系统 万豪大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。 5 火灾报警及联动控制系统 万豪大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。见图4。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒店各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括:(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 6 闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 万豪大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成,见图5。 7 防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8 车辆进出口管理系统 在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9 结构化布线系统 作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在万豪大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10Mbps及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 万豪大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统(POS)。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分: 9.1 工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。 9.2 干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500Mbps以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3 管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100m,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4 设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。 10 弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 万豪大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,万豪大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11 结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。 创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 智能建筑论文:ABB智能照明系统在智能建筑中的应用 摘要:智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。 关键词:ABB 智能照明系统 智能建筑 应用 1 智能照明系统在智能建筑中的应用效果 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下: (1)实现照明控制智能化。采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。 智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。 (2)改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。 (3) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。 (4)提高管理水平,减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来较大的投资回报。 2 智能照明与传统照明系统比较 2.1 线路系统比较 (1)单控电路系统比较。传统照明单控电路特点:①控制开关直接接在负载回路中;② 当负载较大时,需相应增大控制开关的容量;③ 当开关离负载较远时,大截面电缆用量增加;④ 只能实现简单的开关功能。 总线式智能照明系统单控电路特点:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;② 开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;③ 可通过软件设置多种功能(开/关、调光、定时等)。 (2)双控电路系统比较。传统照明双控电路特点:① 实现双控时用两个单刀双置开关,开关之间连接照明电缆;② 进行多点控制时开关之间的电缆连线增多,使线路安装变得非常复杂,工程施工难度增大。 总线式智能照明系统双控电路特点:① 实现双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关;② 进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。 2.2 智能照明与传统照明控制系统比较 (1)控制方式比较。① 传统控制采用手动开关,必须一路一路地开或关;② 智能照明控制采用低压2次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 (2)照明方式比较。①传统控制方式单一,只有开和关;② 智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适氛围。 (3)管理方式比较。① 传统控制对照明的管理是人为化的管理;② 智能控制系统可实现能源管理自动化,通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。 3 智能照明系统的节能分析 3.1 集中管理,减少人为浪费 现代高层办公大楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理,在大楼的中央控制室,管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。 3.2 自动调光,充分利用自然光 智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度,与设定值比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲,越靠近窗自然光照度高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。 3.3 自动调光,保持照度的一致性 一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此,其初始照度均设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费.采用智能照明系统后,虽然照度还是偏高设计,但由于可以智能调光,系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。 3.4 安装便捷,节省线缆 ABB智能照明系统采用二芯线控制,用EIB总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系,在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。 3.5 延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电网过电压,只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍,不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。 采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到20%~50%)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长2~4倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,大大简化和节省穿管布线工作量。此外,智能照明系统还有潜在的价值回报,如智能控制系统能使整个系统工作在使人们最舒适的状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。 智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域,无论室内、室外、大小场合无处不可应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱东场所、商业中民、体育场馆、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。 4 实例 厦门国际会展中心 厦门国际会展中心是一个综合性展览中心,共五层,总投资约人民币12亿。 i-busò智能安装系统的总造价约人民币600万元,占总投资的0.5%,系统可为1064个回路作开关控制,为266个回路作调光控制,并设有63个五对按钮和55个移动监测器,1个电话开关和16个光亮感应器,在中控室设有一台计算机进行系统监控。厦门国际会展中心在2000年9月8日已投入使用。 1. 所有区域的灯光均可进行统一的开关控制。可按要求进行定时控制,在平时、会展期间、节假日等不同时间给予不同的灯光效果。 2. 大堂、多功能厅等区域设置日照补偿功能,可根据室外自然光的强弱自动调节室内照明的亮度值,各灯光协调营造出一个明快、舒适、庄重、典雅的迎宾环境。 3. 在会议室、贵宾室、国际演讲厅等区域均设场景功能,当需要改变灯光场景时,只需按一下按键或使用遥控器,就可达到所要的灯光效果。同时可与会议系统进行联动,达到灯光、音响、摄像同步一致的效果。例如在需要播放投影时,会议室的灯自动缓慢的调暗,关掉摄影仪,灯光又会自动柔和的调亮。 4. 以上功能均可在中控室内的控制主机上进行。同时在中控室内还有电话开关,可通过电话进行远程控制。 昆明邮政办公楼 昆明邮政综合楼是一栋21层的综合性办公楼,i-bus智能安装系统控制包括地下室车库的照明,1-21层办公楼、会议室、公共走廊、热水器、及UPS等照明系统和用电负荷的管理和一层的玻璃破碎传感器。整个大楼的照明可根据时间外部光线控制照明,也可以通过中央控制,热水器等用电负荷可根据时间控制或集中控制,所有的灯光控制和加热器等用电负荷可以在中央控制计算机上进行操作、监控和故障记录,使办公楼的用电负荷管理达到了智能化。 以下是昆明邮政大楼使用EIB系统所用的功能: 地下车库节能: 12个移动传感器的使用有效的降低了地下车库照明所用的能源。为了覆盖每一个地方,我们把移动传感器放在每个入口处及必要的拐角处。一旦它们哪个被触发,其相应的区域的灯就立即打开,并在5分钟后关闭。只要移动传感器感觉到一个运动就打开相应的灯。这种自动灯开关装置节约能源且方便车主。 1/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-tritor开关,所有的灯可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 G/F玻璃破坏时的保安功能: 在建筑周围的地层上有60个玻璃破裂传感器,任何一种击碎玻璃的行为都将激活区域终端,并发出一个指令到双值输出控制外置灯及摄像机上和记录这个现场击碎玻璃的人,同时一个警报信号出现在监控室的显示屏上。 2/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的10套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,且每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 3/F的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,且最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 4/F会议场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮控制,且最多可设置四种不同的场景。其中大厅里的4套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外2套灯可调光,每套灯功率不超过500瓦。所有房间周围的电动窗帘用2组单独的开关控制。所有的功能也可通过红外线手持传感器来实现。在门口附近安装安装移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,且在人离开后又会熄灭。使保安检查更易且节约能源。 从7层到20层的各层电源控制及监视 中央控制室的Win-Switch通过一根双绞线控制各层的双值输出,并由此控制所有的公共灯、办公室灯、热水器及UPS。通过电流感应器和电流调整器将信号转换后,Win-Switch能显示各层负载电流的百分率(负载如公共灯、办公室及UPS电路等)。Win-Switch具有指示和报警功能,并且可以用时间控制每个回路。当超负荷时就报警,如收到一个烟雾探测器的指示信号就关断该层所有电源。 21/F多功能房间的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的4套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外6套灯可调光,每套灯不超过1000瓦,另外还有6套(每套负载电流不超过6A)可以应用。所有大厅周围电动窗帘由两组独立的开关控制。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。在门口附近安装两个移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,出去一段时间后关闭。这实际上使保安检查更容易且节约能源。 北京万泉新新家园 北京万泉新新家园,在一期半和二期的工程中每户都安装了EIB智能安装系统。因为智能系统在家居中的应用在国内还是全新的概念,所以房地产公司在房产市场中赢得了很多的顾客的关注,到现在所有的房屋都已售完。智能安装系统给客户带来舒适、安全、有品质的生活空间,给房产商带来了全新的销售理念。 北京万泉新新家园提出了智能家居的概念,要实现家电控制智能化、防盗报警智能化、家庭照明智能化,房地产商选用了ABB i-bus 智能安装系统,给用户提供了如下的基本配置: 照明控制系统: 在住宅内设置开关,可以对照明灯光进行开关控制,方式灵活多样,可依照用户的要求自由的调控。 远程家电控制: 每户设置电话控制盒,可以在室外的任意地方通过电话来控制家中电气设备,例如:可以关闭忘掉的灯光,回家提前打开空调或电饭锅煮饭。 报警系统: 安保系统的信号(例如:烟感、门磁、窗磁等)接入电话控制盒,通过预先设置好的电话号码进行报警,以保护用户的财产安全。预先设置了业主、物业管理中心等三个电话。如果安保系统得到信号,电话控制盒就会自动的依次拨打设置的电话。 预留扩展: 以上只是基本配置,只是给用户提供了智能系统平台,ABB i-bus智能安装系统优越的扩展功能为将来用户个性化的选择提供了方便,用户可以根据需要和喜好增加其它功能。 北京万泉新家园在一期半和二期的工程中选用了ABB i-bus智能安装系统,共11栋多层住宅楼498户,其中多层和复式的户型共202户,平层户数共296户。 对于平层户型:EIB系统控制的房间为客厅和主卧室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座;对于复式和跃层:EIB系统控制的房间为客厅、主卧室和家庭室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座。 每个楼门设一个EIB,每套房间设一个EIB控制箱、设一个电话控制盒;对于标准房:客厅和主卧室设总线耦合器;对于复式和跃式:客厅、主卧室和家庭室设总线耦合器。 系统的结构为每个楼门1条线,共111条线,约2300个总线元件。 总之,随着EIB系统在中国市场的进一步的推广,ABB i-bus? EIB系统将越来越显示出其独特的优点,给用户带来各种各样的功能,并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。 智能建筑论文:论智能建筑中的电源质量要求 摘要:文章通过对影响电源质量,诸如电压波动、频率波动、瞬变浪涌等主要因素的分析,提出一些消除电源污染的方法,以保证在智能建筑中计算机和精密电子设备的正常运行。 关键词:智能建筑 瞬变浪涌 电滋干扰 瞬变脉冲 随着国际信息潮流冲击和微电子科技的沸腾,加上通讯、计算机及自动控制技术日新月异,使得建筑开始走向高品质、高功能领域,形成一种新的建筑形式??智能建筑(Inetlligent Buildings)。由于在智能建筑中运用了许多计算机和微电子设备,对其供电电源的质量提供了新的要求。因为电源品质的好坏,将直接影响智能建筑中设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大人身、设备事故和造成巨大的经济损失。这种影响不仅来自供电电源的电压、频率及电流等基本要素是否满足用电设备的要求,而且也来自所提供的供电电源的电网质量。 由于电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差的弱点,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏,给人们日常生活造成巨大损失。为此,在智能建筑中,研究其供电电源质量,实施有效的防护措施,已是必然的趋势,而且受到世界各国普遍关注。 1 电源质量的技术指标 衡量电源质量的技术指标主要包括:电压波动、频率波动、谐波和三相不平衡等。众所周知,供电电源质量会受到多种因素的影响,如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数补偿电容的投入和切断、雷电和人为故障、公共设施(如电动机、电梯等)等都会影响电源的品质,从而降低供电电源的质量。 1.1 电压波动(Undulating voltage) 理想电源电压正弦波的波形是连续、光滑、没有畸变的,其幅值和频率是稳定的。当负荷发生变化时,负荷出现较大的增加时,特别是附近有大型设备处于启动时,使得供电电源正弦波的幅值受到影响,产生低电压。当供电电源电压波动超过允许范围时,就会使计算机和精密的电子设备运算出现错误,甚至会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发生停电处理信号,影响计算机的正常工作。一般计算机允许电压波动范围为:AC 380V、220V±5%。计算机在电压降低至额定电压的70%时,计算机就视为中断。为此,《电子计算机机房设计规范》GB 50174-93(以下简称《规范》)对电压波动明确规定,将电压波动分为A、B、C三级(见表1)。 电压波动等级表1 电压等级 A级 B级 C级 波动范围 ±2% ±5%+7%~-13% 1.2 频率波动(Undulating frequency) 供电电源频率波动主要由于电网超负荷运行而引起发电机转速的变化所致。而计算机的外部设备大多采用同步电动机,一般计算机频率允许波动范围为50Hz±1%.当供电电源频率波动超过允许范围时,会使计算机信息存储的频率发生变化而产生错误,甚至会产生信息丢失等。《规范》对频率波动明确规定,将频率波动分为A、B、C三级(见表2)。 频率波动等级表2 频率等级 A级 B级 C级 波动范围 ±0.2% ±5%+7%~-13% 1.3 波动失真(Waveforn distortion) 产生电源电压波形失真的主要原因是由于电网中非线性负载,特别是一些大功率的可控整流装置的存在会对供电电源的电压波形产生烃,还会使计算机的相对控制部分产生不利的影响;这种波形畸变,还会使计算机直流电源回路中的滤波电容上的电流明显增大,电容器发热;还由于锯状波形的出现,会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发出停电处理信号,影响计算机的正常工作。衡量波形失真的技术指标是波形失真率(Waveform distortion rate),即用电设备输入端交流电压所有高次谐波之和与基波有效值之比的百分数。《规范》对波形失真率规定分为A、B、C三级(见表3) 波形失真率等级表3 波形失真等级 A级 B级 C级 失真率(%) 3-5 5-8 8-10 1.4 瞬变浪涌和瞬变下跌 瞬变浪涌(Transient voltage surge)是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速增加。瞬变浪涌一般用最大瞬变率表示。瞬变下跌(Tran-sition voltage fall),又称凹口,它是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速下降。瞬变下跌一般用最大瞬变下跌率表示。瞬变浪涌和瞬变下跌,瞬间内电压幅值快速增加或减小会对计算机系统形成干扰,导致其运算错误或者破坏存储的数据和程序。目前,国内未对瞬变大瞬变率:(半周或更长)≤20%;恢复过程中降至15%以内,为50ms;然后降至6%以内,为0.5s。允许最大瞬变下跌率:(半周或更长)≤30%;恢复到-20%以内,为50ms;恢复到-13.3%以内,为0.5s。 1.5 瞬变脉冲(Transient voltage pulse) 瞬变脉冲,又称尖峰或者电压闪变,是指在小于电网半个周期的时间内电网理想正弦波上叠加的窄脉冲。引起瞬变脉冲的原因很多,一般主要由以下几方面: 1.5.1 内部过电压(Internal overvoltage) 即在电力系统的内部,由于重负荷、感性负荷、补偿电容的投入和切除,开关和保险装置的操作以及短路故障的发生,都会使系统参数发生变化,引起电力系统的内部电磁能量的转化和传递,在系统中出现过电压。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因内部过电压造成的占有80%。 1.5.2 雷电(Lightning) 在雷电中心1.5km~2km范围内都可能产生危险过电压,损坏电路上的设备。当雷击输电线或雷闪电发生在线路附近时,通过直接或间接耦合方式雷闪放电形成暂态过电压将以流动波形式沿线路传播,危及设备安全。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因雷击产生过电压造成的约占18%左右。 计算机和精密仪器设备的信号电压很低,一般只有10V左右,所以对闪电脉冲过电压极为敏感,极易受闪电脉冲过电压的干扰和损坏。一般电气设备允许的闪电脉冲电压为6,000V,而计算机和精密仪器设备估计在几十伏到几百伏就会受到损坏。 1.6 三相不平衡(Unbalance three phase circuit) 由于三相负荷分配不均等,使三相负荷电流不对称,由此产生三相负序分量。不平衡度是衡量三相负荷状态的指标,主要包括电压不平衡、电流不平衡、相角不平衡。三相不平衡窨到什么程度才会影响计算机的稳定、可靠运行,目前尚无完整资料。只有参考厂商关于三相不平衡具体要求,以保证计算机及其设备正常、稳定运行。一般计算机允许相电压不平衡≤120o±3o。 1.7 瞬间停电(Interrupt power-supply) 如果发生电网瞬间停电,将直接影响计算机的正常运行。当电源中断1.5ms以内是,可由计算机主机的大电容器放电来维持计算机的继续运行,对系统无影响。而当在电源中断1.5ms以上时,由于存储器一般采用MOS电路,一旦停电时间长,计算机就会失去记忆,使大量运算过程的数据丢失,致使计算机运算错误乃至停机.一般计算机要求电源中断在10ms之内.对于瞬间停电允许持续时间,《规范》中对供电质量规定分为A、B、C三级。 A级:Oms~4ms;B级:4ms~200ms;C级:200ms~1500ms 1.8 电磁干扰(Electromagnetic Interference 简称EMI) 电磁干扰,有也称电磁污染,它是电子系统辐射的寄生电能。电磁干扰主要来自以下两方面: ①电缆、电线既是造成电磁干扰的主要发生器,也是主要的接收器。作为发生器,它向空间辐射电磁波,对计算机系统形成的干扰。作为接收器,它也能敏感地接收从其它相邻干扰源所发射电磁波的干扰。由于计算机系统中的逻辑脉冲前沿很陡峭(纳秒级),对30Hz~100Hz的电磁干扰十分敏感,会使计算机系统中的逻辑出现错误动作。 ②核电脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse简称NEMP)核爆炸产生的电磁脉冲强度高、覆盖面大、持续时间短(1μs)、等值频率可高过100MHz。电磁脉冲将在电网络中耦合产生暂态过电压,危害极大。 以上是衡量电源质量的主要技术指标,这些技术指标的好坏,反映了电源质量的情况,将直接影响计算机系统的运行,为此,应视电源污染的程度以及计算机系统对电源品质的要求,采取相应的防护措施,防止电网中其它设备的干扰,提高供电质量,使计算机系统能够稳定、可靠运行。 2 改善电源质量的方法 影响电源质量的因素是复杂的,然而,当受到污染后的电源为计算机和精密电子设备供电时,对其运行是极为有害的。当城市电网的电源质量不能满足要求时,要根据需要,采用合理的供电系统以及必要的技术措施,有针对性地消除污染电源对计算机和精密电子设备的影响。这些措施包括:采用隔离变压器、滤波器、稳压设备、不间断电源以及瞬变信号、滤除高频噪声、稳定电压与城市电网隔离,消除电压和频率的偏差以及吸收浪涌等各种干扰,从而获得理想的电源。 常用的几种计算机供配电系统主要有直接供电系统,隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统;不间断供电系统等。 2.1 直接供电系统 直接供电系统就是将市电(通常为AC380V,50Hz)直接接至配电柜,然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求,且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是:供电系统简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高,对电源污染没有任何防护,易受电网负荷的变化影响等。 2.2 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统是计算机房多采用的一种配电系统。该系统消除电网中的瞬变干扰、较大负荷的启动和制动、电压波动及电磁干扰等。该系统优点是价廉、运行可靠、维修方便、运行费用低等。它的缺点是在电网的较大频率波动时和突然停电等电源污染没有防护。 2.3 不间断供电电源 不间断供电电源(Uninterruptable Power Supply,简称UPS),它是电力变流器、储能装置(蓄电池)和开关组合成的一种电源设备。不间断供电电源具有稳压、稳频、抗干扰、防止浪涌等功能。而且,当发生突然停电时,不间断供电电源可以对用电设备继续供电一段时间,使人们能及时处理计算机等设备中内存的信息,或者立即启动备用电源,使计算机等设备继续工作。 2.4 瞬变浪涌保护器(Transient voltage surge protector) 暂态过电压是配电系统中最常见的干扰形式,雷电仅是一种;主开关操作、无功补偿电容器及电梯等重负荷设备的投入和切除,都会产生暂态过电压。大部分过电压的产生带有随机性和重复性,往往伴随电网中其它干扰发生而产生。上面的几种供电系统,包括稳压电源和不间断电源均不能消除过电压,因为稳压电源和不间断电源对快速脉冲过电压不能及时反应,甚至会将稳压电源和不间断电源损坏。因此,必须采用瞬变浪涌保护器,来保障电子设备免受暂态过电压的干扰和侵害。 2.4.1 高频信号保护器 高频信号保护器主要防止天线的雷击和感应雷击,因为天线受雷击或雷电感应时,天线对偶极子上都将形成对地的暂态过电压,天馈线上两极导线上的暂态过电压是对共同地的,即形成共模暂态电压。高频信号保护器其内部采用特制的电感线圈,线圈两头并接于馈线上,中心抽头接地。在正常工作时,由于信号频率高,并接在信号线两端电感线圈呈高阻抗,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,形成的暂态过电流经电感线圈两端到电感中心入地,线圈两半处于并联工作状态。由于暂态过电流流过两半线圈时,在两半线圈中产生的磁通量相互抵消,暂态过电流对地呈低阻抗,从而有效地限制信号线对地的共模暂态电压幅值。高频信号保护器主要用于防护雷击或雷电感应引起的天馈线对地的共模暂态电压幅值,从而保护通信设备免受暂态过电压侵害。 2.4.2 电源过电压保护器 雷电及其它瞬变浪涌冲击现象,对精密电子设备和计算机设备(包括UPS电源),造成很大的危害。电源过电压保护器是利用快速响应模块,通过其优良的非线性伏安特,来实现抑制暂暂态过电压的。在正常工作时,模块呈高阻抗特性,泄漏电流很低,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,模块呈低阻抗特性,使暂态过电流迅速泄放,从而抑制暂态过电压,维持电压稳定。 2.4.3 采用等电位联结 为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位联结。等电位联结是指为达到等电位目的而实施的导体联结,电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位联结。这些导体的联结,正常工作时不通过电流,只传递电位,仅在故障时才通过故障电流。等电位联结,又可分为总等电位联结和局部等电位联结。关于等电位原理和工程作法这里不再赘叙。 综上所述,随着智能建设的不断发展,人们对电源质量要求也愈加严格,然而,如何提高电源质量,消除电气中的隐患,保证计算机及精密电子设备正常运行,将是工程设计人员一直要关注的问题。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势——迎接加入WTO挑战 摘 要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势??迎接加入WTO挑战 摘要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08?47?95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314?2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181?1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365?1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366?1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367?1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作?《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑?原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:智能建筑的系统构成及造价确定 1综述 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。 智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 其中结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。 2建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 (1) 对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2) 对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3智能建筑的系统构成 智能建筑是楼宇自动化系统(BAS:Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS:Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS:Office Automation System)三者通过结构化综合布线系统(SCS:Structured Cabling System)和计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。 3.1楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。 (1) 变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2) 照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3) 通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4) 交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5) 给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6) 停车库自动化子系统(Parking Automation System简称PA),主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7) 消防自动化子系统(Fire Automation System简称FA),主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8) 安保自动化子系统(Safety Automation System简称SA),包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统。门禁系统主要功能有刷卡开门;手动按钮开门;钥匙开门;上位机指令开关门;门的状态及被控信息记录到上位机中;上位机负责卡片的管理等。闭路电视监控系统主要功能有电动变焦镜头的控制;云台的控制;切换设备的控制等。防盗报警系统主要功能有探测器系统在入侵发生时报警;设置与探测同步的照明系统;巡更值班系统;栅栏和振动传感器组成的周界报警防护系统;砖墙上加栅栏结构,配置振动、冲击传感器组成的周界报警防护系统;以主动红外入侵探测器、阻挡式微波探测器或地音探测装置组成的周界报警防护系统;用隔音墙、防盗门、窗及振动冲击传感器组成的周界报警防护系统等。防灾报警系统主要功能有煤气及有害气体泄漏的检测,漏电的检测;漏水的检测;避难时的自动引导系统控制等。 (9) 公共广播与背景音乐系统,主要功能有背景音乐;用软件程序控制播音;可根据需求,分区或分层播放不同的音响内容;有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能;紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路,当发生紧急事故(如火灾时),可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态;火灾报警时,可进行报警层与相邻上下两层的报警广播;提供任何事件的报警联动广播;手动切换的实时广播等。 (10) 多媒体音像系统,包括扩声系统、会议声频系统、同声传译系统、立体声电影放声系统、视频信息点播系统(Video On Demand简称VOD)等。扩声系统主要功能是把自然声源(如唱歌、演奏、演讲等)的声音信号加以增强,提高听众的声压级,使远离声源的听众也能清晰的听到声源发出的声音。会议声频系统由主席机(含话筒和控制器),控制主机和若干部代表机(含话筒和登记申请发言按键)组成,大型国际会议系统由数字会议网(DCN)构成。同声传译系统是将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的声频系统。立体声电影放声系统采用放映室内的杜比器声道还音系统,利用标准机柜将电影录音,经功放分若干路引至观众厅四周的扬声器组,以达到最佳的立体声效果。VOD系统有随时自主点播精彩影视、各种账单查询、宾馆酒店信息查询、查看交通信息、气象预报、股市行情、商业信息、完成电视购物、卡拉OK音乐点播、Email、Internet浏览、收看闭路电视等功能。系统自动完成点播记费并可与宾馆酒店计算机管理系统联接。 3.2通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private Automation Branch exchange简称PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统: (1) 固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2) 声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3) 无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4) 卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5) 多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6) 视讯服务系统,(包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统)它可以接收动态图文信息;具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能;通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。 (7) 有线电视系统,可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。 (8) 计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3.3办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 3.4结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 3.5计算机网络 智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(ISDN)等等。 4智能建筑系统造价组成 智能建筑各系统的工程造价(文章中不探讨一般建筑工程费用)主要由设备购置费、安装工程费和软件编程及调试费组成。 4.1设备购置费 设备购置费由设备原价、设备运杂费和备品备件购置费构成。 设备购置费=设备原价+设备运杂费+备品备件购置费 (1) 设备原价按国产设备和引进设备分别计算。 国产设备原价是指设备制造厂的出厂价或订货合同价。 引进设备原价是指引进设备抵达买方边境港口或边境车站并完税为止形成的价格。 引进设备原价=货价+国外运费+运输保险费+银行财务费+外贸手续费+应纳关税费+应纳消费税额+应纳增值税额+海关监管手续费 1、 货价一般指装运港船上交货并平舱价(FOB Trimmed),即含理舱费和平舱费的船上交货价。理舱费是指为了使货船上的货物按照舱图位置放置妥善和装载合理,并在货物装入船底后进行垫置和整理等费用;平舱费是指为保持航行时船体平稳和不损害船身结构,对装入船仓的货物进行整理作填平补齐所需的费用。设备货价为分原币和人民币货价,原币货价一律折算为美元表示,人民币货价按原币货价乘以外汇市场美元兑换人民币中间价确定。 2、 国外运费指从装运港(站)到达我国抵达港(站)的运费。 国外运费(海、陆、空)=原币货价(FOB)×运费率 国外运费(海、陆、空)=运量×单位运价 其中,运费率或单位运价参照有关部门或进出口公司的规定执行。 3、 运输保险费指办理进口货物运输保险所支付给保险公司的费用。 运输保险费=(原价货价(FOB)+国外运费)/(1-保险费率)×保险费率 其中,保险费率按保险公司规定的不同货物品种和险别的保险费率计算。 4、 银行财务费一般是指中国银行结汇手续费。 银行财务费=人民币货价(FOR)×银行财务费率 银行财务费率一般为0.4%-0.5%。 5、 外贸手续费指外贸公司手续费,以货物到岸价格(GIF)为计算基础。 外贸手续费=货物到岸价格(GIF)×外贸手续费率货物到岸价格(CIF)=(原币货价(FOR)+国外运费+运输保险费)×汇率 外贸手续费率一般取1.5% 6、 关税是由海关对进出国境和关境的货物、物品征收的一种税。进口货物一般以其到岸价格(CIF)为关税完税价格。 应纳关税额=货物到岸价格(CIF)×适用税率 其中,适用税率按关税有关规定计算。 7、 消费税是只对部分进口设备(摩托车和小汽车)征收的一种税。 应纳消费税额=(货物到岸价格(CIF)×应纳关税额)×(1-适合税率)×适用税率 其中,适用税率按消费税有关规定计算。 8、 进口环节的增值税是对报关进口的货物征收的一种税。 应纳增值税额=组成计税价格×增值税税率 组成计税价格=货物到岸价格(CIF)+应纳关税额+应纳消费税额 进口设备增值税税率一般为17%。 9、 海关监管手续费是指海关对进口减税、免税、保税货物实施监督、管理、提供服务的手续费。对于全额征收关税的货物不计取本项费用。 海关监管手续费=货物到岸价格(CIF)×监管手续费率 海关监管手续费一般为3‰。 其中,保税、免税货物按海关审定的到岸价格的3%计征,减税货物按实际部分到岸价格的3‰计征。 (2) 设备运杂费是指从设备制造厂交货地点至安装工地仓库或施工现场堆放点所发生的运费、途中包装费、装卸费、采购与仓库保管费、供销部门手续费等。 设备运杂费=设备原价×设备运杂费率 其中,设备运杂费率按各部门及各省市有关规定计取。 (3) 备品备件购置费 备品备件购置费是指在初期系统运行期间为保证设备的正常运转必需购置的备品备件费用。不包括应随设备本体带来的易损备品备件及专用材料。 备品备件购置费=(设备原价+设备运杂费)×备品备件购置费率 其中,设备原价中不包括引进设备的价值,费率按各部门有关规定计取。 4.2安装工程费 智能建筑各系统的安装工程费主要由工资、材料费、安装机械使用费、管理费、开办费、利润等组成。 工资主要包括基本工资、加班费、津贴以及招聘、解雇费用等;材料费包括材料原价、运杂费、运输损耗及采购保管费、有关税金等;安装机械使用费包括自有机械使用费和租赁机械使用费;管理费包括工程现场管理费和公司管理费;开办费包括安装施工用水电费、脚手架费用、临时设施费等。 4.3软件编程及调试费 智能建筑各系统控制软件的费用包括系统编程及调试费用。 5智能建筑系统造价的确定 由于智能化系统在国内隶属于建设、公安、邮电、广电、消防、电业等行业管理,大部分系统造价要由各行业计价定额来确定;又由于智能化系统技术涉及自动控制、通信、计算机网络、广播电视、卫星通信等高新技术领域,各有关造价管理部门在智能建筑造价确定上还未能全方位介入。它的部分系统造价确定已经市场化,即由市场自由竞争决定系统工程造价。 设备原价和软件编程及调试费的确定多由几家设备或软件厂家集中报价,业主择优选购;或业主货比三家,比较询价后购买。 安装费用的确定分两种情况,对于由设备厂家自行安装的设备,安装费用由设备厂家报价;对于另行组织安装施工的,则需要独计价。 对于隶属不同行业管理的子系统,安装费用的计算需依据不同行业的计价定额。BAS中变配电控制子系统、照明控制子系统、通风空调控制子系统、交通运输控制子系统、给排水设备控制子系统、消防自动化子系统等的造价确定基本上要以建设部颁《全国统一安装工程预算定额》为基础,其中消防自动化子系统的内容是在2000年的新安装定额中规范的。其余几个系统的安装费用基本上由设备厂家报价。CAS中有线电视系统安装费用由广电系统的有关部门规范管理,其余系统安装费用由电信系统的有关部门规范管理。对于OAS、SCS及计算机网络的设计施工管理比较复杂,信息产业部和建设部都各有发文管理,需针对不同工程区别对待。因此其安装费用的确定也要有所区分。 6、智能建筑造价管理的趋势 随着我国加入WTO步伐的加快以及社会的进步、科技的发展和人类需求的增长,智能建筑的系统会不断完善,对于智能建筑系统造价的管理工作也要不断适应市场的发展,最终实现通过市场竞争形成工程价格。 鉴于目前建设市场公平竞争的环境尚未形成,加上各种不正之风特别是腐败现象的存在,智能建筑工程造价管理的改革还不具备完全开放、由市场形成价格的条件,只能是调放结合、循序渐进。 智能建筑论文:探析智能建筑系统构成 论文关键词:智能建筑 条件 目标 系统构成 论文摘要:智能住宅不仅仅可为人们提供舒适,便利的环境,还具有可持续发展的节能功效。智能住宅应该满足人类与自然和谐共存的需要,是满足未来发展需要的建筑。 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统; 2、身体保健自动化系统; 3、食物烹调自动化系统; 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 1、对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 2、对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 三、智能建筑的系统构成 1、楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。 (1)变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2)照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3)通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4)交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5)给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6)停车库自动化子系统,主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7)消防自动化子系统,主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8)安保自动化子系统,包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。 2、通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统: (1)固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3)无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4)卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6)计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3、办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 4、结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。 智能建筑论文:智能建筑暖通空调系统优化方法研究 摘要: 目的:研究实现智能建筑暖通空调系统节能的有效途径和优化方法。方法:分析比较建筑物内部主要耗能单元的节能措施。结果实现了对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节分级优化,从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率。结论:确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义,BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。 关键词: 智能建筑 暖通空调系统 节能分析 系统优化 BAS系统 1 概述 智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势,同时也是中国改革和发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外,业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低,以达到节省大楼营运成本的目的。 2 智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的优化 智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,其作用和效益是巨大的,要实现这些作用和效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比,有以下特点:1)可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率,降低投资和运行费用;2)可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率降到最低可能限度,系统响应输出最优化;为通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”,它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施见表1 3 智能建筑BA系统优化方法(主要针对暖通空调系统) 3.1 控制策略的优化 空气处理机的DDC通常采用P工D控制,选择合适的P工D参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。P工D系数高,空调对室内温度波动的反应特性曲线陡,达到设定温度的过渡过程较短;相反P工D系数低,达到设定温度的过渡过程较长。但并不是P工D系数越高越好,否则易引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。P工D能解决大部分场合的空调控制,但对于影剧院等大热惯性空调场合,靠高的P工D系数来提高空调机组对负荷变化的响应速度是不足以解决问题的。这时可以采用双级控制,即分别在空调的送风道和室内安装温度传感器,室内的温度设定由主DDC控制器完成,水阀的驱动由副DDC根据风道温度传感器和主DDC的指令完成,由于风道温度变化速度快于房间温度的变化,这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。在实际的工程设计中,BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用,例如室内外焙值比较法、二氧化碳等污染物浓度检测法确定新风量,基于日程表的定时操作等等。工程设计中可以视需要灵活运用,以达到最优的效果。例如,办公、商场等场合,夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机域新风机),利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷,既节约新风能耗又提高了室内空气品质。 3.2 控制权的优化 通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则。有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能,需要专门部件来实现。这类功能接近VRV控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性,必要时应积极采用。 3.3 直接数字控制器(DDC)的优化 主流BA系统供货商都能提供大中小不同处理能力的DDC,冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器,以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来,可编程逻辑控制器件(P LC)进步很快,其应用不再局限于工业场合,在空调通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。 3.4 控制网络优化 在满足扩展性和灵活性的前提下,控制网络的拓扑结构应 尽可能简化、清晰,无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络,这种布线设计的随意性如果运用不当,在工程实践中仍然是有技术风险的,并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络,采用“手拉手”的布线方式,大型工程可以考虑楼层网络分级。 3.5 BAS监控中心 BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统,一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房,在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站,由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能,并且该分站功能受权局限为冷热源设备。 4 结论 对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义.BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现,它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨,力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统,最大限度地节约建筑物能源。 智能建筑论文:关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈 摘要: 本文简要地介绍了智能建筑中的空调自控系统,介绍了近年来发展起来的VAV-TRAV空调系统的做法。 关键词: 智能建筑 变风量空调系统 末端调节 一、引 言 空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分,空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备,而空调设备本身是建筑的耗能耗电大户,而且由于智能建筑中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物,变风量空调系统用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,VAV系统(变风量空调)有突出的优点:节能潜力大,控制灵活,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等;近几年特别是计算机工业的发展,使变风量空调设备具有智能能力,因此,应用范围不断扩展,在国内外特别是美国、日本、香港等地的实际工程中得到了普遍广泛的应用。 二、空调自控功能介绍 智能建筑空调自控主要包括建筑物内的空调机组控制、新风机组控制、变风量末端(VAV)控制等。它们在楼宇自动化系统的监控和管理下,使建筑物内的温、湿度达到预期的目标,同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作,以求取得最低的运行成本和最高的经济效益: 2.1空调机组控制空调机组系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,该系统包括新风、回风和送风三部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停,也可强制启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据回风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使回风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制。当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作。可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新/回风阀门控制:在冬/夏季新风阀门开至最小开度,回风阀门开至最大开度;在过渡季调节新/回风阀门的开度来调节温度,亦可进行新/回风阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(6) 联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新/回风阀门联锁控制;(7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警及防冻开关报警。 2.2 新风机组控制新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,该系统包括新风、送风两部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据送风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使送风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制,当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作,亦可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新风阀门控制:在机组运行时,新风阀门全开,可进行新风阀门的强制开/关控制和机旁手动开/关控制;(6)联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制;(7) 报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。 2.3 变风量(VAV)末端控制功能(1) 风机控制:由手动开关控制风机的启/停,有风机状态的输出网络变量;(2) 温度控制:根据室内温度测量值,调节风阀的开度值勤,使室内温度保持恒定;(3) 湿度控制:根据室内湿度测量值,控制水阀的开/关,使室内湿度保持恒定。 三、VAV-TRAV空调系统 VAV空调系统的原理:变风量空调系统(VRV)用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,关键需要实现变风量原理的末端送风装置,特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备,在最近二十年左右的时间里,不仅VAV末端装置,而且相应的控制系统,甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化,有关的新产品和新技术不断涌现,由于 VAV技术的快速发展,特别是有关的DDC和网络技术的发展,美国学者提出了TRAV的新概念,TRAV(Terminal Regulated Air Volume,末端调节的变风量系统)和VAV一样,也是一种变风量系统,通过调节风量来创造舒适环境,但TRAV不采用VAV中的静压调节,而由末端装置直接控制送风机,TRAV基于末端装置实时的风量需求,采用先进的控制软件,实施对送风机的控制,在传统的VAV系统里,当负荷下降并导致流量减少时,末端风阀关小以节流,管道内静压保持不变;而在TRAV系统中,在相同的情况下,末端风阀保持打开,而管道静压降低,于是在相同的流量下,TRAV系统所要求的风机功率要低得多, TRAV是建筑在 "集成控制"、和"动态控制"等概念的基础上的:(1)所谓"动态控制",是指有预测的、随时间而变化的控制,就房间的热状态来说,它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一"点",而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围;(2)所谓"集成控制",是指:设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行,控制器只是简单地用于保持当前的设定值,在高性能控制中不使用控制器的重新设定(controller resets)和串级控制器,这样做的目的,是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素,避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(热源)和建筑物本身的蓄热放热作用,因此,集成控制将使系统更稳定,而且更舒适、更节能。 四、总结 智能建筑是信息技术与建筑技术结合的产物,概括地说,它是以建筑为平面,具有通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三者的智能化集成系统,它为人们提供舒适、安全、高效、方便的环境,空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分,特别是近年来控制技术的发展特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适低能耗的系统。
通讯技术论文:利用网络通讯技术发展统一战线 【摘要】分析了电子邮件、博客、论坛和即时通信等网络应用技术导致统战对象的思想活动日趋活跃和多元化,使得统战工作过程更加复杂。同时,网络这种新兴媒体也为统战工作提供了新的的手段。在防止敌对分子利用网络破坏统一战线的同时,更应充分发挥网络的优势,利用这一先进技术来发展壮大我们的统一战线。 【关键词】统一战线 新兴通讯媒体 网络 电子邮件 即时通信 进入21世纪,随着信息通讯技术革命的发展,信息化已成为全球性的趋势。手机媒体、车载移动电视、网络等新兴媒体和媒体传播平台也急速发展起来[1]。它们已深入人类的生活,具有巨大的影响力,同样也必将对我国统一战线的发展产生重大的影响。统一战线要求解决无产阶级解放运动中的自身团结统一和同盟军的问题。新兴媒体的出现导致统战对象的思想活动日趋活跃和多元化,使得统战工作过程更加复杂[2]。同时,新兴媒体也为统战工作提供了新的的手段。因此统一战线工作也应该与时俱进,积极努力的利用新兴媒体为统战工作服务。这里主要对新兴媒体中的互联网与统一战线工作的关系进行讨论。 21世纪的今天,随着网络规模快速增长,网络技术不断推陈出新,各种网络功能也日趋丰富。电子邮件、网络下载、博客、个人网站、即时通信等网上各类功能日新月异,信息交流更加便捷高效。网络媒体越来越具有开放性和低门槛的特点,使任何公众和群体均能拥有使用权,可方便地在网络上在传统媒体上难以发的信息。目前全球已有12亿多网民,每个人都有可能成为信息的采集者和传播者。互联网在公共信息沟通、化解社会矛盾方面,具有自身独特的功能和巨大的作用。但是如果被别有用心的坏人所利用,对统战工作也会造成相当的危害。下面就几种常见的网络功能与统战工作间的关系进行讨论。 1 电子邮件 电子邮件(e-mail)是internet应用最广的服务:通过网络的电子邮件系统,可以非常快速的与世界上任何一个角落的网络用户联络系。电子邮件可以是文字、图象、声音等各种方式。使用简易、投递迅速、收费低廉,易于保存、全球畅通无阻,使得电子邮件被广泛地应用,使人们的交流方式得到了极大的改变。 反对势力利用电子邮件,通过发送含虚假信息、反动言论的邮件,以达混淆视听的目的,对统战工作是极为不利的。如邪教“”被政府依法取缔后,其国内外骨干分子利用电子邮件具有匿名发信的功能,为相互联系及开展地下活动提供了便利。 “”顽固分子也通过电子邮件对不明真相的群众大肆宣传歪理邪说,对统战工作造成极大影响。对于这些电子邮件,个人应做到不信、不传、永久删除或举报垃圾邮件,邮件服务商应按照自律公约依法进行监督。 随着网络技术的发展,多数人都拥有自己的电子邮箱,对流动统战对象及各派内部可利用它进行文件及思想汇报的发送,及时高效的交流,提高办公自动化效率。也可以建立一个公共邮箱,由支部的成员自行登录下载各种文件。各成员也可上传各种资料到公共邮箱,便于大家互相交流和学习。也可通过电子邮件直接向上级领导部门提出建议和意见,由于可以匿名,使得人们能大胆的说出真实的想法和意见,从而可以提高参政议政的效果,稳定和扩大统一战线。 2 博客 博客(blog)是web log的简称,也被称之为“网络日志”[3]。借助博客传播平台,提高了人际间交互式沟通的灵便性,可将实时信息快速传播出来。如“911”恐怖袭击事件发生后,众多事件幸存者在他们的博客中对该事件生动翔实的描述,真实迅速且留下了珍贵的历史记录。目前中国博客数量已达4698万,博客用户已渗透到全体大众,具有巨大的影响力。 博客给人们提供了一个虚拟的生存空间,在这里人们的思想和行为享有更大的自由度,使网民可自由选择和信息,由被动的旁观者变为主动的参与者,促进了民主的进步[4]。现实中某些不法分子利用博客,大量的反动、虚假信息,危害社会的稳定与安全。除了对含有不法内容的博客进行严密监督外,还应加强对网络管理法律的宣传,使广大的博主具有一定的鉴别不良信息的能力和意识,对不良信息和反动言论做到不信、不转。派的党员也可积极利用博客,建立专题博客宣传党和国家的统战方针、政策和理论,展示我国改革开放的成果,从而最大限度地争取人心,凝聚力量。通过博客公布议案设想、介绍政协会议内容与精神,更加广泛的联系群众,已成为一些政协委员参政议政的新形式[5],使议案内容更贴近基层,更贴近民生。 3 网络论坛、即时通讯 网络论坛全称bulletin board system(bbs),是internet上的一种电子信息服务系统。它提供一块公共电子白板,每个用户都可以在上面书写,可信息或提出看法。它是一种交互性强,内容丰富而即时的internet电子信息服务系统。它是无需等待的实时通讯,交流更加便捷,迅速。而且实时通讯软件通常还具有传送文字、档案、声音、影像等功能。即时通讯形式有聊天室、腾讯qq、网易泡泡、uc、msn、skype等。 在论坛和即时通讯软件环境中,人们之间的交流打破了空间,时间的限制。无须考虑自身和交谈的对方的真实社会身份。这样,参与讨论的人可平等的与他人进行任何问题的探讨。这也为境外的反华势力破坏我国的稳定提供了机会。例如自汶川地震以来,网上流传的把今年以来中国几个灾难发生的日期,都牵强附会地与数字“8”联系起来的“段子”,攻击北京奥运会的谣言。中国反邪教协会跟踪调查,发现这个“段子”最早出现在境外“”的网站上,试图谣言惑众。“”等敌对势力通过网络论坛,极力编造、传播与汶川地震有关的多种谣言,如宣称抗震救灾款被挪用等等,使部分群众信以为真,造成了一定的负面影响。因此应加强对论坛和即时通讯的监管,发现谣言要在网上及时辟谣,并寻找谣言的来源,揭露反动组织的险恶用心,这样就可以稳定和扩大统一战线。 总之,我们不但要在现实社会中发展壮大统一战线,在网络这个虚拟社会中也要保持高度警惕,防止不法分子和反动组织利用网络破坏我们的统一战线。这就要求我们每一个派积极学习网络知识,掌握相关的网络技巧,在网络上与敌对势力做斗争,并积极宣传国家的统一战线政策和理论,尽最大努力将受蒙蔽的群众争取过来,从而发展壮大我们的统一战线。 通讯技术论文:当前煤矿通讯技术研究 摘要 本文主要介绍了当前煤矿监控系统中常用的几种通讯技术以及各自特点,并从无线方式和有线方式两个方面对其进行了比较。 关键词:煤矿通讯;gprs;gepon 引言 在我国建设煤矿现代化的过程中,煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统,而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此,本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性,将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。 一 有线通讯方式 当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如c an总线,prof-bus总线等)、rs232总线方式、rs4 8 5总线方式以及当前流行的gepon通讯方式等。这些方式优点是通信可靠,信号稳定。不足之处在于前期组网比较大,成本较高,易损坏。 现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。 现场总线使得现场控制设备具有通信功能,通信标准的公开、一致,也使系统具备开放性,设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备,便于节省安装费用;节省维护开销;为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。 从现场总线技术本身来分析,它有两个明显的发展趋势: 一是寻求统一的现场总线国际标准; 二是industrial ethernet走向工业控制网络。 rs485通讯方式特点。rs485采用差分信号负逻辑,+2v~+6v表示“0”,6v~-2v表示“1”。rs485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接3 2个结点。在rs485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。很多情况下,连接rs-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“a”、“b”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:rs-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,rs-485收发器共模电压范围为7~+12v,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。(2)emi问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。 gepon通讯方式特点。gepon(gigabit ethemet passive optical network)将以太网(ethernet,最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(pon,接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应ip数据业务的接入方式。由ieees02.3efm(ethernet for the firstmile)提出.已形成标准802.3ah,可以环形,星形,也可以是井下巷道的树形,更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势,而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合,光缆使用少,传输带宽高,后期扩展容易,费用低。可以实现真正的“三网合一”。 综合几种通讯方式特点,可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求,但是如何合理布局组合,使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。 二、无线通讯方式 目前随着技术的发展,无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中,他们以低成本,易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定,容易大面积瘫痪等问题。当前,煤矿通讯系统中存在的方式主要有gprs移动通信方式,gsm短消息方式、rfid以及zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。 gprs通讯方式。gprs的英文垒称是:“general packet radio service”(译作“通用分组无线服务”),它是利用“包交换”(packet—switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将d ata封装成许多独立的封包,再将这些封包——传送出去,形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽,而且可以以传输的资料量计价,这对广大用户来说是较合理的计费方式,因为像internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。 gprs网络是基于现有的gsm网络来实现的。对原来gsm的电路交换数据传送方式,gprs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术,用户上网可以免受掉线的麻烦。此外,使用gprs上网的方法与wap不同, 用wap上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但gprs则较优越,下载资料和通话可以同时进行。 zigbee通讯方式。zigbee的基础是ieee 802.15.但ieee仅处理低级mac层和物理层协议,因此zigb e e联盟扩展了ieee,对其网络层协议和api进行了标准化。zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术,主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,十分类似现有的移动通信的c dma网或gsm网,每一个zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站,在整个网络范围内,它们之间可以进行相互通信;每个网络节点间的距离可以从标准的75米,到扩展后的几百米,甚至几公里;另外整个zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。 总结 本文介绍了当前流行的各种应用的煤矿安监系统中的通讯协议,详细叙述了各自特点以及优缺点,对以后的煤矿安监工作有一定的建设意义。 通讯技术论文:电力谐波检测仪及其通讯技术的研究 目前,由于对电能的检测和管理还存在一些问题,如功能单一、实时性差、缺乏统计分析、效率不高等,因此,需要一种检测与管理的方法来改善现阶段电力系统所面临的问题。 1电力谐波检测的发展 在电力系统中,最理想电流与电压波形是工频下的正弦波,而实际中往往会存在不同的畸变,特别是在近些年配电网中变频调速、换流器、电子设备等的不断应用,导致非线性负荷增加,使电力系统中的电流与电压波形严重畸变,造成电网中出现大量的谐波,造成许多电力事故的出现。所以,谐波污染在目前被公认为是影响电网安全的一大公害。在进行谐波治理过程中,主要采用谐波监测的方法,这也是解决谐波危害的基础,对一支谐波有着指导性的作用。根据谐波检测的发展历程,主要可以分为3个阶段:第一,19世纪初到20世纪40年代,主要以傅立叶变换为基础,对谐波进行检测;第二,20世界50-80年代,主要采用选频测量技术;第三,20世纪80年代至今,随着计算机技术、微处理技术及集成电路的发展,出现了快速傅立叶变换的频谱分析仪及谐波分析仪,通过这些检测仪器的使用,使得计算结果的精确度大大提高。在我国,采用该算法和锁相技术对谐波进行测量始于上世纪80年代,现在已经发展成为数字式、电子式、智能化的谐波测试方法。 2 谐波检测仪的原理及方法 2.1采用模拟带阻或带通滤波器进行测量 这是最早的谐波测量方法,其优势在于电路造价低、结构简单、容易控制且输出阻抗低。其不足之处在于受环境影响大,检测的精度不高,检测结果含有较多基波分量,造成的运行损耗相对较大。 2.2神经网络基础上的谐波检测 这是一种可以对计算能力进行提高、对任意连续函数进行逼近的基础上,通过理论的学习及分析动态网络时获得的研究成果,即神经网络。现阶段,该网络在电力系统谐波检测中的应用尚处于初级阶段,其主要应用于电力系统谐波预测、谐波源辨识及谐波测量等方面。在谐波测量中采用神经网络,主要需要考虑的是网络的组成、算法的选择及样本的确定等问题。 2.3小波分析方法测量谐波 这方面的研究在现阶段已经取得重大的进展,主要是对傅立叶变换在时域完全无局部性缺陷和频域完全局部化缺陷的解决,也就是在时域和频域都具有局部性。采用该方法可以使电力系统中高次谐波变化投影到不同尺度上,从而反映出奇异、高频高次谐波信号的特性,从而为谐波分析提供依据。 2.4 fft变化法 采用该方法对电力系统谐波进行检测,是基于数字信号处理基础上的测量方法,主要操作步骤是首先对被测信号的电压或者电流进行采样,经过转化后,再利用计算机进行傅立叶变化,从而得到各次谐波的相位系数及幅值。该方法是目前电力系统使用最为广泛的谐波检测方法,其精度高、功能多、操作简便的特点,实现了谐波检测的准确性。 3 电力通讯技术研究 当今社会对电能的需求越来越高,对供电的可靠性要求也不断提高,电网的谐波带给电力系统诸多的负面影响。主要表现为:发电设备、输电设备、供电设备及用电设备都不同程度的增加了损耗,降低了设备的利用率及效率;使自动装置及继电保护的可靠性下降;造成测量仪器指示不准确,谐波影响仪器仪表的增长工作;对通讯系统造成干扰,影响通信设备及人员的安全;对用电设备造成印象,使用电设备出现误动,降低设备使用寿命。所以,电力系统应该对谐波进行严格的检测,改善用电环境。 随着电力事业的发展,电力通信事业也不断的高速发展,使得通讯能力极大增强。对着对电能质量的重视和研究,保证电能质量成为电力企业的共识,建立一个系统的、高效的电能西凉在线监测网对电网进行监控与管理成为必然,这样就可以随时对电能质量水平进行监测,以便找到影响电网安全运行的原因,及时采取有效的措施进行解决,改善电力系统的供电质量,保证电网的安全运行,实现其经济效益。一直以来对电力谐波影响从未停止,电力谐波检测仪器复杂多样,但是不同的仪器的兼容性成为难点,针对这一问题,pqdif数据格式成为统一格式的标准,实现了数据的有效管理,使得资源得到共享,建立了一个实用的通用平台,将电能质量检测引入标准化的发展阶段。不管是从经济型和高效性哪种角度来看,避免了由于数据格式的不同造成的数据处理效果不理想的局面。基于互联网基础的pqdif格式储存和传输在电力谐波检测系统中的运用,也使得电力通讯技术得到了发展。 4结论 随着信息技术与通信技术的发展,电能质量检测技术正向着信息化、网络化和标准化的方向发展,更加的适应了电力系统的运行,在电力系统谐波检测中,更好的融入计算机技术、通信技术及电子技术,是谐波检测的发展趋势。 通讯技术论文:论基于数字信号处理器的雷达测速与通讯系统部分技术 【 论文 关键词】dsp 雷达测速 多普勒效应 【论文摘要】针对 目前,我国正在研制一种新型的雷达测速传感器。同时,由于现在dsp (digital signal processor,数字信号处理器)已经广泛应用在通信、 计算 机、 工业 控制领域,使用dsp为处理核的雷达测速系统对目前车载雷达测速系统具有重要的意义。 1.数字处理部分 系统的数字信号处理部分选择高性能低价位的dsp芯片tms320vc5402完成。这一款芯片运算速度快,指令周期10ns,运算能力100m ips(million instructions per second,每秒处理百万级的机器语言指令数),内部有1个40位的算术逻辑单元, 2个40位的累加器, 2个40位的加法器, 1个17 ×17乘法器和1个40位的桶型移位器, 4条内部总线(3条16位数据存储器总线和1条程序存储器总线)和2个地址产生器。为进行多普勒频谱的数据分析提供了便利的条件,可以实时准确的估算出多普勒频率。dsp可提供2kb (2kb = 2千字= 4千字节,数据单位)数据缓冲的读写能力,从而降低了处理器的额外开销, dsp的最大数据吞吐量为100mbit/ s(每秒100兆字节,数据传输单位) ,即使在idle (省电工作方式)方式下也可以全速工作。数字处理部分主要由低通滤波、信号调理, a /d转换及tms320vc5402硬件系统组成。信号经过一定的信号调理以后,再经a /d转换成为数字信号送给dsp进行信号处理,最后处理的结果通过液晶显示,还可以通过串口发送到远程主控系统。 (1)电源部分设计。tms320vc5402采用低电压工作,其内核电压为1. 8v, i/o 管脚的电压是3. 3v,为了使系统设计方便并满足低功耗的特点,本系统用的sram、flash、a /d等器件都是兼容3. 3v供电。ti公司的电压调节器tps73hd318 可以由5v 产生3. 3v 和1. 8v 的电压输出,最大电流为750ma,可以满足要求。 (2)a/d 转化部分设计。tlc32oad5oc (简称ad50)芯片采用过采样技术,可进行a /d和d /a 的高分辨率、低速信号转换。ad50中的可选项和电路配置可以通过串行口进行编程,配置位可进行软件编程,该器件中共有7个数据和控制寄存器可供使用。设计中使用tms320vc5402的mcbsp1 (多通道缓冲串口)完成配置ad50以及接收转换好的数字信号。硬件连接采用ad50的主控模式(m/s-1),向tms320vc5402的mcbsp提供sclk (数字移位时钟)和fs(帧同步脉冲),并控制数据的传输过程。tms320vc5402工作于spi方式(串行外设接口)的从机模式, clkx1和fsx1为输入引脚,在接收数据和发送数据时都是利用外界时钟和移位脉冲。为了使数据和控制信号能在同一串口传输,采用了两种通信模式:主通信模式和次通信模式。主通信模式专门用于转换数据的传送,主通信发生在每个数据转换期间。次通信模式只有在被请求时才会进行,本设计采用软件次通信请求方式,所以fc接地。 (3)存储器扩展部分设计。由于tmc320vc5402片内的ram只有16k,不能满足本系统的要求,因此本系统对存储空间进行了扩展,分别扩展了32k的程序空间和32k的数据空间,并且也扩充了1块flash (不易失的重复可读写存储器)存储器。主要为了dsp上电以后完成初始化加载程序(boot loader),把固化在flash 中的程序读入dsp的片上ram或者片外ram映射的存储空间。 (4)cpld部分设计。由于本系统接口电路比较复杂,因此在sdram、flash和dsp的接口过程设计中采用cpld 完成。本系统选用altera 公司的epm7128slc84芯片,该芯片有门单元2500个,逻辑宏单元128个, i/o引脚84个。在cpld的设计过程中,采用了altera公司的可编程逻辑器件开发软件max + plus i。 2 dsp软件设计 dsp的主要任务是将混频后的模拟信号转化为数字信号,然后将转换后的数据进行处理,将处理后的结果通过dsp的sc i与rs232连接完成dsp与上位机之间的通信。dsp的软件设计主程序分为以下几个部分: (1)系统初始化。对看门狗、系统时钟、复位标志寄存器、定时器、i/o口方向位、a /d采样时钟、中断时间寄存器、sc i(串行通信接口)进行初始化。打开中断控制位,允许模数转换和串口接收中断。 (2)模数变换中断程序。模数变换器将模拟信号转换为数字信号,当模数转换完毕后,模数变换器设置中断标志位。程序终止当前指令的执行,转向执行中断服务程序,即数据存储程序。中断服务程序从模数变换器的数字结果寄存器(adcf ifo)中读出数据,存入数据区。同时向d/a输出三角波系数,设定一个帧标志位,满一帧后继续数据处理程序。 (3)数据处理程序。将a/d采集来的数据进行fir滤波,与门限比较,统计车辆数量并发出传送中断。为了保证数据的实时处理,数据存储采用乒乓结构,当程序对某数据空间进行处理时,数据采集工作在另一个数据空间,而且通过 计算 ,数据采集时间小于数据处理时间,保证了所采数据的完整性。 (4)sci中断程序。将所要传送的数据送入缓存寄存器( sc ibuff)中,根据初始化中数据的长度及地址对数据进行传送,传送结束后返回。程序采用汇编语言编写。软件的调试采用ti公司的ccs调试系统。利用信号源给硬件加上一定的信号,在ccs中对程序进行单步跟踪,通过串口显示检查程序的正确性。这样可以避免外场实验的许多不便,提高外场实验的效率,缩短开发周期。 通讯技术论文:两种无线通讯技术应用初探 论文关键词:bluetooth sig uwb 论文摘要:通过bluetooth和uwb的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+uwb作为下一代高速无线通讯技术的可能。 随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。 1短距离无线通信技术简介 近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,wlan技术、蓝牙技术、uwb技术,以及紫蜂(zigbee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率 100mbit/s,通信距离 10m,典型技术有高速uwb、wirelessusb;低速短距离无线通信的最低数据速率 1mbit/s,通信距离 100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速uwb。 2 蓝牙(bluetooth)技术 “蓝牙(bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的cmos芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(frequency hopping)和时分多址(time division multi-access—tdma)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、pda、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是ieee802.15,工作在2.4ghz频带,通道带宽为lmb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10mb/s以上速率(4、8及12~20mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。 作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。 3 超宽带(uwb)技术 超宽带(ultra-wideband—uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。uwb是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。uwb的特点如下: (1)抗干扰性能强:uwb采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 (2)传输速率高:uwb的数据速率可以达到几十mbit/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 (3)带宽极宽:uwb使用的带宽在1ghz以上,高达几个ghz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。 (4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而uwb不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 (5)保密性好:uwb保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 (6)发送功率非常小:uwb系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 (7)成本低,适合于便携型使用:由于uwb技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、rf/tf转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到cmos电路中。 通讯技术论文:配网自动化系统利用GPRS技术进行通讯的探讨 摘 要:本文论述了配网自动化系统对通信系统的要求及gprs通信系统的组成和特点,从通信的可靠性、实时性、双向性三个方面讨论了gprs通信方式能满足配网自动化的要求。根据配网特点,对gprs与光纤通讯方式作了比较。 关键词:配网自动化 gprs 通讯 1 引言 配网自动化系统就是利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理的系统。 通信系统是配网自动化系统中的重要系统。配网自动化系统要通过可靠的通信手段,将控制中心(主站)的控制命令下发到各执行机构或远方终端,同时将远方监控单元(rtu、dtu、ttu、ftu等)所采集的各种信息上传至控制中心(主站)。通信系统的好坏很大程度上决定了配网自动化系统的优劣。 为满足配网自动化的要求,通信系统必须满足以下要求: (1)通信的可靠性。要长期经受恶劣环境的考验,如雨雪、大风等;且会受到较强的电磁干扰或噪音干扰;此外不能受停电和故障的影响。 (2)通信的实时性。配网自动化系统是一个实时监控系统,必须满足实时性要求。按照配电系统自动化规划设计导则要求,配网自动化主站系统应在3—5s内更新全部rtu、ftu等的数据。 (3)通信的双向性。在配网自动化系统中,不仅有数据的上传,还有控制命令的下发。因此,通信系统必须具有双向通信能力。 除了考虑以上三个要求外,还要考虑通信系统的建设费用、系统的可扩充性、使用和维护的方便性。 目前,配网自动化系统多采用光纤通信的方式。光纤通信完全满足配网自动化系统对通信的可靠性、实时性、双向性的要求。但是,光纤通信建设费用较高,系统的可扩充性、维护的方便性较差。 随着gprs无线通信技术的发展,为配网自动化的通信系统提供了新的解决方案。 2 gprs系统概述及特点 gprs 是通用分组无线业务(general packet radio service)的简称,是在现有gsm 系统上发展出来的一种高效、低成本的移动数据通信业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。 gprs系统具有以下特点: (1)永远在线。gprs提供实时在线功能“always on line”,无线通信终端设备一开机就能自动附着到gprs网络上,并与数据中心建立通信链路,随时收发数据,具有很高的实时性。 (2)高速传输。gprs网络的传输速度最快将达到171.2kbps,完全可以满足用户应用的需求,下一代gprs业务的速度可以达到384kbps。 (3)组网简单、迅速、灵活。gprs无线ddn系统可以通过internet网络随时随地的构建覆盖全国的虚拟移动数据通信专用网络,为广大中小用户提供接入便利,节省接入投资。 (4)按流量计费。gprs无线通信终端设备一直在线,按照接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时不收费用,费用结算形式灵活,可采用包月包流量计费方式。 (5)通信链路由专业运营商维护。免除通信链路维护的后顾之忧。 (6)防雷击。gprs无线通信终端设备的发射功率非常小,天线非常短,而且无需高架,克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。 3 gprs无线通讯系统的组成 gprs无线通讯系统由远程终端、数据传输网络、监测中心三部分组成。 (1)远程终端: 远程终端位于配电网联络、分段开关等设备位置,通过rs-232/422/485接口直接连接到开关上,实现对开关参数的采集、存储、预处理,经过tcp/ip协议封装加密后,通过内嵌式gprs模块将数据发送到gprs网络最近的bss移动基站,通过gprs网络传送至监控中心,实现设备和监控中心系统的实时在线连接。同时,远程终端还可将监测中心发送的遥控指令传给开关控制模块,对开关进行控制操作。 (2)数据传输网络: 远程终端采集的数据经处理打包后转换成在公网数据传送的格式,通过gprs无线数据网络进行传输。gprs网络通过sgsn(serving gprs support node gprs服务支持节点)、ggsn(gate gprs support node gprs网关支持节点)设备与gprs运营商路由器连接。gprs运营商路由器与监控中心通过ddn数字数据网专线连接。 (3)监测中心 监控中心服务器申请配置固定ip地址,采用gprs运营商提供的ddn专线,与gprs网络相连。数据传输到监控中心后对接收的数据进行还原处理。 4 gprs可以满足配网自动化的要求 根据配网自动化对通信系统的要求,下面从通信的可靠性、实时性、双向性讨论gprs无线通信方式是否能满足配网自动化的要求。 (1)通信的可靠性。 gprs终端设备由通讯口、传输模块、一个短小的天线组成,工业级的站端设备完全能满足户外使用的要求。 gprs自2001年运行至今,运营商投入大量的人力、物力、财力进行运行维护,网络非常可靠。 目前,gprs无线通信方式已在电力系统中大量应用,如配电变压器综合测试系统、负控系统。大量的实践表明,gprs无线通信方式的可靠性完全能满足可靠性的要求。 (2)通信的实时性和双向性 gprs网络接入速度快,支持中、高速率数据传输,可提供9.05—171.2kbit/s的数据传输速率(每用户),能在0.5 —1秒之内恢复数据的重新传输。每个tdma帧可分配1到8个无线接口时隙。时隙能为活动用户所共享,且向上链路和向下链路的分配是独立的。gprs的设计使得它既能支持间歇的爆发式数据传输,又能支持偶尔的大量数据的传输。 每个终端设备仅采集电压、电流、开关分合位置,主站仅发送遥信、遥测、遥控、遥调指令,每次数据传输量在10k之内。gprs网络传送速率理论上可达171.2kbit/s,目前gprs实际数据传输速率在40kbps左右,能满足数据传输速率(≥30kbps)的需求。并可根据系统的实际情况,通过gprs运营商对apn专网内的tdma帧多分配无线接口时隙,保证数据传输实时通畅。 5 gprs与光纤通信的比较 gprs与光纤通讯方式的比较详见下表 由上表分析可知,gprs在建设费用、施工难度、组网方式、扩充性等方面比光纤通讯方式更具有优势。由于配电网点多面广,变化较频繁,对通信系统而言,方便的扩充性尤为显得必要。在这一点,gprs远远优于光纤通讯。 6 结论 综上所述,gprs通信方式完全能满足配网自动化对通信的要求。目前,国内的配网自动化系统还没有采用gprs通信方式,但是gprs无线通信方式已在配电变压器综合测试系统、负控系统等系统中大量应用。随着现代无线通讯技术的发展,特别3g(第三代移动通信系统)网络的运行,无线通讯能够提供更高的通信质量和数据传输速率。无线通讯将在电力系统中得到更加广泛的应用。 通讯技术论文:浅析基于通信系统浅谈无线通讯技术 论文关键词:无线通讯 重要作用 bluetooth uwb 论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过bluetooth和uwb的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+uwb作为下一代高速无线通讯技术的可能。 前言 目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用 石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。 2、常用的无线通讯技术分析 目前广泛应用的无线通讯技术主要有gprs/cdma、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准rs-232接口,可直接与计算机、rtu、plc等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着gprs/cdma技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被gprs/cdma所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。 2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现lan互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。 3、短距离无线通讯技术简介 “蓝牙(bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的cmos芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(frequency hopping)和时分多址(time division multi-access—tdma)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。 4、超宽带(uwb)技术研究 超宽带(ultra-wideband—uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。uwb是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。uwb的特点如下: 4.1 抗干扰性能强:uwb采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 4.2 传输速率高:uwb的数据速率可以达到几十mbit/s到几百mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽:uwb使用的带宽在1ghz以上,高达几个ghz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而uwb不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 4.5 保密性好:uwb保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小:uwb系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mw的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低,适合于便携型使用:由于uwb技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、rf/tf转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到cmos电路中。 5、结束语 总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。 通讯技术论文:现代电子技术通讯的应用 摘要 随着我国科技的不断发展与进步,通讯行业的发展也越来越快,由于电子技术不断提高,应用范围较为广泛,在通讯行业中占据重要地位,极大程度推进了通讯行业的发展,对促进通讯行业进程起到积极作用。电子技术应用到通讯中,对通讯的质量、及通讯效率都有很大程度的提升,因此,通讯行业的发展离不开先进的现代电子技术,掌握现代电子技术的相关知识对我国全面发展是十分重要的。本文阐述了现在电子技术的特点,并对当前我国现在电子技术通讯存在的问题进行了深入分析,且提出了加强电子技术在通讯中应用方面的建议。 关键词 电子技术;通讯行业;应用措施 电子技术作为单独的一项科学技术,所涉猎的许多方面都离不开电子技术的发展。目前,我国电子技术整体发展情势良好,各方面技术表现较优异,对促进我国经济发展有着不可替代的地位,随着当今社会科技信息技术不断增强,通讯对人们生活影响越来越大,现代电子技术对通讯产业也极其重要,改变了通讯手段和形式,促进通讯产业的发展,为我国电子通讯产业奠定了重要基础。 1现代电子技术特点 1.1智能化 社会的不断发展,现代电子应用方面也越来越广泛,电子技术类的产品逐渐走进人们的生活,提高人们生活质量。主要是因为现代电子技术具有智能化的特点。高科技的智能产品给人们生活带来很大便利,随着现在市场上越来越多高科技产品的出现,它们所表现出来的智能化,提高了工作的效率,增加人们生活工作中的趣味性,对于车间工作者来说则极大程度的降低了手动工作时发生的种种危险。解放劳动人民的双手、丰富人们的生活,促进社会的发展进步。 1.2精准化 由于科技不断提高,我们对于电子技术要求越来越高,人们更多关注与现代电子技术带来便利的同时,信息的准确程度是否与实际偏差过大。因为对于像天气预报、地质勘探、医疗事业等方面都需要精准的数据进行相关工作的开展,因此精准化的电子技术满足了特殊性工作的需求。 1.3普及化 随着现在电子技术的应用范围越来越广泛,已经涉足人们生活工作中各个方面中,人们日常生活中的智能化电子娱乐产品、检查身体的医疗设备、工作中的快捷高效的机器等等,都体现着现代电子技术在生活的普遍性。 2我国通讯产业存在的主要问题 2.1缺少创新思维 我国经济的迅速发展,也极大程度的带动我国通讯行业的发展,为了能在通讯中充分发挥现代电子技术的作用,我国无论是在人力还是物力方面都投资较多的精力。在世界通讯行业发展中,我国通讯很多国有企业运用电子技术促使本企业通讯的发展,拥有很多专利项目,增强了企业的核心竞争力,在对于目前大多数通讯行业说,我国对电子技术在通讯中的影响意识还比较薄弱,并且缺乏创新精神,还是习惯依赖于模仿外国企业,从而制约了我国通讯行业的发展。 2.2地域差距较大 我国的国土面积广阔,地理位置造成了严重的地域发展差距,不同地理位置相对经济效益也不同,我国改革开放后加大了对沿海城市的发展扶持政策,不仅提高了沿海城市的经济状况,对通讯产业同样起到了促进作用。但一些内陆偏远地区城市的通讯发展,并不理想,通讯产业一味的参照发达企业的发展模式,影响通讯企业更好发展。 2.3专业人才缺失 我国通讯产业今年来发展较快,企业过多,且规模较大,这就造成企业之间竞争激烈,而竞争的核心那就是通讯企业的专业技术。拥有专业知识强,技术先进的科研团队,对提高通讯企业的竞争力有着重大意义。但目前,我国通讯行业中,通讯技术能力强,专业素养高的人才比较缺乏,导致很多通讯企业在经济市场中存活率较低。 3加强电子技术在通讯中的应用措施 3.1创新电子技术 现代电子技术想更好的应用在通讯行业中,就要加强专业技术的创新能力,在通讯产业中,技术是通讯的核心发展力量,占据不可代替的生产地位。因此,通讯中在运用现代电子技术过程中,除了要将电子技术合理应用到通讯中来,且要创新出自己通讯企业的核心技术专利,当地相关政府应给予通讯产业在创新技术研发过程中相应的帮助与鼓励,促进通讯产业技术创新力的发展,作为通讯企业,要加强技术研发中心组织的财政投入,为创新技术研发提供基本保障。 3.2缩短地域差异 我国内陆城市及偏远地区的通讯产业发展缓慢,起步较晚,政府应对通讯产业出现的地域差异推行相关政策扶持,调整企业内部结构的同时,要通过互相合作的方式,将沿海城市通讯产业发达的成功企业经营理念及电子技术应用方式传达给内陆城市,通讯企业的迅速发展离不开现代电子技术的正确合理运用,组织沿海与内陆城市电子技术科研讨论会,增加技术交流,全面提升内陆及偏远地区的通讯发展,缩短我国地域通讯企业间的发展差距。 3.3培养专业人才 现在是人才的时代,现代电子技术对通讯的应用重要体现就是人才的建设,人才也是当今每个企业发展过程竞争的重要内容。企业想要更好的运用现代电子科技,就要加强专业人才队伍建设,专业的科研团队要对现代电子技术应用表现、应用领域及电子技术的发展状况进行充分掌握,这样才能使现代电子技术更好的应用到通讯中。相关通讯企业要定期培训在职技术团队,增强专业知识,提升整体综合素养,激发技术人员的创新意识及研发潜能。现代电子科技的技术研发人员同样也应该加强人才建设与培养,只有提高专业人才的知识储备,才能促进企业发展,科技进步,对我国通讯发展奠定坚实基础。 4总结 综上所述,随着我国科技不断进步,现代电子技术也得到了很大程度的发展,电子技术在社会生活的应用范围越来越广,各个领域的发展都离不开现代电子技术。近年来,我国通讯行业发展迅速,尤其是现代电子技术应用到通讯行业中后,极大的满足现代人们对生活的高要求,为人们生活提供了便利。从根本上提高了通讯质量、使用效率及企业经济效益,使通讯行业达到质的飞跃,从而,对我国通讯行业发展、社会的进步、经济的增长起着至关重要的作用。 作者:滑洁 王晗 单位:河北机电职业技术学院 通讯技术论文:网络通讯技术硬件故障分析 摘要:随着我国社会科技的不断进步,计算机网络通讯技术的不断发展,推动了我国经济的整体发展,为我国可持续发展提供了技术上的支持与保障。本文通过对计算机网络通讯过程中硬件方面常遇到的故障问题、日常的维护工作,进行详细的分析,并研究出合理有效的处理办法,以使得计算机网络通讯技术能够得到良好平稳安全的硬件保障环境。为计算机网络通讯技术的发展提供了基础条件。 关键词:计算机;网络通讯;硬件故障;处理办法 0引言 随着社会的不断发展,计算机网络通讯已与人们的生活息息相关,为人们带来了很大的便捷,对计算机的技术的应用越来越广泛,提升了用户的生活质量,推动了我国社会经济的快速发展,然而,在计算机网络通信的过程中也出现了很多的故障,造成了信息的泄露和丢失,为广大用户带来不可估量的损失。主要包括硬件故障、软件故障和其他故障三个方面,而本文就是针对其中的硬件故障的产生、检测、处理进行详细的分析,针对故障产生的具体原因给出相对应的处理办法,不断提高我国计算机网络通讯技术的水平,保障计算机网络通讯的正常运行,为人们提供更加完善的生活质量。 1计算机存在的网络故障 1.1硬件故障计算机网络运行中端口常常出现问题,计算机的端口在使用的时候没有仔细的经过检查,端口和插头有灰尘、污垢、不干净,就可能引起计算机网络通讯的故障。在人们的日常生活中,大众为了方便省事,通常拔插插头都是在通电的情况下,这样做会造成端口的损坏,减少端口的使用寿命。人们没有经过认真的核对,在购买插头时的尺寸不合适,质量不过关,都会降低端口的使用性能,而对于处在室外的端口,经常遭受风吹雨淋、阳光的暴晒,这些都会造成端口不能正常的工作,从而引发计算机网络通讯的故障发生。还有就是由于供电问题引起的故障,例如电线的老化、电压不稳定、还有偶然的自然灾害,这些情况都会造成计算机网络通讯故障。在日常使用中没有使用专门独立的电源、没有安装电压稳定器、没有安装避雷针等设备,造成计算机网络无法正常的运行。计算机中每个模块都有一个连接点,而这个连接点是放置交换机背板的地方。在电路处在潮湿的环境时,就会出现短路和漏电的状况,如果电路板处在高温或雷击的环境下,就会造成元器件的损坏,交换机的电线出现问题,致使计算机不能正常的工作。交换机背板经常出现的故障还有接头的松动、电缆排列顺序的错误、线路连接的错误、电线的错误使用等都会造成计算机网络通讯硬件故障[1]。 1.2软件故障软件故障又叫做逻辑故障,在计算机网络通讯的实际应用中,例如网页无法正常打开、网速缓慢或时常的断断续续、计算机中病毒等情况时有发生,这些都使得计算机网络通讯无法正常运行。由于目前的计算机种类繁多,相对复杂,交换器配置等不尽相同,操作人员由于不熟悉计算机的系统,交换器CPU等配置与计算机不匹配,从而导致网络不能正常通信。若计算机主机出现安全问题,网络的IP地址出现混乱,致使网络通信线路的中断,另外网线出现问题和网速缓慢也可能与网卡有关。 1.3其他故障对于计算机网络通讯来说,根据其覆盖范围划分,出现的网络故障有广域网连接故障、局域网连接故障、网段内故障及小范围故障。根据其不同网络技术TCP/TP协议的层次分为网络接入层故障、网络层故障、传输层故障和应用层故障。或是因为计算机网络的安全性遭到破坏,一些不法分子借机盗取机密文件资料,蓄意破坏网络系统,制造病毒等非法手段来破坏计算机网络通讯的正常使用[2]。 2计算机硬件故障的检测 2.1计算机供电的故障检测当计算机不能正常使用时,首先要对计算机的供电问题进行检测,包括电力是否正常供应、电源是否接触良好、电线是否存在短路、断路等问题,确定是否是由于电力问题所引起的故障,避免因为检测的方向错误,而造成的技术人员工作量增大,工作时间增加带来的损失。2.2计算机显卡与内存的故障检测如果不是由于电力问题引起的计算机故障,那么导致这一问题的主要原因可能就是显卡和内存发生故障。在显卡和内存质量没有问题的前提下,如果计算机长期的处于工作状态,就会引起显卡和内存出现松动或者附着污垢的情况,那么就不能保障计算机的正常使用,要将显卡和内存都取出,经过处理之后再使用,解决由于计算机显卡和内存引起的故障问题,以保证计算机网络通讯的正常运行[3]。2.3计算机外接设备的故障检测若计算机的电力供应和显卡内存都没有出现问题,那么导致计算机硬件故障的产生就可能是外接设备产生问题,检查计算机所连接的外接设备,是否能够正常使用,如若不能要进行及时的维修、更换,以保证计算机硬件故障不是因其而引起的。2.4计算机服务器的故障检测如果计算机的电源、显卡和内存、外接设备都没有出现问题,那么就要对计算机的服务器进行检测,但是计算机的服务器就没有像电源之类的硬件问题检测那么方便、简单,要对服务器实施专业化的系统检测,就检测过程中的相关数据进行整理和分析,除了要使用检测仪器之外,也可以使用元器件的方法进行检测。2.5计算机网络的故障检测在通常情况下,计算机无法正常的登录网页,网站的刷新速度缓慢,都是由网线出现的问题所引起的,先查看计算机网络网口的连接是否正确,如若没有问题,那么就说明是由于网络线路出现问题,要及时对网线线路进行检测、维修,不定期的更换网络线路[4]。 3计算机硬件故障的处理办法 3.1计算机机房的维护为了计算机硬件的正常运行,就要针对计算机机房进行定期的检查,确保计算机处在一个温度、湿度都相对稳定安全的环境下,排除因电磁场产生的静电磁电对计算机的运行造成干扰,致使计算机存储设备的失灵,磁盘驱动的无法使用,计算机内的信息就会泄露丢失。为了避免这一故障的发生,就必须对计算机的运行状态,进行实时的监控、掌握,有针对性的对这一故障的发生采取有效的处理办法,避免因计算机机房的问题引发计算机网络通讯的中断。 3.2计算机服务器的维护服务器对于计算机的正常运行起着不可忽视的作用,要对计算机服务器进行定期的维护、保养,以确保计算机服务器处于高效运转的状态,能够提升计算机服务器的运作质量,延长服务器的使用寿命。但对计算机服务器的维护的同时时,要注意技术操作一定要准确无误,这是为了避免因对计算机服务器维护而对计算机的正常运行造成负面影响,可以利用计算机网卡冗余技术,以保障计算机服务器的维护不会对计算机产生负面的影响。 3.3计算机网络的维护计算机网络的线路要进行合理科学的安排规整,安装网络线路的线槽,要确保线槽的质量过关,不仅坚固而且经久耐用,以确保网络信息的正常传输。要重视线路的布局,提高网络线路的抗干扰性,使用专门独立的供电系统,防止因电压不稳而导致的计算机网络通讯无法正常的运行。特别是垂直布线和水平布线要同时进行,保证网线的数量充足,以避免出现紧急情况,进而影响计算机网络通讯的正常使用。 3.4提升维护人员的工作质量计算机维护人员一定要按照使用手册的说明来定期的检查计算机的硬件设备,如电脑显示器、交换机、网络线路、显卡和内存、路由器等,做好其日常保养和维护的工作。例如,在进行显示器的维护时,要保持其温度、湿度在安全稳定的情况下,显示器的显示屏要保持干净,避免外力的撞击,在保养键盘时,要不定期的进行清洁,避免灰尘的累积,在使用时尽量放轻力度,善待键盘,延长其使用寿命。在进行计算机主板的保养时,要定期清扫,更换CPU散热器,控制主板运行温度。系统维护人员也要定期的检查网络通讯方面的安全问题,保证系统始终处于加密状态,严格按照国家规定要求开展网络通信的建设工作,关注计算机防水与防火方面的安全工作,改善计算机的硬件环境,确保计算机网络通讯系统正常的运行。 4结束语 计算机网络通讯技术以得到各行各业全面的普及,已成为人们日常生活中必不可少的重要组成部分,为人们的工作、学习、生活带来了便捷,但随之而来的还有计算机网络通讯在使用的过程中存在的问题,本文就针对计算机通讯出现的硬件故障、软件故障和其他故障中的硬件故障进行详细的分析,从而得出计算机的供电故障、计算机的显卡与内存故障、计算机的外接设备故障、计算机的服务器故障、计算机的网路故障等常见问题,通过对计算机管理人员工作质量的提升,建立健全计算机管理机制,来实现对计算机机房、计算机服务器、计算机网络等情况的日常维护,确保计算机网络通讯硬件设备的完好,及时的消除安全隐患,使得计算机网络通讯处于一个正常、稳定的工作环境,保证人们的日常生活不受影响,进而推动了我国计算机网络通讯领域的可持续发展。 作者:曾帅 单位:大庆油田采油工程研究院 通讯技术论文:信息通讯技术低碳经济论文 一、信息通讯低碳技术 (1)量子计算机 量子计算机是一种运算速度快、存储量大、功耗低的新型计算机,其遵循量子定律,可进行数学运算、逻辑运算,处理量子信息。量子计算机采用可逆逻辑芯片,进行可逆计算机,降低热量的消耗。目前,各个国家都高度重视发展量子计算和量子通信技术,而我国在此领域具有较强的领先优势。 (2)DNA计算机 DNA计算机以DNA结构作为编码方式,双螺旋和碱基互补形成分子链,在生物酶的作用下,生成各种类型的数据,再按照规则对数据进行运算,映射出可控的DNA分子链化学反应,最后利用聚合反应、超声波降解、克隆、分子纯化等生物技术实现计算机运算和逻辑分析。目前,由美国哥伦比亚大学研制的DNA计算机已经能够实现DNA计算每秒并行操作1022DNA串。同时,DNA分子数据结构能在较小的空间存在海量信息,DNA分子存储密度可达18Mbits/perinch。而DNA计算机的能耗极低,耗能只相当于目前普通计算机的10亿分之一。 (3)云计算 云计算是一种基于服务器的密集型数据存储架构,其将几十万台甚至上百万台计算机进行组建成群,以互联网为中心,提供快速的、便捷的、安全的云存储。云计算实现了分步式数据计算与存储,将资源整合利用,根据需要访问计算机和存储系统,实现了资源的高效利用,达到节能减排的目的。 二、信息通讯促进低碳经济 (1)提高信息交流电子化水平 现代化的信息通讯方式融入到了我们日常工作与生活之中,譬如:电话、电子阅读器、互联网等,将实物替换成为虚拟化的形态物质,减少了对木材、石油、煤炭等的利用,实现节能减排的目的。 (2)提高工业自动化、节能化水平 借助信息通信技术对工业用电机和工业自动化设备进行改造,提高设备对能源的利用效率,降低废气、废物的排放,达到工业自动化、节能化水平。 (3)提高电网信息智能化管理水平 借助信息通信技术对电网进行智能化改造,对电能消耗数据实时采集、传输,科学调度,提高能源的使用效率,降低二氧化碳排放。 (4)提高建筑智能化水平 智能建筑是利用信息通讯技术将建筑中的各项功能进行智能化管理,譬如:智能照明、智能采光、智能通风、智能防灾等,降低建筑对能源的消耗。 (5)提高电子商务发展水平 信息通讯技术实现了电子商务移动化发展,网络购物不受时间、空间的限制,对能源的利用率低,电子商务的发展对低碳经济具有非常好的促进作用。 三、我国ICT产业在LCE发展中的问题 1.制造技术落后 虽然我国是全球电子信息产品的第一制造大国,但是大部分电子产品的核心技术还是依赖于进口,而且电子企业仍以代加工为主。由于我国ICT产业起步晚,底子薄、初期投入少且风险大,制约创新能力的提高,我国ICT产业技术、尤其是低碳技术的进步将会有一个长期曲折、摸索前进的过程。技术水平高低与节能减排能力相对应,若我国缺乏先进的低碳技术,与发达国家相比较,未来电子信息产业则将处于被动挨打的地位。 2.研发成本高 风险大发展LCE的核心是新低碳技术的开发应用。新技术的开发一般具有一定的风险,对企业而言,要想从新技术中获益是需要时间的;由于新技术在短期内往往未见效益,致使企业在技术创新方面顾虑重重;同时在另一方面,企业缺乏应对LCE的丰富经验,因此难以掌控未来的市场。 四、基于低碳经济的信息通讯技术前景分析 (1)绿色信息通讯的应用与普及 一方面,在信息通讯自身设备上进行研究,发展量子计算机、DNA计算机、神经计算机、演化计算机等,提高通讯数据中心的运算速度和存储能力,降低能耗,同时,提高数据搜索模型和算法的实行速度,降低服务器能耗。另一方面,绿色信息通讯通过通信技术实现对能耗产业生产设备、工艺、流程等的节能减排改造,提高能源的利用率和降低碳排放对环境的影响。 (2)低碳技术将是未来信息通讯发展的方向 目前,各个国家都在努力的进行低碳技术的研发,其中信息通讯就是其主要的研发领域之一,譬如:微软公司已经将其信息通讯数据服务中心移到环境温度较低的德国柏林,利用自然降温,减少利用冷却设备而产生的碳排放量。 (3)废旧信息通讯设备处理分类细化与循环再利用 面对每年产生的庞大废旧电子设备,将其按照元件进行拆卸后进行处理,划分成可循环再利用的元件,和不可循环再利用的元件,再将不可循环再利用的元件划分为具有腐蚀性和放射性的元件和无害元件,通过分类细化提高资源的利用率和降低电子垃圾对环境造成的污染。 五、结语 ICT技术是LCE的核心技术之一,是实现节能减排的一项重要手段,是促进能源高效利用、转变经济增长模式的有效措施,是中国实现可持续增长、科技创新、增强综合国力的长远价值所在,也是引领国家发展LCE和绿色GDP、争夺全球LCE领域话语权和主导权的科技基础。ICT产业必须牢牢抓住机遇,积极应对挑战,推动产业升级和技术创新,用低碳经济的理念促进ICT产业的发展,加快实现我国经济增长方式向绿色、生态、可持续方向的转变。 作者:芮小峰单位:常州供电公司 通讯技术论文:计算机网络通讯的技术研究 1计算机网络通讯技术故障分析 1.1网络通讯技术软件故障 1.1.1交换机系统是硬件和软件的结合体 交换机所必需的软件系统都是通过交换机内部的只读存储器来保存的。这类错误也和我们常见的WINDOWS、Linux一样,面对这样的问题,我们必须要做到经常浏览设备厂商的习惯,及时更新补丁才能避免导致交换机满载、错包、丢包等情况的发生。 1.1.2配置问题。配置交换机时出现的错误往往是初学者由于各种交换机配置不一样导致的。出现的原因有很多:比如端口被错误地关闭、VLAN划分不名犬导致网络不通等。如果工作者不是经验很多是很难发现故障的,那么可以先恢复出厂默认配置,然后再一步一步来。 1.1.3密码问题 我们在平时上网的时候会遇到密码丢失的情况,这是一件非常头疼的事。一旦忘记密码,会导致进不去系统,使得工作根本无法进行。但是,往往系统都会有找回密码的功能,当然网络通讯技术也不例外。有的方法比较简单,但有些则需要一步一步操作完成的。不过,密码丢失也不是经常发生的事,通常都是工作人员忘记密码或者交换机出现故障导致的。 1.1.4某台主机由于病毒或者黑客的存在导致向所连接的端口发送一些不符合封闭规则泽的数据包 造成在交换处理器处于非常繁忙的工作状态,最终导致缓冲区丢包的现象。其次就是大量占用网络宽带的广播风暴现象,使得CPU的处理时间大大加长了。长时间下去,就会导致无法正常进行点对通信,网速也就大大降低了。出现广播风暴的原因有很多,比如网卡或者端口出现损坏都会出现广播风暴。 2网络通讯问题的改进策略 做好计算机日常的维护和解决网络通讯出现的问题是保证网络稳定性的必要工作。集体有以下几个方面: 2.1日常维护计算机的硬件若想使计算机处于正常的工作状态 对计算机进行软件维护和硬件检查是非常重要的。网线、路由器、电脑显示器、集线器、交换机这些都是硬件检查的基本项目。这些硬件一旦出现问题要及时修理,严重的还要更换。而检查计算机的安全性,系统的完备性,和一些对一些网络进行设置和更新,这些都是在维护软件时做的工作。 2.2加强安全管理、构建网络安全保障体系网络安全非常的重要 这就要求我们要做到加强网络管理技术,加强计算机自我工作的能力以此来减少人为的操作。培养高级的网络安全管理人员,并且加强网络安全工作人员的培训队伍,不仅要教会他们如何工作,还要培养他们的职业修养,定期上一些思想教育课,让管理人员少喝酒,真正做到爱岗敬业。 3改进安全控制,保障网络通讯安全进行 通过技术的强化来加强网络通讯的安全,主要包括以下几点: 3.1对计算机系统中所存在的缺陷以及后门都要进行严格管理 要填补计算机安全漏洞,做认真的评估以便能够准确地进行修复,这样才能很好地完成维护网络安全的工作。 3.2防火墙技术要加强 通过多个网络设备加强访问控制的技术叫做防火墙。它的作用就是能够构成安全的网络环境,降低不安全服务所造成的风险。而通过防火墙的全都是经过精细挑选的应用协议,因此更增加了网络安全系数。安全软件由于配置在了防火墙上,使得强化了网络的安全策略。而防火墙的集中安全的管理要比分散到各个主机的网络传统安全管理更加实用。内部网络通过防火墙对内部网络的划分可实现重点网段的隔离,从而实现了网络的安全以及对全局网络造成的影响。为了防止主机的IP地址被外部人士所研究透,可以通过通防火墙来隔离内部网络中的DNS信息。这样就避免了一些商业机密被外泄的危险。 3.3对网络信息加密也是保证网络安全的有效方法,这属于存取控制技术领域的范畴 它对于网内数据和网内信息都是非常管用的一种技术。在防治非法访问等难题上,加密都是一个很有效的手段。所以对加强网络安全来说,加密也是一个非常重要的网络安全管理方法。 3.4加强安全审计技术 目前,主机审计、应用审计、数据库审计是比较成熟的安全设计技术。而授权信息和安全策略的制定是两种主要的审核技术。这项技术目前可以通过用户活动,并根据NTFS未经授权的访问进行检测。 4结语 我国的经济随着信息通讯技术的加强而得到了迅猛发展。但对信息资源的污染和破坏也越来越容易,可以说是有利有弊。时下,大众对网络安全问题变得越来越关注。考虑到网络安全综合性的一面,加强网络故障的研究与分析,提高网络通讯的安全就显得十分重要。平时多注意网络维护,才会避免出现故障。如果一旦出现问题,则要及时的对故障进行记录,分析以及拿出解决方案,以便积累相关经验。 作者:周立广单位:南宁市第二医院大沙田分院
电气科技论文:科技馆展项电气设备维修的不足 摘要:在当今时代电气工作设备的日常维修对科技馆这类公共建筑而言是非常重要的,它的运行状况被电气工作设备的维修效果所影响,为了避免电气工作设备在运行中出现的各种各样的故障,普遍采用状态维修的方式,就是利用高超的监测技术对电气工作设备进行实时监测,对设备可能会出现的故障进行预测,在它可能发生故障的情况下,对电气工作设备进行维修。首先介绍了科技馆展项电气工作设备维修的必要性,然后概述了其维修工作现状,最后讨论了一下电气设备工作中存在的不足之处,希望为电气工作设备维修人员提供参考。 关键词:设备维修;文献调查法;电气设备 引言 笔者在查阅了数十篇会议记录,学术期刊,运用文献检索法,发现了科技馆中展项电气设备维修中的不足之处,比如针对电气设备的状态预测技术研究仍不成熟,没有突出状态维修中各项技术要求,检修人员的专业素养参差不齐等问题,旨在增加电气设工作备使用寿命的同时,也希望可以降低科技馆置办电气设备的成本。因为电气工作设备不同的产品类型与不同的生产厂家,电气设备质量也不大相同,而且,有一部分电气工作设备长期处于露天环境中,基于此,在对电气工作设备进行维修时,一定要多方面考虑各种因素,避免故障的再一次出现。 1科技馆电气设备维修的现状 科技馆内的电气工作设备维修受到非常多的条件约束,对它的技术要求相对来说严格了点,但设备自身条件的影响也影响了技术的应用,例如中国国家制造的电气工作设备与从其他国家进口的电气工作设备所执行的技术标准就不同,就算都是中国国家制造的电气工作设备或者全是从其他国家进口的电气工作设备,由于科技馆的不同的技术水平与不同的管理水平,电气工作设备的使用状况自然也会不同,有时候甚至是从一个工厂制造出来的电气工作设备,各个部件之间的制造水平不一样,也会影响电气工作设备的使用质量,所以说,工厂生产的电气工作设备会因为制造的批次不同、时期的不同出现质量不相同的现象,最后我们可以得出结论,每个电气设备最开始运行时,它的状态都是不一样的]1[。除此之外,科技馆的电气工作设备的运行状况与它当时所位于的运行环境紧密相关,优良的运行环境自然更有利于电气设备的运行,一般情况下,电气工作设备的运行环境有两种,一种是位于自然环境中,电气工作设备中的供配电设备占比很大,因为这些电气工作设备几乎都在科技馆的室外进行作业,所以它的运行状态和室外环境密切相关,尤其是危险的天气状况,比如雷雨天,台风天,直接关系到科技馆外部的电气工作设备运行是否仍在安全范围,自然环境包括的因素很多,比如空气湿度,日照,温差等,基于此我们在进行电气工作设备维修时要考虑到以上因素;另一种情况则是设备所位于的空间大环境,不同的电气工作设备因为自身不同功能,所以空间位置不同,有时候科技馆内部出于管理方便的需求,将设备放在固定的位置上,但恰恰是这些电气工作设备位置的不同,它们所承受的电压级别以及电流级别不一样,尤其是当电气工作设备出现故障时,每个电气工作设备的短路容量差异相当大。科技馆内的电气工作设备维修面临的现状就是这样的,所以我们在实际维修时,务必要思考到这两种情况,才能将设备维修工作落到实处,真正的体现出设备维修的价值]2[。最后,需要特别提出来的一点就是,一部分科技馆由于在设计之初没有考虑到之后的展项安排以及场馆扩建,只是在一片空地上修建起了场馆的外形,内部却有着大量的空置面积或者拥挤的堆放展项,空间利用率极不合理,也导致了电气设备接线安置的困难,以及日常检修的困难,相比于上文中所提出的电气设备本身的问题,科技馆内部管理人员对馆内空间规划以及未来规划的能力问题更令人担心。 2科技馆电气设备维修的必要性 这里所说的电气设备是指防雷与接地设备,供配电设备,照明设备,电力自动化管理设备等等。电气设备维修分为多种类型,在这些类型中,最广泛使用的维修方法是状态维修。状态维修,顾名思义就是按照电气设备当时所位于的运行状态而展开的维修方法,主要是采用高端的监测技术对电气工作设备进行实时监控,它为获取电气设备的运行状态提供了方便,如果设备出现了故障,就会马上发出示警信息,通知值班人员,状态维修这种维修方式最大的优点就是能够预测故障信息,在故障处于萌芽中,对设备进行维修。状态维修主要包括三个方面的内容:第一方面,电气工作设备的状态监测;第二方面,电气工作设备的状态诊断;第三方面,辅助维修决策,它们互相联系,监测为维修提供了电气工作设备的运行信息;也正是根据监测结果才可以对电气工作设备的运行状态进行下一步的判断,从这可以看出,电气工作设备的状态维修主要是识别设备运行是否处于良好的状态,这是从总体上来看的]3[。电气工作设备维修对科技馆来说,是一项很重要的工作,科技馆能否正常运行工作与电气设备运行状态密切相关,我们如此重视电气工作设备维修工作,主要是为了保证科技馆的正常运作,而这也是节约成本的关键。因为对电气工作设备进行正确的维修,可以减少设备的损耗,提高它的使用寿命,降低科技馆置办电气工作设备的成本,一定程度上,这也是提高了科技馆的经济效益。 3科技馆电气设备状态维修工作策略存在的问题 3.1针对电气设备的状态预测技术研究不成熟 电气设备的运行状态参数值客观上有一定的规律性,很强的随机性也是其特点,设备在未来某一时间点的参数值常与预测期的气象因素,过去的参数值、当前的运行状况等紧密相关。不仅仅是科技馆内的电气工作设备具有这一问题,所有的电气工作设备都有这样的问题。所以我们不能够掉以轻心,不能一昧相信数据,以为有了状态预测技术就高枕无忧,需知技术在进步的同时,问题也会增多,也会升级]4[。 3.2没有突出状态维修中各项技术要求 现在仅以状态监测技术作为例子,在现今我们无法实现或不必要对所有的电气设备状态参数进行实时监测的情况下,电气工作设备状态监测间隔周期的选取对它的状态维修具有极大的意义。间隔期太短的话会引起资源浪费的问题,增加科技馆的维修成本;间隔期太长的话,则会出现漏检的情况,加剧引起预防性维修的失败]5[。 3.3检修人员的专业素养参差不齐 据相关部门统计分析,设备绝缘缺陷是引起电力系统中65%以上的停电事故的原因,绝缘缺陷也是引起其他电气设备故障的主要原因,了解并且掌握电气设备的绝缘状态对科技馆电气设备的状态监测与故障诊断极其重要。有些科技馆内的电气设备维护的实际工作者对电气检测的理解仅限于绝缘检测,通过对科技馆内电气设备进行定期或者不定期的绝缘检测了解它的劣化状态,确定应该进行维护和更换或者继续运行。但是对科技馆内电气设备故障诊断工作来说,故障诊断和绝缘检测应该是两个相似而又不同的概念,在一定程度上,绝缘检测是故障诊断方法的一个方面,但二者有着不同的特点。绝缘检测,就是绝缘材料性能的检测,绝缘材料的腐蚀,破损,老化等导致设备在相同的受电条件下绝缘性能下降,而导致发生闪络,接地等故障,这是问题的一个方面,隶属于电气设备检测,诊断的范围。但除绝缘之外还有属于非性能劣化的内容,比如转子断条,控制柜电缆线各种连接的过热烧熔,电机转子磁中心偏移,被外界损伤的动力电缆的故障点确定等。这些并不能靠定期的老化绝缘检测发现,只能靠我们从设备故障诊断的观点出发,把各种故障信号采集并加以分析,诊断。在本段中我之所以强调故障检测和诊断,并非是排斥绝缘检测。只是想使更多科技馆内的电气设备维护人员在谈及电气设备检测时,不仅能想到绝缘检测还能探索出绝缘检测之外的其他方法,不被这一项所禁锢,而是不断丰富电气设备故障监测与诊断的内容。也希望维修人员可以努力提高自身专业素养,从各个方面来思考解决问题的方法,推动学科的进步。 4结论 本文首先介绍了科技馆展项电气设备维修的必要性,因为准确及时的维修可以极大避免电气设备使用寿命缩水,也是在为科技馆节约资金,便于科技馆自身的运行维护。其次文章中概述了科技馆展项的电气设备维修工作现状,不仅仅与电气设备自身的工作性能与使用环境有关,也与科技馆内相关管理人员对馆内的建设布局有关,希望相关人员可以更加深入思考科技馆内电气设备的安置运行,而不是白白消耗设备寿命。最后本文还探讨了科技馆电气设备工作中存在的不足之处,如状态预测技术尚未成熟,不能完全相信数据,除此之外也没有突出状态维修中各项技术的特殊要求,最后也指出了相关从业人员的专业素养亟待提高,希望我的文章能够对维修工作人员提供参考。 作者:赖培立 单位:广东科学中心 电气科技论文:小议电气试验实训在电力科技人才培育中运用 电气试验在电力系统生产中占有举足轻重的地位。电力系统运行着众多的电力设备,而电力设备的安全运行是保证安全可靠发供电的前提。电气试验人员在保证电力设备安全运行方面担负着重要责任,电力企业对电气试验从业人员的能力和素质提出了较高要求。而电气试验是一门实践性很强的技术,依靠传统的以理论讲授为主的人才培养模式达不到培养学生实践动手能力和职业素质的目的,导致学生入职后不能尽快进入角色,因此,有必要在电力技术人才培养中实施电气试验实训。电气试验实训是立足于电气试验实训室建设,按照电力企业电气试验的标准化作业流程来组织教学的,学生有动手操作的条件,且在教学实施过程当中充分体现了职业性,很好地解决了上述难题。 一、电气试验实训室的建设 1.电气试验实训室的基建 四川电力职业技术学院(以下简称“学院”)于2008年7月被教育部和财政部确定为“国家示范性高等职业院校建设单位”,共批准了6个示范建设专业和48个实验实训室(区)建设项目。电气试验实训室建设项目正是其中之一,将以高压实验室为基础进行扩建。 学院原有的高压实验室是为满足“高电压技术”课程教学需要而设立的,教学仪器设备少,仅能开展几个常规的高压试验项目和气体放电的验证性实验,因场地和课时有限,基本上都由教师演示给学生看,学生动手机会少且与生产实际脱节,不利于培养学生的动手能力。为建设好电气试验实训室,秉承学院“服务川电、面向全国、走向市场、科学发展”的办学指导思想和“植根电力,与光明同行”的办学理念,按照“资源优化、实践为主、工学结合”的思路,加强与行业内电力企业的合作,组织教师进行调研,与来自四川省电力公司等企业专家讨论,共同制订建设方案。 考虑到变电检修实训场地和一次设备以及投资费用、教学安全等因素,实训室的基建以试验仪器设备购置为主,能基本实现电力设备预防性项目试验方法、原理和结果分析判断等实训功能,满足“实践教学、技能培训、职业技能鉴定和资格认证、生产技术服务及承办技能比武”的要求,确保每一位学生有足够的训练时间和操作次数,达到真正掌握各项试验技能的目的,并体现出建设的先进性、生产性、综合性、开放性和示范性。 项目建设方案获得批准后,学院按照要求有条不紊地进行了设备招标采购、合同签订、到货验收、配套设施建设等各项工作,确保了建设项目的顺利进行。 2.电气试验实训项目的开发 电气试验实训项目的开发是实训室建设的另一项重要任务,关系着项目的建设成效。 实训项目的开发既要满足专业教学标准的要求,为校内生产性实训提供良好条件,践行“工学结合,以就业为导向”的人才培养模式,又要服务于企业、社会的培训功能需求,可以对电力企业生产岗位人员进行岗位技能训练,实现校企合作,共建共享,培养电力行业和社会需要的高素质技能型人才。因此,和供电企业专家一起共同开发了55个实训项目。在设备采购合同签订后,编写了《电气试验实训指导书》。这本指导书是参照企业电气试验工作的标准化作业流程,在按照教学规律提炼加工后,以教学模块形式展现,共有55个具体试验项目的实训指导书。考核标准采用的是《四川省电力公司电气试验岗位技能考核标准》,实现学院与企业岗位的有效对接。这些教学资料的准备一方面能满足“电机设备运行与检修”、“电气设备检修”、“高电压技术”和“电气设备运行与维护”等专业课程的教学需求以及电气试验实训环节的教学需求,培养在学校生具有电气试验的基本能力,为今后从事变电运行、变电检修和电气试验工作打下一定的基础。另一方面还能有效服务社会,承担培训和技术服务等工作,服务于四川省电力公司电气试验工的技能培训,同时兼顾变电检修工的岗位资格培训、在岗学习、技能调考、职业技能鉴定、优秀技能人才选拔等需要以及四川省电力公司新进人员和电力类专业毕业生技能训练。 二、电气试验实训的教学特点 1.实训教学场地机动灵活 为模拟真实的企业工作环境以及适应电气试验实训项目增多的变化,电气试验实训突破了原有实验室的场地限制和被试设备的依赖,将变电检修实训场地及其电力设备一并作为教学设施开展电气试验实训教学。电气试验实训教学没有固定场所的限制,可根据需要随电力设备流动,只要具备试验条件就可以开展实训教学。 2.实训教学以点带面 实训项目的开展依赖于电力设备的配置。鉴于教学场地和投资有限等因素,作为被试设备的电力设备不可能包含生产性企业所有种类、规格的设备,但设备配置尽量兼顾了代表性和前瞻性。因此,电气试验实训项目的选择和开展要立足现有电力设备进行以点带面的教学,辅以教方法、教思路,注重能力培训,让学生到工作岗位后仍然不落伍。 3.实训教学情境现场化 首先是电力设备模仿变电站间隔进行布置,其次是配备了与企业班组水平一致的工器具,最后是相关的安全设施一样不少,电气试验完全可以现场化。一个合格的电气试验人员首先要具备全面的安全技术知识、良好的安全自我保护意识。对于在学校学生来说,安全也是第一重要的。在学校学生没有从业经验,必须在一定的情境中强化他们的安全意识。 4.实训动员 为强调电气试验工作的严肃性和安全的重要性,要在实训前对学生进行动员,将电气试验工作与医生的诊病工作进行对比,医生给人看病需要责任心、识、技能、经验及不断改进的医疗检测仪器与手段,电气试验人员也同样需要责任心、知识、技能、经验及不断改进的试验仪器与技术。要让学生认识到,电气试验人员的工作失误可能既危及电网及电力设备的安全又危及自身及他人的生命安全,这就是悬在所有电气试验人员头上的“达摩克利斯之剑”,在教学中必须要贯彻始终。 三、电气试验实训的教学组织 电气试验实训教学过程体现了工学结合,是参照四川省电力公司标准化作业流程的要求进行的,目的是确保学生入职后能尽快进入角色。实训教学过程分为试验准备、试验、试验总结和考核这三个阶段,每个阶段按照实训指导书都有具体的要求,学生在实训过程中完成必须的工作任务,教师完成对学生操作技能、工作态度等的考核。 1.试验准备 (1)准备工作安排。在教师的指导下,学生一要现场勘察,掌握现场实际情况;二要做好技术准备,相关技术资料准备齐全,制订试验方案并获得批准。 (2)作业人员要求。学生(现场作业人员)的身体状况、精神状态良好;具备必要的电气知识,基本掌握本专业作业技能及《电业安全工作规程》的相关知识;教师必须具备电气试验实训指导资格。 (3)仪器仪表和工具点检。学生按照指导书的要求逐项核查试验用仪器仪表和工具的名称、规格和数量。 (4)危险点分析。教师向学生详细交代试验中可能危及安全的事项:作业场地的特点,如带电、交叉作业、高空等可能带来的危险因素;工作中使用的仪器仪表、设备、工具等可能带来的危害或设备异常;操作程序颠倒、接线错误、操作方法的失误等可能带来的危害或设备异常;学生身体状况不适、思想波动、不安全行为、技术水平能力不足等可能带来的危害或设备异常;其他可能带来危害或造成设备异常的不安全因素。 (5)做好安全措施。教师向学生交代安全措施:接拆试验电源应采取的措施;使用各类工器具的措施,如梯子、电动工具等;特殊工作措施,如高空作业等;专业交叉作业措施,如检修、保护传动等;设备加压应采取的措施,被试设备设围栏、加压前注意监护并大声呼唱等;试验过程中仪器仪表移位、消除故障的措施;试验结束后,接地放电、拆除试验线和短路线的措施;对危险点、相邻带电部位所采取的措施;工作票中规定的安全措施。 (6)试验分工。教师明确每个学生所承担的试验项目,明确每一项试验项目的接线人和仪器操作人。 2.试验 (1)开工。办理工作票,在现场教师以工作许可人身份向学生交代工作票及安全措施,教师又作为工作负责人和学生共同负责检查安全措施;教师交代工作票内容及危险点;学生在工作地点设安全围栏,向外悬挂“止步,高压危险”标示牌,至少每5m一个标示牌。 (2)试验项目和操作标准。教师交代试验项目、方法、接线、安全措施注意事项、试验结果判据和责任人。试验器具应靠近被试电力设备,所有带电部分应互相隔开,面向试验人员并处于视线之内。操作者的活动范围及与带电部分的最小允许距离应满足规定要求。因试验需要断开电气设备接头时,拆前应做好标记,恢复连接后应进行检查。试验接线应清晰明了、正确无误,操作顺序应有条不紊。 (3)竣工。学生关闭试验电源、拆除试验线;清点工具、回收材料、清理工作现场,不留任何物品;教师检查现场恢复情况后,学生撤出试验现场,填写试验记录,办理工作票终结手续。 3.试验总结和考核 (1)学生应根据试验记录,对试验项目、测量数据、被试设备名称和编号、仪器仪表名称、气象条件及试验时间等进行详细记录,作为分析和判断设备状态的依据,对被试电力设备做出整体评价;记录存在问题及处理意见。 (2)教师对学生执行指导书情况进行考核,重点考查学生对安全技术知识的掌握情况和试验技能的掌握程度以及实训过程中表现出来的工作态度、工作能力、团队合作精神等综合素质。学生只要具备了基本的安全技术知识、较为熟练的试验技能和严谨的工作作风,就可以评定为“合格”等级。 四、电气试验实训教学过程中要注意的问题 电气试验是一门实践性很强的技术,因此在实训教学过程中,首先要注重学生试验技能的培养,要求学生熟练地掌握试验方法,正确地使用试验仪器,能对被试电力设备进行正确的试验,还要注意从以下几个方面引导学生逐步提高发现问题、分析问题和解决问题的能力:对试验中的环境条件、被试电力设备外部状况、试验中各种干扰对试验结果的影响进行分析排除;对电力设备除了掌握其原理外,还要对其内部结构、绝缘材料、导电材料、主要部件及其在运行中的工作状况进行了解,关注容易出问题的部件及故障原因,这些故障与哪些试验参数相关,会引起哪些参数发生变化,可以通过哪些试验手段、项目检测出来。 五、结语 综上所述,要将电气试验实训办好,达到培养高素质技能人才的目标,实训室必须设备设施齐备,教师要按照电力企业标准化作业流程组织教学,培养学生的试验操作技能和根据试验结果分析判断被试电力设备状况的能力,并在实训中强化学生的安全意识和严肃认真的工作态度,以确保学生入职后能尽快进入角色。 电气科技论文:电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径分析 【摘要】高级工程技术应用型人才的培养是国家发展的战略核心,针对电气信息类大学生科技创新实践能力的培养,本文通过基础知识学习与综合素质培养并重、加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节、引导学生积极参与科技创新实践活动、重视指导教师的积极引导作用几方面做了分析与阐述。 【关键词】科技创新实践能力;培养途径;培养模式 1.研究背景和意义 自主创新是建设创新型国家培养创新型人才的关键, 是我国的发展战略核心。随着社会发展,人才是科技进步、社会发展的决定性因素之一,尤其是具备科技创新实践能力的新型人才。高校作为创新型人才培养的主体场所,对人才素质的培养至关重要,越来越多的高校以培养学生的创新思维、实践动手能力和科研科技创新实践能力作为人才培养目标。大学生的科技创新实践能力与自身因素有关,还收到外界校园学习与锻炼的环境制约,如学校课程体系结构、指导教师的综合能力、学校对学生开展各类活动的关注程度和政策倾斜等。因此结合社会需求,明确大学生具备科技创新实践能力的特性,分析影响大学生科技创新实践能力的因素,探讨如何培养大学生的科技创新实践能力具有十分重要的意义。 电气信息类大学生具有自己的学科特点和专业特点,对于他们的科技创新实践能力的培养有几方面途径,如注重基础知识学习与综合素质培养同时进行;课程体系建设方面注重实践与实验类课程及实训实习类教学环节的设置;鼓励学生广泛参与专业相关的如大学生电子竞赛类的活动等。本文即对如何培养电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径做了分析与阐述。 2.基础知识学习与综合素质培养并重 以培养具有科技创新实践能力的高级工程技术应用型人才为培养目标,制订了新的人才培养方案。在基础知识学习与综合素质培养并重的科技创新实践能力人才培养指导思想的基础上, 根据不同专业发展和社会需求特点, 制订了学科交叉、凸显应用性特质的课程体系,形成了各具特色的创新性人才培养方案。其中理论课程(包括实验)与实践教学环节(包括创新与素质拓展教育)的学时比例保证在3:1左右,保证理论基础知识学习的同时,在课内的实验实践课程上让学生的综合素质得到锻炼。 基础知识学习与综合素质培养并重大学生正处于身心、学识不断发展的阶段,在外界环境和自身因素的作用下,他们表现出主动性、实践性、协作性、发展性的特点。大学生科技创新实践能力要关注他们专业知识的学习,更要关注对他们综合知识、思想品德方面的培养。加强学习深度、拓宽学习的宽度,扩充知识储备,鼓励学生多参与社团活动与社会实践,敢于怀疑、敢于质疑,勇于向权威挑战。培养敏捷的思维理性的判断力、楚初的毅力以及强烈的好奇心。使其具备丰富广博的基础知识和全面发展的综合素质。 3.加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节 以工程应用为主线, 按知识模块构建课程群体系, 强化学科的系统性和完整性。课程体系分为六大模块,分别为公共课、基础课、专业基础课、专业课、实践教学环节和创新与素质拓展教育。理论课分为必修和选修部分,实践教学环节包括课程设计及实习实训,如电气工艺实习、专业实习、毕业实习、单片机课程设计、传感器技术课程设计等;实践教学内容以理论学习和应用为目的,引导学生在实践教学环节中边学边做。开设大型综合性、设计型实验课, 培养学生的知识运用能力、动手能力、独立分析问题解决问题的能力,激发学生内在的科技创新实践能力。 建设设备先进,功能完善,特色明显的电气类实验教学中心,建立校内外实习实训基地,为学生基本技能训练和具有科技创新实践能力的人才培养提供实践教学平台。加强学生综合素质培养的同时提升教师的实践教学能力。 4.引导学生积极参与科技创新实践活动 各电气类科技创新实践活动,如大学生电子设计竞赛、大学生创业创新素质训练项目等,引导学生积极参与其中,对科技创新实践能力也有极大的促进作用,可以培养学生的创新思维,激发学生的创新动机,提高学生的创新技能。同时促进对于处理人际关系的能力的培养、良好的团队协作精神的培养,并在活动过程中获得充分的自我肯定与自信心。 组织学生参与科研项目与活动,鼓励积极参加课题设计与研究,把科研成果引入本科教学,使学生接触本学科的科研前沿。引导学生进行科技作品设计、撰写学术论文、数学建模,选择经验丰富的教师作为指导,组织学生参与创新设计与制造等为主要内容的课外科技创新活动。 5.重视指导教师的积极引导作用 在对学生科技创新实践能力的培养过程中,指导教师具有不可忽视的引导性作用,尤其是在学生创新人格、创新技能的培养方面。学生在活动中个人表现出的新意识、个性与特质,指导教师要给与及时关注,并予以肯定与鼓励,正确引导其发展,对其创新人格的培养和创新技能的提升起直接作用,从而使学生逐步具备创新意识和独立解决问题的能力。指导教师的有效指导能提高大学生的科技创新实践能力。指导教师的自身素质对大学生的科技创新实践能力提高起积极的引导作用。 指导教师应加强具自身素质的提高,使自己具有较高的学术水平;在科技创新实践活动中应鼓励学生有批判质疑精神;在活动中与学生经常互动,将学生的主动性与积极性充分调动起来,发掘学生的创造性思考能力。使学生可以运用所掌握的知识创造型的解决新问题。 6.总结 大学生的科技创新实践能力对其自身发展起到至关重要的作用,包含科学研究能力、专业实践能力、创新创业能力等方面。科技创新实践能力的培养是一个复杂的系统工程,尤其是电气信息类学生,从人才培养模式到课程体系建设,各个环节都必不可少,要不断探索电气信息类高级工程技术应用型人才培养方式中的普遍规律,不断提高学生的科技创新实践能力。 电气科技论文:施耐德电气Galaxy VX 自带多项“黑科技” 日前,施耐德电气IT业务部举办了“遇见璀璨V星”厦门工厂客户体验日暨Galaxy VX新品会。本次活动的一个重要内容是与中国用户分享Galaxy VM落地厦门工厂后的本地化成果,同时在用户的见证下Galaxy VX。 Galaxy V系列是施耐德电气2014年推出的一个高端UPS品牌,包含有多科技创新成果。此番推出的Galaxy VX是该系列的第二款产品,是一款主要面向大型、超大型数据中心的大功率UPS。 Galaxy VX是一款超高能效、高可靠、可扩展的三相不间断电源,系统扩展采用250kW功率的柜体扩容系统,在初始安装完成后可通过添加机柜来实现负载增容或提高冗余度,适用于Colo托管型数据中心,工业、半导体、金融及工业制造以及医疗行业的大型及超大型数据中心用户。 这款被视为新一代UPS代表的Galaxy VX具有超高能源效率、模块化、可扩展等特点,可为执行关键任务的业务系统提供有效可靠的三相电源保护,以避免核心业务系统发生故障停机和数据丢失。 而Galaxy VX之所以具有这么多的优势,原因在于其集中了众多UPS的前沿技术,比如,施耐德电气创新的四电平逆变专利技术、自如切换的三种运行模式(双变换、ECO模式和E变换)、冗余模块化设计以及兼容锂电池在内的多样化储能选择。 在这些创新技术中以四电平技术和E变换运行模式尤为优秀,其中的四电平是施耐德电气的专利技术,而E变换模式则是施耐德电气迄今为止专门为UPS申请注册的三个商标之一。 电气科技论文:电气信息类大学生科技创新能力培养的研究探索 摘要:为适应激烈竞争、富有创新的时代要求,高校应加强大学生的科技创新能力特别是创新精神的培养。本文基于电气信息类大学生科技创新能力培养的本质特点,对大学生科技创新能力培养的途径和方法、条件和保障等方面进行了研究探索,对高校能够起到一定的借鉴和指导作用。 关键词:电气信息类;科技创新;大学生;能力培养 随着信息化时代的快速发展和全球经济一体化的到来,国民经济的各个行业已经被电气信息类技术所渗透,因此社会生活的各个方面对电气信息类人才的要求也越来越高。在国家倡导的“创新驱动发展”的战略要求下,高校应紧跟时代的步伐,高度重视电气信息类创新人才的培养,特别是具有科技创新精神和创新能力人才的培养。本文根据电气信息类专业的特点以及该行业对科技创新能力的特殊要求,结合河南城建学院应用型人才培养的思路,探索如何加强大学生科技创新能力的培养,突破原有课程的界限,对教学体系进行整体优化,重点在培养学生的创新意识、启发创新思维、培养科技创新能力。 一、大学生科技创新能力的含义及本质 在科技迅速发展的今天,一个优秀的大学生须具有创新能力,特别是科技创新能力。而电气信息类大学生在思维方式和专业知识上,以及在将来所从事的科研或设计等工作上,都和科学信息技术保持着密切的联系。大学生的科技创新能力培养的内容包括对大学生基本素质的培养,即大学生在面临艰巨问题时,能够有恒心、有毅力,在面对具体科研和设计问题时,能具有一定的想象力、思维力和洞察力,并且要培养大学生的志向和兴趣。因此,大学生的科技创新能力指大学生在科学思想和技术思维指导下,能够运用科学信息的先进理论和方法,在创造性发明领域进行开拓创新,从而取得新的科技成果的能力。其本质是创造性思维能力,在面对任何问题时,并且在发现问题和解决问题的过程中,能够表现出科技创新能力人才的基本素质及基本特征。 二、电气信息类大学生科技创新能力培养的途径和方法 (一)改革和优化当前教学模式 对于课堂教学,应充分发挥学生的主观能动性,教学方法实现由“注入式”向“启发式”、由“教师主宰”向“学生主导”、由“重结论”向“重过程”转变,营造创新型课堂。对于教学手段,实现多媒体与板书的有机结合,并且要求教师能够熟练运用计算机软件来设计课程和教学。对于教学管理,注重发展个性教育,强调因材施教,为培养大学生各方面的发展提供良好的环境和空间。 (二)建立相关创新型课程体系 以培养电气信息类大学生的设计能力为主线,优化相关课程的设置。大学生在大一大二的课程学习中具备专业基础课程的相关理论,这些理论虽各有侧重,又相互配合。在大三大四的课程体系中,加强综合知识的学习力度,将相关理论应用到工程实践中去,建立创新型课程体系。对实践和应用性较强的课程进行课程改革,诸如:FPGA和CAD等课程,可以进行相应改革,变传统授课为师生交流性探讨和实用性、应用性授课,变理论说教为实践应用,发挥学生个性品质中的协作特征,最大程度的激发他们的创新潜能。 (三)开展各类大学生科技创新竞赛活动 为了对课堂教学进行延伸和拓展,可以举行各类科技创新竞赛活动,从而激发学生的创新兴趣和创造潜能,并为培养大学生团队协作意识提供有效的途径。大学生在科技创新活动中,充分利用所学专业知识,加强与其他同学的沟通和交流,并能使所学的知识视野进一步开阔,知识结构更加完善,最终提升学生的就业综合竞争力。例如鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“西门子杯”工业自动化竞赛、GE大赛、飞思卡尔智能汽车设计竞赛、“亚龙牌”智能建筑设计竞赛、“互联网+”竞赛等,并取得了优异的成绩。通过参与这些竞赛,学生能认知本专业相关知识,更好地将专业知识应用于实践,培养了学生的团队协作能力及科技创新能力。 (四)建设科技创新实验室 创新来源于实践,而科技创新实验室搭建了一个大学生走向实践的平台。科技创新实验室的建设,除了兼顾各专业的课程设计与毕业设计等本科日常教学外,最主要的是提高大学生的工程实践、创新意识和科技创新能力,即促进大学生课外科技活动和学科竞赛活动的健康持续发展,同时还可以为教师的科研工作提供实验服务平台。 河南城建学院电气与信息工程学院建设有实训创新实验室、全国电子设计大赛创新设计实验室、电路制版实验室、飞思卡尔智能汽车设计实验室、与美国通用公司GE联合建立的智能化自动化控制实验室等,以培养国家和地方经济建设所需要的电气信息类应用型人才打下良好基础。同时创新实验室对学生开放力度进一步加大,制定相关制度,鼓励学生进入实验室,并且合理引导,培养学生实践兴趣,提高实验室利用率。实验室为低年级学生精心设计一定的验证性和综合性实验项目,为高年级或实践应用能力强的学生设计创新设计性实验,积极发挥实验室在学生科技创新能力培养中的作用。 (五)探索产教融合人才培养新模式 牢固树立党的十八届五中全会确立的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,积极探索产教融合、协同育人的人才培养新模式,加快电气信息类大学生科技创新应用型人才培养。院系与地方企事业单位联合建立多个大学生实践基地,与多家单位签订了校企合作协议。学校积极融入区域经济社会发展,更好地与当地创新要素资源对接,引领区域经济的新产业、新业态发展,形成创新人才培养和技术创新的新格局。 三、培养大学生科技创新能力的条件与保障 (一)建立健全组织管理机构 学校设立了科技创新能力培养领导小组和学术指导小组,领导小组由教务处、科研处、财务处、学生处、共青团以及各院系等相关部门的负责人组成,领导小组制定相应的政策措施,加大科技创新能力培养资金的投入,加强创新基地的建设,营造良好的科技创新文化氛围,推广应用科技创新项目,并对各院系提交的问题进行分析和解决。学术指导小组由学校各方面的专家、社会上的有关专家和企业专家组成,其职能包括对学生的科技创新项目审核评定、对受资助的创新项目进行监督和指导、制定相关政策、对校级科技创新竞赛进行评审及技术指导。 参照学校的组织管理机构,院系也设立相应的活动领导小组和学术指导小组,并充分发挥院系学生会的自我管理,学生社团的自我服务,科技创新团队的自我培养教育等功能,从而充分调动大学生群体参与科技创新的积极性。 (二)健全科技创新活动的奖励机制 为了培养高素质的科技创新人才,提高学生创新能力,增强学生创新意识,学校下发相关文件,对参加各种科技创新活动并取得名次的学生给予物质和精神奖励。同时将科技创新成果与学分挂钩,如学生参加飞思卡尔智能汽车设计竞赛、全国电子大学生设计大赛等,可根据竞赛获奖级别取得一定的学分。再者建立对指导老师的奖励制度,如设立优秀指导教师奖、对教师指导学生参与科技竞赛给予计算工作量等方面的制度。 (三)加强科技创新指导教师队伍的建设 科技创新能力培养中,指导教师至关重要。教师不仅要传道、授业、解惑,更应该培养学生的创新精神、启发学生的创新思维。教师须有科技创新意识,进行科学研究,才能站在新的高度去构思培养人才的新途径。教师要不断更新知识结构、具有获取新知识的敏感性和求知欲,大胆地吸取新概念、新知识、新技术。同时加大“双师型”人才建设力度,鼓励并督促教师深入一线学习,丰富其工程实践素养,更好的服务学生,为培养创新型人才打下坚实的基础。 四、结论 培养更多科技创新能力强的电气信息类人才,是社会发展的必然需要,是高校教育工作者义不容辞的责任。高校需抓住机遇,迎接挑战,把培养科技创新能力强的大学生与社会进步和经济发展紧密联系,为各行各业源源不断输送人才,以满足知识经济的挑战,实现科教兴国。 电气科技论文:家园电气公司科技创新潜力巨大 摘要:家园电气公司采用索洛增长速度方程这一数学模型,分别计算了先后两个时期的科技进步率,准确测定了科技进步在企业发展中的巨大作用。 关键词:科技创新,增长速度方程,科技进步率,产出弹性。 一、科技进步在家园电气公司发展中的巨大作用 家园电气公司创办于20世纪80年代,开始几年是探索阶段,90年代是粗放型发展,2000年总产值达到4000万元,比1990年320万元增长11.5倍,平均每年递增28.73%;进入21世纪,努力实行科技创新,逐步实现集约型发展,到2011年总产值达到20.88亿元,比2000年增长51。2倍,平均每年递增43。27%,这11年高速发展的主要因素是科技创新。 应用美国经济学家索洛创立的增长速度方程,分别计算上述两个时期的科技进步率,即科技进步对总产值增长率的贡献,就可充分论证科技创新在企业发展中的作用。索洛创立的增长速度方程为:y=a+ ak+bl 式中:y 为产出增长率; a 为科技进步率; k 为资金增长率; l 为劳力增长率; a为资金的产出弹性; b为劳力的产出弹性; ak为资金投入增长对产出增长率的贡献; l为劳力投入增长对产出增长率的贡献。 增长速度方程中的增长率,均系平均增长速度。科技进步率,是产出增长率扣除生产要素(资金、劳力)增长对产出增长率的贡献后的余量。科技进步率的计算,可对索洛增长速度方程移项,得到科技进步率方程,即:a= y- ak-b l 家园电气公司总产值、资金、劳力资料见表1 总产值增加绝对值:2000年比1990年增加绝对值=4000 320=3680万元; 2011年比2000年增加绝对值=208800 4000=204800万元。表1中年均递增率是几何平均数。 以上分析表明,家园电气公司进入21世纪以来,总产值高速增长,有资金和劳力投入增长的贡献,但主要是科技进步的贡献,1991年至2000年总产值年均递增28.73%,其中,科技进步率为10.76%,占产出增长率的37.45%;2001年至2011年总产值年均递增43.27%,其中,科技进步率为22.67%,占产出增长率的52.39 %,仅此增加总产值超过10亿元。 二、家园电气公司的科技创新 家园电气公司的科技创新是广泛的、深刻的。主要有以下几个方面: 1、大力创新技术,保证产品质量,不断提升市场竞争力。厂房、设备、工艺、技术力争全国一流,为客户服务追求卓越。因此,市场不断扩大,从湖北到北京,从北京到天津、上海、重庆,然后扩展到许多个省。 2、不断开发新产品,适应各类用户需要。上世纪末主要生产二十多种高低压配电设备,随着市场扩大,用户增多,技术的进步,新产品不断被开发出来,现在已达到五十多个品种。 3、体制创新。实行统一领导、分级负责、自主经营、自负盈亏的管理体制,最大限度的发挥各级、各部门,以及每一位员工的积极性。 4、企业文化创新。公司创造了帮就业、帮创业、帮立业,温暖和谐,昂扬向上,追求卓越,奉献社会的企业文化,使公司具有凝聚力和旺盛的生机活力。 科技创新是永无止境的,家园电气公司的广大员工,正满怀信心地在集约型发展道路上飞奔,继续提高科技进步率,努力走向全国,走向世界。 电气科技论文:地方高校电气电子信息类学生科技创新能力培养探析 摘要:近几年来国家对大学生的工程和创新能力培养高度重视,其宗旨就是提高大学生的工程和创新能力。根据地方高校电气电子信息类学生科技创新能力特点,通过科技竞赛从培养大学生科技创新能力主要内容、培养大学生科技创新能力途径与方法、培养大学生科技创新能力条件与保障3个方面进行研究,对大学生创新能力培养做了初步探索和实践,对地方高校能够起到一定的指导和借鉴作用。 关键词:科技创新;大学生;指导教师;能力培养 一、导语 近十多年来,我国高等教育获得了迅速发展,高等教育毛入学率已达到27%,但学生适应社会和就业创新能力不强。为了培养大学生科技创新和就业能力,教育部十二五规划教育纲要第七章提出高等教育(十九)提高人才培养质量,全面实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”。创造力是体现科技创新能力的根本标志,正如哈佛大学校长陆登庭所说:“一个人是否具有创造力,是一流人才与三流人才的主要区别”。许多学者在研究中发现,科技创新能力与个性有密切关系,追踪调查发现:有科技创新能力与无科技创新能力之间的差异主要不在于能力,而在于个性特点的不同(如是否勤奋、刻苦、有恒心、有毅力等)。他们认为,组成科技创新能力的因素应包括这样两部分:智能因素和非智能因素。智能因素主要指观察力、记忆力、想象力、思维力等;非智能因素主要指志向、兴趣、意志等。我们认为科技创新能力人才除应该具备一般人才的特征外,还应具有强烈的创新意识、创新精神和创新能力,也就是要具备创新素质的人才。[1] 本研究主要从佳木斯大学信息学院电气及自动化、电子信息及通信、计算机科学与技术等专业入手,总结几年来培养学生科技创新能力经验。 二、大学生培养科技创新能力培养的主要内容 1.培养大学生勤奋、刻苦、有恒心、有毅力的精神 勤奋、刻苦、有恒心、有毅力是科技创新能力人才的基本素质,也是成功人士的的基本素质,这是放之四海而皆准的道理。如何培养大学生勤奋、刻苦、有恒心、有毅力精神是大学教师面临的艰巨问题,宏观的道理基本差不多,但是微观上大学生各个个体不同、各个学校的条件情况不同,方法和措施必须具有针对性。 2.培养大学生观察力、记忆力、想象力、思维力 观察力、记忆力、想象力、思维力等是科技创新能力人才的基本特征,观察力是洞察事物的规律,非凡的记忆力可以记录大量信息,对于后续关键的信息梳理和取舍至关重要,想象力、思维力是科技创新和创造力的源泉。 3.培养大学生志向、兴趣、意志 做任何事情必须有目标,没有目标就没有方向,没有方向就没有成功可能,所谓目标和方向对大学生来说就是志向,大学生的兴趣至关重要,当今大学生大部分是独生子女,条件比较好,往往以自我为主,自己对什么感兴趣就愿意去做,不感兴趣往往是敷衍了事。教师应充分认识到这一点,培养大学生的兴趣和意志。 三、大学生科技创新能力培养的途径与方法 1.构建科技创新环境和氛围 为了确立大学生的志向和目标,营造科技创新环境和氛围,学校从2008年开始开展科技创新能力培养。在此之前只有电气自动化开放实验室、电子协会、ACM小组等,电气自动化开放实验室由电气工程系主办,电子协会由电子信息系主办,ACM小组由计算机科学与技术系负责,只是完成一些基本的培训。2008年开始学院把以上科技创新组织统一为信息电子技术学院科技创新基地,由相关院长书记亲自抓这项工作,明确各自工作,具体落实场地、仪器、器件、经费等。 为了吸引更多的学生积极参加科技创新活动,学校布置科技作品展区和展版,展出获奖作品和获奖证书(彩色复印件),展示科技创新优秀学生事迹。每年学校召开科技创新活动表彰奖励大会,表彰奖励在科技创新活动中做出突出贡献的师生,学生参加科技创新活动非常踊跃,仅以参加大学生电子设计竞赛为例,学院2008年3个队参加,2009年6个队参加,2010年12个队参加,2011年16个队参加,2012年18个队参加,2013年21个队参加,获奖队数也逐年增加。 2.根据不同专业的学生确定不同科技创新培养方向 学院目前有计算机科学与技术、生物医学工程、通信工程、电子信息、自动化、电气工程及自动化等6个本科专业,根据专业特点,计算机科学与技术专业学生的科技创新以程序设计为主要方向,参加ACM国际大学生和“蓝桥杯”程序设计竞赛,其他5个专业以电气电子电路和自动控制设计为主要方向,参加大学生电子设计竞赛。其中生物医学工程、通信工程、电子信息专业的学生在通信和信号电子电路方面进一步加强,自动化、电气工程及自动化专业的在运动自动控制设计方面进一步加强。 采用案例教学法培养大学生的勤奋、刻苦、恒心、毅力,把优秀毕业生请回来作报告,讲述他们的成功经历。让大学生参加老师的科技项目,培养观察力、记忆力、想象力、思维力等能力。 3.根据不同层次的学生采取不同科技创新培养方式 参加科技创新的学生基础知识和能力水平参差不齐,针对这种情况采取初级、中级、高级三级培养方式,即:对于低年级的学生和初学者进行元器件的认识和电路板设计与制作初级培训,同时进行兴趣培养;对于有一定基础的学生进行单元电路设计中级培训,同时进行C语言程序设计、嵌入式系统的设计等培训和训练;对于基础好能力强的学生主要进行竞赛高级培训。竞赛对科技创新能力培养意义重大,竞赛是一个增长知识、交流信息的过程,是全面展示学生勇气、雄心、才能、智慧、风度和口才的最佳时机之一,是向小组成员和有关专家学习、请求指导的好机会,是学习、锻炼辩论艺术的一次良机。 四、培养大学生科技创新能力的条件与保障 1.设立科技创新活动领导小组 学校主管学生工作副书记担任组长,学校主管教学、科研工作的副校长任副组长,成员包括团委、学生处、研究生处、科技处、教务处、学生就业指导处、财务处及各学院(系)主要负责人。领导小组定期召开会议,制定或审定主要制度,通过年度工作要点,决定重要事项及年度预决算,监督资金使用,并对学院(系)提交的相关问题进行协调和裁决。成立由主管教学、科研工作的副校长任组长的专家指导委员会。专家指导委员会为学生科技创新项目评定审核及技术监督的最高机构,对学生科技创新项目进行评定审核,对受资助的项目进行指导和监督,定期召开学生科技创新项目评审会议,指导制定相关政策,负责校级科技竞赛的评审及技术指导工作。[2] 2.建立健全科技创新活动的奖励机制 为培养高素质创新人才,增强学生创新意识,提高学生创新能力,下发《佳大校发[2010]8号》文件至各个单位,经学校选拔参加省赛区竞赛获一、二、三等奖者,分别奖励1500元、1000元、500元;参加全国决赛获一、二、三等奖分别奖励学生3000元、2500元、2000元;指导教师按照学生的奖励办法同等金额奖励。校级学生科技创新竞赛一、二、三等奖分别奖励500元、300元、200元及证书;指导教师一、二、三等奖分别奖励300元、200元、100元及证书。学院科技创新活动90%以上是以作品形式完成的,也就是实物,这就要求必须有经费支持才能完成。按照学校文件可以申请项目资助经费:一般项目在500元至1000元,重点项目在1000元至5000元。学院领导从校长基金、教务处、团委、科技处等多方筹集经费,大力支持学院科技创新活动。[3] 3.参加科技创新活动师生享有优惠政策 针对教育部的《关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》,佳大下发校发[2012]21号文件,教职员工指导学生科技创新创业活动可以增加教学学分,可以申请学生科技创新采用活动项目,按学校教科研项目对待,指导学生获奖者,同等情况下在评优、职称晋升等方面给予倾斜。学生在科技创新创业活动获奖的可以减免相应的学分,获奖科技创新创业活动作品可以作为毕业设计,以优秀成绩记入,同等情况下在评优、竞聘学生干部、入党等方面给予优先。 4.科技创新指导教师队伍的建设 科技创新离不开指导教师和学生,指导教师至关重要,指导教师必须有高尚的思想觉悟和过硬的业务素质。指导教师平时付出很多时间进行科技创新活动,学校给予的一点点补助和付出的劳动相差甚远,心里极度不平衡,这就要求必须有高尚的思想觉悟;指导学生科技创新要求指导教师真才实学,才能胜任学生科技创新指导工作。可以聘请科技创新校外辅导教师,把责任心强、有一技之长、愿意为学生科技创新活动做贡献的校外人员吸收为校外辅导教师,学院颁发科技创新校外辅导教师聘书。[4] 五、结语 我国经过10多年的教育改革和发展,尤其是“211”工程和“985”工程的建设,高等学校建设已经初具规模[5],同时也发现了一些问题,特别是工程和创新能力培养方面,教育部专门下发多个文件,可见其重视程度。经过实践表明科技创新能力可以提高就业率和就业质量[4],为学生以后的职业规划打下良好的基础。全国既不是国家重点投资又不是经济发达和省会以下城市的地方高校有200多所,也肩负培养国家人才责任,但是师资、生源、地理位置相对比较弱,在这种情况下进行创新能力培养面临许多困难,我们做了初步探索和实践,希望有一定的指导和借鉴作用。 电气科技论文:公司评级:置信电气、丹邦科技、怡亚通 置信电气:发展空间拓宽 宏源证券预测数据 与重庆市巴南区政府签订协议。5月16日,公司与重庆市巴南区政府签订战略合作框架协议,公司将为巴南区企业提供耗能数据采集、用能监测(控制)、节能评估、节能项目改造等服务。该项目是公司新发展的节能业务的首单,推断此次签订的框架协议后续将陆续进入具体项目签约阶段。 从制造厂商向节能领域拓展。5月14日公司已将经营范围增加了节能业务,包括了节能工程的咨询、设计、承包、实施和维护;节能工程的合同能源管理及金融支持服务;节能环保成套设备及产品的设计、生产、销售、安装和维护,同时成立了节能事业部。由此,公司发展的天花板就由变压器等设备的市场容量扩容至广阔的节能行业,成为公司新的战略定位。 或成国网电科院节能业务平台。节能产品及服务业务在国网电科院已经进行了一段时间的培育,由于公司此前主营非晶合金变压器属于节能产品的一种,此次业务领域的拓宽合乎发展逻辑。公司或将成为国网电科院乃至国网的节能业务的平台,并有望获得大股东在人才、技术及资金等方面的支持,将该业务迅速做大,提供未来重要的增长点。 操作策略:二级市场上,该股经过较长时间的底部调整后,向上猛攻,上涨非常强势。 丹邦科技:积极向膜材料进军 平安证券预测数据 国内软板行业龙头企业。公司是全球少数拥有完整产业链布局的厂商,技术积累深厚,毛利率常年维持在50%以上的水平。其主要产品FPC、COF等涉及电子产业链各主要环节,下游应用范围广泛。 募投产能即将释放。公司在东莞松山湖已投资4.97亿元建设柔性封装基板及COF产品项目。公司募投项目需要环评认证,由于审批进度的原因迟迟不能落地,影响了公司产能的释放。公司过往业绩的低增速有客观条件的限制,不是公司真实竞争力的体现。公司年报中预计6月份松山湖项目将投产,未来随着募投项目的达产实施,公司业绩有望迎来拐点。 FPC行业将受益于智能终端高增长。由于新一代智能终端讲求轻薄、印刷电路板设计讲究空间效率,同时又加入触控、镜头等多种功能,因此单机软板的需求不断提升,FPC为PCB产业中移动智能终端的最大受益者。 单机软板使用量及产值都将大幅提升。软板的特性就是轻薄、可挠曲,可根据空间大小及形状进行立体配线,而这些特性是符合科技产业发展大趋势的。根据IEK的数据,12年全球软板行业产值达到68亿美元,同比增长5.9%,预计13、14年将保持6个点以上的行业增速。 操作策略:二级市场上,该股走势强劲,后市经过调整有望再次上涨。 怡亚通:多头均线上攻 兴业证券预测数据 公司实现扁平化管理。公司对外投资设立13家省级公司,投资总额1.9亿元。由于380平台业务量不断增长,垂直化管理对运营效率的提升弊大于利,省级公司的设立目的是搭建深度供应链管理的省级平台,具备投融资管理及平台管理职能,兼具业务运作管理职能,实现深度公司对下级子公司的扁平化管理,为开展企业咨询服务提供便利和寻找到更多的投资机会。 当地经销商加入公司体系。除设立13家省级公司外,重庆、四川、广西省级公司还投资设立三家项目公司。项目公司与当地经营多年、渠道成熟的经销商合资能快速实现业务增长,而后者能够借助深度公司的资金、系统管理及人才优势,对经销品牌和渠道进行整合,增加对上下游话语权,并拓宽现有品牌品类,规范操作,降低经销成本,提高收益水平,达到互利共赢。 深度供应链逐渐规模化。380平台设立省级公司意味着业务已成规模,未来随着各省级公司运营效率的提升,380平台的盈利增长值得期待。而扩张过程中与原有成熟经销商深度合作的模式,保证了公司成长的动力强劲,预计此类模式未来将逐步铺开,公司成长的可持续性得到一定保证。 操作策略:二级市场上,该股呈多头均线排列的形态,投资者可积极关注。 正泰电器:前进中进行蜕变 东方证券预测数据 公司收入基本持平。一季度公司收入20.7亿元,基本持平,主要是因为经济弱复苏,下游需求启动较慢。其次,公司去年底适当调低价格,对收入增长也有影响,第三,年底厂房的搬迁对公司一季度的生产也造成一定影响。 一季度综合毛利率提升1.5%。一季度,公司的综合毛利率为29.18%,同比提升1.5%,环比下降4.08%。公司2012年的综合毛利率为29.94%。公司一季度毛利率同比提升主要来自于产品结构的调整,产品工艺的优化调整。第二个是因为去年四季度毛利率过高。 销售和管理费用率基本维持稳定。一季度公司销售费用1.11亿元,同比增长3%,销售费用率为5.37%,同比持平。管理费用1.68亿元,同比下降2%,管理费用率为8.12%,同比基本持平。财务费用为-1137万元,而去年同期为-2614万元,由于去年的几个并购,今年公司剩余资金有所减少,财务利息收入将有所减少。 研发投入上国内外并举。公司和上海电器科学研究所合资成立了电科电器有限公司,投入研发资金3.9亿元。另外,公司加强对试制中心和模拟中心的投资,并在北美设立了三个研究室。这有助于公司提升研发水平和产品质量,占领高端市场,向国际一流竞争对手靠拢。 操作策略:二级市场上,该股经过一段时间的横盘震荡后,开始缓步上攻,投资者可择机介入。 数码视讯:新型业务有望突破 中信证券预测数据 立足广电领域,布局五大业务。公司是中国最大的数字电视软件及系统提供商,产品已进入全国34个省级网络,200多个地市级网络。高科技是公司支柱板块,目前包括:硬件业务群(EMR/IPQAM/VOD/云转码),软件业务群(CA/中间件/OTT/智能终端),宽带网改业务群(CC/EPON/超光网),金融业务群(第3方支付/移动支付/电视支付)。同时公司近期开始涉足影视剧作产业。公司立足于广电领域,基本形成五大业务群的业务结构。 海外有望带来新增市场空间。公司的传统业务CA卡,跟随着国家模拟转数字的进程稳步的增长。在公司收入的占比多年维持50%左右,今明两年CA的市场主要来源于中部地区县级城市,西部地区的改造。公司积极布局海外市场,今年在印度市场有望获得新的突破。公司的另一项传统业务前端设备在国内市场份额在30%左右,处于领先位置。 新业务未来发展潜力巨大。当前公司超光网利用行业先发优势地位,面对新的巨大市场空间,产品率先推出,在开局阶段占据了绝对的市场领导地位。目前公司已经和多个省份签订了合作协议,预计今年超光网能对公司贡献的收入约在千万级别。 操作策略:二级市场上,该股自筑底反弹以来,保持良好的上涨态势,成交量显著放大。 新安股份:步入调整期 申银万国预测数据 草甘膦价格上涨,有机硅销量提升。2012年公司营业收入为61.11亿元,同比增长25.9%,公司两大主导产品的营业收入同比均有较大幅度提升,其中农药产品收入为28.32亿元,同比增长32.2%;有机硅产品收入为26.65亿元,同比增长15.1%。 盈利增量主要由草甘膦贡献。2012年公司整体毛利率上升3.52个百分点至13. 4%,其中农药产品毛利率上升9.53个百分点至12.0%,主要是因为草甘膦价格同比大幅上升。公司有机硅业务因行业景气低迷,毛利率略有下滑,因此虽然收入有所增长,但对于盈利增长贡献不多。由于公司2012年期间费用率总体稳定,因此其盈利增量主要来自于草甘膦。尤其是去年4季度以来,伴随草甘膦价格的大幅上涨,公司经营情况进一步向好,4季度综合毛利率攀升至19.3%,为近年来较好水平。 行业未来的发展空间广阔。受益于海外需求旺盛,以及国内农药市场因环保力度加大导致供应端收紧,公司草甘膦业务有望保持较高景气;有机硅行业处于低位整固阶段,但上游原料的低价有利于下游制品对于其他材料的替代,行业未来的发展空间较为广阔,公司的全产业链优势有望得到发挥。 操作策略:二级市场上,该股经过一段时间的上涨,开始冲高回落,但仍具有波段操作机会。 电气科技论文:应用科技大学信息电气类专业本科生能力培养探讨 摘要:以应用科技大学中信息电气类专业的本科生为例,从鼓励学生参与实际工程实践项目、加大企业在人才培养改革方案中的参与度、鼓励教师下企业和建立完善的学生实践考评机制等四个方面,探索如何建设以提高学生的工程实践能力为主线的人才培养方案改革,通过工程实践能力培养,促进学生知识的学习和素质的提升,使之成长为既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才。 关键词:应用科技大学;本科;工程实践;能力培养 教育部“应用科技大学改革试点战略研究”项目于2013年1月底启动,旨在探索构建我国应用型高等教育体系,促进地方本科高校转型发展。共有来自13个省市自治区的30余所高校参与该项目研究。山东交通学院(以下简称“我校”)作为其中的试点单位,将在教学和管理等各个方面进行大范围深入探索和改革。其中,在学生培养方面,如何建设以提高学生的工程实践能力为主线的人才培养方案改革,通过工程实践能力培养,促进学生知识的学习和素质的提升,使之成长为既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才就至关重要。目前在欧美大专院校实施的CDIO培养模式,以及我国的卓越工程师培养模式等等,都是依托于项目以起到培养学生工程能力的目的,这些以能力培养为主线,带动知识的学习和素质提高的培养模式,对我校在人才培养模式改革方面起到一定的借鉴作用。 一、我校本科生工程实践能力培养模式现状 金赛(Mc.Kinsey)全球研究所发表的一份调查报告表明,中国学生的实践能力差,创新能力弱,其中有确切数据提到,在2005年,大约60万毕业学生中只有不到百分之十的工程技术人员才适合在国际化公司工作,原因是:中国的教育偏于理论,学生几乎没有工程项目的实际训练,而欧美的学生则通过具体的工程项目,以团队合作的方式解决实际问题。[1] 对于山东交通学院来说,学校主要培养在交通行业生产一线从事工程技术和技术管理的应用型人才,对于信息科学与电气工程学院来说,其培养的学生主要强调其要具备较强的工程实践能力和动手能力。而且,从个人的发展来说,学生工程实践能力的提高是其在步入工作岗位后能够持续提升的关键。 目前我校在本科教育方面依然采用传统的教育模式,通过课程讲授为主,配合实验教学和课程设计,然后参加期末考试,这样经过几年的知识积累,在临毕业前到相关企业实习,或者有的学生就在校内实习,然后通过毕业设计来锻炼提升其综合应用知识的能力。这种传统教育模式将理论教学与实践分阶段分割开来,其弊端就在于学生在进行理论学习时,以通过考试为最终目标,在实习时有针对性对一些实践所需的必要知识进行恶补,使得理论与实践之间产生脱节,不能起到良好的能力培养效果。这就使得大学生在就业时,适应期过长,实际动手实践能力偏弱。 二、CDIO及卓越工程师介绍 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。[2] 教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[3] 三、应用科技大学大学生工程实践能力培养改革探讨 通过将CDIO和卓越工程师教育培养计划中的成功和有效地经验吸取进来,结合信息科学与电气工程学院信息电气类专业和行业的特点,有针对性制定出以工程实践能力培养为主线的人才培养方案,才能更好地为社会和地方经济发展服务。通过探索和借鉴,可采取以下措施提高学院信息电气类专业大学生的工程实践能力。 1.以大赛为引,以项目为本,鼓励学生参与实际工程实践项目 CDIO培养模式以及卓越工程师都是依托于项目以起到培养学生工程能力的目的,各类学生科技立项和大赛在提高学生工程能力和知识的掌握方面有异曲同工之处。而且,学生科技项目和各类学生科技竞赛具有时间短、复杂度低、易组织和见效快等特点。通过以大赛为引,鼓励学生参与到各类学生科技立项和大赛中,易于调动教师和学生的积极性,并取得良好的效果。为此,学院制定了一系列的激励措施和政策引导:在学生层面上,对参赛的学生实现包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、学分置换、优秀毕业设计推荐,优先奖励推荐等组合激励措施;在教师层面上,在教师的绩效考核中,在学生参赛指导、学生参赛获奖奖励等方面设置考核点,并加大奖励力度,提高教师指导学生参赛的积极性。 对于信电类专业,本科生由于基础薄弱,工程实践能力不强,因此在以往很少能实际参与到教师的实际工程实践项目中去。通过参加大赛,使得本科生具备了一定的研究基础和科研能力,可以进一步更深入参与到教师的实际科研项目中去,同时,科研项目阶段性的研究成果反过来又可以继续参加相关竞赛,这样,本科生参与教师的科研项目就有了一定的延续性和上升动力。同时,学院对于本科生参与的科研项目,在绩效考核方面给与相关政策倾斜和支持,也在一方面调动教师吸引本科生参与自己项目的积极性。 2.加大企业在人才培养改革方案中的参与度 为什么要注重学生的工程实践能力?不论是CDIO培养模式还是卓越工程师培养计划,企业的参与是必不可少的,企业参与的程度越深,培养出来的人才才能越接近企业对人才的需求。 培养本科生的工程实践能力仅靠校内资源是无法满足要求的,加大企业在人才培养改革方案中的参与度,是提高学生工程实践能力必须要做的。从人才培养计划的指定、专业课程内容的设置到课程设计、实习实践环节,在各个环节都通过到企业中进行需求调研、实践、再调研,实现企业深入参与学校的人才改革方案。例如,从课程内容来说,由于工程教育要培养具有实践能力和创新能力的工程人才,教学大纲从制定开始就应该引入企业进行评估,要求课程内容能够在一定程度上体现企业的实际需要,保障学生能够根据课程大纲所学到的知识、技能和能力真正应用到企业中去。企业的参与是被动的,这就要求高校方面要主动深入到企业中去调研,摸清企业需求的规模、方向和基础,然后实践应用到人才培养计划的制定中去,再请企业对人才培养计划进行评估,进行调整、再调研、再调整,通过往复循环,不断完善能够真正培养出符合企业需求的人才培养计划。 3.鼓励教师下企业,企业引进来 CDIO培养模式或卓越工程师培养计划中的很多项目都是从企业的实际项目中提炼出来的。所以,教师作为知识的传授者,更应该了解企业的需求,而这种了解仅凭短期的调研是不能深入了解的,这就需要教师长期到企业中去。在这方面,学院鼓励年轻教师采用直接到企业挂职、参加职业培训等多种形式赴企业进行锻炼。结合教师的挂职意向、学术专长和企业的用人需求,学校出面与企业接洽,通过企业与教师的对接双向选择最终确定。同时,学院还为教师下企业实践出台了一系列的倾斜政策,例如,在挂职期间,生活方面给予额外补助,教学工作量酌情减免,在职称评定、晋职方面优先考虑。[1]使得青年教师认识到下企业进行实践锻炼是成长的重要途径,也是改进课堂教学进而提高人才培养质量的重要途径。 企业引进来是对企业需求了解的另一个有效途径。引进来包括引进两个方面的内容:首先是项目的引进,通过教师下企业,可以深入了解企业的需求,并引入企业相关项目到学校中来,利用学校科研相关资源实现横向项目合作,并在项目研究过程中引入学生的参与,进一步提高学生工程实践能力。其次,引入企业中具有很强工程实践能力的一线工程师和管理者到高校中来,通过讲座、授课、指导学生课程设计和实习等多种形式参与到对学生的教育中去,同时,教师之间的交流也更有利于教师对企业需求的了解。 4.建立完善的学生实践考评机制 为激励本科生积极参与科研和实践活动,需要制定相应奖励政策,不断完善激励机制。如何有效搭配和设置各类奖励,实现包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、学分置换、毕业设计,优先推荐奖励等组合激励措施,在有限资源情况下,怎样能充分调动学生参与科研和实训项目的积极性,保障学生科研项目和实践训练的顺利开展和高质量的完成,是需要深入研究的课题内容。 通过制定有效的制度,给予科技大赛各方面支持,例如,可由教师引导将专业学科竞赛与课程实践结合起来,在人才培养方案制定、课程规划、课程设计和时间安排等方面向专业学科竞赛方面倾斜,建立参与大赛与学分和奖学金挂钩制度,激发学生参加各类大赛的积极性。 四、结束语 在实际探索过程中,要注重总结,并且要注重调研、实践、再调研的环状步骤,只有这样,才能真正了解企业的实际需求,并把这种需求转化为如何提高学生相应的工程实践能力方面,真正培养出既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才。 电气科技论文:电子科技大学(成都)与美国著名大学电气专业教育培养特点比较简析 【摘 要】当前,电子科技大学(成都)提出了建设国内一流大学的战略目标,要实现这一目标,学校各专业的本科生培养必须能够适应这一需要,达到一流水平。本文简述了国外电气工程专业发展概况, 介绍了美国一些著名大学电气工程专业使命、教育目标及结果, 并以此为依据分析了该学科专业的发展特点。 【关键词】教育目标;美国大学; 电子科技大学(成都); 电气工程 1 国外电气工程类专业发展概述 电气工程(Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一。就目前国际水平而言,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。因此, 电气工程的教育和科研在发达国家高校中一直占据着十分重要的地位。 国外该学科(系)在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向,对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美国著名大学电气专业教育培养特点,并与电子科技大学(成都)的电气工程专业的培养目标、课程设置等多方面进行对比分析,对我校课程设置提出一些建议。 2 电子信息与电气工程专业的使命、教育目标及结果 2.1 电子科技大学(成都)(University of Electronic Science and Technology of China) 使命 使学生具备本学科和跨学科的基础与综合素质,专业能力强、综合素质高,具有国际视野的宽厚型、复合型优秀人才。 本科生培养目标 1.具备扎实的自然科学基础与较好的人文科学基础。 2.掌握强电与弱电、电力电子、硬件与软件、多学科的基础理论。 3.掌握电力电子设备与系统的基本分析与设计方法;具有设计、开发、调试、应用电气系统的基本能能力。 4. 了解电气系统的基本方针、政策和法规;了解该领域最新进展与发展动态;具有良好的外语基础与国际交流能力,具有一定的科学研究和实际工作能力。 主干课程: 电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微型计算机系统原理及接口技术、电力拖动自动控制系统、嵌入式控制系统等。 主要实践教学环节 1.实验:电机与电拖自动控制实验、电机的微机控制技术实验。 2.上机:软件技术基础上机、单片机原理及应用上机。 3.课程设计:电路分析基础课程设计、电力拖动自动控制系统课程设计、电力电子技术课程设计、电机拖动与PLC控制系统课程设计、供配电课程设计、二维精密伺服系统设计课程设计。 4.实习实训:基础工程训练、电工电气技术实训、电装实习、生产实习、综合课程设计、毕业设计等。 2.2 麻省理工学院工程学院电气工程与计算机科学系( Department of Electrical Engineering and Computer Science,School of Engineering,MIT) 使命: 电气工程与计算机科学系的首要使命在于培养学生。发展创新技术、思维及实践并培养能够处理世界复杂问题的创新型领导。 本科生教育目标 1.提高学生电气工程与计算机科学必要的数学工具、基础科学和基础知识的应用能力。 2.发展学生对电气工程与计算机科学的专业理解以便为未来就业做好准备。 3.发展学生对社会、工商业、技术以及人类生存环境的重要性的理解,以便产品设计的程序符合实际需要。 本科生学习结果 1.基础:了解科学与工程的基础, 并能够加以应用。 2.广度:熟悉包括电气工程(EE)和计算机科学(CS)基本要素在内的多种重要的技术领域。 3.深度:运用电气工程领域的V1- 1课程计划、计算机科学领域的V1- 3课程计划、以及这两个领域的V1- 2课程计划的一种或多种专业方向全面的知识。 4领导能力:在EE 和CS 设计和发展所面临的更大的挑战背景下的鉴别能力。 电气工程学士学位( BSEE) 课程计划的教育目标 必修课与选修课的结合确保学生在电路、数字系统、电子设备、电磁以及线性系统等专业领域获得一个宽广的知识基础。 BSEE课程计划的目标 BSEE 课程计划使学生在毕业后为取得以下职业和专业成就做好准备: 1.通过设计、产品开发、研究、生产、咨询测试、销售以及管理等技术性作业来练习电气工程。 2.熟练使用现代化的设计工具。 3.参与和提供由多种专业和文化背景的个体组成的团队的领导。 4.掌握有效的书面和口头沟通技能以传递信息、表达观点。 2.3 斯坦福大学工程学院电气工程系( Department of Electrical Engineering,School of Engineering,Stanford University) 使命 本科课程计划的毕业生被要求掌握电气工程的基础知识和至少一门专业领域的知识。毕业生被要求具有基本的实验、设计和沟通能力以便为研究生阶段的继续学习做好准备, 或者为要求掌握电气工程、科学与技术的一门基础知识的初级岗位做好准备。 教育目标 1.技术知识: 提供电电气工程原理的基础知识、必要的计算支撑知识、工程基础、数学和科学。培养计划必须至少包括一个有深度的专门领域, 当前包括计算机硬件、计算机软件、控制、电子、场与波、通信与信号处理。 2.实验室与设计技能: 培养进行和设计实验方案需要的基本技能,培养简述问题与描述方案的能力, 培养采用先进技术知识和技巧, 规划求解方案的过程的能力。 3.交流技能: 培养组织编撰报告的能力, 用英文进行写作和演讲的能力。 4.为深造打基础: 为后续研究生、或终身成功学习准备足够宽深的知识。 5.为就业作储备: 培养适应很多不同职业岗位的技能和品质, 包括经济头脑、道德规范、领导能力、专业组织能力、安全意识、服务态度、协作精神等。 电气工程本科课程改革趋势 本科新课程主要变化: 在2- 3 年级采用一组由6 门课程组成的核心课程, 为学生在7 个EE 分支学科从事高级学习提供一个基础。通过将必要的链条扁平化, 作为高年级学生, 学生能够从一个更广泛的高级课程中进行选择。 3 电子信息与电气学科专业教育基本特点比较及分析 从以上学校介绍及分析可以看出: 总体来说,国外的电气课程具有如下特点: (1)教学体系呈现百花齐放的态势,教学内容涵盖面广。 (2)在所分析的几所美国大学里, 在同一学院, 不同学科的低年级学生在同一基础平台上接受相同的教育, 淡化专业方向, 这有利于培养学生宽广的知识面并使其就业途径更加多样化。 (3)各校该学科专业的使命和教育计划都强调厚基础, 重视学生解决实际问题的能力、理论与实践相结合的能力、创新能力、终身学习的能力、有效沟通和交际的能力以及人文和社会科学素养的培养和提高, 重视学生个性的和谐发展年, 重视专业教育与道德教育的结合。 在教学内容和教学方式上,国外大学有很多值得我们借鉴的地方。在教学内容上,必须强调抽象方法的应用,这对于学生理解分析方法和建立实际器件和电路的概念都会有帮助。我国的教学内容遵循比较完整的经典理论体系,近年来在更新知识体系与内容方面做了一些工作,但是在反映新技术新方法、紧密联系快速发展的电子技术方面仍显得不足。 国外的教学组织和管理运行机制与国内最根本的区别在于:国外的教学是以学生为主导的,在学习知识的过程中,学生的主动性、自觉性和自律性更强,国外高校的学分制体系和学生的高淘汰率,保证了较高标准的教学水平。 故我校可以参考以下建议进行改进 1.关于课程教学方法 实现从单一传授知识向综合能力培养转变;实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;充分利用计算机技术和网络技术为教学服务;使课程网站和课程教学紧密结合,加强好课件的使用交流。 2.关于课程实验教学内容 目前,各个学校都十分注重对学生动手能力的培养,在课程中加强实践性教学环节。应加强工程实践内容,增加综合设计性和研究性实验。 3.关于教材建设 在广泛吸取国外教材成功经验以及总结我国教材建设经验的基础上,建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要,编写一些更具特色的教材。 由此,只要我们深入学习并结合本校实际情况,认真分析并学习国内外名牌高校的优势所在,加强师资建设、对课程设置进一步优化、提高学生实践学习时间,就一定能够培养出知识面宽、基础扎实、能力强、素质高的大学本科毕业生。 电气科技论文:华映科技、森源电气岁末尾盘急拉超5%疑为华商、泰达宏利为做净值影响股价 每逢岁末,基金为争夺排名而采取“小动作”已是业内公认的事实。2013年同样如此。记者注意到,在2013年最后一个交易日的最后几分钟,一些股票出现明显的异动,分析人士认为,这不排除部分基金为了争夺年度排名而刻意拉升股价。其中,可能涉及操纵股价的行为。 比较典型的一个案例是华映科技(000536)。集合竞收盘价,成交190.8万股,成交额达5150万元,这一金额占全天成交总金额的70%。 记者注意到,截至2013年三季度末,该股前10大流通股东中,包括华商基金三只公募产品,合计持股超过2000万股。显然,华商基金是华映科技尾盘股价大幅拉升的最大受益者。有分析人士表示,华映科技是华商基金旗下多只产品的重仓股,而该股流通股本较小,成交量稀疏,比较容易控制,不排除是华商基金为做净值刻意为之。 值得注意的是,在华映科技的前十大流通股东中,还包括甘肃省信托有限公司及旗下一只阳光私募产品,而甘肃省信托有限公司与华商基金大股东华龙证券均为甘肃省国资委参股的金融机构。 类似岁末尾盘股价拉升的现象还出现在森源电气(002358)中,同样是最后的收盘集合竞价突然拉升超过5%。而该股最大受益主体则是泰达宏利基金,其下三只产品合计持股超过2400万股。其中,泰达效率优选持仓数量最高,超过1600万股。 对于记者的质疑,泰达宏利基金一位工作人员反问记者,“泰达宏利效率优选基金在90只同类产品中排名20,操纵一个股票,对排名能有多大帮助?” 记者按照2013年三季度泰达效率优选基金持有森源电气近10%的仓位测算,上涨5%对基金净值的影响大约为0.5个百分点。而泰达效率优选基金12月31日的净值上涨0.35%,在该公司三只混合型基金中当日涨幅最高。如果扣除森源电气异动的影响,该基金当日净值很有可能是下跌的。 “我们真正操盘的人都看得出来,这种股价异动显然就是基金为了做净值的行为。”一位私募基金经理向记者表示。 业内人士认为,如果证实此类尾盘拉升股价行为确系基金所为,则有操纵股价的嫌疑。当然,基金为了避嫌,未必是通过持仓较重的公募产品直接拉升,不排除通过专户资金甚至一些隐秘的关联账户进行操作,这也给监管部门的认定带来难度。 电气科技论文:大学生科技创新电气技术实践平台建设的研究 摘 要:针对目前国家对电类科技人才科技创新能力的需求,分析了高校电类大学生科技创新中存在的问题,提出了通过开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室、整合教师资源,建立电类教师创新团队等多种措施建立能够提高学生科技创新能力的电气技术科技创新实践平台。 关键词:科技创新 电气技术 实践平台 建设创新型国家,提高自主创新能力,是我国发展战略的核心和提高综合国力的关键。到2020年,我国要进入科技创新型国家行列。为了能够实现这一目标,关键要靠培养具有创新能力的人才。高校是培养人才的重要基地,高校的科技创新在我国的科技创新中占据着非常重要的地位,高校的大学生科技创新能力的高低直接决定着我国国家人才科技创新能力的高低,促进和发展我国高校的科技创新能力是促进和发展我们国家科技创新能力的必然需求。同时,提高高校的科技创新能力也是高校和大学生自身发展的必然要求。正因如此,各个高校正在积极努力的通过组建各种形式的大学生科技创新平台和大学生科技创新团队来提高大学生的科技创新能力和团队协作能力,培养具有科技创新能力的科技创新型人才。但由于各种原因,目前高校对大学生科技创新能力的培养还存在着这样或那样的问题,本文从电类专业的角度出发,研究了电类学生在科技创新中存在的问题,并提出了建设电类专业学生的科技创新电气技术实践平台的具体措施。 1 电类大学生科技创新存在的问题 1.1 参与科技创新的认知不够、积极性不高 学生由于对国家发展的认识不是很深入,对国家需要什么样的人才理解不是很透彻,又由于很少在社会上实践,对企事业单位需要什么样的人才也知之甚少,所以对大学生科技创新活动的参与积极性不是很高。大部分学生都侧重于课本上的学习,没有充分的认识到科技创新能力对自己将来的发展起着决定性的作用,没有认识到通过大学生科技创新活动可以培养他们的发现问题、思考问题、解决问题的能力,没有认识到通过科技创新可以提高他们团队协作能力。 1.2 学校对科技创新的宣传、组织力度不够 通过调查发现,很多高校的大学生在校期间不知道学校有没有科技创新的活动安排,有没有创新活动的场所,国家、省里有哪些科技创新竞赛活动,这充分说明了学校对大学生科技创新的宣传力度不够。有些高校仅仅让少数人参与国家或省里的一些竞赛活动,或以创新小组的形式进行小范围的科技创新活动,这使得科技创新的成果有限,也无法让绝大多数同学参与其中。 同时,高校在大学生科技创新活动的组织方面,缺乏对学生和老师的激励机制,对学生激励机制的缺失就不能肯定学生的科技创新能力。对教师激励制度的缺失使得教师对学生科技创新精力投入不够。 1.3 科技创新实践资源有限 目前的高校实践教学体制都是以班为单位,实践教学也全是配合着每门课程理论教学进行实验,在实验过程当中,验证实验教学占据着实验总量的绝大部分。学生做完实验,实验室对学生关闭。此种教学方式在一定程度上加深了学生对理论知识的理解,但对学生科技创新的培养意义不大。有很多高校目前都没有为科技创新的学生配置专业的实验基地、场所和教师。学生及使有参与科技创新的想法也无从下手。 2 大学生科技创新电气技术实践平台建设措施 对于电类学生来说,如果要提高科技创新的能力,除了要有深厚的理论知识体系之外,同时还要实时的参与到科技创新活动中去,因此就必须建立一个良好的电气技术实践平台。如何建设一个良好的电气技术科技创新平台,如何让学生在这个平台上够发挥主观能动性和创造性,提高自身的科技创新能力,一些建设措施必不可少。通过参加多年的学生科技创新活动,我们认为建设一个良好的电类科技创新平台应该有以下几方面措施。 2.1 对科技创新学生开放现有电类实验室资源 以某高校为例,该校电信学院电类专业一共有四个,即通信、电子、自动化、建筑电气。每个专业都有若干个与专业课程相配套的实验室。目前,每个实验室在保证正常的实验教学之外,平时都向学生开放,在业余时间学生如果对自己所做过的实验或有新的想法和思路都可来实验室进行设计并调试,通过这种方法不仅使学生参与科技创新的人数大大增加,同时对提高他们对所学理论的认识也大有好处。这也充分利用了实验室资源,避免了浪费。 2.2 设计独立的电气创新实验室 科技创新能力的培养如果只通过现有实验室的开放还不能满足要求,如果提高科技创新能力就必须亲自设计科技作品,而现有的教学实验室还不能满足学生制作各种科技创新作品的要求,这就要求学校能够提供制作科技作品的创新实验室。创新实验室除了提供场地外,还需要有相关的仪器设备。比如:计算机、电子示波器、频谱分析仪、万用表、操作台等各种相关设备。创新实验室要以学生创新为中心,以培养学生的创新能力和创新思维为重点,着重提高学生的各种创新精神,使学生通过创新实验室这个平台能够创作出优秀的科技作品,为他们将来能够成为一名优秀的科技人才打下坚实的基础。 2.3 整合教师资源,建立电类教师创新团队 学生本身由于接触专业的实间不长,对专业的认知不是很深刻,科技创新能力不强,尤其是电类的学生,专业要求素质较高,制约因素较多。为了尽快的提高学生的科技创新水平,高校应该以专业为单位设立教师科技创新团队,以教师引领学生,科技创新团队里面的老师应当具有丰富科研经历,能够把握本学科的发展方向,具有责任心和创新能力及意识,能够理论联系实践,具有较强的动手能力和知识面,具有团队精神。能够帮助和指导学生独立思考,因材施教。高校里面的每个专业都会有科研项目的老师,有科研项目的老师可让学生参与到科研项目当中,比如项目的设计、安装、调试,让学生参与一些实际的科研工作,学生在助研的过程中无形的就提高了科技创新能力和水平。负责科研项目的老师定期的与学生进行交流,讨论一下学生们近期学习了什么,什么方面还有问题,哪些方面还需要提高,应该往哪个方向发展等等。 2.4 建立创新评价体系和创新基金 完善的创新评价体系是学生科技创新持续发展的重要保障,创新评价体系要以公正、公平、公开为原则,通过创新评价体系积极有效的引导大学生参与到科技创新活动上来。通过完善的体系充分发挥学生科技创新的积极性和主动性。做到奖惩合理,对认真研究,积极参与,科技创新能力强的同学给予表彰和奖励。对有违科技创新精神的人给予批评教育或处罚。在有完善的科技创新评价体系的基础上,为了更好的调动学生的积极性和参与热情,保证大学生科技创新项目的顺利开展,学校应给予适当设立创新基金。 2.5 让学生多参加电子设计竞赛和电类科技创新大赛 为了检验本校学生科技创新能力的高低,为了提高学生科技创新的热情和科技创新的深度,学校要鼓励学生积极参加国家和省里的各种电子科技创新大赛,学生通过多参加竞赛才能提高发现问题、思考问题、分析问题、解决问题的能力,发现自己与别人的差距,提高科研活动的能力,学生通过参加科技竞赛能够提高团队合作能力。 2.6 实践与日常教学相结合 学生科技创新能力的培养不仅仅要通过制作科技作品,还要与平时都教学相结合,教师在传授理论知识的同时将科技创新理念传输给学生。在课程设计、生产实习、毕业设计过程中体现科技创新内容,使得科技创新能力的培养体现在平常教学都方方面面。 3 结论 科技创新是推动国家科技实业能够健康发展,提高科技管理水平,促进科技资源优化配置的重要保障和手段,高校作为培养人才基地,应努力的培养出具有科技创新能力的人才。电类专业人才的培养有自身的规律和特点,高校为了能够培养出优秀的电类人才,就需要建设电气技术实践平台来满足科技创新要求。本文通过描述对科技创新学生开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室等几方面措施提出了电类学生电气技术科技创新实践平台的建设思路。这对每所高校培养优秀的科技创新人才具有重要的指导意义。 电气科技论文:克拉玛依市西南科技园区保障性住房工程电气控制性详细规划 摘要:根据周边电力和通讯现状,结合本次建设用地使用性质,提出电力和通讯工程外配套系统构成框架。 关键词:变电站;用电需求预测;电压等级;10kV电网;开闭所;环网供电;电缆排管及通信管道建设;报警系统联网;通信配线光缆线路;小区监控系统。 一、概况 克拉玛依市西南科技园保障性住房工程位于西南科技园区内,经三路南北穿过建设用地。根据《新疆油田公司“十二五”发、供电专项规划》和《克拉玛依市城市供电专项规划(2011-2020) 克白城镇组群》,该项目所在区域用电属于文体中心110kV变电站供电范围,配电电压等级须采用10kV。文体中心110kV变电所站计划2014年投运,容量为2×50MVA,两路110kV电源均引自克拉玛依220kV变电站。变电站站址选在纬四路与经三路交叉口东北侧,距纬四路约30m,距经三路约30m,位于本次项目南北2大地块区域的地理中心位置,经三路东侧拟建有电缆排管。 二、 用地规划布局 克拉玛依新居住区二期用地由居住用地、道路广场用地、绿化用地、公共服务设施用地等构成。 三、 电力工程外配套系统说明 3.1、 用电需求预测 用电需求预测采用单位建筑面积负荷密度及需要系数法进行预测。 根据本次规划所提供的用地功能及相关控制指标,采用单位建筑面积负荷密度法,指标参考《城市电力规划规范》(GB50293-1999),考虑克拉玛依城市发展的实际情况,取值取中间值。根据规划中各地块的用地功能、建筑面积、用电指标,该区域计算负荷为4.028MW。 3.2、电压等级 本区域内为三类建筑,用电负荷等级为二级和三级。根据城市总体规划和建设用地区域内实际情况,规划电压等级为10/0.4kV两级供电网。 3.3、 供电电源 文体中心110kV变电站建成后,由变电站引2条10kV电缆线路为西南科技园保障性住房区域提供10kV供电电源。10kV电缆采用(ZRB-YJV22-8.7/15kV 3×240)型,载流量为349A,单条电缆供电能力约5.7MW。在建设用地用电负荷中心设2座开闭所(1#、2#)作为南、北2个地块10kV电源引接点,开闭所采用2进8出结构。其中1#、2#开闭所及其有关线路由供电部门提供,不在本工程建设范围之内。 3.4、 10kV配电网构成 根据该负荷分布情况,设置10kV开闭所4座。单个开闭所最大供电负荷为4000~10000kW,服务范围半径宜控制在250-500米。 开闭所采用手拉手式环网接线方式。环网供电闭环设计,开环运行。开环点根据实际负荷确定。一个电源故障时,开环闭合,由另一路电源供电,每环可带负荷约3000-5000kW。 本区10kV配电线路全部采用电缆穿管敷设,电缆穿管拐弯、分支及直线段每隔80m设电缆井一处。主干电缆采用ZRB-YJV22-8.7/15kV 3x240型,分支干线电缆采用ZRB-YJV22-8.7/15kV 3x120型。 3.5、低压配电电网构成 按地块建设10/0.4kV箱式变电站,变压器容量不大于630kVA,负荷率不大于85%,变电站供电半径不超过250m~300m。小区内路灯采用专设箱变三相供电,微电脑自动控制,节约电能,光源以节能光源为主。低压接地系统采用TN-S系统。低压电缆均采用直埋敷设方式敷设。 地下车库、大型公建等应预留10kV变配电设施用房,并满足有关技术指标要求。需独立占地的10kV变配电设施应结合周边环境统一设计,在保障安全运行的前提下做到美观协调。 3.6、变压器设置 地块B内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2;拟设置商业用箱变1座,变压器容量为400kVA*2。 地块F内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2(含商业)。 地块G内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*1。 地块H内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2。 地块I内拟设置住宅用箱变2座,变压器容量为630kVA*2。 地块J内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为500kVA*2;拟设置商业用箱变1座,变压器容量为500kVA*1。 地块K内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*1,拟设置商业用箱变1座,变压器容量为400kVA*1。 地块L内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2;拟设置商业用箱变1座,变压器容量为500kVA*1。 3.7、节能与环境保护 箱式变电站10/0.4kV变压器采用S11型变压器,较之目前的S9系列变压器的空载损耗还要降低30%,更适合于负荷波动大、平均负荷率低的地区。 采用高效节能光源免维护照明灯具和微电脑自动控制设备,推广绿色照明工程,可降低照明负荷及用电量。 小区内配电变压器及配电开关采用无油化、低噪声、材料可回收的设备,以减少对环境的破坏和影响;采用电缆埋地敷设,避免了树线交叉,减少了电磁干扰和污染,增加了绿地面积,协调并美化了环境。 3.8、供电设施保护 埋地电缆深度为0.8-1.0m,其线路两侧各0.75m所形成的两条平行线内的区域为保护范围。 3.9、 主要工程量及设备 1)10kV开闭所:4座; 2)箱式变电站:13座; 3)10kV电缆线路:6.5km; 4)0.4kV电缆线路:35km。 3.10、问题与建议 本项目所在区域目前为枢纽110kV变电站6kV出线供电。根据《新疆油田公司“十二五”发、供电专项规划》和《克拉玛依市城市供电专项规划(2011-2020) 克白城镇组群》规划原则,本项目所在区域用电属于文体中心110kV变电站供电范围,配电电压须采用10kV等级。目前文体中心110kV变电站处于初步设计阶段还未批复,本次项目须和文体中心110kV变电站同步实施,才能满足本项目所在区域供电需求,故建议加快文体中心110kV变电站的建设进程。 四通信部分外配套系统说明 4.1范围 外配套通信系统设计内容包括火灾报警系统联网设计、通信配线光缆线路设计、小区监控系统设计、电梯应急电话系统联网设计以及居住区内的通信管道建设等。 4.2设计原则 根据居住区的实际特点和需求出发,本着技术先进,经济合理的原则,利用已建成的通信系统现状,综合考虑其语音及今后各类弱电系统需求,提出科学合理、可实施的通信系统方案,满足居住区内各单体建筑的语音和数据业务的需求,坚持统筹规划,合理利用资源,优化网络结构,达到最佳的系统性能价格比。 表10通信管道需求表 4.3通信系统内容 (1)语音通信系统部分 建议在居住区居中位置新建一座约240m2的通信机房,机房配线架设备配置按居住区内总用户量考虑,其余通信设备由各家运营商自行负责实施。 (2)有线电视部分 因居住区用户量大,建议考虑有线电视局站1座,从新建电视局站引主干光缆至各小区光接点箱。 (3)小区视频监控系统 在小区的主要道路口设置室外一体化摄像机,视频监控主机均安装在各区门卫室内,由门卫保安负责监控系统的管理。 (4)火灾报警系统 高层住宅建筑设置有火灾自动报警系统,其火灾报警系统线缆均由就近门卫室火灾报警系统主机引来。各小区均由门卫保安负责其火灾报警系统的管理。 (5)电梯应急电话系统部分 火灾报警系统内含有消防应急电话总机,消防应急电话可满足电梯内应急电话的要求,故将消防应急电话与电梯应急电话两套系统合建共用。 (6)通信管道部分 在小区主干道上建设6孔主干塑料通信管道,并与小区外已建通信管道连通;在分支道路下新建2~4孔分支塑料通信管道,为各通信运行商以及物业公司的光电缆的敷设及维护提供便利。 (7)光电缆敷设方式 室外光电缆均穿新建通信管道敷设,无管道处穿钢管埋地敷设。 结束语 大型住宅小区一般按二级负荷供电,用电负荷中心设中压开闭所,采用环网接线形式,环网平时开环运行,每环可带负荷约3000-5000kW。小区适当位置设置箱式变电站,不占建筑面积。箱变内中压侧采用单母分段接线,变压器采用2台,容量不超过630kVA,满足二级负荷供电要求。中压电缆采用排管敷设方式,至建筑单体和小区道路照明低压电缆采用直埋地敷设方式。 电气科技论文:电气系统自动化科技的研究及革新 摘 要:本文结合自己的工作现实经验,针对全控型电力电子开关、变换器电路、交流调速控制、通用变频器、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展几方面论述了电气自动化在电力体系中的运用。 关键词:电气自动化;科技;设计思想;将来发展 1 前言 文章经过论述电气综合自动化体系的性能,讲述了当下电气自动化掌控体系的规划理念(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化掌控体系的发展态势。设备智能化水准的提升促使对现场设备情况的精确掌控变为可能,通讯科技的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 2 电气自动化控制系统的设计理念 2.1集中监控方式 这种监控办法优势是运营维护比较便捷,掌控站的防护准求不高,系统规划比较简单。但是因为集中式的主要特征是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,?隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络科技已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 3.1 OPC(OIJEforProcessControl)科技 OPC(OIJEforProcessControl)科技的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气科技的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet科技引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet科技和多媒体科技在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实科技和视频处理科技的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 3.2 变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电 压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡 过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 3.3 交流调速控制理论日渐成熟 1971年,德国学者F.Blaschke阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。这种解耦,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论,接着 1987年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band 一 Band 控制)产生 PWM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理,大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题,没有通常的 PWM 信号发生器,其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。 结束语 电气系统自动化科技的研究对于水利的进步有着非常重要的意义,只有不断的革新电气系统才能够更好的为水利建设服务。
浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学改革:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学探究 摘要:结合生物医学工程专业人才培养的特点和要求,以医疗电子仪器中的电子电路为重点,以培养学生电子电路设计能力、电子产品组装能力和电子系统调试能力为教学目的,对“电子电路课程设计”的教学内容与教学方法进行了改革,包括构建课程设计选题库、改变课程设计指导方式、加深加宽训练内容和要求等方面。改革后的课程设计可以提高学生发现、提出、分析和解决实际问题的能力,这对于训练学生综合运用所学知识、培养学生的综合素质有重要的意义。教学实践证明,该课程的改革取得了较好的效果。 关键词:生物医学工程;电子电路;课程设计;教学改革 生物医学工程是利用生命科学、电子信息科学、材料科学及机电控制技术的原理和方法,对与疾病的预防、诊断、治疗、康复以及相关产业等方面有关的问题进行应用基础理论和方法的研究,并进行产品开发与应用的一门工程技术学科。[1-3]在该学科的人才培养中,实践教学有着重要的地位,是培养创新型人才的关键环节。电子电路在生物医学工程研究和医疗仪器开发中有着重要作用,任何一台现代医学仪器或设备中都需要电子电路完成信息检测与处理、系统控制等核心功能。[2-4] “电子技术基础”包括模拟电子技术和数字电子技术两门主要课程,是理工科相关专业的技术基础课程,也是生物医学工程专业的重要专业基础课和技术基础课。生物医学工程专业开设“电子电路课程设计”课程,对提高学生的电路设计能力、硬件制作能力和系统调试能力,以及培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力具有非常重要的意义。如何利用科学的选题在较短的时间内训练和提高学生的这些能力,并有意识地培养学生的创新意识和科研能力,是该课程在教学过程中重要的教学研究课题。[4-6] 一、生物医学工程专业“电子电路课程设计”教学中存在的问题 由于生物医学工程专业的特殊性,目前在生物医学工程专业的“电子电路课程设计”教学过程中,普遍存在以下几个问题: 1.课程设计的选题没有考虑专业特点,实施的目的性不强,与专业的整体发展建设结合较差,达不到课程设计要求 一个突出的问题是,课程设计的选题大部分是沿用电子信息类专业的传统选题,如多级低频阻容耦合放大器、功率放大器、语音放大器、函数发生器、交直流放大器、数字电子钟、定时器、智力竞赛抢答器、简易数字电容测试仪等选题,这些题目与生物医学工程专业的联系较少。这样既不能体现专业特点,也不能提高学生的兴趣,从而使得学生对所学理论知识不能很好地运用于实际,造成与实践的脱节。 2.课程设计内容不完善,所设计的内容不能充分体现课程设计的目标 “电子技术课程设计”课程应该是由许多关键环节构成的一个整体,从多个方面训练和提高学生的能力和素质。但原有的教学过程中,往往会忽略其中的一些重要环节。这些问题表现在:只要求学生完成电路制作,对于任务分析、方案选择、分析计算要求较少,把课程设计简化成操作实训;不重视测试和数据分析,不能充分锻炼学生分析问题和解决问题的能力;不注重使用设计软件和选择流行器件,只使用过时的器件,甚至老旧的分立元件,制作的电路达不到任务要求。这些对于提高课程设计的效果都有不利的影响,导致学生实际动手能力练习不够、电路设计能力偏低、综合调试能力不高。 3.评价方法和标准简单,随意性大 教学过程中没有严格的评价标准,课程成绩评定基本上流于形式,从而造成课程设计质量下降。 在这种情况下,培养出来的学生普遍存在电路设计能力和系统调试能力不足,发现问题、分析问题、解决问题的能力偏低,这样培养出来的学生难以在工程设计领域中发挥独当一面的作用,不能快速适应社会要求。 二、“电子电路课程设计”的改革思路和实践 几年来,在“电子电路课程设计”教学过程中进行了几点改革尝试,取得了较好的教学效果。 1.明确专业培养目标,构建课程设计选题库 “电子电路课程设计”是电子信息类专业的传统课程,有大量的课程设计选题,但这些选题中,大部分与生物医学工程专业和生物医学电子技术课程的教学内容和要求有较大的区别。为此,学院组织教师从众多的课程设计选题中,选出若干与专业相关的训练内容,进行加工改造,并对每一个设计选题提出具体的训练要求和目标,构成课程设计选题库。题库中题目所涉及到的课程内容和设计内容的统计分析见表1。从表中可以看出,与生物医学工程专业的教学内容密切相关的选题占总选题的72%,这样就形成了有专业特色的电子电路课程设计内容和要求。 另外还结合专业的特色,对与医疗仪器密切相关的设计,如测量心电、脑电、心音、血氧饱和度、脉搏波等信号的电子系统的采集电路部分,要求学生做成完整的模块,作为以后系统课程设计的子模块。 2.以学生为主体,改革传统课程设计指导方式 改变过去教师全程指导,有问必答,甚至直接给出参考电路的指导方式。教师在给出选题和要求后,将学生分成若干小组,每个小组在选题范围内选定设计题目。学生自己查阅资料,提出方案,独立设计,最终完成设计并进行完整的调试和测试。在整个课程设计过程中,教师每周留出固定或灵活的课堂答疑时间,回答学生提出的问题或启发学生提出问题,直至课程设计结束。 3.充分发挥学生潜能,加深加宽课程设计的训练内容并提高要求 在课程设计过程中,教师提出设计的目的和要求后,实验室只负责提供材料及仪器,其他工作全部由学生自己完成。为了更多地训练学生的综合素质,学生需要独立完成实践步骤确定、任务分析、方案选择、电路设计、元件选择、电路布线、印刷板设计及制造、元件测试、电路焊接、系统调试、测试方案设计、电路测试等训练步骤,并将这些步骤作为课程考核的训练点(见表2)。通过这种完整的训练过程,学生不仅能够初步掌握电子产品的设计开发流程,还能较好地锻炼自己的专业素养。 4.重视现代电子技术的发展和应用,鼓励学生掌握和使用工具软件和最新芯片 做到软件和硬件结合,学生除了完成电路设计以及硬件的焊接、安装、调试外,还需要至少掌握一种印刷电路板设计软件和一种电路仿真软件,有条件的学生还应掌握一种数字电路设计软件(如EDA软件)。学生既要熟练掌握电阻、电容、电感、二极管、三极管等分立元件的选择和使用外,还应尽量掌握和使用最新的集成芯片,以进一步训练工程设计能力。这样,电子电路课程设计可以达到更好的教学效果。 5.培养学生兴趣,将课程设计与创新课题训练相结合 鼓励教师将本科创新课题、教师科研课题等进行简化、分割,形成适合课程设计的课题,供学生选择。鼓励学生进行电子产品整机设计、开发、组装、调试,并且组织学生共同交流,互相学习,不断提高。 三、结束语 “电子技术”课程的理论性和实践性都很强,而“电子电路课程设计”作为教学过程中的重要一环,体现出了越来越重要的作用。对该课程进行的一系列教学改革实践,取得了良好的效果。按照改革后的教学模式,“电子电路课程设计”不断能够巩固课堂上所学的理论知识,加深学生对课堂抽象概念的理解,提高了学生的设计能力和创新能力,还能使学生对生物医学工程专业的认识更加明确具体,这些都有利于培养出理论基础扎实、实际工作能力强的高素质生物医学工程专业人才。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程电子类课程教学方式的改变与探索 摘要:电子类课程是生物医学工程专业的重要专业基础课。本文根据广东医学院生物医学工程课程研究小组在课程建设和教学改革方面的探索与实践,结合生物医学工程专业特点介绍了我们在电子类课程考核方式改革方面的实践与探索。 关键词:生物医学工程;考核;电子类课程 广东医学院生物医学工程专业于2003年开始第一届本科招生,针对如何进行具有生物医学工程专业特点的教学改革进行了大量的研究和实践。作为工科专业,电子类课程是专业的基础课程,与电子信息专业要求不同,生物医学工程专业以小信号、低频率电路为主要研究对象。本专业侧重培养高水平的应用型人才,毕业生要能够快速开展医疗仪器方向的研发、测试等工作。因此,我们从2008年开始着手进行了相关电路课程的改革和探测,下面针对专业特点和考核方式进行讨论。 一、生物医学工程专业课程特点分析 生物医学工程是以技术与工程的手段研究和解决生物和医学中的相关问题,并综合了生物学、医学和工程技术学的交叉学科[1-3]。它要求学生掌握物理学、数学、电子学、医学等相关基础知识,并能够融会贯通[4-5]。其中电子技术的相关知识是生物医学工程专业课程的主要内容。与普通高校电子信息专业和自动化控制专业不同的是,本专业电子类课程内容局限在低频、弱电范围内,同时要求学生具备较强的操作和分析能力。因此,在课程教学和考核中应该更加注重与本专业特点相结合,发展具有专业特色的考核评价体系。作为课程发展的导向,考核方式是课程建设水平的集中体现,也是评价教学质量的重要手段和课程改革的参考依据。在本专业发展初期,电子类课程的考核主要体现在:(1)一考制,即将期末考试成绩作为学生的最终成绩,方式比较单一,特点不突出,忽视了学生在实验技能、创新设计方面的评价;同时在期末考试中所暴露出来的问题也来不及纠正。(2)与专业领域衔接不够紧密。考核内容只强调基础知识的掌握,考核内容与普通电子工程专业内容一样,忽视了生物医学工程专业的特色;(3)考试题型单一。最初的考试题型也只有计算分析一种,覆盖面较窄,考试评价主观性较强,难以全面评价学生的综合能力。 二、考核方式的改变与实践 从2008年开始,我们便针对电子类课程存在的问题进行了专项研究,提出考核改革的目标,即把教学作为提高学生综合素质的关键环节,将考核向过程考核转移。课程组从2009级本科生开始推行一系列课程改革措施,目前已经进行了三届改革试验。逐步形成了一套具有生物医学工程专业特色的考核方式。考核方式改革具体内容是:(1)专业基础课的考核由平时作业和阶段测验成绩、实验课成绩和期末成绩组成。①平时作业由主讲教师根据教学计划通过在线课程网站布置,学生在学习完一章内容后在一周以内提交作业。该项成绩占总评成绩的10%。②阶段测验包含两种形式,一种是传统的随堂测验,另一种是在线测验,即由测验系统给出成绩。阶段测验根据学习内容,安排2~3次,占总评成绩的5%。③我们特别加强了对实验课程的考核力度,实验课成绩包括实验完成情况和实验报告的撰写两方面,占总评成绩的15%。④期末成绩则延续传统闭卷考试形式,在统一阅卷的基础上给出,占总评成绩的70%。考试题型更加丰富,一般不少于四种类型题,客观题占50%左右。考试难度适当降低,但是知识覆盖面增加到了课程内容的80%以上。(2)电子类专业课程考核则注重课程设计、大作业(或课程论文)等更加自由的形式。①考核也贯穿于整个教学过程。以综合设计课程为例:教学和考核都是以分组方式进行,电路设计为主要教学内容,设计结果和课程论文则是考核依据。这里还强调了团队合作,同一小组成员的考核成绩是相同的。②通过计算机辅助进行。在电路设计软件课程中,学生在课程学习中除了要掌握软件的基本知识外,综合能力的提高也是主要的一个方面。考核也是通过计算机完成的,教学可以为每位学生设置不同的题目,内容更加灵活多变。我们进行考核方式改革的方针是以学生为主体,注重培养学生兴趣和综合能力,在教学过程中也尽量增加小组讨论和团队项目。总之,考核方式的改变就是力求做到全面、有效,能够在学习过程中对学生进行促进。 三、网络平台的建设和作用 专业课程学习网站的建设是教育教学改革的重要内容,在电子类课程的改革中成为了重要的工具。截止到2011年,生物医学工程专业的专业基础课已经陆续完成了网络课程的组建工作并迅速投入到教学中。在线网络课程建设为考核方式提供了更多的选择,已经逐渐成为改革成功的关键一环。我们在网络课程建设中,特别强调了其参与考核的功能。因此,将题库建设作为重要的一环。目前,已将完成了500道网络习题的初等规模题库,包括在线自测试题10套,为课程考核方式改革提供了重要的硬件支撑。学生在线考试的形式反应积极,认为形式新颖、操作方便。目前,我们在过程测试中至少包含一次在线考试,平时的作业布置和提交也都通过在线网络进行,也就是说约40%的平时成绩是通过网络考核获得的。除此之外,网络课程还为教学提供了重要的支撑平台,这主要体现在两方面:(1)扩展了教学内容,丰富了学生的知识面。以往学生获得知识的渠道单一,枯燥的内容制约了学生的学习积极性。我们在网络课程中提供了大量的相关资料,包括文献、新闻、图片、视频等,充分延伸了教材内容,满足了学生多元化的学习需要;(2)提供了交流的平台。我们同样组建了学习小组,小组成员作为团队活跃在网络中。教师为各个小组布置了不同的讨论题目,有的作为作业成为考核的一部分。在网络环境中,学生拥有了充分的发挥空间和自由,能够以更加放松的心态融入到学习中。 生物医学工程专业电子类课程考核方式改革是新时期人才培养模式改革的重要组成部分。是在培养创新性人才的指导思想下进行的有益的探索和尝试。根据三年来的教学实践,改革获得了任课教师的支持,得到了学生的认可。我们所提出的综合型的过程考核思想正在切实地促进教学质量的提高。我们下一步的工作重点是继续深化考核方式改革,使其不流于形式并带动整个课程的建设,不断地提高教学质量和学生的综合应用能力。 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业普通化学课程教学改革初探 【摘要】根据生物医学工程专业的特点,针对普通化学课程及其教学的基本要求,从教学大纲和教学方法两方面提出普通化学教学改革的具体措施。 【关键词】生物医学工程普通化学课程教学改革 一、生物医学工程专业的特点 生物医学工程旨在运用工程技术的原理和方法,研究和解决生物学和医学问题的新兴、边缘、交叉学科。其主要任务是:从工程学角度研究、解释生物体特别是人体的生理、病理变化过程。其主要研究方向包括:生物系统的建模与仿真、生物医学信号的检测与分析、生物医学成像和图像处理、电磁场生物效应、脑科学与认知、人工器官以及相关的医疗设备的研制等。生物医学工程学是医疗卫生健康、保健性产业的重要基础和动力,它所带动的产业在国民经济中占有重要地位,世界各国都在不断加大对生物医学工程的投入。经过本专业培养的学生,不仅应能够在医学中较熟练地运用电子技术、信息处理技术、计算机技术,而且还应具备生物科学理论基础以及医工结合的研究和实验技能,以及医疗电子设备、医学信息处理的初步开发、研究、应用、维护和管理能力。本专业毕业的学生择业面宽,就业适应能力强。毕业生既可以在医疗仪器行业从事新产品的开发与应用,又可以在医院医学工程部门比如医学仪器、医学影像设备与技术,国家技术监督部门,以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、维护与维修、教学及管理等方面的工作。此外,本专业的学生还可以进入生物医学工程、电子信息工程、通信工程与技术、计算机应用技术等方向继续深造。生物医学工程专业培养要求知识方面:打好坚实的数学、化学、物理学、外语、计算机与信息科学和电子技术的基础,掌握宽厚的生物医学工程专业知识,具备宽广而深远的科技视野、强烈的求知欲望、事业心和创新意识。 二、普通化学课程及其教学的基本要求 (一)课程的地位、性质和任务 化学是在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的一门科学。在解决人类最关心的环境、材料、能源、医药保健、粮食增产、资源利用等问题中,化学科学处于中心地位。而普通化学则是化学的导言,它包含了现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,是现代大学生应该普遍掌握的自然科学基础知识的重要部分,是高等院校非化学专业必修的一门重要的基础课。通过本课程的学习,学生在一定程度上掌握一些必需的近代化学基本理论、基本知识和基本技能,并了解这些理论、知识和技能在生物医学工程领域中的应用;培养学生具有应用化学观点分析生活、生产中的一些简单的化学问题的初步能力;为今后的专业学习和工作打下一定的化学知识基础。 (二)课程教学的基本要求 通过对普通化学课程的学习,学生应掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡以及原子、分子结构等方面的基本理论和基础知识;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学、环境保护、新材料的研究与应用、能源开发与利用以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 三、普通化学教学改革的具体措施 (一)修改教学大纲 应根据生物医学工程专业的培养方案,修改普通化学的教学大纲,并将本课程分为理论教学和实验教学。理论课时为32学时,实验课时为16学时。首先从普通化学课程的地位、性质和任务来定位。普通化学则是化学的导言,它包含现代化学的基本理论、基础知识和基本技能,使学生掌握化学热力学、化学动力学、化学平衡;掌握一定的元素化合物的基本知识;掌握重要的有机化合物结构、性能以及一些重要的有机合成反应;掌握分析化学基本原理和一些重要的化学、仪器分析方法;并了解化学在生物医学以及生命科学研究等领域的作用,为生物医学工程专业课程打下化学理论基础。 为了培养学生的动手能力,应让学生熟悉化学实验及实验室的基本规则;培养学生认真观察实验现象、正确记录和实验数据的习惯;了解常用化学仪器的性能、使用和维护方法。同时,应培养学生正确处理实验数据,正确书写实验报告的能力;促使学生逐渐养成严谨的科学态度、实事求是的实验习惯和工作作风,并初步具有独立思考、独立设计实验、独立进行实验以及独立分析、综合问题的能力,从而为后续课程的学习和进一步的科学研究打下基础。主要实验项目如下:玻璃工操作实验(2学时);离解平衡与沉淀一溶解平衡(2学时);铜、锌、银、镉及其离子的鉴定(2学时);烃的性质和鉴定(2学时);粗盐的提纯(4学时)。 值得注意的是,理论教学大纲和实验教学大纲的修订,应体现专业特色明确、重点突出、思路清晰的教学思路。 (二)探索新的教学方法 1.理论联系实际。普通化学是非化学化工类专业学生开设的一门基础化学课,主要介绍化学学科基本情况,化学各个分支对社会发展的作用,化学学科的发展现状、发展趋势,化学与其他自然科学、工程技术学科的关系。因此,普通化学课程知识点多、内容复杂、概念跨度大,需要与学生所学专业及实际情况有机结合起来。然而,在教学实践中,本课程的教学课时不足,教学过程中,化学理论和化学与专业结合选择是,教师往往容易顾此失彼,使化学教学演变成一堆化学名词和专业术语的堆积,枯燥乏味。同时,学生重视度不够、学习兴趣不浓。但是化学知识在各种领域中不断渗透,在日常社会生活中起着越来越重要的作用。面对实际问题,针对生物医学工程专业特点,在教学过程中,教师可首先和学生进行讨论,解决如下问题:(1)学习的原动力。(2)学习的方法和习惯;告诉大学课程内容多,上课进度快、信息量大,并且辅导课和习题课少,要掌握好学习方法;设计了从实验现象一引发思考一理论内容一实验内容一在线测试的教学路线。(3)学习精神,只有更加刻苦才有可能适应大学阶段的学习。通过讨论和示范,激发学生的学习兴趣,以求达到最佳教学效果。 将普通化学中基础部分的讲授与中学化学教学良好接轨,在上课时首先回顾一下中学化学相关知识点,再引入新的知识点。在讲例题的采用为“先示例、后解析”的方式。上实验课,采用实验前提问和预习,代替实验课先讲实验原理和步骤的方式,要求、鼓励学生预习和思考。在指导实验时,及时发现问题,引导学生深入思考。建议学校平时适当开放实验室,为对化学感兴趣的学生提供实际操作平台。鼓励学生根据个人兴趣参加项目创新活动,和指导教师一起选题,查阅文献,学习相关知识,进行科研活动。当然,也可结合其他课外科技活动展开教学。 2引入实例。在实际的教学过程中,针对生物医学工程专业特点,可适当引入生活和专业应用中的具体实施例。课堂讲授时,利用具体实例,引入每一章节内容,再将每一章节的重点、难点内容在学生深入挖掘的基础上,将内容分解成若干小问题或将若干相关小问题合并起来,指导学生联想、讨论思考、联想归纳、比较总结本课程的目标是系统讲授化学基本理论和知识,加强基础,提炼基本,按需拓宽,注重实践性和应用性。 在讲到酸碱时,可把知识点延伸,把电子舌知识和酸碱性结合起来。电子舌测量酸味时就是利用酸性,检测出酸的浓度,也就是将酸的浓度通过化学传感器转化为可检测的信号,信号的强弱就能反映酸的浓度。同样,电子舌检测其他味觉,就是将其味觉物质,通过化学传感器转化为可检测的信号,通过信号的强弱来反映味觉物质的含量,进一步体现味道的内涵。 可引入直观形象的化学反应动画效果,加强学生对反应机理和抽象概念的理解;同时,可采用动态图表,充分发挥各类图形的优势。 3.突出重点,扩大信息量。根据培养方案和生物医学工程专业的特点,可将下列内容列为普通化学的教学重点和难点:热力学的基本概念;盖斯定律和标准生成焓、标准熵、标准吉布斯自由能计算方法;化学反应自发进行的判剧;化学平衡常数、化学平衡移动的规律及有关计算;分散体系的概念及分类;溶液的依数性;胶体分散体系的性质及结构;弱酸、弱碱解离平衡;溶度积规则和溶解平衡;电极电势的概念;用电极电势的数据判断氧化剂和还原剂的相对强弱及氧化还原反应自发进行的方向和程度;配位体的相关概念及命名规则;核外电子运动的特殊性;四个量子数的取值及物理意义。教学难点为:化学反应等温方程式的应用;相似相溶液原理;能斯特方程式的应用;吉布斯自由能变、原电池电动势、氧化还原反应平衡常数的关系。根据重点和难点,可采取理论讲解、PPT、板书和学生互动相结合的教学模式,讲解后再让学生来回答问题,加深学生对重点知识点的印象与理解,在原有知识点的基础上扩大信息量。 综上,本文针对生物医学工程专业专业特点,从修改教学大纲、确立教学主线和实验操作人手,对普通化学课程进行了教学改革尝试。实践表明,教师授课和学生学习,目的更为明确,重点更为突出,实验更有可操作性。通过教学课程体系的调整和教学方式的改革,可以提高学生的学习热情,激发教师对教学内容、教学方式等不断进行探索的兴趣。这种双向的促进,有利于普通化学课程课堂教学的良性发展。随着教改的不断深入,相信普通化学课程将在提高非化学专业学生学习素质、培养学生创新精神和实践能力方面发挥更大的作用。 (责编 何田田) 浅谈生物医学工程课程教学:生物医学工程专业《机械制图》课程教学方法的探索 摘 要 文章结合生物医学工程专业的特点,根据本校的实际情况,分析了制图课程教学过程中存在的问题,对制图课程的教学内容和教学方法提出了相应的改革措施和建议,并在教学实践中应用,取得了良好的教学效果。 关键词 机械制图 生物医学工程 教学方法 0 引言 生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)专业是涉及生物学、医学、工程学等多门学科的新兴专业,其目的是培养具有复合型知识结构,具备医学与工程技术相结合的初步科学研究能力,能在各级医院临床第一线配合医护人员从事医疗仪器设备的实际操作及维护、管理、研究、安全检测等技术支持工作的实用型高级工程技术人才。随着医疗卫生事业在中国的蓬勃发展,生物医学工程专业在各地医学院校陆续开设。《机械制图》是所有工科专业的主干课程之一,也是生物医学工程专业的一门专业基础课,它是培养学生具备一定的绘图和读图能力,启发并培养学生的空间想象能力,为后续课程的学习及为以后接触医疗仪器设备的实际操作、维护、设备设计等打下坚实的基础。 1 生物医学工程专业《机械制图》课程教学过程中存在的问题 首先,和理工科院校的学生不同,我校生物医学工程专业的学生在学习《机械制图》课程之前没有接触过与绘图相关的其他课程,如画法几何、制图基础、计算机辅助绘图等,也没有参加过金工实习,因此在空间想像能力和绘图功底上不如理工科学生。其次,《机械制图》本身是一门实践性很强的技术基础课,主要研究的是点、线、面及其空间几何形体与其投影之间的对应关系。在教学中,我们发现学生上课听课较认真,也能够跟得上老师的思路,但是课后作业情况不是很理想。学生普遍反映作业难度较大,要花大量时间思考并完成作业,有时还无法独立完成,由此产生了畏惧心理,久而久之失去了学习该课程的兴趣,认为自己学不会了而放弃对这门课程的学习。再次,工程图样是工程界用于技术交流的“语言”,因此要符合《技术制图》国家标准,图纸有多大,图框怎么打,字体怎样写,图线如何画,甚至是每个符号代表什么含义都有明确的规定,这就要求学生在作图时要认真细致,严格遵守制图的国家标准,来不得半点马虎,也没有自由发挥的余地,这些对初学者来说是比较困难的,学起来也很枯燥乏味。再加上有些同学自身基础比较薄弱。就拿我校生物医学工程专业的学生来说,民考汉学生占班级人数的1/4左右,部分学生来自于较为偏远的农村。故而在《机械制图》课程的教学上如何采用灵活的教学手段切实的提高学生的学习兴趣,提高课程的教学质量成了当务之急。 2 制图课程教学内容和方法的探索与改革 2.1 充分了解学生,合理制定教学大纲,调整教学内容 作为理工科专业的一门公共基础课程,机械类学生和非机类学生对《机械制图》课程的教学目标是不同的。就我校生物医学工程专业的学生来说,主要是让学生学习国家制图标准的一些基本规定和正投影法的基本理论;能够识读、绘制简单的机械图样;学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。根据教学目标,我们设定总教学参考学时为64学时,其中理论48学时,实验16学时。实验部分主要介绍AutoCAD软件常用命令的使用,使学生学会使用AutoCAD绘图软件绘制简单机械图样。 2.2 改变传统的板书教学模式,采用多媒体计算机辅助教学 传统的制图授课方式,主要是通过粉笔+直尺+圆规方式在黑板上进行演示性教学,有些院校也会借助实物模型和挂图进行辅助授课。这种教学方式虽然能给学生留下较为深刻的印象,但是尺规绘图会花费大量时间,模型和(下转第98页)(上接第82页)挂图又缺乏动作和连续性,难以满足现代教学的需要。多媒体计算机辅助教学,将传统的课堂教学内容与多媒体技术和计算机辅助教学技术相结合,集文字、图形和动画等多种信息于一体,形成一种全新的现代化教学系统。①如教师在讲解点、线、面的三面投影时,可以利用AutoCAD、PowerPoint等软件,将它们的三面投影用多种色彩的线条绘制出,并通过动画制作,将投影的作图步骤一步一步地演示给学生,使之产生动态效果,既增加了直观性,又活跃了课堂气氛;在讲解机件的图样画法时,可以利用绘制出的三维立体图,将抽象的制图教学具体化,帮助学生建立空间概念,丰富空间想象能力;在讲解螺纹紧固件及常用件章节时,还可以对零件的加工过程进行动态仿真演示,以帮助学生理解,提高学生的学习兴趣,达到帮助学生掌握知识的目的。 2.3 将机械制图与计算机辅助绘图有机融合 在传统的教学中,《机械制图》与《AutoCAD》这两门课程是相对独立、分开授课的。②这种教学方法存在很多弊端,如课时量加大,内容讲解重复等。我校生物医学工程专业的学生,所学课程科目较多,不可能同时开设《机械制图》与《AutoCAD》两门课程。为了在有限的课时里,既让学生掌握读图画图的基本方法,又能跟上时代的发展需要,掌握计算机绘图的基本技能,根据学生的实际情况,我们采用将机械制图基础知识的传授与AutoCAD软件介绍有机融合,在对教学内容进行优化重组的基础上对教学内容合理组织,使两门课程的内容相辅相成,相互促进,相互结合。既提高了教学效率,改善了教学效果,又提高了学生的学习兴趣,学习效果。如在讲解《技术制图》的基本规定时,让学生用AutoCAD软件根据国家图纸图幅标准的相关规定,绘制出带有图框线、标题栏、明细栏的A1图纸模版;在讲解图线的型式及应用时,引出AutoCAD软件中“图层”的设置与意义;在讲解基本体的三视图时,让学生学会使用AutoCAD基本绘制命令:点、线段、圆弧等绘制三视图;在讲解立体表面的交线时,汇同基本编辑命令进行介绍;在讲解尺寸标注时融入AutoCAD尺寸标注的设置;在讲解机件图样的画法章节时,融入图案填充等命令;在讲解标准件和常用件章节时,融入块和属性的操作;在讲解轴测图章节时,融入三维建模的相关知识。 2.4 加强课外实践,巩固课堂知识 《机械制图》是一门实践性很强的课程。完成一定数量的习题和作业,是巩固基本理论和培养绘图、读图能力的保证。③在制图课程的学习过程中,我们不仅要求学生在课堂中认真听课,积极思考,还要求学生利用业余时间完成相关的习题作业,以加深对教学内容的消化理解。同时,为了解决学生在学习过程中遇到的问题,每学完一章节后,我们会安排特定的时间对学生进行答疑。在答疑过程中,采用互动教学方式,鼓励学生积极参与解答,以加深对知识点的理解和巩固。 3 结束语 教学实践证明,在保证完成制图课程教学任务的前提下,科学合理的安排教学内容和进度,采取灵活多样的教学方法,可以提高学生的学习兴趣,增强学生的实践能力和严谨的科学态度,使学生基本具备一定的读图能力和空间想象能力以及计算机绘图的操作能力。
科技制作论文:科技小制作让幼儿超越自我 在科学教育活动中,我们常会看到:能力强的聪明的孩子面对完全可以战胜的困难,却轻易地放弃了获取成功的机会;平时自信好强的幼儿在遇到失败后失声痛哭,甚至迁怒于一起活动的同伴,或是活动的材料。从中我们可得出这样的启示:智商高的人不一定是成功者,而性格活泼开朗的普通人却能够成为成功者。科技小制作活动能培养幼儿具有稳定、持久的情感,鼓励幼儿提出问题和要求,鼓励幼儿用不同于常规的方法去认识事物,从而激发他们再探索、再创造的精神,让幼儿形成超越意识。 一、让幼儿学会自主学习 科技小制作引领幼儿走入了一个崭新的科学殿堂,给幼儿提供了更多的空间,创设了更多自主学习的机会。在活动中,孩子的主体性得到了充分的培养和发展。依据孩子的年龄特点和实际水平,我们为孩子们制订出了各种有趣、好玩的科技小制作,如:跳跳娃、魔术大公鸡、纸偶不倒娃、自制桥、果奶帆船、美丽的风筝、飞机、好玩的拨浪鼓等。在教师的指导下,幼儿设计图纸、绘制流程图,积极主动参与、自主探索制作。就这样,孩子们在看看、想想、做做、玩玩中发现了其中的科学秘密。 给幼儿更多的空间和时间,给幼儿充裕的材料,让他们放开思想、放开手脚,大胆尝试、大胆实践。例如,在科技小制作“桥”中,我们请来在桥梁公司工作的员工,给孩子们讲述桥的发展、桥的种类、桥的规模和风格,在操作区放置了各式桥梁模型。然后在轻松的谈话中讨论:“你准备做什么样的桥,它牢固吗?”“选择什么材料来制作?为什么?”在整个设计制作的过程中,孩子们都是根据自己心目中的桥,选择合适的材料,自己动手制作。老师只是参与其中,提醒孩子们:弓形桥用什么材料制作最合适,斜拉索怎样牢固地固定在桥面上,使他们进行更有逻辑、更为严密的思维。 二、让幼儿懂得坚持不懈 现在幼儿遇到挫折的机会很少,许多孩子一遇到困难和失败便半途而废。在科技小制作活动中,幼儿会碰到一系列的障碍。在老师、同伴的帮助下克服困难,有利于增强其对挫折的心理承受能力,从而培养其坚持性。例如:在制作玩具“各种各样的车子”活动中,为幼儿提供方形的轮子,使他们制作的车子走不了;在制作房屋的活动中,为幼儿提供过期的电池,使他们的房子通不了电等。然后在他们要放弃实验的时候教育他们要多动脑筋想办法才会把事情做好,如果半途而废,就完不成作品。老师则鼓励帮助幼儿克服困难,想办法坚持把作品做完,培养幼儿的坚持性。 当孩子完成了一个作品或者有了新的发现时,老师要及时给予肯定,对他们说:“祝贺你,你成功了!”当他们遇到困难时,老师要对他们说:“让我们一起想办法解决,一定会成功。”在不断的鼓励、赞许声中,孩子的精神上获得满足和愉悦,体验到活动所带来的乐趣,使制作活动成为一件愉快的事。 三、让幼儿学会与人合作 在未来的社会中,只有能与人合作的人,才能获得生存的空间;只有善于合作的人,才能赢得更广阔的发展。合作是幼儿健康心理的一种表现。在科技教育活动中,有许多活动需要幼儿与同伴相互配合、共同操作、共同探索来完成,这就需要使幼儿在活动中学会交流的方式和方法。例如:在制作风筝骨架时,教师惊奇地发现孩子们自发两两合作系绑绳子,又方便又牢固,体验到了合作的成功。又如:霖霖制作好了拨浪鼓的鼓槌,拿起透明胶准备把穿好珠子的棉线粘贴到盒子上。他找到牛奶盒侧面的中心点,把线头按上去,用透明胶去粘住,感觉位置不对,又撕下来,粘了几次,没有成功。他灵机一动,马上向旁边的妮妮求救,很快他们就把两个鼓槌牢固地固定在盒子侧面的中心点上,他高兴极了,忍不住摇动了一下盒子,“咚咚咚”,拨浪鼓发出清脆悦耳的声音,霖霖脸上露出了胜利的表情。幼儿在与他人合作过程中,逐步摆脱了以自我为中心,学会了与他人合作,与优秀人合作。 四、让幼儿形成超越意识 科学小制作活动其实就是一种超越活动,孩子在完成作品的同时也达到了超越自己的目的。“要学会游泳就得下水。”因此组织幼儿科技小制作活动时,应该以幼儿为主体,让孩子们自己找出正确的制作方法,制作出既科学又美观牢固的作品。 在自制“桥”的活动中,幼儿都喜欢制作跨越能力大、造型美观挺拔的斜拉桥。他们在制作由主塔放射出的斜拉索时,通过实践得到很多的方法:用胶布粘贴固定斜拉索;在桥面上打洞固定斜拉索;将斜拉索绑在每个桥墩上等。然后通过观察比较,否定了费时费力的方法,有的幼儿还提出每根斜拉索要均匀固定,这已远远超越了最初制作的目标。 科技小制作活动,如同一把钥匙,开启了幼儿的想象力、思维能力、创造力。因此我们要继续为幼儿选择一些适合他们年龄特点的、有趣的内容,积极地引导幼儿参与科技小制作的学习活动。活动中,教师要始终鼓励幼儿用各种方法去尝试,支持他们的想法,鼓励自主探索,使幼儿在制作中不但了解科学知识,而且通过自制作品,感受美、表现美和创造美,获得成功的体验,不断超越自我。 (作者单位 江苏省苏州市张家港市机关幼儿园) 科技制作论文:如何引导学生参与科技小制作与小发明活动 美国著名管理学家迈克尔・波特教授提出:“任何产业都有可能通过增加知识投入来提升其附加值”.因此,知识的价值越来越大,生产知识的科技工作越来越重要,科技竞争成为全球综合国力竞争的焦点. 梁启超先生在《少年中国说》一文讲过“少年智则国智,少年富则国富,少年强则国强,少年进步则国进步……”,因此,激发青少年科技制作与小发明的兴趣,培养青少年发明创造的意识,开发青少年发明创造的潜能,是进行素质教育的重要任务.创新要从教育抓起,创新要从小做起,创新意识要从这里起步,这就显得对青少年科技创新教育尤为重要. 从物理学科的角度来讲,引导学生进行科技小制作和科技小发明是对学生进行科技教育的重中之重.下文就谈谈如何引导学生参与科技小制作与小发明活动. 1教师要树立素质教育观 1.1物理教师应接受物理大师教育思想 物理学本身是以实验为基础的一门严格定量科学.物理学中所有的结论都是物理现象和实验事实升华的结晶;求真务实,一切从实际出发的科学态度和力戒弄虚作假,倡导严谨求实,一丝不苟的作风,都贯彻于物理教学的始终;还有物理学家为造福人类探索知识而不怕牺牲,无私奉献,孜孜不倦,开拓创新的科学精神以及渗透在物理学中瑰丽多姿、丰富多彩的科学研究方法(象观察、实验、假设、理想模型、等效替代、科学推理等),这些都无不给学生以深刻的熏陶和感染,促进学生科学素养的形成和提高,从而为学生深入学习,为将来从事科研,从事创造工作打下扎实的基础.伟大的物理学家爱因斯坦说:“学校教育的目标,不仅应当培养有独立行动和独立思考的个人,而且培养学生把为社会服务看做是自己人生的最高目的”.要通过教育:“个人自由而有责任心的发展,使他得以在为全人类的服务中自由地、愉快地贡献出自己的力量”.他还指出学校教育“应当防止向青年人鼓吹那种习俗意义上的成功作为人生的目标,看一个人的价值,应当看他贡献什么,而不应看他取得什么”.爱因斯坦还明确地指出:“学校的目标始终应当是,青年人在离开学校时,是作为一个和谐的人,而不是作为一个专家”.这位伟大的物理学家的教育思想是:要培养具有创新精神和全面发展的和谐人.从物理学的特点来看,物理学应该注重“物”的过程,然后才到“理”的结论.物理教学恰恰应该而且完全能够在形成和提高学生的科学素养方面作出自己的贡献.物理的课堂教学应注重实验与探究,也要注重科技小制作与小发明的教学.物理教师应该根据物理学科的特点,接受物理大师们的思想,对学生进行素质教育. 1.2教师应接受最新教育理念 中国教育改革和发展纲要明确指出:“中小学要由'应试教育'转向全面提高国民素质的轨道,面向全体学生,全面提高学生的思想道德、文化科学、劳动技能和身体心理等素质,促进学生生动活泼地发展.”为此我国将原来的“教学大纲”改为“课程标准”.课程标准提出了三条改革:第一是课程的价值趋向从精英教育转向大众教育;第二是课程目标着眼于学生素质的全面提高;第三是从只关注教师教学转向关注课程实施过程.课程标准规定教学改革的主要任务是:首先真正确立起与新课程相适应的体现素质教育精神的教育观念.观念是行动的灵魂,教育观念对教学起着指导和统率的作用,一切先进的教学改革都是从新的教育观念中生发出来的;一切教学改革的困难都来自旧的教育观念的束缚;一切教学改革的尝试都是新旧教育观念斗争的结果.确立新的教育观念,是教学改革的首要任务.教育观念不转变,教学改革无从谈起;教育观念一转变,许多困难迎刃而解.教师只有提高认识,强化责任,把教育思想观念统一到素质教育的要求上来,统一到新课程的方向上来.教育观念的转变将会真正焕发出教学的生命力和创造力.其次,要坚定不移地推进教学方式和学习方式的转变.先进的教育观念要通过先进的教育方式体现出来,此外,教育观念转变本身也要在教育方式转变中进行,二者是相辅相成的关系.观念不转变,方式转变就没有了方向,没有了基础;方式不转变,观念转变就失去了归宿,失去了落脚点.所以,教学改革既要重视观念改革的先导作用,又要重视方式改革的载体作用.教学改革不仅要改变教师的教育观念,还要改变他们每天都在进行着的习以为常的教学方式、教学行为.就教与学关系而言,教师教育观念、教学方式的转变最终都要落实到学生学习方式的转变上.学生学习方式的转变具有极其重要的意义,这是因为学习方式的转变将会牵引出思维方式、生活方式甚至生存方式的转变.学生的自主性、独立性、能动性和创造性将因此得到真正的张扬和提升.学生不仅将成为学习和教育的主人,而且还将成为生活的主人,成为独立的、积极参与社会的、有责任感的人.学习方式转变因此被看成是课程改革的显著特征和核心任务. 课程标准强调实现学生学习方式的根本变革,转变学生学习中这种被动的学习状态,提倡和发展多样化的学生学习方式,特别是提倡自主、探究与合作的学习方式,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展,发展学生的创新意识和实践能力.物理课程标准指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.在科学探究中,学生像科学家构建、描述科学原理那样经历探究的过程,将自己的经验协调起来并纳入逻辑系统,从而形成科学的概念与原理,建立自己的知识结构,使认知结构、知识技能、情感态度及价值观都得到发展.教师在探究教学中要立足于转变学生的学习方式,培养学生的独立性和自主性,引导他们质疑、调查和探究,学会在实践中学,在合作中学,逐步形成适合于自己的有效的学习策略.学生在探究中学会动手实验、学会动手制作,还要在课外活动中学会科技制作与小发明,这才是落实课程标准的有力保证.作为物理教师,应贯彻国家教育方针,接受最新教育理念,真正树立正确的素质教育观. 2教师要向学生渗透科技制作与小发明活动的意义 开展科技制作或小发明活动,一般先进行宣传,或以黑板报形式通知或以文件形式通知.组织形式上常以教研组或任课教师为组织者,成立兴趣小组,再布置任务.在宣传和组织的过程中,多渗透活动的意义.最好是通过培训讲座,联系学生身边熟悉的生活现象,讲解科技制作与小发明活动的意义. 科技制作论文:快乐DIY,模型制作在科技活动中的新模式 摘 要:模型课是历史最为悠久的科技制作活动类课程,是一种科技含量较高的活动,这些活动能让我们掌握丰富的知识,带来体验动手的乐趣,同时也成为现代人一种更加休闲、健康的娱乐方式,有着极为广泛的拥戴者。 关键词:科技制作活动; 模型课 模型活动的本身,也有难度与形式上的区别,比如飞机模型,从构造上来看,有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机;也有要用上千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。从性能上看,有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型;也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型,所以各个学校开设情况不尽相同。模型制作活动的方式也应当做出适时的创新,才能适应新时期的教学环境。 一、实现自主设计,海陆空模型制作活动要有明确的动机 每个同学在选择模型课前,应当先问问自己为什么要制作海陆空模型,你的目的和动机是什么?其次,最好不要每人都去购买成品器材。Do it yourself !对,一定要让学生参与到模型制作的比赛中来,测试一下自己的动手能力,增加模型活动的竞争性。第三,要实现学生的自主设计,这是提高教学效益的最有效手段,不要像文化课那样,把不同的学生教成一个模样。当然,模型课不能上成发明创新课,因为从指定的制作对象来说并不要求我们去创新,其中最主要的目的是锻炼自己的制作技能,而不要期望自己在课程中会新发明一个作品。 最后,要采用KISS(Keep It Simple Stupid)方法:保持简单、目标明确,这可能没有创造性,但我们的目的也正在于学会设计,提升动手制作技能,它能使我们同学自然而然地产生不断革新技术的创造欲望,有利于培养创造型人才。 二、化繁为简,善于使用小组合作的方式,突破制作障碍 模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、空气动力学、电子学、无线电学和电动机科学等多方面的知识和技术。因此一般中学的科技活动课在其他老师与家长眼里只是“剪刀加浆糊”、“锤头加榔头”、“锯子加斧头”,他们根本不会相信在中学里学生会有什么高深的技术。 为了解决这一问题,我们在教学中应分步实施。首先可以按知识点对学生进行分组,各组教授不同的知识点,这样可以大大缩短学习时间。当老师的课堂教学完成以后,再重新分组,即把不同知识点的同学组成一个新的小组,那么这个小组通过合理的分工,分别从原理、设计、材料、绘图及动手制着等方面入手,就可以实现针对多知识点的复杂设计与制作,因为这是建立在前面知识基础上的再学习与深化,学生往往能创造出更有技术含量的作品。 在我校,学生们通过自身努力,利用常见的材料,已经制作出了几十件“飞机能上天、潜艇能入水”的作品,这都要归功于学生团队合作的教学尝试。 三、富有个性的设计,是模型课程的灵魂所在,是模型制作中的重头戏 初学者可能会在设计上遇到困难,因为他们不知道什么可以工作什么不能,但是我仍然建议先设计。设计的好坏是制作成功的关键。在设计过程中教师一定要严格把关,不符合设计要求的作品一定不能进入制作阶段。 模型制作中的设计基本要素主要包含以下几个方面: 1.材料的选择设计 需汇总制作中所需要的各种附件名称、材质、数量、国标号以及用途等,形成附件材料单。材料可以多方获取。其实作品中用的最多的也就是生活中常见的材料(木头、金属、塑料、绳子、电线等)。 2.一定要有尺寸的设计 加工图需明确表明各种加工方式及各部位的加工尺寸,并在需要表达装配关系的地方配组装图,表达要求有三维特点,所有这些应该符合其实际的尺寸和比例。 3.要采用KISS方法,保持简单、目标明确,寻求功能成本的最优化 设计的同学在设计阶段应充分考虑模型的性价比,力求使整个制作活动的造价与其性能、功能相匹配。 4.一定要是全面的设计 比如设计视觉效果要求,人员分工等。在小组合作的情况下,可以安排专门人员从事设计工作,一份好的设计方案,不亚于一份好的制作样品的作用。 5.一定要是可行性的设计 应尽量保证原主题设计风格不变,即车就是车,船就是船,让别人能直接体会到。 6.应该考虑加工的难易程度及装配的可靠方便性,考虑好结构配套是否可以实现该功能,从而制定出更优的配套方案及合理的加工方案;要注重配套五金件、粘胶剂的选择,满足强度的要求 四、选择合适自已的设计工具软件 由于网络的普及,学生的非课本知识量很大,他们总有一些比较独特的见解,有很强的设计欲望,但最大问题就是学生用什么方式来表达和展示自己的设计理念。针对这种情况,如能在课堂上使用“CAXA”或者“SKETCHUP”等一些设计软件,就可以很好的解决这个问题。本学年我校的学生在上设计课时就是使用该软件来进行,同学们在前几次的熟悉过程中很容易的学会了大部分基本操作,基本可以很好的把自己的设计意图画出设计图纸来。对于同学们完成的设计图纸,不管是数量和质量都比以前用徒手草图的形式要好得太多。下面是一些学生的设计作业: 五、合理安排教学内容,提高课堂的效率 利用在通用技术课程的开设经验,我们改进了模型课的教学方式,并进行了近两年的尝试,逐步形成了一套行之有效的开设方案。 科技制作论文:高科技数字切割设备助力高效商业广告制作 随着数字喷墨印刷技术的不断发展,越来越多的新词汇出现在我们面前:UV平板打印、特殊材质印刷、高品质打印、工业数字切割、异形切割……这些新技术也日益改变和影响着我们的行业和我们的生活。 目前,国内广告制作行业许多走在技术革新前列的先锋型商业广告制作企业,如上海康达喷画、上海柏连艾广告等公司近年来都添置了许多新型的数字喷墨印刷设备,近期又完善了印前数字流程及印后的高速数字切割设备,如UV工业平板打印设备、超宽幅UV卷对卷打印设备、Latex卷对卷环保型打印设备、ESKO高速数字切割设备、Caldera色彩及打印流程管理软件等等,以期以完整的自动化工艺流程为中国商业广告用户提供更加优质的产品和服务。而整个行业也正在如火如荼地朝着工厂化、自动化、规范化、流程化、品质化、环保化以及输出多样化的方向发展。 目前在全球市场上领先的数字化印后加工技术公司ESKO,拥有从设计、异形排版、成本计算到印后切割的完整流程解决方案,带来前所未有的生产效率和完美的跨平台管理模式。ESKO公司的高速数字切割设备Kongsberg(康斯博)是最受欢迎的数字切割机之一,号称工业数字切割设备中的“劳斯莱斯”,是展示架及展板制作生产线的主力军,也是ESKO最为畅销的印后加工系统。它可以提供不同于其他设备的切割材料的广泛适用性,同时智能易用的软件系统保证其生产的自动化、高效率以及精确度。它集合了高速、稳定、精确的切割制作特性,特别适用于那些“24/7”生产型商业广告制作的公司。其每分钟100米的线型切割速度使其成为市场上同类产品中的领先者,从而满足那些批量灵活、快速生产型企业的需要。 Kongsberg系列切割机领先于其他同类型设备的特点在于其高效率、自动化以及广泛的切割材料适用性。同时,与切割机配置的其他工具、如压力控制、高精确度的V切工具,针对瓦楞纸和泡沫的往复式震动刀具,针对固体材料的静态切刀,以及针对包装材料的压痕工具等,也是非常受客户欢迎而实用的工具。这也是针对商业广告和标识道具制作的完美补充,实现了全数字化生产流程的POP展示及短版包装的全套自动化作业。 ESKO的ArtiosCAD(雅图)及i-cut套件,极大地提高了整个流程——从设计到印前、再到数字印刷以及数字化印后加工的自动化。即便是印刷公司收到的文档丢失重要信息甚至是出现错误,软件也可以自动地帮助纠正,从而实现有效的版面布局设计以及数字化印刷和印后加工,有利于缩短一些不完整文件的处理时间和减少材料的浪费。i-cut套件包括三个主要模块,i-cut预飞检查PDF文档的正确性,或者在加工之前发现并解决问题,i-cut版面设计和排版保证了加工材料的最大化使用效率,同时减少印刷次数,全面提高生产率。i-cutVisionpro保证切割与印刷图像的轮廓的完美拼合。 中国商业广告制作市场已经被全球广告业公认为是一个巨大的市场,而拥有完整流程和高效率自动化设备的公司必将赢得市场的先机。高科技数字切割设备也必将成为商业广告制作流程的重要组成部分。因此,企业应该清楚看到这些高科技设备和自动化高效流程带来的实实在在的价值,让企业摆脱束缚,一同迎接这个新的工业革命的到来和拥抱新的市场机遇。 科技制作论文:如何培养学生科技体育模型的制作兴趣 〔关键词〕 体育教学;科技体育模型;制作兴趣;指导 科技体育运动是指不需要直接的身体对抗,而是运用特定的知识、技能与科技含量较高的器材展现运动成果和技术水平的体育运动。其主要包括模型制作、定向运动和无线电运动三类项目。夸美纽斯曾说:“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一。”在新课程背景下,教师应如何根据学生的心理和生理特点,合理地运用教育教学手段,培养他们对科技体育模型制作的兴趣呢? 一、提高认识,树立正确的指导思想 在开展科技体育模型制作活动之前,辅导教师应树立正确的指导思想,要使学生明确科技体育模型自身的特点,让他们知道其与玩具的不同之处。组织学生参与这一活动应以学生自愿,不影响他们文化课学习为前提,以提高学生科学素养和创新意识为目的。要使学生通过这一活动身心得到协调发展,逐步形成科学精神,成为德智体美全面发展的社会主义建设人才。 二、循序渐进,提高学生分析与实践能力 当代中学生大多为独生子女,因受家长的溺爱,部分学生在家中缺乏动手的机会,其分析问题与动手实践的能力很差,做起事来杂乱无章,并且想象力与创造力也未得到很好的发展。制作科技体育模型能够有效地培养学生做事的条理性。在模型制作过程中,学生必须先认真阅读操作说明,然后进行观察、比较,最后再进行设计、组装。他们在动手动脑的同时,可逐步养成科技体育运动的习惯,树立起终身体育的意识。为了更好地开展这一活动,辅导教师要根据学生的实际,在活动设计方面下工夫。如,开展手掷飞机制作比赛、美化家园的小能手比赛,力争让每一名学生都能参与到科技体育模型制作活动之中。其间,应遵循循序渐进的原则,要建立健全活动管理制度,创设良好的科技教育环境,引导学生按照活动方案进行活动。从细节做起,不能急于求成,否则会使一部分学生丧失科技体育模型制作的兴趣,导致他们宁愿站在旁边观看其他同学制作模型,也不愿动手动脑。学校可结合实际情况设立科技体育模型陈列室,以供学生存放、展示自己的制作成果,并购置一些科技体育模型、模具、科普读物等,从而为这一活动的开展奠定良好的基础。 三、以身作则,提高辅导教师自身素养 在指导学生开展科技体育模型制作活动中,辅导教师应以身作则,不断提高自身素养。其一,加强师德修养,为学生树立良好的榜样。要求学生做到的,自己首先要做到,要以饱满的工作热情投入到这一活动之中,以高度的责任感引导学生全面发展。其二,要有过硬的业务素质,熟练掌握科技体育知识及科技体育模型制作技能,具备较强的活动指导能力和科技体育运动能力。其三,在实践中不断总结经验教训,发挥自身主导作用,想方设法地激发学生的运动兴趣,满足他们的学习需求,使学生在良好的氛围中提高科学素养,实现身心和谐发展。 四、多元考核,建立科学合理的评价体系 班级是开展科技体育模型制作活动的基本单位。学校如果能将这一活动纳入到对班级工作的综合考评中,则会为这项活动的开展提供有力支撑,而建立科学合理的评价体系,可进一步激发学生的模型制作兴趣。评价方式要由教师单一评价向学生自评、互评及教师综合评价转变。在建立评价体系时,应严格遵循新课程理念,注重过程评价和多元考核,评价要点在于学生的活动表现、非智力因素的发挥和体育与健康知识的掌握及科学素养的提高等。 五、定期比赛,给予学生适当奖励 要培养学生科技体育模型制作的兴趣,教师还应组织他们定期进行比赛。如,手掷模型飞机、橡筋动力扑翼模型飞机、橡筋动力固定翼模型飞机、电动自由飞模型飞机比赛等。这样既能增强学生的体质,又可以促使他们养成健康的生活方式。通过比赛,还可以培养学生的团队精神,增进同学之间的友谊,同时也彰显了学生的个性。其间,教师要合理运用激励机制,对比赛成绩好的学生要给予适当的物质或精神奖励,对模型制作优良的学生要给予表扬,从而促进科技体育模型制作活动深入开展。 科技制作论文:从课外科技作品《梦系青花》的制作谈水墨在青花中的运用 摘 要: 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩,是我国陶瓷史上一颗璀璨的明珠。近几年,由于古典艺术与现代设计的融合,青花瓷在各种风格的设计作品中呈现出独特的视觉效果。探究以青花瓷为素材制作的动画设计作品,对弘扬中国传统文化,以新的视角绽放青花的艺术魅力有着深远的意义。 关键词: 中国传统文化 《梦系青花》 水墨 青花 引言 中国瓷器历史悠久,而青花瓷釉质晶莹清亮,白中泛青,给人以清洁雅致之感,富有感人的艺术魅力和浓厚的民族色彩。青花瓷以白底蓝花为主要特征,瓷面洁白晶莹,青花纹饰优美,色泽清新,幽雅苍翠。尽管只有“青”、“白”两种颜色,但能将写意之美发挥得淋漓尽致。古人曾用“白如玉、明如镜、声如罄、薄如纸”作为青花瓷的真实写照。 被誉为“国之瑰宝,瓷质荣光”的青花瓷最能体现文人的诗意、画意和情境。“白釉青花一火成,花从釉里透分明。可参造化先天妙,无极有未太极生。”是中国陶瓷史上一朵艳丽的奇葩。青花明净素雅,色泽清新,纹饰优美,在世界上享有极高的声誉。水墨画有着悠久的历史和独特的表现形式,追求浓淡、枯涩、空灵、清远的意境。青花瓷的制作起源和中国的水墨艺术密不可分,它们的共同特征是使用单色进行描绘和表现。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,却十分富有表现力。 一、动画作品《梦系青花》的创建思路 任何一个动画作品都要有鲜明突出的主题,这样才能吸引人,所以制作之前的构思就显得很重要。作者的制作水平和技巧都会在动画作品中表现出来,所以认真分析制作思路、制作方向等非常重要。动画作品在制作前要充分设计好动画脚本,即动画剧本,需要制定好所表现的主体,设计好分镜头及每个镜头的表现手法,制定好特效的制作方案,这样有利于后期制作,也有利于团队的分工合作。在《梦系青花》动画作品的制作中,至少有两种思路:一是充分考虑到青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。而水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还涵盖了道家的自然观和佛家的禅语等。制作的作品从整体上要充分体现青花中水墨意境的美。二是强调细部特征的表现特征,在设定好一个动画漫游线路之后,按照该线路所要表现的青花纹饰单体的具体形象进行科学的纹饰单体的建模工作。在构思表现手法时,还要突出动画技术优异于实景拍摄的特点,可以利用在实物拍摄中无法完成的以虚拟表现的画面实现方法。 二、青花瓷中的水墨意境 要想在作品中充分体现青花中水墨意境的美,就必须了解中国水墨画与青花瓷的内在关系。青花瓷在制作工艺中灵活地运用中国水墨典型的黑白体系表现手法,看似简单,表现力却十分丰富。黑白体系是中华民族对世界艺术宝库所做出的巨大贡献,是中华民族独特的审美情结。中国的绘画艺术,特别是水墨画艺术中的黑白体系,可以说,世界上没有任何一个民族能像中国人一样把黑白体系运用得如此炉火纯青,形成魅力无穷的黑白世界。青花瓷正是将这种独特的中华魅力巧妙地进行运用延伸,成就了又一个民族经典。青花瓷传承了水墨画的精髓,同样拥有兼收并蓄的绘画特点,意境十分优美。水墨画是中国人文精神中极具代表性的文化遗产之一,画风与中国人的民族文化紧密联系,不仅印证了中国儒家的伦理学,还包括道家的自然观和佛家的禅语等。 水墨韵味悠远,变化精彩纷呈,整个创作过程充满无数的可能与悬念。它看似温润、淡泊、平和的外表下实则隐藏了一股不可撼动的稳固的力量。青花瓷白底蓝花,静静伫立,就像一位美丽的仙子,让人感觉到一种生命的激情与律动;它的白,并不是单纯的白,而是白里泛青,犹如玉脂,看似简练却有不动声色的低调奢华;用色单一却不单调,疏疏密密、浓浓淡淡、浓浅相映、粗细相交,于一蓝一白间,创造出不同的意境,表达出作者的思绪,幻化出无穷的神奇。 三、青花纹饰中的水墨画 在《梦系青花》作品中青花瓷器纹饰是主要的展现部分。如何在作品中更好地表现青花瓷器中的纹饰就显得非常重要。青花瓷器的纹饰与绘画风格,是一部浓缩的绘画史,并具有鲜明的时代风格。最具代表性的当属元青花的纹饰。元青花的纹饰构图丰满,层次有序,笔法干练流畅有力,勾勒渲染粗壮沉着。元青花瓷器绘画题材丰富,有植物、动物与人物故事等,主题纹饰的题材有人物、动物、植物、诗文等,辅助纹饰多为卷草、莲瓣、古钱、海水、回纹、朵云、蕉叶等。元青花装饰内容有作为边饰的图案,如回纹、锦纹、龟背纹、变形莲瓣、莲花瓣里加折枝番莲、团菊、牡丹、流云,其他还有缠枝花卉、海涛纹、如意纹、如意纹内加海马、卷枝蔓草等。 青花瓷不仅在工艺上体现名贵与成就,而且具有丰富的文化内涵。青花的素净雅致与釉里红的深沉艳丽和谐地统一在画面上,这正是中国儒、释、道及伊斯兰等各大文化融合的自然体现。这种文化底蕴不可能一时体会得完全,需要我们在以后的日子里多关注多留意,这样才能领略中华文化的博大精深。可以说每一种青花纹样,都是一幅中国水墨画作品的延伸。 四、在作品创作中巧妙运用水墨的技巧 “墨分五色”主要是指作画时用水调节墨色的浓淡干湿变化,表现不同物象的明暗、肌理等,所谓“五色”即指墨色的焦、浓、重、淡、清,这在水墨画创作中运用得十分广泛。在陶瓷艺术中与之相通的是青花分水,即头浓、二浓、正浓、正淡、影淡,所显示浓淡变化与中国画的五色一样,在坯上分出各种深浅不同的层次,使单一的色料富有奇妙的变化,达到浓淡分明的艺术效果。因此,无论是中国画还是陶瓷绘画,彼此都是可以相互转换的,就像是音乐,不论使用什么音符,一样能奏出美妙的音乐来。这就是艺术的相通性。 我们说,现代青花既继承和发展了中国传统水墨画的表现形式,又结合了一些现代审美理念,所以我们可以在古代文人画的基础上,把水墨画的笔墨技巧和现代青花瓷的工艺相结合,创作出别具一格的艺术形象。 科技制作论文:初中物理科技小制作活动的实践探索 一、开放性的教学方式 物理活动课,不是随意的课外活动,而是课堂内外各种方式相结合的课程。教师的角色被摆到组织者和总结者的位置,应该尽量给学生创设一种自主参与探究的开放性情景,让学生积极参与观察现象、研究过程、提出问题、寻找答案等这样一个再发现、再创造过程,使学生通过书本获得的间接经验和通过实践活动获得的直接经验相结合。老师和学生在交互过程中,通过各种方式共同建构具体的教学内容和教学方式,完成学习内容的选择、组织和编排。学生可以自我选择内容、自由组合、采用尽可能的方式,例如亲身实践、查阅书籍、浏览网页、观看科技节目、求助于家长、社区中心等获得的各方面的知识信息,然后对这些信息进行综合加工和处理,最后课堂组织形式则以讨论、交流等方式进一步加工处理,完成一个小实验、一个科学探索过程或制成一件小制作。例如,在一次学习家庭电路的过程中,林嘉俊同学提出:“老师,我们对家庭电路的知识只建立在理论上,感觉很空洞,我想做一个家庭电路的模型。”当天的下午我和他们几个同学把模型做出来后,我问他们:“现在还模糊吗?”每一个同学都会心的笑了,那是一种满足的笑。当我们学习到某方面的知识时,我们会组织学生参观有关方面的实践活动、观看相关的视频片段或请有关方面的人物向学生们进行讲座形式的教育。例如:当我们学习到电子器件的知识时组织学生参观电子器件的制造工厂,让学生亲眼感受生产线上的实践;又比如学到有关电灯等器件的知识时,组织同学们观看有关Edison等发明家发明创造的一些片段,组织学生上网查阅中山古镇灯饰发展的情况,让学生体验科学家的艰辛,体验家乡建设、发展的成果,激发他们热爱家乡,努力学习的热情。在上述过程中,我们将最大限度地运用实验教学,为此我们建立了专门的活动教室,打破传统的教室格局,采用面对面的小组组合形式。 二、教师设计一些简单的现成的实验套餐 学生根据自己的特长和爱好选择制作。在桌面上和抽屉里摆放着小实验工具“套餐盒”,盒内是生活中简单的材料。如:铅笔、导线、铁钳、铁锤、铁钉、水杯、胶水、木版、玻璃板、橡皮筋、蜡烛、纸张等等日常的简易工具。学生可以根据自己的需要填充工具盒,自由选择、结合实验材料,并鼓励和引导学生尝试运用这些物品演示多个课本上的实验和小实验。在此过程中,往往有的学生会制作出很多与课本的实验相关的有创新的制作的。例如:在去年的小制作小发明活动中,有部分同学找来了一些大可乐瓶子、打气筒、一些密封的胶水等,加上老师提供的细小玻璃管、橡皮塞等工具,决定做一个“水顶球”(一个利用大气压把瓶内的水压出顶起乒乓球的实验)。他们将玻璃管穿到橡皮塞中(多次试验才做成功),然后自己想办法密封、固定,当时发现水柱很难竖直,他们想了很多方法,最后采用了某个同学提出的在可乐瓶子的底中央涂上一点红色,调节玻璃管使管的底部对正红点的方法才把玻璃管竖直了。还有卢淑贤同学在课堂上观看滑动变阻器的演示实验后,向我提出“老师我觉得学校的滑动变阻器操作不够方便,老师演示时,由于导体细小,可见度小,我想到一种比它还好的。而且如果成功的话,全班的同学都可以自己进行堂上实验了”于是她找到了一些电阻率适合的吉他弦,一些小钉子、几根导线、一个电池盒和电池,我们用了三个小时的时间把她想到的便携式滑动变阻器做出来了。而且在学校举办的小制作比赛中获得了二等奖。经过这样的一个动手和动脑的过程,同学们可以用自己的方法创造出一个来自同一原理但不一样的制作。老师在指导的过程中,必须注意这些实验的器材最好是一些利用废品和日常工具可完成的,这样既可以训练学生动手也可以培养他们节俭和环保的习惯。 三、制作一个属于自己的小制作 经过一段时间的训练后,学生已经初步具有制作的能力和创新的思想。我们可以尝试让学生自己去找资料初步定出一个方案,然后辅导教师在尊重学生的思想的前提下加以修整。定题后,组织学生进行创作。这是一个把所学到的东西应用在实践中的创新过程,必须对学生给以充分的支持和鼓励以及帮助。例如:去年的活动中初二(10)班的陈金龙同学,他从课外书上看到一段关于“失真房”的文章时,他对这一现象产生了很大的兴趣,他马上想把它缩小做成一个小制作。他把设想告诉了我,看完那篇文章后我发现把它缩小不会影响到它的失真效果,于是大力的支持他去做,我们一起研究它的构造,查阅一些相关的文章和刊物,其间我向他提出了一些建议和一些必要的帮助。最后他成功地把失真房做出来,而且在这次学校的小制作活动中获得了一等奖。后来,他和同班的杨志斌同学两人在一次下雨天回家的路上,观察到雨点垂直落到雨伞中央部位的声音特别大,而落到倾斜的雨伞边缘则小得多,于是产生了创作灵感。能否减小雨点打到屋顶时发出的声音呢?在老师的指导和启发下,几经挫折,不断完善,终于完成了“消音雨蓬”的制作。“消音雨蓬”在学校小发明、小制作评比中获得了一等奖。林嘉俊、杨志斌、卢淑贤等同学所获得的成绩正好体现了科技小制作的成功,他们经常这样对我说:“老师没有你的教育,我们的学习还停留在理论上,小制作活动让我们懂得了研究的重要性,让我们明白了什么是真正的学习,并体会到学习的快乐。” 四、公开的评价 以鼓励性评价为主,其中特别注意形成性评价和综合性评价的结合,尽可能挖掘他们的优点和进步,给予表扬和鼓励让学生体会成功的喜悦,学习的乐趣。主要通过记录学生平时参加活动的过程和方法,对学生的观察能力、提出问题能力、作出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力、交流的能力等进行形成性的评价。通过本校每年一度的科技节的小制作评比对学生的活动、创新能力,对科学技术、社会问题的认识程度等的综合性评价,作出优秀的作品给予奖励。去年我们分别奖励了一批小制作:一等奖“失真房”、“消音雨蓬”等五个项目;二等奖“便携式滑动变阻器”、“水汽火箭”、“一纸顶千斤”、“多功能大气压演示瓶”、“双向楼梯灯”等十个项目;三等奖“投石车”等十五个项目。通过表扬让学生感觉到成功并非高不可攀,使他们增强自信心,从而更好地发挥特长。 五、实验结果 经过一段时间的以物理为主的活动课教学,我们发现学生学习的积极性、实践能力、科学探索能力、思维灵活性和创新意识等方面都有提高,下面使实验结果小结: 1、通过调查统计:98%的同学喜欢活动课,其中90%的同学认为趣味性强,可以动手实验;82%的同学认为思维的灵活性有所提高;76%的同学经常会有一些创新的想法。50%的同学在课外喜欢动手制作或做实验。全部参加小制作活动的同学都初步掌握了一定的科学研究方法。 2、小制作活动的学习和制作,同学们的提出问题、探讨问题的能力和整理信息的能力都有所提高。并使同学们养成了实地调查、实验、查阅书籍、浏览互联网、求助于家长等习惯。这有助于开阔学生的视野和知识面。 六、问题讨论 我校的小制作活动还是处于探索阶段,如何完善本课题的内容和方式并没有一个固定的模式可以参考,许多问题还有待指导和不断改正和实践。 科技制作论文:如何使用Illustrator软件制作科技期刊插图 摘要:介绍了使用Adobe Illustrator获取EPS格式文件的途径、步骤和EPS格式图形的处理方法及需要注意的几个问题。认为利用Illustrator软件的强大矢量图形处理功能制作EPS格式科技期刊插图是一种方便有效的手段,可以明显增强科技期刊插图的清晰度和美观程度,插图的输出质量可以达到与正文一样的效果。 关键词:期刊插图;Illustrator软件;EPS格式。 国内科技期刊排版多采用方正排版系统,而其中大多数期刊插图都采用TIF等位图格式,所以图形、线条和字符输出质量都明显不及正文。随着北大方正排版系统的升级,推出的版本已经支持Illustrator软件生成的EPS格式文件,从而为科技期刊描图的处理提供了新的途径。 EPS(Encap sulated PostScript)是由Adobe公司设计的用PostScript语言描述的一种ASCII码文件格式。EPS称为封装(内嵌)的PostScript格式,它继承了PS的所有优点,且能够被无损地嵌入到其他PS文件中,所以很适合于用做插图文件格式。 Illustrator系统是由Adobe公司开发的一种矢量绘图处理软件,它能够以又快又精确的方式制作出彩色或黑白图形,也可以设计出任意形状的特殊文字并置入影像。用Illustrator制作的文件,无论以何种倍率输出,都能保持原来的高品质。它的操作界面及常用工具与Photoshop类似,所以,对于熟练使用Photoshop的编辑或描图人员很容易学会并熟练使用。此软件与EPS文件格式出自同一家公司,这使两者具有更好的矢量兼容性。 一、ESP文件的主要获取方式 1.直接调用 如果作者提供单独的矢量格式文件,就可以在Illustrator系统下用“打开”方式直接调用。在Illustrator CS版本下可以直接调用的文件格式有27种之多。常见的科学计算软件生成的矢量格式图形文件,多数都能被Illustrator系统识别,有的虽不能被识别,但只需要利用第三方软件作适当的格式转换,生成通用的矢量格式图形文件就能被Illustrator系统识别。这样可以充分利用科学计算软件资源,也为期刊插图的处理提供了极大的方便。 对打开的矢量文件作适当的处理(后文将介绍)后,即可另存为EPS格式的文件。具体方法为:单击Illustrator选单栏中“文件”“存储为”,出现保存对话框,选择保存路径,键入文件名,保存类型选择“Illustrator EPS(*.EPS)”,单击“保存”,出现“EPS本地格式选项”对话框,设置数据,单击“确定”,EPS格式的转存文件保存。 2.拷贝粘贴 (1)选择目标插图。将目标插图选中,进行复制。选取对象可以是电子文稿中的插图,也可以是图形处理系统中打开的图形。使用相应软件选单栏中的“编辑”“复制”,也可使用方便的功能键“Ctrl+C”直接复制。 (2)在Illustrator中建立新插图。运行Illustrator系统,单击“文件”“新建”后出现“新建插图”对话框,对“版面设置”和“颜色模式”对话框进行设置后单击“确定”,出现新建插图界面。 (3)粘贴目标插图。在Illustrator激活状态下,单击选单栏中“编辑”“粘贴”,或用功能键“Ctrl+V”,目标插图拷贝入新建插图界面中。 (4)Illustrator下的编辑加工。可对整体图像进行放大、缩小,或对图形对象进行删除或增加,及其位置、大小、线条的粗细等进行精细加工。如不进行Illustrator下的编辑加工操作,则可以跳过此项操作。 (5)文件转存,方法同EPS文件存储方法。 3.底图绘制 有时作者提供的原图是非矢量格式,如果图片的质量再不高,就可以采用Illustrator在原图的基础上进行重新绘制,生成的新图片也可以成为EPS格式的插图。 (1)首先启动Illustrator并打开一幅要处理的线条图原稿。 (2)在软件操作界面右边的图层控制面板中新建一个图层,选择钢笔工具,并在画笔选项中设定线宽、顶点和转角的形状;放大原稿(便于准确跟踪路径),用钢笔工具描出原图中的实线。 (3)实线部分完成后,再在图层控制面板中创建一个新的图层,同上设定画笔形状后,选虚线,设定虚线与间隔的宽度,再用钢笔工具描绘出虚线。 (4)如有更多的线条,则通过新建图层和修改笔画选项来创建新的线条。 (5)所在图线描完后,删除原来的底图图层,并在重新描绘后的图上标注文字。 (6)全部工作完成后,即可进行文件存储,方法同EPS文件存储方法。 二、用Illustrator处理图形文件的方法 1.去除游离点和剪切蒙版 由于有的图形可能存在看不见的游离点或剪切蒙版,必须去除,否则可能影响图形大小,导致发排后的插图长宽比例失调,形状失真,甚至会导致在北大方正排版系统中图形无法显示。去除的方法有两种: (1)选择菜单栏中的“选择”“对象”“游离点”(“剪切蒙版”),此时可以看到图形中看不见的游离点或剪切蒙版已经被选中,按键盘上的“Delete”键将其删除。 (2)使用“直接选择”工具(默认快捷键A),框选图形,找到游离点或剪切蒙版位置,再逐个用“直接选择”工具框选中游离点或剪切蒙版,并用“Delete”键删除。 有时会出现图形比实际可见的部分大很多的情况,这是因为在可见的部分图形较远的位置存在不可见的游离点的缘故(检测方法:按Ctrl+A选中全部图形,此时在“信息”窗口上可以看到图形大小,“W”后面的数值表示宽度,“H”后面的数值表示高度;再用“直接选择”工具框选中可见的图形,在“信息”窗口查看图形大小。如果前后数值相差明显,则说明存在不可见的游离点)。此时,也可以用“直接选择”工具框选中可见图形,在菜单栏“选择”“反向”,按“Delete”键删除即可。 2.修改图形中的线条 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要加粗或变细的线条,在工具栏中选择线条的磅数为0.5 pt,具体的磅数大小因不同期刊对图形的要求而异。对于同样粗细或相同描边颜色的线条,也可以使用菜单栏中的“选择”“相同”“描边粗细”(或“描边颜色”)来选中,再修改线条粗细或描边颜色。 (1)修改(或添加)虚线:选中需要修改的线条,在工具栏中可以看到蓝色的“描边”字样,选中“虚线”并设置虚线和间隙的磅数。 (2)修改(或添加)箭头:选中需要修改的箭头所在的线条,在菜单栏中选择“效果”“风格化”(Illustrator效果中的)“添加箭头”,在弹出的对话框中选择线条始点或终点的箭头类型。 3.修改图形中的文字 EPS插图需要并且允许配以矢量字符,在输出EPS文件之前,应该对已有的字符进行编辑和补充。通过处理可使作者植入的矢量文字得到充分的利用,并且可以选择跟正文一样的字体。 用“直接选择”工具并配合“shift”组合键,选中需要修改的字,此时在工具栏会出现字体工具,可以通过调整参数修改字体类型和字体大小。图形中的汉字,最好选用与期刊正文完全相同的字体(如方正书宋);字母和数字最好选用Times New Roman字体。如果图形中字母存在斜体,所以字体类型中选择“Italic”,这样所选择的字母即为斜体了。 由于Illustrator中植入的字符有些不能直接在北大方正排版系统中显示出来,所以编辑好的字符需要作“轮廓化”处理。在菜单栏中“选择”“对象”“文本对象”,选中需要轮廓化的所有字,右键选择“创建轮廓”(Ctrl+Shift+O)即完成了字的轮廓化工作。也可通过“直接选择”工具并配合“shift”组合键选择需要创建轮廓的字。这样处理后,字符变成了矢量图形再输出EPS插图,避免字体的嵌入,在发排时也不需要调用终端上的相关字库。 三、需要注意的问题 1.文件保存 考虑到与北大方正排版系统兼容性问题,制作的Illustrator文件的保存类型为“Illustrator EPS”,即文件的后缀名为“.EPS”。EPS图形文件主要用于北大方正排版系统的图文混排,保存的版本应选择“Illustrator 8 EPS”的保存版本。如果选择其他版本保存的EPS格式文件,可能不会被方正排版系统识别,会造成图形显示不出来,发排后的插图将成为空白图形框。 为了方便修改,建议在字符“轮廓化”前后分别保存至不同的文件夹,轮廓化之前的文件主要用于后期排版、校对中方便于对图片中字符的修改,它对保存版本的选择不必特别要求,默认即可。 2.颜色模式选择 由于目前彩色插图采用的是CMYK四色印刷,因此制作的EPS彩色图形要确保为四色模式,否则在发片时会出现错误。在新建图形对象时,在“新建文档”对话框中,要将“颜色模式”设置为“CMYK”。在处理已打开的彩色图形文件时,需要特别注意色彩模式的转换,将专色转换为四色。具体方法为:“文件”“文档颜色模式”设置,将图形对象的RGB颜色模式转换为CMYK模式。 3.处理文字时的图形大小 在图形处理时,建议将图形实际大小调整为排版时的图形大小,这是为了使Illustrator中设置的字体大小,不因排版输出时图形的缩放而造成字体大小发生变化。 4.其他 (1)在排版系统中使用Illustrator生成的EPS图形文件,其方法可参考相应的软件使用说明。如,在飞腾4.0版本中使用EPS文件,方法同使用TIF格式文件一样。在书版10.0版本中使用EPS格式文件的命令为: [|PS,[,][][][][#][%][:]|] (2)Illustrator用来处理Auto CAD、Grads、Microcal Origin、Excel等软件绘制的图形非常方便,这些图形都能被Illustrator以矢量图的形式识别。然而有些作者由于对编辑行业的不了解,以为提供的图片无需修改,从而错误地将原本易于使用Illustrator处理的矢量格式图形转变成位图格式,给插图的编辑加工造成了不必要的麻烦。 科技制作论文:以校园科技节节目制作焕发学校主题活动魅力 摘 要:在组织开展校园主题活动的过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活实际的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动能否成功。校园电视节目由于其画面直观、形象,内容通俗易懂,在为儿童提供多感官体验的同时,也陶冶了儿童的审美情操,特别受学生的喜爱。优秀的电视节目形式对开阔孩子视野,增长知识,提高认识能力非常有教育意义。如果主题活动能以电视节目形式为载体,将校园电视节目制作和主题活动有效整合,从“定主题、演节目、说新闻、考知识”的方式来丰富主题活动的内容,让学生在享受快乐的同时又有所收获,不失为一条极佳的途径。 关键词:校园电视节目制作;科技节;主题活动;有效途径 校园电视作为一种新兴的现代化教育手段,具有传播信息量大、形象生动的特点,对求知欲旺盛的儿童起着增长见闻、开阔视野的作用。在校园电视节目制作过程中,对于培养学生的创造性和自主发展意识以及全面提高学生素质具有极其重要的作用,它调动了学生的积极性和主动性,让他们参与到电视节目的制作中,从栏目的策划、采访到摄像、主持都将活跃着学生的身影。如果能将一些优秀的电视节目形式运用到主题活动中来,不仅能丰富学生的活动内容,还能锻炼学生的综合能力,让学生在享受快乐的同时又有所收获。本文试以学校科技节节目制作为例,探讨开辟主题活动的另一种有效途径。 一、“焦点访谈”法――定主题 陶行知先生说:“整个社会的活动都是我们的教育范围。”社会是一个大熔炉,我们在开展主题活动时必须与社会生活相合。现在的电视节目中,访谈节目越来越多,而且也深受广大观众的喜爱。比如:“焦点访谈”“杨澜访谈”“鲁豫有约”“咏乐汇”等等。这些访谈节目往往选择“政府重视、群众关心、普遍存在”的话题,坚持“用事实说话”的方针,反映和推动解决了大量社会进步与发展过程中存在的问题。教师要善于从中挖掘主题,千方百计为学生创造尽可能多的亲历体验,引导学生走出课堂,走出校门,走向社会,从而培养学生感受生活,学会与人交往的社会实践能力。在组织开展主题活动过程中,选择一个学生感兴趣的、贴近他们生活的、能够亲历体验的好主题,往往决定着一项活动的成功与否。因此,选择活动的主题是相当重要的。我们可以借鉴访谈节目的做法,让学生观察和采访学校和当地社会生活中人们普遍关心的问题,了解情况,听取人们的不同看法,然后通过讨论确定主题。 比如,在制作学校科技节节目前,我首先组织学生去访一访学校里的老师、同学,家里的爸爸、妈妈等,了解学校和家长目前最关心的问题。结果,对60名孩子的采访中,有48名孩子都表示,最近学校正在开展第三届科技节,科技节活动是学校的热门话题。围绕着科技节活动,每个班级、每个年级里都发生了一些有趣的小故事,对活动内容、评选出来的“科技小明星”,老师和同学都热衷讨论。于是,通过学生自己的采访,我们达成共识,确定了本次活动的研究主题――学校科技节。当然,由于是在学生自己的采访下确定的时下最流行的活动话题,所以学生参与的积极性更是激情高涨了,并且他们仍然会处在一个继续采访和调查的学习过程中,收到的效果是非常好的。在确定好“学校科技节”这个活动主题后,我按照“焦点访谈”的做法,让学生为自己的研究课题命名,如制作《科技小实验》节目的研究小组,命名为“小云访谈”,访一访同学们在做实验过程中的趣事、得到的收获等。在这个访谈节目的策划中,研究小组的成员在准备什么问题、邀请什么嘉宾、如何应对节目现场中发生的各种问题等方面进行了讨论。在这个过程中,学生深深地体会到了团结协作、互相帮助的重要性,使他们养成了互相合作的良好习惯。 二、“梦想剧场”法――演节目 每个人都有表演的欲望,也都有表演的天赋,尤其是小学生,他们特别渴望有一个能充分展示自己的舞台。很多人都喜欢看综艺类的电视节目,比如:老毕的“梦想剧场”、李咏的“非常6+1”、还有滑稽的“乡村大世界”等。这些节目都突出了观众的参与性,为广大表演爱好者提供了展示才华的机会,观众自己唱主角,自编、自导、自演节目。我们的主题活动也要增强全员的参与意识,让更多的学生有兴趣参与,才能取得更好的效果。 1.注重活动参与性 在开展活动的过程中,我们要充分调动学生参与活动的积极性和主动性,为所有学生上台表演创造机会。校园电视节目的策划与制作坚持以学生为主体,教师为主导的原则。活动方案的制订、节目的编排、录像的采编、拍摄脚本的编写、演播厅的布置、活动的组织、现场主持等工作人员均是以学生为主体。在活动中,无论参与的学生擅长什么,或是对什么感兴趣,都能找到自己的用武之地。因此,在制作学校科技节节目前,我就借用了“梦想剧场”里的那句经典口号:“梦想大舞台,有才你就来!”学生根据自己的兴趣、爱好与特长进行自由选择,建立各制作小组。我要求各个制作小组成员在规定时间内,一起合作完成一个与科技节有关的电视节目。一期优秀的电视节目,需要经过许多工序,由许多人共同协作才能完成。如专题片《自制泡泡水》的录制历时近半个月,有20多名工作人员,5个六年级班级参与其中。在节目准备阶段,大家合作收集电视素材,一起对资料进行推敲,确定节目的形式与风格;在拍摄现场,边拍摄边沟通;在后期,一起探讨片头、特技、配音、字幕等内容,精诚合作,为这期节目出谋划策。在这个自发组织的过程中,孩子们的热情、智慧、能力已经完全得到了证明,他们自己研究体会到的教育更是不可估量。这个“梦想剧场”,不但为学生提供了发挥自己特长的平台,还战胜了自己胆怯的心理,教师只要因势利导,善于挖掘他们的潜能,就会收到意想不到的效果。在这次活动中,那些后进生也表现得非常积极、突出。 2.注重形式多样化 一个活动主题我们往往可以从不同的角度来表现,其形式可以是“说、看、动”相结合,这样就能不断刺激学生的大脑兴奋中心,从而创设活跃的活动氛围。由于学校科技节的节目形式丰富,播出的内容反映的是学生的生活,加之科技节节目中的演员都是学生身边熟知的人,学生便想看、爱看,极易对此产生兴趣。此次学校科技节的节目形式真是丰富多彩,有专题片《最有趣的挑战实验赛》,学校电视台对“纸陀螺竞时赛”“扔不破的鸡蛋挑战赛”等科技挑战赛进行现场直播,这些精彩的挑战实验吸引了所有观众,有的瞪大双眼,有的屏住呼吸,期待着实验的结果,大大地激发了学生探索科学奥妙的兴趣;有纪录片《“火箭”的诞生》,记录了一个学生从自制火箭到试射成功的全过程,让学生在观看这期节目中发现问题、提出问题、自己研究探索问题,最后得出科学的结论;还有家庭DV《鸡蛋的沉浮》,一位学生在家里做这个科技小实验时,请家长帮忙把整个实验过程拍摄下来,然后通过校园电视台播放给全体师生观看,看着这位学生专注实验的身影,听着他滔滔不绝的解说,观看电视的学生沉浸在浓浓的科学氛围中,收到了良好的效果。学生在制作节目的过程中,不仅享受到了表演的乐趣,还体验到了合作与成功的喜悦。只要学生有好的创意,且切实可行,校园电视台都可以为他提供一个展示才华与能力的实践舞台。 三、“小强热线”法――说新闻 新闻是新近发生的事实报道,它向公众传递生活中的各种信息。如今,越来越多的人开始关注并喜爱收看新闻节目,比如“小强热线”“师爷说新闻”“1818黄金眼”等等。因为节目中有大众所关心的话题,并能了解一些身边最新的生活动态和一些奇闻乐事。将这样的体裁,通过学生的编排和创造,同样可以运用到我们的主题活动中。 在制作学校科技节节目时,我模仿“小强热线”的做法,先让学生自己推选一位队员来做新闻主持。结果,大家一致推选一位叫丁晨可的队员来做节目主持人,并将节目取名为“小丁热线”。丁晨可在同学们的帮助下,编排报道了一则《城北小学“体验科学 快乐成长”活动在城市广场火热上演》的新闻。报道结合了各种途径收集到的图片资料,与解说同时进行展播,并且现场采访了参加活动的同学,手持话筒的小丁俨然一位电视台主持人的形象。节目主持人的台风、口头语言表达能力、肢体语言表达能力、多方面的知识储备、临场应变的能力、调动现场气氛的能力,在主持节目的过程中得到了提高。不仅仅主持人,其他参与制作和配合制作节目的同学、嘉宾、现场观众,都在这次活动中得到了多方面的锻炼提升。“说新闻”活动,不但发挥了班级活动的阵地建设,丰富了学生的业余生活,而且让学生在浓烈的气氛中受到了良好的教育。 四、“开心词典”法――考知识 每一个少先队员都是好胜的,赛一赛、比一比对他们来讲都特别感兴趣。如今这样的电视节目也层出不穷,“开心词典”“超级大赢家”“超级辨变辨”等等,深受广大观众的喜爱。小学生喜欢挑战,喜欢参与具有挑战性的活动。在主题活动的准备过程中,因为知道有知识问答环节,学生的求胜心理一定会促使他们更加关注周围的一切,并不断地去主动汲取更多的知识养分,为求成功而努力。这样既丰富了主题活动内容,还从真正意义上促进了学生对知识的渴求,取得更好的教育效果。 在制作学校科技节系列节目时,我们就安排了一期《科技知识知多少》的节目。学生在参与制作电视节目的过程中,都认真地做了赛前准备,从各种报纸上、网上和图书室搜集有关资料,还积极地向老师和同学请教,通过广泛的调查访问、信息收集、专业知识充电、多方研讨等活动来推陈出新,形成了一种非常激烈的学习和讨论的氛围。《科技知识知多少》节目的开展,充分发挥学生的主体作用,使学生被动学习变为主动进取。 综上所述,校园电视节目制作就相当于一股“东风”,为我们老师提供教学资源,让学生从中吸取构建活动主题的养分。将校园电视节目制作和主题活动有效整合有其独特的教育功能,通过“定主题、演节目、说新闻、考知识”等方式,调动学生的积极性,体验共同参与、团结合作的快乐,引导学生在实践和体验中接受潜移默化的教育和影响。 科技制作论文:科技创新训练选修课程电控部分教学演示动画的设计制作与应用 摘要:本文全面分析了科技创新训练选修课程的教学对象、教学组织形式的特点,研究了制作教学演示动画的必要性及可行性。在此基础上综合运用多媒体软件Flash、Photoshop、Pro/E、3D max及Director制作了交互式教学演示动画并应用于教学,取得了理想的教学效果。 关键词:教学演示;动画制作;实践教学 多媒体教学不仅是教学手段现代化的一种体现,更是教学改革的突破口。实践证明,多媒体教学符合学生的认知心理;有利于激发学生的学习积极性;提高了教学效率。通过开展多媒体教学应用,可以促进教学观念与授课形式的变革,促进教学思想与教学理论的变革,促进教学体制与教学管理的变革,促进教学模式与教学方法的变革。随着多媒体技术及相关应用软件的快速发展,出现了多种形式的多媒体教学手段,其中就包括教学演示动画。 为了使多媒体技术更好地服务于具体课程,达到优化教学内容、提升教学效果的目的, 我们首先要分析课程的教学对象和教学组织形式的特点。 一、科技创新训练选修课程的特点 1.教学对象的特点 科技创新训练选修课的教学对象从年级上分是大一、大二的学生;从专业上分主体应是理工类的学生,此外还有少量经管、人文类的学生。 对于大一、大二的理工类学生,他们还处于基础课的学习阶段,专业课几乎没有接触。 这时他们参加选修课很大程度上是出于对学生科研立项及业余科技活动的好奇。对于经管、人文类的学生,他们能参加这门选修课,除了为获取毕业所需的学分外,更多的是为了开阔视野,拓宽自己的知识面。总之,科技创新训练选修课教学对象的共同特点是,学习积极性高,求知欲望强,对动手实践、参与业余科技活动具有比较浓厚的兴趣;同时,专业知识不成体系,不具备基本科研能力及缺乏经验,又使他们在实践过程中面临各种各样的困难,很容易丧失信心。 2.教学组织形式的特点 科技创新训练选修课每学期1-10周开课,上课时间为周六全天,上午理论授课,下午动手实践。根据教学计划,每次上课学生都必须完成一个完整的教学模块,并且教学模块之间衔接紧密。以电控部分为例,教学模块的设置顺序为:直流5V电源制作、单片机最小系统、智能小车驱动板原理与焊接、Protel电路原理图绘制、C51程序设计基础、流水彩灯控制、舵机驱动、直流电机调速等。如果学生在某一个环节上出现问题,没有掌握全部的知识点,会直接影响他下一个教学模块的学习。 二、制作教学演示动画的必要性和可行性 从以上分析可知,在科技创新训练选修课中,教师要帮助学生在4学时的理论授课时间内,理解、记忆尽可能多的知识点,并在随后的4学时内通过指导动手实践,使学生重现所有知识点,做到真正掌握。单纯依靠传统的教学方法,很难达到上述目的。例如,在讲解直流5V电源制作的教学模块中,如果单纯依靠电路原理图,虽然可以使学生理解每部分电路的基本功能,但很难对电源波形的变化过程形成一个完整、直观的印象;而且原理图上的符号毕竟不是真正的电子元器件,即使学生掌握了电路原理,但由于不熟悉元器件的特性,在电路焊接时经常无从下手。如果能在电路原理图上用元器件实物照片替代相应的符号,并以动画的形式演示电源波形的变化过程,上述问题就迎刃而解了。 现代多媒体技术及相关应用软件的快速发展,使我们有足够的能力将文字、图片、模型及影像融合在一起,形成一套交互式的教学演示动画。 三、交互式教学演示动画的设计与制作 下面以直流5V电源制作为例,简要叙述交互式教学演示动画的原理背景、制作方法及演示效果。 直流5V电源制作。直流5V电源的工作原理是,交流220V市电通过9V变压器后,进入桥式整流电路,电源波形由交流变成直流;220V极性电容起到低通滤波的作用,使波形变化幅值变小;稳压芯片78L05使电源波形稳定在直流5V;瓷片电容104起到高次滤波的作用,使电源波形更加平稳。 在教学演示动画主界面上,用元器件实物图替换了原理图中的符号。在授课过程中,点击不同的元器件图片,会出现相应的文字介绍及电源波形图,按照电流的走向依次点击,可以使学生完整、形象的理解直流5V电源的产生机理。 四、交互式教学演示动画的应用 对于参加科技创新训练选修课的低年级同学,我们的教学目标是让他们理解最基本的工程概念,掌握最基本的工程方法。如果单纯借助于文字、理论公式或工程图纸,很难让学生们在很短的时间内掌握某一概念或方法的本质。交互式教学演示动画恰恰弥补了传统教学方法的不足。在教学中我们将两者结合起来,首先对基本概念、方法做概述;然后运用教学演示动画分部讲解,将理论和实际效果有机结合,使学生加深印象;接下来学生可以参考演示动画及教材进行动手实践,完整地掌握一个教学模块的全部知识点。 在2010-2011年春季学期的科技创新训练课程的教学过程中,我们将教学演示动画融入理论授课中,取得了比较理想的教学效果。参加课程的学生分为41个小组,最终有34个小组完成了所有的教学环节,做出了实际作品(程控小车),成品率达到了82.9%。 科技制作论文:科技素质教育课程教学中演示型CAI的设计制作及应用 摘要: 本文从科技素质教育课程的特点出发,阐明了CAI课件在该类课程教学中应用的重要性,并详细介绍了演示型CAI课件的设计制作方法,最后以科技素质教育课程之一的《生命科学》课堂教学效果反馈的内容证明CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率。 关键词: CAI课件 设计制作 教学应用 效果反馈 1. 引言 以提高文科院校大学生科技素质为目的的课程是包括科学知识、科学方法、科学思想在内的综合性教育课程,其中科学知识是有形的可量化的内容,而科学思想、科学方法和科学精神却是寓于科学知识的传媒之中。所以教与学是进行科技素质教育的首要问题。以计算机多媒体和网络技术为平台支撑的计算机辅助教学(Compute Assisted Instruction,简称CAI)具有教学信息可重现、表现手法多样化的优点,从而成为课堂教学模式发展的趋势和方向。随着各高校多功能教室的增多,越来越多的教师运用了CAI教学。而CAI教学的重要问题是课件的制作,笔者在实践中认识到,只有对教材内容把握全面而又有一定的制作技巧的教师才能制作出较高质量的课件。 2. 演示型CAI课件的设计制作 演示型CAI课件是教师课堂授课所用的一种多媒体课件,因其与传统的教学模式最接近,而成为目前课堂教学中最常见的一种形式。但多媒体课件的开发不同于教科书和讲稿,其主要是对教学内容和教学方法进行优化设计。一套优质课件除应遵循科学性、教学性、可操作性、简约性、艺术性等原则外,还应具有层次分明、结构清晰,操作简单直观,便于日常维护与修改的特性。 心理学家Trechler对感官与学习的关系研究发现,通过视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉而获得的知识分别占知识总量的83%、11%、3.5%、1.5%、1.0%。这表明,各种感官都与知识的获得相关联,而对于同样的学习内容,单用听觉学习,3小时后能记住60%;单用视觉学习,3小时后能记住70%;如果听觉和视觉并用,3小时后能记住90%。这充分说明了视觉和听觉对学习的重要性。演示型CAI课件教学能兼用形象与声音来呈现教学内容,使学生看课加听课,这种形象、生动、自然的学习方式,不仅增强了学生的记忆,还达到了感性认识与理性认识的高度融合,从而使学生在对所学知识产生深刻印象的同时更准确地掌握知识。 2.1 课件制作所用软件的选择 用于演示型CAI课件的制作可以基于多种软件,如Word、Authorware、PowerPoint。通过分析比较我们认为: Word简单易做,文字信息及图像信息都能很好地展现,特别是“显示比例”调节功能,使教师在讲解过程中可以随时调整屏幕上字符的大小并根据教学需要添加内容。但对于某些科技知识,如生命科学的微观内容的动态画面无法实现,复杂的实验过程及基因工程、细胞工程技术程序无法演绎。 Authorware做出来的课件虽然具有交互性,但教师在讲解过程不能根据教学需要添加内容及强调重点,且对于非计算机专业的教师来说制作起来有一定的难度。 PowerPoint是一种专用于制作演示用的多媒体幻灯片的工具,它以页为单位制作演示文稿,然后将制作好的页集成起来,即可形成一个完整的课件。利用PowerPoint,可以非常方便地制作各种文字,绘制图形,加入图像、声音、动画、视频影像等各种媒体信息,并根据需要设计各种演示效果,且随时可以进行修改。上课时,教师只需轻点鼠标,就可播放出预先制作好的一幅幅精美的文字和画面,并能通过设定链接按钮进行调选所需要的文档文件、动画文件、视频文件进行播放。 基于以面授教学为主的课堂教学模式,多于100人的综合教学班,PowerPoint是制作演示型教学课件的最佳软件。 2.2 课件内容的收集 通过对科技素质教育课程的教材选定及内容把握,在制定了教学大纲及教案的基础上,利用已有讲稿,界定了文本内容、图片内容、动画内容及视频内容。 文本是课件中不可缺少的构件。包括讲稿中的各标题、知识性概念、定义及必要的解释性内容,如引导性解释、图片的简要说明等。在选择文本内容时考虑到很多学生喜欢满片记笔记,这必将影响听课效果,因此尽量显示少量清晰的文本,做到选择词汇准确、简明扼要、易产生联想。 图片是构成多媒体课件的可视元素。静态图片是课件中最重要的内容之一,来源有利用平板彩色扫描仪将所需图片输入到计算机中或从网上搜索。 动画是多媒体中一种重要的图像表示法,它利用人的视觉暂留生理现象,快速播放一系列连续图片,产生动态的视觉效果。收集过程是将静态图片进行分解,压缩成后缀为JPG的图像文件存储后备制作时调用。利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,可将静态图片进行分解,再按有序的步骤及路径随鼠标的点击而出现。 视频是CAI课件的辅助元素,选择与教学相关的科学教育影片中的某些片段穿插在知识点中播放,不仅可以使复杂难懂的知识简单化,还可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握知识。利用Windows Movie Maker将与教学相关的科学教育影片中的特定内容进行剪辑制作后保存,即可成为小影片供制作时链接。 2.3 CAI课件的制作 多媒体教学软件的制作是一项复杂的系统工程,一个好的课件来自于成功的设计,每一堂课都应有核心的内容。如何针对核心内容设计出具有创意而又新颖的教学课件,是体现教师的教学思想和教学意图的根本,也是抓住学生注意力、提高学生学习兴趣的关键,同时也能说明教师对该堂课在认识上、理解上所独具的特色。例如课程之一的《生命科学》的课件制作。该门课所选教材是教育部高等教育司组编的大学生文化素质书系中的《生物工程与生命》,该教材内容编排的特点是向大学生全面系统地介绍现代最先进和发展最迅猛的基因工程、细胞工程及支撑这些技术的基础理论。鉴于科技知识是开放的,科学理论不论新旧总是不断地被进行着验证、修改,这就要求课程内容应在教材基础上有所扩展。但根据课程的性质,该课程只设置了36课时,这就要求课件制作时不仅要解决生命科学领域晦涩枯燥的概念难以理解的问题,生命奥秘的微观领域不可视的问题,生命科学中的某些实验过程,以及基因工程、细胞工程的原理在课堂中的展现等,还应解决课时与信息量之间不成正比的矛盾。 2.3.1 统一背景的制作 PowerPoint虽有自带的设计模板可作为背景,但为了与教学内容相适应,我们自制了各章的统一背景。制作方法是首先选择适宜的图片(均是与生命科学有关的,如中山大学医学院实验室、细胞、人体身份的认证、DNA结构的确立等),然后新建空白演示文稿,单击菜单栏的插入按钮,选择下拉菜单中的图片/来自文件,然后在给出的对话框中查找并选择预先保存的图片。将插入的图片放大到与幻灯片版面等大,打开图片编辑器,单击颜色选项,在下拉菜单中选择冲蚀,即可将图片设置成半透明状。接着在图片的上下各绘制一长条矩形做边框,并为边框选择合适的颜色。上边框的宽度略大,添加上章节的名称。最后将上下边框及图片一起选中,单击鼠标右键,在弹出的菜单中选择组合,则一张背景图片即制作成功,将其予以保存以便调用。 2.3.2 投影内容的组织及编排 投影内容组织得好,有利于体现教师的讲课思路,也有利于学生把握知识要点,提高课堂教学效果。在选取和组织投影内容时,可以按以下几点做: 2.3.2.1 简明扼要。 CAI教学课件不是教材的翻版,而是一个由丰富、准确的科学内容和鲜明完整的艺术形式有机结合的作品。因此应用最简洁的文字表达讲授要点,使投影的内容简单明了,主次分明。 2.3.2.2 合理的页面设计。 良好的页面设计对激发学生使用课件的积极性和有效地与计算机交换信息都有着十分重要的作用。因此文字颜色与背景的匹配应合理。鉴于多媒体教学投影所用的都是白色幕布,文字投影到屏幕上时其对比度比计算机屏幕上所显示的要差很多,并且计算机产生的字符属点阵型字符,经投影放大以后字符的清晰度又进一步打折扣,因此字体颜色的选择首先应考虑投影效果。视觉艺术中的色彩对比研究告诉我们补色对比是最鲜明的色彩结构,因为互补色可建立完美的色彩视觉平衡。根据课件背景的色系较浅,字体颜色宜选深色的红、蓝、黑、绿。在文字的字型选择方面我们兼顾了视觉效果和美感,大标题用楷体,正文用宋体,字号选择注意教室后排学生的视觉。鉴于多功能教室的投影屏幕的规格根据教室的大小分别是120英寸(60人)、150英寸(120人)、180英寸(多于240人),经反复对比,根据不同字型、字号在投影屏幕上放大的情况,以后排学生正常视力为标准,选择了幻灯片上标题字为32号(小标题为宋体时)或36号(大标题为楷体时),正文选28号字。 在内容的排列方式上,为了突出重点,把教学内容放在屏幕最显著的位置,但由于在投影过程中难以做到常规教学中的“逐字”展示,而过多的暴露往往会造成学生先入为主的感觉,不利于他们积极地思考,因此屏幕信息的出现是一次操作(单击鼠标左键)呈现一个信息,讲解完毕再进行下一次的操作。对于某些特殊操作步骤则给出有关下一步操作的指示信息,例如:在按钮上注写必要的文字予以说明作用,对于有些超链接则直接选中文本,利用字体颜色的改变加下划线提示超链接操作。 2.3.2.3 使用插图、动画及视频有明确的目的。 课件需要借助一定的艺术形式,只有当充实的内容与完美的外在形式有机结合时,才能真正达到传授知识、调动学生积极性、改善教学环境的目的。由于感官与学习的关系中,通过视觉而获得的知识是83%,因此适时地插入与教学内容匹配的图片、动画及视频并配以语速适中、声音响亮的解说,就可以使学生们在轻松愉快的环境中理解掌握科技知识。 动画是利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能制作的。虽然这种动画显得呆板,但可以随着讲解分步实现,这对于大学的教学是一种良好的尝试。方法是在幻灯片中插入扫描后经处理、分解及保存的图片,根据需要对图片进行适当的缩放,选择透明背景,再利用PowerPoint 2003中的自定义动画功能,选择进入方式为“出现”及动作路径为“直线"或者“曲线”,并将其定义为“从上一项开始”即可实现。一个完整的动画过程少则4―5个图片,多则十多个图片,因此这对制作过程的细心和耐心也是一个考验,而这种细心、耐心的工作态度本身也是对学生进行科学教育的素材。 3. CAI课件教学应用及效果反馈 3.1 教学过程的应用 从启发式教学原则的要求来看,传统的讲解加板书的推理论证过程,才是课堂上最精彩的部分。因此,在多媒体教学过程中,一些需要详细分析、仔细推导的过程,应该通过使用键盘、鼠标等输入设备在大屏幕上现场进行演绎。而生命科学教学中需要详细分析、仔细推导的内容不适宜现场演绎,虽然在制作过程中已表现在幻灯片上,但为了引起学生的注意,教学中可充分利用PowerPoint放映中指针转换功能,对需重点阐述的内容将指针换成画笔,一边讲解一边在投影屏幕上的重点内容处作记号。 3.2 教学效果反馈 多媒体课件以其生动形象直观的画面、清晰规范精练的文字对学生造成了多种感观刺激,不仅加深了他们的理解力,还拓宽了他们的思维。在课件制作的过程中某些理论的解释画面经历了静态画面、动态画面及传统的黑板粉笔的板演。为了对比三种方式的教学效果,教学中选择了有代表性的教学内容“蛋白质合成”,来进行教学后的效果反馈(见下表)。 分析: ①所用时间:传统教学用时最长,因为除了必要的板书,还需边讲解边画出翻译元素及过程。静态画面用时较少,是因为省略了板书及绘画过程,但为了使学生的视线、思路跟上讲解速度,每一过程间有一定的停顿。动态画面用时最少,是因为文字和图形随着鼠标的单击操作、教师的清晰讲解而适时出现。 ②课后思考题的正确率:静态和动态的媒体教学相差不多,但与传统教学相比相差最大的是对三种RNA的认识,原因在于直观表象胜于口授,对于指出教材P135所述翻译的错处,动态与静态表现出差异较大,原因是人的视觉暂留生理现象与看课加听课的效应综合的结果。 4. 结语 CAI课件的应用可优化课堂教学结构,提高课堂教学效率,任课教师只有通过对教学情景、教学内容和教学目标等的深刻理解和教学经验的长期积累才能制作出适应课堂教学的精品课件。但教师富有个性的教学方法和教学技巧是任何形式的电子媒体所不能代替的。因此,在整个教学过程中,仍然要注意教学方法,当不同教学方法有机结合、优势互补时,才能收到事半功倍的教学效果。 科技制作论文:浅议运用现代科技对传统画笔制作工艺的改造 摘要:画笔在欧美有着广大的市场,学生自小学开始就普遍使用,良好的艺术氛围使更多的人一直保持着绘画的爱好和习惯。国外市场对画笔的需求量很大。随着国内人民生活水平的提高和对精神文化的追求,国内市场有着巨大的潜力。中国是画笔制造大国,出口量占世界总销量2/3以上。但作为传统手工工艺产品,画笔制作的工艺水平与发达国家相比仍有较大差距。因此有必要运用现代科技手段对传统工艺进行改造,达到提升产品档次、增强产品国际竞争力的效果。 关键词:现代科技;传统工艺;画笔制作 中国的画笔制造行业,自20世纪50年代开始起步。改革开放以来,随着技术装备不断更新,品种产量大幅增长,以及产品质量逐步提高,中国生产的画笔类产品不仅满足了国内消费市场,还远销世界一百多个国家和地区,产销量均居世界首位。但客观的分析,就目前来说,中国成为世界制笔大国也仅就制笔生产的数量而言。2008年中国出口各类画笔12.17亿支,出口创汇仅7 615万美元,平均每支笔的出口价仅为0.063美元。由此可见,中国的画笔类产品档次低到何等程度。中国出口这么多的画笔类产品,但在国际市场上却没有一只响当当的中国制笔品牌,因此,改造中国的传统的画笔制造业及其生产工艺已迫在眉睫。 一、画笔及其制作工艺简介 画笔是一种专用绘画工具,一般笔杆多为木制,笔毛为猪鬃,也有少数狼毫和化纤的。得心应手的画笔,能给艺术家的工作带来情趣,也是广大中小学生学习绘画艺术以及家庭主妇和各类艺术爱好者休闲娱乐的重要工具。 (一)画笔形状及功能 1.圆形画笔:最古老的一种画笔。它有一个钝的笔尖,可用来制造较圆润柔和的笔触;小号圆形画笔可用来勾线,侧锋使用能出现大面积的模糊的色晕,也可用于点彩技法。 2.平头画笔:扁身平头画笔直到19世纪才出现。用于制造宽阔、拖扫式的笔触;可用平头侧边画出粗糙的线条;转动笔身进行拖扫式用笔,可出现粗细不均的笔触。 3.榛形画笔:扁身圆头,又叫“猫舌笔”。兼有圆头、扁平两种画笔的特性,但难以控制。在表现曲线状的笔触时,它是一种更优雅、更流畅的画笔。 4.扇形画笔:属于新型特制画笔,笔毛稀疏,呈扁平的扇状。用于湿画法中的轻扫与刷,或柔化过于分明的轮廓。喜欢薄画法的画家常使用这种画笔。使用扇形笔揉色时,必须保持清洁,否则会妨碍它的灵巧性。 (二)画笔型号与材质 画笔型号与用途的关系最为明确。大型号画笔通常用于制作大笔触肌理和铺大色块,而小型号画笔通常用来画细线与色点。鬃毛等硬质画笔大小型号齐全,貂毛等软质画笔一般没有大号笔,而扇形画笔(多为鬃毛或人造毛)则没有小号的。 1.鬃毛画笔:多为猪鬃,弹性强、结实、有强度。着色时常会留下鬃毛印痕,能挑起浓稠的颜料。可搓、擦、刷,一般不会出现笔毛粘在一起的现象。多用于厚实的有笔触肌理的画法。 2.貂毛或獾毛画笔:属于高级画笔,软硬适中,着色时较柔和、均匀,没有笔触痕迹,适于画面的细部刻画。松鼠毛、猴子毛画笔也属于软毛画笔。 3.牛毛和骆驼毛画笔:属于软毛画笔,多用于罩色。 4.人造毛画笔:具有貂毛、獾毛等高级画笔特性。人造毛可制作出不同形状的画笔,这种笔既能柔和局部颜色,又能进行细部刻画。但它不能放入水中浸泡,其毛在水中易变形。 除上述产品而外,通常所说的画笔还包括下列两种型号:(1)板刷:特别适宜画大幅画,有时小板刷可替代大号画笔使用。板刷另外一个作用是给干透的画面上光。(2)绘画滚子:用来铺开颜色和创造质感。使用绘画滚子从刚画过的地方轻轻滚过可以将笔触压平,并使颜色扩散开来,产生其他绘画工具难以达到的效果。 (三)画笔制作工艺 画笔通常由笔头、笔管和笔杆三部分组成,其制作过程中首先三部分各自独立完成,然后将成型的笔头装进笔管(并由特殊胶水粘牢),最后将它们与笔杆配套,完成整枝笔的组装。 由此可见,画笔制作工艺的要点首先在于对于各种毛色的笔头处理,其次在于对包括铜材、铝材以及塑料材质的笔管加工,最后是木杆、塑料杆以及有机杆等笔杆的表面处理。 1.传统的笔头处理方法纯粹沿袭国画及书法中毛笔的制作工艺:即首先将各种笔毛在水中浸泡,漂洗后再进行梳理,清除浮毛、杂毛,然后开始手工分毛,根据型号大小分出均等数量的笔毛,用细绳或细线扎好,等待装入笔管。 2.笔管的表面处理工艺相对复杂一些:铜质材料通常需要电镀,使其表面发亮,达到很好的艺术效果;而对于铝质材料而言,仅仅将表面抛光打磨,进行简单的表面氧化处理就可以达到效果了。 3.笔杆的表面处理工艺相对较为烦琐而复杂,也最耗费人工:首先要打磨木质笔杆,使其表面平滑,然后手工打底即上1~2道底色,然后要根据需要在上5~8道面色,要求更高的还要再罩上一层光油,以达到晶莹剔透的艺术效果。 由于上述工艺基本依赖手工操作,除了生产能力的局限性和劳动效率低下的问题,还有就是很难保证产品工艺的一致性和质量的稳定性。因此,要争取成为名副其实的画笔生产制造大国,能够真正具备较强的国际竞争力,就必须在画笔制造工艺方面花大力气,运用现代高新技术来改造我们的文化传统产业。 二、运用高新技术改造画笔制造工艺的主要内容 技术工艺,是衡量一个企业是否具有先进性,是否具备市场竞争力,是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着中国画笔市场的迅猛发展,与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外画笔生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格,提高市场竞争力十分关键。 (一)笔头处理方面 用化学浸染法取代纯净水漂洗法。传统的漂洗需要相当长时间,而且未必能够洗净笔毛中的杂质。国外技术人员经过长期跟踪研究和调查实验,发现在水中添加某些化学成分不仅可以加速漂洗时间,而且可以最大限度清除杂质和污垢。运用这一工艺处理后的笔毛,爽滑平整,甚至可以免掉原先必不可少的手工梳理一道工序,从而大大提高劳动效率。尤其是对高档猪鬃笔毛的处理,在经过高温蒸煮并使用特殊化学溶剂浸泡后,笔毛会自然收缩成环状(即所谓Interlocked),不仅吸墨性能增加,更可以在若干次反复使用后仍然保持收拢的峰型。可以断定,这一技术在画笔行业的普遍运用和推广,必将大大提升中国画笔产品的档次和质量,并提升中国整体行业的实力和形象。 (二)笔管处理方面 中国笔类产品的表面处理水平明显不及国外。画笔制笔行业的电镀大多采用传统的陈旧工艺,镀层质量不能保证。目前国际上出现了许多新颖的电镀工艺,如脉冲电镀、高速电镀、复合电镀、震动电镀等,这些高新技术都可引入中国画笔制笔业的表面处理。 针对铜管表面电镀工艺而言,目前国际上计算机技术已广泛应用于电镀行业。应用计算机与近代分析技术结合,对电镀工艺进行控制。除电镀时间、镀液温度外,还对镀液的PH值、金属离子浓度,添加剂的消耗速度进行测定、调整和维护,使工艺能控制在最佳状态,以保证产品质量,提高生产效率。 此外,目前国际上激光技术在电镀中也得到了采用。利用激光能影响镀层结构,使晶粒细化,改善镀层质量,采用计算机控制激光束运动轨迹,还可以得到预期的复杂几何图形,不采用屏蔽便可进行选择性电镀。我们画笔制笔行业也可将计算机技术、激光技术应用于制笔电镀中,从而进一步提高制笔的电镀质量。 针对铝管表面处理工艺,目前国外已研制成功不锈钢着色工艺。采用化学着色法、电化学着色法、高温氟化法、有机物涂复法,气相裂解法以及离子沉积法等工艺在不锈钢表面进行着色。此项技术也可引人我们画笔制造行业,以提高笔类产品的表面处理水平。 此外,我们还可以将金属漆涂复于铜质或铝质笔管的表面,以提高产品表面的光洁光亮度,从而达到提升产品档次的目的。 (三)笔杆表面处理方面 中国木杆的制造历史已近八十年。如今中国木质笔杆的年产量是全球之最,笔杆的品质处于世界的中游,尤其是笔杆的外观(涂料的涂布与表观性)与国外发达国家相比较还存在很大的差距。相对国际名牌油画笔外观铮光发亮,看似塑料涂层,中国的笔类产品外观短期内光泽度和丰满度等尚可,但数月后失光产生了,笔的外观再也没有原先的光亮与丰满。为提高画笔木杆外观的光泽与丰满,防止失光的产生,应当从笔杆油漆、涂料等方面寻求上述问题的解决之道。 1.封闭漆:木材均含有一定量的水分,随着环境气候的变化,它能吸收与挥发水分。虽然画笔木杆的木材经过变性处理及杆面涂布油漆,但木材的吐纳水分的本能未消失。画笔制造工艺规定笔杆制成后必须在一定时间内涂上油漆,不然就要产生质量问题。虽然笔杆已涂了油漆,由于现行笔杆底漆(配方与材料)的封闭不严密,随着水分的吐纳,木质纤维收缩,表面缝隙加大,漆膜随缝隙下陷而下陷,漆膜下陷之后导致表面不平整。因而表现出光泽下降,丰满度下降,所以应当选择一种分子量大、收缩率小、封闭性好而且抗水分渗透更好的树脂,这样就在基础上防止了木质画笔笔杆的光泽和丰满度下降。 2.底漆:底漆一般都是填充料量比较多的一类油漆,它的作用,一方面提高漆膜的丰满度,使木质的表面空隙部分得到填补,另一方面增加漆膜的厚度,提高表面的平整度,减少面漆的次数。底漆的颜填料也要求有一定的细度标准,只有当颜填料的表面积达到一定数值,才能降低油漆实干后漆膜表面的收缩量,从而保证笔杆表面的平整度。 3.面漆:面漆在木杆油画笔表面涂装中是关键的材料,面漆既为木杆油画笔五彩缤纷的颜色,又给使用者提供一种美的享受,为此对面漆提出如下要求:(1)面漆中所采用的树脂互相之间要有很好的相溶性,而且配方中所选择的溶剂要做到两个平衡:溶剂的溶解平衡和挥发平衡,这样才能降低漆膜实干时的收缩率,保证漆膜表面的平滑度。(2)面漆中所采用的颜料一定要研磨到一定的细度标准,而且要得到一个颜料颗粒分散稳定的体系(储存时的稳定性与涂布时的施工性)。如果颜料颗粒分散不稳定,随着时间的增加,颜料颗粒会出现返粗现象,这样就破坏了涂料的施工性能及笔杆表面的平滑程度,直接导致光泽的下降。需要指出的是:即使在漆膜表面用光漆罩光,一般仍不能弥补光泽度的损失,而且还有可能出现浮色发花现象。(3)面漆中尽量少用或不用填充料,因为填充料对油漆有一定的消光作用(它在油漆中仅仅起到降低成本作用),这样虽然面漆中的成膜物质增加了,但漆膜表面的光泽度有一定的损失。 4.光漆:光漆在木杆画笔中是决定外观最重要的涂料,它一方面为笔杆表面提供光亮如镜的漆膜,另一方面为漆膜提供一定的硬度。光漆的耐磨程度和抗划伤性能,同时亦是影响光泽的几多因素,光漆的光泽度与笔杆漆面的平整度有关,更与漆膜分子的结构性质有关。为此必须对光漆提出如下几个要求:(1)光漆中所采用树脂互相之间要有很好的相溶性,而且能为漆膜提供一定的硬度和透光度。(2)光漆中所采用的溶剂要做到两个平衡:即溶解平衡和挥发平衡,使所采用的树脂均处于溶解的稳定状态,而且在溶剂的挥发过程中,溶剂的混合物始终使树脂处于溶解的稳定体系,直至最后溶剂挥发完时各种树脂均能平稳地流平。这样才能保证光漆从湿漆膜到干膜的过程中始终处于一种良好的稳定的状态,而不因为光漆中某种树脂析出而导致漆膜的光泽下降。 (3)选择合适的助剂来增加光漆漆膜的手感,但同时也要考虑到上光以后的其他工艺,特别是不影响漆膜的重涂性。 5.针对其他材质的笔杆如塑料杆、有机杆等,可以采用自动喷涂及烫塑、印花等工艺,增强其表面平整度和光洁度。尤其是目前已广泛运用于汽车制造及电子产品等领域的流水线喷涂工艺,借鉴到画笔笔杆表面工艺处理方面来,可以提高产品质量,能够极大地节约工人手工劳动时间,成倍地提高劳动生产率。 三、运用高新技术改造油画笔制造工艺的主要举措 1. 2010年9月中央公布的《文化产业振兴规划》中明确要求,以创新思维带动文化企业的发展。提高创新意识,加大科技投入也是油画笔制造行业振兴的必由之路。 主席曾经提出,创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。要利用高新技术,改造传统的画笔制造产业,必须提高创新意识,提高思想观念上的创新,要用世界眼光调整和改变思维方式,审时度势,提高创新本领,在体制、机制创新的同时,要加强科技创新。科技创新已成为世界经济全球化和世界科技全球化的重要竞争手段。为此,各制造企业必须加大科技投入,必须保证将年销售收人的3%~5%用于科技创新,并不断提高这个投入的比例。 2.利用高新技术,改造传统产业,关键是人才。由于种种原因,画笔制造行业的人才流失现象很严重。要在行业内进一步造成尊重知识,尊重人才,人尽其才的环境和气氛。要千方百计留住现有的科技人才,加大对科技人员实行激励机制的力度,进一步调动广大科技人员的积极性,对现有的科技人员要加强培训,更新知识,从而促进产品开发、科技成果转化。同时要大力引进外行业甚至国外的科技人才,不断提高画笔制造行业应用高新技术的能力。 3.重视信息,利用信息,不断引进高新技术,改造传统产业。融人经济全球化,伴随着知识经济的不断升温,电子商务的不断发展,信息网络的建设和利用显得十分重要。信息资源的及时获取从某种意义上讲将决定企业的发展重点和方向,将决定企业在激烈的竞争中能否争取主动,能否立于不败之地的关键所在。从这种意义上说,信息就是财富,信息就是效益,信息就是实力。因此,我们要充分重视信息资源,利用信息资源不断地从国外、从其他行业引进高新技术,改造传统的画笔制造产业,给制笔产业以新的活力和发展空间。 科技制作论文:让课外科技小制作在“变”中闪光 当前我国中学基础教育战线上正在进行一场如火如荼的新课程改革,这种课改在很多方面就犹如邓小平同志曾经说过的“我国的改革开放政策是摸着石头过河”。这就意味着处于新课改一线的教育工作者必须不断学习、实践、总结和调整,从而使自己的教学理念和教学方式能更好地适应不断变化的教育新形势。 要做到这些,其中最重要的一点就是处于课改一线的教师们应该有一种捕捉灵感的思考习惯,哪怕是平时的一个现象、一个物体或书本中的一段话都可能是触发思维灵感的火花。例如一次偶然的机会我看到一个外国的电视节目《超级变!变!变》,看完后,我被这个看上去似乎是为了引人发笑而开设的娱乐节目深深地触动了。联想到我校课题组在中期评估中出现的一些困惑,猛然有一种豁然开朗、思维突变的感觉。 一、思想上的“变” 分析国外《超级变!变!变》节目中凸显的先进理念――做一名善于观察和思考的学习者。 1.这种节目的出发点就渗透了很多先进的理念:参赛节目不一定要有多少深厚的科技知识,只要能够选用自己身边的材料以最少的成本完成一个任务的演变过程,它可以是一个物体的演变或一个现象的展示,也可以是一个有创新的科技小制作,不管科学成分的多少或档次的高低,只要能让评委和观众在“变”中觉得眼前一亮,就都能顺利过关,甚至可以得到高分。 2.节目的评价目标上也体现了很多先进的理念:在整个节目过程中,我们看到的只有表演者的激情参与,没有失败的沮丧,没有扫兴的冷场,更没有不文明的举动。在表演台上是表演者努力、尽心、放开的展示,而且时不时地在主持人富有幽默感的激励和赞扬语句中掀起一浪浪高潮;在台下,我们看到的是穿着平易近人甚至令人发笑的,但绝对没有板着脸令人胆战心惊的评委。他们同样不时用一些鼓励性举动和肯定评价伴随着身后观众阵阵的笑语和如雷的掌声中送给台上努力的表演者,让他们自然而真实地了解自己设计的节目有多大价值。 3.该节目真正做到了面对全体公民:其广泛程度令人吃惊,在参与的表演者中,既有富有创造精神的主流年轻人,又有很多热情且极为投入的儿童,甚至有老态龙钟但热情不减的老人,这不仅体现了这种节目的全民参与性,而且展示了老一代与新一代在创新理念上的传承和发展。 4.参与者的团体协作精神让人敬佩:在参赛的节目中,既有一个人的创新火花,又有两、三个人的小配合,甚至有七八个人的共同表演。表演分工和难度存在很大差异,但在表演过程中这些大大小小的参与者们所体现出来的责任性与团体合作性让人吃惊。在表演中不管你处于哪个环节,有可能是观众关注的,也有可能是观察始终都不能看清脸的配角,但他们从不在乎角色的重要程度,也不在乎观众是否关注自己,他们只在乎团体的参赛节目能否获得成功,这种团体合作精神正是新课改中的一种努力目标。 二、行动上的“变” 反思课题研究中的困惑,调整研究理念和方式――做一名思考和实践相结合的实践者。 反思这些《超级变!变!变》中的先进理念,我想到了我校研究课题《课外科技小制作与创新教学》在实践中出现的一些困惑,终于得到了解决: 1.在活动目的上要“变”:活动设计中应充分考虑学生,尤其是农村初中学生的实际情况,应以培养学生活动的兴趣和激发学生的参与意识与创新意识为主,活动中的科技小制作作品档次和科学知识成分如何是次要的,我们要倡导和实施学生主动参与、乐于探究、勤于动手的活动方式,使学生真正成为活动的主体,通过自主活动得到主动发展。在活动中要强调“促进每个学生身心健康发展”,培养学生爱科学、学科学、用科学的愿望乃至终身学习的愿望;让学生准备器材、应用相关知识真正自主设计蓝图、动手创造,并在老师的引导下从学知识走向用知识,从全盘接受老师、书本的理论到用实践验证这些理论并这些理论为基础走向创新的殿堂。 2.在培养目标上要“变”:对于将在中国土地上实现现代化的未来建设者来说,收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力,都是基本的至关重要的“看家本领”,在活动中必须集中力量认真地加以培养,否则活动的实施就与新课改总的三维目标相悖。 3.在活动方式上要“变”:课外物理科技小制作活动把课堂上所学的物理知识与实践结合,集趣味性、科学性于一体。但因为学生学习的主要是间接经验,在学习时间有限的情况下,可以考虑用听科普讲座、看科普电影、写科技小制作小论文的形式辅助小科技小制作活动,这样既发展了学生的智力因素,又有利于非智力因素的提高,还大大地丰富了学生们的课余生活,使他们在“减负”后不至于无所事事,从而真正达到了“减负”的目的,全面提高学生的综合素质。 4.在评价内容上要“变”:要更多地关注学生的情感体验和创新程度,如用小科技小制作展、小科技小制作论文评选、创新奖、学习奖、科技奖、合作奖、进步奖等评价方式让尽可能多的学生在方方面面体验成功的喜悦,从而使物理课外小科技小制作活动真正成为学生乐意参加的第二课堂。 科技制作论文:如何在小学科学课上开展科技小制作活动 【摘 要】 在小学生的所有学习课程中,科学课是一门将理论知识和实践应用完美地结合在一起的课程。科学课的学习有利培养学生的创造性思维,帮助他们初步了解这个世界的规律,激发他们自主学习和探索的求知精神,在很大程度上也决定他们未来的方向和兴趣选择。在小学的科技课上开展科技制作的小活动,是在整个教学活动中必不可少的环节,它决定了知识最后产生的效用性。考虑到小学生的学习特点和年龄特点,在开展科技制作的活动时,应该合理地安排教学的目标和过程,本文就如何在小学科技课上开展有效的科技制作小活动,来进行具体的措施探讨。 【关键词】 小学科学课;科技小制作;活动开展;策略方法 小学的科技小制作指的是,教师结合课程的一些科学知识与内容,来对里面的某一个科学制作进行模仿式的学习和实践;或者,教师给定一个课外的主题,鼓励学生开拓思维,来进行自主的科技学习和探索。在传统的小学科技课的教学中,我们可以发现教师往往很少让小学生来进行单独的动手操作,而是自顾自的将一个实验的过程或者制作的方法和学生做一个简要的概述和演示,这种单一的方式很难真正让学生提起对科技制作的兴趣,更加不易从小培养他们科学的思维和生活态度。对于小学生来说,他们对于许多的科学知识的理解还处在比较初级的阶段,因此,教师在教学的过程中,只需要把握整个活动的全局动态,要时时注意引导学生的思维而整个课堂的大部分的主权需要教师来交还给学生。笔者结合自己近几年在自己课堂上实施的科学教学的经验,谈谈其在教学过程中开展科技类小活动时的方法策略。 一、激发学生的科学探索的欲望,培养学生动手的兴趣和能力 从学生的角度出发,在科学课的教学过程中要想让实践类的小活动得到顺利、有效的开展。那么,教师对于学生的兴趣培养一定要放在所有教学策略的第一位。兴趣是帮助人们认知事物、探求真理的一个坚实基础,人们可通过培养自己对一门学科的兴趣从而进行更加深入的学习和探究。因此,兴趣是学生学习最好的老师。对小学生而言,他们天性喜欢丰富多彩的东西,对于抽象的科学知识理论的兴趣相对较低。不仅如此,他们处于低年龄段,自制能力差,注意力难集中,因此,教师在正式开展小活动以前,要适当地开展一些和教学内容相关的小活动,巧妙地设计游戏的流程,就能提升课堂的趣味性和学生的活跃度,在很大程度上激发他们对科学制作的兴趣。例如,我在教三年级的小学生学习雨衣裙子的制作时,在正式开展科技制作的环节时,我会先将自己提前制作的科技作品给学生进行展示和使用。雨衣裙子是一种简便式的雨衣制作,针对在日常的雨衣使用过程中,常常会出现雨衣的裙边被雨水黏住裤边从而打湿裤脚和鞋子的现象,我们会在雨衣的裙边加一圈泡沫的裙边,从而撑起整个裙摆,防止出现这个情况。我在课堂上演示了这个具体的状况。极大地激发了学生的学习兴趣和欲望,后来的制作过程都能处在一种十分积极、主动的状态下。 二、创建以“教师主导―学生主动”为中心的课堂模式 针对传统的小学科学教学中出现的课堂单一性的问题,我们从整个课堂的教学模式出发,创建一种以“教师主导―学生主动”为中心的课堂教学模式。所谓以“教师主导”和“学生主动”为中心的课堂教学模式,是两种教育理念和教学方式的结合。即将在明确了教师在课堂中的作用的同时,还有力地加强了学生在课堂的主观能动性。关于这个课堂模式的创建,教师主要注意教学情景的创设。 教师通过创设有趣的情境导入以及与教学科目相关的内容,来引导学生进入学习的氛围。情境导入的目的是为了给学生创造一个和谐的学习环境,明确告诉学生课程学习的知识重点是什么。然而具体的情境导入需要教师结合具体的教学实际内容去进行设计安排,在小学的科学小制作活动开展的过程中,情景的导入使得课堂的教学环节得以轻松、自然地进行下去,易于促进学生进入学习的状态。 三、提升学生学习主动性,采用分组学习合作法 分组学习合作法是将不同水平层次的学生进行合适的分配,也是在开展科技小活动时的一个不错的课堂组织方式。它的主要方式是让学生群体以小组的形式进行学习任务的完成。小组内由组长和组员来共同完成一个作品的制作,每个组员都有自己要承担的任务。例如,我教一些简易的科学模型制作时,在教学过程中我运用了分组学习合作法。让小组之间进行合作探究,这样的分组合作学习法,加强了学生在课堂上的主体性,平衡了不同学生的学习差异和水平,而且让整个教学的气氛达到一个不错的顶点,学生也体会到了合作学习的重要性。教师在这个过程中,只要把控好整个课堂的场面,在合适的时候给予学生一定的指导和意见。 在小学的科学教学中,兴趣是最好的老师。教师要采取多种多样的形式来诱发学生的学习兴趣,让整个教学过程能够充满着活力和乐趣。而学生也能够在这个过程中提升自身的学习能力、加深对知识点的理解,促使学习由被动变为主动。同时,教师要注意灵活地转换课堂的教学模式,创设合理的教学情景来帮助学生更好地进入学习的状态。利用分组合作法,让学生能在合作性的探究学习中共同、主动地发现问题、提出问题、解决问题、总结问题,从而完善自身的学习方式。当然,最重要的一点是我们必须要让学生的兴趣变得持久而稳定。也就是说要学生在学习的过程中不断地设立目标,并且鼓励学生去积极地实现自己的目标,才能从真正意义上让学生在学习上有所成就。 科技制作论文:在科技小制作活动中培养幼儿的动手能力 《指南》中指出:为幼儿提供观察、操作、试验的机会,支持、鼓励幼儿动手动脑大胆探索。陈鹤琴老先生在“活教育”理论体系中提出了方法论。即:做中教、做中学、做中求进步。在科技活动中,小制作活动成为一项幼儿喜欢的动手活动,小朋友平时在游戏活动中就喜欢把各种盒子做成一辆汽车、一次性纸杯做成一朵菊花、卫生纸卷筒做成一个小丑娃娃……而这些活动也能使幼儿手指的小肌肉很快发展起来,动作变得协调而灵活,从而也促进幼儿大脑的发展。通过提供多种材料、多种形式的小制作活动来发展幼儿的动手能力。 一、有效地“导入”,激发幼儿的动手兴趣 科技小制作活动中导入环节是非常重要的,它能激发幼儿的兴趣和好奇心,使幼儿在好奇心的驱使下,积极地投入到动手活动中去,感受科技的奥秘,从而产生“我要学”的愿望。如果我们能创设一个轻松自由的学习环境,对于幼儿主动参与科技小制作的学习过程是非常有帮助的。但是,如果在导入环节中,教师显得非常的平淡,幼儿就会觉得整节课活动是非常枯燥无味的,从而失去了兴趣,导致幼儿不愿主动去学习去动手。 如我们可以设置情境导入科技小制作活动。在开展大班科技活动《魔盒》时,我以变魔术的形式吸引幼儿的注意力,让幼儿思考:为什么老师的魔盒能成功放在桌边?让幼儿也产生制作这样一个魔盒的好奇心,有了进一步动手的欲望。将枯燥、单调的科技知识蕴含在情境中,就能使幼儿在活动中自然而然地接受科技知识的熏陶,激发幼儿的动手兴趣。再如《升降小桶》活动中,鸟宝宝掉到陷阱里了,鸟妈妈该怎样救她的宝宝呢?设置这样一个情境让幼儿想各种可行的办法,从而引出幼儿对升降小桶的兴趣,尝试去动手制作它。 除了以上这种方式之外,还可以有提供合理的材料导入活动、根据幼儿已有的经验导入活动、以游戏的形式导入活动和创设适当的环境导入活动等。只有导入环节设计得生动、巧妙,才能激发幼儿主动动手的兴趣,提高幼儿的动手能力。 二、合理的材料,促进幼儿动手能力的提高 《指南》中指出要为幼儿提供多种操作的材料。幼儿年龄小,他们喜欢摆弄任何东西,而小制作活动正好能促进幼儿的动手能力的提高。在平时的活动中,教师应根据幼儿的年龄特点及发展水平的不同,在科技区中投放不同层次水平的材料。促进了幼儿动手能力的提高。在这样的环境中,幼儿可以根据自己的水平与爱好自选材料来进行科技小制作活动。 例如:在科技小制作活动“瓶盖溜溜球”中,能力较强的孩子已经能够自己制作完成,自己拧螺丝,自己打结等,那么在科技角内,他就可根据溜溜球的特点选择其他制作“溜溜球”的材料,进一步巩固制作技能。而能力较弱的孩子则可以选择半成品进行制作,如为他们打好结的绳子等,他们的内心得到了满足,技能也慢慢有所提高。当幼儿拿着自己做成功的溜溜球互相欣赏、玩耍时,他们的脸上都洋溢着成功的喜悦,不仅激发了幼儿的兴趣,也提高了幼儿的动手能力。 三、制作活动,树立幼儿自己动手的观念 科技小制作活动主要树立一下自己动手制作的观念。激发幼儿自己制作的欲望。在活动中。如果教师看到了幼儿有了一点点的进步的时候,就需要及时表扬。让幼儿有获得成功的体验。这样幼儿就会非常有信心。推动幼儿自己动手制作的欲望。动手操作的能力也能够得到相应的提高。 在小制作活动中,幼儿也需要老师的热情鼓励与积极参与。我国著名教育家陈鹤琴先生在讲到孩子心理特点时也指出“小孩子是喜欢成功的”“小孩子是喜欢称赞的”,可见鼓励的作用对幼儿有多么重要。当幼儿在制作完一个作品后,内心一定是非常开心的,他希望与老师、同伴共同分享喜悦,也希望得到老师和同伴的称赞。此时,如果教师用否定、嘲笑的语言评价幼儿的作品的时候,幼儿一定会失去信心,会非常伤心,而反之,如果教师用鼓励的语气和欣赏的眼光来评价幼儿的作品的话,那幼儿一定会在这样的言语中体会到成功的喜悦,感受到了老师对他的喜爱,渐渐地从不想做到想做,从不敢做到敢做。 四、一日活动,强化幼儿的动手操作能力 在科技活动中,幼儿时常需要使用一些简单的技能。如:我们时常会让幼儿进行撕纸、剪纸的活动,幼儿的兴趣非常浓厚,但是由于刚接触剪刀,他们都非常想剪好,可是越是心急,孩子们就越是剪得不好,一条直直的线被他们剪得歪七扭八的,但是,我并没有怪任何一个孩子,而是提醒他们:“小心一点,当心别剪到手哦。”甚至我会手把手教他们。这样慢慢练习了之后,幼儿的剪纸能力也提高了不少,一条直直的线也基本都能剪出来了。在平时的活动中,幼儿还会使用到糨糊、双面胶等常用的工具,通过这种方法,我们让幼儿掌握了一些基本的制作技能,强化了幼儿的动手能力。在科技角中,我们也提供了各种工具,让幼儿自己去摆弄、去尝试、去发现,在不自觉中就提高了幼儿的动手操作能力。 幼儿的动手能力不是一天两天就能提高的,我相信,只有在平时生活中不断培养幼儿的自主动手能力,幼儿才能创造出新的事物、新的方法、新的思路,并不断丰富他们内在的精神世界,创造出新的生命历程。 【作者单位: 昆山市西湾幼儿园 江苏】 科技制作论文:电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用 随着计算机多媒体信息技术的发展,电教手段也逐渐被应用到教育教学中。所谓的电教手段,意即电化教育手段,它是一种利用电化媒体的方式来开展教学活动的方法,其主要方式包括:电子计算机、投影、电影、幻灯、录音等。在一定程度上促进幼儿的发散思维,提高幼儿在科技制作小活动中的创新探究能力,是值得提倡并加以推广的。 一、电教手段在幼儿科技小制作活动中的应用探究 教学案例一:自制传声筒 1.创设情境,成功导入 导入在整个教学活动中占有重要地位,一次成功的导入可以有效激发学生的学习兴趣和学习欲望,幼儿教学亦不例外。幼儿园科技制作小活动教学中,教师可以借助电教手段,利用其图文声像并茂的形式来为幼儿创设情境,从而实现教学内容的导入。就“自制传声筒”的科技制作教学活动而言,上课之前,教师可以通过播放幻灯片的方式为学生展示不同类型的传声筒,然后问学生:“这些图片好看吗,你们知道它的名字吗?”幼儿会根据自己的认知经验做出回答。接着,教师为学生播放两个人利用传声筒传声的动态画面,并配备相应的声音信息,然后问学生:“你们想不想自己动手制作一个传声筒呢?”这时,幼儿受好奇心的驱使,会给教师一个肯定的回答,教师的导入目的也达到了。 2.分组合作,情境化教学 这个过程中,教师可以让学生进行自由组合,两个人一组来完成这次的小科技制作。首先,材料展示。利用电子计算机和投影为学生展示制作材料:线、两个纸杯、一个起子,并把材料发到每一组学生的手中。其次,播放录音。先利用计算机为学生展示制作方法的文字信息:①用起子在杯底钻一个小孔;②拿出线,分别穿过两个杯底的小孔,打上死结。为了加深幼儿对制作方法的记忆,教师要利用声、文结合的方式,把制作方法用录音的形式让幼儿再听一遍。接着,合作实践。传声筒制作成功后,教师把传声筒的玩法用影视动画形式为学生进行演示,并适当进行解说:两人分别拿着一个纸杯,一人把耳朵对着传声筒,一人对着传声筒说话。然后让学生以合作的形式完成科技小制作实践活动,教师并作一定程度的总结。 教学案例二:会变色的花 1.视频导入 “会变色的花”是一项科学小实验活动,它需要学生自己动手进行操作,在实践操作中,通过观察和分析。总结出一定的科学小知识。在此之前,教师要利用一定的方式把幼儿的思维引入到这个科学小实验活动中,这就需要采用一定的方式进行知识导入。就“会变色的花”这个科学小实验活动而言,教师可以采用播放动态视频的方式来实现知识导入。视频中要呈现以下画面:两朵浅颜色的花,向其中一个花瓶中注入一定的液体,接着,注入液体的那瓶花的颜色发生了变化。播放视频的时候,教师要在旁边对视频内容进行解说。视频播完后,教师要问学生:“两朵一样的花,为什么其中一朵花的颜色发生了改变?”幼儿会根据自己所见,回答:“因为其中一个花瓶中注入了水?”教师接着问:“什么水这么神奇呢,能使花的颜色发生改变?”这个时候幼儿的好奇心就被勾起,教师也成功实现了知识内容的导入。 2.实践教学 “会变色的花”是一项科学实验活动,幼儿自然是实践的主体,教师在活动中起到引导的作用。在这项实验教学活动中,首先,材料展示。教师利用计算机把实验所需要的材料用图像的形式展示给幼儿:两朵浅颜色带茎的花,两个同样的透明瓶,蓝墨水。幼儿在对材料进行识别后,教师把相应的材料发到幼儿手中。其次,展示操作方式。对实验操作方式的展示可以先通过文字信息的展示:①注水。在两个瓶中注入相同量的水,但是其中一个瓶中要滴入几滴蓝墨水;②观察。把两朵花分别放进瓶中,在接下来的几天中观察花的颜色变化;③记录。指导幼儿对花的茎以及花朵颜色变化作好相应的记录。但是基于幼儿的认知能力有限,教师需要把其中的文字信息利用录音的方式传达给幼儿,并且教师要对此作一定程度的解说。 3.实验总结 教师在指导幼儿进行实验操作的基础上,让幼儿对花朵的茎以及花朵的颜色进行观察并做好记录,接下来教师就要收集幼儿的观察记录,并作一定的汇总,把汇总的结果用视频展示的方式呈现给幼儿。并利用图文声像结合的方式把科学小知识传授给幼儿:播放花朵颜色变化的实验操作画面,配有相应操作方式的录音。然后用声音传达的方式为幼儿展示这次的科学实验知识:茎对植物来说,具有运输水分和养料、维持植物生命的作用,是植物的营养器官。植物的茎可以由下而上把根中的水分输送给植物的各部分。实验中花朵颜色的变化就是因为花的茎把蓝墨水输送到了植物的各个部分。然后教师可以让学生利用其他植物进行验证,比如说用香菜、芹菜等植物代替花朵来做实验。 二、总结 总的来说,就幼儿园科学教育活动而言,科技小制作是必不可少的。在幼儿园开展科技小制作活动,可以增强幼儿的科学意识,培养幼儿对科学的学习兴趣,提高他们的实践操作和创新探究能力,帮助他们建构科学思维,同时,让他们在动手操作的过程中感受到成功的乐趣。电教手段的利用在吸引幼儿学习兴趣的同时,也为幼儿带来了轻松愉悦的学习氛围,增强了教师教学的有效性,是值得借鉴和推广的。 【作者单位:昆山市西湾幼儿园 江苏 】 科技制作论文:流程图在科技小制作运用中的思考与探索 科学教育从儿童抓起,是“科教兴国”国策在学前教育落实的体现。近年来,我园以“科技”为特色,围绕着“两小科技活动”制订了一系列具有我园特色的课程,以大班年龄段幼儿为主体,以科技小制作为载体,开展了幼儿看流程图、设计流程图等多种形式的科技活动。在使用各种流程图中,幼儿在活动中能自主参与,老师也不断地尝试,探索出多种适合幼儿年龄的可观察、利操作的流程图,有效地把教材和生活紧密联系起来,真正体现“从生活走向科技,从科技走向社会”的宗旨。 一、流程图在科技小制作中运用的意义 1.丰富学习内容 在科技活动中加入流程图,能激发幼儿的探索兴趣,又能培养幼儿实践能力和思维能力。科技小制作不一定强制是课程中知识的活动,只要幼儿的知识层次与能力层次允许,都可让幼儿更多地利用流程图有效地开展活动,增强幼儿的综合素质。 2.增强学习能力 依据“授之以鱼,不如授之以渔”这个道理,我们只有把课堂教学延伸到园外,使幼儿离开幼儿园后还能继续学习和探究,这样一堂活动完成并不代表就结束了,也应是一个新的开始。在活动的开展中,我们可以引导幼儿采用看流程图、设计流程图来让幼儿在日常生活中发现与探索,记录下来与同伴一同分享。在这个活动中,幼儿是主体,老师是一位旁观者,在活动中,教师可通过巧妙的点拨引导,促使幼儿来涉猎更广阔的科学领域知识。 二、流程图在科技活动中重要作用 科技小制作的魅力正如教育家赞可夫所说,让幼儿自己提出目标,拟订行动计划,可以产生一种强有力的动机,使他们去完成既定任务,解决道路上所遇到的困难。因此,形式多样的流程图在科技活动的开展中起着更为重要的作用: 1.多样化流程图,激发幼儿学习兴趣 在幼儿科技活动中,由于每个活动内容科学原理不同,就需选择合适的流程图来开展有效地活动。比如:大班科技活动“空中缆车”,制作步骤比较简单,这时就可运用照片流程图,形象地展示,依次串联排序,让幼儿观察,他们就能看着照片来制作缆车了。但大班科技活动“会自动行驶的小船”,如果单用照片流程图来展示,最后一环节,教幼儿旋转螺栓不清楚,这时拍个螺栓旋转的视频加入流程图中,这样更有利幼儿自主地进行活动了。当然,也有一些比较简单的科技活动。 2.巧妙运用流程图,激发幼儿自主探索 在开设活动前,老师应考虑到幼儿的年龄特点,设身处地为幼儿设想,使流程图的环节明了化,这样的流程图让幼儿在实际操作中快乐地进行轻松操作活动。另外,在幼儿操作过程中,老师增加一些自编的操作儿歌,比如:大班科技活动“拉拉乐”中,“小小线儿洞里钻,钻过一个又一个,两个头儿打个结”――老师自编的形象儿歌让幼儿轻松学会制作拉拉乐的基本技能,通过形象语言来完成钻洞、打结环节,让幼儿在轻松自主中习得科技操作技能,获得了小制作成功的体验。这样的制作教学方式,也更受到幼儿的欢迎,激发幼儿去探索。 三、多样化流程图种类的好处 在科技活动的设计与开展过程中,流程图的种类上,分为照片、视频、实物的科技小制作流程图。这些不同形式种类的流程图具有强烈的吸引力,适合幼儿的年龄特点、好奇好动的特点。幼儿在小制作模型的制作过程中不断遇到新的问题,通过看流程图或是设计流程图来开展活动,使他们逐步感到流程图给科技活动带来的方便,从而产生求知的欲望,并获得了成功的喜悦。 多样化流程图使探究活动富有多样性、智慧性和创造性,幼儿探究的自主性、创造性也随之提高。幼儿在进行探究活动时,老师要让幼儿去选择探索的材料,将探究、思考与表达的过程给予幼儿,让他们自主地亲身经历、深刻感受。这样,幼儿才能设计出自己眼中的科技小制作的流程图,表达出当时年龄独有的探究活动的过程、方法和结果,才能亲身经历、感受、体验和表达探究活动的乐趣,全身心地投入到科技小制作活动中。 四、完善流程图,避免小问题 在科技活动中,流程图的设计与制作中拉近了幼儿与创造设计的距离,使他们的思维分散和扩展,想象力得到充分发挥,艺术和科学素养得到了进一步提高。那么在完善流程图中,我们也要注意避免小问题的存在,才能使流程图在科技活动中得以有效使用。 1.在流程图的设计上,老师应考虑流程图上图片是否利于幼儿观察操作、各个图片之间比例与实际事物的比例相匹配等。让幼儿在观看实物来设计流程图,平时还要注意引导幼儿关注一些身边常见物品,才能设计出所用材料的样子和制作相关的步骤。 2.家庭是科学教育中一片重要的天地,老师要调动家长的积极性,让家长和老师一起来关注幼儿的科学行动,和幼儿一起参加科技小制作,记录流程等,有效引导他们到园内外去学科学、用科学。鼓励家长,让幼儿带着自己的成果到课堂中来,对于每一个幼儿的制作流程图,老师让幼儿讲自己最困惑的,认为最难解决的,如果有幼儿不会,就请会的幼儿来帮助,鼓励幼儿合作、互相帮助,一起来解决流程图中出现的问题。 通过一次又一次流程图在科技活动中的使用,在我们不断地完善中,这样的科技制作活动,幼儿能自己看流程图、自己为小制作来设计流程图,幼儿的主动学习被充分调动了起来,在做做玩玩中,幼儿已不知不觉地开启了探索科学原理和想象的兴趣之门,更全身心投入到这样的科技教学活动中!
0引言 经济快速发展,促使电力行业的发展模式发生了较大转变。为了更好地服务客户,需要改革传统的电力营销模式。远程用电检查技术作为电力行业中的一项新兴技术,将其应用在电力行业中,能够快速、准确地整理和收集各种信息,准确进行电费计算,加速电力系统中的数据共享,使用电信息更具可靠性和安全性,推动电力营销工作的实施及开展。 1电力营销和远程用电检查技术概述 1.1电力营销 我国传统电力行业属于具备行政职能的政府部门。国企改革的进一步实施,促使电力企业逐渐向市场化方向发展,行政职能的作用逐渐弱化。现阶段,电力企业获取收益主要通过电力营销实现,通过建立完善的电力营销系统,提升企业收益和电力用户的满意度,确保企业的稳定发展。为了保证电力企业营销工作的高效实施及开展,需要投入大量人力和物力,以保证电力营销质量。但是,电力企业的营销工作在实施及开展过程中受市场因素影响较大,存在投入成本过高、企业创新度不够及落实项目种类较多等情况,对电力企业营销工作的实施及开展造成了较大影响。 1.2远程用电检查技术 近年来,远程用电检查技术被广泛应用于电力企业营销中。该项技术在实际的适用过程中实现了对网络智能技术的充分利用,通过将不同的电气设备连接在一起,全程监控相关的电器设备及线路适用监控设备,能够及时发现设备在运行过程中出现的故障问题,有助于快速解决线路异常情况,降低人工巡视的漏洞,提升线路处理效率,提升企业的经济效益。另外,在电力企业营销中采用远程用电检查技术,实现了对用户用电质量和用电负荷情况的有效评估。通过将用户的用电数据与远程抄表中的数据信息进行对比,能够及时发现用户存在的窃电行为,降低用户违规用电发生概率。此外,获取电力营销中的基础数据信息,可为电力营销后续各项工作的高效实施及开展提供动力和支持。 2远程用电检查系统设计 2.1系统硬件设计 智能终端作为远程用电检查系统中的核心,由32位A/D转换器和32位智能微控制器芯片构成,工作在72MHz频率下,实现对电压值及电流的有效采集,并有效控制电网中的电量和电压,提升电网运行的可靠性和安全性。远程用电检查系统中的智能芯片展现出了强大的通信功能,通过与GPRS连接,实现了智能芯片与主站设备之间数据的有效互换。通常,在EEPROM中进行智能终端运行参数信息的存储,与智能芯片通信端口建立通信联系。通过对电网中的数据进行计算,能够直观看到用户的电量使用情况,为判断用户是否存在偷电行为提供依据。 2.2系统软件设计 在对远程用电检查系统进行软件设计时,主要采用模块化设计方法,运行平台为Windows系统,使用C/S架构模式和JAVA语言进行研发,服务器使用Linux系统,系统的安全性及稳定性较为突出。另外,远程用电检查系统由预付费用用电管理、电表数据采集及数据采集程序构成。 3远程用电检查技术在电力营销中的应用 3.1完善用电检查设备与技术 为了保证远程用电检查各项工作的高效实施及开展,需要对用电设备及相关技术进行统一检查。目前,我国大多数电力企业均已经建立了完善的远程电力检查系统,但是通过对各个地区的电力系统进行检查可知,电力信息采集存在较大差异,影响着电力营销工作的高效实施及开展。因此,为了提升电力信息采集效率,要求各个地区的电力部门应保证用电信息采集系统的完善建立,确保远程用电设备与检测技术的统一性。 3.2优化终端采集设备 电表属于一种计量设备,在电力系统中的信息采集及信息管理中发挥着重要作用,保证了电力信息采集的规范性和合理性。因此,应做好各个地区的电表安装更换工作。电子电能表应统一进行安装。目前,市面上销售的电能表主要为独立的电子式电能表。该类电能表在使用过程中,计量性能和防护性能较为突出。但是,在实际使用过程中,受功能显示影响较大,会出现抄表工作困难的情况。因此,为了提升电子计数的科学性,应安装多用户集中式全电子电能表。多用户集中式全电子电能表主要是指在同一表壳内完成对电子器件的组合和固定,使用先进的统计技术、计算机技术和电子技术,对多用户的电能数据进行有效采集和处理,在现代电力营销管理中被广泛应用,有助于降低电力营销管理成本,提升电能信息的采集效率。 3.3合理选择通信方式 现阶段,GSM、GPRS被广泛应用于电力营销。其中,GSM网络远程抄表系统主要包括GSM网络、用户端及管理端三部分。在进行电能数据采集时,需要对用电信息进行转化。当转化为脉冲信号后,再将其上传到数据界面中。另外,需要在中期进行用户相关信息及用电量的传输工作。设备在接收到数据信息后,可集中对数据进行统一存储、管理和统计。另外,通过使用联合通信系统,有助于确保电力系统中各子数据信息共享,并将数据共享结果上传至营销中心。GSM网络远程抄表系统具有高存储量、高集成性等特点,被广泛应用于不同的数据类型传输中。GSM系统由管理端开展各项管理工作,通信模块提供辅助作用,由计算机主程序承担控制工作,将相关的设备指令传输到电力用户中。而GPRS系统作为一种新型的数据分组承载业务,主要包括主站系统、多功能表及采集终端系统等。其中,主站系统实现了对采集终端和多功能表的统一管控。在接收到电力信息后,它能够及时有效地分析和处理数据信息,在终端系统中传输控制指令并作出相应反馈,凸显了电力营销的管理职能。多功能表和采集终端系统主要承担数据的传送、采集及存储功能,最终在主站系统端中进行数据传送。主站系统的主要作用是实现对不同距离下的缴费终端的有机连接,促使远程用电抄核收工作的高效实施及开展。 4结论 电力是生活中的重要能源,电力行业的发展直接关系我国经济的发展水平。我国用电量逐渐增加,出现了电力供不应求情况,因此加强用电管理尤为重要。远程用电检查技术作为电力系统中一种营销技术,有助于提升信息数据的采集、分析及处理效率,满足了广大用户的用电需求,推动着电力行业的快速发展。
计算机科学与技术的应用篇1 几十年前,计算机科学还是个陌生的概念,当时很少有人接触过网络,近些年,随着社会经济的高速发展,计算机科学与技术在各行各业都扮演了重要的角色,该项技术已不再遥远和陌生,无论是对于社会建设、工业生产还是人们的日常生活,都离不开计算机科学与技术的支持,可见,该项技术给人们的日常生活和社会生产都带来了极大的便捷[1]。电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业以及学校远程教育和现在的电子社区等都以计算机网络系统为基础,毋庸置疑,现代社会的方方面面都离不开计算机技术,计算机科学与技术是现代社会的“心脏”。然而,随着社会的不断进步,人们物质生活水平的提高,信息技术的更新换代,人们对计算机技术的创新提出了更严格的要求,计算机科学与技术也面临着巨大的挑战,需要不断发展和完善来满足现代化的需求,目前,计算机科学与技术的发展现状中还有诸多方面有待提高。本文从实际出发,对计算机科学与技术的应用现状进行了分析,列举出当下存在的问题,并对今后的发展目标进行了展望,以期促进计算机科学与技术的发展进步。 1计算机科学与技术应用现状 目前,计算机科学与技术已应用到科学、技术、社会等多方面领域,极大的节约了人力、物力和财力的要求,进而提高了工作效率。随着计算机科学与技术的不断完善,计算机进入各个领域表现出了更多的可能性,具体应用主要表现在以下几个领域: 1.1在智能化建筑中的应用 智能化建筑是一个全新的概念,它融合了计算机科学与技术的许多优点,在传统建筑系统中,施工过程中经常会因为人力、物力的制约,使得对整个施工过程无法进行严密、有效的监控,然而及时、准确收集、处理、传递施工期间的各项施工信息是十分重要的,这不仅会影响工程施工进度,还可能会导致工程施工时间延误。智能建筑是随着人们对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性的要求产生的,智能建筑能提高工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本,将计算机科学与技术应用在智能化建筑中,不仅可以及时准确的收集、传递施工信息,保证相关部门能够准确掌握工程施工情况及进度,还有利于相关管理人员及时协调、管理工程施工现场,从而大大提升工程施工效率,节省工程施工成本,智能建筑的不断发展应用已经成为发展趋势,在我国现代化建设中体现出了巨大的应用价值[2]。 1.2在交通领域中的应用 现阶段,虚拟现实技术发展迅速,该项技术在计算机科学与技术领域占据了重要的位置。虚拟现实技术给城市交通和道路规划都带来了极大的福音,一方面,我们可以在室内进行虚拟现实技术下的交通模拟,另一方面,我们可以通过电子地图对道路交通进行实时查询,清晰了解道路状况以及交通拥堵情况,具有简单、直接、方便和省时的特点,可谓说是让人足不出户就能了解到“外面的世界”,给城市生活带来了极大的便利[3]。此外,该项技术对日常的交通管制以及道路规划方面也起着重要作用,近几年,国家正大力推进数字城市的建设,可以见得,计算机科学与技术在交通领域中的应用价值将会日益凸显。 1.3在工程项目建设中的应用 对于传统的工程项目管理方式主要是以记录台账为主,需要耗费大量的人力、物力和财力,管理起来十分冗杂,资料还有丢失的风险,严重制约了现代化工程项目的发展。近年来,随着计算机科学与技术的普及,该项技术正逐步趋向简单化和智能化,因此,将该项技术融合到现代化工程项目建设中具有重要的意义。具体价值主要体现在:(1)可实现对资金、技术和资源的一体化管理;(2)简单高效,加快项目建设;(3)应用模拟软件,对技术方案模拟,优化方案,保证技术的科学性和准确性;(4)合理规划资金流转,保障项目建设稳定、有序进行,加快推进工程项目建设的发展[4]。与此同时,计算机科学与技术还能够对工程项目进行全生命周期的管理,从项目的投标、到预算、审计、监理等环节进行实时管理,保障各个环节、步骤有序进行,提升了工作效率,保证了项目的进展,进而促进了工程建设项目经济效益的显著提升。 1.4在经济管理上的应用 对于经济管理工作而言,具有信息量大,数据庞大,实务冗杂的特点,需要大量的人力、物力和财力支撑,可以说是企业中的重要环节。面对庞大的数据资源,如何及时、有效、准确的处理显得十分关键,这直接影响了企业的发展方向及管理决策,在现实工作中表现出了一定的重要性。因此,传统的大量依靠人力处理数据的方法已逐步被淘汰,难以满足当下信息时代发展的需求,因此,计算机技术在经济管理上的作用将得到发挥。随着计算机技术的提升,对海量信息的存储、传输和处理,这正是计算机科学技术的特长,这些数据处理方法的应用和普及将不再是遥远的事情,计算机科学与技术为当代经济管理者提供各种数据处理的方法,服务于经济管理,有利于科学化管理,提升工作效率[5-6]。 1.5在现代教育中的应用 现代教育中越来越重视新科技、新技术的应用,而计算机科学与技术给如今的现代教育事业作出了巨大的贡献,其在知识信息的接收和资源的整合方面表现出了良好的优势,主要表现在[7]:(1)摆脱教育时间的束缚。打破了以往单纯依靠课堂教学的模式,能够将学习资料及时存储、传播,进行课下学习,打破了以往时间上的限制,为各种教学信息的处理和资源的传输储存提供了极大便利;(2)摆脱教育空间的限制。当下,线上教学模式优势日益凸显,特别是经历了一场重大的疫情后,线上教学模式更加得到了重视和普及,十分满足当下的需求,将教学内容以音频和视频的模式传播,积极运用计算机科学与技术,实现了该项技术在当下教育环境中的跨时空运用;(3)计算机多媒体辅助教学。采用计算机科学与技术来开发和制作课件,将教学内容更具有丰富多样性,还能够活跃学习氛围,让学生感受不一样的教学课堂,轻松掌握知识,加强教学过程中的互动性,利于学生综合素质的提升。可见,计算机科学与技术在当下教育事业中扮演了重要的角色,他的价值将会发挥到最大化,积极引领现代教育事业的快速发展。 2现存问题 近年来,计算机科学与技术得到了快速发展,为人类和社会做出了巨大的贡献,但与此同时也暴露出了诸多问题,具体表现在以下两个方面: 2.1信息安全 计算机可以处理、存储和传递信息,给人们带来了快捷与舒适,极大的提升了工作效率,计算机科学与技术可与网络技术相结合,拓宽其应用领域,将其价值发挥到最大化,在计算机科学与技术给人类带来便利的同事,也存在着一定的风险、隐患,例如近些年网络诈骗、信息窃取等多起网络案件的发生,给人们的生活带来了极大的安全隐患,特别是计算机技术的日益普及,该问题更是显得尤为重要,因此,单位以及供应商等都应该加强网络安全教育,强化个人网络安全意识,保证信息安全,促进行业健康发展。 2.2操作困境 各种具有新功能的软件被不断开发、使用,但一般情况下,软件的使用者大多为非专业人士,甚至有些人对计算机知识掌握的少之又少,因此,在实际应用过程中,将暴露了诸多问题,如操作难度大,易于出错,数据恢复难等,可见,种种现实问题日益凸显,这就如同一把双刃剑,在给工作带来便利的同时,也会由于操作困境给工作带来一些数据缺失、丢失以及程序遭到破坏等风险,还有一些情节严重的甚至会导致信息泄露,让一些不法分子得到有机可乘,后果难以想象。可见,软件开发者应重视该问题,以及后期的应用前的培训也是尤为重要。 3计算机科学与技术发展趋势 计算机科学与技术的发展要不断顺应时代的进步,在新时代背景下,数据库技术将不可避免地渗透到新的应用领域中,计算机科学与技术今后的发展方向就是要以实际出发,逐步趋向简单化、日常化和功能化,在系统开发过程中,要注重实用性的考量,保证该项技术在实施过程中的平稳落地,实现价值最大化。在计算机科学技术的今后发展目标来看,要想实现在更多领域的应用和普及,就需要从技术根本出发,从系统建设上,数据库技术应用上,不断发展、积极创新,加快推进新技术的应用,不断顺应时代发展的需求,努力为我们现代化建设增砖添瓦。 4结语 综上所述,在技术飞速发展的时代下,计算机科学与技术经历了不同的发展阶段,取得了一定的进步和创新,现如今无论在军用还是民用领域,计算机科学技术都表现出了巨大的应用价值,社会生产和人们日常生活都已经离不开计算机科学技术的支持,计算机科学与技术对于现代化建设的重要性不言而喻。基于此,当下应从实际应用情况出发,科学分析并有效解决目前存在的问题,明确未来的发展方向,加快推进计算机科学与技术的进步。 作者:杨远智 单位:湖北第二师范学院 计算机科学与技术的应用篇2 计算机科学与技术具有运行速度快、操作便捷等优势,现已融入社会生活的各个领域。计算机科学与技术的现代化运用为数据信息传播和存储提供了丰富的条件,而且凭借计算机科学与技术的快速处理优势,也有效提高了工作的质量和效率。特别在大数据时代环境下,技术手段所具备的优势愈发显著。计算机科学技术有庞大的存储空间与快速的运行速度,有助于数据信息的管理、共享和运用。计算机科学与技术获得普及发展和广泛运用,促进了社会迈进现代化的发展进程。然而,目前计算机科学与技术的运用仍不够深入,还处于发展初期阶段。为切实推动社会进步和发展,探究计算机科学与技术的现代化运用有现实意义。 1计算机科学与技术的现代化应用意义 计算机科学与技术是先进、前沿的应用型技术手段,此技术能为社会大众提供高效率的运算,并且具有便捷的操作优势,已在各个行业获得普遍应用。而计算机科学与技术作为诸多软件工具的基础运行技术,在大众现实生活当中发挥着促进各项活动协调安排和交换的关键作用[1]。该技术的现代化运用为大众生活和工作提供助益,而且在较强的运算和分析功能的支持下,也能够保障运算的准确性与生活的便捷性。另外,在数据信息储存方面,计算机科学与技术具有其他科学和技术难以比较的关键作用。以餐饮行业为例,以往餐饮行业需要顾客到实体店消费用餐,只有这样才能完成这一消费闭环。而借助计算机科学与技术,便可通过外卖平台接单、外卖员配送,凭借外卖平台计算与分析功能,高效提升了餐厅备餐速度与外卖员配送速度,在切实保障顾客消费权益和体验感的基础上,实现餐厅、消费者及外卖平台的利益最优化。而这就是现阶段计算机科学与技术实现现代化运用的缩影,可切实提升各领域工作的效率与质量,转变各领域传统工作模式,有效推动经济增长。 2计算机科学与技术的现代化应用问题 2.1存在安全问题 计算机科学技术的现代化运用需以互联网和应用系统为媒介,网络中包含海量信息内容,为社会大众提供了诸多便利。但是,在大众应用网络信息内容的同时,其安全性问题亦逐渐凸显。国内有关法律和管理制度尚未完善,还难以有效约束社会大众的行为,从而会出现木马或黑客盗取数据的现象,难以有效保障受众信息的安全。研究表明,越来越多的人遭受网络诈骗,解决计算机科学与技术现代化运用中存在的安全性问题已十分迫切。 2.2相关人员综合素养不高 信息时代来临,促进国家愈发重视计算机科学与技术的实际发展水平,并在经费层面亦给予了一定的支撑。在此环境下,学习计算机技术相关知识的学生不断增加,社会大众对计算机技术水平和功能的要求亦不断提高。然而,与计算机有关领域的职工的综合素养还亟待提升。因此,计算机科学与技术从业者必须不断提高个体的综合素质和修养,持续夯实专业基础,以便日后顺应计算机科学技术发展需要。 2.3出现违法与违规操作现象 新时代计算机技术的发展,在为社会群体生活提供便利的基础上,也产生了信息安全等诸多问题。而信息安全问题会使计算机使用者的隐私权难以获得有效保障,部分不法分子利用非法手段盗取他人资料,进行敲诈勒索、网络诈骗以及入室抢劫等违法犯罪活动。而这些不法行为均会给受众带来较差的使用体验和感受,进而影响计算机科学技术的发展。国内尚未充分落实此类信息安全问题所制定的管理措施,难以高效解决凭借网络技术进行犯罪违法行为的问题。另外,与以往相比,虽然我国已经加大了对计算机科学与技术领域的投入,但仍存在过度依赖进口核心技术的问题,计算机科学技术现代化运用相关体系尚未完善,导致计算机技术发展和进步受限。 3计算机科学与技术的现代化应用策略 3.1完善化监管措施,切实加大网络监管力度 计算机科学技术犹如一把双刃剑,在为大众工作与生活提供便利的同时,亦在某种程度上持续侵害着大众权益。政府部门与相关企业单位应完善相关监管措施,加大监管力度,从而在源头上扼杀计算机科学与技术不合理的使用行为。各级政府与企业单位在实施计算机科学技术的监管工作时,主要对涉及借助计算机科学与技术实施网络诈骗、倒卖个人资料、计算机系统安全侵害犯罪等诸多违法行为的监管。在拟定具体监管措施的过程中,相关监管部门要正确认知计算机科学与技术实现现代化运用的时代意义,若使用计算机科学与技术时出现不当行为,或用其进行违法犯罪活动,所产生的后果极为严重。所以,相关部门必须有效规避个人与企业数据的暴露,针对凭借计算机科学技术实施违法犯罪行为的个体与单位给予严厉处罚,重点打击网络违法犯罪行为,进而切实加大网络监管力度。 3.2提高技术人员素养,有效实现现代化的应用 完善与开发计算机科学与技术的现代化应用系统有助于促进该技术的可持续发展[2]。计算机工程师必须具备较高的技术水平和充足的专业知识,相关单位还应注重培育计算机工程师的价值观与人生观。技术人员要把个体切身利益与企业实际利益有机结合,促进计算机技术快速、健康发展。同时,在持续改进与优化计算机性能的基础上,技术人员必须转变以往服务理念,促进计算机科学与技术在企业现代化建设进程中发挥应有作用。此外,技术人员还要健全计算机科学与技术的现代化应用实操管理体系,促进计算机技术不断发展、进步,从而实现计算机技术的广泛应用。就计算机操作专员而言,积极的职业观念是其必备的职业素养。在技术研究与开发的过程中,计算机操作专员要考虑新时代受众实际需求,还要规避消极竞争的问题。在计算机科学与技术的现代化运用的过程中,相关从业者应具备统筹能力,不断深挖技术应用中的不足之处,有效实现计算机科学与技术的现代化应用。 3.3增强技术实用性,充分满足不同受众的需求 计算机科学与技术尽管为社会大众生活与工作提供了诸多便利,而不同受众对计算机科学与技术的功能需求有所差异。所以,为有效增强技术实用性,在计算机系统开发层面,相关技术人员要融合不同受众多样性的应用需求,提供针对性的计算机配置。例如,普通办公室职员对计算机科学与技术的运用,普遍是利用Excel与Word等办公软件工具进行表格制作和数据储存等。又如,针对网吧等网络游戏场所,游戏娱乐需要在配置较高的计算机设备和技术支持下才能够实现顺畅运行,所以对计算机配置要求较高。故此,计算机科学技术的现代化运用需要考虑实用性,唯有实用性较强,才能充分满足不同受众的多样性需求。以计算机科学与技术在教育领域的现代化运用为例,在教育领域引进计算机科学技术,能切实丰富教育资源。同时,在动画与音频等多元因素的影响下,可以调动学生的多感官,促进学生深度理解知识,实现活跃课堂气氛的教育效果。另外,计算机科学与技术还可合理营造教育情境,丰富教育信息。在教师的引导下,可有效且充分地发挥学生的主体性地位,还能激发学生的兴趣和热情,从而显著提升学生的学习效率和教师的教育质量[3]。计算机科学技术能够形象化地为学生呈现教育内容,并深化与现实生活的联系。这样一来,不仅能够增强教育过程的生动性,还可延伸学生的认知,从而激发其学习兴趣和动机。 4结束语 计算机科学与技术是新时代发展进步的必然产物,也是社会进步的主要标志,亦可有效推动社会大众不断发展。现如今,社会大众工作和生活等诸多领域均与计算机科学与技术的现代化运用息息相关。因此,为提高社会大众生活质量和幸福指数,相关人员应该加大计算机科学与技术现代化运用力度,切实拓展计算机科学技术的使用范畴。 作者:秦蓉 单位:长治职业技术学院 计算机科学与技术的应用篇3 就当代社会的生产生活实际来说,计算机科学与技术已经在社会各个领域中得以广泛应用,并且在计算机科学与技术应用支持下,实现了多个领域的创新性发展。然而在计算机科学与技术应用发展过程中,其产生的效能具有双面性,一方面为人们生产生活中的具体工作提供了便利,另一方面由于计算机科学与技术成为了人们生产生活的必需品,必须与时俱进地进行更新发展,才能满足于人们生产生活中不断增长的技术需求。因此,基于计算机科学与技术实践应用价值提升角度考虑,本文就计算机科学与技术的发展趋势展开深层次剖析,既有显著意义,又要显著的研究价值。 1计算机科学与技术的实际应用分析 在计算机科学与技术研究不断深入的背景下,其技术水平得以大幅度提升,并广泛应用在人们的生产和生活中,为人们的生产生活提供了便利,一定程度上促进了社会的进步与发展。现从教育、电力、无人机等专业领域系统地介绍计算机科学与技术的价值体现,具体如下: 1.1计算机科学与技术在教育领域中的应用 在经济和科技不断发展的支持下,我国教育事业得以快速发展,大量先进技术设备及软件被应用在教育实践中,如利用网络检索教学资源,为优化教学过程提供了支持。但是基于教育领域中计算机科学与技术的应用现状来说,其功能未能完全开发,计算机科学与技术的应用仍然需要进行拓展,并做好全面分析,才能发挥其优势作用来弥补和完善传统教学模式的缺陷,以此助力于教育改革发展和教育质量的提升[1]。如运用多媒体生动直观展示的优势,吸引学生的注意力和调动学生的学习积极性,使得学生能够主动配合并参与教师设计的各类教学活动中,从而有利于教师高质高效地完成教学任务。另外,在教育领域中,计算机科学与技术的应用可以融入中考、高考等大型考试项目中,充分利用电子档案功能实现学生信息的存储、整理、分类等一体化操作,以便学生更好地查询成绩[2]。 1.2计算机科学与技术在电力领域中的应用 本文以风力发电为例,由于风力发电场建设选址往往以人烟稀少的空旷区域,如海边、山区、沙漠等,这些环境虽然在地理条件上适合风力发电场建设,但是这些地区的环境相对恶劣,对发电机往往会造成相对严重的损害[3]。因此,为保障发电机的高效、稳定运行,应注重发电设备的安全运行,这要求实时掌握发电设备的运行状态。在计算机科学与技术支持下,相关工作人员可以实现发电设备的远程监控,从而能够实时掌握发电机的运行状态,并且可以在发现发电设备故障发生后,及时地探明故障发生的具体位置,便于相关维修人员及时维修,从而能够大量节约时间和人工成本,并有利于发电设备安全稳定运行[4]。 1.3计算机科学与技术在无人机研发领域中的应用 在现代科技不断发展支持下,我国无人机领域的研发工作取得了一定的成就,并在一些领域中广泛应用。以军事领域的无人机应计算机科学与技术的实际应用分析白青松(沈阳现代制造服务学校辽宁省沈阳市110148)用为例,无人机可以完成各类武器的试验和训练,并且具备良好的侦查性能与作用[5]。而在民用领域中的应用,可以大幅度提升防火减灾的能力,且可以在搜索营救、资源勘探、国土资源勘测等方面发挥着重要作用[6]。但是需要注意的是为保障无人机在各个领域中发挥出良好的作用,需要加强无人机研发工作,在此过程中,计算机科学与技术可以提供有效支持,使得无人机得以在各个领域中的应用保持正常运行状态。具体来说,无人机在各个领域中的应用,往往会受到复杂环境的电磁干扰,使得其难以保证正常运行状态,不利于无人机既有作用的发挥[7]。因此,在无人机研发领域中,应依托计算机科学与技术,不断优化和弥补无人机在电磁抗干扰能力方面的缺陷,不断提升无人机在各种场景中的应用性能[8]。 2计算机科学与技术的发展方向分析 计算机科学与技术在现代社会中的应用相当广泛,但是随着社会的发展,计算机科学与技术要持续发挥出良好的应用效果,应注重技术研究的深入,更好地适应社会发展需求。因此,计算机科学与技术的发展方向,往往会迎合社会各个领域发展对计算机科学与技术的实际需求,具体如下: 2.1宏观层面的发展方向 基于宏观角度来说,计算机科学与技术的发展方向具体包括高性能、深层次和广领域。具体如下: (1)高性能。CPU性能与计算机系统运行效率及信息处理能力息息相关[9]。而随着时代的发展,无论对生活的便捷要求,还是对生产工作的高效率,人们都要求计算机拥有更强的性能,尤其是在信息处理方面。因此,计算机科学与技术的发展要想满足于人们未来生产生活的实际需求,应注重信息处理能力的提升。因此,在未来计算机科学与技术发展中,应以CPU技术研发为核心,不断地研发出适应人们生产生活需求的高性能计算机,才能提升计算机的信息处理能力和协同能力[10]。 (2)深层次。在计算机应用手段中,自动化控制手段十分常见,借助计算机科学与技术可以实现互联网资源的有效处理,从而可以为计算机用户提供更多的有价值的信息,便于用户在短时间内获得有价值的信息。另外,在计算机科学与技术未来发展中,若可以进一步发展感知能力,便于提前感知人们在生产生活中的实际需求,继而可以提供针对性的便捷服务,使得人们在生产生活中可以获得良好的体验。 (3)广领域。就计算机科学与技术实践应用来说,其应用范围往往十分广泛,不仅在高新技术领域有着广泛的应用,还在人们的现实生活中有着相对广泛的使用,为人们的生活提供了巨大的便利。在传统生产行业中应用计算机科学与技术,可以在计算机等硬件设施和软件控制系统等支持下,实现自动化生产和远程控制。由此可见,要促进计算机科学与技术价值的最大化,应注重其应用领域的扩大。 2.2微观层面的发展方向 基于微观角度来说,计算机科学与技术的发展方向具体包括芯片技术应用、网络计算技术应用、并行处理技术应用三方面,具体如下: (1)芯片技术应用。微型计算机的研发与普及应用,为人们的生产和生活提供了巨大的便利,并且为现代科学研究工作的变革发展指明了方向。单片机技术作为集成性电路芯片,在计算机系统中的应用要借助超大规模技术,集合CPU、ROM、RAM等电路,进而构成完整的计算机应用系统。计算机科学与技术中的重要技术基础是芯片技术,一个芯片往往由多个微电路整合连接在一起,同时,由于芯片的体积较小,芯片微电路所产生的脉冲可以控制管理计算机及其自动化装置。 (2)并行处理技术应用。此项技术应用在计算机系统中,能够在同一时间节点展开不同信息的处理工作,可以大幅度提升计算机信息处理工作效率,从而有利于计算机运行效率的提升。通常来说,并行处理技术的应用形式具体包括三类,分别是时间并行、综合并行和空间并行。当前,在计算机系统中,并行处理技术的应用为系统并行处理能力的提升提供了技术支持。其中,时间并行形式指的是在计算机信息处理中,通过轮流使用设备,有效提升计算机系统硬件的运转速度;而空间并行则是指计算机系统中应用空间因素,可以实现计算机信息处理效率最大化目标;综合并行形式则是基于软件技术应用,按照时间顺序实现CPU共享,在此基础上,在计算机系统中建立多道系统,通过多系统同时运行,可以大幅度提升系统信息处理能力,进而可以大幅度提升计算机信息处理速度。 (3)网络计算技术应用。在计算机领域应用发展背景下,网络计算的内涵不局限于数学领域的一个名词,还可以将非计算机语言进行编译,成为一个个具有特定用途的不同代码。同时,网络计算结构可以细分为应用服务器、通用数据服务器等,在计算机系统中的应用能够大幅度提升其运转的可靠性和集成性。另外,在计算机科学与技术未来发展中,网络计算结构的发展与应用,实现了客户系统和Web应用的无缝集成,从而能够大幅度提升计算机系统运行的安全性、稳定性和高效性。 3计算机科学与技术的发展趋势分析 对于计算机科学与技术的出现与发展应用来说,对人们的生产生活方式产生了重大影响。为满足人们未来生产生活中对计算机技术的实际需求,计算机科学与技术的发展趋势应包括以下几个方面: 3.1光能计算机 基于能源角度考虑,光能相比常规化石能源来说,不仅具有可再生的优势,还具备清洁无污染的优势,更为关键的是光能使用成本偏低,在现代社会发展中广泛应用光能,是建设和谐社会的主流趋势之一。因此,在计算机能源系统中,广泛使用光能资源具有十分重要的现实意义,可以有效降低计算机应用系统温度对计算机电源的影响,从而可以规避温度对计算机元件的负面影响,进而有利于计算机相关硬件使用年限的延长。 3.2生物计算机 在未来的计算机领域中,计算机科学与技术的包容性特征会更加显著,各项先进技术被广泛应用在计算机中,以生物技术为代表的技术,通过与计算机科学与技术相结合,可以极大地提升计算机的整体应用性能,具体所起到的积极作用集中体现在系统上,既可以提升系统运行效率,又可以提升系统信息处理能力,如当前计算机领域中已经出现的生物质芯片,既实现了存储空间的拓展,又实现了“波”信息的传递,极大地提升了计算机的应用性能。 3.3超智能计算机 在社会不断发展中,人们对智能的需求不断增加,具体到计算机领域,亦是如此。当前,在具体的超智能计算机研发实践中,程序设计是关键的一个环节,而在此环节应用平行处理技术,可以使得计算机具备协同处理多条指令的能力,从而使得计算机系统的数据分析处理能力和效率得以大幅度提升,满足于当前社会发展对计算机的实际需求。3.4纳米计算机就纳米技术来说,作为现代科技中一种性能相对稳定的新型技术,在现代社会多个领域中已经得以广泛的应用,所起到的作用是不可忽视的。在计算机科学与技术中应用纳米技术,减少计算机构成元件整体大小的同时,可以有效降低计算机整体质量和消耗,从而有效增强计算机系统的整体性能。在计算机芯片制造过程中,传统的制作方式以硅器件为主,但是在纳米电子期间应用之后,可以大幅度提升计算机的工作效率,相比于硅器件,工作效率可以提升一千倍以上,并且纳米电子器件在能耗方面,少于硅器件的一千倍。不仅如此,纳米计算机在存储量方面,也有着显著的优势。因此,纳米计算机与超智能计算机、生物计算机等,都是计算机科学与技术未来发展的重要趋势。 4结语 综上所述,计算机科学与技术直接推动了社会多个领域的变革发展。因此,在未来的发展中,计算机科学与技术的主要发展方向为高性能、领域广泛。同时,计算机科学与技术的发展趋势将表现为光能计算机、超智能计算机等,其对社会各个领域的发展将产生更大的积极作用,从而有利于现代社会的进一步发展。 参考文献 [1]李红艳.校企合作的实践教学模式探析——以计算机科学与技术专业为例[J].电脑知识与技术,2021,17(06):123-124. 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浅谈电子信息工程技术:计算机电子信息工程技术的应用 摘要:21世纪是一个信息化的社会,电子信息工程技术的发展令人们的生活得到了翻天覆地的改变。当前电子信息工程在社会各行业领域都得到了迅速的渗透与发展,但信息安全的问题也同时存在,一直在困扰着人们。本文对计算机电子信息工程技术在应用和安全两个方面进行分析探讨。电子信息工程是依托于计算机网络技术等现代技术对电子信息进行控制和处理的一项技术,主要针对的是对电子信息的采集和处理以及电子设备信息系统的研发和应用。该技术不仅在科研领域,同时在现代社会的各个领域都被广泛的应用,最常用的就是手机、电脑、网络等。而在计算机电子信息工程技术广泛应用于各个领域的同时,我们还需要对信息安全加以重视。 1计算机电子信息工程的特点 电子信息工程是在将海量信息电子化之后,通过信息系统的来抓取所需要的有效信息并且将其加以储存和处理。其处理速度与效率较之传统的人工处理有以下几个特点: 1.1具有精确性 利用电子信息工程对电子信息进行处理,针对所需的不同结果对海量的电子信息设置检查命令。这样的筛选和管理方式,较之传统人工对于信息的处理,可以非常精确的对电子信息进行抓取和处理。 1.2具有全面性 电子信息工程对于电子信息的处理主要还是在于日常方面,其管理与处理的信息来自于社会的各个行业和领域。而面对如此海量的信息,在传统的人工信息处理中可能要花费大量的人力物力和时间,但是电子信息工程技术可以将这些信息在电子化之后,通过信息程序对其进行高效管理,并且通过硬件设备的支持,其储存的信息量之大可以说是前所未有。 1.3具有高速性 电子信息工程技术主要是通过硬件设备与信息系统的结合,对电子信息进行分批管理与处理,大大提高了信息的处理速度与效率。同时,不断地硬件设备研发,也加快了信息系统的对电子信息的处理速度。 2计算机电子信息工程技术的应用优势 2.1提高管理水平 电子信息工程技术的广泛应用,可以大大的提高企业的管理水平。在某些行业的大型工程设计中,使用计算机电子信息工程技术不仅可以优化其设计方案,使在保证工程设计质量的基础上,同时实现利益的最大化,有效地提高企业在经济社会的竞争力。 2.2提高管理效率 计算机电子信息工程技术的应用,可以大大地提高管理效率。传统的管理方式和模式,其速度和效率都非常的低,已然达不到现代信息社会对于企业的要求。但是在我国的某些地区,受限于当地的经济发展水平,因此还不能好好的将计算机电子信息工程技术应用到日常的工作当中。针对这一点,需要提高企业的中高层管理人员,尤其是高层管理人员的计算机和网络技术的应用意识,同时培养他们对于计算机信息技术的应用能力,使计算机电子信息工程技术渗透到企业的各个方面,以此来提高企业的管理效率。 2.3促进计算机信息技术的发展 近些年,我国计算机电子信息工程技术不断地发展壮大,信息化的管理已然成为了社会生活中不可缺少的一部分。为了使其更好的发展,让我国的计算机电子信息工程技术能够在国际上也具有竞争力和影响力,我们还需要对计算机技术进行进一步的规范。同时还需要借鉴发达国家先进的计算机电子信息工程技术的研发与管理经验,促使我国的电子信息工程能够更好的发展。 3计算机电子信息工程技术的应用安全问题 当代社会是一个信息高速发展的社会,在这样一个信息社会中,任何人都可能存在着信息被窃取、篡改、滥用甚至破坏的可能。而对于企业和国家来说,一旦相关信息泄露,就有可能造成极为严重的后果。在我国,信息安全泄露的事件就屡屡发生。2013年,圆通速递被爆出百万用户信息可以在网络上购买,同时还能查询用户的购买信息;2014年,携程网所有用户的个人信息,包括身份证号、银行卡号、CVV码因黑客攻击而被泄露;2015年,网易邮箱过亿用户的个人信息被泄露,其泄露信息包括用户名、密码、密保、登录ID以及用户生日,使许多用户遭遇了账号被黑及手机被锁敲诈事件。这一桩桩的用户信息泄露事件可以看出,网络安全问题已然成为重中之重。因此如何在利用互联网进行信息传递又能确保信息的安全性就成了企业乃至国家必须解决的重要问题。许多企业都通过广域网的互相联通,在此基础上建立局域网,以此来保障企业的信息安全。而在处理日常的信息中,除了因为系统漏洞而造成信息的泄露以外,黑客的攻击也会导致信息的丢失和泄露。2014年,索尼影业就因为黑客的入侵而蒙受巨大损失,公司的财务档案、员工信息、内部邮件等均被曝光,黑客总计盗走100TB的数据。美媒甚至将此次事件称之为“斯诺登事件的好莱坞版”。因此,为了以防遭遇黑客攻击而造成数据的丢失和损坏,可以提前对数据库进行备份,定期进行日常维护。数据库的备份和维护是电子信息工程技术在计算机网络安全中的具体应用。要保障计算机信息的安全,除了做到信息的备份和维护之外,还应当尽量避免使用未知的移动存储设备,避开未知链接,以防电脑遭遇病毒程序的攻击。同时在电脑上需要使用杀毒软件与防火墙,针对不同用户设置不同的访问权限,日常的工作中养成文件加密的习惯。 4结束语 目前我国的计算机电子信息工程技术虽然已经有了长足的进步,但是先进国家在发展和应用上仍然存在着较大的差距。我国还需要积极的促进计算机电子信息工程技术在社会的各个行业和领域中的应用,使其技术和应用从稚嫩逐渐走向成熟。与此同时,还应当加强对于信息安全的管理和宣传,增强人们的信息安全意识,这样才能令计算机电子信息工程技术更好的服务于大众。 作者:赵子彦 浅谈电子信息工程技术:电子信息工程技术应用问题及对策 摘要:随着科学技术的不断发展,电子信息工程在多个领域得到广泛应用,电子信息工程技术的应用大大促进了企业的生产效率和管理技术的提高。本文就电子信息工程技术实际应用过程中存在的问题及解决对策做出深入分析,旨在促进电子信息工程的发展,使得电子信息工程技术的发展符合社会发展,经济建设的需要。 关键词:电子信息工程技术;电子信息工程;信息工程 随着经济全球化和电子商务的逐步发展,电子信息工程在各行业的应用逐渐成为一种趋势。电子信息工程技术的发展极大的促进了社会的进步与经济的发展。在新的时期,随着经济任务的加深和互联网科技革命的深入,使得电子信息工程技术也面临着重大的挑战,本文也正是在这个条件下研究新时期下电子信息工程技术实际应用过程中存在的问题解决方案。 1电子信息工程技术的概念及其内容 电子信息工程是以现代电子技术为媒介,依靠一定的技术手段,如信息技术、网络通信技术为一体的技术行业。电子信息工程技术的主要内容包括了电子设备与信息系统的设计、集成、开发等等。它包含了计算机集成电路、声音图像传输、电子信号传输、互联网数据传输以及数据信息传输等等。随着科学技术的不断发展,当前的电子信息工程技术渐渐呈现出智能化、移动化、信息化、小型化的发展趋势。 2电子信息工程技术应用过程中存在的问题 2.1电子信息工程技术缺乏创新,严重制约着电子信息工程技术的发展 长期以来,我国的电子信息工程技术以高速度发展,后劲十足,但是创新相较于发达的电子信息工程国家仍然较为落后。电子信息工程技术的发展虽然广泛应用到社会实践中,但是却没有取得很好的效果。以4G通信技术为例,4G通讯技术的推广和实用已经有很长一段时间,可以说4G通讯技术的实用极大的便利了人们的生活,使得人们的通讯更为快捷,上网浏览信息的网速更快,但是在很多偏远地区,尤其是经济欠发达地区或是自然条件较为恶劣的地区,比如山区,4G通讯技术的实用就受到很大的阻碍。另外,部分电子信息工程技术,尤其是高端电子信息工程技术,电子信息创新仍然乏力,很大程度依赖于国外引进,从而失去了技术的原创性,处于被动地位,丧失了竞争性。 2.2子信息工程技术人才发展较为滞后,不能适应飞速发展的电子信息工程技术实际需要 任何一个领域,一个行业的发展都离不开人才的发展,在我国,电子信息工程技术是一个比较新兴的行业,发展历史不过十余年随着电子信息工程的逐步加深和互联网科技革命的深入,使得电子信息工程领域对于高素质,高技术的人才需求渐渐增大。现有的电子信息工程技术队伍已经无法满足电子信息工程技术的需要。以电子商务为例,作为对互联网,电子信息依赖较大的商务模式对于电子信息工程技术有着极大的需求。可以说,电子信息工程技术的发展很大程度上直接决定着电子商务系统的发展。如阿里每年的双十一,除了要有强大的物流系统保障以外,还要有强大,稳定,安全,飞速运作的电子商务系统确保电子商务平台的正常运行。但是在很多企业中,过于依赖国外先进的电子信息工程技术,单纯的靠引进电子信息工程技术,却忽视了企业电子信息工程技术人才的培养,使得相关人员无法很好的运用引进的电子信息工程技术,这也很大程度的阻碍了电子信息工程技术在实际过程中的应用。 3电子信息工程技术实际应用过程中存在问题的解决对策 3.1大力增强电子信息工程技术创新,实现电子信息工程技术产品创新 电子信息工程技术的发展取决于电子信息工程技术的创新力度,电子信息工程要想不断取得发展,只有不断的增强创新,增强自主研发力度,注重知识产权保护,在学习国外优秀电子信息工程技术的同时根据本土的电子信息工程技术特点,不断的进行改进创新,使得电子信息工程技术的推广实用符合社会的实际需求。电子信息工程技术的创新包括技术创新和服务创新,从技术上来说,电子信息工程技术作为科技含量高的高兴技术产业要不断的加大人力,资金方面的投入,在技术方面不断的开发创新,从而保证电子信息工程技术的技术性,符合社会发展需要和人们实际需求;从服务创新来说;电子信息工程技术要在企业内部建立企业的核心发展体系,在适应市场规律,人们的实际需求的前提下进行相关产品的服务创新,加大企业的服务力度。 3.2优化企业环境,培养具有高素质的专业人才,优化电子信息工程技术队伍 人才的发展是企业发展的重要因素,也是电子信息工程技术手段得以长期发展的必备条件。在电子信息工程技术领域,因为其科技化,网络化,信息化,智能化的特点所以对于技术人才有着极大的需求,人才的需求,技术手段的依赖,这是所有电子信息工程技术面临的共同问题。在企业培养人才的过程中,首先要尽可能的优化企业的环境,这其中包括提高相关技术人员,技术人才的薪资待遇,福利奖金等等。只有提高了相应的薪资待遇,才有可能吸引大量的技术人才进入企业为企业效力。在企业的发展过程中,要始终坚持以人为本的战略,重视人才技术培养。同时在注重个体或是团体的培养时也要兼顾整个企业的发展,加强管理,完善企业技术团队,建立相应的规章制度。建立合理的人才竞争机制,以此提高人才的积极性和创新性。 3.3建立健全相关法律法规,规范电子信息工程技术的实际应用,确保良好的市场环境 电子信息工程的实际应用缺乏良好的市场环境,也缺乏有效的制度来规范市场,从而导致市场恶性竞争,不良竞争,导致电子信息工程技术的实际应用。因此,有关部门要不断的出台相关政策,从而有效的管理市场,规范市场。另一方面,相关部门要注重电子信息工程技术知识产权的保护,出台相关制度,加强知识产权保护,提高国产电子信息工程技术的竞争力和自主知识产权意识。 4结束语 电子信息工程技术的发展推动了经济的发展,社会的进步,也改变了人们的生活方式。因此电子信息工程技术的发展要不断的加强相关方面的创新,政府和社会也给予相应的支持,不断的增强电子信息工程技术在社会发展中的实用性,助力于我国经济的发展。 作者:孙文宁 单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 浅谈电子信息工程技术:电子信息工程技术的发展应用 摘要:改革开放以来,我国的信息技术逐步发展,而电子信息工程也越来越完善。电子信息工程是应用计算机等一系列现代技术对电子信息进行控制和信息处理。将简单介绍电子信息工程技术的发展应用。 关键词:电子信息;工程技术;发展应用 进入21世纪,我国已经进入了信息技术时代。而电子信息工程技术就是时代的发展产物。电子信息工程是现代新型专业,同时也是国家重点发展的工程项目。电子信息工程技术目前在世界上也是非常热门的工程。但是,它的发展历程相对其他项目来说相对较短。因此,也会出现一些问题。那么,究竟如何才能够完善电子信息工程技术? 1电子信息工程的简单介绍 1.1电子信息工程的发展。电子信息工程顾名思义就是利用现在的计算机合成技术来对信息进行控制,最终对信息进行整合,同时进行相关信息系统的设计、开发、应用和集成。在过去,信息几乎都是在报纸或者收音机上呈现出来,而且人们不能观看到影像。但是,随着现在电子信息技术的发展,人们可以通过计算机来接收到外界的信息,不仅仅是文字,还包括图片、声音等。除此之外,人们的聊天沟通也开始从书信转移到了网络上,如:QQ、微信、微博等计算机信息技术。从而使得电子信息技术更加智能化,同时还大大突破了时间和空间的界限,使人们的生活更加快捷方便。所以,电子信息技术在许多方面都有所应用。其实,我国的电子信息工程技术仍然处于发展的初级阶段,因此,也会出现一些问题。 1.2电子信息工程技术的应用。 (1)电子信息工程在教学中的应用。现在是信息时代,许多工程项目都会用到网络。电子信息在许多地方都有应用。首先,在教育中有应用。现在的时代离不开网络,学生是祖国未来的栋梁。因此,所接受的信息就更应该先进。首先就是表现在英语的教学上。现在几乎每个学校的英语课都设置了英语自主学习的平台。英语网络自主学习是根据时代的发展而创造出来的一种有效的学习方法。因此,英语的网络自主学习有很多好处。它在一定程度上是不受时间和空间限制的,具有独立性。学生们可以不受老师的管教,脱离对老师的依赖,自己完成学习。不会因为自己的英语差而害羞、不敢发声。而英语差的学生还可已根据自己薄弱的地方做出调整,弥补自己的不足。而这一切都是运用了电子信息技术而完成的。 (2)电子信息工程技术在工程领域的应用。电子信息技术还应用于工程领域。在一些工程建设中,施工之前都需要对施工地点等进行勘察,对数据进行分析。而在以前,都是需要设计师们进行手动的计算。随着信息的发展和计算机技术的成熟,现在工程建设的数据就可以输入到专业的软件中,然后计算机直接计算出数据。这样既做到准确无误,又使得工作人员的负担减少而且工作效率大大提高。 1.3电子信息工程技术在军事中的应用。电子信息工程技术还在军事、通信安全方面有着极大的应用。军事不仅是需要考虑到军事武力方面,更重要的是信息的传递。21世纪的军事也将其主战场转到了电子信息技术方面。电子信息技术在军事上的应用表现在微电子技术、光电子技术以及电真空技术这几个方面。而现在许多国家都应用电子信息技术来进行绝密计划。比如美国的“棱镜计划”,美国安全局通过该计划来对人们进行绝密的监听,最终对其他国家的机密进行监听,从而危及其他国家的安全。 1.4电子信息工程技术在航天领域的应用。在航天方面,计算机是应用最广的。因为,航天飞行需要掌握飞行的路线,而要想准确把握飞行路线就需要大量的数据信息作为参数。而这些参数的出现都需要电子信息工程技术的支持。首先航天会用到很多的软件,而软件的开发、设计等都离不开电子信息技术,比如导弹。导弹是通过卫星导航系统来进行定位的,而卫星导航需要应用电子信息进行操作。 1.5电子信息工程存在的问题。虽然现在我国的电子信息工程发展迅速,但是还存在着一些问题。首先就是市场环境问题。网络上电子信息的真实性有待商榷。现在,电子信息越来越发达,但有的信息却是不真实的。在电子信息平台上存在许多伪劣产品甚至是仿冒产品,这严重侵犯了知识产权。这就使得我国信息技术的发展缺乏后劲。其次就是电子信息缺乏创新意识。现在的时代,创新就是主要动力。而虽然现在的电子信息市场发展迅速,许多的平台也越来越多样化,但是大多数网络平台都是相似的,缺乏创新性。这样的话,就会使得消费者们眼花缭乱,对于现阶段的APP出现厌烦的情绪。而且现在的工作人员也缺乏创新能力,因此对当下的电子信息技术缺乏创新性,知识一味地模仿之前的信息软件,套用之前的数据,这同样会影响电子信息工程的发展。 2如何完善电子信息工程技术 2.1提高专业人员的综合素质。为了能够使得电子信息技术更好地发展,就需要加强相关专业人员的综合素质。其实要想使电子信息技术更加完善,除了客观原因之外,主要就是人的主观因素。加强相关工作人员的综合素质和专业素质是必不可少的。相关的企业公司应该对电子信息技术人员进行大规模的培训。而电子信息技术人员更是应该加强计算机技术,有良好的计算机操作能力。与此同时,相关的企业还应该在选用人才上严格一些。除了引进一些成绩优秀的工作人员之外,还应该注重他们的实际动手能力,还有创新能力。创新是非常重要的,而创新是与人有关的,是人的主动意识。因此,要营造良好的发展环境,从而促进工作人员的创新意识以及电子信息工程的良性发展。 2.2加强网络平台的完善。到目前为止,网络平台的建设还有些许的漏洞。因此,更应该加强网络平台的完善。现在的网络平台在监督管理方面存在漏洞,这样的话对应用者更是有所损害,甚至可能对人们的人身安全和财产安全有危害。因此,政府应该加强对网络的监督,建立健全完善电子信息技术。除此之外,要完善我国的在滇西信息网络平台问题上的法律法规。多借鉴一些国外的法律和制度,对我国的网络平台进行改革改善,加强立法监督制度,深化网络平台的改革,根据我国的电子信息工程的实情来进行法律的改革和完善,保证平台的有序进行。同时,建立相应的监督制度,国家应该调动一个检查小组专门对网络平台上存在的问题以及违法的信息进行打击和监督,建立集体监督机制,最终净化网络平台上的信息,完善网络平台。 2.3加大电子信息工程的资金投入。我们都知道,电子信息工程的发展需要的资金是非常大的。如果在资金这一环节出现差错的话,就会影响到电子信息技术的发展与完善。因此,应该加强电子信息工程技术的资金投入。不论是企业还是国家,都需要对电子信息工程重视起来。国家应该加强政策的扶持力度,最终保证电子信息工程技术的发展有足够的资金,从而推进电子信息的发展。与此同时,国家还应该建立专项的电子信息工程技术科研基金,促进整个电子信息工程技术的全面发展与进步。 3结论 电子信息技术在许多方面都有应用。虽然我国在电子信息技术方面还存在着一些问题,但是相信随着我国对该工程的建设,一定会使得我国电子信息技术更加完善。 作者:唐伟 单位:哈尔滨光宇电气自动化有限公司 浅谈电子信息工程技术:电子信息工程技术现状及未来发展探究 1电子信息工程技术概论 电子信息工程技术是目前比较新型的一种现代化计算机技术,因其具有较强的实用性与便捷性而被广泛应用于各个领域、各个行业。此外,电子信息工程技术作为一门以现代化技术为基础的信息化控制及其处理等相关内容的学科,它的研究范围涵盖较广,主要包含对电子信息的获取及进一步的处理,电子设备与信息系统的设计、开发、应用以及集成等[1]。随着社会与科技的不断发展进步,电子信息工程技术在各行各业的应用也逐渐广泛,社会与科技的不断发展进步为电子信息工程的发展提供了良好的物质基础和保障,而电子信息工程技术的不断革新又反过来促进了社会与科技的不断进步。就电子信息工程技术所具有功能而言,其不仅加速了整个电子信息工程行业的发展,还加速了整个产业链的分化以及产业链的整合。由此可见,电子信息工程技术在未来也将有广阔的发展前景。 2电子信息工程技术的应用现状 1)在生活领域的应用 电子信息工程技术在生活领域的应用十分广泛,其涉及生活领域的方方面面,与人们的生活息息相关。举例来说,电子信息工程技术正被广泛地应用于企业当中,由于市场竞争越来越激烈,企业为了生存和实现自身更好的发展,就必须加快转变企业的管理模式,提高生产效率,而在涉及企业系统的升级,市场竞争力的提升等方面,就必须要应用到电子信息工程技术,因为电子信息工程技术的应用能够促进企业完成其产业结构的优化与升级。而电子信息工程技术在企业中的应用也确实有效地提高了企业的管理效率,为企业赢来了更好的发展契机。随着社会与科技的不断发展进步,电子信息工程技术仍将不断革新,其应用范围仍将继续扩大,人们的日常生活也将迎来不同的变化。首先,电子信息工程技术在生活领域的应用在一定程度上促使人们的思维发生了改变,也在一定程度上使人们的生活水平有所提升。其次,电子信息工程技术在生活领域的应用使人们的日常生活日益朝着智能化方向发展,为人们的生活提供了极大的便利。举例来说,如今在人们的日常生活领域,移动互联网技术、3G网络技术、阿里巴巴旗下的淘宝、天猫等网络交易平台以及华为、中兴等智能手机已经得到广泛应用,尤其以年轻人居多。由此可见,电子信息工程技术已经逐步渗透到人们日常生活的各个方面,受到越来越多人的青睐与认可。 2)在航天领域的应用 航天领域在我国经济和军事发展中具有重要作用。电子信息工程技术在航天领域的应用主要是体现为高精尖技术的研发[2]。在我国科教兴国的发展战略中,航天领域的发展是重中之重。而电子信息工程技术在这一领域的应用,有助于推动我国航空事业的进一步发展。当前,我国在航空重点研究项目中开辟了专门的电子信息工程技术类项目,该项目主要涉及航空领域相关软件的开发应用、相关航空领域信息处理技术以及航空领域高端微波遥感技术的应用等等。此外,在航空领域涉及对航天电子系统的研发与设计等方面也会应用到电子信息工程技术。举例来说,我国新型武器东风-14洲际弹道导弹从最初的研究与开发到研发完毕进行试飞再到试飞成功投入应用,这一系列的过程都离不开电子信息工程技术对其的技术支持与技术保障。此外,电子信息工程技术还可应用于航空卫星导航系统的研发,举例来说,我国的北斗卫星导向系统运行服务,具有高精准度、广覆盖面的特点,该导航系统能精确到点的位置,而其覆盖范围则包含了整个亚太地区。有一点需要强调的是,虽然电子信息工程技术在航空领域应用较深广,但为了使我国的航空领域及相关技术的发展达到世界领先地位,还应不断加强相关技术的研发与应用,拓展信息信息工程技术在该领域应用的广度与深度。 3)在工程领域的应用 电子信息工程技术在工程领域的应用主要体现为利用电子信息工程技术,为相关技术的研究与开发提供技术支持,为相关信息的传输搭建网络通信平台。举例来说,在工程领域,造价管理是其中比较关键和重要的一个环节,借助电子信息工程技术可以帮助相关主体通过网络搭建信息传输与交流的平台,还可以应用办公自动化技术以及管理信息系统等相关技术来加强对工程造价的管理,继而提升工作效率。在工程领域,涉及工程量和钢筋使用量的计算,应用电子信息工程技术中的相关工程量计算软件和相关钢筋计算软件能够在一定程度上节省计算时间,提高计算的准确率。此外,电子信息工程技术还应用于公路工程项目之中。公路工程项目建设涉及的信息种类繁多、数量庞大,而且相关数据会根据公路工程项目施工进度的不断深入而发生相应的变化,这就要求相关信息与相关数据一直要进行相应的更新,而电子信息工程技术在公路工程项目中的应用很好地解决了这一问题。随着电子信息工程技术的不断革新,我国公路建设事业也开始采用现代化、综合性电子信息工程技术管理手段对相关资料与数据进行存储与管理,有效地提高了其工作效率。 3电子信息工程技术的未来发展 信息技术作为科技发展的领军人物,无论是相关技术的开发与应用,还是应用领域与应用范围的深广度都受到了国家的广泛关注与高度重视。此外,信息技术还肩负着维护国家信息安全与国防安全的重要使命。当前,电子信息工程技术已逐渐在各行各业开始应用,信息化的时代决定了人们的学习、工作和生活都离不开电子信息工程技术的应用[3]。为了促进我国电子信息工程技术今后的不断发展,应当从以下四个方面着手: 1)明确发展目标和发展途径电子信息工程技术对于计算机网络技术的发展具有重要的作用,其已经成为计算机网络发展的决定性因素,而且也是最活跃的驱动因素之一,可以帮助我们发挥后发优势乃至实现社会主义生产力的跨越式发展[4]。因而,我国电子信息工程技术要想在未来实现更好的发展,首先必须明确发展目标。受我国良好经济循环体这一大环境的影响,我国电子信息工程技术未来的发展目标可以确立为加速促进电子信息工程实现现代化,使其能够更好地适应现代社会发展的需要,满足现代社会发展的需求。此外,还要明确电子信息工程技术的发展途径。就电子信息工程技术而言,其发展途径应以科技创新与人才培养为主,科技的创新与人才的培养是其能够实现高效快速的发展的关键因素之一。社会与科技的进步能够带动电子信息工程技术的进步,同时,也能对其的发展起到一定的引导作用。 2)营造良好的发展环境,拓展广阔的发展空间要想实现我国电子信息工程技术未来更好的发展,还必须为其营造良好的发展环境,拓展广阔的发展空间。政府应当出台更多的政策对其发展予以支持,与此同时,还应进一步加大对电子信息工程相关技术的投入与扶持力度,通过这些方式为电子信息工程技术的未来发展提供良好的环境。当然,企业自身也应积极拓展广阔的发展空间,企业应把握住良好的发展机会,不断改进生产技术,利用电子信息工程技术提高生产效益,通过企业扩大再生产所获得的利润,加大对电子信息工程技术开发的资金投入,推动企业内部实现电子信息工程化技术现代化,促进其进一步完善与发展。 3)重视科技创新与人才培养科学技术是第一生产力。要想促进电子信息工程技术的不断革新,推动电子信息工程产业的不断发展,就必须重视科技创新。通过科技创新给电子信息工程技术的发展注入活力,通过科技创新给电子信息工程技术提供强有力的技术层面的支持[5]。此外,还要重视人才的培养。社会的发展离不开人才的培养,科技的发展更离不开人才的培养,对于电信信息工程技术的发展也是如此。为了促进其更好的发展,除了重视科技创新之外,还必须重视对人才的培养。对人才的培养可从以下两方面进行:第一,加快电子信息工程技术相关课程的改革与建设,按照其发展需要进行课程改革,以实现培养出符合实际需要的人才的目标。其次,加强对人才人文综合素质的培养以及专业知识技能的培养。此外,还应注重对人才创新能力的培养。 4结束语 综上所述,电子信息工程技术作为一种新型朝阳产业,具有广阔的发展前景。其在生活领域、航空领域以及工程领域等诸多领域都有较为广泛的应用。电子信息工程领域未来发展的目标为加速促进电子信息工程实现现代化,使其能够更好地适应现代社会发展的需要,满足现代社会发展的需求,其发展途径则应以科技创新与人才培养为主。 作者:黄智 李云剑 单位:黄梅一中 浅谈电子信息工程技术:电子信息工程技术实训与实践 一、专业综合实训课程的设计思路 不同于传统实训,专业综合实训着重与学生综合能力的培养,旨在增强学生的职业核心竞争力,为学生进入企业顶岗实习,增强岗位适应度做好铺垫。因此,专业综合实训的开展,首先,要确定综合实训的方法。专业综合实训课程有岗位训练、过程训练、项目训练、仿真训练等模式,结合人才培养目标,该课程选用项目训练式方法开展。该模式以项目小组为单位,每4~6人自由组成一个小组,完成整个项目的实施工作。其次,确定项目的选题。项目选题的合理与否,直接关系到课程开展的效果。以往专业综合实训课程项目的选题比较分散,更多地注重多样性,但通过实施情况来看,效果并不好。其原因一方面是选题的分散使得教师指导时间不足,项目开展较慢;另一方面,学生之间缺少了相互学习以及相互比较的机会,开展动力不足。为了解决以上不足,在选题上,我们结合企业需求,设计了一个综合类题目作为专业综合实训课程题目。最后,时间安排。三年制学生,第六学期要进行企业顶岗实习,专业综合实训课程安排在第五学期末。为了能系统充分地锻炼学生的综合能力,实训时间为4周。在这四周时间里,项目组成员相互协作,最终完成整个项目的设计工作。 二、专业综合实训课程的具体实施 1.充分论证,明确任务本阶段指导教师针对项目选题,进行技术论证设计,编写实训指导书。明确实训任务、实训时间安排、实训考核标准及要求,并完成项目开展所需常用元器件的采购工作,为实训的开展做好准备。 2.教师组织,确立团队该阶段在实训课程的第一天实施,指导教师结合实训指导书,讲解实训的流程。组织学生,以5~6人为一个小组单位,结合自身技术情况,自由组成技术团队,并选出组长。每个团队确保有硬件工程师(两人):硬件电路设计与制作,机械机构等的设计;软件工程师:系统程序编写,调试;整机调试工程师:元器件准备、焊接以及产品的整体调试;技术文档设计师:讨论过程记录、技术文档编写、报告PPT、记录组内成员每天工作情况,图片或视频展示成员工作风采,协调工作进程。团队人员结合自己的职业规划,选择自己喜欢并擅长的职位,开展工作。作为团队的一员,每个职位的表现都将影响到整个项目的最终测评。项目组每位成员,都将在该项目中得到锻炼,强化自己的职业核心竞争力。 3.方案制定,项目实施团队建立后,组长带领项目组成员,结合实训要求、实训任务,通过资料查找、信息搜集等,确定项目实施方案。结合项目方案项目组成员根据自己的职位,制订工作计划。教师针对工作计划进行检查指导,确认无误后,项目组开始项目的设计实施工作。该阶段持续时间2.5周左右,是整个实训时间最长的阶段。该阶段坚持学生为主,教师为辅的指导原则,使学生充分融入团队合作,充分发挥自身价值,完成团队项目。 4.小组竞技,汇报展示智能对战小车设计制作完成后,各项目小组与指导教师,共同协商制定小车对战方案,班级内各小组开展对战比赛,验证并改进小车设计。待整车改进设计成熟后,各班级间开展竞技比赛,验证设计成果,提升团队的荣誉感,带动大家参与的积极性。比赛结束后,班级各团队的技术文档设计师通过视频、PPT等形式进行汇报,展示团队项目实施过程、项目实施成果,见证团队每位成员的付出与团队合作的力量。总之,高职院校专业综合实训课程的开展,在培养学生专业综合能力、团队合作能力,发挥学生主观能动性,提升学生职业竞争力等方面具有重要作用。本文针对人才培养目标提出了专业综合实训课程实施方案,通过课程的实施验证,该方案达到了培养学生职业核心能力的目的。本次课程的探索研究,对于专业综合实训课程的改革发展具有一定参考价值。 作者:刘洋 单位:东莞职业技术学院
计算机毕业论文:大学生计算机毕业设计影响思索 本文作者:王宁 王子方 单位:沈阳大学 沈阳农业大学 计算机应用技术影响大学生毕业设计质量的因素 由于全国高校近年来的扩招,教学设备的建设相对迟缓或维持原状,工科学生们毕业设计所需实验研究仪器设备是否具备,所需经费的投入能否充分,实验室场和图书网络资源是否齐全等直接影响了毕业设计的质量。文档、动画和图纸是毕业设计成果的重要呈现的方式,尽管大学们都已经接受过专业的计算机基础类课程的教育,学生计算机素养也逐年进步,但调查对象对水工应用的基本软件实践来看,对office、CAD、3D等操作水平低,灵活性差,文字排版、图表编排、公式编辑、CAD操作命令混乱、精密运算不准确、三维动画多媒体演示障碍等方面直接影响了毕业设计的进度和内容结构,不规范的命令操作和不熟练的技能运用严重影响了毕业设计的质量。 由计算机应用技术而影响到毕业设计质量的解决方案 学生要从自身提高对计算机技术对毕业设计质量影响的认识,了解这一实践环节的重要性,特别是专业的计算分析能力培养。建立研究团队,小组成员交流,相互取长补短,不仅掌握计算机应用技术的知识技能,更重要的是在专业领域中灵活运用计算机技术,为以后的学习、工作打下坚实基础。为保证毕业设计质量,指导教师必须规范选题范围,指导教师组织主导学生毕业设计全程,对指导教师而言,除了完成本职教学任务和高度的责任感外,更要加强工程科学知识和现代工程设计创新的引导,必要时也可让学生参与教师科研课题的部分子课题的研究,对于毕业设计过程全面掌控,要结合学生自身能力科学选题,保证理论切合实际,适应时展,从而提高毕业设计的质量。专业高效整合的因素。目前国内各院校四年制本科水利水电工程专业开设课程有计算机文化基础、计算机辅助设计、水利工程计算机绘图,水利工程制图等课程,基本为每周2~4课时,考虑到学生基础差异和自主学习效果差异,最有效的解决办法就是将计算机应用类基础课程与水利水电工程专业课程整合起来,使课程设置体系与时俱进,进而提高毕业设计质量。以一个专业为整体拟定人才培养方案,每种计算机技术在不同项目中的作用可能截然不同,例如:“90年代以来陆续开发的水电站地面厂房CAD系统、重力坝CAD系统、隧洞CAD系统等实例中包含了很广的专业技术知识,如:坐标画线、沿曲线标注、表格生成等,每种计算机技术在每个项目中的研究方向有所不同,因此因材施教、分流培养,这有利于提高教学质量,也为毕业设计各个方向的研究创建人才基础。 高校作为人才储备基地应该为学生提供实践平台,结合课堂理论使学生掌握软件的选用、计算机技术的选择方法、软件的升级、怎样保证科学计算的准确性等,要解决理论与实践脱节这个弊端,作为学校和教师有责任有义务,极尽所能为学生创设实践基地,发挥计算机时代教育优势。目前毕业设计的成绩评定还不能完全做到公正和客观,各位指导教师的评价标准也有所不同,建立和完善毕业设计质量评价标准也是一个提高本科生毕业设计质量的有效措施。拟定一个质量评价标准如下:选题。选题应当来自水工科学、工程建筑、社会实验、模拟应用等方面的研究,有一定的创新性和前沿性。调研论证。通过查阅书刊文献和网络资料和实体工程项目考察等形式调研提出合理的解决方案,具备分析问题、处理数据、解决问题的能力,顺便考查学生对外语和计算机技术应用能力。毕业设计内容和方法的创新性。实施方案、数据、图纸以及对设计数据的分析、论证科学正确、反映分析和解决问题的能力、方法和手段新颖独特、理论与实际结合,在某项研究上体现独创的见解、设计成果有实际价值。适当利用计算机辅助软件,不忽视手工计算的必要性和重要性。提倡计算机辅助手段和手工计算有效结合,对必要的技术提出手算要求,促进学生对算法切实体会和深入研究。毕业设计文档撰写质量。主要是主题明确、结构完整、精准的数据表述安全有效、原理引用得当、论据充分、推理缜密、逻辑性强、行文流畅、设计成果和结论科学合理,参考文献资料翔实,格式规范等。毕业设计成果应该包括设计计算书、设计说明书、设计图纸以及实践日记等,严格要求毕业答辩环节。本科毕业生原则上均应参加毕业设计或毕业论文的答辩,答辩组老师要严格把关,考查学生对目标实现和专业发展的关键问题的见解,客观公正打分。此外,评价标准可参考阶段评价、目标评价、理论结合实践的一体化评价等,注重评价的多样化和多元化等。 结语 综上所述,通过努力可以探索出一系列有效解决计算机应用技术而影响毕业设计质量的方案来,使学生加深对毕业设计中计算机技术应用重要性的认识,同时也期待高校建立约束机制和激励机制,完善人才培养方案和课程设置方案,强化计算机应用技术的可持续发展,相信通过大家的共同努力可以使大学生毕业设计质量有效提高。 计算机毕业论文:计算机毕业计算机普及教育 一、当前计算机普及的形势 现在在全国范围内已掀起波澜壮阔的第三次全国计算机普及高潮。为了更深刻地认识这一高潮的特点,我们有必要回顾一下我国计算机普及的历程。 我国计算机普及教育始于70年代末、80年代初。在那以前,就全国范围来说,基本上谈不上计算机普及教育,只有少数科研部门进行计算机的应用开发,在大学的非计算机专业基本上都没有开设计算机课程。使用计算机,只是少数专家的事情。 80年代出现第一次计算机普及高潮 80年代初在我国掀起了第一次计算机普及高潮,1981年,中央电视台、中国电子学会计算机普及委员会和中央电大联合举办计算机知识普及讲座,由我向全国讲授BASIC语言,当年收看人数超过100万人,次年起年年重播,收看人数超过300万人。在占世界人口五分之一的国度里掀起这样规模壮阔的群众性的普及计算机知识的活动,不仅对中国、而且对世界都是一件具有深远意义的大事。 在第一次计算机普及高潮中,普及的对象主要是以下三种人;(1)大学中非计算机专业的师生;(2)部分在职科技人员和管理人员;(3)大城市中的部分中学生。普及的内容偏重于计算机知识,尤其是计算机高级语言。通过十年的努力,己经在大学的所有专业普遍开设了计算机课程,结束了大学毕业生仍然属于“计算机盲”的历史。大家取得如下共识:计算机知识是当代知识分子知识结构中不可缺少的重要组成部分。 根据当时的条件,普及的内容主要是计算机高级语言。 90年代出现第二次计算机普及高潮 从90年代初,在我国掀起了全国性的第二次计算机普及高潮。如果说第一次高潮的普及对象主要是具有大学以上文化程度的知识分子,那末第二次高潮的对象已扩展到广大公务人员、企业管理人员以及具有高中以上文化程度的一般知识分子,包括所有机关、团体、学校、企业中的人员。涉及的对象范围比第一次计算机普及高潮广泛得多。这次普及带有职业和岗位的特点,应用计算机的能力成为人们求职的重要条件,各地各部门都制定了对工作人员在晋升职务、职称和工作考核中在计算机方面的要求,并要求通过相应的计算机等级考试。普及的内容主要是文字处理以及常用的一些应用软件。 经过第二次计算机普及高潮,我们在计算机应用领域缩小了和发达国家的差距,对这十年在计算机普及方面的成果应当有足够估计。 新世纪初出现新的计算机普及高潮 刚刚进入21世纪,人们已经清楚地看到在我国己开始出现了一次新的计算机普及高潮。这次高潮的普及的对象是一切有文化的人。 下面举几件重大的事情∶ (1)根据教育部的规划,在21世纪的前10年,将分三步在全国中小学中普及信息技术课程,即∶2001年前全国所有高中都要开设信息技术课程,2005年前全国所有初中都要开设信息技术课程,2010年前全国所有小学都要开设信息技术课程。应当说,这是一项具有深远意义的大事。以后凡是受过义务教育的人都有初步的计算机知识和初步使用计算机的能力。 (2)全国总工会决定在全国职工中普及计算机应用。争取在3年内在全国2.4亿职工中,至少有50%掌握计算机知识,提高职工自主择业和岗位竞争能力。 (3)全国高校的计算机基础教育上了一个新的台阶,大学生应用计算机的能力有了很大的提高,在新世纪中,大学的计算机教育将再上一个新台阶。 (4)全国所有领域将全面普及计算机的应用,所有公务人员和在职干部都要学习计算机知识和掌握计算机的应用。 在这次高潮中,学习计算机的切入点将是网络应用。 三次普及高潮,一浪高过一浪,学习计算机的人数成指数增长。如果在第一次普及高潮中学习计算机知识的人数以百万计的话,那末,在第二次普及高潮中学习计算机知识的人以千万计,在第三次普及高潮中学习计算机知识的人数以亿计。 这样规模的群众性学习计算机活动,不仅在中国历史上从未有过,而且在世界上也是一件影响深远的大事。这是一次难得的机遇,是一个巨大的市场。这是我们当前开展工作的外部环境和有利条件。 面对这一大好形势,我们应当怎么办?我认为应当注意以下几点∶ 搞好规划。制订出既先进又可行的向各部分人普及计算机的规划。 落实措施。必须有落实的措施和政策,否则规划就会落空。 建立队伍。要建立一支数量巨大的、强有力计算机普及队伍。 改变观念。要改变不利于计算机普及的某些传统观念。 二、计算机普及教育中的误区 这个问题讲的就是改变观念的问题。 摆在我们面前的一个严重任务是∶怎样使亿万群众更容易更有效地进入计算机应用的大门。现在一方面形势要求我们向亿万群众普及计算机知识和应用,另一方面却有不少人不敢学计算机,正在学计算机的初学者感到计算机难学。这就形成一个尖锐的矛盾,必须认真研究,加以解决。 在计算机普及教育中存在误区 有的同志要求计算机的初学者学习计算机的工作原理,学习不同数制间的转换,学习原码、反码和补码,要他们背诵几十条DOS命令,还要记住哪些是外部命令,哪些是内部命令。许多种考试都有数制转换的考题,例如1378.9876的二进制形式是什么?其实这是完全没有必要的。这些都是源于计算机专业的《计算机原理》课。 现在大家都比较重视计算机普及工作了,许多计算机专家也投入了这项工作,发表了许多意见,这无疑是好事。但是光重视还不够,还应该解决观念的问题。我认为有些同志愿望是好的,但往往自觉或不自觉地混淆计算机专业和非计算机专业的区别、学校和社会的区别、计算机专业人员与计算机应用人员的区别。把计算机专业学习的要求和内容搬到非计算机专业,把学校的模式搬到社会,要求计算机应用人员也像计算机专业人员一样系统学习许多理论课程。这些就造成一个误区。这个问题不解决,将严重影响计算机的普及。 应当看到∶在从事计算机工作的队伍中有两部分人∶(1)从计算机专业毕业的计算机专门人才,占整个队伍的比例不足10%,他们是理论研究、科研、专业教学、系统开发的骨干力量,是专业登山队。(2)从非计算机专业毕业的计算机应用人才,占整个队伍的90%以上,他们遍及各个领域,是计算机在各行各业中应用的主力军。大部分应用软件都是由非计算机专业毕业的计算机应用人才编写的。对这部分人的作用决不可低估。显然,这两部分人的知识结构、能力结构和学习特点是不一样的。 计算机教育的三个层次 就整个社会来说,计算机教育可分为三个层次: (1)计算机入门教育。对象为原来基本上没有接触过计算机的人群。应当通过本层次的教育使他们初步掌握计算机的基础知识和基本操作。这实际上是计算机的启蒙教育,即“扫盲”教育,是面向全社会的。 (2)计算机技术教育。对象是那些用计算机作为工具处理各种任务的人们。例如工程人员利用计算机进行工程计算和工程制图,教师利用计算机进行辅助教学,管理人员利用计算机进行数据管理,……。显然,他们需要具有比第一层次更多更实用的知识。这个层次的特点是以应用为目的,以应用为出发点。 (3)计算机专业教育。对象是高等学校计算机专业的学生、研究生以及从事计算机研究开发的专业人员。他们需要掌握系统的理论知识和最先进的开发技术。 通常把前两个层次(计算机入门教育和计算机技术教育)统称为计算机普及教育,以区别于计算机专业教育。它的对象是广大非计算机专业的人群,他们占全体人员的95%以上。 显然,对不同层次的教育,无论其教学目标、教学内容、教学方法以及所用教材都各不相同,绝对不应混为一谈,否则将事倍功半。 应该从应用入手 有人认为学计算机应当从学习原理入手,有一位读者写信给我说∶他很想学计算机知识,心想应从原理学起,就到书店买了一本《计算机原理》,结果愈学愈糊涂。我对他说∶你的路子错了,对大多数人来说,学计算机不应从原理入手,而应从应用入手。 有的人认为∶现在是数字化时代,不懂得二进制怎么生存?而且学了二进制和数制转换也没有什么坏处。我想,没有坏处的事多了,难道都要学吗?问题在于怎样有效地利用有限的学习时间,使初学者容易入门。应该看到∶制造计算机的人和使用计算机的人所需要的知识是不同的。例如不能要求飞行员和设计飞机的人具有相同的知识结构,同样不能要求开汽车的人先学习汽车的工作原理和构造。现在已经有了数字电视和数字相机,是不是也要求看电视的人和用数字相机的人先学进制原理呢?当然大学生学一点二进制知识是必要的,但对广大公务员和老百姓就显然是不必要的。 要多为初学者着想 不应当把计算机专家或大学老师自己的学习经历照搬到广大业余初学者身上。不能说自己学过什么就要求别人也要学什么,自己怎么学的也要求别人怎么学。我们要为初学者考虑,替他们找出一套事半功倍的有效学习方法,使他们能轻松自如、兴趣盎然地进入计算机应用的大门。不要难倒他们,更不要吓跑他们。 有时在讨论问题时,有些计算机专家和计算机专业的老师与搞计算机普及的老师看法往往不同,甚至谈不到一块去。有些计算机专家和计算机专业的老师比较多地强调水平、理论、系统知识,而从事计算机普及的老师则更多地强调对象的基础、学习的规律、普及的特点。应该通过实践,正确处理好普及与提高的关系,没有普及就谈不上提高,老百姓首先要的是“下里巴人”,而不是“阳春白雪”。我们搞计算机普及的人不要怕别人指责我们“水平低”,只要符合广大群众需要,我们就应当坚持,做出无私奉献。 在为初学者设计学习内容时,应当从实际出发,围绕应用组织教学,坚决舍弃现在用不到、将来也用不到的内容。要提倡急用先学,立竿见影,在用字上狠下功夫。 在方法上,要按照初学者的认识规律进行教学。在学校中讲授理论课程时,传统的三部曲是∶(1)提出概念;(2)解释概念;(3)举例说明。我们在对计算机初学者介绍计算机应用知识时,采取了新的三部曲∶(1)提出问题;(2)介绍解决问题的方法;(3)归纳出必要的规律和概念。 一般理论课程采用的方法是∶先理论,后实际;先抽象,后具体;先一般,后个别。我认为对计算机应用课程应当采用的方法是∶从实际到理论;从具体到抽象;从个别到一般;从零碎到系统。事实证明,这样的方法是十分有效的,是符合广大计算机初学者的特点的。 在教材编写上必须首先让读者看得懂,如果看不懂,别的都谈不上。现在市场上不少书是低水平重复,有的是直接从“帮助”搬过来的,按功能和菜单介绍软件的使用。这犹如靠字典学英语一样,好象很全面,但是看完全书以后还是不会用。我在20多年前学计算机时,曾经找过不少计算机的书看,结果发现许多书像“天书”一样,一般人是看不懂的。我当时就想∶我以后要写一些让老百姓能看得懂的计算机的书,要把计算机从少数计算机专家手中解放出来,使之成为广大群众手中的工具。 有一位同志说了这样一个顺口溜∶只有明白不明白的人为什么不明白的人才是明白人。我觉得很好,要做到这点很不容易,这是一个学问,要经过长期的修炼才能真正做到。 今年初,《计算机世界》报组织的“世纪评选”评出了我国“20世纪最有影响的IT人物”10个人,我是其中之一(排在笫2位)。说我的功绩是把千百万群众带入计算机的大门。我是盛名之下,其实难符。但是这件事对我很有震动和启发,广大群众对于看似平凡、默默无闻的从事计算机普及的人们是不会忘记的。群众需要我们,我们离不开群众。 我希望有更多的人投入计算机的普及工作,希望所有从事计算机普及的人能认清自己工作的意义,深入研究计算机普及的规律,把工作做得更有成效。 三、关于计算机证书考试 近年来,各种社会考试风起云涌,尤其是计算机的考试更令人注目。我认为在改革开放深入发展的今天,出现社会考试的热潮不是偶然的,它是市场经济发展的必然产物。学历在整体上反映一个人的知识水平,而证书则在一个侧面反映持证者的能力。例如同一个班的两个毕业生,都有大学毕业证书和学士学位,但是一个英语通过了6级,计算机通过4级,而另一个英语通过4级,计算机通过了2级。显然前者在谋职中比后者具有更大的优势。在每年的大学毕业生就业谘询会上,不少毕业生手中拿着四、五个证(毕业证、学位证、英语等级证、计算机等级证书、还有公务员考试证书、驾驶证等),以证明他的能力。只要有人才存在,证书考试就不会消亡,相反会更加成熟、更加规范。 目前计算机证书考试的种类有∶ (1)信息产业部主办的软件水平考试; (2)教育部主办的∶ 全国计算机等级考试 全国计算机应用技术证书考试(NIT) 全国少儿计算机考试(少儿NIT) (3)劳动部主办的高新技术技能测试 (4)各地方、各部门举办的考试,如职称计算机考试、大学生计算机统一测试等。 以上几种考试对象各不相同,程度也有区别。 有人问∶计算机证书考试有没有含金量?通过以后有什么好处?我的看法是∶证书考试是一种社会考试,目的是提供一个科学的、公正的、客观的标准,供用人单位参考。但是通过了考试,不会自动增加工资或晋升职称或职务。含金量是有的,但不是由考试机关赋给的,而是由于考试得到社会认可,被有关单位赋予了含金量。例如北京市规定40岁以下的干部晋升科级以上职务必须通过等级考试一级B的考试,有些科技部门要求所有技术人员都要达到二级标准,国家税务总局规定所有业务人员都要有通过NIT的模块测试,有些省市规定凡持有全国计算机等级考试证书或NIT证书的,可以免考自学考试的一门计算机课程等等。这些都为计算机证书考试创造了很有利的环境,使它具有强大的吸引力。 有人问∶全国计算机等级考试与NIT有什么区别?我认为∶等级考试是通用性的考试,它大致反映一个人计算机知识的水平。如同跳高的标竿,不论你的职业和岗位,你跳过一级的竿,表示你已有初级的计算机知识。全国计算机等级考试自94年开考以来,发展很快,至今已有400多万人参加了考试。NIT是应用技能型的考试,侧重培训过程,采取模块化的方式,与职业、岗位紧密结合。例如你想当秘书,可以学计算机基础、文字处理、Internet等模块,你想当广告设计人员,可以学计算机基础、图形图象制作等模块,拿这几个证书去求职,有针对性。全国计算机等级考试与NIT都是教育部考试中心主办的,是不同类型的考试,两者是互为补充的。不同的人可以根据需要选择考哪一种。 前一时期,社会上对计算机证书考试有不少议论,有褒有贬。我认为∶主流是好的,但也有一些问题需要解决。具体说,它的好处有∶ (1)提供客观公正的社会标准,供用人单位参考。 (2)为应试者提供证书,有利于证明个人能力。 (3)不少单位借鉴证书考试的大纲和内容,作为教学和培训的内容,推动了社会的计算机的普及。 在充分肯定成绩的前提下,我们从事这一工作的同志也要清醒地看到目前存在着的一些问题,我觉得有以下一些问题∶ (1)考试内容和大纲往往跟不上计算机技术的发展。例如有一个大城市的职称考试,今年还在考Windows3.1,机关、学校、企业都已用了Win95/98,为了考试,还要倒过去学Windows3.1。 (2)用标准题难以测量出计算机应用的实际水平。 (3)有些学校和单位规定全体人员必须参加某一种考试,按这种考试的内容来组织教学或培训。这种统一的要求可能难以照顾到各单位的特点。例如农学院本来可以结合农业领域的实际需要和例子进行教学,而为了参加统一考试,只能按统一的内容进行教学,最后再举农业领域应用的例子,显然绕了一个弯,降低了效率。 四、学习计算机知识的作用 大家都在学习计算机知识,也都多少知道为什么学习计算机知识,但是我感觉到在我们的宣传上有时讲得不是太全面,我想谈一下自己的认识,供大家作宣传时参考。 学习计算机不是可有可无的事,无论对社会、对个人都是一件影响深远的事情。 (1)计算机是一种现代通用智能工具。在21世纪,各行各业的发展都离不开计算机,无论是科学家还是办事员,都不能离开计算机,因此,计算机知识和应用能力已成为当代知识分子知识结构中不可缺少的重要组成部分。 (2)计算机不仅是工具,而且是文化。工具是可选的,譬如我要敲钉子,就去买一个锤子,如果不需要敲钉子,就不必买锤子。而文化却是每个人所必备的。举个例子,在中学,每个学生都要学习几何、三角和代数,但并不意味着他们以后每天都要去计算多边形的面积、解联立方程式或证明两个三角形相似,但是这些课程却是他们今后进一步发展知识的基础。 当前计算机知识的作用也是这样,如果一个人对计算机一无所知,以后可能连报纸都看不懂。譬如去年报纸刊登了一消息说,在因特网上的域名中,中国许多著名企业的名字都被外国人恶意抢注了。我国许多企业的老总看不懂这条消息,他们说∶“我们已登记了商标,又申请了专利,现在怎么还冒出个“域名”来?到哪里去‘挂号’啊?”这就反映了他们所具有的文化中缺少了计算机的内容。 因此,虽然对不同的人来说计算机所起的作用是不同的∶对有的人的作用是直接的,有的人则是间接的;对有的人的作用是有形的,有的人则是无形的;对有的人是当前起作用的,有的人则是以后起作用的。但是对每一个干部、公务员、知识分子和大中学生,计算机知识是绝不可缺或的。计算机知识是当代文化的一部分。 (3)人们在学习计算机的过程中,不仅学习了具体的科学知识,还学习了科学思想和科学方法。世界上的知识浩如瀚海,任何人都不可能通晓天下成为万能科学家。比学具体知识更重要的是学习科学思想和科学方法,在需要时能发展自己的知识,并且能用科学的思想和科学的方法去分析事物。计算机是现代科学技术的结晶,内容十分广泛丰富,应用十分灵活多样,促使人们深入思考,掌握规律,举一反三,发展知识,因而普及计算机知识是当前科学普及的一个重点。 (4)有利于全面素质的培养。中央多次强调要对学生进行全面的素质教育,而计算机教育有助于培养学生的良好素质。表现为以下6个方面∶ ①启发学生对先进科学技术的向往; ②激发学生对新知识的学习热情; ③培养学生的创新意识; ④提高学生的自学能力; ⑤加强学生的实践能力; ⑥锻炼学生综合运用各种知识的能力。 事实证明,计算机学得好的人一般不会是死读书的书呆子,他们头脑灵活,思想活跃,有创造性,能动手,会学习。因此,在学校中开展计算机教育能促进学生生动活泼、主动地进行学习,有利于学生的全面发展。 计算机毕业论文:计算机毕业新世纪软件产业和集成电路产业 为推动我国信息产业和集成电路的发展,增强信息产业创新能力和国际竞争能力,带动传统产业改造和产品升级换代,国家实行“集成电路税收优惠、软件企业上市优先”的政策,国务院已于1999年7月印发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》。 为打破几十年来,国内“硬件不做CPU,软件不做操作系统”的现象,中国国家高技术智能计算机系统专家组日前以国家的行为通过各种方式联合攻关,这为新世纪的软件与集成电路产业大发展吹响了世纪的号角。 中国科技大学的金西老师,获邀参加了中国国家高技术智能计算机系统(863-306)专家组主办的第一届中国自由软件发展战略研讨会,并作了演讲。现在我们将其在会议演讲文稿及通过各种渠道了解到的发展动态综述出来,答谢读者多年来对我刊的支持与厚爱,同时衷心祝贺我国的软件与集成电路产业在新世纪蒸蒸日上。 1国家鼓励的主要产业政策 国家鼓励的有关软件产业和集成电路产业的主要产业政策如下: 第十条支持开发重大共性软件和基础软件。国家科技经费重点支持具有基础性、战略性、前瞻性和重大关键共性软件技术的研究与开发,主要包括操作系统、大型数据库管理系统、网络平台、开发平台、信息安全、嵌入式系统、大型应用软件等基础软件和共性软件。属于国家支持的上述软件研究开发项目,应以企业为主,产学研相结合,通过公开招标方式,择优选定项目承担者。 第十一条支持国内企业、科研院所、高等学校与外国企业联合设立研究与开发中心。 第四十二条符合下列条件之一的集成电路生产企业,按鼓励外商对能源、交通投资的税收优惠政策执行。 (一)投资额超过80亿元人民币; (二)集成电路线宽小于0.25μm的。 2软件产业 2.1我国软件业现状 进入21世纪,信息技术将渗透到经济建设和社会生活的各个方面,软件将会成为突出体现一个国家经济优势的产业。我国软件业在1990年软件的销售额仅为2.2亿元人民币,1999年中国软件市场总销售额增加到176元亿人民币,增长79倍,每年的发展速度都在20%以上;2000年中国软件市场的销售额约225亿元人民币左右,较1999年增长27.8%。软件产业做为支柱产业的形象越来越明显。 2.2我国软件业与印度软件业的差距 我国软件业的发展和国外软件业相比还有很大的差距,独立自主开发的软件所占比例还很小。早在1998年的统计资料就表明软件产品市场销售额为138亿元人民币,约占当年世界软件市场份额的1%;软件产品出口约为6500万美元,而同期印度的软件出口额已达到26.5亿美元,约是我国的40倍。2000年印度软件产业销售额达57亿美元左右,出口达39亿美元,这比我国2000年销售总额要多40%左右。 2.3我国政府对软件产业的态度 软件业已成为衡量一个国家综合国力的标志之一。软件产业的快速发展对各国保持经济稳定、持续发展起到了关键作用。在发达国家,软件业已超过钢铁、汽车和石油等传统产业成为国民经济的重要支柱;而在中国信息产业中,软件市场尚不及硬件的20%,软件产业发展的滞后已经引起我国政府和有志之士的高度重视。 科技部副部长徐冠华谈到,90年代以来,信息技术及其产业发展令人目不暇接,国际信息产业结构正在进行战略调整。由以硬件为主导向以软件为主导过渡,软件的重要性日益显著。在软件产业方面,正在发生着由销售导向向服务导向转变。以Linus为代表的共享软件的出现,促使软件由垄断封闭型开发,向社会开放型的开发方向演化,这代表已在网络上合作进行研发的新趋势。这种趋势迫切要求不甘落后的国家,必须尽快形成自己的软件开发实力,壮大自己的软件产业,在未来经济和产业之林中占有一席之地。软件园在国家整个软件产业发展中的核心作用、牵引作用和示范作用都已得到体现,软件园的建设发展,已成为当地开拓新经济增长点的重要方向,集中发展是实现软件产业能够快速发展的战略选择。 软件产业是以智力和人力为主要经营资源,以知识和信息为经营载体,以创新为主要经营特色的知识、智力密集型产业,是典型的知识产业,是知识经济的核心。信息产业部副部长曲维枝指出,软件产业有以下两个显著的特点: (1)软件产业以人才为本,高素质、高水平、稳定的软件技术人才队伍是产业发展的必要条件。 (2)软件产业以创新为主要发展动力,必须在技术、产品、市场和管理的不断创新中取得发展。 曲副部长还指出:我国政府应从以下几方面着手,为软件产业营造良好的政策和经济环境: (1)尽快制定配套的软件产业政策,推动我国软件产业的快速发展。 (2)通过设立软件专项基金等措施启动市场,推动软件产业发展。 (3)重视对软件的产业化、软件人才队伍的稳定和培养。 (4)强化行业管理、严格质量控制。要在系统集成商与软件开发商中大力推广ISO9000和CMM认证及软件企业的资质认证,以及对系统集成工程要实行工程监理制度。 (5)开展国际合作,开拓国际市场。 3CMM模型 3.1CMM的由来 软件是知识产品,是人类智慧的结晶,软件系统的复杂程度也是超乎想象,不同于一般的生产过程。美国卡内基·梅隆大学软件工程研究所(CMN/SE)受美国国防部的委托,开发了软件能力成熟度模型(CMM),为软件工程过程管理和实施开辟了一条新的途径。CMM主要用于评估和改进软件企业中的以软件能力为标志的软件活动。它能帮助软件企业改进和优化管理,在提高软件开发水平和效率的同时提高产品的质量和可靠性,实现软件生产工程化。根据软件生产的历史和现状,CMM框架用5个不断进货的层次来表达软件组织活动的行为特征及相应问题,其中初始层是混沌的过程;可重复层是经过训练的软件过程;定义层是标准一致的软件过程;管理层是可预测的软件过程;优化层是能持续改善的软件过程。在CMM框架的不同层次中,需要解决具有相应层次特征的软件过程问题。因此,一个软件组织首先需要了解自己处于哪一个层次,然后才能针对该层次的行为特征解决相关问题。任何软件组织致力于软件过程改善时,只能是循序渐近地向相邻的上一层进化;而且向更成熟层次进化时,原有层次中那些已具备的能力还应该保持和发扬。 3.2CMM的国际地位 CMM已得到了国际上普遍的认可,并对计算机软件行业产生了深远的影响,它可以通过对软件组织软件能力的评价、软件过程的评估及改进,提高开发软件产品的能力和质量,是我国软件企业走向世界迅速发展的必由之路。我国软件业和印度相比出口额差别很大,其中原因很多,就企业自身管理而言,我们比印度差得更多。从行业本身角度来看,印度软件行业导入CMM模型是其成功的重要因素。目前,全球已有72家企业通过了CMM4级和5级评估,其中印度就有24家,通过CMM模式的管理,印度大幅度提高了其软件开发能力及软件产品的质量,保证了向美国和欧洲软件出口的高速增长。与此相比,我国软件企业2000年前只有北京鼎新公司通过CMM2级认证。 我国的软件开发整体水平是印度十年前的水平,软件生产方式普遍是手工作坊的软件生产过程,处于有章不循和无章可循的混沌状态。外部环境的改善、政府的支持和保护、资金问题的改善,给软件业的发展提供了一个良好的发展平台;但外因是要通过内因来起作用的,在我们抱怨资金缺乏、不堪税赋、人才流失等问题时,应该好好的反思软件企业的自身问题,用CMM作为一面镜子去发现、查找、评估企业在软件生产过程中的问题,我们缺乏的是科学化、系统化、规范化的管理,也就是突破CMM2级的问题。实施CMM是软件企业加强自身管理,提高素质,摆脱困境的必经之路,是软件业与国际接轨的重要举措。 3.3中国的CMM认证 令人欣慰的是,在这次2000年中国自由软件发展及应用战略研讨会上,摩托罗拉中国软件中心的经理在演讲中公布,摩托罗拉中国软件中心是中国大陆第一个基于“软件能力成熟模型”(CMM)开展其业务的软件开发机构。CMM由五级组成,第一级为最低,第五级代表最高水平。目前,大部分软件组织通过的认证属于一级或二级。摩托罗拉中国软件中心已于2000年9月通过了顶级(五级)评估,成为中国首家达到顶级的软件企业,也使中国成为继美国、印度之后第三个拥有顶级企业的国家。那位经理特别强调整个摩托罗拉中国软件中心完全是由中国人组成,中国人也能做到CMM顶级。 会上,有不少软件开发商质询摩托罗拉中国软件中心说,CMM2级认证过程需百万美金以上费用,有没有这个必要吗?摩托罗拉中国软件中心用一组数据展示其在向争取高级别认证过程中的大幅提高效率作了肯定的答复,也就说明了,随着项目复杂度的日益增加,“软件能力成熟模型”已经成为及时和高品质软件产品的保障,是企业竞争力提高的象征。摩托罗拉中国软件中心不仅在公司内部使用“能力成熟模型”,而且积极倡导并推广该模型的应用,同时为国内外其他软件组织提供软件工程方面的咨询服务。 CMM的思想、原理、工具、方法无疑对我国软件产业的加速发展起到巨大的推动作用,它必将对我国软件产业的评估、认证、引导以及软件企业内部的优化与发展产生深远的影响。 4集成电路产业 4.1集成电路制造技术已推进到深亚微米领域 集成电路制造技术进入深亚微米领域的发展趋势主要有: 1.加工微细化 微细化的关键是光刻。据研究,光学光刻的极限是0.12μm。通过开发短波长光源、大数值孔径镜头、变形照明、移相掩膜以及先进的抗蚀剂工艺技术等已将光学光刻推进到实用线宽0.25μm,可满足256MDRAM制造的需要。日立公司已用这些技术实现了0.13μm的线宽。 2.硅片大直径化 芯片尺寸随着集成度提高而增大,使圆片能分割的芯片数减少,导致成本增大。世界各大IC厂商集团经讨论决定将新世纪第一个主流硅片直径定为12英寸。 3.加工环境、设备及材料超净化 随着加工微细化、超净要求越来越高,如线宽为0.25μm时,要求硅片缺陷尺寸小于0.05μm,工艺气体>0.02μm的杂质每立方英尺少于1个,对生产环境、设备以及各种气体、化学品、原材料等的尘粒及杂质都有严格的限制。 4.生产线自动化、柔性化 加工的复杂性、精度和净化的要求不断提高,生产线自动化。 4.2新材料、新器件研究 除了Si和GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体器件之外,近年来SiGe、SiC和金刚石材料及器件的研究取得了较大进展。 SiGeIC在高速、高频、低噪声、低电压工作等许多方面其特性比GaAsIC更优越,而且成本低、对环境污染小。特别是与Si工艺兼容,可沿用成熟的Si工艺技术和设备。目前SiGeIC技术已逐步从实验室走向商品生产。IBM已建立了SiGeIC制造线,1994年中已可商品生产。IBM已采用0.25μmBiCMOSSiGe工艺和HBT工艺进行IC设计。据报道SiGe器件能在高达125GHz的频率下工作。而且还可用于制作太阳能电池及其它光电子器件。AnalogDevices公司已可提供1GHz12位D/A转换器,据说其功耗仅为GaAsIC的1/4。SiGe技术将扩大市场,并经济地满足日益增长的高性能应用的要求。 SiC的材料性质使它适于制作高频、高功率、耐高温、抗辐射的器件,并可制作发光器件。近年来在材料和器件研制方面都取得了较大进展,已对SiC的MOSFET、MESFET、JFET(结型)以及双极晶体管进行了实验研究,并取得了一定进展,但目前还在进行实用化研究,在SiC衬底及外延层质量、肖特基接触、低阻欧姆接触、刻蚀技术及SiC/SiO2界面等器件制造工艺方面都还需做大量实用化工作。 作为Si器件后的新型晶体管的研究也在广泛地进行,如量子器件、超导晶体管、神经网络器件、单电子器件、塑料晶体管及柔韧型晶体管等等。 4.3国内集成电路设计与投片 国内通过引进、吸收,已经有了可以投产0.35μm甚至0.25μm线宽的集成电路工艺线,正在建设中还有更小线宽的工艺线。集成电路设计水平也在不断提高,已具有几百万门级集成电路的前端设计能力。相信通过类似像CPU一类大型集成电路设计、投片试制,将对我国微电子事业起到实质性推动作用。 5信息家电的发展与动态 目前,最有量产效益和时代特征的信息产品应是与Internet上有关的信息家电(InformationAppliance),如Web可视电话、Web游戏机、WebPDA、WAP手机、STB(机顶盒)、DVD播放机、电子阅读机等。 5.1信息家电的定义 在因特网的迅猛发展下,加上集成电路芯片制造能力的快速提高以及嵌入式软件的应用,一些产品的形态变得更加轻薄短小、简单易用且价格低廉,我们称这些产品为信息家电(InformationAppliance,IA)。一般可认为,那些低单价、操作简单、可通过因特网发送或获取信息,将逐步分割或替代PC的某些功能,并能与其它信息产品交换资料或讯息的产品可统称为IA。 5.2信息家电的分类 IA产品按类型可大致分为: (1)网络电视(NetTV)。(2)网上游戏机(Internetgamingdevice)。(3)智能掌上型设备(Internetsmarthandhelddevice)。(4)网络电话(InternetscreenPhone)。(5)ConsumerNCclient等。 因此,综合市场上对于IA产品的认知条件与需求要素来看,IA产品具下列4点特性: (1)处理器发展趋向低成本、高整合性与低耗能。 (2)整合数字与模拟处理的技术。 (3)较PC更强调通讯能力。 (4)利用软件增加产品的差异性(高附加价值的关键)。 5.3我国IA产品的应用情况 据计算机与微电子发展研究中心市场信息中心(CCID—MIC)分析和预测,到2003年我国有4723万人需要不通过计算机而实现联网,嵌入式操作系统作为信息家电的核心,仅机顶盒一种产品的市场容量就达2000万台,市场估值达到40亿元。其它家电如VCD、电冰箱、洗衣机、微波炉等,如果都实现信息化,嵌入式操作系统每年将带来上百亿元的收入。 CNNIC最新统计我国上网人数1680万,每半年可增长100%,2000年底将达到3000万,可能超过日本,成为仅次于美国的国家。目前,机顶盒(Set-TopBox)是最接近家电的IA产品,从增加电视遥控选台功能,到配备MPEG解压缩功能、数字加密功能,未来可能整合在数码电视中,很可能成为家庭信息、娱乐中枢。 目前,国内有很多IA的开发厂商正加大投入、开发和研制新产品,特别是一些外资大公司积极和国内电器方面的大公司合作推出很具竟争力的IA产品。 5.4嵌入式Linux在IA上的应用开发前景 (1)与硬件芯片的紧密结合 新世纪的智能设备已经逐渐地模糊了硬件与软件的界限,SOC系统(SystemOnChip)的发展就是这种软硬件无缝结合趋势的明证。随着处理器片内微码的发展,在将来可能出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块。 嵌入式Linux的一大特点是:与硬件芯片(如SOC等)的紧密结合。它不是一个纯软件的Linux系统,而比一般操作系统更加接近于硬件。嵌入式Linux的进一步发展,逐步地具备了嵌入式RTOS的一切特征:实时性、与嵌入式处理器的紧密结合。 (2)开放的源代码 嵌入式Linux的另一大特点是:代码的开放性。代码的开放性是与后PC时代的智能设备的多样性是相适应的。代码的开放性主要体现在源代码可获得上,Linux代码开发就像是“集市式”开发,任意选择并按自己的意愿整合出新的产品。 对于嵌入式Linux,事实上是把BIOS层的功能实现在Linux的driver层。目前,在Linux领域,已经出现了专门为Linux操作系统定制的自由软件的BIOS代码,并在多款主板上实现此类的BIOS层功能。 嵌入式Linux技术的普及发展,为国内单片机工程师在软件功能方面提供了极大的支持,为软件引入了TCP/IP网络特性,引入了软件操作系统的健壮性,这都极大增加了系统的功能和极大提高了系统的性能。 (3)嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合 对于许多信息家电的应用来说,嵌入的性能指标是最难满足的,只有靠提高芯片的集成度与装配密度来解决。 嵌入式Linux与标准Linux的一个重要区别是嵌入式Linux与硬件芯片的紧密结合。这是一个不可逾越的难点,也是嵌入式Linux技术的关键之处。嵌入式Linux和商用专用RTOS一样,需要编写BSP(BoardSupportPackage),这相当于编写PC机的BIOS。这不仅仅是嵌入式Linux的难点,也是使用商用专用RTOS开发的难点。硬件芯片(SOC芯片或者是嵌入式处理器)的多样性也决定了代码开放的嵌入式Linux的成功。信息家电的发展,必然导致软硬件无缝结合趋势,逐渐地模糊了硬件与软件的界限,在将来可能出现SOC片内的操作系统代码模块。 随着处理器片内微码的发展,在将来应出现在处理器片内嵌进操作系统的代码模块,很显然模块将具有安全性好、健壮性强、代码执行效率高等特点。着眼于未来的信息家电等智能设备的发展,我们基于对嵌入式Linux技术的深入研究,更重要的是对嵌入式处理器以及SOC系统的深刻理解和研究,发挥对EDA技术的深入研究,以及对模拟数字混合集成电路芯片的深入研究,正在对SOC片内进行嵌入式Linux操作系统代码的植入研究。此类的研究有可能减轻系统开发者对BSP开发的难度要求,并使得嵌入式Linux能够成为普及的嵌入式操作系统,而大大提高嵌入式Linux的易用性,大大提高其开发出的高智能设备的安全性、稳定性,同时也大大提高智能设备的计算能力、处理能力。 (4)解决好软件开发问题 目前,中国众多的家电厂商以制造业为主,当投身IA领域之际,首先面临了不擅长的软件开发工作,找到容量小、稳定性高且易于开发的操作系统对于大家至关重要,嵌入式Linux核心则扮演了一个很好的桥梁的角色,这是一个跨平台的操作系统,到目前为止,它可以支持二三十种CPU,众多家电业的芯片都开始做嵌入式Linux的平台移植工作,在网络方面一般要支持TCP/IP和标准的以太网协议,支持标准的X-Window和中文输入。建议开发商选择一个成熟的方案提供商,从而达到降低开发平台门槛的目的。众多的开发商在成熟的开发平台上可以较为容易加入用户的应用程序,形成个性化、系列化的应用产品。 (5)自身开发实力的评估 我们认为主要应从以下几个方面考虑: 有没有技术积累优势?有没有将待开发IA产品有关领域的整合能力?产品有没有可重用性、模块化?有没有成系列化的可能?有没有市场和售后服务保证?最终用户群的拓展范围有多大? 解决好这些问题后,关键就是开发人才梯队的建设,资金融入等运营管理问题。 6结束语 在21世纪,软件产业、集成电路产业大发展时期中,加入WTO后的中国将迎来新机遇、新挑战,也随时有被抛弃的危险。我们认为软件产业应以CMM模型来规范我们的软件企业、软件圆区建设,将国家的“集成电路税收优惠、软件企业上市优先”的政策落到实处。集成电路从业人员要努力提高设计能力,找准市场需求,融入世界上最新有关集成电路的创新成果,尽快缩短与世界先进水平的差距。对信息家电这样的热点,应紧紧把握用户的消费需求,迅速融入和整合最新科技成果,努力达到以具有高附加值的IC芯片和版本免费的嵌入式Linux方式来开发,并成为面向计算机、通讯与消费性信息家电领域的解决方案。我们期待着我国的厂商能够在信息家电的核心芯片设计以及软件开发中拥有自主产权和广泛的应用。 计算机毕业论文:计算机毕业定性仿真理论及应用 摘要:本文首先介绍了定性仿真的产生背景及理论发展状况,然后说明了定性仿真在各领域的应用情况,最后对定性仿真的发展方向进行了探讨。 关键词:定性仿真,定性模型 1定性仿真的产生与理论现状 定性仿真(QualitativeSimulation)是以非数字手段处理信息输入、建模、行为分析和结果输出等仿真环节,通过定性模型推导系统的定性行为描述。定性仿真是系统仿真的一个分支,是系统仿真与人工智能理论交叉产生的新领域。相对于传统的数字仿真,定性仿真有其独到之处:这种仿真能处理多种形式的信息,有推理能力和学习能力,能初步模仿人类思维方式,人机界面更符合人的思维习惯,所得结果更容易理解。 定性仿真的研究中,美国学者起步较早。70年代后期,美国XEROX实验室的JohndeKleer和SeelyBrown在设计一个电路教学系统时发现,以常规的数学模型和仿真方法难以使学生很快明白电路的工作过程,而在实际教学中,老师并不是先给出数学公式,而是先讲解电路的工作原理,采用定性的描述方法,那么是否可以用计算机来模拟这一方法呢?同样在许多的实际工作中,人们更多的是依靠这种对系统原理性的理解,而这种理解的基础就是定性知识。很多专家学者开始探索如何在数字仿真中引入定性知识。 1983年,JohndeKleer和SeelyBrown发表了有关定性仿真的第一篇论文AQualitativePhysicsBasedOnConfluence?[1],产生了巨大反响,揭开了定性仿真研究热潮的序幕。美国麻省理工学院的KennethD.Forbus则对定性仿真理论作了全面的总结[2];1986年美国德州大学的BenjaminKuipers在QualitativeSimulation”一文中提出了动态仿真算法QSIM[3],使定性仿真接近于实用。1984年人工智能杂志第一次出版了关于定性问题的专集。此后定性问题的研究成为人工智能和系统建模与仿真领域的一个热点,许多学者加入到这一研究领域中,产生了大量的研究成果。1991年,人工智能杂志又出版了有关定性推理的第二本专集,标志着该领域理论研究逐渐成熟并且向应用领域扩展。90年代以来,该领域的研究情况可谓方兴未艾,在IEEE的相关杂志上和撊斯ぶ悄軘等国际刊物上经常可以看到定性仿真方面的研究成果。国内该领域的研究起步较晚,目前从事定性理论研究的仅限于少数院校的少数研究者。 定性仿真产生之后,在理论上出现了百家争鸣的局面,研究者们根据自己的见解提出了各自的建模和仿真理论。目前,基本可分为三个理论派别,即模糊仿真方法、基于归纳学习的方法和朴素物理学方法。 模糊数学方法可以解决模型信息与测量数据的不确定性,所以在定性理论中一般用来作为一种描述手段。最初,系统的定性值是采用区间模糊数的行为来描述的,英国的QiangShen进一步将其发展到用凸模糊数来描述定性值[4],在数据表示上前进了一大步。此后,又有人在其基础上引入了概率论,来度量生成的多个行为的可信度。当前的模糊定性理论,在模糊数表示方面都存在一大弱点,那就是系统真实值与模糊量空间的映射问题,即如何确定描述系统的模糊量。 归纳推理法是定性仿真的一个新方向,它起源于通用系统理论,主要利用其中的通用系统问题求解(GeneralSystemProblemSolve)技术。输入尽可能多的行为,通过归纳学习的方式,构造系统的定性模型,进行仿真研究。归纳推理法最突出的优势在于它完全不需要对象系统的结构信息,不需要预先提供任何模型。但是,这种方法需要采集大量的数据并处理和维护;而且,由于现实条件的限制,不能保证归纳的完备性。 朴素物理方法在理论和应用上发展得最为成熟,它兴起于一些人工智能专家对朴素物理系统的定性推理研究。根据建立系统定性模型的方法,又可分为很多派别,比较有影响的有:SeelyBrown和JohndeKleer提出的基于摿鲾的概念的理论,K.D.Forbus的定性过程理论,B.J.Kuipers基于约束的用定性微分方程描述的定性仿真理论等。 2定性仿真的应用 现在,定性仿真技术与物理、化工、生态、生物、社会等学科相互渗透、结合,在系统监测、故障诊断、系统行为分析、解释以及预测等方面发挥着越来越大的作用。国外文献报导较多而且应用取得成效比较明显的应用领域主要有:工程和工业过程;电子电路分析和故障诊断;医药和医疗诊断;社会经济领域。下面有选择地按照应用领域介绍其中比较典型的项目。 2.1工程和工业过程 这里工程指传统的工程领域及一些工程设备,如蒸馏塔、高压锅炉、汽轮机等人造设备;工业过程指一些连续系统,如机械制造、发酵、化工过程和电站等。这方面的应用项目比较多见。 ARTIST是欧洲的ESPRIT计划中的一个项目[5],项目领导者是苏格兰的Heriot-Watt大学的Leitch.R,完成于1993年7月。此项目建立了定性动态模型,应用于过程监测与故障诊断。Leitch等人建立了一个基于定性微分方程(QDE)和模糊量空间的定性仿真器:Fusim,现已应用在输配电网络和化工厂蒸馏塔的过程监控、分析、诊断上。 ESPRIT计划中另一应用定性推理的重要项目是:TIGER工程-汽轮机的监测、诊断系统[6]。现已应用在Exxon化工厂的大型工业汽轮机以及Dassault航空中心的宇宙飞船辅助动力单元。系统应用定性仿真来预测汽轮机启动及负载改变时的可能行为。 2.2电子电路分析和故障诊断 定性仿真的一个很重要的应用领域便是电子电路分析和故障诊断。定性推理的先驱人物deKleer早在1976年便开发了使用定性知识研究电子线路的系统LOCAL,即根据电路部件已测知的正常行为和错误行为,分析实际行为和预测行为的不一致之处,然后指出电路的故障点。这种思想后来发展成了基于模型的故障诊断理论(model-baseddiagnosistherory)。时至今日,由于定性推理和仿真技术的不断进步,该应用领域的发展前景更为广阔。 这类项目中,最为典型的是Dague.P等人开发的模拟电路故障诊断工具-DEDALE[7]。Dague对该系统进行了一系列实验,声称:DEDALE系统能诊断出电路故障的75%,另外的25%故障没有构成对电路性能的显著影响,并且可以通过其他手段检测出。ElectroniqueSergeDassault继续这个领域的研究工作,已推出一个名为“DIAGMASTER”的商业化产品。 2.3医药和医疗诊断 人工智能中的专家系统,尤其是医疗专家系统,为人工智能的振兴起了推波助澜的作用。而定性仿真在医疗专家系统的应用方面也很活跃。 Bratko.I将定性推理应用在心电图的识别上[8],目的在于根据心电图辨识心律,判断病症。定性模型用来产生心脏工作状况,规则归纳系统用于产生诊断规则库。他给出了心电图诠释系统-KARDIO,澳大利亚的Telectronics公司已将此系统的部分成果应用于他们的心脏病诊治系统IntelligentPacemaker中。 Kuipers和Kassier给出了QSIM理论的定性推理和模型简化方法[9],并给出了在医学专家系统中的具体应用过程。该系统可以对肾脏的水份、盐份平衡过程进行仿真,作为肾炎综合诊治系统的辅助分析工具。 2.4社会经济领域 定性推理由于其处理不完全知识及模糊数据的突出能力,一直在社会科学、人文科学、商业流通等领域的研究上占有重要位置。 Daniels.HAM,Feelders.AJ给出了一个商业行为分析定性仿真模型[10]。作为例子,他们对某个公司的销售量、商品价格、资金状况进行建模,分析其商业行为的变化,如为什么广告量的减少会带来销售量的下降,什么原因导致公司资产减少,是否存在经营危机等。对于银行贷款之前的商业调查,该模型具有广阔的应用前景,荷兰的AMRO银行正在此基础上进行深入的研究工作。 美国的Farley.A,Lin.KB使用QSIM算法,研究市场预测的定性仿真模型,即当市场需求、供给、价格等诸因素变动时,预测可能引起的市场变化[11]。 3定性仿真的发展方向 定性仿真目前仍然是新兴的研究领域,很多基础性的理论工作尚待完善和突破,因此该领域的发展前景十分广阔。对于定性仿真理论,概括来说,有以下几个发展方向: (1)采用定量与定性结合的仿真方法 由于定性模型中包含系统的不完全知识,定性仿真会产生一些虚假和二义的多余行为,当实际系统很复杂时,定性仿真产生相当数量的多余行为,如何有效地减少定性仿真产生的行为数,成为当今定性推理研究的主题。很多研究者纷纷采用定量与定性结合的仿真方法。在定性仿真中加入相当的定量知识,将定量与定性有机地结合起来,将大大减少系统的预测行为数,增强定性仿真的生命力。 (2)采用模型分解方法 定性仿真走向应用时,往往涉及到规模较大的系统,即使省略某些细节,模型仍是非常复杂的。所以,定性理论中,必须有处理这种复杂性的手段。 模型分解方法将系统模型分为若干部分,称为部件(component),系统的联系紧密的变量将集中在一个部件中,并为部件建立状态,系统的描述将以这种状态为单位,若需要不同部分的变量的事件对应性,可以通过不同部分之间的连接来产生。并且,仿真算法上也作了相应的变动,以局部的部件描述为基础的仿真取代了以全局状态为基础的定性仿真算法。大大提高了模型建立工作的效率和准确性,并降低了仿真的时间和空间运行代价。 (3)采用并行定性仿真方法 当前定性仿真在减少冗余或虚假行为的研究上取得了很大进展,但同时也带来了一些始料未及的副作用:定性与定量知识的结合,使知识的表示和推理机制复杂化,数据量明显增加;由于信息不完备,系统的搜索空间增大,使得定性仿真在一定的情况下比定量仿真的速度更慢;再者随着定性仿真逐渐走向应用,参数数量的增长使问题的规模成指数增长,仿真的速度也明显下降。并行定性仿真能较大幅度地提高定性仿真的效率,因此成为一个新兴的发展方向。 鉴于定性仿真技术的诸多优点及巨大的实用价值,许多学者纷纷投入到该领域的研究中,各国政府部门及研究机构在研究经费等方面大力扶助,我们有理由相信在不远的将来定性仿真研究会取得更大的进展。 计算机毕业论文:计算机毕业数控技术和装备发展趋势及建议 摘要:简要介绍了当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状,在此基础上讨论了在我国加入WTO和对外开放进一步深化的新环境下,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。 在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。 为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。 1.25轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。 当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。 在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。1.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、欧共体的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中国的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“ITplaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。1.4重视新技术标准、规范的建立1.4.1关于数控系统设计开发规范 如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定1.4.2关于数控标准 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。 STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。 目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1~2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEPTools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(SuperModel),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。2对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。 纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。 a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。 b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。 虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。 a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。 b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。 c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。 a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。 b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。 c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。 d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。 3对我国数控技术和产业化发展的战略思考3.1战略考虑 我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。 我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。3.2发展策略 从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展 强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。 在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。 计算机毕业论文:计算机毕业多媒体技术地理信息系统 摘要将多媒体技术应用于地理信息系统中的关键问题是:如何有效地管理多媒体数据和空间数据;其次,在区域分析过程中,怎样实现多媒体播放功能.指出用扩充的关系数据模型作为多媒体数据模型较适宜;多媒体功能的实现则取决于多媒体数据的格式是否为RIFF格式以及对多媒体数据的应用要求.最后展示了多媒体技术在地理信息系统中的应用前景. 关键词多媒体技术,地理信息系统,空间数据,属性数据,区域分析,数据模型. 现今由于多媒体技术的迅速崛起和高速发展,越来越多的应用软件都大量使用了多媒体技术.如果将多媒体技术应用于地理信息系统(geographicinformationsystem,简称GIS)软件中,势必大大增强GIS信息的表现能力,扩大GIS的应用领域.那么怎样将多媒体技术应用于GIS软件中呢我们认为应从两方面来设计:其一是怎样将多媒体数据溶于GIS数据库中,并保证提供GIS软件的双向检索及各种分析功能;其二是在应用过程中,怎样实现多媒体的播放功能.以下就这两个内容及其应用前景谈谈我们的看法. 1多媒体数据的有效管理 通常,应用软件中的多媒体数据有两种生成方式:一种是媒体播放之前,将其数字化到数据库当中,播放时从数据库中取数据;另一种是播放时,边生成边播放.而GIS软件中的数据库又分为空间数据库和属性数据库,即我们可根据媒体数据的特性或应用软件的要求将多媒体数据分别溶于空间数据库和属性数据库中. 1.1GIS数据库中多媒体数据的管理 1.1.1GIS空间数据库中多媒体数据的管理目前,多数GIS应用软件所能描述的空间目标都是静态的,实际上,很多GIS所要表达和研究的空间目标都不会是一成不变的,因此,GIS研究者已广泛关注能对时空过程和时空目标进行描述和分析的时态GIS(temporalGIS).时态GIS的组织核心是时空数据库,即设计一个合理的时空数据模型是建立时态GIS的关键所在.虽然目前还没有较成熟的能支持时态GIS产品的时空数据模型,一但时空数据模型的研究有所突破,不仅能解决时态GIS的应用问题,还将解决空间数据库中动画数据的管理问题,即可通过使用动画技术来实现在屏幕上动态播放时空过程.如动态显示卫星云图的变化情况、地壳变动情况、森林沙化和城市化情况以及海岸或河滩的侵蚀或淤积变化情况等. 有关时空数据模型,张祖勋[1]提出使用分级索引方法来对基本修正法进行改进.这种方法就是不存贮研究区域中每个状态的全部信息,而只存贮某个时间的数据状态(称为基态)以及相对于基态或邻近状态的变化量.在此基础上,建立分级索引,以便能快速找到所需的时空过程的数据. 要使用这种建索引的基本修正法,需要考虑两个问题,一个是如何建立索引;另一个是如何设计用来描述两个状态变化量的差文件. 关于建索引的问题,笔者认为:基态,亦a,b,c,d分别表示时态GIS的4个时期;T.时间轴;t0,t1,…,tn分别表示时态在GIS某个时期的n+1个时态,其中tn为基态,即“现在”时态一次数据状态——“现在”时态总是变化的,每产生一个新的现在时态,就应生成一个现在时态与前一次时态的差文件,同时根据现在时态所处的时间位置来决定是否产生新的索引差文件.以四叉树为例,如图1所示,当n为2i(i=2,3,…)的整数倍时,就需产生tn-2i~tn的索引差文件.相应地为了减少索引差文件所占的存贮空间,而又不影响对任一时态的检索速度,可将tn-2i+1~tn-2i的索引差文件删掉,所删的索引名文件个数正好比新建的索引差文件个数少一个. 关于差文件,笔者认为在设计中应考虑如下几个因素.(1)由于差文件是通过对两个时态的目标信息进行异或而产生的,这意味着差文件包含有两类目标信息:一类是前一时态有而后一时态无的目标信息;另一类是前一时态无而后一时态有的目标信息.为了能根据差文件快速、连续地由一个状态到过去另一状态或最近另一状态进行检索,应在差文件中将这两类目标信息予以标识区分.(2)两个状态之间目标变化应是有对应关系的,即01(目标从无到有);10(目标从有到无);1N(目标从一个变成多个);N1(目标从多个变成一个),以及目标空间信息无变化,属性信息有变化;目标局部空间信息有变化等.为了能进行快速检索,在差文件中应将两类各目标之间的对应关系予以标明,当然,这会增加差文件生成过程的复杂性.(3)和所有地图数据库模型类似,差文件也由空间信息、属性信息和关系信息组成,差文件中应将每个目标这3种信息之间的关系予以标明. 1.1.2GIS属性数据库中多媒体数据的管理有些G IS的应用中,认为多媒体数据是一种特殊的专题属性数据.怎样选择多媒体数据的数据模型,使得既能遵循其自身特点,又能有效地建立起它与空间数据的联系,是多媒体技术在GIS应用中的关键所在. 目前,多数GIS属性数据库使用的是关系模型.为能将关系模型应用于多媒体数据管理系统中,就必须对现有的关系模型进行扩充,使它不但能处理格式化数据,也能处理非格式化数据.杨学良[2]就这个问题提出了3种技术策略:将多媒体数据文件名作为关系中元组某列(或属性);将每个元组作为一个完整文件保存;元组中存贮格式化数据以及非格式化数据的引用项,而非格式化数据单独存贮. 对比这3种技术策略,第一种技术策略方法简单、容易实现,适宜于对多媒体数据进行播放.第二、三种技术策略虽然能够实现并发控制和恢复,以及实现对多媒体数据进行编辑和拮取的应用,但由于此两种技术策略将每个元组所对应的空间目标的专业属性和多媒体属性混在一起,这既增大了应用程序设计的复杂性,又不利于那些只需使用空间目标的专业属性的一些应用的实现.为此,我们认为,在第一种技术策略的基础上,增加一个或多个属性项,用于存放多媒体数据的文件信息和数据流信息,当我们需要对多媒体数据文件进行特殊应用时,可根据文件信息和数据流信息对多媒体数据文件进行操作. 1.2GIS区域分析中多媒体数据的生成 多媒体数据生成的另一种方式是在GIS应用中,边统计、分析运算,边生成结果数据——多媒体数据. 1.2.1空间分析中多媒体数据的生成空间分析是一组分析结果依赖于所分析对象的位置信息技术[3],因此,空间分析要求获得目标的空间位置及其属性描述两方面信息.空间分析主要有:地形分析、叠加分析、缓冲区分析和网络分析等. 为了能更清楚地表示上述一些空间分析的结果,我们可用虚拟现实技术来实现.所谓虚拟现实[4]是一种由计算机生成的高级人机交互系统,即构成一个以视觉感受为主,也包括听觉、触觉、嗅觉的可感知环境,使用者通过专门的设备可在这个环境中实现观察、触摸、操作、检测等试验,有身临其境之感.比如,可用虚拟技术来观察地形分析或网络分析得到的空间效果,使用者可用交互操作的方式来控制自己与观察对象的角度、距离以及光照等,使观察对象随使用者的操作而动态旋转.此时以动画形式显示的媒体数据随使用者的操作产生并显示. 1.2.2统计分析中多媒体数据的生成统计分析就是用数理统计方法开展区域分析.数理统计方法主要有:统计特征值、研究两种或多种地理现象之间的相关分析,通过一组实际观测数据分析系统变量之间因果关系的回归分析,以及主成分分析等. 为了更加形象化,我们可以将数理统计结果以直方图、曲线、曲面或区划图表示,甚至可以将重要的部分以醒目的颜色、特殊的符号或闪烁的显示形式来告诉使用者,还可以配上解说词,以增加系统的感染力,而表现这些现象的媒体数据是在统计分析之后由系统自动生成并播放的. 2GIS应用系统中多媒体功能的实现 在GIS应用软件中进行多媒体功能实现,首先是受GIS应用软件自身开发平台的限制.多数情况下,GIS应用软件的多媒体开发平台宜选择编程语言,如VC++,VB或BC++等,以利于和GIS应用软件相结合.一旦多媒体开发环境确定下来,那么怎样实现区域分析中多媒体功能 2.1空间数据库中多媒体数据的播放 由前所述,空间数据库中存贮的多是各期间的时空数据,这些数据的结构与MCI所能接受的多媒体文件格式RIFF(resourceinterchangefileformat)不同,所以应用程序不能直接调用MCI函数和API函数,必须根据时态GIS的空间数据库结构,设计一个相应的动画播放程序来实现动态显示功能. 下面简述动态显示时态GIS中ti~tj状态的算法步骤(0≤i≤j≤n,其中n为现在时态).(1)由基态开始检索各索引差文件直到生成ti状态信息.(2)显示ti状态信息.(3)根据ti差文件,擦除ti状态有而ti+1状态无的信息,显示ti状态无而ti+1状态有的信息.(4)i+1i.(5)当i<j时,转(3);否则结束. 字4 如果用上述算法来实现动态显示时空过程,还有很多细节需要设计.首先,在(1)步骤,从基态开始,逐级逐步检索,每检索到一个状态差文件,就需根据差文件来生成该状态信息,直到ti状态处;其次,在(3)中,需要用到动画技术,擦除前一状态信息实质为恢复该处显示内容,而显示后一状态信息之前,需保存后一处信息内容,再予以显示新状态信息. 性数据库中多媒体数据的应用 一般来说,多媒体数据主要应用于两个方面:一个是简单播放;另一个是对多媒体数据进行编辑和拮取.对于前者,只要使用MCI函数或API函数按属性数据库中其他属性的要求进行播放;对于后者,这就要求程序员熟悉多媒体数据文件格式RIFF,根据多媒体数据的文件信息和数据流信息,通过调用多媒体文件输入/输出函数来实现多媒体的播放、编辑、拮取以及同步控制等操作. 3多媒体技术在GIS中的应用前景 (1)实现资源信息的科学管理,提供信息服务.GIS一改为用户管理提供单一的图表、数据信息形式,而在管理空间信息的同时,对图形、图象、视频、声音、动画等形式的信息进行管理和播放,大大增加了信息的表现能力.(2)家庭教育和个人娱乐.将多媒体和GIS溶于一身,会丰富教育、娱乐软件的内容及表现手段.比如有关地理、历史等课程的教学软件和娱乐软件的设计.(3)销售和演示信息系统.GIS和多媒体技术合为一体的这类系统会比以往的信息系统更具有表现力.比如房地产公司的销售系统,既能表明所售住房的空间位置,又能从中检索其住房环境及内部结构,而且可以动态地删去当天已售出的房子,给出不同价格等;旅游导游系统,可以在为观光游客制定导游路线时,就能对不同地方的景点产生身临其境的感觉.总之,将多媒体技术和GIS技术相结合,是计算机应用领域的一个发展方向,它会改变人们的工作、生活、思维方式,推动信息社会的前进. 计算机毕业论文:计算机毕业变频调速器龙门抓上应用 厂输煤系统使用的是5T龙门式装卸桥,跨度为40.5m,抓斗的提升、开闭机构由二台45KW绕线式异步电动机驱动,小车行走机构分别由二台22KW绕线式异步电动机驱动,大车行走机构分别由二台11KW绕线式异步电动机驱动。在抓斗的提升、开闭,大车及小车前进、后退的传动控制过程中,为了确保机械设备运行的平稳性,采用了绕线式异步电动机转子串接电阻的调速方式。在多年的使用过程中发现该控制方式中存在着很多难以解决的问题,比如调速性能差、接触器动作频繁致使经常更换接触器、串接电阻故障多、操作不规范造成电气回路及机械部件损坏等。 一、问题的提出 经现场实地查看,发现,该5T龙门式装卸桥的抓斗的提升、开闭以及小车的前进后退的调速性能均较差,而且使用按扭控制起停、主令开关设定速度段,这样就会有两种情况:1.绕线式异步电动机一起动很快达到设定的电机最大转速,速度太高以及变化太快容易造成电器、机械部件的损坏;2.如设定速度低则会延长等待时间,使生产效率降低。另外,针对抓斗的提升及下放也存在一些潜在的问题,即:当抓斗提升,但在空中停车再起动时,有可能致使抓斗出现“溜车”现象(轻微下滑),这时电机工作在反接制动状态,但是制动转矩小于负载转矩,电机电流非常大。当下放抓斗时,电机在重力与电动转矩的作用下以极快的速度运行在第四象限,电机工作在回馈制动状态,转速大于同步转速,停车时(抱闸),由于抓斗的惯性及下降速度太快停车效果差,非常危险。针对上述问题,现要采用变频调速技术予以解决。 二、抓斗的提升、开闭变频控制 抓斗有两台电机控制即抓斗开合电机、抓斗提升电机。抓斗抓煤时,仅有开合电机运转,抓满煤开始提升时,提升和开合两台电机均要工作,相互间需要有速度配合才可使系统稳定可靠运行。根据以往制作类似提升、下放重物变频控制装置的经验及查阅ABB公司起重专用变频器的相关技术资料,变频器采用制动单元和制动电阻后能够提供100%的制动转矩,使抓斗下放时,电机工作在制动状态,变频器的制动单元能够完全吸收掉这部分能量使电机稳定工作在第四象限,且转速连续可调。这些通过调整开合电机变频器及提升电机变频器的频率、 加速时间,使之相互配合,调整方便。 抓斗的提升、开闭机构采用SIEMENSS7-200系列PLC控制,其输入、输出均由继电器进行隔离。采用PLC控制后使系统的维护量大大减少,修改或调整控制关系灵活、方便。 三、大车、小车运行机构变频控制 该系统的大车、小车运行机构基本象似,都是由两台电机控制,只是电机的功率不一样,对两台电机分别采用两台相同的西门子MASTERDRIVES系列矢量控制型变频器进行起动及速度控制。由于两台电机是驱动的同一负载,为保证两台电机的同步运行,每台变频器均配置一块TSY型同步板来实现同步控制。每台变频器还需要加装直流母线上的制动单元实现四象限运行。 采用变频器调速时,每台变频器分别单独供电。设定一台变频器为启动变频器,另一台为工作变频器,两台变频器设置参数完全一致,在SIEMENSPLC(S7-200系列)的控制下,绕线电机的转子短接接触器吸合。在接受到起动按扭发出的起动命令及速度信号后,两台变频器同步工作,当需要快速停车或反向运转时,两台电机的能量回馈通过制动单元释放,达到快速起停的目的。 四、其它 原转子串接电阻调速方式的控制装置的电源和控制部分回路保持不变,变频控制与原控制系统可通过转换开关相互切换。四台变频器均采用矢量型变频器并配以制动单元、制动电阻以确保在机械失灵的情况下人身及设备的安全。由于变频器调速属高效调速系统,运行效率高,调速灵活、方便,系统反应速度快,所以采用变频器控制并没有影响龙门抓的抓煤量。 五、小结 该系统经改造后运行近一年来,未出现电器或机械部件损坏,操作简便,减少了操作人员操作强度,为我公司带来了可观的经济效益。需要补充的是如果有条件的话可在抓斗控制机械制动回路增加变频器故障跳闸联锁,变频器一旦故障机械制动立即动作,使之停车,这样龙门抓的运行可靠性将会得到大大提高。 计算机毕业论文:计算机毕业PLC实现变频调速器多电机控制 [摘要]本文介绍了一种PLC与变频调速器构成的多分支通讯网络,阐明了该网络控制调速系统与一般模拟量控制调速系统相比的优越性,给出了系统框图及PLC程序。 [关键词]PLC变频调速器多电机控制网络通讯协议 一、引言 以变频调速器为调速控制器的同步控制系统、比例控制系统和同速系统等已广泛应用于冶金、机械、纺织、化工等行业。以比例控制系统为例,一般的系统构成如图1所示。 工作时操作人员通过控制机(可为PLC或工业PC)设定比例运行参数,然后控制机通过D/A转换模件发出控制变频调速器的速度指令使各个变频调速器带动电机按一定的速度比例运转。此方案对电机数目不多,电机分布比较集中的应用系统较合适。但对于大规模生产自动线,一方面电机数目较多,另一方面电机分布距离较远。采用此控制方案时由于速度指令信号在长距离传输中的衰减和外界的干扰,使整个系统的工作稳定性和可靠性降低;同时大量D/A转换模件使系统成本增加。为此我们提出了PLC与变频调速器构成多分支通讯控制网络。该系统成本较低、信号传输距离远、抗干扰能力强,尤其适合远距离,多电机控制。 二、系统硬件构成 系统硬件结构如图2所示,主要由下列组件构成; 1、FX0N—24MR为PLC基本单元,执行系统及用户软件,是系统的核心。 2、FX0N—485ADP为FX0N系统PLC的通讯适配器,该模块的主要作用是在计算机—PLC通讯系统中作为子站接受计算机发给PLC的信息或在多PLC构成n:n网络时作为网络适配器,一般只作为规定协议的收信单元使用。本文作者在分析其结构的基础上,将其作为通讯主站使用,完成变频调速器控制信号的发送。 3、FR—CU03为FR—A044系列比例调速器的计算机连接单元,符合RS—422/RS—485通讯规范,用于实现计算机与多台变频调速器的连网。通过该单元能够在网络上实现变频调速器的运行控制(如启动、停止、运行频率设定)、参数设定和状态监控等功能,是变频器的网络接口。 4、FR—A044变频调查器,实现电机调速。 在1:n(本文中为1:3)多分支通讯网络中,每个变频器为一个子站,每个子站均有一个站号,事先由参数设定单元设定。工作过程中,PLC通过FX0N—485ADP发有关命令信息后,各个子站均收到该信息,然后每个子站判断该信息的站号地址是否与本站站号一致。若一致则处理该信息并返回应答信息;若不一致则放弃该信息的处理,这样就保证了在网络上同时只有一个子站与主站交换信息。 字串4 三、软件设计 1、通讯协议 FR—CU03规定计算机与变频器的通讯过程如图3所示, 该过程最多分5个阶段。?、计算机发出通讯请求;?、变频器处理等待;?、变频器作出应答;?、计算机处理等待;?、计算机作出应答。根据不同的通讯要求完成相应的过程,如写变频器启停控制命令时完成?~?三个过程;监视变频器运行频率时完成五个过程。不论是写数据还是读数据,均有计算机发出请求,变频器只是被动接受请求并作出应答。每个阶段的数据格式均有差别。图4分别为写变频器控制命令和变频器运行频率的数据格式。 2、PLC编程 要实现对变频器的控制,必须对PLC进行编程,通过程序实现PLC与变频器信息交换的控制。PLC程序应完成FX0N—485ADP通讯适配器的初始化、控制命令字的组合、代码转换及变频器应答信息的处理等工作。PLC梯形图程序(部分程序)如图5所示。字串2 程序中通讯发送缓冲区为D127~D149;接受缓冲区为D150~D160。电机1启动、停止分别由X0的上升、下降沿控制;电机2启动、停止分别由X1的上升、下降沿控制;电机3启动、停止分别由X2的上升、下降沿控制。程序由系统起始脉冲M8002初始化FX0N—485ADP的通讯协议;然后进行启动、停止信号的处理。以电机1启动为例,X0的上升沿M50吸合,变频器1的站号送入D130,运行命令字送入D135,ENQ、写运行命令的控制字和等待时间等由编程器事先写入D131、D132、D133;接着求校验和并送入D136、D137;最后置M8122允许RS指令发送控制信息到。变频器受到信号后立刻返回应答信息,此信息FX0N—485ADP收到后置M8132,PLC根据情况作出相应处理后结束程序。 四、结语 1、实际使用表明,该方案能够实现PLC通过网络对变频调速器的运行控制、参数设定和运行状态监控。 2、该系统最多可控制变频调速器32台,最大距离500m。 3、控制多台变频器,成本明 显低于D/A控制方式。 4、随着变频器的增加,通讯延迟加大,系统响应速度低于D/A控制方式。 计算机毕业论文:计算机毕业制造业CIMS工程实施和应用 中强电动工具有限公司信息化建设经验/施吉鸣 摘要:本文介绍了国家电动工具制造行业骨干企业宁波经济技术开发区中强电动工具有限公司CIMS工程实施与应用过程中的经验,为宁波市、浙江省制造企业实施CIMS提供了可借鉴的模式。 关键词:CIMS;CAD;PDM;ERP 1993年正式投产的中强电动工具有限公司在我国电动工具制造行业竞争近乎白灼化的今天不仅站稳了脚跟,而且实现了产量和销售平均每年递增35%以上的快速增长,人均产值及利润连续多年在全国同行业中处于领先水平,目前已成为中国首屈一指的各类中高档电动工具专业制造商,拥有员工2000人,年产值10亿元。中强公司的优势在于秉承“以人为本,科技创新”的立业理念,采用最有效的管理模式,集约社会资源,拥有产品市场和技术开发两大核心竞争力,而核心竞争力的背后则是拥有完善和强大的IT体系。 1CIMS工程概况 中强公司的CIMS工程主要由计算机网络/数据库分系统、工程设计(CAD)分系统、产品数据管理(PDM)分系统、企业资源计划(ERP)分系统等四部分组成,包括: 工程设计(CAD)分系统:二维CAD绘图设计已完全普及,引进三维设计软件并逐步应用在新产品造型设计、总体设计、结构设计、零部件设计及总体装配等工作中,大大加快了设计开发进程,并提高了设计质量,优化了产品设计,缩短了产品开发周期。 字串5 产品数据管理(PDM)分系统:采用上海思普信息技术有限公司开发并由宁波联科电脑技术有限公司实施的产品数据管理(SIPM/PDM)系统和图档管理系统EDM,有效地解决了设计流程、技术资料的规范化,技术信息传递、流转、反馈快速流畅,并保证了数据的完整性、安全性和保密性,目前已运行在公司产品设计部门,实现了产品设计、工作流程的无纸化管理。 企业资源计划(ERP)分系统:采用宁波万通软件公司ERP系统,并分批实施了制造数据管理、销售管理、技术工艺管理、生产计划、车间作业、物料需求计划、采购管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、设备管理、计件工资成本管理、PDM接口等一系列子系统,此外还开发实施了基于Internet的订货管理子系统,作为销售管理子系统的上游子系统,为其提供数据。 系统集成:在基本完成各分系统应用后,对整个项目的系统集成进行了安装和调试,目前,整个系统已经可以集成运行,实现了CAD、PDM和ERP的信息集成。 通过CIMS工程的实施,中强公司在管理上已逐步形成一套快速响应市场变化、满足客户需求的企业内部运行机制,实现了产品销售、技术开发、生产计划、物料管理、财务管理等各个部门业务管理计算机化。 字串7 2软件产品的选择 在中强公司CIMS工程中,主要应用软件均采用了国产软件,如IntelCAD和PDM软件是上海思普信息技术有限公司的自主软件产品,ERP系统选用的是万通软件有限公司自主研究开发的ERP系统软件,国产软件费用占软件总费用的70%以上。选用国产软件主要是基于以下考虑: 2.1考虑中国国情。国外有许多好的管理软件,但是拿到中国后多数都不太适用,有些企业就是勉强用了也用不好。究其原因,主要是中国的企业管理水平和现状很难与国外软件的标准管理模式融合。企业花了很大的代价,花了很长的时间,实施的结果是弃之不舍,留之难用。中强公司选用的这些应用软件有较多的国情化处理,比较符合中国企业的实际情况,技术上较成熟,在国内有广泛的用户,且软件公司具有雄厚的技术实力和丰富的实施经验,技术支持力度强。 2.2考虑投入产出。企业做任何事情都要考虑投入产出,要考虑风险,国外软件动则几十万上百万美元,对国内企业来讲是一个不小的负担,同时也增加了软件实施的风险,还有软件今后的升级费用等问题,都需要企业认真考虑。目前,国产软件(如两维CAD、PDM、ERP等)的水平有了很大的提高,已能够满足国内企业实际工作的需要。字串6 2.3考虑售后服务。软 件特别是象ERP、PDM这样大型软件的实施都会有一个较长的周期,企业应用咨询、软件原理培训、软件应用培训、软件客户化修改都是必不可少的,国外软件高昂的技术支持费用是国内企业难以承受的,更难长时间承受。同时国外软件的封闭性使国内企业的软件人员很难进行修改和变动。而国产软件则不同,尽管国产软件也要收取技术支持费用,但其收费标准国内企业可以承受,而且国产软件其源代码相对开放,较大的客户化变动委托给软件公司,一般性的修改完全可以由企业自己来解决。 当然,国产应用软件也不是十全十美,今后应该在专用界面、决策支持、特别是PDM软件在工程项目中的管理与控制、安全性管理、工作流的并发机制处理、多BOM视图形成等方面还须不断改进和提高。 3CIMS工程的综合效益 中强公司应用国产软件实施CIMS工程,不仅提高了企业管理水平,同时也获得了良好的经济效益。直接经济效益如表一所示。 表一:直接经济效益 响应市场的速度 提高了30%,对快速占领市场发挥了重要作用。 字串3 新产品开发 开发速度加快25%以上,为新产品及早占领市场抢得先机。 生产率 提高生产率17%。 资金周转率 提高资金周转率0.2次,公司每年可节省开支90万元。 间接经济效益则表现在: l规范了企业的基础管理和运作方式,使公司建立起科学的管理体系和快速反应的企业经营机制,推动了企业管理流程的规范化、制度化,使各部门职责更加明确、科学合理。 l大大提高了工作效率,增加了管理工作的深度,提高了管理工作水平。 l提高企业的声誉,增强了市场的竞争能力和应变能力。 此外,中强公司CIMS工程所产生的社会效益也是显著的,一方面为宁波市、浙江省制造企业实施CIMS提供了可贵的经验和可借鉴的模式,具有广泛的示范意义和推广应用价值,另一方面,为国产软件的发展和完善提供了机遇和舞台,树立了国内企业使用国产软件的信心,促进了国产软件的不断发展和提高。同时,实施CIMS工程,使中强公司产品更具有市场竞争能力,能以较高性价比的产品满足日益增长的市场需要,为加速我国电动工具行业的发展贡献了力量。 字串3 4结论 中强公司CIMS工程的实施与应用,使中强公司建立了高速、通畅的计算机通讯网络,实现了CIMS各分系统间的数据共享,实现了公司内部的信息以及与Internet信息的集成,初步实现网上的供应链管理及售后服务管理,同时,为公司发展成为以宁波为管理、技术、销售中心,以各地的生产基地为基础,通过Internet和Intranet,实现对生产基地的营销、技术、资金等方面的管理,实现与国内外客户和供应商的广泛联系与合作,能快速响应市场变化的敏捷制造型企业奠定了坚实的基础。 无锡市制造业信息化ASP公共服务平台 计算机毕业论文:计算机毕业宽带化电信发展必由之路务 随着社会经济和科技的飞速发展,通信网络正在发生深刻的变化,电信业务正在逐渐从传统的以电话业务为主的窄带业务向集语音、高速数据和图像为一体的多媒体宽带业务发展。多媒体通信已成为建立公用宽带网的主要动力。传统电话网将不可避免要过渡到以数据业务、特别是IP业务为中心的下一代电信网,这些都对电信网的宽带化提出了迫切的要求。 宽带网络就是依靠宽带技术为基础构建的网络体系。众所周知,多媒体信息的数据含量远远超过以前以单一形式传输信息的数据量,在传输速率不能降低并且同时信息容量增大的情况下,电信网络必须努力提高传输通道的容量和速度,否则必然不能保障信息及时、准确、完整地传递。因此,要实现社会信息的多媒体化,必须依靠宽带技术。 宽带网络按其技术结构来说可以分为宽带传输网、宽带交换网和宽带接入网三个部分。传输网是所有信息元素传输的基础通道,信息单元和数据就是通过传输网络实现从源地址到目的地址的转移。宽带交换网络通过对信息的接收、分拣和转发的过程,实现了信息的相互交换过程;接入网是整个宽带网络中与用户相连的最后一段,用户通过接入网连接到宽带网上。 宽带接入网 接入网的建设占全网投资的比例较大,是技术最复杂、实施最困难、影响面最广的一部分。要因地制宜,因时制宜,尽量合理地发展接入网。先进的光纤接入网发展既要考虑光纤接入网与原电缆接入网拓扑结构的兼容性,又要明确接入网的全光纤化方向;既要节省投资成本,又要坚持高起点、分期实施的原则。因此在接入网的建设过程中我们应该循序渐进,从低速业务开始,逐渐向高速业务发展。当前常用的窄带接入技术有频带Modem技术,V.90标准的Modem下行速率是56kbps;窄带ISDN接入技术能在一对普通的电话线上,通过基本速率(2B+D,144kbps)接口,为用户提供端到端的全数字连接的多种电信业务。目前,宽带接入技术主要有下列几种: (一)基于电信网用户线的数字用户线(DSL)接入技术 DSL技术是一系列基于双绞铜线的用户线高速传输技术,包括HDSL、SDSL、ADSL、RADSL及IDSL等,统称为xDSL。 ADSL ADSL(非对称数字用户线)技术,其下行速率达8Mbps,上行速率达640kbps,能传输3~5km的距离。ADSL所支持的主要业务是因特网和电话,该技术接入速度可满足宽带因特网接入和部分宽带应用(如会议电视、视频点播等)。更重要的是结合ATM等宽带干线网络技术,可以支持广播级的视频分发和VoD。 利用ADSL技术开展宽带接入业务的优势非常明显,首先可以充分利用电信网现有的铜缆资源,保护这一巨大投资,并充分发挥铜线的潜力。其次,用户随时可以上网,无需每次重新建立连接,而且不会影响电话的使用,每个用户都可以独享高速通道,没有阻塞问题。其主要缺点是对线对的要求苛刻,目前只有大约30%的线对可以开通ADSL业务。 目前一种简化型的、无分路器的ADSL标准已经问世,称为G.Lite。其基本特点有两点:第一是速率降低到1.5Mbps左右,第二是在用户端不用电话分路器,价格可以下降,安装更为方便。它具有自适应速率适配能力,抗射频干扰的能力比ADSL强,主要业务为因特网接入、Web浏览、IP电话、远程教育、在家工作、可视电话和电话等。 VDSL系统 有关ADSL系统发展的第二个趋势是进一步提高系统的下行带宽,即演变成甚高速数字用户线(VDSL)系统。这种技术在双绞线上下行传输速率可以扩展至25Mbps~52Mbps,同时允许 1.5Mbps的上行速率,其传输距离则分别缩短至1000m或300m左右。很适合光纤到小区(FTTC)的接入方式。由于它能提供高速接入带宽,且能满足高清晰度电视和视频点播的要求,所以是一种比较现实的、理想的宽带混合接入方案。 (二)基于CATV网HFC传输设施的电缆调制解调器(CableModem)接入技术 有线电视网是用来传输模拟电视信号的地面网络,所有用户共享下行带宽,是真正的宽带网络。HFC(HybridFiberCoaxial,光缆同轴混合)技术推动了CATV网络的发展,HFC网不仅可以提供原有的有线电视业务,而且可以提供话音、数据以及其他交互型业务。CableModem方案是以HFC为基础的高速接入技术,CableModem用户共享下行数据带宽,而每一个子信道下行通道的数据吞吐量都可以达到25Mbps~40Mbps。 传统的有线网只能传输单向业务,必须升级为双向的HFC网络才能实现双向宽带传输数字化多媒体信息,可开通VoD、远程教学、远程医疗、因特网高速接入及语音电话等多种新的增值业务。CableModem的开通率高,不存在ADSL因线缆质量和串扰引起的开通率低的问题,只会因为共享用户数的增多而降低每个用户的可用数据带宽。 (三)基于光缆的宽带光纤接入技术 宽带有源光接入 在各种宽带光纤接入网技术中,采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。这种系统可称之为有源光接入,主要是为了与基于无源光网络(PON)的接入系统相对比。SDH技术是一种成熟、标准的技术,在骨干网中被广泛采用。在接入网中应用SDH技术,可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域,充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来的好处,在接入网的建设发展中长期受益。 SDH技术在接入网中的应用虽然已经很普遍,但仍只是FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到楼)的程度,光纤的巨大带宽仍然没有到户。因此,要真正向用户提供宽带业务能力,单单采用SDH技术解决馈线、配线段的宽带化是不够的,在引入线部分可分别采用FTTB/C+xDSL、FTTB/C+CableModem、FTTB/C+局域网接入等方式提供业务。 宽带无源光接入网 基于ATM的无源光网络(ATMPON)是既能提供传统业务,又能够提供先进多媒体业务的宽带平台。PON的业务透明性较好,原则上可适用于任何制式和速率的信号。APON下行采用TDM,而上行采用TDMA技术,其下行速率为622Mbps或155Mbps,上行速率为155Mbps,可给用户提供灵活的高速接入。ATMPON最重要的特点就是其无源点到多点式的网络结构。光分配网络中没有有源器件,比有源的光网络和铜线网络简单,更加可靠,易于维护。特别是如果FTTH大量使用,有源器件和电源备份系统从室外转移到了室内,对器件和设备的环境要求可以大大降低,维护周期可以加长。APON的标准化程度很高,使得大规模生产和降低成本成为可能。此外,ATM统计复用的特点也使ATMPON能比TDM方式的PON服务于更多的用户,ATM的QoS优势也得以继承。 采用波分复用技术是扩大光纤传输容量的一种有效手段。以波分复用技术为基础的无源光网络(WDMPON)用于接入网有着广阔的发展前景。 计算机毕业论文:计算机毕业基于ClientServer数据完整性约束实现技术 摘要:本论文主要讨论基于Client/Server数据完整性约束及其如何实施企业业务规则,并以SQLServer和PowerBuilder为例,介绍了数据完整性约束的实现技术。 关键词:Client/Server,数据完整性约束,企业业务规则 DBMS已从早期的分散的一个个计算模型、网络/文件服务计算模型(针对文件)发展到现在的Client/Server计算模型(针对表中的一行)。Client/Server模型是非对等的(decoupled),客户发出服务请求,服务器作出响应,提供服务,即所谓的"请求驱动"。DB的Client/Server系统由DBServer、客户应用程序和网络组成。DBServer(即后端)负责有效地管理系统的资源,主要负责数据处理、并发控制、数据安全性、数据完整性和数据的备份和恢复等。客户应用程序(即前端)是系统中供用户与数据进行交互的部件,主要任务是提供交互式界面完成数据的录入、分析、检查和显示,向DBServer发出请求(SQL语句)并接收结果和错误信息。网络和通信软件是系统中客户和服务器之间数据传送的工具。 由于现在的数据库都是开放、多用户共享,因此维护数据库的正确性至关重要。数据库的完整性描述为数据库内容的完整性约束集合,其中完整性约束指数据库的一个状态是否合理,这是一组谓词。DBS检查数据的状态和状态转换,判定它们是否合理,是否应予接受。对一个数据库操作,要判定其是否符合完整性约束,全部断言无矛盾时才可以执行。完整性约束的形式化定义I=(O,P,A,R),其中O是完整性约束所涉及的数据对象集合,P是对象所满足的谓词,A是触发检查的条件,R是约束不满足时的反应动作[2] 一、常见的数据完整性约束 根据分类角度不同,可将完整性约束分为如下几类: ·域、元组、集合完整性 ·立即约束和推迟(到EOT)约束 ·状态约束和状态演变约束。 ·标准和定制的数据完整性约束 实际的系统中,一般将数据完整性约束分为标准的数据完整性约束和定制的数据完整性约束。标准的数据完整性约束是DBS已经实现的内部规则,包括域完整性、实体完整性和引用完整性。 域完整性(FieldIntegrity)保证一个数据库不包含无意义的或不合理的值,即保证表的某一列的任何值是该列域(即合法的数据集合)的成员。方法是限制列的数据类型、精度、范围、格式和长度等。 实体完整性(EntityIntegrity)保证一个表中的每一行必须是唯一的(元组的唯一性)。为保证实体完整性,需指定一个表中的一列或一组列作为它的主键(PrimaryKey)。一个表中每行的主键必须确实含有一个值。一个表只能含有一个主键,如需要从其它列中除去重复的值,可以将一个或一组非主键列指定为一个候选键或唯一值键。 引用完整性(ReferenceIntegrity)定义了一个关系数据库中不同的列和不同的表之间的关系(主键与外键)。要求一列或一组列中的值必须要与相关的一列或一组列中的值相匹配。从属的一列或一组列称之为外键(ForeignKey)。被引用的列或一组列称之为父键,父键必须是一个主键或唯一键。外键属于子表或明细表,父键属于父表或主表。若父键和外键属于同一表,则称之为自引用完整性。子表某行的外键必须与主表的主键相匹配,只要依赖于某主键的外键仍存在,主表中包含该主键的行就不能删除。 由于每个公司的数据库都有自己独特的业务规则集,所以系统必须有一种方式来实现定制的业务规则即定制的数据完整性约束。定制的数据完整性约束可由如下几种方法实施。 一种最原始的方法是将将每一个完整性约束编入要访问数据库的每个应用程序中,缺点是在每个相关的数据库应用程序中,开发者都要对相同的完整性规则进行编码、测试和排错。若某一规则变动,所有相关的应用程序都得改动。应用程序须向DBServer请求大量的数据,以执行该应用程序内部的数据完整性规则检查,这将阻塞网络。因而这是一种耗时、低性能的方法。 用户定义的数据类型(User-definedDataType)是由标准数据类型导出的新数据类型,它比标准的数据类型更准确地限定了数据输入的范围。 约束(Check)用于限制列的值域,在数据类型限制的基础上对输入的数据进一步进行限制。通过逻辑表达式来定义列的有效值。 缺省(Default)定义了一个数值,当用户向数据表插入数据时,若某个域未给定值,系统自动将定义在该域上的缺省作为输入 值,保证数据库数据的合理性。 规则(Rule)是一个用来绑定域或用户定义数据类型的数据库对象,规则说明了哪些数据可以输入到域中。任何时刻,用户输入或修改数据(INSERT或UPDATE),DBMS都将检查该数据是否违反绑定在域上的规则。 存储过程(StoredProcedure)是由编译过的SQL语句、控制流语句、变量说明和赋值运算等组成的集合,由开发者创建并存储在数据字典(大部分DBMS叫系统表)中。我们可以通过存储过程中的语句来定义企业业务规则,特别对于复杂的表与表之间的饿关系,用存储过程来实现将变得相当容易。 触发器(Trigger)也是一个存储过程,该过程在插入、修改和删除等操作事前或事后由DBS自动激发(执行)。经常用于实现逻辑上相关的数据表之间的数据完整性和一致性。触发器非常适合于实施企业规则,如果某个输入违反了其中的某个企业规则,触发器可以显示相应错误并中止正在执行的数据库动作。 计算机毕业论文:计算机毕业网络营销和传统营销相比有何优势 网络营销是一种以消费者为导向,强调个人化的营销方式 网络营销最大的特点在于以消费者为主导。消费者将拥有比过去更大的选择自由,他们可根据自己的个性特点和需求在全球范围内寻找满足品,不受地域限制。通过进入感兴趣的的企业网址或虚拟商店,消费者可获取产品的更多的相关信息,使购物更显个性。 这种个性消费的发展将促使企业重新考虑其营销战略以消费者的个性需求作为提供产品及服务的出发点。但是,要真正实现个性营销还必须解决庞大的促销费用问题。网络营销的出现则为这一难题提供了可行的解决途径。企业的各种销售信息在网络上将以数字化的形式存在,可以以极底的成本发送并能随时根据需要进行修改,庞大的促销费用因而得以节省。企业也可以根据消费者反馈的信息和要求通过自动服务系统提供特别服务。 网络营销具有极强的互动性是实现全程营销的理想工具 传统的传统的营销管理强调4P(产品、价格、渠道和促销)组合,现代营销管理则追求4C(顾客、成本、方便和沟通),然而无论那一种观念都必须基于这样一个前提:企业必须实行全程营销,即必须由产品的设计阶段开始就充分考虑消费者的需求和意愿。 遗憾的是,在实际操作中这一点往往难以做到。原因在于消费者与企业之间缺乏合适的沟通渠道或沟通成本太高。消费者一般只能针对现有产品提出建议或批评,对尚处于概念阶段的产品难以涉足。此外,大多数的中小企业也缺乏足够的资本用于了解消费者的各种潜在需求,他们只能凭自身能力或参照市场领导者的策略进行产品开发。 而在网络环境下,这一状况将有所改观。即使是中小企业也可以通过电子布告栏、线上讨论广场和电子邮件等方式,以极底成本在营销的全过程中对消费者进行即时的信息搜索,消费者则有机会对产品从设计到定价(对采用理解价值定价法的企业尤为重要)和服务等一系列问题发表意见。这种双向互动的沟通方式提高了消费者的参与性与积极性,更重要的是它能使、企业的决策有的放矢,从根本上提高消费者满意度。 网络营销能满足消费者对购物方便性的需求,提高消费者的购物效率 现代化的生活节奏已使消费者用于外出在商店购物的时间越来越短。在传统的购物方式中,从商品买卖过程来看,一般需要经过看样棗选择商品棗确定所需购买的商品棗付款结算棗包装商品棗取货(或送货)等一系列过程。这个买卖过程大多数是在售货地点完成的,短则几分钟,长则数个小时,在加上购买为购买商品去购物场所的路途时间、购买后的返途时间及在购买地的逗留时间,无疑是大大延长了商品的买卖过程,使消费者为购买商品而在时间和精力上作出很大的付出。同时,拥挤的交通和日益扩大的店面更延长了消费者购物所耗费的时间和精力。然而,在现代社会,随着生活节奏的加快,使得人们越来越珍惜闲暇时间,越来越希望在闲暇时间内从事一些有益于身心的活动,并充分地享受生活。在这中情况下,人们用于外出购物的时间越来越少。 网络营销给我们描绘了一个诱人的场景,是购物的过程不在是一种沉重的负担,甚至有时还是一种休闲、一种娱乐。让我们看一看网络营销是怎样简化购买过程的吧! 售前:向消费者提供丰富的的产品信息及相关资料(如质量认证、专家品评等),而且界面友好清晰,易于操作执行。消费者可以在比较各种同类产品的性能价格比以后,作出购买决定。 计算机毕业论文:论计算机专业毕业设计质量的影响因素 一、影响计算机专业毕业设计质量的因素分析 1.获取信息渠道的多元化,影响了学生写作能力的培养随着计算机技术、通信技术及网络技术的发展,人们的生活发生着翻天覆地的变化。网络给学生的生活和学习带来了极大的乐趣与方便,虽然提高了学习效率,但同时也降低了学生的动手、动脑能力,严重影响了学生的写作主动性。越来越多的学生成了电脑控、手机控,大量的时间浪费在玩电脑、玩手机上,能用在学习上的时间少之又少。当需要写作时,他们就从网络上搜出一篇模板,修改完事,这样“写”出来的论文,质量难以保证,该现象严重影响了学生的写作能力。 2.学生忽视对专业知识的学习,致使学生掌握理解专业知识的广度、深度不够专业知识的学习是在校大学生最基本、最重要的任务。只有灵活掌握与熟练运用专业知识,才能写出好的论文来。而在校期间,大学生偏向参加一些不必要的活动、社团及协会,忽视了对专业知识的学习,造成了在解决问题时眼高手低的现象,甚至连最基本的专业知识都理解不了。经过多年的知识累积,在毕业之际,学生竟然找不到可以研讨的专业问题,这也是教育者需要认真面对和思考的问题。 3.就业形式严峻,使学生不能全身心的投入毕业设计随着毕业生数量的增加,就业压力越来越大。学生要进行毕业设计,又要参加各种就业考试,顾此失彼。为了顺利拿到毕业证、学位证,毕业设计应付了事,在这种心理的驱使下,他们的毕业设计质量就可想而知了。 4.教学任务重,指导教师辅导学生的精力有限指导教师的教学、科研任务繁重,精力、时间有限,不能经常给予学生指导,对发现的问题不能及时与学生沟通、交流,同时也没有充分把学生引入到科学研究中,从而影响了毕业设计的质量。 二、提高计算机专业毕业设计质量的方案及建议 针对前文分析的影响计算机专业毕业设计质量的因素,本文提出了提高计算机专业毕业设计质量的分析模型,通过对学生参与科研情况、学生就业反馈情况、社会对毕业生技能需求情况等方面的调查,经过分析研究制定了解决方案,从而切实提高了学生毕业设计的质量,分析模型如图1所示。 1.学生参与科研情况分析 大学生参与科学研究能有效提高他们的动手能力,同时培养他们自主学习的意识与创新精神。通过让学生参与科研项目的研究,发现学生的学习兴趣很高,他们能很快融入科研氛围中并能很快适应角色的转变,由被动学习转变成主动出击,其动力和潜力能很快的释放出来。在理论知识变成实践能力的过程中,学生只有对自己研究方向范围内的知识有着较为深刻、透彻的了解,才能了解自己该学习和掌握哪些知识。同时通过不断总结知识和积累经验,可以帮助他们建立一套适合自己的学习方法。学生的这种求是精神是提高毕业设计质量的基础和保障。 2.学生就业反馈情况及社会需求分析 通过对学生就业反馈情况及社会人才需求情况的调查,发现学生在校期间学习无目的、无目标,而社会对他们的期望又很高,因此学生总在参加工作后才明白需要什么技能。根据调查结果,可以采取多种方法来提高学生的学习兴趣,如在原来的基础上修改人才培养方案、定期请一些毕业生作报告等,来提高学生的学习积极性,使他们学习目标更明确、更有针对性,从而为提高毕业设计质量打下坚实的专业知识基础。 3.邀请招聘单位参与答辩 为了让学生重视毕业设计,更为了给学生提供更多的就业机会,在毕业设计答辩时邀请一些用人单位来答辩现场观摩,与用人单位达成协议,同意用人单位现场招人。这样既可以调动学生做毕业设计的积极性,又能展示学生的综合素质和专业技能。在制度的驱动下,学生就会精心准备,认真做好毕业设计,从而保证毕了业设计的质量。 4.创新教学模式 计算机专业毕业设计是培养应用实践型人才的一个重要环节。目前,“填鸭式”的授课方式使学生缺乏独立思考的时间,更缺乏创新意识的培养。学生在课堂上不停地被灌输知识,却很少有时间去消化,使学生产生了学习疲劳情绪,学习效果较差。因此,首先应加强实践教学环节,培养计算机专业学生的实践能力、创新能力。其次在授课过程中,教师要改变教学方法,激发学生的学习兴趣,从而提高学习效果。 三、结语 本文首先分析了计算机专业毕业设计质量下降的原因,随后提出了提高计算机专业毕业设计质量的分析模型及建议。计算机专业毕业设计是实践教学中的一个很重要的环节,如何提高学生的实践创新能力一直是研究领域里涉及面很广又比较复杂的问题。毕业设计的管理规范如何有效执行和实施、如何让大部分学生参与科研或者如何形成一个有效的管理制度等问题都是将来研究的重点。 本文作者:陈纪龙、姚江河、高贤强、司春景、劳东青 单位:塔里木大学信息工程学院
软件毕业设计论文:Solidworks软件在高职机械类毕业设计中的应用 摘要:本文介绍了多个高职机械类学生应用Solidworks软件进行毕业设计的实例,说明了Solidworks软件的应用对提高学生的学习积极性、促进学生对先进制造技术的理解和掌握、培养学生的现代工程素养和创新能力,起到了良好的教学效果。 关键词:Solidworks;毕业设计;三维造型 现代制造业日趋国际化,缩短产品开发周期,减少开发新产品投资风险,已成为企业赖以生存的关键。[1]制造企业运用先进的设计模式,采用先进的制造技术,从而在激烈的市场竞争中立于不败之地。为了适应现代制造业对人才的需求,培养掌握先进制造技术、具有现代工程素养和创新能力的技能型人才,是高职院校刻不容缓的重任。 毕业设计是高职学生三年学习的重要总结,是最重要的一次集中性实践环节,它要求学生综合运用相关知识,结合实际课题进行设计和创新,从而培养学生的动手能力和创新能力,全面提高学生运用知识的水平。[2]笔者所在的教学团队根据高职学生的知识特点,设计了多个富有创意和挑战性的实际课题,由学生选作,要求采用三维机械设计软件的主流产品Solidworks完成。主要是基于以下考虑:①学生在相关专业课程中已经学习了Pro/E软件的应用。有一定三维CAD软件应用经验者都知道,各三维CAD软件的应用思路大体相同,学习一种三维CAD软件作为基础,再学习其它三维CAD软件将很容易上手。但学生在学习阶段并没有这样的认识,因此希望他们在校学习阶段即积累一定的三维CAD软件应用的经验。②通过企业调研,我们发现目前Solidworks软件在国内外中小企业中已经得到了广泛的应用,受到广大设计人员的欢迎,为了使学生免除进入企业后,缩短适应期,减少再培训等环节,在校学习阶段即提供机会让学生深入学习Solidworks软件,为实现与工作岗位的无缝对接打下良好的基础。 一、举一反三,拓展思路 大部分的高职机械类专业都开有机械基础或机械设计基础课程,在该课程的教学环节中,有两周左右的课程设计内容,要求学生根据给定条件完成一个减速器的设计,包括设计计算、二维装配图绘制及部分零件图绘制。但在两周的时间里,学生并没有利用这一机会完成减速器三维造型。因此,在毕业设计阶段选择减速器设计课题的学生,第一个任务就是利用Solidworks软件完成减速器的三维造型,由此学习Solidworks软件的零件造型、装配、工程图及文件管理等方面的功能。 上述减速器作为经典的案例在教学中广泛采用,其设计过程已经程序化,有大量可供参考的资料,为了拓展学生的思路,提高其综合应用课本知识的能力,要求进一步独立完成其它类型减速器的设计。例如下图所示的同向三螺杆挤出机减速器、异向三螺杆挤出机减速器等。 要求学生通过查阅资料,制定设计方案,完成设计计算并利用Solidworks软件完成三维图及工程图的绘制,使他们懂得怎样将所学的知识融会贯通,灵活应用于解决实际问题。 二、从设计到加工,体验真实的生产过程 在技术进步的大背景下,产品的设计和加工工艺越来越精细,产品的成品品质越来越精致、优良。[3]机械制造类工作岗位越来越离不开计算机辅助设计与制造软件的应用。Solidworks是一款综合性的创新平台,利用它可以设计多样化的产品。下图是利用Solidwork软件设计的玩具小车,可以实现其精美的造型,如同真实的产品一样。在完成造型后,进一步制定各零件的数控加工方案,利用CAM软件编制数控加工刀路,生成NC程序,并在数控机床上实际加工出产品。 学生在此过程中可以完成机械制造业中的设计、工艺、编程、机床操作等典型工作任务,体验设计员、工艺员、编程员、操作工、检验员等岗位角色,使学生熟悉零件从设计到加工的整个过程,掌握零件的基本设计方法与数控加工的基本技能,进一步巩固与扩充以前所学的《机械设计基础》、《机械制造基础》、《数控加工工艺》、《数控编程与操作》等课程的知识。同时鼓励学生充分发挥其创新能力,设计出具有自身特色的产品。学生要利用三维软件实现自己的构想,必须钻研Solidworks软件的各种造型功能,从而提高软件应用能力。通过反复的交流与修改,设计并最终加工出属于自己的作品,培养了创新意识,加强了实际操作技能。 三、整机设计,综合能力的培养 该课题要求学生利用Solidworks设计和装配一种单螺杆膨化机。首先由教师提供设计指导书,包括膨化机原理、产量计算方法、螺杆设计方法等等资料,在充分熟悉基本资料的情况下,鼓励学生扩散思维,采用不同的结构实现所需要的功能,学生综合运用以往知识,先拟定各自的设计方案。最后集中进行各种方案展示、小组互评、指导教师点评,通过比较、筛选和组合,确定出最为合理的设计方案。 小组成员分工合作,从膨化机的功能入手,通过产量、功率等要求确定基本尺寸,还要考虑密封、润滑、加热、定位、拆装及标准件的选择等一系列问题,并进行强度验算。最终完成三维装配图和二维零件图。 在完成毕业设计的过程中,学生以独立的主体身份从事一定的、相对独立的具体工作,大大激发了他们的求知欲望。以往的毕业设计中,二维图纸的绘制和修改工作量很大,占用了学生大量的精力和时间。而三维设计软件的应用可将毕业设计的重点由二维图纸的绘制转化到不同方案的设计和创新上,突出了设计创新,培养了学生运用现代化手段解决工程实际问题的能力。对增强学生的综合分析问题、解决问题能力,建立机械设计的整体思维大有帮助。 四、理论联系实际,实现与工作岗位的顺利对接 传统的毕业设计中设计出的产品由于没有得到制造、装配以至样机试验的验证,许多不合理的设计,甚至是错误的设计很难被发现。输送机设计课题即来自真实的产品。该课题是与输送机生产厂家合作设计制造一台计量输送机,学生与指导教师一起参与到该项目中。首先由用户提出使用要求,包括输送材料、输送能力、输送距离等基本要求,然后学生与指导教师一起讨论结构设计、基本尺寸的确定、电机的选择等。确定方案后,由学生利用Solidworks完成该输送机的三维绘制,再交给用户确认。由于SolidWorks软件可以完成复杂零件的三维造型,并可根据需要生成各种剖视图,有助于了解产品复杂的内部结构,对设计方案的表达更加简单明了,与用户的交流也更加顺畅。同时,由于界面友好、造型方便、图形质量好等特点,也使得产品设计和造型的时间缩短,效率大大提高。 用户确认后,由学生输出二维工程图交由工厂进行生产。由于设计、生产、用户各方都没有该种物料计量输送机的经验,生产后出现物料架桥等问题,需要对原方案进行改进。每次改进都是首先在三维图上修改,再在实物上完成。经过不断改进,最终满足了用户的要求。整个过程由于SolidWorks软件的应用,大大缩短了试制周期,降低了成本。学生自始至终参与了该计量输送机的设计与生产,参与了各种问题的解决,其在毕业设计中所做的工作即是实际工作岗位上一名结构设计人员需要完成的工作,真正实现了与工作岗位的顺利对接。 实践证明,将SolidWorks三维设计软件引入毕业设计,可取得良好的教学效果,极大地调动学生毕业设计的积极性和创造性,由此提高了学生对先进制造技术的理解和掌握,锻炼了学生解决实际问题的能力,对学生创新能力的培养起到了积极的促进作用,毕业设计的效率和质量大大提高。 软件毕业设计论文:软件工程学在毕业设计中应用研究 摘要:毕业设计是一个十分重要的教学环节,是一个系统工程,应使用工程化的方法、步骤统筹安排以取得良好的效果。软件工程学是指导计算机应用专业软件类学生进行毕业设计的重要工具之一。将毕业生设计过程、文档书写与软件工程学紧密结合起来是提高学生毕业设计论文质量的一个重要途径。结合软件工程的基本知识,通过对软件类学生毕业设计过程存在的常见问题的研究,提出了应用软件工程学去指导学生毕业设计的方法。 关键词:软件工程;毕业设计 0引言 毕业设计是高等院校应届类毕业生在毕业前接受课题型任务,在教师指导下进行科学研究或工程实践并取得成果的过程,是高校实现人才培养目标的综合性实践教学环节,是一次理论与实践相结合的的锻炼机会。如何在新形势下改革毕业设计, 提高学生软件类毕业设计的质量,进一步规范毕业设计中的软件开发过程,抓好高校毕业设计这一实践环节,加强对毕业设计过程的管理与监控, 切实提高毕业设计的质量,对于软件类学生在毕业设计中实施合适的软件设计具有重的指导意义。 1毕业设计的必要性 高等职业教育应该是以能力为本位、以学生为主体、以实践为导向的教育。毕业设计是高等教育培养学生综合运用所学理论知识和技能解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学历层次的重要依据。毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力。 高职院校软件相关专业组织毕业设计应该符合新的人才培养标准,对培养学生的职业技能和素质要具有积极的意义。而对于即将毕业离校的应届毕业生来说,毕业设计无疑是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的途径之一。 通过毕业设计能锻炼学生的能力: (1)实践软件工程的相关原理能力。毕业设计的过程,是一个课题小组从接到开发任务到提交产品和文档的过程,其中涉及到需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、程序打包、编写文档等软件工程具体的各个方面。经过锻炼,学生们对软件工程学思想和方法的理解会大大加深。 (2)解决具体问题能力。在毕业设计的进行过程中,学生一定会遇到平时在课堂的理论学习中碰不到的困难和挑战, 而克服这些困难、解决实际问题的过程就是软件技术和心理素质逐步提高的过程。 (3)团结协作的意识、能力。通过毕业设计这一过程,学生就会产生团结协作的意识和能力。 2软件工程学的基本思想 软件工程是一门研究如何用系统化、规范化、数量化等工程原则和方法去进行软件的开发和维护的学科,包括两方面内容:软件开发技术和软件项目管理。其中,软件开发技术包括软件开发方法学、软件工具和软件工程环境,软件项目管理包括软件度量、项目估算、进度控制、人员组织、配置管理、项目计划。 3高职类学生毕业设计现状 毕业设计的主要目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,用以分析、解决工程、科研、社会实际问题的能力,使学生得到工程设计方法和科研能力的初步训练。毕业设计中存在的问题主要表现在以下几个方面。 3.1选题的盲目性 只是把毕业设计环节作为大学生活的必经环节, 纯粹是为了完成学业而去做毕业设计, 造成选题的盲目性、有的选题则是陈旧。 3.2可行性分析与需求分析重视程度不够 绝大多数毕业生在确定了毕业设计的题目后,几乎不进行调查研究工作就立即投入到整个系统的设计中, 一旦遇到了与实际不符的地方, 又重新返回, 对已经做好的设计进行修改。最终导致设计的系统杂乱无章, 甚至到了最后只能马马虎虎地仓促交工。 3.3系统开发过程中的文档不够正规,不够完备 完整的设计不仅包括所完成的可操作的系统,一般的操作帮助,还包括在开发系统的过程中所产生的各个文档等一些文字的东西,比如解释清晰、内容全面的数据字典和使用手册也是必不可少的,否则用户会感到使用起来不方便,觉得难于操作。 3.4模糊的评价标准 导致毕业设计质量下降的一个非常重要的原因就是没有建立精确细致的评价体系。 这严重影响了项目的进度和质量,并且使学生没有真正得到必要的锻炼。我们通过对这些问题进行详细深入的分析,提出一个软件过程框架,这个框架主要从需求、测试、集成这3个方面给出工作要点和规范。 4利用软件工程学思想指导学生进行毕业设计 毕业设计本身是个工程,要用工程的方法去处理。从软件工程的角度去指导学生进行毕业设计,在毕业设计过程中,要系统地将所学知识应用于实际问题,按软件工程学思想展开工作。 图1软件生命周期与毕业设计各阶段之间的映射 4.1以可行性研究指导选题目 可行性研究,应该从技术可行性、经济可行性、操作可行性三个方面去研究,在毕业设计题目的选择过程中,应立足于解决实际问题,注重发现问题、分析研究问题和开发创新的能力。选题原则上,可以参考以下几点:①毕业设计的课题应该能使计算机专业所学的理论知识进一步理解并深化,也就是说,毕业设计应尽可能包括多门专业基础课和专业课的综合运用,并且要紧密结合工程实际,以有利于学生的全面训练;②选择难度适中的课题, 保证课题的完成质量;③课题要适合于各个模块独立进行,并便于最后统一调试;④课题规模应大小适合,难易程度适中。 4.2需求分析是关键 需求分析的基本任务是准确地回答“系统必须做什么”, 也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。系统分析员可以通过多种形式来获取用户需求,对用户提出的需求进行分析,以此来确定其中要实现系统的功能。对需求划分优先等级,找出核心需求和重要需求,以保证系统构建的正确性。 在进行软件类毕业设计时,为了保证需求获取的准确性和全面性,可以让项目组的所有学生都参与到用户需求的获取的工作中来,发挥集体的能力,并由指导教师进行最终的确认。 4.3规范设计过程 需求分析完成后的下一个阶段就是系统设计,包括概要设计和详细设计。 详细设计阶段的任务就是深入每个函数内部,以伪代码或注释的形式实现整个函数,设计出程序的详细规格说明。 从系统设计开始,学生要按照软件工程的要求,画出DFD图,对输入、输出数据流进行详细的说明,建立符合软件工程规范的数据字典,根据DFD 图设计出模块结构图。 4.4重视文档写作 在毕业设计的过程中,要严格遵照软件文档的思想,记载设计过程的每一阶段完成了哪些设计,下一阶段的任务、目标及技术手段,这样,把文档作为整个设计的指挥棒,使设计有条不紊地进行。 4.5重视测试工作、撰写毕业设计说明书 软件测试工作也是软件开发的重要组成部分。通过实际应用效果和测试数据,毕业设计的成效就可一目了然。 毕业设计说明书的撰写是最后一个阶段,要求学生回顾设计过程,总结劳动成果,这时学生就会对软件开发及必须经历的几个步骤都有更深刻的认识。最后,要求学生对毕业设计进行系统的总结,写出毕业论文。 5加强对学生综合能力的培养 通过实践的练习,不仅能加深对理论的理解,同时也能锻炼运用知识分析问题、解决问题的能力。毕业设计这一实践环节是高等学校培养学生实际能力的主要手段,也是高等教育的重要组成部分。充分、有效地设置软、硬件的毕业设计对学生能力的培养至关重要,可以缩短学校教育与社会流行技术、工具的差距,满足学生毕业后的工作需要。通过毕业设计必须达到培养学生以下方面能力的目的。 5.1工程实践能力 学生能够准确把握选题的逻辑重心和学术思路,能够运用丰富的专业知识进行处理,具有严谨的理论思辨过程,以锻炼毕业生的工程实践能力,使毕业论文具有一定的应用和学术探讨价值。 5.2书写和表达能力 毕业设计论文是毕业设计工作的总结和提高,和做科研开发工作一样,要有严谨求实的科学态度。在毕业设计期间,尽可能多地阅读文献资料是很重要的,毕业设计大多数是技术开发型的,其论文的主体部分应包括:总体设计、模块划分、算法描述、编程模型、数据结构、实现技术、实例测试及性能分析。这些内容根据任务所处的阶段不同,可以有所侧重。 5.3创新能力 提出创新要求后,带领学生认真复习或补学过去没学过、没有学好的课程,并在此基础上结合实际工作中出现的问题孕育出一些新的思路,将毕业设计推上一个新台阶的方式,与为每个人专门分配某一特定的作业来锻炼学生基本技能的方式相比,更能扩展学生的视野,培养创新能力。 5.4协作能力和团队精神 通过集体活动和成员沟通培养成员的团体情感,增强团队的凝聚力。毕业设计将一个学生从入学初到毕业前的软件专业课程的学习内容链接成线,实现了课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,达到了良好的理论联系实际的教学效果。毕业设计弥补了课堂教学的不足,加深了对理论的理解,促使学生深入思考,敢于创新,同时使学生的动手能力、分析和解决问题的能力、书写和表达能力、协作能力等各项能力都得到了培养和提高。 6结束语 软件工程作为软件开发工程化、规范化的具体实施方法,在将其应用到毕业设计中之后,学生在软件设计的文档书写规范化等方面均有了很大的改善与提高。将软件工程应用于毕业设计中不仅仅完成了一门课程从理论到实践的过程,而且将一个学生从入学到毕业前软件专业课程的学习内容链接成线,完成了前导后续课程的真正衔接,也使学生在毕业前对软件方面所学的知识进行了比较完整的概括与总结,因此,软件工程学在计算机专业学生毕业设计中的应用具有重要的现实意义。 软件毕业设计论文:软件工程专业毕业设计论文 1概述 在应用型本科院校中,尤其是软件工程专业,毕业设计作为教学计划的重要组成部分,是实践教学中的最后一个环节,也是对学生在校期间所学知识的一次综合、全面的总结、应用和提高。由于毕业生数量的不断增加和软件行业的迅猛发展,导致就业门槛越来越高,就业压力也越来越大,通过毕业设计过程中的训练,能有效提高学生的工程应用能力,使学生得到一定的实践经验,有利于学生从学校向工作岗位的平稳过度。因此,毕业设计质量的好坏,不仅反映了一所高校的教学质量,也会直接影响到学生的就业竞争力和就业后的职场适应能力。 2存在的问题 1)思想认识上不够重视学生方面:有些学生存在完成任务式的应付心里,避重就轻,能简就简,敷衍了事。有些学生则只重视找工作而轻视毕业设计,不愿在毕业设计上花费太多时间和精力,甚至有些学生还以找工作为由,完全依赖于导师,向导师索要源代码,甚至花钱在网上购买来交差。已经找到工作的学生,更是认为毕业设计做的好与不好对自己没什么影响,对待毕业设计也更加心不在焉。导师方面:大多数指导教师除了要指导学生毕业设计之外,还要承担大量的教学和科研任务,在毕业设计指导工作上能够投入的精力和时间非常有限,致使有些导师对毕业设计的指导工作不太重视,对学生放任自流,不管不问,或者是直接将相关源代码发给学生,以“简化”指导工作。由于思想上的不重视,学生学习态度不认真,导师指导工作不到位,造成毕业设计流于形式,疏于管理,效果较差,使得学生白白浪费了毕业前的一次综合训练机会。因此,如何充分认识毕业设计的重要性,并进行相应的教学改革是软件工程专业毕业设计必须要面对并解决的问题。 2)时间安排上不够科学毕业设计一般安排在第八学期,这期间刚好是学生求职和考研的黄金时间段,由于目前就业形势的日益严峻,学生就业压力越来越大,当求职和考研时间与毕业设计时间发生冲突时,学生都会选择将主要精力投入到求职和考研上,有些还要去外地求职、应聘考试、面试等,毕业设计自然是无暇顾及。而且,学校方面,为了保证就业率,往往对学生毕业设计的质量也是睁一只眼闭一只眼,这又在无形中鼓励了学生消极对待毕业设计的态度,毕业设计质量下降也就成为必然结果。 3)题目设置上不够合理由于毕业设计在高校各类教学活动中是最具综合性和独立性的,相对于常规课程而言,对指导教师要求也就更高,尤其软件工程专业,工程实践性比较强,但每年真正来源于实际工程项目的题目所占的比例较小,很多题目都是虚构出来的,导致有些题目不是理论性太强,就是缺乏具体需求的支撑,使学生很难从毕业设计过程中真正领悟到真实的软件工程方法。而有些指导教师自己都没参与过实际的工程项目,本身就缺乏实践经验,对学生毕业设计的指导只是凭着自己的感觉来进行,缺乏系统性、整体性、科学性和严谨性,学生遇到问题后,难以得到及时的解决,导致抄袭现象时有发生,甚至有些学生直接照搬往届毕业生的设计成果。毕业设计的主要目的在于通过毕业设计的训练来提升学生对所学知识的综合应用能力以及创新能力,从而实现学生从学校到工作岗位的平稳过度。但由于题目设置上的不合理,题量太少,层次不清,导致选题匹配效果差。在选题时,部分能力差的学生所选题目难度太大,造成毕业设计很难完成,而有些能力强的学生所选题目难度过小,达不到能力提升的目的。 4)过程监管上不够到位众所周知,对于软件工程项目而言,过程控制与管理是项目执行的关注点,毕业设计也当如此。虽然学校也会在毕业设计过程中组织对各阶段的工作情况进行检查,但执行检查工作的不一定是专业教师,使得这种检查大多只是对指导老师所填写的各种表格和文档等表面内容进行检查,对毕业设计的过程起不到实际的监督作用,再加之有些学生在校外求职或实习等原因造成指导教师与学生无法定期见面和沟通不畅等问题,使得指导教师难以用软件工程方法对学生进行指导。毕业设计虽然启动较早,但实际上很多学生前期在毕业设计上很少投入时间和精力,只是在答辩前为了完成任务而赶工应付,这样的毕业设计质量自然也就不佳。 5)量化考核上不够严格毕业设计成绩一般由平时成绩+论文成绩+答辩成绩三部分按一定比例构成,平时成绩由指导教师自行把握,论文成绩则由其他有经验的教师进行评阅,答辩成绩由答辩委员会老师按照相关评分标准打分并取平均分,这样虽然基本可以保证成绩的公正性,但成绩构成太简单,未显示地将开题报告、文献翻译、分析和设计过程以及总结等纳入到考核范围,对毕业设计的前期和中期工作没有约束力。在成绩评定时,有些导师要求不严,采取宽容迁就的态度。答辩时,通过门槛较低,造成大部分学生仅以答辩及格为目标,在思想上不重视,答辩准备工作不扎实。同时,学校为了提高学生毕业率,在最终答辩时,对毕业设计的质量要求也有所放松,这也是导致毕业设计质量难以保证的一个重要原因。 3采取的对策 时间安排上,可以提前启动毕业设计工作,将原来的第八学期开始提前到第六学期中后期,此时学生已经学完大部分课程,具有了一定的知识基础,而且学生都在校,可以随时与导师见面,指导教师也有充分的时间对毕业设计项目随时跟进,随时指导。导师资格审查上,对于软件工程专业来说,学生毕业设计的导师,应该由长期从事实际工程实践或者有较好科研成果的“双师型”(双师即“教师”、“工程师”)教师来担任,也可以聘请校外科研单位或企业中水平较高的工程师来担任企业导师,这样不仅可以减轻指导教师短缺的压力,也能促进指导教师队伍多元化模式的形成。题目设置上,要求题量要充分,使得水平层次不同的学生都能选到合适的题目;难度和工作量要适中,且要有一定的创意,使学生通过毕业设计的训练,在综合应用能力和创新能力上都能够得到有效的提高。有课题的指导教师要尽量结合自己的课题来设计题目,没课题的指导教师可以从与学校有合作的企事业单位中获取有实际意义的题目。鼓励学生根据自己的兴趣点和就业取向自拟题目,允许学生到实习企业中根据企业的实际工程需要选题和实施毕业设计,这样既能解决实际问题又可完成毕业设计。过程监管上,首先要在指导教师和学生之间建立有效的沟通联系机制和问题讨论的例会制度,充分发挥指导教师的引导作用,在毕业设计过程中,坚持每周师生沟通一次。学生提出问题,指导教师引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。同时,学校要成立由领导牵头、具有一定工程实践经验的专业技术人员组成的督导组,对毕业设计过程包括选题、开题、中期检查、答辩和成绩评定等各个环节实施有效的监控和督导,加强管理学生的同时也要加强对指导教师工作质量的检查,确保毕业设计工作能够有序、有效的实施。量化考核上,要对毕业设计从前期的开题、文献查阅,到中期的分析、设计、实现,再到后期的总结等各个阶段的进行量化考核,前一阶段的成绩考核不合格者,不能进行下一阶段工作,必须加以整改,直到整改合格后才能进入下一阶段。对于未能按要求如期完成毕业设计的可以推迟答辩,对于首次答辩不合格的可以进行二次答辩,仍不合格的,可以缓发毕业证。只有建立严格的考核制度,才能对学生有约束力,让学生从思想上重视毕业设计,进而保证毕业设计的质量。 4结束语 软件工程是一个实践性很强的专业,软件工程专业的毕业设计作为大学四年学习的总结,是学生从学校跨入社会前仅有的一次大检验,它不仅检验了学生对所学知识的综合应用能力和学生的综合素质,同时也检验了学校的培养模式和教学质量。毕业设计质量的好坏,不仅关系到软件工程专业的培养目标,也关系到学生的就业率与就业质量。因此,在就业形势日趋严峻的情况下,软件工程专业毕业设计的教学改革也要适应就业市场需求,紧跟行业发展变化,与时俱进。 作者:张华 单位:南阳理工学院 软件毕业设计论文:软件工程毕业设计改革实践 一、软件工程专业毕业设计存在的主要问题 (一)毕业设计题目设置与选题方面 题目设置不合理,类别与层次不清晰,选题匹配效果差[2]。学生的毕业设计课题一般都按照指导老师的研究方向和实际工程项目提供,但每年真正来源于工程实践题目比例较少。部分题目理论性强,学生根据所学知识不能很好理解;部分题目开发工具复杂,占用了毕业设计的大部分时间。在选题时可能导致学生想选的题目选不上,能力差的学生所选题目难度大,影响学生的积极性,导致选题效果差,造成毕业设计很难完成。 (二)毕业设计过程监控方面 毕业设计监控工作实施困难,效果较差。软件工程专业毕业设计一般包含选题、开题、中期检查、程序测试、撰写毕业论文、答辩、成绩评定。但对这些环节的监控有时候会形成空白带,毕业设计不在实验室进行,有的学生在实习单位实习,有的学生在外地找工作,老师不能定时与学生见面,老师无法了解学生的具体情况,且学生提交的各阶段文档流于形式,只有指导教师在进行监控,未形成完善的监控体系,导致监控不到位,监控效果较差[3]。 (三)毕业设计论文答辩方面 答辩考核方法单一,答辩仅由学生的讲解和老师的提问两个环节组成,考核准确度低。答辩通过门槛较低,答辩只对学生的毕业设计进行排名,一般排名在最后的学生才可能不及格,不利于提高学生毕业设计积极性,造成大部分同学仅以答辩及格为目标,思想上不重视,答辩准备工作不扎实。再由于软件工程专业特点,毕业设计软件作品评分标准难于量化,考核具有一定难度,也造成答辩效果不好。同时为了提高学生毕业率和就业率,毕业答辩的质量控制有所放松,直接导致了软件工程专业毕业设计质量难以保障。 二、软件工程专业毕业设计的教学改革 针对上述各项实际问题,主要进行的相关工作具体如下: (一)合理设置毕业设计题目,动态选题 依照软件工程专业的以市场需求为导向,培养应用型软件工程人才的培养目标,在毕业设计题目设置环节,紧紧围绕工程实际型、创新项目型、竞赛题目型、科研项目型等类型进行题目设置,以适应市场动态需求。同时着力避免在毕业设计题目中设置虚拟型题目、理论研究型题目、综述型题目、分析设计型题目等。在选题过程中,通过毕业设计管理系统(如图1所示)进行多轮双向动态选择,动态调整题目各项技术参数以保证学生能选择一个适合自己能力且能有利于自己以后工作的题目[4]。这样,在选题之后,每个指导老师就可以根据学生不同能力进行分别指导,使不同能力的学生都能够运用其所学知识解决工程实际问题,都能够通过毕业设计增强工程实践能力、工程设计能力与创新能力。近四学年软件工程专业毕业设计各类题目汇总。 (二)毕业设计过程实行三级监控管理机制 学校成立以主管副校长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计宏观调控,学院成立以教学副院长为组长的毕业设计工作领导小组以加强毕业设计协调与监控工作,软件工程专业成立以专业负责人为组长的毕业设计工作小组落实并实施毕业设计各环节具体工作[2]。具体参见下图2。在实现毕业设计过程管理的三级管理机制的同时,为保障毕业设计工作质量,软件工程专业要求所有指导教师必须具有中级以上技术职称或硕士以上学位且有一定工程实践经验,具有较高教学、科研水平和创新能力,师德良好,工作态度认真负责。在每年的毕业设计指导工作开始前都对指导教师进行资格审查,择优任用,且每位教师指导的学生不超过6人,以保证指导教师对学生的充分指导[5]。 (三)毕业设计过程量化考核 以往软件工程专业毕业设计成绩通常由三部分组成:一是学生的平时表现由指导老师把握;二是学生的毕业论文成绩。由专业其他指导老师进行评阅;三是现场答辩成绩。由所在组的指导教师按照相关评分标准打分并取平均分。这样基本能够保证毕业设计成绩的公正,但是由于只有毕业答辩环节具有约束力即答辩未通过则总成绩不及格,其他环节不具约束力,因此造成毕业设计前期、中期工作流于形式,前期、中期阶段提交的文档趋于应付、质量不高,最终导致毕业论文质量较低[6,7]。为此,软件工程专业经过几年的探索与实践,实施了毕业设计各阶段的软件工程生命周期量化考核法即各个阶段量化考核,且考核成绩不合格者不能进行下阶段毕业设计工作,必须加以整改,整改通过后才能进入下一阶段毕业设计工作。经过几年的实践证明该考核方法切实可行,能够保证毕业设计各个环节的质量,最终提高毕业设计总体质量。 (四)在毕业设计过程中进一步提高学生工程能力与创新能力 辽宁工业大学于2011年制定并实施了大学生创新团队机制,建立了大学生创新项目申报机制引导大学生开展创新活动;引导学生每年都参加校级、省级、国家级软件设计大赛等各类各级比赛[8]。随着学校和学院创新教育活动多年持续深入开展,软件工程专业学生的创新与创业活动取得了显著成果。超过1/4的软件工程专业学生能够独立主持创新性项目,并以该项目为原型申报毕业设计题目[9],同时参加省级、国家级计算机竞赛并获得奖项。通过主持校级及省级创新项目既毕业设计题目,学生工程能力、创新能力得到极大锻炼与提高,本专业毕业生就业率与就业质量明显提高。软件工程专业学生主持参加创新项目既毕业设计题目情况见表3。 三、结束语 软件工程专业毕业设计是一个极具综合性、实践性的重要环节,是对学生大学四年学习后面向社会与企业前的有且仅有的一次大检验,它不仅检验了学生所学知识、能力与综合素质,还检验了软件工程专业的培养目标、培养模式、课程体系、实践体系、创新体系等相关环节[10]。经过几年的探索与实践证明,软件工程专业所做的系列教学改革工作中的毕业设计教学改革工作有利于进一步增强学生的工程实践能力和创新能力,有利于提高软件工程专业毕业设计质量,有利于提高软件工程专业学生就业率与就业质量。虽然软件工程专业毕业设计教学改革工作取得了一定的成绩,社会认可度逐年稳步提高,但如何动态调整教学计划以跟进市场需求变化;如何深入开展大学生创新创业教育活动以进一步增强更多软件工程专业学生的实践能力及创新能力;如何进一步加强专业教师工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力以提高毕业设计指导效力;如何提高毕业设计过程管理效率等问题仍然是软件工程专业所面临的严肃课题[11]。因此,软件工程专业的毕业设计教学改革工作也一定会紧跟时代变化,与时俱进。 作者:佟玉军谢文阁王恩喜刘鸿沈姜悦岭工作单位:辽宁工业大学电子与信息工程学院 软件毕业设计论文:软件开发类毕业设计中敏捷软件技术的应用 摘 要:提出了在软件开发类毕业设计中采用敏捷技术进行过程控制的方法,从实际效果中可以看出,这种方法较好地解决了软件开发类毕业设计中遇到的各种问题,能够有效提高软件开发类毕业设计的质量,使学生在毕业设计中得到充分的锻炼和提高。 关键词:毕业设计;敏捷软件开发;极限编程;软件质量 0 引言 毕业设计是本科教学中非常重要的一个教学环节,是对学生所学知识的检验和总结,是培养学生独立分析和解决问题能力的重要手段,也是学生进入工作岗位前的最后一次实战演习;并且,它是本科教学水平评估指标体系的重要指标之一,是考核学校本科教学水平和质量的重要内容。 软件开发是计算机专业毕业设计中一个重要组成部分。学生开发的软件质量直接反映出毕业设计质量,而指导教师的指导和监控对学生开发软件的质量高低有很大影响。本文首先介绍了软件类毕业设计的特点、遇到的问题及其原因分析,然后将敏捷软件开发技术应用于指导和监控软件类毕业设计,最后通过具体的实践对其进行总结。 1 目前状况及问题 1.1 软件开发类毕业设计的特点 本科计算机专业毕业设计中,软件开发占很大比重。而软件开发类毕业设计与其他专业的毕业设计以及商业化软件开发又有很大不同,主要体现在: (1)设计的最终目的是要生成可运行的、实现一定功能的、错误率较低的实际软件产品,而不仅仅是提交一份文档报告。 (2)设计小组成员分工合作,要将各人的成果整合,形成完整的软件;小组每个成员不是完全孤立的,每个人的工作都与其他人息息相关。 (3)项目小组一般只包括一个人或几个人,人数较少,远少于一般商业化软件开发项目小组的人数。 (4)小组成员没有足够的团队意识,没有足够的软件工程经验,一般没有作为一个团队的成员共同开发过软件产品。 (5)项目开发过程不完全,编码的结束即意味着项目的结束。项目不要求有完整的工程化的分析和设计文档。 (6)有些软件开发没有与商业项目挂钩,也就没有真实客户的需求对其进行功能和性能上的监控。 1.2 遇到的问题及原因分析 根据上面的特点可以看出,普通毕业设计的指导方式或是工程化的控制手段,并不能适应软件开发类毕业设计,最终会导致毕业设计质量低下,学生得不到真正锻炼。比较突出的问题主要表现在以下几个方面: (1)项目组成员各人任务不明确,能力参差不齐,并且有时没有充分地交流设计思想,最后导致软件各个功能模块无法有效整合。 (2)项目需求因为各种原因不断改变,软件不断修改,最终完成的软件产品达不到设计要求。 (3)编码开始后,软件的错误和缺陷不断涌现、不断累积,最终无法控制。 这些问题的产生,固然与设计选题、学生能力、实验环境以及教师的指导力度分不开,最重要的还是与教师的指导和监控方式有关。应当采用恰当的指导和监控方式,最大化地促进学生能力的提高,最有效地根据各个学生的特点,推动学生逐步达到毕业设计软件质量和功能的要求。 2 敏捷软件开发技术的应用 采用适当的指导和监控方式,实际就是要求教师对学生软件开发应用适当的软件过程模型,也就是软件开发的工程化控制手段。 2.1 敏捷软件开发简介 传统的软件工程方法中的架构设计与程序开发在时间上是先后分离的,这种分离常常导致一些脱离实际的设计和脱离设计构想的编程,导致最终软件开发的不理想甚至是失败。鉴于以上问题,敏捷软件开发技术应运而生。 敏捷软件开发以交付而不是以构造为核心,它强调的是交付对客户有价值的软件,而不是用户需求中所描述的软件。简言之,就是把一个大项目分为多个相互联系,但也可独立运行的小项目,并分别完成,在此过程中软件一直处于可使用状态。敏捷软件开发方法提倡采用先进的技术和高水平的小型团队,并辅以人性化的管理,充分发挥软件开发者的才华,建立畅通的交流机制,使软件开发团队水平和软件质量共同提高。 敏捷式开发采用适应性方法,而传统的软件工程学采用的是预测性方法。敏捷式开发是以人为主的,而传统的工程学是以过程为主的。二者的主要区别存在于它们对软件开发过程的描述中,也就是说,敏捷开发实现当前最需要的功能,然后根据变化来修正和改进;而传统软件工程学一开始就将软件的各种架构预测好,然后采用固定的过程来实现这种架构。软件开发中的变化是不可避免的(通常传统软件开发的失败主要原因就是不能很好适应这种不可预知的变化),因此就要找到一种新的方法能够更有效地适应变化,这其实也就是敏捷式开发方法所要达到的效果。 可以看出,上述的敏捷软件开发的许多特点正是与软件开发类毕业设计的许多特点不谋而合,例如,小型的开发小组,适应性(适应不可预测变化)的开发机制,短期的交付(毕业设计一般都在半年甚至更短时间内完成软件的交付),充分发挥小组成员的特点,建立畅通的交流机制等等。因此,将敏捷开发思想引入毕业设计中的软件开发,不失为解决后者诸多问题的很好尝试。 2.2 敏捷软件开发应用 敏捷软件开发技术包含若干的价值观、原则和实践方法。将其用于毕业设计的指导和监控,主要应包含如下原则的应用: 2.2.1 增量式开发 传统软件类毕业设计采用传统软件工程学指导方法,先进行需求分析,然后根据需求进行功能模块划分,接着开始编程。如果最初阶段不能很好地完成分析和设计任务,后面的软件开发将出现严重问题。 而在敏捷软件中,采用的是增量式开发,对于难度较大的软件设计,不是一步吃透功能,而是逐步添加功能,在改进的过程中促进学生能力的提高。在笔者指导的一项毕业设计中,要求学生用Java编制网络实时通讯软件。采用增量式开发方法,先要求学生实现基本功能,即发送字符串到另外一台计算机,使用Windows的超级终端作为接收机进行测试;接下来要求学生实现程序互相发送和接收字符信息;然后,实现聊天室的多人聊天的线程控制;进一步可以实现数据库存储登录用户信息,并进行验证;最后,实现其他功能,例如网络硬盘,文件传输等等。在开发过程中,增量式设计能够让学生逐步进入高层次的内容,而不是一开始就进行高难度的开发。并且,通过逐步修改代码,可以提高学生阅读代码和优化代码的能力,学生的编程水平得到很好的提高。 2.2.2 可持续的开发速度 敏捷开发技术不要求团队一开始就尽全力完成任务,而是尽量保持一种稳定的、可持续的开发速度;团队的成员必须始终保持旺盛的精力和警觉的思想。 在很多毕业设计中,一开始学生就以极高的热情和全力以赴的状态去工作,然而随着进度的延缓,错误不断增多,以及越来越复杂的需求变化,学生的热情迅速减退,最终影响设计成果。因此,指导老师必须充分调动学生的积极性,又不能让学生 的精力过早地消耗,要保持一个稳定的进度。 2.2.3 简单 敏捷软件开发方法采用最简单的方式实现当前最需要的功能。在毕业设计中,针对某一个功能,采用尽量简单的方式去实现,不需要考虑为了将来的功能而进行“提前的准备”。因为这种“提前的准备”往往会让学生考虑问题过多,反而忽略了当前最重要的内容。 然而,简单并不代表着功能的缩减,当某些功能的实现成为必须的时候,敏捷软件开发方法采用在代码上改进的方式来完成,并且以此为机遇,充分进行反省,让学生在改进中得到进一步提高。 2.2.4 结对编程 结对编程是敏捷开发和极限编程(XP)的重要实践,它是指两个程序员结对使用同一台计算机完成编码――其中一位控制键盘并输入代码,另一位观察输入的代码并寻找着代码中的错误和可以改进的地方。这种方式能极大地促进知识在团队中的传播,并有效降低代码的错误率。 在毕业设计中,根据学生的特点,采用结对编程方式,可以让学生充分交流,互补所短,互用所长,互相学习。例如,在网页制作类的软件开发中,ASP脚本编程人员和界面设计人员结对,能够充分利用二者的特点,将脚本程序和网页界面元素有机地结合起来,形成功能完善,界面美观的动态网页。 2.2.5 适应改变 敏捷开发的一个重要特点就是它能够很好地适应改变,并且欢迎改变。这里的改变主要是指功能需求方面的改变。而敏捷开发对改变的适应,主要是通过增量开发,持续交付以及不断地改进与反省来实现的。 在毕业设计中,设计题目一经给出,主要方向不能变。然而选择题目的学生是变化的,个体能力有时候有很大差别,并且在开发中会碰到很多不能预知的技术问题。采用敏捷开发中的过程控制手段,可以有效地让毕业设计小组更好地应对各种变化,不会因为突发因素导致软件开发的失败。 2.2.6 个体激励和交流 毕业设计的重要目的是促进学生各方面能力的提高,采用的手段可以有很多。在敏捷设计中,强调个人能力在团队中的充分展示。把这种思想应用于毕业设计指导中,可以采取定期召开小型交流会议的方式,让每一个组员充分发挥自己的能力,以“头脑风暴”的形式对系统当前状态和改进方式进行畅所欲言的交谈。通过这种形式的交流,能够充分调动整个小组成员的积极性,及时发现系统开发过程中的各种问题,增强整个小组的凝聚力,有效提高学生的团队协作能力。 2.2.7 反省 好的团队并不只是埋头工作,他们会思考如何工作和为什么工作。在毕业设计指导过程中,指导教师应当在适当的时机提醒学生对开发工作中各项内容进行反省,让学生能够有机会去辨别可能或已经发生的错误。反省不仅仅是简单的思考过程,反省的后面应该紧跟着行动,学习是反省的行为,要能够将错误造成的危害尽早地阻止,并从中学习,以免同样错误的再次发生。 2.2.8 其他原则 敏捷软件开发技术还包含其他一些原则,在设计中包含了面向对象设计的一些基本原则,例如单一职责原则(SRP)、开放一封闭原则(OCP)等等。要将这些设计原则应用到具体的软件开发中,需要学生熟悉面向对象程序设计的相关概念和技术。 将敏捷软件开发技术应用到毕业设计的指导过程中,需要指导教师本身对它有较为深刻的理解,并且勇于进行大胆的尝试一毕竟敏捷开发的很多实践是与传统软件工程学方法相悖的。指导教师可以先在某一门程序设计课的课程设计中采用这种思想,然后进行相应的调整,再将其应用于毕业设计的指导工作。 3 结束语 将敏捷软件开发技术应用于指导毕业设计,能够充分适应软件类毕业设计的特点。在实际采用这种方法对我校的两组毕业设计小组进行指导的过程中,可以看出,这两组同学在对语言工具和相关知识不是很熟悉的情况下,采用渐进的方式,逐步实现设计要求的功能,并且不断对代码进行改进,软件完成的质量比其他小组明显要高。毕业答辩中,小组成员能够很清晰地阐述其软件开发进程以及相关知识的学习过程。并且,小组成员通过毕业设计加深了交流,团队协作能力有了大幅度的提高,小组成员个人的精神面貌也有了较大的改变。 软件毕业设计论文:软件工程思想在应用型高校毕业设计中的应用研究 摘要:针对地方应用型本科高校计算机软件类毕业设计质量不高的问题,对毕业设计中存在的问题进行分析,并结合软件工程的基础理论,提出利用软件工程思想对计算机软件类毕业设计进行指导,以提高地方应用型普通本科高校毕业设计的质量。 关键词:软件工程;毕业设计;应用 一、引言 毕业设计是本科毕业生在校期间的最后实践和综合实训阶段,是实现本科教育培养目标的重要组成部分,是深化、拓展、综合应用所学理论知识的重要过程;也是综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验;是学生毕业及学位资格认定的重要依据;是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价,是对专业理论知识和专业技术综合应用能力的强化训练和提升[1]。在毕业设计的过程中,学生利用所学专业理论知识,通过了解社会,分析社会需求,深入实践,完成毕业设计的任务和撰写毕业论文(设计)报告等各个环节的工作。对于地方应用型普通本科高校而言,毕业设计就相当于一般高等学校的毕业论文,但是毕业设计不同于毕业论文,它的组成部分不只是一篇学术论文。应用型高校的毕业设计注重的是“应用性”和“实践性”,学生毕业设计要求学生针对某一课题,综合运用本专业有关课程的理论和技术,自己动手动脑做出解决实际问题的设计。目的是总结、检查学生在校期间的学习成果,是评定毕业成绩的重要依据。同时,通过毕业设计,可培养学生开发项目的基本综合能力,为学生就业能力中的专业能力奠定坚实的基础;培养综合运用已有知识独立解决问题的能力,从而加强学生应用能力的培养,使学生能够学以致用。 二、地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计的现状 近几年来,由于学校对毕业设计要求不断提高,学生从选题到设计再到写出毕业设计报告的过程中总存在这样那样的问题,最终有个别同学没有顺利通过毕业设计,没有拿到毕业证和学位证的情况时有发生,并且大多数毕业设计的水平不高,达不到培养学生独立解决问题和提高学生应用能力的目的。因此,如何指导学生做好毕业设计,提高学生毕业设计水平和质量,是地方应用型普通高校面临的一个重要问题。 (一)毕业设计选题现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业生自进入大四秋季学期开始,在进行毕业实习的同时,也进入了毕业设计准备阶段:毕业设计选题,虽然毕业设计选题过程中,各级领导、指导教师和学生在态度是都很重视,但是在选题时也会存在很多的问题,主要有以下三个方面。 1.选题不够准确。部分学生选题未经深思熟虑,所选毕业设计题目要实现的功能太多,在规定时间内不能独立完成,而最终只能实现部分功能,或部分模块。 2.题目相似或重复雷同。学生选题存在浑水摸鱼的思想,在毕业设计选题过程中不是根据自己的兴趣爱好、专业知识学习情况等确定研究选题,而是选择与他人类似或雷同的选题,甚至同一批毕业的许多学生选题一致。比如:“XX管理系统”等,除了可能冠以的系统名称不同之外,其余基本相同。 3.应用价值低。部分学生的选题是当前十分成熟的项目,没有研究的必要;有些选题已经被淘汰,在实际生活和工作中没有多大用途。 (二)毕业设计需求分析阶段现状 通过调查,许多学生选题完成后,没有对自己所做毕业设计选题进行仔细了解、分析,他们认为在毕业设计中最重要的就是编程,其他方面一带而过[2],从而造成毕业设计过程中主题经常进行修改,最终使得整个系统杂乱无章,无法继续进行下去。因此学生在毕业设计的需求分析阶段主要有以下三个方面的问题。 1.选题后未进行实际调查研究,甚至未查找相应的参考文献。 2.需求分析进行得不彻底、不准确,即使选题后查找了参考文献和资料的,也未做充分了解和分析。 3.在需求分析阶段没有写出需求规格说明书或系统分析报告就匆忙进入系统设计阶段,导致随着系统设计的逐步深入,原来确定的需求不能满足毕业设计的需要,正在进行的设计与开始的期望和设想又不相符。 (三)毕业设计系统设计阶段现状 在系统设计阶段,普遍存在以下两个方面问题。 1.由于需求的不明确,在进行系统设计时,修改随意,没有严格按照软件开发的步骤进行。好多学生在进行系统设计时并没有建出相应的功能模型,不管是用例图还是DFD图都没有,而且系统设计过程中功能随意变换,并且各功能模块的层次结构不清晰,使得整个系统的功能模块划分凌乱,不符合软件设计中“高内聚,低耦合”的原则。 2.在软件设计过程中,不先进行概要设计、详细设计和模块设计,没有软件的过程性描述,直接进行编码,存在想到哪里就做到哪里,走到哪儿算哪儿的随意思想[3],当前内容没有做完便开始其他内容,使得整个系统设计杂乱无章。在这样的一种研究状态下,即使完成了设计,效率也非常低下,软件结构混乱,功能实现不完全,降低了软件设计的质量。 (四)毕业设计实现阶段现状 通常把编码和测试统称为实现。在进行软件设计后,就可以根据设计结果来实现,将软件的过程性描述编码,得到计算机可以运行的源代码。在实现阶段主要有以下几方面的问题。 1.编码随意。学生在编码的过程中,不注意编程风格的把握,导致程序的可读性、可理解性、可修改性等较差,在答辨的过程中,要求指出某个功能模块的代码时,经常要花费很多时间才找得到。 2.测试和调试可有可无。大部分学生在毕业设计的软件编码完成以后,从没有想过进行完整的系统测试,或者只对个别功能进行测试或是随意测试,没有按照测试步骤逐步进行;基本没有单元测试和集成测试,一般只是最终随便输入几个数据简单检测一下,如果有错,修改了就算完了;也没有进行回归测试,没有测试计划,没有想过用什么测试技术来检测某一类型的错识,没有相应的测试用例,也没有测试结果分析。由于学生毕业设计都是一人一题,基本上是一个人完成所有步骤,就算有测试,在测试阶段也是自己进行测试,从心理学的角度来说,自己对自己开发的软件进行测试是不可取的。 由于前面阶段的文档不完善,也不重视测试过程,不清楚是否实现了系统最初设计的功能,是否达到相应的性能要求,总以为程序做出来后毕业设计就完成了,使得毕业设计经常在更换运行环境或答辩时发生错误和问题,从而使得设计得不到好评甚至无法通过。 (五)毕业设计应用现状 最近几年,我校计算机相关专业毕业设计投入使用数量接近于零。究其原因主要是由于设计不完全,未进行测试和调试,存在的错误和缺陷较多,文档和数据不完整,导致所开发的系统或软件不能方便地转让、变更、修正、扩充和使用,也没有为后期培训、维护留下完备的资料;因此,不能投入到真正的使用过程中,也不能实现系统或软件产品的效益。 三、软件工程思想的应用 软件工程(Software Engineering,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。软件工程中的软件生命周期是一个软件从软件定义、开发、运行和维护,直到最终被废弃的整个过程[2]。地方应用型普通高校计算机相关专业学生毕业设计基本都是开发一些中、小型应用系统或软件,因此,学生毕业设计也要经历软件生命周期各个阶段,严格遵守软件工程的各个原则,这样有助于解决毕业设计中存在的问题,提高毕业设计的质量。通过对应用型普通本科高校计算机相关专业的学生在进行毕业设计的过程中存在的问题进行分析,在毕业设计的过程中,必须运用软件工程的观点、技术和方法来指导毕业设计,这样既节约了毕业设计的时间和学生的精力,也能做出最优质的毕业设计。 1.选题过程中的应用。毕业设计选题就是软件生命周期的问题定义中的问题提出阶段,选好题目是进行深入研究的基础,也是写出高质量毕业论文的前提。地方应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计选题必须做到以下几点:(1)必须在对选题做了充分调查、分析,对检索的参考文献、资料有了整体把握的基础上提出。(2)必须符合本专业培养方案规定的培养目标的要求。(3)以选择工程性较强的课题为主,确保有足够的工程性训练。(4)要有明确的设计成果,对于较大型任务的课题要明确阶段性成果。(5)要达到规定的工作量,难易度适中,确保能在规定的时间内完成整个课题工作。(6)要围绕生产生活实际,所选题目一定具有一定的理论意义和实践意义,具有一定的价值。(7)原则上一人一题,对于较大型任务的课题,每个学生必须有独立子课题。结合以上几点,分别从专业基础、现实意义等方面进行全面分析,进行取舍,最终得出选题。 2.开题过程中的应用。在毕业设计的开题过程中,需要明确所选题目的选题依据(包括选择课题的背景、选题研究的理论及实践意义)、选题研究现状(包括目前国内外对本选题的研究情况和有待解决的问题)、研究内容与方法,而这些就是软件工程中需求分析阶段应该做的事情。 需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作[3]。因此开题过程中最重要的是进行需求分析,需求分析具有决策性、方向性、策略性的作用,在软件开发的过程中具有举足轻重的地位。需求分析完成的好坏直接影响后续软件开发的质量。开题过程中需要指导学生大量地阅读相关的研究资料,同时根据资料进行分析研究,对当前毕业设计的研究进度做到心中有数,明确毕业设计的具体方向,写出毕业设计的研究内容与方法,得到相应的设计提纲,解决好设计什么,如何设计的问题。因此,应用好软件工程的思想来指导毕业设计的开题是至关重要的。根据学校对学生毕业论文的要求,在计算机相关专业的毕业设计报告中,要求要有数据流图、数据字典等相应内容,而软件工程中的数据流图(Data Flow Diagram,简称DFD),它是从数据传递和加工角度,以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程。它是描述系统中数据流程的图形工具,它标识了一个系统的逻辑输入和逻辑输出,以及把逻辑输入转换为逻辑输出所需的加工处理[3]。因此,在这个阶段,要指导学生按照DFD图的要求,确定设计的功能,然后根据系统分析结果写出分析报告,就得出毕业论文中系统分析阶段的初始文档。 3.在实践研究环节的应用。根据需求分析(开题阶段)的结果进行软件的概要设计和详细设计,注意在设计过程中要严格按照软件工程对于设计阶段的指导原则来进行设计。将概要设计阶段需求分析得到的DFD转换为软件结构和数据结构,即是根据需求确定软件和数据的总体框架,设计出软件的结构,也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的,以及这些模块相互间的关系。然后再进行详细设计,设计出每个模块的实现算法、所需的局部数据结构,并且对每个模块写出过程性描述;为每个模块设计出一组测试用例,在进行测试时就以此测试用例来进行测试。详细设计阶段的任务还不是具体地编写程序,而是要设计出程序的“蓝图”,以后将根据这个“蓝图”写出实际的程序代码。因此,指导教师要对学生的设计过程进行监督和指导,防止学生盲目的进行编码。 4.在实现阶段的应用。在编码的过程中,要注意编程风格的把握,编程的风格在很大程度上影响程序的可读性、可测试性和可维护性。 在测试阶段,可以进行交叉测试,即学生之间可以两两交叉,相互测试,以更好的达到测试效果,同时也培养了学生的团队意识和合作意识。 在测试过程中要注意运用软件工程的测试原则和测试思想,严格按照单元测试集成测试确认测试系统测试验收测试的测试步骤进行,利用白盒测试技术进行单元测试,黑盒测试技术进行其他测试,并且在找出错误并修改后要进行相应的回归测试,确认修改了错误并且没有引入新的错误,这样有利于找到软件中的各类错误,提高软件的质量。因此,在软件的测试过程中,一定要严格按照软件工程中的测试原则来进行,不可随意进行测试,并且要注意测试文档资料的收集整理,要有相应的测试计划和测试报告。对学生的创造性的思维和想法,指导教师要给予支持,积极引导,鼓励学生大胆创新,用应用型人才培养目标来要求学生,保证高质量的毕业设计的完成。 5.在毕业论文(设计)报告方面的应用。对于应用型普通本科高校计算机相关专业的毕业设计而言,不单单是完成了一个系统的设计,还要有相应的设计报告,而设计报告的编写过程中,很多学生存在文字表达能力不强的现象,为了完成报告,就有可能会抄袭,特别是在软件开发的各个阶段文档材料不全的情况下更为严重。因此,在学生进行软件开发的各个环节中,指导教师都应该按照软件工程的观点来进行指导,并要求学生在各个阶段都完成相应的文档。这样在毕业设计报告撰写的过程中,只要将各个阶段的文档进行合并、整理就得到相应的设计报告,并且是一篇重复率不高的高质量的设计报告。 6.在毕业设计实际应用方面的应用。因为学生在整个系统或软件过程中均按软件设计规范准备了文档和进行了完整的系统测试,从而为系统或软件的专利申请提供了充分必要的资料,并为毕业设计的实际应用打下良好的基础。 四、结语 计算机相关专业学生的毕业设计在学生的整个大学生活中具有极其重要的地位和作用,根据应用型普通本科高校人才培养的定位,主要是培养学生的独立思考能力、动手能力和应用能力。通过对软件工程思想在计算机相关专业学生毕业设计的过程及方法中的应用研究,逐步实现学生毕业设计的实际成果转化,从而为应用型计算机相关专业人才培养提供相应的借鉴。 软件毕业设计论文:采用Protel软件提高高职应电专业毕业设计质量的研究与实践 【摘要】高职院校的毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。在应用电子技术专业毕业设计中,引入Protel软件,极大地提高了学生毕业设计质量。 【关键词】高职 应用电子技术专业 毕业设计质量 电子线路CAD 高职院校毕业设计是高职教育教学的一个重要环节,是高职人才培养计划的重要组成部分,也是高职实现人才培养目标的最后一个阶段[1]。它既是对学生在大学期间所学知识、技术与能力的检验,也是对高职院校教育教学质量的全面、综合的检查[2]。它既是学生对理论知识综合运用的过程,也是学生理论结合实践分析解决实际问题和培养初步科学研究能力的重要阶段,又是对学生团队协作能力、创新思维能力等综合素质的全面检验。做好毕业设计,对高职培养高素质技术技能人才,具有十分重要的作用。对以培养面向现代电子产品生产企业从事电子产品的生产及组织管理的应用电子技术专业来说,在毕业设计中引入Protel软件开展“基于产品研发过程”的课题研究,意义重大。本人在指导应电专业学生开展毕业设计中积极进行了这方面的探索,取得了良好的效果。 1.将Protel软件引入应电专业毕业设计的可行性 Protel软件最早是Altium公司在80年代末推出的,经过了Protel DOS版,Protel 98,Protel 99 SE,Protel DXP等多个版本,目前最高版本是altium designer。在电子行业众多的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件。该软件具有电路原理图SCH绘制、原理图元件制作、电路仿真、PCB印制电路板设计、元件封装制作、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成等强大的电子产品开发的功能。 应用电子技术专业毕业设计内容涉及电子电路的设计,包括运用电路基础、模拟电子、数字电子、单片机、可编程逻辑器件等相关知识与理论,同时还要在万能电路板上进行元器件的安装和电路板的焊接。在这个过程中往往还需要加一个面包板的环节,就是学生要先在面包板上对所设计的电路进行验证,若电路验证成功,则再到万能电路板上进行。在毕业设计中运用Protel软件,将极大缩减电路验证的流程,并大幅提高电路的可靠性。Protel软件起到了很好的桥梁作用,有效衔接了电路设计与电子工艺制作,电路设计的合理性与否得以较可靠验证,而PCB板的制作使得电路连接简单轻松,焊接的工作也简便了不少。对学生来说,毕业设计的过程,成为检验和巩固并提高其系统专业知识的过程,同时还锻炼了逻辑思维、整体意识和时间管理能力。 2.引入Protel软件后应电专业毕业设计的步骤 学生选定毕业设计课题后,一般需经过以下七个步骤完成最终的毕业设计作品。 2.1 确定电路设计方案 根据所选课题的设计要求,结合专业已学的电子线路、单片机、PLC技术、CPLD可编程技术等相关知识,确定可实现的几个方案,通过在经济上、电路可靠性上、电路性能方面等比较各方案,选择出最佳的电路设计方案。 2.2 绘制电路原理图 根据电路设计方案,打开Protel软件,进入原理图编辑器,先设置图纸参数,后查找或制作所需元件,并把它有序放置到原理图上来,调整元器件之间的位置和间隔,再放置接插件、电源、接地符号等。然后,对电路进行连线,连线完毕放置网络标号。生成材料清单,检验所用元器件的Designator、Value、Footprint、Simulation等重要参数是否设置合理;生成网络表,检查电路信息,若发现错误及时纠正。最后,对整个电路进行编译ERC校验,确保电路正确。 2.3 电路仿真及方案修正 Protel DXP提供了10 种分析仿真方式,包括直流工作点、直流扫描、交流小信号、瞬态过程、Fourier、噪声、传输函数、温度扫描、参数扫描以及蒙特卡罗分析等。电路原理图绘制完毕后,设置仿真方式并指定要显示的数据节点,系统进行电路仿真,生成sdf 文件,同时打开窗口显示分析结果。观察电路仿真结果,分析仿真波形是否符合电路设计要求,如果不符合,则重新调整电路参数进行仿真,直到满意为止。 2.4 设计PCB板并打印图纸 电路仿真达到满意结果后,就可以进入PCB印制电路板的设计了。一般的步骤是先进入PCB编辑环境,定义PCB印制电路板,可自定义板框大小,也可以采用软件自带的PCB板制板向导来实现;接着从原理图导入网络表信息;再是对元件封装进行合理美观布局;然后进行布线规则的设置,线宽大小建议在12mil以上;最后是自动布线,布线成功后就可以使用热转印纸按1:1的比例依次选择不同层进行打印。 2.5 制作PCB板 PCB图纸打印好后,分五步完成。第一步是曝光,选择合适大小的曝光覆铜板,打开多功能制板系统抽屉式曝光机,将图和覆铜板放入,曝光约90秒左右后完成;第二步是显影,调制好一定浓度的溶液,并加热到50摄氏度左右,将线路板放入显影槽进行显影;第三步是蚀刻,蚀刻时间一般需要十几分钟;第四步是钻孔,根据焊盘大小选择不同的钻头进行钻孔;第五步是表面处理;若为双面板,还要进行第六步,过孔。线路板经过以上步骤后,可用万用表检测电路是否均连通,以保证后面的步骤顺畅进行。 2.6 元器件接插并焊接 把选用好的元器件接插到合适的位置,用电烙铁、松香等对元器件进行焊接,这里要注意不要出现虚焊、假焊和漏焊现象,要尽可能做到焊点表面完整、连续和圆滑。 2.7 电路调试 电路焊接完毕,则需要用万用表、示波器等工具对电路进行调试,发现故障,进行电路分析并排故,直到电路功能正常为止。一般来说,毕业设计的电路相对简单,在前面几个步骤都顺利的情况下,电路调试基本都能成功。有出现问题的,往往都是电路设计方案本身存在问题,并在仿真阶段也是含含糊糊过去的。 3.引入Protel软件后应电专业毕业设计的实效 将Protel软件引入到应用电子技术专业毕业设计后,总体来讲,学生毕业设计的质量大大提高。具体体现在以下四个方面。 一是学生对专业的自信加强了。毕业设计系统地考验了学生对所学专业知识的掌握和运用能力。引入Protel软件后的毕业设计里,学生既有对专业理论知识的提取、运用和消化,又有基于产品研发过程的专业实践的锻炼,理论与实践相结合,学生的专业自信明显提升。 二是学生的综合素质增强了。毕业设计过程中,碰到的可能是对某个元器件用法和功能的不熟悉,也有可能是对电路参数大小比较模糊,这些都需要学生去查找文献,提高自学能力;另外,在电路设计、电路仿真过程中,可能会出现参数不符合要求,需要修正和调整,这个过程可能是反复的,考验的是学生对某项任务的坚持不懈和百折不挠的精神;此外,还培养学生的严谨和细致。 三是学生毕业论文的内容充实了。学生对毕业设计的整个过程进行梳理和笔录的内容就可构成毕业论文的核心内容了。学生经过毕业设计的亲身实践,有过程,有感触,必然言之有物。 四是学生毕业就业的专业对口率提高了。引入Protel软件后毕业设计,不仅让学生对专业更有自信,同时学生对Protel软件的掌握也加深了,对制板的流程也熟悉了,在就业过程中,Protel绘图员工、制板工等相关岗位的工作也能承担了。 4.结束语 在应用电子技术专业毕业设计中引人Protel软件,改变了过去毕业设计只注重理论设计的纯教学性的做法,采取理论设计与实践制作相结合,动手能力与创新精神相结合[3],充分发挥学生主体性作用的方式相比,取得了良好的效果。 软件毕业设计论文:本科毕业设计中FLUENT软件相关课题可行性及问题探讨 【摘要】本文探讨了在本科毕业设计中加入运用FLUENT软件进行工程计算分析的相关课题的可行性。实践证明,学生通过运用FLUENT软件进行工程计算,夯实了理论基础,增强了解决本领域传热和流动问题的能力,提高了学生的学习兴趣和未来的专业竞争力。在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。 【关键词】FLUENT 计算流体力学 计算传热学 毕业设计 1.引言 本科毕业设计是在本科教学过程的最后阶段进行的总结性的实践教学环节。在毕业设计环节中,学生应当综合运用本科阶段所学的各科知识和技能,对所需解决的课题进行思考、分析、设计和研究,从而全面、系统地完成课题交给的任务。可见,毕业设计是对学生本科阶段学习质量的全面性的检验,也对学生能否顺利拿到毕业证书和学位证书起到直接和决定性的作用。 计算传热学又称数值传热学,是研究用数值方法求解传热问题的一门科学。它可以理解为:根据所需求解的实际问题建立合理的数学模型,利用离散化处理的数值方法,再通过用计算机高级语言编制的程序,以计算机作为工具来求解传热问题的、与工程实践密切结合的一门应用基础科学[1]。而市场占有率高达40%[2]的数值计算软件FLUENT是解决传热领域数值计算问题的较好的通用软件之一[3]。 运用FLUENT等CFD软件,可以在不具备实验条件或暂不需要对研究对象进行实验的情况下,借助计算的方法进行相关工程分析,从而极大地节约人力、物力、财力和时间成本。因此,在本科学习最后的毕业设计阶段,若能让部分学生学习并基本掌握FLUENT软件对本领域问题的计算过程,将会在很大程度上促进学生今后对相关问题的建模和分析等工作。 2.毕业设计指导工作应注意的问题 由于FLUENT软件的专业性,在指导与FLUENT软件工程计算相关课题的时候,应注意以下几个问题: (1)学生的选择 要能较好地掌握FLUENT软件相关计算过程,首先需要具有较为过硬的微积分、流体力学、传热学、计算传热学(也称数值传热学)等相关学科的基础知识。这不仅要求学生较好地理解课堂所讲知识,还要能够灵活运用课内外相关知识。有的学生学习能力和成绩相对较弱,并不具备过硬的知识储备和学习能力;有的学生未来从事的工作与本专业距离较远,或者对相关的数值计算兴趣不大,因此缺乏从事相关课题毕业设计工作的原动力;这些因素都会影响整个毕业设计工作的正常进行。因此,对于与FLUENT软件工程计算相关联的毕业设计课题,并不是所有学生都适合来做。为了有效地开展相关的毕业设计课题,在学生的选择上往往优先推荐让学习相对努力的、有兴趣和求知欲的以及未来将继续深造或从事相关科研工作的学生来进行。 (2)课题的选择 在本科教学阶段,由于受限于书本和教学大纲的安排,教师在对流体力学、传热学等课程的讲授中往往较少涉及数值计算相关知识,书本上只有一章内容与之相关,课堂上一般只传授数值计算的基本概念、简单情况下的离散方法、离散方程的建立等较为浅显的知识,这与FLUENT软件中对相应问题处理方法的深度和难度相去甚远;然而,在毕业设计的短短一学期时间内,要让学生完全掌握相关知识是比较牵强的。因此,在FLUENT软件工程计算相关课题的选择上,应选择相对基础性的、与实践结合紧密的、具有科研应用前景的课题作为毕业设计课题。这样既可保证毕业设计工作的正常开展,也能使学生在软件方面得到基本训练,为后续科研工作以及研究生阶段的学习打下良好的基础。 (3)指导过程中的问题 在毕业设计的指导过程中,笔者发现有部分学生在使用软件进行计算时,较为注重结果的可视化,而恰恰对计算中关键参数的设置、计算方法的选择等关键问题较为忽视。造成该现象的原因可能是,无论在软件中设置怎样的参数、选择怎样的计算方法,总能通过软件的计算得到一个可视化的结果,即使参数设置或计算方法的选择欠妥或有误,只要计算过程没有脱离现实太远,计算结果看上去都有一定的可信度,再加上学生对具体计算过程的“不求甚解”、不仔细推敲,往往易使人误认为该计算过程是正确的。因此,在指导过程中,应对学生使用软件的具体计算过程进行仔细地把关,确保计算过程和结果的正确性。 3.毕业设计算例 算例一:建筑空心砌块传热问题 图1a为所需计算的典型建筑空心砌块的尺寸标注图。该砌块是某典型普通混凝土空心砌块,三排孔结构,每排均由大小相等的两个孔组成,孔厚30mm。热量由室外侧(左侧)传向室内侧(右侧),室外侧为稳态或非稳态热边界条件,室内侧为稳态热边界条件。 图1b为数值计算得到的该砌块传热的某时刻温度分布图。可以看到,温度从左到右大体上呈现由高到低的分布状况。由于空心砌块为非均质构件,砌块材料的热导率与空气层的当量热导率不相等,造成了内部等温线的非均匀分布。 (a)空心砌块结构俯视图(单位:mm) (b)典型砌块温度分布图 图1 空心砌块结构俯视图 算例二:加气混凝土墙体结露问题判断 待计算的房屋的加气混凝土自保温墙体结构类型如图2所示,图中的B05表示型号为B05的加气混凝土砌块。计算中,加气混凝土砌块可以认为是热均质结构,这样导热系数相对较高的混凝土柱或梁便成为了结构体系中的热桥。由图3、图4可以看到,加气混凝土自保温墙体内表面温度最低点均发生在热桥部位室内表面宽度的中心处或阴角处。将该处的温度与当地室内空气的露点温度相比较,既可判断是否会产生结露现象。 图2 框架结构房屋自保温墙体结构 图3 B05厚度为50 mm墙体的温度场 图4 B05厚度为100 mm墙体的温度场 4.总结 利用FLUENT软件对实际工程问题进行数值计算,大大节约了经济开支和时间成本,也为学生对本领域的传热和流动问题的解决提供了有效手段,夯实了学生的理论基础,增强了其解决问题的能力。通过与从事相关毕业设计课题的学生的交流得知,学习FLUENT软件的工程计算对学生更好地掌握相关物理过程起到了很好的帮助作用,拓宽了学生的视野,也提高了学生对相关问题的兴趣,有助于提高他们的专业竞争力。由于兴趣的作用,采用FLUENT软件进行工程计算的学生的毕业设计得分总体较进行其它课题的学生的得分高约15%。由此可见,在做好本文所提及的三点问题(学生和课题的选择、指导过程中的问题)的前提下,在毕业设计中加入FLUENT软件工程计算相关课题不仅可行,还值得在一定范围内推广。 软件毕业设计论文:高职院校软件专业毕业设计 问题分析与改进建议 摘 要:高职院校毕业设计中存在着一些问题,例如,课题质量不高、学生在校外实习、课题与就业方向不符等。这些问题的产生是因为学生不重视毕业设计,进而导致设计质量下滑。针对毕业设计中出现的问题,笔者以高校管理者与指导教师的视角,对毕业设计制、学生及指导教师进行了深入调研,并且提出了改进方法。 关键词:高职院校 毕业设计 不重视 改进 1 前言 毕业设计是学生综合运用所学知识解决实际问题的环节,其质量直接关系到本专业人才培养水平。大多数高职院校的毕业设计放在最后一个学期,导师基本由校内教师担任。但最后一年学生把重心放到对自己未来更有影响的就业上,或是参加专升本寻求深造机会,校内导师被迫远程指导,缺乏监督力度。同时,设计课题内涵良莠不齐,部分课题不符合社会需求,让学生感觉实用性不强,学生不重视,进而质量下滑,降低了教学水平。因此,我们有必要通过调研发现问题、分析问题,进而解决问题。 2 现状调查 对重庆5所高职院校部分教师及所带学生进行了问卷调查。样本中包含200名毕业生、50名指导教师。数据如下: 3 调研问题分析 影响质量的主要因素有学生不重视,学生不能在校设计。需要分析学生为什么会不重视,并剖析其不能在校设计的原因。 3.1 课题内涵与需求有偏差 如表1所示,课题与学生工作方向是否吻合,以及是否一志愿选题,对成绩影响较大。调研中发现:部分学生毕业后从事Java开发,而选题时选了C#开发(选题先于实习);部分学生毕业后从事非IT工作,从而对所选课题丧失兴趣;部分学生单位实习后技能提升,回过头发现课题内涵与商业开发存在差距。此外,部分学生未能选中一志愿课题,调配课题与期望不一致,所以就抱着对付一下的心态。综上,课题本身质量是影响学生最后设计成绩的重要因素。 3.2 设计时间安排不合理 表1及表2的数据充分证明,不合理的时间安排,是导致质量下滑的重要原因。最后一个学期是找工作的关键期,在就业压力下学生忙于参加招聘会和面试。找到工作后,用人单位往往还要求到岗实习。同时,最后一学期也是专升本的关键期,寻求深造的学生亦会忙于复习参考;另有学生为提高竞争力,会选择参加推荐工作的技能培训;这都是造成学生不重视以及不能在校实习的重要原因。 3.3 自拟课题质量偏低 表3数据分证明,对外承接工程,或教师科研需要课题,具有充分驱动力可让教师在课题建设中投入更多精力,进而提高了课题与社会生产的适应性,提升课题的科学性和实践性。自拟课题往往是为了毕业设计而设定的课题,教师缺乏动力对课题进行改进,易与社会脱节。表3的统计数据也证明了选择自拟题目的学生,其优良成绩的比率显著低于其他学生。 3.4 其他因素 沟通不畅:师生双方无法面对面地沟通,存在着教师因工作忙碌疏于督促,或学生缺乏主动性的情况。(1)教师经验缺乏,高校中具有丰富项目经验的教师本来就比较少,近年又引入了大批年轻教师,这些教师毕业后直接从事教学,更缺乏项目开发经验,在指导中明显表现出不足。(2)优秀教师任务重,优秀指导教师既要承担毕业设计指导工作,又要进行繁重的教学任务,容易顾此失彼。 4 问题整改建议 4.1 加强课题库建设 课题分为对外承接工程、科研需要、自拟等几个类别。对自拟课题,须经学校专家组评审及指导,以增强与生产实践的联动性。增大来自对外承接工程及科研需要类课题,这类课题具有较强实践性,教师出于自身利益,也会对课题投入更多精力,对学生的要求也会严格,这必然提高设计质量。另外,考虑到学生未来就业不同,宜对课题难度适当分档。对不同档次的课题,设置起评成绩;有志于投身IT行业的,可选中高难度;其他学生可针对性地选择适合自己的课题。 4.2 改进设计模式,消除时间冲突 在设置课题时,要确定本专业所针对的主要就业岗位,以及岗位所需技能,再结合实际选择对应实训项目,作为本专业学生大学期间不同实践课程教学项目。学生在专业课教师的系统指导下,逐渐完成毕业设计的雏形,在最后一个学期里,再根据学生就业实际情况,予以整合,就成为了一篇具有一定质量的毕业设计。如此,不仅降低了最后一个学期的工作压力,还提升了学生在校期间教学质量。 4.3 加强指导教师能力建设 在毕业设计中,教师要加强对学生的监督与管理,可采用如定期开见面会、网上探讨等方式,学生将设计中遇到的问题、取得的成果等汇报给教师以便教师对学生情况进行分析指导。组织教师参加校内外专业培训,提高教师理论水平和实践能力。招聘教师时,倾向于在企业从事过一线工作、既有学历又有工作经验的人员,更好地将学校的理论知识与企业所需要的专业技能相结合。 5 总结与展望 毕业设计是十分重要的环节,应注重课题的针对性与适用性,使毕业设计内容与学生毕业后所从事的技术岗位相一致。同时,我们也需要加强毕业设计的机制建设,让设计贯穿整个大学教育,减少最后一学期压力。注重对教师的培养,提升指导技巧和技能。只有这样才能培养出符合社会发展、受用人单位欢迎的人才。 软件毕业设计论文:应用型本科软件专业毕业设计(论文) 质量保证体系的研究 [摘要]毕业设计是本科生培养中最重要的实践教学环节。本文针对“卓越工程师培养计划”中工程和创新的培养目标,结合“卓越计划”的“3+1”的“1”的实施,对毕业设计进行改革,通过2级毕业设计的实践,毕业设计的改革效果较好。 [关键词]毕业设计质量保证体系卓越工程师 一、前言 本科院校在对学生整个教育教学计划中,应用性本科软件专业毕业设计(论文)是学生大学生活的总结,也是在实践教育方面的最后一个环节。 目前,本科毕业设计中大学生对自己的毕业设计能够自主把握的空间十分有限,设计主体部分严重脱离工程实际情况,依靠以往经验、书本知识、网络信息等方式获得的信息量占据了信息总量的大部分,这不仅仅是因为学生或者导师愿意去投机取巧,也跟毕业设计活动经费的短缺和时间的不充足有着直接关系。纵观高校的工程教师队伍,他们自身的实践经验也很难保证做到将现实生活的实际问题引用到本科毕业设计中并展开工作。这就产生了一种很不好的现象,毕业设计的题目往往都是重复使用多次的,好一点的可能也只是简单的变化。本科毕业设计对于学生能力的培养和综合素质的提高帮助不大,在毕业后的工作实践中,学生的创新工程能力单薄的缺陷就会凸显出来,没有办法满足现代工业发展对人才的需求。高校的这种与社会需求严重脱节的现象必须要尽快解决,校内教育与科研、社会实践要在整个高校学习教育中相结合展开进行,才能满足社会新的需求。 二、卓越视野下软件工程专业毕业设计(论文)质量保证体系的构建 (一)加强校外实习基地的建设 卓越工程师的“3+1”培养方案中,“1”年的实践环节完成的好坏,很大程度取决于实习基地的建设。为了卓越工程的顺利设施,计算机学院已经与企业建立了广泛的联系,目前已经建成的实习基地有:塔塔信息技术(上海)有限公司、上海启明软件股份有限公司、上海京颐信息科技有限公司和上海文思信息技术有限公司;上海屹为信息技术有限公司;谷儒(上海)网络技术有限公司;曼恒蔚图软件技术有限公司;用友软件公司等。这些实习基地的建设,为毕业设计的课题来自生产第一线,提供了强有力的保证。 (二)建设高水平的“双师型”的毕业设计指导队伍 我们采取两种模式共同进行:一是坚持教师队伍“专任和非专任”结合。专任教师主要是以长期在工程现场实践或者有较好科研成果的教师组成;非专任教师主要是从合作单位企业聘任高水平工程师来校做兼职教师。二是加强“双师型”师资队伍建设。双师即“教师”、“工程师”,首先要加强对一线教师的工程能力素养和工程实践能力的培养,以满足在毕业设计指导过程中对教师综合能力的需求。另一方面,我们在聘请教师方面有侧重点,优先录取有企业工作经验的兼职教师,来提升有工程实践经历的教师在整个专业课教师中的比例。为了最大化地为毕业设计服务,学校还从企业聘请工程师或者让一线教师到企业参加工程实践活动等手段,致力于打造为毕业设计服务的精锐之师。 (三)严把选题关 毕业设计的题目,一般来自企业。由企业指导教师提出,经企业指导教师和学校指导教师共同商量后确定。选题要结合学生在企业实习的项目,注重实践性和创新能力的培养,同时题目应难易适中,切实可行,工作量适宜。 (四)注重教师的指导过程 选题完成后,企业指导教师下达任务书、指导学生确定毕业设计方案。在学生做毕业设计的过程中,企业教师负责具体的技术指导,学校指导教师负责时间节点的把握,协助企业教师完成对学生的共同指导。 (五)建立有效的沟通联系制度 由于本科生初次接触整体性和设计性较强的工作,肯定会遇到这样那样的问题。这时,建立有效的沟通制度,发挥指导教师的引导作用就显得非常重要。学生把毕业设计中遇到的问题,向指导教师提出,由企业指导教师和学校指导教师共同商量解决的办法。在毕业设计的过程中,应建立指导教师与学生讨论的例会制度,坚持每周师生沟通一次。每位学生总结前一阶段的工作,提出毕业设计中遇到的问题,指导教师要进行引导和总结,鼓励学生发挥主观能动性和创造力。这样,指导教师可以及时掌握学生毕业设计的进展情况。 (六)做好毕业设计的过程检查与中期检查 对本科生的毕业设计工作的中期检查,要坚持中前期和中后期两次检查。检查的形式是学生以PPT方式汇报自己目前毕业设计的进展情况,并回答老师的提问。对中期检查发现的问题,企业和学校的指导教师共同商量解决的方法。 (七)毕业设计(论文)答辩 答辩的地点一般设置在学生的实习企业,答辩委员会由企业指导老师和学校指导教师共同组成。每位学生的毕业设计答辩采用PPT形式进行汇报,对一些条件许可的企业,要有毕业设计的演示。 (八)以过程管理思想为指导,构建“方法-时间-层次”三维毕业设计质量监控体系 通过健全机构、合理资源配置、完善工作机制、强化毕业设计质量监控体系的毕业设计运行监控、毕业设计指导决策、毕业设计质量考核评价、毕业设计信息反馈功能,见图1。 三、结语 软件专业是一门实践性很强的专业。要想在短时间内较高质量地完成毕业设计,选题是一个很重要的环节。为了提高学生的做毕业设计的兴趣,高质量完成毕业设计,课题选择来自一线企业,显得非常重要。同时,建立一个毕业设计的保障体系,使得毕业设计在进行的过程中,质量能够得到保证。经过两届的毕业设计实践探索,学生做来自一线企业的毕业设计题目的兴趣很大,而且毕业设计的质量得到很大的提高。 软件毕业设计论文:《软件工程》思想在毕业设计(论文)中的应用 【摘要】主要分析了毕业设计(论文)的现状,介绍了软件生命周期的各个阶段与毕业设计(论文)各阶段的对应关系、软件生命周期各阶段应完成的任务以及在毕业设计(论文)中应注意的问题。 【关键词】软件工程 毕业设计(论文) 实践教学 一、引言 毕业设计(论文)(以下简称毕业设计)是计算机及相关专业教学计划中的一个重要环节,是培养学生对所学基本理论及基本操作技能综合运用的训练过程,是提高学生分析和解决问题能力的重要实践环节,是实现理论与实践相结合的重要途径,是对教育教学质量的全面检查。目前,计算机及相关专业的毕业设计质量正在逐年下降:学生急于找工作或考研,毕业设计得不到应有的重视;需求分析不到位,设计成果不符合实际需求;软件开发流程混乱;缺乏文档写作训练,等等。 针对上述问题,笔者认为,除了应当从管理角度严格进行过程监控外,还应当使学生通过《软件工程》课程的学习,提高毕业设计的质量。 二、软件生命周期与毕业设计过程的对应关系 软件产品从形成概念开始,经过开发、使用和维护,直到最后退役的全过程称为软件的生命周期。软件生命周期可以划分成若干个时期与阶段,它与毕业设计各个环节的对应关系如图1所示。 三、软件生存周期各阶段应完成的任务 1.可行性研究与计划阶段、需求分析阶段 可行性研究与计划阶段主要完成问题的定义、可行性论证以及初步计划的制定;需求分析阶段主要完成需求调查,进行功能、性能与环境约束分析;编制软件需求规格说明、制定软件系统的确认测试准则和用户手册概要。这两个阶段对应于毕业设计的课题论证、选题、调研、查资料,通过对设计题目的深刻理解,完成开题报告的撰写工作。 2.概要设计阶段和详细设计阶段 概要设计阶段主要完成软件系统总体结构的建立、定义功能模块的接口、设计全局数据库和数据结构、规定设计约束、编制概要设计文档等工作;详细设计阶段主要完成模块详细设计及编制模块的详细规格说明工作。包括模块的详细功能、算法、数据结构和模块间的接口信息等设计,拟定模块测试方案;把模块详细设计的结果汇总,形成模块详细规格说明书。这两个阶段对应于毕业设计的系统设计阶段。 3.实现阶段与组装测试阶段 实现阶段主要完成编码及单元测试工作。根据模块详细规格说明书,将详细设计转化为程序代码、对模块程序进行测试,验证模块功能及接口与详细设计文档的一致性,并形成单元测试报告;组装测试阶段主要完成模块程序组装与测试及组装测试报告的编写。 4.确认测试阶段 该阶段主要完成软件系统测试、确认测试文档编制及软件评审工作。根据软件需求规格说明定义的全部功能和性能要求及软件确认测试准则对软件系统进行总测试;向用户提供以确认测试报告为主的有关文档,包括系统操作手册、源程序清单和项目开发总结报告等;由专家、用户、软件开发人员组成的软件评审小组对软件确认报告、测试结果和软件进行评审,并将得到确认的软件产品交付用户使用。这个阶段主要对应于毕业设计(论文)中的论文评审、结题验收及毕业设计的答辨准备阶段。 5.软件运行与维护阶段 主要进入软件的使用阶段,并完成软件的维护工作。它主要对应于毕业设计中的答辩阶段。 四、毕业设计应注意的几个问题 1.摘要 摘要是对文章主要内容的摘录,要求精、短、完整。以几十字至三百字左右为宜。摘要应具有独立性和自明性,从摘要中即应获得必要的信息;摘要中只能使用第三人称;要客观如实地反应原文的内容,要着重反映论文的最新内容和作者特别强调的观点;要求结构严谨、语义确切、表述简明,一般不分段落、不进行自我评价。 2.关键词 关键词主要用于论文检索,它是从论文的题名、摘要和正文中选出的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇,关键词一般以3~5个为宜。 3.结论 结论写作的内容应主要考虑本文研究结果是什么?研究结果说明了什么?对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定?本文研究的不足之处或遗留未予解决的问题以及对解决这些问题的可能的关键点和方向等。结论应该准确、完整、明确、精练。 4.需求分析 在毕业设计中,学生往往不能对所做题目进行充分的调研,需求不明确,随意想象的成分较多。特别是在数据表的建立上,大部分同学随意设置字段的类型,而字段长度基本上采用默认置。而在实际项目开发中,数据项的设置应主要注意以用户的需求和满足系统要求为准,而不应设计冗余的字段;数据的类型要依据实际需求,当某些字段可以是选择某几种类型之一,应考虑哪一种更有利于本系统或哪种更易于用户操作和维护。 5.详细设计 许多同学把详细设计阶段的任务理解为代码实现,因此,在概要设计之后就着手进行代码的编写而忽略了算法的表达及测试用例的编写环节,由此造成的结果是随意编程,大量的时间浪费在程序的修改和调试上。 6.软件测试 测试做得不够全面,大部分同学只选择了有效的测试用例,而没有进行无效的测试用例的设计,因此所做的软件BUG较多。 7.团队合作 在毕业设计中,应有意识地锻炼学生们的团队协作精神,因此,在布置毕业设计题目时,应尽量选择规模大一点的题目,然后由4~5名同学共同协作,每人完成一个子题目。这样,可以使学生们分析问题和解决问题的能力、沟通和表达能力得到充分锻炼,为今后的工作奠定基础。 软件毕业设计论文:软件工程专业本科毕业设计过程管理 摘要:分析软件工程专业本科毕业设计管理中存在的主要问题,针对软件企业对软件工程专业的人才培养要求,提出软件工程专业本科毕业设计过程管理措施,强调通过建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控;构建完善的毕业设计管理平台,提高本科毕业设计管理水平;改革毕业论文形式,建立毕业设计过程管理评价体系,提高学生工程实践能力。 关键词:软件工程;本科毕业设计;过程管理 软件学院软件工程专业的设立是国家教育部、国家发展计划委员会为满足国家软件产业发展对人才的迫切需求于2001年批准成立的。重庆大学软件学院是国家首批示范性软件学院之一,其人才培养目标是培养“面向应用、遵循标准、适应团队、把握技术、熟知领域、外语优良”的软件工程人才。10年来,软件学院十分重视软件工程专业的工程化教学改革,采取多项政策和措施促进工程型软件实用人才的培养。本科毕业设计是实现高等学校人才培养目标的重要教学环节,是培养学生创新意识和创新能力的重要手段,是理论学习与社会实践相结合的重要体现。因此,对软件工程专业本科毕业设计进行改革,培养具有工程实践能力的软件实用人才具有重要意义。 1 软件企业对软件工程专业培养人才的要求 软件产业的迅速发展对该行业从业人员提出更高要求,不仅要求学生掌握理论知识,还要求学生具备较强的工程实践能力与创新能力。国内计算机相关专业的教学基本上仍使用传统的理工科人才培养模式,注重基础理论知识,缺少对学生工程能力和职业素质的训练,因此培养既有扎实的专业基础知识和较强工程实践能力,又能迅速适应业界环境的高素质创新型软件人才,是软件企业对软件工程专业人才培养的要求。 2 目前本科毕业设计管理中存在的问题 1)毕业设计阶段缺乏全过程的管理与监控。 毕业设计全过程的管理与监控不够规范,缺乏专门的组织机构。毕业设计的一些主要环节疏于检查和监督,因此存在影响毕业设计质量的问题,如选题陈旧、重复率高、与软件产业发展需求不适合等。 教师指导水平有限且精力投入不足,同时没有对教师指导工作的有效绩效考核,使得教师对学生的毕业设计不够重视;某些学生由于有就业压力,便将主要精力放在人才市场和各类招聘会上,没有意识到毕业设计的重要性,最后只能通过拼凑和抄袭完成毕业设计。 2)毕业设计阶段缺乏规范化的指导性文件。 毕业设计工作持续时间长,涉及所有毕业生和教师,如果没有规范化的指导性文件能够让指导教师和学生了解毕业设计工作的意义、目标、计划、流程、论文规范化格式、质量评价标准、成绩考核等具体实施细则,明确自己在该项工作中扮演的角色以及整个毕业设计流程对自身承担工作的质量要求,那么很难提高毕业设计质量。 3)毕业设计文档资料缺乏有效管理。 毕业设计成果是学校的重要知识和信息资源,完善的文档资料管理有助于毕业设计工作的传承和创新。长久以来,毕业设计作品和论文主要采用人工管理。学生答辩后提交资料袋,资料袋中包括毕业设计相关文档和设计作品的刻录光盘,但由于管理人员对毕业设计资料的重视程度不够或人员不够,导致毕业设计资料管理不善,出现查询困难、答辩记录丢失等情况,为以后查阅、成果展示及下届毕业生的论文指导工作带来不便。 3 本科毕业设计管理改革措施 1)成立毕业设计管理小组。 为了加强本科毕业设计工作的组织、管理和监督,软件学院专门成立毕业设计管理小组,小组成员由教学副院长、正副系主任及学生助管组成,负责整个毕业设计过程的管理监督工作,包括从选题、审题、任务书下达到开题、中期检查、答辩、成绩评定、推优的全过程。 2)建立和完善毕业设计的管理制度。 为了提高毕业设计质量,毕业设计管理小组根据软件工程专业特点建立学院的具体工作规范和有效的毕业设计管理模式和监控制度,加强毕业设计制度建设,使得从选题、下达任务书到学生的开题报告,从每周汇报、中期检查到设计文档撰写、论文撰写、论文重复率监测、论文评阅及论文答辩,都有切实可行的实施细则及管理规章制度;构建集中管理与跟踪管理、周报提交、外出请假、抄袭检测、讲座出勤等平时成绩评定标准;完善从平时表现、系统设计实现质量、论文或设计文档质量、答辩水平等多方面衡量的客观、公正的综合成绩评定标准和推优程序。在毕业设计全过程管理中,力求做到有章可循及有据可查。 3)多元化的毕业论文形式。 多元化的毕业论文形式有利于培养大学生创新实践能力。根据软件工程专业特点,软件学院对毕业论文形式进行改革。毕业设计形式包括传统方式和新方式,学生可以选择其中一种方式,具体采用哪种方式则由指导老师负责。 传统方式是指毕业生完成开题报告并翻译一篇相关课题的英文文献,然后对软件系统进行需求分析、设计和编码实现,或者对相应算法进行研究、分析和编码实现,最后完成毕业设计论文。 为了面向软件企业需求,培养学生的软件设计能力,新方式注重提高学生的系统设计文档编写能力。毕业生前期仍然要完成开题报告、英文文献、系统分析设计和编码,最后提交系统设计相关文档。系统设计相关文档由以下文档构成:①项目开发计划;②软件需求说明;③系统设计说明;④数据库设计说明;⑤用户手册;⑥测试分析报告;⑦项目开发总结。根据软件工程学科特点及专业人才培养的要求,结合学校的毕业设计(论文)管理办法和软件设计文档国家标准,软件学院制定了符合专业人才培养目标的设计文档规范。 为提高学生科技论文写作水平和研究报告的演讲能力,软件学院面向软件工程专业所有应届毕业生,在其毕业设计阶段开设8学时的“科技论文写作规范”“研究报告演讲技巧”讲座,强调科技论文写作的规范性和可读性,锻炼学生演讲研究报告的能力。 4)加强毕业设计过程管理和监控。 毕业设计过程管理和监控面向的对象是学生和教师。软件学院毕业学生做毕业设计有不同情况,如有在校外软件公司做毕业设计的,更多的是在校内做毕业设计,因此需要有相应的不同管理模式。为加强学生培养质量和降低指导教师管理难度,软件学院提供集中管理与跟踪管理方式。 集中管理是指学院设置固定机房和机位并安排助教作为管理人员,由指导教师给学生安排机房,由管理人员负责学生的日常考勤,学生需及时向指导老师汇报学习情况,学生若有事必须请假。跟踪管理主要针对在校外进行毕业设计的学生,要求这类学生完成校外毕业设计申请,由管理小组协助指导教师对校外学生进行跟踪,为这些学生提供及时的毕业设计信息服务。这类学生必须每周与学校指导教师联系,以便教师详细了解并掌握学生毕业设计进度。这种具体的制度和规范,对在校内进行毕业设计和赴外进行毕业设计的学生进行了有效监控。 针对指导教师的管理,毕业设计管理小组采用不定期检查和周报提交的方式。毕业设计规范要求每位指导教师每周指导时间不少于2小时,指导教师需要检查学生毕业设计的进度和质量;解答学生提出的问题,进行下一阶段工作部署与指导,保证毕业设计的质量。 不定期检查指毕业设计管理小组根据指导教师在毕业设计系统中登记的指导时间和地点,不定期对教师的指导情况进行检查。周报提交是指学院建立的毕业设计定期报告制度,教师和学生每周均需要将周报提交到系统上,教师主要汇报每周对学生指导情况以及学生毕业设计进度和质量,学生主要汇报每周的毕业设计进度、毕业设计遇到的问题等。毕业设计管理小组每周对周报进行汇总分析并,及时了解毕业设计情况,对学生和教师提出的问题进行统一解答。 5)构建完善的毕业设计管理平台。 充分利用计算机技术,构建完善的毕业设计管理平台,提高毕业设计管理水平,使毕业设计管理更加规范化。软件学院在毕业设计过程中使用的管理系统包括:重庆大学本科毕业设计系统、重庆大学网络教学综合系统、重庆大学软件学院软件工程实践教学平台。 重庆大学本科毕业设计系统用来上传和管理毕业设计相关文档。系统涵盖毕业设计工作的全过程,实现选题提交、课题双向选择、毕业设计相关文档(包括开题报告、外文翻译和毕业论文)的提交与管理、文档模板的上传和下载、毕业答辩的自动分组、指导教师和交叉教师评分、答辩记录和成绩的上传、成绩册的打印、毕业成绩的统计分析等功能。 重庆大学网络教学综合系统。用于毕业设计的过程管理,主要进行信息、周报收集、校外学生实习申请、过程检查情况公告、问卷调查、学生成果提交和查询等。 重庆大学软件学院软件工程实践教学平台是软件人才培养创新平台,提供实践教学成果展示、实践案例资源库与实践教学管理功能。利用该平台可以举办毕业设计优秀作品展,展示软件学院学生的专业学习水平,激发学生的实践热情,对下一届学生起到示范作用。平台实践案例资源库可为学生提供实践学习参考资源,为教师提供实践教学案例素材。 6)建立毕业设计过程管理评价体系。 建立毕业设计过程管理评价体系,要求所有 一学生和指导老师每周都要将周报提交到EOL(重庆大学网络教学综合平台)平台。毕业设计管理小组每周对毕业设计情况进行检查和监督,并将检查情况告知所有指导老师。指导老师每周提交周报次数与毕业设计指导工作量挂钩;学生考勤情况、周报提交情况、平时检查情况会被记入平时成绩,平时成绩不合格将被取消答辩资格。 软件学院强调学生在毕业设计期间一定要进行软件系统设计和实现,毕业答辩包括系统演示、用PPT讲解毕业设计主要工作、答辩教师提问等多环节,答辩老师根据学生工作量、完成质量、论文或设计文档质量、答辩情况进行评分。学生毕业设计的最终成绩由平时成绩、指导教师成绩、交叉评阅成绩和答辩成绩构成,以保证评分的公平性。 7)加强诚信机制建设 为了提高本科毕业设计质量,加强学术道德和学风建设,营造学术诚信氛围,软件学院使用“大学生论文抄袭检测系统”对本科毕业论文进行防抄袭检测。抽检比例为应届毕业论文的50%,抽检名单由毕业论文管理系统随机抽取。另外,各答辩小组推荐的优秀毕业论文为必检对象。 软件学院制定论文抄袭的认定标准(建议文字复制比不超过25%)和处理办法,对有问题的论文,责成指导教师对检测结果予以认定和说明或督促学生修改,取消被认定抄袭论文学生的答辩资格;对各答辩小组推荐的优秀毕业论文进行,不合格的论文取消优秀。 4 结语 培养适应我国软件产业发展的软件工程人才,提高软件工程本科毕业设计质量,毕业设计的改革势在必行。通过2届学生的毕业设计改革证明,建立和完善毕业设计的管理制度,加强毕业设计过程的监控,充分利用毕业设计管理平台,实现多元化的毕业论文形式,建立合理的毕业设计过程管理评价体系,加强诚信机制建设,能极大地促进师生在毕业设计过程中投入热情和精力,提高本科毕业设计管理水平,有效保证毕业设计质量。 软件毕业设计论文:Ant在软件开发型毕业设计中的应用 [摘要]该文结合实际指导计算机专业毕业设计过程中的体会,提出如何利用Ant工具软件来为软件开发型毕业设计服务,以提高学生的实际动手能力。 [关键词]Ant 计算机 毕业设计 一、计算机专业毕业设计的性质 计算机专业毕业设计工作是高等院校计算机人才培养计划的重要组成部分,是对学生专业知识、综合素质和实际能力训练的重要阶段,是人才培养质量的重要体现,是学生学习、研究与实践成果的全面总结。 二、软件开发型毕业设计中存在的问题 计算机专业的毕业设计主要分为软件开发型毕业设计和基础研究型毕业设计两种类型,本文探讨的是第一种类型。在软件开发型毕业设计答辩过程中,学生需要结合自己的设计实现来讲述设计实现思路及过程,这要求学生需提前部署好自己的软件作品,而答辩时所用计算机一般而言是由答辩单位提供的,只具备软件的运行环境并不负责安装相应的集成开发工具,而学生平时主要是利用集成开发工具来进行开发,一旦脱离了开发工具往往不知所措,这就违背了毕业设计的宗旨。 三、Ant在软件开发型毕业设计中的应用 Ant是一款软件项目构建工具软件,能够让我们采用定制的方式对开发出来的项目进行编译、打包和测试,更重要的是这些工作可以脱离具体的开发工具来进行,这非常适合在毕业答辩时缺少开发工具的情况下进行应急处理。下面利用一个Java类毕业设计项目为例简述Ant的具体应用。 1.安装Ant软件 到Ant的官方网站下载最新版的Ant二进制版本,它是一个扩展名为zip的文件,本文使用的是Ant 1.8版。下载后解压到某个文件夹中,例如c:\\ant_1.8,并创建一个名为ANT_HOME的环境变量,变量值设为刚才解压到的目的文件夹名,本例中即为c:\\ant_1.8(后面用%ANT_HOME%指代该文件夹),同时将%ANT_HOME%/bin文件夹加入到Path环境变量中。以上步骤需要提前安装配置好JDK环境后再进行,JDK环境安装配置在这里略过。 2.创建构建文件 构建文件相当于一个计划书,整个构建活动是严格按照构建文件的内容来进行的,所以构建文件的创建是整个构建活动的核心。构建文件是XML类型的,这不仅是因为该类型是一种通用的描述语言,更主要的是Java中提供了相当丰富的操作XML类型文件的API。创建的构建文件最好命名为build.xml,并将该文件放入工程所在文件夹中。下面阐述一下构建文件的书写规则。 首先,在构建文件中创建一个工程标签用来标识该构建项目,例如本文中构建的项目名称是TankWar ,则创建标签,其中name属性代表的就是项目名称;default指的是要执行的目标名称,所谓的目标就是要完成的任务,在这里任务名为compile,这个任务的定义在后面会有说明;basedir代表工程的根文件夹,一般设为.即当前文件夹即可。 其次,定义属性标签,定义属性其实就是定义在构建文件中要使用的变量,例如该项目要构建的项目源码位于src文件夹中,构建后的文件保存到build/class文件夹中,这时我们就可以定义“src.dir”和“build.class”两个属性变量来指代这两个文件夹,以后假设更改了文件夹名只需修改属性名即可,对应的标签如下所示: 上面${ }中括起来的是已定义的属性名,该使用方式相当于引用变量。 然后创建目标标签,目标即我们要执行的具体任务,一个工程中可以包含多个任务。假设我们执行三项任务分别是创建文件夹、清除文件夹中已有内容及编译源代码,则定义的标签如下所示: 创建文件夹 清除文件夹中已有内容 编译源代码 //name属性所指明的任务即是前面工程标签中default属性的设定值,depends属性指明一种依赖关系,表示此任务必须等待第一个任务完成后才能进行。 3.运行Ant 在命令提示符下输入ant,系统将自动执行build.xml构建文件并完成构建文件中所定义的任务。 四、总结 以上是利用Ant工具软件在软件开发型毕业设计中的应用实例,除了在Java开发平台中有Ant工具外,另一个重要的开发平台,Net平台也有相应Ant工具。由于学生在利用Ant进行软件构建时是脱离了软件开发工具的帮助,所以需要了解更多深层的知识,这无形之中也加深了学生对软件开发型毕业设计的理解,同时在配置Ant环境时需要自己不断地尝试,也锻炼了学生的动手能力,因此将Ant应用到软件开发型毕业设计中对于学生而言是非常有益的。 软件毕业设计论文:计算机软件专业毕业设计探析 提要毕业设计是高职计算机软件专业培养就业型高技能“蓝领”人才的关键环节之一。本文就毕业设计的选题、毕业设计的管理、毕业设计各环节的把握等方面,探讨如何加强和改进高职院校计算机软件专业的毕业设计,以培养出社会所需的计算机软件开发高技能型人才。 关键词:高职院校;毕业设计;软件开发 毕业设计是高职学生由在校学习到参加工作之间的、十分关键的综合教学环节,是毕业前的一次重要的系统实践训练,也是对高职院校的教学管理、师资水平和学生综合素质的集中体现和检验。这个环节把握得好,对学生就业有很大的帮助。实践证明,毕业设计是计算机软件各相关专业理论教学、实验、实训等有机结合的最佳途径之一。笔者多年来一直从事高职计算机软件专业的毕业设计指导工作,经过长期的实践和探索,同时吸取他人经验,对毕业设计工作有如下的认识。 一、毕业设计的选题 选题是毕业设计的第一步,也是非常重要的一步,包括教师选题和学生自选题两种。高职计算机软件专业实现毕业设计的途径和空间是多种多样的,只要有研究开发的环境即可。可以在学校内部组织开展,也可以走出去,到企业、到社会中去完成。例如,校企合作、产学研结合是高职毕业设计实现开放性的有效途径。一是学生到企业、公司实际工作中去,运用所学知识和单位的短期培养,按规定格式和要求写出总结报告或毕业论文,或在参与实际项目设计中完成设计,采取校内指导老师和企业指导人员共同指导学生的毕业设计,在我院的软件专业这种形式的设计占到了近1/3;二是充分挖掘校内资源,寻求多种途径开展毕业设计。例如,参与教师的科研项目,承担部分任务;主动与学校各部门联系,帮助设计各种中小型信息管理系统,如学生档案管理系统、教务管理系统、后勤水电管理系统、学校图书管理系统等,由各部门根据使用情况进行评价。 选题时的原则主要有:(1)符合专业或大类培养目标、满足教学基本要求,使学生得到比较全面的训练,要尽可能进行有软件工程背景的毕业设计;(2)应尽可能结合生产、科研和实验室建设的实际任务,促进教学、科研和生产进行选题。也可是模拟真实的软件项目课题;(3)应有一定的深度与宽度,工作量饱满,使学生在规定的时间内经过努力能按时完成,并鼓励学生有所创造;(4)毕业设计的选题应面对学院的实际情况,从培养目标出发,充分利用学院的计算机资源和人力资源,力求实现学生掌握知识的实际水平与市场经济的需求相符合。 二、毕业设计的管理 要完成高水平的毕业设计,除了要求毕业设计指导教师提供的选题应是新颖的、实用的、能适合当前社会的市场需求的外,还必须要有严格的毕业设计管理制度相匹配。 1、学生毕业前的上一个学期末,确定指导教师,并进行毕业设计动员。有关教师提供指定格式的、“毕业设计(论文)选题报告”、“毕业设计(论文)自选题目申请书”、“毕业设计(论文)格式、书写规范”等表格供学生填写或参考,其内容包括毕业设计的选题来源、要实施的技术方案、要完成的研究工作、需配备的硬件和软件环境、需要的资金等。其中,还给出近三届本专业学生做过的论文题目,防止重复或抄袭。表格填写后交由教研室集体讨论并提出修改意见,然后由计算机系部与有关指导教师统一审批。再将所有选题和指导教师名单提供给学生,由学生和指导教师进行双向选择,有关部门根据选择情况做适当调整后公布指导教师及学生的对应名单。 2、经统一审查后,指导教师给每一个学生下达“毕业设计(论文)任务书”。指导教师与学生见面时,要针对任务书向学生讲解课题目标、实施方案、需要收集的参考书目、需要自学的内容及应做社会实践活动等,并向学生提供相关网站,让学生自己上网学习有关预备知识。 3、指导教师根据系部的统一安排向学生提供“毕业设计工作进程安排表”。该表包括在毕业设计过程中,安排对学生完成毕业设计需补充的专业知识讲座的内容与时间、上机时间、教师辅导时间、检查时间、完成每一设计步骤的进度要求、毕业设计说明书初稿上交和举行毕业答辩的时间等。学生应根据毕业设计任务书的要求,在毕业设计工作开始一周内写出开题报告,内容主要包括:资料准备情况、设计的思路与期望成果、目标任务的分解、各阶段完成的内容计划等,交由指导教师审查后,再按计划开始设计。毕业设计的时间一般在12周左右。 三、毕业设计过程中的几个重点环节 1、资料查询和实地调查。任何一个课题都是有学科基础或技术基础的。学生在做毕业设计开始,通过进行资料查询,可以了解本选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向,特别是近年来的发展趋势和最新成果,然后准备与该题目相关的参考资料。通过与对资料研究成果的比较说明自己的选题是符合当前的研究方向,或是否采用了当前的最新技术并有所改进,以进一步了解选题的意义。值得注意的是,要做好毕业设计,必须阅读一定量的近期中、外文资料,这不仅反映学生的外文阅读能力,而且有助于设计的先进性。高职学生在毕业设计之前进行必要的社会调查,是了解和加深题目理解的另一重要途径。以《企业仓储管理信息系统》这个题目为例,学生可以到实习工厂、中小企业等场所进行实地考察、了解管理信息系统的实际应用状况,通过系统现象的感性认识,逆向推测如何进行模块设计才能实现这些功能。另外,网络查询也是学习、资料查询的重要方式。指导教师要让学生按毕业设计任务书要求深入地了解本毕业设计课题,准备资料,写出文献综述并完成初步的外文翻译任务。 2、制定和论证技术方案。明确所要解决的问题后,就要提出自己解决问题的思路和方案。包括一般的程序设计、数据库设计和网站建设等,应选定编程语言、根据目标提出总体模块设计图、流程草图等,通过比较表明自己方案的价值、方案的创新之处或有新意的思路、算法和关键技术。学生阐述自己的设计方案时,要说明为什么要选择该方案,如何进一步优化数据,不足之处如何得到克服,最后完成的工作具有什么样的性能或达到什么样的水平。 3、充分发挥教师在毕业设计中的引导、辅导作用。教师在整个毕业设计工作中应该起到引导、辅导交流的作用,激励学生有足够的信心完成毕业设计工作,鼓励学生突破旧系统,展开思维的翅膀,尝试别人没有想过或没有做过的工作,注意对学生创新思维的培养。在毕业设计过程中,指导教师布置任务后,要进行具体指导和及时检查。指导教师要注重针对性与适用性,力争使毕业设计内容与学生毕业后所从事的技术岗位对口,使人才培养目标与社会的需求相一致。 4、毕业设计的先期总结和答辩准备。在毕业设计的后期,指导教师应及时进行总结,针对每个成员指出毕业设计过程中的改进之处,提出后期需要进行工作的重点和方向。并发放统一格式的编制设计说明书的有关文档,如毕业设计说明书的装订顺序、目录和正文的格式要求及正文基本结构及毕业答辩应当做的准备工作。指导教师检查资料是否齐全、是否符合规范要求、程序运行有无缺陷及答辩时要注意的问题等,然后做最后的答辩准备。毕业设计答辩开始前三天,学生需上交毕业设计的相关文档和程序资料。文档部分按规定格式装订成册,供答辩委员评阅。 5、毕业答辩、成绩评定。毕业答辩评分要做到客观、公正、公平。人员除本院教师外还聘请企业项目开发人员参与评阅和答辩工作。答辩分数可分为自述、回答问题、论文内容三部分。最后,通过答辩委员会及各位指导教师统一讨论,得出学生的答辩成绩。答辩后,答辩委员会及时总结答辩中遇到的问题,并组织部分同学参加座谈会,了解学生对毕业设计的反馈意见,以备下一届进行设计时加以改进。 四、结束语 高职学生理论基础相对较弱,但实际动手能力并不差。毕业设计给了他们一个良好的提升能力的机会。毕业 设计多选择一些项目单位的实际软件项目,让学生到公司、企业这些项目实际场合进行毕业设计,最好是在生产实际中选择那些真刀真枪的设计题目。经过我院近四届高职计算机软件专业毕业生采取以上方法和环节进行毕业设计实践,已取得较好的效果,学生适应性和实际能力有了很大提高。但也存在不完善的地方,只有通过不断地实践、研究、总结和改进方法,不断地进行毕业设计教学的改革,为培养出计算机软件专业应用型的高技能人才做贡献。 (作者单位:大连水产学院职业技术学院)
机械制造安全控制研究:浅谈机械制造中的安全控制 摘 要:本文则是在机械安全控制的基础概念上,详细阐述了机械安全逻辑控制即通过信号输入然后进行分析做出判断最后采取必要的措施,保证了工业生产的安全进行。 关键词:机械制造;安全;逻辑控制 1 安全控制系统的基本概念与组成 当在操作机械设备进行工业生产时会产生因操作失误或工厂装置本身出现故障时,安全控制系统中的输入设备就会检测到诸如电压、液压之类信息的变化,这些信息会反馈给逻辑控制设备,逻辑控制设备会将这些信息与标准信号进行比对判断然后作用于诸如继电器之类的可以根据不同信号进行不同动作的机构。从而采取切断电源等安全措施保护工人的安全。说到这大家也许还一头雾水,说了这么多到底什么叫自动控制系统呢?所谓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。从上文大家不难看出安全控制系统主要包括输入设备、逻辑控制设备和输出设备组成。 2 安全控制系统的输入与输出环节 安全控制系统的输入设备包括紧急停止设备、安全进入装置(安全门快关或连锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)等这些设备的功能大多是依靠各种传感器实现的所以也可以说安全控制系统的输入环节信息的采集是依靠传感器实现的。相比与输入环节,输出环节则采用普通继电器、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输出信号。但是由于制作工艺、使用时间较长等原因在输出环节所采用的装置都会存在一定的安全隐患诸如处理器不规则、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。这些隐患的存在将会对整个安全控制系统产生致命的影响从而影响整个机械设备的安全性。那么我们怎么保证在安全控制系统的各个环节中的硬件的安全要求呢?在工业生产中多采用以下两种措施来保证硬件的安全性:(1)采用冗余性控制;(2)采用多样性控制。作为机械设备的安全控制系统必须保证能够可靠地控制安全输入信号,当输入信号出现错误或信号发生变化时,立即做出反应并输出正确的信号使机器及时切断电源安全停车,防患于未然或在危险发生后能防止事故的扩散避免其产生更大的影响。 输入和输出环节在安全控制系统中扮演者十分重要的角色,能否及时的发现问题并报告给逻辑控制环节,而当逻辑控制环节发出指令后输出设备能否迅速响应也影响着安全控制的可靠性。当输入与输出都能快速的做出响应时,整个控制系统的中枢即逻辑控制设备就显示出了其举足轻重的作用,下面我们来讨论安全控制系统中的安全逻辑控制设备。 3 安全控制系统的中枢——逻辑控制设备 安全可编程控制器即安全PLC,安全PLC相比于普通PLC的优点在于安全PLC采用了多套来自不同生产商的中央处理器,这样在处理信息时如果有处理器出现故障那么就会有其他的处理器代替故障处理器进行工作,由于不同的的处理器来自不同的厂家这就保证了相同的环境下不同的处理器出现故障的概率不同。而当出现故障的处理器达到一定数量时,会切断所有安全输出时系统停机。在不同的系统下导致系统停机的故障处理器的个数是不同的,正是由于这些不同的存在也为不同机械设备处理不同的故障情况提供了选择。对于安全PLC的冗余控制我们可以用三个“多”字来概括。首先,在信号采集时信号被送到多个输入寄存器,输入回路通过2条物理线接入安全PLC即通常所说的双通道方式。借助于安全PLC内部所提供的安全测试脉冲,系统可以检测输入通道中的故障。其次在信号处理时这些信号又被送入多个中央处理器,最后这些信号又被送入多个输出寄存器,安全PLC的输出内部电路采用了冗余多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠的控制,提供了多重保障。同时安全PLC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。同样在输出电路内部检测脉冲也在不断进行自检。这样,PLC不断的自检同时依托于多个冗余通道,保证了整个系统的安全性和可靠性。不仅如此安全PLC的扫描时间非常短,通常为每千条指令在1ms的时间内产生。非常快的运算速度达到了紧急停车的要求,同时又能以及其短的时间完成自我检测和各种信息的比对。这对安全系统的可靠性有很大的意义。整个过程中,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,这就充分显示了冗余系统的好处,可以说是宁滥勿缺。所以,整个冗余控制看似麻烦实际上却有着十分重要的意义。 上述我们从理论层面对安全PLC的控制原理进行了阐述,那么在实际的工业生产中我们是如何通过一个个的电子元件来实现如此复杂的功能的呢?要实现上述复杂的功能必须要通过编程来实现,而编程必须要可靠地编程环境同时也要求适当的检验手段来保证安全。现阶段的PLC编程大多是通过模块化的打包的。这些功能模块只能运用不能修改,我们只需要在需要修改的参数上输入合适的输入输出变量就能完成对安全功能的编程,这样的措施充分规范了安全功能编程。 最简单的安全逻辑元器件——安全继电器,相比于安全PLC安全继电器只采用了冗余的控制输出和自我检测的功能,虽然不如安全PLC可靠但也能充分保证对输出斧子的可靠控制。安全继电器的冗余输出控制是通过其存在的两个安全输出触点来实现的,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。 结语 安全控制系统在机器正常运行时保持缄默,而当机器出现些许异常时它就能最快感知,依托于各种冗余控制和自检装置能够准确的做出的判断。三个模块间密切配合对机械设备的操作者的安全性提供可靠地保障。在整个控制系统中逻辑控制元件是最重要的一环它关系到整个系统能否正常运作,而输入输出部分也必须通过冗余的检测来保证其可靠性。总而言之作为保证机械安全性的安全控制系统其自身必须要有高度的可靠性。 机械制造安全控制研究:关于机械制造中安全控制系统研究 【摘 要】目前,在机械制造系统中,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。本文在分析安全控制系统基本概念基础上,对于安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于保证机械制造系统中的安全问题具有一定作用。 【关键词】机械制造;安全控制系统;设备特点;安全继电器;PLC;安全总线 0.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,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。 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。 机械制造安全控制研究:浅谈机械制造系统中的安全控制系统 摘要:安全控制系统是静态型系统之一,其监控系统中的安全相关的参数。当系统正常运作时,安全控制系统处于静态不作响应。但是当系统出现异常或触发了相关安全信号,为了维护整个系统的安全,安全控制系统便会立即占有系统的控制权,依据其内部逻辑对输出设备实施安全控制。逻辑控制元器件是安全控制系统中决定整个安全控制系统运行质量、安全等级及设计成本的主要因素之一。本篇文章主要分析了机械制造系统中的安全控制系统及其相关问题。 关键词:机械制造系统;安全控制;安全继电器;可编程控制器 引言 机械安全是指机械设备在使用说明书的要求下执行应有功能时不对机械本身产生危害或者对操作人员健康产生危害的能力。每一部机械设备都可能存在自己的问题,也会导致不同类别程度的危险。这样就会发生工作事故,进而对操作机械人员造成不必要的伤害。如果我们能够充分地提高在机械设备制造过程中的一些安全意识,我们所生产出来的产品可能安全性能会更加可靠。那么如何判断一台同标准正规的条件要求相一致,其重要的步骤就是要在机械设备的生产上与安全控制方面相着眼,系统能否安全稳定的运行与其精密合理的设计紧密相关,很显然,系统性能的稳定可靠是对其进行正规标准合格的重要依据。 一、安全控制系统概述 安全控制系统,简单地说就是在机械运转过程、或者在操作流程中间能够为机械本身以及操作人员提供安全保障的装置。如果机械在使用过程中,自身出现安全问题,或者由于人为因素而产生危险状况的时候,安全控制系统可以很快地做出相应的应对并且能够有效地控制机械自身装置,为操作者提供保护。拿汽车来说,当由于汽车自身原因产生危险或者由于人为原因使汽车出现险情的时候,汽车的安全控制系统可以迅速准确地对突发情况给予反馈信息,并且能够发出正确的信号,使险情中的车辆能够及时停车,以免危险的发生或者事故的扩大。它包括了现场的安全信号,如安全进入信号、阀反馈信号、紧急停止信号、液位信号等。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。 二、安全控制问题 在安全控制系统中,我们很容易发现,整个系统构成了一个链条结构,主要包括:输入、逻辑和输出装置。比方说,传感器属于机械输入装置;控制器属于逻辑分析控制装置;而触发装置属于机械输出链条。出于安全信号控制力强弱的考量,我们以常用 PLC、继电器以及现场标准总线等等逻辑方面功能较为突出的控制元件,用以达到我们外在的需求。与此同时我们也要清楚的认识到这些元器件是不属于任何一种安全系统及元件附属的。安全控制问题一旦处理失当,就会给系统安全造成潜在的问题。 常见的安全控制问题如下:输入/输出卡件硬件故障、处理器不规则、输出元器件故障、信息反馈出差、输入输出回路故障等。如是类似一些安全隐患最终的后果就是安全失去应有保障,事故不期自来。这样看来,寻求有效可靠的输出信号源来完成安全控制系统的生产是必要的,如果真的遇到一些系统安全故障问题,可以及时的做出信息反馈,并且能够迅速的发挥机械自身系统的补救功能,以此达到防患于未然或者减小事故严重程度的目的。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:采用冗余性控制;采用多样性控制;频繁、可靠的检测;程序CRC 校验;安全认证功能块。 三、安全逻辑控制设备 在日常工作生活中我们能够看到的安全输入设备大体有:安全广电设备,紧急情况下的制动装置;常见的逻辑控制制动装置包括安全 PLC,安全继电器。 (一)安全继电器 安全继电器,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。安全继电器使用了两个安全输出接点,而迥异的两个特殊继电器通过串联的形式构成了接触点内部的控制机关,当其中一个安全继电器发生安全隐患时,另外的一个继电模块还是可以完成接触点断开任务,与此同时,安全继电器会进行自我内部调试检测,这样外部问题或危害一样都不能被缺漏。 (二)安全可编程控制器 为了满足复杂、多样、繁冗的控制要求,安全可编程控制器常常利用多种多样的中央处理系统,甚至每种不同的中央处理系统的生产单位也不尽相同,这也正是安全PLC与普通PLC最基本的不同之处。如果机械内部出现了一部分中央处理系统失灵,那么其他的处理器仍然可以完成自我安全保护功能,剩余部分的处理器会马上让整个系统中的输出系统停止运行,进而控制机械设备运行,自然的完成控制器的使命。不同的安全处理系统掌控着机械设备处理器的问题数量。 安全PLC使用冗余控制的方式进行信号的采集、处理和输出。为了使安全PLC构成了多个冗余的通道,信号一旦进入PLC,便会被分别导入多个输入寄存器,然后经过与之对应的数个中央处理器的处理,最终进入数个输出寄存器。在整个处理过程中,处理结果、信号状态等在通过安全PLC内部的暂存装置时互相间进行对比。若是对比结果有异,也可以依据各自的系统特性,将故障检测出来或进入故障安全状态。 输入回路也能通过两条物理接线,使用双通道的方式进入安全PLC。当检测输入通道中的故障时,也可以使用安全PLC提供的安全测试脉冲。安全PLC的输出内部电路同样使用多样性、冗余的方式,对每个输出节点实施安全可靠控制。安全PLC可以使用切断集电极电源和切断基极信号两种不同的方式手段,把原为1的输出信号转变为0。这样一来,当其中的一种方式出现故障时,余下的那个方式任然能够执行安全功能。安全PLC为检验内部故障提供了内部检测脉冲。安全PLC要求每千条指令在1ms以下扫描时间。高速的中央处理功能不但能够满足紧急停车的要求,同时还可以在最短的时间完成对整套系统的安全功能自检。 在软件方面为保证安全,安全PLC一定要有可信的校验手段以及编程环境,为实现这点就需要我们规范安全功能的编程。例如Pilz的安全PLC,它提供的是经过识别的MBS 安全标准功能块,可以协助编程人员开展安全的、合理的编程。这样的安全功能块往往是经过加密的,无法修改。若想完成对安全功能的编程,我们直接在功能块的输入与输出部分填入与之相应的参数、地址及中间变量即可。可以说整个流程化工领域和机械制造领域的安全功能控制,都被这些MBS功能块所涵盖。 (三)安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全总线、安全输入输出模块、安全PLC形成一套离散式的控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可信性判断依据。硬件设施上,安全总线系统的模块都在运用高速、冗余的可靠元器件。 结束语: 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。系统在安全运行期间,相对静止的机械安全控制系统起到安全监控的作用,控制系统没有应变反应,而一旦系统运行过程中产生故障等,控制系统就会进行具体的应变。通常是失去系统控制能力并且以逻辑为依托进行安全控制,这就使系统的安全性和稳定性得到了保障。因此,逻辑控制元件的地位也就显得举足轻重了。 机械制造安全控制研究:机械制造系统中安全控制的探讨 【摘 要】文中从介绍机械制造的安全控制系统开始,探讨了机械制造的安全逻辑控制设备,包括机械制造的安全继电器、机械制造的安全可编程控制器和机械制造的安全总线控制系统;对安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于提高机械制造系统安全控制问题的提高具有一定的指导作用。 【关键词】机械制造;安全控制;安全总线 0.引言 机械制造系统的安全性在某一机械的使用说明书上都有明确的规定。按照规定使用条件,可以执行该机械的功能,并能够保证该机械在运输、安装、调整、拆卸和处理时不会产生伤害人体和周围物体的现象。虽然,任何一台机械都会存在潜在的风险,都可能会导致出现危险。当一旦这些危险事故发生,首先就会对人员造成伤害。如果当我们关注机械制造系统本身安全性能的时候,就会使制造系统的安全功能由安全自动化控制系统来实现。安全自动化控制系统的正确设计会影响到机械制造系统的安全性能。安全自动化控制系统的可靠性是衡量该机械是否符合安全要求的重要依据。 1.机械制造的安全控制系统 机械制造系统是将现代信息技术、管理工程与制造技术相结合,充分利用计算机、通信、自动化和管理工程等领域的新成果,发展制造业的新工艺和新技术。与此同时,充分利用实验室的先进设备和技术,研究开发适合国情的先进制造理论和技术,形成一个制造系统的研究和开发基地。为国家培养高层次专门人才,也为跟踪和推广先进制造技术以及为企业培训适用人才做出贡献。近年来实验室根据国民经济和制造业发展的需要不断拓宽和调整研究领域,在先进制造及相关的多个领域开展研究,取得了重大进展和标志性成果。机械制造的安全控制系统,就是机械在开车、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。一旦当机械装置本身出现危险,或由于人为原因而导致机械可能出现危险时,安全控制系统就会立即做出反应,输出正确的信号,使机械装置安全停车,以防止危险的发生。这些安全包括现场的安全信号,例如机械的紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等。在机械制造系统领域,安全控制系统是整个机械制造系统运转中不可或缺的一部分。 任何安全控制系统它们也可能会存在安全隐患,也可能导致机械安全的功能失效,导致机械运转时事故的发生。所以,机械的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:第一,采用冗余性控制;第二,采用多样性控制;第三,频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯;第四,程序CRC校验;第五,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、安全光电设备。 2.机械制造的安全逻辑控制设备 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机械制造的安全继电器 机械制造都装有安全继电器,或者称为安全继电器模块,它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机械制造的安全可编程控制器 机械制造的安全可编程控制器采用了不同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,2003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,处理结果等可以通过安全PLC内部的相互比较,如果出现不一致,就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。 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机械制造的安全总线控制系统 机械制造的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 机械制造的安全控制系统是一个静态的控制系统。在系统正常运行期间,机械制造的安全控制系统不会做出任何响应。但是当机械制造系统出现异常,机械制造的安全控制系统就会立刻夺去系统的控制权,依据机械制造系统的内部逻辑设置,对输出设备进行安全控制,可以保证整个机械制造系统的安全运转。显然,逻辑控制元器件质量,是决定安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素。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。
电力光纤通信设备的运行和维护:光纤通信设备在电力通信网中的应用分析 摘 要:随着我国社会的进步,经济水平的不断提高,电力工业得到了飞速的发展,通信和计算机等方面的技术越来越多的应用于电力行业,所以对电力通信网的内存储量和网络的稳定性提出了更高的要求。光纤通信设备以其容量大、扩大容量简便、可高兴强、通信质量优及方便转型等诸多特点在电力通信行业得到了越来越多的重视,可以说是通信行业的重要手段,本文首先就电力通信网的结构及特点进行了细致的阐述,然后分析了电力通信网络传输的具体要求进行了分析。就光纤通信设备字电力通信网中的实际应用进行了分析,然后对今后光纤通信设备在电力通信网中应用的主要事项及在日常生活中维护的注意事项进行了一一阐述,目的是促进光纤通信在电力通信网中的良好应用。 关键词:光纤通信设备;电力通信网;应用分析;网络传输 1 前言 光纤通信的主要特点就是容量大、抗干扰能力强、功能性持久,并且还能进行大批量信息的远距离传输,这些特点使得光纤通信得到了电力通信行业的广泛应用,是电力通信行业发展的主要方向。光纤通信的主要原理就是利用光导纤维进行信号的传输,然后实现信息传递的功能,故光纤通信也成为光导纤维通信,在光纤进行通信传播的时候使用的纤维,不是一个单独的纤维,而是使用多根纤维聚集在一起的纤维束,这个纤维束也就是我们平时所讲的光缆。作为传输介质的光纤主要分为两种通用介质和传输介质,作为功能器件的光纤主要应用于光波的分频整合放大调频等工作并且经常作为某种功能性原件出现。 2 电力通信网的结构以及特点分析 光纤、微波及卫星电路组成了电力通信网的主干路,电力通信网的各个附属支线充分利用电力线载波、特殊光缆及光纤束等各种各样的通信设施,再加上远程控制交换器、总调度器等一系列的设备及元构件组成了用户广泛、功能齐全的综合的通信网络。电力通信网存在的主要形式有以下几种:光纤通信、载波通信、声频电缆及扩频通信设施等 3 电力通信网络传输的具体要求以及解决方案 电力通信网是一种专用网,它的作用不仅仅是为电力行业的生产、电力调度进行服务,还要进行信号的传送,这些信号包括远动信号、自动化办公信号和用电保护信号等,基于电力通信网络如此复杂的工作,它的可靠性。扩展性等特性都有着非常高的要求,我们来对具体的要求进行细致的分析。 首先,电力通信系统必须具备高可靠性,由于电力通信的特点决定了其在任何情况下,无论刮风下雨,春夏秋冬都不能中断服务,这就要求电力通信系统必须具备稳定性好的特点。光纤传输的质量较高,由于传输信号是通过光纤内部进行传播的,所以也几乎不受外界环境的干扰,在自身的性能方面是比较稳定的;其次,应该具备的特点是便于进行业务扩展,电力通信行业是不断发展的,所以企业对于其运营成本的变化也越来越快,所以这就需要能对成本进行灵活的调节,这就需要电力通信系统在配置方面应该充分考虑到网络系统的扩展性,这样能够大大减少在升级过程中对设备的报废率,采用先进的技术保证电力通信系统的良好操作性,最大限度的减少维护费用;还有一些特点就是要求通信的速度必须迅速,音频和视频效果必须是高清晰的,还有一点就是要注意能源的可持续发展,做到保护环境,光纤魇涞闹饕介质――光纤,其主要材料是SiO2,在自然界中储量丰富,因此,光纤通信的发展不会遭遇资源短缺的现象,因此现阶段的光纤传输技术从环保方面讲也是符合要求的。 4 光纤通信设备在电力通信网中的具体应用 4.1 地线复合光缆的应用 OPGW是地线复合光缆的的简称,又称为架空地线内含光缆,电力传输线束中底线中含有供电通信用的光纤结构,该种光缆主要有两个方面的作用,首先就是保护地线的电性能和机械性能不会由于光纤的变化而受到损坏,同时对光纤单元也有一定的保护作用,主要的类型有前骨架型、不锈钢管型及海底光缆型。 4.2 地城缠绕光缆的应用 地城缠绕光缆是利用专用设备将光缆以缠绕的方式架空在底线上,此种光缆的缺点是光纤芯数少所以极易断裂,但是优点是经济实惠,使用方便,稳定性也比较好。 4.3 介质自承式光缆 介质自承式光缆又称全介质自承式光缆,这种光缆的优点是在传输过程中损失较少、不易发生色散,并且介质自承式光缆的机械性能和环境性能都是比较好的,即使在恶劣的环境下光纤也不会自身受力发生不必要的损坏,由于光缆的质地都是非金属,所以质量较轻,有很强的抗电磁干扰,自称是架设的光缆韧性也是非常强的,受到外界环境的干扰小,同时抗弯曲能力也比较好。 5 工程实现过程以及注意事项 5.1 实现应用的具体过程 全面的通信网络包括三方面信息的传输、信息的接受和信息的交换,在整个通信网络系统中,传输平台是最重要的,传输层在通信网络系统中充当着传输平台的角色,所以传输层必须稳定、灵活、安全才能保证通信网络系统的正常运行。在光纤通信的网络系统中,工程拓扑结构设计有链形的也有环形的,根据线路之间的间距对对应的光纤进行合理的选择。在光缆的设置上,应该将电力系统输电线路的各个因素充分考虑在内,选用的光缆应该便宜且易于安装,在使用的过程中易于调整。 5.2 日常维护需要注意的事项 为了保证光纤通信设备的正常连续运行,相关的操作人员需要做到以下几点:首先,不要对光纤的接头进行直视,以免射伤眼睛,还要注意设备室的卫生,减少灰尘入侵;其次,对设备室内的温度以及湿度都要随时注意,最大限度的保证设备在规定的温度下进行工作;在对光纤的接头进行插拔时,应该特别小心,以免对光纤产生损害造成折断,在不使用时,应该用护套将光纤的连接器包好,防止灰尘入侵,影响设备的精密性和使用寿命。 6 结语 综上所述,光纤通信设备在电力通信网中得到了广泛的应用,并且满足了电力数据、音频、视频等多种传输需要,同时也提高了网络通信的实时性、速度性和稳定性,保障了电力通信网络的安全经济运行,促进了行业的健康快速发展。 电力光纤通信设备的运行和维护:浅谈电力光纤通信设备及其运行维护措施 【摘 要】本文介绍了光纤通信分类,分析了SDH 设备常见故障与原因、提出了在故障定位及排除的常用方法。 【关键词】电力光钎;通信分类;SDH 1 光纤通信 1.1 光纤通信分类 光纤通信是指利用激光作为载波信号,通过光纤来传播信息的通信系统。是当今社会应用最为广泛的通信系统。单模光纤是指仅允许一个模式传播的光纤通信,传播路径单一,适用于长距离传输。单模光纤芯径小,宽带大,无模间色散,同时需要使用半导体激励器 LD 激励。多模光纤是同时允许多个模式进行传播,传播路径较多。光纤芯径大,可使用发光二极管 LED作为光源。但是由于存在模间色散现象,只适用于短距离传输。 1.2 光纤的传输特性 1.2.1 损耗特征 光纤损耗的原因有吸收损耗、散射损耗和附加损耗等。吸收损耗是指光波通过光纤材料时,有一部分光能会变成热能,造成光功率的损耗。由于光纤的材料、折射率等的缺陷或不均匀,造成光纤中传导的光与微小粒子相碰撞发生散射,引起的损耗称为散射损耗。附加损耗主要有微弯损耗、连续损耗和弯曲损耗等。 1.2.2 色散特征 光纤通信中的信号是通过不同的模式成分携带的,其传输速率也不同,到达光纤端时有时间差异,从而引起的一种波形畸变的现象成为色散。光色散因不同颜色的光折射率不一样、折射角不同而分开。色散又可分为:模间色散、波导色散和材料色散。 1.3 光纤通信的优缺点 1.3.1 容量大 光纤通信路如同宽阔的马路,准许通过的车辆多,运输能力强。通信线路的频带宽,容许传输的信息多,通信量大。 1.3.2 损耗低 石英光纤在 1.55 mm 波长区内的损耗极小,可以低到 0.18Db/km。同轴电缆通信的中继距离只有短短的几公里,而光纤通信系统的最长中继距离已达到数千公里,甚至数万公里,远远优于同轴电缆通信。 1.3.3 保密性强 普通电子通信较容易被人偷听,光纤通信具有很强的保密性能。因为光在光纤的传输过程中不会离开光纤和向外辐射电磁波,即使在拐弯弯度大的地方,漏出包层的光也微乎其微。 1.3.4 抗干扰能力强 光纤属于绝缘体。不怕雷电和高压,电磁源干扰影响小,抗核辐射能力强等原因都使光纤具有强抗干扰能力的特性。 1.3.5 体积小,重量轻 光纤体积小、重量轻、柔软易弯曲,运输、铺设非常方便。1 kg 的高纯度石英玻璃相当于成千上万公里的光钎重量。 1.3.6 光纤材料丰富 普通电线主材主要是铜、铅等有色金属,属于有限资源,受储藏量、开采量的影响。而光主材是普通的石英砂,地壳化学成分有一半是石英砂,储存量大,价格也较低。 1.3.7 其他优点 光纤材料耐腐蚀力强,架在空中、埋于地下都可以。再者,具有较强的耐高温能力。适用范围广,可实现多功能传输、传输多种信息的功能。 1.3.8 光纤通信的缺点 光纤通信也有其缺点,如易折断、连接困难、耐低温性较差、防潮性差。我们在使用光纤的过程中,要努力克服这些困难,将光纤的优点发挥至最大化。 2 光纤通信发展趋势 2.1 收发模块 光纤通信是现代社会信息通信的主要手段。光收发模块作为光纤接入网的核心器件,在推动了光纤网络的配置更加完备合理优化、光纤传输向低成本方向发展等方面起到重要作用。通信设备在不断发展,体积越来越小,要求的接口板包含的接口密度越来越高。为获得利润最大化,要求光纤向低成本、低能耗方向发展。光收发模块未来发展方向是超高频、超高速、超大容量、远距离等。 2.2 真正实现光纤接入(FTTX) 在 FTTX 领域中,我国仍处于起步阶段。发展前景优良。三网融合、光电子器件的进步发展,光收发模块和光纤的价格正在逐步降低等情况都加速了 FTTH 的实用性发展。FTTX 将是光通信市场的主要需求之一。 2.3 新型光纤光缆 为求得更大运输量,更大传输率,发展新型光纤光缆成为光纤传输发展方向之一。现代信息社会已出现两种不同的新型光纤。即非零色散光和无水吸收峰光纤,可适应不同的干线网和城域网的不同发展需求。从长远的发展方向看,XPON 技术是未来宽带接入技术的发展方向。但是当前的技术发展、高成本等情况远远不能满足大面积使用新型光纤。发展新型、低成本、高频率的光纤是光纤通信的发展需求。 2.4 光互联产品 网络链路层为了直接连到高性能路由器的光纤波分复用(WDM)“专用”的互联网被称作光互联网。光互联网可满足用户日益增长的宽带需求和预计网络发展而产生的大容量需求。光互联产品主要有:光发放大器、转换器、光交叉连接器、光交换路由器等。使用光联网具有更大的灵活性。随着光交换和全光路由技术的发展成熟,光互联网会发展越来越广泛。 2.5 全光网络 传统意义的光网络实现了节点间的全光化,但网络结点处仍采用电器件,限制了通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网是光纤通信术发展的最高目标,理想阶段。全光网络是以光节点代替电节点,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。减少节点间损耗,提高传输速度。 目前,全光网络的发展仍处于初期发展阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM 技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。 3 SDH 设备常见故障与原因 3.1 故障定位原则 故障定位一般应遵循“先外部,后传输;先单站,后单板;先线路,后支路;先高级,后低级”的原则。 3.1.1 先外部,后传输 在确定故障时,应先排除外因造成的故障,例如检查光缆连接是否完好、网管系统是否正常、是否是交换故障等。 3.1.2 先单站,后单板 排查故障时,首先要准确判断故障是出自哪个站,然后再具体定位故障是出在该站的哪一块板。 3.1.3 先线路,后支路 在 SDH 设备中,线路板的故障经常会引起支路板的异常告警。在故障定位时,需要遵循“先线路,后支路”的原则。 3.1.4 先高级,后低级 定位故障时,先分析告警级别,首先处理高级别的告警(如危急告警、主要告警),因为这些告警已经严重影响通信,所以应马上处理;然后再分析较低级别的告警(如次要告警和一般告警)。 3.2 在运行维护工作中故障定位及排除的常用方法 一般情况下,当故障发生时,首先可通过登录 SDH 设备的网管系统进行查看,对告警事件、性能数据和信号流向分析,初步判断设备故障范围。笔者将常见的设备故障检查方法归纳为 6 种:告警性能分析法、环回法、替换法等。 3.2.1 告警性能分析法 告警性能分析法是通过 SDH 设备的网络管理系统获取告警和性能信息,分析信息数据,进行故障定位。此方法可以全面了解全网设备的当前或历史告警信息;一般告警灯常有红、黄、绿三色,红色表示紧急告警及重要告警;黄色表示次要告警及一般告警;绿色表示系统正常运行。也可通过机柜顶部指示灯和单板告警信息,定位故障。将故障分级,及时处理高级告警。 3.2.2 环回法 环回法是 SDH 设备故障定位最常用的方法之一。环回法有多种方式,例如:内环回与外环回、线路环回与之支路回环、远端环回与本地环回等。维护人员进行回环操作时,应先进行环回业务通道采样工作。从多个有故障的站点中选择一个站点,再从所选站点的多个有故障的业务通道中选择其中一个。画出所采业务的路径图。图中需表明业务源、通道所经站点等,最后逐段环回,定位故障站点或单板。 3.2.3 替换法 当维护人员不确定某一器件是否有故障时,可用一个正常工作的器件替换它。得以定位故障,排除故障。本文所说的器件可以是模块、芯片,甚至是一段光纤。该方法较适用于排除外部因素。如光纤中断、交换故障等问题。故障定位到站时,可用替换法排除单板的问题。 3.2.4 配置数据分析法 分析设备当前的配置数据,例如:时隙配置、板位配置、复用段的节点参数、线路板和支路板通道的环路设置、支路通道保护属性等,分析以上的配置数据是否正常,来定位故障。若配置的数据有误,需进行重新配置。 3.2.5 仪表测试法 仪表测试法顾名思义,是指采用各种仪表、光功率计、光反射造仪、SDH 分析仪等来定位故障。例如:用 2 M 误码仪测试业务通断、误码;用万用表测试供电电压,检查电压过高或过低问题。 3.2.6 经验处理法 在一些特殊的情况下,通过复位单板、单站的掉电重启、重新下发配置等手段可有效及时地排除故障,恢复业务。但建议此方法应尽量少用,因为该方法不利于故障原因的彻底清查。遇到这种情况,除非情况紧急,一般还应尽量使用前面介绍的几种方法或请求支援,尽可能地将故障定位出来,以消除设备内外隐患。 4 光纤通信设备维护内容 SDH 光传输系统的维护内容,包括光缆设备、电源、配线架等附属设备的维护。具体要求如下: 4.1 保证设备工作条件 保证通信设备的正常工作环境。例如供电条件、传输设备工作的直流电压――48V±20%,允许的电压范围――38.4~-57.6V。SDH 网管监控系统和本地维护终端用的计算机是专属设备,禁止挪用,以免病毒侵害。 4.2 故障排除 判断处理系统故障。根据告警指示和故障现象,进行排除,故障地位,找出故障原因。在最短时间内解决故障,确保通信设备正常运行。 4.3 集中维护 通信设备维护常采用集中维护方式,可成立维护中心,将维护人员和必要的维护仪表集中在一个主要站,设备较少的站可不设值日维护人员。 5 运行维护人员工作要求 光纤系统的运行维护是一项细心缜密的工作,要求维护人员严格按照规定操作。 5.1 做好安全、清洁工作 处理光接口信号时,不得将光发送器的尾纤端面或其上面的活动连接器的端面对着眼睛,并注意尾纤端面和连接器的清洁。 5.2 做好防静电工作 在操作机盘前,必须戴上防静电手腕,同时保证其有良好的接地。更换机盘时,也需要戴上防静电手腕。将换下的机盘及时装入防静电塑料袋,并置于防静电环境。 5.3 加强操作技能 熟练掌握工作人员所维护传输设备的基本操作。熟练掌握组网拓扑情况、保护属性、业务分配情况、时隙配置情况等。做好设备日常巡视工作,最大化地保证设备安全运行。 电力光纤通信设备的运行和维护:探讨电力光纤通信设备的运行和维护 摘要:光纤通信是现代信息化社会的常用信息传播系统,具有众多优点。 关键词:电力;光纤通信;运行;维护 我国光通讯在电力通讯方面占有重要地位,光通讯的不断完善将促进通讯事业的发展。我国SDH光传输设备的工作过程还不完善,经常会出现问题。因此,做好SDH光传输设备的日常维护以及故障分析处理工作显得十分重要。本文主要从SDH光传输设备的环境要求和网管的巡视查看等方面探讨如何做好其日常维护工作,同时对SDH传输设备常见的故障和处理手段进行了研究和探讨。 一 SDH传输设备常见故障的分析处理 1分析故障的原则 在分析设备的故障时,一定要遵循一定的原则,这对于快捷有效地发现故障并排除故障十分重要。要遵循“先外部,而后传输;先单站,然后单板;先线路,然后支路;先高级,然后低级”的原则。 1.1优先外部原则 在查找故障时,首先去分析、排除外部的诸多可能因素,如断纤或者交换侧故等。如果外部因素没有问题,再检查传输。 1.2优先单站原则 进行下一步的故障分析和研究时,要尽可能地通过分析和研究来确定出是哪个站出了问题,而后再进行分析,进一步确定是该站的哪个板出了问题,要一步一步把问题分析出来,使问题得到解决。 1.3优先线路原则 线路板如果出现故障,常会引发支路板的异常告警,为此在进行故障的定位时,一般要遵循“先分析线路,后查看支路”的原则。 1.4优先高级原则 进行警告级别的分析时,首先对高级别的警告进行分析,比如主要告警、危急告警等,因为这些警告已对通信造成了严重影响,所以必须马上对其进行处理。 2故障分析法 2.1全方位故障检测法 全方位故障检测法的方法是SDH传输设备查找和定位故障的最有效方法。全方位故障检测法,就是通过对整个线路运行通道进行的一种全方位检测,然后根据定位来具体查处存在的问题。全方位故障检测法较实用,可多次运用此方法击破多处存在的问题。在进行全方位故障检测时,一般采用以下步骤,首先应对整个通道进行采样,也就是从多个有故障或存在问题的站点中选出其中一个站点,尔后在这个站点的多个可能有问题的通道中选出一个,经过分析后画出这个业务一个方向上的路径图,标出业务源及所经过的一些站点等信息,最后采用逐段检测的方法就可以定位出故障的站点及单板。 2.2信号指示信息分析方法 信号指示信息分析法就是在网络管理的总站取得有关设备的相关信息,包括性能参数、运行工况以及设备的网络运行状况等,根据相关信息对设备进行维护和故障排除工作。具体的实施方案:首先,通过网管来获取一些重要的指示信息以及性能的信息,综合有效汇总后,进行故障定位工作,进而迅速、有效地解决存在的故障。与此同时,可以全面的了解全网设备历史的或当前的与设备有关的重要信息,这对以后有效预防此类故障有重要意义。 二、设备维护 1.熟悉掌握情况 光缆的维护人员主要包括线务和机务,以站内外分开,运行维护人员必须熟练掌握站内外的各种情况: 1.1光缆线路 光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分,维护人员要熟练掌握光缆线路的长度、跳纤、芯数及接头情况;开通设备具体光纤的型号、长度、光纤段衰耗值及备用纤的情况等。 1.2站内设备 主要包括设备制式、型号、配置、接口情况、各种告警灯及其他指示灯的现实情况,比如光端机发送|接受指标及开通时的具体测试值;设备供电、ODF架跳纤、本地维护终端等情况。 1.3仪表、工具、器材、资料 常用仪表的操作性能及使用。常用工具、器材的使用,如卡线钳、压接钳、法兰盘、尾纤等。资料登记情况,如光缆竣工资料、光缆线路路由图、配线资料、设备技术说明书、障碍登记、施工熔接记录等。 2.机务故障处理原则 故障处理原则是,先处理干线系统,再处理支线系统;先排除站内故障,再排除站外故障。对于某个线形网络或支线系统的站内故障,先处理高速部分,再处理低速部分;先处理主要故障,再处理次要故障。先排除WDM设备故障,再排除SDH设备故障;先排除SDH、PDH群路故障,再排除支路故障;先分析判断主要高级别的告警,再分析判断次要低级别的告警;先排除主要业务通道故障,再排除附属通道故障。先抢先通,后修复。 常见故障类型及分析排除办法: 2.1故障类型 2.1.1光缆线路中断,整个线路总衰耗过大,某一点有衰耗突跳(接头衰耗或弯曲过度)等。 2.1.2尾纤断、弯曲半径过小、接错位置,法兰盘(衰耗器)接头有灰尘等。 2.1.3机盘损坏,网管控制错误等。 2.1.42M(155M)电缆损坏、接头不良,供电系统故障,ODF架线松动及接头错误等。 2.2分析排除常见办法 这里主要介绍一下网管监测系统之外和未配置网管监测系统的支线系统进行故障处理的方法: 观察法。设备机架、机盘提供了丰富的告警指示灯,通过观察告警灯的指示情况来分析判断故障;对于光缆、尾纤断裂,或连接器接入不好等引起的故障,也可以通过直接观察来判断。 测试法。利用各种仪表和本机系统,可对各种接口(电接口和光接口)参数及其他项目进行测试来分析和压缩故障。 环回法。近端环回和远端环回;群路和支路环回;电路和光路环回;软件和硬件环回。。实际中,可利用不同的现象,对设备和线路进行环回来压缩判断故障。 复位法。故障的出现有时候是因为某些机盘的临时死机造成的,通常对它进行复位(按复位键或插拔盘)后,即可恢复正常。 换盘法。对某些有故障的机盘或怀疑有问题的机盘,用相同型号的盘进行替换来压缩判断故障。 3.线务处理故障应注意 经机务判定是属线路障碍时,线务查修人员应立即出站巡查。此时,线务查修人员,应注意以下几点: 3.1接到障碍通知后,首先应了解故障的性质,发生故障的中继段别,携带好发生故障中继段别的线路明细资料,掌握好应携带抢修光缆程式、规格,做到心中有数,并及时报告上级主管领导,必要时,应报告当地公安机关。 3.2应立即组织线务人员携带开挖工具(直埋),上杆、摘除挂钩工具(架空)及应急抢修光缆,及时赶往发生故障中继段,对易发障碍部位进行巡查,并和维护中心光缆支援中心保持联系,发现障碍点组织人员开沟或落地,安排好保障工作。在熔接人员不能及时赶到时,可用应急光缆,临时抢通电路。经巡查确定不了障碍点时,通知维护中心光缆支援中心携带好测试仪表(OTDR)及光通信工具帮助查询障碍点。支援人员到达障碍中继段后,应准确无误地测试障碍的距离长度,判断出发生障碍的性质。并和机务人员搞好电路倒通、调通电路的配合工作,以便快速查找障碍点。 3.3查修人员查到障碍点后,应及时通知熔接人员,做好接续抢通电路监测准备工作,在光缆接续前,应对接续场地进行净化处理,应尽量保持场地干燥,光缆开剥接续是光缆线路施工中工程量大、技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程。接续时,应先抢通主要纤芯,后接续其它纤芯,纤芯接续衰耗较大,并不影响电路开通时应以抢通电路为原则,并做好记录,接续一对纤芯,开通一个系统,待全部电路开通后,可利用热备系统和备纤导通电路,改善较大衰耗纤芯。 3.4障碍抢修时,应服从统一指挥,查修指挥人员在抢修过程中,应及时向上级主管领导汇报抢修进度及情况,始终保持联络系统顺畅,做好上传下达工作。对于20芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工团队组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。 3.5障碍抢修接续完毕后,查修人员应主动和机务人员配合,问清电路开通后情况是否良好,通达地点是否正确,如有问题及时查找处理,及时恢复电路,并交付机务验证,记录号电路恢复时间。然后,查修人员应对修复现场进行清理,废料应收集装袋统一处理。 3.6抢修结束后,查修人员应记录好各种技术测试资料,将测试结果、接续资料录入微机记录,为修改线路明细资料提供可靠依据。 结束语 随着电力通信的不断发展,SDH设备将会被广泛应用,如何做好SDH光传输设备的日常维护工作十分必要。由于目前的SDH光传输系统具有运用广泛、工作量大、组网方式复杂等特点,要不断加强工作人员的日常维护工作。同时,维护设备的工作人员要不断提高自己的专业能力以及分析和处理问题能力,在工作中灵活运用以上定位原则和解决问题的方法。只有不断地研究总结和探讨,才能提升能力,更好地做好SDH光传输设备的维护.
工厂电气论文:浅谈工厂电气设备的故障及维护 [摘 要]随着我国电力工业迅速发展,工厂企业电气自动化程度越来越高,电气设备随之不断的改进、更新,与此同时对运行维护人员的要求也越来越高。如果日常的运行维护工作没做到位,造成不应有的损失,将直接影响到企业的经济效益。因此,如何加强对工厂企业电气设备的运行维护,正确果断处理设备的异常现象,是每一个电气技术人员需要认真考虑的问题。 [关键词]电气设备;维护;故障诊断 1、电气设备维护的一般方法 (1)观察 通过眼睛的观察可以发现设备的异常现象有:破裂、断线;变形;松动;漏油、漏水、漏气;污秽;腐蚀;磨损;变色;冒烟(产生火花);有杂质异物;不正常的动作等等。 (2)听闻 设备由于交流电的作用而产生振动并发出特有的声音,并呈现出一定的规律性。如果仔细倾听这些声音,并熟练掌握声音变化的特点,就可以通过它的高低节奏,音色的变化,音量的强弱,是否伴有杂音等,来判断设备是否运行正常。电气设备的绝缘材料因过热而产生的特有的焦糊气味,大多数的人都能嗅到,并能准确地辨别。 (3)触摸 运行人员可用手触摸被检查的设备,对设备的温度、发热、震动等情况来判断设备的缺陷和异常。应该强调的是,用手触试带电的高压设备是绝对禁止的。 (4 )了解运行状况 设备检修人员向运行人员了解设备的运行状况,发生故障时的具体现象,产生故常的环境条件,以往发生类似故障的记录及解决的办法等。通过这些“问”,可以较快地掌握设备运行的最基本的情况,便于检修人员快速完整地处理事故,避免事故查找工作进入误区而延长停电时间,扩大事故范围。除了上述几种方法外,还可以借助一些先进的检测工具来了解设备的运行情况。如用热成像仪来检查电柜母排,电缆、电机等的发热情况,用轴承听诊器和频谱分析仪来判断电机轴承的磨损情况等。通过这些先进工具可以更好的发现设备运行问题,有助于提早做好检修计划,从而达到消除故障隐患的目的。 2、工业生产中常见故障分析 (1)电动机故障分析 起动故障;当电器接通电源后,电动机不工作,并且电动机无任何声响。分析其主要原因:一是与电动机相配的起动电器出现故障,此时需要检查如星三角转换装置、变频器、软起动器或相关电气连锁等状态是否正常。另一种情况是电动机内部绕组短路,局部绕组烧毁,导致电动机停止工作。当一旦怀疑电动机自身故障时,最简单的检测方法是用万用表电阻档测各绕组阻值。 (2)电动机的维护 1)使用环境应经常保持干燥,电动机表面应保持清洁,进风口不应受尘、纤维等阻碍。 2)当电动机的热保护连续发生动作时,应查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值太低,消除故障后,方可投入运行。 3)应保证电动机在运行过程中良好的润滑, 一般的电动机运行5000h左右,即应补充或更换滑脂,运行中发现轴承过热或润滑变质时,应及时换润滑油。 4)当轴承的寿命终了时, 电动机运行时的振动及噪声将明显增大,检查轴承的径向游隙一定数值时,即更换轴承。 5)拆卸电动机时,从轴伸端或非轴伸端取出转子都可以,如果没有必要卸下风扇,还是从非轴承伸端取出转子较为便利,从定子中轴出转子时,应防止损坏定子绕组或绝缘。 (3)变频器故障分析与维护 目前变频器广泛应用在工业控制等领域,变频器本身具有各种保护和报警警告功能变频器长期可靠地运行,与日常的维护保养是分不开的,再好的变频器得不到正确合理的维护,其寿命将大为缩短,甚至造成不必要的损坏,同时也暴露出不少问题,主要有以下几方面: 1)电机电缆发热,易出现过载过流问题,电流大,负载重,需要优化参数,尽可能提高输出电压,适当提高载频,优化转矩提升,使用DTC矢量控制(定期对电机参数自整定);加电抗器,尤其输出电抗器,直流电抗器;换专用电机;降低负载或上限频率。 2)干扰问题的预防,做好预防措施,将EMC影响减少,做符合EMC安装规范的布线;良好的接地;控制电缆单端接地,动力电缆双端接地。 3)干扰问题的解决,调整参数,调低载频;干扰路径做隔离。 4)应定期对变频器进行清灰除尘。由于变频器内部器件紧凑,内部积灰很难用风机或吸尘器清除干净,这就需要对变频器解体,将变频器控制板、主板拆下,用毛刷、吸尘器清扫变频器线路板及内部IGBT模块、输入输出电抗器等部位。利用每年的停热期,将检点放在变频器日常运行时无法巡视到的内部:检查变频器内部导线绝缘是否有腐蚀过热的痕迹及变色或破损等,如发现应及时进行处理或更换;检查变频器螺丝等紧固部件是否松动,应将所有螺丝全部紧固一遍;检查输入输出电抗器、变压器等是否过热,变色烧焦或有异味等。 3、负载匹配问题 生产机械的种类繁多,性能和工艺要求各异,其转矩特性是复杂的,大体分为三种类型:恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型,应选择不同类型的变频器。 (1)恒转矩负载 恒转矩负载是指负载转矩与转速无关,任何转速下,转矩均保持恒定。恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的1 50%左右, 制动转矩一般要求额定转矩的100%左右, 所以变频器应选择那些具有恒定转矩特性,并且起动和制动转矩都比较大,过载时间长和过载能力大的变频器。 (2)风机泵类负载 风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备,虽然泵和风机的特性多种多样,但是主要以离心泵和离心风机应用为主,通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载,这类负载对变频器的性能要求不高,只要求经济性和可靠性,所以选择具有U/f-const控制模式的变频器即可。如西门子的MicroMaster430系列变频器。风机负载在实际运行过程中,由于转动惯量比较大,所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题, 变频器具体设计时,在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下,选择最短时间。 (3)恒功率负载 恒功率负载是指转矩大体与转速成反比的负载,如卷取机、开卷机等。利用变频器驱动恒功率负载时,应该是就一定的速度变化范围而言的,通常考虑在某个转速点以下采用恒转矩调速方式,而在高于该转速点时才采用恒功率调速方式。我们通常将该转速点称为基频,该点对应的电压为变频器输出额定电压。 结语:提高电气设备的维护管理水平,保证电气设备经常处于良好技术状态, 是电气管理人员的基本职责。因此,我们不仅要做到维修,更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理,使工业生产正常进行,尽可能减少损失。 工厂电气论文:《工厂电气控制技术》课程教学改革 摘要:《工厂电气控制技术》课程是电气自动化和机电一体化专业的一门核心专业课,对学生职业能力培养和职业素质养成起主要支撑作用,也为学生考取中、高级维修电工资格证书做准备。通过本课程的学习,学生能够独立完成中等复杂程度控制电路安装、调试、维护和设计,并能获得电气控制国家职业技能中级证书,并为后续课《电气综合实训》、《毕业设计、毕业实习》打下坚实的基础。 关键词:课程教学模式;专业能力目标;职业岗位能力 一、目前存在主要问题分析 《工厂电气控制技术》是电气工程及其自动化、机电一体化技术等专业的一门技术基础课程。它的培养目标是:使学生掌握交直流电机拖动、低压电器控制技术等方面的基本知识和技能,将学生培养成为高素质技术应用性人才,同时为学习后继课程打好基础。但传统的《工厂电气控制技术》课程教学方式主要采用课堂讲授的形式,以讲授工厂电气控制相关各种理论知识为主,实践环节偏少,致使理论与实践脱节,学生对电气控制的设计能力和动手能力很欠缺,不能很好地将理论应用于实际,与教育培养高级技能型专门人才相悖。为了改变这一现状,适应“以就业为导向”的教学改革,我们认为应当对《工厂电气控制技术》课程进行教学改革,重点突出考核学生在电气控制方面的设计能力和实际动手能力,立足于工学结合。 二、教学改革的内容、主要特色 根据电气工程技术应用专业的人才培养模式,本课程从应用的角度出发,基于工作过程采取“阶段性、梯次递进”的由简到难的原则,以项目为例学习,完成工作任务或项目,驱动教学对象实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验,从而形成职业岗位能力。确定了该课程的教学模式:是以职业核心能力培养为主线,以电气控制设备和机床类电气设备的设计、运行、安装、调试与维护等项目为载体,并将项目分解为若干个任务用以培养和训练学生的职业岗位能力;在教学过程中,以学生为主体,实施以“教、学、做一体化”和“任务驱动,项目导向”为行动导向的基于工作过程的教学模式。教师的任务是对整个学习或工作的过程进行发动、监督、帮助、控制和评估。教学放在实验室中进行,介绍各种典型控制电路工作原理,各种工业控制低压电器的性能、特点及使用方法并配合现场动手操作,帮组学生理解所讲内容,提高实际分析问题和解决问题的能力,做到真正的理论与实践相结合,教师只是针对性的讲授、示范、引导,重点突出技能培养。整个教学中,要安排三分之二的左右的学时让学生自己连接控制电路。实行“教、学、做”一体化项目教学。 课程教学内容:根据机电技术应用专业核心职业岗位所需要知识、能力、素质要求选取的教学内容,教学内容要涵盖国家职业标准(中、高级)相关应知、应会内容,教学内容选取要考虑岗位职业要求,注重岗位化能力培养,按由简到难、由单一到综合、循序渐进的原则,以基本控制线路为主线,学习从低压电器的认识、低压电器的结构及工作原理、基本控制线路的分析和设计、典型工厂控制线路的分析、调试和设计、评价全过程。每一学习情境均以工作任务承载教学内容,基于工作过程设计课程内容,来达到即定的培养目标。 三、本项目预期的主要目标 1.专业能力目标: 1)掌握各种电器元件的基本原理、技术参数,能够根据需要正确选择; 2)能够正确使用常用的电工工具完成低压电器元件的安装; 3)熟练掌握低压电器元件的文字和图形符号,具备识读电路图能力; 4)能够根据给定电气控制原理图进行电气接线; 5)能熟练使用万用表进行低压电气控制电路故障排查; 6)能实施常用机械设备电气控制电路的故障排查; 7)可以根据给定的控制要求,完成简单控制电路的规划与实施; 8)了解PLC的结构和工作原理,掌握PLC基本指令、功能指令和编程方法; 2.方法能力目标: 1)通过理论实践一体化课堂学习,使学生获得较强的实践动手能力,使学生具备必要的基本知识,具有一定的资料收集整理能力,制定、实施工作计划和自我学习的能力; 2)通过该课程各项实践技能的训练,使学生经历基本的工程技术工作过程,学会使用相关工具从事生产实践,形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度; 3)通过对电机及控制方法的认识和深刻领会,以及教学实训过程中创新方法的训练,培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力,使学生养成良好的思维习惯,掌握基本的思考与设计的方法,在未来的工作中敢于创新、善于创新; 4)在技能训练中,注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯,严格执行电工安全操作规程。 四、课程的总体安排及考核方案 1.课时的分配及进度:授课12周,每周4学时,总学时48。理论授课16学时,实验实习32学时。 2.考核方案:《工厂电气控制技术》课程理论考核以够用、实用为基本原则,降低了理论考核的要求。重点突出考核学生在电气控制方面的设计能力和实际动手能力考核,强调实践效果。 考核评价方式采用过程考核+理论考核+技能鉴定。课程考核评价和职业技能鉴定紧密结合起来。学生必须参加劳动和社会保障部组织的电气控制中级工职业技能鉴定,并将学生参加职业技能鉴定所取得的成绩作为学生《工厂电气控制技术》课程考核评价的组成部分(占40%)。其中理论考核以闭卷形式进行,考察学生对电气控制原理的基本概念、原理、应用的了解。考试成绩的20%记入期末总成绩。实践考核在电气实训实验室进行,每一位学生随机抽取任务工单,含有设计和安装调试接线,成绩的40%记入期末总成绩。 工厂电气论文:《工厂电气控制设备》教学的几点体会 【内容摘要】《工厂电气控制设备》是电气运行与控制类专业的一门重要专业课。要求学生掌握基本理论知识和专业操作技能,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识和技能。在传统教学过程中,由于中职学生基础差,缺乏学习兴趣和自信心,自制力差等原因,导致教师在课堂教学中出现“满堂灌”现象。本文结合中职生动手能力强,对新事物容易接受,适应性强的特点,教师细化技能目标、利用微视频教学等教学方法来上好第一次课,从而激发学生学习兴趣。 【关键词】工厂电气 技能目标 微视频教学 《工厂电气控制设备》是典型的教学项目的学习,本书是中等职业教育电子技术应用专业课程改革成果教材,按照“浙江省职业教育六项行动计划”和课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接等有关精神编写而成。本书坚持“做中学,做中教”在职业教育特色,以电气技术应用专业岗位工作任务为主线,将基本理论知识的学习和专业核心技能的培养与生产生活中的实际应用相结合,引导学生通过电气控制设备安装与维修工作过程的体验,提高学习兴趣,激发学习动力,掌握电气控制设备安装与维修核心技能。 如何提高学生的学习效率是一线中职教师应该深思的问题。在实际教学过程中,教师应该更新教学观念,努力创设各种有效情境,巧用各种科学的教学方法,以激发学生的学习兴趣,树立学生的自信心,充分调动学生的积极性、主动性,使学生觉得“学习有味”,主动参与到教学中。 一、上好第一次课,激发学习兴趣 孔子曰:知之者不如好之者,好之者不如乐之者。学习兴趣是指学生对学习活动产生的心理上的爱好和追求的倾向。学生只有对专业感兴趣,才能变“要我学”为“我要学”,从而学好专业课。因此,如何激发学生学习专业的兴趣,是提高教学质量的关键。 在实际教学过程中,我会精心设计第一次课的教学过程。比如,我们学校有个加工中心,我就带学生去参观各种机床的工作过程,并介绍这种机床就要有良好的电气控制系统才能正常运行,然后对一台事先准备好模拟机床进行排故演示,让学生明确本学科要学习的目标是安装电气控制系统和检修系统,这样他们会树立更大的学习自信心,激发学习兴趣。 二、细化技能目标,分阶段实施技能实训 技能目标是实训教学活动的出发点(起点)和归宿,是技能教学活动的核心和灵魂。它决定着教学内容的确定与安排,教学方法的选择与运用,教学效果的高低优劣。因此,在备课前,应该首先确立技能目标,然后才是为了达成目标而选择的教学策略、拟定的教学程序,以及为实施目标所进行的教学活动过程。 对于学生,我要求他们尽可能掌握的专业技能目标主要是:①电工仪表的正确使用;②电气控制设备的测量与识别;③电气控制线路的分析、安装及测试等核心技能;④培养学生的规范操作、安全生产意识、提升其职业能力。 根据学生知识和技能掌握的程度不同,在实际教学中把整个技能目标分阶段实现(详见下表)。 通过以上四个阶段的学习,学生既明确各阶段的目标,又分解技能难度,既能树立学生自信,又能有的放矢,这样有利于提高学生学习效率。 三、运用微视频教学,提升课堂教学效果 大家都知道电路中的电流、电压等物理量相对比较抽象,而且技术要求高、实践性强,在按传统的教学过程中,一个老师要负责30人左右的学生,一般要分6个学习小组,当老师讲解重难点时,分别对6个小组进行讲解,所以要求老师至少要讲6遍,既浪费时间有费力。如果运用微视频教学,恰如其分地解决了这样教学上的困惑。例如,在讲到空气式阻尼时间继电器的通电型与断电型互换时,老师可以先录制时间继电器互换过程的视频,然后通过视频演示,让学生清清楚楚看明白。如果遇到难以理解的知识点时,还可以重复或暂停播放微课,这样一来,就可以将整个课堂翻转,将课堂时间大部分花在交流讨论和实际操作上,让大部分学生能够掌握相应的技能,整体提高教学效果。 另外每次操作课时,利用相机拍摄记录学生在操作过程中出现的规范的和不规范的动作,制作成微视频,在下次课前加以比对播放,这样可以让学生规范操作要领。 总之,《工厂电气控制设备》是电气运行与控制类专业的一门重要专业技术基础课。要求学生掌握基本理论知识和专业操作技能,为今后的学习和工作提供必备的基础理论知识和技能。所以在实际教学过程中,应根据每个班级,每个学生的具体情况而定,做到因地制宜,因材施教。还要进行积极的教学改革,不断探索,勇于实践,寻找一种适合中职教师和学生的教学模式,不断提高学生知识与技能,为社会培养更多的技术型人才。 工厂电气论文:化工厂电气与自动控制系统的防雷技术研究 【摘 要】随着我国经济不断发展,计算机技术,自动化控制技术逐渐成熟,被广泛使用于化工工厂生产中。科学技术发展速度迅猛,工业自动化控制系统逐渐得到改善,系统发展超多功能和大型化方向迈进。然而,由于化工自动控制系统机房、信号线以及化工仪表等等受到雷击问题较为严重,导自动控制系统无法运行。文章分析化工厂电气和自动控制系统防雷措施。 【关键词】化工厂电气 自动控制系统 防雷研究 1 前言 随着电气设备和电子设备大量出现,设备被广泛应用。逐渐实现工业生产自动化,自动化发展水平高。但是,在使用过程中,自动化控制设备和电气设备抗干扰能力比较低,时常受到雷电影响,严重阻碍工业经济发展。一般而言,在设备运行中,一旦电压过低,就特别容易出现雷电危害。 2 雷电对化工厂控制系统造成的危害 2.1 直击雷的危害 众所周知,雷电是一种常见的自然现象,雷电的出现会带来经济破坏和生命安全,后果非常严重。雷电对化工厂控制系统危害非常大,产生的电磁脉冲干扰影响也很大。如果化工厂遭到雷击,不但是建筑受到了损害,会使得电子系统和DCS无法运行,从而导致设备损坏加重,影响化工厂无法正常运行,人们生命安全难以得到保障。直击雷产生的危害非常大,它直接作用于自动化仪表和化工控制设备上,雷电一旦产生,会形成大量的电流,使得设备遭受破坏。最明显的危害是,连接装置中会形成较强的电流,会影响到电阻压降,从而使得电位逐渐升高,这直接破坏了系统。 2.2 电磁脉冲干扰 电磁脉冲干扰主要是在打雷瞬间形成的,当强大的雷闪电电流产生之后,脉冲电磁场会特别强,会有超强的电磁脉冲出现。在一定范围内,产生巨大影响。因此,这也被称为感应雷。这种雷击对化工厂设备产生巨大影响,会使得设备和导线出现破坏,从而埋下巨大安全隐患。 3 化工厂电气和自动控制系统雷电防护 3.1 合理接地 该方式实践证明,自动化控制和化工厂电气使用合理的接地方式之后,对雷电防护有重要作用。合理接地最为关键的环节是,根据接地电阻大小来确定,接地电阻数值较小,雷电流泄放的能力会非常强。对雷击物高电位保持能力会非常低,导致的危害特别大。在化工雷电防护进程中,选择合理的接地方式,能发挥出巨大的作用。而合理的接地防水主要有建筑物接地、强电系统接地和计算机控制系统接地这几种。其中计算机控制系统是一项特殊的电气系统,系统接地电阻使用标准较低,需要进行重新设置。举个例子:计算机系统直流工作电阻应该小于2欧,系统运行工作电阻应该小于4欧姆,安全保护地电阻应该小于4欧姆。在化工厂计算机系统遭受到,雷击之后,计算机系统同地网系统会形成较高的电位。因此,在进行设置进程中,需要使用计算机和地网控制系统,在保持距离10以上执行安全防护。当需要引入接地线时,电网和接地线理当保持一段距离。因此,需要选择屏蔽或者是绝缘措施进行应对。 3.2 电磁屏蔽 在化工厂电气和自动控制系统中引入或者引出的电缆线需要设置在电缆槽盒内,并且在不同的阶段的电缆槽盒之间应该采用金属进行联接,从而保证整个电缆槽盒内的电路畅通。就不会形成新的电子脉冲,当槽盒被雷击之后,槽盒内的电缆线不会出现被破坏现象,因此也不会出现危害或者干扰。设计过程中,为了保障槽盒雷电电压满足自动化控制需求,需要将电缆引入控制内,进行设置时,激昂电位相连接在一起。并且对其他的管线也理当执行电位相连接,避免雷电危害出现。在化工厂防雷设置时,借助自动化控制室和电气控制室,在墙面、门窗以及钢筋位置进行连接安装,从而形成一个有效地避雷网。这就能有效地避免因为雷电形成的电磁脉冲影响,保障自动化控制系统和电气安全运行。针对于一些特殊的仪器仪表,电缆没有进行完好设置,电缆槽盒进行雷电设计,应该选择合适的方式,实现电缆线设置。保障屏蔽层和化工厂控制系统实现相互电位连接。 3.3 使用SPD 可以合理使用SPD,化工厂电气和自动化控制系统中,使用了SPD,最重要的作用是,当电感应直接流入信号传输线中时,电力线瞬间会受到电压限制。保障了自动化设备和电气设备不会受到电压穿极影响。使用SPD还可以将自动化设备和电气电压控制在合理的范畴内,较好发挥出防雷作用。在化工厂自动控制系统中,控制系统都会选择电位连接方式,为了避免电磁场干扰现象。控制系统的启动会形成一个较大的避雷网,防止不必要的电流进入。因此,在控制系统中,线路的安装一般都会采用SPD系统。而且在配电系统和仪表设备之间,现场仪表以及PLC控制设备之间都需要有SPD系统保障。能使得整个化工厂系统都被保护起来,这能有效地防止雷电危害出现。 4 结语 随着社会不断发展,化工厂和自动化控制系统雷电危害主要有电磁脉冲和雷电危害两个重要干扰。因此,雷电防护过程中,需要进行合理的接地安装,使用电磁屏蔽方法对化工厂和自动化控制系统进行防雷设置,这对于化工厂经济建设有重要作用。当有效地保障了自动控制系统安全运行,有效提高化工生产经济效益。随着科学技术不断发展,将会出现更多的防雷技术,这将有效地提高自动化设备运行水平和化工厂运营效率。 工厂电气论文:磷肥化工厂电气维修中常用的方法探究 【摘 要】现在,随着科学技术的发展,人们运用电气设备的频率越来越高,电气设备的性能得到了很大的改善,电气设备越来越朝着智能化、自动化的方向发展,与此同时,电气设备的结构也越来越复杂,人们在对电气进行维修的时候也必须掌握很多的知识,对电气维修人员的要求也越来越高。电气的维修不仅仅要掌握电气本身相关的专业知识,同时也要了解计算机知识和网络方面的知识。本文通过分析磷肥化工厂电气故障,分析电气故障解除的相关经验,,从而能够及时地排除电气故障,提高维修的效率。 【关键词】磷肥化工厂 电气维修 方法 探究 当电气出现故障的时候,要尽快地查出故障的原因,一般都会采用一些诊断仪器,但是这类仪器的价格高,所以,在电气维修过程中,为了能够节约经费,在电气维修中,坚持采用几种常用的方法,可以提高维修的效率。 1磷肥化工厂电气维修采用先“静”后“动”的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障的时候,维修人员首先不能慌张,先对故障原因进行分析,对电气的操作人员了解电气的使用情况,电气故障的特点,在面对电气故障时要通过听、观察、闻电气是否出现了烧焦的味道,然后通过分析电气使用人员在故障发生时所观察到的现象,从而分析电气出现故障的原因,做到心中有数,再进行修理。因此,在磷肥化工厂电气出现故障时,应该采取先静后动的方法,找准磷肥化工厂出现故障的原因后,再进行维修,可以提高维修的效率。 2磷肥化工厂电气维修要采用先“外”后“内”的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障时,应该遵循先外后内的原则,因为磷肥化工厂的电气故障一般都是出现在外部的元件上,内部的系统几乎不会出现故障。例如,当磷肥化工厂的电气出现显示屏不能显示的时候,设备就会停止运转,这时,通过对电器柜中的元件进行查看,发现系统上的报警灯亮着,然后再查看电气的维修手册,可以发现当报警灯亮起时,说明要将电气的电源拔掉,然后对电气的电压进行测量,发现电气的电压是正常。在通过测量磷肥化工厂电气的电阻,发现接地的电阻几乎不显示数值,从而分析是电气的主板出现了问题,但是,通过对电气维修经验来分析,电气系统的主板出现故障的几率很小,从而可以分析出磷肥化工厂的电气故障是由外部原因引起的。于是对磷肥化工厂电气的外围设备进行故障分析,端子代表的输出和输入信号的电压是正常的,为了进一步分析是否是电气的主板出现的了问题,将端子处的线路切断,然后重新启动磷肥化工厂电气,结果发现信号灯亮着,而且电源的报警信号没有再显示,从而说明磷肥化工厂的电气主板是没有问题的。进一步分析电气外部线路是否出现短路问题,将电气外部的线路逐一进行实验,从而分析出电气的短路问题。可以分析,如果当磷肥化工厂电气故障发生时,不采取由外到内的故障检查,直接将电气的主板换掉,会造成很大的经济损失,同时电气主板的更换需要耗费很多的时间,由此不利于磷肥化工厂的生产。 3磷肥化工厂电气故障维修应该运用先简单后复杂的方法 在对磷肥化工厂的电气进行故障维修的时候,应该先从简单的问题入手,然后再分析复杂的问题,很多故障都是由一些小的问题引申的,如果不注意,就会引发大的问题,所以,先将小的故障排除,可以提高电气维修的效率。 在对磷肥化工厂电气进行维修时,电气出现了滚丝筒不送丝的问题,通过维修人员的经验进行判断,首先先从简单的故障进行分析,分析电气的热保护是否出现了故障,再分析电气的开关是否出现了问题,显示的结果都是正常的,然后,再分析滚丝筒是否出现了问题,让电气操作人员先摇晃下滚丝筒,经过反复地摇晃,滚丝筒就自动地运转起来。 从上述的例子可以看出,磷肥化工厂电气不是出现了大的故障,而是由于操作人员操作不当引起的问题,如果在开始故障判断阶段没有遵循先简单后复杂的方法,直接对滚丝筒进行更换,则会造成很大的麻烦。 4磷肥化工厂电气故障维修要运用先公用后专用的方法 当磷肥化工厂的电气出现故障的时候,首先应该检查公用线路是否出现了问题,如果公用线路是正常的,则要逐一检查专用的线路,这样能够从复杂的故障中逐渐缩小故障的范围,能够及时地排除故障。 例如磷肥化工厂中的电气运行分为X轴和Y轴两个方向,当X轴方向的运行正常时,Y轴的运行就会出现问题,这时,在进行故障排除的时候,可以采取替换法,将X轴和Y轴的电机交换,从而分析是否是两条运行线路出现的问题。也可以采用由外向内的方法,判断磷肥化工厂电气的故障是否是出现在驱动设备上。 5结语 文章中所论述的以上四种磷肥化工厂电气故障维修方法能够有效地排除电气的故障,节省时间,节省资金,能够使磷肥化工厂电气的故障迎刃而解。在磷肥化工厂电气故障维修时应该运用先“静”后“动”的方法、先“外”后“内”的方法、先简单后复杂的方法、先公用后专用的方法,将复杂的故障变得简单。磷肥化工厂的电气故障一般都是出现在外部的元件上,内部的系统几乎不会出现故障,因此,要先检查外部元件是否出现了故障,外部元件的故障是极好解决的,内部元件的故障需要耗费大量的时间才能排除。当磷肥化工厂电气发生故障时,维修人员要先分析故障的原因,不能慌张,也不能盲目进行维修。 工厂电气论文:节能技术在工厂电气系统中的应用 摘 要:随着社会经济的不断发展,电能的重要性得到了越来越大的凸显,在经济发展和社会进步过程中,都发挥着不可替代的重要作用,但是当前社会中还存在着十分要种的电能浪费现象。在工业生产领域当中,工厂的电气系统运行需要消耗大量的电能,不可避免的也会存在一定的电能浪费情况。因此,为了在确保工厂电气系统正常运行的基础上,尽量降低电能消耗,就应当在工厂电气系统中,应用节能技术,从而得到节能减排、降低成本、提高效益的目的。 关键词:节能技术;工厂电气系统;应用 前言 在工厂当中,电气系统是最为重要的基础性系统之一,为工厂其它机械设备的运行提供重要的保障。电气系统在运行中需要消耗大量的电能,因此,在工厂电气系统中应用结能技术,能够有效的控制电能消耗,在维持电气系统正常运行的同时,实现节能减排的绿色可持续发展。 1 工厂电气系统的节能设计原则 1.1 实用性 在工厂电气系统的节能设计当中,应当充分结合工厂存在的实际目标,尽量提高经济效益。在实际的节能改造过程当中,应当加强对材料、设备等方面的节能管理。以工厂的实际节能需求为基础,才能实现更为良好的节能效果,得到降低能耗成本、提高经济效益的目的。 1.2 适应性 对于工厂的电气系统来说,并不是节能量越高越好,而应当综合考虑工厂电气系统的运行目的和电能需求,应当以工厂电气系统的实际情况为基础,选择最为恰当的节能设计方案,从而在确保电气系统正常运行的基础上,实现节能效果[1]。 1.3 节能性 节能技术的应用,对于工厂电气系统的发展来说,具有十分重要的意义。节能技术的选择和应用,能够直接影响电气系统的节能效果。因此,在工厂电气系统的设计和改造当中,除了提高经济效益之外,还需要注重系统的节能性。如图1所示,在运行管理、供电系统、用电设备等方面,都应当建立有效的节能措施,通过可持续发展的方式,提升工厂的长期效益。 图1 电气系统节能设计 图2 节能启动控制生产电机 2 节能技术的实际应用 2.1 降低线能损耗 在电气系统当中,由于各条线路都具有电阻,因此,在电流流经的过程中,将会损耗一定的有功功率。对于线能损耗的降低,可以通过优化输电线路的设计,将导线的长度缩短,让负荷中心尽量靠近变压器。同时,如果条件允许,要尽量采用直线的方式来敷设线路,从而使导线长度缩短。此外,还可以适当的将导线横截面积增大,在合理的范围内,以经济电流密度为基础,合理的确定导线横截面积[2]。 2.2 节能启动控制生产电机 电机控制是工厂电气系统中电能消耗较大的部分,因此,有效对生产电机进行节能启动和控制,能够取得良好的节能效果。在传统的改造方式中,只是对电机接线方式进行改造,通过降低电机启动瞬间的电流冲击,来减小对电机部件的冲击力,从而实现软启动电机。但是,这种方法只能起到保护电机内部元件的作用,对电能消耗没有实现有效的控制。而节能技术的应用,结合定子电压、启动电流之间的关系,可以通过定子电压的降低,限制启动电流,从而实现降压启动[3]。在启动过程中所产生的冲击电流,如果某些环节难以承受,就可采取这种方式。 在节能启动过程中,主要包括采用软启动、自耦变压器降压启动、延边三角启动、定子串电阻降压启动等方式。在负载当中,如果限制了电动机的启动电流,或是没有过高要求电机启动力矩,就可以通过降压启动的方式启动运行。在启动过程中,对电机进行星形接线,在启动之后,再转变为三角接线。此时,只需要全电压启动电流的三分之一,就能够实现电机的启动,使得电能消耗得到了有效的降低。 2.3 控制变压器负载 在工厂电气系统当中,变压器也是电能消耗极大的设备,而在变压器的运行过程中,最为重要的就是控制变压器的负载。在节能技术的应用下,可以将其最大负载下的负载率进行提升。在工厂的工业生产当中,应当结合实际生产情况,对变压器的容量与数量进行确定,同时结合节能技术进行相应的调整。此外,还可以利用“削峰填谷”的节能措施,其具体指的是对用电侧和发电侧进行调度,将一部分负荷由尖峰负荷时段调整到低谷负荷时段,从而使电气系统整体的负荷率得到提升[4]。发电厂的供电是全天候进行的,用电高峰通常在白天,而用电低谷一般是在晚上。而发电厂在白天和晚上并不会对电力供应进行改变,因此,会出现白天电量不足,晚上电量剩余的情况。对此,工厂可以将电气系统高峰时段的负荷适当的转移到晚上进行,从而提高电力能源的利用效率,达到节约电能的目的。 2.4 制定电机设备检修计划 在工厂的日常运行管理当中,通常是根据相关数据来管理电气系统。利用数据采集与监控系统,优化调度工厂中的电气设备,从而达到电气系统的节能要求。对电机的运行状态进行监测,对其输出电压、输出电流、输出转矩等输出特性参数进行实时监测。利用相应的传感器,来采集和监测这些参数,同时在反馈环节进行应用,从而完成闭环控制电机,提高电机的运行特性和运行效益。另外,随着运行和工作时间的延长,其中的部件、性能等也会发生老化的现象,从而导致电机消耗的不断升高。因此,对于电机设备的检修与维护,应当制定出有效的计划和方案。在传统的检修维护当中,主要的方法都是事后维修,不但维修效率低、效果差,同时也会影响电气系统的正常运行,从而影响工厂的经济效益。而且,电机经常出现故障,将会导致电机的老化和损坏速度加快,从而进一步增大能耗。因此,在电机运行过程中,结合节能技术的应用,应当采取状态维修的策略。在实际工作中,应当定期全面检查电机的运行状态,以相应的体检参数作为标准,来确定和分析电机的运行状态。此外,可以根据电机的运行状态,建立相应的数据库,结合科学、系统的数据资料,对电机可能发生的故障进行预判,提高电机设备检修的准确性,从而实现电机能耗的降低。 3 结束语 电能是我国当前社会中最为主要的能源之一。旦由于近年来我国电能消耗量不断增长,供电压力不断增大,对社会经济的持续发展造成了一定的不良影响,对此,应当从各个方面实现节能。在工厂的电气系统中,能耗十分巨大,因此,应当采取相应的节能技术,在其中进行充分的应用,从而实现工厂电气系统的节能。 工厂电气论文:探析现代工厂企业电气设备的维护方法 【摘要】本文结合作者工作实践,对现代工厂企业电气设备的维护方法进行了探讨,以供同仁参考。 【关键词】现代工厂企业;电气设备;维护方法 一、前言 随着我国国民经济水平的不断提高,工厂企业中的电气自动化水平也是得到了明显的改善,随着大量电气设备的更新与改进,我们对电气设备的维护工作也提出了更高的要求,我们一定要通过学习,掌握各种电气设备的维护知识,通过对电气设备的不断维护工作,来保证设备的可靠性,杜绝事故的发生,继而促进工厂企业的不断发展。本文结合作者工作实践,对现代工厂企业电气设备的维护方法进行了探讨,以供同仁参考。 二、工厂电气设备的维护方法 (1)观察法。通过仔细的对设备进行观察,查看是否有异常现象,例如不正常转动、有杂质异物、冒烟、变色、磨损、腐蚀、漏气、漏水、漏点、松动、变形、断线以及破裂等现象。 (2)倾听法。 由于电气设备在正常运转的时候会由于震动而发出一种有规律性的、独特地声音。如果我们在电气设备正常工作的时候可以仔细倾听,熟悉这些声音,到时仅通过声音是否有杂音、声音的强弱、音色以及高低节奏的变化来判断设备的工作状态。 (3)嗅觉法。当电气设备由于连续长时间处于过热状态就会导致绝缘材料的焦化现象,发出独特地非常刺鼻的味道,绝大多数人都能通过嗅觉来准确识别发生部位。 (4)触摸法。我们维护人员可以通过带着防烫伤手套来对电气设备表面的温度、振动等情况进行检查,及时发现其中的异常现象,但是一定要注意的是,万万不可触摸带电的高压设备。 (5)掌握设备的运行情况。我们维护人员一定要掌握设备的运行情况以及发生那类故障时的具体表现情况,以及解决这种故障的办法等,这就需要和设备的操作人员进行技术交流。通过这类的交流活动,我们可以更快捷、有效地掌握设备的各种性能以及基本状况,对我们快速处理电气设备的故障非常有帮助,同时还可以避免由于工作失误而造成的其他方面的影响。 除了上述五种常用的维护方法,我们也有一些应用的范围不是很广但是也非常有效的方法,例如用先进的检测工作来对电气设备进行检测,比如:使用频谱分析仪以及轴承听诊器来分析轴承的磨损情况,用热成像仪来观察电机、电缆以及电柜母排等的运行温度情况。通过先进的技术虽然也可以及时有效的发现电气设备的故障,提前解决,但是由于其应用的局限性,所以一直的不到普及。 三、工厂企业生产中主要电气设备的日常维护 (1)电力线路的维护。首先要进行的是巡线的工作,在日常的工作里,巡线人员若发现导线和电缆断落在地面上或者是悬挂在空中时,要及时报告相关管理人员,做好相关措施,设法让行人避开断线点。其次,巡视人员要对所巡视的设备的结构和接线非常熟悉,且不能越过围栏和遮拦。再次,还要注意检查电线是否被老鼠等动物咬坏,设置好挡鼠板。最后,要制定点检表,对线路进行检点,如电力线路是否靠近热源,是否是阳光直射,是否存在机械的损伤、绝缘的状况是否良好,螺丝头的松紧程度等等。 (2)变压器的维护。变压器的正常运行对于电气设备的正常工作起着决定性的作用,一旦变压器出现故障,电气设备就很容易停止工作。在日常的工作中,对变压器进行维护主要包括检查变压器的防鼠设施是否完好;保证变压器周围没有积水和杂物;及时清理积尘;检查紧固螺栓的松紧程度,若有松动就及时紧固,防止漏油;检测油的温度和油位,监视电压、负载电流。另外,还要注意变压器工作的运行声音,若有异常要及时解决。 (3)发电机的维护。发电机在日常工作中的维护,首先要检查燃油箱里的存油量,以避免在使用发电机时,出现油不够的情况,而且还要对油底壳内的液面高度进行检查,清洁发电机的附属设备,重点的清洁对象为散热器,油过滤器,其次,要检查冷却水的水位及传动皮带是否能正常使用;最后,还要检查机组水的预热系统是否能正常工作,检查起动的电池的电解液的浮充状况和液位。 (4)断路器的维护。断路器指能够承载、关合与开断在正常回路里的电流,能够关合规定时间里的承载与开断异常的回路条件里的电流开关装置,也包括短路。而且当它们严重过载或短路、欠压时,还能自动地切断电路。对于断路器的维护主要从检查并及时更换橡胶件、检查和更换主要的部件、保持空气干燥和管道的洁净三个方面入手,其中检查和更换主要部件中,其主要部件分为灭弧室、非线性电阻、主阀、传动风缸、通风塞门等,对这些部件进行更换是为了保证断路器能处于良好的工作状态。 (5)PLC的维护。PLC系统也就是我们所说的“可编程控制系统”,现阶段,这种系统被广泛运用在工厂的生产中。PLC 系统是一种高精密的设备,它的运行时间比较长,对配套环境要求较高,因此在日常的生活中对它进行维护与对其他设备进行维护有很大的不同。(1)首先要确保PLC 电气设备的运行环境符合该设备的要求,如,防尘、防水、防火、防雷击和高温等等。在对它进行维护的时候,必须要熟悉PLC 设备维护的工作流程和它内部各个模块的相关资料,对现场的布局也要有一定的了解,然后检查检测工具是否完好;(2)PLC 系统在正常的情况下其CPU 的电池电压应该是3V,所以,在对它进行检查的时候,必须要进行电压的检测,避免出现因检测遗漏而造成的巨大损失;(3)在日常的维护中,工作人员可以利用系统停机的时间,对PLC 的控制柜进行降温和除尘,此外,还要对UPS(Uninterruptible Power System 的缩写,是指不间断电源,它是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源)进行维护,以保证PLC 系统在电路断电时情况下也能正常工作一段时间;(4)检查接地电阻的接线螺丝是否松动,观察外观上是否存在异常的变化以及接线的接触是否良好,及时进行程序的人工的备份。以上这几种检查方法,在运用的时候要注意灵活性,并严格遵守安全操作规章和相应制度。对于发生故障的设备和系统要查明故障原因,然后再进行维护和更换;在进行电压的测量时应考虑到导线的压降;不能违反设备电器控制的原则,在测试的时候,手不得离开电源开关,并且保险应使用等量或略小于额定电流;注重测量仪器的档位的选择。 四、结论 总之,在对工厂电气设备的维护过程中,我们要以该电器设备正常运行的相关规定作为标准进行维护,而且还要注意一些易被忽视的问题,如对于一些小零件的检查较为简单,没有经过认真的考量,有些小零件已经失效不能发挥其作用,但是却没有及时更换从而导致电气设备无法正常运行。还有一些情况是,电气设备的磨损情况较为严重,但是操作人员为了给企业节省开支,就没有及时地更换零件,而且发现了异常的声音也没有及时对机器进行全面检查,任其自生自灭。这些都是在日常维护中容易被忽略的一些细节,但是它们对于设备的正常运行却起着重要的作用,因此在日常的工作中要注意这些方面的维护。只有在日常的维护中将问题及时的发现,解决,才可以杜绝电气设备故障的发生。因此,我们一定要将电气设备的维护工作当成我们当前工作中的重点以及难点,只有这样才能确保电气设备的维护工作得到全面的进步,并且推动我国可持续发展的不断向前发展。 工厂电气论文:工厂电气安装工程的缺陷及质量提升策略 电气安装环节作为工厂建设中的一项关键性的环节,对电气安装整体工程的质量实施及时、完整、有序的控制是不容忽视的.随着我国经济建设的不断发展,人们对建筑工程中电气安装质量的要求也越来越高.为了能够满足工厂对电气安装工程的需求,加强电气安装工程的质量已经成为了企业相关部门的首要任务.只有将电气安装工程的质量从根本上提升,才能够确保工厂电气设备的有效运行. 1. 工厂电气安装工程中存在的问题 1.1 设备材料的质量问题 设备材料的质量问题是目前工厂电气安装工程施工中所面临的一项主要问题,材料的质量达不到施工标准,会在很大程度上影响安装工程的整体质量.因此,在安装过程中,管理人员一定要对所有进场的材料进行严格的检查与验收.就我国目前电气安装工程的施工现状来看,设备材料容易出现的问题主要包括:许多产品没有合格证、生产许可证、技术说明书以及检测试验报告等文件资料.此外,由于在电气安装工程中涉及许多电压试验,这些试验都需要对设备进行科学、合理的选用,设备的质量达不到工程标准,势必会对工程的质量造成影响. 1.2 电气安装施工人员的综合素质偏低 目前,我国电气安装施工人员普遍存在着素质偏低的情况,施工人员所掌握的都是单一的电气知识,而不是系统的专业知识,虽然施工队伍具有丰富的现场施工经验,但是却缺乏专业理论知识,从而导致施工人员不能对施工图纸的设计意图进行充分了解,现场施工也是凭借自身的经验来进行,从而导致工程的整体施工质量不能够满足当前社会下电气工程的施工需要. 1.3 电气安装路线铺设存在问题 路线铺设是电气安装工程中的一个重要环节,对电气安装的质量有直接的影响.然而,从我国目前电气安装路线铺设的现状来看,却存在着许多有待改进的问题,这些问题主要包括;管路暗敷处出现规则裂缝;金属管没有做好跨接接地线或者不根据具体的材质,一律焊接跨接接地线;管字通过结构伸缩缝及沉降缝的时候,没有设置必要的过路箱,从而留下不安全的隐患.这些问题都会在一定程度上对电气安装工程质量带来影响.除此之外,镀锌管直接采用套管熔焊连接,套管连接不牢以及明、暗管进箱进盒不顺直,挤成一捆,露头长度不合适等也是电气安装路线铺设过程中应该高度重视的问题. 2. 工厂电气安装工程的质量控制措施 上文中所提到的问题都会对整个电气安装工程的质量带来影响,因此,为了确保能够在电气安装施工过程中对这些问题进行有效控制,采取科学合理的施工管理方法是不容忽视的,在对工厂电气安装的管理上,管理人员主要可以从以下几个方面入手,来确保工程的整体质量. 2.1 对设备材料的质量进行严格的控制 设备材料质量是决定工程质量的关键因素,因此,相关单位领导一定要给予高度的重视,设备材料的采购人员以及监理人员应该充分认识设备材料质量的重要性,从而对材料质量进行严格的检查,坚决杜绝不合格的设备材料进入施工场地.为了确保设备材料质量,采购人员可以经过查询,去一些规模较大、产品质量较好的厂家进行直接进货.此外,电气设备和材料运到施工场地之后,监理人员应该对材料的相关信息进行检查,其主要包括设备的型号、规格参数,确保其与设计相同.对于一些较为重要的材料,应当有质量证明书或者出厂合格书. 2.2 提高施工队伍的综合素质 建筑电气在施工安装工程中,各相关人员需要努力提高自身的素质和专业能力,充分做好电气工程质量的控制。电气安装是一项专业性很强的工种。但目前有些施工人员无资质证书,作业人员无上岗证,大多数作业人员没有经过专业技术培训的情况很多,使施工水平达不到规范要求,安装工程质量达不到规定指标的要求。因此,作为电气工程师首先需要熟悉操作规范,把好质量关,切不可疏忽大意。电气施工质量的规范条文繁多,这就不得不要求控制人员通过积累,把规范条例牢记于心。在实际控制工作中,要结合实践,把理论应用于实践,专心认真,吃苦耐劳,肯钻研,有责任心;深入现场把行动落实到实处,把质量管理严格抓起。材料的质量、性能是施工质量好坏的关键所在,要始终把控制材料设备的质量,贯穿落实到工程建设的全过程。加强采购人员素质,把好材料质量关。可通过市场考查的方法,直接到有一定生产规模、信誉好、产品质量过硬的厂家进货,减少中间环节。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。在电气工程质量控制中,确定电气施工中的重点关键环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前控制,达到对工程质量的预控。必须在控制好重点环节后,以点带面,推动整个系统工程的质量控制。一定要加强工人队伍素质的培训,树立长期思想,培养一批懂管理、技术水平好的管理人员,打造一支施工水平好的工人队伍。现场管理人员要严格坚持三检制度,管材不符合要求不准施工,达到施工规范要求后,方可进入下道工序施工。各个相关人员要做到相互协调配合,土建工人与电气工人要密切配合,现场施工人员要服从管理人员。 2.3 在安装和铺设的时候,要及时进行检查 在电气安装工程施工中,对于安装和铺设工作应该要进行及时的检查,需要分段检查和整体检查相结合,包括的内容主要有预埋、穿线、安装各个工序阶段进行分段检查,尤其要重视对预埋和穿线工序脱节的问题以及和电气专业的配合问题的检查工作,一旦发现问题应该及时进行质量通报,对砸圈梁、楼板剔槽不规范,开关插座安装不到位置等质量问题及时进行质量通报,限期整改,并对完工的电气安装工程从原材料、安装部位、安全用电、使用功能各个方而进行整体检查,以此来保证电气安装工程的整体效应. 2.4 提高施工队伍的施工质量 施工队伍的施工质量对整个工程的质量也起着关键性的作用,因此,工程管理人员一定要对施工队伍的施工质量进行不断提高与完善,对施工过程中容易出现的由施工引起的质量问题采取合理的措施进行有效控制,从而将一些隐患彻底消除,确保工程的质量. 除此之外,建筑工程的管理人员还应该做好建筑电气施工的设计工作.整体施工设计工作应该做到全面、科学、合理,设计人员要依据设计和国家施工规范技术标准,来完成建筑工程的电气安装工程设计,并且要确保施工人员能够严格按照设计图纸来进行规范施工. 结语 综上所述,随着我国工业化社会发展脚步的不断加快,电气安装工程作为工厂建设中的一个关键环节,对其施工质量的要求一定会越来越高.因此,相关部门如果想要将电气安装的质量从根本上提升,就必须针对目前电气安装工程施工中存在的问题进行科学合理的分析,从而针对其产生原因,采取有效的解决措施,以此来确保整个工程的质量. 工厂电气论文:LNG液化工厂电气自动化的设计及应用研究 摘 要:随着社会和经济的飞速发展,我们在引进电气技术消化吸收的基础上,以可靠、节能、智能、信息化为特征的电气自动化技术设备不断创新, 电气自动化设备的安装使用已经成为现代化水平的标志。本文介绍了电气自动化控制系统的监控方式和应用,阐述了综合自动化技术的发展趋势。本文阐述了LNG液化工厂电气自动化的设计与应用,并且分析了LNG液化工厂电气自动化的发展趋势。 关键词:LNG液化工厂 电气自动化 设计 1 LNG液化工厂电气自动化的设计 1.1 电气自动化的设计原则 电气自动化应该满足生产设备和生产工艺对电气控制的要求;在满足控制要求的基础上,电气自动化的设计方案应该简单、经济、安全、可靠;对于生产装置与电气自动化的关系,应该从生产成本、工艺要求、工艺复杂性、管理维护等方面进行妥善处理,很多生产装置都是通过机电结合控制方式实现控制要求;科学合理地选用生产中所需要的电器元件。 1.2 电气自动化的设计理念 (1)现场总线监控。现场总线、以太网等计算机网络技术已经在变电站综合自动化系统中得到了广泛的应用,而且运行经验非常丰富,智能化电气设备的发展也十分迅速。另外,自动化设备的功能是独立的,组态相当灵活,不会导致系统的瘫痪,使整个系统具有可靠性。 (2)集中监控。集中监控有利于系统管理和维护,而且系统设计简单,控制站的防护要求不高。但是集中控制将整个系统的功能全部集中到一个处理器进行处理,因此处理器的任务非常繁重,会影响到处理器的处理速度。 (3)远程监控。远程监控能够节约大量电缆、节约安装费用、节约安装材料,而且远程监控的可靠性非常高、组态非常灵活。但是LNG液化工厂的电气部分通讯量很大,而远程监控现场总线的通讯速度比较低,因此远程监控适合于小系统监控,不适合LNG液化工厂的电气自动化系统。 2 LNG液化工厂电气自动化的应用 2.1 先进控制 (1)先进控制的特点。在LNG生产过程中,生产工艺比较复杂,很难建立数学模型。当对自动化过程实施控制的时间,如果常规控制的效果不理想,那么久可以实施先进控制。同传统的控制技术相比,先进控制能够对模型进行预测和推断,并逐渐向智能化方向发展。另外,先进控制能够进行对变量耦合、大时滞等,对复杂的对变量进行处理和控制。 (2)先进控制的应用。在LNG生产过程中,通过辨别技术,可以确立变量之间的关系;通过建立动态的数学模型,能够表示实际装置生产过程,控制和约束输入变量的关系;在进行数据采集和处理的时候,很容易受到现场噪音的干扰,因此当采集和处理数据时,对采集的变量数据进行滤波处理,保证它们的有效性和可靠性;对于不可测量的变量数值一定要进行实时计算;通过软测量技术,获取指标数值。 先进控制的应用不仅包括传统的比值、串级和前馈控制等过程,还包括先进的专家系统、智能控制系统、模糊控制、神经网络等内容。智能控制系统可以诊断自动化生产的故障,监控自动化生产的过程。神经网络能够对复杂多变的模式及联想预测和记忆进行控制和处理。 2.2 现场总线 (1)现场总线的特点。现场总线通过运用计算机网络信息技术,连接自动化系统和智能现场设备。现场总线将仪器仪表设备和现场连接起来,并进行了有机整合。现场总线对于LNG生产工艺技术控制领域具有非常大的影响。现场总线基于计算机网络自动化技术,使系统的单回路调节器、现场变送器、现场执行器、可编程序控制器、数据记录仪等生产设备实现数字信息化、双向串行以及对变量。现场总线控制系统通现有的DCS、PLC等相比,能够进行多点通信、控制现场设备状态、还具有开放性和互可操作性的特点,现场总线控制系统是目前LNG生产行业自动化系统发展的趋势。因为网络冗余性的问题,FCS的功能没有DCS完善,可靠性也没有DCS强,市场上的应用也没有DCS广泛。 (2)现场总线控制系统的应用。采用现场总线控制系统,能够在LNG液化工厂电气自动化过程中,节约生产成本费用、生产装置的安装费用和投资费用。但是现场总线控制技术的室内设备非常少,总线结构简单,一对双绞线就可以连接很多的设备和仪表,所以硬件投资额度比DCS系统低,能够减少电缆和槽盒的使用量和安装费用,减少前期基础性投资,减少控制系统的设计和安装程序,减少了操作人员的工作量,降低操作人员的工作强度,简化工作流程。 运用现场总线控制技术,还能够节约自动化生产的后期投资。当生产现场发生变化的时候,比如生产后期需要增加一定的控制设备,那么不需要重新添置新电缆,只需要在原先的旧电缆的基础上就近连接,就能够扩大规模,从而节约后期电缆投资费用和用于敷设电缆的费用。另外,现场总线控制技术还有利于操作管理人员准确快速地了解和查询自动化生产情况,实时掌握和控制生产现场以及自控设备的运行状态,及时发现问题,解决问题,保证总线控制系统的安全性、可靠性以及有效性。 3 LNG液化工厂电气自动化的发展趋势 小到开关设计,大到宇航飞机,都有着电气自动化的身影。电气自动化的应用非常广泛,包括电气工程有关的系统运行、自动控制、经济管理、电子信息处理技术、试验技术、市场研制和开发等技术领域。通过电气自动化的应用,我们可以加快现代工业的发展,节约有限资源,降低成本费用,创造出更好的社会效益和经济效益。大力发展电气自动化使用水平和质量,大大缩短我国与其他发达国家天然气利用的差距,实现自主研发,促进国民经济发发展,实现电气自动化的规模化生产,规范我国电气自动化技术方面的标准。 现代分布式、开放式、信息化是LNG液化工厂电气自动化的发展趋势。分布式的机构能够在网络中建立独立的网络,分散系统的危险,确保系统的正常运行;开放化能够实现各方网络连接,将系统与外界联系起来,提高信息的处理能力;而信息化能够将设备与网络技术结合起来,使网络自动化和管理控制一体化。 4 结语 当前,市场竞争越来越激烈,我国应该引进国外LNG液化工厂电气自动化的先进经验和工艺流程,实现自主开发。同时,还应该以科学发展观为知道思想,根据不同地区的实际情况,及时总结经验,发现问题,并且寻找一条科学的发展道路,使电气自动化逐步实现现代化、国际化和全球化。 工厂电气论文:自动化控制工厂中电气自动化控制技术研究 摘要:在电气自动化控制系统在实际发展中,由于信息化技术手段以及智能化手段的实际推动。使得电气自动化控制系统逐渐走上科学化、信息化发展方向。同时,随着科技不断进步,会使得针对电气自动化控制系统相关行业的发展得到推动,实现技术更新速度的提升。现代企业在实际发展中,应该针对电气自动化控制技术进行不断完善和更新,保证设备运行高效性以及可靠性,促进电气自动化控制技术可持续发展。 关键词:工厂 电气自动化 控制技术 正文: 一、当前电气自动化控制技术的状况与发展 早在上个世纪50年代,人们就是对电气自动化进行研究开发,而随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术和管理理念应用的电气自动化当中,从而电气自动化控制技术进行相应的改进和完善。目前,电气自动化控制技术已经被人们广泛的应用到了各个行业当中,并且取得了不错的效果。 1.1电气自动化控制技术的实际状况 近年来,人们也将现代化的信息技术应用的到了电子自动化技术当中,这不仅有利于电气自动化系统的业务信息数据的管理,还可以对电气自动化系统的整个运行过程的实际动态进行监控,从而实现生产数据的现代化、规范化的管理。并且将信息技术应用到电气自动化当中,也可以充分的发挥出电气自动化设备的应用效果,这也有利于人们对电气自动化的控制系统的日常维护工作和检修工作的开展。此外,在当前社会经济的发展的过程中,人们也可以借助计算机技术来对电气自动化系统进行有效的控制,进而将人员工作和计算机运作紧密的结合在一起,使得人们在对电气自动化系统进行维护和检修的过程中更加便利。 1.2电气自动化控制技术的发展 目前,电气自动化技术已经得到了广泛应用,这不仅有效的促进了我国社会经济的发展,还有利于我国电气自动化技术的改革,为我国国民经济的发展提供一个持续、稳定、健康发展环境,从而进一步的强化了企业或者事业单位在当前社会主义市场经济体制中的竞争力,使其工作效率得到全面的增长。 二、电气自动化技术优势 1)实现了设备与系统全工作流程内的高效监控。现代建筑电气系统结构复杂、功能多样,传统运行方式常留下管理盲区,导致故障的发生。而现代自动化技术通过“采集―处理―反馈”模块,对系统进行实时的数字化监控,能及时将控制中心的指令传达到系统,并将反馈信息同时传递到控制中心,实现对整个系统的高效控制。 2)联动性的提高。电气自动化技术将建筑中照明、配电、消防、空调等系统连接为一体,提高了其联动效果,解决了电梯系统依照各层用户流量实现其速度的自动调节,以及紧急情况下系统的自动识别、判断,及时实现预设的应急处理方案,实现子系统间的配置与互动。 3)安全性强。因电气系统固有的危险性,操作失误、设备故障等都可能造成系统产生安全风险,而自动化控制有利于系统对异常情况做出及时反应,并可通过遥控模式降低故障对维修管理人员产生直接伤害的风险。 4)数据完备、计算精确。自动化系统可综合其操作流程、故障处理等数据建立准确清晰的数据库,为后期优化的决策提供信息支持。 三、电气自动化控制技术研究 针对电气自动化控制技术进行实际研究,主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究,明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。 1.电气自动化控制技术基本作用 1.1 电气自动化控制系统自动控制 整个技术在企业生产过程中的使用,能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中,选用分散式控制系统进行控制,实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时,控制系统会检测故障问题,进行自动切断运行电源,保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制,实现控制过程完整性,提升生产效率性[2]。 1.2 电气自动化控制技术具有保护作用 电气设备在企业实际生产过程中,会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制,会导致系统运行出现问题,致使故障发生。这就需要安全措施进行保护,实现具体问题应对策略制定,实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中,出现的具体问题进行实际分析,通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换,保证电气系统运行安全[3]。 1.3电气自动化控制技术监督功能 电气自动化控制技术在实际使用中,内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过,也需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下,进行电气自动化控制系统下指示灯的设计,能够实现故障问题及时预警。同时,应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性,控制故障发生。这样系统设计,能够有效减少设备故障发生频率,利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。 1.4 电气自动化控制技术测量功能 保证企业生产质量以及实现高效生产,需要对于设备整个运行过程进行实时监控,保证设备运行安全性,随时对设备进行实际观察,检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用,能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因,并制定良好的控制方式,实现设备运行稳定性的提升[4]。 2. 电气自动化控制技术设计理念 电气自动化控制技术具体设计方式分为三种,分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。 2.1集中控制 集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式,其在实际控制过程中,主要优点:处理过程中由中央处理机进行集中处理,实际设计过程相对简单,并且具体保护措施设定过程中要求较低,设备运行以及维护过程相对便捷;主要弊端:由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理,处理器工作量巨大,导致处理器运行压力增加,导致处理速度缓慢,生产投资加大。同时,在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性,错误操作机率提升。 2.2 远程控制 远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用,优点:远程控制实际组态灵活,并且节省电缆,节约成本,并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端:由于远程控制电气设备实际通讯量较大,使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求,不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用,导致应用范围降低。 2.3 现场总线控制 以太网技术以及现场总线技术的应用,对于电气设备的发展具有重要意义,实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析,实现现场总线设备有效控制,其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且智能设备在实际安装当中具有较好效果,实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性,不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现,实现电气自动化控制技术的有效发展。 四、建筑电气自动化控制的发展方向 随着科技的不断发展,建筑电气自动化控制水平也得到了较快的发展,自动化控制也成为了建筑电气自动化控制发展的必然趋势。在Windows平台越来越普及的背景下,可以很好的将网络技术与其电气技术结合起来,这有利于促进建筑工程电气自动化的良好发展。计算机技术以及网络技术在各个领域中运用得越来越广,建筑电气自动化控制已经成了市场发展的必然趋势。 另外,实现IT平台与自动化相结合也是顺应电子商务发展的趋势。随着网络技术的发展和多媒体技术的不断普及,自动化控制技术在未来的发展中有着十分广阔的前景。从建筑电气自动化控制的发展现状来看,自动化控制技术将应用于多个领域中。此外,相关科研人员要根据实际情况对电气自动化控制系统不断的改进,使之更好的适应社会发展的需要,在提高生产率的同时还要降低生产成本,从而有效扩大产品的市场占有率。 结束语: 由于自动化控制技术在实际应用的过程中,容易受到各方面因素的影响,而出现许多问题,因此我们就要采用合理有效的解决措施,来确保电气自动化控制系统的正常运行。随着社会的不断发展,电气自动化控制技术也已经广泛的被人们应用到各个领域当中,这虽然有效的促进了我国国民经济的增长,但大大的降低了工作人员的劳动强度。 工厂电气论文:浅谈电气自动化控制技术在工厂实践中的应用 [摘 要]电气自动化控制技术在工厂企业中的应用非常广泛,随着科技发展和电气自动化程度的不断提高,电气自动化控制系统的开发和应用备受关注。本文阐述了工厂电气自动化控制技术的基本概念,以及该技术在工厂实践中的应用范围,同时对目前存在的问题进行简单分析。 [关键词]电气自动化 变换器 自动化控制 一、引言 随着科学技术的迅猛发展和社会的不断进步,工厂电气自动化控制技术发生了翻天覆地的变化和变革,突飞猛进。这不仅大大提高了社会、企业、生产线等各个层面上的工作效率,同时也提高了企业的自动化水平和电气管理水平。随着电气自动化控制技术的不断更新和广泛应用,人类研究出适用于各行各业的电气控制技术,同时也对电气管理的观念、方法、手段都提出了更高的要求和标准。本文主要介绍我国工厂企业电气自动化控制技术的应用、现状以及改善对策,通过分析电气自动化控制技术在工厂中的应用情况和发展特征,提出有利于改善工厂电气自动化控制技术的策略和方法。 二、工厂电气自动化控制技术 简而言之,工厂电气自动化控制技术主要是指由软件、机械和电子等共同构成的一个能够大大提高工厂生产速度和效率的控制系统,它主要依赖于先进的计算机和微电子等技术的支撑,目的在于精确保障工厂的生产效益过程。我国引进电气自动化控制技术最早始于二十世纪八十年代初期,当时主要将自动化控制技术应用于PLC、变频器和工控机等少数领域。这些新技术的运用和开发,大大地推动了整个中国制造业的自动化发展进程,为我国的现代化建设作出了不可替代的巨大贡献。 理论上看,所谓电气自动化,指的就是把电气设备控制、可编程序控制器电力拖动、电机学等结合在一起而形成的专业。电气自动化以其操作性强、设备简单、应用领域广等特点在经济社会发展中的各个领域得到广泛的应用。工厂中加强电气自动化控制有利于提高工厂效率,减少劳动费用支出,解放生产力,降低生产成本,缩短生产周期,增加工厂效益,促进企业的平稳较快发展。可以提高生产的柔性,增强产品对市场的适应性,提高产品质量,减少生产准备时间和库存,增加企业员工对企业的满足感,增加用户满意度等。简言之,电气自动化的目的在于提高生产效率,降低生产成本,从而实现生产效益的可持续性发展。但是,当前我国工厂中电气自动化控制技术较之西方发达国家相比仍存在一定的差距,电气自动化控制技术使用不够广泛,在使用过程中的控制和管理不够规范,不利于电气自动化应用能力的有效发挥,不能更好的促进国民经济的又好又快发展。因此,必须对工厂中电气自动化控制技术加以系统化的介绍和普及,使得各类工厂在电气自动化控制技术的应用过程中能够更好的发挥其作用,促进工厂效益的提高。 三、电气自动化控制技术在工厂实践中的应用 工厂中电气自动化控制技术几乎处处可见,任何一个现代化工厂都离不开电气自动化控制技术的支撑。笔者总结,自动化控制在工厂实践中的应用主要体现在以下几个方面: 第一,电气自动化控制技术在火电厂的应用。 电气自动化控制系统作为火力发电站主控制系统的重要内容,其主要任务是保持发电机组的各项输入和输出之间的能量平衡,同时要不断消除运行过程中内外干扰信号,以满足电网对于机组负荷的需求,确保机组稳定运行在火电厂中,电气自动化控制技术的主要功能是参与调频和调峰,接受电网负荷调度,控制汽机锅炉之间能量传输平衡,协调锅炉内燃料、引风、送风以及给水等各个子系统的控制。 第二,电气自动化控制技术应用于变换器电路的控制管理。 在工厂电气自动化控制技术中,变电器电路逐渐呈现出由低频向高频方向发展的趋势。随着科学技术的不断发展,我们发现PWM变换器能够更好的适应电气自动化控制设备的各项性能,在优化设备参数的同时,还能减少谐波对电网的影响,帮助我们解决低频区的电动机转矩脉动问题。因此,这种方式应该更好地在工厂电气自动化控制过程中广泛应用。 第三,电气自动化控制技术应用于监控管理。 工厂中电气自动化控制技术最为普及和常见的应用在于监控管理,比如:现场总线的监控,集中监控和远程监控等。现场总线监控工作的应用基础是以太网和现场总线等计算机网络技术的广泛应用,它在对监控系统进行设计的时候更有针对性,可以根据不同的间隔对其功能的利用、分析进行,从而可以在很大程度上减少大量的模拟量变送器和隔离设备,有利于减少成本支出,缩短工作周期,促进工厂电气自动化控制技术的更好发展;集中监控的优点在于简便易行,不论是维护工作和是运行工作以及系统设计,都具有很强的可操作性;相比而言,远程监控方式具有一定的局限性,往往只对较小的系统起到良好的监控效果,不适合全场的电气自动化系统的构建,但远程监控也有其自身的优点在于它能够最大限度的节约电缆的使用量,从而减少费用支出,具有很强的灵活性,可靠性也比较高。电气自动化控制技术使监控方式更加集中化,大量信息能够被中央控制器集中采集和分析、控制,达到良好的监控效果,降低运行费用,使各个功能模块之间的装置相对独立。 四、电气自动化控制技术的问题分析 随着科学技术的不断发展,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得电气自动化控制技术和计算机技术紧密结合。电气自动化控制是工业现代化发展的重要标志,也是现代科学技术的关键。依靠现代科学技术的进步是电气自动化控制发展的必然选择也是必然要求,对电气自动化企业来说,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度和企业成本,提高检测的准确度和信息传输的时效性,为企业的生产过程提供进一步的技术保障体系,同时也可有效地避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。目前,电气自动化控制经过长期发展和完善,取得了显著成效,但是仍然存在着一定的问题:第一,电气自动化控制系统的问题,目前,大多数发电厂中的升压站隔离开关的操作仍然使用传统的按钮操作模式,这种方式在运行时间相对较长时容易在开关节点处出现异常,最终导致无法正常操作等问题。目前市场上按钮质量无法得到保证,备品备件更换后使用寿命短,而且对运行设备进行按钮的更换风险大,使用成本高而且经济效益低,工厂内部使用的公用系统操作存在着使用不方便的问题。第二,电气自动化控制技术在监控应用中遇到的问题,传统监视系统无法实现对工厂内微机机电保护装置及电气自动装置的故障报告等信息的监视,操作人员无法直接查看到相关报告信息,对这些装置的运行状况无法准确掌握,无法及时采取相关信息。目前,这些报告信息的整理和保存均需要人工整理、存储和传输,且大多数工厂对电气自动化设备信息的监视仍然采用传统的中央信号光字牌,因此传统设备存在寿命短、成本高、耗能大、经济效益和社会效益差等问题。电气自动化控制系统在使用过程中,上述问题或弊端是难免的,这就要求企业在应用电气自动化控制系统时能够及时采取措施解决问题、排除障碍:随着电气化的不断发展,电气设备对操作人员的要求也越来越高,电气自动化控制系统在设计与安装时,往往忽略对操作人员培训工作,因此在电气自动化系统安装过程中,应随时让维护和操作该设备人员了解安装过程,这有助于操作人员对新系统产生感性认识。通过专业培训,操作人员能更好理解电气自动化控制系统,科学合理地应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,有利于设备的稳定顺行。 五、结束语 随着社会现代化发展和网络化的逐步普及,自动化控制涉及的产业和领域也在不断拓宽,同时促进了相关科学技术的更新,使得控制系统更加完善,自动化程度也越来越高。经济全球化的不断深入发,电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中起着越来越重要的作用。 工厂电气论文:关于工厂电气自动化控制技术的探析 摘 要:目前,随着我国国民经济的快速发展以及科学技术的不断进步,工业企业的健康 发展也得到了有效性提升与创新,而电气自动化控制技术更是在工厂实际生产活动中得到了广泛运用,这对于工厂的可持续发展来说具有至关重要的作用和意义。现阶段,电气自动化控制技术已开始成为工厂发展与生产的一种重要手段,且过去的传统型人工生产与操作技术已逐渐转变成现代的先进电气自动化控制技术。本文简要叙述了当前电气自动化控制技术的状况与发展,详细分析了工厂中电气自动化控制技术的各个重要功能,以期为工厂的日常生产活动提供更好的服务,最终使工厂取得最大化经济效益和社会效益。 关键词:电气自动化控制技术 工厂 在工厂中采用电气自动化控制技术, 可以说一直以来的效果和运行情况都非常的好, 在实际工作中采用自动化控制技术其可靠性非常的高, 稳定性方面也比较好,而且在实际操作过程中,其操作方法也非常的方便,但是,随着生产规模的发展和提高, 很多设备在应用方面还是出现了一些问题, 需要我们在实际工作中不断的对其完善和创新。 一、电气自动化控制技术的发展和现状 在电气自动化控制技术的发展过程中,电子信息技术的作用是不可忽视的,很大程度上来说,电气自动化控制技术是依赖于电子信息技术的,随着智能化控制的不断发展,它经历了从无到有的过程,并不断朝着更加成熟的方向发展。上世纪50 年代,人们是从电气设备的出现中得到启发,开始关注电气自动化技术,继电器和接触器开始投入电气运行,使得机器能够依据人的意愿以及事先设定的目标来进行工作;60年代开始,出现了现代控制理论,生产的过程控制及管理得到有效优化,进一步推进了自动化进程,电气自动化也得到了质的飞跃;70 年代,通信及微电子技术以迅猛的发展速度闯入人们的视野,电气自动化面临更为复杂的控制系统,仅仅借助以前的现代控制理论的技术难以应对,由此开始出现人工智能与计算机通信技术相结合的高新技术,大大促进了电气自动化的发展;直到80 年代,电气自动化控制技术已经发展得较为成熟,在很多领域得到了应用。分析电气自动化控制技术的现状,可以从两个方面入手。 1.电气自动化系统的信息化 信息技术不断渗透到电气自动化中,首先,从管理层面上来看,信息技术不断简化电气自动化系统中的业务数据处理,实现对生产过程的全面动态监控,确保数据的全面和完整;其次,在电气自动化设备的更新上,信息技术发挥着重要作用,比如:微电子技术使得电气自动化控制系统中的一些设备的界线由过去的定义明确向模糊化转变 。 2.在检修和维护上,电气自动化控制技术使系统更加简单和易操作 电气自动化依托计算机技术来实现对系统的控制,具有很好的人机操作界面,相应的控制系统灵活,并且易于集成,Windows 操作平台的使用使得维护和检修更加直观和简单。 二、电气自动化控制技术的影响因素 1.设备元器件质量问题 由于电气自动化控制设备元器件的生产厂家众多,产品质量高低不同。一般,生产设备元器件的厂家规模较小,没有健全的质量管理体系,其元器件质量难以合格;此外,在市场经济体制下,元器件厂家之间的恶性竞争会使部门厂家重价格而轻质量,造成电气自动化控制设备的可靠性指标偏低的现象,对设备的正常控制和安全工作产生影响。 2.工作环境多样,操作维护不当 不同的行业具有不同的工作环境,有些工作环境甚至是非常恶劣的。电气自动化控制设备需要面对多种多样的工作环境,以应对环境因素对电气自动化控制设备的不利影响。这些不利的环境因素主要包括气候因素、机械作用力因素和电磁干扰因素等。 三、工厂中电气自动化控制技术的重要功能 在工业企业中实施电气自动化控制技术,主要是为了能够实现可持续发展与现代化生产,其对于工业企业的持久发展来说具有至关重要的作用和意义。因此,一定要在工业企业中全面发挥电气自动化控制技术的效用,并不断更新与完善其功能,只有这样工业企业才能健康、稳定的发展。下面本文就工厂中电气自动化控制技术的保护功能、测量功能、自动控制功能和监控功能展开讨论。 1.保护功能。电气线路与设备实行自动化控制时,在不同条件下会产生各种不同的故障,如果电路电流高于设备电路规定的实际使用限度与范围,那么系统就会及时终止运行,而实现这一过程就要合理的制定出一套健全且完善的排除故障与检测体系,依照不同情况自动更换与调整系统设备的相应电流与线路,将保护设备的效用充分发挥出来。 2.测量功能。电气设备运行时,一定要做好相应的观察与测定工作,其主要是为了能够在日常运行活动中找出所存在的不足之处,并加以完善和改进,以达到提高电气设备生产效率与使用效率的目的。若想要全面了解与掌握工厂中电气设备的实际运行状况,就要合理选用测量线路的相应参数设备和仪表测试器,通过有效性措施做好观察与控制工作,最后利用已掌握和控制好的有关信息来完善与创新电气设备的运行及操作。 四、工厂电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势 目前,随着我国国民经济的快速发展以及科技水平的不断提高,工业企业的各种电气设备生产工艺也得到了相应改进、完善与创新,尤其是在计算机技术运用方面更为突出,从传统型发展转变成智能化发展是必然趋势,也只有这样才能促进电气自动化控制技术不断向前发展。尽管当前的电气自动化控制技术仍是把微计算机作为主要核心的网络化自动控制体系,但在不同程度上均已表明电气控制技术与计算机技术相同,所以在此前提与计算机技术快速发展的条件下,电气自动化控制技术的前景与未来发展趋势一定会十分光明,最终迈向科学化与智能化的发展道路。 五、结束语 综上所述,根据过去的实际运行工作发现,工厂实施电气自动化控制技术不但能够获得显著成效,还可以得到最大化经济效益和社会效益。电气自动化控制技术的应用在很大程度上能够增强工厂电气设备在日常运行过程中的安全性、稳定性与可靠性,使操作程序更为简单快捷,大大减缓了工人劳动强度以及缩短了工人劳动时间。但近年来随着工业的快速发展以及生产规模的逐步壮大,许多电气设备的运用也开始出现各式各样的问题,针对这一情况必须要对电气自动化控制技术进行合理调整与改进,以便电气自动化控制技术能够为工厂生产提供更好的服务,最终使工厂获得最大化经济效益与社会效益。 工厂电气论文:节能技术在工厂电气技术中的应用 关键词:技能工厂管理 内容摘要:本文主要从厂用电节能设计、节能设备应用、厂用电管理等方面进行阐述,目的是降低厂用电量,达到节能的预期目标。 节能减排是经济社会发展的必然趋势,也是建设环境友好型社会的必由之路。对于工厂而言,降低生产成本、提高产品质量是企业发展的根本之道,因此,在控制企业用电成本这块我们尝试过很多办法,也取得了很好的经济效益和社会效益,比如变频器在工业生产中的广泛应用,比如说无功补偿装置在客户端的大量投入,尤其是用电大户端,再比如说节能设备的大量使用,如节能变压器、低阻电缆等,另外在用电管理方面也制定了很多措施,小到企业的照明管理等。下面就阐述一下节能技术在工厂电气技术中的应用。 1使用节能型供配电系统 供配电系统节能的重点应该在设计、优化阶段,而这块往往容易被大家忽视,很多时候电厂配电系统以及部分设备并不是完全由工厂自己决定,另外考虑到初投资的问题,因此对于使用节能型供配电系统并没有得到完全认可。 1.1合理的供电电压 供电电压的选择应根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户的用电负荷性质及未来发展规划等因素综合而定。一般而言,如果是6~10kV的配电电压,由于10kV技术经济指标较好,如供电系统能耗和有色金属耗量均较小,因而高压配电电压应首选10kV;当用户6kV设备居多、且容量较大、在技术经济上合理时,考虑采用6kV;当用户有少量3kV电动机时,可用10(6)/3kV专用变压器供电。 1.2节能型变压器 变压器是输变电行业中的耗能大户,据估计,我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右,如损耗每降低1%,每年可节约上百亿度电,推广节能变压器事在必行。推荐使用干式变压器,如果是已经有旧的油浸变压器,在条件允许的情况下进行改造,油浸变压器维护的工作量和费用相对也比较大,这也是油浸变压器的明显的不足之一。 1.3无功补偿装置 功率因数的高低对工厂企业来说其重要性不言而喻,因此,必须设法提高工厂供电各相关部分的功率因数,以充分利用变、配、用电设备的容量,增加其输电能力,减少功率损耗和电能损耗,以达到节约电能、提高供电质量和提高设备利用率的目的。在客户端设置无功补偿装置是有必要的,尤其对大客户,特别是有大型电机居多,感性设备居多的情况下有必要考虑无功补偿装置,提高供电品质。 2选择节能设备 目前,节能设备得到了广泛的应用和推广,其中尤以变频器最为引人瞩目,而且确实取得了非常好的节能效果,另外节能灯具、Y型高效电机等也都得到了广泛的应用。 2.1推广使用变频器 通过近几年的发展,高压变频调速技术已经日趋成熟,已经开始在各个领域广泛应用,工矿企业中可能有大量的风机、水泵等大动力设备一直在工频状态下运行,这样就需要利用闸阀控制风量、流量,结果就是损失了大量的电能。而改为变频调节后,通过改变电机的转速(也就是改变了电机的输出功率)来调节风量、流量,我们知道,功率和转速的平方成正比,因此大大减少了损耗,从而实现节能的目的。 2.32 使用节能型照明电器 节能型照明电器优点很多,高效低耗,节能环保,驱动电压低,响应速度快安全性高,使用寿命长。照明设计的要求不仅要掌握照明设计的理论,还要了解国内外有关照明技术的新动态。采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光控制器和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境,充分体现现代文明的照明。 2.3使用低阻电缆,合理选择导线截面 我们都知道,输电线路的损耗和电阻有着平方的关系,线路的阻值越大,那么消耗的能量就越多,因此散发出来的热量也越大。为了减小电缆上的电能损失,建议使用低阻值的电缆,这样可以减少输电线路损失,同样电缆散热量较小,在高负荷、高温度的夏季也减少了事故的可能性。另外合理选择导线的截面积也是必须的,设计电缆的时候,在充分考虑负荷容量和扩建可能性以及必须的安全裕度下尽量选择小截面的电缆,减少投资。 3加强工厂用电管理,合理使用峰谷电力资源 峰谷用电:电力行业中峰谷的含义是用山峰和山谷来形象比喻用电负荷特性的变化值。通常白天8:00至22:00的用电为高峰用电,深夜22:00至次日8:00的用电为低谷用电。“峰谷电价”意义在于,鼓励居民利用低谷电价的优惠条件大量消费低谷电力,比如电热水器、空调和其他电器设备。同时,对电力部门来说,将高峰用电转移到低谷时段,既缓解了高峰电力供需缺口,又促进了电力资源的优化配置,是一项“削峰填谷”的双赢策。对于工厂而言充分利用低谷电量进行生产是非常必要的,对于有条件的企业鼓励低谷期间用电,这样可以节省大量的用电成本,实际工作中,我们也发现很多工厂白天期间线路负荷很小,夜间线路负荷很大,这样就大大节省了企业的生产成本,经济的杠杆作用明显。 4加强工厂电力计量管理 企业需要加强对电力计量的管理,有两层含义,其一就是加强管理可以避免因为计量问题而给企业经营带来的隐患,对运行的重要电能计量装置施行质量跟踪、状态监测、抽样检定、动态管理,定期进行对在用计量装置测试数据分析,避免计量装置失准运行,提高在用电能计量装置准确性;其二就是根据电能计量的结果制定相关长效机制,比如说同样的办公室或者车间用电量的比较,比如说空调、照明电量的比较等等,通过这些电量可以看出设备的使用情况,进而制定出相关措施,减少不必要的电能损耗或者使用,降低企业产品的成本。 5结语 企业降低成本的方法有很多,其中通过节能技术在电气方面的应用就可以大大降低企业的用电量,提高企业的核心竞争力。 工厂电气论文:对于化工厂电气接地技术应用的探讨 摘要:电气接地措施包含的原理和因素是多种多样的。因此,作为化工厂电气行业一员的我们,一定要努力学习好专业知识,只有这样,才能在实际的工作当中,将理论和实际相结合,预防化工厂的电气事故的发生,消除电气安全事故的隐患,防患于未然。只有这样,才能最大限度的保证车间的正常运转,员工工作环境的安全。 关键词:化工厂 ;电气接地 在化工厂中,电气接地具有多种的类型,主要包括以下几个方面。首先是为了安全的因素而进行的保护接地。其次是为了防止发生静电而进行的接地。第三个方面是电子设备的接地。 一、对于接地原理的探讨 接地是一种为方便电流流入大地而提供的低电阻或是低阻抗途径。它的实际意义就是在线路或者是电气设备发生某些接地故障的时候为故障电流流回电源提供的一条低电阻或是低阻抗路径。所以,总的来讲,接地就是将电气系统、电路及设备等与大地进行很好的互相连接,或者是和范围广泛且能用来代替大地的具有同等效果的金属导体连接,以便于传导电流在大地或具有同等效果的金属导体之间互相来往。电气接地技术最主要的作用就是使得输电线路与变配电设备以及用电设备绝缘不会遭到一定的损坏,全力保证电力系统的正常运行,防止和避免出现人身触电伤亡的现象,预防发生不确定的火灾事故、防止静电放电产生的一系列危害,防止和避免设备受到雷击的损坏等等。而接地的作用主要是利用接地极把故障电流或雷电流以最快的速度导入到大地当中,保护人身安全和电气设备安全的目的。 二、电气接地的类型 1 基于安全原因的保护接地 基于安全原因的保护接地是要为了防止化工厂内的电力设施或电子电气设备绝缘受到损坏而危及到正常的生产活动和人身安全,此种接地方式可以消除化工厂在进行生产的过程中产生及积累的静电,能够进行电磁感应而对化工厂内的电子设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮进行有效的屏蔽接地。 2 防静电接地 在化工厂内进行生产活动的过程中,静电产生的危害会在多方面影响着化工厂的正常工作运行。例如:静电会导致化工厂内的生产系统、生产设备、生产工艺过程及所生产出来的产品等等发生不定程度的故障危害,静电会产生一定的高电压而可能造成人身触电,威胁人身安全,产生的静电严重时更有可能会造成很大损害的火灾及爆炸事故。接地是消除静电的最简单和最有效的方法措施,所以要对化工厂内可能会产生静电的所有设备都实施防静电接地,以保护化工厂内的生产活动正常稳定的进行。要根据化工厂内物体的不同类型采取不同的静电接地方式,静电导体要采用金属导体方式直接的进行静电接地,移动式设备及人体要采用非金属导电材料或者是静电材料以及防静电制品进行间接的静电接地。 3 电子设备的接地 化工厂中的电子设备的接地主要是为了保证和提高电子设备工作的准确,以便于化工厂更好的进行工作运行。化工厂内的高频电压本身并不会对人体产生危害,而且即使化工厂内的电子设备的外壳没有进行接地,而与大地保持绝缘状态的时候,电子设备的外壳与大地形成电容,伴随着频率不断的增高,而形成的电容电抗值将会相对的减少,当频率的数值到达一定的程度时,就相当于是在进行接地。 三、接地的两种方式 接地是指将电气设备与接地装置进行电气连接。接地分为与大地相连接、与代替大地的导体相连接两种方式。 1、与大地相连接 一般情况下人体离不开地球,因此人们使用的各种电气系统都以大地的电位为参考电位。取得大地电位的前提是与大地连接,为此需连接地极用作与大地连接的接线端子,通过接地线的传导取的地电位,这就是我们通常所用的接地。 2、与代替大地的导体相连接 电气技术的发展日新月异,当前对接地赋予了新的含义,即与代替大地的导体相连接也是接地,比如汽车的轮胎属于绝缘物质,所以汽车上各类电气系统的接地其实是接代替大地的金属车身。在许多用电过程中,过大的电位差是引发电击、电气火灾等电气事故的重要因素。例如如飞机上采取的主要的电气安全措施是用机身代替大地来进行低阻抗的等电位连接。以与代替大地的导体相连接而实现接地的实质是与导体间进行低阻抗的等电位连接。同样,连接地极的接大地就是与大地进行等电位联结,只是接地极的接地电阻以Ω计,其值非常大, 引起的电位差较大,效果不是很好。 四、化工厂电气接地技术应用的探讨 1.化工厂接地的因素 化工厂内的易燃液体、气体的设备、储气罐、干燥器、过滤器等等加工存储物品和设备都属于引燃物品,极易引发大量的危险事故,一旦发生爆炸和火灾事故,将会使化工厂内的电子设备和人身安全受到严重的影响和危害,必须要采取相对严格的对应接地方法措施,以控制事故的发生及危害,避免造成换工厂的生产损失及人身危害。化工厂内的所有易燃性的液体、气体的设备、干燥器、储气罐、过滤器等都一定要进行适当的接地保护措施。化工厂内的所有可能会产生静电的部位要连接成一个连续的导电体,并进行相对应的可靠性接地保护。 2.化工厂防直击雷技术措施 一般情况下的化工厂内的车间、仓库都是单层框架结构的金属屋面厂房,较为适宜选用避雷带沿屋檐敷设,还应在厂房的各檐角安装上避雷短针以防止和避免雷击。因为化工厂车间、仓库内有许多易燃物品,因而铁板的厚度不能小于4mm,且不可以有绝缘被覆层。在屋面接闪器的保护范围之外的非金属物体要根据相应的实际情况装设上接闪器,还要与屋面防雷装置进行良好的互相连接。每根引下线的冲击接地电阻都一定要小于等于10Ω,防直击雷接地适合与防雷电感应接地及化工厂电气设备接地共用接地装置。 3.化工厂静电防范接地措施 静电在化工厂内的生产过程中具有多种多样的危害。静电现象会导致生产系统、设备、工艺过程、产品等发生故障,静电产生的高电压会引起人身触电,静电严重时可能会引起火花放电,甚至会造成火灾甚至爆炸事故。对所有会产生静电的设备都应保护可靠接地,化工厂内的静电防范接地措施为:进行静电接地,固定设备与接地线或连接线采用螺栓连接以固定设备外壳;当设备较大时,其接地点至少应是两处,接地点应沿设备外围均匀布置;皮带传动的机组及其防护罩,都要进行接地;储藏、生产化工物品的房间及场所应设置防静电端子板,所有设备的外壳及防静电地板均应与其连接;应在干燥季节的储藏、生产化工物品房间设置加湿装置,以保证场所的湿润。应根据需要进行静电接地的物体类型而采取不同的相对应的静电接地方式,可以采用金属导体直接进行静电接地、人体和移动式设备需要采用非金属导电材料或静电材料以及防静电制品进行间接静电接地;静电非导体除应间接静电接地外,尚应配合其它的防静电措施。 防爆静电接地报警器在石油化工、有机化工、加油站、油库付货台、铁路油槽车及液化气装卸等易燃易爆场所都发挥着非常重要的作用。防爆静电接地报警器可以将化工厂易燃易爆化工原料及产品储罐或输油作业过程中产生的静电导入大地,连续自动监测,确保生产和作业的安全。 工厂电气论文:浅谈化工厂电气设备及供电系统的保护 摘要:伴随生产技术水平的不断提高,人们对生产安全管理的要求也越来越高,特别是化工厂由于其本身所具有的特点,因而使得其电气设备以及供电系统的安全重要性尤其是当前化工企业所要关注的焦点问题。需要指出地是,在生产过程中对化工厂的电气设备以及供电系统进行有效保护,必须要建立在对实际情况进行检查以及做好科学合理防范措施的基础之上。 前言 化工厂是一个放置有许多具有爆炸性或是有毒的物质的地方,如果没有安全的保护措施,尤其是电气设备及供电系统这一类能引起爆炸或是火灾的系统的保护,就会导致非常严重的事故发生,爆炸事故是常常发生的。为此,必须要对化工厂中爆炸危险场所的等级以及危险介质的级别进行严格细致地划分,同时还要保证防爆电气设备的选择符合经济性及合理性的要求,另外还要加强对化工厂电气设备及供电系统的保护工作,以便使得化工企业的生产及工程建设安全得到有效的保障。 1.保护化工厂电力设备及供电系统的重要性 化工厂的电气设备和供电系统的正常运营直接决定了电气设备和工作人员的生命安全,同时还能够减少设备损坏带来的经济损失,也能够促进化工企业的正常运转,为企业和国家带来更大的经济效益。对化工厂的电气设备及供电系统的保护要遵循正确的检测操作,利用比较精密的检测仪器进行化工厂电气设备及供电系统的各项安全指标的正常检测。 为了确保电气设备的安全稳定运行,并有效预防设备遭到损坏,就需要对电气设备及供电系统进行严格的保护,并将设备诊断作为基础,建立与之相应的设备故障维护措施。同时还要确保在对化工厂的电气设备以及电力系统的各项运行指标进行检查及测量的过程中,采取的方法准确无误,选用的检测设备质量精度符合标准要求。此外,还要依据实际的情况,对化工厂电气设备及供电运行的情况加以充分掌握,从而使得化工厂生产活动的正常运行得到有效保证,以便能进一步提高化工厂的生产效率。 由于我国社会主义市场经济的逐渐发展,我国的供电制度在不断地发生变化,由过去的国家统一供电改成如今的企业自给自足的供电,因此为了给化工厂的正常运转带来保障,就要对化工厂内电气设备及供电系统的具体的详细情况有所了解和掌握,以便在故障发生的时候能够在最短时间内分析出环境内是哪部分出现了问题。 2.化工厂电气设备的有效管理 (1)采用巡检的方法来维护电气设备的安全。为了确保对化工厂电气设备的安全检测维护得到切实落实,从而使得化工厂电力设备的运行安全得到有效保证,所以必须在事故发生之前,及时找到并以最快速度消除事故的火苗等安全隐患。一般情况下,电气设备事故的发生包括三个阶段,即设备正常、出现隐患以及事故产生等。因而需要及时地对化工厂中的电力设备进行检测和维护,以便在事故出现质变之前,及时地将处在量变中的安全隐患给彻底消除。这就需要操作人员在管理化工厂的电气设备时,要具备极强的责任心,并且端正自己的态度,对设备进行详细细致的观察,同时还要具有敏锐的思维分析能力,通过对专业理论知识的认真学习,对电气设备的结构、性能及运行参数做出深入的了解,学会对系统中细微的变化进行正确的分析和研究,并能将事故发生的真正原因找出来,从而有效预防安全隐患的进一步扩大。此外,还要保证电气设备的管理及操作人员在工作时要严格依照相关的规程及规范进行,以便能及时发现并消除系统所产生的隐患。 (2)对电气设备进行巡查的具体项目。在油浸式变压器中起着冷却及绝缘作用的油,其油位会伴随温度的变化而发生改变。并且通常情况下,变压器油为浅黄色,油中透明而不存在任何杂质,而一旦见到油中出现了由电弧燃烧引起的黑色碳化物,就必须要对分接开关、桩头引出线、线圈等进行详细检查,以确定黑色碳化物的来源。不同温度下对应的油位在变压器上均有刻度,通常情况下,油位要保持在某个刻度值以上,而一旦发现油位过低,便需及时对变压器的温度进行测量,还要仔细观察是否变压器出现了漏油情况。对于密闭式变压器,则要将放气阀提起来,同时检查其中是否出现假油位的现象。对于起着绝缘作用的瓷套管,要确保其表面的清洁,同时还要仔细检查其是否出现裂纹、破损以及放电等现象。此外,还需实时地检查转换开关、断路器以及指示灯的显示状态,保证各绝缘子、传感器以及断路器表面的清洁、干燥以及无破损、无放电等。 3.化工厂供电系统的有效维护 3.1、对电力线路的安全检查 当前,由于部分化工厂没有足够重视对电力线路的安全检查及运行维护,因而通常会导致供电系统的个别部分产生电气事故。为此,作为化工企业,必须要进一步加强对化工厂供电系统的安全检查及运行维护工作。对电力线路的安全检查包括:(1)对化工厂的电线杆子进行详细检查,检查其是否出现倾倒、变形、腐蚀、损毁以及下沉等安全隐患;(2)对沿线路的地面进行详细检查,检查其上是否堆放有一些腐蚀性极强或者易燃易爆的危险物品;(3)对沿线周围进行仔细查看,检查其周围是否存在某些隐藏的危险性建筑;(4)在雷雨及大风季节,要做好对电力线路的防护工作,以保证电力运行的稳定;(5)及时将悬挂在线路上的树枝、风筝等杂物进行祛除,使得供电系统的安全稳定得到有效保障。 3.2、对电缆线路的安全检查及维护 通常情况下,要每个季度都对电缆线进行一次安全检查,检查电缆终端是否出现破损的现象以及瓷套管是否产生放电的痕迹;检查电缆表皮是够出现腐蚀及损伤的现象,以及其沿线挂钩是否出现脱落;检查埋地电缆沿线的覆盖物是否出现挖掘过的痕迹,以及路线标的完整性等。 3.3、对车间配电线路进行安全检查 通常情况下,要每星期都对车间配电线路做一次详细的安全检查,对导线的发热状况、线路的负荷状况、配电箱、开关、熔断器、传感器、断路器等进行仔细的检查和维护,充分确保车间配电线路的运行安全。 3.4、化工厂内的配电线路的检查 化工厂内的配电线路的安全检查尤其重要,因为车间内是易燃易爆物和有毒物质集中的地方,对于配电线路走线状况、所用导线的型号、配电箱和配电箱的开关放置问题等等,都要进行详细的检查。每周对于化工厂厂房内部进行1至2次配电线路的例行检查,对于导线周围环境的潮湿度要进行频繁的检测,直到达到标准值为止,对于易燃易爆物品要和线路进行绝对的隔离,还要进行绝缘监测,严禁导电、漏电情况的发生。 结束语 化工工厂由于其危险物品和有毒害物质放置的特殊性,必须要有非常专业和安全的防范措施,尤其是对于能够引发严重后果的,容易引发爆炸和火灾的电气设备及其供电系统更加要注意保护不仅毁坏建筑物、土壤,甚至会造成非常严重的人员伤亡。由此,必须要有足够的思想认识;用专业的知识对化工厂根据危险等级进行场地划分;确保厂内电气设备和供电系统的各项保护措施实施和完善等。通过一系列的措施保证化工厂的正常运转在安全模式下进行,减少甚至避免恶性事故的发生,将损失控制在最小范围内。
量子力学论文:地方工科院校《量子力学》课程教法的探索与实践 量子力学是20世纪物理学取得的最伟大成就之一,也是物理类专业标志性课程。量子力学主要研究对象是原子、分子等微观客体的运行规律,由于它的出现,材料学在导电性、超导性、磁性领域都有了突破性的进展,除此之外它还对化学、生物学、天文等学科和许多近现代技术产生了深远的影响。 量子力学不同于以往力、热、光、电这些经典物理,它有自己独特而全新的理论框架体系,初次接触该课程的学生很难接受,量子力学的创建者之一波尔就曾说过“如果谁在第一次学习量子概念时不觉得糊涂,他就一点也没有懂”。本人从2011年开始讲授《量子力学》课程,先后教过5届学生,对于如何教好普通地方工科院校的学生,有一些体会。 1 讲授量子力学建立背景很重要 对于任何一门课程,只掌握书本里相关的公式、定律,能熟练地做课后题是不够的,这些只能让学生知其然而不知所以然。更何况正如波尔所说,初次接触量子力学的人本身就很困惑,如果刚开学直接讲授物质波、波函数的统计解释、不确定性原理,用薛定谔方程计算能级和波函数,学生会一头雾水,不知道这些知识是什么,有什么用?如果我们回顾一下量子力学产生过程:开尔文的“两朵乌云”、普朗克解释“黑体辐射”、爱因斯坦解释“光电效应”(包括康普顿散射实验的验证)、波尔的氢原子理论,物理学的发展还是有规可循的,有这些前期成果作铺垫,德布罗意物质波理论、薛定谔方程、波函数的统计解释容易被接受,再告诉学生势阱看做简化的原子模型,得到的能级与原子发光机理相联系,学生学起来就会明白一些。这样适当增加量子力学建立背景,使学生明白它不是凭空产生的,是人类认识世界到了微观层次,由实验和理论相互促进的必然结果,教学效果会好很多。 2 讲授数学知识储备和课本的组织框架很重要 量子力学中微观体系的状态用波函数来描述,每一个状态可以看成数学中的希尔伯特空间的一个矢量,线性代数中所学的矢量运算法则(如矢量的加法、数乘、内积等)成了量子力学中基本运算。在矩阵力学中,态和力学量又可以用一个矩阵来表示,矩阵的运算法则及相关概念也是掌握量子力学所必须的。薛定谔方程本身就是一个偏微分方程,量子力学中的期望值也需要与概率相关的知识。《量子力学》课程一般开设在本科大三年级,所有数学知识都已学过,同时学生也有所遗忘,如果在正式授课前带领学生复习一下相关数学知识,不仅使学生学习更轻松,也有助于一些考研同学的复习,起到事半功倍的效果。 学生在接触一门新课时,随着学习的深入很容易陷入“只见树木不见森林”的困境,所以讲授一些书本的理论框架也比较重要。我们使用的是周世勋的《量子力学教程》,该书浅显易懂,逻辑清晰,适合普通地方工科院校的学生作为量子力学的入门课本。如果学生明白课本的安排,包括这么几部分:描述一个状态及状态随时空的演化法则、状态中物理量的获取、微扰理论、自旋及多体,外加一独立成章的矩阵力学,学习起来会清晰许多,明白自己的学习进度,前后章节的联系,教学效果自然会得到提升。 3 讲授名人轶事,联系学科最新进展 和其他理论课程一样,《量子力学》抽象难懂、推导过程复杂,讲授会枯燥乏味。所幸量子力学建立的年代是上世界物理学发展的黄金时代,英雄辈出,群星璀璨。量子力学的缔造者如普朗克、爱因斯坦、波尔、德布罗意、薛定谔、海森堡、狄拉克、泡利等人身上都充满了传奇,从他们身上不仅可以学到知识、启迪智慧,每一个物理规律发现背后的故事、名人之间的师承门派还可以作为调节课堂氛围的资料,让学生感受到量子力学也是有血有肉的活生生的诞生在现实社会中,而不是如天外飞仙那般突然现世。学生有了这种亲近感,学习起来也会有动力。 尽管量子力学理论框架于20世纪30年代已经基本建立,成功的解释了很多实验现象,也影响了诸如化学、生物、材料等诸多学科的发展,但围绕量子力学基本概念、原理、物理图像的理解一直争论不断,随着实验手段的进步,诸如量子通讯、量子计算、拓扑绝缘体、量子霍尔效应、外尔半金属等许多新成果不断涌现,成为当今世界一个又一个的研究热点,不断提升人类认识物质世界的高度和深度。课堂上介绍这些学科的前沿进展,让学生感受量子力学的魅力和生命力,能极大的促进学生学习的兴趣。 4 合理实用多媒体课件教学 随着网络和计算机应用的发展,多媒体课件丰富了教学手段和内容,为教学带来了诸多便利。在讲授氢原子的量子理论时,公式繁琐、推导冗长,如果一一板书讲授,学生很容易听到后面忘了前面,如果提前做好课件,推导过程以幻灯片的形式播放,重点讲授推导逻辑和几个关键点,这样学生学习起来会省力很多。还有如果把电子衍射图像形成过程用动画演示的方式播放,学生对波函数统计解释的理解会加深很多。 多媒体教学会加强课堂上教学的交流、提高学生信息获取量,激发学生学习的积极性,但事物都具有两面性,多媒体课件能为教学引入很多便利,也有一些不足。如过分的使用多媒体课件,一张张的过幻灯片,除了信息量太多,学生还会被课件中动画、视频所吸引,忽视其中公式推导,及和老师的交流,这样学习层次很容易流于表面,不能深入;反之如果教授板书讲授,物理过程仔细推导,关键处点评交流,学生有时间去思考和参与讨论,能够加深对知识的理解,有利于构建他们的知识体系。总之“尺有所短寸有所长”,只有传统板书教学与多媒体教学有机结合,才能达到提高教学效果这一根本目标。 《量子力学》在物理专业的课程体系中占有重要的地位,对学生的发展更为重要,让学生更容易的认识、接收、理解、应用相关知识,让学生在学习过程中加深对物理学的热爱,是我们教学的最终目标,也是我们教师的责任。希望这些粗浅的思考能为其他地方工科院校的教学提供一些参考。 量子力学论文:《量子力学》理论教学与科研实践相结合的教学模式的思考 摘要:电子科学与技术是光电信息产业的支柱和基础,量子力学作为电子科学与技术专业最重要的必修课,其体现出的研究和对待新事物的思想和方法,对培养学生的探索精神和创新意识具有十分重要的启迪作用。论文围绕“科研融入教学、教学提升科研”的理念,提出拓展和更新量子力学理论课的教学内容,科研是充实教学内容、提高教学质量的源泉。同时,教师在提升教学效果的同时需要不断充实提升自己的科研水平,形成科研教学双促进,从而推动人才的培养和教学水平的提高。 关键词:电子科学与技术;量子力学;理论教学;科研实践 现代信息技术即将步入光子学新阶段,光子作为信息和能量的载体,迅速推动建立了一个前所未有的现代光电子交叉学科和信息产业。电子科学与技术是光电信息产业的支柱和基础,是多学科相互渗透而形成的交叉学科。量子力学在近代物理中的地位如此之重,但在实际教学中学生普遍感到量子力学理论性太强,公式众多,逻辑推理严密,太过抽象,难以理解,特别是跟实际生活联系不紧密,从而导致缺乏学习兴趣。作者在多年量子力学专业课程教学过程中,总结教学心得,提出了“科研与教学互进互促”的教学理念,建立了教学内容与科研课题相结合的量子力学专业课程教学模式。 一、介绍量子力学理论在现代科学技术中的实际应用,调动学生学习量子力学的热情 兴趣是学习一切知识的源动力,在绪论讲述中通过大量多媒体资源向学生们展示现代科技革命与量子力学息息相关,量子力学渗透到现代科技的方方面面,从电脑、手机到航天、核能,从科幻电影到工业4.0,几乎没有哪个领域不依赖于量子论。同时针对学生们的喜好,科普《星际穿越》、《生活大爆炸》、《源代码》等热门影视中黑洞、虫洞、平行宇宙等量子物理的基本思想,以激发学生对量子论的求知欲,并向他们介绍一些关于量子力学的科普书籍,如曹天元的《上帝执骰子吗――量子力学史话》、霍金的《大设计》以及罗杰的《神奇的粒子世界》,并引用《上帝执骰子吗》中优美的开场向学生引出量子力学这一神秘和优美的故事,用生动有趣的方式讲述量子力学的发展史话,穿插每一个具有革命性大事记形成和建立的历史背景,相关科学家的简史和名人逸事,如德布罗意如何从一个纨绔子弟成长为诺贝尔奖获得者;牛顿和胡克还有其他科学家之间关于理论归属问题的争执;一个早期不受大家认可的爱因斯坦;二战期间参与研制原子弹,二战结束后大力促进核能和平利用的“哥本哈根学派”代表人物玻尔;以严谨、博学而著称,同时又以尖刻和爱挑刺而闻名的天才少年泡利;在建筑领域同样杰出的胡尔;爱打赌的霍金;等等。这些偶像级的人物在物理发展中就像一个个明星,你方唱罢我登场,一起连接起物理发展的恢弘历史,循序渐进地消除学生对量子力学的恐惧感,并且对于培养他们的科研品质有很大启迪。 量子理论的出现彻底地改变了世界的科技面貌,引发了许多的技术革命。用多媒体将最新的科技知识和高新技术全面融入到教学课程中,可以形象直观地表述量子力学与科学前沿的紧密联系,扩充学生们的知识和视野。如讲述电子自旋有两个取向这部分内容时,正好与计算机存储中二进制0和1相对应,这也正是量子计算机的基本原理,并展开介绍量子信息、量子通讯、量子计算机的基础理论均是遵从量子力学变量的分立特性叠加原理和量子相干原理。机械硬盘的原理是巨磁电阻效应,其本质是电子自旋相交的量子现象,医院里最先进的诊断技术――核磁共振,就是核自旋效应的典型应用。CPU逻辑单元CMOS中的核心部件――场效应晶体管,是量子力学在固体中的应用;集成电路生产用到的光刻机――其光源激光,航天领域对于GPS的系统误差校准以及尤其重要的卫星钟,也是量子力学的应用。没有量子力学,就没有以半导体占主导地位的现代化工业。让学生们切身感受到量子力学已经渗透到我们生活的方方面面,其影响巨大是以往所不能想象的。 二、根据电子科学与技术专业,优化教学内容和方法 教师在教学过程中,一方面给学生讲授了教材上的基本内容,另一方面通过PPT和视频的方式将国内外研究动态和研究成果固化到教学中来,以保证教学内容总是站在专业学科前沿。通过这种融入方式,形成理论水平高、实用性强、特色鲜明的课堂教学,理论联系实际,扩大学生的知识面,从而提高学生的学习兴趣和主动性。例如讲述微观粒子波动性中波长公式λ=h/时,通过比较电子和经典粒子的波长,说明为什么在日常生活中难以观测到粒子的波动性,并拓展引入透射电子显微镜的工作原理,当加速电压达到200kV时,电子的波长达到在0.1纳米量级,和原子的大小相比,由于透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,通过分析电子束的成像可以得到颗粒形貌、大小、位错、缺陷、成分和相组成等微观特性,进而介绍电子显微镜的结构、成像原理及电子衍射原理,加深学生对微观粒子波粒二象性的理解和掌握。同时,还鼓励学生自己动手制作相关动画,提升他们的动手能力和参与性,并通过保龄球视频类比描述双缝衍射实验,形象直观。 讲述一维薛定谔方程求解例题――一维势垒贯穿时,引入隧穿效应概念,并且引用一张经典的狮子“穿墙”追到墙对面高枕无忧人的配图,这在经典物理中完全不可能想象,形象的例子可以更好地理解量子遂穿效应,并且强调了量子论与经典物理的不同之处,进而向学生介绍隧穿效应在现代科学技术中的实际应用――扫描隧道显微镜,用视频和多媒体向学生们展示扫描隧道显微镜的工作原理及分辨率的影响因素,并与课本上遂穿透射系数公式相互验证,并给大家介绍用扫描隧道显微镜的最新研究进展以及自己科研工作中的相关实验结果。 通过让学生们接触这些仪器的工作原理,等同于提前接触了科研工作,对研究工作有了切身体会和形象了解,同时对课程的理论知识有了现实认识。教学中不断渗透专业前沿科学知识,不仅可以使量子力学富有生命力和时代感,而且培养了学生的科学素质,让学习目标更明确,这些都对学生今后的工作和考研打下了一定的实践基础。另一方面,活跃课堂教学气氛和建立讨论环节在教学中是十分必要的。课堂教学一定不能让教师唱独角戏,要充分引导和鼓励学生提出问题、分析问题和解决问题,这样有助于激发学生的思维能力,形成新的思维方式。同时要让学生占主导地位,将学习的决定权从教师转移给学生,可以鼓励学生分享量子力学理论在现代技术中的应用实例,通过查阅资料,动手制作多媒体的过程,充分发挥学生的学习自主能动性,以及增强学生探索性学习的能力和搜集信息的能力。 三、科研融入教学,教学提升科研 在课堂上,要想真正提高学生的学习积极性,加深对量子力学理论的认识,教师只讲授课本上的知识体系是远远不够的,特别是新知识日新月异,这些均需要授课教师不断吸取养分和了解本专业的前沿科学动态和研究进展,不断加强自身的科研水平,让教学和科研相辅相成,相互促进。 围绕“科研融入教学、教学提升科研”的理念,拓展和更新量子力学理论课的教学内容,在实施过程中,紧跟学科前沿发展,将自身的科研经历和成果,以及量子力学理论相关的学科前沿实例灵活融入教学内容的各个环节,形成水平高、前沿性强、内容丰富的课堂教学内容,这将会大大提高学生的学习兴趣。比如讲述海森伯测不准关系Δx・Δp≥?捩/2时,引入衍射极限这一物理问题,衍射极限本质上来源于量子力学中的测不准关系限制,是量子特性的一种宏观体现。 由于衍射极限限制了器件最小特征尺寸和加工分辨率,必须突破光学衍射极限才能进一步发展纳米光学和光子学,表面等离子体激元是目前解决这一瓶颈的唯一方案。进而系统地介绍表面等离子激元的基本原理,及其在光探测器、传感器、发光二极管及太阳能电池方面的应用。讲述电子自旋这一章节时,向同学们介绍材料界的新宠――电阻率超低、电子迁移速度极快,可以有效传导电子自旋的石墨烯,该材料卓越的性能令科学界普遍期待它能引领新一轮的电子元器件革命。引入科技巨头IBM公司制作的《一个男孩和他的原子》的微电影视频形象讲述自旋电子施法大数据存储,电子自旋的自由度得以被操控。当自旋电子学施展“魔法”,存储介质的体积将变得越来越小,而存储的容量却越来越大,甚至无限延展,真正一粒沙中存储一个世界。这种通过实实在在的研究案例让学生们清楚研究方法,加深对新知识点的理解,让枯燥的公式转换成形象的材料和器件,教学效果生动而富有启发性。 科研是充实教学内容、提高教学质量的源泉,同时也是培养创新性人才的必然需求。同时,教师在提升教学效果的同时,需要不断充实提升自己的科研水平,形成科研教学双促进,从而推动创新人才的培养和教学水平的提高。 量子力学论文:还原量子力学的真相 如果理性的科学家和有志于探索宇宙奥秘的人愿意抛开权威和传统的成见,冷静地思索以下内容,这将引爆人类科技时代的新思维且达到人类思想文明的大迁跃,这是历史的选择!当然了,追名逐利的人类从来就不缺少狂妄之徒,在网络和信息大爆炸的时代,一切都可能是幌子。拿什么来换取世人的理解呢?――天道自在人心。 量子力学和相对论是当代物理研究最尖端同时又是不可调和的两大理论。很多严谨的科学家和科技探索者已经发现目前世界最科学的物理学理论和实际的物理现象是格格不入的,甚至破绽百出。连牛顿和爱因斯坦这样的科学巨擘最终都陷入不可知论,在其学术后期都怀疑自己的理论并渴望从上帝那里获得最终解释。客观地讲,不仅相对论和量子力学,当今物理学绝大部分的科学悬疑,我都能够找到解密的突破口!几乎所有的读者都以为我在吹大牛,这是可以理解的。本人的物理学水平就是普通高中阶段甚至没有专业的学习背景。(曾经在跨学科的学术期刊发表过各类专业文章,都是如此)这一切是为什么呢?拥有一个崭新的宇宙观重新来审视我们的世界,一切就会变得简简单单。 现在切入本文的话题,量子力学的奥秘到底在哪里呢?一百多年前,自从普朗克提出光量子假说以来,世界上顶级的科学家们都在苦苦思索,量子现象的奇特性让所有的物理学家们不可思议,也无法解释。许多科学家提出不同的方案来解释这一切,如超玄理论、平行世界等等,都无法彻底圆融和贯通量子现象。更加有意思的是,一些科学人士借用佛学理论来解释所谓的量子现象,让佛学和量子力学越来越变的高度神秘和费解。哎!这到底是科学的无奈还是上帝的愚弄呢? 以下,开解量子力学之答案。量子为什么有诸多神奇呢?只要知道量子的运行轨迹,所有的量子现象将会不攻自破。这可以让任何一个物理学爱好者立即明白。(真正的知识一定具有普适性)也就是说,量子现象非常之简单。我常常思考,为什么世界上那么多顶级的物理学家们都想不到呢?原因之一就是人类思维的固化,对前辈知识的盲目相信,潜意识里的思维定势导致无法认识到物质的真相到底是什么。还是感叹一句,量子现象一旦解密,物理学理论将会出现大面积的塌方,取而带之的是人类科技的日新月异。(曾经在【卷宗】(国家级科技期刊)上发表一篇文章“UFO的物理学原理和未来的发展空间”,并没有引起学者们的关注,实际上用新一轮的认识理论能够找到人类未来的新动力源以及宇宙飞船的动力核心。) 所谓量子只是一个物质微粒的表现体。科学家看到的量子只是一个显型模式,说到底量子的存在只是一种物质形式的存在表达,用微粒的说法只是更形象的接近观察到的现象。实际上说量子是微粒本身就是一个错误的概念诱导。(量子这个名称会让科学工作者潜意识中不自觉的带上思维定势,这也是量子力学的现象无法解释的原因。用既定的模式去寻找物质的真相,永远是死胡同。) 我们看到的量子运动,请注意了!到现在为至,人类物理学研究者都认为量子形成之后(或者说一个量子/光子被激发出来之后),在传导媒介里或者真空中继续以量子/光子的微粒-或者(微粒波)形式前进,而这就是所有科学家和物理学家的盲点。表面上看,科学仪器检测出来的现象是单个量子(或微粒波)在前进。是的,似乎看起来是单个量子在前进,而实际上根本不是!这就是颠倒乾坤的突破口。 胶片电影上的动画是连续的,而实际上是大量的胶片连接而成。检测到的单个量子现象在前进,其实是由不同的量子点组成的!(多么简单的事实!) 物理学家意识中一旦理解这个角度,量子力学的所有现象都会势如破竹。重点提示一下,实验中看到的量子现象都是被表现出来的,其实只是量子点的连贯状态。那么,量子是如何行进的呢?就像多米诺骨牌,量子也是一个个叠加出来的前进路线。无论量子和光子,在微观世界里都是统一的前进方式,这是宇宙变化的核心密码之一。(在天文学的宏观世界里呢?可怕的统一性还是存在的,只是时空的背景不同,变化也会不同)。 这里已经解开了量子力学的本质奥秘,余下的只是简单地和神奇现象一一对应。 量子和光子都是瞬间产生和瞬间消失的!!!??光速是如何得来的呢?就是正负电子的撞击之后,产生一个能量波。而这个能量波可以推动下一个正负电子的撞击。(光子的形成有很多原因,但是都是被能量波冲击下的能量聚合反应。无论是正负电子撞击还是其它的原因,如当原子核电子外层电子从高能级跃迁到低能级辐射出来的光子,也是能量冲击波的效果。微粒世界的本质都是能量波的物理学语言的显示,而不是所谓的固态物质体的存在。也就是说无论正负电子、质子、中字、原子核都是物理学语言,而不是绝对量化存在。这个思维点要重新的认识)这么一假设,天大的物理学奥妙就解开了。其一 、光子之所以可以保持匀速运动的根本原因就破解了。其二 、光子的速度取决于两个光子之间的影响,所以才会有量子的速度远远超过光子的速度。量子的速度取决于单个量子形成模式,而绝不是和光子保持同样的速度。 一言以蔽之,所谓光速(或量子速度)取决于前一个光子/量子与第二个光子/量子之间的聚合速度。当然这种极其超短距离的聚合是无法检测出来的,但是可以从现象中推导出来。 爱因斯坦说光速是不变的和直线行走的,这都是假设出来的理论坐标。爱因斯坦无法想象光线的行进方式,无法解释光线在太空的弯曲现象,才利用时间弯曲而替代光线弯曲的说法。(爱因斯坦曾经说过引力会造成时空扭曲,光束接近高质量恒星就会发生弯曲。这里的只能先稍微说一点,所谓的引力不同就是物质的存在不同。引力既可以是波动的表达,也可以是物质的一种表达。实际上从爱因斯坦的质能守恒公式就可以看出来,物质本身就是一种引力。这个概念就是爱因斯坦本人和很多的科学家们没有意识到的思维转化,也是最需要体会之处――物质存在的真相)其实只要空间的密度不相同,或者光线行走的媒质不一样,光线的速度和方向就很有可能会改变。光速为什么在不同的媒介中速度不一样?是因为在不同的导体中光子的聚合难度和方式不一样,光纤中的光子路径就是明证。很多学者没有思考这些现象的根源,只是根据前人的思维来判定现象的合理性,当然无法给出确切答案。(物理学很多概念已经不适应未来科技的发展,这才是桎梏科技的最大瓶颈。) 光子/量子为什么有干涉现象,只有根据这样的推断才能够清清楚楚地解释出来。估计科学家们冷静地从这个角度去想一想,量子现象的神秘性都不需要更多的去解释了。 很多科学家和宗教家都在借用量子的随机性来神话量子的存在,似乎量子受自由意识支配,认为量子可以在任何一个点都有出现的可能。这是一个大错特错的逻辑无奈!量子出现在任何一个位置,绝不是取决于人脑的意识也不是取决于量子的自由意识,而是取决于观察者所给定的位置。如果给出量子可以到达的位置,量子就会以同样的状态出现,请注意了!这个量子是经过N个聚合生灭之后的量子,而不是刚刚被激发出来的量子。只要检测的位置到哪里,量子就会出现在哪里。再次重申!!检测位置是量子可以到达的位置,所以只要哪里检测,那里就会有量子! 量子为什么有纠缠现象?量子纠缠就是量子波的形式对称,绝不是异想天开的意识控制。当第一个量子形成的时候,就已经决定最后一个量子的形成模式了。只要这个量子能量存在,就会永远纠缠。 量子为什么自旋?自旋是微粒冲击波聚合后的现象,微粒只有通过自旋才可以控制或者说被控制。(自旋可以改变量子波的状态,不同能量等级波之间会有引力大小区别)量子只有自旋才可以保持与其他微粒的距离和引力。任何的物质只有自旋才可以存在!其实一切存在都是自旋的。地球上的人也是自旋的,只不过跟着地球一起自转。而量子现象是一个终极的宇宙存在模式,不过是缩小板块而已。强调一点,任何物体只有自旋才可能存在,才可以在宇宙中保持和其它物质的区别。自旋的速度不同,才可以保持与其它微粒子之间的距离。通过这个现象,就能够轻而易举的揭开天体运动的规律。 再说个似乎天方夜谭式的假设――只要改变自旋的状态,就可以改变物质的存在形式。举个例子,任何物质只要靠近太阳,一切都会灰飞烟灭(太阳里的物质也只是检测出来的能量波形式)。这说明什么?一切的存在只是一种形式的组合,而绝不是物质的永恒不变性。无中生有的变化模式产生了一切。自旋的这种物理学意义一旦被关注,发明比导弹更快的飞行器只是个时间问题。自旋现象将又是一个科技的亮点,通过自旋还可以推导出物质存在的更多奥秘,这里就不多说了。 还要郑重说明一点,量子描述的微粒绝不是实际的物质,而是一种推算出来的现象点,也就是说量子世界到底是什么样的存在形式,我们人类是无法用感知觉直接观察出来的,而只是通过仪器检测出来的现象描述。这说明什么呢?所谓的量子(任何微观世界的微粒)只是存在(或者称为存在波)的运动凸显状态。量子是否可以再细分呢?当然是可以的,只要人类的科技不断的向前发展,一定还有更加细微的存在。(这与宇宙的边界有关)。现当代的物理学家们在思考问题中,无意识地以为量子是个物质化的点,这是潜意识的思维定势。如果看懂以上的意思,就会彻底解开量子/光子的波粒二象性问题。(任何现象都要有不同的时空背景来认识,才可以找到最终的解释) 任何微粒都是波动的形式,实际上地球上的物体乃至宇宙上的任何物体都是波动的形式。大家可能会笑话我,眼前的物体如果是波动的,一切不都混乱了吗?眼前物体的静止是因为我们同步处在地球上,如果将眼前的物体放大到宇宙的星系上去观察自己,我们就会跟随地球一起呈现波动的状态。(在时间和空间的大背景下,地球也会发生聚合生灭的。从这个点上说,地球的生命是可以推算出来的。常常异想天开,若是有科学家愿意同我合作,就能够推导出很多的物理法则来服务于全人类)量子力学的伟大在于可以观察到宇宙的核心秘密,因为量子态已经可以将宇宙的运动轨迹复述出来。不过,量子是瞬间消失和瞬间产生的,眼前的物质是相对稳定的状态。 再到微观的量子世界里去观察,所谓量子就是波动聚合的刹那生灭的过程。产生一个量子/光子,必须产生一个能量波来维持下一个量子的形成。从这一点说,佛学的宇宙理论和量子现象是契合的。但量子绝不会简单地受我们的意识控制。(意识是什么?需要看我写的书【宇宙的裂缝】,那里有简洁直白的体现) 客观地说,本人的物理知识是非常有限的,同时只要我看懂的量子现象基本都可以解释。其实只要理解上面所演示的量子形成模式和运行机制,这些问题科学家们一定可以比我有更加精准的认识。如著名的电子双夹缝试验,这是物理学历史以来最不可思议的现象。如果看懂以上的内容,就可以解开这个世纪之谜。任何内行的研究者一看就会明白!这里就不赘述了。(量子的特性告诉我们,量子只会自动用波动的形式寻找可行进的最近途径,与量子的随机性是一个道理。) 量子还有一些现象,比如说,对一个粒子的测量,可以导致整个系统的波包立刻塌缩,因此也影响到另一个、遥远的、与被测量的粒子纠缠的粒子,是需要解构物质存在的根本原理才可以更加精细的表达出来。这里只说明一点,微粒是系统的存在表达,只有波动形式的变化显示,而不存在单个量子的物质形态。提示一点,量子本身就是一种波的显示方式,所以任何的单个量子必须和周围系统状态保持统一场关系。一旦对单个量子测量,就会干扰到此量子的周围场力,自然立马塌缩的。(譬如,地球上的任何物体都受到磁场力的影响,只是这种作用明显和不明显而已。而量子之间有强大的影响力,是必须相互作用的。) 本文到现在为止,只是破解出一部分的量子现象,而更多的量子力学需要更加深层的理论基础的构思和重建,这里是不敢多说的。如果继续剖析下去,将颠覆所有的物理学概念。当然了,或许有很多人以为我在胡说八道,更多的科学家不屑于去认识这种新的宇宙观。可是这一种新的宇宙观能够解释几乎所有的物理现象乃至生命、文化,政治社会等等。如果有更大的讲台,我将从宇宙大爆炸的第一动力开始,推导出宇宙的边界,万有引力的理解,时间和空间的终极奥秘是什么?(本人更加希望可以直接面对科学家的提问和质疑),超越时空的认识能够为全世界的人类带来一轮新的意识流并在科技界带来翻天覆地的发展。举一个例子,如果知道地球的重力是什么?重力最终回归到哪里去?顺藤摸瓜地思考这些问题,就会推导出磁场力就是天然的反重力,而人类就可以找到和太阳能一样的取之不尽用之不竭的自然能。(这就是永动机的核心秘密) 不置可否,每个人的认识都有局限性,即便如此,也有理由相信以上有关量子力学部分的解析足以给科学界带来崭新的思路。为什么我可以推导出这么多奇怪的物理现象?或者有哪位科学家和宇宙探索者也想同样获得通天的启悟呢?这必须从宇宙的本质开始来分析,所有的答案才会有终结的解释。宇宙到底是什么真相呢?宇宙是意识的宇宙,宇宙是趋于和谐的宇宙,从这两个点出发,这个理论基础可以推导出宇宙和人类一切的奥秘。 量子力学论文:《量子力学》课程“问题导向型教学模式”探讨 摘要:掌握《量子力学》课程的基本理论和基本方法,是学生进入物理学前言问题研究和高新科学技术探索不可或缺的基础。文章结合这门课的特点以及人才培养的需求,在教学过程以“问题导向”作为切入口,将案例教学、视频、科研成果等融入教学过程,强化课堂小组讨论,推进实验教学,改进考核办法,从而为培养创新型物理电子应用人才打下良好基础。 关键词:量子力学;教学探讨;能力提高 1 引言 生产力的发展客观需要,推动人们探索微观世界的奥妙,掐指算来,量子概念的诞生已经超过整整100年。但随着科技日新月异的发展,可以毫不夸张地说,没有量子物理,就没有人们今天的生活方式。量子物理的应用已经渗透到现代化生产的许多方面,如半导体材料与器件,磁性材料与器件,原子能技术、激光技术等等。《量子力学》课程的学习已成为国内高等理工科院校“应用物理”“电子科学与技术”“光信息科学与技术”等专业的必修学科基础课。通过该课程的学习,培养学生辩证唯物主义世界观,独立分析问题和解决问题的科学素养,并为“固体电子导论”“光电子学”等后续课程的学习打下良好的基础。 2 对《量子力学》课程的探讨 《量子力学》涵盖了基础物理、数学物理方法、概率论、线性代数、矩阵等多个学科领域的内容,特别是基本概念、规律与方法与经典物理截然不同,不能凭借我们所熟悉的经典概念去证明。这些现状导致学生在该课程学习中感觉到难度更大。传统的课堂教学容易陷入纯粹的数学推导而忽略物理情景的建立。 种种现象表明,现存的“单纯授课式”教学方式不符合本课程的教学规律,无法实现其预定的教学目标,必须在各方面加以充分改进。目前,国内外对《量子力学》课程的教学方法已经作了大量的尝试和研究,提出了多种教学方法,如开发生动的多媒体课件、课堂分组讨论、模块化教学等。如何让学生在偏微分方程为主线的教学体系中,理解抽象的量子物理基本框架,并激发和保持学生的学习兴趣,是任课教师需要探索和实践的重要课题,值得花力气去研究。此外,随着时代的发展,量子物理所带来的新技术又层出不穷,大量前言研究成果脱颖而出,如量子通信,量子纠缠,量子密码等。如何将这些最近量子应用技术融入到日常课堂教学中,无疑对教师的教学能力、教学方法和综合素质以及学生的课程学习方式等都提出了更高要求。 问题既是学习的起源,也是选择知识的依据,又是掌握知识的手段,因此在教学实践的基础上,可以尝试以“问题导向”作为切入口,将案例教学、视频教学、科研成果等融入《量子力学》的教学过程,克服抽象的物理图景给学生带来的困扰,增强学生利用所学知识解释现实、分析问题、解决问题的能力,培养学生主动思考和实践创新能力,进而提高教学效果。鼓励学生根据自己的兴趣与基础,在教师的指导下进行专题研究,用现有的专业实验室条件,针对课程理论知识带着问题和专业的实践应用问题,在科研实践中加深知识的理解和运用,逐步提高其创新能力。 3 《量子力学》课程问题导向型教学实施建议 3.1 学习状态的调查与分析 量子力学可谓无处不数学,因此需要以无记名答卷调查和课间交谈方式,对学生的之前数学物理知识基础,学习兴趣等进行统计和分析,从而为制定合适的教学计划、选取恰当的教学内容和教学方式打下基础。如果没有对具体问题进行严格的数学推导,就无法真正深刻理解基本原理,量子物理的实际应用也就更无从谈起。课程系统学习之前,教师应该把知识点中可能运用到的数学知识梳理后作为参考资料发给学生,便于学生在平时练习中使用。 3.2 建立“问题为导向的交互式教学模式” 《量子力学》建立在众多假设基础上,抽象难懂,研究的是微观世界物质粒子的运动规律,与现实宏观世界差距较大,特别是一些规律与日常经验完全不同。不少同学甚至认为这门课程与今后自己的工作联系不大,毫无用武之地,因而在学习上没有积极性。这一情况的解决很大程度上取得于教师的问题引导设置是否有新意,是否足够吸引学生。教师需要精心设计,注重理论联系实际,强化知识的渗透和迁移。如从大家所熟悉的歌星周杰伦的成名曲《爱在西元前》改编版过渡到量子物理的发展,从太阳能电池过渡到知识点“光电效应”,从量子计算机过渡到知识点“态叠加原理”,从氢原子的斯塔克效应过渡到“微扰理论”等等。这些课堂问题的精心设计和引导从理性的角度让学生接受量子物理的基本思想,激发对课程的学习兴趣,在无形中培养他们理性思维、逻辑思维、创新意识和推理能力,也势必会加深学生对知识模块的理解。 采用提示启发与组织学生小组讨论相结合的方法,对本课程中重要的概念和有争议的问题进行研讨,多为学生提供自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,有利于学生知识框架的自我构建。教师在讲解过程中需要注重物理思想的阐述 量子力学论文:基于“PBL教学法”的量子力学课程的教学改革初探 【摘 要】以培养具有科学探索精神的创新型人才为目标,结合我校电子科学与技术专业的实际问题,分析了工科专业量子力学课程的教学特点,提出了基于“PBL教学法”的教学改革设计方案,讨论了量子力学课程教学改革方面所作的一些有益的改革尝试,极大地调动了学生学习量子力学课程的积极性,由过去的被动学习逐渐改为自主学习,并有效地提高了学生结合理论知识解决实际问题的能力。对于理论性较强的其他课程也可以起到示范作用,具有较强的理论指导意义和推广应用价值。 【关键词】PBL教学法;量子力学;电子科学与技术专业;教学改革 量子力学与相对论的提出,被称为20世纪物理学的两个划时代的里程碑。特别是量子力学的创立,揭示了微观物质世界中物质属性及其运动规律,造就了20世纪人类科学技术的辉煌,推动了原子能技术、航天航空技术、电子技术等方面的发展,并开辟了光子技术的诞生之路,将人类社会推进了信息时代。通过量子力学课程的学习,可使学生掌握量子力学的基本概念和基本理论,具有利用理论知识分析和解决实际问题的能力。量子力学课程的突出特点是理论性强、抽象难懂,在课程教学中需要特别把握好这些抽象理论知识的“入门教育”,把握得当,会达到事半功倍的效果。 根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的文件精神,提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。应适应经济社会发展和科技进步的要求,推进课程改革,提高课堂教学质量,充分调动学生学习积极性和主动性,提高学生的创新意识和创新能力。因此,在近几年量子力学课程的教学改革实践中,针对量子力学教学中出现的学生自主学习热情不高的现状,结合量子力学的课程特点,立足于提高学生学习积极性和培养学生科学探索精神及创新能力,提出了基于“PBL教学法”,即基于问题学习(Problem-Based Learning)、以学生为主体的量子力学课程教学改革的研究,摸索出一套行之有效的教学方案。 1 “PBL教学法”设计方案 “PBL教学法”是一种基于问题学习的教学方法,将学习置于复杂的有意义的问题情境中,激励学生积极探索隐含于问题背后的科学知识,实现知识体系的建构和转化,同时鼓励学生对学习内容展开讨论、反思,教师则以提问的方式推进这一过程,最终使学生在一个螺旋式上升的良性循环过程中理解知识,实现学习的不断延续,以促进学生解决问题、自主学习能力的发展,以及创新意识和创新能力的提高。具体设计模式如图1所示。 图1 “PBL”教学法设计模式框图 与传统教学方法相比,“PBL教学法”对教师备课和教学实施过程提出了更高要求。 1.1 PBL教师备课 (1)确定问题。问题是PBL的起点和焦点。问题的产生可以是学生自己在生活中发现的有意义、需要解决的实际问题,也可以是在教师的帮助指导下发现的问题,还可以是教师根据实际生活问题、学生认知水平、学习内容等相关方面提出的问题。 (2)提供丰富的教学资源。教学资源是实施PBL的根本保障。随着网络课程、精品课程体系的建设,教师可以利用网络课程为学生解决问题提供多种媒体形式和丰富的教学资源。 (3)对学习成果提出要求,给学生提供一个明确的目标和必须达到的标准。 1.2 PBL教学实施 (1)学生分组。学生分组后,要让每个小组清楚地知道自己所要承担的任务,问题解决所要达到的目标,也要确定好小组内每个成员具体的任务分工。 (2)创设问题情境、呈现问题。布朗、科林斯等学者认为,认知是以情境为基础的,发生在认知过程中的活动是学习的组成部分之一,通过创设问题情境可吸引学习者。 1.3 PBL案例分析 例如,在讲到微观粒子的波函数时,有学生认为波函数是经典物理学的波,也有学生认为波函数由全部粒子组成。这些问题的讨论激发了学生的求知欲望,可以通过分组进行小组内讨论,再将讨论结果进行小组间辩论,最后老师对各小组讨论和辩论的观点进行评述和指正,实现学生对一些不易理解的量子概念和原理的深入理解。 2 用量子物理发展的渊源吸引学生 量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系相距甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理截然不同,但它们之间又不无关联,许多量子力学中的基本概念和基本理论是类比经典物理中的相关内容得出的。因此,在量子力学教学中,一方面需要学生摒弃在经典物理学习中形成的固有观念和认识;另一方面在学习某些基本概念和基本理论时,又要求学生建立起与经典物理之间的联系以形成较为直观的物理图像,这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。此外,这门课程理论性较强,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。教学实践证明,针对以上教学中发现的问题,应特别注意用学科理论自身的魅力吸引学生,通过尽可能还原量子力学早期的发展过程,让学生自己去体会量子力学的基本概念是如何建立并逐步完善的,最大限度地激发学生学习本课程的热情,也有助于学生深入理解教学内容。 3 抽象理论形象化,与学生深入探讨 量子力学课程的突出特点是抽象难懂,对此我们进行了探索。例如在量子力学教学中,“任何实物粒子都具有波粒二象性”是教学中的难点和重点。如何理解波粒二象性?我们可以先从光的波粒二象性入手,通过“光电效应”实验引出问题,通过总结光电效应实验的特点,发现与经典理论之间的严重矛盾,并通过诸多矛盾引出了爱因斯坦的光量子理论和光电方程,进而深入探讨光的本性和实质。随着内容的深入,我们可以进一步提出:波粒二象性是光子和一切实物粒子的共同本质,而且波动性和粒子性这两方面必有某种关系相联系。并顺理成章的指出物质波的概念和德布罗意关系式,从最基本的假定出发作出类比推理,理论的独创性给人深刻的印象。 在此,还可以以学生的口吻提出两个问题。 问题1)物质粒子既然是波,为什么人们在过去长期实践中把它们看成经典粒子并没有犯什么错误? 我们可以通过实物粒子子弹的德布罗意波长的求解找到答案,这是由于普朗克常数h是个小量,一般实物粒子的德布罗意波长λ=h/p很短,短到可以忽略不计。 问题2)在什么情况下可以近似的用经典理论来处理问题?在什么情况下又必须顾及运动粒子的波粒二象性? 进而作出解答,一般来说,当运动粒子的德布罗意波长远小于该粒子本身的尺寸时,可以近似的用经典理论来处理;否则,需要用量子理论来处理。 这种层层深入,带着问题寻找答案的教学方法符合逻辑思维,学生很容易接受,将抽象而复杂的问题形象化、简单化。 4 联系量子力学的未来发展激发学生求知的渴望 尽管量子力学是以微观世界为研究对象,但它对我们日常生活的影响却非常大。例如,在当今科学界还提出了量子通信的新概念,是实现完全保密的最佳通信方式,直接导致引领现今量子信息理论和研究的热潮,代表着21世纪信息技术革命―量子通信技术的发展方向。教师可以鼓励学生对与量子力学紧密相关的实际应用技术进行调研,打消学生学习量子力学“无用化”的顾虑,激发学生自主学习的热情。 5 结束语 近几年,针对量子力学教学中出现的实际问题,结合量子力学的课程特点,我们提出了基于“PBL教学法”的量子力学课程教学改革的研究,取得了一些成效,对于理论性较强的其他课程也具有较强的理论指导意义和推广应用价值。 量子力学论文:量子力学一位实验家的探索 本书作者长期从事量子力学的实验研究。不同于传统量子力学教材中正规、抽象的讲述,作者倾向于进行生动、具体的物理学讲解,以便满足不同学科学生的需要和兴趣。作者善于使用直白的语言来解释一些难懂的概念。他考察了量子物理学的近展,包括贝尔不等式、位置、光子偏振的相关性、物质的稳定性、宇宙力、几何相、AharonovBohm和AharonovCasher效应、磁的单极、中微子振荡、中子的干涉测量、Higgs原理以及弱电标准模型等。本书自成一体,内容包括量子力学传统的课题,也包含了必要的原子和分子结构的基础知识。本书的主要内容来自作者在加州大学伯克利分校给一年级研究生讲课时编写的教材,该教材后来成为加州大学的通用教材,它包含了160多个具有挑战性的习题,通过这些习题阐明了一些物理概念,也向学生提供了检验他们知识和理解能力的机会,习题答案可以在网上(/commins)查到。 本书共25章:1. 引言;2. 数学综述;3. 量子力学的规则;4. 基本定律与和波动力学间的关联;5.量子力学规律的进一步说明;6. 一维波动力学的后续发展;7. 角动量的理论;8. 三维波动力学:氢原子;9. 对束缚态问题的时间无关近似;10. 微扰理论的应用:氢原子的束缚态;11. 相同粒子;12. 原子的结构;13. 分子;14. 物质的稳定性;15. 光子;16. 非相对论带电粒子与辐射间的相互作用;17. 微扰理论中的其它课题;18. 散射;19. 特殊相对论和量子力学:KleinGordon方程;20. 狄拉克方程;21. 相对论自旋-1/2粒子与外部电磁场的相互作用;22. 狄拉克场;23. 相对论电子、正电子和光子之间的相互作用;24. 弱相互作用的量子力学;25. 量子测量问题。每章的结尾有练习题。书的末尾有3个附录、引文的出处、参考书目和主题索引。 本书著者Eugene D. Commins是美国加州大学伯克利分校物理系的退休教授,是该校优秀的研究生导师。他的主要研究领域是实验原子物理学。他是美国国家科学院(NAS)院士,美国科学促进会(AAAS)成员,美国物理学会(APS)成员。他曾多次获得教学奖,包括2005年美国物理学教师协会颁发的奥斯卡金奖,这是对有杰出贡献的物理教师的最高奖。他发表过不少论著。不幸的是,本书出版后不久,作者去世了(1932-2015)。 本书的内容在许多方面与其它的量子力学教科书不同。传统的量子力学大多是在直角坐标或极坐标中讨论或展开量子力学问题,而本书较多地在希尔伯特(Hilbert)矢量空间探索量子力学问题,还利用了与传统量子力学的对应关系,数学工具不同,因此对量子力学各种关系的表征也不同。本书是物理系大学生和研究生的教科书和参考书。也是物理学家有价值的参考书。 刘克玲,退休研究员 (中国科学院过程工程研究所) 量子力学论文:意识与量子力学的内在关系 摘 要 量子力学与意识之间具有复杂的内在关联性,在量子力学中,意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力,并作为测量过程的初始条件由始至终地影响着对物理对象的客观描述。在意识研究中,建立在经典力学基础上的传统研究路径遭遇到无法摆脱的困境,需要引入量子力学来为自身提供全新的科学说明,这些说明形成了量子力学视域中的意识研究的三条主要路径。 关键词 意识 量子测量 波函数塌缩 神经活动 意识与量子力学原本分属于两个完全不同的学科,前者是心灵哲学与认知科学研究的对象,后者是物理学的前沿领域。随着意识问题在当代科学背景下,已经成为了哲学、心理学、物理学和认知神经科学等分科科学共同关注的焦点,意识问题的跨学科特征也日益突显。运用不同的学科方法来解释和说明意识问题,成为一种研究的必然趋势。许多的心灵哲学家和物理学家认为,意识和量子力学之间有着密切的关系。他们主张,不仅量子力学需要意识的参与以保证描述物理世界的完整性,意识研究也需要引入量子力学来突破现有的困境。 1 意识在量子力学中的位置 意识在量子力学中的作用主要表现两个方面,一是在量子测量中,意识作为测量过程的初始条件,由始至终地影响着对物理对象的描述,二是意识引发波函数塌缩理论。 第一,意识与量子测量。经典力学认为,只要在测量过程中,具备明确的初始值,根据一系列基本粒子的初始位置和速度,就可以实现对事件的准确预测,揭示出世界的真实状态,并且,其测量结果不会受到观察者意识的影响。因此,就某种程度而言,经典力学中观察者的行为同样是被决定和可准确预测的,观察者的心灵与观察者本身的原子构成的经典态被视为相等同。但是,在量子测量的过程中,这种测量过程和结果的客观严格决定性和确定性会发生改变。依据标准的量子力学思考,以玻尔、海森堡等人为代表的哥本哈根学派认为,测量和观察在描述物理实在的过程中具有十分重要的作用。在量子测量的过程中,测量的结果会表现出一定的不确定性,即每一次的测量结果都不相同。这种不确定性主要来自观察者的意识和测量工具在每一次测量过程中所产生的差异性影响。“量子力学并不描述物理实在本身,而是描述物理实在出现的概率,而这种概率取决于观察者的观察。”①量子力学的产生从根本上改变了观察者在测量过程中的地位。 测量问题研究的是一个处于经典态的观察者是怎样在一个量子世界里存在的问题,量子世界描述了不同态的叠加,但是人类主体对世界的知觉和描述却属于宏观层次上的经典态。所以,在维格纳、斯塔普(Henry Stapp)等物理学家看来,人类主体对经典世界的经验为什么以及怎样从量子世界中突现中出来,是量子理论要解决的根本问题之一。在量子理论中,人与微观领域的物质和能量同处于一个测量过程,观察者的意识会对测量的结果产生直接的影响,使测量结果表现出一种主客体不可分割的特征,正如海森堡所说,“自然科学不是自然界本身,而是人和自然界关系的一部分,因而就依顺于人。”②量子力学所揭示出的物理实在以几率波的形式呈现,并且只有在观察者的意识参与到测量过程进行观察时才会出现。在测量过程中,观察者的意识是量子力学所描述的物理实在本身的基本前提,自始至终都决定着测量的结果。因此,量子理论不是关于描述客观物理实在本身的知识,它从一开始就包含了观察者意识这一因素。量子理论实际上是由人类主体意识通过对物理对象的观察得到、并经过认知加工的知识。但是在经典力学中,情况则恰恰相反,人类主体同测量过程和测量结果截然分离,有意识的主体与客体对象之间有明确的边界。 第二,意识引发塌缩理论。冯・诺依曼在其1932年的著作《量子力学的数学基础》中首次提出“意识引发塌缩”理论(consciousness cause collapse proposal,简称CCCP),受到维格纳和斯塔普的支持。该理论认为,“测量”仅仅发生在有意识的观察者和波函数相互作用的基础上,所以仅从量子力学的角度来描述世界是不完整的,一个完整、科学、系统的描述应该包含意识状态对量子力学的影响,而塌缩就是在有意识的观察者的心灵同其它系统的纠缠中发生的。“量子力学的规律是正确的,但是有一个系统有可能要用量子力学来说明,这个系统就是整个物质世界。有一个不在量子力学之内的外部的观察者,这个观察者就是人类(和动物)的心灵,它在大脑上执行测量并导致波函数的塌缩。”③持这种观点的哲学家和物理学家,如查尔默斯(David Chalmers)和洛克伍德(Michael Lockwood)认为,“塌缩动力学为交互论说明敞开了大门”。④同时,他们也认为意识能够从某种复杂的大脑物理状态中突现出来,从而具有引发波函数塌缩的因果效力。 当然,“意识引发塌缩”理论实际上还面临许多问题。例如,意识引发塌缩是在什么时候发生的?是否仅在有意识的观察者参与的测量过程中,意识才会引发塌缩?根据现有的宇宙知识,早期宇宙的量子状态并不是一个意识的本征态(eigenstate),在宇宙产生的最初的三分钟里,也没有一个有意识的观察者在观察一切的发生。如果宇宙最初的那个状态是根据薛定谔所提出的规律而演化出的早期宇宙状态,那么一个与有意识的观察者的存在相关联的本征态就不可能产生。第一次的塌缩需要有意识的观察者出现才能产生,但是有意识的观察者的出现则需要更早状态的塌缩才能产生,塌缩与有意识观察者出现的先后顺序问题的不确定,直接导致意识引发塌缩不可能开始的结论。尽管,“意识引发塌缩”理论受到了许多科学性和哲学家的支持,但是他们并没有为该观点提供一种可靠的论证。并且,这一理论和作为主流说明的多世界理论相悖。多世界理论认为,波函数是对于整个宇宙的完备描述,它是一种基本的物理实体,从不塌缩;并且,量子测量不需要意识的参与,把意识引入到物理说明中,只会使实在论遭遇到危机。 尽管对于意识在量子力学中的位置尚无定论,但是已经有越来越多的物理学家和哲学家参与到这一争论中去,比如维格纳、斯塔普、查尔默斯等人,他们关于意识在量子力学研究中的作用的积极讨论,已经表明,意识是量子力学研究中不可忽视的一个重要问题。 2 量子力学视域中的意识研究 早期的量子力学研究者如普朗克、玻尔、薛定谔等人主张,意识研究应该引入量子随机性来解决与决定论之间的矛盾,此后,量子力学视域中的意识研究开始兴起。我们将首先说明为什么意识研究要引入量子力学,然后论述用量子力学研究意识的三条主要路径。 2.1 为什么意识研究需要引入量子力学 还原的唯物主义的观点以经典力学的决定论、还原论等原则为立论的基础。决定论认为,质点是真正的实在,只要给出质点的位置和动量,那么,依据一定的初始值,自然和人的行为就可以被准确地预测。还原论主张,一切高级运动形式都可以还原为低级、基本的活动形式,把这种方法运用到意识研究中就是把意识这种大脑的高级活动形式还原为最基本的大脑神经活动,以达到揭示意识本质的目的。传统的意识研究建立在这种理论基础之上,而意识问题的关键在于,意识的主观特征该如何进行有效的还原,并且使被还原为神经活动的意识仍然能够具有说明主观感受的完备性呢?这一问题被查尔默斯称为著名的“意识困难问题”。 “在经典力学中没有任何支持‘感受’存在的逻辑上的依据。它是一个理性封闭的概念系统,它的原则只有在决定事物的位置和运动的时候起作用,这个系统局限于一个狭小的数学框架内,不涉及任何现象性的性质。”⑤这就是说,在以经典力学为基础的认识论框架内,并没有人的主观感受的存在地位,经典力学以排除意识问题来实现自身体系的完整性。一种排除了意识存在地位的理论如何能够解决意识问题?这显然是令人怀疑的。 因此,彭罗斯(Roger Penrose)、斯塔普等物理学家认为,如果对意识的研究仍局限在经典力学的框架内,意识问题永远不可能得到解决,我们必须在一个全新的框架内说明意识和大脑活动之间的关系,而量子力学的引入,能够为我们提供新的研究视角。 2.2 量子力学视域中意识研究的三条路径 意识是由大脑神经活动基于某种动力学而实现的过程,由于它涉及到微观层面的化学和电子现象,因此,对它的描述必然要涉及到量子理论。从而,我们可以把意识看成是一个发生在大脑微观世界中的特殊的量子力学现象。持这种观点的物理学家和心灵哲学家认为,“意识是一种对神经反射的直接认识,这种神经反射是通过已知的量子事件突然实现的。”⑥根据目前的研究,量子力学对意识的说明可以分为三条路径。 第一条路径是运用相关的量子力学概念,如量子叠加、塌缩等原理与意识活动进行类比来达到说明意识的目的。在说明的过程中,不需要涉及复杂的运算,也不需要将具体的概念运用到具体的情境中。这种方式的说明仅仅是一种概念上相似性的类比,因此本质上不是对意识过程的科学表征,并不能真正揭示意识的本质。 第二条路径是运用具体的量子力学概念来揭示神经生理学的过程。通过这条途径,量子力学对意识的相关特征做出了说明。 第一,用玻色―爱因斯坦凝聚态说明意识的高度整合性。个体在反观当下的意识状态的时候,大脑中会呈现一幅统一和谐的意识场景。例如,当某人在上课的时候,因为听到窗外的音乐而想起了某部电视剧的情节、大脑中会浮现电视剧的场景和人物、甚至是当时的天气,同时,他的耳边又传来老师的讲课声,同时他的右手正在做着笔记。于是,他所有的感官都被调动起来,在大脑中形成了一幅统一但富有情节跳跃性的场景。这幅场景完整且丰富,个体无法把它自行分割,也就是说,大脑中所呈现的统一和谐的意识场景不能被分割成他正在听音乐或者他正在做笔记这些构成意识内容的元素而独立存在。同时,随着老师的突然提问,他形成的意识场景被打破,继而思考老师提问的意识场景,或者随着窗外音乐声的停止,他的意识场景转换成了另一幅图像呈现在大脑中。不论意识的内容如何改变,他的意识状态总是统一且不可分割的整体。 玻色―爱因斯坦凝聚态是一种全新的物质状态,即不同活动水平的原子在温度极低的条件下会凝聚在一起而具有统一的特征。当这些原子处于静止状态时,它们以无序的方式排列,一旦它们受到外界的刺激,并且细胞的能量因刺激而达到某个临界水平时,它们就会一致性地被激活。这种神经元的激活能够波及整个大脑,并产生一致的量子电场。玻色―爱因斯坦凝聚态的过程机制恰好能够说明,分布在不同脑区且活动水平各异的神经元活动怎样能够协同行动,以支持一个完整统一的意识场景的产生。 第二,用测不准原理说明思维的量子化特征。EEG (Electro Encephalo Gram)实验已经证实,思维过程在本质上具有量子化的特征。思维过程与量子过程的变化有诸多相同点。例如,当一个人在回忆多年前,在某节印象深刻的课堂上被老师提问自己所做的回答时,大脑中许多与当时场景相关的模糊要素都处在被调动的潜在状态中,例如当时的天气、情绪状态、问题的内容、他的回答、同学们的反应等。当他把注意力刻意集中到其中一个记忆片段,如当时回答问题的紧张状态上,准备仔细回想和再现曾经回答过的内容时,他会发现在回忆的过程中常常会遇到困难。对当时所回答内容的记忆会变得不如刻意集中注意力之前那样清晰和完整,甚至试图回忆起来的思路也会消失而被其它的思路所取代。在未刻意回忆时本来清晰完整的回答,反而在集中注意力之后变得模糊,甚至原先的回忆思路也被打乱,最终导致意识场景发生改变。这一特征能够用海森堡在1927年所提出的“测不准原理”来说明。 “测不准原理”表明,一个微观粒子的物理量,如位置和动量、时间与能量等不可能同时具有确定的数值,如果在一对物理量中,其中一个量的值越确定,那么另一个量的值就越难以确定。就思维的特征而言,被刻意关注的回忆类似于电子的二象性中的粒子性而具有“位置”,在刻意集中注意力之前的潜伏性的整体思路,就像电子的二象性中的波而具有“动量”。两者不能同时清晰或者同时确定,而只能确定一个。 第三条路径是一种关于量子力学的普遍性理论,其代表人物是玻姆(David Bohm)和斯塔普。玻姆等人提出一种“新实在论”的观点。他们认为,意识和物质不是两个根本性的实在,物质和意识只是从隐序的基本实在中投射到显序中的投射物。斯塔普持类似的观点,并提出了建立在过程本体论上的意识观点,即最本质的实在元素是现实场合(actual occasion),而不是物质或者心灵。现实场合可以把心理的和物理的特征紧密地联系起来。这样,心物直接互动的观点就被他在更为深层次的基础上提出的心物关联的约束集合(constraint set)所取代。 3 结论 量子力学与意识看似毫不相关,但实际上却是一对具有多重内在关联性的奇妙的搭档,两者的交叉研究极大地拓展了彼此的理论视域,其背后的形而上学基础是一种交互二元论。从交互二元论的角度出发,意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力,并作为一种测量过程的初始条件由始至终影响着对物理对象的客观描述。并且,意识研究中量子力学的引入,突破了长期以来用经典力学规律说明意识问题所遭遇到的瓶颈,为意识的高度整合性等特征提供了有力的科学说明。随着交叉学科的纵深发展,意识与量子力学的内在关联性将会得到更多的揭示。 量子力学论文:Hilbert 空间和量子力学 本书以完整和自成一体的方式详细阐述了非相对论量子力学的数学基础和它们所需要的数学理论,它们是为了使量子力学系统化而由David Hilbert, John von Neumann 及其他的一些数学家所开创的数学物理分支。 自量子力学诞生以来,该领域的许多先驱都曾向Hilbert请教有关数学问题。Hilbert从1926年开始系统研究量子力学的数学基础,并在1926-27年曾经讲授过“量子理论的数学方法”。按照他和他的助手Johnvon Neumann等的观点,适用于量子力学的数学框架就是在1927年由一种抽象的数学结构所确定的空间。1926-1932年von Neumann证明了Hilbert空间算符的许多定理,于1932年撰写成非常著名的 “量子力学的数学基础”一书,Hilbert空间中的线性算符作为量子力学数学基础得到了公认。 量子力学和Hilbert空间算符是物理和数学概念之间完全对应的罕见实例之一。不幸的是,量子力学许多教科书中关于这一方面的内容几乎被完全忽视了。发生这种情况的主要原因是,在物理学家群体中,Dirac的量子力学远比Johnvon Neumann的量子力学流行。 Dirac的方法几乎不需要多少数学,很多概念缺少严格的数学定义。实际上,处理量子力学要求比Hilbert空间更普遍的数学结构。但是在Hilbert空间中量子力学更迷人,因为从中可以更清晰地看到数学结构如何以一种必然方式与物理理论联系在一起。 很多关于基础量子力学的著作不加证明地使用Hilbert空间算符理论的结果,而许多关于Hilbert空间算符的著作不处理量子力学。本书的目的不是完整地处理Hilbert空间算符,而是在完全的数学精度下讨论量子力学原理,并尽力追溯它们所赖以建立的实验事实。对于量子力学的处理是公理化的,其定义都是从以数学方式所证明的命题得到。本书不要求读者具备量子力学知识,仅从初等分析出发发展数学理论,详细给出了涉及的所有的证明,使本书很容易被仅有大学数学和物理知识的读者接受。对于自学也是非常理想的。 本书是一部纯理论著作,可以被分成几个部分用于多种课程。 全书内容分成20章:1. 集合、映射、群;2. 度规空间;3.线性空间中的线性算符; 4. 正规空间中的线性算符; 5. 扩充实线; 6. 可测集合与可测函数; 7. 测度; 8. 积分;9. Lebesgue测度; 10. Hilbert空间; 11. L2 Hilbert空间;12. 伴算符;, 13. 正交投影与投影值测度;14. 对投影值测度积分;15. 谱定理;16. 单参量幺正群和Stone定理;17. 对易算符和约化自同构;18. 迹族和统计算符;19. Hilbert 空间中的量子力学; 20. 非相对论中的位置与动量。 与量子力学密切相关的数学领域或物理类高年级大学生和研究生、泛函分析的研究人员和研究生以及物理学家会对本书感兴趣,他们可以看到抽象的泛函分析预言如何把量子理论所用的明显不同的方法引向统一。 丁亦兵,教授 (中国科学院大学) 量子力学论文:工科非物理专业“量子力学”教学初探 摘 要 本文主要针对微电子科学与工程专业学生的数学和普通物理基础通常比较薄弱情况,对“量子力学”课程教学进行初步探讨,以求激发学生学习的积极性,提高教学质量。 关键词 微电子科学与工程 量子力学 教学探讨 量子力学作为当代科学发展最成功的理论之一,它主要研究微观粒子的运动规律,与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学是学习固体物理、半导体物理和微电子技术等专业课程的重要基础,已经成为很多理工科专业最重要的必修基础课程之一。其体现出的研究和对待新事物的思想和方法,对学生学习其他学科和毕业后从事其工作均有很好的指导和启迪作用,对培养学生的探索精神和创新意识及科学素养亦具有十分重要的意义。 量子力学理论与学生长期以来接触到的经典物理体系和日常生活常识相距甚远,尤其是处理问题的思路和手段与经典物理更是截然不同,但二者又是科学上的继承和创新的关系,许多量子力学中的基本概念和基本理论是从经典物理中的相关内容类比而来的。因此,在教学中一方面需要彻底打破学生在经典物理学习中已经形成的固有观念和认识,另一方面在学习量子力学某些基本概念和基本理论时又要求学生建立起与经典物理之间的联系,以形成较为直观的物理图像,这种思维上的冲突导致学生在学习这门课程时困惑不堪。同时,微电子科学与工程专业学生由于数学和普通物理基础比较薄弱,众多学生陷于烦琐的数学推导之中,导致学习兴趣缺失。那么,在教学量子力学时,应如何激发兴趣,提高教学质量呢? 一、学习量子力学发展史,激发学生的求知欲 兴趣是最好的老师,量子力学课程的第一节课讲授效果对学生学习量子力学的兴趣影响很大,所以量子力学绪论课的讲解直接影响到学生对学习量子力学这门课程的态度。作者主要通过列举早期与量子力学相关的诺贝尔物理学奖,以及量子力学中奇特的现象来抓住学生的兴趣。诺贝尔奖得主历来都是世人瞩目的人物,处于网络时代的学生当然也会有所关心和理解,而且他们的主要工作在量子力学这门课程中都将会一一介绍,这样通过举例子的方法强调了量子力学在自然科学中的重要地位。同时也为学生探索什么样的工作才可以拿到诺贝尔奖留下悬念,逐渐消除学生对量子力学的恐惧感。通过介绍四大经典力学,引导出量子力学和大家熟悉的经典物理学的关系,并结合经典物理学史上出现的困难和解决过程,让学生深入了解量子力学发展史。这样一方面可使学生对量子力学的形成和建立的科学历史背景有深刻了解,有助于学生厘清经典物理与量子理论之间的界限和区别,加深他们对量子力学基本概念和基本理论的理解;另一方面,可使学生对蕴藏在这一历程中的智慧火花和科学思维方法有一全面的了解,有助于培养学生的创新意识及科学素养。 在授课过程中,在介绍量子力学发展史上一些著名科学家的简历,如爱因斯坦,海森伯,薛定谔等的同时,适当地量子力学发展史上的大事记,比如第一颗原子弹爆炸,第一个晶体管的发明等。通过介绍这些学生熟悉的人物及相关事件,有助于促进学生对量子力学课程的兴趣,在听故事的过程中了解量子力学的诞生,通过讲述量子力学与经典物理学的关系,让学生明白量子力学是现代物理学基础之一,在微电子科学与工程后续课程固体物理、半导体物理等学科的发展中它都有重要的意义和应用。 二、加深对物理概念的把握,帮助学生找寻学习方法 量子力学课程的教学和学习需要线性代数、概率论、高等数学、数理方法等数学课程作为的数学基础,而在微电子科学与工程专业学生的数学基础比较薄弱,从而对量子力学产生畏惧心理,影响对后续课程的学习。在物理学中,数学只是用来表述物理思想并在此基础上进行逻辑演算的工具,教师不能将深刻的物理思想淹没在复杂的数学形式之中。因此,在教学过程中,教师要着重于加强基本概念和基本理论的讲授,把握这些概念和理论中所蕴含的物理实质。对一些涉及繁难数学推导的内容,在教学中刻意忽略具体数学推导过程,着重于使学生掌握其中的思想方法。例如:在一维势垒问题的教学中,对于数学方面的问题,只要求学生能正确写出入射粒子能量和势垒高度不同关系情形下三个区域薛定谔方程、记住其结论即可,重点放在该类问题所蕴含的物理意义及对现成结论的应用上。 三、改革教学方法和手段,加深学生的理解 “量子力学”课程本身实验基础薄弱、理论性较强,物理图像不够直观,一味采取灌输式教学方法和长时间的板书推导,学生势必感到枯燥,甚至厌烦。长期以往,必然挫败学生的学习积极性,使得学习效果大打折扣。作者在教学过程中通过采用类比的方法构建物理图像使学生对一些难以理解的概念和理论形成较为直观的印象,从而形成深刻的记忆和理解。取得了不错的教学效果。结合图形、影像等多媒体手段,模拟实验全过程。借助有关的教学软件,通过对真实情景的再现和模拟,可以让学生重复观察模拟实验过程,增加师生之间的互动,调动学生的积极性,加深学生对所学知识的理解。例如:在讲述微光粒子的波动性,借助电子衍射实验图像类比讲解波函数的统计解释和态叠加原理时,使用多媒体动画,我们可形象地展现电子一个一个打到屏幕上最后得到衍射图样的过程。通过减弱电子流强度使粒子一个一个地被衍射,粒子一个个随机的被打到屏幕各处,显示电子的粒子性;但经过足够长的时间,所得衍射图样和大量电子同时衍射所得图样一样,显示电子的波动性以及波函数的统计解释,可以加深学生的印象,理解其物理意义,同时也容易激发学生的学习热情。通过比较电子和经典粒子的波长,说明为什么在日常生活中难以观测到粒子的波动性,加深学生对微观粒子波粒二象性的理解和掌握。若使用传统板书手工绘制,不仅速度慢而且不准确,直接影响教学效果。 四、结束语 微电子科学与工程作为电子学的一门分支学科,主要是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用,以实现微米和纳米尺寸下电路和系统的集成为目的。针对这种情况,在授课时应注意介绍量子力学和微电子科学与工程的联系,尽可能进行知识的渗透和迁移。课堂教学过程是一个不断探索、总结和创新的过程。要实现量子力学这门课程的全面深入的改革,还有待与同仁一道共同努力。 量子力学论文:研究生教育课程高等量子力学教学改革 摘 要 研究生阶段既是知识深化的学习过程,也是科研能力培养的过程,学习知识为科学研究打下基础。本文从现阶段研究生授课模式存在的问题出发,探讨了高校研究生高等量子力学教学的必要性,在教学过程中引入研究性教学模式,提高教学质量,使学生在掌握量子力学基本原理的基础上,综合素质能力、科研创新能力得到极大的提高。 关键词 量子力学 教学改革 创新能力 研究性教学 自上个世纪80年初期恢复研究生教育,我国的研究生教育进入了蓬勃发展的时期。①随着我国高等教育的发展,研究生教育规模的也迅速扩大,研究生教育质量已成为一个全社会关注的焦点问题。我国研究生的素质关系到国家的未来发展,研究生教育是为国家培养现代化建设、发展科技培养高水平、高层次人才;研究生教育是我国站上世界知识经济高点的重要支持;同时也是高校实现由教学型向研究型转变的重要基础。研究生教育不同于本科生教育,研究生教育不仅包含课程教学,同时包含了社会实践、学位论文等诸多环节。②然而作为科研能力、自主创新能力发展的基础――课程教学不仅要传授知识,更重要的是要指导研究生思考,是提高研究生培养质量的根本。 研究生教学质量是整个研究生教育的一个重要部分,如何合理利用现有教学资源条件,使得研究生教学质量能够稳步提高,则成为研究生管理的首要解决问题之一。自上个世纪80年代以来,高等教育改革逐渐兴起,其主要目标就是培养创新型人才,教育界越来越多地关注教学方法创新研究。首先,研究性教学,是一种能有效引导学生主动探究、培养学生创新能力的教学方式,引起全世界各地的教育及其相关部门的关注。目前,教育部实施研究生科研创新项目研究计划, 现在全国已有100多所大学参加这项计划。其次,在过去的几十年中,国内外在总结以前高等教育成果与不足的基础上,以培养创新型人才为教育主要目标,对原有的传统高等教育模式进行了改革。 自从20世纪50年代美国施瓦布教授首先提出学生的学习过程和科学家的研究过程是一致的以来,研究性学习引起了人们的广泛关注,提出了各种相关的理论。③④⑤ 然而,现在国内的高校课堂教学大部分都是基于传统教学模式:教师教学――课堂讲授为主的教学模式。而研究性学习,则主要是以研究问题为基础、由学生主动提出问题、并设计解决方案、解决问题,并在这一过程中获得知识、培养相应的能力,基于此中方式来展开教学与研究的教学模式在国内现有的教学理念与教学资源条件下,应用并不广泛。尤其是在相对较为抽象难懂的理工类课程如量子力学课程教学中应用更是甚少。⑥研究生教育主要是培养学生的科研能力与素养,首先要在“研究”的培养上下功夫,而研究生课程教学正好提供了这一平台。在本文中主要以高等量子力学课程教学为主要研究内容,探讨如何进行课堂教学改革。 自1978年国内恢复研究生招生制度以来,高等量子力学就被列为物理系各专业研究生必修的学位课程之一,同时高等量子力学也是报考博士研究生的考试科目之一,在原来本科阶段“量子力学”的基础上进行深化和拓展,主要是提供学生在后学研究工作中要用的一些知识和方法。量子理论已经成为解决物理学、生命科学、信息科学和材料科学等理论问题的关键。 量子力学作为一门微观物理课程,与经典物理学相比,有一个很明显的差异:其中很多理论很难与日常生活和经验对应,涉及的理论、概念非常抽象,同时涉及非常多的数学知识,如(线性代数、Hilbert 空间、群论、数学物理方法和复变函数等),内容繁多,知识结构广泛,使得学生理解起来有非常大的困难,同时容易诱使学生陷入复杂繁琐的计算,而失去对量子力学学习的兴趣。目前,从我校物理系硕士研究生的实际情况来看,学生的量子力学知识水平参差不齐,有的学生以前没有学习过量子力学,有的学生学量子力学学时非常短,同时每个研究方向对量子力学的需求也不尽相同。 因此,量子力学成为教师公认难教的课程、学生公认难学的课程。 高等量子力学的教学效果将直接影响学生以后的科学研究创新能力与论文水平。为了培养研究生日后的科研能力,我们主要从教学内容和教学方法上进行了改革探讨。 在教学内容上,结合本校教学时限(48学时)和本校学生的特点、学生的研究方向,主要目标是将量子力学的知识应用到其它领域,避免冗长的理论计算,激发学生的创新热情。重点学习量子力学的形式理论、微扰理论、对称性和守恒定律、量子散射理论等。 在教学方法上,根据学生的知识基础和教学内容的特点,改变传统的教学方式,采用学生为主的教学方式。传统的教学方式主要是以教师讲授为主的灌输式、填充式,由于量子力学本身的特点,这些教学方法对量子力学的教学实效非常有限。一方面,一个主角的表演使得本身比较枯燥的量子力学课堂毫无生气,学生面对复杂繁琐的数学推导,思维跟不上教师的节奏,学生的学习热情下降。另一方面,学生本身的角色没有改变,自主学习、自主思考没有可锻炼的平台。教师考虑到自然科学的特点,一定要从知识的传承角度出发,这样教师要去贯彻启发式的教学方式。学生学一门课,学的是前人从实践中总结出来的间接知识。一个好的教师,应当引导学生设身处地去思考,自己是否也能根据一定的实验现象,通过分析和推理去得出前人已认识到的规律?自然科学中任何一个新的概念和原理,总是在旧概念和原理与新的实验现象的矛盾中诞生的。⑦作为教师,要充分利用新旧理论的矛盾提出问题,让学生思考问题,并设计一套完成的解决方案。在量子力学的课堂教学中,笔者结合实际情况,主要采取的是学生讲授为主、教师辅导的方式。尽管学生对量子力学知识的理解有限,但是一方面可以促使学生在课前预习;另一方面学生为了准备一堂课,要查阅相关资料,这样就可以极大地提高学生查找资料的能力,拓展学生知识面。作为教师,从学生讲授中也可以得到一些启发,诸如学生对一个问题理解的切入点与教师理解的不同,从而教师可以调整日后的课堂教学,使得课堂教学的内容从抽象化为通俗。 将科学研究融入到课堂教学,也是实现课堂教学改革的有效方式之一。研究生不仅要学习知识,更要的是做科学研究,寓教于研同样可以提高教学效果。在课题教学中,针对一个主题,在讲授基本知识的同时,更多的引入与之相关的前沿知识,并要求学生设计相关的问题,展开调查研究,以论文、学术报告的方式提交研究成果。通过此种方式,研究生的科学研究能力得到锻炼,创新思维能力得到培养,符合我们培养创新型人才的目标。 本文结合本校研究生的实际情况以及量子力学学科特色,我们主要从从教学内容、教学方法两方面探讨高等量子力学课程的教学改革。随着我国高等教育的发展,研究生课程教学改革还有待进一步地深化,这样才能提升我国研究生教育的整体水平,为祖国的发展培养更多的人才,日益增强国家的综合国力。
电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术结合计算机技术的应用 摘 要 现阶段,计算机技术被广泛的应用与各个领域当中,电子信息技术已经逐渐成为较为重要的技术,对推动各个行业的快速发展具有一定的作用,并且进一步促进了我国经济的整体发展。在对电子信息技术不断运用的过程中,计算机技术与仿真技术、智能技术等相互配合,不断的推动了科学技术的发展,并对人们的生活方式与生活习惯产生了一定的积极影响。 【关键词】电子信息技术 计算机技术 应用探究 电子信息技术在不断的运用过程中,逐渐提升了我国人们的生活质量,并且推动人们开始进入信息技术发展时代。在经济全球化的大背景之下,国际局势与社会形势为电子信息技术的发展提供了全新的平台。科学技术在现阶段国家竞争力中占据着较为重要的角色,电子信息技术的整体发展对社会经济的发展以及国家的进步具有重要的作用。本文针对电子信息技术发展中存在的诸多问题进行深入探究,并对电子信息技术结合计算机技术应用进行相应分析。 1 电子信息技术发展中存在的诸多问题 现阶段,信息技术的发展对社会的变革起着较为重要的作用,基于电子信息技术在我国的应用起步相对较为落后,到最后电子信息技术在进行实际的应用过程中存在一定的滞后因素,并存在着诸多的问题。 1.1 缺少专业技术人才 现阶段,我国仍然属于发展中国家,经济发展相对较为缓慢,并且与一些发达国家相比较,我国较为专业性的技术人员相对较为稀少,就一定的层面而言,我国人口基数大,经济发展滞后,因此教育投入资金相对较少,导致专业人才的培养存在一定的不足之处。近几年,虽然教育部门不断提出人才培养战略,但是培养出来的人才类型仍然较为单一,复合型技术应用人才较少。因此现阶段一些信息技术的应用都是西方国家领先,这一发展现状对我国电子信息技术的发展产生较为严重的影响,复合型人才的欠缺也限制了电子信息技术的进步。 1.2 外界环境不够优越 现阶段我国电子信息技术产业在产业环境的发展中主要面临着以下几点问题: 1.2.1 市场环境因素 由于市场因素的限制,电子信息科学技术的发展在市场的发展中面临着新的挑战,就宏观角度而言,市场竞争机制发展不健全造成现阶段电子信息科学技术的产业发展现状仍然较为恶略,市场竞争中往往存在着诸多的不良现象,例如一些企业为了获取更多的市场份额与发展机会,开始运用一些劣质手段参与市场竞争。 1.2.2 电子信息技术的发展与现阶段我国法律法规存在直接的联系,例如保护知识产权的相关法律制度等 但是由于现阶段我国知识产权中关于电子信息技术的知识产权相对不够完善,尤其在对新型技术的保护以及维护方面仍然存在一定的不足,因此电子信息技术的发展相对落后。 2 电子信息技术结合计算机技术的有效应用 2.1 在自动化以及集成化方面的运用 计算机技术在集成制造的背景之下,电子信息技术充分的将现代化技术、原材料以及材料等集合起来,进一步强化了技术的应用与提高,并在一定程度上推动了企业的整体发展以及创造收益。集成电路制造主要以电子信息技术的应用为前提条件,集成电路经过规模较大的集成电路发展阶段进一步实现了产业结构升级。现阶段,科学技术的快速发展进一步强化了数控系统的整体集成度以及发展速度,LED平板显示技术的高效发展进一步强化了显示器的整体性能。对先进化封装技术以及互联技术的应用,能够不断的将安全性问题以及效率低的问题进一步消除。在将电子信息技术与计算机技术进行有效整合以后,进一步实现了集成化的发展,并强化了机械自动化的整体发展水平。 2.2 应用于多媒体化以及智能化方面 根据现阶段的发展趋势来看,我国电子信息技术的发展不断的朝向多媒体化方向与智能化方向发展。目前绝大多数的网络计算机技术等模式已经逐渐向这一方向靠拢,并且在一定程度上预示着电子信息技术也在朝向这一方向发展。多媒体技术的广泛应用,进一步改变着人们的生活,就教育领域而言,从城市学校到乡村学校,普遍上实行了多媒体教学模式,并且多媒体在医疗行业与企业领域中也得到广泛运用。 计算机技术的实际应用范畴相对较为广泛,主要包括计算技术、计算机硬件技术以及计算机网络技术等。现阶段与计算机相关的技术已经较为先进化,但是仍然存在着一定的问题。人们的物质生活水平不断的提升,对生活便捷性进一步提出新的要求,因此人们对智能化设备的应用越来越热衷。就宏观角度而言,一些西方的发达国家在智能化的应用中已经逐渐取得了一定的成绩。 2.3 全球化中的有效应用 电子信息技术在不断的应用发展过程中,各个企业之间不断的强化交流与沟通,技术如何创新、产品的升级设计以及销售合作等已经成为至关重要的热门话题。由于一些发达国家对信息技术的应用相对较早,发展速度较快,因此现阶段一些技术相对较高的产业多属于发达国家,技术落后仍然停留在发展中国家与地区。电子信息技术作为一种共享型技术,其发展趋势已经随着经济的发展实现全球化,但是基于各个国家之间的发展仍然存在一定的差距,例如经济发展不平衡等,因此仍然需要各国之间强化合作理念,推动电子信息技术的快速发展。 3 结束语 电子信息技术的快速发展是经过历史的不断变革以及几代人的不断努力得来的,因此在日新月异的社会发展中仍然面临着巨大的挑战。只有不断的总结经验,进一步发展电子信息技术,才能进一步推动社会的不断变革,并促进各个生产领域的进步。在计算机网络盛行的时代背景之下,应不断的汲取各种科学技术的优势,将计算机技术以及电子信息技术有效结合,推动社会整体的不断发展。 电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术的应用特点 摘 要随着科学技术的不断完善,电子信息技术在国家建设、社会进步中发挥着重要的作用,在各个领域中的应用都非常广泛,已经普及到了人民群众日常生活的方方面面。像是通信制造领域、信息服务领域、网络管理领域等,都离不开电子信息技术的支持。由此可见,加强对电子信息技术的研究对于高中生来说是非常必要的。本文以高中生的视角对电子信息技术的发展现状进行分析,明确电子信息技术的应用特点以及未来的发展趋势。 【关键词】电子信息技术 应用特点 发展趋势 21世纪是电子信息的时代,人们日常生活的方方面面都离不开电子信息技术的支持,电子信息技术在各项领域中都占据着主导的地位,对于国家建设、社会进步都有很大的促进作用。基于电子信息技术的基础上,人们对信息的获取和利用都更加的便利,能够最大限度的发挥出信息资源的作用,能够有效提升人们的生活品质,在一定程度上改变了人们的生活方式,促进人们的生活、工作、学习各个方面的发展。 1 电子信息技术的发展现状 目前,电子信息技术在各个领域中的应用都非常广泛,而且在使用的过程中不会受到时间、空间的限制,可以说是在全国范围内都受到了高度的重视。20世纪90年代,西方发达国家就已经提出了与信息基础设施建设相关的计划,很多国家都深刻认识到了信息资源在国家建设中的重要性,纷纷走上了一条寻找促进信息基础设施建设的道路。到了21世纪,电子信息技术开始迅速崛起,在各个国家各个领域中都开始普及,中国同样追赶着这股热潮,将电子信息技术作为重要产业进行建设。 目前,我国在电子信息技术方面也做出了进一步的研究与完善,但是由于技术水平有限,对于电子信息技术的研究始终与西方发达国家有一定的距离,在实际应用的过程中也存在诸多问题,经常会受到很多客观因素的限制。从整体上看,我国电子信息技术还处于快速发展的阶段,必须要结合现代化的新思想和新理念进行电子信息技术的完善与更新,在不断的实践中进行突破,推动电子信息技术在我国的可持续发展。 2 电子信息技术的应用特点 2.1 智能化与自动化 目前,现代企业在发展过程中都追求智能化和自动化的发展,在网络构建、技术设计的过程中,都希望向智能化和自动化的方向靠拢,电子信息技术的发展也不例外,对于提高信息资源的利用率有很大的帮助。而且,电子信息技术的智能化和自动化还能够为信息资源提供更加有效的保护,在充分利用信息资源的同时,还能够对信息资源进行保护。在一定时间范围内,电子信息技术获取信息的速度占据着绝对的优势,为人们获取信息资源提供了更多的便利。 2.2 数字化与网络化 底只与网络化在电子信息技术中的应用是非常广泛的,利用光纤通信、无线通信等先进的科学技术对网络数字结构进行综合整理,从根本上提高电子信息技术的各方面使用性能,对于促进电子信息技术的发展有着积极的影响。另外,数字化和网络化还能够有效对信息资源进行保存和收集,为信息资源的安全性提供基本保障。 2.3 高效化 随着科学技术的不断完善,电子信息技术在使用过程中也结合了现代化的新技术,将信息处理技术、计算机技术以及其他高新技术的高度融合,对于提升电子信息技术的运行效率有很大的帮助。除此之外,电子信息技术在使用的过程中还具备信息资源传输速度快、使用更加便利等方面的特征,为人们的日常生活提供了更加优质的服务。其中,比较明显的案例就是智能手机的使用,智能手机使人与人之间的沟通与交流更加的便利,给人们提供了更多新颖的生活方式。 3 电子信息技术的发展趋势 3.1 光电子将成为电子信息技术的核心 光子学在光电子学和电子学中都有所涉猎,而光电子学和电子学又是电子信息技术中的重要组成部分,因此,有关专家预测,光电子将成为未来电子信息技术的核心,在未来电子信息技术的建设进程中发挥着关键的作用。另外,从现阶段我国市场经济的发展形势和实际需求来看,光电子技术一定会成为未来电子信息技术的核心力量,在促进电子信息技术领域发展的同时,还能够推动其他领域的经济建设。 3.2 微电子技术向系统集成化的方向发展 硬件产品的体积是电子信息技术发展中一个比较主要的问题,因此电子信息技术未来的发展趋势势必要解决这一问题。目前,集成电路在各个领域中的应用越来越广泛,尤其是在电子信息技术中更是发挥着重要的作用。电子信息技术未来也应该沿着系统集成化的方向发展,推动电子信息技术的智能化和数字化,电子信息技术在实际生活中的应用也会更加的完善。 3.3 电子信息技术的综合化发展 近几年来,电子信息技术已经成为计算机中的一部分,并且逐渐向智能化、数字化的方向发展。但是,单凭这些因素还是无法最大限度的将电子信息技术的效果充分的发挥出来,还需要在此基础之上实现电子信息技术的综合化发展。在无线通信技术的基础上,利用卫星和光纤的传输技术实现电子信息的高速传输,能够随时随地接收到电子信息,完善了电子信息技术的实时接收功能。目前,4G网络在电子信息领域已经得到了普及,对于电子信息技术来说是又一次重大的变革,对于提升电子信息技术传输速度,加快业务办理速度与能力有很大的帮助。 4 结论 综上分析可知,电子信息技术的发展已经成为我国提升核心竞争力,推动社会进步的重要手段,在各个领域中都受到了高度的重视,并且其未来的发展空间还非常的广阔。电子信息技术是服务于人类的,因此其发展趋势与人们的日常生活是息息相关的,研究人员必须要了解电子信息技术的应用特点,明确电子信息技术未来的发展方向,积极对现代高中生进行有关的素质教育,将与电子信息技术相关的内容应用于实际生活中的方方面面,从而创造更高的社会价值和经济价值。 (指导教师:孙红光) 电子信息技术的应用特征研究:工程管理中计算机电子信息技术的应用探究 摘 要:随着信息时代的到来,计算机电子信息技术在社会各个领域中扮演着重要的角色,尤其是在工程管理中发挥着重要的作用。本文基于计算机电子信息技术的特点出发,分析信息技术对工程管理的影响,进一步探讨计算机电子信息技术在工程管理中的实际应用,仅供相关人员参考。 关键词:工程管理;计算机电子信息技术;特点;应用 计算机电子信息技术逐渐渗透于社会群体生活与工作的各个方面,在为社会群体提供极大便利的同时,在工程管理中也得到广泛应用。工程管理的复杂度较高,单纯依靠人力资源进行管理无法取得理想的管理效果,不仅无法有效提高管理效率,甚至造成时间和人力资源的浪费。而将计算机电子信息技术合理应用于工程管理中,能够满足工程管理的综合要求,促进管理效率的不断提升,因此加大力度探讨计算机电子信息技术在工程管理中的应用,具有一定现实意义。 1 计算机电子信息技术的特点 1.1共享性 由于计算机电子信息技术的核心是数据库系统,换言之,数据库是该技术能够在各个领域内有效运用的关键之所在。大量的应用实践表明,该技术可以显著提升数据查询、统计以及审核等工作效率,并且能够实现数据组合条件的查询等功能,这为其共享机制的实现打下了坚实的基础,它的应用领域也随之进一步拓宽。 1.2准确性 在运用计算机电子信息技术的过程中完全是凭借计算机程序软件进行操作的,从而有效防止了人为因素导致各种错误情况发生的可能。在实际应用中发现,该技术凭借模拟仿真可以为统计数据提供所需的信息,这不但能够进一步提升其在各个领域中的应用效率,而且还能使决策的科学化水平显著提高。 1.3智能化 从目前的总体情况上看,计算机电子信息技术已经逐步朝着智能化的方向发展,该技术具备拟人的思维,能够对相关的信息进行逻辑分析以及综合处理,整个过程都是由计算机自动完成,不需要借助人工操作,这不但避免了各种错误的发生,而且还提高了工作效率。 2 信息技术对工程项目管理的影响 信息技术是目前发展速度最快、带动面最广的科学技术领域之一,它的出现改变了人们的工作和生活方式,计算机电子信息技术也成为推动社会发展的主流技术。信息技术的在工程管理中的运用,使管理工作发生了很多改变,其不但改变了工程建设行业的机制和体制。同时,还改变了其组织模式、管理思想和方法。正是因为信息技术的运用,使得工程管理出现了很多新的变化,工程项目管理正逐步朝着网络化、数字化的方向发展。 3 计算机电子信息技术在工程管理中的应用 工程管理过程中,计算机电子信息技术属于一种工具,具有良好的应用价值,有助于促进工程管理水平的不断提升。计算机电子信息技术的出现和合理利用,转变了以往手工绘图的方式,促进了软件绘图的顺利实现,使得工程设计更为便捷、高效,简化了图纸设计环节,使得工程管理效率明显提升,对于工程项目综合效益的维护也具有重要意义。计算机电子信息技术在工程管理中的应用,主要体现在以下几方面: 3.1项目系统管理的应用 就工程管理的具体情况来看,计算机电子信息技术在项目系统管理中发挥着重要的作用。工程建设企业中项目投资、进度以及计划等都是项目经理的主要职责,通过对计算机电子信息系统的合理应用,使得工程项目管理中信息查阅更为便捷高效,并且能够通过关键技术法等方式及时将技术报告整理出来,合理挑选并实施可行性高的项目,及时向资源分配情况向技术人员传输,针对其中的问题及时加以调整,从而推进整个工程项目建设的有序开展。由此可知,计算机电子信息技术在项目系统管理中的应用,促进了工程项目精细化管理目标的顺利实现,便于加强工程成本控制,协调工程参建各方关系,从整体上提高工程管理水平。 3.2物资系统管理中的应用 在工程管理过程中,物资管理有效性是影响工程管理整体效果的重要因素,其中材料质量把关以及储存管理是物资系统管理中的重要内容。物资系统管理中对计算机电子信息技术的应用,应当结合工程管理整体情况开展综合分析,模拟分析物资材料性能,预测出库存量,并对库存物资材料进行合理分类和规范存储。基于计算C电子信息技术的基础上,物资搜索功能得以不断完善,使得物资系统管理效率明显提升,为物资的合理利用打下良好的基础。 基于互联网能够在全球范围内查找材料及相关信息,并通过计算机电子信息技术的合理应用,提高工程管理中物资相关信息分析的精准性和可靠性,从而为工程项目决策提供可靠依据。工程项目建设中往往涉及大量的物资和材料,部分材料无法在当地获得,需要从外地购入,因而物资系统管理难度较大。而计算机电子信息技术的合理应用,为材料供应商与工程建设方之间的沟通提供便利,有效节约了工程时间,实现了人力物力资源的优化配置,全面提高了工程管理质量和效率。 3.3管理系统的应用 在工程项目施工过程中,通常都是根据预先编制好的流程图进行,放避免各种意外情况的发生,相关人员每天都需要写工作报告,并对报告进行分析。由于工程施工中涉及的内容较多,从而使得报告中的数据信息也比较多,加之报告形式不统一,从而导致了项目流程无法固化,致使经常会出现各种错误。而基于计算机电子信息技术的工程系统能够替代人员对相关数据信息进行收集和整理,并对报表与报告进行固化,由此便可形成节点明确的固有流程。此外,系统还可以对相关数据进行智能分辨,有效防止了错项或是漏项等情况的发生。 3.4 RDF与维护技术的应用 3.4.1 RDF 元数据是语义网当中的一种新形式,而RDF技术则具有对数据信息进行深层次判断的功能,故此可将之应用与元数据当中。如,RDF Schema其主要作用是对相关数据的结构进行明确划分,以此来找出数据之间所存在的逻辑关系,这样便能使文件资料的查询与搜索给更加简单、方便。当工程项目的管理人员需要查找相关数据信息时,可以直接利用RDF技术来完成。 3.4.2维护 就语义网而言,它是一种能够对语义进行判断的智能网络,为了确保该网络的正常使用,需要有相应的维护计划,这样才能使系统处于稳定运行状态。企业可以按照相关的操作规程,设计一种带有自动维护功能的语义网结构,在具体设计中,可以选用目前较为流行的分层式结构,当其中某一层的信息出现异常时,便会及时发出报警,这样操作人员便可在最短的时间内进行处理。 4 结束语 总而言之,工程管理具有一定复杂性,对管理水平以及管理方式都有着严格的要求。为全面提高工程项目建设质量,保证工程管理的有效性,应当坚持与时俱进,对计算机电子信息技术加以科学化利用,对工程项目各环节进行优化管理,通过各部门之间的协调配合,促进管理工作的语序开展,并基于计算机电子信息技术实现数据共享,从而维护工程项目建设的综合效益。 电子信息技术的应用特征研究:电子信息技术的应用特点与发展趋势 摘 要 文章首先对电子信息技术在各个领域中的应用及特点进行了简要分析,在此基础上展望了电子信息技术未来的发展方向。期望通过本文的研究能够对促进电子信息技术的推广应用和持续发展有所帮助。 【关键词】电子信息技术 应用 发展 1 电子信息技术在各个领域中的应用及特点分析 所谓的电子信息技术具体是指采用电子技术对相关的信息进行处理,该技术是一门综合性科学,主要包括计算机、通信、传感以及信息等先进技术。我国的通信产业在近年来获得快速发展,相关的技术日趋完善,各类新型的通信设备随之大量涌现,其功能也变得越来越完善,性能更加稳定。与此同时,电子信息技术在通信领域中的应用,使得通信设备呈现出了小型化和智能化的发展趋势,尤其是在电子信息技术大范围推广应用的情况下,通信变得更加方便、快捷,效率更高。下面重点对该技术在我国一些重要领域中的应用及特点进行分析。 1.1 工程建设领域 近年来,我国的城市化建设进程不断加快,各类工程建设项目随之增多,部分工程的规模较大,如果仍然以传统的方式进行管理,不但影响因素较多,而且效率也不是很高。而电子信息技术的出现及其在工程建O领域中的应用,给项目管理提供了极大的便利。该技术在工程项目中的应用具体体现在网络通信平台的搭建上,以工程造价控制为例,借助该技术可以搭建一个网络信息传输平台,通过该平台能够对与工程造价有关的信息资料进行及时获取,同时,还可以利用管理信息系统及办公自动化系统对工程造价进行监控,由此能大幅度提升工程项目造价控制的效性和及时性。对于绝大多数工程建设项目而言,工程量计算都是非常重要的环节,是工程预决算的关键,工程量计算软件的应用,除了可以使整个计算过程的周期缩短之外,还能大幅度降低计算差错,从而确保计算结果的准确性和可靠性。公路项目作为工程建设的组成部分之一,其重要性不言而喻,电子信息技术在此类项目中的应用,能够对数量大、种类多的信息进行梳理,并对数据进行实时更新,这样不但可以为公路项目的有序开展提供保障,而且还能使公路项目的现代化管理水平大幅度提升。由此可见,电子信息技术在工程建设领域中的应用,有助于促进该领域的持续发展。 1.2 航空领域 电子信息技术在我国航空领域中的应用,推动了航空航天事业的发展,从目前的情况上看,该技术在航空领域中多被应用于高精尖技术的研发层面。航空领域作为我国科教兴国战略的领域之一,其具有至关重要的作用,为持续推进该领域的发展,国家专门开辟了电子信息工程技术类项目,主要包含的内容有相关软件开发、数据信息处理、微波遥感等等。除此之外,电子信息技术在航天系统的研发中也获得了应用,如我国自主研发的某型号洲际弹道导弹便应用了先进的电子信息技术;同时该技术在我国自主研发的北斗卫星导航系统中也获得了应用,由此使得导航系统运行的精准度得到进一步提升,覆盖范围随之扩大,基本能够覆盖整个亚太地区。航空领域是国家实力强大与否的象征,为持续不断地推进我国航空事业的发展,使相关技术都能达到国际领先水平,应当逐步加大对电子信息技术的研究力度,从而使其能够更好地为我国航空发展服务。 1.3 农业领域 我国是一个农业大国,在农业生产过程中,相关的农机设备是不可或缺的重要物质基础,电子信息技术在农业机械设备中的广泛应用,为农机自动化、智能化、网络化的发展提供了技术支撑。以农用机械中的拖拉机为例,在其内部系统中加入电子控制单元可以使系统具备处理相关信息的能力,通过标准接口,还能与其它系统进行联网,在局域网内能够对拖拉机的操作进行自动控制,这为农业生产作业提供了极大的便利。此外,在农机驾驶室内应用智能化的显示终端并借助光纤组建数据通信网络,再将电子控制单元与总线接口进行连接,能够使信息在不同系统中进行交换,这有助于提高农机管理水平。 2 电子信息技术未来的发展趋势 随着电子信息技术的应用领域不断拓宽,对其各个方面提出了更高的要求,在未来一段时期,电子信息技术应当朝着如下方向发展:一是光电子技术,该技术是电子与光子技术相结合的产物,它是一项新型的技术,可在很多电子设备中进行应用,如平板电脑、摄像机、打印机等等,该技术以CCD器件作为核心装置,它的图像传感器的信息获取与输出方式如图1所示。 激光技术是光电子技术的主要发展趋势之一,该技术的未来的发展空间非常广阔,可在军事、医疗等诸多领域进行应用,除了可以确保技术应用的安全性之外,还能使意外的发生几率大幅度降低。不仅如此,光显示技术在家用电器中的应用,可以使家电设备的智能化控制水平获得显著提升。故此,未来应当将光电子技术作为电子信息技术的主流发展方向,业内的专家学者应加大对该方面的研究力度,从而使该技术不断完善。其二,电子信息技术向集成化与高效化的方向发展已经成为一个必然的趋势,如纳米技术在电子产品制造中的应用,可以提高产品性能和质量,又如光纤技术的应用,可提升数据传输速度等等。相信在不久的将来,电子信息技术将会在更多的领域中得到越来越广泛的应用。 3 结论 综上所述,电子信息技术在工程建设、农业、航空等领域中的应用,推动了这些领域的发展,在未来一段时期,业内的专家学者应当加大对该技术的研究力度,除了对现有的电子信息技术进行改进和完善之外,还应开发一些新的技术,从而使其能够更好地为相关领域服务。 作者单位 沈阳理工大学 辽宁省沈阳市 110159
自动化专业论文:浅谈电气自动化技术专业生产性实训模式的创新 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。 自动化专业论文: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。 自动化专业论文:关于电气工程其自动化专业文相关论文 一、关于用电的故事 展现代农业电是关键.杭州新迪农业发展有限公司是“杭州市级农业龙头企业”,专门从事蔬菜、花卉现代化种植.公司在桐庐富春江镇金家村租用了1300亩土地,建起了蔬菜种植基地.刚开始根本没想到用电问题会对公司的生产造成什么影响,哪里知道第一年就吃了苦头. 杭州地区一般年份降水都很充足,蔬菜生长不需要人工灌溉,自然降水完全可以满足蔬菜生长的需要,07年夏天,桐庐出现了少有的高温干旱天气,持续了将近20天没有下雨,地里的菜苗都被晒的打蔫儿了,只好用水泵抽水浇灌菜地.可是8台水泵根本用不起来,只能开两台,一千多亩菜地,靠两台水泵一点一点浇,看着都让人着急.公司人员找到村里,想看看有没有什么办法,村里书记直接告诉我们,碰到夏天用电高峰,农户家里的电饭煲都没办法用,点个电灯也是一闪一闪的,他们也没办法.不过,供电局刚刚在村里搞了一个新农村电气化建设启动仪式,马上要对金家村实行新农村电气化改造.除了要把旧的小线径线路改成大线径线路,新增加一台变压器以外,原来的变压器也要移位.果然,没过多久改造就开始了.这可是村民盼望已久的.现在的农村经济条件越来越好,很多农户想买空调、冰箱,用电不行这些计划只能搁置了.改造一结束,就看到拉着电器的车一趟一趟往村里跑,有的农户家里一次性就装了三台空调.看着工人们用水泵源源不断的把灌溉渠里的水抽到菜地里,浇灌着旱了很久的菜苗,心里的感觉真是说都说不出来. 卡在脖子上的用电难题一旦解决,发展现代化农业生产基地的后顾之忧完全解除了.公司先后建起了先进的连栋育苗温室、悬挂喷滴灌系统,引进了大型蔬菜花卉育苗气吸式精量播种流水线,现在走进种植基地,跟前两年相比完全可以用翻天覆地来形容. 二、有关家庭电气安全的小故事 被电死的一个人是有着二十几年电工作业经验的老电工.这位老电工回到家进洗手间冲凉,一打开电热水器花洒就“啊”了一声,瘫倒在地,此时他已无法摆脱花洒,在还没有完全失去意识的情况下,叫其妻子迅速关掉房间总闸,但关掉总闸后,触电现象依旧.经其妻子用扫把将花洒挑开后,这位老电工已经触电了几分钟,拨打了120急救,到场的120医生宣布其触电身亡. 很多人都不理解停电了怎么还能电死人?调查结果未公布,我个人分析后,认为当时停电是由于三相四线制的零线被切断(可能是偷盗、接触不良烧毁所致),使得住户内部分用电器烧毁,一些 感性负载的用电器线圈烧毁后对地短路(如电冰箱、洗衣机马达等).由于还留有一根带电的相线,使得220V电压顺着短路的感性负载对地短路,接地线对地电压过高,导致了事故的发生.而此时只有一根相线带电,任何保护装置都起不了作用. 所以,我们的生活离不开电,而安全用电更是对我们生命财产安全负责的首要前提,这样,电才会造福于我们.因此,作为电气工程及其自动化专业的我们就要学好专业知识. 电气工程及其自动化专业介绍 本专业产生于70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低.但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件.随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度.至此,本专业得到了广泛的发展,日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业,在这一时期的成果也并不少,诸如完成数控机床,车间厂房自动控制的工作已经是新的课题.电子技术与自动化、计算机的有机结合,赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵.无人操纵,系统简化,格局合理,即插即用型的产品成为新宠. 改革开放以后,在党中央的正确领导下,大学恢复了招生,本专业也发展起来,许多大学设立了本专业,并陆续招生,每年为国家培养大量的高级复合型人才,包括学士、博士等高级知识分子,特别是目前,各专业扩招,本专业的招生量也在上升.虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿,但随着我国综合国力的提高,对外交往的增加,我们已经逐渐缩小与发达国家的差距.具有代表性的是:每秒3000亿次计算机研制成功;纳米技术的掌握;模拟技术的应用. 三、就业前景 1.电厂(包括各个公司,工厂的配电室) 2.软件开发(特别是单片机或EDA等) 3.PLC(大体是工控方向,搭建操作平台等) 4.各个矿山,或金属冶炼场所(进行自动化设备的维护,操作等) 5.去学校当 老师 6.各种什么研究所 7.产品设计,就是硬件电路设计了 由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好.我国现在非常需要该专业方向的人才,小到一个家庭,大到整个社会,都离不开这些专业人才的工作.通常情况下,学生毕业后可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等;也可以是一些外资、私营企业,待遇当然是相当可观的.如果学生能力足够强,又在学习期间积累了比较好的研究成果,完全可以自己创业,闯出一片属于自己的天空.需要指出的是,由于国外在该专业方向的研究要领先于我由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好. 四、总结 就像鱼儿离不开水一样,我们也离不开电,生活因电而精彩,我们因电气而精彩. 自动化专业论文:高职机械制造和自动化专业教学创新探讨 一、职高职院校机械制造与自动化专业教学现状 (一)课程设置不合理 应试教育的影响下,我国高职机械制造相关专业存在明显的重理论、轻实践的问题。在课程设置上,基础课程远大于实训课程。在课程内容选择上,不能与先进的技术相结合,教学内容无法满足社会和企业的需求。同时,内容设置上抄袭现象明显,重点不明确,与高职院校的发展特点与发展目标不符。 (二)教学方法单一 教师在高职机械教学过程中依然占据主导地位,枯燥的讲解方式严重影响了学生的主观能动性发挥。在课堂中教师无法与学生之间建立有效的联系,学生的主动学习意识较差。当前,高职学生存在明显的教学理念缺失、学习热情不高且创新能力差等特点。高职院校肩负着为社会输送实践人才的重任,但单一的教学方法使得其效果远远低于教学计划要求。 (三)实践教学内容不足 基于高职院校教育的教学特点,应增加校内实训基地,并实现校企合作等方式。但具体的运作中,受到观念、资金投入等影响,实践教学效果不佳或者无法实现。一些院校教学设备不足,仅采用教师示范、学生模仿的方式,机械制造教学效率低下,其带来的主要问题在于学生的动手能力差,进入社会后无法获得企业认可,对其生活和工作造成消极影响。 二、高职机械制造与自动化专业教学措施 (一)优化课程设置,做到教学重点突出 高职教育工作者应将培养学生的实践能力为教学目标,基于此应对现有的教学课程进行调整。增加实践教学内容,根据企业的需求制定岗位体制的教学内容,促进教学的高效化。另外,高职科研教师应与企业联系,建立学校与企业之间的平台,对学生的表现进行及时反馈。在对学生的考核中,要重视全面的考核方式,重视实践对学生的影响。另外,还应针对学生的特点和专业的不同进行有针对性的课程设置,满足学生的个性需求,以满足社会对人才的需求。 (二)致力于机械制造教学创新,激发学生的积极性 素质教育要求高职机械制造进行全面调整。在完成教学任务的同时,要致力于激发学生的主观能动性,活跃课堂气氛。创新能力无论是对于教学还是对于学生来说都具有十分重要的影响,通过教学课堂方式的具体化、生动化和形象化,可使学生参与到教学中,使学生掌握更多的知识和技能。另外,针对机械课程的特点,还可开展课题教学,在教学中教师可组织学生通过小组合作等方式完成课题任务,在任务完成过程中,要能合理分配任务,并鼓励学生自由发挥,从而确保学生创新思维的养成。相互合作过程也是对企业的模拟过程,从而使学生能够适应学校的需求。 (三)建设教学实验室,强化专业教学实际效果 针对目前高职院校实验室不足的现状,相关部门应加大对高职机械制造的投资力度。购进足够的试验设施和实训设施,为学生提供必要的保障。高职院校在发展过程中,专业技能提高是学校对学习者的基本要求。从根本上讲,要提高机械制造的教学效率,就要正视实验室建设与设计问题,确保其完善性和充足性才能满足现代社会的需求。高职院校还应与时俱进,不断的研发新工艺,引进新设备。为满足每个学生的需求,还应在校内建立专业的平台,安排学生进入企业进行顶岗实习,使学生能够充分感受到企业的需求。在不同的岗位实习中,学生的能力得以提高,其对自身的了解更加深刻,因此有助于高职院校制定更加合理的教学评价体系,明确教学目标。也帮助学生树立正确的教学目标,从而共同完成高职机械制造教育教学的目标,促进我国工业的可持续发展。目前,企业在顶岗实习过程中,还存在一定的问题,如学生无法满足企业的需求,教师的安排存在偏差等。要解决这一问题,需要高职院校树立正确的教学理念,完成以实践为主的教学目标。 三、总结 总之,我国高职专业机械制造教学应坚持贯彻以就业为导向的教学目标。针对高职教学中存在的大量问题,应建立合理的教学目标,丰富教学方法,同时建立合理的教学考核机制,促进机械专业产业机构的完善。凸显高职院校的独特优势,为社会和企业输送大量的专业人才,促进社会的稳定发展。 自动化专业论文: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。 自动化专业论文: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。 自动化专业论文: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。 自动化专业论文: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。 自动化专业论文:浅谈电气自动化专业英语教学方法研究 论文关键词:电气自动化专业英语 师生交流和互动 多媒体课件 论文摘要:本文针对电气自动化专业英语的教学目标,研究了其教学方法。在教学内容方面,强调与主干课程同步;在词汇学习方面,采用普遍联系法、同义词法和反义词法;在句子层次上,强调句子成分划分方法的使用和常用句型的模仿应用;在段落层面上,突出主题句的提纲作用,剖析段落的展开方法;在篇章水平上,讨论了摘要的写作方法和整个文章的组织结构;在教学过程中,强调师生交流和互动。并结合具体的教学内容,制作多媒体课件,选派合适的任课教师,以拓宽学生的知识面,提高专业英语知识的应用能力。 一、引言 电气自动化专业英语是为了培养和提高该专业学生对英语专业文献的阅读、写作、听说和翻译能力而开设的课程,对于学生在专业方向上的发展,如研究生入学复试、工作面试、阅读和翻译实际工作中遇到的英文专业文献等,具有重要的作用。然而,在实际教学中,电气自动化专业英语却没有得到应有的重视,多数大学的自动化专业教学大纲对此多列为考查课的形式,学时也较少。以河南科技大学为例,该课程以必选考查课的形式,分成三个阶段进行,分别在第5、6、7学期开课,每阶段为16学时,共48学时。这种课程设置方式,无形地使学生降低了对该课程的重视程度。另外,由于各个大学都非常重视英语四、六级考试通过率,加大了对公共英语的教学投入,使学生的公共英语水平有了较大的提高,对专业英语则在主观上认为难度不大而不够重视。 因此,对电气自动化专业英语的教学方法进行研究和探讨是很有必要的。刘怡阐述了专业英语和基础英语在学习阶段、学习重心和教材甄选上的差异,结合电子技术类专业英语的新词层出不穷和缩写词汇多的特点,提出了增强学生对专业英语重要性的认识、提高教学的趣味性和教材多样化的建议。[1]李文娟等在明确专业英语定位的基础上,就电气工程及其自动化专业英语的教学内容、教学方式和教师培养进行了探讨,给出了所涵盖的专业知识范围,采用了回顾、自述、教学和总结的四步课堂教学方式及平时、笔试、口试综合的考核方式,指出了专业英语教师培养的建议。[2]李俊梅针对专业英语教学中存在的问题,提出了重构专业英语教学模式的具体解决办法。[3] 上述文献在不同侧面反映了当前专业英语教学的现状,所提出的解决方案对于专业英语教学具有一定的借鉴意义。 本文对教学内容和课堂教学方法进行探讨,强调教学内容与开课学期的主干课内容同步,针对不同的教学内容,提出了具体的教学方法。例如,针对词汇短语,提出了普遍联系法、反义词法和同义词法;针对句子,主要讨论句子成分划分和句型结构;针对段落,主要强调动词和名词的变化、段落主题句、段落的组织结构和语句之间的起承转合;针对篇章,主要讲述文章的层次结构、英文摘要写作、剖析和解读;同时,重视师生交互,关注学生对讲课内容和学习方法的掌握程度。主要手段有:课堂提问、公布电子邮箱、约定答疑和作业。还强调了多媒体教学、课外读物选择、考核方法、任课教师的选择在专业英语教学中的重要性。 二、课堂教学方法 1.教学内容与主干课程同步 强调教学内容与开课学期的主干课内容同步的目的,是在学习专业英语基本内容的同时,培养学生阅读英文教材的能力,提高主干课程学习兴趣,开拓学生获取专业知识的来源,相互印证专业主干课程的教学内容,起到查漏补缺的作用,还促使学生有能力登录国外重点大学的相关课程网站(如mit的courseware网站),下载和阅读专业课程学习资料,进一步提高专业主干课程的教学质量和学生的专业素质。 2.词汇短语学习 专业英语的词汇短语是构成句子和文章的基本要素,探讨词汇的教学方法有助于提高学生的专业英语水平。专业英语词汇一般比较生僻,往往是一个词的第三个意思,甚至更靠后,这与公共英语学习中所记忆的词义有很大的不同。例如:step一词,人们往往知道其意思是“脚步、台阶”等,但是在自动化专业英语中,它常用来表示阶跃信号,用在step response短语中,则表示为“阶跃响应”。在这种情况下,教师应鼓励学生与所学专业主干课程相联系,找到其中的中文表达,以帮助理解英文资料的内容。另外,还可在专业主干课程中找到其它的短语,如“斜坡响应”和“脉冲响应”,此时,教师应给出相应的英文表达,即“ramp response”和“pulse response”,这种称为“普遍联系法”的方法对于扩充专业英语词汇量非常有效。还可以借鉴一些公共英语词汇书籍的方法,通过查找同义词和反义词来扩充词汇量。 3.句子成分划分和句型 专业英语的句子结构不是很复杂,偶尔会遇到一些长句和难句,可采用公共英语中的句子成分划分的方法来剖析句子的结构,明晰各个部分之间的修饰关系,进而用符合中文习惯的行文方式,将其翻译出来,努力做到信、达、雅。对于一些常见句型,则通过模仿造句的方式加以练习,提高句型的实际应用能力。 4.段落主题句和动词、名词变化 英文段落往往有一个主题句,段落根据主题句层层深入地展开论述,将一个个句子组合成一个段落。应通过对段落主题句和段落组织结构的剖析,使学生模仿和掌握段落展开的方法。在英语文章中,强调动词和名词的变化,使文章富于变化,不再呆板,例如,在关于电机y-δ起动的章节中,给出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三种变化。再如,在英文论文的摘要中,动词也富于变化,经常会看到present、discuss、scribe、propose等动词。 5.篇章 篇章阶段的课程材料是选择专业相关的、地道的英文学术论文。在整个文章的结构方面,主要理清作者架构文章的思路脉络,学习如何行之有效地组织整篇文章,进而写出符合英文论文格式的英文摘要。在写摘要时,强调动词和名词的变化。将论文的目的、主要研究过程、所用方法和由此得到的主要结果及推出结论表达清楚,在可能的情况下,还应提及论文结果和结论的适用范围和条件。阅读文章实际上是与作者的交流。有时,需要站在作者的角度去看问题、去构思文章和遣词造句,以此思路去阅读专业学术论文,能够获得很大程度的提高。 6.加强师生之间的沟通 加强师生之间的交互、交流和沟通,有助于教师更好地设计课堂内容,有助于教师了解学生对所讲内容的掌握程度和薄弱环节,有助于教师发现课程讲授中的问题,也有助于增强师生间的了解。常用的方式是上课随堂提问、课后答疑、公共电子邮箱和布置作业。通过这些手段,可以了解学生的英语水平和学习态度,进而给教师的课堂教学设计提供第一手资料。 7.课件设计和师资配备 专业英语学时少、任务重,仅依靠任课教师板书讲解,很难按计划完成教学任务,因此不得不对教学内容做出取舍。另外,一些专业的设计图和原理图是教师手工难以绘制的。这些问题均可借助多媒体课件加以解决。任课教师可根据教学内容制作相应的、多样的课件,形式可以是gif和flash动画,也可以是各种格式的图片,将这些素材放到powerpoint文档中就制作成了课件,也可将其以讲义的形式打印出来,便于学生复习,也有利于他们课前预习、课堂中集中精力听讲,节约笔记时间。 关于师资力量配备,可结合各阶段课程的具体教学内容和教师的专业背景、研究方向,选派合适的教师任教各个阶段的课程,避免了一个教师和一种风格的弊端。在专业英语的讲授过程中,可酌情添加各任课教师负责的科研项目等内容,有助于开拓学生的眼界,加深对课堂内容的理解,进一步调动学习积极性和主动性。 专业英语在各个专业学生的培养过程中起着重要的作用。教师通过各种方法和手段调动学生的学习热情、积极性和主动性,利用各种可以利用的资源,拓宽学生的专业知识面,发展他们应用专业英语知识解决实际问题的能力,能够读懂专业文献,写出高质量的英文摘要,听懂专业学术报告,讲出自己的学术思想,以及翻译出符合信、达、雅要求的专业文献资料,做到学以致用。 自动化专业论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 自动化专业论文: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。 自动化专业论文:机械设计制造及自动化专业特色分析 摘要:随着科学技术的发展,我国的经济也开始迅猛成长,因此,经济市场需求的各种各样的人才也随之增加,在这种新的发展形势下,机械设计制造及自动化领域受到了越来越多的关注,导致报考机械设计制造及自动化专业的学生也越来越多,这个专业不仅仅着重培养学生的机械设计制造及自动化的理论知识,还严格要求他们的实际操作能力,这对我国的科研事业的发展与创新有非常大的帮助,那么,本文就对新时期下机械设计制造及自动化专业进行一定的分析与讨论,让更多的人了解这个专业的特色。 关键词:新时期;机械设计制造;自动化专业;特色分析 从上世纪中期之后的重工业发展阶段到现在的发展背景下,我国一直着重于机械设计及自动化的发展,并且机械设计及自动化技术包括这设计、制造、使用、维护这一过程,因此需要专业知识与技术操作能力十分强的工作人员,所以,近些年来,为了我国机械设计制造及自动化领域的发展,越来越多的高校开始设立机械制造及自动化专业,并培养出更多的专业型技术人才,解决当下我国在这一领域出现的问题,并且不断创新,打破国外的垄断技术,使我国的机械设计制造及自动化领域有新的突破。 1机械设计制造及自动化专业的培养方针 在新时期下,我国的机械设计制造及自动化技术需要每一个工作人员的专业能力有所提高,因此就需要高校在对该专业学生进行培养的时候,有科学的管理规划,让这些高校的学生在毕业之后能够在最短时间内投入到工作岗位上去,并且,机械实际制造及自动化专业是近些年刚刚开设的,所以我国更需要制定科学的人才培养方针: 1.1适应经济市场的需求 我国现在还处于发展中国家的阶段,并且根据近些年来一些数据的调查可以发现,我国与其他发达国家的首要差别就是在农业的发展中,发达国家是使用先进的机械设备进行农作物的耕种与收割,而我国大部分地区还是人力劳作,所以当下我国在机械设计制造及自动化领域中最需要突破的是推进我国农业自动化的发展,提高农作物的播种与收割的效率,因此,当下我国各大高校在对学生进行机械设计制造及自动化专业知识的培养时,应该着重于在农业领域的机械设计制造及自动化知识的培养,不断培育出专业的技术型人才,推动我国的农业领域的发展。所以说,我国高校在机械设计制造及自动化专业技术的培养方面应该与经济市场的需求相融合,使学生在毕业之后有用武之地,并且也可以落实该专业的作用。 1.2培养具有实践能力的专业人才 因为在实际的生产运作中,机械设计制造及自动化技术对工作人员的操作能力要求十分高,例如机械设计制造及自动化技术的首要步骤就是设计图纸,但是在实际的生产工作中,即使是有丰富工作经验的老员工设计的图纸也不能一次性投入使用,在审图、工艺等各个步骤都会发现许多问题,需要进一步更正,所以如果高校仅仅培养学生的机械设计制造及自动化专业知识是远远不够的,还应该开设动手实践课程,在教学课程中逐步提高学生的动手实践能力,也可以有效提高学生的创新能力与思维建设,除了这些在课堂上的改革之外,高校还应该投入更多的资金,建设现代的机械设计制造及自动化专业的实验基地,使这一教学效果更加明显。 2机械设计制造及自动化专业的课程标准 机械设计制造及自动化专业的开设对于我国机械自动化行业的发展有十分重要的意义,所以,要想使这一专业的开设达到预期的效果,首先就要确定具有特色的课程标准,规划好该专业的发展目标,迎合新时期下市场的需求,使学生的专业知识与手动操作能力共同提高,同时设立这两方面的规章考核制度,对学生进行严格的检查。除此之外,各大高校还应该配备优秀的教师团队,高薪聘请符合市场发展需求的教学老师,提高学生们的领悟能力,并多给予学生一定的实习机会,使他们在校期间就可以更好的掌握一些最基本的机械设计制造及自动化技术,保证我国在机械设计制造及自动化领域有源源不断的新鲜血液。并且,根据各大高校之前在机械设计制造及自动化专业的教学方案的资料显示,我们可以得到一个明显的对比,在新时期下,机械设计制造及自动化专业的教学内容与之前有很大的差异,因此,高校领导应该做一个详细的统计,取其精华,去其糟粕,将最好的课程标准呈现给学生,并且高校不应该将该课程设置为必修课程,应该开设更多的选修课程,让学生有更多的机会与课堂时间去进行学习,使学生有更大的成绩突破,同时还要提高老师的责任心,让老师将教学计划落实在每一个学生身上,让学生自主学习,提高学习效率,除此之外,在原有的学习资料的基础上,老师们还必须做到对机械设计制造及自动化专业的知识有一个新的教学框架,保证学生学习的效率与质量。 3结语 总而言之,机械设计制造及自动化技术在某些方面引领我国的经济发展,所以这一门学科的进步对我国的市场发展有很大的作用,各大高校应该根据市场的需求培养出专业的技术人才,满足我国机械设计制造及自动化领域对人才的需求,使我国在机械自动化领域有新的发展与突破。 自动化专业论文: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 自动化专业论文:自动化专业工程教育论文 1机械制造及其自动化专业的特点 机械设计制造及其自动化专业以机械设计与制造为基础,融入信息技术、计算机科学、微电子科学和控制论的基本原理,其主要任务就是运用先进的设计制造技术和理论,解决现代工程领域中的复杂技术问题,从而实现产品设计与制造的智能化。机械行业作为国家的基础及支柱产业,在国民经济中占有相当重要的地位。对于煤炭、钢铁、有色金属等上游产业和房地产、快消品等下游产业具有重要意义,同时也具有很强的拉动能力。而机械制造中最活跃的领域便是机械制造自动化技术,也是企业提高生产效率、增加工业产值和提升市场竞争能力的必要手段。我国自改革开放以来,从境外引进了大量的先进技术及装备,虽然使自身机械制造业有所发展,但是外资企业不断对我国民族制造业进行干预和收购,使我国机械制造业始终无法摆脱“外资”和“进口”的双重枷锁。随着社会的发展和人们不断提高的生活水准,机械制造业作为一个发展多年的传统领域面临着越来越多的挑战和竞争,在工业生产逐渐趋向科技化、信息化的洪流中,先进的生产技术和高素质的专业人才成为我国机械制造业必然的选择趋势。所以,我国高等工程教育机械设计制造及其自动化专业大学生进行工程教育评估对于当前市场环境显得尤为重要 2专业认证过程与方式 机械类专业认证工作的开展主要依据机械制造及其自动化专业认证工作组起草的相关文件:《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证方法与程序》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证标准》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证试点学校准备工作指南》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证专家培训与遴选办法》、《高等学校机械制造及其自动化专业本科教育认证考核小组工作指南》。专业认证的过程主要包括学校自评、专家组进校考察和形成认证报告3个阶段。首先认证学校应向工作组提供申请表,并应包含以下内容。①师资情况(教师岗位结构、教师职称结构、教师学历结构)。②近3年学生数量(招生数、在校生数、毕业生数、授予学位数)。③图书馆资源概况(学校藏书、专业资源)。④实践教学条件(主要实验、实践、实训条件)。⑤近3年教学经费(教学经费、科研经费)。工作组接到学校的申请表和申请报告后,对申请进行审核评析,审核通过后申请学校需进行自我评价,并撰写自评报告。工作组接到学校的自评报告后,与学校协商并进行实地考察,目的是对学校自评报告的准确性和真实性进行实地考察,并了解高校未曾在报告中反映出来的其他情况。 3认证实践 机械设计制造及其自动化以及相关专业,应以培养社会适应能力强、专业知识扎实全面的学生为目标,以满足用人单位和当今市场瞬息万变的人才需求,因此机械制造专业学生工程教育认证工作就显得尤为重要。以华中科技大学为例,该校结合机械制造专业的课程设置和培养模式,对参加工程教育认证的学生进行动手能力和专业技能强化训练的同时,加强基本教学科目的巩固,在培训的同时充分考虑当前机械设计制造及其自动化专业工程师面临机械设计制造逐步与世界接轨,其基础知识及应用能力将在国际社会上的竞争中受到挑战以及考验的实际情况。为了在步入岗位中能够具有当代机械工程师应具备的基本素质,必须追求创新,应用新理论,该校在培训过程中尤其注重学生创新能力和发散思维的培养,注重基础理论和实践相结合的培养理念,以时代和企业的需求为培养方向,以现代机械设计制造方法和理论的应用为培养重点。华中科技大学在机械设计工程师资格认证工作和平时的培训过程中投入了必要的软硬件物质,并精选优秀师资力量,针对机械制造专业学生的教育教学特点,研究本校所适应的独特培训方案以及培训模式。为了提高学生的应用能力和动手设计能力,对企业的实际工程需要进行模拟训练及实践操作,使机械制造专业学生更具备实用型人才的综合素质。近几年来该校机械制造及其自动化专业共培训711人,603人通过认证,认证通过率达到83.2%。国内外许多大型工程公司也认可和支持对在校大学生进行机械工程设计资格认证,该认证在机械行业内具有重要影响,它代表通过认证学生的知识储备及综合应用能力符合当今企业需要,通过认证者在就业过程中更加受到用人单位的欢迎。在对一些资格持有者的后续跟踪调查中,发现其卓越的知识应用能力和环境适应能力得到了大部分企业的认可,实现了企业和员工的互利双赢。员工自身也感到受益匪浅,从而更加热爱机械制造业,为祖国工业的发展贡献力量。 4认证的重要作用 境外许多国家早已通行对机械工程师的工程教育认证,我国受到体制和高等教育背景的影响,正处于探索和经验积累的时期。几年来的试点试验证明,开展此项工作具有以下重要作用。 (1)推进高校机械设计制造及其自动化专业的改革。 目前若干高校专业教学脱离实际,不考虑学生素质能力与社会需要的契合性,教学内容繁多而缺乏重点,空泛而不切合企业实际需求,注重理论而缺乏实践,学生往往偏重书本的理论知识而不注重实践能力。因此,高校的专业教育应当改革,引导学生与企业沟通,培养具有扎实基础理论知识、娴熟实践操作能力的高素质复合型人才,并积极地与国际人才培养模式接轨。 (2)推动企业积极参与人才培养。 企业一方面对优秀机械设计制造工程师求才若渴,一方面把培养集理论知识、动手操作能力为一身的高素质人才的重任全部推给高校。自身需求的矛盾使企业对高校毕业生始终不满意,从而花费时间和精力进行“二次培养”。其实,高校的教育投入是有限的,再资深的老师、再完备的实验室也很难单方面培养出符合企业口味的技术人才,只有充分利用企业和社会的资源,让学习、研究、实践和生产更紧密地结合起来,才能培养出理论与实践相结合的高素质复合型人才,企业也应担负起与高校共同培养人才的责任,实现双赢。 (3)毕业生可以快速适应工作环境。 高校的主要任务是培养企业和社会所需要的适应性技术人才和管理人才,高校毕业生在步入社会后应具有独立解决企业在生产设计过程中所面临的技术及管理问题的能力,能够熟练地运用在课堂中所学到的理论知识并结合娴熟的动手操作能力,真正成为高适应性、高技术操作性的实用型人才。这也应是企业和高校共同的人才培养方向。 (4)为我国机械工程师得到国际认可,并走向国际市场奠定基础。 在生产经济趋向高度全球化的今天,专业人才培养目标不应仅仅停留在国内市场,应该意识到我国的工程师在专业技能、专业知识和职业资格等方面与国际水准还有差距。以《工程师流动论坛协议》为主流的国际社会通行的职业资格认可是对人才职业技能和专业知识的肯定,虽然我国目前还未加入任何国际认证体系,但是开展大学生工程教育认证为接下来的工程师国际互认做好了前期铺垫。可以预见,未来我国的机械工程师必定会与国际接轨,并积极参与到与其他国家和地区的人才互动和技术交流中来。 5总结及思考 工程教育专业认证是高校自身存在和发展的必然需求,我国高等工程教育,特别是机械设计及其自动化专业的工程教育认证使高等教育评估由缺乏专业化、规范化逐渐转向了科学和权威的专业评估,并得到了社会各界的肯定和认可。应该关注国内对这项工作的政策和进程,借鉴国外实施专业认证的经验和教训,从而改进我国的人才质量保障机制以此适应工程教育的基本要求。良好的人才质量保障机制对于高校大学生自身的健康发展具有积极意义,同时也有利于提升高等工程技术人才的自身素质,便于国家的有效管理和宏观调控,促进科技发展和社会进步。相比于国外工程教育专业认证几十年来的发展,我国在这方面尚处于探索和起步阶段,有效顺利地实施专业认证任重而道远,对于专业认证的实践和研究也将会日趋成熟。积极面对工程教育专业认证的国际化,不断总结工作经验,重视认证结果的使用将会使我国机械设计制造及其自动化专业迈向崭新的未来。 作者:曹小宇 辛继红 谢方平 杨良玖 单位:湖南农业大学 自动化专业论文:自动化专业社会实践 一、社会实践活动意义与目的 正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向。为使得三年研究生生活更加有目标性、指向性,减少毕业后失业现象发生,使得当代大学生更加能够适应市场需求,不断发散新思维,开创新领域,主动地转变就业观念、调整自身素质,以充分适应社会并能够正确认识就业形势与择业困难之间的关系并理性地做出择业意向,减小就业难度,同时对于我们自身来讲提早认识就业问题,未雨绸缪,以达到“防患于未然”的效果。 二、自动化专业社会实践活动特点 1.专业市场需求。随着我国经济的快速发展,现代化电气设备的广泛应用,工业生产的自动化程度越来越高,人工智能的发展,特别是电力电子技术和微机控制技术向着智能化方向发展,因此,企事业部门急需电气自动化技术专业的技术人才。进入21世纪,工业电气自动化已成为现代工业发展的基础和主导。社会对该专业人才特别是应用型人才有着极大的需求量。本专业正是培养这种既有实践技能又有一定理论知识的应用型专业人才。该专业技术先进,紧密结合社会要求和科学技术创新,适应性强,实用性好,做到与现代企业发展同步。该专业的毕业生就业市场容量大,前景广阔,工作环境好,多年来一直被人才市场列为最受欢迎的专业之一,毕业生供求比长期保持在1∶5左右。而适应现代化工业发展的需要,就需要培养和造就一大批既有适应时代特点的具有专业理论知识,又具有专业操作技能的复合型、实用型、现代型的电气自动化人才。 2.自动化专业社会实践活动特点。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下,按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。同时自动化技术也促进了工业的进步,如今自动化技术已经被广泛地应用于机械制造、电力、建筑、交通运输、信息技术等领域,成为提高劳动生产率的主要手段。自动化专业社会实践活动结合以上专业背景必须深入企业,从企业实际生产中发现问题,发现生产过程中对自动化技术的需求类型和程度,以专业的理论知识为指导,为企业分析自动化设备及技术的需要,提出专业的技术方案,从而使实践活动的效果从研究生教育与解决企业生产实际问题两方面得到体现。 三、实践活动具体实施 1.实践基地建设。本次研究生社会实践活动由武汉科技大学与武汉恒际自动化有限公司于2012年暑期联合完成,武汉恒际自动化有限公司是专门从事电气传动与自动化控制系统集成的专业自动化公司,为本次活动提供了技术、场地、设备等等方面的支持。 (1)实践中心基地。地点为公司办公大楼3楼会议室。本次实践中所有资料收集、整理工作在此完成。并于每天工作结束后在此开会讨论,总结经验和教训。网上交流中心在中心基地成立暑期实践QQ群,每天会有一名队员在网上交流中心值班,解答同学们的疑惑,并根据同学们的意见和建议及时调整实践内容。 (2)信息流动站。进行暑期社会实践过程中,由通讯员用新浪微博手机实时直播实践概况,传递图片和消息,让没有参与的同学能够身临其境地了解本次暑期实践的情况。 2.实践详细情况。实践活动组跟踪参与恒际自动化公司项目“起重机变频器控制节能性研究”,使用双PWM技术实现电能的回馈,从而实现起重机的节能。主要做了如下工作与研究。 (1)针对目前起重机变频控制的技术、设备使用情况制定了研究开发方向,包括目前技术缺点分析,现阶段市场分析,技术方案的研究与开发。 (2)起重机变频控制的关键组件的设计开发与试验。(3)起重机变频控制样机的装配,测试与带负荷运行试验及最终方案的确定。实践活动过程中,活动组成员与企业技术人员有良好的沟通,双方优势互补,整个项目研发过程进展顺利,取得了预期的效果。 3.实践总结。 (1)凸显专业特色。武汉恒瑞电气有限公司是专门从事电气传动与计算机控制系统集成的专业电气公司,这与本次实践活动的专业特色相符。通过实践小组成员发现了自己学习中的不足,从实践中了解了自己需要掌握专业的知识,增强了专业素质,为以后上岗就业打下良好的基础,深化了对控制专业的定位与就业方向的认识,增强了社会责任感与服务意识。 (2)队员团结努力,感触至深。在恒瑞短暂的三十天时间里,研究生暑期社会实践团队在带队师与企业项目负责人的带领下明确分工,团结协作。团队本着把工作做到最好的态度,求同存异,力争上游,充分发挥每一个队员的特长,使每一位成员都融入到我们的团队中去,最终创造了我们团队在此次社会实践中的骄人成绩。实践充分证明,社会实践促进了在校研究生的全面发展。通过社会实践活动,研究生们从与员工的广泛接触、了解和交流中受到真切的感染和体验,从无数活生生的典型事例中受到深刻的启发和教育,使思想得到升华,社会责任感增强。在实践中,我们的人生观、价值观得到进一步的强化,提高了认识能力、适应能力和创新能力。 作者:柴琳 单位:武汉科技大学信息科学与工程学院 自动化专业论文: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
硬件技术论文:计算机硬件技术探讨 随着科学技术的发展,计算机在人们生活中的作用也越来越重要,成为生产生活中不可或缺的一部分。人们对于计算机的技术要求也越来越高,计算机硬件技术作为重要的组成部分,成为重点发展的项目。本文对计算机硬件技术进行了深入的探究。 【关键词】中专 计算机 硬件技术 随着科技的发展,计算机的应用越来越广泛,逐渐融入人们的生产和生活当中。计算机也在实践应用中在不断的更新完善,计算机的升级发展需要强大的计算机技术作为支撑,才能够使计算机功能更加全面,为人们带来更多的方便。计算机技术中,计算机硬件技术是其中较为重要的部分。计算机硬件技术有其独特的组成部分,在计算机技术发展的过程中,硬件技术也在不断的发展,下面就是对计算机硬件技术的探讨。 1 计算机硬件的组成部分 1.1 运算器 运算器在计算机的工作过程中主要起到数据的加工处理功能,运算器能够根据输入信号和指令的不同进行不同的数据处理,运算器的运算形式有逻辑运算、算术运算还有其他的数据运算形式。计算机之所以能够高效的运算,就是因为存在运算器的缘故,所以说运算器在计算机运行中起到了重要的作用。 1.2 控制器 控制器在计算机中的作用就好比人体的大脑,控制器在计算机硬件组成中接收其他部分传来的信息,然后进行相应的控制。控制器相当于一个指挥中心,会对计算机的内部指令进行分析,根据指令的要求让计算机的各个部件实现协调统一的运作。 1.3 存储器 存储器是计算机硬件组成中的记忆装置,存储器包含主存储器和辅助存储器两种。存储器在工作工程中主要是将数据进行二进制的转化,能够对信息进行处理同时还能够存储大量的信息。存储器能够接收大量不同的信息,在有需要的时候能够快速的对所需信息进行读取。存储器就是实现对信息大量存储功能的装置。 1.4 输入设备 常用的输入设备有鼠标、键盘和摄像头等,输入设备也是整个计算机硬件组成必不可少的部分。输入设备的作用就是方便外界对计算机系统进行信息的输入,鼠标能够通过人为操作对计算机屏幕进行坐标定位,处理操作过程中的图形及软件,键盘能够通过输入字母、符号、数字等信息对计算机指令。总之,输入设备就是实现外界和计算机之间的信息转换的媒介。 1.5 输出设备 输出设备与输入设备相反,是将计算机的处理结果输出,呈现在操作者的面前。计算机能够输出图像、声音、数据等多种形式,计算机处理过的数据以及一些程序都能够通过输出设备输出,常用的输出设备包括打印机、显示器和语音输出设备等,这些输出设备能够让计算机的工作状态展现在人的面前,实现了人与计算机之间的信息交流。 2 计算机硬件技术 2.1 诊断技术 所谓诊断技术就是对计算及运行过程中出现的故障进行诊断,诊断系统对出现的故障进行检测,在这一过程中,为实现故障的自动诊断,通常采用数据生成系统和诊断系统相结合的方式。数据生成系统能够将计算机内输入的相关数据生成系统的网络,对计算机的硬件部分进行检测。诊断系统则是利用数据生成系统提供的数字报告对计算机出现的问题进行解决和报告。通常的诊断过程中都需要一台单独的计算机作为诊断机,可实现远程诊断以及微诊断等多种形式的诊断。诊断技术能够对计算机出现的问题及时的进行检测和处理,是计算机正常运行的保障。 2.2 存储技术 随着计算机技术的不断发展,计算机硬件存储技术也得到了很好的发展和突破。存储有DAS模式、SAN模式、NAS模式等多种模式。各种模式有其不同的优缺点,比如DAS模式来说,操作起来比较简单,低成本高性价比,但是也有其不足的地方,在扩展性以及安全性方面比较欠缺。NAS 模式拥有良好的扩展性,占用服务器资源方面也比较少,但是数据传输速度比较低,影响网络的使用性能。SAN模式的优点就是扩展性强、传输速度快,但是这种技术比较复杂,在成本方面由于采用的是光纤与网络连接的方式也是比较高的。 2.3 加速技术 人们追求的就是计算机高速处理数据的特点,所以计算机在处理数据的速度方面要不断的更新,计算机硬件加速技术也成为研究的重点。近年来,在计算机硬件加速技术的发展下,更加注重以硬件自身的功能特点来代替软件算法的技术,硬件在处理信息的过程中充分发挥了数据分析处理和调用程序的功能,提升计算机的整体工作效率。要想实现硬件加速可以在计算机内部增加一些集成软件来实现,帮助CPU进行运算,这样就能够加快运行速度,提升计算机的运行能力和处理数据的速度。 2.4 开发技术 就目前计算机的发展来看,开发技术主要针对的是嵌入式硬件平台的开发。嵌入式硬件平台包括嵌入式处理器和嵌入式控制器和嵌入式芯片。嵌入式控制器能够在单片机内部芯片上集成总线,实现一系列的功能,降低了成本,同时也减小了体积,为计算机的微型发展奠定了基础。在数字信号处理器的开发方面也在不断的努力,比如DSP高速微处理器的开发,能够使计算机的速度得到很大程度的提升,推动计算机整体性能的提升。 2.5 维护技术 计算机维护技术是计算机硬件正常运行的保障,计算机在运行过程中有时候会发生一些故障,在硬件维护过程中要对容易出现故障的部分进行维护保养,要学会计算机的保养方法,养成维护保养的习惯。对出现的一些常见的小问题要及时处理,做好除锈、清洁等工作,让计算机在良好的状态下工作,提升工作效率。 3 总结 目前,我国计算机技术的发展水平正在不断的突破,计算机硬件部分在其中起着重要的作用,要想实现良好的性能,就要注重硬件部分的利用,明确硬件各组成部分的重要作用,从诊断、存储、加速和开发等方面的技术进行研究。在计算机硬件技术的研发方面应该加大力度,促进硬件技术的发展才能够使整个计算机的综合性能得提升。 作者单位 江苏省沭阳中等专业学校 江苏省沭阳县 223600 硬件技术论文:浅析计算机硬件维护技术 [摘 要]当前计算机已经深入到广大普通家庭,怎样维护与保养各自的计算机,尽量增加计算机的运行时间,是每个计算机用户十分关心的问题。计算机的维护与保养需要对硬件进行日常清洁以及科学有效的保养方法。 [关键词]计算机硬件;维护;应用 1 电脑硬件的日常维护以及故障的判断应当遵循的基本原则 (1)防尘和防潮在电脑主板的日常维护工作过程中比较重要,中央处理器、内存条以及显示卡等关键部件全部插在主机板上,假如上面有太多灰尘,容易使得主板和其它部件之间接触不好,出现一些未知故障,给用户的工作以及娱乐造成一定的麻烦;假如环境过于潮湿,主板极易变形而出现接触不良等问题,就会影响用户的正常使用。日常需要注意的事项:①电脑周围的环境状况:比如电脑的位置、电源、湿度与温度等。②电脑体现的故障问题、显示器所显示出来的内容和正常状况下的相同与不同之处。③电脑内外的物理状况:比如粉尘、线路板以及零件、部件的形状以及指示灯的显示情况等。④电脑的软件、硬件配置情况:比如所安装的软、硬件;系统资源的配置,软件方面使用何种操作系统,硬件配置的驱动程序的哪种类型的版本。 (2)通过所观察到的现象判断产生故障的原因,判断依据主要有:①元件、芯片方面的故障;②连线以及接插件等硬件故障;③部件产生的故障;④硬件兼容产生的故障;⑤跳线以及设置产生的故障;⑥电源产生的故障;⑦软故障。在对故障进行分析的时候,尽可能利用自己的知识与经验加以判断,不明之处,向有经验的相关人员请教。 2 电脑硬件故障排除的主要方法 (1)观察法。具体的做法包括:对电脑硬件的环境、插座、插头、用户操作电脑的习惯等进行仔细观察。 (2)最小系统法。电脑硬件最小的系统包括电源、主板和中央处理器。该系统并无信号线的连接,仅仅存在电源到主板的连接电源。在故障判断的时候是通过听声音或主板故障诊断卡来对该核心部分是不是能够正常运行进行判断;电脑的软件最小系统包括电源、主板、中央处理器、内存条、显示卡(或者显示器)、硬盘以及键盘等。通过判断确定系统是不是能够正常的启动以及运行。 (3)逐步添加法。该方法以最小系统为前提,每一次仅仅给系统添加一个设备或者软件,来判断故障现象是不是消失或者出现变化,从而判断并且准确定位故障产生的部位。 (4)隔离法。该方法是先将容易妨碍故障判断的软、硬件进行屏蔽。同时也是一种将相互冲突的软、硬件隔离开从而判断故障是不是出现变化的方法。 (5)替换法。该方法是通过好的部件去替换可能出现故障的部件,从而判断故障是不是消失的方法。好的部件并无型号方面严格的要求。 (6)比较法。这种方法和替换法较为接近,也就是通过好的部件和怀疑存在故障的部件的外观、配置以及运行现象等各个方面进行对比,也可以在两台电脑之间加以对比,从而判断故障电脑在环境的设置、硬件的配置这几个方面的区别,以便查明故障的准确部位。 总而言之,排除电脑的故障最好是遵循:先排除外部设备然后排除主机,先电源然后部件,先简后繁等原则。外设方面的故障比较容易查出并排除,首先应当依据系统的报错信息对鼠标、键盘以及显示器等外部设备的基本工作状况。假如不存在问题,就应当考虑主机方面存在的问题。 3 电脑硬件的日常维护与保养工作 (1)整机。电脑最好放在通风状况比较好、卫生清洁较好的房间,以免灰尘与高温对电脑产生不利影响。电脑如果长时间不用的话应当将电源切断,但是需要定期开机运行,以免由于潮气损坏电脑的零部件。 (2)电源。①确保所购置的电源质量,并且定期对电源盒进行清洁。②电脑电源必须使用专用的插座。 (3)显示器。对电脑的液晶显示器定期进行清洁是十分重要的,但是不能用酒精进行擦拭,由于酒精对其涂层产生腐蚀作用,容易对电脑的液晶屏幕产生损伤。正确的做法是利用擦镜头的镜头纸,稍微沾上纯净水就可以进行擦拭了。 (4)主板。在电脑的机箱不开启的情况下,通常不会接触到主板,日常存在最多的问题是任意热插拔电脑的零部件,容易对接口造成损坏,甚至会使得芯片或者电路板烧毁。 (5)中央处理器。①目前主流的中央处理器的运行频率速度非常快,超频没有必要。②中央处理器通常在75℃以下就能够工作。③中央处理器的风扇对保护CPU非常重要。风扇的叶片上应当定期清除其灰尘并且给在其轴承上添加适量的润滑油。 (6)内存。①如果只安装一根内存条的时候,首选与CPU插座类似的内存插座。②在对内存进行升级的时候,宜选择与原有内存一致的,否则容易出现无法兼容的问题。安装内存条的时候动作必须规范。 (7)硬盘。电脑中的硬盘比较脆弱,使用不正确比较容易出现问题。尤其是电脑在运行的时候切忌搬动,因为震动对硬盘的伤害比较大。此外,硬盘是电脑中最关键的存储介质,大部分人容易忽视了对硬盘进行维护与保养,常常使得硬盘超负荷运行:下载容量很大的各种影视剧、游戏等、频繁使用Windows的系统还原操作。一次性开启过多(超过3个)的上传或者下载的窗口。这些做法容易对电脑硬盘产生伤害。此外,在BT运行的时候,宜设置任务管理器将优先权调整到低于标准值。 (8)鼠标。鼠标出现故障的频率比较高。要求注重平常的维护。对于光电鼠标应当定期清洗光敏二极、三极管上面的灰尘、污垢。 (9)驱动器。光驱出现读盘的时候如果出现速度变慢甚至是不读盘的问题,主要是由于激光头存在问题造成的。除了激光头自身的寿命问题,灰尘也是对激光头寿命产生影响的重要原因。灰尘不但会对激光头的读盘以及寿命产生影响,还会对光驱内部的一些机械部件的精度产生影响。因此,确保光驱的清洁非常关键。光驱的机械部件的擦拭通常选择棉签酒精进行擦拭,但是激光头不可以使用酒精以及清洁剂,应该利用气囊对准激光头将灰尘吹掉。 硬件技术论文:计算机硬件系统的维护与保养技术分析 摘 要:近年来,人们的生活水平明显提高,计算机逐渐进入千家万户,已经成为人们工作、学习和生活的重要工具。计算机设备在长期的使用过程中,硬件系统很容易出现各种故障,严重影响计算机的安全、稳定运行,给人们带来很多的不便和麻烦,因此要积极采取有效的维护和保养措施,减少计算机硬件系统的故障率。本文分析了计算机硬件系统故障的影响因素,阐述了计算机硬件系统故障的维护措施和计算机硬件系统的保养策略。 关键词:计算机;硬件系统;维护;保养技术 当前,计算机已经成为人们办公和生活的一个不可替代的重要作用。和软件系统相比,计算机硬件系统在使用过程汇总更容易出现各种故障,因此必须做好计算机硬件系统的维护与保养,最大程度地延长计算机硬件系统的使用寿命,保障计算机安全、稳定的运行。 1 计算机硬件系统故障的影响因素 1.1 人为因素。人为原因是导致计算机硬件系统发生故障的主要原因,在长期的使用过程中,一些计算机用户忽视对计算机硬件系统的维护和管理,乱卸乱拆、乱改乱跳,导致计算机硬件系统的零器件丢失,或者在计算机操作过程中,用户用力过大,损坏计算机硬件设备。另外,计算机设备在运输和安装过程中,如果没有采取相应的保护措施,遭受剧烈的震荡,会严重影响计算机硬件系统的稳定性。 1.2 内部因素。内部因素主要是指计算机硬件系统自身质量存在问题,一些零器件性能较差,如硬件系统元件发生腐蚀、虚焊或者脱焊等,导致计算机硬件电路板铜断、触点被氧化、漏电等[1]。 1.3 外部因素。计算机硬件系统在使用过程中容易受到多种外部因素的影响,如计算机硬件系统设备老化严重、性能下降;电压不稳会导致计算机硬件系统电路出现短路甚至电源损坏;计算机长时间运行,内部散发大量的热量,如果散热不及时,会导致计算机硬件系统元器件被烧坏。 2 计算机硬件系统故障的维护措施 2.1 电源故障维护。计算机设备接通电源后,如果不能运行,指示灯不闪烁、电风扇也不转动,很可能是计算机电源发生了故障。计算机电源发生故障的原因主要有电源烧坏、计算机电源发生断路、启动按钮接触不良等。遇到这种情况,计算机用户要仔细检查电源的通电情况,判断计算机设备是否处于通路状态,同时检查计算机电源的插头和导线接头是否连接好。如果这些都没有问题,很可能是计算机电源已经被烧坏,用户要及时更换计算机电源。 2.2 计算机CPU故障维护。计算机CPU的散热情况对于硬件系统的运行状态有着直接的关系,一旦计算机硬件系统散热出现问题,大量的热量集聚在计算机设备内部,温度过高会影响计算机硬件系统设备的性能,导致计算机执行不畅、运行缓慢等,甚至会将计算机CPU烧坏。因此,用户在日常使用计算机设备的过程中,必须要注意计算机设备的散热处理,特别是在炎热的夏天,要及时清理计算机设备的排风扇,最好为计算机配置一个电风扇,加速计算机设备的散热速度。 2.3 计算机内存故障维护。计算机设备运行之后,显示器没有画面或者出现一些错误信息,始终不能进入操作系统,总是听到“嘟嘟嘟”的声音[2],这说明计算机的内存卡发生了故障。这时,用户要将计算机电源关闭,将计算机机箱拆开,把内存条取出,然后进行开机检测。对计算机进行多次检测,检查是哪一根内存条出现了问题。仔细检查之后,如果内存卡不存在问题,要仔细将内存卡插在沟槽中,确保接触良好。 2.4 显卡和声卡故障维护。显卡是计算机系统散热的主要位置,对于计算机显示卡故障,检查沟槽中显卡,特别需要仔细检查计算机显示器信号线的接头和显卡插座之间的接触是否良好,在计算机的日常使用过程中,要注意计算机显卡风扇,检查风扇是否产生噪声、运转是否有摩擦。对于计算机声卡,用户在使用语音操作时,要尽量避免带电进行,在拔或者插耳机时,最后关闭计算机电源,防止计算机硬件系统设备出现损坏。 2.5 硬盘故障维护。计算机硬盘故障主要是指计算机系统无法识别硬盘。用户要注意检查计算机的数据线和电源线是否接好或者是否发生脱落,确保计算机硬盘的扁平信号或者电源线装好,同时要合理插接硬盘,避免发生冲突,如果计算机的IDE接口上插接了CM-ROM,重新插接一些数据线,如果仍然不能正常运行,很可能是计算机硬盘发生了损坏,用户可以更换一个新的硬盘。 3 计算机硬件系统的保养策略 3.1 正确使用计算机。计算机用户要掌握一些最基本的常识,例如在雷雨天气,要尽量避免使用计算机,防止计算机遭受雷击。计算机设备要摆放在房间靠窗户的位置,确保计算机良好通风。同时用户要正确使用计算机,养成良好的习惯,例如,在计算机开机时,先打开电源,等待一段时间之后,再打开计算机,由于我国家庭用户的电源多是220V标准电压,但是通常情况下计算机电源的电压多是110V的,如果打开电源之后立即运行计算机系统,会使计算机系统突然遭受较大的电压,导致计算机硬件系统设备老化或者损坏。另外,在关闭计算机时,要尽量使用计算机系统关机,不能直接关闭计算机主机上的开关,要尽量延长计算机硬件系统的使用寿命,关闭计算机设备后,尽量关闭电源,不仅有利于杜绝火灾隐患,而且可以节约大量的电能。 3.2 检测到位,保持环境清洁。计算机设备的运行环境最好保持在15-28摄氏度之间[3],如果外界环境温度过高,会导致计算机硬件系统设备发生老化。因此,要避免将计算机设备放置在阳光直射的地方,阳光的直接照射会进一步提升计算机温度,影响计算机设备的运行状态。另外,要尽量控制计算机设备运行环境的湿度,如果空气湿度过小,计算机硬件设备很容易产生静电,损坏硬件系统元器件。如果空气湿度过大,计算机硬件系统电路板会出现发霉或者锈蚀等问题,造成电路板短路或者发生故障。 3.3 选择质量较高的硬件设备。在选择计算机电源时,用户不能贪图便宜选择劣质、功率不合适的电源设备,为了确保计算机硬件系统有持续、稳定和稳定可靠的供电环境,要尽量选择具有大品牌、优质的电源,配置插孔重组、具有自动断电功能的插座,严禁在同一个插座上安插很多计算机设备。另外,根据计算机硬件系统的设备型号,从防止静电、注意兼容性等方面,选择合适的硬件设备,为计算机CPU安装优质风扇,定期进行除尘,充分发挥风扇降温的重要作用。 3.4 加强计算机显示器维护保养。虽然计算机显示器只具有显示功能,长期暴露在灰尘较多的场所,不仅会影响显示器的运行状态,同时也会影响计算机用户的视力,因此用户要做好计算机显示器设备的防尘和除尘工作,在用户不使用计算机设备时,为计算机显示器盖上防尘罩,关闭计算机后要注意将显示器也关闭,定期使用专业的除尘液和除尘布轻轻擦拭显示器罩壳和表面,严禁直接使用水或者酒精擦拭显示器,高浓度的酒精很可能损坏计算机显示器。 4 结束语 计算机硬件系统维护与保养是一项长期的、复杂的系统工作,计算机用户在日常使用过程中,要注意掌握基本的使用常识和故障维护技巧,正确的诊断计算机硬件系统故障,从而有针对性的采取故障维护措施,尽量延长计算机硬件系统的使用寿命,确保计算机硬件系统安全、稳定的运行,提升计算机设备的运行效率,充分发挥其优势功能。 作者单位:遵义职业技术学院 计科系,贵州遵义 563000 硬件技术论文:硬件出奇制胜DIY领域产品的特色技术 Intel HT 超线程技术 Intel自从奔腾4后期就加入HT超线程技术试水,在旗下酷睿和至强等产品上得到广泛应用。按照Intel的说明,HT超线程技术在不增加物理核心的情况带来10~20%的性能提升。 对于普通家庭用户,超线程是否真如Intel所说的那么神奇?最常见的两个使用场景就是WinRAR这样的压缩解压缩软件和诸多视频后期软件,在开启超线程后确实会有10~20%不等的性能提升,直观体现在完成所需的时间上立竿见影。但在游戏领域又完全是另外一回事,绝大多数游戏对于多核心支持得并不好,在很多游戏还只是支持双核的当下,对超线程技术的支持更是无从谈起。玩家使用同一款CPU做过测试,有半数以上的游戏在关闭超线程技术时的平均帧数大于默认状态。这也让超线程技术在游戏领域十分尴尬。 不过随着2014年底游戏大作纷纷更换引擎,对PC硬件的压力达到史无前例的高度。不仅要6GB以上内存的游戏越来越多,切实支持处理器多核心(八核以上)的游戏也逐渐出现。对于超线程技术今后在游戏领域的表现是值得期待的。 可以装APP的电源 DIY领域发展到现在,机箱内部任何一个配件几乎都能通过对应的软件进行检测和调节,但负责整个系统电力和稳定的电源依旧孤零零地位于机箱角落,显得格格不入。其实电源的运行状态、稳定与否对整个PC系统至关重要,甚至超过传统“三大件”。 以往也有过通过PC前光驱面板安装控制台来监控电源的案例,不过那大多都是发烧友们自行改造实现,普通用户怕是难以企及。TT看准这一市场需求,推出80PLUS金牌的全模组电源Toughpower DPS TPG系列,不过规格高并非它的最大卖点,能够安装智能数位控制APP才是其独一无二的“绝活”。 TT能够智能监控电源的软件名为DPSApp,可以在PC端实时监控电脑功耗、温度和风扇转速等基本信息,还可以根据电源监控的功耗来计算电费。所有这些信息都不是死板的文字表述,都通过简单明了的图形和图表展现出来,软件的使用程度和表现力甚至超过了很多传统板卡控制程序。DPSApp还可以智能化管理资料,并通过微博等平台分享,是不是有一种智能手机的感觉?在DPSApp面前,Toughpower DPS TPG系列80PLUS金牌和全模组设计反倒不那么显眼了。 SLC 闪存的家用 SSD 固态硬盘在近年的发展突飞猛进,可供选择的品牌从最初的两三种发展到现在的数十种。为了能在庞大的SSD大军中脱颖而出,要不就在产品本身下足功夫,要不就另辟蹊径赐予产品更高的附加值。 SSD所用的闪存种类当中,SLC MLC TLC,这是由闪存颗粒的特性决定的。一般我们家用购买的都是中间这个档次的MLC产品,售价位于中游,性能也比较中庸。一般用户不会过分关心闪存种类问题,不过自从三星840 SSD系列开始使用TLC闪存,SSD闪存的老文件掉速问题也逐渐被用户重视起来。 富士通的至尊版系列SSD是他们最新的产品线,至尊版最大的卖点就是使用了Intel的SLC闪存。这类Intel 25nm SLC闪存性能比MLC闪存直接强上一个档次,而且寿命也远非MLC闪存产品可比。售价虽然并不便宜,但是比起顶级MLC产品,这样的SLC SSD更受爱好者欢迎。 三星 Magician 三星的SSD从830系列开始让人眼前一亮,旗下每代产品的性能都在市售同类产品前茅。不仅性能出色,三星还为其打造了独特的软件,辅助用户操作和管理自己的SSD,这就是Magician。 Magician的功能经过几代进化更简单易用,很适合初学者使用。用户界面通过图形化的显示方式,可以轻松查看SSD的健康状态、SATA及AHCI的兼容性和状态。对于新手更有意义的是,软件提供3个优化配置文件,包括最高性能、最大存储量和最佳可靠性,我们通过选项卡就能从中切换。 这三个选项并非是噱头,是有实际功效的。最高性能选项以稍微缩短SSD使用寿命为代价获取最快的性能,它开启了一些需在SSD中进行额外写入操作的功能来实现提速。最大存储量功能可以自动去掉系统的休眠模式、虚拟内存文件和一些自动备份功能,释放SSD的大量空间,非常适合一些购买64GB或者128GB的用户。最佳可靠性将禁止运行会产生额外写入操作的功能,以有效延长SSD的使用寿命。如果用户使用的是840系列TLC产品,这个功能可以十分有效地减少SSD写入/擦除的次数。 三星通过Magician软件轻松满足三类常见用户的需求:寻求最高性能的用户、寻求最大存储量的用户和寻求最长使用寿命(可靠性)的用户。以往复杂的操作系统的相关设置,现在可以通过软件轻松实现。 闪迪 SSD Dashboard 最早闪迪的SSD相关软件叫SSD Toolkit,不过当时由于界面不友好导致很难用。闪迪的SSD其实非常出色,但软件不好用难免美中不足,SSD Toolkit通过回炉重做变身为SSD Dashboard,各方面都有明显的改进。 SSD Dashboard的界面做得比较美观,而且功能也非常完善,通过图形化的界面,让用户监控了解SSD的运行状况。界面包括SSD状态、性能、工具、设置等功能,状态中可以查看硬盘的容量、剩余使用时间等等基本状况,温度和接口信息也可以显示在内。性能一项提供了SSD的性能测试,和主流测试软件一样也分为传输速度及随机性能,但比起其他测试软件密密麻麻都是文字的方式,SSD Dashboard以图表的形式直观呈现给用户。关于TRIM在一些操作系统中很难打开的现状,闪迪软件可以通过一键开启系统TRIM的功能十分适合新手。 工具中的Secure Erase、Sanitize、Cypto Erase不能乱点,是闪迪提供的三种SSD擦除功能。固件更新功能也非常方便,不用像以前那样去官网手动下载固件然后冒险升级,在这里就像更新手机APP一样操作就能完成SSD固件的更新。除此之外工具也提供了硬盘的S.M.A.R.T信息查看,有了这款软件我们就可以抛弃HDtune了。 从SSD Toolkit到SSD Dashboard,能很明显看出闪迪SSD软件的进步。虽然SSD Dashboard只支持闪迪硬盘比较可惜,但作为一款品牌SSD的功能软件已经相当出色了。 希捷混合硬盘 SSHD 希捷是传统HDD硬盘双雄之一,近几年传统硬盘被固态硬盘冲击严重,老牌硬盘厂商希捷虽然也推出了旗下的SSD,但市场反响不温不火。去年间接收购了两大主控之一的SandForce,但融合之后的实际产品还需时日才能推出。眼下希捷如何应对SSD对硬盘市场的攻势呢?答案就是SSHD。 SSHD主体依然是盘体与磁头,不过在SSHD的PCB上集成了一个SSD模块主控和小容量MLC闪存,SSHD的核心技术就是通过这个独特的设计实现。首先通过一种名为Adaptive Memory的技术实现一种自学习算法,它逐渐让系统最常用的应用程序和文件能够实现类似SSD的响应。比如说操作系统或者程序启动时会读取大量零散文件,HDD由于寻道原理速度有限,而SSHD将这部分压力转至闪存,启动和读取速度能够大大加快。 希捷的这种“SSD缓存记忆”技术其实并没有改变HDD的持续读写速度,而加强了随机性能。在最新一代SSHD当中希捷甚至将盘体转速降为5400rpm,而单单加强了主控方面的学习和记忆能力。有人可能会质疑5400rpm盘体的性能,但其实希捷如此处理是十分合理的。我们日常使用硬盘感觉到慢,十有八九是其随机读写性能满足不了我们的要求,绝非持续读写速度跟不上。如果用户的硬盘位只有一个,又想在硬盘容量和随机性能上有所兼顾,希捷这类SSHD是非常合适的。 东芝无线 SD卡 我们用单反照相,然后想把相片从相机存储卡里拷贝到手机或者平板电脑上观看,一般大家都怎么做?最原始的方法就是把存储卡取出,先将数据移至电脑,然后将手机/平板接入电脑拷入观看,这个步骤太麻烦了。后来有部分单反/微单品牌设计了独特的移动智能终端APP,旨在简化取卡步骤,直接用手机/平板访问相机存储内容,不过需要在同一个Wi-Fi环境下,同时移动端是否支持还需APP决定,总之多种限制并不方便。 东芝推出的这种无线SD卡解决了这种问题,SD卡从硬件上解决了无线连接问题。只需将SD卡插入相机并开机,打开手机或者平板电脑的无线开关,搜索到无线SD卡提供的无线网络连接(flashair_xxx),输入初始密码连接后打开浏览器就形成了连接。一般4MB左右的照片传输一张需要8秒左右,速度虽然不快但也不比很多相机无线传输APP慢。 问题也并非完全没有,首先部分单反机身由于是金属构造,无线SD卡形成的网络信号肯定会受此影响,速度和稳定性有待进一步提高。其次SD卡和其无线功能所需的电力肯定是相机提供,有很多相机屏幕自动关闭时进入省电模式,此时无线SD卡的无线功能也会随之一同关闭。最后比较关键的一点是由于手机或平板电脑在传输时连接的是无线SD卡形成的虚拟网络,并没有互联网功能,如果想边传边分享就是硬伤。手机可以利用3G信号,而多数平板电脑只能乖乖等传输完毕后才可以重新连接Wi-Fi进行分享。 金士顿 HyperX 闪存盘 大家印象里的闪存盘(U盘)的读写速度是多少?一般也就是30-40MB/s这个程度,满足一般的文件拷贝似乎问题不大,但高端用户肯定无法接受如此缓慢的传输速度。金士顿旗下的HyperX品牌是其高端的存储品牌,而现在HyperX也推出了顶级品质的闪存盘DataTraveler HyperX Predator。 DataTraveler采用USB 3.0接口,它没有像其他USB 3.0闪存盘一样只是规格上支持,在读写速度上标称可达240MB/s和160MB/s,完全突破了USB 3.0能够达到的速率。外观方面金士顿的解释是大巧不工,金属外壳方方正正的造型,十分符合其高端大气的身份。容量方面金士顿提供了512GB和1TB两种容量,4999元和9999元的售价也吓跑了大多数用户。 不过DataTraveler HyperX Predator的表现配得上这样的价格,多种软件实测其读写速度并非虚标,一部10GB左右的电影通过闪存盘不到1分钟就可以传输完毕,这是很多移动硬盘都难以实现的。 Cherry MX 轴键盘 要说键盘,这两年机械键盘火了。机械键盘本来是在薄膜键盘之前的产物,但随着薄膜键盘的盛行,造价相对高昂的机械键盘被薄膜键盘所取代。但近年来由于用户对外设品质的要求逐渐提高,机械键盘的关注度正慢慢回升。 目前市面上常见的机械键盘均使用德国确励公司(Cherry)的MX机械轴,爱好者们俗称樱桃,拥有标志性的十字口设计,目前我们见到的大多数机械键盘其实都属于这一派系。根据种类分为茶轴、青轴、黑轴以及红轴四种,也有白轴等稀有品种。用文字描述机械键盘与普通键盘的区别稍有难度,由于每一个按键都由一个独立的开关组成,按键的段落感根据轴体各异,但普遍都要大幅超越薄膜键盘。现通常为高端游戏外设,希望有条件的用户亲自体验。 微软蓝影技术 可能很多用户连光学引擎鼠标和激光引擎鼠标都分不清楚,现在微软又来了个号称集合二者优势于一身的蓝影鼠标,它们之间究竟有何区别?它们都该称作是光学引擎,不过不同的捕捉原理决定了光学鼠标必须借助鼠标垫,而激光鼠标则能够在更多的表面上自如使用。 微软全新推出的Blue Track蓝影技术更是要超过激光引擎,利用激光引擎的镜面反射原理,通过更强的光学传感器每秒钟拍摄数千张,经过对比最终得出鼠标移动的轨迹。蓝影技术的表面适应能力超强,定位能力比激光更为精确,在一些粗糙的表面依旧可以准确定位鼠标移动。 硬件技术论文:计算机硬件组装及维护技术的探讨 摘 要:随着社会进步与科技的快速发展,计算机的应用已经成为我们生活工作中的一个重要组成部分。因此,我们需要掌握一些基本的计算机硬件组装与维护技术。本文主要介绍了计算机硬件组装的基本部件,分析了计算机操作系统以及硬件驱动的两种安装方法,并总结了硬件维护一些要领。希望能够给广大的计算机应用人员带来一定的帮助。 关键词:硬件组装;维护技术;系统安装 1 计算机硬件的组装 1.1 计算机的组成。计算机是由硬件和软件两大部分组成,下图1是计算机硬件中常见的部件。 图1 计算机硬件组成 1.2 计算机硬件的组装过程。第一步:要先打开主机箱的盖。将主板固定在机箱里并拧紧螺丝;第二步:电源的安装,机箱电源通常是安装在机箱内左上方并固定好四颗螺丝,需要注意电源的风扇是朝机箱外面的,其好处就是起到散热的作用,否则无法正常安装;第三步:CPU安装:CPU是主板上的核心部件,由于CPU的针脚较细,容易插坏,所以一定要细心,对位入座。CPU发热量较大,为了增加散热功能,建议在CPU背面与小风扇间涂上散热的硅胶,然后再固定风扇上的四颗螺丝或者挂钩。另外还需要将风扇电源线接入主板对应的接口上;第四步:内存安装,将内存安装在主板的插槽上,插槽两边各有一个扣,扣住内存条。需要注意内存缺口要与插槽对应,然后再垂直压下内存即可;第五步:硬盘安装,硬盘需要用四颗螺丝拧紧到机箱前面中间的位置。同时需要将硬盘数据线和电源线分别接主板和机箱电源,以此实现了数据的存储及读取功能;第六步:显卡安装,找到主板上显卡插槽位置,将显卡对准主板插槽上接口往下压,并用螺丝拧紧在机箱上(说明:有些主板是集成显卡、网卡和声卡,不需我们手工安装);第七步:控制线的连接,首先要确定机箱面板上的指示灯以及开关机、重启按钮与主板之间的接口连接位置(有对应的英文文字),需要注意区分好正负极之间的连接。接线英文的说明:HDD LED是指硬盘灯、PWR SW是指机箱外开关机的电源线、Reset是指重启电脑、Speaker是指主板喇叭线、Keylock是指键盘锁的接口线以及PowerLED是指板电源灯的接线;第八步:上面的工作完成之后,需要完成机箱外部设备的安装,外设包括:鼠标、键盘、音箱、光驱(如果需要通过光盘安装操作系统的,一定需要装上光盘驱动器)以及显示器等接线;第九步:确保前面的工作准确无误后再接通电源,观察计算机屏幕显示情况,然后再安装操作系统。 2 计算机操作系统的安装 计算机操作系统安装前的基本设置。首先需要启动计算机,按DEL键进入到主板BIOS进行参数的设置。其次是从BIOS主菜单中找到Advanced BIOS Features 选项,按回车进入子菜单项。再次是在子菜单项中选择First Boot Device 选项,然后通过键盘上的上下方向键来设置为USB-CDROM或者USB-HDD(U盘启动),这样就把系统设置为光盘驱动(或者U盘)启动了。最后,按F10键保存设置并退出BIOS界面。 2.1 标准安装法。第一步,将市面上购买的Win8系统盘放入光驱,或者网上下载Win8系统存入U盘中并接U盘接口(细节略);第二步,通过BIOS自动引导光盘(U盘)启动;第三步,此时我们会见到屏幕上的提示:“press aany key to boot from CD or DVD...”看到这个提示时按任意键就可以进行win8的安装了;第四步:在安装界面的language to install项中选择English,其它两个选都选Chinese,点Next按钮,然后点击Install Now就可以正式安装Win8系统了,最后等待安装完成(细节略)。 2.2 快速ghost安装法。由于标准安装win8所花时间较长且麻烦。因此,我们可以通过Ghost来进行快速安装操作系统。有了ghost软件就变得十分方便,只需十多分钟就能够把Win8系统安装完成,下面说一说ghost安装Win8系统的详细步骤: 到市面上购买ghost克隆软件光盘(里面包含有ghost.exe文件及ISO系统镜像文件等),或者到网上下载ghost..exe和系统镜像文件到U盘。 第一步:开机后运行ghost程序,选择恢复系统,进入ghost;第二步:菜单操作顺序是:local- partition- from image;第三步:在Ghost新窗口的下拉列表中,选择之前已准备好Win8的gho文件所在路径;第四步:选择好后Wind8的ghost文件后,双击open按钮,并依次点击OK即可;第五步:此时会出现将系统安装到哪一个盘的选项,选C盘即可(通常系统是安装在C盘);第六步:按顺序点击确定就可以快速安装Win8系统了。 3 安装硬件驱动程序 系统安装完毕后需要在安装硬件驱动程序,主板,声卡,显卡,网卡等等。安装硬件驱动程序也有两种方法:第一种是最原始的方法一个一个驱动程序进行手工化安装,首先需要从主板光盘中找到主板驱动、声卡驱动、网卡驱动、显卡驱动。如果主板光盘中无法找到相匹配的驱动时,则需要到网上下载,相对来说复杂一点;第二种方法:自动安装法,即是借助于第三方驱动安装软件进行驱动程序的自动安装。常用的驱动安装软件有:驱动精灵、360驱动大师等。使用这些驱动软件可以自动识别主机驱动程序,然后直接到网上下载相匹配的驱动并自动安装。 4 计算机硬件维护技术要领 下面笔者总结了一些常见计算机硬件维护技术以供大家参考。 4.1 电脑的日常工作环境。通常电脑是工作在20~25℃之间的环境下;需要做好防静电的工作,另外电压不稳定会容易造成对电脑电路以及部件造成不良的损害;尽量防止机箱的震动以及外部的噪音,因为震动与噪音有可能会对电脑中的某一些部件造成损坏。 4.2 维护计算机时不要急着拆开机箱,首先需要认真观察计算机四围设备情况,例如:计算机的外设、连接线、电源、温度以及湿度等。其次是计算机机箱的内外面是否有过多的灰尘、电路板与元器件颜色是否有变化,如鼓起则需要拿去维修店维修。指示灯的显示是否正常等。最后分析计算机的软硬件配置是否正确,如不兼容的需要更换配件,系统资源的使用是否过多等;现安装了哪个版本的操作系统,已安装的软件是否有冲突;硬件驱动程序版本是否为最新的等。 4.3 按照观察到的实际情况来判断故障产生的具体原因,首先我们需要想到是一些什么故障,怎么样会产生如此的故障?我们该怎么样去处理呢。其次是,现在网络较发达,将发现的故障现象,到互联网上查找,这样可以快速解决故障,节省成本。另外一定需要坚持“先软后硬”的故障排除原则,即查找在整机维护判断过程中,我们需要先判断是否是属于软件的故障,如果可以正常开机时,那么可以考虑重新安装操作系统,假设故障无法从软件中排除掉,那么只好从硬件方面进行认真检查。 4.4 计算机环境维护即是电源接地是否属于正常,工作电压是否处于稳定状态,我们需要对计算机工作室环境的温度和湿度进行控制以及做好日常清洁工作等。灰尘是计算机的最大杀手,通常计算机的硬件故障大都是由于机器内部的灰尘过多而引起的。因此,我们需要在日常生活中多做好计算机内外部的清洁工作。 作者单位:广东省高级技工学校,广东惠州 516100 硬件技术论文:计算机硬件维护保养技术探讨 摘 要 随着社会经济的发展,计算机广泛的应用在各个领域,虽然计算机给人们生活带来了方便,但是计算机的硬件维护保养是用户的基本工作,若对计算机硬件故障不及时处理,容易给人们的生活造成极大的困扰,因此,本位探讨计算机硬件维护保养的常见方法,以作为计算机使用者的参考依据。 【关键词】计算机 硬件故障 维护 保养方法 计算机在各个领域中扮演着重要角色,不管是商业领域还是办公室,都需要利用计算机开展经营活动,所以计算机在生活、商业、娱乐等活动中具有重要作用。但是,如何排除计算机硬件故障是值得人们思考的问题,因此,本文对计算机硬件维护技术和日常养护方法进行探讨。 1 计算机硬件故障维护的基本原则 (1)计算机需要在良好的工作环境下运行,如果计算机工作场所有大量的灰尘,或工作场所比较潮湿,容易造成计算机使用寿命减端,在一定程度上影响了计算机电源的稳定性,若计算机工作场所的灰尘较多,容易导致计算机部件老化、设备接触不良等故障,因此,保持环境清洁是计算机硬件维护的基本原则,为了避免工作场所积累的灰尘对计算机硬件的影响,用户应将计算机放置在防尘、防潮的地方,若用户长期不使用计算机,则应在一段时间内持续开机2个小时左右,并做好计算机周围环境的灰尘清洁,使计算机正常运行。 (2)计算机故障分析应从各个环节和各个设备入手,计算机元器件、内部芯片故障;计算机设备接触故障;计算机部件老化现象;计算机外部设备的故障;电源稳定性、连接故障;计算机软件故障等。 2 计算机故障排除方法 计算机在使用过程中,容易出现硬件故障等现象,做好硬件故障的排除是计算机维护的前提,因此,探讨计算机故障排除法是非常重要的。第一,插拔替换法是计算机故障排除的最有效的方法,由于插拔替换法可以直接反映计算机出现的故障部位,因此,当前大多数计算机工作人员都采用插拔替换法排除计算机故障。插拔替换法的工作原理是用出现故障的相同部件更换到正常运行的计算机上,从而检查计算机硬件故障,例如计算机内存条故障检验,采用相同内存条更换到可以正常工作的计算机上,若计算机能正常工作,则说明计算机的内存条接触良好;第二,系统最小化法,若工程师无法确定计算机的故障部位,采用系统最小化法可以确定故障部位,其工作原理是将计算机硬件设备全部摘除,如主板、CPU等,待设备摘除完后,运行计算机,若计算机不能正常工作,则采用插拔替换法对计算机进行故障排除,如果没有出现计算机故障,则说明计算机主板、显卡等硬件出现了故障;第三,采用专门的诊断软件排除计算机故障,目前市场上使用较多的诊断软件是诺顿工具箱,其可以迅速检测出不容易发现的计算机故障,不仅可以检测出计算机硬件设备等运行情况,同时也可以检测计算机系统的稳定性和运行情况,诺顿工具箱对计算机故障检测完成后,将自动生成分析报表,以便于用户找出计算机故障部位,并采取有效的措施排除故障。 3 计算机硬件维护措施 计算机主要有显示器、主板、鼠标、内存、硬盘、电源等硬件设备组成,做好计算机硬件的日常维护,以提高计算机的使用性能。第一,计算机显示器的维护,虽然显示器由屏幕、外壳保护,但是显示器容易受灰尘的影响,若显示器上积累了大量的灰尘,不仅影响了计算机的显示效果,也造成使用者视力的损伤,因此,显示器的维护应做好防尘除尘处理,可以在显示器上带一个防尘罩或用专业的清洁剂清洗电脑显示器;第二,计算机内部CPU的日常维护,CPU是计算机运行的主要工具,CPU运行容易受到温度的影响,若环境温度过高,容易造成计算机运行缓慢,因此,控制CPU工作环境的温度,以70度为最佳温度,并且改用性能较好的风扇,如英特尔原装风扇,风扇可以降温除尘;第三,计算机硬盘的维护,计算机硬盘是使用者存储数据的主要设备,硬盘在计算机中具有重要作用,但是,由于使用者操作频繁,并且硬盘由于告诉运转而产生振动现象,导致硬盘设备容易损坏,因此,计算机硬盘的维护加强使用者的维护意识,即要求使用者减少硬盘的使用负荷,减少文件下载、读写等操作;第四,计算机内存的维护,若计算机长期处于未使用的状态下,电脑容易出现无法启动、黑屏等问题,其主要原因可能是电脑内存存在问题,在检查内存过程中,首先需要检查内存条是否接触良好,然后清理内存条、插槽后,重新插入内存条,最后重启电脑,内存维护应确保内存条接触良好性、防止静电、兼容性等;第五,鼠标维护保养,鼠标是使用者操作电脑的基本设备,由于使用者使用鼠标频率过高,鼠标容易出现控制失灵、和按键弹性消失等问题,针对鼠标出现的故障,首先需要拆开鼠标设备,其次对鼠标内部进行清洁检查,以排除鼠标故障。 4 计算机硬件的日常保养技术 计算机硬件日常保养有助于提高电脑的使用性能,尤其是计算机内部的灰尘清洁,首先将主机箱内部的连接线拆除,并将机箱内的主板、CPU风扇、驱动器吧、硬盘、显卡等设备安全拔出,采用毛刷清洁办卡接口的灰尘,并用吹风机清除CPU风扇、光驱、硬盘表面的灰尘;其次,灰尘清除干净后,需要将拆卸的各个部件按顺序依次安装,装上吉祥外壳后,需要对计算机的显示器屏幕进行灰尘清理;最后,启动电脑,检查计算机是否运行正常。使用者是计算机的主要实施者,在计算机使用过程中,使用者使用完后,应用防尘罩改善电脑,为了延长计算机电源的使用寿命,在运行过程中,应经常性设置电源的保护程序,避免手机、电子产品等设备靠近计算机,这些设备容易干扰计算机正常运行,使用者也应养成良好的使用习惯,如正确关机、开机等。 5 结束语 计算机的使用虽然给人们的生活带来了方便,但是人们的不正确使用容易造成计算机硬件出现故障,因此,做好计算机硬件的日常维护和保养,尤其是使用者的保养措施,维护和保养措施到位,才能提高计算机的使用性能。 作者单位 辽宁本溪市机电工程学校信息技术教研室 辽宁省本溪市 117000 硬件技术论文:体育馆中计算机的硬件维护技术及其应用探讨 摘 要:体育馆工作范围面积较大,内容复杂多变,计算机技术的涉入是必然趋势。但是在计算机的正常运行中,如果不对计算机硬件进行检查维护,就有可能带来计算机安全隐患,严重的话可能会造成系统瘫痪,体育馆工作管理不能正常进行。本文简要分析了计算机硬件的组成,指出在体育馆内计算机硬件将如何维护以及维护的重要性,探讨计算机在体育馆内硬件维护的应用。 关键词:计算机技术;体育馆;硬件维护和应用 在科技迅速发展的今天,计算机应用成为我们日常生活工作的一部分,对于体育馆内的计算机,由于体育馆的工作量大,涉及内容较多,就要求计算机硬件一定要过硬,以此满足高强度、多数据的体育馆工作。除了计算机硬件质量过硬的要求之外,计算机的日常维护和管理也是必不可少的,需要维修部门和工作人员保持定期检查和日常维护的习惯。 1 体育馆中计算机硬件构成 体育馆需要用到的设备都比较大型,硬件组成一般包括控制设备、存储设备、运算设备、输入设备和输出设备,除此之外,体育馆还配有专门的维修部门来定时对计算机设备进行日常检查和维护,保证体育馆内计算机设备的正常工作不受影响。 体育馆内计算机的控制设备是放在日常维护中的第一位的,一般采用工作效率更快的控制器,控制器是计算机的核心部分,其他硬件都是通过控制设备发送信号指挥而进行正常工作的。计算机的储存设备分为主动储存和辅助储存两种,通过接受控制设备的信息进行转换处理来保持正常工作的,对于体育馆需要储存大量数据而言,计算机的存储设备容量必须足够大才能满足需要。运算设备是计算机的重要组成部分,具有将数据加工为更具体化的信息的作用。输入设备运用鼠标和键盘将文字图片信息输入计算机内等待处理。输出设备是将需要的信息通过图片、文字和声音的形式展现出来的计算机设备。这五个硬件设备相互联系、相互作用,共同作用于体育馆内计算机系统的需要。 2 体育馆中计算机硬件的维护 计算机的硬件常见问题有计算机设备之间出现冲突、外部原因造成计算机硬件故障等。多种设备共同使用服务于一项工作时,可能会出现工作资源冲突问题,或是各个设备之间进行了混合安装,一起使用时会出现明显的冲突偏差。外部环境会对计算机硬件构成一定影响,比如说出现电压不稳或是停电现象,计算机硬件容易遭到损坏;电磁干扰也会出现意外重启或是显示器偏差等问题。 对于计算机硬件随时可能出现的各种问题,维修部门就需要一定的诊查技术,通过对硬件的检测和计算机的运行情况及时发现计算机可能产生故障的原因,养成对计算机硬件进行日常维护的习惯,掌握好正确的维修方法,保护体育馆内计算机设备,保证其良好的运行状态。对于体育馆内的硬件设备,要掌握相应的加速技术,通过适当的加速,有效率地使用计算机硬件,让计算机能更有效地输出显示。 掌握一定的维修技术就要将其应用到实践中,对于体育馆内的计算机硬件设备,首先要做的就是进行观察,通过观察发现计算机硬件是否正处于正常的工作状态,进行判断后再根据实际情况进行下一步检查。检查的原则为先外后内,先检查外部设备再检查内部设备,外部设备比较简单,一般是各种显示器外部鼠标键盘等的检查。内部设备要先检查电源再检查其他,其余部分按照由易到难的原则入手。当无法确定计算机故障发生在何处时,就要通过替换法进行检查,这样比较容易快速地发现问题所在。 3 体育馆中计算机硬件的维护应用 体育馆的占地面积较大,计算机硬件的日常维护比较困难,由于输出设备功率较大,主机一般有多台,选择合适的环境安放主机,防止过热导致硬件停止运行现象的出现。计算机不用时最好切断电源以防漏电现象而导致火灾的出现,选择合格的电源,对于旧电源的维护要频繁,插座以防乱搭乱插和松动情况的出现。对于显示器、显示屏、投影仪等外部设备一般进行定期清洁,清洁时防止注意腐蚀表面,对于镜头等敏感部件,要在镜头纸上沾上清水再进行擦拭。 计算机一旦出现故障就要接触主板,硬件插拔法是检查计算机故障的最容易方法,但是使用比较频繁,所以在计算机的维修前应充分运用诊断技术,避免不必要的损失。日常生活的处理器在75度以下进行工作,但是体育馆一般采用大功率工作,温度容易上升,在日常的维护中就要注意处理清洁处理器的散热器和风扇,为其工作提供一个好的环境,因为环境对计算机硬件的影响是不容忽视的,理想的工作环境温度应该在10℃-35℃之间,不论太高或者太低都会对计算机的硬件造成不良的影响。一般现在的体育馆中都安装了空调,因此要充分利用空调调节好体育馆内的温度。体育馆内的湿度应该保持在30%-80%左右,如果湿度过高就会使计算机硬件的性能受到影响,甚至会引起相关设备的短路。如果天气比较潮湿,最好保证每天都要使用电脑或者通电。不少人认为如果减少电脑的使用次数可以使相关硬件的使用寿命更长久,这种观点是片面的,如果长时间不用,那么硬件中就会变得潮湿并积攒灰尘,这样反而会损坏硬件。不过,如果天气过于潮湿,像显示器或者主机表面已经出现了水汽,在这种情况下绝对不可以给电脑通电。如果湿度太大,而维持时间较长,就会使硬件的电路板遭到侵蚀,所以,体育馆中最好也要配备抽湿机和吸尘器。 计算机对电源也有较高的要求,正常的交流电范围应该维持在220V±10%,频率应该维持在50Hz±5%,并且要装备好接地系统。如果条件允许,应该使用UPS电源来保护计算机,这样即便市电中断,计算机还能保持一段时间的运行,有助于及时存储数据和正常关机。体育馆内需要储存大量数据,安装的硬盘容量要大,存贮的内容较多,因此日常维护十分重要。 在日常使用的习惯也会对计算机各个硬件造成较大的影响。首先开关机的顺序要正确,开机时要先开外设电源,再开主机电源,而关机的顺序恰恰相反。这样可以减少对主机的伤害。如果主机通电,那么在开关外设的一瞬间,主机会受到很大的冲击。同时也不能频繁地开关主机,在关机后至少等待30s再开机,否则,会对计算机的硬件造成极大地伤害。如果计算机正在读写数据,切忌突然关机,不然会对硬盘造成损害。此外,关机时最好先关闭所有桌面上打开的应用程序,再按正确的开关机顺序关机,否则有可能损坏应用程序,导致下次不能正确运行。在电脑运行时不要随便搬动主机,避免不必要的震动,防止硬盘造成损伤而导致数据丢失。 4 结束语 现如今,体育馆的工作已经离不开计算机技术,除了在对计算机的利用之外,对计算机硬件的维护也是十分重要的。体育馆的维修人员要加强专业知识和技能的培训,采用综合的方法对计算机进行高效的维护,使其保持正常的工作状态。通过对体育馆内计算机硬件的维护,提高体育馆的工作效率,为体育馆的发展作出贡献。同时还可以通过网络寻求帮助,碰到的问题越多,相应也会积累更多的经验,在日常维护就会更加顺手,这有利于保证体育馆计算机硬件的维护和计算机的正常使用,从而使体育馆的工作效率得到有效地提高。 作者单位:淮阴工学院体育部,江苏淮 硬件技术论文:计算机硬件技术浅析 【摘 要】随着计算机应用技术的不断发展,对于作为底层系统的硬件,也提出了更高的要求。本文针对计算机硬件系统的相关技术,进行了由浅入深的分析。 【关键词】计算机应用技术;硬件;系统 1 计算机硬件简介 计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理设备按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件的运行提供物质基础。简言之,计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据,以及执行程序,把数据加工成可以利用的形式。从外观上看,微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内部主要包括:CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光驱、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等,这些设备通过接口和连接线与主机相连[1]。 2 计算机硬件技术 计算机硬件技术,是以计算机硬件系统结构和工作原理为核心,逐步掌握各个硬件模块的原理与功能,从而能够利用硬件技术进行系统开发。 3 计算机硬件技术的范畴 计算机硬件技术主要面向计算机软方向专业开设,因此是一门综合性的硬件技术课程,其范畴包括:计算机系统概述、电路元器件、计算机数制、常用逻辑部件、硬件结构及原理、指令与汇编语言、接口与外部系统、单片机系统[2]。 其中,对每个知识点都做了详细的分析,以计算机组成为例,如下图所示: 图1 计算机硬件组成 图中涵盖了计算机五大硬件模块:运算器、控制器、输入设备、输出设备和存储器,箭头表明了各种信息流向。图中,我们首先要了解各个硬件模块的功能,从而根据箭头分析各种信息在硬件设备中如何传递。 4 硬件技术的核心 硬件技术的核心包括如下几个方面: (1)计算机硬件组成原理 计算机硬件组成原理为掌握硬件技术的基础。 (2)微处理器 微处理器是计算机核心部件,主要包括运算器和控制器。微处理器技术,重点是对指令和指令系统的理解。 同一厂商会在一个处理器产品的基础上不断研发下一代新的兼容产品,而新一代处理器与前一代要实现指令兼容,即新一代指令系统包含前一代处理器的全部指令,同时可能增加新指令。而不同厂商之间也可能生产指令兼容的处理器产品。如何提高处理器性能,也是各个厂商争先研究的对象,一般采取的技术包括:流水线、超标量、超线程、Cache、扩展指令集、多核心等。 (3)总线 总线就是严格定义的信号线集合,用于实现计算机各个部件之间信息传输的通道[3]。总线具备公共性、标准型和可扩展性等特征。通过总线可实现点对点连接或者多点连接。只能实现点对点连接的通道在概念上不是总线,习惯上也称为总线。 在计算机中,总线一般分三种:数据总线(DB)、地址总线(AB)和控制总线(CB)。 DB:传输数据内容,与内存、I/O之间双向传输; AB:传输的存储位置,如存储器地址、端口地址等,与I/O接口或之间单向传输; CB:传输各种控制信号,如存储器读/写、端口读/写等,与I/O接口之间单向传输。 (4)接口 接口是用于完成计算机主机系统与外设之间的信息交换[4-5]。接口由接口硬件(接口电路、连接器、连接电缆等)和接口软件(程序)组成。如下图所示: 图2 接口电路的构成 接口功能主要包括:数据传送、数据缓冲、信号变换、中断、差错控制、高层通信协议、即插即用、电源管理、动态配置等。接口构成都是通过数据变换机制来完成。对接口的操作是程序对接口的访问(读/写)的方式,不同接口电路支持不同的操作方式,常用方(下转第324页)(上接第128页)式包括查询、中断和DMA控制方式。 5 计算机硬件技术总结 熟悉计算机硬件技术,目的是提高计算机应用能力。不仅仅要熟悉各个硬件模块的功能,还需了解相关最新技术的发展趋势及新标准,利用硬件性能测试方法,能解决在实际使用中出现的问题。 硬件技术论文:基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术 摘 要: 提出了一种基于连续页面合并以及PTE基址缓存的硬件载入技术。对硬件载入改进有两种方法,分别是:合并Main TLB中物理页号、虚拟页号均连续的两个表项,扩大了Main TLB容量,降低TLB缺失率,减少硬件载入次数;缓存硬件载入过程中第一次查询页表得到的PTE基址,有相同PTE基址的虚拟页号将不需要进行第一次页表查询,节省了一半时间。 关键词: 旁路缓冲器; 连续页面归并; 页面回收; 硬件载入; PTE基址缓存 1 旁路转换单元载入技术概述 曾有研究表明TLB控制时间占普通系统运行时间的5%~10%,然而最显著的开销是在处理TLB缺失上。显示TLB缺失程序是最常见的执行原语,表明TLB确实处理可以占到总运行时间的40%。因此对处理TLB缺失的问题的研究具有重要意义。 当TLB出现缺失时,有两种处理方式,分别是硬件载入TLB和软件载入TLB。硬件载入TLB不需要清空流水线,它对流水线的干扰是相当小的。硬件载入TLB由硬件实现页表的查询、表项填入TLB操作,在进行这一系列过程时,处理器并不需要清空流水线,只需要冻结流水线,暂时不执行下一条指令即可。本文主要研究硬件载入TLB技术。 TLB prefetching技术通过硬件上的预测以及预载入翻译的方式来隐藏TLB缺失造成的时间开销。其主要思想是一个基于时效性的TLB缺失预测算法。时效性的概念是利用一个基于LRU替换算法计算出特定应用中每个被使用到的TLB表项的历史使用频繁度。 SpecTLB 针对TLB缺失的情况提供了投机的地址翻译,而不通过跟踪部分填充的大页面保留页表。当一次TLB缺失出现时,SpecTLB检查该缺失的虚拟页是否是大页面保留页表的一部分,如果是这样,缺页的物理地址可以使用大范围内保留的小页面的相对位置在该保留大页面的开始和结束物理地址之间进行插值。 2 基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术 针对硬件载入时间在整个TLB访问过程总时间中占有巨大比例的问题,本文提出对硬件载入改进的两种方法: (1) 合并Main TLB中物理页号、虚拟页号均连续的两个表项,扩大了Main TLB容量,降低TLB缺失率,减少硬件载入次数; (2) 缓存硬件载入过程中第一次查询页表的到的PTE基址,有相同PTE基址的虚拟页号将不需要进行第一次页表查询,节省了一半时间。 这两种方法分别从减少硬件载入次数和缩短单次硬件载入时间上提升了旁路转换单元的性能,同时降低了缺失率。 2.1 基于连续页面合并的硬件载入技术 为减少硬件载入次数,本文提出一种用于连续页面合并的LTLB(Large Page TLB),当TLB缺失时,进行TLB硬件载入,首先从页表中获得所需要的翻译信息,在将该信息填回MTLB之前先检查MTLB中是否有其连续页面,若有则将两个页面合并之后填入LTLB,同时将合并前原本在MTLB中的表项无效掉,使其可以在未来存放新的翻译信息。这样做也就是将LTLB作为一个页面是MTLB两倍的大页面TLB进行查询,可以部分扩大页面大小,增加第二级TLB容量,减少TLB 缺失次数。 在硬件载入到MTLB之前先检查MTLB中该表项的前后页面是否存在MTLB中,若在,则合并这两个页面存入LTLB,同时释放掉被合并的那个表项。两路组相联的MTLB中若有连续的页面,这两个页面一定出现在组地址连续的几个表项中,因此只需要根据要填入的表项的虚拟页号(VPN)最低位选择跟组地址减1或是组地址加1的两个表项进行比较。当Micro TLB命中,直接返回物理地址。当Micro TLB缺失,则同时查找MTLB和LTLB。若LTLB命中或者MTLB命中则可直接得到物理地址;若二者都缺失则需要进行硬件载入;在该机制下不会出现二者都命中的情况,一旦出现属于硬件错误。若要进行硬件载入到MTLB,首先根据虚拟页号找到要填的表项,查看该表项附近是否有连续页面,若有,则将两个页面合并放入LTLB,并将原MTLB中的表项置为空,若没有,则直接填入。 如果要进行合并检查,则先根据VPN的最低位判定奇偶页面,若是奇页面,那么检查是否跟前面一组中的两个表项虚拟页面、物理页面都连续;若是偶页面,那么检查是否跟后面一组中的两个表项虚拟页面、物理页面都连续。如果有连续页面则进行合并后再填入LTLB,否则不合并直接填入MTLB。 2.2 PTE基址缓存的硬件载入技术 对于两级页表,需要进行两次查找,硬件载入时查找页表是非常耗时、影响性能的。首先将MPGD寄存器中的14~31位PBA与虚拟地址中的20~31位拼起来组成30位地址,再左移两位得到32位地址。用这个地址查询页目录表,将得到表项的10~31位与虚拟地址中的12~19位拼起来组成30位地址,再左移两位得到32位地址才是页表表项的地址。用这个地址查询页表,将得到表项的12~31位物理页号与虚拟地址的0~11位页内偏移拼起来组成32位地址,这个地址就是转换好的物理地址。 针对两级页表查询耗时的缺点,本文提出PTE基址缓存的硬件载入技术,就是在第一次查询得到页目录表表项地址之前先查找一个PTE基址缓存表PTLB(PTE Base Address TLB),若命中则直接得到页目录表表象地址,而不需要再进行第二次查找。这可以大大减少页表查询的时间。 其中PTLB每个表项含两部分,分别是12位的VPN1和22位的PTE基址。四个表项同时与所要查找的虚拟地址中的VPN1进行比较,若命中,则不许查找页目录表,直接得到PTE基址,与虚拟地址中的VPN2拼接作为页表表项地址,得到所需要的页表表项。 2.3 实验与分析 本文选取EEMBC中的部分多媒体应用以及网络应用测试基准程序,以32位高性能嵌入式处理CK510及其平台为基础,在原有两级TLB 的基础上设计实现连续页面合并以及缓存及其控制逻辑进行实验。 3 结 语 本文首先对旁路转换单元载入技术做了介绍。然后对提出的基于连续页面合并一级缓存的硬件载入技术进行了详细说明。一是连续页面合并,当TLB缺失时,进行TLB硬件载入,首先从页表中获得所需要的翻译信息,在将该信息填回MTLB之前先检查MTLB中是否有其连续页面,若有则将两个页面合并并填入LTLB,同时将合并前原本在MTLB中的表项无效掉,使其可以在未来存放新的翻译信息。二是将PTE机制进行缓存,在第一次查询得到页目录表表项地址之前先查找一个PTE基址缓存表PTLB,若命中则直接得到页目录表表象地址,而不需要再进行第二次查找。最后通过实验证明本文提出的基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术能有效降低访问时间。 硬件技术论文:基于工业环境下单片机应用系统硬件抗干扰技术的研究 [摘 要]由于现实工业环境的恶劣,意想不到的干扰源所产生的干扰,会对单片机应用系统的可靠性与安全性构成极大的威胁。轻则会使控制误差增大,影响产品质量,严重时会使系统失灵、崩溃,造成重大损失。该文着重分析了工业环境下主要干扰源对单片机应用系统产生干扰的现象,同时就单片机应用系统采用硬件技术抵御干扰的对策和解决方法进行了探讨。 [关键词]单片机应用系统 工业环境下抗干扰技术 硬件抗干扰技术 1 引言 单片机在工业自动化、生产过程控制等工业领域的应用日趋广泛,它的应用大大提高了产品的质量,有效的提高了生产效率。但是,由于现实工业环境的恶劣,意想不到的干扰源会产生出各种各样的干扰,对系统的可靠性与安全性构成了极大的威胁。单片机系统必须长期稳定、可靠运行,如若没有可靠的抗干扰措施,轻则会使控制误差增大,影响产品质量,严重时会使系统失灵、崩溃,造成重大损失。本文着重分析工业环境下各种干扰对单片机应用系统的影响,并从硬件方面给出一些抗干扰对策和切实可行的解决方法。 2 干扰现象的分析 在工业环境下影响单片机应用系统可靠、安全运行的主要因素有多种。其干扰现象主要有: 1)在工业环境中当一些大型设备或用电量巨大的设备启动和停机时都会使局部电网的电压和电流产生较大的波动甚至造成电压瞬时跌落,从而造成附近的单片机应用系统直流稳压电源供电电压的骤升骤降,造成干扰,影响系统的稳定性。 2)大型用电设备的启停、工作与高压状态和高频状态的设备以及电磁开关工作时产生的电磁辐射干扰;雷电、电弧、广播电台等辐射的高频信号产生的电磁辐射干扰都有可能从信号采集系统、输入设备等输入通道或强电、伺服系统等输出通道进入单片机。另外形成寄生在电网上的各种高频干扰信号,也有可能通过供电系统进入对单片机,造成干扰。 3)由于任何电源及辅电线都存在内阻、分布电容和电感等,正是这些因素引发了电源的噪声干扰。此外在工业环境中由于电源系统的共用,多台设备之间通过电源、地线也会产生相互干扰。 4)在工业电网电源中50HZ 的工频干扰也会对单片机应用系统的输入通道造成干扰,影响测量精度、破坏单片机的可靠运行和正常控制。 5)另外大功率晶闸管在导通时产生的高次谐波大电流,也可能向空间辐射或通过传导耦合形成对单片机系统的干扰。 6)静电和电磁感应干扰。这些因素对单片机系统造成的干扰主要表现为:侵入单片机系统输入通道,使得数据采集误差加大,甚至淹没测量信号。破坏单片机片内RAM、外部扩展RAM、E2PROM中的数据,影响程序的正常运行。 3 硬件抗干扰对策和解决方法 硬件抗干扰技术是系统设计时首选的抗干扰措施,它能有效抑制干扰源,阻断干扰传输通道,保障单片机应用系统的安全。以下从四方面就单片机应用系统的硬件抗干扰技术展开讨论: 3.1 电源系统的抗干扰措施 对于单片机应用系统来说,最严重的干扰来源于电源。一般解决的方法是: 1)为防止大型设备启停时造成局部电网电压波动,影响到单片机系统直流供电电压的骤然升降,在单片机直流稳压电源前添加一台交流净化稳压电源以保证供电系统的稳定性,防止电源的过电压和欠电压;此外还应增大直流稳压电源的功率储备。 2)为防止电压的瞬时跌落,添加后备电源供电保护系统。 3)为抵抗电网上的各种高频干扰信号通过直流电源进入单片机,应采用隔离变压器,并使其一次侧、二次侧之间均采用屏蔽层隔离,以减少其分布电容,提高抗共模干扰能力。即在电源变压器初级绕组与次级绕组之间以及次级绕组之外包裹一层屏蔽层,同时将屏蔽层接入导通良好的地线;并将整个直流电源系统用金属外壳屏蔽起来接地。实践证明,接地技术是抑制噪音的重要手段。良好的接地可以在很大程度上提高系统的抗干扰能力。 4)利用低通滤波器滤除高次谐波,改善电源波形。 5)采用分散独立功能块供电,以减少公共阻抗的相互耦合以及公共电源的相互耦合。 3.2 输入、输出通道的抗干扰措施 输入输出通道是单片机与外设、被控对象进行信息交换的渠道。由输入输出通道引起的干扰主要是受到静电干扰噪声干扰和电磁波干扰,以及由公共地线引发的干扰。常用的方法有: 1)干扰和电磁感应干扰也有强的抑制作用。传输线采用屏蔽线。开关信号检测线和模拟信号检测线使用屏蔽双胶线可以很好的抵御静电和电磁感应干扰。 2)在实际工作中,用屏蔽双绞线作长线传输线能有效地抑制共模噪声及电磁场干扰,并应对传输线进行阻抗匹配,以免产生反射,使信号失真。对于模拟信号采样系统抵御干扰,可以采用具有差动输入的测量放大器,并采用屏蔽双胶线传输测量信号。变送器传递的信号应尽量采用电流型传输方式,因电流型比电压型抗干扰能力要高。 3)采用信号隔离措施将模拟电路通过隔离放大器隔离,数字电路通过光电耦合器隔离。模拟接地和数字接地严格分开,隔离器输入回路和输出回路的电源分别供电。同时考虑传输线的屏蔽技术,如采用屏蔽线、双胶线等。 4)为消除电源系统的50HZ 工频干扰,采用阻容滤波等技术,除在输入通道的模数A/D 转换电路中加入RC 滤波电路或50HZ陷波器外,也可在转换器件上动脑子,例如采用采样时间是50Hz 的工频周期整数倍的双积分式A/D转换器。 5)选择合适的接地点可以有效抑制地线噪声,在一个存在有数字地和模拟地的单片机系统中,数字信号的地线和模拟信号的地线绝不能够接错。在线路设计中,必须将所有器件的数字地和模拟地分别相连,但数字地与模拟地仅在一点上相连。 6)应当很好的处理单片机应用系统强、弱电系统的隔离,是保证系统工作稳定。现在常用的隔离方式是光电隔离,如在功率驱动电路中可以采用带双向可控硅驱动的光电隔离器件。需要注意的是:在光电耦合器的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源,若两端共用一个电源,则光电耦合器的隔离作用将失去意义。 3.3 印制电路板及电路的抗干扰措施 印制电路板是系统中器件、信号线、电源线的高密度集合体,印制电路板设计的好坏对抗干扰能力影响很大。故印制电路板的设计决不单是器件、线路的简单布局安排,因此在PCB电路布线中除应遵循PCB设计的基本原则外,还必须符合抗干扰的设计原则。通常有下述抗干扰措施: 1)将强、弱电电路严格分开,尽量不要把它们设计在一块印制电路扳上。易产生噪声的器件、大电流电路等应尽量远离逻辑电路。 2)电源线的走向应尽量与数据传输方向一致。电源的地线应尽量加粗。 3)为抑制噪声干扰应尽可能在大规模集成电路的电源引脚和接地引脚之间焊接20PF左右的高频滤波吸收电容,在各个供电接点上还应加足够容量的退耦电容。 4)器件布置方面应把相互有关的器件尽量安置在一起,这样可以获得较好的抗噪声效果。如时钟发生器、晶振和CPU 的时钟输入端都易产生噪声,要相互靠近些;CPU复位电路、硬件看门狗电路也应尽量靠近CPU 相应引脚。 本文根据实际应用经验总结了单片机应用系统在工业环境下硬件抗干扰技术一些常见的对策和解决方法。此外如若在硬件抗干扰措施的基础上,再采取软件抗干扰技术加以补充,作为硬件措施的辅助手段,则会大大加强单片机应用系统在工业环境下的抗干扰能力。 硬件技术论文:基于POE技术的船用视频监控系统硬件设计 摘 要:简要介绍了POE技术的原理及应用,然后根据视频信号传输的制式的不同,对目前视频监控系统做了分类并分别对其特点进行了简要介绍。提出了一种基于POE技术的船用网络视频监控系统的硬件设计方案。该方案按功能将整个网络视频监控系统划分成三大部分,并对各部分的组成及设计原理进行了详细阐述,最后对该视频监控系统的主要特点及其在后期的推广应用作了相应的评估。 关键词:视频监控;POE;网络交换;视频编解码器 0 引 言 POE(Power Over Ethernet)也被称为基于局域网的供电系统或有源以太网( Active Ethernet),有时也被简称为以太网供电。这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范,并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。POE技术在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。 在确保现有结构化布线安全的同时,保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。一个完整的POE系统包括供电端设备(Power Sourcing Equipment,PSE)和受电端设备(Powered Device,PD)两部分。PSE设备是为以太网客户端设备供电的设备,同时也是整个POE以太网供电过程的管理者;而PD设备是接受供电的PSE负载,即POE系统的客户端设备。 1 视频监控系统简介 视频监控系统按照视频信号传输的制式不同,可分为模拟视频监控系统和数字视频监控系统两大类。其中,模拟制式视频监控系统组成框图如图1所示。 图1所示的模拟制式视频监控系统主要由前端设备(摄像机、镜头、云台、解码器等)、视频矩阵及监控系统主机三部分组成。其中,视频矩阵一般与主机在同一安装位置,视频矩阵至前端设备之间传输的是模拟复合视频信号。模拟复合视频信号为前端设备采集的现场信息,经视频矩阵传送至监控主机,监控主机的控制信号经串口传送至解码器,经解码器解码后实现对前端设备的控制。目前,模拟视频监控系统主要存在以下几个特点:一是电缆和部件数量多,不适宜远距离传输,遇到故障时排除效率低;二是可扩容性差;三是兼容性差,不利于与其他设备进行资源融合。 近年来,随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展,视频监控技术有了较快的发展,模拟视频监控系统已逐渐被网络化数字视频监控系统所替代,其系统组成如图2所示。 图2中的网络化数字视频监控系统主要由用户显示控制终端、接入/交换设备、网络编解码器、前端设备(摄像机、镜头、云台等)四部分组成。摄像机采集的现场视频信息经网络编解码器数字化后输出至接入/交换设备的网络接口板,然后再经接入/交换设备进入干线网传输。用户终端经授权后可进行查看,控制终端的控制信号经接入/交换设备、网络编解码器送至解码前端设备解码器,经解码器解码后实现对前端设备的控制。 因监视前端设备采用的是分布化接入、分布式处理,故大大降低了网络化数字视频监控系统主机的工作量。同时,因为系统的开放性,交换子网和资源子网相互独立,交换子网为资源子网提供开放的接口,这也为后期监控系统的可扩展性提供了无限的可能性。 2 基于POE技术的船用网络监控系统设计 针对目前传统监控系统的以上特点,结合目前成熟的POE技术应用,下面提出了一种面向船用的新型的网络视频监控系统的硬件系统设计方案。 系统硬件设备主要包含前端设备(室内一体机、室外云台、室外摄像机、防护罩等)、接入/交换设备、系统主机和多用户终端四大部分;系统组成如图3所示。 根据图3所示,室外摄像云台一体机以及室内摄像云台一体机的供电由带POE功能的接入/交换设备提供,云台及摄像机的控制由用户显示控制终端或主机通过网络接口送至接入/交换设备,进入干线,然后经交换设备内的路由选择、传输后输出至相应的接入/交换设备网络接口板,再经对应前端设备识别后输出至相应前端设备。由室内外摄像机采集的视频信息经前端设备编解码器数字化后经网络接口输出至接入/交换设备,然后再经接入/交换设备入干线,用户显示控制终端经授权后可进行查看。下面简要描述系统各主要分机的设计原理。 2.1 前端设备设计原理 前端设备主要分为室内和室外两种类型:室内型前端设备主要由摄像云台一体机和前端设备编解码器组成;室外型的前端设备主要由前端设备编解码器、摄像机、镜头、云台、护罩几部分组成。其中,除去前端设备编解码器需要自行设计外,其余部件可直接采购。前端设备编解码器为带PD功能的编解码器,为了兼容,室内外前端设备采用同一型号的编解码器。考虑到室外设备的防风性,云台的最大载重设计为5 kg,最大功率为30 W;摄像机和镜头功率约为15 W,因此供电端最大功率45 W即可满足要求。本设计采用MAX5986作为以太网供电的控制器,其可提供单端最大70 W的功率输出,可满足室内外前端设备的供电需求。图4所示是前端设备编解码器的设计原理图。 如图4所示,前端设备编解码器主要由视频AD(TVP5158)、DSP视频处理芯片TMS320DM6467、PD取电电路(MAX5986电路)以及DC-DC电路几部分组成。 来自摄像机的复合视频信号经视频AD(TVP5158)采样变换后经总线输出至DSP(本设计采用的TMS320DM6467为DSP+ARM9架构的数字媒体片上系统,是TI公司的一款新型达芬奇技术数字媒体处理器),经其进行相应格式的压缩编码后输出,然后经DSP片上系统集成的以太网外设发往接入/交换设备,经其进入干线传输。用户显示及控制终端的控制信息经接入/交换设备的带POE功能的网络接口板发送至前端设备的物理网络接口,一路由MAX5986进行取电、DC-DC变换为编解码器、摄像机、镜头、云台等设备供电;一路进入DSP,由其片上集成的ARM9处理器进行控制实现数据解码,实现对摄像机、云台、镜头的控制。其中,调试键盘为前端设备单独调试时使用。 2.2 监视系统主机原理 监视系统主机主要完成前端设备的录像、其他设备视频信号的接入、整个监视系统的监视及管理等工作。主要由一台工控机、视频采集及处理卡、大屏幕监视电视墙和硬盘阵列式长时录像机等几部分组成。均可通过采购部件解决,主机通过安装视频监控软件实现对监控系统的控制及管理。 2.3 接入/交换设备POE供电网络接口板设计原理 接入/交换设备POE供电网络接口板原理图如图5所示。 如图5所示,网络接入/交换设备网络接口板主要实现前端设备的网络接入及用户终端和前端设备间的网络交换功能。网络接口板主要由交换控制芯片VT6510、2M的SGRAM缓存、POE供电控制芯片MAX5982、微控制器STM32F103及相关外围器件组成。其中,VT6510交换芯片整合了8个10/100 Mb/s 交换口及 2 个 Gigabit 交换口为单一控制芯片,符合最新的 IEEE 网标准,包括 802.3x 流量控制、VLAN 功能、高效能交换引擎及 IP 多点传送功能,可完成8口的10M/100M自适应网络无阻塞交换、存储转发。E2PROM主要用于保存交换设备的配置数据,在设备开机或者复位时,设备将从E2PROM读出这些数据,用于系统初始化。微控制器采用ARM7架构的STM32F103,主要完成对寄存器的读写和与PC之间的通信,可以将网络接口板配成各种工作模式,以满足不同用户的需求。MAX5982为POE供电控制芯片,其与整流稳压电路配合完成PSE设备功能。 3 结 语 综上所述,基于POE技术的网络视频监控系统具有数字化、智能化、自动化和网络化等特点,其良好的扩充性、可管理性以及易于与其他系统的集成等诸多优点,使其大大地简化和提高了信息传递的方式和速度。随着网络技术和计算机技术的不断发展,基于POE技术和视频交换技术的网络视频监控系统将会成为船监控系统的新标准。 硬件技术论文:基于SOC技术的三相电力能效监测终端硬件设计 摘 要 随着智能电网的深入发展,为了满足国网公司对能效监测的要求,设计了一种基于SOC技术的三相电力能效监测终端。它采用锐能微RN8316(SOC)为主控芯片,通过管脚资源配置,实现了电流电压采样计量、直流模拟量采样、电压质量监测、通信等功能。文中介绍了电力能效监测终端的硬件设计,提供了完整的设计方案,该方案不仅能提高终端的稳定性和可靠性,还能降低物料数量和生产成本。 关键词 能效监测;SOC;RN8316 能源作为世界发展和经济增长最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。但随着人口的日益增加和能源的不断消耗,能源匮乏问题日益突出。电力作为重要的能源形式,在终端能源消费中所占比重不断增大,因此,建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统,不仅能在很大程度上化解资源、环境和投资压力,而且还将带来巨大的节电效益、经济效益、环境效益和社会效益[1-2]。国内外研究和实践证明,通过实施需求侧管理、用能服务及能效监测,可以优化终端用户用电方式、缓解电力供需的矛盾和提高系统可靠性、减缓电网设施的投资压力、提高耗能企业的能源利用水平、减少能源的消耗、提高能源利用率、缓解能源的供需矛盾[3]。 随着微电子技术和设计制造技术的发展,集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成,现在又发展到IP(Intellectual Property)的集成,即片上系统SOC(System-On-Chip)[4-6]。与单功能芯片相比,SOC芯片具有集成度高、体积小、印制电路板(PCB)空间占用少、功耗低、抗电磁干扰能力强、可靠性高、成本低等优势。同时,可以有效地降低电子、信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力[7]。 1 RN8316(SOC)简介 图1 RN8316系统框图 RN8316是深圳锐能微公司提供的一款低功耗、高性能、宽电压、高集成度、高精度的三相MCU芯片,产品系统框图如图1所示。该产品内嵌32位ARM Cortex-M0核,最高运行频率可达29.4812MHz,最大支持224Kbytes FLASH存储器、16Kbytes SRAM和16Kbytes EEPROM,内置单cycle乘法器(32bit*32bit)、CM0内嵌系统定时器、2个DMA控制器,支持外部中断等多种唤醒方式,提供完善的集成开发软硬件环境。该芯片支持高速GPIO,可与不同电压外设器件连接,最大支持10位ADC,8*32位的LCD,支持芯片电源电压及外部电压检测。通信接口最大支持6路UART,2个7816口,1路I2C和1路SPI。同时,RN8316还集成了RTC、看门狗和加密处理器。 2 硬件电路设计 电力能效监测终端主要由电源模块、计量单元、存储单元、载波模块、通信模块、直流模拟量采集等部分组成。系统的结构框图如图2所示。 图2 电力能效监测终端设计框图 2.1 电源模块设计 为保证终端能够稳定工作,并具有良好的电磁兼容特性,电源模块采用三路电源供电,分别为主电源8 V、两路12 V辅助电源,之间相互隔离。主电源VDD8V通过LDO降为VDD5V和VDD3.3V电源,主电源5 V为SOC、红外、电能质量监测模块供电,主电源3.3V给计量芯片供电。一路ZB12V辅助电源用于载波电路供电;另一路AUX12V辅助电源为遥信电路供电,同时通过LDO降为AUX5V,为RS485、直流模拟量电路供电。电源电路设计如图3所示。 2.2 采样计量单元 采样计量单元是电力能效监测终端的重要单元,设计中采用锐能微公司的RN8302计量芯片来实现对电压、电流、功率、功率因数、谐波等数据的计量,并输出有功、无功脉冲。RN8302占用SOC一路SPI,同时SOC配置中断、复位口从而能够实现对计量芯片的控制和通信。RN8302管脚资源配置如图4所示。 图4 RN8302管脚资源配置 采样电路中,考虑到生产成本和计量精度,电压采样采用电阻分压采样的方式,UA/UAN,UB/UBN,UC/UCN为采样信号,而电流采样采用电流互感器采样的方式,IAP/IAN,IBP/IBN,ICP/ICN为采样信号,电路图分别如图5和图6所示,电压采样电路中的1K电阻和电流采样电路中的5R电阻采用精度1%的精密电阻,电容用于去耦和滤波,以保障采样精度。同时电压采样信号可用于电能质量的监测,扩展电力能效监测终端的功能配置。 图5 电压采样电路 图6 电流采样电路 2.3 遥信电路 电力能效监测终端配置两路遥信端口,使用光耦LVT-816同SOC进行隔离。遥信电路原理图如图7所示。 图7 遥信电路 2.4 RS485电路 在实际工程运用中,由于受到工程人员操作能力,经验等因素的影响,RS485的A、B端子常常接反,导致不能够正常抄表。因此,在电力能效监测终端RS485电路的设计中,采用了无极性485芯片ECH485NE,A、B端子正反接都能够正常通信。终端配置两路RS485电路,分别用于抄表和维护,占用SOC两路UART端口,485芯片用光耦同SOC进行隔离。RS485电路如图8所示。 2.5 直流模拟量电路 直流模拟量电路主要针对非电气量的采集,该能效终端采用瑞萨电子的RL78/G13系列单片机进行控制,SOC通过一路UART端口进行通信,并配置复位脚进行控制。直流模拟量电路通过光耦同主电路进行隔离,终端配置了两路信号的采集,拓展了数据的采集范围,实现了采集和能效监测的多样化。直流模拟量采集电路图如图9所示。 2.6 载波电路 电力能效监测终端的载波用于同能效采集服务器进行通信,载波电路占用SOC一路UART端口用于收发数据,占用一路7816口实现载波的设置、复位、事件输出等功能,并通过光耦同SOC进行隔离,接口标准符合最新国网三相电表规范,可方便插拔和替换多个厂家的载波模块,提升了产品的兼容性。载波电路如图10所示。 3 结束语 本文在智能用电及能效管理的基础上,根据电力能效监测终端技术标准,采用SOC芯片RN8316,进行了硬件的设计。相对于传统的基于独立功能芯片的用电终端,基于SOC的电力能效监测终端在功耗,稳定性,可靠性等方面表现更加优异,并且体积小,所用元器件少,生产成本较低,具有良好的市场前景。 作者简介 黄月昊(1986-),男,江苏盐城人,助理工程师,硕士,任职于国电南瑞科技股份有限公司,从事智能用电技术方向。 岳鹏(1984-),男,山东济宁人,工程师,硕士,任职于国电南瑞科技股份有限公司,从事智能用电技术方向。 硬件技术论文:物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件设计分析 摘 要:随着我国信息技术的不断发展,互联网技术取得了巨大的进步。互联网技术主要是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备,按约定的协议,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。在这种技术的推动下,环境监控系统中综合信息采集单元的硬件设计面临着全新的机遇和挑战。本文主要通过分析物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件特点,从而提出具体的设计方案。 【关键词】物联网技术 ICU硬件 设计分析 随着我国信息技术的不断发展,在物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件设计面临着更大的挑战。ICU作为环境集中监控系统中的采集传输设备,在物联网中起着重要的作用。面对当前信息技术竞争越来越激烈的现状,综合信息采集单元ICU要想摆脱传统环境集中监控系统的弊端,必须要利用物联网无线射频技术、传感技术,从而减少施工时间,提高工作效率。 1 综合信息采集单元ICU 综合信息采集单元ICU,即环境集中监控系统中的采集传输设备,主要有具备四个特征:一是传感器,二是短距离无线通信,三是自组织网络,四是低功耗路,在物联网技术中处于感知位置的传感设备,具备物联网传感设备所有的特征。综合信息采集单元ICU系统主要有四个组成部分:一是无线温湿度传感器、二是无线水浸传感器,三是无线智能协议转换器,四是无线中继/协调器。在环境集中监控系统的传感设备中,综合信息采集单元ICU主要通过运用物联网的无线射频技术以及嵌入式技术进行动力驱动,从而降低传感设备功耗,不断适应信息技术发展的需要。 2 物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件设计分析 2.1 无线温度湿度传感器 在现阶段,我国国内的无线温湿度传感器大多采用了ZGBEE无线射频通信技术与ARM Cortex-M3单片机技术,主要是通过监测环境的温度与湿度,结合ZIGBEE无线射频通信技术,将采集到的温度与湿度数据上传到监控单元的监控主机中。这种技术主要有三个方面的优点:一是降低功耗,二是具备自动休眠功能,三是具备自动唤醒功能。在电池的选择上,主要使用3节AA型电池,低电压预警功能突出,从而实现了现场工程的零布线。无线温度湿度传感器主要有四部分组成,即ZIGBEE无线通信模块、温湿度传感芯片、电源管理芯片以及微控制单元MCU模块。在技术的运用中,通过采用低功耗设计,从而增加电池的使用寿命。同时,在自供电模式的运用下,自动休眠和自动唤醒技术能最大限度地降低功耗,从而达到提高工作效率的目的。 2.2 无线水浸传感器 在技术的运用上,无线水浸传感器ARM Cortex-M3单片机技术以及结合了ZGBEE无线通信技术。ARM Cortex-M3单片机技术不同与传统的单片机技术,是一个32位的核,通过采用新型的单线调试(Single Wire)技术,从而降低设计难度和应用障碍。无线水浸传感器主要运用这两种技术,从而达到监测设备的目的。在自供电模式下,采用低功耗设计,从而达到自动休眠与自动唤醒的功能。在电池的设计上,主要采用3节AA型电池供电,降低了功耗;在两芯不定位漏水检测中,机械性能强,耐腐蚀、耐磨损,并且环保,能及时对水浸作出信号告警。无线水浸传感器主要有三部分组成,即MCU模块、ZGBEE无线通信模块、电源管理芯片。MCU,即微控制器,具有有限数字信号处理的功能模块和模拟电路,其应用也越来越广泛。ZGBEE无线通信模块主要采用国外的无线射频模块,通过运用的LM367l芯片,从而实现技术的革新。 2.3 无线智能协议转换器 在传感设备中,无线智能协议转换器主要是用于监控,通过遥测、遥信、遥调、遥控,将采集到智能设备的数据,结合ZGBEE技术上传至接受设备中。在环境集中监控系统中的采集传输设备中,无线智能协议转换器主要通过采用低压直流长供电设计,在满足动力监控实时性要求下,进行挂墙安装。无线智能协议转换器主要三个组成部分:一是MCU模块,二是通信模块,三是ZGBEE无线通信模块。 2.4 无线中继/协调 在环境集中监控系统中的采集传输设备中,无线中继/协调器主要通过协调和中继整个ZGBEE网络通信系统,从而保障ZGBEE网络的稳定性和安全性。在具体的运用中,对于无线中继/协调器的要求主要有一个方面,即满足动力监控实时性要求。在环境集中监控系统中的采集传输设备中,无线传感器网络在传感器节点功耗上,主要由四个方面来决定的:一是通信距离,二是可靠性。三是自动网络组织需求,四是在单一网络中所需支持的最大节点数。因此,无线中继/协调器主要是由MCU模块和ZGBEE无线通信模块组成,有利于降低功耗。 3 结束语 随着我国信息技术的不断发展,在物联网技术的不断推动下,综合信息采集单元ICU主要通过运用物联网无线射频技术以及传感技术,从而在环境集中监控系统的管理中,能更好地实现安装和维护的零布线,从而缩短施工时间,提高运行效率。基于物联网技术下的综合信息采集单元ICU硬件,在设计上主要通过运用无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线智能协议转换器以及无线中继/协调器,降低维护难度的应用障碍,从而达到降低功耗的目的,是我国信息技术上的一大突破。 作者简介 薛波(1984年1月-),男,汉族,河北省石家庄市行唐县人,本科,助理通信工程师。 作者单位 河北邮电通信工程建设监理有限公司 河北省石家庄市 050000