工程系列论文:软件工程系列课程的双语教学改革与实践 摘要:软件工程专业具有较强的实践性,在软件工程专业系列课程中实施双语教学改革,能使学生更加深入地理解和掌握软件开发技术,从而锻炼学生的基本技能,提高其解决实际问题的能力。 关键词关键词:软件工程;双语教学;实验课程;教学改革 0 引言 随着信息化的普及和IT技术的不断应用,高等院校在培养软件工程专业应用型专门人才方面已逐步形成了一定规模。面向英语、日语等外语与中文环境相结合的软件外包服务业也迅速发展,大型IT企业需要大量的掌握双语文化知识的软件开发人才。同时,教育部在《关于加强高等学校本科教育工作,提高教学质量的若干意见》中指出:为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用外语进行公共课和专业课教学。因此,在软件工程专业系列实践课程中引入双语教学,改革教学模式,使学生通过实践环节深入理解和掌握课堂教学内容,使学生得到基本技能训练,提高其解决实际问题的能力,适应社会对人才的需求。 1 双语教学的内涵与作用 双语教学指用非母语进行部分或全部非语言学科的教学。在课程教学中,使用中文、英语语言文字作为教学媒体,使学生在整体学识、两种语言能力以及这两种语言所代表的文化学习及成长上,均能达到顺利而自然的发展。 本文通过在软件工程专业系列课程及实验中开展双语教学,采用新的与国际环境相适应的教学模式,构建双语实验教学体系,主要起到三大作用: (1)有利于软件开发人才与国际接轨。近年来,欧美公司的软件外包服务逐步向印度、中国等新兴国家转移,印度由于其母语为英语,其软件公司和软件人才无论从数量还是质量上都明显好于中国,中国要获得更多的软件外包或培养有国际竞争优势的软件人才,必须让从事软件开发的大中专学生广泛接受英语语境教育,实现跨国软件人才的无缝接轨。 (2)有利于教师教学质量的提高。教师通过双语教学,锻炼了教学语言能力,开阔了国际视野,真正实现了教与学的统一。 (3)有利于实验教学体系的完善,通过开放、标准的双语实验教学体系,更能使外来人才和学生适应当前社会和企业的需求。 2 课程教学环节设置 在软件工程专业系列课程及实验中设置双语教学环节,这对教师提出了更高的要求,需要具备通晓国内外的软件开发环境、理论体系及实践环境的知识。能进行双语教学环节的软件课程有:数据结构、软件工程、软件项目管理、操作系统、编译原理、数据结构、汇编语言、C语言、Java语言、数据库原理等。 课程涉及的外语环境软件,比如电子设计软件Protel、Java开发平台Eclipse、C#应用软件VS2008、操作系统Linux、Cisco Systems、SQL Server 等开发平台及软件大部分都是全英文版的。并且从国外引进的比较先进的实验技术和实验课程教材大部分也是英文版的。 3 双语教学案例分析 由于实验课程平台的多样性,需要在软件实践课程中采用双语实验教学。 现以数据库实验课程和Java实验课程为例,进行相关的实验课程双语教学。数据库实验课程由具备海外留学经验的教师主讲,采用的是自编SQL Server 教材(电子工业出版社)和Administering a Microsoft SQL Server 2000 Database(英文版)两本教材相结合,实验软件为SQL Server 2000。实验教学模式采用案例分析和分组实验方式,实验演示软件和数据库软件采用英文版,讲授和示范采用中英文结合的方式。 主要通过如下几个环节来提高学生对双语实验教学的认知能力: ①实验指导预习环节:在进行实验课之前,先给学生列出有中英文对照翻译的详细实验指导,并让学生自行熟悉SQL Server 2000等英文版软件; ②实验操作环节:对实验的关键部分用英文注释并向学生作中文解释; ③实验小组采取“1+1+1”模式,即1个英语好的学生+1个软件操作能力强的学生+1个理论理解能力强的学生组合; ④实验报告环节:实验报告主要以英文撰写的模式,并附上中文解释; ⑤综合性实验环节:借鉴香港大学IS信息系统集成方面特色,实验数据库技术和其它系统进行集成和整合。 实施教学的过程中也遇到一些困难,学生对英语特别是与数据库相关的专业英语术语的接受程度不一,并且对软件操纵能力的水平不一,这要求教师在教学过程中对学生实验分组的搭配要合理。在进行该门课程的实验教学前,可制定一份详细的摸底调查表,对学生的英语水平和软件开发能力进行摸底,然后进行人员搭配和分组。 根据摸底情况进行差异化教学,先对英语能力和软件掌握程度好的学生进行培训。以掌握英文阅读能力和英文软件为主,而英文能力差的学生则以掌握中文为主。再通过“1+1+1”模式,让英文好的学生传、帮、带英文水平差的学生,最后实现共同进步。 关于实验过程中教师在进行英文讲解时与学生的沟通问题,由于一些术语比较专业,学生往往难以理解,这就需要教师预先给予注释并进行解释。 由于数据库实验课程引进了双语教学,其实验课时的安排有所增加,具体课时如表1所示。 4 双语教学效果分析 通过对双语教学课程中学生反馈信息的总结,可以确定双语教学的开展产生了如下效果: (1)学生不仅掌握了相关课程的基本概念和基本理论知识,而且通过双语学习掌握了准确系统的英语专业表达方式,并提高了专业英文的阅读能力和自学能力。 (2)通过课堂提问、软件实践、书面作业等形式,以介绍软件开发的基本概念、基本理论为重点,结合软件开发规则、编程特点和设计思想、强调容易发生错误和编程应注意的地方,使学生能对软件工程专业理论知识有全面了解,初步培养了学生用外语进行专业交流的能力,增强了学生开口说、动手写的技能,提供了学生与教师间进行专业交流的平台,提升了学生的综合素质。 在进行双语教学实践后,学生在毕业论文设计初期可以充分自由地利用新的外文资料。这有利于培养学生毕业后从事软件服务行业的外文阅读能力,从而提升学生面向市场的竞争力。 经过几年的努力,软件专业系列课程双语教学改革取得了一定的成效,学生能力前后对比如表2所示。 5 结语 通过以上措施的改革,可以提高学生对各门专业课程的综合运用能力,拓展学生解决实际问题的思路,提高实验效率。 实验室也是科研的基地,是出人才的地方,也是出成果的地方。把实验课教得更好,把科研搞得更好,才能为我们的教学、科研做出更大的贡献。 工程系列论文:基于卓越工程师培养的冶金类专业控制理论与控制工程系列课程改革 摘要 根据冶金类专业控制理论与控制工程系列课程的现状,结合应用型本科“卓越工程师教育培养计划”的基本要求,文章提出了控制理论与控制工程系列课程建设的基本思路和改革方案,阐述了课程建设与改革的基本内容,确立了培养学生工程知识、工程素质和工程能力的目标。从课程整合优化与更新、教学方法与手段改革及教材建设等几个方面进行改革与创新,全面提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力。 关键词 卓越工程师 冶金类专业 控制理论与控制工程 课程改革 苏州大学沙钢钢铁学院成立于2010年5月18日,是苏州大学与世界500强企业江苏沙钢集团合作共建的苏州大学二级公办学院,是目前国内第一家校企合作创办的新型钢铁学院。本文主要针对“卓越工程师教育培养计划”的要求,论述冶金类专业控制理论与控制工程系列课程改革的思路与方案。 1 “卓越工程师教育培养计划”提出的基本要求 “卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《国家中长期人才发展规划纲要》的重大改革项目,致力于面向工业界、面向世界、面向未来,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,为建设创新型国家、实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强我国的核心竞争力和综合国力。① “卓越工程师教育培养计划”是推进我国高等工程教育改革,促进高等工程教育质量全面提升的重要举措。②它从指导思想、培养目标、参与专业、培养标准、培养模式和师资队伍等六个方面对我国高等工程教育进行了规划。本文将从“卓越工程师教育培养计划”的角度,分析沙钢钢铁学院冶金类专业控制理论与控制工程系列课程现状,探讨相关课程建设的思路与方案。 2 控制理论与控制工程系列课程现状 学院现有冶金工程一个本科专业,以及机械工程及自动化(冶金过程装备及控制)和材料科学与工程(冶金过程自动化)等2个本科专业方向,开设的控制理论与控制工程系列课程包括:《热工仪表与自动化》、《冶金过程检测与仪表》、《高炉过程控制》等几门课程。 目前国内冶金类专业的控制理论与控制工程系列课程通常由自动化专业课程简单削减而成,体系不够完整,针对性差,缺乏冶金行业背景。控制理论与控制工程系列实验通常采用电路模拟分散的、个别的典型环节与系统,其结构简单,难以模拟复杂的生产过程,与冶金工程实践脱节较大,缺少针对冶金生产过程自动化的综合性实验,学生难以将自动化基础知识与实际冶金生产联系起来,实验教学成效不显著。 3 课程建设与改革 3.1 课程整合优化与更新 学院现开设控制理论与控制工程系列课程(热工仪表与自动化、冶金过程检测与仪表、高炉过程控制),由自动化专业课程简单削减而成,体系不完整。但另一方面,“卓越工程师教育培养计划”在工程人才培养模式上明确要求按现有学制培养工程人才,在增加企业学习的情况下,不增加学习时间,因此,冶金类专业就需要在有限的课时内,完成控制理论与控制工程基础知识到实际应用的全部教学。 针对课时有限,又要保证课程体系完整的要求,将已有的三门课程,更改为过程控制与检测技术,冶金过程控制,增加选修课程现代控制工程,并对课程内容进行优化调整。过程控制与检测技术包括自动控制原理(比例-积分-微分控制)、系统辨识与滤波、过程建模与仿真以及冶金企业常用仪表及检测技术,对于控制理论中较复杂且不常用的部分归并到选修课程现代控制工程中,供学有余力的学生选修。冶金过程控制则覆盖钢铁企业典型生产过程(高炉炼铁,转炉炼钢,连铸连轧等)的控制系统,并涉及部分有色冶金的典型过程控制系统,使学生能够全面掌握冶金工业中常见的控制系统,缩小学校教学与实际应用的差距。 3.2 教学方法与手段改革 (1)课堂教学和实验实习相结合。包括课程实习和毕业实习,通过生产一线的工程训练,增加学生接触社会的经历。通过结合工程实际,使学生能够理论联系实际,通过实际应用加深对课堂学习知识的理解。并针对实际工程中遇到的问题,结合学习的理论知识,分析其原因,寻求解决方案。做到理论和实践相互促进,共同发展,培养学生的工程创新能力。③ (2)学校教学与冶金工程实践相结合。通过产学研合作,鼓励学生参与教师科研项目及校园各种科技活动,营造浓厚的工程实践氛围。以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,通过学校和企业的密切合作,统筹规划学生校内学习和企业学习所应达到的培养目标,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。 (3)实验教学改革。改革实验课教学体系,从根本上改变原有教学体系中验证性实验多,综合性、设计性实验少的状况。④在加强基本操作技能训练的基础上,向以综合性、设计性实验为主,验证性实验为辅的方向发展,使实验教学由被动模式转变为主动模式,使学生掌握初步的科研设计方法,提高实验的科技含量。⑤ (4)教材建设。综合性实验的开展离不开实验指导书的支撑,由于针对冶金行业的综合性实验没有现成材料借鉴,因此设计冶金专业综合性实验的同时,应同步编写综合性实验指导书,确保综合性实验的教学效果。 4 总结 本文针对苏州大学沙钢钢铁学院现有专业控制理论与控制工程系列课程现状,结合“卓越工程师教育培养计划”的基本要求,从课程整合优化与更新、教学方法与手段改革以及教材建设等方面,对课程建设与改革的思路与方案进行了详细的论述,为学院推进“卓越工程师教育培养计划”打好了基础。 工程系列论文:面向工程创新人才培养的电气工程系列课程建设探讨 摘要:结合浙江理工大学机控学院电气工程及其自动化专业的培养要求与教学特点,对电气工程系列课程教学改革问题进行探讨。根据多年从事电力系统自动化系列课程的教学工作体会及多年的实践工作经验,结合当前社会就业与人才的需求情况,从系列课程建设的角度出发,阐述电力系统自动化系列课程的教学队伍建设、教学内容与课程体系改革、实验(实践)教学的改革与建设、教学方法与手段的改进、考试改革、教材建设等。经过几年实践,取得了良好的效果,为培养符合社会需求的工程创新人才提供了一条新思路。 关键词:创新人才;电气工程;课程改革;教学改革 随着社会的发展,其对学生的能力、素质要求越来越高,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》又一次明确要求学校在人才培养上坚持“德育为先,能力为重,全面发展”。[1]目前,我国高等教育长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识,忽视工程能力,使学生满足于对知识的学习和记忆,注重模仿和重复以应付考试,缺乏解决实际问题的能力和创新能力。社会更看重的是学生的工程应用能力与创新能力,而对学生能力素质的培养需要相适应的培养方案、课程体系。[2-4] 浙江理工大学(以下简称“本校”)电气工程及其自动化专业2009年经教育部批准开始招生,本校的电气专业主要有两个培养方向:电机与电器和电力系统自动化。由于是新专业,这两个方向并没有严格分开,也就是说,这两个方向的课程学生都要学习。与国内清华大学、上海交通大学、西安交通大学、浙江大学及东南大学等高校的电气专业相比,本校的电气专业刚起步,办学经验不足,专业建设更处于较低水平。为了避免电气专业学生在起步阶段与其他名校学生拉开差距,本校汲取其他高校在电气专业办学上的经验和长处,结合该专业的培养目标及培养特色,开展面向工程创新人才培养的“电气工程”系列课程建设,这对电气新专业的建设将起到举足轻重的作用。 一、建立教授为首的系列课程 本校以实际工程为背景,以工程素质和工程创新能力培养为目的,构建电气工程及其自动化专业的知识体系和课程体系。电气工程系列课程主要包括电力电子与电气传动、电力系统自动化、嵌入式系统及自动控制四个系列课程。电力电子与电气传动系列课程包含的课程有“电机及电力拖动基础”、“电力电子技术”、“电机设计”、“运动控制系统”、“MATLAB与系统仿真”及“电气传动大型综合设计”;电力系统自动化系列课程包含的课程有“电力系统分析”、“继电保护技术”、“电力系统自动化”、“高电压工程”、“供变电技术”及“建筑电气与自动化”;嵌入式系统系列课程包含的课程有“单片机原理与应用”、“电源技术”、“ARM嵌入式系统技术及应用”、“现场总线技术”、“DSP技术及应用”及“单片机原理与应用”课程设计;自动控制系列课程包含的课程有“自动控制原理”、“现代控制理论”、“智能控制导论”、“计算机控制技术”、“纺织电气控制”及“控制系统组态设计”。 以本校电力系统自动化系列课程建设为例,探讨一下电力系统自动化系列课程的改革情况以及建设特色、建设成效。 二、系列课程建设改革 1.加强教学队伍的建设 为了建设电力系统自动化系列课程,保证教学质量,提高教学水平,不断深化教学体系和教学内容的改革,本校建立了一个电力系统自动化课程教学团队。该教学团队共有教师9人,其中教授2人(博士生导师1名),副教授5人,讲师2人;具有博士学位6人,在读博士1人;45周岁以上2人,其余均为35周岁以下的青年教师。成员学历与职称层次高,年龄、知识、学缘结构合理,团队意识强,合作出色,另外,还聘请了5名相关专业指导教师。 电力系统自动化系列课程建设组的职责、功能、任务是:制定课程体系;整合课程内容;修订教学大纲;相互随课堂听课;开展教改和教学法研究;规划和编写教材建设;教学与检查实验;培养青年教师。 2.教学内容与课程体系改革 (1)课程体系科学化。以电力系统分析精品课程的建设为龙头,按照整体优化、突出特色的原则,围绕本校纺织电气特色,形成一整套科学的、具有鲜明特色的专业课程体系和建立一套适应性更强的“421”全方位教学新体系,即通过理论教学、CAI技术、实践教学、参与科研等环节,促进教学质量和教师学术水平的提高,最终促进学科建设的发展。而学科建设的发展是否达到预定目标,还要和预定目标进行比较,根据比较结果改进教学方法与手段保证目标的实现。同时,根据各课程之间的内容衔接完善现有教学计划,从时间上顺序相连,从内容上环环相扣,使课程体系科学化。 (2)教学内容现代化。根据本校电气工程及其自动化专业的培养目标和特色,修订面向21世纪、科学合理、严格规范的电气工程系列课程教学大纲和教学方案,更新教学内容,使教学内容现代化;选用面向21世纪课程教材、“十一五”国家级规划教材或国家级优秀教材等,注重教材的先进性与前瞻性;讲课时引入教师科研中运用的新技术、新方法、新设备等,使学生不仅能够掌握基础理论与实际应用,而且能够关注学科前沿。 3.实验(实践)教学的改革与建设 电气工程及其自动化专业是工科专业,培养的是工程人才,必须以工程实践为基础,以实践作为立足的根本。[5]目前,本校电气工程专业开设的实验都是验证性的实验,学生只要按照实验指导书上的实验步骤按部就班地操作就可完成实验。但是,电力安全生产具有一定的特殊性和重要性,对于电气设备的操作、电气设备事故和异常情况分析处理等电力生产运行的主要内容,需要学生动手操作,要求学生有工程实践体验,不能只纸上谈兵。基于以上的认识,本校在以下几个方面进行了改革和建设: (1)根据电气工程行业特点结合本校的实际情况,通过软、硬件开发改造实践教学平台,使实验过程接近于实际的工作环境,为课程设计、毕业设计和学生科技创新提供一个良好的实践场所。 (2)开发电力系统分析实验平台,精心设计实验教学内容并修订实验指导书,增加创新性、综合性、设计性实验的内容。综合性实验要体现专业课程间的整体性和连贯性,打破单个课程进行实践教学的界限,实现一体化实践教学体系。例如在“微机保护”实践教学中,可以综合“单片机原理”、“电力系统分析”、“电力系统调度自动化”、“电力系统仿真”等多门课程知识。此外,鼓励学生积极参与实验室的建设和设备开发,综合训练学生的自学能力、独立思考能力、实践动手能力及对所学知识的综合应用能力等,提高学生的科技创新能力。 (3)选择教师科研过程中的生产实践问题作为教学案例,使学生将实践教学与工业现场相结合,从而锻炼学生解决生产实际问题的能力,同时可以为生产企业提供技术支持。 (4)编写电气工程大型课程设计任务书,课程设计来自教师的工程设计课题,与实际应用相结合。例如35kV或110kV变电站的设计等,让学生通过大型课程设计,熟练掌握变电所设计主要内容及设计流程,把电气工程系列课程知识串在一起,形成系统化,使学生得到一次综合性应用锻炼,有利于他们对知识的掌握、巩固、以及对知识的综合应用。同时将课程实验、毕业设计、课程设计、科研实训多个环节相结合,充实教学内容和提高教学效果及本科生毕业设计质量。 (5)对学生开放实验室,开展预约实验、兴趣实验,力争实现网上实验。这个开放包括两个方面:一是实验时间开放,实验室安排一个时段完成某一个或某一类实验,由学生自己来预约实验时间和实验内容;二是实验内容开放,即实验指导书只提出实验的基本要求,由学生自己来设计实验的具体内容、步骤和实验线路。 (6)利用MATLAB电力系统仿真工具箱开发潮流计算软件、负荷计算软件、短路电流计算软件、微机保护算法等,搭建电力系统仿真平台,进行电力系统各种短路、变压器励磁涌流、变压器保护、线路保护等各种仿真研究。并将开发的各种软件移植到电力系统自动化实验装置中,检验这些软件和算法的实用性。 4.教学方法与手段的改进 (1)提问式教学与启发式教学相结合。在课堂教学中,应以教师为主导,学生为主体。学生可以自由发表意见,对有见地的学生发言要充分肯定,鼓励创新思维,鼓励个性发展。对理解有失偏颇甚至理解错误的学生,不要挫伤他们的学习积极性,要给以鼓励,给予正确引导。教师要潜心研究、精心备课,做好课堂教学策划,营造一个和谐宽松的课堂氛围,让学生怀着轻松愉快的心情参与学习,调动学生学习专业知识的兴趣和学习的主动性;教师结合课题进行案例分析,把研究性学习的方法贯穿在专业课程的教学中。 (2)互动式教学与讨论式教学相结合。在课堂教学中,教师充分调动起学生“参与”的兴趣,引导学生积极思考并提出问题和解决问题,与学生形成互动。此外,在教学结束时,教师可以给学生提出一些问题,让学生在课外准备,留作下次课进行讨论。学生为了准备这些问题,事先必须对本章节进行学习,查阅相关资料。这种方法促使学生积极地思考,提高学生的自学能力和创新意识。 (3)多媒体教学与传统教学方法相结合。多媒体教学具有信息量大、速度快、图文并茂、声形相应、生动逼真等特点,可以使教学过程更加生动、直观,使学生全方位地接受信息。例如,继电保护的动作过程、控制回路的动作过程、高压电器的工作原理等内容都可以开发和制作成FLASH动画,教师在讲课过程中反复操作,既可以吸引学生又使该内容容易被学生接受。但是,多媒体教学也有不足之处,例如会使学生来不及记笔记,或为记笔记而不注意听课。课堂上全部采用多媒体教学,效果往往也不理想。因此,可以将多媒体教学与传统的理论教学结合起来,一方面通过多媒体让学生了解更多的知识,扩大信息量;另一方面,学生也可向教师直接提问,形成互动以解决学生在学习过程中遇到的问题。 (4)充分利用网络。目前,本校已经开通了无线上网功能,学生可以非常方便地通过手机等在校园和生活区上网,这为加强教师与学生的互动提供了条件。学生有问题时可以利用网络将问题发往邮箱,教师通过回复邮件来解答学生的问题;此外本校建立了4A网络教学平台,“电力系统分析”、“供变电技术”等已经申请了网络课程,学生可以在课程网站直接下载许多学习资源。教师也可以通过“网上答疑”系统与学生在线交流,解答学生的疑问,探讨共同关心的问题,了解学生的学习和其他方面的动态,及时调整教学方法和进度。 (5)教学与科研互动。本校提倡“双师制”教学模式,将理论讲解和工程实践相结合。以教学带科研,以科研促教学,实现教学科研双赢。 (6)采用案例教学、现场教学。采用现场教学手段不仅使教学内容形象化而且可以加大教学信息量,使学生能以工程为背景,理论联系实际,加探对知识的掌握,做到学以致用。 (7)数字虚拟实验。随着电力系统的发展,现有的纯物理的动模实验室已经难以满足现代电力系统实验教学要求;而且,本校电气工程及其自动化专业是新专业,实验仪器数量不足,实验场地和教学经费有限。数字虚拟实验可以使学生在计算机上仿真电力系统的各种稳态和暂态过程,例如利用LabVIEW中的Prony分析工具对三相短路电流进行分析,得到各个模态的信息。此外,出于安全性的要求,很难将纯物理的实验做到开放性和设计性,数字虚拟实验可以实现实验的开放性和设计性,对于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力大有裨益。 5.考试改革 学校应注重对学生平时学习状况与效果的考查,将其按适当比例计入期末总成绩,其中卷面考查占50%,综合性、设计性实验占20%,平时成绩占10%,案例分析占10%,机动奖励分(、参与项目)占10%。逐步实现教、考、评分离,使考试更加科学、规范、公平。考核方式采用多元综合考查法,同时鼓励学生参与教师的项目,发表研究论文。 6.教材建设 教材编写必须整体考虑系统性和学习的渐进性。教材与课程以及与课程体系乃至知识体系密不可分,因此在编写教材时必须要注重教材与课程、课程与课程体系、课程体系与知识体系的衔接。本校相关课程组针对电气工程及其自动化专业培养目标和特色,结合电气工程系列课程建设情况,编写了《电力系统综合实验原理与指导》实验教材一部。内容涵盖“电力系统分析”、“电力系统自动化”、“电力系统继电保护”、“电力系统分析”“供变电技术”、“建筑电气与自动化”等课程的主要实验项目、实验原理和实验方法,增加设计性、综合性及创新性实验内容,并计划出版一本符合本校电气工程及其自动化专业特点与定位的《电力系统综合自动化》教材。 7.教学文件的制订与完善 这一环节由相关部门辅助完成,主要包括:修订教学计划、教学大纲,突出实践性环节;制定实践教学的各项规章制度,对教学过程实施动态监控,建立实践教学的质量评价指标体系,定期由教师和学生填写,对检查的结果进行分析和综合并形成反馈,再根据反馈的信息调整教学计划,以此形成良性循环;将教学大纲、教学计划、教学日历等相关教学文件装订成册,规范管理。 三、结束语 本系列课程的建设通过“优化理论课程、强化实践环节”,形成一系列颇具特色的教学理念、内容、方法和手段。主要课程教学特色如下:进行了理论课程的优化重组,形成了课内研究型授课方法、课外自选研究专题、数字化实验平台、研究型实验等系列研究性教学方法。总结和补充国内外科研重大成果和学科前沿;加强实践教学环节的作用,通过建设可由以前单一的基础性实验模式发展为基础实验、设计型实验及综合开发型实验,并对综合设计型、创新型实验实行开放式教学;综合运用多媒体课件、Flash动画、数字化实验新技术等多种现代化教学手段。突出网络教学特色,可实现网上课件演示、习题提交解答、制定网上学习活动等,对加强教学效果,激发学生的学习热情,将起到积极的促进作用;建立实验教学网站、构建网络实验教学平台,推进学生自主学习、合作学习、研究性学习的实验教学新模式;将教师的最新的科研成果转化为教学资源,开发先进的电力系统动模数字化实验平台,同时教学研究也可以带动科学研究,促进数字化实验平台的研究。 工程系列论文:新疆焦煤集团中级以上管理人员工程系列知识分子中层管理人员163人体检分析 2007年对焦煤集团中级以上管理人员及工程系列知识分子中层管理人员进行了一次健康体检,共检163人,其中男124人,女性39人,年龄32~55岁,平均42.55岁;汉族153人,少数民族10人,焦煤集团公司部分领导因工作关系,未在此体检之列,检查结果具体情况分析如下。 根据体检的要求,做了心电图的检查,肝、胆、脾、胰、双肾的B超检查,X线胸片的检查,乙肝表抗及大生化的检查,以及内科的一般检查。经检查发现163被检中,心电图提示窦缓伴律不齐的10例,肢导低电压伴ST-T异常改变8例,肺型P波1例,左室肥厚1例,右心扩大1例,右位心1例。B超提示胆囊炎合伴胆石症的28例,脂肪肝46例,右肾囊肿3例,多囊肾1例,右膈粘连1例,肺气肿5例。表抗+大生化检查,甘油三脂偏高或明显升高66例,尿酸增高或明显增高41例,胆固醇增高28例,丙氨酸氨基转移酶升高29例,草氨酸氨基转移酶升高19例,空腹血糖增高或明显增高27例,肌苷升高2例,表抗阳性2例。一般内科体检,心律不齐10例,心动过高3例,心动过缓5例,血压偏高或明显增高36例,其中血压122/82~140/98mm之间25例,血压 142/100mm者11例。 甘油三脂偏高或明显升高的66例,占体检人数的40.49%;脂肪肝46例,占体检人数的28.22%;尿酸增高或明显增高的41例,占体检人数的25.15%;丙氨酸氨基转移酶增高29例,占体检人数的17.79%;胆固醇增高28例,占体检的17.17%。经过心电图检查及内科听诊,心脏有异常的38例,占体检人数的23.31%,血压偏高或明显增高36例,占体检人数的22.08%,空腹血糖偏高或明显升高27例,占体检人数的16.56%;草氨酸氨基转移酶升高19例,占体检人数的11.65%。胸片提示有异常情况9例,占体检人数的5.52%。 从上述分析可以看出,集团公司中级以上的管理人员以及工程系列知识分子中层管理人员人员,目前身体状况不容乐观。163人体检高血脂的人达66人,其次是脂肪肝46例,尿酸高41例,心脏有异常情况38例,血压偏高或明显增高36例,胆囊炎合并胆石症28例,血糖高27例。前面所列举的有明显异常情况的,一般与生活习惯有很大关系,现在人民生活水平普遍提高了,所以导致上述疾病的明显增高。 笔者建议,要保持清淡、低油、低脂、低糖饮食,多食水果蔬菜、戒烟限酒,多运动、劳逸结合的良好习惯,必要时及时就诊治疗。 工程系列论文:博物馆展陈建设工程系列问题的思考 内容提要:博物馆展陈建设是多项专业工程的综合建设,本文针对博物馆展陈建设中容易发生遗憾和遗漏的环节,提出有益于工程建设的想法。文中重点分析了博物馆展陈建设中的分项工程管理,在安防建设、多媒体和灯光搭设方面从专业的角度给出了相关建议,为提升博物馆建设水平提供有益的理论和经验。 关键词:安防;多媒体;灯光;进度 “十一五”期间,国家出台了一系列针对博物馆建设发展的政策,为中国博物馆未来的发展指明了方向。今后博物馆的发展应注重数量与质量的共同提升,①从“馆舍天地”走向“大千世界”,让博物馆更加满足公共文化设施的功能需求,成为文化大繁荣大发展中的一个重要组成部分。 博物馆作为丰富人民文化生活的场所,通过对展陈环境的搭建,把精美的藏品展现在观众眼前,吸引更多的人走进博物馆,是博物馆质量提升的具体表现。而博物馆在展陈建设方面,由于缺少相关专业人员,使得工程建设不得不以请代建公司代为管理的方式进行,博物馆的建设工程成了交钥匙工程,导致了建设完工后经常会发现有这样和那样的遗漏,甚至出现不宜使用的情况。下面将通过对展陈工程建设中几个重要环节的分析,探寻其中具体问题的解决办法。 招标文件的制定 博物馆作为非营利性质的公共服务设施,其建设资金一般都来自政府财政,近年来政府对于财政的支出管理相当严格,这就要求建设方在建设中严格按照国家法律法规执行。在招标文件制定过程中充分考虑到每一个细节,这其中除了馆舍的展区设施项目外,还有一些容易被遗漏的项目,如公共服务设施、无障碍设施、环境绿化、电容量扩容等方面。此外,在招标文件中应对标书中的工程造价确认有所规定,所有主材和辅材的品牌材质要做细致的界定,对于各方的权利和责任做详细的划分,由监理人员和审计人员共同对造价进行控制,做到合理申报,多方控制。在招标阶段,由于有些不诚信的施工单位会通过对招标文件的修改,达到降低价格的目的,所以就要求建设单位必须仔细比对招投标文件,避免漏项的出现而造成不必要的损失。 分项工程的管理 ㈠分项工程管理原则 由于博物馆较高的功能需求,使得其分项工程种类繁多,包括:强弱电、消防、安防、暖通、加固、展柜等。多项目同时进场开工,直接导致施工面的重叠和人员设备的难以管理,所以总的原则就是把握每个施工项目的流程和熟悉相关专业项目的规范要求,根据现场的情况和实际使用需求,合理的划分和衔接各分项工程的施工面。当出现施工重叠面较多的情况时,宜采取以下措施: 1、要求施工单位提前排定施工进度和材料进场表,错时进场施工。 2、保证每周召开一次分项工程协调会,根据现场情况制定分项工程施工细则,汇总和公布各分项工程进度,并做到赏罚有分。 3、主线施工单位必须在每个任务节点考虑次线施工单位的因素,例如强弱电施工时必须考虑展柜的设计尺寸,计算预留管线长度以及为其他布线工程预留空间和管道,避免重复施工。 4、所有分项工程的设计与施工必须服从政策法规要求,例如同样是顶部施工,暖通设备的管线如果与消防管线设计重叠,则必须以消防管线的布置为先。 5、对于已出现的施工矛盾,建设方代表必须深入现场直接协调解决,避免由于时间因素导致矛盾的扩大。 安全设备的搭建 博物馆既是公共服务设施,又是文物保管单位,所以安防建设是博物馆建设中最重要的分项工程。但在进行安防建设中,防火与防盗究竟谁该服从谁,一直困扰着博物馆的建设者们,而要建成一流的展馆,协调好它们之间的关系尤为重要。如何做到既满足文物的安全要求,又符合消防验收规范呢?综合多方经验告诉我们,只有在建设初期,针对消防和安防统一规划设计才能从根本上解决这个难题。我们知道,目前展馆安防的主要手段是由物防与技防组成,在没有统一规划的情况下,其只能实现单一的防盗功能,一旦其与消防设备功能融合后,矛盾就迎刃而解了。这里以消防通道为例,我们可在钢制防火门上安装门磁感应器,正常情况下闭合门磁,当入侵发生时可以通过报警设备通知值班人员,如发生火情,消防主机可以接管操作,优先处理,切断门磁电源,打开生命通道同时通知监控主机发出入侵报警,也就是双联动的概念。 ㈢多媒体设备的搭设 多媒体展陈作为现代化展览中必不可少的展示工具和辅助手段,其在博物馆展陈工程建设中所占的比重越来越大,对它的验收要求也区别于普通的安装工程,除了要在展览中起到画龙点睛的作用,还必须兼顾造价、节能等多方面的因素。 在硬件选择方面,如何让硬件配合软件双向和谐发展是建设者们需要仔细考虑的问题。在硬件选择时,应从博物馆的实际情况出发,充分考虑配置、维保等各方因素对造价的影响,通过对每个单元软体程序的分析,以及其在展览中所处地位的高低,阶梯式地选择合适的硬件,避免攀比之风和铺张浪费等情况的出现。同时考虑到未来的维护成本,尽可能选择同品牌且易于维护的产品将有效降低维保的难度。 柜灯光的布局 如果说展品是展览的骨骼,多媒体是让展览流动起来的血液,那么灯光就是展览的灵魂,好的灯光设计可以让展览更具艺术气质,合理的灯具类型和照度角度的选择,可以为观众营造一个和谐舒适的展厅氛围的同时又满足凸显文物展品的需要。环保与创新将成为未来展览灯光设计的主要方向,大环境中过去我们经常看到的顶部直接照明已渐渐被展柜与场景中的反射光源所取代,不仅满足了环境效果的要求还间接达到了节能的目的。在通柜中选择可调照度与角度的轨道射灯除了可以让文物的轮廓更加突出,也为日后的灯具维护提供了便捷。在射灯灯口选择合适的滤镜,将有效避免光斑的形成,也使得照明光线对文物的损害减到最低。为独立柜配上寿命更长,能耗更小的Led光源将大幅降低由于维护展柜而对文物造成损坏的几率。大型场景中,分轨分层照明的应用可以使得人物和背景的明暗关系更加分明,同时方便博物馆根据不同的展览需求及时调整照明层次。 施工进度管理 在最后的环节中,我们不得不提到工程进度这个概念,博物馆建设作为政府工程,在造价和质量都满足要求的前提下,加快施工进度,按时交付使用是最难完成也是最不可预见的目标。由于并没有立竿见影的控制手段,所以根据实际经验,采取以下措施将会在一定程度上降低工期延误的发生几率: 1、划分时间控制节点,采取进度考核的方法,利用每周的进度会,对上周的进度进行总结和考核,对下周的进度提出节点控制要求。 2、以总进度为依据,明确各分包单位的分包目标,通过合同责任书落实分包责任。 3、及时协调施工中遇到的各种问题,顾全大局,围绕核心问题把握进度。 4、尽量避免边设计,边施工的建设模式,频繁变更设计方案同样会使工程进度受到影响。 博物馆功能的特殊要求使得其区别于普通的大型公共建筑,它建设完成后需要集展览陈列、文物保护、公众服务宣传、修学休闲于一身。而建设过程更是涉及招投标、展览格局设计、消防安防、强弱电、进度管理等多个领域。作为涵盖多项专业领域的展陈工程,就需要建设者们在设计与建设时站在全局的高度统一规划,充分考虑准备阶段、建设阶段和维护阶段中各分项环节的具体要求,对博物馆建设过程中的规律及遇到的问题,做出理性的思考,为工程建设提出合理化的建议,帮助施工单位及时修正错误的工程决策。希望文中对当下博物馆展陈工程建设思路的梳理,有助于提炼、归纳出有益的理论和经验。 摘自《博物馆功能和职能的加强与完善》作者:单霁翔 在国际博物馆协会第 22 届大会管理委员会学术会议上的发言 工程系列论文:案例式教学模式在岩土工程系列课程教学中的探索与实践 摘 要: 岩土工程系列课程是土木工程专业的重要专业基础课程,也是实践性较强的应用技术类课程。文章在教学实践中结合岩土工程系列课程的特点,坚持土木工程应用型人才培养的目标定位,以工程实践能力培养为核心,将工程案例引入岩土工程系列课程教学中,深入探索分层次培养学生工程实践能力的途径,为土木工程专业应用型人才培养提供有力保障。 关键词: 案例式教学模式 岩土工程系列课程 工程实践能力 1.引言 近年来,随着教育部“质量工程”、“卓越计划”的实施及土木工程行业的发展,我校作为省属一般性本科院校将土木工程专业人才培养目标定位调整为:为地方经济和土木工程行业培养具有创新意识和较强工程实践能力的复合性应用型人才,其中工程实践能力的培养是应用型人才培养的关键。 岩土工程系列课程是土木工程专业课程体系的重要组成部分,系列课程的教学与实践对土木工程专业人才培养具有重要意义。为实现土木工程类专业应用型人才培养目标,我校岩土工程系列课程教师以提高教育教学质量为宗旨,以改革课程体系、教学内容、教学方法和手段为重点,在教学质量与效果、教学环境与教学条件建设等方面均取得较好成绩,其中案例式教学在岩土工程系列课程理论教学中取得较显著的教学效果。 2.案例式教学的实施 岩土工程系列课程(包括工程地质、土力学、地基与基础工程等课程)是土木工程专业的重要专业基础课程,也是工程实践性较强的工程技术类课程。系列课程教师在保证实现人才培养目标的前提下,与精品课程建设相结合突破以传授知识为中心的传统教学模式,通过案例式教学将理论教学与工程实践相互融合、理论教学中渗透工程应用培养学生理论联系实际及分析问题解决问题的能力,探索以能力培养为核心的新型教学模式,这项研究与实践开辟了综合素质与工程实践能力培养的新途径。 在教学实践中,岩土工程系列课程的案例式教学以工程应用为导向,与教学内容结合适时引入工程案例,激发学生的学习兴趣,引导学生深入思考。案例式教学模式从真实的工程案例出发,注重“主导―主体相结合”,既重视发挥教师在教学过程中的主导作用,又充分体现学生在学习过程中的主体地位。经过多年的探索与实践,系列课程的案例式教学已形成两个教学层次,即工程案例引入式教学模式与工程案例探究式教学模式。 2.1工程案例引入式教学模式 岩土工程系列课程均为实践性较强的课程,如果只按教材的章节按部就班地介绍成熟的基本理论和设计方法,则学生会感到抽象和枯燥,不利于学生对知识的理解,违背课程的学习规律。为此,收集整理国内外土木工程建设、防灾减灾及软弱地基加固等工程问题及所运用的技术方法,以实施这些技术方法形成的真实而完整的典型工程案例为教学资源,结合相关教学内容进行介绍与分析,将理论与工程实践紧密结合,加深学生对理论知识的理解。工程案例引入式教学是以激发学习兴趣和增强感性认识为核心的案例教学,已经成为岩土工程系列课程最常用、最有效的教学模式。 2.1.1结合重大地质灾害开展教学 在工程地质课程的地震部分引入2008年“5.12四川汶川地震”和2011年“3.11日本大地震”等重大地震灾害。2008年5月12日14时28分,四川汶川县发生8.0级特大地震,震中位于北纬31.0度,东经103.4度。而在2011年3月11日,日本气象厅宣布,日本于当地时间11日14时46分发生里氏9.0级地震,震中位于宫城县以东太平洋海域,震源深度20公里。地震引发大规模海啸,造成重大人员伤亡,并引发日本福岛第一核电站发生核泄漏事故。教学中,及时将这些典型地质灾害引入课堂,并在此基础上介绍地震的形成原因、类型及地震的危害等相关概念与知识,以帮助学生建立防灾减灾的意识与责任感,促使学生探索防灾减灾的工程措施。 2.1.2结合社会焦点和热点工程问题开展教学 在土力学课程的地基变形与稳定部分曾引入“成都楼歪歪”事件和“上海市闵行区莲花河畔景苑小区在建住宅楼倒塌”事件等社会关注的工程事件。2009年7月17号,成都“校园春天”小区6栋和7栋两栋楼发生倾斜,两栋楼越向上贴得越近最窄距离为6厘米,6栋、7栋相邻的墙壁呈20度夹角,屋内墙面出现细微裂痕、房门变形,邻近的8栋楼业主家里也陆续发现了细细的墙面裂缝。而在这3栋居民楼的楼下,道路路面出现多条纵横交错的裂痕,最宽达1厘米以上。道路与两边绿化带相交处,出现最宽达14厘米的裂缝。路边就是小区的围墙,上面也有五六条裂缝,最宽的一条达到4厘米。经过分析认为是相邻的“德馨苑”小区开挖基坑,影响到“校园春天”小区楼房的稳定性。此事件被网友称为“成都楼歪歪”事件。而在2009年6月27日,上海闵行区莲花南路罗阳路口一幢13层在建商品楼发生倒塌事故。事故发生后专家分析事故原因与该商品楼的地基基础问题有关,此事件的发生在社会上引起强烈反响。将这些社会的焦点与热点工程问题作为案例引入教学,对激发学生的学习兴趣和增加学生对工程问题的感性认识具有事半功倍的作用。 2.2工程案例探究式教学模式 工程案例探究式教学模式以工程实践能力培养为核心的教学模式,教师通过对工程案例的介绍,引导学生了解工程实践背景,对当前教学内容进行自主学习与探索,为工程实践能力的培养奠定基础。 2.2.1课内探究式教学模式 此方法在学生已掌握理论知识的基础上针对具体的工程问题提出观点,课堂上学生可以各抒己见,互相启发、集思广益地找出解决问题的最佳答案。这种方式有利于培养学生独立思考的能力与语言表达能力,提高分析问题和解决工程问题的能力。 比如,曾在工程地质课程中的地下水危害部分引入地面沉降、海水入侵等内容,以此引导学生探索解决问题的途径。其中地面沉降问题是区域性地面高程下降的一种环境地质现象,也是一种对资源利用、环境保护、经济发展、城市建设和人民生活构成威胁的地质灾害。地面沉降成因复杂,公认是由于抽汲地下流体,而引起松散层内液压降低,是导致区域整体性沉降的主要原因。随着我国工业化的快速发展和城镇化进程的加速,由于过度开采地下水,我国的地面沉降问题越来越突出。目前,我国的地面沉降主要发生在长江三角洲、华北平原和汾渭断陷盆地这三个地区。而海水入侵问题则以大连地区为例,大连市作为海滨城市长期以来由于布井不合理,地下水开采量过大,渐渐引发区域地下水位下降、地下水资源衰竭、海水入侵等问题。这些发生在身边的事件增强了学生对地下水引起的地质灾害问题的认识,促使学生围绕这些问题展开深入思考。 又如在地基与基础工程教学中结合经典工程案例“意大利比萨斜塔”开展教学。教学中向学生介绍几个世纪以来,比萨斜塔倾斜的原因始终是广泛关注的问题,各种解释众说纷纭。进入二十世纪后,“地基原因”逐渐占了上风,这种解释认为,比萨斜塔倾斜的主要原因是塔本身的重量较大,塔基北部的地下的土质较松软,无法承受塔的压力而导致塔身发生不均匀沉降。同时,列举拯救“意大利比萨斜塔”的历次地基加固方案,如环形基坑卸载、灌浆加固等引导学生开展课堂讨论。 2.2.2课外探究式教学模式 此方法由教师布置课外综合性作业,考查学生对课程知识的掌握情况,并以此作为评定学生成绩的依据。学生根据课堂所学内容,课外积极查找资料完成作业,事实上学生查找资料的过程就是再学习的过程。通过课外的自主探究学习,学生运用理论知识解决工程实际问题的能力得到提高。 在教学实践中,一般结合重点工程问题布置课外作业,要求学生以小论文等形式提交学习成果。近年来,曾结合大连地区建筑工程、道路工程等普遍存在的滑坡问题及地铁、隧道工程存在的坍塌问题,以“建筑工程中滑坡的防治措施”及“地铁、隧道工程坍塌问题产生原因及防治方法”等为题目,引导学生探究综合、复杂工程问题的解决方法。 3.结语 教学实践证明,在岩土工程系列课程中进行案例式教学模式的尝试可以丰富课堂教学内容,强化学生的自主学习意识和工程实践能力,有利于提高岩土工程系列课程的教学质量,有利于实现土木工程应用型人才的培养目标。 工程系列论文:基于系统思想培养的系统工程系列课程建设 摘 要 在系统工程系列课程的教学过程中加强系统思想的培养对控制类研究生树立完整的系统观具有重要作用。结合教学实践,对基于系统思想培养的系统工程系列课程建设进行了探索和实践,从加强对学生培养系统思想的引导、加强学生系统思想培养方面的训练、引入系统级任务驱动的教学模式、将科研成果融入到实际教学中等方面探讨了基于系统思想培养的系列课程建设。实践表明,在控制类研究生的系统工程系列课程的教学过程中加强系统思想的培养有利于学生系统思想和创新能力的培养。 关键词 系统思想 系统工程 系统观 课程建设 系统工程师的培养已经成为国内外大学教育的一个重要方向,如果在控制类研究生教育中忽略了系统思想与理念的培养与引导,而只是局限于具体的、具有非常强的时间性的技术细节,将很难培养出符合飞速发展的时代要求的具有很强的适应能力与创新能力的新型人才。①②作为系统思想和工程技术核心体现的系统工程系列课程的建设对控制科学与工程、系统科学等学科的研究生培养有着重要意义。③该系列课程包括系统工程理论与方法、线性系统理论、运筹学、系统辨识与自适应控制、制造系统工程、生产系统的建模与仿真等,在控制科学与工程学科体系建设中占有举足轻重的地位,可为研究生形成关于系统工程的知识体系奠定基础。探索与实践表明,在控制类研究生的系统工程系列课程的教学过程中加强系统思想培养对培养学生树立完整的系统观,使其能站在系统观的高度来观察、分析和处理现实世界中的实际问题具有重要作用。④ 1 在系列课程建设中加强系统思想培养的意义 控制科学与工程学科所设置的一些基础课程和专业课程最终都是为系统设计服务的,特别是系统工程系列课程,是进行系统设计的基本工具,与系统设计结合紧密。⑤⑥而培养控制科学与工程学科研究生的目标,学生应当具备系统级设计能力,因此系统思想的培养应该贯彻在学生的培养过程中。 在系统工程系列课程中加强学生系统思想的培养,可以让学生学会站在系统层面上看问题,具有系统观和整体意识;让学生掌握基础知识的体系结构,将各个基础知识点融会贯通,并将基础知识与实际工程相结合;让学生学会对系统进行逐级分解,并进行设计的方法。总之,加强系统思想的培养有利于将学生培养成具有总体系统设计能力的人才。 2 当前系列课程教学过程中存在的问题 系统工程系列课程经过近几年的建设,为本学科硕士研究生形成关于系统工程的基础知识体系发挥了重要作用。这些课程主要讲授开发、运行各类复杂系统所需要的思想方法、工作程序和分析手段,包括贯穿始终的系统思想和系统工程技术,既有系统工程的理论基础,又有系统工程的方法论和应用。系统工程系列课程在控制科学与工程学科研究生人才培养过程中所具有的重要地位决定了其在教学中的重要性。在实际教学中,学生对课程学习非常重视,学习热情也很高,但在教学过程中还存在不少问题,影响了教学质量和效果。 (1)传统的系统工程系列课程的教学方法偏重于其中数学方法的掌握和应用,而对于更重要的系统思想却很少关注。 (2)教学中忽视了实践的重要作用。学生们只是学会了基本原理,而不注重系统工程在实际中的应用,不能将系统工程的理论和方法与本专业结合起来。 (3)学生的头脑中没有完全形成“系统”的概念,表现在理解系统最优化比较吃力。这主要是因为学生对“系统”的认识不足造成;另外,教学方法和教学手段的相对落后也阻碍了学生头脑中及时形成“系统”的概念。 基于以上教学实践中遇到的问题,并结合本校办学定位与人才培养目标,系统工程系列课程需要结合控制类学科的建设目标,将系列课程建设成培养学生系统思想的示范性重要平台。 3 基于系统思想培养的系统工程系列课程建设实践 (1)加强对学生培养系统思想的引导。引导学生瞄准世界科学的前沿,研究和思考人类社会和科学面临的重大现实问题。正面地介绍现代系统科学的思维方法和思想成果,使学生对于现代系统科学带来的启示有所了解,有所体会,让学生们能和国际学术界同步地研究和思索。教师以专业学科领域研究的历史沿革和跨学科分析的视角准备自己的教学内容,通过基础理论的传授方式引导研究生了解所学专业领域的研究前沿。教师引导学生对系统思想进行培养,包含指导学生对本学科或者相近学科领域相关的方法论理论进行比较深入的学习。 (2)加强学生系统思想培养方面的训练。在系列课程的授课过程中有意识地加强学生系统思想培养方面的训练,在课堂上组织学术报告、学术交流、学术辩论等,课后组织学生进行资料查阅、对实际问题进行系统分析并进行论文撰写。着重细化系统初步分析、规范分析、综合分析方法,并要求学生根据实例利用系统工程的思想和方法做出相应分析。⑦如在“系统工程理论与方法”课程的授课过程中,组建由三到四人组成的分析小组,各个小组首先完成第一阶段布置的思考讨论题,并且在“系统工程方法论”一讲结束前,结合自己所要开展的课题研究或者以前自己曾实现过的系统提出一个可以用系统分析原理进行分析的问题,或者根据教师提供的问题背景,初步形成小组拟进行分析的题目(课堂讨论Ⅰ);随着课程内容的推进,各小组完成系统分析报告的框架,结课前在课堂上进行交流(课堂讨论Ⅱ);课程结束后需要完成正式的系统分析报告,分析中鼓励学生使用必要的专用软件。课外自觉并及时地做好各章节的思考与练习题,并在此基础上做好两三次集中的课堂练习,强化对基本知识的掌握。 (3)引入系统级任务驱动的教学模式。以系统级任务为脉络展开教学,并在教学过程中始终强调系统分析与设计的思想,通过系统级任务将各个基本知识点整合在一起,让学生可从整体上把握知识的体系结构。系统级任务设计应当体现系统设计的基本方法,如果总体任务具有一定的复杂度,则可将任务逐级分解为一些子模块,从而将系统思想融入到任务当中。 (4)加强系列课程之间的联系,建设案例库。在尽量考虑系列课程联系的基础上,加强对系列课程中各门课程教学理念、教学方法、教学内容等方面的研究。在考虑完成本课程教学内容的基础上,增加能增强系列课程中课程间联系的知识点的讲解学时。⑧对课程内容相关的案例进行收集与设计,加强系统工程相关案例库建设,以丰富课堂内容,供学生进行案例分析使用。 (5)将科研成果融入到实际教学中.老师们在承担相关研究生课程时,将自己的科研成果尽量融入到实际教学中去,将实际的工程系统作为工程实例呈献给学生,让学生进行系统分析。通过将实际工程系统作为教学案例并和理论教学结合,让学生融会贯通所学的知识点,通过自己的思考拓宽自己的视野,使其能站在系统观的高度来处理现实世界中的实际问题。⑨ 4 结论 系统工程系列课程的建设对研究生建立完整的系统观具有重要意义,对学生系统思想和创新能力的培养意义深远,通过这些课程的学习,基本掌握了系统工程方法论,能初步用系统的观点分析问题,并基本掌握系统工程分析解决问题的基本概念、基本原理和基本方法,初步具有运用系统工程方法分析解决实际问题的能力。我们对基于系统思想培养的系统工程系列课程建设进行了一些探索和改革,将系统思想的培养融入到系列课程的教学过程当中,既有利于培养学生的系统设计思想,也有利于学生知识体系结构的形成。当然,在系列课程建设中培养学生系统思想的教学改革是一项长期而艰巨的任务,还有大量工作需要我们去继续努力,我们要不断积极探索和研究培养学生系统思想的方法、措施和管理手段,以适应培养具有很强适应能力与创新能力的新型人才的需要。 工程系列论文:面向移动应用的软件工程系列课程改革方案的研究 摘 要:近年来,移动软件行业蓬勃发展,市场对此方向的人才需求也急剧增加,鉴于移动应用与传统桌面应用在软件开发过程、开发方法、质量管理等多方面存在不同,高校现有的软件工程系列课程内容也需随之调整。在深入分析了移动开发的特点和目前高校软件工程系列课程所存在问题后,该文从教学内容、教学方法和考核机制三方面论述了面向移动应用的软件工程系列课程建设的研究内容及实施方案,该方案的初步构建和实施,对于系统的增加学生的移动开发知识,训练移动开发能力具有重要的意义。 关键词:软件工程 移动应用 课程改革 当前计算机的发展已经进入了移动互联网时代,智能手机、平板电脑,甚至电视机都成为了计算机终端,继而社交、导航、支付等应用日益盛行。随着对移动设备使用率的飙升,人们对移动应用的需求骤增。从2011年至今,移动软件开发成为就业首选,移动软件开发技术也成为学习热点和就业必杀技。分析移动互联网行业的人才需求,首先是熟练的移动开发技术,此外还要求人才的创新能力和知识结构的跨界复合能力。该院将软件工程专业设为教学试点,调整培养目标,改革软件工程系列课程,强化移动开发知识和技能,以适应日益完善的移动开发生态体系。 1 教学改革的目的和意义 移动应用(Mobile Application)简称APP,是指运行在智能移动设备上的软件。从本质上讲,移动应用仍是软件,其开发过程依然遵循软件工程过程。但是,移动开发有其自身独特的技术特点,平台多样化、数据安全性、系统能耗等传统桌面软件开发相对关注程度较少的问题,在移动应用领域尤为突出。 另外,移动应用也有其独特的开发模式。2014年8月15日,在主题为“在移动计算时代获得成功”的客户研讨会上,Gartner研究副总裁Van Baker提出了“传统应用程序开发实践将对移动应用失效”的观点。他表示“应用程序开发经理应该采用功能、性能、负载、用户体验测试以及敏捷开发实践。”以区别于传统的线性软件开发过程。移动应用所采用的这一开发模式将开发和测试周期延长至企业应用使用的整个周期。开发完成一定功能,立即测试,并部署上线使用,根据反馈和需求变化,再继续开发,测试,部署。即将原来线性的周期,变为更短的不断循环的多个小周期[1]。 综上所述,移动应用呈现出一种不同于传统桌面应用的开发模式和特点。而与此同时,在高校的软件工程系列课程中,却缺乏对近年来蓬勃兴起的移动应用软件开发过程的应有关注。为此,研究移动应用开发中的需求工程、软件重用与软件质量度量等问题,分析相关研究者的研究成果与开发者在工程实践中的实际应用成果,并将其引入软件工程系列课程中来,作为相应的教学内容,对于提高计算机相关专业学生的移动应用开发能力与移动互联软件工程意识都将有着重要的推动意义。 2 教学改革的内容 通过在该院建立软件孵化实验室作为改革试点,对移动应用软件开发过程进行跟踪和分析,总结经验不足,将软件工程系列课程改革的重点集中在3个方面:优化教学内容、改进教学方法和完善考核机制。 2.1 优化教学内容 该院软件工程系列课程包括理论类课程、系统开发设计类课程和实践类课程等,而鉴于移动应用开发与传统桌面应用开发的主要区别集中在软件过程模型、软件质量度量、对用户界面和用户体验的关注上,因此,该次课程改革方案主要集中在《软件工程》、《统一建模语言UML》、《人机交互》和《软件测试》四门核心课程上。 (1)在《软件工程》课程中,除介绍传统软件工程知识体系以外,增加移动互联软件开发过程和模型的相关知识,并在实践环节中,使用并验证此类知识。 (2)在《统一建模语言UML》课程中,依然采用案例驱动的教学模式。在实践环节,增设移动应用开发案例,并指导学生通过UML对案例进行分析与建模,对比非移动开发案例,体会其间异同。 (3)在《人机交互》课程中,除介绍人机交互界面的一般设计原则及方法以外,补充有关移动界面的设计原则、要素、设计技术与工具的相关知识。在实践环节,增设基于Android的移动应用设计实战项目,让学生体验移动界面开发过程。 (4)在《软件测试》课程中,除介绍常规功能测试和性能测试的方法以外,针对移动应用在用户操作方式、界面布局、设备网络连接方式等方面的特点,补充移动应用的用户体验、网络链接及安全性、兼容性等方面的测试知识。在实践环节,增设移动应用的系统测试项目,让学生参与测试用例和测试过程的设计,总结其与传统桌面应用测试间的异同。 2.2 改进教学方法 由于软件工程系列课程具有理论与实践紧密结合的特点,所以仅采用传统教学方法是不能满足社会对软件工程人才的培养需求的,因此需综合运用各种先进的多媒体技术作为教学手段,配合多样化的教学方法,以达到既普及知识又训练技能的目的[2]。 (1)课堂教学方法的改革 鉴于软件工程类课程具有较强的应用和实践性,在授课过程中,建议采用案例教学方法,教师变身为项目导师,充分调动和发挥学生的主导作用,引导学生独立思考,寻求和验证解决方案,激发学生的创新能力。 在此基础上,推动实施软件工程课程群“一案到底”教学法[3],摒弃传统教学中以课程章节或知识点作为案例的讲解方法,改进原有系列课程中独立选择案例的教授方法。精心挑选综合性的系统案例,既保证学生对其业务处理熟悉、感兴趣,且功能足够全面、具有代表性,又要兼顾传统桌面应用和移动应用的特点。通过课堂教、学互动完成对案例核心部分的分析和设计,并形成完整的解决方案,使学生深入理解课程内知识点之间、课程之间、以及课程与实践之间的衔接关系,并逐步形成整个软件工程课程体系的全局观。 (2)实践教学方法的改革 在完成核心部分的解决方案后,综合性案例的扩展部分可作为学生自主实验内容。如果案例规模较大,则可采取分组形式完成。通过案例实战,将理论与实践紧密联系在一起,有效调动学生主动学习的积极性,锻炼学生在课堂所学知识的指导下独立分析问题和解决问题的能力,加强学生团队合作和沟通表达的能力。 在单独开设的实践环节中可采用“项目式-任务驱动”教学方式,以学生为主体,将项目或案例进行任务分解,并分配到各小组,要求学生严格按照时间要求完成任务,并进行讲评和答辩。同时,针对移动软件开发中具有的软件规模较小、需求较明确等特点,采用“场景法”,由学生扮演最终用户的角色,切身感受和想象手机用户在不同场所需要的交互和功能,继而完成软件的需求采集、需求分析、设计和测试任务,在很大程度上调动学生学习的兴趣和主动性[4]。 (3)加强课程信息化建设 充分利用学校的在线教学平台,共享教学资源,将教学计划、教学内容、自学任务和课后作业等及时,帮助学生更好的学习。教师主动与学生进行网络互动,利用各种沟通交流工具,了解、解答学生在学习过程中遇到的问题,掌握学习情况,及时调整教学进度,帮助学生实现课外主动学习的目标。 教师在授课的同时,通过此平台进行网络课程建设。教师定期对内容进行维护和更新,修订教学大纲、课件、案例库等教学资源,增设有关移动软件开发的相关知识和内容,收集有关移动应用领域的成功案例,对软件工程系列课程完成全方位覆盖,并保证知识新颖、内容详实,实现网络平台内容的动态化。 (4)扩宽学生获取新知识的途径 除了课堂教授、实践过程巩固等教学方式外,通过“任务型”教学、案例分析拓展实战、推荐阅读经典教材、借助网络资源等方式鼓励学生多渠道获取知识,培养学生自主学习的能力,增强职业素养。 2.3 完善考核机制 由于软件工程系列课程的特点,其培养目标要求学生在理解基本理论和原理的基础上,能够熟练掌握主流软件的工程管理体系、质量管理体系、系统建模工具、程序设计方法等技术,培养科学的思维方法和开发方法,并提高动手实践能力和独立分析解决问题的能力。而现有的考核方式过于单一,重结果而轻过程,考核内容偏理论轻实践,大大影响了学生学习的积极性和兴趣,而对学生动手实践能力的培养没有得到应有的重视。因此需建立科学完善的课程考核机制。 (1)注重过程考核 将过程考核纳入考核评价体系中,并适当增加比重。过程考核内容主要体现为课堂出勤率、案例的参与度、自主完成作业的质量、实践环节解决方案等。通过将考评侧重点向过程考核转移,督促学生积极主动的学习。 (2)完善实验考核制度 在传统的实验教学中,实验指导教师对学生实验成绩的评定主要是以出勤率、实验成果和实验报告作为评价依据,这种考核方式通常无法考核出学生的真实水平,且所有学生用同一种标准来衡量,尽管公平却不利于学生个性的发挥和创造力的培养。可将实验项目分配至各小组,对学生实验成绩的评定综合考虑整个小组的实验结果、学生的态度和表现、在小组内部发挥的作用等方面,并增加小组集体答辩和小组互评环节[5],增强学生团队合作意识和集体荣誉感。 3 结语 随着移动互联软件开发产业的蓬勃兴起,移动互联企业的人才需求突飞猛进。与移动互联开发相关的软件工程领域的研究也方兴未艾。作为人才培养土壤的高等院校,其软件工程系列课程中目前更是缺乏其应有的支撑内容。因此,在高校软件工程系列课程中,提出合理的软件互联知识域框架,引入移动互联开发所需知识,增加移动互联实践案例,建立配套的考核机制将成为必然之举。一方面可以为面向移动互联及“大数据”的先进软件工程技术提供理论研究基础,另一方面也为学生在移动互联开发时代提供技术利器,以更好的适应社会发展的需要。 工程系列论文:以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究 摘要:培养工程设计型人才是工业现代化的迫切需求。我校结合机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标,针对机械工程系列核心课程的教学现状,进行了以培养学生工程设计能力为目标的教学改革。以完成工程项目的CDIO过程作为核心课程群设置或整合、教学内容安排,以及师资和教材建设的核心,以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。已历经机械工程系累计4届学生的实践,取得了很好的效果。 关键词:工程设计;核心课程;CDIO;完整技术工作;角色转变 一、培养工程设计型人才是工业现代化的需求 随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展,工业自动化正向集成综合自动化过渡。机械设计制造及其自动化技术的综合应用正起着越来越重要的作用,由于机械产品及设备的技术复杂性和涉及知识的交叉性,使得现有的技术人才难以胜任技术含量较高的工作。 机械制造业是工业自动化的重点,机械设计制造及其自动化是工科院校主要专业,其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向工程应用与设计的现代化主战场。而现有的高等教育人才培养模式长期采用灌输式理论教育,且受多种因素制约,学生对工程实际的认知较少,综合运用知识的能力较差。学生毕业进入企业后,由于遇到的实际工程问题通常是隐性的,无法再像课堂学习一样,根据已知条件和固有步骤就可得到答案,加上新的科学技术成果大量应用于生产实际,设备的复杂性和涉及学科的交叉性大大提高,使得现阶段的高等教育人才培养模式已经阻碍了高素质工程技术人才的培养,其培育的纸上谈兵型人才已经远远不能适应工业现代化的需求。因此,各高校工科专业进行以培养学生工程设计能力为目标的教学体系改革已经迫在眉睫。 二、机械设计制造及其自动化专业工程设计能力的内涵 机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师,使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识,受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后,除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外,作为现代机械工程师,还应具备以下能力:(1)能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题;(2)具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力;(3)具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力;(4)能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性,具备协调与合作能力;(5)具备终生学习的能力。 三、机械工程系列核心课程教学培养现状 机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。 以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列核心课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。 机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。 四、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究与实践 我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的核心,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。 针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”、“80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。 在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。 五、总结 目前,我校《机电传动控制》课程以培养学生工程设计能力为目标的教学改革已经实施了五年,并带动了机械工程系列相关核心课程群的教学改革。由于在改革实践过程中,以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养,加速了学生从在校生到工程技术人员的角色转变。从用人单位反馈情况(两届)看,就业学生在创新能力、实践能力、知识结构、团队意识、岗位适应能力等方面较往届有较高水平的提升。 总之,我们将继续积极进行改革,密切观察实施过程,冷静分析成绩和不足,不断总结经验教训,期望能为中国的工程教育改革做些实事,提供新的改革思路,为培养符合现代企业要求的工程技术人才做出贡献。 工程系列论文:机械工程系列核心课程的交叉渗透浅析 摘 要 机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。研究机械工程系列核心课程的知识交叉渗透,能解决教学中各课程步调不一的问题,消除“知识孤岛”现象,帮助学生建立完整的专业知识体系。同时,提出了进行核心课程交叉渗透研究需注意的一些问题。 关键词 机械工程 核心课程 交叉渗透 知识孤岛 1 工业自动化的集成综合发展对机械工程领域人才培养提出了更高的要求 随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展,工业自动化正向集成综合自动化过渡,机械工程技术的综合应用正起着越来越重要的作用。机械工程的发展已经进入一个新的阶段,其概念和体系已经涵盖了信息处理技术、自动控制技术、系统工程理论、计算机技术和现代设计方法等知识的高度综合交叉。 机械制造业是工业自动化的重点,机械设计制造及其自动化专业是本科院校常设的主要专业,其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向机械工程应用与设计的现代化主战场。机械工程领域的技术复杂性和涉及知识的交叉性,使得市场需求对未来就业者的知识结构、综合素质能力提出了更高要求,制造业对具有厚机械基础、宽专业口径,同时实践能力和适应能力强的复合型人才的需求很大,这给我们的教学工作带来了严峻的挑战和切实的机遇。 2 国内外高校机械工程类专业课程设置及其教学现状 基于机械工程类专业平台,能灵活应对该领域技术复杂性和涉及知识交叉性的人才培养模式及教学体系,国内相关专门研究及实践均较少。国外在这方面的研究目前主要有美国大学提出的“本科整体知识观”,其强调大学课程的完整性,各课程之间应构成一个相互关联的统一知识体系,使本科教育内容尽可能系统、连贯并形成一个整体,并正成为美国21世纪大学教学改革的发展趋向。日本机械类课程比较注重应用性和广泛性,着眼于与实际工程应用和工程设计的联系,扩大机械相关知识的学习。德国的工科类高校则比较注重理论课程与实践教学的衔接,注重对复合型人才的培养。这些都是值得我们借鉴的经验。国内,吉林大学针对会计学专业课程进行过知识交叉性的研究。 国内高校机械工程类专业的人才培养方案,基本都按照“厚基础,宽口径,注重实践环节”的原则设置,不可避免地出现理论课程压缩的问题,又进一步限制了学生学习和发展的空间。因此,培养适应社会需求的复合型机械人才,建立合理的专业知识培养框架知识体系,更重要是培养学生的自学能力,在实践中能灵活分析和解决问题,从而将高等教育的阶段性教育转化为终身教育,是目前国内高校亟需研究的问题,也是国外机械工程类高等教育研究的热点。 机械工程类人才培养模式一般采用基础课、专业基础课和专业课构成的三段式框架,基于这一框架,由主干课构成机械类人才培养的主要知识系统,由其他课程构成关联知识系统和辅助知识系统。通过近几年来调研国内外众多高校的机械类专业人才培养方案及其教学现状发现,目前在机械类专业人才培养体系的课程设置及教学过程中,主要存在以下问题: (1)相同的知识和内容,在诸多门课程中重复出现和重复讲解的现象,即各专业课程间存在知识的交叉与渗透问题。各课程教学体系在知识的呈现和表述上各自为政,出现“你唱你的,我说我的”步调不一致现象,教学的广度和深度取决于教师对教学大纲、课程的理解和对学生的了解,而不是来自社会对人才的需求。这样一来,在其他专业课或专业基础课中已经讲授过的知识和内容,在教学中重复出现,不仅浪费了教学资源、教学时间和教师的劳动,同时也收不到应有的教学效果。特别是在中、后期的教学实践中,专业课程间的交叉与渗透出现的频率更高。 (2)不合理的课程交叉点设置打断了完整的“教”与“学”的链条。具有先后知识衔接关系的课程可能同时进行甚至错位安置,使得本应实现的拓宽同期课程学习、印证前期课程学习、为后续课程打下教学衔接基础的完整教学链条被打断,学生难以建立完整系统的专业知识体系。尤其在工科教学中尤为重要的实验教学环节,在一些高校纷纷实施的“开放型实验”模式教学改革过程中,对培养创新能力和实践能力,并对理论课程进行验证学习的实验环节与理论学习环节存在着更为严重的脱节现象。 (3)各课程独成体系,缺乏连接能力,课程与课程之间的衔接存在诸多知识“孤岛”,不能使学生建立完整的机械工程知识体系,进入社会后适应能力差。忽视课程之间的衔接关系,各自为政的教学模式使得有些知识支离破碎、关联松散,学生的整体知识体系构建过程受到影响,掌握的知识具有片面性。学生毕业进入企业后,由于遇到的实际工程问题通常是隐性的,无法再像课堂学习一样,根据已知条件和固有步骤就可得到答案,加上新的科学技术成果大量应用于生产实际,设备的复杂性和涉及知识的交叉性大大提高,知识“孤岛”缺乏连接,导致学生“只见树木,不见森林”,难以应对在将来工作中出现的新问题,适应力差。这也是美国一些高校失败的教训,我们应当注意。 3 实施机械工程系列核心课程交叉渗透研究需注意的问题 (1)工业自动化集成综合发展形势下,机械工程人才培养模式、课程体系与社会对人才需求之间的关联关系与契合程度。机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标为具有宽厚的现代机械工程及自动化理论基础和较强的工程意识、实践能力及创新精神,能在机械工程及自动化领域从事设计、制造、技术开发、科学研究、生产组织和管理等方面工作的高素质应用型高级专门人才。视野开阔、具有灵活应对机械工程领域复杂技术和涉及交叉知识的能力、社会适应性强的专业人才才能适应工业自动化的集成综合发展。机械类专业的人才培养方案及课程体系,就必须具有完整性和连贯性,注重学生知识结构的平衡,建立起结构紧密、整合的本科课程体系。 (2)探索可行的教改模式,机械工程系列核心课程间的交叉渗透,促成知识和技能的灵活迁移与紧密联系。在现有各课程体系各自为政的情况下,研究如何创设一种类似于学术(或科研)研究的情景,协调机械工程系列核心课程的交叉与渗透,在教学中加以引导,推陈出新、举一反三,促使学生在学习的过程中加强知识与技能的迁移和练习,培养学生自主独立地发现问题,运用实验、操作、搜集与处理信息等探索活动,达到知识、技能、态度的发展,特别是探索精神和创新能力发展。 (3)基于机械工程系列核心课程交叉渗透平台下各课程的具体教学体系、知识体系、教材体系、实验体系,研究各课程具体的教学广度与深度。需注意机械工程领域知识复杂性与交叉性背景下,人才培养方案的适应性修订或调整;解决专业平台下课程之间的知识交叉渗透问题的同时,需注意衔接课程教学的深度与广度问题。 同时,需注意在教学过程中,创设一种类似于学术(或科研)研究的情景,利用机械设计制造及其自动化专业核心课程的交叉渗透,增强学生对其他课程乃至整个专业知识体系的关注度和信赖感,培养其大机械工程的视野和主动学习能力。 4 总结 通过研究机械工程系列核心课程的交叉衔接关系,可完善机械设计制造及其自动化专业核心课程群逻辑上的一致性与连贯性,消除现有教学体制下课程间的重复或“孤岛”。同时,帮助学生建立机械设计制造及其自动化专业整体知识体系,使其面对机械工程领域实际问题能融会贯通、相互促进、多角度思考以及综合判断,提高他们的竞争能力和生存能力,变阶段性教育为终身教育。 工程系列论文:结构工程系列课程的综合改革与整合实践 【摘要】本文提出把结构工程系列课题的专业课设计部分,以一个整体方案将各分支连接起来,然后进行整合,使其达到系统化的教学目的,从而明确学习理论知识的目的,提高专业设计的质量,培养学生的综合能力。 【关键词】结构工程 综合改革 整合实践 本科教学中的理论部分都是多年延续的知识,学生在学习的过程中不知道如何将书本上的知识合理的应用到现代建筑结构中,因此,多数毕业生反映工作后还要重新学习,导致学生学习兴趣差,理论学习不扎实[1];同时设计和施工部门也反映学生在实践和理论的结合方面领悟性差,培养起来时间长。因此,本文对结构工程的系列专业课进行了综合改革与整合实践的初探,希望使毕业生能够尽快进入实战的工作环境中,达到入手快、实践能力强的目的。 1. 结构工程设计类课程现状分析 (1)学生从大学一年级和二年级进行基础课的学习,从大学三年级开始进行专业课学习,结构工程设计类专业课安排见图1,专业理论课和设计课彼此独立 [2]。而进行一个具体结构工程其包含的设计理论知识是多方面的,首先甲方下达设计任务,建筑和结构设计人员按照场地情况(水文地质条件、周边环境等)和设计要求,初步确定建筑方案和结构选型,方案通过后进行建筑设计,然后由结构设计人员开始结构设计。内容主要包括荷载计算――构件主要内力计算――梁、板、柱等主要结构构件的选择和计算――节点、附属构件、围护结构的构造和计算――基础的设计和构造。 (2)一个结构工程设计中所涉及到的专业课有:房屋建筑学、结构选型、结构力学、钢筋混凝土、基础工程、土力学、土质工程学等各门专业课程,在一个工程中各环节彼此衔接的非常紧密合理。而在教学任务中则拆开授课,各自完成独自的教学任务,学生学完专业课后,所掌握的专业知识是孤立的,缺少完整性。 (3)以钢筋混凝土结构为例,见图2,理论部分讲解的是在各种受力状态下,钢筋混凝土结构的计算方法,包括各种主要构件的计算;设计部分讲解的是在各种结构体系中主要构件梁、板、柱以及剪力墙等部件的计算。授课方式也仍然是基础课的教学方式,学生通过学习也只是了解混凝土结构构件怎么设计计算。当在实际工程中,遇到各部件的衔接部分时,就不知道如何下手。因此,这样的传统教学模式(各门专业课课程内容相对独立),导致了理论与实践的严重脱节。 2. 结构工程专业课程整改措施 在现有理论教材和课时的基础上进行整合,合理的布局,进行整合优化现有课程,使学生学习达到事半功倍的效果。 2.1课程改革与整合。 (1)从大一到大三的基础课内容和授课方式保持传统授课模式,需要学生牢固的掌握专业基础知识,从大四开始,进行专业设计部分,首先,教师通过基础课对学生的了解选择由浅入深的设计方案,再根据设计方案选择需要的教师,不要采用一个方案一个老师讲到底的传统教学方式,这样教师各自发挥各自的长处,同时与现代结构形式相联系。但是需要教师之间彼此沟通,集体备课,共同讲解一个设计方案的整个设计过程,防止知识的漏讲和重复讲解,每个教师在讲解每个阶段的设计时,要尽量让学生联想专业基础部分的知识。这种授课方式是设计任务不变,设计人员不变(即学生),而老师在变,每个设计阶段都是由对该设计方法最为熟悉的教师去讲解,充分保证教学质量。 (2)设计内容不再是纯粹的砌体设计、钢结构设计或混凝土设计,按照设计院的要求布置任务,模拟真实的设计工作流程,按照工程招标要求和工程地质条件,进行结构选型以确定合理的结构形式,结构形式的确定要突破传统的结构体系,与当代建筑的发展需求相结合,由此得到的结构设计方案可能不再拘泥于一种材料,可能是:钢材、混凝土或砌体,或者是某两种或三种材料的结合,根据教师的教学领域选择不同的专业教师进行深入讲解。在整个专业课设计过程中,学生随着教师的讲解,需要进行一榀框架的手算和整体结构的电算,将结构从基础到主体部分的设计全部完成。 2.2整改方案的优势。 (1)学生尽快进入实战状态按照设计流程进行教学。 (2)教学质量容易保证,因为每个环节都由最熟悉该部分的教师讲解。 (3)避免教师讲授的永远是自己熟悉的方案,讲来讲去十几年不变,严重与社会脱节,对学生的发展不利于。 (4)增加学生的学习兴趣,由于明确了学习目标,增强了学生学习的兴奋点,学生对下一设计环节充满期盼。 3. 结束语 结构工程设计类课程是结构工程学科专业基础课的总结,具有非常重要的作用,是学生进入工作岗位之前的专业准备阶段。对于这一重要的教学阶段,教师应很好的运用,真正要学生从理论升华到实践,培养出更有特色的学生,使其更能适应建筑业的快速发展。 工程系列论文:“公路工程系列课程”国家级教学团队建设 【摘 要】教学团队的建设是“质量工程”的主要内容之一。文章对长安大学公路工程系列课程国家级教学团队的设置特色与建设发展进行了归纳和总结,阐述了团队在公路工程系列教材与教学队伍方面的建设内容与成果和教学改革措施,以及在全国范围内应用推广教学成果的情况。 【关键词】公路工程 系列课程 国家级教学团队 基金项目:“公路工程系列课程”国家级教学团队建设项目(2009)资助。 教育部要求,各地、各高校要通过国家级教学团队的建设,改革教学内容和方法,开发教学资源,促进教学研讨和经验交流,推进教学工作的传、帮、带和老中青相结合,提高中青年教师的教学水平;探索教学团队在组织架构、运行机制、监督约束机制等方面的运行模式,为兄弟院校培训教师提供可推广、借鉴的示范性经验。 根据公路工程课程的特点,针对教学中存在的问题,本课程教师队伍在教学方法、课程内容、教材编写和实践教学改革上进行了大量的探索与实践,取得了显著成效,《路基路面工程》与《道路建筑材料》分别于2008年和2010年被评为国家级精品课程。 教学团队的建设是“质量工程”的主要内容之一,是精品课程的支撑者和执行者,是保证课程教学质量的关键因素[1]。 团队概况 长安大学道路与铁道工程学科经过五十年的建设与发展,已成为我国公路交通科学研究和高层次人才培养的重要基地。1981年以来先后取得硕士、博士学位授予权,1999年建立了博士后流动站,2000年获准设立长江学者奖励计划特聘教授岗位,2002年被教育部批准为国家重点学科,拥有特殊地区公路工程教育部重点实验室和道路结构与材料交通行业重点实验室,“道路桥梁与渡河工程专业”被评为国家级特色专业和陕西省名牌专业,“土木工程实验中心”为省级教学实验中心。 在本学科发展过程中,形成了一支面向道路桥梁与渡河工程专业及相关专业的本科生,讲授由公路工程专业基础课和专业课构成的课程群,教师的政治素质好、业务水平高、职称年龄结构合理、治学严谨、专业配套且稳定的“公路工程系列课程教学团队”。团队中现有教师7人,其中教授6人、副教授1人,博士生导师5人,6人具有博士学位。教学团队中包括省级教学名师、国家新世纪“百千万”人才、教育部新世纪优秀人才、交通部优秀青年骨干教师等优秀人才。团队带头人是著名的公路专家、“新世纪百千万人才工程国家级人选”、“陕西省优秀留学回国人员”和“教育部优秀青年教师”。 团队建设 1.教学队伍建设 (1)现在教学队伍情况。团队建设需要成员具有优秀的教师风范。团队成员具有良好的教师风范不仅为学科建设作出突出贡献,也为全校师生树立榜样,发挥引领和示范作用[2]。配置好团队成员是建设和培育高水平教学团队的基础[3]。 团队中现有教师7人,其中教授6人、副教授1人,博士生导师5人,6人具有博士学位。本团队以公路工程本科专业系列课程建设为平台,经过长期的教学科研积累和改革实践,形成了学历层次高、年龄结构合理、教学质量好、学术水平高、团结协作、富于创新的团队特色。 (2)培养青年教师,接受教师进修工作。 ①为使青年教师尽快提高教学水平,对青年教师培养实行导师制,由教学经验丰富的教师作为指导教师,言传身教,在各个教学环节指导青年教师适应教学要求,从课堂助课、批改作业、参与课程设计等环节参与教学实践,培养青年教师认真扎实的敬业精神和教学方法。 ②定期组织讲课观摩、经验交流等活动帮助青年教师成长,定期开展教学内容和方法的研讨活动,培养青年教师树立热爱学生、热爱教学、热爱教育事业的思想。 ③有计划地安排青年教师进入同济大学、美国弗吉尼亚理工大学等国内外著名大学深造和进修。 ④鼓励并带动中青年教师参加各类科研课题,特别是积极鼓励中青年教师指导和参与学生的课外实践活动,所指导的学生多次在全国竞赛中获奖,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项和三等奖4项,还获得过“挑战杯”创业计划竞赛、第二届全国大学生交通科技大赛、全国大学生数学建模竞赛以及全国大学生电子设计竞赛等奖励。 ⑤在加强对团队内青年教师培养的同时,本团队还指导来自福州大学、重庆交通大学、兰州理工大学、西安建筑科技大学等多所兄弟院校的青年教师在职攻读博士学位,收到了良好的效果和派出学校的好评。 2.教材建设 公路工程是实践性很强的专业,随着工程技术的发展,尤其是我国近年来公路基础设施建设的快速发展,新技术、新工艺、新材料不断涌现,教学内容的更新和教材建设必须适应新的形势。 本教学团队注重教材建设,编写了8部本科生教材,其中《路基路面工程》与《道路勘测设计》2部为国家“十一五”规划教材,2部为面向21世纪教材,3部获得了省部级优秀教材奖。道路承担教改项目10余项,获得省级奖励5项和软件著作权多项。《路基路面工程》与《道路建筑材料》被评为国家级精品课程,《基础工程》被评为省级精品课程。 3.教学改革措施 (1)改进教学方法。为进一步提高教学效果,学校投入大量资金用于多媒体课程的建设。本团队积极组织教师制作多媒体教学课件,通过电子邮件或网络答疑等方式探索与实践网络教学,积极改进教学方法和手段,极大地提高了学生学习的主动性和积极性。 采用启发式教学方法,重视实验和实践,注重学生创新精神的培养,所指导的学生多次在全国竞赛中获奖,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖1项和三等奖4项,还获得过“挑战杯”创业计划竞赛、第二届全国大学生交通科技大赛、全国大学生数学建模竞赛以及全国大学生电子设计竞赛等奖励。 (2)改进教学内容,修订教学大纲。在教学中注意教学重点与专业发展需求相结合,根据专业技术的国内外发展动向和新的行业标准规范的修订,结合教师科研与生产活动中的研究成果与工程经验,及时更新教学内容,保持教学内容的前瞻性,拓展学生的专业视野,增强学生的工作适应能力。 根据调整的教学内容和新编写的教时完成若干示范工程和培育创新研究基地用于教学。 本教学团队利用充足的科研经费自行开发或购置了相关实验设备,在进行科学实验的同时,分批组织学生进行参观,拓宽了学生的眼界,提高了其分析问题与解决问题的能力。 在科研工作中,有意识地给部分本科学生提供参与科研活动的锻炼机会,以培养其动手能力与创新能力。本团队教师指导的学生的科技创新作品《高性能化学构网改性桥面防水材料》获“挑战杯”全国二等奖,《基于废橡胶微波处理的以废治废型沥青路面再生剂》“获挑战杯”全国三等奖,《AMF-I型沥青路面磨光仪的研发及室内评价体系的建立》获全国第二届交通科技大赛三等奖。 本团队平均每学期举办学术报告与讲座3-4次,结合最新的科研成果,进行广泛地学术交流,极大地开阔了学生的视野。 应用推广情况 团队经过多年建设取得了丰硕的成果。本团队主持的教改项目的研究成果现已广泛应用于教学管理与本科人才培养之中。本团队进行的教学内容、教材建设、教学大纲等方面的教改成果已经在本专业的教学过程中得到贯彻。根据《道路桥梁与渡河工程专业人才培养模式及教学内容的研究与实践》的研究成果,按照我国目前公路建设大发展对人才知识结构的需求,调整了公路工程专业本科生课程体系和学时分配比例,一方面加强了学生的实习实践环节,另一方面增加了专业选修课的门类,不仅增强了学生的动手能力,还拓展了学生的知识面,增加了学生对毕业后工作的适应性,满足了公路大发展对专业人才的需求。 在公路工程专业的课程设置中,测量实习、道路勘测课程设计、勘测实习和道路勘测毕业设计是四个主要的实践性教学环节。以前由于受实习场地(校园)、仪器及经费的限制,测量实习和道路勘测设计生产实习只能采用传统的仪器和方法,这非但不能使学生得到全面的技术训练,也不利于学生对先进测设仪器和方法的掌握。自《公路勘测实习基地生产实习教学改革与实践》教改项目完成以来,加强了学生的教学实践环节,提高了学生的动手实践能力及独立从事测设工作的能力。与此同时,注重测量实习、勘测实习与道路勘测课程设计、道路勘测毕业设计之间的有机联系,加深了学生对实践教学内容的理解,提高了学生的实践效果。目前学校太白公路勘测实习基地在国内已颇具影响,不仅满足了本校公路专业学生实习的需要,而且多次接受本校土木大类专业和西安建筑科技大学、西北工业大学等学校的学生前来实习。 目前本团队教学研究成果不仅在本校的专业教学中取得了良好的效果,而且这些教学方法和教学内容,尤其是所编写的教材和制订的教学大纲也为国内多所高校的同类专业所采用和借鉴,对国内其他高校同类专业的课程建设起到了促进作用。 作者单位:长安大学公路学院 陕西西安 工程系列论文:浅谈交通土建工程系列特种新材料的性能与应用 摘要:由于我国有着极为广阔的幅员面积,无论是从地理因素、从地质因素、还是从气候环境因素的角度上来说,都有着较大的变化。为了能够确保各类环境条件下,交通土建工程建设项目质量的安全与可靠,就需要积极展开对各类特种材料的研发与应用,以适应不同环境对于建筑结构提出的挑战。本文以交通土建工程为切入点,对近年来交通土建工程施工领域所涉及到的新材料性能以及新材料的应用要点展开了较为详细的分析与探讨,希望能够通过对上述各类材料的综合应用,达到提高交通土建工程项目整体施工质量的目的。 关键词:交通土建工程;特种材料;性能;应用 交通土建工程的主要构成项目包括以下几个方面:1)公路建设工程项目;2)铁路建设工程项目;3)机场建设工程项目;4)海港码头建设工程项目。在上述各类工程项目施工作业的实施过程当中,受到环境、气候等多个方面因素的影响,施工难度会相对比较大。以我国西部地区广泛存在的盐湖区以及盐碱地而言,由于地下水当中存在有大量的硫酸盐以及硫酸成分,使用常规混凝土材料下可能会受到硫酸的侵蚀影响,对此区域内的建筑物使用寿命产生极为不良的影响。同时,在隧道等项目施工作业的实施过程当中,所穿越山体结构当中含有大量的煤层,煤层中的瓦斯浓度较高,常规内衬混凝土施工下的气密性无法满足其施工要求,存在一定的安全性隐患。为此,展开对特种新材料的研发,并将其作用于交通土建工程施工领域,具有极为重大的现实意义与价值。本文即围绕此问题展开详细分析与探讨。 1 超早强混凝土快速抢修材料性能与应用 超早强混凝土快速抢修材料首先应用于对军用机场跑道在受到敌方攻击的情况下需要进行的紧急性修复工作当中。超早强混凝土快速抢修材料是一种建立在特种超早强剂渗入干预状态下的水泥基复合材料。按照流动性的不同,可以划分为两种类型:1)超早强混凝土快速抢修材料。此类材料的流动性取值在30.0~50.0 mm范围之内;7d抗压强度高于80.0 MPa,28d抗压强度高于90.0 MPa;7d抗析强度高于10.0 MPa,28d抗析强度高于12.0 MPa;7d限制膨胀率为0.03 %,28d限制膨胀率为0.04 %;2)高流态型混凝土快速抢修材料。此类材料的流动性取值为260.0 mm;7d抗压强度高于60.0 MPa,28d抗压强度高于80.0 MPa;7d抗析强度高于5.0 MPa,28d抗析强度高于7.0 MPa;7d限制膨胀率为0.04 %,28d限制膨胀率为0.04 %,无明显变化。 超早强混凝土快速抢修材料的技术性能优势体现在以下几个方面:1)材料凝结硬化速度较快,支持在3.0~60.0 min时间范围内实现材料的终凝反应;2)早期强度发展速度较快,7d时间内的抗压强度、抗析强度数值能够迅速提升;3)超早强混凝土快速抢修材料具有一定的膨胀性特点,无收缩,同时具有较高的材料粘结强度;4)此类材料对于酸碱、高盐侵蚀环境具有良好的抵抗性,耐久性优势突出,抗冻等级高,不会对钢筋材料产生锈蚀作用。 超早强混凝土快速抢修材料的应用价值则表现在:对于超早强混凝土快速抢修材料而言,可将其作用于对道路混凝土材料的紧急快速抢修工作当中,路面修复完成后45.0 min内即可投入使用,具有相当快的恢复功效;而对于高流态型混凝土快速抢修材料而言,当前主要将其作用于对复杂环境与结构条件下,混凝土的灌注作业当中。道路抢修完成后10.0 min内可以承受重载货车碾压,对道路交通通行不会产生明显影响。 2 抗腐蚀混凝土泵送剂材料性能与应用 对于我国西部地区广泛存在的盐碱地、盐湖区而言,地下水当中往往含有大量的硫酸盐、以及硫酸成分。使得在以上区域内所形成的建筑物混凝土材料无法避免受硫酸的侵蚀作用、同时,由于我国当前所生产的抗硫酸盐水泥原材具有成本高、效果差的特点,始终无法从广泛意义上替代常规混凝土在工程中应用。而对于抗腐蚀混凝土泵送剂材料而言,由于将此类材料渗入常规普通水泥后可发挥良好的反应,对于当前的抗硫酸盐水泥原材具有良好的取代价值。值得在盐碱地、盐湖区有关交通土建工程的建设作业中加以广泛应用。 抗腐蚀混凝土泵送剂材料的性能优势体现在以下几个方面:1)在抗腐蚀混凝土泵送剂材料的干预作用下,所配置形成的混凝土抗蚀系数达到0.9 以上;2)抗腐蚀混凝土泵送剂材料满足我国当前有关行业标准《混凝土外加剂》(GB8076-2008)中对于混凝土泵送剂材料一等品的划分标准,对酸碱、高盐侵蚀环境具有良好的抵抗性,可提高混凝土使用寿命。 抗腐蚀混凝土泵送剂材料的应用价值则表现在:以隧道工程为主要作用区域,可以解决超强侵蚀性地下水环境当中,混凝土材料抗腐蚀方面的问题。大量隧道工程内衬混凝土抗蚀系数监测结果显示:在该材料作用下的实测强度可达到35.0 MPa以上,满足设计要求。 3 高压灌注堵漏材料性能与应用 在地铁工程、隧道工程等项目施工作业的开挖阶段当中,针对所涉及到的地下压力水围岩,需要通过灌注堵漏的方式,对此类质量问题加以可靠的解决。同时,针对已投入使用的大量地下工程而言,受到环境侵蚀以及使用年限等因素的影响,也不可避免的存在开裂、以及渗漏等方面的问题。而高压灌注堵漏材料无疑在此类工程灌注堵漏中具有深远的意义。 高压灌注堵漏材料的性能优势体现在以下几个方面:1)高压灌注堵漏材料遇水后会呈现出一定的发泡趋势,能够在较短时间内达到制止结构性渗漏水问题的目的,且可渗入直径在0.02 mm以内的发丝性裂缝当中,堵漏效果良好;2)在高压灌注机的压力干预作用之下,高压灌注堵漏材料能够通过止水针头渗入墙壁裂缝当中,并具有面向四周进行扩散的优势,能够实现大面积的灌注堵漏目的。 高压灌注堵漏材料的应用价值则表现在:可作用于对下工程开挖面岩缝渗水的灌注堵漏,以及隧道、地下室、大坝、屋面等各种已建混凝土工程的灌缝堵漏工作当中。在此基础之上,还可将此类材料应用于对地基的加固、以及护坡工作当中。 4 结束语 受到技术投入、设备投入等方面因素的影响,我国大量的已建交通土建工程项目的质量相对较低。加之环境、自然灾害、以及突发情况等因素的影响,往往会对交通土建工程运输作业的开展产生极为不良的影响。特别是针对如本文所提到的公路、铁路、机场、海港码头工程项目而言,一旦出现结构失稳等方面的质量问题,就需要及时对其进行修复,避免产生更加严重的后果。因此,就需要结合交通土建工程施工的实际需求,展开对特种材料的研究与开发,并将其作用于实践。总而言之,本文针对当前具有较大发展潜力的几类特种材料展开研究,总结了特种材料的性能优势以及应用要点,望能够引起各方人员的特别关注与重视。
工业分析技术论文: 工业无损害检测技术特征分析论文 摘要:本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术,分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上,说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词:激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题,为解决好这个问题,就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测,是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说,它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期,由于激光本身所具有的独特性能,使其在无损检测领域的应用不断扩大,并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术,这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷,利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点,通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上,以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术,如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体,激发出超声波,采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比,激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测,不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率,可以在宽带范围内提取信息,实现宽带检测。 (3)易于聚焦,实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高,安全性较差,目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域,激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测;(2)适用于某些不宜接近的样品,如放射性样品的检测;(3)激光束可入射到任何部位,可用于检测形状奇异的样品;(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道,在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一,与其它常规无损检测技术相比,它具有被测对象范围广。检测深度大;缺陷定位准确,检测灵敏度高;成本低,使用方便;速度快,对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等,超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验,包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂,检测精度较高。因此,近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功,为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术;目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业,如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中,超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息,直接反映物体的声学和力学性质,有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点,因而有许多优点,如检测的一致性好,可靠性、复现性高,存储的检测结果可随时调用,并可以对历次检测的结果自动比较,以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像,超声C扫描成像、超声D扫描成像,SAFT(合成孔径聚焦)成像,P扫描成像,超声全息成像,超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减,检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同,由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术,即使常规胶片射线照相技术,也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出,在20世纪的最后10年和21世纪的初期,下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术,具有许多优点,但需要耦合剂和换能器接近被检材料,因此,超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中,超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束,通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟,改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系,实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比,由于声束角度可控和可动态聚焦,超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点,可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象,如管形焊缝、板材和管材等,超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中,采用合理的相控阵检测技术,只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330~3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上,通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化,了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷,确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸,检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强,类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用,但是微波不需要耦合剂,避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料,因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据,使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外,无需做特别的分析处理,采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料,因而不能检测此类复合结构内部的缺陷,只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。公务员之家 近年来,随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用,微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步,从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按:本文主要从引言;问题呈现;解决对策;结束语四个方面进行论述。其中,主要包括:汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新:汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高:汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用:汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等,具体材料请详见。 摘要:随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新,汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而,当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时,我们也无法回避这么一个现实,那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续,其技术状况将不断恶化。因此,我们不仅要不断研制性能优良的汽车,也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词:汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展,生产制造各领域也随之发生深刻变化,汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展,汽车数量在不断增加,这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求,尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会,拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业,多少年来,一直无法摆脱手工作坊式工作模式,实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加,维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大,人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计,如采用人工计算,需要一个工作人员一到两天的时间,加之维修周期长的统计报表,更是大大增加了管理者主观判断上的失误性,因此极大挫伤了维修员工的工作积极性,弱化了汽修行业的凝聚力;较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象,不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础;行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长,劳动效率降低,工时费增多,引起消费者不悦,这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状,这一点是公认的,传统的汽车维修资料查询形式,如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变,其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓,特别对于近几年来大量涌入的进口汽车,更因缺乏维修资料,给维修工作带来很大的困难,就相当一部分汽车维修技术人员而言,他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中,汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化,尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术,和他们所接受的一些职业教育和职业培训,已经不能满足现代汽车维修技术的要求;汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约,显得较慢,且又不准确,所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策,这种情况下许多人往往采用碰的方式,毫无头绪地对一些部件进行更换,给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言,敲打维修只能是捉襟见肘,毫无意义。同时,制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道,汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高,对于汽车维修业来说,不仅要求一些部件的重装质量非常好,而且要体现维修人员的高超的维修技巧,否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述,由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势,客观上已经导致了很多问题和争议,目前汽车维修行业人员的素质问题,特别是汽车维修职业教育问题日益突显,如何培养优秀的汽车维修工人,提高行业的整体素质,已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展,我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去,以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来,这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固,他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”,这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然,基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务,缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识,也将有助于提高整个维修行业的运行效率,特别是有助于建立快捷,方便的客户维修信息和维修档案;建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说,汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理,不仅速度快,时间短,资料全,效率高,而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误,这有利于加强维修全体员工的工作积极性,加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展,汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息,使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息,作出正确的选择和决策,而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访,也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键,任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外,使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然,我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核,且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书,但是原有的职业教育知识体系陈旧,没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势,因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时,现在的职业技能鉴定是全科式的,几乎和汽车设计,制造,维修有关联的所有科目都得掌握,根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看,做汽车维修的专才显然不够,特别是随着汽车维修业的发展,以往对维修人员考核中比较弱化的项目,如汽车配件和估损以及维修企业管理,在现代维修业发展形势下显得格外重要,将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明,大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为,汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求,体现规范的诊断思路和操作流程,对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书,以确保国家职业资格证书的效力,只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高,汽车维修过程中,要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位,需要的是维修行业硬件和软件的共同发展,只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网;特点;趋势;全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点,并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势,并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础,随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高,工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同,工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网(Ethernet)技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用,具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域,其技术优势非常明显: (一)Ethernet是全开放、全数字化的网络,遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 (二)以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接,形成企业级管控一体化的全开放网络。 (三)软硬件成本低廉,由于以太网技术已经非常成熟,支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持,有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 (四)通信速率高,随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高,对信息量的需求也越来越大,有时甚至需要音频、视频数据的传输,目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用,千兆以太网技术也逐渐成熟,10G以太网也正在研究,其速率比目前的现场总线快很多。 (五)可持续发展潜力大,在这信息瞬息万变的时代,企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络,信息技术与通信技术的发展将更加迅速,也更加成熟,由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比,它能提供一个开放的标准,是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成,解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题,但从目前的发展看,工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 (一)混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展,并尽可能的和其他网络形式走向融合,但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的,在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟,而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求,实现真正的全分布式系统。因此,在企业信息层采用以太网,而在底层设备级采用现场总线,通过通信控制器实现两者的信息交换。 (二)专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一,也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb,是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统,同时具有广泛的兼容性,可兼容第三方自动化控制产品,提出“网络就是控制器”的观点,是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次,使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合,实质上是一个单层的扁平结构,其良好的可扩展性和互连性,使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 (三)基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点,就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通,从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部,可以利用企业信息网络,进行工厂实时运行数据的和显示,管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器,连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进,促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用,并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看,目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用,并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说,工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面: (一)工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展,在技术上日渐成熟,在市场上也开始了全面推广,并且形成了一定的市场。就目前而言,全面代替现场总线还存在一些问题,需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构,开发出基于工业以太网的系列产品。 (二)工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础,从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍,为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此,国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准,旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 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。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 (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。 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。 工业分析技术论文:工业建筑锅炉施工技术要点分析 摘要:锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,其包括多个子系统的施工,每一个子系统的施工质量都会影响到锅炉的施工质量。本文结合锅炉的安装,详细地介绍了锅炉施工技术要点,确保锅炉施工质量。 关键词:锅炉;施工;技术要点 0 引言 随着我国供暖事业的快速发展,锅炉的种类也日益增多,锅炉安装人员的施工技术、水平也在不断提高。但,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。如何在施工过程中确保施工质量,如何确定可行、技术先进、合理经济的施工方案,是值得施工人员高度重视的问题。 1 工程概况 本工程设计规模为4×300mW,1#、2#锅炉为B WB-1025/17.38-M 型,3#、4#锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ15型,“W”火焰燃烧方式锅炉。采用双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统。在锅炉尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器。每炉配两台双室三电场电除尘器。 2 锅炉施工技术要点 施工方案以及施工技术的选择直接关系对锅炉的安装质量。为此,本为以B WB-1025/17.38-M 型锅炉的安装为例,对锅炉施工技术要点进行了分析。 2.1钢结构安装方案 2.1.1本体钢结构安装方案 锅炉本体钢架包括柱、梁、水平支撑、垂直支撑、炉顶钢架、平台扶梯等几部分,总重为2964.3t,其中炉顶钢架重480t,平台扶梯重200t。共24根柱,沿炉深方向共5排,编号为:F-G-H-J-K,沿炉宽方向共5列,编号为:1-2-3-4-5,炉宽方向F、H、J、K排柱各有5 根,G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四层供货,每层顶部标高分别为14m、28.6m、46m、61.5m,K排柱分两层供货,每层顶部标高分别为18.6m、36.2m。柱段与相应梁组成一安装层,除柱与柱、柱与主梁及垂直支撑间在现场用扭剪型高强螺栓连接外,其余梁及水平支撑现场焊接连接,立柱与基础通过柱底板、地脚螺栓连接。根据钢架结构特点,地面不进行组合,采用单件吊装方式。由炉前塔吊、炉后塔吊和M250履带吊同时吊装。在每层柱、主梁、垂直支撑安装完毕,验收合格后,才能进行下一层安装。在安装过程中,将需要预先存放的设备和组件预先就位。小梁、水平支撑、平台扶梯紧接着钢架安装进度依次安装,以方便施工,保证安全。 2.1.2 顶板梁安装方案 炉顶钢架共6件顶板大梁。F、J大梁各两件,与立柱间用高强螺栓连接,G、H大梁各一件,为上、下叠梁,G大梁重75t,H大梁重102t。第四层钢架验收合格后,方能吊装顶板大梁。F、J大梁吊装就位后,及时用初拧扳手紧固连接螺栓。G、H大梁地面进行组装,组装位置在锅炉右侧,与锅炉纵向中心线平行,大梁左侧朝炉后。由两塔吊抬吊就位,炉后塔吊抬吊大梁左侧,炉前塔吊抬吊大梁右侧。大梁安装好后及时连接各次梁,以保证整体结构的稳定性。不影响受热面大件吊装的次梁、吊杆梁随着受热面吊装进度安装。 2.2受热面安装方案 2.2.1省煤器 省煤器由进口集箱、蛇形管排、吊挂管、出口集箱组成。省煤器考虑单片吊装,地面将蛇形管和下部的散管组合在一起。省煤器进、出口集箱在地面组合成整根。省煤器蛇形管排和一级过热器管排一递一交叉安装,用250t 履带吊将管排吊至炉顶左侧包墙过热器的开口位置,用布置在炉顶的10t电动葫芦接住管排,由电动葫芦吊至安装位置。上段省煤器吊挂管在水平烟道顶棚(后)和省煤器上集箱就位后散管单根安装。吊挂管一过区域和一级过热器小组合安装。 2.2.2汽包 汽包直径Φ2 145×185mm,长21 600mm,材质SA-299。汽包安装标高为54 570mm,距离F 排钢架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊杆悬吊在顶板梁下。汽包吊装之前,汽包的检查放线、内部装置的拆除、临时脚手架搭设等工作要完成,并将汽包4根M85的U型吊架临时固定在汽包上。汽包安装用2套200t的十.十滑轮组通过2台16t的卷扬机牵引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑轮组的中心间距为8 400mm。汽包就位后穿吊杆销子,找正后固定。 2.2.3水冷壁 水冷壁Φ60×6.5mm,材质20G,管子节距75mm。前水分上下5 段、两侧分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供货。除后水的2 根上集箱外,其余水冷壁集箱制造厂均和管排对接焊好。四侧水冷壁采用地面小组合方式组合安装。水冷壁组件由两台DBQ3000tm 塔吊双车抬吊竖立后,用炉后塔吊单车将组件从炉顶G、H间开口进入安装位置(顶梁96#两根、97#一根先不安装)。水冷壁刚性梁出厂件吊装,在水冷壁管排吊装前临时悬吊于附近的钢梁上。左、右水从上到下吊装,上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,将下段吊装就位悬挂于上段之下。前、后水先吊中段,再吊冷灰斗,最后吊上段组件。拱部燃烧区水冷壁组件,悬挂于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊装前先将水冷壁下集箱支撑托架就位找正,并固定牢靠,冷灰斗吊入后,下集箱放在托架上,冷灰斗上部也临时悬挂于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊装前先将燃烧器预先存放好。前墙水冷壁上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子,找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。后墙水冷壁上段吊装时,从炉顶开口位置穿入后旋转90度,先临时悬挂于95#顶梁下,待两件后水上段悬挂完后,安装96#(两根)、97#顶梁,并完善后水吊杆梁,然后再将后水上段正式就位。找正固定后,依次找正中段、下段管排,对口焊接。水冷壁管口对接完成并密封后,正式安装水冷壁刚性梁。 2.2.4包墙过热器 包墙过热器管Φ42×6mm(中隔墙上段为Φ51×7mm),材质25MnG,管子节距112.5mm。包墙集箱除前包、隔墙的上集箱外其余制造厂均和管排对接焊好。前包、隔墙上集箱各分两件供货。包墙过热器分10个组件,即左、右侧包墙,前、后包墙和隔墙各分左右两个组件,左、右延长墙。地面组合时,炉墙附件和吹灰器支架全部安装上。前后包墙过热器刚性梁出厂时在炉中心线处沿炉宽分为两段,侧包墙过热器上面三层刚性梁在前包墙处也分为两段,可以满足四侧包墙组合的需要。前包墙、左右包墙,后包墙须用三角架加固起吊,包墙由两台DBQ3000tm塔吊抬吊竖立后,脱掉桁架,组件由炉后塔吊从炉顶开口进入就位位置。其它的不用加固架,直接抬吊。左包墙从炉顶穿入后,先临时悬挂在103#顶梁下,留出后竖井受热面吊装通道,待省煤器管排、一级过热器、再热器水平管组吊装就位后,左侧包墙过热器再正式安装就位。吊装顺序:后包墙-左包墙-右包墙-隔墙-前包墙-左延伸墙-右延伸墙 3 结论 锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程,锅炉施工质量受多种因素的影响,施工中仍有很多问题被忽视。锅炉施工中存在的类似问题,大多都是可以避免的。只要我们认真对待,抓好施工中各个环节的施工质量,定能交付满意工程。 工业分析技术论文:德\日\中机床工业相关技术专利分布比较分析 摘要:文章通过比较分析德国、日本和中国典型机床工业技术专利申请的数字分布状况,总结了德国、日本机床行业技术创新发展的成功经验及对中国机床技术创新发展的启示。 关键词:机床工业;专利申请公开;技术创新;数控机床 机床工业是一个国家装备工业的核心,它的行业创新实力和技术水平会影响国家整体工业的发展速度。一个国家行业技术专利数量的变化在一定程度上可以用来确认和跟踪这个行业的技术创新活动发展轨迹,表现其行业技术创新的活跃性,反映一个国家的行业技术创新能力强弱。从不同角度比较分析德、日、中三国的机床技术专利数据,比较三个国家行业技术创新发展情况,分析行业技术优势产生的内导因素,找出我国机床工业技术发展中的缺陷,对现阶段的中国机床行业技术创新能力提高和机床工业的加速发展有着重要意义。 一、德国、日本、中国机床专利申请总量变化比较 分别在德国、日本、中国所建立的官方或国家专利数据库中,按照国际统一的专利分类方法IPC国际分类标准B23主分类项下,即:机床;未列入其它类的金属加工项下依年份检索发明专利数字,所得出机床技术集中出现的开端和总量统计值的变化发展趋势图如下: 60年代,德国机床工业就开始依靠着技术创新能力持续上升发展,起点要比日本早15年。然而,70年代末开始,德国在数控机床技术发展的浪潮中,却被日本迅速赶超。 70年代末, 日本善用引进技术、注重保留二次技术创新空间,抓住电脑数控技术引进机床控制的机遇,迅速提高了本国的机床数控技术水平,出现了大批新产品和新企业。日本数控机床产品利用功能优越、制作精良而价格便宜的中低档数控产品冲击市场,迅速占有世界市场份额。日本企业会针对客户的消费习惯和消费能力对产品进行相应的变化和更新。它们的技术创新围绕着市场需求转,是非常典型的应用型创新。 中国的机床工业技术发展在建国初期后的30年里几乎始终徘徊停留在传统老式的通用机床技术领域里。20世纪70年代西方发达的资本主义国家和日本数控机床发展大行其道,争先抢攻的时刻,我国的机床产业和与电子、微电子产业的技术结合领域可以说是一片空白。80年代直到90年代末开始,我国才开始有了数控机床技术的发端,但进步迟缓,整个行业的技术水平始终很低。这种状况持续到新世纪的开始才逐渐加速改善。 需要说明的是曲线图表中的日本机床发明专利公开申请总量上远远超出德国和中国。由于各国发明专利授理的具体标准存在不同之处,单从数量的比较上却并不一定能够绝对说明一个国家的机床技术水平。所以,在此我们仅使用三个国家专利申请量的浮动变化曲线来比较不同国家间机床技术变化发生的显著转变阶段,并不将总数上的巨大差异做为不同国家间技术水平高低比较的重要技术指标。 二、三个国家专利申请人均产出率的比较 德、日两国机床技术发展最鼎盛时期的就业人员数量和申请专利成果总产出量所得出的人均产出量情况如下: 首先是德国,上世纪的70年到80年代是德国机床创新量顶盛时期,以1975年初到1980年初这5年为例,当时德国机床工业的平均从业人数大约为70,000人,这个阶段出现的各类机床相关技术发明专利申请公开量大约为10,015件,人均产出率约为0.143。 日本在上世纪的90年代到达了机床技术创新的顶峰,从1990年初到1995年初,相关发明专利申请公开量达到了约71,245.00件,那个时期日本机床从业人员数量大约为3.8万人,人均创新产出率约为1.875。当然,并不能因为极高的人均创新产出率就说明日本机床技术水平大大超出其他国家,这也需要加入专利审查标准和最终授权率等决定专利质量的因素来综合考察,这一点在下文中会专门提及。 目前,我国的机床行业从业人数约是250,000人,就业数量为德国的3.6倍,日本的6.6倍。2004年初至2009年初从专利数量增长速度最快的时期,各类相关机床类发明专利申请总量为18,232件,人均发明产出率约为0.073。从比较数字看,我国现阶段人均发明产出率为德国机床工业发展顶峰时期的51%,为日本的3.9%,如此大的差距在一定程度上说明了我国技术创新力薄弱的问题。 三、机床技术专利申请来源分布比较 从总数上看,2006年我国的发明专利申请量就已位居世界第四位。但是,其中近半数发明申请却来自国外,尤其是我国产业技术领域的发明专利明显偏少。 具体到金属切削机床类技术,以2004年为例, 日本特许厅数据库中公布的B23类项下金切机床类发明专利申请数量为5,936件,根据多组数据的抽样统计,每100件发明专利申请中,非本国公民申请者的件数平均约为6到lo件。也就是说非本国居民的发明申请数量仅为约6%~10%;而同时期的国共有发明专利申请727件,其中,境外申请者的比例高达57%,单单日本一个国家就占有246件,德国占有78件,属于中国发明专利申请的总共只有约310件。 再来总体看中国国家知识产权局专利数据库中金切机床类公开的专利情况。截至2010年8月1日,国家专利局数据库中被公开的金切机床B23分类项下发明专利共计19,558项。其中,公开的发明专利为境外申请者的数量约为7,900件,平均占总量的40%左右。 四、专利申请质量的比较 由于在各个国家不尽相同的专利审查制度体系下作比较,所以不能够单用申请总量上的差别来衡量一个国家机床工业的技术水平,更需要综合专利申请质量指数。专利申请的质量可以主要从两方面来衡量,一是专利申请的有效发明数量,二是专利申请的种类结构。 首先是有效发明数量。发明专利的质量从某种程度上来说可以用申请的授权率,即有效发明数量来评估。 具体到机床类技术专利,首先看日本,由于日本的专利申请门槛较低,往往一个很小的技术改动,企业就会主张专利申请。与申请量相比, 日本的专利授权量上可能会大打折扣。根据多组随机抽样的统计数据, 日本机床类技术的有效发明授权率约平均为33%,也就是说每100项发明专利申请最后有将近2/3是被撤销或不能获得授权。因为日本专利数据库中授理的非本国居民机床技术方面的申请比率并不高,只有6%~10%,所以,可以说日本本国可以占有90%~94%的有效发明专利。 与发达国家相比,我国国内发明专利的质量有一定差距。截至到2011年3月底,在专利数据库中B23类机床技术总共可以检索到28,733项发明专利申请,被授权的发明专利为11,641件,平均授权率约为40.5%。单从总的机床技术发明专利授权率上看,我国的数字要比日本 高,但是联系到国家知识产权局每年授理的大量来自于非本国居民的发明申请成份,就会大大削弱我国本国所拥有的有效发明。例如,日本在我国的4,568项发明申请中就有2,436项是有效专利,授权率为53.3%;德国在我国的1,672项发明申请中获得了737项授权,授权率44%;美国的2,315项中有1,007件有效;台湾地区的755项发明申请中有304项有效;瑞典的550项申请中345件有效等等,这样将许多其他国家和地区的有效发明专利扣减出去,来自中国本土的有效发明就非常有限了。 然后,我们再来比较不同国家专利申请的种类结构。技术专利有两个主要类型:发明和实用新型。其中发明的技术含量高,其比率可反映企业自主创新的核心水平。而根据我国机床技术专利组成结构的对比情况,实用新型申请偏多,发明偏少,说明我国的创新活动强度较低。 具体到机床产业,我国这种结构上的欠缺则也非常明显,利用关键词检索的办法比较一下机床技术方面日本和中国数据库中的专利构成情况。 截至2010年9月12日,使用关键词“车床(卜一又)”在日本专利特许厅数据库中检索得出的结果是特许(发明)共23,607件,实用新案(实用新型)共1,071件,比率为22:1;同样是使用关键词“车床”在中国国家专利局数据库中检索得出的结果是发明共849件,实用新型共2,275件,比率为0.37:1。 中国国家知识产权局数据库中来自于国外的机床技术申请有95%上均为发明专利申请,实用新型申请比例通常很小。中国国内实用新型的申请量一直显著高于国外,而且差距逐年拉大,这说明了中国本土的创新成果质量不高,对核心技术没有突破。截至2010年8月1日,中国国家知识产权局专利数据库中所显示的金切类机床B23项下数据,除去授权给境外发明者的比率部分(约40%左右),可以得出发明专利授权给中国所有者的件数约为11,658件;实用新型约为25,203件(除去8.4%的境外所有者)。发明专利的比例为31.6%,也就是说国人申请100件关于机床方面技术类的专利,约有3l件为发明,69件为实用新型。 五、数控机床技术领域的外国企业在中国专利申请状况 在中国境内的金切机床技术发明申请数量上,日本公司排名第一。日本三菱、日立、东芝等几个公司是申请大户。以三菱和日立公司为例,截至20lo年8月1日,数据库中检索到的2,880项日本发明专利申请中,三菱集团公司拥有328项,日立公司拥有213项。德国的1,701项发明专利申请中,博世集团拥有133项,西门子集团公司49项。其它的从几十项到几项不等分布在各个中小企业手中。 由此可知,德国、日本企业除了拥有卓越的自主创新能力外,其对专利申请的认知态度已经非常普遍和成熟。他们十分重视把研制出来的技术申请和注册专利,使用专利保护制度作为保护海外市场的盾牌。 以上这些专利统计数字的差距说明了我国机床产业技术领域自主创新能力的欠缺,具有自主知识产权的关键性技术供给严重不足。而德国和日本则是另一番不同的局面。德国在60年代时,准确抓住了机床产品机电一体化的技术转变契机,利用本国基础不错的电子工业,快速进入了采用集成电路的机床数字程控时代。从集成电路控制到小型通用电子计算机控制系统,直到今天的微型计算机控制系统、计算机集成制造系统,德国数控机床产品一直保持技术革新领域的优先地位。日本机床工业的发展只经历了约十年的技术模仿和改进阶段。20世纪80年代初,日本抓住了机床数控技术发展的契机,全力投入和促进电子、计算机技术的发展,在微型计算机控制系统的机床技术开发领域同德国站在了同一起跑线上。 六、差异要点分析及可供选择的对策 上述对日本、德国和中国三个国家机床行业相关技术专利总量、质量、结构等各方面的比较分析中,我们可以看出中国的机床技术创新指标数据与德国和日本存在着很大的差距。总结德、日两个国家机床技术创新成功发展的以下要点,值得中国参考借鉴: (一)强大的政府引导和扶持作用 德、日这些发达国家之所以取得机床工业技术的发展成功,政府的策划、引导和扶持作用功不可没。随着科技的迅猛发展,信息、电子及计算机技术日渐融合,任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系、相互渗透,这使传统机械行业的技术发展呈现出多标准、多维度、多方向的发展态势。所以,在把握突破方向时,不能依靠各个企业单打独斗,需要一个国家政府扮演总指挥的角色,集中各方面力量对整个世界市场系统分析,审时度势。各企业、研究性机构和行业协会积极配合政府指令,大量投入、集中研究、预测最佳的发展可能、综合分析潜在的市场需求,制定周密的短期和中长期发展规划,并采取切实有效的措施扶持引导生产企业在某一个或某几个技术方面集中人力、财力、物力做技术攻坚,争取用本国自主创新的机床产品引领趋势、主导市场。 关于这个方面, 日本政府是成效卓著的榜样,系列资助补贴政策、适度的经济干预、适时的企业发展策略指导等都是日本机床工业成功腾飞的最有效的助推剂。日本政府在引领本国机床工业发展中真正做到了脉络清楚、层次明晰、阶段目标把握准确,顺利的将本国的机床企业推到了世界产业的领衔位置。像日本政府一样,往往抓对了方向,再集中所有力量攻坚,才能实现某项技术的突破式创新发展。 德国政府则一直特别重视机床工业的发展,讲求“实际”与“实效”,重视理论与实际相结合,基础科研与应用技术并重,订立机床精度标准,更新产品结构,在产品质量上精益求精。 近年来,我国政府也开始高度重视机床工业的重要性和战略地位,进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。例如,2006年的《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》、发改委的《数控机床发展专项规划》。然而,在这些粗线条的意见和规划下,如何进行具体的布置和实施,具体的检验标准又是什么,仍然需要思考和探索。 (二)注重创新技术力量的培养,为实现突破性创新储备人才 日本、德国两个国家在培养创新人才方面有相当多的可借鉴经验。从高校教育来讲,为了给制造业培养充足的人才, 日本从60年代就开始扩招收理工科学生数量,注重技能训练,培养实用型人才。而德国作为世界上最好的企学研合作典范之一,也有着非常突出的优势。企学研互相合作方面,德国最优秀的方面就是产业界所要的研究课题与大学等所致力的课题联系紧密,使得院校中的科研力量在大学教育中就能够充分的与实际产业开发需要相适配。 从企业人员培训方面讲, 日本企业非常重视通过内部培训提高职工素质,所有的企业都有自己的职工培训计划。培训内容包括学习先进的技术、生产产品的用途及国内外发展情况,有些让老职工传帮带,介绍经验。 德国机床企业则一直高度重视“人”的作用,将提高人员素质,特别是培养熟练的技术工人放在首位。在企业中,新工人必须经严格培训,合格后才能上岗。坚持师徒相传,使老员工的丰富经验得到充分发挥。 反观我国的情况,整个机床行业缺乏专家型人才、企业缺少技术纯熟的技师和工人,更加稀缺具备创新能力的高素质工程师。传统的机械行业积累人才的速度非常慢,一个机床技术工程师需要工作多年以后才能去负责其中一个部分的设计,而如果要培养出在整体融会贯通的基础上做改进创新的能力,则需要更多的时间和经验。我们的企业往往认为自己不是培训机构,不愿意在人员培训上增加企业的成本支出。这样就企业培训不投入、人员知识技能转换不衔接,根本无法保证人才产出的质和量。 (三)企业是机床行业技术创新的生力军,其创新投入比重非常高,拥有强大的技术创新能量 一个行业技术创新的主体必须是企业,企业是行业技术创新发展不可或缺的中坚力量。企业只有站在市场需求的最前沿,面对最实际的问题,有最现场的感受。同时,企业创新也在最大限度上缩短了技术成果转化的通道。 无论是以中、小机床企业为主流的德国机床业,还是拥有众多巨型集团公司的日本,其共同点就是:企业是这些国家最主要的创新成果产出来源。在德国,企学研工作系统结合,企业为技术研发提供大量资金,德国的高校和研究机构,有超过1/5的机床科研经费比例直接来自于企业委托,研究目标非常务实;在日本,几乎所有大一些的公司都有自己的技术开发研究机构,主要负责开发研究新产品、新技术和新工艺。企业研究机构在数量上要远远大于大学、国立和民营的研究机构,企业所拥有的研究人员数量比例占到总研究人员数量的一半以上。日本企业在研究开发方面的投入比重相当高,同时,为了促进企业的创新,充分挖掘技术人员的创新才能,企业不遗余力的想出各种激励和保障措施。 在中国却存在着机床企业技术创新角色的集体缺失状况。我们国家的情况是机床企业大而不强,普遍存在着重生产、轻科研的情况。企业技改部门或机构没有足够的科研能力,不能胜任有实质意义的研究开发工作,大多数的创新成果只及毛皮。多数企业对职务发明的激励力度不大,在创新环境和文化建设上,缺乏“敢冒风险,宽容失败”的创新氛围。 鉴于现阶段,我国企业自主创新能力的形成需要漫长的人才技术力量的积累,所以,要做真正有质量的技术创新,我们可以先借鉴德国的“企学研”合作模式,发挥校、企各自优势,大力推行科研单位创新成果资源和企业生产转化互补共享,推动机床企业技术创新能力提高。除此之外,企业和研究单位的这种你中有我,我中有你的合作模式,也为这一行业的技术人才培养做出了贡献。 (四)拥有素质过硬的机床功能部件生产企业,成熟的机床配套产业集群 机床的配套功能部件产业特征是小商品、大市场,数控机床许多高技术含量的部分,都凝结在配套产品中,一个国家机床关键功能部件的自配率决定着主机的技术水平。德国和日本的共同点就是都十分重视机床基础元部件产业的发展,企业专业化程度高,质量把关严格。在德国和日本,我们可以轻易列举出很多家全球著名的企业,它们从事制造与机床主机配套的基础零部件、刀具、数控系统等名牌产品,例如,德国FAG、INA的轴承;Heidenhain公司的光栅尺;Zeiss集团的光学仪器;德国西门子公司的数控系统更是全世界机床数控系统的主角。同样, 日本也拥有大批这样的著名企业,NTN公司的轴承;日本精工(NSK)的轴承和滚珠丝杠;日研工作所、大昭和精机的刀具;同西门子数控系统齐名的日本法那科数控系统等等。 在日本政府的引导下,其众多机床零部件企业形成配套产业集群,众家企业之间相互促进和带动,形成了产业技术创新发展的合力。日本机床功能部件的生产厂商主要集中在东京、大阪、奈良附近。而日本机床产值前20名的企业集中坐落在东京和名古屋附近,机床企业周围已经形成整了完善的零部件配套产业群,围绕在机床生产企业的周围,这种分工合作关系提高了日本数控机床行业的效率。一般来讲,机床制造商用于采购本国精密零部件的成本占机床总制造成本的10%~20%左右。这一点也在德国得到了淋漓尽致的体现,德国的机床配件企业规模不大,但专业化程度极高,分工明确、互相配套、各施所专、生产效率和质量都得到了最高水准的保证。从地理分布来看,德国的机床行业,西南部的巴登一符腾堡州拥有通快等行业巨头,占全国产值超过50%;首府斯图加特及周边地区共有110多家机床企业。 目前,中国企业的各类机床关键功能部件供应却严重依赖于国外配套。国产部件专业生产效率低、品种少、质量不稳定,仅能满足中低档数控机床的配套需要。中档以上数控系统和功能部件的自配率不到20%,其进口成本占制造成本的40%以上,导致整机产品的造价居高不下,我国国产中高档数控机床毫无价格竞争优势。 发展我国机床功能部件生产配套能力,首要解决的问题是促进机床功能零部件企业生产的专业化、标准化批量生产,控制质量,降低制造成本。然后是解决我国机床零部件企业生产规模小、布局分散、专业化分工程度低的问题。需要在国家政策扶持下集中规划引导产业链配套生产区域,扩大生产规模,形成配套生产的合力,结成产业集群,针对解决我国在机床工业的零部件产品制造上各个企业孤军作战,缺乏合作,都倾向追求生产制造的“大而全”、“小而全”,与专业化、现代化的大工业生产有较大距离的问题。 工业分析技术论文:工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用分析 摘 要:作为火灾危险性极高的化工、冶金等大型工业厂区,火灾自动报警系统是必要的消防安全设施。工业厂区建设规模逐渐巨大化,使得厂区火灾自动报警系统中火灾报警控制器设置数量众多。而火灾报警控制器是火灾自动报警系统综合联网网络上的重要节点,网络节点数量越多,组网越复杂,系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性越无法得到保障。探索优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,已成为现代工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用的新课题。 关键词:工业厂区;火灾自动报警系统;火灾报警控制器联网;技术应用 近年来,国家新建的工业厂区建设规模逐渐巨大化,大型工业厂区建设规模厂区占地面积达数十万平方米,更有甚者超出百万平米。工业厂区上下游工艺生产链的集中化建设、配套生产厂房或生产装置群建设、高效集中规模化产能输出、生产-仓储-物流一体化建设概念,都使得化工、冶金等现代化大型工业厂区实际使用的占地面积巨大。本文将结合典型的国内特大煤化工厂区实例,分析论述大型工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用,并提出优化建议。 1 大型工业厂区火灾自动报警系统设置概述 火灾自动报警系统是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号,为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制和指示的消防系统。根据现行国家消防标准规范,工业厂区因其占地面积大、生产厂房或生产装置群分散、需O置自动灭火设备等特点,一般需要设置多台火灾报警控制器组成火灾自动报警系统的集中报警系统,当厂区内有两个及以上消防控制室时,应按照控制中心报警系统进行规划。 火灾自动报警系统的集中报警系统和控制中心报警系统,都需要由多台火灾报警控制器通过总线通讯联网组成。目前,国内外不同品牌的火灾报警控制器在联网形式、分级管理办法、通讯接口类型、与消防控制室图形显示装置信号传输等方面,都有不同的做法。不同品牌火灾报警控制器的做法优劣,直接影响火灾自动报警系统本身探测火灾早期特征、发出火灾报警信号、联动启动自动灭火设备等工作完成效率。这就对工业厂区火灾自动报警系统中,多台火灾报警控制器综合联网技术应用提出更高要求。 2 典型的国内特大煤化工厂区火灾自动报警系统综合联网实例 2.1 煤化工厂区概况 该煤化工厂区用地呈四边形,东西长约1400米,南北宽约1600米,占地面积超过220万平方米。厂区根据工艺流程及总图布置的原则和要求,将全厂按功能划分为以下五大区域:工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区。其中工艺生产装置区由10个主生产装置群构成,厂区内另设有生产指挥控制中心、自备电厂(含输煤栈桥)、净/污水厂、综合储罐区、大型聚烯烃自动化包装库房等。行政办公及生活服务区,含一栋地上9层、地下1层的一类高层办公楼,三栋5层的员工倒班宿舍和一栋3层的员工活动中心等人员密集场所。 2.2 煤化工厂区火灾自动报警系统类型及火灾报警控制器设置数量 该煤化工厂区火灾自动报警系统由28台火灾报警控制器组成控制中心类型的报警系统。全厂28台火灾报警控制器分散设置在工艺生产装置区(7台)、生产指挥控制中心(1台)、自备电厂(6台)、一处净水厂(1台)、一处污水处理厂(1台)、两处循环水站(2台)、化验站(1台)、综合储罐区(1台)、大型聚烯烃自动化包装库房(2台)、行政办公及生活服务区(6台)。火灾报警控制器采用RS-485通讯方式,按照环形布线形式连接通讯,形成环形总线通讯网络。 造成厂区火灾报警控制器数量众多的原因主要有: (1)部分工艺生产主装置区火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数,均超过3200点。甚至部分生产区设备总数和地址总数已经上万,如自备电厂火灾报警控制器地址编码总数达到12600余点。使得单台火灾报警控制器设计容量无法满足实际需求,需增设控制器数量实现容量扩大。 (2)厂区占地面积过大,造成单台火灾报警控制器与最末端设备总线通讯距离达到产品理论上限。火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。环形信号总线的通讯距离一般可以达到2000m,不过需要将环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接。而该煤化工厂区装置群众多、火灾探测点和联动控制点分散交错,信号总线从厂区任何单台火灾报警控制器引出,都无法在2000m内完成环形链。 (3)业主方内部管理制度的制约。该煤化工厂工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区都有各自的属地管理责任单位。为了能清晰划分将来工厂运营生产期间各个属地管理责任单位的消防责任,工厂业主方要求根据不同的责任主体划分厂区邻近装置群或建(构)筑物的火灾报警区域。 2.3 煤化工厂区试生产期间火灾报警控制器组网及分级管理要求 根据该煤化工厂区众多火灾报警控制器的特点,结合现行国家规范,该厂提出了“集中报警、分区域控制消防设备”的火灾报警控制器管理要求。将生产指挥控制中心、行政办公及生活服务区内消防气防站和生产调度值班室的3台火灾报警控制器作为全厂集中报警控制器及各自责任区域控制器,其他25台分散在厂区的火灾报警控制器作为各自责任区域报警及控制的控制器。同时为保障应急状态下,火警及联动控制信号能准确无误的传输,在28台火灾报警控制器环形连接的基础上,又采取了各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”(即共两条联网线路,平常以地下敷设的传输线路为主,同时在地上敷设一条备用线路)冗余方式敷设。火灾报警控制器组网及分级管理要求示意图如图1所示。 火灾报警控制器分级管理说明: (1)生产指挥中心、生产调度值班室、消防气防站设置的火灾报警控制器为一级报警网络:可显示并接收全厂区28台火灾报警控制器报送的火灾报警信息和监控设备的运行状态及故障信息。一级报警网络中的火灾报警控制器可远程控制消防水泵(注:全厂区采用稳高压消防水系统,在净水厂区设立唯一消防水泵房)。 (2)各自责任区域报警及控制的控制器为二级报警网络:能够实现管辖范围内实时火灾的报警功能,监视管辖范围内的火情,自动喷水系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、防排烟、防火卷帘等自动消防设备由区域报警控制器实现手动/自动启停。 2.4 煤化工厂区试生产期间消防控制室图形显示装置使用情况 消防控制室图形显示装置用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制,以及设备的图形化显示,与火灾报警控制器组成功能完备的图形化消防中心监控系统。消防控制室图形显示装置通过RS-232/RS-485方式进行通讯联网,接收、发送、显示火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备的异常信息及火灾报警控制器信息,从而实现火灾报警系统的远程监控。 因该煤化工厂区火灾自动报警系统十分庞大,全厂共28台火灾报警控制器同时在线工作,且根据火灾报警控制器组网特点和分级管理要求,该厂区共设置了3套消防控制室图形显示装置。分别设置于生产指挥中心、聚丙烯装置和聚乙烯装置的联合控制室、自备电厂集中控制室,该三处地点辐射的范围较均衡的把矩形厂区划分为三大片。3套消防控制室图形显示装置通过火灾报警控制器环形网络通讯,每套装置均能监控全厂区信息。 3 工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用优化建h 3.1 工业厂区生产装置群合理化布局 工业厂区生产装置群合理化布局,将极大的缩小厂区占地面积,减少火灾自动报警系统的点位数量,使得火灾自动报警系统综合联网更精简高效。 目前,国家未正式煤化工工程设计防火规范,该煤化工厂区项目前期设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行规划总体规划与工厂总平面布置。工厂总平面布置,应根据工厂的生产流程及各组成部分的功能要求、生产特点、火灾危险性,结合地形、风向、交通等条件,按功能分区布置。根据总平面布置的总体原则,占地面积最小化能缩短火灾自动报警系统总线通讯距离,减少火灾报警控制器数量。 煤化工厂区,火灾自动报警系统设置探测、报警点位的场所,主要集中在封闭厂房、各类控制室、变电站、机柜间、输配煤栈桥和转运站、卸储配煤筒仓、危险性大规模大的储罐区、特殊专利商设备、大型仓库、行政办公及生活服务区内的人员密集场所等。而很多室外塔器、室外钢结构框架和管廊、室外设备群、火炬、水塔、污废水池等,火灾自动报警系统设置的探测、报警点位很少或没有设置要求。在不影响工艺生产的前提下,调整有设置探测、报警点位的场所尽量集中相邻,其他无探测、报警点位的区域在外侧排布。针对设置探测、报警点位较多的原料煤和燃料煤的输配段、储运设施的可燃液体储罐和液化烃和液氨地上压力储罐、行政办公及生活服务区内的人员密集场所,在满足规范中防火间距的要求前提下,尽量避免长条形排布,以达到占地面积相对集中的目的。 3.2 火灾自动报警系统探测、报警点位的设置优化 通过优化火灾自动报警系统探测、报警点位的设置,能有效减少区域性火灾报警控制器的总线点位数量,进一步优化火灾自动报警系统综合联网网络上的控制器节点数量。 煤化工厂区部分区域可根据火灾危险性,采用可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等已有设施替代火灾自动报警系统的烟、温探测点。《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中,第8.12.1条的条文说明提出:“在石油化工企业的火灾危险场所设置火灾报警系统可及时发现和通报初期火灾,防止火灾蔓延和重大火灾事故的发生。火灾自动报警系统和火灾电话报警,以及可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均属于石油化工企业安全防范和消防监测的手段和设施,在系统设置、功能配置、联动控制等方面应有机结合,综合考虑,以增强安全防范和消防监测的效果。”该规范条文明确了除火灾自动报警系统和火灾电话报警,可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统(CCTV)等均可用作于消防监测的手段和设施。同时,火灾自动报警系统应设置的警报装置,可由生产区的扩音对讲系统兼作为警报装置。当重要的火灾危险场所应设置消防应急广播时,扩音对讲系统增设能切换至消防应急广播状态的功能即可。 3.3 火灾自动报警系统布线形式及通讯方式的优化 目前,常规的火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式,按照布线形式可以分为环形和树形两种。树形的信号总线通讯距离一般可以达到1500m,如果在线路中间增加中继模块可以将信号通讯距离延长至3000m。环形的信号总线通讯距离一般可以达到2000m,不过需要注意环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接,即起点也是终点,所以其实际的通讯距离是树形总线的一半左右。因煤化工厂区属于高危厂区,环形的系统通讯,一方面是考虑到了火警信息的安全通讯,物理线路上总线的点位做到了双线路与火灾报警控制器连接。但是如果总线通讯接口的更新,也能做到物理单线路的最大化安全性,对加长单台火灾报警控制器的总线通讯距离的意义就非常大了。这里推荐选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之RS-485而言,基于CAN总线的分布式控制系统在以下两个方面对火灾自动报警系统综合联网具有明显的优越性: (1)CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通讯数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通讯实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统,通讯方式也只能以主站轮询的方式进行,系统的实时性、可靠性较差。 (2)CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端CANH和CANL与物理总线相连,而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态,CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中,当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。 火灾报警控制器如果能够采用CAN接口进行总线通讯,并选用树形布线形式,辅以信号增强的中继模块,将最大化保证通讯数据的实时性、可靠性,同时加长火灾报警控制器总线线路的通讯距离,以精减火灾自动报警系统综合联网网络中的火灾报警控制器数量。也可免去各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”的冗余布线形式,节省工厂投资。 3.4 火灾自动报警系统分级管理及消防控制室图形显示装置设置优化 根据现行国家规范要求,煤化工厂区生产区、公用工程及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统。设置两套及两套以上的区域性火灾自动报警系统宜通过网络集成为全厂性火灾自动报警系统。全厂性消防控制中心可设置在中央控制室(生产指挥中心),同时在生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室设立辅助消防监控中心,作为全厂消防监管一级网络。同时,仅要求全厂性消防控制中心的火灾报警控制器能联动控制或者远程启动全厂消防供水设施(化工厂区一般采用稳高压消防水系统,消防水池与生产生活用水池并设一处,消防供水设施也只有一处),以做到应急工况下第一时间提供足量足压的消防水。生产调度中心、企业专职消防特勤站设置在行政办公区,距离生产区的消防泵房距离较远,如果要求专用线路直接连接至消防泵控制箱(柜),无疑将加大工厂建设期的线路施工费用,并增加运营期的线路维护成本。 消防控制室图形显示装置可只设置在全厂性消防控制中心(中央控制室)、辅助消防监控中心(生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室),用于显示全厂区所有火灾报警控制器传输的火警、监管或联动反馈等信号。该三处监控中心,可培训专职或兼职消防监控/操作人员,24h值守。火灾报警控制器与消防控制室图形显示装置之间也可选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。 4 结语 火灾自动报警系统作为大型工业厂区必要的消防安全设施,其综合联网技术应用应更注重网络上各类信号传输的实时性、可靠性。通过优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用,可有效简化火灾自动报警系统综合联网的复杂性,使系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性得到保障。 工业分析技术论文:PLC控制技术在工业自动化中的运用分析 [摘 要]PLC控制技术采用一种可编程的存储器,在逻辑编程的基础上实现内部信息存储,PLC技术主要应用于计数、定时、逻辑运算、顺序控制和算数操作等。PLC技术在工业自动化中运用较多,其中控制功能包括通信、运算、控制、诊断、编程、处理等。本篇文章在此基础上,主要对于PLC控制技术在工业自动化中的运用做出研究与分析。 [关键词]工业自动化;PLC控制技术;运用 引言 伴随现代社会工业的快速发展,工业生产技术要求的发展也迅速提高,这同时促进了科学技术的迅速发展,其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大,而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单,而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高,PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用,这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇,本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述,并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。 1 PLC的构成和功能 1.1 PLC的构成 PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的,电源包括系统以及备用和掉电保护;接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来;CPU能进行逻辑和数学运算,目的是协调整个系统的工作,系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中,I/O电路主要是个例输入信号和转化电平,在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。 1.2 PLC的功能 PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的,与一般计算机的功能不太一样,它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来,随着科技的发展,PLC的更新换代周期逐渐缩短,功能却不断增强,现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能:32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能,还有温度调节、温度传感器等模块。 2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用 结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念,而为了能够更好完成本文研究,笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述,这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开,希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。 2.1 顺序控制 在工业自动化PLC控制技术的应用中,顺序控制是这一技术应用的重要领域,这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说,这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持,而对于应用PLC控制技术的系统来说,其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成,而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制,实现生产过程的效率最大化。 2.2 开关量控制 除了顺序控制外,开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用,而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统,这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在,而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影,由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。 2.3 电动机调速变频控制 对于我国当下的工业领域来说,电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用,而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制,这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。 2.4 系统集中控制 除了上述提到的几种自动化控制外,PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用,系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说,想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测,这样才能够较好完成机床设备的集中控制,并在出现故障时进行相关故障的报警。 2.5 模拟量控制 除了上述几方面的应用外,模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用,这一应用能够实现功能模块的组合,这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是,在模拟量控制的PLC控制技术应用中,PLC控制技术能够实现较好的工业热处理,这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。 3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项 上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用,而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业,这一应用中的注意事项也必须引起我们重视,温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中,这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃,这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥,而在湿度与震动这两方面的注意事项中,我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下,而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内,这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外,PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一,而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程,而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。 4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 (1)基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度,因此,相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前,信息产业的发展快速,微型高速装置在设备容量加大的同时,价格却普遍下降。因此,存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看,在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。 (2)编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前,小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言,随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言,如C语言与BASIC,PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。 结语 PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时,也暴露出一些问题,也显现出了巨大的发展空间,未来的发展趋势。随着人们的研究中,PLC使用的范围将越来越大,功能和设计的应用范围越来越多,可靠性也将继续改善,为我国工业的可持续发展。 工业分析技术论文:工业自动化技术应用分析与发展展望 摘 要: 随着IT技术和控制技术的发展,工业自动化系统正在发生一些变化和变革。文章分析了当前工业自动化技术的应用特点和现状,对工业自动化的发展前景进行了简要的探讨。 关键词: 工业自动化;智能控制;PLC 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术,这也是工业自动化技术的特点之一。工业自动化是工业技术改造和进步的主要手段,它综合应用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论,形成相应的自动化软硬件及系统,实施检测、控制、优化、调度、管理与决策,达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目的。 1.工业自动化控制技术的应用 1.1 智能控制 智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面,与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合,已形成一个新兴的交叉学科系统,在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统,如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能――模糊控制、基于神经网络的智能――神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能――混沌控制等类型。与其它行业一样,智能控制作为一项关键技术,在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中,用于设定与控制、生产计划的安排与调整,以及设备诊断、监测、学习等方面。智能控制能在钢铁工业中得到较多应用,是与它的特点分不开的,它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程,并以知识进行推理,以启发引导求解过程;也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。智能控制的发展,将会使工业自动化的过程控制有更大进展。 1.2 以PLC为基础的分布式控制系统 PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统,实现了单机、车间、工厂的自动化控制。它表现出了诸多的优点,具有抗干扰能力强、维修方便等特点,由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此得到广泛的应用。随着科技的进步,它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制,这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础。 1.2.1 模拟量控制 根据控制ο筇卣鳎PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统,来灵活实现系统控制。PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等。PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度,它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制,给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便,这是以往的仪表控制系统很难实现的。 1.2.2 开关量控制 作为继电器控制的替代品,PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性,它用中间继电器控制系统动作,根据顺序控制器的公式进行设计,画出顺序控制器控制部分梯形图,并根据模拟仿真进行检查,保证设计的规范化。 1.2.3 位置控制 在工业自动化控制中,位置控制占有很重要的地位。工业生产中,机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式。PLC可通过控制步进电机,给步进电机绕组发出脉冲,能精确地确定步进电机位移,来达到位置控制的目的。 1.2.4 系统集中控制 PLC不仅可以实现自动化控制,而且也适用于系统本身的控制,如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间,在检测工步动作时可启动定时器,并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。 1.3 三电一体化和嵌入式系统 任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器(电测),自动控制装置(电控)和以电力传动为主的执行机构(电力传动)构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构,自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成,但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目,特别是大中型工业自动化工程项目。计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级,实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性,多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化是现场总线在应用上又一新发展趋势。针对总线传输速度而言,应继续发展和完善低速现场总线技术,同时注重高速现场总线技术的研发。综合自动化系统是为实现企业综合自动化而提出,相应的ERP/MES/PCS三层结构体系是当今世界工业自动化技术的另一发展趋势。 2.工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入,工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展,自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期,PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年,微型PLC已经出现,价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC(Soft PLC)控制组态软件的进一步完善和发展,安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前,过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展,PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信,PLC将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统。 DCS将向信息管理系统和计算机网络控制扩展,将过程控制和信息管理系统紧密结合起来,构成计算机集成过程系统(CJPS)。CIPS除了要完成传统DCS过程控制的功能外,还要实现运行支持和决策支持的功能,包括质量控制、过程管理、在线优化、经营管理、决策分析等。网络是当今工厂自动化的核心,是计算机集成过程系统的基础,而工厂自动化的每一层都有适用于自己的网络。计算机集成技术和现场总线的发展,将对DCS的结构产生重大影响。目前DCS的结构将受到上下肢解,上层工作站将与CIPS紧密结合,DCS将演变成CIPS的低层部分;在现场级,现场总线的应用将使传统的DCS输人输出结构彻底改变。现场总线将对自控领域带来深刻影响,工业控制系统的体系结构将以统一的现场总线为纽带构成,现场控制系统(FCS)代称将是新世纪的开放控制系统。 工业计算机,从软交换机到即插即用的通信服务器,将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地地服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在,它们将通过多样化网络通信方式,无缝地集成在一个信息网络里,随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务,而又不为人所察觉。新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。 工业分析技术论文:工业电气自动化中的数字技术创新应用分析 [摘 要]随着社会不断进步,计算机技术迅猛发展,极大地优化了数字技术,使其不断应用到工业电气自动化中,利于提高工业电气自动化水平,提高整体运营效益。因此,本文多层次客观分析了工业电气自动化中数字技术应用的重要性以及创新应用途径。 [关键词]工业电气自动化 数字技术 创新 应用 分析 一、工业电气自动化中数字技术应用的重要性 在新形势下,数字技术日渐成熟,不断被应用到工业电气自动化中,发挥着关键性作用,其体现在不同方面。在工业电气自动化方面,数字技术的应用利于简化工业操作环节,最大化提高“人力、财力、物力”利用率,避免出现严重的浪费现象,动态控制各方面运营成本。数字技术的应用利于简化工业生产人员操作流程,减少工作量,降低工作难度,只需要借助计算机控制程序以及相关按钮便能进行一系列操作,极大地提高了生产效率以及质量。同时,和传统技术相比,数字技术更具优势,能够有效弥补其具有的缺陷,光纤网络、互感器不断被应用到工业生产中,利于提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,确保工业各生产环节有序进行。此外,在数字技术作用,可以智能化控制工业各生产环节,自动化检查与修复工业电气自动化系统出现的故障,最大化降低故障发生率。在实际工作中,工业生产人员可以在同一时间下达不止一项生产操作步骤,不需要多次使用电气设备,降低生产成本的基础上,利于提高生产整体效益,不断增强企业核心竞争力,走上长远的发展道路。相应地,下面便是数字技术作用下,工业电气自动化系统结构示意图。 计算机技术的不断发展,数字技术应用也越来越广泛,它主要应用于科学的计算、信息的管理、^程的控制、计算机的辅助系统、人工的智能、网络于通信等方面。而在工业电气自动化中,其主要应用计算机应用系统---计算机辅助系统。而数字技术的辅助系统包括计算机的辅助检测、计算机的辅助管理、计算机的辅助制造、计算机的集成制造、计算机的辅助维护等等系统。其中计算机的辅助测试是利用了计算机进行自动化来测试工作。在工业电气自动化中是将计算机的技术和原来应用技术相互而融合、相互而渗透形成了新兴测试的技术,其具有定量性、综合性、实践性、发展性等特点,由于计算机的辅助测试系统具有各方面优点,所以在工业电气自动化中其得到很广泛地应用。 二、工业电气自动化中数字技术创新应用途径 1、优化操作系统 在创新应用数字技术过程中,企业要意识到优化程序化操作系统的重要性,这是最大化提高工业生产效益的关键点。在日常运行过程中,企业要全方位准确把握工业电气自动化各方面情况,综合分析多方面影响因素,优化完善电气自动化操作系统,注重其更新升级,要根据操作系统、硬件设施特点、性质等,优化完善的基础上,实现有机配套,促使二者相互作用,更好地发挥操作系统多样化作用,可以自动化“控制、识别”海量信息数据,实现程序化操作,提高信息数据利用率,更好地作用下工业各生产环节中,确保一系列经济活动有序开展。在此过程中,企业要充分发挥操作系统多样化作用,有效实现程序化操作,全方位动态检查各生产环节,实现无人操作模式,降低工业生产中人力方面的支出,也能为工业电气朝着全面化方向提供有利的保障。 2、优化利用虚端子技术 就虚端子技术而言,建立在传统二次回路基础上,可以全方位动态“控制、检测”工业电气设备装置,促使各智能终端处于统一的网络结构体系中,相互作用,顺利反馈信息数据。在创新应用数字技术中,企业可以将虚端子技术巧妙应用其中,充分发挥其多样化作用,动态控制电气设备线路连接状况以及开关具体操作,科学管理信号,动态控制生产环境测试数据信息,最大化提高工业电气自动化水平。在工业电气自动化方面,企业可以准确把握虚端子技术特点、优势等,将其巧妙应用到对应的保护装置、测控装置等中,自动化控制系统开关等,促使线路跳合闸高效衔接,可以有效弥补传统二次回路缺陷,加大对信号的管控力度,全方位动态测试系统运行温度等,促使工业电气自动化系统运行中跳闸保护、在测控遥控等功能顺利实现。 3、注重智能终端的应用 在运行过程中,企业可以充分发挥光纤多样化作用,加强智能终端、间隔层二者之间的联系,实时“采集、控制”海量信息数据,充分发挥智能终端多样化优势,更好地作用到工业电气自动化方面,为提高工业电气自动化水平做好铺垫。同时,企业要根据各方面具体情况,准确把握智能终端设计重心,优化设计跳闸、监控现场信号等多个方面,也可以加大智能终端双重功效方面的设计力度,优化设计智能终端,科学配置智能终端,确保其应用过程中具有较高的可操作性,加大其利用力度。进而,促使数字技术得到更好地应用,不断提高工业电气自动化系统安全性、稳定性,也能在一定程度上促使计算机平台自动化、通讯智能化水平有效提高,提高工业电气自动化水平。 三、结语 总而言之,在经济发展的浪潮中,工业电气自动化发展的重要性不言而喻,必须将其放在关键性位置。企业要与时俱进,准确把握自身电气自动化发展限制,客观分析数字技术多样化优势,将其巧妙应用到工业电气自动化方面,加以优化创新,优化操作系统,注重智能终端的应用,优化利用虚端子技术等。以此,促使工业电气自动化系统处于安全、稳定运行中,降低生产成本的基础上,实现最大化经济效益,不断增强企业核心竞争力,走上健康稳定发展的道路,加快社会经济发展步伐。 工业分析技术论文:浅谈工业分析技术专业实践教学体系的研究与实践 摘 要:建基于素质教育教学改革的深化发展,实践教学成为我国教育教学中的重要教学模式,对学生未来发展具有重要促进作用。本文以高职工业分析技术专业为例,从实践教学相关概述、构建原则以及实践教学体系实践优化对策等方面对工业分析技术专业实践教学体系进行了分析与阐述,以供参考。 关键词:工业分析技术;实践教学;实践 0 引言 工业分析技术专业是我国高职教育教学体系中的重要组成部分,具有实践性强、内容涉及范围广(包括化工、农业、冶金、石油、煤炭、食品、医药、环保等)、专业性与技术性要求高等特点。基于时代的发展,以及我国经济体系的转型发展,社会对工业分析技术技术人才需求越来越高。对此,加强工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践具有至关重要的意义,已成为高职院校教学改革发展的必然趋势。 1 实践教学体系相关概述 目前,对于“实践教学体系”的定义主要有两种诠释,即实践教学体系主要是指“实践教学内容体系,如教学实验、教学实训、教学实习等内容”或指由各实践教学活动要素构成的有机整体,包括实践教学目标体系、教学内容体系、教学管理与保障体系等,各要素之间具有相辅相成、互相补充等特点[1]。 由上述定义可知,实践教学的内涵主要在于侧重培养学生知识掌握与运用能力、思维创造能力、发现并解决问题能力、动手能力以及实践操作能力等。由此可见,实践教学体系的构建与应用不仅符合素质教育教学改革需求、也与高职院校培养专业型、技术型、应用型人才的教学目标相契合,对学生未来发展具有重要现实意义。 2 工业分析技术专业实践教学体系构建原则 工业分析技术专业是高职教育专业中的重要组成部分,工业分析技术技术是一项综合性、实践性专业学科,加之高职教育教学目标的独特性,决定了工业分析技术专业实践教学体系的构建与其他教育体系构建存在一定的差异性,因此在构建工业分析技术专业实践教学体系时,以注重以下几项原则:其一,系统性原则:由于高职学生具有整体知识水平不高、知识思维体系参差不齐等特定,因此在构建高职工业分析技术专业实践教学体系时,应遵循循序渐进原则,形成从简单到复杂,由低级到高级的系统化过程。其二,开放性原则:注重人才培养的先进性、动态性、创新性,采用校企联合模式,引进全新教学内容与教学方法[2]。其三,全面性原则:实践性教学体现不及要满足学生理论学习需求,也要强化学生综合实践能力的培养,促进学生全面化发展。其四,实践性原则:由于实践教学体系是高职工业分析技术专业进行实践教学的重要载体,因此其课程体系、课程目标以及课程内容应注重实践性的发挥。 3 工业分析技术专业实践教学体系的实践优化对策 3.1 创新并开发实践教学模式 在基于工业分析技术专业职业岗位、职业能力培养的基础上,利用“任务驱动”、“项目教学”等方法,创设实践教学模式,用以保证教学内容与学生未来工作内容的统一性与协调性;集合社会与企业需求,制定实训教学纲要,并组织开展校内外集中实训,教学结合“布置任务――检验准备――检验实施――测后工作――总结反馈”分析检验员工作流程,对学生实践情况进行全面性、合理性、公正性分析与评价,全面掌握学生学习情况与理论知识应用能力,并给予有效指导,实现理论教学与实践教学一体化开展,用以提升学生综合能力,调动学生自主学习性[3]。 3.2 构建完善的实践教学管理制度 实践教学管理制度是保证实践教学体系秩序性、稳定新、规范性、系统性运行的重要前提条件,对实践教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。对此,在构建并实行工业分析技术专业实践教学体系时,高职院校应建立完善的实践教学管理制度,用以强化实践教学规划管理、运行管理、实践管理效率,包括专业实践教学目标、实践教学标准、实践教学形式、实践教学内容安排、教学考核方式等。 3.3 注重实践教学师资队伍建设 教师作为教学互动的组织者、引导者、指导者,其自身综合能力与素养对教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。因此,要想实现工业分析技术专业实践教学体系构建与实行的优化发展,教学团队的建设至关重要。对此,高职院校应集合自身教学特征与实际情况,选聘“双师型”教学人才,或通过定期组织开展专项实践能力培训、再教育、教学经验交流、专业技能等级技能资格考核等方式,提升教师专业素养与综合能力,用以促进实践教学的优化发展。 3.4 增强校企合作教学,构建综合性实训基地 实习与实训基地的建立是新时期高职院校创新发展的必然需求,对提升教学质量、改善教学条件、优化教学环境、完成教学宗旨具有重要意义。对此,高职院校应根据自身实际情况,极大实训基地建设资金投入,构建“化学实训中心”、“微生物实训中心”、“分析测试与仿真实训中心”等;通过联系社会与相关研究结构,构建校企联合教学模式,为学生提供综合型训练基地,促进学生与社会之间的有效连接,实现实践教学目标。 4 结论 总而言之,工业分析技术专业人才的优化培养对社会经济发展具有重要促进作用。基于素质教育改革以及社会需求的基础上,构建并实行实践教学体系,对激发学生学习兴趣、提升学生综合能力、综合素养,提高学生就业率具有重要影响作用。工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践优化,已成为新时期我国高职院校教育教学改革发展的必然要求。 工业分析技术论文:工业蒸汽锅炉水处理设备技术改造分析 摘 要:这篇文章根据实际的工业蒸汽锅炉水处理设备的工作情况提出相应的改造意见,在这里提到的改造主要有以下一些方面,其中包括对于离子交换器局部点阻力的改造、对于离子交换器当中内部结构的分层阻隔的改造。对于这些结构进行改造有以下一些方面的优点,其中包括防止在工作过程当中树脂的泄露、防止在工作当中交换器遇见更大的阻力。最终通过这种结构的改造降低在生产过程当中需要的再生剂以及离子树脂的需求量,同时对于交换器最终的出水的水质也有一定的提高作用,减少了在制水的过程当中产生的废水量。这些方面的提高都可以使得锅炉的运行更加的经济和安全。 关键词:内部结构;技术改造;离子交换器 在蒸汽锅炉实际的工作过程当中将会遇见高温高压的情况,这是锅炉必然会遇见的工作环境,在这样的工作环境当中使得蒸汽锅炉本身拥有了很大的能量,这些能量在发生事故的时候就会被释放出来,这么大的能量同时释放的力量将会造成很大的破坏。在一九八零年以前,由于锅炉在制造和设计方面的一些原因最终导致了很多锅炉的事故,国家根据这一情况对于锅炉的制造以及质量的监督和检查都制定了相应的制度,最终由于设计或者制造方面产生的事故也就基本上消失了,但是另一方面由于水质的问题以及成为了事故中很大的一部分,以外水质而产生的水质问题已经占据了事故比例的四分之一。为了解决水质问题就必须对于锅炉当中的一些结构进行技术改造,主要就是对于离子交换器的内部结构进行改造。运用这样的方式来改变树脂泄露的情况,同时也改变阀门以及管道的堵塞问题。这种方法还可以减少再生剂氯化钠的用量,同时也可以保证交换树脂使用计量的降低。 一、在改造之前相关设备的实际情况和主要技术参数 在制造水的过程当中需要一个反洗的过程,这个过程结束之后会发现在交换器的一个废水的排放口当中会有树脂的流失,这个问题被发现以后,推测是由于在反洗的过程当中产生了过大的压力差而导致的,这种情况一开始并没有得到相应的重视,但是这种问题反复的出现,随着问题的积累,最终出现了交换器处理能力不断的降低的问题,交换器的处理能力一般是可以达到四十个小时左右,但是出现这种问题以后交换器在处理的时候往往不能够坚持十个小时,由于交换器在工作时间上的骤减,在实际的工作当中就必须使用更多的再生剂,再生剂的用量将会大幅度的上升。同时相同的工作也需要更多的人力和水的参与。这种情况的出现严重的影响了生产制造。没有一个良好的生产过程,就会导致出水的水质不能达到相应的要求,同时会将一些硬度过高的水导入到锅炉当中,在这个过程当中没有进行水质的检测,往往将一些合格的,硬度高于0.03mmol/L的水放入锅炉当中。硬度过高的水在进入到锅炉的时候会在联箱、防焦箱、对流管、锅炉汽包等关键的部位产生结垢的情况。结垢以后对于锅炉的工作将会产生不良的影响,首先由于结垢的作用导致了流通的不顺畅,这时候锅炉在同样的工作量下将会需要更多的煤进行燃烧,其次由于结垢的作用发生在一些金属的表面,这样就会影响金属的导热作用,没有良好的导热,原先的钢板将会不能达到使用的要求,最终钢板将会产生过热的情况,甚至因为变形和龟裂导致爆炸。再者,由于结垢的作用降低了锅炉的实际工作的效率将会使得设备的额定的出力没有达到预期的要求,同时也就降低了锅炉设备的利用率。最后,由于工作效率的降低,设备利用率的减少,锅炉的使用寿命也就减少了。对于锅炉外进行水处理以后对于水质有一定的要求,其评判的标准主要有以下一些方面,其中包括额定的蒸汽压力、水中的悬浮物、水的总硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。对于水质的要求如下:额定蒸汽压力不超过1.0兆帕,水中的悬浮物不超过5毫克每升,水的总的总硬度不超过0.03mmol/l,水的含油量不能超过2mg/L。 在对于锅炉进行年检的时候发现在其软水箱的底部拥有20到30毫米左右的破碎的树脂,所以最终得出结论,锅炉的交换器内的离子交换树脂存在着泄露的情况。这一现象引起了车间很大的重视。 二、对于工业蒸汽锅炉中的水处理设备的技术改造的过程和结果 对于改造要有相应的注意事项以及先后的顺序,在进行改造之前首先要有一个合理的改造方案,在进行改造之前要将水系统和交换器进行分离,对于交换器进行一定的清理,其中需进行清理的结构有排水系统当中的滤网、压层、滤层、垫层等。对于交换器的内部也要进行一定的处理,对于内壁当中的破损的地方要进行防腐的处理,一般会用环氧树脂来进行防腐处理。对于底部的碳酸钙使用二氧化硅来进行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有损坏的情况,如果出现损坏的情况要进行更换。在进行二氧化硅的使用的时候要对于其有一个预处理,也就是对于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的盐酸进行一天的浸泡,这样的作用是希望可以运用盐酸除去一些可溶性杂质。 对于普通纱窗滤网往往使用开孔率达到六十目的不锈钢筛网来进行代替。对于压脂层使用聚苯乙烯的小球,其中的粒径的大小在20目左右就可以保证在交换器工作时进行进水的时候不会对于树脂的层面有冲击的作用。在进行铺设高度的选择的时候,最好是将聚苯乙烯的小球铺设在大概二十厘米的高度。 在对于交换器的本体的结构进行改造的时候还要对于树脂捕捉器进行安装,这个装置的主要作用是进行回收树脂,这里要进行回收的树脂主要指的就是由于压力差太大而产生的树脂的泄露。 在进行改造以后可以完全的避免树脂的逃逸,同时在锅炉当中的管道和阀门当中也没有发现产生堵塞的现象。对于锅炉的工作效率有一个很大的提高。 结语:对于工业蒸汽锅炉水处理设备当中的离子交换器的内部结构的改造主要就是两个方面,首先就是对于分层阻隔的结构改造,其次就是对于局部点所受阻力的改造,在改造的过程当中对于相应的过滤材料也进行了更换,这样的改造方式主要有两方面的考虑,首先就是防止了树脂在工作的过程当中产生逃逸的情况,在另一方面也考虑到了交换器中的阻力过大的情况,这种方式可以改变阻力过大产生的矛盾。在原先的设计当中发现一些结构上的缺陷,在改进以后可以改变交换器底部的滞水的情况,同时也可以改善交换器底部当中碳酸钙溶解的情况。这样的改造可以对于水质有进一步的提高的提高。减少了在实际的工作过程当中需要的再生剂的量以及生产需要的树脂的剂量。所有功能的完善和设备结构的改善最终都是希望企业的生产可以拥有连续性和安全性,希望企业在社会效率和经济效益当中都可以取得很好的回报。 工业分析技术论文:关于信息通信技术如何在电力工业中的应用分析 摘要:科学技术在经济长期发展过程中得到迅猛发展,信息通信技术在整体水平上得到了很大的提升,推动了我国电力工业的巨大变革。信息通讯技术在电力工业中的应用,促进了电力工业的稳定运行,带动了电力工业的整体性发展。因此,信息通信技术应用在电力工业中,对我国电力工业的整体性发展有着重要的意义。本文将对信息通信技术应用与电力工业中的主要形式进行详细的分析,并对信息通信技术在电力工业中的主要发展方向进行阐述,推进我国电力工业整体性发展。 关键词:信息通信;技术;电力工业;应用 引言 电力工业对诸多行业的发展存在重要的影响,是我国经济发展的重要组成部分,因此电力工业的发展状况会直接影响到我国经济的整体水平。信息通信技术作为科学技术研究发展的重要成果,在电力工业中的应用,将科学技术融入到了电力工业的发展过程中去,很大程度上推动了我国电力工业的发展,从而带动我国整体经济水平的提升。此外,信息通信技术应用在电力工业中,改变了电力工业的运行模式,通过科学的方式带动整个电力工业的发展,具有重要的意义。 1电力工业中信息通信技术主要形式 1.1信息处理技术应用于电力系统中 复杂性是电力工业的主要特征,在运行过程中对技术有着较高的要求。信息处理技术作为信息通信技术的重要形式,在电力系统中的运用,能够对整个电力系统中的相关数据进行整理分析,通过数字的形式呈现出来,为整个电力工业的发展奠定良好的基础。此外,信息处理技术凭借着自身的特色,在电力系统运用过程中,能够对整个电网进行跟踪监测,倘若电网在运行过程中出现了问题,通过信息处理技术能够在第一时间内收到相关的信息,立即开展处理工作,很大程度上提高了电力工业的运行效率。 1.2通信技术在电力工业中的应用 灵活性是通信技术的重要优点,因此通信技术应用到了各个领域的发展过程中。电力工业有着自身的发展特点,在长期的发展过程中由于技术上得不到更新,造成整个电力工业运行效率上受到了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展,电力工业在发展的过程中引用了通信技术,对电力工业的内部管理产生了良好的效果,改变了以往的信息形式,可以通过通信技术将重要信息传输出去,降低了人力上的损耗。此外,通信技术在电力工业中的应用,能够对整个电力工业的运行状况进行长期的监督,确保整个电力系统的稳定,使得电力工业内部的重要信息能够实现资源上的共享,在保证了电力工业的运行效率的前提下,还能够大大降低管理电力工业管理过程中的成本耗费。 1.3光纤通信技术应用在电力系统中 光纤通信技术作为通信技术的主要形式之一,能够通过光缆进行高效的运作,在制作成本上较高。电力工业在发展的过程中要想提升自身的运行效率,需要引进光纤通信技术,加强对该技术的重视,逐步运用到电力工业的发展过程中去,确保整个电力系统的稳定性。此外,光纤通信技术在电力系统中的应用,虽然给电力工业在前期成本上提高了,但在运行的过程中能够改变以往的发展模式,在资源损耗上大大降低,能源在使用效率上得到了很大的提升。因此,光纤通信技术对提升电力系统的运行效率有着重要的作用,针对电力工业在发展过程中存在的问题进行合理的协调,使得电力工业的整体发展能够与时展相同步,从而能够推动我国经济的快速发展。 2信息通信技术在电力工业中发展主要方向 2.1信息技术和未来电力工业的主要发展趋势 随着信息通信技术在电力工业中的广泛应用,电力工业在未来的发展过程中与信息通信技术存在着密切的联系,逐渐成为了电力工业发展过程中的主要影响因素。信息通信技术的快速的发展,在电力工业运行过程中的应用,保障了整个电力工业的稳定性,使得电力工业能够在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟,逐步提升在市场发展中的地位。此外,信息技术在现展过程中技术水平上有了很大的提升,针对工业内部数据传输、监控以及控制等内容存在着紧密的联系。信息通信技术在未来的发展过程中将逐渐成为支撑电力工业发展的重要力量,同时电力工业也将成为信息通信技术的主要发展平台,信息通信技术和电力工业只要保持着良好的关系,才能够在未来的发展过程中共同取得进步。 2.2信息通信技术在未来电力工业的主要应用形式 随着电力工业的不断发展,对技术上有了更高的要求,电网的整体性发展离不开对相关信息的采集和输送,因此信息通信技术在未来电力工业中的应用将会变得更加广泛。信息通信技术在长期的实践过程中能够熟练把握电力系统的运行规律,一旦电力系统在运行过程中产生了问题,通过信息通信技术的监控和检测,能够对故障原因进行详细的分析,并制定出科学的解决方案,逐渐提高电力系统的运行效率。此外,在未来的电力工业发展过程中,将会加大对信息通信技术的依赖,形成完善的电网系统,确保电力功能能够在整体水平上得到快速提升。 结语 总而言之,电力工业在长期的发展过程中整体效率很难得到快速的提升,作为电力工业相关管理部门,需要加强对电力工业的技术研究,推动我国电力工业的整体性发展。信息通信技术在电力工业中的应用,很大程度上提升了我国电力工业的整体运行效率,不但降低了电力工业发展过程中的成本输出,同时对能源的使用量上大大降低,使得电力工业周围的环境得到了有效的保护。因此,信息通信技术在电力工业运行过程中的应用,使得电力工业在长期的发展过程中效率得到了很快的提升,有效降低了电力工业在运行过程中对成本的耗费,推动了电力工I经济效益的提升,从而促进了我国整体经济的快速发展。
石油化工工程设计论文:石油化工装置管道工程设计 摘要: 本文主要探讨和研究的问题为衬里管线在我国石油化工等行业所进行的具体的应用,还有就是如何使用具体的案例对腐蚀性介质在衬里管道进行保存以及对衬里材料的选择加以分析,重点对衬里管线在工程设计的时候时所产生的问题给予合理的研究,例如衬里管线的调节段有关的设计规律,管线支吊架的定位原则以及相关的设置等,这几个方面在衬里管线进行设计的时候都是十分重要的,需要引起设计人员的高度关注。 关键词: 腐蚀性;衬里管;调节段 衬里管道整体来讲就是在碳钢管道和铸铁管道的内壁上去敷设了非金属属性的相关材料。同时依照腐蚀介质化学性质上的差别,内衬非金属材料有着非常大的差别。目前,在进行工程设计的时候经常会选用的衬里管线主要有以下几种:可溶性的聚氟乙烯(PFA)衬里管、聚四氟乙烯(PTFE)衬里管、全氟乙烯丙烯(FEP)衬里管,玻璃衬里管等。在工程设计中经常会使用的是聚四氟乙烯(PTFE)衬管。聚四氟乙烯自身有一定的抗腐蚀性,对酸、碱和强氧化性介质具有很好的耐腐蚀性。再就是不管是何种浓度与有机溶剂之间的融合,其自身还是有着一定抗腐蚀性的。所以,衬四氟管道被普遍的使用在石化化工、炼油、制药以及冶金等相关的领域,当前,衬四氟产品除了衬管还有相关的衬里设备(如:塔,容器,泵等)。在本文中,根据在环氧氯丙烷工程管线设计中遇到的问题,归纳总结以下几点: 1衬里管道的选材 甘油法生产环氧氯丙烷主要分为氯化和环化两个反应单元,其中氯化单元是整个工艺的关键所在,其反应方程式为:C3H8O3(甘油)+2HCl(氯化氢)→C3H6Cl2O(二氯丙醇)+2H2O第二道工序为环化制环氧氯丙烷单元,这一单元的会产生的反应方程式为:C3H6Cl2O+NaOH(溶液)→C3H5ClO+H2O+NaC(l溶液)从上面两个方程的反应可以看出,该项目有酸和碱参与反应,酸和碱是高度腐蚀性的,并且在反应过程中产生的氯离子,氯离子会对不锈钢产生应力腐蚀。从以上反应介质与反应物的性质,这一反应是不适宜使用在碳素钢与不锈钢上的,因为它们可能会产生应力腐蚀金属从而出现开裂,还有就是其自身的反应温度在100~140℃之间,对于普通的的塑料材料,例如硬聚聚氯乙烯与聚乙烯,还有就是乙烯聚丙烯等是不适宜的,PT⁃FE衬里材料的温度范围为使用温度为-190~250,完全可以对以上提出的相关反应的过程条件加以适应,所以,在进行敷设的时候,应该慎重选择敷设的材料。 2衬里管道的一般布置: 2.1输送腐蚀性介质的衬里管道应满足管道仪表流程图的需要加以满足,并且尽可能的做到步步高或者步步低的不呈现袋型敷设方式,管道安装时,应尽可能的采用架空敷设方式或者沿地面敷设方式,不适宜埋地敷设,管线进行设置的时候应该具有一定的坡度,以防止介质出现在管道中积聚的情况。 2.2管道进行架空敷设的时,易发生泄漏的管件或管道器材因避免敷设在人行通道以及是机泵上方,以防止设备受到腐蚀,人身受到伤害。若不可避免的敷设在此位置时,则必须采取设置安全防护措施。 2.3输送腐蚀性衬里管道敷设在管廊上的时候,应敷设在管廊的下层,防止衬里管道泄露对其他材质管道的腐蚀。 2.4衬里管道和其它管道并排敷设的时候,应该充分的考虑管线彼此之间的最小的间距要求,因为衬里管道各个管段是通过法兰去进行连接的,而不是由焊接或者是螺纹进行连接的,敷设间距应考虑法兰的影响。 2.5衬里管道是不可以与高温管道并排进行设置,也不能够被设置在高温管道上方存在热影响的地方。 3衬里管线调节段的相关设置 衬里管道和钢质管道的安装方式不同,衬里管道安装敷设时需要考虑的因素比较多。为了防止衬里管道安装时出现返工问题,衬里管道在进行设计时会设置相应的活动管段,对安装误差进行调整,这就是我们经常会用到的调节段。调节段的调节方式是对施工过程里所产生的一些问题去进行调整,调节段应该在施工现场进行实际的测量之后再去进行制作和安装。在最初进行设计的阶段,调节段自身的个数在选择和确认的时候是有一定的原则的,通常的情况下管线可能会出现几个方向上的变化,那么就应该根据具体的有几个调节段,调节段自身的长度,还有其自身的位置,按照管道其实际的情况去进行判断。 4结语 在以上的几点我们能够看出:衬里管线进行设计的时候和一般的金属管线相比要复杂很多,其在设计后期应该和材料生产厂家对衬里的材料进行确认,同时还应该对每根管子的相关材料量予以确认。所以其在进行设计的时候应该从整体考虑,要是有一点的疏漏,就会使得现场出现返工的情况,使得材料出现非常严重的浪费,这样会使得生产的成本有所提升同时还会出现延误工期的问题。因此对于工程设计人员来讲衬里管线的设计应该引起高度的重视,并且多多的和生产厂家进行沟通,积极的听取他们的相关建议,只有这样才能够设计出有着很好质量的产品。 作者:康立朝 单位:新地能源工程技术有限公司 石油化工工程设计论文:浅析电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 摘 要:为了适应现阶段市场经济的发展要求,必要健全石油化工工程设计体系,该文就电气节能技术展开分析,旨在优化石油化工工程设计方案,进行电气系统能源消耗状况的分析,实现系统节能模块、照明系统节能模块、电子设备节能模块等的协调,满足现阶段石油化工工程设计的要求,实现企业整体投入资本的控制,确保企业经济的健康可持续性运作。 关键词:电气节能技术;石油化工;工程设计;电气能耗;电气系统 一、石油化工工程的节能发展趋势 能源是社会市场经济发展的重要推动力,通过对电力能源的优化应用,有利于推动我国社会经济的稳定性运作,电力能源关乎社会的稳定性及国家的安全性。随着我国社会经济规模的不断扩大,各种能源消耗量不断提升,我国是世界能源生产大国,也是能源消耗大国,随着可持续发展理念的兴起,社会大众对能源消耗状况、生态环保状况等有了一个全新的认识,其对能源利用水平、生态环境保护提出了更高的要求。 为了顺应能源可持续利用的发展趋势,必须健全能源管理体系,进行新型能源节能减排技术的应用,实现化工企业能源消耗模块的控制,实现企业整体能源利用率的优化,避免出现能源浪费问题,培养相关人员的节能管理意识,促进我国石油化工企业的稳定性发展,实现工程设计整体电气节能效益的增强。 二、电气节能技术概念 为了适应我国现阶段电气节能技术工作的要求,实现电子设备节能模块、照明系统节能模块、电子系统节能模块等的协调是必要的。在石油化工工作中,电气设备扮演着重要的工程应用地位,电力系统的节能工作是我国电气节能体系的重要组成部分。与此同时也需要实现电子设备环节、照明系统环节等的节能控制。 在电气节能工作中,其需要遵循以下的工作原则,需要满足生产设备的基本功能性,提升生产设备的工作效率,确保其可靠性及稳定性的提升。这需要提升设备的整体生产技术性能,在此基础上进行能耗水平的降低,提升工程的整体运作效益。在这个过程中,需要遵循经济性的原则,进行设备节能及投资回收期的分析,落实好相关的节能技术措施,实现生态效益、社会效益、企业效益的有效结合。 三、电气节能技术的具体应用策略 1.在电气节能技术应用过程中,首先需要从变压器选型环节、系统功率因素环节、线路功率损耗环节、高次谐波环节等展开分析。变压器是电气系统的常见电气设备,在石化企业日常工作中,一系列的变压器被投入使用,整体来看,这些变压器的电能总量消耗巨大,在变压器的选择过程中,需要根据变压器的负载率进行选择。 在这个过程中,负载率处于40%~60%时,可以有效降低变压器的额定负载,从而实现其损耗率的有效控制。在变压器的选择过程中,为了将负载率控制在上述范围内,必须进行变压器节能方案的应用,进行新型、高效型、节能型变压器的选择,实现企业生产模块能源消耗的有效控制。 2.为了提升企业的运作效益,必须进行系统功率因数的控制。这需要提升系统的功率因数,从而提升能源的整体利用率,通过对这个环节的控制,有利于降低电力成本、生产成本,实现线路电压的降低,实现设备整体利用率的增强,从而确保石油化工企业取得巨大的经济效益。在用电设备应用过程中,其是根据电磁感应原理进行工作的,无论是电动机,还是配电变压器等设备都需要进行交变磁场的建立,从而进行能量的转换及传递,在这个过程中,交变磁场的建立需要电功率即无功功率。在这个过程中,功率因数是有功功率与视在功的比值。 功率因数是对电源输出视在功率利用率的反映,功率因数在0到1之间,当电气系统功率因数趋向1时,电路的无功功率降低,这说明视在功率的利用率不断提升,从而增强系统电能的输送功率,通过对功率因素的提升,实现电路损耗的降低。在功率因数优化过程中,比较常见的方式有人工补偿方式及自然提高方式。通过对电动机选型模块、变压器模块、电动机模块等的优化,可以避免出现电机的空载运行状况,有利于提升设备的功率因数。通过对并联电容器补偿模式、同步电动机补充模式、动态无功功率补偿模式的应用,也有利于提升石油化工工程的系统电能输送率。 3.实践证明,通过对线路功率损耗状况的控制,有利于提升电气节能技术的应用效益。在这个过程中,凡是电流经过电阻的介质均会产生能量消耗,石油化工体系是一个复杂性的工程,其内部涉及各类种类的线路及设备,通过对线路功率损耗的控制,有利于提升电气节能的整体应用效益,为了解决实际问题,必须进行电气线路走向的合理性设计,进行线路长度的减少,进行线路粗细的合理性选择,实现线路损耗模块的优化。 受到外界干扰因素的影响,正弦波会出现一定的畸变状况,畸变程度越大,其具备越大的高次谐波能量,基波的分量也就越小。电网电压模块、电流基波模块等是电动机正常运行的基础,系统中的电压、高次谐波电流会导致额外无功损耗的增大,由于大量过电流、过电压等的产生,不利于提升系统设备运行的可靠性、安全性。为了进行电网高次谐波问题的解决,必须进行无源滤波技术的应用,该系统由滤波器、电力电子设备、电子控制设备等构成通过对系统工作模块的探测,进行畸变波形的抵消,实现标准性正弦波的输出。 4.为了满足实际工作的要求,进行系统供电率的提升是必要的,从而实现电压节能的稳定,进行电压运作模式的优化,避免出现电压不稳定的状况。为了确保供电模块的有效性,必须进行用电设备额定电压环境的创造,在这个过程中,如果额定电压小于供电电压,就会导致过高空载电流的产生,从而不利于能源成本的控制。如果额定电压大于供电电压,就会导致较大负载电流的产生,导致线损率的提升,从而出现一系列的能源浪费状况,为了解决实际问题,必须进行供电电压的合理性选择。 通过对照明系统节能性的提升,有利于增强石油化工工作的整体应用效益,这需要进行能源消耗低的电磁感应灯、LED灯、节能灯等的选择,这些类型的节能灯具备较小的能耗成本,其整体使用寿命长。在照明系统工作过程中,过高的电压会产生大量的热量状况,从而不利于照明设备寿命的提升。为了进行系统回路电压的有效性控制,必须进行照明系统节能方案的优化,实现设备使用寿命的提升。 在石化企业工作模块中,电子设备节能体系主要包括计算机节能模块、PID控制节能模块、打印机节能模块等。为了提升系统的整体节能性,工作人员必须养成良好的工作习惯,养成随手关闭计算机显示器的习惯。在系统操作过程中,需要将操作模式尽量设置为省电模式,复印机、打印机等设备需要在不使用时选择待机或者关系。在PID控制系统设计过程中,需要进行低功率模块的选择。我国正处于社会经济的蓬勃发展时期,在这个过程中,经济的不断发展推动了我国科学技术的改革,为了实现社会经济的可持续性发展,必须进行电气能源消耗状况的控制,降低我国能源总消耗成本,实现对国家资源的保护。 结语 为了适应现阶段市场经济的发展要求,必须进行能源节能减排方案的优化,整体来看,电气节能工作是一个循序渐进的过程,需要实现系统各个电气节能环节的分析及应用,从而实现电气能源整体消耗成本的控制,确保石化企业经济效益的增强,满足现阶段市场经济的发展要求。 石油化工工程设计论文:电气节能技术在石油化工工程设计中的应用 (新疆科汇工程设计有限责任公司) 摘 要: 随着社会的发展,电气化行业也有了较为迅猛的发展。早在十八世纪时期开始,英格m地区就出现了三次大的工业革命,这三次大的工业革命的发展使世界电气行业开始出现,随后快速发展,电气化行业之前被用在瓦特蒸汽机的改良上,以及爱迪生的电灯等科技革命的发展上。而二十一世纪以来,电气化技术逐渐往节能方面发展,同时又被应用在石油化工工程设计中,给石油化工工程设计方面带来了很大的便利条件,不论是在能源的节约利用问题上,还是在安全问题的措施制定上,同时还提高了工程中的生产率,可以说电气化节能技术使石油化工工程的发展迈开了新的一步,从而达到新的高度。使国家资源的可持续发展战略目标的实现得到了有效的助力。 关键词: 节能灯;节能设备;存在问题;解决方案 引言:改革开放以来,我国经济快速稳定持续发展。人们的生活水平越来越高,百分之九十以上的人们生活居于中上等水平,总体上我国经济社会实现了小康水平,人们在衣、食、住、行、用上都有了翻天覆地的变化。在衣着方面,人们从改革开放以前穿的色彩单调的衣服,到现在街道上橱窗里五彩缤纷的各式各样的衣服;在吃食方面,从抗日战争时期吃的窝窝头,苦糠菜,到现在各式各样的外国大餐,快餐等,人民实现了从吃得饱到吃的好的历史性跨越;在住房方面,人们从以前的茅草屋、土房、瓦房到现在高楼大厦,摩天大楼等建筑;在出行交通媒介方面,人们从牛车发展到人人拥有小汽车;在人们所用物品方面,出现了节能灯,电冰箱,电视机等新世纪的科技产物,这些都是电气技术所带给我们人类社会的便利条件。其中节能灯的使用是电气技术节能化的结果,这为我们国家节省了较多的资源。而近几年来,电气节能技术被应用在石油化工工程设计中,这无疑是一件造福人类的事情。 一、电气节能技术占据主要地位 如何做到节约资源目前是人类社会所最关注的问题。我国现在的治国宗旨是:努力实现全面奔小康,同时建设可持续发展的新型社会经济类型。节省资源,为人类可持续发展做贡献。“节能灯都是小气鬼”。现在社会科技中,节能灯的发明是二十一世纪最伟大的发明,节能灯的全面推广与发展为我国电力事业方面节约了大量的资源,并且使节约的资源更大化的应用到其他领域。太阳能的开发也是电气节能技术表现的结果,现在好多人会在房屋顶层铺满太阳能电池板,这样转化的电能可以供自己家里的电力使用,节省了电力资源这方面的开销问题,同时把太阳能电池板产生的供自己正常使用外的电能上交给国家电力管理部门,还能获得一定的国家补助资金。另外还有其他一些新的电气节能技术的发明,这些都给国家和人民带来了各种各样的经济利益和生活便利。所以说,电气节能技术地位不可估量。 二、电气节能方面问题严峻 众所周知,我国现在的电气节能方面主要是为电气化行业的人才提供就业岗位,而对于电气化行业的人员来说,并没有人曾经系统的学过节能灯的设计与发明。而让他们在节能灯这一方面发挥作用是一件很困难的事情。毕竟没有专业的指导设计知识,要在这一方面发挥作用,无疑要多走很多“弯路”,这样在很大程度上浪费了资源。另一方面,没有专门的设计人才,在节能灯设计的安全系统方面存在很大的漏洞,这样容易诱发一些不安全的事件发生,给国家和人民的生命财产带来极大损失。希望有关部门能够关注这一点,进行有效监督。除此之外,在针对电气节能产业方面研究的事情上有关研究机构还存在资源短缺,资金短缺问题,这些都无疑给研究工作的进度问题带来了很大的干扰,希望国家有关机构能够及时处理这一问题,使得研究工作能够顺利完成。 三、石油化工技术方面存在问题 石油化工工程技术方面存在很大的技术问题。其中如何解决石油化工工程技术中出现的资源最大化问题。石油化工产业需要大量的石油和煤矿等一次能源,这些一次能源都是不可再生能源,如果不能有所节制地使用,必定在将来的某一天造成资源匮乏,那么到时候没有资源可以利用,石油化工产业必将走向关厂倒闭的地步。所以,必须寻找到一种可以节约能源的新型科技技术,以实现资源的可持续利用,这种新型的科技技术就是电气节能技术。另一方面,石油化工工程技术产业所存在的风险也是相当大的,这主要是由于石油化工工程技术这一方面存在很大的安全问题。因为石油化工工程这一化工技术所利用的能源物体都是可燃的,极具危险性的能源。常常能够因为一点小火星就能引发一场爆炸事故,这种事故带来的危害不仅仅是出现在经济利益的减少倒贴上,而且会给广大人民群众造成生命财产的危害,这种危害是致命性的,必须被给予高度重视。这便要求石油化工工程技术产业寻找到可以检测,保证安全设施的新型科技DD电气节能技术,简单的来说就是“电气技术”。 四、电气节能和石油化工紧密相连 石油化工工程技术在电气设备和供电设备方面,要依靠电气节能技术。电气节能技术可以使石油化工工程技术向节约型经济方面发展,可以可以使石油化工产业的投资者获得一定的非常可观的经济效益。电气方面通过改进供电设备实现节约电力化能源的消耗使用率,这样在提高生产率的同时也做到了对于能源节约问题的保障。另一方面,石油化工工程技术的安全问题也是一个要引起高度重视的问题。对于石油化工工程这一领域所出现的危害问题带来的影响是极具震撼力的。所以,在使用电气设备技术的过程中要时刻注意安全问题,及早做好准备,以防止意外事件的发生。要知道在石油化工工程这一方面发生问题不仅仅是严重的暴力事故,同时会使我国的电力系统瘫痪,给我国经济造成无法弥补的损失。因此电气化有关管理部门必须要定期去石油化工厂进行电气设备的检测与维修,以保证供电系统正常稳定运行。 五、电气节能技术应用于石油化工产业 将电气节能技术和石油化工工程技术产业有效结合起来是一个合作双赢的企业项目。首先电气节能技术有了用武之地,这样可以使电气节能技术领域的管理部门带来一些经济上的大好回报,同时也检测了电气化节能的持效性。其次,对于石油化工工程技术产业的有关管理部门来说,也带来了经济利益。通过电气节能技术手段的利用,节约了生产成本,提高了生产效率,给石油化工工程产业带来的输送利息升高了,同时新技术的使用代替了原有的人力劳动资源,节约了人力劳动所要支出的费用,压低了生产成本,再加上电气节能技术在设备安全检测方面更加精准了,给职工人员们带来了很大的安全保护,所以电气节能技术对于石油化工工程技术来说,不论从哪个角度出发,都是百利而无一害。 所以,总体上来说,石油化工工程技术中的有关于电气设备和供电系统方面的问题离不开电气节能技术,必须要依附于电气节能技术。同时希望电气节能技术在有关方面存在的问题要进行一定的改革措施,改良电气节能技术方面有关人才的技术分配问题,要术业有专攻,为电气节能技术的每一个发展阶段匹配与之相对应的产业化人才。将电气节能技术与石油化工工程设计技术结合起来,实现资源的可持续利用,为我国走可持续发展道路做贡献。 石油化工工程设计论文:石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计分析 【摘 要】近年来,石油企业加快了转型和升级步伐,为自身战略投资扩大坚实的基础。石油化工储罐区运用自动化技术越来越多,各种新型测量仪表也得到了广泛的应用且提高了企业生产效率。为了增强油品设备质量,就要制定相应的设计方案,来解决生产中存在的安全问题。 【关键词】石油化工油品储罐;测量仪表;自动化;设计 一、石油化工油品储罐自动化仪表种类 (一)液位测量仪表 用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小(1x105m3)白勺油品储罐来说,应安装两套连续液位测量仪表,并在罐旁配置指示仪,对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中,为防止液位超标或过低,还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置,以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表,连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测,并能对测量仪表工作状态进行连续观察,因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区,一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外,体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中,雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑,确保雷达天线选择的合理适用。目前,雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。 (二)温度测量仪表 在油品储罐区中,温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一,所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前,对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如,对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。 某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃,固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。 (三)压力仪表 根据国际标准GB50160规定,按照油品储罐压力设计,可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表,如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量,有质量计量和体积计量两种方式,将其与连续液位测量仪配套使用,往往可以达到精确的计量结果。 二、油品损耗的影响因素 储油罐内气相传质的三种形式:分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀,油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移,从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程,油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。 引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种,其中储存蒸发损耗起主导作用。 (一)储存蒸发损耗 储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗;大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出;小呼吸损耗是由于昼夜温差,使得储罐内的油蒸汽压力发生变化,吸入空气造成的油气损耗。 (二)作业损耗 作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗,主要表现为大呼吸损耗,有时也会表现为饱和损耗;设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗;其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。 (三)设备故障损耗 有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严,油罐、泵机组等设备泄漏,机械呼吸阀漏气造成的损耗。 三、降低油品损耗的措施 工艺上常采用严格控制油品储存的条件,优化操作、加强管理,油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。 (一)严格控制油品储存的条件 油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料(白色)、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗;从压力方面着手可以控制外界环境的压强,提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力,但是造价较高。同时适当通风,既能保证油气的流通,也可以使油品的损耗量降到最低。 (二)优化操作、加强管理 优化操作:检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业,此时储油罐内外压差较小,排气损耗较少,检尺完成后应尽快盖上油盖;化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油,降低油品的通风损耗及小呼吸损耗;尽量高液位储油,减小油气空间;平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等;缩短收发油之间的时间间隔;装油进罐时采用液下密闭的形式。 加强管理:定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况;尽量减少油品输转次数,减少油品与空气接触的机会;定期检尺检测油罐液位,及时发现各种异常情况;提高操作及管理自动化水平,通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化,防止意外事故的发生;加强对相关工作人员的培训,提高员工的安全意识及技术水平;及时统计、传递罐区的基础数据及情况。 (三)油气回收 常用的油气回收技术有三种:冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝,实现回收油蒸汽的目的;吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气;吸收法是利用油气的化学性质,使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上,又衍生出了一些改进工艺,如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐,再通过一根集气管连接集气罐,构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽,对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。 四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计 (一)仪表防护防爆设置 由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域,因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定,用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65,安b在地下的自动化测量仪表,其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计,国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求,并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中,所必须达到的两个基本指标。目前,基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。 (二)罐区安全设置 正常情况下,石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的,风险与事故发生概率较低,所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统,则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计,确保其符合国家相关标准规定。同时,还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估,以便合理确定出仪表所需安全等级,确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量,并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。 根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析,违章作业是导致事故发生的主要原因之一,所以除了防护防爆之外,还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制,提高油品罐区安全系数。 (三)有毒气体、可燃气体检测 对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计,许多相关规范中都进行了明确的规定,如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中,需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是,由于编制原则和侧重点存在一定差异,因而各规范规定标准不尽相同,有些差别较大,所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计,应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。 五、储罐计量设计方案 石油化工产品储罐在采用静压法的时候,要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量,对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是:将测量结果进行换算,并可以迅速得到参数值,投资成本比较低,设计方案也是比较简单的。但是,这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度,会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时,要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析,并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区,可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中,从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置,则在储罐结构设计中加入计量软件。 由于在设计方案中所含的变量比较多,设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元,并根据相关标准选择合适的信号传输方式,增强储罐自动化控制运行率。同时,在各种辅助数据表作用下,设计人员选择的计算方法可以提高准确性,得到储罐油品质量信息及体积参考信息,进而对储罐服务功能有了提高。 六、结束语 总之,与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的,用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素,这样才能保证设计的科学合理,设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验,为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。 石油化工工程设计论文:技术标准在石油化工工程设计中的主要作用分析 摘 要:随着可持续发展观念的兴起和日渐深入人心,人们的环保意识和绿色经济意识不断提高,人们对石油化工产品的环保要求越来越高,绿色化工产品将是未来商品生产的主流。本文介绍了技术标准和石油化工设计的含义和石油化工装置的特点,阐述了技术标准对石油化工设计安全方面、质量方面、环境保护方面的作用,简要介绍了“三化”工作提高石油化工设计的效率。 关键词:技术标准;石油化工;设计;环境保护;设计效率 0.引言 石油化工行业的技术标准是经公认机构批准的、共同使用或重复使用的产品或相关工艺和生产方法的规则、指南或特性的文件。对于工程设计来说,技术标准是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,其目的是让相关的产品达到一定的安全要求或市场准入的要求。技术标准按其法律约束力,可分为强制性标准和推荐性标准;按级别可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准,而且技术标准有很强的时效性。石油化工设计是对石油化工装置的建设、石油化工装置的正常运行提供有技术依据的图纸和设计文件的整个设计过程。一项完整的石油化工设计,由工艺、环保、管道、设备、机械、总图、建筑、结构、储运、仪表、电气、采通、技术经济等十几个专业的图纸和设计文件所组成。为了保证设计产品符合质量、本质安全、环保等要求,每个专业在设计过程中要采用几十项甚至上百项的国家、行业、地方和企业的标准作为设计依据。一个大型的石化设计企业各专业采用的技术标准加起来多达数千项,形成一个庞大的技术标准体系。 1.石油化工装置的特点 石化行业是我国的支柱产业,在国民经济发展中起着举足轻重的作用。但石化生产过程中所使用的原料、辅助材料、半成品和成品,多属于可燃、易爆物质,如原油,汽油、液态烃等;许多物料是高毒和剧毒物质,如苯、氰化钠、硫化氢等;还有一些物料属于强腐蚀的物质,如硫酸、盐酸等,这些物质一旦泄漏或处置不当就会引起火灾、爆炸和中毒危险,造成严重后果。石油化工装置较其他设施有过程复杂、条件苛刻、制约因素多、设备集中;装置逐渐大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,装置的大型化将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.技术标准对石油化工设计安全的保证作用 石油化工安全性的技术标准一般由几家设计单位共同编制,各单位选派有经验的专家参加编制工作,一项标准的编制过程要经过立项、调查、分析、形成提纲稿、征求意见稿、审查稿和报批稿等几个过程,听取有关方面意见后,再经相关部门审查后实施。由于石化装置的特殊性,如何做到设计成品符合安全要求,对石油化工过程潜在的各种危险进行识别,防患于未然?首先在装置设计中要严格执行法律法规、标准规范,特别是强制性标准。这些标准制定的目的是为了防止和减少石油化工企业火灾危害,保护人身和财产的安全。涉及安全方面的标准很多,如:GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》,GB50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》;GB50016-2006《建筑设计防火规范》;SH3047-93《石油化工企业职业安全卫生设计规范》等。 在GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》中,对火灾危险性进行了分类,给出了石油化工企业与相邻工厂或设备的防火间距,与同类企业及油泵的防火间距;制定了工厂总平面布置时各类设备之间的防火间距;对厂里道路、厂里铁路、装置内的布置、泄压排放、火炬系统、储运系统等制定了防火规定。 由此可见,在石油化工设计中,只有严格、正确地执行国家法律法规、相关的标准规范,尤其是强制性标准规范,才能设计出符合本质安全的设计产品。 3.技术标准对石油化工设计质量的保证作用 技术标准是设计工作的依据和准则,与工程设计质量紧密相关,因为技术标准本身就是包括工程设计在内的设计经验、研究成果的积累,是对设计相关的各种技术条件,包括设计对象、设计条件、设计方式等所作的规定,只有符合标准的要求,才能出合格的设计产品,技术标准为保证石油化工设计质量提供了基础保证。如:GB50393-2008《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规范》、GB50074-2002《石油库设计规范》、SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》、SH3012-2011《石油化工金属管道布置设计规范》、SH3034-2012《石油化工给水排水管道设计规范》、SHSG-053-2011《石油化工装置详细工程设计内容规定》等等。 在SH3011-2011《石油化工工艺装置布置设计规范》中,指出设备布置设计应满足工艺流程、安全生产和环境保护的要求;满足节省用地、减少能耗以及与工厂总体设计相一致的要求。标准中给出了管廊、塔和立式设备、卧式设备、反应器、换热器、空气冷却器、加热炉、储罐、泵等设备的布置规定;还给出了建筑物、构架及平台梯子等建筑物和构筑物的布置规定。 石化工程各专业设计人员,只有认真准确地执行相关技术标准,才能设计出符合业主要求,满足市场需求的高质量设计产品。 4.技术标准对石油化工设计环保要求的保证作用 4.1 工程设计时依据环保标准 石化生产企业的生产过程,存在着对环境的污染因素,如排放至大气中的气体,排向土壤河流中的废水;石化产品在使用过程中对环境也会产生污染,如汽车在行驶中,汽油燃烧后的尾气对大气的污染等。如何减少石化生产过程或石化产品使用中所产生的污染,政府和行业制定了几十项相关的法律法规、国家主席令、国家环境保护部令、技术标准等,如:《中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2013年)》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《石油化工企业环境保护设计规范》、《固体废物处置设计技术规定》《废气污染物排放控制设计导则》等等。使得石化生产过程中有害物的排放量在标准所允许的范围内,有效地保护环境。 4.2 密切关注新环保标准,设计出符合要求的设计产品 2013年12月18日国家实施的新标准GB17930-2013《车用汽油》,将硫含量指标限值由第四阶段的50ppm降为10ppm;将锰含量指标限值由第四阶段的8mg/L降为2mg/L;禁止人为加入添加剂;将烯烃含量由第四阶段的28%降为24%,有助于减少机动车排放物,对保护环境,改善空气质量具有重大意义。鉴于国家对汽油标准的提高,设计应按新标准的要求将原有工艺流程进行修改,石化生产企业根据设计文件进行技术改造后,才能生产出达到国五新标准要求的汽油,更好地保护环境。 5.“三化”工作将提高石油化工设计的效率 目前,国内一些重要的石化工程建设项目正在推行“三化”工作,即“标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,将已建成的优秀的项目梳理完善,建立一套分规模、分特点的石油化工装置的设计模板,推行施工过程中的工厂预制,编制和建立一套标准化的采购文件及产品。为完成“标准化设计、模块化建设、标准化采购”目标,还需要建立适应“标准化设计、模块化建设、标准化采购”要求的项目建设管理平台、工程材料编码体系、工程材料等级数据库等基础工作;建立完善的石化工程建设标准执行表等执行文件。通过实施 “标准化设计、模块化建设、标准化采购”工作,石化工程建设项目既可以很好地严格执行国家现行标准,尤其是强制性标准,又可以提高设计效率,节约建设成本,保证项目的本质安全。 6.结语 针对石化行业这种特殊性,国家、行业、地方和各企业内部都编制了相应的法律法规和一系列的相关技术标准,在石油化工装置工程设计过程中只有严格执行这些法律法规和技术标准,才能保证设计产品达到本质安全、保证设计产品符合质量要求,并减少对环境的污染,有效地保护环境。 石油化工工程设计论文:石油化工自控工程设计浅谈 【摘 要】随着自动化控制技术的发展,我国石油化工自控工程设计迅速发展起来,水准也在不断提升。石油化工工艺工作量大,具有一定的复杂性。本文从设计要求、发展现状等方面,阐述了作者的观点,最后给出了建设性的建议。 【关键词】石油化工;自控工程;设计特点;现状;趋势 1 石油化工自控设计概述 1.1 石油化工自控设计的目标 石油化工生产企业的公用工程及其辅助设施、生产装置的操作全面实现自动化,网络化、数字化、安全化,管理信息化。为生产装置运行的高效、平衡、安全、持久提供保障,市场达到最优化。 1.2 石油化工自控设计的要求 用作石油化工自控系统的仪表材料必须具有防腐、防爆、耐超高温、耐超高压的特性。仪表要能对不同物态的物体进行测量,适用于微/高物位、微/大流量。整个自控系统要满足功能多、参数多、冗余多、精度高、能耗低等要求。 1.3 石油化工自控设计策略 设计过程中要严格按照ICE、ISA、GB、HG等行业或国家标准进行;建立企业信息管理和监控一体化的数据平台,集成信息、共享资源;采用设计招投标制、从多个设计方案中选取性能高的作为最终的设计方案,选择的标准既要满足技术性的需要,又要满足经济性的需要,同时还要对环境保护、人员健康和安全生产有益;控制系统和主控仪表集成实现一体化采购,确保投资的经济性和安全性。 2 我国石油化工自控设计的发展现状 2.1 过程检测仪表设计更加智能、更加精密、更加多样 工业生产过程中,用来显示、检测、控制和记录工艺参数的基础,就是过程测量仪表。石油化工的不断发展,对仪表控制系统设计的要求也越来越高。电动仪表日益智能化、数字化,计算机系统越来越开放化、网络化、数字化、智能化自然就成为了新一代检测仪表的标志。这些检测仪表的核心是微型计算机,具有线性化、自动补偿环境因素变化以及自动校零等功能。综合利用微波、超声波、激光等新技术的一次检测技术,大大提高了自动控制的精密度。 同时,在过程检测仪表的设计中更注意新型传感器和激光、核磁共振等新技术的应用,传感器的集成化程度越来越高。在仪表调节回路的设计中充分利用传统的积分、比例以及微分调节规律以外,还尝试使用大滞后、前馈计算值调节等技术,为自控系统的多回路开辟道路。 石油化工自控系统的设计者广泛采用ASIC(专用集成电路),这在很大程度上促进了执行器和传感器的智能化和多功能化,为现场控制子系统/回路以及仪表的安装调试带来极大的便捷。 2.2 过程控制装置逐渐发展成开放的分布式监控系统 随着通信网络技术和微处理技术的不断发展和成熟,PLC(可编程序控制器)、DCS(分散型控制系统)以及PCA(以个人微机为基础的自动化系统)正日益标准化、开放化,其软件和硬件的使用也逐渐向市场通用的产品靠拢,同时它们还彼此融合,朝着O-DSC(开放的分布监控系统分散型控制系统)的方向发展。 目前,在石油化工自控设计中,采用较多的开放的分布式控制系统是FCS(基于现场总线的控制系统)。FCS用开放协议取代了封闭协议,为系统实现完全的数字通信和数字计算提供了可能。FCS采用的全分布式结构,现场享有彻底的控制功能,系统的可靠性和灵活性大大提高。FCS不采用专用网络,所以它可以弥补了DCS(集散控制系统)的缺陷,它为研究现场总线的工业控制系统提供了依据。 2.3 控制系统设计更加先进 石油化工自动控制系统逐渐融合化学工程。计算机、工程控制和计算机、仪表技术,越来越先进。控制系统的升级后,系统的控制适应能力自然也有了提高,不仅很好的克服了系统自身的非线性、时变形、随机性,还有效的解决不可检测和外部扰动的随机性带来的诸多问题。组分推断控制、预估算控制技术、神经网络技术、故障诊断以及模糊控制等先进控制方法通过生产实践,取得了良好的效果。 3 存在于我国石油化工自控工程设计中的主要问题 (1)DCS不能进行集成控制,很少用于工艺全过程和多装置的控制,而大多用于控制单套装置或部分工段。我国自行设计的DCS在软硬件配套和可靠性方面和国际先进水平还存在较大差距,还不能充分满足实际生产的需要,所以对于大型装置的DCS仍然主要依赖进口。 (2)我国自行设计的控制软件,尽管纵向比较有了较大提高,但是因为在商品化、标准化和性价比等方面的缺陷,推广起来具有很大的难度。 (3)我国自行设计的仪表主要用于记录,而引进的国外仪表也不是最新产品,仍停留在上个世纪中后期的水平。 (4)国内配套的登记表缺口较多,品种也不齐全。高精度的流量计、高位液位计、特种调节阀等仍然主要依赖进口。 (5)计算机在我国石油化工自控工程设计中的应用依然是装置级的,部分石化企业尽管设计出了计算机综合生产系统和信息系统,但是由于诸多原因,投入了大量资金,收效却甚微。 4 关于石油化工自控工程设计的几点建议 4.1 综合利用各种技术 大型的化工和石油生产企业,应充分利用计算机技术、自动控制技术以及网络技术、信息技术,加大企业综合自动化系统设计投入,全面提高管控一体化和信息集成化的程度,降低成本、能耗和原材料的消耗,通过提高产品质量和数量提高企业经济效益和社会效益,增强企业核心竞争力。 4.2 融入全方位、全层次、全生命周期服务的理念 全方位服务,就是在竞争激烈的市场经济中,石油化工企业以信息技术和自动化技术为推手,把各部门的业务有效的横向关联起来,便于在市场变化时做出灵活、快速、有效的响应。作业调度、编制计划、销售订货、贮运原材料、管理库存和生产以及发送成品等方面都涉及到全方位服务。 全层次服务指的是石油化工企业对生产各层进行自动化管理的工作,涉及到调节基础回路、控制单元、优化装置操作以及有效管理和有序管理等方面。 生命周期服务就是装置设备的整个设备整个使用周期内,将信息技术和自动化技术等方面的服务和支持进行到底,涉及到装置设备的运行、建设、改扩建、维护以及停止运行和再运行等方面。 4.3 提高自控系统的使用率 一个好的系统只有经常使用才能充分发挥其作用,反过来,只有好的系统才会被经常使用。所以在实际工作中,必须努力提高自控系统的使用率,这样才能提高经济效益。同时,设计者应不断给控制系统升级,让装置发挥更大的经济效益。 5 结束语 石油化工自控设计人员必须加强学习,拓展自己的知识面,自觉的向人工智能、计算机科学以及化学工程和过程控制等方面的专家请教,并将这些知识运用到设计实践中去,我国石油化工行业的自动化控制和信息化水平才会有所提高,发达国家的差距才会缩小,创造更多、更大的经济效益和社会效益。 石油化工工程设计论文:石油化工仪表系统防雷工程设计浅析 [摘 要]随着我国石油化工产业中,自动化仪表设备数量的不断增加,其中各种控制系统、仪器、仪表和配电系统等设备,普遍存在绝缘强度低,过电压耐受力差和抗电磁干扰能力差等弱点,一旦受到雷击,损失惨重,因此建在雷电多发地区的装置,在设计中对防雷要进行全面的考虑,本文将详细阐述石油化工仪表设计中的防雷措施。 [关键词]石油化工、防雷、仪表系统 仪表系统雷电防护工程(简称防雷工程)是一项综合工程,是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上实施的,特别是电气系统的防雷工程(包括等电位和接地工程)对仪表系统的雷电防护工程特别重要,需要多专业配合共同完成。 本文重点阐述石油化工仪表系统防雷工程设计,对其他专业的相关防雷工程适当予以简述。 1、 石油化工仪表系统防雷工程的设计原则 石油化工仪表系统防雷工程设计基本原则是,根据防护目标的具体情况,综合考虑雷击事件的风险和投资条件,确定合适的防护范围和目标,采用适宜的防护方案,经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失,并按照SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》执行。SHT3164的内容范围包括了仪表系统防雷工程的设计方法,雷电防护分级,易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷,等电位接地系统的设计,电涌防护器的选择,电缆的屏蔽和敷设,以及现场总线系统的防雷等内容。 2、石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级。在仪表和控制系统的防雷工程设计中雷电防护等级的评估推荐采用综合分级法。 综合分级法就是按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日来确定仪表和系统的防护等级。实际工作中应先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类,再继而根据上述重要程度分类和雷电活动区的分级逐步进行。 3、综合防雷工程的设计依据及专业分工 综合防护是已经达成共识的防雷工程的技术方针,仪表防雷同样是综合雷电防护工程的一部分,仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的,建筑物防雷,通常情况下由电气专业负责,应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》要求。对石化工程的电信专业的工业电视监控系统和自动火灾报警系统的雷电防护,则依据GB50343《建筑物电子信息系统防雷设计规范》进行防雷工程设置。仪表系统防雷包括电线电缆的屏蔽、机柜的屏蔽、等电位连接、合理布线、装备雷电电涌防护器等,由自控专业负责,并符合SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》。 4、仪表信号系统防雷工程的设计方法 在石油化工装置设计中,仪表系统雷电防护主要考虑五个方面:等电位连接、信号电缆与仪表设备的屏蔽、接地、合理布线、设置电涌防护器。 4.1 等电位连接 厂区、装置区、现场爆炸危险区域以及控制室的建筑物区域内,必须将所有金属设备、部件、结构的金属导体,用导体相互连接起来,形成等电位体,使其电势(电压)均衡,并接地。 防止雷电流经过路径产生的放电火花,也防止由地电位反击产生的火花,防止人员接触导体时产生电击,保护人身及设备安全。 等电位连接网络的结构形式可以采用S型网络的结构形式,也就是说仪表的信号线路(如果需要接地)与接地网之间的连接可以不构成环路,也可采用“星”型连接结构形式。如果设计、施工正确等电位效能是很好的,可以满足仪表系统防雷工程的接地需要。M型结构形式相对复杂一些,成本较高,施工要求稍高。 4.2 接地 接地系统由室内(包括建筑物本身)和室外两部分构成。室内仪表接地系统适用于控制室、现场机柜室、现场控制室等,在此统称为控制室。控制室建筑物的防雷接地、防静电接地以及其中的电气设备的保护接地、仪表系统工作接地、屏蔽接地、电涌防护器接地等,应共用接地装置。接地装置及接地电阻应根据电气有关接地规范及《建筑物防雷设计规范》的规定。室外仪表接地系统适用于现场仪表、现场接线箱、现场机柜、以及分析小屋等。室外现场仪表的外壳必须安全接地(比如接到金属结构)。安全接地连接可以通过仪表安装支架,或者通过仪表箱接地螺丝和金属结构间的专用接地线。仪表电缆槽、电缆保护金属管应作保护接地,可直接焊接在或用接地线连接在已接地的金属结构,并保证接地的连续和可靠。仪表电缆槽、电缆保护金属管的连接处,应进行可靠的导电连接。现场总线电缆的屏蔽接地只在控制柜那端。另一端(即仪表侧)屏蔽必须切断并用胶带适当隔离。必须保证屏蔽层不接触现场设备的金属体。 4.3 屏蔽 屏蔽不但是仪表和控制系统防范和抵御电磁干扰的重要方法,也是减少雷电电磁影响的重要措施。室外现场仪表应采用全封闭金属外壳或安装在金属防护盒(箱)内,并应接地。控制室内的仪表和控制系统应装在全封闭钢铁材质的机柜内,并应按规定接地。 4.4 合理布线 减少现场仪表经电缆桥架到机柜室或中心控制室的感应环路面积,尽量使其不构成感应环路。另外控制系统的电缆应与防雷引下线保持必要的净距。最小平行净距不小于一米,最小交叉净距不小于桥架高度的5%。 4.5 设置电涌防护器 仪表电缆进入控制室后,应先接到浪涌保护器,然后再接后续仪表。电涌防护器是将雷电的电涌电流分流入地,保护仪表不受雷电电涌电流的冲击,是减少仪表损坏和相关损失的有效措施之一。仪表信号类的电涌防护器用于现场仪表和控制室仪表的保护。 4.5.1 浪涌保护器的设置原则 (1)应根据工厂及装置所处地区的年平均雷暴日、装置的年预计雷击次数、雷击风险评估、防雷等级等综合考虑。 (2)浪涌保护器的设置应考虑综合经济损失,不应滥设。例如,现场测量仪表损坏造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表端设置浪涌保护器;控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失大于10万元的,现场测量仪表和控制室仪表两端可设置浪涌保护器; (3)现场测量仪表设置浪涌保护器的信号回路,在控制室内的仪表也应设置浪涌保护器; 4.5.2 设置浪涌保护器的仪表 (1)安全仪表系统两端应设置浪涌保护器 (2)变送器现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (3)电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀等现场信号执行器类仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。 (4)热电阻及热电偶现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (5)电子开关现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器 (6)配备UPS的应在UPS的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌保护器。 三、结束语 为了达到石油化工仪表系统的防雷,必须要在工程的设计阶段充分考虑,设计人员不但要对标准规范充分了解,还要根据标准规范要求,针对不同仪表系统特点,采取合理的防范措施,减少雷击对仪表系统造成的损害,确保装置正常运行。 石油化工工程设计论文:石油及石油化工装置中安全关联系统的工程设计 根据富拉油田开发项目安全相关系统FSC的设计和运行经验,全面介绍了安全相关系统的设计原则、设计程序、设计方法。同时也介绍了与安全相关系统有关的术语和概念。 安全相关系统安全完整性安全生命周期有效性 系统设计根据确定的SIL,选择包括系统的输入、输出、安全控制器及其辅助系统,并构建系统体系结构。依据系统体系结构的要求,生成物质清单,按照物质清单,确定系统所需的输入、输出设备类型,安全控制器的重化结构等。 1、输入设备设计。输入设备类型有工艺过程开关(如温度、压力、液位等),手动开关(如紧急停车等)和火灾报警信号(可燃气体检测、火焰检测、热感等)以及应用于安全的原始输入、输出数字信号。在安全相关系统中,要求使用诸如故障安全输入模件和故障安全输入传感器等安全相关设备。如果输入设备不是故障安全型,则必须采用冗余结构模式,并定义最大准时时间、最大偏差时间和最大允许偏差值。冗余结构必须配以不同的表决模式,典型的模式有1oo1、1oo1D、1oo2、1oo2D、2oo3D等。如果设计以可靠性优先,则在冗余输入组态中使用与逻辑,如果有效性优先,则使用或逻辑。火灾报警输入一般为模拟信号,探测点应具有报警、超驰、测试、故障等可视化功能。 2、输出设备设计。安全相关系统的输出设备应是故障安全型,如电磁阀、ESDV阀等。当使用非故障安全执行机构时,应采用冗余拓扑。而冗余模式由工艺特性决定,如燃烧控制系统的燃气回路,其开关电磁阀应采用串联安装,而高压防空系统,放空阀则应为并联冗余。由于安全系统的故障或过程问题的停车都必须依赖动力源才起作用,在失去动力源时(如电源故障或风源丢失),最终的输出控制单元必须进入故障安全状态,其机械设计机构应能够使输出返回到安全位置,作为额外的安全保证,即所谓的“事故时开或事故时关”。所有输出电磁阀应为正常激励,故障失电模式。输入、输出回路应设有开路、短路和漏电保护等功能。报警和故障的远程显示必须采用硬接线或使用安全系统内部通信链接。 3、安全控制器设计。根据分配到E/E/PE安全相关系统的安全完整性目标值,正确评估现有安全控制器的性价比,在满足装置安全要求的前提下,选择安全控制器的结构。安全控制器的结构一般有非冗余型、冗余型、冗余诊断型,三重化、四重化等。控制器周期性地对硬件进行检测,如果输出硬件存在故障,控制器不应使输出整体失电,而应是成组或单点失电;如果安全相石油及石油化工装置中安全相关系统的工程设计低可能会导致装置和工厂无法进行正常生产。 4、可靠性原则。是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。可靠度是系统在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率,其量化指标为安全完整性目标测量值,其值越小,安全度越高。安全性针对过程的两个方面:过程问题和系统故障;系统可靠性是组成系统各环节可靠性的乘积。要提高系统可靠性,必须同时提高组成安全相关系统的各环节的可靠性,具体就是选用高可靠性的安全控制器、I/O设备、通信模件、电源模件和执行单元等。 5、安全度等级(SIL)的确定和分配原则。SIL是指分配给E/E/PE安全相关系统安全功能的安全完整性要求的离散等级,是在规定运行模式下,规定时间内,安全相关系统成功实现所要求安全功能的概率。IEC61508将SIL分为4个等级: SIL1~4,其中SIL1最低,SIL4最高。 6、目标故障原则。故障是功能单元终止执行要求功能的能力,根据故障的表现形式可分为显形故障和隐形故障。显形故障是指能够显示自身存在的故障,属于安全故障;隐形故障是指不能显示自身存在的故障,属于危险故障,危险故障是使安全相关系统处于危险并使其功能失效的潜在故障,隐形故障一旦出现,可能使生产装置陷入危险。安全相关系统的设计目标就是使得系统具有零隐形故障,并且尽量少的影响有效性的显形故障。 7、有效性和可靠性综合原则。有效性和可靠性的目标是矛盾的,有效性的目的是使过程保持运行(安全运行),而可靠性的目的是使过程停下来(安全停车)。提高可靠性必然降低有效性,综合方案就是根据工艺特点,在满足设计要求的安全等级前提下,尽量提高系统的有效性,以减少装置的无谓停车,提高生产的经济效益。 8、经济适用原则。提高系统的有效性和可靠性,必然增加系统的成本开销。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际的生产过程,选择合理的系统冗余度。对于不是很重要的过程,可以牺牲一些系统可靠性来提高项目经济性和系统有效性,而在主要的生产过程点则采用较高冗余度,确保生产的安全平稳。 安全相关系统组态一旦确定控制策略和所需设备,就进入系统组态进程。安全相关系统组态主要包括系统组态、逻辑功能组态和源码转换等。 1、系统组态。系统参数组态。系统参数主要有系统要求等级、安全控制器结构、过程安全时间、故障时间、存储器类型以及上电模式等。输入/输出信号组态。该组态在详细设计阶段进行,主要是根据规格书分配I/O在安全系统中的实际位置,包括柜号、架号、槽号、通道号、信号类型、单位等信息。严禁安全相关信号与非安全相关模件相连和有关信号的多次分配。为了维护和测试,要求将输入、输出强制到某个规定值,强制可以在不影响生产的同时对输入输出设备进行更换和维修,当相应过程变量进入非安全状态时,强制将引入潜在危险。强制状态根据工艺要求可以是高、低或规定值等。 2、逻辑功能组态。逻辑组态工具有功能逻辑图、指令表、顺序控制等,一般使用功能逻辑图(FLD),它由一组预先定义的符号组成。设计应用程序时,应根据安全系统要求,首先设计通用模块,然后可以对通用模块进行多次调用。FLD中的信号流起源和目的应采用传输方式进行,原则是目的FLD页号必须大于源FLD页号,以增加程序反应时间。 3、源码转换。源码转换的先决条件是要满足有关FLD和功能块号要求,转换按FLD号的降序进行,转换的目的是将组态文件变成系统可以识别的机器码并检查编辑的程序是否正确。只有经过转换的程序才能进行下装。转换同时修改程序文件版本号,在冗余系统中,只有版本号一致的两个系统才能正常工作 和作图法相比,计算法较简便、准确,省略作图麻烦。只要是双针保护(这是常用的防直击雷保护),参照本文提供的计算图和相应公式进行计算均可获满意结果。 石油化工工程设计论文:浅析关于提高石油化工工程设计单位的档案管理 摘要:石油化工工程设计档案是一种能够比较直接记载设计人员思想和方法,真实反映石油化工工程设计实践活动的一个历史过程,工石油化工工程设计档案除了具有科技档案的一般特征外,也有着其自身的特点。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略,对石油化工工程设计单位档案管理质量的提高有着重要的意义。 关键词:石油化工 档案 管理 档案管理工作是企事业单位发展的重要基础,对传承企业文化的重要工作。各个单位需要加强档案管理工作,不断建立健全档案管理机制,把档案管理工作纳入发展管理规划中去。提高关于石油化工工程设计单位的档案管理,做好工程项目设计的档案收集和整理工作,促进单位档案的科学规范化,不断推荐单位档案工作的创新,有效利用和保护档案,能够更好的为企业的各项工作服务。 一、石油化工工程设计单位档案的特点 (一)组成的成套性 通常一个独立的工程项目,石油化工工程设计单位需要把各种不同专业的设计人才分成设计小组,按照程序开展设计工作,形成比较严密的文件材料系统,使得石油化工工程设计单位具有成套性。石油化工工程设计的档案收集、整理,保管以及利用要求把工程的设计材料文件收集齐全。依据工程的不同阶段进行配套整理,系统的反映工程的技术设计信息, 不能把其他项目的图纸混淆,保证档案资料的完整齐全,方便以后的利用。 (二)形成的阶段性 根据石油化工工程的设计工作的程序,一般一项工程需要有准备阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段和配合现场施工安装阶段,如果前一个阶段的设计工作不能完成,那么下一个阶段的工作也不能彻底的开始,只能做一些准备,前一阶段的设计过程中用到的文件经过批准之后很可能成为后一个阶段的设计依据。 (三) 内容的专业性 一项石油化工的工程设计需要很多的不同专业的设计人员参与,相互配合。所以一项工程的设计方案材料是多个专业联合创作的过程。不同的专业有着自己的专业性特点,所以,石油化工工程工程设计的档案在分类归档过程中,需要考虑文件资料的专业性和专业之间的联系性。不要把不同专业的技术信息文件混淆在一起。 (四)修改、补充的多变性 石油化工工程设计是从技术上对即将建造的工程的全面规划,在施工的过程中对设计方案的修改情况是经常出现的,如果设计的方案在某些地方出现了缺陷或者错误,就需要及时的对设计方案进行补充修改。有些工程的设计图纸经过了多次的补充修改,有的设计图纸成套作需要设计人员进行重新的设计。设计文件的修改或者变更是无法避免的,同时也是很有必要的,这也是石油化工工程档案和其他一些单位的档案管理的不同之处。如果设计方案出现更改的时候,必须要把设计更改的材料和工程设计的技术文件资料进行配套的整理,确保石油化工工程设计档案管理的准确和完整。 (五)使用的通用性 石油化工工程设计本身就是一项具有创造性和继承性的工程,设计师在继承和借鉴别人优秀设计成果的基础上进行新的设计,石油化工工程设计的一些元素通用性强,设计的部分内容可以进行多次的使用,具有很强的通用性。石油化工工程设计档案的通用性可以大大避免了单位的重复劳动,加快设计的速度,提高单位的工作效率。 (六)数量浩大 石油化工工程设计的内容比较多,过程复杂,形成各种各样的设计图纸和文件资料。图纸文件资料的数量是浩大的,在归档管理上需要有足够的存储档案的空间。同时做好档案的信息化管理。 (七)使用价值的时效性 石油化工工程设计的档案用于工程项目的次数还是比较多的,第一次利用发挥作用后还会有第二三次, 具有长期的使用价值。但是工程设计档案有部分经过一定的时间之后就失去原来的利用价值,所以作为档案管理人员还需要定期的对档案资料进行整理,把已经失去价值或者价值不大的资料进行销毁或者保存到不常用的地方。 二、提高石油化工工程设计单位档案管理的策略 (一)落实档案管理制度,加强档案管理 对于石油化工工程设计单位来说,合理的制定本单位的档案管理制度,是有序的开展企业石油化工工程设计档案工作的前提需要。从各方面比较全面的进行规范石油化工工程设计单位在档案工作的过程中遇到的各种实际问题,能够及时的对相关石油化工工程设计工作档案管理制度进行制定,做好文件的归档工作对于加强企业的档案管理,提升石油化工工程设计单位整体的档案管理水平是十分必要的。在建立档案管理制度的同时,必须要把档案管理制度落实到工作中去,抓好对石油化工工程设计单位档案工作质量的考核。单位通过对各项制度的制定和落实,对于解决石油化工工程设计单位在发展中遇到的新问题,提高石油化工工程设计单位关于档案管理的工作质量,规范企业的档案管理有着十分重要的意义。 (二)加强档案信息化管理,促进档案管理改革 石油化工工程设计单位要把档案的信息化管理工作认真抓起来。工程设计图纸和技术标准等档案可以为石油化工工程设计单位以后的工作提供参考,同时也是非常重要的凭证作用,但是传统的档案存储方法比较落后,查阅起来也不是很方便。工程档案的信息化建设,可以实现工程设计图纸和技术信息的数字化,不同的工作人员依据自身岗位的权限,可以随时通过计算机查阅浏览所需要的工程图纸、资料和相关的其他信息。石油化工工程设计单位的档案信息化管理,提高了整个企业的档案工作水平,方便了工作。同时企业也可以在单位相关的网页,把工程的信息上传到网上,方便了交流和沟通。石油化工工程设计单位要积极的推荐企业的档案信息化进程和电子文件的管理。尽早实现企业档案管理的网络化、数字化。 (三)把握重点工程建设,抓好项目档案管理的全过程 作为石油化工工程设计单位的档案管理,是需要把项目工程从开始设计规划到最后竣工验收的整个过程中产生的资料、文件、图纸进行归档的。需要认真做好关于重点工程的档案记录,注重对工程设计在各个不同阶段时期的资料信息的收集归档。对工程的相关文件材料要同步的积累和管理,保证归档的质量。由于工程施工一般周期比较长,整个过程中产生的文件数量大,种类也比较多。这也给石油化工工程设计单位的档案收集,保管,整理和利用造成了一定程度的困难,带来很大的工作量。档案管理工作人员要根据工程的进度,对工程的材料及时收集,保证档案归档的完整准确性。 总之,石油化工工程设计单位档案管理的特点是由设计单位自身的性质以及石油化工工程设计活动的规律所决定的。在石油化工工程设计的过程中会产生一定的技术设计成果,对这些工程设计成果重要的记录载体就是单位的工程设计档案。充分的认识和掌握石油化工工程设计单位档案管理的各种特点以及管理策略可以不断提高设计单位的水平,发挥档案管理的作用,为石油化工工程设计单位的长远发展做出贡献。
工业计算机论文:小议工业计算机的信息安全 当前人们为了防治网络病毒需要采取以下措施,主要包括安装杀毒软件、在实际的网络工作中尽可能的使用无盘工作站,设置只有系统管理员才能使用的最高访问权、在工作站中设置防病毒的芯片,可以有效地防止引导性病毒、设置用户访问权等等。尽可能地在因特网中就直接把毒源消灭,避免病毒进入造成网络瘫痪。当前网关防毒产品已经成为了杀灭病毒的首选,这种设备在网络接口直接就设置了简单的保护措施,在病毒进入到计算机网络之前就直接被连接,避免了病毒入侵造成计算机和服务器出现问题,为工业网络安全提供了一个可靠屏障。 当前有越来越多的大型企业受到了黑客的入侵,造成了企业重要信息的泄漏,当前黑客入侵已经成为了世界性的网络安全问题。根据统计数据表明,百分之百的企业受到过黑客的侵入。当前主要的反黑客的技术包括信息加密、预防窥探、设置访问权等等。在构建网络信息安全系统中应该从整体的角度来为网络实行多重防护,加强网络的侦测技术和加密技术等等,防止黑客的入侵。 来自工业网络内部的工业计算机信息安全问题 1来自工业网络内部计算机病毒问题 针对工业网络内部的计算机病毒问题来说,最简单的方式就是采用专门的防病毒软件。在使用这种防、杀病毒软件时应该注意以下方面,软件的扫描速度、升级的难易程度、警示手段等等方面,但是最为关键的问题就是应该及时地到专门的网站进行升级。除了使用这种软件之外,还可以采用其他的技术措施,例如重要文件加密、后备恢复、生产过程控制等等。除了使用这些措施之外,还应该加强计算机网络管理,定时的对接触企业重要信息的人员进行选择和审查,给工作人员进行设置资源访问权限,对外来人员应该进行严格的限制,禁止使用内部办公计算机玩游戏、禁止使用盗版软件等等。 2工业计算机本身软、硬件问题 IPC本身问题包括软件系统和硬件实体两方面。软件系统安全内容包括软件的自身安全、存储安全、通信安全、使用安全和运行安全等,其中任何一个环节出现安全问题都会使计算机软件系统发生或大或小的故障。硬件实体方面主要指IPC硬件的防盗、防火和防水等安全问题,IPC工作环境指标和IPC硬件故障等方面内容。软件系统和硬件实体方面的安全问题应及时发现、报警和检修,要有一系列故障应急措施。 3外界干扰问题 IPC直接与生产环境相接触,工作环境情况复杂,影响IPC安全可靠运行的主要是来自系统外部的各种电磁干扰。这些因素对设备造成的干扰后果主要表现在数据采集误差加大,控制作用失灵,数据受干扰发生变化,程序运行失常等。IPC设备进行可靠性设计是非常必要的。首先是元器件级可靠性设计,应严格管理元件的购置、储运,对元件进行老化筛选、测试,在低于额定值的条件下使用元件,尽可能选用集成度高的元件。其次是部件及系统级的可靠性设计,包括电磁兼容性设计,信息冗余技术,时间冗余技术,故障自动检测与诊断技术,软件可靠性技术和失效保险技术等。最后是排除诸多外部干扰,如温度、湿度、震动和灰尘等工作现场环境因素的影响。IPC为了更适于工业生产作了如下改进:取消了PC中的主板,将原来的大主板变成通用的底板总线插座系统;将主板分成几块PC插件;有CPU板、存储器板等。 工业计算机数据备份 IPC数据备份不只是简单的拷贝文件,应该有一个系统而完整的备份方案,其中包括,备份硬件、备份软件、日常备份制度和灾难恢复措施等四个部分。此外,备份技术的正确应用也是工业计算机数据备份的关键问题。 1备份方案问题 备份硬件方面主要是备份介质的选择,备份介质要求价格便宜、可靠性高、可重复使用和便于移动。随着闪存技术和微硬盘技术的飞速发展,这几点要求是很容易满足的。备份软件选择要注意以下几方面,支持快速的灾难恢复,支持文件和数据库正被使用时备份,支持多种备份方式,支持多种备份介质,支持高速备份,支持多种校验手段和数据容错等。以IPC为核心的工业局域网不同于以PC为核心的诸如证券交易网等其他局域网,日常备份制度的制定要紧密结合工厂实际情况,包括生产工艺、生产设备和生产环境等,还要联系生产过程控制方法。日常备份制度制定好后要严格执行,注意加强管理,高技术如果没有好的制度和有效的制度执行的保障是毫无意义的。灾难恢复一般都是程序化的操作,只要严格按照规程操作即可。 2备份技术问题 关于备份技术有以下几点很关键,对于IPC所处的大型局域网应使用本地备份方式,将大型网络划分为若干小型子网,每一子网使用集中方式进行备份,备份窗口要开得合适,即保证一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度要合适,备份计划应覆盖尽可能多的故障点,即尽量找出所有可能影响日常操作和数据安全的那部分数据进行备份,备份介质轮流使用,好的轮换策略能够避免备份介质被过于频繁地使用,提高备份介质的寿命,在多数环境下容易实现跨平台备份。 结束语 综上所述,当前工业计算机信息安全问题是一项十分复杂的系统工程,这不仅仅需要一定的防护技术,因为任何一项防护技术都是不完善的。虽然各种防护安全措施都能够提高网络系统的安全,但是不可能一直都保护系统的安全。信息安全问题是伴随着人类信息化发展而产生,必然会随着信息化的发展而存在下去,这就需要我们重视信息安全问题。尽可能地解决问题和降低损失。(本文作者:冯琳 单位:哈尔滨汽轮机厂有限责任公司) 工业计算机论文:工业计算机技术论文 1提高工业上的造型与结构,在计算机上的模拟能力 工科相关专业的学生,高等院校是要加强对其,进行提高计算机模拟能力的教学,工业上的造型与结构,小的有日常生活中商品,大的有楼房建筑,都可以用计算机辅助软件进行模拟,以保证其外观性,质量性和可行性。这些软件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。楼房建筑造型外观,关系到城市的美容,自然重要,可以用3dsMax来实现模拟。但是比外观更重要的是楼房的结构,它必须力学结构设计合理,质量好,没有安全隐患;再如产品中的机械,是由机构组成,机构与机构间的运动,相关重要,稍有不慎,其设计的结果,将是个瘫痪的产品。诸如此类还有很多,为了生命财产的安全,为了不至于人力物力的浪费,必须考虑到深层次的分析,而社会上,多用软件入NsYS[s]来进行分析,因为软件入Nsys,对工业设计细节问题的模拟与分析,具有公认的权威性。一个产品或者一个模型,首先成型于软件入Nsys里,然后通过软件入Nsys的功能,进行相关分析,包括力的作用,运动的干扰,优化的实现等等。至于工业上的造型外观,除了3dsMax软件以外,其他计算机辅助设计软件,也可以很好地进行模拟,且各具特色,这就给设计人员带来很大的灵活性,设计人员可以根据不同的情祝,不同的需求而做出选择,在与跟顾客沟通时,设计人员可以打开随身携带的手提电脑,展示计算机辅助设计软件里的工业造型,根据顾客的意见,当场做出满意的修改,以获得满意的订单,这就体现计算机技术的优越性。当然,其他计算机辅助设计软件,大多数也有软件入Nsys的相似分析功能,一般情祝下,都用得上,只不过没它好用,没它那样受欢迎。所以,提高计算机白勺模拟能力,有助于打造美观、安全和令人满意的高质量建筑和产品。 2提高计算机编程能力,以实现高精度的数控加工和自动化控制 对于理工实力较高的高等院校,不管是师资、生源,还是相关的设备,都具备较强的优势,是可以很好地开展,与工业相关的计算机编程教学,以实现工业的自动化。计算机的编程技术,对数控加工很重要,也只有应用它,才能实现加工的高精度性。数控加工,主要分为平面加工和曲面立体加工。平面加工的编程技术含量不高,也就是在机床上的X轴和Y轴,来回走刀,这可以手动进行编程;但是曲面立体加工,尤其是复合曲面的加工,就不一样了,它主要是在机床上的x轴,Y轴和z轴上,进行立体似地走刀,必须用到计算机辅助软件的制造模块。比如生活上各式各样的汽车及其部件的曲面造型,是比较美观的,它们是通过立体数控,加工成冷冲模的凹凸模,或者加工成注塑模的凹凸模,而这样凹凸模的接触面或者间隙面的形状,和实物是一致的,企业在生产中,将这样的凹凸模,投入生产线,进行成批加工制造,得出高精度的汽车及其部件的曲面造型。那么具体用什么计算机辅助软件,才比较合适呢?在中国的珠三角工业地区,其数控模块的软件常以uGNx和Master(八Nl为主,这两个软件的曲面立体造型功能和曲面立体数控功能,结合得比较好,具体是将其曲面立体造型转为数控编程代码,再把数控编程代码输入数控机床,以实现模拟到现实的加工。问题是,在UGNX或MastelC入Nl里,怎样设计,才得出很好的编程代码,对编程代码,如何进行优化,才实现很好的加工,这就关系到设计人员的编程技术。由此可见,数控编程,可以说是机床加工的灵魂。计算机的编程技术,对自动化控制也很重要,也只有应用它,才能实现生产的自动化。在大型企业里,自动化生产比较常见,多用于生产线上机械自动包装或机械自动装配,其机械自动运作,可通过编码器、数字控制(可编程序的NC)、动力负载控制(可编程序的PLC)、马达、机械传递机构等技术来完成。这样的自动化控制技术,日益显得完善,如现在的一些大型企业,研究出的工业机器人,呈现多工种化,可代替大量的人为劳动力,其作业中,抗疲劳性、快速性和质量性,是令人赞叹不己的,这将极大地提高其企业的生产能力,或许,这就是未来大工业时代白勺主流。如果把机械的自动化控制生产,比作一个生产工人,那么,编程技术就相当这个生产工人的大脑,由此可见,编程技术的地位是非常的重要。所以,提高该计算机的编程能力,有助于数控加工的高精度化和机械控制的自动化,以实现产品生产加工的高质量性和快速性的目标。 3结束语 计算机技术在工业上的应用,日益显得重要,给工业带来的发展也日益显得突出,高等院校,在相关专业方面,提高其相关的教学能力,有利于学生毕业后,把相关的技术带到企业,服务于企业,服务于社会。尤其,以传统粗放型工业为主流的欠发达的中等城市,要跟得上时展的要求,则更需要具备这类技术的人才,进而提高其企业的竞争能力,创造出更多的社会财富。 作者:龙超 单位:广东医学院计算机实验室 工业计算机论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要:根据油脂加工工艺要求,选取了基于WinCCV6.2的上位机和S7-300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明:采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词:油脂生产;工业计算机;自动控制;PLC 近年来,油脂市场需求不断扩大,油脂产品竞争日益激烈,技术也在不断的发展,传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前,基于大中型集散计算机控制系统(DCS)结合可编程控制器(PLC)的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用[1]。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主[2]。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作,实现了油脂生产过程的集成化和柔性化,在提高产品质量,降低能源消耗的同时,改善了生产者的工作环节和劳动强度,对于保障油脂工业安全生产的意义重大[3]。因而,基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段,并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括:对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理,为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯;利用压榨技术(一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法)得到毛油;对毛油进一步精炼加工,得到符合质量标准的成品油。该制备过程中,若采用传统的人工控制,或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求,如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中[4],利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式,利用PLC主控器对关键点的全自动控制,能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件,结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成(见图1),通过上位机接口向设备发出指令,利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制,在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2.1上位机监控系统 油脂制取自控系统中,上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视,一旦出现异常,系统发出故障报警,满足操作人员对系统的控制。同时,操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流,向PLC、控制设备发出指令,PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机,从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2.2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣,存在较大干扰信号,为保证控制系统的可靠性和安全稳定性,采用PLC作为整个油脂生产流程的核心控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集,阀门的启闭,各电机设备启停操作。现场采集的模拟/数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互,满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图,一次循环扫描将实现对输入/输出信号的采集和刷新。 2.3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别[5],本文针对SIMATICNETCP343-1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343-1通讯卡,能有效缓解中央处理器的通讯任务[6]。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网,能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况,从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应,满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器,在不需要编程器的条件下进行现场调试,满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2.4PLC的I/O资源配置 PLC的I/O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接,便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况,现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号,电机、油泵启停信号,电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号,蒸汽流量、温度调节信号,变频器频率调节等,因此整个系统应设置多路数字量输入/输出信号和模拟量输入/输出信号。 2.5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制,采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号,如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件,包括各类气动、电动调节阀门,蝶阀、变频器等,通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停,各类阀门启闭;各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化,并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务,并在不同画面之间进行切换,监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I/O设备获得各系统的实时数据,对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示,另外,根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I/O设备,控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中,当接收到历史数据的查询指令时,将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时,系统以图像、声音的方式反馈给操作员,同时存取报警信息,以备缺陷的反馈追踪。 3.1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控,对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测,一旦出现异常状况,传感器接收故障信号并通过控制器进行处理,系统人机界面发出声光报警,控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大,与此同时,通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段,通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应,确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时,监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况,便于操作员针对工况做出预判,避免可能存在的故障发生。 3.2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围,对参数报警值和报警记录设定;对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定,对参数变化范围和报警值进行设定;对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故,要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度;为满足工艺要求,提高脱溶效果,要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围;为保证第二蒸发器的温度值,避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度,有效解决了人工控制存在的误差,满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度,经过信号处理传输到控制器,控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后,向电气执行元件发出指令调整运行方式,保证运行参数在设定范围内。 3.3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据,并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表,生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表,结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线,生产打印报表[6]。系统数据库存入各类参数信息,以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据,并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障,操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息,对故障进行分析和调整,保证安全生产需求和工艺品质标准。因此,相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式,采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具,提高了实时监测效率,且避免了人工记录和时间的制约。 3.4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺,在组态软件的支持下,通过交互界面实现对设备的启停控制,并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理,结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控,满足工艺需求。在浸出工艺中,负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高,尾气风机转速过高,则容易带出溶剂,转速过慢,则真空度下降,压力可能转为正值,影响安全生产。采用人工控制难度较大,而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值,控制器对接收到的信号对比分析,向变频器发出指令,改变风机的转速,保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展,科学技术的进步,油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈,具备先进的加工工艺、优良的设备配给,卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标,基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统(DCS)的工业计算机控制系统,对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理,符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念,也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者:徐毅 单位:西北政法大学 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:浅谈工业计算机控制 【摘要】计算机控制系统是一个实时控制系统,其可靠性是计算机控制系统应用成败的关键,计算机控制系统必须具有完善的人机联系方式,随着被控生产过程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法,要求计算机控制系统能够灵活地组成用户所需要的各种控制方案。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 【关键词】工业计算机控制 组成 重要意义 应用 引言 计算机控制系统的发展是人类科学技术不断发展的产物,科技的进步与发展,技术的创新与改善,对控制系统的要求逐渐提高,精密仪器的生产过程以及微电子技术的制造都要求一套成熟而缜密的计算机控制系统,计算机控制系统需要有处理复杂程序、进行精密控制的能力,计算机控制系统的发展需要依托先进的计算机技术、强大的自动化控制为基础,计算机控制系统对工业自动化生产具有开拓意义。企业应用计算机控制技术进行优化生产结构,将会为公司扩大生产、提高生产效率。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 二、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。 三、计算机控制系统的自动化生产应用 1、自动化生产中的现场总线应用 自动化生产中的现场总线是数字化通信的测量控制设备,在自动化生产的现场使用,广泛应用于自动化制造业,现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中,具有数字计算和数字通信能力,现场总线使用简单的双绞线作为通信介质,可以使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接,自动化生产线的现场总线把分散的测量控制器变成网络探测节点,联机完成自动控制。如现场总线使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力,经过连接网络系统,可以在信息网络及时发现异常,使企业的自动化生产信息沟通更加便利。自动化系统结构使用现场总线技术是企业自动化生产的趋势,现场总线在进行设备数据交换、实时更新数据、显示信息等方面具有方便灵活的特性。 2、确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 3、人机联系设备 在计算机控制系统中,如果说过程通道是计算机与生产过程之间的桥梁,人机联系设备则是操作人员与计算机以及过程之间联系的纽带。人机联系设备按照信息传输的方向分为输入设备和输出设备。前者如键盘、鼠标、球标、光笔等,后者如CRT显示器、打印机、绘图机等。目前计算机控制系统中用的比较多的是键盘、CRT显示器和打印机。 4、信号处理和控制算法 要实现计算机控制系统对生产过程进行监视、控制和管理的功能,就必须及时从生产过程中获取信息,并把这些信息进行适当的加工和处理,以运行人员易于接受的形式表达出来,或者按照一定的控制规律,产生必要的控制作用。从过程通道可以得到反应生产过程情况的数字量信号,但是这些数字量信号中,有的常常包含着一定的干扰信号,与被测量之间有非线性关系。 5、系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 6、计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 四、结语 随着计算机科学技术的进步,工业自动化程度不断的提高,计算机控制技术在自动化生产线上的应用将更加智能化。在计算机信息技术得到空前繁荣的同时,企业的自动化生产线更加优化,在现实应用中更加的便捷,这样将有效推动高效产品生产事务的发展,有效减少重复事务的工作量。计算机控制技术在自动化生产线上,重点强调通用性和灵活性的特点,有助于提高生产系统的生产效率,节约设计成本,提高运行质量。 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展,计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发,文中从概述C/S模式的情况入手,分析了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络;铁路机务管理;应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础,是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程,不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分,对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分,月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享,确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块,实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算,有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,提出了机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点,更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求,客户机由网络把用户的请求转交给服务器,服务器接收到数据处理任务之后,把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上,由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中,一端是客户端,一端为服务器。数据被放置在服务器上,客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合,它作为机务段信息管理系统中的一个子网,运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统,选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统,,为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理,对用户的SQL查询进行应答,没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发,在局域网内的客户机上正常运行,为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计,系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息,便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排,从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面,可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作,依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资,同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核,同时对少数人员出现两违事件的次数较多,性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求,通常半年实施一次综合性考核,这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的,采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源,节省多次开发软件所需的费用,如果机构内已经有出勤考核系统,可以以本系统为基础,直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单,对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件,本系统内已经设置了这一模块,可以及时给予扩充。例如:设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开,只要书数据访问部件多设置在数据模块上,确保应用程序具备统一的用户界面,从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候,必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中,因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块,按住CTRL可以让光标不断上移,如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能,运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用,通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改,如此一来,只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象,同时ADO组件具有较好的运行率,在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据,运用采用C/S两层模式开发该系统,分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划,介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:试析工业计算机网络的安全建设及技术 摘要:由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患。本文通过对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,在描述工业计算机网络存在安全隐患的基础上,说明了工业计算机网络安全设计的原则和方法,并结合实际提出了提高工业计算机网络安全的方法和技术,希望为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向和技术指导的作用。 关键词:工业计算机网络;网络安全;安全隐患;安全设计;“最小授权”原则 前言 随着社会的发展工业有了不断的进步,特别是计算机网络技术应用于工业的生产、管理使工业取得了长足的进步和良性的发展,当前工业的相关业务和活动中计算机网络正在发挥辅助决策、功能倍增和参与管理等重要工作,可以不夸张地说计算机网络正在引导着工业的新革命。但是由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患,这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题,来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患,无时无刻可能爆发,既影响了计算机网络的安全和问题,又影响工业生产和管理,成为当前工业生产和计算机网络乃至全社会共同关注的问题。实现工业计算机网络的安全应该做好对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理,明确了解和清晰认知工业计算机网络安全的具体问题,在科学分析工业计算机网络存在安全隐患和安全问题的基础上,寻找提高工业计算机网络安全的设计原则和方法,并结合具体的实际工作形成工业计算机网络安全的方法和技术,在细节方面为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向提供和技术指导,在宏观方面提升工业行业计算机网络的安全水平。 1工业计算机网络存在的安全隐患 1.1工业计算机网络的外部隐患 常见的工业计算机网络的外部隐患有:火灾、电击、水灾等外部灾害对工业计算机网络设备或传输介质的损坏;工业计算机网络的病毒发作;工业计算机网络的黑客攻击等。 1.2工业计算机网络的内部隐患 工业计算机网络的内部隐患有:工业计算机网络的操作人员的非安全、非规范操作;工业计算机网络本身存在地域能力地、系统脆弱和自身缺陷;管理员对安全权限设置不当、备份不及时等。 2工业计算机网络安全的策略设计 2.1工业计算机网络物理安全的设计 设计中应该确保工业计算机网络的实体部分免受自然灾害、人为破坏等影响;设计中应该对工业计算机网络的操作进行条件控制,防止不具备操作权限的人员进入关键部位;建立工业计算机网络的相关制度和规定,确保电击、漏水、跌落等外部伤害。 2.2网络加密传输与认证 应该设计好工业计算机网络第一道防线——用户名和密码,通过严格的设置和验证手段起到对工业计算机网络的保护作用。 2.3工业计算机网络防火墙的设计 工业计算机网络可以控制进出两个方向的信息安全,有效防止工业计算机网络的外部非法用户对数据的访问和操作,应实现工业计算机网络对数据的过滤和保护作用。 2.4数据加密 工业计算机网络的数字加密技术可以保证工业计算机网络信息的安全,实现对数据流进行加密传输,直到用户退出系统为止。 2.5“最小授权”原则 “最小授权”原则是指网络中帐号设置、服务配置、主机间信任关系配置等为网络正常运行所需的最小限度,及时删除不必要的帐号等措施可以将系统的危险大大降低。 3工业计算机网络建设的技术要点 3.1做好病毒防范,及时更新系统 安装必须的组件,关闭不需要的服务,及时更新系统和补丁程序,经常检测系统是否存在安全漏洞、是否有入侵侦测的可疑活动。安装正版防病毒软件并及时更新病毒库,定期查毒、杀毒。对从网上下载的软件进行杀毒处理,对外来U盘需查毒后才能使用,做到防患于未然。 3.2设置安全有效的服务器密码 扩大密码的设置范围,提高密码的破解难度,并且做到每台服务器的密码不同并经常更换。另外,系统管理员也很注意密码的保护,做到不泄漏、不共享,避免了使用密码的安全风险。 3.3采用分层方式管理服务器 将工业计算机网络管理系统与其他系统放置在两台服务器上,不仅使管理方便,更有助于整体的安全性。 3.4定期进行数据备份 系统备份是防止由于硬件设备损坏或受黑客攻击导致数据丢失的防范措施和方法,因此,对工业计算机网络管理系统的数据进行备份是一项十分必要的任务。推荐工业计算机网络的备份方式是每天对整个系统进行包括系统和数据的完全备份,当发生数据丢失时,只要进行恢复,就可以找回完整的数据。 3.5采用虚拟网技术 在工业计算机网络网络中,应采用VLAN技术,各网段用户在网上邻居上只可以访问自己网段的计算机,从而提高VLAN内数据传递效率以及各VLAN之间数据的安全性,解决了不同网段、不同部门间病毒的传播问题。 结语 综上所述,根据实际的工业计算机网络安全设计、管理和维护经验,从效果上看已经正在起到逐步优化工业计算机网络环境,有效提升工业计算机网络抵御病毒感染的能力,进一步加强了工业计算机网络操作者防范黑客入侵的观念,这些进步为工业计算机网络实现安全运行提供了先期的保证,并成为工业企业和行业科技进步和人员素质提高的手段。同时,我们应该有清醒、客观的认知——绝对安全的工业计算机网络是不存在的,因此,需要我们继续做好工业计算机网络的技术防范,加强工业计算机网络操作人员的素质教育,提升全员的工业计算机网络应用安全意识,在实际的工作中尽量减少违法操作和物力损坏,以操作规程和安全守则为指导,规范地进行工业计算机网络的应用、管理和维护,也只有这样,才能确保为工业计算机网络提供一个优良的环境,才能真正发挥工业计算机网络的功能,促进工业的生产、活动、管理,在客观上促进经济、社会的发展。 工业计算机论文:关于工业计算机网络安全设计的探讨 摘要:随着工业科技和信息化的发展,特别是计算机技术和网络技术的不断进步,工业生产已经越来越依靠计算机网络,计算机网络为工业化的生产提供了信息资源、设计辅助和决策帮助等重要功能,是工业现代化、科技化的标志。工业应用计算机网络会因为各种原因造成信息泄密、信息破坏和信息安全等问题,本文根据工业计算机网络安全的实际,强调了工业计算机网络安全设计的原则,提供了实现工业计算机网络安全的具体措施和具体解决方法。 关键词:工业计算机网络安全;设计原则;信息安全设计;网络安全设计 1工业计算机网络安全的设计原则 1.1工业计算机网络安全设计的等级原则 工业计算机网络安全设计应该采用等级限制,应该实现审计、自主、结构、安全、标记 访问等各种活动的保护等级,实现工业计算机网络的安全等级使用和运行,确保工业计算机网络的安全。 1.2工业计算机网络安全设计的实用性原则 应该实现工业计算机网络安全的实用性,要突出工业计算机网络的安全价值,根据不同的工业生产、管理和流通,设计实用性的网络、系统和信息网络要求,使网络不但具有安全设计的因素,更具备实际运用的特点。 1.3工业计算机网络安全设计的可靠性原则 工业计算机网络安全设计时应该在确保工业计算机网络先进性的基础上,采用优良和成熟的计算机和网络技术,提高工业计算机网络安全的可靠性,使工业计算机网络具有较高的恢复能力和防范能力,确保工业计算机网络信息的完整性、可靠性和可控性。 2工业计算机网络安全的内涵 工业计算机网络安全应该包括:物理方面的工业计算机网络安全;安全管理措施方面的工业计算机网络安全;网络管理和防火墙技术的工业计算机网络安全;组织保障和保密规定的工业计算机网络安全。在具体的工业计算机网络安全设计中应该将计算机网络信息安全级别进行科学的划分,通过访问权限限制、登录规程和身份鉴别等多重手段确保工业计算机网络的安全,这是近期工业计算机网络安全工作的主要工作内容,希望能够引起相关人员的重视。 3工业计算机网络安全设计的探讨 3.1工业计算机网络安全的信息设计 首先,加强工业计算机网络信息存储的安全设计,在工业计算机网络的运行和运用中应该确保信息在存储、运用和加工过程中的可控性、完整性、保密性,因此要防范非法访问,网络后面等泄密可能的发生,预防对工业计算机网络信息的侵入,确保工业计算机网络信息的安全。其次,建立工业计算机网络信息资源的危险控制模型,通过科学的设计确定工业计算机网络信息资源的具体来源和危险程度,要根据工业计算机网络信息资源的所处网络位置,以不同的保密要求和密级,规范对工业计算机网络信息的访问和处理,有效防治用户以非法访问和加工受控工业信息,推荐的方式为:加强工业信息用户的身份鉴别工作,设计访问权限控制方式,加强工业计算机网络信息的审计和跟踪过程。最后,加强工业计算机网络信息存贮的加密工作,我们可以通过对工业计算机网络信息的加密进一步限定对非法用户非法访问网络信息,并做好对工业计算机网络重要信息的备份,以利在工业计算机网络信息出现破坏时及时恢复。 3.2工业计算机网络安全的网络设计 首先,加强工业计算机网络的数据链路层安全设计,应该确保所有的工作站通过桥接设备和中继器连接在同一网段,共享通信信道。其次,防范工业计算机网络数据链路层的安全威胁,通过信息加密,防止信息在传输过程中的泄密。其三,做好工业计算机网络的安全隔离,减少网络危险。具体做法是:根据工作性质将网络用户进行分组,根据信息重要程度将计算机网络分类,建立工作组,将同组用户接入同一局域网。其四,做好工业计算机网络层安全危险分析。于计算机网络来说,网络层的安全性核心是网络得到了何种控制,由于许多网络中存储着非常重要的保密数据,不是任何一个IP地址都能够进入网络,进入网络的计算机必须能够进行有效地控制。网络层的主要安全威胁是地址欺骗。每个用户都拥有一个独立IP,通过网络通道对网络系统进行访问时,IP地址表明用户的来源。目标网站通过对来源IP进行分析,初步判断其数据是否安全,能否对目标网络系统造成危害,一旦发现数据来自不可信任的IP,系统会自动将这些数据拦劫。最后,做好工业计算机网络层安全方案设计:在网络层安全方案设计中,重要解决的是利用IP地址欺骗问题。网络层的安全方法包括:利用VLAN划分、路由器进行数据包过滤、采用防火墙等。利用路由器实现包过滤。在局域网中,由于工作性质不同,信息间不允许相互访问或共享,在同一处室内,各计算机在同一局域网内,要实现工作性质相同的计算机间的访问,又要限制不同工作性质计算机间的访问,因此,要想满足这种要求,必须在网络层采用安全设计。安全路由设计主要用于这种网络限制。安全路由方案设计是利用编程技术,由用户根据需要动态修改路由信息,实现由用户控制的动态路由连接,使用完毕后关闭路由,以此来实现安全访问,VLAN实质上是将局域网分成若干个工作组。VLAN主要有两个方面的重要作用:采用VLAN技术,使非授权用户对网内的网络资源进行利用或破坏,并能进行安全性检查。最后,做好工业计算机网络的VLAN设计。虚拟专用网络主要由各级管理服务器组成,用于管理不同级别的设计和生产,为了保证该网络的正常运行和数据安全,要求具有高度的网络安全保证,要求各服务器采用多穴主机技术和VLAN技术构建。利用防火墙实现网络层安全。防火墙用来保护由许多台计算器组成的内部网络,通常是运行单独计算机上的专门服务软件,监测并过滤所有信息交换,识别并屏蔽非法请求,保护内部网络的敏感资料,有效防止跨越权限的资料访问,并记录内外通信的有关状态信息日志。 工业计算机论文:以开放标准推进应用创新 从上世纪80年代的第一代STD总线工控机,90年代的第二代PC-based工控机,到了今天的ATCA/CPCI总线技术,工业计算机在中国的发展取得了长足的进步。在此发展过程中,工业计算机的应用也实现了多元化,尤其是随着3G业务的推广,以及各种通信、网络等技术的融合,其也不再单纯局限于工业自动化领域的应用。那么,未来的工业计算机将如何发展? 为了促进工业计算机的发展,寻求工业计算机下一代的发展契机,中国计算机行业协会PICMG/P.R.C联合中国计算机学会工控机专委会在北京召开了“第八届中国PICMG技术年会暨中国工业计算机发展论坛”,此次以“整合平台加速应用创新”为主题,讨论如何让企业找到更适合发展的技术,以及工业计算机未来发展的技术新趋势。 新机会下的应用多样化 “未来,从发电到配电到传输都是在智慧电网的监控下,而且智能电网系统通过互联网可以跟你家的黑匣子联结在一起,这个黑匣子实际上就是一个电脑,电脑可以连接到你家的所有的用电设备。将来的电网会实时报价,而你的黑匣子会自动接收电网的报价。在电价过高的时候,你可以每10分钟停掉你的冷气2分钟,每10分钟关掉电冰箱2分钟,你家的充电电池汽车是晚上12点才开始启动充电。通过黑匣子,每一个家庭可以减少大概28%的电力的使用,把整个用电高峰的曲线拉平,我们以后就不需要发那么多电了,而电可以更有效地利用。” 研华大中华区总经理何春盛介绍道,这就是研华智能生活的一部分,而这一切都是在工业计算机的控制下实现的。 过去,谈到工业计算机,人们往往会把它和工业自动化联系起来。目前,工业计算机不只应用于自动化领域,而是结合了通信、网络、光电和半导体等技术,应用在能源、电信、医疗等领域。按照中国计算机行业协会PICMG/P.R.C会长刘鑫的话说:“工业计算机发展到今天它已经远远不是我们过去想象的一个壳子里装一个计算机,它的形态和结构发生了非常多的变化,应用也远远不止在工业自动化领域。” 据中国计算机行业协会统计的数据,中国工业计算机市场规模超过55亿元(不包含应用系统),工业计算机的出口约2亿美元。 我国的工业振兴和结构调整也给工业计算机的发展带来了很多的机遇。以轨道交通为例,截止到2008年,我国已经建成并投入运营的城市轨道交通线路约800公里,而有25个城市的超过2500公里的城市轨道交通建设规划已经通过了国家批准,在车站的售票系统、车载、检测、供电等方面都给工业计算机带来了巨大的市场机会。研华大中华区总经理何春盛介绍,研华中国2009年前三个季度的收入第一次跟美国市场的收入在全球整体收入中所占的比例相同。 技术的发展同样也推进行业应用的适用性,带给了用户更好的体验。据刘鑫介绍,过去到电信企业的机房参观,满屋子都是服务器、交换机,中间是连接线,根本辨认不出连线连的是哪台机器。未来,由于空间的限制和维修方便,电信企业的机房一定是一个ATCA平台将板卡、服务器、交换机组合一起,可以解决用户所有的需求。工业计算机扮演的角色将会越来越重要,其设计呈现出多元及定制化的设计特点,技术发展也进一步体现了网络IP化和硬件架构IP化。 与嵌入式和云计算的结合 与嵌入式和云计算技术相结合,也成为众多工业计算机厂商关注的重点。据研华嵌入式运算核心事业群总监张家豪介绍,研华公司的“嵌入式核心服务”为嵌入式应用开发商提供了一套完整的解决方案,包含从COM载板设计服务、SoC 平台开发到加固和宽温设计的各种服务,这种服务的范围覆盖了从嵌入式主板、模块到软件服务等各种服务,透过这种系统化的搭配设计方式,可以简化设计工程师在主板、BIOS、周边模块等项目上的选择。 云计算作为目前最流行的技术概念,也不会被工业计算机厂商所忽略。刘鑫说道:“随着云计算技术的深入,如何解决工业计算机和云计算相结合的问题,一定是我们重要的研究课题。”鼎钛克电子总工程师彭文进也认为:“通过云计算这样一个新的技术,把设备、软件、服务融合为一体,使多网融合成为现实,使用户的需求也能得到更好的满足,这也是鼎钛克把目标放在千兆以太网通信计算平台上的原因。” 开放化的标准 今年,国家出台的电子信息产业调整振兴规划,将推动电子信息产业结构调整,增强自主创新能力,使中国从信息大国发展到信息强国。但部分的企业利润较低,研发投入较少,与发达国家仍有较大的差距。为了推进中国电子信息产业结构优化升级,发展基于开放标准的整合平台是一个关键。开放标准是当今世界潮流,也是中国发挥后发优势,实现超越式发展的机遇。 目前,国家对于标准化建设相当重视,工业计算机行业也在制定相应的标准。据刘鑫介绍:“目前,国际上并没有关于工业计算机的通用标准,我们现在正在制定的标准是开放化的标准,对于国际上已经通用的标准我们会吸收进来,而有些还未制定并流通的标准我们会先吸收一些厂商的技术优点,把它融入我们的标准之中。”他同时还谈到,基于开放标准的整合平台给用户以自由选择的权利,保证各个厂商产品之间的互操作性,使竞争各方可以在市场上平等竞争,用户不会被锁定于某个特定的供应商,从而能避免产生垄断。采用开放标准,用户还可以根据自己的需要,增强系统的可靠性与安全性。此外,基于开放标准的整合平台的引入并不是舍弃自主研发,而是让用户通过适当的整合,可以专心于自己擅长的应用上,快速建立系统模型,缩短研制开发周期。 工业计算机论文:浅谈我国工业计算机现状与未来发展趋势 【摘要】当下,工业计算机再也不仅仅局限于工业自动化的领域,由于在通讯、网络、软件及光电的整合和应用下,并结合了消费电子、通讯、半导体及软件等应用,其扮演的角色越来越丰富多样化,并呈现出其定制化的设计特点。在自动化和信息化产业链中工业计算机占据着至关重要的地位,工业计算机不单是传统行业升级改造与"两化融合"的马达,更是"3C融合"与建设3G的主要硬件框架和基础平台。 【关键词】工业计算机3C融合发展 一、引言 工业计算机领域包括工业计算机整机、处理器板或嵌入式主板、数据采集板、通信板、功能板(如图像、视频、存储、运动控制、DSP等),以及一体机或HMI、机箱背板、周边设备、软件和应用系统。最早前,针对工业自动化中特殊规格及严苛的环境要求,工业计算机厂商设计特殊的主板、芯片、机箱、操作系统等,以满足特殊作业环境的需要。随着计算能力的提高,工业计算机日渐成为工业自动化的关键技术。 二、全球工业计算机发展概述 2.1工业计算机产业的飞速发展 近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展使工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色,工业计算机产品在的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛!工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上,工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理,但今天已经远远超出工业程控制的应用范围,而是广泛应用到我们日常生活的各个方面。3C融合、三网融合、企业信息化加速进行,无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场,对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的核心,工业计算机已成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在新的工业计算机体系结构有更强的交互性和互操作性,同时也是多种信息系统的融合平台。最后,工业计算机将朝着创建一个开放、标准化平台的方向发展。 2.2中国工业计算机产业发展历史 (1)STD总线技术开创了低成本工业自动化技术的先河 工业计算机起源于20世纪80年代初期,其标志性产品是STD总线工业计算机。STD总线技术具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低等特点,这一特点深受传统型中小企业的欢迎。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的,后被国际标准化组织吸收,成为IEEE961标准。1991年,由信息产业部电子六所牵头成立了中国计算机行业协会STDMG/P.R.C分会,在国内推广普及STD总线。由于其是机笼式安装结构,并且设计、开发、调试简单,得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用。 (2)开放标准造就了一个PC-based系统时代 1981年IBM公司正式推出了开放架构IBM PC机,其的出现震动了世界,并获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源,于80年代末期开始进军工业计算机市场。从1997年开始,我国的工业计算机厂商开始进入IPC市场,促使IPC的价格不断降低,也使工业计算机的应用水平和应用行业发生极大变化,应用范围不断扩大,IPC的应用从传统工业控制向数据通信、电信等对可靠性要求较高的行业延伸。更为值得一提的是,IPC开创了一个崭新的PC-based时代,拉开了工业自动化和信息化技术走向开放平台的序幕。 3、迅速发展和普及的工业计算机 当时间进入21世纪,随着信息技术的快速发展,通信和计算的融合是大势所趋。计算机与通信技术的发展使独立的业务应用逐步融合为更易使用的、集成的业务应用,同时融合带来了一个新的契机,它必须是一个兼容并蓄的通用平台,在这样的基础之上有一个特点,就是一定要有一个开放的标准架构。这对工业计算机提出了更高的要求。工业计算机技术更是无处不在,它带来的是一个充满联网设备的世界。融合通信最大的设备挑战是可用性和功能开发缓慢等不利因素。提供全IP功能的通用平台可以支持业务差异化,整合内容和业务支撑系统,将复杂的网络简单化,提供最佳用户体验。 由于IPC构造和其连接器的缺陷,对于其散热和高可用性的问题很难从根本上得以解决,由此才诞生了新一代工业计算机CPCI,解决的是可靠性和可维护性问题。CPCI是PCI总线的电气和软件加上欧洲卡,CPCI技术的主要特点和重要性是具有在不关闭系统的情况下的即插即用功能,该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要。基于以太网的工业自动化系统提供了新的技术平台,ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。 三、中国工业计算机市场概述 3.1工业计算机产业主要发展特点 (1)企业向自主创新的方向转变 经过多年的积累,我国的工业计算机企业正在经历着从中国制造到中国创造的转变。例如中国的一家本土企业自主研发了新一代工业计算机EPI,不仅解决了IPC工业计算机中所遇到的诸多问题,还能完全兼容PCI标准,具有开放性、良好的散热性和抗振性、高稳定性、高可靠性等特点,而且加工工艺容易,成本低,便于推广,已经成功应用于国产数控装置。 (2)工业计算机越来越被行业用户所接受 工业计算机产品和技术是属于中间产品,是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。随着社会信息化的不断深入,国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机,而以工业计算机为共性技术和基础平台的低成本工业自动化正在成为传统行业升级改造的主流技术路线,中国的工业计算机厂商所受到的重视程度也越来越高。从数字家庭用的机顶盒、数字电视,到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制,金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加,对工业计算机的需求很大,工业计算机市场发展前景十分广阔。 (3)市场的主要形态 工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式,在不同应用有不同的功能需求设计,企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品。因产品复杂度较高,价格敏感度较低,毛利率较高,普遍均在30%以上,相较于商用计算机市场,仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多,呈现长尾市场特点。 (4)工业计算机走向服务化 值得注意的是,近年来国际厂商提出了一个新的概念:预集成平台或整合平台。它是在工业计算机技术发展的基础上继续向产业链下游发展的结果。国际厂商不再把自己仅仅看作是工业计算机的供应商,而是针对用户的某一个项目或装置的开发,从系统方案的制定开始,包括部件集成、硬件采购、软件配置、现场调试、直到验收,全过程都由其承担。它们既是方案供应商,又是产品供应商,还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求,同时也可以解决工业计算机厂商目前价格过于透明,利润率降低的问题。但是这将要求厂商对应用行业技术发展走向、目标系统的设计要求、产业链上下游产品技术发展、不同类型模块的功能和性能都要十分了解。这对国内工业计算机企业的技术能力、市场能力、产业链支持提出了更高的要求和挑战。 四、结语 中国工业计算机市场竞争虽然激烈,但格局基本稳定,即使在全球金融风暴的阴霾中,中国工业计算机市场依然将保持较快增长。不论面向工业控制的传统IPC市场,还是面向公用设施和金融电子等新兴领域的嵌入式计算机,国内企业与台湾品牌占据市场主导地位;在面向铁路车载和航天军工的抗恶劣环境工业计算机、以及构成工业计算机系统的数据采集板和功能板方面,国内企业与国外品牌同台竞争,面向工业控制的传统IPC市场作为我国工业计算机技术的发源地,一直是工业计算机的主战场。这类产品产量大,应用领域最广泛,是服务于传统产业升级与现代服务业的主力军。 工业计算机论文:试述工业计算机控制系统的组成及应用 摘要:工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 关键词:工业计算机控制系统应用 在工业自动化体系中,一个重要的角色就是工业控制计算机,即IPC,或者叫产业PC。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路,计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分,它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统,随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一,工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合,给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统(CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。 目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为:直接数字控制(DDC)系统、监督控制(SCC)系统、集散型控制系统(DCS)、递阶控制系统 (HCS)和现场总线控制系统(FCS)等几种,其中DCS是融 DDC 系统、SCC 系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统,该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题,具有较高的可靠性和实用性。但是,为了进一步适合现场的需要,DCS 也在不断更新换代,近年来,集计算机、通信、控制三种技术为一体的第五代过程控制体系结构,即现场总线控制系统,成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。 二、计算机控制在工业自动化的设计和应用 工业生产过程中广泛应用了工业控制自动化技术,来实现对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,以达到提高产品品质和产量、降低生产消耗、确保安全等目的。那么如何实现工业计算机控制呢?现在介绍设计思路如下: (1)计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计,随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同,但系统设计的基本步骤大体类似,一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案:开环?闭环?单环?多环?DCC?SCC?DCS? ②确定系统的构成方式:要求高:工控机;要求低:单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择:传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 (2)确定控制算法 控制算法的选择非常重要,它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点:① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式,但具体到一个控制对象上,必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时,其控制算法一般也比较复杂,使整个控制系统的实现比较困难。合理简化,再完善。 (3)系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中,一些控制功能既能用硬件实现,也能用软件实现。因此在系统设计时,硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本;软件可以增加控制的灵活性,减少成本,但要占用更多的主机时间。①硬件设计:包括输入、输出接口电路的设计,输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计:硬件设计好了后,系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图,编制程序清单,编写程序说明。 (4)系统调试 系统调试包括系统硬件、软件分调与联调,系统模拟调试和现场投运。调试过程往往是先分调、再联调,有问题再回到分调,加以修改后再联调,反复进行,直到达到设计要求为止。 (5)工业计算机系统的维护 提高计算机控制系统的可靠性和可维修性的常用方法:a 提高元器件的可靠性;b 采用冗余技术;c 采取抗干扰措施;d 采用故障诊断;e系统的恢复技术;f 软件可靠性技术。 总之,工业计算机控制系统应用总体思想具备:①系统操作性能好,硬件和软件要使用方便和维修方便;②可靠性高;③通用性好,便于扩充;④实时性强;⑤设计周期短、价格便宜。至于具体的系统设计和总线类型的选择由于篇幅原因不再详述了,感兴趣的读者可以查阅相关资料进行学习。 三、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统,其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益,节约运营成本,使生产企业得以实现深层次的信息化,对企业管理提供准确可靠的参考,使企业得以取得最大的效益,赢得发展先机。目前,工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展,工控机的市场需求将会越来越大,工控机市场发展前景十分广阔。
物联网技术在农业中的应用篇1 过去,我国多是采用人工管理模式进行农业生产建设和管理,这种生产模式不仅需耗费大量的人力、物力和时间,且难以取得良好的生产效果。随着我国现代化农业建设进程的不断加快,传统的农业生产模式已经无法满足现代农业生产和建设的要求,在这样的社会背景下,就需要农业建设和管理人员对传统农业生产模式进行改革升级,积极探索以物联网技术为主的现代化智能技术在农业生产建设中的应用,并大力开发农业现代化、信息化生产经营模式,才能不断提升农业生产建设质量和生产效率,从而才能实现智慧农业的目标要求。 1物联网技术与智慧农业的概念 1.1物联网技术 物联网技术指的是按照约定的协议,利用计算机技术、互联网技术及信息传感设备等将不同的物质与网络相连接,从而使不同的物体通过信息传播媒介进行信息通信和交换,以实现智能化识别、跟踪、定位、监管等功能的现代技术。在具体使用过程中,物联网结构体系可细分为三个层次,第一层为感知层,主要通过扫描识别相关物体,获取物体相关的数据信息,然后将数据信息传输至系统处理设备中;第二层为网络层,主要是对处理后的数据信息进行再传递;第三层为应用层,该层主要是借助于用户端接口和网络层对用户的需求进行全面把握,并根据用户需求对相应的数据信息进行处理和分析,从而使物联网技术产生的数据信息和实现的功能满足用户需求[1]。 1.2智慧农业 智慧农业指的是在传统农业的基础上融合计算机、移动设备等现代化设备及智能化科学技术,从而实现农业生产全过程的智能化控制,具体来说,就是将互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等现代信息技术应用到农业生产实践中,以实现农业生产的精准化管理和农业生产全过程的信息化管理,如对农业生产数据信息进行远程可视化监测、诊断和控制,根据监测的农业生产数据信息制定科学的农业管理规划,远程监测农业病虫害灾害问题并自动预警等[2]。可以说,智慧农业的出现不仅改变了传统农业生产模式和促进了现代农业转型升级,同时也有效提高了农业生产整体发展水平。 2物联网技术在智慧农业中应用的重要意义 从上述概念可以看出,物联网技术仅是智慧农业中应用的现代化信息技术之一,但是,该项技术在智慧农业中的应用对促进我国农业发展却具有重大的意义,主要表现在以下两个方面:1)提高了农业生产管理水平,在农业生产过程中,利用无线智能传感器实时采集农业生产现场环境参数,然后,利用物联网技术中的智能物联网监控系统实时传送和处理所采集数据信息,不仅能帮助用户们制定科学的农业生产管理决策,还能为农作物生产和温室控制提供可靠的依据,从而能有效提高农业生产管理水平。2)推动农业走向信息化,将物联网技术应用于智慧农业中,在农业种植现场使用各种无线传感器、传输设备及无线基站等,不仅能促进农业管理人员采用自动化监测系统轻松、快速获取种植现场的各种信息,同时还能利用软硬件系统和手机客户端对农业种植现场可能出现的各种自然灾害进行监测及预警,从而能精准地进行现场管理,物联网技术的这种高度信息共享性、自动化特性,有效推动了农业走向信息化和智能化[3]。 3物联网技术在智慧农业中的应用 3.1在智慧农业统筹规划管理中的应用 合理地进行农业统筹规划管理是推动农业生产、管理、加工等工作顺利开展的前提条件,由于农业生产管理涉及的内容众多,因此,就需要借助于物联网技术广泛收集农业生产中的相关数据信息,并对这些数据信息进行处理,才能实现合理的农业统筹规划,例如,可应用物联网技术中的无线传感技术广泛采集与整合农产品相关长势、规模、植保、产量、品质等信息,利用物联网技术中的网络通讯技术、卫生遥感技术对各项农产品相关数据信息进行监测,并对相关信息进行分析和处理,利用物联网技术中的卫星遥感技术对农业生产经营中的关键数据信息进行定位和实时传递,不仅能促进农业统筹规划工作高效开展,还能降低管理人员的农业统筹规划管理难度。在智慧农业中,应用物联网技术进行农业统筹规划管理,首先需采用信息采集设备、无线或有线传感节点、传输系统及太阳能供电系统等监测植物生长环境动态变化及植物生长环境中的植物养分含量、土壤温度、土壤水分、空气湿度、空气温度、光照强度等参数,根据各项参数便可实现农业园区的自动施肥、喷药、灌溉、降温等,第二步则是应用农业园区视频监控实时监测弄作物生长情况,以便农户能根据农作物生产实时状态合理调整种养方案,物联网技术在智慧农业统筹规划管理中的应用见图1所示。 3.2在智慧农业生产中的应用 要达到智慧农业生产目标要求,就需要采用现代化信息技术实现农业生产中各项农作物生产信息及相关环境变化的智能化监测,将互联网技术应用于农业生产中便能达到这一要求,如利用物联网技术中的相关智能化技术设备和无线传感技术,不仅能快速采集和监测农作物生长土壤、养分、温度、空气、光照等数据信息,还能动态监测农作物生产环境的变化,从而能为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。另外,借助于物联网技术中的智能物联网监控系统还能实现农业园区的农作物灌溉、施肥、松土等自动化生产运营和管理[4]。 3.3在智慧农业灌溉中的应用 农业灌溉是农业生产过程中十分重要的工作内容之一,科学合理的农业灌溉不仅能有效提高农产品生产质量和产量,同时还能节约农业水资源,从而为农户创造最大的经济效益。而要实现智慧农业灌溉,就可以利用物联网技术在不同类型的农田中配备不同功能的传感器,利用这些传感器全面收集农产品生长过程中的湿度、温度及光照等环境条件数据信息,根据这些数据信息分析和总结不同农产品不同时期的灌溉需求,在根据其灌溉需求制定合理的农业灌溉方案,另外,利用物联网技术还能实现农业灌溉的智能化控制和农田灌溉作业自动化,这样不仅能有效提高农业灌溉工作的效率、准确性和有效性,还能提升农作物生产质量。 3.4在智慧农业监管中的应用 农业监管主要包含了农业生态环境监管和农产品质量安全监管两个方面的内容,其中,做好农业生态环境监管是保障农产品生产质量、产量的前提条件,因此,其在农业生产管理中具有非常重要的作用。既往,多是依靠人工进行农业生态环境监管,不仅耗时、耗力,且难以达到良好的监管效果,随着物联网技术的出现及其在智慧农业中的应用,利用智能物联网监控系统不仅能快速、准确地采集不同农田的环境质量数据信息,同时还能自动化处理和分析采集的数据信息,从而能帮助农田管理人员合理评估农田的生态环境现状,进而有助于其制定出合理的农业生态环境治理方案或修复措施。在农产品质量安全监管中的应用则主要是指利用物联网技术可追溯查询农产品全供应链质量,如在农产品信息收集环节,管理人员可对农产品生产基地的编码板块进行划分,并配备相应的电子标签及条码,这样便能促进农作物除草、施肥、浇水等流程均有对应的记录信息,然后,在农作物加工至农产品的各个环节也配备相应的电子标签及编码,这样在农产品销售环节中,商家和消费者便可利用物联网技术对其追溯码进行查询,从而能明确农产品生长、加工、销售等全供应链质量,进而能有效保障农产品质量安全。 3.5在智慧农业病虫害防治中的应用 农业病虫害防治也是农业生产过程中较为重要的工作内容之一,农业病虫害防治质量的好坏对农作物产量、质量均会造成直接的影响,因此,就需要农业管理人员全面做好农业病虫害防治工作。既往,农业管理人员多是在农业病虫害发生后采取农药或其他病虫害防治技术对其进行处理,这种做法会显著降低农产品质量。随着物联网技术的出现,农业管理人员就可应用物联网技术进行智慧农业病虫害防治,如应用物联网技术全面收集农产品生产过程中潜在病虫害的各项数据信息,如病虫害发生时间、危害部位等,然后制定合理的农产品病虫害防治方案。另外,农业管理人员还可利用智能化技术对农作物进行自动化精准喷施农药或构建农产品农药喷施自动化装置,这样可有效减少农药的使用量和降低农作物中农药的残留量,从而能有效保障农产品质量的安全[5]。 3.6在智慧农产品销售中的应用 进行农业生产的最终目标不仅是人们提供充足的食物,同时还需进行农产品销售,从而为农业管理人员创造一定的经济收益。既往,农产品销售多是采用线下销售模式,这种销售模式的销量并不高。随着物联网技术的出现和在农产品销售中的应用,就可利用物联网技术收集农作物生长全过程中的所有数据信息,并将这些数据信息上传至电商平台中展示给消费者看,这样不仅能提高消费者对农产品的相关认知,还能促进农产品自身的质量和安全性提升,从而能为其赢得良好的市场口碑。另外,利用物联网技术还能实现农产品的网络化销售,这样能促进销售人员不受空间和时间限制进行农产品销售,从而能显著扩大农产品销售途径,进而能有效提升农产品销量。 4结束语 我国是农业大国,但是,在既往的农业生产和管理过程中,我国采用的多为传统人工生产和管理模式,这种模式并不利于解放农业生产力,且难以提升农业生产和管理效率。随着我国信息技术的发展,便随着信息技术也发展起来不少可应用于农业生产管理中的现代化信息技术,如互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等,其中,以物联网技术在农业中的应用最为广泛,如在农业统筹规划中的应用、农业生产中的应用、农业灌溉中的应用、农业监管中的应用、农业病虫害防治中的应用及农产品销售中的应用,物联网技术在农业中的应用不仅有效提高了我国农业生产管理水平和促进我国农业走向信息化、智能化,同时也促进了传统农业模式向智慧农业模式转型发展,从而有效推动了我国农业生产模式改革升级。 作者:董明星 单位:西安交通工程学院 物联网技术在农业中的应用篇2 农业是中国非常重要的基础保障,是立国之本。随着信息技术在农业中的推广应用,中国农业正朝着现代化、自动化和智能化方向发展,发展智慧农业模式是中国未来农业发展的主要趋势。物联网技术是在第一、二次计算机和网络革命后诞生的新技术,是随着计算机技术和信息技术的发展而新兴的一种技术,为农业发展带来了新机遇,也为智慧农业的发展提供了信息化支持条件[1]。物联网技术具有较为突出的优势,动态数据信息分析和处理能力比较强大,能够进行智能化识别和追踪,因而在社会生产生活各领域的应用越来越广泛。智慧农业属于一种智能能源系统,其能利用智能技术手段促进农业生产变得更生态、环保和高效[2]。在智慧农业发展中,应用物联网技术,通过技术与生产之间的联动性,可为整个农业体系建构一个多维度的信息环境,提高信息传输速度,确保信息交流过程的有效性,提高农业生产效率,真正实现农业生产智能化、智慧化。 1物联网技术与智慧农业阐释 1.1物联网技术 物联网实质上来说,就是指“物物相连的互联网”,这种网络是以互联网、电子信息技术为基础而延伸拓展形成的网络体系,其建构起连接虚拟世界和现实世界的桥梁,同时还实现了人机交互。因为物联网的基础和核心是互联网,具有连通性和物物联接的特点,用户端可以扩展到任何物品,实现物品间的信息交换与通信。从技术支持角度看,传感技术与射频识别技术是物联网体系运行的主要技术[3]。利用传感技术可以定向对物联网内的物体实施信息传输,同时,也能够对物联网所覆盖的区域信息进行传输与处理。从系统架构方面看,物联网系统架构可分为三个层次,即可靠传递层、全面感知层和智能处理层,其中,全面感知层采集和处理物体实时信息时,主要是利用二维码、传感器和RFID等技术进行,可非常方便地进行操作;可靠传递层利用互联网技术、移动电信网络和无线传感网络等进行处理和信息再传訾婷,王士龙(山东省淄博市数字农业农村发展中心,山东淄博255000)递;智能处理层通过智能化控制来实现人机交互或人与人交互,最终能够较好地满足用户的需求。 1.2智慧农业 智慧农业是指利用计算机、移动设备等,对传统农业进行生产实践支撑,对农业生产过程进行智能化控制,实现农业生产全过程信息化管理的一种先进农业生产模式。智慧农业包含的内容非常丰富,涉及到生产、服务、交易与管理等方方面面的内容,每个环节的数据信息在农业生产中都是交互传播和共享的,获取信息非常便利快捷。智慧农业基于专业理论知识和智能化硬件设施设备,能够进行远程可视化监测和诊断,可以对农业生产的各方面信息进行监控和管理,实现农业生产的精准化、高效化管理,促进农业发展降本增效[4]。智慧农业具有非常显著的智能化特征,农业生产的自动化水平非常高,这极大地促进了农业生产的现代化发展,是农业转型升级发展的内在推动力,可进一步推动中国农业高效、高产、绿色、安全、优质地发展。依托物联网技术,可建构一个多维度的信息环境,为智慧农业稳健、持续发展提供良好的支撑。 2物联网技术在智慧农业中的应用策略 2.1物联网技术在农业生产中的应用 在智慧农业生产中充分应用物联网技术,能为农业发展奠定坚实的基础。其能对农业园区进行自动化管理和运营,利用无线传感技术动态监测相关环境变化情况,采集土壤、空气、温度、光照和养分等各项信息数据,并提供施肥、灌溉、松土等优化解决方案,从而为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。例如,灌溉是农业生产的关键一环,对农作物的生长具有重要的作用。合理的农业灌溉不仅能够保证农作物的健康生长,还有助于节约和保护水资源。应用物联网技术控制和管理农业灌溉时,可把相关的传感器安装在田地中,利用传感器来对农作物生长所需要的温湿度、光照等外部环境条件进行监控。同时,还能结合农作物在各个生长阶段的需求,为其控制合理的水肥,自动进行灌溉操作,灌溉的效率与精准性也得到极大的优化提升,保证农产品品质,有效节约水资源,保护自然生态环境。 2.2物联网技术在农业监管领域中的应用 现代人们对物质生活质量和食品安全问题越来越重视,应用物联网技术对智慧农业进行监管,主要是对农业生态环境进行监管,保证农作物及农产品的生长状况、品质与安全性良好。农产品质量和安全受到环境的影响比较大,物联网技术可实现对农业生产过程的生态环境监测,分析评估农田生态环境情况,提供科学的环境改善方案。应用物联网技术,还能对土壤的养分、结构等信息进行采集、分析和监管,从而帮助农业种植者筛选适合土壤生长的相关作物品种。物联网技术还能对大气环境、水环境等因素进行检测,根据所得的参数和指标分析结果,可以及时发现有害物质,如微生物和重金属离子元素等,帮助人们及时做好改善和防护措施,确保农产品安全高效地生产。物联网技术还能采集和整合农产品相关长势、产量、品质、规模、植保等信息,提高农作物和农业生产管理的有效性。 2.3物联网技术在农业病虫害防治中的应用 病虫害的发生会极大地危及农作物的生长,做好病虫害防治工作,才能促进农作物丰产和农民增收。物联网技术中有定位系统,该系统能利用卫星遥感技术,来对农业生产关键数据信息进行精准监测,及时发现农作物病虫害问题,为相关部门开展农业病虫害防治提供参考。物联网技术能够根据监测的病虫害情况,自动进行农药喷施,而且是自动化地进行精准喷施,不仅能降低病虫害防治成本,还能减少农药用量,使农药利用率提高,降低农作物投入成本,并能降低农产品中农药的残留量。物联网技术还能统计分析农作物各生长时期的病虫害数据信息,帮助人们提前制定病虫害防控措施,实现智能化的病虫害防治。 2.4物联网技术在农产品销售中的应用 随着电子商务的快速发展,网络在线销售逐渐成为农产品销售的主要渠道。在农村地区,很多农产品的电商平台也逐渐建立起来,应用物联网技术可进一步拓展农产品营销渠道,构建产、供、销统一服务平台,为智慧农业发展拓展途径。物联网技术能够将农产品整个生产过程在电商平台上进行展示,确保农产品的质量与安全保证,能增强消费者的信任度,也有利于在市场上树立良好的形象。物联网技术运用于智慧农业中,还创建覆盖农产品生产、加工、运输、仓储、销售等不同环节的农产品安全溯源系统。同时,物联网技术还能充分满足消费者的农业生产监控和实景体验,增强购买欲望。 3结语 综上所述,现在各地都在探索智慧农业建设和发展问题,而物联网作为农业信息化、智慧化建设的重要载体,其在智慧农业中的广泛应用是必然趋势。各地在实践中需要进一步分析和把控智慧农业发展特征,应用物联网技术推动农业生产发展,实现农业生产高精度、智能化控制,最终推动农业生产更加高质、高效地发展。 作者:訾婷 王士龙 单位:山东省淄博市数字农业农村发展中心 物联网技术在农业中的应用篇3 随着社会的发展,信息技术被广泛应用于很多领域。为加快我国农业现代化发展步伐,实现农业智能化管理,应积极运用物联网等高新技术加快智慧农业建设,缩短我国与发达国家在这方面的差距。未来农业发展的主要趋势就是发展智慧农业模式,引入物联网技术可促使传统农业生产管理模式的转变,从而实现农业生产的智能化。 1智慧农业与物联网技术的概念 1.1智慧农业 智慧农业是指在传统农业中引入相关智能技术,借助计算机、移动设备等对农业生产过程进行智能化控制的一种先进的农业生产模式[1]。智慧农业涉及很多前沿信息技术,包括大数据、云计算、物联网、人工智能等技术,将这些技术融入到农业生产中实现对农业生产信息的自动化采集,并通过计算机处理后做出相应的智能化决策。 1.2物联网技术 物联网的定义目前尚无统一定论,从字面意思可知,它是“物物相连的互联网”。此处含义主要有两层:1)物联网的基础和核心是互联网,这是依托互联网而形成的一种新型网络;2)物联网的用户端可以扩展到任何物品,实现物品间的信息交换与通信。2005年,国际电信联盟(ITU)将物联网命名为“theInternetofThings”,并对物联网的定义进行了补充,它是指任何时间与任何场所,任何物体间的互联[2]。 2智慧农业物联网主要架构分析 2.1系统结构设计 智慧农业物联网系统主要包括智能监管设备、自动调控设备、信息采集器、智能网关等硬件设施。信息采集器搜集与环境有关的信息后处理成模拟信号,然后通过模数转换器将其处理为数字信号,再借助无线传输设施把信号转换为电磁波[3]。其中,无线传输设施采用了具有能耗小,建网活动空间大,可以多终端接入等优点的zigbee技术。智能网关负责对数据信息进行全面处理,将信号传输至监控中心,由监控中心对获取的信息进行分析与存储。与此同时,通过专家系统对采集信息进行智能判断,将调控指令发送给自动控制器,实现对现场设施的自动化控制。此外,现场图像信息可传输至监控中心,实现远程可视化监控。 2.2物联网感知层 RFID设备、传感器、视频监控设备是构成物联网感知层的主要构件,主要作用是收集数据信息。利用zigbee节点、CAN节点等由通讯模块将搜集的信息传输给物联网对应的智能网关,从而实现对现场数据信息的实时测验与采集。应用系统位于上层,所传达的指令可通过智能网关传输给继电器,实现对农业设备开关的调控,进而实现对农业生产环境的智能化调控。 2.3物联网网络层 网络层主要涉及WLAN、LAN、CDMA、4G等网络技术,能够即时准确地传输农田生产数据信息与控制指令。物联网网络层可以将感知到的相关农业生产数据高速、高安全、无障碍地传输至任何需要的地方,使数据在世界范围内实现长距离、大范围的通信。 2.4物联网应用层 应用层是面向终端用户的,属于智慧农业的最高层,可按用户的不同需求建立各自操作平台。物联网应用层中存在数个应用系统,可以对农业生产环境、过程、病虫害进行辨识。同时,物联网应用层可将物联网感知层获取的信息进行分析做出相应处理,从而完成对农业生产场地的自动化管理与调控[4]。此应用层的用途主要是实时采集农业生产、农产品流通等过程中的数据,并进行数据共享,让工作人员做出更合理的决策,提升资源利用效率与生产效率。同时,还能加强对产后流通、安全溯源、多渠道销售等相关环节的管控,从而推动农业朝着高效、高产、绿色、安全、优质的方向发展。 3智慧农业中物联网的主要应用 3.1应用于农业灌溉领域 灌溉属于农业生产的关键一环,灌溉是否合理关系到农作物能否正常生长,有利于节约水资源。在田地中安装不同类型的传感器,搜集作物生长中的温度、湿度、光照等环境因素,围绕农作物不同生长阶段的水肥需求给出有效的灌溉方案,之后利用物联网给出灌溉指令,自动完成灌溉操作。不仅极大提升了灌溉效率与精准性,利于农作物生长,而且提高了农产品品质,有效节约水资源。 3.2应用于农业监管领域 农业监管工作包括2个层面:1)加强对农业生态环境的监管;2)加强对农产品的品质与安全性监管。农业生态环境决定着农产品质量和安全[5],利用物联网获取农田的主要环境质量数据,由系统进行分析后评估农田生态环境情况,然后给出科学合理的环境改善方案。 3.3应用于农业病虫害防治领域 病虫害是为害农作物生长的主要因素,加强病虫害防治管理是确保农作物丰产的主要措施。基于物联网技术可以实现自动化精准喷施农药,从而提升农药的利用率,减少农药用量,减轻农产品中农药的残留量,节省农药支出成本。借助物联网及时获取农作物各生长时期的病虫害数据,可以了解病虫害的发生时段、为害部位、药剂类型等,在此基础上制定科学的防治方案,再经物联网完成农药的自动喷施操作,实现智能化的病虫害防治。 3.4应用于农产品销售领域 当前,网络在线销售正成为农产品销售的主要渠道。利用物联网在电商平台上展示农产品整个生产过程,让消费者对农产品有更全面的认识,提高消费者对农产品质量与安全的信任度,从而增加购买意向,而且也能获得良好的口碑。因此,在智慧农业中运用物联网技术建立农产品安全溯源系统。对生产环节中的农产品或运输包装过程中农产品贴上RFID电子标签,同时,在运输、仓储、销售等不同环节及时更新数据信息,从而建立起农产品安全溯源系统。通过该系统可以对农产品从生产、加工、运输到销售整个环节的数据信息进行共享与透明化管理,从而实现对农产品全过程的可追溯性管理。 4推动物联网在智慧农业领域发展的建议 为更好地推动物联网技术与智慧农业的有机融合,实现我国农业产业的转型升级,提出下列建议。1)加大对农业信息化建设的补贴优惠。将与农业物联网有关的产品与设施纳入农机购置补贴范围,并出台相关鼓励措施,鼓励科研院校、科技涉农企业、电信运营商等社会力量积极参与,从而逐步形成以政府为主导,多方力量共同参与的局面。2)加大对农业无线传感网络技术及相关产品的研发与应用。加强农业物联网技术自主创新,重点对无线传感器网络农业应用技术加以研究,攻克相关技术难点,研发出更多适合我国农业产业发展的软件产品与农用智能终端产品等。3)加强顶层设计,做好农业物联网技术相关标准研究,组织专家团队参与农业物联网技术标准制定,掌握话语权。 5结语 将物联网技术融入农业领域符合智慧农业建设的需要,智慧农业作为我国现代农业发展的高级阶段,是我国农业实现现代化的主要目标。由于我国智慧农业发展比较迟,在推广与应用过程中面临着不少困难,但伴随着我国农业现代化建设的加快,智慧农业发展也必将提速。今后农业物联网的发展目标是实现农作物生产全过程的精准管理,水肥药的自动化控制、病虫害的智能监控与预警、农产品质量安全监管与追溯等。其中,应重点构建更为完善的农业生产模型,比如,病虫害预警模型、气候灾害预警模型、不同农作物生长模型等。同时,探寻云计算技术与农业生产发展深度融合的路径,重点研究农业物联网应用服务模式,建设从农业数据中心到手持移动终端设备的数据交换宽带,以农村“三网融合”为契机推动智慧农业的快速发展。总之,随着科技的进步与现代农业的发展,物联网在农业领域必将发挥出更大的作用,也必将成为打造智慧农业的主要基础。农业物联网属于一个新兴研究领域,需要相关学者、专家、农技人员的继续努力,根据农业生产特点与需要不断优化农业物联网技术,最终实现农业生产的高效率、高精度的智能化控制。 参考文献: [1]李志成,张沐诗.物联网在智慧农业中的应用[J].农村科学实验,2019,35(21):122,124. [2]张熙.物联网在智慧农业中的应用性研究[J].宝钢技术,2018,11(2):46-47. [3]王金翔,郑笔耕.物联网技术在智慧农业中的应用[J].科技风,2015,27(16):112-113. [4]夏波,刘志琴.浅析物联网在智慧农业的发展[J].通讯世界,2015,34(7):306-307. [5]文黎明,龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技,2010,18(15):54. 作者:唐浩强 单位:甘肃省庆阳林业学校
本文主要探讨了计算机的应用和维护工作,提出了当前计算机应用和维护过程过程中存在的一些缺陷,并为此总结了几方面创新计算机应用、强化计算机维护的措施,以供参考。 经济全球化趋势的到来,为计算机行业的发展带来了一定的挑战,因此,为了紧跟时展潮流,需加强对计算机行业的创新发展。当前,人们正处于生活节奏飞快的社会环境中,对于各种各样的信息都具有较大的需求。通过加强探究计算机的创新应用及维护工作,有助于改善人们的工作效率,带来较大的经济效益和社会效益。因此,在新形势下,需加强对计算机技术的创新应用,并且注重开展相应的维护工作,从而确保计算机设备可以在一种更加良好和稳定的状态下运转,推动计算机技术的可持续发展。本文在分析计算机应用与维护内涵和现状的基础上,研究了创新计算机应用和维护的相关措施,希望有助于推动计算机技术的长效发展。 一、计算机应用于维护概述 计算机应用指在充分了解计算机各项软件功能的基础上,来进行有效运用,促使其可以根据人们的不同需求,来为他们提供相应的帮助。因此,为了有效实现这个目的,需了解计算机的详细结构,并且对计算机的操作程序有一个充分的掌握。计算机维护是指为了拓展计算机的运行周期,来采取有效措施维护和保养计算机的软硬件设备。一般经常进行的维护工作主要有仔细检查和清理计算机的硬件设备如显示屏、风扇等,针对计算机的软件系统,定期查杀病毒、清理软件系统中的垃圾、对其进行必要的安全防护等。伴随着科学技术的进一步发展,越来越多的新技术和新理论被应用在计算机的应用和维护过程中,促使计算机在应用和维护方面的技术取得了很大进步,这些新技术主要包含数字处理技术、半导体技术、计算机技术等,这些技术的有效应用,极大的完善了计算机在应用和维护方面的问题,促使其更加安全、可靠,从而极大的改善计算机的运用效率,并且将更好的服务提供给具有相关需求的人们。 二、计算机的应用与维护现状分析 (一)硬件配置过于陈旧 计算机硬件主要包含风扇、主板、硬盘等在内的所有物理装置。计算机的硬件配置过于陈旧,从而导致计算机硬件经常引发各种故障,例如,在计算机主板中就经常会发生各类故障。主板作为一种硬件设备,有助于保障计算机的正常运作,它的主要组成部件主要有插槽、芯片、对外接口等。在升级处理电脑系统时,可通过将位于主板中的插卡进行更换来完成,主板性能在很大程度上决定着计算机的性能。然而,由于一些计算机内的主板过于老旧,常常会造成大量的故障,如无法保存数据信息、电脑容易死机、电脑开机后屏幕不显示等。这些故障的存在,导致计算机的运行速度较低,使用寿命也大大缩减。 (二)软件极易引发故障 计算机软件中包含全部的电脑数据及相关指令等。例如,在计算机使用过程中的一些系统软件及编程语言,它们可以为用户提供一些基本的功能服务,此外还有其他的一些软件等。在计算机中,计算机软件是一种必需的程序系统,然而,在设计开发一些软件时,这些软件经常会存在着大量的隐藏缺陷,并且会对计算机的正常运转带来影响。软件配置具有较多不同类型的缺陷,如代码缺陷、资源管理缺陷、操作系统存在缺陷等。在这些缺陷存在的情况下,就会对软件本身带来一定的影响,促使其质量较低、功能也无法有效完成,最终导致客户的实际需求无法得到有力保障。此外,在计算机运行过程中,由于不同软件之间的不兼容性质,也会造成计算机极易发生故障。 (三)排障技术过于落后 计算机在人们平常的生产及生活过程中,会发挥出较多的作用,为此,需加强对计算机的维护和管控。虽然计算机在各个领域和方面都得到了普遍应用,但由于计算机内部结构的复杂性及功能特征的多变性,从而促使计算机在运用时经常会发生各种故障。计算机故障主要是指在计算机的软硬件系统中存在着缺陷,从而影响了计算机的正常运转现象。造成计算机产生故障的原因,主要有由于主板扩展槽的影响,导致计算机开机后不显示,由于不同插卡之间的不兼容性质,导致声卡不发声,由于显示器具有较低的分辨率,导致其出现了花屏的现象。计算机中的各项故障是可以进行控制的,在对其进行彻底排除时,可通过仔细观察、科学检验及合理分析来予以排除。然而,从当前的排障技术来分析,其发展还相对落后,无法切实有效的解决其中的问题,最终促使计算机无法充分发挥其自身的作用。 (四)缺乏完善的管理体系 当前,计算机被越来越多的应用到人们的日常生活中,为了确保计算机的应用安全,需采取有效的措施,加强对计算机的管理和维护。当前,虽然计算机技术越来越先进和完善,但其管理体系却仍然处于不健全的状态,其中在计算机的信息安全管理方面就存在有极其严重漏洞现象。计算机信息安全即是为了确保信息的安全和完整,而对信息采取的保护措施。计算机技术的广泛普及,促使信息面临着较大的安全隐患,经常会存在病毒及黑客攻击的问题。在管理计算机技术时,由于缺乏健全的管理体系,导致计算机技术的发展较为缓慢。因此,为了加强对统计信息和相关数据的有效管理,提升计算机的利用效率,需针对计算机建立完善的管理体系。 三、新形势下计算机应用与维护的创新思路 (一)加强对计算机的安全管理 当前,危害计算机信息安全并妨碍其正常运行的主要因素有黑客入侵、木马病毒等因素。当黑客侵入人们的电脑系统时,就会大肆盗取其中的数据信息。为此,在改进这方面的问题时,可通过以下几方面内容来完成,如下载阻止黑客攻击的软件,创建一些抵抗恶意攻击的代码,关闭不需要的端口等。木马病毒在进行传播时,主要通过网页、电子邮箱、下载软件的过程等来进行,当计算机系统中入侵了大量的木马病毒时,用户的个人信息及隐私等就会被大量泄漏,进而导致计算机系统中的信息安全性,无法得到有效保障。为了确保信息完整和安全,可通过设置网页的安全性能、不随意发送邮箱及安装一些预防木马病毒的软件来完成。病毒往往在各类数据资源中存在,然后对计算机程序产生较大的破坏作用,因此,病毒的破坏性极大,一旦侵入计算机内,将会带来更加严重的后果,为此需加强防范,可以在计算机内部安装防火墙,来加强保护和预防工作,从而有效应对病毒的入侵。 (二)提升维护人员的综合素质 计算机的维护效果和质量与计算机维护人员的专业能力密切相关,如果在人为操作的过程中,出现了差错和失误,也常常会导致计算机产生故障,情况较严重者,还可能会使计算机面临报废的危险。因此,计算机企业需注重计算机维护人员的能力,通过投入大量的资源来加大对他们的培养力度,定期组织他们参加专业化的培训活动,并且聘请专业能力较强的专家等莅临授课,让维护人员在相互交流和探讨中,来解决与计算机维护相关的各类问题,促使维护人员的业务能力不断增强,并且极大的改善维护计算机的效率和质量。此外,企业还需加强对计算机维护人员的安全作业意识的培养,通过奖惩激励制度的构建,来激发维护人员进行积极进取、不断创新,加强对维护技能的学习和掌握,从而有效保障对计算机的维护质量。 (三)加强对计算机的维护和保养 计算机在人们的日常生活中发挥着尤为重要的作用,因此,不仅需要充分发挥它的价值和作用,还需对其加强维护和管理。在平常使用计算机时,需加强预防静电、灰尘、病毒等,避免这些因素对计算机造成不良影响。对于计算机的液晶显示器,也要加强保护,不可经常触摸,以免导致显示器出现暗斑和阴影的现象,并且对显示器进行定期清理,及时将显示器表面的灰尘用镜头纸擦去。此外,还需加强对计算机硬件的维护,定期清理计算机的风扇、硬盘、主板等。最后,还需重视保养计算机的软件配置,当磁盘使用一段时间之后,就会堆积大量的垃圾,从而促使计算机的计算能力大大降低,为此需加强清理磁盘装置,并且挑选质量有保证的软件进行下载和运用。通过采取合理化和科学化的措施,来落实对计算机的日常维护和保养工作,有助于在保障计算机正常使用的同时,使它的运行寿命大大延长。 (四)提高电脑办公的自动化水平 为了实现自动化和科学化的办公方式,大大提升工作的效率,需在办公的过程中,加强运用多种先进技术及设备。在信息技术迅速发展和普及的今天,将计算机运用到办公的过程中,实现自动化的办公模式,具有较大的发展前景和价值。而为了充分实现这个目标,提高办公设备的自动化办公,促使其具有较高的办公效率,还需配备较为齐全的办公设备,办公设备主要包含计算机技术、信息技术、通信技术及一些先进化的软件等。计算机技术又包括对信息的科学化加工和高效化处理技术。通信技术主要包含局域网技术、城域网技术。先进软件指数据库技术、图像处理技术及数据处理技术等。现阶段,虽然办公室的自动化办公已经取得了一定的成效和发展,然而,就其整体发展形势而言,还具有较大的提升和改进空间,需要进一步加强对各种先进自动化设备的运用,例如,扫描仪、打印机、微型计算机等。设备是实现自动化办公的首要条件,只有对各种设备的准备更加充足和完整,才能进一步加快和实现办公的自动化,提升其自动化办公水平。 四、结语 综上可知,计算机的应用和维护创新任务是顺应社会发展趋势,满足人们生活和工作需求的一项重大变革,有助于延长计算机的使用寿命,增强计算机的运行效率,并且为人们提供更加优质和快捷的服务。因此,在实际开展工作中,需不断增强人们对故障的安全防范意识,加强对各个工作环节的维护,通过使用创新性和高效性的维护手段,来保障计算机设备的稳定运行,从而为人们的各项工作和生活,提供更加长久和有效的服务。
自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程,在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想,指导该课程的建设过程,分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践,取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论;系统分析;反馈;课程建设 0 引言 深化教学改革,提高教学质量,强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题,而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”,但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中,笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求,调整具体的授课思路与方法,摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中,采取反馈控制手段,在教学实践中,有效地提高教学质量。 1 课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课,在学生培养过程中占有重要的地位,一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点,如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多;课程中知识点多且抽象,而且对数学基础要求较高,涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等;与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律,对先修课程应有一定程度的理解,并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响,即信息单向流动;而闭环系统中,不仅存在着输入对输出的前向控制作用,输出同时对输入产生反向的影响,即在系统中,信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在,任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量,从而实现对被控对象的有效控制,达到预期的目的。 在教学过程中,教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述,否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流,也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论,合理地设置反馈环节和控制环节,以提高课堂效率、提升教学质量,正是要讨论的问题。 2 课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节,运用控制理论制定对策,指导教学过程。 2.1 被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点,抓住主要矛盾,进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义,过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师,面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象),目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识,提高应用能力;而作为教学管理者,其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象,目标是排除多方面干扰的影响,适应社会发展的需要,合理利用教学资源,培养具有较强竞争力的学生,同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后,大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法,而疏于用物理概念进行系统定性分析,特别是如何针对实际系统存在的问题,采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多,在传统的教学过程中,一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解,并且课堂授课中,教师需在黑板上做大量的数学分析推导,绘制大量的曲线,因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多,设计型实验少,甚至存在“一键式”实验,这样难以锻炼学生的设计能力,对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言,自动控制理论主要研究的负反馈系统,包括系统的分析和设计两大方面,理论知识学习的目的是系统设计,而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法,分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统,但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓,在这个基本轮廓之下展开教学,根据课程、学生及教师的特点,抓住了课程的关键,用统一的思想将课程内容融会贯通,教、学、辅联成一体,有助于学生加深对学习目的的认识,掌握知识体系,提高学习效率,同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2 反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在,任何系统只有通过反馈信息,与预先设计的目标进行比较,利用二者形成的偏差不断调整,才能产生有效的控制,形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统,都不可能实现预期控制。 在教学实践中,反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则,即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计,又要兼顾评价、反馈量提取的可行性,同时要重点关注制约控制效果的关键点,并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面,如图1所示,并形成三环反馈控制,及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上,加强和学生的互动与交流,收集学生对该课程的反馈信息,及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果,可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论,内环反馈控制对于系统的调节最为直接,因此授课教师应采取多种手段,激发学生的学习兴趣和参与意识,给学生创造一个相对轻松的心理环境,以便更多地获取真实反馈信息,使课堂信息由单向传递变成双向传递,形成闭环调节,提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用,通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统,鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见,对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题,但通过考试过程及试卷分析,可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题;通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求,同时达到取长补短的目的。 2.3 干扰分析 控制系统中,干扰不可避免,并且直接影响控制效果,因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里,需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中,人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分,个人的差异性,必然导致信息传递过程中的不确定性。如,学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定,并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况,是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多,如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等,但所需知识点相对较孤立,因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明,适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用,教师和学生都减轻了压力;其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的,既可以调节课堂气氛,又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面,让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解,教师总是希望得到正确的回应,但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”,注意观察大部分学生的反应和课堂情绪,排除干扰;第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息,为避免个别的不公正评价,需设置信息过滤机制,过滤掉带个人感情成分的“奇异值”,对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主,其他方面反馈为辅;最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中,教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异,都可视为一种干扰,都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4 控制调节制定 控制调节主要考虑两方面:一是教师的作用,二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动,要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的,因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课,特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程,必须要让学生在首次接触课程的同时,将一个异常开阔的视野展示在他们面前,而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉,进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例,具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,取而代之的是声情并茂的图文、视频展示,既融入了大量专业信息,又激发学生的兴趣,取得了事半功倍的效果。此外,通过适当的教学经验交流、教学方法讨论,使每位任课教师在熟知教学内容的基础上,培养教师运用适当方法,调控课堂气氛,激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外,更要关心如何打造一门精品课程,如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观,在控制理论课程建设过程中,主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视,除了更新实验设备之外,更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验,开阔学生视野,锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势,控制理论课程同样受到影响,但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材,合理使用多媒体教学手段,使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价,对课程综合打分,并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施,激发教师的教学投入热情,营造积极向上的竞争气氛。 3 结束语 在多年自动控制理论教学实践中,笔者对“控制理论”学以致用,在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上,利用控制理论基本思想,发挥专业优势,分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节,摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时,对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要:自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法,其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强,要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法,经过近几年的探索与实践,教学效果良好,可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词:自动控制理论;有效教学;探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程,自1959年起即为测控工程专业学员开设,目前已面向全院本科学员,是全院性的专业基础课,选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多,数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识,而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展,课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章),讲授对象也日渐广泛,而课程学时却一再压缩(课内60学时),要求也越来越高,并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践,缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象,知识点分散、公式多、推导多,进而影响学习效果。总之,课程标准和教材内容的特点让学员感到难学,教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础,促进学科发展的关键。为提高教学效果,促进“指技合一”复合型军事人才培养,我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然,总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律,这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念,并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易,但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中,我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程,帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路,从总体上把握教材的内容,取得了较好的效果。 例如,对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析,但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的,一个实际的系统要能够进行工作,必须对它进行定量分析,也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的,必须对系统建立模型,这个模型就是数学模型,包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性,正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础,有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上,我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识,是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标;对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的;对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中,喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式,计算简单,容易得出结果;而定性的结论,多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此,我们在教学过程中强调,定量分析比较容易,难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去,也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如,稳定性与参数之间的定性的关系;动态性能指标与系统参数之间的变化关系;稳态误差随系统参数变化如何变化;稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系;高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈,反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此,系统的开环与闭环之间存在紧密的联系,一般来说,开环系统容易分析和理解,也容易获得其数学模型,因为开环系统一般是由各种典型环节组成的,可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此,为了分析系统的闭环性能,常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如,为了分析闭环系统的稳定性,劳斯判据需要知道闭环特征方程,而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0,其中Gk(S)就是系统的开环传递函数;而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性,也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时,对于型如tm或其线性组合的输入来说,可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时,由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程,最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹,并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多,从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆,往往课程教学已经结束了,学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹,用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类,不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂,基本概念、定义、术语、公式多,学员难以从整体上把握课程的全貌,难以建立课程知识体系之间的内在联系,大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中,我们通过从控制系统的一般要求出发,将课程体系有机联系起来,收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”,因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析,即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义,其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章);其次是在系统参数发生变化的时候,系统的性能如何变化,可采用根轨迹法进行分析(第四章);除此之外,如果系统的输入是正弦波,对系统的分析可采用频域法进行(第五章);如果系统的性能不符合要求,则必须对系统进行校正(第六章)。 当然,对于每一种分析方法,其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息;根轨迹法分析具有时域分析的特点,但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况,从而可以分析系统的时域指标;而频域分析由于方法的特点,可以分析系统的稳定性和稳定裕度,但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论,研究对象是线性定常系统,其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中,经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理,到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候,串联校正采用的是线性叠加,而反馈校正不具有叠加性,但通过进行一定的简化,最后进行反馈校正进行设计时,也是通过近似的线性叠加的办法。因此,叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解,但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此,虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性,但数学特性却不是该课程的主要特性,在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法,例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统,这种近似在工程上是应用得非常多的,也是非常有效的,在一定程度上能够满足工程的需要;再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景,而不能从纯数学的角度出发进行推导教学,严密的数学推导并不是本课程的主要目的,即不能将本课程讲成一门纯数学的课程,而应该从工程的角度出发,充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件,对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个:一是控制系统的分析;二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线,在控制系统的分析方面内容比较详尽,各种分析方法都有介绍,知识点成体系,但对控制系统的设计则讲得较少,也就是注重基础知识的讲授,而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后,掌握了许多控制系统分析的方法,但对实际控制系统的设计基本没有思路,总感觉无从下手。 为此,在教学过程中,笔者强调基础分析方法的同时,引入另外一条控制系统设计的主线,以一个导弹控制系统仪器为例,从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发,对该仪器系统进行分析与设计,既增加了学员学习相关知识的积极性,又提高了教学效果和学习效果。 此外,原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少,但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节,对系统开环增益的调节作用等,实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上,自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用,则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是,过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线,应当处理好基本理论方法与应用之间的关系,注意把握基本理论方法与应用之间的“度”,这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下,适当增加设计方面的内容。 除此之外,对教学内容进行整合和精选,引入Matlab编制的辅助教学软件等措施,也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来,在自动控制理论课程的教学过程中,采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践,与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说,通过这样的教学方法,我们很容易理解课程的内容体系,知道该掌握哪些知识,哪些是重点,哪些是难点,能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说,通过这样的实践,能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容,尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然,随着自动化技术的飞速发展,为了能够适应新时期对人才培养的需要,必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索,不断地更新和完善教学内容,改进教学方法,将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课,是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强,涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课,近几年,我们通过课程建设,建立了新的自动控制课程体系,确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线,构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统5个模块构成的知识体系。在教学过程中,把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体,使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解,并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强,具有一定深度和复杂性的课程,教师难教,学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革,制定了新的自动控制理论教学大纲,对课程的教学内容进行了调整优化,建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求,经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体,是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课,所以,在教学中应加强“三基础”教学,即基本理论、基本知识和基本技能,既要保证本学科的系统性、完整性,又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时,我们依据以下三点:(一)以教学大纲为依据,充实和更新教学内容;(二)在教学中要做到保证基础教学,加强近代教学,联系实际教学,涉及前沿教学;(三)完善CAI模式,使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本,含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容,既有课本内容的直接再现,又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体,既可用于课堂教学,又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式,供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学,注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容,花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立,通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合,然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较,这样以点带面举一反三,同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲,鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问,对带有普遍意义或难点的问题事先布置,积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念,如稳定性、准确性、快速性,输入与输出,动态与稳态,反馈与前馈等,这些基本概念形成了本课程的知识要点,是学习理解的重点。要掌握好基本概念,首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解,建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别,然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求,也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终,也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中,以稳、准、快为主线,建立各种系统分析与设计方法之间的联系,有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程,又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性,又有一定的普遍性。因此,在学习中不仅要掌握教材中的结论,更要掌握其中体现出来的研究方法,培养系统的观念,提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题,解决问题,学会探究式学习,广阅参考书,拓宽视野,从更多控制系统的实例分析中,提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是,反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中,结合生产、生活实际,观察反馈系统的构成,将有利于对反馈的深入理解和认识,并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去,学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题,通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映,课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲,重新编制了实验指导书,自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量,增加了综合性实验。在实验教学过程中,注意充分发挥学生的主观能动性,注重教与学的互动,尽量只讲基本的操作方法,然后让学生自己发现问题。实验操作课上,每个学生必须独立完成每次实验内容,独立完成实验结果的分析,并且回答老师针对实验细节中的问题的提问,得到自己的结论。保证实验课的质量,全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作,起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分,恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式,而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试,定性评价与定量评价相结合,多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理,从重“结果”走向重“过程”,从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查,增加了实验考核,并将其按比例计入期末总成绩,对考试从内容、形式和管理上改革,使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革,做了大量细致而有效的工作,从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上,我们跟踪国内外控制理论的发展,借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验,对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新,使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价,形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量,同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 (作者单位:山东建筑大学信电学院 山东济南) 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要: 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学,本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践,提出了一系列较为行之有效的措施和方法,对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词: 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科,它不仅仅是自动化专业的核心基础课程,还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展,自动控制理论处于一个关键的历史时期,正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是,由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点,因此用传统的教学方法,不少教师感到“难教”,学生也感到“抽象”难学,教学质量难以得到根本的保证。因此,在自动控制理论的教学工作中,针对社会发展变革对其新的要求,针对自动控制原理的课程特点,探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位,提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程,学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程,因此,在学生刚开始接触这门课程的时候,不能一味地只对其灌输纯粹理论,讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师,教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣,摒弃传统教学中发展历史的简单罗列,代之以声情并茂的图文、视频展示,如此既能融入大量专业信息,又能激发学生求知、探索的兴趣和激情,让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来,自成体系,独立开课。从教学的效果来看,这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此,我们在对课程的教学中,尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课,但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束,将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如,在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念,继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程,就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明,利用这种教学方式,不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构,还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识,包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力,数学基础不好的学生更是顾虑重重,毕竟自动化系的学生是工科学生,不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以,在教学过程中,教师应当根据课程的进度,有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识,给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识,培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密,但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中,我们从理论和工程应用相结合的角度,注意强化学生的工程意识,提高其工程实践能力。例如:在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中,详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义,使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善,现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段,还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多,传统的板书方式很难直观形象地表达出来,因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如,在讲述动态“过渡过程”的概念时,采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来,给学生提供最形象、直观的教学演示,有利于学生对抽象概念的理解,加深学生对这些知识点的理解,能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学,培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持,实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程,一般都安排在大学三年级第一学期,是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识,对于该课程如果仅限于对知识的讲解,那么无论讲得怎么透彻,学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂,在具体问题中,也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此,引入实验教学,并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来,会收到很好的效果,既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想,对解决实际问题能力的提高大有帮助,同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定,对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用,为了检验学生的学习效果,可以将考试成绩划分为四个组成部分:平时成绩20%(包括作业、出勤率和平时课堂学习表现)、实验20%(包括实验操作和实验报告)、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度,而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明,这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握,还充分地调动了学生实验操作的积极性,减轻了学生考试的负担,提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性,提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大,控制理论思想的发展和进步,在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高,自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用,并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段,我国对火力发电的研究正在逐渐加深,并且进行了一定的技术改革,火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展,我国机组容量的不断加大,火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论;火电厂;热工自动化;应用 现阶段,我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统,以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广,其性价比越来越可观,进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析,阐述自动化控制系统作用,介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先,在火电厂热工自动化领域中,主厂房基本上均使用DCS控制系统,而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是,在早期的时候,DCS控制系统比较昂贵,并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的,不需要具备很强的可靠性,要求模拟控制量也相对较少,为了可以有效降低生产成本,一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言,均需要进行长时间的可靠运行,要求具有较好的模拟控制量,进而从系统性能方面考虑,一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次,在锅炉燃烧过程中,一定要加强对AP论域的控制,也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整,可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的,所以,在进行实际控制的时候,一定要加强对锅炉运行情况分析,保证其具有较强的适应性。 最后,在测量锅炉汽包液位的时候,因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候,因为锅炉传递给汽包的热量是一致的,非常容易导致出现液体大量汽化的情况,致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况:一是,当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候,其测量结果就会相对偏大;二是,当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候,其测量结果就会相对减小,这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常,在设计锅炉汽包液位检测回路的时候,经常忽略这一问题,导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先,自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上,形成的一种自动化系统,尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统,但是也无法充分发挥其作用。事实上,DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式,其控制器可以使用传统DCS控制器,也可以使用PLC控制器,或者是其它类型的控制器。由此可以看出,PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次,随着社会的不断发展与进步,出现了很多高级算法模块,比如,NT6000模块,其是一种具有设备极的模块,在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能,并且在网络通讯中,也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量,此时,要想让PLC控制系统也具备此项功能,就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面,PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理,并且通过多年的经验积累,其处理方案越来越完善。 最后,随着我国电力事业的快速发展,国家对节能降耗工作越来越重视,火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候,一定要加强火电电源的建设,不断优化资源配置,合理布置电力输送,保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量,无论是资金投入,还是人员投入,促进了自动化控制技术的发展,进而在火力发电行业中得到了广泛的应用,促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数,同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候,主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括:引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种:单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节,其控制信号就是燃煤量的调节偏差,具有一定的克服扰动能力差等不足,并且具有参数少、整定简单等优势;双回路调节指的就是在单回路调节的基础上,增加对燃煤量的导前信号控制,在此调节过程中,无法有效整定内外回路的参数,并且控制系统操作也比较麻烦,不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候,有很多的方法,主要分为两种:一是,传统方法: ,其中,D表示主蒸汽流量信号; 表示锅炉蓄热系数;Pd表示气泡。二是,直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术,对热力学参数展开一定的控制与检测,进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化,进而达到安全生产,实现生产产量的提高,降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化,保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性,并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高,自动化技术的不断进步,促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中,利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等,使得控制系统与控制设备越来越先进,实现了热工生产的全面自动化。同时,随着新控制理论与策略的不断提出,在生产实践中得到了广泛的应用,并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展,能源与资源的消耗量越来越大,因此,全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视,尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加,智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出,越来越重视自动化控制系统的开发与利用,并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中,应用了很多的新测量方法与理论,实现了其运行与故障处理的自动化控制,促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之,在火电厂生产经营管理过程中,加强热工自动化产品的应用,不仅可以增强火电厂生产的安全系数,防止发生一些故障与事故,还可以在一定程度上,增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论,可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高,达到预期的生产目标,进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求,利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit(CDT)开发一个虚拟实验系统,系统包括六个模块:传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件,提高了学生掌握知识与技能的效率,达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中,要想紧跟技术的发展,就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多,传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此,虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生,在各大高校已经获得了广泛的应用,并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来,已在各工程领域得到广泛的应用,①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中,许多学校根据自己的需要,利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生,教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制,较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容,利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统,从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职,他们利用晚上和周末进行继续学习,这使得他们具有以下特点:具有比较丰富的工作经验,学习更侧重理解并应用,学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验,加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容,系统设计了一个初始界面和五个功能模块:传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应(如图1)。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面,它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包,在传递函数模块,通过输入系统微分方程的分子和分母系统,构建传递函数。如图2所示左端构建函数,右侧进行典型连接,完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数,得出系统的零极点图和伯德图,以便于判断其稳定性(如图3)。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数,可得到不同的响应曲线,以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节,以便观察系统的响应特性,从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣,通过调节不同参数,可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器,有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放,人机界面友好等特点,使用方便,具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘 要】近年来随着我国经济的飞速发展,我国电力行业也取得了跨越式发展,无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展,电力系统走向智能化已成为大势所趋,而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用,因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究,并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业 自动控制理论 应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟,国外的发展经验告诉我们,走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平,必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试,自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用,本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心,走过了漫长的发展阶段,从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论,到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论,自动控制理论不断走向完善与成熟,并得到了越来越多的认可,在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 (一)电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论,对整个电力系统进行实时监控,对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析,并根据分析结果对电力系统进行控制,从而使电力系统的运行更加安全稳定,经济效能也得到较大提高,是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 (二)电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善,很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来: 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术,集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术,自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来,形成一个复杂的神经网络,并且通过自身学习的算法,对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理,在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务,对电力系统有着重要的意义。另外,专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用,因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术,作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术,是线性范围内最好的控制方法,对于电力系统中,远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值,对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术,能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来,应用到电力系统中。在实际运行中,可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术,使其协同工作,共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管,在电力行业中也有着较为广泛的应用。 (三)电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路,能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后,能够促进电力系统的不断完善,取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用,实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析,并通过控制系统不断进行调整,从而使电力系统始终运行在最佳状态下,大大提高了电力系统运行的安全与稳定性,并且降低了设备的损耗,提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节,内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论,在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控,促进了变电站运行的自动化,从而大大降低了运行成本,提高了输送电能的质量,增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论,实现了对配电网的自动化控制,从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖,减少了工人的劳动负荷,提高了配电网运行的稳定性与可靠性,对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之,自动控制理论在电力业中的应用,能够提高电力系统运行的稳定可靠性,降低电网系统运行成本,提高经济效益,有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展,对电力系统提出了更高的要求,走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用,取得了较好的效果,对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善,我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要:随着留学生人数的逐年增加,全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发,讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词:全英文教学;自动控制原理;教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用,自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一,并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法,是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展,外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势,中国大学与英语国家的校级交流也越来越多,这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段,探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程,面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高,课程用全英文开设,还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力,作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节,在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作,不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程,在大学三年级上半年开设,是其他自控专业课的基础,只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识,才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多,全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同,学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲,本土学生的数学基础较好一些,英语阅读能力较强,但因生活环境为中文,英语听力理解能力相对阅读能力弱一些;对于母语不是英语的留学生,因其有限的英语程度,在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看,一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学,如何因材施教,具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学,要保证提高教学质量,必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发,在注重知识传授、能力培养的同时,要特别注意教学交流质量的提高,以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学,涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通,在教学对象来源差异较大的情况下,对教学团队的素质要求比较高。(1)教师英语能力基础及保持:全英文授课的教师,一般应具较强的责任心,具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历,全英文任课老师由于一般工作在中文语境中,也要注意英语听说能力的保持。(2)专业知识及其应用能力:《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程,任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉,但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景,不仅可以讲述课程的知识点,也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具,使学生不仅获得课程的知识点,还获得关于知识应用方面的技巧。(3)面向教学对象的教学方法:课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好,关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握,教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见,不断积累总结教学方法及其适用对象。(4)教师的组织与沟通能力:主讲教师是课程的负责人,全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息,包括留学生的国籍,并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式,保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料:(1)课程教材的选择要考虑到教学对象,选择难易适中的教材。在本课程的实践中,为了满足不同层次学生的需要,为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生;也有参考书比较深入浅出,易于理解,满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作,本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材,便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达,也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍,帮助学生理解一些控制原理产生的背景,让学生们学习该领域大师的创新精神。(2)教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇,帮助学生对课程的理解和掌握,并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程,可以把一些课程常用的数学公式表,如拉普拉斯变换表等,作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像,如果学生在上课时没有完全消化,可以在课后自己观看相关课程录像,理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节,直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中,要注重以下环节:(1)任课老师的课堂表达:教师上课应注意循序渐进,深入浅出,板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生,上课语速要适中,并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿,以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件,方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性,同时注重介绍知识的应用环境,既要照顾到基础较差的学生,也应满足综合能力强的学生的需求。(2)课堂教学的互动与反馈:由于该课程理论性强,对数学基础要求高,大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念,如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重,一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容,设计课堂讨论题目,采用分组课堂练习的形式,一般为二到三人一组,学生可以互相讨论,加强对所学概念方法的理解,教师在学生练习时,巡回检查,期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动,既减少了学生的表达压力,又能达到互动反馈教学效果的作用,非常受学生欢迎,教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节,学生通过实验可以加深对课堂知识的理解,并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量,首先要向学生提供清晰的实验指导书,在实验分组时应避免将留学生分在一组,而是将中国本土学生与外国学生搭配开来,加强留学生与中国学生相互交流学习,帮助留学生融入本土学习环境,克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍,顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分,要求学生对实验数据进行有效处理,对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况,评估学生课堂学习的质量,改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行,通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试,是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次,以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段,本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点,阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验,为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论;人工智能;智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论,各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要:针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足,运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践,明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式,强化工程实践能力培养,考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难,调动了学生学习的积极性,提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词:自动控制理论;工程教育;CDIO理念 进入21世纪,经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长,对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中,重理论轻实践,过分强调知识的理论深度和系统性,而忽略了各学科知识间的联系,特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程,[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中,传统教学多局限于课堂授课,结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验,而强调工程实践的综合性和创新性内容不足,偏离实际工程应用。 黄山学院(以下简称“本校”)作为一所地方性普通本科高校,与学术性高校“错位竞争”,明确办学定位为应用型。因此,结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况,对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念,[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求,重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化,以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思(conceive),设计(design),实施(implement),运行(operate),是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下,经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体,以CDIO教学大纲和12标准为基础,让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习,获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验,这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架,并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会,由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点,运用CDIO工程教育理念,坚持以学生为本,建立知识、能力、素质培养体系,将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程,对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计,形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式,如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养,在传统教学的基础上,融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法,让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 (1)项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念,依托项目以3~5名学生为一组,教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下: 1)构思(C)。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解,其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考,形成对控制系统设计开发的基本感性认识,加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2)设计(D)。要求学生使用控制方法,完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践,使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具,并能够在实际中应用。 3)实现(I)。将设计成果加以实现,着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4)运行(O)。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用,并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境,实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场,培养学生的务实精神和实际工作能力。 (2)虚拟仿真。虚拟仿真,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入,将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃,更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力,可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 (3)案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验,一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例,学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程,并参与疑问的解答,提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核,难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求,改革单一的考核方式,综合学生在知识、创新、应用等多方面能力,采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握,还重视知识的工程应用与创新,有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程,只有掌握坚实的理论基础,具备严谨的工程推理和解决问题的能力,才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题,并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要:在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中,以控制理论思想作为指导,在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上,建立了课程教学反馈控制系统模型,采取了优质提问教学法等多种反馈方式,取得了较好的教学效果,同时也提高了教员的教学水平。 关键词:控制理论;自动控制元件;反馈控制教学 所谓控制,就是根据系统内外部变化,进行有目的的调整,一次又一次地克服不确定性,纠正偏差,使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为,任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统,控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面,也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的,因而是可以控制的,问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为,控制理论对于教学来说,在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域,建立教学控制系统,结合教学过程的特点及规律,改革传统教学过程,研究和解决教学过程中的一系列问题,以实现对教学过程的有效控制和全面优化,从而更好地控制教学质量,提升学员的学习积极性,提高教员的教学水平,达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成,控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制,传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象,以课程教学目标为期望值,以教学效果为控制量,可建立课程教学开环控制系统,如图1所示。 在图1所示的系统中,教员进行课堂授课时,学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看,传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题,因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息,教员无法及时掌控教学情况,学员学习主动性差,教员教学水平提高缓慢,往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道,则可建立闭环(反馈)教学控制系统,如图2所示。 由图2可知,由于建立了良好的反馈联系,教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差,从而根据反馈控制原理适时改变控制方式(调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等),以保证:教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进;教学内容、方法和手段适合教学对象,且不断趋于完美;教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中,应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况,深入分析课程教学控制系统的各个组成部分,细化前馈和反馈环节,建立课程教学控制系统模型,图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知,在“自动控制元件”教学反馈控制系统中,以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控(学员自学)和他控(学员之间的相互学习、交流、激励)方式作用下,初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中,采用有效的课堂提问等方法,及时掌握学员学习动态,实时调整教学过程,以保证教学效果;课后,通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式,获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等,并根据反馈信息适时调整教学过程,从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时,教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映,以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中,教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制,首先必须建立较为准确的系统模型,然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教,也要因“才”施教,“材”指的是课程的教学目标和教学内容,“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确,控制效果越好。因此在系统建模时,必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构,了解“材”和“才”的实际情况,确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括: (1)系统期望,即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 (2)被控对象,即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 (3)控制方式,即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前,教员应该进行精心的教学准备,具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 (4)评价方式,即根据学员的学习情况,把实际值与期望值进行比较,对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效,最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉,并采取措施加以改善。但是,仅凭经验是远远不够的,必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定,才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中,课堂授课是知识传递的一个关键环节,在此环节中必须采取有效的反馈方式,以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中,教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法(Quality Questioning, QUILT)。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法,包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT,可以调动学员的学习积极性,使更多的学员参与思考,更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时,教学组采取其他方式获取更多反馈信息,主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动(“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛)等,使学员在掌握理论知识的同时,提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂,这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾,然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论;Matlab;模糊控制;鲁棒控制;最优化控制 随着控制系统复杂性的增加,不确定因素的增多,要求各控制理论分支有进一步的发展,弥补各理论分支的缺点与不足,以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果,但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步,或处于初级阶段,远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂,通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制(Quantum Control)也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起,它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学,它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命,1765年瓦特发明了蒸汽机,应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机,标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始,后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题,1872年劳斯(Routh E J)和1890年赫尔维茨(Hurwitz)先后找到了系统稳定性的代数据,1932年奈奎斯特(Nyquist H)发表了放大器稳定性的著名论文,给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳(Wiener N)总结了前人的成果,认为客观世界存在3大要素:物质、能量、信息,虽然在物质构造和能量转换方面,动物和机器有显著的不同,但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处,1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》,书中论述了控制理论的一般方法,推广了反馈的概念,确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期,时间为20 世纪40~50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统,主要研究单输入单输出问题,研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法,它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”,使之能够稳定运行,其次是采用“反馈的方式,使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作,最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期,时间为20 世纪60~70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果,但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初,学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广,将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组,用以描述多变量控制系统,并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性,从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的,所以统称为常规(传统)控制。它们为了控制必须建模,但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路,不完全以控制对象为研究主体,而以控制器为研究对象;是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢?智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词,1971 年傅京孙教授指出,为了解决控制问题,用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制,或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法,这两者都值得试一试,而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发,现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期,Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期,Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab,这是从Matrix(矩阵)、Laboratory(实验室)各取前三个字母组成的,意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来,经历十几年的发展和竞争,现在逐步风靡世界,可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下:(1)数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括:矩阵的创建和保存;数值矩阵代数、乘方运算和分解;数组运算;矩阵操作;多项式和有理分式运算;数据统计分析、差分和数组导数;用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。(2)Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外,Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似,简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样,尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性,可移植性要远高于它们。(3)图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向,也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线,三维曲面,并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象(Graph object)和图形句柄(Graph Handle)进行操作的“底层(low level)”指令,使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作,为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO,即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象,运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践,形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,经过5年的教学实践,取得了很好的教学效果和教改成绩,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高,为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO;工程教育;自动控制理论;教育理念 1 研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后,将学生分成小组,每个小组5~6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材,分工合作完成实验。通过分析实验结果,学生提出其中存在的问题,然后教师开始剖析概念、讲解原理,并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论,理论性很强,而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,旨在培养学生的工程能力,是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然,CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的,即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标,以教学改革为指导,以教材创新为核心,以科学研究为基础,对自动控制理论课程进行改革,以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2 教学理念的转变 2.1 教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题,“教什么、怎么教,学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要,至于“怎么教”、“怎么学”全在个人,不重视教学方法的研究,习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情,“怎么学”是学生的事情,“教”与“学”分离,对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足;对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足,认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用,殊不知,这是教师不负责任、偷工减料的表现;对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足,有的教师过分强调讲课面面俱到,“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此,提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演,既是演员又是导演,学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫,教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换,随着知识的潜移默化,学生的学习活动自主性逐渐扩大,教师的传教活动制约性逐渐缩小,最后转化为学生能够完全自主学习,真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径,课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道,应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围,把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造,为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境,这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验,重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习;将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式;着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面,通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体,让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法,有些知识问题的具体细节,忘记了可以查书,但思考问题的方式,一旦领悟并加以应用后,具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力,这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演,演员演得如何观众最有发言权,采取学生匿名网上评议制,对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价,教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉,这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20%)+实验考核(10%)+学期考核(70%)作为学生的最终成绩,这样充分调动了学生学习的自主性与积极性,避免了一考定终生和逃课现象。 2.2 明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课,是一门理论性和实践性都很强的课程,理论比较枯燥,难以理解,其特点是概念多、抽象,理论分析和数学计算比重大,在课程讲授过程中,若不注重教学模式的改进,就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课,跳不出抽象的理论框架,不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中,那么,这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中,引入CDIO模式,以小型控制课题为导向,引导学生自觉加深理论学习,依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现,培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力,激发了学生的学习兴趣。因此,教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练,使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义,体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性,使学生变被动学为主动学,提高学习积极性,既巩固了知识体系,又树立起工程思想。 3 基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习,以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式,并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1 教材建设 教材是教学理念的载体,是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设,发挥团队的特色,自2003年开始狠抓教材建设,相继出版了两部理论教材:《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材,国防工业出版社2004);两部与之配套的书籍:《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004),《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008);一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材,为知识的有效传播奠定了基础。 3.2 良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史,研究的对象、方法及主要内容,自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣,课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料,包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等,并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法,学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望,促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3 强化实践教学,提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标,实践教学构建三层体系,突出综合性、设计性、研究性训练,加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式,进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段:课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系:以随堂进行的项目为三级项目,促进学生对专业核心课程的学习;以专业课程设计为二级项目,培养学生构建并运用知识模块的能力;以毕业设计为一级项目,培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式,将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合,让学生在课堂上学习理论知识,课外进行三级项目的研究,使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后,要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报,改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识,类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点,教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件,如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件,受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台,促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4 加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力,自行研发了网络综合教学平台,提供了15个子系统供师生使用,形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站,实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容,利于突出重点、突破难点,优化课堂结构,创造良好的网络教学环境,提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目,为学生提供了丰富的教学资源。 3.5 开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制,检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中,将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程,在各阶段理论教学后,完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等,提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段:(1)引导学生充分利用图书馆和网络,搜集相关资料;(2)学生分成研究小组,在6周的时间内,跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析,并完成控制器的设计,然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型,对系统的控制性能进行仿真分析;(3)要求学生以组为单位撰写研究报告,并以小组的形式进行研究汇报,汇报中要求小组成员全员参加,教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报,不仅可以活跃研究氛围,加强各组学生之间的交流,开阔学生的视野,还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后,可以在一、二、三级倒立摆实验平台上,实现学生自行设计的系统验证。在课堂上,教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生,注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下,教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动,培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地,探索出了一条行之有效的工程教育模式,使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4 结束语 教学实践表明,基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性,促进学生从“要我学”到“我要学”的转变,有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式,并提出了很多很好的建议,加强了学生和教师之间的沟通与交流,起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式,CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面,构建理论与实践相结合,技术与市场相结合的应用型人才培养体系,为国家、地方培养合格的高级专门人才,是教育工作者的不懈追求。
1电力系统自动化技术安全控制问题 1.1设计层面 电力系统及其自动化建设是一项较为复杂的工程,对技术设计、标准制定等要求很高,相比于发达国家,甚至部分发展中国家,我国的电力事业发展速度虽快,但整体水平还与其有一定的差距。由于技术不成熟,缺乏统一的设计标准,使得自动化技术在实际应用中受到限制,严重时可能会引起安全事故。另外,国内几经城乡电网改造,比过去有进步,然而在统一指挥管理方面,仍未能解决根本性的问题,以至于在应用时障碍重重。如今,电力行业在国家经济发展中越来越重要,电网覆盖面积更广,对安全要求更高。我国城乡差异明显,东西部经济水平不一,同样会影响到电网建设。比如,电力设备种类繁多,往往需配套使用,型号、规格等均要满足要求,一旦存在设计不合理的弊端,必然会削弱其功能发挥。 1.2设备层面 自动化技术的应用,使得电力生产效率大幅提升,在高新科技的推动下,自动化技术更新换代极快,为充分发挥其优势,必须配备相应的电力设备。不过,从当前实际应用状况来看,因为设备质量达不到技术性能要求而造成的安全事故并不少见。部分电力企业过于注重技术,在设备质量控制方面有所疏忽,高质量设备成本昂贵,企业往往会为了节约成本而采用一些安全和质量无保障的设备,结果可想而知。电力设备在运行时,如果受到干扰,可能会出现数据错误等情况,甚至影响整个电力系统运行。所以,抗干扰性能很关键,但一方面是重视度不足,另一方面技术跟不上,对电力系统自动化技术的稳定可靠性构成威胁。再者,现电设备、配电装置等产品日新月异,需规范使用方法,且在使用过程中及时维修,否则也容易酿成安全事故。 1.3技术层面 科技是第一生产力,在推动社会经济发展中起着重要作用,尤其是电力系统自动化的逐步实现,技术水平非常关键。无论是发电还是供电,为扩大覆盖区域、提高安全质量等级,都需要相应的技术及配套设备及时更新,需要有专业人士操作,同样需要有专业的维修人员。就当前而言,国内在技术层面存在着不少问题,比如自主研发能力较弱、专业技术人才匮乏,以至于在出现异常时未能及时发现并采取有效对策,最终引发安全事故。另外,电力系统不仅仅应用自动化技术,还与网络通讯等技术有着密切联系,整体趋势将走向智能化,以变电站为例,由单一的微机保护到综合自动化站,再到数字智能化变电站,技术不断进步,同时安全威胁也在增多。操作系统自身存在漏洞,第三方软件的安全性偏弱,网络安全设备不达标,以及病毒木马等形式的网络攻击,这些都是今后电力企业必须考虑的问题。 1.4管理层面 电力系统结构庞大,涉及到诸多部门,且各环节之间联系紧密,为确保没有细节问题,所有工作能够稳步进行,必须加强安全管理,建立健全的规章制度,对日常事务以及各项操作加以约束和指导,以免出现管理混乱局面。现实环境复杂多变,管理制度应及时增删修改,但电力企业遵循的管理制度较为陈旧,实践过程中遇到了许多新问题,却没能及时更新相应的制度内容。内容不够具体化也是一大问题,电力业务越来越细化,如果管理制度过于模糊,职责不明确,一旦出现问题,极易出现互推责任的现象。另外,安全管理制度的执行力度有待提升,很多执行工作明显流于形式,未能起到实际作用。 2电力系统自动化技术安全控制对策 2.1优化设计方案 电网安全运行一般会采用三种设计方式:①分布式结构。通过电力系统中的所有控制、保护、测量、报警等信号在单元内处理层数据信号的模式并通过管线来传输至电力系统的控制设备,在结构设计上让各个单元相互独立,避免单元内的相互影响。②提高可扩展性和兼容性。在不同的电网环境中,也能够灵活适应自动化的需要。③简化电力系统。对电力系统大幅的简化二次接线,并使用高质量的多功能继电器来对传统和有质量问题的继电器进行替换,再对开关柜和主控制之间的界限进行合理地分布式设计,从而达到开关柜内接线简化的效果。 2.2增加设备投入 电力系统本身就带有较高的危险性,运行时如果操作失误,或出现其他不合理的行为,都极有可能威胁到生命安全。为确保自动化技术能够安全发挥其作用,需提高设备质量,保证电力自动化设备满足技术要求,具有良好的稳定性、灵活性、适应性。设备质量缺陷主要与其制作水平和使用是否规范有关,电力企业应当转变陈旧的观念,意识到自动化设备的重要性,增加资金投入,既要积极引进新设备,又要做好已有设备的维修养护工作,若使用寿命到期或严重破损,应当及时更换。选择设备时,尽量选择信誉好、实力强,且设备能够配套的厂家,避免不同厂家设备互不兼容的情况。对于专门预定制作的设备,应派人监督整个过程,确保出厂时没有质量缺陷。另外,宣传设备的正确使用方法,加强监督,对工作人员开展技术培训,使其严格按照规范进行使用。做好日常维护工作,有些安全事故源于某个细节,比如表层积尘太多而未清理,导致长期连续运行的设备散热困难,进而烧毁内部,引起火灾爆炸等事故。 2.3提高技术水平 加强技术理论研究,主动与国际接轨,了解当前最先进的技术和技术理论,活学活用,将其应用到国内电力事业建设中。目前,很多电力自动化设备均来自国外,国内拥有研发技术水平的企业不多,且产品质量与国外也有一定差距。究其根源,在于专业人才不足。所以,为提高电力自动化研发和应用水平,必须从根本做起,培养优秀的人才队伍,努力提升工作人员的综合素质。一方面,电力企业应注重内部职工专业能力的培训,为其提供培训和进修的机会,定期组织全体职工学习,强化其安全防范意识,熟悉常见安全事故的原因,并能采取简单的应对之策。另一方面,与高校合作,吸引高校人才,组成专业队伍,优化内部人员结构,提高整体技术水平。在具体工作中,技术层面的安全问题颇多,尤其是网络技术的应用,使得安全风险有所增加。因此,需构建电力自动化安全防范系统,并加强硬件、软件的安全设计。以调度自动化安防系统为例,遵循整体性、一致性、易用性、动态发展等原则,从物理层、网络层、系统层、应用层多个层次进行安全设计。用到的安全技术包括访问控制、防火墙、入侵检测、信息加密、物理隔离等。 2.4完善管理制度 电力系统安全控制需有相应的制度进行约束和指导,加强技术管理,结合现状,科学预估未来发展趋势。首先,明确职责。各部门、各岗位都要清楚并做好本职工作,内部需制定管理制度和实施细则。以自动化设备使用单位为例,需严格按照规章制度进行使用和维护,建立健全的台账,同时负责各项设备仪器运行状态的监督,发现问题后需及时处理。出现故障时,还要积极配合维修人员。另外,还要负责备品备件计划的制定和申报工作。其次,完善运维管理制度。比如设备硬件的维护保养,应科学制定实施细则,安排不同岗位的人员负责相应的维护工作,加大巡检力度,保持设备清洁。实时掌控电力系统的运行状态,注意防火防尘,从细微处着手,包括内接线是否连接正确、固定零件是否松脱,均要细心谨慎。此外,加强监督,确保各项制度落实。针对规章制度流于形式的问题,有必要成立独立的监督小组,专门负责制度落实。企业内部实行奖惩制,针对接连犯错、工作态度不认真,以及故意破坏等行为,应当予以相应的惩罚。 3结束语 电力系统自动化使得生产效率大幅提升,从而促进我国电力事业上升到一个新水平,未来将逐步实现智能化,如何做到安全可靠,又能降低成本,是今后考虑的重点,尤其是安全管理,应当放在首位。影响电力系统安全控制的因素很多,电力企业应树立长远目光,从整体分析问题,强化安全防范意识,制定安全管理制度,培养优秀人才,提高技术水平,使自动化技术的优势能够充分发挥。
在科学技术的发展中,计算机技术使用的范围逐渐广泛,随着社会的进步和发展,人们在生活和生产方面对电力资源的需求量也在不断增加。计算机技术每一次更新和进步都为电力系统发展做出了贡献,通过对计算机技术的使用,电力系统实现了自动化的运行模式,这让整个电力系统的运行更加高效,同时也保证了人们的正常用电。 1电力系统自动化的基本概念 电力系统由发电设备、输电线路以及配电装置等部分构成,电力系统结构比较简单。系统中的这些设备装置是电力网络重要构成部分,由电力工作人员负责操作和管理。因为我国的电力资源相对紧缺,尤其是在当前这种全球资源都比较匮乏的情况下,电力资源的浪费现象也更加严重。电力企业担负着电力生产和保证人们用电安全的责任,需要对这些有限的电力资源进行合理的分配,对电力资源进行充分的利用。在电力企业运行和经营时,需要加强对电力系统的实施监测,保证电力设备的稳定运行。计算机技术的使用让整个系统自动化和高效化,使用计算机技术对电力系统中相关设备装置进行测控。测控装置能够监管电力运用情况和状态,并且在此过程中获得运行使用数据。在电力系统运行中使充分发挥计算机技术优势和特点,正确预测电力系统,让整个电力系统运行更加高效,这对于电力资源合理调整和配置有着很大作用,可以有效控制电力企业生产与运行成本。将计算机技术应用在电力系统中,能够对电力系统中运行时出现的异常信息和数据进行采集、分析和处理,并且将问题进行及时报告。若是电力系统发生了故障,计算机系统可以及时将实际情况快速反馈给电力工作人员,阻止安全事故进一步扩大,并在此基础有效解决系统中的故障与问题,提升系统运行效率。电力系统自动化发展需要时间的积累才能够更加强大,在电力系统发展中各项费用也在不断增多,这让电力企业的运营成本也在增加,而经过计算机技术的使用可以让电网调度以及变电站等自动化运行,这样就能够提升电网运行效率。经过对电力系统自动检测,减少对人力资源的运用,提前做好预防和监控工作,减少电力系统在运行过程中出现故障的可能性。这样不仅能够保证电力系统正常运行,还能够节省一定的检修与维护费用,提高电力系统经济效应与社会效益。 2计算机在电力系统自动化中的作用 2.1数据处理 就电力系统而言,数据的收集和处理是十分重要的,其能为整个电力系统的运行提供可靠的参考,工作人员通过对数据的收集来合理管控整个电网系统。将计算机技术应用到电力系统中,能够使用编程存储相关数据,让工程人员各项管理工作更加高效。正是因为计算机所具备的数据处理功能,不管是多么复杂的数据都能进行规范管理,所以也能够让电力系统中存在的一些复杂数据能够被有效收集和处理,提升电力数据的处理速度,提升工作效率。 2.2实时监控 中间件能够在电力系统中体现出良好的使用效果,是电力操作系统服务器与计算机有机整合部分。通常情况下,中间件一般运用在监控计算机网络信息资源方面,在对其进行运用的过程中能够进行电力资源共享,以此对数据进行集中管理。将中间件使用在电力系统中,其能够对计算机资源与通信状态进行监测。计算机网络控制中心可以在运行时依据收集到的数据对电网进行动态管理,以此对电网进行科学的控制。 2.3信息管理 信息管理也是电力系统自动化的主要内容,通过对计算机技术的使用,能够将信息管理系统分成线路档案管理、运行管理以及实验这3个模块。在线路档案管理模块中,主要是对电力运输数据以及用户信息进行管理;在运行管理模块中,主要是对电力线路的日常检查与维修相关信息进行管理与记录。 3电力系统自动化中对计算机技术的运用 3.1电网调度自动化 使用计算机技术让电力系统中的电网调度自动化,而其中的关键技术就是电网控制中计算机网络技术,还有部分比较关键的服务设备、供电所、发电器等终端仪器和设备。这些仪器设备或是部门在计算机互联网基础上形成完整的电力系统,达到了电网调度自动化目标,有效地提升了电网系统调度的效率。电网调度自动化有着很多优势,其不但可以对数据进行及时地收集,同时还可以对电网运行的安全进行管理,对电力系统运行情况进行评估和传输符合预算等,这些功能都是通过计算机技术的使用而实现的。我国电力资源的需求量很高,乡镇电网的调度规模和要求在省市电网要求之下,只需要为某个特定的乡镇提供电网调度的服务即可。设备的使用也没有太高的标准。发电厂不会直接对电网调度进行管理,主要将计算机技术使用在供电网系统中,以此进行实时监控工作,在此基础上保证供电的安全与稳定。而级别要求比较高的电网调度,比如省级城市的电网调度等,应用的是规模更大的计算机配置,以此对电网调度进行控制。不同地区的电网调度规模不一样,但是其中使用的调度都要通过计算机技术来实现。 3.2供电站的自动化 电力系统的运行就是为了给用户提供安全稳定可靠的电能,而供电站又是电力系统的重要组成部分,其运行好坏直接影响电力系统运行。通过计算机技术的应用,能够促使供电站工作自动化,对传统的供电方式进行替代,提升电力系统供电效率。通过对计算机技术的使用,可以对供电站进行全方位的实时监控,保证了供电过程的安全与稳定。在供电站的自动化之下,二次设备也进行数字网络改革,这让计算机技术被充分使用在电力系统中,计算机光纤信号替换了传统的电缆信号。变电站自动化是有实时监控屏幕化以及运行数据记录处理自动化两个部分构成的,这两个部分进行了计算机操作的自动化管理,所以让电力系统中的供电站进行完整的自动化操作,保证电力系统高效运行。 3.3配电系统自动化 将计算机技术使用在配电系统中,可以对工业用电的配电设备进行自动化管理,提升配电自动系统的有效性,精准预测运行中可能存在的故障与问题,确保电力系统的高效运行。配电系统自动化通过对计算机技术的运用,可以进行自动控制工作。在系统中构成了级配电网SCADA系统以及配电地理信息系统等,在实际运行过程中可以由调度员进行操作,将故障发生的区域和安全运行的区域供电隔离开来,以此保证整个电力系统的稳定运行。 3.4变电系统的自动化 变电系统是将电能传输给用户的重要部分,其中包括了变电站以及各种输电线路。通过对计算机技术的使用,能够对变电站二次设备的功能进行再次的组合和优化,对变电站进行自动监控、控制以及测量。变电站自动化将计算机技术作为核心,把变电站中的保护、仪表以及远动装置等设备系统功能进行分解和组合,经过设备之间的信息交换和共享来进行监控。变电系统的自动化能够节省一定的人力资源,通过实时监控来发现电力传输中的一些问题和故障。 4结语 电力系统是国家发展和人民生活中的重要设施,经过对计算机技术的使用实现电力系统的自动化,对电力系统运行情况进行实施监控,及时发现其中问题,保证电力系统高效运行,让人们能放心安全地用电。
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
浅谈低碳城市与智能建筑电气:低碳城市与智能建筑电气 摘要:在我国城市化建设进程中,城市规模不断扩大,建筑行业也得到了快速发展。但与此同时,经济发展和环境问题之间的矛盾也不断加剧。面对这样的情况,国家虽然采取了一系列措施,以解决生态破坏和环境污染问题,但效果都不是太理想。在这样的背景下,低碳城市理念应运而生,并发展成现代城市建设的最重要的理念。本文从建设低碳城市的意义出发,分析了低碳城市和智能建筑电气之间的关系,并对阐述了智能建筑电气特征。 关键词:低碳城市;智能建筑电气;特征 在我国现代建筑行业的快速形成与发展的情况下,虽然创造了比较理想的经济效益和社会效益,但是发展过程中所产生的严重的环境破坏、能源污染等问题也是不能忽视的,必须要引起建筑行业内部以及社会的普遍关注,并且要积极的寻求有效的解决措施。从社会发展的角度来进行分析,我国现在处于城镇化进程加快、经济快速发展、碳排放大量增加和向社会主义市场经济转型的关键时期,建筑的工程总量排名世界第一,超过了世界年建筑总量的一半。在我国全面构建低碳城市的前提下,智能建筑是根据地域和国情特点,适应国家社会、经济、文化的发展和生活水平提高的需求,坚持以人为本,合理利用资能源、资源,节能、节水、节材、节地,保护当地的生态环境,并全面的治理污染,进行智能化管理,创造出室内外环境舒适、安全、健康,能与自然和谐共处的资源节约型建筑。 一、建设低碳城市的意义 低碳城市指的是城市以低碳经济作为发展模式以及发展方向,政府以低碳社会作为城市建设的目标,居民以低碳生活作为生活理念以及生活标准。低碳城市的概念从提出到现在,已被各个国家认可并成为全世界各个国家的共同目标,诸多国家逐渐加大了发展建设低碳城市的力度,以在经济发展过程中环境代价实现最小化,实现人与自然的和谐相处。 在经历了农业文明、工业文明之后,全球性的环境问题也随之产生,人们逐渐认识到环境保护对经济发展的重要作用。随着科学技术的发展及各种先进的生产技术的出现,对社会生产方式和生活方式产生了重要影响。在全球经济快速发展的同时,能源危机、环境危机也逐渐显露,不仅制约了全球经济发展,也对人们的生存环境造成了很大影响。在这样的背景下,低碳经济作为一种新兴的经济发展模式而逐渐受到重视。低碳经济以可持续发展为指导思想,为全球经济发展提供了一条可供借鉴的发展模式。低碳经济最重要的目标是减少碳排放量,以清洁能源和可再生能源代替各种石化和煤炭能源,随着城市理念的发展,低碳城市成为城市规划和城市建设的重要指标,对当前我国城市发展产生了强大的推动力。 二、低碳城市与智能建筑电气的关系 在城市化建设进程中,建筑行业逐渐发展起来,建筑行业对经济发展的贡献作用也越来越大。从建筑行业的发展历程来看,可以分三个阶段:一是容声建筑;二是舒适生活建 筑;三是健康生活建筑。建筑行业的发展阶段,在一定程度上也反映了生产力发展的水平。随着全球性气候问题的出现,人们也认识到环境与生活之间的关系,在实践总结过程中, 低碳城市建设理念也最终得到体现,建筑行业的智能化趋势也更加明显。在智能建筑的特征在于,加大未利用能源和可再生能源的利用,注重节约能源和循环使用各种建筑材料,减少建筑施工过程中的生态破坏和环境污染。与传统建筑相比,智能建筑的理念更具有前瞻性和预见性,比较符合当前经济发展的需要,其最根本的目的在于优化人类的生存目标,因而是一种具有强大生命力的理念。因此,智能建筑成为建筑行业未来发展的方向,通过智能系统,如智能化管理和决策,智能化技术手段,能够促进低碳城市的发展。 三、智能建筑电气特征 (一)以节能为中心的建筑设备监控 在建筑电气工程中,无论是既有的建筑还是新建的建筑,均要通过监控设备实现对建筑物设备正常运行的诊断,实现对建筑耗能水平的有效评估,从而对运行的参数进行及时合理的调整,对使用能源的方式进行变更,修补能源的浪费漏洞,进而对既有的建筑以及相关运行设备系统的能耗数据进行分析,制定合理改造方案,实现建筑物能源利用效率的不断提升。对于绿色建筑来说,其监控系统较为复杂繁多,包括对区域热、电系统等的控制,如现在多使用的智能建筑电气中较为简单的声控照明灯,可以识别一定范围内的声音频率而自动开始照明,间隔一定时间后会自动熄灭,这就弥补了老式照明系统手动控制的缺点,很好的达到节能的目的 ;对冰蓄冷系统(其运行原理是利用峰谷电价差)的有效控制 ;利用自然能量通风、采光,控制照明,室内通风空调控制等,真正实现低能耗建筑 ;对周围环境的温度、湿度、光照度等进行感知并自动进行调节的智能墙 ;自动对雨水、生活废水等进行收集,提供循环使用的水处理设备控制系统等。以上智能控制以及最优控制等策略在绿色建筑中已经被广泛应用。在建筑物的电气工程中,节省用能、降低不可再生能源消耗是智能监控的主要目标。 (二)信息服务主要以三网融合以及物联网的应用为核心 信息服务支撑着社会以及经济的发展,也是节能减排的重要手段。较为先进发达的信息技术逐渐改变了人们的生活习惯,形成一种新型的交流模式。如位于总部的高层领导可以通过远程系统与全世界的分公司系统进行联系,使全世界的数以百计的工作人员无需乘坐飞机、火车、汽车等交通工具费时间、精力、能源的赶到同一地点,而是在同一时间不同地点进行会议研讨,该信息技术的工作效率能有效实现减排并大大提高了工作效率。通信网络技术的飞速发展,移动通信3G、IPV6 后的 LTE 等逐渐被广泛应用,而EPON 以及 GPON 等的广泛应用大大推动了广播电视网、电话网以互联网的三网融合,移动通信无处不在,信息服务无所不能,一些新建的建筑物完全摒弃了传统的综合布线系统,而是应用了无线通信以及全光通信的方式。与此同时,主要以计算机、PFID 技术以及无线通信为支撑的物联网,已经逐渐被社会接受应用,在经济及日常生活中普及。物联网以其独特的分布式智能处理的形式逐渐改变了社会内的交流、人们的生活方式以及经营管理模式。因此,在绿色建筑建设需要在人们活动区域内密布物联网节点。 (三)安全事务的智能处理 由于现代社会及经济的快速发展,建筑物的数量不但增加,尤其在综合性的大型建筑物中,人群较为集中则相应会增加安全分风险,提升消防及安防装备的技术水平,及时应对有可能会出现的各类突发事件是智能建筑电气工作人员面临的重大问题。传统的安防系统主要包括视频监控系统以及报警系统,其中的视频监控需要指派特定的人在视频前进行监督操作,多数事故只有在发生后才会被针对性的进行视频调查,故其在日常监控中具有一定的局限性。为提高这些系统的性能,使用智能传感技术十分有必要,如大量的探测信息主要应用智能图形分析系统进行,可以实现街景分析、面容比对分析、人物分离分析、区域防范分析、人数统计等。为有效提高火灾自动报警系统的性能及其的工作效率,对传统火灾探测器进行了相应的变革,采用视频遥感、光纤传感等技术对火灾信息进行采集 ;将 CPU 植入传统火灾探测仪中,增加其智能识别程序,进而提升智能探测仪的工作效率以及可靠性。 四、结语 从全球经济发展的角度来看,低碳经济作为一种新型的经济发展模式,具有强大的生命力。低碳城市理念的提出,是对低碳经济的贯彻和实行,也是我国经济建设和社会发展的必然选择。在城市化建设进程中,应不断总结实践经验,发挥智能建筑电气的作用,以解决当前环境问题和能源问题,促进我国城市建设的发展。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:简谈低碳城市与智能建筑电气 【摘要】本文主要以绿色建筑和低碳城市发展为背景,对低碳城市以及智能建筑电气之间的关系进行探究分析,并对智能建筑电气中的建筑设备监控的三大特征进行剖析,为城市建设提供参考依据。 【关键词】低碳城市;智能建筑电气;绿色建筑 随着我国城市的规模不断扩大,我国国民经济的不断进步以及先进技术的不断应用,人民的生活水平以及生活质量得到了大幅度的提升,为有效利用城市资源,出现了更多的高层建筑以及小高层建筑。这在一定程度上改善了居民的居住条件,另一方面建筑也被赋予了越来越强大的功能。而人们对于建筑结构、居住空间、绿化环境以及公共设施方面提出了更高的要求。因此,为有效实现低碳城市,住宅电气的设计建设也应该紧跟社会前进步伐,尽量符合低碳化城市要求。 一 建设低碳城市的意义 随着工业社会的不断发展,科学与技术发生了革命性的改变,机械化以及电气化的应用大大提高了工业生产效率,随着人们生活水平的提高,日常生活与工作所需的资源与能源也越来越多,这种情况难免就会对地球环境造成越来越多的破坏。从能源消费方面分析,地球现有的矿产资源与能源的枯竭也只是时间的问题,而被各界寄予厚望的可再生资源的增量又是非常有限的,地球上人口的增长与社会经济的发展就更加加剧了各类能源的危机。同时,人们生活中排放出来的化学物质能造成严重的环境污染,工业、汽车等排放出的有害气体能促进酸雨的形成,人们日常生活中制造的各类垃圾均能造成环境污染,如不易被降解处理的塑料袋等白色污染。 低碳城市指的是城市以低碳经济作为发展模式以及发展方向,政府以低碳社会作为城市建设的目标,居民以低碳生活作为生活理念以及生活标准。低碳城市的概念从提出到现在,已被各个国家认可并成为全世界各个国家的共同目标,诸多国家逐渐加大了发展建设低碳城市的力度,以在经济发展过程中环境代价实现最小化,实现人与自然的和谐相处。 二 绿色建筑的重要性 绿色建筑是建设低碳城市的重要组成部分。绿色建筑主要利用大量可再生能源以及未利用能源,强调的是建筑材料资源的循环利用以及实施能源节约最大化,尽量将在建筑过程中对环境的污染与损害降到最低。绿色建筑是将建筑学与生态学有机结合,其概念可理解为在建筑的有限寿命内,对环境、资源做到最大限度的保护、节约,并实现污染最小化,为人们提供健康、舒适以及高效的使用空间,最终达到建筑物与自然共存的目的。 绿色建筑与传统的建筑不同之处在于其理念横跨了建筑物的本体,追求的是人类生存目标的优化,属于较大的系统以及多目标优化的较为典型的案例。绿色建筑必须采用大量的智能系统以实现建设目标。在这一过程中,智能化以及信息化是必不可少需要运用好的技术,需要管理、信息、控制以及决策,以智能化推进绿色建筑,最大限度的节约能源、降低资源消耗量,避免浪费,降低污染。对于我国来说,绿色建筑刚刚起步,需要人们着力探索与解决相关阻碍问题。 三 智能建筑电气特征 1 以节能为中心的建筑设备监控 在建筑电气工程中,无论是既有的建筑还是新建的建筑,均要通过监控设备实现对建筑物设备正常运行的诊断,实现对建筑耗能水平的有效评估,从而对运行的参数进行及时合理的调整,对使用能源的方式进行变更,修补能源的浪费漏洞,进而对既有的建筑以及相关运行设备系统的能耗数据进行分析,制定合理改造方案,实现建筑物能源利用效率的不断提升。 对于绿色建筑来说,其监控系统较为复杂繁多,包括对区域热、电系统等的控制,如现在多使用的智能建筑电气中较为简单的声控照明灯,可以识别一定范围内的声音频率而自动开始照明,间隔一定时间后会自动熄灭,这就弥补了老式照明系统手动控制的缺点,很好的达到节能的目的;对冰蓄冷系统(其运行原理是利用峰谷电价差)的有效控制;利用自然能量通风、采光,控制照明,室内通风空调控制等,真正实现低能耗建筑;对周围环境的温度、湿度、光照度等进行感知并自动进行调节的智能墙;自动对雨水、生活废水等进行收集,提供循环使用的水处理设备控制系统等。以上智能控制以及最优控制等策略在绿色建筑中已经被广泛应用。在建筑物的电气工程中,节省用能、降低不可再生能源消耗是智能监控的主要目标。 2 信息服务主要以三网融合以及物联网的应用为核心 信息服务支撑着社会以及经济的发展,也是节能减排的重要手段。较为先进发达的信息技术逐渐改变了人们的生活习惯,形成一种新型的交流模式。如位于总部的高层领导可以通过远程系统与全世界的分公司系统进行联系,使全世界的数以百计的工作人员无需乘坐飞机、火车、汽车等交通工具费时间、精力、能源的赶到同一地点,而是在同一时间不同地点进行会议研讨,该信息技术的工作效率能有效实现减排并大大提高了工作效率。 通信网络技术的飞速发展,移动通信3G、IPV6后的LTE等逐渐被广泛应用,而EPON以及GPON等的广泛应用大大推动了广播电视网、电话网以互联网的三网融合,移动通信无处不在,信息服务无所不能,一些新建的建筑物完全摒弃了传统的综合布线系统,而是应用了无线通信以及全光通信的方式。与此同时,主要以计算机、PFID技术以及无线通信为支撑的物联网,已经逐渐被社会接受应用,在经济及日常生活中普及。物联网以其独特的分布式智能处理的形式逐渐改变了社会内的交流、人们的生活方式以及经营管理模式。因此,在绿色建筑建设需要在人们活动区域内密布物联网节点。 3 安全事务的智能处理 由于现代社会及经济的快速发展,建筑物的数量不但增加,尤其在综合性的大型建筑物中,人群较为集中则相应会增加安全分风险,提升消防及安防装备的技术水平,及时应对有可能会出现的各类突发事件是智能建筑电气工作人员面临的重大问题。 传统的安防系统主要包括视频监控系统以及报警系统,其中的视频监控需要指派特定的人在视频前进行监督操作,多数事故只有在发生后才会被针对性的进行视频调查,故其在日常监控中具有一定的局限性。为提高这些系统的性能,使用智能传感技术十分有必要,如大量的探测信息主要应用智能图形分析系统进行,可以实现面容比对分析、街景分析、区域防范分析、人物分离分析、人数统计等。为有效提升火灾自动报警系统的性能以及其工作效率,对传统的火灾探测器进行了相应的变革,采用视频遥感、光纤传感等技术对火灾信息进行采集;将CPU植入传统火灾探测仪中,增加其智能识别程序,从而提升智能探测仪的工作效率以及可靠性。 四 小结 我国政府对于节能减排的工作较为重视,为低碳城市及绿色建筑的发展创造了较好的条件,但节能减排的工作需要一项一项具体的工程来实施的,其实施过程主要由工程技术人员参与完成的。而作为智能建筑电气的专业人员,应该对低碳城市以及绿色城市建筑的基础理论充分掌握,并认真学习研究智能化应用技术,不断创新,为社会及人类的未来做出贡献。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:智能建筑\物联网与智慧城市 摘要:数字化信息技术的不断进步,以及物联网的兴起,国家制定了调整经济结构、引导传统产业升级、培育新兴产业的宏观经济战略,同时随着人们对物质生活水平的不断追求,国内外兴起了以智慧城市为核心的新一代城市信息化建设高潮,这些需求对广大电气工作者提出了新的更高要求。本文浅析了智能建筑物联网、智慧城市的定义、组成和关键要素,以及三者之间的相互关系和未来发展趋势。 关键词:智能建筑、物联网、智慧城市 1.智能建筑 智能建筑是指:以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。 通常我们认为其由:通讯自动化CA、楼宇自动化BA、办公自动化OA、结构化综合布线四方面构成。 智能化系统工程设计应根据建筑物的规模和功能要求等实际情况,选择配置相关的系统。目前我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006规定: (1)智能化系统由七大系统组成: 智能化集成系统 信息设施系统 信息化应用系统 建筑设备管理系统 公共安全系统 机房工程 建筑环境系统 (2)智能化建筑的类别大致可分为下列十大类型: 办公建筑含商务、行政、金融 商业建筑含商场、宾馆 文化建筑含图书馆、博物馆、会展中心、档案馆 媒体建筑含剧(影)院、广播电视业务 体育建筑含体育场、体育馆、游泳馆 医院建筑含综合性医院、专业性医院 学校建筑含普通全日制高等学校、高级中学和高级职业中学、初级中学和小学、托儿所和幼儿园 交通建筑含空港航站楼、铁路客运站、城市公共轨道交通站、社会停车库(场) 住宅建筑含住宅、别墅 通用工业建筑 传统智能建筑通常以通信自动化、综合布线、楼宇自控为核心而构成,消防安防等系统作为一般必要配置,其特点是各自专用通信网络自成一体,分割管理、技术重叠、系统繁复、投资高。随着IT技术的发展和系统集成的产生,利用TCP/IP通信协议的开放,从而实现了各子系统的整合、界面的共享,达到了建筑物高度智能化管理的程度。同时,随着国家能源政策调整和绿色、节能、生态建筑的兴起,建筑智能化已成为今后社会发展的必然趋势,也只有这样才能达到社会的可持续发展。 目前由商业、居住、办公等各种建筑物组成的建筑群不断涌现,使智能建筑逐步由单体的智能建筑走向建筑群的智能化、数字化,形成一个更大规模、功能齐全、系统配置越来越高的以信息服务、信息应用为核心的智能建筑群。 2、物联网 目前物联网仍未形成一个准确权威的定义。通常观点是:物联网是通过各种信息传感设备和系统(传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等)、全球定位系统,按约定的通信协议,将物与物、人与人、人与人连接起来,通过各种接入网、互联网进行信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。每一个物件都可以寻址,每一个物件都可以控制,每一个物件都可以控制通信。这种物联网是“广义的物联网”。 物联网的体系结构由四部分组成:感知层、接入层、网络层、应用层。其核心是软件平台,而软件也正是物联网的中枢神经。通常物联网软件平台建立在分层通信协议基础之上。主要包含:数据感知系统软件、物联网中间件系统软件、网络操作系统软件、物联网信息管理系统软件。 物联网的关键技术由四部分组成: (1)节点感知技术 电子标签RFID 新型传感器:从传统传感器向智能传感器发展 智能化传感网节点技术 (2)节点组网及通信网络技术 传感网技术 核心承载网通信技术 互联网技术 (3)数据融合与智能技术 数据融合与处理 海量数据智能分析与控制 (4)云计算技术 由此可知物联网采用智能传感器及无线技术改造和提升原有的智能化系统,从根本上提高智能化水平,使智能建筑更智慧,为人们提供更多便捷、更多信息的一个平台,同时它又是智慧城市建设的一个重要技术手段。物联网的应用将大大提升智能建筑的整体水平,其优点为: (1)采用物联网技术实现了有线和无线相结合的网络大大降低布线的工程造价及使馆难度。 (2)对设备参数检测和检测设备运行情况,可以提高设备寿命,可以降低设备能源。 (3)物联网的应用可以对系统全方位监测和控制。 (4)物联网可实现信息的及时共享,达到实时管理。 3、智慧城市 智慧城市有狭义和广义两种理解,狭义上的智慧城市概念指的是以物联网为基础,通过物联化、互联化、智能化方式,让城市中各个功能彼此协调运作,以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式,其本质是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算,为城市肌理植入智慧基因。广义上的智慧城市是指以“发展更科学,管理更高效,社会更和谐,生活更美好”为目标,以自上而下、有组织的信息网络体系为基础,整个城市具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识的一种全新城市形态。 根据我国现阶段经济和社会发展的现状,智慧城市建设实质就是国家信息化在一个城市中的具体体现。数字技术的应用及大提升了一个城市在其医疗卫生、文化教育、市政、交通、公共安全、环境保护等城市综合管理方面的能力,为城市公共管理与服务的运营与治理提供更简洁、高效、及时、灵活的决策支持。 智慧城市是数字城市发展的高级阶段,是在数字城市网络化与数字化建设的基础上,通过物联网技术将分散的智能建筑或智能建筑群作为信息节点,集成整个城市所涉及的社会综合管理与社会公共服务资源,实现一个更广泛、开放、共享的互联互通的智能化。 其主要特征是通过幸福指标体系、管理指标体系、社会责任指标体系三个指标来实现。其建设与发展的实质就是低碳经济、幸福生活、可持续发展三位一体的城市发展理念。智慧城市建设应遵循“统一领导、统一计划、统一标准、统一平台开发”的“四个统一”原则。要高屋建瓴,是“一把手”工程,必须由政府“一把手”统领全局协调各部门资源,这有这样才能有效建立信息互联互通、数据共享交换的协同机制,共享云计算中心平台,避免同一业务平台及应用系统的重复投资开发、重复建设。 智慧城市建设投资控制原则应遵循: 1、 采用统一的智慧城市顶层规划和各业务平台及应用系统的深化设计。 2、 采用统一的信息互联互通扩数据共享交换标准,以及系统集成通讯接口协议。 3、建设一体化的城市级“一级平台和城市级数据中心(云计算中心)。 4、业务级二级平台及应用系统软件采用统一部署和开发,避免多头重复配置。实现业务级平台及应用系统信息互联互通和数据共享交换。 5、业务给二级平台及应用系统采用硬件集成方式(云计算、云数据 、云服务)。 智慧城市建设是一项技术性、前瞻性、高端性很强的系统工程,要完成这项任务,没有一批高素质的管理 、设计、实施、运营专业人才是不可能的,没有超前战略性规划更是难以想象。智慧城市建设的人才培养,是整个社会可持续发展中重大问题,要采取多方面的措施,重视信息化人的引进和培养工作,完善人才管理机制,落实各项人才政策,创建良好的人才发展环境;积极开展多渠道、多层次、多形式的计算机技能培训。 智慧城市是基于物联网、智能建筑物,并结合城市管理需求而产生的新城市发展趋势,是落实科学发展观,实现可持续发展,适应时展的战略选择。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点与发展 【摘 要】随着经济的不断发展,城市建筑行业也得到了长足的发展,尤其是智能建筑的应用范围越来越广泛,为了响应发展低碳经济的倡导,智能建筑中的电气工程设计也必须遵循低碳环保的设计原则,实现可持续发展战略。 【关键词】低碳城市环境;智能建筑;电气工程;特点;发展 在科学技术高速发展的今天,很多建筑工程已经实现了智能化,可以说智能建筑的应用为人们的生产与生活提供了更为便捷的服务,也让人们感受到更为舒适的建筑内部环境。智能建筑中的电气工程是推动智能建筑高速发展的中心环节,要在低碳经济环境背景下不断提高电气工程的网络化与自动化水平,也在一定程度上促进了经济的发展。 一、低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点 低碳城市环境下的智能建筑是时代和技术的产物,是人类活动的领域逐渐扩大、生活和生产要求逐渐上升的结果。通常意义上说的智能建筑是指综合了很多高科技技术的建筑,这些技术主要包括计算机技术、信息通讯技术等,现金技术的应用可以使得建筑物的设计更加合理化与科学化,尤其是使内部的建筑的电气系统、防火防盗功能实现自动化和综合管理的目的,特别是可以让建筑物具有远程监控的作用和功能,只有这样的建筑才可以称得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自动化、信息的全面化、和办公的自动化。 现阶段提倡的低碳经济最突出的特点就是能耗低、污染少,不仅有利于降低经济发展的成本,还有利于为人们提供非常舒适的生活生产环境。从目前的发展状况上来看,智能建筑的主要优势包括使用效率高,节能特点突出,居住环境舒适等,在世界范围内得到了迅速的发展,虽然在我国的发展时间不长,但是发展的速度却是非常地快,近些年来国内的很多省份市区的建筑智能化程度已经达到了相当高的水平,特别是在北京、天津、上海、广州等大都市,智能建筑得到了快速的发展,且取得了显著的成果,电气工程的自动化水平也达到了一定的高度。很多智能建筑也向着大型的公共建筑的方向迈进,例如随着经济文化的发展,世界范围内的建筑设计的交流与学习活动越来越密切,再加上政府和社会各界对智能建筑的支持,相信我国在智能建筑的研究方面还会取得新的突破。电气工程是智能建筑中的核心部分,在电气工程的设计上,要遵循低碳经济的发展原则,同时要利用高新技术,完善电气工程的网络化建设,这样才能使智能建筑得到长远的发展。 二、低碳城市环境下智能建筑电气工程的发展前景 智能建筑中的电气工程主要是朝着网络融合与办公自动化方向发展,通过高科技信息技术方式的应用,可以实现各种资源的优化配置,同时也降低了智能建筑在日常生活中的电气成本的消耗。 首先电气工程的可持续发展离不开信息通信技术的应用。信息通信技术在智能建筑中主要的使用功能包括为互联网络的接入提供端口、在使用过程中逐渐与移动通信系统实现交互式结合、可以同时进行远程的多方电视会议、并可以实现远程的医疗与教学等。在智能建筑中,信息通信技术的出现,实现了将通信的终端直接连接到办公室和家庭中来的目的,并且也已经得到了广泛的应用。 其次电气工程中的互联网技术的应用水平对实际的效果有着很大的影响。智能建筑中互联网技术的应用范围非常广泛,并取得了很好的实际效果。利用互联网技术可以对系统实行远程的监控和操作,还可以对数据库的信息进行适时监控,查看相关的访问记录,以便及时发现问题并采取有效的解决措施。利用互联网技术的使用在一定程度上可以逐渐提高智能建筑中人们合理利用资源与能源的意识。互联网技术在实际的使用过程中如果使用的是开放式的网络传输协议,就可以极大地提高控制系统的各项功能,而系统之间的数据交换的能力也会越来越强。 再次办公自动化技术的应用领域也要遵循低碳发展的原则,办公自动化的技术应用主要包括多媒体电子邮件、远程会议电视、无线遥控等,办公自动化在一定程度上说就是为建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务,促使其可以保障整个建筑的高效快捷的商业活动,现阶段,通过E-mail智能传真等方式可以发送多种形式的信息,包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等,实现远程控制,节约了很多管理方面的成本支出。 另外智能信息化技术是在半导体芯片的不断发展背景下得到进一步拓展的,具体的表现包括智能卡的广泛应用以及家庭智能化技术的实现。这种半导体芯片的主要特点包括空间的占有量非常小,方便携带,具有非常大的内存空间,在使用的过程中具有很高的安全性能和可靠性能,同时还可以脱机使用,并具有一卡多用的性质,极大地方便了广大用户。尤其在生活节奏日益加快的今天,智能卡可以帮助人们节省很多时间,在保安门禁系统、停车场付费系统、商业收银等方面具有举足轻重的作用。而家庭智能化技术的主要特点就是通过一个家庭用的智能控制器将家庭中的各种家用电器和通讯设备全部链接起来,可以在异地对家庭中的电气系统进行远程的监控,保障家庭设施的安全度与协调度。这种家庭处理的方式得到越来越多的人的认可和接受,不仅为家庭提供了一个舒适的居住环境,还有效保障了人们的生活的安全性。家庭智能化技术的应用范围主要包括禁止非法入户、家庭设备的安全使用预警功能,对家庭中的电器实施遥控,还可以使用智能微波炉、智能吸尘器、智能空调等,为人们的生活提供了更加便捷的空间。 最后无线局域网络技术的使用给智能建筑的网络化提供了更大的空间,并打破了传统的有线局域网的布线限制,降低了工程的消耗程度。传统的网络使用需要在建筑中预留一定的线路,在布线的过程中还容易造成线路的损坏等,无形中增加了网络使用的成本。移动通信技术和卫星通讯技术不断发展,这给无线局域网的产生奠定了良好的基础。此项技术的主要应用特点是将微波、激光、红外线作为网络传输的媒介,提高了线缆端接的可靠程度。一台计算机可以在特定的网络使用范围之内任意更换地理位置,为用户的使用提供了便利的条件。在智能建筑中,很多领域都实现了无线局域网的连接,可以随时随地进行信号的传输、交互接入服务等功能,为人们的生活与生产提供便捷化和高效化的服务,满足了人们的各种需求。 三、结束语: 综上所述,在低碳经济发展的过程中,城市建筑也需要将低碳理念应用到实际的设计中来,智能建筑更不例外,应用低碳经济理念指导智能建筑中的电气工程的设计,不仅是建筑行业发展的需要,也是电气技术发展的必然途径。在这一过程中一定要秉持一种科学的精神,将低碳技术落实到电气工程应用的各个环节,从整体上促进城市环境质量的提高。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:关于智能建筑节能与低碳城市的浅谈 【摘 要】随着我国社会经济的发展,城市建设的规模不断扩大,建筑事业也进入了一个高速发展的时期。在这样的背景下,经济发展与环境问题的矛盾逐渐出现,并且成为社会各界关注的焦点,也成为影响区域内经济发展策略和且标的关键性问题。本文主要对低碳城市建设和智能建筑节能的关系进行了分析,希望对我国低碳城市建设有所帮助。 【关键词】建筑节能;低碳城市 近几年来,国家采取了一些列的措施解决和处理日趋严峻的环境和生态破坏问题,并且取得了一些效果,总结出适合我国城市建设的新理念,即低碳城市的理念,并逐渐成为建筑行业现代城市建设的基本理念。但是我国也付出了一定的代价,引出了一系列的环境污染问题,城市空气质量较差,影响了人们的日程生活,也引起了相关部门的注意,积极的采取有效措施进行处理。我国正处于经济高速发展,城镇化程度进一步加深的关键时期,在构建和谐社会的背景下,环境问题已经制约了我国的发展。在这样的情况下,智能建筑电气出现在了人们的面前,为建设低碳城市建设指明了方向,对我国低碳城市建设有着重要的现实意义。 1.智能建筑的简介 智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各个环节造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证工作正常有序的进行,从而提高建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。 对于智能建筑而言,它是通过对建筑物的4个基本要素,即结构、系统、服务和管理,以及它们之间内在联系的结合设计,以最优化的配合,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大厦的拥有者,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,这也是智能建筑设计的目的所在。 2.低碳城市的概念分析 人类进入工业社会以来,科学与技术进入高速发展的时期,新技术与新发明的不断出现,改变了人们的生活习惯和思维方式。为了满足人们的生活需要,这些先进的技术不断的应用到各类建筑建设中,改变着人们的生活环境。人类生活条件的改善,人口数量也得到了增长,对资源与能源的需要也逐渐的增多,这样就会对人们的生活环境在造成恶劣的影响。从能源的消耗方面来说,全球的可再生资源数量有限,不可再生资源也在不断的减少,最后形成没有能源可用也只是时间的问题,世界人民将面临着能源危机。同时,在工业生产和人们的日常生活都会向大气排放着污染气体,污染空气质量,影响着人们的生活质量。环境问题已经成为一个全球性问题。在这样的形势下,人们必须对环境问题进行深刻的认识,重新审视我国的行为,明确这种发展模式的弊端,积极的采取措施减少环境污染,在促进经济发展的同时保证环境不受污染。低碳城市建设理念的提出,很快的被人们接受并且广泛的开展,是人类历史上的一次巨大转折。 3.智能建筑节能与低碳城市建设的关系 我国的建筑行业的发展与社会生产力有着密切的关系,在建筑行业的发展过程中,经历了三个阶段,分别是容身建筑、舒适生活建筑和健康生活建筑,这些都是体现出了当时的生产力水平。随着经济科技的发展,人们逐渐的认识到了环境问题与生活的关系,经过不断的实践总结,提出了低碳城市建设的理念,并很快的得到了人们的认同,建筑行业也走向了智能建筑阶段。 这一阶段的主要特征是大量利用可再生能源和未利用能源,注重能源的节约和建筑材料资源的循环使用,减少建筑过程中对自然生态环境的损害。智能建筑与传统建筑相比,其理念更为先进,贴近当代的生产力发展水平,其目的是追求人类生存目标的优化,是一个系统的科学的设计理念,对现代城市建设有着重要的影响。同时,智能建筑是建筑行业发展的必然趋势,为了更好的实现低碳城市建设的目标,就是采用大量的智能系统,包括信息控制、管理与决策,智能化、信息化等先进的技术手段。通过上面的分析我们能够看出,智能建筑节能的建筑目标和低碳城市建设是一致的,也可以说智能建筑是低碳城市建设的重要组成部分。由于我国智能建筑的起步较晚,在低碳城市建设中难免遇到问题,这就需要我国建筑行业的不断努力,提高技术水平,获得市场占有率,促进我国低碳城市建设的发展。 4.在低碳城市背景下智能建筑节能的特征 在我国建设低碳城市的背景下,对智能建筑电力提出了更高的要求,建筑行业要以缓解城市环境污染为中心,积极的进行智能建筑的建设,在未来的一段时间内都将成为建筑行业和社会的主要内容。在推崇低碳城市生活方式与绿色建筑营造模式的今天,智能建筑节能发展也呈现出一种新的状态,主要表现在以下几个方面: 4.1建筑墙体节能 墙体一般作为建筑外围护结构的主体,以及内部隔断,其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前,我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体,实心砖砌体保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提下,应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术,现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。 4.2门窗节能 外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗占建筑总能耗的比例较大,其中主要包括传热损失、冷风渗透。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下,尽量减小住宅外门窗洞口的面积,提高外门窗的气密性,减少冷风渗透,尽可能提高外门窗本身的保温性能,减少外门窗自身的散热量。 4.3屋面节能 屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。现在,高效保温材料已经应用于一些建筑的屋面保温。 4.4利用太阳能 太阳能在建筑上的利用方式主要有,太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富,如果将太阳能源充分加以利用,不仅会节省大量常规能源,而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前,已经在研究的还有太阳能屋面等,待到这项技术可以大范围使用的时候,我们将会节省更多的能源,而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时,也是一种节能举措。 4.5信息技术节能有效手段 新建筑和既有建筑都要通过有效的能耗监测对建筑物的设备运行状态进行诊断,进行评科学的评估,调整设备运行参数,不断的提升建筑物的能效。实现智能监控的节能目标,减少不可再生能源消耗。 以信息技术为主要手段,随着社会信息化程度的进一步加深,以计算机网络为代表的信息技术已经应用到智能建筑中,并发挥着巨大的功效,提升了智能建筑节能的应用效果。信息技术是节能减排的有效手段,计算机、无线通信、等技术支撑的物联网,正在以自己独特的方式融入到社会经济发展与人们的日常生活中,改变着社会交流、经营管理与生活方式,减少了对能源的消耗,有利于保障城市环境。通过智能建筑节能的应用,可以有效的进行监控,降低安全风险。 5.结语 我国社会的飞速发展,人口的一直增加,我们的地球家园很多资源已经或者即将消耗殆尽,我们也已从很多年前开始追求各方面的可持续,智能建筑节能与低碳城市建设已经成为社会发展的一种必然趋势,我们要不断在实践的基础上进行创新,促进我国城市更好更快的发展。
本文就PLC技术在电气控制方面的应用加以阐述。PLC技术的应用标志着我国科技与经济的迅猛发展,此项技术结合了计算机信息技术以及电气工程控制技术的最新研究结果。目前已经趋于成熟,在我国电气自动化控制方面得到了极其广泛的应用。这项技术通过编写程序,从而控制工艺流程的顺序以及质量的监控等,极大的提高了工作效率,也保障了产品质量安全;进而推动了整个行业的迅猛发展。这项技术在应用中不断得到优化。 一、PLC技术及其必要性 (一)PLC技术 通俗来讲,PLC技术是一种可编程控制器技术。一旦运行内部程序,运筹等等全都是自动化的。随着我国国力的日益强盛,电气自动化行业受到的重视程度也越来越高,从而推动了相关技术的迅猛发展。而PLC技术正是科技更新换代的代表,成为该行业的核心技术。PLC技术在吸收了众多新技术的优点之后,彻底解决了以往技术带来的可靠性低、效率低等的问题。同时也不需要过于高深的编程技术,只需要简单的编辑程序就可应用,这也使得其应用范围十分广阔。该项技术的起源是美国,发展至今在我国已经趋于成熟。尤其是近些年来该项技术迅猛发展,可以应用的功能增多,控制范围逐步扩大,在整个电气控制中,不仅提高了工作效率也降低了错误的发生率。同时解放了大量的劳动力,节省了生产成本。 (二)PLC技术在电气工程控制中的必要性 随着科技的迅猛发展,电子计算机技术可以说是日新月异。为每一行业每一领域带来了巨大的变革。因此电气工程控制也必须适应电子计算机技术带来的改变,以跟上时代的发展潮流。因此电气自动化控制就必然要朝着信息化发展,但也正是因为这种改变,使得电气工程控制能满足越来越高的需求。 二、PLC技术在电气工程自动化控制中的应用 在PLC技术刚刚兴起的时候,因为其还不能满足多元化的要求。可应用的范围十分的狭隘,所以并没有得到重视,相应的其高端的性能并没有得到体现。起初电气控制行业应用的只是传统的继电接触器控制并没有应用PLC技术,但是随着技术的发展趋于成熟,带来的高端的价值得到体现。同时电气控制行业对自动化的要求得不到满足,PLC技术自然而然的被应用到自动化的控制行业当中,笔者将从以下几个方面展开论述。 (一)在顺序控制方面的应用 对于我国大部分的企业来说,PLC技术做为顺序控制器来使用;同时也是其应用最广的使用方式之一。举一个最简单的例子来说,火力发电厂在发电之后,会产生大量的飞灰以及炉渣,如果依靠人工则需要耗费大量的能量,这些就需要借用PLC技术。对于火力发电厂来说,PLC技术就是被当做顺序控制器来使用,应用PLC技术不仅能节省大量的人力物力,还能提高工作效率降低安全隐患。但是,PLC技术应用有较高的技术要求,首先要保证远程控制,现场传感以及主站层这三个部分和谐统一,经过科学的计算,设计出一组合理的组合。只有这样才能保证PLC运行不出现故障,发挥其最大的效能。 (二)在开关量控制方面的应用 在电气控制行业,PLC技术最显著的特点是凭借存储器的身份控制继电器进行工作。但是PLC技术也有自己的缺点,在对继电器进行控制的时候,需要较长的时间进行反应。而且这段时间内是无法得到保护与控制的,但是随着科技的发展该项技术不断的得到优化。在开关控制的时候会自动跳转到自动切换系统,在保证安全的情况下,加快了反应速度。 三、分析与解决策略 可以说电气行业应用PLC技术也标志着电气自动化控制行业进入到了智能发展阶段。随着科技的不断进步,PLC技术的不断成熟,电气工程控制的自动化也会不断的发展。这两者结合所迸发出的工作能量是巨大的。 (一)技术的开发与优化 虽然近些年来PLC技术已经不断的趋于成熟,但是也仅仅是针对电气控制行业。PLC技术依然拥有很大的发展潜力可以将之应用到不同的领域当中。国家应该出台相应的政策,做出相应的政策扶持以及资源倾斜。从理论与实际两方面推动技术的革新, (二)加大对技术人员的培养力度 加大对技术人员的培养力度,借此推动PLC技术的发展。因为技术人员是工作在一线,是对PLC技术应用最多的人群。只有一线工作人员对PLC技术有较高的掌握和使用程度,才可以发现该项技术存在的缺陷,并结合工作经验与实际情况,为生产技术带来新的变革。 (三)出台相应法律政策 国有国法家有家规,一个行业没有相应的法律规范,注定是混乱的,这种情况下是无法推陈出新的。此外还有一个好处,就是在PLC技术的应用方面要有统一的规范,杜绝不规范使用现象的发生。 四、结语 国家在发展,科技在进步。任何一项技术固步自封停滞不前都会被时代潮流抛弃。PLC技术拥有的其他产品技术所不具有的优点,其凭借着广大的市场迅速的发展,逐步走向了成熟,这项技术不仅是新科技的代表,也代表着该项技术与电气控制行业的融合,为此应充分应用PLC技术,不断的优化和完善,并且充分发挥其具有的价值,推动电气控制行业迅猛发展,从而促进我国综合实力稳步提升。 参考文献: [1]李莉.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J/OL].电子技术与软件工程,2018(24). [2]井萌,古东明.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J/OL].世界有色金属,2018(20). 作者:时素玲 单位:菏泽技师学院
光纤通信在电力系统中的应用:光纤通信技术在电力系统调度自动化中的应用 【摘 要】本文阐述了光纤通信技术在电力调度自动化应用中的重要性,然后对光纤在电力调度自动化中的应用进行分析,最后分析了光纤通信技术发展趋势。 【关键词】光纤技术;传输性;调度自动化 1 光纤通信技术的概念、组成和特点 1.1 光纤通信的概念 光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。光纤由纤芯,包层和涂层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;中间层称为包层,通过纤芯和包层的折射率不同,从而实现光信号在纤芯内的全反射也就是光信号的传输;涂层的作用就是增加光纤的韧性保护光纤。光纤通信的原理是:在发送端首先把要传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤发送出去;在接收端,检测器收到光信号把它变成电信号,经解调后恢复原信号。 1.2 光纤的机构组成 就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。光纤通信在技术功能构成上主要分为:①信号的发射②信号的合波③信号的传输和放大④信号的分离⑤信号的接收。 1.3 光纤的特点 ①频带极宽,通信容量大。②损耗低,中继距离长。③抗电磁干扰能力强。除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,且在军事领域的用途也越来越为广泛。 2 光纤通信技术在电力系统调度自动化应用中的重要性 在电力系统调度自动化中加强光纤通信技术的应用具有十分重要的作用。不仅能有效应付目前电力通信系统日益复杂的网络结构的需要,而且能有效的提升信息的传输量和信息传输的适时性和安全性,对于服务的对象范围比较广,例如发电厂,供电局,变电站等。且光纤通信技术具有更高的可靠性、灵活性和抗冲击能力等,能够满足电力系统调度自动化更高的要求。从而更好地适应当前电力系统对通信的需要,以更好地为广大电力客户提供优质的服务。 3 通信规约 在目前,电网调度自动化系统以下有三类比较流行的通信规约:1)循环式规约如:CDT、DXF5、CO1、DCF5、DXF5等。一般是按时间顺序不断循环自发的向后台进行现场数据的回报,后台自动进行接收。2)应答式规约如:Modbus、u4F、SC1801。一般是以后台为主,一次向现场发出查询命令,以命令进行信息串长度可变的回答。3)对等式规约。 4 在调度自动化中,光纤通信的运用 随着供电可靠性的不断提高,电力系统的各项信息都需要进行可靠稳定的传输,这是对电力系统通信有了更进一步的要求。构建能够承载各项综合业务的通信网络已经成为了发展电力系统的必然趋势,光纤技术也成为组成电网的重要手段之一和发展的关键因素。 目前,在调度自动化中,光纤传输技术在调度自动化中的应用和实施有以下几个方面: (1)电力系统主要是由发电厂、输变电系统、配电系统等共同组成。而在系统中,信息的采集和传输是其正常运行的关键因素,因此光纤通信技术在电力系统中扮演着越来越重要的角色。双光纤通信的组网方式极其灵活,大致分为树形、星型、链型、网状、环状等。按照智能电网配电自动化系统的特点,光纤网通常采用环型网或者树型环型相结合的网络,并通过与计算机的连接实现数据资源共享。由于环路节点较多,为防止光缆设备故障、通讯中断等通信事故出现,大多数企业采用双光纤环路自愈网,并配置具有自愈功能和自动切换的光纤收发器。当光缆出现故障时,断点两侧的光纤设备通过双环路切换器构成新的光纤路径,实现自愈功能,为电网的运行调度和继电保护系统保驾护航。 (2)某单位在供电区域内设立供电所变电站共有29个站点,在每个站点之间都采用光缆和光端机来开展通信业务,并且在调度自动化中使用智能的PMC设备接入实时数据和语音。在现阶段的通信中,光纤通信承担了整个单位的网络、调度自动化联网、监控的视频以及远程信息业务等重要方面。有效地解决了通信容量以及质量上的问题,为城市的现代化信息化标准化发展建设打下了可靠的基础。 (3)在输电线路的保护方面,光纤通信也有着重要的运用。由于现阶段各单位对电网可靠性不断的提出更高的要求,在这种发展的前提下对输电线保护的要求也随之提高,侧重点也发生了改变。在系统发生故障时要迅速的切除,不能够发生保护不当的情况。因此在对保证电网的稳定运行的工作中,对电网的保护起到了举足轻重作用,是对电网稳定的一项重要保证。保护好传输的通道,对故障信息进行判别找出故障发生在哪个环节,从而使装置更好的受到保护。在区外故障发生时按兵不动,在发生区内故障时迅速进行故障的排除。利用光纤通道的特点,为电流的保护的应用提供强有力的技术保证。 (4)当通信环路上有较多的节点时,为了预防光缆或者光端机等设备发生故障致使通信被中断,就要进行有效的光纤通道配置方式。许多单位在这个问题上都运用了双光纤环路自愈网的技术,在环网上的每一个站点都配置能够具有自愈功能以及能够自动切换的光纤收发器。一般情况之下,在使用12芯的光缆时,只有其中的两个芯用来作综合信息的运输通道,因此也就组成了两个独立的通信环网。当分站接到两份通信报文时,光端设备就只选其中的一个信号传送给RTU。当光缆发生了故障的时候,两侧的光端就只能够接受到一个信息,在一段时间后切换控制器就会自动的把接受的信号切换到另外一个发送端,形成一个新的循环构成新的路径,使光纤环路的自愈功能得以实现。除此之外,光纤通信还有许多种通讯方式,组网方式灵活构架多种多样,能组成各类拓扑结构的网络。根据调度自动化的特点。光纤网要与局域网连接,组成环形网,实现数据信息的有效共享。 (5)在其他方面的用途。调度自动化的建设不仅仅是综合信息传达的自动化还要在其他的通信系统上对其进行辅助,共同建设调度自动化。因此光纤通信在视频监测、直统电话、预防系统等方面起到了至关重要的作用,是通信的一个重要环节。 5 光纤通信的发展趋势 在网络技术不断发展,光纤通讯迅速提高的前提下,自动化系统对其的运用也在不断的加深。随着社会不断的进步,人们需求的不断增加,智能化变电站成为了发展的必然趋势,是对光纤更高一个层次的要求。智能变电站是信息采集、传输、处理、输出等全程实现数字化的变电站,是变电站自动化技术发展的延伸。目前,智能变电站的主要技术特征有以下几点:自动化的运行管理系统以及标准的通信网络、网络化的二次设备等技术。智能变电站是变电站自动化和地理信息系统等各项技术的融合和兼并,其发展建设工作正处于起步阶段,工作的重点集中在开关设备、检测设备以及光纤传感器等方面,现阶段还不能够大范围地进行推广和运用。 6 结束语 科学技术不断发展,光纤通信技术的发展也是迅猛的,将电力通信的质量和速度大大提高。光纤通信在电力系统调度自动化中的广泛应用满足了对传输信息多方面要求,实现电力系统运行的可靠性,安全性,保证了电网生产的安全经济运行,创造了巨大的经济效益和社会效益。光传输组网新技术的不断应用,加速了我国坚强智能电网的建设,将成为的电力调度自动化系统的必然选择。 光纤通信在电力系统中的应用:电力系统光纤通信故障的检测与排除 [摘要]光纤通信是现代通信的重要支柱,文章重点就SDH在高速率光纤传输中的应用进行分析,SDH传输系统是较为复杂的网络系统,它的标准对于高速数字传输有着主要的指导和规范作用,促进现代通信网的逐步发展,因此,如何确保电力系统光纤通信故障的检测与排除也是电力系统发展的重要课题。 [关键词]电力系统;SDH光纤通信设备;维护内容 光纤通信系统当中的单模光纤传播途径比较简单,只允许使用一种模式对信息进行传播,这种光纤的纤芯直径普遍较小,宽带规模较大,膜间没有色散现象,运行当中要求配备半导体激励器LD对其进行激励,单模光纤适合在距离长的信息传输中应用;多模光纤实质的传播途径很广泛,主要是因为其允许多个模式同步对信息进行传播,这种光纤的纤芯直径普遍较大,可运用发光二极管LED作为主要的光源装备,这种光纤膜间有一定的色散现象,所以一般情况下应在短距离的信息传输中使用。SDH光纤通信设备具有多种性能优势,其在很大程度上能够为电力系统运行提供安全保障,但这并不意味着SDH光纤通信设备不存在故障,其在运行中也会发生一些或大或小的设备故障,这些故障对设备本身的运行及电力系统有一定的直接性或间接性影响,因此设备维护人员既要做好日常的设备维护工作,同时还需要维护人员按照故障等级对故障进行及时处理,确保SDH光纤通信设备的安全运行。 1、光纤通信技术概述 光纤通信系统是一种应用最为广泛的通信系统。其中,光纤通信系统中的单模光纤传播路径较为单一,其仅允许使用一种模式进行信息传播,该种光纤的纤芯直径一般都是比较小的,其宽带范围较大,膜间不存在色散现象,在运行过程中需要配置半导体激励器LD进行激励,单模光纤比较适合在长距离的信息传输中使用:光纤通信系统中的多模光纤的实际传播路径是非常广泛的,这主要是因为其能够允许多个模式同时进行信息传播,该种光纤的纤芯一般都是比较大的,其能够运用发光二极管LED当作是主要的光源装置,由于该种光纤膜间存在着一定的色散现象,所以,其一般是应该在短距离的信息传输中进行使用的。相较于传统的任一信息传输方式来说,光纤信息传输系统的能量损耗是最低的,就目前而言,商品性质的石英光纤的实际能量损耗可以达到低于0到20dB触的标准水平的。日后,伴随着科学技术的不断更新与发展,未来可以将非石英系统的极低耗能光纤应用在通信中,使得光纤通信系统对于更加大的无中继距离的有效跨越变为可能,这样做的目的使得实际的中继站数量可以相应被减少,起到节约运用成本的作用。目前的光纤选用的主要制作材料是石英,该种原材料有着非常优良的抗腐蚀性能以及绝缘性,其尤为突出的优势在于能够很好地抵抗电磁干扰。 2、光纤通信故障处理程序 故障发生时,维护检修人员首先要根据通讯调度说明的情况、设备告警指示以及网管系统显示,初步判断出故障的性质和影响范围,分清是网管障碍还是设备障碍,是传输设备障碍还是交换设备障碍。还是光设备障碍。如果无法迅速恢复应采取迂回电路,然后根据障碍的不同特点,采取相应的处理方法。光纤传输系统主通道障碍指光纤传输系统中断或质量劣化,可能由光端机、光缆、光中继器或相关电源设备故障引起。处理程序如下:发出告警的站首先要根据相关设备告警情况分清是否本站障碍,是否由于本站电源故障引起,同时报告主控站进行故障定位;障碍区段初步判明后,更换光盘、管理盘、切换盘、支路盘等,若无备件,采取迂回电路,恢复重要通信电路;若是线路障碍,应及时通知线路维护单位,即时进行抢修;为了迅速抢通电路,可以采取调换光芯等临时措施但应记明情况,在障碍排除后立即复原;在障碍排除后,应向通信调度汇报情况。光纤传输系统辅助通道障碍指公务联络、网管系统中断或性能劣化,一般不影响主通道畅通,因此可安排在业务空闲时间内处理。处理程序如下:对公务系统障碍,可用网管系统进行故障定位,以判明障碍区段,然后通过监测点信号测试,查出障碍位置。对网管系统障碍,一般可利用网管系统本身自诊断功能进行故障定位。辅助系统障碍排除后,要进行功能检查,以确认系统是否恢复。PCM设备障碍。PCM设备障碍有两种情况:数字部分障碍,该系统30路全断,借助自环等手段进行判断;模拟部分障碍,只影响其中一条或几条电路,障碍一般在基群复用设备,可采取换。 3、电力系统光纤通信设备的故障处理方法 3.1替换环回法 替换处理方法主要应用于设备维护人员无法判别设备中哪一器件出现故障,那么此时设备维护人员可以利用一个正常的器件将可能存在故障的器件替换,使故障得到定位。采用的器件可以是芯片,模块,还可以是一段光纤。这种方法比较适合在设备外部故障排除中应用。比如光纤设备在运行中发生中断或者交换故障等。环回法在SDH光纤通信设备故障定位时应用较为广泛,环回法中又包含了多种方式,比如外环回、内环回、支路回环、线路环回、本地环回及远端环回等方式。设备维护人员在回环操作过程中,应先进行全面的环回业务通道采样工作,在设备多个故障站点中选择一个最具代表性的站点,同时还需要在站点中选择一个故障业务通道,按照设备故障实际情况及采样相关信息画出故障业务路径图,最后进行逐段环回,实现设备故障站点的定位。 3.2告警性能分析法 告警性能分析法主要以告警与性能信息为分析依据,而告警与性能信息主要是利用SDH光纤通信设备内部的网络管理系统中获取的,这些信息具有一定的精确性与可靠性,设备故障处理人员应充分利用这些信息资源对故障进行全面分析及定位。利用告警性能分析法能够全面了解整个设备当前及历史告警信息。一般情况下告警灯常有红绿黄三色,红色是指重要告警以及紧急告警,绿色是指设备系统正常运行,黄色是指一般告警及次要告警。利用这种方法对设备故障进行分级处理,优先处理设备中的高级预警故障。当设备的某一位置发生故障时,可以对其在运行中所产生的配置数据信息进行分析,SDH光纤通信设备中的主要配置及数据有板位配置、时隙配置、线路板与支路板通道的环路设置、复用段的节点参数等,通过对这些配置数据进行有效分析对设备故障进行定位。 3.3仪表测试法 所谓的仪表测试法是指设备维护人员在故障处理过程中运用多种仪表、光反射造仪、光功率计、SDH分析仪等仪器对SDH光纤通信设备故障进行科学分析与定位。对于不同的故障现象应采用相应的仪器设备,比如针对SDH光纤通信设备业务的误码或者通断现象可以采用2M误码仪对其进行测试;还有利用万用表可以对光纤通信设备的供电电压进行测量,判断设备在运行中的电压是否正常。 4、结束语 基于SDH光纤通信设备在电力系统中的作用及重要性,对其运行安全进行全面维护尤为必要,为了提高SDH光纤通信设备的安全性能,应按照相关要求对设备进行维护操作,当设备出现故障,应根据故障实际状况选择合适的故障排除方法,从根本上实现SDH光纤通信设备维护。 光纤通信在电力系统中的应用:试析电力系统中SDH光纤通信设备的维护及故障处理 【摘 要】近年来,随着我国科技水平的提升,光纤通信技术在国内各产业被广泛应用,标志着我国现代通信技术时代的到来。但在电力系统中,由于SDH为主的通信设备应用时间不长、技术不成熟,其运行中的故障问题也十分普遍,因此这里我们有必要对其故障的产生与预防进行分析。 【关键词】电力系统;光纤通信设备;SDH;维护;故障处理 目前,我国正处于三网改造的关键时期,国内大部分地区的电网基础建设都面临改革,以SDH通信设备为主的新型电网正以前所未有速度向国内各地区蔓延,为电力系统故障处理、网络运行维护以及管理提出了新要求,如何快速、准确、科学的寻找出电力系统中的各种故障并加以处理,已成为当今电力工作者研究重点,也是促进电力事业进一步发展的重要举措。 1.SDH光纤通信设备维护工作要点 随着我国社会经济的迅速发展,各种信息容量大、传输速度快、安全可靠的信息设备不断涌现,为我国社会经济的发展做出积极贡献,但由此也引发了人们对新技术、新设备使用、维护和管理探索。SDH光纤通信设备作为当今常见的信息传输技术,它以信息量大、传输效率高、安全可靠、抗干扰能力强的优势被广泛应用,但也给其管理维护工作提出了新要求。目前的电力系统中,SDH维护工作主要包含以下几方面内容。 1.1掌握线路基本情况 伴随SDH信息传输设备应用范围的不断增加,其管理工作内容越来越多、工作难度越来越大,要求运行维护管理人员必须熟悉系统的整体情况,对各种问题都能做到及时有效的处理。在具体应用工作中,工作人员要熟悉和掌握各种通信网络的基本组成、特点以及原理,其包含了光缆的长度、芯数以及连续点,甚至对光缆线路的走向、光纤信息传输衰耗因素等情况要做深入了解。 1.2掌握设备运行情况 要想切实有效的做好设备管理、维护工作,了解设备的运行情况不容忽视,它包含了通信系统中设备的构成、信息传输量、零件功能、周围环境等。并且在要工作中对设备的各种指示灯、警告灯的工作状态充分了解,熟练的掌握设备操作工作以及线路的使用情况。 1.3掌握仪表操作 SDH光纤信息传输系统中,常见的使用仪表主要有误码仪、光功率计、活路分析仪、时光反射仪等。因此对于仪表的掌握也就是掌握这些仪器的操作和使用方法,并对这些仪表自身参数以及运行机理给予重视。 2.SDH光纤通信设备的基本故障处理方法 2.1故障定位 故障定位工作的开展一般都是按照过去已经给出工作原则开展的,主要是以先外后内、先整体后单个、先主线后支线、先高级后低级的原则开展的。也就是说,在故障检查工作中,要首先检查出现故障设备的外观,应当针对外在所可能引发故障的因素进行分析,比如说短纤、线缆中断等,观察这些光缆连接似乎否正常。其次,在故障定位的时候要尽可能的定位到底是哪一个信息中转站出现了问题,然后再由整体向单个零件分析。第三,首先对整个通信线路进行分析,因为主线路板如果出现问题必然会引起支路线路板发出警告。最后,在进行故障定位和处理的时候首先要对级别高的告警装置所指出的故障进行处理,这些警告很少出现但是只要出现说明线路已经出现了严重的通信故障,必须要马上处理方可。 2.2故障检查处理中常见的故障类型 SDH通信设备故障常见种类主要包含有:光缆线路故障、单盘故障、电源系统故障、网管系统故障以及尾纤系统故障等。 2.3常见的故障处理方法 目前,随着SDH通信设备应用范围的越来越广,其作用的不断明显,这也对其日常维护、管理工作提出了新要求。目前的SDH通信设备故障处理工作中,常见的故障处理方法主要包含以下几种。 2.3.1替代法 替代法是一种极为常见的SDH设备故障处理方法,这种方法在具体应用的时候是利用一个能够正常、有效运行的设备来代替已经出现故障或者是存在故障问题的设备,这种方法的开展最终目标在于更好的实现故障排除和处理。其中所说的工作的模块涵盖了电力系统通信光纤设备的方方面面,比如说,单个设备装置、一段线缆以及一个单板、单条之路等等。这种设备维护方法主要是适用于将故障定位在单站以后以及针对单站内单板故障、支路故障进行排除的过程。拿一个单个的2兆设备出现中断故障的问题来说,此时可怀疑该设备位置的某个端口出现故障的时候可以经过网管维护中心来进行端口重置来实现该端口的有效替代;如果是在同一个单板中出现了多个支路中断的现象,可以考虑进行TP板的更换。 2.3.2环路检测法 进行设备故障定位最常用的一个手段就是构造环路检测,又可称作自环。设备的自环可以分为很多种,根据自环信号的方向可以将其分为设备外自环以及设备内自环两种,设备外自环主要用来检查对端站及传输链路的故障,设备内自环主要用来检查本站设备的故障。根据自环的信号等级可以将其分为2Mb/s自环、群路自环等方面,其中,自环主要是用来分别进行各自的单元是否有故障的相应检查的。通过设备各种不同的自环,就可逐级地分离出故障点来,实现故障排除。例如,如果整个系统不工作,怀疑某站有故障时作OM群路盘自环判定;某2M支路出现中断,怀疑该TP板故障时作单支路自环检测;值得注意的是,自环时还须注意接口特性,如是否使用75Ω阻抗信号线。 2.3.3仪表测试法 这种方法主要说的是可以通过对各种仪表设备的有效运用来进行设备传输故障的检测,其中,仪表包括光功率计以及万用表、误码仪等等方面。在实际的设备维护过程当中,可以采用相应的仪器进行准确的故障定位,这对维护人员的技术需求是非常之高的。具体来说,误码仪主要是用来进行通道通断以及误码性能的有效测试的;万用表是用来进行实际的供电电压测试的;光功率计主要是用来进行故障判断以及光强测试的。 2.4故障处理人员工作要求 ①在操作机盘时,必须戴上防静电手腕,且该防静电手腕必须有安全的接地。 ②当设备运行中发生故障需要更换机盘时,操作人员必须戴上防静电手腕,将拔出的机盘马上装入防静电塑料袋,放置在防静电环境。对需要送出修理的机盘,还应加防震包装,以免进一步损坏其他器件。 3.结束语 综上所述,随着我市电力通信业务的发展,新设备的大量涌入,通信网的智能化程度得到不断提高,功能日益强大,配置应用也十分复杂,通信网络的规模也将越来越大。今后,电力通信网络的运行维护管理主要依靠通信监控系统和随通信系统、设备一起引进的网络管理系统,因此维护人员应重视对网络管理系统的学习和应用,除了对通信设备的维护外,还要重视对智能化网络管理的维护工作,确保为日益增加的电力生产调度信息业务服务。 光纤通信在电力系统中的应用:浅析电力系统通信中光纤通信的发展前景 【摘要】本文介绍了光纤通信在电力系统中应用,并与其他传统通信方式进行比较,探讨了光纤通信在电力系统中的应用现状和主要特点以及发展的必然性。光纤通信技术具有传统电力系统通信技术不可比拟的优势,被越来越广泛的应用在电力系统的通信中。介绍了电力系统中光纤电气信号通信过程,阐述了电力系统中光纤通信的优点,同时对光纤通信新技术在电力系统中的应用进行了展望。 【关键词】光纤;通信;发展;内涵;特征 引言 随着电力系统不断扩大,超高压输电和大容量变电所不断发展,电力网综合自动化监测控制系统和通信系统的水平需求也不断提升。当前,在电力系统中的通信技术主要有微波通信技术,导引线通信技术以及电力载波通信技术等,在上述电力系统的通信技术中,使用最多的是电力载波通信技术。然而电力系统中电力载波通信技术的抗干扰性及系统容量已经不能满足当前电力系统的发展,同时随着光纤技术的不断提高,更重要的是光纤制作成本在不断降低,这使得电力系统中光纤通信在得到了越来越广泛的应用,正逐渐变成电力系统通信的主干技术。 1.光纤通信的内涵 1.1 自激光器和低损耗光纤问世以来,光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起,并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质,以光为载波信号传递信息的通信系统,整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种:常用的为单模和多模光纤,多模光纤就是传输多个光波模式,而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长,目前一般地,光信号在多模光纤内可传6km左右,在单模光纤内可传30km。因此,单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。 1.2 光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高,配网常用的通信速率一般为同步N*64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要,光纤按照MODEM的连接;另外,还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。 1.3 A,B,C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网,若在D点发生故障,光路在A站和C站愈合(环回),使通信不受影响,同时向主站发出相应的告警及定位信号,使维修人员及时修复故障段光缆。 2.光纤中电力系统电气信号的通信过程 光发射机,中继器,光纤以及光接收机共同组成了光纤通信。光纤通信中电信号通过光发射机转变为光信号,而电信号又通过光接收机转变成电信号。利用电调制器实现了将信息向合适信道传输信号的转化,通常情况下将信息转变为数字信号。而通过光调制器实现将电调制器的信号向合适光纤信道传输光信号的转化,通过中继器实现放大信号的目的。光纤传输以后比较微弱的光信号利用光探测器将其转变为电信号,利用电解调器放大光信号,从而实现了将原信号的输出,如此,完成了光纤在电力系统通信中的信号一次传输。 3.电力系统中光纤通信的特征 相对于传统的电力通信方式,光纤通信具有以下优点: 3.1 光纤通信具有非常大的通信容量。当前一般情况下,一对光纤能够满足几百路甚至几千路通过,一根光缆中可以包括几十根光纤甚至几百根的光纤。 3.2 由于光纤通常由硅或者玻璃制成,原料来源非常丰富,因此,无疑节约了金属材料的使用。 3.3 在电力系统通信中,光纤通信具有非常好的保密性,不易受外界电磁的干扰,同时不怕雷击,防腐蚀,不怕潮湿,敷设也非常方便。 3.4 由于光纤通信没有感应性能,因此,对于电力系统通信中容易受到地电位升高影响,暂态过程影响和其他干扰的金属线路之间,光纤通信技术无疑是最为理想的通信技术。 4.光纤通信的发展前景 目前光纤通信已经进入了第五代,其高速率和大容量的特点大大促进了社会的发展,随着世界信息化程度的日新月异,对通信速率、通信距离、通信容量的要求也更加强烈。 4.1 光传送网新技术 当前,和诸如传输40GE/100GE的网络具有紧密关系的高速传输技术主要要看了40Gbit/s与100Gbit/s两种技术,这两种传输技术主要包括了编码的调制技术,非线性抑制技术,色散的补偿技术以及OSNR保证对策。长距离的支撑技术主要有新型调制编码技术、多种增强型的前纠错(FEC)技术、采用电均衡功能的接收机、喇曼放大技术、动态增益均衡和功率调整技术等。大容量体现在时分复用、频(波)分复用、码分复用和偏振复用等。为了实现大容量光纤通信,频分复用技术,波分复用技术,偏振复用技术,时分复用技术以及码分复用技术在未来电力系统光纤通信中的应用将会越来越广泛。 4.2 光接入网新技术 基于当前电力系统通信中光纤通信接入技术在实现时存在的差距,光纤的接入技术主要包括了EPON技术(以太无源光网络),GPON技术(基于ITU-TG984标准的新宽带无源光网络)基于星型结构以太网接入技术以及基于树型拓扑的APON/BPON技术。这几种PON技术的差异主要体现在分光比,传输距离,上下行速率,QoS及维护管理和业务支持能力等。一般,GPON的多业务支持能力优于EPON,但 EPON 实现起来相对简单一些。基于星型拓扑接入技术是基于传统以太网的接入技术,适合于光纤资源非常丰富或者单用户带宽需求非常大的地区(单纤只能连接单个用户),应用范围相对狭小,不是主流的光接入技术的发展方向。 4.3 光交换新技术 在光网络中光交换是其典型属性,同时也是光纤通信技术发展的关键性技术。当前,基于实现特征与交换颗粒进行光交换技术的划分,可以分为OPS即光分组交换,OBS即光突发交换,OCS即光路/波长交换。OCS主要以波长为交换单位,业务交换颗粒最大,实现最简单,但统计复用特性/带宽利用率最差;OPS 主要以分组为交换单位,业务交换颗粒最小,实现非常复杂,但统计复用特性/带宽利用率最好;OBS主要结合OCS和OPS的特点,业务交换颗粒中等(突发分组),实现难度中等,统计复用特性/带宽利用率也是中等。基于光路/波长光交换技术与光分组交换技术的光突发交换技术,相对来说较为容易实现,同时,宽带利用率和复用特性能较好,因为光突发分组交换技术从实现,宽带利用率等方面综合考虑,其性能最高,因此,在未来电力系统通信中光纤通信的应用中,光突发分组交换会处于主导位置。 5.结语 光纤通信作为一种新型的的通信方式, 它只是刚走出实验室开始进入现场的实用的初期阶段,无论是光纤本身,还是元器件或是整个光纤通信系统,目前都还存在一些间题,有待于继续努力研究解决。然而通过近年来光纤通信在电力系统通信中的应用现实,在电力系统中光纤技术的应用前景非常好。随着光纤技术的日益发展,光纤技术一定会电力系统提供更大的支持,从而促进电力系统综合自动化技术的发展。
无线通信技术论文:蓝牙无线通信技术论文 1蓝牙无线通信技术特点 蓝牙无线通信技术设计之初就是要使得电子设备和数字移动设备之间无需电缆就能实现连接,解决不兼容设备之间不能实现通讯连接的问题。由于无线技术设备所占的体积比较小,能耗很少,很多对数据传输速率要求不是很高的数字和电子设备来说都会首先考虑使用蓝牙技术进行通讯。蓝牙无线通信技术的的广泛应用主要有以下特点: 1.1适应范围广 蓝牙无线通信技术之所以能够在全球范围内广泛使用就在于其工作频段的范围,由于蓝牙技术研发之时选择在全球统一开发的2.4GHz医学、工业和科学ISM频段,全世界范围内多数国家所使用的SM频段是在2.4到2.4835GHz之间,SM频段包含在全球统一的频段之中,各种在使用蓝牙无线通信技术的时候可以不受限于其所在地区的无线电资源部门的许可与否皆可使用。 1.2可同时传输语音和数据 蓝牙采用的是分组交换和电力交换技术,支持异步数据信道、三路语音信道或者语音和异步数据同时传输的信道。除此之外,蓝牙定义了面向同步链接链路SCO以及异步无连接链路ACL两种链路类型,其中ACL主要负责数据的传输,而SCO主要负责语音传输。也就是说蓝牙无线通信技术可以同时进行语音和数据的传输。 1.3能实现临时性对等链接 蓝牙设备在进行对等连接的时候,主动发起连接请求的一方为主设备,被发起连接请求的一方为从设备。蓝牙的基本网络为由链接通信组成的微微网,当一个微微网形成时有一个主设备和主设备以外的一个或者多个从设备。 1.4抗干扰能力强 蓝牙无线通信技术具备良好的抗干扰能力主要在于其使用跳频的工作方式来进行频谱的扩展。现在很多生活中使用的电器设备、局域网和无线设备等会在ISM频段工作,这就和蓝牙设备所在的频段可能会有冲突,这样的情况下,蓝牙设备将2.402到2.48GHz的频段分割成79个频点,相邻频点之间间隔1MHz,数据分组在任意频点发出之后继续跳到另一个频点发送,并且频点的选择顺序没有规律性,频率改变为1600次/s每个频率只持续625μs,由此,蓝牙设备的工作就不会受到其他设备的频段的干扰。 1.5体积小,功耗小 现在电子设备的更新换代越来越快,体积越来越小越来越薄,所以这些设备中的蓝牙模块的体积也需随之改善,以便更好的集成到各种电子设备中去。蓝牙设备的耗能会根据其工作状态的不同会有所增减,处于工作状态的蓝牙一般耗能不多,而非工作状态下的呼吸模式(Sniff)、保持模式(Hold)、休眠模式(Park)消耗的能量较之更少。也就是说,蓝牙设备的体积比较小而且使用的时候均为低耗能模式。 1.6开放接口标准,成本低廉 在蓝牙无线通信技术推广的过程中,SIG将该技术各种标准向全世界公开,所以,企业在研发和生产产品的时候要是能够兼容SIG的蓝牙产品,那么这样的产品在市场上的适用性就更强,与此同时,蓝牙相关的应用程序也随之得到极大的推广。在这样的背景之下,蓝牙技术得到广范围的普及,制造蓝牙产品所需的投资也很大程度上降低了。 2蓝牙无线通信技术的应用 蓝牙无线通信技术的研发初衷就是要在尽可能多的领域实现数字移动设备之间的非电缆的无线通讯连接和相关数据的传输,很多数字和电子设备之间的联网信息能够实现实时的共享,蓝牙技术让设备的功能得到一定范围内的扩充。加之,蓝牙设备大多是成本比较低且体积比较小的集成模块,将其集成于电子设备中之后有利于形成了一些应用模型的出现。无线键盘和鼠标是以电子计算机为连接中心的无线连接;一台打印机可以覆盖多台计算机的打印任务或者其他资源的共享;掌上电脑、数字照相机、智能手机可以通过打开蓝牙无线连接电脑进行信息数据的传输;办公室多台电脑通过蓝牙形成一个无线网络局域网;以及可以实现无线语音通信的新型的蓝牙扩展技术,如无线耳机的应用;集成蓝牙技术的电子小设备,腕表、车钥匙、电子笔等的应用也涉及到各个领域。这些都是对蓝牙无线通信技术的很好应用。蓝牙技术可以通过网络接入点和拨号上网两种方式连接互联网,拨号上网可以让便携式计算机通过移动电话接入internet,蓝牙无线网络接入还可以作为公用电话交换网的接入点使用,这有利于家用电器的无线组网和网络控制,使得上网更加方便快捷。 3蓝牙技术的应用前景的新思考 3.1蓝牙所产生的电磁波对于人的身体健康不会有伤害 因为蓝牙设备在工作的时候起功率比较低,向对的,移动电话这样的高功率设备一般都会产生有损人体健康的电磁辐射,所以集成蓝牙设备的各种类型的电子装置将有很好的应用市场,比如用蓝牙耳机代替手机听筒进行手机对话将会减少手机辐射对大脑的影响。 3.2红外线技术应用的时候会受制于红外线两个传输口的位置和防线 而蓝牙技术则能够突破这样的限制,将其适用范围拓展到三维立体覆盖的面,能够在一定范围内自动的识别和连接设备。除此之外,蓝牙无线通信的1MB/s的速度比红外线技术快,也就是说蓝牙技术相比较于红外线技术能够适用于更多的场合和更复杂的环境。鉴于这些特征,在工业自动化控制领域很多需要立体空间多方位的移动产品的检索识别、信息采集和数据整合等工作都得应用到蓝牙设备。 3.3在信息技术时代,蓝牙技术在电子传感器的信息传输方面应用广泛。 由于蓝牙技术的短距离数据传输速度快、不受限于方向和位置,所以能够将各类传感电子元件采集到的信息通过布设的线缆传输到处理单元;蓝牙技术可以使得小范围内的设备间视频传输变得更加快捷。从音频到视频的扩展完全可以在众多的应用领域得到实现,完全不受限于多媒体的类型。 3.4“智能家居”是物联网的重大应用意向。 用户只要在家中装置一个蓝牙收发基地台,那么家中的各种电器、电子设备和某一些家具都能实现统一的监控和管理。虚拟专用网络+蓝牙,掌上电脑+广域网+蓝牙等方式可实现智能家居的随时控制。不在家的时候用户可以通过蓝牙设备远程控制家中的电子设备;用户不在家的时候,若是家中出现意外事故的时候用户可以通过蓝牙设备获得相关信息……这些应用,蓝牙技术在家居端可以得到真实的体现。 作者:袁晓庆 单位:华北科技学院 无线通信技术论文:单片机通信系统无线通信技术论文 一、方案选择 机车在运行过程中产生的记录数据必须全部下载下来并转存到地面运行数据库中,在这一过程中运行数据一般采用大容量数据存储设备或者其他数据传输方式来传输,这种数据传输方式不仅需要借助大容量的数据存储设备,同时也必须经历数据传输的人工送存阶段,不仅增加了数据信息的传输复杂性,而且让数据的传输存储活动面临着一定的操作风险,不利于数据信息的规范化管理,在数据信息传输的这种形势下,采用无线通信技术能够实现机车与地面信息管理中心之间的无线通信,可以简化数据管理的工作过程,并提高数据通信的稳定性和可靠性。 二、硬件配置 1、数转电台。 RF-418数转电台是无线通信领域的一种新型产品,其在提高了自身通信技术水平和通信质量的前提下,实现了与单片机之间的无线通信,在运行中可以提供RF测试、双向通信测试、一般数据传送、自动调频数据传送等四种工作模式。这四种模式之间的切换简单方便,在保证其自身高可操作性的同时也提供了多样化的数据传输形式,最大限度的满足了机车和地面数据中心之间的通信需求。 2、数转电台与车载微机的接口。 无线通信技术在单片机通信系统中的应用,存在的最大问题就是数转电台与车载微机的对接问题,在单片机通信系统运行过程中,要保证数转电台与车载微机之间对接的准确性和数据传输的稳定性。车载微机系统采用的处理器是DALLAS公司研发的DS80C320处理器,其在运行中能够提供两个全双工串行口,两个数据指针、13个中断源。通过处理器自身强大的数据处理能力,可以结合数转电台和车载微机所处的不同的实际运行状况,对其对接的方式进行选择,保证数转电台车载微机系统在对接活动中最大限度的接口连接安全和数据传输安全,减轻了单片机控制接口的负担,同时提高了单片机通信系统运行的可靠性。 三、通信软件设计 1、通信格式。 车载微机向地面通信系统发送请求信号主形式为ABBAIDSUMNFF、其中数据帧一共包含有6个字节,前两个字节(ABBA)表示起始位置,第三个字(ID)表示该趟列车的车载微机的编码号,第四字节(SUM)为通信活动中的标注字节,第五字节(N)表示在本次通信活动中从起始字节到结束字节的字节数,是为了防止在通信中信息丢失而设置的,第六字节(FF)表示通信内容结束。无线通信技术在单片机通信系统中的应用,对通信模式最大的创新就是实现了信息通信的数字化。单片机通信系统在我国的应用广泛的存在着运行中一对多的运行模式,一般大型机务段都拥有数百台机车。因为铁路运输自身的特性,大量的机车回段的时间都不确定,机车在完成运输任务返回机务段时,应该首先与地面信息系统取得联系,这种联系由机车首先发出通信请求,在得到地面信息系统的回应后,与地面信息系统建立通信连接并完成数据信息的转发。当车载微机连续三次申请通信都得不到回复或者回复信息不正确的时候,车辆管理人员应该保留该车次的数据信息,并与维护人员联系进行车载微机的修理。 2、程序流程。 无线通信技术在单片机通信系统中的应用结构包括有数转电台和车载微机系统,其运行流程为机车管理人员将通信键按下,车载微机系统向地面通信中心发送通信请求,车载微机系统在通信请求发出之后其接收系统就开始工作,验证是否收到地面数据中心的应答,如果收到应答则进入到数据传输程序,如果超过三次通信请求没有收到应答系统将提示维护,同时如果一次通信请求在10分钟之内没有收到应答信息系统也会自动提示维护。结论:单片机通信系统在社会经济社会中的应用是比较广泛的,其对机车的数据信息管理作用不容忽视,所以针对单片机通信系统在运行中暴露出的问题,利用无线通信技术进行升级改造是很有必要的。 作者:沈珂 单位:中船重工第七二二研究所 无线通信技术论文:现代无线通信技术论文 1现代无线通信技术的发展状况 1.13G技术不断成熟 3G指的是第三代移动通信,现阶段全球范围内包括三种主流3G标准。中国科研人员通过不懈努力,成功研发出了国际通用的标准,即TD-SCDMA。这三类技术有不同的优缺点,是3G技术的主流应用标准。3G网络能够在各类蜂窝之间自由切换,可以在移动的条件下进行数据传输,且可以应用于大范围传输,能够传送语音类与数据类讯息。 1.2宽带固定无线接入技术快速发展 宽带固定无线接入技术有诸多优势:带宽高、建设速度快、接入手段灵活多变等。因此无线通信业越来越加大了对该技术的投入。然而也存在一些局限性,譬如高频段的LMDS技术无法应用于恶劣天气条件下,而DDMS技术在国内的应用带宽受限,其发展受到了约束。正基于此,在现实应用中必须依照具体情况,有针对性地进行应用,最大化其特长,规避其缺陷。 1.3蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术 远距离无线通信技术逐渐更新换代,而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段,人们随身携带的通信工具,主要利用红外线进行传输,通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦,但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生,并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输,摒弃了传统的电缆,而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。 1.4Wimax成为宽带无线技术新产物 Wimax科技正逐渐兴起,其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax,人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上,网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为,其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性,也许会成为一类开创产业新局面的科技。 1.5超宽带无线接入技术 超宽带是一类时域通信手段,其无线接入技术比普通科技手段的带宽高,有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络,这种技术无需载波,仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体,以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏,信号强度是mW级别,能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架,此通信系统更利于实现,仅需较少的开支。 2未来无线通信领域的发展趋势 2.1现代无线通信领域技术互补性日益明显 现代无线通信技术种类逐渐增多,每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求,而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输,超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中,我们应当依照不同消费者的个性化需求,甄选出最适合的无线通讯手段,使得无线通信业务有着多元化未来,更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来,无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输,其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此,我们应着眼于未来,不断挖掘其技术优越性,弥补移动网络的应用缺陷,以更好地服务大众,同时避免资源浪费。 2.2蓝牙技术将革新现代无线通信业的发展 在蓝牙技术的发展大潮中,众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品,譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC,同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装,便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道,并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外,软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件,被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络,使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展,计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展,并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。 2.3无线网络通信技术的融合趋势 2.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合 为了完成其计费与检测功能,短距离无线通信技术被应用于电子产品中。现代无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展,愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面,譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。 2.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合 移动通信业务的发展成熟,与宽带业务领域的拓宽,直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利,并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。 2.3.3现代无线通信技术与视频等多媒体技术的融合 为了达到数字电视广播与影音等新兴业务的大众化需求,应当在移动通信领域创建影音和录像服务,这样才能有效地融合无线通信技术与地面数字媒体。从视频业务的层面而言,我们仍面临着传统移动网络上如何普及视频业务、与之配套的商业运转方式等诸多问题。 作者:刁彩萍 单位:广东宜通世纪科技股份有限公司 无线通信技术论文:我国现代无线通信技术论文 1无线通信技术的发展 当现代电子通信技术逐渐发展到今天的这个程度,无线通信技术可以说在我们的日常生活中已经是无处不在的一门科学技术了。而最为常见的无线通信设备就是我们当代人无法离开的日常用品——手机。手机的大范围使用就是我们在日常生活中接触最为广泛的一种无线通信技术的应用。目前无线通信技术可谓是发展迅速,由最初的电报获取信息,到今天的手机大范围使用,我们可以看到,无线通信技术已经逐渐由军用领域逐渐走向我们的日常生活中来。目前,无线通信技术已经做到了传输信号种类多,其中包括文字信息,图像信息,音频信息,视频信息,以及触感信息等等信息类型。在如此发展的无线通信技术领域中,我们实现了许多以往无法实现的想法。尤其是远程控制通信技术。它是一种对前文中所提到过的各种信息类型的无线通信技术的综合。其中包括远程视频通话,远程控制技术,远程医疗,远程监控等等方面。这些领域中无线通信技术的发展与强大都是为了我们的生活而提供服务的。 2无线通信技术的原理及发展热点 我们今天以日常生活中常见的手机作为基础,首先来简单谈谈无线通信技术的基本原理是什么样的。一个手机的无线通信系统,其中包括手机信号的发射,传送和接收,而与此同时,在信号的发射与接收中还涉及信号处理的问题。其中手机作为信号源的发射端,所有的信息从手机中发出,那么现代无线通信技术已经可以达到让手机发出的信号最终接收端具有无限可能的地步。首先我们我们知道无线通信技术在手机上的最基本应用就是无线通话功能。即在两部手机之间传递的是音频信息。这种信息的传递是通过电磁波的不同的震动频率而进行传递的。手机发出的电磁信号,是不可能直接通过特定的频率通道达到另一个信号接收端的,它必须通过一个信号接受基站对手机发出的信号进行放大,强化处理。之后才能够通过特定频率的信道发送到另一个无线接受端,即另一个手机中去。那么这个中间做信号处理的基站就显得尤为重要了。我们可以想象,一个手机的发射功率再强,也无法达到让它所发出的信号到达千里之外的无线接收端,这样一来就只能通过信号接收基站对信号进行强化处理后,使之频率变大,信号强度变强之后进行发射出去。这样,信号就可以到达另一个手机中了。在这其中有些通话的信号涉及到保密或者抗干扰问题。所以,信道的安全就显得尤为重要了。通过以上例子,我们可以知道一个无线通信系统所需要的基础设备都有哪些:第一,无论是复杂的通信系统,还是简单的无线通信系统,都需要一个无线信号发射端。这个发射端发射的信号我们称之为信号源。信号发出的时候有些信号发射端会自带一部分的信号处理装置,这就是信号的放大和加密装置。第二,就是需要一个信号的中转设备。信号源从发射端发出后,考虑信号接收距离,是否要加注信号中转站,即信号放大处理的基站。如果信号接收距离较远,而信号源的功率又无法到达接收端,那么就需要一个无线接受基站作为信号中转站,为信号的功率进行放大处理,之后再发出去。第三,当然就是信号接收端。信号接收端不仅仅肩负着信号接收的任务,同时,还需要对信号进行处理。无论是信号放大处理,还是信号的解码处理,都需要在信号接收端安置一个这样的设备。那么通过上述的无线通信原理的分析与讨论,我们可以看到,现代无线通信技术的几个热点问题。 1)无线通信技术的远程信号传输问题。 当代无线通信技术,无论是无线传输文字,传输图像,还是传输音频或视频,或者联网操作,都不可避免的涉及到一个问题,那就是远程控制问题。这里就涉及到信号在传输过程中所需要注意的一些事项。首先,在远程信号通信系统中必然需要一个或几个信号中转基站,通过几次信号加强的处理,最终到达信号接收终端。但是如果在山区或者碰到阴雨天气的时候,就需要注意,信号的传输会因为这些自然条件而受到一定程度上的干扰。这样就会导致信息传输遗漏,或着发生错误的现象。所以目前世界上所有的通信运营商在世界的各个角落都在建立自己的通信基站。因为没有通信基站的地方,是无法进行无线通信的。而为了避免无线信号在阴雨天气会产生干扰,其中大部分的解决方法多是釆用有线通信,或者采用小功率的信号发射,尽量避免信号由于自然现象的干扰而导致无法通信。这就是为什么我们在阴雨天气中尽量少进行无线通信的原因。尤其是雷雨天气,自然界中的雷电,会对功率较大的信号造成干扰,并且有可能会与大功率信号相融合一起到达信号的接收端。这样不仅仅会对信号造成破坏,而且还会对信号的接收端造成严重的损失。所以无线通信技术的远程传输问题是现代无线通信技术领域中的一个热点研究问题。 2)无线通信技术的安全问题。 说到安全问题,我们就不可避免的谈到网络上的黑客行为。无线通信技术是互联网技术的基础,那么这些网络黑客中不乏就有一些无线通信技术领域的高手。而这就是无线通信技术的安全问题之一。在无线通信传输的过程中也会涉及到信号安全的问题。所以一般情况下,我们在选用通信信道的时候,都是采用一些特定频率的信道进行信号传输。这些信道首先是需要经过加密处理的。一般性的信号干扰或信号侵入行为都是可以被信道的安全加密保护层所拦截。第二在使用无线通信网络的时候,需要注意自己的信息泄露问题,有时候不一定是信号传输的过程中信号被人拦截了。而是一些人采用一些高级的黑客软件或者带有病毒的信息去获取被黑客们盯上的目标人群的信息。而有些人对信息安全防范意识较差,轻易的相信一些黑客的软件或者点击了一些带有病毒的信息,个人的一些安全信息就轻松的被不法分子获取,而造成的损失则无法估计。如果发出的信号所含有的信息具有一定的保密成分,那么专家建议,最好使用特定频率的通信渠道,在发出信号之前对信号进行加密处理,这样做的原因主要是为了提升信息安全的登记系数。目前,世界各国都在讨论信息安全的问题,尤其是在美国出现斯诺登的棱镜门事件之后,无线通信技术的信息安全问题,就变成了当下无线通信技术研究的一个热点问题之一。 3)无线通信技术的信号处理问题。 无线通信技术的信号处理问题,一般情况都出现在信号接收终端上,由于无线信号传输过程中信号会有所衰减,有些信号还会有些加密处理,那么对于这些信号,接收端需要做的就不仅仅是接收信号那么简单了,还要肩负起信号的增强,解码等信号处理的问题。而对于我们日常所见到的视频,或音频的接收,我们在接收端加入相应的解码器即可解决信号处理的问题,而对与一些加密或被拦截的信号,我们就要对这些信号进行处理,在对信号类型无法判断的情况下,首先要对信号的波形做出放大采样处理,然后经过对比分析,得出是哪种类型的信号,然后在对信号的强弱程度进行处理,由于在信号采样分析的过程中已经了解了信号的类型和规律,那么对其进行相应的变换,加强信号源的功率强度。然后对信号进行破译解码。最终对信号中所含有的信息进行详细的解析。这就是无线通信技术中的信号处理。其中信号解码的过程相当复杂,这是因为,信号解码首先要了解信号输出的规律,从而进行判断是那种类型的信号,然后在对信号进行各种算法的处理,对其算法进行解码。一直以来,无线通信技术的信号处理问题都是无线通信技术的重点和难点。有些信息即便是被我们获取了,由于无法破解其中所蕴含的信息,就无法获知其中的情报。那么这样的信号对与我们来说就是无用的。所以目前无线通信信号处理技术仍然是无线通信技术的一大难点。 3结论 综上所述,现代无线通信技术,在世界的各个领域都有着自己的一席之地,而通过笔者对目前无线通信技术的几个热点问题的分析和探讨,发现无线通信技术领域中的远程传输问题,通信安全问题以及信号处理问题,都是当代无线通信技术研究中的热点问题。在科技迅速发展的今天,笔者相信,这些热点问题终将被我们所破解和掌握,那么就让我们为了无线通信事业而努力奋斗吧。 作者:薛岭 单位:北京理工大学通信工程专业 无线通信技术论文:作业会议系统下无线通信技术论文 1音视频会议系统的发展 (1)1996年5月ⅡU-T制定了在分组交换网络上工作的视频会议的标准H.323,支持H.323协议的网络视频会议系统是一种集中式、紧耦合会议系统,其显著特点是引入了多点控制单元MCU(MultipointControlUnit),由MCU将一个发送者的音视频分别独立地以IP单播(Unicast)方式转发给多个接收者来实现多点交互,其好处是对会议成员的管理方便,但这将导致系统开销和网络负担随用户数的增加而迅速增大,令系统无法进行大规模扩展。 (2)1998年9月,ITU(InternationalTelecommunicationsUnion)在H.323的基础上制定了松祸合扩展协议H.332,该协议在网络层使用坤组播技术,采用分布式松耦合的系统结构,较好地解决视频会议系统的规模扩展问题。 (3)近年来,流媒体广播技术越来越多的应用于视频会议系统。大部分广播会议,如网上路演、采访、现场会等,能够为用户传输多媒体信息,是对传统视频会议功能的扩展。2003年3月,ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IECMPEG(MotionPietureExpertGroup)组成的联合视频专家组正式公布了H.264视频压缩标准。H.264是新一代低比特率视频标准,与现有的任何标准相比,它有着更高的压缩性能,能够在较低带宽提供高质量的图像传输,对网络传输有更好地支持。具体讲,与MPEG-4相比,在相同视频质量下,采用H.264标准能降低码率50%左右;在相同码率下,其信噪比明显提高。而且,H.264的授权费用更加合理,受到广泛的重视和欢迎,具有广阔的应用前景,比如实时视频通信、Intemet视频传输、视频流媒体服务等,它被认为是最具发展潜力的新一代视频压缩编码技术。 2音视频会议系统现状分析 随着科技的发展和社会的进步,音视频会议系统不断应用到社会的各行各业,日益受到人们的关注。在我国从事软件视频会议系统研发的公司主要有瑞福特、V2、网动、山大联润等。瑞福特公司整合了H.323标准,允许H.323终端参加会议,并且支持手机、电话的接入,为用户提供了一个统一的、完整的网络多媒体通信应用解决方案。V2在多路混音以及消除背景噪音方面做得非常出色,V2拥有专利技术的“基于前向纠错的网络音频抗丢包算法”使得在网络丢包率达到10%时声音仍保持清晰连贯而不停顿。目前的商业化的视频会议大多遵循H.323标准。这是因为H.323标准的成熟性,有助于诸多软件供应商开发性能稳定的设备,并且有利于不同的供应商之间消除互操作性中出现的问题,并在市场上推出各种支持H.323标准的设备。缺点是当客户端增加时,由于服务器CPU处理能力、内存、网络带宽的限制,会使会议质量明显下降。SIP基于现有的IP网络协议提供多媒体业务的协议,是一个分散式协议,它将网络设备的复杂性推向网络边缘,需要相对智能的终端,协议也比较简单。优点包括:该协议具有可扩展特性,可以轻松定义并迅速实现新功能;缺点是问世不久,大多数应用处于原型阶段,该协议单独应用的范围较窄。视频会议系统经常采用的架构有C/S(Client/Server即客户机/服务器)和B/S(Browser/Server即浏览器/服务器)结构,这两种结构后者是从前者发展而来的,它们的本质都是C/S而二层结构的C/S模式存在诸多问题,例如开发和维护成本高,服务器负载重,灵活性差,缺乏开放性,难以与Internet/Intranet接轨等,造成系统使用和维护中的许多难题。三层的B/S模式虽然开发和维护较为容易,但服务器负载重,理论上会议参加者的数量可以很多,实际效果并不令人满意,服务器成为会议系统的瓶颈。在网络状况较好并且与会人员数量不多的情况下,视频会议系统能够提供令人满意的效果。但是不同与会者的网络带宽质量参差不齐,随着与会者数量的增加,视频图像质量就会有所下降,甚至会导致会议无法正常进行。因此,如何提高视频图像的传输质量是视频会议系统研究的首要任务。随着无线技术的发展,数字音视频会议系统在原有的以太网监控系统的基础上,抛弃了网络电缆,用无线方式进行数据传输,降低了布线的成本,增强了会议系统的灵活性和可扩充性。采用3G/4G无线数据通信方式,无线网络带宽得到了改善,克服了传统系统只能用于固定会场的会议,可以在有3G/4G服务的任何地方召开音视频会议。 3总结 电力生产大多是多班组野外作业,相互之间缺少有效沟通的手段,遇到问题都是自行解决,很难得到其它班组的协作帮助,这势必对作业的质量和效率产生影响。采用H.264视频编解码技术、3G/4G无线通信技术、嵌入式技术等设计和开发应用于作业现场的无线音视频终端设备,通过管理平台既能实现调度台与各班组之间协调互动、统一调度,又能使电力生产的各班组相互间能够使用终端设备进行沟通交流,实现协同作业。 作者:李莉 王冰 邵海涛 单位:国网新疆电力公司信息通信公司 无线通信技术论文:水利监控系统无线通信技术论文 1系统建设质量难以控制 由于水利工程建设项目的质量受多方面因素的影响,工程质量与施工单位的施工技术、管理能力及监理单位的监理力度等方面有关。由于水利工程在很大程度上受施工人员的技术及施工单位人员流动性较强等因素的直接影响,导致有效的水利自动化监督控制工作难以开展,而施工单位缺乏能力较强的技术人员及监督管理人员,导致水利自动化监控系统建设的质量检测技术仍较为落后。水利自动化监督控制涉及到多方面的知识,要求技术人员必须具备工程管理、自动化管理以及自动化控制等综合性知识,然而这种综合性人才比较缺乏,导致水利自动化监控系统建设的质量难以得到有效保障,技术人员的缺乏在很大程度上制约着我国水利建设的发展。 2无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用 在技术不断更新与发展的年代,无线通信技术也在不断发展,水利自动化监控系统在技术的支持下也迅速发展。目前我国无线通信技术正在不断发展与完善,实现了水利监控系统的智能化与自动化。无线通信技术在水利监控系统中的应用越来越广泛,在水利监控系统中,包括水利工控监控系统、水利水情自动化监测系统、水利综合监控系统,而这三大系统中又包括多个子系统,因此水利自动化监控系统具备明显的复杂性。 2.1在水利水情自动化监控系统中的应用 水利水情自动化监测系统将农村的雨水、水利情况等情况作为监测对象,因此监控系统建设一般设置在农村或者深山区。水利水情自动化监控系统包括雨水情自动化监测系统及农田水利自动化监测系统,这两个子系统之间既有联系也有一定的区别。前者主要是根据雨水量及雨水期等相关情况对汛期各时段的水位进行监督控制,从而为防汛工作提供重要的数据资料。雨水情自动化监测系统将监控的相关信息上传到上级防汛指挥部门,通过不同的网络间的数据交换系统。而水利水情自动化监测系统中的农田水利自动化监测系统的监测对象具体包括水流的地理位置、水流速度、风速、土壤的含水量、降水量等,这些监测对象所获取的数据具有一定的集中性与分散性,监控点之间的距离较短。由于农村的条件有限,系统规模一般较小,限制了水利水情自动化监控系统的发展,采用无线通信技术能有效地弥补落后地区系统监测数据量少的缺点,发挥无线通信技术的优势。由于建设条件有限,因此系统建设必须一次性完成,因此可以将无线局域网络通信技术与有线网络通信技术相结合,从而组建出数据通信网络,避免高额建设,减少了监控系统的建设费用。 2.2在水利工控自动化监控系统中的应用 在水利自动化监控系统中,水利工控自动化监控系统与企业的自动化监控系统具有一定的相似性。该系统主要是以实时监控视频的方式以实现对数据的有效监督与控制。由于系统建设的技术对系统数据的传输速度、安全性及信道有较高的要求,因此必须加强对系统的实时监测与控制,建立配电室和中央控制室,采用配置较高的工控机及高清摄像机进行视频监控。建立信息化网络平台是水利信息化建设的重要内容,目前我国部分水利工程的自动化监控系统已经建立了小型局域网络系统,局域网的设计与建设已经正式开展。 2.3在水利综合自动化监控系统中的应用 水利综合自动化监控系统主要是应用于大坝的监控,其中包括了河道综合治理与大中型水库的除险加固这两个方面。近年来,我国加强了对水利的综合治理力度,我国政府也在不断加大对水利综合治理的资金支持与技术支持。我国财政资金对水利监控系统建设的大力支持在很大程度上加强了对水库的建设,进一步加快了我国水利自动化监控系统建设的进度。由于河坝是防洪的关键地段,因此在进行水利工程建设时必须加大监管力度,相关技术人员通过不断总结以往经验,吸取教训。水利综合自动化监控系统的组网方式主要采用光缆作为主要的信道,接着再使用光电转换的形式。此种组网方式具有信道宽、防雷击等外部影响、网络速度快等优点,然而这些系统的施工所需成本较高,且难度较大,导致工程建设的后期维护费用较高,且支出费用超过了预算。在河道的综合性管理中,可以采用有线与无线相结合、局域与广域相融通的组网方式进行,在组网方式的选择方面,可以在每一个河坝的监控终端设置无线局域网络,并根据各个监督控制点来选择合适的组网方式,实现对监测数据的有效传输。可以采用直接铺设的方式布置光缆,能有效地减少雷击等外部影响,但这种方式容易导致土建设置被损害,且信道恢复慢,误码率较高。而采用无线局域网络与有线局域网的组网方式具有较大的优势,与其它组网方式相比,其无线局域网的结构比较简单,且安全性较高等,能有效的减少施工量,降低了系统维护率。无线通信技术在水利综合监控系统中的作用很明显,有利于数据的集中上传,实现其实时有效的监测职能。 3结束语 水利自动化监控系统建设需要利用各种网络系统与信息技术,在信息技术不断更新与发展的前提下,无线信息技术已经日渐成熟,该技术在水利监管系统中发挥着重要的作用,在各行业中的应用也越来越广泛,弥补了人工监控的缺点。无线通信技术在实现了水利监控系统的自动化与智能化,对监控对象进行了实时监控,监控过程中所获得的数据准确性较高,减少了数据误差大、数据传输慢、重建等风险。由此可见,加强无线通信技术在水利自动化监控系统中的应用非常有必要,对我国的水利建设有重要的促进作用。 作者:李剑平 单位:重庆市开县水务局 无线通信技术论文:我国超宽带无线通信技术论文 一、超宽带无线通信的技术特点 1.1超宽带无线信号的调制方式。 超宽带无线通信系统与传统的无线通信系统相比,有许多独特的优点。通常情况下,超宽带无线通信系统的信号调制方式主要有以下这两种方式。 1.1.1基带窄脉冲方式。 基带窄脉冲方式是超宽带无线通信系统中的一种主要信号调制方式,这种信号调制方式主要是通过发射机产生基带窄脉冲序列来进行通信,超宽带无线通信过程中所采用的脉冲信号宽度非常窄,通常都是纳秒级与亚纳秒级,其信号调制主要经历了脉冲位置调制以及二进制移相健控等方式来对携带信息,最终实现无线通信。整个信号的具体调制过程包括以下几个步骤,首先在发送端由发射机发射脉冲信号,之后调制器将发射机中发射出来的脉冲信号采用待发送数据进行脉冲振幅调制,也可以是脉冲位置调制。在调制完成之后,将其与跳时码发生器中所生成的伪随机码,共同送入带可编程的延迟电路中,从而产生时延控制脉冲信号发生器的具体发生时刻,最终完成信号的调制与发射。而在信号的接受端,则是将传来的超宽带无线信号收集起来,经过相应的处理之后送入带基带信号处理电路中,这样就能够根据时延产生的本地模块波形接收到信号相。基带窄脉冲方式整体结构比较简单,并且还具有很强的多径信号分辨能力,因此被广泛应用与通信领域中。 1.1.2载波调制方式。 超宽带无线通信技术中的载波信号调制方式,主要是根据基带窄脉冲方式而提出了一种信号调制方式。这种信号调制方式,主要是将单脉冲信号中所占据的频谱分解成多个子频带,不同的脉冲信号在同一个脉冲宽度中将会产生不同的周期,从而对应了不同的中心频率。这种信号调制方式与基带窄脉冲方式相比,能够将频谱资源利用的更加灵活,并且效率也能够得到提升,因此如今的超宽带无线通信系统一般都是采用这种信号调制方式。 1.2超宽带无线通信技术的优点 1.2.1带宽大且传输速率高。 超宽带无线信号在传输过程主要是采用脉冲为信息载体,因此持续的时间非常短,所占用的带宽一般都在1~10GHz,因此其具有非常宽的频率带宽来实现数据的传输,在传输中只需要与其他无线技术共享频带就能够实现通信。超宽带无线通信技术在通信领域中的传输速率能够达到几十Mbit/s~几百Mbit/s。 1.2.2功耗小。 因为传统的无线通信系统都需要连续发射载波才能够实现通信,所以消耗的电能比较大,但是在超宽带无线通信系统中发射的是脉冲电波,并且不需要连续发射,只有在需要的时候才发射,其耗电量只有传统无线通信系统的1/100~1/1000。 1.2.3抗干扰能力强。 超宽带无线通信系统在通信的过程中,采用的是跳时扩频信号,在信号发射的过程中能够将无线电脉冲信号分散到宽阔的频带中,其输出功率非常的小,而在信号接收的过程中将原信号能量都还原出来,并且还能够在解扩的过程中将产生的扩频进行增益。因此超宽带无线通信技术与传统的无线通信技术相比,具有非常强的抗干扰能力。同时因为超宽带无线通信技术在信号发射的过程中所产生的功率非常小,因此在与其他无线通信共享带宽的过程中也不会产生干扰,能够与其它的无线通信技术共同实现信号传输。 1.2.4保密性强。 超宽带无线通信系统在进行信息传输的过程中,还具有非常强的保密性能。超宽带无线通信系统的保密性强主要的因素有两个。首先,超宽带无线通信系统在信号发射时采用的是跳时扩频,并且接收机只有具备与发送端相应的脉冲序列才能够解读发射数据。其次就是系统的发射频率低,被窃取的概率小,传统的信号接收方式根本无法接收到超宽带无线系统中发射的信号。 二、通信领域中超宽带无线的应用 2.1个域网中的超宽带无线的应用。 超宽带无线通信技术具有传输速率高且发射功率低等特点,因此在通信领域中能够为用户提供无线外设访问功能,并且其供应速度也非常快。这样用户也在使用的过程中,就能够音频与文化信息进行快速传输,因此将超宽带无线通信技术应用与个域网中,具有独特的优势。比如在工作与生活当中,可以充分利用超宽带无线通信技术将摄像机中视频转移到个人的电脑中,利用超宽带无线通信能够以极快的传输速率实现不同设备之间的数据传送。 2.2无线传感网中的超宽带无线的应用。 超宽带无线通信技术不仅拥有非常快的传输速率,同时还具有成本低以及耗能小等特点。而在无线传感网中,传感器一般只有在一些比较特殊的地方才会使用,因此一般都是采用无线传输的方式来进行,并且无线传感网内的通信必须要具备耗能小且成本低等特点,能够让无线传感网更好的运行。因此在这样的一种情况下,将超宽带无线通信技术应用进无线传感网中,能够帮助无线传感网更好的工作。 2.3军事通信中超宽带无线的应用。 在军事通信领域中,其通信的保密性必须要非常强,因为一旦出现军事信息的泄露,将会产生非常严重的后果。而超宽带无线通信技术的信号频谱非常宽、发射功率小以及功率谱密度低,在传输的过程中很难检测到,在接受的过程中也需要有与发送机相应的脉冲序列才能够解读数据,因此具有非常良好的保密性能。同时超宽带无线通信系统在通信的过程中,不需要联系发送信号,超宽带无线通信系统的信号属于突发信号,从而使得通信过程中的保密性能进一步提升。再加上超宽带无线通信技术还具有非常强的抗干扰能力以及耗能少等特点,使得超宽带无线通信在军事通信领域中应用,具有非常显著的优势。 2.4智能交通系统中超宽带无线的应用。 超宽带无线通信技术除了具备以上的相关特点之外,这种无线通信技术在通信领域中进行应用还具有良好的定位与搜索功能。将超宽带无线通信技术中的这两种功能结合起来,能够制造出一种防碰与防障碍物的车用雷达。在汽车驾驶的过程中,通过这种雷达就能够精确的分布出汽车周围的障碍物以及车辆,从而降低交通事故的发生几率。将超宽带无线通信技术的特点应用进行智能交通系统中,不仅能够在车内转上特有的雷达来降低交通事故,同时还能够将交通中的站台装置与车辆装置整合起来形成一个无线通信网络,这样就能够实现车辆的随时定位、车速的测量以及车辆在形式过程中的道路信息等。因此将超宽带无线通信技术应用进行智能交通系统中,能够进一步促进智能交通系统的发展。 2.5超宽带无线通信在成像系统的应用。 超宽带无线通信系统在信号传输的过程中,还具有非常强的穿透性能,超宽带无线通信技术所发射的无线电脉冲具有很强的穿透性能,在应用的过程中能够形成很强的楼层作用以及穿墙作用,因此将超宽带无线通信技术应用在成像系统中同样有显著的效果。比如说将利用超宽带无线通信技术的这种特点,制造成穿墙雷达,就能够在防爆活动以及现代战争中,将敌人的位置进行定位。同时还能够用于矿产的探测,并且如果发生了各种灾难灾害之后,还能够将这种技术用于搜救遇难人员等。由此可以看出,超宽带无线通信技术在通信领域中进行应用,有很大的优势。 三、结语 在我国经济不断发展的过程中,人们都通信的要求越来越高,通信技术对我国的发展也有非常重要的作用。通过本文的分析可以了解到,超宽带无线通信技术与传统的无线通信技术具有很大的区别,在通信过程中主要是采用的无线电脉冲为信息的载体,超宽带无线通信技术相对于传统的无线通信技术而言,在各个方面都有非常明显的特点。因此超宽带无线电通信技术在通信领域中进行应用有很强的优势,而随着我国对超宽带无线通信研究的逐渐加深,相信超宽带无线电通信技术一定会拥有有更加广阔的应用前景。 作者:宋旅宁 单位:深圳供电局有限公司
机电技术应用论文:浅析煤矿机电管理技术的应用及管理 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。随着现代化设备的不断投入使用,对机电管理人员的业务素质也提出了新的要求,只有熟识电气设备的功能,才会更好的完成本职工作。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:机电管理人员;煤矿机电一体化产品;煤炭生产 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 1 机电一体化 机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。 2 煤矿机电一体化产品 煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。 3改进煤矿机电管理的办法 3.1重视管理,提高机电管理水平 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 3.2因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 3.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作。 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 3.4扎实地做好设备综合管理工作 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 3.5认真落实规章制度 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。 4 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在 20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 5 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:机电应用中的检测技术分析 作者:刘成良;战丽红;周恩才 摘要:高等职业教育工学结合的中机电一体化专业的前端检测技术学习与分析,实现了学生的高素质技能型人才培养和教师的实践学习。 关键词:机电一体化;传感检测;传感器;机器视觉 高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,《国务院关于大力发展职业教育的决定》的2006年16号精神,要求以科学发展观为指导,促进高等职业教育健康发展,改革教学方法和手段,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养,教学过程实践性、开放性和职业性,突出实验、实训、实习三个关键环节,加强学生的生产实习和社会实践及校内生产性实训基地建设的校企组合新模式等,提高学生的实际动手能力。 我院的机电一体化专业通过和周边区域、企业工学结合、顶岗实习,走产学结合发展道路,使学生、教师的实际能力获得了极大巩固和提高,为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才。 一、机电一体化 机电一体化又称机械电子学,英语称为mechatronics,它是由英文机械学mechanics的前半部分与电子学electronics的后半部分组合而成。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。 机电一体化具体包括以下内容:机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术。 机电一体化主要课程机械方面有机械制图,机械设计,金属工艺学,数控编程技术,autocad;电工方面有可编程控制器plc,单片机,自动控制原理,电工电子。实习课程:电力拖动,plc,单片机,钳工,普通车、铣、刨床,数控车、铣,加工中心。 主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。 二、传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。 国家标准gb7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 可以用不同的观点对传感器进行分类: 按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。 按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 电阻应变式传感器。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。 压阻式传感器。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。 热电阻传感器。热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。 按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量的开关型传感器;输出为模拟量的模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。 按传感器材料分类:可分为金属、聚合物、陶瓷、混合物传感器。 按传感器制造工艺分类:可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。? 薄膜传感器是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。? 厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是al2o3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。? 完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。? 每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。 三、机器视觉技术 采用机器代替人眼来做测量和判断的“机器视觉”,第一步靠的就是传感器技术。 机器视觉系统是通过图像摄取装置把图像抓取到,然后将该图像传送到处理单元,再通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉技术日臻成熟,在现代加工制造业中,广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在现代自动化生产过程中,广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统能提高生产的柔性和自动化程度,提高了生产效率和生产的自动化程度,机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 四、机器视觉工业检测系统类型 机器视觉工业检测系统从检测性质和应用范围而言,分为定量和定性检测两大类,每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃,如:印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外,在许多其它方法难以检测的场合,利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作,这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。 用微波作为信号源,根据微波发生器发出不同波涛率的方波,测量金属表面的裂纹,微波的波的频率越高,可测的裂纹越狭小。 自动光学检测 (aoi) 指的是通过在受控照明条件下使检测目标(如 pcb 的一部分)成像进行的目标检测。 在aoi 系统中,捕获和重建3-d 形状的能力是非常必要的。3-d aoi从检测图像中可以萃取出不同类型的信息。其表面颜色一直被成功用于检查零部件情况,对于焊点检测,精确确定焊点质量,形状信息比颜色信息更有用。 高等职业教育坚持育人为本,德育为先,立德树人的根本任务,培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。 重视学生的职业道德教育和法制教育,重视培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识、遵纪守法意识,培养出一批高素质的技能性人才。 机电技术应用论文:试探机电一体化技术的应用 摘要:随着 科学 技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微 电子 技术信息技术的迅速 发展 ,机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究。 关键词:机电一体化 应用 发展 0 引言 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着相关技术的不断发展,其内容将不断更新。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、 计算 机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术,它使 工业 生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化技术的应用 1.1 在 现代 机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模 经济 的基础上,靠 企业 规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、 网络 化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 1.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。 1.3 在钢铁企业中的应用 1.3.1 计算机集成制造系统(cims) 钢铁企业的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。 1.3.2 现场总线技术(fbt) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。 1.3.3 交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 1.3.4 开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 1.3.5 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2 机电一体化技术的发展趋势 2.1 智能化 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心 理学 、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.2 数字化 微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。 2.3 模块化 是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化。 2.4 网络 化 网络技术的兴起和飞速 发展 给社会各个领域带来了巨大变革。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以 计算 机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 自源化 自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。 2.6 人性化 人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说更 自然 ,更接近生活习惯。 2.7 微型化 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。 2.8 绿色化 工业 发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 3 结束语 随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。 机电技术应用论文:浅论机电一体化技术的应用及其发展趋势 【论文关键词】:机械工业 机电一体化 数控 模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六 ) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器 研究 现状与 发展 ,探讨传感器在机电一体化系统中的 应用 ,并 分析 我国传感器技术发展的若干 问题 及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定 规律 转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展, 电子 信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进 工业 国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的 现代 科技 领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的 应用 , 现代 化汽车 工业 进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术 发展 的若干 问题 及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上 影响 和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的 研究 主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的 计算 、模拟和设计 方法 ; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微 电子 、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术应用论文:机电一体化技术专业“项目教学法”应用的探索与实现 【摘 要】高等职业 教育 培养目标是为社会提供大量的应用型技术人才,但高等职业教育的现状是满足不了社会的需求,为此,要求职业教育进行课程改革。本文根据高职学生的实际情况,结合本课程特点,从高职 电子 教学实际出发,在高职电子课堂教学中如何将传统的教学方法与 现代 化教学方法有机的结合,根据课程内容将项目教学法应用于课堂教学中。 【关键词】机电一体化技术专业;项目教学;应用 为进一步落实 科学 发展 观,坚持以学生为本,深化职业教育教学改革,办出职业教育特色,提高人才培养质量,增强职业教育对 经济 和社会发展的贡献力,各级各类职业学校都在进行课程改革,构建以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。新课程实施的原则是要使学生“会学”,而不是“学会”。教学不单是知识的传递,更重要的是知识的处理和转换,以培养学生的创新能力。积极探索与新的课程体系相适应的教学模式,改变目标单一的以知识传授为主的教学方法,构建体现项目课程特性的新型教学关系,逐步形成以项目教学法为主要特点的教学,促进教师教学方式、学习者学习方式的根本改变。探索建立“教学内容模块化、能力培养项目化、实践指导个性化”的教学模式。 1.项目教学法的定义 项目教学法,是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、协作完成整个项目。在项目教学中,学习过程成为每人参与的实践与创造活动,它的价值体现主要在完成项目的过程中,而不是最终的结果。 2.项目教学法在机电一体化技术专业中的设计原则 项目教学法与传统教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以项目为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。具体来讲,要遵守下面的五项原则: 2.1 项目教学的科学性。我们制定的教学目标,必须有利与开发每个学生的学习潜能,而且还注意把教师和学生所花费的时间和精力控制在合适的程度,以防师生负担过重。 2.2 项目教学的系统性。项目教学面向每一个学生的个性发展,尊重每一个学生发展的特殊需要,最重要的是创新能力的培养。对于一个职高学生来说,要很快具有创新能力是不现实的,但是使他们具有创新意识和创新精神是能够做到的,也是必须做到的。除了学科的整合,另外还与教师培养、设施设备条件关联,项目教学是一个系统工程。 2.3 项目教学的实践性。项目教学和现有学科教学最大的不同点是它不对学生进行纯学术性的书本知识的传授,而是让学生自己动手实践,在实践中获得信息时代所需要的能力,这才是设立项目教学这一课程的最根本的目的。如果说,其他课程主要让学生获得基础知识,那么,项目教学则强调让学生得到实践能力的训练。 2.4 项目教学的层次性。项目教学的开展,决不是为了取代学校现有的学科教学。因为职校学生还处在长知识、打基础的阶段,学科教学中的知识、能力训练是他们成长所必需的。不具备一定的从学科教学中获得的知识,开展项目教学只能是无本之木、无源之水,无从谈起。从这个意义上说,“项目教学”的开展非但不取代,相反还有赖于学科教学的质量。 2.5 项目教学的自主性。项目教学是以学生的直接经验或体验为基础而开发和实施的。它是以学生的直接经验为基础而对学科知识的综合运用,是对学科的逻辑体系的超越。在“项目教学”的开发和实施过程中,鼓励学生的自主选择和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,为其个性充分发展创造空间。 3.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用 依据项目教学法在高职机电一体化技术专业课程教学中应用的基本原则,现将机电一体化技术专业课程作为实施研究的对象,开展项目教学法的研究。 机电技术应用专业项目大致可以分为: 3.1 典型的切削加工项目:可以构建以《机械设计基础》、《机械制造技术》、《数控技术基础》等形成的项目课程,作为第一个学习领域; 3.2 典型的 电子 装配项目:构建《电工基础》、《电子技术》、《电工与电子操作技能》等形成的项目课程,作为第二个学习领域; 3.3 典型的机电一体化控制项目:构建以《电力电子技术》、《电气控制》、《机电一体化技术》,《数控机床故障诊断与维护》作为第三个学习领域。 3.4 典型的机电产品装配、维修服务项目:构建《单片机接口技术》、《传感器技术》、《液压与气压传动》、《自控控制系统》、《plc可编程控制器》作为第四个学习领域。 这些从一到四的学习领域,按照学制及认知的 规律 ,从简单到复杂,从低级到高级,从一般到特殊展开项目教学过程。每个项目的实施步骤如下: (1)确定项目任务。组织教师分析项目涵盖的跨学科的知识及涉及到的专业科目,确定项目的目标和任务,详细编写《项目(课题)任务书》。 (2)布置项目。分发《项目任务书》,讲解项目要求,使各小组明确学习任务和要求。 (3)各工作小组拟订活动计划与方案,教师审核计划。项目小组拟订课题实施计划,设计一份详细的《项目活动计划》,每个小组成员都要有成果汇报任务,各小组都要有成果汇报.在计划书中学生可随时记录项目进展情况,以便教师随时检查和指导。 (4)项目小组的活动实施,学生动手实践。根据计划,各小组成员开始分头执行各自的任务。学生通过翻阅、取舍、整理资料,进行项目任务的设计和验证,通过解构单元实体、到实验室做实验验证相关结论、在实习室进行实际装接操作和调试等实际环节,不断提出问题,再通过小组讨论、请教教师等途径解决问题,最终完成课题任务。 (5)项目答辩与师生评价。在此阶段,通过“项目成果汇报、学生自己进行自我评估、组别互评、教师点评、师生共同 总结 ”等程序完成对各小组课题任务完成的评价。并将项目任务完成的评价结果列为项目学习成绩的一个部分。 (6)归档或结果应用。项目教学总结,并把项目工作的结果归档或应用到 企业 和学校的生产教学实践中去,以使项目工作的结果尽可能具有实际应用价值,指导后续工作。 各种教学法没有绝对的对错、优劣之分,都有一定的适用性,因此,“教学有法,教无常法。教学法选用的基本原则就是以“适合”为宜。总之,职业 教育 是一项任重而道远的任务,其教学方法的改革与创新也是无止境的。教师在传授知识的同时,要注重培养能力,在发挥教的主导作用的同时,又要调动学的主体作用,既重视理论学习又要倡导动手实践,只要我们不断地更新思想,推动教学方法的革新,就一定能培养出一大批适应社会 发展 的高素质劳动者,为发展职业教育事业,实现中华民族的伟大复兴和全面建设和谐社会贡献我们的力量。 机电技术应用论文:港口机电设备故障诊断技术的应用研究和推广 [摘要]随着港口吞吐量和机械化程度的增加,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。本文首先介绍了设备故障诊断技术的 发展 及研究现状,分析了传统的设备故障诊断技术方法,然后针对港口机电设备故障诊断技术应用及研究进行了详细分析,并以内燃机为例详细说明了港口机电设备故障诊断的步骤。由于港口设备数量和种类较多,因此港口机电设备故障诊断技术应向自动化和智能化方向进一步发展。 [关键词]港口设备 故障诊断 应用 推广 我国的 交通 运输业是国民 经济 的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。 一、设备故障诊断技术发展及现状 机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断; 现代 化阶段- 计算 机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天 工业 的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微 电子 和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显著的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。 二、设备故障诊断技术及手段 ①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测,来判断设备的运转情况,由于其此种方法简单偏于操作,且对设备没有损伤,因此机械振动监测技术成为首选方法;②磨屑监测诊断技术,该技术主要用于液压系统和润滑系统,由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异,从而来判断破损类型和磨损部位;③温度监测诊断技术,由于设备不同部位产生的温度变化不同,利用温度变化程度来判断设备的运行情况,利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测,且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化;④无损探伤监测技术,该技术应用较广,尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减 规律 ,扫描得到相关参数变化的谱线,然后通过系统分析确定设备故障的部位。 三、港口机电设备故障诊断技术 1.港口机电设备故障诊断技术研究情况 港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类,其中小型机械数量大,流动性大,但活动范围小,大型机械种类多,作业分散,操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境,提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。 国内外设备故障监测技术与手段的发展,在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究,取得的成果有:上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作,上述10个研究课题中9个课题开始进行研究,部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。 2.港口机电设备故障诊断实例分析 港口设备动力一般由内燃机提供,内燃机可能会出现故障,以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。 (1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。 (2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足;内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象;内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等;内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等;内燃机供油管是否堵塞;内燃机的燃油滤清器是否堵塞;内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。 (3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题,内燃机的油箱的油量多少,内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住,内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落,内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高,内燃机的供油管和滤清器是否堵塞,最后检查内燃机的供油时间。 (4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足,如果油量不足应增添燃油;其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂,发现漏油或断裂及时进行维修,如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够;检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固,如果在内燃机的运行过程中有异样声响,则需要将部件重新锁紧;然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动,如无燃油流出,可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞,采取措施为进行逐段进行排除;内燃机的供油时间不合适,延迟或过早都会引起动力不足。 四、结论 自从改革开放以来,我国的水运行业 发展 迅速,我国港口吞吐量增长较快,对港口设备的要求也越来越高,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。 本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状,目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括:机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等,港口设备故障诊断技术水平已越来越高,然后随着故障现象的增多,港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。 机电技术应用论文:基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用 论文关键词 :web3d技术 机电产品 cult3d技术 汽车 虚拟现实 论文摘要:主要介绍 了 web技术和 3d技 术相结合的产物一web3d技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3d技术之一的 cult3d技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。 0 引言 随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的web3d技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。 1 web3d技术概述 1.1 web3d技术的基本概念 虚拟现实 vr (virtual reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,web3d技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。web3d还可以简单地被看成是 web技术和 3d技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3d图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3d图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 web3d技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。 1.2 web3d技术的实现手段 web3d的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 web3d的关键技术 ,交互功能的强弱 由 web3d软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。 在众多的 web3d软件系统中 。基 于 java内核的cult3d技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3d机电产品展示中。 2 cuil3d技术及其开发流程 cuh3d是一种全新的 web3d技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3d设计领域广泛使用的 3dsmax或 maya来设计 产 品 3d模 型 .使 用 cuh3d exporterplug—in来转换设计模型 ,在 cuh3d designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 html页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3d模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。 3 cult3d‘技术在产品虚拟设计中的应用实例 3.1 创建汽车 cult3d对象 为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3dmax或 maya1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 装好 输 出插 件 ,3dmax或maya才可以将 3d模型输出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 c3d格式的 3d模型 。 3.2 对汽车 cult3d对象进行交互设置 cuh3d对象的交互设计就是在 cuh3d designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。 汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在cult3d designer中完成设计后,需将culturald对象导出为可的co格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。 3.3 汽车cult3d对象 可cult3d对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用ie或netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作: (1)在网页中编写语句嵌入cult3d对象。ie浏览器是通过activex组件来cult3d对象。ie使用 object 的标签命令来在网页中嵌入activex组件。 netscape浏览器不支持 activex控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。netscape浏览器使用 embed 的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 cuh3d viewer插件,才能在浏览器网页时播放 cult3d对象。对于 ie浏览器需要在 object 这个标签内插入 codebase指定其下载网址.netscape浏览器需要在 embed 标签内插入 type=“application/x--cuh3d--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。 同时支持 ie和 netscape浏览器的超文本语句如下 : object classid= clsid:31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 宽 height= 高 codebase=http:///dianzijixie/" 电子商务模块使用。 4 结束语 虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,web3d技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3d技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。 机电技术应用论文:机电一体化技术的应用与发展前景 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为 现代 化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿 现代 化,达到煤矿自动化生产。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 摘要:近年来,我国各行各业竞相 发展 ,依靠机电一体化技术,大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性,提高制造水平,增加产品的应变能力,提高劳动生产率,节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作,取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到,机电一体化技术和产品的发展,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。本文对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述,并对其发展趋势进行分析。 关键词:机电一体化技术 煤矿 应用 发展趋势 1 概述 机电一体化技术就是机械、 计算 机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术,是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今 科学 技术发展的 规律 ,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。 2 机电一体化技术在煤矿中的主要应用 2.1 机电一体化技术在提升机中的应用 矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,机械结构大大简化,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,大大简化了电器安装,此外,硬件配置简单,互相兼容。“九五”期间,国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kw,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。 2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比,它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力,使其克服阻力移动,也可以在采煤机下滑时进行发电制动,向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。③运行可靠,使用寿命长,电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。④反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。 1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研制成功我国第一台采用交流变频调速mg344-pwd型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来,我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机,而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发,我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟,为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。 2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。 2.4 其他煤矿机电一体化装置 液压支架则向电液控制方向 发展 ,将 计算 机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6~8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。 煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备 网络 功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 3 煤矿机电一体化技术应用的发展趋势 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的 经济 效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距,因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。 4 结束语 近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。 机电技术应用论文:机电一体化技术在汽车设计中的应用 摘要:经济的发展和汽车科技水平的提高大大加快了汽车机电一体化技术的发展速度,这对汽车产业的发展具有重要的推动作用。在汽车设计中应用机电一体化技术可以将汽车的性价比大大提升。但是在汽车设计中应用机电一体化技术仍然存在一些问题,对其造成不利影响。所以本文主是对汽车设计中机电一体化应用的进行了具体的研究。 关键词:机电一体化技术;汽车设计;应用 随着我国汽车行业的发展速度不断加快,大大拓展了汽车设计中机电一体化技术的应用范围,同时也大大提高了机电一体化技术的水平。稳定性、经济性和安全性等是机电一体化技术具备的特征,通过对汽车设计中机电一体化的应用进行研究,不但可以将汽车的整体稳定性提升,同时可以为机电一体化技术质量提供保障,从而对我国汽车行业的发展具有重要的推动作用。 1在汽车设计中机电一体化技术存在的问题 1.1陈旧机电一体化技术设备 我国汽车机电一体化设计技术具有较晚的起步时间,这样传统手动汽车控制系统的设计无法使汽车用户的实际需求得以满足[1]。同一汽车厂对不同车型的设计标准和操作流程没有统一的制定,这样无法规范汽车机械零件的设计方法,从而使机电一体化技术出现一些问题,如不够科学和规范以及无法安装等,使人们对现代化汽车设计的基本要求无法满足。这些问题的存在对汽车设计中机电一体化技术的提升和改进产生不利影响。由于汽车设计应用设备的落后性不但对大量的人力、物力和财力造成了浪费,同时使汽车设计中机电一体化技术的成本提升,从而对机电一体化产品的更新和机电一体化设计技术的创新造成阻碍。 1.2汽车设计理念的落后性 由于落后的机电一体化设计理念会大大降低汽车整体运行的性能和工作效率,这对汽车本身的设计方案造成一定的破坏,使汽车发生故障的次数增加,对创新和发展现代化机电一体化汽车设计技术造成影响[2]。另外由于汽车设计理念的落后性,无法有效的推广新型机电一体化技术方法,无法为汽车良好的运转性提供保障。在汽车实际运行中,传统的汽车维修人员对创新汽车设计理念工作并不重视,这样无法进一步推广和使用机电一体化技术,对创新汽车设计方法和提升汽车运行的整体安全性造成影响。 1.3汽车机电一体化技术人员较低的综合素质 由于不断增加汽车需求量,使汽车行业缺乏相应的汽车实际人才,这样在汽车行业中会使用一些非专科毕业的工作人员,从而对机电一体化技术的使用范围无法提供保障。另外汽车设计具有复杂的程序和较高的技术含量,如果汽车汽车人员的专业技术不丰富,会在安全过程中忽视一些小的零部件,这对汽车运行中的稳定性无法保障。而且由于汽车机电一体化技术人员具有较低的综合素质和专业素质,对安装检查汽车机电一体化技术设备造成影响。 2在汽车设计中完善机电一体化技术的措施 2.1将现代化机电一体化技术设备不断更新 在设计汽车过程中,机电一体化技术人员应该对计算机应用软件正确的使用,这样可以对汽车工程领域中机械技术的改善具有重要的作用[3]。技术人员要对机电一体化技术设备不断的改善,从而可以将汽车设计中处理信息的技术提升,而且要将汽车驱动技术和计算机集成技术等合理的应用到汽车的设计系统中。汽车设计中各个方案的执行是通过不断创新机电一体化设计技术设备来完成的,这样可以将汽车运行的整体功能性大大提升,使汽车电子系统与机电运行系统充分融合的目的得以实现。 2.2对传统的汽车设计理论进行创新 在设计汽车过程中关键的技术主要是机电一体化技术,所以在完善汽车性能的过程中机电一体化技术的创新设计的作用是不可代替的,同时创新汽车设计程序和理念可以将汽车的整体性能大大提升。但是在这个过程中要对各个因素阻碍进行克服,造成这种现象的主要原因是人们出行的安全问题,如生命财产安全会受到汽车内部各个零部件运行质量的影响。因此要充分的融合汽车的微电子精算技术和设计机技术,不断提升汽车的整体性能。只有在汽车设计中充分的应用汽车机电一体化技术,才能够将汽车机电一体化的微电子技术水平不断加强,从而可以进一步提升汽车的稳定性和安全性。 2.3将汽车设计人员的综合素质不断提升 智能化和功能化是目前汽车设计中机电一体化技术的主要发展方向,所以引进汽车机电一体化设计的人员不但要掌握较高的专业技术,同时其专业素质要符合要求[4]。同时要对新技术培训和专业考核制度的力度不断加强,这样机电一体化设计人员可以将汽车整体的机构和运行系统的专业规范熟练的掌握,从而可以为汽车的运行质量提供保障。同时汽车设计人员应该将相应的理论和专业技术不断完善,将微电子技术的应用范围不断推广,这样不但可以将技术人员的实践操作能力提升,同时可以将汽车运行的整体水平大大提升。 3结论 由此可见,随着在技术设计中机电一体化技术的应用力度不断加强,消费者逐渐用更高的标准要求汽车的安全性和稳定性等。在汽车设计中应用机电一体化技术,对机械领域各个方面的发展都具有重要的推动作用。但是其也存在一些相应的问题,这需求汽车企业采取针对性的措施,将这些问题合理的解决,从而可以在汽车设计中更好的应用机电一体化技术,进而可以大大提升汽车设计水平。 作者:徐群杰 邢敏 李娜娜 李莎 单位:山东劳动职业技术学院 山东财经大学东方学院 机电技术应用论文:煤矿机电技术管理在安全生产的应用 摘要:阐述了煤矿机电技术管理在安全生产中的作用,分析了煤矿机电技术管理现状,提出其在安全生产中存在的问题与不足,最后结合多年实践经验,针对煤矿机电技术管理在安全生产中的应用提出几点看法,以供参考。 关键词:煤矿;机电技术管理;安全生产;应用 0引言 要想实现煤矿生产安全高效,建成现代化的矿井,必须提高装备水平。矿井的装备水平、对装备的重视程度及使用情况对机电安全管理起到重要作用,具体应做到:要引进技术先进、运行安全可靠的装备;要严管理,建立健全管理机构和制度,统一队伍建设;要加强设备检测与管理;并提前做到对产品进行对比后购买,实现安全高效。 1煤矿机电技术管理在安全生产中的作用 1.1提高机电设备应用的规范性 煤矿机电设备故障大多是由于没有规范使用机电设备。如果操作不规范,就会加大设备损坏的概率,同时还会给煤矿生产安全构成严重威胁。相关统计表明,大部分煤矿安全事故都是由于设备操作不规范引起的,而导致设备操作不规范的主要原因就在于没有合理运用机电技术管理措施。为此,为了使煤矿设备操作更加规范,提高设备运行的可靠性与安全性,使安全事故得到有效控制,就必须对机电技术管理予以强化,确保在生产中对其的应用得到落实。 1.2保障机电设备安全 煤矿生产对机电设备的需求量较大。目前,很多设备没有得到及时更新,存在的安全隐患非常多。然而,有的煤矿企业依然在使用这些设备,使得事故发生率大大增加。而机电技术管理的有效实施,可以使机电设备的维护与检修水平得到提升,通过定期检查,这些设备的正常运行才能得到有效保障,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。 1.3提高机电技术水平 现阶段,中国很多煤矿企业缺乏专业的机电技术人员,难以满足煤矿生产的需求,导致机电设备操作不当,没有得到准确的检测与维护,进而给煤矿安全生产构成了严重威胁。而采用科学、有效的机电技术管理方法,能有效提高工作人员技术水平,在一系列培训中他们的专业技能得到强化,使煤矿机电设备操作更加规范,对于安全生产有着十分重要的意义[1]。 2煤矿机电设备技术管理存在的问题 2.1对煤矿机电设备标准化不够重视 在煤矿生产实践中,有的企业在机电设备标准化人员配置方面存在严重不足。即使有安排相关管理人员,他们大部分也属于兼职,专业水平并不高,进而导致机电设备管理不合理问题时有发生。且有的机电管理人员受限于专业素质低、标准化意识薄弱,在管理煤矿流动设备与固定设备时,没有严格遵守相关规范规定,难以满足管理要求。相关调查显示,在机电设备管理中,很多煤矿机电管理人员对规范制度的落实情况并不理想,时常出现机电设备的编号、标志不全的问题。这一现象在选型、采购、验收及安装等环节非常突出。有的机电设备的更新也存在问题,在长期运转之下,没有及时进行报废处理,导致设备运行存在诸多安全隐患。 2.2机电设备管理部门的职能没有得到充分发挥 就煤矿生产现状而言,尽管大部分煤矿企业针对机电设备管理设置了机电科,然而这些煤矿机电管理部门却没有充分发挥部门职能作用,更多的是追求设备的生产效益,对煤矿机电设备技术管理的重视程度并不高。受这一问题的影响,除了有可能造成管理机电运行的网络中断之外,机电管理人员匮乏问题也越来越严重,在缺乏完善的机电专业组织的情况下,机电管理部门就难以体现出自身价值。 2.3机电管理人员队伍建设不到位 实践表明,尽管大部分煤矿企业都根据有关制度与规范,针对机电管理人员队伍进行建设与发展,并定期或不定期地采取一系列培训与教育措施。然而实际培训效果却不甚理想,很多培训的工作内容与形式的针对性不强,大多停留在理论方面,显得过于抽象,甚至存在与现实脱节的问题。这种走过场的培训与教育显然难以满足工作人员的需求,缺乏实际意义,员工的积极性与主动性无法得到有效提高[2]。 2.4煤矿机电设备管理人员水平有待提升 作为煤矿企业,其机电设备技术管理人员的特点在于流动性很强。而生产需求的增加迫使煤矿企业引进更多的新员工,这些员工在投入生产之前,往往没有经过培训,专业知识水平较低,管理经验也相对匮乏。受限于技术水平与专业素养,这些工作人员在操作中难以严格遵守规章制度,导致煤矿正常生产受到不利的影响。 2.5煤矿机电设备更新不及时 目前,大部分煤矿企业缺乏完善的机电设备保护机制,难以满足煤矿安全规程的要求。有的煤矿企业出于生产进度要求,不得不提升机电设备的负荷,使其长期处于高强度作业状态,进而加速了机电设备的老化。再加上这些设备本身就没有得到及时更新,并且定期维护与保养工作也不到位,使得煤矿机电设备安全状态受到影响,严重威胁到煤矿安全生产。 3煤矿机电技术管理在生产中的应用对策 3.1强化设备的现场管理 a)在设备安全方面,必须提高安全质量,为机电设备运行的可靠性与安全性提供强有力的保障。在安装前必须对安装流程进行合理设计,如果没有有关部门的审核批准,就不得投入使用,如此才能从根源上消除设备安全问题。机电安全部门必须严格按照有关制度规定对设备安全进行检查与验收,在进行下道工序之前,必须有设备管理人员的签字确认;b)设备运行质量的提升也至关重要。煤矿企业必须加强设备检查制度建设,对设备进行定期点检。为了完善点检标准,应对相关数据进行研究与分析,对机电设备运行进行了解,如此才能使故障得以及时发现并得到解决。技术人员应做好设备的跟踪调查工作,确保其得到及时的维修,应对点检周期进行合理制定,使设备点检工作更加合理、有效;c)煤矿企业要针对设备检修予以重视。应对设备采取停产检修措施,在这之前应对检修计划进行制定与完善,使检修工作得以顺利开展。同时还要强化检修人员的责任意识,对检修工作责任制度进行完善,将设备检修质量责任落实到个人,为设备运行的可靠性与安全性提供保障[3]。 3.2加强机电设备检测 a)应加强检测管理制度建设。在检测之前要对相关制度进行完善,对设备运行进行定期检测与检查。针对设备故障问题,要做好故障诊断与预测,应不断改进技术方法,提高检测水平,以此来保证设备运行正常;b)做好对检测人员的考核工作,将设备检修质量责任落实到个人身上。可采用小组形式对设备进行检修,使相关责任得到明确。此外还要做好现场检查工作,定期检测设备运行参数;c)必须提高技术人员业务水平。煤矿企业要做好人才培养工作,坚持以人为本的原则,为机电设备技术管理人员提供机会接受培训。在培训中,必须结合实际情况,使管理人员的专业水平得到有效提升。企业还可以制定激励机制,使员工的积极性得到提升。为了实现这一目标,企业就必须加大资金投入,引进先进技术手段,提高培训质量,使技术人员的实际应用水平得到提升。且要不断完善责任制度,使煤矿生产中存在的责任问题得到解决,将技术人员的作用充分发挥出来。 3.3加强机电技术管理队伍建设 作为开展煤矿机电设备技术管理工作的主体,建设机电技术管理队伍对于煤矿生产正常运行而言有着重要意义。为此,煤矿企业必须重视管理人员的综合素质的提升,促使其业务素质、文化水平得到全面提升,在操作设备的过程中严格遵守规章制度,为煤矿机电设备管理工作的有效开展提供强有力的支持。 4结语 煤矿机电技术管理对于煤矿安全生产而言有着重要意义。然而现阶段中国煤矿生产中,机电技术管理依然存在诸多不足,因此必须对此展开研究,针对煤矿机电技术管理存在的问题进行分析,并以此提出有效的应对措施,使煤矿机电技术管理在安全生产中的作用得到充分发挥,为煤矿企业的发展提供强有力的保障。 作者:乔斌 单位:山西诚正建设有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用及其自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用和自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司
自动化专业毕业论文:自动化专业毕业实习教学方法的改进 【摘要】文章通过对影响大学生就业的就业能力相关因素进行分析,从提高毕业生专业知识水平和就业综合能力素质两个方面,探讨了自动化专业毕业设计教学改进的一系列措施,提高毕业生就业能力。 【关键词】自动化;毕业设计;就业能力 近年来,随着我国高等教育的快速发展,“学院”升格“大学”,专科升格本科,普通本科院校自身规模不断扩大,数量持续增大,每年应届本科毕业生的数量巨大,本科生已经早已不是“天之骄子”,作为一名求职者,普通院校本科生的就业压力越来越大,没有“名校效应”,非“985”、“211”院校毕业生想要找到一份好工作,不仅要具备扎实的专业基础知识,而且要具备全面的综合素质。 1目前自动化专业毕业实习教学现状 本科毕业设计是学生毕业离校前最后一个教学环节,非重点院校的应届毕业生在开始毕业设计阶段,通常还有相当一部分学生还没有落实工作单位,毕业生面临着找工作和做毕业设计双重困扰,每到这个时候,往往是学生工学矛盾最为突出的时候,学校教育者对于学生的管理难度也更大。针对这种现象,桂林理工大学机械与控制工程学院自动化教研室(以下简称教研室)积极探索,在督促指导学生高质量完成毕业设计的同时,重点在提升学生就业能力上动脑筋,与往年相比,在学生专业知识基础水平稳中略有提高的情况下,本专业本科生就业率得到较大幅度的提升。教研室在总结本年度毕业实习工作时,分析本科生就业率提高的原因,大家一致认为,今年毕业生就业能力的提升乃是最主要的原因之一。共青团中央学校部和北京大学公共政策研究所曾经于2006年3月起共同开展了关于大学生求职和就业问题的研究,并由北京大学公共政策研究所于当年5~6月间进行了一项全国范围的问卷调查,对影响大学生就业的就业能力相关因素进行了深度分析,大学生认为在求职过程中,影响求职成功的各种能力的难度系数分别量化为:专业能力(31.88%)、自我表达能力(35.80%)、外语能力(32.09%)、人际交往能力(30.36%)、求职技巧(19.86%)等方面。从用人单位对各种能力的要求的普遍性来看,要求最多的是环境适应能力(65.9%),其次是人际交往能力(56.8%),然后依次是自我表达能力(54.5%)、专业能力(47.7%)和外语能力(25%)。另外,有高达52.14%的大学生将“缺乏社会经验”视为最困扰大学生就业的因素,而针对用人单位的访谈也表明,缺乏工作经验是大学生与其他就业群体相比一个明显的劣势。同时,大学生人际关系和社会关系有待拓展。马陆婷于2002年对高校毕业生的录用与工作适应性评价进行调查,结果表明:用人单位对高校毕业生适应工作状况总体评价良好,且学历层次越高评价越好,但不同学历层次的毕业生所对应的职业岗位存在明显差异,重点大学与一般大学的毕业生在知识和能力水平上存在一定的差距。综合素质的培养是企业对高校普遍的期望。 2教学方法的改进 基于此,为了提高毕业生就业能力,教研室今年采取了一系列具体的做法和实际举措。 (1)在提高毕业生专业知识水平方面,教研室主要的经验包括如下。 ①指导学生在思想上端正认识。思想是行动的指南,方向比力量更重要。教研室在毕业设计工作伊始,利用大四上学期放寒假前,在学生选题选导师之后,组织教研室全体教师和本专业全体毕业生集体见面,按照导师分组进行一次集体谈话,主要是了解学生思想动态和签订工作协议情况,帮助学生树立完成毕业设计的信心和正确的就业观。教研室让学生认清形势,放低身价,帮助学生树立作为一名普通劳动者贡献社会的意识,同时,要求学生抓紧寒假期间复习单片机原理、PLC控制技术、LABVIEW等专业知识,打下扎实的专业基础,做到“眼低手高”,为就业做好铺垫。 ②选题上做到新颖,与社会需求接轨。今年的毕业设计工作,教研室专门组织所有指导教师开了一次研讨会,讨论毕业设计的选题事宜。为了提高学生就业竞争力,更好地契合市场需求,鼓励指导教师以自己的科研项目为牵引,或者紧密结合生产实践,并且尽量避免与往年出题重复。同时,为了全面提升学生专业素质,鼓励指导教师以团队形式指导,同一个导师的学生也可以组成一个小的团队,学生不仅仅是为了完成一篇毕业论文而参与毕业实习工作,而是为了提高综合技能,培养团队合作精神。这些,对于就业能力的提升,均具有一定的帮助。 ③指导学生正确处理工学矛盾。学生在毕业实习阶段,一方面要完成毕业设计工作,另一方面又要联系工作单位,时间紧,压力大。这时,往年有些学生比较盲目,急于就业,加上社会经验不足,就会匆匆找一家用人单位签订实习协议,既不管将来具体从事什么岗位,也不看能不能得到真正的锻炼,学到真才实学,结果实习期间,发现就是去就业单位当打字员、复印员,或者是简单的文案工作,或者去做简单“跑腿”徒劳的差事,又纷纷毁约,最后既影响学校就业率,又没有很好地完成毕业设计工作,给自己的成长也带来困恼。因此,针对这类需要在毕业设计工作期间赴签约单位实习的学生,教研室慎重对待,严格把关,做好教育。保证所有毕业学生,都能在实习单位学到真才实学,间接地促进毕业设计的完成和专业水平的提高;或者在校内指导老师的督促和指导下,高标准的完成毕业设计工作。 ④加强面对面的指导。近年来,随着高校的不断发展,异地办学现象非常普遍,桂林理工大学也存在这个实际情况,学生在新校区,教师住在老校区,往来不便,但是今年的毕业实习期间,教研室主动谋划,通过建立轮流坐班制度等形式,保证了所有指导教师每周至少和指导的学生面对面交流沟通一次。另外,通过指导教师工作记录本和学生毕业实习工作记录本的填写制度,也很好地保证了指导教师和毕业生的指导和被指导工作的落实。通过加强面对面的指导,一方面督促指导学生严格按照实习计划时间节点落实毕业实习工作,另一方面通过指导教师的言传身教切实提高学生的专业知识水平。 (2)在提高毕业生就业综合能力素质方面,教研室主要的经验包括如下。作为一名合格的工科本科毕业生,为了赢得招聘单位的青睐,更好地适应工作岗位,除了需要具备扎实的工科专业基础知识,还应该具备良好的综合素质与能力,包括沟通交流表达能力、良好的心理素质、外语能力、人际交往能力等。应届毕业生在进行毕业论文工作之际,已接受过近四年的大学培养,不同的学生各方面的能力素质参差不齐,教研室针对影响毕业生就业能力的因素,在对学生进行专业指导的基础上,时刻留意对学生综合能力素质的培养。 ①动手能力的培养。作为一名工科专业毕业生,动手能力对于职业生涯发展至关重要,动手能力强的学生往往备受用人单位青睐。而且,很多中小型企业往往不能够给应届毕业生提供培养锻炼的机会,希望招聘进来的职员具备一定的工作经验。因此,少部分动手能力强,具备一定实际经验的学生,或者参加过科技竞赛活动的毕业生就很受用人单位的欢迎,比如今年自动化专业应届毕业生中6名参加过“全国大学生西门子杯工业自动化挑战赛”并且获奖的学生,在毕业实习工作开展之前,广州、深圳几家高新技术企业就向他们抛来了“橄榄枝”,并且给出了不错的薪酬待遇待遇。但是,本专业大部分应届毕业生由于缺乏实际经验,动手能力一般,这也是毕业实习工作开展之初,签约率不高的一个重要原因。基于此,教研室今年尤其重视毕业实习环节动手能力的培养,具体举措一是加大对于实习经费的投入,人均实习材料经费增长50%,供毕业生采购芯片,电路板等实习材料;二是从严要求,除了极少部分毕业生进行论文形式的毕业实习工作之外,绝大部分的毕业设计课题均要求做出具体的实物,并且要求能够实现其设计的基本功能。 ②自我表达与沟通能力的培养。作为一名合格的工科本科毕业生,为了更好地适应工作岗位,除了需要具备扎实的工科专业基础知识,还需要具备良好的表达自己、与人沟通和交流合作的能力。但是现实情况是,部分担任过学生骨干或者性格比较开朗活泼一些的同学,这方面的能力素质就比较突出,而有少部分学生由于性格比较内向,不善于表达自己,甚至有个别学生不敢站在台前讲话,基于此种现象,教研室首先提倡指导教师经常召开各指导组内讨论会,每位同学定期汇报自己的工作进度,PPT展示结合口头表达,不仅仅检验毕业设计工作的完成情况,还锻炼了毕业生的口头表达能力;其次,教研室严密组织开题答辩,并且严格控制参加开题答辩学生比例,参加开题答辩人数远远超过学校最低要求,除了少部分参加校外实习无法参加的学生之外,其余全部参加,使得参加人数达总人数80%以上。开题答辩过程中,评委老师除了对学生在专业知识和PPT演示提出意见和建议,还突出强调学生的讲台形象,口头表达清晰程度以及回答问题的语言组织等;另外,教研室严密组织最后的毕业论文答辩环节,将学生自述和答辩环节的语言表达及个人形象作为一个重要的评分指标。 ③外语能力的培养。外语能力与水平的高低对于学生求职也有很重要的影响,是学生综合能力素质的一个重要方面。为此,今年教研室专门针对提高毕业生的外语文献阅读能力,在毕业设计环节,强化了阅读外文文献这一环节,在寒假之前就布置任务,每名毕业生要求完成10篇外文文献的阅读,并且要求写出读书笔记,最后一并装订成册,归档到毕业设计过程材料。另外,在毕业论文的正文英文摘要部分,由指导教师严格把关,指导学生逐词逐句检查修改。通过这些环节的培养,一方面提高学生英语学习的重视程度,另一方面也切实提高了学生的英语应用能力。 ④组织协调管理能力的培养。组织协调管理能力也是影响大学生就业的很重要的因素,自动化专业毕业生进入职场,为了更好地胜任工作,获得更大的上升空间,不仅仅需要懂技术,还可能会承担一定的技术管理工作,用人单位往往对应届毕业生的组织协调管理能力也会比较留意。基于此,教研室在毕业实习环节,对于每一位教师所带的学生分成一个实习小组,并指定一名实习学生小组长,负责协调组员和指导教师之间的沟通。虽然表面上看,实习学生小组长做的既可以做一些上传下达、收集学生材料等一些简单事情,还可以及时向指导教师汇报进展和每位组员的工作状态、带头领会指导教师意图、安排组员工作、帮助指导教师把好毕业论文材料的整理检查验收的第一道关口等。这样,一方面可以弥补两地办学的指导教师在现场指导方面的不便,更重要的是学生还可以在组织协调管理能力方面得到锻炼。 3结论 教研室立足于提高毕业生就业能力,通过这一系列积极的举措,渐渐尝到了“甜头”,形成了毕业生乐学乐行,指导教师乐教乐导的良好局面。 作者:刘胜前 张烈平 孙旋 李海侠 单位:桂林理工大学机械与控制工程学院 自动化专业毕业论文:热工自动化专业毕业设计论文 1毕业设计教学质量下降的原因分析 1.1学生因素 1)主观积极性。作为毕业设计的主体,学生的态度积极与否直接影响了毕业设计质量,然后近年来普遍存在着学生重视程度不够的问题。很多学生对毕业设计(论文)的目的和要求缺乏足够的认识,不少学生把毕业设计仅仅作为一门功课来看待,甚至认为其它功课已经通过,自然毕业设计肯定也会顺利通关,这种典型的应试式思维导致思想上的不重视。随着大规模的扩招,就业越来越难,学生要找忙于工作,投入毕业设计上的精力大大减少。在历年的毕业设计中也存在着前期文献调研与设计工作不努力,等到答辩前期突击的现象。 2)基础不扎实。毕业设计是大学教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,培养学生综合运行所学的基础理论、专业知识和基本技能,分析与解决实际问题的能力,使学生获得从事实际工作所必须的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。因此,学生对基础理论和专业课程的掌握水平直接影响毕业设计工作的开展。例如,我系部分学生由于平时对基础理论与专业课程的学习不够重视,看不懂专业的参考文献,系统方案设计不出来,经过指导老师耐心指导,仍有些同学一窍不通。涉及仿真,有一部分同学,连Matlab工具软件都还要现学。这些现象都体现学生的基础不够扎实,严重制约毕业设计的教学水平。 1.2教师因素 1)主观积极性。教师方面,由于不仅要承担繁重的教学任务,还需开展科研工作,带学生做毕业设计只是众多工作中的一项,用于毕业设计指导工作的时间和精力不足。我系教师教学任务尤其多,在毕业设计开展期间,多数教师还承担了课题教学,课程设计探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量谢七月(长沙理工大学能源与动力工程学院)等教学工作。这几年绩效改革不鼓励超工作量,毕业设计工作又持续周期长,学生知识结构又层次不齐,因而有些教师对毕业设计态度不是很积极,指导效果明显受影响。 2)指导老师队伍本身的专业素养。热工自动化专业方向比较细,开设热工自动化专业的高校很有限,我系极少教师本科专业是热工自动化的。由于教师资源相对紧张,即使缺乏系统的工程化培训与实践的新进教师也承担了指导毕业设计的教学任务。甚至有的教师虽然没有能力指导毕业设计,但为了完成学校规定的教学任务,也只好勉强上阵,这也在一定程度上导致了毕业设计质量的下滑。而且现有的毕业设计指导教师队伍单一,不能很好的因材施教。 1.3客观因素 1)毕业设计时间过短,很大程度上影响了毕业设计的教学质量。毕业设计一般安排在大学最后一个学期,我校还在该学期安排毕业实习,部分同学还要忙于找工作、考研等各类事情,用于毕业设计的时间有限,满打满算仅仅14周,也就三个多月。而要在三个月内完成文献调研、文献翻译、开题、设计、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难保证还能有充足的时间对毕业课题做深入的研究。据我系历年数据,不能完成毕业设计要求的全部内容的学生多达40%,而能在短短三个多月内做出较好结果的学生不足10%,这类学生往往是提前参加了相关课题或是有扎实的基础,而基本完成任务书内容的学生将近50%。 2)毕业设计的考核方式单一,难以激励学生很好地完成毕业设计的任务。目前毕业设计的考核主要以答辩为主,尽管在毕业设计过程已经按前期检查、中期检查、毕业答辩三个阶段分别开展了检查考核,而且也制定了各阶段的阶段性指标,但指标不够具体,考核过程有时候流于形式,并没有严格考核。即便将考核模式向以实物、图纸、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,但因这些内容无法在三个月内实现,因此,无实际全面实施考核的可能性。 3)管理机制已经不能完全适应毕业分类指导的需要,在一定程度上也影响了毕业设计的教学质量。学校和学院现有的教学管理模式是针对大多数学生的情况制定的,不够灵活,既难以充分发挥优秀学生的创造力,也难以提高落后学生的综合能力。对分类指导、因材施教的考虑不周全,毕业设计的整体教学水平难以提高。 4)其它客观因素。影响毕业设计的客观因素还有很多,例如,实验条件紧缺,企业合作较虚,大部分设计电厂自动化的实验缺乏实现条件。 2提高毕业设计质量的改革措施 2.1毕业设计时间的调整 从本届毕业设计开始,我校开始调整毕业设计的时间安排,把前期工作安排在第七学期最后三周,要求在这三周内完成文献调研,英文文献翻译以及开题报告。然后希望学生能够利用部分寒假时间进行毕业设计的后续工作,为开学初的毕业实习做准备工作,从而使得学生能够带着毕业设计中的问题参加毕业实习,增强毕业实习的针对性,最终提高毕业设计的质量。为了进一步的落实分类指导与因材施教,我系将根据学生的学习成绩安排给与更为合理的毕业设计时间。对于成绩前10%的特别优秀的学生,可以在第六学期初结合毕业后的计划开始进行毕业设计选题,在这学期内进行文献调研与英文文献的翻译工作,争取在第六学期末进行开题,利用大四一年时间完成具体设计和论文撰写,鼓励结合设计结果撰写与发表学术论文,毕业设计总时长达到三个学期,这个时间相当于目前2.5年制的研究生用于研究的时间,从而保障这部分优秀学生有充分的时间将毕业设计做的更加深入。对于成绩前30%左右的学生,则可在第七学期初选题、开题,毕业设计总时长为两个学期。对于成绩一般以及成绩特别差的学生,采用学校统一安排的毕业设计时间,第七学期中后期选题,第七学期末毕业设计开题,毕业设计总时长保持在半年以上。而对于动手能力特别强和参加各类课外科技竞赛的学生,可在第五学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。 2.2指导方式改革探索 由于教师资源相对不足,为了更好指导毕业设计,我系正探索指导方式的改革。一方面,我系2014届和2015届毕业生均在120人左右,而现有专职教师只有15人,平均每位教师指导8名学生。另一方面,由于自动控制学科的发展日新月异,热工过程自动化也得到了快速发展,涉及的领域不断延伸,几乎包罗万象,不可能要求每位教师都对每个领域均有深入的认识。因此,在毕业设计的指导过程中,应该充分发挥教研团队的优势,探索集体指导和个人指导相结合的指导方式尤为重要。鉴于在毕业设计过程中,学生通常会遇到一系列的问题,尤其是面临工程实际方面的问题时,感到无所适从,急盼有教师的指导。因此,指导教师每周安排一次答疑与讨论,每个工作日下午安排一名教师开展集体指导。提前安排时间与地点,即时通知学生,学生既可得到指导教师的指导,还可根据自己的问题,选择相关领域的教师参加集体指导。 2.3毕业设计选题模式的探索 我校已使用毕业设计选题系统,先由教师命题上网,然后由学生上网选择,每位学生可以选择两个题目,最后指导教师确认。为了更好地因材施教,我系对选题工作进行了探索。首先从命题上把好质量关。要求指导教师分别在题目命题来源、命题类型、命题质量等方面下功夫,并对不同层次的学生采用不同的毕业设计命题。我系成立了毕业设计指导小组,在选题期间,组织教师对命题应在一定范围内进行严格评审打分,只有通过评审的题目才能予以通过。对于特别优秀的学生,尤其是保研的学生,将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题可以结合国家和省部级重点科研项目,从项目中抽取部分有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其科研能力和动手能力,冲刺校优秀毕业设计。对于成绩在前30%左右的学生,从科研项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的课题,培养学生的创新意识与能力。对于成绩一般和较差的学生,命题结合生产实践,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。而针对考研学生,可以选取一些相对难度较小的科研题目进行研究,注重科研能力的训练与培养,为将来研究生的深造打好基础。对于力争进入特别优秀学生的选题,系毕业设计指导小组将组织面试考核,考核成绩供命题教师参考。学生在选题期间,即时向指导教师汇报学习情况,命题教师根据选题学生的具体情况,选择与命题要求相吻合的学生,确定选题学生。 2.4管理制度方面的改革 为了加强对毕业设计的管理,根据学校与学院对毕业设计的管理规定,我系制定了管理细则,探索从制度建设方面保障毕业设计的质量,主要改革方面如下: 1)加强对学生在毕业设计期间的管理。在毕业设计动员大会上,毕业设计指导小组给学生阐明毕业设计的严肃性,明确指出毕业设计将从严把关,从而使得学生端正毕业设计的学习态度。毕业设计过程中,学生必须在指导教师指定的场所开展工作,从而便于指导教师检查与指导,规定学生每个工作日必须在指定场所,无特殊情况不得请假,由指定学生负责每天的考勤,系指导小组将不定期进行考勤检查,从而改变以往懒散的作风。学生每周参与答疑,即时汇报毕业设计进展,指导教师将记录每周的答疑情况。指导教师严格根据学生的平时表现评定学生的平时成绩。 2)加强对指导教师的督查工作。为了督促教师积极参与毕业设计的指导工作,学校与学院有教学督导会进行常规的教学检查。我系将加强这方面的督查,每周向学生调查指导教师的指导情况。为了充分调动指导教师的积极性,将设立经费进行奖励,对认真负责的指导教师要予以奖励,为了公平起见,对于指导非特别优秀学生获得优秀毕业设计的教师,系将加大力度奖励。对于指导不力的指导教师,限制下年的指导人数。 3)严格考核毕业设计过程的各个阶段。为了使得学生和教师高度重视毕业设计,有必要加强对毕业设计过程各阶段的考核,而不是只注重毕业设计的最后结果。将整个毕业设计过程分三阶段进行检查考核:第一阶段(毕业设计工作初期):检查师资配备和设备条件、课题审查情况及学生选题结果。第二阶段(中期):深入教学现场,进行实地检查,通过观察、提问,考察学生的工作状况;了解学生对教学工作的反映;同时检查教师的工作状况,依据毕业设计管理细则对教师与学生的各项指标进行打分。第三阶段(后期):这个阶段重点抓好答辩资格审查工作与成绩评定工作。学生答辩前,要进行答辩资格审查。学生按规定时间完成毕业设计任务,经“审阅”、“评阅”合格后,方可参加答辩。毕业设计成绩由“审阅”“评阅”“答辩”三个环节组成,各环节成绩占总成绩的比例分别为40%、30%、30%。由指导教师、评阅教师、答辩小组分别写出评语并给成绩,最后综合评定学生的成绩。为了避免教师担心自己带的学生成绩偏低或答辩通不过给自己带来麻烦,系指导小组将协调后续工作,使得指导教师能客观评分。为了客观公正进行评阅,采用集体交叉盲审形式。严格按程序组织答辩,避免走过场。 3结束语 毕业设计是学校教学工作的重要组成部分,毕业设计教学质量直接影响学生的专业综合能力的培养。本文分析了毕业设计质量下滑的原因。就提高热工自动化专业毕业设计的教学质量,进行了探索。这样的探索不仅可以提高毕业设计质量,还将为学生今后顺利走上工作岗位或继续深造打下坚实的基础。 作者:单位:长沙理工大学能源与动力工程学院 自动化专业毕业论文:关于高职自动化专业毕业设计教学的思考 【摘 要】本文针对高职电气自动化专业的学生毕业设计中存在的设计题目科学性不足、系统方案创新率低、系统设计实用性不足、论文缺乏条理等问题,提出将顶岗实习与毕业设计结合起斫行,使学生在实际工程中,充分利用所学专业知识,理论联系实际,从而提高毕业设计的教学水平和学生的实战能力。 【关键词】高职 自动化专业 毕业设计教学 顶岗实习 当前,全球正在兴起新一轮工业革命,以机器人、人工智能、3D打印和新型材料等为代表的新科技革命和产业变革正在来临。它将极大改变传统的商品制造方式,并推动生产制造模式的变革,从而改变就业的格局。而作为信息技术的基础学科自动化技术则是这一轮工业革命的发展基石。与德国工业4.0相比,中国很多制造业还处于2.0、3.0阶段,其本质就是中国企业的自动化技术水平距德国企业的自动化技术水平还有相当大的差距,因此,如何尽快培养出能够适应当今科技产业革命的高水平自动化人才,就成为了高职教育的一个重大课题。 毕业设计是达到培养目标的重要环节。不仅能够培养学生的综合分析和解决工程实际问题的能力,而且还能够对学生的思想品质、工作态度及作风产生很大的影响。但近年来,高校不断扩招,高职教育规模不断扩大,高职原有的教学资源显得严重不足,能够跟得上潮流的新技术的教育资源更是凤毛麟角。因此,很多学生对毕业设计的重要性认识不够到位,毕业设计的质量也逐年下滑,甚至社会上有人提出取消毕业设计的建议。因此,如何改革毕业设计,提高培养质量成为高职教改的难点之一。 一、高职毕业设计教学中存在的问题 (一)毕业设计题目科学性不足。随着新一轮的技术革命和产业变革的到来,以“互联网+”“机器人”为代表的新技术正在不断地与传统的自动化技术相互融合,从而不断地改变现代企业的生产方式。然而以往的高职毕业设计,过于强调对以往所学知识进行全面总结,因此很多毕业设计题目要么过于理论化脱离实际,缺乏实用性;要么陈旧单一,重复率高。从而导致学生兴趣下降,降低了他们的主观能动性,势必影响学生的毕业设计质量。 (二)系统方案创新率低。首先大部分学生在选择毕业设计课题时,都会选择以前用过的或者相类似的题目,再者,所设计的系统方案也大都是书本上的翻版,缺少创新性的原创,而且重复率非常高。因此,毕业设计质量会大打折扣。 (三)系统设计实用性不足。由于大部分学生没有现场工作的实战经验,所以,在做系统设计时,要么操作不方便,要么安全性不够,要么与现场其他设备不匹配,要么性价比较低等,导致做出的系统设计往往脱离实际,从而降低了毕业设计的实用性。 (四)论文缺乏条理。首先由于大部分高职学生很少写过学术论文,所以,学生的毕业设计论文往往缺乏整体布局,因而论文中经常出现结构不完整,内容颠三倒四,上下两段明显割裂开来,缺乏自然过渡,层次不明,看起来费力,论证不得力,缺乏逻辑性等缺点,从而降低了毕业设计论文的质量。 (五)毕业答辩流于形式。由于每年扩招的学生不断地增多,就业压力不断地增大,所以找工作就成了学生们最重要的课题,因此,很多学校的毕业答辩就流于形式了,不仅毕业论文质量低下,答辩也就成了走过场。不仅无法达到毕业设计的培养目标,而且无法准确衡量毕业生的培养质量,同时对学校未来的就业也产生了很大的隐患。 针对以上问题,并结合自动化专业的特点,本文提出将毕业设计与顶岗实习进行有机结合起来,让学生在实际岗位中全面锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的综合能力,从而提高毕业设计的质量。 二、毕业设计教学改革措施 (一)结合企业生产实际选题。学生可以将企业里的技术改造,产品开发,系统集成等科目内容,并根据自己的兴趣爱好,选择适合于自己的科目内容作为自己的毕业设计内容。自动化专业毕业设计的题目大概有如下几种类型:(1)技术改造型:以PLC或DCS为控制核心的工业现场集散控制系统的技术改造。(2)产品开发型:以单片机为控制核心的电子控制系统等装置产品的开发。(3)系统集成型:以PLC或DCS控制系统与以互联网技术相互融合的MES系统等集成系统。(4)实验研究型:以机电一体化为核心的机器人等新技术的实验研究。由于学生的毕业设计题目就是自己的实习内容,具有非常高的实用性,所以会激发学生的主观能动性,使学生主动地去学习了解相关的知识和技术,从而为完成高质量的毕业设计打下坚实的基础。 (二)加强技术指导。虽然参加顶岗实习的学生,都已经在学校学习过自动化专业的基本理论与基本知识,但是由于自动化学科的自身特点,使它能够在不同行业内与不同的专业技术相融合,比如与通信技术、互联网技术、液压技术、机械、数据库等技术相互融合,因此,就需要从企业里的技术人员或者专业人士中聘请为指导导师,对学生进行其相关专业或者行业知识的技术指导。不仅能够有效扩大学生的知识面,提高学生的综合运用能力,还能够有效减少系统设计漏洞等缺陷,大大增强了毕业设计的实用性。 (三)加大对实验装置的经费投入。随着自动化技术的迅猛发展,自动化装置的更新速度也在不断加快。为了让培养出的学生能够跟得上企业的发展步伐,就需要加大对新技术的实验装置的引进。通过对新实验装置的引入,既可以提高教师与学生的技术水平,还能够让做毕业设计的学生有了一个充分的展示平台。学生可以将自己的创新构想与才华在这个平台上充分的发挥,从而不仅能够提高毕业设计的技术水平,而且还能够提高学生的创新能力与实践能力,并将自己的知识技能和体验不断地提高与升华。 (四)加强论文写作指导。毕业论文是毕业设计工作的总结,因此要想写好毕业论文不仅需要前期的技术工作的积累,还涉及组织材料等相关写作技巧等知识。所以,学生可以从企业里的技术报告、技术方案、技术总结等各个方面入手,锻炼学生的写作能力。在撰写毕业论文的初期,可以帮助学生确定论文的整体布局和结构,在初稿完成后,可以帮助学生检查内容、逻辑、语句、格式等方面的错误,提高学生的写作水平,从而不断提高毕业论文的质量。 (五)深入企业开展毕业答辩。毕业设计是衡量高职毕业生培养质量的重要标尺,也只有能够解决实际问题的毕业设计才具有实用价值,才符合培养学生实际动手能力的需求。将企业里的技术专家与学校内的专业老师组合成的答辩专家,能够更加全面地检验学生的毕业设计质量。通过企业里的技术专家现场出题,可以有效检测学生是否能够把所学的理论知识与生产实践有机地结合起来,同时能够给予学生更加全面专业的建议,从而帮助学生获得最快的成长。同时企业也能够通过此类答辩发现适合自己企业所需求的技术人才,同时有效地促进了学校的就业。 总之,毕业设计是专业教育的重要组成部分,通过将毕业设计与顶岗实习相结合,能够有效培养学生综合运用所学基础理论、专业知识与技能分析、解决工程实际问题的能力,希望能够为我国的企业转型升级所需的技能人才的培养有一定的作用。 自动化专业毕业论文:高职电气自动化专业毕业设计现状分析与改革探索 摘要:本文指出了毕业设计对高职电气自动化专业学生的重要意义,分析了高职电气自动化专业毕业设计工作的现状,针对其中的弊端提出了改进措施并进行了探索 关键词:高职;电气自动化专业;毕业设计;改革 一、高职电气自动化专业毕业设计的重要性 毕业设计是教学最后一个重要的实践环节,它既能检验学生对知识的掌握水平与应用能力,也能培养和提高学生专业综合素质。对高职电气自动化专业学生来说,它能使学生完成电气工程师的基本训练,培养并提高综合运用电气自动化相关知识、理论和技能来解决实际工程技术问题的能力,为成为在生产第一线从事电气控制系统的安装、调试和维修以及技术开发、管理和销售的工程技术和管理人才打下坚实基础。因此,研究并探索如何更好的组织和实施毕业设计,具有重要的现实意义。 二、高职电气自动化专业毕业设计工作现状 通过笔者毕业设计工作的开展及调研发现,多数开设电气自动化专业的高职院校,其电气自动化专业毕业设计的组织和实施中存在较多共同弊端,毕业设计效果较差。主要反映在: (1)毕业设计时间与顶岗实习和就业冲突,学生难以安心设计 目前多数高职院校电气自动化专业的毕业设计均在第六学期开设,与企业顶岗实习同时进行。学生一般在第五学期就已经开始求职,一般都把主要精力用于就业招聘中,直到找到合适的工作单位才开始真正考虑毕业设计。即使是顺利找到工作岗位进行顶岗实习的学生,也有相当一部分由于工作压力、时间等条件限制无法较好的开展毕业设计。 (2)毕业设计选题单一,流于形式 目前高职电气自动化专业毕业设计题目一般由教师拟定、学生选择,学生带题目到企业顶岗实习。一方面选题数量少,一个小组一个题目,学生抄袭现象严重;另一方面题目由教师拟定,与学生顶岗实习的工作内容不相符,学生缺乏完成毕业设计的动力。 (3)学生无法得到指导老师适时、充分的交流和指导,影响设计效果 由于毕业设计与顶岗实习同时进行,学生在不同的企业进行顶岗实习,指导教师通常在学校,一边从事日常教学,一边指导学生毕业设计。这种时间、空间的差距导致学生之间、学生与指导老师之间交流受到限制。学生有疑难问题,难以立即得到有效的提示或指导,教师也难以及时了解学生的设计进度,也就无法对学生的毕业设计工作起到有效的监督、促进作用。 由于以上原因,最终形成一部分学生不重视毕业设计,在整个毕业设计过程中采取消极态度,不认真对照学校毕业设计规章制度、规范和指导老师的进度要求开展工作,寄希望于答辩前通过网络拼凑、抄袭来完成毕业设计任务;一部分学生虽然重视毕业设计,但由于本身水平或条件限制,毕业设计草草了事;只有少量基础好、条件充分的学生能够按时、按质完成毕业设计,达到设置毕业设计教学环节的初衷。在这种情况下,多数指导老师鉴于学生的实际困难和毕业率的压力,通常对毕业设计成绩评定采取宽容态度,最终毕业设计的质量差强人意。 三、高职电气自动化专业毕业设计工作改进措施 可见,多数高职院校电气自动化专业毕业设计的现行模式亟待改进。针对上述情况,笔者通过多年承担高职电气自动化专业毕业设计指导工作,从实践中总结到以下改进方法和措施: (1)加强毕业设计理念的渗透,提前安排毕业设计 如上述,一部分学生在毕业设计过程中严重抄袭的主要原因一是基本功不扎实、对毕业设计课题感到无从下手,一是没有充分时间进行毕业设计。 学生对毕业设计无从下手的原因,与高职教育现行教学模式密切相关。目前高职教学模式侧重于理论知识的传授,实践环节薄弱,各课程之间的衔接和融合不够,这就造成学生所学知识不够连贯、系统,无法很好理解各门课程在解决实际工程问题中的具体地位、作用和相联系,也无法将学到的知识较好的应用于毕业设计。这就需要授课教师在授课过程中,帮助学生理解本课程与其它课程之间的联系,在毕业设计中的地位、作用,引导学生运用本门课程相关知识解决实际工程问题。在我校电气自动化专业课程教学中,与毕业设计直接相关的课程包括电机、机床电气控制、输配电技术、电力电子技术、可编程控制器、交直流调速系统等,这些课程的授课教师尤其需要注意毕业设计理念的渗透。 毕业设计与顶岗实习和就业冲突,导致学生时间精力投入不足,可以通过提前安排毕业设计来改善。目前我校电气自动化专业毕业设计的开展提前至第五学期利用课余时间完成,有效解决与顶岗实习和就业的冲突问题,提高了毕业设计的整体质量。 (2)指导教师按专业核心就业岗位进行选题 目前高职电气自动化专业毕业生核心就业岗位包括维修电工、PLC系统设计师、电气工程师、单片机系统设计师、产品质检员等。毕业设计选题应按电气自动化专业核心就业岗位的要求,从电气自动化在实际生产中的应用出发,与相关课程内容有机整合,拓宽毕业设计课题。目前我院电气自动化专业采取的选题方法:1、与一些就业企业合作开发一批有实用价值、适合学生设计的课题。2、直接采用工厂实际工程技术问题作为毕业设计课题,这主要包括两种方式:一是聘请企业技术人员担任毕业设计指导教师,由他们提供工厂实际任务作为毕业设计课题。 同时,每个课题最多3个学生,尽量一个学生一个题目,最大限度防止学生出现雷同设计。 (3)企业技术人员在校教师共同指导 目前我院电气自动化专业毕业设计指导教师已作如下安排:聘请企业中有丰富实践经验的工程技术人员为毕业设计兼职指导教师。承担本校课题的同学,以校内教师指导为主、企业兼职教师指导为辅。课题来源为校外的同学,以企业兼职教师指导为主、校内教师指导为辅。事实证明,校内教师指导和企业兼职教师指导相结合,克服了校内教师单一指导的缺陷,实现了知识与经验、理论与实践的有机融合,能有效帮助学生攻克毕业设计中的难题,切实提高学生解决实际工程技术问题的能力。 (4)完善校内外毕业设计实践条件 要避免毕业设计“纸上谈兵”,就要完善校内外毕业设计实践条件,使学生的理论设计能够成为实物。一方面,学校购买或修整毕业设计需要的各种设备、工具、材料,完善电气自动化实训室条件;另一方面,学校要加强和企业的合作,使学生能够将毕业设计的某些实践环节放到企业现场去完成,既贴合实际,又能在企业工程师的指导下获得事半功倍的效果。 四、结束语 最近几年,我院电气自动化专业已按上述改进措施从多方面对毕业设计工作进行了改进,实践证明,这些改进措施提高了毕业设计质量,提升了毕业设计内涵。 自动化专业毕业论文:自动化专业毕业生高端就业市场建设探析 摘 要 金融危机后,我国高校毕业生的就业形势日趋严峻,如何促进当前高校毕业生高质量就业,建设好大学毕业生高端就业市场,不断提升高校就业工作水平,是各高校亟待解决的问题。文章以自动化专业的高端就业市场作为研究对象,通过探讨高端就业市场定位原则,以XX大学自动化专业为例进行自动化专业毕业生群体入学情况与就业质量相关性分析,探索自动化专业高端就业市场建设方向与主要措施。 关键词 自动化专业 毕业生 高端就业市场建设 就业作为最大的民生工作,在国家经济结构调整、经济增长速度放缓的当下,高校毕业生就业面临更大压力。如何促进大学毕业生顺利就业并实现高质量就业,建设好大学毕业生高端就业市场,不断提升高校就业工作水平,使学校人才培养实现与社会需求的无缝对接,是各高校就业工作部门亟待解决的问题。本文以自动化专业的高端就业市场作为研究对象,通过一个热门专业为探索起点,辐射其他专业高端就业市场建设,为全面探索高校毕业生就业高端市场的建设作出贡献。 1自动化专业高端就业市场定位原则 1.1基于学科特点和人才培养目标 自动化学科是一门多学科交叉的高技术学科,是当代高技术的集中体现与应用。自动化的研究范围广,几乎无所不包,其主要研究方向为:控制理论与控制工程,检测技术与自动化装置,系统工程,模式识别与智能系统,导航、制导与控制等等。 自动化学科有着其鲜明的技术特征。首先,自动化是信息科学与技术的重要组成部分,它是在信息获取、传输和处理的基础上,实现信息的利用,是人类改造自然目标的最终落实;其次,自动化不仅包含利用信息实现目标的原理和方法,而且包含作为其载体的技术和装备,并最终将它们集成在自动化系统中,涉及到从理论、方法、技术到设备的各个层面,具有包容数学、软件、电子、电气及各类专业技术人才的特点;第三,自动化科学与技术是以控制论、系统论、信息论为基础的通用科学与技术,与各领域具体实践相结合,可形成各门各类的自动化,如机械制造自动化、化工自动化、核工程自动化、农业自动化等,因而其理论、方法和技术对各行各业具有普适性;第四,自动化的水平和程度不仅取决于控制的思想和方法,而且与检测技术、执行装置、特别是各类信息技术密切相关。 根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》以及《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》对产业发展和高校人才培养的要求,XX大学自动化专业的培养目标是:培养具有良好的思想品德和文化修养、基础理论扎实、专业知识面广、实践能力强、富有现代科学创新意识,能够从事工业企业、国防、高校和科研部门的运动控制、过程控制、导航制导与控制、现代集成制造系统、模式识别与智能控制、人工智能与机器人、系统工程、现代检测技术、信号处理与控制、网络与计算机应用等领域的科学研究、技术开发、工程应用与组织管理的高素质、创新型、复合型高级人才。 因此,自动化专业所对应的高端市场,应该处于社会信息化发展中的重要部分,在以信息化推动工业化的进程中,以控制为特征的自动化技术为应用基础,并且最终要成为体现工业化水平的关键技术的行业和领域。 1.2基于行业内产业区域布局及产业发展动向 自动化产业属于信息产业,应用范围广泛,涉及机电、计算机、电力电子、通讯、人工智能等,几乎所有的工业部门都可以和自动控制有一定的联系,甚至包括农业、国防都与自动化息息相关,是非常综合性的产业。自动化产业具有科技含量高、学术专业性强、产品种类繁多、应用领域广泛、市场潜力巨大等特点。也有人称自动化是一个“万金油”的专业,几乎所有的行业都可以与自动化挂钩,也就意味着自动化专业的毕业生可以从事多种领域的工作。例如钢铁企业、电力行业、石油石化公司、核工业企业、科研院所、通信系统、铁路、民航、海关、高科技企业等等。正是因为自动化专业就业范围如此之广,XX大学的自动化专业作为优势专业之一,势必要建立与优势专业毕业生就业所匹配的市场,探索适合学校学生长期发展的就业市场建设。 因此,自动化专业完全符合将国家的重点行业、领域和地区作为主要就业市场,引导毕业生服务国家经济战略需要的高端就业市场定位原则,国家重点行业既包括国防、电子信息、钢铁、有色、石化、装备制造、汽车、轻工、纺织、船舶等传统行业,也包括国家十大产业振兴规划中提到的新兴行业,国家重点领域具体指国资委直属的企业,“西部计划”、“大学生村官计划”涉及的西部基层单位,党政机关、主流媒体、国家级科研院所、部队等。国家重点地区是指“长三角”、“珠三角”、“东北老工业基地”、“环渤海经济圈”等地区。这也与我校“确立与高水平大学建设相适应的就业市场”工作目标相一致。细化为与自动化专业对应的国资委直属企业,中国500强企业,世界500强企业,冶金、机械、汽车、采矿、电子信息、家电、化工、金融、国防、建筑等行业百强,全国“985”、“211”重点院校,科研设计院所、部队等。 1.3基于学生发展需求与就业质量综合评价 高校毕业生就业质量就是指在符合高等教育基本规律的前提下,教育产品(高校毕业生)满足社会潜在需要的特征和特性要求的总和。就业质量是衡量毕业生在整个就业过程中就业状况的综合性概念,反映的是社会整体发展状况。 毕业生就业质量包括:(1)大学生就业机会的可获得性,即就业率在数量上的反应。(2)大学生就业岗位的特点,即工作收入、工作时间、工作地点、工作环境等。(3)大学生就业的主观满意程度,即专业对口率、工作稳定性、发展前景、劳动关系的和谐性等。 其中,作为我们在高端就业市场认定过程中主要参考的指标为: (1)就业的薪酬水平:就业质量最直观的衡量指标。薪酬水平既能证明企业实力,也能证明学生对企业的价值。薪酬水平也是企业对学生能力的认可程度的体现。 (2)专业对口率:专业对口率体现学生专业与职业的相关程度。也能说明学生的专业能力得到用人单位认可程度。 (3)层次就业率:层次就业率是指进入高端企业就业人数占毕业生总数的比例。集中反映了高校人才培养质量,高层次就业率高,说明人才培养质量得到高端企业的充分认可。 据此我们所认定的高端就业市场内包含的企业应该是具备一定规模、技术行业领先、国家重点支持、薪酬水平高和具有良好的企业文化的企业。 2自动化专业毕业生群体入学情况与就业质量相关性分析 XX大学自动化专业2011年招生265人,2012年招生253,2013年招生(自2013年起改为自动化大类招生)347人。本专业考生主要来源为:辽宁、山东、河南、河北等全国28个省市自治区。2013年,自动化专业在招生计划最多的辽宁省(占招生计划的36.89%),专业最低分高于辽宁省一本线79分,专业最高分高于辽宁省一本线103分;在外省招生中,平均录取分高于当地一本线50分左右,个别省份达到80分。本专业的生源质量可以说是相当优秀的,但是在最终的就业状况反馈中,不难发现自动化虽然整体就业率依然在全校的排名靠前,但是重点单位的就业率略高于全校平均水平,这也凸显了自动化专业招生分数与最终高质量就业匹配度不高的现状。 3自动化专业高端就业市场建设方向与主要措施 3.1立足本行业高端企业,稳固核心企业,寻求广泛合作 立足自动化相关产业所属的国家机关、国家重点企事业单位、国际知名大公司或世界500强、中国500强企业等高层次用人单位和高端企业,通过参加各地区和各行业组织的毕业生工作会议的机会或这类企业来校招聘的机会,搜集用人单位信息,拜访用人单位,与他们沟通介绍自动化专业有关情况,建立初步联系。在其中挖掘出核心高端企业,加强交流,及时掌握其供需信息,丰富合作形式,建立“企业――高校联合俱乐部”,开展企业文化活动周,为学生推荐、互访合作等工作打好基础。在每一届毕业生就业工作开始之前,与核心高端企业及时拜访或电话交流,介绍生源情况,推荐优秀毕业生。同时,深化走访企业机制,每年对核心高端企业进行回访活动,了解毕业生在企业的工作情况,听取用人单位对人才培养的意见,商谈合作意向,与企业人事主管,以及在企业中工作一年、三年、五年的企业员工开展生涯人物访谈活动,有的放矢地了解企业用人标准和毕业生发展状况。 3.2广挖校友资源,加强联络沟通,拓宽就业信息渠道 校友在积极向用人单位推荐毕业生,在为学校的人才培养提供反馈意见上都不断发挥着重要的作用。充分挖掘校友资源,与学校校友会紧密配合,依托院校友会网站的建设,建立自动化专业校友高端企业资源库,通过校友联系其所在单位开展人才招聘工作,同时也发挥校友在招聘活动中的宣传示范作用,提高校友所在单位招聘工作的成效。定期邀请校友返校为学生开展各类职业发展和就业指导培训、就业技巧和职业生涯规划的指导以及授课等活动,既有助于高校做好毕业生就业指导工作,也有利于加强与校友及所在用人单位的联系。 3.3密切校企往来,了解企业用人标准,进行“订单式”人才培养试点 对于条件成熟的用人单位和地区,与其建立就业实习实践基地,定期组织学生前往基地开展实习实践活动,了解企业的用人标准。通过建立高校的企业俱乐部,为企业搭建在高校广泛联系学生的平台,增进高校与企业互访,加强学生与企业的互动,使学生在毕业前就能更多地接触企业,了解未来工作环境,为将来真正工作打下坚实的基础。 建立“联合培养”、“名企定制班”等人才培养新模式,打造“订单式”培养试点,通过单位在高校学生毕业前的提前介入,由高校结合当前课程体系和企业需求,为企业“量身订做”,为高端企业广泛推荐对口专业化毕业生人才。同时,通过推行全程化、体系化的职业生涯发展教育,促进学生就业能力的培养。 3.4以高端就业指导和行业分析辅助辅导员就业工作,开展就业教育 在学生就业相关工作中,辅导员更多地是为学生传达就业信息,告知宣讲会通知,在就业指导方面也仅限于一些经验传承方面的指导。高端就业指导需要辅导员也能够切实走访企业,对企业中工作了一年、三年、五年的工作人员或者校友,进行生涯人物访谈,了解不同类别的毕业生在企业中的发展与走势,定点跟踪具备不同能力特点的毕业生,着重追踪和记录其职业发展历程,整理总结后,以最详实的实例和解说,来对在校大学生分类别进行一对一指导。同时,开设由辅导员主讲的行业分析课程,根据不同行业的不同的特点来设计课程内容,引领学生在职业生涯规划上以及日常的职业路径选择上往长效性和创新性发展,促进学生的就业能力和素质的提升。 自动化专业毕业论文:基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索 [摘 要]本文详细介绍了毕业设计的完整教学流程,并结合CDIO工程教育实践,对流程中的每一阶段的重要工作与CDIO改革措施相结合,针对设计题目来源和学生选题工作,开题时文献资料的收集积累及开题报告的撰写,设计实施阶段的注意事项及论文写作思路,提供了详细的指导,对工科专业的毕业设计者及指导者均有较强的参考价值。 [关键词]毕业设计 CDIO 电气工程及其自动化 改革 一、引言 毕业设计作为一次实验性的教学环节,学生在专业教师或工程技术人员的指导下围绕一个课题任务进行有计划有步骤的学习、实践、探索和开发的过程。其目的是培养学生独立地综合运用所学地理论基础、专业知识和基本技能,提高分析和解决实际问题的能力。检查学生能否融会贯通大学时期的所学及能否将其拓展和升华。同时,毕业设计的成果是检验学生能否合格毕业和能否获得学位资格认证的标准。 本专业培养的学生应具有一定的获取知识的能力,具备综合运用知识解决实际工程问题的能力。能够在供配电、电气设备制造、电力电子及新能源与节能技术应用、智能电网等领域从事系统设计开发和系统运行、管理、维护等技术工作。 C(Conceive—构思)、D(Design—设计)、I(Implement—实施)、O(Operate—运行)。其改革愿景是为学生提供一种在实际系统和产品的构思—设计—实施—运行的背景环境下强调工程基础的工程教育,使学生能够掌握深厚的技术基础知识,领导新产品和新系统的开发与运行;理解工程技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。本专业在接近实际工程的环境下,以中小型电力系统和新能源系统项目为主要载体,培养学生获取知识的能力、较强综合运用知识解决实际工程问题的能力。本专业面向中低压供配电技术和新能源及其应用领域,服务于地方经济建设,培养从事电气工程技术应用的生产工程师、服务工程师及少量设计工程师。因此,在毕业设计环节精心进行CDIO改革,是必要及可行的。 二、改革思路及配套方法 (一)课题来源及学生选题 根据题目来源可分为科研项目、自选题目、生产实践和其它等类型;题目类型:设计开发、理论研究、科学实验和其它。分为四个阶段:选题、调研、设计和答辩,每个阶段都有不同的任务和目标。 毕业设计课题首先应符合学生所学专业的培养目标,要体现可行性、实用性和创新性。而学生选择题目时,应选择与专业需求一致,难度和工作量适当。并且自己要感兴趣,如果设计题目和就业方向相关则更好。除此之外,学生也可以自行构思设计题目,体现CDIO的构思C(Conceive)。指导教师则应把握好学生构思出的设计题目是否与专业相关,其难度和工作量是否合适。供配电和智能电网等领域的毕业设计选题,适用于CD或者CDI。电力电子及新能源与节能技术应用等方面则适用于CDI或者CDIO。 (二)开题工作 开题工作也是属于CDIO的C(Conceive—构思)和D(Design—设计)。毕业设计开题是指学生从选择课题到完成课题详细设计调研报告(或开题报告)的阶段。该阶段约占四分之一的时间,是相对较辛苦和细致的阶段,关系到设计能否最终成功。在选定毕业设计课题后,老师便将毕业设计任务书下达给相关学生,其中包含设计题目、设计内容、基本要求、设计条件及参考资料。而课题调研则就是围绕设计任务书的要求尽可能地收集详尽资料,从而对课题涉及的各方面有较深入的理解。具体的实现方式主要有: 1.参与课题相关的专题讲座,学术报告,了解本课题的技术成分,前沿动态和发展趋势。 2.充分利用网络资源,搜索有价值的参考资料。 3.图书馆、院系资料室及书店查阅各类书籍和期刊。 4.在实验室和生产中实地调查研究,多想多问。 通过对文献资料进行仔细研读及完成一定的实践调查后,应该对如何完成设计有一定的见解了,由此提出两到三种课题的解决方案,并详细分析各个方案的优缺点和可行性。然后在教师的指导下将各方案进行定性分析和初步估算,针对设计条件确定出一个最佳的设计方案。在依据方案,拟定设计详细的时间计划表,体现每个阶段的工作内容,需完成的任务,视需要可以具体安排到每周需完成的任务。因此,开题阶段衔接了CDIO的构思与设计两个阶段,属于承上启下的阶段。 (三)设计实施工作 开题报告审核通过后,进入到毕业设计实施阶段,其属于CDIO的D(Design—设计)、I(Implement—实施)、O(Operate—运行)。首先可以按照课题的难度将设计内容分解成系列任务模块。如果遇到技术困难,要客观分析,积极寻找原因,并寻找合适的解决方法。该阶段的D(Design—设计)可包括原理图设计、PCB设计或者供配电方案设计;I(Implement—实施)可包括元器件购买、焊接,调试或者供配电系统图绘制、预算表拟制。O(Operate—运行)则是软硬件联调后通过后的整机运行,供配电方案设计则不包含运行这一步。 如果在设计中遇到之前无法预见的困难,在征求导师的意见后,可考虑适当调整设计内容。调整内容不是降低难度,而是寻找另外一种新的替代途径。但要把握好调整的分寸,应保证总体格局尽量不变。这一点关系到设计最终能否顺利完成。 设计阶段非常重要的一点就是指导老师需每周定时对每个学生的工作进度进行监督和指导,做好过程管理。 (四)毕业论文撰写工作 完成整体设计并调试通过后,紧接的一项重要的工作就是毕业论文的撰写了。毕业论文一般有以下组成部分:中英文摘要、关键词、前言、正文、结论、致谢、参考文献、附录。 1.中文摘要的内容则应阐述设计研究的前提、目的和任务,使用的理论、算法、材料和设备,实验研究的数据和由此推出的结论及该结论对今后的课题研究有何启发。写作时应该保持客观性,简洁性。英文摘要则要求尽量何中文摘要相对应,无语发错误。 2.关键词是应采用能覆盖毕业设计(论文)主要内容的通用技术词条,选为3~6个较为合适。 3.前言是在概要介绍本领域国内外前人研究成果状况的基础上,提出尚待解决的问题,从而引出毕业设计(论文)的研究目的、理论依据和实验基础。主要回答为什么研究。文字简练,直入主题,避免将前言写成综述。 4.论文的正文部分是核心部分,所占篇幅也最长。设计的研究成果都应体现在该部分,一般包括下面几个方面:任务和目标;总体方案设计;各部分的设计和实现,比如:硬件、软件设计和调试。正文要求结构清晰严谨,内容翔实准确。 5.结论是对整个设计的一个总结,是经过推理、判断、归纳等逻辑分析后得到的综合观点,包含设计的创新点所在,也可以提出进一步完善的意见或建议。 6.其余部分可按照论文的格式模版如实进行编写。 三、考核办法及改革成效 毕业设计的考核办法,总结起来就是:重视中期检查关,严守毕业答辩关。这个准则也体现了CDIO中对于过程的有效管理。中期检查对进度超前的学生,是一种认可和鼓励,对进度滞后的学生,则是一种督促和鞭策。对设计者而言,毕业答辩是一种有组织、有计划、有鉴定的正规的审查毕业设计(论文)的重要形式。毕业答辩,是完成了CDI后,最后在老师评审面前进行O(Operate—运行)的演示。作为指导老师,应在答辩前,对学生进行指导,指导其做好答辩前的准备工作。 笔者紧跟本校的CDIO教育改革步伐,在2008年本校推行CDIO改革后,对于指导的几届毕业设计,严格过程管理。所带学生均取得较好的设计成绩,每一届没有不及格学生,学生毕业设计成绩优良率占所带学生比例的70%以上。并且将每一届所带的优秀毕业设计学生召集起来,与低年级学生的相关CDIO工程实践项目进行专门的技术交流及指导。并从CDIO工程实践项目的小组成员中,鼓励学生发挥创造力,对将来的毕业设计进行方向思考,凝练出一个好的设计题目。最终使得好的构思能有创新性和传承性。 四、结论 毕业设计作为高等学校本科教育人才培养计划中的重要组成部分,是本科教学过程中最后一个重要的教学环节,是人才培养质量的重要体现。本文通过对毕业设计的流程进行梳理,结合CDIO的理念,对培养学生如何用工程的观点正确对待毕业设计工作的各个环节,并顺利开展工程实践工作,都有一定的参考价值。 自动化专业毕业论文:高职院校电气自动化专业毕业设计的指导与实践 【摘 要】作者以高职院校毕业设计指导工作为突破口,进行了新的改革与探索。在选择课题、指导方式与答辩形式上进行了一系列的调整,形成了一种适合时展要求的全新实用的毕业设计指导方法,取得了良好的效果。 【关键词】高职院校;毕业设计;课题;指导;答辩 1 引言 高职教育是以社会需求为目标,以就业为导向,坚持培养面向生产建设、管理和服务第一线需要的,实践技能强、具有良好职业道德的较高素质的技术应用型人才。我院是一所依托包钢的职业技术学院。这些年随着高职教育改革的逐步推进,我们的教学内容与教学方式也发生着巨大的变化。电气自动化专业在我院的专业构成中占有很大的比例,也在不断的进行着改革与探索。在《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高〔2006〕16号)文件中明确指出,人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性。这就要求我们的专业开设、课程设计、师资配备、硬件环境、软件组成等各个方面都要围绕这个核心来展开。当然,毕业设计作为高职学生独立完成的综合性实践,具有重要的作用。我们指导教师采用的指导方式和选题的范围也应该具有实践性、开放性和职业性的特点,这就对我们提出了新的要求。 2 采取的措施 高职学生在最后一年面临毕业答辩的时间段,有好多已经与用人单位签订了用工合同,进入了用人单位的实习期。根据我院特点和学生构成,我们毕业答辩指导教师对即将面临毕业的学生进行了分类,将已经开始实习期的学生和尚在校学习的学生分为两大类,分别进行对待。本着转变思路、切合实际的态度,从几个方面进行调整。 2.1 选题方式的改变 毕业设计的选题是整个设计的关键,也是最困扰学生的地方。通过我们多年来的经验,如果能成功选择适合自己的题目,毕业设计就算是成功了一半。为什么这么说呢,因为每年总会有学生,在毕业设计进行到一半的时候,因为种种的原因无法继续进行下去,而不得不推翻前面的课题重新选题。这样一来,费时费力不说,后面的新课题也肯定会受到影响。因此,我们这几年都是把选题工作作为毕业设计中最重要一个环节来要求的。在选题的方式方法上也采用灵活多样的策略,大约有以下几个内容。 (1)基础性选题:事先根据专业组成和学生能力,侧重于专业基础并且结合实践,建立了我院自动化专业的毕业设计课题库。将这些课题事先召开专门的推进会议,向本专业毕业生公布出来,让学生在这些题目里面选择适合自己的课题,我们称之为基础性选题。这种方式的好处是,学生毕业设计选题不会有大的偏差,肯定在本专业涉及的知识点之内。 (2)开放性选题:不限于基础性选题的范围,学生可以在本专业的领域内自由选择课题,我们称之为开放式选题。这种选题的好处是,学生可以充分发挥自己在某个课程上的强项,设计出最适合自己的课题。而且电气自动化专业发展很快,专业领域内新技术新思想层出不穷,我们也希望学生能有一个开拓性的思维,这也是他们进来走上工作岗位最难能可贵的技能。 (3)自主式选题:针对不少学生已经在用人单位实习的实际,我们鼓励学生结合自己本岗位的工作实际,选择生产第一线的课题,称之为自主式选题。这样做的好处是,学生可以学以致用,将实际生产上的课题与书本上的理论知识相结合。既可以丰富我们学校的课题库的内容,也可以让学生通过认真分析课题,掌握自己将来工作中的设备和技术,尽快融入到工作中,一举两得。 2.2 指导方式的改变 学生在选题结束后,就进入了紧张的设计之中。这其中涉及到相关资料的准备与查阅,软硬件的编程与设计,技术性文档的书写与总结,指导教师的沟通与方向的把握。我们针对我院学生特点,采用了几种不同的指导方法。 (1)全面指导:在基础性选题的基础上,对涉及相关专业内容的学生进行集中培训的方式进行指导。把各个主要的知识点和常用的设计方法进行梳理,让学生可以做到有的放矢。 (2)面对面指导:在全面指导的基础上,定时与学生进行交流与指导,面对面解决学生再设计中的困惑和难点。我们的做法是每周指导老师对自己带的学生进行至少一次的辅导。 (3)侧重点指导:根据每个学生的特点和设计内容的进度情况,有针对性的指导。对于多数学生都出现的问题,有侧重的重点解决,并且通报给其他的学生。 (4)网络化指导:充分利用互联网络的资源,在网上与学生进行随时交流。学生有问题随时可以通过聊天工具或Email与指导老师沟通,也可以在建立的群组中进行讨论。 2.3 答辩方式的改变 (1)集中答辩:每年我们都会按照专业与课题将学生与老师分为若干个小组,针对毕业设计内容进行有针对性的集中性答辩。这样做的好处是可以在短时间内集中优势师资力量,对新生的答辩内容可以做到全面细致,而且效率高,因此这种形式是主导。 (2)分散答辩:针对我院有些毕业生在最后一年已经在各地的用人单位实习的实际情况,本着一切从实际出发的目的,我们对个别确实无法赶上集中答辩的同学,采取分散答辩的形式进行补充。这就需要毕业生与校方取得联系,约定好合适的时间在小范围进行。 3 取得的效果 经过我系职工的共同努力,我们的一系列改革措施取得了很好的效果。在探索新时期新形势下高职院校毕业设计指导工作的发展方向上开了一个好头,也是我院教学改革的一项成功案例。经过这几年的运行与调整,广大毕业生都非常满意,也得到了上级领导的首肯。 我院自动化专业的毕业设计指导工作,体现了按需办学的思想,根据市场需求进行定向人才培养,拓宽了学生就业口径,课题库也逐年充实完善,已经形成了一个良性的互动互助的体制。广大师生一致反映现在的这种形式灵活多样、更加具有人性化,而且理论联系实际,可以充分利用资源,充分体现了教学过程的实践性、开放性和职业性的特点,反映了新的发展时期下人才培养模式改革的方向。我们还要不断完善毕业设计指导内容,使其与时代要求相适应,去伪存真,将高职院校毕业设计的实践指导工作做得更好。 自动化专业毕业论文:提高自动化专业毕业设计质量的方法研究 摘要:毕业设计是高校工科专业教学中至关重要的实践教学环节,是检验学生将专业知识应用于科研和工程能力的综合考核方式。高校可以通过提高毕业设计课题题目的时效性、合理安排选题进程、加强导师监督力度、外聘毕业设计指导教师、批准学生到对口单位做毕业设计等方法提高自动化专业毕业设计的质量。 关键词:自动化专业;毕业设计;考研;就业 随着社会的快速发展,用人单位对大学毕业生的综合能力和专业能力要求越来越高。高校工科专业教学计划中实践教学环节主要包括实验、实习、社会实践、课程设计和毕业设计(论文)等内容,其中毕业设计是重中之重。毕业设计可用来检验学生对专业知识掌握的程度,是检验学生将专业理论知识与具体应用应用于科研和工程能力的综合考核方式。通过做毕业设计,学生可以基本了解科学研究和工程设计的方法,掌握撰写专业论文和做实际工程设计的基本规范,具备专业研究和工程设计的基本能力。笔者以华北水利水电学院自动化专业为例,分析学生在毕业设计环节普遍存在的问题,并探索相应的解决途径。 一、自动化专业毕业设计存在的问题 1.选题时间安排不妥。一般情况下,自动化专业毕业设计的选题时间仅为1周,因此学生没有足够的时间查阅资料以确定适合自己的课题。华北水利水电学院2005级自动化专业共有97名学生参加毕业设计,而从教研室提交毕业设计课题统计表开始到毕业设计成绩录入完毕,先后有10人更改了毕业设计课题,这不但给学校毕业设计的管理带来了不便,而且影响学生的毕业设计进度,甚至会使学生因无法按时完成任务而延期毕业。 2.与学生就业、考研相冲突。当前,很多大学生在毕业时面临着就业或考研的选择,而考研和找工作的时间都与毕业设计时间相冲突。据统计,在第八学期开学时,华北水利水电学院2010届自动化专业毕业生中已签订就业协议者有30人,准研究生(考研分数高于对应学校分数线的学生)有25人,其余42人既未考研也未签订就业协议。从以上的情况可以看出,大部分学生面临着就业或考研的压力。这样,学生的就业准备时间或复试准备时间就与毕业设计时间相冲突,严重影响毕业设计质量。 3.师生比例不协调。高校扩招后,师资队伍建设就成了一个薄弱环节,这就造成了师生比例失调。很多教师同时指导十几名学生做毕业设计,难免疏于管理。目前华北水利水电学院自动化教研室有讲师以上职称的教师8人,需要指导97名学生做毕业设计。按照每名学生每周至少需要2个小时的指导时间计算,每名教师每周需要3天时间指导学生做毕业设计,再加上日常的教学任务,教师的时间明显太紧张。 4.缺乏完善的硬件设施。自动化专业毕业设计大多需要使用计算机进行软件设计和仿真。很多学校的计算机数量有限,仅能满足多媒体教学和课内实验的使用需求,留给学生做毕业设计的机会非常有限。 二、提高自动化专业毕业设计质量的方法 1.提高毕业设计课题的时效性。毕业设计课题是否具有时效性,是否符合当前生活或工程的实际需要,是否能引起学生的研究兴趣,这些直接影响着毕业设计质量的高低。重复的毕业设计课题会造成学生的惰性思维,而有创意的毕业设计课题则能激发学生探索、研究、创新的兴趣,设计成果也能够让学生有强烈的成就感,提升他们今后从事专业研究的信心。因此,在指定毕业设计课题的时候,我们要求“一人一题,三年不重题”,即同一届毕业生之间课题不能重复,过去两年用过的课题不得重复使用。这样的要求增加了教师的工作量,但能够极大地提高学生进行毕业设计的兴趣,挖掘他们的潜力,从而提高毕业设计的质量。 2.合理安排选题进程。我们在第七学期期末的时候就召开毕业设计选题动员大会,为学生安排毕业设计选题任务,并提供指导教师指定课题和学生自拟课题两种选题方式。经过一个假期的准备,学生已经对毕业设计材料有了初步的了解。在第八学期初,学生进入毕业实习环节,可以结合生产应用的实际情况对专业知识的实际应用有进一步的认识,并能够在实习过程中开阔思路、有所创新。实习结束后,学生回校确定毕业设计课题。选题时间的延长有助于学生把理论与实际相结合,在提高学生做毕业设计的兴趣的同时解决了选题时间仓促的问题。我们将以上方案运用于2010届自动化专业学生毕业设计过程中,几乎没有出现学生因选题不当而提出更改课题的情况。 3.指导教师加强对学生进行毕业设计的指导和检查。就业和考研固然重要,但是这两者顺利实现的前提是学生取得毕业证,也就是毕业设计的成绩要合格。为了纠正学生只顾就业和考研而忽略毕业设计环节的做法,指导教师需加强对学生的指导和检查。总体上,教师根据毕业设计任务书中的进度对毕业设计进行期初、期中、期末检查;在细节方面,教师每周定时召开毕业设计进展情况汇报会,要求每名学生在会上汇报其在本周的毕业设计进行情况,并提出下一步的具体规划,使学生对自己的毕业设计任务有紧迫感,及时发现问题、解决问题,避免学生因忙于考研和就业而严重影响毕业设计质量。 4.外聘毕业设计指导教师。对一些高校来说,师资力量的缺乏是短时间内无法解决的问题,因此可以结合实际情况聘请对口单位具有高级职称的人员作为外聘毕业设计指导教师,让他们承担部分本科生毕业设计的指导工作。这样不但能够解决师资紧缺的难题,而且可以利用他们的工程实践经验提高学生对工程的认识水平和动手能力。我们发现,聘用了校外毕业设计指导教师后,学生到设计教室的出勤率明显提高。 5.批准学生在专业对口单位做毕业设计。部分学生在第七学期就已经与用人单位签订了就业协议。用人单位希望学生早日到单位实习,这也符合学生急于进入用人单位的心态。但是,这样就出现了一个问题:学生进入单位后,在诸多繁杂事务的干扰下,往往无法按期完成毕业设计任务。为此,我们提出了明确的要求:在用人单位为专业对口单位的情况下,学校才批准学生前往实习,其间须进行与专业相关的研究设计,并且要求用人单位指定一名有高级职称的工作人员作为学生的指导教师,同时校内再指定一名指导教师,共同完成对学生的毕业设计指导工作。据统计,华北水利水电学院2009届自动化专业毕业生中,有9人申请了在相应就业单位做毕业设计,毕业设计优秀率为11.12%,良好率为25%,两项比率均比过去两年有所提高。 三、结语 我们对华北水利水电学院自动化专业学生的毕业设计环节进行了连续三年的创新与探索,发现提高毕业设计课题题目的时效性、合理安排选题时间、加强导师监督力度、外聘毕业设计指导教师、鼓励学生到对口单位做设计等方法能够有效提高学生参与毕业设计、进行课题研究的兴趣,促进他们运用所学的专业知识进行设计创新,取得良好的效果。这样的探索不仅提高了毕业设计质量,而且为学生今后顺利走上工作岗位打下了坚实的基础。 自动化专业毕业论文:提高自动化专业毕业设计质量的方法研究 摘要:毕业设计是高校工科专业教学中至关重要的实践教学环节,是检验学生将专业知识应用于科研和工程能力的综合考核方式。高校可以通过提高毕业设计课题题目的时效性、合理安排选题进程、加强导师监督力度、外聘毕业设计指导教师、批准学生到对口单位做毕业设计等方法提高自动化专业毕业设计的质量。 关键词:自动化专业;毕业设计;考研;就业 随着社会的快速发展,用人单位对大学毕业生的综合能力和专业能力要求越来越高。高校工科专业教学计划中实践教学环节主要包括实验、实习、社会实践、课程设计和毕业设计(论文)等内容,其中毕业设计是重中之重。毕业设计可用来检验学生对专业知识掌握的程度,是检验学生将专业理论知识与具体应用应用于科研和工程能力的综合考核方式。通过做毕业设计,学生可以基本了解科学研究和工程设计的方法,掌握撰写专业论文和做实际工程设计的基本规范,具备专业研究和工程设计的基本能力。笔者以华北水利水电学院自动化专业为例,分析学生在毕业设计环节普遍存在的问题,并探索相应的解决途径。 一、自动化专业毕业设计存在的问题 1.选题时间安排不妥。一般情况下,自动化专业毕业设计的选题时间仅为1周,因此学生没有足够的时间查阅资料以确定适合自己的课题。华北水利水电学院2005级自动化专业共有97名学生参加毕业设计,而从教研室提交毕业设计课题统计表开始到毕业设计成绩录入完毕,先后有10人更改了毕业设计课题,这不但给学校毕业设计的管理带来了不便,而且影响学生的毕业设计进度,甚至会使学生因无法按时完成任务而延期毕业。 2.与学生就业、考研相冲突。当前,很多大学生在毕业时面临着就业或考研的选择,而考研和找工作的时间都与毕业设计时间相冲突。据统计,在第八学期开学时,华北水利水电学院2010届自动化专业毕业生中已签订就业协议者有30人,准研究生(考研分数高于对应学校分数线的学生)有25人,其余42人既未考研也未签订就业协议。从以上的情况可以看出,大部分学生面临着就业或考研的压力。这样,学生的就业准备时间或复试准备时间就与毕业设计时间相冲突,严重影响毕业设计质量。 3.师生比例不协调。高校扩招后,师资队伍建设就成了一个薄弱环节,这就造成了师生比例失调。很多教师同时指导十几名学生做毕业设计,难免疏于管理。目前华北水利水电学院自动化教研室有讲师以上职称的教师8人,需要指导97名学生做毕业设计。按照每名学生每周至少需要2个小时的指导时间计算,每名教师每周需要3天时间指导学生做毕业设计,再加上日常的教学任务,教师的时间明显太紧张。 4.缺乏完善的硬件设施。自动化专业毕业设计大多需要使用计算机进行软件设计和仿真。很多学校的计算机数量有限,仅能满足多媒体教学和课内实验的使用需求,留给学生做毕业设计的机会非常有限。 二、提高自动化专业毕业设计质量的方法 1.提高毕业设计课题的时效性。毕业设计课题是否具有时效性,是否符合当前生活或工程的实际需要,是否能引起学生的研究兴趣,这些直接影响着毕业设计质量的高低。重复的毕业设计课题会造成学生的惰性思维,而有创意的毕业设计课题则能激发学生探索、研究、创新的兴趣,设计成果也能够让学生有强烈的成就感,提升他们今后从事专业研究的信心。因此,在指定毕业设计课题的时候,我们要求“一人一题,三年不重题”,即同一届毕业生之间课题不能重复,过去两年用过的课题不得重复使用。这样的要求增加了教师的工作量,但能够极大地提高学生进行毕业设计的兴趣,挖掘他们的潜力,从而提高毕业设计的质量。 2.合理安排选题进程。我们在第七学期期末的时候就召开毕业设计选题动员大会,为学生安排毕业设计选题任务,并提供指导教师指定课题和学生自拟课题两种选题方式。经过一个假期的准备,学生已经对毕业设计材料有了初步的了解。在第八学期初,学生进入毕业实习环节,可以结合生产应用的实际情况对专业知识的实际应用有进一步的认识,并能够在实习过程中开阔思路、有所创新。实习结束后,学生回校确定毕业设计课题。选题时间的延长有助于学生把理论与实际相结合,在提高学生做毕业设计的兴趣的同时解决了选题时间仓促的问题。我们将以上方案运用于2010届自动化专业学生毕业设计过程中,几乎没有出现学生因选题不当而提出更改课题的情况。 3.指导教师加强对学生进行毕业设计的指导和检查。就业和考研固然重要,但是这两者顺利实现的前提是学生取得毕业证,也就是毕业设计的成绩要合格。为了纠正学生只顾就业和考研而忽略毕业设计环节的做法,指导教师需加强对学生的指导和检查。总体上,教师根据毕业设计任务书中的进度对毕业设计进行期初、期中、期末检查;在细节方面,教师每周定时召开毕业设计进展情况汇报会,要求每名学生在会上汇报其在本周的毕业设计进行情况,并提出下一步的具体规划,使学生对自己的毕业设计任务有紧迫感,及时发现问题、解决问题,避免学生因忙于考研和就业而严重影响毕业设计质量。 4.外聘毕业设计指导教师。对一些高校来说,师资力量的缺乏是短时间内无法解决的问题,因此可以结合实际情况聘请对口单位具有高级职称的人员作为外聘毕业设计指导教师,让他们承担部分本科生毕业设计的指导工作。这样不但能够解决师资紧缺的难题,而且可以利用他们的工程实践经验提高学生对工程的认识水平和动手能力。我们发现,聘用了校外毕业设计指导教师后,学生到设计教室的出勤率明显提高。 5.批准学生在专业对口单位做毕业设计。部分学生在第七学期就已经与用人单位签订了就业协议。用人单位希望学生早日到单位实习,这也符合学生急于进入用人单位的心态。但是,这样就出现了一个问题:学生进入单位后,在诸多繁杂事务的干扰下,往往无法按期完成毕业设计任务。为此,我们提出了明确的要求:在用人单位为专业对口单位的情况下,学校才批准学生前往实习,其间须进行与专业相关的研究设计,并且要求用人单位指定一名有高级职称的工作人员作为学生的指导教师,同时校内再指定一名指导教师,共同完成对学生的毕业设计指导工作。据统计,华北水利水电学院2009届自动化专业毕业生中,有9人申请了在相应就业单位做毕业设计,毕业设计优秀率为11.12%,良好率为25%,两项比率均比过去两年有所提高。 三、结语 我们对华北水利水电学院自动化专业学生的毕业设计环节进行了连续三年的创新与探索,发现提高毕业设计课题题目的时效性、合理安排选题时间、加强导师监督力度、外聘毕业设计指导教师、鼓励学生到对口单位做设计等方法能够有效提高学生参与毕业设计、进行课题研究的兴趣,促进他们运用所学的专业知识进行设计创新,取得良好的效果。这样的探索不仅提高了毕业设计质量,而且为学生今后顺利走上工作岗位打下了坚实的基础。 自动化专业毕业论文:电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析 摘要:为提高学生的学习兴趣及总体实践效果,对近年来福州大学电力系统及其自动化专业生产实习、毕业实习以及毕业设计三大实践环节中存在的一些问题及采取的相应的改革措施进行简单探讨。 关键词:实习;毕业设计;电力系统 一、电力系统及其自动化专业三大实践环节概述 电力系统及其自动化专业培养从事电力系统领域的设计、运行、管理以及研究的复合型、应用型工程技术人才。其中生产实习、毕业实习以及毕业设计三大实践环节是整个专业学习的重要组成部分,是理论联系实际以及进一步应用于实践中不可或缺的部分。 生产实习和毕业实习是学生毕业设计前的理论与实践相结合的实习环节。为此要求学生通过这些实习将所学的专业知识在实践中进行一次应用,并为毕业设计搜集必要的相关资料。学生既要虚心地向工人、技术人员学习有关知识,又要独立思考,并把电力生产中有关理论和实践问题归纳起来,总结提高应用到毕业设计和今后工作中去。 毕业设计环节可以全面深化、检查学生在校期间所学的基础理论和专业知识,使学生对本专业的认识从感性上升到理性层面,培养和锻炼学生综合应用所学的专业理论和技能、独立工作能力和创造能力,用以分析解决工程、科研、社会实践中的问题,并培养学生良好的职业道德、意志品质、心理承受能力和团结协作精神,使学生毕业后能尽快适应工作岗位。 本文就近年来专业教师对电力系统及其自动化专业学生就专业的生产实习、毕业实习以及毕业设计环节中学生实践动手机会、实习地点、与企业的交流联系、毕业实习与设计衔接关系、实践监管、考核力度以及学生激励政策等方面存在的一些问题以及所做的一系列改革进行简单探讨。 二、生产实习与毕业实习的主要内容 电力系统及其自动化专业的学生毕业后主要的就业单位为各省、市、地区的电业局、发电厂及各大型厂矿的自备电厂及综合调度部门以及与电力系统行业相关的软件开发或设备公司。[1]生产实习参观前请电业局的工程师就安规以及电网概况、电气一次部分以及二次部分作介绍,结合运行当中的实例进行讲解分析。除此之外还请水电厂的工程师就水工部分以及水电厂的电气一次和二次部分进行参观前的讲解。安排的主要参观实习对象是水力发电厂、火力发电厂、风力发电厂、垃圾焚烧电厂以及220kV户内、户外变电站、数字变电站。 毕业实习期间,请电力部门的工程师就福建省电网现状与安全稳定分析、电网调度、电力系统通信、电网继电保护运行整定与配置、配电网建设、电力市场方面的内容作系统性地介绍,鉴于目前全球范围内正大力进行智能电网的研究与建设,请相应的工程师就数字化变电站进行介绍,使学生对电力领域的前沿知识有比较系统性的了解。毕业实习环节参观的场所主要是500kV变电站以及省电力调通中心参观电调、水调、通信、自动化几个部门,结合工程师的讲解对各部门的工作职责以及电网概况进行了解;另外是到火力或水力发电厂跟班实习。实习期间要全面了解各单位的工作性质、工作内容、工作过程,通过实习将已有的基础理论和专业知识与生产现场的实践情况紧密结合起来,使感性认识上升为理性认识,为下一步的毕业设计做一些知识储备,也为将来他们踏入工作岗位提前做好思想上的准备。 三、存在的问题及相应的改革措施 针对电力系统及其自动化学生在生产实习、毕业实习以及毕业设计环节存在的问题进行相应的分析和改进,具体措施如下: 1.解决实践动手机会少的问题 安全生产在实习单位占有重要的地位,学生的实习内容一般要根据实习单位的安排来确定。发电厂以及变电站都属于技术密集型的生产一线,对员工的素质要求相对较高,未经专业培训不允许上岗操作,因此学生几乎没有操作机会。特别像电厂集控室或生产现场,学生只能“眼观手不动”。[2]运行跟班时,与运行人员基于现场操作的交流和学习拘泥于理论层面。鉴于此,学校在学生进行电厂跟班实习后以及变电站参观实习后设置了相应的模拟电厂实践环节,予以进一步的加强。由于实验室建设经费以及现实条件的限制,学校正积极与电力部门的培训中心联系,希望让学生进行变电站仿真培训系统的相应培训。变电站仿真培训系统能很好地仿真变电站的正常、异常和故障的运行工况和现象,通过培训,学生掌握基本的运行技能,掌握事故分析及处理的能力,进一步解决学生对电厂以及系统的运行操作了解有限的问题,提高学生分析、解决实际问题以及实际动手实践的能力。 2.增加实习地点 近年来的生产实习环节相比以前参观变电站、水力发电厂、火力发电厂增设参观风电厂和数字变电站的环节,毕业实习的环节也增加了水力发电厂的跟班实习环节,进一步扩宽了学生的视野,加深了学生对专业课程的实用化理解。 3.加强与企业的交流联系 专业实习过程中将对口企业的工程师请进课堂,为学生作专题报告,介绍国内外相关领域的前沿知识或者就工程实际当中一些问题处理过程的剖析,使学生从课堂走出来,理论与实际相结合,对学生下一步的毕业设计的深化以及走上工作岗位有很大的实际意义。 4.学生直接参与在研项目的研究 由于学生毕业设计的周期与项目研究周期相比时间较短,以往很多指导教师未让学生直接参与在研项目的研究,而主要是做已结题的项目。现在很多指导教师将学生的毕业设计融入自己的在研科研课题中,不但能够促使学生做好毕业设计,学生通过参与课题的讨论过程,可以进一步掌握课题研究的技术路线,以及技术难点的解决过程的思路。这对学生走上工作岗位时接触相应的科研问题有很大的帮助。 5.改善以往毕业实习与设计互不衔接的问题,使毕业实习与毕业设计相统一 毕业实习与设计应是互相联系密不可分的一个整体。实习是设计的基础,设计是实习的巩固与加深。在实际中实习与设计常成为单独的个体,教师应以学生的就业意向为中心,将实习的时间、地点、内容与毕业设计相结合的分散实习及毕业设计同步进行的模式,通过学院与科研合作单位或者学生在求职过程中与对口单位的联系,推荐学生到相关企业进行实践学习,由毕业设计指导教师负责所指导学生的毕业实习以及毕业设计,根据学生的就业单位以及学生本身的学习特点,设定相应的毕业设计难度及进度,学生可以边实习边进行毕业设计,根据毕业设计进程,将实习时间贯穿于整个毕业设计过程中,使学生在毕业实习和毕业设计环节不至于一心多用,真正做到有的放矢。另外这种实习方式不局限于某一个特定的生产单位,解决了实习人数多、带队教师少的问题,同时对于实践合作单位来说承受压力也大大降低。指导教师根据学生就业及实习单位的不同,可以有目的、有针对性地联系相关单位以及设计相应的毕业设计题目,且可请企业的技术人员辅助,实现校企老师共同指导毕业设计以及实习的目的,可以进一步提高实习及毕业设计环节的教学效果。 6.改善监管及考核力度 以往的实习环节中,由于学生比较多,且因为电力部门是技术密集型企业,所以学生在参观实习时,只能“眼观手不动”,常造成“走马观花”。由于变电站多在户外,机组运行现场比较嘈杂,对于现场工程师的讲解,学生一知半解,多数学生回校后,查阅相关资料,完成实习报告,应付了事,使实习流于形式,达不到预期效果。鉴于此,建议对实习笔记以及实习报告检查的基础上,采用实习考试加实习答辩的方式予以考核,可以进一步激发学生现场与工程师或者带队教师交流的积极性,进一步提高实习效果。大学生毕业设计自我监控能力偏低,[3]所以在毕业设计环节老师在拟定任务书和指导书时,提出相应的如设计内容、时间、安排、提出设计成果的要求、设计程序、应遵循的规程,之后在相应的后续环节如学生的文献综述、开题报告撰写、算法分析、程序编写、算例计算分析过程中指导老师应予以引导,培养学生获取知识的能力、发现问题、分析问题以及解决问题的能力,制定相应的评判标准,以加强考核力度。 7.积极调动学生的积极和主动性 与以往不同,让学生参与在研课题的研究,鼓励学生勇于创新,挑战自我,提高设计水平。在毕业设计环节,以学生发问为主,鼓励学生勇于创新,大胆提出符合实际的新设想、新观点、新方法,同时,对学习成绩较好的学生,教师可以根据具体情况,对学生所发现的一些问题加以引申,予以启发,使学生进入更深层次的思考。对个别成绩较差的学生,可采取提问的方式加以引导和帮助,最终实现人尽其能,各有所得。指导教师再根据课题研究的思路引导和启发学生发现问题、分析问题以及解决问题,让学生参与其中并乐在其中。一旦学生的观点得以采纳或其设计成果得以实际的应用,将大大提高学生的积极性和主动性。 自动化专业毕业论文:基于校企合作的高职自动化毕业设计教学改革探讨 摘 要 毕业设计是训练学生掌握工程技术、培养学生工程理念、强化学生动手能力的重要手段,是高职教育的重要环节。但由于与学生就业的矛盾,以及开展形式不够灵活,使其效果往往不够理想,针对这种情况,结合校企合作,对高职自动化专业的毕业设计进行了深入的研究与改革实践,并收到了较好的效果,为同类高校毕业设计教学模式提供了可借鉴的指导。 关键词 高职教育 毕业设计 校企合作 教学改革 1 毕业设计在高职自动化专业中的重要地位 高职教育作为我国高等教育的一部分,它的根本任务是为社会培养面向生产、建设、管理和服务第一线的高技能、应用型人才。电气工程及其自动化专业是一门工程性、实践性很强的专业,是工科引导性专业之一。毕业设计是本专业实现培养目标的最后一个综合性、实践性教学环节,是学生经过在校两年多的理论课学习和多项的课程设计、专业实习、专业实训以及顶岗实习的基础上进行的最后一个教学环节,是全面衡量学生基础理论知识、基本技能训练、工程实践能力、创造思维素质的重要尺度,为学生毕业后走上工作岗位打下坚实的基础。 2 目前毕业设计存在的问题 随着科学技术的不断发展,新的科学知识和专业技术不断地渗入“电气工程及其自动化”专业知识培养体系中,少数毕业设计选题就显得过于陈旧,所研究的内容和方法在实际生产中早已被淘汰。很多学生属于被动接受,闭门造车。 毕业设计是高职教育的最后一个环节,安排在最后一个学期,这一时期恰好也是学生走上工作岗位、迈入社会大舞台的特殊阶段。两者在时间上的重合给毕业设计带来了很大影响。另外,有些用人单位要求学生试用,一些已签约的单位要求学生提前上岗,致使学生无暇顾及自己的毕业设计。 以上这些因素导致了学生仓促完成任务,敷衍了事,毕业设计整体质量不高。 3 结合校企合作开展毕业设计改革 本专业自2009年被评为市重点建设专业以来,在校企合作方面取得了一定的成果。创建了“校企联动、双师共育”的工学交替人才培养新模式;在深化校企合作的基础上,与企业专家合作开展 “以工作任务为中心、以项目课程为主体”的项目化课程改革;建立了一支由校内、校外企业专家组成的专业教学团队;与企业共建校内外生产性实训基地为本专业的实践教学提供了强有力的保障和支撑;教师到企业工程锻炼,主持及参与企业横向课题。 以上这些校企合作的成果为毕业设计的改革奠定了很好的基础。因此在毕业设计的教学改革上进行了如下的探索: 3.1 紧密结合企业生产实际选题 毕业设计的时间与顶岗实习同时进行,为了避免学生同时要兼顾实习与毕业设计,同时能紧密结合实际生产与新技术的发展,提倡学生就地选题,结合顶岗实习内容做毕业项目。学生在了解实习企业从事的产品和技术后,在学校和企业指导教师的共同指导下选择合适的项目。虽然大部分学生从事组装、调试工作,但要求学生从产品的功能、装配工艺、工作原理、调试方法及如何维护等方面着手去做毕业设计。在做毕业设计的过程中,使学生去了解跟自己实习相关的技术及发展,激发了学生学习的主动性,促进学生在知识、技术及应用能力的成长,为今后岗位的提升打下良好的基础。同时使得毕业设计课题能紧密联系生产实际,有一定的实用价值,使得顶岗实习与毕业设计真正融合。 3.2 校企合作,实施毕业设计“双导师”制度 做好毕业设计指导工作,要求每位学生除了校内指导老师外,还须有实习单位的师傅,即由校内指导和企业指导老师组成的“理论”加“实践”的双导师制,共同指导学生完成毕业设计,实现了毕业设计与企业实训的结合。在毕业设计过程中,两位老师多沟通交流,帮助学生选题和完成毕业设计过程需解决的问题,了解学生在做毕业设计过程中的基本情况,确保项目在顶岗实习过程中取得较好的效果。 “双导师制”的实施,有利于提高毕业设计(论文)的实用性,实现学生实习与就业岗位的零距离对接,使得学生在进入企业后,能够更快地适应环境,更快地熟悉产品的研发过程,从而直接进入工作状态。 3.3 深入企业,开展毕业答辩 传统的毕业答辩是在学校进行,由学校指导老师组成答辩小组,对学生进行考核。从2010级毕业设计开始,本专业尝试到紧密型合作的企业,对学生进行现场答辩。答辩小组实施“双导师”制,即除了本校专业指导教师外,还从企业邀请了具有丰富工程设计与管理经验的工程师作为答辩专家,共同考察、检验学生的设计质量。“双导师”从不同的角度和侧重点考察学生的毕业设计的完成情况,既能全面检验学生毕业设计质量,又能给予学生更全面更专业的建议。尤其是来自企业的专家、岗位老师的提问多为工程实际问题,也是学生在实习岗位中遇到需要解决的问题,能展示学生在毕业顶岗实习过程完成的毕业项目成果。工程师们的建议对学生在今后的工作中从事设计等相关工作有很大的帮助,老师们也在与工程师的探讨中对实际问题加深了理解。 3.4 师生互动,共同进步 毕业设计与顶岗实习时间重合,学生往往处于“放羊”状态,与教师互动不多,且校内指导教师侧重对学生理论方面的指导,缺乏实践环节的指导。目前学院加大对教师“双师”素质的培养,严格执行专业教师工程实践制度,轮流安排教师在合作企业岗位实践,参加技术服务,主持或参与企业横向课题的开发,提高工程实践能力。 因此本专业在有条件的紧密型合作企业,将教师的工程实践与实习学生的毕业设计结合起来,让学生参与到教师的横向课题中,参与企业研发,给老师做助理,完成部分设计工作,并将这些内容作为自己毕业设计的素材。这样,一方面指导老师能及时了解并帮助解决学生毕业设计中存在的问题,师生间做到了很好的互动,同时也为学生提供了实践的平台,有助于提升学生的能力,还可以让校内导师得到锻炼,使校内导师通过与企业的接触和在企业的实践来提升自身的工程素质,了解企业和市场所需要的东西,以便于更好地开展课堂教学。 以上毕业设计的教学改革与措施已取得了一定的成效,基本解决了毕业设计教学与就业等之间的矛盾。本专业自动化专业的毕业设计通过率为99%,在江苏省教育厅2008届普通高校毕业生毕业设计(论文)评选中获得二等奖,得到了专家的肯定,就业方面,一次签约率达98%。在毕业设计各环节,学生较以往认真,学生和老师准备比较充分,小组答辩有明显的效果,这从一个侧面反映出毕业设计教学改革的成功。 如何继续深化毕业设计改革,推广企业答辩,吸引更多的老师和学生将毕业设计与企业横向课题融合一体,还有待于进一步改进和完善。 自动化专业毕业论文:自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索 摘要:国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。以自动化专业本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,通过对学生的分类指导以及对指导教师的分类选择,使毕业设计能更好地与拔尖人才培养、创新竞赛、科研实践、工程实践及理论研究前沿相结合,使本科毕业设计研究更深入、内容更充实、过程更完整、成果更丰富,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。 关键词:毕业设计;分类指导;能力培养 本科毕业设计是本科生课程体系中与科学研究结合最为紧密,提高学生研究能力最为直接的课程,是本科生培养体系中,学生可将所学知识直接用于实践,开展科学研究的重要阶段。本科毕业设计应该为各类学生的发展打下良好基础。 一方面,目前的培养体系中,毕业设计无疑是对毕业后直接工作的学生进行科研和实践训练的良好载体。教育部于2010年实施的“卓越工程师教育培养计划”着重培养学生的工程实践能力,贯彻“面向工程、宽基础、强能力、重应用”的培养方针,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,培养具备较强的工程意识、工程素质、工程实践能力的专业高素质人才。该计划强调了各个学期累计一年的企业阶段学习和实践,同时更强调了将毕业设计与工程实践相结合,是毕业设计分类指导的成功案例,也说明现有的毕业设计体系不能满足本科毕业后马上走上工作岗位的学生的培养需要。另一方面,应该从本科阶段就对创新拔尖人才进行专门培养,2012年全国优秀博士论文获得者,哈尔滨工业大学的周彬就是其导师段广仁教授从本科阶段开始连贯培养至博士毕业。许多在博士学习阶段取得多项重大成果的学生,多是从本科毕业设计开始就跟着同一个导师完成学习。因此,以本科毕业设计为起点做好拔尖人才培养尤为必要。 因此,本科毕业设计作为本科生培养工作的重要环节历来受到重视,但目前的毕业设计存在课时短,命题相对简单,选题仓促,设计与研究不够深入,创新性成果少,研究能力培养不足,各类学生一锅烩等问题。特别是对于本科生中的优秀学生,现有的毕业设计不能对他们的研究能力、动手能力、写作能力进行系统的训练和培养,不利于拔尖创新人才的先期培养。 一、现状分析 为更好的对自动化专业毕业设计情况进行分析,对北京理工大学自动化学院近年来所指导的本科毕业设计情况进行了初步统计,分析了全学院1243个毕业设计题目及指导情况。如图1、图2、图3所示,分别对毕业设计的命题来源、题目性质和指导教师情况进行了统计。从命题情况来看,大部分题目来自科研实践,结合生产实际的题目很少;在题目性质方面,工程设计占了总课题的53%。经分析发现,多数题目是为了完成工程中的部分简单工作,没有深入到工程设计的核心内容,不能体现创新性,而体现基础研究的理论研究则只有4%,说明本科生在理论研究上没有太多作为,多是以体力劳动和简单劳动的毕业设计为主。而指导教师的组成中,年轻教师接近半数,这使得毕业设计指导过程中,教师经验不足,命题、指导以及学生从本科、硕士到博士的连贯性培养中存在问题。 国家强调素质教育和创新能力培养,而毕业设计从时间安排、命题选题、指导方法、分类指导等多个方面与当前的教育形势和人才培养需求不相适应。本文以本科毕业设计为切入点,对现有的毕业设计选题内容、指导教师、时间安排、指导方式、考核方式等主要要素进行改革,以提高学生对科学问题的分析能力、解决问题的动手能力、结合实际的实践能力。 二、存在的主要问题 1.现有毕业设计命题针对性不强,命题质量不高 毕业设计课程的命题与选题都是由指导教师决定。由于大部分本科生能力所限,加之毕业设计时间较短,所以多数毕业设计只能完成相对比较简单的命题,指导教师在命题时常常是为命题而命题,人为降低难度,很难真正与自己的科研结合起来。表1、表2、表3是近年来自动化学院两个本科专业的毕业设计命题情况的统计结果,可以看出,结合生产实际的题目最少;而在题目类型方面,工程设计最多,理论研究最少;在重复性方面,重复题目为18.9%。 2.现有的毕业设计时间过短,完成研究和创新的时间不够 现有毕业设计课程基本都是安排在大四最后一个学期,部分学校还在该学期安排毕业实习,加上毕业、考研、找工作等各类事情,真正用于毕业设计的时间和精力都有限,总时长平均也就不到四个月。而要在这四个月的时间中完成开题、设计、制作、实验、论文写作、答辩等一系列工作,很难有充足的时间对某一个课题进行深入研究。根据以往经验和统计,30%的学生甚至不能完全完成毕业设计课题中要求的全部内容,只有10%的学生可以很好的在四个月的时间中做出较好的结果,而这类学生多数是提前参加到了课题中或是有很好的基础,而60%的学生只能基本完成命题内容。 3.现有的毕业设计指导情况单一,不能很好的因材施教 表4是自动化学院本科毕业设计指导教师的统计情况。从指导教师的组成结构上看,人数占三分之一的年轻教师所指导的毕业设计数量是总数的一半,而博士生导师所指导的毕业设计数量少于其人数的百分比。说明本科毕业设计指导主力仍是35岁以下的年轻教师。 4.毕业设计考核方式不利于创新性成果的出现 现有毕业设计的考核主要以答辩为主,需要打破原有毕业设计以毕业论文和答辩为主的考核模式,将原有的考核按开题、中期检查、毕业答辩三个阶段进行分别考核,并制定各阶段的阶段性指标,将原有的以论文为主的考核模式向以实物、程序、科技论文、专利、竞赛结果为主的综合考核模式转变,从而将原有的以完成毕业设计任务为主的毕业设计模式向以科学研究为主的毕业设计模式转变。 5.现有的管理机制不能完全适应毕业分类指导的需要 目前学校和学院的教学管理模式主要以大多数学生的情况制定,灵活性不足,不能充分发挥优秀学生的创造力,也不能很好地提高落后学生的能力,对分类指导、因材施教体现不足。 三、毕业设计新模式的探索与改革 1.毕业设计时间上的改革 考虑到以往的现实情况,特别是考虑到为将来更进一步的科学研究打基础,有必要在毕业设计课程时间上进行调整。按照分类思想,将不同学生的毕业设计时间进行调整,总的原则是加长优秀本科生的毕业设计时间,从而将部分优秀学生从本科、硕士、博士三个阶段联合培养。 一是对特别优秀的学生(成绩排名年级前5%),从大三第二学期初开始进行毕业设计选题,在大三第二学期末进行开题,大四一年时间完成具体设计和论文撰写,总毕业设计时长为三个学期。其用于毕业设计的时间相当于现在研究生用于研究的时间。二是针对成绩在前30%左右的学生,则在大四第一学期选题、开题,总毕业设计时长为两个学期。三是针对成绩一般的学生,选题时间为大四第一学期初,开题时间为大四第一学期末,总时长为两个学期。四是针对动手能力特别强和参加各类学科竞赛的学生,可在大三第一学期完成选题,开题并将其毕业设计与竞赛结合,总时长为四个学期。五是针对部分成绩特别差的学生,毕业设计可在大四第二学期完成,总时长为一个学期。 2.毕业设计命题模式的探索 毕业设计的命题需要在题目命题来源、命题类型、命题质量方面下功夫,针对不同的学生采用不同的毕业设计命题。采取命题评审制,指导教师的命题应在一定范围内进行评审,只有通过评审的题目才能用以指导本科生。 一是面向以保研学生为主体的优秀本科生。将他们作为创新拔尖人才培养的主力,命题主要结合国家和省部级重点项目,从项目中抽取部分值得研究的有一定深度和难度且带有前瞻性的课题,锻炼其研究能力和动手能力。从本科阶段开始其硕士甚至博士的培养过程,为将来培养优秀硕士和博士论文做准备。二是面向以工作为主的部分本科生。主要从项目中抽取部分动手和锻炼工作能力较强的题目,锻炼其在实际工作中解决问题的能力。三是面向考研学生。对科研中的典型问题和一些相对难度较小的题目进行研究,特别注重将来其主要研究方面,为将来进一步的深造打基础。四是面向打算出国深造的学生。注重培养其英文能力,可采用英文论文的方式。 3.毕业设计指导模式的改革 本项目根据指导教师的情况,对指导教师进行分类,从而保证命题的分类效果,保证对学生指导的连贯性,保证学生课题的延续性,从而保证能对优秀本科生从本科、硕士直到博士阶段的贯通培养。 一是实施优秀本科生导师制,并保证优秀本科生能在毕业设计、硕士研究生、博士研究生阶段基本师从一个导师,从而保证指导的连续性和前瞻性。本科生导师制从大三第一学期开始实施,这类学生毕业设计从大三第二学期开始。二是指导教师在学生选题后自动成为其本科导师,并在学生专业课学习、保研与考研、出国和找工作中给予具体指导。如上研究生后在同一专业,其本科导师自动成为其研究生导师,博士阶段如其导师是博导则自动成为其博士生导师。期间学生有一次机会更换导师。三是主要由工作在教学科研第一线的教师担任指导教师,要有一定的课题和经验,对于特别优秀学生应选拔博导或硕导担任其指导教师。四是指导教师在毕业设计的全过程进行指导,对有条件的实验室,其本科毕业设计学生应进入实验室,按研究生进行管理。 4.毕业设计管理机制的改革 为适应毕业设计分类指导探索和改革的需要,必须在学校、学院和研究所层面对管理机制进行改革,主要应从以下三个方面着手: (1)学校层面。允许学生按分类选择毕业课题,并在大二结束时和大三每一学期结束时统计与学生成绩排名。调整教务管理系统,允许不同分类学生在不同时间段跨学期、跨学年选择毕业设计课题,并进行全过程管理。对毕业设计中的优秀学生应优先保证其保研资格。评选毕业设计校级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。 (2)学院层面。由辅导员、教学干事一起完成对学生的按成绩、兴趣、未来发展的毕业设计分类。实施本科生导师制,并将本科生导师与毕业设计指导教师结合。研究生阶段的导师应优先考虑学生的本科生导师或毕业设计指导教师。成立毕业设计课程命题评审小组,聘请专家进行评审。对毕业设计指导教师进行资格审查,对毕业设计指导教师按实际时间相符的教学工作量考核。评选毕业设计院级优秀论文和优秀指导教师,并给予奖励。 (3)团队或研究所层面。给进入研究所进行长期毕业设计的学生一定的办公和实验条件,并给予其一定的物质补贴。作好国防项目的保密分解工作。帮助指导教师做好命题工作。 自动化专业毕业论文:高职院校电气自动化专业毕业设计的指导与实践 【摘 要】作者以高职院校毕业设计指导工作为突破口,进行了新的改革与探索。在选择课题、指导方式与答辩形式上进行了一系列的调整,形成了一种适合时展要求的全新实用的毕业设计指导方法,取得了良好的效果。 【关键词】高职院校;毕业设计;课题;指导;答辩 1 引言 高职教育是以社会需求为目标,以就业为导向,坚持培养面向生产建设、管理和服务第一线需要的,实践技能强、具有良好职业道德的较高素质的技术应用型人才。我院是一所依托包钢的职业技术学院。这些年随着高职教育改革的逐步推进,我们的教学内容与教学方式也发生着巨大的变化。电气自动化专业在我院的专业构成中占有很大的比例,也在不断的进行着改革与探索。在《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高〔2006〕16号)文件中明确指出,人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性。这就要求我们的专业开设、课程设计、师资配备、硬件环境、软件组成等各个方面都要围绕这个核心来展开。当然,毕业设计作为高职学生独立完成的综合性实践,具有重要的作用。我们指导教师采用的指导方式和选题的范围也应该具有实践性、开放性和职业性的特点,这就对我们提出了新的要求。 2 采取的措施 高职学生在最后一年面临毕业答辩的时间段,有好多已经与用人单位签订了用工合同,进入了用人单位的实习期。根据我院特点和学生构成,我们毕业答辩指导教师对即将面临毕业的学生进行了分类,将已经开始实习期的学生和尚在校学习的学生分为两大类,分别进行对待。本着转变思路、切合实际的态度,从几个方面进行调整。 2.1 选题方式的改变 毕业设计的选题是整个设计的关键,也是最困扰学生的地方。通过我们多年来的经验,如果能成功选择适合自己的题目,毕业设计就算是成功了一半。为什么这么说呢,因为每年总会有学生,在毕业设计进行到一半的时候,因为种种的原因无法继续进行下去,而不得不推翻前面的课题重新选题。这样一来,费时费力不说,后面的新课题也肯定会受到影响。因此,我们这几年都是把选题工作作为毕业设计中最重要一个环节来要求的。在选题的方式方法上也采用灵活多样的策略,大约有以下几个内容。 (1)基础性选题:事先根据专业组成和学生能力,侧重于专业基础并且结合实践,建立了我院自动化专业的毕业设计课题库。将这些课题事先召开专门的推进会议,向本专业毕业生公布出来,让学生在这些题目里面选择适合自己的课题,我们称之为基础性选题。这种方式的好处是,学生毕业设计选题不会有大的偏差,肯定在本专业涉及的知识点之内。 (2)开放性选题:不限于基础性选题的范围,学生可以在本专业的领域内自由选择课题,我们称之为开放式选题。这种选题的好处是,学生可以充分发挥自己在某个课程上的强项,设计出最适合自己的课题。而且电气自动化专业发展很快,专业领域内新技术新思想层出不穷,我们也希望学生能有一个开拓性的思维,这也是他们进来走上工作岗位最难能可贵的技能。 (3)自主式选题:针对不少学生已经在用人单位实习的实际,我们鼓励学生结合自己本岗位的工作实际,选择生产第一线的课题,称之为自主式选题。这样做的好处是,学生可以学以致用,将实际生产上的课题与书本上的理论知识相结合。既可以丰富我们学校的课题库的内容,也可以让学生通过认真分析课题,掌握自己将来工作中的设备和技术,尽快融入到工作中,一举两得。 2.2 指导方式的改变 学生在选题结束后,就进入了紧张的设计之中。这其中涉及到相关资料的准备与查阅,软硬件的编程与设计,技术性文档的书写与总结,指导教师的沟通与方向的把握。我们针对我院学生特点,采用了几种不同的指导方法。 (1)全面指导:在基础性选题的基础上,对涉及相关专业内容的学生进行集中培训的方式进行指导。把各个主要的知识点和常用的设计方法进行梳理,让学生可以做到有的放矢。 (2)面对面指导:在全面指导的基础上,定时与学生进行交流与指导,面对面解决学生再设计中的困惑和难点。我们的做法是每周指导老师对自己带的学生进行至少一次的辅导。 (3)侧重点指导:根据每个学生的特点和设计内容的进度情况,有针对性的指导。对于多数学生都出现的问题,有侧重的重点解决,并且通报给其他的学生。 (4)网络化指导:充分利用互联网络的资源,在网上与学生进行随时交流。学生有问题随时可以通过聊天工具或Email与指导老师沟通,也可以在建立的群组中进行讨论。 2.3 答辩方式的改变 (1)集中答辩:每年我们都会按照专业与课题将学生与老师分为若干个小组,针对毕业设计内容进行有针对性的集中性答辩。这样做的好处是可以在短时间内集中优势师资力量,对新生的答辩内容可以做到全面细致,而且效率高,因此这种形式是主导。 (2)分散答辩:针对我院有些毕业生在最后一年已经在各地的用人单位实习的实际情况,本着一切从实际出发的目的,我们对个别确实无法赶上集中答辩的同学,采取分散答辩的形式进行补充。这就需要毕业生与校方取得联系,约定好合适的时间在小范围进行。 3 取得的效果 经过我系职工的共同努力,我们的一系列改革措施取得了很好的效果。在探索新时期新形势下高职院校毕业设计指导工作的发展方向上开了一个好头,也是我院教学改革的一项成功案例。经过这几年的运行与调整,广大毕业生都非常满意,也得到了上级领导的首肯。 我院自动化专业的毕业设计指导工作,体现了按需办学的思想,根据市场需求进行定向人才培养,拓宽了学生就业口径,课题库也逐年充实完善,已经形成了一个良性的互动互助的体制。广大师生一致反映现在的这种形式灵活多样、更加具有人性化,而且理论联系实际,可以充分利用资源,充分体现了教学过程的实践性、开放性和职业性的特点,反映了新的发展时期下人才培养模式改革的方向。我们还要不断完善毕业设计指导内容,使其与时代要求相适应,去伪存真,将高职院校毕业设计的实践指导工作做得更好。 自动化专业毕业论文:基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索 [摘 要]本文详细介绍了毕业设计的完整教学流程,并结合CDIO工程教育实践,对流程中的每一阶段的重要工作与CDIO改革措施相结合,针对设计题目来源和学生选题工作,开题时文献资料的收集积累及开题报告的撰写,设计实施阶段的注意事项及论文写作思路,提供了详细的指导,对工科专业的毕业设计者及指导者均有较强的参考价值。 [关键词]毕业设计 CDIO 电气工程及其自动化 改革 一、引言 毕业设计作为一次实验性的教学环节,学生在专业教师或工程技术人员的指导下围绕一个课题任务进行有计划有步骤的学习、实践、探索和开发的过程。其目的是培养学生独立地综合运用所学地理论基础、专业知识和基本技能,提高分析和解决实际问题的能力。检查学生能否融会贯通大学时期的所学及能否将其拓展和升华。同时,毕业设计的成果是检验学生能否合格毕业和能否获得学位资格认证的标准。 本专业培养的学生应具有一定的获取知识的能力,具备综合运用知识解决实际工程问题的能力。能够在供配电、电气设备制造、电力电子及新能源与节能技术应用、智能电网等领域从事系统设计开发和系统运行、管理、维护等技术工作。 C(Conceive—构思)、D(Design—设计)、I(Implement—实施)、O(Operate—运行)。其改革愿景是为学生提供一种在实际系统和产品的构思—设计—实施—运行的背景环境下强调工程基础的工程教育,使学生能够掌握深厚的技术基础知识,领导新产品和新系统的开发与运行;理解工程技术的研究与发展对社会的重要性和战略影响。本专业在接近实际工程的环境下,以中小型电力系统和新能源系统项目为主要载体,培养学生获取知识的能力、较强综合运用知识解决实际工程问题的能力。本专业面向中低压供配电技术和新能源及其应用领域,服务于地方经济建设,培养从事电气工程技术应用的生产工程师、服务工程师及少量设计工程师。因此,在毕业设计环节精心进行CDIO改革,是必要及可行的。 二、改革思路及配套方法 (一)课题来源及学生选题 根据题目来源可分为科研项目、自选题目、生产实践和其它等类型;题目类型:设计开发、理论研究、科学实验和其它。分为四个阶段:选题、调研、设计和答辩,每个阶段都有不同的任务和目标。 毕业设计课题首先应符合学生所学专业的培养目标,要体现可行性、实用性和创新性。而学生选择题目时,应选择与专业需求一致,难度和工作量适当。并且自己要感兴趣,如果设计题目和就业方向相关则更好。除此之外,学生也可以自行构思设计题目,体现CDIO的构思C(Conceive)。指导教师则应把握好学生构思出的设计题目是否与专业相关,其难度和工作量是否合适。供配电和智能电网等领域的毕业设计选题,适用于CD或者CDI。电力电子及新能源与节能技术应用等方面则适用于CDI或者CDIO。 (二)开题工作 开题工作也是属于CDIO的C(Conceive—构思)和D(Design—设计)。毕业设计开题是指学生从选择课题到完成课题详细设计调研报告(或开题报告)的阶段。该阶段约占四分之一的时间,是相对较辛苦和细致的阶段,关系到设计能否最终成功。在选定毕业设计课题后,老师便将毕业设计任务书下达给相关学生,其中包含设计题目、设计内容、基本要求、设计条件及参考资料。而课题调研则就是围绕设计任务书的要求尽可能地收集详尽资料,从而对课题涉及的各方面有较深入的理解。具体的实现方式主要有: 1.参与课题相关的专题讲座,学术报告,了解本课题的技术成分,前沿动态和发展趋势。 2.充分利用网络资源,搜索有价值的参考资料。 3.图书馆、院系资料室及书店查阅各类书籍和期刊。 4.在实验室和生产中实地调查研究,多想多问。 通过对文献资料进行仔细研读及完成一定的实践调查后,应该对如何完成设计有一定的见解了,由此提出两到三种课题的解决方案,并详细分析各个方案的优缺点和可行性。然后在教师的指导下将各方案进行定性分析和初步估算,针对设计条件确定出一个最佳的设计方案。在依据方案,拟定设计详细的时间计划表,体现每个阶段的工作内容,需完成的任务,视需要可以具体安排到每周需完成的任务。因此,开题阶段衔接了CDIO的构思与设计两个阶段,属于承上启下的阶段。 (三)设计实施工作 开题报告审核通过后,进入到毕业设计实施阶段,其属于CDIO的D(Design—设计)、I(Implement—实施)、O(Operate—运行)。首先可以按照课题的难度将设计内容分解成系列任务模块。如果遇到技术困难,要客观分析,积极寻找原因,并寻找合适的解决方法。该阶段的D(Design—设计)可包括原理图设计、PCB设计或者供配电方案设计;I(Implement—实施)可包括元器件购买、焊接,调试或者供配电系统图绘制、预算表拟制。O(Operate—运行)则是软硬件联调后通过后的整机运行,供配电方案设计则不包含运行这一步。 如果在设计中遇到之前无法预见的困难,在征求导师的意见后,可考虑适当调整设计内容。调整内容不是降低难度,而是寻找另外一种新的替代途径。但要把握好调整的分寸,应保证总体格局尽量不变。这一点关系到设计最终能否顺利完成。 设计阶段非常重要的一点就是指导老师需每周定时对每个学生的工作进度进行监督和指导,做好过程管理。 (四)毕业论文撰写工作 完成整体设计并调试通过后,紧接的一项重要的工作就是毕业论文的撰写了。毕业论文一般有以下组成部分:中英文摘要、关键词、前言、正文、结论、致谢、参考文献、附录。 1.中文摘要的内容则应阐述设计研究的前提、目的和任务,使用的理论、算法、材料和设备,实验研究的数据和由此推出的结论及该结论对今后的课题研究有何启发。写作时应该保持客观性,简洁性。英文摘要则要求尽量何中文摘要相对应,无语发错误。 2.关键词是应采用能覆盖毕业设计(论文)主要内容的通用技术词条,选为3~6个较为合适。 3.前言是在概要介绍本领域国内外前人研究成果状况的基础上,提出尚待解决的问题,从而引出毕业设计(论文)的研究目的、理论依据和实验基础。主要回答为什么研究。文字简练,直入主题,避免将前言写成综述。 4.论文的正文部分是核心部分,所占篇幅也最长。设计的研究成果都应体现在该部分,一般包括下面几个方面:任务和目标;总体方案设计;各部分的设计和实现,比如:硬件、软件设计和调试。正文要求结构清晰严谨,内容翔实准确。 5.结论是对整个设计的一个总结,是经过推理、判断、归纳等逻辑分析后得到的综合观点,包含设计的创新点所在,也可以提出进一步完善的意见或建议。 6.其余部分可按照论文的格式模版如实进行编写。 三、考核办法及改革成效 毕业设计的考核办法,总结起来就是:重视中期检查关,严守毕业答辩关。这个准则也体现了CDIO中对于过程的有效管理。中期检查对进度超前的学生,是一种认可和鼓励,对进度滞后的学生,则是一种督促和鞭策。对设计者而言,毕业答辩是一种有组织、有计划、有鉴定的正规的审查毕业设计(论文)的重要形式。毕业答辩,是完成了CDI后,最后在老师评审面前进行O(Operate—运行)的演示。作为指导老师,应在答辩前,对学生进行指导,指导其做好答辩前的准备工作。 笔者紧跟本校的CDIO教育改革步伐,在2008年本校推行CDIO改革后,对于指导的几届毕业设计,严格过程管理。所带学生均取得较好的设计成绩,每一届没有不及格学生,学生毕业设计成绩优良率占所带学生比例的70%以上。并且将每一届所带的优秀毕业设计学生召集起来,与低年级学生的相关CDIO工程实践项目进行专门的技术交流及指导。并从CDIO工程实践项目的小组成员中,鼓励学生发挥创造力,对将来的毕业设计进行方向思考,凝练出一个好的设计题目。最终使得好的构思能有创新性和传承性。 四、结论 毕业设计作为高等学校本科教育人才培养计划中的重要组成部分,是本科教学过程中最后一个重要的教学环节,是人才培养质量的重要体现。本文通过对毕业设计的流程进行梳理,结合CDIO的理念,对培养学生如何用工程的观点正确对待毕业设计工作的各个环节,并顺利开展工程实践工作,都有一定的参考价值。
电气工程类论文:高层建筑电气工程防雷接地技术浅析 摘要:高层建筑电气工程中,采用防雷接地技术,提高电气系统的安全性、可靠性。防雷接地在电气工程内起到保护的作用,属于高层建筑施工中的重要内容。高层建筑楼层多,电气系统复杂,应该合理规划防雷接地技术,确保防雷接地在电气系统中的规范性。本文主要以高层建筑的电气工程为研究对象,探讨防雷接地技术的应用。 关键词:高层建筑;电气工程;防雷接地技术 我国建筑行业中,高层建筑成为主要的建设项目。高层建筑电气工程的施工中,采用防雷接地技术,预防雷击事故。雷击对电气系统的破坏性强,再加上高层建筑垂直高度的影响,增加了电气工程中的雷击发生机率。高层建筑电气工程内,积极落实防雷接地技术,保护电气系统,以此来提高电气工程在高层建筑中的安全水平。 1高层建筑电气工程的防雷现状 我国高层建筑电气工程的防雷接地中,建筑工程的桩基、承台属于防雷接地施工中的重点,实际很多建筑工程中,桩基和承载缺少接地的条件,导致防雷接地系统的埋深不够,增大了接地电阻的数值,进而降低了防雷接地的效果,严重干预到防雷时的泄流效果[1]。高层建筑中,电气系统复杂,对防雷接地技术的要求非常高,现阶段,高层建筑电气工程的防雷接地中,仍旧存在几点缺陷,如:电阻值不够、泄流不当、避雷网不全面等,防雷接地中的问题,直接会影响到高层建筑电气工程的防雷效果,无法实现高效、全面的防雷,必须规范好高层建筑电气工程的防雷接地技术,才能保护高层建筑的电气工程,确保电气工程具有防雷的条件,完善电气系统。 2高层建筑电气工程中的防雷接地技术 2.1引下线与接地网 高层建筑电气工程防雷接地技术中的引下线施工,参考建筑工程图纸,设计引下线的施工内容,确保引下线施工的规范性。引下线在防雷接地技术中,容易出现误差,必须以工程图纸为依据,才能准确的标记好引下线的位置[2]。电气工程防雷接地施工中,标记出引下线和建筑主钢筋的焊接点,施工时严格按照设计的要求执行,期间不可随意更改引下线的连接位置。高层建筑的基础大底板,主钢筋与引下线焊接,连接构成10m×10m以内的网格区域,主钢筋直径不能低于16mm。引下线焊接时,如果结构柱和主钢筋有不匹配的地方,就要采用跨接焊接的方法,焊接主钢筋与结构柱,构成电气通路,提升引下线的防雷水平。高层建筑防雷接地,利用引下线,围绕电气工程设计成接地网,接地网之间采用焊接的方法,焊缝饱满,尽量不要出现虚焊、气孔等问题,接地网焊接后,检查焊接点是否稳定,表层涂抹防腐沥青,保护接地网的防雷效果及安全性。 2.2接闪器施工 接闪器在高层建筑电气工程中,吸收雷电波,并且通过引下线安全导入大地中[3]。防雷接地中,常见的接闪器有:避雷带、避雷针,降低雷电波对电气工程的破坏。例如:某商业高层建筑结构中,由主塔楼和裙房构成,案例的防雷接地施工中,主塔楼屋面的金属结构,连接了避雷针,构成接闪器系统,裙房上的接闪器设计,沿着女儿墙,敷设金属钢结构,金属钢上连接避雷器,围绕裙房形成避雷带。 2.3安装避雷网 高层建筑电气工程防雷接地中,安装避雷网,避雷网是一类常用的防雷接地技术,防雷效果明显。高层建筑根据电气工程的防雷需求,墙体上标记避雷网的安装点,打孔并安装避雷支架,避雷支架上敷设镀锌圆钢,采用焊接的方法,连接镀锌圆钢,焊接牢固后,连接引下线,提高电气系统的防雷水平。避雷网中的金属结构上,涂刷防锈、防腐的涂料,保护避雷网。高层建筑中突出的金属制结构,需要连接到避雷网内,保障防雷接地的整体性,高层建筑的变形缝位置,也要实行防雷接地,防止发生雷击跨越的问题。 2.4防雷接地系统 防雷接地系统是主要的构成部分,当高层建筑电气工程遭遇雷击时,防雷接地系统可以把雷电导入到大地中,提高雷电流泄的水平。高层建筑电气工程中,防雷接地系统的设计与施工,应该合理选择接地装置,保障防雷接地的规范性。电气工程中的照明、监控、供配电、消防等系统,都要进行接地设计,检查接地系统的施工效果,防雷接地系统中的接地电阻,不能超过0.5Ω,保障防雷接地系统的专业性。电气工程中,可以设计人工接地极,确保防雷接地系统的整体性,以便发挥防雷接地的保护作用。 3高层建筑电气工程防雷接地中的注意事项 首先高层建筑中的钢筋结构,要具备承受雷电流的能力,在此基础上,才能保障防雷接地技术的有效性。电气工程防雷接地施工中,既要注重防雷效果,又要确保高层建筑的美观性,严格遵循《建筑防雷设计规范》中的技术要求,完善防雷接地的施工过程。然后注意高层建筑连接体和避雷网的连接,保障防雷接地在电气工程中,具有防雷屏蔽、导流的作用。建筑工程的电气工程上,避雷带、引下线和接地体,联接后构成避雷网,注意避雷网的整体防雷效果,做好连接点的施工工作,保障连接点的稳定性,测试连接点位的电阻,以免影响电气系统的防雷效果。最后是注意接地材体材料的选择,高层建筑电气工程防雷接地中的材料,对导线性能、使用年限和稳定性,有着明显的要求,由此应该选用导线性能稳定的接地体材料,如:石墨、铝等,满足防雷接地的需求。 4结束语 高层建筑的电气工程复杂、繁琐,系统线路非常多,经常会受到雷击干扰,发生直击雷、感应雷,破坏了电气系统。高层建筑电气工程项目内,全面实行防雷接地技术,保护好电气系统,进而维护高层建筑的运行。防雷接地技术要符合电气工程的需求,由此表明防雷接地在电气工程中的重要性。 作者:宋春雷 单位:黑龙江省大兴安岭地区工程质量监督站 电气工程类论文:火电厂电气工程项目进度优化管理分析 摘要:随着时代的发展,社会的进步,电力工程建设已经成为当今时代的重要组成部分,且其涵盖基础设施规划、电力设备管理、设备运行维护等许多步骤。关于火电厂电气工程项目进度优化管理,已经成为当今项目保障工作的重点所在,以此来降低生产成本,提高电力系统运行质量,对目前的社会生产来讲非常重要。 关键词:火电厂;电气工程;项目进度;优化管理 通常来讲,对于火电厂电气工程的项目开放,发电企业的管理素质都显得较为低下,缺乏科学合理的管理办法,给电气工程项目推进带来了很大的弊端。因此在火电厂电气工程项目管理工作中,应该结合有效的管理方案,来实现电气工程的调控。 1现阶段火电厂电气工程项目进度管理情况 对于电气工程的项目工程管理来讲,我国在实现电气工程自动化方面有着深入的研究。结合多种领域的管理平台建设,推动电气工程管理项目规划。但是就目前来说,火电厂电气工程项目管理工作仍然较为落后,在电气工程管理中仍然存在很多问题,尤其是关于项目进度的优化上,不能够满足当前建设的需求,在很大程度上延误了工期。 2电气工程项目进度管理的事前控制 从电气工程项目管理的办法来看,我们大致可以采用以下手段来促进电气工程项目进度的优化。实行有效的责任承包制度,将具体的电气工程责任落实给个人,促进项目监督工作的完善,进行合理的施工调控,充分发挥施工人员的管理素质,实现科学有效的管理办法。在电气工程项目的优化中,进行施工审查工作,将电气工程项目的不同阶段进行合理规划,不同环节下工期的控制,都要结合电气工程施工有关因素进行考虑。管理工作者应该具备一定的服务意识,促进施工管理项目的顺利进行,给审查工作提供重要的保障。在电气工程施工项目的协调下,提升管理人员的服务意识,提升专业素养,给电气工程项目进度管理的优化提供重要保证。 3火电厂电气工程项目施工进度管理办法的制定 3.1科学认识制定项目进度计划的重要性 在火电厂电气工程项目施工管理办法认定中,结合不同环节的施工顺序,来促进工程建设的有效规划。结合项目工程管理办法,按照有效的项目施工步骤,促进电气工程项目施工管理素质的提升。项目进度的管理主要是项目成本规划的一部分,制定合理的项目进度管理办法,必须从项目工程的规划进行出发。项目进度管理工作的优化,有利于促进项目成本和质量控制工作的执行,给电气工程整体施工提供重要保证。因此在火电厂电气工程中,缺少有效的项目施工进度计划制定,就会给项目施工带来严重影响。 3.2电气工程项目施工进度管理 3.2.1项目进度计划 对于项目进度计划的推进来讲,必须从项目施工的审核步骤进行出发,按照正常的施工顺序来形成有效的施工管理,促进不同阶段项目施工任务的实现。项目工程进度管理办法的提升,可以有效降低生产成本,促进施工质量的提高。这对于目前的电气工程建设来讲非常重要,按照施工项目进度的管理工作而言,要从有效的设计工作出发,执行项目成本的管理工作,或者按照电气工程的进度,来执行对应内容。例如将电气工作设施接地,通过不同的金属元件来实现对应的电气工程操作,或者结合项目施工的具体操作,从整体上带动电气工程施工进度管理工作的提升,给电气工程有关操作提供必要的帮助。 3.2.2项目总体进度计划 在进行电气工程项目时,应该能够考虑到整体项目工程的联系,结合项目成本的规划,实现总体工程量的对比,提高项目工程建设的质量。对于我国火电厂工程项目的进行来看,仍然需要结合实际的工程量进行比较,并采取适当的审查工作。 3.3火电厂电气工程项目施工进度计划的优化 3.3.1优化项目施工进度的控制方法 对于火电厂电气工程项目工作来讲,利用以往的项目施工进度优化方式显然已经不能够满足当前时代的需求。由于施工现场需要结合工程项目的审核进行决算,来确认有效的施工办法,或者结合实际施工建设的需求,给出适当的审核方式。在工程项目的管理和决算上,需要及时了解火力发电厂电气工程项目信息,采用合理的手段进行处理。因此在项目工程建设中,应该结合施工的难度,在满足正常施工效率的前提下,降低施工成本,提高施工质量。 3.3.2优化项目施工进度的管理模式 火力发电厂的工程项目管理规划必须从项目工程管理模式出发,结合当今时代的特色,来不断创新和发展。在这条与时俱进的道路上,要综合考虑各种项目建设问题,从整体单位的控制单元中实现有效交流和沟通。减少项目工程进行时的漏洞,给项目工程管理提供必要的帮助。 3.3.3执行效果测量评估 所谓执行效果测量评估,就是通过电气工程项目的规划实现整体内容的推进,按照不同的施工管理条例来完成对应的项目操作。如果最终的施工周期没有达到预期的要求,那么对于不同周期内的项目工程管理应该设立合适的测量评估规定,经过有关人员对项目施工信息的内容进行对比分析,来获取项目施工发展的趋势。结合项目施工的报告来审核,编制出准确的项目工程进度情况。 3.4进行进度纠偏调节 在进行进度纠偏调节时,要按照项目工程的审核标准,进行对应单元的评估活动。结合有效的评估报告,确认偏差内容,采用合适的纠偏措施来实现调节,制定科学合理的管理办法,进行组织调控工作。对于工程中出现的进度偏差问题,就应该采用合理的检测工作,来确认项目施工中存在的风险,及时有效的采用进度纠偏工作来处理。提高火电厂电气工程项目进度优化管理工作,给电力工程稳定运行提供必要的辅助。 4结语 火电厂的电力工程安全进行中,始终离不开有关项目进度的优化管理工作。促进项目进度管理办法的提升,必须从电气工程的不同环节出发,对工程项目进行审核认定。采用合适的管理手段,提升电气工程项目的进度管理质量,带动电气工程效率的提高。 作者:王学东 单位:陕西榆林能源集团横山煤电有限公司 电气工程类论文:建筑电气工程施工质量通病及对策 摘要:现如今,在城镇化建设中,建筑工程项目是不可或缺的,主要满足城乡一体化背景下人们的住房需求,也能实现商业经济的进一步发展。在建筑工程体系中,电气工程是重要组成部分,主要为人们的基本生活提供电气服务,旨在提高人们的生活质量。就目前建筑电气工程施工现状来看,还存在着一定的质量通病,制约着整个工程项目的实施效果。为缓解此类问题,文章就建筑电气工程施工中的质量通病及防治对策进行分析与研究。 关键词:电气工程;质量通病;防治 电气工程是建筑物结构体内的重要组成部分,其和建筑物应用年限存在着密切的联系,为延长建筑物的使用寿命,加强对电气工程质量的控制变得异常重要。电气工程施工中,由于受到人为、环境、技术等因素的影响,极易引发系列质量通病,从而会滋生电气工程质量问题。从长远角度考虑,应做好电气工程质量通病的防治,加强对施工技术的管控,增强相关人员的质量控制意识,从而实现对建筑物整体质量的管控。 1建筑电气工程施工中的质量通病 1.1等电位联结问题 开展电气工程施工时,由于施工者对等电位联结问题的重视程度不够,以为电气管道是可以开展自然接地的,然而,电气管道外层设有防腐层与保温层,掩埋时,土质不同,埋层深度也存在差异,从而产生大地电位差。若等电位联结不良,无法确保裸露在外部环境中的导体始终处在零电位状态,也无法降低接触电压[1],不能降低因为保护作用而使得设备运行不良的风险,无法将故障电压予以消除,同时,也无法将干扰消除掉。 1.2管线敷设问题 在建筑室内,做好管线敷设极其关键,这与企业的发展水平存在着密切的联系。敷设管线时,应充分按照施工图纸的具体要求、技术规范等进行计算,做好预算,以保证管线敷设的规范性与科学性。然而在敷设管线时,时常会出现各类问题,具体表现在以下几个方面:①接口对焊问题。接口对焊主要涉及到金属管道对熔焊接与厚壁钢管接口对焊连接,若焊接人员素质不高,实践操作不够规范,极易发生接口对焊问题[2];②管线敷设深度不够明确。若配线管道敷设的深度过深,会对墙体质量构成威胁;若配线管道敷设深度过浅,极易导致建筑物表面滋生裂纹。 1.3防雷接地处理问题 在电气工程施工中,对建筑物实施接地与防雷设计施一项重要的工作,防雷接地处理效果与人们的生命安全和财产安全密切相关,然而,施工方往往会予以忽视,这成为电气工程施工中的常见问题。此类问题祝好表现为接地装置与避雷带搭线长度严重不足,选择搭接钢筋时,使用的为螺纹钢搭接钢筋却不是圆钢搭接钢筋[3],最终会导致防雷接地处理不当的问题。 2电气工程施工质量通病的防治策略 当前,纵观电气工程实施现状,了解到其在施工中还存在着诸多的质量风险,为保证建筑工程的高效运行,就必须消除电气工程施工过程中的质量通病,这成为时下的一项重要使命。 2.1等电位联结问题的防治 开展电气工程中等电位连接工作时,施工者应在实际施工中,加强对等电位联结的重视,在开展具体的等电位联结时,必须按照一定的规范和要求进行操作,及时确定好哪些区域需要开展等电位联结操作。完成等电位联结工作后,施工者应具备足够的专业素质与责任感,应及时对等电位联结情况实施导通性测试,以确保等电位联结情况能达到预期的目标。 2.2管线敷设问题的防治 关于电气工程中管线敷设问题的防治,必须要做到以下方面:(1)为保证管线敷设规范性,提高管线敷设质量,施工者应结合具体的施工要求与图纸来开展施工,严格遵循一定设计参数与设计标准来开展施工[4]。(2)关于厚壁钢管部分,使用时,应加设套管,并实施焊接操作,镀锌钢应确保螺纹连接,严格控制好焊缝的密实度与饱满度,连接位置的两段应利用专属接地线。对于薄壁钢管而言,要在接口位置设置封堵操作。(3)在暗配导管内,保护层厚度要大于15.0mm,在口槽位置应利用水泥砂浆面来达到保护的目的。(4)电源线和插座、电视线和插座间的水平距离都要大于500.0mm。(5)施工者应全面了解接地保护线、相线与零线等具体的作用,还要掌握一定的色标区分,运用颜色相同的绝缘层。 2.3防雷接地问题的防治 开展施工操作时,由于施工者焊接技术不规范、不熟练后责任心不足,会导致在防雷接地处理时,时常会出现这样或那样的问题。关于防雷接地问题的防治,具体的防治办法表现如下:(1)重视对施工者综合素质的培训,要求施工者要具备专业的焊接技术,对施工者进行技能培训,做好日常的演练与演习,让施工者要具备熟练的焊接技术与足够的职业素养,这样在防雷接地问题防治上的效果十分理想。(2)为保证电气工程的运行质量,需要对防雷接地工程的具体施工状况开展细致性的分析与检查,一旦发现施工质量不合格问题,如焊缝,应及时开展补焊操作,若在焊口位置上残留着一定的焊渣,应及时将焊渣清理掉。(3)电气工程项目的实施,在具体施工中,不可利用螺纹钢来搭接钢筋,要利用符合电气工程质量与应用标准的圆钢,为电气工程建设提供条件,利于达到质量建筑工程质量的目的。 3结束语 综上所述,新时期,为促进建筑行业的蓬勃发展,应及时考虑人们的生活质量、对建筑工程的质量要求与社会经济发展情况,这和国家的国计民生存在着密切的联系。为保证工程项目的质量要求,开展施工时,应做好质量安全管控,要求从业者给予高度关注。对于建筑工程而言,电气工程属于基础组成元素,再加之电气化时代的到来,电气化技术得到了空前的发展,电气工程在整个建筑工程中的作用和地位变得愈发重要。面对电气工程施工中的质量通病,应采取系列措施来予以防治,分别从等电位联结、管线敷设、防雷接地等角度出发,提出针对性的防治策略,对症下药,以求从根本上消除质量通病,是提高电气工程运行效率的重要途径。 作者:宋春雷 单位:黑龙江省大兴安岭地区工程质量监督站 电气工程类论文:电气工程专业教学改革研究 【摘要】当前,我国教育正在全面进行改革,逐步突破传统教学的界限,完善教学体系,深入探究,使教学方案的制定更加迎合时展的要求。因此,本文针对电气工程师制度与电气工程专业教学改革做出了进一步探究,对电气工程师制度与电气工程专业教学改革存在的必要性和教学的改革探究给出了具体的分析。 【关键词】电气工程师制度;电气工程;专业改革 随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。 1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性 实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。 2.电气工程专业的教学改革研究 2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案 当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。 2.2优化基础知识授课 在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。 2.3增强学生能力素养的有效培养 该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。 3.结束语 总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。 作者:陈硕 雷锦 罗晓莉 乔莉 牛梦洁 单位:英大传媒投资集团教材中心 电气工程类论文:建筑电气工程智能化技术运用 【摘要】电气工程是建筑工程的重要部分,其运行的好坏直接决定了整个建筑工程的质量。智能化技术主要是应用在建筑电气工程的设备和故障的检测、设备的优化过程中,相比于人工操作,智能化技术可以较少操作量,提高施工效率,降低成本。本文在概述建筑电气工程和智能化技术的基础上,详细的分析了智能化技术在电气设备、电气控制、设备与故障检测过程中的应用和建筑电气工程中智能化技术应该存在的相关问题。 【关键词】建筑工程;电气工程;智能化技术 随着当前我国城市化进程的不断加快,城市需要建设各种不同功能的建筑物来满足其发展。而对于建筑物的各项功能也随着城市发展而不断提升。当前,智能化技术因其能够对建筑施工带来各种便利而被广泛的运用在建筑电气工程之中,智能化技术能够提高施工操作的精准度,提升电气工程的施工效率,加快电气工程的施工进度,同时对施工成本也起到较大的降低作用。 1建筑电气工程及智能化技术概述 随着社会的发展对于建筑物的要求越发严格,导致了电气工程在建筑业中的地位也越来越重要。根据建筑业中传统的划分,电气工程主要包括弱电(信息)工程和强电(电力)工程。弱电的处理对象主要是信息,即信息的传送与控制,其特点是电压低、电流小、功率小、频率高,主要考虑的问题是信息传送的效果,诸如信息传送的保真度、速度、广度和可靠性等。强电的处理对象是能源(电力),其特点是电压高、电流大、功率大、频率低,主要考虑的问题是减小损耗、提高效率及安全用电。按照《建筑工程施工质量验收统一标准》的内容,可以将建筑电气分部工程可分为:室外电气、变配电室、供电干线、电气动力、电气照明安装、备用和不间断电源安装、防雷及接地安装等7个子分部工程。由于电气工程工序众多,智能化技术的运用能够提高电气工程各道工序的效率。智能化技术,又被称为人工智能技术,主要集合了计算机技术、语言处理、图像识别等技术,最早提出是在20世纪50年代,主要包括语言处理系统、语言识别系统、专家系统、图像文字分析系统等,最近几十年来在科学技术的推动下不断发展而被广泛的运用在建筑电气工程之中。同时,随着技术的发展,智能化技术也在一直更新和完善,不断加入仿生学、大数据、云计算等新的技术,使之系统功能更大强大,技术更加成熟。 2智能化技术在建筑电气工程中的应用分析 当前,智能化技术已经被广泛的运用到电气工程的设备检测、故障检测、系统优化等过程中,具体如下: 2.1建筑电气自动化控制中智能化技术的应用分析 2.1.1智能化技术在电气设备中的应用 电气化操作是电气自动化过程中较为复杂的工作,尤其是对于电气设备的操作而言,流程复杂,需要具备较高专业知识的技术人员进行操作,如果操作出现失误,就会造成较大的影响和损失。智能化技术能够很好的克服这一点,因为自动化技术能够实现精确操作,在电气设备的操作过程中运用较广。 2.1.2人工智能在电气控制中人工智能应用 建筑电气工程最为关键的一个环节就是电气控制,如果在电气控制环节实现了智能化就能加快建筑工程施工进度、提升施工效率、降低工作成本等。通常而言,电气工程在运行的过程需要采取科学合理的措施进行自我保护,主要方法是通过在电气设备里面安装相应的定位和感应设备,时时动态的监控电气控制的各种线路,及时对各种问题进行检测和预防。一旦电气设备在运行过程中发生问题,则定位和感应装置就通过智能传送系统把相关问题和情况进行传输和分析,最后实现对问题的预防和控制,保证电气设备的正常运行。 2.2建筑电气工程设备检测和故障检测分析中智能化技术的应用 对于设备检测而言,智能化技术尤为重要。建筑电气工程中各项电气设备构造复杂,需要的技术非常专业,同时也需要具有较高专业技术的人员来进行操作,其中人为因素导致检测的效率不高。在引入智能化分析技术之后,可以快速实现对建筑工程电气设备的检测,及时发现问题并制定相应的方案进行解决。同时还能准确科学的记录各项检测数据,并对各项数据进行科学的分析,保障电气设备的高效运行。当前,运用的较为广泛的智能化技术主要包括专家系统法、模糊网络法以及神经网络法等。对于设备检测而言,在建筑电气工程当中主要是诊断发动机、发电机、变压器等整个工程中涉及到的各项电气设备,这些电气设备在整个的建筑电气工程中发挥着重要的作用,对其的检测必不可少。在传统的电气设备故障诊断中,主要是依靠人工和相对落后的检测工作来进行检测,这就造成了检测时间较长,检测过程繁琐以及检测的准确率较低的问题产生,在极大浪费成本的同时,还对整个工程的施工进度产生一定的拖延。而智能化技术的应用就能够快速准确的判断故障的发生之处,并通过神经网络、专家系统以及模糊理论等相关技术来分析问题的原因,并提出相应的解决办法,保障电气工程的稳定和安全运行。 3智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 科技的发展使得电气工程中电气设备的更新换代速度较快,所以对于电气设备的优化设计尤为必要,在传统的电气设备优化中主要是依据人工经验,而通过智能化技术则可以实现自动和准确的优化过程。具体如下:对于建筑电气工程电气设备的优化设计,智能化技术主要体现在通过智能化的专家系统和智能化技术的遗传算法来实现的。专家系统是一个智能计算机程序系统,其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说,专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题,简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。遗传算法指的是模仿生物遗传的模仿,在运算的时主要是利用生物的进化规律进行搜索,在根据系统缺陷的特点来进行有针对性的优化操作。通常是采用遗传算法和专家系统相结合的方法来对建筑电气工程设备进行科学合理的优化。对建筑电气工程中各种电气设备进行优化升级,除了专家系统和遗传算法之外,还可以使用神经网络以及模糊逻辑等方法。神经网络主要是为了提高计算机的运算速度,而采用一定的方法来升级计算机中的算法。模糊逻辑不同于神经网络,而是通过物理的方法来升级和优化相关的设备。 4智能化技术引用过程中存在的问题及未来展望 近十多年来,我国城市化进程不断加快,建筑行业得到了快速的发展,智能化技术广泛的运用于各种建筑的电气工程之中,对于我国建筑行业的发展起到了巨大的推动作用,尤其是对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测已经成为成熟,并在实际中效益明显。但是经过大量的实践,智能化技术在建筑电气工程领域的应用也存在一定的问题,从整体上看,我国建筑电气工程领域中使用的智能化技术相对比较低级,还有许多智能化技术只是出于理论水平,为能在实际的电气工程中得到实践和检验。同时,对于电动机、发电机以及变压器等设备的优化和检测之外的其他部分运用的智能化技术不广。在未来的建筑电气工程发展中,应把智能化技术全面贯穿到其中,努力提高建筑电气工程的智能化水平,为社会提供更加优质的建筑质量,进而推动社会的发展与进步。 5结语 当前,智能化技术对于建筑工程的整体质量有着极大的提升作用,同时还能够节省大量的人力和物力,对于加快建筑工程的施工进度也有一定的促进作用,已经广泛的运用在建筑电气工程中。随着科学技术的发展,智能化技术必将变得越来越先进,在建筑电气工程中也会应用的更加广泛。而智能化技术是一种集合了多种学科知识的综合技术,在未来的发展过程中,必须时刻关注其他学科与智能化技术、电气工程的结合和应用,这样能够更加快速的提高智能化技术在建筑电气工程中的应用,提升整个工程的效率和质量。 作者:张春龙 柳卫青 王天科 单位:中建七局第四建筑有限公司 电气工程类论文: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 电气工程类论文:电气工程及其自动化发展及问题 摘要:近年来我国科学技术取得了快速的发展,带来了许多科学技术成果,促进了各个行业的发展。其中电气工程及自动化系统在各个行业的普遍应用,更是促进了很多行业的快速发展,提高了人们的生活水平和质量,以及企业的生产水平。然而因为电气工程及其自动化在我国起步较晚,在发展过程中又过多的追求速度,导致电气工程及其自动化在发展和应用中遇到了各种问题,阻碍了其在各行业中的发展和更好应用。本文将会从电气工程及其自动化的现状出发,对其发展中的问题进行研究和分析,并提出解决的措施。 关键词:电气工程;自动化;发展现状 1电气工程及其自动化发展现状 1.1依靠信息技术发展 随着互联网时代的到来,网络技术以及计算机和通讯技术、信息技术得到了全面快速的发展,逐渐被应用到社会经济的各个产业之中。其中信息技术更是为电气工程及其自动化的发展起到很大的促进作用。根据信息技术自身具备的科学、高效以及实用等特点,使其主要应用在电气工程及其自动化的两个方面:其一是管理方面,比如人力资源管理、财务管理、以及数据核算和存储。企业的管理层可以通过应用技术来对生产过程进行实时监控,及时发现生产中的问题并进行解决。其二,是电气工程及其自动化系统和设备的比较上,可以对数据进行比较是信息技术具备的一项重要特征。因此在电气工程及其自动化中应用信息化技术,可以对每个设备的信息进行收集和比较,通过比较结果可以知道每台设备具体的使用情况,这就是信息化技术所具备的实用性。近年来随着科学技术的发展,微电子和未处理技术也得到了广泛的应用,所以之前设备之间清晰的界限逐渐变得模糊,因此在电气工程及其自动化中应用信息技术,使其具备通讯能力以及软件形态等特性就变得尤为重要。 1.2DCS控制系统 DCS就是分布式控制系统,它是基于微处理器作为基础,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便DCS控制系统具备很多实用性功能,例如信息数据的采集、数字的直接控制、实现人机交互、对设备运行过程进行监控和管理等。跟以往的电气系统比较起来具有更高的科技水平,是当下比较先进的一种控制系统,同时DCS控制系统也具备较为健全和完善的控制和管理系统。使用的是WINDOWSNT操作系统、其控制基站使用的是嵌入式实时多任务操作系统QNS,可以很好的保证嵌入式实时多任务操作系统QNS控制系统的稳定性和安全性,确保其可以实时进行控制和管理。 1.3采用集中控制手段 所谓的集中控制手段就是将信息输入同一个处理器,进行统一处理。这种处理方式十分省事,但也因此具备很多明显的缺点:其一,因为是将所有的信息放在同一个处理器中进行集中处理,因此庞大的信息数据会让自动化信息系统的运行速度变慢,还会降低信息处理的速度,更会对整个自动化控制系统的运行产生很大的影响。其二,因为是集中处理,所以这些信息都会储存在同一台主机上,随着所处理的信息越来越多,主机的储存空间就会越少越少。在后期使用过程中,如果想要让系统保持高效的运行速度,就必须再增加电缆,无疑会不断增加成本投入。 2电气工程及其自动化发展中存在的问题 2.1资源的浪费 近年来由于我国一味的追求经济的发展,尽管工业的确得到了快速发展,却存在很大的失衡现象,特别是在资源的利用上。电气工程与自动化技术在成产和加工等环节得到了应用,但却忽视了对自动化系统的管理,甚至还有些电气设备自身的质量缺陷,导致在生产中产生了资源的浪费,不符合我国提倡的绿色可持续发展理念。 2.2建设效率相对较低 电气自动化系统的效率,会直接影响到电气设备工程的质量和运行效果。但由于电气工程中管理不到位,以及对安装质量的不重视,造成工程安装的效率较低,且设备的工作效率也达不到运行速度的标准。 2.3企业需求不同使成本增加 由于电气工程自动化是近几年才不断被应用,因此在建设上缺乏影响的规范个标准。因此技术人员在进行电气自动化系统建设的过程中,由于缺乏相关的经验和依据,就只能用当前的技术和自身的经验进行设计,无法根据企业的需要有针对性的建设,在生产过程中这种方式节约了成本,但由于各个企业的需求不同,在实际安装过程中就需要再进行建设,反而增加了成本的投入。 2.4数据传输安全性的问题 由于各个企业所使用的自动化系统均不相同,所使用开发程序和接口也存在很大的差异,这就造成各个企业之间的通讯传输存在一定难度。并且由于程序和接口的不同,使信息传递的安全性降低,企业需要采用有效的措施进行解决,无疑也会增加运营的成本。 3对电气工程及其自动化发展中问题的合理化建议 3.1注重创新改善资源浪费问题 时代在进步,科学技术在不断的发展,电气工程及其自动化也应该随着科技的发展不断进行创新。通过对先进信息技术的应用,探索创新提升生产效率、降低能源浪费为主要方向的自动化技术。另外还要加强对新型材料的创新工作,用新型材料代替自然能源,优化成产过程,最大化的降低资源的浪费。 3.2提升技术人员技术水平 在电气工程及其自动化建设中,技术人员是非常重要的一部分。因此必须要不断提升技术人员的水平和综合素质,使其具备克服各种技术难题的能力。可以根据客户的不同需求,更加科学合理的去进行电气工程及其自动化建设,进而提升电气工程及其自动化建设的质量和效率,降低成本的投入,提升企业的核心竞争力。 3.3推进统一的程序接口的建立 想要解决电气工程及其自动化系统信息传输的安全问题,最有效的办法就是对程序的接口进行统一。但由于目前市场上所应用的电气化自动系统类型复杂,所以对已经投入使用的电气工程及其自动化系统接口进行统一不显示,只能对新生产的自动化系统进行统一,慢慢更替掉旧的电气化系统,实现接口的统一。进而提升信息传递的安全性,和传输的速度,提升电气工程及其自动化的效率。 4结语 电气工程及其自动化的发展和应用,为我国经济的发展起到了很大的促进作用,逐渐成为现代工业和农业的核心支柱,更为提升人们的生活水平和社会生产力起着很重要作用。所以必须要对电气工程及其自动化建设和发展重点额问题及时进行解决,使其可以为我国社会的发展发挥更大的作用。 作者:李运双 单位:四川会东大梁矿业有限公司 电气工程类论文:电气工程中数控技术的应用 摘要:随着科学技术的迅速发展,电气工程也逐渐朝着现代化、智能化的方向发展。本文主要分析了数控技术在电气工程中的发展趋势、现状和数控技术在电气工程中的应用要点,要点分析主要包括数控体系的建立和完善以及数控设备的使用,然后结合数控技术的实际应用举例,分析了数控技术在未来的发展前景,最后总结了在实践中对数控技术在电气工程中的应用,需要不断创新和改革的原因。 关键词:电气工程;数控技术;技术应用;远程控制 一数控技术在电气工程中的发展历程和现状 发展历程:数控技术的专业名为数字化控制技术,通过实时监控的原理主要是通过系统完成采集—处理—反馈等指令来完成监控。在运行中将数据中心的指令及时传输到系统,再将系统的信息反馈给控制中心。数控技术主要是通过监控和指令对整个系统实现控制和调配。早在20世纪,数控技术就已经问世,通过在实际的运用中对问题的总结和完善,今天的数控技术已经取得了全面的发展。随着城市建设化规模扩大,电气设备的功能也越来越复杂,高压电、强电流区随处可见,电力技术水平已经有了明显的提高。但是在电气工程运行控制上还是有很大的问题,威胁着电气工程工作人员的安全。因此,为了保证电力工作人员的人身安全,就需要将整合电气工程行业朝着无人化、数据化、精确化的方面发展。数控技术的发展现状:我国数控技术的发展时间比较短,从上世纪五十年展至今,我国的数控技术已经朝着全面发展的方向前进,还建设了具有我国自己的数控技术研发基地,教育培养了适合我国数控发展的专业数控人才。近几年我国加大了数控的研发力度,进入了数控机床生产国的行列。但是,同国际数控技术水平相比较,我国的数控技术发展中还是存在很多的不足。具体如下:1.我国的数控技术还不够厚实,很多先进的数控信息技术都是依赖国外先进技术,我国的数控自主研发能力还不够强,缺乏优秀数控产品生产的能力。2.我国的数控技术研发的产品,不具备较高的稳定性和可靠性,和国外的数控技术相比较还存在很大的差距。3.国内的数控技术普遍缺乏创新能力,很多的数控生产企业规模有限,对信息技术的应用程度比较低,研发的产品取法市场竞争力。针对上述对数控技术的发展现状和发展历程的分析,可以总结出数控技术的广泛使用创造了先进的生产模式,数控技术本身的原理就是通过数字信息技术的手段,对施工机械和系统进行统一的控制和调配。现代数控技术主要包括:施工机械制造、各项网络技术、网络通信技术等,现代数控技术具有效率高、科技化、便捷性高的特点。 二数控技术在电气工程中的应用要点分析 (一)遵守相关的法律、法规 电气工程是一个复杂的系统工程,其中包含了许多技术含量较高的操作,这些操作在实际作业过程中都必须严格按照国家有关规范和规定进行,所以,把数控技术应用于电气工程的基本前提是结合工程的实际情况,并严格执行国家相关的法律和规范。政府还应该成立专门的电气工程数控技术应用的监管部门,按照国家的相关规定,落实电气工程中数控技术的应用进行监督,使得电气工程能够更加稳定的发展。 (二)建立完备的数字控制体系 建立完备的数字控制体系是将数控技术应用在电气工程中的基础环节。1.服务主机的选择。相关实践表明,电气工程中的数字控制体系采用KVM主机是一种相对比较科学合理的选择。KVM主机与其它各服务主机之间主要通过TCP/IP协议,即网络通信协议进行连接。2.数控系统与控制机房的连接方式。一般说来,数字控制系统与控制机房的有效连接方式主要有两种:CATS连接和KVM连接。在管理上,除了建立本地控制台以外还可以通过远程管理中心进行同步管理。具体而言,在KVM主机的支持下,本地控制台会将电气系统运行中的数据、调配、监控等一系列的信息全部整合搜集起来,达到对电气系统运行状态能够实时的监控和清楚的最终目的,而主机服务器还会将该运行状态转化为数字化形式的信息,然后自行保存,以便随时可以进行调用。同时,控制台还会根据搜集到的电气系统实时运行状态,发出指令,对系统进行相应的调整,同样的,这些指令也会被转化为数字信息并进行保存,方便后期的调配与查看。本地控制台中的远程控制台与电气系统的连接可以通过网络来实现,通过连接可以对多个运行的电气工程系统进行统一的监控,控制台广泛的运用于高层片区系统中。它能够根据系统的实际运行情况和当地不同地区的需要,将现有的电气系统进行控制与调配,从而提高了电气系统运行的准确度与灵活度,并帮助实现各电气系统之间的相互协调及对其运行状态的实时掌握。 (三)数控设备的使用要点 数控设备是电气工程中数控技术发挥其应用价值的前提和基础,是影响数控技术工作效率和安全性能的关键因素。总的来说,电气工程中数控的相关设备可以分为以下几类。1.作业类类设备主要包括:电磁型开关和数控变压装置为主的一些设备,其主要用途是当电气系统外部遭受大风、大雨、雷电、积水或者潮湿等危险情况时,通过数控技术的远程控制台对这些设备发出指令,从而精确地实现开关、换闸、稳压、变压等电气工程操作。这样做既保证了电气设备的安全,也减少了电气工程工作人员的工作量,并降低他们工作的危险性。2.信息搜集传递设备。信息搜集传递类设备是电气工程中的关键数控设备,主要包括的是运行监控设备、网络传输设备以及电子信号转换器系统等。其主要作用是实现对电气控制系统的运行状态展开实施的监控,将系统监控的数据进行统一整合,然后通过相关的指令转换为数字、图形类的数据,再将数据反馈给控制系统。这样就能实现对系统的动态进行控制,发出相应指令进行调整,保障系统的正常、稳定的运行。3.主要包括:控制终端以及相关的处理器等,处理类的设备是控制中心的核心设备,其主要用途是通过对各类控制信息进行处理然后反馈到对应的设备,以便及时对设备进行合理的调整,既能保证电气系统的正常运行,也能最大程度上降低因台风、火灾等造成的安全事故发生的概率。 三应用举例——数控技术对电气工程设备运行环境进行监控 监控电气工程设备的运行环境是数控技术在电气工程中的主要应用之一。主要是对与电气系统运行密切相关的因素,包括运行环境的湿度与温度、电压与电量等进行实时监控。首先要根据电气工程的实际情况对这些因素的参数设定一个警戒线值,从而通过监控的数据来判定周围环境,是否符合电气系统正常的运行要求。假设在外部环境发生变化的情况下,如温度或者电压过高、过低等情况,这些信息会及时被反馈到控制中心,控制中心通过分析比较,发出合理指令,对环境因子进行及时调整,保证电气设备的正常运行。 四数控技术在电气工程中的发展前景 (一)技术功能方面的发展 数控技术拥有界面图画的功能,用户界面就是连接纽带。因此,用户界面的应用十分重要。数控技术就可以根据系统的不同需求在界面进行图画,更加方便系统的操作。可视化技术又能够提高数据处理和解析的工作效率。利用图形、画面等多种手段进行信息之间的交流,信息的表达不在居于抽象的文字层面上。数控技术本身的可视化功能,能够有效的减少技术产品设计需要耗费的时间,从而降低数控产品投资成本。数控技术中的多媒体技术,能够使系统的信息处理技术更加全面和智能,对电气工程进行实时的监控。 (二)结构方面的发展 数控技术在结构方面进行了模块化和功能化,数控系统用控制系统进行自检和调整操作,还可以建立人工智能对系统的运作进行监控。还可以开发专门的故障智能诊断和报警系统,可以对电气工程的故障进行及时的监控和维修,使电气工程的系统运行更加的稳定。为了使数控技术在电气工程系统中发挥到极致,还可以在数控技术的基础上进行网络化和集成化的结合。 (三)技术性能发展 未来数控技术的发展将更加重视产品的高性能,数控技术需要拥有更高的准确度。将数控技术产品的加工技术进行有效的提高,确保产品的精准度和性价比。综上所述,随着科技的进步和城市化进程快速发展,电气工程设备日趋复杂多样,电气工程也逐步演变成一个非常复杂的系统工程。为了提高电气工程的工作效率,保障电气工人的人身安全,研发出智能化、程序化、数据流化的数控技术电气工程数控技术中应用的主要趋势。 五结语 总而言之,将数控技术应用于电气工程已经是市场发展的必然趋势。在实际操作中,务必要严格执行国家相关的法律、法规,从建立完备的数控体系出发,做好数控设备的选购与管理工作,并在实践中不断对数控技术在电气工程中的应用进行创新与完善,从而为电气工程行业的健康发展提供有效的保障。 作者:章卫强 单位:杭州第一技师学院 电气工程类论文:建筑电气工程施工技术要点及质量控制 摘要:为了使建筑工程设计要求与工程质量相符合,有效保障施工质量,提高建筑电气施工的适量。本文对建筑电气工程施工技术要点进行简要分析,并浅谈质量控制的有效措施。 关键词:建筑电气工程;施工技术要点;质量控制 随着我国建筑电气工程的迅速发展,电气工程在技术、安装、施工及管理等诸多方面均取得了良好成绩,但是,建筑电气工程在一定程度上还存在一些问题未得到有效解决完善,因此,本文对建筑电气工程施工中的技术要点进行分析,并提出建筑电气工程质量控制的有效措施,从而使建筑整体项目的质量安全得到有效保障。 1建筑电气工程施工技术要点 1.1基础工程施工要点 在建筑土建工程中墙体水施工项目结束前,建筑电气工程的基础工程施工要做好电缆电线进户时所应用的止水挡板,以及对电缆电气进户时应用的穿墙管的预留与预埋,以保证基础施工可以长期使用,避免出现防水层渗漏现象。在基础施工进行过程中要时刻与土建工程相协调,并配合土建工程施工进度共同完成。在预埋钢筋、配电柜、木砖等基础电气构件时,施工人员要紧随土建工程的施工进度进行预埋,避免出现电气构件预埋出现遗漏。 1.2主体工程施工技术要点 在建筑电气施工过程中主体施工技术是重要环节之一,而对工程内部个各环节之间关系捋顺分清是主体施工技术开展的关键所在,其中配电箱安置位置、配电箱配套的电缆电线之间在安装过程中要注意与配电箱相互协调,只有将关键环节加以明确,了解其内在的关系,并在做好施工技术措施的协调工作,方可使主体工程施工顺利进行[1]。在实际工作中电气施工人员大多是根据土建工程施工时混凝土浇筑流程与进行程度等为基准,对电线、电缆及电管等铺设作业逐层逐段的完成,而铺设作业质量的优劣直接影响者电气工程安装后续作业,同时对土建工程的施工进度与质量也存在较大影响。因此,在施工过程中要做好混凝土浇筑时的看守工作,避免进行混凝土振捣过程中对配管、开关盒位置等电气工程设施造成不良影响,同时对于损坏的管线与配管要及时修复。 1.3电气设备安装技术与内部装修 在砌筑墙体作业完工前要进行土建工程施工,在施工过程中电气施工人员与土建施工人员要协同完成水平线与隔墙线的核实工作,并其水平线为基准线对电管预埋位置加以确定,同时将开关盒、灯具、插座等位置与标高加以确定。在抹灰作业前电气施工人员要以墙体的隔墙线与水平线对电气工程预留孔是否与设计图纸与设计规范相吻合,然后将面板与箱盒固定好,并做好暗配电线管路的清扫与检查工作,最后将带线拉好,堵好管盒[2]。在进行抹灰作业时要做好配电箱收口工作,使收口平整光滑。在电气施工过程中也要加强监管力度,避免发生偷工减料及违反操作规范的现象发生。 1.4安装配电箱的技术要点 在电气建筑中配电箱的用途较为广泛,配电箱的主要作用是对电能的接收,并按照用电需求将其分配给不同的用电设备上。配电箱工作性能与电气工程的动力运行与照明功能的正常使用存在着内在联系。因为配电箱具有较多的型号、种类与数量,所以在进行电气工程配电箱选择时要根据不同的使用功能,与消防、物业等部门的安装限制进行安装。由于业主、土建、设计等诸多因素的影响,在实际电气工程施工过程中可能发生不定期的修改,这时也要将配电箱中的的电路与元件进行相对应的更换[3]。因此,在开展电气工程施工过程中电气施工人员必须具备较强的专业能力及较强随机应变能力,在进行配电箱安装采购过程中,不能只根据安装设计图纸进行选取,要对可能出现的设计变更加以考虑。在配电相安装完毕后,也要根据施工设计图纸与安装规范,对配电箱安装是否符合专业要求,同时对配电箱上下级容量是否可以使建筑用电需求得以满足,同时保证配电箱可安全有效运行。 2建筑电气工程施工质量控制措施 2.1施工前质量控制 管理人员、施工人员等参与到电气工程施工的所有工作人员都决定了建筑电气工程质量的优劣,因此,在电气施工企业要严格选择电气工程施工的管理人员与施工人员,在工作人员上岗前也要经过专业化的培训,保障管理人员与施工人员具有较高的专业水平、技术素养以及施工安全意识。与此同时,也要对电气元件、设备及施工所用的材料质量严加控制,保障所采购的电气施工所用元件、设备与材料与设计规范及产品质量标准相吻合。严格把控采购、运输、检测及使用等重要环节。元件、设备与材料的采购人员也要具有较高的专业水平,同时采购人员也要对市场信要实时把控,根据市场信息变化方向开展采购工作,在选择购买厂家时要选择国家认证、信誉良好的正规生产厂家,从而保障所购入的材料、设备与元件质量。 2.2施工过程的质量控制 电气工程管理工作需要对诸多因素加以考虑,不同项目的侧重点也略有差异,因此,施工企业在开展电气工程质量控制工作师,要贯彻落实质量责任制。要将责任制的基础内容和目标加以明确,如目标成本的降低方法、工程质量、工期与进度的保障方法等内容,项目经理要将建筑电气工程质量控制的责任划分落实到各个项目组长以及施工人员每个人身上,同时制定相应的奖罚制定,促进施工人员积极努力工作,加强管理人员的监管力度。在进行电气施工过程中也要将购货商选择,材料采购、运输等重要环节制定相应的规范与方法,避免工程开展过程中出现浑水摸鱼等现象。现今,电气施工工程质量中常见问题较多,如室外进户管线预埋位置、防雷接地、电线管隐蔽铺设、开关插座安装与接线、消防指示灯安装及其他线路安装与实际要求不相符,严重影响着电气施工工程质量;而上述问题的发生多与施工人员专业素质低、未能遵守相关的施工规范以及材料质量不符合要求等原因有关,因此在开展电气工程施工管理过程中,要加强对电气施工工程中常见问题的预防管理,严格把控材料关与验收关,同时对施工人员优选严管,从而使施工过程中控制得以保障。 2.3工程验收阶段的质量控制 严格落实电气施工工程验收工作,根据我国相关的电气施工质量标准对电气工程施工中所涉及对的材料、电气元件、设备以及使用成品的型号、规格、性能以及施工流程工艺与质量,满足涉及要求的同时符合相关部门的安装标准与规范。若电气工程施工过程中材料、设备、元件安装出现较大偏差,已经查过有效偏差之内时,要立即进行整改,符合相关要求规范并在有效偏差之内时方可予以验收。电气工程施工是一项系统化的施工工程,若其中出现不符合规范的产品要立即进行返工处理,使工程损失有效降低。在电气工程施工过程中管理人员在把控工程进度的同时也要保障验收阶段的工程质量,使电气工程施工在规定工期内完工。 3结束语 建筑电气工程是具有复杂性的综合性系统,建筑电气施工质量的优劣直接影响者整个建筑工程施工的质量安全,在进行电气施工过程中也要加强与土建、楼宇智能系统、机电、消防等相关部门与项目部的沟通与协调,保障整个建筑工程在施工阶段相互配合,施工结束后整体施工质量得到有效保障。电气工程施工前要对施工计划进行科学、合理的拟定,在施工过程中要严格遵守施工规范,严把质量关,保障电气工程在整体工程验收后可以安全长久运行。 作者:马琪波 单位:浙江康宏检测有限公司 电气工程类论文:电气工程中电气火灾的预防措施 【摘要】目前,我国国民经济得到飞速发展,人们生活水平明显提高,电气工程在各个领域得到广泛应用。电气工程质量与安全与人们生活息息相关,由于应用广泛,在使用过程中也逐渐出现一些问题,特别是最近几年,电气火灾事故频发,给人们的生活质量与人身安全都带来巨大损失,受到社会各界的广泛关注。在火灾事故中电气火灾所占比例比较大,所以做好电气火灾的预防工作,加强用电管理与设备管理是非常重要的。下面我们从电气火灾的事故发生的原因出发,探讨电气火灾的预防措施。 【关键词】电气工程;电气火灾;预防 1引言 电力能源是社会发展以及各行各业正常运作的基础保障,不管是人们的日常生活还是工业生产都离不开电力能源的应用,在社会不断发展下,越来越多的用电设备出现在大众视野中,由于过程中的电气自身存在问题、人为不合理操作、线路故障等等诸多方面的原因,都可能造成电气火灾事故,必须引起我们的高度重视,做好相应的防火措施,确保电气工程的健康发展。 2常见电气火灾事故原因 2.1电气短路 电气短路时电气工程中比较常见的一种故障问题,根据故障部位的不同可以分为两种情况,一种为金属性短路,一种为弧性短路。前者主要是由于电气设备运行过程中,电压不稳定的情况下造成的,这个时候产生的电流非常大,短路的部分处于高温熔结的状态,如果得不到合理的处置,长期处于高温状态就容易引发火灾事故。后者在短路线路上造成的电流并不大,主要是由于线路连接点没有焊接牢固造成的,在供电量达到一定限值的时候,就会产生局部短路的现象,出现电弧或者电火花,在这种情况下,如果周边存在易燃介质,就容易造成火灾事故。 2.2线路过载 线路过载是对于线路长期处于超负荷状态,电量荷载主要是由于地区内用电需求决定的,如果地区内用电需求量大,线路负荷增加,地区用电需求较少,线路负荷减少,当在一定范围内出现不稳定的用电量时,当达到一定的临界值,用电负荷就会超过线路承受范围,当电流突然增大的时候,肯定会造成线路温度的提高,在绝缘体受到破坏以后,形成火灾事故。 2.3接地故障 接地故障也是一种常见的电气火灾因素,由于其具有一定的隐蔽性,所以更容易受到人们的忽视,由于没有一定的感知设备,再出现故障的时候不容易被人们发现。接地故障发生时也会产生电弧或者电火花,如果得不到及时的处理,就会引发火灾事故。通常情况下造成火灾发生的原因有三种:第一,电流故障,这种情况下虽然电流较小,但是可以产生电弧。第二,电压故障,电压不稳,沿着线路传导到设备外壳,如果与金属物体碰触就会产生带火花。第三,线路接触不良,虽然电流很小,但是接触不良会产生电火花现象,造成火灾隐患。 2.4电气部件接触不良 电气工程在安装或者使用过程中,很容易出现接触不良的现象,当线路连接点接触电阻比较大的时候,电流通过连接点就会产生足够的热量,造成周围温度的上升,形成火灾隐患。 3电气工程中电气火灾预防应采取的措施 3.1选用合格的电气产品 在当前市场环境的影响下,电气工程涉及的范围越来越广,电气设备种类也比较多,在进行电气产品的采购与选择时,必须要做好相关的工作,确保电气产品的合格,对供应商的资质以及产品合格证等都要进行详细检查,如果有需要可以到企业进行调研,确保电气产品的质量能够满足使用需求,同时,在质量合格的基础上还要注重环保节能的要求。在电气设备安装前,对产品进行相关的检验,确保电气设备的正常运行,安装完成后,在使用前做好相应的调试与试运行工作。 3.2现代的电气工程检测方法 随着科技水平的不断发展,对于电气火灾的检测产品越来越多,这对于电气火灾预防工作具有重要意义。当前比较流行电气检测技术有红外技术、超声波探测技术等等。利用红外技术与超声波探测技术,在电气设备运行过程中可以进行非接触式的检测,这种技术手段具有较好的火灾预防效果。在实际工作中通过红外技术对电气线路的接点、触头等部位进行温度的准确测量,对于存在高温情况的部位进行及时处理。另外,还可以通过红外热成像仪器对电气设备的热图像进行实时查看,了解内部运行状况,及时发现存在的火灾隐患。超声波探测仪可以对电气线路中电弧、电火花等利用超声波检测转变为报警信号,及时在仪表上显示,有利于及时发现火灾隐患。 3.3强化监管,构建安全的用电环境 为了降低电气火灾隐患,必须要做好用电环境的监督与日常维护检查工作,对电气设备、线路进行及时的维护,在电气设备、线路安装的施工中,避免选择具有腐蚀性、多尘、潮湿等对用电环境不利的孔径,确保线路、设备的有效隔离,做好定期的检查工作。另外,加强用电管理,相关维护、操作人员必须具有相关的从业资格和执业证书方可上岗。 3.4制定规范的用电安全法规 做好日常的用电管理,加强相关法律法规的建立,在国家政府部门的监督下,对各行各业的用电情况进行实施的监督,明确电气设备以及用电过程中的安全规范,制定统一的电气安全法规,确保具体的落实工作,严厉制止一切违法用电行为,对于出现电气火灾事故的情况要一查到底,严肃处置。 4结语 综上所述,电气火灾是日常生活中比较常见的一种安全事故,加强电气火灾预防工作,根据现场的特点以及用电需求制定切实可行的预防措施,提高电气工程的施工质量,提高安全意识,避免电气火灾事故的发生,确保社会的稳定发展以及人民的生命财产安全。 作者:雷奇勋 叶玲 单位:漳州市公安消防支队 电气工程类论文:智能化技术在电气工程领域的应用 摘要:随着科学技术的不断进步,越来越多的领域都在朝智能化方向发展。电气领域也不例外。而智能化技术在电气领域应用的不断深入,使得电气工程自动化控制的智能化程度越来越高,使得电气设备的在生产生活中的工作效率和工作质量得到了很大提高。本文将就智能化技术在电气工程自动化控制方面的应用进行探讨分析。 关键词:电气;设备;智能化;系统 1引言 迈入二十一世纪以来,随着科技水平的不断进步,我国在电气领域也得到了巨大发展,不管是在质量上,还是在数量上,我国都得到了实质性的进展和突破。本着与时俱进的精神,电气行业的发展也紧跟时代的脉搏,紧紧围绕互联网技术和其他先进的科学技术的发展,形成了具有自身特色的发展模式。而与尤为突出的就是人工智能这一方面。人工智能技术在电气自动化控制方面的广泛运用,使得许多工作和研究中的疑难问题得到了很好的解决,同时也使得工作效率得到了很大的提高。 2智能化概述 既然说到智能化,那就显然我们来了解一下,什么是智能化!智能化属于计算机科学的分支,又常常被称为人工智能,其所表达的是对人的意识或思维的相关信息过程进行模拟。在智能化或说是人工智能的研究领域包括许多方面,比如图像识别技术、语音识别技术、智能机器人等等。而按人工智能化程度的强弱,可大致分为强人工智能和弱人工智能,所谓的强人工智能就是指具有自主意识能够真正做到自主解决问题和推理的设备或机器人,而弱人工智能则是没有自主意识的设备和机器人。在生活中,弱人工智能较为常见。人工智能能够被广泛运用于各个领域,自然有其所特有的优势。对于人工智能其特点有以下几点:第一,促进社会经济效益的提升。因为人工智能领域的发展,许许多多新的相关领域和产业也随之诞生。同时智能化技术的不断突破也使得传统行业和领域得到了改进和升级,从而进一步促使了社会产业结构的调整升级。智能化技术在其他行业的运用大大提高了该行业的生产效率和生产能力,以及生产质量。所以,总结一下就是智能化技术的不断进步能够促进社会经济效益的提升。第二,促进相关科学技术和领域的发展。随着人工智能技术的诞生和发展,随之而来的则是一场全新的技术革命。智能化技术给某些领域的科学研究来说有一定程度的冲击,其中就比如自然科学领域的一些研究。而在电气工程领域由于智能化技术的引入,使得电气工程的科学研究理念发生了改变,同时也使电气工程的相关研究更具有价值。第三,改变了人们的生活模式。随着智能化技术在各领域的应用越来越成熟,人们的生活模式也在慢慢的发生改变。生活中智能化的设备和一些智能化的体验,让人们切切实实地体验到了智能化技术所带来的便利。同时也对智能化技术期盼也越来越多。 3智能化技术在电气工程领域的应用 将智能化技术引入电气工程自动化控制设备后系统中大大提高了,设备和系统的工作效率和工作质量。比如由于智能化技术的引入,使得换热站的自动化控制程度得到了提高,目前已实现了无人值守的目标。下面我们将从系统的智能感知,记忆存储,自动调控和自我决策这几个方面来说明智能化技术在电气工程领域应用的具体意义。 (1)系统的智能感知 所谓的智能感知就是对外部世界的感知,并获取外界信息的能力。智能感知是智能化技术的重要组成部分。智能感知系统的设立有利于电气自动化系统对系统操作形式和数据分布的感知,对系统实现远程化、无人化和自我感知的能力有很大帮助。其实自我感知系统是智能化和信息化相结合的应用。比如在换热站中,自动化换热设备通过相应的传感器,对温度、设备的运行状态进行感知,而后将相关数据进行初步的处理之后,再将数据传送到相应的计算机终端,而后根据计算机对数据的分析结果,通过信息技术和自动化控制技术对自动化换热设备进行相关操作。 (2)系统的记忆存储 电气自动化系统对外部信息、操作数据以及其他相关数据的存储是十分重要的。在智能化电气自动化系统中,一般是由智能化终端对以上所说的相关数据进行存储的,除此之外,智能化终端还会对数据和信息进行一定的分析处理和计算整合。所以根据智能化终端的数据,我们可以找到数据之间的差异,从而改进设备的相关操作。同时在智能化终端还能在设备出现故障时,根据设备故障的原因对设备故障处理的相关操作进行相关的记忆存储,从而使设备的在遇到该类故障时可以实现自行处理的功能。 (3)系统的自动调控 所谓的自动调控就是根据外界变化的环境不断的进行自我调整,从而来适应变化的环境。反应在智能化技术中就是根据外部环境的变化,不断的对系统的相关操作数据进行调整,从而来实现电气工程的自适应。比如温度控制,在智能控制系统中,机械设备在运行过程中会产生热量其运行过程中温度升高,而智能系统在感知其温度升高后会自动调度设备中的散热装置对其进行散热,从而确保设备运行在正常的温度,而在其温度下降到一定范围,系统则会自动关闭散热装置。 (4)系统的自我决策 从上面我们不难看出,智能控制系统可以根据外界的相关变化做出相应的动作,所以从一定程度上来说,智能控制系统具有一定的自我决策的能力。而在电气自动化控制中,智能化技术作用最为突显的地方就是智能诊断。我们的电气自动化设备不可能是不出现任何故障的。而在电气设备出现故障时,智能化技术能够很快的发现故障的源头,并及时的对故障原因进行分析,而后进行自我决策并做出相应操作处理。 4结语 电气工程自动化控制系统的智能化是电气领域未来的发展方向,而智能化技术由于信息技术结合得十分紧密。所以在实现电气工程自动化控制智能化的过程中,就是将信息化和智能化紧密结合得应用在电气领域。通过计算机或其他信息终端提高电气设备智能化的程度,实现电气设备的自动化故障诊断、决策和处理运行。电气工程自动化控制系统的智能化是一项长期任务需要电气领域和相关领域的研究和工作人员的一起努力。 作者:王悦 单位:天津市津能双鹤热力设备有限公司 电气工程类论文:电气工程机械管理探究 摘要:伴随电气工程机械化水平的持续提高,电气工程机械已是企业的核心生产力。而电气工程机械的普及不但缩短了工程工期,同时从根本深化了工程品质。但是,电气工程机械在使用环节会因很多外在因素所影响,在一定程度上影响着电气工程机械的正常使用。因此,怎样完善电气工程机械的管理是亟待解决的问题。文章将以试论电气工程机械管理作为切入点,在此基础上予以深入的探究,相关内容如下所述。 关键词:电气;工程机械;管理 一、影响电气工程机械管理工作的因素 在工程环节,电气工程项目通常存在涉及面大的特性,机械装置、工作者调动频繁。管理系统若无目的的精简机械设备及管理工作者,或将工作人员整合至其他系统予以兼管,那么就可能造成管理层和操作层断档,进而导致工程企业机械设备管理有效性下滑。同时还有一些工程企业未构建健全的机械管理体系,对机械设备的台帐与相关档案缺乏有效且明确的管理,致使机械管理工作毫无章法,这在很大程度上影响了工程进度。一些工作者只是侧重于使用,对所存在的问题无法第一时间予以有效的处理;同时,在机械发生故障需维修时,一些维修者无法从实质处理故障,因此导致机械故障变得更为严重。这但会影响工程的质量及工期,同时还提高了维修资金与运转费用。因为个别工作者对工程技术与设备使用并未完全掌握,特别是短期聘用人员,专业能力层次不齐,通常不会侧重于工程条件与作业方法的适应性,进而造成机械设备始终在超负荷状态下工作,更有甚者会出现违规操作的情况,这从根本加剧了机械的磨损度。现阶段一些工程企业对电气工程机械的故障与老化问题缺乏必要的重视,电气工程机械无法匹配于现代工程的需求。个别管理工作者仅侧重于短期收益,并没有顾及电气工程机械的有效性,通过“拆东墙补西墙”的举措使用已经淘汰的设备,造成电气工程机械故障率骤增。这不但为相关工作者带来安全隐患,同时还会导致施工效率降低的问题。 二、电气工程机械管理的有效举措及建议 电气工程机械管理即为电气工程的核心构成部分,其基本理念为:从电气工程机械的使用周期掌握管理的客观规律,同时深入了解电气工程机械系统的最优管理机制。电气工程管理的侧重点即为分析保障系统的有效性,以保证维修能力的实现,在此基础上收集分析电气工程机械的稳定性与维修保障方面的参数,和过去积累的使用维修分析参数予以对比,分析其保障的有效性,因此对电气工程机械使用及维修情况予以评价及研究,在此基础上给出改进建议同时反馈至维修设计以及设计制造阶段,以深化此阶段内的工作,同时为设计新机型的维修规划及维修设计奠定良好的基础,同时依附于运行费用统计参数予以经济评价。构建现场电气工程机械的保养及维修工作,第一时间处理现场电气工程机械故障;依附于电气工程机械的使用状态,设计维修计划,安排好现场电气工程机械的保修,从根本减少机械维修对工程的不利影响。现场修理的侧重点是对电气工程机械突发故障的现场抢修。而抢修即在工程现场上通过应急诊断与修复举措,以恢复工程所需的基本功能为先决条件,第一时间对电气工程机械的损坏区域予以修复,让电气工程机械可以完成预定的工作并撤离现场,其特点为:时间紧迫、恢复状态存在多元化特性。现场抢修的特性直接影响了修理的模式,其既可以是现有规程上制定的修理手段,举例说明:总成互换修理、原件修复,同样也可以是临时性的修理模式,举例说明:配用、粘接、焊接、捆绑以及拆拼修理。众所周知,电气工程机械具有更新换代较快的特性,而更新换代也会从根本影响企业的工程竞争力。所以,企业要有高瞻远瞩的目光,不要仅为眼前的效益,我们要遵循机械报废原则,深化电气工程机械的换代。经合理的检测,把高能耗、效率低且无法适用于工程的机械换掉,用以保障工程品质及稳定运行。同时隶属明令禁止淘汰的电气工程机械,予以报废处理。要让电气工程机械时刻保障良好的工作效率,因此为工程项目建设铺平道路,从根本深化企业的核心竞争力。电气工程企业若想深化电气工程机械的管理,那么就要遵循下述几项基本管理原则:第一,要构建完善的管理体系,完善的体系即为电气工程机械管理工作的先决条件,定岗到人,予以整体管理;第二,构建完善的机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理,同时要设立明确的设备档案,同时做到按时检查;第三,拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械管理者要遵循保养使用说明,拟定有指向性的保养计划,同时和操作者予以技术交底,阶段性抽查保养工作。构建明确的奖惩制度,将电气工程机械的保养以及运行等归类于奖惩制度,以深化相关工作者的责任心,进而确保电气工程机械的稳定运行。伴随现代科技的全面进程,电气工程机械也在持续的更新,其技术含量也不可同日而语。因此需要相关工作者加强学习,了解前沿的技术知识。工程企业要深化培训力度,挑选掌握前沿技术的专业工作者,为企业未来的发展奠定良好的基础。可以定期组织工作者参加电气工程机械操作竞赛,构建一个技术交流、学术研究的良好氛围,同时依附于工程的实际情况,利用技术知识讲座等举措,第一时间推广有效的经验,因此去深化工程机械操作工作者的专业能力。 三、结束语 综上所述,对电气工程机械管理我们需构建有效的管理体系,定岗到人,在此基础上予以整体管理。构建机械设备统计机制,深化电气工程机械的整体管理。同时要拟定绩效机制,调动相关工作人员的积极性。电气工程机械的管理与维护对企业有着一定的影响,因此我们要侧重于电气工程机械的管理工作。电气工程机械管理有效性会从根本影响企业利益。所以,要有指向性的完善电气工程机械管理,相互制衡,以科学为基点,探索并择取前沿的管理举措,让电气工程机械的管理工作更为规范化、合理化。 作者:张勇 单位:山东招标股份有限公司 电气工程类论文:新建住宅电气工程施工管理 摘要:在整个建筑工程施工过程中,电气工程施工质量的好坏,是影响整个建筑工程质量的一个重要因素,因此,在施工中一定要制定好相关预防措施,确保施工过程中不会发生质量问题。本文根据以往建筑经验,站在电气工程施工管理与质量控制角度,总结了在新建住宅中如何提高电气工程设备的质量防护问题。 关键词:新建住宅;电气工程;施工管理;质量控制 近年来,随着我国房地产行业高速发展,这对建筑行业的发展也起到了很大推动作用,同时也增加了各个房地产商的竞争压力,许多房地产商家为了提升自身的竞争优势,将建筑档次不断提高,实现了各小区智能化普及,电气工程的地位也越来越重要。但是,随着电气工程的发展,一些电气工程设备、线路以及火灾报警系统和消防设备等都存在着管理和质量问题,在一定程度上威胁着小区业主生命和财产安全,所以说对新建住宅中的电气工程施工管理与质量控制工作应该得到重视。 1新建住宅电气工程施工管理与质量控制工作存在的问题 在新建住宅小区中,电气设备的安装和检查工作具有至关重要作用。倘若在电气工程施工中出现了质量问题或者管理问题,会直接影响到人类生命安全。这其中包含很多施工企业,在施工过程中存在操作不规范现象,致使安全隐患遗留。 1.1图纸设计不明确 在现实生活中,有的建筑在设计时结构比较简单,对于电气工程安装来说,涉及到的结构很单一,所以在设计图纸过程中,工作人员将电气工程施工完全忽略,或者说用简单符号进行代替,虽然说专业施工人员能看的懂,但也为其工作带来很多麻烦,对施工进度的影响极为严重,也为整个工程的质量安全带来隐患。 1.2材料质量问题 根据如今市场大环境来看,各个行业竞争压力巨大,有不少厂家为了提竞争力,将商品价格进行大幅度下调。对于建筑中电气工程元件来说,价格降低,质量也随之降低,通过这些不合格材料所制作的电气元件,导致了小区中安全问题得不到有利保障。对于材料质量问题,常见的有电阻大,熔点低,耐电压强度差,安全性能差等等,如果大量使用类似产品,会对整个建筑和小居民造成严重损害。 1.3电线管铺设问题 在电线管铺设过程中,有的工作人员对其中的铺设要求不明确,也没有一个良好的工作态度,为了工作上方便,并不按照相关规定进行,施工的管理和质量控制工作均不到位,很容易导致安全事故发生,在具体施工中主要体现在管层的互相重叠,管制出现弯曲或者缠绕现象,管口处凹凸不平等等。对于这种情况来说,与施工人员的专业素质有一定关系,但更多的是由于管理者对施工管理和质量控制工作没有做好,才导致了电气工程施工设计和电气专业配合出现不同等关系。 2如何做好新建住宅电气工程施工的管理与质量控制工作 2.1把握好图纸设计质量 在图纸设计工作当中,相关单位一定要组织专业人员进行图纸设计,而在在电气工程开工之前,最好能组织电气工程师和管理人员一起对图纸做一遍会审,检查图纸是否严格按照相关规定来设计的,还要重视图纸中反映出的质量标准,对存在不明确地方实施质量标准优化。当建筑存在智能化设计时,就要求图纸对相应设计技术综合进行考虑,这样可以保证在施工过程中更加方便而且适用。在图纸设计质量的把握中,利用图纸会审,将一切质量问题进行完善,会对施工进度起到良好推动作用。 2.2做好施工队伍考察工作 对于新建住宅小区的电气工程安装工作来说,想要确保整体施工质量,就要保证施工队伍的专业性,毕竟整个工程的原材料都已经准备好,图纸也顺利设计完成,但最终的施工还需要人去操作,尤其是对一线工作人员专业考察十分重要,他们每一步操作,都可能对质量产生影响。另外,对于电器工程项目安装工作来说,很大部分都是将电气设备隐藏在墙体内部,属于隐蔽工程,质量问题在平时生活中不容易得到察觉,但是一旦出现问题就可能危及人类生命。其次,在不同在建筑中,对于电气工程设备安装和质量要求也不相同,要想保证新建小区电气工程的质量,还必须根据实际情况,对施工人员进行考察,保证施工人员具有很强专业性和责任心,还可以通过对施工人员以往业绩的查看,也确定施工队伍选择工作。 2.3把握好电气工程设备质量 对于新建住宅中的电气工程安全工作来说,保证施工队伍的专业性只是其中之一,还要保证施工原材料的质量达标。根据这项工作的主体,施工企业在选择设备和原材料时,一定要让厂家出示合格证和说明书,认真了解其型号规格,保证符合建筑实际要求。另外对于原材料的选择中,必须送到相关部门进行质量检验,在施工过程中,还要组织工作人员对部分项目进行质量审查,确保施工人员在工作中有正确的工作态度,一旦发现不合格材料,必须采取更换处理,保证项目质量安全。 2.4加强各个部门沟通工作,保证交接工作顺利进行 在一个新建小区的修建工作中,包含了很多项目的施工工作,比如说土建项目,给排水项目,采暖项目等等,在实际施工过程中,如果某一个项目只考虑自身工作,一定会为其他工程项目施工造成不必要麻烦,也很容易对其他项目带来巨大损失从而导致整个工期延误。作为建筑工程中的一份子,在电气工程安装过程中,要做到和其它施工项目进行有效沟通,尤其是在和土建项目合作时,要在土建施工中预留孔洞,才能让电气工程设备有效进行安装。此外,在工程交接过程中,要让交接验收工作合理有序进行,比如在电气工程设备中一些线管成品保护问题上,一旦因为土建项目中的浇筑墙面工作的进行,使线管出现损毁或者断裂状况,这对于工程质量产生影响,所以在施工过程中,电气工程项目组要和土建项目组进行良好沟通,将电气工程设备注意事项介绍清楚,能更好的保证在土建工作中电气设备不遭到破坏,保证建筑整体质量安全。 3总结 综上所述,由于电气工程在整个建筑工程中的作用越来越明显,让人们对其设计安装工作也越来越重视,但在实际安装过程中还是存在很多问题,相信经过相关人员共同努力,新建住宅中的电气工程施工的管理与控制工作会得到进一步完善,让人民生命和财产安全得到有力保护。 作者:张顺 刘文成 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程类论文:电气工程防火问题与对策 【摘要】纵观近年来我国发生的重大火灾事故,由电气火灾造成的人员伤亡不在少数,因此将电气工程的安全性能提升是当前亟待解决的问题,只有做好火灾预防措施,才能尽最大可能避免意外事故的发生,保护群众的财产安全。本文对目前电气工程的防火问题进行分析比对,指出需要改进的地方并提出切实可行的建议。 【关键词】电气工程;防火问题;措施对策 我国在电气工程防火问题方面所进行的研究分析并不多,由于火灾事故发生频繁,给群众带来了巨大的心理恐慌,因此提高电气工程的防火质量尤为关键,为了防止因电气工程失误造成更大的损伤,需要了解其中的薄弱点加以改正,旨在保护广大群众的生命财产安全。 1.电气火灾发生原因 近年来,电气火灾事故频发,在这里我们针对电气工程的起火原因展开讨论,分析电气起火的几种情况。首先,温度较高是导致电气引燃的主要原因。电气工具自身发热不断提高自身温度,达到可燃点时会出现燃烧情况,再就是由于外界环境达到了电气设备的燃烧点,在急剧升高的气温下开始燃烧,同时会涉及到周围物体的安全性,在火灾发生时将附近的可燃物一并燃烧。其次,家用电器与照明灯具的热度也可能成为引燃点。此类电热用具主要的工作程序是将电能化作热能提供给用户使用,像电热毯、电烤箱、电炉等都归属于电热器的行列,其中,电炉在工作时的温度可高达八百摄氏度,一旦操作过程不谨慎便会引发火灾,触碰周围物体引起更为严重的火灾情形[1]。另外,工作场所的电火花同样会引起火灾。电火花的温度较高,在穿击放电的过程中温度甚至会高达几千摄氏度,多用于金属的熔铸,因此造成物体的燃烧相对简单,即存在更大的危险性,严重时会引发周围建筑物的爆炸。由上述可见,电气工程的实施存在很多威胁因素,不论设备的运用还是相关线路的损坏,都可能引发一场意外的火灾事故,根据以往发生火灾后的现场调查发现,电气工程中线路的短路与设备的不断运行以及工作时产生的电火花极易引发火灾,所以在工程进展中要重视电气用具的安全性能,引进质量完善、配件可靠的电气设备,确保在正常供电下能够降低引发火灾的风险。 2.电气工程防火措施 我国的电气工程防火措施比较注重接地形式以及配备电箱与电线来防止火灾的进一步发生。 2.1选择恰当的电路系统 高层建筑的电路系统应该与多层建筑的电路系统相区分,单多层建筑只需要配备城市内部的公用线路即可,而高层建筑内部的装饰性材料较多,防火性能较差,因此最好使用TN-S线路系统,保证群众在常规操作下不会发生触电现象,线路的磨损程度小且火灾发生的可能性较低。 2.2电气工程的线路防火 线路在整个电气工程中占据重要地位,由线路引起的火灾事故大都是因为线路承受的负荷量较大或者漏电短路等,这些情况中的单独一种若不能进行及时的预防,就会在短时间内引起其他不利情况的产生,造成电火花与电弧的相互击穿。短路现象若在事故发生之前有所控制,其产生的后果相对较轻,但若在短时间内没有发现短路问题,将会散发巨大热量致使周围的金属熔化或爆炸,产生更多的电火花,即便金属物的表层有绝缘装备也难以抵抗热量的攻击,反而会使周围的物体快速燃烧,因此在选择线路系统时要密切注意其安全性能。无论新型的高层建筑还是普通的多层建筑,在挑选内部装修材料时都要考虑到电源分支、干线的匹配,选择导电性能与绝缘性能均处于良好状态的导线,倘若导线的电压较低,适合选取线芯类的导线。电气工程的线路防火还可以借助穿管来实现,但管道的质量要予以保证,尽量选取薄壁钢管,像一些之前选用的PVC管道虽然很难被点燃,但其散发出来的烟雾将会造成严重后果,生成有害气体影响群众的呼吸,很可能使群众因为窒息而亡。除此之外,电气工程的导线分布务必要合理恰当,与接口的相连要紧密稳固,降低电阻带来的压力,各个导线的关联尽量通过压接帽来保证安全[3]。 2.3灯具的安装 照明灯具的安置要选择恰当的位置,不应与可燃物的距离过近,否则当灯具的使用时间较长时可能会引起燃烧,每个灯具都需要有相应的非可燃物质作为保护层,围绕于灯具上方作为隔绝热量的石板,特别是类似于电感式的照明灯安装于不可燃物质上方时,能够自然通风且取得良好效果。 2.4配电箱防燃 电气工程中的配电箱一般使用铁制品,严格密封电箱的四周,但在电箱的外部仍旧要采取措施来使之随时散发热量,防止有其他可燃性物质进入到电箱内部引发火灾。同时,电箱的各个支架都要接触地面,开关、配件的选取都要按照国家规定的标准,严格保证电箱的使用安全,各个零件的配置要参考电箱的原装,不能在没有专业人士的带领下就私自拆卸电箱,严格审查电箱的安全性。 3.电气工程防火的注意事项 随着我国科学技术水平的不断提升,电气工程的防火配置越来越高端,逐渐向科学化靠拢,能够在保证安全的前提下使电气工程的使用设备简单便捷且节约了大量资金,充分解决了当前电气领域资金周转困难的局面,而且能够在工程实施过程中不断做出调整,以适应现场的具体状况,避免因为火灾造成群众的财产损失与心理压力。在电气的设备选择上首先考虑安全性能,其次再针对经济方面做出权衡,保证供电的质量最佳,建筑内的线路最好使用铜质的导线,降低电气设备的承载度。相对而言,电气工程的开展需要整个施工团队的齐心协力,单凭个人是无法保证整个操作环节的质量安全的,因此在施工中要注重领导阶层下发的指令,从全局高度展开工作,通过设计部门规定的零件标准,掌握好所用工具的防火性能,在有突发状况出现时及时控制火源。另外,施工中的管线要在使用前多次进行绝缘试验,安装前期对设备的绝缘性进行整体性了解,各种通电工具都进行通电后的检测,严防此类电气产品成为引发火灾的源泉[4]。上文中提到,除了电气的设备需要注意防火性能之外,建筑室内的装修材料也要避免使用大量的非绝缘性物质,在装修时要有严格的设计图纸,经过专业人员的检查后方可动工,每一项材料的购进都要有合格证明,做好施工具体细节的记录,在日后方便查询。从我国现在的电气工程防火状况来看,要想对较为隐蔽的易燃性物质进行仔细检查有一定难度,这就要求在建设初期就要保障电气设备的质量安全,按照规定运行各个用具,做好电源、线路及各大设备的防火工作。 4.结语 概而言之,电气工程的防火问题在长期以来都得到了政府以及相关部门的广泛关注,火灾事故给我国居民带来了巨大的威胁,只有通过科学化的管理措施才能确保电气工程具备极高的防火性能,降低我国火灾事故的发生频率。 作者:洪叶 赵晋 单位:福建福州市鼓楼区公安消防大队
建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要:随着科学技术的发展,特别是电子、信息技术的飞速进步,智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此,本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词:建筑电气;智能化建筑;发展;应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的,这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别,从而难以互通,不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果需要改变终端设备位置和数量,则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设,而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此,由于传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠,以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境,并通过优化设备运行与管理,降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次,建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,避免遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步,电子产品的大量普及和应用,在大型的智能建筑中,信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行,而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低,雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建设一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理,其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作:一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中,对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式,通过系统优化,提高能耗利用率等方式,对其进行自动化控制,达到高效、便捷的目的,为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式,分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多,其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地,以防止雷害。智能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通常都属于耐压等级低,防干扰要求高,最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地,必须要以防雷接地系统为基础,建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷,要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器;避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格,该网格与屋面金属构件作电气连接,与大楼柱头钢筋作电气连接,引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接;外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接,柱头钢筋与接地体连接,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备,而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时,接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点,直接或经特殊设备与大地作金属连接,被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线(N 线)接地。N 线必须用铜芯绝缘线,在配电中存在辅助等电位接线端子,等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露;绝对不能与其它接地系统相混接;绝对不能与PE 线连接。在高压系统里,采用中性点接地方式可使继电保护准确动作,同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移,保持三相电压基本平衡,方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件,用PE 线连接起来,但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中,接地短路电流经人身、大地流回中性点;在中性点非直接接地的电力系统中,接地电流经人体流入大地,并经线路对地电容构成通路,都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时,接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中,通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比,接地电阻越小,流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍,经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时,流过人体的电流几乎等于零。实际上,由于接地电阻很小,接地短路电流流过时所产生的压降很小,所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时,人体所承受的电压很低,不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻,不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施,也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内,包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行,且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好,除了需有一个稳定的供电电源外,还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线,一端直接与基准电位连接,另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接,严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏,构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压,大功率幅射电磁场,自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施,使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内,很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ~ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压,没有良好的接地,不仅会产生对电子设备的干扰,还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地,其接地装置的接地电阻越小越好,独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω;独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω;独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω;独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω;防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要:近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中,笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述,并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词:建筑;建筑电气;智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,在国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构,因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理,还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物,因此,随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生,智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”(即现代通信技术(Communication)、现代计算机技术(Computer)以及现代控制技术(Control)统称为3C技术)高新技术的发展和应用,将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来,智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现,如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等,在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征,还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如:建筑结构设计的智能化平衡:以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例,该栋建筑在模拟的多次强地震试验中,依然能够安然无恙,这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统,该系统能够减弱和抑制40%以上的震动;另外,该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板,一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜,这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外,建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”,其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维,当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时,从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前,智能化建筑发展趋势呈现较为明显,主要体现在两个方面:第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展,这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如:“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加,智能建筑正向宏观系统发展并接轨,比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物,随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展,未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升,未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要:分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求,参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称,分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译,得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词:翻译;建筑电气与智能化;专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学:Architecture 建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程:Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage) 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程:Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7,8] 从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8] 对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践,对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统,电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统,同时随着智能化电气的应用,整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂,也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如:电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外,对建筑电气信号进行管理的系统,如:消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等,这些系统作为智能化管理实施的保障基础,也是不容忽视的。总之,电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统,此系统的构建和技术升级,为电气智能化提供了必要的舞台,也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步,在房地产业在国内的蓬勃发展的今天,建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分,在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点,也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范,在设计和实施方面还存在着许多问题。 (一)工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中,从工程的设计、施工到验收,没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全,使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时,没有严格的聘用制和明确的责任制,使得工作人员在工作中存心大意,不重视工作质量和效率,不去充分利用电气智能化,加大了工程成本的投入,严重影响到工程效益。 (二)施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下,一些设计单位片面追求经济效益,赶时间、抢任务,设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题,无法准确计量工程量,容易造成工程材料的浪费,导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐,对智能化电气的设计和施工没有科学的认识,影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响,针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才,这不仅影响建设工程的质量、造价、工期,而且影响设计单位的声誉。 (三)工程施工设备的落后 在建筑工程建设中,需要大量的电气化机械设备,由于单位不进行大量的资金投入,没有引进先进的设备,一些落后的设备严重制约着工程的进度,同时,也不利于电气智能化的普及,影响到人们生活的便捷性和舒适性。 (四)工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源,如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等,这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当,导致设备工作可靠性低,产生错误码、数据丢失等,还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 (一)技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况,企业应根据建筑智能化的合同和设计方案,在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间,以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系,以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定,以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,电气智能化工程的确定包括备材料供应,系统技术,设计及工程施工,是系统开通的必要条件,是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 (二)设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂,一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作,能够确保整项工程的质量,为了充分发挥投资效益,应该注重设计优化工作的管理,采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核,重点在设计方案上面,电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广,必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核,及时发现问题和采取必要的措施,以确保工期、质量和减少返工,尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核,确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析:“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求: 1.1.分析室内照明的功能需求,书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的? 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用:针对不同的照明需求来选择怎样的灯具? 1.3.如何计算家居总用电量? 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准? 1.5.系统设计方案及其优化: 2、设计要求: 2.1.用电负荷: 例如:照明用电负荷500w,娱乐用电负荷1500w,厨房用电负荷1500w,空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便,相互之间影响小,便于维修。 3、设计分析; 3.1.设计的目的方便住户使用,满足住户的舒适和审美要求,便于维修,安装规范,确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成,它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时,不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案: 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间,配电箱中应有短路、过载和漏电保护,具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱,配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器,分路经过控制开关,分别控制照明,空调,插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配,一般情况下,照明10A,插座16A,柜式空调20A,进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例:家用电负荷最大值约为6.5kw,通过安全电流为:K・(6.5kw/220v)=35.4~38.4A, 这里的K为安全保险系数,取值为1.2~1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式,本例设计有照明回路、插座回路、空调回路,对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线:为了防火、维修及安全,最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线,线材槽载面积一般是:照明用线选用1.5平方毫米,插座用线选用2.5平方毫米,空调用线不得小于4平方毫米,接线选用绿黄双色线,接开关线(火线)用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项: (1)家庭电路设计,2000年前,电路设计一般是:进户线4―6 平方毫米,照明1.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线。2000年后,电路设计一般是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。(北京很多住宅是:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座2.5 平方毫米,空调4 平方毫米专线) 本例里的电线通过的安全电流为35.4~38.4A,参照铜电线截面允许通过的电流范围,因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为:进户线6―10 平方毫米,照明2.5 平方毫米,插座4 平方毫米,空调6 平方毫米专线。 (2)电器设备:电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致;表面光洁、品牌标志明显,有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志;开关开启时手感灵活,插座稳固,铜片要有一定的厚度;面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统:在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线,在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房,预埋网络线。 5.2.照明回路:在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯,在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路:厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器,排气扇电源插座,浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座,睡房和客厅安装空调的电源插座,书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图:在形成了住宅的电气线路设计方案后,绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图,编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 (1)划线。确定线路终端插座,开关,面板的位置,在墙面标画出准确的位置和尺寸。 (2)开槽。 (3)电源线配线 (4)埋设暗盒及敷设PVC电线管。 (5)穿线。 (6)安装开关,面板,各种插座,强弱电箱和灯具。 (7)检查。 (8)完成电路布线图,并向住户反馈设计方案,根据住户的意见进行修正。 (三)工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业,在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种,因此,在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调,尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上,均须与相应工种协调配合。 (四)工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统,例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等,可能是不同的施工单位施工,因此每一个项目完成和工种施工结束后,必须严格记录相关信息,进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收,提交完整的工程技术资料,以确保工程进度和工程质量。 (五)工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性,更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中,弱电智能化应用的顺利进行。首先,要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次,软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后,需要对干扰情况进行综合分析、判断,选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施,以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程,考虑的因素众多,为了全面地判断、解读、研究,使施工工作更加高效、准确和普及,必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分,是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理,这不仅可以保管电气项目的工程整体质量,还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制,更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平,是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理,形成良好的秩序,加强对人、财、物的制约,采用合理的策略和手段,对建筑电气安装的全过程进行有效监督,就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来,我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等,这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此,智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等,给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势,而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建,并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂,不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性,因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要:智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求,在智能建筑的发展,人们通常都会将电气智能化技术纳入考量,因为在智能建筑的设计与建设时,都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段,让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词:建筑电气;智能化;智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是 TN-C 系统,而第二个部分主要是 TN-S 系统,这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N 线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和 PE 线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中,大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展,电子产品的大量普及和应用,传输过程的耗电量也非常巨大,为了保证这些电子设备能够正常使用,而需要提供一个稳定的电源和电压,还有基准电位。随着科技的进步,雷电灾害也能为一种新的特点,对建筑和电力行业更是影响深远,如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强,因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性,雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础,建议一套完整而又严密的防雷机制,来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境,这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点,随着建筑智能化技术的深入应用,而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨,以期为人们营造一个和谐,稳定,高效率,低耗能的工作及居住环境。 关键词:电气智能化;发展现状;对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法,将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合,所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑,有很大帮助。而在国外,关于智能建筑的记载是:“智能建筑”就是高功能大楼,是有效地利用现代信息与通信设备,采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备,因此,这就导致了相互之间技术性能的较大差别,从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时,如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时,同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设,而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降,从而造成增加工程投资以及延时完工的现象,因此,随着传统布线系统的限制,综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件,能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠,以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要,虽然综合布线系统初投资较高,但从综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次,智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点,必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上,在全世界的排位都比较靠后,所以人均资源占有量少,只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下,中国的城镇化发展已经不再追求数量,开始向质量求发展,可以极大地节约资源。例如:在智能建筑的内部,通过无线网络技术,人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线,大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍,并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利,对于建筑电气智能化发展也是很好的消息,那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化,我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力,可以很好地将新技术推广到更大的范围,让更多的人群享受到它带来的好处。例如:最近,国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入,主要在信息技术和电子商务行业,而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因,就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面,中国企业和世界级企业还有一定的差距,但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日,中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界,赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案,不仅可以将人们的日常生活进行实时监督,对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外,智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心,例如:最初的电子钥匙到现在的门卡,技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代;指纹识别和虹膜识别系统,对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中,多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利,将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如:最早在美国出现的变风量系统(VAV系统),与过去的定风量(CAV)系统而言的,很好地改善了空调带给人们的舒适感,该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗,还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看,变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗,电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统,它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线,防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成,第一个部分主要是TN-C系统,而第二个部分主要是TN-S系统,这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统,能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线(N线)接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题,而且能控制零序电压的位移问题,对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备,而一些金属具有导电线,如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象,容易发生漏电的现象,一旦人体接触这些破坏的设备,就有可能造成电击和生命危险,因此,所有的金属设备都必须安装安全的接地装置,从而降低电阻,防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中,电子设备容易产生静电,如果长时间的累积,这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏,可能造成电子设备不能正常使用,因此在智能建筑中,在防静电和电磁干扰是十分重要的工作,将设备的外壳和PE线进行连接;导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的;室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计,坚持预防为主,安全第一的指导方针,为确保防雷设计的科学性,在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性,发生雷灾后果的严重程度,分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定,安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级,设备放置在不同的雷电防护区,以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度,采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求,也是社会科技进步的必然趋势,因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持,真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要:智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业,其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体,将建筑作为平台,为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段,现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词:智能化建筑;建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技,具体的说是将其工程科技当成是前提,综合了很多的其他科技的一个总的科技内容,比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点,除此之外还有很多别的层次的特征,所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际,同时还有很大的应用价值,在我们国家的建筑行业中,特别是智能化的建筑中,应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑,而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术,把建筑的构造以及装置和管控等活动综合,进而得到的非常舒服合理,能够尽最大化的体现出我们的创造性,提升活动功效的建筑体,其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上,它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑,就是在普通建筑的基础上,对其电气工程进行更新与改造,使其在使用功能上更为智能化,因此,在智能建筑的电气设计中,必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合,才能达到理想的智能化状态。其中,弱电工程是实现智能化建筑的主要工程,由于使用不同的使用环境和使用要求,弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下,弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计,因此说,弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面,主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计,这也是电气工程设计中的核心部分,其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前,我国电气设计技术已经相对比较成熟,在这个基础上,应当对节能降耗的问题进行充分的考虑,其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革,使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分,强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术,它涉及的学科十分广泛,而且发展迅猛,正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展,它主要考虑的问题是信息传送的效果,即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多,在设计中它不可能达到面面俱到,除非建筑单位提出相应的一些要求,那么一般均按常规进行设计,即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握,因此设计者只需完成总体方案与系统设计,并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前,随着各种智能技术的应用范围日渐广泛,如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中,也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现,主要是通过弱电的控制来实现的,可以说,信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用,其具有电压低、功率小的特点,能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是,由于弱电设计所涉及的范围十分广泛,而且难度较大,因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合,才能够实现理想的电气设计效果。另外,在电气设计的总体原则上,职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展,才能够有效的降低建筑成本,真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前,智能建筑正在快速的发展,在其电气设计中也存在着一些问题,在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定,但是其要求较为笼统,不够细化,无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业,如果其中的条款过于笼统,无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外,使用最多的《民用建筑电气设计规范》,也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现,会导致设计人员不能进行合理的设计,这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。电气施工安装中,管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力,才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先,必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节,明确关系,制定措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节的基础上以点带面,促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合,根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序,逐层逐段的做好电管铺设工作,这是整个电气安装工程的关键工作,做的不好不仅影响土建施工进度与质量,而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时,电工应留人看守,以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时,应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线,将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍,符合要求后将箱盒稳定好,将全部暗配管路也检查一遍,然后扫通管路,穿好带线,堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强,在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下,若不分轻重环节,势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中,应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中,施工每前进一步,都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时,要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合,而各专业一般只为自己进度着想,只顾自己施工方便,技术交底不深,从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场,掌握各专业施工进度,进行耐心细致的工作,土建施工时要督促风、水、电等专业的配合,电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签,制定局部的施工进度配合计划,检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划,以期达到较好的磨合,得到较高的质量保证。 结束语 目前,电气自动化在智能化建筑的应用,在我国还是属于一个比较新的技术领域,随着越来越多的智能化建筑物的出现,将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中,使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】:文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨,详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】:建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展,建筑行业得到了突飞猛进的发展,近几年来,随着我国房地产业的飞速发展,国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起,建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时,随着国家倡导低碳经济的发展模式下,对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高,建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来,我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国,建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进,建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出,我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标,离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分,电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能,第二就是安全。比如说,电线电缆必须是防火的,必须符合国家标准,否则留下较大的隐患。再比如电力电表,随着智能电网的建设,都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣,则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说,产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全,需要产品更新换代,需要调整产品结构。当前,我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理,能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑,智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此,人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求,必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现,这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中,于是建筑中增加了各种智能化系统,智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统,如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等,这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同,是不能互换使用的。另外,传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备,相互之间的技术性能差别较大,经常造成难以互相通用,彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时,如果需要改变终端设备的位置和数量,必须敷设新的缆线和安装新的设备,且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间,因此,传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制,综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件,并按照标准严格施工和检测,能够保证系统技术性能优良可靠,满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要,而且在维护管理中减少维修工作,节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高,但可统一施工,统一布线走向,节省系统使用的建筑物空间,方便用户使用和业主维护,在综合布线系统的整个使用期来看,比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑,智能建筑具有以下几个方面的特点:安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理,直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作,并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的,即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说,智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点,必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物,因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用,建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用,将进一步提高控制精度,节能效果更加显著;智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点,先进的信息技术(以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志)必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看,相对于传统建筑,智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术,即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展,新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看,智能建筑最大的优点就是系统集成,就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统,从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说,智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化,即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面,如:自修复混凝土:在提高建筑结构安全度方面,可采用自修复混凝土(智能混凝土),在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维,当结构构件出现超过允许度裂缝时,混凝土的微细管破裂,溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构:日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼,它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震,一方面在于有一个液压支架系统,能减弱和抑制40%的震动;另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块,在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时,这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展;二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加,智能建筑正向智能小区、智能城市发展,与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物,未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用,建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升,未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历:唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题,结合建筑电气与智能化专业建设,提出应将教学、科研和社会实践有机融合,以应用型人才为培养目标,形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施,实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标,实践平台体系的建设,分析了专业实践教学现状,体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一,充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节,科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业,为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才,根据人才培养目标,需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此,必须重视和加强实践教学,拓展实践教学内涵,构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则,并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向,将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为:培养适应我国社会主义现代化建设的需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定,工程设计,强弱电设备安装、调试、运行,工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作,并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是:本专业学生主要学习电工技术,电子技术,计算机技术与应用和网络技术,信息获取、传递、处理和利用技术,控制理论与应用,通信原理,建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识,受到较好的工程实践基本训练,具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前,建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系,实践教学课时比例较少,实践教学环节内容更新较慢,与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设,实验内容以演示型和理论型为主,缺乏综合型、设计型和创新型实验,学生按照实验指导书上的步骤,被动完成实验操作,缺乏积极主动思考,效果差。实践教学师资力量薄弱,具备“双师”素质的实践教学人员比例不高,大部分课程实验教学由理论课教师兼任,教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识,重理论、轻实践;大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练,难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行,由于校外实习教学基地建设薄弱,学生缺乏现场操作,基本没有创新能力培养的内容,学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究,以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准,贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线,重新整合教学内容,构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容,精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景,创立系列化综合性、设计性实验项目,模拟实际工程进行训练,理论与工程直接映射,开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程,提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践,培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式,转变教师和学生在实验教学中扮演的角色,要求学生自主设计和完成实验内容,实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”,培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生,提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统,建立多级开放的管理模式,学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师,实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设,提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设,始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作,搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地,中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台,丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验,是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言,可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养,具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验,从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节,都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求,对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作,确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点,包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有:楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS),再加上一个综合信息管理系统(IBMS),就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点,在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点,校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件,都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节,必须在工程现场来完成,才能取得更好的教学效果。加强校企合作,力图实现双赢,同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时,必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议,建筑电气与智能化专业作为一个新专业,其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息,多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业,必须突出自身的特点。强调实践环节的培养,不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活,能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力,需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要:本文首先分析了我国建筑电气的节能现状,并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施,可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施,或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略,以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词:建筑电气;智能化应用;节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示,建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上,如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上,电气节能的途径有很多,可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外,建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益,不能一味的追求节能而增大投资的成本,应该保证增加的投资能够在短时间内收回,并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止,我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果,但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处,其中包含有设计方面的缺陷,还有管理和设备维护方面的不足,以及经济因素考虑的不周全等原因,这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善,从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失,更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具,尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分,考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守,应该做到人走灯灭,因此,对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所,采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面,高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明,以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光,而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中,智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源,例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等,以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行,对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗,或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先,是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量,再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案,尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠,需要注意的是对于同一个电压的供电系统,其变配电级数不能多于两级,防止造成供配电系统的负担过重而短路,给建筑的使用功能造成影响,给用户的生活带来不便。其次,供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择,应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心,这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗,从而减少电能的损耗。此外,需要强调的是,我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式,最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率,同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备,因其运行过程要消耗一定电能,选择不当就会浪费不少电能,因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器,其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜,变压器容量不宜过大,以免供电线路过长,增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品,以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源,太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势,尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水,但是,在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位,例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成,其能够把光能转化成电能,在智能控制器的保护下,把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中,当夜晚来临时,太阳能组件得不到阳光的照射,自然没有电流流过,这样就使得智能控制器开启控制功能,LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高,太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上,还应该被广泛的应用于实践当中,只有采取正确有效的电气节能设计方案,并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议,希望引起同行的共鸣,并在今后的工程设计中不断总结经验,能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要:在建筑电气工程中,智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容,并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度,提高运行速度,加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验,对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析,对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨,以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词:智能化 建筑 电气 技术 正文: 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,对建筑电气工程的要求越来越高,新技术在电气工程的应用越来越广泛,对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化,一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心,在建筑中组织好综合布线等工作,从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化,并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段,技术尚不成熟,因此我们更应当积极转变传统观念,并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合,把握其应用要点,从而实现资源优化配置的目标,并保证电气自动化设备运营的安全与稳定,使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先,智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次,智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次,智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后,智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合,从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中,智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括:智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用;智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中,需要有自动控制和保护系统,以便在发生一些意外时,可以进行自我控制和保护,防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中,应用 GPS 定位功能,对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位,并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统,即进行电气工程施工或运行的数据采集,然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析,然后按照设定的系统程序,如果出现了哪种数据,就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中,可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护,如果一旦出现了问题,智能化程序中没有被规定的状况,则可以发出警报,并对发生问题的部位,进行重点的实时监控,同时,还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统,利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术,对发生问题的部位进行故障分析,例如,当变压器出现故障时,便可以对变压器油中的气体成分进行分析,从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面,一个是智能化技术的遗传算法,一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型,其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论,运算过程中应用生物界中的进化规律,进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用,在建筑电气工程中,可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用,保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中,建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势,要合理应用新技术,保障技术安全可靠性,选取经检验合格了的产品,用新型技术简化系统设计,进而降低工程造价,保障经济合理,减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时,要脚踏实地且实事求是,不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面,设施相对复杂,对于设计和管理要求都较高,在不同设备间都存在自身缺点以及局限性,功能以及性能上还有一定程度上的差别,盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求,这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题,而且会加大工程实施难度,抬高投资的成本,加大运行费用,进而形成资源的浪费,然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发,选用适当的设备和系统,利用恰当的技术,保障设备、系统功能得到充分的发挥,这样可以满足智能化建筑设计的要求,减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿,要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有,操作过程要严格地遵循电气施工的规范,应用合格的材料以及设备,坚决拒绝伪劣产品,保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来,随着我国建筑工程的不断增多,建筑施工技术也不断进步,在建筑工程中,较为重要的一个施工项目是电气工程,建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术,可以有效地减少人工操作量,提高操作速度以及操作精准度,提高工程的可靠程度,并且能够降低成本,方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心,充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计,提高施工质量和施工效果,严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实,对此,本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求,智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑;系统构成;电气;发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵,为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场,将带动对方面产业的发展,各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能,最终赢得用户的认可,对此,本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言,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)对管理者而言,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、智能建筑系统简介 一般来说,智能建筑的自动化系统包含有三大部分,分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS,又被称作设备自动化系统,是智能建筑中最为基础的自动化系统,主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理,从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS,它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础,同时也是智能建筑与外部通信网络,如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道,从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统,一是程控数字交换机系统,二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS,该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一,主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量,从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成,三大系统应分别基于智能建筑的实际需求,完成基本功能的实现,具体如下:首先是楼宇自动化系统,楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面:一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制;二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能;四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制,尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统,该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能:一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统,包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能;二是实现对传统办公与服务的管理功能,主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等;三是对建筑物内的信息库的管理,建筑物内的资源信息种类繁多,公共信息需要办公自动化来维护,主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是: SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管, 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时, 弯曲半径不小于管外径的四倍, 有两或三个90。弯时,弯曲半径不小于管外径的六倍;PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管, 内径不小于犯~ 的管子应爆弯, 如需大量加工时, 可用专制弯管的烘箱加热, 做到管子弯曲后, 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中, 配电箱的型号复杂且数量多,大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制,因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器, 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40,打开箱门后的防护等级不小于IP20,并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作, 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm, 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn, 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程, 一般来说, 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置, 同时, 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角, 插入接线盒底的中间位置, 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角,并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统,是一种分布式控制系统,其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下,保证接口的标准化,集成的方法主要有以下几种: 一是完成硬件网络的集成,楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式,第一层为以太网络,第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线,来完成对各种硬件设备的串连,同时,这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口,从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成,通过采用ODBC技术等,实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成,也就是能够透过硬件网络集成的架构,实现各设备之间的连接,从而实现把各种信息综合地结合起来,实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统,该系统的建设需要主要以下两点:首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知,智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本,大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网,主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网,并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术,在建筑物内构建虚拟局域网,这样,每个虚拟局域网具有相对的独立性,其物理位置不会影响逻辑子网,同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时,一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中,主要进行以下两方面工作: 一是选择合适的硬件设备,以个人PC为主,辅助以大型的数据服务器,PC作为终端或工作站,并与程控交换设备相连,服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时,还应该配备有一些基本设备,如打印机、复印机、录音设备、投影设备等,以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型,根据智能建筑的办公自动化需求,应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型,操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台,应用系统则根据实际需求,可直接购买或定制,同时,还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高,智能建筑发展迅猛,智能建筑的系统研究已经比较成熟,智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家,还没有获得十分广泛的应用。本文,针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨,并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。
1智能建筑中外发展概况 在经济全球化的大背景下,我国社会经济飞速发展,城市化水平越来越高,城市在建设过程中产生的建筑能耗也越来越大,环境污染问题成为了制约我国城市化进城的首要问题。城市环境问题受到了社会的广泛关注,引起了人们对环境保护和节约能源等方面的思考,人们越来越重视城市智能化建筑在未来城市发展的作用。早在1980年,美国建立了38层高的“都市大厦”,这是世界上智能建筑的雏形。随着电子信息技术的发展,日本、英国、法国、瑞典等发达国家也纷纷开展了智能建筑的研究和建造。智能建筑是为了提高建筑物的安全性、高效性、便捷性、环保性以及节能性而推出的。在信息时代的大背景下,城市智能建筑在发展过程中不断的与新技术进行碰撞与融合,促使城市朝着智能化的方向发展,为城市发展开拓出一条全新的道路,这也是未来建筑行业发展的趋势。随着智能建筑在全球范围内的普及,我国成为了市场发展规模较大的国家,我国智能建筑的建设保持着较快的发展速度。 2智能建筑设计 我国智能建筑的发展时间较晚,但是有着起点高、发展环境好等优势,当前我国智能建筑在发展过程中还面临着一系列问题。 2.1智能建筑的系统设计 智能建筑的系统设计中,自动化系统有着广泛的应用,常见的自动化系统设计有建筑设备自动化系统、通信网络自动化系统等,应首先明确自动化系统的设计然后才能开展智能建筑的设计。其实自动化系统设计在普通建筑中也有着一定的应用,对于智能建筑来说需要进一步的提高自动化利用率,实时的监控智能建筑的变配电、给排水、火警等各项设备的运行情况,确保对智能建筑进行系统的管理和控制,达到节能减排的目的。随着智能建筑的不断发展,智能建筑的市场日趋成熟,其技术应用和技术规范逐渐完善,建筑智能化的发展有着较大的潜力,在社会各个领域都有着广泛的应用。通信网络自动化系统在智能建筑设计中发挥着不可替代的作用,利用综合的布线为智能建筑提供畅通、稳定的的通信。通信网络自动化系统在传输与利用语音、图像、控制信号等的过程中,需要多种设备的配合使用,因此应根据EIA/TIA的建筑布线标准进行设计。通信网络自动化系统的维护费用较高,占到了普通建筑物维修费用的50%以上,综合布线系统弥补了这一不足。随着现代社会工作量的增大和工作效率的提高,人们对于办公自动化系统的要求越来越高,计算机与通信技术的结合大大提高了办公自动化系统智能化水平。将计算机、声像储存设备、打印机、传真机等各个办公设备结合在一起,大大提高了办公的自动化水平。应根据智能建筑规模大小,将上述三大系统有机的结合在一起,形成统一的综合管理平台,发挥智能建筑功能,实现信息的管理与共享。 2.2智能建筑的内部设计 当前建筑业的发展以绿色环保、节能减排、保护生态为主题,新能源的不断发展也为智能建筑的发展提供了更为广阔的前景,有利于实现更广泛的应用。智能建筑内部设计包括屋顶设计、墙面设计、天花板设计以及地面设计等。智能建筑屋顶设计不仅需要考虑加强传统防雷设备,同时也要考虑太阳能和风能的利用,屋顶的设计影响着使用性能和居住,应践行绿色环保理念,利用绿色能源实现节能减排的目标。此外,在智能建筑的屋顶设计中,还应当考虑资源空间的优化,屋顶集中了多种设备,应当合理摆放设备,全面考虑设备运行的噪音、电磁场等问题。智能建筑的天花板在设计过程中首先考虑的是天花板的性能和材质,天花板在照明系统、送风系统、淋浴系统中有着重要的作用,为了防止出现由于设备过多导致的眩光问题,在照明系统的设计中应合理摆放灯具的位置,明确垂直和水平间的关系。在智能建筑的总能耗中,照明系统能耗占到了70%,因此在照明系统设计中应选择节能灯进行安装,保证建筑的低能耗。地面设计可以将线路进行架空处理。智能建筑的墙面设计中,不仅要考虑其基本的隔断和出站口功能,同时也可以作为布置各类传感器的空间。在智能建筑的设计过程中,应秉承着保护环境、节约资源的理念,重点考虑自然资源因素,高效利用能源。智能建筑行业在发展过程中要抓住机遇,在国家政策的保障下积极探索,充分利用自身资源优势,实现智能建筑技术的可持续发展。 3智能建筑发展方向与前景 城市智能建筑的发展日益完善,人们对于城市智能建筑传统的认识是基于其智能建筑技术性、智能化水平进行评价的,忽视了城市智能建筑的发展的本质是为满足城市合适的发展要求和目标。随着人们对城市智能建筑认知观念的改变,智能建筑的功能性逐渐提高。在智能建筑的发展过程中,应注重节能技术的应用,降低建筑的耗能,提高设备的效果。同时,应始终秉持着绿色环保的发展理念,推动城市智能化建筑朝着绿色生态的方向发展,构建一个高效、生态、节能的建筑环境,从而获得良好的效益。
机电一体化毕业论文:机电一体化课程改革研究 编者按:本论文主要从改革的必要性;改革的思路;建设特色课程等进行讲述,包括了社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求、制定适应新形势的教学内容、先进教学手段的应用、改革优化实践环节、在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查等,具体资料请见: 【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色 【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。 (一)引言 随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。 (二)改革的必要性 随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,无论是人才的培养规格、课程体系的设置,还是实践性教学体系的安排,都没有完全摆脱传统教育的模式,呈现出本科教育的“压缩版”,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。在当前的教学中主要存在以下几方面问题:1.学时太少。随着教学改革的深入,机电专业课程和其它的专业课一样,教学课时被明显的缩减,存在着教学内容多、课时少的矛盾,如何在较短的时间内最大程度的提高教学质量是教学面临的一大难题。2.教学模式单一。传统的教学模式,往往只注重理论教学,在电机知识的介绍中,概念抽象,理论繁琐,跟数学、物理及电路等相关课程的联系很紧密。在电气控制电路的原理分析、基本控制环节的设计、设计思想的叙述一般都较清楚。但由于原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,而且有关安装位置图、面板开孔图、电气接线图及安装、调试等工艺设计方面几乎均未涉足,理论教学与实际的控制系统设计、制造要求存在着一定的差距。3.理论与实践环节脱节。近年来PLC技术的迅速的发展,被广泛地应用于多种场合,基于PLC的实验系统无论其运行过程还是运行结果只能通过对控制对象的观察得以了解,因此PLC教学的实践环节更应强调对象模型的实例化与控制流程的动态演示。但受控对象往往由于其体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,学生在实验过程中无法感受到工程实践中的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性。4.生源整体素质下降。由于连年大幅扩招,生源整体素质有所下降,在接受能力和学习的积极性等方面都比过去的相对降低,许多基础课的学习不够扎实,给本课程的教学带来了很大的困难。 (三)改革的思路 1.制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。 2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。 3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。 (四)建设特色课程 在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。 (五)总结 机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。 机电一体化毕业论文:机电一体化技术未来发展途径分析 编者按:本论文主要从机电一体化技术未来的发展等进行讲述。主要包括了全息系统化、微型机电化、光机电一体化、产品网络全球化、产品绿色化、“生物——软件”化、全息系统化也即智能化、光机电一体化是机电产品发展的重要趋势、未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系等。具体材料请详见: 摘要:机电一体化技术是集计算机、机械、电子、信息、光学、控制等多学科的交叉综合的一项技术,其未来的进步和发展依赖并促进相关技术的进步和发展。本文针对机电一体化技术未来的发展进行简要探索。 关键词:智能机电一体化绿色 1概述 机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。 2机电一体化技术未来的发展 2.1全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。 2.2微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。 2.3光机电一体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。 2.4产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。21写作秘书网 2.5产品绿色化随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。2.6“生物——软件”化未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。 3结束语 通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果。目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量。 机电一体化毕业论文:机电一体化对农业机械化的影响 摘要:传统农业生产中,生产劳动强度相对较大,生产效率低下,对运行效果产生一定影响。基于此,对机电一体化对农业机械化发展展开探讨,为农业发展奠定基础。 关键词:机电一体化;农业机械化;发展策略 目前我国农业机械化呈现出较大的发展变化,尽管我国农业机械化发展起步较晚,但先进技术的应用使我国农机化发展取得了较好的成果。笔者将分析农业机械化发展中机电一体化发展现状、优势,提出提高农业机械化发展的有效策略,以及未来发展趋势。 1农业机械化发展中机电一体化发展 我国是重要的农业大国,近年来我国农业经济发展呈现出一定成就。为了满足我国农业发展,农业机械投入力度逐渐加大,使农业生产效率全面提升,使农耕劳作强度降低,如人畜犁耙逐渐被机械耕作取代,使人工插秧问题得到有效解决,通过与收割机的联合解决了人工收割水稻问题。因此对农业机械化发展,可有效提升农业生产力,为现代农业现代化建设提供有效保障。随着科技的更新与发展,诸多先进技术被应用到农业生产中,使农业设备智能化得以实现,使农业呈现出新的发展趋势[1]。在整个过程中,机电一体化发挥着至关重要的作用,为农业机械化发展奠定了基础,使农业生产劳动效率充分优化,使农民“耕、种、收三弯腰”情况得以改善,逐渐减轻农民的劳作强度。基于全球经济一体化下,许多高质量产品进入农业市场,对传统农业产品造成一定冲击,为促进农业自身竞争力全面提升,还应对农业生产成本充分降低,提高产品使用价值。因此,将机电一体化技术应用到农业机械化中是农业领域今后发展的必然选择。 2农业机械化发展中机电一体化优势 2.1提高操作安全性、减少机械故障次数 机电一体化设备通常包括机械故障自动诊断、电子监控等功能,因此在实际操作中难免会出现电力故障问题,为促进操作安全性,应根据实际情况来使用自动防护机制。将大量电子元器件应用到机电一体化中,可有效降低传统设备磨损发生率,使设备可靠性及灵敏度有效提升,使设备使用寿命得以延长,降低故障发生率。 2.2提高工作效率及产能 机电一体化技术应用在农业机械化中使设备电子信息自动化采集处理能力有效提升,提升机械作业精度及能力[2]。机械自身自控系统的采用可确保机械操作动作的准确性,使人工操作失误率充分降低,进一步提高操作可靠性。通过机电一体化技术的应用还可大幅度提升农机设备自动化,使其工作产能全面增加。 2.3改善设备操作性 将机电一体化技术应用到农业机械中,还能实现机械设备、远程控制技术的有效结合,使设备操作人性化有效提升,让操作更加简单化。在实际操作中,可将机械设备自控系统作用发挥出来,对预设动作反复预设,根据实际情况对随机化处理合理调整,使作业效果全面提高。 2.4设备功能多、适应性好 通过机电一体化技术的运用,使机械设备功能多样化实现,农业机械设备功能逐渐丰富起来,使其成为具备设备自动调节、系统自动控制、作业自动补偿、操作员自动防护等功能的农业技术设备,使设备适应能力全面提高。 2.5设备安装调试与维护较简便 机电一体化技术运用在农业机械设备中,通过对系统的控制可实现设备安装调试目的,在实际操作中将源代码执行方式输入其中,能在不改变设备结构前提下实现功能的多样化,此外,设备自带的校验功能可及时找出故障,使设备维护难度大大降低。 3提高农业机械化发展的有效策略 3.1制定农机作业的质量标准 农药和肥料、种子和土壤以及作物是农机作业加工对象,由于客观条件不同,机械作业也有所差异[3]。所以要按照农艺技术要求,制定农机作业的质量标准以及农机作业规程,确保统一的农机作业质量管理,同时也可让群众实时监督。此外,因受到相关标准的制约,不仅可提升农业机械的生产作业质量,还可有效结合农艺及农机,使农业生产需求得以满足,确保增收增产目的的实现。此外,要建立监督检查制度,这样才可确保在农机的实际中真正落实农机作业的质量标准,才可更好地维护人民群众的切身利益。 3.2不断提高操作者以及驾驶人员的技术水平 农机作业质量除了会受到机械技术状态的影响,同操作者技术水平有着很大的关联。操作者的技术水平可对农机作业质量产生直接的影响,所以需不断地使操作者以及驾驶人员的技术水平得以提升。(1)要以择优录用为原则,无论在选用操作者还是驾驶员时,都应执行严要求和高标准,将科学的用人制度建立起来,在重要的岗位上安排技术水平高、素质高的操作者以及驾驶人员。(2)以推陈出新为原则,逐渐废除一些同农艺要求不符的操作技术,引进一些先进技术,不断地提升技术操作水平。(3)强化经验交流,要想提升人员的技术水平还可通过组织经验交流这一途径来实现。(4)作为操作人员要加强自身的学习,将机械正确操作方法以及所具有的性能。 4农业机械化的未来发展趋势 就目前来看,我国农业机械水平与发达国家相比呈现出一定滞后性,导致该现状的原因众多,一方面是由于我国农机化研究深度不够,另一方面是研究时间过晚,这些问题均会对农业机械化发展造成不良影响。在机电一体化技术影响下,我国农业机械化呈现出崭新的发展趋势,目前电子传感器、电子信息收集处、微型计算机技术均得到了有效应用,实现了农业机械现代化[4]。现阶段,农机机电一体化技术在我国许多经济发达地区得到了高效应用,如拖拉机、播种机等机械设备中,基于这种发展现状下,农业机械性能也得到了全面优化,经过全社会的努力,1DY-1型多功能遥控整地机诞生,该设备在实际应用中主要采用密码编程式遥控组件,实现人车分离、机电一体,在作业中实现了油门大小、变速、后退及前进,使农业整体应用效果全面提升。科学技术的发展为我国各行各业均带来了新的发展生机,农业领域也不例外,机电一体化技术的应用便是凭借着科学技术的春风,使农业机械化朝着现代化、自动化方向的发展更进了一步。在计算机智能技术的影响下,农业机械化必定会朝着智能化方向发展,相信在不久的以后,计算机技术能在农业机械化发展中得到更好的应用,农业机械控制人工智能化、自动化必定会成为农机化的未来发展趋势之一。受农业发展影响,为有效完善农业机械化的有效建设,应将机电一体化技术应用到农业机械化中,实现其高效运作。此外,在农业机械设计中,应合理开展市场调研工作,全面了解市场需求,根据市场实际需求来引进先进科学技术,使农业机械设备功能合理改善,提高农机化的机电一体化水平,促进农业经济健康发展。 5结语 在农业作业时,农业机械的作业质量可影响到机械化农业的发展,与此同时农业机械的生产效率也可对农产品获取效率产生直接的影响。所以在实践中,应大力引进机电一体化技术,不断地提升农业机械生产的生产效率,确保作业质量,唯有这样才可推动农业机械生产的可持续发展。 作者:冯伟志 单位:吉林农业大学 机电一体化毕业论文:机电一体化数控在煤矿机械中的应用 摘要:机电一体化数控技术的应用,以其自身高效、便利等优势,能够实现对煤矿生产全过程的监督和控制。文章从机电一体化数控技术优势入手,探讨其在煤矿机械中的应用,深入了解和掌握技术实用价值。 关键词:机电一体化;数控技术;煤矿机械;应用 前言 我国国土面积辽阔,煤炭资源分布较为广泛,为国家经济发展、人们生活提供了极大的支持。但随着时代的变迁和发展,煤炭资源开采难度增加,以往开采方式存在明显的滞后性,开采精度较低。而机电一体化数控技术作为一种现代化技术,能够为煤矿机械提供加工服务,应对复杂的工作环境,且能够缓解工人工作强度和压力,提高煤矿生产专业化水平。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化属于电子机械工程学范畴之内,涉及自动控制、机械技术等多个学科。机电一体化技术是多个学科交叉和交融的产物。随着计算机、信息技术不断发展,将现代化技术应用到煤矿机械当中,能够加快机械生产进程。如微电子技术的应用,能够实现对煤矿实时监督和控制,故障诊断等。煤矿生产是一个复杂的生产流程,需要通风、提升及供电等多个环节相互配合和影响。当前,电子控制系统在煤矿生产中占据重要位置,且在技术的支持下,自动化水平显著提升,为煤矿生产提供强大的技术支撑[1]。煤矿现代化发展趋势下,不能够单纯的借助简单的机械和液压技术实现生产目标,需要积极引入机电一体化数控技术,提高煤矿生产效率,为煤矿企业创造更高的经济效益。 2煤矿机械发展现状 回顾我国煤矿开采机械化进程来看,机械化操作起步较晚,但发展快,已经基本实现了全覆盖。但由于过程中过于求快,存在很多不足之处,如缺乏对设备的维护和管理,导致设备使用寿命降低,在很大程度上增加了企业成本。同时,当前煤矿机械自动化、智能化水平较低,究其根本是我国缺乏对技术的深入研究,机械水平处于较低的水平,尚未实现精细化和标准化生产和运行。总体来看,煤矿机械对于新技术的需求更为迫切,只有不断引入新技术和新工艺,才能够实现对煤矿机械化生产的调整和优化,使其保持先进性和科学性,从而促进煤矿生产可持续发展。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 现如今,针对煤矿机械生产来看,机电一体化数控技术在实践中的应用愈发广泛,且渗透至各个环节。 3.1优化运输系统,提高运输效率 运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,随着煤矿生产效率的提升对运输系统也提出了更高的要求。将机电一体化数控技术与现有运输系统有机结合到一起,能够显著提升系统运行效率,特别是磁通的应用,能够实现对系统内电机性能的优化和处理,最大限度上降低电机的损耗。现阶段,随着矢量、标量控制理论体系的完善,为磁通实践应用提供了理论指导,实现对煤矿运输速度的有效控制。但采取这种方式存在一定局限性,如果处理不当,会影响传送有效性,且电机模型参数在井下环境中对于温度较为敏感。为了解决上述问题,可以引入变频技术以非正弦波电压供电方式予以驱动,使其产生很多因谐波励磁电流,不利于转子和定子有效运行,对能源构成巨大的消耗。针对上述问题,针对电机参数的设置要考虑其可能对机电一体化控制的影响。如在煤矿生产中,对于其中较为常见的可控软启动,能够确保传输机运动保持平稳状态,在长距离井道内实现运输目标,将各个生产环节有效联系到一起。另外,计算机控制技术的渗透赋予了运输系统自我修复功能,能够针对系统内部存在的问题予以修复,以此来保障机械设备保持较高的稳定性和安全性。 3.2强调针对性,提高设备精细化水平 现如今,面临激烈的市场竞争,煤矿企业之间竞争制胜的关键在于管理。精细化管理作为全新的管理理念,是煤矿企业未来发展的必然选择。实施精细化管理在提升资金使用效率、设备质量等方面发挥着积极作用,且能够对员工思想产生一定程度的影响。机械设备是煤矿生产的一部分,其自动化、智能化水平直接决定企业未来发展及经济效益的提升[2]。就机电设备选择角度来看,企业多根据矿井类型、作业情况进行针对性原则,使其能够为矿工工作提供辅助作用。当前,企业存在很多老旧设备,故企业要积极引入机电一体化数控技术,加强对设备性能的检查,及时更新老旧设备的同时,淘汰存在安全隐患的设备,实现对现有机电设备精细化管理,以数控技术为基础构建设备管理系统,从而促进煤矿机械生产进一步发展。 3.3加强供电控制,减少能源消耗 煤矿生产中对于电力能源消耗不容小觑。随着机械设备的广泛普及和应用,电气设备功率增加,对电能需求量也显著提升,一旦电气设备停止运行,会对整个生产线产生一定程度的影响,企业经济效益大打折扣。因此为了满足煤矿生产有序、持续运行,积极引入机电一体化数控技术,能够实现对供电系统的调度和管理,为井下电气设备提供充足的电力供应。 3.4重视安全生产,营造安全环境 安全是煤矿生产的终极目标,为了提高煤矿生产安全性,需要引入监控系统,实现对整个生产全过程的监督和控制,尽早发现潜在的安全隐患,并采取切实可行的措施加以规避。一般来说,日常生产中所需要的监控系统要求较高,务必要保持系统运行通常,保持与人员之间的联络,才能够确保人员人身安全。对此,以数控技术为技术,将其与数据库有机整合到一起,并通过局域网实施同步模式,并以专用的通信结构,开展监督和控制工作,采集煤矿生产过程所产生的信息。利用专业计算机软件对数据信息予以整理和分析,形成分析图表,直观、具体呈现出设备运行状态,加强对薄弱环节的修复,为矿工营造安全、和谐的工作环境。还能够帮助管理人员制定科学的决策,推进煤矿生产规范化、标准化发展。 3.5其他方面 随着社会不断发展,人们安全需求日益突出。煤矿安全生产中井下支架设备与数控技术的融合,能够在计算机、液压技术的支持下,实现自动移架、定压双向临架,以此来避免支架与模板、顶板之间发生碰撞,提高系统运行有效性。不仅如此,数控技术在掘进机中的应用也更加普遍,其中电气部分融合了更多先进的技术,能够降低设备故障率。 4未来发展趋势 机电一体化设备在体积、性能等方面具备较为突出的优势,且设备内部已经形成了完善的程序,对于工人专业要求并不高,在很大程度上提高了系统运行自动化水平。现如今,我国煤矿事业发展前景广阔,为技术发展提供了更多发展空间,为人员提供便利的同时,还能够为企业创造更高的经济效益。但凡事具有两面性,我们在肯定其优势的同时,还要加强对技术自身缺陷的完善。虽然我国数控技术起步较晚,但是发展速度较快,其中忽视了很多细节。因此随着未来发展,针对数控技术的调整,应强调以下几个方面:一是在现有功能和性能基础之上挖掘新功能,使得产品能够满足生产需求的同时,给用户带来更高的附加值,促进社会经济快速发展。二是加强技术投入,研发新技术,并引入新型机电设备,提高生产效率。三是加强人员队伍建设,根据实际工作需求组织人员参与培训工作,提高人员操作能力,能够灵活运用数控技术实现对煤矿资源的开采。 5结束语 根据上文所述,机电一体化数控技术是多项技术综合的产物,在实践应用中能够发挥高效的控制效果,为煤矿生产注入更多活力。正因其具备现有技术无可取代的优势,使其拥有非常广阔的市场前景。因此在实践中,煤矿企业要积极引入机电一体化数控技术,立足于当前煤矿生产现状,将其渗透至生产的各个环节,提高综采效果,并确保煤矿安全生产,同时还要将其与运输系统结合到一起,优化运输系统,使得煤矿生产各环节良好衔接,为煤矿企业创造更高的经济效益,从而促进煤矿生产在国民经济发展中的综合效益得到充分发挥。 作者:张坚祥 单位:江西省丰城新洛煤电有限责任公司 机电一体化毕业论文:工程机械中机电一体化技术应用分析 摘要:随着科技的发展与社会的进步,我们国家工业设备产品生产水平得到了快速的提高。尤其是机电一体化技术在工程机械中的应用,不仅提高了工程机械产品的运行效率,而且也在一定程度上提高了工程机械设备的运行性能。文章将通过对工程机械中机电一体化技术的应用情况进行分析,从而对工程机械中机电一体化技术的发展方向进行阐述,以供参考。 关键词:工程机械;机电一体化;发展方向 近几年,机电一体化技术在工程机械设备应用过程中取得了显著的成效。工程机械中引入机电一体化技术,不仅了降低机械设备在运行过程中出现的故障性问题,而且也体现出机械与科学技术的相互融合以及相互促进的作用,同时这也是未来我们国家工程机械中机电一体化技术应用的主要发展方向[1]。 1工程机械中机电一体化技术的应用 工程机械中机电一体化技术是一种学科性相对比较强的综合性技术类型,其主要包括控制、机械、计算机以及电子等多方面内容,这也在一定程度上促进了机电一体化整体技术水平的提高。同时,机电一体化技术在实际的应用过程中,还表现出一些新的性质。下面针对其性质特点进行详细阐述。 1.1具有高效率低耗能性质 从传统的工程机械产品运行性能方面来看,普遍存在着生产耗能大及生产效率不高的问题,随着科学技术的发展,人们对机械产品性能方面提出了更高的要求,传统的工程机械生产产品已经难以跟上时展的要求。因此,也在一定程度上促进了工程机械中机电一体化技术的发展步伐,在工程机械生产过程中引入机电一体化生产技术,不仅能够提高工业生产的效率,还能在一定程度上降低能源消耗,促进工程机械整体质量水平的提高[2]。 1.2具有自动检测性能 工程机械一体机化过程中,具有良好的自动检测性能,对工程运行过程中每一个子系统都能进行有效的控制,能够正确掌握工程机械设备的运行状态。同时,在对工程机械设备检测过程中,能够及时地发现工程机械设备运行中存在的故障性问题,发出报警性信号,相关技术人员据此能够采取有效的解决措施,提高工程机械设备运行的质量,确保工程机械设备能够在正常的状态下运转。 1.3具有低强度与高精度的特点 在工程机械设备运行过程中,应用机电一体化技术,不仅能够使得工程机械设备朝着低强度与高精度的方向发展,而且还能够在一定程度上提高工程机械设备的运行效率,促进工程机械设备整体性能的提高。比如,现代沥青施工材料在建筑混凝土工程应用过程中,通过微机系统的应用,其能够对电子称量系统进行有效的控制,从而在一定程度上提高建筑施工工程的工作效率[3]。 2工程机械中机电一体化技术的发展方向 社会的不断发展与进步,在现代工业生产过程中,合理使用机电一体化技术,对产品生产质量水平的提高也起到了一定的促进作用,尤其在工程机械生产方面,随着科学技术的不断改革与创新,工程机械设备也逐渐朝着智能化、系统化及微型化的方向发展。 2.1机电一体化技术朝着微型化发展 随着现代科学技术的不断发展与进步,机电一体化技术朝着微型化的方向发展,所谓的微型化主要特点表现为相关的电子设备产品尺寸非常之小,一般情况下,其体积都在1立方米以下,并且这种微型设备产品具有较高的性能。与正常的机电一体化技术设备产品相比,微型的机电一体化技术设备产品不仅耗能小、体积小,而且具有较高的灵活性,被广泛的应用到工程机械设备产品过程中[4]。 2.2机电一体机化技术朝着系统化发展 所谓的系统化主要指的是,工程机械结构上具有一定的模块化的性质,在整个系统的运行过程中,机械设备产品能够灵活地进行重组,并且根据建筑工程的实际施工情况,随意地进行组合,增强了机械设备产品的实用性。同时,随着工程机械设备产品系统化水平的不断提高,为了能够在一定程度上对机械设备的所有子系统进行有效的控制,必须要求提高其综合性能,完善工程机械产品的各方面性能。 2.3机电一体化技术朝着智能化发展 随着数字化进程的不断加快,在工业生产过程中,经过工程机械设备产品的不断改革与创新,逐渐研发出人工智能技术与机电一体化技术相结合的工程机械设备产品,并且与人工智能机器人进行联合应用,对机械设备整体质量与性能的提高产生较大的促进作用。除此之外,工程机械设备朝着智能化方向发展的过程中,运用人工智能及先进的计算机设备,不仅使得工程机械设备产品低能耗及高效率的生产目标得以快速实现,且也使得工业生产整体质量水平有了显著的提高。 3结束语 综上所述,机电一体化技术作为未来我们国家工程机械设备产品运行的主要发展方向,在先进的科学技术推动下,机电一体化技术逐渐朝着微型化、系统化及智能化方向发展,在工程实践过程中,机电一体化技术已经广泛地应用于工程机械设备中,不仅提高了工程机械设备的整体质量水平,而且也在一定程度上节省了劳动力,促进了工程企业整体经济效益的提高。 作者:邵维范 单位:长春职业技术学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 机电一体化毕业论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 机电一体化毕业论文:谈工程机械中机电一体化技术的应用 【摘要】机电一体化技术具有许多优点,不仅能够通过其自动检测功能,降低企业对机械检测的资金投入,还能提高机械运行中的精度,实现工程机械的自动化和半自动化操作,从而提升工程机械的运行效率。本文对机电一体化技术的应用特点进行分析,并列举其在改造机床、包装机械等方面的应用。 【关键词】工程机械;机电一体化技术;自动化 机电一体化技术是对多种技术的融合,包括机械技术、计算机信息技术等,其能够简化机械操作过程,提升工程机械的运行效率。因此,机电一体化技术能够被广泛应用于工程机械领域,并具有良好的发展前景,使机械制造产品的质量得到改善。 1机电一体化技术应用中具备的特点 1.1能够自动检测 工程机械中的机电一体化技术,能够自动检测系统中的各个子系统,将工程机械在实际运行中的各种情况客观的反映出来。如果在检测的过程中发现有异常情况,则会以报警的形式通知相关部门。同时,还能自动检测出异常位置和原因,从而帮助相关部门采取相应的措施排除故障。机电一体化的自动检测功能,能大幅度提升机械的运行效率,并降低企业在检测方面的人力、物力成本。与此同时,由于在检测到异常情况时能对异常原因作出准确的判断,所以停机维修的时间能被缩短,从而确保工程机械能够正常运行。 1.2具有高精度性 将机电一体化技术应用于工程机械中,可以大幅度的提高机械在工作中的精度,使工程机械的工作效率得到提升。在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统,不仅可以自动称出混凝土的重量,还可以对混凝土摊铺技术进行优化,从而改善摊铺效果,使得机械工程的施工质量得到提升。此外,机电一体化技术在提高工程机械工作精度的同时,还能提高其运行效率,从而降低工程机械的运行成本。 1.3自动化 将机电一体化技术应用于工程机械中,能够实现工程机械的自动化和半自动化运行,从而减少人工操作环节,降低企业的人工成本。并且,如果在工程机械运转过程中有过多的人工操作,就可能因为操作不当、操作人员不专业等原因,造成机械故障,影响机械的正常运转。因此,机电一体化技术的自动化特点,能够有效的避免人工因素造成的机械故障,从而提升机械的运行效率。 2工程机械中机电一体化技术的应用 2.1机电一体化技术在改造数控机床上的应用 在数控机床的运行中,不仅对工作台的要求比较高,还对刀具的运行轨迹有严格的要求,偏差值必须控制在误差范围内,否则就会降低产品的精度。因此,可将机电一体化技术应用于数控机床工程中,对机床进行改造,以提升其运行效率。比如,开环伺服系统的结构相对简单,操作难度不大,在出现故障时,能比较容易确定出发生故障的具体位置。而滚珠丝杠副具的传动率比较高,摩擦过程中的损耗比较小,空间死区也很好消除,只需要将滚珠的方向做适当的调整,就能减小数控机床运行中的偏差。在信息技术的帮助下,我国目前使用的数控机床基本都通过微机技术来控制,可以对数据和信息进行自动化处理。同时,还可按照产品的具体需求,对相关的技术和功能进行自动选择。如果对数控机床的改动比较大,则需要将原有的操作系统保留下来,尽可能的降低调整幅度,避免增加企业的资金投入,降低企业的经济收益。 2.2机电一体化技术在包装机械中的应用 包装机械的结构相对是比较复杂的,如其中的控制连杆、凸轮构造等多方面,都是比较复杂的部位。在使用传统方法连接部件时,主要是通过对电路进行控制来实现的,这会加大设备后期维修的难度,也不便于操作。因此,在包装机械中采用机电一体化技术,能有效的改善这一现象,即将微机控制设备利用起来,能够实现整个系统的模块化管理。因此,在合理运用机电一体化技术的情况下,包装机械的体积会变小,加工出的零件精密度更高,且操作难度有所降低,由此便能降低企业在设备上的资金投入。 2.3机电一体化在产品开发中的应用 随着人们生活质量的提高,对产品的需求也变得多样化,为满足市场需要,产品开发需要实现智能化。将机电一体化技术应用于产品开发中,不仅能使产品的功能更加齐全,还能丰富产品的种类。并且,通过机电一体化技术中的微电子技术,还能根据市场的特殊要求,实现产品的特定功能。在机电一体化技术的作用下,新开发产品的科技含量会提高,从而充实产品的价值,为企业增添竞争的筹码。 3机电一体化技术的发展前景 3.1实现绿色化发展 机电一体化技术要想获得更好的发展,就需要符合可持续发展的要求,在促进工程机械领域发展的同时,尽可能的减轻对环境造成的污染,从而保维持生态平衡。此外,在机电一体化技术的发展过程中,要尽可能提高回收利用率,使资源的价值被充分的发挥出来,以实现企业的绿色发展,提升企业的经济效益。 3.2实现与微电子的有机融合 将机电一体化技术与微电子有机的融合起来,可利用纳米材料来减小产品的尺寸和体积,从而使产品变得更加轻便。在微电子的作用下,能够提高产品的科技含量,减轻产品的重量,因此机电一体化技术与微电子进行融合后,能被应用到更宽广的领域中。两者的融合需要通过微机机械技术来实现,因此需要对此项技术进行优化。在目前阶段,比较常用的微机机械技术主要有两种,一种是光刻技术,一种是蚀刻技术。 3.3实现与传感器的有机融合 随着工程机械行业的不断发展,传感器已经被广泛应用于其中。比如,可将机油压力传感器安装在发电机中,对发动机的工作状态进行适时的调控;通过在沥青摊铺设备中安装传感器,能够实现摊铺设备的自动找平,并将其前进的速度调整为匀速,从而提升摊铺的平整度。随着传感器技术的不断发展,将其与机电一体化技术有机的融合起来,应用于工程机械中,不仅能够提升机械运行的精准度,还能提升其可靠性。同时,还能够采集到更加丰富的信息,使其朝着集约化的方向发展。因此,在机电一体化技术的未来发展中,很有可能实现其与传感器的有机融合,从而应用到工程机械领域,提升工程机械的运行效率。 4结语 综上所述,在我国机械行业快速发展的大环境下,机电一体化技术在工程机械中的应用,能够缩小产品的体积,减轻其重量,使机械的性能更加完善,从而提升机械的运行效率。因此,随着经济全球化发展,机电一体化技术能够在工程机械领域得到广泛的应用,且其在未来的发展中,还可能与微电子、传感器等结合起来,使其朝着集约化的方向发展。 作者:张晨龙 单位:西安市地下铁道有限责任公司运营分公司 机电一体化毕业论文:现代工程机械中机电一体化技术的运用 摘要:随着现代社会经济及科学技术不断发展,工程机械也得到很快发展,在社会生产过程中有着十分重要的作用及意义。在现代工程机械中,很多新技术及新工艺均得到十分广泛的应用,其中一种就是机电一体化技术。因此,为能够使现代工程机械得到更好应用,相关工作人员应当熟练掌握及运用机电一体化技术。 关键词:工程机械;机电一体化技术;运用 机电一体化技术是现代社会上一种新型技术,在社会上很多领域内均有着十分广泛的应用,其中一个方面就是在现代工程机械中的运用。在现代工程机械中应用机电一体化技术,可使工程机械功能得以进一步增强,使其能够发挥更好作用,对现代工业生产可起到很大促进作用。所以,在现代机械工程中应用机电一体化技术具有十分重要的作用及意义。本文就机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用进行分析。 1现代工程机械中机电一体化技术应用分析 1.1在工程机械的监控功能中机电一体化技术的运用 在现代工程机械中通过引进机电一体化技术,可实时监控工程机械运行过程中,其内容主要包括执行装置、传动系统以及制动系统,此外还包括液压系统,当有异常情况出现时便能够实现自动报警,可将工程机械中所发生故障的位置准确找出。因此,在现代工程机械中通过应用机电一体化技术,可有效提升机械使用效率,可使机械设备维护工作在很大程度上降低其强度,使故障维修时间可得以大大缩短,从而使生产效率能够得到有效提高。 1.2在工程机械的节能降耗中机电一体化技术的运用 对于传统工程机械而言,其能量充分利用率及使用率均比较低,比如,对于液压挖掘机而言,其燃料充分利用率仅仅能够达到30%,其余能量均被浪费。由于当前能源利用越来越紧张,导致机械工程发展应当向“节能降耗”方向发展。比如,由小松公司所生产挖掘机,其在节能降耗方面便能达到较好效果,所节约燃料能够达到大约23%,分析其原因主要就是在机械中使用新型控制节能器。再比如,由日立公司所生产挖掘机,在机械中选择的节能控制体系为“卡特电子效率”体系,其能够全面、综合控制泵及发动机,可使燃料利用率得以大大提高,并且在能够在很大程度上提高生产效率。 1.3在工程机械半自动化及自动化中机电一体化技术应用 在工程机械实际应用过程中,通过实现半自动化及自动化作业,可使操作人员在实际工作过程中大大降低其劳动强度,可在很大程度上提高工程生产效率。另外,通过在工程机械中引进自动化技术,还能够有效避免一些缺乏经验的工作人员在操作过程中有失误情况出现,可使作业精度得到有效保证。比如,由三菱公司所生产挖掘机,其中便应用挖掘轨迹控制系统,其能够预先设定耗铲斗运行轨迹,并且利用微机控制系统,可自动化控制铲刀及动臂杆运行,进而可更好实现自动化控制,并且能够使作业精度得以有效提高[1-2]。 2在现代工程机械中机电一体化技术应用展望 2.1机电一体化技术应用向微型化方向发展 在当前机电一体化技术发展过程中,微型机电一体化系统属于新的方向,并且也是在纳米程度上电子技术和机械技术两者相融合而得到的产物。对于微型机电一体化产品而言,其所指的主要就是在几何尺寸方面向微米及纳米级别发展,通常情况下及体积均小于1立方厘米,这中系统在社会上各个领域运用中均表现出明显有数,具有体积小、能耗低及运动灵活特点,属于当前社会上十分关键的一项技术。 2.2机电一体化技术应用向高性能化方向发展 对于机电一体化技术高性能化而言,其所包括内容主要有高精度应用、高速度应用以及高可靠性应用与高效率应用。对于新型CNC系统而言,其中多个CPU结构利用多总线进行连接,其主要目的就是为能够使上述四个方面要求得到满足。对于该类系统而言,其选择精简指令集机,能够使多个操作系统同时运行,从而对相关操作进行处理,进而使机电一体化产品能够具备较高性能。 2.3机电一体化技术应用向智能化方向发展 通常情况下,对于现代机电一体化进步及发展而言,其主要就是在控制理论基础方面得以体现,即相比于传统机械自动化控制技术而言,现代化机电一体化技术与其所存在区别主要就是在智能化技术方面,而这种区别的实际表现就是在产品智能性方面。对于现代化机电一体化技术而言,其综合人工智能、计算机科学以及生理学等相关一系列智能方法及思想,可对人类智能进行模拟,该技术当前正处于不断探索及应用阶段,在今后必然会有十分广阔的发展前景[2-3]。 3结语 在现代工程机械发展过程中,机电一体化技术有着十分广泛的应用,并且对现代工程机械科学性及功能性的提高具有很大帮助作用。因此,在现代工程机械实际使用过程中,应当充分掌握机电一体化技术应用情况,并且应当准确把握其发展趋势,从而使机电一体化技术能够在到更好应用及发展,进而使工程机械能够得到更好发展。 作者:张波 单位:烟台工程职业技术学院 机电一体化毕业论文:工程机械机电一体化应用分析 摘要:随着科学技术的发展,机电一体化技术的应用环境越来越广。本文基于目前机电一体化技术的发展与研究现状,分析了机电一体化技术在煤矿机械领域、化工机械领域和数控机床机械领域的应用,最后总结了机电一体化技术在机械工程设备中应用的意义,阐述了对于机电一体化技术的新认知。 关键词:机电一体化;煤矿机械;化工机械;数控机床 一.机电一体化的发展与研究现状 20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础,进入70年代,机械技术与电子技术的结合已经成为一种非常普遍的做法,相继在工业机器人、各种生产设备和汽车、飞机等领域得到了广泛应用,21世纪,机电一体化技术将成为机械行业的主导,在各方面都能带来明显的经济效益和社会效益。机电一体化发展至今也已成为一个新的主题。它作为一种新技术被引入工程机械,这次技术的改革,使其各种性能有一个质的飞跃。进一步改进的同时,由于传感器的性能,传感器信号处理和判断的智能程度也达到了一个更高的水平,体现了较高的机电一体化系统的灵活性和适应性。随着科学技术的发展,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术广阔的发展前景将受到越来越多的瞩目。 二.机电一体化在机械工程中的运用 机电一体化技术不仅适用于各类生产型企业,更因为工程机械的功能的扩张,各种技术融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的应用环境也越来越广泛,在煤矿机械领域,化工机械领域和数控机床领域尤为突出。 (1)煤矿机械领域 煤矿机械领域到处都有的机电一体化技术的存在,如由于连续输送与长距离带式输送机,吞吐量大、效率高、容易实现自动化,和许多其他的优点,因此,我国大部分煤矿用带式输送机,机电一体化技术应用于带式输送机系统增强抵御外界干扰的能力,从而实现不好环境的条件下长时间工作。例如,煤炭开采,矿井提升机是一种机电一体化更好的挖掘大型设备,特别是内置提升机,把滚筒和驱动作为一个整体,极大地简化了机械结构,是典型的机电一体化设备,充分反映机械-电气复杂的计算机自动控制。此外,液压支架是综合机械化采煤工作面配套设备,是目前电动液压控制方向,计算机技术和液压控制的有机结合,实现恒压双向或一组自动移动框架,避免对顶板和支架负载的影响。 (2)化工机械领域 化工生产中,化工机械是电气和电子控制系统的一部分,质量和性能直接影响到机械性能、燃油经济性、可靠性,因此影响施工质量,生产效率和使用寿命等。化工机械的各种形式的能源和相互转换过程更加复杂,最常见的形式的能量是热能,机械能、化学能、电磁能量,工作介质的性质是多变的,如它的组成、成分和形态的变量等;作业领域很广,操作参数特殊,如:高低电压、高低速度、高温和低温,高粘度等;基于这些特点,机电一体化技术应用于化工领域可使得化工机械设备在化学环境温度可靠下稳定的工作,抗压强度高、抗老化,使用寿命长,密封性能好,可以防止水分和灰尘侵入;良好的抗冲击性和抗振性,抗干扰能力强,系统可以在各种干扰下工作可靠。 (3)数控机床领域 目前,数控机床正不断吸收最新技术成就,向着高可靠性、高柔性化、高精度化、高效率化、多功能复合化、制造系统自动化及设计CAD化和宜人化等方向发展。所谓的数控机床,是用于零件处理,但在机电一体化技术的应用之后,一个简单的机器不再是原来的意义。机电一体化技术在数控机床中的应用,使数控机床的结构、功能、操作和控制精度已迅速增加,具体表现为:总线式,模块化,结构紧凑,采用CPU、主要总线架构,系统可提供面向车间的编程技术和实现的三维加工过程动态模拟,并引入在线诊断和智能模糊控制;大容量存储器的应用程序和软件模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也增强了数控系统的控制功能,可以实现这一过程中,多通道控制和系统的多级网络功能,加强系统,构成一个复杂的处理系统的能力。 三.机电一体化在机械工程设备中的意义 随着机电一体化技术的发展和完善,机电一体化产品的概念已经逐步扩大到控制系统和被控制系统相结合的产品制造和过程控制的大系统。机电一体化技术的发展最终将使机电产品向多功能化、高效率化、高自动化、高智能化、高可靠性、省材料和省能源的方向发展。机电一体化技术应用于工程机械设备当中,对于机械系统的功能、性能、操纵性和可靠性方面都会产生影响。 (1)逻辑联系的可编程性以及单个驱动部件的智能化,是机电一体化系统的功能得到丰富和提高的主要原因,通过软件的设计,机电一体化系统可以完成极其复杂的任务,从而赋予传统机械产品许多新的功能。 (2)机电一体化系统的动力智能化、分散化,不但使传动链缩短,提高了传动精度,而且使整个机电一体化系统的机械结构更为简单,机械部件数量减少,使系统的刚度更好,从而使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都得到很大的提高。 (3)电子技术的发展使得操纵系统不再受机械结构的限值,可以将操纵设备和显示设备安装在任何方便操作的地方,并可以通过互联网和无线网完成远程操作,提高了危险环境下操纵的安全性。 (4)传动链的缩短和嵌入式电子控制系统的应用,使系统结构大幅度简化,系统的可动部件减少,磨损也大为减少,进一步提高了机械系统的强度、刚度和过载能力,从而提高了可靠性。 作者:刘全新 刘加岭 杜传明 单位:山东科技大学机械电子工程学院 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 机电一体化毕业论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 机电一体化毕业论文:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
煤矿机电一体化论文:论机电一体化煤矿机械中的应用 [摘要]随着我国的不断进步,各行各业也相继发展起来,各个行业在发展中都应用先进的机电一体化的技术,提高产品的性能、质量,从而获取更多的收益。煤矿企业也相继采用机电一体化的技术,并且在使用中加以改造,实现新的突破。本文就是讨论机电一体化的概念,研究机电一体化在煤矿企业中的应用及发展方向。 [关键词]机电一体化;煤矿机械;应用 机电一体化是集信息技术、电子技术、机械技术于一体的一门学科。随着机电一体化在中国煤矿机械中的广泛运用,不仅提高了企业的综合竞争力,也提高了煤矿企业的生产效率。机电一体化在煤矿中大大的提高了煤矿的产量,增加了我国的经济收入,降低了开采煤矿的成本,同时机电一体化的应用改善了煤矿人的工作方式,减轻他们的压力和工作量。但是,中国的机电一体化与国外还存在一定的差异,对机电一体化的研究还需要很多时间,也需要面临很多的问题。 1机电一体化的概念 机电一体化,从科学的角度来看就是指利用计算机软件对机械进行智能化的管理过程,实现机械的智能化技术。从结构的角度来看,机电一体化具有智能化、多功能化的特点。机电一体化能够针对煤炭机械进行故障检测,也可以对发电系统等等实现动态监控,一旦出现故障能够实现自动报警,实现了企业的自动化管理,也提高了企业的生产效率。 2机电一体化在煤矿机械中的应用价值分析 机电一体化在这个飞速发展的中国来说,是时展的要求。将煤矿事业的工作环境、工作安全性、工作的效率实现信息化是中国煤矿发展的必要要求。在西方国家,这已经实现机电一体化的信息化技术了,并且已经发展成熟起来,在煤矿企业的发展中已经变得无可取代,显著提高了企业管理与技术水平。 2.1机电一体化显著提高企业生产效率 相比较国外的发展,我国的机械化存在很多的问题,在生产效率上一直都是最大的问题,生产效率不提高起来,企业就会落后,最后煤矿事业将走向下坡路。我国的煤矿企业工作环境差、工人的工作时间长、安全问题差,这些问题的存在,严重的影响我国的煤矿企业,阻碍我国煤矿事业的发展。但是,机电一体化的产生,提高了机电一体化的生产效率,降低了企业的生产成本,提高企业的综合实力,在与国内、国外的竞争中,仍然占据优势。 2.2机电一体化提高企业的综合效益 机电一体化的产生及运用,可以提高国家的安全效益和综合效益。传统的煤矿企业的工作环境是粉尘多、阴冷、潮湿的,严重的影响工人的生活环境的身体健康,更直接威胁到工人的生命安全。而在机电一体化的产生之后,企业能够实现优化工作环境,粉尘会大大减少、工人的劳动强度小,大大提高了工作效率,也提高了企业工作环境的安全性。这样一来,工作环境得到改善、安全性能提高,提高了生产效率,员工的收入也相应的得到提高,综合影响但是当地的经济收入,同时带动国家经济的增长。 3煤矿中机电一体化的具体应用 煤炭开采是企业煤矿发展的必然结果,在采煤机与机械煤矿的配合使用下,进一步的提高了煤矿事业的发展,在质量、数量上都得到大大的提高。在现阶段,应用最多的就是电牵引采煤机,在实际的操作中,能够很好的起到牵引的作用,并且在节省电、能源方面有很强的优势。另外,电牵引的工作性能好、效率高、操作简单,具备很强的适应性。提升机也是其中很重要的一个部分,数字化的交流实现高科技、高水平的技术,这种高技术的体现就是在安全性、操作上,提高了企业的生产效率,为企业获取更多的利益。 4机电一体化在煤炭机械中的发展方向 4.1智能化的发展方向 随着社会的进步,人们不仅仅对于生活、物质的要求越来越高,企业也对于智能化发展的要求越来越高。所以对于机电产品的要求就有了新的标准,需要机电产品能够自主的辨别,实现自主决策的目的。在今天的发展中,人工智能已经得到很大的进步,逐步实现智能化的发展,为机电一体化的提高与发展开辟了新的方向。 4.2数字化、网络化的发展方向 互联网技术的开发与应用,实现机电产品的数字化制造,数字化制造可以帮助机电产品进行远程操作、远程监测、修复等等功能,这种远程化的控制帮助人们随时随地享受网络技术带来的优势。数字化的发展还朝着人性化的发展进行,各种机电设备的最终目的就是实现人性化的发展,更好的为人们服务。机电一体化不仅需要完善其功能,也需要在造型上让广大民众满意,符合人们的生活习惯。 5结语 机电一体化是社会进步发展的必然产物,是带动人类社会进步的驱动力、机电一体化在煤矿企业中的发展,带动企业的改革创新,为企业带来更多的收益,也为更多的工人创造更多的收益,实现互赢的状态。机电一体化保障机电的智能化、安全性、操作简便,扩大了机电的应用范围,保障机电设备的有效应用,同时也保障煤矿企业的健康及有序发展。 作者:杨成武 单位:西京学院 煤矿机电一体化论文:论机电一体化在煤矿机械中的应用 摘要:本文以机电一体化在煤矿机械中的应用为研究主题,分别对机电一体化技术概述、煤矿机械中机电一体化应用意义以及我国煤矿机械机电一体化技术的具体应用和未来发展方向进行了分析与阐述。 关键词:机电一体化;煤矿;煤矿机械;应用 机电一体化是基于信息技术、计算机技术、电子通信技术、工程机械技术以及自动化技术不断发展与应用的基础上得以实现。因此,机电一体化是一门综合性、技术性较强的学科,具有功能多样性的特点,在我国众多领域尤其是制造业、工业以及煤矿机械中具有重要应用价值。就我国煤矿机械而言,机电一体化的有效应用,在一定程度上提升了煤炭企业生产与管理的效率与科学水准,加大了煤炭企业的综合竞争优势,是煤矿企业现代化发展的必然趋势。但是,目前由于我国机电一体化技术研究与应用相对较晚,在实践应用中存在一定缺陷,因此对煤矿机械中机电一体化应用的研究具有重要现实意义。 1机电一体化技术概述 机电一体化技术的概念最早起源于1970年前后的日本,是结合应用机械技术与电子技术为一体的综合性技术。随着科学技术的不断发展与应用,机电一体化技术已成为以“微计算机”为主体的微电子技术、信息技术向机械工业渗透与机械电子技术相结合而形成的涵盖自动控制技术、传感测试技术、接口技术、微电子技术、信息技术、机械工业技术特征与功能为一体的综合技术。因此,机电一体化在一定程度上具有功能多样性、集成性、信息化、自动化等特点。基于机电一体化的完善与发展,机电一体化技术在我国煤矿企业中得到了广泛应用,在一定程度上提高了煤矿企业生产环节的安全性、稳定性,促进了煤矿企业机械化与自动化的建设与发展。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 (1)机电一体化技术的应用是煤炭企业发展的必然需求。随着社会经济一体化进程的深化以及企业组织结构的改革发展,机电一体化技术的应用已成为煤炭企业现代化发展的必然需求,促进了煤矿现代化建设整体结构的优化发展。随着机电一体化技术在国际发展中的不断完善以及我国对其重视程度的提升,在煤矿机械工程中的应用已成为煤矿企业机电一体化技术应用的典型代表。(2)机电一体化技术的应用有利于提高煤矿机械生产效率。目前,在我国煤炭企业生产过程中,虽然已经逐渐实现了机械化生产的全面覆盖,但机械生产仍存在整体水平低下、工人劳动强度大、机械作业环境差、机械生产安全性不高等问题。而实现煤矿机械机电一体化技术的有效应用,如传送机、生产安全监控系统等方面的应用,可有效改善煤样企业煤矿机械工程生产问题,有利于提升企业生产效率,降低企业生产成本,降低企业人力资源的浪费。(3)机电一体化技术的应用有利于煤炭企业的安全生产。机电一体化技术在煤矿安全监督系统、后备保护设备等方面的应用,有效提升了煤炭企业机械生产的安全性,降低了煤炭企业工作环境对员工的影响与伤害,推动了煤炭企业安全生产理念的落实与优化。(4)机电一体化技术的应用有利于煤矿企业综合效益的提升。机电一体化技术在煤矿企业中的广泛应用,有效提升了企业综合效益。例如,煤矿机械机电一体化生产,改善了传统多粉尘、潮湿、暗冷环境下的人工作业;降低了工人的劳动强度,自动化操作提升了机械生产的安全性;改善了企业员工薪资待遇;为煤炭企业地方经济的发展提供了条件,如信息化维修、自动化操作、系统集成等行业得到了建设与发展。 3机电一体化在煤矿机械中的具体应用 (1)煤矿机械安全监控系统中的应用。煤矿开采、运行与管理安全问题已成为煤炭企业关注与思考的重点,近年来,随着社会经济的发展以及科学技术的应用,我国大多数煤炭企业结合自身实际情况,已经安装了煤矿机械安全监控系统,利用机电一体化技术,实现了各安全监控系统与采矿系统、运输系统、动力系统、监管制动系统的连接,进一步实现了系统故障检测与报警的自动化发展,有利于提高设备使用年限,提高维修人员的工作与管理质量,强化煤矿生产安全性。(2)输送机中的应用。输送机是我国煤炭企业生产与运行中较为常用的一种煤矿机械设备,它具有半自动化、长距离连续运输、高机械工作效率、大容量运输等特点,对我国煤炭企业机械化工程建设与发展具有重要促进作用。近年来,随着煤矿机械自动化、信息化、系统化的发展,煤矿机械带式输送机实现了机电一体化技术的有效应用,有效提升了输送机故障定位、安全预警、抗干扰、操作简便等性能。其中可编程型PLC控制器的应用,进一步提升了输送机整体工作性能,实现了不同环境下的长期作业,有效减轻了工作劳动负担,提升了煤矿机械生产效率。(3)采煤机与提升机中的应用。煤矿开采是煤炭企业生产工作中的核心环节也是首要任务,其开采环境多数比较恶劣,工作强度较大。因此,采煤机的应用对煤炭企业煤矿开发具有重要意义。在目前煤炭企业竞争日益加剧、煤炭企业开采事故频发的背景下,采煤机的工作质量与工作效率的提升具有重要研究价值。目前,我国应用最广泛的采煤机主要是电牵引采煤机,基于机电一体化技术的电牵引采煤机相对于传统液压牵引采煤机而言,其牵引作用更强,同时所需要的电能资源更小,操作控制性与工作效率更高,机械设备磨损性较小,是功能性与适用性较高的煤矿机械产品。提升机也是煤炭企业煤矿机械生产过程中,最具有应用价值的机械产品。随着我国煤矿机械机电一体化技术的应用与革新,数字化交直流提升机已成为我国煤矿机械生产中提升机应用的典型代表,并得到广泛的重视与使用。数字化交直流提升机集合了包括电子通讯技术、计算机技术、自动化控制技术等多项新技术与高新科技成果,有效提升了煤矿机械生产的安全性、机械操作的简便性,推动了我国煤炭企业综合效益的提升,强化了煤炭企业生产的安全性。(4)煤矿机械工程在节能减排功能中的应用。随着“可持续发展”、“绿色生产”、“低碳生产”等科学发展观念的提出,我国煤炭企业在生产与管理中进行了改革与创新发展,在煤矿机械生产中,通过利用机电一体化技术的信息编程,有效降低了煤矿机械工程中带式输送机、液压机、烘干机、提升机、传送机对电能资源的消耗,实现了低能耗、高效率产业结构的改革发展,为我国煤炭企业的优化生产创造了有利条件,又提升了企业竞争优势。(5)煤矿机械其他方面的应用。机电一体化在煤矿机械中具有广泛的应用,除上述提到的安全监控系统、输送机、采煤机、提升机等方面的应用外,在计算机技术与液压控制技术融合体系、在除尘机、煤矿机等机械设备自动变速系统,以及挖掘机安全系统中,同样具有发挥着重要作用,用以提升煤炭企业的机械生产质量与生产效率。 4机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向 (1)智能化发展方向。基于社会对煤炭企业机械生产的要求以及科学技术的不断创新,机械工程自动化以及机电产品智能化的要求不断提高,从而促进了机电产品的智能化发展。基于计算机机器人技术发展基础上的智能化技术的研发与应用,将进一步实现煤矿机械机电一体化的完善,为煤炭企业机械化的发展提供全新的方向。(2)微型化发展方向。微型化主要是指煤矿机械中机电一体化技术向微观领域以及微计算机方向的发展。机电一体化微型化系统的构建,有利于进一步简化机械操作程序,减少能源消耗,改变系统应用元件体积,强化信息管理。(3)网络化发展方向。互联网技术的应用已成为当今时展的主流趋势,使人们的生活需求与企业生产需求之间产生了密切的联系。在煤矿机械生产中,实现网络化的发展已成为新时期煤炭企业研究与思考的重点,有利于提升企业生产安全性,提高煤炭企业管理与经营效率。(4)人性化发展方向。人文精神以及人文理念的要求是我国企业改革发展的核心内容,在煤矿机械生产中,对于机电产品的应用应在“为人民服务”的基础上,进行不断创新与完善,营造良好的工作环境,提升企业竞争优势。(5)绿色环保发展方向。“绿色生产”、“生态环境保护”已成为我国煤炭企业机械化生产建设的重要内容,其中煤矿周边环境的保护、水资源的再利用以及能源的节约是新时期煤矿机械机电一体化发展的必然需求,具有重要意义。 5结语 总而言之,机电一体化技术在煤矿机械工程中的应用具有重要意义,不仅有效提升了煤炭企业生产、运行与管理的工作效率,也促进了煤矿机械工程自动化与机械化进程的深度发展,提升了企业在市场中竞争的优势。基于经济全球化以及科技的不断发展,为达到国际标准,煤矿机械机电一体化技术将得到进一步的创新发展,智能化、微型化、人性化的发展,将进一步推动煤炭企业安全、稳定与可持续竞争发展的优化。 作者:郎建栋 单位:河南省许平煤业有限公司机电处 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化技术运用 摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。 关键词:机电一体化;煤矿机械;应用研究 近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。 1机电一体化的相关概述 1.1技术原理 机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。 1.2发展历程 我国机电一体化起步较晚,其发展历程大致可以分为3个阶段:第一阶段,上个世纪60年代初,为满足国防建设的需求,在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究,进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体,为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段,上世纪70年代开始,计算机、通信以及控制技术得到了快速发展,逐渐走向成熟,这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段,起始于20世纪90年代,民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强,在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下,机电一体化技术得到了突飞猛进的发展,尽管与发达国家存在较大差距 1.3特色优势 随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。 2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析 2.1机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用 煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。 2.2机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用 随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。 2.3机电一体化技术在采煤机中的应用 煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。 3机电一体化技术的应用意义 3.1实现了煤矿开采的高效生产 煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。 3.2提高了矿山开采的经济效益 煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。 3.3提高了安全的煤矿开采工作环境 良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。 4结语 随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。 作者:丁龙 乔攀 黎坤 单位:六盘水师范学院矿业工程系 煤矿机电一体化论文:煤矿机械机电一体化思考 【摘要】本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术的应用 摘要: 煤矿机械的机电一体化技术包含了计算机控制、信息、通信以及电力电子等方面的内容。在我国煤矿产业高速发展的今天,机电一体化技术受到了人们的广泛关注。笔者分析了机电一体化技术的大致特点,介绍了其在煤矿机械中的应用,并总结了其在我国的发展趋势。 关键词:应用 煤矿 机电一体化技术 我国的煤矿机械行业不断追求技术革新,在此背景下机电一体化技术进入了人们的视野。机电一体化技术是一门结合了机械、计算机、信息等技术的新兴技术领域。煤矿开采领域的机电一体化技术旨在降低煤矿工人们的劳动强度,在大幅减低煤矿生产成本的同时提高企业的生产效率,并保障矿山开采的安全性。与此同时,机电一体化技术在企业的安全监控生产以及重型设备的维护工作中也起到了重要的作用,从而在一定程度上促进了企业的发展。 1机电一体化技术 1.1机电一体化技术的相关介绍 机电一体化技术在主功能、动力功能以及控制功能的整合工作上有着突出的成绩,同时其引入了另外的先进技术如智能软件与微电子技术。机电一体化技术可以促使计算机、机械、微电子等技术的融合,从而形成最佳的匹配系统。30多年来,我国的机电一体化技术保持着稳定发展的态势,获得了一定的成绩。机电一体化技术产品的重要发展方向是智能化、微型化与系统化。煤矿行业的机电一体化技术的运用,将有利于企业开展节能减排的生产活动,同时也能促使企业提高生产安全性,从而增加企业的生产效益。 1.2机电一体化技术的发展历程 机电一体化的发展史大致可以分为3个阶段 (:1)20世纪60年代之前的时期是机电一体化技术的第一发展阶段,然而彼时的军事原因在很大程度上阻碍了机电一体化技术的发展,在这个阶段中,机电一体化技术发展缓慢,其产品的开发研究能力处于较低的水平 (。2)机电一体化技术的研究工作中的第二阶段是从20世纪70年代开始的,这一阶段可以称作机电一体化技术发展的黄金时期,彼时通信、控制技术以及计算机的高速发展为机电一体化产品提供了强大的技术支持,而在此过程中,大规模集成电路与微型计算机领域的长足进步也促进了机电一体化技术的发展。 (3)在20世纪90年代起,机电一体化技术进入了第三发展阶段。在这一阶段中,机电一体化技术向智能化的方向迈进。微细加工技术以及光学技术进入到机电一体化技术之中,从而产生了一些崭新的机电一体化技术的分支。我国的机电一体化技术经过几十年的发展取得了令人瞩目的成绩,但总体水平仍与国际先进水平有着较大的差距。 1.3在煤矿行业的机电一体化产品 煤矿是我国重要的战略能源,因此,国家给予了煤矿行业足够的重视,机电一体化产品进入到煤矿行业并应用于矿产机械对于我国的煤矿生产有着重要的意义。由于机电一体化产品的应用,供电设备、提升机以及电牵引采煤机等设备已经具备安全报警、图像监控以及自动监控等先进功能。因此,机电一体化技术在煤矿机械中的应用有利于提高矿山开采工作的安全性与效益性。 2机电一体化技术在煤矿企业中的实际应用 2.1机电一体化技术在采煤机上的应用 在煤矿开采工作中,采煤机具有极其重要的作用,而电牵引采煤机的成功研制对于煤炭开采而言有着重要的意义。电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿机械上的典型应用,与传统的人力采煤机相比,电牵引采煤机拥有更大的牵引力,并且电牵引采煤机还具有整机效率高、维修量较少以及可靠性高等优点。 2.2带式输送机上的机电一体化技术 带式传送带在煤炭的运输方面有着重要的作用,我国目前已自主研发了多种类型的带式传送机,并在相关的输送机关键部件的研制工作中取得了突出的成绩,使得国产带式输送机的功能日趋完善,稳定性也得到了大幅的提高。 2.3机电一体化技术在煤矿企业安全生产监控系统上的应用 煤炭生产企业要始终坚持“安全第一,以人为本”的原则,因此,煤矿企业必须要具备功能完善,可靠性高的安全生产监控系统,而先进的机电一体化技术的出现为煤矿企业带来了福音。我国依据自身国情,自主研发了新一代的煤矿安全生产监控系统,其中有KJ90和KJ95系统,这两大系统在促进监控系统智能化与提高煤矿生产可靠性方面有着重要的作用。 2.4机电一体化技术在煤矿提升机上的应用 机电一体化技术在提升机上的应用的最大成果便是交直流全数字化提升机的研发使用。先进的机电一体化技术使得内装式提升机的驱动与滚筒的结构融合在一起,从而达到整合机械、自动控制与通信等技术的目的。目前我国自主研发的全数字化提升机,拥有先进的系统,且可靠性高、性能出色。 3先进的机电一体化技术在煤矿机械中的应用前景 3.1大幅提高煤矿开采的经济效益 经济效益对于煤矿开采工作而言十分重要,如何提高煤矿开采的经济效益是煤矿企业所需重点考虑的问题。而机电一体化技术在煤矿机械中的应用,大幅地增强了煤矿机械的性能,提高了煤矿开采的效率,从而使得煤矿企业获得更加丰厚的经济效益,促进了当地经济的发展[1]。 3.2为煤矿开采创造了更加安全的环境 传统技术条件下的煤矿开采工作主要依靠人工下井进行工作,这使得矿工们的生命财产无法得到有力的保障。而先进的机电一体化技术在煤矿开采行业应用后,大大地提高了煤矿机械的性能,使其在煤矿的提升、采掘以及运输的工作上发挥更加巨大的作用,从而将矿工们从危险的工作环境中解放出来,最大程度上降低矿工们患上职业病如尘肺病的几率,保障了矿工的身体健康[2]。 3.3促使煤矿开采效率的大幅提高 高效率是煤矿开采的追求,高效率的开采工作不仅可以节约资源、降低能耗,还能为煤矿企业带来巨大的经济效益。机电一体化技术在煤矿行业的应用,有效地提高了煤矿机械的性能与工作效率,由于其摒弃了落后的生产模式,因此,降低了煤矿工人们的工作强度,从而促使矿山开采工作的总体效率得到大幅的提高[3]。 3.4加速煤矿企业的改革 传统煤矿企业的生产方式与煤矿开采机械都相对落后,在我国煤矿需求日益增大与煤矿资源短缺的今天,煤矿企业应当积极改革生产方式与提高生产机械的性能。而先进的机电一体化技术在煤矿行业的应用,能给企业带来丰厚的回报,煤矿企业在激烈的市场竞争中必须不断提高创新能力,提高煤炭的利用效率,才能在市场竞争中获得有利地位。机电一体化技术拥有巨大的前景,可以促使煤矿企业积极引进人才,推进改革创新,不断深化机电一体化技术的应用,从而提升自身的竞争力,创造良好的经济效益[4]。总之,当前我国的煤矿机械设备在朝着程序化、信息化以及智能化等方向发展,机电一体化设备因其功率小,可靠性高等特点而被人们广泛应用于矿山开采工作中。机电一体化煤矿机械在降低生产人员的危险与提升煤矿企业的生产效率等方面作出了卓越的贡献。我国的机电一体化设备发展趋势是:增加机械的通信功能;研制多功能煤矿机器人;自主研发煤矿机械的核心配套设施。 4结语 先进的机电一体化技术在煤矿机械上的应用,是我国科技创新的杰出成果,也是中国建设现代化煤矿企业的需要。机电一体化技术有利于完善我国煤矿企业的生产功能,提高其生产效率,保障生产人员的生命财产安全,从而提高企业的经济效益。 作者:王庭国 单位:陕西煤化机电安装有限公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化的应用 【摘要】 本文简单介绍了什么是机电一体化,然后结合实际情况分析了机电一体化在煤矿机械中的应用意义以及机电一体化在煤矿机械中应用的发展方向。 【关键词】机电一体化;煤矿机械;应用 随着科学技术的进步和现代煤矿对于采矿效率、生产的安全性要求不断提高,我国许多煤矿企业都进行了旧设备更新换代和技术革新,将机电一体化技术运用到煤矿生产过程中去,煤矿生产已经呈现出自动化、智能化趋势。 1什么是机电一体化 从结构层面分析,多功能性、智能化、自动化起机电一体化的显著特征,它是机械设备、信息设备和软件的有机融合,主要依靠科学技术和计算机软件来实现机械设备的信息化、数字化,从而提高机械设备的生产性能和效率。机电一体化在煤矿机械中的广泛应用能够提高我国煤矿企业的科技化水平和生产效率,进而增强企业综合实力。 2机电一体化在煤矿机械中的应用意义 2.1促进煤矿企业生产效率、效益的提高 机电一体化在煤矿机械中的应用顺应了我国经济飞速发展、煤炭企业深化改革的时代要求。就我国煤矿企业的生产现状而言,虽然大部分企业都基本实现了机械生产,但是整体机械化水平不高,这严重制约着企业生产效率的提高。然而,由于机电一体化技术的深入推广,煤矿企业的劳动效率有了显著提高。特别是自动化技术和微处理设备的运用,工人的个人劳动效率得到提高,进而提高企业的总体生产效率。不断提高的产量使得企业的经济利润得到提高,同时,工人收入也随之增加。机电一体化的运用,大大提高了我国经济发展水平。 2.2提高煤矿生产安全性 近年来,煤矿生产安全性已经成为社会热点话题。众所周知,我国传统的煤矿工人大多在多粉尘、阴冷、潮湿的环境下工作,工人的身体健康和生命安全受到严重威胁,而机电一体化的运用大大降低了工人的劳动强度,改善了工作环境,将生产安全事故发生的可能性降到最低,加大了劳动保障,有效的保证了煤矿工人们的生命安全。 3机电一体化在煤矿机械中的应用实例分析 3.1机电一体化技术在采煤机中的运用 作为生产过程中最重要的机械设备之一,采煤机的工作效率直接关系着煤矿的产量、企业的效益。电牵引采煤机作为机电一体化技术在采煤机中运用的一大典型,有效的解决了采煤机移动过程中的阻力问题,当采煤机出现滑动现象时,电牵采煤机可以利用发电制动,在其轴端配备了性能良好的停电功能,这样就能避免生产过程中的滑动现象。 3.2机电一体化技术在安全生产监控监测系统中的运用 从20世纪90年代起,我国就开始了对于安全生产监控监测系统的研究,经过科学家们的不懈努力,我国终于有了自己的一套技术水平较高的监控监测系统,其中包括:我国常州自动化研究所研制的kj95系统、煤科院重庆分院研制的kj90系统等等。在这些监控监测系统的研发过程中都有效的利用了机电一体化技术。 3.3机电一体化技术在带式输送机中的运用 由于自身半自动化水平高、机械效率高、连续输送距离长、输送量大等优点,带式输送机在中国煤矿企业中广泛使用,是原煤输送的主要设备。随着机电一体化的深入运用与不断发展,现在我们已经可以使用设计简单、操作方便、不需要复杂的接口装置与输入输出设备的可编程型PLC控制器,这种控制器具有很强的抗外界干扰能力,即使在比较恶劣的环境中,也能进行长时间的作业。 4机电一体化在煤炭机械中应用的发展趋势 4.1应用更加智能化 人工智能技术不不断发展,神经网络、模糊数学、心理学、混沌力学等领域的研究都取得了丰硕的成果,这为机电一体化水平的提高奠定了基础。并且,我国煤炭生产需求不断在扩大,对于机电产品的智能化要求也不断增加,要求这些产品具有超强的逻辑判断能力、推理能力,甚至可以自主决策,机电产品智能化已经成为时代的需求。 4.2应用更加人性化 机电产品在煤炭设备中的应用也是为了更好的服务于人类的生产活动。更好的服务于人们的生产和生活是机电产品发展永远不变的宗旨。当然,这对机电产品也提出了更高的要求。中国的研发机构需要进一步完善机电产品的性能和结构,同时还要照顾到人们的审美需求,在设备外形、色彩等方面着手,使设备更贴近煤炭生产工人的需求,符合工人的工作习惯,更好的为我们的生产生活服务。 4.3应用更加环保化 改革开放以来,我国经济取得了突飞猛进的发展,与此同时,我们赖以生存的生态环境遭到了极大破坏,环境问题也已经成为社会的一个热点问题。我们社会的发展需要更加环保的技术和产品,这已经成为社会发展的一大趋势。在煤炭行业应用机电一体化技术,使得煤炭生产过程更加符合可持续发展的需求,节约能源,保护环境。产品绿色化、环保化,产品使用寿命结束后,重新进行分解,进而再利用。机电产品环保化,并且将其应用到煤炭机械设备中,是社会发展的大趋势。总之,为了适应经济迅猛发展以及社会的不断进步,对于机电产品的要求也不断提高,当然,这也能促进机电一体化在煤炭机械中的应用不断完善和发展。这样,我国煤炭产业才能不断发展,生产效率、综合实力得到提高,进而实现这一产业的可持续发展。 作者:胡鹏 刘宏 单位:邵阳学院魏源国际学院 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化数控技术的应用 科学技术的进步,在客观上带动了机电一体化数控技术的更新和完善,并且在当前的发展态势下,被广泛应用到了众多的领域中。煤矿开采作为社会经济发展的重要支撑,是社会经济稳定正常运行不可忽视的方面,机电一体化数控技术在煤矿开采企业中的应用,可以大大地提高开采的质量和效率,改进开采的技术和方式,并且在不断的实践探索中,在采煤机故障的诊断以及微机监控等方面也取得了显著的成效,根据机电一体化数控技术的发展状况,它在煤矿机械设备中的应用是具有重要意义的。 1机电一体化数控技术在煤矿中应用的概况分析 从当前的煤矿开采施工的现状来看,机电一体化数控技术的应用具有重要的作用,它是综合了各种先进的技术,包括液压控制技术、电子技术以及机械技术等的综合,可以极大地提高煤矿机械设备操作的安全性、可靠性和经济性,并且也为后期的维护拆除等各种提供了便利。当前的应用现状,主要是以微处理器和微机为核心的控制装置和电子技术,在很多的煤矿机械设备中都有体现,其中电子技术较为突出,例如煤矿机械设备中故障的报警、自诊以及在线监控等,还包括提升机的PLC系统、采煤机的变频控制系统等的诸多方面,而且随着煤矿开采技术的进一步发展,会对煤矿机械性能有更高的要求,这就使得在煤矿机械的结构构成中,电子控制装置的应用会更加的普遍,维护会更加的专业。在实际的煤矿生产过程中,煤矿机械的经济性和性能的自动化程度是决定着煤矿生产通风、排水以及供电等安全性能的。煤矿电子性能的优劣以及控制系统的质量是否良好是直接影响着机械设备的运行可靠性、动力性和经济性的,然后对其使用寿命、生产效率和施工质量产生深刻影响,作为现代煤矿机械设备重要组成部分的电子控制系统,逐渐成为了现代煤矿机械化水平的重要体现。科学技术的不断发展,在煤矿机械设备中,电子控制系统的地位更加的巩固,随之而来的就是它的结构复杂程度不断加深,那么它的性能作用会更加全面的发挥,这就需要操作人员有专业的技能水平,可以对机械设备有熟练的掌握,能够简单处理一些故障问题,并制定合理的维护保养措施。一般来说,从大量的煤矿机械设备在实际开采中的应用可以看出,煤矿机械设备需要满足以下几方面的性能,首先,具有较高的精度,施工的操作简单,自动化程度高不需要过多的人工投入,并且满足节能降耗的要求,生产效率十分良好,并且实用性强,便于后期的维修管理;其次,要满足使用寿命长、安全系数高以及运行稳定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不会过高;第三,负责操作的工作岗位条件好,劳动强度不能过高;最后,可以大大降低停机维修的时间,可以对出现故障的部位及时准确的查出,并且可以对故障进行自诊和自动警报。随着时代的发展,如果仅仅依靠液压技术和机械技术,那是很难满足煤矿机械设备各种性能改进的要求的。因此,就需要积极地发展电子控制技术,提高其普及率和使用率,它是机电一体化数控技术的重要体现,如果可以在煤矿开采机械设备中应用,必然会推动煤矿开采机械设备的又一次更新换代,从性能上产生质的飞跃。 2煤矿机械中机电一体化数控技术的应用分析 2.1煤矿综合采煤中的应用 当前,机电一体化数控技术在煤矿机械设备中应用最为典型的就是电牵引采煤机,它是机电一体化数控技术的有力体现,从它的实际应用来看,在它的牵引特性上,是远远优于液压牵引的,具有无可比拟的先进性,可以很好地应用在大倾角煤层上。它还具有一系列的应用优点,例如反应灵敏、使用周期长、运行效率高、安全可靠、动态性好以及结构简单等等。 2.2煤矿开采运输的提升设备 第一,带式输送机。这是煤矿开采输送环节中重要的运输设备,其自身具有效率高、运行可靠、输送量大,运输距离长等的特点。第二,矿井提升机。它可以轻松的完成全数字化交直流提升工作,特别是对内装式提升机,驱动和滚筒是连接在一起的整体,它是机电一体化数控技术应用的典型设备,它的应用可以大大地简化机械设备的结构。 2.3其他类的煤矿机电一体化装置 从实质上来说,煤矿供电设备是属于其他机电一体化设备范畴的。根据煤矿供电的特点,也就是要满足大功率设备的要求,设备的质量较高,运行安全可靠,因此,就要根据煤矿开采的实际来采取合理的方法以最大程度的减少无功功率的损耗,减少供电系统中的无功电流,进而提高功率的因数,一般来说,常用的方法有两种,即就地补偿和集中补偿。从当前的应用现状来看,使用最为广泛的是微机保护开关,它的网络功能是较为齐全的,对于煤矿开采来说,是十分有益的,值得大力的推广采用。 2.4煤矿安全生产中的应用 除了上述的分析外,机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用还涉及到矿井安全生产监控系统,它是一种十分高效和合理的措施,可以对煤矿管理和安全生产起到积极的维护作用。从实际的煤矿开采工作来看,它所具有的特点就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系统,可以接入互联网,实现网络功能,可以促进测控分站智能化水平的提高;其次,根据煤矿开采工作的特点,严格的遵守煤矿开采安全生产的规章章程,要求在一些大中小的煤矿高瓦斯矿井中,特别是瓦斯含量超标的矿井中,必须要安装矿井监测监控系统,对矿井的情况进行实时的监测,便于及早发现异常状况。 3机电一体化数控技术在煤矿机械中应用的建议 由于我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对于国外先进技术来说,还存在着很大的差距,加上从当前我国的社会经济发展态势来看,就需要研究人员加大科研力度,增加在机电一体化数控技术上的资金投入,进而在实践中不断的提高我国的机电一体化数控技术水平,使其可以更好的应用在煤矿机械中,提高自动化程度。另外,也可以积极的借鉴国外先进的技术,并依据我国煤矿开采行业的实际状况,把握开采活动的要点,从而制定出一套不仅符合我国煤矿企业发展而且又可以促进机电一体化数控技术进步的发展规划,使其两者可以更好的结合,从而使我国的煤矿开采行业发展前景更为广阔。 4结束语 在当前的煤矿开采行业中,机电一体化数控技术的应用具有重要的现实意义,不仅可以保证煤矿生产的安全可靠,提供煤矿开采的效率和质量,还可以促进机电一体化数控技术的进一步完善。我国的机电一体化数控技术起步较晚,相对国外先进技术来说,还有很大的不足之处,需要技术人员加强研究,并积极借鉴先进经验,从而推动煤矿机械的智能化、自动化发展。 作者:胡剑辉 唐建忠 单位:丰城曲江煤炭开发有限责任公司 煤矿机电一体化论文:煤矿机械中机电一体化技术应用 1关于机电一体化技术 1.1我国机电一体化技术研究历程 从过去几十年的研究历史可以看出,我们可以把机电一体化技术的研究在我国分为四个阶段:上世纪六十年代以前,由于中国的内部问题以及战争,促使煤矿机械和电子技术的集成处理系统,这也体现出我们国家在这个问题上的机电一体化产品发展,在很大程度上是自我发展的水平,这也导致了我国发展自己的技术限制,已开发成功的产品难以获得大范围,导致下一个努力工作得到进一步发展;七十年代初,受到世界飞速的传播与发展,计算机通信控制技术为中国的机电一体化产品的发展提供了良好的外部技术基础。例如,技术的发展和国际大规模集成电路,计算机,研究我国机电一体化技术以外部物质条件。第三阶段始于九十年代初,由于光学技术的渗透,微加工技术,新型机电一体化技术越来越多地开始出现,最后的决定机电一体化技术是向智能化方向发展。 1.2机电一体化技术概述 目前最先进的机电一体化技术功能对比传统机电技术最大的特点是极大地加强了控制系统,以主菜单与机电一体化相结合以及源函数为基础,利用高端智能软件技术和微电子技术,引进多个相互融合、相互渗透的领域,以此新兴机电一体化注入新的活力。但在这一过程中,也可能面临多项技术的简单的、不集中的相加,这也给当前机电一体化增加了不少困难。研究发现,机电一体化技术在信息、计算机、煤矿机械加工、微电子技术等领域中可以寻求到最佳匹配。现在的机电一体化产品的发展是一个系统———智能化和小型化,以此达到煤矿机械加工与机电一体化技术能够共同操作,极大地满足了煤矿安全生产的需求、有效降低劳动紧张程度,并提高最终救援人员的安全度,极大地保护了矿区原生态环境,以此达到降低生产能耗的目的,使机电一体化得到长期有效稳定的发展。 1.3煤矿机械加工中机电一体化产品 伴随着全球资源日益紧缺,各国对能源问题的越来越关注,煤矿作为我国战略资源不可或缺的成员,其开采的重要性可见一斑。如今,伴随着越来越先进的机电一体化产品应用到煤矿机械加工中来,煤矿企业的开采效益越来越高。如今,以计算机控制为主的国产供电设备、提升机、电牵引采煤机、掘进机和输送机等煤矿机械加工都具备了全程监控、自动报警、图景扫描、信息控制等先进功能。这使得在我国的煤矿机械加工管理工作中,机电一体化产品的应用尤为广泛,也确保了煤矿开采工作中的高安全性、高效益性与高技术性。 2煤矿机械产品的机电一体化与生产流程的协同策略 机电一体化策略的主要内容有:其一、关系型产品模型;其二、与关系型产品模型相匹配的产品信息管理系统;其三、以实例推理为基础的智能技术。三方面是机电一体化策略的重要手段。以企业原有产品作为开发对象,开拓思路,对其进行重新改造与设计,充分重视与利用企业可再生的信息资源,提高交货效率及产品质量,节约成本的同时,增加了产品的环保性。企业想要在激烈的市场竞争中立于不败之地,就需要在机电一体化中积极寻求方法。 2.1零件分类及其变型模式 受制作成本限制,一般在定制煤矿机械产品零件事都是批量生产的,所以,首先应保证零件资源特性,其次要考虑不同客户的不同需求,对不同要求的零件进行单独处理。煤矿机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。机电一体化的模式受不同类型零件的影响其功能会产生差异。需要特别说明的是,在煤矿机械产品的机电一体化阶段,首先应该保证通用件的变型是根据已有实例做出的取代变形模型,当该模型已经不具备重用条件或是达不到变型所需要的条件时,零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足煤矿机械产品定制的需求。 2.2利用AutoCAD软件操作系统作为快速实现机电一体化产品信息的辅助工具 AutoCAD是指计算机的辅助设计,是设计者在设计过程中利用计算机技术或其他辅助设备帮助设计师工作时使用,使用它的画,抬高的过程,可以很简单按照各部分的大小、模式进行绘图,最终依据准确的命令完成煤矿机械的设计。由平面和高程AutoCAD绘制,在图纸中,利用软件充分表述设计者思想意图,并且可以产生三维立体模型,用最直观的方式在最大程度上表现出设计与施工。当然,任何软件都不可能完美无趣,AutoCAD绘制出来的图形同样也会存在一些软件系统难以完善的缺陷。因此,在设计部门经常使用PS图象处理软件。在煤矿机械产品的机电一体化开发中,利用几何数据模型和属性数据模型可建立煤矿机械产品的变型模型。 2.3煤矿机械几何数据模型 目前,在一体化煤矿机械产品中,操作者主要做到两项工作,一是数据化管理产品固有生成属性,二是要分析数据间的关系,此关系主要指层次分布关系。因此,分析机电一体化模型就要将其分为两部分:矿机械生产属性信息及零件图形信息。为了更好地体现零件图形信息,一般可以运用AutoCAD技术细致的体现煤矿机械零件的各个微小细节;相比之下,煤矿机械产品属性产生巨大的信息数据量,它对煤矿机械中各类零件特征进行采集归纳,以此为基础,才能实现生产煤矿机械零件实施信息化操控以及全程监控机电一体化过程等,具体到在几何数据模型中体现机电一体化工作则是由几何图形表示,为了便于从直观上观察数据,在几何数据模型中将通过点、线、面结合的方法展示。通过这些数据可以充分了解矿区环境下的所有煤矿机械产品和零件分别具有的不同属性特征与几何特征。首先,系统下的点线位置表示了几何特征;其次,属性特征则依据不同地物的分属类型进行层次归类。由前文所述可知,研究对象是几何集合构成,组成方式,为了更好地展开研究,我们可以将杂煤矿机械类的属性特征和几何特征分别分类并阐述其定义。一般情况下,具备几何特征的数据可以分为层次数据与几何数据两方面。几何数据是研究煤矿机械形状大小、空间位置及其拓扑关系等方面的基础数据。 2.4煤矿机械属性数据模型 一般情况下,属性特征可以对描述各物体要素特征、形态和分布关系等方面产生直接影响。煤矿机械产品属性与图形信息息息相关。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。首先对属性数据和客观数据间的联系进行简要介绍。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性八种类型。然而如果以分类和层次关系为分类标准,那么又可将各属性数据分做两大类,例如:煤矿机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。 3结束语 文章首先介绍了煤矿机械产品的机电一体化要求,然后对机电一体化的参数化模型展开分析,同时根据煤矿机械产品的表达模式的机电一体化分析FlexRIA法。可以是一个很好的产品,传统的煤矿机械性能和实现数据管理通过模型的属性数据,几何数据模型对现有大量煤矿机械产品零件的分布式层次关系进行了总结,体现出系统界面、可视化、可操作性强等优点,极大地促进了中国的煤矿机械产品技术的发展,提高了企业经济效益,同时对煤矿机械产品制造技术与生产流程的协同性具有很好的借鉴和指导意义。 作者:李道敏 单位:三峡电力职业学院 机电与自动化学院 煤矿机电一体化论文:机电一体化在煤矿机械中的应用 1机电一体化的发展现状 20世纪60年代我国开始实际应用机电一体化,到了90年代,随着计算机技术和网络技术的不断发展和成熟,机电一体化开始被广泛使用,并实现了跨越式发展。近几年来,机电一体化技术广泛应用于煤矿企业生产中的各个领域。但我国机电一体化技术与国外先进水平相比还有差距,因此,我们需要重视机电一体化的应用,并加大对机电一体化的研究力度。 2煤矿机械中应用机电一体化的重要意义 2.1有利于安全生产 机电一体化有利于安全生产,煤矿井下作业环境阴冷、潮湿、粉尘多,对工人的身体健康的危害很大,采用机电一体化后,一方面可以减少人工作业,优化作业环境;另一方面,引入机电一体化能够实现信息化自动控制,能够实现机械设备功率实时变化,能够实现除尘机、采煤机、烘干机等机械设备的转速自动变速功能,大大降低机械的磨损。 2.2能够提高作业效率 尽管目前很多企业开始进行机械采矿作业,但机械化水平不高,煤矿工人劳动强度依然很大。使用机电一体化技术后,可以代替大量劳动工人或普通机械设备进行作业,节省人力资源,可以有效提高挖掘效率,降低生产成本。 2.3有利于提高经济效益 机电一体化有利于提高煤矿企业的经济效益,主要是因为:①大大节省了物力、人力,节省了人力成本和其他机械设备使用和维护成本。②煤矿生产实现了自动化作业,劳动生产率得到了提高。③员工的安全状况得到了保障,工作环境得到了改善。 3机电一体化在煤矿机械中的应用 3.1在线监控、故障诊断及自动报警 监控系统在大部分煤矿得到了广泛的安装或使用,监控系统可以有效地监控采矿系统、制动系统、动力系统、液压系统以及运输系统等。若被监控对象发生异常,监控系统可以及时发出警报,监控系统具有强大的优势。1)能够自动诊断系统是否出故障及故障原因。2)可以及时准确地发出警报。3)能够提高设备的使用寿命。4)能够减少维修的成本和时间。5)可以有效提高安全事故责任人的管理水平。 3.2提升机械设备半自动化或自动化程度 煤矿机械设备的自动化或半自动化控制可以大大降低或减少因人为错误操作而导致的安全问题,还可以降低工人的作业难度,有效提升劳动生产率。 3.3应用于节能减排 信息化编程可以将液压机、烘干机、传送机等机器的电能消耗量控制在合理的水平,避免了由于人员操作而造成的货物装载不满或超载的现象,可定量传输原煤,大大降低了电量的消耗,提高了煤矿生产效率,优化了产业能耗结构,达到了节能减排的效果。 4机电一体化在煤矿机械中的发展方向 4.1更加智能化 智能化可以使煤矿开采系统更完善,能够更好地满足煤矿生产中的安全性、经济性等要求。煤矿井下地形复杂,工作条件恶劣,各类安全事故时有发生。虽然人工操作难以避免,但煤矿智能化是一种趋势。 4.2更加微型化 机电一体化更加微型化是指在煤矿机械生产中,机电一体化技术逐渐应用于微型领域。这是因为微型化具有体积偏小、便于操作等优点,它能够为煤炭机械发展提供更高质量的服务。 4.3更加网络化 随着信息时代的到来,网络技术得到了迅速发展,从而把人们的生活生产紧密联系在一起。网络技术应用到煤矿生产中后能够对煤矿生产进行实时监控,能够提升煤矿生产的安全性能。鉴于这些优势,机电一体化在煤矿机械中必然趋于网络化。 4.4更加环保化 现如今,环保提升为国家的重要日程。在煤炭生产中,环保更是成为了一个重要问题。因此,在煤炭开采中,环保问题必须放在首要位置,摒弃传统煤矿开采方式,将废水回收再利用等进行科学、合理的规划,使煤炭生产得到可持续发展,使煤矿生产与地区经济保持协调发展。 5结语 综上所述,机电一体化在煤矿生产中起着举足轻重的作用,在未来几年,机电一体化的使用将会朝着更加智能化、微型化、网络化和环保化方向发展,不断完善煤矿生产技术,给煤矿企业带来更多的经济利益和社会效益。 作者:侯瑞峰 单位:山西汾西矿业集团中兴煤业 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术与煤矿机械研究 1机电一体化技术的发展趋势 随着煤矿资源开采难度的加深,机电一体化技术也被广泛地运用到煤矿机械中去。但是,机电一体化技术作为煤矿机械设备的核心技术也并不是一成不变的。当前,许多拥有丰富煤矿资源的国家都在加强对机电一体化技术进行研究,以此来确保煤矿机械能够朝着智能化、信息化、自动化的方向发展,减少煤矿工作中安全事故的发生,提高工作安全,提高工作人员的生命安全,并在此基础上,有效地提高工作效率,使得煤矿的开采能够提升到一个新的层次中去,实现经济效益与安全生产双赢的局面。因此,在今后的机电一体化技术改革创新中,机电一体化技术要提高其通信能力,要加强对危机预警软件的开发研究,研究出新的安全监控系统,提高煤矿机器人工作的智能多样化。 2煤矿机械与机电一体化技术 2.1安全监控技术 煤矿工作是在井下进行,由于井下环境恶劣,存在着许多的不安全因素,对工作人员的安全工作和生命安全带来威胁。机电一体化技术能够及时地对煤矿工作环境中的有毒气体进行监控,并及时地预警给煤矿施工人员,有利于工作人员及时作出防范措施,从源头上来避免有毒气体的泄露给工作人员的生命安全带来隐患。在煤矿机械中运用安全监督技术,能够有效地提高安全监督系统的工作性能,及时地对设备故障进行排查,对设备故障的部位精准到位地运用数据显示出来,并能够自动化地对设备异常进行纠正,对设备故障发出警报,以此来避免因为设备故障耽误了工作的顺利进行,给工作人员的生命安全带来威胁,造成企业巨大的经济损失。 2.2节能损耗技术 煤矿工作进行中,因为煤矿机械设备的性能不高,操作难度比较大,常有资源能源浪费的现象出现。为了提高煤矿工作的工作效率,减少工作运行中能源损耗,就要加强对煤矿工作的管理,还应该要对其相应的设备进行技术革新。采煤机是传统的煤矿工作运行中对资源能源耗费现象比较严重的机器设备之一,传统的采煤机以液压技术来对其工作的开展进行牵引,液压技术具有不稳定性,导致牵引力不足,为了提供充足的牵引力,需要提供大量的能源消耗能量来进行补充,且对设备的损害大,导致能源损耗过大。现在采煤机运用电气一体化技术进行牵引,因为电流具有稳定性,所以能够提供平稳的牵引力,有效地降低设备在工作过程中的磨损程度,减少设备维修的次数,有效地实现了节能损耗,提高了煤矿工作的安全可靠性,提高了煤矿工作的工作效率,促进了企业经济的快速发展。 2.3机械自动化技术 传统的煤矿工作一般都是由人工来进行施工,机械只是起到辅助作用,导致人工的工作强度大,给工作安全和生命安全带来了威胁,不利于提高煤矿工作的工作效率,给煤炭的产量和质量都带来了一定的影响。机电一体化中的机械自动化技术运用到煤矿机械中去,能够有效地实现施工管理以及施工机械化。机械自动化技术的运用,能够使用机器代替人工进行施工,通过对机器人的控制,及时迅速地检测出施工环境的有毒气体,进而确定工作的安全方式。能够有效地减少施工人员工作的强度,提高施工人员工作的安全可靠性,还能够及时地将发现异常现象以图文的方式反馈给管理系统,然后提交到施工管理部门处,通过对异常现象进行分析,技术做好防范措施,有利于提高工作质量,保证工作人员的生命安全。 3结语 随着科学技术水平的提高,煤矿机械也在不断地改革发展,机电一体化技术将会更加广泛地被运用到煤矿工作中,进而有效地提高工作环境的安全可靠性,提高工作人员的生命安全,有效地减少能源损耗,减少设备的维修次数,提高煤矿工作的工作效率,为煤矿企业创造更多的经济财富。 作者:赵大伟 单位:淮北矿业集团公司刘店煤矿综采区 煤矿机电一体化论文:基于机电一体化的煤矿机械论文 一、煤矿机械中机电一体化的特点 1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化,全面提高煤矿机械的运行效率,提高煤矿企业的生产效率。首先,应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如,在机械运行过程中,系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控,一旦发生运行故障,系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置,发出警示提示工作人员。其次,应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化,提升煤矿企业生产效率。比如,应用机电一体化对采煤机进行控制,就可以实现采煤机的自动运行,提升采煤机的采煤速度,提升企业生产效率。 2、降低管理成本,减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化,如此一来,煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员,降低煤矿企业机械管理成本。除此之外,可以大大降低工作人员的工作负担,在机械运行管理工作中,管理人员不必再亲力亲为,每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题,保证工作效率,工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制,甚至是无人智能化控制[2]。并且,应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化,还能够减少工作人员操作失误的出现,在传统的机械管理工作中,一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限,在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题,保证不了煤矿企业机械的正常运行,影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术,则可以有效避免该问题的出现。 二、煤矿机械中的机电一体化分析 1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个环节。在煤矿企业的生产过程中,安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低,还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此,在煤矿企业生产过程中,一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视,提升安全生产监控系统的工作效率,保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短,所以技术上还存在一定缺陷。目前,机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用,该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平,保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行,进而提升煤矿企业的生产效率。 2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现,因此,提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后,首先研究的对象就是在采煤机中应用,所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言,采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言,电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化,还能够提供更加强大的牵引力,保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作[3]。并且,电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强,耐磨损度高,还具有自动检测功能,可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测,一旦发现故障,可以发出警报并准确指出故障位置,提示工作人员及时进行维修。 3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率,除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率,还需要提升煤矿企业采煤工作完成后,煤矿装载运输作业的工作效率,可以说,生产、装载运输作业,就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术,就可以实现装载运输工作的自动化和智能化,解放人类劳动力,提升科学发展力,进而提高装载运输工作效率。 三、结束语 在煤矿企业中应用机电一体化技术是提升煤矿企业生产效率,推动企业更好、更快发展的最佳选择。虽然,当前我国的机电一体化技术发展时间尚短,技术还不成熟,但已经体现出了其在煤矿机械中应用的巨大价值。因此,煤矿企业一定要重视起机电一体化技术的研制和开发,尽早完善机电一体化技术,更好的提升煤矿企业的工作效率。 作者:王淑文 单位:通化矿业(集团)有限责任公司 煤矿机电一体化论文:谈煤矿机电一体化技术的发展 摘要:作为能源型企业,煤矿企业推广机电一体化技术,可以有效的降低企业生产成本,提高采煤作业质量,实现对资源设备的优化配置。机电一体化技术是现代煤矿企业发展的重要趋势,对解决煤矿领域生产问题有重要价值。 关键词:煤矿;机电一体化;发展 机电一体化技术是以机械技术为基础,实现对现代自动控制技术和计算机信息技术充分整合利用的发展技术。机电一体化技术可以提高煤矿企业的总体经济效益,可以促进煤矿企业的快速发展,实现优化煤矿生产等目标。 1煤矿机电一体化技术简要分析 1.1煤矿机电一体化概念。煤矿机电一体化技术主要通过电气工程和机械工程有机结合,利用计算机设备把信息技术融入到煤矿生产的全过程,从而通过煤矿机械和电力设备的自动化控制,全面提高煤矿生产的效率。煤矿机电一体化技术经历了计算机软件系统发展,微电子设备的成熟,数字信息化时代到来,以及智能化设备的突破等多个准备期,目前已经可以广泛的使用一体化技术对煤矿机电设备进行操作。煤矿机电一体化技术可以充分的运用计算机技术的运算优势,实现对机电设备运行数据信息的全面存储和有效分析,实现信息自动控制目标。机电一体化技术还可以对机电设备的运行情况进行数据分析,在计算机系统上科学的判断机电设备的运行情况和分析潜在的风险。通过机电一体化技术还可以提高生产过程的安全性,可以对生产的细节进行有效的控制。目前机电一体化技术的操作向着简单化的方向发展,有助于提高标准化的机电操作技术的普及,在全面减轻采煤作业负担前提下,极大的提高采煤作业的效率。 1.2煤矿机电一体化特点。现代煤矿机电一体化技术是建立在多种技术综合运用基础上的一体化。现代信息技术已经成为煤矿机电一体化技术的支撑,通过必要的信息数据的收集与判断,可以全面提高煤矿生产过程的控制水平和效率,从而开发出有效的煤矿生产控制系统,解决好煤矿生产管理中的实际问题。首先,清晰的信息化界面支持采煤管理。采煤图形显示系统是当前煤矿机电一体化技术发展的主要特点,通过多个信息页面的显示系统,可以全面准确对采煤段进行监测,可以在操作系统中综合的分析采煤层的作业情况,并且使用相应的管理措施,通过管理技术人员落实好采煤策略,全面提高采煤的效率。其次,智能化的控制系统提高管理效率。通过信息化的采煤控制系统可以对机电一体产品进行有效的运用,可以实现对现有机电设备的自动化控制,从而优化提高机电设备的工作效率。第三,强大的实时通讯功能,机电设备一体化技术是建立在良好的通讯基础上的管理技术,注重通过光纤实现井上井下相联,建立起信息系统与机电设备的数据交换机制,可以实现信息的互换,这样既有利于对机电设备的保护,同时可以实现机电设备的全面控制。 1.3煤矿机电一体化现状。目前煤矿企业已经广泛在推广实施机电一体化技术,着力运用机电一体化的装备设施降低煤矿生产成本,提高煤矿生产效率,解决煤矿生产过程中的实际问题。特别是随着计算机技术的快速发展,煤矿机电一体化已经广泛开展研究信息化技术的普及应用模式,对煤矿运行过程中的数据收集意识日渐提高,注重通过必要的注重信息来支持煤矿机电一体化技术的使用。目前我国煤矿机电一体化设备的使用情况已经较为广泛,但是机电一体化设备的质量相对较低,还存在着机电设备一体化整体配置不足,机电一体化设备配置不均衡,机电一体化技术使用效率低等实际问题。煤矿领域机电一体化技术的推广还需要发展的过程,还需要解决当前煤矿企业盲目跟风投资问题,需要煤矿企业根据自身规模的实际需求,深层次研究机电一体化设备,并且注重引进专业的机电一体化管理人才,实现现有设备的高度利用,这样才能提高煤矿企业机电一体设备的利用效率,发挥出机电一体化技术的作用,为煤矿企业的机电一体化发展打下坚实的基础。机电一体化还应当向着煤矿企业的核心生产环节发展,还需要解决好开采、井下供电和运输等实际问题,从而为提高煤矿开采效率和质量提供更有力的技术支持与帮助。 2煤矿机电一体化的技术应用 2.1在采煤设备中的运用。机电一体化技术可以广泛应用于采备设备当中,在很大程度上降低了人力资源对设备的操作量,极大的减少了人力作业的危险,并且把人为不安全因素降到了更低的程度。通过机电一体化的控制方法,可以把采煤设备的作用充分的发挥出来,可以实现在更恶劣环境下的无人工作业,这对于提高采煤的效率,减少外在环境对采煤操作的影响,同时提高不间断操作的效率,进而降低设备的故障率都有重要的意义。通过一体化技术的广泛使用,还可以减少维修费用,可以使采用设备高效运转。2.2对采煤过程的全监控。通过机电一体化技术可以广泛的收集采煤作业的信息,可以实现对采煤全过程的有效监控,机电一体化技术不仅有效完善的信息收集系统,还可以通过预定的程序对采煤数据信息进行研判,这对于提高对采煤过程中潜在风险的预判有重要的意义。通过一体化的监控管理系统可以及时的发现采煤过程中的问题,并且实现机器设备与人的有效协调,从而提高采煤安全的保障性,同时实现了机电设备硬件与软件的有效协调。 2.3在运输设备中的应用。机电一体化技术还可以广泛的应用于煤炭的运输过程,实现了科学的调配运输资源,对于煤矿运输设备的自动化控制,有效的分配煤矿现有的运载能力有重要的意义。通过一体化技术可以准确的分析每天的采煤量,可以根据采煤量实现现有运输和存储资源的调配,在发挥现有设备作用的基础上,解决好惯性载荷的问题。同时还可以对运载力的故障进行及时的判断修复,这对于不断完善煤矿运输水平,提高煤矿运输的安全性和可靠性有重要的意义,是现代煤矿运输效率的重要保证。 3煤矿机电一体化的管理措施 3.1注重引进先进的管理技术。煤矿机电一体化技术的核心是引进计算机技术,注重通过计算机来引导煤矿机电设备的智能化发展。只有注重引进以计算机为主的先进的机电设备技术,才能不断对机电一体化进行全面更新,从而提高机电一体化与网络的有效结合,借助现代通讯技术提高通讯的可靠性和稳定性,从而达到机电一体化的控制目标。目前我们可以运用机电一体化技术主要用于对开采设备的管理方面,需要通过有效的培训专业技术人来实现煤矿的顺利开采,从而实现对煤矿开采的有效保障和科学管理。 3.2设立专门的机电管理机构。提高煤矿企业机电一体的管理水平,发挥出机电一体化技术在机电管理中的实际作用,必须注重发挥机电技术管理机构的作用,形成完善的机电机构管理体系,注重通过贯彻落实明确的机电管理制度标准,全面提高机电管理工作的积极性,解决当前机电管理工作人员积极性不高的问题,从而保证机电设备的顺利运行,实现提高机电设备管理积极性的目的。也只有通过建立起完善的机电一体化技术的管理机构,才能有效的在煤矿企业内部推广相关管理规定,不断提高机电管理人员的工作能力水平,把先进的设施和技术在煤矿企业内部进行有效的推广。 4煤矿机电一体化的发展方向 4.1智能化。智能化是机电一体化技术发展的主要方向,只有注重推动智能化系统的建设,才能把各种机械电力技术综合应用到煤矿企业发展的全过程,从而增加煤矿机电功能的推广与应用。为了提高机电设备的智能化水平,还应当通过智能化设备加强对井下环境及信息的收集,通过智能化设备实现对机器设备运转情况,井下开采环境数据信息的全面收集和智能判断,在此基础上提高设备操作的有效性,全面降低机电设备运行过程中的风险。 4.2微型化。微型化机电设备管理的重要内容,微型化的机电设备不仅可以提高操作的灵便性,而且可以有效的降低机电设备的维修难度,使机电设备可以深入到煤矿企业环境的各个角落,从而有效的减少因为环境问题阻碍机电设备推广的困难,通过机电一体化技术的微型化的不断发展,可以极大的普及机电一体化技术,从而推动煤矿企业技术革新的深入进行。 4.3系统化。随着煤矿开采企业规模的不断扩大,煤矿开采中应用机电一体化技术的日渐成熟,只有注重实现系统化的技术发展,从体系上关注煤矿企业设备的运行情况,才能在机电管理中把关注的重点转移到实际应用层面,最大限度的避免在运用过程中出现的实际问题,并且发展出效率较高、较为可靠和耐用性好的机电一体化实现,实现软硬件水平的升级。 4.4绿色化。绿色是当前对能源型企业提出的基本要求,只有注重提高机电设备的绿色化水平,才能把机电技术广泛的使用于各个领域,从而不断获得煤矿企业相关方的支持,通过绿色化技术的广泛应用,可以充分的发挥出技术方面的优势,可以把机电一体化技术以最大效率应用于煤矿开发的始终。 作者:陈术 单位:安徽省淮南矿业集团顾桥煤矿 煤矿机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的发展与应用 摘要:文章介绍了国内外机电一体化技术的研究现状,并重点阐述了煤矿机电一体化的发展趋势和机电一体化在煤矿中的应用。 关键词:煤矿;机电一体化;发展与应用 1机电一体化技术的研究现状 1.1机电一体化的定义 机电一体化(Mechatronics)是1971年由日本学者在日本杂志《机械设计》中提出的,是由机械技术、电子技术、控制技术、计算机技术、信息技术、光学技术等多学科形成的一门交叉学科,目前已经发展成为部分学校的专门专业。但对于机电一体化的具体内涵和概念学术界并未形成统一的认识。VanBrussel教授认为,机电一体化是跨领域的并行工程,它包括机械、微电子、控制工程和计算机技术等多门学科,而机电一体化的目标就是实现上述多门学科和技术的综合应用。德国Isermann的教授认为机电一体化属于交叉学科的综合领域,机电一体化包含的交叉学科可以分为机械系统和与其相关的控制系统,而其控制系统又包括信息系统、计算机系统等。控制系统主要用于服务机械系统,便于工程师在远程对机械系统进行操控。国内曾庆良等[1]定义机电一体化是一个包含机械、电子电气、信息等功能模块的技术系统,是多学科技术的综合作用,各个功能模块之间存在着密切的交互关系,其中起决定作用的不是某一单独的技术,而是这些技术的联合作用,这些技术的联合作用使系统具有更优秀的性能或实现了新的功能。 1.2机电一体化的设计 目前,国内外学者在机电一体化的设计方面已经进行了大量研究工作,按照研究方向可以将机电一体化设计分为三大类。1)侧重于概念设计过程和相关软件的研究。机电一体化的概念提出后,国外大量学者进行了大量尝试。如德国的R.Iserrmann教授及其团队以机电一体化的控制系统为核心进行了尝试,但缺乏驱动器、传感器和机械部分的融合,难以达到机电一体化的完善设计。JurgenGausemeier教授团队进行以半规则式计算机语言为核心的机电一体化设计,但并未实现理想的机电一体化系统。法国的PSA所进行了以机电一体化模型库为核心的设计,通过模型库的查找和存储简化机电一体化的设计,但并未达到理想效果。英国的Lancaster大学尝试了以键合图理论、方框图为基础的功能模块的混合建模,但主要以机电一体化的控制为主,执行构件部分研究又不够深入。在国内,机电一体化的起步较晚,但经过大量专家学者的不懈努力也取得了丰硕的成果[2]。如上海交通大学的邹慧君教授将机电一体化的主要研究对象转向以实现运动功能为主,并对系统方案设计进行深入研究,实现了较为理想的功能求解模型。山东大学的黄克正团队以功能分析和重构理论为设计基础,提出了机电一体化概念系统的过程模型。华中科技大学的杨家军团队以机械运动方案和传感器设计为研究基础,加之计算机系统的辅助功能,完成了机电一体化系统的设计。2)侧重于开发过程的研究。主要代表是德国工程师协会2004年的VDI2206系统,其设计过程如图1所示,根据用户需求提供系统设计(面向领域的设计),包括机械领域、电气领域和信息领域,在完成系统集成后再通过系统设计的验证,最终得到客户需要的产品。但这种机电一体化的设计仅提供了一个设计思路,缺乏具体的设计过程。3)协同仿真技术。仿真技术在20世纪初期开始应用于其他领域,在20世纪末被引入机电一体化领域,目前国内外学者就机电一体化的机电仿真技术已经开展了大量的研究工作。在国外,VanBrussel和VanBeek开展了协同仿真的参数设计,解决了系统仿真参数的优化问题。荷兰Twente大学的JobVanAmerongen教授及其团队开展了机电一体化模型的仿真工作,实现了多领域机电一体化的仿真研究。在国内,钟掘院士等[3]学者从机电系统耦合及各耦合参数间的关系入手对机电一体化系统进行研究,设计出系统功能优化的物理模型,该课题已经突破早期研究存在的难题,该研究方法在机电一体化系统研究方面十分深入,研究的重点是系统的后期设计。而李伯虎院士和清华大学熊光楞教授在协同仿真方面也开展了大量工作,开出了基于协同仿真技术的复杂产品。 2煤矿机电一体化技术的发展趋势 近年来,全球制造业始终面临着转型升级和可持续发展的挑战。2013年4月,德国开启了“工业4.0”,即第四次工业革命。“工业4.0”主要包括两个主题,即“智能工厂”与“智能生产”。我国机电一体化经过多年的发展和积累,机电一体化取得了巨大进步,但发展并不完善。因此,在2015年5月,我国了“中国制造2025”行动纲领[4]。该纲领提出在2025年之前迈入制造强国行列;在2035年以前,与中等制造强国的水平持平;在2049年,成为世界的制造强国。因此,煤矿机电一体化未来的发展进程必然与“工业4.0时代”和“中国制造2025”行动纲领存在一致性关系,所以笔者认为,未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 3机电一体化在煤矿中的应用现状 1970年我国大同矿务局首先试验自行设计的第一套综合机械化采煤系统。到20世纪80年代,随着国际综合机械化采煤技术的发展,我国综合机械化采煤也得到了空前的发展;到90年代中期,采、掘、机、运、通基本完成了机械化,大大提高了采煤效率,减少了煤炭灾害的发生;进入本世纪后,我国矿业机电一体化又有了突破性的进展,完善的安全生产监控系统、大型固定采煤机械等在煤矿投入使用,但仍与世界先进的采煤机电一体化存在差距。 3.1液压支架电液控制系统 相比西方发达国家,我们在液压支架电液控制系统的研究较晚。1995年第一台自主研制的液压支架电液控制系统至今,出现了不同型号的多种电液控制系统液压支架,但实际国产的液压支架电液控制系统在国内煤矿的应用仍不太乐观,目前矿井综采工作面采用的液压支架电液控制系统仍以国外的设备为主,部分软弱顶板支护采用的单体液压支架系统也存在类似的情况。这一方面是由于国产的液压支架电液控制系统未能突破技术瓶颈,而国外的液压支架电液控制系统(以美国和德国为主)具有完善的故障诊断预警装置,可实现液压支架与采煤机、刮板机联动和远程控制。 3.2电牵引采煤机 国内电牵引采煤机的研制工作从20世纪80年代末期开始,经历了近十年的研究才取得了突破性的进展,目前电牵引采煤机也是煤矿机电一体化的重点研究方向。国内比较先进的电牵引采煤机包括山东能源机械集团公司研发的MG150/345-WOK交流电牵引采煤机和太原矿山机器集团有限公司研发的MGTY307/10-1.1D电牵引采煤机。这两种采煤机目前都能实现1.8m以上的薄煤层开采,同时可以完成煤层倾角在25°以下的综合机械化开采工作。我国电牵引采煤机的发展大大加快了我国煤炭机电一体化的发展。但目前煤矿机电一体化(机械化)率约70%,而综采率仅为40%,对比世界国家发达国家超过80%的综采率,仍存在很大的发展空间。目前电牵引采煤机具有的优势有:①牵引特性较好,世界先进的电牵引和液压牵引技术都具有良好的调速特性,但国内的液压牵引系统稳定性不如电牵引系统,因此采用电牵引可以有效地保证电牵引采煤机的牵引特性;②机械传动效率高(>90%);③牵引力可以满足大倾角煤层开采;④工作可靠性高;⑤易于实现微机自动控制;⑥机械传动和结构较简单。 4结语 本文对国内外机电一体技术的研究现状进行了分析,特别指出了煤矿机电一体化技术的发展趋势和目前机电一体化在煤矿中的应用现状。目前在煤矿中机电一体化技术主要应用在液压支架电液控制系统、电牵引采煤机、煤矿安全控制系统等,而随着“工业4.0”时代的开启,以及我国了“中国制造2025”行动纲领,笔者认为未来煤矿机电一体化未来的发展趋势主要有高度自动化、高度智能化、高度网络化。 作者:李乐 单位:潞安集团 司马煤业有限公司 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的意义 摘要:对机电一体化的意义进行了阐述,并对机电一体化技术在掘进机、采煤机、支护设备、输送机中的应用展开探讨。认为实现煤炭资源开采的机电一体化是提高煤炭资源节能绿色生产的重要途径。 关键词:机电一体化;煤矿机械;煤矿开采 引言 新世纪煤矿机械领域发展的核心技术是机电一体化技术,随着现代社会煤矿资源需求量的日益增长以及环境问题的日益严峻,如何利用现代科学技术,有效提高煤炭产出率,减少回采率,降低对环境和其他资源的影响是关键。煤矿机械的机电一体化技术将电子技术、自动化及电气装备等有效结合在一起,实现煤矿开采、传送的无人化、重型化和智能化,从而实现优化资源、提高资源利用率的目的。 1煤矿机械中机电一体化应用的意义 煤炭资源是我国主要的能源之一,高效开采煤炭资源是促进我国现代化建设的重要方面。在煤矿机械中加强机电一体化技术的应用,提高煤矿机械的智能化和自动化也是我国煤矿机械今后发展的主要方向。机电一体化在煤矿机械中应用的意义主要表现在以下几个方面。1)有利于煤矿作业的安全保障。煤矿开采工作和其他工作相比,所面临的环境更加恶劣和复杂,特别是对于井下作业来说,保障员工安全尤为重要。在煤矿生产过程中,生产机械的正常运行是保障其运作的根本要求,煤矿机械存在的外部环境具有潮湿、粉尘大、易燃气体浓度高等特点,如果无法保障机械的安全运行,则容易发生严重的安全事故。提高煤矿机械的自动化和智能化水平,减少人为操作的几率,能够有效保障工作人员安全以及机械的运行效率,提高机械运行的稳定性,降低机械操作失误率,所以,加强机电一体化技术的应用有利于煤矿作业的安全保障。2)有利于提高劳动生产率。机械代替手工实现自动化生产是提高劳动生产率的主要途径。在煤矿机械中应用机电一体化技术,能够进一步优化劳动生产方式与劳动资源的结构,减轻工作人员工作负担的同时提高煤矿生产的效率,从而提高煤矿企业的经济效益,增加工人的工资收入[1]。 2机电一体化技术在掘进机中的应用 掘进机是目前大多数煤矿生产单位使用的机械设备,其电气部分包含了矿本质安全操作箱、矿用隔爆型电铃、防爆灯、矿用防爆开关箱等,同时结合液压系统实现机械生产功能,从而达到对煤矿自动化开采的目的。其控制系统的任务是保护和控制机械设备的主控制器,而且需要对故障进行检测和信息记忆。并且,具有良好的人机交互界面,能够同时实现显示操作相液晶屏和防爆安全开关箱显示仪表的功能。其中,开关箱与操作箱之间的信息传输应用的是动力载波技术,这种技术只需要利用普通的两芯通讯电缆就可以实现,而且操作简单安全。对于整个电气系统而言,主要体现的特点是设计理念比较先进,显示功能强大,能够实现较好的人机交互功能,而且安装简便,易于操作,安全性能高。主要利用可编程控制器作为关键部分,实现短路故障、三相不平衡故障以及过电压故障的监控,而且也能够实现油泵的检测和保护。同时,它还可以将电机运行状况、电气参数以及故障信息显示出来,以便工作维修人员参考[2]。电气部分的控制由PLC来实现,将PLC和电流互感器、漏电检测装置、电机温度保护装置以及输出信号连接,通过程序的编辑和运行来实现整个电气部分的自动化、智能化控制,同时实现故障的智能性检测、切断以及存储。 3机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机是煤矿生产过程中最为重要的机械部件,其生产效率的高低直接决定了煤矿生产产量的高低,从而影响到煤矿企业的经济效益。目前,我国采煤机中机电一体化应用最为广泛的是电牵引采煤机。它不同于传统的液压牵引采煤机,它的牵引性能、自动化水平以及适应能力更强,有效克服了采煤机在移动时产生的阻力,而且在采煤机下滑过程中,可以通过发电机的发电制动来有效控制下滑速度。并且也能够将下滑时产生的电能反馈回电网,实现能源的高效利用。例如,在煤矿实际开采过程中,随着矿井深度的加深,煤层的倾斜角也会加大,大多数会呈现出40°~50°的倾斜角,这时,采煤机的工作面是倾斜的,就需要良好的制动来对采煤机进行制动。电牵引采煤机轴端设置有良好的停电装置,能够有效避免采煤机才使用过程中的下滑现象。目前,我国采煤机的机电一体化技术应用已非常广泛,而且在此基础上也研发出了许多高性能、高质量的机械设备[3]。 4机电一体化技术在支护设备中的应用 在煤矿采煤实际工作中,大多数的支护设备采用的是液压支架。但是,随着电气化生产技术的提高,电液综合控制的支护设备应用也越来越多。它主要是利用计算机技术和液压控制技术,将二者有机结合起来,形成了定压双向邻架的结构,提高了支架承受顶板所带来的负荷冲击能力。而且,电液控制的支架也比传统支架的移动速度要快,同时,可以实现支架工作状态的有效监测,提高支架的安全性能。液压支护设备需要高压液体装置才能正常进行工作,通常采用的是乳化液泵来提供液压能力。目前,我国生产的智能化乳化液泵站系统分别由自动配液系统和供液系统两部分构成。它具有自动检测邮箱、油位的功能,实现自动配液以及乳化液浓度的自动检测,一旦乳化液浓度不合标准,则会发出警报,并对其进行定时反冲洗,调节其浓度。 5一体化技术在输送机中的应用 在我国煤炭实际生产过程中,进行井下作业时,需要利用带式输送机将井下开采出的煤炭输送到地面上的指定区域内。所以,实现输送机的机电一体化功能也是提高其输送能力与工作效率的重要内容。输送机的电气运行系统以及计算机控制系统必须满足相应的作业要求,能够有效抵制不良环境产生的影响,确保其能够正常运行。首先,电气设备和信号传输设备必须具有良好的抗干扰性能。其次,需要做好绝缘、抗腐蚀性、抗老化的准备。再次,还要具有良好的耐冲击与抗震性能。特别是对于长距离的带式输送机来说,由于传输距离比较长,应该增强设备的故障检测和防护工作,保障其工作的安全性和稳定性。当前,我国研制的输送机主要以可编程控制器为控制核心,而驱动系统则是采用行星齿轮减速器和调速型液力耦合器来实现,不仅有效提高了传输效率,而且能够有效节约电能,提高能源利用率。 6结语 机电一体化技术在煤矿机械中的应用是我国现代化煤矿生产建设的需求,实现煤矿生产智能化、高效化、自动化和安全化,是保障我国煤炭产业高效发展的重要保障。同时,也是优化我国产能结构、提高劳动生产率、提升人们生活水平的重要措施。 作者:王龙 单位:同煤集团地质勘测处机电科 煤矿机电一体化论文:机电一体化技术在煤矿机械的应用 摘要:煤矿企业一直关注的热点问题之一就是将机电一体化技术应用到煤矿机械中,机电一体化是矿山机械中一个重要的研究课题,文章对国内外煤矿机械技术的进展做了简要描述,以煤矿机电技术为代表重点分析了机电一体化技术在煤矿机械中的应用。 关键词:机电一体化技术;煤矿机械;煤矿机电的应用 进入21世纪以来,机电一体化技术取得了巨大进步,在研发方面也不断成成熟。这一技术在煤矿中得到了普遍应有,同时也成为了该领域的重要研究课题。对于煤矿开采的质量和效率要求越来越高。实现这一目标就离不开先进科学技术的应用和先进理论知识的指导。随着产业化和安全要求的不断提高,重型化、智能化和无人化成为煤矿机械发展的方向。机电一体电技术取得巨大进步的同时,也成功将有自动化功能的机器人、微电子技术,成功的应用在了采矿装备中,实现了完美融合,所以这一技术得到了煤矿产业的广泛重视。 1简析国内外煤矿一体化技术研发进展 所谓的煤矿机电一体化就是将机电一体化技术应用在传统的煤矿机械中,从而将其升级改造之后的新的煤矿开采技术。美国和日本是世界上最早研究机电一体化的两个国家,这两个国家将主要的研发方向放在了可以让其适应各种特殊环境的一系列机电机械设备上。这样的机械设备可以有预测任务的功能,同时也可以预测出步骤和结果,事先编写程序就可以自动正常工作。我国在20世纪70年代就在尖端技术上引入机电一体化技术,经过短暂的发展,就开始了对此项技术的研制工作。在此项工作中取得了很大的研究成果,很多大型煤矿企业研发出了功能强大的煤矿开采技术,并且拥有完全的核心技术产权,这为机电一体化技术在我国煤矿机械中的应用奠定了基础。 2目前我国煤矿机电的应用现状 现在我国研究的煤矿机械动力系统主要由急速器和电机,以及运动执行机构三部分组成。这样的机械单元环节多,占用大量的空间,使得整体机械的工作效率低下,因此系统的可靠性低,故障率高。这些状况的出现使人们意识到机电一体化技术不仅仅是将电子科技和机械技术放在一起的简单叠加。只有成功的将其融合在一起,才可以成功的研发出功能齐全,安全性有保障的机电一体化系统。随着工业化的进展人们对于工作效率的要求越来越高,从而让人们发现对于井下回采工作时,面对的回采速度这方面的要求不断增大,因此对于煤矿机械化方面的水平也要求的越来越高。采用掘进设备进行施工大大提高了巷道掘进速度。 2.1机电一体化技术在采煤机中的应用 采煤机较传统的液压牵引机有很多优点,主要体现在以下几方面:(1)牵引稳定性更高,现在动力系统在机械前进过程中有着很大的功能,主要用来提高部分牵引力,同时可以有效增强采煤机在克服阻力方面的能力,同时采煤机在下滑时,还具有制动发电的功能。(2)采煤机电机的轴端装有防止打滑的制动器,使得制动力矩加长,从而保证机械能够在斜度更大的坡上使用,使得机械的适用的作业环境更大。机电技术在此的应用,使得煤矿企业在特殊环境下的作业效率更高,更加安全。(3)由于机械结构与传统的液压牵引不同,电牵引采煤机一般只会在整流子和电刷上产生磨损,这就使得电牵引采煤机故障率低,维护工作也相应减少,大大延长了机械的寿命。(4)电牵引采煤机装配了高灵敏度的传感器,反应速度更快,更加精确,使得采煤机几乎不会出现超负荷工作。 2.2机电一体化技术在采煤机中的功能 维护采矿作业安全和事故预警是采矿工作中必不可少的工作环境。矿山救护机器人能够对煤矿井下的具体情况采取相应的措施。一般具有以下几种功能:(1)对井下被困人员进行定位,还能够测定有毒、可燃气体的风向并对其定量。(2)凭借装配的模拟视觉系统自动避开障碍物。(3)能够及时发出信号,使没有撤离的人员及时撤离。(4)还具备暂存井中,具有观测图像的功能,并将这些图像传输到控制台,能够为救护人员提供可靠的救援信息。 3煤矿机电一体化技术深入分析 3.1煤矿机电一体化技术的结构体系 煤矿机电系统主要由三部分组成,它们分别是控制系统、驱动系统以及操作系统,三部分缺一不可。这其中每一部分都有着十分重要的功能。控制系统的主要功能是控制机器人的运动轨迹。而开环控制和闭环控制两部分则是现在十分常见的两种控制系统。而驱动系统也由三部分组成,主要是驱动力,减速器和传感器。而操作系统则具有控制矿山系统完成十分详细的任何的功能,同时可以通过提供各种各样的命令,让系统可以针对不同的环境面做出相对应的操作,从而保证作业的顺利进行,避免在这过程中出现问题。 3.2煤矿机电系统的价值 这一系统的应用可以帮助广大工人,顺利从不良的环境下成功脱离出来。对于工人的身体安全保障,有着不可深远的意义。煤矿矿井环境十分杂筷,处处充满灰尘和各种各样的有害气体,而且环境潮湿阴暗,而在这种不良的环境下矿工要进行高强度的工作,这对他们健康的影响程度是可想而知的。因此矿山机械设备的研制可以将从事繁重工作的煤矿工人解放出来。而且这种设备可以适应危险的作业环境,能够高效的完成工作。因此只需要根据煤矿的具体情况采取恰当的设备,就能够在各种复杂的环境中进行采矿作业。 4结语 研制煤矿机电设备替代工作人员进行矿山作业,适应各种不良作业环境已经是现在我国煤矿机械行业的主要研究方向。而这一研究主要通过机电设备的引进,从而实现现有煤矿机械的有效升级,从而在一定程度下提高开采量,保障开采出的煤的质量。同时这种先进设备的应用可以帮助广大采矿工人脱离十分有害的环境。而将可能齐全,同时十分安全可靠的控制系统,引进到煤矿机械研究中,是提高机械性能的主要办法。当然这些技术的成功研发,要结合我的实际情况才可以进入,这样才可以保证项目的可能性,同时研究成功后才会有价值。 作者:吴国军 刘彩红 单位:太原理工大学
数据处理论文:三维足部扫描系统中数据处理的基本设置 摘 要:三维激光扫描技术是近年来出现的新技术,在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理,通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点,三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破,具有高效率、高精度的独特优势。三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据,因此可以用于获取高精度高分辨率的数字模型。 关键词:三维激光扫描;数据;点云;模型 三维足部激光扫描系统的数据处理包括主控计算机、图像识别、畸变差更正、建模。通过计算机控制平移采集图像,采用黑白棋盘格标定靶和张正友算法,标定图像中心坐标(Cx,Cy),畸变系数(k1、k2、p1、p2)等摄像机内部参数,研制适于足部激光扫描系统标定的细丝标定靶,并在摄像机标定的基础上,采用直接线性变换方法,得到像素坐标(Xf,Yf)与世界坐标(Xw,Yw)的映射关系矩阵,进而通过高斯滤波等除去杂点,最后建模,完成三维足部激光扫描系统的数据处理。 一、主控计算机的基本配置 针对于长度方向的扫描范围是290mm的足部扫描系统,考虑余量,需要行程大于300mm的移动平台。运动分辨率应优于本系统长度方向的分辨率:20μm。同时,本系统需要在平台的台面中轴线下方安装下光机模组(包括CCD和激光器),在台面两侧安装两个支撑臂用来支撑左右光C模组,同时,考虑到成年人的一般体重,这就要求台面允许的承载大于lO0kg(估计值)。随后根据电机的相关参数选择驱动器对电机进行控制。根据图像采集速率,计算得到在不细分的情况下,每秒需要的脉冲数为1500pulse,在上述情况下,分辨率为0.025mm。若采用最大的256细分,每秒需要脉冲数变为384000个,因此需要控制卡能提供的脉冲频率大于该参数。 基于上述计算,选择单轴步进电机控制器。它是一块多轴运动控制卡,可驱动步进/伺服系统,可实现单轴运行或两轴联动插补控制,并由硬件实现机械装置的超限保护。其功能特点有:32位PCI总线(PCI2.1标准);最高速可达1 MHz(即每秒1000000个脉冲);自动回原点功能,可读回运动中实际位置。整个系统除了计算机、平移台自身有配套的电源,还需要给运动控制器、CCD摄像机以及激光器配备直流电源。 二、图像的采集和识别处理 图像采集系统由接口、CCD摄像机和控制软件组成,通过控制软件编程实现对图像信号的采集和保存。接口有USB、Net、1394等,根据系统使用要求设置采集参数,采集时先将图像保存在缓存中,最后再将采集到的图像从缓存中以不同的命名保存到文件中以便于后续的处理和重建。 对图像进行识别时需要首先进行光带中心提取,对灰度图像进行光带提取时采用质心法,分两步来实现:首先对作二值化图像每一列的像素点的进行扫描,对灰度值为1的点(即白像素点)进行质心运算,即可得到当前列的光带中心像素坐标,然后逐列移动,即可得到所有列上的光带中心坐标,此时得到的光带中心坐标只是一个近似值;在第一步得到的像素坐标近似值的基础上,从原始灰度图像上寻找这一坐标在列方向上的一个邻域,然后利用质心法重新计算每一列的光带中心,即可得到更为精确的光带中心坐标。 摄像机标定是从二维图像获取三维空间信息的关键和必要步骤,如基于图像的物体重建,基于图像的测量等。现有的摄像机标定方法大致可以分成两类:传统的摄像机标定方法和摄像机自标定方法。传统的摄像机标定方法是在一定的摄像机模型下,基于特定的实验条件,如形状、尺寸己知的标定参照物,经过对其图像进行处理,利用一系列数学变换和计算方法,求取摄像机模型的内部参数和外部参数。但在很多情况下,由于存在经常性调整摄像机的要求,且设置己知的标定参数也不现实,这时就需要一种不依赖标定参照物的摄像机自标定方法。用二维平面靶标和张正友算法对摄像机进行标定。 其中为了获得己知的精确的世界坐标,需要设计精密标定靶。标定靶作用是为各视觉传感器提供相应的标定控制点对:即精确的世界坐标和像素坐标。它应满足:标定点的空间范围应该能够近似覆盖整个测量范围,才能保证测量精度;在标定过程中,要对多个传感器进行标定,因此标定靶的设计应该使得标定过程尽量简单,减少标定过程中的工作量。 三、标定方法选取与标定实验 如何实现摄像机和激光器组成的传感器的标定,即标定光平面与摄像机之间的位置关系;如何实现系统全局的标定,即标定各组传感器之间的位置关系。这就要考虑全局标定方法。全局标定要把各个视觉传感器的测量数据统一到一个总体世界坐标系中,也就是确定各个视觉传感器坐标系相对这一总体世界坐标系的位置与方向,即旋转矢量和平移矢量。主要有以下三种常用的全局标定方法同名坐标统一法、中介坐标统一法和世界坐标唯一法。 其中世界坐标唯一法的基本思想是直接利用世界总体坐标系下的标定点对处于测量状态的各个视觉传感器单元进行局部标定,从而将局部标定和全局标定统一到了一起。其优点在于:实现了在测量现场视觉传感器局部标定和全局标定的统一;减少了坐标转换次数,从而减少了由坐标系转换所带来的精度损失;减少了标定点的采集次数,降低了劳动强度。因此采用世界坐标唯一法对系统进行全局标定。 利用平面靶标对摄像机进行标定的关键是含有坐标信息的特征点也称控制点的检测。常用的特征点是黑白棋盘格靶标上的角点。目前的检测方法可以分为两大类:一类是基于图像边缘的特征,通过用轮廓点来拟合直线或计算边缘曲率、夹角,从而判定角点。概括来说,图像处理的整体步骤是: 1.读入拍摄的棋盘格图像,利用Canny算子进行边缘检测; 2.利用BW算子求出边缘区域的CBW响应值,并设置闽值取出前M个; 3.设置角点邻域阈值,将同一角点邻域内的点取均值,最终得出与实际角点数量相同的N个角点的图像坐标。 准确检测了一幅图像的角点像素坐标之后,就能利用张正友算法进行标定,该方法基于以下思想:标定过程中,摄像机的内部参数始终保持不变,发生变化的只是外部参数。所以要求摄像机在两个以上不同的位置对同一平面靶标进行拍摄,摄像机或靶标两者之一可以自由移动,不需要知道它们之间的相互位置关系和运动参数等。像机的标定完成之后,就能将角点的世界坐标结合摄像机内外参数矩阵,将各点投影到图像坐标系中,比较重投影点与实际检测出的角点之g的误差。为了说明角点检测的准确性,对于直线拟合和BW算子检测出的角点也按照张正友方法求解摄像机内外参数,之后投影到图像坐标系中。 四、模型构建 建模需要依次进行以下步骤,进行以下步骤:首先进行机械调整。调整玻璃平台与导轨面平行,即与扫描方向平行;调整两个扫描臂平面与导轨平行,且等高、等间距;然后进行传感器调试。保证脚底面与玻璃平面相交的位置不会超出CCD相机的视场并留有一定余量,保证数据的完整性。可以通过调整CCD安装座的俯仰角度实现。因为图像亮度、对比度的设置如果太低,会使光带的亮度降低,不易于黑暗的背景区分;如果设置太高,会使得噪声点亮度增加,产生误差和多余点云。随后进行运动控制调试。保证CCD在电机匀速运动阶段采集图像。在平台运动过程中,若人为碰触近端的零位开关和远端的限位开关,电机将立即停止运动,这就保证了系统的安全。其次进行激光平面调试。通过调整激光器安装座的俯仰、平移,将三个激光平面调整到完全重合且与扫描方向垂直的状态。最后通过点云真实地还原脚模的外形轮廓变化,多个角度视图清晰。用高斯滤波滤除杂点,进而得到更为完善的模型。 数据处理论文:TTC与LGO在GPS工程控制网数据处理中的应用 摘 要:对两种商业LGO和TTC进行了简要介绍,以GPS工程控制网为基础,采用两种软件处理了基线数据,基线处理后均采用后处理软件CosaGPS进行平差,对两种解算方式的结果进行对比分析,对类似的工程控制网解算有一定借鉴意义。 关键词:GPS 基线;数据处理;工程控制网 1 引言 GPS测量数据的处理是研究GPS定位技术的一个重要内容,选用好的数据处理方法和软件对结果影响很大。在GPS静态定位领域里,几十千米以下的定位应用已经较为成熟,接收机厂商提供的随机软件可满足大部分的应用需要[1]。 目前测绘单位大都采用进口的随机软件解算基线、国产平产软件进行网平差的方式来进行GPS网数据处理[2]。TTC和LGO作为目前工程应用中两种进口的随机商业软件,均能够进行GPS和常规地形测量数据处理、数据质量保证和质量控制[3]。本文结合该工程实例,采用两种软件进行GPS工程控制网的基线处理,基线处理后,采用国产平差软件CosaGPS进行网平差,并围绕两种处理结果展开讨论。 2 软件介绍 LGO,全称Leica Geo Office,是瑞士徕卡测量有限公司开发的用来进行数据传输、数据编辑、浏览及质量控制等的办公软件。一般与该公司的全站仪、GPS等相互配合使用。该软件以统一的方式管理TPS、GPS和水准数据,功能强大,而且对于GNSS的基线解算,在同类软件中处于上等水平[4]。 TTC,全称Trimble total control,是Trimble公司为高端客户定制的集空间信息采集、存储、分析、显示和数据检索于一体的产品,与Trimble公司退出的TGO出具处理软件类似,但不同之处在于TTC软件可以进行上百公里至几千公里长距基线的高精度解算,TTC操作过程简单,近乎傻瓜化,可满足中低档客户掌握高精度GPS数据处理的需求[5]。 3 实例分析 某工程控制网共7个控制点,按《全球定位系统(GPS)测量规范》要求进行D级GPS布网和观测,基线长度0.9~6.0km,数据采集采用leica GX1230,采样间隔30秒,卫星高度截止角15°[6]。控制网图形如下图1所示。分别以TTC和LGO对观测结果进行基线数据处理,下表1为两种软件基线平差结果。 LGO由于软件本身采用的基线精度评定标准与其他软件不同,因此不能直接与其他软件的RMS进行比较[7]。从上表可以看出,两种软件处理的15条基线,二者基线长度差值最小为0mm,最大为17mm。若按基线精度要求及复测基线长度较差进行比对,结果均满足规范要求,说明两种软件解算的基线结果是相吻合的。 CosaGPS软件是武汉大学编写的一套测量控制网通用数据处理软件包。完成任意测量控制网的平差解算和精度评定等工作。该系统最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大,成果报表自动化输出[8]。本例中利用CosaGPS自动读取TTC/LGO软件输出的基线向量文件,进行三维无约束平差,三维向量无约束平差基线分量改正数结果见表2。 从三维向量无约束平差结果来看,基线分量改正数绝对值均满足规范要求。两种解算方式得到的最弱边相对中误差分别为:TTC/CosaGPS(1/307000))、LGO /CosaGPS(1/664000),这说明基线向量没有明显系统误差和粗差,该控制网内符合精度较高,数据处理质量可靠。从两种解算方式得到的结果对比来看,LGO输出的基线分量改正数整体性优于TTC,说明LGO软件处理的基线结果优于TTC软件处理的结果。 接下来,在三维向量网无约束平差的基础上,为获取控制点在工程控制网下的平面坐标,进行二维约束平差。二维约束平差后,两种解算方式得到的控制点间最弱边相对中误差分别为:TTC/CosaGPS(1/204000)、LGO/CosaGPS(1/322000),满足平面控制网最弱边相对中误差要求。二维平差平面坐标结果见表3。 从上表二维约束平差的点位误差方面可以看出,两种解算方式的坐标分量X方向最大差值为9mm,Y方向最大差值为13mm,点位最大差值为15mm。从两种解算方式处理的精度对比来看,LGO/CosaGPS相较TTC/CosaGPS处理的结果,点位误差较小,精度较高,从《工程测量规范》[9]施工控制点±20mm限差要求来看,两者结果均能够满足需要。 4 结语 本文以某GPS工程控制网为例,通过LGO与TTC两种软件进行基线处理,后处理均采用CosaGPS网平差,对其解算结果进行比较分析。结果表明:LGO软件较TTC软件在数据处理方面占优,但二者处理数据结果相一致,均满足规范要求。在工程应用中,二者均具有操作方便、快捷、处理速度快、结果直观清晰等优点,两种软件均可以用于类似GPS工程控制网的数据处理。 数据处理论文:高中物理实验数据处理中误差理论的应用研究 摘 要:本文主要分析了误差理论在高中物理实验数据中的重要性,阐述了误差理论的具体应用,最后总结了误差理论对物理实验的作用,旨在加强误差理论在物理实验数据中的应用,促进学生对物理的真正认识和理解。 关键词:高中物理实验;数据处理;误差理论;应用 一、误差理论应用的重要性 首先,高中物理实验中的实验是真实存在于现实生活中的,但是仍然必须经过一些严谨的操作步骤才能够完成验证。为了确保实验的正确性,通常会采用大量的数据来证明,数据的可靠性必须达到一定的标准。然而在实验过程中,由于一些不确定因素的影响,常常会让实验数据产生误差,这种误差通常是不可避免的,但是对于实验又有一定的影响。为了让实验准确性更高,必须在实验原理没问题的情况下,科学地使用误差理论的原理来解决这个问题。在物理实验中,误差的存在有其必然性,而实验者对误差的分析也是实验的一个重要环节。 其次,误差理论在物理实验数据处理中有着重要作用。误差理论和实验数据处理属于考试高频考点,但是实验数据处理相对而言不容易被忽视,而误差理论往往容易被忽略,教师在讲解相关理论知识和题目时,对误差理论知识一笔带过,学生掌握得也不够透彻,处于似懂非懂的状态。因此当实验过程中出现误差时,学生容易将误差归结到偶然性的误差和系统的误差上,没有深入研究和探索实验真正存在的问题,对学生处理物理实验数据并没有帮助。另外,在高中物理学习阶段,学生对误差的理解停留在“误差的存在是正常的,不需要对误差进行研究和计算”,这是因为学生对于误差理论没有进行定量分析,从而将误差理论和实验数据理论分割开,实际上这二者是紧密联系的。 最后,误差理论实际包含了许多物理实验数据的处理方法,不仅是对误差的分析,也有严密的法则方便对数据进行处理,主要被广泛应用于工业生产中。而在考虑和处理问题的方法中,误差理论也常常被用到,尤其是处理高级数据,可见误差理论与物理实验数据处理有着不可分割的关系,合理、科学地运用误差理论,能够在高中物理实验数据处理中发挥重要的作用。 二、高中物理实验数据处理中误差理论的具体应用 1.力的平行四边形定则验证实验 力的平行四边形定则验证实验是高中阶段一项重要的基本实验,在实验过程中,需要获得的是:两个共点分力相同作用效果和实际的测量数据的合力,是否和这两个共点力构建的理论合力符合,两个共点力应用的原理是平行四边形定则。这个实验涉及实验的测量数据和理值之间的误差,在合理的误差范围内,两者的合力相同,那么印证了平行四边形的定则。这个实验需要的材料有木板、橡皮、白纸等,原理是如果两个作用力F1和F2的作用效果和一个力F的作用效果一样,那么力F就是F1和F2的合力。实验过程中,由于误差的存在,F1和F2与合力F很难完全相同,数值甚至可能相差甚远,此时教师需要及时引导学生,观察实验过程中的小细节,争取将误差降到最低,确保实验的准确性,完成实验的验证过程。 经过研究分析,误差的来源可能有以下三个方面:第一,运用平行四边形的定则进行作图时,由于作图不准确产生的误差;第二,弹簧测力计没有调零;第三,在使用弹簧测力计时,弹簧外壳与纸张的摩擦以及弹簧与外壳的摩擦造成的误差。 2.探究匀变速直线运动的实验 实验中,匀变速直线运动涉及测量加速度的方法,加速度是一个极为抽象的概念,如果教师简单地通过理论教学,学生不能够将其概念理解得很透彻。因此教师可以通过直观的方式进行实验教学,如通过打点计时器和纸带,将加速度转化为较直观和可以进行测量的具体数值。在实验过程中,教师应该引导学生在加速度实验设计中分析误差,选择合适的实验参数,从而降低误差。误差理论的应用在一定程度上能够培养学生对待实验严谨和细心的态度。教师在这个过程中,通过误差理论教学,提高学生分析问题和误差的能力。在匀变速直线运动实验中,小车带着纸带在轨道上做加速运动,穿过打点计时器会留下一连串的数据点。通过逐差法计算出小车运动的加速度 T是打点计数器的周期,为了让学生处理数据更方便,这里一个周期为五个时间间隔。S1、S2、S3…是纸带上相邻的点的距离,学生可以通过测量得出相邻距离。实验的误差主要有两个部分:第一,测量位移;第二,测量时间。降低纸带测量的误差,能有效提高小车加速度的准确性。 综上所述,误差理论应该广泛应用于高中物理实验数据处理中,让实验的结果和过程更加合理化、科学化,准确性更高,让学生彻底明白误差理论知识的概念,增强学生分析物理实验数据的能力,提高学生处理数据的能力,以后能够以严谨的态度对待相关物理实验。 数据处理论文:正点地面观测数据维护中异常数据处理 摘 要:调整地面气象观测资料报文传输方式后,值班人员应将逐时观测的气象要素数据信息在正点后借助地面测报业务软件“正点地面观测数据维护”来检查观测数据,一旦有异常或错误出现,应及时分析和处理疑误数据,做好自动气象站观测数据质量控制。 关键词:地面观测;数据维护;异常数据;处理对策 科学技术水平快速提升推动了我国气象事业发展和进步,对观测资料完整性、实用性和时效性提出了更高要求。在实际观测工作中,采集的各个气象要素数据质量受外界因素影响较大,降低了自动台站观测资料使用价值。一旦发现观测数据异常,可凭借日常工作经验及时分析处理疑误信息,以增强自动气象站观测数据可用性,提升地面气象观测业务质量。 1 基本操作要领 为方便正点时刻进行地面观测工作,在维护软件中设置正点观测值和小时内分钟观测值实时对比功能。当焦点经过当前时次相对湿度、气温、降水量和本站气压等气象要素对应单元格时,工作人员按住“Shift”键,右击对应单元格,该时次内相关气象要素逐分钟观测数据信息和对应曲线图就会显示在“分钟降水量”窗口上方。 台站整点时刻会编发加密天气报和天气报,应在正点时刻点击OSSMO软件对应整点地面观测数据维护功能,在正点5min内将人工观测气象要素数据信息输入系统内,还要认真检查录入数据信息是否完整,若自动台站不能正常运行,应第一时间实施科学合理人工干预。在非天气报或加密天气报时次,观察自动站逐时采集数据情况,当软件运行中有异常,认真分析并针对性处理,同时保存,控制质量完成后会生成新的长Z文件。 取消天气报后,当新型自动气象站观测气象要素值异常时可通过人工方法来干预,单击“数据维护”下拉菜单中“正点地面观测数据维护”,进入界面后在OSSMO窗口中同时点击“Ctrl+T”键,在“正点地面观测数据维护”中查看人工观测数据和本时次相关统计、自动气象站观测数据、应急加密观测、累积降水量值,以滚动表格方式将与本时次统计值相关所有观测资料信息罗列。 2 正点地面观测数据维护中异常数据处理 2.1 数据输入异常 2.1.1 降水量输入 通过人工方法录入降水量数据信息,若“正点地面观测数据维护”窗口上有“降水天气现象无编报降水量”信息提示,此时无法录入降水量数据信息,删除对应天气现象编码信息后根据正确顺序录入即可。 2.1.2 云的输入 可以正确输入云量数据信息,但不能输入云状态时,应检查输入模式是否为英文;如果有“云高不能为空!”提示信息,应在现有云高栏中输入正确云高数据后删除编报栏中云量信息,结合本站实际决定是否删除云高信息。因输入方式错误引起的软件异常也可关闭软件不保存数据信息,再重启业务软件,按正确方法输入气象要素数据信息,有效避免异常。 2.2 记录超出历史极值 2.2.1 观测数据超过极值 在正点地面观测数据维护中,一旦发现气温、气压、相对湿度、降水量数据超过极限值,要通过人工方法J真审核气象要素数据信息,将正点观测气象要素数据和逐时分钟内观测数据信息进行比较,借助操作软件判断气象要素合理性,若发现气象要素值变化与客观规律相符的正常数据信息,在发送数据信息后并做好保存。 2.2.2 地温等其它要素超过极值 若地温等要素值超过极值,应查看逐分地面观测数据文件,分析分钟内数据文件是否合理,如果分钟数据跳变异常而不能使用或超过气候学界限值时,可按缺测处理。要科学合理设置软件中地面审核规则库数据,预审人员可结合预审报表中超过历史极值可疑信息,在审核规则库中设置合适极值。 3 降低地面正点观测数据异常的对策 3.1 做好观测仪器设备维护 做好观测仪器设备保养和维护,确保新型自动气象站长时间稳定运行。新型自动站仪器设备为较敏感元器件制成,在建站选址时,应选择在电磁干扰程度较小区域,避免电磁信号干扰影响地面观测工作。 3.2 做好恶劣天气下地面测报工作 新型自动气象站观测仪器设备运行过程中受恶劣天气影响较大,可借助于先进观测仪器设备加强对特殊天气掌握程度,了解恶劣天气条件对观测仪器设备的危害,采取有针对性防御对策。 3.3 升级测报软件 应做好备份工作并及时保存相关数据信息,详细了解升级后测报软件内容,通过可靠软件网站进行升级,做好补丁安装,防止因软件升级失败造成观测数据信息丢失。 3.4 数据备份 应高度重视数据备份工作,做好新型自动站正点地面观测数据维护,防止观测气象要素数据信息异常。做好人工监测工作,真实、全面记录气象要素数据信息。将20h作为1周期,由测报人员将备份工作做好,一旦发现观测数据异常,可录入备份数据信息。 数据处理论文:大数据时代下的电力自动化系统数据处理 摘 要:我国电力市场发展度较快,电力系统也正逐步向自动化迈进,并且在运行过程中产生了大量数据,我们将其称之为"大数据时代"。本文主要阐述了电力自动系统在运行过程中产生的具体数据情况,并分析了基于大数据时代背景下如何做好电力数据处理工作。 关键词:大数据时代;电力自动化系统;数据处理 电力自动化数据的处理工作中,要针对不同的数据类型以及系统不同部分对数据的不同要求建立起对应的系统数据资源处理体系。通过建立并整合综合数据库、完成电力系统安全防护规范、形成完善的调度数据体现功能等实现对电力自动化系统中数据的有效处理。 一、电力自动化系统的类型分类 1.基础型数据:主要是与电力自动化系统中的电力设施设备属性相关的数据,如,发电机、变压器等电力设施设备的基础数据。对于这些数据一般是电力单位根据相关的数据规划各自进行管理,并通过相关数据服务器对其数据进行数据同步,便于调度中心对这些数据进行集中存储、整理和相关计算。 2.实时数据:大多数是在电力系统运行过程中进行实时采集的数据,其数据量很大,对存储空间的要求比较高。这些数据是在电力系统运行过程中产生的,通过对其进行纠错处理后,能够为调度部门或市场运营提供决策参考依据。目前,我国电力自动化系统在实时数据处理方面比较成熟,对收集到的实时数据不需要进行相关的处理,只需要在数据输入、输出过程中建立一个稳定的接口即可。 3.日常管理的数据:主要是在电力系统运行过程中对各种相关数据进行统计,各部门对在工作中遇到的问题进行相关处理后的数据信息。一般情况下,这些数据只需要在特定的范围内进行同步和共享即可。在电力系统运行过程中,建立这一类型数据同步和共享的数据平台是十分必要的。主要原因表现在以下几个方面:①这些日常管理的数据在某种程度上反映电力系统中电力设施设备的运行情况;②方便电力系统中各个部门对日常管理数据的获取,以便更好的开展部门工作。 4.市场经济数据:随着市场经济的发展,电力系统的经济效益越来越突出,电力系统运行中的相关数据对电力单位的发展具有重要影响,将其作为经济性数据十分有必要。市场经济数据对城市建设规划中的电力规划有很重要的决策参考依据。市场经济数据具有非常大的扩展空间,其数据规划的重点将是实时数据。 二、电力系统化系统中数据的获取 电力系统化系统中数据的获取就是整个数据的采集过程。在电力自动化系统中,主要包括了数据采集、数据处理以及数据转发三个环节。在电力系统中,实现数据传输是进行数据获取与采集的重要目的。在进行数据传输过程中,可以采用有限传输与无线传输两种方式进行。在采用有限传输的过程中,主要通过使用电缆或者光纤进行传输。而在无线传输过程中,则可以使用微波或者无线扩频的方式进行传送。由于有限传输信号稳定可靠,因此,在电力自动化系统当中主要是使用有线传输方式。但是,由于无线传输方式能够减少线路的铺设工作量,而且在较为偏远的地区能够方便的采集数据,而使得其在部分地区得到广泛应用。 三、电力自动化系统中的数据处理 3.1数据共享 数据共享的主要方式主要包括以下几种:(1)内存数据库。利用内存数据库有着安全性高、访问速度快和结构灵活的特点,但是也存在着一些问题,那就是其开放性较低。(2)利用网络进行通讯。网络通讯的方式有UDP、TCP、IP等,在对数据进行打包发送的过程中,网络通讯的方式相应速度较快,而且数据在处理的过程中,使用的是二进制的方式,这种方式在编程的时候较为复杂。(3)直接内存访问。利用直接内存访问的方式进行共享,有着传输速度较高、进入的速度较快的特点,但是在数据处理的过程中,对于整个系统的安全性会造成一定的影响。电力自动化系统使用的是DCOM技术来进行内存数据库的访问的,例如,远程主机在进行数据共享的过程中,可以使用网络映射的方式将远程主机进行映射,使其映射到本地的磁盘中,这样是便于数据的下载与更新的。 3.2数据流 数据流也是电力自动化系统运行中十分重要的组成部分,在数据处理中扮演着关键性得角色。随着计算机技术和网络技术的快速发展,数据流呈现出了连续性、顺序性和实时性,整个过程的起点是在数据进入到了系统中开始,而数据在流动的过程中,那么信息的流动策略就会与整个系统的功能有着紧密的联系。随着电力自动化技术的不断提高,电力系统在运行的过程中,数据量在逐渐的增加,整个系统结构也变得越来越复杂,必须要对相应的数据量进行科学的分析,这样才能够合理的部署,提高数据传输的效率,使数据流在运行的过程中,能够充分的保证其可靠性、安全性和实时性。数据流技术在处理的过程中,一定要将接口的统一性进行相应的处理,在这样的情况下,就要充分的解决各个子系统之间的在接口统一性上的问题。 3.3电力自动化系统中的数据整合 电力自动化系统的建立及发展是基于“建立调度综合数据应用与交换平台,规范和整合调度系统数据”的基本要求,通过数据让你过河、功能完善等方式使得不同的专业技术以及信息安全技术在系统中得到应用和体现。同时,电力自动化系统的整合工作必须基于国家电网调度系统的数据整合原则及基本工作框架进行。当前,系统建设的主要目标在于建立一个综合数据库、形成一个与电力二次系统安全防护要求相一致的信息交换体系,实现通用调度数据的体现。在具体的实施过程中,可以采取如下步骤进行:(1)基于既有系统开发多种分散数据的采集与整合工具,形成统一数据规格的管理规范,建立一个基于对象的数据处理数学模型,进而实现系统信息的相互关联,实现信息区域的管理中心。(2)利用通用调度数据展现技术给电力自动化系统用户提供便捷的数据分析、加工及理途径。同时,开发并实现基于用户自定义规则的调度数据综合处理信息系统,实现对数据的重复利用。(3)开发横向调度数据接口技术,通过完善并统一对外调度接口的方式,避免出现数据多重交叉的以及重复输出问题。(4)形成上、下级纵向调度数据的标准接口,构建起广域范围中的金字塔式形式的立体数据体系。 四、智能电网 1.智能电网中的网络拓扑结构 智能电网中的网络拓扑结构具有坚强、灵活的特点,能够有效的解决电力系统中能源和生产力分布不均匀的问题,满足电力企业大规模生产运输过程中产生大规模数据的处理功能,实现资源的优化配置,减少电能损耗。同时,智能电网中的网络拓扑结构能够有效的应对一些自然灾害,如雨、雪等。 2.开放、标准、集成的通信系统 智能电网能够对电力自动化系统进行及时有效的监控,主要在其具有识别故障早期征兆的预测能力和对故障做出相关的相应的能力。智能电网是电力自动化企业的发展方向,能够为电网规划、建设和运行管理提供全面的数据信息,有利于大数据时代下电力自动化运行系统的稳定、安全和高效的运行。 结语 自动化系统的正常运行,一定要充分考虑到系统运行中数据信息的数量信息,便于数据的维修和存储空间的无限扩展。文章主要是分析了自动化系统的数据类型,并且对其进行了详尽的分析,对于相关问题进行了阐述,给电力自动化系统提供了更加广阔的空间,并探究了智能电网在电力自动化运行系统中运行的优势和未来的发展方向。 数据处理论文:大数据处理平台比较研究 摘要:大数据环境下,传统的数据处理方式不再适用,以云计算技术为支撑的大数据处理平台应运而生。比较了开源Hadoop和Spark平台各自的优缺点,发现各自的适用范围:Hadoop适用于数据密集型任务,并广泛应用于离线分析;Spark因其基于内存计算,在迭代计算和实时分析领域占据优势。二者在功能上有较强的互补性,协同使用可以发挥更大效益。 关键词:大数据平台;Hadoop; Spark;比较研究 1大数据处理平台 1.1大数据特点 目前,大数据还没有一个标准定义,但是把握大数据的特征,有助于加深对大数据内涵的理解。数据具有的3V特征,即规模大(Volume)、种类多(Variety)、速度快(Velocity)。规模大,意味着数据量不断扩张,数据量级从现在的GB、TB增长到PB、EB甚至ZB级;种类多,指数据类型有结构化、半结构化和非结构化,其中文字、图片、音频、视频等非结构化数据占很大比例;速度快,表示大数据有强时效性,数据快速产生,需要及时处理及分析才能实现大数据的经济价值。 大数据的处理过程为数据抽取与集成、数据分析以及数据解释 [1]。巨量的数据往往也意味着噪声较多,这给数据清洗工作造成困难。传统的关系型数据库处理对象单位通常为MB,适合处理存储结构化数据,而面向大数据的数据库技术能够解决海量的非结构数据存储问题。传统的数据分析方法以算法的准确率作为重要的衡量指标,而大数据的高速性要求算法必须牺牲一部分准确性以更高效地处理数据。 1.2大数据处理平台 为从规模巨大、种类繁多、生成快速的数据集中挖掘价值[2],针对大数据的技术和方法应运而生。GFS、NoSQL、ITHbase、MapReduce等云计算技术发展,使大数据有效存储、管理和分析成为可能。但从众多复杂的大数据技术中进行选择,并搭建完备的大数据处理框架难度很高,不利于挖掘大数据中的经济价值。大数据平台能在用户不了解架构底层细节的情况下,开发大数据应用程序。全球领先的科技巨头纷纷提出了建设与应用大数据处理平台:IBM公司推出了云端版InfoSphere BigInsights[3];HP推出了HP Vertica6.1分析平台[4];Google提出的GFS、MapReduce等云计算技术催生了大数据处理平台的事实标准Hadoop。目前,Google使用的是自己开发的Caffeine[2];Facebook结合自身需求实现了Corona、Prism。完备、高效的大数据处理平台为大数据应用提供一站式基础服务,支持应用系统从清洗、集成、分析到结果可视化展现全过程建设,降低了用户技术门槛[5]。 2大数据处理平台比较 Hadoop的支撑技术(MapReduce等)成熟,实现了海量数据分布式存储和批量处理,应用广泛,成为大数据处理平台的事实标准。Spark以其近乎实时的性能和相对灵活易用而受到欢迎,它同Hadoop一样都是Apache旗下的开源集群系统,是目前发展最快的大数据处理平台之一。 2.1Hadoop与Spark比较 2.1.1Hadoop及特c Hadoop是由Apache开发的开源云计算平台,实现在大量计算机组成的集群中进行分布式存储和计算。Hadoop框架最核心的技术是HDFS和MapReduce。HDFS是可部署在廉价机器上的分布式文件系统,采用主/从结构,将大文件分割后形成大小相等的block复制3份,分别存储在不同节点上,实现了海量数据存储。MapReduce编程模型实现大数据处理,它的核心是“分而治之”[1]。Map任务区将输入数据源分块后,分散给不同的节点,通过用户自定义的Map函数,得到中间key/Value集合,存储到HDFS上。Reduce任务区从硬盘上读取中间结果,把相同K值数据组织在一起,再经过用户自定义的Reduce函数处理,得到并输出结果;将巨量资料的处理并行运行在集群上,实现对大数据的有效处理。 Hadoop具有如下优点[69]: (1)高扩展性。Hadoop的横向扩展性能很好,海量数据能横跨几百甚至上千台服务器,而用户使用时感觉只是面对一个。大量计算机并行工作,对大数据的处理能在合理时间内完成并得以应用,这是传统单机模式无法实现的。 (2)高容错性。从HDFS的设计可以看出它通过提供数据冗余的方式提供高可靠性。当某个数据块损坏或丢失,NameNode就会将其它DataNode上的副本进行复制,保证每块都有3份。所以,在数据处理过程中,当集群中机器出现故障时计算不会停止。 (3)节约成本。首先,Hadoop本身是开源软件,完全免费;其次,它可以部署在廉价的PC机上;“把计算推送给数据”的设计理念,节省了数据传输中的通信开销。而传统的关系型数据库将所有数据存储起来,成本高昂,这不利于大数据产业发展。 (4)高效性。Hadoop以简单直观的方式解决了大数据处理中的储存和分析问题。数据规模越大,相较于单机处理Hadoop的集群并行处理优势越明显。 (5)基础性。对于技术优势企业,可以根据基础的Hadoop结合应用场景进行二次开发,使其更适合工作环境。比如,Facebook从自身应用需求出发,构建了实时Hadoop系统。 Hadoop系统局限性 [1011]:①不适合迭代运算。MapReduce要求每个运算结果都输出到HDFS,每次初始化都要从HDFS读入数据。在迭代运算中,每次运算的中间结果都要写入磁盘,Hadoop在执行每一次功能相同的迭代任务时都要反复操作I/O,计算代价很大。而对于常见的图计算和数据挖掘等,迭代计算又是必要的;②实时性差。Hadoop平台由于频繁的磁盘I/O操作,大大增加了时间延迟,不能胜任快速处理任务;③易用性差。Hadoop只是一个基础框架,精细程度有所欠缺,如果要实现具体业务还需进一步开发。MapReduce特定的编程模型增加了Hadoop的技术复杂性。 2.1.2Spark及特点 Spark的整个生态系统称为BDAS(伯克利数据分析栈),包括Tachyon、Spark Streaming、Spark Core、MLlib等。其核心框架Spark是为了实现大数据的快速处理而设计的,可以用来构建低延迟应用。Spark以RDD(弹性分布数据集)为基础,实现了基于内存的大数据计算。RDD是对数据的基本抽象,实现了对分布式内存的抽象使用。由于RDD能缓存到内存中,因此避免了过多的磁盘I/O操作,大大降低了时延。Tachyon是分布式内存文件系统,类似于内存中的HDFS,基于它可以实现RDD或文件在计算机集群中共享。Spark没有自己的文件系统,通过支持Hadoop HDFS、HBase等进行数据存储。Spark更专注于计算性能,其特点如下[1113]: (1)高速性。Spark通过内存计算减少磁盘I/O开销,极大缩小了时间延迟,能处理Hadoop无法应对的迭代运算,在进行图计算等工作时表现更好。高速数据处理能力使得Spark更能满足大数据分析中实时分析的要求。 (2)灵活性。较之仅支持map函数和reduce函数的Hadoop,Spark支持map、reduce、filter、join、count等近80多种操作类型。Spark的交互模式使用户在进行操作时能及时获得反馈,这是Hadoop不具备的。Spark SQL能直接用标准SQL语句在Spark上进行大数据查询,简单易学。尽管在Hadoop中有Hive,可以不用Java来编写复杂的MapReduce程序,但是Hive在MapReduce上的运行速度却达不到期望程度。 2.1.3Hadoop与Spark特点比较分析 Hadoop具有高扩展性、高容错性、成本低、高效性、不适合迭代运算、实时性差、易用性差等特点,与之相比,Spark最突出的特点是高速性和灵活性,基于这些特点分析总结如下:Hadoop更注重存储性能,而Spark更专注于计算,可以形象地将二者的处理方式比作“大砍刀”和“剔骨刀”,前者可以胜任更加繁重的任务,但难免粗糙,后者则胜在快速、灵巧上。 2.2Hadoop与Spark应用场景比较 2.2.1Hadoop应用场景 Hadoop的高扩展性、高容错性、基础性等优点,决定了其适用于庞大数据集控制、数据密集型计算和离线分析等场景。针对Hadoop的局限性,为提高Hadoop性能,各种工具应运而生,已经发展成为包括Hive、Pig、HBase、Cassandra、YARN等在内的完整生态系统。HBase新型NoSQL数据库便于数据管理,Hive提供类似SQL的操作方式进行数据分析,Pig是用来处理大规模数据的高级脚本语言……这些功能模块在一定程度上弥补了Hadoop的不足,降低了用户使用难度,扩展了应用场景。 2.2.2Spark应用场景 与Hadoop不同,Spark高速、灵活的特点,决定了它适用于迭代计算、交互式查询、实时分析等场景,比如,淘宝使用Spark来实现基于用户的图计算应用[11]。但是,其RDD特点使其不适合异步细粒度更新状态的应用[1],比如,增量的Web抓取和索引。RDD的特点之一是“不可变”,即只读不可写,如果要对RDD中的数据进行更新,就要遍历整个RDD并生成一个新RDD,频繁更新代价很大。 2.2.3Hadoop与Spark的互补竞争关系 Hadoop与Spark同榇笫据处理平台,必然在市场中存在一定的竞争替代关系,二者在功能上有较强的互补性。Hadoop解决了如何将大数据储存起来的问题,Spark在此基础上考虑的是更快速、易用地实现大数据分析,这点从Spark仍采用HDFS作为文件系统就可看出。它们适用于不同的应用场景,有时协同工作会达到更理想的效果,在Spark和Hadoop的许多发行版(如CDH、MapR、InfoSphere BigInsights)中,它们都已经互相支持实现。 3结语 本文分析了大数据的3V特点,论述了大数据处理与传统数据处理的不同,指出了传统处理方式在大数据环境下的局限性。通过分析常用的大数据处理平台,并分析Hadoop和Spark的核心技术,对其优缺点进行了归纳。Hadoop实现了海量异构数据的存储和处理,虽然在处理速度和易用性方面存在缺陷,但由于它的基础性还是得到广泛应用,企业可根据自身应用特点进行改进。虽然Spark不适合异步细粒度更新状态的应用,但在处理性能和易用程度上较Hadoop优势显著,发展也十分迅速。通过比较两者的优缺点,可以发现它们在功能上有较强的互补性,协同使用可以带来效益优化。目前Spark和很多Hadoop发行版都已经互相支持。期望本文对大数据处理平台的选择、利用和研发有所启发。 数据处理论文:公路工程试验检测的数据处理与分析 [摘要]为了确保公路工程的质量,需要在施工的各个环节实行试验检测工作,在材料、施工工艺和技术、工程验收等方面进行检查,形成的数据资料经过分析和处理,是公路工程质量的重要保障。本文着重分析介绍试验检测的数据处理以及相关分析。 [关键词]公路工程;数据;试验检测;分析和处理 在施工中要保证建筑材料不使用劣质产品,施工工艺和技术是否符合工程建设标准,工程的实用性是否满足投入使用后的需求,都需要专业的试验检测来验证和把关。在我国大多数公路工程中,试验检测在其中都发挥重要的监督和鞭策作用。对于试验检测的数据要进行科学客观的处理和分析,得到最公正的检测试验报告,工作人员要认真履行试验检测职责,为公路工程的质量负起责任。 1.公路工程试验检测数据分析 在进行公路工程试验检测数据的相关分析时,要注意选择正确有效的分析方法。数据分析需要大量的精密运算、绘图与建立表格来开展数据的分析。工作人员要掌握专业的W科知识,并灵活运用于试验检测工作当中。根据精密运算和解析得到的重要参数以及图表等分析依据,才能为工程的各项施工技术和功能去粗存精,找出问题发生所在以及制定整改措施。 1.1图示法 概括来讲,图示法就是应用图形具体表现检测数据,能够使人们清晰的看出函数的变化趋势和规律。但图示法仍有它的缺点,在图形中不能很清晰的表现函数关系,使得无法进行精确的科学分析。如果用图示法对数据进行处理,首先要准确把分度值、名称和有效数字的位数等重要数据标注在坐标轴上,在书写过程中,要尽量将文字的书写方向和坐标轴保持平行。第二点值得注意的是,要让测量数据的精度和记录分度相对应,作图时一定要采用平滑曲线的连接方法,坚决杜绝绘制成一条没有任何意义的工程折线,而是要使其成为一条平滑曲线。 1.2表格法 表格是一种直观、全面的工具,对于试验检测工作来说,表格法是通常在实际工作中使用的方式,企业的报表、工程各项参数以及各项试验数据都可以转化为表格的形式表现出来,让人一目了然,清晰陕速的了解事物的属性和重要数据分析。但是,在表格法的使用过程中我们发现了一些问题:表格是一种标准设计,其内容和重要的数据都放置于规定的方格内,空间有限,如果有其他重要的数据,就会出现遗漏或者错漏,导致试验检测的数据分析出现问题,精确度下降,对于事物的了解虽然迅速高效,但是只能做到初步粗浅的理解,深入的反映事物的关联和内在联系是很难通过表格呈现出来的,在施工中就无法进行很好的衔接,会造成施工环节的不连贯,给施工进度造成一定的影响。表格法所呈现的数据虽然简易明了,通俗易懂,但数据都是孤立性的存在,表格无法体现我们通常需要的一般线性规律,其重要程度大打折扣,虽然通过表格数据分析可以知道工程检测的结果,但相关的具体分析和前因后果都无法做到全面的了解和补充。 1.3经验公式法 我们在绘制完成曲线后,可以很直观的发现它与一些特定函数有相似之处,我们把这种与曲线对应的函数称之为经验公式。实际上,要想简明扼要的表达所有数据之间的关系,最简单的方法就是用一个公式来表达,这样可以直接得到自变量和应变量的关系。 2.公路工程试验检测的误差处理 2.1误差的来源 公路工程的试验检测数据要求精确精准,但是在实际检测工作中,工作人员发现误差是无法避免的,专业知识扎实、检测经验丰富的工作人员也会发生一定概率的误差,再精密的检测设备和仪器都会发生理论上的误差,更何况是人了,所以数据误差的来源是由于工作人员或者设备仪器的本身误差造成的。而在大多数试验检测数据分析和处理工作中,出现一定范围内被允许的误差是正常的。但是检测人员要全力避免误差的扩大,避免对检测结果造成不良影响,延误施工进度。 2.2误差的表示 误差有两种最基本的表达方式,即绝对误差和相对误差。绝对误差指的就是实际测量值和真实值之差。在具体工作中,我们通常把用精度较高的仪器设备测量得到的数据称为实际值。实际值比较接近真实值,所以用它来替代真实值。绝对误差要有单位,要与被测值的单位保持一致,然后是用绝对误差表示实际偏差,但是却不能够得到误差的精确程度。所以,相对误差不单能够表示绝对误差,还能表示精度,同时还可以表示误差的方向。 2.3误差的处理与分析 尽管误差很可能出现或者已经存在于检测结果中,也是有办法可以进行补救的,最常用的办法就是多次进行重复的试验检测,将每次的检测结果进行对比和整理,依靠数学中的统计学原理进行取值,以此方法得到的数据就会更加可靠和准确。在一般情况下误差是普遍存在的,而很有可能是人为过失的因素酿成的,而不是检测设备或者仪器本身存在的误差率造成的,因此,要进行重复试验,找出错误所在,排除第一次错误的数据,然后进行多次试验验证,直到满足检测需求的准确结果。在检测工作中应该全力避免人为失误或犯错导致的数据误差,这就要求检测人员不断提高自身素质和检测水平,检测机构也要加大对硬件设备和先进仪器的维护保养,创造更加专业和适合检测工作的环境氛围。 3.结语 试验检测的数据处理与分析是检测结果的基础和来源,而数据分析的准确度关系到检测结果的公正性与客观性,在工作中要避免误差,保证准确度,从公路工程施工的角度考量,也需要一份专业精准的检测数据来衡量施工技术水平和工程质量的高低,所以,检测机构和人员要不断提升检测能力,增强业务素质和专业技能。 数据处理论文:大数据处理技术在智能电网领域中的应用研究 【摘要】 文章首先对智能电网和大数据处理技术进行了简介,进而分析了智能电网的大数据特点,最后提出了大数据处理技术在智能电网领域中的具体应用。 【关键词】 大数据处理技术 智能电网 具体 应用 前言:随着我国工业的高速发展以及居民生活的丰富化,目前我国的电力行业取得了巨大的发展,跨区联网的规模处于不断扩大中。而就电网结构而言,也处于不断复杂的趋势下,存在的不稳定因素也越来越多,使用中的风险以及故障的机率特增加了很多。进而大数据分析处理技术得以在电网中使用,实现了电网管理的智能化,提升了电网使用的稳定性和安全性。基于此,文章围绕大数据处理技术在智能电网领域的应用为中心,分三部分展开了细致的分析探讨,旨在提供一些该方面的理论参考,以下是具体内容。 一、智能电网和大数据处理技术简介 1.1智能电网 所为智能电网指的是以基本的物理电网为基础,通过应用目前的现代信息技术、通信技术以及计算机处理技术等技术,同时和传感测量技术一控制技术进行结合,进而形成的一种高度集成的新型电网。智能电网在电网运输的安全性和可靠性上都于很大的保障,同时从功能上观察,也具备电网实时信息的处理、分析、集成、安全以及显示等诸多功能[1]。 1.2大数据处理技术 所谓大数据处理技术就是对数量庞大的数据进行分析和处理的技术。目前主要使用的大数据处理技术都是基于互联网的云处理技术的,在社会中的各行各业中均有得到了广泛的应用。 二、智能电网的大数据特点 2.1规模大 就智能电网所产生的大数据而言,其首先存在的一个特点即规模大。在电网的不断发展过程中,其负荷节点和电机节电会不断增加,再加之电网和负荷之间的双向交互因素的影响,就会大大增加电网数据的量,M而所产生和需要储备的数据也就随之大量增加[2]。 2.2速度快 因为在电网的运作过程中,负荷的波动具有极大的随机性,因此在电网的随时监测工作上所产生的随机性就很大。而电网一旦出现故障,导致的进一步事故发展的速度很快,并且造成的事故损失也会很大,因此智能电网的大数据也具有速度快的特点。 2.3多样性 多样性也是电网所具备的一个特点之一。因为智能电网在运作过程中,所涉及到的面很多,因此其所产生的数据,包括内部数据、外部数据等多个方面的数据,其种类十分繁多。 三、大数据处理技术在智能电网领域中的具体应用 3.1支持基建决策 首先大数据处理技术在智能电网的基建决策中起着十分重要的作用。例如可以通过大数据处理技术对电网基建地的天气系统数据进行细致的剖析,并且和电网企业的发电机数据进行综合分析。进而根据企业所累积的数据以及天气系统所提供的风速、风向以及气温、气压湿度等数据作为基础数据,并采用数据建模技术,对这些因素可能导致的对电力的影响,进行模式运算,最后得出电网基建的最佳位置[3]。 3.2进行客户分析 其次在智能电网中,大数据处理技术还被广泛的应用于对客户的分析工作中在电网的运作过程中会产生大量的用户数据,而通过对这些数据的分析和归类可以对电网用户群体有一个清晰的认识,进而就可以展开针对性营销,对于提升电网企业的市场竞争力具有重要的意义。 3.3实现协同化管理 从整体上观察,对于电网企业而言,其在市场中的运作并不仅仅只涉及到电网企业一家,和市场的诸多行业均有一定的涉及,因此要保障电力企业的发展就必须和其他行业的企业做好协同工作。通过大数据处理技术的应用可以提升行业之间的联系,进而可对行业的前景有一个动态的了解。而这不仅仅局限于电力企业一家,同时对其他和电力行业密切相关的企业也有十分巨大的影响,可促进电力企业的内外共同发展。 结束语:综上所述,智能电网指的是以基本的物理电网为基础,通过应用目前的现代信息技术、通信技术以及计算机处理技术等技术,同时和传感测量技术一控制技术进行结合,进而形成的一种高度集成的新型电网。其在自身的大数据上具有规模大、速度快以及种类多样的特点。而大数据处理技术在智能电网领域支持基建决策、进行客户分析、提升智能控制以及实现协同化管理等多个方面都有十分广泛的应用,是保障智能电网运作稳定性和安全性的一个基本技术。 数据处理论文:检重机称重信号的数据处理研究 [摘 要]动态称重是指通过称重设备获得商品的重量。静态称重是固定在称重设备除了商品本身没有其他干扰,所以更容易得到准确的称重值,而动态称重设备更适合快节奏的称重需求。本文首先简要介绍了动态称重的原理,对称重设备的信号采集与数据处理进行了分析研究。 [关键词]称重机;信号;数据处理;研究 使用重型机器设备有:预输送机,称重输送机,剔除下输送机的三部分。称重输送机称重,称重输送机由支撑称重输送机的传感器输送和称重。称重系统收到传感器的称重信号后,得到商品的重量值,然后根据袋装商品的允许误差,对位于剔除输送机上的商品进行剔除或者不剔除处理。 1 动态称重系统工作原理 商品放置在称重平台上时,称重传感器由于压力而变形,传感器内部的电桥平衡被破坏,输出的mv信号和承载的压力与接收到的信号结束时成正比,称重传感器收到收尾信号时说明商品称重完毕,称重设备将信号传输给电子称重仪器并放大传感器信号,通过A/D芯片将转换为数字模拟量,称量仪器后数字滤波器得到商品的实际值,然后通过串口到IPC机主机程序。 1.1 动态系统硬件组成 动态称重系统的组成包括:称重传感器(中航ZEMIC称重传感器)、称重仪表、光电开关、PLC控制仪、数据对比设备等。其部分彼此之间的融合,分别负责将自己的信息传送给PLC控制器,然后由仪器和工业计算机连接确定相关信息。原理图如图1所示。 1.2 PLC控制仪 电子称重仪器是动态称重系统的核心部件,相当于动态称重系统的“大脑”。 主要负责接收传感器数据和其他部件的信息以及控制。基本工作流程为:电子称重仪器接收称重传感器信号、称重传感器信号放大、A / D转换为中央处理器进行刻度转换等;传输给PLC控制器;若合格气缸停止;若不合格传动链停止气缸动作。 2 动态称重设备信号采集 有效信号处理的前提是信号采集准确,信号采集的重要性非常显着,与计算机和传感器蛄接。在称重传感器中使用的动态称重系统,时间轴和振幅轴的输出是连续的模拟量,电子称重仪器在接收模拟信号时需要先对信号进行调节处理,即0-10mv的信号转换为0 -5mv电压信号,然后将模拟负载信号转换为数字信号,这就要求电子称重仪表A/D模块进行处理。 该系统采用EPC系列PC/104嵌入式工业主板,具有接口完整、功耗低、可靠性高、资源丰富等优点,采用8/16位PC/104扩展总线,可稳定运行宽温度范围广泛的工业应用。用于信号采集的模块采用PCM-8208BE,它是基于PC/ 104总线的高精度模拟输入数字输入和输出。主要功能是:8条模拟输入通道;内置6个可调PGA;输入范围为±10V至+0.25 V可选;高达4KHZ采样率;内置1024深度FIFO;具有AD转换中断;可以直接读取单个采集数据组,并具有8个隔离数字输入和8个隔离隔离数字输出的形式。 PCM-8208BE广泛应用于工业现场传感器多通道信号高精度采集。该系统采用PCM-8208BE可以捕获现场的模拟信号功能,实时检测称重传感器信号,通过简单的过滤器对电子称重仪进行进一步的信号分析。 3 称重信号数据处理方法 3.1 加权平均值算法 对于传感器信号的n次连续采样,分别由大到小的加权系数的系列,然后加上有效采样值,这种方法称为加权平均法。每个加权因子要求小于1,所有加权系数的累积值为256,加权运算结果除以256可以很容易地计算出来。假设从数据依次开始,将总共8个采样存储在存储器单元中,所有加权因子都存储在ROM表中,滤波结果保留在累加器A中。 加权平均算法简单,应用范围广泛,但不适用于动态称重传感器信号的处理。当待处理信号被振动扰乱时,结果不能表示商品重量信号的真实值。而加权因子选择不能固定,每次计算都必须根据实际情况选择适当的加权因子,无人值守动态称重系统显然不适用。 3.2 平均值算法 算术平均值滤波方法基于从称重传感器收集的数据。该算法的特征在于,当采样次数少时,波形平稳度不够好;采样次数大时,波形灵敏度降低,系统参数趋势不明显。假设共有8个样本,样本值从DATA开始存储在连续地址单元中,滤波结果存储在累加器A中。在实际应用中,商品通过的时间段很短,因为自身的振动或外部干扰因素的影响,这种算法不能信号的时频域来解决,这让该信号处理方法已不能满足我们的要求。 3.3 傅立叶变换滤波法 传统信号分析的基础是傅立叶变换,这种方法被广泛应用,尤其是信号处理方面和量子物理。假设是的周期函数且满足化里赫利条件: (1)在任意区间内连续或只有有限个第一类间断点; (2)在一个周期内,只有有限个极大值或者极小值点; (3)在单个周期内绝对可积。 由于主要研究了动态称重系统的振动,所以收集的信号是非线性的,非周期性的信号,这就需要在信号分析过程中对频域信息进行分析,但傅立叶变换算法完全没有波形中的时域信息,为了满足动态负载信号处理的需要,可以使用可翻译的窗口函数到原始信号窗口,删除我们称为短时傅里叶变换。傅立叶变换的思想即选择一个窗口函数来获取一段原始信号,如果截获信号是稳定的,则使用傅立叶变换来确定窗口内信号的频率。沿着波形曲线移动窗口函数会给出信号频率随时间的变化,即我们需要的时域分布。STFT算法有两个困难:一是窗口函数的选择,一个是窗口函数长度问题的选择,因为动态称重信号是非线性非平稳信号。 傅立叶变换将概念从一个空间域建立到另一个空间域,从时域或频域的角度对信号进行分析,但也是由于时域和频域信息不能有机地结合的特征,这不是适用于动态称重信号的非平稳信号分析。我们使用短时傅里叶变换来分析频域信息,而不会丢失时域平面中的信号信息。短时傅里叶变换计算简单,可以有效分析非平稳信号。 3.4 小波变换法 小波变换是基于短时傅里叶变换定位思想的新算法。小波变换不仅可以避免不能跟随频率变化的窗口大小的缺点,还可以提供频率变化的“时频”窗口。 小波算法可以分析和处理诸如称重信号的复杂非平稳信号的时间和频率。WT变换中的小波可以是具有有限持续时间的函数,以及突变的频率和幅度,平均值在有限时间范围内。小波变换是基本的小波函数位移,然后在不同的尺度a中用测量信号XW做内积,即: 式五中,称为尺度因子,其作用是对基本小波做伸缩,是位移值。通过调整的该值可用于观察不同时间段的本地信息。 通过调整比例因子a,假设a的调整较大,则视野宽分辨率低,适合观察信号的一般情况。假设a值的调整相对较小,视野窄且分辨率高,适合信号局部信息观察,这种粗细信号分析方法称为多分辨率分析法。 4 结语 本文介绍了信号处理模块的硬件结构,信号采集和处理。然后,通过描述几种常用的信号处理算法来提出称重传感器的非平稳信号数据处理方法,为寻求更高精度,更具成本效益,更可靠的动态称重设备提供借鉴。 数据处理论文:MAPGIS在地质填图及化探数据处理中的应用 [摘 要]在本文中,笔者以MAPGIS技术的应用特点与可实现功能为论述切入点,详细分析了该技术在地质填图与化探数据处理工作中的实际应用情况,旨在为后续的地质工作提供科学参考依据。 [关键词]MAPGIS技术;地质填图;化探数据处理;应用 前言 在当前我国城市化进程持续推进的时代背景下,地质工作的重要性日益凸显,地质工作的环境也日趋复杂,此时,地质技术人员所要应对的地质填图、化探数据处理等具体工作的难度会随之提高,而传统的地质工作技术已远不能满足实际工作的发展需求[1]。为了提高地质工作质量、优化地质填图及化探数据处理准确性,同时进一步加快实际成图速度,相关技术人员则应积极将现代化的MAPGIS技术用到地质填图及化探数据处理中,以数字化、信息化处理手段全面促进地质工作效率的提升。 1.MAPGIS技术的应用特点与可实现功能 MAPGIS技术属于当前最为先进、前沿的地质测绘技术,在该项技术的应用过程中,相关技术人员可轻松实现地质测绘工作的自动化或半自动化,同时,其测绘数据主要以数字化形式呈现,其测绘结果较为规范、测绘精度高且作业速度快误差小相对较小。MAPGIS技术还集成了定位、导航、测量的综合功能,可以将实际工作中所收获的地质数据进行高效的分析、计算、存储等,有效提升了数据管理的工作效率。此外,MAPGIS技术中最为鲜明的特点就是融入了MAPCAD成图功能,技术人员可以利用这一功能轻松实现图幅快速提取、多源图像处理以及图库建立修改等复杂操作。从操作系统上说,MAPGIS技术具有优良的开放性与多层次性,技术人员可以通过编辑ActiveX、VC++、VB、Delphi以及API等函数实现DC Server、RSP、TDE、IG Server以及EMS操作平台的运行在系统辅助工具方面,MAPGIS技术也具有十分强大的特性功能,嵌入式工具、GIS工具、矢量数据处理工具、遥感数据处理工具均能在实际地质工作起到重要的辅助服务作用[2]。与传统的地质测绘技术相比,MAPGIS技术可有效克服地质工作量繁重的难度,并在有效保障数据处理与地质填图质量的同时最大程度地满足当前地质工作需求。 2.MAPGIS技术在地质填图中的运用 地质工作中的地质填图主要是指运用一定的比例尺、按照统一的规范技术要求,将各种地质体以及相关的地质现象在地理地图上进行填充描绘,最终再进行一定的整理加工使之形成地理地质图。地质填图不仅关系这地质图的准确性与信息质量,更会影响到实际的地质找矿工作,但由于填图区地质地貌情况往往相对复杂,所有收集的地质资料较为繁琐,因此,在技术人员的实际地质填D工作中,其工作量与复杂性也相对较高[3]。相关工作实际表明,在地质填图工作中积极应用MAPGIS技术,便可实现对上述问题的轻松解决。具体来说,在应用MAPGIS技术时,技术人员应先以GPS对所观察的地质进行定位,再将具体的观察点投放指矢量地图中进行填图操作。通常情况下,GPS定位形成的文件数据可以存放在EXCEL文件里,当要运用到GPS定位数据后,技术人员则可以通过文本转换实现对数据的即时编辑,此后,数据编辑完成后则可以利用文件批量生成功能讲GPS点位添加到已经矢量化的地形图中。其中,在进行GPS数据转换操作时,所处理的第一行数据一般定性为定位属性字段,这一字段并不能够作为数据转换的起始位置,因此,技术人员一般会将第二行作为数据起始位置,同时,根据具体的情况适当地设置分隔符,并以工作设置合适的读取方式,设定详细的图元参数并生成图像结构。值得注意的是,所应用到的GPS数据必须要符合相应地理地质信息的实际情况,在选取适当读取方式以及合理设置分隔符的情况下保障所生成地质填图的结构质量与数据准确性。 3.MAPGIS技术在化探数据处理中的应用 化探数据处理属于地质工作中的重要组成内容,更是地质研究中不可或缺的一个重要环节,在这一工作中,相关技术人员可以完成对地球化学数据的分析、解释以及加工等重要工作,并为地质找矿、资源勘探等诸多地质工作提供准确而科学的参考依据。由于化探数据处理难度相对较大,在进行相关数据处理过程中又极易出现分析偏差事故,传统的地质信息处理技术已经难以满足化探数据处理工作中复杂性与专业性需求,此时,积极应用更为先进、高效处理技术的重要性也不言而喻[4]。对于MAPGIS技术而言,其融入的DTM模块与GRD模块对提升系统化探数据处理性能具有极大的促进作用,技术人员只需要在原始的化探数据背景值上确定好相关的化学异常分布图后,就能够通过DTM模块实现地形模型的自动绘制与形成,同时,DTM模块还能自动进行量测值计算,无论是地质化学元素含量值还是地质特征信息都能够依靠该模块的数据处理功能得以全面反映。具体来说,技术人员可以先对采样点文本文件进行批量生产收集,利用“投影转换”使得点位文件转换为点位投影文件,此时,将点位数据文件通过DTM模块打开后以GRD模块进行离散数据分析,最后实现成图输出这一化探数据处理效果。 4.结语 MAPGIS技术是未来地质工作发展主流方向,该技术集成了前沿的地理信息处理系统软件平台,含括GPS、GIS、数字制图以及数据库管理等一系列功能,在地质勘查、地质测绘、地质找矿、城市规划以及建筑测量等诸多领域均具有优良应用价值。此外,在地质工作中应用MAPGIS技术不仅能够有效提升地质工作效率与工作水平,更能够为地质工程项目提供勘察误差低、准确性高的优质地质信息。 数据处理论文:一种面向航天领域的实时数据处理框架研究 【摘 要】提出一种面向航天领域的实时数据处理框架,采用插件式框架设计方法,实现行业数据的高效实时处理。 【关键词】实时;数据处理;框架 1 引言 信息与通信技术的飞速发展,已深刻影响到航空、航天、能源、钢铁、电力等工业领域的生产模式与流程,促使行业生产模式由传统的粗放式的以人工为主向精确化、自动化、智能化方向转变。通过信息系统对工业生产过程中产生的大量数据进行实时处理分析,实时监控,为生产决策提供自动化智能化的数据支撑。 航天领域的实时数据处理一般以实时传感与实时采集的数据为数据源,包括各类传感器采集的数据、现场各类控制终端的数据等,数据量大,数据采集的频率高。特别是随着物联网概念的出现与技术的应用,航天领域实时产生的数据量在成倍增加。随着云计算与大数据等IT技术的出现与发展, 互联网领域中产生了诸多数据处理框架,如Hadoop、Spark等,此类框架采用批处理方式的MapReduce技术,实现海量数据的实时处理,数据处理的延时一般为秒级,能够满足互联网领域大部分数据实时处理需求。但在工业领域,由于监测与控制的精度更高,一般要求在毫秒级完成数据的实时处理,现有批处理方式的MapReduce大规模数据处理技术难以满足此类计算需求。本文提出一种面向行业应用的实时数据处理框架,实现满足多种数据源、多种数据类型的实时数据处理。 2 数据处理方法 在航天领域中,测量系统作为飞行器、航天测控系统中的重要组成部分,用于获取飞行器内部各系统的工作状态参数和环境数据,为评定飞行器的性能和故障分析提供依据[1]。而数据处理是测量过程中的一个重要环节,其任务是将接收到的原始信息,经过挑路、拼接和运算,完成各类参数的处理,处理结果以时间函数值表或时间函数曲线提供[1]。数据处理包括从数据块中提取数据帧、对数据帧进行后处理、处理数据帧中的参数、输出处理结果。 3 实时处理框架设计 3.1 软件框架的概念 软件框架是整个系统或系统的一部分的可重用性设计,由一组抽象出来的类及其实例间的相互作用方式组成。框架把一个系统有机地分解成一组相对独立的构件,并定义了各个构件间的接口和作用关系,符合软件工程中设计的模块化、独立化和信息隐藏等特征。框架提供了一个大粒度的重用技术,即不仅支持源代码级的重用,而且支持分析和设计以及体系结构的重用,因而被认为是一种最有前途的面向对象技术。 框架必须是健壮的、可扩展的、灵活的,它要求基于开放或共享标准。框架的设计要力求做到完备性、灵活性、可扩展性、可理解性,同时抽象能用于不同的场合;用户能轻松地添加和修改功能,定制框架;用户和框架的交互清晰,文档齐全。框架设计的一个核心问题就是发现可重用的设计和“热点”,以保证框架具备充分的灵活性,使用户能在已有构件的基础上生成应用程序,实现“零代码编写”的理想目标。 3.2 实时处理框架设计原则 实时处理框架设计采用框架与插件相结合的设计方式,把数据处理各功能从框架中剥离出来,降低框架的复杂度,让框架更容易实现。数据处理功能与框架以一种很松的方式耦合,两者在保持接口不变的情况下,可以独立变化和。采用该设计原则,具有以下好处: ①无需更改或编译程序就可以扩展程序的功能; ②可以在不需要源代码的环境下扩展程序的功能; ③在一个程序的业务逻辑在不断发生变化仍能灵活适应。 4 实时处理框架实现 4.1 框架接口 框架对各插件进行统一管理,软件启动时,自动识别并加载指定目录下的所有插件。框架共抽象出数据提取器、帧提取器、数据处理器、输出器共4类插件接口,各类插件需要实现相应类型的插件接口,才能被框架正确的调用。框架与插件之间的关系如下图所示。 4.2 框架实现 程序框架包括主程序模块、数据源模块、缓冲区管理模块、数据处理模块、状态管理模块、配置管理模块、插件管理模块与日志管理模块共8个模块。主程序模块负责管理各模块中的对象,并完成各对象的创建与初始化工作。通过调用数据源与数据处理模块的启动与停止接口实现对两个模块的控制。数据源模块通过调用缓冲区管理模块的写入数据接口向缓冲区中写入数据,数据处理模块调用缓冲区管理模块的读取数据接口从缓冲区中读取数据进行数据处理。各模块均可调用日志记录模块的记录日志接口写操作日志或错误信息。 主框架模块类关系如下图所示,main函数是整个软件的入口函数,调用日志录模块中的相应接口完成日志初始化工作,并将命令行参数传递给CMainApp类,调用CMainApp类的Execute接口启动软件。 CMainApp类通过ProgramOption对象解析命令行参数,获得命令行中设置的各个选项,创建插件管理模块中的CPluginManager对象,完成所有插件的加载工作,并将CPluginManager对象传递给CMultiAddrDataSource类,调用CProgressTimer类的对象实现程序计时工作。 4.3 插件实现 数据处理软件总体框架采用插件式架构,抽象出数据提取器、帧提取器、数据处理器、输出共4类插件接口,插件采用统一接口设计,每一个插件均是实现了标准接口的动态链接库(Windows平台为.dll文件、Linux平台位.so文件),由插件管理器进行统一管理,实现自动识别与加载。实时处理框架根据系统配置创建若干个数据处理线程,根据配置中插件的类别,数据处理线程对象向插件管理器请求创建插件服务,生成所需的各插件,各插件相互协作,完成数据处理与输出的功能。
控制系统论文:造纸配浆自动控制系统的设计与实现 导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用VisualC++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。 关键词:纸浆,软件组态,动态链接库,DDCRun 0.引言 随着造纸机车速的提高和设备的更新,原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代,而在管道配浆方式中,采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式,比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比,具有配浆效果好,浆种配比稳定等优点。 1.配浆自动控制系统总体设计 纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。为了保证生产的正常运行,防止成浆池缺浆和满浆,在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时,需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。 2.配浆自动控制系统的硬件设计 2.1 硬件结构 2.1.1浓度的检测与控制 浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器,电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。 2.1.2流量的检测与控制 流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计,检测精度为0.5%,长时间测量累计误差小于1%。伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器,变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。 2.2 硬件抗干扰技术 在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板,该板使用三总线隔离的形式,使其抗干扰能力大大增强。在此基础上,我们在810接口板上设计了RC滤波电路。对于变化速度很慢的直流信号,在仪表输入端加入滤波电路可使混杂于信号的干扰衰减至最小,这样我们就有效的提高了系统的硬件抗干扰能力。参考网。 3.配浆自动控制系统的控制策略 本配浆控制系统控制部分可分为绝干量配比控制;废纸浆和自制浆浓度控制;成浆池液位的控制及联锁控制,各控制部分具有耦合作用。 绝干量配比的控制较为复杂,废纸浆、自制浆的浓度、流量变化等都会对配比控制产生干扰,同时配比控制时又要考虑到节省能耗。通过对配比的分析,对配比中比重占较大的自制浆,我们将自制浆泵满负荷运行,而让废浆泵根据给定的配比,采用带有延迟环节的增量PID控制算法控制。 废纸浆和自制浆的浓度的控制,由于两者相互不影响,且受其他影响较少,我们分别通过控制相应电动阀的开度来控制加水量,从而控制纸浆的浓度。参考网。采用较为典型的闭环控制策略,控制算法采用增量式PID控制。 纸浆液位的控制,纸浆液位的控制是本控制系统的一个难点,由于搅拌器的动作及液位本身的不稳定,给液位控制带来了困难。参考网。我们采用了带联锁的液位宽限开关控制策略: 3.1 以成浆池液位为主控制对象,设立成浆池液位高低限开关,成浆池液位高于高限开关时,自动关闭废浆池泵和自制浆池泵;如果成浆池液位低于低限开关时,根据自制浆池和废浆池液位要求,确定是否启动废浆池泵和自制浆池泵控制。 3.2 考虑到液位的波动,在对采集的液位数据进行平均滤波的同时,对限位开关值设立宽限,宽限值的大小通过实际试验确定。当液位波动值小于宽限值时,则不动作;只有当液位变化值大于宽限值时才进行相关动作。 3.3 考虑到废浆池与自制浆池的联锁要求,启动废浆池泵和自制浆池泵时必须满足:废浆池和自制浆池的液位必须同时都大于设定的下限值。同时,浓度控制电动阀也产生联锁动作。 4. 配浆自动控制系统的软件设计 在本控制系统中,软件必须安全可靠,可移植性和可扩展性好,参数修改方便,调试简单。本系统软件分为:控制程序,显示操作程序,数据采集程序。各个部分分别开发,并通过DLL结合成一个有机整体。 控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用Visual C++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。系统软件的各个组成部分通过DDL实现连接。 4.1 数据采集程序 WinDriver可用于各种接口程序的开发,在本系统中,我们 采用它开发系统的数据采集程序的接口,我们首先使用驱动程序开发工具Windriver创建基于PCI/ISA的设备驱动程序,在此基础上,我们就可以在Visual C++中利用上述工具产生的硬件操作函数编写相应的数据采集程序。同时我们把数据采集程序做成DLL形式,DDCRun控制程序通过调用它实现控制程序和系统硬件的接口。 4.2 控制程序 在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。具有大大缩短开发周期,减轻调试复杂性,方便控制程序修改,系统易于维护等优点。 DDCRun控制组态软件是我们自行开发设计的模块化的控制组态软件,它的各个模块是以DLL的形式存在的。首先编写好控制程序需要的各个功能模块DLL:增量式PID,加减运算,限幅运算,绝干量统计,条件开关,平均滤波等;然后将各个模块添加到DDCRun;最后便可以根据控制策略进行组态设计,设置控制参数和相应硬件接口板卡的地址。 控制程序通过调用WinDriver生成的数据采集程序与硬件直接联接;与此同时,在显示操作程序中,通过调用DDCRun提供的接口函数,实现对控制程序各个控制模块的输入输出读写和控制参数的修改。 在系统调试过程中,我们只须通过软件修改控制算法的参数即可达到预定的控制目标。 4.3 显示操作程序 显示操作程序是本系统必须的组成部分,具有以下特点:界面简单直观,用户操作方便,运行稳定可靠,满足人体工学要求,采用面向对象的编程语言Visual C++6.0设计。根据要求功能模块分为[主界面]、[流量浓度曲线]、[液位曲线]、[报警显示] 、[参数设置]、[统计报表]、[关于系统]、[退出系统]、[密码保护]等九个模块。 为了方便历史数据的查询和以后网络化的需要,我们将所有有关数据保存在关系数据库SQL Server中,通过ADO对象对数据库中的数据进行操作。 ADO是面向对象的OLE DB,它继承了OLE DB技术的优点,并且对OLE接口作了封装,定义ADO对象,使应用程序的开发得到了简化。ADO技术属于数据库访问的高层接口,其主要优点是易于使用、内存支出少和磁盘遗迹小。与DAO和RDO类似,ADO也是一种基于对象的集合 . 主界面 主要实现重要参数的显示,纸浆动态显示功能以及启动和停止自动控制的功能。主要参数包括:废纸浆池的液位.浓度.电动水阀开度和变频泵的电流信号大小;成浆池的液位,浓度和两个抽浆泵的纸浆浓度和流量,自制浆池和废纸浆池的液位,浓度,电动水阀开度和变频泵的电流信号大小。同时,主画面上的水流动态显示,使得系统状态更加直观。 流量浓度曲线、液位曲线、报警显示、参数设置、统计报表、密码保护 实现系统密码保护、修改等功能。 5.结束语 与手工配浆相比,成浆的纤维配比更加稳定,系统控制精度高,提供了配浆的质量与效率;与此同时减轻 了工人的劳动强度。 控制系统论文:试析自动控制系统 自动控制系统在现代化生产的各个领域越来越普及,作用也不断加大,文章介绍了现代化自动控制系统的基本概念,控制方式和整个系统的组成元件。 关键词:自动控制系统控制方式组成 1、自控系统的基本概念 1.1 自动控制的重要性 (1)自动控制技术水平的高低,标志着一个国家工业和科技先进与否。 (2)高水平的自动控制技术对一个国家的工业、国防和科学起着至关重要的作用。 (3)自动控制原的基本思想和基本方法可以用于各个领域。 (4)每个工程技术人员和高级管理人员必须具备自动控制原理的知识。 1.2 控制的定义 控制主要是指给一个运动过程施加约束,使运动过程按指定的路径,向期望的方向发展。自动控制的定义:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 2、自动控制系统基本控制方式 自动控制系统是指为自动达到某一目的,由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。自动控制系统的组成主要包括控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。而自动控制系统基本控制方式主要有开环控制、闭环控制和复合控制三种。 2.1 开环控制如图1所示 其特点是在控制器和被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈作用,简单、控制精度低。 2.2 闭环控制如图2所示 闭环系统自动把输出量反送到输入端并与输入量进行比较,得到偏差信号,偏差越大,控制力度也越大。迫使输出量向输入量靠近。 故控制精度高。反馈是指将检测出来的输出量送回到系统的输入端,并与输入量进行比较的过程。负反馈主要是指偏差量=输入量-反馈量。负反馈的自动调节原理可简单总结为输出量反馈量偏差量控制量输出量反之,也一样。总之,能自动减小偏差,恒定输出。 2.3 闭环控制的特点包括以下两个方面 (1)自动检测偏差,不断调整控制量,克服前向通道上的各种干扰,控制精度高,稳定性好。 (2)对反馈通道上的干扰不能克服,对反馈设备要求高,价格贵,系统结构复杂。 2.4 复合控制如图3所示 该图为干扰补偿的开环控制和按偏差的闭环控制相结合,复合控制的效果也比单一的反馈控制或者单一的开环控制的效果都好。 3、自动控制系统的组成 图4为一个简单控制系统实例,主要包括: 给定环节——用于产生输入到控制系统的指令信号。指令信号通常称为输入量或给定量,常用r来表示。 比较环节——用于将给定量与反馈量进行比较,比较环节的输出量等于两输入量的代数和。箭头上的符号表示输入在此相加或相减。给定量与反馈量的差值,称为偏差,常用e来表示。 控制器——接受偏差信号,通过转换与运算,产生控制量u,以改善系统的性能。控制量常用u来表示。 中间环节—— 它的作用是将控制信号进行变换、功率放大等,以便对被控对象进行控制。达到纠正偏差的目的。 被控对象G——它是要求实现自动控制的设备。它接受控制量并输出被控制量。系统输出量常用c来表示。不希望的、影响系统输出的信号,称为扰动,常用n来表示。 反馈环节——将输出量转换为主反馈信号的装置,主反馈是与输出成正比或成某种函数关系,但量纲与参考输入相同的信号,用b来表示。 随着的自动控制系统在各行业应用的不断加深,自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进,通过人才战略提高自身的市场竞争力,提高对应用自动控制系统客户的售后服务,保障自动控制系统的精准性,为该技术的应用发展打下坚实的基础。 控制系统论文:我国电气工程和自动化控制系统的具体应用 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1 电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指: 首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]. 其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面: 首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。 其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。 第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]. 2 电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]. (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 3 结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 控制系统论文:浅析过程控制仪表与过程控制系统 摘 要:现代工业生产过程,随着生产规模的不断扩大,生产过程的强化,对产品质量的严格要求,以及各公司间的激烈竞争,人工操作和一般的控制远远不能满足现代化生产的要求,工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设备,它是保证现代企业安全、优化、低耗和高效生产的主要技术手段。 关键词:过程控制 仪表 系统 1、过程控制仪表与控制系统 如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对象代表生产过程中的某个环节,控制对象输出的被控变量(T P L F等),经变送、转换成相应的信号,送显示、记录、调节与给定单元来的给定值进行比较,将偏差值进行一定运算后,发出信号控制执行单元的动作,将阀门开大或关小,改变控制量,直到被控变量与给定值相等。 2、控制系统的工作原理 2.1 液位控制系统 图中,检测变送器检测到水位高低,当水为高度与正常给定水位之间出现偏差时,调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀,使水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。 2.2 温度控制系统 它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度仪表测得的变化,并将其信号送至调节器与给定值进行比较,调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至调节阀,改变蒸汽量维持出口温度。 2.3 流量控制系统 它由管路、孔板和差压变送器、流量调节器和流量调节阀。控制目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孔板上、下游的差压接至差压变送器,将流量信号标准信号;该信号送至调节器与给定值进行比较,流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。 自控系统由被控对象、检测元件、控制器和调节阀四部分组成。组成方框图如下: 3、控制系统的分类 由于控制技术的广泛应用以及控制理论的发展,使得控制系统具有各种各样的形式,但总的来说分为两大类,即开环和闭环控制系统。 3.1 开环控制 这种控制方式又分两种、一种是按设定值进行控制。其操纵变量与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随之变化。另一种是按扰动量进行控制,即所谓前馈控制,如图:在蒸汽加热器中,若负荷为主要干扰,如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系,当扰动出现时,操纵变量随之变化。 3.2 闭环控制系统 系统的输出(被控变量)通过测量、变送环节,又返回到系统的输入端,与给定信号比较,以偏差的形式进入控制器,对系统起控制作用,整个系统构成一个封闭的反馈回路,这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。 4、结语 通过上面论述表明,自动化程度的完善就等于生产力的提高,虽然先期阶段增大了投资费用,然而在长期正常的运转中可以实现各项能源的节约,其特点十分显着,其取得的收益远远大于先期的投入。 控制系统论文:智能家居控制系统设计 摘要:本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点,工程设计事例等。 关键词:家庭控制器 自动监控 安全防范 l 引言 随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 3.1家庭通信 家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)电话线路 通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。 (3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端,实现双向传输数据信号。 3.2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。 3.3家庭安全防范 家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生 通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。 (2)防可燃气体泄漏 通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,同时通知家人及小区物业管理部门。 (3)防盗报警 防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关,在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。 (4)访客对讲 住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话,确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备,可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。 (5)紧急求救 当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时,按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别,由于是人在紧急情况下的求救信号,其误报的可能性很小。 4 智能家居控制系统类型 4.1系统类型 智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。 4.2基本特点 、功能、适用范围 (1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器,利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。 (2)采用HFC的智能家庭控制系统 采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了CableModem,利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 HFC网络采用共享方式,其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时,上网的速度会变慢。由于Cable Modem设备费用较高,用户网络的开通费用高。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了Cable Modem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造,就可实现数据和图像信号的共网传输。 (3)采用以太网的智能家庭控制系统 采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了以太网网卡,利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 以太网传输速率较高,传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求,由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆,由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程,用以太网实现数据和图像信号的双向传输。 (4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。 ·基本特点:采用一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术,一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器,一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点,每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备(电路)、存储器等。 LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps),其通信传输速度最大可达1.25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时,需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线,根据需要也可采用同轴电缆或电力线。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (5)采用KS485的智能家庭控制系统 采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第18、19、20页。 ·基本特点:KS485串行接口总线为主从式网络,它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线,它可以高速地进行远距离传输,传输速度与传输距离的技术指标如下:传输速率为10Mbit/s时,最大传输距离是12m;传输速率为1Mbit/s时,最大传输距离是120m;传输速率为100kbit/s时,最大传输距离是1200m。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (6)采用无线网的智能家庭控制系统 采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第24、25页。 ·基本特点:利用无线作为信息传输网,该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式,小区、楼内、户内无需布线,施工简单,可以节省施工的投资。 无线网的工作频率符合IEEE802.11b标准要求。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,不用敷设线路就可实现数据信号的传输。 5 系统设计及产品选用要点 5.1智能家庭控制系统类型的选用 新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程,宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。 5.2家庭控制器的选用 家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。 (1)家庭控制器功能的选用 家庭控制器通常具有以下功能: ·家庭防盗报警; ·家庭火灾报警; ·家庭燃气泄露报警; ·家庭紧急求助; ·远程设防与撤防; ·远程报警; ·访客对讲; ·家用电器监控; ·家用表具数据采集及处理; ·空调机监控; ·接入网接口; ·小区电子 公告; ·信息查询; ·家用设备报修等。 (2)家庭控制器功能的选择 在工程设计中,家庭控制器功能的选择可参见下表所示。 5.3总线技术及模块化设计 ·家庭控制器要求采用总线技术,如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10; ·家庭控制器要求采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。 5.4扩展功能 家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。 5.5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。 6 设备的安装 6.1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱 康居住宅家庭控制器功能设置表 级嗣 消防 安防 访客对讲 家电监控 表具数据远传 基本级(1A) 1.在住户内安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器。 具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。 1~2点 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 提高级(2A) 在室内安装可燃气体泄 漏自动报警装置。且能就地 发出声光报警信号。 1.在住户内两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门、及用台、外窗安装 人侵报警装置。 具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实 现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄 收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 先进级(3A) 1.在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置,当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置,且能就地发出声光报警信号。 2.在住户内设置火灾自动报警装置。 1.在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。 具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能,可实现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。 6.2家庭控制器 暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。 6.3可燃气体探测器 安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气,燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。 6.4感温探测器设置在厨房内,它吸顶棚安装。 6.5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,它吸顶棚安装。 6.6紧急按钮开关 设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5m~1.2m。 6,门(窗)磁开关 安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。 6.8玻璃破碎探测器 安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。 6.9被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器 安装在住户的主要通道、重要的房间内,它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。 6.10红外遥控器 安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。 7 工程设计实例 以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计,设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统,家庭控制器与户内各模块之间采用R.$485总线,家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息,所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第17页,二室户型家居控制平面图参见图1、2所示,家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。 在起居厅、卧室设置了感烟探测器,厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器,各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器,起居厅设置了被动红外侵入探测器,起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量;可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制;当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后,联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机;当有各种探测器报警后,联动警报发声器发出报警声音。 家庭控制器共提供13路输入:电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路,水表、门(窗)磁开关各2路。 家庭控制器共提供7路输出:警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。 三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计 8 设计中应注意的事项 当防火规范规定必须设置火灾报警系统时,感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器的设置及系统的构成须遵循《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的规定。 控制系统论文:电除尘器振打控制系统设计方法的改进 【摘要】:通过对某电厂一电除尘器的振打控制系统的现状的分析,提出提高电除尘器振打控制系统稳定性和自动化水平的方法,并根据现场工人多年的运行经验重新编写了振打程序。 【关键词】:可编程控制器;电除尘器;振打控制系统 我国是世界上大气污染最严重的国家之一,由于我国是以煤为主要能源的国家,大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染,其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。解决这一问题,就有必要对电除尘器振打控制部分进行研究分析,结合生产实际进行升级改造,从而提高电除尘器的可靠性。我国由于起步晚,技术基础底子薄,要满足国家的环保指标,其治理量大面广时间短,目前国内有少数企业在研究电除尘器集散控制系统并开始应用例如福建龙净环保股份有限公司等,大多数集成国外产品和自主开发少部分产品。国际上例如瑞典Flakt公司、德国Lurgi公司、美国GE公司、EE公司等均在研究电除尘技术。通过总结长期实验研究成果和消化吸收国剑。先进技术和经验开发研制出一批结构新颖的电除尘器。 1.电除尘器振打控制系统[:请记住我站域名/]结构分析 振打控制系统分为监控层,控制层,设备层三层。监控层由1台上位机组成,通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况,并可以直接在上位机上启动现场设备;控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成,它接受并执行监控层的指令,是控制系统的重要组成部分;设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。 改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机,给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC(非双机热备)作为主控制器,一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机,给电厂造成不可沽量的损失。 2.系统控制系统的改进 针对上述对某电厂一的电除尘器的振打控制系统的分析,针对性的提出了解决方案。 (1)考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下: a.种输入输出备用模块和一备用CPU,当系统控制系统故障时,可以在短时间内换掉故障的器件; b.对监控层提出了热备用的方案,即采用再提供一台工控机,使它与原有的工控机并列运行,大幅度的提高了系统的可靠性。 (2)基于现场工人对系统多年运行的经验,发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大,自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单,还需要人工手动操作。针对这种情况,由现场工人提出的控制方式,我们又重新编写了控制程序,提高了振动控制系统的自动化水平,达到了可无人值守。 a.自动:八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机,将灰排出。操作人员不需要任何操作,故障时系统自动停机。 b.半自动:操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期(八个料仓全部卸灰一次为一个周期),启劝后,系统按一定时序启停选取的阀门,达到运行周期时系统自动停止。 c.手动:操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。 在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下;当系统出现故障时,可切换止半自动的控制状态下运行,此时维修人员可以将故障的设备进行更换。 3.软件设计 编程软件使用MODICON编程软件concept2.5。考虑到系统运行的稳定性,所有的功能和模拟量计算、累积、比较及逻辑判断均在PLC内完成,在正常工作条件下,可独立对整个系统进行全自动控制,不需要上位机的参与。 软件由主程序和4个子程序(自动、半自动、手动、模拟量转换)组成。分别为自动、半自动、手动分配标志位,在主程序中循环检测三个标志位,检测到那个标志位置1则调用相应的子程序。这样程序运行周期短。自动子程序按运行周期设置一个计时器,随着计时器的递增达根据时序依次启停阀门,达到排灰的目的。 4.结语 该电厂的电除尘器改造后,系统自动化程度极大提高,降低了现场工人的工作量,同时工人误操作的几率下降,提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口,使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态,有利于全厂的调度。该系统自投运以来,用户反映良好,达到了预期的目标。 控制系统论文:对无线通信水下航模控制系统综述 1系统主要硬件电路设计 1.1HT6221键盘编码电路 不同的按键表示上升、下降、前进、后退、停车、左转、右转等控制信号,按键通过HT6221编码芯片编码后,OUT1输出38kHz的编码信号,通过507kHz中波调制后,经过功率放大、阻抗匹配,最后由L型天线输出.为了提高天线的辐射效率,L型天线与地面平行的部分采用20cm宽的铜板.HT6221键盘编码电路原理图如图3所示. 1.2频率调制与发射电路 MAX038是高频精密函数信号发生器,具有频率高、精度好等优点,广泛用于设计锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路,本系统采用MAX038产生507kHz基波信号,频率调制IN1输入的38kHz编码信号(图3所示OUT1)后,输出给功率放大电路.陆基控制平台的功率放大电路采用TI公司的OPA561芯片,OPA561是典型的电流型运放,满功率状态下有1MHz的带宽增益,具有外围电路简单、安装调试方便等优点.频率调制与功率放大电路如图4所示. 1.3电磁波接收与解调电路 水下航模的电磁波接收电路采用CD9088专用集成芯片.CD9088广泛用于设计调频收音机,具有从天线接收到鉴频级输出的全部功能,还具有搜索调谐、信号检测、静噪以及频率锁定环(FLL)等功能.CD9088输出的信号经过电容耦合后输出给功放电路TDA2822,经过放大后的输出信号采用TLC372电压比较器进行比较,输出端(图5OUT-MCU)接水下航模的控制核心MSP430单片机.电磁波接收电路的原理图如图5所示. 1.4红外光波发射、接收电路 红外光波发射电路采用TSAL6200红外发射器,红外发射端的协议为自定义协议,载波频率为38kHz的方波;红外光波接收电路采用TSOP138红外接收器,TSOP138有接收红外信号、内置信号放大、滤波、检波输出等功能.红外解调后的信号经过单片机处理,即可恢复出原编码信号.红外光波发射、接收电路原理如图6所示. 1.5直流电机驱动电路 直流电机采用L298N驱动芯片,通过MSP430单片机改变L298N芯片控制端的输入电平,实现电机正反转控制;通过MSP430单片机产生PWM波信号,调整直流电机的转速.为了减小由于电机在启停过程中产生的感应电动势对单片机I/O口的影响,采用光电耦合器将控制部分与电机驱动部分隔离开来,可减少电机驱动电路对单片机的干扰.直流电机驱动电路如图7所示. 2系统软件设计 2.1编码与解码程序设计 中波通信的编解码过程以及通信协议是本系统程序设计的关键[13].中波编码采用HT6221编码协议,该协议由一位起始码、16位地址码、16位数据码组成.其中16位地址码包括8个连续的“0”和8个连续的“1”,16位数据码由8位数据原码和8位数据反码构成.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示,用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示数据码中的“0”,用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示数据码中的“1”.对应的解码方式为:当单片机检测到起始码并读到连续的8个“0”和8个“1”后,随后接收的16位码便为数据码.红外通信的编解码方式参考了HT6221编码协议.该通信协议也是由起始码、16位数据码和结束码组成.其中16位数据码包括8位数据原码和8位数据反码.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示;数据码中的“0”采用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示,“1”采用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示;结束码采用4.5ms低电平表示.解码方式与中波通信过程相同. 2.2系统软件设计流程图 陆基控制平台没有微处理器,简化了系统的程序设计.水下航模采用MSP430单片机为控制核心,主要负责检测来自陆基控制平台的无线电波的解码信号,根据译码指令控制红外光波发射电路和状态指示电路,水下航模子系统流程图如图8(a)所示.水面传动单元同样采用MSP430超低功耗单片机检测红外光波接收电路的解码信号,根据解码指令控制直流电机驱动电路,完成牵引水下航模的升降和位移测量功能,并将当前的工作状态通过LCD显示,水面传动单元控制流程图如图8(b)所示[14]. 3系统测试与分析 3.1水下航模运行时间测试与分析 当L型天线的水平部分与水面距离为2m时,设定快速上升时间为3s,快速下降时间为4s,慢速上升时间为6s,慢速下降时间为8s,分五次测量的结果见表1.从表1可以看出,快速升降的时间最大误差为5%,而慢速升降的时间最大误差为10.6%,主要原因是水下航模在下降过程中受到向上的浮力作用而存在摆动,影响观察者判断其停止的准备位置. 3.2天线高度对电磁波通信的影响 水下航模离水面的距离为0.5m,天线距水面的距离变化范围为2~10m,通过陆基控制平台设定状态和水下航模指示灯状态的对应关系测试无线通讯建立是否有效,规定L1亮表示前进,L2亮表示倒退,L3亮表示停车,L4亮表示左转弯,L5亮表示右转弯.具体测试结果见表2.从表2可以看出,当天线高度为10m时,系统的指示运行状态与陆基控制平台设定的状态仍然一致,综合测试系统通信的误码率小于2%,说明在此范围内,天线与水下航模的垂直距离对无线电波的传输效率影响甚微.由于条件所限没有进行天线高度与通信建立有效性的完整实验,但是从理论分析可知,电磁波信号在水和空气的界面处存在剧烈的反射效应,在水中传播时也有比较强的衰减,因此,当天线离水面的距离足够远时,无线电波通信将失效. 3.3设定速度与实际速度对比情况 本系统所使用的电机在最大转速情况下提供给悬索的线速度为15cm/s,考虑到水下航模的重量对电机转速的影响,本系统结合光电门的实测速度,采用PID算法控制电机转速,表3给出了10组测定数据,水面传动单元带动水下航模升降的实际速度可以通过液晶显示屏观察.从表3可以看出,系统存在一定的测量误差,但是3次实际测量速度的平均值与设定值非常接近. 4结语 水下无线通信系统以两片MSP430单片机为控制核心,采用中波和红外光波通信,通过HT6221编码和CD9088解码完成了陆基控制平台与水下航模的电磁波通信,实验测试结果表明,频率为507kHz的电磁波在经过空气与水面的界面反射和水下衰减后,仍然能够在水下有效传输50cm以上,说明中波相比高频电磁波在水下无线通信系统中有更加优越的抗衰减特性.因此,系统模型可以广泛应用于浅水区域的信息采集和无线电传输,或者作为深水区域与陆基设备通讯的中继站,在国防、工业和智能 农业等方面有着广泛的应用前景.本系统采用了电磁波通信讯、红外光波通讯、电机精确控制、编码解码、数据动态显示等技术,具有较强综合性和扩展性,特别是可以借鉴无线传感器网络技术的设计思想,通过一个陆基控制平台,同时控制多个水下航模执行相同的控制指令,完成在一定水域的多个水下接受终端的控制过程,可用于水面防区的探测器布防和水雷布点,也可以用于精细养殖区域的水下精密监测. 控制系统论文:控制系统在纺织机械中的实用性 自动化率和自动化技术差距将我国的自动化设备水平和纺机技术结合起来综合考虑,我国的整体水平与国际的纺机自动化技术水平差距显着。不过,对于不同的纺机产品来说他们有不同的差异。首先,是我国的纺织工业设备的水平只有占总体的四分之一能够达到国际的先进标准;再者,我国的棉织和制造新设备在技术上也只是达到了国际90年代的水平,可见我国的科技是多么的落后;再其次,毛纺织、印染类机械与国际水平的差异也相当明显。以上所述,不计这些在技术指标方便出现的差异,我国的纺机产品的设计理念和是否拥有可靠性也与国际有着非常大的差异。引起人们关注的是,整个纺机行业的自动化率国际站整体的50%,而我国的纺机自动化率也只能占了其中的15%~20%。 纺机机械工艺复杂、程序繁琐,因此各种不同的纺织机械,他们对于自动化的需求也各有不同,出现了五花八门的形式。不同的控制装置在不同的纺织设备上发挥着不同的价值,来满足纺机行业的需求,来提高纺机的效率。梳棉机近年来纺机采用计算机来控制自调匀整装置,提高高速时的控制效果,特别可以消除滞后现象。立达(Rieter)公司的C4-A型梳棉机釆用了混合环式自调匀整装置,用闭路循环方式,通过对一对阶梯罗拉进行检测,调控给棉罗拉速度来控制长片段的匀整;釆用联控形式(扰动可变补偿)来控制短片段匀整,即在出口处通过称量棉网重量,发现棉网超标立即进行调整,控制过程的干预是通过调控棉罗拉的速度来完成的。立达(Rieter)公司研制成的C.I.S.纺纱自动化生产线,在清缸工序中釆用了Aero-feed散棉喂给装置,再用ABC-Control型处理机控制清缸连续化和自动化生产线。操作人员可以通过VDU彩色图表管理机台,取代了开棉、清棉和梳棉的人工中心控制,具有控制、监视、报警和记录等多种功能。2.2并条机自调匀整是并条机自动化内容中很重要的一个动作。这种方法实现了棉条条干均匀,能够使纱的粗细相同,否则在纺机织布的时候,很容易引起细的纱出现断头现象。综合以上情况的叙述,如果在纺织过程中发现条干过粗或者过细,就需要利用设备来检测出来,并能够对这种情况及时作出调整,来达到符合要求的目标,以免事后无法挽回。自动调节的过程重点是要检测,然后在经过计算机的处理,最后运用电动机调频来进行操作。这一系列的自动化机制体系,是相当复杂的过程,而且难度也是很大。我国的产品水品在国际上还是比较落后,所以,这样的设备目前仍然需要从国外引进。 细纱机细纱机在落纱环节方面,传统的方式是采用人工换管,人工接头,细纱机的锭数以前采用人工换管和人工接断头的方法。每台细纱机的锭数都很少,而现在细纱机的技术有所进步,锭数从起初的300个到了现在的1000左右,如果仍然用人工换管,那么不但产生的断头多,而且纺织的效率也会大大降低,消耗工人的劳动量。其实,造成断头的原因是由纱管形状和张力的大小来决定的,双速电动机是一种能够解决此问题的一个最佳方式,可以有效的减少断头情况的发生。粗纱机有细纱必有粗纱,粗纱是用粗纱机来制作的,他的原理在于要将熟的棉条进行拉伸后处理,进一步分离度,有利于之后细纱机对细纱的加工。传统的粗纱机是采用了电动机,粗纱机的作用是将熟棉条进行拉伸后形成粗纱,以进一步增加取向和分离度,利于后道细纱机的加工。粗纱机的人机界面使用触摸屏,应用PLC来进行控制,传统的粗纱机也采用了运用电动机的方法由多种机构分别传动及升降。络筒机我国当前的络筒机结构主要是采用了电子齿轮和电子凸轮的数码结构,也就是由单锭来进行传动。可是由于机械上的电机没有能够直接进行传动的连接,所以用高速精密的计算控制来做辅助,就可以方便的高速精密的交叉卷绕,织纱的速度远超过了传统的络筒机,有效的提高了织纱效率。无梭织机随着机械自动化技术在社会上的广泛应用和推广,迎合趋势,有一种新的技术,无梭织机技术,这种技术在不断提高创新水平,也使得纺机技术得到了新的突破,不断实现自动化。现在有些汽车的程序控制就是运用其中的原理,像汽车的开关程序控制,他能够在规定的时间内给车自动加油,自动收集计算数据、将织机的各种参数显示出来,其中包括他的产量和效率等等的原因分析,这样就大大提高了生产效率。机械自动化的现在,电子选色,计算机自动纺织纺织品,还可以通过变换编织图形还改变编织物的图案。 实现纺机技术的自动化、科技化,领先化,是我们首要面对的课题,同样,这也是一个难以攻破的难关。时展的今天,我们国家在一些技术的发展上仍然落后于其他国家,在国际上没有优势地位,这与科技人员的探索精神不够强烈密不可分,虽然纺机行业自动化相对传统有所进步,但仍有很多严重的不足。政府应正视纺织机械的现代化进程,加大对自动控制设备的改进力度,与国际接轨,提高产品效率,节约社会资源,走可持续发展道路。 控制系统论文:射流混药农业控制系统 目前,我国农药的有效利用率仅为20%~40%,喷施的大部分农药流失到了环境中,不仅浪费资源,而且造成环境污染[1].提高植保机械技术水平,进行高效、低污染施药技术研究及机具开发是一项迫切的任务[2].射流混合技术[3]是利用管道中水的能量直接吸入液体农药,它在石油化工行业已经得到了广泛的应用,但在植保机械方面应用得还比较少.射流混药不但可以减少药液对机件的损害,降低对机件的要求,而且节约了使用过程中多余的农药,减少了农药的倾倒所造成的污染[4].因此,研制和开发在线射流自动混药装置,是安全、可靠、高效使用农药,以及降低残留物对环境污染的关键之一,同时也是发展植保机械的有力措施[5].对于在线射流混药[6],前人已经对其机理进行了相应研究,例如,何培杰等[7]对射流混药装置的混合管进行了数值模拟,得出了径向速度和轴向速度在混合管内的分布规律.邱白晶等[8]建立了射流混药装置数学模型,确定了射流混药装置数值模拟方案,并根据试验参数设计了射流混药器,进行了射流混药测试研究.但是存在的问题是混药比值远达不到实际生产中所需混药比要求,且无法精确控制射流混药器的进药量.为了解决上述问题,文中设计一种基于DSP和LabVIEW的在线射流混药控制系统,以增大混药比的可调范围,实现药量的精确控制. 1在线射流混药装置的结构 在线射流混药装置的结构如图1所示,由仪器控制柜、异步电动机、柱塞泵、电控阀、射流混药器、喷杆、电动机驱动模块、单向阀、流量传感器、压力传感器、转速传感器等装置构成.采用三相异步电动机为动力源,自行设计电动机的驱动板,利用TMS320F2812DSP的EV模块实现电动机的调速.电动机通过联轴器带动柱塞泵进而控制混药器进水口的流量.在线射流混药装置的核心部件射流混药器如图2所示,其基本结构参数:射流嘴收敛角α为16°,扩散管扩散角β为8°,混合管长度L为17.04mm,混合管直径dt为3.55mm,吸入角度γ为60°.在混药器进药口安装了流量控制阀,通过DSP的D/A模块控制阀门的开度来实时调节混药器进药量.在射流混药器的进水口、进药口及出水口都分别安装有压力及流量传感器,传感器的模拟信号通过DSP的A/D模块采集,DSP通过RS232将数据传给上位机.上位机实时显示管道中混药前后水的流量及压力的变化并保存试验数据. 2系统硬件组成 射流混药系统硬件组成如图3所示. 2.1工控机、TMS320F2812DSP处理器工控机作为上位机提供试验所需的基本参量如水流量和药流量等信息要求,通过RS232接口传递给TMS320F2812DSP处理器.DSP处理器的功能为采集流量、压力、转速信号,输出电动调节阀的控制信号,进行三相异步电动机的变频调速.同时,DSP将采集的信号通过RS232上传回工控机,实现数据信号的实时显示和保存. 2.2实时信号采集由于射流混药器的流量传感器、压力传感器及电动机转速传感器输出4~20mA的模拟信号,而DSP处理器的I/O口只能接受3.3V的电压信号,所以选用光电隔离芯片TLP521,对传感器检测信号进行转化,处理后的检测信号送入DSP的A/D模块. 2.3变量执行器变量执行器主要由三相异步电动机和高精度电控调节阀构成.三相异步电动机的控制芯片选用TI公司的TMS320F2812DSP,其硬件电路主要由DSP控制电路、供电电路、驱动电路、信号处理电路等组成.DSP输出的PWM信号经过光电隔离后送入驱动芯片,由驱动芯片驱动MOSFET,由其组成的三相全桥驱动电路对电动机进行控制.高精度电控调节阀的工作电压为24VDC,接受0~10V或4~20mA的模拟量控制信号,为此采用DAC8532扩展了DSP的D/A模块,通过D/A模块输出的模拟信号控制阀门的开度,进而控制进药口药液流量. 3系统软件设计 3.1系统的上位机软件设计选用LabVIEW为开发平台,设计简单友好的人机交互界面,实现数据的实时显示及实时保存,能够根据实际要求适时改变射流混药器的进水量和进药量.同时利用串口与下位机DSP进行实时通信.其人机交互界面如图4所示. 3.2系统的下位机软件设计系统的下位机软件采用C语言开发,软件的设计采用了模块化的方法.第1步对水流量控制模块进行设计.通过对电动机转速和管道中水的流量进行标定,拟合得电动机转速与水流量的关系曲线(见图5),函数关系为Qw=0.018n+0.84,(1)式中:Qw为管道中水的流量,L/min;n为电动机转速,r/min.电动机控制程序中定义Qw为给定管道中水的流量,n为给定电动机转速,nt为测得的电动机转速,则水流量的控制流程如图6所示.第2步对药量控制模块进行设计.在高精度电控调节阀的前后安装压力传感器,阀前安装流量传感器,通过DSP的D/A模块输出的电压信号控制电控阀的开度,进而对药流量调节.由于电控阀为机械装置,所以存在几十ms的响应时间和延迟时间,但是对试验结果影响极小.对电控阀两端的控制电压和实际药流量进行标定,得出药流量与电控阀的输入电压之间的关系曲线,如图7所示.图中U为电由图7可知,当药流量小于0.29mL/s时,电控阀的输入电压与实际药流量基本为线性关系;当药流量大于0.29mL/s时,两者的关系曲线近似为二次曲线,拟合得到两者的函数关系式为。 4控制系统试验 4.1试验方案设计流量控制是影响混药效果的主要因素,为了验证本控制系统的实际控制效果,对系统的软件及硬件进行综合测试.在水箱和药箱中分别加入纯水和红色的染色剂,用红色染色剂代替药原液,进行流量控制测试研究.试验分为水流量跟踪试验、药液吸入量随水流量的变化试验、不同混合比情况下药液的控制试验。 4.2水流量控制跟踪性能测试为了检测水流量控制系统的性能,测试了在电动机不同转速工况下,流量管道中水流量的跟踪性能,测试结果如表1所示,QT为目标水流量,QP为实际水流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.试验表明,实际水流量能够较好地跟踪目标水流量.水流量控制系统的相对误差在2%以内. 4.3药液吸入量随水流量变化试验在不加入药液控制系统的情况下,测试在电动机不同转速工况下,混药比值及变化情况.试验结果见表2.表中n为电动机转速;Qw1为试验所得水流量,L/min,为了计算混药比,把单位转化为mL/s后的水流量用Qw2表示;QM为药流量;R为计算所得混药比.由表2可见,未设置药液控制系统时,随电动机转速增大,射流器吸入的水流量与药流量的比值即计算混药比值逐渐减小,但变化不大,其变化关系如图9所示.由表2及图9可知,该混药比的量值仅为(5~8)∶1,与实用施药过程中混药比(一般为几百∶1)[9-10]相差甚远. 按正常混药比(设为200∶1)计算,表2中工况所需吸入的药量范围应为0.72~1.63mL/s,而试验中吸入药量范围达18.16~65.15mL/s.说明此时射流器吸入的药液量远远大于所需吸入的农药量,即此时的混药比不能满足实用要求,这将导致无法在实际的混药机具上实施有效混药.为此必须加设药液控制系统,以实现对混药浓度的精确控制. 4.4药原液控制跟踪性能试验在加入药液控制系统以后,在恒定水流量的情况下,模拟实际混药过程,改变混药比,增大混药比的调节范围,测试药原液的跟踪情况.设定电动机转速分别为830r/min,水流量为16.61L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表3,其中QMT为目标药流量,QMP实际药流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.为了保证测试结果的可靠性,设计了对比试验,设定电动机转速为430r/min,水流量为8.7L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表4.由表3,4可知,在加入药原液控制系统以后,无论电动机转速在830r/min还是430r/min的情况下,尽管改变了水药的混合比,但是实际药流量都能够跟踪目标药流量,且可以获得相对误差在3%以内的控制精度.可见混药控制系统对增大混药比的可调宽度、提高射流混药器的控制精度发挥了关键作用. 5结论 以DSP和LabVIEW为核心设计了一套在线射流混药浓度控制系统,解决了射流混药器混药比可调范围窄、控制精度低的问题,提高了混药的精度,能够根据实际要求适时调节混药比,实现精确智能混药.为射流混药机具的生产实用提供依据.1)该控制系统能实现对水量、药量的精确控制,从而可以获得适合实用的混药比值,显着(数十倍)增加混药比的调节宽度,优化控制性能,节能增效,提高安全性.2)水流量和药流量跟踪性能试验表明,水流量控制系统的相对误差在2%以内,药流量的控制系统的相对误差在3%以内.3)系统简便实用,能够根据实际施药过程,实时调节水流量和药流量,实现变量混药. 控制系统论文:城乡交通灯控制系统电路设计 摘要:分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词:交通控制 交通灯 时间发生器 定时器 1 引言 随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调,已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统,它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加,许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况,因此,自80年代后期,这些城市纷纷修建城市高速道路,在高速道路建设完成的初期,它们也曾有效地改善了交通状况。然而,随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制,高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点,也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以,如何采用合适的控制方法,最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况,越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此,笔者进行了深入的研究,以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 图1 2 交通灯控制系统设计 城市路通信号控制系统大体上分为三种类型:定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型,应根据其应用场合及特点加以确定。其中,第一种类型以其成本低,设计简单,安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的城乡交通灯控制系统就属于该种类型。该交通灯控制系统主要由时间发生器电路、光电检测电路、控制电路等几个部分组成。其系统原理图如图1所示。 1.1 时间发生器电路 时间发生器电路由一片74191、时钟脉冲产生电路和几个门电路构成,其中时钟脉冲产生电路如图2所示。时钟脉冲产生电路用一片555定时器业构成多谐振荡器,设计脉冲周期为4s,其计算公式为:T1=(2R2+R1) Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF,以此信号作为74191的CP。74191的四个状态输出端QAQBQCQD可用四个门电路进行译码。当QAQBQCQD=0000时,电路输出低电平信号给D触发器和控制电路的IO输入端;而当QAQBQCQD=1000时,电路输出高电平信号给黄灯驱动电路。74191接成减计数工作状态,LD信号由控制电路的O1提供,应将置数输入端A、C接高电平Vcc,B、D端接D触发器的输出端,还可根据D触发器的不同输出状态置入数5和数15。 2.2 控制电路 控制电路主要由单稳态触发器、RC电路和反相器构成、电路如图3所示。该电路有两个输入端和三个输出端。当QAQBQCQD=0000时,输入端IO为低电平,此时信号将直接经O1输出给LD以进行异步置数,因此74191的0000状态持续时间很短暂。输入端I1由光电检测电路的输出信号提供,当有车辆时,输出低电平;无车辆时输出高电平。输出信号O1=I1,而输出信号O2而由I1经反相器、RC电路和一单稳态电路得来。O1的作用是当乡间道无车辆时,保持主干道绿灯亮,乡间道红灯亮。当主干道绿灯变亮并检测到乡间道有车辆(即I1=0)时 ,O2触发单稳态电路并维持主干道绿灯亮66s,即T2 = RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。 图3 2.3 光电检测电路 光电检测电路由光源和光电三极管构成,该电路可根据需要选择现成产品,如CP850系列的CP851,该器件的光电传感器输距离可达15m。 2.4 交通灯控制及驱动电路 交通灯控制电路由一个D触发器、一个三输入或门和两个反相器组成,其电路如图3所示。D触发器的作用是在乡间道非常繁忙时,对红绿灯的转换进行控制。三输入端或门的作用是当乡间道无车辆和主干道绿灯刚亮而乡间道就有车通过时维持主干道绿灯亮时间大于60s。 由于红绿灯的功率较大(十几瓦),一般集成门电路无法驱动,因此需要设计一个特定的驱动电路,该电路可用功率管和高驱动能力的电源构成,具体电路如图4所示。功率管及电源大小可根据交通灯的功率进行计算。电路仿真时,可用一小灯泡直接接在门电路的后面。 3 结束语 根据交通灯控制系统的逻辑电路,笔者采用加拿大交换图像技术有限公司推出的Electronics Work Bench(简称EWB)软件进行了仿真实验[4]。在众多的电路仿真软件中,EWB的工作 界面非常直观。仿真过程中,用光电检测器来模拟现场的各种情况,结果表明,该系统完全可以达到设计要求。 控制系统论文:浅议计算机联锁控制系统在北京城铁中的应用 论文关键词: 城市轨道交通 计算机 联锁 论文摘要: 介绍了北京城市轨道交通计算机联锁控制系统在系统结构方面的硬件改进, 阐述了诸如扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等特殊联锁功能和与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能的软件实现。 考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性, 北京城市轨道交通13 号线信号计算机联锁控制系统, 采用铁科院开发研制的T YJL2Ⅱ 型系统。虽然此系统已在全路400 余个站场投入使用, 但在满足现有的各项技术条件要求, 实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系, 确保列车运行安全的同时, 还必须进行一系列的改进和完善, 以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能, 并实现与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能。 1 系统结构的改进 根据北京城市轨道交通的特点, 对T YJL2Ⅱ 型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。 1. 各站通常不设信号维修人员, 为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行, 将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中, 使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲, 对站场简单的车站, 直接将监控机安装在联锁机柜内, 取消联锁总线的切换电路。A 监控机和A 控制台随着A 联锁机的切换而切换, B 监控机和B 控制台也如此。而对站场复杂的车站, 除切换方式同简单车站外, 仍采用原有TYJL2Ⅱ 型计算机联锁系统的结构, 保留联锁总线的切换电路。 2. 由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制, 且通常采用中心集中控制方式, 因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC 分机的接口, 接收中心集中控制时的命令信息, 并向中心发送本站的表示信息, 接口采用RS2422 双网结构。车站分散控制时, 系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计, 使操作方式更加方便灵活。 3. 为了便于维修, 计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U 标准, 计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时, 为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求, 系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上, 计算机层、电源层在下。 4. 在保持原有T YJL2Ⅱ 型计算机联锁系统电路结构不变的情况下, 为提高系统的可靠性和抗干扰能力, 采取的措施主要包括: 提高印制板采用的芯片等级, 按5V 计算机电路与12V 采集、驱动电路分别布线, 并且分开设置接插件; 在接口架的驱动条件线上增加防雷器件; 采集、驱动32 芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。 2 系统特殊联锁功能的实现 由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能, 因此在联锁软件中又增加了相应的模块, 具体可分为3 类。 1. 原联锁软件中没有与其类似的功能, 需要建立全新的算法, 增加新模块。如, 扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关; 扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法, 并予以实现, 完成扣车作业。 2. 原联锁软件中有与其类似的功能, 可利用原有算法。如, 紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似, 其技术条件也基本相同。因此, 可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法, 在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。 3. 原联锁软件中虽有与其类似的功能, 但需对其算法稍加修改。如, 轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同, 二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中, 去掉区段占用检查条件, 就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下, 且人工确认该道岔区段无车时, 可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。 虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的, 算法的确定也是不同的, 但由于原有的TYJL2 Ⅱ 型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的, 新增加或修改的模块也均按此原则设计, 不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。 3 安全编码逻辑功能的实现 北京城市轨道交通计算机联锁控制系统, 增加了与ATP 系统结合的安全编码逻辑功能, 并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式, 遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法, 如需增加或改动某个环节, 也只需增加或改动相应的模块。 与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2 部分。其中, 静态数据包括: 与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息, 如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言, 对于非道岔区段, 每1 个轨道区段均设有1 套速度码继电器和1 个编码模块, 并入链; 对于道岔区段, 考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2 套独立的速度码继电器, 因此也分设2 个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层, 以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后, 在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块, 可以实现与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2 类程序, 一类是不受进路控制的编码模块, 另一类是受进路控制的编码模块处理程序, 二者的区别在于模块扫描方式的不同, 不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描, 受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。 与ATP 系统结合的安全逻辑编码软件的实现, 无论是数据结构还是程序结构, 都借鉴了联锁逻辑运算模块在提高软件可靠性和安全性方面的经验。为减少形成危险侧错误输出的可能性, 软件采用冗余编码方式, 将有关安全的编码信息按不同规则分别存储于不同的缓冲区, 使用时需比较一致才认为其有效。同时, 软件采用分层递进的网络结构, 上一层的错误会被下一层发现, 不会由于错误扩展导致系统级错误。此外, 软件对可能发生的错误视情况不同, 采取不同的方式进行处理。对于数据错误, 程序从发现错误层开始终止执行, 对已进行的处理采取程序卷回的方法恢复执行命令前的状态, 并给出相应的提示。当影响安全的关键缓冲区发现错误后, 程序将采取切断输出的措施。对于硬件故障引起的错误, 如果硬件故障导致发生的错误是不影响安全的, 那么程序将给出报警提示, 并将故障可能影响的信息置为安全侧。如果当硬件故障可能导致发生影响安全的错误时, 程序将采取停止工作的措施。 4 结束语 北京市城市轨道交通计算机联锁控制系统是国内城轨领域首次采用国产计算机联锁设备。由于联锁控制系统在性能等方面具有强大的优势, 改进后的系统结构更为合理, 特殊联锁功能的实现方式安全可靠, 并成功地增加了与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能, 完全满足了现场运营的实际要求, 因此, 在运营期间, 信号系统以运营状况稳定、性能安全可靠、维护便利, 获得了用户的认可, 并在提高作业效率, 改善 劳动条件等方面收到了良好的使用效果。 控制系统论文:有关机械制造中的安全控制系统 引言 机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于机械制造中的安全控制系统相关问题进行分析。 1 安全控制系统 所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。 从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。 安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。 常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。 2 安全逻辑控制设备 逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。 2.1 安全继电器 安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。 该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。 2.2 安全可编程控制器 安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。 对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。 输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。 安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。 在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。 2.3 安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。 3 结论 安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。 控制系统论文:基于单片机的微小型无人直升机姿态控制系统的设计 [摘要]本文主要介绍了一款微小型无人直升机的整体控制系统,完成了基于单片机技术的姿态控制系统的硬件设计,并且完成了检测信号的模拟输出和舵机控制的试验。 [关键词]微小型无人直升机 单片机 姿态控制系统 一、控制系统总体方案 整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分,机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面,地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况,由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行,并可对飞行中出现的各种情况及时处理,确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路:一条负责传送图像,一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台,前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息,后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断,帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括:飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。 二、姿态控制系统 微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态,或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路,通过传感器得到微小型直升机的姿态信号,然后与要求控制的姿态信号进行比较,通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。 其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号,可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果,然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号,输出到控制电路。 三、控制系统的硬件实现 对于一般微小型无人直升机而言,其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择,因为其成本低,体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统,选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202,它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化,并输出PWM信号给单片机进行处理。由于飞行有3个姿态角,所以要用2片ADXL202。 单片机处于系统的主导地位,是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后,将数据结果转化为控制信号输出到舵机,或者利用数据传输模块,传回到地面接收装置,从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求,为了保证其电源的稳定性,我们还设计了电源稳压保护电路。 直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向,横滚和俯仰),每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较,得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差,由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路,经过单片机处理和接收机信号比较后输出,采用单片机脉冲计数的方法,向舵机输出PWM类型的控制指令,操纵舵机的变化,控制保持飞机的姿态。 在基于单片机的姿态测控系统中,选用舵机作为执行器件,控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中,一方面需要完成单片机的控制指令输出,从而控制航向变化和航向保持,另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同,但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比,利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。 四、软件设计及调试 微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号,即遥控器的三通道PWM信号,ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的,首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换,比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态,即输出信号是遥控器的输入信号,中间不经过处理;如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号,如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度,就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。 PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式,当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时,CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变,同时触发一次中断,实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求,设计了试验程序,来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动,然后转回平衡位置,以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。 经过调试,用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动,方向和延迟都正确。
引言 所谓的智能弱电系统指的就是智能化的功能,其中智能弱电系统充分地使用了计算机技术以及智能网络化技术,通过将这两项技术的联系,进而给楼宇弱电系统提供了比较可靠的保障。不仅如此,智能弱电系统对于智能建筑技术来说是比较重要的,并且有效地结合了所存在的各种服务,不仅能够使得楼宇的整体性得到保障,而且能够确保楼宇功能技术可以满足办公的要求,这样可以有效地促进智能建筑的建设。 一、弱电智能系统的组成 现阶段的弱电智能系统,充分地使用了低电流驱动技术,并且在工程里面产生了多种不同形式的联络板块,这样就构成了智能系统,这个系统主要就是借助中央控制系统室来进行调度以及连接。在弱电智能化系统里面包括这样几个部分,首先就是楼宇自动化系统,第二个就是办公自动化系统,其他的分别就是通讯自动化系统、安防自动化系统、消防自动化系统。 二、对于楼宇智能弱电系统的研究 1、对于楼宇智能弱电系统功能的研究。对于楼宇信息管理系统来说智能弱电系统是比较重要的,并且这个系统充分地使用了互联网技术以及计算机技术,如此可以有效地管理以及控制楼宇功能和建筑功能,接着就是可以明确楼宇的工作情况,使得楼宇可以有效地运行。不仅如此,弱电系统能够促进所存在系统的联系,而且通过对于互联网技术的使用,可以有效地促进楼宇智能化的运行以及楼宇智能建筑的集成化。 2、楼宇智能弱电系统的组成。通信网络系统以及常规通信系统的功能是相同的,而且通过对于互联网网络技术的使用,可以有效地和外部进行联系,接着就是可以促进信息之间的交流,最后就是便于控制所存在的各种系统。第二点就是建筑设备自动化系统主要就是由建筑系统组成的,这属于普通的综合排水系统和照明系统,接着就是系统控制对于系统服务来说是比较重要的,所存在的各种功能都是由于系统来进行控制,这样使得系统更加自动化。 3、楼宇智能弱电系统的核心。通过使用计算机系统,楼宇智能弱电系统可以给建筑系统带来更加可靠的信息管理系统,这样对于系统来说比较容易管理所存在的各种建筑功能,不仅如此,楼宇智能弱电系统有着较好的完整和实用性,能够显著地改善工作管理人员的工作状态,并且所存在的各种功能以及设备都能够有效地进行联系,接着就是所存在的各种功能能够进行分享,这样可以更加方便地控制所存在的各种建筑功能。 三、弱电智能化系统在建筑中的应用技术 3.1在医院里面楼宇自动化系统的应用技术 第一点就是设置建筑监控系统,这样能够充分明确机器设备系统的使用情况,而且能够有效地监视各种设备的实际情况。第二点就是对于安全防范系统的使用,这样就需要和医院里面的防火报警系统,视频监控系统,停车场智能监控装置以及防入侵、防水、防爆等安全设施进行联系,如此可以明确所存在的安全隐患,并且能够提供关于犯罪分子的各种作案录像。第三点就是对于综合布线系统的使用,这样可以有效地处理医院里面的各种建筑板块,这样可以促进各种信息的沟通和管理,最主要的就是可以及时地把信息传递到医院中的互联网系统里面。 3.2写字楼里面办公自动化系统的应用技术 写字楼对于办公自动化系统的使用,主要就是借助现代信息网络技术,在写字楼里面建立局域网,进而成立信息化信息共享平台,如此可以确保资料的公开,并且方便进行管理,接着就是方便记录所存在的各种资料和信息。最后就是可以帮助领导在进行决策的时候,可以显著提升决策效率。 3.3体育场里面通讯自动化系统的应用技术 在体育场里面会使用到通讯自动化系统,而且能够有效地联系所存在的各种通讯自动化技术,因为体育场的环境是比较喧吵的,因此在进行通讯的时候会借助公共广播来提醒以及信息的交流。不仅如此,通过建立公共的广播系统,要是出现了紧急事故,可以及时地进行播报以及疏散。 四、结束语 在使用楼宇智能弱电系统的时候,需要有着比较详细的规划思路和整体化意识,并且需要使用所存在的新兴的信息化技术,这样可以显著改善楼宇智能化水平,并且可以显著改善楼宇的建筑功能。接着就是通过对于有关技术的使用,可以使得建筑系统技术得到更加显著的效果。楼宇智能化技术有着比较多的潜力,要是有效地进行优化,能够给建筑服务行业提供更多的贡献。
地质测绘论文:影像定位技术在地质测绘中的运用探讨 【摘 要】随着我国社会主义现代化建设的不断进步,我国的建筑工程行业实现了卓有成效的发展,其对地质测绘也提出了更高的要求。作为地质测绘中一个极为重要的组成部分,影像定位技术不仅关系着地质测绘的精确度,更关系着工程建设的科学性。本文将着重对影像定位技术在地质测绘中的有效运用进行深入分析,为我国的地质测绘工作提供一个参考与借鉴。 【关键词】影像定位技术 地质测绘 运用 当前,地质测绘在各个行业中均有着不同程度的应用,随着房地产开发、矿产开发行业的发展,地质测绘技术也实现了一系列的创新。作为一项繁琐、复杂的工程,地质测绘对信息的精确度要求比较高,这就在一定程度上加大了地质测绘的难度系数。近年来,影像定位技术的发展为地质测绘提供了必要的技术支持,在地质测绘中发挥中极为重要的作用。 1 地质测绘与影像定位技术 1.1 地质测绘的基本概述 地质测绘是地质工程实施的必要前提,在地质工程开展前,需要对各方面的相关地质数据进行有效的测绘,如矿坑深度、地质剖面以及地质工程点等,只有对施工的地质状况进行充分的了解,才能够设计出相关的施工方案,保证工程实施的科学性与有效性。地质测绘与地理学有着密不可分的联系,是对地理学知识的具体实践应用,在工程实施前,对施工点进行充分的勘探与测量,再结合数据的统计分析,绘制出科学的地质勘探图,该图依据不同的地理元素采用不同的颜色进行标注,并按照比例尺进行缩放,能够将地质的全貌进行全面的表达,这不仅要求地质测绘技术人员具备专业的素养,也对相关的数据统计技术提出了较高的要求[1]。 1.2 影像定位技术相关概述 我国的遥感影像定位技术起步较晚,近年来逐渐在地质工程施工领域得到了广泛地应用。它主要是利用遥感平中的传感器对勘测地域所发出的电磁波信息以及远距离目标反射线进行接收,并对其进行有效的分析与处理。通过遥感影像定位技术能够对地质施工的现象地貌信息进行全面的掌握,既能够确保工程建设的顺利实施,又能够为施工提供安全保障。影像定位技术主要是通过传感器像素值实现对不同波段数的获取,其所呈现出的像素值也就是波段位置的显示值,需要注意的是在具体应用过程中,禁止将遥感影像进行压缩,这不仅会影响到图像信息的精确度,而且会占用大量的空间[2]。影像定位技术在野外地质勘探中应用较为广泛,它能够对地质的构造、空间分布等进行有效测绘。而三维影像分析技术则能够在岩性岩相出现较大波动的情况下,实施追踪路线,为工程实施提供可靠的参考依据。 2 影像定位技术在地质测绘中的运用 2.1影像定位技术在地震监测中的运用 通常,在地质结构不稳定的条件下,都存在着地震的安全隐患。在地震发生前,相关地质工作人员可通过对卫星影像动态变化的分析,对地质构造进行全面的掌握,进而探究出其与地震发生的关系,采取科学、有效的防御措施,降低地震所带来的财产损失与人员伤亡。在影像定位技术的支持下,相关人员能够通过卫星获取有关信息,增强地震预警的准确性,这很大程度上都有待于影像定位技术的发展。 2.2 影像定位技术在工程地质测绘中的运用 当前,我国的工程建设得到了前所未有的发展,其对影像定位技术也有着深入的应用。作楣こ痰刂士辈楣程中一项极为重要的组成部分,工程地质测绘不仅关系着工程实施方案的确定,而且影响着工程的实施质量。它主要是运用地质、工程等相关理论对各种地质现象进行观察与描述,为工程的实施提供可靠的参考依据。与传统的地质测绘方法相比,影像定位技术对于野外地质观测路线有着明显的优势,往往能够达到事半功倍的效果。通过遥感影像定位技术的分析,所观测的测区地质与构造形态能够完全得以展现,便于对不同地质体以及构造特征的分析。通常,在对地质工程地质进行测绘时,多选择垂直于区域构造线方向的穿越路线,并采用追索路线作为辅助路线,以便应对岩性岩变化以及地质体走向延伸模糊的情况。另外,影像定位技术还能够对矿区水文地质进行有效测绘,在遥感技术的支持下,含水层的分布、地质构造等能够清晰地呈现给相关地质勘探人员,为矿井布置以及开采方案的制定提供一个有效的参考依据,这一方面能够保障开采的有效进行,而且能够保障开采的安全性,极大的降低了矿井安全隐患。 3 地质测绘的运用前景 当前,我国的地质测绘技术正朝着多元化趋势发展。在先进科学技术的支撑下,未来的影像定位技术将会朝着以下几个方面发展。首先是多元化。近年来,随着我国经济建设的不断发展,测绘产品的应用更加广泛,为了满足不同行业的需求,影像定位技术将会实现新的创新与发展,向多元化趋势迈进。其次,测绘信息将会更加精确、形象,实现全方位可视化管理。另外,地质测绘除了满足工程建设、地质勘测等需求外,还逐步向实用化发展,它充分结合了人们的日常工作与生活,为人们提供便利的地理信息资源,增强了地质测绘的实用性。 4 结语 当前,影像定位技术在更多的行业中得以应用,其独特的应用优势不仅保障了地质测绘的精确度,而且为我国经济的发展提供了源源不断的动力支撑。随着科学技术的不断发展进步,我国的影像定位技术将会朝着多元化、可视化、实用化发展,为国民经济建设做出更大的贡献。 地质测绘论文:新形势下的地质测绘技术发展及应用 摘 要:建国以来,中国的地质勘测技术一直处于不断发展的状态,地质测量的工作效率也在不断提高。如今,在新的形势下,航天技术、遥感技术、信息技术爆炸式发展,传统的地质测绘技术面临再一次革命性的革新,毫无疑问,新形势下的地质测绘技术的功能性质将更加优良,应用范围也必定更加广阔,这必定会对国内的地质测量工作带来巨大的改变。幅员辽阔的中国,在先进的航天科学技术的带动下,国内的地质测绘技术一定会得到很好地发展。本文就新形势下地质测绘技术进行研究,对地质测绘技术的发展和应用两个方面展开了探讨。 关键词:新形势;地质测绘技术;发展;应用 传统的地质测绘技术过度的依赖经纬仪、水准仪、平板仪等实测仪器,在实际的地质测量中,对现场的具体操作水平有较高的要求,并且在人力、设备资金等方面的投入很大。而在新形式下,由于航摄信息技术的发展与完善,原有测绘仪器在实际地质测绘中的使用大大减少。在当下信息技术主宰的时代里,地质测绘技术的核心是3S技术。 1 新形势下地质测绘技术的发展 全新的地质测绘技术已经在我国各领域已经开始了广泛的应用,特别是在地质调查与矿产勘查工作中,这种新技术启到了非常重要的作用[1]。新形势下的地质测绘技术的代表三种超强的融合了当代科技技术的形式,他们分别是:GPS技术、GIS技术、RS技术。由美国主导的全球卫星定位技术GPS已经老生常谈,现在笔者对其他两种技术展开讨论分析。 1.1 地质测绘技术中GIS技术的应用 GIS是Geographic Information System的缩写,就是我们常说的地理信息系统。按照学科的划分,地理信息系统可以归属到空间信息系统的范畴中,这种系统是以地理决策、地理研究为主要目的的,它实质上是一种人机交互式的空间决策系统。地理信息系统的核心部分是强大的数据库和计算机处理装置,他能对空间信息进行快速的响应、分析以及处理,它还可以把地理分析功能和数据库的处理结果以地图的形式显示,简单明了。目前,地理信息系统技术已经在我国的地质勘探、地质测绘、地质监测等地质领域中广泛的应用。在日常的地质测绘工作过程中,地理信息系统主要被作为空间信息的基础平台来使用的,借助该系统可以对便利的完成地理数据的采集工作、管理工作、分析工作乃至决策工作,进而给地理测绘工作提供数字化的信息。 1.2 地质测绘技术中RS技术的应用 RS是遥感技术的简称,近些年来,随着航空技术的不断进步,空间科学也逐渐开始完善了,RS技术就是在这样的形势下发展起来的。如今,RS技术已经在国内的地质测绘工作中得到了广泛的推广应用。RS技术应用与地质测绘技术主要是依赖于遥感卫星与环境监测卫星做到的,RS技术能够用不同幅度的图像资料反映地表的动态变化,这为RS技术在实际地质测绘中的应用提供了巨大的便利[2]。RS技术应用与地质测绘工作中使得地质测绘的范围更加大,时效性更加强,图像可比性更加高。 2 工程地质测绘工作中现代测绘技术的应用 2.1 矿山的地质测绘 幅员辽阔的中国矿产资源异常的丰富,在矿产资源的开发利用进程中,矿山地质的测绘工作不可或缺,是非常关键的环节。在矿山的地质测绘工作中,对RS技术和GPS技术的应用相对比较多。RS技术已经在矿山地质测绘领域中应用较长时间了,通过RS技术,地质测绘人员可以便利的获得与矿区地质相关的信息源,这样就可以为矿区的开采以及环境保护工作的决策提供科学可靠的依据[3]。 2.2 水利工程的地质测绘 RS技术的应用使得地质工作者不仅可以实时地检测江河湖泊的实时水位,同时还可以实时的检测洪水灾害的面积,为后续灾害防治措施的决策工作提供可信赖的依据。以GIS技术和RS技术为核心的地理测绘集成系统可以做到准确的预报洪水以及干旱发生的范围、时间、严重程度,进而为水利工程的防灾减灾决策工作提供有价值的参考信息,避免了传统水利测绘工作的盲目性。 总之,现阶段,导线测量以及“3S”技术在地质测绘中的应用,极大地减轻了地质工作者的工作强度,并且显著的提高了地质测绘工作的精确度。 地质测绘论文:对当前地质工程测绘技术与发展的思考 摘 要:当前,地质工程测绘技术正处于发展阶段,其对新兴的计算机信息技术、遥感技术以及网络技术等的应用也在进一步深入,这不仅促进了地质工程测绘技术向现代化发展,也在一定程度上使其得到了长足的进步和发展。本文着重探讨并分析有关于现代地质工程测绘的发展方向问题。 关键词:地质工程测量;测绘线技术;应用 随着时代的进步与社会的发展,我国大部分地质项目建设的监测标准也随之提高。因为地质工程测绘容易受限于当地的地质条件和环境因素的影响,所以检测技术十分重要,只有不断发展与更新,才能满足日益变幻的社会发展需求。 1 现代地质工程测绘的发展趋势 1.1 数字化的发展 各种新型的测绘软、硬件的开发与应用,使得测绘时得出的数据可以以数字化的方式快速地进行传输、记录和分析处理。还可以将数字化应用于存储数据和回执图纸,以便于后期编辑和比例修改等工作能顺利进行,从而有效地避免测绘过程中所产生的误差,进而推动测绘质量的提高[1]。 1.2 全面化的发展 地质工程测绘新技术的发展与应用,再加上各项技术的更新与变革所带来的冲击,使得测量的所有内容及其对象更加广泛和全面。相对于传统的测绘技术而言,新的测绘技术能突破先前的局限,使图形的绘制更加全面。对于经测绘而得出的结果数据,可以随时进行调整和修改,其对各项技术的运用可以实时缩短测绘工作的时间,从而全面反映测绘目标的情况。 1.3 自动化的发展 自动化的软件处理系统因对各项网络技术及计算机技术合理应用,能更加准确、精密地测量并计算相关数据,而且在这一过程中不需要人工参与,它将自动完成测量计算的整个流程。以前的地质测绘工作十分繁复,测量时只能用三角和几何来进行,不仅工序繁琐,且测算周期长,还容易受周边地质环境的影响,甚至需要耗费大量的人力、物力和财力,而得出的最终结果可能会因为某些问题没有得到有效解决而无效,又得重新测量。有了新技术,可以直接用计算机自动完成测绘的整个过程,工作效率和效果也得到了显著提高。 1.4 精确化的发展 在测绘的过程中使用新技术,大大提高了测绘工作的基本精度。譬如:可以应用遥感技术将距离300米左右的目标物的测量误差控制在2毫米以内,高度误差则不高于20毫米,从而确保良好的测量精度。有了数字化的传输手段,可以避免数据在传输的过程中出现问题,进一步保证了测绘结果的精度,从真正意义上实现对误差的有效控制。 2 地质工程测绘技术的前瞻性 2.1 新信息技术的应用 (1)GPS定位技术的应用。在地质测绘的过程中,无疑会用到GPS定位技术,有了它,我们可以在第一时间获取目标的位置信息,速度之快和数据之精确都是人工无法企及的。GPS技术还可以用于采集,以确保图像具有较高的辨识率,再加上对新的数据存储和处理技术的运用,对目标位置的测量精度将会得到很大的提高。对新定位技术的运用,不仅打破了传统测绘技术中定位难和测量难等问题的局限,而且实现定位的动态化和实时性。GPS卫星定位技术降低了对测量环境的要求,这也在一定程度上突破了地域限制,从而使测绘范围和测绘效率得到极大地提高[2]。(2)对RTK 技术的应用。所谓的RTK 技术,它是一种控制系统,而且可以进行动态化的实时控制,改进了以往只能静态测量的技术,它还可以以载波相位动态实时差分的方式,使得野外勘测的整体精度都有很大程度上的提高,对于后期的工程放样和地图绘制也具有明显的优势。(3)RS技术的应用。较强的测量实效性是RS遥感技术最为显著的特征之一,而且它还拥有丰富的测量信息。在监测地质灾害的过程中,运用RS遥感技术可以轻松实现远程监测,除此之外,还能通过对获取的数据的分析来预测该地区未来的发展趋势。在地质工程测绘时,RS遥感技术也是必不可少的,因其较强的时效性和兼容性,它能很好地与其他技术共同配合使用。有了RS技术,对提高地图精度的优势更加明显了。 2.2 摄影测量技术的应用 摄影测量技术作为一种综合性的处理技术,融合了数字化的测量、摄影与信息处理等,能更加准确地测量出工程测绘的数据。其中,摄影测量的方法主要有三种,即三维测量、高效测量和非接触测量。当地质环境测量的范围较大时,会运用摄影测量技术,除此之外还能提供了大比例尺的地形与地籍的测绘。摄影测量技术在实际的测绘过程中,结合了光谱航空摄影与微星遥感技术的双重功效,从而为采集当地的基础信息提供了良好地条件。同时,经济型和时效性也是这种摄影测量技术所具备的优势,对于它的运用,能更好地保证整体测绘的精度,是现代化大型地质工程测绘的新选择。 3 结语 综上所述,数字化和自动化已经成为现代地质工程测L技术发展过程中不可逆转的趋势。 因此,在测绘工作中,相关从业人员要紧跟时展的步伐,积极主动地学习新知识和新技术,从而更好地为我国和谐社会的发展建设贡献一份力量。 地质测绘论文:地质测量中的数字测绘技术探讨 [摘 要]本文以数字测绘技术为研究对象,从技术特点、技术内容、测绘方法三方面着手,围绕数字测绘技术工程应用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,以此论证了数字测绘技术在地质测量中发挥的关键意义与优势。 [关键词]数字测绘技术;矿山测量;技术特点;技术内容;测绘方法 我国的测绘科技已经进入数字化时代,相关机构具备数据采集、空间定位等方面的技术生产能力,为土地管理、城市建设、交通建设、国防建设、矿山开发等领域的工作提供了极大的助力。 1 数字测绘技术的特点 1)测图自动化。传统模式下,野外作业中测量人员需要通过手工的方式记录测量数据,绘制地形图,计算坐标、面积等数据。而数字测绘技术实现了野外测量的自动化,不仅能够自动记录信息,并且可以自动运算、自动处理数据,使整个测图工作实现了自动化,大大提高了测图的工作效率和工作质量。 2)图形自动化。数字测绘技术生成的数字地形图,不仅存储了符号、数字等数据信息,而且便于传输、使用。数字地图能够自动提取方位、面积、坐标等信息,并可供计算机辅助设计和地理信息系统使用。 3)测图精度高。传统的测绘方式由于测定、展绘及视距等误差的存在,精度普遍不高,1:1000比例尺会存在±0.5mm的误差,其中视距、刺点是主要的误差源。即便是使用经纬仪视距高程法在平坦地区测定高程,也存在较大的地形点高程误差,当倾角增大时误差也会进一步增加。数字测绘技术在野外采集数据时不存在精度损失,也不会因比例尺的关系而影响精度,因此数字测绘技术因其精度高的优势在地籍、管网、房产等测量中得到了广泛的应用。 4)便于更新。传统的测绘方式在遇到实地有变化时,需要进行重新测量,否则将存在较大的误差,而数字测绘技术在面对这种问题时,仅仅需要输入新的坐标、代码等数据,再通过相关软件的编辑处理,便可以将成果进行更新,从而保证成果的现势性,可谓是一劳永逸的好办法。 5)耐保存。传统的测绘方式将地图信息记载到图纸上,随着时间的推移,图纸难免会在使用、保存过程中出现变形,从而使地图信息产生误差。然而数字测绘技术不需要考虑该因素,由于采用数字化的保存方式,不会受图纸变形的影响。 6)输出形式多样化。由于数字测绘技术的成果由数字化媒介保存,可以通过计算机、打印机等设备将成果以多种方式进行输出,能够根据用户的实际需要调整输出的方式,为其实际使用提供了诸多方便。 7)便于加工利用。由于数字测图采用分层存放的方式不受图面的限制,测绘成果的进一步加工利用十分方便,有利于测绘服务的拓宽。例如在CASS软件中能够定义许多层,可以根据需要定义房屋、道路、电力线等层,关闭、打开层便能方便地提取信息。 8)为GIS提供信息。GIS在数据采集方面的工作量最大,数字测绘技术可以将测绘成果转换为GIS数据库接纳的格式,使其得到补充和更新,从而保证GIS功能的充分发挥。 2 数字化测绘的主要内容 1)将地图数字化。当需要某一地区的数字地图,如果由于测量经费不足或是时间不允许,而不能对某一地区进行数字地图的绘制时,此种方法可以快速的解决这类问题。将现有地图数字化,就是经过利用计算机及其软件、扫描仪、数字化仪和绘制仪等对地图进行处理,在规定的时间内快速得到一幅数字化地图。一般采用扫描矢量法,扫描矢量法的精度较高,但其主要依赖于原图的绘制精度。在扫描的时候难免受到一些影响而产生误差,并且其绘制的结果主要是将原图数字化,导致其时效性不足。所以这种方法只能是应急需要,不可作为资料保存,但也可以根据实际情况,通过进一步测量对得到的数字化地图进行补充和更新,对一些具体事物的坐标进行精确调整,这样可以提高数字地图的精确程度以及实效性。 2)数字化地图测绘。目前,这种方法是我国在测绘时所选竦闹饕方法。在没有地图可以进行数字化或者测绘的地图要求比例很大时都会选用这样方法。数字化地图测绘的精度非常高,一般可以将标记事物的精度控制在5cm左右。 3 数字化测绘的具体方法 1)摄影测量。摄影测量学是通过对所摄物体的相片进行的分析、研究,确定所摄物体的形状、大小、性质和空间位置的一门科学和技术,是测绘科学的一个重要分支。依据获得相片的方法的不同和摄影距离的远近可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。 2)地理信息系统技术。作为现代信息科学及其延伸的一部分,地理信息系统(GIS)在现代信息社会发挥着至关重要的作用。GIS技术主要利用了计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。因其采用了诸多科学技术,优势不仅在于集地理数据采集、分析、管理、存储、三维显示以及成果的输出,还可以进行空间的提示、预测预报和辅助决策,功能强大丰富。在未来很长的一段时间内,地理信息系统将向着数据多维化、数据标准化、系统集成化、平台网络化、系统智能化以及应用社会化方向发展。 3)遥感技术。现代遥感技术系统主要由空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统和信息分析应用系统四部分组成。遥感技术的出现在一定程度上提高了人们对生存环境的认识能力,比传统的野外测量得到的数据更加精确,且观测的范围更加广泛,对于静态及动态物体都能在瞬间成像,大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源。 4 数字测绘技术的具体运用 4.1 作业模式的选择 数字测绘作业模式主要有编码和无码两种,其中编码模式要求作业员熟悉编码,多进行信息交流,作业速度较慢,尤其在地形复杂的环境下,作业难度较大,而且容易出错。无码模式较为简便,不容易出现错误,测绘速度快。数字测绘设备以往多是电子手簿,但在实际使用中容易受与全站仪通视不一的影响,它对绘图员的要求较高。电子平板的造价较高,并且恶劣环境下缺乏可靠性,不便于携带,但测绘速度快。因此需要根据测绘条件等情况来综合考虑,选择最适合的作业模式。 4.2 数字测绘流程 数字测绘技术在地质勘查中的运用,需要经过数字采集、成果输出和成果整理、验收等过程,因而需要GPS卫星定位技术、测绘软件等的支撑。在实际测绘中,需要根据实际情况进行埋石、GPS布设和选点,保证GPS控制点均匀分布。在野外观测方面,需要五颗以上卫星的支持,数据采集间隔通常在10秒,卫星高度角在15℃以上,以保证图形强度良好,并利用GPS接收机随机软件对采集的数据进行处理。 5 结语 综上所述,随着经济全球化、全球信息化的加速发展,测绘技术的发展也是日新月异。以此为基础,我们要在地质测量中数据的管理、分发、应用、服务等方面加强开发和研究,早日实现地勘信息获取实时化、数据处理自动化、测绘产品市场化、信息服务网络化、成果应用社会化,更好地造福社会、造福人类。 地质测绘论文:地质测绘领域中数字化制图技术研究 摘 要:在当前的测绘领域当中,现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术,这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合,在这种背景下,本文主要研究了地质测绘领域当中数字化制图技术,并且提出具体的应用方案和注意事项。 关键词:地质测绘 数字化制图技术 1、引言 为了充分推进国民经济的快速发展,需要相关的部门提供较为准确的社会发展规划数据,这些规划数据能够有效对地质测绘工作进行分析,并且最终保障整个测绘工作的顺利执行。随着当前技术力量的不断发展,需要进一步的提高整个测绘管理工作的指令和效率。在提高上述效率的过程中,利用数字化制图技术可以对该领域的测绘成果进行比较充分的展示,最终确保其在地质测绘领域具有较为广阔的应用前景。 2、数字化制图技术 2.1 数字化制图技术的内涵 在当前的测绘领域当中,现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术,这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合,这样可以从根本上提高计算机硬件技术和软件技术的应用能力。在传统的模拟方式和制图方式中,根据数字化的地图设计技术可以对传统的制图技术进行改进和颠覆。上述技术已经被证明应用到了各个行业当中。通过对上述的数据进行内部分析和内部抽象,可以有效保障整个地质测量中制图工作的精度水平。 2.2 数字化制图技术的特点 当前的数字化制图技术主要包括以下几个方面的重要特点:首先是数字化制图技术能够自动对各个范围内的数据进行收集并进行地质信息的有效分析,并且上述收集的各种图形信息非常丰富,这种地图信息的收集需要依赖较为丰富的图像处理技术和计算机技术,上述技术能够实现数字记录和各种自由格式的转换,并且上述的数据转换具有较高的自动化程度。在数字制图技术当中,还需要依靠各种比较先进的数据测量技术,这样能够从根本上减少相应的误差,并且保证地质测绘的相关精度要求。 3、地质测绘中应用数字化制图技术的重要意义 在地质测绘技术中可以对数字化的制图技术进行有效分析,并且采取各种有效的方法和手段来提供测量精度和测量效率。除此之外,通过对一定符号的图形或者尺寸比例来进行选择可以保证整个平面图形能够直观的进行展示。在当前的系统化的资料收集过程当中还可以根据工程地质或者水温信息来进行各种普查工作,这种普查工作需要花费较多的人力、物力或者财力,上述测量工作还存在着一个比较明显的问题,那就是图形的复杂性会影响到整个测量过程的测量精度,保证其在比较复杂的环境中难以找到有效的测量结果。因此,在这种情况下,地质测绘人员的工作量会得到一定程度的减少,相应的工作效率也会大大提高。因此这种地质测绘手段和测绘技术能够保证工作效率得到较为根本性的提高,除此之外,还可以在测绘的过程当中获得更加丰富的地质测绘信息,这些信息对数字化的制图技术有着比较明显的影响。除此之外,利用数字化的制图技术还能够对地质测绘人员的管理素质和管理水平有着较为深刻的影响。 4、在地质测绘中对数字化制图技术的具体应用 4.1选择合适的制图方法 在数字化的制图技术分析中,需要首先对合适的制图方法进行分析,通过对上述这种制图方法进行分析能够保证信息在抽象化的过程当中不会出现缺失,并且根据描述图像坐标来对地质结果进行精确的测量。在进行测量图的绘制过程当中,还可以对复杂化的工作进行简化,当前也存在着三种比较常用的数字化制图技术,这些制图技术需要地质测绘工作人员来进行详细的操作。在具体的数字化制图技术的分析过程当中还需要对原本比较复杂的工作进行简化,这种简化工作可以为数字化制图技术的分析提供强有力的工具。如果在地质测绘工作中,需要以人工操作作为前提来对数字化制图技术进行详细的分析。因此在进行各种信息跟踪技术的分析过程中需要对各种信号进行记录并进行有效测量,通过及时有效的图纸分析可以保证测量结果得到完善,并且从根本上来实现数字化的发展需求。但是在这种制图方式当中需要进行大量的毕竟繁琐的数据操作,这些繁琐的数据操作需要购置毕竟昂贵的设备,昂贵的设备具有较高的数据测试性能,能够从根本上确保测试工作的有效开展与进行。 上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析,这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中,当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果,并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析,对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。 4.2 数字化制图基础的具体操作 如果需要在地质测绘技术中进行数字化制图技术的分析就需要对整个地质测绘数据的准确性和有效性进行分析,通过这种数字化制图软件可以完成数据分析与数据录入工作,上述工作能够进行矢量转变分析。矢量图的元数据还可以对画图和图形编辑功能进行点和面的分析。在上述的地质测绘中还可以对地址情况进行有效的绘图分析,基于分析结果来对数字化制图技术进行校正功能的分析。根据输入数字图形的相关分析结果来处理当前的文件数据,并且对文件数据进行相关的分析与整理,最后结合地质工程的实际需求来调整当前的文件数据格式,确保打印的电子文档中能够生成完整有效的地图。在图形设备的结合过程当中还可以通过调整图形数据格式来绘制当前所需要的地图图形,最终降低地图图形的误差。 4.3 在地质测绘中应用数字化制图技术的注意事项 在进行地质测绘工作当中,目前的数字化制图技术具有十分明显的应用,数字化制图技术在当前有着十分关键性的应用背景。但是大量应用数字化制图技术需要较高的技术要求和较为严格的使用条件,因此在各种场合对地质测绘技术进行应用的条件下需要确保整个数据来源的有效性、准确性以及可靠性水平。这样才能够对原始数据进行有效的分析和处理。在数字化制图技术的绘图过程当中还需要对模型法进行运用,这样可以在点测绘工作获得完善的条件下来建立一套比较稳定可靠的数据模型。在进行地表模型的分析中,还可以通过点与面的关系来建立一套比较完善的地表模型。 5、结语 数字化制图技术是一种比较高端和先进的技术,它的主要原理就是将计算机技术与制图技术进行有效结合,在这种情况下充分展现地质测绘技术与原技术之间存在的较大差别。利用这种地质测绘效率和测绘质量来对当前的测量结果进行有效提高,因此该种测量技术具有较为广阔的应用前景。除此之外,还需要对工作人员的各种技术素养和技术水平不断进行提高,这种提高能够帮助工作人员不断积累较为丰富的数字化制图技术和制图经验,通过这种测绘水平最终确保我国地质测绘工作的稳定可持续发展。上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析,这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中,当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果,并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析,对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。 地质测绘论文:地质测绘工程中测绘新技术的运用分析 关键词:地质测绘工程 测绘新技术 运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1 测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2 测绘新技术的发展特点 2.1 测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2 测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3 测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出F的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3 地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1 遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2 数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3 GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4 地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。 未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5 结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 地质测绘论文:GPS―RTK技术在地质测绘中的运用 [摘 要]科学技术不断发展,传统地质勘察技术已经不能满足现代地质测绘工作开展需求。经过科研人员长时间的努力GPS―RTK技术产生,并且在我国地质测绘中应用越来越为广泛,致使我国地质测绘发展到了一个新的高度。GPS―RTK技术的应用,降低了地质测绘工作开展的成本投入,提升了测绘工作效率。但是对GPS―RTK技术应用进行深入调查发现,其中也存在着很多不良问题。本文结合实际工程案例,对GPS―RTK技术在地质测绘中的运用进行探究,希望对相关人员有所启示。 [关键词]GPS―RTK技术;地质测绘;成本;误差 引言:地质测绘对我国领土管理有着重要影响,也是促进我国国民经济发展的关键所在。目前,GPS―RTK技术在地质测绘中的运用越来越为广泛,在各个行业中都有所应用。该技术是以地理科学与自然科学为基础的,将土地资源、矿产资源与地质工程结构背景作为主要的探索对象,同时还涉及到了数学、化学、计算机等众多学科方面的知识。对GPS―RTK技术在地质测绘中的运用进行探究是具有重要意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。 一、GPS-RTK测绘技术的基本原理 GPS-RTK测绘技术是在科学技术不断发展基础上产生的,该项技术产生后受到了众多地质测绘工作人员青睐,并且取得了非常可观的应用成效。GPS-RTK测绘技术最为突出优点在于定位时效性较强,测量数据精准性较为良好,可以加强计算误差控制力度。技术融合了多种先进科技,操作可行性也得到了较大程度提升,地质测绘工作开展不会在受到时间、空间限制。RTK测量技术详细阐述就是实时动态定位技术,实际应用中可以利用数据传输技术,自动化的对地质测绘数据进行传输。系统主要有三个有效分支,其中包括了基准站、数据链和移动站,在测量方面主要是以载波相位观为测量的基础,使得地面基础站存在的接收设备可以实时对其它可以观测的卫星系统进行动态化监测。数据链具有的重要作用就是可以将测量得到的信息数据全面、准确的传输给移动站,最后应用厘米级定位结果对移动站得到的信息数据进行处理分析、审核。 二、GPS-RTK测绘技术的优势分析 (一)GPS-RTK测绘技术工作效率较高 地质测绘工作效率较高是GPS-RTK测绘技术具有的最为突出的优势,RTK基础站测量范围广泛,一般情况下优质RTK基础站测量半径可以达到两千米。这种测量技术与传统类型测量技术进行综合比对,可以降低测量控制点的数量以及测量设备移动次数。在正常电磁波环境中可以快速的对地点坐标进行定位,作业速度得到提升,测量工作人员工作压力下降,可以降低测量外部作业开展成本投入,大幅度提升地质测绘工作效率。 (二)定位精准性较强 GPS-RTK测绘技术定位精准性较强,测量站之间不需要通视,没有进行控制点设置或者控制点严重破坏的情况下,也可以进行测量工作开展、刚精度的进行定位测量。只要GPS-RTK测绘技术基本工作条件可以达到相应要求,测量技术应用的平面精度与高程精度可以达到厘米级别。 (三)可以降低外界因素对地质测绘工作开展的影响 传统类型的测量技术在实际应用中总是会受到众多不良因素影响,其中包括测量区域地势地貌、气候环境、植被覆盖等等,这些因素会严重降低测量数据的精准性,测量工作速率也会受到损害。还需要注重的是,如果测量区域可见度较差、通视难度性较高,那么测量工作是无法开展的。但是GPS-RTK测绘技术应用可以避免这些不良因素的影响,及时测量区域可见度较低也可以快速的、高精度的进行定位工作开展。 (四)GPS-RTK测绘技术作业自动化、集成化程度较高 GPS-RTK测绘技术可以同时完成多种测绘工作,流动站也可以利用先进的计算机软件对系统运行进行全面化、科学化的控制。只需要投入较少的人力资源,就可以自动化的实现多种测绘功能,对测量误差进行有效控制,有效保障测量数据的精准性。 三、详述GPSAshtech快速―RTK进行地质测绘的实施过程 (一)野外数据的采集 在地质测绘工作开展过程中,技术人员需要充分应用GPS系统的两大功能,分别为动态功能、静态功能。静态功能具体指的是对卫星传输的信息进行接收,对地表设定控制点位三维空间坐标进行确定。动态功能是利用卫星系统,将已经知道控制点的三维空间坐标单位,实地放样地面上。 对GPS测量系统结构进行分析,其中卫星信号接收设备数量不能低于两台。所有的接收设备必须要同步运行,同时对测量信息数据进行采集,从而有效确定不同接收设备之间存在的位置关系,相对位置关系通常都是以定量形式进行表示的,也就是站点之间存在的坐标增量形式,向量是对卫星信号接收设备得到的观测信息数据进行科学处理产生的。这是一种三维关系,与传统测量工作开展的三要素相类似。技术人员需要明确,GPS系统运行最终得到的测量结果是设站点之间存在的向量关系,测量结果并非是点位坐标。想要对观测点的实际坐标进行确定,必须要提供一个已知的坐标点,将其作为坐标计算的参考依据。结合已知点的实际坐标以及GPS测量系统运行得到的向量数据,最终计算出观测点的坐标。数据采集如表1: 1、静态数据采集 GPS静态数据采集需要通过三个过程来完成,分别为测量准备、测量实施与测量数据整理分析。GPS静态数据采集过程中,技术需要保证各个卫星信号接收设备所在位置保持相对静止状态中,同时对阶段时间内可见卫星的原始数据进行进行采集。对于数据采集时间需要进行合理控制,时间范围确定需要考虑各个卫星信号接收机设备所在位置的距离、卫星空间分布情况和站c遮挡情况。当前时间阶段测量数据收集完成后,技术人员需要对接收机位置进行移动,进行下一时间断静态测量数据的采集。不同时段之间至少要存在一个衔接点,便于对不同时观测点进行衔接。静态数据采集完成后,将采集到的信息数据传输到计算机中对数据进行最终处理,将采集到的信息数据转变成不同测量站点之间的基线向量。GPS系统静态测量特点在于测量数据精准性较为良好,不足之处在于测量环节过于复杂,测量工作周期较长。 2、动态数据采集 动态数据采集需要将GPS测量系统中的一台卫星信号接收设备所在位置设定为基准站,在测量工作进行中基准站是固定不变的,所有的测量点位都是根据基准站进行确定的。基准站实际运行中主要是承担测量区域可见卫星原始数据的收集和储存工作,其它卫星信号接收机被确定为流动站,接收机所在位置会根据测量工作开展需求发生改变。对流动站进行操作的地质测绘工作人员需要在测量区域往来走动,在多个观测点进行短时间停留,以便对卫星数据进行收集和储存。观测点停留时间会根据实际情况进行确定,通常情况下停留时间不会低于六秒。测量数据采集完成后,地质测绘工作人员需要将卫星信号接收机转移到下一个观测点继续进行测量工作开展。流动站操作地质测绘人员为了方面对设备进行携带,及时进行观测点转移,可以将设备装置于背包中。利用掌上电脑对接收机进行操作,从中可以了解到动态数据采集工作效率较高,不足之处是测量数据精准性如不静态数据采集。 (二)数据处理 地质测绘工作人员在对GPS测量数据进行处理时,可以在办公室应用个人电脑完成,也可以在测量工作现场利用笔记本电脑完成。数据处理的主要方式为,地质测绘工作人员利用移动储存装置将GPS系统运行采集的众多信息数据转移到计算机中,利用先进的计算机软件对观测数据进行基线向量计算,并且应用软件中的检测工具对基线向量精准性进行评判,删除其中不合格的基线,高校进行网图编辑。对具有多余基线向量存在,并且形成了闭合环路的测量网进行自由网平差计算,从而剔除网图内部存在的闭合差矛盾,构建唯一性的集合图形,对已知观测点的三维空间坐标进行配置,对平差进行有效约束,然后在对外部已知观测点所引发的符合差矛盾问题进行调整的同时,在快速的完成坐标的实际转换工作,满足用户对测量工作开展的多元化需求。GPS测量系统也存在一定的不足之处,不能在隧道内部或者是水体中应用。图1为RTK工作流程图。 四、实例应用 (一)概况 为查明某矿区的构造特征、地层层序、可采煤层的层数、埋深、厚度、分布范围和其他有益矿产的赋存情况,国土资源部中央地质勘查基金管理中心审批设立矿区煤矿普查项目。该地区属山地形,海拔在160m~1150m之间,相对高差大,切割较深,通视条件较差。综合测区以上情况,通过分析和讨论,决定对卫星信号较好的山坡和平坦地区采用RTK进行测量 (二)一级GPS控制网的布设 采用边连式法布设一级GPS静态定位网,共布设6点。外业采用4台经鉴定合格并在鉴定有效期内的中海达V8双频GPS接收机进行观测(静态水平2.5mm+1ppmD,垂直5mm+2ppmD)。观测条件和作业要求认真执行规范相应规定,同步同组有效观测卫星数均在6颗以上,PDOP值小于4,卫星高度角大于15°,观测时段长度大于60分钟。内业采用中海达HDS2003GPS数据处理软件进行基线解算和控制网平差,对解算后为固定解的基线向量的方差比(Ratio)、中误差(RMS),同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行检核,剔除不合格基线向量,符合要求的基线向量在WGS-84坐标系内进行三维无约束自由网平差。 (三)RTK地方坐标系转换参数解算 选取分布均匀且能基本覆盖矿区的5个GPS控制点的两套坐标成果求解RTK坐标转换参数,采用七参数法,通过RTK手簿进行参数解算,其WGS-84坐标系下的经纬度坐标及大地高及1985国家高程基准均由一级GPS静态定位网测定,解算后平面坐标转换残差最大值0.0149m,限差±0.02m,高程拟合残差最大值0.0234m,限差±0.03m,均符合RTK规范规定。 结语 GPS-RTK在测量技术在地质测绘中的应用,对提升地质测绘工作效率、工作质量有着积极影响。测量技术应用不会受到测量区域通视条件等众多因素限制。降低了地质测绘工作开展的成本投入,避免测量工作开展对测量区域环境造成破坏。但是这种测量技术实际应用中也存在着一定的不足之处,还需要进一步加强研究力度,这样才能使得我国地质测绘领域不断进步。 地质测绘论文:数字化制图技术在地质测绘中应用 摘 要:随着高科技信息技术的不断推广和运用,人们的生活方式变得越来越方便和快捷,人们的生活水平得到了有效的提升。现代化建设中,科技不断发展,制图技术正在向着自动化、智能化、数字化和信息化发展,推动了我国社会主义现代化建设的进程。数字化制图技术在地质测绘中的推广和应用,提高了地质测绘的工作效率,使地质测绘结果更可靠、更准确和更有效。本文就数字化制图技术进行概述,提出数值化制图技术在地质测绘中的具体应用,给地质测绘工作的有效性提供可靠保障。 关键词:数字化制图技术;地质测绘 1 数字化制图技术的概述 数字化制图技术为现代测绘技术与多种新兴技术的结合性产物。眼下,信息化与网络化业已成为了几乎所有行业向数字化转型的最根本的途径,其对企业的发展起到了至关重要的作用。数字化制图技术可将地表的各空间要素与信息转化为数字信息,继而进行一定高度上的抽象化,并以坐标或图像及其相关要素的属性与关系来对其进行描述,而本技术则可将上述信息以数据文件的形式直接存贮在具备存取性能的介质之上,因此在日常工作中可随时读取并引导作业,如此不仅可在很大程度上提高工作效率,其精度稳定性也大大提升。随着与本技术相关领域的持续发展,数字化制图技术也势必会在工程行业中获得更为普及的应用。 数字化制图技术最主要的特点包括高测绘精度、高自动化程度、更丰富的图形信息、更便捷的图形编辑方式以及可通过GIS获取某些重要的信息资源等。数字化制图技术之所以具有较高的测绘精度,主要是缘于其可在300米范围内均能准确地测绘出非常精确的数据,几乎不存在地物点误差、地形点高差、视距误差、展点误差以及方向误差等,同时其测绘数据均是以电子格式进行保存,也非常便于自动的无误传输、记录、存储以及成图等,可最大程度确保外业测绘数据的精度;数字化制图技术之所以具有较高的自动化程度,则又主要是因为其是通过相关软件来进行所采集数据处理的,也就是说,无论是识别与计算,还是连接与自动调用符号等均完全是由计算机进行,如此不仅可获得非常精确、美观与标准的数字地形图,同时也能自行进行读错与展错的修正;再则,本技术在进行相关测绘工作之时,其程序所首要进行的工作便是将所有测点包括位置与编码等属性记录下来,并连接相应信息,而在绘图进程中,每读取一个编码,便能从图库中提取出与之对应的图示符号,继而再绘制成图,如此以来,所绘制的图自然包括了所有的定位与连接相关的丰富信息,同时也是非常方便进行检索的;关于数字化制图的图形编辑特点,其编辑模式也是非常方便的,所制得的成图一般均是进行分层存放的,不仅可不受到图面负载两的限制,而且也便于对其进行加工处理;最后,数字化制图技术还将GIS相关技术引入进来,进而建立数据库,与此同时,数字测图也成为了GIS数据的重要来源,当当前GIS在地质测绘中的应用情况来看,其成效是相当显著的。 2 数字化制图技术在地质测绘中的具体应用及分析 2.1 数字化制图技术方法 数字化制图技术已经被广泛用于地质的测绘工作,通过这些数字化的数据,进而将地球表面及一定空间内的实体要素进行抽象出来,并采用坐标、关系一起其他属性与图像等对其准确描述再现,同时在对其进行一定的有机组织后,再以数据文件的形式储存下来。其最主要的技术方法包括以下三种: (1)智能扫描矢量化输入法。此种方法的具体工作原理即是将原始资料与图纸等相关数据利用扫描设备想计算机输入,之后再利用计算机安装的智能程序将这些信息进行矢量化处理,并进行必要的误差修正。此种输入方法最大的特点就是速度比较快,基于所获取的数据量比较大,同时在图像要素的自动识别中存在相对比较多的困难,因此完成测绘后的后期编辑修正工作量却是比较大的。 (2)数字化仪输入法。数字化仪输入法也就是数字化仪在人工的辅助下进行游标跟踪, 进而把原始图纸信息变成一副图形数据。采用该方法进行地质测绘图纸的数字化的特点是进度慢,工作量也不小;同时也要配套有高昂价格的数字化辅助跟踪设备,因此在如今的地质测绘中这种方法已经很少使用。 (3)人工跟踪矢量化输入法。该方法的工作特点是利用人工手段在图像编辑系统中栅格图像。在使用图像编辑模块的时候,软件强大的功能可以方便地进行修改编辑。在地质制图方面,该技术得到了广泛应用。 2.2 数字化制图技术的操作过程 (1)数据的获取与矢量化。数据的获取是进行数字化制图的首要步骤,也是进行地质测绘的基础,其中进行数据的录入工作是借助相应的软件的制图功能来实现的,获取数字制图矢量图需具备点图元、线图元以及面图元三方面的数据。 (2)图形编辑与处理。数字化图形编辑器具备对空间数据与图形相关属性实施编辑的强大功能,其中的图形编辑系统包括了点、线、区以及相关土层等具体的编辑内容。①点、线图元符号以及子图库的编辑:参考实际的编图要求,可应用系统服务库的子系统生成图库、填充图案以及矢量字库等,将其存放到系统库里面,以便在进行制图编辑时可随时调用;②图形的编辑:图形的编辑为制图最为关键的环节,在应用图形编辑子系统的情况下,则可实现对图形的整饰及编辑修正操作,并可对拓扑关系进行自动校正;③误差的矫正:就图形数据相关的误差类型来看,主要可分为源头误差、处理过程误差以及应用过程误差,其中最重要的误差还是来自于相关数据的采集与录入过程,另外,在数字化过程中,纸张的走形、比例尺的变更以及采集点密度的差异同样均是导致误差不可忽视的因素,数据误差的校正为整个校正工作中的首要工作。 (3)图形相关数据的输出。所有数据的输出通常包含了文件输出与图形输出两个方面的内容。其中的文件输出即是将所得到的数据资料转化成一个整体的工程文件,它是通过栅格进行处理的,接着再按照所需要的格式将成品的地形图在打印机等设备上打印输出;另一方面则是图形的输出,此项工作即是需进一步将已转换为数据文件的进行一定的格式更改,进而确保其可被图形输出设备所识别,最终再通过图形输出设备将地图图形绘制出来。 3 数字化制图技术较传统成图技术的优势分析 数字化成图技术为制图领域带来了新的生机,通过以上分析,这里再将其与传统的成图技术进行总结性的优势分析,具体可表现在以下五个方面: (1)精度高。数字化成图则控制层次相对减少,数据处理由计算机处理,计算机成图,减少了人为误差,所以数字化成图的精度要比传统成图的精度高。 (2)劳动强度较小,数字化成图的周期相应缩短,改善了劳动条件,提高了工作效率。 (3)更新方便、快捷。以某种格式存储的图形数据文件,对其调用、图形编辑、显示都十分方便。 (4)便于保存与管理。数字化图形以数字的形式存贮于计算机中,占空间很少,没有纸质地形图产品保存过程中的变形、霉烂等问题,而且数字图形容易复制,给保存的安全性提供了可靠保正。 (5)便于应用。数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而更便于成果的加工利用。 4 结束语 当前这个数字化进程日益加快的时代,对企业而言,也只有加快自身的数字化生产改造,才能紧跟上时展的步伐,而地质测绘作为建设工程的重要环节,数字化制图的推广与应用,势必会从根本上改变其工作生产模式,并最终在保障企业的安全生产方面愈发显示其非凡的现实意义。 地质测绘论文:试论地质测绘中GPS技术的应用 【摘要】近几年来,我国的科技水平得到了很大的提升,越来越多的新技术被应用到地质测绘工作中,提高了地质测绘的质量。GPS技术的应用,极大的改善了地质测绘工作的质量,减少了地质测绘的工作量,提高了测绘人员的工作效率。以下文章结合自身经验,谈谈现阶段GPS技术在地质测绘工作中的应用,希望能给大家带来一定的思考。 【关键词】地质测绘;GPS技术;应用状况 一、GPS技术的概况 所谓的 GPS技术,就是全球性的卫星定位系统,它最先由美国进行研发并应用。现阶段,这一技术在很多行业中得到了普遍的应用。GPS卫星系统由二十四颗卫星组成,其中三颗为备用卫星,剩余的卫星处于工作状态。用户设备、空间以及地面控制系统构成了GPS系统。这一技术有着精度高、实时性的特点,能够在测绘工作中快速准确的进行坐标的定位与其他测绘工作的进行。现阶段,该技术不仅应用于地质测绘工作中,还广泛应用于农业观测、军事测量等领域。 对于GPS技术的功能,概括的说主要有以下三点:第一,该技术可以应用于地质测绘工作中两点距离的确定以及相应面积的测量。在进行距离以及面积的测量时,该技术具有较高的测量精度。第二,该技术不仅可以进行坐标之间的转换,同时还可以进行多种数据之间的转换工作。第三,该技术能够实现实时的定位,这也是该技术主要的功能,同时也是现阶段应用较多的功能。在我们的生活当中,GPS技术也有极大的应用,并且显著的提高了我们的生活质量。比如:该技术在矿产资源以及海洋资源的勘测工作中得到了广泛的应用,极大的提高了勘测质量,对资源的勘探工作来说有着重要的意义。 之所以GPS技术能够在地质测绘工作中得到应用,是由于该技术具有良好的特点。第一,应用这一技术,可以减少观测的时间。在地质测绘工作中,需要观测的范围较广,测绘任务较大,因此,平均下来对每一个测绘点的测绘时间并不多。但是,应用这一技术可以明显的减少地质测绘的时间,提高测绘工作的效率。现阶段,在测绘工作中应用GPS技术进行定位只需要几秒钟的时间,对测绘工作来说具有重要意义。第二,该技术在操作上十分简单。随着科技的不断发展以及测绘经验的总结,越来越多的智能化测绘仪器被研发出来,并应用于目前的测绘工作中。现阶段,测绘仪器正朝着智能化、小型化、自动化的方向发展。正是由于操作简单,所以对工作人员的要求较低,同时提高了地质测绘的效率。第三,GPS具有较强的定位功能。在地质测绘工作中,定位工作较多,而定位技术正是该技术的强项。第四,GPS技术的定位精度较高。由于相关技术的不断完善,该技术的定位精度取得了较大的改进。现阶段,应用该技术可以将五百千米之内的距离定位误差控制在十米以内,这一精度对于地质测绘工作来说已经非常高了。第五,各个测站之间无需通视就可以进行测绘。GPS技术具有较强的穿透能力。正是由于这一特点,在进行地质测绘时,只需要各个测站的工作人员保持联系就可以。并且在测点的选择上不会受到限制。 二、GPS技术在地质测绘工作中的应用 正是由于GPS技术具有良好的环境适应性,并且该技术具有良好的测量精度,操作起来较为简单,因此,现阶段我国的地质测绘工作中这一技术得到了广泛的应用。目前我国在地质测绘工作中,GPS技术有如下应用: 第一,进行大地控制网点的测绘。现阶段我国的地质测绘工作中,基线与勘探线组成了勘测网络。对于勘测地区来说,如果没有大比例尺就需要建立一个控制网络,并以此为基础进行勘测工作。在勘测区域内,GPS控制网络通常采用分级布设的方法。采用这种测绘方法,可以为各个勘测地点提供一个相对准确的参考基础。另外,勘测网络可以形成一个长短边结合的网格,这样一来,可以极大的降低测量过程中边缘误差的累积。另外,还可以应用该技术进行数据结果的分析,从而降低测量误差。现阶段,水下地质测绘中,GPS技术的应用也较为广泛。在进行地质测绘工作时,难免会遇到水下地形的测量。在进行相关测量时,需要对水平面位置以及相应地点的水位情况进行确认,通过数据的得出,可以进行地形图的绘制。应用该技术进行水下测绘工作时,可以方面作业人员的测绘,同时还可以极大的提高测绘精度。 第二,GPS技术可用于野外地质测绘工作中的选点与观测。在选点方面,该技术的应用可以提高工作效率。各个测站之间不需要通视。特别是进行山区的地质勘测工作时,由于山区中树木较多,并且地势地形条件复杂多样,因此,应用这一技术进行测绘工作会显得得心应手。在进行具体的选点时应该注意以下问题:一方面,点尽量不要选在水面较大的区域以内,因为水面会对测绘工作的精度造成影响。另一方面,测绘点十五度以上的高度角范围内不能有东西遮挡。一旦测绘工作中存在障碍物,就会吸收设备的信号,这样一来,就会对测绘精度造成影响。此外,在有高压线以及磁场较强的周围不能进行测点的选择。因为磁场较强的区域内存在着较多的磁场线,会对测绘结果造成影响。最后,测绘点尽量选在地形较为开阔,交通较为便利的区域内,这样一来,不仅方便测绘工作的进行,同时有利于测点的记录与保存。在观测方面,进行测绘工作时,要保证和接收装置相对静止。在实际的观测过程中,要使多台机器同时开启。另外,在进行测绘之前以及测绘工作完成以后要仔细的对测量时的气候条件进行记录。应用GPS进行观测是一个静态的测量,这种测量方式有着许许多多的优点:一方面,采用这种测量方式可以使得到的数据更加合理。另一方面,采用这种测量方式可以极大的提高测量工作的效率。 第三,测绘工作中应用GPS技术可以方便数据的处理。GPS网平差以及基线解算是相关数据的处理的内容,地质测绘最后数据的得到要经过基线精确的解算以及相关数据的分析,如果数据存在误差要及时的进行修复。数据的分析过程十分重要,它不仅可以提高地质测绘工作的效率,同时,还可以提高数据的精度。 第四,地质测绘中经常会用到GPS技术中的实时定位功能。应用GPS技术进行地质测绘工作中的实时定位,一方面可以提高地形图绘制的精度。另一方面,应用这一技术可以极大的减少户外作业的时间,提高户外作业的工作效率。现阶段,通过在地质测绘工作中应用实时定位技术,极大的提高了测绘精度,方便了相关地形图的绘制,这一技术在未来我国地质测绘工作中将会发挥着越来越重要的作用。 结语 综上所述,近几年来,伴随着我国地质测绘工作的发展,我国的地质测绘工作越来越多,并且要求的精度也越来越高。在地质测绘中应用GPS技术,不仅可以提高地质测绘工作的精度,同时还可以提高工作效率,减少工作人员的工作量。因此,我们应该对GPS技术引起重视并应用于测绘工作中。 地质测绘论文:现代测绘技术在地质测绘中的应用研究 摘 要: 随着新技术、新工具的出现,在各项工程开始之前,地质测绘工作者要对施工区域的地质状况进行详细的调查与研究,将相关空间分布情况安照规定的比例尺将其绘制到图纸上,为该区域进行的工程施工提供执行和预算的基础数据。 关键词:地质测绘 测绘技术 应用 为了给工程项目的施工提供高质量的地质观测结果和数据分析结果,掌握不同区域地质环境和施工环境的之间的关系,将地质报告所记录的尺寸结合测绘比例尺在图纸上绘制出来,再对图纸进行试验和勘测,最后再进行工程地质图输出工作。工程地质图作为地质勘测的基础性资料,为各部门的地质勘测工作提供技术支持。目前国内地质勘测工作所经常用到的工具主要为水准仪、平板仪和经纬仪三种,由于这三种仪器在工作运用中都存在不小的局限性,所以我们希望在新技术的运用上,可以逐渐引进比较先进的设计理念和技术设备。目前在我国的地质绘图工作中,已经广泛采用地理信息技术、数字勘测技术和卫星导航定位技术等新型技术。 一、现代测绘技术主要内容 1.测绘技术 对于地质勘测工作来说,地质测绘是一种十分重要的勘测方式,它运用工程理论和地质理论来对相关地质现象进行探测和描述,明确地质要素和地质条件之间的关系,并依照所要求的精度和比例尺反映在地质地形图上,再结合通过实地勘探得到的相关数据制作成完整的工程地质图。其测绘数据要求要准确地反映出测试地质的发育规律、形成条件和空间分布。目前地质测绘工作所普遍使用的测绘技术主要包括扫描数字化测量模式、野外数字化测量模式、卫星遥感和数字影像测量技术以及GPS测量技术等。 2.测绘内容 地质测绘所研究的主要内容有:岩石的研究、地质构造的研究、地貌的研究、水文的研究和自然地质的研究等。 3.工程地质测绘 工程地质测绘即对所要开展的工程项目进行工程施工环境的地质成分和地质环境的测绘工作。这种地质测绘以岩石工程勘测为主,主要是对特定区域的岩石基本特征和岩石种类进行地质地貌测绘。这种测绘对测绘设备的要求不高,所得到的信息比较全面,有助于施工人员对施工区域的地质情况有一个大概的了解。这种技术目前在我国的工程建筑施工中已经得到广泛运用,主要得益于其工作范围跨度小、工作时间短、投资少等优势。需要注意的是,为了让所测量到的数据更加精确,要对施工区域的岩石采样工作进行加强,最大程度上增加所收集到岩石的各类,可以提高数据的精准度,促进施工工程的顺利开展。 二、现代测绘技术在地质测绘中的应用 1.遥感测绘 遥感技术对地质测绘工作发挥着十分重要的作用,近此年,遥感技术已经逐渐普及到国内地质测绘领域中,在西方发达国家,遥感技术在地质测绘领域的应用已经积累了比较丰富的经验,值得我们对此进行研究与学习。通过遥感技术所获取的遥感资料,可以对测绘区域进行动态、实时的观察,为工程地质的环境保护工作提供数据支持。 2.GPS技术 GPS作为最新型的定位技术正在广泛的应用于军事、科学、汽车定位、及我们生活的手机定位等等,GPS的诞生使我们的生活发生了巨大的变化,科学研发也有了很大的突破,GPS使很多事情变的更精准化,工作效率化,GPS的灵活、方便使它的应用范围变的广泛起来。 这种技术可以快速地、准确地获取测绘区域的三位立体空间坐标。通过GPS提供的地面摄影图像可以对地质情况进行高分辨率的显示。地理信息系统可以为相关信息和数据提供应用和存储服务,并与现代互联网技术和去计算技术相结合,实现数据平台的可视化。地地质测绘方面,我们利用测绘系统和远程卫星通过技术与遥感技术相结合,实现对勘测设备的实时动态控制,有效解决勘测、定位和检测相统一的问题,使传统的静态测绘工作方式转变为更加高效的动态测绘工作方式,不但可以让单个测绘人员拥有更广阔的测绘范围,而且还可以在更短的时间内更加精准地获取信息系统空间资料。 3.数字化测量 三、地质测绘的发展 在人们的日常工作和生活中,人们双各种不同的渠道获取地图信息,在地图的帮助一人们越来越易容准确、快速地掌握区位位置信息。对于地质地形图的绘制来说,测绘资收集是它的基础性工作,为了构建精确、严密的地质勘测图形,必须具备详细的、准确的基础数据资料,使地质测绘的内容可以得到及时的更新,现代新型的地质测绘工作广泛地运用平差计算法来控制测量成果,相对于以往差错多、进度慢的人工计算方法,相关计算机软件的使用也得到了全面普及,比如遥感技术、控制精灵、GPS后处理软件等,既降低了出现误差的概率也提高了工作效率,所以在很短的时间内得到了地质工作者广泛的青睐。长久以来,地形的测量工作都是利用平板仪来进行测图,目前国外发达国家已经全面普及数字化野外测量技术,采用RGK、全站仪等工具,其工作效率远远超过平板仪等传统设备。 结束语 在当下,我人正处于科学技术、社会经济飞速发展的时代。新技术、新方法的出现对地质测绘领域产生着十分深远的影响,这种影响体现在测绘技术的集成性的提高以及相关理论的概括性扩大。在这样的发展背景下,地质测绘工作一定会满足当下经济社会发展的需要,并对传统的测绘技术和方法进行深刻的改革,地质勘测工作者要坚持不断地对新技术加强总结和学习,才能对地质测绘理论体系进行创新和完善。 地质测绘论文:现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用分析 摘 要:我国地大物博,具有丰富的矿产资源。如今各行各业的发展都需要大量矿产支持,矿场资源的开采也逐渐进入白热化,但在开采的过程中经常会因地下大量的挖掘,破坏了原本山体或者地下的环境结构,引发挖掘经坍塌,内部岩石变形,或者一些自然环境的突然变化,这样的变化产生极大程度的影响到了地下开采人员的生命安全,也对开采所用的设备和所开采的矿区资源进行了危害,如今现代科技发达,人们地质灾害所产生的问题进行了分析和解决,现代测绘技术应运而生,本文就对现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位和应用进行了解和分析。 关键词:现代测绘技术;金属矿山地质灾害;作用;应用分析 我国的经济迅猛发展,社会各界对矿产资源的使用量业日益增加,大量开采带来可观经济效益的同时,也带来了史无前例的恶劣环境问题,首先因为在开采过程中所产生的工业废水废料对地表的植物进行破坏,其次在地下大量开采的过程中,在地下环境中,形成大量的空洞,地下原有组织被更改,同时引起当地动植物的生存环境的改变,导致一些动植物有退化行为和数量上的锐减,这种因采矿而对地区产生的负面作用亟需解决,如今科技发达,矿山科技人员在对开采所产生的环境问题和地质灾害已经有了一个深入的了解,运用现代测绘技术对因采矿引起的副作用和灾害进行有效的防治。 1 金属矿山地质灾害防治及测绘技术的作用 1.1 金属矿山地质灾害防治现象 矿山的开发范围很广,其中金属矿山属于矿山环境工程中的一个分支,其产生的地质灾害也是十分严重的,在金属矿山的开采中,因为开采而引起的矿藏地貌改变,生长在矿藏之上地表的植被也相应的被破坏,危及到矿藏所在地区生态的平衡,这种残存的生态,在特殊天气的侵袭下会越来越严重,最后绿色植被无法生长,山体因为没有植物根系的保护,在阴雨天容易引发大面积的泥石流,危及到人们的生活生产安全,现今,在矿山开发的项目中金属矿山开采所引发的地质灾害比较严重,众多矿山已经对其存在的问题进行了及时的补救和改正,在这些工作中,主要从检测、研究、矿内地质稳定性方面着手。 1.2 测绘技术在地质灾害研究中的应用 测绘技术在金属矿山的地质灾害研究中,需要多方面知识的相结合,比如:关于所在矿区工程环境的分析、在采矿进行中所采取的方法、还有各种地质学、梳理知识的综合运用,这些知识的交叉运用,给测绘技术提供了重要的矿区信息可以更好的针对开采矿区进行监测。 虽然现代测绘技术已经在我国的防治工程中占有了一定的位置,但在金属矿山测量队伍中的使用率却不算乐观,很多金属矿山测量队还在使用传统的方法仪器对矿山的整体进行勘测,这就降低了勘测的准确度。 2 现代测绘技术的发展及在金属矿山地质灾害中应用展望 测绘科学作为一门古老的应用学科,在近二十年来由于电子技术与计算机技术、激光技术,卫星定位测量技术、遥感技术、计算机辅助设计技术,地理信息系统GIS技术、数据库技术、计算技术、无线电通信技术等的发展,导致了包括电子测距仪、全站仪,各种激光测绘仪器,机助制图系统,数字水准仪,电子测距三角高程,GPS测量,数字摄影测量,矿山形变监测网优化设计及平差处理技术,空间数据处理技术,矿山GTS等在内的一大批重要的测绘技术设备和方法的出现。也为金属矿山地质灾害研究中数据的及时、准确、自动获取、分析提供了技术保障。现简要介绍几种代表性的现代测绘技术: 2.1 卫星定位技术及在金属矿山地质灾害中的应用分析 目前GPS测量的作业模式主要有静态相对定位,快速静态相对定位及实时动态相对定位,绝对定位,充分相对定位,伪动态相对定位,网络RTK等。对于高精度测量,主要采用前三种方法。 (1)GPS定位技术在形变监测中的应用中一个显著的前提为监测体为缓慢变形,并且无明显的崩塌陷落。在此基础上,可布设GPS观测点,这种方案具有小布设传统的变形监测控制网,能同时测定点的三维坐标数据,小需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。但在矿山应用中也具有布点灵活性差(受地形植被限制),整体规划由于地形影响而导致函数关系复杂、误差源多的缺点。尽管如此,运用GPS进行变形监测的精度也能达到1-5mm,完全能满足金属矿山地质灾害监测的需要。 (2)将卫星定位系统融入于矿山地质灾害的测绘中,可以对矿山的整体数据进行计算测量,把已经发生的灾害程度、特征情况进行分析,再根据灾害地的地貌特征、体积的等等信息进行整合,随后制定解决方案。 (3)GPS技术高程测量中应注意的问题。由于坐标系统的小一致,观测误差等的影响,GPS技术在测量平面位置时的精度是可靠的,但在高程测量上的精度不太可靠。所以在GPS测量时要注意严格依照《GPS测量规范》执行,严格控制外业条件。如卫星高度角大于150,有效卫星数大于5,注意周围的电磁影响等,并且在采用精密星历进行解算。对测站的对中,天线高的量取等工作要十分仔细等。 2.2 影测量技术及其在金属矿山地质灾害防治中的应用 摄影测量技术由于高质量的摄影机和精密量测仪器的出现,计算机软件的发展,使人们能够采用严密的数学处理方法来模拟摄影测量中的系统误差,含摄影机镜头的畸变及底片的变形。从而测量精度和效率显著提高。目前空中摄影测量点位测定精度己可达2-4pm。地面摄影测量的精度可达到摄影距离的一几万分之一。由于摄影测量技术可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量小,效率高和成果品种多等优点,因而在金属矿山地质灾害防治中有广泛的应用前景。 利用航空摄影测量可以进行金属矿山开采引起的整个大面积矿区的地形图、灾害变动状况、地表沉陷的调查等。特别是植被浓密、山高水急的危险地带,航空摄影测量可以提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。特别是GPS技术与航空摄影测量技术结合使其作业效率和精度得到大大提高,而全数字摄影测量的系统的出现,小仅实现了航摄测量内业的自动化,也为形成4D产品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基础,并为建立专题信息系统提供了可靠的数据保障。 结束语 综上所述,为了我国的矿产开采行业可以持续发展,就要认真对待矿产开采带来的地质灾害,对其进行有效的预防和控制,利用现代测绘技术的自动化、多样化、实时化、精准度获取矿山外部内部的实时动态,对即将发生的地质灾害进行有效预防,这就要求测绘工作的设备精准,人员技术专业,懂得合理运用多方面知识对不同矿区不同的地理环境进行准确的监控与测算,将地质灾害的发生率降低到最小,保证矿区自然环境的完整性,为我国的矿产开发和环境保护做出更大的贡献。 地质测绘论文:地质工程勘察测绘中GPS技术的应用 【摘 要】 勘察测绘技术的运用直接影响着我国地质工程工作的开展,GPS技术的应用可以显著提升地质勘察测绘水平。现阶段,随着我国科技水平的不断提高,GPS技术在提升勘察测绘水平的同时更为地质工程测绘开辟了一个新的技术方向。基于此,本文主要针对地质工程勘查测绘中的GPS技术的应用情况进行了探讨。 【关键词】 地质工程 勘查测绘 GPS技术 应用 地质工程的开展有助于我国对所属领土的精确了解和严格掌控。工程开展的理论基础包括自然科学原理和地球科学理论,在进行地质探索和测绘过程中,主要以地质结构、矿产资源等为重点研究内容,通过采用数学方法、地理知识、科学技术以及计算机处理软件等各种不同的技术方法,掌握更加精准的地质资料,以期为我国地质工程开展和土地资源管理提供必要的数据信息。为了进一步强化地质勘察测绘数据的精确性,在工程实践中必须要采用GPS技术,以保证我国地质勘察测绘工作的顺利开展。因此,下面对GPS技术在地质勘查中的应用进行了探讨。 1 GPS测绘技术原理 地质勘察测绘中通过应用GPS技术,能够更加迅速的实现定位,利用自动化信息技术精简勘察测绘程序,降低测绘数据的误差率。而GPS测绘技术的工作原理也相对复杂一些,在应用过程中主要得到以下三个技术部分的支撑:(1)卫星信号系统。该系统的运行要求分别在基准站和流动站配备两台以上的GPS接收设备,其中GPS基准站如果需要在同一时间点为多个用户提供服务,那么就要安装相应的双频GPS接收机,以此来确保基准站和流动站的采样速度保持同步。(2)软件解算系统。该系统可以提高RTK的精确度,实现零误差、零失误,通过记录得到的接收到的卫星信息相位,与接收机产生的载波信号相位进行比对,以得出RTK测量。(3)数据传输系统。该系统是实现RTK测量的一个核心装置,主要由两部分构成,一是设置于GPS基准站的数据发送设备,另外一个则是设置于GPS流动站的数据接收设备。 2 地质工程勘察测绘中GPS技术的应用 2.1 在野外施测选点中的应用 在地质工程勘察测绘中应用GPS技术,应选择远离大面积的点位,以此来降低多径效应对测绘结果造成的影响,另外还需注意避免大功率无线发射源,有效降低电磁对测绘结果的干扰。 2.2 在数据采集中的应用 在应用GPS技术进行地质工程勘察测绘过程中,要严格把握数据采集过程中所使用的仪器状态,确保测量过程中测量仪器的棱镜高度与数据输入高度相符合,并严格控制棱镜的实际高度,降低数据计算的误差率。如果在数据采集过程中突发停电等状况,需要等到电压恢复稳定以后重新测量一遍,防止出现采集数据错误的情况出现。若在测量过程中无法观测到点的位置,则需要严格控制转站的设置数量,以简化数据处理过程。采集仪器全部就位后,要注意对每个需采集的点进行重复采集,对比多次采集结果,尽可能的避免数据出现较大的误差。 2.3 在数据处理中的应用 数据处理是建立在数据采集的基础之上,只有保证数据的准确性,尽可能的减小数据采集存在的误差,才能够保证数据处理分析的精确度。因此,在勘察测绘GPS技术的应用中,首先要确保数据采集的准确性。那么在数据准确这一前提下,在进行数据处理过程中,需要认识到角度的重要性,做好角度闭合差运算,确保角度闭合差在规定的范围内后,计算方位角,得出坐标增量,从而分配增量闭合差。 2.4 测量方法 地质工程勘察测绘中用到的测量方法主要包括GPS摄影技术,该技术的应用首先要找准地理位置,对每个地理位置进行多角度勘察,在得出较多的数据前提下,综合整理、对比分析,总结不同角度得出的数据规律,然后利用GPS摄影技术与数据进行计算,提高最终测量结果的准确率。 3 地质工程勘察测量结果质量控制 (1)现阶段,在进行地质工程勘察测量过程中,GPS技术的应用大都会通过OTF法计算整周未知数,在就极大的提高了计算效率,因此,在一些干扰较小或者完全不会受到干扰影响的地质工程勘察中,如果设备锁定的卫星数目足够,那么就能够在短短的五秒钟时间内得到固定的计算答案,而且手簿反应的收敛值一般情况下也都会在2cm以内,更加直观清晰的反应出测量一起在经过多次的测量之后数据之间存在的误差。而一旦固定计算答案的得出时间超出了60秒,则往往表明收敛值的精确程度不是很高,还需要继续确认验证。(2)通过对已知的控制点进行分析,可以更加明确的了解其相同之处和不同之处。在地质工程勘察测绘过程中,通过应用GPS静态技术可以得到动态控制系统测量的起算数据,而这一计算过程则构成了一个计算可靠性相对较高的高级控制网,该控制网可以对坐标转换参变量、数据录入情况以及各个测量阶段的准确度进行验证和核实,应用性较高。 4 地质勘察测绘中的 GPS-RTK 测绘技术发展预期 在地质工程勘察测绘的空间定位过程中,采用GPS-RTK技术可以说开创了一个全新的技术领域,该技术将GPS技术领域进行了进一步的拓展,通过引进新技术、新方法,极大的促进了地质工程勘察测绘工作的顺利开展,可以有效解决勘察测绘过程中遗留的各种难题,弥补了传统地质勘察测绘方法存在的不足,为我国地质工程的勘察事业提供了一个全新的研究视角。随着GPS-RTK测绘技术的进一步完善,预期在未来的社会工作中会得到更加广泛的应用。 5 结语 总之,在地质工程勘察测绘工作中通过应用GPS技术,一方面能够提高控制网络的布局效率,确保地形图测绘的信息准确度,另一方面也可以充分发挥GPS的技术优势,简化地质勘察测绘工作程序,提高工作效率。所以,GPS技术的应用在更好的满足地质工程勘察测绘实践需求的同时,也进一步保障了我国地质工程研究事业的顺利开展。 地质测绘论文:对现代地质测绘技术进行分析 摘 要:地质勘查和工程建设离不开相应的地质测绘技术,测绘技术为各种地质活动和工程提供了前提和基础。下文中笔者将对目前我国现代地质测绘技术的应用问题进行分析,希望以此为推动我国地质测绘技术的发展做出自己的贡献。 关键词:地质;测绘;现代技术 要想了解地质测绘技术的应用就先要明确地质测绘技术的基本概念所谓地质测绘技术就是采用相关的定位仪器和设备对现有的区域内的地形地貌进行绘制和反映的一种技术其目的是为开展各种地质相关的工程建设提供参考依据。由此可见她质测绘技术的应用范围是十分广泛的洛种地质工程的开展都需要相关的地质测绘技术做支持而相应的仪器和设备的应用也一定程度上决定了地质测绘的准确性和精度。就目前来看我国的地质测绘的过程中主要应用的技术有导航技术、遥感技术和地理信息系统相关技术几种不面笔者将进行详细的论述。 1 工程地质测绘 所谓工程地质测绘就是对即将开展的工程项目进行当地的地质环境和地质成分的相关测绘工作。一般来说这种测绘工作以宕石工程勘测为主主要是对现有的环境下的宕石种类以及宕石的基本特征甚至是地貌等进行测绘。这种测绘工作的特点在于能够通过简单的设备应用得到一个较为全面的信息池就是说有助于工程人员了解区域内的大致的基本地质情况。这种技术目前已经被广泛的应用于我国的工程建设中因其具有投资少、工作时间短、工作范围的跨度小等优势。值得注意的是为了更好的得到地质测绘的准确数据肩关部门应该加强对宕石样本的采样工作,因为宕石的种类越全面所得到的数据的准确度也就越高相应的地质测绘的结果的价值也就越大工程项目的开展也就越顺利。 2 工程地质测绘的问题研究 2.1宕石的研究 宕石作为地质测绘过程中的主要测绘对象之一对于整个地貌的测绘有着非常重要的意义因为宕石的种类和特点一定程度上反映了该地区的基本地质形态所以在地质测绘中,工作人员要认真的研究地表上的宕石并对其基本特征进行详细的分析,以此尽可能的推测出当地的地质变化过程和特点这样可以为后续的地质测绘指明方向提高了测绘效率。 2.2地质构造的研究 地质的构造是研究整个区域稳定性的首要因素尤其是现代构造活动的进行和活断层的形成,同时她质的构造还限定了各种不同特性的宕体的位置掩体的完整性和选定建筑区域内掩体的稳定性。作为一项地质测绘重要的因素研究构造还必须以具体的地质力学原理对其进行地质历史的分析和总结这样才能进一步的认识结构面的组合规律,同时还要对其构造惊醒详细的统计,以便于宕体定量的模式化。 2.3地貌的研究 对于地貌是宕性、构造和近期外动力地质作用的结果,因此研究地貌可能判断表层沉积的成因和构成根据各种地貌形态之间的差异等关系河以确定地貌形成的顺序这些可以了解各种动力地质功能的发展成因。对地质构造地貌主要研究在外力的作用情况下洛种地质构造的具体的活动表现,以及不同宕石组成在不同的地层在地貌上的表现。 2.4水文和自然地质的研究 地质特征中不仅包含相应的土壤和宕石结构还包括当地的水文特征,水文环境对于工程项目的开展也有着非常重要的作用尤其是一些深度钻探的项目。一般来说水文的地质研究可以从地下水的性质、水量、水质等方面入手查明各个水系含水层的特点。这项研究与自然风土现象和构建工程有着密不可分的联系。自然地质的探索主要叙述建筑区域是否可能受到现代自然地质的危害,研究自然地质也是有助于预测工程地质的作用。值得注意的是启然地质现象与水文地质条件的密不可分的关系,以便于查明产生原因和促进发展的条件。 3 现代测绘技术的应用 全球定位系统GPS技术可以准确、快速地获得准确的三位立体的空间做标。通过获取地面的摄影显示一系列高精度分辨率的数字三位的图像来表达地面信息。地理信息系统作为整个空间数据及信息的存储、应用和看见的平台应该是现代高科技技术的相结合。对于现代的地质测绘技术主要应用远程距离的通讯设备手段和测绘系统的实时动态应用遥感技术的有效地结合,就可以解决检测、定位和勘测等问题,使地质的测绘工作从原有的静态过渡到静态,扩大测绘的工作范围和时间河以快速的获取空间精确地信息系统资料。地质图是显示地壳表层宕石的分布、地质结构分布、地层年代、地质应用范围等地质现象的地图作为地质行业工作极为重要的图件。地质图首先将地壳表面的所有地质现象作为点、线、面、注明不同的符号等然后把普通地质地图作为原图,通过正射投影将这些地理空间真实投影到地理底图上,以完成地质现象的透明化表达的效果来更具体化的描述地质表面准确信息。三维表面建模技术利用透视学的原理表达地表的变化这种透视立体的图形更好的反映了地形的立体三位状态河根据不同的需求对同一个地形作进行各种不同的立体形态的分析和审查。地质现象的三维效果能更好的表达出地质现象的变化情况便于工作者分析地质空间分布效果规律根据不同视角审视地质空间的分布。 4 地质测绘的作用和发展 在现实的生活中六们通过地形图的使用更快、更准确的掌握了人们生活的信息。然而测绘资料也是绘制地质地形图的基础步骤因为要想构建高质量的地质勘测图形关键在于依靠准确的、详细的绘制的资料使空间的信息及时获得处理和更新。作为现在地质测绘技术大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍涉及到计算机软件进行处理橡GPS后处理软件、控制精灵遥感技术等等汉提高效率也减少误差出现所以在短时间内就得到了很大的应用范围。地形测量是长期以来的测图方法,以大平板仪测图至今在大比例尺地形测图中仍然是主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟的。 结束语 综上所述,地质测绘技术已经被广泛的应用于各种生产领域,越来越多的工程项目认识到了地质测绘的重要性并开始对测绘技术的新功能提出要求。我们正处在社会经济、科学快速发展的新时代,科学技术的发展整体方向很大影响着地质测绘的发展趋向这种趋向体现在理论的概括性扩大规业绘技术的综合程度提升。面对这样的发展形势规业绘必将会适应时代的发展道路并且全力的建造现代的测绘技术,只有不断的加强对新技术的学习和总结,才能适应时代的发展。 地质测绘论文:试论地质测绘GPS 技术 摘 要:GPS是一种新型的卫星地位系统,在地质测绘中运用GPS技术能够有效的提升测绘水平,获得更为准确和全面的测量结果。本就主要针对地质测绘中GPS技术运用的相关问题进行简单的探讨。 关键词:地质测绘;GPS技术;全球卫星定位系统 1 GPS 技术概述 GPS即全球卫星定位系统(Global Positioning System)。它是由美国国防部研发的,通过接收离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,利用三角测量原理能够对收讯者在地球上的位置进行计算。GPS采用的是全球性地心坐标系统,地球质量中心是其坐标原点。GPS技术功能必须具备三个要素:GPS终端、传输网络和监控平台。 1.1 GPS 技术原理 利用 GPS进行卫星定位的基本原理是,利用卫星导航来实现距离和时间的测量,以此构成一个完整的定位系统,再根据高速运行的卫星瞬间位置作为已知的数据,利用空间距离后方交会的方法,将被测量地点的具体位置进行计算。具体的说,就是利用被测量位置与 GPS卫星的具体位置之间的方向和距离进行计算,以此来判断被测量地点的具体位置,实现定位。如果地面的用户使用的GPS接收机在同时受到四颗以上的卫星信号时,可以通过对距离的测量和载波为止的测量来实现对被测量位置的具体定位,然后再结合不同的卫星星历,实现其与地球距离的相互交接,才能够利用被测量地点所在的地区唯一的三维坐标对其进行准确的表示。 1.2 GPS技术的特点 GPS技术具有高精度、全天候的特点,能够持续不断的对需要测量的地区进行数据监控。同时,GPS技术操作简单,容易实现,任何人员在通过培训之后都能够对其进行使用。具体的说,GPS技术的特点可以进行如下的论述: 1.2.1 GPS技术具有较高的定位精度。其能够在使用范围50km窑内的相对定位精度达到610m,而在100-500km的范围内则能够达到7-10m。 1.2.2 观测时间较短。通过科学技术的不断改进,GPS技术也得到了不断的发展与更新,在高新科技不断发展的推动下,使得GPS所利用的观测时间越来越短,对于普通的观测定位只需要几秒钟就能完成。 1.2.3 GPS测站无需通视。利用GPS技术进行测量,不需要每个测量站之间互相通视,只要每个观测站具有相对开阔的视野就能够实现有效的测量,并且极大的减少了费用的支出。同时,由于不需要每个测量站之间实现通视,因此只需要根据测量需要来确定测量点的位置,便能够顺利的开展测量工作,不需要对测量选点的疏密情况进行考虑,这样便缩短了选点的时间,极大的提高了测量的效率。 1.3 GPS的定位功能GPS具有较强的定位功能,其能够通过遥感影像图和传统矢量图等数据和图形的加载,自动生成相应的数据和图形;通过对属性库的自定义合适设置实现对资源的与偶小管理。另外,利用 GPS技术能够进行高精度的测量,尤其是野外测量点的确定更为准确。测量结果可以通过各种数据格式进行转换,根据不同的使用者需要,而在各个坐标之间进行灵活的转换。 2 GPS应用于地质测绘的重要性 经济的快速发展促进了城市化进程的不断加快,地质测绘工作作为一项基础性的测量也受到了越来越多的重视。随着GPS技术广泛的运用,其在地质测绘中的重要性也逐渐的凸显出来,具体可以归纳为: 2.1 高新技术的运用使得测绘人员从繁重的体力劳动中解脱出来,减轻了地质人员的劳动强度。 2.2 GPS手持仪器的使用为地质填图数据的采集提供了更为简便的途径。 2.3 针对一些特殊的地质,如山区、高山区地区的遮挡地质填图也提供了更为方便的服务,与此同时,也减少了测量人员进入到野外测量的工作量。同时,在野外地质勘察中运用 GPS 技术,能够提高找矿的准确性,促进了工作效率的提高。 3 GPS在地质测绘工作中的具体应用 3.1 测定大地控制网点 在地质测绘中的勘测网络一般是由基线和勘探线所组成的,对于地质勘测区域来说,如果没有大比例尺寸的地区,则应当建立起一个勘探区域控制网络,以此作为勘探工程的基本空股指网络。在勘探区域内,利用分级布设的方式对GPS控制网络进行分布,这种分布方式能够有效的为勘测区域内的各个测量点的确定提供一定的参考基础,同时也能够在区域勘测网络内形成长短边结合的结构,以此来减少边缘误差的积累,也有利于利用GPS对数据处理结果进行分析和判断。 3.2 在水下地形测绘中的应用 地质测量时遇到需要绘制水下地形图时,要求其应当明确的标识水深和平面位置,然后再利用计算机进行水下绘制。以往的绘制过程中使用的是经纬仪、境外测距仪等,这些设备使用起来都较为复杂,而且在水下地形图的绘制方面也不够精确。而GPS技术的运用,使得水下测绘的问题得到了很好的解决。 3.3 野外观测的应用 3.3.1选点GPS技术的运用对测站之间并没有通视的要求,所以在设置图形结构时也具有更多的灵活性,因此,在进行选点时更为容易,特别是在山区的地质勘测工作中,这项优势体现的更为明显。但是,GPS的运用也是存在一定的特殊性,不仅要考虑到前期的测量布控,同时也要对其后续测量进行充分的考虑,具体的说,在进行选点时需要考虑以下问题:第一,点位要与大面积水面具有一定的距离,避免受到影响而产生多路径效应;第二在选点周围的高度角 15°以上,不能存在障碍物,以免对信号的接收产生影响;第三,点位的确定要与大功率无限电发射源以及高压线等设施保持一定的距离,避免电磁场对信号产生干扰;第四,选点的位置要保持通行方便,而且视野开阔,对于日后的观测和使用都具有一定的基础作用;第五,在选点完成后,要及时填写选点日记。 3.3.2 观测 在进行GPS静态测量时,整个测量过程中GPS接收机都处于一个静止的转台,而不同的接收机应该在不同的时间段内进行开启,在每个时间段进行接收机的开启之前要对测量现场的卫星好、天气状况以及实时经纬度等进行一次详细的记录,并且记录不同仪器的高度。在进行数据处理时,要将不同时间段的改变而发生变化数据的数值进行记录,然后通过具体的计算获得相应的测量结果,观测的时间一般要根据实际的测量情况进行确定,在半小时到十几个小时之间不等。 4 结束语 现代科学技术的发展促进了地质测绘工作的不断进步,GPS 技术以其强大的功能实现了对地质测绘的全面提升,其在地质测绘工作中的优越性使得其受到了广泛的应用和关注。而随着科学技术的不断发展,GPS 技术也将不断的发展和更新,其在地质测绘工作中的运用也将更为方便和快捷,同时也能够促进地质测绘技术的不断发展与完善,促进我国地质事业的持续发展。 地质测绘论文:地质测绘的现状与发展过程 摘 要:在科学技术不断发展完善的过程中,地质测绘事业也迎来新一轮的发展高潮,从现阶段我国地质测绘的整体水平来看,地质测绘中的相关技术已经相当成熟,但是与此同时也需要国家大量资金支持,随着国家综合国力水平的提升,地质测绘技术水平也在相应提升,本文针对地质测绘现状与发展进行几点分析。 关键词:地质测绘;现状;发展 引言 地质测绘技术与国家发展水平紧密相连,在国家综合国力不断提升的过程中,地质测绘技术也在全面发展,尤其是近些年来,在国家政府以及科学技术的支持下,我国地质测绘技术种类不断增多,发展前景可谓一片广阔。 一、地质测绘的现状 1.GPS技术已经非常完善 在地质测绘中,GPS技术在我国已经非常成熟和完善,它是一种全球定位系统,通过各种通讯设备、数据结构以及设备分析等,对卫星所检测的数据进行整理,总结,最终确定具体位置的技术,它摆脱了天气情况以及人工水平的制约,实现了运作自动化,准确性很高。经济全球化以及社会信息化的过程中,这项技术的发展也更加快速,对GPS全区定位系统的需求也更加迫切,目前比较常见的类型有静止定位以及快捷的静态定位。前者是针对接收和处理相关数据信息,但是本身的位置变化不大,这种方式一般是应用于精度要求高的测绘工作中,比如路基建设,一旦出现数据偏差,会导致工作无法正常开展,这种定位技术也具有一定局限性,它对测绘内容要求比较精致,因此会影响测绘时效性,这个时候第二种测绘技术就能够弥补这个问题,它能够对系统进行准确的定位,精度也很高。 2.G1S技术发展迅速 GIS技术也是地质测绘中一种重要的技术形式,特点是能够及时准确的对测绘数据进行处理,并通过一些测绘手段,对相应的内容的内容进行测绘。GIS技术操作简单,比较方便,但是测绘所需要的数据系统比较庞大,一般都是进行周边测绘中应用,系统能够依据本身搜集的各种数据,对测绘地区的相应数据进行整理和输出,大大简化了测绘人员的工作内容,降低了工作强度,同时也具有测量准确,操作方便的特点,目前在我国地质测绘中应用比较普遍。 3.遥感技术的进步 近些年来,我国在卫星发射,航空航天方面取得了非常大的成就,相应的,航天的能力和水平以及我国的计算机开发和控制水平也在不断的提高。遥感技术就是在这两项技术进步的基础上通过一定的监控系统和数据传送系统为我国的地质测绘技术作出巨大贡献。从对比分析的角度来看,过去的测绘束缚于单纯的数据的实地勘测以及对于数据的整理分析和成图。而由于综合国力水平的提高,地质测绘有了更多的便利条件,因此对于测绘技术的要求也越来越高。很多的地质测绘方式和测试内容也在朝着更加精确、误差更小的方向发展。同时,这项技术在我国的应用越来越广泛,许多工作的应用要求也就促使测绘工作不停的完善。而一些内部条件比较强大,功用比较齐全的传感器能够为计算机对所收集到的各项测量参数的对比和分析研究提供很大的助力。遥感技术止是因为其工作的应用性较强,工作环境所受的限制较小,可以保证测绘工作的有效运作。另外,这项技术还具有无需人工,工作时间较长的特点,保证人类对于地质方面的研究较为可靠。不过,为了跟随现代社会的发展水平和社会的完善程度,需要在现有基础上对遥感技术和测绘技术不断完善,保证其精准度,为整个工程的良好运作提供必要的技术支持。 二、地质测绘未来的发展 1.信息化测绘技术的崛起 地质测绘的信息化势必是未来发展的一个主流方向,信息化测绘服务层次分析,在巩固测绘支撑作用的同时,也能够全面提升测绘作用。从测绘服务模式分析,传统的测绘技术在服务方面比较被动,而在信息技术普及之后,信息化测绘实现了从被动到主动服务的转变。 从信息化测绘质量问题分析,信息化测绘作为现代新型地质测绘技术,能够全面提升地质测绘的信息化程度,提高服务质量,同时也充分实现了测量项目的价值。从信息化测绘服务效果分析,在执行过程中,不但要适应环境,还需要在过程中做到及时、有效,确保信息化测绘的工序准确与标准。 通过对测绘信息化、信息技术在我国地质测绘的应用情况的分析,能够了解到,我国对于信息技术的研究和发展,还是非常重视的,并且,近些年来,在经济与科技的依托下,其发展也非常迅速,尤其是滇西计算机技术、激光技术以及微电子技术等,它们都在我国很多领域得到了广泛的应用,并取得了令人瞩目的成就,有效的促进了我国地质测绘领域的进一步发展。现阶段,我国在测绘技术的发展趋势,就是数字化,信息化,自动化,这与传统测绘理论有着明显的区别,对我国地质测绘领域迎来了划时代的意义。科学技术的发挥,使得测绘科技发展也十分迅速,信息产业也迅速崛起,但是,常规测绘技术不会在短时间消失,可以说,它在目前的测绘生产中,依旧发挥着作用。目前的测绘技术依旧存在着若干问题,如:怎样改进外业数据采集模式的问题、成图系统的统一标准问题,内业编辑图形工作效率问题等等,这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力,不断提出新的任务、新课题和新要求,有力地推动和促进地质测绘事业的进步与发展。 2.大地控制测量 大地的控制测量是整个测绘过程中的首要工作,对于其他工作的良好展开有着基础性的指导作用。首先,需要一定的理论支持为整个系统的运行提供必要的基础,比如该如何调整设备,如何对进行数据的采集等等,这些理论性质的内容可以给工作做出具体的理论依据。其次,则需要运用现有的技术设备,对该收集的各项参数通过一定的手段获得。在这个过程中,各项参数的采集都有专门的数据,因此研究的内容比之前出现误差的几率更小,应用的范围更加广大。 3.地形测量技术 这种测量是整个工作过程中的主要部分,而过去的测绘方法一般都是用人力或者一些工具通过一定角度的选择和数据的收集,对整个的地质进行勘探,之后进行绘图。对人力要求较高,精确度较差,而我国地质测绘技术的发展则很好的解决了这一问题,提高了工作质量和整体的工作水平,为我国整体地质测绘工作的发展提供了保障、 结束语 从本文分析来看,目前我国的地质测绘技术已经比较完善,并且应用领域越来越广泛,未来的发展前景十分广阔。当然,强化操作,研发新技术,突进信息化进程是必可少的一部分。研究地质测绘的问题,是为了更好的推动信息化测绘的未来发展,促进地质测绘水平的全面提升。
通讯工程论文:载波通讯在配电网自动化工程中的应用 [摘要]简要介绍了配电网自动化和载波通讯,并通过一个实际配网自动化试点工程介绍了载波通讯在配电自动化工程中的应用的情况,同时对工程中发现的问题和解决办法进行了描述。 [关键词]配电网 馈线自动化 配电自动化 载波通讯 西门子BU 1 引言 随着生活水平的不断提高和电气产品的广泛应用,人们对电力供应的要求也越来越高,提高供电质量显得越来越重要。本文介绍了一个配网自动化工程,配网试点工程中包括了主站、子站和配电终端部分。为了实现上述配电站的配电自动化功能,该工程在4个开关站安装了配电终端设备,在110kV变电站设置了配电子站,在配调处建立主站,并据实际情况建设通信通道,通过载波技术实现终端与子站的通信,利用电力系统已有通讯设备,实现子站与主站的通讯。本文介绍配电自动化及载波技术(主要设备是西门子BU)在配电自动化试点工程中的应用。 2 配电自动化 配电系统自动化是建立在信息化基础上,利用现代电子技术、通讯技术、计算机及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成,构成完整的自动化系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化,最终实现以大幅度提高供电可靠性、改善电能质量为目标的对配电系统在线的、准实时的闭环控制。 配电自动化一般由3层组成:主站、子站和终端。主站为配网的监控和管理中心层:子站为配网监控中间层;终端为配网监控终端层(包括FFU,TTU)。主站完成全局性的功能;局部性的自动化功能由子站完成:终端的功能主要是数据采集和执行操作命令,主要为馈线自动化。 馈线自动化是配电自动化中最重要和最基本的功能,一般来说馈线故障隔离有两种方式:一种利用馈线上安装的分段器多次重合实现故障隔离:一种是线路保护动作后用通信方式故障隔离。通过通信方式故障隔离可以发挥配电自动化整体优势,从全局实现故障的判断、隔离和恢复供电,以减少故障引起的损失,减少停电时间。例如:珠海许继的FA-1000馈线自动化系统由架空线路用馈线自动化设备由真空负荷开关(PVS)、故障搜查控制器(FDR)或一体化远方终端(RTU)及电源变压器(SPS)组成。其中PVS在不安装通信设备时候就具有利用断路冲击电流按照整定延时分段多次重合功能隔离故障。加装通信设备后既可升级接入配电自动化系统。 3 载波通讯 配电自动化有众多的远方终端设备,因此配电通讯是配电自动化的关键。低压电力线信息传输主要有:有线、无线和电力载波几种传输方式。有线信道使用专用电缆,优点是数据传输的误码率低,缺点是需要专用通信线路,费用高。无线信道发射功率和使用频率均受到限制。利用电力线载波通信优点是可以大量减少投资和对线路的维护成本,缺点是须提高载波通信的信息传输速率,降低误码率,实现信息传输网络化等。 本文所介绍的配网自动化工程使用了西门子数据通信系统DCS3000。DCS3000系统采用OFDM(正交频分复接1传输处理原理,将通讯信号通过耦合电感耦合在10kV电缆出现口,另外一段电缆进口也装耦合电感,利用电缆屏蔽层载波通讯,由西门子基本单元设备发出和接收信号。系统的心脏为基本单元(BU)。拥有独立的电源,4个传输接口,用于传输处理的高集成模块,一个微处理器和几个本地接口,并由软件可分别设置成主、从或中继功能。DCS3000系统采用4kHz-24kHz带宽,如果某频带无法使用,可更换为其他频带。该系统可自动选择最大传输容量的频隙,该特点不仅保证运行的可靠性,同时满足快速数据传输并启动无故障系统。 4 配网自动化工程的实际应用 本文介绍的配网自动化工程是杭州配网试点工程。DA试点主站设在配调。运管中心设立一个子站,可以根据权限对管辖的开关进行远动操作。具体实施功能上考虑了和SCADA的主站功能实现合二为一,实现变电所信息的调用,实现DA和变电站自动化信息的共享。 DA系统应根据实际情况综合考虑各种通信方式。其中主干网(变电所―DA主站)利用已有局域网通信;FFU―变电所的通信模式采用光纤通信;变电所(子站)和终端设备之间利用载波(西门子DCS3000)通信。 试点范围选择高技变电所2条线路:益市779线、乐超780线:三墩变新出2条线路,以及4座环网开关站:益超站、莲港站、湖畔站、政新站,4个开关站设备均为SM6环网开关柜。DA试点系统需对SM6开关站操作机构和通信进行改造,加装电动机构、通信设备以及电源设备。四个开关站I、II段母线均没有母联装置,现有高技变2路电源,在政新开关站加装母联,系统为单环运行。系统改造后,从三墩变新出2条线路到政新开关站,拆除母联,整个系统便是标准的双兀结线,可以看作A、B两个相对独立的环网。A环网:高技变―乐超780线―益超站―超港线―莲港站―港畔线―湖畔站―新畔线―政新站―线路3―三墩变:B环网:高技变―益市779线―益超站―益莲线―莲港站―莲湖线―湖畔站―政湖线―政新站―线路4―三墩变。 对于该网络,配置10个西门子BU设备,一个主BU设置在高技变,连接子站,每个开关站放置两个BU,分别连接母线出线和进线。三墩变放置一个BU,用于闭环。如网络中有一个节点出现故障,载波信号可以通过另外一条线路送至子站。 试点的配电自动化(DA)是SCADA/DMS系统的子系统,其主要功能是通过FTU以及通信网络对配网节点进行实时监控。实现故障检测、故障定位、隔离以及恢复供电(网络重构)。 试点系统要求对开关站进、出线开关柜以及用户开关柜实现全方位的监测和控制,在FTU采集信息的基础上,能从变电站自动化(SCS)系统获取相关信息,实现全网络的数据集成,通过DA主站能够检测并识别相间短路、单相接地、断线等故障,实现故障检测、故障定位、隔离以及恢复供电,实现局部方位的网络重构和优化。在此基础上进一步实现电压合格率、线损统计,无功补偿方案以及配变监测和集中抄表功能。 DA试点中开关站设备为SM6开关柜,FTU选择采用施耐德TELUS200I,采用多路共用型式进行配套。FTU的通讯电源及开关操作电源均有蓄电池供给,开关操作电源采用DC48V,通讯电源采用DC24V,在FTU装置包含充电器,平时通过取自线路的电能浮充,直流电源能在外部电源失去后能保证开关操作10次,同时通讯设备工作24小时。 通讯工程论文:试论通讯工程中有线传播技术的研究 【摘 要】随着社会经济的飞速发展,以及科学技术的日益创新,我国通信工程的相关设施设备也得到很大的改善。和其他技术相比较,有线传输网络对于人类来说占据着重要地位,它能不断的为人们提供信息传输,并有效的实现业务的连接以及传输。本文对通信技术发展进行了简述,同时介绍了通信技术的内容,提出改进和发展的方向。 【关键词】有线传输;通信工程;研究;改进 现在的通信技术分别有无线传输和有线传输两种方式组成。无线传输在进行信息传递时是使用电波进行的,而有线传输是以光电信号或电缆等方式传递信息。在日常生活中有线传输占了很重要的地位,他能实现通信业务的传送和连接,并能不断地为人们提供信息传递的服务,使人们的通讯和沟通日益平凡和便捷。 一、有线传输技术概述 1.架空明线传输技术。架空明线传输技术即是指,通过电线杆将导线架设在恰当的位置,把每对导线连接形成一个通信渠道。一般来讲,明线信道频带300Hz是最低端范畴,而高端范畴则按照间距大小、线径尺寸来进行确定,一般会控制在1MHz左右。架设明线传输技术,适用于单路电话、多路载波、数据信息传输、传真传输等方面,此技术最大的缺点是传输距离不长,而且传输速度较慢,应用范畴比较窄。 2.同轴电缆传输技术。此种技术即是指芯线以单根铜线为主,此外,以外包同轴铜管来代替电缆铜线,从而形成一个信息传输渠道。经过同轴电缆的电磁波,可以进行有效信息的传输,而且还可以防止外界对电磁波的干扰。此种传输技术的频带有较大的宽度,高端最高范畴能够达到10GHz左右。因此,同轴电缆传输技术在信号馈线、电视信号传输范围当中都有着较为广泛的应用。 3.对称电缆传输技术。对称电缆也被称之为绞合电缆,主要有低频、高频两种。低频对称电缆具有较窄的频带,单个信号也只能进行一路电话通信。高频对称电缆主要有非屏蔽双绞线以及屏蔽双绞线两种,屏蔽双绞线比较重,而且价格比较贵,应用范围有限,但是对称电缆传输技术却有着十分广泛的发展前景。 4.光纤传输技术。光纤传输技术是当下比较常用的一种传输技术,同时也是骨干网当中最重要的传输渠道,光纤传输速率较快而且容量较大,具有十分优良的保密性以及抗干扰能力,通信质量也非常的不错。此外,光纤重量较轻,此种技术所需要的原料充足,大部分都是数字信道。在未来的通信工程发展过程当中,光纤传输技术的位置至关重要。 二、通信工程有线传输技术 1.同轴电缆传输技术。同轴电缆的传输信息道是将一个单根的铜线作为芯线,并同时将电缆上的铜线被外包的同轴铜管代替所形成的一个基本通道。通过同轴电缆传输信息通道可以使电磁波进行有效传输,避免外界的干扰。因为同轴电缆传输技术频带很宽,所以其高端能够超过10GHz,所以在电视信号或者信号馈线过程中,都有很广泛的应用。 2.架空明线传输技术。在架空明线的传输技术指的是将导线架设于电线杆上的适当位置,让各对导线都能形成一个通道。这类信息传输通道的频带低端最多为300Hz,但它的高端具体确定因素为线径尺寸以及间距的大小等,并且一般为1MHz左右。架空明线传输信息道可以用于多路载波、单路通话、电报、传真以及数据信息等信息 。 3.光纤传输技术。在骨干网中一个十分重要的传输途径就是光纤传输技术,它不但具有通信容量大、带宽高、抗干扰能力强以及保密性强的特点,还具有通信质量好的优点。除此之外,光纤传输通道大部分为数字通道,所需要的原材料充足,重量也轻,所以,光纤传输技术在以后的科技发展中有着重要作用。 (四)绞合电缆传输技术。绞合电缆可以分为高频和低频两种,也被称为对称电缆以及平衡电缆。市话电缆等低频对称电缆的频带都较窄,他单个的通信道只能容一路电话。反之,高频对称电缆中的双绞线具有两种类型,屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线。屏蔽双绞线的价格高、分量重,使得应用并不广泛,但是绞合电缆传输技术的前景非常好。 三、有线传输技术的发展与改进 1.光纤通信传输技术。与其他技术相比,光纤传输技术有自己的优越性,很多科学技术不断的创新与改进,比如:网络信号传输协议、传到材料、计算机网络路由等等,在其中光纤通信技术已经成为未来网络通信的传输的发展与改进趋势之一。在信息工程上跟着传输协议、材料以及工艺方面的越来越完善,有线传输技术已经朝着传输质量最佳和传输速率更高的光纤有线传输技术的方向改进 。 2.网络化的发展改进。数据信号的传输随着计算机和信息网络技术的迅速l展不再是传统的单目标的指向性连接,其更多朝着现代网络化方向飞速进展。实践证明,其不仅可以有效满足用户多方面的信息传输需要,同时还可以确保信息数据的传输安全可靠性,所以成为有线传输的改进与发展。 3.传输距离的改进发展。人们生活水平提高的同时,经济快速发展和工业化建设不断加快的同时,对通信工作里的信息传输技术提出了更高的标准要求。在有线传输距离、有线传输技术方面,全球化的今天将面临更多挑战。从实践里可以看到,跨海电缆以及跨地域光缆的铺设历程越来越长,这就是以后通信工程里的有线传输技术的改进与发展。 四、结语 综上所述,一种或多种通信技术在未来的发展中将会实现兼容、相通和匹配,不仅意味着有线传输技术可以在最大程度上与各种技术相结合,还意味着有线传输技术可以发展成网络中包含领域最全面的一项技术。而技术的全面研究的过程非常漫长,所以其需要进行不断的研究和探索。 通讯工程论文:无线通讯技术在偏远地区水利工程管理中的应用 摘 要本文介绍如何解决偏远地区水利工程的通信问题。通过技术理论对比选择,实际采购,现场施工,最后完成实施。为解决类似偏远地区工程的通信问题提供参考。 【关键词】偏远地区 通信 无线 水利工程具有一定的特殊性,它们的位置都是在比较偏远的地区,如一些水库都是在崇山峻岭之间,而一些水闸则都是在大江大河旁边,这些水利工程都是远离人们生活的地方,网络运营商大都没布线到这些地方,所以这里的安防设施及办公自动化等一些现代管理方法都没办法应用。但是随着现代无线网络技术的发展,为解决它们的问题提供了一种可能。现在我就无线通讯技术在偏远水利工程管理中的应用谈谈个人的看法。 现将前一阵子我单位的一个堤防安防监控工程介绍一下,我单位管理范围11.5公里堤岸,沿路下辖4个旱闸、4个水闸和一个排涝站,单位准备在各个水闸、旱闸、排涝站及部分堤岸都装上安防监控,且都要通上互联网,做到无纸化办公。在这次工程招标方案的设计过程中,碰到一个问题,我们的两个水闸建在堤岸迎水坡,距离通信商的线路端口大约600米,且中间隔着路堤结合的江滨路。明线布设非常困难。如图1所示。 所以在这两个水闸与通信商的连接方面,考虑用无线连接方式。因为如果按照有线方式,那就要破路、破堤挖管铺设线缆,不管从经济方面还是地理环境方面都是不可取的。 1 工程需求分析 (1)每个水闸需要3路(1路高清红外球机、2路红外枪机)高清视频监控; (2)每个水闸都要连接上互联网满足办公上网需求; (3)由于包括3路实时高清视频监控,要保证录像画面流畅性和清晰度,所以前端往后端硬盘录像机的流量需求比较大。 2 无线信道及技术方案的选择 通常的无线信道包括红外、短波和微波信道。 (1)红外线是利用红外光源发光照射到墙壁或屋顶等阻碍物反射红外线从而形成整个房间的广播通信系统。这种通信方式的优点是设备便宜,带宽高,但其传输距离很有限,一般在无阻碍物的情况下,可传输几米。常用于家用电器的遥控上。 (2)无线电短波通信是使用甚高频30-300MHz和超高频300-3000MHz的电视广播频段,其波长在100米-10米之间,其容易受到电磁干扰且带宽比微波通信要小。 (3)微波通信的频率段为吉兆段的低端,一般是1-11 GHz,由于频谱越高,其潜在的带宽越大,所以它具有高带宽、容量大的特点。由于使用了高频率,其工作波长短,因为在天线面积给定时,天线增益与工作波长成反比,所以天线增益高,且可使用小型天线,便于安装和移动,灵活性更好。 随着社会的进步,无线技术也日新月异,现在社会上比较流行有以下几种无线技术,即蓝牙、 Zigbee、Wi-Fi。 (1)蓝牙技术其传输范围有限,一般只有在4米范围内,才能收到其信号,大多应用于计算机或手机等与外部设备的连接。 (2)Zigbee是一种新兴的无线网络技术,其传输也只有10-100米,标称传输速率为250Kbps。主要适用于自动控制和远程控制等流量需求比较少的领域。 (3)Wi-Fi俗称无线宽带,它在当今社会上被广泛应用。提到Wi-Fi,我们就要从IEEE802.11这协议说起,它包括IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac等协议。其中802.11n是目前比较主流的协议,它工作于2.4-2.4835 GHz和5.15-5.85 GHz频段,在物理层用了DSSS(直接序列扩频)技术,在DSSS系统中,由于发射的码片只占数据比特的N份之一,所以DSSS信号的带宽是原来数据带宽的N倍。它还在MAC子层采用了CSMA/CA(载波监听多路访问/冲突避免协议)增强了信号传输的可靠性。理论上,它能提供最少1Gbps带宽进行多站或无线局域网通信,或是最少500Mbps的单一连接传输带宽。 综上所述,显然微波通信信道的Wi-Fi比较适合我们实际要求。 按照IEEE802.11协议标准本身来说,其覆盖范围是:室内100、室外300。这个数只是理论值,在实际应用中,会碰到各种障碍物,比如混凝土墙壁、木板、玻璃和石膏墙等都会影响其传输距离。为了实现我们目标,我考虑增加网络互连设备。互连设备按它们工作的协议层划分为:中继器工作于物理层,它只是简单对接收信号进行再生和发送;路由器工作于网络层,其处理数据的速度比网桥慢;而网关则工作于网络层以上协议层,它的产品比较少;网桥和交换机工作于数据链路层,转发处理数据的速度相对较快,所以选择无线室外网桥桥接来解决我们的难题。接下来就是天增益的问题。在无线网络的架设过程中,为有效提高通信效果,减少天线输入功率,天线会做成各种带有辐射方向性的结构以集中辐射功率,由此就引申出“天线增益”的概念。天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力,它是选择天线最重要的参数之一。天线分为全向天线和定向天线,全向天线是全方向的即在水平方向图360度都有辐射,没有死角或者死角非常小。一般情况下宽度越大,增益越小,所以其增益小,传输距离近,多用于点对多点通信。而定向天线正前方有水平角度,水平角度的大小与其增益数值成反比。其能量集中,增益相对全向天线要高,适合于远距离点对点通信,同时由于具有方向性,抗干扰能力比较强。 3 设备采购 经过对市场上的产品进行对比、选择,我们选择以下主要设备:大华的PFM880和PFM881,其大概参数为无线技术:IEEE802.11a/n;调制方式:IEEE802.11 OFDM;天线:DH-PFM880是外置天线增益16dbi,DH-PFM881是内置天线增益15dbi;传输距离可达5千米,传输速率最高可到300Mbps。 4 施工阶段 摄像机位置固定好后,通过双绞线连接到交换机,再从交换机连到PFM881的LAN口,其有两个RJ45接口,一个LAN口,一个POE口。PFM881作为发射端装在水闸操作房的顶楼,其供电是从POE口通过双绞线与POE电源上的“POE”口连接,再接到电源插座上。PFM880作为接收端有1个RJ45接口通过双绞线与POE电源上的“POE”接口连接,给PFM880设备提供24V电源和数据传输,POE电源上的“LAN”接口连接光纤收发器,通过布设光纤连接到机房硬盘录像机再接到监视器上显示出来。 最后效果图如图2所示。 在整个施工过程中总结一下几个注意点: (1)在配置发射端或接收端的IP时,应及时修改其默认IP,避免造成冲突。 (2)天线角度的调整整个施工的难度之一,大增益要细细调整,因为水平角度非常小,稍微调整一下,就会失之千里。 (3)发射端和接收端在无线设置时,网络名称、无线加密选项和密码要设置成一样。 5 结语 实现现代偏远地区水利工程业务信息的高度共享、传递、日常办公及管理信息化,就必须要把它与外界的通信连接起来。通信包括有线和无线,由于偏远地区的局限性及现代无线技术的发展,无线通信方式越来越成了我们的选择,本文通过技术理论对比选择,实际采购,现场施工,最后实施完成。可为解决类似偏远地区工程的通信问题提供参考。 通讯工程论文:光纤网络在通讯工程技术中的应用 摘 要 随着科学技术水平的不断发展,通讯事业在人们的生活中扮演着更为重要的角色,而在光纤网络诞生之后,通讯事业迎来了新的发展机遇。随着光纤网络的不断发展完善,其自身所具备的大容量、抗干扰以及快速率,使得其在电信行业当中得到了广泛的应用,为通讯工程资源利用率的提升提供了可靠的保障。在光纤网络不断应用的背景下,与之相适应的基础设施建设也完备起来,有线通讯行业已经产生了翻天覆地的变化,极大的便利了人们的生活,为通讯行业的发展做出了巨大的贡献。因此,必须要强化光纤网络在通讯工程技术当中的应用研究,从而更好的弄清光纤网络技术的特点与作用,充分的发挥出其在推动通讯工程技术发展当中的作用,为满足人们的通讯需求做出更大的贡献,推动信息化社会的全面发展。 【关键词】光纤网络 通讯工程 应用 在现代电子信息技术的发展当中,光纤网络的诞生与发展具有十分重要的意义,为电子信息技术的快速发展提供了极大的便利。通过利用光纤网络高速率、强抗干扰以及大容量的特征,能够从全方位促进信息传递效率的提升,这就使得通讯介质产生了根本的变革。特别是在传统的通讯技术发展遭遇瓶颈,无法满足人们对现代社会通讯需求的情况下,通过光纤网络的应用,能够彻底的变革传统的通讯技术,更好的推动现代有线通讯技术的发展,为人们生活水平的提升提供可靠的保障。所以说,通过强化光纤网络在通讯工程技术当中的应用探究,能够为满足现代通讯工程的发展提供极大的便利,推动通讯事业的稳定性与高效性提升,更好的为我国信息社会的建设做出贡献,满足人们日益增长的通讯需求。 1 光纤网络在通讯工程技术当中的应用现状 在我国现代通讯工程技术的发展当中,光纤网络的应用主要经历了五个阶段,即单模光纤、接入网光缆、室内光缆、通信光缆以及塑料光缆,随着科学技术水平的不断提升已经光纤网络的发展,其在通讯工程当中应用变得更加的广泛。特别是在现代通讯行业当中,供应商对于光纤通讯有着更高的重视程度,在技术研发当中也投入了很大的精力,这就使得其能够更好的发挥出应有的作用。在未来的发展当中,多波长光网络以及光网技术合作计划将会得到更好的落实,光纤网络在促进通讯工程技术发展当中的作用也会得到更大的发挥,为满足人们的通讯需求提供了可靠的保障。 2 光纤网络的关键技术 2.1 网络基站 作为光纤网络正常通讯的基础,网络基站在整个的光纤网络当中处于基础性的地位。就目前的网络基站来说,主要包括两种类型,即解码基站以及通信基站,这两种基站都是进行网络通讯转换的节点,为保证网络通信的顺利开展提供了可靠的保障。随着我国通讯工程的不断发展,网络基站的建设工作也会得到进一步的落实,只有依靠大规模的网络基站覆盖,才能为通讯工程的发展提供可靠的保障。网络基站在运作的过程中,对于信息的保密性与传输的安全性有着极高的要求,从而为用户的通讯安全打下坚实的基础。 2.2 通信中的复用技术 在通讯工程的发展当中,光纤网络不仅需要对光信号进行处理,还要对现有的资源以及信息进行优化处理,从而保证资源的作用能够得到最大程度的发挥。在这一过程中,资源的调度依赖于复用技术的保障,只有科学合理的对光纤网络进行管理,才能更好的发挥出光纤资源的作用与价值,为通讯工程的发展提供可靠的保障。在进行复用技术应用的过程中,需要对信息的传输容量进行合理的配置,从而保证整个效能的最大化,从而促进光纤网络效率的提升,为现代通讯事业的发展提供保障。 3 光纤网络在通讯工程技术中的应用 3.1 光纤入户 在通讯工程当中应用光纤网络,一个重要的方向就是实现光纤入户,从而更好的促进用户网络宽带的提升,为人们的生活提供极大的便利。在传统的网络宽带当中,尽管理论宽带很高,但是用户终端的宽带会出现一定程度上的缩水,造成实际网络宽带较低的问题,这就在很大程度上影响了用户的体验。因此,在互联网科技快速发展的背景下光纤网络在通讯事业的应用当中,必然会朝着光纤用户的方向发展,特别是在一些偏远地区,在社会经济不断发展的情况下,这些地区的光纤入户也会逐步的落实,为人们的生活提供极大的便利。通过光纤入户的实现,能够在保证用户体验的基础上,更好的推动我国现代通讯事业的发展,保证信息化社会的全面实现。 3.2 全光网络的发展 在通讯工程技术的发展当中,全光网络的出现与发展为节点技术的创新提供了可靠的保障。在传统的光纤网络节点当中,采用的大多是电节点的形式,但是在全光网络当中,节点将视线全光华,从而极大的促进信息传递效率与安全性能的提升。在全光网络的传输下,能够在较强的兼容下,实现信息的透明化传输,从而更好的进行各个终端之间的连接,促进网络宽带的提升。在光节点的作用下,信息传输的效率会大大提升,减少以往由于延迟传输而产生的信息乱码等问题,从而极大的提升了W络结构的便捷。但是应该注意的是,在我国目前的全光网网络技术应用当中,研究工作还存在一定的不足与缺陷,这就需要在以后的工作当中,强化对于全光网络的研究工作,更好的发挥出其在促进人们生活水平提升当中的作用,推动我国现代通讯行业的发展。 4 结语 随着光纤网络的不断发展完善,其自身所具备的大容量、抗干扰以及快速率,使得其在电信行业当中得到了广泛的应用,为通讯工程资源利用率的提升提供了可靠的保障。在光纤网络不断应用的背景下,与之相适应的基础设施建设也完备起来,有线通讯行业已经产生了翻天覆地的变化,极大的便利了人们的生活,为通讯行业的发展做出了巨大的贡献。在传统的通讯技术发展遭遇瓶颈,无法满足人们对现代社会通讯需求的情况下,通过光纤网络的应用,能够彻底的变革传统的通讯技术,更好的推动现代有线通讯技术的发展,为人们生活水平的提升提供可靠的保障。所以说,通过强化光纤网络在通讯工程技术当中的应用探究,能够为满足现代通讯工程的发展提供极大的便利,推动通讯事业的稳定性与高效性提升,更好的为我国信息社会的建设做出贡献,满足人们日益增长的通讯需求。 通讯工程论文:通讯工程建设项目的安全管理探析 摘 要:在通讯工程中,安全管理在其中占据了非常重要的地位。文章围绕通讯工程建设项目的安全管理,提出了一系列举措,希望为今后我国通讯行业的发展奠定管理基础。 关键词:通讯工程;建设项目;安全管理 一、现阶段通讯工程建设项目安全管理中存在状况 1.缺乏完善的规章制度 在一些通讯工程的建设项目中,多存在风险,特别是通讯工程建设,风险性较大。在进行通讯工程项目建设时,造成安全问题的其中一个原因是相关规章制度不够完善,相关人员没有将安全施工的理念全面落实到个人。这种现象在通讯工程建设时普遍存在,一般情况下,施工管理人员不应该只是凭借之前的经验对安全管理问题进行预测,而是要根据施工的不同情况,制定针对性的规章制度,对安全管理进行具体考量。 2.通讯工程项目管理人员缺乏对安全管理的认识 在现阶段的通讯工程建设施工时,项目的管理人员一般会忽略安全管理的重要性,所以在施工过程中会忽略安全施工的观念。出现这种问题的主要原因是一些项目管理人员在思想上的误区,在项目施工的过程中只是重视项目工程的施工进度,而忽视了工程质量的重要性。 3.通讯工程施工时缺乏管理力度 管理人员在对施工人员以及施工过程进行管理时,由于缺乏对安全管理的认识,导致在施工过程中缺乏管理力度,致使在施工过程中出现了管理模式陈旧、监督机制不健全、管理职责不明确等现象。 4.相关人员缺乏对项目风险的预测 在进行通讯工程建设施工时,相关人员缺乏对风险的预测,特别是在施工过程中针对面临的种种问题,缺乏有效的分析以及防控,缺乏对安全管理的重视,此问题也是严重制约我国通讯工程发展的重要因素。 二、进行通讯工程项目安全管理的重点 1.提高项目施工过程中“人”的作用 要提高通讯工程项目施工过程中的安全管理效率,其重点是要凸显施工过程中“人”的作用。第一,组建高效可行的管理流程,严格要求施工人员,提高施工操作的规范性;第二,提高工作人员的专业性,系统培训施工设备的操作,及时纠正施工中的错误行为,从根本上杜绝安全问题;第三,重点贯彻落实安全施工的观念,在施工过程中搭理宣传安全生产的理念,并且重点讲述安全施工的意义,提高施工人员与项目管理人员的安全意识。 2.强化施工设备及材料的管理 在项目施工过程中,要对施工中所需设备以及相关材料的使用时限、次数等基本信息进行整理、统计,及时停止已超使用期限的设备,并对其进行替换,避免因为使用期限的问题造成通讯工程安全质量出现问题。另外,相关人员要对施工设备进行养护与维修,并且记录维护的次数,保证设备在使用时能够保持良好的状态。 3.提升施工人员的专业技术能力 在进行通讯工程施工的过程中,要在实施安全管理的前提下,不断提高施工人员的专业技术能力。在此基础上,要提高施工技术的安全性,保证施工环境的安全性,提升环境、工程质量。为此,我们可以从施工人员的施工技术能力着手,全面提高施工水平,以此保证施工的安全性,实现安全管理的施工目标。 三、通讯工程建设项目安全管理措施 进行通讯工程项目的安全管理,其重点要对项目工程的众多安全要素进行综合分析,从实际出发,展开针对性的解决措施。为此,为了提高通讯工程建设项目中的安全管理,可以注意以下几个方面。 1.建立完善的安全管理规章制度 在进行通讯工程项目建设施工过程中,为了深入贯彻落实安全管理的观念,需要通过完善的安全管理规章制度对其进行约束,为此,要在相关部门的规定下对安全管理的规章制度进行监理并完善。在通讯行业的相关企业中,一般都有较为完善的安全监督系统,相关人员可以利用监督系统对施工过程实施安全监控,从而进一步完成通讯工程建设项目的安全管理目标,根据施工前防控、施工过程中控制、竣工后改进的流程实施安全管理。与此同时,相关人员要及时对项目施工现场进行安全防护,深挖其中存在的安全隐患,并且及时采取措施进行防控以及处理。 项目管理人员要在现有人员设置的基础上,全面建立完善的安全管理制度,第一,加强对通讯工程中安全管理项目的资金投入,严格审核通讯工程项目施工过程中的安全管理制度,并设置合理的惩罚制度,在审核过程中如果发现缺乏安全管理力度的情况,要予以合理的惩罚;相反,面对安全管理落实比较好的情况,可以对其进行奖励,这样也可以激发相关人员实施安全管理的积极性,提升进行安全管理的意识。第二,通讯相关企业要将安全管理融入到企业文化中,在此基础上制定有效的安全管理措施,同时提高对项目施工过程中安全管理的监督力度,以此保证通讯工程项目施工过程中的安全性。 2.提高对项目管理人员对安全管理的认识 在通讯工程的项目施工过程中,出现安全问题的原因之一是项目管理人员对安全管理的认识不足。为此,榱私一步保证通讯工程施工过程的安全性,项目管理人员要提高对安全管理的认识。第一,要在企业中开展以“安全管理”为主题的培训,相关管理人员通过知识培训,提高自身对于安全管理的认识,重视通讯工程项目建设过程中的安全问题,并且能够采取措施进行积极防控,面临安全问题时可以进行有效解决,全面解决通讯工程建设项目的施工安全问题。第二,在施工过程中管理人员需要不断提高自身的思想认识,因为一些项目管理人员过于重视通讯工程的施工进度,往往在施工过程中忽略安全、质量的重要性,为此会导致项目施工过程中经常会出现安全问题。所以,在项目施工过程中,项目管理人员要不断加强自身的思想认识,全面提高施工过程中安全管理的重要性,在保证工期的前提下,保障项目施工的安全性,提高通讯工程的质量。 3.提升安全管理力度,建立专项安全管理部门 为了全面贯彻通讯工程建设项目的安全管理,在施工过程中需要全面提高安全管理力度,并且在项目施工过程中建立一套全面、系统的安全管理制度。另外,相关人员还可以建立专门的安全管理部门,设计专项的安全管理资金,安排专门的安全管理监督人员,对项目施工过程中的安全管理落实状况进行全面监督与审核,设立严格的奖惩制度,对违反安全管理条例的人员予以惩处。通过以上方法可以全面降低施工人员在项目施工过程中的危险系数,保证人员自身安全,为通讯工程建设的顺利实施提供保障。 4.提升项目管理人员专业素质,提高项目风险预测能力 由于在通讯工程建设施工过程中,相关人员缺乏对项目风险的预测能力,为安全管理以及项目施工发展带来了一定的不良影响。为此,为了保证通讯工程建设项目的安全与质量,要不断提高项目管理人员的专业素质,提高自身对项目风险的预测能力,在风险发生之前采取有效措施进行及时防控,避免因为风险防范不及时,对通讯工程建设施工造成影响。另外,相关人员也要提高自身面临风险及时应对的能力,在风险来临时能够及时采取措施进行规避,以免对通讯工程建设项目施工质量造成影响。 四、结语 现如今,我国的通讯行业发展十分迅速,为了谋求更广阔的发展,提升通讯工程建设项目质量是实现的有效手段。而这意味着在通讯工程建设项目施工过程中,要贯彻落实安全管理,以此保证项目施工的质量。 通讯工程论文:浅析计算机信息管理在通讯工程规划中的应用探究 【摘要】随着信息时代的到来,计算机技术的飞速发展,计算机信息系统在各行业各部门内的运用也逐渐频繁并深入,在医学、教育、工程等很多领域都有涉及,计算机信息管理系统在通信工程领域已经得到了很大的普及和发展,利用计算机信息管理系统庞大的覆盖面、强大的数据分析以及多方面全方面的计算操作系统,实现了通信工程规划中线路的布局、线路的监管及设施的保护等诸多方面的信息管理,提高了城市通信工程规划的工作效率。文章分析并研究了计算机信息管理在通讯工程规划中的应用价值。 【关键词】计算机信息管理;通讯工程规划;“十二五”规划;应用 在刚刚公布的“十二五”规划中,明确提出了通信工程规划的主要任务:结合城市通信实况和发展趋势,确定规划期内城市通信的发展目标;合理确定邮政、电信、广播、电视等各种通信设施的规模、容量;科学布局各类通信设施和通信线路;制定通信设施综合利用对策与措施,以及通信设施的保护措施。任务包括四个方面:邮政设施规划;城市电话系统规划;城市移动通信规划;城市广播电视设施规划。随着科技的突飞猛进,计算机信息管理已经达到了空前的繁荣,在庞大的信息资源管理和强大的数据检索技术的帮助下,有效的推动了通信工程规划事务的发展,将繁琐变简单,大大提高了通信工程规划的工作效率。现就“十二五”规划明确下达的主要任务针对的四个方面进行论述。 1 邮政设施规划 邮政设施作为城市的一项基础设施建设,在连接城与城、乡与乡、城与乡之间的通信方面起到了至关重要的作用。由于覆盖面积广、事务的繁琐导致信息量庞大,靠旧式的人力式管理已经很难达到要求。如今,计算机信息管理系统在通信工程规划中得到了广泛的应用,在邮政设施方面,计算机信息管理也起到了很大的作用。 1.1 邮政枢纽的设计与完善:在计算机信息管理系统的辅助下,邮政枢纽的设计明显比过去要完善很多,通过计算机信息管理系统,可以很容易的实现“一键化”、“自动化”操作,工作人员将勘测到的现场情况信息输入到信息管理系统中,可以很容易的得到理想的设计方案,不仅方便快捷,枢纽的设计较过去相比也很完善,同时节省了大量的人力物力。 1.2 中心地区与周边地区的连接:在计算机信息管理系统的应用下,城市中心地区和周边地区的通信设施得到了很好的连接。工作人员将周边地区的邮政设施及用户的信息输入到计算机信息管理系统中,信息管理系统就能够快速的计算并设计最理想的连接线路,在保证效率的同时,又提高了安全性。 1.3 邮政设施的保护:工作人员把各邮政点、各邮政设施的信息输入到信息管理系统中,信息管理系统会将这些信息储存,并利用其强大的存储和记忆功能,在邮政设施出现故障时,可以很清晰快速的指出故障地点、原因及解决方案,通信工作不再需要工作人员长途跋涉前往现场,通过计算机信息管理系统可容易很轻松的发现连接中的问题,针对性的提出解决方案,很大的程度上提高了工作效率。 2 城市电话系统规划 在现代通信的发展中,电话系统已经成为一项很重要的基础项目。电话系统的质量和完整,标志着这个城市的整体发展水平。计算机信息管理系统的应用,很大程度上提高了城市电话系统的质量和工作效率。 2.1 固定电话的办理:用户在办理固定电话业务时,提供所需办理电话业务的地点以及用户的身份证明,业务员将用户的基本信息输入到计算机信息管理系统中,信息管理系统就会自动将用户的信息进行储存,并自动生成固定电话号码。用户在以后进行固定电话相关业务操作的时候,只需要携带用户的身份证明以及固定电话号码,便可以办理相关业务。 2.2 固定电话故障维修:在固定电话出现故障的时候,只需要拨打客服电话,提供用户固定电话号码,系统就会自动发出指令,指派相关维修维修人员前往,减少了很多繁琐的步骤,高效可行。 3 城市移动通信 在移动通信发展的今天,我们的生活已经离不开移动通信,因此,保证移动通信的健全畅通,是通信工程规划的一项至关重要的任务。在移动通信中,计算机信息管理系统已经得到了很大的应用,从业务办理、到业务查询、再到问题反馈,计算机信息管理系统都提供着很大的辅助性作用。用户在办理移动通信业务的时候,业务员将用户信息输入到计算机信息管理系统中,计算机信息管理系统将用户的信息进行储存,并提供安全保护,当用户的电话卡出现丢失、损坏等问题的时候,可以持身份证明到业务网点进行办理。信息系统会自动识别用户信息,提交用户问题,记录问题信息,业务员通过计算机信息管理系统进行相关问题处理。 4 城市广播电视设施规划 广播电视设施是城市规划中最基础性的设施,由于覆盖面积广、用户信息量庞大以及易出现故障,因此在通信工程规划工作中,广播电视设施的规划是一项重中之重。在网络系统中,广播和电视的信号利用卫星以及庞大的网络传到每一个用户,在计算机信息管理系统的应用下,数据信息可以及时、便捷、准确地到达每一个用户手中,极快捷的信息处理方式,在业务办理、故障报停、线路维修等方面,为城市广播电视设施规划提供了很大程度的帮助。 5 结论 运用计算机信息管理系统使通信工程规划工作逐步走向科学化、系统化、规范化,对通信工程规划的日常工作管理更加及时、准确。计算机信息管理系统强大的的数据分析和庞大的信息存储,大大减轻了工作人员的工作难度,在保证数据信息的准确安全的同时,大大提高了工作效率,通信部门可以通过计算机网络,即时地清晰地了解到整个城市的通信工程情况,为通信部门提供了准确快捷的消息,也为城市通信工程规划发展提供了真实可靠的依据。 通讯工程论文:关于西安咸阳机场二期工程有线通讯楼光环网技术的应用分析 【摘要】本文介绍西安咸阳机场二期扩建工程中新塔台与周边建筑群楼之间光通信技术的实现方式,重点介绍光纤环网技术的应用。 【关键词】光纤通信;SDH技术 西安咸阳机场二期有线通讯楼主楼位于新塔台建筑楼群,由于二期工程量大建筑物分布广,业务多,所以各建筑楼之间数据、语音业务采用光纤环网技术进行传输,可靠,安全,稳定,场区共有30个站点,分别位于场区周边各建筑楼。 光传输设备分两个区:航站区、飞行区。 下面从技术角度分析光纤通信技术的现状和发展。 光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术,近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。 一、光纤的概述 光纤即为光导纤维的简称。光纤通信技术从原理上看,其基本物质要素是光纤、光源和光检测器。 二、光纤通信技术发展的现状 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前,光纤通信技术已有了长足的发展,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。 1.波分复用技术 波分复用WDM(Wavelength Division Multiplexing)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。 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”。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。在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的直接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。 三、光纤通信技术的发展趋势 近几年来,随着技术的进步,电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放,光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面。 1.向超高速系统的发展 从过去20多年的电信发展史看,网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量,而且也为各种各样的新业务,特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。 2.向超大容量WDM系统的演进 采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送,则可大大增加光纤的信息传输容量,这就是波分复用(WDM)的基本思路。 3.实现光联网 上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话,无疑将增加新一层的威力。根据这一基本思路,光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已投入使用。 实现光联网的基本目的是:1)实现超大容量光网络;2)实现网络扩展性,允许网络的节点数和业务量的不断增长;3)实现网络可重构性,达到灵活重组网络的目的;4)实现网络的透明性,允许互连任何系统和不同制式的信号;5)实现快速网络恢复,恢复时间可达100ms。鉴于光联网具有潜在的巨大优势,发达国家投入了大量的人力、物力和财力进行预研。光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮。 4.新一代的光纤 近几年来随着IP业务量的爆炸式增长,电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展,而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。传统的G.652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势,开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分。目前,为了适应干线网和城域网的不同发展需要,已出现了两种不同的新型光纤,即非零色散光纤(G.655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)。 5.光接入网 接入网中采用光接入网的主要目的是:减少维护管理费用和故障率;开发新设备,增加新收入;配合本地网络结构的调整,减少节点,扩大覆盖;充分利用光纤化所带来的一系列好处;建设透明光网络,迎接多媒体时代。 由此可见:21世纪以来,光通信技术取得了长足的进步,并且在各大建筑群间使用,咸阳机场有线通信网络光环网的使用已达到一个新的高度,更有利于向国际化机场迈进。 通讯工程论文:浅谈煤矿热电冷联供工程中集控系统的通讯设置 【摘要】以丁集矿热电冷联供工程为例阐述在PCS7系统S7-400系列PLC与溴冷机控制系统、离心机控制系统、软化水控制系统及联合泵房控制系统等这些不同控制系统、不同通讯协议下通讯参数的设置、通讯数据的读取等。 【关键词】热电冷联供;PCS7;通讯设置 1、前言 煤矿热电冷联供工程是将瓦斯气发电、制冷和供暖技术整合在一起,对能源经行梯级利用,高品位能源(瓦斯气)用于发电,然后利用发电机组排放的低品位能源(烟气余热、热水余热)来制冷(供热),具有能源利用率高(能源综合利用率高达80%以上,最高可达90%)、经济效益高等优点。 煤矿热电冷联供系统不但解决了瓦斯直接排放造成的温室效应,而且通过瓦斯发电产生的余热来实现井下降温,改善井下工人工作条件,提高井下工人的工作效率,对煤矿安全生产和节约能源具有重要意义,煤矿也可大幅节约能源费用。 2、煤矿热电冷联供工程的构成及工艺流程 2.1构成 煤矿热电冷联供工程主要分为地面部分和井下部分,地面部分包括瓦斯输配系统、瓦斯发电系统、余热利用系统、地面制冷系统;井下部分主要由井下供冷系统组成。 2.2工艺流程 瓦斯气采用站外输送方式送入储气罐,储气罐依靠自身的压力将瓦斯气输送至发电站气体预处理系统,瓦斯经脱水、除尘、增压达到发电机组需求后输送给高浓瓦斯发电机组发电。发电机排出的高温烟气经余热锅炉产生0.8MPa的饱和蒸汽供溴化锂制冷机组制冷,溴化锂制冷机将18℃的井下降温回水温度降至5℃后进入离心式制冷机组进一步降温至2.5℃,再送至井下三腔硐室,经三腔冷媒分配器及二次循环泵输送到工作面空冷器, 实现井下降温。 3、集控系统结构及通讯设置 3.1集控系统结构 以丁集矿热电冷联供工程为例,集控系统根据矿井热电冷联供工程的特点,按照分散控制、集中管理的原则,选用西门子SMATIC PCS7系统构建整个控制系统。整个系统由现场控制层、集中控制层、调度管理层和与之对应的控制网络构成。控制管理层由地面制冷控制站(包含溴冷机控制分站、离心机控制分站、高压电气系统控制分站),瓦斯发电控制站(包含高浓瓦斯发电机组控制分站、气体预处理控制分站、余热利用控制分站),井下冷媒分配控制站(包含三腔冷媒分配器控制分站、冷媒管路控制分站)组成,详见图1。 3.2通讯接口设置 要想全面了解整个热电冷联供工程的运行工况,热电冷联供工程的集控系统必须采集各子系统的运行参数及报警信息,这些参数和报警信息可以通过硬接线和通讯两种方式接入集控系统。随机通讯技术的发展,越来越多的集控系统通过通讯的方式来采集子系统的运行参数及报警信息。要实现通过通讯方式采集数据,首先必须选择能够与子系统控制分站兼容的通讯接口及通讯协议,再对通讯参数进行设置,最终才能实现数据的采集。 丁集矿热电冷联供工程地面制冷控制站、瓦斯发电控制站、井下冷媒分配控制站中的控制分站均由设备厂家成套提供,有些控制分站可以提供多种通讯接口及通讯协议,有些控制分站只能提供一种通讯接口及协议。溴冷机控制分站采用西门子S7-200系列PLC控制,能提供Profibus-DP接口;离心机控制分站采用嵌入式系统,由高速单片机控制,能提供Modbus-RTU接口,通过转换模块将Modbus-RTU接口转换成Profibus-DP接口;高压电气系统控制分站采用高速单片机控制,能够提供OPC通讯方式;高浓瓦斯发电机组控制分站采用贝加莱PLC控制,能提供Profibus-DP接口和OPC通讯方式;气体预处理控制分站采用西门子S7-300系列PLC控制,能提供Profibus-DP接口;余热利用控制分站采用西门子S7-300系列PLC控制,能提供Profibus-DP接口;三腔冷媒分配器控制分站采用IPC控制,能够提供OPC通讯方式;冷媒管路控制分站采用西门子S7-200系列PLC控制,能提供Profibus-DP接口。 PCS7系统作为新一代的控制系统,不但继承了原有PLC控制系统的优点,同时融合DCS系统的优点,能够提供多种通讯协议及通讯接口,且通讯协议更加开放和透明。因此,丁集矿热电冷联供工程集控系统在网络配置上,使用标准工业以太网和Profibus网络。溴冷机控制分站、离心机控制分站通过Profibus网络接入地面制冷控制站,高浓瓦斯发电机组控制分站、气体预处理控制分站、余热利用控制分站通过Profibus网络接入瓦斯发电控制站,冷媒管路控制分站通过Profibus网络接入井下冷媒分配控制站;地面制冷控制站、瓦斯发电控制站、井下冷媒分配控制站通过工业以太网接入地面集中控制室的两台冗余服务器,高压电气系统控制分站和井下三腔冷媒分配器控制分站由于只能提供OPC通讯方式,因此也通过工业以太网接入冗余服务器,这样就实现了热电冷联供工程中各子系统控制分站的接入,完成了以通讯方式采集数据的第一步。 3.3通讯参数设置 溴冷机控制分站、离心机控制分站、高浓瓦斯发电机组控制分站、气体预处理控制分站、余热利用控制分站、冷媒管路控制分站均通过Profibus网络接入上级控制站,现以溴冷机为例来说明Profibus-DP方式接入集控系统的通讯参数设置。高压电气系统控制分站、井下三腔冷媒分配器控制分站通过工业以太网以OPC通讯方式接入冗余服务器,现以三腔冷媒分配器控制分站为例来说明OPC通讯方式接入集控系统的参数设置。 (1)Profibus-DP方式 地面制冷控制站采用西门子S7-400系列PLC,溴冷机控制分站采用西门子S7-200系列PLC,在STEP7软件的硬件配置界面中将地面制冷控制站配置DP主站(Master),溴冷机控制分站配置成DP从站(Slave),从而实现主从站之间的数据交换,具体步骤如下: 首先,打开STEP7软件的HW-config(硬件组态)界面,按照设计先配置好地面制冷控制站的硬件,再把CP 443-5(Profibus-DP通讯模块)配置成主、从模式。 通讯工程论文:计算机信息管理在通讯工程规划中的应用探究 摘 要 随着信息时代的到来,计算机技术的飞速发展,计算机信息系统在各行业各部门内的运用也逐渐频繁并深入,在医学、教育、工程等很多领域都有涉及,计算机信息管理系统在通信工程领域已经得到了很大的普及和发展,利用计算机信息管理系统庞大的覆盖面、强大的数据分析以及多方面全方面的计算操作系统,实现了通信工程规划中线路的布局、线路的监管及设施的保护等诸多方面的信息管理,提高了城市通信工程规划的工作效率。文章分析并研究了计算机信息管理在通讯工程规划中的应用价值。 关键词 计算机信息管理;通讯工程规划;“十二五”规划;应用 在刚刚公布的“十二五”规划中,明确提出了通信工程规划的主要任务:结合城市通信实况和发展趋势,确定规划期内城市通信的发展目标;合理确定邮政、电信、广播、电视等各种通信设施的规模、容量;科学布局各类通信设施和通信线路;制定通信设施综合利用对策与措施,以及通信设施的保护措施。任务包括四个方面:邮政设施规划;城市电话系统规划;城市移动通信规划;城市广播电视设施规划。随着科技的突飞猛进,计算机信息管理已经达到了空前的繁荣,在庞大的信息资源管理和强大的数据检索技术的帮助下,有效的推动了通信工程规划事务的发展,将繁琐变简单,大大提高了通信工程规划的工作效率。现就“十二五”规划明确下达的主要任务针对的四个方面进行论述。 1 邮政设施规划 邮政设施作为城市的一项基础设施建设,在连接城与城、乡与乡、城与乡之间的通信方面起到了至关重要的作用。由于覆盖面积广、事务的繁琐导致信息量庞大,靠旧式的人力式管理已经很难达到要求。如今,计算机信息管理系统在通信工程规划中得到了广泛的应用,在邮政设施方面,计算机信息管理也起到了很大的作用。 1.1 邮政枢纽的设计与完善 在计算机信息管理系统的辅助下,邮政枢纽的设计明显比过去要完善很多,通过计算机信息管理系统,可以很容易的实现“一键化”、“自动化”操作,工作人员将勘测到的现场情况信息输入到信息管理系统中,可以很容易的得到理想的设计方案,不仅方便快捷,枢纽的设计较过去相比也很完善,同时节省了大量的人力物力。 1.2 中心地区与周边地区的连接 在计算机信息管理系统的应用下,城市中心地区和周边地区的通信设施得到了很好的连接。工作人员将周边地区的邮政设施及用户的信息输入到计算机信息管理系统中,信息管理系统就能够快速的计算并设计最理想的连接线路,在保证效率的同时,又提高了安全性。 1.3 邮政设施的保护 工作人员把各邮政点、各邮政设施的信息输入到信息管理系统中,信息管理系统会将这些信息储存,并利用其强大的存储和记忆功能,在邮政设施出现故障时,可以很清晰快速的指出故障地点、原因及解决方案,通信工作不再需要工作人员长途跋涉前往现场,通过计算机信息管理系统可容易很轻松的发现连接中的问题,针对性的提出解决方案,很大的程度上提高了工作效率。 2 城市电话系统规划 在现代通信的发展中,电话系统已经成为一项很重要的基础项目。电话系统的质量和完整,标志着这个城市的整体发展水平。计算机信息管理系统的应用,很大程度上提高了城市电话系统的质量和工作效率。 2.1 固定电话的办理 用户在办理固定电话业务时,提供所需办理电话业务的地点以及用户的身份证明,业务员将用户的基本信息输入到计算机信息管理系统中,信息管理系统就会自动将用户的信息进行储存,并自动生成固定电话号码。用户在以后进行固定电话相关业务操作的时候,只需要携带用户的身份证明以及固定电话号码,便可以办理相关业务。 2.2 固定电话故障维修 在固定电话出现故障的时候,只需要拨打客服电话,提供用户固定电话号码,系统就会自动发出指令,指派相关维修维修人员前往,减少了很多繁琐的步骤,高效可行。 3 城市移动通信 在移动通信发展的今天,我们的生活已经离不开移动通信,因此,保证移动通信的健全畅通,是通信工程规划的一项至关重要的任务。在移动通信中,计算机信息管理系统已经得到了很大的应用,从业务办理、到业务查询、再到问题反馈,计算机信息管理系统都提供着很大的辅助性作用。用户在办理移动通信业务的时候,业务员将用户信息输入到计算机信息管理系统中,计算机信息管理系统将用户的信息进行储存,并提供安全保护,当用户的电话卡出现丢失、损坏等问题的时候,可以持身份证明到业务网点进行办理。信息系统会自动识别用户信息,提交用户问题,记录问题信息,业务员通过计算机信息管理系统进行相关问题处理。 4 城市广播电视设施规划 广播电视设施是城市规划中最基础性的设施,由于覆盖面积广、用户信息量庞大以及易出现故障,因此在通信工程规划工作中,广播电视设施的规划是一项重中之重。在网络系统中,广播和电视的信号利用卫星以及庞大的网络传到每一个用户,在计算机信息管理系统的应用下,数据信息可以及时、便捷、准确地到达每一个用户手中,极快捷的信息处理方式,在业务办理、故障报停、线路维修等方面,为城市广播电视设施规划提供了很大程度的帮助。 5结论 运用计算机信息管理系统使通信工程规划工作逐步走向科学化、系统化、规范化,对通信工程规划的日常工作管理更加及时、准确。计算机信息管理系统强大的的数据分析和庞大的信息存储,大大减轻了工作人员的工作难度,在保证数据信息的准确安全的同时,大大提高了工作效率,通信部门可以通过计算机网络,即时地清晰地了解到整个城市的通信工程情况,为通信部门提供了准确快捷的消息,也为城市通信工程规划发展提供了真实可靠的依据。 通讯工程论文:移动通讯工程项目现场管理的可视化应用 摘要:在分析我国电信行业尤其是移动通讯行业发展现状的基础上,分析了移动通讯工程项目的特点与现场管理的模式,然后分析了移动通讯工程现场管理可视化系统的设计方案及设计原则。 关键词:移动通讯;项目管理;可视化应用 引 言 目前, 我国的电信行业正处于剧烈变革之中, 国家对整个行业的调整、3G 的推进以及市场竞争的加剧, 都将对移动通信公司产生深远的影响。 移动通信公司为扩大市场占有率, 满足顾客不断变化和增加的需求, 不断地进行着技术改造和通信网络项目的工程建设, 用以支持公司日益扩大的业务服务范围。 面对日益增多的工程项目建设,加强工程项目的现场管理,提高工程项目的现场管理水平, 不但是项目成功的保证,也是提高公司竞争力的保证。通讯工程项目的现场管理是整个工程项目管理过程中的重要部分和关键环节。因此,如何提高通讯工程项目现场管理水平是工程项目管理中迫切需要解决的问题。 计算技术和信息化技术的快速发展, 为提高工程现场管理水平提供了方法与技术的支撑。本文根据通讯工程现场管理的特点, 利用可视化方法对通讯工程的现场进行管理,提高工程现场管理水平和效率, 从而提高通讯企业的竞争力。 1、移动通讯工程项目的特点与现场管理模式分析 1.1 移动通讯工程项目的特点 (1)市场为买方市场。 设备供应商之间竞争激烈,但为了保证网络调整稳定,运营商多和两三家的主要设备供应商形成较稳定的长期合作伙伴关系。 (2)项目标的大、涉及面广。 工程标的高,尤其是重大工程的主设备项目,有的一期高达几亿美元。 工程往往涉及多家设备供应商以及客户内部多个部门协同 (如传输专业、无线专业、电源专业、空调专业),而各方又互不相属。如果没有有效的管理,项目极易陷入多方扯皮,进度将严重滞后。 (3)项目风险大。 一是新技术带来的不确定性:迫于市场的严酷竞争,各厂家往往不断推出新版本、 新技术, 造成系统不稳定,原承诺的功能无法实现等问题。项目进度受多方未知条件影响,很难控制。例如一个新交换局的割接入网是否与全网的重大调整相冲突,是否得到相关分公司的配合,各分项工程是否都进展顺利, 甚至其他运营商的配合,都会影响到工程的进展。而这些限制条件往往是不可控的甚至是不可预见的。比如某个外国元首来访,突然宣布封网(所有工程停工)一周;又比如不同运营商之间展开非正常竞争等。 二是其风险承受度低:因为通讯行业的特点,一旦发生网络瘫痪、计费错误等重大通信故障,对运营商而言,将引发大批用户投诉甚至转网;对设备供应商而言, 将面临运营商的高额索赔,并严重影响公司形象和市场竞争力。 1.2 移动通讯工程现场管理模式分析 目前国内外对移动通讯工程项目管理研究的文献较少, 对移动通讯工程现场管理的研究更是不多见。 移动通讯工程项目和一般工程项目既有许多共同点也有其自身的特点。笔者将从移动通讯工程项目和一般工程项目中攫取共同点,并根据移动通讯工程的自身特点,结合工程项目现场管理的理论, 对移动通讯工程项目的现场管理模式进行分析。 移动通讯工程项目的现场管理主要包括以下几个方面:一是进度管理。对工程现场各种不可控因素应有专人负责分析跟踪,并做好相应的应急方案,对设备供应商通过在合同中加入激励条款, 来减少项目延期;二是质量管理。首先应该有一套完善有效的工程现场网络指标监测体系和严格的系统定期自查制度, 力争在故障发生前就排除隐患;三是成本管理。对工程现场中的成本信息进行分析,并进行控制;四是人力资源管理。 工程项目团队虽然具有临时性的特点, 但应该充分调动团队成员的积极性,发挥各自的专长,尤其要使工程技术人员的专长得以充分发挥, 使其业务水平能力不断提高。 根据移动通讯工程项目现场管理的主要内容可以构建移动通讯工程项目的管理模式见图 1。 2、移动通讯工程现场管理可视化系统的设计 2.1 系统的设计原则 为了能让移动通讯工程现场管理可视化系统漂亮地完成移动通讯工程的现场管理的任务,保证工程管理的实用和高效,在设计移动通讯工程现场管理可视化系统时,要注意遵循以下原则: (1)实用性。 实用性是系统开发的根本目的, 本着软件客户在实际工作中简洁易学、方便操作的指导思想,系统设计追求简单实用和人性化,界面清晰明了,人机交互友好,操作灵活。 (2)先进性。 移动通讯工程现场管理可视化系统的开发过程中, 应该重视应用先进的技术和方法,尽量做到以最通俗、最简便的方法,实现完善管理的最终目标。 (3)通用性。 系统在完成移动通讯工程现场管理的基础上, 应该有比较好的通用性, 应该能在同类型的工程的现场管理中同样能够发挥作用。 (4)安全性。 系统安全性,首要的是数据的安全性。 为防止发生系统在运行过程中出现数据丢失、非法添加、修改等情况,保证系统的稳定性、 可靠性和抵抗病毒侵害的能力, 必须为系统建立可靠的安全防护措施,如防火墙等措施。其次是系统自身的坚固性及系统应具备对不同类型和规模的数据和使用对象都不能崩溃的特质,以及灵活而强有力的机制。 2.2 系统功能的设计 通过对市场需求、客户需求、工程实际管理的需求等的分析, 最终确定移动通讯工程现场管理可视化系统由以下内容组成。 (1)数据库子系统 空间数据库子系统包括数据编辑模块和数据管理模块。 数据编辑模块主要完成图形数据、 属性数据和影像数据等的录入保存功能。 数据管理模块主要完成数据的处理、分类、连接、查询等功能。 (2)GIS子系统 1)图形编辑模块。 完成三维图形和各类专题图的制作、修改、存储等功能。 可以实现移动通讯工程总体平面布置图的各个组成部分、三维图形的制作,工程质量、成本、进度等散点图、直方图的制作等工作。 2)图形浏览模块。 图形显示模块由 3个子模块组成,其功能有:①平面布置图显示子模块显示工程实体总体平面布置图;②进度三维动态显示子模块显示工程进度三维动态图; ③专项图显示子模块显示散点图、直方图。 3)双向查询模块。 实现图形和相对应的工程信息之间的相互查询, 实现工程三维图形和工程基本信息之间以单元工程为基础的一一对应关系, 实现三维平面布置图和相关属性、 三维动态进度图以及相关属性间双向的查询功能。 (3)管理子系统 1)进度管理模块。 进度管理模块由 3个子模块组成,各模块的功能如下:①重点工期警示子模块。 登录、修改、保存和查询合同文件中规定的重要工程节点日期,并为项目法人提供警示;②进度计划子模块。输入合同项目进度计划中的各项工作的开工、完工日期,以及各工作间的逻辑关系,制 作网络图及时间参数表; ③实际进度子模块。已经监理审核、业主审批的月进度支付申请单中的单元工程完工日期、 报量和支付款额为依据,生成实际的参数表。用实际参数表与计划参数表对照, 计算出工程的延期情况, 依据实际参数表和计划参数表的对照情况作出相应的进度调整报告。 2)质量管理模块。 质量管理模块由 4个子模块组成,各模块的功能如下:①人员控制子模块。考察总监和监理工程师、施工单位主要工作人员在场情况, 以天为单位对监理部门和施工单位主要工作人员考勤并登录、删除、修改及查询统计相应信息;②施工材料、成品、半成品和机械质量控制子模块。依据监理工程师抽样情况,对施工材料、半成品和机械质量进行跟踪管理。 3、结论 在分析移动通讯工程现场管理模式的基础上, 根据移动通讯工程现场管理的特点, 构建了移动通讯工程现场管理的可视化系统, 对系统的功能设计和界面设计进行了深入的研究, 为可视化方法在移动通讯工程现场的应用提供了方法与思路,同时也为提高移动通讯工程现场管理水平提供了方法与技术支持。 通讯工程论文:中兴通讯对外承包工程特点及问题 中兴通讯是最早实施国家“走出去”战略的企业之一。自1995年至今,公司的国际化成果已让世人瞩目,公司产品销往全世界包括亚洲,南亚,北美,欧洲,拉美,非洲等,在全球160多个国家进行工程承包,为500多家运营商及政府、行业客户提供产品和服务。2009年,中兴通讯总营业收入88亿美元,海外约占到一半,其中亚洲、非洲所占比例较高,随着高端市场的突破,公司在欧美的项目正在快速增加。 中兴通讯主要承包运营商项目,同时也承建一些政府及其他行业项目。作为通讯企业走出去的典范,中兴通讯的对外工程承包特点及遇到的问题具有一定代表性,本文做一简单介绍,并针对一些问题提出建议。 工程覆盖面广 中兴通讯在160多个国家进行工程承包活动,这使中兴通讯的工程需面对错综复杂的国别环境,包括政治经济环境,地理环境及人文环境。建议相关部门能提供一些系统培训指导,组织经验共享,避免公司在文化、用工、法律等方面的问题,少走弯路。 TURNKEY项目所占比例高 虽然公司的主业为通讯设备及方案与服务的提供,但纯通讯设备及服务提供类工程比较少。通讯类项目客户倾向于全包模式,就是要求提供网络规划、站点获取、站点施工、网络优化等一揽子TURNKEY服务界面,这对公司的项目管理、资源调配能力要求非常高。因为需要与大量土建等外包商合作,在国际项目上我们认证通过的外包商有上千家,工程管理难度大,质量保证难度大。2009年公司国际工程过半的项目都是TURNKEY项目。工程建设在网络成熟的国家少一些。比如在欧美市场,新建站点相对较少,更多是共站建设、设备替换升级。 建议大型承包企业重视联手“走出去”的协同效应。也建议政府多组织一起企业合作交流会,使企业相互了解,增加合作机会,互相取长补短,汲取经验教训。建立战略联盟,不仅可以提高企业承包工程的能力,而且可以使企业提早介入,共同策划,降低成本,提升整体竞争力。 非常规项目比例较高 为了迅速开拓国际市场,公司对外承包工程中,承接了一些非常规项目。例如埃塞“千禧年”项目,就是一个令西方公司望而却步的“不可能完成的任务”。2007年9月11日,是埃塞历的“千禧年”节,几十万侨民回国庆祝,全球诸多政要聚集,现有的移动网络无法承载即将出现的巨大话务量,埃塞电信经过慎重抉择,4月底把网络扩容的合同交到中兴通讯手中。200万线扩容,从签约到组织生产、越洋运输、安装施工到网络优化,通常需要一年以上的工作被压缩到短短五个月里。公司加班加点,出色完成了任务。 本地化程度高 员工的本地化是国际化运营的必然要求。公司员工的本地化率在65%以上。员工的本地化使我们更便于与客户沟通,了解当地客户的需求,降低运营成本,提高反应速度,在国际工程承包中占领先机。本地化的另一方面体现在公司融入当地,对驻在国利益的关注。2009年,中兴通讯埃塞俄比亚代表处首席代表张延猛代表公司向儿童福利院捐款,帮助福利院解决儿童饥饿问题。此举得到了埃塞总统吉尔马・沃尔德・乔治斯的高度赞扬。良好的企业形象对公司的持续发展非常重要。 注重对客户的培训 “授之以鱼,不如授之以渔”,是中兴通讯长期秉持的理念。在提供产品与服务的同时,积极致力于为驻在国培训人才。既兼顾客户后续发展需要,密切了公司与客户的关系,也减轻了工程服务负担。 2007年10月,公司与埃塞电信签订了400多万美元的赠送合同,建立了7个实验室,公司还帮助埃塞俄比亚建立了全国第一个全业务电信实验室,其作用和影响覆盖至整个非洲东部和南部地区,可以提供培训、业务模拟、业务测试等多种功能,为埃塞当地电信人才培养提供强有力的硬件技术保障。公司与哥伦比亚最著名和悠久的大学之一JAVERI―ANA大学自2009年开展合作,投资建设了实验室。今年4月,中兴通讯宣布在巴西著名的INA―TEL大学建设两个通信人才技能中心。 中兴通讯学院是中兴通讯的培训平台,在海外14个片区均设有专职区域培训经理,已为全球70多个国家的近13万名客户提供了培训服务。 力图在积极拓展与风险控制方面寻找最佳平衡 海外市场尤其是发展中国家市场存在种种的不确定性。当前全球通信设备市场竞争极为激烈,如果片面追求规模上的扩张,容易将企业引出良性发展的轨道。过分的价格战会破坏市场规则,进而造成签约项目难以实施、影响企业信誉等问题,短期行为为后续发展带来不可估量的阻力。作为“稳健派”的中兴通讯,在海外项目承包选择上,力图在规模和效益之间寻求最佳的平衡点,坚持可持续发展。通常,公司会在国际通行的对各国金融风险系数评级的基础上,结合本行业特点,确定一个国家的财务风险系数,并以此作为评判是否承接一个项目的参数之一。在签约前,对客户的财务能力进行审查,力求把每一笔订单的风险降到最小。 技术、成本、融资能力作为竞争优势 在高科技行业,技术能力是能否占领行业制高点的关键,中兴通讯已经在多个领域从技术跟随成长为技术领先者。成本领先战略始终是公司的坚持的生存之本。而融资能力已经成为关键竞争能力,因为通讯项目往往具有融资规模大、期限长的特点,2009年公司承包国际工程中60%多的项目需要融资。公司积极与各大银行探讨合作,充分利用“中国资金”在后金融危机时期的优势。 在目前经济尚未完全复苏的背景下,公司已多次呼吁国家政策性金融机构(如国家开发银行、中国进出口银行、中国出口信用保险公司等)加大对国际工程承包的支持,放宽尺度,确保信贷资源,为企业重要国际项目提供全方位金融服务,协助企业针对具体项目共同决策、努力推进。 遭遇越来越多的贸易摩擦 因为全球金融危机的影响,使全球贸易保护主义抬头。同时中国企业的发展壮大也使之越来越成为海外企业攻击的目标。 不久前,欧盟委员会接到比利时无线网络设备生产商Option公司投诉,称以中兴华为为首的中国无线网卡企业存在不正当竞争导致该公司市场份额从2006年的72%降到2009年的5%。6月30日欧盟委员会宣布对从中国进口的无线网卡同时发起反倾销和保障措施调查,涉案金额达41亿美元。这是欧盟第一次对中国出口欧洲的高新技术产品进行反倾销调查,影响巨大,如果处理不好,将对后续中国通讯制造企业在欧洲的市场拓展产生难以估量的影响。 针对全球贸易保护及贸易摩擦问题,建议政府加大政府间协调力度。建立相关产业、宏观政治信息监测通报、预警机制,指导、约束企业的行为。 公司在国际工程承包中还遇到其他问题,如签证问题、承包资质问题、汇率风险、市场准入、知识产权保护等。在国际工程承包中,中兴通讯采取了项目化管理运作机制,完善工程交付能力,稳健经营,控制风险等措施,在国际电信市场上不断提升工程承包能力。在过去的三年中,公司的复合增长率排名行业第一,在全球性经济危机中实现了弯道超越,向成为世界卓越企业不断迈进。 通讯工程论文:浅谈智能建筑中通讯及电气设备安装工程的监理 摘要:目前,智能化建筑越来越多,本文结合某智能型办公大楼工程的监理实践,讨论了智能建筑的通讯及电气设备在选用和安装过程中的监理要点。 关键词:智能建筑 自动化 监理 一、开工准备阶段的监理 1.征求业主对施工图纸的意见。 智能施工图虽然经过大量调研才绘制,但因智能建筑具有其独特性,如综合布线的线缆不可驳接,最大长度受到限制等,因此要充分考虑业主装修的要求和具体需求,尽量避免数据点、语音点的返工和增加,从而保证工期和质量。 2.认真负责地对待图纸会审。 智能建筑设计复杂,相关专业多,互相 影响 密切,如在空调未制冷的情况下,智能监控系统就需主动判断可能出现的 问题 如主机启动与否、电力供应和给排水情况是否正常等,并将所有判断结果输出,供管理人员参考。又如在设计所选用的变频泵控制柜中无预留运行状态的参数输出,我们在图纸会审中发现后及时进行了更改,避免了可能造成的经济或工期损失。因此,图纸会审应认真细致,不仅要检查各专业图纸有否存在错漏或重复,还要对各专业所设计的设备型号、参数等进行对比复核,确认其准确无误和安全,才能确保工程的按时按质完成。 3.严格审查施工组织设计,确保施工正常。 智能建筑具有很高的科技含量,其设备、部件大多为大规模的集成电路芯片,故其产品选用前必须进行必要的安装前测试。安装施工时由两人负责,一装一检,确保接线无误,通信正常。本工程施工工艺要求高,如综合布线施工中选用的光纤电缆产品有长达15年的质量保证,为确保业主利益,还必须强化施工质量控制体系,做到责任到岗到人,每工序均有技术交底,并督促总包单位指派专人对分包单位完成工段进行专检。 二、施工阶段的监理 1.综合布线系统(GCS) (1)材料的验收 监理人员首先应了解物料的存取情况,督促施工方及时对主材进行报验。我们按《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》对所进五类双绞线进行抽查,每批次随机抽验3箱,并在任意段按100m的倍数进行抽验,降低了因抽验可能造成的线缆损耗。对于端接元件,采用本工程的设备如RJ45 PS100E-262模块链路测试,测试仪器为FLUKE DSP100。主干光纤的验收主要核对厂家证明材料,以及光缆型式、规格是否符合设计的规定和合同要求。光缆开盘后应先检查光缆外表有无损伤,其端头封装是否良好,并对端头用放大镜观察是否有损伤或破裂。 (2)施工中的监理 综合布线施工严格按厂家技术要求进行监理,采用的监理手段主要有对线缆敷设情况进行巡查,如线槽截断处及两线槽拼接处应平滑和无毛刺,金属桥架及线槽节与节间应接触良好,安装牢固,缆线的布放应 自然 平直,不得产生扭绞、打圈接头等现象,不应有外力造成的挤压和损伤等;缆线两端标明编号的标签应书写正确和清晰端正,且选用不易损坏的材料;对主要施工工艺如模块打接、光纤打磨等实行旁站;工段完成后隐蔽前应进行隐蔽验收,使用FLUKE DSP100自动测试链路情况和编号记录,铜缆链路测试见图1。光纤传输系统的敷设质量关系到光衰减,要求敷设光缆的弯曲半径大于38.1mm,此外STII连接器(陶瓷)的连接也非常重要,打磨后的连接测试需用光学仪器进行检查,使用仪器为FLUKE DSP4100。 2.建筑设备系统(BAS) 本工程建筑设备的控制器具有广泛的通信能力,其支持的标准通信包括点对点通信,PROFIBUS DP,PROFIBUS FMS,LONWORKS,以太网TCP/IP,远程通信等,甚至支持MP-BUS,M-BUS,EZR-BUS,GENI-BUS等非标准通信。 本工程中选用的SAIA DDC PLUS系列产品中的每个类型都是由处理器模块和其他功能模块组成,各类PCD处理器在模块结构上具有相同的数据结构和指令集,唯一的差别是用户存储器的大小、输入输出点数和CPU的处理速度有所不同。通过中央通信总线S-BUS将各分站的信息传至中央工作站,通信速度为9600~38400bps。SAIA DDC PLUS提供的现场控制器是全智能型设计,能完成顺序控制、DDC控制、PID调节、能量管理程序等功能,无需借助中央工作站的帮助。 本工程BAS的监理,采用先硬件后软件的方法 进行质量控制,对SAIA DDC PLUS系列产品PCD处理器模块先用万用数字表对开关量测试,然后用手提电脑通过接口转换模拟信号的输入或接收信号,检测处理机构、执行机构能否正常工作。对程序部分的监理,本工程采用现场控制软件实现实时控制,反馈数据信息,以大庆华科(FOCECONTROL)为主控软件,其编译速度快,输出界面好,人机对话易懂易用。 3.智能建筑通信系统 主要在语音设备区对110DW2-300无脚配线架的语音管理进行监理,根据电信部门提供的电话编码核对打线情况,确保电话的开通。在无线通信方面,根据施工进度安排电信部门进场施工,对其施工线路架设进行指导,避免以其他管道作支架或挂在其上或破坏天花等。 三、工程验收 按照国家相关规范要求进行验收,其内容包括:①对已验收的工段抽查其产品、布线有否存在异常情况,并注意提醒施工方做好成品保护;②在整体验收时,应确保单机已能正常稳定地运行,施工竣工资料是否齐备;③要求施工方编写验收程序步骤,做好试机时的安全、技术交底;④与设备供应商如空调主机、水泵厂家等人员联系,要求联合调试时在调试现场协助弱电工种进行设备调试,保证设备安全。 四、结语 智能化建筑之所以“智能”, 由于其安装了先进的通讯、控制和电气系统,因此,智能化建筑的电子、电力系统安装工程监理工作就显得尤其重要。我们在实际工作中通过严格监理和真诚的服务,使工程质量和效益均取得了较满意的效果。 通讯工程论文:面向通讯工程的网络服务质量监测和控制 摘要:随着我国网络技术的迅速发展,中国教育和科研计算机网(CERNET)正在逐渐的走向正规化和规范化,也在不断地接近国际化的水平,建立一个告诉网络服务平台迫在眉睫,这个网络平台主要是提供服务质量和管理服务,本文针对如何实现网络服务质量监测和控制的方案。 关键词:通讯工程网络服务监测控制 前言:网络服务质量的监测主要分为服务质量监测与公开,基于MPLS的通讯服务质量控制,基于政策的计费系统。现在我们就以中国教育和科研计算机网为例进行一个分析,探讨解决通讯工程的网络服务质量监测和控制的问题。 为了实现“没有围墙的大学”的教学目标,网络将是必须的工具,充分利用网络的作用实现远程教学系统将是发展的必然趋势,随着网络的迅速发展,资源的迅速增加,开发能够实现控制、测量、计费实际服务质量的网络管理系统是必然的。目前我国的网络共存已经出现,但是没有一家企业公开的为用户提供质量报告。要想体现网络的良好信誉,透明公开是一个必然的程序,也是CERNET的当务之急。实现网络的服务质量控制与管理系统具有重要的现实意义和理论研究的关键。这是CERNET面临的一个重要问题。 1.流量工程与服务质量的关系 IETFInternetnran定义Internet流量工程(trarneengineering)为:从Internet网络工程角度处理运行IP网络中的性能评估和性能优化问题,它包括测量、描述、建模和控制Internet流量。 RFC2330Frmework for IP Perrormance Metric定义了一个IP性能测量尝试应该考虑的框架。为了最大限度地使Internet用户和Internet供应商共同理解端到端的性能和可信度,框架定义了一些测量的准则。定义了一些涉及测量的术语和概念,讨论了测量的不确定性和错误。 这个定义是经过长期的实践总结出的结果,集成业务以资源保留为主要特征,主要提供的是保障服务和控制负载服务。它将网络业务区分为不同的服务区间,每种服务定义了一种单向的包传输特征,区分业务在DS节点中的转发行为特性由PHB来描述。 多协议标签交换(MPLs),通过为每个路由建立一条标签交换路径(LableswichPath),在路由核心设备的内部引入面向连接的机制。它有过去路由所无法具备的优势,它可以根据业务类别给不同的业务提供不同的路由选择,提高了路由选择的灵活性,可以满足对通讯业务的路由直接控制的需要,可以与客户的Intranet无缝集成,这是网络发展的一个大进步,一个飞跃性的进展。 2.网络服务质量监测和控制系统 2.1 系统设计原则 网络服务系统在设置的时候要充分考虑到用户的需求,以满足用户的需求为设计目标,现在的大多数用户都在网上查询和使用部分信息,因此在设计的时候,系统应在网上提供简单明了服务,便于用户查询与比较;系统的测量功能必须保持高度的一致性,而且主干网上的测量要尽可能小的扰动和变化,充分考虑到RFC规范;尽量避免周期性的主动测量的扰动,因为一方面如果与被测对象是同周期的,就只能测到一个相位;另一方面,周期性主动测量带来的扰动,可能导致网络进入“同步状态”,这对整个系统的运转有很大的影响,这是系统设计时要遵守的根本性原则。 2.2 系统的结构 系统的组成相对的较为复杂,但Cernet主干网的网络服务质量监测和管理系统在主要节点上运行。主要有三大功能区组成: 2.2.1 服务质量监测系统 服务质量监测系统主要是在Monitorserver上为用户提供主节点的WeatherRePort服务,可视的网络拓扑信息服务,主要站点的响应时间服务,其它服务,主要是作用是帮助进行网络测试与诊断。 2.2.2 服务质量控制系统 服务质量控制系统是由基于MPLS的预约带宽和政策性路由服务器组成。系统的控制策略主要来自于用户的预约和监测系统的反馈。在Policyserver上为网络管理人员提供路由器信息,支持Policy一BasedRouting,利用MPLs实现质量控制,保证主干网与国际出口的服务质量。 2.2.3 基于政策的计费系统 此系统主要是用来计费的。是基于部分服务质量来收取一定的费用,并在计费系统上给予显示。 2.3 系统实现过程 系统的设计,建立,功能的监测后,要实现其意义,主要包括包括响应用户的呼叫,服务的质量是业务质量的一部分,是关键的一部分,而对网络来说,服务质量最终是从网络性能撒上反映出来的。网络的服务质量是由管理人员统一管理的,切不可做面子工程,一定要控制好网络质量,保证功能正常运转,在管理过程中缺少不了监测系统的帮助,监测系统随时监测网络的质量,发现不对,及时更正,对网络服务收取费用,不应该一刀切,应该采取分级收取的原则。 3.监测分系统 系统从设计到完成经历了一个复杂的过程,真正的运转需要一定的管理,管理过程中监测分系统的设计就是必须的,监测的职能主要是反映在用户的实际需要,问题的改善等方面,监测系统必须紧紧围绕系统的管理和使用,保证整个系统发挥应有的功能,保证通讯工程的网络服务质量监测和控制的完善。 结束语: 通过对网络的纯熟运用,对服务质量、流量工程技术的应用,可以实现对网络的测量、控制、管理,提升了网络的实际意义以及现实意义,本文从MPLS/VPN技术角度进行研究,CERNET的Q-Bone实现的话,将可以实现为用户提供更加便捷的传输服务质量保证,支持CRENET的应用系统正常运行,并对我国的网络技术发展起到促进的作用。 通讯工程论文:西安市高新区长安通讯产业园供水工程规划浅析 摘要:本文介绍了西安市高新区长安通讯产业园供水现状,从区域内水量计算、水源选择及管网水力计算分析等方面设计分析,展望了工程建成后带来的效益。 关键词: 通讯产业园;供水;水量;水源;管网 一、工程概述 1、工程基本情况 长安通讯产业园位于长安区西沣公路西侧河两岸,总规划用地约6.96 km2,规划期末用地范围内的人口约为10.5万人。根据规划区的功能定位,规划区用地主要包括:居住用地、工业用地、公共设施用地等 目前“产业园”区内无公共供水设施和供水管网,村民用水均为就近打井用水。 2、分析内容 对长安通讯产业园用水量进行计算分析;结合周边已有水源,对水源进行论证分析;根据水源布置对长安通讯产业园管网配置进行计算分析。 二、水量分析 1、 用水量计算 长安通讯产业园给水工程用水量计算采用现行国家标准《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)三种计算方法,并结合《西安市城市给水工程规划(2008~2020)》中规划用水指标及最近几年西安各开发区建成区供水资料进行对比验证,较为准确预测该开发区的需水量。 1城市单位人口综合用水量指标的计算 西安市单位人口综合用水量指标0.6~1.0万m3/万人.d; 2020年西安市城市规划单位人口综合用水量指标0.46万m3/万人.d;结合“产业园”规划期限,设计“产业园”单位人口综合用水量指标采用0.46万m3/万人.d; 最高日用水量为: Qdmax=10.5×0.46 =4.83万m3 /d 2城市单位建设用地综合用水量指标的计算 西市城市单位建设用地综合用水量指标0.8~1.2万m3/平方公里.d;目前西安市主要区域单位建设用地综合用水量指标见下表: “产业园”用水量预测指标基本与西安市西高新地区用水情况相似,设计“产业园”综合用水量指标为0.60万m3/km2.d; 最高日用水量为: Qdmax=6.96×0.60 =4.18万m3 /d。 (3)不同性质用地用水量指标的计算 结合“产业园”的规划方向和西安市的实际用水情况,设计各性质用地用水指标均取规范下限值。具体数据详见下表: 2、用水量的确定 采用以上三种方法的计算出的需水量分别为4.83万m3 /d;4.18万m3 /d和4.55万m3 /d。随着阶梯式水价逐步推行,用户节约用水意识的提高,工程建设中节水器具、节水措施、再生水回用系统的广泛推广和应用,也将会使居民生活用水量相对减少。 通过上述分析并为以后发展留有余地,确定 “长安通讯产业园”最高日用水量为Qdmax=5.0万m3 /d。 三、水源分析 1、供水水源分析 目前“产业园”区内无公共供水设施和管网,周边供水水源情况如下: 1现状供水水源 “长安通讯产业园”周边的现状供水水源主要有三处: (1)西安市城区供水水源 城区供水水源主要以黑河源水为主(曲江水厂60万m3 /d,南郊水厂50万m3 /d),向城区重力供水。 (2) 长安区三水厂水源: 长安区三水厂位于“产业园”东南,现状供水规模为5.0万m3 /d,远期供水规模可达到10万m3 /d。目前主要向长安韦曲城区、航天基地、长安科技产业园重力供水。 (3) 长安秦沣水厂水源: 长安秦沣水厂位于沣峪口内,现状供水规模为1.0万m3 /d ,远期供水规模为3.0万m3 /d ,距“产业园”约8km。 2供水水源选择 按照西安市政府关于“优先利用地表水,涵养地下水”的决策,“长安通讯产业园”供水水源优先利用地表水源。将长安区第三水厂作为供水水源,长安秦沣水厂作为补充水源和事故备用水源。 四、1、管网规划 1管网布置原则 管网布置主要依据长安通讯产业园总体规划平面图,同时结合管网布置的基本原则,整个区域内给水管网以环状网为主,并与枝状网相结合的形式,以保证区域内供水的安全可靠性。 2比流量计算 管网平差计算给水管道均按照用水量均匀分布在全部管线上,由此计算出比流量。 3管网平差工况 管网平差工况:近期临时供水按最高日最大时计算;按照消防时、事故时工况进行校核。 4管网平差的计算方法 管网平差采用哈代-克罗斯方法进行计算,时变化系数取Kh=1.7,设计环闭合差h=0.001。 五、结语 该给水工程是“西安高新区长安通讯产业园”市政基础设施建设的生命线,本文通过对长安通讯产业园用水量计算分析,对水源进行论证分析,结合水源布置对供水区域管网配置进行计算分析,为该区域的给水工程实施提供了依据,加快了产业园的建设速度。
制造技术论文:制造业数控技术的运用探析 本文作者:赵珍珍、王宇恺 单位:九江职业大学 对与食品的包装进行杀菌时,以往的人工消毒不能达到较好的效果,也会改变食物的风味、色泽以及营养成分等特性。同时还有可能导致微生物的进入,导致运输及仓储不便。采用数控技术进行食品的无菌包装技术,能够有效解决这些问题,并且数控技术已广泛运用于饮料、食品以及乳制品等行业当中,如图3所示。上图为采用数控技术的无菌包装技术机床,设备采用的是热水循环喷淋杀菌,即进行温水预冷,然后采用冷水进行冷却处理,达到杀菌的目的。主要应用在各种玻璃瓶、PET瓶以及易拉罐等饮料的杀菌,并且设备还具有外观美观、性能稳定等特点。经输送带进行传送,将物品送入杀菌机中,受到各温度的影响,使得食物的温度得到有效地调节,从而达到消毒目的。食品经过杀菌设备时,容器将受到来自不同水温的预热及加热、杀菌,最后是冷却的阶段,设备前端进行逐步的加热与后端的冷却处理,能够保持食物的风味、色泽以及营养成分,在达到杀菌的同时,还能保持食物的鲜美。总之,数控技术在工业当中的运用,不仅降低了员工的劳动强度、减少了成产成本,提高了生产的效率,确保了产品的质量。 当前,我国汽车工业的发展迅速,使得汽车的配件加工也取得较大的进步,数控技术在汽车工业当中的运用,某种程度上提高了汽车配件生产与制造的效率,促进了我国汽车工业的更大发展。在汽车工业制造当中,数控技术集加工中心与数控机床于一体,共同组成高效率的柔性生产线,满足当前汽车产品进行更新换代的要求;打破了汽车生产与制造过程的经济规模观念,较好地实现汽车的中小批量以及多品种的需求。对于汽车制造中复杂的零部件而言,运用数控技术进行加工与制造,能够减少各零部件的制造误差,提高加工的效率。与此同时,还有其他的技术:柔性制造技术与虚拟制造技术、集成制造等技术在汽车工业的当中得以推广应用,将汽车加工的制造技术与数控加工的技术紧密相连,促进汽车工业的进一步发展[2]。 宇航工业当中运用数控技术加工零部件,能够满足宇航零部件的特殊加工要求,此外少部分宇航零件的刚度性较差。因此,宇航的工业材质唯有使用数控技术进行小切削力加工,方可实现宇航工业零部件对机械的加工需求。先进的数控技术相对于传统的制造技术而言,不但能够满足零部件对加工的柔性以及精度的要求,而且还能够对铝合金的材质进行切割,有效节约能源,减少加工制造的人力、财力以及费用的支出。 在机械的机床设备加工当中引入数控技术,并借助计算机的控制技术,对机床设备的加工进行全面的有效指挥与控制,确保机床的设备具有较好的加工、生产以及控制的能力,从而可以精准、快速地进行加工。数控技术能够对机床的加工刀具、冷却泵的操作以及工件位置与主轴的变速等情况进行有效控制,从而更快地确保机床设备的生产效率满足要求。与此同时,达到了机床加工的精细化与精度的要求,为我国的机械制造行业的发展提供较好的机床控管功能,因此数控技术在机械的机床加工与制造当中,起到至关重要的作用。 我国的煤矿储量较大,但是由于受到开采技术的制约,使得我国的煤矿开采的效率与利用率不高;其次是采煤机的类型较少,不利于煤矿开采企业的选择,采,加上采煤的效率较差,只能进行小批量的生产,因此,浪费的现象普遍存在。如今引用数控技术提高了采煤的效率,确保煤矿资源的合理开采与使用。传统的煤矿制造技术对于单件下料的问题难以解决,而使用数控技术后,可借助龙骨板的程序进行下料,对套料的选用方案进行优化,有效提高了采煤机的采煤效率。此外,运用数控技术,还可对煤矿的开采过程进行精准控制,确保煤矿机械的加工质量;此外,数控机床在加工的同时,重复性好、精度高,加工的质量也较为稳定。精度要求低的在普通机床上加工,精加工要求高的在高精度的数控机床上加工,进而提高煤矿机械的整体数控化程度,更好地适应当前复杂的煤矿开采与加工需要[3]。 总之,在机械制造中引入数控技术,提高了我国机械制造工业的效率,而且还有利于实现制造业的自动化、一体化目的。随着科技的不断发展,数控技术还将会得到更加广泛的运用,同时也对经济的稳定发展起到促进作用。 制造技术论文:计算机对机械制造生产效率的作用 本文作者:杜宏 单位:青海诚鑫招标有限公司 计算机技术的应用提高了机械制造业生产效率 作为一种新的生产方式,数控技术摆脱了传统制造业的束缚,避免了人为操作的高失误率。同时,数控技术也是计算机技术与现代机械制造业的有机结合的典型代表。在实际操作中,必须合理地应用计算机技术,以保证其更好地服务于机械制造,从而形成协调的数控制造生产运作。 计算机编程技术,有两种不同的形式:手工编程与自动编程。手工编程,是指编程过程中各个阶段都由人工完成的编程方式;而自动编程则是指形状复杂的零件,结合计算机,并通过标准的数控语言进行编写、处理的加工程序。随着我国计算机技术的不断进步,以及数控机床系统的迅速更新,当下数控语言与计算机语言之间的转化,已变得越来越方便。但是,由于计算机发展速度远高于数控系统的发展速度,因此,在进行计算机编程教学时,必须要注意两者内容的一致性,只有这样才能真正满足当前数控编程的需要。 由于计算机技术的飞速发展,使得机械制造中虚拟成像技术的应用得以实现,并出现了能够对设备加工环境进行准确模拟的仿真培训系统。在实际工作中,企业、学校等教育机构,可以通过这一系统对相关制造人员进行实际操作培训,这样不但能够加速操作者熟练水平的提升,同时能够保证其安全。目前,我国许多企业已经利用这一技术,对操作人员进行技术培训,通过计算机对真实场景进行模拟仿真,从而提高操作者的工作技能,并为企业自动化创造有利条件。 机械CAD通过使用AutoCAD中的查询实体质量特征的功能,能够对实体的质量、体积等进行准确的计算。模具CAD则能够通过对CAD、CAM集成软件的运用,完成整套复杂模具的设计工作。通过CAD、CAM技术的应用,能够在计算机上绘制出零件的模型,并进行模拟装配,再通过对其他各种不同的加工工艺的准确应用,设计更为合理的刀具路径,并模拟整个加工过程,将之处理转化成数控程序,并输入到数控机床进行加工制造。 开放使数控加工主要的特征在于其适用于网络操作,要在开放式数控中运用计算机网络技术,可以借助于计算机网络中的通信与接口协议,利用网络通讯、图形显示以及动态仿真等功能,形成独立模块,并通过通信实现信息交换,从而满足其需求。随着当前计算机网络技术的飞速发展,以及数控技术的不断更新,两者之间的联系日益紧密,而对以PC平台为基础的开放式数控系统的研究,更是极大地方便了现代数控加工技术。这就要求充分地利用计算机的软硬件资源,以及高级语言对相应程序进行编制,从而将计算机网络更加全面地应用于开放式数控加工。 减少维修成本 随着科学技术的不断进步,世界各国对于设备维修技术的研究也在不断深入,如今发达国家大多数都采用了较为先进的设备维修技术。而通过与计算机技术相结合,对设备的维修效率也得到大幅度的提升。目前我们所说的设备维修,主要有BM、TBM、CBM这3种,通过与计算机技术的配合使用,维修效率可以得到很大提高。(1)BM。在设备出现故障后及时高效的进行维修;(2)TBM。通过对机械设备可能出现故障的时间进行预算,对机械设备进行定期维修;(3)CBM。通过一系列的检测、分析过程以及对设备的磨损情况的掌握,及时预测故障时间,并进行维修处理。 为了能够准确地针对机械设备故障进行维修,就必须制定科学的维修方法,针对设备的具体情况,选择不同的方法进行维修。并选择相应的计算机技术配合维修,这时可以按照故障设备的重要程度、设备的磨损故障模式以及RCM逻辑树分析法,设定不同的维修方式。其中,维修方法的设定,必须以设备的重要程度为主要依据,在进行考量时,对其重要程度要根据具体的评价项目进行评价。此外,参考机械设备的使用寿命,对机械设备的磨损故障进行确定,可以使维修方法更具备针对性。而RCM逻辑树分析法,则要求对机械设备进行专业性质更强的综合分析,并通过推测判断对设备中存在的故障进行初步的判断,并制定最终的解决办法。 由于该技术拥有灵敏度高的优势,因此能够及时发现使用设备中的故障,从而保证对机械设备的及时维修,有效避免多余费用的增加。在机械设备的使用中,主要会应用到红外测温技术,该技术是通过对红外线成像原理的应用,及时地现实机械设备表面的温度,并清晰地呈现设备内部的电阻变化、损坏情况以及散热损失等。之后在通过计算机模拟仿真技术,分析设备的受力及磨损情况,从而对设备中的异常情况进行及时维修,防止设备故障扩大而增加维修费用。 结束语 在当前世界经济信息化的大背景下,计算机技术得到了空前的广泛应用,而作为我国新兴工业的主要代表———机械制造产业,与计算机技术的有机结合,不但加快了该行业的发展速度,同时也有效确保了数控加工的顺利开展。然而,在实际操作中,还需要工作人员做好防护措施,确保计算机设备运行的安全。 制造技术论文:机械制造中测量方式的运用 本文作者:刘枫、赵放、肖飞 单位:三一重工股份有限公司 我国测量技术在机械制造中应用的问题 在机械制造领域,测量技术与机械技术、制造技术紧密相连,又相互制约,共同为机械制造业的发展提供技术基础。但是在我国,受到技术力量、测量设备等因素的影响,机械制造中应用测量技术还存在着一些问题,影响着测量技术应用质量与效率的提升。 (1)虽然我国古代已经初步应用测量技术以进行事物测量、提高生产力。但是,到了现代,我国社会发展中,在很长一段时间都重视经济的发展,而忽视了科学技术的开发,从而造成我国技术原创力不强,在测量技术应用于机械制造方面,未能很好地结合我国机械制造实际情况,创新应用测量技术,导致测量技术应用效率得不到提高; (2)测量技术达到测量目的,是需要相应的配套测量设备支持的。但是,我国测量设备的研发工作明显慢于测量技术,很多机械制造企业应用较为先进的测量技术,但是却配备了不适宜、不配套的测量设备,这样,不仅不利于提高测量质量与效率,同时对抗提高测量设备的可靠性也是不利的; (3)在机械制造过程中,有一些参数是需要技术人员应用专门的测量仪器与测量技术进行的,但我国在专业对象专业测量的研究上还有待提高,对于专业性与针对性较强的测量工作,还未找寻到专用的解决方案,这对提升测量技术在机械制造中应用效率具有制约作用,需要相关技术人员提高重视。 测量技术在机械制造中的应用方法 测量技术在机械制造中占有重要的地位,同时也起到重要的作用。因此,在机械制造过程中,相关技术人员必须提高对测量技术的重视,不断创新技术应用观念与方法,以促进测量技术应用效率与质量的提高,进而为机械制造工业的可持续发展奠定坚实的基础基础。 (1)激光器测量技术。激光是受激辐射光放大的一种现象,它主要应用于切割、焊接、打孔、测量等方面。在机械制造领域中,技术人员利用正交偏振激光器所发射的激光来测量机械设备的相关参数,这种测量技术无论是在量程,还是在线性度、精准度等方面都优于传统的测量仪器与技术。应用激光器测量技术可以有效降低甚至避免机械制造的误差,大幅度地提高精准度,保证机械制造的保质、高效进行。另外,激光传感器是在激光器基础上发展的一种材料仪器,它可以事先无接触、远距离的测量,而且精度较高、抗干扰能力较强,被称为最精准的“测量尺”。 (2)纳米位移测量技术。纳米是长度的单位,纳米技术则是一种针对细微对象操作的高科技技术。在测量领域,技术人员利用纳米技术的性质,提出纳米位移测量技术,将测量对象深入到微观世界。这种测量技术主要是根据双频激光合成的波长来干涉条纹虚细分,从而实现位移测量,提高测量的精度。但是,在机械制造中应用纳米位移测量技术需要特定的被测环境,才能保证测量的有效进行,同时也保证测量结果的精准性。另外,由于人们对纳米材料、纳米测量仪器等认识上存在不足,所以要想深入提升纳米位移测量技术的应用效率,还需要很长一段时间。 (3)石英传感器测量技术。石英具有光学、力学、电学等特性,是一种很好的传感材料,因此,技术人员利用石英制成新型的石英传感器,以测量温度、压力、位移等参数。在机械制造中,由于石英传感器操作简单、测量精准度高等特点,技术人员也可以利用石英传感器测量技术对相关机械设备进行参数测量,从而提高测量质量,保证机械制造的水平。 结语 综上所述,在机械制造工业的发展过程中,技术人员除了要加强机械制造技术的研究力度之外,还需要提高对测量技术的重视,不断创新测量技术应用方法,规范技术应用流程,以便最大化地提高测量技术应用的效率与质量,为促进机械制造效率、机械设备质量等的提高提供有效助力。目前,我国机械制造工业对测量技术的应用还处于发展阶段,相关技术人员依然需要加大研究力度,不断创新技术应用方法,以提出经济性、可靠性、安全性更高的测量技术,从而促进机械制造业的可持续发展。 制造技术论文:机械制造技术课程设计论文 一、概述 课程设计(CurriculumDesign)是大学某一课程的综合性实践教学环节。一般是对该课程的理论和实践内容的综合性应用和考察,旨在使学生获得促进其迁移的进而促使学生全面发展的具有教育性经验的计划和方案。课程设计突破了课程局限于课堂教学中的界定,把积累、迁移、促进学生创新能力培养等多方面因素作为指标,是教育过程中不可或缺的重要环节。机械制造技术基础课程设计是工科类院校机械专业针对《机械制造技术基础》这门课程展开的综合性实践教学环节,该课程整合了机械加工方法、机床、刀具、夹具和工艺规程设计等原来分属多门课程的主要内容,其涵盖内容广、理论联系实际密切,是在学生学习完理论基础课和机械专业基础课的基础上开设的一门综合性技术学科。本课程设计则是在课程理论教学的基础上展开的,是对学生理论知识进行考察、巩固和加深的非常好的实践环节,其目的是“培养学生掌握机械零件的加工工艺过程所需要的机械制造技术知识,包括机床、夹具、刀具、量具等工艺装备的选择与使用,培养学生应用现代设计方法和手段解决工程实际问题的能力”。课程设计的创新性改革是进行《机械制造技术基础》课程教学创新能力培养改革中不可或缺的一个环节。 二、课程设计主要内容 通常,机械制造技术基础课程设计采用理论教学、生产实习、课程设计分段实施,学生在经过72学时的理论基础课程学习后,由指导教师带领,深入合作企业进行为期一个月的生产实习。通过观察和学习,进一步了解和熟悉机械零件的典型加工和工艺过程,并在此过程中,对课堂学习所掌握的理论知识进行反复加深、掌握。接下来,学生们返回学校,集中三周进行课程设计,对所学习的理论、实践知识加以应用。本课程设计的主要内容按下面四个阶段进行:第一阶段,由指导教师下达设计任务,为学生提供零件图、设计要求,讲解设计过程及注意事项。第二阶段,学生针对设计题目进行零件的结构分析和工艺设计,通过分析、讨论、计算,确定毛坯结构和尺寸,并设计完成该零件的详细工艺规程,制作出工艺过程卡片及工序卡片。第三阶段,针对工艺规程设计结果,选择典型表面的加工工序进行专用夹具结构设计,通过方案分析,选取和设计定位元件、夹紧机构、导向元件、夹具体等关键部件,并做出夹具装配图、典型零件图若干。第四阶段,学生完成设计报告,提交设计成果,然后根据每个人的设计内容、平时成绩,进行成绩的评定。 三、教学问题及改革方案 近年来,随着课堂教学的改革,工科院校的扩招,计算机等相关学科的发展,传统的机械制造技术基础课程设计逐渐显现出教学质量下滑的倾向。因此,研究和探讨如何改进和加强这一环节,切实提高机械制造技术基础课程设计教学质量,充分利用课程设计培养学生的工程实践能力,成为摆在我们面前的一个重大课题。通过对机械制造技术基础课程设计的深入调查研究,并结合多年来的教学工作经验,笔者针对课程设计中存在的几方面问题提出相应改革方案。 1.充分调动学生积极性,解决学生对课程设计的重要性认识不足的现状。在进行本课程设计时,学生已进入大四上学期,很多同学进入毕业前的忙乱或茫然阶段,找工作、考研或对即将离校后的生活不知所措,对课程设计兴趣不高,学习态度不够端正,没有正确认识到课程设计对学习和培养工程师基本设计素质的重要影响,这些不良情绪往往会造成他们不能积极主动地投入课程设计工作。在以往的教学实施过程中,总有部分学生对待课程设计不负责任、敷衍了事,无法达到预期的教学要求和课程设计目的。为改善现状,本文笔者深入学生中与他们进行交流、沟通,了解学生所处的状态,积极引导、解决他们面临的问题。在课程设计开始之前集中召开动员大会,向学生讲清楚课程设计的重要性和必要性,使学生明确课程设计的作用、地位以及对今后学习和工作的影响,同时结合设计任务对学生进行讲解,使学生提高认识,端正态度,自觉地投入到课程设计工作中去。 2.注重课程设计选题的新颖性、先进性,避免选题单一,重复率高。多年来,大多数学校开设的机械制造技术基础课程设计都是针对拨叉类零件进行加工工艺设计和机床夹具设计,这类零件结构典型,大多是金属切削机床的操纵部件,可以很好地将教学和设计内容联系起来,既有助于加深对机构的理解,又易于切入设计任务。但长期重复单一设计题目,很容易使学生懒于思考、相互抄袭,限制了学生的创新设计思维。结合《机械制造技术基础》课程特点,通过参观机械制造综合实验室熟悉各类机床零部件,同时结合生产实习环节中常见的零件进行考察、分析,遴选出结构典型、难度适中的零件进行设计题目的扩充和更新,尽量做到设计选题新颖、难度适中。同时,指导教师还积极鼓励学生通过各种途径自选题目,经老师审核后选用,保证各组题目不重复,组内每人的任务各有特色。这样的设计不仅激发了学生的主动性,培养了学生创新能力,同时也减少或杜绝了抄袭现象。 3.合理安排设计时间,采用先进设计手段解决时间紧任务重、绘图手段落后问题。机械制造技术基础课程设计内容涉及大量的分析、计算和绘图工作,设计难度较之前的课程设计大大增加,这就要求学生在设计过程中要积极思考,充分运用所学结合实践来完成。而设计时间只有三周甚至是两周,这往往会使学生在设计初期不知如何下手,自我思考的时间受到限制,解决工艺参数计算和定位误差分析等问题时,为了赶进度加班加点,过于劳累。还有个别同学急于求成,照搬甚至抄袭别人的设计内容。在学生的设计中,多数仍采用手工绘图,一方面手工绘图时间长,增加设计的任务量;另一方面目前绝大多数企业均采用计算机绘图技术,且学生们在校期间也学习过多种计算机绘图方法,手工绘图手段不能很好地锻炼学生的计算机绘图能力,与实际工作脱节。如此一来,课程设计的质量大大受到影响,无法达到预期的设计效果。针对上述现象,本文从改进课程设计的时间及安排着手,将课程设计融合到《机械制造技术基础》理论课程的教学和生产实习环节中,提前下达设计题目,让学生在课程学习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识,并在生产实习环节安排有针对性地参观和学习,这样既可以让学生提前了解课程设计中零件的结构、特点和功用,也大大激发了学生的学习兴趣。 4.课程设计中注重创新思维的培养,避免学生限于传统陈旧的思维框架。一直以来,机械制造技术基础课程设计都是基于传统的设计模式,指导教师也是以简单练习为出发点,让学生按部就班地按照课本上的步骤、题目进行设计,虽说也可以让学生得到一定的锻炼,但也限制了学生思维的创造力。“设计”从一定意义上来说就是一种“创新”。没有“创新”的设计只能是模仿别人的一种陈旧的设计,只有创新设计才有可能超越过去,创造未来,只有创新才能在激烈的市场竞争中占有一席之地,才有可能超越对手。 5.改革成绩评定方式,进一步规范。由于设计过程中三四个学生一组,进行同一个零件的工艺分析和夹具设计,难免会有个别同学偷懒抄袭的现象,那么仅凭平时表现和设计成果由指导教师直接判定成绩难免会出现偏颇,无法达到全面、公平的评定效果。我们应该在设计过程中采取自评、互评、教师置疑、小组答辩的方式,公平、公正地对学生的设计给予合理的肯定和评定,营造良好的学风和教风。自评即在设计过程中由学生结合评分标准进行自我评价,找出不足进行改善,争取取得更好的成绩;自评结束后,让学生两两结合进行互评,给出成绩并互相学习互相促进;最后由教师组织分组答辩,结合自评、互评、答辩成绩给出最终成绩。 四、改革成效 为配合课程设计的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2009~2011级本科生十五个班级为试点班级,分期分批进行改革方案的实践与应用。从实践效果来看,课程设计完成质量与往届相比有一定的提升,学生进行课程设计的积极性大大提高。课程设计结束后同学们都反映收获很大,既加深和巩固了机械制造技术基础课程知识的掌握程度,又通过课程设计拓展和提高了设计能力;同时,学生也比较认同改革后的成绩评定方法,新的成绩评定机制激励学生更加积极主动地完成设计任务。 作者:王海霞 单位:山东科技大学 制造技术论文:机械制造业数控技术论文 1计算机技术带动数控技术 上个世纪80年代,计算机技术的飞速发展带动各行各业的迅速进步,依赖计算机自动控制技术的现代机械制造业也逐步脱离传统制造,转变为高效率生产。由集成电路板支撑的数控技术为核心的数控铣床率先走进了机械制造业,然后各种数控机械迅速充斥了机械制造业。从数控车床到镗床、磨床、钻床再到大型的冲床、板材一次性成型机械、车削设备等等,CAD等机械模拟制图软件的开发利用又进一步的提高了机械制造的工程化发展。计算机已经走进了微电子的时代,数控技术也不例外,微电子技术为数控技术的更精细更准确操作提供了可能,微电子技术使得操作界面更加人性化,也更加小巧精致,实现的功能也更加丰富。不仅仅是单个制造产品,还可对成品进行计数打包装箱等后续步骤,操作工人只需在一旁监管突发情况的发生。传统的机械制造业也可以进行计算机自动控制化的改造,实现对零散的生产设备统一管理,协调一致的生产。通过计算机模拟技术,可以找到机械制造中效率和利益最高的生产状况,为企业带来更大的利益。计算机技术不仅仅是对机械生产中起到作用,在原材料的购进,原材料的加工利用,产品的后续包装销售过程中,计算机能构架一条完整的集成制造体系。 2数控技术的生产利用 在一些恶劣的生产环境中利用数控技术尤为重要,在化工生产过程中,粉尘、有毒有害气体无时不刻威胁着生产工人的人生安全,数控技术的引用不仅改善了工人的劳动条件,提供了安全保障,同时对企业来说,也提高了产品的生产效率,实现机械化。在生产加工中对环境要求非常高的加工过程中,数控技术可以摆脱人的因素,能提供更优的生产环境,例如在食品加工过程,传统的作坊式生产明显不能满足我们对食品卫生的要求,在现在化无菌化生产条件中数控技术减少了人为操作,一切由机械代替手工自动完成,保证了生产加工的质量要求。数控技术对既定的生产过程进行控制,一般采用负反馈的调节机制,利用传感器发现错误并及时采取相应的处理方法,实现全过程的智能化一体化生产。 2.1在采煤业中的应用 在传统的采煤业中,一般是由采煤工人在地下进行挖煤作业,由于地下情形的不可预知性,煤矿事故频繁发生。即使是在采用机械化采煤技术的今天人工的操作依旧存在,地下煤层环境的不同,也需要采用不同的机械。数控技术在采煤机的应用,解决了单件下料的重要难题,数字化技术能够模拟出最优的套料方案,不仅能实现采煤机械的高效率生产,还能极大的避免人工直接操作的危险性,降低甚至杜绝了煤矿事故的发生,提高煤矿生产企业的经济效益。 2.2在汽车行业中的应用 汽车行业近些年在我国发展迅猛,数控技术在汽车工业中加快了汽车零部件的标准化生产,有数控技术控制的生产中心更加智能化,不仅高效率还能满足产品更新的要求,还能制造一些极为复杂的零部件,为汽车工业的整体发展添砖加瓦。将不同零部件数字化处理后存储在计算机中,利用模拟技术可以虚拟制造出各种汽车模型同时利用各种试验软件模拟测验,了解其参数,更迅速的开发出一种产品来,缩减了汽车的研发周期。 2.3在新型机械制造领域的应用 在航天领域,许多零部件需要特殊的加工,才能满足平整度、刚度、柔韧性的要求,传统的制造也很难满足这些加工要求,这就要求数控技术对材质进行精密的微加工,不仅节约了材料还能更快的实现零部件的加工,推动了航天领域的发展。其它高精度的科学仪器亦是需要数控技术的应用。 3机械数控技术的未来发展 3.1更精确 利用数控技术完成高精度的机械操作,在微米级乃至于纳米级的操作级别上手工借助机械一般很难完成及其细微的工作,只有通过数字控制技术进行分子的自组装完成对纳米级别的加工,数控技术精确到每一步,严格控制生产环境,将各个生产环节严丝合缝的连接起来,最终完成高精度超复杂的产品生产。 3.2更大 在微观领域,数控技术可以做到微米级和纳米级,机械设备也可以做的很小。在另一方面,数控技术结合大型生产机械也成了未来发展的一种走向。利用数控技术为核心的3D打印技术可以自行一体化建设大型建筑,在对复杂机械的组装上,大型组装机械自动精确组装每一个零部件,节省时间提高效率。 3.3更快 没有最快只有更快,数控装置在未来几年内需要具备高速处理大量指令的能力,处理数据的能力和反应的时间长短决定了精确度。这不仅需要算法上的不断改进和优化,更需要硬件设施的不断提升。由于计算机运行速度的飞速提升,CPU的运行频率早已达到上千兆MHz,在微秒级别上依旧能够快速做出反应。在另一个方面,伴随着数据处理速度的提升,机械传动速度度提升也十分迅猛,主传动轴的转动速度已经达到100000转每分钟了,转速的提高对附加的进给部件的刚度和韧性也提高了很大的要求。 4小结 限于篇幅的影响,本文仅对机械数控技术作简要的探究。总而言之,现代化的机械制造依托数控技术得到长足的发展,数控技术的利用,大大促进了行业的发展,乃至增强我国综合国力。现在我国的数控技术和发达国家仍有一定的差距,但是我相信在不久的将来,我们必将追上他们的步伐,机遇与挑战并存,未来需要我们创造。 作者:吴强 单位:玉林市机电工程学校 制造技术论文:装备制造业技术创新论文 1.指标选取研究技术创新 技术产出指标选取了专利申请数(件)、新产品开发项目数(项)、新产品销售收入(万元)、新产品出口收入(万元)。技术创新效率离不开人力、物力、财力的投入。具体来说,在投入方面,R&D人员全时当量对各个创新活动起决定性的作用;R&D经费和开发新产品经费体现了企业对研发的重视程度,可以反映出企业技术创新效率的能力。在产出方面,专利申请数反映了每个企业提出专利申请的数量;新产品开发项目数反映了企业研发新产品的能力,可以较为全面地反映企业研发活动的最终结果;新产品销售收入反映了新产品受市场的欢迎程度;新产品出口收入反映了新产品在国外市场的情况。 2.实证分析 本文利用DEAP2.1软件将表2的数据代入CCR模型进行运算,得到了2012年我国七大装备制造业的技术创新投入资源的利用率θ和各决策单元的松弛变量值和冗余变量值,经整理结果如表3所示。将表2的数据代入BCC模型进行运算,结果见表4,表4中的数据是2012年我国七大装备制造业的综合技术效率、纯技术效率、规模效率和规模效益情况。对达到最佳状态。总体来说,这七大产业的资源投入产出效率大多处于最佳状态。金属制品业、专用设备制造业、交通运输设备制造业的综合技术效率值θ小于1,说明DEA无效,存在投入过多或产出不足。投入指标的松弛变量表示既定产出水平下某一投入指标相当于其在有效前沿面上投影的冗余量,而产出指标的松弛量表示某产出指标相对其在有效前沿面上投影的不足量。如在投入指标上,金属制品业在R&D人员全时当量冗余了1621.018,R&D经费冗余了170085.429。交通运输设备制造业在R&D经费冗余了468308.954,在开发新产品经费冗余了408411.546。在产出指标上,专用设备制造业在新产品开发项目数上离目标值还差87.759,在新产品销售收入上离目标值还差3558033.653,在新产品出口收入上离目标值还差3015147.663。由此可知,这些不为0的松弛量或者冗余量给出了具体的调整方向。从表4中可以看出,DEA有效的产业为通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业。其纯技术效率值和纯规模效率值都为1,这表明这4个产业与其他产业相比,装备制造业中大中型企业的技术创新投入和产出具有相对最优性,投入资源的组合结构相对合理,不存在投入冗余和产出不足,规模效益处于最佳状态,即同时满足技术有效和规模有效。另外三个综合效率值θ不为1的产业DEA无效。影响DEA无效的因素各不相同。具体来看,金属制品业和交通运输设备制造业,其纯技术效率值都等于1,但纯规模效率S<1,因此,这两个产业规模尚未达到最佳,从而造成这两个产业综合技术效率值小于1,即DEA无效。说明这两个产业要从规模大小的角度来对研发投入和产出进行调整,由此可以提高资源的利用率。从规模效益角度来看,它们都处于规模递增阶段,因此还可以增加投入以达到目标产值。而专用设备制造业的纯技术效率值和纯规模效率值都小于1,说明该产业无论从技术角度来看还是从规模角度来看,都未达到最优状态,而且其规模效益处于递减阶段。说明投入存在冗余,所以应该减少资源投入,以提高投入产出效率,主要对产出中低的效率环节进行相应的调整,找出投入的合理比例。四个产业DEA有效,表明这些产业中的大中型企业已经调整了无效环节,有效地利用了资源,使得技术创新投入产出达到有效。 3.结论及建议 本文从CCR模型和BCC模型分析了2012年我国七大装备制造业中大中型企业的效率。发现七大装备制造业的技术创新效率各不相同。其中,通用设备制造业,电气机械和器材制造业,电子通信设备制造业,仪器仪表、办公用设备制造业达到了综合效率最佳,应予以保持。金属制品业、交通运输设备制造业、专用设备制造业尚未达到DEA有效。金属制品业和交通运输设备制造业应该增加研发投入,扩大规模,同时加强企业间的产学研合作,共享创新资源,形成创新网络,合理配置创新资源,共担研发风险,提高行业整体技术创新效率,进而达到DEA有效。专用设备制造业应该减少研发资源投入,适当缩小规模,让研发人员和研发资金处在合理的比例水平上,从而达到资源的优化配置,进而达到DEA有效。此外,中国装备制造业的大部分企业是国家投资兴建并资助,尤其是一些军工企业,有很好的技术基础。在市场经济条件下,可适当将一些军用技术改造成民用技术,提高其普适性与经济性。同时要加大科研技术的投入,注重客户与市场的需求,有针对性地研发新产品和新技术,从而提高我国装备制造业的技术创新效率。 作者:梁合 雷社平 单位:西北工业大学人文与经法学院 制造技术论文:锅炉压力容器制造自动化技术论文 1膜式壁焊机 我国的工业发展比较迅速,伴随着工业的发展,焊接技术也表现出了时代性的特征。由于人口的增加和社会需求的增加,锅炉压力容器的制造水平也获得提升。在焊接自动化技术的应用中,具有代表性的一种叫做膜式壁焊机。该设备主要有气体保护焊和埋弧焊两种工艺。在起初的阶段,我国由于技术不纯熟,因此依赖于进口。后续的研究成功后,便开始应用自己生产的设备。从现有的应用来看,哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂等,主要是运用膜式壁焊机中的气体保护焊;而上海锅炉厂、武汉锅炉厂等主要运用埋弧焊工艺。气体保护焊属于比较简单的焊接自动化工艺,现有的应用范围不是很大,但其稳定性和安全性较高,因此北方运用较多。埋弧焊属于高端一些的焊接自动化技术,同时效率较高,但由于在自动化方面融入的元素不是很多,因此需要在一定程度上增加人工操作,日后的提升空间较大。 2直管接长焊机 锅炉压力容器所要承受的压力是非常大的,仅仅凭借膜式壁焊机,并不能长久的满足要求。为此,技术人员通过长期的调查和研究,制定了全新的焊接自动化技术——直管接长焊机。该焊机的优势在于,其拥有的自动化程度较高,能够满足日常焊接中的较多工作,即便是应对一些技术性较强的焊接,也没有表现出较多的问题,总体上的满意度较高。比如说武汉锅炉厂就与美国的阿尔斯通展开了合作,引进了管子预处理线,该线包括管子定长切断、管端数控倒角机、管端内外磨光机、管内清理机等先进的设备和装置,采用了PLC自动化控制技术,实现了自动化生产。在所有的设备当中,管端数控倒角机是一个非常重要的设备,这一设备利用旋转及轴向进刀的过程中,可以根据管子的规格及要求编制相应的切削程序,快速、标准、优质的切割出各种坡口。由此可见,直管接长焊接的功能性较多,日后可以在锅炉压力容器制造中推广应用。 3马鞍形焊机 锅炉压力容器在现阶段的应用中,常常是为了满足一些特殊要求而设定的,为此,仅凭上述的两项技术,依然没有完全的满足需求。经过探究,技术人员还研制出了一种名为马鞍形焊机的设备。该设备能够应对较多的特殊形状或者是特殊功能的锅炉压力容器。第一,该焊接技术,利用数控技术建立数学模型,保证设备的形状和具体功能不会发生偏差。第二,主管与焊枪的同步运用,使得焊接的效率和质量稳步提升,并且有效的解决了两直径相近的相关结构焊接质量问题,总体上的焊接效果比较理想。在今后的工作中,可将上述的三种焊接技术,广泛应用与锅炉压力容器制造中,并深入研究,健全技术体系和应用方式,创造更多的效益。 4结语 本文对锅炉压力容器制造中焊接自动化技术的应用展开讨论,从目前的情况来看,焊接自动化技术变得更加多元化,且每一种技术都有自己的专属服务领域,告别了过去的恶性循环,工作水平有了很大提升。在今后的工作中,可对锅炉压力容器与焊接自动化技术进行深入研究,创新焊接自动化技术,提高生产效率和生产质量,满足社会的更多需求。 作者:柏晶晶 单位:江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院 制造技术论文:机械制造中的数控技术论文 一、基于我国目前机械制造行业的现状进行分析 机械制造是直观来讲通过机械来制造成品,通过对原材料实施加工、包装处理、冷热处理、检验产品以及实施运输的整个过程。而且从我国这方面技术水平发展的实际情况来看,在企业规模与生产实力发展水平方面还处于世界先进前列,但是我们现在所制造出来的机械成品大部分都是技术含量不够高,属于中档与抵挡行列的机械成品,至于在知识产权品牌这个方面更显得比较落后,而且从目前发展的情况来看比较滞后。 目前我国机械制造行业有一个比较严重的问题:我国的机械制造产品针对外国的技术在需求方面比较高。例如:大部分消费者购买了国产机械产品过后,会发现虽然是国内机械产品,但是很多关键部位却需要国外的机械技术才能加以完成,这样的问题长时间以来就会让国内的消费者产生一种比较“畸形”的消费观念:会非常肯定的认为进口机械产品的质量一定好于国内机械产品的质量。因此,我国机械制造行业必须面对这些问题,面临这样重大的挑战,需要更加重视机械产品的生产能力与生产质量,逐步提升机械制造过程中的科技含量。从而在未来的时间,从质量方面来改善人们对于国产机械产品的偏激认识,不断增强国内机械制造行业的竞争势力,才能更好的立足于现代市场竞争的环境之中。 二、机械制造自动化 利用主控器来输入相关的数据与编码,从而来对机械进行操作来代替一些人工无法实现的速度,无法实现的制造精度,无法适应的复杂等等过程。将机械制造产品的达标率提高,在一定程度上降低了工作的难度,缩短了生产时间,是目前现代化工业生产的基本要求。 针对目前我国机械产业所存在的问题,若要改变现状,提升自身生产实力,最大限度的保障产品质量,将生产成本逐渐降低,对机械制造现代化技术的实现是我国机械制造行业的必然趋势。只有将机械自动化实现,才能真正提升自身的生产水平,才能顺应市场的需求,才能适应时代的发展。而且目前自动化极限的实现是数控技术的应用,也是推动传统机械制造产业向现代化机械制造产业过渡。 三、数控技术的分析 1.工业生产中的数控技术。在实际生产的操作过程中,需要先设计相关的程序编号,然后将这些程序编码输入到计算机中去,让计算机来进行自动控制的生产代替制造操作方面的动作。在实际的生产过程中,同时计算机也会检测到是否可能出现生产故障或者系统错误,然后制定出及时的改善措施,确保生产稳定进行。数控实际操作的过程中,也需要人工担任监督工作,从而不仅能更好的保障生产过程稳定而安全的运行,而且能提升生产效率,在出现突发情况的同时,还能及时的采取保护措施。因此,工业生产中融入数控技术不仅能更好的改善生产条件与环境,将工业生产行业所隐含的危险系数降低,还能节省更多的劳动力,缩减开支,提高产品生产效率,更好的保障了产品的质量。因为产品在生产的过程中是通过计算机进行控制操作的,所以众多产品之间不会出现传统工艺中较大差异的问题。 2.煤矿机械中的数控技术。我国煤矿行业具有一定的利润优势,采煤机械在这个因素的推动下得到了高速的发展,而且基于开采煤矿的环境存在一定的差异性,因此,机械的种类与先进设备在开发的过程中也不相同。通常一般的机械在进行生产的时候都是按小批量来的。由于开采机械的机壳是通过焊件的使用才制造毛培的。传统加工方式对于单件下料这个问题来讲是比较难的。利用数控技术进行控制切割,不仅能更好的完成采煤机械的叶片、滚筒等方面的处理工作,突破了传统的仿形法,让整个生产过程得到了优化。由此可见,在数控技术在采煤机械中使用的优势在于:利用数控技术制造采煤机械有助于将切割速度最大限度的提升,让锋利的叶片在等同的时间内,实现更多的采集目标。特别是实际操作过程中也突破传统的机械操作模式,大大降低了采煤行业的危险系数,促进了生产效率的提升。 3.汽车工业中的数控技术。随着社会经济的高速发展,汽车行业也得到了前所未有的发展,同时也注定了在汽车制造行业中,汽车部件装置的加工技术需要不断的改善来适应。在汽车行业中使用数控技术,不仅促进了复杂部件制造效率的提升,而且提升了我国汽车行业在国际竞争环境中的实力。最近几十年,汽车行业的发展突飞猛进,数控技术的诞生,提升了复杂零件制造的效率与质量。经过一系列的整合可以告诉我们通过加强柔性生产,不仅能让汽车品种多元化,而且能高效生产中低批量的汽车,更好的满足现代社会的不断需求。同时,现代化汽车工业中必不可少的重要技术是将虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术,将这些技术运用到汽车工业中才能使其行业得到质的突破。 4.机床设备中的数控技术。机械制造过程中,特别是21世纪现代界限制造行业中,机械设备才是基础,只有配置了控制能力较强的机床设备才能推动企业现代化的发展。数控技术的出现使其机床设备得到更好的发展,利用数控技术加强对机床加工进行控制,这类我们称之为数控机床数。整个过程中,数控单元非常重要,它是数控机床的大脑,控机床的实际操作过程与监控都在这个单元中来实施完成的。自动化的机床是配置了程序控制系统自动化的,利用该控制系统能够更加逻辑地将控制编码或者其他相关指令所制定的程序进行处理,而且能进一步实现译码,从而实现让机床动作数控折弯机并加工零件的目的。不仅在精度提高、加工质量、降低劳动力方面取得一定的成效,而且针对较为复杂零件处理方面也具有一定的优势,超越了传统机床操作模式。 总之,时代在变迁,科技在进步,产品竞争也越来越激烈,数控技术作为现代化科学技术,应用到机械制造行业中的是必然的趋势,并且逐步会转向为工业。数控技术是我们需要长期坚持的战略目标,并且要高度重视,从而才能更好的保障我国机械制造行业在国际中的优势。数控技术需要我们不断创新,从而为机械制造行业带来更多的发展空间与机遇。 制造技术论文:机械制造数控技术论文 1目前我国机械制造行业的现状 所谓机械制造就是机械产品,宏观上包括各种动力机械设备的制造(如农业机械、纺织机床、运输机械等等),微观上是指从原料的加工处理、检测、包装以及运输的整个过程。机械制造业的发展水平是衡量国家工业化发展程度的标志之一,为国民经济提供了技术动力支持。目前我国机械制造企业的生产实力、发展规模等等都处于世界先进行列,但是我国的机械产品技术含量较低、质量不符合国际标准,大部分高精度机床的性能还不能满足要求,产品的技术水平和质量保证都远远落后于世界标准,技术管理落后、工艺落后,研制出来的产品不能满足客户的需求,更不能迅速转变成商品,严重制约了我国机械产品的发展。现阶段,美国数控技术在机械制造企业实现了“三个三”模式,即三个星期的设计周期,三个星期的试制周期,三年的无故障运行。而我国数控技术在机械制造企业的应用与美国相差甚远,机械产品质量更是不可同日而语。我国机械产业对国外技术的依赖较大,大部分机械产品的关键部件来自于国外,所以逐渐形成了“崇洋媚外”的观念,不论什么东西,只要打上国外的标签,就能有市场。为了提升我国机械产品的竞争力,机械工业部门提出了“加强工艺管理、严格工艺纪律,提升工艺水平,全面推行质量管理”作为工艺工作的指导方针。在国民经济的发展过程中,机械制造行业起着举足轻重的作用,提升机械产品的技术含量,减少对国外技术的依赖,对提升我国在国际竞争中的地位有不容忽视的作用。总之,数控技术在机械制造的应用,给制造行业带来了巨大的变革,同时也带来了机遇与挑战,所以我们应不断提升数控技术,更好的应用到机械制造行业中,提高竞国际争力。 2数控技术的特点 数控技术(NumericalControl),即采用电脑程序控制机器的方法,按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程,简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术,是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在,经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始,改革开放之后,数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨,主要模式是引进国外的先进数控技术,通过消化吸收后,投入生产,总的来说,我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃,许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品,促进了经济的发展。现阶段,由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术,所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构,使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现,使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能,显示了数控技术优良的性能,具有较高的性价比(。图一为完整的数控工作示意图)总的来说,数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关,在数控技术的发展过程中起着基础性作用,当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步,比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础,是现今集成制造系统的重要组成部分,在美国、日本和德国等发达国家,将数控技术应用到机床改造与生产线量产上,境地了机械制造企业的生产成本,并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度,使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。 3数控技术在机械制造中的具体应用 随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展,数控技术与机械制造行业的结合越来越有效,通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数,并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持,数控技术与机械制造行业的融合,拓宽了机械制造业的范围,带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛,以下为数控技术在机械制造行业的具体应用: 3.1数控技术在煤矿机械中的应用 我国国土面积较大,各种资源比较丰富,煤炭资源更是储量大,在我国的能源系统中占据重要地位,所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征,在市场竞争较为激烈的大环境下,煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地,长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点,不适合使用大型的机床设备,更不适合投入大量的资金购置设备,所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床,改装成加工精度等级较高,性能较好的设备,有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源,并不断改造提升机床的易操作性,提升其功能和精度,不断满足较高生产环境的设备要求,提升生产效率,最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的,不断促进煤炭企业的发展。 3.2数控技术在汽车工业中的应用 近年来,汽车行业的发展可以说是较为迅猛的,汽车制造、零部件加工等等都随之发展,数控技术的出现,对汽车制造业来说,是一项福利,加快了复杂零部件的制造,减少了人力,提升了效率。现阶段,汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高,为了满足生产需求以及市场需要,各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用,激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点,比如,激光检测技术可以应用到测量尺寸上,用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm,精确性非常高(。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表)数控技术应用到汽车工业上,可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备,并采用高速电主轴和直线电机,主轴最高转速为24000r/min,工作台最大进给达7612m/min,可以理解为不到1s工作台可行程1m,瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术,二者的结合会越来越融洽。 3.3数控技术在工业生产中的有效运用 在工业生产的范畴中,机械设备是基础,主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中,有些生产环境较为恶劣,人工操作难度大,也不能满足生产要求,造成人力资源浪费,甚至会发生工伤安全事故等等,所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用,有效地改善了这些情况,生产效率得到了提升,工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外,数控技术也具有监管功能,在实际生产过程中,一旦发现操作错误,信息就会立刻经过传感器输送到控制单元,对错误操作进行提示,并采用一定的措施进行保护,从而实现正常化生产。 3.4数控技术在机械设备上的有效运用 在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分,是机械制造的灵魂,在机械生产领域的地位是无可替代的,数控技术的发现应用,使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展,实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码,其可以将产品生产的各类数据储存在介质中,之后发出指令,传达到控制系统,最终实现对整个机床生产的控制,是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用,促进了各个行业的发展,提升了生产效率,实现了批量化生产,在经济发展中也起到了推动作用。(图三为激光检测系统原理结构图)(图三激光检测系统原理结构图) 4数控技术在机械制造中的应用的发展前景 数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来,无论是最开始的封闭式技术,还是现代的开放式计算机数控技术,数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中,数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能,更好的提升工作效率,适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期,我们并没有注重专业化需求,无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化,最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力,实现机械设备产业化发展,满足国家的战略需求,促进国民经济发展,实现制造行业飞速发展,不断提高我国的工业发展实力。 5结束语 随着科学技术的不断发展,机械制造行业对数控技术的要求也越来越严格,数控技术的应用的有效管理也是机械制造产品质量的保障,所以我们应充分重视数控技术在机械制造企业中的应用及发展问题,更好的解决现阶段数控技术在机械制造企业中技术关卡,保证数控技术在机械制造行业的快速稳定发展,生产出更好的产品,为人类提供服务。现阶段,我国的经济发展正处在一个关键阶段,在世界经济一体化的大潮下,我国的机械制造企业还需不断提高数控技术应用的有效性,将制造技术与世界接轨,最大限度的缩小与发达国家的差距,注重技术的创新,为我国的机械制造企业提供技术支持,更好的发展壮大。 作者:李军 魏星 陈韬 单位:昆明冶金高等专科学校 制造技术论文:机械制造中自动化技术论文 一、自动化技术在机械制造中的实际应用 1.智能化应用在机械制造中,系统工程技术、人工智能技术、机械制造技术以及自动化技术相互融合,进而催生出了一种新的、综合性强的应用技术——智能化技术。智能化应用实现了人机一体化,能够对生产过程中的各工艺环节进行智能化推理、分析、判断、决策。所以,机械制造技术和人工智能技术相互结合从而形成了智能机械制造技术,它在机械制造系统中加入了人工智能因素,能够模拟出专家活动,对机械制造过程进行实时的自动化监测,及时发现和处理各种问题。除此之外,随着智能化应用的广泛应用,机械制造企业能够依据外部条件的变化,及时调整自身参数,从而适应市场需求,有效提升机械产品质量。 2.虚拟化的应用在机械制造企业利用仿真技术、建立系统模型,能实现自动化技术的虚拟化应用。虚拟化应用综合了信息技术、人工智能、多媒体技术、并行工程、现代机械制造工艺以及计算机图形学的综合利用,是一项系统性技术。在信息技术和计算机仿真技术的共同支撑下,机械制造企业能对生产过程进行模拟和仿真,从而发现其存在的各种问题,切实降低企业生产成本,缩短产品开发周期,确保产品质量,提升机械产品的市场占有额。 二、自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国的经济发展水平以及民族的崛起,在很大程度上受机械制造行业的影响。长期以来,我国自动化水平偏低,所以企业都在寻求快速发展之路,但是要提高我国的自动化水平,必须循序渐进,有计划、有步骤的开展。在发展过程中,我们不能不加选择的照搬国外自动化技术,而要从我国具体国情出发,制定出长期有效的发展规划,逐步提升我国机械制造行业的自动化水平。相较于西方发达国家,我国机械制造业的自动化技术尚处于起步阶段,自动化水平较低,但是随着我国科学技术水平的不断发展和进步,我国自动化技术将会越来越多的应用到机械制造领域。机械制造企业要取得长远发展和进步,就要始终坚持国家的政策导向,时刻以推动国民经济发展为导向,顺应企业发展形势,坚持实事求是,引进并借鉴外国先进技术,为我国机械自动化技术的健康、稳定发展奠定基础,不断提高机械制造领域的经济效益,加快实现机械自动化的伟大目标,提升我国机械自动化技术在国际市场上的竞争力。 三、结语 总而言之,随着科学技术的不断发展,我国的自动化技术也将取得跨越式发展,这将在很大程度上提升我国的机械自动化水平。所以,我们要坚持与时俱进,加强与国际社会的交流与合作,引进外国先进技术,树立持续开发的发展理念,为我国机械自动化技术的发展奠定坚实的基础,提升机械制造行业的经济效益,推动机械制造行业的可持续发展和进步。 作者:冀阳阳单位:嘉兴学院机电工程学院 制造技术论文:绿色制造技术加工工艺论文 1机械加工中的环境影响分析 机械加工中对环境的影响主要体现在以下两个方面:一是废弃物对环境的影响。废弃物对环境的影响主要有:固体废弃物对当地环境的影响,机械加工过程中会产生大量的边角余料,而这些边角余料的摆放等有可能会破坏当地土壤的成分,造成土壤重金属超标;废液对生态环境的影响。在机械加工中所产生的废液如果处理不善不仅会给环境造成影响,还会对人体的健康形成威胁。二是噪音对环境的影响。机械加工过程中会产生大量的噪音,如果不能很好地控制噪音就会对人体产生严重的危害:干扰人们的正常生活、损害人的听觉系统等。在机械加工过程中噪音主要来源于机床设备的噪音。机床在加工工艺时因为传动齿轮、传动皮带以及轴承的不断工作而产生各种噪音,噪音的产生是机械加工过程中显著的特性;机械加工过程中也会产生噪音。机械加工过程中也会因为对原材料的切割、钻孔等工序而产生噪音,这种噪音大小与机械加工材料有直接的关系。 2绿色制造技术的优化 基于机械加工过程中对能源消耗和环境的影响,应该大力发展绿色制造技术,通过绿色制造技术改善机械加工过程中所出现的各种问题: 2.1优化绿色制造技术工艺参数。工艺参数优化是绿色制造工艺过程规划的关键技术,通过对零件加工工艺参数的优化,可以实现物料消耗最低化的目的,基于在机械加工中工艺参数对机械加工产品的质量、消耗以及噪音等方面的影响,绿色制造技术选择的工艺参数要综合考虑这些因素,并且要通过对多种参数方案进行对比、评价,选出最优化的加工工艺参数,实现机械加工的低物料消耗。 2.2绿色制造工艺路线的优化。工艺路线是机械加工环节中的重要步骤,合理的工艺路线不仅能够大大提高机械产品的生产效率,提高产品质量,还可以实现绿色生产的要求,通过优化工艺路线可以降低一些不必要的机械加工,有效地降低了能源的消耗和对环境的污染。比如在机械加工中采取少无切削生产工艺的精锻、精冲等近似成型的工艺不仅能够提高原材料的使用效益,还能降低污染物的排放,并且通过简化生产流程,降低了设备与能源的消耗。 2.3采取多工件多机床节能型调度优化技术。机械加工实现绿色制造,从根本角度讲需要改善零件加工过程的机床设备:一是要改进机床加工技术,提高机床加工设备与环境的相适应程度,满足机床加工与环境和谐发展的要求;二是要优化配置机床设备,通过采取合理的组合方式降低无功率生产,实现加工过程的绿色性目的。比如在生产过程中,有的机床加工过程会产生大量的无功率作业,造成机械设备的消耗。因此通过采取多工件多机床节能型调度优化技术,通过对工件和机床的合理调度实现总体能量消耗的降低。 2.4加强机械加工绿色制造的评价。机械加工绿色制造的关键就是实现经济效益与生态效益的最大化,而评价绿色制造技术效果的标准就是根据机械加工绿色制造评价指标体系,重点对加工时间、加工质量、加工成本、资源利用率以及环境影响进行分析与评价。 3结束语 总之,通过对机械制造过程中对能源消耗和环境的影响分析,制定出机械加工的绿色技术实施方案,通过绿色制造技术能够大大提高原材料的利用率和减少废弃物的产生。 作者:曹小强单位:五家渠职业技术学校 制造技术论文:基于虚拟制造技术的机械制造论文 1虚拟制造技术课程的教学改革和成形磨齿实验台的应用 为了便于学生更好地认识和理解虚拟制造技术,课程教学中必须结合实践教学。因此结合学校的成形磨齿机床进行教学,向学生讲解磨齿机的工作性能和用途,齿轮的磨削加工方法,以及成形磨齿法和展成磨齿法的区别,大大加深了学生对该门课程内容的理解。在实践教学中,让学生根据设计任务书自己操作成形磨齿实验台,对齿轮进行磨削加工,学生能直观地观察到整个过程,加工过程中出现的任何问题,都能便利地随时进行观察检测,从现场的上课情况看出,这个过程加深了学生对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。使学生对磨齿机的相关知识有一定的了解,对学生以后的专业课学习以及金工实习打下坚实的基础。 在课程中,应用虚拟制造技术用软件进行高阶复杂修形齿面计算、砂轮截形优化、三维磨削过程可视化、基于KBE技术的齿轮工艺参数智能化管理等技术难题,并在齿轮动态性能预测及噪声控制软件部分实现技术突破,软件可实现齿轮噪音对比预测,并能优化齿轮参数,从而达到降低齿轮运行时振动噪声的目的,此技术大大缩短了齿轮加工工艺调整周期,并具有较好的可视化功能,得到了用户一致青睐。通过此教学过程,拓宽了学生的视野,学习到了更多的虚拟制造技术的知识。 为了改善传统的教学方法,我们在课程中采用了启发式教学、互动式教学。启发式教学就是通过在教材的重点、难点、疑点处创设一种问题情境,以引起学生的兴趣和注意,并作适当启发,培养学生的创新思维,鼓励学生主动地、独立地分析问题和解决问题。在成形磨齿实践教学中,通过学生学过的知识进行引导,比如从学习过的车床、铣床等切入,进行类比讲解,使没有接触过磨齿机的学生对此有一定的了解,介绍磨齿机发展史中的一些实例,让学生了解到相关知识背景,启发学生的兴趣,激发了学生的求知欲。在互动式教学中,老师提出问题,然后把班级同学分成几组,先由小组进行讨论和查阅资料,然后再进行汇报,这样可以开阔学生的思路,有助于学生自己解决问题,学生能更多参与课堂教学中,有利于学生潜能的开发,综合素质的提高和创新能力的培养。 2总结 从学生在课堂上的表现来看,通过对虚拟制造技术课程的教学改革,采用了启发式教学、互动式教学,并结合成形磨齿实验台进行实践教学,收到了很好的教学效果,活跃了课堂气氛,调动了学生学习的积极性,增强了学生的动手实践能力,加深了学生对虚拟制造技术知识的理解、掌握和应用,对培养和提高学生的创新思维、创新能力以及动手能力起到了很好的推动作用,为后续课程的学习和从事生产技术工作打好基础。 作者:汪中厚周晓玲马雅鹤单位:上海理工大学 制造技术论文:汽车制造技术多媒体教学论文 1.课前教案制作时容易出现的问题及解决思路 1.1图片多,无层次课本上有很多图形,这些图形是黑色白描画,不够生动,也不够形象,没有层次,学生对此没有兴趣,讲解也难以生动,应在电子教案中增加多媒体素材。例如讲解到汽车零件的加工方法,里面有很多加工机床和车刀的图形,在课件中增加了很多车床、铣床的实物彩色照片,并针对性地讲解。本校有一些普通车床和铣床,学生较容易理解,可以增加一些其它型号的车床供学生比较学习,同时采用多角度的实物照片就易于学生学习其结构并理解其工作原理。这样能更透彻地了解机床的加工原理和加工过程,更加便于学生理解汽车零件的制造过程。 1.2显示多,无区分图形上的动画,一个图形整体出现,讲解其组成和结构时,仅用鼠标控制指针来指明区域不足以说明清楚,不利于学生的理解接受。想要区分出各个不同的区域,可以用不同的色彩来表示不同区域。有时仅要划分不同部分又要依然能清晰看出其内部的组成,这时可以将色彩在设计中调节成半透明的,这样即成显现出色彩又不会遮盖其它信息。例如讲解夹具的组成时,可用半透明的彩色区域标志出定位元件、夹紧元件,即不遮盖住夹具的结构组成,又能清晰区分出不同的组件。 1.3程序多,无步骤多媒体教学时板面大,计算过程如果全部显示,步骤不清,学生不易掌握计算过程,通常学生看懂了却又不知道如何下笔运算。应当计算一步,显示一步,并引导学生思考下一步,再继续讲解下一步,再依次显示出来。以尺寸链的计算为例,依次显示出基本尺寸、上下偏差的计算过程,计算过程采用动画的形式将计算过程按步骤一步一步体现出来,增加步骤和程序的清晰度,就像教师在黑板上一步一步板述。 2.课堂上教学过程中容易出现的问题及解决思路 2.1过度依赖多媒体教学课件多媒体教学课件内容形式多样,讲解详细,图文并茂,操作性强。教师过度依赖就表现为:在课堂上,教师手握鼠标,逐一“演示”课件内容。教师从以前的知识传播者变成了现在的计算机操作员,缺少与学生的交流。教师可以根据实际情况评价、肯定或部分肯定学生的回答,学生的主动性较高,成就感较强。以讲解汽车零件的加工工艺规程为例,里面包含零件从毛坯到成品的全部内容,为了体现每一次工序的内容,虽然采用多媒体动画技术将加工过程和加工表面按加工步骤一步一步体现出来,但在讲解中以提问为主,例如:加工中是如何安装工件?采用了何种刀具?加工精度是如何控制?这些问题引发了学生认真的思索,许多学生大胆回答,学生在自己的思考与回答中寻找答案,比直接提出加工工艺过程的效果更好。2.2内容讲解方式过于简单讲解相关知识点时,应将前后内容融会贯通,多媒体可以很好地实现各模块的链接,设置好链接内容,即可用控制键调出相关的知识点。以讲解各加工工艺为例,将机床与刀具的知识贯穿,同时结合具体加工过程,使得学生更容易将汽车制造技术的各类零件加工的知识点进行归类和总结。这样也就更利于学生具体分析一些刀具加工的工作原理,对新产品开发中制订工艺规程设计提供了一个可行的设计思考方向。第一课对学习兴趣的培养十分重要,不是只讲解教学安排和第一章的内容,可以播放宝马汽车的整个加工流程,有底盘和车身的组装,再到喷漆上蜡,仪表板和座椅等部件的安装,直至通过测试,完整地显示汽车组装加工过程。这样即增加了学生的学习兴趣,教学气氛热烈,又让学生直观地了解了汽车是如何制造出来的,对现今的汽车制造技术也有了直观的认识。 2.3在一定程度上削弱了学生的主观能动性多媒体课件在形式和内容上下了功夫,枯燥的文字与生动的画面相结合,意在激发学生的学习主动性。但教学又成了另一种意义上的满堂灌。教师无形中就把学生的思路限制在课件设定的固定框架内,学生缺少自主思考与学习,学生的主动性必然会受到不同程度的影响。在课堂教学中要多启发,多引导,多提问,多思考,让学生自己去发现问题、提出问题,让学生“动”起来。互动性活动较易组织,课堂气氛较为活跃,师生互动是互动教学理念中最重要的一个方面。教师将在学生自主学习、理解、钻研、观察时,积极地看,积极地听,设身处地地感受学生的所作所为、所思所想,考虑如何指导学生学习。 3.课后容易出现的问题及解决思路 3.1课后师生交流少下课后,学生和老师都急于进行下一节课,师生交流较少,对于学生的课堂学习效果,教师不能得到及时的反馈。教育实践证实,课后交流能让学生在课堂知识的基础上更上一个层次,这就要求教师和学生能够及时沟通,及时讨论。在课后的师生交流中,我们可以采用多种多样的形式.如辅导答疑、实践讨论、交流座谈、网上交谈等。这些互动都有助于多媒体课件不断完善,有助于教师更好的教,学生更好的学。 3.2作业形式单一通常课后作业形式过于单一,学生一味地抄写或计算,容易产生厌烦情绪,不利于学习积极性的培养。课后作业不仅仅是单一的书本作业,还可以有多种形式,例如推荐学生在课外参观汽车4S店或车展,对一些新车型和新技术去做一些调查和研究。在讲解汽车制造新技术的时候,就让学生自己上讲台展示并讲解自己制作的制造新技术的课件,很多同学都非常积极,他们觉得自己的成果不仅能让老师看到,还能与其他同学共享,效果非常好。从学生的展示中看出,很多同学事先都是作了充分的准备的,这无疑极大提升了学习的主动性与极积性。 4.结语 正确有效地应用多媒体技术,不仅使多媒体教学内容充实直观、重点突出,同时主次分明、层次清晰。在教学过程中充分利用多媒体高容量高效率,结合多媒体技术控制教学进程,使教学过程即做到严谨有序,又做到气氛热情活跃,较好地激发了学生的学习兴趣,教学效果也得到很大的提高,受到学生的普遍欢迎和好评。我们将进一步完善汽车制造技术课程的教学方法,为社会培养更多的能够适应时代高速发展的高素质创新型人才。 作者:旷英姬单位:九江学院机械与材料工程学院 制造技术论文:数控技术机械制造论文 1数控技术定义及其特征 数控技术是一种将计算机技术、通信技术、光机电技术以及传感监测技术等融为一体的通过数字命令信息指令对机械进行二次加工并控制的自动化技术,该技术由数字化信息设备以及控制运行设备组成,技术含量极高,在用于机械制造领域中能够大大提升生产效率,保证产品质量和精确度。数控技术的特征有以下三点:首先,数控技术可有效提高制造业的产品质量以及精确度,从而提高生产效率。例如,在机床夹具制造过程中利用数控技术,在同一时间内对多个夹具进行统一规格的加工,简化操作程序,缩短制造时间,从而提高了生产聊率,统一规格的加工操作,让机床夹具更符合标准,精确度更高。其次,提供简化工艺流程,减少投入。利用数控技术能够大大简化工艺数量和程序,以自动化的方式代替更多繁琐复杂的工艺,使生产更便利;第三,功能强大。数控技术不仅能提高生产效率,统一规格,提高精确度,还能改变生产参数,使其适用于更多规格不同、批次不同产品的要求。数控技术只需要通过电脑调整生产参数、规格就可以实现以上要求。 2数控技术在机械制造中的实际应用 2.1机床设备上的数控技术 机床设备是机械制造过程中的基础设备,绝大部分的操作程序都是在机床上面实现完成的。数控技术引入机床设备中将计算机技术以及互联网通信技术融合进机床设备中,控制生产过程中的每道工序的参数、时间、以及规格,做到统一规范化的操作,让机床设备在工作时更加稳定、安全和高效,同时完善机床的各类零部件开关控制,使操作开关系统、冷却泵系统等调节得更加精准、细致。 2.2工业生产中的数控技术 工业生产过程中的数控技术应用最为频繁,尤其是食品加工、药品加工以及印刷造纸等工业领域。数控技术的使用不仅可以有效降低工业生产中的材料损耗,提高工作环境的利用率,降低工业投入成本,将工业化生产由传统的、人工化、滞后化带入一个智能化、高效化的全新时代。比如某牛奶加工厂,从牛奶的提取、检测、加工、包装等一系列的过程中,采用数控技术,全程利用计算机控制牛奶加工生产的各个流程和环节,既保证了效率和质量,还能全程监控牛奶的生产加工包装过程,一旦发现不利因素,可及时采取应对措施解决问题,保证奶制品的安全可靠。 2.3航天器材上的数控技术 航空航天技术一直以来是属于高精密型的、技术含量超高的技术,而它所采用到的材料和零件都是经过特制而成的。以往没有出现数控技术之前,对于航天器材的制造尚处于较为粗浅的阶段,往往不能满足航空航天的高要求和高标准。当数控技术引入航天宇航工业中后,以精密的计算机技术以及超强的网络通信技术为支撑,力求将航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是对航天器材的小部件的制作更是精益求精,坚持节约,反对能源浪费。 2.4汽车领域的数控技术 随着人们生活水平的不断提高,对生活质量的要求越来越高,汽车作为出行代步工具和显示人们财富地位的象征已经成为许多人拥有的物品之一,汽车需求量与日俱增,而由此引发的汽车行业的竞争愈演愈烈。汽车生产领域引入数控技术,可以有效提升构成汽车各个零部件的生产速率,加快汽车零部件的组装和后期测试的效率,加大汽车成品的生产量,提高汽车成品的质量,最终提高汽车从生产都投入销售过程中的经济效益。现阶段的汽车生产车间中,全部采用的是现代化、高科技的数控机床设备,生产流水线作业高效化、智能化,让汽车从零件的生产、组装到后期的试运行全程控制中,实现了高产能和高质量的要求。 2.5煤矿机械领域中的数控技术 众所周知,煤炭是人们生产和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的开采以及运输属于一项高危险生产活动,必须要求参与者拥有较强的专业技术和高度工作警惕。采煤过程中最常使用到的就是采煤机,尤其采煤工作面的环境极为恶劣,地形地质条件复杂,通常意义上的采煤机只能完成小部分工作面的采煤工作量,无法对一整个矿料进行单独开采和整合,在这种恶劣的情况下难以正常工作并保证工作效率,倘若引入数控技术,即在采煤机添加了数控气割,利用焊接技术将采煤机功能扩展,解决传统采煤机程序单一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不仅有效提升了采煤工作效率,缩短了煤炭采矿时间,还大大降低了采煤矿工的危险,值得在煤矿机械领域广泛推广。 3结论 现阶段,数控技术用于机械制造业越来越频繁,无论是在机床设备领域、工业生产领域还是汽车和航天器材领域,它的重要性显而易见。随着科学技术的不断进步,人们对数控技术的要求越来越高,因此,当我们重视数控技术在制造业中的实际应用的同时还要考虑到数控技术自身的进步和更新,弥补不足之处,才能有效解决机械制造行业中不断出现的新问题和新状况,以不断适应机械制造业生产和发展。笔者认为,今后数控技术在大家的认真、努力的研究下,尤其是对数控技术在机械制造业的应用领域的执着钻研之下,数控技术的应用价值将会得到极大的推广,为我国的机械制造业增添动力,为我国的社会主义经济的发展和进步发挥它无穷力量。 作者:廖述雨单位:湖南工贸技师学院
电气工程专业论文:面向工程创新人才培养的电气工程专业建设与实践 摘要:哈尔滨工业大学电气工程及其自动化专业在建设过程中,构建了宽、专、交结合的新课程体系,并通过与知名企业建立国际联合实验室、利用科研成果研制综合实验系统等方式建立了高水平实验教学平台,导师制、创新研修课、大学生创新实验计划和学科竞赛等政策和措施有力推进了研究性教学和工程创新人才培养。 关键词:工程创新人才;电气工程;专业建设;研究性教学 一、面向工程创新人才培养的课程体系建设 2008-2009年,根据学校要求重新修订了电气工程及其自动化专业培养方案。本次修订工作以培养工程创新人才为出发点,对课程体系进行了较大调整,做到宽、专、交兼顾,着力培养综合素质高、专业基础扎实、富于实践和创新能力的工程科技人才。 1、公共课程——注重自然科学教育与社会科学教育的有机结合。培养方案中设置了社会科学和自然科学相结合的综合化教育课程,即公共课程。针对学生所必需的知识和基础,注意培养学生的基本素质,着眼于学生的可持续发展并且为学生继续学习打基础,使学生获得较宽厚的公共基础学科、专业基础学科的知识。公共课程由文化课程类、工具课程类、能力培养课程类构成,占总学分的16%。 2、技术基础课程、专业平台课程——拓宽专业口径,培养复合型人才。技术基础课程涵盖电路、电磁场、电子技术、机械基础、计算机软硬件及对应的实验和设计课程。为实行宽口径专业教育,建立了电气工程及其自动化专业平台课程群,将各专业方向的共同基础纳入该平台,包括:(1)强电类课程(电力工程导论、电机学、电力电子技术);(2)控制类课程(自动控制理论、工业控制网络);(3)信息类课程(信号处理技术、嵌入式系统原理及应用、仿真技术及应用)。 上述做法适应了知识经济、网络技术、信息技术对传统专业的新要求,使学生基础扎实,具有强、弱电结合,软、硬件兼顾的知识结构,以适应国防和经济建设的需求。 3、专业课程——接触学科前沿,注重设计和实践能力。本专业设有电机、电器、电力系统及其自动化、工业自动化和楼宇自动化5个专业方向,专业课程分为专业方向核心课、专业必修课和专业拓展课3个层面。专业方向核心课为本专业方向的支柱课程,有理论、有实验、有课程设计;专业必修课针对本方向的技术发展,选择接触学科前沿的学生必备的专业知识;专业拓展课不再按专业方向设课,鼓励学生交叉选修。在专业拓展课中,新开出了5门工程设计类课程:电子设计自动化(eda)技术与实验、飞思卡尔(freescale)单片机原理及应用、嵌入式电能参数测量系统设计、网络化运动控制工程设计专题、基于可编程控制器(plc)的控制系统设计专题。 二、面向工程创新人才培养的实验教学平台建设和实验教学改革 工程创新人才培养中的实践能力培养无疑十分重要。在专业建设中我们历来十分重视实验、课程设计等环节,在学时紧张的情况下,仍持续加大实践环节比例。同时在实验教学平台建设和实验教学改革中,采取有力措施保障实践教学水平,切实提高学生的实践能力和创新能力。 1、建设国际联合实验室,构建高水平实验教学平台。由于资金紧张,加之高端专业设备价格昂贵,专业实验室建设一度成为专业建设的难点。为此,专业建设突破常规,提出“高起点出发,建设和发展国际联合实验室,以我为主,为我所用,创造双赢”的实验室建设新理念。经过多年的建设与实践,专业已建立了“哈工大一松下电工plc控制技术联合实验室”、“哈工大一罗克韦尔控制技术联合实验室”等9个国际联合实验室,争取到公司和学校投资总计1000余万元,一大批国际先进水平的设备进入实验室,使本专业学生能够在高水平实验教学平台上进行设计型、综合型、创新型实验,全面提升了本科教学水平。 2、科研成果引入教学,研制综合实验系统。在“十五”和“十一五”国防特色重点专业建设中,除实验室常规建设外,借助专业的科研优势,着力建设综合型、研究型专业实验教学平台,研制多套适合对学生进行系统设计能力培养的高水平实验系统。目前已基本构建3个综合实验系统。 (1)控制技术综合实验教学系统——包括集散控制实验系统、开放式伺服运动控制及负载模拟综合实验装置、直升机姿态控制系统。 (2)电机及其控制综合实验系统——包括卫星姿态控制飞轮电机系统和导弹舵机电动伺服控制系统。 (3)嵌入式及网络监测与控制综合实验系统—包括基于嵌入式系统的电力监控器和控制器局域网络(can总线)通信实验装置。 这些装置结合教师的科研实践,将最新的研究成果引入其中,反映了相应技术的发展前沿。同时进行精心设计,具有开放性,学生可以对其进行二次开发,完成综合设计型实验项目,成为课程设计、毕业设计的实验平台。 3、实验教学改革,使实验真正成为学习新知识、培养实践能力的有效手段。实验不应仅是理论知识的验证手段,而应成为获取新知识,提高实践能力的有效途径。以此思想为指导,为充分利用上述实验资源,开出更多的综合型实验项目,本次培养方案中部分实验独立设课,并对课程内容进行更新。电机学、电力电子技术2门重要的平台课实验独立设课,实验学时由12学时增加至24学时,其中8学时为仿真、研究型实验。在对实验装置进行升级、改造的基础上,开出新的设计型实验,并要求学生针对设计中的问题进行仿真分析。电力系统和楼宇自动化方向专业实验也分别独立设课,改变以往实验附属于课程,内容分散、单元化的缺点,整合实验内容,开出综合实验。使学生拿出相对集中的时间在实验室完成设计和研究工作。 三、研究性教学模式的探索与实践 研究性教学的核心是“教学与研究相统一”,强调从创设问题情境出发、激励、引导和帮助学生主动发现问题、分析问题和解决问题。作为研究型大学,应充分利用师资条件和研究氛围,开展研究性教学。本专业在日常教学中大力开展研究性教学:在理论课教学中,鼓励教师使用启发式、案例式、参与式教学方法,引导学生从问题出发,自由探究、自主思考,并鼓励学生大胆质疑已有观点,变“授人以鱼”为“授人以渔”:实验教学中减少验证型实验,增加设计型、综合型实验的比例,要求学生自主完成设计、自主分析和解决所遇到的问题,激发其探索精神和研究意识。此外,通过对研究性教学的不断探索,我们还按照以下途径推进研究性教学。 1、导师制——引导学生尽早进入实验室,感受科研气氛。学生在二年级开始选择导师,通过学生与老师的双向选择,达到以“本科生导师制”为主的一对一指导。学生可以跟随导师进行研究性学习,尽早进入实验室感受科研气氛,为今后的工程实践工作打下良好的基础。充分利用博士、硕士研究生资源,参与导师的科研工作,指导本科生的学习和生活。不同层次的学生通过共同的导师联系起来,互相学习,合作研究,形成本科生、研究生、教师三者间密不可分的联系。 2、开设创新研修课——实现学习、研究一体化。我校自2007年开设创新研修课,本专业已开出23门,课程均由博士生导师担任主讲教师。每期选修人数限制在6~10人,课程内容以实践、研究为主。课程内容以教师相应的科研项目为依托,从项目中提炼,突出实践性、创新性。使学生在教学过程中参与研究,实践了集“知识传授与研究创新”为一体的“以教师为主导,以学生为主体”的研究性教学新模式。 3、实施大学生创新实验计划——引导学生自主研究。大学生创新实验计划以项目为载体,由本科生个人或团队,在导师的指导下,自主选题,自主进行实验方法设计,独立组织实施并进行数据分析、处理和撰写总结报告。在完成项目过程中学生分析问题、解决问题和团队协作的能力得以充分锻炼。在2008、2009两年的大学生创新性实验计划项目评奖中,我专业的23个项目中获得5项一等奖,3项二等奖、4项三等奖。 4、开展学科竞赛活动——激发学生创新潜能。学科竞赛紧密结合教学内容,以竞赛的方法,锻炼学生理论联系实际和独立工作的能力。通过实践发现问题、解决问题,磨炼意志,增强自信。本专业根据学校的有关政策,积极组织学生参加电子设计、数学建模等竞赛,成效显著。 电气工程专业论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和本文由论文联盟//收集整理规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 电气工程专业论文:浅谈建筑电气工程技术专业的建设 摘要:建筑电气工程技术是近年来新兴的一门专业,它主要研究的方向是现代智能建筑的建设问题,我国进入二十一世纪以来,现代化的智能建筑飞速增长,而在这方面缺少大量的高技能人才,因此,在各高校中建设这门专业对于我们国家的建筑行业来说非常重要。 关键词:建筑电气 智能建筑 楼宇自动化 电气照明 1 增设新专业的必要性论证 1.1相关产业发展现状调研 随着改革开放的深入,现代化建设的不断发展,特别是信息技术与现代建筑的融合,使我国楼宇智能化技术迅速普及,各种智能建筑如雨后春笋不断涌现,为建筑电气技术的应用开辟了新的发展空间,也为设备制造、工程设计施工、物业经营管理等行业开拓了巨大的市场,已经逐渐成为一种工作特点鲜明、技术内涵丰富的新行业,极大促进了社会对建筑电气工程技术专业人才的需求。[1] 1.2职业岗位(群)分析 本专业在宽口径的职业素质与专业基础平台上,设置2个专门化专业方向。 a.建筑电气施工技术专业方向毕业生,主要在担任电气方面的施工工程师、施工队长、项目经理、工程监理等工作,也可从事运营管理及中小型工程的设计工作,或在电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 b.建筑电气自动化技术专业方向毕业生,主要在设计院、房地产开发公司、装修公司、建设监理部门、设备安装施工公司、楼宇弱电系统集成(含消防系统)公司、电气照明工程公司、建设工程公司单位等部门从事现代化楼宇自动化设计、安装、调试、运行、维护及管理,安装工程造价预决算,物业管理,销售,监理,建筑施工组织管理等工作。 1.3专业服务方向及市场对本专业人才的需求分析 重庆成立直辖市以来,成就了房地产行业的崛起,特别是现代智能办公大楼的建设已经成为时尚。智能建筑对建筑内的设备、配电、线路集成等的要求标准比原有的普通建筑要高很多,智能控制需要更规范、更准确、更安全、反应更快,对工作人员的要求就更高,因此,需要一大批实用技术知识面宽、高技能、综合工程实践能力强的高技能型人才。 重庆市高职高专院校共有20余所,目前只有重庆正大软件职业技术学院开设了本专业,而在整个西南地区,也只有四川建筑职业技术学院、四川工程职业技术学院和云南机电职业技术学院开设了此专业。纵观全国高职高专院校,建筑电气工程技术这个专业也是非常稀少,因此,该专业的学生就业前景非常广阔,开设此专业将极大的有利于推动重庆市乃至西南地区的现代化智能型建筑的发展。 智能建筑市场的迅猛发展,直接拉动了对智能建筑新职业人才的需求。目前国内建筑电气从业人员数量巨大,已达到约100万人,且主要集中在上海、北京、重庆、广州、深圳、天津、杭州、宁波、大连等大中城市。绝大多数从业人员都未经任何培训就直接上岗,生产一线的操作人员技能水平很低,高级工不足2.4%,技师不足1%,高级技师不足0.3%。目前,全国建筑电气新职业人才缺口达40万,特别是建筑电气施工人才、楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。 2 增设新专业的可行性论证 2.1专业开办经费及专业教学成本核算 专业开办后,可以依拓发电类专业群、建筑类专业群和电子信息技术专业群,很好地利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室的作用以节约成本。后续资金可以通过该专业招生、学院的教学投入、上级主管部门的专项资金和培训建筑电气施工人才的收入加以解决。另外,以后随着学生规模的增加,可以分期分批进行教学上的投入,共同发展,从而更好地实现赢利。 2.2专业基础课及专业课教师、实验室、实训室建设 由于本专业是由电气系、建筑系和计算机系共同构成,因此可以利用其它专业的实验室和教师,从而更好地实现资源共享,发挥现有实验室和实训基地的作用以节约成本。 2.3产学研结合背景 强化实验、实习和实训三个关键环节,校内外生产性实训时间超过50%。实施校企合作教育模式,保证学生有半年以上的时间到企业顶岗实习。本专业长期坚持为建筑行业服务,同时企业也为我们提供顶岗实习和就业岗位,优先选择毕业生,并参与学院人才培养工作,初步形成了教学与生产紧密结合、学校与企业互惠双赢的“校企联姻,产学合作”的办学模式,为学院进一步深化人才培养模式改革,实施工学交替打下了良好的基础。 电气工程专业论文:电气工程类专业虚拟仿真技术应用 摘要:电气工程类专业是我国高等教育体系中一个至关重要的组成部分,具有设备种类多、规模庞大、接线复杂、电流大、电压高等诸多特点。虚拟仿真技术可以给学生的学习提供一个安全健康的环境,还能优化电气工程教学效果。 关键词:虚拟仿真技术;电气工程类专业;应用 0引言 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,不仅可以让学生全面详细了解电力工程的运行以及相关的专业知识,同时还能保证师生的安全[1]。笔者结合自身的工作经验,就虚拟仿真技术在电气工程类专业中的应用谈一谈自己的看法。 1虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用的重要意义 1.1实现资源的有效共享 虚拟仿真技术是一项基于互联网基础上的信息技术,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,可以为学生在任何地点和任何时间进行实验提供相应的条件。与此同时,在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,还可以开放优秀的实验教学资源,给社区、企业以及兄弟院校等提供教学服务,从而实现资源的有效共享。 1.2实现不可逆以及不可及过程 电气工程类专业的实验教学面临着强电的威胁,很多实验必须要在极端或者高危的环境下才能完成,操作过程也是不可及或者不可逆的,对学生相关技能的训练需要高消耗和高成本,不仅危险而且能够被学生掌握和吸收的知识和技能少之又少。但是如果在电气类专业教学中运用虚拟仿真技术,就可以有效改观这一局面,虚拟仿真技术可以为电气工程类专业教学提供经济、安全、可靠的实验手段,既能消除强电威胁,又能促进学生把握和吸收相关专业知识。譬如,在高电压虚拟仿真实验当中,学生可以近距离观察高压放电的情景,还可以反复观看[2]。 1.3教学环节更加灵活 在电气工程类专业教学中运用虚拟仿真技术,学生可以按照自己的学习能力和学习需求灵活选择实验内容。同时,学生还可以随着学习进度的变化回顾以前的学习内容,或者跨越教学层次进行提升。在这种虚拟化的教学情境之中,学生真正掌握了学习的自主权,不仅得到更多创新实践和接触专业实验的机会,学习兴趣和学习积极性也得到有效的提升。教学环节更具有灵活性,学生可以充分展现自己的才华。 2虚拟仿真技术在电气工程类专业中应用策略 2.1转变传统教学思想,建立科学的教学目标 电气工程类专业教师还要在此基础上建立科学的教学目标,科学合理的教学目标能够让教学取得事半功倍的效果[3]。由于学生在兴趣爱好、学习进度以及专业方向上等各个方面存在一定的差异,所以在学习过程中就需要不同的学习和实验平台,同时,这些平台之间必须要有较强的联系。尤其当教学资源出现学科交叉的时候,老师要按照系统构建、综合设计、理论应用三个层次构建虚拟实验教学平台,将虚拟仿真技术的优势充分发挥出来。例如,电气工程类专业老师可以从基础课程实验、综合实验和生产练习这三个方面制定实验教学综合培养计划。基础课程实验主要包括专业的课程实验和工程设计基础训练;综合实验主要包括课程设计和工程设计综合训练;生产实习主要有毕业设计和创新设计训练。 2.2构建互通互融教学理念,完善课程教学体系 在电气工程类专业中运用虚拟仿真技术,可以给老师的教学以及学生的学习提供安全的环境和可靠的保障。其课程教学体系可以细分为专业基础课程实验、工程设计基础以及专业课程实验。其中,专业基础课程实验还可以细分为专业基础实验和专业综合实验,专业课程实验可以细分为综合实验和课程设计。老师需要根据教学目的和教学要求设计教学平台的教学资源,在资源当中有效贯穿课程内容。同时,要以培养学生应用能力为目标建立教学层次,利用横向连接的方式将不同平台的教学资源有效结合起来。在注重因材施教、专业培养的同时要保证教学平台之间互通互融,同时还要保证教学层次之间呈现出一个相互补充的状态。在当前的教育形势下,电气工程类专业的老师要敢于打破学科专业的界限,建立一体化的教学理念,在此基础上实现资源的有效共享和创新型人才的培养。 2.3以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台 第一,创新与实践训练平台。针对电气工程类专业的教学特色,利用虚拟仿真技术结合“新型传感器”、“工业自动化”、“机器人”、“航空航天”、“智能电网”等专业领域的先进技术建立虚拟化的仿真系统,从而加强学生对有关学科先进成果以及专业知识的理解。第二,专业综合实验教学平台。该实验平台主要包括工程设计综合训练、综合实验、课程设计等集中的教学环节。利用虚拟仿真技术构建专业综合实验教学平台,一切的不可能都会变成可能。虚拟仿真技术可以给学生创建一个近似真实的虚拟环境,从而实现对学生实践技能的训练,也能有效实现生产现场和实验室的无缝对接。第三,基础实验教学平台。创建该平台主要是为了进行基础知识教学,通过仿真技术对一些技术原理以及基础科学进行验证,让学生能够全面掌握基础知识和相关技能。除此之外,虚拟仿真技术能够打破时间和空间的限制,学生可以随时随地开展实验,从而培养学生解决问题的能力和独立思考的能力。 3结论 在电气工程类专业中应用虚拟仿真技术,可以实现资源的有效共享,让教学环节变得更加灵活,同时还能让一些不可能的实验转化为可能实现的实验。电气工程类专业教师要重视虚拟仿真技术,首先要转变传统教学思想,建立科学的教学目标,其次要构建互通互融教学理念,完善课程教学体系,最后要以教学环节为导向,创建合理的实验教学平台,将虚拟仿真技术的价值和功能最大限度发挥出来。 作者:周丽荣 单位:吉林化工学院 电气工程专业论文:电气工程专业教学改革研究 【摘要】当前,我国教育正在全面进行改革,逐步突破传统教学的界限,完善教学体系,深入探究,使教学方案的制定更加迎合时展的要求。因此,本文针对电气工程师制度与电气工程专业教学改革做出了进一步探究,对电气工程师制度与电气工程专业教学改革存在的必要性和教学的改革探究给出了具体的分析。 【关键词】电气工程师制度;电气工程;专业改革 随着电气工程事业的高速发展,对高级工程技术人才的需求越来越高,尤其是工程中的设计人员,为电气工程专业教学制定的重要教学任务。电气工程师制度的有效开展对该专业的日常授课产生了非常大的影响作用,使该专业教学目标的定位更加明确。专业课程当中涵盖的内容,要能反映出该专业的全新发展方向,加强对工程的训练程度,增加实践授课的环节,以便全面提升学生的工程设计的实际能力。 1.电力工程专业教学改革与国家注册电气工程师职业资格制度相符合的必要性 实施注册工程师的制度,为对本科教育实施的一项基本评估环节。在相关规定中明确指出,在经过该专业进行教学,对其评估成绩合格院校当中的毕业学生,参加注册考试的时间可以提前一年进行[1]。同时,在教育界也有专家学者提出,经过该专业进行教育,对其进行评估之后成绩优秀院校当中的毕业生,可以不参加相关的基础考试。但是,对于评估成绩不合格的院校,毕业生必须得参加相关的考试。由此可以看出,在考试的纲程当中,对未来电气工程师的能力素养和知识提出了具体的要求,这便促使各院校对该专业要给予高度的重视,不断对教学进行改革,制定对人才进行培养的具体策略。该专业不但要培养学生基础知识,还要使学生牢固掌握专业知识,具备工程管理的能力等,同时,还要注重学生的道德素养培养。 2.电气工程专业的教学改革研究 2.1制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案 当前,我国对于该专业的资格考试大纲当中,并没有分专业,考试大纲当中将专业模块分为:供配电以及发输变电,在发输变电这一模块当中,将其分为了发电和输配电、电力系统;在供配电当中,将其分为了供配电和建筑电气、电气传动。在这些领域当中,对我国当前的工程界的真实情况给予了如实的反映。面对当前对人才进行培养的全新形势,制定与注册电气工程师制度相符合的专业方向方案具有非常重大的意义。在对授课制定计划的过程中,对相关课程的设置一定要全面符合电气工程师所提出的要求。同时,各个院校要将该专业教学原有的优势继续保持,不能被考试的制度限制住,要全面多角度的对学生实施有效的培养。 2.2优化基础知识授课 在资格证的考试当中,所涵盖的知识面非常广泛,其中包含了数学知识、物理知识、化学知识、力学知识、材料知识、计算机具体应用、电力工程知识等内容,此外还会涉及到电气工程管理和安全、经济、环境、法律等相关知识[2]。这些教学内容,不但能够有效的提升学生的专业能力,更能让学生符合之后职业的要求。将基础知识的相关教学活动进行强化,并不是简单的将内容的完整性进行强调,而是要将课堂的具体体系进行有效的整合,把课程的内部架构进行全面的优化,建设完善的课程模块。 2.3增强学生能力素养的有效培养 该专业对于授课计划的制定,一定要具有弹性。其一,对于内容进行的设置,要依照考试的具体大纲实施不断地进行调整;其二,要帮助学生制定良好的学习计划,合理地安排时间。同时,授课的内容以及计划一定要展现出非常强的开放性,使其具有较强的可塑性,教师不能被教学大纲约束,要根据实际情况进行调整,将该专业所涉及的新领域以及规范技术适当的加入其中。(1)基本能力培养:要求学生对该专业的内容进行学习的过程中,要具有非常强的综合认知能力,具备较强的观察能力、想象记忆能力、思维能力等。(2)发展能力培养:要求学生具有较强的自主学习能力、探究知识能力、收集和更新知识的能力。(3)创新能力培养:要求学生能够根据已经掌握的知识,将思维进行创新,具备研究新技术和成果的能力。(4)人际能力培养:要求学生具备非常强的沟通能力、管理能力以及组织能力。 3.结束语 总之,对这一制度的实施对该专业的教学改革影响深远。所以,学校要实时关注该项制度的发展变化,以便制定与之相符合的教学方案,将教学的质量进行提升,以便为我国培养出更加出色的人才。 作者:陈硕 雷锦 罗晓莉 乔莉 牛梦洁 单位:英大传媒投资集团教材中心 电气工程专业论文:专业认证电气工程专业教学改革 一、高校电气工程专业进行教学改革的重要性 1.1有利于促进学生就业和注册电气工程师的发展。 注册电气工程师考试分两个专业:发输变电、供配电。考试由基础考试和专业考试两部分组成。基础考试又包括专业基础和公共基础这两部分。只有通过了基础考试,并且具有相对应的职业实践年限之后,才能够报名参加接下来的专业考试。专业考试包括专业知识础部分和专业案例两部分组成。专业考试通过后,就可以取得《中华人民共和国注册电气工程师执业资格证书》。通过注册电气工程师执业资格考试的科目和内容,我们可以知道考试内容的理论部分和高校电气工程专业的课程教学内容是一致的,所以高校电气工程专业毕业生开始考虑把注册电气工程师作为自己未来的职业的选择。所以,对高校电气工程专业进行满足注册电气工程师指导的教学改革,课程和实践环节进行有针对性的设置,必将促进高校电气工程专业毕业生的就业,以及注册电气工程师的发展。 1.2有利于构建健全的电气工程教育体系。 世界上普遍认为,一个合格的电气工程师需要经过高中毕业后8年左右时间,主要包含“工科相关自然科学知识的学习”、“工程实际的长期练习”及“较长的工程实践经历”等三个阶段的培养。通过对我国和国外的电气工程本科教育进行比较,可以看出主要的区别是:国外电气工程专业本科教育为学生提高注册电气工程师的职业基础,学生毕业后在工作中经过多年的工程实践完成注册电气工程师需要的职业训练。而我国目前大部分的企业没有注册电气工程师培养训练的条件,所以就要求高校在学校内完成对注册电气工程师培养内容,使得电气毕业生能够上岗前就应熟练掌握应有的专业工程技能。因此,对高校电气工程专业进行满足注册电气工程师指导的教学改革,有利于构建一个由学历教育、专业训练,工程实践等环节组成的健全的电气工程专业大教育体系。 二、电气工程专业教学改革的基本思路 2.1优化课程体系,加强课程综合化。 课程体系是教学的指挥棒。传统的高校电气工程专业教育,所使用的课程体系具有课程结构不连贯、课程之间缺少衔接等问题。这些造成学生没有一个整体的专业知识体系。而要想通过注册电气工程师的考试,必须具有较强的专业综合能力。因此,为适应注册电气工程师要求,高校电气工程专业课程体系应该建立以专业理论为基本,增强专业技能为核心的课程体系,以加强学生综合专业实践能力。将不同课程在整个电气工程学科体系中进行整合,使相关知识能够相互融合,相互支撑,能够适应实际工程对电气工程专业综合能力的需要。 2.2注重教学内容的动态发展,更新、精简并活化教学内容。 高校电气工程专业课程的教学需要及时吸收最新的理论方法,关注最新的实践成果,补充到教学中来,使教学内容和实际相结合,使基础理论和社会发展相一致,以免理论和实践相脱节。电气工程专业教学改革应该注意对教学内容进行优化,协调好理论与实践结合,拓宽知识面和增强动手能力的关系,解决好社会更高的专业能力的要求和学校学时压缩的矛盾。 2.3改善教学方法,更新教学手段,注重学生综合能力培养。 除了要优化课程体系和教学内容外,注重动手能力的培养日益受到企业和社会的重视。其中要提高利用专业知识解决实际问题的能力,需要对电气专业教学方法进行改革。不但要使用各种现代化的教学手段,更要用创造性思维训练为主的教学方式取代灌入式的知识传授方式,使用“翻转课堂”等科学的授课方法,精心准备每一次课,注意发挥学生的能动性,着重培养学生的创新能力。比如在《供配电及照明设计》教学过程中,根据课程实践性和综合性强的特点,在课堂教学过程采用工程实际场景,利用课程中相关的专业知识,启发引导学生独立解决在工程规划设计中需要解决的专业问题,从而激发学生的主观能动性,使课堂变得活跃多彩,激发学生主动学习的兴趣,提高学生自学能力和综合能力。 2.4切实加强实践教学环节,注重理论与实践的有机结合。 现阶段电气工程专业教学改革的重点,应放在理论与实践的平衡,学与做比重均衡,知识与技能相辅相成,培养综合能力的环节。目前我国高校教学计划中的实践环节虽然比重加大,但是并没取得期望的效果。因此,实践环节应该注重这两个方面:一方面是在课程体系中把坚实的理论基础和工程实践训练紧密的结合起来,使课堂教学真正的面向工程实际;另一方面,通过加强高校与企业对接,真正建立起高校和企业的产学研一条龙良性体系。 三、电气工程专业教学改革应注意的问题 如果高校电气工程专业教学改革只以注册电气工程师为培养目标,教学内容只局限于注册电气工程师考试的相关专业知识,就会导致学生满足不了社会多样化的需求,造成学生就业方面的困难。同时电气工程专业的毕业生,需要一定的工作年限,才允许报名参加注册电气工程师考试。所以,高校电气工程专业改革要适应注册电气工程师要求外,更应注重教会学生在所有可能从事工作的领域,具备自我学习和继续深造的能力,才能满足社会对电气工程专业毕业生的需求,才能培养出电气工程界更宽广意义上的人才。 作者:李兵 崔春艳 单位:河北工程大学电气工程系 电气工程专业论文:电气工程专业教学体系的构建 1以创新实践能力培养为基础的电气工程专业教学体系构建的意义 1.1有利于“复合型”人才的培养 电气工程专业对学生的培养目标就是培养基础扎实、具有较强的实践能力、具有创新能力的能综合掌握电气信息和控制、电子与计算机等应用技能的“复合型”人才。基于这个目标,电气工程专业学生的学习内容主要是电工技术、信息控制、电子技术、计算机技术等,这些技能的掌握和知识的获取是在实践过程中完成的。通过实践创新教学体系的构建,在实践的过程中学生受到一定的训练,能够掌握电气工程专业的基础知识,有利于具有创新能力和实践能力的“复合型”人才的培养。 1.2有利于适应电力工业和电气信息科技的发展步伐 电力工业和电器信息科技的发展速度比较快,在实践过程中,学生通过对实际问题的解决,一方面能够掌握最新的技术来弥补课程的不足;另一方面学生也能够在实践过程中,在解决问题的过程中利用自己的理论知识和实践经验,提出全新的解决问题的方法,从而实现技术的创新。总之,通过实践创新教学体系的构建,有利于培养综合性的人才适应电力工业和电气信息技术的发展。 1.3有利于提高学生的就业能力,缓解就业压力 当今社会对人才需求的重点转移到技术性人才方面,企业需要的不是理论性的人才,而是具有超强实践能力和创新能力的人才。通过实践创新教学体系的构建,有利于电力工程专业的学生在学习的过程中得到实践训练,完成理论和技能的转化,提高自己的实践动手能力,提高自己的创新能力,提高自己的就业能力,缓解就业压力。 2电气工程专业实践创新教学体系的构建策略 基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的目标应该是将理论知识的学习、实践能力的培养和综合素质的提升融为一体,根据电气工程专业的人才培养目标,本文对基于实践创新能力培养的电气工程专业教学体系的构建提出了以下策略。 2.1调整课程结构,强化实践环节 具有实践创新能力培养的电气工程专业的课程设置,要综合国内电气行业的发展现状和对人才的需求情况来完成课程的设置,加强学校教育和社会的联系度。在设置课程的时候,适当的减少理论知识传授的课程比例,使其占到总课时的30%左右即可;同时重视实践课程的开展,让学生能够更多的参加实践训练,在实践的过程中完成知识的转化和个人能力的提升。比如安排学生参加企业的社会实践,返校之后进行总结。电气工程专业学生实践创新能力的培养可以分为三个阶段,分别是:第一,认识阶段,在这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排大一的新生到企业中去参观,对电气工程有个科学、完整的认识。第二,基础实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行是实践训练,让他们掌握基本的操作技能。第三,专业实践阶段,这个阶段学校课程设置的主要内容就是安排学生到相关企业进行长时间的顶岗实习,训练学生的专业操作能力。 2.2通过校企合作的方式建立实践教学基地 实践创新能力培养的教学体系的构建需要学校为学生提供一个实践的平台,因为学生的人数比较多,而通过与企业合作的方式将学生送到企业进行实践训练的人数有限,不能很好的完成所有学生的各个阶段的实践创新能力的培养,这就需要学校建立自己的实践培训基地,将实践能力的培养在日常的课堂教学中来完成。学校实践教学基地的建立可以通过校企合作的方式来完成,企业为学校提供资金或者是实践平台,学校为企业提供优秀的人才,这样不仅可以缓解学校的资金压力来完成实践基地的建设,而且还可以增强学校和企业的联系,提高学生的就业率。 2.3加强素质培养 随着社会的发展,目前对人才的人文素质的要求也越来越高,所以在实践创新能力培养的教学体系的建设中要加强对学生人文素质的培养,一方面要将社会主义价值观融入人文素质的教学中,端正学生的人生观、价值观;另一方面要加强对学生团队协作能力和社会适应能力的培养,提高学生的人文素质。 3结语 电气工程专业是一个对实践创新能力非常重视的专业,基于创新实践能力培养的电气工程专业教学体系的构建需要从完善课程比例、建立实践教学基地和培养学生的人文素质等方面来进行。电气工程专业实践创新教学体系的构建对提高学生的实践创新能力,缓解学生的就业压力,适应电气行业的发展步伐具有重要的意义。 作者:高俭 单位:沈阳市排水管理处 电气工程专业论文:专业实践教学电气工程论文 一、实践性教学系统的构建原则与方案 1.实践性教学系统构建的基本原则。 在内容上都是相互关联的,在教学中根据专业性质相结合;效率性的原则是遵循全能型人才和具有创新精神、创新能力的人才培养的要求,构建的理论性教学、实践性教学和科学性研究三者合一的模型,对不同专业实验性教学形式提供服务。防止了相似的实践性教学实质,并为其节省了大量的时间与实验经费。 2.实践性教学系统构建的基本方案。 实践性教学系统含有实践性教学理论和实践性教学要求等,这在丰富实践性教学理论的基础上,同时更加可以教育和训练同学们的实际操作能力。遵循高校的不同学科的教育计划和综合型人才的培养计划,与同学们在各个阶段的现实状况相综合,而且综合其专业具有的不同特色,创办了实践性教学系统,该系统综合了三个重要实践性教学系统即“电工电子技术实践性教学、专业实践性教学和综合性训练”,并培养一个大学生革新创作能力的基地。高等农业院校电气工程类专业实践教学内容由三个实践教学平台和一个大学生创新基地组成,其中三个主要实践教学平台包括电工电子的基础实践教学、专业实践教学以及综合训练。为了让同学们从进入学校直到离开的这段过程都能够得到较好的学习,实践性教学训练系统的模块化实际上是根据实践教学体系的专业类型以及学生们的需求所开设的必修实验、开放性选修实验项目和研究创新性实验项目。农业电气工程训练教学系统:面向大学一、二年级本科生进行全面、系统的电工电子技术教育和电子工艺技术训练,电气工程训练课程包括5大实验教学模块,分别为“电类专业认识、电子电气工艺实训、单片机原理及应用课、现代测控技术实训、电气设备拆装与检修实训”。农业电气工程基础性实验教学系统:要以在校二、三年级电气类及相关类专业的大学生为教学对象,把增强同学们的科学技术能力和自主实践能力作为教学目的。电气基础性实践教学系统覆盖4个实验教学模块,分别为“电工、电子、电力电子以及控制基础”。专业实验教学系统:集中针对于“农业机械化及其自动化、农业水利工程、机械设计制造及其自动化、农业电气化及其自动化、工业工程、农业建筑环境与能源、水利水电工程、土木工程、计算机科学与技术、电信技术、工程管理、电气工程”等大学的本科专业之中的年级较高的本科学生。该实验目的是教学,加强学生的专业,同时发展自己各方面的技术能力。此教学系统涵盖“电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电力系统继电保护实验模块。学生科技创新基地:以农业工程类的本科所有学生为对象,同时设定定向培养集创新性与实战性为一体的全方位人才的目标,此外,制定了全面的教学方法且完整性体现在以下几方面:翔实的教学大纲、灵活多样的教学内容以及多模式的教学方法等。为了充分调动同学们学习的踊跃性,其涵盖的主要内容包含有由学校承办立项的“大学生开放性实验”项目、“大学生科技创新”项目和由学院组织的国家级及省级各种开放性科技创新竞赛等。为了充分帮助学生,所有的竞赛活动均配备了专业的指导小组并且这些专业小组成员有以下特点:成员稳定,并由各个专业教师团队组成而且组织性较强,从而确保竞赛顺利完成。 二、实践性教学体系保障的措施 1.改善实践性教学系统。 实质是改善文件及其计划制度,其中涵盖对实践性教学的方针、教学体系和实用指导材料、实践项目单、实践项目卡及实践项目报告等很多实践性教学材料的改善。改善实践性教学系统的目的是让其得到全面实施,我校学院制定了《实验室安全管理规范》、《实验室教学、档案、资料管理规范》、《实验室仪器设备、材料管理制度规范》、《实验教师职责规范》等管理制度。 2.以多种形式开放实验室。 实验室的建立是为了培养新时代所需的创新型、实践型人才,让学生拥有独立的实验和学习时间以及空间,提高自己的学习及动手能力。因此,学院实施以多种形式开放实验室,并制定了相关的使用说明与管理协议,同时,允许学生在申请到项目后,根据自己的学习需要来安排时间,到开放实验室进行相关的实验。灵活的实验时间以及先进的实验设备,充分调动了学生的自主学习意识,为同学们提供了发展自我个性的空间。 3.对实践教学师资队伍建设的重视。 优秀的教师可以指导学生,避免学生走不必要的弯路,因此,我院本着建设高水平的师资队伍的目标,采取措施,积极引进高水平人才。在教职工工作后,对教职工给予政策性的鼓励:拥护青年教职工们攻读硕博学位,鼓励他们参加各种研究,提高教师的实践能力,并经常参加学术交流,进而大大提升实践教学师资队伍的业务能力。 4.对实践性教学所需教材进行撰写。 教材的撰写需要参考学校教师的科研水平、实验设备的具体情况和学生的整体素质,参考各方面因素编写适合本校的教材,才能充分发挥学校的优势。因此,学校高度重视对实验教材的编写,积极鼓励教师参与其中,根据实验的特点,选择不同的实验设备,并编写出详细的实验过程和注意事项,方便实验教师对学生进行指导,同时,也要保证教师和学生在实验中的安全。至今为止,通过教师们的呕心沥血,共撰写关于实验的理论教材163本,包括指导教材66本。教材的出版是对教师劳动成果的肯定,对培养创新性人才起着重要的作用。5.对实践性教学系统的质量进行把关。学院对实践性教学系统的建设予以高度的重视。因此,学院坚持以严要求、高标准为终极目标,要求教师重视实践性教学系统的建设,更要保证实践性教学系统的质量。实践性教学体系的纲领性文件是保证实践性教学系统质量的前提,在文件中,会制定适合学生向创新型人才转变的发展目标,同时,确定教学过程中的每个步骤,根据各个教学环节的特点,设定相关的准则,定期进行考核,确保整个过程的顺利推进。 三、实践性教学系统运行以来的效果与作用 1.实践性教学系统运行以来的效果。 农业工程确立的实践性教学系统履行到现在,鼓励在校教职工主动研究教学改革并鼓励同学们踊跃参加,根据实践性教学开展了系列教学改革活动,截止至2014年末,学生参与科技活动及创新类竞赛总共获奖127项,教职工荣获23项教学成果类奖项,出版164部教师编写教材以及52部统编教材;自从2001年起,截止到现在,发表的文献统计为441篇,并有13门校级精品课程;除此之外,教职工的教学科研水平有了显著的提高,近五年来,承担科研项目141项,其中涵盖国家自然科学基金、国家“863项目”和省攻关项目等,科研经费达到2682万元,并获得1项国家知识产权局最佳专利奖;第十七届全国发明展览会银奖与铜奖各1项,16项黑龙江省科学技术成果奖以及25项国家发明与实用新型专利。 2.实践性教学系统的作用。 已完成的实践性教学系统的再次构造,充分利用每一个实践性教学环节的作用,有效承担实践教学培养体系中在特定的实践环境中加强训练,并在练习和总结中完成任务。使学生接受在电气工程实际环境中的电气和电子技术培训、单片机原理及应用课、现代测控技术实训、电气设备拆装与检修实训,产品方法技术的准确、高效的开发等方面项目的综合性培养与训练,充分学习了解并详细掌握了现代工业化生产工艺的方式、生产流水线各个组成部分、领先水平的制造方法和技术,提高电气专业的同学们的实际动手能力,进一步培养了具有领先生产技术、具有核心竞争力并且具备较高专业水平的实践性、技术性人才。进而慢慢培养基于熟悉传统的机械以及加工现代先进制造,学习并熟练应用以材料成型工艺方法以及控制方案技术研发为核心的生产实习模式。为我们应用型人才培养探索一条比较符合实践性教学的模式和方法,极大地提高学生实践以及综合利用专业理论应用的能力,真正确保应用型本科人才培养目标的实现。 作者:房俊龙 果莉 马文川 任艳杰 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程专业论文:自动化专业实训电气工程论文 1实践教学环节的内容 这种强化实践教学的新的举措,适应了高校人才培养目标的要求,锻炼了学生的动手能力,开阔了学生视野,培养了竞争意识,对综合素质提高起到了极大的推动作用。学生凭借自己在学校学到的一技之长,毕业后能够找到满意的工作,为社会奉献了他们应有的贡献。但还应该看到,实行新的教学改革模式并非一帆风顺,在实施过程中尚存一些问题。 2存在的主要问题 当前教学实践环节存在的问题,可概括为散慢、肤浅和随意。从面上看,实践教学环节安排的比较松散,实践过程衔接不紧,逻辑性也不强;实践过程中说闲话的、从事其它活动的有不少人,这种现象称就是“散”。从实践安排的内容上看,缺乏一定的深度,实践只在表面上打转转,对问题的本质触及不多,这种现象称就是“浅”。从实践参与的主客体来看,有比较大随意性:一是老师比较随意。有的教师治学不严,放松对学生日常教学管理,对各种不良现象不问不管,听之任之,管理、指导均不到位。二是学生随意。有的学生缺乏必要的纪律约束,自由涣散,旷课、迟到经常发生。这种现象就是“随意”。“散”、“浅”“、随意”成了很多高校目前制约实践教学的质量提高的主要问题。对广东海洋大学电气工程专业而言,前面这些问题虽然也有一点,但并不突出,该系专业教师都能认认真真对待每一次实践环节,珍惜每一次给学生提高实践技能的机会,甚至自己出钱找关系为学生联系实习,但是巧妇难为无米之炊,该专业多年来一直缺乏实验条件,建设专业实验室投资较大,去生产单位也只能参观不能动手实践,这成了制约专业实训开展的主要原因。 3解决办法 3.1提高思想认识,重视实践环节教学过程 在认识上重视学校实践教学过程,这是深化实践教学改革的关键。实践教学需要相对的教学投入来保障,投入高,成本大,如果流于形式,不把实践教学环节的内容落到实处,使其发挥应有的作用,既贻误了学生,还造成教学资源的极大浪费,必须予以高度重视。 3.2加强实际培训,提高指导老师技能实践教师的能力直接影响着实践的效果,教师只有对指导的方法、实践的内容了如指掌,才能保证指导到位。目前很少有老师能做到这一点。因此需要组织实践教师进行培训,邀请专家开展讲座,提高指导教师的技能,除此之外,新、老教师之间还要互帮互学、取长补短,老教师传帮带,新教师积极虚心学习,充分利用和发挥各自的优势,建设一支专业技能强,作风过硬的专兼职实践教师队伍。 3.3加大经费投入,提高实践教学工作量的比例 加大实践教学的比例,改变传统的实践教学依附理论教学的观念,创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实践教学体系。作为从事教学多年的老师都懂得,一个老师既要指导学生实践,还要保障学生安全,可谓是责任重大,但在实际的工作中,教师并没有得到公平的待遇,导致教师进行实践教学的积极性不高。要保证实践教学教师队伍的稳定,让老师安心工作,必须要有相应的物质制度措施,提高其工作积极性。 3.4加强过程管理,进行必要的考核和监控 积极探索新的教学模式下教学管理的方法和体制,采取合理措施,加强对实践教学的老师管理、现场管理;对实践教学实施情况实行督导和过程监控,并要清楚认识设备的危险性,告知学生,对实施效果进行严格考核,确保各种措施实施到位。我们学校电气工程及其自动化专业实训采取指导教师责任制,这个专业特点是危险性较大,所以必须有安全责任到位的意识,必须树立安全第一的原则。 3.5拓展实践教学形式,强化校校合作办学 校校合作办学方案随着社会进步和新科技革命的到来,普通高校教育的培养目标决定了学校必需和企业或者其它有实力的学校合作,校校合作是广东海洋大学办学改革的重要方向,也是大力发展实践教育的必然要求。在校校合作和产教结合作为学校办学重要性、必要性的趋势下,能为校-校联合办学带来一条新路,使全社会办学互助,节约型办学,共享型办学。这学期该校有3周的专业实训就采取了这个办法。选择华南理工大学电力学院作为该校的合作学校,原因有三个,一是华南理工大学电力学院是华南地区该专业办学条件最好的学校,拥有一名院士和电气工程专业博士后流动站,拥有设备齐全的实验室;二是费用较低,不出省路费节约,住宿在对方学校学生宿舍,住宿费用也低廉,对方学校收的实训费也在该校预算之内;三是地处广州,学生可以利用这个机会利用实训间隙走访一些与专业相关的企业,因为从该校多年的就业数据统计,电气工程及其自动化专业90%以上的学生都在珠三角工作。按照教学计划安排和要求,在对方学校安排了电气工程的三个实训内容,包括电力系统稳态和暂态的过程实训、电能计量和校核、综合自动化动态模拟等内容,这些内容在广东海洋大学均没有实训条件。学生充分利用这个机会,亲自动手体验电力系统主要生产环节的工作,实训结束后都表示这次实训真正是实训,不虚此行。 4结语 笔者认为实习、实训基地建设方面,坚持校内校外相结合是一个可行的选项。校内生产性实训基地建设,由学校提供场地和管理,力求功能多样化、现代化,能满足应用型人才培养的需要,便于产学研结合,利于开展课题化训练。专业课教学全程实施案例教学,由学校提供设备需求、技术和师资支持。校校合作正好解决了各个学校不同专业实训条件的不足与互补,使我们的办学条件立刻得到大幅度改善,培养的学生也更具竞争力,真正达到了应用型人才培养的目标。 作者:李一峰 樊海红 吴卫祖 单位:广东海洋大学信息学院 电气工程专业论文:电气工程专业教学的革新 一、电气工程及其自动化专业毕业设计面临的新变化 1.考研人群的增加和本科生生源来源的多途径使得毕业设计类型选择出现差别 随着研究生的扩招和考研本科生的增多,为了更好地使本科教学和研究生教学衔接起来,一些学生更愿意选择研究型毕业设计。与此同时,另一些同学因其家庭(比如有些属于电力系统内职工的子女)和个人的原因更愿意选择走上工作岗位,因此这部分同学更愿意选择应用型毕业设计。 2.学生本身的知识基础差异性使得研究能力出现差别 录取来自全国不同省份和地区的本科生,其地域等差异性造成学生的知识结构和基础也有较大区别。在笔者供职的学校,其中几届电力专业的本科生来源还包括部分专升本学生,这样迥异的知识背景加上不同学习能力和学习态度,在接下来三年多的本科基础知识学习过程中造成了更多差异性,这就使得他们的研究能力也出现更多差别。在电气工程及其自动化本科毕业设计中出现的这些新问题无处不体现了“多样”和“差别”的特性。面对这些新问题,对该专业的毕业设计教学工作也有必要随之做相应改革。 二、面向具体对象的多元化、差异性教学改革 1.毕业设计选题的多元化、差异性改革电气工程及其自动化专业适合本科生毕业设计的几种传统工程设计主要包括变电站或发电厂电气部分设计、继电保护设计、电网规划设计等。这些传统设计不仅种类较少,且设计模式大同小异,往往在网上有大量相似的范本。若大比例出此类题型,既难控制学生的抄袭行为,也未能适应学生兴趣及就业新形势所带来的新变化。因此,毕业设计选题种类更应多元化发展,除体现专业的“强电”特色外,还要兼顾所学的“弱电”(控制、通讯、电子)等方面知识,给学生更多选择。毕业设计选题的差异性则主要表现在具体对象化的选题。 针对学生自身水平及兴趣要求制订不同难易程度、不同类型的毕业设计题目,并指引学生进行适合自身情况的选择。即:既不让学生见到题目后因无从下手而产生畏难情绪,又不要让基础好的同学一拿到毕业设计题目就产生轻视的态度甚至觉得和课程设计没什么区别。不仅如此,不管对于研究型还是应用型的设计,也均需根据本专业学生自身特点和需要把控好各自比例来进行选择。表1简单列举了改革后的一些毕业设计选题的案例,这些案例可以大致反映电气工程及其自动化专业毕业设计选题的多元化、差异性改革宗旨。 2.毕业设计教学内容的多元化改革 教学内容的丰富多样不仅要表现在各种文献的查找方法介绍,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各种专业软件的使用教学以及论文写作方法、规范的讲授上,更要表现在最新的专业发展趋势的把握以及在本专业毕业设计的贯穿上。例如,随着新能源的发展,近年来有不少学生相继进入风电厂、核电厂等新能源电厂工作,因此在毕业设计的教学内容中也要有意识逐步加入这部分内容。表2对这些内容均做了部分列举。 3.教学方式和教学平台的多元化、差异性改革 (1)差异性的教学方式改革。因人而异的教学方式对于电气工程及其自动化专业学生的毕业设计指导工作尤其重要,特别是在一些有专升本学生的院校。因本专业学生在理论知识和实践知识水平上各有侧重,因此差别较大。其中统招的学生在理论知识上水平整体较高,而专升本同学因其之前学校的培养目标不同的原因致使其理论知识相对较弱,但与电力系统相关的实践知识却较丰富。因此,在本专业毕业设计教学工作中认清这些差别,分别进行差异化的教学是十分必要的。例如,对于专升本的同学应注重过程教育,让其掌握基本知识、基本规范、设计原则、标准等,而对于理论知识较丰富的学生则主要注重方法指导和难度稍高的资料提供等。 (2)教学平台的多元化利用。动用包括校企合作、联合指导、校外设计等多元化的毕业设计教学平台,给学生更多的选择,也是提升电气工程及其自动化专业学生毕业设计效果的改革要素之一。比如,现在很多用人单位都要求本科生在签约之后进入该企业进行工作前的实习,为了使得毕业设计更贴合学生今后工作的内容,鼓励学生在实习期间充分利用企业人力技术及设备平台来完成毕业设计也是相当可取的一种方式。对应于多元化、差异性的教学方式和平台,教学质量监控及评价体系也应反映出多重性。除了论文评阅、正常答辩、学校公开答辩抽查、学校和学院论文抽查以及论文重复率抽检等多个质量监控和评价环节外,指导老师更应注重学生毕业设计的平时表现,对于在校外进行毕业设计的同学,还应定时联系并做好校内校外指导教师的双重监督和评价。 三、结语 随着信息技术对电力工业日益深远的影响,电气工程及其自动化专业知识强弱结合的特点也日益突出。为适应这一变化并综合考虑学生的就业去向、个人兴趣以及研究能力,提出了电气工程及其自动化专业毕业设计多元化、差异性教学方法改革思路。通过课题组专业教师的多年实践,证明该思路能有效提高学生的研究能力和研究热情,使基础较差的学生也能减少畏难情绪并有较大收获,为电气工程及其自动化专业的实践教学积累经验。这些经验也可推广到与电气信息相关专业的毕业设计教学中,去经受更多实践的检验。 作者:左望霞 苏泽光 单位:南华大学电气工程学院 电气工程专业论文:电气工程自动化专业人才的培养 1电气工程及其自动化专业人才的定位及其目标 通过对现阶段中小型水电厂工作模块的分析,得知基础应用型高级技术人才需要具备良好的工作素质,具备良好的工作品德。在现阶段教学工作中,进行学生服务方向的分析是必要的,从而保证满足市场导向的需要,展开辐射全国的电力行业就业模块。这就需要高校展开电力行业就业岗位技能教学、专业发展方向及特色。本专业分三个专业方向,前两年实行通识教育,大二的第二学期末,学生根据社会人才市场的需求和个人特长,自选一个方向进行专业技能学习。 2电气工程及其自动化专业人才培养方案的优化 2.1在现阶段电气工程工作模块中,进行教学内容及其课程体系的优化是必要的,从而满足现阶段人才培养目标的需要,进行人才质量的提升。保证培养目标模块及其培养规格模块等的协调,进行教学新型模式的开展,进行课程结构体系的优化,进行教学内容的不断组织,进行培养目标的控制,保证技术应用及其技术开发模块的协调,为地方经济服务。公共基础类课程群由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,使学生在基础理论、基本知识和相关领域等方面,全面提高其综合素质和多角度的科学思维方法,培养学生的适应能力和发展潜力。在现阶段专业技术教学模块中,进行技术基础课程模块及其专业课程模块的协调是必要的,从而针对其专业方向的差异,展开技术基础课堂群体系的健全,进行其课时的积极安排,保证技术基础课程群体系的不断优化,按照其专业的发展方向及其知识要求,展开课程的交叉安排,保证其综合运行效益的提升。技术基础课程群主要由“电路”、“模”、“数电”、“自动控制理论”、“微机原理”、“电力电子技术”、“电机学”、“传感技术”、“工程力学”、“电磁场”等系列课程构成,使学生获得电气工程的基本知识,并充分考虑了将来专业口径的拓宽,为专业学习打下扎实的基础。 2.2在现阶段电气工程发展过程中,进行自动化专业技术的优化是必要的,进行工业自动化方向及其电力系统发展方向的分析,保证专业课程群体系的健全,按照其专业方向的侧重点展开分析,进行课程设置模块的优化,进行基层应用型人才的有效培养,使其满足市场的需求,保证其基础理论知识体系的健全,保证实践教学模块的有效开展。基层应用型人才的培养要面向工程应用,面向市场需求,不仅要具备理论知识,更重要的是加强实践教学环节,提高计算机应用能力、工程实践能力和创新、创业能力,突出实践性教育。 在实验教学模块中,学生的实践能力培养是重要的模块,从而保证学生的综合实践能力的提升,保证实验项目的积极选择,保证传统实验教学模式的更新,避免其一味的验证性实验的开展,进行经典的实验项目的开展,进行不必要实验项目的删除,实现其教学效益的提升。在保留的实验项目中增加了设计性和综合性实验内容,另外开设一些研究性实验。教学实验室全部对学生开放。通过验证性实验来巩固学生对理论知识的掌握,通过设计性、综合性实验内容和部分研究性内容来激发学生学习这门课程的兴趣,增强学生的动手能力。 2.3在现阶段教学模块中,进行学生实践能力的培养是必要的,这需要进行多元化专业培养方案的开展,保证校内实习模块、校外实习模块等的开展,进行实践教学效益的提升,保证培养方案的积极贯彻,从而满足专业实习基地的教学需要,进行实习任务书、指导书等的教学优化。建立我们的校外实习基地。在每次实习之前由带队指导教师写好实习计划书,及时组织召开实习动员大会,然后由实习指导教师带队实习。实习采取参观、跟班、动模实验和专家或高级技术人员讲座等形式。在实习期间写实习日记。 2.4在毕业设计过程中,进行学生专业知识综合应用模块的优化是必要的,进行科学研究方法及其工程设计模块的协调,进行科学问题的积极解决,保证科学态度的培养,进行创新意识的培养,保证团体协作精神体系的健全,这也需要进行毕业设计体系的健全,实现教学实践效益的提升。是对学生知识、能力、素质的一次全面检查,而且是审定学生毕业资格及学位资格的依据。毕业设计是大学生教学实践中的重要环节之一,在培养大学生探索真理,强化社会意识,进行科学研究基本训练,提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用。 通过对毕业设计质量的提升,更有利于现阶段高校教育教学水平的提升,确保其毕业设计教学体系的健全,满足人才培养方案的客观需要,提升其创新精神及其实践能力,这离不开科技创新培养方案的应用,实现电气工程及其自动化人才培养体系的健全,切实提升大学生的创新素质及其能力,这些程序的开展都与毕业设计教学模块密切相关。电气工程及其自动化专业通过科学定位,确定培养基层应用型高级技术人才,对实现电气工程及其自动化专业人才培养目标具有现实意义;改革专业课程体系,提高人才培养质量,以特色专业建设和教学研究项目来推动电气工程及其自动化专业的人才培养模式的建设;加强实践教学,提高工程实践能力和创新能力。 3结束语 通过对电气工程及其自动化专业人才培养模式的优化,更有利于现阶段电力工程工作的开展,有利于提升其应用效益。 作者:张俊权 单位:铁力市宇祥热电有限责任公司 电气工程专业论文:电气工程自动化专业实验教学改革 一、电气工程及其自动化实验教学的现状 1.校外实习方面 高校工科技术应用人才的培养必须要有良好的硬件设备,这是高校专业特色的重点所在。但是当前由于高校经费不足,实习单位接待困难以及其他安全方面的因素,造成了电气工程 及其自动化专业实习效果难以得到有效的保障。更多的是学生自行联系实习单位或者虚造实习单位,无法实现电气工程及其自动化专业的基本培养目标。 2.课程设计和毕业设计方面 当前,高校电气工程及其自动化专业的设计题目较为单一,每届学生的设计题目都大同小异,缺乏更新和创新。学生实践性少,极易出现课程设计和毕业设计雷同的现象。加之指导教师缺乏工程设计实践经验,因此整体上课程设计和毕业设计缺乏一定的创新,学生的理论和实践结合能力欠缺。4.开放性实验由于当前高校实验室更多以科研为主,科研设备的投入资金较大,因此实验室开放性能力不足,学生对于实验设备和实验平台缺乏应有的了解,一些开发性的实验就无法开展,在实验设计的过程中也就缺乏创新性。对此,高校实验室应该加大对学生的开放力度,同时不断提升实验室的软硬件,以适应课程实验教学的需要。 二、实验教学体系改革的方案 1.课堂教学与工程实践训练同步进行 电气工程实践训练课程的设置是高校电气工程及其自动化专业人才培养的重点。一般来说,该课程的设置共分为工程实践训练基础和工程实践训练实验两个部分。前者以课堂教学理论为主,主要是从课程理论的方法和技术上为后面的工程实践训练打好基础,其目的在于能够将用于工程实践训练实验的理论学习透彻,引导学生能够积极思考和讨论。按照提出问题、分析问题和解决问题三步走的思路,充分调动学生的学习积极性。后者则以实验教学为主,注重学生的动手能力,将课堂理论知识搬到实验中,带领学生熟悉有关的电气设备,并且设计实验方案让学生能够自主地对设备进行安装、调试和测量,使讲课和实验有机结合起来,引导学生边学边用,更大程度地激发学生的学校兴趣,使学生全身心地投入到电气工程实践实验训练中。比如,电气工程及其自动化实验实训基地大都有成套的装置和设备,都是模拟一个变电工程,一般2~4个学生可以共用一套装置。而课程设置则可以涵盖到供电系统的设备安装、调试、测量、信号、控制等内容,可以对学生进行全过程的工程实践训练。每个学生还可以根据老师布置的课程进行独立的设计实验方案,绘制相关的图纸并且根据设备的型号和有关的技术特性,将设备安装到实验屏上再亲自进行全部接线、核对和通电检测,并且进行各种参数的测量和一些事故的试验排查等。教师也可以设置多种多样的事故,让学生们反复实践和探索,逐一进行论证,得出结论。 2.结合学生就业单位开设专业综合实验 电气工程及其自动化专业属于一个综合性和实践性较强的专业。一般大学四年级会开展有关的实验课程,而专业指导教师也可以根据自身的研究特长来为学生开设不同的实验课题。专业指导教师还可以根据学生的签约单位生产特征来给学生进行独立的课程设计,使实验能够与生产实际工程结合起来,这样也有助于学生今后的工作开展。一般来说,电气工程及其自动化专业开设的实验主要有小接地电流系统的实验、铁磁谐振实验、电网调度自动化通信综合实验、发电机综合实验、变压器综合实验等等。要出色地完成这些综合实验项目,必须做到以下几点:第一,做好资料的查找工作。学生可根据课题研究的方向,查阅相关的资料,根据查阅的资料设计相关的实验方案和实验步骤,拟定所需的实验仪器设备和有关的实验费用。第二,对实验方案进行解释和论证。在指导教师的帮助下,要学会对设计的方案进行论证,指导教师要对学生的方案进行复核,指出其方案操作中可能存在的问题。通过这种方式的实训,可以更好地培养学生的创新能力,使得综合运用知识的能力得以全面提升。 三、构建实验课程体系的保障 1.建立创新研究理念,搭建产学研联合培养模式 创新研究理念是指在电气工程实验教学内容中引入能够反映本学科专业的前沿理论知识和一些先进的现代研究成果,以此来更新和完善教学内容,而不是单纯依赖于教科书。在教学手段上,要综合运用诸如多媒体实验教学、现代通讯技术等来活跃实验课程氛围;教学方式上则可以采用一些诸如回归启示法、故意出错法等研究型的教学方法和双向的教学模式,改变以往的简单灌输式的教学方式,以示范和学生探索为主,积极开发学生的实验创新能力。另外,还可以根据实验项目课程的安排,有选择性地设置一些课外研究课题,教授学生如何独立地对有关的课堂进行立项、分析、论证和方案设计以及实验成果总结。必要的时候,可以充分应用现代化的生产技术,使学生的实验课程与当前的实际生产相结合,以课程群方式建设数字化的工厂实验室、校内外实践基地。通过搭建产学研联合培养模式,来培养学生的实际操作能力。 2.建立科学管理体制,完善管理制度 实验教学体系改革需要一套完善的管理制度和科学的管理体制作为保障,因此,要深化管理制度的改革,深化教学改革,实现办学水平的全方位提升。由于我国高等院校管理制度的复杂性和多样性,各项制度之间常出现互相抵触的现象。为此,有必要以现代管理理念对现行的高校管理制度进行研究,使其形成一个完整的体系,更好地促进教学管理水平的提升。要积极制订与电气工程及其自动化专业实验教学相配套的教学管理制度,制订有利于符合培养目标要求和完善的教学计划,健全实验教学质量管理责任制,建立科学化系统化的教学质量监控和评估体系,加强科研管理水平,努力提高实验教师队伍的整体素质,创新教师队伍管理,重视高校工科技能型人才的培养意义。 3.开放实验室,开展科技活动 实验室建设是实验教学体系改革的重点,实验室是学生学习的第二课堂,有利于学生实践能力的培养,也是学生创新能力和创造能力发挥的重要场所。近几年,我国高等院校加大了实验室的建设投资力度,购买和开发了许多的先进仪器设备,并且建立了完善的实验室管理制度。实验室建设涵盖的专业和研究领域众多,课题研究的能力得到了极大的提升。各实验室还配备了实践经验丰富和责任心强的实验教师,部分高校还利用业余时间开发专业实验室,让更多的学生直接参与到高校的课题研究项目中。另外依托一批实验系统开发平台,更多的同学有机会参与到电气工程实验课题的联合实验中,教师也可以引导学生利用平台对实验进行模拟,与学生一起联合进行课题实践。因此,实验室的开放既解决了学生找不到开展科技活动的仪器设备和实践场地的难题,又有效地避免了高校实验室资源过度浪费的现象。 作者:周勇 张强 单位:曲阜师范大学电气信息与自动化学院本科生 电气工程专业论文:电气工程及自动化专业实践教学探索 摘要:实践教学是电气工程及其自动化专业教学体系的重要组成部分,对培养具备实践创新能力和专业技能的人才有重要的意义。但是在我国教育教学中,实践教学的开展还面临着很多困难和挑战,本文立足于我国电气工程及其自动化专业实践教学的现状,探讨了如何开展实践教学工作,并提出几点思考,为电气工程及其自动化专业的实践教学发展提供一些参考意见。 关键词:电气工程及其自动化专业;实践教学;探索;思考 1前言 电气工程及其自动化专业是一个专业性和实践性很强的专业,需要学生具备扎实的专业基础理论知识以及很好的动手实践能力,为了为电气工程领域培养优秀人才,实践教学是非常重要的。随着国家教育改革的不断深化,电气工程及其自动化专业的教学体系和模式较过去已经发生了很大的变化,实践教学理念已经在高校中得到广泛的认可和实践。 2电气工程及其自动化专业教学现状分析 近几年来,国家加大了高校对学生实践能力培养的重视力度,政府部门大力推行教育改革,探索新的教学体系和模式以培养学生。但是,从目前我国电气工程及其自动化专业的实践教学效果和情况来看,电气工程及其自动化专业还存在着一些问题,影响整体的教学质量,导致培养出来的人才不符合市场需求。第一,大部分高校不重视实践课程。实践课程是将理论知识应用于实践,来提高分析问题、解决问题能力的过程。目前,大部分老师的教学仍处在传统的理论教学阶段,只是简单地传授课程的理论知识,忽略实践教学,对实验课敷衍了事、不严格要求,没有达到实验教学的目的和效果。第二,教学体系不合理,电气工程及其自动化专业性很强,教学中一些课程设置和教材的使用没有正确评估学生所处的阶段和水平,超过学生的学习能力范围,有的课程还存在理论与实践脱节的情况,让学生认为学习的知识没有用,导致学生丧失学习兴趣。第三,缺少对学生实践的管理体系。现有的高校在对学生实践考核的过程中,还是采用传统的试卷或报告形式,评估具有片面性,不能真正考查学生实践课程的表现以及掌握技能。同时,学校对实训课程以及实习都没有相应的管理制度,出现了部分学生蒙混过关的现象。 3电气工程及其自动化专业实践教学的思考 电气工程及其自动化专业人才对未来社会的建设发展有重要的意义,笔者就以下几方面浅析对提高实践教学质量的思考。 3.1建设完善的教学体系 完善的教学体系是保证教学质量的基础,也是电气工程及其自动化专业实践教学的基础和前提,在实践教学中,要根据学生的实际情况不断完善教学体系。第一,完善教材和课程设置,设计符合学生实际情况和人才培养要求的教学体系。要合理安排课程,保证课程难度是学生可以接受的,做到理论知识与社会实践相结合。第二,要合理安排理论与实践课程,在教学体系中设置合适的实验课程和相关实训,在实践中培养学生的专业技能,检验学生的学习效果。第三,建立合理的考核管理制度,保证教学实施的效果和质量。 3.2创新实践教学方式 为了让学生掌握专业技能,在电气工程及其自动化专业的实践教学中,需要不断创新实践教学方法,将理论与实践结合起来,在掌握理论知识的基础上将其运用到实践中去,深入理解和掌握教学知识,达到教学目的。除了传统的理论授课外,高校可以开展课题、实训、实习及一些校园活动来提高学生的学习积极性和实践能力。首先,学校应该大力鼓励同学们进行与课程相关的课题研究,通过实践调查或走入实际工作中了解和掌握专业技能,老师予以指导和审核,指导学生用正确的方法进行研究调查以及督促学生按质按量完成实践,以提高学生的学习思考能力。其次,学校要对学生实训严格要求,真正地让学生自己动手实践,在实践中发现问题和不足,以达到把知识转化为技能,更好地吸收掌握的教学目的。同时,学校要进一步规范实习管理,达到实习的目的,避免学生蒙混过关。 3.3提升教师综合素质 电气工程及其自动化专业不仅对教师的综合素质和专业技能有非常高的要求,还要求教师具备责任意识和科研能力。因此,学校应致力于提高教师的综合素质,鼓励教师参与科研以及实践工作,从企业中引进优秀的教学人才,提高整体的师资力量。而对于具有很强的科研能力,但教学能力有所欠缺的老师,学校可以提供相应的培训,以提高教师的教学技能。 4结束语 综上所述,电气工程及其自动化专业人才培养过程中要不断加强实践教学,培养具有专业技能的创新型人才。我国现有的教学还存在轻实践重理论的情况,要改变这一现状,就需要建立完善的教学体系和管理制度,不断探索创新实践教学方式,提高教师队伍的人员素养,以达到良好的教学效果。相信随着实践教学的探索和发展,培养出符合市场需求的人才指日可待。 作者:彭德奇 单位:湖南铁道职业技术学院 电气工程专业论文:电气工程及自动化专业人才培养模式探索 【摘要】针对本专业突出特点是其发展并不主要依赖本身的研发工作,更多是直接集成其它专业的实用成果。因此,本专业特别重视主动学习和实践,强调应用基本技能分析解决问题的能力,以及适应技术发展的学习能力。结合黑龙江东方学院电气工程及其自动化专业的实际情况从办学理由、就业分析、课程体系和能力指标等制定,尝试电气工程及其自动化专业应用型人才培养模式的探索,取得了明显的效果。 【关键词】电气工程及其自动化专业;人才培养;课程体系 一、电气专业的办学理由和就业分析 电气工程及其自动化专业是一个历史悠久、内涵丰富的老专业。目前,全国已有240余所全日制本科院校和80余所经教育部批准的民办院校设有4年制本科相关专业,每年招收3万人,另外还有460所专科院校每年招收1万人。且研究生的每年招生已近万人,占本科毕业生的1/3,专科-本科-硕士-博士-博士后的完整专业教育体制相当成熟。我们认为生源是办学最基础的条件和理由,其次便要考虑学生就业,因为当前的就业也会影响将来的招生。总体上电气专业的招生和就业都在所属学校中位居前列,但我们的问题是本院本专业毕业生的对口就业率不高,这里说的对口不好主要是指就业层次低的同学比例较大。由于专业竞争能力不高,较难拿到所期望的工作职位和待遇,因此便有相当部分同学只好改行从事某种本专业性质较弱的其它工作。本专业的就业领域包括以下几个方面:1.在各类传统企业中从事电气设备的日常维护和技术改造,如担任设备动力部门的工程技术人员、车间设备技术员和电气设备维护人员,以及其它生产过程的运行人员。2.在自动化公司中从事项目开发和售后服务,如项目工程师和施工技术员、调试人员、售后工程师和项目经理。3.在中小微企业中研发、生产电子和电气产品,如从事产品设计和工艺的工程技术人员、生产线技术负责人或骨干、测试工程师、元件工程师、售后服务工程师等。4.在相关领域中从事公务员、教师、文秘、管理、经营、销售和运行等工作。为了应聘这些职业,除了需要掌握必要的文化素质,还要接受基本电工理论和电工技能的训练,掌握电子电路的基本原理、制作、调试和PCB的设计方法,需要熟悉计算机的软、硬件基本技能(包括单片机应用技能和PC软件的应用方法),同时要求掌握PLC和工控设备组建、运行、调试和设计的基本方法,了解和熟悉某些测控、电力电子和电气传动的典型系统。为了适应本专业宽口径的就业特点,强调一专多能、可上可下(多次就业),以及适应现代科技发展和生产方式的学习方法。 二、课程体系和能力指标 本专业将整个教学分为入门、课程和实训3个阶段。为使学生尽快安全入门专业,将编程类计算机课程尽量前移,同时专设入门课及其分组实践课培养学习骨干,并以电子技术和单片机为主要内容开展课内外科技创新活动,试图鼓励学生在学习过程中重视英语和数学知识的运用;实训则作为顶层学习的出口,分为嵌控、工控、测控和电控(电力电子与传动)4组,分别进行典型系统的综合实训、毕设和基本能力的培训验收,并倒逼传统课程的改革;而目前传统课程则尽量尊重国家电类教学指导委员会和各任课教师的不同改革举措,以不同方式反复地培养学生的基本能力和职业基础,以及适于现代社会的学习方式方法。考虑我们学生应聘职位的入门性和实用性,而非领域专家的实际情况,本专业写入大纲的基本能力指标暂定如下:1.熟悉电气工程及其自动化行业,回答基本理论和安全用电的应知常识100题。2.自选原理图分析,鉴别主要电路和元件,展示电路板的装、焊、拆、调、测能力。3.简单功能电路板的原理图和PCB设计能力,展示自选中英文元件资料的阅读能力。4.继电器和PLC等工控系统的梯形图设计能力,自选示例,并说明电气设备的安装、配线要点。5.自选单片机最小系统或应用系统,展示电路设计和编程能力,说明调试方法。6.展示基本测试仪器和软件工具的使用能力,阐述自选测试任务的工作过程。7.说明自选典型电力电子、电气传动产品设备或测控系统的工作原理和特点,展示综合分析能力。 三、本专业为完成应用型人才能力指标的具体措施 为了响应学院加强企业合作,培养应用型人才的号召,我们先后在齐齐哈尔二机床、省自动化所和汇业集团等单位合作建立实习基地和科研合作关系。也与其它一些公办民办单位进行了一些合作探讨。如今,我们计划一面尽快积极提高师生的实践能力,另一面积极发动师生继续探索适宜的企业、内容和合作方式,并重点探讨:(1)以平房工业园区为重点,在全面了解的基础上寻找合适目标。(2)重点寻访工业机器人、电磁测量和信息处理协会、电控焊接设备、LED和光伏发电、智能电网和智能家居等领域的行业需求、就业渠道和合作伙伴。(3)探索聘请校内外各层次专家参与实践基地建设的方式和方法。 总结 本文阐述了电气工程及其自动化专业应用型人才培养方面的实施措施以及个人想法。具体通过人才培养方案、加强实践教学和实验室建设等方面进行了相应的改革与尝试,得到了用人单位的充分肯定。 作者:吴琼 单位:黑龙江东方学院计算机科学与电气工程学部
0引言 面对目前科技高速发展的新形势,将自动化融入到传统的机械设计制造中,既符合新形势的需求,也是制造业发展转型发展的必然趋势。机械制造业的自动化技术的应用,对机械设备自身的稳定性、节能性以及实用性得到提升来讲,呈现出十分出色的状态,推动了现代化机械设备的持续发展。 1自动化的使用 1.1计算机综合制造系统 该系统属于一类集成形式的制造生产系统,它借助于单向辅助技术将自身融合成一个整体,以实现创立信息共享平台以及规范的数据模型的目的,以此提升制造机械设备的工作效率。此系统涵盖了电子信息方面领先的生产技术、现代化开展管理工作的理论知识以及领先的材料,此系统是以全新类型的自动化在管理方面的理论知识、计算机以及传感器为基础,对机械设备的制造工作进行控制,以此方式让其制造效率得到提高。还有,机械设备是整个设计生产环节的集成部分,大范围的呈现在并行的项目当中,这一项目当中的强调中,从制作的需求出发,对产品的使用年限进行考虑,以此为前提,让减小研发和生产这两项工作的周期、减小设计以及维护工作出现的重复率问题等这几个方面的目标得以实现。 1.2柔性自动化制造技术 这一技术是按照产品的制造信息,对数字加工这项技术以及设备,还有其生产物料的储存、运输系统进行协调。以此为前提,提升对存在差异的加工以及制造产品的适应能力。这项技术能够对信息进行控制,主要是借助于计算机,其实质是使用计算机对产品进行制造期间的数据展开监督管理工作,以达成动态对制作规划实施调节;另外,第二层当中计算机承担的工作,是把最底层计算机开展工作的实际情况,传输到之前一层的信息中心;最底层区域计算机承担的对生产工艺设备接口位置的运行情况,进行收集以及监督检测,还有,根据之前一层下达的工作命令,在第一时间对制作环节的施工进行调节。还有这一制作技术当中储存和运输系统承担的工作,是根据下述的流程来实现对制作物料进行储存及运输工作:借助于前端生产环节的工业机器人,实现操控信息系统。 1.3自动检测技术 自动检测技术能够得到发展的前提条件,是传统意义上使用的仪器以及传感器。普遍而言,在对机械设备进行生产期间,自动检测这一技术的使用,不用将大量的人工投入到制造环节当中,能够让产品最终达到的合格率得到显著提高。还有,在这一系统内,使用的主要是对信息进行处理的系统,是微型计算机,以此方式确保了检测工作的可依赖性。 2发展趋势 2.1绿色环保 在对机械设备进行设计制造期间,要最大限度的减小废品出现的概率、拆卸性、运输环节造成的污染等问题。在工业生产当中,同样要十分重视环保工作的开展,机械项目生产和它的自动化工作,要朝着绿色可持续方向发展,大多数国家的创新领域已经证实了这一问题的可行性。国内的所有高校当中,关于环保的比赛项目逐渐增多,同样也证明了这一领域的重要性。在后期的发展当中,国内必然会在环保领域提出更为严格的要求,相关的法律法规同样将趋于完善。 2.2人机一体智能化 在之后的发展阶段,除了上述提到的绿色发展以外,智能化同样属于机械项目生产和其自动化进行发展的主要方向。因此必须要构筑出操作性极强的人机一体智能化系统,这样才可以让人机智能生产这项技术真正达成。该系统不止可以实施人工体力劳动,另外还可以实施脑力方面的劳动,也就是能够替代人脑。这一技术的使用,很大程度上减小了相关工作人员的工作量,另外,可以让公司对人力、财力以及物力等进行优化配置,让机械生产行业可以更为优质的发展。 2.3网络化 网络化的实现,是基于网络技术的不断发展。目前,网络的普及率十分高,这一技术的诞生,让经济全球化得到更快的发展,对所有行业都产生了影响,人民的生活同样由此出现了巨大的转变。若是机械设备自动化在对产品开展设计制造工作时出现了故障问题,有关的技术以及设计员工未处于第一现场,之前的处理方式是让设备停止工作,随后联系相关人员对出现的问题进行解决。此方式不止对生产进度造成影响,同样会导致工作效率减小。可是,若是使用网络化对制作流程进行控制,就算发生了上述提到的问题,技术人员也能够借助于网络化,及时对设备出现的故障问题进行处理,能够让机械设备以最快的速度重新投入生产,让制作加工的效率得到显著的加大。 3结束语 随着社会的发展与进步,将自动化融入到对机械进行设计制造当中已经是未来发展的必然趋势。目前能够做的,就是借助于现有的技术以及理论知识,为其最终的实现奠定坚实的基础,推动其快速实现与发展。
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。
农业新技术论文:新技术农业机械化论文 1当前我国机械化新技术运用现状 尽管当前我国农业机械化新技术已经不断投入应用,也不断扩大了运用范围,但在农业机械化生产过程中依然存在诸多问题。尽管农民的思想进行了改变,政府也对农业机械生产有了足够的重视程度,也对农业机械化生产投入了越来越多的财力、精力和管理。然而综合国力决定我国依旧属于发展中国家,我国的经济发展水平有限,科技水平也与发达国家有着一定的差距,这些情况的存在,都使得我国农业机械化新技术在发展过程中,由于资金、技术等各个方面的原因,难以得到更为深入、全面的发展。另外,当前我国农业生产过程中使用的机械设备相较从前虽然已经有了极大的发展,从数量、品种上都有了较大的提高,然而我国农业生产过程中应用的诸多机械设备相较发达国家依旧有着较大的差距,不够先进的机械设备带来的是农业机械化新技术应用难以跟上世界先进水平。由于我国经济水平、科技水平的地区性发展不平衡,也使得农业机械化新技术的应用在地域上有着极大的不平衡性,使得我国农业发展的整体水平得不到快速的提高。 2农业机械化新技术发展前景 2.1电子监控技术运用 随着世界科学技术的不断发展,世界农业机械化新技术的发展极为快速,我国的整体科技水平虽然与世界上的发达国家存在一定的差距,但随着我国综合国力的不断加强,科教兴国等众多国策的不断落实发展,我国的科技水平与发达国家水平的差距也在不断缩小。电子监控技术的应用是农业机械化生产的重要技术,电子监控技术能够对农用机械设备的使用做出最精确的监控,保证在农业生产过程中人员的绝对安全。另外,电子监控技术能够全方位的检测农作物的生长发育情况,全面了解农业生产的实际情况,及时了解生产过程中存在的问题并做出正确的解决措施,提高农业生产的效率。当前我国在农业机械化生产过程中使用最为广泛的是农用电子传感器,能够准确的检测作物生长环境的自然条件以及作物的自身生长情况,能够更好的实时了解作物生长以及性状情况,带来农业生产更加高效。另外,随着电子技术的不断成熟,微型芯片等各类电子监控技术的使用,更是使得农业机械化技术向智能化的方向发展。 2.2无人化操作应用 随着科技的发展和进步,无人化操作在各行各业中均已投入使用,农业生产过程中也不例外。随着计算机等高科技的使用越来越广泛,机器人的研发作业已经有了较为成熟的发展,而在农业生产过程中,机器人等各类无人化操作更是农业机械化技术发展过程中重要的技术之一。当前,随着社会经济的发展,农业的生产范围、难度也不断加大,这就使得当前农业生产相较传统农业生产方式有着更为复杂以及更高的操作难度,甚至很多已经超过了人工所能够完成的基础操作,因此,机器人等无人化操作技术就显得至关重要。另外,机器人的使用也能够使得农业生产操作更为精确,减少人工操作也就意味着在一定程度上能够带来更好的经济效益,提高农业生产效率。然而,当前我国农业生产过程中农业机器人的研发技术依旧不够成熟,在使用过程中还存在一些问题,但在未来很长一段时间内一定能够成为农业生产机械化技术的主流之一。 2.3向着精准农业和保护性耕作发展 随着社会经济的不断发展,我国的自然环境已经遭受到了一定的破坏,因此我国出台了可持续发展的战略。这一战略道路的提出也提示广大农业生产工作者,在农业生产过程中更要注重农业生产同自然环境相协调,坚持走可持续发展道路。因此,在当前农业生产机械化技术发展过程中,越来越注重采用更加先进的技术,对农业进行精准化生产,并对农业生产环境进行全面的监测控制,对检测出的问题提出最科学的解决对策,全面保护农业生产环境以及确保农作物生长以及今后长期的农业生产能够得到最好的保障。保护性耕作在农业机械化技术中能够充分确保农业生产环境的可持续发展,在科技水平不断发展,农业机械化生产不断趋于智能化、科技化的同时,保障了未来很长一段时间内农业生产的顺利进行,是农业机械化生产技术的重要方面。 3结论 农业对于我国综合国力的发展提升有着难以取代的作用,提高农业生产水平以及效率是当前以及今后很长一段时间内,国家政府以及农民都必须重视的方面。对此,农业机械化能够在很大程度上提高农业生产效率,带来农业产业的快速发展。同时,农业生产机械化新技术的应用,也能够在一定程度上对我国的科技水平起到反推动作用,即在我国农业生产水平提高的同时,提高科技研发整体水平,从而推动我国综合国力的提升。 作者:孟宪旭 单位:辽宁省本溪县农机推广站 农业新技术论文:推动新技术农业机械化论文 1农机化示范推广项目的组织程序 在试验示范的具体实施过程中,应包括机具选型、选择试验示范点、签订示范合同和制定实施方案、组织实施、总结验收这五个工作阶段。 1.1机具选型 项目通过论证后,即可着手进行机具试验选型工作,选型必须注意机具的先进性、适应性和可靠性,做到动力配套合理,操作、维修方便,使用安全,价格合适等。若无合适的作业机械,可组织技术人员对现有机械加以改造或研制新的机具。 1.2选择试验示范点 试验示范的目的在于通过实践检查项目选择的正确性,树立样板,示范全区。 1.3签订示范合同,制定实施方案 首先推广单位和示范单位要签订试验示范合同,明确各方的责任和义务,规范生产活动,约束各方。需要强调的是,制定农机化推广实施方案,必须加强同农业部门和农业科技人员的配合,要使实施方案真正体现出农机工程技术、农业生物技术和现代管理技术三者的有机统一。 1.4组织实施 根据农业生产要求和方案中制定的工艺流程,逐步实施要推广的农机新机具与新技术。1.5总结验收 总结验收的目的在于对先进性、可靠性、安全性、经济性、适应性进行总结评价,确定能否进行大范围的推广应用。 2农机化示范项目的实施管理 2.1实施程序 农机化技术推广项目实施大体分三个阶段进行。即项目实施技术组织准备阶段、项目实施技术推广阶段和项目总结阶段。项目实施工程程序如下:项目实施技术准备阶段包括:选择实施地点、任务分解;签订合同;进度时间管理;建立项目组织机构;人员组织与培训;资金、物料筹集;制定实施方案;实施区发动宣传;实施场所条件准备;新技术对比实验准备。项目实施技术推广阶段包括:技术引进、试验示范;技术推广服务;资金物料配套投放;机械化生产和技术推广;原始数据记录、记载及资料整理;检查与监督;项目整理。项目总结阶段包括:测产、项目基础数据统计;项目效益评价;技术总结,项目工作总结;撰写验收或鉴定技术文件;申请成果鉴定;项目资料存档。 2.2选择实施地点及推广面积分解 选择实施点及任务分解的必要性。一是部、省下达的农机化技术推广项目,要求大范围、大面积推广,推广面积少则几万亩、几十万亩,多达几百万亩。选择实施地点的原则:以乡或县(市)为基本的实施点;在实施点划定的项目区应集中连片,田块平整,便于机械作业;项目实施的基本条件具备,即要求路通、水通、电通;有一定的机械化基础;农民自愿参加计划实施;当地政府领导重视支持,并愿意给与资金配套;承担单位技术较强,有完成任务的能力。 2.3建立项目实施机构 建立项目实施机构的目的在于发挥项目主持单位及相关部门和行业的综合功能,处理推广过程中的协调问题,为项目实施工作提供行政领导,为项目实施起到组织保证作用。项目实施机构体系一般由项目领导小组、技术小组和生产应用单位共同组成。对大面积大范围跨地区项目按行政区划分地、市、县、乡(镇)层层成立项目实施机构或协作组。项目领导小组。以项目实施所在地区的农机主管部门为依托,建立项目领导小组。依据项目实施难易程度确定领导小组参加单位以及成员名单,其主要职责是负责行政推动,组织发动和协调,定期检查,解决配套资金保证物资供应。项目技术组。以承担项目的农机化技术推广单位为依托,成立项目技术小组。组长由推广单位分管业务工作的站(所)长或室主任担任,成员主要由推广单位、农业技术部门、科研单位、教学单位的科技人员组成,主要职责是完成各项推广技术工作。项目协作组织。项目协作组成员由项目牵头单位和参加单位的主要推广人员组成。协作组织职责是制定工作方案,统一技术经济指标及进度要求,制定测产验收办法,负责落实任务、组织检查、考察参观、经验信息交流、办示范点、现场验收、评比等工作。 2.4制定项目实施方案 项目实施方案是项目实施的行动指南,是一个具有规范性的纲领性文件,要求具有很高的实用性和可操作性。项目实施方案的主要内容及要求:主要推广任务和达到的技术经济指标;推广的主要技术内容;实施地点;工作进度安排;组织管理措施;组建项目领导小组、项目技术组,明确其职责分工;拟定项目实施方案的要求。要以项目合同为依据。项目实施方案是项目合同的具体化,实施方案中任务指标应与合同提出的一致,不可随意提高或降低要求。实施方案要被应用单位接受执行。拟定一个科学实用、便于操作的实施方案,且要反复修订实施方案。项目实施方案(草案)拟定之后应交项目领导小组和项目技术组讨论研究,并听取应用单位意见,在此基础上修改完善,批准执行。 2.5项目检查与监督 检察监督是保证项目达到预期效果的重要手段,检查和监督是依据合同规定的内容,对项目实施的进展情况与原计划目标进行对照,发现差异,指出原因,以便及时采取解决措施,防止问题再度发生;对成功经验和做法加以总结,组织交流推广。检查监督要局部检查与全面监督相结合,内部监察与外部检查相结合,平常检查与重点抽查相结合。在开展检查监督之前,应事先对检查的范围、内容、重点、步骤及方式方法等分别予以研究,拟好检查提纲,做到有目的有计划地进行,检查完毕后要做好总结评比。 作者:宋达 单位:大安市农业机械化技术推广站 农业新技术论文:农业机械绿色新技术应用前景分析 一、农业机械绿色新技术应用前景分析 从当今的农业发展状况来看,农业机械绿色新技术已经在一部分大型农业发展基地和较大型城市得到了广阔的应用,但尚未达到普及。2007年,国家出台了关于农业机械新技术推广的新政策,相关文件指出,党和政府应早日加快推进农业绿色新技术的生产,加快农业示范基地的相关建设,加强农业新技术的改造和应用,继而提高农业机械绿色新技术的普及率,解放劳动人民生产力,创造更多的社会市场相关价值。所以,农业机械新技术的推广和应用可以给社会的市场经济带来巨大经济利润,提高人均劳动生产率,加快了单一传统化农业向现代化农业的转变速度,极大的促进农业发展。因此,农业机械绿色新技术有着广阔的应用前景。 二、农业机械绿色新技术推广的策略和方针 想要推广农业机械的绿色新技术,就要不断考量农业和经济二者间的关系,这在实际操作中往往十分矛盾,因为不但需要理论的支持,更需要不断吸纳相关领域的经验,通过研究农业机械在生产中的具体应用,进而保障资源、环境与经济利益间的关系稳定,从而实现农业绿色新技术大力推广这一目标。在推广的同时,同样也可以注意采取适当的策略。 2.1提高农业机械绿色新技术在传统农业生产中的地位和作用 我国在农业机械绿色新技术的相关领域整体技术水平还处在初级阶段,还需要各方面付诸不断的努力。从我国农业当今的生产水平来看,农业机械中的绿色新技术可以被认为是农业行为的不断改进衍生出来的一种新型模式。它本身含有现代农业以及传统农业的相关要素,也含有西方相关的技术及理念。根据07年中国土地资源管理局公布的统计数据,全国传统农业建设大约会有1/3的农田存在着不同状况的水土流失问题。自2007年以来,全国每年土表流失量已经达到了50亿t,土表流失过程中损失钙、氮、磷、钾等土壤养分达到5000多万吨。据此情况,如果不加紧农业机械绿色新技术和传统农业的和谐并进,共同发展,水土流失的面积还将会继续增加,渐而成为制约农业经济发展的棘手因素。 2.2加强农业机械绿色新技术的体系建设 农业机械绿色新技术涵盖的方面很广,如农、渔、牧等,同时也与相关的经营要素联系密切。为了推广农业绿色的新技术,一方面需要遵循科学的发展原则,从全局出发分析各方面的关系,并且通过采取合理的措施,不断完善农业机械绿色新技术的体系,确保能够长久地发展。同时,政府应当通过协调农业机械绿色新技术的各部分组成要素,建立起农业机械绿色新技术的推广模式,从基础农业设施的建设开始做起,逐渐扩大农业绿色新技术的涵盖范围和应用领域。通过“政府引导方向,市场运作调节”的基本模式,开拓农业机械中绿色新技术的市场,引导农业绿色新技术的迅速发展,继而提高农业生化的经济效益和生产水平。 三、农业机械绿色新技术推广中存在的一些问题 3.1缺乏与农业机械绿色新技术相关的法律来规范其发展 即使有相关的政策进行引导,但我国至今在农业机械绿色新技术的发展领域嗨缺少相应的法律法规,比如很多地区在实际推广前都只有一个简单的工作计划,而没有进一步去研究计划实施的合理性,这就导致许多农业机械绿色新技术的推广半途而废,其未来的发展无从谈起,可持续发展这一理念更是被搁置在一旁。 3.2 农业机械应用的规模总体来上看依然较小、农民对相关领域知识有所欠缺 我国在农业生产资源的分布上比较零散,没有统一的规划,因而布局十分混乱,导致无法形成一定的规模进行有效的治理,从而使农业机械绿色新技术这一产业的进程发展濒临停滞。即使进行相关的调整也达不到理想的效果。造成产品结构的不稳定。同时,我国在农业机械绿色技术的应用推广方面还没能形成有效的机制,比如无法向农民提供更多技术层面的信息,这就使农民在实际生产中十分迷茫,无法确定自己的努力究竟会带来多少收益,因而,相关政府还需要早日完善相关领域服务,应当不断调整当下的农业机械生产结构,从市场的需求出发,提升整体的服务水平和建设能力,确保农业行为机械产业化能够实现经济上的收益。同时,还需要加大贫困地区的开发,对其在技术以及经济上不断进行扶植,不断引进国外的先进技术及经验,使得贫困地区的农业机械的普及性和应用性逐步得到本质上的提升。 四、结语 在推广农业绿色新技术时,政府应从全局进行思考,为了长远的发展,不断深入到技术领域去找到不同区域的对应策略,从区域繁荣推进至整体的协调运作。农业机械绿色技术的普遍应用,作为当今世界农业发展的大体方向,必将随着时代的进步,不断突破,不断完善,终会形成一条可持续发展之路造福人类。 作者:张成 单位:朱衣镇农业服务中心 农业新技术论文:农业机械新技术的应用 一、自动化技术是未来农业机械化的核心技术 自动化技术是一种综合性的技术,包括计算机技术、控制技术、系统工程、信息论等多种内容。就农业机械技术发展的走向来看,未来自动化技术必然会成为农业机械化的主力军与核心力量。这其中,尤以自动控制技术更为明显。自动化技术在农业机械生产中的应用可以大大降低劳动者的劳动强度,提升机械生产的精确度与效率,同时利于机械化生产的批量推广。正是基于这些优点,自动化技术尤其是自动控制技术已经成为农业机械技术革新的重要落脚点。比如,国外早些年出现的半自动控制联合收割机,就可以在机器控制系统的掌握下自动进行农作物收割作业,从而极大地方便了大批量、大面积的作物收割。此外,这样的自动控制收割机还配备有机体调平装置、发动机熄火保护装置、液压无级变速装置、自动报警及显示装置等。这些装置各有用处,而且设计精确,皆以自动控制技术为设计原理,能够保证收割机的安全、高效运转。总之,诸如此类的自动化控制机械是未来很长一段时期内农业机械技术发展的核心趋向。农业生产的最终目标是解放、发展生产力,不断提高农业产业化效益,而自动化控制技术恰恰可以为之服务。我国的农业机械化与自动化技术的融合仍然处于起步阶段,还需要更多的努力,这也是我国未来农业机械化发展的重要目标。 二、农用机器人、农用传感器技术具备良好的应用前景 所谓的农用机器人,就是农业机电一体化与农业装备融合的产物;农用传感器技术则是利用传感器装置、数据处理系统对农产品的生物学特性进行监测、分析的技术,业已在我国部分农业生产地区得到应用。以农用机器人为例,由于农业机械应用中农业作业环境、作业对象的复杂性和多变性,决定了对农用机器人有更高的要求。具体来说,农业机器人要能够自动收集处理作业环境及作业对象的各种信息,确定目标并依此决定应选择什么样的操作形式进行恰当的作业。例如,在果实收获时,农用机器人要根据果实本身的特性自行判断果实的成熟度,然后采摘果实;在除草和间苗作业时,农用机器人要能自行区别出作物与杂草等。在农用机器人研发及应用方面,我国已经取得了显著的进步。相信在不久的未来,我们的农用机器人一定在农业机械化生产中可以发挥出更大的作用。再如,农用传感器技术的应用也在农业机械化过程中有所体现,而且作用明显。比如,农用收割机上使用谷物流动传感器能够快速的测出收割机每秒收获的谷物量,而且使用谷物湿度传感器可以实现对收获谷物和储藏谷物湿度的在线测量、监控;在粮食烘干、储存等作业步骤上,运用温度传感器可以解决温度测量的精度问题以及远距离非接触式测量的相关问题等。 三、小结 综上所述,新时期农业机械新技术的不断涌现一方面反映了农业现代化、产业化、科技化的基本趋势,另一方面也给农业机械化的可持续发展提出了严峻的考验。展望未来,农业机械化技术的发展需要融合多种高精尖科技,也需要农业技术人员付出更大的努力。只要坚持农业机械技术的创新,尊重农业生产规律,农业产业化、集约化发展的明天值得期待。 作者:周成梅 单位:贵州省遵义市汇川区板桥镇科技宣教文化旅游服务 农业新技术论文:植物保护新技术在生态农业的运用 [摘要]植物保护技术是近些年发展起来的绿色生态化技术,合理应用植物保护技术,是确保农产品质量的关键。基于此,本文就植物保护新技术在生态农业中的运用进行探讨。 [关键词]生态农业;植物保护;新技术 生态农业是近年来迅速发展起来的一种农业类型。而在生态农业生产中运用植物保护技术,能够提高农产品的质量,同时能够保障农产品在生长过程中避免遭受病虫的侵害,从而生产出绿色无公害的农产品。 1生态农业理念 生态农业主要指的是根据经济学及生态学原理,采用现代化科技手段来进行合理的生态管理。生态农业和传统农业相比,最大的不同就是发展观念不同,生态农业是以发展大农业为主,运用多种多样的生态管理模式促进种植业及其副业同时发展,提高农业经济效益,并可以更大程度地满足社会需求,维持生态平衡,保护环境[1]。 2植物保护技术在农业中应用的重要性 2.1促进农业发展 例如,在水稻、玉米等作物的种植生产中,实行水田连作免耕栽培技术、水旱轮作免耕栽培技术和旱地免耕栽培技术三大类免耕栽培技术模式,可以节省人力、物力,可以有效地避免太阳的日晒,节约用水量。 2.2减少病虫害的侵袭,节约生产成本 首先,可以有效地通过植物保护技术来减少病虫的数量,从而能够保障农作物健康生长,降低生产损失。其次,植物保护技术的应用可以在一定程度上节约农户的投入成本,提高农作物的产量,从而促进经济的发展。 3植物保护技术与农业可持续发展之间的关系 为了实现农业可持续发展,必须重视植物保护工作。随着我国社会经济的不断发展,可用的资源及能源的利用需求越来越大。再加上我国是农业大国,人口众多,对于农产品的需求量越来越大,所以需要提高农产品的产量和质量。而这就要求合理运用植物保护技术,加强对病虫害的防治,提高农作物的产量和质量。例如,病虫害灾害对于农作物健康生长来说是一种巨大的威胁,由于农业防护治理工作力度不够,很多地方对于农作物的保护仅仅采取喷洒农药的措施,不仅不能够从根本上解决病虫害问题,而且对农作物带来了一定的危害,污染了农作物的生存环境,不利于农业可持续发展。所以,为了提高农作物产量,保护农作物的生存环境,实现农业可持续发展,需合理应用植物保护技术。 4植物保护技术在生态农业中的应用 4.1借助杀虫灯来有效灭杀害虫 借助杀虫灯来吸引害虫,然后灭杀害虫,不仅能够有效防治害虫,不会给作物带来伤害,而且不会使农作物存在农药残留,确保了农作物的绿色、无公害生产。不仅如此,还能够通过有色光的诱导来集聚害虫,从而进行集体消除,确保农作物健康生长。 4.2采用防虫措施进行生态管理 通过先进的阻隔技术可以有效预防害虫,如利用防虫网可以有效地将害虫隔离出种植区域,能够有效降低害虫数量,减少对于农作物的伤害,优化农作物的生长环境,从而在很大程度上确保我国农业的绿色生态化发展。 4.3全面监测,保障生态农业的健康发展 为了保障农作物的健康生长,应采取合理的植物保护措施,对农作物的生长进行全面监测,发现问题及时采取防御措施,有效降低对农作物造成的损失,从而保障农作物健康生长。为了推进生态农业的发展,农业技术人员要及时将先进的植物保护措施传授给农民,做好植物保护技术措施的推广应用工作。总之,植物保护技术适应了生态农业的发展要求,对生态农业的发展起了积极的促进作用。今后应不断加强对植物保护技术的研究,确保农作物健康生长。 作者:冯斌 单位:安顺市西秀区刘官乡农业服务中心 农业新技术论文:植保新技术对生态农业的作用 摘要:随着时代的发展和社会的进步,人们的生活水平不断提高,消费观念也在不断的更新,对于食品的质量有了更加严格的要求,尤其是越来越多的农副产品,爆出了农药残留超标问题。市场需求绿色产品、无公害食品、有机食品,这就要求传统的农业发展模式急需改进,朝着生态农业方向发展。 关键词:生态农业;植保新技术 很多农民在进行农业种植的同时,为了跟随时展的要求,改进了生产模式,朝着更加生态无公害的方向发展,生产出有机食品。这就要求农业的种植技术也要改进,为了让传统的农业转变成生态农业,科研部门大力推广植保新技术,黑龙江省农科院对俄中心不断加强与俄国的农业科技合作,植保新技术推广已经成为传统农业向生态农业转变的重要部分。 1推广植保新技术的重要性 农作物在生长的过程中,会受到两方面的侵害,一个是来自地面上的病虫侵害,还有一个是来自于土壤内的病虫侵害。农作物的生长环境很重要,如果受到害虫的侵袭,很可能会导致作物减产,甚至颗粒无收。农民为了预防病虫害造成损失,在传统经营模式下经常使用的是农药,例如一些杀虫剂,这些杀虫剂能够立刻见效,杀死虫害。但危害较大,如果不能立刻分解,就会随着雨水流到河湖里,或者渗入土壤,造成农药的残留。动物或人类在喝了这种水,或吃了这种带有农药残留的农产品后会影响到身体健康,有时甚至能致癌。这种生产方式不够生态环保,危害性较大,也不能保证食品的安全。所以,要改变这种传统的种植模式,必须推广植物保护的新技术。首先,植保新技术的推广有助于实现农产品安全无公害。植物保护技术作为新的农业保护发展模式,拥有很多先进的种植技术。经过多年的实践,以及与俄国农业科技的合作,把植物保护新技术应用到农业种植方面。在实践的过程中,新技术的种植效果非常的明显。这种植物保护新技术,不但可以减少病虫害的发生,也不会影响到周围的环境。其次是实现生态无污染。所谓的生态农业,不只是农产品是绿色有机产品,其周围的生态环境也应该是安全的。生态农业是一个复杂的发展过程,在开展前期费用消耗较大,这需要政府各部门的大力支持,将植物保护新技术最大限度的应用到农业种植上去,植物保护新技术可以减少病虫害的发生,把因为病虫害所导致的减产等问题损失的费用降到最低。并且能够节省农药的费用,有效的实现生态农业,这样还能减少对周围环境的影响。所以,植物保护新技术应当被大力推广。 2植物保护新技术的发展现状 农业的发展是一个长远的过程,在进行农作物种植的过程中,要考虑到可持续发展和生态发展。因为,土地是有限的,如果只追求眼前的效益,导致土地肥力下降,或土壤污染,就得不偿失。所以,要用科学的方式进行耕作种植,科学的管理生产。在植物保护新技术推广过程中,“三诱”技术成为重要的组成部分,对于农业的生态发展有的十分显著的作用。下面就列举几个实际的案例。2.1杀虫灯。所谓的杀虫灯,就是利用频率振动,吸引虫子,并杀死。这种灯杀虫效果显著,在害虫频发的季节,能够吸引并杀死大量的害虫,减少害虫的数量。杀虫灯的使用减少了农药的使用量,进而减轻了农药对土地,以及农作物的污染。还可以根据杀虫灯诱集的结果,预测害虫将要发生的趋势,进行提前预防,采用科学的防治方法。这种杀虫灯,在蔬菜种植田里效果尤为显著,且无污染、见效快。传统的农药杀虫法,每隔几年甚至一年就要进行更新换代,因为害虫会产生抗药性,农药的使用剂量就会越来越大。例如,棉花上的棉铃虫,在没有进行生态种植之前,虫子的抗药性很强,农民组织人力,大量的喷洒农药,家禽在吃了被喷洒农药的虫子后就会死亡,而这些虫子却毫无反应。杀虫灯就避免了虫子产生抵抗性,除非技术的更新,一般情况下不需要进行产品的更新换代,能够长久的使用,也不需要过多的人力,节省了农民的生产成本。并且能够有效的减少虫子的密度,以及因为农药造成的土地污染、环境污染等现象。2.2性诱剂。性诱剂是利用不同的害虫不同的性信息吸引虫子前来,进行性别上的消灭。这样就能减少虫子之间的交配,减少虫子的下一代,逐渐的控制害虫的数量。这种方法绿色无污染,并且能够有效的控制虫子的数量。每当虫子交配的季节,农民就放出这些性诱剂,不需要过多的人力,成本也较低,对人和动物都没有影响,尤其是周围的环境不会受到损害。这种方法较适用在果园内,尤其是一些果树上的蛾子,能够有效的减少,进而提高果树的产量。性诱剂的使用减少了化学药剂的使用,减轻了生产的成本,保护了生态环境,提高了作物的产量,增加了农民的经济收入,是一个双赢的局面。目前,传统的农业种模式已经不能满足人们对生态农业的需求。需要改进农业种植技术,而植物保护新技术有助于在农业种植过程中,合理应用新技术防治病虫灾害,增加作物的产量。植物保护新技术不仅能够降低成本,节省人力物力,还不会影响到周围的环境,生产出绿色无污染的农产品,符合农业可持续发展的方向。 作者:杨帆 单位:黑龙江省农科院对俄中心 农业新技术论文:生态农业植保新技术的应用 摘要:在我国加大农业生产重视程度的情况下,生态环保理念的推出和实施,给农业生产技术提出了更高要求。因此,本文就生态农业进行概述,对生态农业中的植保新技术进行探讨,以促进其更广泛的应用。 关键词:生态农业;植保新技术;应用 1生态农业的概述 根据相关资料可知,生态农业主要指的是,合理运用现代化的技术,以可持续发展为主要原则,并结合生态学、经济学的相关规律进管理,从而达到提高生产质量、产量、经济效益等目的。所以,在人们生活水平不断提升的情况下,农业生产必须向着绿色、环保、无公害等方向发展,注重新型农产品的开发,才能真正形成生态农业。 2植保新技术的合理应用 2.1性诱剂方面 一般情况下,昆虫性信息素在很多资料中都被记载为性外激素,可以对异性昆虫产生较强诱导作用。因此,在生态农业中,通过人工方式进行昆虫性信息素的合成,可以将其作为引诱剂来使用,从而成为当前重要的植保新技术。根据实践应用情况来看,在大力发展生态农业的前提下,采用的载体主要是优质橡胶,在结合相关工艺进行处理之后,其分布可以更加均匀,并且,散发的速度也较慢,从而可以成功诱惑雄蛾。诱芯一般是放置在塑料袋中,或者是玻璃瓶中,以便避光下进行保存,而最好的保存方式是放置在冰箱中,即在要使用的时候才取出来。目前,诱芯种类有很多种,因此,他们的持效期也是不同,大约在3个月。一般使用这些诱芯来进行虫害防治,或者是对害虫的具体进行进行检测时,需要每代都进行1次诱芯的更换,以确保其能获得较好的效果。例如:在甘蓝生长比较快速的时期,进行小菜蛾的生态防治,根据采用性有诱剂之后的数据来看,小菜蛾在1个防治周期被诱杀的数量在800只左右。虽然上述防治的大部分都是成虫,并不能对幼虫造成较大影响,但仍然是生态农业进一步发展必须重视的一个方向。 2.2杀虫灯方面 在农业生产中,如果不使用杀虫灯,则需要在夏季温度较高的时候,通过喷药的方式来消灭一些害虫,如金龟子、螟虫等。一般情况下,1个月需要喷药大约4次。而在生态农业中,合理采用杀虫灯,即频振式类型的,可以很好的消灭螟虫、飞蛾等,而其它害虫在消灭时,需要喷药的次数也会减少很多。通常情况下,1m2的种植面积,1个月需要花费大约900元的农药费用。合理采用频振式的杀虫灯,环境受到的污染程度也会降低,从而促进农业生产生态化发展。 2.3黄板的应用 根据相关分析和研究来看,农业生产中的很多害虫,都具有趋色的特性,其中,黄色是最主要的一种颜色。因此,在生态农业中,合理应用黄板来诱杀害虫,可以取得较好的防治效果。一般情况下,黄曲条跳甲害虫是种植叶菜类蔬菜的会产生的主要害虫之一,有着较大防治难度。在传统农业生产中,如果想要有效防治,则需要使用毒性较大的农药来喷洒,并且,喷洒的次数要很多,才能获得一定效果。所以,在生态农业中,合理使用黄板来进行害虫的诱杀,特别是黄曲条跳甲害虫,可以取得较好的效果。例如:在进行小白菜的种植时,一张黄板通常可以诱杀的黄曲条跳甲害虫的数量是360多只,可以黏住的害虫大约在85~200只之间。在蔬菜种植区域周边,增加黄板的使用量,并保证其摆放位置的正确性,则可以取得非常好的防治效果。 3应用策略 在生态农业中,植保新技术的合理应用,需要采取的策略主要有:加强综合防治。根据农业生产的具体情况,选择合适的虫害防治方法,如生态防治方法、物理防治方法、生物防治方法等,可以大大降低农药给环境带来的污染,并改善种植土壤的结构;科学运用病虫害检测系统。由于农作物的产量会受到各种因素的影响,如病虫害危害程度、发生时间等。因此,综合分析各种影响因素,合理建立病虫害检测系统,并科学运用,才能真正促进农业生产生态化发展;加强新技术培训和推广。在我国生态农业不断发展的情况下,让农民群众真正了解各种保值新技术,对应降低农药给环境造成的污染有着极大作用。因此,在农村地区开设咨询点,设立宣传栏,利用广播、电视、公共平台等传播新技术,才能真正改变农民群众的种植观念,从而促进我国农业生态进一步生态化发展。 4结束语 生态农业的发展,需要得到农民群众的认可、支持,才能真正发挥植保新技术的作用,而植保新技术的合理应用,必须加大宣传、推广等,才能真正减少病虫害带来的危害,对于提高农业产量、质量等有着重要意义。 作者:肖富强 单位:宁乡大成桥农技站 农业新技术论文:农业机械新技术的应用及发展 [摘要]农业机械随着社会的进步而不断发展,而多种新技术的应用使得农业生产效率得到有效提升,如人工智能技术、机器人技术、自动控制技术、计算机视觉技术等,这些技术的应用均推动着农业机械朝着精确化、高品质的方向发展,为我国农业的发展创造了有利条件。 [关键词]农业机械;新技术;应用;发展 随着我国农业的不断发展,农业机械技术也不断进步。目前,我国农业朝着机械化、智能化方向发展,其目的是使得农业生产效率得到提高,从而进一步提高农业经济效益。因此,我国不断加强农业机械新技术的研发,不断吸取新型技术,从而为农业的发展奠定良好的基础。本文现对农业机械新技术的应用与发展进行探讨,其详情如下。 1目前农业机械新技术的应用 1.1人工智能技术人工智能是当下社会科学技术研究的重点,人工智能已经在电子、电器等行业普遍应用,如智能扫地机、智能手机、智能电视等,且这些人工智能技术也逐渐应用到农业生产中,且农业机械设施中,智能、电子信息等技术的应用不断增多。尤其在农业机械化程度较高的国家中,已经普遍应用了人工智能技术。例如美国已经研发了激光拖拉机,该拖拉机应用激光技术,能对拖拉机的方向进行智能控制,且可精准地定位拖拉机的位置,有助于提高农业生产效率。人工智能技术的应用有助于降低农业生产成本,可减少污染程度,且能使农业机械生产操作精准程度提高。使用者在使用应用人工智能技术的机械时,其操作更为便捷和舒适。1.2机器人技术国内外研究专家从未停止过关于机器人技术的研究工作,但是机器人代替人力已经在许多行业得以实现,例如在我国许多厂家中,均用机器人来代替简单地人工操作,使得生产效率大幅提高。尽管我国农业中关于该方面的技术仍处于研究阶段,但是这项技术的应用对农业的发展有着重要作用。1.3自动控制技术机械自动化控制技术是农业中应用范围较广的技术,该技术的应用有效地提高了农业生产效率。农业生产中,自动控制技术可根据农业实际情况来进行自动化调节,以减少人工操作量,如在蔬菜大棚种植中,自动控制技术可对大棚中的温度、湿度等进行自动化调节,以保证蔬菜生长环境适宜。1.4三维参数画绘图软件技术三维参数画绘图软件是市场上应用范围较广的技术,而在农业方面也已经开始应用这项技术。目前,我国许多农机企业已经开始使用CAD技术来进行农业机械设施的设计,尤其是高精度需求的腹胀曲面部件的设计和制造,取得了一定的成果,但是CAD的使用仍然不够,还需不断深入研究。1.5计算机视觉技术农业机械应用的计算机视觉技术主要是进行农产品品质分级等检查。计算机视觉技术是在图像处理技术、视觉模拟技术等基础上发展起来的技术,目前,该技术在农业机械收割、播种等方面均得到有效应用。但是该技术的应用过程中仍存在较困难的技术难题,如快速获取动态图形信息方法等,这些技术还需进一步研究。1.6液压技术液压技术是建立在工业传感技术、微电子技术基础上的技术,农业机械应用该技术后,机械的能量转换的效率得到有效提高,系统工作效率也大幅提升。农业机械系统动力学特征、动态特征不断凸显,且随着液压技术数据收集处置、故障监管技术等技术的不断完善,农业机械更为科学化、精准化,且有助于农业环境保护工作的开展。 2农业机械新技术的发展趋势 2.1高科技发展方向随着农业机械的不断发展,各种新型技术被不断应用在农业机械中,且应用范围还在不断扩大,农业机械技术水平也不断提高。随着社会各类科学技术的不断进步,农业机械将朝着高科技方向进行发展,通过利用人工智能技术、自动控制技术、计算机视觉技术等来使得农业机械的精准度更高,使得农业机械作业能力大幅度提升,最终达到提高农业生产效率的目的。2.2高品质发展方向随着农业机械新技术的应用,农业机械生产质量和作业效能均会不断上升。农业机械设计和制造过程中,会应用CAD技术等现代科学技术,能提高农业机械设计的精度、准确性,有助于提高农业机械产品的品质。农业机械在设计和制造过程中,设计工程师将更为重视农业机械产品的整体功能性和外观,如在功能方面,农业机械内部的器件配置更为科学合理,部件的性能更为优良,能显著提高机械产品的功能性;在外观制造方面,首先对机械产品的外部表面进行机械、化学处理,之后使用高质量油漆,这种方式能有效提高油漆的耐用性,色泽、亮度更佳。随着农业的发展,人们对农业机械质量的要求也会越来越高,因此,高品质发展是农业机械发展的重要方向,厂家应从设计、制造、检查等各个环节进行严格监督,保证农业机械质量过关。2.3可持续发展方向可持续发展是社会各行各业发展的重要方向,农业也朝着该方向发展。农业机械应用多种新型技术有助于提高农业生产效率和环境的保护,如利用人工智能技术,农业机械的操作更为精准,可避免发生不必要的资源浪费,能提高农业资源利用率,且操作更为简单、方便,使得生产效率提高。 3农业机械新技术的推广和扶持 各个地区的政府应重视农业机械新技术的推广,开展农业机械新技术的培训工作,采用多媒体等形式来展现农业机械新技术的特点。对于农业机械的购买,政府可予以一定的补贴,如购买插秧机、拖拉机、秸秆还田机等,加强对农业机械的推广力度,从而推动农业机械化的发展。在农业机械技术应用过程中,相关部门应加强对相关设施、装备的建设,重视新技术生产的安全性,并对农业机械进行严格安全检查,保证农业机械质量合格。 结束语 我国是农业大国,尽管我国的工业经济在不断发展,但是农业仍是社会经济发展中重要的组成部分。目前,我国城市和农村经济的发展存在较大的差距,而不断提高农业生产经济效益仍是促进社会经济发展平衡的重点,对此,我国还需要加强农业机械水平,不断应用新型技术,提高农业生产效率,从而推动农业的发展。 作者:朱云 单位:河南省新蔡县农机安全监理站 农业新技术论文:农业机械新技术的发展分析 [摘要]农业机械是农业生产重要的物质基础,其是发展现代农业的硬件设施。农业机械化能够显著推动农业生产力提升。当前我国农业正在积极发展现代农业,各种先进的农机设备不断被应用到农业生产领域。农业机械化的实现是在农业科技技术不断发展的基础上得以实现。要想实现农业现代化、农业机械化,必须重视农业机械新技术的开发和应用。本文主要结合实际情况,就农业机械新技术应用和发展的重要性进行了分析,然后就最近几年应用的新技术进行了论述,最后提出了农业机械新技术的发展方向,希望通过本次研究对更好的实现农业机械化发展有一定助益。 [关键词]农业机械新技术;应用;发展前景 进入新世纪后,我国加大了对科研的重视程度,并将先进的科研成果积极应用到农业机械设备中,促使了农业机械设备逐渐向着全自动化、智能化方向发展,农业生产效率不断得到提升。在农业机械设备生产过程中积极应用新技术和新设备,可以显著提高农业机械的作业效率,保证农业机械具有良好的适应性。因此,我们需要积极研发、推广和应用全新的农业机械技术,将新成果和新技术运用到农业机械中,为实现精细化农业提供必要的技术支撑。 1农业机械新技术应用和发展的重要性分析 首先,显著提升农业机械的运作效率。在过去农业机械使用过程中,有不少机械不能有效识别农作物的位置,例如倒伏的小麦和玉米,这些倒伏的农作物在收割过程中很容易被遗漏,因此,在农业机械使用过程中积极应用全新的农业机械技术有利于弥补农业机械存在的漏洞,提高了机械的作业效率;其次,降低了农业劳作量,能够带动地区经济发展。过去的农业生产需要大量的劳动者,而农业机械新技术的应用,实现农业种植、作物收割的自动化,大大降低了农民群众的劳动强度,农村地区的很多劳动力可以到其他行业开展工作,有利于带动农村社会经济发展。 2农业机械新技术的应用 2.1计算机视觉技术 计算机视觉技术是一种以图像处理为基础的学科,主要是对视觉信息进行理论计算和表达,随着计算机视觉技术应用逐渐成熟,目前在农业机械生产方面,计算机视觉技术不仅能够对农产品进行科学分级,还能够协助机械开展精良化播种和收割。但是由于这项技术在农业机械应用的时间还比较短,还有不少的技术难题没有得到解决,对于这项技术的应用还需要我们做出进一步研究。 2.2人工智能技术随着智能技术的应用和发展,农业机械智能化逐渐实现,应用智能技术可以有效的控制农业机械的运行方向,同时还能够对农业机械进行精确定位。通过人工智能技术,帮助科研人员建立一个庞大的数据库,通过这个数据库,农业机械科研人员可以对土地进行全面的掌握,从而设计出适合不同地区农业生产所需要的农药、化肥、种子等农产品。 2.3自动化控制技术 在农业机械生产过程中,积极应用自动化控制技术可以帮助操作者将作业难度,同时,在农业机械化作业过程中,还可以根据土地地势的高低和秸秆的长短合理的对农业机械作业的高度进行调节,保证农业机械使用过程中的安全性和适应性,从而提高农业机械使用的可靠性,最终保证全面提升农业生产效率。 2.4信息网络技术 近几年,信息网络技术在农业机械上的应用最为成功。将信息网络技术和地理信息系统、自动化控制技术等技术相结合,就可以实现对农业生产农作物、土塘、施肥、农药进行全过程的监督和控制,同时,还可以有效监控农作物生长繁育情况、病虫害发生情况等,然后借助定位系统和地理信息系统保证完成相应的田间工作。 2.5液压技术 液压技术的实现主要是在微电子技术、工业传感技术的基础上应用研究的一项新技术,其在信息数据采集方面发挥着十分重要的作用。其能够完成能量的转换和匹配,提高农业机械系统的效率,保证整个系统的动能效率和系统的适应性和兼容性,使得系统的可靠性和安全性得到全面提升。农业机械设备在设计过程中主要采用内燃机作为驱动力,这就导致了工作负荷经常出现较大的改变。如果能够采用电液控制完成相应的负载和原驱动机之间的匹配,就能够有效降低功率传输过程中的能量损失,能够切实提升系统的运行效率。 3农业机械新技术发展方向分析 3.1农业机械新技术需要不断整合其他领域的技术资源 在农业机械发展过程中,应该积极发展智能化机械、自动化农业机械,让农业能够像我国的工业实现规模化和程序化生产。在农业机械应用发展过程中,自动化和智能化农业机械技术不仅可以显著提升农业生产效率,降低农民群众劳动强度,降低生产成本,同时还有利于我国的土地资源高效利用,充分发展现代农场和现代农业专业合作机构等多种农村农业合作模式,解放农村的劳动力,让大量的劳动力从事其他行业工作,促进地区经济发展,全面建设社会主义新农村。 3.2需要走绿色可持续发展的道路 积极建设具有中国特色社会主义中发展道路具体体现在农村农业生产领域是要求坚持走集约化、规模化、科学化和生态化的可持续发展道路。而这些发展目标的实现就需要依靠先进农业机械科学技术。因此,在农业机械新技术研发过程中,需要我们积极研发具有节能效果高,生产效率好的绿色节能机械设备,只有保证全面适应市场需求,符合国家方针政策,才可以促进自身健康发展。 3.3要坚持走创新发展的道路 我国的农业机械创新能力相对于国外发达国家来说还存在不小的差距,这就要求政府部门加大对农业机械科研投入,制定合理的扶持政策,给予人才、资金和项目方面的支持,让农业生产环节的工作人员融入到技术研发中,始终保证农业机械的创新能力,并保证能够将新研究出来的成果迅速转化为生产力。 4结语 农业生产的高效化、规模化和科学化是随着农业科学技术的进步而不断发展。农业机械新新技术的应用和发展,还需要有一个高效的推广模式,保证新的农业机械技术能够及时进入田间地头,保证提高劳作效率,促进农业生产全面发展。 作者:李丽丽 单位:山东省威海市文登区农机技术推广服务站 农业新技术论文:农业机械新技术的应用前景 一、国内农业机械化的现状 (一)农业机械的数量在不断增加 受国家政策的大力推动、国内机械制造业的积极参与、农业生产者不断地提升自身的耕种能力和管理能力,我国农业机械化的地域在不断地扩大,农业机械的使用密度在逐步地加大。 (二)农业机械化的水平在不断提升 农业由传统的粗放型到现在的集约式发展都离不开农业机械化水平的提高,不断推出的农业机械新技术加快了农业生产工艺的完善。农作物用机械种植、收获、加工都能够比手工作业生产的农产品质量更高更好。 (三)农业机械化的区域在不断拓展 由于我国的地形地貌变化较大,农业种植的区域有很大部分遍布丘陵和山区,这些地区的农业机械化难度大、效率低,机械用具少,但是随着机械设备的不断更新和改进,农业机械已经走进了偏远的山区地带。农业机械的操作者也在实行跨区作业,农业机械正在逐渐深入到农业生产的每一个环节中去。 二、农业机械新技术的前进方向 虽然农业机械的发展取得了一定的成绩,规模有所扩大,影响有所提升,但是,我们也要看到农业机械新技术的发展有广阔的前景,很大的上升空间。农业机械新技术的开发和农机的制造要充分考虑到农民生产的需要,不断地实地调查农民生产过程中遇到的实际困难,分析问题,提出实际高效的解决方案。 (一)农业机械新技术要不断整 合其他领域的新技术新资源发展智能机械自动化农业机械,让农业能够像工业一样实现程序化生产。智能化和自动化的农业机械技术不仅可以快速提高农业生产的效率,降低劳动成本,还有利于实现国家整合闲置土地资源,充分发展现代农场和农业合作社等多种形式的农业生产合作方式,让农村大量的劳动人口走向城市,加快现代新型城镇化建设。 (二)走绿色环保的生产道路 建设具有中国特色的发展道路在农业生产过程中就是要走集约化、规模化、生态化的道路。这些发展目标的实现只有依靠高科技含量的农业机械技术才能实现。因此,具备节能功能的农业机械设备应运而生,适应了市场的需求,符合国家大政方针,可以加速自身发展。 (三)走创新型发展道路 国内的农业机械研发创新能力相比国外发达国家,还有很大的差距,政府应加大对农业机械研发制造企业的政策倾斜,实施减免税收,及时给予人才、资金、项目上的扶持,让农业生产环节的人员加入到农机研发的过程中来,保证农业机械科技创新能够快速转化成生产力。 三、机械技术应用前景 (一)智能化、机械化的应用前景 在国内部分地区农业生产的过程中依然是采用半自动化和纯手工的生产。充分利用智能化和自动化的农业机械完全可以替代人力作业,实现无人化操作,大大提高农业生产的劳动效率,提高劳动工艺的熟练程度,最终提高农作物的产量和质量。曾经有以色列的农业企业实现过自动化收获,用电脑程序设置好收割的程序,收割机可以根据收获的农作物的密度不同、长度不同,自动调节农作物收割的速度和进程,降低收获的损失,可以应用到很多种农作物上,比如小麦、大豆、玉米、水稻等农作物。 (二)计算机可视技术的应用 计算机的发展推动社会各行各业的进步,计算机可视技术又称作计算机视觉感应技术,可以有效利用计算机可视技术对农作物的生长成熟度作一个基本判断。利用红外线技术和激光技术、扫描视觉成像技术,实现了在农作物种植的全程自动化,使农业生产的机械化水平得到了很大幅度的提升。 (三)网络技术和信息技术的应用 提高农业发展的科技含量必须有足够多的高科技信息技术,利用大数据分析土壤结构、植物植被分布状况及农业生态布局中的知识,使得农业机械的利用更加高效。此外,农业机械新技术的应用还包括现代地理信息系统的集成、GPS系统、实时通信系统,对在农业生产过程中每一个环节都实施监控,及时关注农作物的生长条件、生长状态、可能发生的病虫害,及时采取规避风险的措施,让农业生产过程精准化。农业生产的规模化、集约化、高效化是随着农业科技的进步而发展的。农业机械技术的进步还要依赖良好的推广模式,让高科技的农业机械走进田间地头,让从事农业生产的劳动者都可以熟练操作才能大大提高农业生产的效率,促进农业机械技术的再发展。 作者:槐会珍 单位:襄城县农机局 农业新技术论文:植保新技术应用于生态农业论文 生态农业是一种在不损害环境,不破坏生态平衡的基础上发展起来的新农业,主要生产新产品,这就需要采用科学的管理手段和生产方法。植物保护新技术能够在一定范围内有效防治病虫害,降低成本,减少环境污染,可以有效弥补传统技术的缺陷,促使农产品质量的提升,促进传统农业向绿色无公害农业发展。我们应树立公共植保、绿色植保的理念,注重植保新技术实践应用。 1“三诱技术”在生态农业中的应用 1.1频振式杀虫灯 频振式杀虫灯主要是利用光、波、色、味4种方式诱杀害虫的一种物理防治方法,无污染,对人畜无毒,对鳞翅目、鞘翅目、直翅目、半翅目、同翅目、双翅目及膜翅目等40余种害虫具有良好的诱杀效果,当前已被广泛应用于农业生产中。某区自利用频振式杀虫灯以来,蔬菜田棉铃虫的田间落卵数量以及虫量明显降低。试验数据表明:挂灯区平均落卵2.8粒/百株,无灯区为12.2粒/百株,约降低了77%;挂灯区平均虫量1.5头/百株,无灯区7.9头/百株,约降低了81%。可见频振式杀虫灯对蔬菜棉铃虫的控制效果非常明显。利用频振式杀虫灯防治害虫,在消灭大量害虫的同时,能减少来年虫口密度,最大限度减轻害虫对农产品带来的危害;能够减少化学防治次数和喷药量,进而减轻对农产品和环境的危害;根据诱杀结果,可对害虫发生趋势做出预测,有利于提出预防措施,实现对来年病虫害的科学防治。 1.2黄板 黄板诱杀技术是利用害虫趋黄性诱杀农业害虫的一种物理防治技术,绿色环保、成本低、可自制,可在蔬菜地、茶园、果园中使用,主要用于防治茶蚜虫、潜蝇成虫、粉虱、蓟马等小型昆虫。在田间使用的时候,可用竹或木细棍支撑固定,棋盘式分布,悬挂方向以东西向为宜,只要方法正确,就会有很明显的防治效果。以某区苹果园为例,在果树开花前悬挂16.5cm×25cm黄板,挂上之后不摘除,6月下旬收回检查发现黄板诱集蚜茧蜂的效果最为明显,调查益害比为1235:192=1:0.16。可见黄板具有良好的生态效应。 1.3性诱剂 性诱剂是利用昆虫成虫性成熟时,释放性信息素引诱异性成虫的原理,将有机合成的昆虫性信息素化合物用释放器释放到田间,通过干扰雌雄交配减少受精卵数量,达到控制靶标害虫目的的新型绿色防控技术。该方法成本低,操作简单,无毒无污染,主要防治对象是小菜蛾、烟青虫、斜纹夜蛾等害虫,符合生态农业发展目标。陕西凤翔县苹果栽培中,未使用性诱剂前,每年食心虫发生面积约为总面积的76.92%,农药使用量和投入费用以及人工投入费用很高。使用性诱剂后,群众每年只需防治3次就能将害虫控制在一定范围内,商品果产量平均提高了364kg/667m2,农药使用量及相关费用都大大降低。 2防虫网阻隔技术在生态农业中的应用 防虫网阻隔技术是以物理阻隔方式阻隔害虫进入危害和繁殖。采用防虫网阻隔技术不仅能够阻隔害虫繁殖,还能适当调节小生境中温湿度,对炭疽病、软腐病等有一定的预防效果,适用于生态农业生产。实际生产中可采用22目的防虫网,对于烟粉虱,可采用30~60目的防虫网。比如,江苏省目前以小白菜为重点的防虫网覆盖栽培蔬菜面积在不断扩大,农户纯收入也不断提高。当前,该项技术已成为一项成熟、高效的现代农业技术,已被列为江苏省农业技术主要推广技术。 3植物保护新技术在生态农业中的实施方式 实施植物保护新技术时,单纯使用物理防治技术显然不能达到良好的防治效果,必须物理防治、化学防治、生物防治、生态防治等多种手段相结合,对于化学防治,应尽量限量的、科学的使用农药药剂,确保农产品安全、无污染的生产。为了保证植物保护新技术的更好实施,首先,应建立准确的病虫害测报系统和监测点,有关工作人员分工协作、全面监测、全面总结、科学研究,及时掌握害虫和疾病的发生、发展动态,并及时、准确地将情况汇报给相关部门,以及时采取预防措施,将损失降到最低。其次,建立专门植物保护控制队伍,为农民提供更为专业的服务,将植保新技术、新技能传授给他们,使他们能够做到病虫害的科学防治。再次,加大宣传力度,让农民朋友正确认识到,发展生态农业的重要性和利用植物保护新技术的意义,使其具备最根本的病虫害防治技能,为公共植保、绿色植保目标的实现奠定基础。 4结语 总之,植保新技术尤其是“三诱一防”技术的应用,是植物保护工作的一项重要突破,对于提高农业生产力,促进农业结构优化升级,确保农产品质量,控制环境污染具有重要作用。我们必须重视植物保护新技术的宣传和推广应用,加大对“绿色植保”的扶持力度,加强病虫害监测,成立专门植保控制小组,为生态农业发展中注入活力。 作者:韦彩红 单位:江苏省海门中等专业学校 农业新技术论文:现代农业机械新技术综述 1加强对农业技术推广人员的培训 推广新农业技术,首先要从人的工作做起。这就需要通过提高农业技术推广人员的资格和素质,严格做到持证上岗。在农业技术推广部门工作的人员,必须通过考试并且考试合格,在人事上实行聘任制度与辞退制度,激励技术推广人员在推广工作上的热情。同时,还要积极引进更多的科技人才参与到推广机构工作,为农业推广事业服务。为保障农业技术推广人员的素质,需要对技术推广人员进行定期的培训与考核。 2大力发展低碳农业配套机械化装备 低碳是时展的号召。在农业机械新技术上引进低碳概念,势必有利于新技术得到更好更广的推广。低碳农业是指低能耗、低污染、低排放和节约型农业,发展低碳农业技术将依靠低碳农业工程技术来完成。低碳农业工程技术主要是指节能技术。而节能技术则依靠低碳农业配套机械化装备来实现。在发展低碳机械化装备过程中,需要结合当地农业生产条件,借助机械化提高效率,并且对田间作物进行信息化科学管理,因地制宜地配建排灌水渠,搞好田间道路交通建设,实现大面积、大范围内的统一机械化作业。低碳农业配套机械化装备的发展,突出表现在对农业机械化、农业基础设施、农产品产地加工与储藏、农产品流通、农产品基地环境保护以及现代农业公共服务等环节的设施装备建设上。实现农业生产各个环节、多位一体化的低碳目标是一个循序渐进、系统研究、集成创新的过程。发展低碳装备的同时,还需要大力开拓以精准播种、配方施肥、节水灌溉等技术为重点的土地,充分利用农业土地面积,提高资源利用率。总之,大力发展推广低碳农业配套机械化装备,可以更好地健全农业机械化科技推广体系,大幅度提高农业机械化新技术对农业增长的带动作用。 3深入优化农机与农艺结合方式 解决农机与农艺的完美结合是实现农业机械化的重要一步。简单来说,农艺是指农业生产工艺过程及其相应的操作技术。农机是指为实现这些工艺过程而设计制造的相应农机具及其管理运用技术。大量实践经验证明,确保农机与农艺的有机结合,可以充分发挥农业机械在农业生产中的优越性。从实际情况出发,优化二者的结合方式,需要制定科学的农艺准则与规范机械作业。充分考虑农作物种植工作的各项因素,如播期、密度、施肥期以及施肥量等。然后,再制定相对应的机械化工艺规范;需要制定主要农业机械的技术规格及性能指标,降低机械使用的运维成本;要加强农艺与农机的协同攻关、农机的研发力度,以提高农业系统的产量、质量与可持续性发展。 4总结 随着现代科学技术的发展,农业机械化生产的优越性越来越明显。农业机械新技术为机械化的发展提供了更好的条件,最终实现农业生产水平的全面提高。通过文章对农业机械新技术推广的相关介绍,笔者坚信坚持科学发展观,严格按照市场规律办事,及时在农业中引进并运用各种新技术,完善新技术的推广服务体系,搞好各部门之间的协调工作。在此基础上,农业机械新技术的发展前景一定是美好的。 作者:陈军 单位:江苏省盐城市农业机械技术推广中心 农业新技术论文:农业高新技术发展方法探索 1建立健全政策法规,为农业高新技术产业化奠定基础 法律是基础,只有具备了完善的法律法规政策,才能形成农业高新技术发展的基础。在现阶段,我国已经根据国家农业高新技术产业化发展的需求,形成了一些法律,如《国家科技进步法》《国家科技成果转化法》《国家知识产权保护法》等相关法律法规,对于农业高新技术的立项、推广应用起到了很大的作用。但是在新时期,由于农业高新技术涉及的发展内容越来越多,包括成果转化、激励政策、人才引进和培养、企业孵化能力的提升等诸多方面。因此,在上述法律法规落实的基础上,还是非常有必要进一步制定、健全有关农业高新技术产业化的法规、政策。尤其是要重点关注如何使高等农业院校、农业科研机构中相关农业高新技术的科研成果顺利的从实验室转向生产一线,真正使科研转化成生产力,提升农业发展的速度。可以适当地放宽国家对农业院校和科研机构的自主经营政策,使这些机构能够更为有效地联系上下游相关单位,接口集中的产品与技术开发行业,可以适度鼓励相关农业科研机构、高校与企业联盟,组建以科技为先导的有国际竞争力的种植、养殖、加工、销售一体化的企业集团。 2紧密结合实际情况,制定农业高新技术产业发展规划 虽然经过几十年的努力,我国在农业高新成果的开发、转化方面已经取得了一定的成果,必须清醒地看到,我国农业高新技术产业的发展刚刚起步,与世界先进水平相比还有相当差距。特别是在人才培养机制、人才引进机制及对未来农业高新技术发展方向的把握等方面,仍然缺乏科学系统而且具有可持续性的规划[2]。为此,在新时期,一方面要紧密结合各地实际情况,有针对性地建立和完善农业高新技术人才的引进和培养体系,力求做到充分利用现有资源,引进一批、培养一批、强化一批,使新时期我国农业高新技术的研发和转化具备充足的人才支持;另一方面,应建立系统的农业高新技术产业发展规划,集中现有资源,做到不急躁冒进,也不僵化停滞,科学而有针对性地围绕各地实际情况,建立农业高新技术产业的发展规划。 3充分发挥科技示范作用,加强农业科技示范园区的建设和发展 目前我国基本上已经形成了比较完善的农业科技园区建设,各地也都在政府支持下,建成了规模不等、内容各异的农业科技示范园区。但是,现阶段对农业科技示范园区的利用,大多数还是停留在展示功能上,更多的还是一种政绩工程,真正让其对周边农业高新技术推广进行有价值辐射带动的还比较少[3]。为此,在新时期,要通过加强全国各地已经成型的农业科技园区建设,进一步发挥其辐射和带动作用,使各农业高新技术园区成为展示新品种、新技术、新成果、新工艺的窗口;通过加强全国给地农业科技示范园区的建设和发展,使其成为各地农业科技产业的孵化器、农业商品信息和技术信息的交流中心、农业(科技)企业和农业科技及管理人才的培训中心、农业技术和农业技术产品的辐射源、农业产业化的龙头企业。 4结语 总之,农业高新技术产业化的发展,必然会在未来成为我国农业发展的风向标,也会成为我国农业发展的重要动力。为此,需要有针对性地结合各地实际情况,开发和利用农业高新技术,力求使农业高新技术在未来农业发展中起到更有价值的作用,最终推动我国农业持续、健康的发展。 作者:穆乃外尔·麦提如则 单位:新疆维吾尔自治区策勒县农业技术推广中心 农业新技术论文:地方农业高新技术的运用透析 作者:王丰 王景辉 单位:福建省农业科学院农业经济与科技信息研究所 至2007年底,共承担国家863计划、国家973计划、国家转基因植物专项计划、国家自然科学基金、福建省重大科技项目、福建省自然科学基金等50多项有关水稻生物技术研究项目,建立了国内最大规模、与育种结合最为紧密、科技储备极为丰富、具有国际先进水平的转基因水稻育种体系。取得一系列重大成果,2001年建立了规模化、成熟的抗虫转基因水稻转化体系及快速检测技术,成功培育出纯合、稳定遗传的高抗虫转基因水稻株系,筛选出多个杂交组合,开始在生产上示范种植。生物农药研究对Bt进行遗传改良,选育出高毒力杀虫工程菌,处于国内外先进行列,获得国家发明专利授权5项,2001、2005年获福建省科技进步二等奖,2006年获得国家科技进步二等奖。福建省农业科技人员已将高赖氨酸基因、高光效基因、人乳铁蛋白基因、低胆固醇含量基因、转淀粉品质改良基因、抗衰老基因遗传转入水稻,培育出转上述基因的转基因水稻;在国内首次将抗虫基因HSpro-1转移到大豆、油菜、甘蔗、甘薯等作物,并成功获得了转基因植株和株系。基因调控和表达分析研究,获得重大创新性成果,利用分子标记、克隆技术,揭示了控制花卉各种色彩色素的生物合成过程,分离出控制开花时间、位置的基因。应用基因工程原理改造睾丸酮丛毛单胞菌正在用于无污染肥料的生产和水环境的检测,降解环境甾类物质的应用研究,已申请2项专利。动物基因工程研究与应用在胚胎移植及冷冻保存、兽医生物技术方面取得突破性进展。胚胎体培养技术研究,已成功地确定了鹌鹑、鸡、鸭、鹅胚胎体外培养方法,达到了国内领先水平。动物传染病的基因工程疫苗、诊断制剂,以及动物病原微生物的免疫和致病机理研究,也都取得了重要进展。海洋与水产生物基因工程研究和产业化成果丰硕,在世界上率先完成了困扰对虾养殖业多年的病原———对虾白斑杆状病毒基因组全部密码的破译和分析工作,处于国际领先水平。基因工程的安全性方面,福建省在转基因水稻后代安全性研究处于国内领先水平。细胞工程研究方面,应用细胞工程开展水稻遗传育种研究,建立和完善了细胞育种程序和技术体系,取得了一系列研究成果,先后育成籼型光敏不育系HS-1、HS-2、HS-3和三系不育系花A;育成优质稻亚花1号、花优63,获得福建省优质米金杯奖;育成两系稻“金两优36”,增产达11%;突变体筛选获得了抗稻瘟、抗枯萎病、高赖氨酸新种质;构建了水稻HD群体和分子标记图,研究居国内领先、国际先进水平。果树生物技术研究也由原来的组织器官培养进入到细胞(或原生质体)培养水平。动物胚胎工程研究,建立了牛卵细胞及禽类胚胎体外受精及体外培养方法,黄牛、猪杂交改良等,研究达到国内领先水平。发酵和酶工程,福建省已建立了现酵技术研究中心,是教育部工业微生物工程研究中心的依托单位,十多年来在抗生素、工业酶制剂、氨基酸以及不饱和脂肪酸的研究与开发方面取得一系列重大成果,达到世界先进水平,获得省部级科技进步二等奖5项,技术转让实现新增产值9.2亿元,实现了产业化。 农业信息化后来居上,发展迅速福建省农业信息化 1998年开始起步,是“数字福建”的重要组成部分,虽然起步较迟,但发展很快。福建省科研人员以高度的使命感和责任意识,先后开展了一系列的研究和建设工作,经过十几年的努力,农业信息化已初具规模,软硬条件、网络系统、网站平台、应用系统、资源建设、系统功能,以及覆盖面和服务效果达到较高水平,为提高福建省农业科研水平、促进技术成果转化、扩大对外交流合作、农产品市场拓展、管理决策科学化、办公自动化、以及快速便捷通讯服务发挥了不可替代的作用,研究获得福建省科学技术进步二等奖。在农业信息化研究方面,先后开展了“福建省农村科技信息化技术及示范研究”、“福建省农业科技综合信息管理系统研究”等省重大课题4项、重点课题10余项;研究成果付之应用,有效地推进了福建省农业信息化进程。信息网络建设先后建成了“福建农业科技信息网”、“福建星火计划网”、“福建农业信息网”、“福建‘三农’服务网”、“八闽农网”等省级信息网和一大批地市县网站,初步形成了省地贯通、院所相连、国际互联、资源共享的全省农业信息网络体系,建立了省级信息网络中心,实现了图、文、声、形并茂的信息共享和政务服务。应用系统平台建设方面,先后建成了一系列相关应用系统、优化模拟模型、宏观决策支持系统、农业专家系统、农业生产计算机管理系统、农业监测管理系统、应用航天遥感技术进行农业气象和病虫测报及农业产量农情评估成效显著,应用农业专家系统诊断及时指导农业生产正在逐步得到实践应用;办公管理系统和基础条件平台正在对实现办公自动化和科技设施设备、种质资源、科技人才等资源科学配置、合理调度和共享起越来越重要的作用。信息资源建设方面,经过多年的发展,我省已形成了较大规模和容量的农业信息数据库和信息资源服务体系。电子信息资源涵盖了国际三大农业数据库(CABI、Agris、Agricola)、国内权威数据库(VIP、CNKI、万方等),电子图书(书生之家等)报刊,开发建设的台湾农业数据库、农业实用技术数据库、科技人才数据库、专家数据库、仪器设备数据库、科技成果数据库等实用、富有特色的数据库,承办的《福建农业学报》、《福建农业科技》、《福建农林大学学报》、《台湾农业探索》、《福建农业》、《福建稻麦科技》、《福建果树》、《福建茶叶》、《茶叶科技》、《福建畜牧兽医》、以及《福建甘蔗》等各专业领域的农业科技期刊的电子信息。为福建省农业信息化提供了丰富的电子信息资源。信息技术在农林监测管理等方面得到广泛应用。利用遥感技术对森林、湿地等资源进行动态监测管理,对森林火险及灾害实施监控,应用数据库信息技术为营林、砍伐及生态建设提供科学有效的决策支持,通过专家系统对森林资源进行管理评估、景观评价、果林布局、农业区划等。信息技术的应用,大大提高了农村生产、管理的科学性,显著地提高了社会、经济、生态效益。 农业航天技术助推现代农业发展 我国利用返回式卫星、神州飞船和高空气球先后进行了20多项不同作物种子等生物材料的空间搭载试验,在水稻、小麦、棉花、辣椒、番茄、芝麻、牧草等作物育成和审定了40多个高产、优质、多抗的农作物新品种,并在航天诱变育成品种的知识产权保护和产业化、航天诱变机理研究方面取得重要进展。福建省1996年开始利用空间诱变材料开展航天育种研究,2003年将6个牧草品种通过我国第18颗返回式卫星进行空间搭载诱变育种试验,筛选出性状优良、适口性好、再生力强的牧草新材料。2003、2004年开展水稻优良种质搭载研究,取得一系列重大突破,选育出特优航1号等6个高产优质水稻新品种,通过了国家和省级农作物品种审定。2002~2003年参加全国试验,最高产量达到729公斤/亩。2002年以来,福建省水稻航天育种得到了国家863计划、农业部跨越计划、科技部、国家发改委、福建省科技厅重大专项的支持,2003年获得农业部植物新品种权保护2项,获品种权保护受理4项。2005年有1个品种列入农业部全国首批28个超级稻示范推广品种,同年8月份有2个品种获得科技部星火计划项目证书,8个品种(组合)通过种子企业实现产业化应用。至2005年,我省航天育种已累计推广600多万亩,增收粮食2.16亿公斤,增加社会经济效益3.9亿元。 农业高新技术园区成为农业新技术成果组装配套、应用推广、合作共赢的现代农业新模式 福建省农业高新技术园区涵盖农业合作试验区、农业科技园区、星火产业带和技术密集区[3]。海峡两岸(福建)合作试验区:在福州、漳州两个试验区建设取得成效的基础上,2005年5月7日,经中央同意、国务院台办、商务部、农业部正式批复,将福州、漳州海峡两岸合作试验区扩大到全省,设立海峡两岸(福建)农业合作试验区。确立五项基本原则,围绕“提高三项功能、建设四大基地、构筑三大平台、发挥三大作用”战略重点,整合优势资源,提高综合生产能力,联手开拓国际市场,提高区域农产品的市场竞争力,建立长效合作机制,提高农业可持续发展能力。通过试验区建设,全省各种渠道引进台湾水果、茶叶、粮食、花卉、食用菌、水产等良种2500多个,150多个得到规模化推广和应用,形成了大陆最大的台湾良种引进繁育基地,有效地推动了福建农业结构的优化。在技术合作方面,先后引进台湾农产品生产、加工设备5000多台套,种养加先进技术800多项,大大提高了福建现代农业生产水平。1991年两岸开始在福建东山岛开展技术合作,建设农业试验区、引进隔离区、芦笋种植加工、鲍鱼养殖、养猪等试验合作;1997年在永春、漳州实施永春芦柑、香蕉综合技术改造项目,1999年在福建农林大学建设集两岸水土保持科研成果、实践经验、科普教育于一体的水土保持科教园地。2005年在长泰投资的台商召集23家农户,按照台湾水果产销班的运作模式,成立了农民经济合作组织———长泰青果产销合作社,采用先进的“六统一”管理技术,经营优质水果2400亩,总产达3500吨,开拓发展了多种新的优质水果。2005年设立海峡两岸(三明)现代林业合作实验区,是全国唯一的两岸现代林业合作实验区,承接台湾林业产业转移,开展对台科技交流与经贸合作,优化林产结构,实现产业升级,推动林业体制和政策创新,加快林业发展。农业科技园区建设,1992年福建省政府批准成立福州农业科技园区,1997年国家“两部一办”批准设立“福州海峡两岸农业合作实验区,同时建立闽侯示范区,设立综合实验区、林果开发区、农牧开发区、加工工业区和观光农业区”等5个功能区,实施“建好三城带动山区、加快建设福州新区”的战略,加大闽台农业交流合作力度,对接科研院所,农科教结合,引进、示范、推广国内外农业优良品种、先进技术,建立农产品加工贸易体系,发展订单农业,建设新农村。十几年建设,科技园区已成为福州市对外开放的窗口和海峡两岸合作交流的平台。园区建立以来已引进内外资项目135项,协议投资30亿元,其中农业项目57项,总投资5.1亿元;闽侯示范区引进台资农业及相关行业36家,实际到资2.6亿元。已有多家农产品加工企业投产和一个粮食批发市场建成。至2005年园区已引进国内外农业良种150多种,其中台湾良种有100多种;农业新技术50多项,推广面积3500多亩,受益农户3万多户;城郊型观光农业已建设体闲农场6家,总投资5600多万元,日接待能力7000人次。福州市农业科技园区的建设与发展,促进了区域农业和农村经济的快速增长,园区工业总产值年增长26%,出货总值年增长20%,农业产值年增长8%,农业人均收入年增长10%。福建漳州国家农业科技园区2001年建设以来,突出漳台农业合作主线,主攻花卉、果树、茶叶等园艺作物及其农产品加工等主导产业,实施“3321”科技示范工程,2005年园区总产值达到8亿元,年利润7100万元,净利润5300万元,出口创汇1200万美元,吸纳就业人口3600人,带动3000多农户致富,年人均纯收入8200元,取得显著经济社会效益。通过“海峡两岸(福建漳州)花卉博览会暨农业合作洽谈会”这一平台,全面拓展对台对外经贸、文化、技术交流合作,2005年第七届花博会共推出两岸合作项目930个,总投资336.98亿元。2005年创建“漳浦台湾农民创业园”,吸引台资企业12农落户,总投资近千万美元;农业科技服务体系采用“专家+企业+农户”的服务运作模式,开展科技成果转化,年产值递增25%,新增利税650万元,出口创汇150万美元,增加就业1000多人,农民人均纯收增长25%,同时带动了运输、包装、旅游等到相关产业的发展;截止2005年底,园区累计引进各类项目38项,新品种159个,大面积推广75个,先进适用技术及配套设施89项(套),示范推广新技术28项,获得福建省科技进步二等奖3项,引进和培养中、高级人才884人。“政府搭台、企业唱戏”的运作机制和“专家+企业+农户”的运行模式,使园区不断发展壮大。星火产业带和技术密集区建设,2000年福建省启动星火产业带建设,2002年泉州湾———武夷山沿线星火产业带被国家科技部正式批准为全国3个国家级星火产业带之一。2000—2005年,星火产业带的19个示范县依据比较优势原则,突出优势产业和特色产业,重点实施“81131”工程,6年时间产业带内共组织实施740项科技星火项目,转化科技成果925项,2005年园区生产总值335亿元,出货总值11.4亿美元,上缴税收13.9亿元,农民人均收入达到6521元。达到增加农民收入、转移农村剩余劳力、增加就业的目的。省级星火产业带包括泉州湾、三明沙溪沿岸、闽北等3个产业带,2000年设立并启动建设,至2005年,产业带内生产总值达150亿元,人均纯收入达到4500元以上,产业带内基本实现全面小康水平。星火技术密集区建设,福建省星火技术密集区建设从区域发展、区域综合规划、产业布局、技术结构和产业结构,以及第三产业等方面加以引导,通过实施一大批上水平、上规模、上效益的星火项目,优化第一产业、调整第二产业、发展第三产业,推进城乡一体化,先后建成5个国家级和9个省级星火技术密集区,探索出一条通过示范引导、提高农业科技开发能力、发展区域经济的道路。15年来组织实施了1000多项星火项目,投入资金数十亿元,创产值近百亿元,取得显著的经济、社会效益。 农业新技术论文:高新技术促进农业经济发展 国内外对高新技术尚没有一个公认而严格统一的界定,就高新技术的内涵而言,应包括“高技术”和“新技术”两个部分。所谓“高技术”则是指处于当今科学技术发展最前沿的、高层次的、尖端核心技术群;而“新技术”则是在一定的时空范围内,相对原有的传统技术而言的一个相对概念。即对原有技术进行创新、发展而产生的,具有广大发展潜力,在生产中具有广阔的应用前景,且达到一定的推广比例,我们称之为新技术。由于高技术和新技术对经济、社会发展都具有重要的推动作用,故一般把高技术和新技术合并起来统称为高新技术。 一、农业高新技术的概念及范畴 农业高新技术是由高新技术概念按照行业分类衍生而来的,指在农业科技领域处于发展前沿的、尖端核心技术群和能对区域农业经济发展和农业科技进步产生深刻影响和重大推动作用,并能形成新型农业产业的技术群。目前,按照农业高新技术的性质和应用领域,可以把主要农业高新技术归纳为农业生物技术、农业信息技术、农业环境控制技术和农产品产后精深加工技术四大类,这四类农业技术也是当前农业科技发展领域最具有潜力的技术。 二、高新技术对农业经济发展的意义 农业高新技术对农业经济增长的促进作用具体体现在以下方面: (一)促进农业科技进步,提高农业生产力水平。科学技术是第一生产力。高新技术在农业领域的应用,必将促进农业科技进步,推动农业经济的跨越式发展。高新技术应用于农业领域,可迅速作用于生产过程,转变为现实生产力。农业高新技术的发展,必然为农业产业结构和经济结构的优化调整提供坚实的技术支撑,从而提高农业生产的综合能力,改变农业经济的增长方式,驱动农业经济增长由资源密集型向技术密集型转换,降低农业经济增长成本,提高农业经济效益,推动农业经济的跨越式发展。 (二)充分挖掘生物潜力,消除农业增长的资源约束。资源约束已经成为制约河北农业经济增长的重要因素之一,运用基因工程、细胞工程和胚胎工程等高新技术,可进行动物、植物和微生物的多样化定向培育与快速繁殖,充分挖掘生物潜力,消除农业发展的资源约束,提高农作物产量和品质,增强农产品的市场竞争能力,促进农业经济增长。运用动物胚胎的分割与移植、体细胞克隆等技术,可加快品种改良速度,培育并繁殖优良畜禽品种,实现畜禽良种的规模化生产,促进畜牧业快速发展。生物农药、生物肥料及畜禽疫苗等高新技术是发展无公害农产品和绿色食品的重要技术支撑,可有效提高农产品的品质和安全性,增强农产品的市场竞争力,促进农业经济增长。 (三)提高劳动生产率和资源利用率,推动农业可持续发展。农业信息网络体系、专家系统、智能化决策、遥感信息采集与分析等技术,能及时、准确地进行作物生长状况、主要农产品产量及农业灾害的预测预报,及时为农业生产提供决策依据和技术咨询,促进农业高效发展。设施农业技术与系统控制技术等的不断完善,可使农业生产实现自动或半自动化的工厂化集约生产,成倍提高农业的生产效率;作物栽培、施肥、灌溉等技术的改进和提高,特别是农业高效用水技术与设备的研究开发,可为发展节水农业提供技术支撑,有效解决水资源短缺、利用率低等突出问题,提高农业资源的利用效率,推动农业可持续发展。 三、高新技术产业化示范基地建设:高新技术促进农业经济发展的典型模式 (一)模式界定。区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式是以农业高新技术示范基地作为农业高新技术引进、组装和推广的平台,区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式符合高新技术产业化发展规律,适合当前农业高新技术创新资金不足、技术创新与产业化开发脱节、农民素质不高、农业技术推广机制不活的农业科技现状,是一种适合我国农业科技发展现状,能促进农业高新技术产业发展,带动农业经济增长的模式。区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式的核心功能就是实现农业高新技术的产业带动,通过示范基地来重组农业生产的资金、技术、人力等生产要素,进行农业高新技术的组装、配套、集成和产业化推广,实现科技、生产和市场的有效结合,为区域农业发展提供示范样板,促进区域农业技术进步和产业优化升级,带动区域农业经济发展。 (二)运行机制。 1.管理机制。由于区域性农业科技示范基地的投资经营主体不同,形成了不同的管理机制。第一,政府主导型管理机制。实行政府主导型管理机制的农业科技产业化示范基地大都由政府各部门直接投资,政府直接参与示范基地的建设与管理。第二,企业型管理机制。实行企业型管理机制的示范基地的投资主体一般是企业、科研单位或其他社会力量。企业型管理机制主要借鉴了现代企业管理体系。企业型管理机制实现了所有者和经营者分离,产权明晰,管理机制较完善,效率也较高。 2.资金运作机制。资金是农业科技产业化示范基地发展必不可少的投入要素,也是制约高新技术发展的关键因素,高效的资金运作机制是保证农业高新技术产业化发展的基础,是发挥高新技术促进农业经济增长的关键。区域性农业高新技术产业化示范基地要建立多渠道、全方位、多形式的投资机制。第一,争取政府财政资金支持。第二,银行贷款。用示范基地固定资产作抵押担保,申请银行贷款。第三,吸引社会资金。示范基地通过出台一系列的优惠政策,营造宽松良好的投资创业环境,吸引社会上的资金,特别是吸引高新企业来示范基地投资建厂进行技术开发,兴建农业科技企业。第四,采用入股等形式,吸引社会资金投资。 3.土地流转机制。土地流转机制是区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式成功的基本条件之一,示范基地的土地流转机制主要有以下几种形式:第一,在政府参与下按照国家土地法,进行统一规划,把土地直接划拨为区域性农业高新技术产业化示范基地建设用地;第二,通过招标拍卖等形式,把土地使用权出租给农业高新技术产业化示范基地的经营者,经营者支付土地使用权转让金;第三,区域性农业高新技术产业化示范基地的经营者与农户通过签订租赁合同,按年向农户支付租金,把农民的土地使用权租赁过来进行统一经营;第四,区域性农业高新技术产业化示范基地的法人以一定的方式把土地的使用权承包过来,然后再承包给示范基地项目的经营者;第五,把农民土地股权化,即把土地折算为一定股份,实现土地使用权的转移。 4.科技创新机制。科技创新机制是基地带动模式的关键机制,区域性农业高新技术产业化示范基地是农业高新技术创新的载体和平台,区域性农业高新技术产业化示范基地建立了自主创新、技术引进、联合创新等多渠道、多形式的技术创新机制。第一,自主创新机制。第二,联合创新机制。第三,合作开发机制。第四,技术引进。此外,为了提高示范基地科技含量,引进更多的科技成果,示范基地的经营者采用一系列优惠政策和措施,鼓励具有技术成果的科研单位和个人,把技术成果折成一定的股份参与到示范基地的生产经营中来,按股份分红。 (三)发展相关对策。 1.加强资金扶持。要加强资金扶持力度,通过财政资金引导扶持,带动全社会资金投入,促进高新技术产业化示范基地带动模式发展。 2.增强科技支撑。建议通过科技项目支持,引导科研机构与示范基地形成稳定了利益共同体,强化科技合作,增强科技支撑。 3.完善示范基地与农户对接机制。区域性农业高新技术产业化示范基地规模不大,与农户的联结也比较疏散,大都是以技术为纽带联结成的松散结构,真正通过契约联结的很少,通过产权联结成紧密型利益共同体的更少,示范基地与农户间缺乏一种有效的良性联结机制,这种现状制约区域性农业高新技术产业化示范基地规模的扩展和带动作用的发挥。建议通过扶持农民专业合作社,形成“基地+合作社+农户”的紧密型合作机制,充分发挥基地的示范带动作用。
电子设计论文:EDA技术对电子设计的应用 摘要:随着当今经济和科学技术的不断发展,一种电子设计自动化的技术又称为EDA技术被广泛应用于电子设计中并得到了全面的认可。EDA技术成为了传统的电子设计发展上的新机遇,为电子设计带来了新的技术理念,对电子设计行业的影响是巨大的。EDA技术在电子设计的发展中凭借着独特的灵活性和便利性占据着举足轻重的地位,引领着电子技术发展的潮流。本文将针对以EDA技术的研究应用工作,对EDA技术的概念进行了简单的阐述,并根据技术的优势对设计流程进行了步骤和环节的分析,在EDA技术的应用中分析了它需要注意的问题,希望可以对电子行业中更深层次的利用提供帮助,为之后的电子设计系统化和现代化的工作提供技术方面的启示。 关键词:电子设计;EDA技术;应用;注意事项 引言 EDA技术在电子设计中是基于网络、计算机和众多科技中的一种新型技术。目前,在很多西方发达国家中已经将EDA这种先进的技术广泛的应用于电子设计中,从在效率、速度和质量上都取得了明显的成效。EDA技术已经全面的引领了电子设计发展的方向,所以,想要有效的利用EDA技术发展电子设计就要全面的去认识它,正确的以EDA技术的含义为基础了解它的优势,并熟练的掌握EDA技术的设计应用流程。注意EDA技术在电子设计中实际操作中会出现的问题从而更好的实现它的技术价值,这样才能在电子设计的发展中追赶发达国家的脚步,才能全面的提升我国电子设计行业的发展水平。 1.EDA技术概述 EDA(ElectricDesignAutomation)又被称为电子设计自动化[1],EDA技术作为电子技术和仿真模拟工作的技术基础引领着电子技术发展的潮流。EDA技术在电子行业中的应用为电子设计的工作提供了很大的技术依靠。当前,EDA技术的应用领域正不断地得到扩展,许多电子设计行业发达的国家对EDA技术的应用越来越广泛,我国也应该在电子行业中以EDA技术为发展的突破口提高电子设计的质量和水平,可以让电子设计工作在更加系统和科学技术的支撑下实现更深层次和更广泛的发展应用。EDA技术在电子设计中是通过可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)技术在数字系统上的应用发展而来的。EDA技术通过计算机在PLD技术的基础上利用硬件描述语言HDL(HardwareDescripitionLanguage)来实现目标逻辑[2]。设计者可以在EDA技术的支持下完成软件描述硬件的功能,然后通过现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)或者是复杂可编程逻辑器件CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)来完成所要设计得结果。这个技术的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性和便利性。 2.EDA技术的基本特征及优势 2.1EDA技术的基本特征 EDA技术的设计流程与传统的电子设计流程恰好相反,它是自上而下的设计流程[3]。在传统的电子设计中,它是先确定了集成电路的芯片后再根据各个模块的功能进行局部的设计,然后再完成整个的系统设计。这种电子设计的方法存在着很多的问题和缺陷,需要的器件太多,容易出现故障,对元件的消耗很大,设计的效率很低。而EDA技术在电子设计中采用相反的电子设计流程可以有效的克服传统的电子设计中存在的问题和缺陷。它在设计之前就从电子设计的整体角度考虑将系统中的各部分结构规划好,在对方的框图进行划分时对相关的工作进行仿真和纠错,利用HDL进行描述高层次逻辑并结合综合优化的方法来完成所有的工作,在EDA技术的帮助下实现对任意一项硬件功能进行系统描述。最后通过FPGA和CPLD来实现电子设计的结果。这样的电子技术的应用有效的避免了传统电子设计中会出现的问题,降低了实际操作中可能出现的故障几率,极大的提高了设计的效率。 2.2EDA技术的优势 1)应用广泛EDA技术具有应用广泛的优点。现阶段,在电子设计中比较常用的编程方式酒红色无线编程和在线编程,而EDA技术在电子设计中可以很好的适应并实现无障碍编程,同时让编程更加具有保密性的特征引领着电子设计的发展潮流。2)可靠性高EDA技术具有可靠性高的优点。传统的电子设计中具有复位障碍和跑飞缺陷,EDA技术不仅可以很好的克服这个缺陷还可以将电子产品中的各系统通过集成和压缩在一个芯片中,在电子设计中便于被管理并有效的控制了风险,提高了电子设计的可靠性。3)普适性好EDA技术具有普适性好的优点。在电子设计的升级和创新环节中,EDA技术可以凭借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的应用[4],这对于通信类的电子设计具有很大的优势。4)效率高EDA技术具有效率高的优点。EDA技术在多种模块的功能化下可以实现多任务的并行,大大的提高了电子设计中的速度和效率。超越了传统的电子设计,满足了电子设计对信息化和市场化适应的需求。 3.EDA技术在电子设计中的流程 EDA技术在电子设计中的流程(如图1EDA电子设计流程图)首先是将设计的意图通过EDA工具的文本或图形编辑器用文本方式或图形方式表达出来。在通过设计意图完成设计的描述之后就可以进行编译,编译主要是转换格式和对一般性的语法及电路进行排错。为接下来的逻辑综合和优化做准备。逻辑综合是综合器针对于FPGA/CPLD供应商的具体产品对源文件进行综合,综合后得结果具有硬件可实现性,这也是硬件电路从软件转化过来的关键一步。综合的同时,还将设计中冗余逻辑进行去除优化,从而节省了资源,提高了效率。一般是对资源优先或是速度优先两种方式进行优化。综合优化就是对软件的设计和硬件的可实现性进行结合,也就是对具体型号的芯片进行布局、布线和适配。之后进行功能的仿真和时序的仿真,在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。4.EDA技术在电子设计中的应用在电力的系统设计中,电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯,它是通过滤波器将高频的信息过滤掉,使得工频电流可以接地,阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求,但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中,模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题,就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成,是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计,在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下:1)A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时在这个阶段如果仿真没有发现问题就可以通过编程器或者是下载电缆将适配器产生的配置文件下载到目标芯片中。然后针对FPGA/CPLD直接应用于系统中通过硬件测试进行检测[5]。 4.EDA技术在电子设计中的应用 在电力的系统设计中,电力线主要是通过采用滤波器的低通功能进行载波通讯,它是通过滤波器将高频的信息过滤掉,使得工频电流可以接地,阻抗可以变换。由于常见的数字滤波器在实际操作中有着计算速度低等缺陷常常使用模拟滤波器来满足实际的操作需求,但是模拟的滤波器在应用中还是有着很多的问题。比如。在实际的操作中,模拟的滤波器很难调试、系统的级数低、参数漂移等。所以为了解决这些问题,就会在电子设计中采用EDA技术。在EDA技术中的A/D转换和滤波器可以很好的解决传统的滤波器存在的问题。如图2所示就是在电子设计中应用EDA技术进行设计的被递归型滤波器的模拟图[6]。在现场可编程门列阵的内容主要由六个部分组成,是以时序控制器为核心的非递归型滤波器的设计,在具体的工作过程中是由时序控制器为其余的五个模块进行控制信号的输送。具体工作流程如下:1)A/D转换器将转换结束的信号EOC上升沿发送给时序控制器,然后时序控制器接收到信号之后向并串转换、串行延时、系数查表、位移相加、锁存输出五个模块发送并串转换信号、串行延时信号、系数查表信号、位移相加信号、锁存输出信号。2)并串转换模块、串行延时模块、系数查表模块、位移相加模块、锁存输出模块这五个模块在按照到时序控制器发送来的信号依次进行运行[7]。对各个模块的描述语言采用的是VHDL语言,系数查表模块在设计时元件使用的是ROM元件,把查找的内容写入MIF文件中,采样的频率要比截止的频率小一级,芯片结构在通过对算法的改进过程中得到最佳的匹配[8]。从而运算的效率被提高,5.结论在我国的经济飞速发展的带动下我国的科学技术也在不断的进步,在科学技术的支持下电子产品的设计水平也得到了大幅度的提升。现如今EDA技术凭借着自身的优势俨然已经成为电子设计过程中的核心技术,成为电子产品研发应用的源动力。随着科学技术的不断变革,EDA技术也将电子设计的水平推向新的高度。电子设计的工程师要熟练的运用和掌握EDA技术,将EDA技术在电子设计中的应用优势得以凸显出来,通过实际的实践操作中不断的完善和创新,有效的解决传统电子设计中的弊端,减少实际中的故障几率,使得设计效率大幅度的提高,让EDA技术得到更好的推广前景,提高电子产品的核心竞争力,进一步促进电子产业的发展。 作者:陈卫东 单位:广东省新兴中药学校 电子设计论文:电子设计竞赛的模拟电子技术教学改革 摘要:全国大学生电子设计竞赛是大学生参与的重要科技活动之一。安徽工程大学电气工程学院在总结学生参加电子设计竞赛经验的基础上,完善了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,革新了以仿真计算和自制教学设备相融合的教学手段。实践表明,教学改革显著提升了教学质量、教学效果以及学生的工程实践能力,同时提高了学生在电子设计大赛中的成绩。 关键词:电子设计竞赛;项目化;电子技术;仿真 电子设计竞赛是非常重要的大学生学科竞赛活动,推动了高等学校电子信息类专业课程体系和课程内容的改革,不仅培养了大学生的实践创新能力和团队协作精神,而且提高了学生的工程实践素质。另外,大赛组委会还增加了全国大学生电子设计竞赛模拟电子系统专题邀请赛,命题以模拟电子系统设计为主题,内容涉及模拟信号获取、处理、转换、产生以及变换技术等方面。由此可以看出模拟电子技术在电子信息类专业课程体系中的重要地位。模拟电子技术是电子信息类专业非常重要的专业基础课,对学生后续课程的学习有着举足轻重的作用。随着电子技术的发展,数字电路的应用越来越普遍,使得部分学生产生了模拟电子电路不再重要的错误认识。由于传统的教学模式存在着过分重视理论知识考核成绩,重分析轻设计,验证性实验多综合性实验少等问题,加上课程学时数的不断减少,使得模拟电子技术课程的学习效果不尽理想。综上所述,进行模拟电子技术课程教学改革已势在必行。安徽工程大学电气工程学院在总结学生多年参加电子设计竞赛经验的基础上,利用仿真计算和自制教学设备相结合的教学手段,建立了以项目化为核心的模拟电子技术课程教学体系,并取得了显著的教学效果。 1以电子竞赛题目为依托,设计项目化教学任务 全国大学生电子设计竞赛的题目是在广泛开展赛区征题的基础上由专家统一进行命题,具有较高的前瞻性。通过分析大赛命题所包含的知识点,结合模拟电子技术教学大纲中的内容,建立项目化教学任务,实现该课程由重理论到重实践的转变[1~3]。电气工程学院师生经过多年的探索,结合电子竞赛中用到的知识点,建立了若干个综合性的实验项目,实现模块化教学[4~6]。通过这些项目,学生可以很轻松得将理论和实践联系起来,加深对所学知识的理解。这里以其中的一个实验项目“差动变压器式位移传感器的调理电路设计和制作”为例进行说明。图1所示的是差动变压器式位移传感器调理电路原理框图。图中正弦波或方波产生电路的功能是产生一定频率的正弦波或方波,用来激励传感器的初级线圈;检波电路的功能是将差动变压器次级线圈输出的电压转换成一个既能反映位移大小,又能反映位移方向的电压信号;放大电路的功能是将检波电路得到的小信号放大成合适的大信号;滤波电路的功能是将放大信号的高频分量滤掉,获得一个纯净的直流电压信号;转换电路的功能是将电压信号转换成电流信号,以便适应信号的远距离传输;直流电源电路的功能是对整个电路进行供电,一般情况下供电电压为24VDC。该电路通常用来检测物件移动的位移量,在电子设计竞赛中的应用非常普遍,同时整个调理电路基本上包含了模拟电子技术课程的所有知识点。表1为调理电路包含的单元电路和教学大纲的对应关系。 2仿真计算和自制教学设备相互融合 随着计算机技术的发展,仿真计算在学习和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真计算已经与理论分析、科学实验成为当代科学研究的三大支柱。在电路板制作之前未能发现设计缺陷可能延迟计划,从而显著增加成本,仿真则有助于这类问题的及时发现。在模拟电子技术教学过程中,支持“理论分析仿真计算实验验证”的完整流程。目前,在计算机上搭建仿真计算的平台非常容易,这就为课程教学实现理论和实践结合提供了极大的便利。全国大学生电子设计竞赛考查参赛者的一项重要能力就是设计并制作电路板。我校电气工程学院师生结合历年电子设计竞赛的题目,先用PSpice软件进行仿真,然后自行设计制作了多套实验装置,并用于实验教学。其中,2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题要求利用综合测试板上的555芯片和四运放324芯片,设计制作一个频率可变的同时输出脉冲波、锯齿波、正弦波I、正弦波II的波形产生电路。图2是其中一个单元电路即方波和锯齿波产生电路的仿真计算,(a)图为方波和锯齿波产生的电路原理图,(b)图为uo1端输出的方波波形,(c)图为uo2端输出为锯齿波波形。同样,可以利用PSpice软件对其它单元电路进行仿真计算。图3为自制的2013年全国大学生电子设计竞赛综合测评题的PCB图和实物图。 3教学改革的效果 以项目化教学任务为载体,结合大学生电子设计竞赛,优化了模拟电子电路课程的教学内容,并采用最新的教学手段,培养了学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。 3.1学生理论基础明显扎实 以前学生在学习模拟电子电路时,很多概念学得不是很扎实,自从课堂教学中使用了仿真计算后,特别是我校电子电气类专业开设了仿真软件学习课程,学生的学习兴趣明显提高。学生可以利用仿真软件对学习的每一个电路都进行仿真计算,这样可以很好地检验理论学习的效果。 3.2学生竞赛成绩显著提高 自从教学改革以来,参加电子设计大赛的人数大幅度提高,同时取得了很好的成绩。截止到2017年,我校电气工程学院学生参加大学生电子设计竞赛,共获得国家级一等奖3个,国家级二等奖2个,2014年和2015年蝉联安徽省TI杯,成绩喜人。 4结语 在总结电子竞赛经验的基础上,运用仿真软件进行项目化教学,对模拟电子技术课程教学进行了全方位的改革,优化教学内容,革新教学手段,形成了完善的课程体系。通过多年的教学实践,该体系能够有效地调动学生的主动性,在最近几年模拟电子技术课程考试中,学生的不及格率明显下降。同时,教学改革的各项措施,提高了学生的实践创新能力,教学效果显著。 作者:王冠凌 柏受军 王正刚 单位:安徽工程大学 电气工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛与实践教学改革分析 【摘要】电子设计竞赛是培养学生创新能力和实践能力的重要方法。本文以新时期下电子设计竞赛与实践教学改革作为此次讨论的重点。 【关键词】电子设计竞赛;新时期;实践教学;创新 1前言 电子设计竞赛是有教育部和信息产业部组织的学科型竞赛,它是一项面向学生开展的科技型活动,主要目的是通过对高校的电子信息学科课程的内容进行改革,从而提高学生的综合素质和实践的能力,最终解决实际问题,同时它还对学生协作能力、创新能力的培养起到积极的推动作用。 2新时期下组织电子设计竞赛的意义 由于当今建筑行业的不断发展,促使协作型人才和创新型人才受到人们越来越多的青睐,也正是因为传统的教育方式使得学生不能掌握最新的技术,即使做实验也是仅对一些理论知识进行简单的验证,从而不能有效的培养学生的协作能力和创造能力。因此为了培养全方位的社会型人才,进行电子设计竞赛是很有必要的。电子设计大赛是国家相关协会和一些知名企业联合组织起来的学科型竞赛,它不仅对协作能力、操作能力和创新能力的综合检验提出了要求,还要求参赛的学生能熟练完成搜集相关资料、分析论证、选择器件、设备调试、撰写报告等具体过程,而且竞赛的题目涉及到的内容还多、专业性强、理论技术新,这就促进了电子技术课程的实践教学改革。参赛的学生还要进行竞赛前的专业培训,通过相关培训不仅巩固了基础理论知识,而且还对学生的动手能力提到了提升的作用,从而促进了创新能力的进一步提高。不管能否在设计大赛中取得名次,只要是参加过专业培训和电子设计大赛的学生,都能在系统设计、合作精神、创新能力等方面有不同程度的提升,在设计大赛中表现突出的学生能表现出较好的协作能力、竞争意识与创新精神,从而得到用人单位的一致好评,有效提升了就业能力。 3举例说明新时期下电子设计竞赛的收获 在国家相关部门的大力支持下,电子技术学校将电子设计竞赛当做重点任务来抓,在老师的及时指导和学生的不断努力下,电子设计竞赛在近几年取得了非常好的成绩。比如说陕西省的一所电子技术学校曾多次获得“优秀组织先进单位”的光荣称号,在2012年,在全国举办的技能大赛中,获得陕西省一等奖的学生就有8名,二等奖的有15名,三等奖的21名;国家级二等奖的有3名,在2014年的专业人才技能大赛中,这所电子技术学校获得陕西省比赛一等奖的有4名,二等奖的有8名,三等奖的15名;获得国家一等奖的有2名,二等奖的有5名。这些成绩为该校的师生提供了一定的精神动力。 4电子设计竞赛对实践教学改革起到推动的作用 电子设计大赛的特点是努力让课程内容和电子技术课程体系相结合,并与学生综合素养的提高结合起来。在电子设计竞赛中,不仅要求参赛的学生有较扎实的基本功,还要具有较强的实践能力和创新能力。它是以电子技术的设计为主,同时还涉及到可编程器件、微机等专业,尤其要注意关于新技术、新仪器等应用方面的导向作用。因此将电子设计竞赛中的新知识、新技术积极渗透到实践教学中,通过采用灵活的教学方法实现电子设计竞赛和实践教学的有机结合。 5实践教学改革的内容以及方法 通过将电子设计竞赛培训阶段的整合,对应到相关的实践教学中。即:基础阶段对应感性的认知、验证原理阶段、专题训练阶段、测试阶段对应电子设计、创新研究阶段。 5.1基础训练阶段 首先要求熟悉掌握电子设计课程内容的常用仪器,使用的方法以及测试的方法,接下来进行专业的配套电子系统训练,即设计实验、验证实验、系统实验、创新实验等主要训练环节。紧接着进行电子设计实践环节训练,即电子知识相关复习、电子设计课程从而进一步完善数字电路、电子线路、通信系统、单片机数据搜集系统等相关内容的制作与设计。在此过程中增加了高频线路、EDA技术等方面的内容。采用这种基础训练法,需要采购统一的器件、集体训练,从而进行相关的设计与制作,师生间加强交流来一起解决遇到的难题。 5.2专题训练阶段 通过对以往的电子设计竞赛题目的了解和深层次的研究,及时掌握同行业之间电子技术发展情况的动态信息,也可以通过互联网来关注各种有关的信息,并将电子设计竞赛的范围总结归纳为信号源、放大器、先进仪器、数据信息采集、接受系统和控制系统等六大类型;此项竞赛涉及到的课程有通信电路原理、电子技术、单片机的理论原理和实际应用、逻辑器件、辅助设计工具、电子测量等;涉及到的内容包括电路设计与应用、最新电路的设计方法、电子仿真电路、以及灵活应用设计工具。并由电子行业专家和相关老师进行讨论和深层次的研究、探讨,结合每期情况从而设计出与之相关的训练题目。但是这些题目不仅要有理论计算,关键是还要有实际操作的环节,例如对电子仪器的调试、测试等;涉及的知识面要广,不仅有基础知识,还应该有专业知识,同样要有新技术、新仪器的应用。 5.3对实践教学改革测试与考核的分析 根据电子设计体系中不同阶段的不同特点,参考电子设计竞赛评分的标准和流程,并按照竞赛题目基本功能指标进行必要的测试和考核。在此过程中要求学生结合实际题目从相关工艺、制作水平、功能价格等方面写出电子技术实践教学的总结报告并进行答辩。并由教师组对学生的总结报告、制作的水平、学生演讲、应变的能力等作出客观的评定并打分。在这个过程中是培养学生自我管理能力、逻辑思维能力、决策能力和控制能力的好机会,同时对学生综合素质和整体教学水平的提升都有积极的促进作用。 6结语 综上所述,电子设计竞赛为电子信息技术相关知识的广泛应用提供了一个很好的机会,通过开展电子设计竞赛活动、实践交流不仅提高了学生的学习兴趣,还提高了学生的实践能力、综合能力,通过在实践中增加系统设计和制作的环节,有效提升了学生的合作能力和创新能力。 作者:李耐根 单位:新余学院 电子设计论文:电子设计大赛应用型人才培养方案 摘要:本文以电子设计大赛下的高校应用型人才培养为切入点,从教师辅导与学生教育两个方面,细致探讨具体的应用型人才培养思路与方案,期望以电子设计大赛为契机,推动各高校人才培养工作的优化发展,实现教育处创新与实践能力更为出色的高素质应用型人才的培养目标,提供有益的参考。 关键词:电子设计大赛;应用型人才;培养方案;教师辅导 高校的主要教育任务在于为社会培养、提供具备创新意识与实践能力的专业、应用型人才,为社会经济、技术以及文化的发展带来相应的人才资源与作用。近年来国家为培养具备相应高素质应用型人才组织、创办了多项工作活动。这其中全国的大学生电子设计大赛,就是专门面向高校学生所举办的科技活动,为促进高等院校电子信息相应课程的改革发展,并推动大学生创新意识、实践能力以及团队精神的提升锻炼。有助于高校进一步教育培养出社会所需的高素质应用型人才,实现社会的高效发展建设。 一发挥教师的辅导作用,做好学生参赛的准备工作 要提升高校学生参与电子设计大赛热情与力度,不仅需对其做教育引导,还应积极调动教师的力量,发挥出各个教师的专业特长与表率、辅导作用,将电子设计的参赛题目划分为多项专题,由不同专业的教师做专题教育与辅导。通过开设专题辅导课程等方式,令学生能接受系统的电子设计赛前辅导与各专题的讲解教育。以便充分发挥高校教师的力量,在提升学生参赛水平的同时,促进其创新思维与实践能力的发展进步。赛前的辅导、指引工作是高校学生参与电子设计大赛极为关键的阶段。绝大部分参与竞赛的大学生只有两到三年的高校学习经验,对于电子设计大赛的相应题目进行理解与探究,还存在一定的困难。这一方面是因为电子设计大赛的题目本身就是对专业知识的系统总结与囊括,相应会检验大学生在校期间的学习情况与成果。另一方面理论知识学习与实践运作也是存在差异的,许多学生基础知识掌握较为牢固熟练,但对于电子设计大赛的实践题目就会显得无所适从,不知从何下手。对此就需要高校教师在赛前为学生做系统、具体的专业辅导工作,经由各专题环节的讲解教育,帮助学生有效理清题目的考查思路与范围,明确自身工作重点,在教师的指引下正确进行相关实验操作与研究,以尽可能降低学生出现思维误区与“走弯路”等情况的概率。并且也能在赛前辅导进程中,相应培养强化高校学生的实践创造能力,能基于自身所学知识,在题目的要求与引导之下,懂得从哪方面入手,怎样操作实践。以此发展学生将自身思维、学习内容转化为学习成果的能力。此外高校也应高度重视电子设计大赛的赛前辅导工作,制定每一年度的赛前辅导、培训规划与具体工作安排,确保大学生能在参与竞赛之前得到各专业教师具体、系统的知识辅导与实践教育。以此在保证高校学生参赛成绩的同时,高效推动发展学生创新意识与实践能力的培养发展。 二以培养应用型人才为目标实施学生素质能力发展方案 (一)对学生创新意识的培养发展方案 电子设计大赛相比其他的大学生专业竞赛活动,在注重考查学生知识基础的同时也更为强调其创新意识的运用。创新本身是高校学生教育培养的能力之一,而电子设计大赛的每一道题目都含有基本题与发挥题两部分,以此即完成对高校学生基础专业知识的检验工作过,又能相应考查评估学生的创新思维能力。学生在参与电子设计大赛的培训以及实践训练过程中,也能相应锻炼自身的创新思维。电子设计大赛题目不是传统的验证性实验,本身具备多种实现手段,以此指引学生从题目不同角度、方向与思路上寻求更为全面与多样的实现方法,进而带动高校学生思维的开拓延伸,并进而培养其主动进行创新探究的思维习惯,在促进学生创新能力与意识发展的同时,为其今后步入社会工作打下坚实的能力基础。对此高校在电子设计大赛的赛前辅导以及平时训练进程中,也应重视相应的创新意识培养目标,注意在训练试题上给予学生更多的思维自由与实施空间。令其脱离固有思维模式的限制,充分展现、发挥出学生自身的思维创造力与想象力,以此提出、实践不同角度与层次的题目实现手段,带动学生创新思维能力的进步发展。 (二)对学生实践能力水平的培养锻炼方案 理论与实践是相互存在差异又互为结合的关系,高校学生的理论知识所学,并需经由相应的实践操作才能转化为学习成果,其实践能力也是高素质应用型人才的基本要求之一。而电子设计大赛作为注重实践运用的大学生竞赛活动,就是专门考查学生将题目理论转化为实际实验、设计成果的能力水平。整个竞赛活动从赛前训练到最终参赛,都需要学生全程进行动手实践,以此验证、检查自身实验设计的进度、成果以及测试情况,可以说电子设计大赛中学生就是在进行一场没有停歇的“实践竞赛”。在整个参与动手进程中,学生需要基于大赛题目的要求,将自身要实现什么以及怎样实现作为研究操作的核心目标。以此进行实物的设计制作,并在整个操作进程中相应逐步锻炼学生的自主实践水平,其也会在不断的研究、操作中逐渐掌握到发现问题本质,以及如何解决问题的技巧能力。学生将从一开始参加竞赛时满腹经纶,但是理论与实践却相脱离窘境,到最后发展为参赛阶段高效进行动手操作的状态,以此推动高校学生实践运用水平的不断发展提高。学生也能在自主动手实践中培养建立起良好的自信心与对实践工作的参与热情,在优化高校应用型人才培养成效的同时,也能相应为其今后参与社会岗位的实践运用工作奠定坚实的经验基础。 (三)对学生团队精神的培养创建方案 人类社会自古以来就是合作发展的社会,人在社会中进行工作都离不开与集体和团队成员的协作活动。团队精神也是当今社会与企业对人才的重要能力要求之一,也是高校进行应用型人才培养的重点。电子设计大赛的参赛设置,是以三人为一组组队参赛,进行小组间的对抗竞赛,同时其大赛还规定了时间限制,这就要求同一小组内的学生必须具备团队合作精神与能力,进行电子设计的合作分工,并能默契配合。否则不但难以与其他小组做竞争,本小组的设计任务也较难完成。因此电子设计大赛的竞赛重点,就在于小组团队的合作效率高低,具备竞争力的小组团队一定是团队精神优异,并且善于配合分工的队伍,以此才能有效克服电子设计中的各类问题困难以及时间限制。可以说电子设计大赛的成绩,取决于小组团队中三个人之间的团队协作与分工情况,小组的设计成果也是三人集体合作的体现。因此高校在进行学生教育与赛前训练进程中,就应针对性注重对学生团队精神、协作能力的培养发展,在保证学生个性发挥的同时,令组内成员之间做充分的沟通交流,并彼此建立互信关系。以此强化组内学生间的合作意识与协作水平,在电子设计大赛的参赛进程中,推动高校学生自身团队协作水平的发展提高。 (四)对学生求真务实作风的培养引导 在电子设计大赛的参与、训练进程中,高校学生也能在不断的探究、学习与实践中,了解到务实作风的重要性。如果学生缺乏务实精神,凡事眼高手低、不踏实努力,所设计的作品不但难以符合大赛题目要求,更难以解决实践运用中的各类突发问题与困境。由于电子设计大赛的题目囊括了多方面的专业学识与技能,具备较强的实践性与专业性。学生对此进行学习、参赛,若缺乏相应严谨务实的作风精神,不能扎实一步一个脚印的打下知识基础,就无法设计出合格的产品成果,同时电子设计大赛仅有四天的竞争期限,也必须要求学生放弃投机取巧的侥幸心理,必须具备扎实的专业知识基础与能力,才能在如此短的时间内设计出高质量的成果。因此也需要高校教师在平时的教育与训练工作中,强化对学生求真务实作风的培养力度,令其及时认知到,只有平时的努力积累与严谨学习,所打下的能力基础才能帮助学生取得好的竞赛成绩。任何投机、浮躁的心理与想法都不能帮助学生提高竞赛成绩,反而会对其设计水平与应用型能力发展造成不利影响。 三结语 让高校学生参与电子设计大赛这类竞赛活动,能在高效培养其创新意识与实践能力的同时,极大促进学生团队精神、综合素质的成长发展。各高校的应用型人才培养规划,也应结合电子设计大赛做专门的培养方案设计,以促进参赛学生在学习、培训进程中,获得各方面能力素质的高效发展培养。以此带动整个院校学风的转变优化,推动高校高素质应用型人才培养成效的提升。 作者:朱洪杰 单位:广州工商学院 电子设计论文:电子设计自动化课程改革研究 【摘要】作为高职院校中的一门重要课程,电子设计自动化教学质量的高低严重影响着高职院校的进一步发展,所以,根据教学模式,不断提高教学的质量,逐渐受到高职院校的重视。本文通过简要分析高职院校电子设计自动化教学中存在的问题,指出高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略。 【关键词】高职院校;电子设计;自动化;问题;策略 近年来,随着经济的不断增长,电子设计自动化教学逐渐受到社会的普遍关注和重视,但是,由于教育理念、教学模式以及评价方式的不合理,电子设计自动化教学的效果较差,所以,了解电子设计自动化教学的现状,合理开展电子设计自动化教学活动,成为高职院校教育教学工作中的重点问题。 1高职院校电子设计自动化教学中存在的问题 1.1电子设计自动化教学的内容安排不合理 传统的高职院校电子设计自动化课程设置以及教学主要以学科本位为指导,按照教材的章节结构,依次介绍可编程逻辑器件、EDA开发工具和硬件描述语言等内容,系统性和整体性比较强,能够帮助学生建立扎实的理论基础,但是,忽视了学生实际操作能力的培养,导致电子设计自动化教学的质量很低[1]。在学习过程中,由于没有有效整合教学内容,学生只是单独地学习工具、器件和语言等理论知识,没有通过实践活动,验证和检测理论知识,导致学生的实践能力不强。 1.2学生缺乏学习的积极性和主动性 电子设计自动化教学不仅仅需要扎实的理论知识,而且需要一定的实际操作能力,但是,在实际的教学过程中,很多教师主要通过语言,讲解硬件的特点和用途,没有根据学生的学习能力,适当展示相关的器件或者让学生亲自动手操作,未能让学生充分理解和掌握理论知识,导致学生的学习积极性不高。另外,在教学过程中,一些教师一直采用统一的教学模式,讲解教材内容,没有充分考虑不同学生的学习能力和理解能力,未能充分调动学生的学习热情,使得学生的学习效率低下、学习兴趣不足。 1.3没有有效融合理论与实践 虽然在传统的教学中,一些高职院校会开展实践教学活动,但是,在实践教学中,一些教师把大部分时间放在理论知识的分析和讲解上,没有给学生留够实践的机会,难以让学生有效做到理论与实践相结合,从而导致电子设计自动化教学的质量不高[2]。另外,电子设计自动化的实践性较强,需要一定的教学设备和实践场地,然而,一些高职院校的教学条件有限,不能为师生提供合适的教学条件,使得电子设计自动化教学难以有效开展。 1.4教学模式和评价方式不科学 在电子设计自动化教学中,一些教师经常采用灌输式的教学模式,讲解理论知识,忽视了学生学习兴趣的培养,没有给学生提供合适的学习机会,使得学生的学习效果不明显。另外,进行评价时,很多高职院校主要通过理论考试的方式,检测学生的学习情况,没有适当考察学生的实践能力,导致学生重视理论知识的学习,忽视实践能力的锻炼,进而制约了学生综合能力的提高。 2高职院校电子设计自动化课程改革的合理策略 2.1根据自身情况,合理制定教学大纲 高职院校主要以学生的实践能力作为培养目标,所以,在实际的教育教学工作中,高职院校需要根据教育部的要求,合理制定教学大纲,把电子设计自动化作为电子信息类专业的核心课程,并且把使用设计软件设计电路作为主要的教学内容,要求学生熟练掌握应用软件工具,以巩固学生的理论知识[3]。同时,在教学过程中,高职院校可以加强专业课程之间的联系,不断拓宽学生的专业知识,要求学生掌握设计知识和技能,加强学生对电路的理解,以提高学生的学习效率。另外,高职院校应该充分重视电子设计自动化教学的技能性和应用性,以提高学生的综合能力,实现学生的进一步发展。 2.2合理选择教材,增强学生的学习热情 目前,在科学技术水平不断提高的情况下,现有的教材已经不能适应电子设计自动化教学的需求,所以,在具体的教学过程中,高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况,合理选择教材,不断增强电子设计自动化教学的科学性和时代性,以激发学生的学习兴趣,提高教学的效果[4]。高职院校可以适当省略一些理论知识,详细讲解PCB知识、封装知识、原理图元器件知识和制版知识,促使学生具有扎实的理论基础。同时,高职院校可以适当引入典型性的项目,让学生通过亲自操作,掌握电路的设计流程,引导学生做到理论与实践相结合,以提高学生的专业水平。另外,高职院校应该重视实践制作,让学生通过实践制作,掌握电路设计的技能,了解工作流程,实现理论与实践的有效融合。 2.3有效融合理论教学与实践教学,提高学生的专业能力 理论与实践相结合是高职院校教学中的重点,所以,在平时的教学过程中,高职院校应该根据自身的教学特色,合理安排电子设计自动化教学课程,不断增强学生的学习热情,以实现电子设计自动化教学的目标。高职院校可以把电子设计自动化课程与综合实训、模拟、数字、毕业设计等活动有效结合起来,让学生根据教学内容,学习理论知识,掌握实际操作技巧,以培养学生的专业能力。同时,在实践教学活动中,高职院校可以适当增加教学内容,让学生自己动手制作实物,以增强电子设计自动化教学的趣味性,提高学生的学习效率。例如,在教学过程中,高职院校的教师可以根据学生的实际情况,采用任务驱动法,让学生按照设计主题,自行设计电路,以强化学生对理论知识的记忆,培养学生的实践能力。另外,在平时的教学过程中,高职院校的教师应该重视学生的学习情绪,根据具体的教学内容,适当安排学习任务,以充分调动学生的学习积极性,提高电子设计自动化教学的有效性。 2.4积极改进教学模式,合理制定评价方式 在以往的教学中,高职院校通常采用考试的方式,了解学生的学习情况,然而,虽然书面考试成绩能够反映出学生的理论知识掌握情况,但忽视了学生实际操作能力的考察,导致学生的专业能力不高,所以,在新课改的背景下,高职院校应该根据电子设计自动化专业的实际情况,合理制定评价方式,不断提高电子设计自动化教学的质量,以提升学生的专业水平,促进学生的全面发展。在教学过程中,高职院校的教师应该重视学生实践操作能力的培养,尽可能多地为学生提供实践的机会,要求学生结合理论知识,设计、制作电路,以培养学生的学习兴趣,提高电子设计自动化教学的效果。同时,在考试过程中,高职院校可以采用书面考试与和实际操作相结合的方式,让学生根据考试要求进行设计和制作,并且根据学生的具体情况,合理进行评价,以增强学生的学习热情,提高学生的专业水平。 3总结 总而言之,电子设计自动化教学是理论性和实践性较强的学科,对学生的专业要求较高,所以,在教育教学过程中,高职院校应该根据学生的发展需求,合理安排电子设计自动化教学课程,积极改进教学模式和评价方式,努力创造良好的学习环境,不断增强电子设计自动化教学的吸引力,以激发学生的学习积极性,提高学生的综合能力。 作者:刘薇 单位:永州职业技术学院 电子设计论文:电子设计模型套装设计分析 摘要:模型套装主要以单片机等智能芯片的学习和应用为基础,可以实现使用者搭建外围框架结构。模型套装所使用的模块可以根据使用者的需要自由组合,构造出不同结构,并配以专用模块连接固定大小的元器件,完成整体设计,具有结构简单、安装方便、可设计性强等优点,非常适合电学的初学者学习和使用。 关键词:模型套装;单片机;结构模块 现在许多电子设计爱好者和单片机初学者,在学习的初期都需要购买单片机类开发板。对于这种类型的开发板仅仅适合前期的学习,而不适合后期的进阶学习及做实际的工程项目,当学有所成后真正需要制作一个属于自己的作品时,又会对外围的结构框架不知所措。目前市面上大多数模型都适合小学生和DIY爱好者,为了解决这种中后期的学习和设计的难题,特此设计了万用模型套装,此套装不仅可以搭建几十种模型,还可以根据自己的实际项目需要任意搭建自己的模型,对后期学习和项目的制作有重要的意义。 1总体的设计方案 此设计主要是将现有的大部分模型模块化,通过改变其外形,使其能更好的和其他模块以及主控搭配,完成整体的设计。系统主要分为三部分。第一部分为主控模块。主控模块采用的主控芯片是15单片机和stm32芯片。针对两种芯片设计对应的基本电路,将电路最小化,引出IO口,并将外形设计成适合拼接的形状。第二部分为专用模块。专用模块主要用于固定直流电机、舵机、各种传感器等固定大小和形状的器件。第三部分为连接板。连接板主要用于搭建主框架和分支结构等起到支撑作用的部分。连接板同时还包括一些特殊形状版,例如:六边形板、机械手等,用于一些特殊结构的构造。 2模块设计 2.1主控模块。主控模块将主控芯片设计在固定的PCB板上,PCB板集成主控工作时需要的最小系统器件。同时将主控制芯片的所有IO口全部引出,方便设计者使用,再用模型将主控制芯片固定,方便和外围器件进行连接,主控的固定板如图1所示。主控固定板尺寸:宽40mm,小孔孔径3mm,打孔孔径5mm,厚度2mm。2.2专用模块2.2.1舵机模块。根据舵机的大小确定舵机模块尺寸,使其能牢牢固定舵机,同时可以和不同的零件从上下侧面都能和其他零件的拼接,并进行传动,舵机模块分为凹槽和直角两种结构,分别如图2和图3所示。凹槽模块具体尺寸:孔直径3mm,长32mm,宽14.5mm,高23mm,厚度2mm。直角模块尺寸:宽23mm,高20.5mm,宽18mm,厚度2mm,大孔径3mm,小孔径1mm。2.2.2直流电机模块。由于直流电机的使用没有舵机灵活,所有直流电机的连接板只设计了与舵机模块同尺寸的直角模块,如图4所示,效果图如图5所示。直角连接板具体尺寸:宽度20mm,长度24.5mm,高度19.5mm,厚度2mm。2.3连接板模块2.3.1雪糕板模块。雪糕板的主要功能就是搭建模型需要的主体框架,需要能方便固定,能随意连接。雪糕板有两种尺寸,使用者可以根据设计的需要自由选择合适的尺寸。雪糕板模块如图6所示。雪糕板的两边采用三孔一组的设计,主要功能是连接其它功能模块,中间采用多个五孔的组合设计,这样的设计是为了保证在多个雪糕板连的接稳定。连接板模块具体尺寸:长250mm,宽18mm,小孔孔径3mm,大孔孔径5mm。2.3.2特殊用板。在设计模型时,大多数都是根据自己的需要去设计模型,在设计一些常用但是特殊的器件时,需要一些特殊的模型,比如一个简单的机械手、蜘蛛六角模型等一些基本的但特殊的模型,如图7和图8所示。2.4设计展示。模块与模块之间通过Φ5mm的螺丝相互连接,连接位置可以根据设计者的需要而改变,操作简单,安装方便。套装的设计非常有创意,比如仿生六脚蜘蛛、两足机器人、四轮小车等模型,如图9、图10、图11所示。结束语万用模型套装可以让使用者拼凑出自己想要的各种结构模型,为初学者在学习单片机和STM32智能芯片时提供极大的便利。同时此套装系统还具有成本低、结构简单、安装方便等优点,具有启发使用者想象力的作用,充分突出了其实用性,有较好的推广前景。 作者:陈浩 张劲松 王艳春 张婷 单位:齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛与学生实践应用能力探索 摘要:电子设计竞赛有助于优化信息与电子类专业的课程结构,及时更新课程的理论内容;提升教师的专业水平;挖掘学生的创造力,使学生养成科学、严谨的学习和工作态度,提高实践动手能力,培养团队协作意识,在实践中做到理论和应用的有机结合;有助于高校培养出能力型、创新型的优秀人才。因此,本文主要从高校现状分析、电子设计竞赛的重要性,提出培养学生相应实践应用能力的措施。 关键词:电子设计竞赛;学生;实践应用能力 一、引言 电子设计竞赛是面向广大高等学校在校生举办的具有群众性质的科技活动,是教育部、信息产业部组织的学科竞赛。其目的从学校层面上讲,有利于高等学校信息与电子类专业课程结构的优化及其内容的丰富,树立理论和实际相结合的学风,加快在大学开展素质教育的步伐;从学生的角度出发,有助于开发学生的创新和实际操作能力,提升他们的团队意识,提高学生发现和解决实际问题的能力;支持广大学生积极参加课外科技活动,为有知识、有能力的优秀学生提供一个展现自己的舞台。竞赛往往围绕相关领域的研究热点和前沿技术,通过全国或者指定区域内的高校相互竞争比赛,大学生在综合应用所学理论知识的基础上,解决相关领域的应用问题或者完成主办方设定的比赛项目。电子设计竞赛对提高大学生实践能力并激发创新精神,尤其对参赛者运用所学知识分析问题和解决问题的综合能力的提高具有重要意义。 二、高校培养学生实践应用能力现状 1.基础实验为主的实践教学不能满足学生发展。目前,我国大多数高校的实践教学仍采用基础实验教学的方法,以讲授为主,辅助简单的验证性实验,加深学生对理论知识的理解程度。科学技术日新月异、快速发展的今天,社会不断对学生提出新的要求,他们在以后的工作和发展中需要具备良好的独立思考能力和独立实践能力,简单的验证性实验教学已经不能满足学生的发展和社会需求。因此,如何有效地培养和锻炼学生独立思考和独立实践的能力是我们急需解决的问题。2.对学生综合能力的培养重视不够。部分高校忽视对学生综合能力的培养,特别是学生设计能力和实践能力的培养,使学生将理论知识应用于实际的能力较差,主要表现在:不会写设计报告,报告格式不规范,计算机应用不熟练,对系统电路缺乏逻辑性,不能对系统电路进行周密分析,调试中很难准确判断故障点并独立解决问题,仪器使用、焊接等操作不熟练,缺乏将所学理论知识运用到分析和解决问题中去的能力。3.校内课外实践活动和校外实践基地建设相对滞后。校内课外实践活动不够成熟完善,校外实践基地建设滞后,学生综合开发能力和创新能力的培养缺乏相应的环境和条件。很多高校缺乏引导学生利用这些第二课堂提高专业能力的有效方法和手段。4.实验条件和师资力量有限。对于很多普通高校来讲,开放创新性实验室的建设和管理模式不够完善,指导教师队伍有待扩大,水平有待提高。创新实验和普通实验室在建设和管理方面都有很大区别,学生在创新实验室花费大量的时间和精力学习和研究,这需要实验室具备良好的实验条件以及宽松的研究环境。因此,高校应不断完善开放性创新实验室建设,加强对指导教师的培养。 三、电子设计竞赛在培养学生实践应用能力中的重要性 1.电子设计竞赛能深入改革课程结构、教学方法。电子设计竞赛能深入优化信息与电子类专业课程的基本结构、及时更新调整课程内容、深层次地改革教学的基本方法。电子设计竞赛的举行为优化课程结构,及时更新课程内容提供机会。很多参赛高校在总结分析了相关的参赛经验后都不同程度地优化了自己的课程结构,在日常的教学过程中,将计算机原理等基本理论课程,提前安排学习;将以往单纯地验证性实验逐渐转换成分析、系统验证等综合性实验,在整合以往实验课程的基础上,相继开设电子设计相关的选修课、专门的综合实验课。电子设计竞赛的任务所涉及技术的深度和知识面的广度,不仅检验参赛选手的理论知识和创新综合能力,同时对参赛队伍的指导教师,更是提出高层次的要求。2.电子设计竞赛激发学生的创新能力,培养学生的团队精神。大学生电子设计竞赛是面向全国的信息与电子类专业在校大学生的群众性竞赛活动,能激发学生的创新能力,培养学生的团队合作意识。其积极作用是传统课堂的理论教学模式无法相提并论的。电子设计大赛不仅是一项简单的实验考核,它更要求参赛选手们能综合、灵活运用所学理论知识,并把这些知识和实践操作有机结合,无论是专业知识的深奥程度、涉及学科的广泛程度、各学科知识的综合运用能力、实践动手操作能力,电子设计竞赛对参赛学生都提出了很高要求。大学生是朝气蓬勃、思想灵活、独具创造能力的,电子设计竞赛这一途径可以有效地激发他们的潜力,提高他们分析问题、解决问题、实践动手等能力,使他们养成更科学、更严谨的工作态度,培养他们理论和实践有机结合的学习习惯,让他们的团队协作意识更强,为日后步入社会打下坚实基础。实践证明,参加竞赛并且获得奖项的选手,因为他们自身的创造意识、动手能力有着较为显著的优势,他们被很多用人单位看好,在激烈的就业形势下,他们能更早地得到用人单位和社会的认可。 四、培养学生相应实践应用能力的措施 电子设计竞赛不仅能反映学生综合能力,还能反映学校的教学水平,特别是实践教学水平。针对目前高校在学生实践能力培养中存在的问题,我们对信息与电子类学生相应实践能力的培养进行探索。1.切实加强指导教师队伍建设。电子设计竞赛对指导教师队伍的素质有着很高要求。在当今信息、知识、技术不断更新的时代,高校的师资建设要与时俱进,教师的知识面要不断扩展、不断更新,在指导学生进行实践活动的过程中,不断提升自己的专业知识水平和综合业务素质,才能更好地指引学生完成实践课程、参加电子设计竞赛之类的课外活动。因此,学校要求指导教师阅读大量文献,拥有清晰的思路,能为学生指明方向,帮助学生解决实验中的各种困难;拥有奉献精神,在学生遇到失败时给予心理上的支持和鼓励。学校应合理安排指导教师进修,全方位提高教师的教学能力、心理素质和职业道德。2.建立开放性创新实验室,举办校内电子设计竞赛。开放性创新实验室为学生提供了电子设计辅导和电子设计竞赛培训的场地,是学生激发学习兴趣,提高动手能力,培养创新精神和实践能力的平台,同时为信息与电子类专业学生开展课外实践活动提供了条件。随着开放性创新实验室的完善,学校可以依托实验室举办校内电子设计竞赛等信息与电子类专业学生的课外实践活动。学生可以自发组织成创新小组、发明小组等,让学生们有更多的时间走进实验室,展现自己的才能。校内电子设计竞赛等课外实践活动可以激发学生的学习兴趣,提高学生的动手能力,培养学生的创新精神和团队协作精神,为国家级、省级竞赛提供技术支持,人才选拔。3.鼓励学生参加电子类学科竞赛。学科竞赛是检验学生用所学基本理论知识解决实际问题能力的有效途径,能激发学生的兴趣和潜能,培养创新精神和团队合作精神。指导教师通过设计基本技能训练与单元电路、EDA软件系统训练、综合系统训练与检验几个层次的对学生进行指导,以提高学生的实践应用能力。鼓励学生参加学科竞赛,为参赛学生提供实验条件和专业指导是学校义不容辞的责任和义务。通过组织和指导学生比赛,学校能发现课程与实践之间的差距,及时对学校进行课程结构、课程具体内容的调整与改革。4.重视校企合作实习基地的建设。实习基地是实践教学的载体,加强实习基地建设,既能培养学生的实践动手能力,弥补教学实验设备的严重不足,又可以加强与企业、科研院所的联系,扩大学院的知名度,为毕业生就业增加新的渠道,同时对于了解社会对人才素质的要求,制定学科专业发展规划,培养学生的实际工作能力等都具有重要的现实意义。 五、结束语 综上所述,电子设计竞赛无论是对高校,还是对在校教师和学生产生的影响是积极而长远的,是非常符合我国关于培养实用型人才的总目标的。竞赛可以让教学更有实效,教学的实效性又使竞赛层次更深入,涉及学科更广泛,这一良性互动的方法值得我们长久地发展下去。 作者:严茜 孙丽娜 单位:河南大学民生学院 电子设计论文:电子设计自动化技术研究 【文章摘要】电子设计自动化技术,是以强大的计算机功能为基础,通过与相应的计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试与计算机辅助工程结合而研究发展过来的,主要是采取计算机工具将计算机信息技术、电路理论、信息分析与信号处理结合而形成的,在一定程度上,可以大大提高电子设计的性能与效率。因此,本文将从电子设计自动化技术的概念出发,浅谈了电子设计自动化技术的发展过程,有针对性地概括了电子设计自动化技术的发展前景。 【关键词】电子设计;自动化技术;电子工程 引言 随着现代科学技术高速发展,电子工程新来了发展的新时代,通过合理应用网络技术与计算机技术,电子设计开始向自动化与智能化方向发展,极大程度促进了电子设计系统自动化的发展。因此,关于电子设计自动化技术的研究,必须了解电子设计自动化技术的基本概念,与电子设计系统中存在的问题,切实根据实际情况完善电子的自动化设计,让电子设计自动化技术在现代工程科学技术中发挥着作用,切实促进电子设计向现代化和科技化方向发展。当然,电子设计自动化技术,主要是指以计算机强大的功能系统为工作平台,在一定程度上,加强了电子技术、计算机技术与智能化技术等的有机结合,通过充分发挥各技术的优势资源作用,形成了电子设计的自动化技术。一般来说,电子设计自动化技术,主要是采取和利用电子设计自动化工具,通过电子工程师的构图与设计,将电子产品设计纳入电子设计自动化技术的战略性任务研究中,从而通过合理的电路设计,合理分析电子各性能,从而借助计算机系统自动处理和完成电子工程工作各方面的需求。 1.电子设计自动化技术的概念 电子设计自动化技术,简称EDA技术,是由“ElectronicDesignAutomation”简化而来的,一般来说,主要是将计算机科学与微电子技术有机结合,以现代科学技术为发展先导,在一定程度上,融合了电子设计与计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子结构学等,通过充分发挥和利用计算机强大的功能,提高计算机应用领域所取得的最新成果,切实提高电子设计过程中的自动化,以引进和创新电子设计过程中的先进技术,以计算机工作平台为基础,专门用于电子工程而开发出的电子系统软件设计工具,极大范围内融入了强大的计算机功能。 2.电子设计自动化技术的发展过程 2.1初期阶段 根据相关资料显示,电子设计自动化技术的初期阶段大约在20世纪70年代,人们改变了传统的手工操作与绘图设计,逐渐开始利用计算机辅助系统,对电子设计的IC图进行相关的编辑和PCB布局布线。这个阶段,计算机科学技术发展还在探索阶段,初步形成了中小规模的集成电路,传统的手工设计方法已经不能满足人们生产工艺的需求,因此,必须加强电子制图的设计与印刷,充分发挥计算机辅助功能与电路板和集成电路的方法,不断增大电子设计自动化技术的效率,切实降低整个设计过程中的花费成本,适当减少整个设计与制造周期,这样利用二维平面图形,通过计算机加强电子设计的编辑与分析,形成电子版图设计、布局布线等一系列基础的自动化技术。 2.2发展阶段 电子设计自动化技术的发展阶段开始于20世纪80年代,此时也是在纯粹的图形绘制以外,加强了计算机功能中电路功能设计和结构设计,从而加强计算机原理图输入、逻辑仿真、电路分析等一系列的功能发挥,从实际情况出发加强电子设计自动化技术的发展和完善,通过逐渐扩大集成电路规模,坚持以电子系统为背景、以生产工艺为要求开发和设计各类软件,促使电子设计工具形成巨大的电路功能和结构设计,以编程半导体芯片提高电子设计的自动化。 2.3成熟阶段 电子设计自动化技术的成熟阶段始于20世纪90年代,随着微电子技术迅速发展,极大程度上促进了电子设计自动化技术的发展,主要是加强了电子设计过程中的高级语言描述,切实进行电子系统级仿真,综合作用各种现代化技术,力争把人们从繁重的设计工作中解放出来,但是这个阶段电子设计的自动化和智能化程度还有待加强,缺乏统一的电子设计自动化软件界面,由于系统的复杂性大大增加了其技术的学习与使用的难度,甚至严重影响到电子设计环节间各项工作的衔接,因此,必须加强电子设计自动化技术的研究,促进其向智能化方向发展。 3.电子设计自动化技术的发展前景 加强电子设计自动化技术的发展与应用,一方面为电子设计方案提供了明确的方向,增大了计算机等先进科学技术的语言描述范围,切实促进电子设计与生产工艺要求结合,整体性、系统性地进行编程,从而在电子设计过程中促进了自动化技术语言的交流、保存与修改;另一方面,大大提高了电子设计的自动化程度,通过各级的仿真、纠错和调试,切实避免设计者及时发现并改正在电子结构设计过程中的错误,为电子设计的具体细节问题提供了良好的保证,从而充分发挥电子设计自动化技术的功能,提高设计效率的同时降低了设计过程中所花费的成本,合理加强了电子设计自动化技术的应用,通过现代EDA技术自身为当代社会、经济、政治发展创造了良好的框架工作环境,通过不断发展,切实应用到人们生活与工作的方方面面中,为人们生活与工作质量的提高提供了良好的基础。 4.结论 总而言之,从基本概念、发展历程与发展前景三个方面切实加强电子设计自动化技术的研究,有利于充分利用电子设计自动化技术,为人们生活与工作需求创造良好的条件。 作者:颜海燕 单位:湖南永州职业技术学院 电子设计论文:电子设计在虚拟角色动画的应用 【文章摘要】虚拟场景中角色的三维模型,是用来描模型内部的几何性质的抽象模型,这些模型被计算机以特定的信息格式将模型存储起来,这种存储过程被称为三维建模。三维建模主要处理角色的三维信息和拓扑结构。三维信息是指角色在三维空间中的形体、方位和尺寸,拓扑结构是物体各分量方向的数值及其相互之间的关联关系。当今,常用的三维建模系统一般常用三种建模方式,即线框建模,表皮建模和实物建模。 【关键词】三维建模;骨骼动画;人物模型 1引言 三维建模的过程涉及到表示三维信息的数据结构以及操纵该数据结构。三模型的建模,需要从描述角色的形状和外观两方面开始入手。角色的形状由构造角色的N边形、圆和顶点等来确定,角色的外观由角色表面纹理、色彩、照明等因素来确定。同时,还要满足建模技术的三个指标:即交互显示能力、交互操做能力、容易建构的能力对虚拟角色模型的需要。通过对平台的环境以及虚拟人物进行归类,把平台中的模型归为两类:静态对象和虚拟人物。静态对象是指三维模型中不随着时间改变而改变的不动的对象,平台中主要指没有运动的实体,例如模型中的大楼、矿井、树木等;动态对象是虚拟人物通过行走模拟真实矿工的动作,是虚拟矿井通风环境构建的基础,也是虚拟矿井创建的一项重要步骤。 2人物建模 虚拟人物的构建,第一步,要作的是对骨骼系统模型的三维建模。三维人物建模工作是整个平台的基础工作,制作的人物模型不但要真实逼真,还要满足平台浏览即时性的特点。下面是整个平台设计中虚拟人物建模的实现过程。在3D中,人物模型的建模是很困难的,要求用户熟练掌握常用的建模方法和步骤,为了省去复杂的建模过程,也可通过其他人物模型来建模,随后再将改建好的人物模型导入到3D场景中,例如提供角色建模软件Poser,如下图1所示。图2是POSER软件的起始界面截图。它是弗朗科公司出品的一个三维人物生成模型工具,可辅助设计者生成各类角色的图像、视频和角色模型。该软件提供了各类男模类型、女模类型和小孩模型和木偶形状的骨骼。如对自有的骨骼特征不满足,还可利用工具栏中的修改工具进行重组。(1)在POSER软件中建立人物模型人物模型的创建是本平台的重要技术,人物模型可以表现整个人物的形象程度及特色。笔者采用POSER5.0版本对人物进行模型的创建。在人物模型库中找到适合本平台的人物身体模型,再找到恰当的脸部和毛发模型,将每个模型进行整体的拼接。利用缩放,拼接,删除等工具改变模型的原始状态。因为POSER人物模型库三维资源有限,需要通过适当调整才能获得合适的模型。在该软件中调整比在3D中调整要简单一些,也为后面的蒙皮操作提供了方便。将调好的人物模型导出为3DMAX格式,导入到3D软件中进行调节,为了适用于特定的场合,从蒙皮插件中建好的人物模型需要在3D软件中进行模型单位的调节。本模型不必做单位缩放,随后要用在VT软件中可直接进行模型的缩放操作。从蒙皮插件中导出的人物模型是以材质而不是贴图的格式进行导出的。因此从蒙皮插件中导出的模型在3D软件中不能进行贴图展开,因此本设计用到了两个模型,如图3所示:一个是脸部比较清晰的人脸模型,第二个是衣服毛发完整的人物模型。在3D中将一个人物模型的下半身删除,只留下头部模型,与第二个模型进行附加,就可以拼合形成了一个完整的人物模型。如图4所示。需要特别指出的是由于在VIRTOOLS中不能导入高级模型,即模型面数多的模型。因此要减少模型面数,笔者在这里用到两类方法。一类是利用3D自带的编辑器进行自动面数修改,该功能可减少的面数百分比为:40%。参数设置下图5所示。另一类减少面数的途径就是手动调节,对模型的顶点与线条的删除合并操作。(2)在3D中建立人物骨骼人物的骨骼是利用3D的插件CAT建立的。该插件比3D自带的骨骼系统相比,能更好的模仿人体的行动。 只要直接拖动就可建立人体骨骼。若想要增减人物骨骼的数量,可直接删除或复制原有的骨骼部分,改变其数量即可,骨骼建模如图6所示。为设计人物骨骼动作与人物蒙皮,要将人物骨骼与已建好的模型进行匹配调整,为以后的蒙皮操作做好准备。主要步骤是将人物骨骼大小调整,使其与人物模型对齐。(3)对人物骨骼进行蒙皮对人物骨骼蒙皮用到的是3D的编辑器。选择工具面板上的图标,选择人物骨骼的根节点。对人物骨骼上的封套进行调节。封套调整是人物骨骼蒙皮过程中经常出现差错的环节,调节时要把整个封套包裹到自身骨骼而又不涉及其他骨骼,否则人物模型在行走过程中就会发生破面或粘连现象。在调整好之后,给骨骼设置一个大幅度的动作,看模型能否露骨,系统平台中的骨骼蒙皮出现错误的机率多。在使用3D中自带的修改器后,找出发生错误的骨骼,进行细心调整,终因为露骨点过多调整频繁而放弃使用。经多次试验,选用了3D技术的另一蒙皮插件进行蒙皮。见图7。打开此蒙皮插件,在修改器菜单中出现此修改器。选择面板上的将人物骨骼全部选中,细心调整。(4)骨骼动画在三维建模的基础上引入人物的运动建模,可以增加虚拟场景中三维模型动作表现的多样性。笔者平常立足于通过控制人物模型来完成虚拟教学的任务,因此骨骼动作是核心技术。在人物模型动画中,三维模型的动作路径由运动计算模型来控制。在平台中运用关键帧手段来生成人物的动画。第一步,确定人物角色的动作,第二步,根据需求确定关键帧数,第三步,调节关键帧的每一帧姿势,动画模块根据关键帧,生成动画图像序列。人是一个错综复杂的实体。用生理解剖的医学角度来分类:人体可以分为骨骼、肌肉和皮肤三部分。人体骨骼是由关节链联接而成,骨骼相对动作来说,变形小。人体骨骼的运动主要是由人的肌肉收缩并拉动附骨骼产生的。骨骼决定了角色的姿态。这里面只需要对人体骨骼制作关键帧动画即可。见图8。 由于人体运动复杂且虚拟角色是较常见的二足动物,笔者运用3D插件CAT进行骨骼的建构。直接通过参数的调节来确定人体骨骼的基本形状。动作生成运用“关键帧”技术。打开人体骨骼模型的时间轴,调节每一帧骨骼的关键动作。通过此方法建立虚拟角色的动作是比较耗费时间的,需要逐帧来调节人体骨骼模型的每一个动作,需要认真细致的观察人体模型的运动过程。这样才能使虚拟人物的骨骼模型动画在场景中始终保持一致,看起来更加真实美观。为了让人体骨骼模型的动作看起来更加的稳定和流畅,笔者利用了3D中提供的拷贝工具对对称的动作进行拷贝。此方式减少了人体骨骼模型动画的制作工作量。笔者用到手动设置关键帧的行为,逐帧动画的制作是本平台里面最耗时最难控制的模块。具体步骤,就是在时间轴关键帧打开的前提下,调整骨骼关键帧的位置,此步骤全凭个人经验来做。技巧是在还没完成帧数时,建立一层保存帧,保证层与层的动作不冲突,相互独立。动画中具体动作效果如图9所示。 作者:吕闯 单位:重庆工商大学派斯学院 电子设计论文:电子设计俱乐部建设研究 为让学员更好的学好《电子技术》课程,夯实学员的实践能力基础。我们利用课余时间设置了“第二课堂”———“电工电子俱乐部”。经过两期活动的开展,我们总结了经验,也引发了对俱乐部建设的进一步思考。 1电子设计俱乐部的实施与收益 1.1俱乐部活动分两个阶段 第一阶段:学员培训阶段。学员队抽选电工电子技术实践基础较好的学员(约20%),参加由学院统一计划安排的培训课程(设mutilsim10和protel99软件以及电子装配设计课程)。培训场地为电工电子实验室与学院机房,时间三个月。第二阶段:学院组织竞赛阶段。对所有经过培训的学员进行测试,测试题目由教员参考全国电子技术竞赛与山东电工技能考试试题进行出题,在电工电子实验室与学院机房进行考试。根据成绩推荐进入参加全国电子技术竞赛的名单。 1.2俱乐部活动收益 课题组成员积极地将本成果推广应用到实际教学中,归纳起来取得了以下几方面的效果:1.2.1充分调动了学员主动性,促进其实践能力素养的提高俱乐部的实训项目要求三人一组、合作完成,注重培养学员善于观察、勤于思考、严谨细致、沉着有序的工作作风及团队协作精神。在实验操作过程中,学员从每个实验项目的细小处做起,认真对待每个问题,记录每个实验数据或指标改进的方法,养成了良好的实验习惯,使得学员的认真、细致和耐心都有了很大提高。通过俱乐部培训活动,给学员带来了较大的自由空间,激发了学员的学习热情与自信,使其能够更加积极主动地去学习理论知识,促进了学员自主分析问题、解决问题能力的形成。对科研意识和工程能力的培养起到了一定的促进作用,有效的促进了学员的成才。1.2.2充分提升教员的业务水平,促进了双师型人才队伍建设一方面,任课教员通过与俱乐部教学活动的设计、组织、实践,促进了电工电子课堂教学方法手段的创新。任课教员在俱乐部创新实训的基础上,注重突出了职业教育特色,借助实验创新、虚拟仿真探究等手段促进了一系列的教学实践研究,于2014至2015年度,俱乐部相关教员分别取得了教学竞赛的一、二、三等奖。另一方面,俱乐部电子竞赛活动的开展,对教员的实践能力提出了更高的要求。一句话,教员是精英,学员才能成才。俱乐部活动的开展,使教员能够自觉加强业务学习,学习电子产品的新工艺、新技能、新技术,包括仿真、电子设计等软件的运用,从而加强了教员实践能力提升。另外,根据学院要求,课题组有计划的组织调研及培训活动,并对教员的专业技术能力进行定期组织考核,从而有效的促进了教员人才队伍建设。 2俱乐部建设思考 2.1应重点加强实验室的硬件建设 在俱乐部活动中,我们发现俱乐部的高效运行必然离不开有力的实训保障条件与科学的管理模式,所以也必须在实验室建设方面加大投入力度。2014年10月建成的电工电子实验室现拥有4个实验室,占地320平方米。实验室共配备了新研制的一体化实验台80台。实验台装有LDS21010数字存储示波器、YB32020任意波形发生器、YB1732A直流稳压电源、UT803数字万用表以及晶体管特性测试仪等设备。经过近一年时间的适用,广大教员反映实验教学设备功能强大,数据精确,能够提高电子技术教学的有效性。 2.2实验应科学管理 一方面,将学员的实验完成情况、实训报告提交及教员评阅情况以及进入实训室的时间等分类归档管理,既方便教员检查学员的学习情况,又方便学员掌握自己的学习进度。另一方面,在网上建立试题库,供学员对照实训内容进行检查并调整学习进度。教员也可定期在网上测试题,及时发现学员学习中的问题,适时举办讲座答疑。 2.3鼓励探究实验与俱乐部活动相结合 俱乐部活动虽然规定的项目和培训、竞赛进程,但只有将探究实训活动和俱乐部的相关培训活动有机融合才能更好的发挥人才培养的效益。学员可根据自己的俱乐部讲授内容或理论课的学习情况、以及感兴趣的领域选择合适的时间从事创新探索和设计。也就是学员可以根据自身实验内容的预习情况和准备情况,自主选择实验场地和实验器材。在实施过程中,实训室只是提供必要的实验条件,安排实验教员以提供必要的指导和管理。总之,俱乐部建设应在人力、物力以及科学的管理运行模式上加大投入,是一个长期教学实践的过程,需要师生的不断探索和创新,才能使学员在“宽松、和谐、给力”的学习氛围中自觉自愿的提高自己,从而收到较为满意的教学效果,有效的促进教学相长。 作者:高明 单位:火箭军工程大学士官学院 电子设计论文:电子设计竞赛学生队伍培养模式 摘要:该文以笔者多年参与大学生电子设计竞赛赛前培训和竞赛指导工作为背景,根据每年大学生电子设计竞赛的总结经验,从学生选拔、赛前培训、平台建设等多个方面对学生竞赛队伍培养模式进行探索,总结出一系列的培养模式。 关键词:电子设计竞赛;培训;选拔;创新性 实验项目全国大学生电子设计竞赛是国家教育部、信息产业部组织的四大学科竞赛之一,目前已经成为高校电子、电气等专业必参加的学生专业竞赛。大赛从1994年开始每两年举办一次,参与学校和人数逐年增加,规模不断扩大,逐渐演变出其他省市级、地区级以及企业赞助等形式的电子设计竞赛。此类电子设计竞赛涉及到的专业知识面广泛,电子、电气、机械、计算机等多个学科之间的交叉,要求学生即要掌握硬件电路的设计与分析又要具备程序的编写能力。通过电子设计竞赛最终实现培养学生的协助能力、创新能力,提高大学生针对实际问题进行电子设计的能力。笔者作为学生参加了2005年的全国大学生电子设计竞赛,同时作为指导教师参与了2009年以后的各类电子设计竞赛,现结合该院电子设计竞赛情况谈谈学生队伍培养方面的几点改革。 1该院电子设计竞赛学生队伍现状 目前该院参加的市级以上电子竞赛主要有全国大学生电子设计竞赛和重庆市“合泰”杯单片机应用设计大赛,从历年参赛情况来看,主要存在以下几个问题。(1)学生对电子设计竞赛的认识不够,积极性不高,来参与培训和竞赛的学员不多,造成这种局面主要存在两个误区:一个是部分学习成绩好的同学认为考研更重要,参加培训和比赛会占用大部分时间;还有一个是学习成绩中等以下的同学认为自己理论知识没有学好,电子竞赛相关的知识也学不好。(2)学生储备竞赛相关知识不够。目前该院参与培训的学生主要来自二年级和三年级,对模拟电路、数字电路、单片机原理、DSP、自动控制原理等理论知识掌握不够熟练,且二年级同学还有部分课程没有开设,常用仪器仪表操作不熟悉,电路焊接基本功不扎实,没有亲自制作过PCB电路板,更缺少相应的工程实践环节。(3)赛前集中培训时间过短。电子设计竞赛是在8月中旬开始,该院对选拔出来的二、三年级的学员一般是从7月放假开始,只有短短的一个月时间,学员要在这么短的时间内把电子设计竞赛的电源类、仪表类、控制类、飞行类题目都进行练习,掌握各类题目的硬件设计和软件设计方法,无论对于老师还是学生老师都不容易做到。(4)学生队伍没有延续性。由于学校目前对于参加电子设计竞赛学生,只在创新学分上给与了一定学分的认定,导致部分同学参加完比赛拿到创新学分后就不再参与相关电子设计竞赛,从而导致部分优秀的参赛队员流失。 2多渠道、多元化培养电子设计人才 电子设计竞赛不仅能够体现一个参赛学员应用知识的能力,更能体现参赛学员的工程实践能力,同时也能培养学员的创新精神,协助能力,提高学员电子设计的综合能力,一个优秀的学员需要经过长时间的系统的培训才能具备电子设计所需的相关知识和能力。针对该院学员队伍的实际情况,进行了一系列的实践探索。 2.1以学院电子科协为载体,广泛宣传 学院电子科技协会每年9月新学期开学都会招收一年级新生为会员,然后开展一系列的科普活动。协会采用作品展示的方式进行宣传,将高年级学长制作的一些电子作品,如:光立方、遥控小车、智能台灯、无线话筒等有一定科学趣味的作品进行逐一展示,并对其相关功能进行讲解,现场解答疑问。通过这样的方式,发现很多新同学对电子专业产生了极大兴趣,并且愿意加入到电子科协这个团体中,学习更多的知识。 2.2合理选拔,分散基础培训 学生作为比赛的主体,那么他的专业知识、素质以及学习态度就成为了比赛成绩的关键因素。如何才能选拔出优秀的学员参与比赛环节呢。可以通过先培训再考核,分阶段逐步挑选。在这一阶段,由于全是一年级新生,在培训的时候应该注重基础知识、基本技能方面的培训。可以将培训集中在常用电子元件认知和电路板焊接基本功上,学生通过焊接实验,学习和了解常用电阻,电容,二极管,集成电路正确使用方法,以及使用万用表检测电路的一般方法,逐步掌握焊接技能。同时,还应该注重培训学生艰苦奋斗的精神。由于很多同学在刚开始的时候兴趣浓厚、满腔热情,但是随着培训的强调和难道增加,部分学生开始失去心情,严重影响整个培训队伍的稳定。因此,选拔队员时除了要考虑学员专业知识外还应该要充分考虑学生的毅力和精神。 2.3分年级,开展暑假集中培训 通过前期选拔,将集训队伍分为二、三年级正式参赛组,以及一年级预备组。针对不同组别,合理安排,统筹计划,开展相应的培训工作。一年级作为下一届比赛的预备队,主要进行以下内容的培训:电路原理图与PCB电路板制作设计;常用电子电路设计;单片机编程设计;通过这一阶段的集中培训,学员能掌握用Altiumde-signer进行原理图和PCB图的设计;掌握用分立元件设计基本的模拟电路和数字电路;熟悉常用传感器的应用以及单片机内部资源,掌握单片机开发技术,能应用单片机解决工程实践问题,具备一定的电子产品开发设计能力。二、三年级作为参赛队伍,培训前期先进行PID编程技术、EDA技术、DSP技术相关知识培训。然后按照大赛统一模式,三人为一小组,针对大赛题目命题规则,按照电源类、信号类、仪器仪表类、控制类进行分组,以4天3晚为时间段做针对性的模拟实战。并要求在规定时间内完成从电路设计、程序编写、电路搭建、系统调试、指标测试以及报告撰写全部任务。通过这样的模拟练习,能够很快地提升学生的协作能力,掌握每个学生的长处,为正式比赛打下坚实基础。 2.4依托校级比赛和创新性实验项目开展培训 为了拓展学生的专业技能,学院从2012年开始举办校级单片机设计竞赛,采用与“合泰”杯单片机设计大赛相同的模式。即首先要求参赛学生提交作品创意书;其次专业教师根据作品创意书确定公布参赛名单,并要求学生在两个月内完成作品设计和报告撰写;最后采用现场答辩的方式评审出奖项。通过这个比赛可以很好的激发学生的创新实践能力,提升学生的电子产品设计能力,单片机编程能力,同时也可以通过比赛发现优秀学生,达到以赛促赛的目的。创新性实验计划项目是以3~5名本科生团队,在导师的指导下,自主选题设计、独立组织实施并进行信息分析处理和撰写总结报等工作,以培养学生提出问题、分析和解决问题的兴趣和能力的项目。要求申请项目的学生具有一定的电子设计基础。学院要求参加过电子设计竞赛的同学必须申请,从近几年的统计情况来看,申请创新性实验项目达到了50多项。通过创新性实验项目的实施,充分调动了学生的主动性、积极性和创造性,促进了学生的创新能力和团队协作能力的培养,同时为电子设计竞赛积累的大量的知识。 2.5建设创学生科技新实验室,营造自主学习氛围 为了培养学生的创新实践能力,方便优秀学生开展实践技能训练和科研活动,学院建设了学生科技创新实验室。整个实验室包括一个元器件室、一个电子设计室以及一个实训室,并购置了常用的电子元器件,并为实验室配置了示波器、电源、信号源、频谱分析仪等常用仪器设备以及计算机。创新实验室以学生自我管理为主,教师指导为辅,主要成员是参加过电子设计竞赛的高年级学生。整个创新实验室制定了详细的开放计划和开放项目,低年级同学只需要申请相应的开放实验项目,填写元器件申请表,便可以在开发时间进行项目实验。在实验过程中会有高年级的学长进行指导,极大地提高了学生自主学习的积极性。 3结语 电子设计竞赛的最终目的是以竞赛为平台,培养学生的工程实践能力、创新精神、团队协作能力。如何才能培养出具备参与电子设计竞赛的优秀人才,通过近几年的实践探索,在学员选拔、培训、自主学习以及平台建设方面取得了一些成绩。同时也发现了自身的问题和不足之处,将继续努力、不断探索和改进。 作者:邱刚 单位:重庆三峡学院信号与信息处理重点实验室 电子设计论文:大学生电子设计能力培养探索 [摘要]学生电子设计制作能力是在大学阶段对理论知识学习的实践与提升,较强的动手能力会使学生在就业与考研升学过程中占有较大优势。为此,希望建立一种比较完备的零起点电子动手能力的实训过程,时间上力求调动学生的课外时间,形式上似于一种电子手作虚拟工作室的形式。基于若干难度阶梯式过渡训练项目,使得工科学生在大一期间就培养出电子手作热情,并随着专业课与理论课的不断丰富,循序渐进地提高。 [关键词]电子手作;虚拟工作室;阶梯式训练 理工类学生应该掌握一些常用的电子类手工制作的能力,通过亲力亲为的实际制作可以辅助学生加深对课堂理论知识的理解。同时电子类手工制作还会涉及许多课堂上理论知识学习不到的实际问题,这对学生日后无论是工作还是考研都有很大的帮助。在实际的工作中,越来越多的学生渴望加入到电子类手作中来。 一、学生在学习电子设计制作方面遇到的问题 首先,多数喜欢电子制作的初学者,没有一个快速高效的学习渠道,学生们彼此没有交流沟通的平台,导致初学者无法很快的入门学习。其次,电子手作中使用的工具元件类繁多,初学者不清楚应该买什么、用什么,一个人也无法购买齐全,这也限制了学生们在电子手作方面的学习热情。最后,在组织学生参加比赛时,往往是比赛前临时组队,这导致参赛队伍水平参差不齐,队友配合不够默契,选题方向不明确,对学校整体参赛水平有很大影响。因此,现阶段急需一套完备的学生电子设计能力培养实训方案,以提高学生的整体水平与应赛能力。 二、培养方案拟解决的主要问题与意义 拟解决的主要问题:1.给喜爱电子设计的学生提供一个广阔完善的交流平台;2.初学者如何快速入门;3.如何引导更多的学生加入到电子手作中来。本文详细阐述了阶梯式的大学生电子设计能力培养方案的具体内容与实施注意事项,并在实际教学与课外活动中积极实践。这样做的目的是给喜爱电子设计的学生一个更广阔更完善的交流平台,对喜欢电子手作的学生在学习方向、学习方法、学习技巧上给予指导,引导更多的学生加入到电子手作中来,达到从快速入门到自我提高再到互动交流的步步提升。同时,也为各类电子设计类比赛提供后备人才,让整个专业的参赛水平得到广泛的提高。 三、具体实施过程 (一)具体实施步骤 1.建立移动互联交流平台通过组建虚拟工作室的形式为广大学生提供在线实时交流平台。主要是基于微信、微信订阅号、QQ群等网络社交平台,使学生能不受时间和地域的限制进行技术交流、资源共享等,方便定期的集体活动召集、日常比赛章程等工作的进行。2.零起点实训项目方案通过多年的教学与竞赛经验总结,学生应具备的基本电子设计动手能力是需要一个循序渐进的阶梯式的训练过程培养出来的,没有办法一步到位,需要一个系统体系的培养过程。为此我们提出一种基于项目驱动的零起点学生电子手作能力培养流程,具体方案见表1.3.定期展开活动围绕着以下三个方面展开活动:(1)开展团做活动,让学生们以小组为单位制作电子手作作品,并一起演示讲解,以达到培养团队合作,加强学习热情,分享经验的目的;(2)定期进行分享,通过PPT等方式讲解自己擅长的某方面,以达到取长补短,互相学习的目的;(3)制作PPT,flash等作品需要演示自己的手作作品过程,在实物演示中发现自己作品需要改进的地方。4.培养电子设计大赛预备团队对学生进行团队配合训练,定期布置制作内容,学生们自行组织制作,在日常的制作中找到适合自己的团队伙伴,并在一次次的合作中增强默契程度,形成优势互补,有理性、有知识、有竞争力的参赛团队。电子大赛预备团队也是在日常生活中需要重视的问题。如果日常没有预备团队的赛前准备,遇到比赛就临时突击组队参赛的话,有可能遇到以下问题:第一就是团队成员之间合作度不好,第二是团队成员的水平参差不齐,第三是团队成员对大赛过程不了解。这一系列问题会导致团员参赛过程盲目而没有效果,这样不利于学生整体能力的提升与培养,也失去了利用比赛促进学生能力培养的初衷。5.依据学生的学习程度与水平,不定期地请专业教师进行指导从多年来组织学生比赛的经验来看,学生能否顺利参加省级以及全国大学生电子设计大赛,需要具有一定指导比赛经验的教师给予足够的赛前指导。专业知识是参赛之前必须打好的基础,除了这一块内容外,参赛的流程、制作作品的时间安排、参赛过程的心理调适、参赛学生的整体协作分工也是需要教师给予指导的。有了专业指导教师的帮助,学生才有可能在4到5天的时间内发挥出自己的水平,顺利完成比赛。为此,我们会依据不同类型比赛的时间节点,分批次、分重点的对学生进行指导。 (二)实践过程需要注意的关键问题 1.如何利用并扩大网络沟通平台应充分利用现代网络社交平台的实时性、便捷性,给电子爱好者们提供一个更好的交流学习平台,力争带动更多学生加入电子设计学习的团队。在实际操作中,我们主要的网络平台有QQ群、微信群、微信订阅号等。新兴的订阅号的好处主要是让对电子手作、电子竞赛感兴趣的学生主动关注订阅号。订阅号就可以依据各类比赛的比赛时间节点统一关于比赛的相关内容。QQ群的应用主要是便于集中的对参赛学生的管理,方便传达比赛的相关信息。同时QQ群强大的文件上传功能可以为学生提供大量的学习资源与资料,对于新加入的学生,可以由群成员以老带新引领其学习,这样学生可以更好地互动交流。2.如何合理构建训练项目通过对已经掌握电子手作技能学生的学习过程的分析,形成一套健全科学、有效的电子手作学习步骤,帮助学生们更快地掌握知识技能,打破以往参赛的匆忙,在课余学习中形成参赛团队,提高团队整体竞赛水平。多年的实践经验告诉我们,需要形成一套完善的训练体系来帮助学生完成从零基础到基本运用再到实际项目提高这样一个训练过程。合理的训练项目可以使学生快速入门与提高,实战可以让学生检验自己的能力水平,同时也可以提高教师带队参赛的工作效率。 四、结束语 通过多年来的实际实践积累,本专业已经建立了一个具有不同年龄梯度的学生参与的学习小组,定期不定期的组织各种形式的宣讲与讲座,团队学生也已经参加过若干不同类型的电子类设计比赛,并取得了一些不错的成绩。团队中的学生在参与大学生创新创业项目方面也比较积极,获得过多个省级及校级大创项目。以后还要继续完善团队成员招新、日常活动、电子手作学习的系统规程,形成一套规范体系,使每年新生入学后都有比较顺畅的参与流程,并且让学生通过我们制订的能力训练流程高效率的参与学习,快速提升能力,以应对各种大赛的考验以及社会企业的需求。 作者:杨慧英 高宏伟 于洋 赵亚威 宋建辉 单位:沈阳理工大学自动化与电气工程学院 电子设计论文:电子设计应用软件训练平台研究 【摘要】针对电子信息与通信类专业培养目标,电子设计应用软件训练是保证实践教学质量的重要一环,以培养学生的专业技能,提高学生实践能力为目的,软件训练平台的建设对锻炼学生动手能力,启发创新思维具有重要意义。从软件训练平台的设计组织,实施到考核机制的安排都做了较为深入地探讨,在实践教学改革中是一项有益的尝试,对于积累教学经验,探索培养人才模式乃至教育创新具有一定的现实意义。 【关键词】电子设计应用软件训练平台;实践能力;教学改革 一、引言 高等教育是培养创新精神和创新人才的摇篮。因此如何培养大学生的创新能力是建设创新型国家对我国高等教育提出的新要求。电子设计应用软件训练是电类专业学生不可或缺的实践教学环节,要求学生不仅具备基础理论知识,还需要培养学生实践能力、动手能力、独立分析解决问题的能力。往届学生开展软件训练过程中存在的一些现象:(1)照猫画虎、不求甚解大多指导老师仍沿用传统的课程设计的指导方法,即以教师为主导,学生被动地按教师的演示方法或相关步骤进行电路设计,学生的学习积极性、主观能动性、实际动手能力以及独立分析问题、处理问题等综合素质必然会受到扼制和打击。(2)固步自封,缺乏创新从过往题目设置来看,缺乏与实际应用的结合,譬如:学生在电路设计中,依据任务书绘制电路图,对元器件的相关原理不求甚解,在实施软件设计时,大部分内容借鉴了网上查阅的资料,并未深入理解。单纯为了完成软件训练而敷衍应付。电子设计应用软件训练实践平台的设计相信会有效克服这些困难,为我院学生提供创新能力培养和锻炼的机会。“软件训练实践平台”将有效整合软件训练实践内容、软件训练电子资源以及训练考核模式。 二、电子设计软件训练平台实施方案 开展“电子设计应用软件训练“平台设计要经历以下几个阶段,主要任务描述如下:(1)软件训练环境及开放的教学资源开放性综合实验室为电子设计应用软件训练提供必要的教学场地。培养学生的创造性思维需要现代化的教学手段。而基于校园网的“电子设计软件训练”教学资源将通过大量多媒体资源的呈现为学生更直观、生动地反映软件训练的各个环节,提高学生对软件训练项目的兴趣。(2)电子设计软件训练指导教师队伍配备软件训练的主导是教师,成立教师指导小组,在师资队伍中,年轻教师和老教师各有长处,这无疑要求教师对本学科的技术及交叉学科的理论和实践方法有较为广泛的涉猎。(3)电子设计应用软件训练的题目甄选软件训练题目既要体现电子信息及通信技术的特点,又能反映目前这一领域前沿发展方向,并具备一定的实际价值。题目范围广,涉及多门课程,包括数字信号处理、模拟电子线路、单片机、微机原理等,涉及的仿真设计工具不仅局限于Protel,Proteus,DXP等,这就要求指导教师要有更宽的知识面和更丰富的实践经验。(4)网络成为辅助软件训练的主要利器鼓励他们在相关网络资源中找到灵感,浏览电子网站及相关的学习论坛,如21IC网、电子工程师网等。通过这些网络资源,学生不仅能够学会查阅芯片资料,而且能找到解决问题的思路。(5)资源整合的“流程化”实施体系以基本素质培养为根本,创新研究能力拓展为外延,有层次的设置软件训练题目,并力求使题目覆盖主要知识点,并与实际需求衔接。 三、考核体系的设计 随着软件训练平台的不断完善,基于软件训练平台的考评与以往的考核标准相比更为高效、科学。学生根据所选题目的层次,提交不同形式的训练报告。以综合设计性题目为例,设计完成后,各组除应提交分析报告、可运行的源程序或电路原理图还要有完备的仿真结果,都可以在训练平台上通过不同的ID,上传到相应入口,由指导老师进行审阅。此外,考核机制还需逐步修正,并在一定程度上侧重学生科技论文写作能力。其中,软件训练报告的格式要求思路清晰,内容上针对项目的核心原理及实现步骤作简要说明,包括硬件及软件部分的结构图、流程图、电路原理,各电路元器件的参数设置等,突出创新发挥及收获体会等部分,为学术论文的撰写打下基础。 四、结语 电子设计软件训练在提高学生综合素质方面发挥了重要作用。它不仅改变以往学生被动参与软件训练的模式,完成学生的角色转换,而且促进了学生软件技能方面的发展。目前,我院与中兴通讯在产学研合作方面保持了良好的互动,建立与企业的紧密交流,对实现我院课程、实训内容和教学平台紧跟行业应用技术发展都大有裨益。从学科的教学改革及发展上着手,建立新的人才培养模式,从能力、素质等方面对学生进行“工程化”、“应用化”教育,把创新教育渗透在软件训练中,贯穿于整个实践教育环节的方方面面。 作者:赵晨光 张丽丽 白玉 单位:沈阳航空航天大学电子信息工程学院 电子设计论文:航天电子设计课堂及翻转教学设计 摘要:SPOC将优质MOOCs资源与传统课堂面对面教学的优势有机融合,具有小规模、私有定制、线上MOOC、线下课堂上接受导师辅导的特点。针对当前航天电子设计课程教学存在的问题,阐明建设该门课程SPOC课堂的必要性,逐步建设基于SPOC的航天电子设计MOOC课程,提出实现课堂翻转的具体措施,努力提高航天电子设计课程的教学质量。借鉴SPOC,能够实现航天电子设计课程教学流程的重构与创新,赋予学生完整、深度和有效地学习体验,全面提升学生的设计能力和创新能力。 关键词:翻转课堂;SPOC;MOOC;航天电子设计;教学模式 航天电子设计课程是为我校空间工程专业专门设立的、基于小班教学(人数在30人左右)的本科专业选修课程,理论与实践结合较强。随着学校新的本科生培养方案和教学大纲的颁布,该课程的学时进一步压缩。为了保证学生在更短的学时内更好地掌握航天电子设计的技能,解决现有教学模式和手段的不足,考虑将SPOC教学理念引入课堂,实现航天电子设计课程翻转,提高教师讲授和学员听课的效果[1]。 一、航天电子设计课程性质与特点 (一)课程性质地位 航天电子设计课程安排在大四上学期。课程的任务是培养空间工程专业学员航天电子系统设计的基本技能,使学员熟悉航天器电子系统的组成、常用单元设计、电路开发流程,初步具备开展航天电子设计的实践能力,为从事航天工程实践打下基础。课程以航天电子系统为主线,系统地阐述航天电子设计的关键技术和开发流程,包括电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试、星载计算机、航天电源系统等内容。 (二)课程基本理念 课程采用以实践引导课程教学,讲授与实践相结合的指导思想。随课堂安排作业和专题实验模块,利用实验加深课程理解,并衔接后续课程设计,让学员在基于理论和动手实验的转换中体会航天电子设计的乐趣,充分调动其学习和实践的积极性。课程内容安排上,突出重点的同时兼顾内容的完整性,在有限课时内使学员对航天电子设计既有全面认识,又熟练掌握实践必需的基础知识和必备技能。 (三)课程设计思路 课程设计为理论讲授、现场实验、课程设计三个环节。三个环节同步穿插进行。理论讲授环节包括电子设计基础、PCB设计制作技术和航天电子系统等基本内容;现场实验环节以课堂讲授内容为依托,主要完成电路原理图设计、印刷电路板绘制、电路板焊接调试等应用实验;课程设计环节需要完成航天器电子系统的几个专题实验任务,拓展学员航天电子设计的实践能力。 二、当前航天电子设计课程教学中存在的主要问题 该课程设立已有三年,教材为授课组集中编写,内容根据授课效果在逐年更新。在课程教学上,目前还存在一些问题。 (一)教学主体“以教为主”,不能激发学生的学习积极性、主动性和创造性 当前教学过程中,主体为老师,这种方式节省时间,效率高,可以满足多数学生的需求。从教学实践上看,理论教学环节,老师讲授时间超过15分钟,部分学生注意力就会发散,影响授课效果;实践教学环节,一般采用老师示范,学生重复操作的模式,许多学生为追求快速完成实验,死记硬背,缺乏思考,不求甚解,一段时间不用,就忘得一干二净。因此,这种单一的“以教为主”、单向广播的教学模式,学生的学习积极性、主动性和创造性不高,效果不佳。 (二)实践教学环节薄弱,不利于培养学生的综合实践能力 经过连续几年的航天电子设计课程教学,学生们普遍反映该门课程实践性很强。往往是学生们兴趣高、意犹未尽,但是实验时间已经用完,经常是老师联系学生补课,因此实践环节仍然显得薄弱。现有教学模式中,理论授课占据了60%的时间,主要采用先理论后实验的教学方式,实践教学仅限于几次课内实验,并且也多为验证性实验,只能起到使学生了解基本实验操作过程的作用。这种实验仅能使学生掌握比较简单的实验操作技能,难以形成航天电子应用系统的开发与设计的能力。 (三)完全依赖课堂教学,课前预习和课后练习得不到保障 目前的实践教学主要采用课内实验的方式,利用实验开发板和系统开发软件进行。课堂时间有限,实验过程中,学生只需按老师的操作规范要求来接线,再在软件中输入既定程序,然后下载到实验板就可以从中观察到实验结果。课堂上如果部分操作不熟悉,课后没有条件来补课。部分学生希望完成复杂的实验项目开发与设计的愿望也不能实现。因此,完全依赖课堂的实验教学教学效果就不能得到保障。 (四)以考代评,缺乏对实践教学真实考核与评价的环节 目前,对航天电子设计课程教学效果的考核方式以笔试为主,采用“4+6”的模式,即平时的课程实验成绩是40分,期末考试的成绩占60分。实验成绩多是以学生完成实验报告的情况来进行评定的,而老师不能一一具体了解每个学生的工作量和实践水平。可以看出,此种考核与评价方式,体现不出实践教学的重要性,不能较客观公正地考查学生的实践能力。 三、建立航天电子设计课程SPOC课堂的必要性 只有便捷、舒适、高效、满足学生需求的课程教学才具备强大的生命力。现代先进教育技术大量涌现、实际课堂教学的不足、学生们求知的渴望,促使我们积极寻求有效提升实际航天电子设计课程教学效果的授课模式。当今MOOC的兴起,给大学教育带来了新机遇、新挑战[2]。然而,伴随着MOOC平台、上线课程和学生注册数的巨量增长,数量的急剧加速引发了质量危机。近几年的研究与实践表明,由于不设先修条件,学生知识基础参差不齐,缺乏面授,互动性差,教学过程缺乏监督和教学模式不具普遍性等,不仅损害了学生学习的自信心,也影响了教师教学的积极性,成为MOOC注册率高、完成率低的重要原因[3]。MOOC的发展是大势所趋,我们借助MOOC实现航天电子设计课程教学效果提升的重要出路就是:转变为课堂教学工具,进入SPOC时代,将传统的“堂上听课堂下答疑”翻转为“堂上讨论线上学习”。SPOC是英文SmallPrivateonlineCourse的简称,顾名思义为“小众私密在线课程”[4-5]。SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学,其基本形式是线上MOOC、线下享受教师的导师制单独指导,在传统校园课堂上则可引导学生讨论和解决问题[6-7]。航天电子设计课程SPOC建设有一定基础,其必要性在于:1.人数规模合适:学生规模一般在30人左右,符合小班制教学,即Small的标准;2.学生层次差异不大:作为校内同专业学生,他们的学科基础、知识结构、上课时间等基本相同,符合限制性、私有的和定制的教学模式,即Private的标准;3.授课时间安排合理:每周一次课,每次3个学时,充分保证了理论教学、分组实验的开展;4.课程专题性强,知识点突出:前期课件基础积累丰富,知识点容易索引,章节高度有序,适合MOOC课程专题建设;5.学校教学网平台可以利用:现有教学网较为成熟,适合在线课程资料(电子书、短视频、练习题等)的上传和下载,论坛维护便利;6.教师团队实践经验丰富,容易实现课堂翻转:先后有多名骨干教员参与课程建设、理论授课和实验辅助教学,对课程流程熟悉,同时亲身承担了大量科研任务,特别是对卫星电子系统研制经验丰富,具备翻转课堂的能力。 四、基于SPOC的航天电子设计MOOC课程建设内容 航天电子设计课程是实践性要求很高的一门专业课。现有的教学模式虽有SPOC教育模式的理念,却离SPOC之实相距甚远。因此,如何应用MOOC的成果和SPOC的先进教学管理模式,逐步改革航天电子设计课程教学,是当前本课程教学改革的关键。借助MOOC,实现航天电子设计课程SPOC建设,需要完成以下工作[8]:1.制作高度有序的PPT课件,按照章、节、点、条,精确编号。2.录制讲解精炼、透彻的视频,建立与知识点同名的视频文件,能够围绕知识点索引。3.提供与知识点同名的电子文档,能够围绕知识点索引。4.编写典型的练习题,客观性要强,题目与知识点同名,能够围绕知识点索引。5.完成课程设计题目、典型实验代码编写,对初学者在关键代码段预留中文注释,学生进行补充和调试。6.借助教学网等网站,完成上述资料的上传。7.积极进行网站建设,及时回答线上学生提问,能够随时观察学生学情。这样,围绕一个知识单元,就囊括了短视频、电子书、练习题和讨论题等重要元素,为实现课堂翻转提供了条件。图1为航天电子设计MOOC课程建设示例。 五、基于SPOC的航天电子设计课程课堂翻转步骤 航天电子设计课程翻转课堂的目的在于,使学生成为课堂学习的积极主动参与者。对于航天电子设计这门实践性要求较高的课程,翻转课堂应强调学生动手能力。例如,在程序代码编写环节,利用电子教室软件,老师可在屏幕上实时掌控每位学员的调试过程,随时让某位学员进行屏幕共享、课堂示范讲解,老师及时引导并解答学生存在的共性问题,效果非常好。课堂翻转的步骤分为以下几个方面:1.提前陆续释放相关知识点的课程讲解和阅读资料,让学生有的放矢的,提前自由自主的完成高效的预习。例如:授课视频和参考资料课前全部放在网上,24小时随时可以在线读取;精确到知识点的视频和电子书;教师根据计划设定阶段性学习内容和期限;学生自主决定在这个期限内如何自由完成。2.课前学生学习高度清醒,知己知彼。学习时,可浏览个人进度、作业完成情况、学习时间;掌握每天进度排名和耗时排名;了解论坛热点信息;自建同步笔记和讨论等。3.课堂上实行小班化教学,任务驱动,分组讲解,学生与老师的角色互换。具体操作时,把班级分成几个小组,每组布置不同的教学任务,完成翻转任务书;课堂上各组担任教师角色,向其他组教授相应内容;教师点评、提问、参与讨论;其他组同学一并参与即时讨论。4.后台大数据让教师全程对课程知识点,对学生个体情况了如指掌。教师可以定时布置阶段性学习任务;看到各章节任务总体完成情况,个人完成情况;看到各个知识点完成情况,耗时情况;看到学生总耗时,视频耗时;看到学生个人各个知识点耗时等;看到个人学习日志;把握课程重点和改进难点讲授方式等。图2为航天电子设计课程课堂翻转过程示意图。SPOC的基本流程是:教师把MOOC的丰富视频材料当作家庭作业布置给学生预习和自学,然后在实际的课堂教学中回答学生问题,了解学生已经吸收的知识、存在的问题,在课上与学生一起处理作业或其他任务。总之,教师可以根据自己的偏好和学生的需求,自由设置和调控课程的进度、节奏和评分系统[9]。 六、基于SPOC实现航天电子设计课程课堂翻转的案例实践 按照上述理念,选择航天电子设计课程的部分专题进行课堂翻转的实践。这里,以《星载计算机串行通信》专题进行示例,这节课的特点是素材准备比较充分、知识点突出、实践性要求比较高。下面按照时间顺序进行介绍。课前两周:通过校内局域网邮箱、教学网向学生投送视频、设计实例、虚拟开发软件。包括串行通信基本概念、星载计算机通信接口等。视频8分钟左右,实例演示7分钟,可重复播放。课前:要求学生自主观看视频、观摩实例;安装虚拟开发软件,参考设计实例完成模拟环境下的开发;在教学网或邮箱提出遇到的问题,等待课堂解决。老师在课前一天关注学生在概念理解、程序开发等方面提出的问题,重点做好备课。课堂翻转时间:课堂上,设置不同的翻转任务,包括基本概念讲解、常用通信接口介绍、实例演示等。随机抽取不同小组进行课堂翻转,由学生讲解,老师或学生随时发问。讲解完毕,老师进行点评,学生一起讨论问题。该环节学生主导,教师引导。课堂练习时间:布置随堂实验任务,进行单机串行通信接口实验。这不同于课前模拟环境下的开发,而是基于星载计算机的程序开发。为突出知识点,提高学生成就感,提供特定波特率下的串行通信参考程序,而对要完成的程序段进行留白,学生课堂完成编写、调试。该环节教师布置任务,学生随堂完成。课堂验收时间:验收的整个过程可通过专用电子课堂软件,对待验收的学生屏幕同步投影到教室大屏幕,使得每个学生都能看到待验收同学的演示过程。首先,待验收同学通过单机和模拟通讯软件进行自发自收,对程序质量进行演示;然后,通过第一步演示的两个同学进行双机通讯,确保互联互通;最后,大家对每个学生遇到的共性问题一起解决,共同做出评价。该环节前两步学生主导,最后一步教师主持。课后:根据课堂授课效果,进一步把握课程重点,改进难点讲授方式。整理教学素材,使得知识点讲解更简明扼要,演示更清晰到位,预留问题更有启发性。 七、基于SPOC的航天电子设计课 程课堂翻转效果问卷调查本文采用问卷调查的研究方法,利用校园教学网,对来自四个专业三个班,学习航天电子设计课程的76名学员进行了在线邮件问卷调查。调查执行时间是2015年9月至10月。共收回有效样本75个,回收率为98.68%。调查结果显示,学生们积极评价了基于SPOC的课程课堂翻转效果。“相对传统教学方式,采用SPOC方式学习效果更好”(88%)、“知识点集中,重点突出”(92%)、“师生互动增强,学生参与程度加强”(76%)、“可以自由安排时间预习,可反复学习,效率提高”(96%)、“学生自控能力、表达能力、思辨能力、合作能力等得到全面锻炼,综合能力得到提升”(92%)、“习题与测验量少、精确、高效”(80%)。影响课程的原因主要表现在以下几个方面:“平时可以投入的时间有限”(61%)、“缺乏自控力和毅力”(43%)、“课程内容与预期不符”(19%)、“很难找到学习伙伴交流”(21%)、“课前视频或电子书选用不好用或网络不畅”(24%)、“课程难度太高”(16%)、“课程内容没有吸引力”(13%)、“老师教学方式没有吸引力”(11%)、“不习惯考试方式”(8%)、“不喜欢在线学习的方式”(3%)。因此,基于SPOC的课程课堂翻转模式仍然有许多问题值得探讨。从教师角度而言,教师自己建设课程,管理课程,需要耗费大量精力;课堂研讨的工作量加大,指导学生的力度增强,对教师的学术能力和知识面有了更高要求;定期布置阶段性面授任务,使得学生全程保持紧密学习状态。简而言之,教师少讲、精讲,努力节约讲授的时间,重点放在引导和启发学生思路,重点解决共性难题方面。八、结束语SPOC的核心理念是实行私有的、定制的、高质量导师制教学,实现这一理念的有效方法是线上MOOC(对应传统的课堂下)、线下享受教师的导师制单独指导(对应传统的课堂上)。要保证SPOC有效实施,不仅要完成MOOC所需要的优质视频、知识单元化、学习管理规范化等条件,还要有知识面广、教学经验丰富、计算机水平相当的教学团队,即:既要有内容可翻转,还要有能力翻得动。因此,从理论上说SPOC可有效解决航天电子设计课程现有的所有问题,但实际中还需要做大量的准备工作并加快改革步伐。前期积累越充分,后续全面实现航天电子设计课程“翻转课堂”的效果越好。 作者:张志洲 刘昆 肖凯 谢燕 单位:国防科学技术大学 航天科学与工程学院 电子设计论文:电子设计竞赛赛前培训的思考 1培训中存在的问题及原因分析 1.1认识不到位 随着社会的发展和科技的进步,对高等教育提出了更高的要求.而培养具有工程实践和应用能力的学生已成为高校、企业以及社会都关注的重点[9].因此我国各部门,社团、企业每年都举办大量的比赛,以此锻炼、培养和选拔人才.各种比赛层次参差不平,而独立学院对各类比赛没有具体规划,没有针对性的培养目标和计划,导致了电子设计大赛不被学生和教师重视.往往都是在接到比赛报名通知后,才开始组织部分尖子生进行集训,而电子设计大赛是一项对学生专业基础知识和动手能力要求较高的赛事,临时的集训,往往效果非常差,也不符合通过电子设计竞赛让尽可能多的学生从中获益的目的[8]. 1.2师资力量,实验设备不足 独立学院是近十几年来才发展起来的一种新兴的教育模式[9],其师资力量、教学资源、实验设备很大程度上任然依赖大校,没有一只属于本院的的高水平,教学实践丰富的师资队伍.本校的年轻专业教师,实战经验不足缺乏工程意识,对电子类学科的知识掌握任停留在传统的数字和模拟电路教学水平[10],导致的电赛集训期间教师还需要和参赛学生一起学习和练习,没办法针对性的指导学生.实验设备更是严重不足,很多学校所有的实验设备任然是“老三样”,示波器,万用表和信号源,而这些传统设备已远远不能满足电子设计竞赛的对电路系统的设计要求. 1.3激励不到位 电子设计大赛通常在每年的9月举行,其培训主要在课余时间以及寒暑假进行,需要占用教师和学生大量的业余时间,同时电子设计竞赛是以电子技术的应用设计为主的比赛,要求学生具有一定的专业知识和技能,因此每年参赛的学生大部分都是大三的学生,而大三的学生往课业压力比较大,寒暑假期间又面临考研复习的问题,无法做到学业,考研,比赛三种兼顾,导致很多优秀的学生因为考研和学业压力往往放弃比赛.另外担任电子设计竞赛培训课程的指导教师,因为科研压力,往往需要在寒暑假期间从事手头的科研项目,更何况完成电赛的培训和指导工作所花的精力远比普通教学和科研工作要大得多,但得到的认可和激励往往还不如日常教学和科研工作,导致了很多教师不愿意从事比赛的培训和指导工作,即使参加了竞赛指导工作也存在不好好干以及干不好的问题. 2赛前培训的思路与举措 2.1整合人才资源 打破身份限制,吸引已毕业并从事相关电子类产品研发的学生参与到电赛的培训中来,这些学生对培训工作有兴趣,具备较强的实践能力和工程意识,同时更了解参赛学生的情况;打破学科限制,吸引不同专业领域的教师参与培训,电子类专业的教师往往仅掌握自己专业学科的系统知识,因此吸引不同专业领域有意愿有能力的教师参与竞赛的培训,接受来自不同领域的实践挑战,可以进一步推进培训工作的开展;还可以组织往届参加电赛并获奖的学生,利于课余时间和参赛学生一起分析历年电赛题目,分享心得经验,帮助参赛学生. 2.2项目带动培训 项目可以是教师已完成的科研项目,也可以是已毕业学生承接的特定的工业产品.教师首先将项目细分成许多的具体任务,参加电赛培训的学生可以从中任意的选择一两项自己感兴趣的任务,同一个任务可以由多个学生选择,学生可利用所掌握的知识提出不同的解决方案,并通过讨论确定最合理的方案,在规定的时间内加以实现,通过做中学,学中做,商量的做,可以大大提高学生的实践动手和创新能力,培养团队精神和团队意识. 2.3配套政策和激励机制 对参加电赛并顺利提交作品的学生,学校可以通过对培训期间的表现和竞赛的获奖情况加以评定,作为素质教育学分,代替实践环节的一些课程,像电子工艺实训和数字系统课程设计等;若参加电赛并获省级以上项目奖项的学生,除了可以申请学校的学术科技奖之外,还可以申请用其参赛作品按照毕业论文的格式和要求加以修改作为毕业设计进行评定.这样可以减轻学生的学业压力,从而吸引更多的学生参加比赛,让更多的学生从竞赛中获益,带动电类学科教学内容和方法的改革.设立专项奖励机制制度或在现有奖项中单设名额,对于参加电赛培训的教师,可以按照竞赛的层次奖励相应的科研工作量;对于参加电赛培训,其指导的参赛队若获得省级以上项目奖励,另外奖励相应的工作量,同时在当年岗位评级时进行适当的倾斜,使得竞赛指导教师所做的工作能得到认可,以更大的热情投入竞赛的工作,并将竞赛中所取得的成果引入教学,进一步提高电类学科的教学水平和质量. 3结束语 通过几年的探索和实践,我校在电子设计竞赛的培训工作上,取得了一定成绩.但电子设计竞赛的目的是培养尽可能多的大学生的创新意识和综合素质[11],进而促进高校的实践教学改革,提高电子类实践教学水平,是一项长期而艰巨的任务,还有许多工作需要做.我们将继续逐步探索适合自身发展的道路. 作者:方淼 李双东 单位:安徽大学江淮学院 计算机科学与电子技术系
石油化工行业论文:石油化工行业离心式压缩机干气密封典型故障案例分析 [摘 要]随着社会的不断发展,石油化工业逐渐得到了人们的关注。但应用范围的扩大也使得离心式压缩机的故障频发,主要表现为机组的能耗性过大、干气密封性不强、部件间的连接不紧密等等。针对以上问题,工作人员应该转变原有的处理观念,根据典型的离心式压缩机故障进行分析,提升机械的运行速度。因此,本文针对干气密封技术的基础原理,对典型故障案例予以讨论。 [关键词]石油化工;离心式压缩机;干起密封;典型故障;案例分析 从本质上来讲,干气密封属于一种新型的轴端密封设备,并在无液体的状况下形成非接触性流动中心。干气密封设备作为离心式压缩机的重要控制设备,能够在极大程度上促进机械的运转速度。但由于现代化工石油业的严格性需求,传统的干气密封设备已经无法满足现有的生产要求,使得故障频发。因此,主要案例的分析必不可少。 1 干气密封技术基本原理构造 干气密封技术的基本原理构造主要分为以下几个方面:第一,从设备的安装上来讲,弹簧、旋转环、不锈钢密封器件都是其关键部分。由于不锈钢弹簧座内含有O型颈环,工作人员要将动环组件固定在密封转子上,这样才能够保障在转子转动的过程中螺旋槽受到压力的推动,在根部外的无槽区形成密封孔位。第二,密封孔会在气压的阻止下形成对流,并增大气膜之间的间距。同时,螺旋槽在密度坝中起着重要的作用,它不仅能够对气膜表面的压力进行感应,对机组表面的构件气隙进行分配,还可以起到密度平衡的作用。试想一下,当动环组件脱离了气体膜,弹簧座也会受到影响,从而失去平衡。但如果干气密封孔位之间的距离相等,每两个组件之间都有一层稳定的气体薄膜,设备的两端面会在一定程度上起到连接纽带的作用,关键部位也不易出现磨损情况,减少了故障发生的频率。 2 干气密封故障典型案例分析 2.1 隔离气中断 隔离气中断是干气密封中非常容易出现的问题,其产生的主要原因如下:第一,在盘机启动的过程中需要一定的时间,工作人员要设定机械轴承的位置,保障驱动器的正常运行。但很多情况下,盘车的冷却速度会在压缩机组的影响下减小,驱动器中没有足够的压力来推动,使得润滑油无法正常提供,甚至出现中断的现象。此时氮气在管网中的分布会呈现不均匀的状况,使机组的运行受到影响。表现如下:在石油化工装置的运行过程中,两孔板之间的间距变大、其中个别板位上还出现了污染性杂质。经过一段时间的检修发现:干气密封的后壳已经出现了裂纹,甚至传送套也不能在润滑油的作用下进行运转,颈环表面出现了严重的裂痕。第二,在盘车机组的运行中隔离气中断,并进入润滑油当中。密封端面受到压力气体的影响已经不能够按照原有速度进行运转,在初期受到磨损。但动环在惯性摩擦下会使密封性减弱,以裂纹不断扩大的方式进入二级密封腔体中,使得大部分石墨粉泄漏出去。最后,干气密封也会因机组结构的混乱而加大裂纹的产生范围,并冲开动环构件,出现散落现象。 采取的主要措施:针对这种情况,工作人员要定期对干气密封设备进行检查,以内部管壁的布局为控制方向,更换干气密封构件。另外,如果隔离气源与标准气体的差异过大,工作人员也要进行测定,确定管道的吹扫空间,保证压缩机能够稳定运行。 2.2 机组喘振 导致机组喘振的主要原因就是公用工程系统故障的出现。工作人员要第一时间对相应构件进行检查,调整机组运行中的速度,并对最小转距进行调整,保障低压缸的震动频率。故障异常主要体现在以下几个方面:第一,当压缩机停止运行时,润滑油还在继续输送,甚至在两隔板处发现了压缸阻力浮动的情况,使得机组内部的运行混乱,出现了干气密封泄漏现象。第二,工作人员以两端轴承的连接情况为检点,并没有发现相关构件出现磨损。但在驱动器启动的前提下,设备外壳的金属保护层融化。故障出现的主要原因是机组在加速运行中离心设备的内置压力失衡,大量的密封气体被吸入到了缸体的缓冲区内,导致机械在振动的过程中出现损伤,润滑油淹没密封管线,对关键器件产生腐蚀。 采取措施主要为控制机组启动的速率。工作人员要通过阀门来调节机组的运动速度,使密封装置不受到阻力浮动的影响,满足设定的基本要求。同时,要关闭装配机组的阀门,对轴承两端的接线位置进行确定,并调整冲区的密封气体容量。 2.3 密封环浮动性 密封环浮动性故障出现的原因表现为以下几个方面:第一,机组空间的差异。一些干气密封环境相对较差,内部较为狭窄,会影响密封缓冲区的气流速度。同时,在机组运行前,工作人员没有对内部构件进行清洁性处理,使杂质在密封性装备中浮动,令现场出现泄漏情况。第二,由于干气密封金属器件的规模存在一定的差异。例如:在弹簧座的表面就容易出现密封圈过大的情况,使密封量超标并泄漏。根据这种现象,工作人员应该采取新工艺,在压缩机的端口对污染气体进行过滤,并将浮动密封圈的厚度降低,在隔离设备的中心处安装上前端处理器,阻止机组内部的气体与外部污染接触,以保证密封装置的使用效率,提升离心式压缩机的质量,达到故障减少的目的。 3 结语 综上所述,本文主要从两个方面进行论述。第一,分析干气密封的工作原理。第二,从实际故障出发,探讨操作中容易出现的问题和解决措施。从而得出:工作人员应该根据离心式压缩机的运行情况对机组状态进行整合,检查机械设备的启动速度,设计干气密封的流动空间。同时,也要做好机组的维修和保护工作,为石油化工的长期发展创造有利条件。 石油化工行业论文:石油化工行业节能策略及在间歇式本体法聚丙烯工艺中的应用 摘 要:石油化工行业受到能源短缺的严重影响,因此在使用化工行业中实行节能策略是建设社会主义和谐社会的必然要求。本文对石油化工行业的节能策略进行了简要的介绍,并对节能策略在间歇性本体法聚丙烯工艺中的应用进行了简要的分析。 关键词:间歇式本体法聚丙烯工艺;节能策略;石油化工行业 我国在经济飞速发展的同时也面临着能源和资源消耗量过大的问题,石油供需矛盾已经成为制约石油化工行业发展的一个重要因素。因此在使用化工行业中应该积极推行节能策略,提倡节能降耗改变传统的经济增长模式,推动石油化工行业的稳定、健康发展,改变粗放型的增长模式。 一、石油化工行业的节能策略 石油化工行业主要有三方面的节能策略:能量回收、工艺利用、能量转换和传输。3种策略之间相互影响、相互联系。因此石油化工行业的节能技术也可以分为三大类:能量充分利用与回收技术、先进工艺的开发与应用、能量的高效转换和传输技术[1]。 (一)能量充分利用与回收技术。在石油化工行业中需要一定的温度和压力条件,并且会产生一定的余冷、余热和余压资源,要实现节能策略就需要对这些能源进行回收和充分利用,这样能够取得良好的经济效益。一部分具有较高品位的低温余热资源可以用于制冷,用以替代电能或者蒸汽。余压资源也可以拖动机械设备,用以替代电能。当前还没有对余冷资源进行充分利用的技术,造成了一定的资源浪费。 (二)能量的高效转换和传输技术。通过一定的技术来使能量传输和转换的效率得以提高,达到节约能源的目的。当前有4种途径能够达到这一目的:①通过自发的装置对废水进行转换,使其成为蒸汽并加以利用,能够达到80%的综合利用效率。②通过窄点技术来对患者网络进行优化,使能源传输过程中的消耗减少。③将催化裂化装置催化再生器中排放出的烟气用于发电机发电或者驱动主风机。④通过热电联产来利用燃气透平发电的排放气体,使其成为加热炉中的燃烧空气加以利用[2]。 (三)先进工艺的开发应用。通过先进的工艺和技术能够进一步提高资源的利用率,降低能源的消耗。国外在石油化工行业中的炼油行业中已经开发出了很多节能降耗的新技术,应用新型的助剂和催化剂、新型节能蒸馏技术、新型过程控制技术和大型延迟焦化装置、内部换热型蒸馏塔等等,以及加热炉和新型换热器等节能设备,能够起到良好的节能降耗作用。 二、石油化工行业的节能策略在间歇式本体法聚丙烯工艺中的具体应用 (一)间歇式液相本体法聚丙烯工艺。上世纪70年代我国研发了间歇式液相本体法聚丙烯工艺,该工艺立足于我国炼厂气资源分散、储量丰富的特点。在高效催化剂体的作用下,精丙烯中的分子量调节剂为H2,在液相丙烯中分散催化剂颗粒。该工艺的压力范围为3.2-3.6Mpa,控制反应温度范围为72-76摄氏度,反映具体时间为3-5小时,该工艺得到的产品为立构规整性的聚丙烯产品[3]。 该工艺的优点在于建设快、投资小、设备简单、工艺流程短,能够取得良好的经济效益,在石油化工行业中应用的比较广泛。但是该工艺也具有加工损失大、装置能耗高、丙烯单耗高的缺点。 (二)工艺优化技术。1、新型催化剂的使用。在聚丙烯的生产工艺中催化剂发挥着核心作用。当前聚丙烯催化剂的发展方向为得到合适的聚合物粒径分布、有效控制聚合物分子量分布、高定向性和超高活性。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用的新型催化剂主要是第四代 DQⅢ型高效球形聚丙烯催化剂,该催化剂是由我国中石化公司研发的。该催化剂的优点在于产品加工性能优良、分布窄、产物粒子大、立构性好,是一种高抗冲共聚物、无规共聚物、均聚物树脂产品,具有良好的性能指标。2、运用智能控制。平滑衔接问题一直存在于聚合反应过程中的升温到恒温过程之间,在加热升温之后、开始反应之前会有大量的热能被释放出来。一旦停止加热,反应温度仍然会急剧上升,为了将多余的反应热量带走必须使用冷却水进行及时降温,这样对能源造成了极大的浪费。然而要实现该阶段的控制并不容易,其具有扰动因素多、聚合反应速度快、容量滞后大、时间常数大、聚合釜容积大特点,难以用常规的方法和仪表进行控制,需要使用更加先进的控制技术。预测性控制技术能够使聚丙烯的生产过程更加稳定,同时使生成过程中冷凝水的用量得到极大的减少。使用预测性控制技术之前,冷凝水的月使用量约为70万吨,在使用预测性控制技术之后使用量仅需52.4万吨,具有良好的节水效果。 (三)做好能量利用率传输工作。1、使用高效换热设备。如果产生了激烈的聚合反应,必须对气相聚丙烯进行回收,从而使反应的温度得以降低。在结束聚合反应之后进行间歇的冷凝套和丙烯气体操作。回收和冷凝操作具有不确定的时间,而高压丙烯冷凝器需要连续使用,造成循环水的极大浪费。使用双台冷凝器冷凝可以使应急回收的工作效率和冷凝能力得到提高,增大换热面积,从而使冷凝套的能耗得以降低。与此同时还可以将原有的指形内冷管换为U 形冷却管,使操作弹性得以提高,也能够起到提高担负产量、,提高各釜车辙能力的作用。2、维护和清洗传热设备。夹套中的冷却循环水会带走正常聚合反应中的热,因此循环水的利用率和聚合釜的生产效率都会受到撤热能力的影响。夹套内壁受到较高的釜温的影响容易出现结垢,温度越高的地方结垢程度越高,会对聚合釜的撤热效果造成影响。可以使用超声波除垢技术或者酸洗的方式来清洗夹套,降低循环水的使用量。 (四)回收丙烯。会有很多惰性气体氮气在聚丙烯闪蒸过程中随着丙烯气进入到气柜之中,这些氮气的压缩之后又会被排出,造成一定的资源浪费。可以使用有机蒸汽膜法来降低丙烯资源的损耗,提高丙烯的回收率。 在石油化工行业实行节能策略势在必行,化工行业会排放出大量的废物,也需要消耗较多的能量和原料。因此通过3项策略能够有效地节能降耗,促进石油化工行业的健康发展。在间歇式本体法聚丙烯工艺中应用节能策略能够取得良好的经济效益和环境效益。 石油化工行业论文:试论自动化仪表故障在石油化工行业中的分析和处理 【摘要】石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。本文从石油化工行业检测执行仪表概述,重点的讲述了自动化仪表故障分析思路及常规处理措施和方法。 【关键词】石油化工 自动化 仪表故障 分析处理 前言 在石油化工行业中,常规自动化仪表主要包括温度检测仪表、流量检测仪表、压力检测仪表、物位检测仪表等。工作人员在对这些仪表进行日常维护时,必须掌握好仪表的内部构造、工作原理、工作指标和性能等事项,与此同时要加强控制仪表中易发生故障的节点。由于工艺因素和仪表因素均可能是引起自动化仪表故障的因素,所以工作人员要熟悉仪表的工艺流程,及时、准确判断仪表故障出现的根源,在最为有效地时间内处理故障,确保正常生产,减少故障对生产造成的影响。 一、石油化工行业自动化工业仪表的特点 石油化工行业自动化控制仪表主要特点是采用先进的微电脑芯片及技术减小了体积,并提高了可靠性及抗干扰性能。概括起来主要包括以下几点: 1.自动化工艺仪表的可编程功能 在控制电路的过程中,硬件软化可以通过一些接口芯片来进行一个比较复杂的功能控制,它的软件编程就是以储存控制程序代替往常的顺序控制。如果在这个过程中用硬件代替,则需要一个完备的定时和控制电路。所以,总的来说,如果可以利用软件置入仪器仪表来代替常规的逻辑电路,则可以极大地简化了硬件的结构。 2.自动化工业仪表的记忆功能 往常,仪表采用的形式一般都是时序电路和组合逻辑电路,它们只可以在一定的时刻里记忆一些简单的状态,但是当下一状态到来之后,前面记忆到的状态就完全消失掉了。但自从把微机引入到仪表的应用之后,它的随机存储器本来就可以记忆前一状态中的信息,所以只要一充上电,这些记忆便可以一直被保护存下来,同时还可以记忆其它状态的信息,再进行信息的重现和处理。 3.自动化工业仪表的计算功能 由于微型计算机是自动配置在自动化仪表中的,因此可以实现高精度的多种复杂计算。在自动化仪表的计算中,我们还可以进行确定极大和极小、被测量的给定先检测和乘除一个常数等各方面的比较和运算。 4.自动化工业仪表的数据处理功能 在测量中,我们往往会遇到很多问题,例如自检自校、线性化处理、抗干扰和测量值和工程值的转换等等。但是因为有了微处理器和软件,我们都可以很方便地用软件来处理这些问题。第一,可以极大地减轻软件的负担,第二,丰富了处理功能。除此之外,自动化仪表在检索和优化等方面也是存在极大的功能的。 二、石油化工行业检测执行仪表概述 1.温度仪表 石油化工企业的管道内介质温度和现场生产设备温度均应在温度监控的状态下进行安全生产,一般温度控制的范围为-200℃~1800℃,大部分温度测量均采取接触式测量方式。在现场温度仪表中,常规使用的品种包括热电阻、顺贵金属温度计、热电偶等。其中,热电偶信号和热电阻往往可以直接与DCS或温度采集仪器相接入,在现场总线技术日益成熟的情况下,一体化温度变动器的应用具有较大的发展空间。 2.压力仪表 在石油化工生产中,压力控制与安全生产的联系十分紧密,所以压力控制一直被企业视为生产管理的重中之重。压力仪表在生产中可控制的压力范围为300MPa左右,对于变动器、压力传感器、特种压力仪表等设备,可以根据生产需要运用多种工作原理,如脉动介质、粉状、高温介质、粘稠状、易结晶介质等压力测量等,能够确保较高的测量精确度,现阶段,石油化工生产主要使用的压力仪表包括弹性式、液柱式、活塞式三种类型。 3.物位仪表 通常情况下,石油化工生产采用液位测量的方式,以提高测量的精确度,准确了解被浮力式仪表。物位仪表根据压力和压差的不同,其测量放肆也有所不同,主要包括静电式、雷达式、直读式、电容式、点接触式、浮力式、雷达式、辐射式、超声波式、重锤式、激光式、矩阵涡流式、磁致伸缩式等。在这些测量方式,具备较高测量精确度的方式为磁致伸缩式、雷达式和矩阵涡流式,并且已经在石油化工生产中得到了良好应用。 4.流量仪表 流量参数与温度、液位、压力参数共同构成了石油化工行业生产的重要信息数据基础,所以同样也必须确保流量参数测量的精确度。在流量考核中要遵循优化和稳定的原则,确保流量仪表能够准确获取单位时间内物体有效截面的流体体积、温度和压力补偿数值,为正常生产提供可靠数据。 三、石油化工行业自动化工业仪表的控制技术 1.常规控制 其实,石化工业自动化的顺序控制、批量控制和连续控制等这些基本控制策略是依然不变的,这些我们都可以从电动单元组合仪表、气动单元组合仪表、常规DCS和新一代DCS的变化中观察出来。这些控制主要包括很多方面的内容,例如比率调节、均有调节、前馈调节、自动选择调节、分成调节、串级调节、单回路控制、连续控制、分成调节、非线性调节和自动选择调节等。但是,PID调节依然是最基础的。具体来说,就是控制算法和功能块基本没有什么变化,而组态能力和控制方案的变化则是最大的。 2.先进控制和优化 在现代化的控制论推动之下,各种各样的智能化算法呈多样化。其实除了只能PID控制器之外的其他多变量控制都已经在石化行业和炼油行业实现了生产实践阶段的运用。虽然它的基础是DCS,但是它既可以是一个软件包,也是一个独立的个体。多变量动态过程软测量技术和模型辨识技术都是和它有着极大的联系的,多数都是采用PID串级控制和测控相结合的方式。单一油源在炼油厂中的成功率最高,尤其是在卡边控制上,它的平稳操作基础的增效效果是最明显的。 3.人机界面 目前,石化企业的形势已经不再是一对一的装置和控制室,二是发展到多个装置对应一个控制室的形式,并且他们的最终表现是以LCD和CRT显示屏为主的,偶尔辅以一些显示仪表和指示灯。鼠标和键盘操作为主,触摸屏和少数旋钮与按钮则是辅助工具。工业电视的摄像头画面也实现了以DCS代替专用屏的目标。 在DCS的组态过程中,人机界面的操作策略是和控制策略紧紧相伴的。在工位号操作的过程中,细目画面、趋势画面和分组画面等这类典型的“仪表棒图”都是可以相伴的,可以快速实现“组态”。但是模拟图的制作则需要比较谨慎,需要我们按照工艺要求来实现,这些都是关系到报警、优化操作、事故判断和信息处理能力等人机界面是否能够取得友好相处的问题。一方面,我们需要提高DCS和HMI等软件产品的性能,另一方面,我们除了需要控制方案等指标的实现之外,还需要注意控制在系统集成过程中的硬指标的实现,在人机界面这些软指标方面也需要尽到百分之一的努力,更加需要工作人员树立无私的服务思想,和工艺操作人员之间进行密切的配合,从而在工艺装置中实现最完美的操作。 4.安全仪表系统 石化装置的安全性要求如今越来越备受各方面的关注,主要都是由于连续化和大型化以及工艺过程中易燃易爆等原因引起的。以往的单纯又DCS设备来实现安全连锁保护的方法如今已经不能再满足企业的需求,所以紧急停车系统的加入显得尤其重要。自动化仪表基于IEC61508和IEC6151的安全仪表系统(SIS),正极大地满足了企业的安全需求。 四、自动化仪表故障分析思路及常规处理 石化生产中,常规仪表主要分为四大类,即流量检测仪表、物位检测仪表、温度检测仪表及压力检测仪表,日常维护中,需要工作人员掌握这些仪表的工作原理、构造、性能指标等,同时,还要注重控制系统各个环节的特点、衔接及易发故障节点等,并熟悉相应的工艺流程及介质。因为,通常仪表的异常现象,可能是由工艺因素、仪表因素或者二者共同引起的。当故障发生时,仪表维护人员需要与工艺人员确认后及时判断故障发生的根源,以在最短的时间内排出故障,保证生产安全平稳。 1.流量检查仪表故障分析及处理 流量指示经常会不正常,比如指示偏高、偏低等。 (1)流量控制仪表系统指示到最小时,首先检查现场检测仪表指示也最小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示最小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计时齿轮卡死或过滤网堵等。 (2)流量控制仪表系统指示值达到最大时,则检测仪表也常常会指示最大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的阀门是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。 (3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方便原因造成。 在此我以电动差压变送器为例(ROSEMOUNT 1151 系列)。仪表保运人员在处理故障时应先向工艺人员了解故障情况,了解工艺情况。 2. 物位检查仪表故障分析及处理 (1)液位控制仪表系统指示值变化到最大或是最小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。 (2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,冲洗调整迁移量使仪表指示正常。 (3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析页面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成的。 以电动浮筒液位变送器为例,当液位指示不正常,偏高或偏低时,首先要了解工艺状况、工艺介质,搞清楚被测对象是精馏塔、反应釜,还是储罐、反应器、用浮筒液位计测量液位,往往同时配置玻璃液位计。工艺人员以现存玻璃液位计为参照,判断电动浮筒液位变送器指示偏高或偏低,因为玻璃液位计比较直观。 3. 压力检查仪表故障分析及处理 当容器压力指示偏低、偏高或者不变化时,首先要了解被测介质是气体、液体还是蒸汽,了解简单的工艺流程。 (1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。 (2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了,压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障初处在控制器测量指示系统。 4. 温度检查仪表故障分析及处理 温度指示不正常通常指指示偏高、偏低或者变化缓慢甚至不变化等。 分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。 (1)温度仪表系统的指示值突然变到最大或最小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多事热电偶、热电阻、不畅导线断线或变送器放大器失灵造成。 (2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。 (3)温度控制仪表系统指示出现大幅华南的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作诶有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。 (4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀门定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。 在此以热电偶为测量元件进行说明。 首先应了解工艺状况、被测介质的情况以及仪表安装位置,在气相还是液相等,可以通过询问工艺人员来了解。因为是正常生产过程中的故,而非新安装的电热偶,所以可以排出热电偶和补偿导线极性接反、热电偶或补偿导线不配套等因素。 5. 简单控制系统故障分析及处理 在实际生产中,控制系统经常会出现不稳定、输入信号波动大等现象,为了不影响生产及产品质量,我们必须对此作出及时的判断和处理。在处理这类故障时,作为仪表保运人员,必须很清楚控制系统的组成情况,在此我以流量on告知系统为例。简单的流量控制系统由电动差压变送器、单回路调节器和带电气阀门定位器的气动薄膜调节阀组成;此外,还要了解工艺情况,诸如工艺介质、简单工艺流程、流量类型以及介质的存在状态等。 石油化工行业论文:石油化工行业的预先危险性分析 摘要:基于预先危险性分析方法的理论基础,介绍预先危险性分析方法在鄂州球团厂的尝试应用。研究中尝试将生命周期法和木桶理论引入预先危险性分析方法,以求扩大预先危险分析法应用的时间范围,提高其分析精度,并使之分析更加系统化。 关键词:预先危险分析法;鄂州球团厂;生命周期法;木桶效应 一、预先危险性分析方法 (一)预先危险性分析方法概述 预先危险分析法(Preliminary Hazard Analysis,PHA)又称初步危险分析,[1]是一项为实现系统安全而进行的危害分析的初始工作,常用在对潜在危险了解较少和无法凭经验觉察其危险因素的工艺项目的初步设计或工艺装置的研究和开发中,或者用于在危险物质和项目装置的主要工艺区域的初期开发阶段(包括设计、施工和生产前),对物料、装置、工艺过程以及能量等失控时可能出现的危险性类别、出现条件及可能导致的后果,做出宏观的概略分析。在PHA中,分析组人员应考虑工艺特点,列出系统基本单元可能的危险性和危险状态,这些是概念设计阶段所要确定的,包括:原料、中间物、催化剂、三废、最终产品的危险特性及其反应活性,装置装备,设备布置,操作环境,操作(测试、维修等)及操作规程,各单元之间的联系,防火及安全设备等。当识别出所有的危险情况后,列出可能的原因、后果以及可能的改正或防范措施。 (二)预先危险分析法的步骤 PHA分析法包括三个步骤,及分析准备、分析和编制分析结果文件。 1.分析准备 (1)确定系统。明确所分析系统的功能以及其分析范围。分析准备PHA分析通过经验判断、技术诊断或其他方法调查确定危险源(即危险因素存在于哪个子系统中)。对所需要分析的系统的生产目的、物料、装置和设备、工艺过程、操作条件以及周围环境等进行充分详细的调查了解。 (2)调查收集资料。调查生产目的、工艺过程、操作条件和周围环境。收集设计说明书、本单位的生产经验、国内外事故情报以及有关标准、规范、规程等资料。分析组需要收集装置或系统的有用资料,以及其他可靠的资料(如任何相同或者类似的装置,或者尽管工艺过程不同,但其使用方法相同或者相似的设备的资料)。危险分析组应该尽可能地从不同的方面、方式和渠道汲取相关经验或者教训,包括详细装备的危险性分析、相似装置设备的操作经验、标准等。 (3)概念设计。为了让PHA达到预期的目的,分析人员必须写出工艺过程的概念设计说明书。因此,分析人员必须知道过程所包含的主要化学物品、反应、工艺参数以及主要设备的类型(如容器、反应器、换热器等)。明确装置需要完成的基本操作和操作目标,这些工作有助于确定设备的危险类型和操作环境。 2.完成分析 系统安全分析的目的不是分析系统本身,而是预防、控制或减少危险性,提高系统的安全性和可靠性。因此,必须从确保安全的观点出发,寻找危险源或者危险有害因素产生的原因和条件,评价事故后果的严重程度,分析措施的可行性、有效性,采取切实可行的策略,把事故与危险降低到最低的程度。PHA分析可能发现一些危险和事故情况,因此PHA还应对设计标准进行分析并找到能消除或减少这些危险的其他方法或途径,要做出这样的评判需要一定的经验。危险分析组在进行PHA的过程中应该考虑一下几个方面的内容: (1)危险物料和设备。如燃料、高反应活性物质、有毒物质,爆炸系统、高压系统、其他储能系统。识别危险的设备、零部件并分析危险发生的可能性条件。 (2)分析系统中各个子系统、各元件的交替面及其相互关系和影响。设备与物料之间与安全有关的隔离装置。如物料的相互作用、火灾爆炸的产生与发展、控制停车系统等。 (3)影响设备和物料的环境因素。如地震、振动、洪水、极端环境温度、湿度、静电等。 (4)分析工艺过程及其工艺参数或者状态参数。 (5)操作、测试、维修以及紧急处置规程。如认为失误的重要性、操作人员的作用、设备的可接近性、人员的安全保护。 (6)人机关系。包括人的适应性,机的可靠性、维修度,界面的以人为本等。 (7)辅助设施。如储槽、测试设备、培训设施、公用工程。 (8)用于保证安全的设备、防护装置等。如调节设备、备用设备、灭火以及人员防护设备。 (9)划分危险因素的危险等级。对工艺过程的每一个区域,分析组都要识别危险并分析这些危险产生的原因及可能导致的后果。系统或子系统查出的危险因素可能有很多。为了使采取的安全措施有轻重缓急、先后次序,对这些危险因素按照造成后果的严重程度,划分成四个危险等级。 (10)制定安全措施。针对危险因素出现条件及形成事故的原因制定相应的安全措施。 3.编制分析结果文件 为了方便起见,PHA的分析结果以表格的形式记录。其内容包括识别出的危险、危险产生的原因、主要后果、危险等级以及改正或预防措施。PHA结果表常作为PHA的最终产品提交给装置设计人员。 二、预先危险分析法应用实例 (一)实例简介:鄂州球团厂 武钢矿业有限责任公司鄂州球团厂是武汉钢铁(集团)公司在鄂东南地区投资兴建的一座特大型球团矿生产基地,[3]地处湖北省鄂州市鄂城区新庙工业园,占地面积66.7万平方米。该厂于2002年12月24日经武钢批准立项,2004年11月18日奠基开工,2005年12月31日建成投产。其球团一期工程拥有世界上单体规模最大的 500 万吨/年球团生产线,固定资产总投 资达人民币 11.7 亿元,采用国际先进的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺,[4]由美卓矿机和国内长沙冶金设计院联合设计,并以外方为技术总负责,重要工艺设备全部引进国外的先进设备,自动化控制水平高,实现了计算机集中操作并进行工艺参数的调整,系统稳定可靠实用,各项技术经济指标达到国际先进水平,其中球团品位达 65%以上, Ф9~16mm,粒度均匀,各种化学成分稳定,硫、磷含量在 0.015%以下,FeO 工厂主要有原料作业区、球团作业区、检修作业区和运输作业区。这里我们仅选择球团作业区中的链篦机―回转窑―环冷机生产工艺为例,进行重点分析。 (二)预先危险性分析结果(选取部分示例) 三、关于预先危险分析法改进的建议 (一)预先危险分析法弊端 1.预先危险分析法主要针对某一特定的设备装置或者某一特定危险源,针对范围小,对于庞大的工厂难以适用。 2.预先危险分析法主要是定性分析,难以对危险和事故进行准确的量化分析。 3.预先危险分析法主要在事前进行预测分析,现状评价难以适用。 (二)改进性建议 任何方法都不应该是一成不变的,不应该说它改变了之后就不再成为原来的名字(预先危险分析法),随着实践情况、时代情况进行逐步调整,不仅是理论上的创新,而且有利于提升实际生产创造活动的效率,保障工作人员的身心健康。 1.概略方面 将生命周期法的思路引入安全评价的过程。任何系统都有一个产生、发展、成熟、消亡的过程,这个过程被称为系统的生命周期。[5]所谓生命周期法就是严格按照系统生命周期的各个过程和步骤去评价系统。包含两方面的内容:一方面,坚持完善的一种安全评价方法贯穿于某一生产活动的整个过程,而不是以往的事前用危险分析法,事中用安全检查表法等。整个生产的生命周期采用同一种方法不仅利于操作人员掌握,而且加强了衔接,避免了脱节,明确了责任,更重要的是,同一种安全评价方法起到了追踪的作用,有更好的安全评价效果。另一方面,预先危险分析法不仅应该有事前评价,而且应该有事后的反馈。这样,不仅可以有完善的评价过程,而且评价效果的经验和教训可以对以后的评价工作起到启发作用。 2.技术方面 在控制措施阶段根据木桶理论。木桶理论是指一只木桶想盛满水,必须每块木板都一样平齐且无破损,如果这只桶的木板中有一块不齐或者某块木板下面有破洞,这只桶就无法盛满水。是说一只木桶能盛多少水,并不取决于最长的那块木板,而是取决于最短的那块木板。也可称为短板效应。同样的道理,整个生产系统的安全性也是由最危险的环节决定的。首要对最危险的环节采取措施,不仅达到了安全的效果,而且符合经济性的原则。 总之,预先危险分析法简单,但又具有可编辑性。不仅适用于项目的初期,而且经过实际情况补充也适用于高级复杂的项目。尽管还有不足之处,但是其强大的应用功能将使其在工业生产中发挥越来越大的作用。 石油化工行业论文:浅谈石油化工行业消防设计的问题及遵循原则 摘要:近些年来,石油化工企业火灾频发,使该行业的消防设计受到广大行业内人士的重视。本文就石油化工企业消防设计应注意的问题进行了探讨,并对当下消防设计应遵循的原则进行了论述。 关键词:石油化工;消防设计;遵循原则 近些年来,随着国民经济的发展和交通基础设施的不断完善以及机动车保有量的快速增加,石油的需求量越来越大,内地越来越多的地区开始建设石油化工工厂的项目。 石油化工企业是以石油、天然气及其产品为原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工、石油化纤厂及其联合组成的工厂,其加工、储运、运输的物料多数具有易燃、易爆、高温、高压的特点。这些特点使石油化工成为了发生火灾的高危行业,尤其是近几年国内石油化工厂火灾频发,使石油化工厂内的消防设计受到了国大企业的重视。对于石油化工企业消防,应贯彻“预防为主,防消结合”的工作方针,针对保护对象的特点,合理设置固定式和移动式消防设施,减小火灾危害,保护人身和财产安全,同时做到消防设施安全可靠、技术先进和经济合理。本文就石油化工企业中消防设计中常见的问题进行论述,供相关设计人员进行探讨。 一.设计中存在的问题 1.1防火间距的问题 在总图布置时,不能严格审视周围环境条件,周密地考虑与相邻建筑物的关系和防火间距。不能严格按规范规定执行,存在着很大的随意性。如:某装置的消防水炮与装置之间距离不到8米,造成水炮仰角太大,不能有效地保护装置的设备;另外,如果装置发生严重火灾,则在火焰强烈辐射下,将不能进行水炮的正常操作和使用。又如,某火灾危险性为甲类的装置,在总图布置时,把装置的生产区布置在了南侧,装置所属的办公区建筑物布置在了北侧,造成与其南侧的另一个工厂的办公楼的防火间距不足20米,另外东北的常年主导风向为西南风,这样的布置给装置留下了消防隐患。所以,在总图布置时,应避免办公楼处于生产装置下风向,以此满足防火间距的要求。 1.2 消防站的设置 根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)的要求,大中型的石油化工企业应设消防站。即对于大中型石化企业,无论其周边的依托条件如何,企业自己必须设置消防站。该消防站的设置主要是考虑到大中型石化企业的火灾危险程度高,设置消防站立足于着火初期快速出车灭火,企业自救。消防站的设计规模则需根据企业的规模、火灾危险性、固定消防设施的设置情况及周边可依托的移动消防力量确定。对于固定消防设施设置完备,周边协作单位能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,消防站的设计规模可适当减小。 对于小型石化企业,当周边设有消防站,该消防站在接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min(对丁、戊类的局部场所,行车路程加大到4km),当其消防车的配置满足企业消防需求时,该消防站可作为企业的依托消防站。 对于园区内的大中型石化企业,即便是园区集中设置的消防站接到火警后消防车到达火场的时间不超过5min,能够提供适用于扑救石油化工火灾的消防车,考虑到企业内部消防站消防人员熟悉本企业内部情况,了解石化火灾特点,能第一时间到达火灾现场,对扑灭初期火灾、控制火势发展有很大作用,所以认为企业仍需设置自己的消防站,但消防站规模可适当减小。 1.3 设备选型问题 一些消防专业设计人员缺乏实际生产经验,造成了设计的消防设备不符合实际要求,一些设施不能正常工作。如某装置露天现场设置的火灾探测器,设计上选择了感温感烟型,投用后全部不能正常工作。作为业内人士都清楚感温感烟型式的探测器只适用于封闭的空间内,而唯一适用于露天场合的是光电感应型火灾探测器。又如,某氯盐加工装置,正常生产情况下现场挥发大量油气,而现场所设置的火灾探测器选择了感烟型,造成火灾探测系统误报频频。某化工厂,生产现场存在氯、氮、硫等杂环化合物,现场设置了催化燃烧型可燃气探测器,由于氯、硫化合物导致催化剂中毒,致使该现场设置的可燃气探测器全部失灵。 1.4 罐区消防冷却水系统的选型问题 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第8.2.4条注(4)规定“地上储罐的高度大于15m或单罐容积大于2000m3时,宜采用固定式冷却水设施”,而《石油库设计规范》(GB50074-2002)第12.1.5条规定“单罐容量小于5000 m3且罐壁高度小于17m的油罐,可设移动式消防冷却水系统或固定水枪与移动式水枪相结合的消防冷却水系统”,两者不一致,而且两规范规定的罐壁高度17m和15m也不明确,因为油罐都有基础,该部分高度是否计入总高度,规范及条文说明中都未提及。笔者认为:(1)油罐高度应从室外设计地坪标高算起,因为灭火救援行动中油罐高度就是从室外地坪到罐顶的垂直距离。(2)应以15m为分界点,并把“宜”改为“应”,原因为《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-2005)第7.4.6条中解释“经过训练的消防队员能够承受的水枪最大反作用力不应超过20kg,一般不宜超过15kg”。油罐越高,消防冷却时需要的水枪充实水柱越大、水枪出水量也越大,相应水枪的反作用力也越大。当油罐总高度超过15m时,根据水枪充实水柱公式Sk=(Hl-H2)/Sinα,水枪上倾角一般为45°,为了保证消防队员的人身安全和扑救效果,水枪的最大倾角不应大于60°,取α=60°,Hl=15m,消火栓灭火高度HZ=l.0m,由此可知,当油罐总高度为15m时,水枪充实水柱为16.2m;若为安全起见,取17m,水枪口压力则超过0.355Mpa,此时水枪的反作用力超过20.13kg,超出了消防队员承受的压力范围。 二.消防设计中应遵循的原则 对于消防设计中的常见问题,为了使消防设计更加合理、安全、可靠,应遵循以下几方面原则进行设计: (1)要以规范为设计依据 国家起草和颁布了相当数量的规范和各类行业标准,并且就一些已经不适应新形势的标准、规范,进行了重新修改和完善。现在,就消防设计而言,可以说是有法可依、有据可查。笔者认为,设计行为应严格地、认真地履行相关法律法规的规定,对于各种消防、防火、报警设施的设计,应严格按照规范执行。 (2)要以生产实际为依据 由于我国相关标准规范的不完善性、不具体性,导致在实践中一些具体问题无可适从。如对于固定式干粉灭火设施,哪些场所应该设置,哪些场所不应该设置,规范中就没有进行具体规定,只是笼统地说火灾危险性较大场所宜采用固定式干粉灭火系统。于是,在一些企业,固定干粉灭火设施到处泛滥,无论是封闭空间还是露天场所,无论着火介质适不适合当即扑灭,只要是火灾危险性较大,一律被设计单位所采用。根据生产实际情况,笔者认为,起码有两种场所不适合设置固定自动干粉灭火系统,一是露天场所,二是存在液化烃的场所。这是因为:1、固定自动干粉灭火系统属于全淹没式灭火系统,它只适用于封闭空间(开口面积不超过封闭面积的 15%),而露天场所存在气流的扰动,所以固定干粉灭火系统不适用于露天场所进行灭火。2、一旦因液化烃类气体泄漏而发生火灾,固定自动干粉灭火系统将自动喷发实施灭火。而液化烃类气体发生火灾后,如果无视现场状况而盲目把火扑灭,液化烃类气体的扩散更容易引发更为严重的后果。 (3)进行专家论证 实践表明,专家论证制度,是解决诸多实际难题的有效机制。如果规范中没有明确规定,根据实际情况也无从选择,则应该召开相关专家参加的专家论证会议,对所做的设计进行充分论证。论证会议通过的设计方案,设计工作可以继续进行。没有通过的设计方案,必须推倒重来,重新开始设计工作。 结语 本文对石油化工企业消防设计中经常遇到的问题进行了探讨,并论述了消防设计中应遵循的原则:在消防设计时,应严格执行现行规范要求;对于大型、特大型的项目,应根据项目的实际情况进行设计,并且设计方案一定要通过专家论证。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业自动化仪表的安装调试 摘 要:随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。本文就围绕着石油化工行业自动化仪表的安装调试谈笔者几点看法。 关键词:石油化工 自动化 仪表 随着科技的迅猛发展。石油化工行业的生产经营也步入了自动化,尤其是自动化仪表的广泛应用,更是为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。降低了人为的操作难度,提高了生产的效率,使得化工行业的产品质量更上层楼。 一、石油化工行业自动化仪表的施工工艺 1.仪表单体校验。首先对仪表进行外观检查。内容包括:铭牌及实物的型号、规格、材质、测量范围、刻度盘等,应符合要求。一般仪表单体校验应不少于五点,基本误差应小于允许误差。温度计示值校验应不少于两点,有特殊要求的温度计,应作四点试验。压力表校验过程中指针的上升和下降应平稳、无迟滞现象。一般真空压力表真空部分选取至少两点,压力部分测量上限超过零点三兆帕时,真空部分选一点。 2.调节阀调试要求。气密性试验将相当于调节阀输入量程上限的气源压力送到薄膜气室,切断气源后五分钟,气室压力应不下降;强度试验在阀门全开状态下用洁净的水(或煤油)进行试验,压力为最大压力的一点五倍;泄漏量试验试验介质为水或空气,试验压力为零点三五兆帕,当阀的压差小于零点三五兆帕时用规定允许压差。行程试验根据阀的输入信号要求,分别加入零、四分之一、二分之一、四分之三、一。允许偏差正负百分之零点二五(不带定位器);十负百分之一。灵敏度试验分别使阀停留在百分之十五、百分之五十和百分之八十五的位置上,增加或减小信号压力,测量使阀杆开始移动的压力变化值,不得超过信号压力的百分之一点五。行程时间测定事故切断阀和设计明确规定的全行程时间的调节阀,必须进行全行程时间试验。在阀全开(或全关)状态下,使阀动作并走完全行程趋于全关(或全开)。用秒表测定从阀开始动作东动作完成的时间,应符合设计要求。 二、石油化工行业自动化仪表的安装调试 要按照校验接线图进行零点调校:在AP为零时,调整调零螺丝,使输出电流为4mADC,向正压室加入AP,使输出电流满量程为20mADC,然后泄除压力,观察仪表回零隋况,反复几次,使零点稳定。测量范围的调整:缓慢加入压力信号到满量程,观察输出电流。调整量程微调螺丝,使得在规定量程下输出为20mADC。调整好量程后将输入差压信号分为五个点,对仪表进行基本精度的校验。 1.仪表的安装。 仪表要在现场条件具备后方可进行安装,其安装位置应考虑操作及维护方便,不宜安装在震动、潮湿、有强磁场干扰或温度变化剧烈的地方。仪表安装应进行外观检查,其外观应完整无破损,附件齐全,型号、规格、材质符合设计要求,安装时不得敲击、震动仪表,应轻拿轻放,安装应固定牢固平正。 直接安装在工艺管道上的仪表应在工艺管道吹扫后压力试验前安装,并随管道一道进行严密性及强度试验。仪表设备的接线引入口不应朝上,以避免灰尘、水或其它物品进入接线盒内,接线完毕,接线口应及时封堵。 2.关于调试应力的产生及处理办法。 调试应力的产生通常仪表内部都有机械传动部件,如差压(压力)变送器在调试过程中,对其机械支点及零点进行机械调整时,使其传动机构在正反作用力作用的情况下达到新的平衡点,从而使其零点及量程符合要求参数,但在新的平衡点建立过程中,调试应力随之产生。在调试中发现,仪表在相同的标准器、等值的输入信号、相同的调试环境下,在不同的时间进行调试,其所得到的参数不一致,其变差与机械调整幅度的大小成正比,经过分析,造成这种现象与机械传动机构在调整正、反作用力时受力产生的变形有关。所以平衡点会随着这种变形恢复过程而变化,产生调试应力,影响了仪表的精确度。 消除调试应力的方法消除调试应力采用恒温二次调试,具体方法如下:取仪表全量程的百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百进行校验,并观察仪表的稳定度和灵敏度,做好调校记录,校验合格后将仪表放进保温箱,进行二十四小时恒温(恒温温度参照当地该时段的自然平均温度或按仪表使用温度高限设定)。二十四小时后,取出仪表使其处于常态(温度、湿度),实测百分之零、百分之二十五、百分之五十、百分之七十五、百分之百输入一输出值,两组数据比较后发现产生变差,然后进行第二次调试。第二次调试宜采用仪表电气线路中的可调元器件进行微调,避免产生新的调试应力,使其零点、量程、线性误差符合要求。 3.石油化工行业自动化仪表各个参数的测量。 现场仪表测量参数一般分为温度、压力、流量、液位四大参数。根据测量参数的不同,来分析不同的现场仪表故障所在。 第一在分析现场仪表故障前,要比较透彻地了解相关仪表系统的生产过程、生产工艺情况及条件,了解仪表系统的设计方案、设计意图,仪表系统的结构、特点、性能及参数要求等;第二在分析检查现场仪表系统故障之前,要向现场操作工人了解生产的负荷及原料的参数变化隋况,查看故障仪表的记录曲线,进行综合分析,以确定仪表故障原因所在;第三如果仪表记录曲线为一条死线(一点变化也没有的线称死线),或记录曲线原来为波动,现在突然变成一条直线;故障很可能在仪表系统。因为目前记录仪表大多是计算机系统,灵敏度非常高,参数的变化能非常灵敏的反应出来。此时可人为地改变一下工艺参数,看曲线变化情况。如不变化,基本断定是仪表系统出了问题;如有正常变化,基本断定仪表系统没有大的问题;第四,变化工艺参数时,发现记录曲线发生突变或跳到最大或最小,此时的故障也常在仪表系统;第五,故障出现以前仪表记录曲线一直表现正常,出现波动后记录曲线变得毫无规律或使系统难以控制,甚至连手动操作也不能控制,此时故障可能是工艺操作系统造成的;第六,当发现显示仪表不正常时,可以到现场检查同一直观仪表的指示值,如果它们差别很大,则很可能是仪表系统出现故障。总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因。所以,我们要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑、仔细分析,检查原因所在。 另外,自动化仪表前期质量好坏,决定仪表本身的使用的好坏,使用的寿命长短。自动化仪表的中期,也就是仪表的使用过程,使用的好坏,维护的质量,对仪表的使用寿命来说起到致关重要的作用。 三、结束语 总之,有关部门注重提高仪表自动化建设的步阀,真正让仪表仪器取代人工操作。定能大大提高石油化工行业的生产效率,为石油化工行业的发展带来了翻天覆地的变化。 石油化工行业论文:石油化工行业工程项目的风险管理问题 【摘要】石油是当今世界最重要的能源,也是近代有机化工的重要原料,素有“工业的血液”之称,所以,在国民经济中占有重要地位。文章对石油工程风险管理的常见问题进行了探讨,针对各种因素对石油工程项目的不确定性造成的影响,提出了一些控制石油化工工程项目风险的管理措施,以供参考。 【关键词】石油工程项目,风险管理,风险因素,管理措施 1、石油化工工程项目风险管理的意义 石油化工工程项目风险管理就是以石油化工工程项目为对象,对石油化工工程项目的不同环节,针对自然风险(主要是地质风险)、技术风险、管理风险、技术风险、经济风险和政治风险(在跨国工程项目中考虑政治风险),进行风险管理规划、风险识别、风险估计、风险评价、风险处置、风险监控活动,来预防、控制、消除风险,实现降低石油化工成本,提高投资效益的目的。 在石油化工工程项目中实施风险管理,其意义在于:(1)有利于安全生产、人员健康和环境保护;(2)有利于减少各种事故的发生;(3)有利于减少工程项目成本,节约能源和资源;(4)有利于提高石油化工行业的风险管理水平,改善企业的形象;(5)有利于增强公司的市场竞争能力;(6)有利于把经济效益、社会效益和环境效益有机的结合在一起,为社会发展做出应有的贡献。 2、工程项目成本风险因素 2. 1经济风险 (1)采取其他不当筹措资金的方式,使得成本增加,导致不必要的损失;(2)业主信誉度低,对项目的支持度和满意度低,推迟对承包商支付的费用;(3)物价工涨,工资水平和材料价格增加了承包商的成本和经济损失也是许多工程项目失败的根本原囚。 2. 2技术风险 所采用的技术的先进性,安全性与可靠性,以及工艺技术在能耗,三废处理等方面是否能够满足项目预期的风险,以及技术认识不足可能的风险。承包商和是否有顺利完成该项目的能力和经验,风险管理的监测是否到位。还有由于技术的变更造成施工计划,材料、人工等方面的变化,影响到工程成本。另外要十分重视工程地质风险。 2. 3自然风险 (1)超标准洪水暴雨、不利的气象条件或地质灾害等自然环境条件,造成工程停工,财产损失;(2)环境污染健个法规要求严格,造成人员和财产损失。 2.4政治风险 主要是指项目所处宏观环境的局势稳定性,项目建设和运营所受法律法规的约束和政策性调控影响,以及项目的审核批准过程中各种不确定性问题。这类风险由下列因素引起:一是政府或主管部门对工程项目干预。二是产业政策调整,工程建设体制、工程建设政策法规变化或不合理。三是在国际工程中,国家间的关系变化等。 3.石油化工工程项目风险控制对策 实施风险管理,其目的就是通过这套管理来防止各类事故的发生。由于工程项目的工艺特殊性和工程项目场所的环境特殊性,各种突发事件随时都可能发生。为了将各种损失降低到最低限度以阻止事态的蔓延和扩大,必须制定一套针对工程项目活动中各种突发事件的应急计划,以保证在发生紧急情况时都能做到有条不紊、胸有成竹。 1.硬件措施 在削减风险危害的措施中,硬件措施必不可少。削减工程项目风险的硬件措施包括配备控制和消除危害的设备、仪器、工具、防护装置以及安全劳保用品等硬件的配置和保证设备、设施的完整性及有效使用措施。没有专门用于控制有害操作和保证设施完整性的硬件措施,削减风险也许就是一句空话。硬件措施包括:安全设备配置以及劳动保护措施。 2.技术措施 风险预防技术对策是以工程技术手段解决风险问题,预防事故的发生及减少事故造成的伤害和损失,是预防和控制事故的最佳安全措施。石油生产的特点决定了生产过程中存在着各种危险因素,采用新的工艺新技术,并运用到生产实践中,无疑会提高质量和速度。但由此可能会破坏危及原有的安全保护系统,对新工艺、新技术的掌握,也有一段适应的过程。为减少对工程作业人员的健康、安全危害,避免环境污染或因不适应新工艺、新技术而造成失误带来损失,进行技术变更时应同时做好以下工作: (1)针对采用的新工艺或新技术,对可能产生对健康、安全与环境的危害风险进行识别与评估,从而修改或重新制定新的预防和削减风险的措施; (2)当使用新的液体系或引用新的液化学处理剂时,须进行毒性试验和对人员健康及环境影响的评价,并制定相应的保护措施; (3)在施工中往往会因地质或其它方面的原因改变设计或原定的施工方案,由此可能会产生新的危害风险或原定的风险防范措施不再有效或不适应,需要制定新的措施; (4)当引进某项新工艺或新技术时,应针对新工艺或新技术的特点,对所有员工进行培训。培训的内容包括新工艺或新技术的掌握;新工艺或新技术可能带来哪些新的对工程作业人员健康、安全和对环境方面的危害以及防止、减轻和处理这些危害的措施、方法和技能等方面的知识。 3、 掌握市场信息 石油工程项目建设企业掌握、利用市场信息,显得尤为重要。石油企业要及时了解外信息,并根据市场供求关系的变化,有选择地多渠道、全方位地开经营活动,不仅可以大力开展合作经营,分包施工、配合工,而且还能有效保证规模效应及良好的收益。同时通过适地掌握项目东道国的新政策、新动向,与先进技术进步相联系,提高专业水平,强化资源的最佳配置,这也是追求规模经济效益最大化现风险转移和控制的有效途径。 4..建立完善的工程项目风险应急反应体系 包括应急反应组织、应急反应管理、应急反应指挥和应急反应实施系统;从工到下,有可靠的、方便的信息传递系统,保证应急计划的顺利实施。 (1)工程项目风险应急反应组织体系 风险应急组织属于风险管理组织的一部分,当发生重大险情时,应成立临时性的专门机构,如抢险指挥部。通常应急组织分为三个级别。①局属风险应急管理机构或应急管理部门;②公司风险应急管理机构或重大险情抢险指挥部;③队(平台)现场应急不组。 (2)应急反应管理的内容 应急反应管理是风险应急反应体系中的重要环节,内容包括:①应急反应组织机构和人员的落实;②应急组织及成员的应急岗位和职责与任务;③应急反应计划的制定与实施;④应急抢险防护设备、设施及工具的配置与管理,使其处于良好状态;⑤制定紧急情况下的报告制度;⑥员工的应急反应培训和应急演习;⑦应急反应准备情况的检查;⑧发生紧急险情后,实施应急处理的结果报告等。 5.对员工加强培训 由于人员变更改变或补充的组织机构成员、设备监督员及操作人员,为了保持其基本能力和风险管理工作的一致性和连续性,应针对油气工程项目的特点进行必要的培训。当员工的岗位改变或设备操作人员发生变更时,须针对新岗位的要求进行培训,对特殊工种需持证上岗的,必须经培训考取合格证后方能上岗。新参加工作的员工必须经过安全培训,取得培训合格证后才能上岗。 6.要考虑法律变更因素 公司和队应研究和评价己颁布的或新的法律、法规内容,使健康、安全与环境管理体系与这些规定的要求相适应。当有关法律、法规变更后,风险管理计划及相应的措施必须重新制定和修改。 结束语 综上所述,通过风险分析,提出预防、处置工程项目中各类突发事故和可能发生事故险情的应急反应计划,并且按照应急的要求,进行严格的训练和模拟演习,提高员工的应急处理能力。当工程项目中发生各种紧急情况时,能确保员工和财产的安全,最大程度地降低各种损失和影响。 石油化工行业论文:石油化工行业流量仪表选型 摘要:伴随着我国石油行业的不断发展,石油化工行业也在不断的发展。众所周知,石油化工的流量仪表是一个相对比较重要的能源计量器具.同时流量仪表也是自动化装置中的―个非常重要仪器,无论实在电力行业还是石油行业,它都发挥着相当重要的作用。但是因为仪表的种类、价格都有很大的区别.所以对于石油化工企业来说,选择适合自己的仪表也是相当重要的。本文就仪表的选用做出了简单的阐述。 众所周知,石化化工行业流体的种类相对比较多,流体主要包括蒸汽、新鲜水、软化水、等。从石油化工的原料或者产品来看,又主要包括瓦斯、液化油、轻烃等。因为存在着输送流体的管线粗细差别相对比较大,而且流体的一些物理性质也存在着一些差异,所以这就造成了无论任何一种流量计都不能够全部测量出以上的流量。所以对于石油化工行业来说,选择合适的仪表是相当重要的。 1 石油化工行业流量仪表选用时应该考虑的因素。 因为在石油化工行业中,经常会遭遇到高温高压的环境,或者是易燃或者易爆的工作环境。所以石油化工行业的流量仪表的选型首先必须要遵循石油化工自动化仪表选型的设计规范和一些相关的标准。必须要选用经过国家相关部门批准的仪表。一定要禁止选用一些没有经过工业部门鉴定仪器仪表。而且在同一个项目工程中,选用的仪表种类和规格应该尽量统一。以便为以后的维护工作作出一些方便。因为各类流量计都有一些各自的特点,而石油化工仪表的选型目的是为了发挥仪表的长处,避免仪表的短处。所以在石油化工行业中,应该选择最适合本厂使用的流量仪表。选型主要应该从以下的几个方面来考虑: 1.1.所选用的仪表的防爆性能是否满足相关要求。 1.2.选用的仪表是否满足工艺对压力损失的要求。 1.3.是否满足被测流体的相关特性。 1.4.各个仪表之间的准确度是否配合恰当。 1.5.选用的仪表是否可以满足现场的安装要求。 1.6.选用的仪表是否满足耐温和耐压以及抗振动的相关要求,以及是否满足日后修复和更换的相关要求。 同时我们也应该考虑到生产环境的温度和湿度等外界因素对仪表造成的损害,对于那些具备一定条件的管线,应该尽可能的安装副线,以便于日后的维修工作和离线校验工作的顺利进行。 2.流量仪表类型及选型。 2.1.流量仪表的分类。因为现在国际上对于流量仪表没有统一的一个分类的标准。所以我们可以从不同的角度、不同的层面,来对流量仪表进行分类。从实际运行情况来说,石油化工行业生产过程中主要应用到了五类流量仪表。 2.1.1.根据流体的差压和流量之间平方关系来测定的差压式仪表,这种仪表在石油化工行业的使用中仍然位居首位,这种流量仪表是一种应用非常广泛的流量仪表。但伴随着一些其它种类的流量仪表技术不断的成熟和价格的逐渐降低,这种仪表的市场竞争力也在不断的降低; 2.1.2.利用叶轮的旋转带动检测线圈中检测到感应电动的涡轮式流量仪表,这种仪表具有一些明显的优点,它具有结构相对简单牢固,安装费用相对较低,测量的范围相对较宽$等优点。 2.1.3.利用电磁感应现象来测定流量的电磁式流量仪表,这种流量仪表测量水的效果相对较好,但是这种仪表不能用于测量一些非导电的液体。同时对蒸汽和气体和对电磁的抗干扰能力也比较差。 2.1.4.由时差法和多普勒法这两种测量方法共同工作的超声式流量仪表,相对于其他种类的流量仪表,超声波流量计的价格相对较高。但是因为于管线的口径无关,而且也不需要对管线进行开口和加工,所以这种仪表的后期维护量小。 2.1.5.容积式流量仪表,这种仪表适用于油脂类和水等介质的测量工作。但是这种仪表不适和测量蒸汽和空气等介质,在应用上有一定的局限性。 除此之外,还有质量流量仪表等。这些仪表都有各自的特点,在工程选择中,我们应该发挥其优点,避免其缺点,才能更好地让企业有更大更好的发展。 2.2.石油化工行业流量仪表选用准则。 在石油化工行业流量仪表选用中,我们应该充分考虑以上的六个主要的影响因素,然后进行仔细的分析后,然后再选择一个具体的适用于现场生产的流量仪表类型。应该尽可能的满足以下的几点要求。 2.2.1_对于流量测量的相关系统,应该尽可能的具有较高的准确度,争取测量出来的流量和实际的流量相符。 2.2.2.对于流量测量仪器,流量测量的量程应该尽可能的达到一定宽度标准,高于正常生产中对于流量的要求,防止超流现象的发生。 2.2.3.对于石油化工行业,流量仪表要拥有较小的永久压力,应该尽可能的减少管道损失,争取降低能耗,实现企业利润的最大化。 2.2.4.对于石油化工行业,流量仪表的选用工作应该满足流量仪表具有良好的可重复l生和重复利用率。这样就可以很大程度上的减少开支。 2.2.5.直管段的长度应该尽可能的短一些,而且在没有流动调整器的情况下,流量仪表可以进行自身的流动来进行调整。 2.2.6.因为流量仪表的本身的部件要求是全部不能动的,所以这就要求流量仪表应该拥有较长的检定修理周期和较长的使用寿命。这样才可以可以降低后期的检修投资。 2.2.7.石油化工行业中的流量仪表应该具有较强的耐磨蚀能力、而且可以进行长期稳定工作。 2.2.8.石油化工行业流量仪表应该具有较高的性价比。因为现在是市场经济的模式,所以企业的投资应该尽可能的考虑成本的大小,所以,在流量仪表的选用工作中,选型何种流量仪表不仅单单要考虑技术上是否适用,同时我们也要考虑到投资的经济性。应该在满足技术的相关要求的前提下,选用合适的,较高性价比的仪表。 3.结语 其实石油化工行业的流量仪表选型是一项具有专业技术性、实用性、和责任性的工作,要想做好仪表的选型工作就必须对测量对象的一些工况条件、一些物理或者化学的性质等都有较好的把握,而且还应该熟悉各个流量仪表的生产厂家的最新动态,争取熟悉流量仪表的工作工艺,并且充分结合现场流体的实际状况来作出正确的选择。这有这样,才会做好石油化工行业的流量仪表的选型工作。 石油化工行业论文:石油化工行业低压配电系统的设计策略 【摘要】石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全地运行是摆在我们面前急需解决的新 问题 。结合我国石油化工行业低压配电系统设计现状,根据大型石油化工企业供配电特点,介绍了石油化工企业内的供配电特点,并对其进行了较详细的 分析 比较,为石油化工行业低压配电系统的安全运行提供了借鉴。 【关键词】石油化工企业;低压配电技术;电气施工;安全 大型石油化工企业是由中、小型逐步扩容起来的,石油化工企业的规模不断扩大,电气低压配电正朝着智能化方向发展,但是由于电气设备的过电流和过电压耐受能力差,区域内发生雷击或设备直接遭受雷击,雷电的脉冲电磁场、过电流和过电压会通过控制线路、供电线路等途径进入到弱电电子设备当中,很多大型石化企业的供配电方式选择不合理将会给企业带来极大的经济损失。因此,大型石化企业内采用何种供配电方式,既能满足生产需要,又能使供配电系统安全、可靠、经济、合理地运行是摆在我们面前急需解决的新问题。 一、大型石化企业供配电特点 1.要求高 连续运行的石化企业对供配电的可靠性要求很高,电力系统故障容易导致造成大量生产装置停工,甚至引起灾难性的后果。而且要求负荷相对平稳,日负荷曲线的变化几乎数周甚至数月不变。以大型异步电动机拖动的风机以及异步电动机拖动的机泵为主。需要对其功率因数进行有效的补偿,缩短装置变电所故障时自动投入时间。 2.启动难 大型电动机的启动虽然次数很少,但启动时间会影响大型石化企业内供配电系统。有些规模大的用电需要本企业提供一定负荷及保安电源。石化企业的热电厂电力系统发生故障造成石化企业大面积停电,生产装置会立即停止用汽,需要石化企业要克服启动难的问题。 3.安全性 安全性对电气设备选择和控制方式的拟定有较大的影响。随着石油化工企业的不断壮大,企业在关注自身经济效益的同时,需要完善自身的安全机制,保障化工企业电气系统设计与线路安装的安全性,防止造成巨大的经济损失。这一形势下,石油化工行业开始采取防雷补救措施,采用浪涌保护器对回路的某部分实施保护。石油化工有很多易爆品,在生产准备阶段和生产过程中容易发生重大安全事故,在电气系统设计中应重点注意火灾,均衡设计线路走向及分支变电系统的安全性,保证走向的安全性。所以,线路设计时应保证足够的防火空间 二、石油企业低压配电设计的措施 1.接闪技术 电气施工质量控制中对于直接雷击的防护主要是由接闪技术,即建筑物防雷装置来实现的,现场低压配电系统的防雷中,应同附近储油罐设备的防雷措施结合在一起,共同进行设计,从而形成石油化工企业雷击的直接防护。 2.均压技术 均压技术在电气施工质量控制中的应用,是为了消除雷击瞬间电压放电和电流路径。电气主接线设计时,要考虑配电的可靠性、运行灵活性,然后确定推选方案。对于推选方案要给出电气主接简图。电气设备的选择结果应以表格的形式给出。对配电装置的保护和控制方式有较大的影响。需要结合低配系统的额定电压、站用电的电压等级以及开网的情况确定系统的输电电压等级及出线回路路线;金属设备的组件、设备同元件的设施和外壳连接在一起,连接到控制室形成等电位的完善连接。 3.接地技术 石油化工电气配电系统的接地技术主要是多点接触和浮地两种。多点接地技术是通过保护地进入系统,浮地技术是进行了电子设备外壳的保护接地,当存在较强雷电时,设备外壳同内部电子电路间就很可能产生高电压,击穿绝缘间隙,损坏电子线路。低压配电系统在供电系统的设计和运行中,还要考虑到可能发生的故障以及不正常运行情况。对配电系统危寄最大的是短路故障。需要按照短路电流计算电气主接线的方案。相与相之间的水中性点直接节地系统中的相与地之间的短接都是短路。为了保证配电系统的安全,要考虑系统等不正常工作状态。计算短路发生在短路电流为最大值的瞬间。 4.屏蔽技术 当前石油化工电气控制系统中,传递信号、集成电路、半导体电子器件电缆被大量的采用,这些元件会受到雷击瞬态电磁脉冲的直接辐射。同时,电源和信号线上也可以对瞬态过电压产生感应,沿线入侵到电子设备当中,造成电子设备的损坏和失灵。而屏蔽技术的应用就有效地衰减或阻挡了电磁脉冲能量的传播。控制室屏蔽技术,电气控制室采用无窗封闭结构,进行墙壁结构钢筋交点的电气连接,并同金属门框焊接起来,从而构成的屏蔽笼带门开口,再在墙壁四周接入防雷地,使得屏蔽笼同防雷地进行有效的电气连接;继电气屏蔽技术,将综合保护设备进行外壳接地处理,同时加装spd 于工作电源上,并将其计入到配电接地系统当中;电源线和信号线屏蔽技术,采用双屏蔽电缆或将电缆穿入金属管内,外层屏蔽采取多点接地,内部屏蔽采取一端接地,既保证了安全,又对低频干扰起到了抑制作用。 5.分流技术 分流技术的电气施工质量控制中的应用十分重要。根据企业的实际情况及可能的最大输出功率,拟定可行的接线方案,尽可能考虑继电保护及自动化装置等方面要求。接线简明清晰,故障影响范围最小。继电保护要简单,根据系统经济运行的要求,而限制石油企业的输出功率,考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。还要考虑低压配电系统的运输条件等因素,对于主变压器的10.5KV侧的中性点采用直接接地方式。在选择载流导体及电器元件时,为了保证设备在正常运行和短路情况下都能安全,可靠地工作,需对有关短路电流值进行动稳定、热稳定和开断能力的检验。为选择继电保护方式和进行整定计算提供依据。 石油化工行业论文:探析石油化工行业的安全管理措施 摘要:石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。本文对石油化工行业的安全管理措施进行了分析探讨。 关键词:安全;石化;管理;措施 一、石油化工行业加强安全管理的必要性 从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 1、建立安全模式体系 1.1把好设备质量关 随着石油化工企业生产规模的不断的改进以及产量的提高,常年运行的设备和仪器出现运行不正常,异响、振动、仪表指示不准,操作人员对其不熟悉,从而引发各种生产事故,所以化工企业应该重视设备安全管理,制定一套完整的设备设施安全管理制度,建立完善生产设备设施台账制度。 1.2完善安全预警体系 首先是建立健全安全制度体系。企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系。 其次是建立安全事故隐患预防与控制的制度体系,是降低事故发生率的必需保障措施。必需要做到正确处理石油化工生产作业过程中留置的危险源,对生产工艺及流程中的危险要进行分析和研究,主要是针对针对一些工艺缺陷问题作重点预控,有必要的可建立起长期的预防与控制计划,有效实施现场动态监控,如发现有事故前的征兆,应立即停止生产,并及时报警和整改。在制度上有有效抑制突发事件的发生,从而避免企业的经济损失。另外,石油化工企业相关的安全主管部门应以常备状态做好安全隐患治理的预备工作,加大对安全生产的检察与管控力度,并以安全第一为基本原则贯彻实施石化企业安全管理体系,积极应用新兴的工艺技术和新型的设施设备,最大化的提高管控水平。 1.3用电安全技术措施 临时用电申请人、审批人等,在制订和落实安全技术措施之前必须充分了解用电作业的环境和火灾危险物质的物理性质和化学性质,如爆炸极限、引燃温度、闪点、密度等;了解现场通风状况;了解该环境属于何种爆炸危险区域,根据上述情况,制定相应的技术对策和防范措施。配电系统应根据负荷条件合理的进行规划,配电线路的导线截面应根据负荷的发展规划正确地进行选择;施工单位安装线路时应由电工负责,并应严格制度,不准乱拉电线和接入过多地负载;定期用测量或计算的方法,检查线路的实际负荷情况;安装合适的断路器、熔断器,以便线路过负荷时能及时切断电源;严谨滥用钢丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 导线与导线、导线与电气设备的连接,必需牢固可靠;为了防止接触电阻过大,必须经常对运行的线路和设备进行巡视检查,发现接头松动或发热,应及时紧固或做适当处理;大截面导线的连接可用焊接法或压接法,铜铝导线相接时,宜采用铜铝过渡接头。采用在铜铝导线接头处垫锡箔,或在铜线鼻子上搪锡再与铝线鼻子连接的方法,也是一种简单易行的减少接触电阻的措施;在易发生接触电阻过大的部位涂变色漆或安放试温蜡片,可以及时发现过热情况。有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 2、做好安全事故的预防措施 变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理,强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作,变被动管理为主动管理。 加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备,搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施,消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石油化工企业安全生产不仅关系到企业的经济利益,更关系到企业生产人员的人身健康安全,因此,加强石油化工企业安全管理十分必要。要进行安全管理不仅需要国家的政策支持和规范,同样要求企业管理人员和企业员工在日常生产过程中落实安全责任和管理意识,强化生产安全的重要性,把握好安全生产的关键环节,防微杜渐。只有重视企业的安全管理,才能真正提高企业的生产效率,保证企业人员安全,从而实现企业的经济效益和社会效益,促进企业长远发展,实现我国新能源建设目标。 石油化工行业论文:石油化工行业人才需求及其培养途径的研究 摘要:本文通过对石油化工行业发展及人才需求市场调研的分析,阐述了石油化工行业生产的特点,当今石化产业发展的现代化发展的现状,指出了这一行业的人才需求定位,现阶段职业院校为满足社会需求而实施的人才培养途径与方法,从人才培养目标模式、教材、教学方法、实训基地、校企合作等方面提出具体做法,为高技能创新型人才的培养提供了一定的理论参考及实用价值。 关键词:石油化工 行业特点 发展现状 人才需求 高技能创新型人才 途径方法 劳动和社会保障部在《国家技能振兴战略》中提出,我国21世纪新人力资源的开发体系是“以职业活动为导向、以能力为核心的全方位的人力资源开发体系”。在职业培训教育的目标中明确提出了以能力为核心、实现能力人的培养。特别是高技能的创新人才的培养。职业核心能力的定义是:自我学习能力、信息处理能力、数字应用能力、外语应用能力、与人交流能力、与人合作能力、解决问题能力、创新能力8个模块。尤其强调为适应国际社会的飞速发展,要特别观注和强调职业院校学生的技能与创新创业能力的培养。 职业教育的规划布局必须适应产业的发展趋势。当今世界石油和化学工业发展趋势是“集约化、大型化、园区化、临港化”,而职业教育的相关专业布局却呈现“小型化、分散化”状态。调研中发现,差不多1/3的职业院校承载着60~80%的专业规模,相当数量的专业点属于“低水平”重复建设,不仅造成了资源浪费严重,也带来了管理上的难度和质量的严重参差不齐。教育部为加快推进《国家中长期教育改革发展规划纲要》的贯彻落实,成立并重组了53个行指委。2013年成立的全国石油和化工职业教育教学指导委员会(简称石化行指委),作为石化行业指导的有力抓手,在职业教育领域的作用逐渐凸显。行指委建议,应当压缩、撤减“小、散、差”的职教专业点,资金和政策向石化专业配套倾斜。 一、石油化工行业人才需求状况 (一)石油化工行业特点 石化产业的特点是生产规模大,资金、技术、人才密集,对安全生产要求高,生产连续性强,自动化程度高,对节能、环保及物流要求也比较高,因此对技能型人才也提出了新的要求,新近修订的“中华人民共和国职业大典”中,石化类职业岗位和职业资格标准有了很大变化。随着产业结构的调整和先进生产工艺、高科技产品和新型装备的不断应用,以及信息化程度的提高,企业对生产一线技术工人的技术能力、复合能力及综合素质提出了新的要求;在从劳动密集型向知识和技术密集型转变的过程中,企业采用了更多的先进设备和生产线,生产一线涌现出许多与高新技术有关的职业岗位,一线技术人员和技术工人原有的知识和技能已难以满足岗位的要求;在一些现代化程度较高的大型石油化工企业,对人员知识技术层次要求逐步提高,急需大批高端的具有良好理论基础和实践能力的技能型人才。 我国石油和化学工业是国民经济的能源产业、原材料产业、基础产业和支柱产业。经过60多年的发展,我国石油和化学工业由小到大,初步形成具有40多个子行业,生产6万多种产品,门类基本齐全,品种基本配套,具有一定国际竞争力的完整工业体系。2012年我国石油和化工行业经济运行克服了下行压力,实现企稳回升。全年规模以上企业完成工业总产值12.24万亿元,比上年增长12.2%,占全国工业总产值13.3%,利润总额15.3%。2013年,石化行业经济运行总体保持平稳态势,稳中趋好。目前我国石化行业共有规模以上企业2.7万家,从业人员700多万人。全行业经济总量位居全球第二,其中化学工业2010年起位居全球第一。“十二五”期间以及今后一个时期,石化行业仍然需要增加大量的技能型人才,全行业技能劳动者每年需要增加27.4万人,高技能人才每年需要增加10.4万人,而目前职业教育的培养能力远不能及。 在工业领域,随着自动化技术的广泛应用,传统的简单操作性技能人才需要量越来越少,大量的手工劳动已被机器替代。但与此同时,设备安装、调试、维修的难度越来越大,对操作者技术知识要求越来越高。生产者只有具备现代技术知识和创新能力,才可能解决生产中不断出现的各种疑难问题。要培养具有创新能力的学生,首先就要具有扎实的理论知识、熟练的操作技能、较强的创新能力。职业技术教育担负着培养一线创新型人才的重要任务。企业急需具有创新能力的技术技能型人才,只有培养目标和培养途径问题解决了,才能彻底打通学生就业之路。 (二)吉林省石油化工行业的发展 吉林省石油化工产业历经50多年的发展,已经形成了石油、天然气、汽柴油、基本有机化工原料、合成树脂、合成橡胶、合成纤维、化肥、农药、氯碱、浓硝酸、橡胶制品、涂料、化学试剂、赖氨酸、燃料乙醇、化工醇、化工机械、化工仪表等多门类千余种较为完整的生产体系,成为我省具有代表性的支柱产业之一,在全省国民经济和社会发展中占有重要位置。“十一五”以来,我省石化工业产值年均增长19.2%。2008年,完成工业总产值1311亿元,占全省工业总产值的15.6%,居全国同行业第16位;资产总计1274亿元,居全国同行业第14位;完成固定资产投资379.2亿元,居全国同行业第10位。主要产品生产能力形成规模。石油和天然气750万吨/年;原油加工量1200万吨/年;乙烯85万吨/年;燃料乙醇50万吨/年;赖氨酸50万吨/年;丙烯腈42万吨/年;尿素40万吨/年;氯碱30万吨/年。重点企业为中国石油吉林油田公司、中国石油吉林石化公司、长春大成实业集团有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、中化吉林长山化工有限公司、通化化工股份有限公司、美国嘉吉生化有限公司松原分公司、四平昊华化工有限公司、中国石化东北油气分公司、锦湖轮胎(长春)有限公司、汪清龙腾能源开发有限公司、吉林省松原石油化工有限公司、吉林省新大石油化工有限公司、四平精细化学品有限公司等。重点企业工业总产值约占全行业85%左右。我省石油化工产业发展早,起步高,具备适当快速发展和产业跃升的条件。2009--2012年,石化产业实现工业总产值实现了2000亿元,年均增长11%;实现工业增加值达到780亿元,年均增长12%。地方化工企业总量有较大幅度增长。全省石化产业产值在全国位次前移。主要产品产量大幅增长。2012年,原油加工量达到1200万吨;乙烯达到115万吨;ABS树脂达到58万吨;化工醇达到100万吨;氯、碱产品达到40万吨;苯乙烯达到35万吨;丁辛醇达到48万吨;丙烯腈达到42万吨;苯酚丙酮达到37万吨;双酚A达到15万吨;乙丙橡胶达到7万吨;赖氨酸达到50万吨;苯胺达到30万吨;子午胎达到1000万条。 2009--2012年,建设吉林市国家级化工园区,重点发展石油化工、精细化工、化工新材料、生物化工、新能源化工;建设松原市省级石油化学工业循环经济园区,重点发展石油化工、天然气化工、煤化工、生物化工、石油机械;建设长春市玉米工业园区,重点发展多元醇、乳酸、氨基酸、合成纤维、生态和工程塑料、聚乳酸等生物化工;建设四平市氯碱化工基地,重点发展氯、碱产品;建设白山市临江硅藻土环保功能材料产业园区,重点发展新型建材、医用材料、复合颜料催化剂、精品助滤剂、无毒杀虫剂;农安、扶余、汪清、桦甸开发油母页岩,重点开发页岩油、联产发电、集中供热、轻质建材。所以,吉林省需要大批实用型高技能的创新人才。 (三)石油化工行业对人才的需求 最近几年,我国各类院校石油和化工及相关专业学生总量持续增长。2011年,在校生规模突破了百万,其中本科在校生占总量的59%,高职占25%,中职占16%。本科继续增长,高职与中职招生则出现连续下降。虽然人才总量持续增长,但却存在着结构比例失衡的问题。2011年,中国化工教育协会在全国范围内对部分石油和化工企业职工结构和新进员工情况进行了调查,结果显示:在员工总数中,生产人员所占比例最高,达69.09%;其次是管理人员,占13.71%;研发人员和营销人员的比例接近,在4%-5%之间。在新进员工中,生产人员的比例高达76%。另一方面,来自连续多年的调查显示,全行业每年新增从业人员总量中,职校毕业生占77%,本科教育和职业教育的培养规模与企业的需求存在着严重倒挂,这也预示着,大量本科毕业生将面对就业难题。行指委建议,今后一个时期,要控制本科规模,大幅度地增加高、中职后备人才的培养比例。以满足我国对石油化工行业大量一线创新型高技能人才的需求。 二、石油化工行业人才培养的途径和方法 (一)明确培养目标 梳理创新教育的教学理念、理论体系;归纳总结构建创新教学培养高技能创新型人才的各种新模式;投置创新实践活动体系。通过对吉林石油化工行业、企业的调研分析,企业普遍要求毕业生具有较好的职业素质和职业道德,良好的专业知识的实践应用能力,和良好的成长发展潜力。根据石油化工职业岗位群对从业人员的要求,石油化工生产技术专业的人才培养目标为:以就业为导向、职业能力培养为目标,培养具有较强实践动手能力,具备必需的文化基础知识、石油化工工艺基本理论和从事石油化工生产操作、工艺运行、技术管理等工作的职业能力和综合素质,在生产、建设、管理、服务等一线工作精工艺、懂管理的高素质技能型专门人才。 (二)途径和方法 通过对国内外职业院校培养创新型高技能人才的比较研究,我国创新教育培养创新型高技能人才的内涵研究,二十一世纪对高技能创新型人才具备的基本素质的研究,尤其是对我省石油化工生产技术专业人才培养新模式运用的研究,创新实践培养创新人才的实践基地实训研究及先进的教学方式方法、深化石油化工校企合作培养人才研究等。确立科学正确的人才培养途径和方法。 1.要提升学校对技能型创新人才模式培养理论教育水平 企业在发展中有与教育机构的需求和愿望;发挥校企合作中政府的作用,努力营造创新教育培养创新人才的实践环境;构建技能型创新人才机制的实践探索;职业院校技能型创新人才培养中存在的问题、难点与建议。对创新人才利益驱动机制、政策、法律保障机制的建立与完善。基于培养技能型创新人才的专业教学方案开发研究,基于技能型创新人才的课程教学资源建设、使用、评价研究。 2.撰写石油化工类企业人才需求和岗位要求调研报告 了解周边化工企业现状,分析化工技术专业的发展现状,预测化工技术专业的未来前景,为学校专业建设和调整提供依据。调查本专业毕业生在企业的就业岗位,明确岗位任务和要求,为制定人才培养方案提供依据。分析岗位工作任务,明确不同岗位所需的知识、能力和素质要求,为课程建设提供依据。调研周边典型企业对化工专业人才的需求情况和企业对高职院校毕业生的看法和基本要求,为我院教育建设指明方向。为吉林省石油化工行业的发展提供大量的较高技能创新人才需要培养做出贡献。 3.坚持深化“校企合作、工学结合”的办学模式,构建完善石油化工专业科学合理的课程体系 通过与企业人力资源部门探索“以工作过程为导向,以真实工作任务为载体”来构建课程体系的课改思路,实现“工学结合”人才培养模式的转变;召开实践专家研讨会邀请行业实践专家(如技师,班组长等),通过研讨会共同回忆和陈述个人职业历程及工作任务实例,确定本专业主要从事的职业工作岗位,找出各成长阶段有代表性和挑战性的工作任务,通过分组讨论和集体研究提炼出描述该职业领域的典型工作任务,并为教学过程设计确定这些任务的难度范围和归类,深入进行典型工作任务分析以及子任务的汇总,构建本专业的课程体系。 4.明确石油化工生产技术专业职业技术领域对应的工作过程分析、职业岗位分析 通过调研,企业可为石油化工生产技术专业毕业生提供的职业岗位主要包括:石油化工生产操作(工艺操作)、化工产品检验(化工分析)、化工设备维护(化工机械)、化工电器及自动化、化工产品营销、车间管理等岗位。其中石油化工生产操作是目前化工企业的急需岗位。需要的核心能力主要有:工艺操作能力,事故判断与处理能力,设备仪表使用维护能力,识图、制图能力(CAD),班组日常工作管理能力等。需要的基础知识包括基础化学知识、化工原理、化工机械与设备、化工仪表自动化、化工工艺以及对新知识的理解能力等。 各岗位对石油化工专业人才的要求各不相同。企业中大专层次毕业生的就业主要是生产车间的技术骨干、技术员、车间主任。对就业人员的基本要求为:具备扎实的基础化学知识,懂得化工产品的基本性质,了解化工产品的检验方法,熟悉化工生产流程,具有很强的实际操作技能、良好的人际沟通能力和一定的工作协调能力。 5.教学方法的改革和创新 采用多种多样的教学方法:理实―体化的教学方法;案例;行动导向教学法;项目教学法;实验法等等。 改革考试方式,减少背诵性的试题,实行终结性考核与过程性考核相结合的方式,以实际技能为导向,把实践能力和项目能力纳入考核范围,逐步与职业资格考试接轨。可采用笔试、口试、机试、综合作业、项目评审、毕业实习考核等方法,并以此全面衡量和控制教学质量。 6.石油化工生产技术专业师资与教学条件配置建议 继续参加国培省培,提高教师的理论素养和专业水平,拓宽教师的视野。技能型人才培养应采用专职教师与兼职教师相结合的方式。现有专业教师要定期到石化企业学习和实习,地方和学校要为教师的企业实践创造必要的条件。 7.合作开发实训资源,建成一流的应用化工实训基地 大资金投入,建立多功能的校内实训基地;校企结合,建立稳定的校外实习基地。 8.强化技能大赛引领专业建设 主题为“技能―中国化工”的石化行业技能大赛,自2005至2011年来已成功举办7届33场行业全国大赛的基础上,2012年中国石油和化学工业联合会成为23个与教育部合作主办技能大赛的部委及行业之一,全国石化行业职业院校技能竞赛首次纳入教育部技能大赛系列,由国家教育部、中国石油和化学工业联合会联合主办,各省市教育主管部门、中国化工教育协会、化工职业技能鉴定指导中心和承赛院校等承办。石化行指委提供技术支撑。来自全国29个省市地区的253个职业院校参赛队伍参加了石化类大赛。其特点:一是石化行业和教育部共同搭台,是政府与行业合作,教育与企业交流的平台;二是石化赛项专家组由行业企业和职业院校专家组成,比例各半,确保竞赛内涵与现代石化工业发展接轨;三是石化赛项技术方案由石化行指委相关专业委员会制定,覆盖化工领域职业教育的重点和主干专业,竞赛方案贴近行业对企业职工的技术技能要求,大赛内容覆盖专业核心技能点;四是公平办赛,办绿色竞赛,启用行业企业专家现场裁判,第三方执裁。赛场即是竞技场也是德育教育基地。使赛项内容引导专业教学改革,竞赛设备引领专业实训基地建设。积极参加各种技能大赛。 9.教产对接搭建职教与企业互动平台 10.文化对接 瞄准行业企业对人才素质的核心要求 总之,一方面,收集和发现和实践石油化工行业“技能人才”与“创新型人才”培养的成功经验,提出培养主要模式和各环节的规范性要求,以及评估验收标准;教学资源开发共享的办法。对人才培养模式进行模式化、标准化的梳理,提出“基于创新型人才培养的职业院校专业方案建设规程”等。另一方面,从制度机制上提出突破人才培养中存在的难题办法。着重提出解决企业与职业学校合作的积极性不高、学校师资队伍难以适应技能型创新人才培养教学的实际需要的可行办法,包括理法建议、政策建议、制度制定等。 石油化工行业论文:石油化工行业的安全管理和事故预防措施 [摘 要]提高石油化工企业的安全管理水平,抓好安全生产工作,才能保证石油化工生产过程的平稳运行。本文主要介绍了石油化工生产过程中安全管理的重性,提出了加强石化企业安全管理的措施以及安全事故的预防措施。 [关键词]安全;石化;管理;事故预防 前言 石油化工行业存在易燃易爆、高温高压、有毒有害等危险性较大的特点,安全管理是石油化工行业管理的重中之重,只有采取及时有效地安全防范措施和事故预防措施,对石化生产过程进行有效的安全监控与管理,才能保障企业财产和员工人身生命健康安全。 一、石油化工生产中安全管理的重要性 石化行业的特点是:程序多而且复杂,生产具有高度连续性,石化产品多以气体和液体形式存在,易泄露和挥发,遇火源即燃;石化产品或原料多含硫化物,氮氧化物等,本身既有毒又有腐蚀性。安全管理在石油化工生产过程中的重要性有以下几点: (1)从原材料和产品的性质看,石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石化生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 (2)从工艺条件看,石化生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 (3)从生产方式上讲,石化生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。 (4)从设备装置看,石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 (5)从动力能源上看,石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 二、加强石化企业安全管理的措施 石油化工企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。可以通过以下几种措施加强石化企业的安全管理。 (1)建立健全安全管理制度体系:树立安全就是效益的经营理念,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。通过制度化建设来提高各基层员工的制度文化素质。安全管理制度是人创造的,但制度常常也能反过来塑造人,使员工不知不觉地适应于制度,从而达到约束规范员工的行为。 (2)用安全科学观建设企业的安全文化:科技越进步,文化事业越繁荣,人民的安全科技文化程度也需要相应提高,促进安全向着科学化管理迈进。科学的工作态度可以为人们提供正确的工作方法,科学、合理、有序地工作,成功防范各类事故的发生,使人类真正拥有安全、健康、和谐的环境,文明的社会。注重用安全文化的功能、安全文化的手段和力量去开拓基层员工的内心文化世界,去挖掘基层员工的精神文化世界;用正确的安全价值观去引导、激励基层员工的思想文化世界;用科学的思维文化方法去完善作业程序,提高操作技能,进而形成全体员工的安全文化场。 (3)培养安全工作管理人员:石化企业基层员工的安全文化和技术素质是石化企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着石化企业安全管理的效果,也决定着石化企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。一个安全工作者如果不懂施工专业知识,就发现不了问题。 三、做好安全事故的预防措施 加强安全管理力度,追求人身伤亡事故零指标管理,这是体现企业以人为本管理的一种追求,努力做到零指标,鼓励职工开动脑筋积极参与,实行全员安全管理。通过以下措施进行安全事故的预防。 (1)变事后管理型为事先管理型:通过系统化的管理, 强调对安全危害和风险进行事前控制,在尚未构成危害时及时纠正,而不是通过总结事故教训开展工作, 变被动管理为主动管理。 (2)加强差错管理:降低差错、杜绝违章是减少事故的根本,主要抓好以下管理:一是加强规范管理,完善安全规章制度并严格执行;二是科学合理地分配工作时间和人员,使各项工作井然有序;三互动纠错,发扬团队精神。 (3)抓好职工安全教育、促进班组安全建设:构成企业的最小单元是班组,班组职工直接接触危险因素和操作生产设备, 搞好职工安全教育,提高技术素质,消除主客观危害因素,才能实现以局部保整体的安全目标。对不同工种和岗位分类安全教育,使职工充分掌握石化行业的特殊性。加强新工艺、新技术、新材料、新设备、新操作方法的培训,经过正规培训,考核,持证上岗操作。 (4)重视安全技术:为了预防或消除对人健康有害的影响和事故的发生,改善劳动条件,采取各种技术和组织措施推广使用安全技术,消除生产中的不安全因素,保护劳动者安全和健康,预防伤亡事故和灾害性事故发生。根据同行业的经验预测存在的不安全因素,研究控制措施,在设计安装的开始或生产运行期间,加强工艺改革,提高技术装备水平,加入安全技术的保障措施, 消除生产过程中的不安全因素,预防事故的发生,主要采用防火防爆、电气、压力容器与管道、装置检修、石油化工操作等安全技术,使生产装置本质安全化,安装安全保护装置、报警装置措施。在预防事故措施和监控手段上采用先进技术,通过信息联网、遥控等措施,增加对异常情况、突发事故的控制和处理速度,通过自动控制,将职工从有危险的场所替换下来。 (5)加大检修检测力度:及时检修、检测安全技术装置,如安全阀,泄压防护装置、超限自动保护、阻燃装置、各种报警仪,这些装置起到避免或减少事故发生的作用,必须确保灵活有效。这些装置如失效,将起不到任何作用,导致事故发生。 (6) 加大安全检查力度,抓好隐患整治:石化企业的生产现场是发生事故的重点部位,抓好安全检查,排查安全盲区,可及时发现生产过程中不安全因素,监督安全规章制度的落实情况。 结束语 石化行业危险性大,通过采取安全管理措施,加大安全管理,做到事前预防和事后及时处理,才能创造最大的经济效益。 石油化工行业论文:浅析石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划 摘 要:石油化工行业国际石油贸易安全是涉及行业稳定和发展的大问题,必须在石油化工行业的国际石油贸易中加强安全管理的筹划。本文根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境打造、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,展开了对石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划的探讨,希望对石油化工行业国际石油贸易中加强完全管理,控制石油化工行业国际石油贸易风险,进而达到促进石油化工行业整体健康稳定发展的目的。 关键词:石油化工行业 国际石油贸易 安全管理筹划 宏观环境 竞争能力 石油是世界上最重要的战略资源,同时也是被国际炒家严重操纵的商品,任何的影响因素都可能产生石油价格的剧烈变动,因而,石油化工行业进行国际石油贸易的风险量是巨大的。我国年石油进口总量早已突破亿吨,并于2010年超越日本成为亚种最大的石油进口国,面对波动幅度大、风险显著的国际原油市场,如何降低国际石油贸易风险,提高石油化工行业问题,维护我国能源和材料安全成为一项重要的研究课题。当前,国际上降低和防范石油贸易风险的方式有很多,通常以优化石油来源地、影响石油市场走势、稳定贸易形势、优化资源结构等方法达到降低国际石油贸易风险的目的。作为石油化工行业应该在借鉴国际通行做法的同时,将目光转移到石油化工行业内部,在各个层面和各个角度探寻符合自身实际的措施和办法,形成有效的石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划,促进行业的发展,体现出石油化工行业对社会和经济建设的价值和作用。石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划是一个复杂性的系统问题,应该在建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划观念的基础上,根据当前石油化工行业国际石油贸易的具体情况,以宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力培育为手段,科学地对当前石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划进行探讨,形成真正有效的措施对石油化工行业国际石油贸易加以筹划,在实现安全管理的同时,控制石油化工行业国际石油贸易风险,达到促进石油化工行业整体健康发展,稳定我国经济的根本目的。 一、打造石油化工行业国际石油贸易的宏观环境 根据国际通行的参照系数,国际市场油价每桶上升10美元并持续1年,通货膨胀率将会有0.8%左右的上升,可见石油对一个国家经济的重要影响。我们看到这一点,国际石油垄断组织也同时注意,这就为他们操纵石油价格,控制我国经济提供了原始动力。为了实现石油化工行业国际石油贸易的安全,就必须建造一个适合我国特点的宏观环境,降低宏观因素变化产生的石油化工行业国际石油贸易安全问题。 1.降低石油化工行业对国际石油的刚性需求 我们应该通过提高石油化工行业生产效率、提升石油化工产品质量,稳定对国际石油的总体需求量,当需要恒定时,就减少了相关炒家和操作者的获利空间,降低了他们提高石油价格的可能。 2.建立石油化工行业进口石油的基金 政府应该组织行业全体建立石油进口的专项基金,通过将基金注入海外石油资源的勘探开发、开辟新海运、管道和铁路的石油通道、参与国外石油期货市场交易等方式影响国际市场油价。 3.营造有利于石油化工行业国际石油贸易的世界典论 要将我国石油的需要与我国的发展和对世界的贡献练习在一起,让世界了解到,我国石油化工行业国际石油贸易的必然性,争取更大、更多的理解和支持。 4.积极开展有效的开展能源外交 政府应该主动加强与相关国家的合作,确保我国石油进口的稳定性,从而提高石油化工行业国际石油贸易的安全,实现石油化工行业国际石油贸易的经济性。 二、养成国际石油贸易实际操作的习惯 1.国际石油贸易观念的正确培养 我国石油化工行业在相当长的阶段,在国际石油贸易市场中将主要以买方的身份出现。因此,必须积极培育石油化工行业正确的国际石油贸易观念和风险意识,推进石油化工行业石油贸易安全管理筹划的体系构建。 2.国际石油贸易风险意识的正确树立 石油化工行业进行石油贸易时要始终把风险意识放在首位,将其融化在企业文化中,推行全员参与的以风险管理为核心的企业文化,把风险意识印到员工的头脑中,贯彻到企业考核中,与每个人的利益挂钩。 3.国际石油贸易风险预警机制的建立 石油化工行业石油贸易时应该组建专业的风险预警机构,实现风险预警专业化,累积风险预警方面的经验,开发风险预警分析技术。 三、培育石油化工行业的微观竞争能力 1.建立石油化工行业的内控制度 抓住国际石油市场上稍纵即逝的贸易机会,提高;二是权利过多地集中于上层管理者,一般员工不负责任。这两种情况都是与设立内控制度的初衷相违背的。 2.培育我国石油化工行业的石油期货队伍 建立高薪养能、养勤和养廉制度,将薪酬制度和从事石油期货的人员的业绩挂钩,实行股权、期权、延期支付等激励机制,使其更注重企业和自身远期的根本利益。 3.理顺进口与石油化工行业的关系 应适度引入竞争机制,优化石油贸易进口商,把进口商和国内石油化工行业利益联系在一起,形成紧密的利益共同体,实现石油化工行业国际石油贸易安全管理的筹划。 四、结语 综上所述,新时期面对世界资源和能源的激烈竞争,必须树立社会和行业的安全理念,特别是石油化工行业,面对着竞争激烈、价格变动频繁的国际市场,就更应该建立石油贸易安全的观念。本文从实际出发,提出了宏观环境培育、实际操作养成和微观竞争能力打造等不同层面的措施,希望为建立石油化工行业国际石油贸易安全管理筹划有所启迪和帮助,以便使石油化工行业可以更加有效地实现国际石油贸易的安全,在确保行业稳定和健康发展的基础上,保障社会发展和经济进步的质量和速度。 石油化工行业论文:我国石油化工行业上市公司A股现金红利分配行为实证研究 作者简介:何之望(1992.5-),汉族,海南省琼海市,西南财经大学,工商管理专业,研究方向:数理统计以及信息管理。 摘要:股利政策关系着公司股东的利益还关系着公司的稳定发展,合理的股利分配政策对于股东的利益和公司的稳定发展都有着重要的意义。影响我国上市公司现金分红的因素有很多,本文选取了沪深两市石油化工行业的上市公司A股2011年的数据资料进行分析,通过实证研究找出影响石油化工行业上市公司现金股利分红水平的影响因素。并通过具体地分析,进一步为该行业股利政策的制定和规范提出具有合理性和可取性的建议,以提高企业的价值,实现股东财富最大化的目标。 关键词:上市公司;现金股利政策;实证研究 一、国内外文献综述 上市公司的股利政策受到诸多内外部因素的影响,采取何种股利政策虽然最终由管理层决定,但实际上在其决策过程中会受到许多主观和客观因素的影响。近年来,诸多学者针对其影响因素展开广泛而深入的研究,取得了一系列的研究成果。 (一)国外文献综述 Lintner(1956)从不同产业的600多家公司中选取了28家上市公司作为样本,并向其高层管理者进行实地调查股利政策的影响因素,在此基础上建立起了著名的Lintner股利模型。通过实证研究发现,该模型可以解释高达85%的股利变化,并认为每股收益是影响股利政策的重要因素。自Lintner之后,西方学术界开始重视有关股利政策的研究。Holder(1980)在企业规模、成本和交易成本的变量基础上,研究了企业的集中度与股利支付水平的关系,并得出二者具有负相关关系。 (二)国内文献综述 国内对现金股利政策的研究最早是刘星等人(1997)对1992、1993年的30家上市公司为样本进行检验,发现企业的盈利能力、股票市盈率以及资产流动性水平对公司的现金股利有显著影响。赵春光等人(2001)通过研究1999年底之前上市的210家A股公司的1999年相关数据研究发现,上市公司是否分配现金股利与是否分配股票股利、上年度是否分配现金股利有关;还发现每股现金股利与市盈率和主营业务利润增长率都有关系。 (三)文献综述小结 从国内外关于现金股利分配的文献综述来看,对现金股利分配的影响因素基本上集中于上市公司的盈利能力,公司规模,现金流动性,上年股利的支付情况和股权结构上。但是由于不同的学者在对这些不同的能力考察上选择的指标不同,得出的结论也可能会有差异。本文基于上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流动性、公司规模、市场前景、上年股利支付情况和股权结构选择了一系列的指标来进行实证研究。 二、研究设计 (一)、问题的提出 经过分析及以前学者的研究,提出问题:影响石油化工行业上市公司现金股利分配分配的因素可能有该上市公司的盈利能力、偿债能力、现金流量充裕性、市场前景、公司规模、股利政策的连续性和股权结构。 1.上市公司的盈利能力 盈利能力是指特定时期内公司利用资源创造利润的能力,会直接影响其当期利润和未来利润,由于现金股利是以公司利润为主要来源。所以公司的盈利能力是现金股利分配最重要的影响因素和基础。一般而言,一个公司的盈利越稳定,则其现金股利也就越高。这是因为,从稳定股票价格、维持较好市场形象的目的出发,企业总是力图维持较为稳定的股利政策。公司股利政策的制定从一开始就要考虑到此项政策长期维持下去的可能性。盈利稳定的企业对保持较高的股利支付率更具信心。此外,收益稳定的公司由于其经营和财务风险较小,因而比其他收益不稳定的公司,更能以较低的代价筹集负债资金。对于中国的上市公司,一方面现行的财务制度已经规定公司当年亏损则不得分配利润,使得现金股利的分配受制于公司的盈利能力。另一方面,由于中国证券市场的历史较短,使得资本市场的发育程度不高,市场主体意识不强,“盈利多则多分,盈利少则少分”的现象比较普遍。 2.公司的偿债能力 公司的偿债能力强,那么公司的富余资金就比较充足。这样公司就有足够的资金支持其派发现金股利。 3.公司的现金流动性 公司资金的灵活周转是企业生产经营得以正常进行的必要条件。公司现金股利的分配自然也应以不危及企业资产的流动性为前提。企业的现金流量与资产整体流动性越好,其支付现金股利的能力就越强。而成长中的、盈利性较好的企业,如其大部分资金投在固定资产和永久性营运资金上,则通常不愿意支付现金股利而危及企业的安全。 (二)、样本选取及数据来源 本文对在2011年沪深两市A股主板的石油化工行业的上市公司进行初步选择的基础上,进行了相应的数据处理。首先,选择在2011年之前上市的石油化工行业的公司。其次,删除了样本中标示为ST和*ST的公司数据。最后,剩下了103个样本数据。公司的财务指标资料及数据全部来自大智慧软件的个股资料。 三、结论及建议 (一)、研究结论 采用理论分析与实证分析结合的方法,对沪深两市石油化工类上市公司A股进行分析,得出以下结论: 影响上市公司现金股利分红的因素有很多,但是本文实证作出的结论与理论分析和以前的国内外的文献综述之间存在很多异同点。从理论分析及文献综述中的叙述来看,上一年分配的现金股利、每股收益和现金充裕度都对本年度分配现金股利产生显著的影响,这在本文的实证研究中也得到了证明。但是在理论分析中,公司规模、股权结构还有市盈率这一系列的因素对本年度分配的现金股利产生显著的影响却在本文中没有得到足够的证明。在本文实证的研究中,选择衡量公司规模、股权结构的指标分别是总资本的自然对数和流通股比率。虽然从回归结果看有一定的相关性,但是显著性不强。可以看出,在衡量上市公司不同方面时选择不同的指标,实证研究所得到的结果也可能是不同。 每股净资产、每股经营现金流量、流通股比率、市盈率和总资产规模可能也是影响现金股利分配水平的因素,但从本文的实证分析结果来看,显著性并不强。 (二)、建议对策 1、努力提高上市公司盈利水平。企业自身的获利能力是保障先进股利分配的关键,企业应该通过加大技术改进创新、重塑品牌、多渠道融资以运用财务杠杆、进一步晚上产业链等多种手段提高企业的盈利能力。高回报的上市公司,应该进一步强化回报中小股东的意识,严格依照《公司法》和公司章程的规定,自动决策公司利润分配事项,制定明确的回报规划,积极主动保障投资人的合法权利。 2、证监会应该加强证券市场的法律环境建设,规范我国股利政策制度,提高上市公司上市门槛,严格上市要求,将现金分红与企业上市再融资以及退市制度结合起来。借鉴其他国家通过立法形式强制要求上市公司派现的做法,制定明细最低现金分红率,对留存盈利过多的现象用税率工具调节。进一步建立完善退市制度,对于连续亏损、不分红、违法违规、财务状况恶化、公众持股比重过低的上市公司予以退市。通过入市源头把关和退市制度可以优化证券市场结构,真正遏制炒作。(作者单位:西南财经大学)
汽车工业机电一体化研究:汽车工业机电一体化内涵特点研究 摘要:机电一体化有机地融合了现代计算机技术、机械工程技术、电力工程技术等相关技术和设施设备,对于现代工业生产管理控制的自动化起着非常重要的价值和作用。本文分析了机电一体化的内涵特点,并以汽车工业为例探讨了汽车产品中机电一体化的解决方案。 关键词:机电一体化;内涵;汽车工业;应用 一、机电一体化的内涵 机电一体化综合集成了电子工程和机械工程技术,实现了面向任务的机电一体化功能,它可以有效地协助技术设计人员对某项生产管理项目进行特定的技术开发和设计。机电一体化的方法论包括信息控制理论和工程系统理论,而一体化是机电一体化的核心思想。 二、机电一体化的特点 1.安全性高 机电一体化系统可以提供包括警报、监控、诊断、保护在内的一体化自动服务,在工作过程中当发生相关故障时可以自动采取保护办法,诸如当工作电压过高或过低时,会自动停止工作或发出警报提醒操作人员采取措施,最大程度上保障相关设备和操作人员的安全,保障财产设备等不受损害。 2.生产能力强 机电一体化产品系统的信息处理与控制一般都是自动化的,具有较高灵敏的检测控制能力,在计算机控制系统的作用下可以更为精确地确保机械设备装置完成所设计的动作,从而更好地保证产品的质量。更为重要的是,机电一体化产品系统自动化的控制和操作,极大地提高了产品的生产效率,降低了单位产品的成本。 3.适用范围广 机电一体化产品系统强大的技术综合能力使之已经超越了单一产品功能的范畴,再加上其自身较高的自动化水平,可以满足客户更为复杂的需求,提供个性化解决方案。机电一体化产品较高的智能化、自我保护性、自动监控性、可扩展性使之可以应用于不同的环境和场合。 三、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 四、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院 汽车工业机电一体化研究:机电一体化在汽车工业中的应用 摘 要:本文探讨了机电一体化新技术、新产品在现代汽车和汽车制造厂中的应用,并特别介绍了传感器及微特电机在现代汽车中的应用。 关键词:机电一体化;汽车;电机;传感器 1 机电一体化在现代汽车中的运用 由于大型汽车,先进豪华型的轿车均已开始装备各类机电一体化产品,由于车载机电一体化装备和电子控制装置的增加,现代汽车在性能、安全、质量及豪华舒适等方面将日趋完善。 1.温度监控 车身内冷热水温度自动空调,通风量自动控制,热密封控制,发动机冷却水,油量控制,传动系统润滑油温度控制,结冰警告系统,进气管预加热,自动控制管。 2.汽车电动机及其控制 中央锁上机构自动动作,风窗刮水器遇雨自动开启,可伸缩的前照灯自动开启与关闭,驾驶座椅用电动按钮无级调整位置等。 3.加热监控 汽车燃料自动加热,控制开关并有液晶数字显示。 4.液位检测 车轴位、发动机油、制动液、燃料、水的液位数字自动显示。 5.设备保护 与电源或信号线路相连的各种装置的保护。 6.汽车点火装置方面的应用 传统的有触点点火装置在欧美、日本等发达国家早已淘汰。国外研制生产的机电一体化汽车无触点火装置现在已经普及,传统的有触点点火装置在国内已经受到严重冲击,现已基本淘汰。更高档的轿车上还开始装备有电子控制自动变速器,电子控制化油器,自动催化转换器等机电一体化新产品。 2 C电一体化在汽车制造厂的应用新意义 当今汽车产品市场的激烈竞争,实质上就是汽车制造厂家自动化生产发展的直接动因,因此面向市场的生产自动化的目的,不仅仅在于节省大量的劳动力和改善人们的劳动条件,更主要的目的是在于提高汽车制造业的竞争能力,即提高对市场变化的响应速度,包括提高生产效率优化控制过程,提高产品质量和保持产品质量的一致性和降低产品的成本,缩短制造周期,加速产品的更新换供,从而使现代化的高质量、优性能、多品种、低成本的汽车源源不断地生产出来,并牢牢地占领市场。 而机电一体化技术在现代汽车工业中对实现全自动化控制、大规模、高质量生产等方面均起着关键的作用,随着机电一体化技术的发展和应用现代汽车制造技术水平必将发展到一个新的阶段。 长期以来,汽车生产基本上停留在靠通风机床和工人技术的工艺水平上,其结果是生产周期长成本高,质量不易稳定,而到八十年代中期充分运用机电一体化技术制造的各类数控机床得到了迅猛发展,数控机床的出现圆满地解决了高生产效率和高度灵活性的矛盾,所以它迅速成了工厂生产自动化的热点,数控机床比普通机床有着不可比拟的优点。用数控机床TNT,可以获得更高的精度和稳定的质量,因为它是根据规定程序自动加工的,没有人为的干扰因素,而可以利用软件进行精度校正,所以可以获得比机床精度更高的加工精度和重复精度;数控机床具有高生产率与普通机床相比,可以提高2~3倍,某种条件下甚至可以提高十几至几十倍;数控机床可以适用不同品种及尺寸规格零件的自动加工,一般借助普通夹具,只要更换一条程序纸带即可改变工件的品种,因此,可以大大缩短生产周期,几乎不需要专用工装;一机多用,数控机床,特别是可自动换刀的数控机床,在一次装卡条件下,几乎可完成工件全部需要加工部件的,因此一台这样的数控机床可替代5~7台普通机床;数控机床可实现普通机床难以实现的复杂形面加工优势。因此,目前世界上各工业发达国家均把发展数控机床作为实现机械工业技术革新的战略重点。 3 传感器在汽车中的应用 传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息,并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证,如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理,控制决策功能就无法谈及和实现。现代汽车技术发展特征之一就是越来越多的部件采用电子控制。根据传感器的作用,可以分类为测量温度、压力、流量、位置,气体浓度、速度、光亮度、干温度、距离等功能的传感器,它们各司其职,一旦某个传感器失灵,对应的装置工作就会不正常,甚至不工作,因此,传感器在汽车上的作用是很重要的。 4 微特电机在汽车中的应用 除了汽车发电机、起动机外,随着汽车向着舒适化、人性化的要求发展,应用了大量不同规格的永磁直流电动机。如散热风扇、洗涤器、雨刮器、玻璃升降器、汽车空调器、燃油泵、后视镜、电动天窗、电动座椅、门窗、音响产品等配套产品,在发动机底盘的阀门,节气门和速度表中也应用了永磁步进电机,在电动助力转向系统(EPS)中还应用了旋转变压器和无刷力矩电动机,随着汽车部件的电动化,自动化程度不断提高和对汽车微特电机的噪音、电磁兼容、效率的高要求,将采用永磁无刷直流电动机替代有刷的永磁直流电动机。 随着汽车技术的不断发展,特别是汽车电子系统的广泛应用,电动化驱动系统逐步替代传统的机械系统,在各种档次的汽车中大量采用各种不同类型和规格的微特电机。微特电机全称微型特种电机,简称微电机,是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机。微特电机常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。汽车微特电机以年递增高10%的需求量增长,高级型轿车需40~50台,豪华轿车多达70~80台,汽车尤其是轿车已成为微特电机的一大应用领域。 为了适用汽车有限的空间和移动的环境,要求汽车用微特电机具有一系列的特点:1.低电压大电流 汽车上的电源由发动机驱动交流发电机后向蓄电池充电获得,电压一般为直流14V,所以汽车微特电机大部分是低电压的直流电动机,其工作电流都较大。 2.工作电压波动大 汽车上使用了种类繁多的电器和电子系统,都由蓄电池供电,而在不同时间内蓄电池供电的电压变化范围大,所以要求电机在电源电压8~16V范围内也能正常地工作。 3.环境条件苛刻 汽车微特电机与工业用,家用电器用和微特电机相比较,环境条件更为苛刻,应满足耐、耐冲击振动、防水、防腐蚀等要求,能在环境-40℃~+80℃下正常工作,例如在四轮操纵系统中使用的混合式步进电动机,由于安装在汽车底盘上,所以要求耐振动6g,耐冲击150g,并在结构上采取防水和通风的措施。 4.“三防”及防尘性能好 汽车作为一种交通工具,要求电机具有良好的防潮,防霜,防盐雾及防尘的性能,有消除无线电干扰的措施。直流电动机因换向器和电刷摩擦产生的火花会造成元线电干扰,所以采取消除干扰的措施,如接入滤波电容器。 5.效率高、功率重量比大 随着耗电量的增加,发动机的负载也增加了,从而使耗电量上升,当耗电量增加10W时,汽车的耗油成本增加0.3%~0.6%,为了节约耗油量,就要求汽车微特电机效率高,功率重量比大。 汽车微特电机的这些应用特点,要求在设计、工艺、材料、生产技术和装备等方面更为先进。 综上所述,机电一体化新技术、新产品在现代汽车和汽车制造厂中得到了广泛应用,对汽车工业的发展十分重要。 汽车工业机电一体化研究:汽车工业领域机电一体化的应用 一、汽车工业领域机电一体化的应用 1.自动变速器系统 汽车自动变速器的主要作用是降低汽车行驶过程中的功率损耗,提升汽车动力系统的有效功率,通过增加变速档数实现汽车的舒适安全行驶。汽车行驶过程中,发动机的实时运行状态需要借助传感系统进行测量,测量的数据信息通过电子监控设备进行处理,并且具有换挡信息程序、开关程序以及开关关闭程序,根据汽车最优行驶的条件要求来选择相应的电子监控装置。如汽车发动机启动后,相关的警示灯关闭,说明系统功能正常;如果警示灯未关闭,那么这时的自动变速器就处于非电控状态,但其仍然可以正常工作,只是相关的优化性能不再生效。 2.制动系统 起初的汽车一般在后轮安装制动设备,随着汽车行驶速度的不断提升,单纯在后轮安装制动设备已经无法有效提供充足的制动动力,促使了汽车前轮也需要安装相应的制动设备。当汽车制动设备工作时,汽车的动态轴负荷就会转移、前轮的载重量就会增加、后轮载重量降低,但后轮发生抱死时更容易使汽车失去方向控制能力,于是汽车防抱死制动设备就产生了。汽车防抱死制动设备的主要功能就是可以感知制动发生时每个车轮的瞬间运动方向,并且根据相关情况调节制动设备的动力钜大小,防止抱死现象的发生。ABS防抱死系统就是比较著名的电子监控技术,提升了汽车行驶的安全性。 3.计算机控制发电机系统 计算机微处理器或者集成电路用以控制发电机单元,利用传感器负责接收电压信号,并获得发动机的脉冲数据,传送到发动机电控单元中。信号模拟器通过数字模型输出数字信号,以这些信息为基础发电机控制单元对点火时间、燃料空气比例、循环排气效率进行优化计算,并将计算结果作为控制点火设备和燃料阀开关大小的参数,从而控制燃料与空气的适当比例。在燃料空气比增加时,会使得点火困难;当燃料空气比降低时由于氧气缺乏,造成燃料燃烧不充分,排放的气体中一氧化碳的含量会增加。 4.激光测距雷达系统 在汽车前面部位安装测距激光雷达,当激光光束遇到障碍物后就会散射,当散射信号被捕捉到,测出车辆与障碍物之间的距离,使用计算机系统对障碍物方位信息进行持续的动态测量和跟踪,就能够准确判断障碍物是否在运动,并计算出其运动速度和车间距离,根据运行轨迹判断其是否能够与车辆发生碰撞,从而提醒车辆驾驶员调整车辆运行速度、方向。当出现危险情况时,系统会发出警报信息。 二、总结 机电一体化融合了众多技术、跨越了多个领域,它是一种集成产品,特别是现代计算机系统为机电一体化的实现带来了真正的飞跃和突破,成为工业生成自动化控制中的一项重要技术。它有效地提升了汽车产品的质量和驾乘舒适度,随着机电一体化解决方案智能化和汽车工业的发展,两者的融合深度将会进一步增强。 作者:严俊杰 单位:鄂州职业大学机械工程学院
电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