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。
消防给水设计研究:高层民用建筑消防给水设计探析论文 一、室外消火栓数量的确定 《高规》第7.3.6规定:“室外消火栓的数量应按本规范第7.2.2条规定的室外消火栓用水量经计算确定,每个消火栓的用水量应为10-15l/s“,但是《高规》的《条文说明》是这样解释:“室外消火栓的数量应保证供应建筑物需要的灭火用水量,其中包括室内、室外两部分“,笔者认为《条文说明》的解释超越了《高规》的规定。室外消火栓是室外消防用水取水口,理应按室外管网来考虑。可以想象得到,室外管网供水流量一旦确定,即使设置再多的室外消火栓,其室外消火栓所能取到的水量的总和也就是室外管供水总量。当设计把室消防用水储存在室内消防水池时,室外管网一般就按室外消防用水量来确定,因此室外消火栓的数量应按室外消防用水量经计算来确定,但是《高规》第7.4.5.3规定“水泵接合器应设在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15-40米“。从这个规定可以看出,水泵接合器的15-40米范围内在一般情况下要设置室外消火栓。因此,在工程设计中,在布置水泵接合器时,要考虑其相对集中,以利于与经计算的室外消火栓数量对应,一旦设计中有较多的室内消防系统需要较多水尖接合器,且分散布置时,则需要适当增设“额外“的室外消火栓。 二、水泵接合器数量的确定 众所周知,水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到室内消防给水管网,供灭火使用。 《高规》7.4.5-1规定:“消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量经计算确定,每个水泵接合器的流量应按10-15l/s计算:“这里指明水泵接合器的数量是按室内消防用水量经计算确定。笔者认为这一点不好照搬,我们从水泵接合器用途不难知道,水泵接合器是消防车从室外消火栓取水来增补室内消防用水不足的接口。如果室外消防用水量远远小于室内消防用水量时,那水泵接合器设那么多是没有意义的,笔者最近做一个工程--厦门国际会展中心,按一类高层建筑设计,室外消防用水量为30l/s。但其室内大水滴喷淋系统设计用水量为133l/s,室内水幕喷淋系统设计用水量为167l/s,室内消火栓系统设计用水量为30l/s,这些用水量按火灾延续时间计算均储存在地下水池中。按规范7.4.5-1规定,水泵接合器的数量应分别设10个,12个和2个。12个水泵接合器要12辆消防车从12个室外消火栓中取水供给,而室外的供水条件上远远达不到这个要求的,即使考虑到由消防车距离运水,那也不可保证大水滴淋系统和水幕喷淋系统的正常工作。因这两个系统要正常工作时的用水量很大,不可能在短时间内有那么多消防车远距离运水来达到同时供水,如时间过长,那这两个系统也失去作用,最后时间一长就靠消火栓来灭火,因此笔者认为应对一些灭火系统可以适当减少水泵接合器的数量,可以分别设3-5个就足够了;而对消火栓系统应重点保证,故水泵接合器的数量按室内消防用水量计算的同时应考虑室外供水能力综合确定,达到既节省投资的目的,同时又保证消防的安全可靠性。 三、消防水池容积的确定 消防水池是储存消防灭火用水的构筑物,容积的确定关系着灭火的安全性。《高规》7.3.2规定:“市政给水管道和进水管或天然水源不能满足消防用水量;市政给水管道为枝状或只有一条进水(二类居住建筑除外),只要符合上述条件之一时均应设置消防水池。“《高规》7.3.3对水池的容积作了规定:“当室外给水管网能保证室外消防用水量时,消防水池的有效容积应满足在火灾延续时间内室内消防用水量的要求;当室外给水管网不能保证室外消防用水时时,消防水池的有效容量应满足火灾延续时间以内消防用水量和室外消防用水量不足部分之和的要求。“一些地方针对这两条规定,却有不同的设计方法。 在福州地区,室内及室外消防用水量均储存了消防水池中,原因是市自来水公司无法保证市政供水的安全性,这显然会增大消防水池的容积。如每一幢高层建筑均要把室内及室外消防用水量储存在消防水池,那将会造成很大的浪费,笔者认为是不可取的。 厦门地区是当室外给水管网能保证室外消防用水时,消防水池只满足室内消防用水量。一般做法为:从市政引两根进水管构成室外环状供水,以保证室外供水的安全性,消防水池设在地下室,只考虑室内消防用水量,但不允许考虑火灾时水池的补水量(规范没有作明确规定)。故笔者认为这种做法不妥,这样导致一幢高层公共建筑地下室一般都储存了四、五百吨的消防用水,一般占地均有二百多平方米。像厦门国际会展中心,地下室储存了2600吨的消防用水,水池占地890平方米,笔者认为这种做法很不经济,仅工程造价就增上百万元;同时又增大管理的难度,如要清洗,定期换水等,又造成水资源的浪费;如果消防用水和生活用水合建水池,那必然会造成生活二次供水的水质污染。所以笔者认为既要保证消防安全,又要降低工程造价及管理方便,首先要加强自来水公司的责任度,保证城市环状供水的安全可靠性,然后适当加大高层建筑的进水管,使得进水管在保证高层建筑的室外消防用水量的同时能够在火灾时补充消防水池的水量。这样经计算可以适当减少消防水池的容积,达到经济合理。同时笔者建议邻近高层建筑共用消防水池,对这一点希望有关市政部门能够牵头,对共用水池进行合理地管理,这也需要有关部门进行合理公正的规划控制。 香港在这一点上值得我们学习,香港的建的消防水池就很小,相当于一个水泵吸水井,容量一般不超过50吨,他们只保证初期火灾的用水量,中、后期火灾的用水量直接靠市政管道的供给,大厦本身只提供提升设备及市政管道的接口,在高层建筑林立的香港就可节约了很多的建筑面积供各种用途使用,我们应向这一方面学习与借鉴。 四、消防给水系统的形式 对高层建筑消火栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安全可靠性,其次我们应尽量选用经济合理的供水形式。 按服务范围分:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统笔者建议尽量采用区域集中的消防给水系统就如上述所讲:邻近高层建筑共用消防水池,但这往往得不到推广。主要原因是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用的问题,使几方面都能够接受。 按高度来分:分区水和不分共给水 当消火栓栓口的静水压力不大于0.80MPa时,采用不分区给水形式,当消火栓栓口的静水压力大于0.80MPa时,采用分区给水形式。分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区供水方式。 关联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠,但造价高,维护管理较困难。 串联分共供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵,高压管;但水泵分散,管理困难同样造价高。 减压阀供水方式:系统简单,造价低,管理方便,笔者建议尽量采用此种供水方式。此种方式可以保证经济,安全的要求,维护管理方便,但对减压阀的要求较高,应采用可调式减压阀,设定阀后压力并保持恒定。只要一套水泵,一套水泵接合器,一座水箱,一套电控设备,造价大大降低。(图略) 对上述几点的分析我们可以知道:安人可靠是最重要的,但要在保证安全的同时达到经济合理,尽量节省投资,使得维修管理方便,我们还要在设计当中认真考虑,细心比较,这样才能把工程做的更完善。 消防给水设计研究:浅析建筑给排水设计及消防给水设计 [摘 要]本文首先阐述了建筑给排水中消防设计的重要性,然后对建筑给水设计和建筑消防设计进行了探讨,对于提高建筑消防给水系统设计水平有一定的借鉴作用。 [关键词]建筑给排水;消防给水系统 引言 目前,随着经济社会的发展,各种类型的建筑不断涌现,建筑使用功能越来越复杂,消防设计的要求也越来越高,特别是消防给水系统设计,既要考虑到防火的安全性,又要考虑投资的合理性,许多开发商虽然在消防给水方面投资不少,但往往设计不合理,致使许多建筑存在着诸多火灾隐患,搞好建筑消防给水系统设计意义重大。 1、加强建筑给排水中消防设计的重要性 建筑给排水中的消防设计就是针对意外突发的火灾设计的消防系统。它是为了保证在发生火灾时,能够尽快的把火情降到最低,从而保障建筑居民的生命财产安全。科学的消防设计不仅能够节约资本、劳动力、建筑面积等宝贵资源,还能够科学快速的对火灾进行抑制,最大程度的保护居民们的人身安全。毫无疑问,生命是人最重要的东西,没有生命,一切东西都是空谈。所以,建筑给排水中的消防设计需要引起建筑商和建筑设计师们的高度重视。 2、加强建筑给水设计 2.1 生活给水系统 建筑物内尽量利用室外管网的水压直接供水,当水压不满足要求时设加压装置,生活水池及其泵房设在底层,或在屋顶设水箱,各配水点处的静水压不宜大于0. 45MPa,同时满足最不利点用水器具压力不超过0.2MPa。静水压大于0.35MPa的入户管(或配水横管),宜设减压或调压设施;且为了利用外管网的水压,以节省能耗,一般以外管网能满足水压要求的楼层为低压区。 2.2 给水支管的布置与敷设 给水系统没有固定的形式,设计时应根据用户的要求,结合室外给水系统的实际情况经技术经济比较或采用综合评判法确定供水方式。普通住宅给水系统我们应本着节能、便于管理的原则来选用设计方案。当一户设有两个或两个以上卫生间,给水管道需穿越房间时,横管最好设于楼板垫层中,楼板降低7 cm~10 cm,垫层采用渣或细石混凝土。当有采暖管道穿梁敷设(或贴楼板下安装)时,给水横管应与采暖管道并排安装,管道应尽量布置于客厅、餐厅等部位,这些位置是住户装修的重点区域,便于住户在装修中合理方便的处理管道。给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内,敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25 mm。实际上,如果将两个或两个以上用水点给水支管串联在一起,其支管外径均会超过25 mm。因此,为了满足管道流速要求,给水支管入户后即接入分水器,分水器暗设于厨房或卫生间墙体内,通过分水器后接往各用水点,其支管外径均可控制在25 mm以下。但是基于成本造价方面考虑,目前住宅建筑给水支管设计依然为每户一路支管供各用水器具供水。此外应注意:设于找平层内的给水支管施工完毕后,应在其位置上做明显的标记,以免住户装修时破坏给水管道。 3 建筑排水设计 3.1 厨房排水管道的设置 厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管,也可设楼板下S弯与排水立管连接。而对于厨房是否设地漏,目前还存在较大争议,建议厨房内不设地漏:现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗,少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁,而厨房地漏则会由于长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。此外,取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。 3.2 卫生间排水管道的设置 新设计的住宅应致力于取消伸入下层住户空间的排水横管,具体做法有: 1)使卫生间地板面下沉,管道敷设在填渣层中。 2)卫生间地板面不下沉,而使用P形坐便器(后出口式),使得下水管在本层与立管衔接。地漏采用侧壁式,洗脸盆、浴缸等排水管也在地面以上敷设与立管衔接。这两种做法均可以使下水管道每层水平分隔开,若需要检修可以独户进行,不影响邻居。 3)地漏与存水弯的配合问题,传统钟罩式地漏的水封容易挥发,常常造成下水道异味和排水口溢出的液体进入室内,形成室内污染。所以在给排水设计中,必须重视这个问题。凡是室内接有污水的排水地漏,均应配套安装P形存水弯,水封高度不得小于50 mm,否则应增设一节短管来加大水深,防止窜味的发生。 3.3 污水系统 室内一般粪便污水和其他废水合流,高层建筑的生活污水立管设置专用通气立管,粪便污水经室外化粪池处理后排入市政排水管网,职工食堂和营业的含油污水单独设隔油处理。为改善底层排水条件,采用底层污水独立出户,地下室污水设污水集水坑及潜污泵,经提升后排至室外。为减少投资,方便管理,除规模很大的建筑群或有关部门提出明确的要求需要做中水设计外,一般工程均不做中水系统。 3.4 给排水管道的设计 给排水立管应尽量置于同一个位置,最好位于通风道附近,以便于住户进行装修包裹。目前新建住宅建筑均设有设备井,给水立管及水表等设于设备井内。排水立管则就近设于卫生器具旁边。对共建而言,给水立管的位置没有特别要求,应工程不同而异。 4 建筑消防给水系统设计 4.1 消火栓给水系统 消火栓给水系统有以下几种分区方式:1)给水管网竖向分区,每个区分别有各自专用消防水泵,并集中设于消防泵房内。2)管网竖向各区由消防水泵或串联消防水泵分级向上供水,串联消防水泵设置在设备层或避难层。3)采用减压阀减压分区,当一级减压阀减压不能满足要求时,可采用减压阀串联减压,减压阀串联减压不宜超过2级。4)设有避难层的超高层建筑可采用减压水箱减压分区。与生活给水系统不同,消防泵只有消防时才启动,不涉及节能问题,因此目前多采用前一种方式供水。 4.2 自动喷水灭火系统 自动喷水灭火系统由喷头、报警阀组、水流指示器等组件以及管道、供水设施组成。根据规范要求每个湿式系统、预作用系统不宜超过800只;干式系统不宜超过500只。每个水泵接合器的流量宜按10 L/s~15 L/s计算。同时,屋顶消防水箱的出水管及水水泵接合器的管道均在报警阀的前面接入,以保证报警阀的正常工作。 4.3 高大空间自动扫描喷水灭火系统 对于建筑层高大于12米的部位,自动喷水灭火系统无法满足灭火要求,则可设置高大空间自动喷水灭火系统。 4.4 室内消防在设计中的几个问题 1)屋顶消防水箱出水管上要装止回阀,通常安装在水平管上或水流方向自下而上的立管上。2)当高层建筑顶层消火栓静水压不够时需要设稳压泵。3)要注意设计水泵接合器时要设安全阀。4)布置消火栓时,不能为了追求美观而把消火栓设置在不显眼的地方。5)设有自动喷水系统建筑物的消防电梯前室要布置喷头,还设置一个消火栓。6)住宅设有多个屋顶水箱时,宜设连通管,既可使水位控制简单化,又可提高消防贮水的安全性。或者各水箱配备独立的增压设备接至各消防系统。7)对条形平面高层建筑,消防给水系统的上下水平环管难以布置,可考虑采用纵向环管。 5 结语 总之,建筑给排水设计的好坏直接影响到人们的生活质量和生活环境,所以在设计过程中除了满足相关规范要求外,设计者还需要从使用效果上精心考虑,不断总结和完善设计技术,达到设计安全、合理、经济的目的。 消防给水设计研究:论述高架仓库消防给水系统设计 [摘 要]高架仓库指货架高度大于7m且采用机械化操作或自动化控制的货架仓库。相对于一般的仓库来说,一般的它的面积都不会很大。但是里面可以推挤很多的物品,一般情况下来可以利用机械自动化进行操控。它是对以往的管理技术进行从新的改造用来适用当今社会的管理和发展。 [关键词]高架仓库;消防给水系统;设计 前言:美国1959年、联邦德国1962年先后建成现代化高架仓库,我国最早于1974年引进。随着近年电商的迅猛发展,物流中转高架库如雨后春笋般建成并投入使用。仓库的规模也迅速向更高更大方向发展,占地面积一般都在1万m2以上,仓库净空高度甚至达到40米以上。高架仓库势必成为一种趋势。 一、高架仓库的火灾特点 高架仓库除了传统仓库的火灾特点之外。还有几方面是不同于传统仓库的。 1、火灾隐患多 高架仓库不像平常的仓库一般只是存放一种或几种物品,在防火方面我们只需要根据这些物品的一些自然特点,就能很好的达到防火的目的。高架仓库里面存放的种类非常的复杂,首先这些物品很多的性质都不一样,比如有些不能见光。有些燃点比较低,一些化工用品都不能进空气,甚至自动化设备上都有很多的易燃易爆物品。而且高架仓库一般自动化效果都很好,但是自动化装备一般都是用电的,如果电路系统出现一点问题可能会产生一些电火花,这都有可能引发火灾。这无疑是给我们火灾的防护方面出了很大的难题。 2、火势蔓延迅速,燃烧特别的快 由于高架仓库里面的物品种类复杂,在放置的过程中,一般情况下是分成三个部分的,中间以及两边。又因为货物多的原因,每个箱子的大小也不近相同。在摆放的时候物品与物品之间还要留有一定的空隙。如果在@样的环境之下发生火灾的话,火苗会沿着这些缝隙以烽火燎原之势,瞬间蔓延到整个仓库里面,而且由于高架仓库很多物品的特性使它们更易燃烧,一旦燃烧火势会非常的凶猛。 3、不容易救火 由于高架仓库的建造特点,高度比较高,有些面积也比较大。一般消防栓对于高架仓库基本上起不到作用的。而且在运货的时候一般采用电气自动化技术,基本是能达到无人操控的,因此不需要人员进入货架。即使发生火灾,在火势的蔓延阶段我们一般也很难发现。消防人员即使进入到高架仓库里面,在狭小的空间了,也不方便消防人员进行灭火。 4、火灾发生,后果严重 由于高架仓库里面的物品种类繁多,而且数目也很大。所以说一个仓库的价值就显得非常的高了。再加下一些自动化的设配。一旦这些东西被大火所吞噬了,会产生巨大的经济损失。而且很多的物品燃烧后,可能会产生有毒有害的物质,甚至会威胁到人们的生命安全。 所以,面对高架仓库的种种特性。火灾的预防和救灾的事情就不得不做了,但是高架仓库的特性不同于不同的仓库,它的设计就需要新的探讨了。 二、高架仓库的消防系统的设定 以某医药公司高架仓库为例,对医药项目的高架库(包含生产车间)的消防设计作出分析总结,在严格执行规范要求的同时,合理采用新技术,力求设计的消防系统安全可靠、经济合理。 1、简介 本建筑物的占地面积为4703m2,建筑面积为14654m2,体积大于5万m3,檐口高度约为23.50m,生产类别为丙类。分为两个防火分区,防火分区1为高架仓库,防火分区2为生产车间。 2、消防供水系统 本工程为室外消火栓系统利用已建系统,采用低压消防系统,从原厂区室外消防环状管网两路引进,两路引入管之间的原厂区管段需设置阀门,管网保证压力不小于0.3MPa,原厂区室外消火栓管网从市政两路引进。室内消防系统采用临时高压消防给水系统,在本建筑地下-5.00m层设置泵房和消防水池,本建筑物的屋面设有18m3消防水箱一只,自喷系统增压稳压设备一套,消火栓系统增压稳压设备一套,能满足室内前十分钟消防用水要求。 2.1 消防用水量的确定 丙类高架仓库无法进人,不设置室内消火栓,室内消火栓用水量按车间考虑,为20L/s,室外消火栓用水量为45L/s,火灾延续时间为3小时。 自喷系统包括顶板喷头和货架内喷头。顶板设置K115直立型喷头,喷水强度按12L/min*m2,作用面积为200m2,则顶板喷头设计流量为52L/s,喷水时间为2h。货架内设置K115喷头,共设置7层(局部13层),喷头最低工作压力不低于0.1MPa,货架内开放喷头数量按14只计算,货架内喷头设计流量为35L/s,喷水时间为1h。在自动仓库的巷道为约24.5米的高大净空,自喷系统无法有效保护,设计考虑在该区域设置ZDMS0.6/5S-CX型自动射流灭火装置,共10门。火灾时同时开启数按2门计,该系统设计流量为10L/s,持续喷水时间1h。 丙类高架仓库与车间进出货区均设置防火分隔水幕系统,设置K80开式喷头,喷水强度按2L/S*m,喷头最低工作压力不低于0.1MPa,系统总设计流量为30L/s,喷水时间为3h。 2.2 消防水源 为确保消防供水的安全可靠,本建筑地下消防泵房设置V=918m3的消防水池(分2格)一只,消防水源接自市政自来水。 2.3 消防水泵房 设置消火栓电泵2台,一开一备,Q=25L/s,H=0.70m;设置自喷电泵三台,两开一备,Q=80L/s,H=85m,能满足本项目要求。 2.4 高位消防水箱 本建筑物的屋面设有18立方米消防水箱一只,自喷系统增压稳压设备一套,消火栓系统增压稳压设备一套,能满足室内前十分钟消防用水要求。 3、大空间自动射流灭火 3.1 自动跟踪定位射流灭火系统 3.1.1 自动跟踪定位射流灭火系统是利用红外线、数字图像或其他探测组件对火、温度等的探测进行早期火灾的自动跟踪定位,并运用自动控制方式来实现灭火的室内外固定灭火系统。 3.1.2 自动射流灭火装置集火灾探测与消防灭火于一体,综合为处理及红紫外传感技术、机械传动技术,可有效避免外部环境光线干扰。全天候对被保护区域进行实时监控,一旦区域内发生火情,装置将在30S内完成扫描定位,对准火点进行喷水灭火,灭火完成后自动复位并待机监视。 3.1.3 自动射流灭火装置平时处于监控状态,静止不动通过传感器实时采集火情信息(光、温、烟、红紫外线),当保护区域内出现火情时,灭火装置自动启动进入扫描状态。开始转动进行水平扫描,通过分析比较,确认火点水平方位,然后开始垂直扫描,通过分析比较,确认火点垂直方位,完成对起火点的坐标定位。确认火情后,进入灭火状态,同时发出开启电磁阀、启动消防水泵、各种联动控制等的信号。完成一次灭火过程后,停止喷射。若保护区域内仍有火情可重复上述过程灭火;若火情消除,灭火装置自动恢复到监控状态。 3.2 系统功能 本系统具有自动、手动灭火及状态显示,灭火装置预留有与火灾报警系统联动的无源触点接口,可以方便的将系统的火灾报警信息,工作状态信息实时传送给火灾报警主机,便于统一监控管理。 3.3 消防炮中心控制室 控制室内安装一套操作台,设消防炮集中控制主机、消防炮集中控制盘、图像火灾监视系统、硬盘录像主机和视频矩阵等控制设备。 4、灭火器 该建筑物电气用房及电梯机房灭火器按中危险级E类火灾配置,中控室按严重危险级E类火灾配置,其余区域灭火器按中危险级A类火灾配置,配置磷酸铵盐干粉灭火器MF/ABC4、MF/ABC5和二氧化碳灭火器MT7。 通过该项目设计体会到,有关高架仓库的设计规范有待加以完善,设计中缺少许多可靠的依据,只能借助于设计人员的工作经验,因此有许多作法只能在实践中去验证。 结语 由于高架仓库是适应我们社会的发展的主流,所以相信它也将逐渐替代原来的仓库。但是由于仓库本身的特性,我们对于防火系统的设计也在不断的改进中。所以说我们应该致力于开发更有效的灭火系统。 消防给水设计研究:喷淋消防给水设计研究 [摘 要]日常生活中存在许多消防安全隐患,然而火灾造成损失总是在一瞬间,因此需要抓住抢救的黄金时间,可是由于条件的局限性,使救助不能及时,针对这一弊病,喷淋消防系统为防治火灾带来保障。 [关键词]喷淋消防;给水设计;研究 目前,我国各地楼房火灾事故不断,给人民的生命财产带来了很大的损失,消防设施的设计及配置是否合理是控制火灾的关键环节之一。消防喷淋系统是一种消防灭火装置,是目前应用十分广泛的一种固定消防设施,它具有价格低廉、灭火效率高等特点,根据功能不同可以分为人工控制和自动控制两种形式。系统安装报警装置,可以在发生火灾时自动发出警报,自动控制式的消防喷淋系统还可以自动喷水并且和其他消防设施同步联动工作,因此能有效控制、扑灭初期火灾。 1 设计思考因素 1.1 消防用水能否与生活用水共用水池 《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条规定:生活饮用水池应与其它用水的水池分开设置。但在该规范第3.7.2条的条文中又提出:“居住建筑加压泵站的储水池的总容积,除应储存生活用水的调节容量外,还应储存消防用水”。有设计人员认为“消防用水不能与生活用水合用水池,该分开设置”,其依据就是《建筑给水排水设计规范》第3.2.8条。对“消防用水能否与生活用水共用水池”的问题,有设计人员认为可以合用,因为规范对这方面没有明确要求,而且消防是短暂的,火灾结束后可通过放水、换水的方式,来达到不影响水质的目的。 1.2 室内消火栓系统能否与自动喷水灭火系统共用管道 《建筑设计防火规范》:(GB50974-2014)规定:“室内消火栓给水管网与自动喷水灭火设备的管网,宜分开设置;如有困难,应在报警阀前分开设置”,原《高层民用建筑设计防火规范》也有类似规定:“室内消火栓给水系统应与自动喷水灭火系统分开设置,有困难时,可合用消防泵,但在自动喷水灭火系统的报警阀前(沿水流方向)必须分开设置”。由此可见,现行规范有“室内消火栓给水系统与自动喷水灭火系统分开设置”的要求。之所以要求两者分开设置,目的在于减少消火栓系统与自动喷水灭火系统的相互影响。特别是防止室内消火栓打开时,自动喷水灭火系统供水不足。但如果自动喷水灭火系统和室内消火栓系统完全分开设置,会造成投资的大量增加。合用室外管道后,一方面可大量地节省室外管道投资:另一方面,因室外消火栓管道是环状敷设的,也可提高自动喷水灭火系统的供水安全性,另外,还为将来的运行管理提供方便。为避免发生火灾时消火栓系统与自动喷水灭火系统的争水现象,在设计室外管道时,可适当放大室外给水管的管径,降低消防水在管道中流速,从而达到既降低投资、又不影响消防效果的目的。 1.3 高低区消防给水能否共用管道 “分设消防泵、共用管道”是指分别设置高区消防泵和低区消防泵,高、低区消防泵均可向合用的管道中供水。高区发生火灾时,启动高区消防泵供水;低区发生火灾时,启动低区消防泵供水。此方案最大的优点在于节省投资,另外一个优点是不需在低区设置减压设施,因为当低区发生火灾时启动的是低区消防泵,而不是高区消防泵,所以不存在超压问题。 1.4 如何设置建筑的水泵房 在建筑中设置两个水泵房,分别用于消防用水泵房和生活用水泵房,各负其责,消防用水泵房应该是常规情况下不能动用的水资源系统,它是火灾出现时使用的供水系统,是整个建筑的消防供应中心,建筑中的喷淋装置和消火栓都和消防用水泵房想连接。而生活用水泵房则用于居民日常生活的水源供给,在建筑出现险情的时候也动用生活用水泵房的水源,这样分开来处理,有效的解决了二者用水的不协调。 2 科学给水设计措施 2.1 喷头设置 喷头布置是否合理,将决定喷头能否及时动作,能否按规定的强度喷水,这直接关系到喷淋系统的成败。总的原则是“喷头应布置在顶板或吊顶下易于接触到火灾热气流并有利于均匀布水的位置”,应防止各种障碍物对喷水形成阻挡而削弱喷淋系统的灭火能力。喷头间距不宜按规范规定的最大距离设置,这样做不易达到规范要求的喷水强度。 2.2 管路与报警阀的设置 在自动喷水灭火系统的管路上,不允许设置其他用水的设备,包括消火栓。每个系统必须设置报警控制阀。为了保证系统的可靠性能,必须限制每个报警阀控制的喷头数量:湿式系统喷头数量不超过800个。报警阀应安装在明显而便于操作的地点,距离地面高度一般为1m左右。两侧距墙不小于0.5m,正面距墙不小于1.2m。安装报警阀的室内地面应采取排水措施。水力警铃应安装在公共通道或值班室附近的外墙上,并应设有便于检修和试验的阀门。末端试水装置的设置应设于系统保护的每个防火分区和楼层中配水管道最不利点处,且应易于操作和观察,并应便于其出水排入排水管道。 2.3 控制最低点喷头压力 《自动喷水灭火系统设计规范》第501条规定,喷头的工作压力一般为0.1MPa,提出了系统中最不利点处喷头的最低工作压力≥0.05MPa。当发生火灾、供水泵启动之前,允许由消防水箱或其他辅助供给系统启动初期的用水量和水压。 可以通过采用缩小喷头间距、增大管径等其他措施来满足最不利点喷头在最低工作压力下的喷水强度。因此在设置了高位消防水箱时,喷头的最低工作压力宜取0.05MPa,但在计算喷淋水泵等增压设施的扬程时,喷头工作压力宜取0.1MPa。当自动喷水灭火系统无法采用高位消防水箱而采用气压供水设备供应初期火灾用水时,在确保供水可靠的前提下,最不利点喷头处的工作压力宜采用0.05MPa,并按相应的危险等级和喷水强度要求布置喷头。 3 结语 在设计工厂的喷淋消防给水方案的过程中,要注意控制阀、喷淋头、泵、等设备的认证问题,同时还要注意消防泵的扬程问题。要求设计人员在设计的过程中,要坚持实事求是、与时俱进的原则,严格按照国家标准与现实需求进行设计,为工厂的消防安全、乃至整个社会的消防安全做出贡献。 消防给水设计研究:建筑消防工程给水设计的相关问题分析 摘 要:在我国现代化的社会发展中,建筑行业的发展是十分显著,与此同时,加强对建筑的安全保护措施就显得十分有必要了,这关系着建筑中居民的生命安全。现阶段的消防给水设计已经无法全面满足建筑的安全性需求了,这就要求在建筑给水设计的过程中,着重加强消防能力方面的设计,这样才能保证一旦有安全险情,可以在第一时间得到控制,最大化的保证人们的生命财产不受损害。本文重点探讨了在开展建筑消防给水设计过程中应该注意的一些问题,希望可以对今后的工作带来一定的帮助。 关键词:建筑消防工程 o水设计 问题 探讨 在当前建筑技术发展的过程中,对消防给水设计提出了新的要求,在进行设计的过程中,相关人员需要积极的应对实际情况带来的挑战,进行全方位的思考,采取必要的措施进行建筑防火消防给水设计,本文主要从建筑消防给水设计为出发点展开了论述,希望在今后的工作中,可以将各个方面的关系做到有效的处理,最大化的满足建筑防火安全,这样无论是在经济性上,还是在安全方面都可以得到一定的保障,从而促进我国建筑行业的进一步发展,带动我国的经济进步。 一、消防水池的设置 通常情况下,在设计消防水池时,都会将其作为消防合用水池来设计,之所以要这样设计,主要是因为如果不这样设计,消防用水就会出现变质的情况,尤其是在生活用水量以及消防用水量都十分相近时,而这种设计水池中的水就会循环使用,这样就不会出现变质的情况,但是有些特殊的建筑,尤其是高层建筑,因为消防水系统有很多部分组成,这对在消防方面就会消耗很多的水量,一般这种情况,都是生活用水量要比消防用水量少很多,因此即是采取这种方式,也不能避免水质变质的现象的发生,一般设计人员通过设置安装导流墙的方式来来缓解这一问题,但是却不能根除。 二、消火栓布置 消火栓布置是建筑消防工程给水设计的重点问题,尤其是确定消火栓之间的距离,不同的建筑工程类型尤其有不同的要求,以高层建筑为例,相关规程规定,在设计高层建筑消火栓之间的距离时,应该遵循这样的原则,即每一层都任意一个部位,当发生险情时,都能够有两个以及以上的消防水枪同时达到,这样才能保证迅速的缓解险情,但是高层建筑中消防栓之间的距离需要在建设施工时,根据工程的特点计算出来,没有具体的规定,但是如果是高层建筑两个消火栓之间的距离应该不超过30m,而裙房不应该超过50m。 这里涉及到一个问题,那就是裙房,裙房与裙楼两者并不相同,在布置消火栓时不能混淆,所谓裙房就是指工程最底层的若干层,通常其建筑高度是24m,而所谓裙楼主要指与建筑主体相连的建筑,一般情况下其高度都没有大于24m,也可以将其称作附属建筑。目前在建筑建设施工中,裙房与建筑主体都是相通的,其功能主要是娱乐餐饮,其主体的布局相对来说就比较困难,而且其中的可燃物相对来说也比较多,因此火灾隐患比较大,所以如果在布置消火栓时,两者之间的距离安排在50m显然不合适,所以规定一定一种参考,要根据具体情况而定,在按照建筑高度自身的平面功能以及其他的因素来确定,一般情况下,都要通过计算来确定,这样能够准确无误布置,也能最大程度的发挥消火栓的作用。 三、高位消防水箱储水量的设计 消防水箱也是建筑消防工程给水设计的一部分,具体需要多少储水量应该按照建筑工程要求而定,但是根据规程规定,如果建筑属于公共建筑,其储水量最少要达到18m3,也就是说最少要保持10分钟的时间,根据这一要求,在设计消火栓系统以及灭火系统时,保证消防水箱中的储水量最少要达到38m3。这样如果建筑发生险情,人们就可以马上进行灭火,但是储水量不足,就会影响灭火效果,甚至会扩大险情。 但是如果险情发生已经超过5分钟,消防队员已经达到现场,通常只会使用2股水柱或者是三股水柱来灭火,如果一开始发生险情时,就没有人发现险情,自动喷水灭火系统就会发挥作用,但是只有一只喷头起作用。系统压力开关将在60s内动作发出电信号并反馈到控制中心,联动喷淋泵启动,即使有几只喷头动作,18m3的储水量也只动用约1/3再者,如果自动喷水火火系统没能控制住初起火灾而形成火灾蔓延,当消防队到场,就会直接启动消防泵供水,此时高位消防水箱中仍有相当的储水量从初起火灾发生至消防队到场前的时间段内5min-10min,消防泵如果没有启动,当高位消防水箱的储水量下降到消防储水量时,生活泵就会启动并连续补水,且基本上只供消防用水(因水位可能在消防储水量下,生活出水管无水可出,也就是说10min内消防用水量的供应小于18 m3。 四、消防给水系统 对高层建筑消防栓给水系统形式的选择,首先我们应保证系统的安个可靠性,其次应尽量选用经济合理的供水形式按服务范围:独立的消防给水系统和区域集中的消防给水系统建议应尽量采用区域集中的给水系统就如上述所讲:邻近高层建筑共用消防水池,但这往往得不到推广主要原阐述了建筑消防工程给水设计规范是各开发商不能协调好,这就要求有关部门能够牵头,共同解决管理及费用问题,使各方面都能接受按高度来分:分区供水与不分区供水当消火栓栓口的静水压力小大于0.8MPa时,采用不分区供水形式,当消火栓栓口的静水压力小于0.8MPa时,采用分区供水形式分区供水方式又包括:并联分区供水方式;串联分区供水方式;减压阀分区的供水方式并联分区供水方式:各个分区互不干扰,自成体系,对系统更加安全可靠但造价高,维护管理较困难串联分区供水方式:各区水泵压力相近或相同,不需高压泵管,但水泵分散,管理困难,同样造价高减压阀分区的供水方式:系统简单、造价低、管理方便建议采用此种供水方式,此种方式可以保证经济安全要求,维护管理方便,但对减压要求较高,应采用可调式减压阀,设定阀后压力并保持恒定只要套水泵、套水泵接合器、座水箱、套电控设各,可大大降低造价。 五、 消防水泵超压预防 水泵台数以建筑设计消防总水量来决定4台水泵以两支水枪的出水流量为基数,以满足初期火灾消防用水流量不大的需要水泵的启动由防箱内紧急按钮或管路上的水流指示器控制,但同层任何一个按钮或水流指示器只能启动一台水泵,其余水泵分别由相邻楼层按钮控制启动。当工作水泵发生事故时,各用水泵可自动切换投入工作,这样可以使消防系统的实际用水流量与消防水泵的设计出水流量基本相符,因而避免了水泵产生超压这种方法的缺点是水泵台数多,占地面积大。 六、结语 建筑消防给水设计是建筑设计里的重要部分之一,同样是建筑师及负责项目审核的人从方案到施工整个工程里都需要进行严格控制的部分。为了使建筑消防设施在建筑防火中发挥更重要的作用,我们一定要做好建筑的给水设计,使建筑工程的质量及建筑的防火能力得到提高。 消防给水设计研究:对住宅区的区域消防给水系统设计探讨 摘 要 随着全国建筑市场的快速发展,住宅区的建筑多层次的混合布局,给小区消防供水带来很多问题。为科学合理地解决小区的消防供水问题,本文通过住宅区区域消防给水系统中水箱、水泵房、水泵接合器等设计进行探讨,诣在保证消防设计的整体性和合理性。 关键词 住宅小区 消防给水系统 消防设计 住宅区是人们日常生活中不可或缺的重要场所。随着国民生活水平的不断提高,人们对住宅小区的配套安全设施的要求也越来越高。本文将重点讨论住宅区区域消防给水系统的优化设计。 一、区域消防给水系统的优点 1.区域消防给水系统,减少水泵房、高位水箱等的数量,同时相应的减少了水泵管道数量及配套的阀门等设施,不仅节省了大量的占地空间,还明显的提高了经济效益和社会效益。 2.可共享喷洒泵、稳压泵、气压泵、高位水箱等自动喷洒设备集中在加压泵房内,提高管理效率。 3.减压后的区域消防给水系统能直接保障消防初期10分钟的用水,使得住宅区的消防安全可靠性增加。 4.区域的集中布置,不但使得整个小区简洁美观,节省大量的资源,而且减少生活用水的二次污染机会。同时,加速池水的更换,提高水质。 二、区域消防给水系统设计 区域消防给水系统,即用一个消防给水泵房、消防水池以及高位水箱满足一定范围内的多栋建筑物的消防给水需求。区域消防给水系统从大局上说要做到几点:区域消防给水系统明显节省用地、投资;各建筑消防管理统一在集中加压泵房内,极大提高管理效率,简化物业管理层次;小区多层建筑的室内消防管网直接与区域消防给水系统相接,建筑的消防更趋于安全;减少高层和多层建筑的生活、消防合用高位水箱的数量,减少生活用水的二次污染。为此,我们要做好区域消防给水系统的设计工作。 (一)区域消防给水水箱设计 1.消防系统采用高压给水系统时,可不设高位消防水箱,但该消防给水系统造价很高,工程施工困难。一般住宅小区采用低压给水消防系统。采用低压给水消防系统时,应该设高位消防水箱,设置高度应保证最不利点的消火栓的静水压力。同时,设计时要保证消防储水量最小不低于6m3。 2.为避免小区多个建筑同时起火而消防给水系统供应不上的情况,小区可根据可能同时发生火灾的划分区域设置屋顶水箱。根据经验来看,屋顶水箱完全可以共用,所以设计时并联给水方式,分区的消防水箱的容量应该和高位消防水箱相同,并且火灾时由消防水泵供给的消防用水不应进入高位消防水箱。 3.给水设计时,要确保消防用水量的储备,采取消防用水不作其他用处的技术措施,确保扑救火灾用水。 (二)区域消防给水泵房设计 1.为保证小区区域建筑外环行消防干管内压力的均衡,住宅小区消防给水泵房、消防水池的位置尽可能布置在小区中心地带。消防水池的容积要根据该区域集中消防供水范围内,用水量最大的建筑来确定;消防泵的供水压力根据区域消防供水范围内要求压力最高的建筑来确定。 2.为提高整个消防系统的可靠性,在消防给水泵房内设置超高压泄水系统和试车泄水装置。 3.为保证给水泵房自喷给水系统中的压力开关能够迅速打开,自喷稳压管接入泵房后经减压阀减压后再接入报警阀前。 4.确保消防给水泵房在火灾时正常运作,独立设置的泵房耐火等级不应低于二级。 5.消防给水泵房应该至少有两条或两条以上的供水管与外部环状管网连接,保证一备一用。 (三)区域消防给水系统水泵接合器设计 水泵接合器的主要用途是当室内消防水泵发生故障时或遇大火室内消防用水不足时,供消防车从室外消火栓取水,通过水泵接合器将水送到消防给水管网,供灭火使用。 1.对于城市供水能力较强,不需要二次提升的小区,消防水泵接合器的数量应按室内消防用水量计算确定,每个消防水泵接合器的流量为10L/s~15L/s;其设置在室外便于消防车使用的地点,距室外消火栓或消防水池的距离宜为15m~40m。 2.对于供水能力不强,需要二次提升的小区,发生火灾时,假如二次加压泵发生故障,消防队员到达火灾现场后,消防车可以从小区二次加压的生活给水管网上的消火栓取水,通过室外水泵接合器向室内管网供水。 设计消防水泵接合器时要充分考虑到以下因素: 设在室外时要考虑到室外环境的影响,避免消防水泵接合器的损坏; 设在消防车能够连接到的地点; 考虑到消防车停放和转弯需要,以及车辆的通行; 满足与室外消火栓间距的要求。 (四)区域消防给水系统管网设计 1.在设计室外管网时,沿小区环行路内侧设置环行消防给水管网。每栋建筑设置两条进水管道引入室内以提高可靠性。 2.在设计室内管网时,消防泵水压要按整个系统水压最不能达到的地点选用,在层数较低的建筑消防入口设置减压阀,阀后压力按本楼最不利点所需压力确定。当消火栓出水压力大于0.50MPa时,消火栓处设置减压孔;当消火栓的出水压力大于0.80MPa时,则要采取分区给水系统,分区供水采用可调式减压阀。减压阀可采用并联阀组以提高可靠性。 3.消防管网中倒流防止器设计。当设计中消防给水和生活给水共用水箱时,消防管网由于长期不使用,如果变质的水倒流到共用水箱时,将严重污染生活饮用水管网。所以设计时要在消防管道上设置管道倒流防止器,防止消防管道中的水倒流污染。 三、结语 住宅区区域消防给水系统对小区群体建筑来说是一种投资相对节省的必要工程。统一规划、集中设置,既优化设计、方便管理,同时还提高小区的消防安全。在区域消防给水系统设计中,我们要加强细节的把握,充分而经济的发挥出它的价值。
电力自动化论文:电力工程自动化系统建设探究 一、电力自动化技术概述 所谓电力自动化技术,即是在电力工程中融合现代的电子技术、网络通信技术及相关的信息处理技术,最终形成一个综合性的、自动化的管理系统。对于电力系统而言,通过自动化系统可以有效实现远程监控与管理,提高电力系统运行的稳定性与安全性。具体而言,电力工程自动化技术主要功能包括以下几个方面:首先,保证电力系统中相关设备运行的安全性及经济性,使其可以满足系统整体的技术要求;以设备的实际运行情况为依据,辅助操作人员完成系统的控制与协调;其次,自动化技术可以有效改善电力系统的安全性能,减少事故的发生与发展;而且自动化技术可以大大提升电力系统的运行效率,节约人力资源成本;最后,通过自动化系统可以实现对电力系统相关数据及参数的搜集、整理及分析,通过数据分析可以实时掌握系统的运行情况,发现问题可以及时采取措施,降低系统的安全事故发生率。 二、电力工程自动化安全系统的建设 具体而言,在进行电力工程自动化安全系统的建设过程中,需要注意以下几点: (一)设备选型 在电力工程运行过程中,继电保护装置对整个系统的安全运行起到决定性作用,因此在自动化系统建设过程中,要保证继电保护装置的质量与性能,选择技术成熟、设计完善且性能稳定的产品,保证自动化系统在硬件设计方面的稳定性与安全性。要基于系统整体的角度选择继电保护装置,遵循设计科学、配置合理的原则,实现继电保护、计量、测量、信号控制及远动等各项功能的科学配置,保证电力系统运行的稳定性。 (二)安装调试 在建设综合性自动化变电站过程中,继电保护所涉及到的设备十分广泛,他们作用不同,性能各异,比如测量表计、后台监控、直流系统及远动等,所以在安装调试继电保护装置过程中,要进一步明确继电保护与其它设备的责任界限,保证基础数据录入的准确性、及时性及详细性,提高继电保护装置与其它设备之间的协调性。虽然比较传统的电磁型保护,微机保护具备更加先进的功能,但是其可靠性及安全系数与其先进性是不成正比的。因为微机装置无论是抗干扰能力还是防潮性能,均相对较差,并且容易受到雷击侵扰,安装过程中要严格选择其工作环境及电源电压。所以采用微机保护时要注意,二次回路及网络线均要设置避雷器,要在控制室中安装空调以起到调节环境温度的作用;设备的直流电源要进行滤波及稳压处理等。安装过程中,继电保护与相关自动化设备的背板与压板、端子排及插头的接线要牢固,采取措施防止光缆或网络线受到外力的破坏。针对中一些关键的质量点要加大控制力度,比如gps系统的对时精度、伞站模拟量精度以及远动通道的质量等。在调试过程中难免会遇到运行设备无法停电的情况,此时可以采用技术手段加强安全保证,校验时可以采用模拟开关。 (三)工程的验收与投运 工程竣工后要对系统设备进行验收,要严格按照继电保护要求来进行,不仅要做常规的保护整组传动试验,而且还要进一步结合设备的具体特点验收设备的遥控、遥信、遥调及遥测操作功能,保证后续系统运行中的可靠性,并制定出科学的设备运行操作规程。比如在系统运行中,认真列出各个设备的管理要点,为后续的设备维护提供参考;此外,工程图纸、校验报告以及相关技术资料等,要及时上报对应的管理部门进行存档备查,做好电力工程系数建设数据的备份,为后续系统的运行、维护、改造、扩展提供技术参考。 三、电力工程自动化配网系统的建设 配电网自动化系统包括主站系统、子站系统以及终端子系统: (一)主站系统 配电网自动化主站系统又包括配电scada主站系统、配电故障诊断与恢复功能、配电管理dms等三个子系统。其中scada主站系统包括前置机服务器、scada服务器、mmi调度员工作站、报表工作站、da服务器以及gis服务器等几个部分。在整个主站系统中,配电故障诊断与恢复功能十分重要,其是配电网自动化系统投运后可以满足系统技术要求的必要条件,因此要对da功能进行联调测试,联调测试前要具备以下条件:完成主站置库且检查无误;主站与子站及ftu之间要保持正常的通讯;ftu在进行da测试时,要进行必要的遥测、遥控及遥信调试,以保证其功能处于正常状态;由于无故障区段恢复供电会影响到变电站出口断路器,所以也要对其做遥控测试;此外,da测试过程中,可以利用继电保护测试仪模拟故障引起开关跳闸的方案启动配电自动化系统的da功能。dms的实现过程要遵循循序渐进的原则,可以借鉴输电网自动化系统的成功经验,突出重点,提高配电自动化系统的实用性,提升系统的自动化水平,不断完善于配电管理系统性能。 (二)配网自动化子站系统 在配电网中存在多种监控设备,并且分布广泛,配电自动化系统中的scada系统的测控对象,包括开闭所与环网柜,这些设备容量较大,此外,柱上开关也是监测控制的范围,其不仅数量多,而且比较分散,因此将这些站端的监控设备全部直接连接到配电主站也是不现实的,所以要增设配电子站,用于柱上开关、开闭所以及配电站端监控设备的管理,并负责采集数据、监控馈线等,此外,通过自动化子站系统还可以向配电主站通信处理器传送实时数据等。配网自动化子站系统不仅可以节约主干通道,可以主站scada网络可以通过子站系统继承输电网自动化的成果。由此可见,配电子站系统的实质就是起到一定的中介作用,其是一种集中与转发装置,其主要构成就是工业控制pc机及多路串行口扩展板,其与ftu柱上开关控制器均采用面向对象的问答规约,多台柱上开关控制器可以共用同一条通道,配电子站不仅要对各个柱上开关控制器所收集的现场信息进行查询,将其输入实时数据库中,而且还要反过来根据数据库中的值向配电scada系统上报信息。 (三)配网自动化终端 配电网自动化终端的主要作用是实时监控对应区域内的柱上开关、开闭所、环网柜以及配电变压器等,自动终端不仅要具备对ftu、ttu的三遥功能,而且还要能准确识别、控制故障,从某种程度上讲,自动化终端系统是主站系统与子站系统的辅助系统,三者相辅相成互相配合,实现配电网的运行管理与监控,包括工况检测、网络重构、故障隔离以及恢复非故障线路的正常供电等。 电力自动化论文:简析无人值守变电站发展与电力自动化应用 在变电站的日常运行中,无人值守是指没有特定的工作人员对其操纵建设,且随着网络技术的迅速发展,无人值守已经成为当前变电站发展的主要趋势,这种管理模式在减少值守人员及其配置开支的同时,还能进一步规范变电站的管理程序,提高变电站的管理质量,为其今后的发展奠定基础。而电力自动化在实施的过程中,主要是指结合着变电站的实际状况,选择合适的控制理论、器仪器表、电子设备以及计算机软硬件等技术,对变电站的日常运行景象检测、优化、控制、调度等管理过程,以此来提高发电生产效率,最大限度的降低电能消耗。具体分析如下: 一、无人值守变电站的发展 在当前我国电力资源的调配、生产中,变电站有着极其重要的作用。而无人值守变电站的发展,能够凭借其投入小、管理效率高的优势受到人们的青睐。在整个无人值守变电站的发展中,主要包括以下几个方面: (一)机电自动化无人值守变电站 在无人值守变电站没有研发使用之前,我国一直使用的是人工值守模式,这种模式在浪费大量人力、物力的同时,值守效率不高。随着科学技术的迅速发展,无人值守变电站的投入使用,在提高变电站管理效率的同时,还能节省值守成本,由此成为当前变电站的主要发展趋势。在35kv变电站无人值守的研究中,其开始与80年代中期,由清华大学研制出的35kv变电站微机自动化系统,并将其正式投入使用,至此拉开了无人值守变电站的研究序幕。 (二)信息数字化无人值守变电站 在我国当前社会发展的过程中,信息技术的发展在推动社会进步的同时,还改变了人们的生活模式。电网安全作为人们生产用电的核心问题之一,能否得到科学、完善的管理,将与人们的正常生活、生产有着密切的联系。在整个信息数字化无人值守变电站的运行中,现场总线作为自动化领域的计算机局域网,在整个生产活动中起着核心作用。现场总线一般应用于在变电站、电力系统和电站中,在项目的可靠性、经济性和高精度等诸方面获得诸多效益。在国际上,四方公司率先将lon works现场总线技术应用于变电站综合自动化系统之中,提高了通信系统的数据处理与信息吞吐能力。与此同时这种现场总线网络在使用的过程中,基于自身传输速率快、信息收集全、抗震性强等优势,被广泛应用到环境较恶劣的地区。在其网络信息处理中,一般是采用微处理器和光电技术设计的设备,对网络主线通过的信号回路进行控制及操作驱动检测,并通过这种模式来简化原有的常规机电式继电器,这种模式在使用的过程中,也在一定程度上取代了传统的导线连接,使其开始向数字程控器及数数字公共信号网络发展。 在整个数字化通信变电站中,其通信平台的主要集中在一次电气设备与二次电子装置的连接中,全站的数据建模及数据通信平台系统在运行的过程中,必须结合着变电站的实际运行状况,呈现出统一运行趋势,以便在正常运行中,该平台上的智能装置能够最大限度的发挥出自身的操作优势。此外,基于全数字化通信管理的优势,能够在条件运行的状况下,在一、二次设备之间建立相应的联系,这种模式在使用的过程中,能够为短期内增加变电站内的智能装置数量提供相互操作的统一数据建模及通信平台。 二、电力自动化的应用分析 顾名思义,电力自动化在运用的过程中,主要是指通过网络计算机的设置,在相关程序的控制下,对变电站的实际运行状况进行分析、管理。电力自动化的应用能够大幅度的规范变电站的管理程序,提高管理质量。在其具体应用的过程中,主要包括以下几个方面: (一)传动技术应用 在整个传动技术中,变频器作为传动技术中的核心组成部分,在具体运行的过程中,其目的在于实现程序的变频调速。在变频器中,主要由整流器、驱动电路、滤波器、控制器以及保护电路等几部分组成。在当前的电力设备中,变频器被广泛应用于节能、降耗、减排中来,由此不能看出,在当前电力行业技术改造的过程中,其主要决定因素的在于变频器的研究运用。 (二)人机界面 在21世纪科学技术迅速发展的时代,电力行业在发展的过程中,随着人们生活水平的提高,用点量的增加在很大程度上提高了人们对变电站设备、管理等要求。在当前变电站的二次设备中,其关键部位在于直流电源屏,在保护电源的同时,还要承担着提供直流控制的责任。在当前国际使用的直流电源屏中,最常见的是软开关技术,将多级变换的工频交流变成稳定的直流,然后可编程控制器plc将采集的开关量和输入输出模似量经过运算处理。 (三)通信技术应用 在整个电力系统运行管理的过程中,通信技术的应用,能够凭借自身规模大、信息全、传播快的优势,在深化电力系统管理的同时,还能从根本上促进变电站自动化的发展。在其早期运用的过程中,受技术条件的限制,其管理模式主要采用简单的串行通信技术,这种技术在使用的过程中,通信速率低、功能少、传输速率及效率差,使用效果可想而知。且随着信息技术的迅速发展,计算机网络技术在变电站自动化系统中的运用,在创新变电站自动化管理模式的同时,还直接推动了变电站自动化的发展。相比较其他通信技术,局域网在使用的过程中,能够凭借其可靠性、可扩展性、经济性以及通用性的优势受到人们的欢迎,在常用的局域网络中,主要包括rcet网络、t0kenring令牌环和ethernet网络。其中,以太网在使用的过程中,使用的是总线型拓扑结构论文联盟。它的优点在于它的可靠性高、灵活性好、传输速率高、软硬件支持性好等,多种常用硬软件均支持ethernet网络。 三、总结 综上所述,随着我国综合国力的增强,无人值守变电站在发展的过程中,在提高变电站管理效率的同时,还能进一步促进电力系统的发展。而电力自动化的运用,在符合社会发展趋势的同时,还能最大限度的满足人们的需要。相信在未来的发展中,无人值守变电站发展及电力自动化的应用,将成为我国电力系统发展的主要趋势。 电力自动化论文:电力自动化中的数据分析与特点 【摘要】随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。 【关键词】电力自动化;数据采集;数据分析 随着经济迅速发展以及社会建设的不断完善,我国不同行业以及各地居民对于电力系统发展提出了更高的要求。电力系统的自动化技术,其作用就是可以更好的实现对于运行状态的集中展示以及及时的监控,并且可以对之进行优化,同时提高安全运行的性能。一些高新技术,比如计算机或网络通讯技术等在电力自动化技术中的应用,让其数据处理工作也日趋复杂,可以快速以及准确的获取和处理数据是保证电力自动化系统正常运转的保证。 1. 数据采集 一般在电力自动化系统中,首先要做的是数据采集。采集数据,指的是电力自动化的输入,分为数据的采集以及处理和转发等三个环节。与电力自动化系统相对应的就是数据的传输是采集的关键。目前来看针对数据的传输,主要有有线以及无线两种主要方式,有线传输的方式包括了光纤和电缆等,无线传输的方式有微波以及无线扩频等。目前我国电力系统发展中主要采用的传输方式是有线传输,但是无线传输在一些特殊区域发挥出重要作用,因为无线传输具有减少铺设线路的优点所以在一些偏远地区的电网数据采集来说就具有较大优势。 2. 采集数据分为以下几个类型 实时数据,指的就是在现场实时采集到的数据,其特点就是数据量特别大,因此对于此类数据的存储提出了更高的要求。第二就是基础数据,指的是电力设备数学的一些数据,其属于设备管理的基本范畴之内,例如线路或者发电机等。第三就是日常的运行数据,主要有电力自动化系统中记录的数据以及各种职能部门在工作中处理的数据。最后就是市场数据,因为电力行业的市场化改革正在逐步进行,所以将市场数据纳入数据分类中也是适应发展趋势的必然要求。 3. 在收集数据之后,对数据进行下一步的分析和整理 3.1数据的分析大致有以下三个特点: (1)数据的唯一性。在电力自动化系统中存在着大量的数据,这些数据的特点就是具备一定的独立性,但是在子系统进行交流的过程中这些数据也会包含其他子系统中的大量数据,所以子系统之间的数据会存在交叉现象,如果不能对这些数据进行妥善处理的话就会出现数据冗余的问题。一旦出现了数据的冗余很可能导致系统在处理数据时能力降低湖或者更新速度较慢,严重的话还可能导致系统数据的可信度降低。所以说为了能有效的保证数据的唯一性,就需要对数据库进行统一的管理以及日常维护工作。通常来说对于离线数据库可以比较容易进行管理,实现其唯一性难度不高,但是针对实时数据库就需要将数据库的信息映射到不同工作站的内存中,就需要在线进行统一管理来确保不同子工作站的数据库进行更新来避免重复性。 (2)数据的共享性。目前随着我国信息化的进行以及网络的普及,互联网的影响已经深入到了社会的不同层面以及角落,网络带宽也越来越大,网速也逐步提高,这就使得web数据共享方式变得更为可行。跟其他的数据共享方式比起来,基于web的数据共享技术充分利用了互联网技术,具有高效率低成本的优势。 (3)保证数据的安全性。随着我国电力系统自动化水平的不断提升出现了越来越多的需要处理的数据流,数据的结构也更加复杂。所以只有进行合理的部署,数据流才可以逐步的提高其传输的效率来保证电力自动化系统的安全性以及可靠性。数据流在电力自动化系统中的关键,就是要解决系统的统一接口的问题以及实现子系统之间的互联。其未来发展的基本方向就是实现电力自动化系统的数据流优化策略。 3.2随着电力系统中数据的存储了急剧增加,互联网中的病毒等也开始泛滥,但是碍于一些硬件设备的限制导致了电力系统中的数据备份等还是不够完善,这就大大的增加了数据丢失的风险。数据丢失很可能会导致电位运行的不稳定甚至是瘫痪。所以说数据的安全问题成为了现在电力自动化发展中十分重要的问题。 电力自动化系统是一个会涉及到多方面内容的系统,其核心就是数据的处理。正确有效的数据处理是保证电力自动化系统安全有效运转的必要手段。 电力自动化论文:电力自动化继电保护安全管理探讨 面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于gps的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。 2电力自动化继电保护安全管理 2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。 2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、gps对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。 2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及论文联盟对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将gps对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。 3结语 总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。 电力自动化论文:浅谈电力自动化 摘要:电力自动化是指综合运用控制理论、电子设备、仪器仪表、计算机软硬件技术及其他技术,对发电过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策,达到增加发电量、提高发电生产效率和质量、降低消耗、确保安全等目的的一类综合性技术。文章对我国电力自动化的发展及现状进行了探讨。 关键词:电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 一、电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。到70年代初,便先后研制出电气集中控制装置和集保护、控制、信号为一体的装置。在80年代中期,由清华大学研制的35kv变电站微机保护、监测自动化系统在威海望岛变电站投入运行。与此同时南京自动化研究院也开发出了220kv梅河口变电站综合自动化系统。此外,国内许多高等校及科研单位也在这方面做了大量的工作,推出一些不同类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的发展起到了卓有成效的推动作用。1998年全国装机容量超过277gw,跃居世界第2位,自此以后,我国电力仍以较高的速度和更大的规模迅猛发展,预计我国电力装机总容量将在今年底至明年初突破800gw。 二、电力自动化的实现技术 现场总线(fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 三、无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗rfi(射频干扰)/emi(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有gsm/gprs(蜂窝)、9oomhzradios、wi-fi(802.lla/b/g)、wimax(802.16)、zigbee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以wi-fi和wimax应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 四、信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如scada、agc以及ems等已建成,省电力调度机构全部建立了scada系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 五、安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 六、传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(mcu/dsp)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来三十年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。在业内,以abb为首的电力自动化技术领导厂商,abb建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:plc、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 七、人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是v80系列可编程控制器plc,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 电力自动化论文:遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用 【摘 要】 叙述了遥视系统在电力变电站综合自动化系统中的应用,提出了研制遥视系统的设计思想,分析了遥视系统的组成及其功能特点,对视频图像传输的几种方案进行了对比,并对遥视系统的应用前景进行了展望。 1 引言 随着电力工业迅速发展,中国正在进行“网厂分开、竞价上网”的改革,以便开放电力市场,引入竞争机制,降低发电成本,合理利用资源,并最终使用户获利。而电力市场不断完善后,将允许用户参与电力市场的竞争,生产调度与市场交易一体化,调度的作用和地位进一步提高。这就要求变电站实现无人/少人值守,裁员增效。 根据我们的了解,目前国内只有广东、江苏等发达省份的部分变电站实现了“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)和无人值班(其实是无人值班,有人值守模式),调度值班人员在远方控制中心即可能对变电站的各类电气参数进行监视,对断路器与电动刀闸进行控制。遗憾的是,四遥不涉及变电站环境(如防盗、防火、防爆、防渍、防水汽泄漏等)的监控内容,人们对这种“无人值班”心存疑虑。 随着多媒体技术、计算机通信技术的不断成熟,数字视频技术的日臻完善,现代数据传输技术的发展,使得数据传输速率和带宽不断向上突破,为视频监控技术的研制提供了必需的基础。因此,远程图像控制与信息管理即遥视系统的研究课题,列入了议事日程。 2 设计思想 变电站遥视系统主要是把变电站现场的监视图像、声音、报警信号和各种设备的数据进行采集处理,采用先进的图像编解码压缩技术和传输技术,集设备监控、图像采集、闭路监视、图像监视预报联动和视频图像等功能于一体的综合自动化系统。研制该系统时,应充分考虑用户的具体要求和当地的具体情况,建立在高起点的技术之上,按无人值班方案进行设计。 首先,系统应能满足无人值班变电站的要求,具有高度的可靠性和工作的连续性,可以24h连续监控数十个变电站。 其次,系统应具有多画面视窗,1~16个画面任意分割方式;图像清晰,画面流畅,彻底杜绝马赛克、图像边沿锯齿及拖动现象;在保证高品质画面的同时,降低传输码流,实现了真正的海量存储。 再者,系统应提供透明通道,满足多种高、低速通信通道。 3 系统组成 遥视系统的基本配置如图所示。 遥视系统由多个远程现场和一个监控中心组成,在远程现场和监控中心之间有pcm 2m通讯线路连接。在每个现场均有若干摄像机。摄像机的镜头、云台可控,并可加若干传感器、警灯、警号等外围设备。在监控中心可以任意监视各个现场,并收集各现场的报警信息。监控中心由中心机房内部的多媒体监控主机和机房以外的网络分控计算机组成。 系统可以随时方便、即时地检索、回收记录存贮的图像,如可按时间、地点(镜头)或图像文件进行检索和回放。回放图像稳定、清晰,可反复读写,不存在传统监控系统中所存在的录像带的信号衰减和磨损问题。 3.1 系统配置 3.1.1 厂站端 包括摄像机单元、控制解码器、视频矩阵、报警控制设备、麦克风和音箱、编解码器等,在有人值守的远程现场可以设置多媒体控制计算机,也可以设置控制键盘,这些控制设备可以控制该现场的摄像机切换,镜头、云台动作,并且可以处理报警信息。对于无人值守的现场可以不放置计算机,建议放置控制键盘。厂站端在系统中的作用是采集现场的各种视频、音频、数据等信息,并通过编解码器进行处理,将模拟信号数字化并压缩编码,以便于在可利用的数字通讯线路上进行传输。同时厂站端还具有把主站端传输过来的控制命令解码后控制镜头、云台等可控装置。 3.1.2 通信层 可用光纤、微波、ddn、isdn、通信卫星、有线基带调制解调器、无线扩频调制解调器等,线路接口可以是g.703,v.35,rs449等。 3.1.3 主站端 包括编解码器、视频矩阵、音频矩阵、麦克风、音箱,多媒体电脑、监视器、网络视频服务器及监控软件等。主站端的作用是将通讯线路采集的数字信号通过编解码器解码转化后的模拟信号经视频矩阵进入多媒体电脑、监视器和网络视频服务器,用于监视各个现场,并收集现场的报警信息,同时供网络层传输图形等信号。 3.1.4 网络层 即计算机网络(局域网或互联网)由局长分控计算机、变电站分控计算机等各级网络分控计算机组成。其作用是将网络视频服务器上的远程现场信号在局域网或互联网上进行传输,以供局长分控计算机等各级网络分控计算机共享资源。 3.2 系统三大领域 3.2.1 视频技术 在许多远程视频监控系统的方案设计中,经常会遇到的问题是如何远距离传输监控现场的模拟视频信号。使用同轴电缆传输模拟视频信号,在距离上会受到限制,超过几百米便需要放大中继,因此,常规的视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。此外,常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号,传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。远距离传输视频的可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码,在可利用的数字通讯线路上传输。视频数据的压缩和解压缩,视频图像的信息量是巨大的。例如,1幅640×480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),其数据量为0.92mb,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有h.261,mpeg—1。h.261标准简称p×64,由国际电报电话咨询委员会(ccitt)的一个专家组在1990年12月制定,mpeg—1则在1992年成为标准。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。h.261适合在64~384kbps的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想;mpeg—1在800kbps~2mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。由于视频数据流巨大,采用的压缩方法和格式将对视频服务器的性能产生重大影响。在选择硬件平台时,还应慎重考虑:系统带宽、吞吐能力、通道数、在线存储能力、编解码器及码率、联网能力等。 3.2.2 网络技术 数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;且数字视频可利用计算机网络联网传输,网络带宽可复用,无须重复布线;另外,数字化存储成为可能,经过压缩的视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中,查询十分简便快捷。 3.2.3 通信技术 数字视频远程监控系统的数据通信有以下特点: 1实时性 视频数据 属于实时数据,必须实时处理,例如:实时压缩、解压、传输、同步。 2分布性 现场图像采集和发送主机与图像接收显示主机位于不同地点,通过计算机局域网或广域网连接。 3同步性 尽管视频信息具有分布性,但在用户终端显示时必须保持同步,另外,声音与视频也必须保持同步。 目前,tcp/ip网络通信协议是一种即成事实的工业标准,视频远程监控系统为可在各种网络结构中运行,也必须采用tcp/ip协议。然而,tcp/ip协议用于可靠传输,作为结果,如果你在internet上向另外一台计算机发送一个数据包,你可以确信它将准确无误地到达目的地,但你决不可能得到数据将在特定时间内到达的保证。事实上,数据包在到达目的地前延时数小时或数天,在理论上都是站得住脚的。作为视频传输这样的特例,对时间却十分敏感,因此必须确保数据的实时性和同步性。国际通信联合会(itu)和国际互联网工程任务组(iete)设计了一个实时传输协议rtp来解决传输实时性数据的难题。rtp一般运行在不可靠性协议层上如udp(事实上经数学统计udp包的可靠性在99%以上)。每个经过rtp传输的数据包中有时间信息和一个相关的序列号,这个信息使应用程序混合音频和视频信息相对容易。由于应用程序可以很容易地决定当视频帧需要略过时将跳到的正确数据包号,因此同每个包相关的时间信息可以平滑同步过程。 在监控领域中,数字化和网络化是一种趋势,可广泛应用在电信、电力、交通、银行、水利、智能大厦等领域。在电信局无人值守机房、电力无人值守变电站、水文站、银行营业所等场所,通常具有以下特点:有重大经济价值,安全防范要求高,在地理位置上分布较广或位置较偏僻。利用数字视频远程监控技术可在本系统内建立监控调度中心,对远端现场的图像声音及其他敏感数据进行实时监控以便对敏感事件进行快速反应。具体实现的方式是:利用各种数据通信网络如ddn、isdn、e1、xdsl,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输至监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码,同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。 4 系统通讯方案 通讯传输部分是整个远程遥视系统的关键组成部分,其作用如同人的脊髓一样,负责各种信号和指令的上传下达。 遥视系统可以借助数字光纤、数字微波、卫星、无线扩频、isdn、ddn等多种通讯媒介,将图像、声音、数据信号进行压缩编码并通过2mbps e1数据信号从几十公里以外的远端传送到中心控制室,同时将控制室的音频和控制信号传回基站。 这里主要简要叙述几种主要的通讯方案。 4.1 同轴电缆方案 在遥视系统中,同轴电缆是传输视频图像最常用的媒介。 这种方式可采用75ω的纯铜芯电缆。用同轴电缆方式传输时,由于衰减大,用它组成的传输网最长只能传输10km左右。 同轴电缆可靠、速率快、投资少,但架设方式麻烦、距离短,同时存在不平衡电源线负载等因素会导致各点之间存在地电位差,需接入被动式接地隔离变压器进行补偿。 4.2 光纤通讯方案 光纤是能使光以最小的衰减从一端传到另一端的透明玻璃或塑料纤维,它的最大特性是抗电子噪声干扰,通讯距离远。 光纤有多模光纤和单模光纤之分。单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输;多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50~500mhz/km,单模光纤的带宽为2000mhz/km。光纤波长有850nm、1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模光纤和单模两种。 目前,单模光纤在波长1.31um或1.55um时,光速的低损耗窗口每公里衰减可做到0.2~0.4db以下,是同轴电缆每公里损耗的1%,因此光纤通讯方式可实现20km无中断传输。 用光缆作干线传输系统容量大、能双向传输、保密性好、安全可靠性高。光端机技术越来越成熟,成本费用也大幅度下降。 光纤通讯的造价稍高,施工技术难度大。 4.3 无线通讯方案 传统的无线通讯系统包括以下几种: (1)调幅(am)广播。 (2)调频(fm)广播。 (3)无线寻呼网。 (4)甚高频通讯。 (5)特高频通讯。 (6)微波通信。 (7)卫星通讯。 电力系统中,微波通信是一种较常用的无线通讯方式。这种方式覆盖面广,频带很宽,不需要传输线,而且可以构成双向通讯系统。 目前已使用的频段为300mhz~3000ghz,通讯容量大,仅一个波道便可传送数以百计路以上的电话,多波道运行时可传送的容量则更可观。微波通信传送的信息,几乎不受电力系统本身干扰的影响,故传输的质量较高。同时,微波通信还具有同时传送电话、电报、图像、数据等多种形式的功能,在电力系统中获得了广泛的应用。 微波通信方式的传输量大,质量高,配置灵活,可以省去建设有线传输线的费用,并且具有很快的传输速率,缺点是微波通信一般是点对点的通讯方式,对于为数众多的测控单元,每个点都要建设一对微波通信设备。 4.4 电话线通讯方案 电话线通讯方案也是一种长距离传输视频的途径。但由于电话线路带宽限制和视频图像数据量大的矛盾,传输到终端的图像都不连续,而且分辨率越高,帧与帧之间的间隔就越长;反之,如果想取得相对连续的图像,就必然以牺牲清晰度为代价。 5 展望 变电站遥视系统解决了变电站现场的可视化及环境监控问题,是对“四遥”功能的有益补充,为实现“无人值班,无人值守”提供了可靠的保证。 遥视系统的推广应用对提高变电站运行的安全性、可靠性,提高运行和管理的科学性,充分发挥变电站效益,促进管理工作的现代化有着现实意义和历史意义。 电力自动化论文:谈电力自动化的未来发展趋势 摘要:随着 计算 机技术、通信技术、功率 电子 技术和控制技术的 发展 ,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这主要表现在:变电站自动化、电网调度自动化和配电网自动化水平这几个方面。 关键词:电力自动化 发展趋势 水利工程 0 引言 20世纪90年代以来,计算机技术、通信技术、功率电子技术和控制技术日新月异,而且这些新技术逐渐由理论和实验阶段进入应用领域,这些都对电力自动化技术产生了巨大的影响。一些新的观点和理论应运而生,电力自动化技术也随之进入一个新的时期。这解决了电力 工业 许多一直没有解决的问题。本文将对电力自动化的新进展进行分析。 1 变电站自动化的新进展 变电站自动化是将变电站的二次设备利用计算机技术和 现代 通信技术,经过功能组合和优化设计,对变电站实施自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。变电站自动化系统可以收集较为齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和判断功能,方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。目前,我国的变电站自动化技术已经很成熟,并广泛地应用于高、中、低压变电站中,这大大提高了变电站的运行效率及可靠性。但与国外先进的变电站自动化系统相比,仍存在许多需要改进的地方。如国外无论是分层分布式的变电站自动化系统还是常规的rtu方式,均能可靠地实现变电站的无人值班监控,这对国内进行新、老变电站自动化系统的建设和改造很有启发。此外,变电站运行管理的方式对变电站自动化系统和后台功能的设计有较大影响。目前国内由于运行管理等多种因素的影响,导致现有的变电站自动化系统过多地强调了后台功能,系统庞大、结构复杂,给变电站的运行维护人员完成监控系统的日常维护和故障处理工作带来了一定的困难。有关部门应针对变电站不同的运行管理方式,对监控系统的功能和配置进行规范和优化。 2 电网调度自动化的新进展 电网调度自动化是现代电力系统自动化的主要组成部分和核心内容,它是信息技术、计算机技术及自动控制技术在电力系统中的应用。经过近20年的发展,电网调度自动化系统在电力系统的安全 经济 运行中已经起着不可或缺的作用。电网调度自动化技术随着信息技术、计算机技术及自动控制技术的发展而日新月异,系统升级换代很快,当前电网调度自动化系统的发展面临着一些挑战。 网络 安全对于以实时运行为首要任务的电网调度自动化系统尤为重要,但随着互联网技术的发展和广泛使用,网络攻击和病毒侵害不断发生,对电网调度自动化系统的安全运行构成了威胁。一方面,从网络安全的角度出发,需要将调度自动化系统隔离运行;另一方面,随着自动化系统的规模日益扩大、应用复杂度的日益提高,各个控制中心之间以及各个自动化子系统之间的交互大大增强,需要进行信息的一体化整合与集成。因此,需要对调度自动化系统的安全集成技术进一步研究,使得系统的开放性、稳定性、可靠性、实用性,特别是安全性更强。 3 配电网自动化的新进展 随着城乡电网建设和改造的顺利进行,提高配电网自动化水平的呼声越来越高。近10年来,在现代 科学 技术的推动下,配电自动化领域取得了突飞猛进的发展。随着电网建设的发展,配电网的网格化程度越来越高,仅凭借人的经验,难免顾此失彼。于是新一代的配电自动化系统,即智能配电系统应运而生。它在第二阶段的配电自动化系统的基础上增加了智能配电功能,以人工智能代替人的经验,更科学地管理复杂配电网。引入人工智能的智能配电系统不仅能够在故障时发挥作用,而且在配电网正常运行时,也能为供电 企业 提高经济效益和社会效益。 3.1 智能配电系统在配电网发生故障时的作用 在一段馈线发生故障时,判断故障区域、隔离故障区域,恢复受故障影响的健全区域供电,从而缩短停电时间、减小停电面积、提高供电可靠性。在配电网受到灾害性影响时(如主变电站失压、超高压尽先失压或10kv母线故障等并且在高压侧难以快速恢复时),利用人工智能生成负荷批量转移策略,在不威胁供电安全的前提下,通过一系列的遥控操作将受影响的负荷转移到非故障线路,避免大面积停电。 3.2 智能配电系统在配电网正常运行时的作用 实际运行中配电网中的负荷分布是不均衡的,有时甚至是极不均衡的,这严重降低了配电线路和设备的利用率,同时也导致线损较高。利用人工智能可以寻求一种优化运行方式,将负荷从重负载甚至是过负载转移到轻负载馈线上,这种转移有效地提高了馈线的负荷率,增强了配电网的供电能力。智能配电系统还可以实时遥控配电网开关进行 网络 重构和电容器投切,在不显著增加投资的前提下可以达到改善电网运行方式和降低网损的目的。 4 结束语 由于 现代 电力自动化程度的提高,使得用电质量得到了保证,因此为现代高精技术的 发展 提供了基础,同时由于自动化程度的提高减少了维护费用,设备利用率提高, 经济 调度的实施都大大的降低了运行成本,取得了可观的经济效益。 电力自动化论文:电力自动化管理系统分析 摘要: 配电网是电力系统发电、输电和配电(有时也称供电和用电)三大系统之一。电力公司通过配电网实现产品销售——向广大电力用户提供电能。随着 经济 的 发展 ,观念的变化,电力公司正经历着一场深刻的变革:电力市场自由化。配电自动化及管理系统是一项系统的综合性工程,成功的配电自动化是设备的可靠性和方案的有机结合,针对配电自动化及管理系统发展的过程及其特点,根据配电网规模、地理分布及电网结构,提出了配电自动化及管理系统的结构及其主要功能,并就在具体实施过程中值得注意的问题进行了探讨。 关键词: 配电自动化 配电管理系统 环网配电 供电可靠性 1 配电自动化简介 配电自动化指:利用 现代 电子 技术、通信技术、 计算 机及 网络 技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好, 企业 管理更为有效。 配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程,包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量,提高服务水平,减少运行费用的观点来看,配电自动化是一个统一的整体。 配电自动化包含以下几个方面: 馈线自动化。馈线自动化完成馈电线路的监测、控制、故障诊断、故障隔离和网络重构。其主要功能有:运行状态监测、远方控制和就地自主控制、故障区隔离、负荷转移及恢复供电、无功补偿和调压等。 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术,通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控、测量和运行操作的一种自动化系统。变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志,进入传统的变电站二次设备领域,使变电站运行和监控发生了巨大的变化,取得显著的效益。 变电站自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等项功能。 配电自动化及管理系统是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、用户信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统正常运行及事故情况下的监测、保护、控制和配电管理。它是实时的配电自动化与配电管理系统集成为一体的系统。 2 配电自动化及管理系统 2.1 配电自动化及管理系统的等级划分及结构 根据配电网规模、地理分布及电网结构,分为特大型、大中型和中小型系统。主要由主站系统、子站系统、远方终端、通信系统组成。 2.2 配电自动化及管理系统的主要功能 2.2.1 配电自动化及管理系统的主站 配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控、管理中心。其主要功能有实时功能和管理功能:实时功能:数据采集、数据传输、数据处理、控制功能、事件报告、人机联系、系统维护、故障处理等。 管理功能:指标管理、地理信息系统(gis)、运行管理、设备管理(fm)、辅助设计(am)、辅助工程管理、应用软件等。 2.2.2 配电自动化及管理系统的中心站 在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站,是下属主站经加工处理后的信息汇集、管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理,特大城市电力部门可根据各自实际情况,确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。 2.2.3 配电自动化及管理系统子站(或称配电自动化系统中压监控单元) 配电自动化及管理系统子站是为分布主站功能、优化信息传输、清晰系统结构层次、方便通信系统组网而设置的中间层,实现所辖范围内的信息汇集、处理以及故障处理、通信监视等功能。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、故障处理、通信监视等。 2.2.4 配电自动化及管理系统远方终端 配电自动化及管理系统远方终端是用于中低压电网的各种远方监测、控制单元的总称,它包括配电柱上开关监控终端ftu(feeder terminal unit)、配电变压器监测终端ttu(transformer terminal unit)、开闭所、公用及用户配电所的监控终端dtu(distribu-tion terminal unit)等。具体功能有:数据采集、控制功能、数据传输、维护功能、当地功能等。 3 电力自动化管理系统 3.1 规划和建设好配电网架 规划和建设好配电网架,是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式,其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化,并将10kv馈线进行适当合理的分段;保证在事故情况下,110kv变电容量、10kv主干线和10kv馈线有足够的转移负荷的能力。 3.2 加强领导,统筹安排,分步实施 配电自动化及管理系统的开发和应用,是从传统的管理方式向 现代 化管理方式的飞跃,其涵盖的内容十分广泛,涉及部门诸多,为此,必须加强领导,统一规划,因地制宜,分步实施,以实现最佳的投入产出比。 3.3 解决好实时系统与管理系统的一体化问题 由于配电自动化(da)涉及的一次设备成本较大,目前一般仅限于重要区域的配网使用,而am/fm/gis则可在全部配网使用。若使用一体化可通过am/fm/gis系统在一定程度上弥补da在这方面的不足,故配电自动化及管理系统的实时scada和am/fm/gis的一体化颇为重要。所谓一体化,就是指gis作为 计算 机数据处理系统平台的一个组成部分,整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证,使得scada和am/fm/gis通过一个图形用户界面(gui)集成在一起,从而提高系统的效率和效益。 3.4 配置合理的通信通道 通信系统信道的选用,应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求,按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道,试点项目建议使用光纤。 3.5 选择可靠的一次设备 对一次开关设备除满足相应标准外,还应满足配电自动化及管理系统的要求。 4 小结 配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点,能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务,具有显著的 经济 优越性和良好的社会综合效益。配电自动化及管理系统的建设是一项系统工程,所以要在按照城网建设规划的前提下,因地制宜,积极采用、合理选用、推广应用配电自动化及管理系统。 电力自动化论文:电力自动化改造技术 摘要:文章分析了变电所自动化改造的几个关键技术。 关键词:变电所 自动化 改造 1 变电所改造的主要内容 常规变电所改造为无人值班变电所运行,首先要对一、二次设备进行改造,使之适应无人值班运行要求。 1.1 一次设备主要改造及技术要求 1.1.1 断路器的改造:主要要求是能实现遥控操作功能,并提供可靠的断路器位置信号。对使用年久且性能不能满足电网运行要求的6~35kv油断路器动作要求,应以性能好、可靠性高、维护量小的无油设备(如真空断路器或sf6 断路器)来代替。断路器辅助触点改造为双辅助触点接线以防信号误发。 1.1.2 高压开关柜的改造:完善机械防止误操作措施;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,要具有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间绝缘水平;改造高压开关柜中的电流互感器,使之达到高压开关柜使用工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。 1.1.3 过电压保护设备的改造:如对变电所6~35kv中性点加装自动跟踪、自动调谐的消弧线圈;为减少变电所的运行维护工作量,降低残压,防止避雷器的爆炸,变电所6~35kv避雷器宜更换为无间隙金属氧化物避雷器(moa)。 1.1.4 主变压器有关辅助元件的改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现当地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量等。 1.2 二次设备改造内容及要求 控制回路的改造要能适应无人值班需要,主要有以下要求:①断路器控制回路改造后,要简单、可靠、无迂回接线。②断路器控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警,并保留控制回路故障信号。③保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后,能远方报警。④重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后,自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。根据需要实现重合闸后加速和一次重合闸。⑤低频减负荷装置或其它系统稳定措施装置动作跳闸时,应自动闭锁重合闸。⑥取消断路器位置信号灯的不对应闪光功能,信号灯具改为发光二极管等节能型灯具。⑦加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。⑧中央信号装置有关回路作相应改造。 2 改造方案的选择 对常规变电所进行无人值班改造,总的指导思想是“安全、可靠、实用、 经济 ”。二次设备改造任务重,改造难度大,需要对一些关键技术进行探讨,寻找恰当的解决方法。下面介绍几种典型的二次设备改造方案。 2.1 断路器的控制与继电保护合一的改造方案 改造时保留有全部保护设备,取消控制屏(集中控制台,集中控制柜),将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。这种方案将会取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造过渡期内变电所运行操作人员对设备状态的监视要求,增设一套rtu当地工作站及显示设备。在显示器上显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。采用这种改造方案,可以简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备的运行可靠性。这种改造方案适合于由弱电控制,集控台、集控柜等多台设备组合的控制回路改造。 变电所改造一般采用常规的rtu装置。变电所无rtu装置的可采用性能较好的分布式分散安装的rtu遥测交流采样,各rtu之间通信连接。变电所已有rtu装置的,在原装置中扩大功能,增加rtu容量以满足无人值班改造信息量的要求。 2.2 只改造二次回路接线方案 这种改造方案保护设备、控制设备全部利用。在改造中根据无人值班变电所的技术要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线改接,重合闸接线改接,以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值班变电所的技术要求。这种方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所的最方便、最经济的改造方案。变电所的rtu装置采用常规远动设备。 2.3 二次保护设备全部更新的改造方案 对于运行年限较长的变电所,在方案设计时可根据无人值班改造的技术要求,全部更新变电所二次及保护设备,采用目前国内较先进的综合自动化装置。这种改造方案投资较大,一般只适用于变电所相对陈旧,原有的二次回路已达不到安全要求的情况。 3 如何进行远方监控 3.1 继电器的更新 根据传统变电所无人值班改造的实际情况,也为确保“四遥”功能的实现,改造中要将保护及自动装置中的电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。由集成电路构成的静态继电器与原电磁型继电器相比具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,而且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可以通过电源监视灯对继电器的正常运行进行监视,从而大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。 3.2 远控和就地操作转换 变电所实现无人值班,要方便设备检修和事故现场的紧急处理,就必须要实现远控及就地控制两种方式操作,因此要拆除原有的kk控制开关,在回路中增加具备“远控”和“就地”转换功能的qk切换开关,在正常情况下,无人值班变电所所有运行或备用状态的断路器,必须置于“远控”位置,由监控中心值班员进行远控。 4 线路的监视 大家知道,红绿信号等除反映断路器的实际位置以外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可以通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,但却无法从远方进行监视,为此在控制回路中加装了跳闸位置继电器twj和合闸位置继电器hwj,只要hwj及twj的两副常闭触点同时闭合,就说明跳闸回路有问题,需要到现场检修。 5 遥信的实现 常规变电所要进行无人值班改造,则原理通过中央信号及光子牌反应的各类预告信号就必须要具备遥信功能。同时,继电器动作以后,必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信问题以及信号继电器的复归问题也就成为突出的关键问题,在改造中应当加以重视。 5.1 遥信的实现 变电所原中央信号解除以后,为正确反映所内所有异常及事故信号,就必须将上述信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值班的要求在反映具体保护动作事件的同时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所的遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。针对这一要求,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外每只继电器都提供一对空触点并将这些空触点并联在一起以反映事故总信号。断路器的实际运行位置采用开关的辅助触点来反映。 5.2 信号继电器的复归 信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可以通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器的常开触点串联起来,实现全站信号的遥控总复归。使得无人值班变电所的信号复归问题得以解决。 6 小结 通过实践,变电所实现无人值班,其优越性可大致归纳为:①传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,从而改善电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;②预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号提供调度员分析,可以及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,调度员直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;③大量节省人员,提高 企业 劳动生产率;④遥控由调度员直接执行,无中间环节,不易发生误操作。 电力自动化论文:电力自动化补偿技术分析 摘要: 电力 电子 技术、智能控制技术和信息通信技术的不断 发展 ,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 关键词:电力 自动化 技术 0 引言 电力电子技术、智能控制技术和信息通信技术的不断发展,带动了许多电力新技术、新设备的不断出现,近年来随着城乡电网改造的进行,智能无功补偿技术在各地低压配电网的公用配变被广泛应用,它集低压无功补偿、综合配电监测、配电台区的线损计量、电压合格率的考核、谐波监测等多种功能于一身;同时还充分考虑了与配电自动化系统的结合。 1 传统的低压无功补偿技术 1.1 采集单一信号,采用三相电容器,三相共补 这种补偿方式适用于负荷主要是三相负载(电动机)的场合,但假如当前的负载主要为居民用户,三相负荷很可能不平衡。那么各相无功需量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。 1.2 投切开关多采用交流接触器 其缺点是响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短。 1.3 无功控制策略 控制物理量多为电压、功率因数、无功电流,投切方式为:循环投切、编码投切。这种策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。 1.4 通常不具备配电监测功能 2 智能无功补偿技术分析 2.1 补偿方式 2.1.1 固定补偿与动态补偿相结合 随着社会的发展,负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,因此单纯的固定补偿已经不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。 2.1.2 三相共补与分相补偿相结合 新的设备尤其是大量的电力电子、照明等家居设备,都是两相供电,电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。因此根据负载情况充分考虑 经济 性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。 2.1.3 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合 稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势。主要是针对大型的钢铁冶金等 企业 ,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、降损节能,而且可以充分挖掘设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,提高产量和质量,经济效益大。 2.2 采用先进的投切开关 目前采用的投切开关主要有以下几种。 2.2.1 过零触发固态继电器 其特点是动态响应快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用比较普遍。 2.2.2 机电一体化智能复合开关 该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,综合两种开关的优点,既实现了快速投切,又降低了功耗。目前主要由于成本及可靠性原因应用较少。 2.2.3 机电一体化智能型真空开关 该开关采用低压真空灭弧室及永磁操作机构,可实现电容过零投切,还可适应电容器串联电抗器回路的投切,寿命长,可靠性高,目前正在实现商品化。 2.3 采用智能型无功控制策略 采集三相电压、电流信号,跟踪系统中无功的变化,以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切 参考 限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星—角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网,实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。 2.3.1 科学 的电压限制条件 可设定的过、欠压保护值,可设置禁投(低谷高电压)、禁切(高峰低电压)电压值,具缺相保护功能,以无功功率为投切门限值。 2.3.2 可设置投切延时 延时时间可调(既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿),同组电容投切动作时间间隔可设置,对快速跟踪补偿可设置为零。 2.4 集成综合配电监测功能 综合配电监测功能集配电变压器电气参数测量、记忆、通信于一体,是一套比较完整的配电运行参数测量机构,是低压配电电网中考核单元线损的理想手段。它能随时为电网治理人员提供所需要的各类数据,是为电网的安全运行和 经济 运行提供可靠的治理依据,是配电电网自动化系统的基本组成部分。主要功能如下: 实时监测配变三相数据:电压、电流、功率、功率因数、频率(1~3次谐波); 累计数据记录、整点数据记录和统计数据记录功能,累计计量有功、无功电量; 查询统计分析功能并根据输入条件生成各种报表、曲线、棒图、饼图。 一般都配有相关的后台处理软件,大多数可实现 网络 多机操作与数据共享。 2.5 集成电压监测功能 根据电压检测仪标准进行采样与数据统计处理,便于用户考核电压合格率,可用于电压监测考核。 2.6 集成在线谐波监测功能 较好一点的监测终端采用dsp作为cpu,应用fft快速傅立叶算法,可精确 计算 测量出电压、电流、功率因数、有功及无功电量等配电参数,还可以分析1~3次谐波,从而实现在线的谐波监测功能,该数据可根据用户要求在后台软件上进行分析处理。 2.7 通信 某些功能较先进的监控终端充分地考虑了设备的可持续性使用,采用标准的rs232、rs485接口,可根据用户要求非凡配置modem、现场总线(profibus)等,与配网自动化系统有机结合。具体通信方式有以下几种,或是其一或是多种方式的结合。 手工抄表:有线、无线、电卡等多种抄表方式。 直接通信:与配电自动化系统接口,为用户提供了多种解决方案以适应不同的配网自动化系统与子站或主站的直接通信。 与ftu的通信:可通过ftu实现一点对多点采集,以实现数据远传并与配电自动化系统接口与集抄系统的通信,通常采用载波或直联。 2.8 模块化结构 当前应用较广的模块化设计结构,将电容器、投切开关、保护集成在一个单元内,形成多种容量规格的标准化单元,其特点是结构与功能的模块化形成满足不同用户要求的系列产品,同时还便于各种装置在使用现场的维修与调整。 3 小结 总之,随着科技的快速 发展 进步,高科技 企业 的增加,电力企业在如何更好地满足用户不断提高的需求的同时,还要对用户电网进行更全面的治理、监控,在这个过程中,将有各种新技术、新设备发展起来,未来的无功补偿技术将会更加经济有效。 电力自动化论文:电力自动化发展趋势分析 摘要:随着我国电力工业的发展,含配电系统自动化在内的城网建设改造和电力市场已提上了日程。正在启动的发电市场展示了向配电市场发展的前景。 关键词:配电系统自动化 系统集成 电力市场 1 配电系统自动化发展中的问题 当代的配电系统自动化,发展过程中面临着两个问题:这就是配电系统自动化如何从传统的“多岛自动化”走向系统集成;以及如何考虑电力市场的发展可能对配电系统自动化产生的影响。 2 发展中的配电系统自动化 配电系统综合自动化中,各有关系统如何实现信息共享、功能互补和通道公用,并顾及到电力市场发展可能带来的影响呢? 2.1 scada/lm/dms平台 scada/lm/dms平台是配电系统综合自动化的核心和基础,它除了完成scada/lm/dms功能外,还承担整个系统的纵向(实时层)和横向(管理层)的集成任务。 由于系统中引入了功能较强的变电站综合自动化技术,scada中除传统的功能外,还增加了一些扩展的scada功能,如保护的远方监视、投切和定值修改,故障录波数据的收集等。当然,如果配网的规模较小,由变电站负责的环网控制,也可改由主站的scada/lm/dms平台来完成。 这里,与电力市场发展有关的负荷控制和管理,正面临新的挑战:长期缺电期间,对用户限电拉闸实施计划用电的负荷控制,应及时转移到用户不感到停电的负荷管理(lm)上来。 当代的负荷管理,主要是按事先编制好的负荷管理方案,通过馈线降压减载,或按编组周期轮流短时启停用户的可控负荷(空调、热水器等),来实现用户不感到停电的负荷管理。 此外,还应积极开展基于分时电价的需方用电管理(dsm),用以调动需方的积极性来参与负荷管理。 供方负荷管理与需方用电管理相结合,必将有力地改善配电系统的负荷曲线,并为随后电力市场的开展打下基础。 lm负荷管理功能与电力供需关系和电力市场进程有关,涉及到对原有负荷控制系统的利用和改造,以及和具有需量控制功能的数字电量计费系统相配合等问题。但无论是沿用原有的负荷控制终端、或是与新建的电量计费系统相结合,主站均和scada/dms集成在一起,以适应电力市场发展的变化,而不象传统的负荷控制那样分开独立运行。 dms应用软件方面,除传统的网络拓扑跟踪着色、负荷预报、配电潮流、短路分析、网络重构、故障恢复控制、操作票、投诉热线处理等外,还把负荷计费管理、电力市场等应用包括了进来,统一优化管理,授权分工使用。 当然,系统的无缝集成并不排斥通过接口和数据转换、接入现有而又可用的老系统,以保护原有投资。待该老系统淘汰后,再更新为符合开放标准的系统。 2.2 变电站综合自动化 传统的变电站自动化,系由本地监控的自动装置和与调度联系的rtu远动装置所组成。当代的变电站自动化,随着计算机、通信和数字信号处理(dsp)技术的发展,已进入到自动远动、测量控制保护功能集成并随一次设备分散布置,实现无人值班的综合自动化阶段,显示出系统集成的高效益。 当然,常规的有人值班变电站,同样也可以通过变电站rtu接入配电自动化系统。 2.3 环网故障定位、隔离和恢复供电系统 和许多配电自动化装置类似,环网故障定位、隔离和恢复供电系统也经历了从免通信的单项自动化向带通信的综合自动化发展的过程。 免通信的环网故障识别和恢复控制系统,可由一定数量的负荷分段开关(无切断短路电流能力)和控制分段开合的控制器组成。正常时固定开环点运行,两侧供电。故障时,靠故障侧变电站馈线保护动作跳闸,各段开关无压释放。变电站断路器重合成功后,各段开关按事先整定的时限依次重合试投。如为永久性故障,当投到故障段后变电站馈线保护将再次动作跳闸,重复试投过程。但此时故障段业已测明,仅合到故障段前为止。故障段后至开环点的恢复供电,则从开环点检测到对侧线路失压进行重合开始,以相反的方向和相同的原则来实现整个环网故障段的隔离,和非故障段的自动恢复供电。 这种单项自动化装置的优点是无通信要求。但除功能单一和信息未能共享外,本身还存在整定复杂、不能一次定位、开关试投次数较多、恢复时间较长、线路摄取的“冷负荷”较大等问题。 和变电站综合自动化类似,带通信的环网故障识别和恢复控制系统,控制分段开关的开合,称为馈线终端装置ftu的控制器具有支持scada的功能。除了故障时依靠远动功能免除试投实现一次定位、隔离和自动恢复供电外,正常时还兼有收集环网节点电工信息、控制分布电容投切、以及合理选择开环点用以降低网损等功能。 2.4 多功能数字分时电度表系统 常规的分时电度表,是专为电量计费而设计的,用途比较单一,一般不具备通信条件。 随着计算机、通信和数字信号处理技术应用的普及,导致了当代多功能数字分时电度表的问世。这种可以远方通信的多功能数字分时电度表,除了具有分时电度表的功能外,还能和配电控制中心配合,收集带时标的用户电工信息、传送电量计费信息、具有窃电报警、负荷控制、液晶显示、长期存储等功能。在电量计费系统中,表计本身还可兼作数据集中器使用,大大简化电量计费系统的构成。 电量计费系统是开拓电力市场的一项基础性设施。通过电量计费系统的建设,应一改过去垄断经营时期供方查表、用户缴费、逾期罚款的单向联系模式。 城网建设改造中,正在进行量大面广的“一户一表”建设。无论从当前的“商业化运营”或今后的“配电市场”来看,都应尽可能地考虑到计费信息的双向通信(大中用户远方读表和中小用户智能卡)以及和银行结算的关系问题。 “投诉热线处理”是供方和广大用户建立双向联系的又一渠道。因此,进行低压线路和一户一表的建设改造时,一二次系统应统一优化设计,以期建立一个面向用户(含物业管理)分级分片双向通信的联系机制,提高供电服务水平。 2.5 管理信息系统 基于自动绘图和设备管理(am/fm/gis),含变电、配电、用电、检索、决策、以及办公自动化(oa)等在内的管理信息系统(mis),早期是作为离线管理系统而独立运行的。现在,am/fm已发展成为一个独立的地理信息系统(gis)软件产业,支持包括电力系统特别是配电系统在内的具有空间数据的行业开发各种应用。 随着信息产业的发展,电力行业进入了由实时信息提供管理服务、管理信息(包括地理信息)支持实时应用的新阶段,甚至发展了scada/gis系统。 近年来,mis趋于向osa标准以及日益普及的intranet/internet靠拢,且大有以内联网取代mis之势,以便与电力市场的发展接轨。因为,今后电力市场的交易,将不再是大厅交易,而是基于intranet/internet、以浏览器为特征的、称之为电子商务的网络交易。 传统上的管理信息系统(mis),以专用网、专用信道和图形用户界面为其特征,显然不适于提供电力交易使用。这又是考虑电力市场发展时所提出的一个挑战:是使传统的管理信息系统和今后的交易信息系统并行发展,或是对现有的mis进行改造、使之适应今后电力市场的发展。事实上,一些面临发电市场压力的网省级调度中心,已经按后者行事并已改造就绪了。 3 结语 3.1 当代的配电系统自动化正从“多岛自动化”走向系统集成,并受到电力市场发展的影响。 3.2 “多岛自动化”是以单项自动化为基础,由少到多各自平行发展。系统集成的综合自动化,是以整体综合优化为基础,力求信息共享、功能互补,并随技术的进步而提高其集成度。 3.3 当前配电系统自动化中的负荷管理系统、电量计费系统和信息管理系统,需要考虑电力市场发展的影响。 3.4 基于开放系统结构和国际标准的分层分布配电系统综合自动化,适应当代系统集成和电力市场的发展方向,“性能价格比”好、可伸缩性强。用户可以任意分步实施其配电自动化规划,所投入的系统或设备不会因系统的发展或技术的进步而导致重复建设甚至推倒重来。 电力自动化论文:电力自动化系统控制分析 摘要:介绍了分层分布式变电站自动化系统中控制与操作的功能及特点,总结了防误操作的几种模式,比较了常规站与自动化站控制与操作系统的差异,提出了作者自己的看法。 关键词:自动化 控制与操作 1 控制可靠性 变电站的设计首要考虑的便是控制与操作的高可靠性,采用自动化系统的变电站更要将计算机监控系统缜密设计。通常用于高压电力系统的变电站自动化产品都具有以下功能,以保证控制操作的高可靠性。 1.1 多级多地点控制功能 自动化系统的控制操作方式有远方遥控、站控、就地(后备操作)3种方式。 远方遥控:由调度人员在调度端发出下行控制命令。站控操作:运行人员在变电站层监控主机发出操作命令,通过交互式对话过程,选择操作对象、操作性质,完成对某一操作过程的全部要求。就地操作:作为后备控制方式,当监控系统故障或网络故障时,可在间隔层的测控单元的小开关手动控制或通过就地监控单元装置上的薄膜键盘进行就地控制。 上述3种操作方式通过软件或使能开关可相互切换,当切换到后备手动控制时,站控及遥控命令不被执行;当切换到站控操作时,后备手动控制不产生任何作用,计算机对一台设备同一时刻只能执行一条控制命令,当同时收到一条以上命令或预操作命令不一致时,应拒绝执行,并给出错信息。每个被控对象只允许以一种方式进行控制。 1.2 操作过程中软件的多次返校 1.2.1 操作员权限设密,以杜绝误操作及非法操作。目前成熟的监控系统的软、硬件设备都具有良好的容错能力,即便运行人员在操作过程中发生一般性错误,均不引起系统的任何功能丧失或影响系统的正常运行,对意外情况引起的故障,系统都具有恢复功能。 1.2.2 操作员工作站发出的操作指令,都必须经过选择—校核—执行等操作步骤,返校通过后再送至该点执行下一步骤。当某一环节出错,操作指令中断,并告警提示。每次操作结束后,系统自动记录操作过程并存盘。 1.2.3 监控系统的双机配置 220 kv及以上电压等级变电站自动化系统多作双机双网配置,作为人机接口的监控主站冗余配置,热备用工作方式,可保证任意设备故障时对控制功能无影响。时下的做法,监控主站用以太网相联并以hub作为该以太网的管理。该网上任一装置异常,可将热备机切换为主机工作。 监控系统硬件的冗余配置,系统分层分布式结构,为变电站的控制与操作的可靠性提供了保证。 2 操作实现方式 为保证变电站控制与操作系统的可靠性、准确性,变电站的防误操作的设计也是重要环节之一。因为是计算机监控,变电站不再采用繁琐的电气联锁,可方便地实现多级联锁。对于分层分布式自动化系统,其操作闭锁方式也为分层分级式闭锁而与该系统结构相适应。每个间隔的测控装置,已引入该间隔的交流电流、电压、断路器位置及刀闸辅助接点作为遥测、遥信之用,这也为实现本间隔内的断路器及刀闸操作的防误操作提供了必要条件。智能型装置可很方便地利用上述信息进行编程,实现该间隔的操作闭锁功能。 对于全站的涉及多个电气间隔和多个电压等级间的操作闭锁,目前有3种不同的实现方式。其一,用软件实现,即将全站的防误操作闭锁用软件编程置于监控主机之内。监控主机可从通信网上获得全站所有开关、刀闸的状态信息及每个间隔控制终端的操作信息,引入设备操作规则,进行软件编程即可实现全站的操作闭锁功能。该方式应该说是最简单经济可靠的方案之一。其二,硬件闭锁,即西门子公司的8tk模式。西门子公司的lsa-678变电站自动化系统的一个主要特点便是8tk操作闭锁装置的相对独立性,8tk纯粹作为控制及操作闭锁之用,每个间隔的刀闸信息进8tk1实现该间隔的操作闭锁,各间隔的刀闸信息经重动后都进入8tk2装置,母联刀闸及母线地刀等直接引入8tk2装置,8tk2装置实现间隔之间的操作闭锁功能。其三,软硬相结合的闭锁方式,间隔之间的闭锁采用8tk及类似装置实现闭锁功能,监控主机内做一套全站的软件操作闭锁。该模式即为浙江金华双龙500 kv变采用的操作闭锁方式。 软硬两级闭锁,其可靠性高,监控系统或网络故障不影响全站的安全可靠操作,但该模式接线复杂,且价格昂贵,金华500 kv变的该套8tk闭锁装置约花费人民币300万元。 以软件实现全站的操作闭锁,对于一套成熟的变电站自动化系统来说,也应该是高可靠性的;既然整个变电站的监控功能都由监控主机实现,那么操作闭锁软件功能做在监控主机内也应是安全可靠的。对于双机系统冗余配置,闭锁软件也为双套设置。笔者认为对于220 kv及以下自动化系统实现的无人值班站采用这种模式可靠、安全、经济适用。 对于一个半开关接线的500 kv变电站,笔者认为500 kv系统每个断路器及两侧刀闸的操作闭锁由相应测控装置实现以外,每串内的断路器及刀闸之间的闭锁采用专门一套硬件闭锁装置以提高其可靠性。至于220 kv系统为简化接线,节约资金,可不必配置用于间隔之间操作闭锁的专用硬件装置。 上述三种模式都可高效可靠地实现变电站所有断路器及刀闸的控制。而且都具有顺控功能,例如:操作某条线路送/停电、旁母代/倒线路、母线切换等各种常规顺序操作,只需在监控主机的键盘上敲入相应指令,便可自动完成。常规站可能要花费几个小时的操作,在这里几分钟便可完成。 可见变电站自动化系统的防误操作分层分级考虑,其可靠程度明显优于常规站的防误设计。 3 自动化控制技术分析 分层分布式自动化系统从软硬件上分层分级考虑了变电站的控制与防误操作,提高了变电站的可控性及控制与操作的可靠性。综合自动化站可采用远方、当地、就地3级控制,而常规站只能通过控制屏kk把手控制;常规站电气联锁设计联系复杂,在实际使用中,设备提供的接点有限且各电压等级间的联系很不方便,使得闭锁回路的设计出现多余闭锁及闭锁不到的情况。综合自动化站可方便地实现多级操作闭锁,可靠性高。 常规站,人是整个监控系统的核心,人的感官对信息的接受不可避免地存在误差,其结果就会导致错误的判断和处理。人接受信息的速度有一定限制,对于变化快的信息,有时来不及反应,可能导致不正确的处理。而且个人的文化水平、工作经验、责任心等因素都会影响信息的处理,可以说常规站人处理信息的准确性和可靠性是不高的。运行的实践证明,值班人员的误判断、误处理常有发生。综合自动化站的核心为系统监控主机,用成熟可靠的计算机系统实现整个变电站的控制与操作、数据采集与处理、运行监视、事件记录等功能,可靠性高且功能齐全。 变电站自动化系统简化了变电站的运行操作,可方便地实现各种类型步骤复杂的顺控操作,且操作安全快速,对于全控的变电站,线路的倒闸操作几分钟便可完成;而常规站实现同样的操作往往需要几个小时,且仍存在误操作的隐患。 常规变电站控制一般采用强电一对一的控制方式,信息及控制命令都是通过控制电缆传输。计算机监控系统控制命令的传输由模拟式变成数字指令,提高了信息传输的准确性和可靠性。特别是分层分布式自动化系统,各保护小间与主控室之间采用光缆传输,提高了信息传输回路的抗电磁干扰能力。分散式布置,控制电缆长度大为缩减,在相同控制电缆截面时,断路器控制回路的电压降减少,有利于断路器的准确动作。规划院最近将全国5个500 kv站作为综合自动化的试点,也从侧面反应电力系统业内人士对自动化监控系统可靠性的认同。 4 小结 综上所述,变电站自动化系统的控制与操作是可靠的,它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。 电力自动化论文:浅谈电力通讯自动化设备与工作模式 论文 关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯 论文摘要:电力通讯涉及的专业资源庞大而复杂,包括线路资源和设备资源,智能资源和非智能资源,物理资源和逻辑资源;另外随着电力通讯系统的迅速 发展 ,传输干线的数目大幅度增加,传输系统容量越来越庞大,导致 网络 管理、电路调度工作的难度和复杂度增加。鉴于此,文章对电力通讯自动化设备与工作模式进行了探讨。 一、电力通讯自动化设备 (一)载波通讯设备 一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。 1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。 2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。 (二)微波通讯设备 根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。 1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。 2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的 规律 组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。 (三)光纤通讯设备 光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制pcm数字通讯设备。 1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于pcm电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将pcm综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。 2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。 3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括pcm基群和高次群复接设备。pcm基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路pcm信号变成一路基群速率为2048mbit/s信 号进行传送,以及将收到的pcm基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。 二、电力通讯 网络 的工作模式 通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输 入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以 经济 地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力 工业 中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的 发展 ,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。 三、结语 在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。 电力自动化论文:探究电力调度自动化系统应用现状与发展趋势 摘要:文章介绍了电力调度自动化系统的主要功能,论述了其 发展 现状,分析了电力调度自动化的发展趋势。说明了电力调度自动化系统是电网安全和 经济 可靠运行的保障,在电力调度中具有主导作用。 关键词:电力调度;自动化系统;趋势 0 引言 电力调度自动化系统是指直接为电网运行服务的数据采集与监控系统,包括在此系统运行的应用软件。是在线为各级电力调度机构生产运行人员提供电力系统运行信息、分析决策工具和控制手段的数据处理系统。电力调度自动化系统是保证电网安全和经济可靠运行的重要支柱手段之一。随着电网不断的发展,电网的运行和管理需求在不断地变化,要保证电力生产的安全有序进行,作为重要支柱的调度自动化系统要适应电网需求的发展。 1 电力调度自动化的主要功能 电力调度自动化系统采用成熟的 计算 机技术、 网络 技术及通讯技术等,符合相关的国际和 工业 标准。电力调度自动化系统的主要功能包括:数据采集、信息处理、统计计算、遥控、报警处理、安全管理、实时数据库管理、 历史 库管理、历史趋势、报表生成与打印、画面编辑与显示、web浏览、多媒体语音报警、事件顺序记录、事故追忆、调度员培训模拟等。重要节点采用双机热备用,提高系统的可靠性和稳定性。当任一台服务器出现问题时,所有运行在该服务器上的数据自动平滑地切换到另一台服务器上,保证系统正常运行。系统有健全的权限管理功能。能快速、平稳地自动或人工切除系统本身的故障,切除故障时不会影响系统其他正常节点的运行。调度主站是整个调度自动化监控和管理系统的核心,从整体上实现调度自动化的监视和控制,分析电网的运行状态,协调变电站内rtu之间的关系,对整个网络进行有效的管理使整个系统处于最优的运行状态。电力调度自动化系统是监控电网运行的实时系统,具有很高的实时性、安全性和可靠性。 2 电力调度自动化系统应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000,sd-6000.open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认标准:操作系统接口用posix:数据库接口用sql结构化访问语言;人机界面用osf/moyif,x-windows;网络通信用tcp/ip,x.25。应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 2.1 cc-2000系统 采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的 规律 进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 2.2 sd-6000系统 sd-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。 2.3 open-2000系统 open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外 发展 速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。 open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。 3 电力调度自动化发展趋势 随着电力系统的发展和电力体制改革的深化,为保证电网安全、优质运行,电力调度中心可能同时会运行多个应用系统,例如调度自动化系统,点能量计费系统、调度生产管理系统、配电管理系统等。每个系统又可能包括多个应用。这些系统活应用需要有以下要求:①可以相互交换数据,共享信息;②能够不断扩展新的应用功能,集成更多的系统,并降低接口的难度和成本;③可以采用不同厂家产品,实现跨平台的异构系统和互操作。 为满足以上要求,iec第57技术委员会的13工作组推出了调度自动化系统各应用系统接口的系统标准 iec61970,其主要部分是以cim描述电网的公用信息、以cis访问电网的公用信息,其理想目标是实现“即插即用”,当前目标是解决系统的互联和异构问题。开发基于iec61970标准的电网调度自动化系统,把异构机型、多体系互联起来,在不同的系统之间建立一种公共的相互兼容和可互相操作的环境,最大可能地充分利用 计算 机处理能力,真正做到数据共享、资源共享。使电力 企业 获得更高的效率和更大的 经济 效益,这将是调度自动系统的发展放向。从技术发展趋势上看,我国的调度自动化系统在逐步经历并完成了从“经验型调度”到“分析型调度”的转变之后,相信必将发展至“智能调度”阶段。这也是由当前各种新的调度自动化技术需求所决定的。 随着电力市场的引入,更多的市场参与者要求能够使用调度自动化系统进行信息上报和查询等操作,这就对智能调度系统的信息安全防护能力提出了更高的要求。尽管国家经贸委和电监会已经出台了相关技术规定,但是可以预计电力二次系统安全防护问题将面临更多的挑战,“智能调度”系统将能够满足客户在信息安全防护能力方面更高的需求。 电力自动化论文:电力自动化信息技术论文 1电力自动化技术的特点 电力自动化系统是一个可以确保电力系统安全、稳定运行的平台,实现了大众化、模块化的功能。其一,现今的电力自动化系统,不仅支持系统软件的自动升级,还可以供第三方开发。其二,电力自动化系统不仅人机交换界面友好,而且还有良好的开放性,更重要的是支持多种语言。其三,信息技术与电力自动化技术巧妙的结合,系统实现了在线监控、WEB浏览、实时查询等多种多样的功能。 2电力自动化技术的现状 现阶段,和谐社会已成为永恒的话题,对于供电系统的安全性和可靠性也更加得到重视,电力自动化技术就应运而生,而且在众多领域得到应用。电力自动化将先进的现代信息技术融合到电力系统中,实现实时监控电力系统的运行过程,进而对整个电网的运行进行控制。如此一来,电站的管理人员就可以得到放松,减少不必要的劳累,只要通过监控中心就可以完整的了解整个电力系统的运行状况,进一步提高了管理人员的工作效率,并且不需要进行复杂的判断与分析,就能够便准确的判断故障。因此,从现在的发展形势来看,电力系统要想实现真正的自动化,就必须将电子信息技术与计算机技术融入进去。由此看来,电子信息技术已变得尤为重要。 3信息技术在电力自动化系统的应用 3.1变电站的自动化 变电站自动化是为了替代电话人工操作与人工监控,增强对变电站的监控能力,来保证变电站的安全高效运行。信息技术在变电站自动化中的应用,主要是因为变电站中普遍使用基于计算机技术的智能设备(IED),它不仅可以分析出很难测定的数据,实现数据的数字化,还可以通过计算机数据通信接口,运用计算机的存储功能完成统计记录。变电站自动化系统的特点是通过自动控制技术、计算机技术、通讯技术等实现对变电站二次设备(如控制、继电保护、故障录波、信号、自动装置和远动装置等)的功能进行优化以及重组,通过变电站系统内部设备的数据共享、信息交换,来完成监视、控制、测量和协调变电站所有设备的运行监控的任务。变电站综合自动化替代了变电站常规的二次设备,能简化对变电站的二次接线,其不仅是电网调度自动化不可或缺的重要组成部分,也是电力生产现代化的一个十分重要的环节。 3.2电网调度的自动化 电网调度自动化由服务器、计算机网络、工作站、下级电网调度站等部分组成,组件不仅多,而且安装复杂。目前,我国电网调度可分成县级电网调度、小区域电网调度、省级电网调度、大区域电网调度、国家电网调度五级。通过电网调度主站系统而实现整个电网运行的监控的电网调度自动化,可以使电网调度人员更加有效的对电网进行指挥,让其稳定、安全和高效的运行。其主要作用可分为: (1)合理地进行科学的经济调度,达到降低损耗、节约资源、缓解资源压力等作用。 (2)达到实时对电网进行监控的状态。工作人员通过对电网用电负荷、电压等参数、设备位置给水等指标的监控,达到满足用户需求的目的。 (3)有些问题可能会非常迅速的导致电网瘫痪,而电网调度可以实现事故处理的最优化,必须通过提高其分析、处理电网运行的能力来实现自动化,对电网进行实时的监控,减少事故的发生,避免不必要的事故发生。 4信息技术在电力自动化未来应用中的发展趋势 4.1人性化 以人为本是电力自动化系统建设中必须要考虑的因素。操作界面的人性化、操作的人性化使得电力工作更加简单轻便,管理系统更加灵活。互联网时代的快速到来,使得计算机、通讯、控制和电力设备能够更加完美的融合在电力系统中,并实现了电力系统经济、稳定、简便、安全地运行。电力系统的飞速发展,使得其设计范围逐渐扩大、功能更加完善、细节逐步合理、操作更加人性化。 4.2智能化 计算机人工智能为电力自动化系统的发展提供了可靠的技术支撑,智能化已成为自动化产品的主流发展方向,智能化可以有效地整合电力自动化系统中的信息,做到对电力系统中的故障实时的监控、故障的自动分析、预警等,其还可以进行对电力事故状态的控制、恢复功能。建立一个能够集紧急控制一体化的新技术与新理论,可以广域同步信息的网络平台,能够协调电力各系统的网络保护与控制、区域稳定的控制系统、紧急控制的系统、解列控制系统与恢复控制系统等于一体的安全且综合的防控体系。使得老少皆宜。 4.3数字化 通信数字化、信息数字化、管理数字化、决策数字化作为电力自动化系统的发展方向。电力自动化系统准确、安全、有效、实时、快速的运行是建设电力系统数字化不懈的追求。经过对信息的采集、处理以及综合的分析利用,建立分类、分层、分区的体系,实现电网数据的规范化与统一性,进而实现电力的信息化、可视化、智能化,增加电力系统决策的效率,保证电力系统可靠、稳定、安全的运行是电力数字化建设的目的。逐步实现电网勘测、设计、规划、运行、管理、维护各个环节的信息化。4.4电力自动化系统和电子信息设备的兼容当今的社会,手机等电子设备已越来越多的占据着我们的生活。实现电子设备、硬件、软件的兼容必将会成为未来电力自动化的发展主流。微型产品已经越来越多的被应用到电力自动化系统中去,而且也成为了发展趋势,由于,电力系统的组成是相对复杂的,所以,微型产品在一定程度上受到电磁波的干扰,而产生误动、死机等问题,由此看来,电力自动化系统和电子信息设备的兼容将会是解决这一问题的关键。 5结束语 近年来,我国对高新技术领域的投资呈高速增长的势头。信息技术作为高新技术领域的基础,它的不断发展,带动了电力自动化技术的发展。电力自动化的创新和发展符合可持续发展的理念,智能电网的组建,更加促进了电力自动化的发展,而且,我国也十分重视智能电网的组建工作,投资数额呈上升势头,其必将促进电力系统的进一步发展。未来的电力自动化系统将以人性化、智能化、数字化和互动化为主,势必将会更好地为用电户服务。 作者:顾海卫 郭攀 单位:赣西电力勘察设计院
电气工程及自动化论文:电气工程及电气自动化控制分析 摘要:笔者针对电气自动化技术核心特征和电气自动化控制系统主流操作应用模式,加以细致化论述,同时集思广益探讨出实效性较高的系统操作应用方案。希望长此以往,能够为我国电气工程事业可持续竞争发展,奠定基础。 关键词:电气自动化;控制系统;操作应用;监控管制 引言 最近阶段,在国际范围内,电气自动化控制系统得以全面普及沿用,不过我国在该类技术领域研究上始终处于初步探索阶段,尤其经过相关知识理论的逐层修缮,使得未来电气自动化和IT技术融合,透过集成向智能化控制方向转变,成为必然趋势。由此看来,主动针对电气自动化控制系统技术原理、功能特征,以及后期在电气工程内的应用前景,加以有序探讨论证,是十分必要的。 1电气工程发展需求和自动化系统建设的核心思路认证 目前我国科学技术更新速率极快,有关计算机、电子学开始在电气工程内大力拓展沿用,使得电气工程学科理论和技术变化结果十分可观,在该类行业领域中的人员也都清晰透彻地感知到传统电气工程理论的低迷迹象,同时将注意力集中投射在国际领域内的先进自动化控制系统操作要点层面上,希望透过相应的培训改造,转化成为国家电气工程需要的素质、技能兼备型人才。电气工程内的自动化系统建设工作,将集合微电子、计算机、传感器、检测转换等高端技术设备,使得电气工程和电子技术,高端硬件和软件资源至此得以充分地交接融合。其发展思路在于秉承拓宽面向、强化基础素质、提升电气工程控制能力,希望能够科学的培训课程,获得专业技能和职业道德素质俱佳的人才,使得电气工程在市场上彰显出应有的竞争潜质。 2电气自动化控制系统技术原理和主要功能特征研究 2.1技术原理 电气自动化控制系统设计开发工作,主张将注意力集中投射在电气工程监控模式之上,如远程和现场总线监控形式,其中计算机终端主要负责动态化协调各类工程信息,同时进行智能化储存和验证解析。归结来讲,计算机便是整个电气自动化控制系统科学运行的基础性指导媒介,在实际操作环节中,计算机会自动处理好相关数据输入、输出,以及校验分析程序,确保系统控制中不会产生任何误差,最终推动电气工程各项活动交接进度。 2.2主要功能特 征结合热工控制量相比,电气自动化操作和控制规范准则存在较大差异,包括信息采集对象单一、数量不多、操作频率低等现象,不过凸显该类工序流程的快速和精准操作效果。须知电气工程中设备保护自动装置,必须要保留高可靠性,反应动作速率也相对较快,在此期间,又不可脱离高对抗干扰性因素而独自运行。因此电气自动化控制系统便随即凸显顺序控制和数据采集系统的主导地位,同步状况下更附加较多数量的联锁保护关口。正是在此类环境作用下,机组电气系统被自然地划分到DOS控制单元之中,不单单满足预设的正常起停和灵活性运行操作要求,并且能够实时性检测和显示不同设备运行异常状态和相关数据,保证在当下制定实施富有针对性的调试措施,借此维持电气自动化控制系统全程运转的安全合理性。 3自动化控制系统的各类操作方式整理 3.1集中式监控 该类监控模式主要适用于电气工程内运行维护快捷、系统操作简易、控制中心防护要求不严格的项目之中。不过此类操作模式主张令系统不同功能模块整合到一类处理器之中加以调试,内部涉及任务量过多,且会令处理速率遭受严重束缚限制。再就是将所有电气设备全面划入监控范畴,必然会令主机原有冗余急剧下降,如若盲目地进行电缆增加,则会令企业白白耗费较多的经济成本,而长距离电缆引入干扰始终未能消除,系统运作可靠性最终仍旧不能保障。另外,隔离刀闸操作闭锁和断路器联锁主要沿用硬接线,由于前者辅助衔接位置点出现纰漏,使得设备不能正常运转,即便是有关人员想要查线,也会因为二次接线复杂问题限制,而增加较多维护工程量,其间造成错误性操作现象的几率也就随着大幅度增长。 3.2现场总线监控 随着我国智能化电气设备全面革新,加上计算机信息技术在变电站综合自动化系统内部的普及贯穿,使得电气工程施工人员获取更多的操作经验,整体上为电力企业电气系统网络智能化控制应用,提供保障。实际上,总线监控能够令系统设计成果变得更加富有针对性,尤其是在不同间隔中保留多元化的操作功能,能够结合具体间隔状况提供可靠性设计方案,整体上将远程监控模式的所有优势条件融合进来。与此同时,此类控制手段能够令以往繁多的隔离设备、模拟量变送器等加以适当缩减,保证任何关键性设备都能够在现场随时安装,快速透过通信线媒介和监控系统交接,使得电缆大规模控制和设备安装维护工作量得以适当减少,节省不必要的成本支出。需要额外加以强调的是,不同装置功能保持一定的独立性并且利用网络加以衔接,因为网络组态灵活性,使得系统整体操作控制可靠性倍增,即便是当下衍生出装置故障,也只会令对应部件遭受影响,系统不至于因此而产生瘫痪危机。因此,现场总线监控开始被认定是日后我国供电企业计算机监控系统的主流控制发展手段。 3.3远程监控 该类控制模式时刻彰显出电缆应用量、安装费用有效节约,组态灵活、系统运作可靠性高等优势特征,不过因为不同区域现场总线通讯速率过低,使得某些电气工程通讯量过大。因此,此类控制形式对于大范围电气自动化系统构建来讲适用性不佳,仅仅能够满足小规模系统的监控要求。 4电气自动化控制系统的实际应用细节解析 现阶段电气自动化控制系统已经得到全面应用,至于主要操作控制细节内容将如下所示: 4.1计算机处理和数据收集存储 负责进行关键性参数输入、显示,确保性能计算工作处理妥当之后,将当中存在的异常报警、事故序列、历史数据等信息加以收集存储,并制作相关报表打印上交给主管。 4.2汽轮发电机电液调节 进行汽轮发电机组控制时,需要从盘车开始,逐层地进行冲转、暖机、升速、阀切换并网、带初负荷等工序流程校验调试,直到确认系统正常运行为止。事实证明,进行电网一次调频,以及利用电嘲调度接受来调整负荷,不单单能维持机组长期安全性,同时在运行状态变化基础上,也可以很好地延续机组使用时限,借助稳态运行提升机组的经济性。 4.3汽轮发电机旁路控制 该类结构单元主要配合高/1氏压旁路压力调节和高/1氏压旁路温度调节系统进行同步管理,其中旁路阀门执行端可以借助系统运作中力矩和速率精确化控制诉求,进行电动或是电液执行器具选取。 4.4汽轮发电机监视保护 汽轮发电机想要系统化监视查询电气工程内相关机械实际运作状况,就必须在机组启动、运行和停机这类时间段中进行保护仪器调控,顺势将系统内部各类弊端消除,规避一切事故的滋生。事实上,从上世纪八十年代开始,我国生产供应的汽轮发电机组内部单机容量就全面增加,需要在后续监视保护仪表开发设计过程中额外添加富有针对性的机械参数,当中自然包括转速、轴向位移、轴承盖振动、偏信度等,唯独如此,才能令该类机组联锁保护作用全面发挥,进一步精确化感应现场保护监视的不同信号。另一方面,机、炉协调化管理应用。该类工序在火电站主控系统中影响意义极为深刻,其主张进行不同机组输入、输出间的能量和质量平衡控制,使得系统运行中的内外干扰因素得以有机消除,借此迎合电网对于机组负荷的要求,使得机组长时期稳定运行。再就是进一步接受电网负荷调度并介入到调频率、调峰单元之中,使得汽轮发电机和锅炉之间能量输入和输出得以平衡,协调锅炉内部送风、燃料、引用、给水等子系统控制动作,以及辅机设备和机组实际运转能力。 5结语 综上所述,电气工程和电气自动化控制系统应用工作,本身过于繁琐复杂,笔者在此提供的建议内容相对有限,日后希望相关工作人员能够借此不断创新拓展。相信长此以往,必将能够为我国电气自动化系统科学控制,以及电气工程事业可持续发展,提供不竭的支持辅助动力。 作者:高学强 单位:天津市德安安装工程有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化技术设计研究 【摘要】在发展中,电气工程及其自动化技术以其实用性和科学性,有力地推动着我国工业和电气工程事业的现代化发展。本文主要分析了电气工程及其自动化技术的设计原则,并就其应用问题进行了探讨,以供参考。 【关键词】电气工程及其自动化;技术设计;技术应用 自动化技术在我国起步较晚,但发展极为迅速,为我国社会经济发展、工业建设及电气工程事业,提供了强大的发展动力。电气工程及其自动化技术的广泛应用,不仅提高了效率,降低了成本,扩大了效益,也为工业生产和电气工程事业提供了有效技术保障,促进了我国现代化进程的不断加快。 1.电气工程及其自动化技术概念 电气工程及其自动化技术涉及的内容比较广泛,目前已发展成为一个较为完整的体系。其概念与外延在不同时期也存在很大的差异。最初,人们将电气与电子产品的相关科学联系在一起,统称为电气工程。随着现代信息科技与物理科学的发展进步,电气工程的外延逐渐扩大,涵盖了计算机、互联网、电子电力、机械自动化及电路技术等多种技术。电气工程的发展程度体现了一个国家的科技水平和技术实力,影响着国家综合实力的提升。电气工程及其自动化技术主要分为两类,即状态检修技术和管控一体化技术。其中,管控一体化技术是通过信息数据的集成与处理,实现管控一体化;状态检修技术主要是预测和监控设备运行状态,保证设备正常运行,以提高设备的安全性和稳定性。 2.电气工程及其自动化技术的设计 2.1电气工程及其自动化技术的设计原则 电气工程及其自动化技术的设计,并非是固定的、统一的模式,而是要根据实际情况,结合各种生产机械、生产环境以及平台支撑等因素,来有针对性地进行设计。其最根本的原则就是要最大化地满足机械自动化控制的需求,提高生产效率和经济效益。同时,还要做到经济实用,使软硬件设计都能符合工业生产等实际需求,能够为工业生产和社会建设提供有效的技术支持,实现低投入、高效益。 2.2电气工程及其自动化技术的设计 影响电气工程及其自动化技术设计的主要因素,可分为硬件设备与软件设备两方面。在设计过程中,要充分考虑这两方面的因素,根据设计原则进行有针对性的设计。首先,在硬件设计方面,在分析工业控制等实际需求基础上,设置中央服务器,以确保整个系统的平稳运行。其次,在软件设计方面,可采用当前市面上通用的自动化软件控制系统,依据硬件设计来进行设计,有针对性地编写操作性强的自动化控制程序。完成软硬件设计之后,为了确保设备能够安全、平稳、高效的地运行,还应当将火灾自动报警与消防联动系统以及设备自动化系统安全防范系统,纳入到电气工程及其自动化技术设计中,形成实现一体化的电气自动化系统控制、决策和管理,为生产实践提供最大化支持。再次,应采用科学、统一的网络架构,进一步完善和改进系统功能,根据企业实际应用需求,实现系统实时信息交换和资源共享。最后,要充分考虑信息数据的安全性,加强安全装置设计质量控制。根据电气工程自动化系统设计要求,对安装装置的使用性能和质量进行检测,努力提高系统集成化程度,保证各应用模块和装置具有良好的兼容性和相容性,降低系统设计、管理、运行、维护成本。 3.电气工程及其自动化技术的具体应用 3.1在建筑业中的应用 如今,我国建筑的智能化水平越来越高,对电气工程及其自动化技术的需求也越来越大。利用电气工程及其自动化技术管理的内容,主要包含楼宇自动控制系统、给排水系统、安保系统、消防系统、照明系统、电梯系统等。例如,楼宇自动控制系统就是利用该技术进行集散化控制。所谓楼宇自动控制系统,就是通过计算机对相关操作内容进行有计划的分散控制与集中管理。 3.2在工业中的应用 电气工程及其自动化技术在工业中应用日趋广泛。它通过控制感应器和继电器等电子元件,来有效实现对工业流程的自动化控制与管理,极大地提高了生产作业效率,解放了人力。技术人员在终端就可以实时监控各系统和线路的运行情况,及时发现故障隐患并有针对性地采取解决策略,保证生产作业顺利、有序地进行。 3.3在电力系统中的应用 在能源日益短缺的背景下,清洁、优质的电力能源得到了更加广泛的应用。随着我国电力事业的发展,电力系统的自动化、现代化水平不断提高。例如,火电厂是电力生产的主要场所,其中设置和分布着众多重要的设备设施,如果进行人工监测和检测的话,不仅效率低,而且极易出现安全问题。利用电气工程及其自动化技术,就可以对锅炉、汽轮机以及发电机等重要设备,进行24小时实时监测和控制,快速侦查调试,及时发现并解决设备故障隐患,为电力供应提供良好的保障,极大提升电厂设备运行效率。 作者:杨婷 单位:成都理工大学 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化建设与发展 摘要:电气工程及自动化是生产生活各个领域的根本所在,对国民经济的发展起着支柱性作用。在科学技术不断发展的条件下,电气工程及其自动化建设不断进步,促进了社会生产效率和人们生活水平的提升。本文就电气工程及其自动化的建设现状进行分析,并对其发展方向进行探讨,以期为电气工程及其自动的发展提供参考。 关键词:电气工程;自动化建设;技术创新;人才培养 电气工程及其自动化是一门重点学科,与社会各行各业有着密切的联系,对社会经济发展起着重要的推动作用。电气工程及其自动化包括许多方面内容,如计算机技术、电机电器技术和电子电力技术等,具有较强的综合性,主要体现在强弱电结合、软硬件结合和机电结合等方面。研究电气工程及其自动化的建设和发展,具有重要的现实意义。 1电气工程及其自动化的建设现状分析 1.1技术方面 在电气工程及其自动化中,集成了多种先进技术,涵盖多个领域,如信息技术、电子技术等。只有这些技术共同进步,才能有效促进电气工程及其自动化建设的进步。但是,从目前现状来看,电气工程及其自动化在技术方面还存在一定不足,主要体现在技术与实际需求脱节,在电气工程及其自动化的设计中,设计人员只能根据现有技术来进行设计,且设计成果不符合需求,再加上电气工程及其自动化开发平台系统不统一,在具体设计时,每个环节需要进行专门设计,增加了设计工作量,延长了设计周期,导致开发成本居高不下,对电气工程及其自动化的建设造成一定阻碍[1]。 1.2人才方面 电气工程及其自动化依赖的各种技术都具有较强的专业性特点,因此,只有具备足够专业素质的技术人才,才能承担电气工程及其自动化建设的任务。由于电气工程及其自动化在国民经济中占据重要地位,电气工程师的培养受国家各个层面的广泛重视,在各大理工类高校中,基本都设置了电气工程及自动化专业,培养了一批高水平的专业人才。但是,随着技术的更新换代,教育改革的深化及新政策的推出,电气工程及其自动化人才培养面临着新的挑战,传统人才培养模式较为落后,导致设计人员思维固化、技术开发创新能力不足,给电气工程及其自动化的建设与发展造成极大限制,如何解决这一问题,改变人才培养模式成为一项重要工作。 2电气工程及其自动化的发展方向 2.1加强技术的开发与创新 在生产中应用电气工程及其自动化,有利于改变传统生产模式,减轻工作人员负担。但同时,在日益激烈的市场竞争环境下,企业对生产的效率、成本提出了更高要求,电气工程及其自动化水平也需要进行提升。电气工程及其自动化的发展离不开技术支持,在要求越来越高的情况下,必须要对技术进行创新,以满足相应要求,如统一系统程序接口标准,提高电气工程及其自动化系统中数据传输的速度与安全,从而提升生产效率、保证信息安全[2]。 2.2改变人才培养模式,提高人才综合素质 大量专业人才的支持是提高电气工程及其自动化水平的关键。但就当前人才培养模式来看,通过高校学习培养的电气工程及其自动化人才,虽然具备一定的理论知识,但严重缺乏实践经验,其需要较长时间的磨合,才能承担相应任务。针对此问题,各高校可以采取“校企结合”的方式,使学生将学习到的知识落实到实践中,并通过实践来加深对知识的掌握和应用程度,提高专业人才的综合素质,更好地满足电气工程及其自动化建设的需求。此外,在专业人才培养过程中,还需要重视人才设计能力、开发能力的培养,可借鉴国外的先进经验,采取创新、鼓励的培养方式,电气工程及其自动化的良好发展提供人才基础。 2.3积极完善电气工程及其自动化系统开发平台 电气工程及其自动化主要应用于企业生产中,其目标是提高生产效率,降低生产成本,保证企业效益,满足企业的需求,具有一定的商业属性。系统开发平台是电气工程及其自动化的重要基础,是设计和增加功能的主要途径,因此,完善系统开发平台,并使其向数字化、智能化方向发展,能有效提高电气工程及其自动化的工作效果,促进我国电气工程及其自动化的应用[3]。 3结语 在现代社会发展中,电气工程及其自动化是一个至关重要的因素,推进电气工程及其自动化的建设十分必要。科学技术的进步,为电气工程及其自动化的发展创造了良好条件。但目前,我国在技术和人才等方面还存在诸多不足,因此,需要继续加强技术方面的创新,培养高素质人才,完善系统开发平台,使电气工程及其自动化与市场需求、社会发展相适应,实现经济效益和社会效益的双赢。 作者:龚成 单位:中国矿业大学 信息与电气工程学院 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化专业实践教学的方式 【摘要】电气工程及其自动化专业作为传统的工科,有着显著的实践特色,对于学生实践操作能力的提升,以及综合素质的全面提高都具有积极的促进作用。但是当前在我国的电气工程及其自动化专业的实践教学过程中,存在着对于实践教学能力不足、教学水平落后、师资力量匮乏等诸多问题,严重阻碍了高校学生学习水平和能力的提升,给高校的电气工程及其自动化专业实践教学质量的提升带来了极大的困难,本文将从如何采取具有针对性的措施,促进高校电气工程及其自动化专业实践教学质量构建的角度进行论述,期望为高校电气工程及其自动化专业实践教学水平以及学生实践应用能力的提升,提供一些行之有效的措施和建议。 【关键词】电气工程;自动化;实践教学 21世纪是一个信息科技高速发展的时代,人们对于创新性人才的要求也越来越高,并且用人单位对学生的实践操作能力和水平的要求日渐提升,然而当前,在我国的高等学校的电气工程及其自动化专业实践教学过程中,由于教师的专业水平有限,只重视了学生基本知识教授,忽略了学生实验操作能力的有效提升,严重阻碍了学生的长期发展。因此,积极采取行之有效的措施,不断提高高校电气工程及其自动化专业实践教学质量,不仅有利于学生综合素质的全面提升,而且对于高校的长远发展具有重大的现实意义。 一、教师综合素质的提升 高校电气工程及其自动化专业实践教学工作作为一项极具专业性和挑战性的工作,对于计算机教师的综合素质和专业知识与技能有着极高的要求,不仅要求这些工作人员具备高水平的专业知识和技能,而且还要求他们具有高度的责任意识和科研能力。然而,笔者经过多年的调查研究发现:当前我们国家的高校中普遍存在着电气工程及其自动化专业教师教学总体水平较低的情况,严重制约了高校的有效发展。具体来说主要存在着两方面的问题:一方面是由于我们高校在开展电气工程及其自动化专业实践教学的过程中,由于欠缺科学的工作知识和理念,轻实践重理论,致使学生无法掌握真正的实践技能,使得教师无法有效开展各项实践教学工作,严重制约了学生的长远发展,另一方面是由于高校电气工程及其自动化专业教师自身专业知识和技能的欠缺,在开展实验教学的过程中,面对学生的提问以及相关的科研和课题研究工作时就会显得手足无措,十分茫然。 因此,不断提升高校电气工程及其自动化专业教师的综合素质,积极采用多样化的形式和方法,不断加强对教师的培训力度,具有积极的作用和意义。具体来说,有以下三点:一是高校教师应当针对自身的短板和问题,在工作之余制定科学有效的复习计划,增强自身理论知识和专业技能的提升。二是,高校应当为教师创造丰富的条件,积极开办电气工程及其自动化专业实践教学培训班,聘请更为专业的人才,加强对教师的培训力度,不断提升教师的综合素质。三是,电气工程及其自动化专业教师之间也应当采取多样化的形式,开展比学赶帮超活动,在有效的竞争学习之中,不断促进自身业务水平的有效提升,为开展电气工程及其自动化专业实践教学奠定坚实的基础,这样不仅有利于高校教师专业水平和综合素质的有效提升,而且对于高校的可持续性发展具有积极的作用和意义。 二、创新电气工程及其自动化专业实践教学的方式 近些年来,随着我国教育教学改革工作的不断深入进行,以及社会对于创新性人才的需求不断增强,一些高校在发展的过程中,由于欠缺对电气工程及其自动化专业实践教学工作的重视力度,一些人甚至认为电气工程及其自动化专业实践教学是一个可有可无的工作,严重限制了电气工程及其自动化专业实践工作培养人才职能的有效发挥,对于创新性人才的培养造成了严重的阻碍。因此,针对当前电气工程及其自动化专业实践教学工作中存在的问题,教师应当采取行之有效的措施,不断进行教学方式的创新,为创新性人才的培养奠定坚实的基础。 三、结束语 当前,随着经济建设的不断发展,以及信息化水平的不断提升,企业对于人才的实践水平和能力的要求不断提升,高校在培养人才方面承担着十分重要而艰巨的任务,不仅要为电气工程及其自动化专业实践教学工作的顺利开展提供完善的基础设施,还应当为电气工程及其自动化专业实践工作的长远发展提供强有力的资金支持,而高校的教师作为电气工程及其自动化专业实践教学工作的重要参与者,应不断依据社会发展的需求以及教学任务和目标,丰富和完善自身的理论知识和专业技能,为培养出适合社会发展趋势的综合性人才不断努力。 作者:王晓蓉 单位:内蒙古机电职业技术学院 电气工程及自动化论文:电气工程自动化问题及解决措施 摘要:电气工程及自动化是一项综合领域技术,涉及机电技术、计算机技术、信息技术、网络技术等内容,是当前社会经济进程中不可或缺的推动力量。尤其是随着我国现代化工产业体系的不断完善,电气工程及自动化技术广泛地应用在各类生产线,在实践中得到快速的提升和发展。本文以下结合电气工程及自动化技术应用中存在的问题,结合化工产业的技术需求,提出相应的解决措施。 关键词:电气工程及自动化技术;存在问题;解决策略;化工应用 电气工程及自动化技术的广泛应用得益于其不可代替的功能,在当前各行业领域中,该技术的发展程度,代表了一个国家和地区的现代化建设水平。电气工程及自动化技术主要用于提升社会生产力,以电力为基础,综合多方面的知识技术,在发展过程中不断完善自身体系,并吸纳更多的先进技术。因此上,单纯地把电气工程和自动化技术看作某一方面的应用是不科学的,不断加大对这一技术的研究力度,确保电气化领域的发展为社会生产做出更大贡献。 1电气工程及自动化现状概述 “电气工程及自动化”即电气自动化,是一种典型的边缘学科,它的发展得益于新兴技术的出现,换句话说,任何一种周边技术的发展进步,都会带动电气自动化技术的大幅度跨越。因此,这一技术的应用也是综合性的,在当前我国化工产业体系完善和行业进步的过程中,发挥了重要的作用,尤其是对生产力的适应性方面,提高了不同领域的产业化速度。就现状而言,电气自动化技术已经成为带动国民经济发展的支柱力量,计算机技术、信息技术和网络技术的不断渗透,实现了智能化的特征。结合化工产业的特点来说,联合生产、高危环境,通过这一技术的运用可以实现更多的无人值守岗位,并降低了操作的误差,节约了人力成本,提高了生产效率;并间接地改变了人们的生活生产方式,让社会生产力逐步细化。 2电气工程及自动化应用存在的问题 根据我国电气自动化技术的发展现状分析,和发达国家相比,在技术层次、应用水平和研发能力方面还存在很大的差距,特别是在化工产业及周边生产中,还存在一系列的问题。 2.1电气工程能源消耗大 顾名思义,电气工程是电力为基础的生产建设模式,在自动化技术的应用中,涉及到生产的各个流程,按照一定的执行程序,强调有效性、标准型,以减小误差为生产目的。而要实现这一系列的操作,必然需要引进更多的电气设备,组成工业生产体系,客观上加大的电能的消耗。我国的能源现状并不乐观,庞大的电气自动化系统能源消耗,不仅不利于工业生产节能减排的实现,也不符合我国可持续经济发展的要求。 2.2电气工程质量不达标 电气自动化技术功能的综合性,也意味着它应用中存在更多的质量标准,事实上,随着现代工业体系中人们安全意识的不断提升和安全问题的关注,也促使电气工程质量的提高。但在现实中,电气工程质量管理缺乏重视,检验过程中以生产满足为基础,尤其是部门领导的安全意识较差,由此造成施工中存在的种种安全隐患。同时,和电气自动化技术发达国家相比,国内缺乏专业和系统的质量监管体系,一些管理者意识到电气工程质量达标问题的重要性,但苦于没有工作落实的方法,只能通过内部或国家相关规定来进行控制。 2.3自动化系统集成度低 以化工产业为例,随着现代化工业体系的逐渐完善,客观上要求各种设备的配合程度提高,而电气工程自动化功能也要在一定程度上完善;从整体情况看,我国电气工程自动化向集成方向发展,但在自动化层次上还比较低,各种功能、系统接口缺乏统一标准,实现资源共享的效率较低。 3电气工程及自动化问题解决措施 3.1优化电气工程节能设计 电气自动化技术中包括的环节较多,每一个环节的设备和技术应用都可以独立进行开展,从设计到安装,对节能要求的标准存在差异。但从这一技术的整体性角度来说,节能设计必须符合功能性的需求,即根据电气自动化设备的整体功能来解决能源消耗问题。如优化精简可有可无的设备环节,提高独立设备的运行效率,增加整体系统的耦合性,在满足声场需求的前提下,最大限度的降低能源损耗;包括选择绕组阻值较小的供电变压器、引入新能源设备、采取新型材料装置等等。 3.2加强电气工程质量管理 现代工业发展对设备的依赖程度大,考虑到设备之间的关联性,一部分设备发生问题,必然导致整体的质量缺陷,由此提高电气工程质量管理就成了必然,具体的开展工作可以从以下展开:第一,加强员工对质量管理的认识,定期对员工掌握技能培训,以维护设备的正常运转。第二,通过严格把关电气工程的设计、安装和应用环节,从材料指令层面入手,不断优化进场和维护的操作模式。第三,在电气工程及自动化技术的施工应用中,加强对施工环节的管理监督,严格按照施工规范展开,并在施工完毕后做工程验收,对获取的数据进行整理统计。 3.3完善电气工程管理体系 电气自动化工程中包括的设备、技术等内容,并非是一成不变的,在社会科技力量的影响下,要不断引入科学合理的设计理念,更好地融合新兴科技力量,并形成新时期条件下的管理体系。如引入全生命周期管理体系,在实现信息共享、资源共享的同时,对电气工程中存在的多种要素展开更换、升级、淘汰,始终让设备的先进性维持在最前列。同时,结合化工产业而言,电气工程及自动化技术的发展客观上要求专业技术人员的素质提升,一方面掌握化工产业的生产规律、生产技术和管理模式,另一方面要具备综合性的设备应用素质,在实践中不断进行改进和提升,提高电气工程与本行业的兼容性,这样不仅可以降低能源消耗、减少生产成本,同时也可以优化自身产业结构,形成新的工业设备构建系统。 4结语 综上所述,电气工程及自动化与科学技术的整体发展存在密切关系,在各个领域的不断影响下,工业生产在吸收和转化中要体现出与时俱进的思想,加大在研究、执行和管理方面的力度,确保电气化领域的健康、良性发展。 作者:胡珊珊 彭博 单位:江西省天然气有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程自动化问题及解决路径 一、电气工程及其自动化存在的问题 1、能源消耗量大 电气工程在工业生产中占据相当重要的地位,自始至终贯穿着工业生产的每一个环节,是工业正常发展的前提,但是在实际应用的过程中,能量消耗过大的问题还很严重,电厂在生产运行过程中消耗了过多的能量,如:在日常照明和温度等各方面。节能设计方案的不完善和节能设备的缺乏在一定程度上影响了能源的合理利用,违背了节能减排的理念,限制了各行各业的可持续发展,为人们生活带来诸多不便。 2、系统集成化程度不高 所谓系统集成,是指通过结构化的综合布线系统和网络技术,将各个分离的设备、信息、资源等集成到一个统一的系统中,形成资源共享,实现高效管理。目前,电气工程自动化系统正想着这个方向发展,但由于发展的较晚,自动化系统还比较独立,水平相对较低,各系统间有效连接较少,无法实现资源共享,很大程度上制约了自动化系统的实际作用。 3、工程质量不达标 电气工程的质量直接影响到人民的正常生活,随着群众安全意识的提高,人们对电气工程的质量也越发关注。目前,多数电气工程建设都只注重建设的结果,忽视各个环节的管理工作。在工程建设过程中,由于管理人员自身安全意识的缺乏,对工程质量疏于监管,导致质量管理工作落实的不到位,管理失去平衡,同时也没有制定系统的质量监管标准,不仅使工程质量不达标,还为后续工作带来麻烦。 4、自动化系统存在问题 构建高效的自动化系统是电气工程自动化技术发展的目标,目前,各个电气工程企业的网络架构各不相同,各个接口也没有得到统一,且系统缺乏兼容性,导致资源无法共享,阻碍了自动化系统在实际工作中自身作用的发挥,为自动化系统的发展带来负面影响。 二、电气工程及其自动化应对方法 1、优化节能设计 在进行节能设计时要全面考虑设计的可行性,一方面要满足电厂正常运作所消耗的能源值,另一方面还要降低不必要的能源消耗,从而提升电厂的经济效益。企业要制定或完善相应的节能方案,同时要大力倡导使用节能设备,如:在选择变压器时,尽量选择阻值小耗能低的变压器,有效降低能源消耗;在选择电厂照明系统时,选择照明效果好且寿命长的设备,同时要积极利用自然光,以降低能源的消耗以及工作成本。完善的节能设计可促进电气工程健康、持续发展。 2、提高集成化程度 提高系统集成化会涉及到许多,如:各类设备、子系统间的接口、系统平台、应用软件等。电力工程各个企业利用相同的平台开发自动化系统,采用功能集成、网络集成等多种集成技术进行系统集成,将系统与系统之间互联,且能互相操作,将信息融合在一起,集中展现,实现集中、高效、便利的管理,有效降低管理难度,同时注重培养专业技术人员的技能以及综合素质,确保提升电气自动化系统集成化程度。 3、加强质量管理 对于加强质量管理的方法,主要建议如下:其一,电力工程企业要充分意识到质量管理的重要性,在提高自身认知水平的基础上严格对工程建设的质量进行管理;其二,电力企业要对员工进行定期培训,不断强化其自身能力,提高其安全意识,进而提高施工队伍的综合能力和水平,培养高素质团队,同时大力引进或内部选拔高素质管理人才,依靠人才力量,满足管理需求;其三,对建设所需材料严格控制,专员采购确保材料来源正当,专员抽检保证质量合格,专员管理做好防火防潮工作,防止材料损坏;其四,对施工各个环节加以监督,严格按照标准进行施工,保证工程的质量。 4、完善自动化系统 电气工程企业要不断对自动化系统的功能进行完善,其中网络架构是重要的组成部分。网络架构的独特之处在于它可以将不同系统中的数据进行交换,除此之外,还应将不同行业的自动化技术与电气行业相结合达到技术互补,以强化技术系统的管理功能。通常情况下,在完成数据处理后,通用系统需要落实资源配置工作,实现系统协调性,实现网络构架的统一。为完善自动化系统,还应引进先进设备及技术,提高管理水平,在系统运行多个环节进行科学合理的设计,构建出更加趋于完善的自动化系统,以满足各个企业不同需求,实现资源共享,推动电气工程及其自动化快速发展。 三、结束语 总之,电气工程及其自动化已经渗透到各个领域,对我国经济的发展以及人民生活水平有着重要影响,采取以上措施来提高电气工程自动化技术水平,使其在实际生活中发挥自身作用,从而在根本上推动电气工程行业的健康发展,为我国经济的快速发展保驾护航。 作者:王宝云 单位:华能云南滇东能源有限责任公司滇东电厂 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化发展现状与展望 电气工程及自动化是一门专业性、技术性、应用性都很强的学科,涉及电力技术、计算机技术、网络技术等多项内容;结合现代工业体系来说,主要对生产中的电力进行管理,包括供电途径、自动控制、设备运行、电子技术等。电气工程及自动化技术已经成为我国现代工业体系发展中不可缺少的组成部分,积极对其展开研究,可以大量节约劳动力成本、提高工作效率、提高企业市场竞争力,对整个社会的进步有极大的推动作用。 1电气工程及自动化技术特点分析 1.1强弱电结合 强电与弱电的结合是电气工程及自动化技术的最明显特点,在工业体系中,弱电主要包括的是各类信号输入、输出设备,通过弱电指令来控制强电的断、开,以达到自动化和一体化的操作,这也预示着信息技术与机械设备之间的结合越来越紧密。就目前来说,国内量产化的电气工程及自动化设备都包括电子信号处理部分,如采集模块、处理模块、指令模块,弱电与强电的结合越紧密,说明电气工程及自动化设备的鲁棒性越强,向微电子控制系统发展的程度越深入。 1.2软硬件结合 社会化大生产格局形成以后,企业内部和企业之间的生产细分化格局越来越明显,电气工程及自动化技术也正是基于这一背景快速发展的。早在这一技术问世之前,技术人员就开始利用远程电气控制手段对流水线进行操作,以提高机械设备的单位人工掌控效率;简单地说,硬件部分即完成加工生产的机械设备,而软件部分则是电子信息技术操作界面,主要通过计算机技术实现,由此也催生了工业软件设计行业。软硬件的结合应用,可以有效提高人力控制操作的效率,达到事半功倍的效果。截至目前,国内对电气工程及自动化技术(设备)的应用主要体现在流水线方面,通过软件的精确控制,以及对生产过程中相关内容的记录,不仅可以节约生产成本,还可以快速找到影响生产的因素。 2电气工程及自动化技术发展现状 2.1总线技术广泛应用 “总线技术”即基于同一处理器元件的现场作业系统,也是当前国内在工业生产方面主要应用的数据技术,具有显著的先进性优势;总线技术在国内大型企业中往往集中在电气工程及自动化设备生产线上,或以此为平台构建一体化生产结构,是实际工业体系中连接设备与控制系统的唯一途径。总线技术具有很好的稳定性,操作人员只需要在计算机界面通过虚拟控制手段执行工序,电子信号会通过统一的处理元件发出,在总线沿途正确的位置输出,具有结构简单、成本较低、便于维护等优势。 2.2平台开放发展模式 电气工程及自动化技术的另一显著特点是对计算机技术吸收应用。从上世纪九十年代开始,我国开始针对计算机设备及系统进行工业化改造,在PC功能基础上增加了实弹更多灵活性,以满足人机交流的需要。而计算机作为一个较为开放的开发平台,可以最大限度的容纳软件和硬件的生产,如针对监控仪器的改造,通过传感器、温度控制器等设备的参数引入微处理器,形成功能强大的远程监控系统;平台开放模式的发展不仅有效促进设备本身的升级,也有利于不同平台之间标准化的统一,推动信息共享和交流。 3电气工程及自动化技术趋势展望 3.1建设专业的电气自动化人才队伍 长期以来,由于我国经济条件的限制,电气工程安装及自动化设备操作方面存在很多的漏洞,一方面限制了生产力的发挥,另一方面也容易构成安全隐患。因此,必须加强操作人员的技能培训,同时提高专业队伍的研发能力;本质上说,人才是国家和产业发展的关键要素,建立专业的电气工程及自动化技术队伍,是现代工业体系发展的必要条件。 3.2全面推进电气自动化生产市场化 改革开放以来,我国市场经济体制逐步发展和完善,市场调控成为主导,企业能否生存和发展取决于对市场的适应性。对于电气工程及自动化技术开发和设备生产企业而言,不仅要从理论上提升自身的价值,更重要的是结合市场需要,开发具有竞争力的产品,并增强完善自身服务能力,以核心技术为主导,不断适应市场竞争环境。 4结语 综上所述,随着我国经济的发展和科技的进步,现代工业体系与电气工程及自动化技术联系越来越紧密,并发挥着日益重要的作用。经过长期的努力研发,国内电气工程及自动化产品类型基本实现了产业覆盖,但现实角度出发,我国在整体技术水平方面与发达国家还有一定的差距,必须加强自主知识产权方面的研究和推广。 作者:刘剑晔 王钰 单位:江西省天然气有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化问题研究 电气工程及其自动化关乎经济社会的可持续发展,同时还和广大人民群众的生活水平提升息息相关。当前,我国已经发展进入到一个新的时代,从过去的人工生产发展成当今的工业化生产,生产效率和质量得到显著提升,同时电气工程及其自动化的价值和意义也越来越高。另外,科学技术是第一生产力,决定着发展的方向和速度,因此,电气工程有关技术同样需要引起社会各界的高度重视,只有如此,才可以为经济健康持续发展提供坚实的保障,才能使我国的电气工程及自动化水平不断提升,才能为我国的工业实现可持续发展打下基础,从而能够推动我国不断提高自己的综合国力,能够在国际竞争中占据优势地位。由于这方面的原因,本文对电气工程及其自动化问题进行了研究,在分析其中存在问题的基础上,提出解决的对策,希望能为电气工程及其自动化发展贡献自己的力量。 1电气工程及其自动化的定义 简单来说,即从电力生产一直至消费,整个过程的所有环节均通过自动化控制,具体来说,主要包括计算机、网络控制以及电力电子等诸多相关技术,突出的特点是综合性相对较强。其大体上涉及到以下几方面内容:机电结合、强弱电结合、软硬件结合等诸多方面,同时,企业通过大量的相关设备器械来发电、输电、变电、配电,在此基础上,把电输送给广大用户。从一定程度上来看,在实践中引入该技术,能够明显提升整个系统的工作质量和效率,特别是当前竞争的日趋激烈,该技术的引入及其水平的不断提升,有助于企业顺利开展生产经营活动,能够推动经济不断发展。 2电气工程及其自动化面临的主要问题分析 毋庸置疑,电气工程是一项复杂的系统工程,其与诸多领域存在紧密的联系,具体来说,包括自动化、电子、计算机等,该项技术的普及推广,能够与我们的日常生产生活产生非常紧密的关系,促使经济社会不断发展、人民不断增收。然而,其当前发展现状不容乐观,与西方发达国家和地区对比而言,中国的电气工程及自动化水平远远落后,同时发展非常缓慢,根本无法满足经济社会的需求,具体来说,大体上面临下列几个问题。 2.1突出的节能问题 近年来,随着经济社会的迅猛发展,造成一系列的负面问题,尤其突出的当属能源问题,现阶段,国家坚持可持续发展的思想,大力提倡节能减排,因此,电气工程如果想得到长期发展,必须先将能源问题处理好,从某种意义上而言,使得我国的电气工程发展面临非常严峻的挑战。我们知道,电气工程不仅能够为社会提供服务,而且,还与我们的日常生活密切关联,并且还能够对建筑业的发展产生影响。电气工程决定着建筑电气的电力消耗高低,要是不能妥善解决这个问题,则很难在建筑领域实现节能减排目标。除此之外,该技术还引入到其他各个领域和行业之中,工业、农业、商业等都逐渐普及开来,为工程项目顺利开展奠定了坚实的基础。进入新的时代,各种高科技纷纷推出并引入到实践之中,使得电气工程及其自动化中同样引入大量的新技术手段与方法,虽然能够使整个系统的工作质量与效率有所提高,使其更加安全、准确的运行,然而,随之将带来资源浪费问题,这成为该技术的节能减排引入各界重视的关键,同样是今后亟需解决的一个现实问题。 2.2质量和管理环节面临的主要问题 如果想使电气工程得到健康持续发展,那么一定要先将质量和管理的问题解决好,高度重视。然而,现实中许多公司一味的注重管理结果,而根本不注重管理过程,这一点在检查电气工程质量的过程中非常突出。与质量对比来说,质量管理相对重要,但是,在具体的工作中企业往往过于注重前者,如果管理工作做不好,那么将会对工作的顺利进行产生负面作用,最终能够影响到工程质量。 3电气工程及其自动化问题的处理措施 3.1打造全面的自动化系统 正如上文所说,电气自动化中面临问题较多,很多因素都会影响到其发展。如果想彻底将上述问题解决,必须要建立一个科学合理、全面有效的系统,简而言之就是需要打造一个统一的系统,尽可能的与业界最先进的技术手段引入其中,最终实现科学化管理系统的目的。另一方面,在测试、开机等环节,需要通过相对先进的模式进行,尽可能的使系统的作用得到发挥,为开发系统功能打下基础。从更长远的角度进行分析,能够缩减系统管理成本,确保公司可以在竞争中保持优势地位。 3.2进一步完善系统的网络结构 我们知道,功能机构属于网络结构中之中的重要机构,彼此间形成一个有机体,相互关联,这样才能够保证每个管理系统的信息资源可以共享,比过去更加安全、便捷,同时,还可以充分体现其独特的功能。将公司的电器自动化各个方面进行有机融合,不管是在生产设备、公司质量监管平台之中,均可以起到重要的作用。所以,公司需要在自身电气设备顺利工作的前提下,引入网络通信技术,同时要挥人工智能的优势,从而能够建立一个科学合理、系统全面的网络结构。 4结束语 科技的发展带我们进入到了一个信息技术的时代,与此同时,电气工程及其自动化水平同样在不断发展,且决定着现代工业的发展速度。电气工程及其自动化技术的顺利开展与我们日常的生产生活息息相关,对各个领域的发展起着主推作用,更是与国民经济发展具有非常紧密的联系。因此,在今后必须努力提高我国的电气工程自动化水平,打造一个高效的系统平台,引入各种先进的技术来进一步优化系统,另外,在设计相关产品的时候,应当始终遵循政府提倡的可持续发展战略思想,优先考虑节能减排,这样才能全面发挥电气工程及其自动化的作用,推动国民经济不断发展。 作者:宋喻 电气工程及自动化论文:自动化技术及电气工程论文 1电气工程及自动化发展遇到问题及分析 1.1电气工程及自动化设计的问题 电气工程自动化由发展工业革命发展而来,首先应用于工业。经过不断发展,电气工程自动化慢慢延伸到商业等其他领域,由于商业利益最大化及安全工作并不完善,在商业等领域的开发中,数据的安全性问题越来越受到人们的重视。各商业等部门在进行信息的交流及产品交流时,技术水平、数据获得等存在差异,加大了各领域的交流难度,存在一定的安全隐患。 1.2电气工程及自动化工作的效率问题效率是生产力的关键。 在自动化快速发展的今天,人们越来越重视工作效率问题,它对工程的效果有着很大的影响。在今天这个快的节奏中,工作效率甚至被视为工业的生命。落后就要淘汰,因此,电气工程自动化必须提高工作效率。由于技术的不同,掌握技术的不同,各个企业在工作效率存在差异,要想提高企业的竞争力,提高工作效率已成迫在眉睫。所以,要想树立自己的有竞争优势,就必须提高自己的工作效率。 1.3在工作过程中能源利用问题 在今天的工业发展中,电气工程已成为工业生产不可或缺的一部分,它已经是保证工业生产正常运行、实现预期目标的重要基石。在技术不断发展的今天,设备不断更新,轻型化、方便化、智能化的设备不断被运用到生产、工作中去,电气工程中的地位也越来越高。但是在工业生产中,众口难调,电气工程往往需要适应各个方面,满足各种需求,在能源利用问题上就显得不尽乐观。电气工程在节能方面的问题以在建筑电气节能设计和使用为主,另外还有一些本身内部的因素及一些不可避免的因素影响。众所周知,电气工程它是工业生产的核心与关键,随着工业生产智能化、科技化的不断发展,电气工程的作用越来越明显、越重要,电气工程的质量与水准将和工业生产紧密联系在一起。因此,提高能源利用率将为工业生产带来质的飞跃,不但能有效降低成本、提高竞争力,还能保护环境。显然,就目前的状况,技术人员还需更加努力。 1.4电气工程及自动化存在安全质量性问题 电气工程及自动化在实际运用中存在许多安全问题,比方说在数据传输方面、数据获取方面、安全防护等方面存在问题。问题的来源是由于许多商业部门、工厂只注重结果,简单认为质量问题与结果相关,而忽略了生产过程及电气工程的质量检验,他们没有对电气工程实际运行情况做详细的考察及关注,只是加强了质量的管理轻视了质量的检测,这样的做法,重视了表面忽略了一些细节的东西,从而对工业的安全生产不能提供百分之百的保证,工程质量也难以达到要求,所以要加大重视安全质量问题。 2电气工程及自动化问题的对应策略 电气工程自动化的应用范围面很广,特别是在我国现代化、工业化等方面建设问题发挥了巨大的作用,合理、正确的运用可以事半功倍,不但能迅速提高工作效率而且经济效益的提高有明显作用。乐观的是,电气自动化所能经历考验能应对许多突然因素,空间进一步压缩,有益降低企业生产成本。在激烈的市场竞争中,有发展的空间。但另一方面,综合世界电气工程及自动化的发展水平与我国的成熟程度相比,仍有一些问题需要进一步加强。 2.1促进设计的智能化、安全化 众所周知,提升电气自动化系统是提高自动化水平、提高效率的有效途径,需要在设计中对功能更加完善。但是自动化仍是大多数所掌握的技术,它存在缺陷,比方说它有互不连接、缺少整体性、不能有效完成信息共等缺陷,不能较好发挥电气自动化的功能和用途。因此,要提高设计的质量,不断去完善,使留在设计中的问题趋于最小化。另外在对电气工程自动化数据进行标准对接,应加强对传输过程中安全因素的考虑。在发展电气工程自动化的过程中,关键是要进行标准对接,只有这样才能促进设计的合理化。当然,在不断完善设计的同时科技化、电子化和交流度三个方面也应该全面的发展。 2.2提高能源利用率,不断促进工作效率的提高 电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。 2.3促进电气工程及自动化全面科技发展 应提高对科技化的认识与理解,创新是发展的动力和核心,面对着不断出现的新材料、新技术,技术人员应努力加快寻找各方面的切合点,以达到更高更的发展。当然,没有付出,就不会有收获,我们应鼓励加强信息化的投入,不断加强设备的更新、技术的引进、先进思想、最前沿技术的学习。回望历史,世界电气工程自动化发展没有一定的发展基础是完全不行的。同时,应加大与外界的联系,闭门造车是完全行不通的,应开放外界网络互连,实现资源共享,达到效益最大化。 3结束语 随着社会智能化发展和信息科技水平的不断发展,电气工程及其自动化也得到迅猛发展,技术的发展也要与时俱进,也要不断改进完善,技术更新速度也应适应时代的需求。但是电气工程及自动化在不断快速发展的同时,相应的问题也随之产生,因此需要技术人员在以后的发展过程中,不断学习新技术、新思想,各个企业也应该把握住机会,尽力去完善。众所周知,电气工程及自动化对社会工业生产和人民生活的影响也越来越大,应抓住机遇,强化队伍专业技能,不断引进和学习新技术,进一步去利用信息共享、知识迅速传递的优势,实现自动化综合处理能力及效益的不断提高。日积跬步,不断改正、不断完善,促进电气工程及自动化水平全面发展。 作者:孙吉赟 单位:江苏科技大学 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化控制中的运用 摘要:随着信息化技术的高速发展,PLC技术在电气工程机自动化控制之中应用的愈加广泛,并起到了十分重要的影响。可以说将PLC技术应用于电气工程及其自动化控制之中,能够促进电气工程及其自动化控制更加稳定迅速的发展。本文阐述了PLC技术的相关内容,并着重阐述了PLC技术在电气工程及其自动化控制中的具体应用。 关键词:PLC;技术;电气工程;自动化控制;运用;探析 PLC技术在电气工程及其自动化控制之中被广泛的应用。PLC的接口性能良好、干扰性强,将其应用于电气工程及其自动化控制中能够取得非常好的效果。同时作为电气工程项目自动化系统中的处理器,PLC技术能够提高电气工程及其自动化控制的稳定性,加快整个系统的运行处理速度。本文就是对PLC技术在电气工程及其自动化控制中的运用进行探究。 1PLC技术的概述 1.1PLC技术的构成 PLC技术内部包括微处理器、运算器、控制器等硬件部分,它是通过对逻辑控制器编程功能的利用,对输入的数据进行运算和处理,然后将运算和处理结果输出,达到一定目的。 1.2PLC技术的应用原理 在电气工程及其自动化控制中运用PLC技术,能够对控制机电系统进行有效的管理,提高自动控制的工作质量,在最大程度上将PLC技术的优势发挥出来,使采集的数据更加真实有效。同时技术人员可以通过扫描的方式进行相关的工作,提高工作人员的工作效率和系统的运行效率,尤其是在采集样本数据和输入工作这一方面,在采集和结束之后可以自动完成信息储存工作,让工作更加简捷化。 1.3PLC模拟量通用换算公式 Ov=[(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl其中:Ov:换算结果,Iv:换算对象,Osh:换算结果的高限,Osl:换算结果的低限,Ish:换算对象的高限,Isl:换算对象的低限。 2PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用 2.1在编制程序中,PLC技术的具体应用 在编制程序中应用PLC技术,有利于提高顺序控制器的应用效率。例如某些发电厂在进行清洁工作时,通常会将自动化控制系统与PLC技术想联合,以此来进行工作。这样不仅能够提高工作效率,控制成本,还能够避免很多不必要的问题发生。因此,在电气工程及其自动化控制中,一定要注重对PLC技术的应用,并不断钻研和探索,将PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用优势充分发挥出出来。首先在电气工程及其自动化控制中,技术人员应该要了解并且重视现场的传感情况,然后根据具体情况,充分利用PLC技术的优势。其次,在主站系统使用PLC技术时,技术人员应该做好准备工作,并根据具体的工作要求对技术系统进行科学化的设置与调试。最后,在远程控制这一过程中,技术人员必须要通过PLC顺序控制方式来提升远程控制性能,以此来增强工作效果。 2.2在开关控制中,PLC技术的具体应用 在电气工程及其自动化控制中,开关控制是其中一个十分重要的组成部分。作为技术人员必须要充分运用PLC技术,并通过数码编程的方式,以此来提高开关控制的可靠性。同时,在电气工程及其自动化控制中,传统的开关控制已经无法满足其生产需求,也无法有效的进行自我保护。因此,必须在开关控制中,必须要充分应用PLC技术。首先,作为技术人员应该对开关断电系统进行有效的控制,并加强PLC技术在其中的应用,以此来减少生产机器的损耗,使机器的寿命延长化。其次应该将传统的机械化继电器加以淘汰,转而使用定义虚拟继电器来进行替代,这种继电器能既能够提高开关控制的反应时间,还能够较少开关控制对电力工程各项设备的损害。最后,技术人员在应用PLC技术的过程中,要小心谨慎,仔细观察,一旦发现出现了技术应用问题,导致故障发生,必须要及时进行解决,避免下次同类故障问题的发生,以此来提高电气工程及其自动化控制的系统的运行效率,促进企业的长远稳定发展。 2.3在电气工程及其自动化控制中,PLC技术的具体应用 对于企业而言,想要在电气工程及其自动化控制中高效的应用PLC技术,企业必须要制定完善的战略应用方案。首先,根据当前情况下电气工程及其自动化控制的高层次要求,提出与之相符合的PLC技术的应用方式,并不断研究和探索,以此来促进电气工程及其自动化控制的建设质量。其次,企业的各个相应部门应该构建一支高水平的优秀人才队伍,在队伍中尤其要注重技术人员的引进和培养,要定期或者不定期的对技术人员进行PLC技术应用方面的培训,以此来让技术人员更扎实地掌握PLC技术方面的知识,这有利于提高PLC技术的应用效率。最后企业建立科学化、系统化的PLC技术应用系统,并构建专门的信息库,以此来满足现代化电器工程及其自动化控制系统的高要求。 3结语 总而言之,在电气工程及其自动化控制中,企业应该注重PLC技术的应用,并为此项技术的应用创建完善的技术方案,以此来满足现代化电气工程及其自动化控制的高需求。 作者:李彦俊 单位:国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 电气工程及自动化论文:电气工程自动化信息技术及节能设计 摘要:随着电气工程自动化信息技术和节能技术的发展,电气工程对于我们的社会的发展进步,及生产和生活都带来了十分重要的影响。节能设计这一方面的提升已经成为大多数电气工程企业的发展趋势,在实际的工作中,也对节能设计方面的工作越来越重视。本文就以电气工程自动化技术为基础,对节能技术目前应用中存在的问题及相关的改进意见进行分析,希望能够对以后的工作带来帮助。 关键词:电气工程;自动化信息;节能设计 1我国电气自动化信息技术的发展现状 1.1工程中自动化的功能比较缺乏 对于我国工业产业的发展来说,电气工程的自动化有着十分重要的推动作用,对于工程的各方面能力的实现起到了决定性的作用。但是,就目前电气工程自动化的发展来说,其功能比较单一,在工业实际的操作生产中,自动化只能在一两个环节中实现,对于要求严格的任务,还是需要多个机器设备共同完成,各设备之间缺乏有效的沟通交流,这在很大程度上影响了电气工程自动化功能作用的发挥。 1.2电气工程自动化信息水平比较落后 对于电气工程的自动化发展来说,一直以来都是朝着做到更加智能和系统的方向发展。在目前的电气工程自动化的发展过程中,各个企业之间没有一个固定、高效的发展标准,所以,这就导致各个企业在设计标准和多个方面上都存在明显差异,从而使得电气工程自动化建设的信息化建设水平参差不齐,自动化设备之间无法相互协调的工作,大大降低了电气工程的工作效率。 1.3电气工程自动化耗能大 在电气工程系动画,发展的过程中,对于节能设计方面的工作没有一个严格统一的标准,所以,就导致在节能设计上的缺乏。企业在电气工程的设计中,往往只根据企业的生产需求为依据,这就将电气工程的自动化发展单一的以经济效益的实现为目标,节能设计方面就被忽视,而不能在实际的工作中发挥应有的作用。这种发展状况使得我国的电气工程自动化发展一直处于相对落后的状态,不利于整个行业良性、健康的发展。 2提高电气工程自动化节能设计的几点建议 电气工程的自动化节能设计对于电气工程未来的发展来说,有着十分重要的作用。就某小学的照明节能设计照度测试结果中,我们就能发现,参与应用节能设计和没有应用节能设计的照明效果又很大的差别,节能不仅节约了能耗,在一定程度上提高了工作的效率。节能设计已经在各行各业中得到了广泛的应用,那么在电气工程自动化中如何巧妙的融合节能设计,下面根据几点具体意见进行分析: 2.1变压器的选择 在电气工程自动化的节能设计中,变压器的选择是一个非常重要的方面,不同变压器在系统中产生的能耗是不一样的。变压器的材质也会影响到能耗,比如铜材质的变压器在工作的时候,所消耗的能源,就远远低于铁质变压器。有效的变压器节能选择,需要其具备节能的功效,还可以通过控制变压器的电流,让其始终保持平稳的运行状态,从而降低能耗,来到达有效的节能作用。2.2提高电气工程自动化的使用效率在电气工程自动化的过程中,有效的提高是使用效率能够让各机器设备之间协调有效的运行,提高工作效率也是节能的一种有效途径。在降低能耗的同时,让电气工程处于无功率的运行状态,以此让电气工程处于一个平衡的运行状态,大大提高了电能传输的效率,提高了能源的利用效率。 2.3电阻的选择 在电气工程的自动化运行过程中,最消耗能源的就是传输的过程,这个时候,电阻发挥了较大的影响作用。在这个过程中,输电线会消耗一部分的电能,由于产生的阻力作用,就要对电阻的选择更加重视,影响电阻能耗的两个影响方面就是电阻的横截面大小和长度。在实际的设计过程当中,可以通过对电阻横截面积的减小而降低能耗,具体的实际情况可以根据线路的总体情况而定。 2.4配电系统的优化设计 对于电气工程自动化系统的节能设计来说,对配电系统的优化设计是一个十分重要的部分。对于整个电能的配送系统优化,需要结合工程的实际情况,对配电系统做出相应的优化。让电气自动化和配送系统两者之间处于协调稳定的合作状态,在保证工作质量的同时,提高能源的使用效率。另外,充足的配电系统也是一个非常重要的部分,稳定的配送系统和高效的通讯导线两者之间的协调应用,减少能源的不必要浪费,才能促进电气工程自动化基础上节能技术的进一步发展。 3结语 总的来说,电气工程的自动化发展已经成为电气工程发展的基础,而节能设计的应用则是占据更大市场优势的必然条件。应用到合理有效的节能设计能够为企业带来更长远的经济效益和发展空间,这就需要相关的企业技术研发部门给予重视,从自身的工作中出发,加强节能设计在电气工程自动化中的应用。 作者:陈宏 单位:国网黑龙江省电力有限公司信息通信公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化的建设与发展 摘要:二十一世纪是一个经济水平快速提升的时期,社会的快速进步也使人民的生活水平在不断的提升,电气工程以及自动化对我国的经济水平和社会的整体生产力产生非常重要的作用。本文主要对电气工程及自动化的建设与发展进行简介,并归纳其发展过程中出现的各类问题,并基于出现的问题找出相应的解决措施,推进我国电气工程及自动化的快速可持续发展。 关键词:电气工程;自动化建设;发展探究 引言 在我国的教育教学过程中,电气工程及自动化是一门非常重要的学科。作为我国社会基础工程之一,其从改革开放到现在都一直受到国家极大的关注度[1]。现阶段,我国主要发展建造行业,而快速发展我国的电气工程及自动化能够缩短我国核心产业的发展时间。加大力度发展电气工程及自动化是我国未来的主要发展趋势。 一、电气工程及自动化的简述 电气工程及自动化是我国电气行业内一门新型的门类,其自身也存在一定的特殊性。主要是运用高科技手段对强弱电、软硬件等对基本的技术实施控制。能够对运用信息以及计算机技术实施科学高效的应用,调节内部、保障平衡等[2]。总之,电气工程及自动化是一门新型的门类,在未来的发展过程中也会给人们的生活带来极大的便利。正如大家所知道的,上个世界七十年代电气工程及自动化首先在美国出现。随后又在第三次科技革命中发挥极其关键的作用,被大众了解并获得极高的关注。现阶段,电气工程及自动化在我们的生活中已经有不可替代的地位。 二、创建电气工程及自动化的意义 1.能够为企业提供合适的平台。电气工程及自动化自出现至今,其投入成本一直是一个非常大的阻碍。而其严格的技术以及非常复杂的系统是电气工程师必须不断地开发新的功能使其系统能够正常的运作。这在很大程度上就会增加企业的成本[3]。而创建合适的平台能够随着企业需求的变化不断做出相应的调整,在降低企业资金投入的情况下,还可以加快企业的快速发展。 2.能够改变人才培养的方式。我国对电气工程教育的重视程度在不断的提升,而且也投入大量的资金成本,但是仍然存在专业人才匮乏的情况,处理这个问题的关键就是改变人才培养的方式。单纯的理论培养或者实践培养都不能够满足该领域内对人才的需要,也难以加快该行业的可持续发展。在新形势下,对人才培养的方式还是应该注重理论的强化和技能的培训,不断地激发学生的创新意识和能力,培养出能够顺应社会发展的电气工程及自动化人才。人才是国家发展的必要条件,所以必须重视对电气工程及自动化人才的培养。 3.强化对安全意识的培养。电气工程及自动化是离不开电的,它能够为我们生活带来极大的便利,但同时也会有极大的安全隐患。电力工程师在设计的过程中出现的任何误差都会导致严重的后果,因此必须加强操作人员的安全意识,避免损失的出现。 三、电气工程及自动化在未来的发展方向 当前社会的快速发展也使更多的科学技术出现在人们的生活中,为使我国经济能够稳定健康的增长,就必须将电气工程及自动化的发展作为战略发展的关键,而且在未来的发展当中应该逐步趋向于精简化、智能化以及稳定长远化发展[4]。 四、电气工程及自动化发展的重要性 第一,加快电气工程及自动化的发展能够极大地缩减企业的成本投入,尽最大的可能为企业获取最多的资金效益。第二,电气工程及自动化能够降低企业的劳动力成本,所节省的劳动力资源可以用于其他行业的发展,例如第三行业——服务业。第三,电气工程自动化的发展符合社会可持续发展的主题,即绿色环保节能减排,在改变我们生活方式的同时还可以保障我们生存的环境条件,为我们的生活带来更多的便利。第四,电气工程及自动化能够为我国经济水平的提升带来极大的经济收益。 结束语 在二十一世纪,主要的发展方向仍然是科技的发展,不断地提升科技水平才能够加快社会的快速稳定发展。电气工程及自动化发展的时间还不是很长,所以未来的发展方向还应该顺应社会发展的主流方向,不断完善其中出现的问题,提高有关技术手段才能够更快的促进电气工程及自动化的发展。 作者:邹恒 单位:林同棪国际工程咨询(中国)有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及其自动化中存在问题及措施 【摘要】近年来国民经济的迅猛发展,相应的我国现代化科学技术也不断深入和完善,电气工程所占据的社会地位也随之提高,高科技迅速发展为电气工程自动化带去挑战同时也是其发展机遇,为了能够更加清晰地了解和认识电气工程和自动化技术在工业发展中的和价值高效地发挥到各个行业中,就应该深入分析当前的电气工程及其自动化发展进程中面临的困境。据此提出针对性的解决措施,从而推进电气工程及其自动化进程,助力我国工业进一步发展。 【关键词】电气工程;自动化;问题;解决措施 在新形势下电气工程自动化还存在诸多问题亟需解决,为此应当努力发展电气工程及其自动化,从根本上提升电气自动化水平,在符合经济发展的同时适应社会发展需要。本文以此为切入点进行深入分析,针对电气工程及其自动化中出现的问题提出解决对策,为提升电气工程自动化水平奠定基础。 1电气工程及其自动化的概述 电气工程及其自动化顾名思义是指在电力生产到电力消费的各个环节和层次都使用自动层次都使用自动化控制,电气工程及其自动化涉及电子技术,电机技术信息与网络操作技术,机电一体化技术等多样学科,是一门系统性强,涉及面广的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,电工技术与电子技术相结合,部分与系统相结合,使学生获得电气控制、电力系统自动化、计算机应用技术等领域的知识。而电力企业则运用各种设备进行发电、输电变电、配电等步骤从而输送电量至用户。在一定程度上讲,推进电气工程及其自动化技术的应用为电气工程及其自动化层面的正常运行提供了基础条件,进一步促进了我国经济的正常运转。 2电气工程及其自动化存在的问题 2.1电气工程耗能过大 现今在电气工程及其自动化这一属地内最为严峻的问题便是如何做到电气的节能环保。而这个问题与我国的基本国情,于节约资源保护环境的基本国策息息相关,直接联系着我国的工业资源。在电气工程日益发展,科技水平日益提高的今天,电气工程在建筑工程领域中的作用不言而喻,因而对电气工程的质量和管理的要求也越来越高。另一方面来讲,电气工程及其自动化的发展水平是建筑行业发展的奠基石和助推器,这在充分利用能源,资源利用最大化方面更是尤为重要,这包括电气工程对整个建筑内部的温度的调节、照明的控制、清洁打扫的需要以及文娱场所的非正常耗电等。在大量内部建筑电气使用量日益加大的今天,节约能源问题显得十分重要,由于建筑电气的管理体制不健全,存在漏洞以及电气工程本身存在的一些缺陷可能会对资源造成严重浪费。 2.2电气工程及其自动化在管理和质量上有所欠缺 从国内外对比来看,我国电气工程及其自动化技术起步较晚,在高素质人才、设备科技水平方面都相对落后,据电气工程行业的有关调查研究指出:国内很多电气企业和部门在电气生产管理上存在较大漏洞,他们过于注重产品的质量检验,而忽视了对电气工程质量的监测。尤其体现在设计部门和施工部门二者缺少应有的沟通,这使得电气工程在设计和施工阶段不能很好地协调从而造成了可避免的浪费;在接下来的职工培训中也缺少相应的管理,这使得培训管理难以正常发挥作用;在建筑工程的前半阶段,生产部门和企业之间并未积极主动地加入电气工程的施工当中,只是苛刻地要求施工后期的工程质量,而忽视对施工质量管理的严格监管,这样就造成了电气工程整体安排的杂乱无章,工程质量达不到既定要求,这使得电气工程的正常运转和安全质量受到深远影响。因此,面对电气工程中存在的大量缺陷与不足,我们必须采取具有针对性的措施予以解决。 3推进电气工程及其自动化进程的应对策略 3.1加强电气工程质量管理 电气工程及其自动化企业要加强对质量问题的重视,深刻认识质量问题的重要性。一方面,企业要加强对员工队伍的建设,定期对员工的业务水平进行培训,提高他们的业务水平,提高他们的职业素养。另一方面,企业相关部门要严守产品的质量关,对于施工材料及品质按要求进行严格审查,对施工所需的材料不定期进行抽查确保施工材料合乎标准,电气工程的质量能够得到保证。此外,在电气工程整个施工过程中,管理人员要加强对各个施工环节的检查和监督,整个施工过程必须按照规定进行,在保证施工质量的基础上提高施工速度与效率,推进电气工程及其自动化的进程。 3.2构建电气自动化系统 电气工程企业要不断改进和完善电气工程自动化功能,构建一个统一、科学的自动化系统以提高效率。首先,积极引进国外先进的自动化技术,推进管理水平的科学化、高效化,将国外的先进技术应用到实践中去。其次,在电器自动化系统的开始、运转、操作等多个环节应用高效的系统模式进行编程设计,引进国外高水平的创新水准,应用到我国的电气工程自动化进程中去,使得电气工程机器自动化进程更加科学高效,能够满足不同企业的多重需要。最后,建立一套电气工程及其自动化的完整网络系统,在各个企业之间实现操作运转的自动高效,做到信息和数据的快速传播与共享,从而促进电气工程的进一步发展。 3.3提高自动化系统集成程度 由于我国电气自动化系统集成化起步比较晚,目前系统集成化的程度比较低,还处于独立化的层次,在进行电气工程自动化开发过程中,各个电气工程企业需要使用一致的系统操作平台,同时要加大对技术人员技术和专业水平的培养力度,更好的发挥职工个人的主观能动性和创造力,更有利于提高自动化的系统集成程度,实现不同的电气工程之间的兼容,目前电气自动化系统也逐步向着集成化的方向进行发展,这也是电气工程及其自动化技术未来发展的方向,这样不仅能够降低电气工程自动化系统的运行成本和维护成本,而且也有利于降低设计成本,实现自动化系统的低成本高收益。 4结语 电气工程及其自动化技术在当代经济发展中的作用愈加重大,电子信息技术也在不断变化,伴随着人们对生活质量要求的不断提升,当代社会的飞速发展,电气工程及其自动化进程有关的技术人员也面临着复杂的难题,在电气工程及其自动化技术的一次次技术变革的征途上,会遇到种种阻碍电气人员前进步伐的绊脚石,因此,只有更加注重自动化的发展水平,更加注重工程的质量管理,注重科技的不断创新进步,才能够促进电气工程及其自动化技术的发展,使得该技术能够实现飞速提升,争取为社会主义现代化建设提供有利保障。随着科学技术的发展和信息化水平的提升,相应的电气工程及其自动化也在进步,其直接作用于现代工业发展电气工程及其自动化正常运行,关乎各行各业的发展,从某种意义上来说,关系到我国国民经济发展。因此,提升电气工程及其自动化水平,创建科学、统一的自动化运行系统,利用先进技术服务于电力工程及其自动化系统,将国家所倡导节能减排的理念融入到产品设计的整个过程,进而推动电力行业的稳定健康发展是大势所趋。 作者:汤保全 单位:河南平顶山市朗润房地产开发有限公司 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化技术的设计 摘要: 随着科技的不断进步与发展创新,电气领域在技术开发创新方面取得了比较不错的成绩,自动化技术作为电气工程的核心技术,通过对其研究与开发,能够更好地提升在实际应用技术上的标准和需求,为现代化技术的应用提供了坚实有力的保障。改革开放以来,我国各方面事业都取得了举世瞩目的成就,尤其是经济建设方面更是获得了长足的发展。当代社会是以工业为主导的社会,只有大力发展工业才能促进国家的发展和社会的进步。而电气工程及其自动化是实现社会工业化的必经之路,本文重点从电气工程和自动化技术上着手,重点针对在设计与应用这两方面来进行着重深入的理解与分析。 随着我国经济的快速发展,在电气工程以及自动化技术上有了很大的发展和技术提升,但是相比于一些科技较为发达的国家,我国在这个领域的发展上时间比较短,技术水品相对偏低,所以我国在这个领域所做的投入比重也很大,尤其是电气工程等重点行业,针对行业的现实存在的弊端,出台了一系列的鼓励政策来激励在这行业上的发展。电气工程是一种新兴行业学科,是现在新兴技术的核心类技术。在人们的认知里可能会认为,随着科技的发展以及电气工程行业的兴起,促使由有机械时代快速的跨入了信息时代,提升了人们在生活上的品质,也提高了在工作上的效率和质量,所以说电气工程的快速发展已经成为了现代科技进步的重要标志。也正是因为电气工程在科技发展上的重要作用,才使得我国在电气工程上得到了快速的提升,在如何提高电气工程的问题上,现在很多高校都开设了相应的课程学习和研究机构,这样就可以在最大化地推动电气工程行业的发展进步。 1电气工程以及自动化技术的简单介绍 自动化技术和电气工程和现在人们的实际生活是相关联的,现在已经融入到了现实生活的方方面面,比如我们在日常生活中的许多家用电器都有在电气工程和自动化技术方面的应用,由于在现实生活中人们对这方面的需求量与日俱增,也就促使电气工程行业的发展越来越快。在高校的教育上通过将电气工程学引入课堂学习,使得我们在电气工程人才培养上得到了大大的增强,也只有这样才能够使得电气工程行业有着更好更快的发展。 2电气工程与自动化技术的主要设计理念 在对电气工程以及自动化技术的实际应用与设计上,主要应该针对硬件设施和软件设施这两大块来进行分析研究,在一般情况下,应该首先对硬件进行设计,根据实际需求,对所需求的电子元器件进行有针对性的选择。第一,应对中央服务器进行设置,采用现在最先进的计算机设备来作为这个系统的核心所在;第二,选择外围的辅助性设备,如传感器、控制器、检测设备等;第三,将所有相关设备按照一定的条件、要求和操作规程进行连接,然后组成一个具有相应功能较为完善的系统,能够完成各项工作任务的电气自动化设备。在实际的运用当中,除了要遵循理论上的问题外,还需要在实际应用中着重注意。在现有生产环境的条件下针对自动化系统的设计,需要在不改变原本生产基础的条件下进行理念设计,所以在硬件的实际安装上的标准和要求也是较高的,同时设备自身的体积必须适应安装要求,不能过大或过小,过大会严重影响安装的可行性,过小也会影响在实际上的操作。因此设计人员在设计的时候必须进行实地考察,充分研究和分析在这方面的兼容性,以保证元器件的兼容问题。在对硬件设施的设计完成以后,就需要进行对软件系统设施进行设计,在市面上,现在的自动化控制系统在类型上多种多样。但是,要想促使元器件在自动化上的能力得到最好的发挥,生产商就会选择相匹配的软件设计单位,来根据自身的需要设计出有针对性的相匹配的软件系统。 3电气工程以及自动化系统在实际应用 随着社会需求的不断加大,电气工程以及自动化在是应用领域上也是变得越来越广,下面就对其实际应用从多方面进行分析。 3.1在供热系统方面的主要应用在供热系统上来说,建设主要从电网的调度和变电站的自动化这两个方面来进行。在针对电网的调度上,通过在使用这项技术能够促使供热系统最大程度上实现自动化运行和管控,这样就能够提高安全生产的系数,同时也能增加在实际工作上的效率,同时也可以利用这方面技术进行生产数据监控和分析,这样就能够更有效的对系统的运行做好评定标准。 3.2在变电站上的主要应用电力设备在运行上是否平稳、是否安全、是否可靠是电气工程以及自动化技术在保障上的根本要求及标准,所以在电力设备的监控系统方面的保护和控制上的相关措施是不可缺少的,但是,由于经济的快速发展,科技的不断创新,变电站在电力设备的应用上也是越来越多,同时,在电力设备的实际应用、运行方面也是越来越复杂,为了确保电力系统的安全有效运行,相关单位投入大量的物资和人力来进行维护以保障运行。但是,将电气工程以及自动化技术运用到实际变电站的工作当中,就能够尽量简化操作流程同时也能提高安全系数。在变电站的建设上,采用自动化系统就会事这项技术的作用更加凸显出其优势。能够最大化的优化变电站的实际工作程序,同时达到进行自动化控制的要求,尽可能的提高变电站在实际工作上的效率,同时也提高了变电站的安全性保障;在变电站的监控系统上运用这项技术也能够使其在性能上得到更大的提高。 3.3在电网调度中的主要应用在电力系统应用自动化方面电网调度在自动化上的应用有着十分重要的作用,我国的地域十分广阔,在进行电网的调动上可以利用自动化技术来进行辅助完成,同时也可以用来对整个电网进行运行状态的实时监控,进而大大减少在人员和物资上的消耗,同时能够保证相关人员清楚的把持全局,及时发现在电网调度实际运行商出现的突发问题,避免问题的进一步扩大,更好的保护了电网的稳定和安全以及在实际经济上的利益,进而也将大大降低事故问题的发生几率,尽可能地减少和降低不必要的经济损失。 3.4在钢铁行业中的主要应用钢铁是我国的主要经济支柱产业之一,在我国部分区域的发展上起着十分重要的作用,但是随着社会的发展与进步,钢铁行业要想快速的发展,进行自动化的应用也是必将进行的工作。在这个行业中,使用这项技术主要应用在两个方面的问题上,首先,就是在钢铁的生产过程中使用自动化技术,就会使生产质量有较大的提高,在安全问题上,也能减少安全隐患问题的发生。其次,在钢铁生产管理上的主要优化,将自动化应用到钢铁的生产过程当中,可以节省钢铁行业的人力资源的浪费,同时也可以有效的降低在工作中人员的管理难度,总的来说自动化的应用给钢铁行业的生产提供了极大的工作便利。 3.5在智能化建筑物方面的主要应用在建设智能化的建筑过程当中很容易在安全和能耗的方面出现问题,但是,将电器工程以及自动化技术应用到这项工作当中来就可以尽可能的解决在这方面出现的问题。第一,是电气工程以及自动化技术的应用可以成功的解决在智能化建设当中因为设备过多而产生的安全问题的发生。利用这项技术,将安全用电设备接入到建筑当中,可以大大降低用电安全问题的产生,从侧面增加里用电的安全系数。第二,是使用这项技术可以尽可能的解决智能建筑在静电上存在的问题,降低了智能建筑在静电上造成的危害。在电子设备的使用过程当中经常会产生或者积蓄一定的静电,如果得不到有效的排解,由于设备较多,就会造成产生的静电变大,严重的影响相关设备的正常使用时间。在这项技术的应用上可以尽可能的避免静电现象的出现,尽可能的减少静电安全问题的产生,从而为设备的正常运行提供良好的条件。第三,是电气工程以及自动化技术在智能化建筑上的应用,可以极大的减少因为恶劣雷雨天气对建筑自身所产生的严重影响,我们在生活常识中也能够知道,在雷雨天气,越高的物体,越容易被雷电击中,而电气工程以及自动化技术的应用就可以为建筑物起到一个保护的作用,能够使雷电在危及到建筑的时候,成功的将其引入地下。 4在实际应用方面所需要思考的问题 在这方面技术理论的发展上来看,我们要将理论与实际进行充分的融合,只有在理论成熟的条件下,才能进行实际的应用与实践,这两者之间的关系十分密切。现在电气自动化行业随着在实践中的不断发展与壮大,如今已经形成了一门较为系统、全面的学科类技术知识,如今在许多高校都开设了相应课程的学习和研究,从某种现实意义上来说,电气自动化技术的兴起就是为了满足我们在现实生产与生活上的各种需求而产生的一种新兴技术。比如在生产加工方面,在传统模式下的生产加工过程中,都是采用人工加工的方法来完成各项工作的,这样的工作效率远远达不到我们社会需求的标准。随着社会经济的不断发展,在产品设备方面的需求量也是在逐年的增加,在这样的情况下,仅仅依靠人来完成这项工作已经无法满足生产的要求了,必须进行改革创新,提高生产工作效率,在现实的市场竞争当中,企业要想在实际中获取更多的利益,就必须在生产成本上进行合理的控制,而如何进行控制有成为了企业自身十分头痛的问题,但是通过电气工程以及自动化技术的广泛应用,就能极大的解决在这方面产生的问题,能够是我们的生产成本得到极大的降低。为我们的企业发展创造了良好的条件,同时也为电气工程以及自动化技术的发展和创新做好了铺垫。 5结语 电气自动化这门技术作为一种新的技术手段,他能够极大的提高我们现实生活和工作方面的效率,因此也受到了相关方面充分的重视,想要提高这方面的工作效率,就必须下大力气在人才的培养方面,只有人才队伍建立起来才能让电气自动化在创新与发展当中的到稳步的提升,从本文中也可以知道,受到现实环境和条件的影响,我国在这方面的发展时间较短,与其他发达国家相比还有一定的差距,在实际的应用当中,很多相关企业还没用意识到这项技术在实际应用当中存在的好处和优势,也就造成很多企业无法全面时间自动化技术的应用,严重的制约了在生产效率上的最大化,通过本文的分析我相信,在未来的发展过程当中,随着应用技术逐渐被人们接受,这个行业必将受到广泛的关注与应用,也将极大的改变我们的生活质量和工作效率。 作者:张柯欣 单位:华中科技大学电气与电子工程学院 电气工程及自动化论文:电气工程及自动化的建设及发展 摘要: 21世纪是一个高速发展的时期。社会不断进步,人民生活水平不断的提高,其中对国民经济和社会生产力产生重要影响的一个因素就是电气工程和自动化。尽管很多人并不是很了解这两个词语的具体意义,但却知道它们对我们的生活产生了巨大的影响。文章就电气工程及自动化建设与发展进行论述,总结其建设和发展过程中存在的问题,同时提出相应的解决策略,希望能够为电气工程及自动化的发展贡献绵薄之力。 关键词: 电气工程;自动化;建设;发展 电气工程及自动化是我国教育教学的重中之重,属于社会基础工程之一。自从改革开放以来,我国一直加大对电气工程及自动化的投入。我国以制造业为主,加快电气工程及自动化的发展等于为制造业添加了一双会飞翔的翅膀,可以任其翱翔。发展电气工程及自动化是升级我国产业的核心部分。在我国,加快电气工程及自动化的建设和发展势在必行。 1电气工程及自动化概念和现状 1.1电气工程及自动化的概念作为电气信息领域一门新兴的学科,电气工程及自动化存在其特殊性。它利用高科技技术控制强弱电、软硬件以及机械和电子,达到对基础技术的控制[1]。合理有效的运用信息和计算机技术,协调内部、保障平衡、优化组合以及突破关键技术。总的来说,电气工程及自动化在电气信息领域是一颗冉冉升起的新星,将不断地给人们带来方便与快捷。 1.2电气工程及自动化现状众所周知,70年代在美国电气工程及自动化开始起步。紧接着在第三次科技革命中又发挥至关重要的作用并逐渐走入人们的视线中,发展至今,它已经与我们的生活密不可分。现阶段我国电气工程及自动化正在处于蓬勃发展的阶段,尽管发展过程中出现了一些问题,但是依然取得了让人骄傲的成绩。因此我们现在的重心应该是保持其高速发展的同时解决存在的弊端,使其朝着更加健康绿色的方向不断前进。 2电气工程及自动化的建设 2.1提供大型系统统一的平台自从电气工程及自动化起步和发展以来,成本高昂的问题一直困扰着人们。严格的技术要求加上复杂的电气工程及自动化系统导致了电气设计师不断的设计和研发来充分发挥系统的作用。专门的设计人员和维修人员需要大量的工作来维持其运行,这无疑加大了企业的成本。提供大型系统统一的平台以应对不同企业的不同需求,这样既减少了企业运行的成本,又促进其健康快速的发展。 2.2转变人才培养模式尽管国家不断的加大对电气工程教育方面的投入,电气工程及自动化人才缺失现象依旧严峻。要想解决这方面的问题首先就要改变一下培养人才的模式,无论是单纯的对本科生进行理论教导还是单纯的对专科生进行实践教导,都不能实现人才的优质培养,更不可能满足日新月异的电气工程及自动化的发展。新时代下的人才培养要着重理论与实践相结合,培养学生的创新能力,使其可以不断调整自己以适应行业的发展。一个国家发展的根本就是人才,因此人才的培养必须引起重视。 2.3强化安全意识电气工程及自动化离不开一个字“电”,我们现在的生活已经离不开电力,但是不要忘记电是非常危险的。电气工程及自动化的工作人员在日常工作中,设计的偏离、错误的操作步骤、错误的操作方法都会产生无法想象的危险,提高安全意识势在必行[2]。“安全第一”是一个永不褪色的话题,人的生命只有一次,只有不断提高工作人员的安全意识才能避免惨剧的发生。 3电气工程及自动化的发展趋势 现在这个高速发展的社会,先进的科学技术不断的涌现,为了保障我国经济的快速稳定的发展,电气工程及自动化的发展必须提升到战略高度。电气工程及自动化的发展必须朝向精简化、可持续化、智能化发展。 3.1精简化所谓的精简化,就是指在生产过程中简化复杂零件、减少零件数量、统一零件规格,提高产品运行率,达到优质的应用效能。 3.2可持续化由于工业的不断发展,环境问题已经成为不可忽视的重要问题。可持续发展已经成为所有行业必须要走的一条道路,电气工程及自动化也不例外。可持续发展要求在发展的同时注重环境的保护,节约能源,有效利用,真正做到绿色健康的发展。 3.3智能化智能化,随着智能机器人、智能手机的发展,人们对这个词语已经不再陌生。自动化讲求的就是智能化,是21世纪发展的重要课题。让机器具有人的部分智慧,可以进行简单的分析判断,不仅仅可以减少大量的人工成本还可以减少安全事故的发生[3]。在未来的发展中,着重发展电气工程及自动化的智能化将会带来无限发展的可能。 4电气工程及自动化发展的意义 第一,发展电气工程及自动化可以降低企业的生产成本,以最少的代价带来最大的效益。第二,发展电气工程及自动化可以解放大量的劳动力,解放的劳动力投入到其他行业可以带动其他行业尤其是第三产业服务业的发展。第三,发展电气工程及自动化可以逐步实现节能减排,改善我们赖以生存的生活环境,改善我们的生活方式,使我们的生活更加的方便和便捷。第四,发展电气工程及自动化可以带动我国制造业的高速发展,为我国带来巨大的经济效益。 5结束语 21世纪的发展归根到底是科技的发展,电气工程及自动化作为新兴的行业,其发展和建设必须紧跟时代潮流。改善每一个相关的环节,提升相应的技术更好地推动电气工程及自动化的发展。管理好所有相关的项目,解决出现的各类问题,使电气工程及自动化朝着更加健康的方向不断前进。 作者:彭辉 刘连帅 单位:山东华鲁恒升化工股份有限公司
电气自动化技术论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电气自动化技术论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化技术论文:试论电力电气自动化元件技术 一、电力电气化研究的重要意义 市场经济的核心是市场,企业的生产是为了市场的需求而存在的。因此,只有提高企业的电力电气自动化程度,才能满足市场对产品的大需求,提高企业的市场份额。同时能够保证产品的质量,减少设备的故障发生和产品次品的产生,提高生产的安全性。 通企业提高企业生产的电力电气自动化,可以有效的提高工作的可靠性,提高运行的经济性,保证产品质量,提高劳动生产率,改善生产劳动的条件。提高企业的电力电气化程度,可以从改善电力电气自动化元件的技术方面着手,这是一个最基本的手段。 二、主要的电力电气自动化元件技术 目前电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 20世纪50年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。晶闸管是第一代电子电力器件,在我国,至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。随着交流变频技术的兴起,全控式器件———gtr、gto、p-moseft等相继出现了,这是第二代电力电子器件。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gto是一种用门极可关断的高压器件,它的主要缺点是关断增益低,一般为4.5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路。而且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt 也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/μs,后者约为 500v/μs,这就需要一个庞大的吸收电路。 功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。igbt是p-mosfet工艺技术基础上的产物,它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度p-mosfet低,但比gtr快;其通态电压降与gtr相似约为1.5~3.5v,比p-mosfet小得多,其关断存储时间和电流下降时间分别为为0.2~0.4μs和0.2~1.5μs,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安全个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 电力电子器件的更新使得由它组成的变换器电路也相应的更新换代。电力电子器件的第二代,很多的是采用pwm变换器。采用pwm方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 由于pwm逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。1986年美国威斯康星大学divan教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。实际上就是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band-band控制)产生pwm信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理,大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题。其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从技术发展看,电力半导体器件有gto、gtr、igbt,但以后两种为主,尤以igbt为发展趋势:支频器的可靠性、可维修性、可操作性即所谓的ras功能也由于采用单片机控制动技术而得以提高。 2.5单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs-51代表的8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gms97c。另外单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m语言。 三、结论 全控型的电力电子开关已经逐渐取代了半控型的晶闸管,高频的变换器得到发展,交流调速的控制理论日益成熟。这些技术的不断提高,必将使得企业的生产更加自动化,快速化,安全化,现代化。 电气自动化技术论文:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升,其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发,探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气自动化技术论文:电气自动化系统节能技术措施探讨 为了有效提高电气自动化系统的运行效率,在选择电气设备时,一定要坚持节能的基本原则,而减少电路中的损耗、有效治理电路中的电压不平衡、对导线的负荷压力进行平均分担等,既是提高电气自动化系统运行效率的有效手段,也能起到一定的节能作用。为了做好电气自动化的节能工作,我们需要重视采取以下相应的策略,以收到更好的节能效果。 1电气节能设计应遵循的原则 在进行电气自动化系统中的电气设计时,要对各方面的影响因素进行综合考虑,如电力系统的适用性、运行稳定性等,还要在保证电力系统正常工作的前提下,尽量简化系统设备。而安全性是整个电气设计中应该关注的尤为重要的问题。因此,一定要选择绝缘性能良好的导线,并且控制好走线的绝缘距离。电力系统的防雷击能力、导线负载能力等也是电气设计中应该考虑的重要内容。在进行电气节能设计时,为了提高节能的有效性,需要将各项工作合理、科学地安排好,遵循以下原则:(1)安全性。在进行电气节能设计时,不能仅将注意点放在节能上,还应当在满足其安全的前提下,保证电气相关设施设备的顺利运转,只有这样,才能确保生产的可靠性与安全性。(2)先进性。随着节能设备与节能新技术不断被开发出来,在进行电气自动化节能设计相关工作的过程中,必须关注新技术的应用,利用最前沿的设备与技术确保设计工作的先进性,提升电气自动化系统的节能成效。(3)环保性。在开展电气自动化节能设计的实践过程中,应用节能设备与相关技术时,要考量这些设备或技术对生态环境的影响,尽可能节约更多的资源,保护周边自然环境,将其对自然环境产生的不利影响降到最低。此外,还应当充分考量经济方面的因素,关注电气自动化节能设计的经济型,从而获得设计的最佳效果,确保节能相关工作的正常开展。 2变压器的节能设计 变压器运行需要消耗大量的能源,即使是处于空载运行状态,也会造成大量的能耗。因此,做好变压器的节能设计,对于电气自动化工程的节能设计具有重要意义。通常情况下,变压器的节能设计主要应注意以下2个方面:(1)选择合理的变压器型材。对于变压器的制备材料应当进行合理的优化组合,从而有利于实现真正的节能。若是铜片、硅钢片以及绝缘材料的设计不合理,则容易导致不必要的能耗的出现。因此,在确保变压器工作的情况下,应当选择最为合理的制备材料以及运行介质,在减少电气自动化的工程成本的同时,实现变压器节能。(2)优先考虑使用节能变压器。当前,市场上已经有了专门的节能变压器,比如,S11以及S10此类型号,除了具有传统变压器的优点,也具有优良的节能效果。使用节能变压器时,应注意不要出现长期过度运行的情况,否则不仅会导致变压器寿命减少,也会造成电力资源浪费。 3提高系统的功率因数 (1)采用科学合理的措施,提高系统的功率因数。比如,提高用户的负载率,在满足工艺生产的情况下,尽可能地选择极数较少的电动机,从而提高电气设备的运行效率,达到节约电能的目的。同时,也可以让电动机实现变频自动控制,从而使电动机在负载较小时,获得较高的功率因数。这些措施都是在不添置任何补救设备的前提下,降低用电设备的无功功率,提高功率因数。此方法并不会增加工业生产的投资,十分经济有效。(2)使用人工的方法提高系统的功率因数,即人工补偿方式。提高自然功率因数的措施往往不能满足工业生产用电的需求,因此,还应装设一定的补偿装置,其常用方式为集中补偿与单独就地补偿,应坚持分级补偿以及就地平衡的原则,从而达到减少无功损耗的目的。 4降低高次谐波 谐波往往会对用电设备造成多方面的危害,比如,导致电网的负担加重,可用容量下降;降低设备的利用率以及经济效益;影响继电保护以及自动装置的可靠性、安全性。通常情况下,降低高次谐波的措施主要有:变压器宜使用Δ/Y节接线,从而能够消除3的整数倍的高次谐波;增加整流变压器二次侧的相数;采用无谐波污染的变频器;采用无源滤波器或者有源滤波器。通过以上方法可以达到过滤谐波的目的,从而提高电气设备的运行效率,起到节能效果。 5减少电路中的传输损耗 电能在传输过程中出现有功功率损耗是不可避免的,因为一般情况下,传输导线上有电阻,必然会引起有功功率损耗,虽然这一损耗不能完全消除,但是在实际的电气设计中,为了节能降耗,可以采取一定措施,有效地减少这一线路上的损耗。在电能传输过程中,线路上的电流是一定的,不能进行随意改变,这时若要有效地减少传输线路上的有功功率损耗,只能采取措施减少传输线路上的电阻。而根据传输导线的传输特性可知,导线的电阻与导线的截面积成反比,与导线长度及电导的关系成正比,因此,若要减少导线电阻,可以采取以下措施:(1)增大导线的横截面积,在不影响电路中其它电气特性的前提下,可以适当地增加导线的横截面积,有效地减少导线电阻,从而减少电路上的损耗,起到节能作用。(2)适当减少导线长度,需要在进行导线布线时,对布线的路径进行合理选择,尽量避免在布线时走弯路,这样可以有效减少导线电阻。(3)为了有效减少来回线路上的损失,在选择导线时,尽量选择电导率较小的材质作为导线。 6结束语 我国经济社会和科学技术在不断地发展和完善中,为电气自动化系统节能技术创造了全新的领域。但全社会各种能源的浪费和污染现象依然严重,面临着严峻的形势和强大的考验,因此,更要加快电气节能技术措施的推广应用。 作者:郑昭文 单位:广东电气控制设备厂有限公司 电气自动化技术论文:电气自动化节能技术浅析 摘要: 随着社会的发展,科学技术水平和经济水平不断增长,我国的信息技术也处在不断发展进步之中,同时也推动了电力行业的不断发展。当今社会人们对电力的需求不断增长,电力系统也发生了和以往很大的差别,在太多的领域中电力已经占据了一个比较重要的地位。 关键词: 电气;自动化;节能;研究 电气自动化在当今社会也不是一个冷门的话题,相反成为当今社会比较流行的一门信息科学,开始变得与人们的生活产生紧密的联系。在我国,在工业发展中电气自动化占领着一个非常重要的地位,是其他科学技术无法取代的。但是在现在已经不仅强调电气自动化,随着时代提出的新的要求,节能成为电气行业中一个不可忽视的重要问题[1]。在当下的一些新的研究当中,节能建设成为人类经济发展过程中的一个核心问题。无论什么技术,首先会考虑到节能性。其实在过去的几年中,我国相关部门已经能够对电气节能技术开始应用,并取得了相当大的成就。但是受到很多因素的制约,节能技术在发展中仍然存在很多实际问题,为了减少这种制约,进一步发展电力业,本文将根据我国电气自动化提出一些现状中存在的问题并就不足提出意见和建议。 1电气自动化和节能设计技术简介 在当今科学技术的支持下,电气自动化在我国经济水平不断发展的前提下迅猛发展,逐渐成为电气信息领域的一个新的学科。经过长时间的研究我们发现,电气自动化和工业之间的发展是非常密切的,这是因为电气自动化为工业发展提供很多契机,也使工业发展变得容易。电气自动化让一些工业生产中的需要艰难劳动力的情况变得容易,因为电气自动化可以提高生产率和工作效率。现在,绿色革命得到很多人和企业的重视,所以在发展经济时,也应该把节能当成当下的发展准则,响应时展的浪潮。人们的思想道德水平不断提高,对环境的保护意识也在不断增强,越来越多的人开始认识到生产过剩的重要性,并且已经开始实施。但是要真的做的节能型社会,推动电气自动化是很重要的一个步骤,利用电气自动化减少环境污染更是重中之重。 2我国电气自动化中节能设计技术的应用现状分析 随着经济全球化的深入,我国城市的发展也是不断加快,生产力水平和以前相比有了明显的提高,与此同时,电气自动化成了日常生活中一个不可缺少的技术。节能型社会在不断的推广之中,各种节能设计开始在社会中得到广泛的接受,节能减排的理念也开始应用到电气自动化之中,这对我国的电气自动化的发展是非常有利的。但是因为一些现实的原因,电气自动化发展之中还存在一些问题,一个是从事相关工作的工作人员的素质普遍较低,他们对电气自动化系统节能技术还没有一个好的认识和理解,据报道显示,目前很多正式单位的电气工作人员都不是来自正规的学校,他们也没有接受正规的训练,对节能技术并不了解,导致节能技术无法得到广泛的应用。还有一个原因就是电气自动化系统中缺乏节能系统的应用,这导致电能的转化率相当低。在一些工业生产中,一些企业为了获取更高的利益,缩短生产时间,在选择电气自动化组装材料的时候,选择电阻率大的导线,这造成很大的电能被浪费掉。第三个原因就是缺乏严格的管理体制,这让一部分工作人员在电气化生产中违规操作。 3电气自动化的技能设计技术合理应用措施研究 3.1注意电器系统中节能技术的应用,降低电能传输消耗 电气系统中存在大小不同的电阻,在传输过程中消耗有用功率造成对电力资源的浪费。因此在日常生活中对一些电阻的使用中,要适当降低电阻率来提高有用功。因此工作人员在选择导线的材质时要尽量选取电阻率小,导线长度较短的电线。除此之外还应该选取横截面积大的导线,这样更能降低电阻消耗率。 3.2提高员工的专业素养,增加对节能设计技术的认识 人是工作的主题和核心,工作人员的素质直接决定工作效率,在日常的工作中要加强对工作人员的培训,让他们切实体会到节能在当代生产发展中的重要性,符合时代的发展。一些和电力有关的部门也要自己的职责,多开展一些增强节能知识环保类型的讲座。 3.3制定合理的节能设计技术管理制度 合理科学的规章制作对整个企业的发展有着非常重要的作用。在电气化中合理的制度是电气自动化有效发展的基础,对企业内部每一个工作人员都有着重要的引导作用和制约规范作用。这种约束力非常有利于电气自动化技术的发展和推广。因此,电气自动化发展在生产中必须制定严格的规章制度,遵循电气系统循环节能的理念,要杜绝浪费任何一种形式的浪费和污染环境的行为。 4结语 在二十一世纪,节能经济在中国已经全面展开,国家的经济战略也已经全面推行,尤其是对一些企业,开展节能经济出台了更加优惠的政策,对节能经济的开发也提供更加积极的支持。我国在节能方面正在提高自主创新能力,对各种先进的节能技术不断地探索和研究,各种各样的先进的节能技术将被开发。在这种形势之下,中国的电气自动化的发展也应该抓住时机,迎着节能技术全面发展的浪潮,积极发展电气自动化,开发和研究电气自动化技术和相关产品,促进电气自动化的发展,为经济发展奉献一份力量。 作者:刘伟 程海军 单位:中国石油西气东输管道公司 电气自动化技术论文:电力工程电气自动化技术解析 摘要: 我国在实现经济实力不断提升的同时,在科学技术领域也取得了十分瞩目的成绩。电力行业的发展与其他行业发展息息相关,是国家社会经济、文化等各项事业发展的基础力量。随着科学技术的不断发展和应用,其在电气行业中也得到十分广泛的运用。本文主要分析电气自动化技术在电力工程中的应用,旨在为促进电气行业实现健康发展提供一定的借鉴。 关键词: 电气自动化技术;电力工程;电网调度 由于新技术在电气企业中的广泛运用,电力自动化技术不断成熟起来,而且在电力工程的发展过程中发挥着举足轻重的作用,促使电气自动化持续发展。电气自动化技术能够有效利用其自动控制和自动检测功能,实现对电力系统的实时监控与远程性调节和控制。当前,我国的信息化技术水平逐渐提升,运用信息监测技术实现对整个电力工程的远程化操控。但是,电气自动化技术如何在电力工程中实现有效运用成为影响其发展的重要问题之一。 1电气自动化技术概述 电气自动化技术涉及到的电气装置功能有自动控制及检测功能,其能够有效实现对电力系统相关的远程性控制以及远程调节、监控。社会经济的不断发展带来电气企业的新生命,很多新型技术层出不穷,促使电力工程的自动化技术明显提升,电气自动化开始发展起来。后来,在信息化技术不断推进的过程中,电力工程不仅能够实现远程管理及控制,还能够运用信息技术监测完成大量工作。电气自动化技术可凭借网络对工程相关信息展开全方位分析及整理,使得电力系统实现稳定运作和发展。在运用电气自动化设备的过程中,电力工作人员的工作压力大大降低,在遭遇紧急情况的时候可采取有效的措施进行处理,进而保证电气工程实现稳定运行和发展。此外,电气自动化技术的使用范围相对较广,从电气的开关一直到整个电气工程都可运用,是推动电气工程持续进步的重要条件。 2电气自动化技术的实际运用意义 2.1提升电力系统自动化水平 我国总体科技水平的提升带动了电气自动化相关技术的发展。电气自动化技术在实际运用的过程中能够有效提升电力系统的自动化水准,利于电力工程的健康发展。电气自动化技术的运用对于电气设备的相关性能有更高的要求,需要对于现有的一些设备进行更新和升级,带动电气企业相关设备的更新换代。此外,电气自动化技术能够明显提升电力工程管理水准,使得企业管理工作更具有科学性、合理性,与现代的信息化标准相符[1]。最后,电气自动化技术在电力企业中的有效运用可有效促进其自身的发展,并迎合电力系统实际运行的相关需求。 2.2便于维护 电气自动化技术在电力工程中的运用,使得其维护工作更加便利。该技术在技术水平上要求相对较高,但维护工作较为简单。电气自动化设备和计算机等相关终端设备互相连接,可通过计算机进行操作,完成对电力设备的维护工作。在日常维护的工程中工作人员需要输入自身的数据和信息,促使电力系统可实现对相关运行数据等的科学调整,从而达到设备维护的相关要求。这种维护方式不但能够有效提升企业中对人力资源的有效利用,还能够降低工作压力,提升工作效率,利于实现企业的可持续发展[2]。 2.3提高工作效率 电气自动化技术的有效运用能够明显提升电力企业相关管理部门的工作效率。电气自动化技术的运用需要首先具备一定条件,需要电气工程相关企业能够在日常管理等工作中积极创造良好的环境。因此,企业为了能够真正发挥电气自动化技术的运用效果,努力实现电气设备的更新及有关技术的完善,从而促进管理人员工作效率的提升[3]。 3电气自动化技术在电气工程中的运用 3.1电网调度 电气工程在实际运行的过程中主要以显示器及计算机相关设备为工具展开电网调度工作,这种工作方式能够为以后电网调度工作的发展和研究提供信息依据。加入电气自动化技术之后,工作人员能够针对电网的实际运行状况展开实时监控,并快速传递相关信息数据等,促使电网调度的工作稳定开展。电网调度在整个电气工程中能够发挥重要作用,要想实现电气运行的有序发展,就需要高效完成电网调度工作[4]。传统意义上的电网调度工作中,一些工作人员不能及时对电力故障了解到位,导致一些安全事故发生并造成重大经济损失。运用电气自动化技术之后,工作人员可有效借助屏幕对电网实际运行的情况进行实时监控,尽快发现故障,并寻求解决办法,降低电力运行风险。 3.2变电站 由于电气自动化技术属于以计算机、现代化通信技术等相关电子技术为基础的技术类型,其能够使得电力企业实现对变电站设备的有效整合及优化设置,促使相关企业的人力资源利用率得到明显提升,并减少工作人员的工作量,降低工作压力,使得电力企业实现更快发展。因此,电气自动化技术运用在变电站的工程中,工作人员能够有效检测变电站设备日常的运行状况,促使电气设备的相关性能得到更为有效的发挥,保证电力系统的安全和稳定发展[5]。此外,电气自动化技术的有效运用促使一些传统设备开始被淘汰,变电站相关的电力运行状态被更好地管理和控制,实现电气设备的智能化发展。变电站运行过程中涉及的大量任务都需要借助电气自动化技术来得到实现,这为促进电力现代化的健康发展提供了良好的条件。 3.3分散测控系统自动化及计算机系统 分散测控系统属于发电厂日常运行系统的一部分,其主要通过高速数据通讯网络及工程师工作站等针对其日常生产的状态实现全程监控及测试。工作人员能够凭借过程控制单元在实际生产时有效接收电气量等相关信息,对运算得到的结果及相关参数等进行分析和处理,并完成对电网的监控工作,促使电气自动化的维护和控制等相关性能取得持续性提高。此外,电力工程中电气自动化技术的运用,有效引入了计算机操作系统,及时记录电力信息,并反馈电气设施的具体运行状况。计算机系统的有效运用还能够有效确认相关工作人员的具体工作信息,及时控制信息误差,提高所得数据的准确性。计算机操作系统还能够用于电力工程的日常管理工作中,监控电力运行情况,对相关的数据和信息展开详细分析,监督人员的工作情况。 4结语 在未来的发展过程中,电力系统将更多地运用电气自动化技术,逐步实现人工智能化等发展,为促进电力行业的可持续发展提供技术支持。如今,在国家经济水平逐步提升的过程中,电气自动化技术发展水平随之提高,促进电力系统实现健康发展。笔者先阐述电气自动化及其实际运用的意义,接着分析电气自动化在电气工程当中的有效运用,希望为促进电气行业的可持续发展提供帮助。 作者:胡诗和 单位:成都理工大学 电气自动化技术论文:电气自动化技术电力工程应用 摘要: 社会生产的提速和人们生活水平的提高,使能源需求量不断增加,电力作为最主要的能源,在社会生产和人们生活中起着重要的作用,更是生产生活的基本保障,电力运行的好坏,直接影响到社会发展与经济建设。只有全面创新工作,强化技术导向,通过电力电气自动化改善,才能全面提高电能质量,进一步促进电力系统高效运行。基于此,文章主要通过对电气自动化技术概况进行简析,重点探讨了电气自动化技术在电力工程中的核心作用,在此基础上,提出电气自动化技术在电力工程中的应用措施与方法,全面提升电力运行能力。 关键词: 电气自动化技术;电力工程;技术应用 1概述 电气管理越来越重要,随着用电量的增加,需要管理精细化,才能稳定用电市场,维护用户利益,电气管理项目繁多,任务艰巨,单纯依靠人力不可能完成管理任务,就需要不断创新,引进智能化、自动化技术,才能实现管理科学化系统化。电气自动化管理越来越受到重视。电气管理主要是集合了信息处理技术、网络通信技术及现代电子技术内容,通过协调一体的配合,完成电能管理,电气自动化管理是一门现代化的综合技术,越来越多的应用到各项管理工作中。通过电力电气自动化流程控制,取代了传统意义上的电气系统手工操作程序,使电力控制更加有效,监测更加精准,推动了电力系统高效运行,保证了电力系统安全稳定运行。 2电气自动化技术对电力工程的重要作用 电力自动化技术作为现代化技术,在电力工程建设中均起到重要的作用,主要表现如下: 2.1全面提升技术运用能力 保证电力设备运行时更加高效、经济和安全,实现优质供电能力。能够从根本上提升电力体系自动化水平,电气自动化技术自身隶属先进科学技术,在电力运用过程中,主要是电力设备和技术升级,当然也可以提升电力项目网络化管理控制能力,促进了电气自动化技术水平的不断创新与提升。 2.2满足安全要求 自动化技术运用到电力项目中,具备良好的优势,特别是与计算机联合使用,确保了设备运行的安全,要想对设备进行维护与保养,只需通过电脑操作便可以达到维护要求。工作人员联系相关数值,依托电脑运行来实现对有关设施运行养护,使生产故障不断降低,维护好人身安全,保证了用电供电稳定性。 2.3保证了电气系统的稳定运行 电力系统运行中产生大量的数据,需要对各类数据及时进行整理与分析处理,提前预知系统问题,有效解决,解决运行稳定性的问题,可以显著提升管理成效,顺应电气自动化运用需求,电力设备和技术管控均需进行不断的持续改进,不断提升流程再造能力。 3电气自动化技术具体应用 电气自动化技术较为复杂,其应用较为广泛,需要根据不同的工程需要,选择不同的技术配合,只有这样,才能发挥最大效用,保证电气运行稳定安全。 3.1自动化补偿技术应用 在电力工程中,低压无功补偿技术是相对传统的补偿技术,主要是通过采集三项电容器和单一信号的方式进行补偿。但是这种传统补偿方式有一定的问题,特别是在对单相负荷用户进行补偿时,极容易出现三相负荷不平衡,导致欠补或过补问题,如果不加以解决,就会形成恶性循环,造成运行不稳定。而通过自动化补偿技术的实施,能够有效解决上述问题,将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合,不断调整并能够适应负荷的变化,大大提高补偿精度,使运行更加稳定可靠。 3.2现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术应用较为普遍,其兴起于20世纪80年代末、90年代初,这类技术的兴起与推广,在国际市场范围较广,是较为现代的电气自动化技术之一。通过现场总线技术的良好应用,可能把智能仪器仪表、控制器及电力执行系统有效进行连接,形成一个有机的整体,各部件能够相互配合,完成整体活动,使现场各控制设备能够保持交流与传递,实现信息间的流通,从而确定了电力工程系统的数字通信模式。现场总线技术是应用范围非常广泛的技术,具有运行安全、操作简单、维护方便的特点,整体优势非常明显,能够对电力工程系统主变器用电总量进行实时有效搜集,通过搜集得到相应数据,快速整理并汇总,及时将数据汇集到主控电脑内,然后启动计算系统,按通用格式形成数学计算模型,对所收集到的数据信息做最后的计算和判断,形成一系列可用信息资讯,向电力工程相关控制设备快速传递,得到维护指令后,对设备进行评估与修复,有效提高了系统维护效率,从根本上防止总电量过高造成电力系统短路、崩溃等现象,实现电力工程系统整体安全可靠的运行。通过现场总线技术应用,还能够极大的方便电力工程系统控制,实现系统分散管理的目的,依然是通过计算机实现对电力工程系统各部分相关控制数据的监控和搜集,保持随时连接、实时监控,对发现的问题快速实行反馈,并形成解决方案。现场总线技术导入和导出的数据,不仅能够提高安全性,更能对信息进行共享利用,使数据应用范围不断扩大,有效保证了系统维护与更新,为电力工程建设提供强有力的技术支持。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 主动对象数据库技术应用较为广泛,是电力工程自动化技术的主要内容。电力工程数据非常重要,其统计、管理、共享和使用需要不断创新。主动对象数据库中的应用,需要面向对象提前设立出一个符合实际的条件,就是说,一定要在一个具体的时间内、设定条件下,而出现的一个事件、最后执行的行为是什么,通过一系列的反馈与评估,实现对数据自动化处理的结果。通过快速、简单、高效的处理过程,对事件进行最后评定。整个电网应用的均是主动对象数据库技术,这类技术涉及范围面大,对整个电网信息实现综合统计,设置条件信息包括面宽,也就是当电网在运行的时候,运行信息在一定的条件下,满足触发条件,执行了某个行为,这就从根本上解决了人力操作不精准的问题,大大提高了准确度,有效缓解了迟滞、缓慢的问题。 3.4光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术组成部分较为复杂,按常规划分,可将光互连技术分为自由空间光互连技术、光纤互连技术和波导光互连技术等多种类型。光互连技术有着较好的优势,能够在使用过程中,全面达到抗干扰效果,能力大大得到提高,同时,也可以在较短反应时间内提供强大的带宽,这种技术被广泛应用,与其强大的优势是分不开的,在电气工程系统中实现普遍与推广。通过采用光互连技术,可以在根本上解决数据收集的问题,实现信息数据有效采集、对系统实时监控及相关数据快速精准分析等,对计算结果实现应用,也就是说,可以通过人机界面实现对系统的便利操作,实现网络系统重组,表现出实际、灵活、高效的状态。 3.5变电站及配电自动化技术在电力工程中的应用 变电站自动化技术包括的内容较为广泛,主要是指电子技术、网络技术、信息处置技术、电脑技术和现代通讯技术等。通过各种技术的合成与统一,形成综合型技术能力,使变电站二次设施实现整合设计、降低无谓消耗、减小变配电工作量、提升运行安全等。电力系统不断发展,未来的发展过程中,能够更加完善,使配电管理系统更加科学简便,建立起实用的网络基础平台,从而实现110kV以下配电系统自动管理,满足电力系统自动化需求,优化电气设备的保护,与此、自我调整。 4结束语 综上所述,电力工程关系着国计民生,是经济建设与社会发展的基础,只有不断总结经验,完善技术能力,才能有效做好技术布局,改善工作环境,切实保证运行整体安全。 作者:潘海涛 孙利华 单位:国网内蒙古东部科左中旗供电有限公司 电气自动化技术论文:电气自动化节能技术论文 一、自动化节能技术设计 (一)优化配电设计。 随着我国经济的发展,对能源的需求量也是非常大的,尤其是对新能源的开采利用量更是很大,电能作为新型能源,逐渐的激怒了人们的视野。越来越成为人们备受关注的焦点,国家对电能的运用给予了厚望,当然社会也不例外,在这种情况下,国家投入了大量的财力,对电力系统进行升级改造,并达到了预期的效果。在整个配电网络中电力系统的正常运转发挥着重要的作用,我们也把该电力系统与整个配电系统匹配作为重要的环节。在确保电力系统的运转能实现高效的前提下,把可操控性和稳定性作为重要的控制因素,当然安全性和实用性也必不可少。我们要把电力系统的安全问题放到第一位上,将其作为尚方宝剑悬挂在企业的战略思维中,全员明确电能的功效强大,和在一定情况下造成的可怕之处,所以,我们要采取相应的措施,把电线网络的绝缘性落实到实处,其次是在进行线路规划时,也要将其因素全部考虑进去,其设计和规划要从全局的角度出发,确保导线之间都能够实现绝缘距离,从而将危害降到最低。当出现一些恶劣的天气时,尤其是雷雨天,这个时候最容易出现一些人们不愿意看到的现象,如用电设施的损坏,看似简单的损坏,它就会影响到人们的日常生活,带来经济上的损失,更有甚者会付出生命的代价,因此,我们要把安全意识放到第一位,严格落实各项规章制度,使其作为没有人敢碰的高压线。 (二)减少电能的传输损耗设计。 由于我国区域的特征,各个地区各不相同,大小不一。电能通过遍布各地的网络进行输送的过程中,电阻在导线上会带来一定的损失,这损失量每年都是很大的,让电能在输送的过程中就白白的浪费,从而使电能的利用率大大的降低了。如何解决上述的问题,那就在电能的利用率放在首位,降低输送中的消耗率,这就要从减小导线的电阻这下功夫。下面介绍方法来解决上述问题,方法一是根据对供电网络线路进行合理的设计与布局,本着一些能够把握的原则,对线路进行相应的规划,尽可能的做到简单的直线分布,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费;方法二是要在变压器这个器件上做足功夫,让它尽可能靠近负荷中心,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费。也在一定程度上解决了损耗的问题; 二、电气自动化节能技术功能分析 通过上述的分析,我们发现电气自动化的技能设计尤为重要。我们希望采取一定的措施进行保驾护航,新技术和新思路是必不可缺少的,只有这样才能保证设备的安全运行,运行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在实际的应用过程中,我们要考虑到设计与施工过程中的各个环节,从以下几个方面出发,进行相应的优化。 (一)无功补偿。 在电气自动化系统中,无功功率是相关行业面临的一个严重的问题,也是现实面临的一个问题,这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率,它占有供配电设备的容量,容量要根据实际情况来确定,其数量也不是小的,而是非常的庞大的,这种现象的出现必然会带来一系列的影响,这种占有必然会增大了线路的损耗,损耗也带来一系列的问题,电网的电压的呈现出来下降的趋势,电压一出现下降的趋势,必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量,电能的质量受到影响后,电网的正常运行是很难保证的。因此,为了实现无功就地平衡,减少各个环节的损耗,我们可以根据实际情况,采取系列的措施,对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择,这样就会出现一定的成效,能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作,在使用电容器补偿时,也要考虑相应的具体参数,不能泛泛的去考虑参数,并且通过调整这些参数来进行相应的确定;也可以有另外的一种选择,就是选择无功功率作为投切参数物理量,这样它会带来很多的好处,不仅可以有效防止投切振荡,而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外,还要考虑无功补偿装置,要选择好安装的方式是非常关键的,最好就地安装,在就地安装的基础上实行就地补偿,这样会带来一系列的良好的连锁反应,它既减少了无功传输,又减少了损耗,从而实现了节能效能的目的。 (二)选择电压等级。 电压等级是一个关键的指标,所以在日常的操作当中,我们一定要把握好这个指标,它是否合理配置关系到了系统的正常运转,它也起到了较好的节能效果,所以,在实际的操作中,我们要选择高压和低压配电是一个非常重要的环节,当然处理好高压和低压配电的电压等级的关系就显得更是重要了,另一方面,如何确定供电电压,这也是该领域重点关注的一个问题,我们不能孤立的看待这个问题,要站在全局的角度来看待,它不是考虑单一的因素,我们要根据处于的实际环境重要的考虑,这里讲的考虑是指要考虑全面的因素,要把设施的整体情况一并考虑进去,根据设施的自身特点,进行相应的配套匹配。 (三)照明节能。 在电气自动化的使用过程中,节能设计一直贯穿始终,照明就是一种很好的方式,我们在实际运用中是可实现的,在具体的操作过程中,照明节能可通过以下两种方式来实现,一种方法是把高效光源作为利用对象,来改造传统的白炽灯,虽然它有简单便宜的优势,但是它的发光的效率低下是难以改变的;另一种方式就是把自然光充分的利用起来,这就需要对构筑物进行相应的改造,把门窗进行扩大,或者是对建筑物朝向进行改造。以上两种方法都能实现电器自动化。 三、结束语 随着社会的进步,我们的生活方式也发生着翻天覆地的变化,我们的生活的各个环节也受到不同程度的影响,对各类能源的需求量也是逐年攀升的,可谓消耗量大的惊人。尤其是对电能的需求量远远超乎了人们的想象。电气自动化节能技术的使用在一定程度上缓解了上述的压力,能够有效的增加电能的利用率。人们也随着社会的进步对电气自动化的要求越来越高,尤其节能技术方面,要求更是逐年攀升,随着时候的发展,必将会有很多的企业进入这个领域,为电气节能做出贡献,一定会引领时代的发展。 作者:吴振 单位:华北科技学院 电气自动化技术论文:电气自动化技术电气工程论文 1.电气工程和电气自动化技术 1.1电气工程 电气工程,作为一门颇为引人关注的技术学科在现代生活中发挥的作用越来越大了,尤其是和我们的日常生活的密切程度越来越深了,并且其对于计算机网络技术的进一步发展和普及也做出了最为突出的贡献,在不知不觉中逐步地改变着人们的生活方式和工作模式,在极大的方便了人们的日常生活的同时为我们的工作也带来了很大的便利,值得我们进一步的研究和探讨。 1.2电气自动化技术 电气自动化,其实也就是我们常说的电气工程及其自动化,从名称我们就可以看出其和电气工程之间存在着密不可分的关系。电气自动化技术的开发和使用在很大程度上提高了人们的生活水平和生活质量,并且其对于电气工程的推动作用最为明显,可以说电气自动化技术的开发使用给电气工程的发展带来了新的活力,使其发生了天翻地覆的变化。 2.电气工程中电气自动化技术的应用方向 2.1电气自动化技术在远程监控中的使用 远程监控系统的应用范围是比较广泛的,在电气工程中的很多地方都可能会用到远程监控系统,而电气自动化技术在电气系统中的一个主要的应用方向就是在远程监控中的使用。在远程监控系统中合理的运用电气自动化技术能够在很大程度上节省人力、物力和财力,在节约成本的同时还能够提高远程监控的效果,使得监控变得更加灵活,更加有效,尤其是在一些对于通讯信号要求较高的远程监控系统中更是能够发挥突出的效果。 2.2电气自动化技术在集中式监控中的使用 相对于原有的监控设施的散乱性和独立性,当前监控设施主要体现出了集中性,这种集中式的监控对于电气工程来说是极为合适的,这种方式能够有效改变原有的监控模式对于电缆数量和处理器数量的高要求,在很大程度上节约了投资成本,虽然原有的监控模式能够很好地对于整个的电气工程进行监控,及时发现问题并且予以解决或者报警,但是相对于其高额的资金投入也是很不划算的,一直是困扰着电气工程负责人员的重要问题,而现在集中式监控模式的使用就很好的解决了这一问题,其不仅仅投资小,在监控效果上甚至比原有的监控模式更好,这主要就是得益于电气自动化技术的合理使用。在集中式监控中合理的使用电气自动化技术能够更为简便的发现电气工程中出现的问题并且能够自动化的给予解决的办法,这些都是以往的传统监控模式所不能达到的,也是现代化的电气自动化技术在电气工程中的一个重要应用方向之一。 2.3电气自动化技术在现场总线监控技术中的应用 现场总线监控技术可以说是当前电气工程中应用最为频繁的一种技术,其应用的效果也颇为受人欢迎,应用这种技术的优势还是比较明显的,比如,这种技术的使用能够有效减少隔离设备的使用,还能够有效的控制端子柜的应用,最终能够起到节约成本,提高效率的目的。这种现场总线监控技术在各地电气工程中都有应用,尤其是融入了电气自动化技术之后其效果更为突出,也更为明显,更为受人欢迎,使得电气自动化的应用范围进一步扩展。 3.电气工程对电气自动化技术的融合使用措施 3.1电气自动化技术在电网调度中的应用 电网调度是电气工程的主要工作之一,在电网调度中融合使用电气自动化技术能够起到较好的效果。电气自动化在电网调度中的应用离不开自动化设备的参与,因此,融合了电气自动化技术的电网调度设备都是采用的一些自动化系统装置的显示器、打印机、计算机网络设备等,这种自动化设备的应用能够更好地进行全网电力的调配,更加科学合理的进行电网调度,通过自动化的分析和计算,针对整个的电网中电力的需求状况进行合理的调度,确保整个电网的正常运行,避免电力调度事故的出现。 3.2电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用 发电厂是电气工程的一个重要组成部分,在发电厂中合理的运用电气自动化技术能够有效提高发电厂的生产效率,有效减少发电厂发生事故的概率,尤其是在发电厂分散测控系统中融合使用电气自动化技术的话能够直接监控到每一个的执行单元,进而对于整个的电气工程流程进行监控,并且所获得的各种数据和效果图都是高质量的,在确保发电厂正常运行的同时提高了整个运行的安全性和稳定性。 3.3电气自动化技术在变电站中的应用 变电站是电力系统中电力运输过程中不可获取的一部分,在变电站中应用电气自动化技术能够完全取代电力人员的作用,采取全自动化的装置来进行电力的转换,在确保安全的同时提高了电力转换的效率,并且其多层次的监控模式还能够为变电站的高效运行提供有力保障。 4.结语 综上所述,电气工程的发展离不开电气自动化的参与,把电气自动化技术合理的融入到电气工程当中能够发挥意想不到的效果,就当前我国电气工程中电气自动化的融合使用现状来看,虽然已经有了明确的方向,但是具体的融合使用力度还不够,还需要我们在今后的电气工程工作中进一步的推广使用电气自动化技术。 作者:孟德福 单位:河北汇发装饰有限公司 电气自动化技术论文:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理,需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来,需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略,确保二者可以有机结合,由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中,大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接,促使电网调度过程中的效率性得到显著增强,由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一,将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息,由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制,由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二,各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理,并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下,有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起,来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时,还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明,这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低,由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中,最大的好处在于,既可以促使变电站运行本身实现自动化监控,同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉,促使监测结果更加的准确、可靠,减少在人工监测中出现的漏洞,最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说,变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的,并且最终在其计算机控制系统上面,将监测获取得来的数据信息传输于此,而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据,进而来对其进行优化整改,从根本上言,对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外,以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下,充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代,实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中,只需坐在监控室内,针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态,同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻,对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中,充分的借助电气工程设备资产管理系统,就运行中存在的故障问题进行准确判断,并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施,以此对故障根源进行分析与消除,确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供,并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供,由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作,可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用,能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点,促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下,广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态,其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中,主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用,且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现,借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出,从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来,充分的将人机接口通讯功能得以实现,将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去,并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息,促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况,从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时,得到了较为广泛的应用普及,并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此,新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握,将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新,由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气自动化技术论文:建筑电气自动化系统安装技术 【摘要】 本文介绍了电气自动化系统的基本含义和发展状况,并且详细叙述了建筑电气自动化系统基本构成,主要包括中央处理系统和各场所远程处理设备。通过介绍建筑电气自动化系统安装的几个关键操作流程,点明施工过程中的技术细节。通过对案例的阐述,希望可以为我国电气自动化系统安装施工提供借鉴。 【关键词】 建筑;电气自动化系统;安装施工 0引言 自动化系统是现阶段智能建筑的最关键的一个内容,目前,由于社会经济的不断前进,在我们生活生产当中,电气自动化设备及其系统也愈发流行起来。因此,认真改良该方面的安装操作流程及可靠性起着关键性的现实意义,企图最大程度提升建筑的整体用途,保证电气自动化能够真正发挥它的作用,方便人们的生活。可以这样说,现在的住宅离不开监控系统,而监控系统的水平会影响人们对这栋房子的评价,电气自动化的运用水平是影响监控水平的因素。对一栋建筑物内所有电气设备加以集合在一起操纵,既提升了电气设备的性能和使用效率,又使建筑看起来别具一格,品位不凡,居民的满意度也会随之提高,然而这同样也是将来建筑行业发展趋势。 1建筑电气自动化系统基本构成 建筑电气自动化系统主要包括中央处理系统和各场所远程处理设备,往往根据总线实现了相互间的信息共享及很好的反应。在该系统中,中央监控系统包括数据采集设备、中央中枢设备、控制设备及监测部件等等。中央设备是所有系统的管控和指令中心,是许多外围设备、持久电源及中央处理机组成的,不但能很快地收到及解决所有数据采集设备获得的数据,而且拥有按照已经确定程序输出相关命令、显现与打印采集到的有信息的数据、遥控外围设备等性能;也可以把数据资料采集设备看作是电气自动化系统的单独的小的分站点,重点肩负所有程序指令的传送及数据的合理采集,其称为数字控制器,可以有效地实行相适应的监控计算,与中央设备及其余的控制设备实现数据的传送;但是监测部件包括许多种规格及类型不同的流量传感器和温、湿度传感设备等等;每一个监控设备都需要控制设备,比如说常见的有直流继电器和通阀等等,向中央控制设备采集并传递所需要的所有及实时数据。 2主要设备安装的施工技术 2.1管线敷设技术 管线铺设有几个应该注意的地方,这是必须记住的准则。①在铺设过程中,在共同线槽内,一旦产生强电回路的情况,要在第一时间关闭电源;不同相交回路的地方,同时还有分线盒的存在,要记得用金属板把他们分开。②结束铺设任务以后务必要为审查和解决管路铺陈做好打算。同时,对于关键的容易出故障的路线,要做好监控,防止危险。有一些线路会经过关键的地方,施工的时候会特意为他们铺上特有的线路,方便查看。这种特殊装置包括温湿度传感器、通信设备等等。这样的路线是由生产厂家所提供,材料特殊。为了安全着想,工作人员会将设备所有的接地处都按常规处理,有部分工作接地处是连在地干线上的,同时配合弱电工程使用的线。对于另外一些设备,比如说各种功能的电缆和电源线都要时时刻刻受到监督。不可以为了图方便,铺设的时候放在一起,不分线槽。这些电子设备的正常运转离不开计算机、控制器、网关的支持。此外,一些从属不同系统的电子设备被安装在建筑物中,然而它们的运行频率、性能及防干扰性能都是不一样的,务必要根据标准要求对其实施接地。 2.2配电箱安装技术 配电箱的安装虽然复杂,但并不是没有方法。安装时记住以下关键点,用心观察,都会十分顺利。首先保持配电箱的干净,有杂物的话容易遮盖箱上的数据。每个配电箱都要有清楚地代号,方便管理。注意观察电气设备、电源进线以及负荷出线设备的工作状态,发现不稳定,就要及时调整。在连接导线与各种相关设备的端子时,需要保证两者之间没有缝隙,不容易脱落,为了减少磨损对设备使用寿命的影响,在连接处都放置了弹簧垫圈;54线端子板与54线对开关箱在内的金属箱体相连时,使用的材料为软铜线,具体操作是电气相连,设备安装板及其正常中性金属底座及外壳实行电气相连时,也是用的软铜线;一切操作都按标准进行,才能保证将风险降到最低。 2.3远程处理机的安装 空调机组属于远程处理机中的一个例子,而且还相对复杂。本小节就以空调机组为例,说明一下远程处理机安装的注意点。每一个处理单元RPU都会与系统相互传送。如果想提高控制系统的效率,减少操作频率,可以把不同的处理单元RPU装在同一条线上。机房内里可以包含每一个处理单元RPU,虽然有的部分有些分散。最后,是实现精确、周密的远程控制的最后一部分,安排好照明、水位、水流等设备,缺少这些设备的空调机组是难以正常运行的。同时,还必须时刻留意剩余大约25%的处理单元RPU接口,要为将来对系统的建设做好充分的打算。 2.4直接数字式控制器安装 ①注意安装地点的条件限制:一般在光线充裕的地方,容易观察,也不容易坏;通风好的地方不容易凝结杂质和水汽,还要方便检修。②注意安装管线的方式。要充分发挥监控的作用,所以尽可能安装在监控集中的地方,也不能紧紧地铺在一起,这样不利于收集数据资料。想要做到合理布置和铺设,都是从这些看起来细微又不起眼的地方一步一步成功的。在特殊的地点要注意电流的分配。比如说,把它放在电控箱内的时候,如果不隔开强弱电系统,系统可能会出现故障。然后,安装直接数字式控制器的时候不要倾斜,不要松垮,要确保它在一段时间内不会晃动,走位。一般标准可以接受的范围也仅限于3cm。从以上细枝末节可以看出,没有高水平的技术,没有细心是很难把数字控制器安装成功的。如果是Ⅱ类系统,直接数字式控制器还有另外一项功能,它附近要是有动力盘的话,控制器可以提供电源。有的控制器会装有CPU,为了保护在特殊情况下不受损,比如说停电,要给它配备备用电池。综上,值得注意的板块大概是:微处理器、预备电池、自检软件等等。 2.5输入与输出设备的安装 输入和输出设备是系统运转的开始和结束,跟其他的过程一样重要。输入和输出设备对系统的正常运行有着重大意义。输入和输出设备的安装要求是,能够完全展示自己的性能的地方,不要装在一些不方便的地方,出现特殊情况,能够及时查看。 2.5.1输入设备 传感器分类有各种各样的,每一种的规格都不一样。适合安装某类传感器的地点,从它被设计以来就已经决定了。现场建筑内的实际情况也决定了这种类型的传感器是否适用。有很多例子,这里随便举两例。建筑物内很多拐歪的地方都是焊接的。虽然稳定,牢固,但是它的缺点是,容易生锈,被磨损。在这些地方不可以安温度传感器、水流控制开关、水管的流量计等等。这些设备会使水汽凝结,腐蚀焊接口。但是在安装操作流程管道的时候,又必须安装以上设备。有的设备是不可以放在出风口这种变化比较复杂的地方的,比如温度传感器。 2.5.2输出设备 输出设备是生活中人们每一天都要接触的东西,安装原则就两个字“方便”。安装之前的模拟,观察、尝试,计算等等,都是为了以后使用方便。观察风阀的箭头是不是和风地方向一致,观察流水控制器是不是与水流的方向一致等等。回水管上一定要有电动调节阀和电磁。如果发现不匹配的地方,千万不可以蛮干,随便糊弄。应该反复尝试,计算符合规定才能正式安装。 3安装施工中的质量监控 3.1加强对施工技术及质量的监管 建筑电气自动化系统安装的质量也是非常关键的,相关监管部门必须加强对施工过程的监督和管理。施工工作人员的质量决定了工程的质量,完工的速度等等,所以有必要的话,除了监督,还要提供技术培训。对于不容易出问题的地方我们可以适当减少注意。对箱、盒以及管套这些地方,发现问题,马上处理。还要重视员工的思想素质培训。 3.2进行严格的设备调试 建筑工程电气设备的调试与安装是一项施工工作量大、专业性强和关联复杂的工程,文章中所提到的这些安装步骤,调试细节难度越来越多。所以,既没有经验也没有相关知识的人,是不放心他们担任这样的岗位的。为了顺应科技的进步,更新技术水平,要定期的进行培训。电气调试工程是保证自动化工程顺利完工的主要步骤。在这一步,我们可以确定线路的安装正确与否,和了解设备的具体用途。所以要求相关单位和相关人员足够重视,根据说明书,踏踏实实地完成任务。电气设备在实际工作之前,必须要多次对其实行调试运行,保证其能正常进行工作。 4结束语 建筑智能化与建筑电气自动化的系统作为支柱是分不开的,自动化系统的安装是建筑工程非常关键的用途与中枢部门,电气自动化的安装过程并不是一个静态的、反复循环的过程。我们认为这样的过程其实是有灵性的。它不断地朝着智能化,规模化发展。未来的建筑能够智能到怎样的一个程度,受到电气自动化系统影响。本文有详有略地分析了建筑电气自动化的几个关键方面,希望对读者有一点帮助。也希望有更多的从事这方面的人,看到此文后,努力探索,大胆创新,细心实践。 作者:管立东 单位:广西建工集团第五建筑工程有限责任公司 电气自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中,应用电气自动化控制技术,可以提升系统本身的自我调控能力,减少人工劳动量,充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析,并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年,工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展,也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等,将其应用到电力系统中,能够提升系统运行的稳定性和高效性,也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代,在发展初期,主要是以机械控制为主,并没有能够实现电气自动化控制,不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代,计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势,在极短的时间内,计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长,也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制,虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性,要求系统本身具备一定的条件,而且应用范围小,系统的复杂性导致了故障率的增大,但是无论如何必须承认,电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后,计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升,人工智能等高端技术也开始趋于成熟,电气自动化控制技术真正成熟,形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础,并且在技术发展的带动下,使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势,一是信息技术先进,在现代电力系统中运行维护中,对于信息技术的依赖性较高,因此需要对电力系统进行信息化处理,结合电气自动化控制技术,提升系统的运行效率,有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高,电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心,具备较高的可控性,能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理,形成完善的信息管理系统,从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便,良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键,结合电气自动化控制技术,搭配网络信息技术,可以进一步加强对电力系统的信息处理,为系统维护检修工作提供必要的数据支持,结合远程监控,更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来,随着我国经济的高速发展,社会对于电力的需求也在持续增加,电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长,也使得电网结构变得越发复杂,给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下,应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发,利用技术自身的功能性和系统性,保障电力系统的可靠运行。不仅如此,在电力系统中应用电气自动化控制技术,能够对电力企业的职能进行强化,有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3.1变电站自动化 变电站自动化的基本原理,是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等,实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控,同时还可以结合电气自动化控制技术,实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理,实现对变电站设备的远程监测和控制,及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患,实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式,变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证,故障检修时间大大缩短,传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代,对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变,电力电缆被光线取代,二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标,在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见,伴随着电气自动化控制技术的发展,变电站自动化的程度将会越来越高,并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3.2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术,能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下,电网调度自动化系统越发完善,包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看,我国的电网调度被划分为五个不同的层级,依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集,也可以对电网的实际运行状态进行在线监控,更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估,能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考,使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题,避免配网事故的发生,保障电网的稳定运行。 3.3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统,属于多级计算机系统,可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等,实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下,DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用,在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲,DCS系统采用的是分层分布式结构,包括了四个主要部分,分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中,PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理,然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示,完成对于电力生产过程的监测与控制,以保证生产的顺利进行,减少安全问题。OS和ES的主要作用,相当于“人机接口”,OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析,并且结合实际情况向PCU发送控制指令,实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制,结合相应的数据信息,方便维护工程师对系统运行情况进行分析,做好系统的管理和维护工作。 3.4电力一次设备智能化 根据以往的标准,在对一次以及二次设备进行安装时,必须要有足够的距离,并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现,则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去,这样一次设备就自带测量和保护功能,有效的降低了电缆的成本. 4结语 总而言之,在现代社会,电力产业发挥着至关重要的作用,对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响,因此,必须保障电力系统的稳定可靠运行,减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中,能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平,推动电力产业的长远稳定发展。对此,相关技术人员应该加强研究工作,促进电气自动化控制技术的全面应用,提升电力系统的运行效率,继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电气自动化技术论文:电气自动化技术专业高技能人才培养探析 摘要:电气自动化技术专业人才培养应着力以社会发展和企业需求为出发点,以学生的职业技能和职业能力发展为主线,推进教育教学改革,探索建立工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式,着力提高人才培养质量,为社会发展输送高质量的电气自动化高技能人才。 关键词:电气自动化技术专业;人才培养 积极转变人才培养理念,创新人才培养模式,提高人才培养质量是我国高等教育发展的中心任务。为此,高校电气自动化技术专业要从社会发展和学生职业能力发展的前提出发,遵循电气自动化人才培养和发展规律,不断加强教育教学改革力度,创新电气自动化技术专业人才培养模式,不断提高人才培养质量。 一、电气自动化技术专业人才培养方案的分析 准确分析电气自动化技术专业人才培养方案,是创新和落实电气自动化技术专业人才培养方案的前提和基础,为此,应着重从以下几个方面来分析其人才培养方案: (一)培养方案的指导思想 电气自动化技术专业的人才培养的指导思想应切实遵循社会发展对电气自动化技术专业人才的需要和人才成长的规律,以培养学生掌握系统扎实的电气自动化职业技能为主线,以培养学生的基本的专业素养和创新能力为重点,以能够胜任本专业岗位的职业能力为目标,这是完善电气自动化技术专业人才培养方案,提高人才培养质量所应遵循的指导思想。 (二)培养目标 制定培养目标是电气自动化技术专业所依据教育目的而制定的本专业的人才培养的规格。随着社会经济的不断发展和行业细分,电气自动化技术专业的就业面已经越来越广,这就需要学校在制定人才培养目标时,应根据学生今后潜在的就业岗位的具体要求来因地制宜制定出不同侧重点的培养目标,从而加强人才的特色培养。 (三)课程体系 构建课程体系在学生的培养过程中发挥着核心作用,新时期电气自动化控制技术专业人才培养质量的提高,有赖于新的、符合当下电气自动化技术市场需要的课程体系的构建。在课程体系的构建过程中,高校应紧紧围绕市场需要和学生职业能力的发展这一主线,平衡构建专业必修课、专业选修课、公共必修课和公共选修课、理论课程和实践课程等课程之间的关系,在提高学生职业技能的同时兼顾学生的综合素养的提高,从而不断提高人才培养质量。 (四)教学方法的选择 教学方法选取是否科学合理,直接关系到教师的教和学生的学的有效性,关系到人才的培养质量的提高,因此教师在授课过程中应根据不同课程的特点,因地制宜地灵活采用多样化的教学方法,引进新的符合电气自动化技术专业特点的卓有成效的新的教学方法例如项目教学法等,不断提高教学方法选择的科学性,提高人才培养质量。 二、电气自动化技术专业高技能人才培养方案的实施 人才培养质量的真正提高有赖于培养方案的有效落实,因而在电气自动化技术人才培养质量的过程中,应着力通过各种有力措施落实人才培养方案,保证人才培养质量真正得到提高。 (一)加强教师队伍建设,引入“双师型”教师人才 教师队伍的建设是电气自动化技术专业人才培养质量提高的必要条件,只有有高素质的教师才能培养出高素质的学生,因此高校在电气自动化技术专业高技能人才培养的过程中,应着力加强该专业教师队伍建设力度,着力打造一支高素质高水平的专业教师队伍。在加强教师队伍建设的过程中,高校应以加强电气自动化教师结构优化为重点,大力培养和引进“双师型”教师,高校可以和其他高校以及相关企业进行积极的接洽和交流,共建“双师型”教师培养培训基地,同时鼓励相关教师定期到企业进行实习和实践,提高教师知识结构,掌握电气自动化最新技术,从而更好地指导和教育学生。 (二)建立高效的电气自动化专业校企合作机制 校企合作是提高电气自动化技术专业人才培养质量的有效途径之一,虽然目前不少学校已经进行了多年的校企合作机制的建设,但是效果依然不理想,主要在于校企合作模式陈旧、校企合作缺乏长效机制,缺乏校企合作的专业机构等等,因此相关高校在建立电气自动化专业校企合作基地和机制的过程中,应着力以互利共赢为原则,以合作互惠为指导,激发企业参与校企合作机制建设的积极性,建立电气自动化专业校企合作的长期有效的合作机制,在此过程中,政府部门及行业组织也应积极发挥第三方作用,为校企合作长效机制的建立和完善提供政策支持等,不断促进校企合作向着健康、良性和可持续发展的路子前进。 (三)完善电气自动化技术专业师生教学评价制度 师生评价制度的完善可以更加科学地体现人才培养质量的高低,倒逼人才培养模式各个方面的改革步伐,因而重视完善电气自动化技术专业师生教学评价制度是提高人才培养质量中的关键一环,学校应着力改变当前以终结性评价为主的师生评价制度,增加过程性评价以及师生交互评价等相关内容,及时发现教学过程中存在的各种问题并给予及时解决,从而有效提高人才培养质量。 三、总结 总之,着力改善电气自动化技术专业人才培养方案,培养出更多的高技术高素质的专业人才,这是我国经济社会发展和企业发展的现实需要,也是高校电气自动化技术专业改革发展的内在要求。高校应努力从加强教师队伍建设,完善校企合作机制,完善人才评价模式等各方面综合着手,不断提高人才培养的质量,努力形成我国电气自动化专业高技能人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的可喜局面。 作者:安伦 单位:张家口职业技术学院教务处 电气自动化技术论文:计算机技术电气自动化控制系统设计 摘要:如今社会对电力的需求量越来越高,电力也已经成为了许多生产活动必备的元素。对于电气设计系统而言,为人民供应安全可靠的电力是当前的首要任务。专业人员应当利用计算机技术,对落后的电气系统进行淘汰或升级,以便更好地满足人们对电力日益增长的需求。文章主要分析了计算机技术的电气自动化控制系统设计。 关键词:计算机技术;电气自动化控制;系统设计 1计算机技术的电气自动化控制系统设计 1.1线路设计系统 电气设计系统的相关线路较为复杂,必须由专业人员进行操作。线路设计的质量会直接影响到整个供电系统的功能,且线路设计也是电气设计的重点环节之一。设计人员应当引起对线路设计的高度重视,因为这一环节如果没有很好地完成,电气设计系统的相关工作就难以得到正常开展。若要确保电气设计系统能够顺利运作,就必须充分考虑到线路设计系统各个方面的因素,要克服重重困难,争取设计出最为合理的线路。设计人员可利用线路设计系统制作出信息较为完善的图纸,这一步骤需要设计人员将有关信息录入线路设计系统之中,例如设计所要耗费的工程材料、工程的实际路况等等,这一系列工作都是线路设计必不可少的环节。当设计人员做出图纸之后,就可以让系统自主生成数据,这些数据会跟随线路设计的因素变化而变化。线路设计系统能够替设计人员提供线路的实况,便于工作人员适时调节并修改计划方案。 1.2继电保护设计系统 继电保护设计系统中计算机技术的运用主要体现在原理图的绘制方面。在设计原理图以前,工作人员可不必按照原有的点和线进行描绘,而是可以选出贴合自己设计需求的部件,进行自主绘图。在工作人员进行设计时,计算机系统还可以自主把选出的部件插到图纸中,再按照设计人员的动作将画线连接起来。设计工作结束后,系统不但能够自主运算有关数据,设计人员还能依据现实需求利用双向链表对自己的设计图实行改良。继电保护设计系统中保存了各类部件的相关数据,这些部件是系统运作必需的硬件设备。当前市场中的部件信息逐渐更新,因此专业人员也需要对现有的部件实行升级,再将其中储存的信息记录到计算机中。 1.3计算机辅助在绘图中的应用 计算机辅助软件可大致划分为两种,即专门用于电气系统设计的软件与辅助性软件。这两类软件对于电气系统设计而言,都起着极为重要的作用。从近年来电气系统设计软件的进化趋势看,专门用于电气系统设计的软件包括CAD、ABD、FFS等,其中,FFS这一软件操作较为简便,初学者也容易上手,且具有便于动态运算和管理等优势,能够确保图像和型号的统一性,不让其产生误差。当然常用的辅助软件中,最具有代表性的就是Telec软件,该软件大多用在建筑工程领域内的电气设计,和别的软件有着一定差异。这种软件能够进行避雷针的相关运算,还能做出配电绘图,从而充分保障了电气系统设计的完善性。CAD制图软件非常容易操作,且具有很高的开放性,能够支持多种图像格式的转换以及各类硬件设施、操作平台等,因此已经广泛运用于电气系统的相关设计。CAD绘图软件在电气系统设计工作中,起着其他软件难以替代的作用。这种绘图软件可以经由接口连接到计算机上,将平面的物体在计算机中以立体的心态展现出来,从而给系统设计的解析问题提出了有效的处理方法,使得程序运作的构造能以直观的形态展示出来,方便工作人员检查系统设计的成果,并且减少了设计人员的实际工作量,降低了人力工作的强度。CAD绘图软件包括了硬件与软件这两个构成元素,其中,硬件系统又包括了图像保存、图像显示、输入设备、输出设备、信息传输平台等。而软件系统则包括了系统软件与应用软件这两种。目前科学技术飞速发展,无论是CAD、ABD或是FFS软件,都会得到进一步的优化,各类制图功能都会变得越来越成熟,为将来电气系统设计工作的开展提供更多的可能性,并使得电气系统设计工作的效率和质量大幅度提升,协助电气设计系统发展得越来越完善。 2自动化设计发展方向 上世纪50年代,计算机设计自动化概念正式提出,发展至今,已有几十年的历史。其中,计算机设计自动化发展的高潮处于60年代左右。到70年代,诸多大学开始设置自动化课程,并且诸多文献资料得到出版。目前,自动化已成为专家与学者研究的重点课题,是为设计人员带去便利的重要举措,达到缓解设计人员工作任务的目的,将复杂的问题简单化,提高设计质量。针对该领域,诸多数学方面的问题未得到有效解决,为相关人员提供新的研究课题。针对设计人员而言,复杂的技巧、产品设计质量以及丰富的经验是其需要考虑和涉及的内容。近几年,自动化设计获得较大程度上的发展,包括语言描述、布线以及逻辑模拟等方面,迫使自动化设计水平有所提升,致使统一数据库成为其发展方向。与此同时,较为完善的设计系统已在诸多自动化设计单位中得到建立。基于自动化设计作用下,计算机规模有所增加,进而对自动化设计系统提出更高的要求。相对应而言,在增加自动化边设计系统数据基础上,对计算机存储能力、读写能力以及运算方式等的要求均有所改变。因此,自动化设计人员应从自身为出发点,提升工作能力,确保计算机运算方法的准确性,促使其更好地开展自动化设计工作,达到提高设计质量的目的。 3结束语 综上所述,随着我国社会现代化发展目标的逐步实现,电力系统对引入自动化技术产生强烈发展需求。为了满足我国居民在生产生活过程中所产生的用电需求,电力系统应当采取有效措施,逐步完善电气化功能设计,为实现智能化、多元化发展目标做好基础准备,同时维持电力行业稳步发展状态 作者:王辉 张喜峰 曾建强 孔亮 单位:陕西长岭电子科技有限责任公司
一、机电一体化的概念以及发展 (一)机电一体化的概念 机电一体化的主要意义就是,将机械与计算机、互联网等高科技自动化技术相连接。通过这种方式,实现机械的自动化、智能化的发展。机电一体化这个概念最早是在1971年的日本一本机械杂志上出现的,后来随着工业科技的不断发展,机电一体化技术逐渐深入了机械制造行业,为其发展带来了巨大动力。由于计算机、互联网时代的迅猛发展,使机电一体化技术也得到了很大的进步。现如今,机电一体化在网络科技的影响下,技术越来越成熟,功能越来越全面,所涉及到的领域也越来越广泛,机电一体化的快速发展为我国工业建设做出了巨大的贡献。 (二)机电一体化的发展过程 机电一体化技术从最开始提出一直发展到现在,经历了多次的改革和创新。尤其是现在,在计算机这种高科技网络技术的影响下,机电一体化技术的发展更是有了长足的进步。相比于过去,如今的机电一体化技术在智能自动化方面、机械的生产效率以及准确率方面都有了很大的提高。它可以把多种技术融为一身,包括机械传感技术、自动控制技术以及网络信息技术等,都可以结合在一起形成机电一体化技术,从而运用到生活的各个方面。除此之外,运用机电一体化技术制造的产品都有明显的特征,首先这些产品功能都比较齐全,在报警、监控等方面都可以实现自动化的工作模式,比原来生产的机械产品在功能上有了很大的提升。其次,机电一体化在生产效率和质量上比以前的人工生产要强很多。机电一体化的生产方式更加精密和安全,而且生产效率也高。这在机械制造方面不仅提升了生产速度,节省了人力,同时也大大提高了产品的安全性能,为我国机械制造行业提供了有力的保障。 二、汽车驱动系统中机电一体化的重要作用 (一)机电一体化对汽车整体设计做出的改变 我国的汽车制造行业已经有多年的发展历史,在传统的汽车制造行业里,汽车制造的技术水平还比较落后,汽车的整体性能以及生产效率都不是很高。随着机电一体化技术的大力发展和应用,汽车制造行业也受到了很大的影响,取得了很大的进步。从机电一体化技术在汽车制造行业开始应用,发展到现在大致可分为三个阶段的发展历程:第一阶段,这是机电一体化技术最开始的发展阶段。功能还比较单一,在汽车制造中只应用了电子技术,通过电子技术实现对汽车燃油喷射的控制,这也是那个阶段最先进的机电一体化技术。第二阶段,到了机电一体化发展的中期,机电一体化开始向其他方面发展,从单一的电子技术发展成将大规模集成电路应用于汽车制造当中,使我国的汽车制造业又取得了进一步发展。第三个阶段,也就是现阶段的机电一体化技术,它在汽车制造方面又有了全面、科学的发展,在汽车制造方面应用的更加广泛。现阶段机电一体化技术在汽车制造方面最明显的特征就是与计算机的信息网络技术相结合,从而实现汽车制造的自动化以及智能化发展,这也是目前机电一体化技术在我国汽车制造行业里最突出的表现。 (二)机电一体化对汽车驱动系统中同步器的改变 汽车驱动系统是汽车行驶的必要系统设备,它的功能比较复杂。驱动系统的好坏直接影响到汽车的使用寿命以及价格,汽车驱动系统的组成部分包括:差速器、万向节、同步器以及粘性耦合器等几部分机械模块。由于机电一体化在汽车制造行业的不断发展,使汽车的驱动系统,功能越来越先进,设计也越来越合理。在传统的汽车设计中,离合以及汽车档位的设计都比较繁琐,人们操作起来也比较麻烦。人们刚开始开车时还不会觉得怎样,但是时间一长,有些人就会觉得整个开车的过程太过繁琐,遇到紧急情况很可能会发生危险,而且复杂的操作过程还会使人们对汽车产生厌烦。针对这种情况,利用机电一体化技术进行改进后的同步器可以很好的弥补这一缺陷。同步器通过改变齿轮的转速实现顺利齿和,使操作变的更加人性化。近年来我国汽车制造业,在汽车设计上不断探索和改进,成功把机电一体化技术应用到汽车驱动系统当中。使汽车驱动系统变的更加人性化,人们操作起来会更加方便、快捷。在汽车制造中应用机电一体化技术的最终目的就是为了使人们在操作汽车时能够更加简单、方便,满足人们对汽车不断提高的要求。 三、结语 近年来,我国的汽车制造业取得了飞速的进步。这在很大程度上都要依赖于机电一体化技术。它不仅提高了汽车的生产效率,与此同时,对汽车各方面的设备系统都进行了改进与提升。在汽车驱动系统方面,机电一体化技术通过对驱动系统各个组成模块的改进,使汽车的稳定性和安全性都得到了很大提高,除此之外,机电一体化技术对汽车其他系统也做了很大的升级。总而言之,机电一体化技术为我国汽车行业的发展做出了突出的贡献。
智能建筑论文:智能建筑弱电工程设计的若干技术问题 摘要: 本文通过对智能建筑弱电工程实例列举、分析,对设计上出现的一些问题进行归纳、总结,强调智能建筑弱电设计应以稳定、可靠、合理、实用为原则;同时应注意加强各相关专业间的相互协调和配合。 关键词:智能建筑 弱电工程 稳定 可靠 合理 实用 近年来,智能建筑以适应时展潮流,符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点,在社会上广受关注和欢迎。在其推广应用过程中,由于人们认识上的误差,工程实践经验的不足,也出现过一些曲折和发展不平衡的问题,影响了智能功能和效益的正常发挥。本文将通过作者几年来从事智能建筑行业实际工作经验的总结,提供一些处理问题的做法和观点,供各位同行在今后的工作中参考借鉴。 一、切莫贪大求全,但求专、精、经济实用 作为现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程同样受到技术、经济和时间等因素的制约,必须根据建筑物的专业特点与使用需求有机地紧密结合起来,综合考虑其使用功能、管理和经营要求、工程投资能力等因素,分清主次,突出重点,保证主要功能,选择适用的各个专业子系统、系统集成程度、标准等级和经济规模。 例如,智能型办公大厦就要突显其办公自动化、通信网络化等方面功能定位;大型公共建筑(例如会展中心、图书馆)就要突出专业服务功能和业务管理设施等,技术环境和水平的提升。又如:视频点播(VOD)系统在旅馆、酒店行业较为常见和实用,而在其他服务行业却并不尽然。在星级酒店旅馆中,电子门锁已得到普遍应用,而其他场合只会设在某些特别重要机房和安全等级高的关键部位。工程设计上要因地而宜。 前几年,某些工程从商业利益出发,追求广告效应,片面地强调所谓“nA”功能,含大求全,什么功能都想要,而实际上缺乏统一规划,设计考虑不周、出现偏差,必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供,结果智能化系统成了摆设品,头脑发达、四肢不灵,发挥不出应有功能和作用,投资也得不到回报,这类例子并不少见。因此,应从此类案例上吸取深刻教训,从实际需要出发,在工程设计一开始时,就全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。 二、跟踪主流技术,走成熟、可靠、稳健发展的技术路线 智能技术发展日新月异,工程设计上应注意当前IT产业发展动态和趋势,紧跟智能建筑技术发展主流,同时要注意智能建筑工程与科研和开发工作极不相同。它通常只能一次性成功,工程现场不具备反复变动、多次试验的条件和可能,而且受工程周期和进度的限制、工程投资的约束则更为明显。因此,在实际工作上,要慎重选用某些新技术,除非有稳妥、可靠的保障措施。通常,要以采用可靠、成熟、稳定的先进技术为原则,选用经过市场考验、实践证明可靠和成功的产品及设备。一般情况下,已批量生产和投入使用的系列化品牌产品是设计上首选对象。同时,要考察产品兼容性、升级换代的可能性、技术上开放性、市场上技术支持度,以及厂商在当地技术服务和支持的能力。 十兆——百兆——千兆以太网组网技术的发展过程,给了智能化工程一个有益启示:稳健地追求技术先进性,对工程成功、系统具备生命力至关重要。 三、遵循因地而宜、实事求是、科学合理的原则 每一系统和设备都有其适用范围,功能和性能上的局限性,设备不是“万能”的,贪图所谓“最好”“最新”“最全”的观念,是不切实际的看法。 例如,某会展中心大型展厅配置公共业务广播系统,是按照普通语言扩音标准设计的,曾有某承包商为了提高造价,竟宣称其能在大型展厅做到音乐厅、影剧院的音响效果,多次要求变更原设计,增加设备、更换档次。这在建筑声学等条件满足不了,设备上也做不到,实际上也没必要的要求,其结果当然是被驳回。否则,不但产生不合理投资,还可能因原因、责任不明引起纠纷。 又如,某一工程为了满足局部现场教学转播的业务需求,设计上不恰当地与安保闭路电视监控系统合在一起,整个系统复杂化了、技术等级和标准随之提高了,图象质量还达不到规定要求,使用上既不灵活、也不方便。经纠正,改为二者分开,另设一套专业电视录播小型系统专用于电视教学转播,既满足使用要求,又简化系统、不增加造价,使投资更为合理。 四、重视系统可用性、稳定性和可靠性问题 建筑智能化系统使用寿命可能少则几年、十几年,多则几十年,通常投入使用后要24小时不停机运行,肩负着保障建筑物内各类活动、人身安全的任务。除要注意设备和系统选型外,对要求较高的场合,应有其他的技术保障措施,例如:双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量,增设UPS电源,采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统,更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。 根据以往工程经验,诸如消防报警系统、楼宇自控系统等输入、输出控制点数,不宜超过其系统最大可用容量的80%;扩音系统负载的实际消耗功率宜控制在额定输出功率70%以下。应注意采用设备厂商的设计推荐值。 五、妥善处理需求和成本关系,提升系统性价比 工程上要考虑在满足使用要求前提下,尽量简化系统、降低投资和运营成本,不同的控制组合组合方式不但关系到智能系统本身的投资,而且还会直接影响到被控机电设备的技术要求和设备费用。 以智能照明控制系统为例,宜多采用开关控制方式,少用无级调光控制做法。照明亮度和场景的变化与控制,可通过灯具布置上的变化、照明配电回路细分和增设来调配实现,同样达到多级控制、多种变化的效果。这样做不仅简化了系统复杂程度,也降低了照明灯具、光源的技术要求,又可大幅度降低投资多达3-5倍以上。因此,除必须进行无级调光的特殊场合外,建议照明调节采用多级开关控制方式。 六、弱电线路设计也应注意工作稳定、可靠的问题 在弱电系统线路设计上提倡采用较可靠联接方式,例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。某一大型工程消火栓系统,启泵回路采用极少用的常闭触点串接做法,分十多个回路,每个回路串接着数十个触点。施工中发现任一常闭触点的开路常会引起水泵误动作,每次要到现场去逐个查找、排除故障,时间长达1-2小时,多次整改效果不好,后来只好全部返工改回较为可靠的常开触点并接启泵接线方式。该问题曾在图纸会审时提出,未引起设计者重视,事后再返工非常麻烦。 工程设计上应注意,受产品质量和现场条件的限制,同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。 此外,主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔铺设的要求也常会被忽略,结果造成施工困难,产生使用过热,易相互干扰等隐患。对于长距离(例如百米以上)多负载传输回路,像DC工作电源回路,设计时要核算线损引起的电压降,提醒调试时检查回路末端的工作电压,这是设备工作不正常的常见原因之一。 七、某些系统应适度超前,留有今后发展空间 通信自动化是智能建筑三大内容之一,目前这方面的发展迅速、需求尤为急切,要有一定的超前考虑,提高设计标准与要求,加重其投资比例。 综合布线是智能建筑的神经元,遍及建筑物各处,是各个行业通信网络化的基础,近来市场价格也降低不少、所占费用比例不高。因此,建议建筑内外各使用空间、墙体、地面都要充分考虑今后发展需要,多增设一些信息点,按照智能建筑标准要求适当增加些系统余量,避免今后使用空间的用途一有变化,飞线、明线到处是,极不便利和雅观。千兆网是今后发展必经之路,适当的部位要考虑留有光纤信息点或增容管道,也可采用吹光纤技术进行预留。此外,要求设有信息点位置的附近,一定要配套电源插座或配电设施。 对某些分期实施的系统,预埋件、预留孔洞、预埋管线要提前设计留设,便于以后安装施工。例如,在弱电出户管道进建筑的位置,应适当多留2-3根直径100mm左右地下穿墙钢管,以备以后增扩,大型建筑物还适当多留几处。 八、要特别注意专业系统、设备之间接口的配套与落实 这是某些工程智能化系统无法联动和正常运转的常见原因之一。设计上要明确提出与机电专业设备接口、控制/通信协议的详细标准和技术要求。 以硬线直接联接方式控制的设备主要规定与要求有:输入、输出触点的工作电压、驱动电流、匹配阻抗;而与之相应的,智能系统控制模块在连接时,要注意输出/输入端口工作电压应相同,要核实其带负载能力和容量大小是否足够?同时应注意与被控设备的电气隔离或电气共同问题。工程上常见到不相匹配时,轻者无法正常驱动设备,重者引起设备毁坏,损失不可预测。 利用标准通信和控制接口的系统、设备(如采用RS232C、RS485、LonWorks,BACnet等等的)也应注意设备端口的实际接法会随具体产品有所不同,设备和系统间的通信和控制协议要求应相互开放。这些问题设计上要先查证、核实清楚,并在各类盘、箱、柜、冷水机组、空调机组、水泵、电梯等设备订货要求中明确说明。可能的话应将样品交给系统集成商先行试验,以提前发现、处理问题。 九、大中型建筑物各楼层应考虑设置专用弱电间和井道 现代建筑中其弱电系统大量增多,而电子设备对环境条件要求较高,特别对温度尤为敏感。现场设备需要有足够空间与位置,以满足安装、测试、使用、检修上的要求,而且弱电设备和线路与其他专业设施紧邻,也存在着安全、干扰、稳定性方面的隐患。即使是普通建筑物也应考虑,若干年后也有翻修、改建、更新换代上的需求,因此建议新建工程各楼层部位应尽可能设立独立的弱电设备间和井道。 专用弱电间应考虑有良好的通风散热措施和工作照明,配置充足的工作电源,最好由专用回路或应急供电回路配送,有时还得由控制室集中管理和控制,弱电间还应有进出孔洞封堵和防止小动物进入的措施。 楼层弱电间涵盖的服务范围要受到系统、设备信号总线传输距离的限制。例如:综合布系统水平工作区长度不得超过90米,考虑到线路上下弯曲绕行,服务半径通常不超过50米,否则应调整弱电间位置和数量,改变网络架构。 十、从设计上做好与其他设备专业管槽、管道的综合工作,设备空间等的预留工作 智能化弱电系统管道、线槽在建筑工程中是属于辅助设施,通常应避让于风管、水管、强电管槽,故设计上要主动先与其他专业沟通,安排好合适的布线途径、高度和位置。在设计图纸综合及会审时,更要注意这个问题,避免设计上赶出图时间而疏忽,造成施工上冲突、返工与浪费。 大体量设备(如大型显示屏、大音箱等),在土建结构、装修设计时,就应商量好留有足够大的空间和最佳位置,预留尺寸适宜的孔洞和安装固定的预埋件。安装吊支架应牢固可靠,设备部位最好由装修统一归口,达到较好装饰效果。 十一、对中央控制室/操作控制室统一规划布置和设计 智能化子系统较多,要求各异,又常共用主机房。在各子系统基本确定后,应把它们对机房布置的具体要求归纳起来,统一由设计总包协调、规划、设计,制定装修标准,避免施工上各自为政、管理上混乱无章。为了方便使用和管理,建议中控室应按有关规定标准设置独立的通风空调系统或恒温恒湿设施,铺设防静电架空地板,进出洞口要有防堵措施,不能有无关的管道穿过。要统计各系统用电消耗功率,留足容量,设置专用的电源配电箱,建议采用双回路供电末端切换的方式,并且各个子系统可共用一套UPS电源。重要的机房消防设施?如各种气体灭火装置?应同时规划设计。中控室还应提供连接各个弱电子系统的专用接地端子排。要统一布置安排布置各种设备盘、柜、显示屏幕墙、台座支架的排列方式和位置,走线应规整划一。保证各个系统总体安装效果既美观、实用,又便于以后使用和管理。 十二、选用设备及安装方式应便于今后检测、维修 在高大空间建筑物中,常有一些受控联动/反馈的阀门、执行机构等,设置于高空地带/不能上人的吊顶内,造成调试、维修、检查、复位极其困难与不便,常要大动干戈重搭脚手架和工作平台,遇到每年年检也很麻烦费事。因此,这些场所应选用能自动/电动复位的设备和产品,也可改用其他的安装方式便于人员查看和操作,有特别要求的还要考虑设置专用维修通道。 上述种种问题在工程上经常会碰到,设计规范大多也有要求,但在工作中也常被忽略和遗漏。作者希望通过实践和探索,不断地总结经验教训,注意设计工作上的协调和配合,使智能化工程技术与现代建筑更完美地结合,更好地服务于社会。 智能建筑论文:论电气技术与智能建筑 摘要:智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强,涉及专业的领域更广,本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 关键词:智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。 关键词:电气技术 智能 建筑 1、前言 智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生,且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。 智能建筑技术的发展非常迅速,它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。特别是智能建筑系统工程,它作为弱电系统工程的延伸和发展,综合性强,涉及的专业领域更广,新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步,共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。 智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多,这些弱电系统的设备耐受电压较低,如电子设备耐受电压为5V,微电子设备耐受电压只有1.5V,这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备(包括缆线)在遭受雷害和电磁干扰(如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等)时,必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害;各种高频、超高频的通信设施不断涌现,相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重,大量的运行和实践证明,电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视,不可掉以轻心。 智能建筑需要不同行业的专家共同参与,除了业主之外,设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。 “弱电较弱”正是指在智能建筑中,整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节,无论是技术力量、人员素质、设计与施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。 2、网络与布线 智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化问题,它包括智能建筑弱电系统的集成(BMS或IBMS)。但由于火灾自动报警系统及消防联动(FAS)是采用集散型控制方式,所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统,只是留有通信接口待今后与BAS系统集成,而美国的FAS系统是分散型控制方式可与BAS系统集成。 综合布线系统作为全新概念的布线系统,其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放,灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理,可靠性——器件通过ISO等组织认证,星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行;先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤,实时传输多路多媒体信号;经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。 从网络架构上来分,网络可划分为局域网(LAN),控制网(Infrenet),广域网(WAN)和城市网(MAN)。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议,使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网,介于广域网与局域之间把多个局域网互相连起来,构成覆盖范围更大,支持高速传输和综合业务,成为适合城市范围使用的计算机网络。 为了保证系统的开放性和可操作性,实现与信息网络的互联互融,尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在,但由于以太网速度控制性价比高,我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。 3、目前智能建筑存在的问题 《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”,其原因一是在众多的总线标准中Lon Work协议是非常完善的控制面层的总线协议,它有完善的七层协议,BACnet协议则是系统集成层面的协议标准,但没有在我国得到很好运用;二是多种现场总线并存,系统集成当然很困难;三是中国的物业管理技术水平相对较差,厂家在还能运行,一旦厂家支持不在时,系统很可能瘫痪”。 针对目前智能建筑存在的问题谈一下个人的看法: (1)我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极作用。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、安全防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。 (2)智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准,设计中始终遵循国家的方针政策,坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠;系统设计和设备选型符合标准,且要求具有开放性、灵活性、和可扩性,不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院掌握设计程序和全过程,与施工、监理、质量监督和业主沟通较容易,与各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境,反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并与相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工,施工图设计纸质量就较差,达不到施工图设计深度的要求。 由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵,如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特点。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约,中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束,这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑,将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。 当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍,它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。 4、电气技术在智能建筑中的重要作用 智能建筑是在建筑平台上实现的,脱离了建筑这个平台,那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线安全必须依靠电气技术如:电源技术、防雷与接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。 下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 (1)案例1: 阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能,是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。 详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分(摄像机、云台、防护罩)、传输系统(光纤、光发射机)、监控中心(光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机)等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统,以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。 数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术,CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机,主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理,将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较,若发现有差异就报警,这种全屏幕报警系统最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算,事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像,以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一,实现了监视、报警与图像记录的同步进行,而且这种系统中没有录像机,没有视频分析器,一切报警记录都在计算机的硬盘内,所有操作都根据屏幕上的软件提示操作,对用户和使用者来说是一种全新概念的安全防范系统。 该系统设备的选型:摄像机为日本松下产品;云台、防护罩为美国派而高产品;光端传输设备数据接口选用美国NTK产品,这些也都是国外品牌产品,应该不会出现什么问题的。 但该系统开通以来,光发射机(A、B、C、D)的光端数据接口Rs422,室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁,更换和维护量很大,工作极不正常,用户意见很大,集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在问题,尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流(包括电涌)的冲击,瞬流可以损坏任何一种电器,何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢?摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上,该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快,属于微秒到皮秒级,其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映,80%的瞬流是从电力系统内部产生的,主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的,故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波,远超过谐波电压限制和谐波电流允许值,谐波严重危害配电线路及设备的安全。 因此,智能化系统应选用净化电源,有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容(EMC)、电磁脉冲(LEMP)的保护功能,最大程度地改善和提高电源质量,以确保整个智能化系统的安全。然而上述案例中全然没考虑,所以系统不能正常开通,并经常损坏系统中的设备。 (2)案例2 新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑,具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特点,垂直运输与通信系统(国内联网)同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时,不仅要求自身有良好的性能和自动化程度,作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分,它是以计算为核心,构成对电梯设备的监控系统,该系统属于BAS的一个子系统与整个BAS协调运行,并受BAS中央计算机的监视、管理及控制。 电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备,该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式, VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统,体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构,主微机完成集选功能规定的操纵控制,付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯,整个系统由主控制器、控制屏(DDC)、显示装置(CRT)、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作,电梯忽而上至顶层,忽而下降到底层,不按指令停层,后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地,也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线(绝缘线缆与动力线等截面),采用非金属接地模块独立式接地,接地电阻R≤0.4欧。接地极与原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后,电梯正常工作已达5年之久,未出现过任何故障。 (3)案例3 新疆建筑设计研究院选用迅达电梯,对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员坚决按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统,强、弱电系统已经采用联合接地(共用接地)系统,《智能建筑设计标准》GB/T50-2000,第10.2.6条,联合接地电阻R≤1欧(而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧),该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式,而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地(单点接地),这是因为建筑物做了等电位联结,逻辑接地(单点接地)已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地与防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地(共用接地)还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后,电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出,不得与其它接地混接、短接,接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身安全和弱电系统的抗电磁干扰,局部等电位联结是最有效的措施之一。 (4)案例4 电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的安全,还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的安全。办公自动化系统包括:计算机、数字化设备等,除产品系列的不同外,高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制,因此电子计算机在“接地”问题上有着不同的见解,国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的,如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感,分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化,当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量,将会直接危及计算机网络系统的安全。 有关电子计算机的接地有以下几种方式: 交流工作接地、安全保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式,在智能建筑中宜采用联合接地(共用接地)。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研,联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧,很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员,坚持计算机系统的接地采取单点接地(逻辑接地)。因此,花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房,引出VV35m2单芯电缆,穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极,接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式,计算机一直无法正常工作,后经建设单位研究决定,按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地,计算机经安装调试后至今一直运行良好。 这是因为在同一建筑物内,采用同一个联合接地系统(共用接地系统),以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置(含钢筋混凝土基础接地体),其联合接地(共用接地)接地电阻R≤0.4欧,远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求,即不花费投资又不费工,还保证电子计算机的正常工作,何乐而不为呢? 目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念,新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑,将外部防雷措施和内部防雷措施(接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、合理布线加装过电压保护等多项重要因素),作为整体来统一考虑防雷措施。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、安全、无误的网络与布线系统。 5、新疆智能建筑市场发展的前景 新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北,与独联体接壤,占地面积为全国面积的1/6(约9600万平方公里),地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿,还有铁矿、铜矿(2000万吨仅次于智利),铝矿和稀有金属,风力发电量居世界第二,仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。 现阶段新疆还属于经济较不发达地区,与经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比,智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中,上海就有400幢之多。随着西部大开发,这几年国内外投资日益增多,国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统,使我区的通信系统与全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展,前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面,乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。 光纤作为通信系统的传输线路,我区也已被广泛采用,随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会,信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展,智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园,各行各业越来越依赖计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也认识到戴上“智能大厦”的桂冠如:高级写字楼、智能住宅小区容易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区,现已竣工验收投入运行效果良好,销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理,那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿,目前全疆住宅小区处于停滞状态,但克拉玛依市住宅小区纷纷上马,势头较猛。这些住宅小区,是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603标准设计(新疆建筑设计研究院主编),包括强弱电设计。其中弱电包括安全防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警与消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础,同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校,新疆医学院的研究生教学大楼,师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到:“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业,而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要,自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、安全、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点,网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚,我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞,坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途,在我区必将获得更加广泛的应用。 智能建筑论文:智能建筑弱电系统的电磁兼容性 摘要:电磁兼容是一门新兴的综合性学科,文章介绍电磁兼容涉及的学科内容;电磁兼容技术标准制定及认证工作的现状;着重论述了智能建筑弱电系统工程设计中的电磁兼容性问题。 关键词: 电磁兼容 电磁干扰 智能建筑 弱电系统 1 电磁兼容性的提出 随着现代电子科技的飞跃发展,电子技术和电子产品已广泛地应用于各个行业生产领域和人门的日常生活中。尤其是微电子技术和数字计算机技术的发展使人类进入了信息技术时代。"电脑,上网,手机,智能化……"已成了人人皆知的名词。然而,电器设备和电子产品的普及应用与发展也造成了日益严重的电磁污染,给我们的生产和生活带来了不容忽视的影响,甚至造成严重问题。这个矛盾日益凸现,并屡见不鲜。 例如:电力设备的电位异常与谐波干扰,电动工具的电火花,都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作;手机、手提电脑 在飞机上使用时会干扰飞机上导航控制系统的可靠工作,甚至造成飞行事故;医院里的心电起博器等医疗设备受移动通信装置无线电波干扰而影响正常使用等等。在工业生产中,以微电子电路为主体的自控仪表系统的工作环境和检测控制对象往往是高电压大电流的,这些电子仪表设备常常会受到电磁幅射、电磁脉冲、地电位异常、雷电冲击、静电感应、电弧、强负荷电流冲击、电源谐波、高频电噪声等等有害因素的干扰影响。这些干扰轻则会引起自控仪表装置的工作可靠性降低,重则甚至造成自控仪表系统的误动作或死机故障。 凡此种种都是常见的在同一电磁环境中的电子设备相互干扰而不能正常工作的现象。要解决这些问题,即如何使在同一电磁环境下工作的各种电子设备、电子系统都能互不干扰地正常工作,达到兼容状态,这就要看电子仪表设备的电磁兼容性(EMC)。 2 电磁兼容的学科内容 电磁兼容性(Electromagnetism compatibility)是一门新兴的综合性学科。它的主要研究内容是电磁干扰和抗干扰问题。还涉及到抗雷电、静电、太阳电磁场等自然干扰源、核电磁脉冲、无线电频率资源的分配和管理、信息系统电磁泄漏失密、电磁环境污染与生态效应等等领域,关系到大多数现代工业部门和军事部门。在工业环境中,主要致力于对电磁干扰源,电磁干扰传播途径,电子设备的抗干扰能力等几个关键环节的研讨。 2.1 电磁干扰源 电磁干扰源主要有自然环境中的电磁噪声和人为外界干扰信号。 电磁噪声是不带任何信息的杂散电磁场。常见的有由大气中的雷电、太阳磁爆、风尘、地岩应力等各种原因引起的静电积聚与放电;电力设备中的感性负荷切断及投运时产生的瞬变脉冲噪声;各种电器产生的电弧,电火花等。信息技术设备的工作信号都是数字脉冲信号,由频谱分析理论可知:脉冲信号前沿越陡峭及脉冲频率越高,其包含的高次谐波及高频能量就越大,就会对外发射电磁能量。设备内的元器件,线路板轨线及连接线等都会对外发射电磁干扰。 无线电通信、广播电视、雷达等系统发射出的电磁波信号,相对于外系统而言是一种无用信号,对其它电子设备也是一种干扰。 2.2 干扰的导入途径 电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。 在传输线路方面?干扰主要通过共阻抗耦合和地线环路耦合方式产生影响。当电子设备或元件共用电源或地线时,就会通过公共阻抗产生相互干扰。电源内阻或地线自身的电阻值很小,但其包含分布电感,在高频时其阻抗不容忽视。高频干扰电流会在公共阻抗上产生干扰电压,叠加到其它电路上。 两设备之间的地电位不同时,就会产生地环路干扰。传输线路分布范围较大的仪表控制系统均应注意防止这类干扰。 空间辐射干扰多是通过高频电磁场传播的,仪表设备内部的电路之间和设备系统之间相互间都会产生这类干扰。 3 电磁兼容的技术标准制定和认证工作 电磁兼容涉及的内容十分广泛,实用性极强。工业、民用、军用等几乎所有的生产、生活领域都需解决电磁兼容问题。世界上一些发达国家,如美国、欧洲共同体国家、日本等,在20世纪60年代就开始重视与发展这门学科,目前已形成了一整套完整的电磁兼容体系。这些国家已制定了完整的电磁兼容标准和规范,设立了能有效地对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构,配备有高精度的电磁兼容测试系统设备。还研制了很多关于电磁兼容预测、分析和设计的程序软件。不断推出用于电磁兼容对策技术的新材料、新器件、新工艺。这些完善而周密的体系可以有效地保证电器设备从设计、制造、进入市场和检测验证的全过程得到控制,最终实现全面的电磁兼容。 电磁兼容问题几乎在各个工作领域中普遍存在,影响面极广。因而,制定完善的科技管理法规就势在必行。世界上工业发达的国家都设有电磁兼容(EMC)标准制定工作的专业委员会,并逐步走向国际统一标准。目前,国际上具有权威性的电磁兼容标准有:国际电工委员会的CISPR标准和IEC标准;欧洲共同体的EN标准;德国的VDE标准;美国的FCC标准和军用标准MIL-STD。 我国过去经济及科技基础比较薄弱,电子技术工业落后,电子仪表产品应用较少,电磁兼容的矛盾不突出,所以在电磁兼容领域起步较晚,与国外的差距很大。我国对电磁兼容的重视始于20世纪70年代的军工产业。至80年代才成立了"全国无线电干扰标准化技术委员会",研发并制定了一些电磁兼容标准。90年代初的海湾战争震惊了国人,交战中一方施放的电磁干扰竟能使对方的防空指挥系统陷于瘫痪失灵,使我们看到了电磁干扰与抗干扰在现代战争中的威力,象制空权、制海权一样,电子战的实质其实是争夺制电磁权。 接着,欧共体颁布的电磁兼容指令89/336/EEC使民用企业也感受到了对电磁兼容技术认同的迫切性。该指令规定自1996年1月1日起,凡不符合电磁兼容标准的产品一律不准进入欧洲市场,这给我国的民用电子产品的出口造成了很大压力。在此背景下,目前国内生产的个人电脑PC机出厂时,都已标注了抗干扰电磁兼容的等级标志。 今年我国已加入WTO?而根据WTO/TBT协议(贸易技术壁垒协议)?如果我国自身没有对产品进行电磁兼容认证的技术标准及要求?则国外的不符合电磁兼容要求的"拉圾"产品就会大举入侵我国。令人遗憾的现象是:目前国内市场上销售的各类进口电子仪表系统及产品几乎都没有标示出电磁兼容的技术指标参数?这一重要性能内容没有引起人们足够重视。建设和完善我国自己的电磁兼容标准体系已是刻不容缓的事情。 经过广大科技工作者和政府主管部门的努力,近年来我国也已陆续制定了约70多种电磁兼容标准。例如:国标GB/T17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》和国标GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器?电动工具和类似器具的要求:抗扰度》等等。 这些标准规定了各种类型的电气电子设备在各个频段的电磁干扰发射值限值和抗扰度限值,并规定了相应的试验方法、仪器设备和试验场地。2000年我国成立了"中国电磁兼容认证委员会",并建立了认证机构--中国电磁兼容认证中心。目前又公布了首批进行强制性电磁兼容认证的产品细化目录和检测项目,涉及到10个产品类别的约80多种产品。国家出入境检验检疫局也对六种进口电子产品实施电磁兼容强制性检验。我国的电磁兼容认证工作正在逐步地全面开展并开始与国际接轨。 4 电磁兼容控制技术 智能建筑弱电系统的主体设备是采用信息技术的各种电子设备。提高智能建筑弱电系统的抗干扰性能必须采用多方面的综合抑制措施?才能获得满意效果。对于弱电系统而言?应从电子设备的内部结构、电源回路、信号传输线路等几个方面来考虑抗干扰措施。 4.1 弱电设备内部结构的抗干扰措施 弱电设备的外壳、机箱(柜)应采用金属材料,或在塑料外壳内喷涂一层金属膜作为屏蔽层。弱电电子设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等要足够小(d<λ/20)。机箱的接缝处可使用导电衬垫,通风窗可使用波导管,面板显示窗可使用屏蔽玻璃材料。这些措施可用于切断通过空间辐射传播的电磁干扰。 弱电电子设备内部的电路板之间?电路板与电源板之间?电路板上射频元件区域都应使用厚度不小于0.7mm的镀锌铁板予以电磁屏蔽。屏蔽铁板应采用镀银铜线与外壳地连接。 弱电电子设备的输入、输出端接口电路设计中应设置消除雷电影响的抗电涌抑制器(SPD)、高低频滤波器、光电耦合器等电路,并尽量设法采用平衡传输制式,可有效抑制地环路干扰。 尽可能减小电路板中的相互电磁干扰。可采用多层电路板以减少引线;布线尽量短粗以减小环路电阻;布线转角处要圆滑,以利于阻抗匹配;不同类型的电路单元要分路接地等等。 电磁兼容控制技术极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展。如广泛采用的表面贴装工艺(SMT);近年来迅速涌现的"电磁干扰对策元件"系列(EMI)已获得普遍应用。如:电感类EMI元件、三引线电容器、馈通电容器、压敏电阻、平面变压器、片式EMI滤波器、固态继电器、固态开关、导体丝网、导体薄膜,以及形形色色的EMI接插件、缆线、涂料、编织物等等。这些新器件、新技术的应用大大提高了电子设备的抗干扰性能。 电子设备内部的抗干扰措施主要应由弱电电子设备制造厂商去致力研究,但是作为智能建筑弱电系统设计的工程师,了解些这方面的知识,对于判断及选择优良品质的弱电设备是大有好处的。 4.2 电源装置的抗干扰措施 电源装置是弱电电子系统的动力源?电源的稳定可靠与否对弱电系统的影响极大。有资料表明:电子系统设备的故障有1/2~1/3是来自电源部分。对电源的干扰来源主要有?雷电冲击电流;大容量感性负载投运或切断时造成的欠压或浪涌电压干扰?电网中的高次谐波干扰等。 为抑制浪涌电流干扰?可在电源的输入、输出端装设瞬变电压抑制器(TVP);在电源输入端隔离变压器的一次侧与二次侧之间加入接地的金属屏蔽层?这对降低高能量的瞬时脉冲干扰十分有效。在电源单元的设计中?应采用有隔离作用的宽工作电压范围(交流85V~265V)开关电源,可大为提高电源抗电网电压跌落的能力。 在电源输入端加装LC滤波电路是消除对电源环节造成影响的高频干扰和共模干扰的有效办法。在电源与负载之间串接"电磁干扰对策元件"--铁氧体磁环,可以很经济方便地抑制高频干扰,同时还能减小电子设备通过电源对电网中其它设备的干扰。 4.3 传输信号线路的抗干扰措施 这个方面是从事智能建筑弱电系统工程设计的工程师们可以充分发挥主动性的领域,在做综合布线系统以及大面积区域或长距离的计算机数据网络、闭路电视系统、楼宇设备自控系统的布线设计时尤其应认真考虑这些问题。 (1)从现场测控器件至总控制室之间的长距离传输信号线宜采用双绞线,并选用小节距的双绞线。当多根双绞线在一起敷设时,最好采用不同节距的双绞线;当两对双绞线长距离平行敷设时,每隔一段距离应做一次位置交叉,以抑制噪声。传输线中应尽可能避免使用接插件等不连续连接的接插件。长距离传输线的终端应并联一阻抗器件进行阻抗匹配。 (2)关于智能建筑弱电系统的接地问题,过去往往要求弱电系统设置单独的接地系统,不与其它电气系统接地网共用。然而,近些年来一些引进的国外建筑工程设计和学习国外技术的建设项目中,采用大建筑面积的建筑物以及建筑群日益普遍。弱电系统要设置单独的接地体,实施起来常有困难。随着现代建筑技术的发展,目前,建筑物基础一般都采用"大底板"结构。把所有的桩基、地面基础、柱梁内的钢筋结构都联接成一体,作为接地体。其接地电阻往往非常小。弱电系统的接地宜考虑利用建筑物基础作接地体。 按照现代电磁兼容技术理论,电子仪表系统和电气系统的接地实质上都是一种"等电位联结",用以消除外界电磁干扰和安全保护。根据这些理论研究进展,近年来,国内外的有关设计技术规范也都有所修订与调整。例如:我国在参考了国际电工委员会"IEC60364-4-443:1995","IEC60364-5-534:1997"等文件后,于2000年修订出版的强制性国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94(2000年修订版)中,就新做了以下规定: 第(3.3.4)条:--防直接雷接地宜和防雷电感应,电气设备,信息系统等接地共用同一接地装置,并宜与埋地金属管道相连; 第(6.3.3)条:--每栋建筑物本身应采用共用接地系统?其原则构成示于图(6.3.3)(图中把包括信息系统在内的所有电气设备的接地母线均连接在同一接地体上)。 按照上述国家标准的规定,弱电系统的接地可与其它电气系统共用接地装置。 (3)采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。过去有些设计规定要求:信号传输电缆的屏蔽层,一般应在控制室的接地汇流排处接地,不应浮空或重复接地。即采用单端接地方式,但这种接地方式存在缺陷。 传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。最新修订的国家标准GB50057-2000版,第(6.3.1)条中已肯定了这种做法:"当系统要求只在一端做等电位联结时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。" (4)在传输线路的终端装设电涌保护器(SPD),可有效抑制瞬时电脉冲干扰。采用光电耦合隔离可消除一次元件与控制系统之间因地电位差产生的共模电压干扰对测控系统内部电路的影响。 5 结束语 抑制电磁干扰应从各个环节着手,采用综合治理方法,从全系统的立场上来全面考虑电磁兼容问题。对于从事智能建筑弱电系统设计的工程师来说,应从对弱电设备的考察、选型(对电子设备内部构造的了解、挑选)开始,对弱电系统的组成配置、现场电缆管线的布置设计、现场安装施工、系统调校时分析干扰性质及来源等全过程都采取有效措施,才能确保整个弱电系统的电磁兼容性满足要求。 智能建筑论文:智能建筑的弱电工程——谈上海万豪大酒店弱电系统设计 摘 要 文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发,结合上海万豪大酒店具体项目,从智能建筑的公共广播,共用天线电视,无线寻呼,电话通讯,火灾报警,安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词 智能建筑弱电工程 公共广播 电视 寻呼 电话 火灾报警 监控 结构化布线 电源接地 衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成: (1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置各功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上尽量现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 上海万豪大酒店,坐落于上海虹桥新区,是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万多平方米,建筑面积4万多平方米。酒店高8层,地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分,其AB段为酒店大堂、客房层部分,C段为展厅及办公楼部分。 以下,就上海万豪大酒店弱电工程的部分系统:通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统;火灾自动报警及联动控制系统;公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统;结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1 公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类,一是面向公共区(如大堂展厅,酒店前台服务区域等)的公共系统,平时进行背景音乐广播,火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播,二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统(在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统构成见图1。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素:即系统方式(一般选定压式),划分广播分区,按扬声器特性确定扬声器与功放器,紧急广播的切换功能,广播线路与楼梯方式等。 万豪大酒店广播系统划为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼),其中对应于紧急广播为19个子分区,对应于内部呼叫为19个子分区,确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器的广播效果并根据其功率确定功放器,万豪大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器,在车库选用10W号角扬声器,在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能,即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。万豪大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时,通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时,无消防信号时,各分区独立操作,将相应回路切换成普通广播回路,而当无普通广播控制信号时,则处于背景音乐或客房音响状态。 2 共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分,系统不仅用于接收广播电视,还能传送自行播送的节目及调频广播。系统组成见图2。 作为智能建筑的CATV系统设计,对系统保证用户电平,解决弱场强收视问题,保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分,其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量,因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 万豪大酒店前端设备采用放大-混合式,其传输系统采用分配-分支方式,以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5~860MHz)共可传输40套电视节目,传输系统复盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分,经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分,经传输分配系统送至各用户终端。万豪大酒店采用了套板状卫星电视接收天线,分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 万豪大酒店设置了VOD视频点播服务系统,其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务,作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3 内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分,使用先进寻呼系统是非常重要的。万豪大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络,它是一种单向通信系统,供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元,数据传输线路和寻呼接收机组成。系统框图见图3。 寻呼控制中心设在酒店地下层,其与酒店的程控电话交换机连接,实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射,使处在场强复盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计,一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰,二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝,使其场强覆盖控制在10~50m范围内,利用小区组网技术,在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统,另外,设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统,通过对发射单元功率的调节(10~100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内,这与“单点式”无线寻呼系统的功率大,不宜调节,发射距离远,易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内,由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用,使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4 电话通信系统 万豪大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 酒店的电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。 5 火灾报警及联动控制系统 万豪大酒店的智能消防控制系统,是一套完整的防火安全,报警系统。其又分为4个子系统:火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。见图4。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心,由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路,每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控,并反馈显示其故障情况,在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”,一旦系统检测到火警信号后,能自动执行该程序,并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用,系统可根据酒店内不同场合,将烟感探头灵敏度设定为昼/夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛,火灾探测器分布酒店各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头;在后台管理区域设感烟探头;在厨房、车库等设置感温探头;在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头,手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括:(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门,排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 6 闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施,向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 万豪大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置,图像传输与控制设备,图象处理与显示设备3部分组成,见图5。 7 防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房,财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8 车辆进出口管理系统 在现代建筑中,对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库,其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9 结构化布线系统 作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在万豪大酒店,设计未将电话通讯归入结构化布线,这是因为作为酒店,语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经济上考虑,3类线带宽16MHz,可传输10Mbps及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 万豪大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统(POS)。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域,收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分: 9.1 工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰,可靠与灵活性好的特点。 9.2 干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500Mbps以上,有足够带宽,可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3 管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大,信息终端数量多分布广,总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100m,因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆/双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4 设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。 10 弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中,计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷,采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 万豪大酒店的弱电工程中,火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统,都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备,弱电接地系统必须单独接地,万豪大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11 结束语 智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。 创造投资合理,环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 智能建筑论文:ABB智能照明系统在智能建筑中的应用 摘要:智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。 关键词:ABB 智能照明系统 智能建筑 应用 1 智能照明系统在智能建筑中的应用效果 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术,涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来,智能照明在国内一直被忽视,大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式,部分智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下,智能照明系统体现出强大的优越性,它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下: (1)实现照明控制智能化。采用智能照明控制系统,可以使照明系统工作在全自动状态,系统将按先设定的若干基本状态进行工作,这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如,当一个工作日结束后,系统将自动进入晚上的工作状态,自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光,同时系统的移动探测功能也将自动生效,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外,还可以通过编程随意改变各区域的光照度,以适应各种场合的不同场景要求。 智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如,在靠近窗户等自然采光较好的场所,系统会很好地利用自然光照明,调节到最合适的水平。当天气发生变化时,系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之,无论在什么场所或天气如何变化,系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。 (2)改善工作环境,提高工作效率。传统照明系统中,配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动,这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳,降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率(40~70kHz)不仅克服了频闪,而且消除了起辉时的亮度不稳定,在为人们提供健康、舒适环境的同时,也提高了工作效率。 (3) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术,能对大多数灯具(包括白炽灯、日光灯,配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等)进行智能调光。当室外光较强时,室内照度自动调暗,室外光较弱时,室内照度则自动调亮,使室内的照度始终保持在恒定值附近,从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外,智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式,通过智能化管理实现节能。 (4)提高管理水平,减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理,不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去,而且将大大减少大楼的运行维护费用,并带来较大的投资回报。 2 智能照明与传统照明系统比较 2.1 线路系统比较 (1)单控电路系统比较。传统照明单控电路特点:①控制开关直接接在负载回路中;② 当负载较大时,需相应增大控制开关的容量;③ 当开关离负载较远时,大截面电缆用量增加;④ 只能实现简单的开关功能。 总线式智能照明系统单控电路特点:① 负载回路连接到输出单元的输出端,控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量,控制开关不受影响;② 开关距离较远时,只须加长控制总线的长度,节省大截面电缆用量;③ 可通过软件设置多种功能(开/关、调光、定时等)。 (2)双控电路系统比较。传统照明双控电路特点:① 实现双控时用两个单刀双置开关,开关之间连接照明电缆;② 进行多点控制时开关之间的电缆连线增多,使线路安装变得非常复杂,工程施工难度增大。 总线式智能照明系统双控电路特点:① 实现双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关;② 进行多点控制时,依次并联多个开关,开关之间仅用一条总线连接,线路安装简单、省事。 2.2 智能照明与传统照明控制系统比较 (1)控制方式比较。① 传统控制采用手动开关,必须一路一路地开或关;② 智能照明控制采用低压2次小信号控制,控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高,通过实现场景的预设置和记忆功能,操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景(各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果),各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 (2)照明方式比较。①传统控制方式单一,只有开和关;② 智能照明控制系统采用“调光模块”,通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果,营造出不同的舒适氛围。 (3)管理方式比较。① 传统控制对照明的管理是人为化的管理;② 智能控制系统可实现能源管理自动化,通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。 3 智能照明系统的节能分析 3.1 集中管理,减少人为浪费 现代高层办公大楼中,人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重,无论房间有人还是无人,经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理,在大楼的中央控制室,管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。 3.2 自动调光,充分利用自然光 智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度,与设定值比较,来控制照明开关,这样可以最大限度地利用自然光,达到节能的目的,也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲,越靠近窗自然光照度高,从而人工照明提供的照度就低,但合成照度应维持在设计照度值。 3.3 自动调光,保持照度的一致性 一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时,均会考虑到随着时间的推移,灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此,其初始照度均设置得较高,这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致,而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费.采用智能照明系统后,虽然照度还是偏高设计,但由于可以智能调光,系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度,而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响,这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。 3.4 安装便捷,节省线缆 ABB智能照明系统采用二芯线控制,用EIB总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来,大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上,而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系,在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码,从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接,与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆,也缩短了安装施工的时间,节省人工费用。 3.5 延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电网过电压,只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式,能控制电网冲击电压和浪涌电压,使灯丝免受热冲击,灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍,不仅节省大量灯具,而且大大减少更换灯具的工作量,有效地降低了照明系统的运行费用,对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。 采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求,而且由于可观的节能效果(节电可达到20%~50%)及灯具寿命的延长(灯具寿命延长2~4倍),又能在降低运行费用中得到经济回报,还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备,大大简化和节省穿管布线工作量。此外,智能照明系统还有潜在的价值回报,如智能控制系统能使整个系统工作在使人们最舒适的状态,从而保证了人们的身心健康,提高了工作效率。 智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域,无论室内、室外、大小场合无处不可应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱东场所、商业中民、体育场馆、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。 4 实例 厦门国际会展中心 厦门国际会展中心是一个综合性展览中心,共五层,总投资约人民币12亿。 i-busò智能安装系统的总造价约人民币600万元,占总投资的0.5%,系统可为1064个回路作开关控制,为266个回路作调光控制,并设有63个五对按钮和55个移动监测器,1个电话开关和16个光亮感应器,在中控室设有一台计算机进行系统监控。厦门国际会展中心在2000年9月8日已投入使用。 1. 所有区域的灯光均可进行统一的开关控制。可按要求进行定时控制,在平时、会展期间、节假日等不同时间给予不同的灯光效果。 2. 大堂、多功能厅等区域设置日照补偿功能,可根据室外自然光的强弱自动调节室内照明的亮度值,各灯光协调营造出一个明快、舒适、庄重、典雅的迎宾环境。 3. 在会议室、贵宾室、国际演讲厅等区域均设场景功能,当需要改变灯光场景时,只需按一下按键或使用遥控器,就可达到所要的灯光效果。同时可与会议系统进行联动,达到灯光、音响、摄像同步一致的效果。例如在需要播放投影时,会议室的灯自动缓慢的调暗,关掉摄影仪,灯光又会自动柔和的调亮。 4. 以上功能均可在中控室内的控制主机上进行。同时在中控室内还有电话开关,可通过电话进行远程控制。 昆明邮政办公楼 昆明邮政综合楼是一栋21层的综合性办公楼,i-bus智能安装系统控制包括地下室车库的照明,1-21层办公楼、会议室、公共走廊、热水器、及UPS等照明系统和用电负荷的管理和一层的玻璃破碎传感器。整个大楼的照明可根据时间外部光线控制照明,也可以通过中央控制,热水器等用电负荷可根据时间控制或集中控制,所有的灯光控制和加热器等用电负荷可以在中央控制计算机上进行操作、监控和故障记录,使办公楼的用电负荷管理达到了智能化。 以下是昆明邮政大楼使用EIB系统所用的功能: 地下车库节能: 12个移动传感器的使用有效的降低了地下车库照明所用的能源。为了覆盖每一个地方,我们把移动传感器放在每个入口处及必要的拐角处。一旦它们哪个被触发,其相应的区域的灯就立即打开,并在5分钟后关闭。只要移动传感器感觉到一个运动就打开相应的灯。这种自动灯开关装置节约能源且方便车主。 1/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-tritor开关,所有的灯可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 G/F玻璃破坏时的保安功能: 在建筑周围的地层上有60个玻璃破裂传感器,任何一种击碎玻璃的行为都将激活区域终端,并发出一个指令到双值输出控制外置灯及摄像机上和记录这个现场击碎玻璃的人,同时一个警报信号出现在监控室的显示屏上。 2/F的场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的10套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯可调光,且每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 3/F的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,且最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外12套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 4/F会议场景灯控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮控制,且最多可设置四种不同的场景。其中大厅里的4套灯可独立控制,且每套灯的功率可达3000瓦;另外2套灯可调光,每套灯功率不超过500瓦。所有房间周围的电动窗帘用2组单独的开关控制。所有的功能也可通过红外线手持传感器来实现。在门口附近安装安装移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,且在人离开后又会熄灭。使保安检查更易且节约能源。 从7层到20层的各层电源控制及监视 中央控制室的Win-Switch通过一根双绞线控制各层的双值输出,并由此控制所有的公共灯、办公室灯、热水器及UPS。通过电流感应器和电流调整器将信号转换后,Win-Switch能显示各层负载电流的百分率(负载如公共灯、办公室及UPS电路等)。Win-Switch具有指示和报警功能,并且可以用时间控制每个回路。当超负荷时就报警,如收到一个烟雾探测器的指示信号就关断该层所有电源。 21/F多功能房间的场景控制: 该系统使用的是Busch-triton开关,所有的灯及窗帘可由一个按钮操作,最多可设置10种不同的场景。其中房间里的4套灯可独立控制,每套灯的功率可达3000瓦;另外6套灯可调光,每套灯不超过1000瓦,另外还有6套(每套负载电流不超过6A)可以应用。所有大厅周围电动窗帘由两组独立的开关控制。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。在门口附近安装两个移动传感器,预设的灯在有人进入房间时打开,出去一段时间后关闭。这实际上使保安检查更容易且节约能源。 北京万泉新新家园 北京万泉新新家园,在一期半和二期的工程中每户都安装了EIB智能安装系统。因为智能系统在家居中的应用在国内还是全新的概念,所以房地产公司在房产市场中赢得了很多的顾客的关注,到现在所有的房屋都已售完。智能安装系统给客户带来舒适、安全、有品质的生活空间,给房产商带来了全新的销售理念。 北京万泉新新家园提出了智能家居的概念,要实现家电控制智能化、防盗报警智能化、家庭照明智能化,房地产商选用了ABB i-bus 智能安装系统,给用户提供了如下的基本配置: 照明控制系统: 在住宅内设置开关,可以对照明灯光进行开关控制,方式灵活多样,可依照用户的要求自由的调控。 远程家电控制: 每户设置电话控制盒,可以在室外的任意地方通过电话来控制家中电气设备,例如:可以关闭忘掉的灯光,回家提前打开空调或电饭锅煮饭。 报警系统: 安保系统的信号(例如:烟感、门磁、窗磁等)接入电话控制盒,通过预先设置好的电话号码进行报警,以保护用户的财产安全。预先设置了业主、物业管理中心等三个电话。如果安保系统得到信号,电话控制盒就会自动的依次拨打设置的电话。 预留扩展: 以上只是基本配置,只是给用户提供了智能系统平台,ABB i-bus智能安装系统优越的扩展功能为将来用户个性化的选择提供了方便,用户可以根据需要和喜好增加其它功能。 北京万泉新家园在一期半和二期的工程中选用了ABB i-bus智能安装系统,共11栋多层住宅楼498户,其中多层和复式的户型共202户,平层户数共296户。 对于平层户型:EIB系统控制的房间为客厅和主卧室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座;对于复式和跃层:EIB系统控制的房间为客厅、主卧室和家庭室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座。 每个楼门设一个EIB,每套房间设一个EIB控制箱、设一个电话控制盒;对于标准房:客厅和主卧室设总线耦合器;对于复式和跃式:客厅、主卧室和家庭室设总线耦合器。 系统的结构为每个楼门1条线,共111条线,约2300个总线元件。 总之,随着EIB系统在中国市场的进一步的推广,ABB i-bus? EIB系统将越来越显示出其独特的优点,给用户带来各种各样的功能,并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。 智能建筑论文:论智能建筑中的电源质量要求 摘要:文章通过对影响电源质量,诸如电压波动、频率波动、瞬变浪涌等主要因素的分析,提出一些消除电源污染的方法,以保证在智能建筑中计算机和精密电子设备的正常运行。 关键词:智能建筑 瞬变浪涌 电滋干扰 瞬变脉冲 随着国际信息潮流冲击和微电子科技的沸腾,加上通讯、计算机及自动控制技术日新月异,使得建筑开始走向高品质、高功能领域,形成一种新的建筑形式??智能建筑(Inetlligent Buildings)。由于在智能建筑中运用了许多计算机和微电子设备,对其供电电源的质量提供了新的要求。因为电源品质的好坏,将直接影响智能建筑中设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大人身、设备事故和造成巨大的经济损失。这种影响不仅来自供电电源的电压、频率及电流等基本要素是否满足用电设备的要求,而且也来自所提供的供电电源的电网质量。 由于电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差的弱点,使得这些高灵敏的电子系统在运行时,经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏,给人们日常生活造成巨大损失。为此,在智能建筑中,研究其供电电源质量,实施有效的防护措施,已是必然的趋势,而且受到世界各国普遍关注。 1 电源质量的技术指标 衡量电源质量的技术指标主要包括:电压波动、频率波动、谐波和三相不平衡等。众所周知,供电电源质量会受到多种因素的影响,如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数补偿电容的投入和切断、雷电和人为故障、公共设施(如电动机、电梯等)等都会影响电源的品质,从而降低供电电源的质量。 1.1 电压波动(Undulating voltage) 理想电源电压正弦波的波形是连续、光滑、没有畸变的,其幅值和频率是稳定的。当负荷发生变化时,负荷出现较大的增加时,特别是附近有大型设备处于启动时,使得供电电源正弦波的幅值受到影响,产生低电压。当供电电源电压波动超过允许范围时,就会使计算机和精密的电子设备运算出现错误,甚至会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发生停电处理信号,影响计算机的正常工作。一般计算机允许电压波动范围为:AC 380V、220V±5%。计算机在电压降低至额定电压的70%时,计算机就视为中断。为此,《电子计算机机房设计规范》GB 50174-93(以下简称《规范》)对电压波动明确规定,将电压波动分为A、B、C三级(见表1)。 电压波动等级表1 电压等级 A级 B级 C级 波动范围 ±2% ±5%+7%~-13% 1.2 频率波动(Undulating frequency) 供电电源频率波动主要由于电网超负荷运行而引起发电机转速的变化所致。而计算机的外部设备大多采用同步电动机,一般计算机频率允许波动范围为50Hz±1%.当供电电源频率波动超过允许范围时,会使计算机信息存储的频率发生变化而产生错误,甚至会产生信息丢失等。《规范》对频率波动明确规定,将频率波动分为A、B、C三级(见表2)。 频率波动等级表2 频率等级 A级 B级 C级 波动范围 ±0.2% ±5%+7%~-13% 1.3 波动失真(Waveforn distortion) 产生电源电压波形失真的主要原因是由于电网中非线性负载,特别是一些大功率的可控整流装置的存在会对供电电源的电压波形产生烃,还会使计算机的相对控制部分产生不利的影响;这种波形畸变,还会使计算机直流电源回路中的滤波电容上的电流明显增大,电容器发热;还由于锯状波形的出现,会使计算机的停电检测电路误认为停电,而发出停电处理信号,影响计算机的正常工作。衡量波形失真的技术指标是波形失真率(Waveform distortion rate),即用电设备输入端交流电压所有高次谐波之和与基波有效值之比的百分数。《规范》对波形失真率规定分为A、B、C三级(见表3) 波形失真率等级表3 波形失真等级 A级 B级 C级 失真率(%) 3-5 5-8 8-10 1.4 瞬变浪涌和瞬变下跌 瞬变浪涌(Transient voltage surge)是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速增加。瞬变浪涌一般用最大瞬变率表示。瞬变下跌(Tran-sition voltage fall),又称凹口,它是指正弦波在工频一周或几周范围内,电源电压正弦波幅值快速下降。瞬变下跌一般用最大瞬变下跌率表示。瞬变浪涌和瞬变下跌,瞬间内电压幅值快速增加或减小会对计算机系统形成干扰,导致其运算错误或者破坏存储的数据和程序。目前,国内未对瞬变大瞬变率:(半周或更长)≤20%;恢复过程中降至15%以内,为50ms;然后降至6%以内,为0.5s。允许最大瞬变下跌率:(半周或更长)≤30%;恢复到-20%以内,为50ms;恢复到-13.3%以内,为0.5s。 1.5 瞬变脉冲(Transient voltage pulse) 瞬变脉冲,又称尖峰或者电压闪变,是指在小于电网半个周期的时间内电网理想正弦波上叠加的窄脉冲。引起瞬变脉冲的原因很多,一般主要由以下几方面: 1.5.1 内部过电压(Internal overvoltage) 即在电力系统的内部,由于重负荷、感性负荷、补偿电容的投入和切除,开关和保险装置的操作以及短路故障的发生,都会使系统参数发生变化,引起电力系统的内部电磁能量的转化和传递,在系统中出现过电压。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因内部过电压造成的占有80%。 1.5.2 雷电(Lightning) 在雷电中心1.5km~2km范围内都可能产生危险过电压,损坏电路上的设备。当雷击输电线或雷闪电发生在线路附近时,通过直接或间接耦合方式雷闪放电形成暂态过电压将以流动波形式沿线路传播,危及设备安全。据统计,在整个瞬变脉冲事故中因雷击产生过电压造成的约占18%左右。 计算机和精密仪器设备的信号电压很低,一般只有10V左右,所以对闪电脉冲过电压极为敏感,极易受闪电脉冲过电压的干扰和损坏。一般电气设备允许的闪电脉冲电压为6,000V,而计算机和精密仪器设备估计在几十伏到几百伏就会受到损坏。 1.6 三相不平衡(Unbalance three phase circuit) 由于三相负荷分配不均等,使三相负荷电流不对称,由此产生三相负序分量。不平衡度是衡量三相负荷状态的指标,主要包括电压不平衡、电流不平衡、相角不平衡。三相不平衡窨到什么程度才会影响计算机的稳定、可靠运行,目前尚无完整资料。只有参考厂商关于三相不平衡具体要求,以保证计算机及其设备正常、稳定运行。一般计算机允许相电压不平衡≤120o±3o。 1.7 瞬间停电(Interrupt power-supply) 如果发生电网瞬间停电,将直接影响计算机的正常运行。当电源中断1.5ms以内是,可由计算机主机的大电容器放电来维持计算机的继续运行,对系统无影响。而当在电源中断1.5ms以上时,由于存储器一般采用MOS电路,一旦停电时间长,计算机就会失去记忆,使大量运算过程的数据丢失,致使计算机运算错误乃至停机.一般计算机要求电源中断在10ms之内.对于瞬间停电允许持续时间,《规范》中对供电质量规定分为A、B、C三级。 A级:Oms~4ms;B级:4ms~200ms;C级:200ms~1500ms 1.8 电磁干扰(Electromagnetic Interference 简称EMI) 电磁干扰,有也称电磁污染,它是电子系统辐射的寄生电能。电磁干扰主要来自以下两方面: ①电缆、电线既是造成电磁干扰的主要发生器,也是主要的接收器。作为发生器,它向空间辐射电磁波,对计算机系统形成的干扰。作为接收器,它也能敏感地接收从其它相邻干扰源所发射电磁波的干扰。由于计算机系统中的逻辑脉冲前沿很陡峭(纳秒级),对30Hz~100Hz的电磁干扰十分敏感,会使计算机系统中的逻辑出现错误动作。 ②核电脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse简称NEMP)核爆炸产生的电磁脉冲强度高、覆盖面大、持续时间短(1μs)、等值频率可高过100MHz。电磁脉冲将在电网络中耦合产生暂态过电压,危害极大。 以上是衡量电源质量的主要技术指标,这些技术指标的好坏,反映了电源质量的情况,将直接影响计算机系统的运行,为此,应视电源污染的程度以及计算机系统对电源品质的要求,采取相应的防护措施,防止电网中其它设备的干扰,提高供电质量,使计算机系统能够稳定、可靠运行。 2 改善电源质量的方法 影响电源质量的因素是复杂的,然而,当受到污染后的电源为计算机和精密电子设备供电时,对其运行是极为有害的。当城市电网的电源质量不能满足要求时,要根据需要,采用合理的供电系统以及必要的技术措施,有针对性地消除污染电源对计算机和精密电子设备的影响。这些措施包括:采用隔离变压器、滤波器、稳压设备、不间断电源以及瞬变信号、滤除高频噪声、稳定电压与城市电网隔离,消除电压和频率的偏差以及吸收浪涌等各种干扰,从而获得理想的电源。 常用的几种计算机供配电系统主要有直接供电系统,隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统;不间断供电系统等。 2.1 直接供电系统 直接供电系统就是将市电(通常为AC380V,50Hz)直接接至配电柜,然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求,且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是:供电系统简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高,对电源污染没有任何防护,易受电网负荷的变化影响等。 2.2 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统是计算机房多采用的一种配电系统。该系统消除电网中的瞬变干扰、较大负荷的启动和制动、电压波动及电磁干扰等。该系统优点是价廉、运行可靠、维修方便、运行费用低等。它的缺点是在电网的较大频率波动时和突然停电等电源污染没有防护。 2.3 不间断供电电源 不间断供电电源(Uninterruptable Power Supply,简称UPS),它是电力变流器、储能装置(蓄电池)和开关组合成的一种电源设备。不间断供电电源具有稳压、稳频、抗干扰、防止浪涌等功能。而且,当发生突然停电时,不间断供电电源可以对用电设备继续供电一段时间,使人们能及时处理计算机等设备中内存的信息,或者立即启动备用电源,使计算机等设备继续工作。 2.4 瞬变浪涌保护器(Transient voltage surge protector) 暂态过电压是配电系统中最常见的干扰形式,雷电仅是一种;主开关操作、无功补偿电容器及电梯等重负荷设备的投入和切除,都会产生暂态过电压。大部分过电压的产生带有随机性和重复性,往往伴随电网中其它干扰发生而产生。上面的几种供电系统,包括稳压电源和不间断电源均不能消除过电压,因为稳压电源和不间断电源对快速脉冲过电压不能及时反应,甚至会将稳压电源和不间断电源损坏。因此,必须采用瞬变浪涌保护器,来保障电子设备免受暂态过电压的干扰和侵害。 2.4.1 高频信号保护器 高频信号保护器主要防止天线的雷击和感应雷击,因为天线受雷击或雷电感应时,天线对偶极子上都将形成对地的暂态过电压,天馈线上两极导线上的暂态过电压是对共同地的,即形成共模暂态电压。高频信号保护器其内部采用特制的电感线圈,线圈两头并接于馈线上,中心抽头接地。在正常工作时,由于信号频率高,并接在信号线两端电感线圈呈高阻抗,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,形成的暂态过电流经电感线圈两端到电感中心入地,线圈两半处于并联工作状态。由于暂态过电流流过两半线圈时,在两半线圈中产生的磁通量相互抵消,暂态过电流对地呈低阻抗,从而有效地限制信号线对地的共模暂态电压幅值。高频信号保护器主要用于防护雷击或雷电感应引起的天馈线对地的共模暂态电压幅值,从而保护通信设备免受暂态过电压侵害。 2.4.2 电源过电压保护器 雷电及其它瞬变浪涌冲击现象,对精密电子设备和计算机设备(包括UPS电源),造成很大的危害。电源过电压保护器是利用快速响应模块,通过其优良的非线性伏安特,来实现抑制暂暂态过电压的。在正常工作时,模块呈高阻抗特性,泄漏电流很低,不影响正常工作。当出现暂态过电压时,模块呈低阻抗特性,使暂态过电流迅速泄放,从而抑制暂态过电压,维持电压稳定。 2.4.3 采用等电位联结 为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位联结。等电位联结是指为达到等电位目的而实施的导体联结,电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位联结。这些导体的联结,正常工作时不通过电流,只传递电位,仅在故障时才通过故障电流。等电位联结,又可分为总等电位联结和局部等电位联结。关于等电位原理和工程作法这里不再赘叙。 综上所述,随着智能建设的不断发展,人们对电源质量要求也愈加严格,然而,如何提高电源质量,消除电气中的隐患,保证计算机及精密电子设备正常运行,将是工程设计人员一直要关注的问题。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势——迎接加入WTO挑战 摘 要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08—47—95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314—2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181—1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑—原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势??迎接加入WTO挑战 摘要:本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发,论述华东地区的优势,提出了迎战WTO之后的对策。 关键词: 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场,是中国经济最发达地区之一,智能建筑市场(包括大厦及小区)启动早,市场大,今后将有更大的发展,是WTO以后国外企业必争之地,也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚,据不完全统计,迄今为止,上海已新建智能大厦四百多幢,智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”,新建浦东国际机场,上海大剧院,上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢,小区一百五十多个;南京中信大厦,南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵,是我国东南沿海技术和经济发达地区,也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼,在浙江省首次开通了楼宇自控系统,堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼,从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕;1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑,其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座,主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO,进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场,必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则,将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异,调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨,形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化,必将对各种建筑,尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求,不仅对新建的办公楼,而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在: 1. 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》,我国加入WTO后五年,允许外商成立独资企业,取代外商在我国现有的办事处机构,他们可以直接在我国签定内贸合同,从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2. 按WTO取消数量限制和关税减让原则,我国将降低对外市场准入程度,届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争,为我们提供更大的选择余地,并得到更多的实惠。 3. 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争,他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国,有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全,学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家,在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织,成员有高校、设计院及企业技术人员几百人,它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会(上海历届智能建筑大型展览会)、验收评估上海甲级智能化大厦(如上海久事复兴大厦等)起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授(正副会长)的贡献已载入中国智能建筑历史,功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长,在国内也有较大影响。 1996年,以南京建筑工程学院(现改为南京工业大学)建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会,在国内也是较早成立的智能建筑学术组织,成员有二百多人,每年举办学术年会,奉行“技术开放,市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长,但青年一代学会领导骨干力量成长很快,成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面,做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准(DBJ08?47?95),它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成,是中国历史上第一个智能建筑标准,为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下,以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国(乃至世界上)第一个智能建筑设计标准(GB/T50314?2000)开创了中国智能建筑新纪元,填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年,在江苏省建委领导下,在温总关心指导下,江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准(DB32/181?1998),1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准: (1)江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365?1999 (2)江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366?1999 (3)江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367?1999 构成了整套标准,促进了省内IB的发展;2001年中信实业银行南京分行大楼(28层4.2万平方米)通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作,成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选,其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大,开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作?《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会,如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》(同济大学出版社2001.6)以及《智能化大楼的建筑设备》(中国建工出版社1997.11)。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书(电子工业出版社出版)。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作:《智能建筑?原理、规划和设计》(1999.2)以及《智能建筑实用技术》(2001年)。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢,据国外某公司称,世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程(8个站,投入72亿),南京玄武湖隧道工程(3公里),由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会,日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个,将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿,打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场,维多利亚国际商务中心,夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程:全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座,市场红火,其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上,已兴建上百栋智能大厦,数百个智能小区,近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入,近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家,其中上海市27家,杭州地区20家,南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程,取得了营建大中型智能工程的经验,有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势,推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代,同时又是生态文明时代。从总的方向,国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术,探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里,信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等,都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是,智能化技术只是手段,智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说,“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而,除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外,新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展,正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中,实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前,欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害,节能、节水,消除电磁污染,资源可持续利用,建筑人工生态环境等等:也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑,“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距,努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求,在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体,因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化,就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个:一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议;另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的,前者着重现场控制域,后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展,至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步,差距颇大,亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学(协)会工作 按照WTO的原则和规定,加快行业协会自身适应市场经济体制规则,调整优化行业的组织机构,成为增强行业自律的自治组织,协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事,华东地区作为地方学(协)会要在上级学(协)会的领导下努力做好贯彻执行工作,加强市场管理,防止低价恶性竞争,保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结,加强合作,共同提高学术水平 华东地区以目前三地(上海、浙江、江苏)学会要加强团结,互相学习,取长补短,共同提高,要在举办报告会、展览会等方面加强合作,促进学术水平的共同提高。同时,积极参加全国性学术会议,有条件时争取举办国际智能建筑研讨会,以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传,提高建设业主的认识,搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信,必然导致“重建设轻管理”的思想,他们认为既然“智能”就应该无所不能,更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的,不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础,认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此,建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系,强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道,提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作,提高工程技术人员水平 据了解,国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中,建筑电气业属于此系列,智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前,有关单位正在编写复习参资料,建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下,在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下,营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:智能建筑的系统构成及造价确定 1综述 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。 智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 其中结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。 2建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 (1) 对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2) 对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3智能建筑的系统构成 智能建筑是楼宇自动化系统(BAS:Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS:Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS:Office Automation System)三者通过结构化综合布线系统(SCS:Structured Cabling System)和计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。 3.1楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。 (1) 变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2) 照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3) 通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4) 交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5) 给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6) 停车库自动化子系统(Parking Automation System简称PA),主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7) 消防自动化子系统(Fire Automation System简称FA),主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8) 安保自动化子系统(Safety Automation System简称SA),包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统。门禁系统主要功能有刷卡开门;手动按钮开门;钥匙开门;上位机指令开关门;门的状态及被控信息记录到上位机中;上位机负责卡片的管理等。闭路电视监控系统主要功能有电动变焦镜头的控制;云台的控制;切换设备的控制等。防盗报警系统主要功能有探测器系统在入侵发生时报警;设置与探测同步的照明系统;巡更值班系统;栅栏和振动传感器组成的周界报警防护系统;砖墙上加栅栏结构,配置振动、冲击传感器组成的周界报警防护系统;以主动红外入侵探测器、阻挡式微波探测器或地音探测装置组成的周界报警防护系统;用隔音墙、防盗门、窗及振动冲击传感器组成的周界报警防护系统等。防灾报警系统主要功能有煤气及有害气体泄漏的检测,漏电的检测;漏水的检测;避难时的自动引导系统控制等。 (9) 公共广播与背景音乐系统,主要功能有背景音乐;用软件程序控制播音;可根据需求,分区或分层播放不同的音响内容;有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能;紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路,当发生紧急事故(如火灾时),可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态;火灾报警时,可进行报警层与相邻上下两层的报警广播;提供任何事件的报警联动广播;手动切换的实时广播等。 (10) 多媒体音像系统,包括扩声系统、会议声频系统、同声传译系统、立体声电影放声系统、视频信息点播系统(Video On Demand简称VOD)等。扩声系统主要功能是把自然声源(如唱歌、演奏、演讲等)的声音信号加以增强,提高听众的声压级,使远离声源的听众也能清晰的听到声源发出的声音。会议声频系统由主席机(含话筒和控制器),控制主机和若干部代表机(含话筒和登记申请发言按键)组成,大型国际会议系统由数字会议网(DCN)构成。同声传译系统是将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的声频系统。立体声电影放声系统采用放映室内的杜比器声道还音系统,利用标准机柜将电影录音,经功放分若干路引至观众厅四周的扬声器组,以达到最佳的立体声效果。VOD系统有随时自主点播精彩影视、各种账单查询、宾馆酒店信息查询、查看交通信息、气象预报、股市行情、商业信息、完成电视购物、卡拉OK音乐点播、Email、Internet浏览、收看闭路电视等功能。系统自动完成点播记费并可与宾馆酒店计算机管理系统联接。 3.2通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网(Private Automation Branch exchange简称PABX)和有线电视网(CATV)两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统: (1) 固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2) 声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3) 无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4) 卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5) 多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6) 视讯服务系统,(包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统)它可以接收动态图文信息;具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能;通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。 (7) 有线电视系统,可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。 (8) 计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3.3办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 3.4结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 3.5计算机网络 智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网(Fiber Distributed Data Interface)、异步传输模式(ATM)、综合业务数字网(ISDN)等等。 4智能建筑系统造价组成 智能建筑各系统的工程造价(文章中不探讨一般建筑工程费用)主要由设备购置费、安装工程费和软件编程及调试费组成。 4.1设备购置费 设备购置费由设备原价、设备运杂费和备品备件购置费构成。 设备购置费=设备原价+设备运杂费+备品备件购置费 (1) 设备原价按国产设备和引进设备分别计算。 国产设备原价是指设备制造厂的出厂价或订货合同价。 引进设备原价是指引进设备抵达买方边境港口或边境车站并完税为止形成的价格。 引进设备原价=货价+国外运费+运输保险费+银行财务费+外贸手续费+应纳关税费+应纳消费税额+应纳增值税额+海关监管手续费 1、 货价一般指装运港船上交货并平舱价(FOB Trimmed),即含理舱费和平舱费的船上交货价。理舱费是指为了使货船上的货物按照舱图位置放置妥善和装载合理,并在货物装入船底后进行垫置和整理等费用;平舱费是指为保持航行时船体平稳和不损害船身结构,对装入船仓的货物进行整理作填平补齐所需的费用。设备货价为分原币和人民币货价,原币货价一律折算为美元表示,人民币货价按原币货价乘以外汇市场美元兑换人民币中间价确定。 2、 国外运费指从装运港(站)到达我国抵达港(站)的运费。 国外运费(海、陆、空)=原币货价(FOB)×运费率 国外运费(海、陆、空)=运量×单位运价 其中,运费率或单位运价参照有关部门或进出口公司的规定执行。 3、 运输保险费指办理进口货物运输保险所支付给保险公司的费用。 运输保险费=(原价货价(FOB)+国外运费)/(1-保险费率)×保险费率 其中,保险费率按保险公司规定的不同货物品种和险别的保险费率计算。 4、 银行财务费一般是指中国银行结汇手续费。 银行财务费=人民币货价(FOR)×银行财务费率 银行财务费率一般为0.4%-0.5%。 5、 外贸手续费指外贸公司手续费,以货物到岸价格(GIF)为计算基础。 外贸手续费=货物到岸价格(GIF)×外贸手续费率货物到岸价格(CIF)=(原币货价(FOR)+国外运费+运输保险费)×汇率 外贸手续费率一般取1.5% 6、 关税是由海关对进出国境和关境的货物、物品征收的一种税。进口货物一般以其到岸价格(CIF)为关税完税价格。 应纳关税额=货物到岸价格(CIF)×适用税率 其中,适用税率按关税有关规定计算。 7、 消费税是只对部分进口设备(摩托车和小汽车)征收的一种税。 应纳消费税额=(货物到岸价格(CIF)×应纳关税额)×(1-适合税率)×适用税率 其中,适用税率按消费税有关规定计算。 8、 进口环节的增值税是对报关进口的货物征收的一种税。 应纳增值税额=组成计税价格×增值税税率 组成计税价格=货物到岸价格(CIF)+应纳关税额+应纳消费税额 进口设备增值税税率一般为17%。 9、 海关监管手续费是指海关对进口减税、免税、保税货物实施监督、管理、提供服务的手续费。对于全额征收关税的货物不计取本项费用。 海关监管手续费=货物到岸价格(CIF)×监管手续费率 海关监管手续费一般为3‰。 其中,保税、免税货物按海关审定的到岸价格的3%计征,减税货物按实际部分到岸价格的3‰计征。 (2) 设备运杂费是指从设备制造厂交货地点至安装工地仓库或施工现场堆放点所发生的运费、途中包装费、装卸费、采购与仓库保管费、供销部门手续费等。 设备运杂费=设备原价×设备运杂费率 其中,设备运杂费率按各部门及各省市有关规定计取。 (3) 备品备件购置费 备品备件购置费是指在初期系统运行期间为保证设备的正常运转必需购置的备品备件费用。不包括应随设备本体带来的易损备品备件及专用材料。 备品备件购置费=(设备原价+设备运杂费)×备品备件购置费率 其中,设备原价中不包括引进设备的价值,费率按各部门有关规定计取。 4.2安装工程费 智能建筑各系统的安装工程费主要由工资、材料费、安装机械使用费、管理费、开办费、利润等组成。 工资主要包括基本工资、加班费、津贴以及招聘、解雇费用等;材料费包括材料原价、运杂费、运输损耗及采购保管费、有关税金等;安装机械使用费包括自有机械使用费和租赁机械使用费;管理费包括工程现场管理费和公司管理费;开办费包括安装施工用水电费、脚手架费用、临时设施费等。 4.3软件编程及调试费 智能建筑各系统控制软件的费用包括系统编程及调试费用。 5智能建筑系统造价的确定 由于智能化系统在国内隶属于建设、公安、邮电、广电、消防、电业等行业管理,大部分系统造价要由各行业计价定额来确定;又由于智能化系统技术涉及自动控制、通信、计算机网络、广播电视、卫星通信等高新技术领域,各有关造价管理部门在智能建筑造价确定上还未能全方位介入。它的部分系统造价确定已经市场化,即由市场自由竞争决定系统工程造价。 设备原价和软件编程及调试费的确定多由几家设备或软件厂家集中报价,业主择优选购;或业主货比三家,比较询价后购买。 安装费用的确定分两种情况,对于由设备厂家自行安装的设备,安装费用由设备厂家报价;对于另行组织安装施工的,则需要独计价。 对于隶属不同行业管理的子系统,安装费用的计算需依据不同行业的计价定额。BAS中变配电控制子系统、照明控制子系统、通风空调控制子系统、交通运输控制子系统、给排水设备控制子系统、消防自动化子系统等的造价确定基本上要以建设部颁《全国统一安装工程预算定额》为基础,其中消防自动化子系统的内容是在2000年的新安装定额中规范的。其余几个系统的安装费用基本上由设备厂家报价。CAS中有线电视系统安装费用由广电系统的有关部门规范管理,其余系统安装费用由电信系统的有关部门规范管理。对于OAS、SCS及计算机网络的设计施工管理比较复杂,信息产业部和建设部都各有发文管理,需针对不同工程区别对待。因此其安装费用的确定也要有所区分。 6、智能建筑造价管理的趋势 随着我国加入WTO步伐的加快以及社会的进步、科技的发展和人类需求的增长,智能建筑的系统会不断完善,对于智能建筑系统造价的管理工作也要不断适应市场的发展,最终实现通过市场竞争形成工程价格。 鉴于目前建设市场公平竞争的环境尚未形成,加上各种不正之风特别是腐败现象的存在,智能建筑工程造价管理的改革还不具备完全开放、由市场形成价格的条件,只能是调放结合、循序渐进。 智能建筑论文:探析智能建筑系统构成 论文关键词:智能建筑 条件 目标 系统构成 论文摘要:智能住宅不仅仅可为人们提供舒适,便利的环境,还具有可持续发展的节能功效。智能住宅应该满足人类与自然和谐共存的需要,是满足未来发展需要的建筑。 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备,如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理,同时能与住宅外部世界联系,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络; 2、能够通过这种网络提供各种服务; 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统; 2、身体保健自动化系统; 3、食物烹调自动化系统; 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 1、对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 2、对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 三、智能建筑的系统构成 1、楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。 (1)变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。 (2)照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。 (3)通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。 (4)交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。 (5)给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 (6)停车库自动化子系统,主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭;自动计价收银;泊位调度控制;车牌识别;车库送排风设备控制等。 (7)消防自动化子系统,主要功能有火灾监测及报警;各种消防设备的状态检测与故障警报;自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制;火灾时供配电及空调系统的联动;火灾时紧急电梯控制;火灾时的防排烟控制;火灾时的避难引导控制;火灾时的紧急广播的操作控制;消防系统有关管道水压测量等。 (8)安保自动化子系统,包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。 2、通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上,同时与外部通信网(如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网)相连,与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统: (1)固定电话通信系统,设PABX或采用公网的集中小交换机。 (2)声讯服务通信系统(语音信箱和语音应答系统),具有存储外来语音,使电话用户通过信箱密码提取语音留言;可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫(当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后),通知其提取语音留言;通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 (3)无线通信系统,具备选择呼叫和群呼功能。 (4)卫星通信系统,楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统,与外部构成语音和数据通道,实现远距离通信的目的。 (5)多媒体通信系统(包括Internet和Intranet),Internet可以通过电话网、分组数据网(X25)、帧中继网(FR)接入,采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 (6)计算机通信网络系统,由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3、办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统,应能担负起电视会议、联机检索和图形,图像,声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容,即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护,也增加了新的管理内容,如固定资产管理(设备运转状态记录及维护、检修的预告,定期通知设备维护及开列设备保养工作单,设备的档案管理等)、租赁业务管理、租房事务管理,同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式(如水、电、煤气远程抄表等)。 4、结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统(Premises Distribution System简称PDS),它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来,并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快,完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求,相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。 智能建筑论文:智能建筑暖通空调系统优化方法研究 摘要: 目的:研究实现智能建筑暖通空调系统节能的有效途径和优化方法。方法:分析比较建筑物内部主要耗能单元的节能措施。结果实现了对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节分级优化,从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率。结论:确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义,BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。 关键词: 智能建筑 暖通空调系统 节能分析 系统优化 BAS系统 1 概述 智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势,同时也是中国改革和发展的迫切要求,是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发,建筑节能的关键又在于提高能量效率,因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计,都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外,业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低,以达到节省大楼营运成本的目的。 2 智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的优化 智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统,实现信息共享,进行综合管理,其作用和效益是巨大的,要实现这些作用和效益,就必须实施优化,建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比,有以下特点:1)可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配,使整体效能最佳,从而提高系统的效率,降低投资和运行费用;2)可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟,减少控制环节,提高可靠性与稳定性,发生故障概率降到最低可能限度,系统响应输出最优化;为通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”,它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施见表1 3 智能建筑BA系统优化方法(主要针对暖通空调系统) 3.1 控制策略的优化 空气处理机的DDC通常采用P工D控制,选择合适的P工D参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。P工D系数高,空调对室内温度波动的反应特性曲线陡,达到设定温度的过渡过程较短;相反P工D系数低,达到设定温度的过渡过程较长。但并不是P工D系数越高越好,否则易引起DDC控制系统失稳,表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。P工D能解决大部分场合的空调控制,但对于影剧院等大热惯性空调场合,靠高的P工D系数来提高空调机组对负荷变化的响应速度是不足以解决问题的。这时可以采用双级控制,即分别在空调的送风道和室内安装温度传感器,室内的温度设定由主DDC控制器完成,水阀的驱动由副DDC根据风道温度传感器和主DDC的指令完成,由于风道温度变化速度快于房间温度的变化,这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。在实际的工程设计中,BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用,例如室内外焙值比较法、二氧化碳等污染物浓度检测法确定新风量,基于日程表的定时操作等等。工程设计中可以视需要灵活运用,以达到最优的效果。例如,办公、商场等场合,夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机域新风机),利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷,既节约新风能耗又提高了室内空气品质。 3.2 控制权的优化 通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则。有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能,需要专门部件来实现。这类功能接近VRV控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性,必要时应积极采用。 3.3 直接数字控制器(DDC)的优化 主流BA系统供货商都能提供大中小不同处理能力的DDC,冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器,以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来,可编程逻辑控制器件(P LC)进步很快,其应用不再局限于工业场合,在空调通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。 3.4 控制网络优化 在满足扩展性和灵活性的前提下,控制网络的拓扑结构应 尽可能简化、清晰,无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络,这种布线设计的随意性如果运用不当,在工程实践中仍然是有技术风险的,并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络,采用“手拉手”的布线方式,大型工程可以考虑楼层网络分级。 3.5 BAS监控中心 BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统,一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房,在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站,由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能,并且该分站功能受权局限为冷热源设备。 4 结论 对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义.BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现,它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨,力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统,最大限度地节约建筑物能源。 智能建筑论文:关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈 摘要: 本文简要地介绍了智能建筑中的空调自控系统,介绍了近年来发展起来的VAV-TRAV空调系统的做法。 关键词: 智能建筑 变风量空调系统 末端调节 一、引 言 空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分,空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备,而空调设备本身是建筑的耗能耗电大户,而且由于智能建筑中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物,变风量空调系统用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,VAV系统(变风量空调)有突出的优点:节能潜力大,控制灵活,可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等;近几年特别是计算机工业的发展,使变风量空调设备具有智能能力,因此,应用范围不断扩展,在国内外特别是美国、日本、香港等地的实际工程中得到了普遍广泛的应用。 二、空调自控功能介绍 智能建筑空调自控主要包括建筑物内的空调机组控制、新风机组控制、变风量末端(VAV)控制等。它们在楼宇自动化系统的监控和管理下,使建筑物内的温、湿度达到预期的目标,同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作,以求取得最低的运行成本和最高的经济效益: 2.1空调机组控制空调机组系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件,该系统包括新风、回风和送风三部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停,也可强制启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据回风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使回风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制。当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作。可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新/回风阀门控制:在冬/夏季新风阀门开至最小开度,回风阀门开至最大开度;在过渡季调节新/回风阀门的开度来调节温度,亦可进行新/回风阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(6) 联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新/回风阀门联锁控制;(7)报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警及防冻开关报警。 2.2 新风机组控制新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成,该系统包括新风、送风两部分: (1) 机组启/停:机组可控制定时启/停;(2)风机控制:风机随机组启/停而自动启/停,也可强制启/停或机旁手动启/停,运行时间和启/停次数累计,有风机故障报警输出网络变量;(3)温度控制:夏季送冷风,冬季送热风,过渡季节送新风以节能,根据送风温度与设定值的偏差,控制电动水阀,调节冷/热水阀门的开度,使送风温度维持在设定的范围内,可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制(0~100%);(4)湿度控制:在冬季模式下才进行湿度的控制,当回风湿度下降到下限时,控制加湿阀开启,增加空气中的湿度含量;当回风湿度上升到上限时,停止加湿阀的工作,亦可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制;(5)新风阀门控制:在机组运行时,新风阀门全开,可进行新风阀门的强制开/关控制和机旁手动开/关控制;(6)联锁控制:防冻报警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制;(7) 报警:过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。 2.3 变风量(VAV)末端控制功能(1) 风机控制:由手动开关控制风机的启/停,有风机状态的输出网络变量;(2) 温度控制:根据室内温度测量值,调节风阀的开度值勤,使室内温度保持恒定;(3) 湿度控制:根据室内湿度测量值,控制水阀的开/关,使室内湿度保持恒定。 三、VAV-TRAV空调系统 VAV空调系统的原理:变风量空调系统(VRV)用改变送风量的方法,维持室温恒定,以适应不同的室内负荷,关键需要实现变风量原理的末端送风装置,特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备,在最近二十年左右的时间里,不仅VAV末端装置,而且相应的控制系统,甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化,有关的新产品和新技术不断涌现,由于 VAV技术的快速发展,特别是有关的DDC和网络技术的发展,美国学者提出了TRAV的新概念,TRAV(Terminal Regulated Air Volume,末端调节的变风量系统)和VAV一样,也是一种变风量系统,通过调节风量来创造舒适环境,但TRAV不采用VAV中的静压调节,而由末端装置直接控制送风机,TRAV基于末端装置实时的风量需求,采用先进的控制软件,实施对送风机的控制,在传统的VAV系统里,当负荷下降并导致流量减少时,末端风阀关小以节流,管道内静压保持不变;而在TRAV系统中,在相同的情况下,末端风阀保持打开,而管道静压降低,于是在相同的流量下,TRAV系统所要求的风机功率要低得多, TRAV是建筑在 "集成控制"、和"动态控制"等概念的基础上的:(1)所谓"动态控制",是指有预测的、随时间而变化的控制,就房间的热状态来说,它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一"点",而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围;(2)所谓"集成控制",是指:设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行,控制器只是简单地用于保持当前的设定值,在高性能控制中不使用控制器的重新设定(controller resets)和串级控制器,这样做的目的,是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素,避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突,而且有可能最大限度地利用自由冷源(热源)和建筑物本身的蓄热放热作用,因此,集成控制将使系统更稳定,而且更舒适、更节能。 四、总结 智能建筑是信息技术与建筑技术结合的产物,概括地说,它是以建筑为平面,具有通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三者的智能化集成系统,它为人们提供舒适、安全、高效、方便的环境,空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分,特别是近年来控制技术的发展特别是微电子和计算机技术的发展,使空调仪表走向智能化,功能大量增加,为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证,从而为智能建筑提供高舒适低能耗的系统。
近年来,社会经济的飞速发展也带动着科学技术领域的革新与进步。跨学科、跨领域的研究成果层出不穷,为科技创新方面提供了理论的基点,使得技术领域不断出现借鉴与融合,更大的扩展了技术空间。机电一体化技术就是在此种背景下产生的,它集电子技术、计算机技术以及其它多种技术于一身,是科学技术不断发展的重要体现。正是基于此,我们看到了该技术的发展空间。 1机电一体化技术 在1990年左右的时候出现了机电一体化的概念。经过二十年的发展,此项技术日臻成熟,并在实践运用的领域产生了良好的效果。此项技术是将重工业领域的机械、电学领域的电工技术,以及电子计算机等多种技术和设备集合起来,并于集中为一体的方式运用与实际的操作中。此项技术的核心设计主要分为硬件设计和软件设计两大类目。具象化的描述,机电一体化技术涉及以下几个层面:机械技术的运用、电子技术的使用、计算机编程技术以及自动控制技术。从技术层面来分析,机电一体化技术相比于其它技术的优越性体现在如下几个方面:第一,运用的技术种类和设备资源较多,从而实现了其本身功能较多且可以在多领域内使用,同时由于技术先进,也极大地提高了生产效率。电子化的测算,为产品质量的检测提供了保障;第二,将各种计算机应用软件技术运用于其中,在提高生产力的水平上也更容易检测产品质量。对整套系统运用编程技术,使其后期维修更为便捷。第三,此技术对于生产线的安全性能有较高的保障。 2机电一体化技术的应用领域 机电一体化技术可以使用范围较为宽阔,在计算机集成制造领域、数控机床领域以及制造业等领域内都可以使用。计算机集成制造系统是基于信息技术的发展而产生的,此技术通过运用计算机和自动化技术将各种分散的物质予以集合,然后形成一种智能化的集成系统,可以用于零部件的生产和使用。它的出现使得各类行业资源得到了整合,在生产、研发以及经营的各个环节中都充分发挥了其作用,实现了各类资源的全部整合。数控机床是基于电子计算机通过其编程系统控制的一种能够实现自动化的机床设备。此设备无论是设计原理还是设计结构等方面都可以大大提高生产效率。此原理是通过单板、单片机为主要的控制系统,再附加芯片技术进行组接,从而形成合理的结构。此技术不仅能够运用于简单的加工,还可以实现多维度的仿真技术,且在其运用过程中还能够实现实时控制以及问题反馈等。柔性制造系统的概念是基于计算机技术运用到制造业领域而产生的。因为其是将数控机床、智能化系统和仓储系统全面整合集中装配在一起而形成的,这样的系统更具有可装配的空间,可以根据实际生产的需要,而进行组装和整合,从而更好的满足生产。 3机电一体化技术的未来发展趋势 如今,机电一体化技术已经被广泛使用在各个领域,并且随着科学技术的不断发展和革新,此技术将会日臻完善,并且运用的各种高精尖领域。从目前来看,其未来发展的趋势可以体现在如下几点:首先,随着五大发展理念的提出,实现绿色发展、更好的提升资源的利用效率对于未来机电一体化技术的发展有了更高的要求。能够最大程度的利用资源,并且实现节能、减排,是近段时间对于我国工业产业发展的一项巨大挑战。随着人与自然和谐发展的理念深入人心,在未来的发展阶段,机电一体化技术面临的问题是,要进一步提高资源利用率,减低污染和废弃物的产量,同时最大程度的实现循环可利用,这样才能形成良性的发展趋势。其次,朝向微型化方向的发展趋势。就目前的市场经济现状而言,宏观经济逐步向微观经济转型。从机械制造业的发展趋势来看,以机电一体化技术为代表的发展趋势也是逐步的向精细化方面发展。从技术层面而言,纳米技术、微米技术的普及以及广泛应用,对于机械精细化的要求更高,从这个方面也推动了其向精细化发展的可能。目前,研制出的微型机电一体化产品,对于原材料需求较少、其机器本身的自重较轻、对于能源需求量少,使其不仅在工业领域施展拳脚,也扩展到了医疗以及其它行业领域。第三,智能化的发展趋势。近年来,科学技术日新月异的发展深入到了人们生活的方法面面,机械智能化的发展理念也深入人心。智能机器人的出现,极大地改善了人们的生活,它不仅能够在替代人类从事危险性较高的工作,在人们的日常生活中也有大量的用途。除此之外,由于智能仿生技术的发展,各类自然和人文学科的知识和技能可以通过芯片的方式植入机器人体内,使得机器人的功能日益强大。此技术运用在机电一体化领域,使工作的精细程度大幅度的提高。第四,网络化趋势。随着互联网技术的快速发展,全球已经被连接为一个村落。集中体现在互联网与物联网相关联的模式,促使机电一体化向网络化发展。 4结语 综上所述,随着社会的不断发展,传统的生产模式已经无法达到现在的要求。科学技术的不断进步,为机电一体化的产生提供了可能。随着技术的不断革新,机电一体化也在不断的革新和进步,从而更适应现代社会的要求。在未来的发展中,机电技术一体化技术要注重科技含量的提升,向智能化方向发展。在追求技术进步的时候,更有注重实际的效用,从而使得经济效益和科技进步协同发展。
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。
电气工程自动化论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要:随着科学技术的不断进步,在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术,智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短,但因其自身的优势,已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状,并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词:自动化控制;智能化技术;电气工程 随着我国社会经济的不断发展,也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前,随着智能化技术的不断进步,推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用,大大推动了电气设备的智能化发展,并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性,从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支,其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力,以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术,能有效改善操作者的工作环境,并降低其劳动强度,对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外,智能化技术在危险性较高的施工领域中应用,从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中,智能化水平与自动化程度得到有效的提高,不仅降低了设备的维护成本,还能有效提高其可靠性,从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计,该优化过程是一个复杂的过程,既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识,还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中,主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计,导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性,不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步,其在电气设备中的应用越来越广泛,从而有效缩短产品的开发周期,且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术,能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用,并实现这些方面的智能化控制,而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向,其主要进行电子电气技术信息的收集和处理,在电气工程自动化控制中得到广泛的应用,且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术,其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功,且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据,要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供,对于要求调速的设备,还要给出相应的调速指标。另外,在适应控制要求的基础上,要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系,并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调,并选用合理的电器元件,从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控,且设备运行维护方便,对控制站的防护要求较低,且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此,该处理器上的处理任务非常繁重,从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用,且可靠性与实用性较高。目前,现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛,且智能设备的安装,可直接连接监控系统通信,从而起到降低安装成本与工作量。同时,现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性,也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术,能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化,从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前,智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来,并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中,也会经常涉及到电气设备的设计,但由于电气设备的设计程序非常繁琐,并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高,且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此,传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的,不仅达标率非常低,且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展,现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的,不仅能有效缩短设计时间,还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式,其在先进性与实用性上的功能比较强大,从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中,电气设备出现故障现象是无可避免的,而在电气设备故障发生前,通常都会出现一系列与故障有关的征兆,因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用,就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分,对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此,电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视,且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行,其故障的产生是无可避免的,因此,必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因,并进行及时、有效的检修,以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时,最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体,以快速、有效地找出变压器故障的大体位置,并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找,直到找到故障的具体位置,从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用,不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间,还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害,还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述,随着科学技术的不断进步,人工智能技术越来越成熟,随着该技术的广泛应用,各种施工均实现了智能化。因此,在电气工程自动化中运用智能化技术,能有效促进企业的生产,从而有效促进企业的健康发展。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化专业电力电子技术课程学习心得 1、引言 随着电力电子器件制造技术和微机技术的发展。电力电子技术在电气工程的各个领域得到了广泛的应用,电力电子技术在各个领域的应用带来了相应领域的技术革命。电力电子技术是气工程及其自动化专业的一门重要的专业基础课。课程的最大特点就是电路图和波形图较多,实践性强。如何在有限学时内获得最好的教学效果,使学生较好地掌握课程内容,并培养学生的工程实践能力和创新精神,提高学生的学习兴趣,是急需解决的问题。为此,必须从教学内容、教学方法及实际应用等方面对电力电子技术课程进行改革,开创出一条适合培养应用型人才的教学模式 [1]下面就几个方面探讨一下本人在信号与系统这门课程学习过程中的一些心得。 2、充分发挥多媒体的特点制作有特色的课件 多媒体课件不能将课本的内容用ppt直接投到屏幕上,采用这种课件对教学是无益的。要将、文、声、像以及视频等融合为一体,在备课时充分该特点,对教学内容进行充分理解和掌握,把自己课程内容的理解、分析和总结等写入ppt,插入必要的电力电子技术实验原理的flash动画演示,精心设计每一张多媒体课件的页面,制作有自己特色的多媒体课件[2]。让学生在听课的中对教材中的内容一目了然。例如:在讲授电力电子技术中的同步信号为锯齿波的触发电路时,该电路结构相对较复杂,利用多媒体将电路图和工作波形图同时分解为几部分,将每一部分的电路图和相应的工作波形图放在一张图片中,利用多媒体的动画效果对电路中的电压、电流等进行处理,在讲授时,电路图中的电压电流路径用醒目的箭头象形地表示出来,同时工作波形中的该物理量的波形也进行动作,并将该知识点的重点用文字写在图开的边上。通过教师的控制,分节演示,使图中的路径动画和波形动作同步,从而给学生以感官上的综合刺激,同时可以节省板书与绘图的时间,扩大了教学的信息量。丰富了教学内容,能生动地展示各种教学素材,提高学生对本课程学习的积极胜,激发学生的学习兴趣,能极大限度地满足学生的求知欲望。 3、加强实践能力培养 教师应注重实践能力的培养。电力电子技术有很强的实践性,实验是培养理论联系实、动手能力、严谨的科学态度和科学研究方法的重要手段。在实实践教学改革是“电力电子技术”课程改革的一重要环节。学生要认真完成基本实验,巩固实验基础。根据课堂教学内容的教学安排,学生必须完成一些验证性的实验。如电力电子器件的特性研究、基本电路的输出电压、电流波形验证等基本实验。通过这砦实验,学生不仅可以加深对课堂所学内容的理解,而且可以熟悉整流、斩波、变频和逆变的相关概念有更深刻的认识和理解。在此基础上,我校现在已淘汰传统的分立元件实控制柜,采用浙江天煌教学仪器公司的“电力子与电力传动实验台”。我们采取的措施有:将实装置介绍及实验要求挂到电力电子技术课程网站,提供基本操作示范录像;减少验证性实验,增加合性和设计性实验;开放实验室,同时鼓励学生参教师的科研活动和实验室建设。实验改革的基本思路如下:①要求实验内容全,包含各类半控、全控型功率开关器件和pwm控实验;②融合相关课程(如自动控制原理、电机拖、计算机控制)的综合实验;③分层次设置实验,使生可自行搭接和组合设计,以便将其扩展成新实;④学生的实验活动建立在自主设计的基础上。教师要提高毕业设计环节的质量[3]。毕业设计的题目不求过大过难,但要使学生能真正明白其工作原理并能亲自动手制作出可行的实际电路。如以布置一个利用单片开关集成调整器芯片设计一个简单电源的题目。要求学生自行查阅相关的芯片资料及典型应用电路,用protel画出原理图并仿真,仿真结果正确后再要求学生排版生成pcb电路,然后再利用刻板机或自己刷板子制作出实际的线路板,把所需元件焊接完成后再进行测试,直至输入输出正确。这样做的目的是培养理工科大学生的工程实践能力,使学生能尽快适应将来的工作岗位。毕业设计论文通常涉及元器件购买、电路板加工与制作、测试分析等费用开支,没有一定的经费投入及实验条件难以完成教学任务。 4、教师应讲好绪论课并提高自身素质,采用双语教学 教师在整个教学环节中占有重要的位置,教师自身素质的好坏不仅关系到教学质量的好坏,而且对学生也有很大的影响。因教师应加强自身的意识,讲好绪论这第一堂课,激发学生的学习热情教师可以通过搜集丰富的图片、录像等感性材料来说明电电子技术的具体应用领域,使学生明白他们在课堂上将要学的看似“枯燥”的电路图,波形图及公式推导在工程实践中非常有实用价值的。由于电力半导体器件和微电子半导体器件日新月异的发展,电力电子技术每隔不久便有一个新飞跃,其应用领域也在不断扩大。教育重要的是培养学生站在全系统的高度上分析和解决问题的能力。要从把知识点分得过细、缺乏联系转变为强调知识的整体性和培养综合运用知识并创造性地解决问题的能力。一方面突出重点,理论联系实际。“电力电子技术”是一门非常实用的课程,应用与我们的生产生活关系密切。本科教学中开展双语教学,是教育部提出的在新形势下推进教学改革,提高教学质量的重要举措,也是全面实施素质教育的有益尝试,是全球经济化的必然趋势,是教育国际化的客观要求,是人才培养的必然要求。双语教学现已成为我国高等教育课程教学改革的一个热门话题。将双语教学运用于电力电子技术课程,其主要目的是传授先进的专业技术知识,同时给学生提供应用英语学习的机会。双语教学施行之初,学生往往会不适应,易失去学习的兴趣,所以在教学内容的设计上和教学手段方面充分考虑到了初学者的认知能力和接受能力。 5、结束语 电力电子技术课程的教学实践改革措施应与各高校的人才培养目标相一致,我校对开设该课程相关专业的目标是培养工程实践型人才。因此,在该课程的教学实践改革中要及时更新和补充目前工程应用中真正用得到的主流技术来充实我们的教学内容,积极改进教学手段和教学方法,提高学生的学习积极性,鼓励任课教师积极参与到该课程的相关科研实践中来,科研与教学共同进步。随着电力电子技术发展应用的广泛和深入,该课程的改革也一样会不断地向前推进,各种各样的探讨和方法也会不断涌现。因此,围绕学生,追寻电力电子技术发展前沿,锻炼和培养学生的实际工作能力和激发其创新能力,是课程改革发展的方向。 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化 一、电气自动化的应用 (一)它可应用于建筑。 智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。 (二)它也可以应用于净化空调设备。 净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用ddc控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往dx一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18-16度之间,从而使得洁净室温度符合gmp要求。在湿度控制方面。装设在同风管内的湿度传感器所检测的湿度,送往控制器与设定湿度比较,用比例加积分运算控制,输出电jk信号,控制蒸汽电动调节阀的动作,控制回风湿度应该保持在45%-65%之间,这样洁净室湿度方能满足gmp要求。 二、电气自动化控制系统设计的一般原则和设计思想 (一)设计原则。 ①最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标。其他如启动,转向、制动、照明、保护等要求,应根据生产需要充分考虑;②在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单,经济;③妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;④正确合理地选用电器元件;⑤确保使用安全、可靠;⑥制造美观、使用维护方便。 (二)设计思想。 (1)集中监控方式。集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 (2)远程监控方式。远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。 (3)现场总线监控方式。目前,对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 电气工程自动化论文:建设电气工程及其自动化优势专业的探索与实践 1.引言 目前全国已有311所院校开设了电气工程及其自动化专业。电气工程专业高等教育出现了百家争鸣、各具特色的格局。虽然众多高校纷纷设立电气工程学科,但是教学水平和学生素质参差不齐。我校电气工程及其自动化专业是2004年开始招生的,通过借鉴和分析其它高校相同专业的人才培养模式及实践教学体系,结合区域经济的产业优势和我校的办学定位,从人才培养模式、课程教学体系、实践环节等方面进行规划和设计,经过近十年来的努力,我校电气工程及其自动化专业,形成该专业的人才培养模式和专业特色。2007年成为学校确定的重点建设专业,给予了重点支持和投入,2008年成为浙江省重点建设专业,校优势专业。 2.创建人才培养模式、提高人才培养质量 2.1 找准定位,明确方向。 从2004年招生以来,经过了3次人才培养方案的调整,遵循了强化基础、注重能力、按宽口径培养的改革原则,基本思路是突出创新性、应用型人才培养的目标,体现电气工程新理论、新技术的应用,更加体现服务地方经济的根本。因此,专业要适应地方经济建设的需要,适应科学技术的进步,适应学生就业需求,明确理论和实践的规格要求,要在培养规格上体现突出创新性、应用型。围绕嘉兴地区光伏产业基地、风力发电产业基地、以及浙江省制造业基地、水电、热电联产巨大的系统优势,根据地方经济建设和社会发展的实际,特别是多元化的电力企业布局和嘉兴学院自身的办学条件,专业设置了电气传动与控制、电力系统自动化2个方向。专业人才目标是:本专业培养系统掌握电气工程及其自动化的知识和技术,具有较强工程实践能力,能够在工业电气传动控制领域、电力系统自动化领域,从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、试验分析、技术开发和经营管理工作的应用型高级专门人才。 专业一直坚持专业的培养目标和办学定位,加强的应用型、创新型人才的培养,探索和创新具有本专业特色的人才培养模式,为装备制造业、电力工业、电子信息产业培养应用型、创新型人才,为地方经济建设和社会发展服务。 2.2 创新型与应用型协调,探索人才培养模式。 以深化教学改革为动力,以培养具有较强创新能力、应用能力的电气工程高素质应用型人才为核心,以提高办学水平和教学质量为目的,通过积极开展教学研究,转变教育思想和观念,深化教学改革,在人才培养模式上进一步将创新型与应用型融合,构建适宜的培养模式,既重视学生创新精神、创新能力培养,也将学生应用能力的训练落到实处,做到二者兼顾,不偏不废,切实保证人才培养目标的实现。 强化创新型和应用型人才培养模式的落实,依托产学研结合的平台、校内学科实验室平台和团队,实施的人才培养模式为: (1)加强“依托学科平台培养创新能力”的培养模式。 吸引学生参加实验室开放选题、参与实验室在研的科研项目,参加各种学科创新竞赛,不断提高学生的创新意识与能力。形成“听中学”、“学中做”和“做中学”有机结合的环境,构建“学科实验室+实训基地”为平台,横向、纵向结合的人才培养模式。 (2)加强“专项培训认证”的培养模式。 专项技能培训既可以是来自校内的,也可以是来自社会的,培训内容不仅是职业工种的训练,主要是对本专业领域内某一新技术、新产品的开发应用能力的训练,并通过社会机构的认证,取得相应的资质。从大二开始,建立了“电子电子信息技术人才认证(eitp)”、“注册电气工程师”、“自动化系统工程师(ase)”“维修电工”等认证相适应的教学模式,按照认证所必须具备的能力结构及其形成特点,专业规范的培养目标和规格、能力结构要求和知识结构要求,来设置培训课程和课程内容,以达到培训认证应具备的理论知识基础、专业知识和工程实践能力等方面素质的培养要求。体现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。人才的市场竞争力得到加强,每届均有学生参加专项技能培训,培训和资格认证率均达到80%以上。 (3)加强“五位一体”学生科技创新体系。 更系统、更充分地建设“创新领导小组+创新协会+创新基地+开放管理机制+创新活动”科技创新培养体系。吸引学生实验室开放选题、参与科研项目、参加各种技能竞赛等。学生通过参与科研实践,接触科学前沿技术,学到先进、实用的专业知识和技能,理论联系实际,达到学以致用的目的,学生长期接受工程技术和工程意识的培训,在学生中产生了导向性、示范性的作用,学生参加教师的科研、参加各种竞赛的积极性极大的提高,本专业每年校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 2.3 进一步梳理课程体系与教学内容。 在明确培养目标和培养模式的前提下,以课程改革成果为依托,更新教学内容为抓手,改革教学方法和教学手段为保证,突出课程建设为基础性作用,进一步优化教学内容和课程体系,实现经典与现代的融合,基础课与专业课的协调,理论与实践环节搭配的合理,为本专业构筑起有利于学生个性发展的理论和实践教学体系,提高课程建设的质量,梳理课程内容和边界,课程与培养规格一一对应,切实保证人才培养目标的实现。 经过2006年、2009年、2012年三次进行的人才培养方案修订,已经建成了较为合理的课程体系。理论课程体系按照公共基础课、学科平台课和专业基础课、专业方向课三个层次设置. 同时结合区域产业优势特点和学生就业状况及市场需求情况,为满足专业人才培养多样化要求,注重培养学生知识和能力的,及时调整教学内容。 (1) 构建模块化、系列化课程体系设置,加强双语教学课程建设,建立电气传动与控制、电力系统及其自动化两个专业模块方向的“课程库”。 (2)更新教学内容,增加专业选修课数量。将专业课按专业方向划分成几个系列模块,使学生选修时更具有针对性和系统性。打破课程设置受教学计划更新速度的限制,充实新的理论和技术,调整内容重点,加强课程教学的针对性,如新能源发电、新能源电气控制、物联网等与国家战略新兴产业、地方经济发展相关的课程。 (3)紧扣“创新型”“应用型”主题,改革课程设置 与教学内容,切实拓展专业优势,进一步探索人才培养模式,采取有力措施保证“创新教育”不断线,进一步突出学生能力培养不断线。 (4)立足于相关课程的融合,课程重新组合,避免内容的重复,提升课程的层次和水平,使各门课程内容得当、边界清晰,整体优化课程的内容,使课程的知识结构更加合理,内容更加丰富、新颖。 2.4 构建实践教学体系,拓展实习基地功能。 建立体现工程应用的实践教学体系。依据课程体系的培养要求,建立基础层、拓展层、创新层的结构化实验教学体系,培养学生的创新精神和创新能力,激励学生自主实践和能力训练,增强学生实际能力。 (1)构建“工程导向”的实践教学体系。 对实践教学体系进行顶层设计。积极组织教师开展实践教学改革,发挥工程实际背景结合紧密的优势,强化“面向工程、项目驱动、能力培养、全面发展”的教育理念,以工程为导向、以项目驱动为手段、以能力培养为关键、以全面发展为目标,进行教学实践体系的教学改革。提升学生的创新能力与应用能力;以“工程”的观念指导教学实践,以“工程”的思路组织教学实践。实际操作中在一门课程中,或以一门课程为主,多门课程协同,从一个工程实例入手,围绕工程问题的提出;工程解决方案的确定;具体工程方案的设计;工程设计的实施;工程的运行维护等工程问题解决的过程,在学习课程知识的同时,培养学生的“工程”意识。 (2)紧密结合产业结构的调整,增加新的实践教学内容。 依托地方、行业和校内资源,积极与科研院所、企业单位加强联系,拓展校外实习基地,不断丰富实践教学的内容,激励学生的学习兴趣。 (3)以培养应用能力和创新能力为核心,狠抓实验、实习、实训环节。 省级实验教学示范中心作为校内实验教学平台,承担“电路原理”等学科平台课、“电机学”等专业基础课;中央与地方共建的电气工程实验室负责专业课程实验教学“工厂供电”、“电力系统分析”等专业方向课的实验教学,以及电子工艺实训、电气工程实训等实训环节。新能源及耗能控制教学平台和嵌入式系统教学平台等为依托构建科研平台,为学科建设、学生创新活动、研究课题开放服务;利用校外实习基地进行实习环节的教学。 (4)分类型建设校外实习基地。 目前,依托校外已建立的15个实习基地,基本满足学生的生产实习和毕业实习的需要。需要进一步分类型加强校外实习基地建设,主要任务有: 巩固基地型校企合作:本专业实习教师将与企业专业技术人员合作,共同指导认识实习、生产实习,使学生获得真实有效的实际经验。扩大毕业设计型校企合作:部分毕业设计选题结合工程实际,题目来源于企业,学校和企业共同选派导师,以“双导师制”形式指导学生毕业设计。培育专业培养深度参与型校企合作:校企共同研究制定培养计划,从课程设置、培养方向、教学的实践环节与内容、毕业论文的课题等全方位参与,教师需积极主动融入企业,实现校、企良性互动,实行校企深度合作,构建良好的合作环境。 3.专业优势更加凸显、人才培养质量明显提高 通过精心培育专业特色,学生的创新能力,实践能力明显提高,近年来,毕业生就业率高于全省同专业平均水平,保持在95%以上;毕业生考研率达到25%、达线率15%、录取率10%,位于全校各专业前列;校级及以上的科技竞赛获奖每年达到10项以上。 电气工程及其自动化专业在专业方向上围绕电能的产生、传输、分配、使用,构建知识能力素质体系。在人才培养规格上体现了强电与弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、硬件与软件相结合、元件与系统相结合。在人才培养模式形成了课堂与实验室相结合、校内与校外相结合、教育与培训相结合、专项强化与全面发展相结合。在培养质量上形成了高就业率、高考研率、高(竞赛)获奖率。专业特色体现在: 3.1 培养方向的特色。紧密围绕发电、输电、配电、用电四大环节进行专业培养方向的设计,设置电力系统自动化(以发电、输电为主)、机电传动自动化(以配电、用电为主)培养方向,根据应掌握的核心知识能力精心设置理论和实践教学内容,增加新能源发电和装备的内容等新型产业的内容,主动适应地方经济发展,支撑培养目标的实现。 3.2 培养方法的特色。实施“在通才教育平台上实施专项专才教育”的培养模式,在实施“专项技能培训认证”的应用能力培养模式基础上,创建“依托学科团队培养创新能力”的培养模式,构建培养“创新型、应用型”并举的人才培养模式;使理论教学、实验实习、专项培训相互支撑、协调促进,实现了“教室与实验室结合、学校与社会结合、教育与培训结合、专项强化与全面发展结合”。 3.3 培养结果的特色。根据学生自身情况鼓励个性成才,引导学生参加考研、竞赛、培训,逐步形成各三分之一比例。考研比例20%以上(录取10%以上),参加学科竞赛比例20%以上(获奖约20%),参加培训比例80%以上(获得职业职称资格认证50%以上)。 进一步凝练和提高已经初步形成的专业特色,坚持内涵发展,在原有基础上积极创新,总体培养质量有更大的提高。 4.培养效果的跟踪和反馈 建立了创新型、应用型人才培养的闭环系统。将培养方案中的理论教学和实践教学作为控制通道;研合作机制作为修正系数;学生参与科技竞赛、社会与用人单位评价和毕业生反馈评价作为反馈通道。产学通过这个闭环系统,及时跟跟踪和反馈培养效果,调整和修改培养方案,以满足社会对人才培养的需求。 5.结论 电气工程专业自成立以来,立足于面向区域经济建设培养人才,突出工程教育,注重实践能力的培养目标,长期致力于人才培养模式改革与实践。经过多年的探索和实践,我们积累了比较丰富的经验,也取得了一系列的改革成果;深化教学改革提高了教学质量;依托学科平台培养创新能力,促进了学生自主发展;五位一体的学生创新体系提高了学生的学习能力和学习兴趣;深度参与型校企合作增强了学生的实践能力;毕业生质量受到用人单位的赞誉。 电气工程自动化论文:关于电气工程自动化实验的研究 摘 要:电气工程及其自动化专业的实验教学是专业教学最重要的环节之一,学生的实践能力和创新能力是衡量该专业办学的重要指标。实验室既是实现知识转化成能力的场所,也是连接社会的纽带和桥梁,现就其简要分析。 关键词:电气工程 自动化实验室 研究 1“递进式”实验的内涵与特征 “递进式”实验是指从基础性实验到综合性实验,以及创新性实验的顺序进行实验。根据电气工程及其自动化专业的培养目标和要求,通过实验室结构的调整,将原来单一课程单一实验室的基础上,整合成三大模块,将本专业实验室分成三个层次:①基础性实验,就是把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要;②综合式实验,就是实验项目不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将课程相关的实验室建立在一个综合性的实验室,支持开出将几门课程综合运用的实验项目,这既有利于提高学生综合运用知识的能力,同时为课程设计和毕业设计提供了一个平台;③创新式实验,就是根据本专业培养目标的特点,建立起产学研结合的开发性实验室。创新性实验是在指导师指导下,在自己的研究领域或老师选定的学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验,是学生参加科学研究、教学科研相结合的一种重要形式。 2“递进式”实验模式的探索与实践 电气工程专业实验室是学院建设较早的实验室,在多年的教学改革和实践中,实验教学一直是学校进行改革的重点。六年来,按照基本原理、基础应用、综合实践、应用设计四个层次来规划和改善实验条件;通过整合教学内容、改进教学方法来更新教学观念;通过强化管理、培养队伍素质来确保实验教学的改革。 2.1 整合专业实验教学设施 围绕电气工程及其自动化专业的人才培养目标整合实验教学内容,学院电气工程及其自动化专业自升本以来,根据社会人才培养的需要,开设了“电力系统及其自动化”和“工业自动化”两个专业方向,在实验室的改革与建设中也依据两个专业方向的要求整合。将原来按课程开设的实验项目、课程设计及毕业设计,整合为反映课程体系的基础实验、突出应用能力的综合性实验及培养创新型人才的设计性实验和探索研究性科研项目,形成了“基础性实验-综合性实验-创新性实验”三个层次递进的实验教学体系,强调了学生能力培养的系统性和科学性。在具体运作上,两个专业方向的基础课程相同,因此,建立了一个统一的基础性实验平台和专业综合性实验平台,这样可以同时满足两个专业方向实验教学的需要,起到资源共享的目的。专业方向实验平台的建设,是根据本专业开设的两个专业方向的需要,建立专门的实验室,电力系统及其自动化专业实验分室是以发电、配电及其自动化控制为目标的实验教学基地,工业自动化实验分室是以工业生产的过程自动化控制为目标的实验教学基地。 建立两个相对独立的实验室,不仅是目前两个专业方向和人才培养的需要,也为今后两个专业方向的发展提供了有利的保障,有利于两个专业方向今后的发展。 2.2 整合实验教学内容、改进实验教学方法 根据学院电气工程及其自动化专业教学计划的要求,针对学院原来实验教学的状况和存在的问题,科学整合实验教学内容,并不断探讨和改进实验教学方法。在教学内容上,彻底改变原来单一课程开设单一实验的状况,对教学内容进行“递进式”的整合。 在教学方法上,改变过去以老师讲授和演示为主的教学方法,采取引导和启发的方式培养学生的操作能力和创新思维。对于基础性实验教师作技术指导,对于综合性、设计性及研究探索性实验项目建立以学生为主体的教学方法。对于综合性和创新性实验,学生需填写课题项目申请书(课题来源、课题研究目的、具备的实验条件、拟采取的方法、预期的实验效果),让学生多角度、多方位地思考,培养学生进行科学研究的能力,培养学生运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。与此同时,根据学生动手能力的高低进行因材施教,加强过程监控,通过学生自查、教师中期检查、递交结题报告并进行结题答辩等形式,加强全部实验过程的管理,这样,较好地实现了“递进式”实验的预期效果,也适应了不同层次人才培养的需要。 2.3 加强实验教学管理 电气工程及其自动化专业“递进式”实验教学模式的实施必须有完善的管理体制和管理措施作保证。在具体的实践中,通过和其他高校实验教学管理制度的交流和学习,再根据学院的实际情况,制定了一套行之有效的管理制度,建立反映学生实验能力和创新能力的实验教学评价体系,对具备条件的实验室实行开放,实现了“递进式”实验教学的有序进行。 2.4 加强师资队伍建设 师资队伍建设是实验室建设的重要因素,是确保实践教学的前提和条件。近年来,通过引进和培养两种方法来提高实验队伍的素质。对实验队伍先从学历上进行提高,采用派遣教师到工厂企业进行培训和学习等形式来提高实验技能,强化队伍建设。实现了学历上达标,年龄结构、学员结构及职称结构合理,实验技能提升的实验团队,使每个指导教师具备辅导两门实验课程的能力。此外,学校还将在实验室工作评优、实验室建设工作量计算、实验室工作人员职称晋级、待遇等方面采取一些稳定队伍的措施,让优秀实验教学人才“引得进,留得住,用得好”。 3结束语 电气工程及其自动化专业在“递进式”实验教学改革中,以专业培养为目标,通过整合内容形成了科学的实验教学体系;通过优化资源配置,构成了基础实验平台、专业综合实验平台和专业方向实验平台;通过改进教学方法,培养了学生的创新能力;通过完善管理,建立了先进的实验运行模式,从而使学生的动手能力和创新意识得到明显提高。实践教学是一项长期而系统的工程,还需要在不断的探索与实践中得以提高。 电气工程自动化论文:电气工程及自动化在智能建筑中的应用 【摘要】随着计算机云计算互联网服务的增加,智能概念融入到现代生活的各个行业中。智慧建筑快速覆盖的背景下,电气工程及自动化技术的运用越来越广,伴随着人们的高体验需求,对电气工程提出更高的要求和新的考验。本文主要通过对电气工程自动化技术的阐述,以对其在智能建筑中应用作出论述。 【关键词】电气自动化;智能建筑;电气技术 智能建筑是融入计算机云处理技术、自动化技术以及现代绿色建筑为一体的综合性服务建筑,主要目的是为用户提供一个智能、快捷、绿色、安全、高效的居住环境。电气工程自动化技术是智能建筑的重要组成部分,主要提供电力安全、电力资源合理配置、电气设备智能化和通讯系统的有效输出。电气工程自动化技术在智能建筑中的应用举足轻重。 一、智能建筑电气工程自动化的含义 随着我国建筑行业的发展,建筑的功能逐渐从使用层面上升到感官体验层面[1]。智能建筑电气自动化是指建筑通过计算机和电气自动化技术的运用,对建筑的配电输出、楼栋小品灯光、建筑气流、排水系统和消防系统等功能环节进行自动化控制,从而形成建筑与周围环境和电气配置之间的完美结合,通过建筑环境、设备自动化监测和建筑设备功能自动解决问题系统,以确保建筑安全、高效智能化,实现建筑智能化。 二、电气工程自动化与智慧建筑的关系 电气工程自动化是智慧建筑形成的必要条件,智能建筑各项功能的实现是在电气工程自动化条件下才能够完成,比如智慧建筑中的火灾预防功能,该功能是通过互联网数据连接监控、感应系统和火灾报警器、自动喷水系统等形成火灾预防系统,在火灾感应设备感应到建筑环境内温度超过警戒线或烟雾浓度高于警戒线时会进行区域锁定,并将数据反馈到后台监控主机,主机自动传导信息到报警系统和自动喷水系统,进行火灾报警和临时性灭火,以保证建筑安全的功能[2-3]。因此,智慧建筑形成的前提是电气工程自动化的科学应用。只有实现电气自动化与建筑功能的结合,才能保证建筑资源的合理配置,以实现建筑智能化。 三、电气工程及自动化技术在智能建筑中的应用 1、自动化技术在配电设备中的应用。配电系统是建筑运营的核心,是建筑电梯运营、公共照明系统、安防系统等运营的支撑,也是智能建筑有效运营的保障。自动化技术在配电设备的应用可以有效提升配电功率、降低能源损耗和提升安全防护质量等,具体应用体现在:在供电系统应用过程中,通过电量输送负荷监测,在保证建筑运营的前提下,对电路输出功率进行调配,而自动化技术能最高限度地提升配电效率,以避免资源浪费。比如电路声控系统和感应系统在建筑照明上的运用,通过对周围环境的声音、光线、温度进行监控和判断,调配电路输出功率高低,合理划分照明区域,有效提升电力使用效率;在配电安防方面的应用,配电设备中应用安防自动化技术,对电路温度、电流量进行监测,通过数字电子技术测算出地面上与含电荷量物体之间的安全距离,比如当电路温度异常、漏电现象出现时,通过感应系统反馈到计算机反馈系统,通知维修人员进行维修,并及时对供电系统予以断电,达到安全维护功能。2、在楼栋控制系统上的应用。智能化建筑主要体现在建筑体验感上的优势,例如通过对建筑楼栋之间的空气、温度、湿度、排水的调整,增加建筑楼栋之间的健康、舒适程度。而智能建筑楼栋控制系统是由排风系统、供排水系统、消防系统以及安防系统构成,通过对自动化监测、调整而达到人们的居住条件,比如排风系统和排水系统,在建筑墙体设立感应系统,当空气流动值低于或高于标准值时,感应系统传输信息,排风系统增加空气流动量;而当空气湿度低于标准或空气过于干燥时,或传输信息到排水系统增加空气湿度。电气工程自动化技术在智能化建筑楼栋系统上的应用可以最大限度增加现代建筑舒适程度和智能程度,更能够从体验上满足人类对现代居住的水平上的需求。3、自动化技术在通信服务上的应用。智能化建筑关键在于信息的传递,而通信服务是连接智能建筑的核心纽带。只有通讯服务得以健康运营,才能实现智能设备效用的最大发挥。电气自动化技术在通信服务上首先要构建信息处理系统,像人类大脑一样,进行数据的收集、处理和储存;其次构建连接系统,通过IP通讯、个人通讯系统、卫星通讯系统,进行外界个人与整体的信息连接、交换;最后,构建自动反馈系统,对信息进行自动储存和处理,对于疑难问题进行衔接解答,并进行信息处理,将结果予以汇总反馈,有助于未来通讯服务发展。 四、结论 综上所述,智慧城市是现代建筑发展的必要趋势,智能建筑是智慧城市进程的必要组成,电气工程及其自动化在智能建筑的构成中发挥至关重要的作用。因此,在智能化建筑的设计中,要将电气自动化合理运用在建筑监测、电气配置、建筑环境调节和通讯服务构建中,从而实现安全、绿色、高效的智能化建筑。 作者:汪岩佳 单位:东北农业大学电气与信息学院 电气工程自动化论文:电气工程电气自动化技术应用 摘要:随着我国电气工程发展速度的不断提升,其对电气自动化技术的水平要求也在不断提高。本文主要从电气自动化技术的特点出发,探讨其在电气工程中的应用策略。 关键词:电气自动化;电气工程;应用分析 随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。 一、电气自动化的内涵 电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。 二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状 从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。 三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略 在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。 四、结语 本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。 作者:冯国庆 单位:辽宁省政兴集团工业工程有限责任公司 电气工程自动化论文:电气工程及其自动化问题与对策 【摘要】随着现代工业的快速发展,电气工程及其自动化得到了快速的发展,已经逐渐形成了电气工程及其自动化的技术平台。虽然我国的电气工程及其自动化得到了非常快速的发展,但是就像任何新技术发展过程一样,必然会存在着这样那样的问题。本文主要介绍电气工程及其自动化存在的问题,同时提出相应的解决对策,希望能够对相关人士有所帮助。 【关键词】电气工程及其自动化;问题;解决对策 引言 虽然经过了很多年的发展电气工程及其自动化技术已经有了较大的进步,但总的说来还属于一门新兴的技术,但是其技术已经日渐成熟,在我国的各个领域(包括工业生产、社会发展以及人们生活等等)都有了广泛的应用。通过电气工程及其自动化技术创新不断推动着控制系统等相关领域的发展,不但能够有效提升信息资源的传输效率,有效降低运营成本,同时也能够提升电气工程及其自动化技术的科学性和合理性。总的来说,随着电气工程及其自动化技术的不断完善,对于现代化工业技术的发展会有越来越重要的作用和意义。 1电气工程及其自动化技术存在的问题 1.1会消耗大量的能源 社会发展到如今的时代,电气工程对于我国工业生产来说作用是非常巨大的,已经涉及到了工业生产的各个层面,这是确保工业生产能够顺利实施的基础和前提。随着社会生产智能化水平越来越高,越来越多的高科技电气设备应用到了工业生产当中,这不但能够有效提升生产效率,同时也能够确保产品的质量。但问题在于在电气工程和自动化应用过程中存在着巨大的能源消耗问题,这就在一定程度上增加了我国能源紧张的问题,同时也会对我国工业生产节能减排的目标形成障碍,对于工业企业的健康发展以及社会的可持续发展造成了非常不利的影响。 1.2电气工程质量不能很好的满足标准要求 随着人们知识结构的提高以及安全意识的提升,在电气工程施工过程中对于电气工程的质量要求越来越高,并且也认识到电气工程质量情况直接影响着电气工程的使用寿命,同时也影响着电气工程投入后的使用质量和使用效果。但从目前情况来看,很多电气工程在施工过程中对于施工质量没有给予足够的重视,并且自身的安全意识相对较差,缺少专业的监管制度,这就造成了质量管理工作不能有效落到实处,造成了工程质量很难得到保证。因为电气工程质量无法达到预期的相应标准,所以会给工程质量造成非常大的影响。 1.3电气自动化系统的集成度相对较低 随着技术的提升,电气工程自动化在技术水平和功能方面都有了较大的提升以及改善,电气工程及其自动化系统更多的向着集成化的方向发展。但从目前情况来看这种集成化的发展还存在很多问题,例如受到独立自动化、发展起步较晚等因素的影响造成集成化程度水平相对较低,这就造成了整体系统内部相应的子系统以及不同工程之间缺少必要的连接。若是此种情况长期维持就会无法实现信息资源的充分共享,也无法充分发挥出电气工程自动化的优势。另外,从目前电气工程及其自动化技术发展当中来看,如何有效构建更加科学合理、更加实用高效的电气工程自动化技术已经成为了非常重要的课题。但是目前的电气工程及其自动化技术发展还缺少统一的电气自动化系统网络架构,企业不同所具有的网络架构也是有差异的,这就很大程度上限制了电气工程及其自动化技术的快速稳定发展。同时,电气工程及其自动化技术在兼容性方面还存在较大差距,这就使得在系统硬件更换时具有接口不统一的问题,在很大程度上限制了信息资源共享。 2电气工程及其自动化中存在问题的解决对策 2.1改善升级电气自动化的节能技术 在进行电气工程及其自动化设计过程中,要充分考虑到节能优化设计方面的内容,确保电气工程能够在具体使用过程中满足节能减排方面的相关要求,最大程度上降低能源消耗。另外,在电气工程设计过程中要最大程度上选择电阻相对较小的供电系统变压器,从而有效降低变压器的损耗,降低运行成本。对于那些相对较高的建筑来说,可以充分采用低功耗、节能型的电力变压器,最大程度上利用自然能源(例如太阳能等),形成节能减排的效果,不断推动电气工程及其自动化技术的持续发展。 2.2进一步增强质量管理水平 可以从很多方面来进一步增强电气工程及其自动化的质量管理水平。①对于电气工程企业来说要通过各种科学有效的措施来增强电气工程施工建设质量管理,要从思想上认识到质量管理的重要性。只有这样才能够在质量管理方面投入精力,全身心的投入到工作当中去,从而提升电气工程的质量;②要不断加强电气工程施工队伍综合素质的建设和提升,可以采用定期培训、外部的沟通交流、邀请专家等方式来进行员工队伍的教育,使其拥有先进的技术和理念,从而有效提升施工队伍的综合素质;③管理人员要真正的履行自身职责,增强对施工相应环节的监督、检查以及管理,确保施工过程要严格按照相应的标准规范进行,保证工程能够获得良好的质量。 2.3要形成较为系统的自动化体系 对于电气工程及其自动化技术来说,在其发展和使用过程中要对整个系统进行不断的建设以及完善,通过不断引进先进的电气工程技术来形成建立起科学统一的自动化系统,从而有效提升电气技术的科学化管理水平。在电气系统运行的各个时期都要加强先进设计理念的引入,同时要充分利用现代化的管理思想来最大程度进行系统的开发,确保电气工程企业能够健康稳定的发展,有效提升电气工程自动化平台的独立性。通过在电气自动化系统当中引入先进的、科学的管理理念使其能够满足信息化共享的平台建设,从而进一步推动电气工程及其自动化领域的快速发展。 2.4要加强专业型人才的培养和引进 电气工程及其自动化技术是专业性、综合性非常强的工程内容,所以为了能够保证企业健康、持续、稳定的发展就要不断引入专业性的技术人员来确保工程具有足够的技术支撑。所以企业要建立起长期的培训和教育计划,要和相应的教育培训机构或者高校建立起长期的合作机制,要定期为企业输送专业性人才。另外,企业要制定出战略性的人才培养计划,通过人才培养工程形成强有力的人才梯队建设,以此为企业的长期健康发展提供人才基础。 2.5要建立起电气工程及其自动化的通用网络系统 建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够对相应资源进行优化配置,确保商业间的信息交流能够更加安全、更加准确的进行。企业所包括的内容比较多,例如技术监管、设备控制、企业管理等等相应内容,想要使得这些内容资源得到有效合理的配置就需要通过相应的网络将其联系起来。通过建立起电气工程及其自动化的通用网络系统能够使得各个系统之间的数据得到更加高效、更加便捷的应用和交换,从而推动整个企业能够更加快速有效的发展。 2.6加强远程监控 在今后的发展过程中,电气工程及其自动化技术需要更加重视并提升其远程监控的水平和能力。采用有效的远程监控能够很大程度上节约电气工程管理系统的电缆设施,不但能够节约材料资源,同时能够节省相应的安装费用,提升系统整体的可靠性以及灵活性。但此种方式会可能会受到现场总线通讯速度方面的影响和限制,对于较大的系统监控是不合适的。所以在实际应用过程中需要提升线路的通讯速度。由于电气工程的施工规模比较庞大,因此采用远程监控能够有效提升监控的效率。 3结束语 随着科学的发展以及技术水平的提升,电气工程及其自动化技术对于现代工业发展的作用越来越重要。现代社会电子信息技术发展日新月异,人们对于生活质量的要求也在不断提升,这就使得电气工程技术人员面临的压力越来越大。随着电气工程及其自动化水平的一次次提升和一次次改变,在有效解决现有问题的同时会不断有新的问题出现,所以相关企业以及人员要加强对电气工程自动化水平的重视程度,要加强工程质量方面的管理,要加强技术水平方面的创新,只有这样才能够进一步推动电气工程及其自动化技术的发展,使其成为社会现代化工业化发展的有力保障。 作者:辛玉敏 单位:国网湖北省电力公司襄阳供电公司 电气工程自动化论文:自动化教学改革视域下电气工程论文 1教学实践改革 1.1优化课程设计 以培养应用型人才为目标,在课程的设计上,正确分析企业对于电气专业人才的需求情况,并做到充分了解当前电气工程行业的发展情况。将课程设计与社会对人才的需求紧密结合。在对课程的优化中,更加注重对实践的践行。正确分配理论课与实验课所占的比例。适当的缩短理论课所占的课时,占到总课时的40%。将整个实践分为三部分:一是理论课实验的学习,培养学生充分掌握专业的理论知识,将理论知识应用到学校内的实验课上,实验主要包括数电、电路、模电实验、电机拖动基础实验、PLC实验、传感器实验与单片机等实验,做到对常用芯片工具的应用;二是课外的课程设计,主要包括参加电子设计大赛,智能车设计大赛等电子类竞赛,单片机等的课程设计;三是参加一系列的实习,金工实习、认识实习、电子电气实习以及毕业实习。 1.2强化实验管理 培养学生实际动手能力,改革实验的内容,鼓励学生自己动脑,不限定实验室用的方法,也不限定所使用的器件,真正做到以学生为动手的主体。并让学生意识到实验的重要性,将实验成绩计入学生成绩总评定系统中,并与期末奖学金等荣誉的评定挂钩。从而激发学生对实验的热情,主动性,提高学生动手能力。 1.3理论联系实际 将课程设计的内容与实际相结合,培养学生对实际问题的思考与解决能力。指导教师在对课程设计内容的选择上,应该选择实用性与综合性较高的设计内容。例如设计生活中常见的万用表,洗衣机模块。电梯、红绿灯设计,与实际相联系。实验教师将课程设计的任务书提前发给学生,但是不要制定设计步骤与所用器件,让学生自由发挥,自由选题。由学生自己查阅相关资料,拟定设计方案,并且鼓励学生之间相互讨论。再与老师讨论方案是否可行。最后由学生独立完成设计、编程与调试工作。最后撰写课程的设计报告。这对提高对专业认知能力有很大帮助,并有助于培养学生自己动脑分析问题,解决问题的能力。 1.4鼓励学生参加电子类设计大赛 随着企业对应用型人才需求的提高,电子设计大赛的含金量越来越高,这就应该鼓励学生多参加类似的电子设计大赛。培养学生的竞争意识,合作意思。而且无论是对于企业还是高校来说,电子设计大赛的获奖证书都被大家所认可。参加此类的竞赛也可以培养学生的自信心,与来自全国各地的同学一起交流,学到知识的同时也可开拓视野。学校也可以自行组织校内的电子设计创新大赛,培养学生的创新意识,让学生主导。积极开展课外电子创新竞赛活动,让学生们自拟题目、自行设计,到实验室自己动手研制出各种实用性强,构思独特,想法先进的产品。学校实验室给学生提供经费、场地,由学生自行采购需要器件,并由学校负责报销费用。同时配备教师进行指导,允许小组合作。同时鼓励大一新生参与进来,做些简单的工作,为他们以后更快地进入课题做好充分准备。为激励学生更多的参与进来,学校应该设立相应的奖励措施,对于在比赛中表现突出的同学进行表彰。这样不仅可以调动学生的积极性更能够提高学生的实践能力。更好的实现培养实用型人才的目标。 1.5优化生产实习,毕业设计 学校在联系生产实习工厂地点的之前,一定要选择与学生将来就业密切相关的工厂。生产实习的目的是让学生在了解企业的生产线,了解社会的需求。所以学校在选企业时要选择专业知识雄厚,拥有先进仪器与技术工人的企业,在组织学生进行参观实习的过程中多思考,多动手,多向技术娴熟的工人学习,交流,从而提高学生对社会的认知能力,对自己将来从事的工作有进一步的了解。至于毕业设计,毕业设计是学科建设的非常重要的环节。所谓毕业设计的目的是要学生综合运用所学的基础理论和专业技能,提高分析与解决工程实际问题的能力。做好毕业设计的关键是选毕业设计的题目。毕业设计课题应该是结合实际生产的实际项目,有较强的应用背景。同时课题要符合电气工程专业培养目标,要有一定的广度和深度。指导教师可以让学生自己选择毕业设计的题目,但是得经过老师的审核,确定方案是可行的,而不仅仅是停留在理论阶段。在选题的过程中可以让学生之间相互讨论。在确定了毕业设计的题目之后,学生应该自己独立思考,老师要随时监督学生的涉及进展。 2加大教学经费投入,加强师资队伍建设 学校应对专业教学加大经费的投入,进一步改善电气工程及自动化专业基本条件建设。实验室的面积,仪器设备要达到教育部要求的标准,尽量引进先进的仪器设备,并且合理安排课程,保证每个学生在做实验时都有仪器可用。专业教学经费都要达到相应的标准。加强电气工程专业师资力量是实现高素质人才培养的关键。学校应做到对师资力量的结构做到合理分配,包括年龄和学历。并且做到及时更新结构的设定。因为目前很多高校都出现中年骨干教师数量少的情况。同时学校的青年教师比重偏大,高级职称的教师数也在少数,教师队伍的比例不合理,人才断层现象比较严重,因此要对教师的选聘、晋升、待遇等方面创新机制。同时学校鼓励从知名企业中聘请技术娴熟的技术人员来校作报告,使学生更好地了解就业前景。学校也应该定期开展学术报告之类的学术交流。同时鼓励教师与学生都参加。 3结语 教学实践课改革不是一蹴而就的,是一个长期的过程,特别是对学生加强实践能力不是一朝一夕能完成的。因此要变换思维,让学生自己成为学习的主体。培养实践动手能力,并且努力激发他们的创造性。只要老师与学生同时努力,目标才能实现。同时学校要积极优化课程设计,对课程的设计要与实际相结合,促进高校的电气工程及其自动化的专业建设,努力为社会培养实用型的人才。 作者:徐昕 单位:长春建筑学院 电气工程自动化论文:自动化低压电器中电气工程论文 1继电器的基本概况 1.1继电器的作用 继电器是一种安全控制元件,通过对电流的有效控制,减小了电气设备被损坏的几率。它里边有感应结构,能够对输入的电流进行充分反映。另外,继电器在使用中,主要通过驱动特性对相关的电路进行断开或连接控制。继电器的主要作用有:电路控制、电信号综合控制、扩大控制能力等。 1.2继电器的组成 继电器的主要组成部分有两个,其一触点,其二线圈。但根据不同使用情况,也可以加入其它构件,以提高控制功能。另外,在电力工程中,继电器通常由特定符号表示,有时用一组触点表示,有时是一个长方形或多个长方形。在有特殊要求时,在长方形内部附加“J”符号。在线圈和触点组装好之后,进行字符刻画,通常在长方形一侧,或者在控制电路中。在符号刻画时,应根据不同继电器类型,标注不同符号。一般情况下,继电器符号有H、Z、D三种类型。 1.3继电器的分类 随着电力工程不断发展,低压电器设备种类不断增加,对应的继电器种类也日益繁多。为了方便购买,有必要将他们进行分类。分类主要依据外形特征、防护类别及控制原理等。如根据工作原理,可分为温度类型继电器、高频类型继电器,固体类型继电器等。根据尺寸大小,可以分成微型继电器、小型继电器等。根据功率可以分为微功率继电器、弱功率继电器及中功率继电器等。 2继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点 主要表现在以下几个方面: 2.1继电器测试 在继电器使用之前,应给予测试,以保证在使用中不出现差错。继电器中,主要组件是触点,所以在使用之前,必须对其进行检测,如发现问题,及时解决。触点检测时,通常利用万能表,这时,继电器电阻值应为零,尚属正常,而触点的电阻值应为无穷大。在测量中,如果出现和上述不相符合的情况,应及时分析,找到出错点,并给予解决。 2.2线圈电阻测量 继电器线圈通常环绕在条形磁铁上,具有连接续流二极管的功能,当线圈中通电时,会在两端产生感应电动势。当断电之后,原先的电动势方向会发生变化,并对电路中的元件产生反向电压。当该电压高于元件的承受上限时,会对三极管等元件造成破坏。所以,在继电器使用时,应对线圈电阻给予测量,以免对里边的元件造成破坏。通常情况下,利用万能表进行测试,以判断线圈是否存在断路等情况。 2.3吸合电流及电压测量 在吸合电流及电压测量之前,准备好电流表和电压表及电源。然后以电源为中心,将电流表、继电器及电压表连接到电路中,组成闭合电路。电路连好之后,分别打开电流表、电压表、继电器及电源开关,使电路畅通,并经过电流。这时应观察电流表的数值及继电器的运行情况,当电流表数值较小,并且继电器运行正常时,应逐渐提高电压值,直至继电器出现吸合,此时应记录吸合时的电流值及电压值。为了使吸合测试更加准确,在电路连接之前,应对电压表及电流表进行校对,并在测试时,多测量几组数据,以计算平均值,使得吸合电流及电压更加准确。 2.4释放电流及电压测定 在使用继电器之前,释放电流及电压也应作为测定内容被给予重视。在测量时,和吸合电流及电压测量一样,也准备好电压表、电流表、电源、开关机继电器,将它们组成闭合电路,需要指出的是,在电压表及电流表连接之前,应给予校对,以增加测量准确性。测量前,检测电路是否有断路情况,无误后,闭合开关,观察电流表及电压表数值,同时对继电器运行情况给予关注,当继电器出现吸合现象之后,逐渐减小电压值,当继电器出现声响时,测量结束,将这时对电压值及电流值记录。为了取得较为准确的测量数据,应将这一步骤重复操作数次,并一一记录测量数据,以求得平均值。吸合电流及电压和释放电流及电压具有一定的联系,通过二者之间的关系便能判断出继电器能否正常运作,如当释放电压在吸合电压的10%之内时,继电器便不能正常运作;正常运作时二者的关系是:释放电压在吸合电压的10%-50%之内。超过50%或低于10%,均会影响继电器正常使用。 3结语 随着人们生活质量迅速提高,低压电器使用数量不断增加,使用中电器被损坏的几率也不断增加,严重影响了电器使用效果。继电器作为一种电流控制元件,被广泛使用,使低压电器出现故障的几率明显减少。本文就继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点给予分析,希望具有参考价值。 作者:姜锋 单位:无锡技师学院电气工程系 电气工程自动化论文:自动化技术视角下电气工程论文 1电气工程及自动化技术的应用 1.1在电网调度中的应用 电气工程自动化技术在电力系统方面的应用体现在对于电网调度方面。正是由于电气自动化技术的应用才打破了传统继电器独步天下的电气保护的时代,进而进入了微机继电保护的现代电力系统调度自动化时代。电网调度的自动化、计算机化是电网的发展趋势也是智能电网时代的开端。正是由于电气工程及其自动化技术的应用实现了站内设备的实时监控、并将站内全部资源组成一个局域网,可以随意调用和控制,实现了站与站之间的通信和互联,进而组成一个难以置信的庞大的电力系统调度网,并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端之间的有效的连接。 1.2在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用 电气工程及其自动化技术在化工单位中的应用主要采用分层分布结构,具体包括了现场仪表、传输线路、工程师站、通讯网络及过程控制单元等。系统可以对整个生产过程进行实时和全过程监控,并对数据进行动态分析和处理,并驱动执行机构,实现对整个生产过程的检测、保护、联锁、控制。操作人员通过后台向远方设备发出控制指令,实现对现场仪表的控制,并同时接收来自现场及其他工作站的各种信号和指令。 2电气工程及自动化技术的发展方向 2.1低频向高频发展 随着科技的发展及工业化程度的不断加深。传统单一频率运行的自动化技术已经无法满足现代工业发展需要。电气工程技术也逐渐变得复杂化、多样化,同时满足节能环保要求。因此电器产品已不可能在仅仅的单一频率运转,而是逐渐实现可以随意调节,以满足不同负荷和环境下的要求。因此,我国工业生产从低频向高频生产阶段发展是必然趋势。 2.2充分地融合计算机技术 互联网技术的发展,为现代社会带来了巨大变化和飞跃。电气工程技术随着互联网技术的发展也逐渐变的智能化、集成化。可以说电气自动化技术与互联网技术的融合给未来人类社会带来质的飞跃,两者的融合使电气网络的智能化成为可能。如今我们通常把电气工程技术和互联网技术结合的技术称为微机技术。可以说微机技术的发展实现了生产过程数据的实时分析处理,同时大大节省了劳动力、降低工人劳动强度、改变人们的生活方式,实现了工业生产的自动化。 2.3开关设备智能化 伴随着微机技术的发展,伴随着开关设备也变得越来越智能化以实现自动控制系统的流畅运行。可以说智能化设备与微机技术共同奠定了未来智能电网的基础。开关设备智能化指的是高低压设备及其辅助装置可以提供接口以方便与计算机网络连接,从而实现自动控制。一次开关元件包括各类电器设备等,其中的智能监控单元包括输出、监测、通信等重要模块。开关设备的智能化是电气工程技术发展的趋势,在未来应用、运行等方面发挥着至关重要的作用。 2.4操作人员专业化发展 电气工程技术的发展朝着自动化、智能化方向发展的同时,也对其操作人员提出了更高的要求。操作人员往往在设备运行时才进行相关技术培训,而忽视了设备安装时设备调试等各个环节发现的问题。因此也就失去了最佳掌握该技术的时机。因为自动化生产设备一旦调试完成,出现问题的几率将会大大减小。如果不在调试期间熟悉设备,就很难更好的理解现代化技术。况且现代电气工程技术是一门系统性综合性技术,如果不从设备安装环节、调试环节注重人员培养,就无法理解这些特定安装的意义和作用。只有每个操作人员能轻松的对故障原因作出快速准确的判断处理,才能减少生产过程中不必要的损失。 2.5其他方面的发展 随着电力电子技术的发展,现代电气工程技术已经由半控型时代全面进入全控型时代。并且现代电力电子器件无论从开关时间、性能稳定性等各个方面均有巨大进步。同时交流调整控制理论、矢量控制等各种理论百家争鸣、百花齐放,使控制技术的发展也有了巨大飞跃。 3结束语 电气工程自动化技术在电气工程中起着决定性的作用,其余各个学科的综合又催生了一个又一个新的领域,必将为电气工程技术带来新的血液。不过在电气工程技术飞速发展的同时,我们也得关注由此带来的问题,因为只有这样这门技术才能更好的造福人类。 作者:刘晗冰 单位:八一农垦大学 电气工程自动化论文:建筑自动化技术的电气工程论文 1电气工程自动化技术的应用 在我国当前的电力系统中,自动化技术已经得到了广泛应用,其组成结构主要包括电网调度和变电站的自动化技术,以及分散测控系统。其中,分散测控系统主要运用的是分层分布方式,具体由运行员工作站、过程控制系统、高速数据网络通讯设备、工程师工作站等四个部分组成。电网调度自动化主要由调度计算机电子系统、显示装置、服务系统等组成。变电站自动化主要由发电厂、变电终端装置以及下级电网调度中心等几部分组成。 2建筑电气工程自动化技术的体现 建筑电气工程自动化技术主要体现在以下几个方面:首先,需要对建筑进行接地性测试,并一定要在接地性测试通过以后,再对建筑进行施工,尤其要对防雷自动技术充分重视,以保证接地引下线。另外,在对建筑施工的过程中,相应施工人员需要对钢筋进行标记,以防止施工现场出现混乱。其次,关注相关的接地支线,也就是说,在建筑电气工程中,不是所有的装置与配件都需要应用金属材质,也可以使用新型的塑料制品,因此,相关施工人员应当对接地的支线种类与作用进行系统明确的区分。再次,施工过程中需要对接地的支线与分线进行合理选择,其原因在于不同用途的接地线其线路直径也各不相同,如果出现差错,不仅会在很大程度上影响接地效果,还会给用电户带来安全风险。最后,建筑工程完工以后,工作人员需要运用电气工程自动化技术对接地线路进行监测,以防止线路被腐蚀,同时也对火灾事故做出预防。 3建筑电气工程自动化技术的应用 3.1变配电系统 1)变电系统的施工过程。 变电系统对建筑电气工程自动化系统来说,有着非常重要的作用,因此,在整个施工过程中,应充分重视变电系统的施工,其具体的施工过程主要涉及到以下几个步骤:首先,准备好建筑电气工程施工所能够应用到的一系列材料与装备,之后对变电系统进行定位与测量,与此同时,还需要对设施定时开箱检验。其次,装置变电系统设施所需要的基础型钢,并测量母线槽上下角度的水平与尺寸。最后,装置变电系统所需要的电缆桥架,之后进行连接与铺设,再进行试验,并根据变电系统的情况做出合理调整。 2)低电压配电系统。 所谓的低压配电,事实上指的是以低压电线为载体的配电,其配电方式主要有树形结构、放射性结构以及链形结构三种。当前的很多建筑中,其电气工程系统普遍使用的都是低电压干线这种配电方式。一般情况下,低压配电系统主要由配电线路以及配电设施共同组成,从我国当前的电压标准来看,低压配电设备的使用标准为1kV以下,在建筑工地中,常用的低压配电装置包括熔断器、开关、低压配电柜、接触器等。在进行电气工程自动化时,还要对其安全性进行充分考虑,低压设备往往容易引发火灾,在施工过程中,一定要对其倍加关注。 3)高电压配电系统。 我国当前规定的高压配电设备需要保证其电压值要在1kV以上,但如此高的电压值会令配电系统承受相对高的放射性电压,因此,在选择配电方式的过程中,要充分注重客观条件,进行科学合理的选择。在建筑施工过程中,常用的高压配电装置主要包括高压的隔离开关、熔断器、开关柜、避雷器、负荷开关、互感器、断路器等,在建筑中运用电气工程机器自动化技术,会很大程度上提升配电设备的电压,因此,在整个施工过程中,要充分注意电气事故的预防与控制。 3.2楼宇自动化系统 普遍意义上讲,楼宇自动化控制系统的核心为分散控制集中管理,而该系统中的分散控制器一般情况下使用的是数字控制器,即Charge-CoupledDevice简称CCD,也叫电荷耦合原件,该装置主要利用上位计算机来控制与管理想用的计算机画面,而其主要的方式则是由一系列专门化的动画、文本、曲线、控件、数据、脚本等组成。楼宇自动化控制系统内部主要分为消防、电梯、照明、通风、给排水、保安、电力等几大系统,在对楼宇自动化控制系统进行设计的过程中,其根本目的在于将系统中的基点设施进行分析与整合,并对系统整体装置进行统一管控,从而保证整个系统中的其他子系统可以协调有序,将其工作场所搭载得更加舒适、安全、高效,并在最大限度内降低能源与成本的消耗,节省工程造价。 3.3电气安全 自人类进入电气时代以来,用电安全问题便一直得到社会大众的普遍关注,而建筑电力工程的电力安全问题始终威胁着施工人员的生命财产安全,因此,保证建筑电力工程的电力安全,是当前急需解决的主要问题。 1)安全载流量。 所谓的安全载流量,指的是建筑电气工程中,能够不间断在导体里通过的相应电流量。正是因为其电流量不间断,因此,在其内部的电流超出了安全载流量时,便会导致导体发热,而当导体发热到一定程度之后,随着其温度的升高,便会造成绝缘装置的损坏,严重时还可能会造成漏电,甚至产生火灾,对整个系统的用电安全产生严重威胁。因此,在建筑电气工程中,采用适合的导体安全载流量,能够有效帮助相关人员对设备进行选择,同时也对确定导体截面有着非常重要的作用。 2)安全距离。 所谓的安全距离,指的是人或物在接近带电物体的过程中,能够保持安全的距离,这个距离能够在最大限度内防止带电物体中的电流对人体或物体产生伤害。举例来说,在建筑电气工程中,带电体与人体,或与其他设备之间,都需要保持一定的安全距离,不仅如此,带电体之间以及带电体与地面之间,也都需要保持安全距离。所以,在建筑电气工程的配电与变配电工作中,需要注重保持设备之间的安全距离,另外,在检修以及安装变配电方面,也需要注意安全距离。 3)电气绝缘。 因为电具有一定的伤害性,所以在建筑电气工程中,需要对电气装置以及配电线路进行绝缘处理,这样做能够在最大限度内保证施工人员的人身安全。同时,还要对电气装置进行绝缘检验,以在最大限度内避免电气工程中电力安全事故的发生。 4结语 想要建筑电气工程能够更加安全高效的运行,不仅仅需要相关施工人员具备良好的专业技能与综合素质,还需要对自动化施工技术有一个认真的工作态度,不能忽视施工中的每一个细节,只有这样,才能够在最大限度内保障施工的安全性,确保施工质量。 作者:曾云 单位:西昌学院工程技术学院 电气工程自动化论文:CAD自动化电气工程论文 1CAD技术在电气工程中的作用分析 CAD技术指的是利用计算机技术将电气工程的结构设计构思通过三维立体形式呈现出来,因此,其既可以作为电气工程施工的依据,同时也在相关的装修和维护过程中发挥着重要作用。在日常生活中,不管是小家电,还是工程项目图,都需要首先进行设计,并让设计构思更好、更清晰地呈现出来。此外,考虑到电气设备的重要性,要想为后期的施工以及维修工作提供便利,设计时就需要使用规范的文字符号、标准图形,让呈现出来的电气工程设计图可以将实际供配电关系、电气运行原理、接线情况、功能和安装等都清楚地反映出来。利用CAD技术不仅可以达到以上要求,同时还可以规范设计图,通过三维立体技术来呈现电气工程设计图,让其内部结构得到更加清晰的呈现。 2CAD技术的应用及体现 CAD技术在电气工程及其自动化中的应用具体体现在电气设备的结构和设备之间连接情况的反映。CAD技术一般使用dwt模版进行绘图,通过对标注、字体、线形和图层的不同设置来体现不同结构之间的不同之处,同时,该技术也是确保绘图清晰、准确和高效的基础。比如,对于某种电气设备的绘图,CAD技术是通过调整比例的方式将其缩小、绘制出来,标注主要是对其中某些重要、可能会被忽视或者容易误解的地方进行补充说明,以提供绘图的精确性;字体的不同主要是反映设备的不同部位,比如最外面的一层通常较厚,为设备的外壳,对设备起到保护作用,因此字体一般较粗;线形的不同一般是对结构的解读,比如在绘制角度方向时,部分内部结构的线条无法看见,为了与结构设计相符并更好地呈现结构特点,可以通过虚线予以表示,这样既不会与实线所表示的结构混淆,又可以将内外部结构更好地表示出来;图层是整个AutoCAD软件中最为关键且最重要的设置,其具有很多属性,比如图名、颜色、线宽、线形等,不同的图层需要对相应合格使用的参数进行特定设置,不用的图层,颜色不可一样,否则可能会对正在操作图元的判断造成影响。 3CAD技术应用带来的积极影响 AutoCAD最早是在20世纪80年代由美国Autodesk公司研发出来的一组绘图程序软件包,后来受到广泛欢迎,因此其技术也获得深入研究,最终不断完善,成为国际上较常使用的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,主要通过命令方式和交互菜单来执行各种操作。由于AutoCAD拥有多文档设计环境,因此,即便是非计算机专业人员,也可以很容易学会相关操作并使用,同时在实践过程中更熟练地掌握其各种应用、操作方法和快捷操作方式,进而不断提高工作效率。CAD技术在电气工程及其自动化中的应用为电气工程的相关工作带来了很多便利,具体包括以下积极影响:①CAD技术适应性较强,运行环境较多,对各种图形显示设备也有着较高的支持率,可以同时实现电气设备的设计、绘制、修改和成图,进一步为电气工程的自动化发展创造了条件。②CAD技术具有完善的绘制功能,可以更加详细地呈现出电气设备的结构以及连接中的小细节,实现对电气工程的全面覆盖,为电气工程的精细化提供了有力依据,相关安装以及维护工作的质量依据效率均可以因此获得提高。③CAD技术可以实现多种图形格式之间的转换,数据交换能力较强。在设备条件有限的情况下,CAD技术可以通过转换格式的方式来支持相关工作的顺利进行,克服了环境条件中的不利因素,适应能力较强。④功能全面。AutoCAD具有捕捉追踪、极轴追踪、对象捕捉和正交等绘图辅助功能,为电气设备图形的绘制提供了便利。比如,正交功能可以让绘制用户更好地绘制水平、竖直直线;对象捕捉则可以帮助用户精确拾取图纸结构上的特殊点,以免出现偏差。⑤具有通用性和易用性。从AutoCAD2000开始,该软件包又增加了更加强大的功能,比如局部加载和打开、标注功能的增强、新的对象捕捉功能、Internet驱动、多文档设计环境和AutoCAD设计中心等,使设计功能更加完善。而以上这些功能都具有通用性和易用性,可以普及到电气工程的设备图纸中去,让不同电气设备可以使用统一的规范表示,实现了统一标准。 4结束语 综上所述,CAD技术凭借其完善的功能和强大的支持能力在电气工程的自动化发展中逐渐得到了广泛应用,不仅为相关设计的绘制工作提供了便利,提高了工作效率,同时也为相关的安装以及维修工作提供了依据,应用效果较好,发挥了重要作用。 作者:卓弘键 单位:国网福建寿宁县供电有限公司 电气工程自动化论文:自动化电气工程论文 1电气自动化分析 1.1电气自动化的概念 近些年来,在电子通信技术的发展之下,电气自动化逐步被社会所熟知,电气自动化的广泛应用让人们的工作与生活模式发生了翻天覆地的变革,人们的生活变得更加便捷。截止到目前为止,电气工程已经涵盖到了光子、电子研究范围之中,通俗而言,电气自动化就是电子工程及其自动化,各类电器都与电气自动化有着密切的关系,电气自动化已经开始应用到各类行业之中,发挥着越来越重要的作用。电气自动化也成为了促进社会经济发展的主要手段之一。 1.2电气自动化的特征 电气自动化系统的操作与企业系统有着较大的不同,一般而言,不需要将设备设置在控制室与配电室中,只要将其设置在控制中心即可,与一般的系统相比而言,电气自动化系统操作次数与操作频率相对较小。为了保障电气设备运行的安全性与稳定性,就需要设置好科学合理的保障措施,提升系统的抗干扰性,此外,还要保障电子设备异常情况能够被及时检出,这样才能够保障电力系统运行的安全性与稳定性,为人们的生活与生产提供更大的方便。除此之外,电气自动化还具有便捷性、广泛性及高效性等特征。 2电气自动化在电气工程应用中需要遵循的设计理念 2.1集中化监控式理念 电气工程的维护是十分方便的,对控制站的要求也不高,系统设计工作很容易实现,同时,电气工程主要是将系统功能集中起来进行处理,这就在一定程度上加重了处理器的任务,这也会影响系统的处理速度。此外,如果电气设备处在监控环境下,主机冗余也会降低,电缆数量则会加大,为了防止电缆影响系统运行的安全性与可靠性,就需要将集中化监控式理念应用在设计过程中。 2.2现场总线监控式理念 目前,以太网、现场总线技术也在电气工程自动化中得到了广泛的使用,将现场总线监控理念应用在其中可以有效提升设计工作的针对性,也能够根据间隔的实际情况进行科学的设计,如果将该种措施应用在较远程监控系统中,还可以有效减少设备模拟量,因此,该种方式也开始在电气自动化中得到广泛的使用。 2.3远程化监控式理念 将远程化监控式理念应用在电气工程中可以有效节约材料费用、安装费用以及电缆用量,也有着良好的可靠性。但是,由于各类因素的影响,电气工程通讯量较大,通讯速度低,因此,该种设计方式仅仅适宜用在小型电气工程中,不适宜应用在大型工程中。 3电气自动化在电气工程中的应用分析 3.1电气自动化在电气工程管理工作中的应用 在技术水平的发展之下,电气自动化技术也开始在高新技术中得到广泛的应用,其应用工作更加注重编程调试工作。例如,在仪表工程管理工作中,只要将电气自动化技术应用在其中就可以将传统的管理重点转化为集中PLC控制系统以及集散DCS管理工作上来,将自动化管理系统应用在仪表工程管理工作中能够实施采集温度、流量以及压力数据的采集,也能够实现输出控制以及监测工作的功能,这不仅可以有效提升管理稳定性,也可以有效降低维护工作的资金投入量与工作维护量。可以说,电气自动化技术的应用能够有效提升工程电气工程管理工作的信息化水平,这也是未来的技术发展趋势。 3.2电气自动化在变电站中的应用分析 将电气自动化技术应用在变电站之中可以实现全自动化操作与监控,也能够有效提升变电站的综合监控能力、运行效率与运行水平。在将电气自动化应用在设备中之后,可以用全微机设备取代传统电磁装置,这就实现监视工作的屏幕化,为正常工作的开展提供了很大的便利。 3.3电气自动化在分散测控系统中的使用分析 分散测控系统是发电厂的重要组成部分,对于发电厂的运行有着十分重要的地位,在应用过程中主要使用分层控制结构,其结构有工作站、以太网、过程控制单元、数据高速通讯网几个部分。在这几种结构之中,工作站包括运行员工作站与工程师工作站两个部分,运行员工作站负责信息发送以及信息接收的工作,工程师工作站则负责相关信息的诊断、设计以及维护工作。将电气自动化应用在分散测控系统可以让系统处于自动运行状态中,既可以减轻工作人员的工作压力,也能够提升系统运行的稳定性。 3.4电气自动化在电网调度中的使用分析 将电气自动化技术应用在电网调度中可以有效提升调度系统运行的准确性,其应用范围涵盖到了电网调度工作站、网络、中心服务器、打印设备、大屏显示器中,该种技术的应用可以实现发电厂、变电站终端与下级调度中心的连接。同时,电气自动化技术还可以实时评估系统的运行情况,并对数据进行累计,继而实现相关的预测功能,此外,电气系统还可以对数据进行及时的采集、数据与监控,可以帮助管理人员及时的掌握系统的安全情况,这能够有效促进系统的现代化发展。 4电气自动化未来的发展趋势分析 电气自动化的应用范围是十分广泛的,有着良好的发展趋势,在未来阶段下,需要在电气自动化的发展中投入更多的资金与精力,并着重关注这一技术在电器智能化上的应用。 4.1利用统一系统开发平台 统一的系统开发平台的平台能够支持包括设计、测试、调试、开机运行以及维护在内的自动化项目的各个环节,该项技术能降低费用和时间,减少投入的成本,各个用户可以根据要求进行运行代码的设置,主要在于开发的平台与运行的平台是相互独立的。 4.2电气工业的自动化与信息技术 在市场经济的推动下,信息技术不断向工业行业渗透,主要体现在:一是管理层进行纵向的渗透,二是信息技术向自动化设备和系统进行横向的扩展。 4.3自动化技术操作人员专业化 在今后的发展中越加重视操作人员的专业素质,在系统的安装过程中,操作人员应了解安装的过程,进行专业的培训,掌握专业性的技术。 5结语 总而言之,在现代社会,电气自动化的发展有效推动了我国社会经济水平的发展,各类新理论、新技术也开始应用在了电气自动化之中,作为现代电气工程行业的重要技术电气自动化技术,只有在原技术上有所创新,才能推荐电气工程的进一步发展。但是,与国外发达国家相比而言,我国的电气自动化技术还相对落后,在未来阶段下,需要积极借鉴国外发达国家的发展经验,开拓新技术、新理论,培养一批专业的技术人员与管理人员,这样才能够推动电气自动化技术在电气工程中的应用。 作者:王霞红 单位:中国能源建设集团山西省电力建设三公司
煤矿井下论文:煤矿井下掘进机电设备节能对策分析 摘要:节能减损是煤矿井下掘进机电设备值得关心的问题,是井下一项重要工作,直接关系井下的管理水平和经济效益。从煤矿井下掘进机电设备使用现状入手分析,从多方面详细探讨煤矿井下掘进机电设备节能措施,以期使煤矿井下掘进机电设备节能减损控制效果更好。 关键词:煤矿井下;掘进机电设备;节能措施;现状;对策 0引言 随着科技水平不断进步,在满足产量的情况下,企业和社会对煤炭开采过程中的环境保护问题和电能消耗问题有了更多要求。开采过程中,企业亟待解决掘进机电设备等主要开采工程设备耗电量过高的问题,如能解决这一技术困难,将在很大程度上实现电力资源节约[1]。 1煤矿井下掘进机电设备使用现状 掘进机电设备的使用情况与中国煤矿企业管理、操作情况有密切关系。目前为满足国内煤炭供应、储备需求,中国出台了一系列政策、计划,企业也制定了相应年度计划,但由于中国煤矿企业在管理过程中无法保证技术管理的有效性,甚至无法正确推进技术管理进程,导致中国煤矿企业管理水平不高,煤矿井下掘进机电设备使用效率较低,专业设备与国际一流水准存在差距,国内较先进的技术也因管理沟通不畅等问题而不能最短时间内实现技术共享。 2煤矿井下掘进机电设备节能措施 2.1科学选配采掘机电的供电设备 2.1.1选择变压器及变压器容量 在中国,企业从环境保护的社会责任感出发,往往会选择节能化的变压器设备,根据井下操作环境不同,变压器还可以使用干式化的变压器设备或油浸式的变压器设备。变压器是井下煤矿作业的主要供电设备,企业在选择变压器设备时,首先要考虑其能否为井下作业提供充足动力,其次要根据不同运载环境来选择变压器材质,减少空载运行现象。目前中国大部分煤炭开采企业都有良好的环保意识和社会责任感,但还是有部分私人开采的煤矿及小型煤矿在开采时罔顾社会效益和自然压力,单纯地追求利益最大化,选择变压器时,不考虑环境保护问题,仍旧使用高电能消耗的变压器设备,部分企业为节约固定投资,甚至仍旧使用已淘汰的、没有节能功能的油浸式变压器设备,导致电力资源浪费严重。目前IGS9231型变压器已在部分企业煤矿井投入使用,通过数据监控对比,可知这种较为节能的变压器每台较普通变压器能节约8400kW•h的电量,这种型号变压器的推广及进一步升级成为目前煤炭行业升级的标志之一。如煤矿企业仍使用老旧变压器设备,其工作时负荷率不到30%,极大地浪费电力资源、时间成本、消耗固定资本。目前非晶合金材料是一种主要的、用于变压器制作的原材料,这种材料能在变压器运行时减少不必要的蜂鸣声,降低电力资源的不必要消耗。采用非晶合金材料的变压器目前有S11和S15两个系列,更换这两个系列的变压器可以为企业降低电力消耗的成本,增加企业经济效益[2]。 2.1.2煤炭输送机的选择 煤炭输送机是煤矿井下作业铺设较长的一种设备,目前主流煤炭输送机有带式输送机和刮板输送机。带式输送机的代表机型是SJ-80型号输送机,刮板输送机的代表型号是AGW-80T型号输送机,在实际操作运转中,SJ-80型号输送机比AGW-80T型号输送机每小时能多运350t煤炭,且运输距离要长860m,通过数据对比,可以得出在同样的电力消耗下,带式煤炭输送机可以完成更远距离的输送且效率更高,带式输送机可以为企业和社会节约更多电力资源。 2.2选择合理的供电电压 根据物理原理可知,在用电设备功率固定时,供电设备提供的电压和用电设备工作中的电流成反比例关系,即电压越大,用电设备工作中的电流越小,意味着较高的供电电压能为设备带来较理想的电流使用效率、降低设备功率、达到节能目的。目前主流煤矿开采企业都将供电电压提高到660V和1140V,条件允许的情况下更多地使用1140V的供电电压,甚至一些情况下还可以使用3300V的供电电压,电压越高,在线路传输时耗损的电量就越小。特别是在井下作业,输电线路往往铺设长度以公里计数,这就要求供电电压传输速度快。但过于冗长的输电线路仍会大量耗损电能,因此在条件允许的情况下,建议企业设立、使用移动变电站,供电设备与用电设备协同作业,缩短二者之间的距离,减少输送过程中电能耗损,达到降低能耗、提高效率的目的。 2.3尽可能应用变频调速节能设备 a)在采煤机中的应用。目前较先进的是回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术。这种技术常用于牵引式采煤机,通过实际操作实验,可以得出这种采煤技术的优点有:(a)能够平衡和控制变频器,无论其是否处于额定转速下;(b)可以较大范围内调整力矩,稳定牵引;(c)操作简单方便;b)在提升机中的应用。提升机变频调节主要是四象限运行技术,同时提升机还采用了无速度传感器矢量控制方式,实现系统数字化控制,同时企业还配备了数字化控制的专门软件,方便操作。同时根据电路设置还可以完成远程操作作业,老式提升机存在过压、欠压、过流、电机缺相等问题,但通过技术革新,这些问题都被逐一解决,矿业公司也进入了节能新时代;c)在胶带输送机和电铲中的应用。老式皮带运输机存在启动、运行、制动失控问题,这些问题除了导致电力不必要损耗外,还有巨大的安全隐患。目前四象限变频调速技术与胶带输送机结合后,这些问题都被解决,延长了使用寿命。电铲操作通过四象限变频调速技术也得到突破,避免电铲动力不足、过度操作等问题;d)在风机中的应用。风机节能是煤矿企业一直关注的问题,环境不同,需要的风量也是不同的,但过去风机不能智能变频,产生了很多不必要的损耗。目前变频器在中国煤矿风机节能改造中有较广泛的运用,降低了最低转速,提高了安全性能。通过企业1a的对比测量,得出结论,在采用变频风机后,企业节约电费56×104元,同时提高企业事故预警能力,明显降低危险警报的次数。 2.4科学使用管理机电设备 a)提升电机设备功率因素。在现实工作中,是否能够及时供电及保证供电质量,主要是由供电设备功率决定的。在调查中,供电功率较低是煤炭企业供电效率不高的主要原因,会在供电过程中产生大量无功电流,且不能保证电压稳定,一方面对硬件设备产生负面作用,严重影响其使用寿命;另一方面也不利于设备正常运行,往往会出现“大马拉小车”的现象。针对这种情况,可以采用双电机配合运行的做法,从一定程度上保证工作顺利完成。还可以通过设备“瘦身”进行工作方面的调整,比如降低设备额定功率和额定电压,虽然这会使设备工作效率缩水,但可以在不改变供电系统的情况下,使设备正常发挥作用;b)开发现有机械潜力。开发机械设备潜力,首先要充分了解设备,并熟悉设备具体功能和作用,这样才能做到有的放矢地改造。机电设备耗能主要是在运行时出现的,出现发热等现象,是耗能的主要原因,这种耗能对生产来说是无意义的,但这种耗能要占整体耗能的40%左右。所以,在机械设备日常维护时,要注意机油、润滑油添加和设备内部清洁,在工作中保持机械设备稳定运行,在停车和开车时,要缓慢操作,避免时快时慢的现象,以有效降低机械耗能。 3结语 中国能源产业的发展逐渐集中到新能源和清洁能源领域,煤炭行业在国民经济的总体占比中逐渐下降,这是煤炭行业必须面对的事实。在这种背景下,煤炭行业内部必须优化发展自身体制,更新发展理念,控制发展成本。从节能角度对煤炭行业的发展提出了建议,希望能由此提升煤炭行业利润空间,促进其健康发展。 作者:郑建义 单位:山西晋城无烟煤矿业集团寺河煤矿 煤矿井下论文:谈煤矿井下检修与问题点分析处理 1矿井设备日常巡检 1.1传感器的日常巡检 传感器的工作环境是有一定的要求的,一定要保证其在干燥的环境下进行工作,一旦传感器遭受到水淋湿的情况,就会导致传感器出现错误报警的情况,所以在传感器进行设置的时候,要对传感器远离防尘喷雾设施,这样可以避免传感器出现进水的情况。在进行传感器日常维护的时候,一定要确保传感器不会受到碰撞。传感器在维护的时候出现碰撞的情况对其使用效果影响非常大,情况严重的话会导致传感器出现不工作的情况。在进行日常巡检的时候,要对传感器插头的松动情况进行检查,对传感器的外形情况也要进行检查,看其是否出现变形的情况,通过外形的变化可以对传感器是否被碰撞可以进行更好的判断。在对传感器进行完日常的检查以后,要对检查的情况进行记录,这样可以对传感器的情况进行更好的掌握。 1.2隔爆兼本质安全型设备的日常巡检 在矿井中,隔爆兼本质安全型设备主要指的是分站的电源箱以及断电控制器。在对这些设备进行巡检的时候,要对设备表面的积尘进行清洁,保持设备是干燥的,避免在煤矿的开采过程中,使设备出现潮湿的情况。在设备的巡查中,对设备的完好情况要进行检查,对设备是否出现损坏,以及是否出现外形变形的情况进行检查。对设备的接线位置进行检查,看其接线的线扣是否出现了松动的情况,同时对挡板和线圈进行检查,对出现的问题及时进行解决。在对设备进行日常巡检的时候,对设备的运行情况也要进行检查,对其是否出现异常的运行情况进行掌握,同时对出现的问题要及时进行处理。在巡检完成以后,要对巡检的结果进行汇报,同时做好记录工作。 1.3信号电缆及其接线盒的日常巡检 在对设备进行日常的巡检时,设备的电缆信号和接线盒的巡检是非常重要的,首先要对设备的粉尘进行处理,然后对线缆和接线盒的完好情况进行检查,如果在生产中对设备的线缆和接线盒移动是非常频繁的,那么就要对电缆的外部情况进行检查,看其是否出现损坏的情况。 2矿井设备的定期维护 在对矿井设备进行定期维护的时候,对监控设备和电缆都要进行定期的维护,同时对维护的设备做好记录的工作,对出现的问题要及时进行解决。 2.1按行业标准规定的定期维 护在对甲烷传感器和检测报警灯进行维护的时候,要对甲烷气体进行采样,同时也要对空气进行采样,对指示的数据进行调校。保证断电可靠。安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行半年至一年,一定要升井检修,确保稳定健康运行。 2.2其他设备的定期维护 在两次甲烷超限断电闭锁测试中间,增加一次手动控制试验,再检验断电控制器、被控设备开关的动作灵敏可靠状况。每月进行一次防爆性能检查,主要内容为:隔爆面防锈处理、锈蚀螺丝的更换、处理闲置接线口等。在相对潮湿的环境中使用的传感器,尤其是在夏季,若设置在总凹风巷、一翼回风巷的传感器,最好每月更换一次,主要包括接线盒、插头,防止出现潮湿影响载体催化元件气相传质,导致测量误差增大影响准确性。避免传感器进水,防止发生误码或误报警。每季度遥测一次接地极电阻值,确保人身安全。 3异常处理 3.1按标准规定的异常处理 在传感器经过调校检测误差还是超过规定值时,一定要马上进行更换。低浓度甲烷传感器经大于4%CH的甲烷冲击后,要及时进行调校或更换。 3.2其他异常情况处理 煤矿并下设置备用传感器,要适时进行更换。采用以太环网传输模式的监控系统,交换机内要预留有备用lP模块,在故障时及时更换处理。 4地面维护 地面维护工作是针对在井下连续运行半年至一年后已升井的监控设备。检修的主要内容为,设备完好检查、防爆性能检查,干燥处理,调试校准,内部与外部的粉尘清理,更换航空插座、插头圯芯片是否接触不良等工作。地面检修一般是针对已出现故障的监控设备,检修后的监控设备一定要重新调试校正。检修仪器主要有:直流稳压电源、数字万用表等。检修工具主要有:流量计、电工组合工具、直流恒温电烙铁、集成电路起拔器等。使用直流稳压电源对监控设备供电,使用频率计或示波器测试传感器输出频率,使用示波器测试分站信号的占空比及信号的强度,使用万用表测量工作点电压或电流,使用集成电等。检修完毕后,联机运行,观察稳定性。联机运行通常采用单独装有监控软件的工控机或商用机,与分站、传感器、断电控制器连接在一起。 在检修传感器时,不得改动原电路参数及条件,不可改动电气元件的规格和型号,尤其是储能元件。维护传感器时,不可随意拧动主板上的各个电位器,避免改变模拟电路的静态工作点,导致传感器不能正常工作。检修后要及时进行零点与灵敏度调校。与分站连接的电路和电气设备一定是本质安全电路和本质安全型电气设备。检查电路板上是否粉尘较多,焊点锈蚀、虚焊。检查电路板上所有芯片和继电器的安装方向正确与否、与插座有无接触不良、有无引脚没有插入等状况。 5结束语 煤矿的开采工作在我国能源供应的过程中是非常重要的,煤炭是我国主要的能源供应,对我国经济和社会的发展影响是非常大的。在煤炭开采过程中,安全是非常重要的,因此,对矿井中的设备一定要进行日常巡检和定期的维护,这样对煤炭开采的安全是非常重要的。 作者:高超单位:中国神华神东煤炭分公司设备管理中心 煤矿井下论文:煤矿井下机电与运输探索 监察不到位。由于监管人员安全意识淡薄,工作不够认真,导致监管力度不够,对安全标准线控制不严格。有的工作人员甚至做不到深入调查,即使发现安全隐患如果认为对安全生产不构成威胁就置之不理,严重违反了安全生产规范。 机电运输设备陈旧。由于煤矿井下机电运输设备购买资金投入大、回收慢,鉴于此,一些煤矿生产企业不能在短时间内回收成本,加上投入不足,对于设备的更新换代不够重视。随着时间的推移,井下机电运输设备日渐老化,有的设备超过了使用年限却仍在使用。 检修、维护不到位。煤矿生产工作强度高,机电设备长期处于高负荷的工作状态,高强度工作下不可避免地会出现破损、磨损等问题。如果不能定期更换机电运输设备,则需要严格执行检修维护制度,确保设备处于良好的运行状态。但是一些煤矿企业为了抢进度、促生产,检修工作无法如期进行,即使如期进行大多也是草草结束,为安全生产埋下了隐患。 煤矿井下机电运输管理问题的解决措施 1.提高工作人员知识结构。加强工作人员的思想素质与职业素养教育,以提高工作人员专业技术水平和思想认识水平。煤矿生产部门应按照以人为本的原则,加强对机电运输作业人员的技能培训与安全教育,提高他们的职业素质,完善他们的知识结构,增强他们的安全生产意识。需要注意的是,员工在培训期间不得参与生产工作,考核不合格的不可以进入生产现场;一些特殊工种必须进行严格的专业培训,如绞车司机、防爆工、电钳工等,只有达到规范要求、持有工作资质证书,才可以上岗。 2.建立完善的规范制度,彻底贯彻执行。健全、完善的规范制度是做好煤矿井下机电运输工作的基础,因此,制定健全、完善的安全生产制度使各项生产活动有序运行,使各项管理工作有据可依,才能确保煤矿井下运输工作的安全进行。除此之外,还要保证相关规范制度的制定符合国家相关法律法规的规定,符合实际经营、生产作业情况,更要彻底地贯彻执行,才能保证井下生产活动和生产人员的安全,避免事故的发生。为了保证规范制度的有效性,应根据实际情况,综合考虑作业过程中可能存在的安全隐患,制定切实可行的规范制度。 3.加大设备更新、检修与维护力度。为确保生产活动的安全进行,需要对机电运输设备进行检修与维护,以确保设备长期处于良好的运行状态。在具有一定经济实力的前提下,应根据井下生产活动的需要,定期更换机电设备,不得使用超过使用期限的设备,避免因设备老化而引起安全事故,以确保生产工作的安全和稳定。此外,还要定期对设备进行检修和改造,最大限度地利用设备资源,避免不必要的资源浪费。 4.加强机电运输设备的安全管理。为了保证煤矿井下的安全生产活动,工作人员需定期进行检查性的监察工作,以便及时发现设备安全隐患,做好机电设备的安全管理工作。为此,工作人员要加强设备管理工作。(1)检查生产环境、优化生产环境,确保供电系统、电缆、防雷设备等机电设备的生产环境安全。(2)检查各种仪器、仪表,定期进行校正工作,严谨使用不合格的仪器、仪表。(3)每年检查一次机电运输系统的工作性能,提高机电运输设备的生产效益,以期得到预期的经济效益和社会效益。 结论 煤矿井下机电运输设备的安全性、生产效率与整个系统的生产效能关系密切,为了得到预期的经济效益和生产效益,必须做好机电运输设备的安全管理工作,将安全隐患消除在萌芽期,从而有效避免重大事故的发生。 作者:张银单位:黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司矿井建设安装工程处 煤矿井下论文:煤矿井下机电安全技术管理措施 摘要:煤矿产业在是我国能源结构中占非常大的比重,在国家的生产中发挥着重要的作用。煤矿作为最重要的产业,它能否安全进行,对人们的生活是息息相关的。煤矿产业发展过程中,安全是非常重要的。如果保证安全是一个非常重要的课题,这就对煤矿的机电设备要求非常高,该系统是一个非常庞杂的系统,它对机电的安全、矿井的经济效益影响是非常大的。本文笔者对煤矿企业的机电安全问题进行相应的分析,对问题进行相应的剖析,针对不同的问题找出相应的解决措施,对同行业提供一些参考。 关键词:煤矿;井下机电;安全技术;措施 煤炭能源在我国的经济发展过程中发挥着重要的作用,作为我国重要能源之一,它的地位是不能被撼动的,要想使煤炭开采和加工的工作效率越来越高、工作质量不断地提升,那就要对机电技术支撑提出更高的技术水平,在煤矿企业如何实现机电技术的有效管理,准确、高效的目标是煤矿企业的动力源泉。这项机电技术的管理不是单一的体系,在整个煤矿企业是一个非常复杂的体系,操作人员只有对该技术进行综合性的掌握,才能避免管理上出现一些问题,使其生产顺利的进行。 一、加强煤矿机电设备安全技术管理的重要意义 (一)有利于提高煤矿企业的生产效率 科学技术的发展,煤矿企业的开采效率也大大的提升了。尤其是机电设备的使用大大的提高了效率,在煤矿企业中占据了主导地位,这对机电设备也提出了更高的要求,如果在作业的过程中出现故障,导致了煤矿企业正常的作业,也对企业的经济效率大打折扣。 (二)有利于延长机电设备的使用寿命 在操作的过程中,煤矿机电设备管理中的维护和保养也非常的重要。机电设备的不间断必然会带来一些隐患,这些隐患不能及时的发生,必然造成安全事故。对机电设备安全技术管理,定期的通过一些技术的手段对设备进行相应的维护和保养,大大的提高了设备的寿命,效率也会大大的提高。 二、煤矿井下机电设备安全技术管理存在的主要问题 (一)煤矿机电作业人员的素质不高 煤矿工作是一个特殊工种的行业,工作的环境相对特殊,薪酬偏低,这样对专业人员的吸引力也不够,就出现了煤矿企业招工难的局面,出现了一系列的反应,员工的素质偏低,专业化的水准也不高,但是现实中,煤矿企业的对新设备和新技术的引进是非常高的,但是又没有相应的技术人员进行操作,这就造成了不匹配的局面出现,由于员工素质的偏低就出现了一些设备不能恰当的操作,尤其是机电设备的操作,对井下作业造成了隐患。 (二)对相关的专业员工培训不够,管理制度不够健全和完善 在颁布的新的煤矿企业的质量标准规定,对矿井的机电主管部门的配备、作业标准都是有明确的要求的。但是在实际操作中发现,一些矿井的安全意识不到位,重视的程度不够,更有甚者管理人员的的组织协调能力差,导致机电管理的17项制度不能很好地落实,考核也没有明确一个很高的标准,对普通的工人培训也是停留在走过场的局面,导致员工的操作熟练程度还远远的达不到要求,理论知识和学习不能快速的更新。 (三)机电设备使用不规范,而且没有及时进行更新 在我国的煤矿企业中有一个很明显的现象,使用的机械设备相对落实,设备更新的速度较慢,由于每天都是高负荷的工作,出现故障的频率也是非常高的,在操作的过程中,安全意识并没有引起高度的重视,一些企业唯利是图,只是以经济利益为导向,对安全生产没有引起更高的认识,对设备没有及时的更新换代,安全管理缺失。更有甚者一些煤矿企业没有安装安全检测系统,设备不仅老化,而且机械化程度偏低,这些因素都大大的制约着设备的正常运行,导致煤矿企业的运行。 (四)对机电设备的综合管理力度不够,处于低水平的状态 机电设备的综合管理是非常重要的,但是现实中往往差强人意,具体表现以下几个方面:机电设备管理没有秩序,出现混乱的情况,井口的把关也没有到位,为后面的风险埋下隐患,技术手段落后,效率低下,在操作过程中的一些档案管理不完善,保存的不够完整,出现一些残缺。 三、加强煤矿机电设备管理的措施 (一)加强对设备的管理 对设备管理的加强,每一台设备都必须要展现它最大的用处,必须要严格对设备在使用过程中的管理,才能发挥这种作用。企业应积极地配合安全管理部门,做好维护和检查设备的工作,制定对应的评分标准,使得每一台设备都能明确责任到个人,这样设备在检修维护的时候才能够有迹可循,管理人员应发挥自己管理的职能,让设备能够得到高效且安全的生产,设备在进行维修时候,应开维修单,并且上报给领导,任何的设备在检查中出了问题,不能继续工作,维修完毕以后,要进行试验,试验通过后,没有问题了才能够投入生产。 (二)注重对设备使用人员的培训 设备的使用者,拥有的技术素质都必须良好,要想发挥最新的设备优势,就必须要拥有先进的专业知识的人才,工作人员的培训任务要加强,培训并不是一时的工作,它要贯穿整个工作的始末,要想办法在员工的素质培训紧抓,增强工人对企业的使命感和归属感,每个操作机电和使用设备的员工都必须持证上岗,不但要参加岗前培训任务,而且在工作中管理部门还要对岗位做各种的评分工作,在发生事故后,要勇于承担责任,有针对性的对工作人员进行培养,操作人员应熟悉设备的工作原理,操作性能,常见的问题等等,能配合好维修的人员,增加对机电设备的管理能力。 (三)完善制度的建设 正确的处理经营管理、安全生产、机电安全这三方面的关系,是任何一项工作顺利进行的基础,只有一个健全并且完善的制度。才能使企业的内部资金运转正常。强化机电设备的管理,需要建立一系列的管理制度,把任何一台设备的责任明确到个人,增加工作人员的责任感,保障设备在工作时都通过安全质量的检测;保证每台设备都有其独立的档案,使问题能够及时并迅速的解决。 四、结语 煤矿企业的安全是一个非常重要的课题,这就对煤矿的机电设备要求非常高,该系统是一个非常庞杂的系统,它对机电的安全、矿井的经济效益影响是非常大的。良好的机电运行机制是矿产企业发展的重要保障,安全自始至终是一把利剑选在企业的头上,安全意识时刻不能松懈。 作者:赵玉来 单位:唐山开滦林西矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电供电技术研究 摘要:在我国煤炭资源的开采方式中,地下开采是一种十分常见的方式。地下开采方式的不安全因素很多,导致矿难事故时有发生,其中煤矿井下机电安全供电技术管理不完善是导致矿难事故的一个主要原因。因此文中将分析煤矿井下机电安全供电技术管理存在的不足,并有针对性的提出改进措施。 关键词:煤矿;机电安全技术;供电技术 引言 煤矿开采技术得到不断提升,但由于煤矿开采环境的特殊性和管理体制的不完善导致矿难事故发生频率逐年增高。为了降低矿难事故的发生率,加强煤矿井下机电安全供电技术管理是十分必要的。随着机电自动化技术的提高,对机电的操作提出了更高的标准,如果操作不当,轻者会影响机电的工作效率,重者会造成安全隐患,引发安全事故等。 1井下机电安全供电技术管理存在的不足 1.1井下作业人员技术水平不高 由于煤矿井下作业环境的特殊性标志着井下作业危险系数较高,而井下作业人员的福利待遇水平又普遍不高,这都导致了井下作业人员的综合素质不高,操作技术水平普遍偏低。随着机电安全供电技术的不断发展进步,煤矿的机电设备也必然要进行更新换点。但是当企业引进先进设备后却面临着没有人会操作的尴尬窘境。现有的井下作业人员无法保证设备的正常运行,给井下作业安全带来隐患。 1.2井下机电安全供电技术管理体制不健全 由于企业在实际生产过程中只注重利益,而忽视了井下机电安全供电技术管理,导致尚未形成较为健全的管理体制。按照我国对生产质量标准的要求,各个煤矿企业都应设有专门的管理技术的部门,负责监督、管理井下机电安全供电技术。事实上,大部分企业为了降低成本,减少开支,疏于对供电技术安全的管理,有的煤矿企业即使设置了这样的部门也是个摆设,设施配备不充分,未能起到应有的作用[1]。此外,大多数煤矿企业都没有对井下作业员工进行专门培训,导致即使更新了机电设备也无人能够操作,更别说保证机电的安全运行了。 1.3井下机电设备未能及时更新 煤矿企业在生产过程中过于关注经济效益而忽视了井下作业安全,给井下作业人员的生命安全造成威胁。忽视了机电设备的更新问题,通常老旧设备处于超负荷的工作状态下,设备老化、陈旧问题严重,在一定程度上为安全生产埋下了隐患。而且,煤矿企业没能做好设备的维修和维护工作,从而无法保证机电设备的正常运行,给安全生产带来威胁。 1.4井下机电设备的综合管理存在问题 煤矿企业对井下机电设备并没有出台较为有效的安全管理措施,导致机电设备的综合管理存在很大漏洞:①对于井口的管理工作不严格,缺少完善的管理制度;②现有的机电设备管理办法无法满足现代煤矿企业的要求,导致对机电设备的管理效率很低;③对机电设备管理资料保管不当,导致资料缺失、破损现象严重,缺失有效的管理方法,造成管理的不当。 2加强煤矿井下机电安全管理的对策 随着机电技术的发展,机电设备自动化程度得到不断提升,安全型防爆电气设备的全面引入对机电管理提出更高的要求。特别是对技术管理人员的素质、能力的要求都明显提高了,电气设备的维护和管理工作成为机电安全管理工作的核心。 2.1加强机电技术管理人员的培养 煤矿机电专业人员因其工作环境的特殊性决定了他们工作的复杂度较高,所要涉及的科学领域较广,人员比较分散等。因此,加强对机电技术管理人员的专业培养是十分必要的,一方面可以普遍提高技术人员的业务水平,另一方面可以提高机电技术人员的专业素质,增强其职业道德建设,为未来的基机电供电安全管理奠定坚实的技术基础。我国的煤炭正不断的向着高效、安全、平稳的生产目标前进。随着新技术、新设备、新工艺的不断被引进到煤矿采区,培养优秀的机电技术管理人才成为各个煤炭企业的当务之急。注重从各大高校引入人才,提升整个管理队伍的综合素质。加强对机电技术人员的技术培训,不仅仅局限于理论知识的传授,更要注重对专业技能的培训[2]。在一个阶段培训后要对员工的培训结果进行检验,对于那些成绩优秀的员工给予适当的奖励,从而激发员工的学习热情。 2.2完善机电管理组织 针对井下机电设备采取设置专门人员分别管理的方式,明确分工,避免出现问题时互相推脱责任的现象出现。在对机电设备加强管理的同时,还要加强群管体制建设。将井下机电工作人员按照其不同的分工分为不同的管理小组,根据其工作范畴对机电供电技术进行管理,做到明确分工,责任到人。首先,将井下工作人员按照其职责的不同分成不同的管理小组。如电气管理组、防爆检查组、电缆管理组等。其中电气管理组主要负责煤矿开采区的供电情况,并绘制供电系统图和对电气设备的检查和维护工作等。防爆检查组负责防爆设施的安全检查工作和新引进设备的质量检查等。电缆管理组的职能是负责对电缆质量的验收、管理工作。 2.3健全机电设备管理制度 对井下的机电设备的应该严格把关,做好机电设备的管理工作。首先,对于井下的防爆设备要对其维护工作严格把关,对防爆设备的质量和性能要经常检查,确保其运行的安全性。对防爆设备要经常维护,做好防锈保护,一旦发现防爆设备的零件出现问题,要及时换修。对于维修后的机电设备要严格把控验收关,防爆检测员在对电气设备进行验收时要严格按照验收流程工作,一定保证机电设备的安全性性能。对于要投入生产的电气设备而言,要经过多次的通电实验验证合格的设备可以下井。另外,对于防爆设备而言,要定期检查其防爆效果,确保安全生产。 2.4提高机电设备的安全性能 加强煤矿井下机电安全供电管理不仅要加强对机电设备的管理还要加强对与机电设备相关的检查工作,至于检查强度的安排可以根据其与机电设备的相关性的程度来设定,例如对于相关度较高的设施可以采取定期检查的方式,如果相关度比较低,可以采用不定期检查的方式。而且,对于每次检查的结果都要记录下来,以便日后进行查阅。 2.5采煤区实行供电设计管理 井下工作受地理环境因素、自然因素等多方面因素的共同影响,为井下作业造成了一定的难度。为了保证井下工作人员的生命安全,对采区供电系统的设计要综合考虑以上各影响因素之外,还要必须获得总工程师的许可之后才可以应用到实际生产中。采区供电系统的设计主要包括以下内容。首先对于那些非常规情况的采区,要有相对应的安全供电措施,以确保井下作业的安全;在设计供电系统图的时候,应该在图中明确标出有关机电设备和电缆的信息[3]。另外,还要有机电设备的分布图和机电设备的数据;最后,对于与机电设备相关的设施在选择时一定要选择符合标准的,如在选择电缆时,一定要选择符合相关标准的电缆。 2.6加快技术进步速度 井下机电设备的安全管理对井下作业的安全性有重要影响,因此,煤矿井下机电安全供电管理部门可以针对目前机电安全管理中的计算问题,研究解决问题的方法,加快机电安全管理技术的发展进程,进一步实现提高井下机电设备安全供电管理的目标。 3结语 煤矿井下机电安全供电管理对于保证井下安全作业、保障井下作业人员的人身生命安全是十分重要的。近年来,煤矿中频繁发生矿难事故已经引起全社会的广泛关注,为了减少这种不幸的发生概率,加强井下机电安全供电管理刻不容缓。然而,要想切实做好井下机电安全管理工作,还需要煤矿企业的各个部门之间各司其职、相互协作。 作者:李高峰 单位:同煤集团大唐塔山煤矿综采二队 煤矿井下论文:煤矿井下特种车辆工业设计论文 1井下特种车辆的外观造型设计 (1)井下特种车辆外观造型设计约束 产品造型设计是设计师综合分析推理各种约束,以求最优解的过程。井下特种车辆造型设计方法与之相同,不同之处在于所受约束种类及各种约束间的重要性不同。经过分析研究井下特种车辆外观造型设计约束 ①功能约束产品外观造型设计中最重要的作用是能够完成其功能。井下特种车辆主要外观造型部件有车身结构件、覆盖件、进气栅格、驾驶室顶等。每个部件都有各自特定功能。如覆盖件具有防护功能、方便打开维护功能、发动机进气散热功能等。在特种车外观造型设计的过程之前,必须以满足全部设计约束为目标; ②美学法则约束井下特种车的外观造型需要符合形式美法则,让人审美愉悦。主要包括比例、尺度、对称、均衡、对比、调和、节奏、变化、统一等美学法则。井下特种车在满足美学法则的过程中,受到功能、工艺制造的约束较大。因此井下特种车主要以整车的整洁性、整车的统一性为美学法则,在此基础上体现产品造型的美学因素; ③工艺制造约束设计的形态过程中要考虑加工工艺的可行性与方便性。井下特种车辆企业的工艺制造水平直接影响着产品外观造型水平,一些工艺制造水平能够实现复杂的造型设计,一些工艺制造水平只能完成简单几何体加工。因此井下特种车辆的造型设计需与工艺制造所匹配; ④品牌形象约束产品设计过程中,通过应用统一的企业标志、统一的色彩、统一的造型来传达企业的形象。井下特种车辆同样需要根据企业形识别,产品特征设计出产品识别系统,来提高产品的识别性。 (2)外观造型设计流程 井下特种车辆隶属工程机械类,功能及结构设计是特种车辆的核心设计内容,外观造型设计在特种车的整个研发周期仅是一部分。因此,井下特种车辆的外观造型设计具有研发团队较小,研发周期较短的特点。通过分析这些特点及研发周期中数据转化等,选定外观造型设计软件,并构建井下特种车辆造型设计流程。选用Rhino+Keyshot+Solidworks软件组合有诸多优势: ①强大的造型能力以及可参数化设计功能; ②Keyshot操作简单、快速,并能快速渲染出高质量效果图; ③产品模型数据量小,交换容易; ④开发周期短。 (3)外观造型实例 以40T支架搬运车为例对此进行外观造型设计。通过分析40T外观造型设计约束,根据以上流程进行设计, 2井下特种车辆人机设计 (1)人-机设计内容 人-机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题和学科。人-机工程在井下特种车辆的安全性、操作舒适性、操作效率等方面具有重要意义。井下特种车的人-机设计主要包括:操作空间、视觉区域分析、作业动作分析、手动控制器尺寸适宜性分析。人机设计软件系统主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA计算机辅助人机设计评价系统。本文以CATIA为人机评价工具对井下特种车辆人-机系统进行分析。CATIA软件中包含了人-机工程学设计与分析模块,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特种车辆可应用CATIA四大模块对特种车的驾驶室、其他操作件进行人-机分析。 (2)人机设计方法 应用CATIA人-机分析软件可对井下特种车辆的空间布局、人体姿态进行分析,图4为井下特种车辆人机分析流程。 ①构建人体模型根据井下特种车辆需要分析的尺寸,确定人体尺寸百分位数、及各种修正量来确定人体尺寸。CATIA的人体模型库中包含美国人、加拿大人、法国人、日本人、韩国人及台湾人,未包含中国人。因此井下特种车辆的人-机分析的人体尺寸需要以GB10000-88中国男性为标准逐一确定。分析过程中设定修正量,要求考虑煤矿井下工人的特殊性。以驾驶室顶高设计为例构建人体模型为例,井下煤矿工人都为男性,且在井下工作时都是佩戴矿灯安全帽。依据GB10000-88中国男性P95坐高为958mm,在加上心理修正的基础上,还需考虑煤矿工人在井下通常佩戴矿灯安全帽。因此最终驾驶室顶高为1240mm; ②设定人体姿态根据人-机分析所需姿态,对人体姿态进行设计,以驾驶室姿态为例,对人体的头部、颈部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度进调节,调节到人体舒适部位; ③人-机分析评价应用HumanPostureAnalysis模块对人-机系统进行分析。打开HumanPostureAnalysis模块,就能够通过分数及颜色直观地显示出人体各个部分的舒适度。若舒适度不达要求,可以通过调整某个部位的位置和角度提高舒适性。可以打开人体的可达域及视域,可以直观地看到人体的操作舒适域及视觉所达域。 (3)人-机设计实例 以40T支架搬运车驾驶室人机分析为例,对驾驶室的舒适性进行分析。按照以上流程分析出了人体在较为舒适的姿态下,人在井下特种车辆驾驶室内的视域及可达域,这样可以方便确定操作手柄的位置。3结语本文提出了井下特种车辆快速敏捷的外观造型设计及人机设计方法,通过实例验证了此方法的有效性及可行性。应用CATIA在井下特种车辆的人-机分析过程中虽然起到了重要的辅助作用,但是不能够完全以此分析为设计标准。首先因为CATIA的人机分析功能部分缺失,如生物力学分析、噪音分析等;其次,近30年国标没有更新,人体尺寸已经发生很大变化,专门针对井下工人的人体尺寸更是空缺。因此人机分析在井下特种车辆的完美应用还需研究分析。 作者:刘玉荣 单位:中国煤炭科工集团 煤矿井下论文:短距离通信技术在煤矿井下的应用 一、短距离通信技术的含义 通常情况下,通信收发两方利用无线电波井下传输信息,且能够在几十米范围内传输,皆可叫做短距离无线通信,也可称为短距离通信技术。短距离通信技术具备多种共性,即对等性、成本低以及功耗低等。短距离通信技术实质指一般意义上的无线个人网络技术,主要有以下几种标准,ZigBee、IrDA和RFID等;此外,短距离技术有各种不同接入技术,如无线局域网技术等。矿井无线通信有感应通信、动力线载波通信等形式。但动力线载波通信在矿井中应用时,由于抗干扰能力弱,难以匹配传输阻抗,所以其效果较差。而感应通信是以电磁感应原理进行通信,发话时,移动通信机的磁性天线与感应线很相似,同时有尺寸大的发射天线,但干扰噪声过大且传输参数可靠性差,很少应用。井下巷道属于一个限定空间,主要是岩壁组建而成的封闭环境,岩壁往往限制电磁波的传播,传播中衰减程度过大。所以选用短距离通信技术应用于煤矿井下中,有着重要意义,短距离通信技术功耗、成本均相对比较低,网络铺设简单,便于操作。 二短距离通信技术在煤矿井下中的应用探讨 短距离无线通信技术具备功耗相对较低的优势,因此对于“本安型”电路的相关设计十分符合。不仅如此,在煤矿井中,使用频谱的要求较为宽松,所以,在煤矿井无线通信系统中,短距离通信技术具有广阔的应用价值。 1.ZigBee技术的应用分析 在短距离通信技术中,ZigBee技术是其中最有代表性的技术,同时应用于煤矿井下占据重要的位置。ZigBee技术指以IEEE802.15.4为主要物理层标准,并以此将大量微小传感器间的通信进行协调。此类传感器无需巨大能量,经过无线电波且利用接力形式,实现两个传感器之间的数据传输,发挥高通信效率。ZigBee技术拥有三个特点:功耗低,即休眠状态下的耗电量为微瓦级,工作状态下的耗电量为毫瓦级;超大网络容量,即1个ZigBee可支持的节点有65000个;广泛的覆盖面积,网络覆盖范围可达100~1000m。ZigBee技术具备双向性定位优势,将ZigBee技术充分应用于煤矿井下中,有效实现井下与地面之间的信息交流,提高定位信息的规范性以及准确性。此外,ZigBee技术在实行双向传递时,可将某些意外或突发事件的发生进行控制和防止,同时,传输的速度相当快,信息准确性也较高,从而提高决策反应效率。ZigBee技术系统在反映井下定位现状的时候,能够利用计算机将井下活动轨迹进行详细描述,也就是经过标识卡活动状况、各种站点间信息的传递等,进行了解和掌握井下活动的具体现状,当发现有不良现象发生时,可立即采取措施,避免发生意外。如在某市煤矿中,因井下地形复杂,在进行煤矿开采时,常常发生事故,发生事故之后,营救人员不能将井下受灾人员的分布情况以及人数进行较好确定,若将营救设备盲目开进,则会误伤受困人员,从而无法及时营救受困工人。然而使用ZigBee技术之后,能将事故受困人员分布位置以及具体情况进行准确确定,促进营救工作的顺利开展,及时救出受困人员,进一步降低煤矿井下安全事故的发生率,确保工作人员的生命安全。 2.IrDA技术应用分析 一般情况下,IrDA技术在调制时,常常利用脉冲相位,如此一来,不但将抗干扰能力增强,而且使连续电平功率大于脉冲电平功率,防止了红外二极管无法承受高功率的现象出现。IrDA技术具备成本低,易控制传播距离、范围,保密性高、抗干扰能力强等特点,将该技术应用在煤矿井下通信系统中,可发挥遥控器的作用。此外,根据国家煤矿安全相关监控系统新标准,对于井下传感器,必须利用红外遥控传感器,无需使用精度产品及电位器调零点产品等。由此可见,IrDA技术应用在煤矿井下中具有重要的作用。 3.无载波UWB通信技术应用分析 在煤矿井下应用无载波UWB通信技术,能够降低煤矿井下通信系统的成功。在煤矿井中,可通过超宽带信号频带宽的优势,将传输距离进行换取。利用UWB无线通信,能快速实现通信和测距及定位统一,多功能一体化等,将无载波UWB通信技术应用在煤矿井下,有利于准确定位井下人员,在发生各种恶性事故的时候,保持无线通信系统通畅,可提高救生抢险的效率。 三、结束语 总之,短距离通信技术在煤矿井下中发挥重要作用,如无载波UWB通信技术、IrDA技术应用和ZigBee技术应用等,只有将这些技术充分利用,才能提升我国煤矿井下开采工作的效率和质量,从而促进煤矿行业的快速发展。 作者:赵娟 朱彤 单位:河南工业贸易职业学院 煤矿井下运输事故的防治工作研究 插销、接头和矿车底盘的钢槽等都是矿车最主要的连接,它的可靠性是安全保障的重点。在多数的情况下,都是因为使用了制作不合格的产品或者是没有经过相关的检查和试验因而导致矿车连接件的断裂从而发生了跑车事故。例如某矿在使用矿车的时候没有对其三环链进行严格试验以及日常的检查,导致在运行的过程中三环链发生断裂形成跑车事故,在事后对三环链进行检查在断裂处发现有旧的裂缝。 煤矿因为铺设轨道所采用的材料质量差,使得车辆在经过钢轨轨缝的时候经常出现跳动。有的时候是因为车辆间连接的插销或链环完全不符合规格,连接时并没有全部的插进去,致使车辆在经过钢轨接头的时候产生震动使得插销或链环跳出,跑车事故不可避免的发生了。因为把钩工放车的失误而发生的事故,因为绞车的司机操作有误以及信号工信号的失误导致事故的发生。例如说,某矿因为使用直径为24mm的6股19丝的钢丝绳作为为提升主绳进行提升,用一个月就出现大幅度的断丝,并且还没有按时去进行相关的检查,某天接班之后当钢丝绳提升到第2钩的时候,在离绳环1.5m左右的位置钢丝绳突然发生断裂,造成斜巷跑车事故,井底有一名工作人员当场死亡。 倾斜井下运输事故主要的防治工作 1制动装置 制动装置包括连锁道挡、阻车器和安全门,属于跑车防护装置的执行机构。通常情况下处于常闭状态,在在正常走钩时它接到指令之后才能开启并让车辆安全通过。如果发生斜巷运输事故,常闭的制动装置能够马上对车辆进行捕获并阻止车辆继续下行,从而达到阻止事故进一步恶化的作用。逃逸车辆的速度是非常快的,制动装置的作用不但能及时可靠地去对车辆进行捕获,还要去承受逃逸车辆所带来的巨大冲击力,并对车辆全部的功能进行吸收。因此斜井使用制动装置是降低斜巷运输事故的有效手段。 2传感装置 传感装置俗称捕车器,主要是对车辆运行的状况进行相关的判断,在正常的情况下,可以将跑车的防护装置设置为开放的状态。在异常的情况下,只要人为地去触动制动的部分就可以让它去执行工作。传感的装置又分为压辊式的传感机构和摆锤式的传感机构。压辊式的传感机构为是专用压辊的装置,当正常的车组经过的时候,车辆的牵引钢丝绳把压辊压下让它后置的机构开放车辆就得以放行。逃逸的车辆并没有钢丝绳去压压辊,这样就会自行的触发其它后置的机构,让制动的机构顺利的捕获并阻止逃逸的车辆。摆锤式的传感装置则是根据车辆行驶的速度对其状态进行判断,正常行驶的车辆在撞击到摆锤的时候使它出现一定角度的摆角。当逃逸车辆的速度达到所限定的数值时,摆锤摆角的度数变大去触发制动的装置起到防护的作用。 3设置躲避硐室 对于运输任务多的倾斜井巷,通常情况下该斜巷是不可以作为人行道使用。如果对于任务提升量并不大,能确保“行车不行人,行人不行车”的前提下,在不行车时该巷道就可以暂时兼做为人行道。当倾斜井巷的提升兼作为人行道的时候,在整个运输期间内在斜巷的上口必须设置阻车器,同时在斜巷中每隔25m必须设置一个躲避硐室,并设有声光语音报警信号装置。在巷道的躲避硐室一侧铺设一条人行道,工作人员必须行走在人行道上。当行车的信号红灯亮的时候,行人必须马上进躲避硐室,待行车信号红灯熄灭之后,才可以继续行人。 对连接件的检查加大力度 1使用中的检查检验每次对倾斜井巷主提升的钢丝绳进行替换时,必须使用两倍最大的荷重拉力进行试验。而矿车的连接装置最少也要每一年进行一次最大的负荷静拉力试验。对正在使用的人车防坠器,必须每班都要进行手动的落闸试验,每个月进行一次静止的落闸试验,每年则进行一次重载的全速试验。 2加强质量检查必须加强连接件产品质量的检查,严把产品质量关。为了对连接件制造的质量进行提高,一方面应该使用相对较合适的材质以及科学合理的制做工艺,而另一方面则是对质量检查必须按照标准进行严格的检查。 3检测中心检验检测中心的检验由国家产品检测中心对连接件进行一系列的检验。主要检验两个方面,一是对产品的质量例行的进行检验,二是对出产产品制作厂家的能力进行审核,并对通过审核的厂家颁发合格的证明。 结束语 我国煤矿井下的运输安全总体的趋势是好的,伤亡人数的比例也在一年年的递减,安全的状况也在逐年的好转。但煤矿井下运输的安全工作并不平衡,因“三违”而发生安全事故比较多,尤其是斜井的跑车事故较为频繁。为了使得煤矿井下运输的状况有所稳定和好转,必须对运输的安全生产工作加大监督的力度,尤其是对于降低倾斜井下事故的几率更是重要。对于这项工作的顺利完成,是维护煤矿井下安全的重要保障。(本文作者:龙明江 单位:徐州矿务集团三河尖煤矿) 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备隐患及维护 摘要:煤矿井下电气设备的正常运行,关乎整个煤矿的安全生产,针对煤矿井下电气生产设备的整改与管理意义重大。鉴于此,本文探讨煤矿井下电气设备的影响因素与防护措施。 关键词:煤矿井下电气设备;电气维护;安全隐患;改进措施 随着现代技术的引入,煤矿电气设备自动化、数字化及机械化程度逐步升高,随之而来的问题也不断增多,如设备的种类繁多,致使电气设备事故的原因以及数量也不短攀升,这为煤矿的管理工作带来一定的难度。煤矿生产中,井下掘进工作环境相对更为恶劣,为保证井下煤矿工作人员的人身安全,电气设备的井下正常运行以及维护显得尤为重要。据不完全统计,在2016年全年的在我国全国范围内发生的煤炭事故共197起,造成451人死亡,其中由于井下电气设备直接造成的事故达30余起。由此可见,井下电气设备的安全性及其维护对于减少煤矿事故的发生有重大的意义。 1煤矿井下电气设备的安全影响因素 目前,影响煤矿井下的电气设备安全性因素主要包含以下几个因素:①环境温湿度。在矿井的生产过程中,电气设备及机械设备会长期处在安全系数较低的环境之中,长时间连续运转势必会降低其安全性能,同时,煤层开采深度的不断增大,工作环境的温度会随之而上升,环境湿度会随之增大,温度升高与湿度增大会降低电气设备散热能力,再加上设备过载现象,由此带来极大的安全隐患;②环境空气中的瓦斯浓度。在我国煤矿重大瓦斯爆炸事故中,有40%的重特大瓦斯爆炸事故,另外49.6%的事故是由于煤矿停、停风造成瓦斯浓度升高导致的事故发生;③电气设备自身的保护设施。设备在恶劣环境下容易产生故障,例如设备不采用接地保护,当金属外壳与电源在紧密接触时,产生漏电流,从而导致人员触电。 2煤矿井下电气设备的分类 为提高矿井下使用电能的安全性,不论是在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井或瓦斯突出矿井,均须使用矿用电器设备。矿用电气设备大体分为两类:(1)矿用一般性电气设备。适用场合:矿井下无瓦斯、煤尘爆炸危险性的场所。(2)矿用防爆型电气设备。Ⅰ类,煤矿用电气设备。Ⅱ类,除煤矿外的其他爆炸性气体环境用收稿日期:2017-08-22作者简介:高博,男,现在内蒙古银宏能源开发有限公司工作。电设备。 3煤矿井下电气设备的维护 3.1温湿度对井下电气设备影响及解决方案 井下热量主要来源于机电设备的运转与高温岩石的散热,另外,煤尘黏附在设备外侧时也会使用电设备散热变差,导致设备出现失灵从而引发安全事故。温度对井下电气设备的影响体现在以下几方面:电气设备都有固定的温度耐受值,当温度低于耐受值时,温度的变化与设备寿命呈反比关系,随着温度的升高,用电设备的寿命会逐步降低;当温度超过耐受值时,电气设备将会产生击穿、熔断等不可逆的损坏性故障。空气湿度也是影响电气设备安全性的重要因素,井下常年积水是空气湿度的主要来源。空气相对湿度超过80%称为高湿环境,但井下的湿度通常保持在90%以上。高湿环境对于电气设备有极强的损坏:①加速金属材质的腐蚀;②影响设备的绝缘性;③霉菌增长概率加大。 3.2电气设备漏电流的影响及保护 煤矿井下电气设备局部接地存在很多问题:①工作面中的设备局部接地极没有设置在干燥处;②接地线及接地板的材质不符合国家规定标准;③设备局部接地电极安装位置不规范;④拒不接地极连接处为紧固,发生松动,造成安全隐患。造成电气设备局部漏电的原因有很多,井下在有限的工作范围会逐步增加电气设备的磨损程度;变电所顶板上长时间淋水以及空气湿度的增大,使机电设备锈蚀,其他误操作都可能引起电气设备的漏电现象,影响工作人员人身安全。井下电气设备的漏电流是一个极大的危险因素,若维护不当,会导致设备绝缘损坏,保护失效引发火灾,更有甚者引发煤矿次生灾害,如瓦斯爆炸及停产等重大事故。针对上述产生机电设备安全隐患的问题,现提出相应的解决措施,以最大限度杜绝相关事故的发生。(1)正确选取局部接地极地点,明确接地线的安装规范。(2)规范安装制度,以及保证井下机设备相关装置的装备与供应。(3)建立明确的机电设备接地保护机制,加强相关人员的培训。 4总结 煤矿井下设备的可靠性关乎整个煤矿的安全生产,电气设备的稳定安全运行可保证管理与维护更加便捷,并且可保证电器设备的运行寿命及能力。电气设备运行良好,可以为煤矿节约生产成本,提高经济效益,为煤矿生产增强竞争力。 作者:高博 单位:内蒙古银宏能源开发有限公司 煤矿井下论文:自动化控制在煤矿井下皮带运输的应用 摘要:在煤矿开采生产过程中,利用自动化控制技术能够有效提升生产作业效率,也能够降低人力资源成本,并保证生产作业的安全性。在煤矿开采规模不断扩大的情况下,自动化控制技术愈来愈受到关注,并得到了普及。基于此,本文对自动化控制技术在煤矿井下皮带运输中的应用进行了分析,并提出了相关观点,以供参考。 关键词:自动化控制;煤矿;皮带传输 1煤矿井下皮带运输自动化控制的必要性 目前,我国煤炭行业正处于发展瓶颈期,很多煤炭企业面临着巨大的生存压力,前景不容乐观。若要让传统煤炭工业保持充足的动力,就必须采用高新技术对传统生产模式进行改造,以此来提升生产效率、质量,并降低整体运营成本,从而提升利润空间,创造新的发展出路。皮带传输装置是煤矿生产过程中不可缺少的设备之一。传统皮带运输设备传动效率较低,启动时电流较大,存在功率不平衡、无环流损失大等问题,并且设备容易老化[1]。这不仅会增加煤矿企业运营成本,还可能受设备老化影响导致安全事故出现。显然传统井下皮带传输设备已经无法满足当前煤矿企业发展的需求。采取自动化控制技术对井下皮带运输设备进行改造,能够实现皮带运输设备智能化、动态化控制,从而提升煤矿开采作业效率及安全性,有利于提升整体效能。 2煤矿井下皮带运输自动化控制特点分析 煤矿井下皮带运输自动化控制系统主要是利用电力电子技术对设备相关参数进行控制,进而实现动态化调节。自动控制系统可通过分布在传送带上的载荷传感器对负荷信号进行采集,并将其传递至中枢系统进行分析,然后再将动作指令向调速电机传递,以此来控制皮带运行速度。这种控制方式能够动态性地匹配实际负载,可有效降低能耗,并延长传动部件使用寿命,能够大幅度提升设备运行的稳定性与安全性。煤矿井下皮带运输自动化控制系统主要由计算机及多种传感器构成,计算机可以是单片机、PLC控制器或嵌入式计算机[2]。利用传感器可对皮带运输设备相关参数进行连续监控,再通过计算机调控,可实现对设备的保护,相关显示控件能够将实际参数状态反映给使用者。同时,系统具备了网络通信功能。计算机具备了通信端口或通信模块,可与其他设备相连,可实现信息远程传输、分享,由此来实现远程控制。各类传感器可准确捕捉设备信号,包括皮带传输速度、荷载等,并为中央处理器提供对应的数据流,以此来精确控制电机运行动作。 3PLC自动化控制系统在煤矿井下皮带运输中的应用 PLC自动化控制系统是煤矿井下皮带运输当中最为常见的自动化控制系统类型之一,其主要作用在于保护及控制,具体如下: 3.1保护运输过程 利用PLC自动化控制系统能对皮带运输设备进行有效保护。通常情况下,长距离皮带运输受井下环境因素影响,可能会出现部分故障。PLC自动化控制系统当中除了会设置传感器外,还会设置一定量的保护开关。采取故障地址识别技术,便能够对保护开关动作如闭锁、跑偏等进行识别,相关信息会被反馈至控制中心,控制中心会根据故障信息数据做出及时处理。皮带运输过程中,温度问题也是较为常见的问题之一。运输机长时间运载负荷,会产生较大的热量,电机温度会逐渐升高。如果电机温度超过某临界值,会影响到传输系统正常工作状态。在PLC系统当中,电机内部会被置入一个热电阻装置。借助该热电阻装置电流信号能够被转变为温度信号,即可实现温度监控。当电机出现局部温度过高时,控制中心会立即自动停车,避免电机因持续高温工作而受损。此外,PLC系统当中置入了若干电流变速器,能够反映出电机电流信号。若实际电流超出额定电流,控制中心获得对应的信息后会及时停车,对电机进行保护[3]。 3.2控制运输过程 PLC自动化控制系统对煤矿井下皮带运输的控制主要包括手动控制及自动控制。当煤矿井下皮带运输设备处于正常运行状态时,相关工作人员仅需手动启动电控开关,PLC自动化控制系统便能够按照预设程序来操控皮带运输设备,由控制中心进行全局控制,即可实现自动化操控。如果皮带运输设备运行过程中出现问题或故障,传感器会将相应的信息传递至PLC控制系统,控制器对相关信息进行分析后,会发出反馈指令,停止设备运行。相关故障信息也将传递至控制中心。当设备故障排除后,控制器会对设备重新发出运转指令,由此可避免设备在故障状态下运行,能够有效防范安全事故。 4结语 自动化控制技术的不断成熟为煤矿井下皮带运输及生产作业提供了有力的技术支持。传感器的大量应用取代了人工监测,借助各类传感器能够对皮带传输系统工况做出更为准确的判断,有利于提升整体生产效率。同时,也能够减少设备维护、检修人员数量,可有效降低人力资源成本。未来煤矿井下皮带运输系统数据将呈现多接口的发展趋势,传感器将具备更高的精度与灵敏度,可保证数据的全面性与准确性,自动化控制系统性能将得到大幅度提升,从而为井下生产作业创造一个安全、稳定的环境。 作者:白文艺 单位:山西省忻州市神达集团栖枫煤业有限责任公司 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备功能与设计 【摘要】随着煤矿开采业的发展,煤矿逐渐向深部作业,深井作业地质环境比较复杂,粉尘多、土层含水量多,很容易影响电气设备的功能,从而对煤矿井下作业的安全产生影响,甚至引起煤矿爆炸等安全事故。因此,为了确保井下作业的安全性,应该加强井下电气设备的硬件电路功能模块,降低电气设备故障发生概率。 【关键词】煤矿生产;井下作业;电气设备;电路模块 引言 煤矿电气设备包括高压开关柜、高压防爆配电装置、磁力启动器、移动变电站等等,这些电气设备的高压开关柜主要用于煤矿地面变电所、井下中央变电、总进风巷和主要进风巷、低瓦斯矿井的井底车场等,这些电气设备的高压开关柜继电保护装置以电磁感应装置为主,对矿井电气设备具有一定的保护作用,但是结构比较简单,已经无法适应当下煤矿井下作业的要求。因此,如何针对煤矿井下作业的要求,让电气设备继电保护装置能够符合井下作业的环境,从而有效地维护井下作业的安全性。 一、当前煤矿井下电气设备运行存在的问题 近年来,随着煤矿开采业的发展,煤矿井下作业应用的电气设备越来越多,在提高煤矿生产效率的同时,也存在一些安全隐患:比如电气设备的继电保护装置没有有效发挥保护作用,影响电气设备的正常运转,甚至造成一定的安全隐患。因此,设计一种性能稳定、保护种类齐全、保护装置灵敏度高、可靠性强的煤矿井下电气设备智能控制模块很有必要。 二、智能化电路模块设计 2.1漏电闭锁模块 漏电闭锁模块的功能主要是检测绝缘电阻,在真空接触器吸合之前或者断开之后,检测电机绕组部分电缆的绝缘性能,如果发现电缆的绝缘电阻值比动作值低,那么就启动漏电闭锁保护动作,禁止启动或者发出报警信息,液晶显示屏显示漏电故障和漏电绝缘电阻值。如果主回路的绝缘电阻值恢复到动作值的1.5倍时,漏电闭锁保住装置断开保护动作,真空接触器合闸。但是在设计的时候,漏电闭锁保护装置断开动作比主回路断开动作延时10秒。如果继电保护装置启动前没有出现漏电故障,电力系统启动后真空接触器吸合后漏电保护功能应该由上一级馈电开关完成,漏电闭锁保护模块不启动。 2.2通信模块 通信模块负责电气设备信息的传输,一旦电气设备出现故障,通信模块将设备故障及时传输到电力系统,技术人员根据故障信息,立即对设备进行检修。为了满足煤矿深井作业的需求,通信模块使用远距离数据传输的RS-485,通过它将电气设备的参数发送到矿井的局域网,矿井工作人员就能通过局域网随时了解电气设备的运行情况。通信模块分串行通信和并行通信。串行通信方式小的传输线少,适合远距离传输。并行通信传输速度快,但是所需的传输线比较多,长距离传输数据会增加成本。根据煤矿生产的实际情况,选择串行通信方式。RS-485串行通信必须按照RS-485通信接口标准进行设计。 2.3联控模块 联控模块是电气设备智能控制系统中重要的组成部分。当电气设备控制系统设计为联控模式以后,整个电力系统只需要一台主机,通过主机就可以控制其他机器。整个联控系统可以由一台主机控制开启和关闭,同时每一台机器都可以单独启动和停止。如果联控装置出现故障,那么系统会自动停机,将停机信息传输到液晶显示屏上。如果联控系统出现问题,首先要立即排除故障,让每一台机器恢复正常运行。联控装置的命令通过频率完成,每一台机器和控制命令对应一定的频率脉冲,如果机器需要向下机位发送命令只需要发送一定的频率脉冲就可以实现,下机位接受到信息以后进行解码,自动识别上机位的指令。 2.4电源模块设计 智能继电保护装置的电源电路包括电网供电电路和电池供电电路,这两种供电方式通过把闭合开关自由切换。如果是在电网上运行,则采取电网供电方式,电源控制由继电开关电源供电,如果系统停止运行时,按照煤矿生产的规范和用电要求,井下不允许带电打开隔爆外壳,所以将供电方式切换成电磁供电,这个时候,电气设备的智能控制系统由外接蓄电池提供电源。此外,为了避免蓄电池发生电极短路的现象,要做好蓄电池的保护措施,比如在靠近电极两端的地方串接200毫安的快速熔断式,可以避免蓄电池电极短路故障的发生。 三、结束语 在提高煤矿生产的效率和质量的同时,电气设备运行过程中存在的安全隐患给煤矿安全生产带来一定的影响,并直接威胁到煤矿工人的生产安全。因此,做好煤矿井下电气设备功能电路模块智能化设计,有利于提高电气设备的安全性和可靠性,避免电气设备故障的发生,从而保证煤矿安全生产。 作者:冉刚 单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电安全技术管理分析 摘要:阐述了加强煤矿井下机电安全技术管理的重要性,分析了当前煤矿井下机电安全技术管理所存在的主要问题,并提出相应解决措施,以期保障煤矿安全生产,提高生产效率。 关键词:煤矿;井下机电;安全技术;管理 加强井下机电安全技术管理,是防范煤矿事故的重要措施,对减少安全事故的发生具有重要意义。而由于多方面因素的影响,当前煤矿井下机电安全技术管理方面还存在着一部分问题,针对这些问题展开研究,能够着力提高煤矿井下机电安全技术管理的有效性[1]。 1加强煤矿井下机电安全技术管理的重要性 1.1保障煤矿井下工作人员生命安全 煤矿井下机电设备的安全性直接关系着煤矿生产作业的安全,与煤矿井下工作人员的生命安全息息相关。井下机电设备一旦出现故障并引发安全事故,将直接威胁到煤矿井下作业人员的生命安全,为充分确保煤矿生产的安全性,减少事故对井下工作人员的危害,加强煤矿井下机电安全技术管理是十分必要的。通过强化安全技术管理,能够有效提高井下机电设备运行的稳定性,提升相关操作人员的安全意识与安全操作能力,确保安全隐患及时发现与排除,结合管理的优化能够有效实现安全生产的目标。 1.2保障煤矿企业长期稳定发展 煤矿安全事故往往会对煤矿企业造成较大的经济损失,并使煤矿企业的外部形象受到影响,导致煤矿企业在市场中竞争力下降,甚至失去大量市场资源,包括资金、客户、人才及合作企业等,对于企业的长期稳定发展极为不利。因此,企业加强煤矿井下机电安全技术管理,通过有效的管理措施,保障机电设备运行生产过程中的安全性,减少安全事故发生,能够有效减少和避免安全事故对企业造成的损失,保障煤矿企业长期稳定发展。 1.3保障社会和谐稳定发展 煤矿安全事故造成的影响不仅体现在煤矿工作人员及企业方面,其对社会的影响也是不容忽视的,煤矿安全事故对伤亡人员及其家庭所造成的影响极为深远,并非简单的赔偿可以弥补,事故导致一个家庭破碎,安全事故频发还将引发一系列严重的社会问题,导致社会公众对煤炭行业整体态度与看法,并且可能对政府监管工作失去信心,甚至可能造成社会恐慌,这些对于社会和谐稳定的危害是十分严峻的。基于此,加强煤矿井下机电设备安全技术管理,强化煤矿企业整体安全意识及对煤矿安全事故防控的力度,全力避免煤矿安全事故的发生,已成为保障中国社会和谐稳定发展的必要举措。 2当前煤矿井下机电安全技术管理存在的问题 2.1机电作业人员素质有待提高 煤矿井下作业本身具有很高的危险性,作业环境十分恶劣,劳动强度大,因此煤矿企业大都难以留住高素质人才,而掌握专业知识的年轻人又很少愿意主动投入到煤矿井下工作当中,这也就造成煤矿企业人才缺乏,机电作业岗位人员往往只经过短时间的突击培训便上岗作业,其对煤矿井下机电安全作业知识与技术的掌握不充分,这也为煤矿安全事故的发生埋下隐患,机电作业人员素质的提高成为煤矿井下机电安全技术管理工作的当务之急。 2.2相关管理制度缺乏完善性 随着机械化作业的优势日益显现,煤矿企业大都已进行了井下作业机械化改造,使煤矿机电设备自动化程度得到了很大提高,但同时由于机电设备增加,对于相应的安全检查工作也提出了更高要求。而从实际情况来看,中国目前许多煤矿企业在井下机电安全技术管理方面存在管理制度不完善的问题,相关安全管理工作的制度规范存在不足,部分规章制度模糊,无法全面有效地指导和规范安全技术管理工作,也容易导致机电作业过程中因管理不力产生安全隐患,影响安全生产目标的实现。 2.3机电设备使用及维护存在问题 机电设备使用中的问题主要体现在操作及使用不规范方面:(1)与机电设备操作及使用人员专业素质不足,缺乏必要的专业知识与技能掌握有关;(2)则是源于安全技术管理缺失,设备使用不规范很容易导致操作失误,引发安全事故,也可能造成设备故障,导致设备使用性能与安全性能下降,进而产生安全隐患。而设备维护方面的问题主要体现在日常设备安全检查与故障检修存在漏洞及为节约生产成本,不注重机电设备及配件的维修与更换,导致设备部分配件老化严重,工艺技术落后,故障发生频率增加,甚至出现带病运行的情况,这些都严重威胁着煤矿生产安全,影响安全技术管理的效率[2]。 3加强煤矿井下机电安全技术管理的有效措施 3.1加大力度推动煤矿企业人才队伍建设 (1)企业要加大资金投入培养专业人才,对企业现有队伍进行系统全面的专业素质培训,让员工充分掌握煤矿井下机电设备的安全操作知识与技术,提升安全生产的意识与能力;(2)建立完善的人才培训制度体系,保障企业人才培训的顺利开展,并严把培训考核关,通过科学而严格的资质与能力考核,确保进入工作岗位的员工资质、能力与专业素质满足岗位要求;(3)努力完善煤矿井下作业的安全保障措施,提高井下作业的安全防护水平,充分保障井下机电作业人员的生命安全,从而增强企业对高素质人才的吸引力,努力打造一支高素质专业化的复合型人才队伍。 3.2建立健全煤矿井下机电安全技术管理制度体系 安全技术管理制度是煤矿井下机电安全技术管理工作有效开展的重要保障,因此,煤矿企业应结合现行煤矿机电相关的法律规定,并根据企业自身实际,制定与企业生产相适应的安全技术管理制度,并形成完善的制度体系。应通过对制度的完善明确各相关部门及工作人员的权责划分,以保障煤矿井下机电设备生产安全为出发点,合理划分权责归属,并通过建立安全技术管理责任制,确保各个部门及相关工作人员切实履行自身责任,做好本职工作,严格按照相关管理制度要求执行,通过规范化的安全技术管理,保障煤矿井下机电设备作业的安全性。 3.3强化机电设备安全监察与维护检修 井上下所使用的机电设备按照生产和区域要求落实具体责任人,强化检查责任,并加大对机电监察人员的考核力度。对存在隐患的设备要定时督察,保障安全生产。把质量考核体系审核工作引进机电管理、安全监察中,建立机电隐患风险评估和动态检查整改机制。管理人员要保障检修时间,进行动态监测和管理。 4结语 煤矿井下机电安全技术管理工作具有重要意义,对于煤矿企业而言,要实现安全生产的目标,保障企业长期稳定发展,必须要针对煤矿井下机电安全技术管理工作中存在的一系列问题,积极采取有效措施予以解决,提高井下机电安全技术管理的效率,确保机电设备的运行和使用安全,也为企业长期效益的实现提供基本保障。 作者:齐鸷 单位:山西晋煤集团机电处 煤矿井下论文:煤矿井下排水系统节能技术改造 摘要:煤炭行业是我国国民经济的支柱产业,其发展关系着国家的长远进步,而煤炭企业的节能环保工作则影响着煤炭生产的经济效益、社会效益与环境效益。煤矿井下主排水系统是煤炭生产用电的重要组成部分,对其井下节能技术改造有利于煤炭企业总体效益的提升。加强对单片机、PLC、计算机、电力电子等前沿技术的推广与应用,打造可靠安全、环保节能的井下主排水系统对煤炭企业生产和煤炭行业发展意义重大。 关键词:主排水系统;节能;技术改造;自动控制 一般而言,煤矿主排水泵房的供电线路须大于1趟。倘若某条回路出现意外,发生中断供电的故障,那么其他回路便可及时派上用场,继续为排水系统负荷供电。在煤矿井下,多台水泵会安装于主排水泵房。通常来说,有工作的水泵,也有备用的水泵,同时还有备用检修水泵,以此来确保煤矿主排水系统的顺利工作。该类人工操作模式有很多弊端,如操作程序复杂、劳动强度大、设备故障率高、主排水泵运行启动时间长、人为影响因素多等,并且会间接造成人力、物力浪费。因此,为实现矿井的现代化管理目标,应打破这一固有的传统模式,煤矿主井下排水系统的节能改造刻不容缓。 1改造方案 为完成煤矿井下主排水系统的节能技术改造任务,可借助如下方案加以尝试:在煤矿井下中央泵房安装5台离心水泵,其中2台工作水泵,2台备用水泵,1台检修水泵;以自动化控制为控制方式,排水泵主电机选择软启动方式,采用矿用隔爆型高压软启动柜。这种主排水自动化系统是以光纤工业以太网为基础而应用的,其优点不仅在于可以让水泵实现单机控制,还可以通过以太网传输接口模块与设置将安装在井下的中央变电所网络交换机和控制系统连接起来,从而使煤矿地面调度中心能够对井下全部被控设备实现及时而有效的控制与检测。 2采用软启动电控设备 2.1防爆型高压软启动器运作原理 主电路与控制电路为防爆型高压软启动器的两个主体性构成部分,被控电动机和三相供电电源通过软启动器主电路的三组反向并联可控硅而被串联起来。水泵电动机运行前,控制电路会对可控硅导通角的幅度进行控制,进而不断提高加于电动机端的电压值,随之而来的是电动机转动速度的不断增大,一直到它达到额定转速时方会停止。 2.2软停车的特点 遇到井下排水系统主排的水泵电动机直接停车的情况时,由于流体运动速度受到的影响较大,有压管路内的动量会发生剧烈变动,水击现象会出现于管路之中,这无疑将会对水泵、阀门、排水管道等重要设备或零件构成相当严重的威胁,甚至有可能对水泵管道或阀门产生根本性破坏。 2.3软启动主电路控制接线的特征 在遇到排水泵启动或停车的情况后,软启动主电路控制接线的晶闸管将以软启动、软停车为目标及时地投入运行。在水泵完成开启之后,旁路接触器会合闸,将晶闸管短接,水泵主电机接受供电电源全电压,并正式进入运行状态。这种安装接线有很多优势,它们集中体现于,在水泵的工作状态中,主电机和电网是直接连接的,没有谐波;可将旁路接触器视作一项备用措施,在晶闸管出现问题时或其他紧急情况下,旁路接触器能够使水泵主电机直接启动,主排水系统工作的安全性和持续性获得了相当程度的保障。 3自动控制系统结构 3.1地面总监控站 自动控制系统中的地面总监控站是井下主排水系统的总指挥部,它设置于煤矿地面调度中心,通过工作站,该中心对井下情况进行实时的监控、监视与检测,尤其注意中央排水泵房各项设备的运行状况。 3.2工业以太网网络结构 自动控制系统中的工业以太网是井下主排水泵的监控系统的主干网,通过它,自动控制系统能够便利地采集信号,从而对井下主排水系统的设备与设施进行十分有效的监控。 3.3煤矿井下主排水系统监控单元 监控主控制站、信号采集装置和各类传感器是主排水系统监控装置的主要构成单元。其中,主控制站是其通信核心,能够有效实现地面控制中心与井下分站监控之间信息的上下传播,并借助排水系统操作显示屏,将井下主排水系统的运行数据呈现出来,从而将更为精准有用的运行信息传送给相关工作人员。 4煤矿井下主排水控制系统功能 第一,主排水控制系统可以对主排水系统运行水泵的各项技术参数进行及时的采集,这些数据是工作人员实时判断排水泵运行工作状况的基本依据。第二,按照井下涌水量、工作时间、用电负荷等实际情况的差异,能够自动启动或者自动终止主排水泵的运行。第三,当排水系统出现异常状况,系统可以在第一时间发出相关信号;在遇到排水系统出现故障的情况时,系统可以对故障类型进行辨别和判断,如有需要则会自动使水泵终止运行。第四,该系统的兼容性较好,可以和煤矿的生产综合调度系统相连,工作人员只须在地面生产调度监控中心便可对其进行有效干预。 5改造后系统的主要特征 首先,软启动方式的排水系统主电机可以独立对启动电流进行智能化处理,这将有利于提高电动机启动的平稳性。第二,自动和手动两种方式都可以实现对系统的控制,且可以彼此转换和备用,系统可靠性获得了极大保证。第三,就地紧急停车是系统的主要特色之一,这有利于系统运行安全性的保障。 6结束语 综上所述,煤矿井下主排水系统的节能技术改造关系企业生产和行业发展,是生产技术提升的重要组成部分。实践证明,上述井下主排水泵自动控制系统的运行状况稳定,有效减少了耗电量,节能效果十分显著。排水系统的技术改造不但有利于解决长期存在的煤矿井下电能使用效率低等难题,实现节能,还有利于促进矿井管理质量和设备水平。 作者:王静斌 单位:唐山开滦赵各庄矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电设备故障分析与预防措施 摘要:在煤炭生产过程中,特别是煤矿井下作业,机电设备的使用已经成为一种普遍的现象。机电设备的使用给煤炭生产带来了极大的便利,使复杂危险的煤炭生产过程变得更加简单和安全。因此,保证煤炭机电设备的正常运行,特别是井下机电设备的正常运转,已经成了煤炭生产是否可以正常运行的决定性因素。 关键词:煤矿;井下机电设备;常见事故;分析;预防措施 机电设备的使用对于煤矿井下生产产生了积极的影响,使煤矿井下生产更加的高效安全。但是由于种种原因,井下机电设备事故时有发生,如输送机、掘进机等设备在生产过程中发生的人身意外伤害事故和由于高压和低压及造成职工的生产触电人身伤亡事故。这些事故使井下煤炭生产工人的工作积极性受到影响,同时使煤炭的正常生产受到极大的影响,给煤炭企业造成了不小的经济损失。 1对煤矿井下机电设备常见故障分析的意义 煤矿井下生产是一个复杂而且危险的过程,在这个生产过程中,机电设备发挥着重要的作用。机电设备一旦发生故障,不仅直接影响到煤炭的生产,还有可能对井下生产的煤矿工人造成人身伤害。因此,需要尽量减少和避免煤矿井下机电设备故障的发生。这就需要对煤矿井下机电设备常见故障进行认真仔细的分析,并且针对相关问题进行改进,从而保证煤矿井下生产可以更加顺利、安全、高效的进行。 2煤矿井下机电设备常见故障 在目前的煤矿井下生产中,机电设备的自动化程度已经非常高,使用的机电设备也非常多和复杂。各机械设备随着使用时间的不同,可能在不同使用时段会出现相同的问题。在各种设备使用的初期,也就是机电设备的磨合期,煤矿井下机电设备由于操作不当和设备自身的原因,发生事故的概率与磨合好的设备相比会高很多;磨合期过后就是煤矿井下机电设备的中期阶段,也就是机电设备使用的最佳时期。在这个时期,机电设备经过磨合,设备自身的性能已经达到了最佳,操作人员对于设备的熟悉程度也已满足要求,在这个时期,机电设备出现故障的概率是最小的。煤矿井下机电设备的高发期发生在设备使用的晚期,在这个时期,设备由于长期使用,各部件的磨损、老化、腐蚀等情况都比较严重,设备的使用效率已经不处在高效期。在这个阶段出现的常见故障主要有:设备异响、设备过热、设备排气成分发生变化、设备的电压和电流变化幅度比较剧烈。这些故障如果不及时进行处理,将会导致设备损坏,影响煤炭的正常生产,甚至危险到井下矿工的生命安全,需要引起我们足够的重视。 3煤矿井下机电设备常见故障原因分析 3.1设备更换不及时 煤矿井下机械设备往往是在矿井设计施工时成套购入的,是一个整体性的系统。如若某个单个的设备出现了问题,那么只能想办法对这个设备进行修复,但是修复完的设备难以达到原有的效率,这造成整个机电设备系统效率的下降。如果想要从根本上解决这个问题,就需要将整个系统进行更新换代,投入大量的资金,这对于煤矿企业来说是不现实的。造成煤矿井下机电设备更换不及时,设备老化问题日趋严重,煤矿井下机电设备出现故障的概率越来越大,煤炭井下安全隐患也越来越大,使煤炭生产的安全性难以得到保证。 3.2设备检修工作不到位 煤炭生产的不间断性,使得煤矿井下设备磨损程度和老化速度大为加快,加之生产过程中公认的误操作,使得机器出现故障的概率大为增加。面对这种情况,就需要在日常生产的同时,对煤矿井下机电设备进行仔细认真的检查和维护。但在实际生产中,由于进行检修人员的专业知识不过关和责任心不强,导致大问题查不出来,小问题又不关注。使小故障慢慢积累成了大故障,给煤矿井下生产带来诸多的不便,造成生产安全隐患。 3.3煤矿第一线工人整体素质不高 在目前的煤矿井下生产中,虽然机械设备大范围使用,但对于人力的需求量还是比较大的。目前在很多煤矿企业中,由于以上工作环境和工作强度的原因,煤矿第一线工人的素质较低,安全意识也不高,其在操作煤矿井下设备时,时常会出现误操作的情况,造成机电设备的故障。 4预防煤矿井下机电设备事故的措施 在对煤矿井下机电设备常见故障进行分析后发现,很多常见事故的发生是具有共性的。找到这些共性的原因后,在实际工作中,要有针对性的开展工作。 4.1提高煤矿一线职工的专业素质 通过对相关煤矿井下机电设备常见故障的分析统计发现,很多常见事故都是由于一线工人的专业知识和专业素养不高,在工作中又缺乏责任心,使得在煤炭生产中出现了机电设备的误操作。针对这种情况,在实际工作中,需要定期对一线职工进行设备操作和煤矿井下生产的知识讲座和培训,使井下一线职工有提高自身素质的机会。同时在进行一线职工招聘时加大投入,招录并鼓励专业知识过硬的工人参与到一线生产中,从而保证煤矿井下生产可以更加顺利地开展。 4.2加大煤矿井下机电设备的资金投入 机电设备是煤矿井下生产的重要物质保证。如果其设备长期处于老化和磨损严重的状态,那么对于生产来说是不利的。虽然对煤矿井下机电设备进行更换代价比较大,但是不换的话损失可能更加的惨重。所以在实际工作中,在做好煤矿井下机电设备日常管理维护的同时,对于确实需要更换的设备要及时进行更换,保证井下煤炭生产可以顺利地开展下去。 4.3加强煤矿井下机电设备的日常管理和维护 在实际工作中,企业应该明确井下机电设备管理和维护的重要性,使从事井下机电设备管理和维护的工作人员工作责任心可以得到提升,对于任何可能出现故障的隐患都不放过,认真做好井下机电设备维护和管理工作,确保煤矿井下生产可以更好地开展。 5结论 煤矿井下生产过程复杂,井下机电设备故障频发。我们需要在工作中认真总结,对于引发井下机电设备故障共性的原因进行分析,进而加以改正,从而减少或者避免类似煤矿井下机电设备故障的出现,从而保证煤炭生产更加顺利地开展。 作者:刘晓敏 曹虎奇 单位:中国神华神东煤炭集团公司 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备论文 一、煤矿井下电气设备可能存在的安全事故 (一)电网漏电故障与触电伤亡事故 煤矿井下巷道狭窄,空气潮湿,作业复杂,电气设备在这种条件下长期运行,即便采取了绝缘保护措施,也无法从根本上杜绝漏电故障的发生。作业人员在井下作业虽然都严格执行操作规范和《煤矿安全规程》,但是很多情况下,由于电气设备漏电,作业人员即便不直接接触电气设备,也容易发生触电事故,加之一些作业人员安全意识不强,并未能严格执行安全操作规定,接触高压带电体,容易发生伤亡事故[1]。 (二)电气设备短路和电火灾事故 电气设备长期过负荷运行,供电线路因载流导体温度升高而损坏,短路情况就容易发生,电气设备短路会出现电火花,一旦引燃周围的木支架、绝缘材料,或者是瓦斯煤尘,就会引发火灾。电气设备连接部分接触不良,在电流通过连接部分时,接触点电阻就会增大,致使局部温度升高,这时也容易引发火灾。电缆接线盒因质量不高,长期受到潮气的入侵,也容易发生短路,一旦点燃煤尘,就会引发火灾。由于短路,引发过载事故,电气设备通过的电流值要远大于额定值,一旦绝缘体损坏,也容易引发火灾[2]。 (三)电气设备失爆 统计数据显示,电火花是引发瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的主要元凶,而电火花则是由电气设备失爆引起的,换言之,电气设备失爆很容易引发的瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故,这也是煤矿井下安全预防的重点。在电气设备运行中,只有保证其处于正常的工作状态,预防故障产生的电火花,使其不至于点燃煤矿井中的煤尘,才能有效减少瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的发生。 二、煤矿井下电气设备安全事故的预防 (一)做好漏电和触电的安全预防工作 预防电气设备漏电,应正确选用设备的型号,注意检查电缆,做好接地保护工作,利用中性点绝缘供电系统来预防漏电事故的发生。应在开关跳闸位置处安设漏电保护装置,在高、低压配电线上安设检查漏电的保护装置,高压配电线上的检漏保护装置应是有选择性的,低压配电线上的检漏保护装置应选择有闭锁的,在未安设这两种检漏保护装置的情况下,必须安设自动切断漏电装置。为了防止触电事故的发生,井下作业人员绝不能接触或接近电气设备带电体,在特殊情况下,不得不接近带电体时,必须采取必要的防护措施,相关操作应按照《煤矿安全规程》进行。 (二)做好电过流故障和电火灾的安全预防工作 电气设备过流可能引发短路,应采用过流保护装置来预防电流故障,在电气设备超负荷工作时,应对过流保护装置的设定值进行调整确保整定值的可靠性。此外,还可以选择校检保护装置对最小两相和最大三相短路电流的安全动作系数以及动热稳定性进行调整。为了预防电火灾,应对电气设备和电缆进行定期巡检,做好维护工作,防止过负荷运行以及短路故障,应安装继电保护装置,并整定各类短路保护装置,使其能够正常发挥作用,有效预防电火灾事故的发生[3]。 (三)做好电气设备失爆的安全预防工作 电气设备中的动力设备和开关电闸应选择防爆外壳(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外壳要有一定的强度,即便在隔爆壳内发生爆炸,外壳也不会变形,确保电气设备发生的电火花及其引发的火焰受到足够的冷却,不至于引燃隔爆壳外的煤灰和瓦斯。此外,还可以选择提前切断电源,优先采用本质安全型电路,并对电气设备的防爆装置进行日常巡检和周期性巡检,使其能够正常发挥作用。 三、结论 鉴于煤矿井下作业的复杂性以及安全事故的不可预测性,为了更好地预防电气设备的安全事故,应加强井下电气设备基础管理,制定和建立安装、使用、维护、巡检等制度,实现管理的规范化和制度化。 作者:庾彦武 李孝利 单位:陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司
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。
浅谈煤矿电气设备自动化:煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:本文主要针对煤矿机电自动化在我国的发展趋势、煤矿机电设备自动化技术应用方向进行简要分析,仅供参考。 关键词:煤矿;机械电气设备;自动化;调试技术 一、煤矿机电自动化在我国的发展趋势 机电设备自动化具有着智能化、信息化以及程序化等特点,还具有着很多的优点,如:容易操作、容易维修、机电自动化设备的体积较小、可靠性高以及减少了井内的操作人员等优点。所以机电自动化技术在开采煤矿行业中受到了众多的关注以及广泛的应用。煤矿机电设备自动化技术从员工的角度来看,对操作人员的工作难度进行了降低;从企业的角度来看,对煤矿的安全性也有了很大的提高,利用科学进行人员的分配,可以得到可观的经济收益和巨大的社会影响力。 从目前来看,我国和其他国家在煤矿机电自动化的普及程度方面存在很大的缺点,在技术的成熟程度方面也有着特别大的差距。所以,针对煤矿机电自动化技术,要加强对其的研究力度,加大对其的投资以及加快应用机电自动化技术的发展步伐。煤矿机电自动化技术作为煤矿企业的生产以及发展的核心技术,其的发展方向也很明显,如对开采技术的开发特别的重视,加强对配套设备的设计,注重开发有自主知识产权的技术。根据实际的教训,要想增加煤炭的开采量和煤炭的开采水平,以及加强作业的安全可靠性,就应该生产出有自主知识产权的的核心设备和核心装置。还有就是,能够增加煤炭开采量的主要因素就是产品在通信这一方面的能力,所以要加强设备收集信息的能力,同时还要能够从收集到的信息中提取出有价值的信息,只有这样做才能够提高煤炭的开采能力和生产煤炭的工艺,因此未来的煤矿机电设备的发展方向就是要开发智能的自动化的煤矿机电设备,微处理器在煤矿机电设备中起着重要的作用,所以如何可以把微处理器应用到煤矿的运输设备和开采设备中,就成了该项技术的关键过程。 二、煤矿机电设备自动化技术应用方向分析 目前煤矿机电设备自动化技术应用结构图如图1所示。 1、煤矿安全生产监测设备自动化 煤矿企业煤炭资源开采主要是在井下完成,由于井下生产条件复杂,不仅受到瓦斯、地下水、地质条件等因素制约,还涉及到众多机械设备的应用。如何保障井下工作人员人身及财产安全就成为了煤矿机电设备自动化技术应用的主要方向。图1中通过建立完善的井下工业控制光纤环网,可以将各采煤区变电所、压风机房、空气、湿度、温度等监测设备纳入到自动化管理中,一旦井下环境发生了明显改变,各种信息传感器能够将收集到的数据传到中控系统中,系统自动判定需要执行的措施并按照预案执行,不仅提高了煤矿企业工作效率,也为安全生产提供了保障基础。同时随着自动化技术应用程度进一步提高,井下定位系统的准确性得到了显著加强,能够在较短的时间内确定井下工作人员实际作业位置,一旦发生矿井渗水、瓦斯爆炸等事故时,能够显著提高抢险救护效果。因此,将自动化技术应用在监测设备中是目前迫在眉睫的问题,与企业社会形象以及经济收益具有直接的关联性。 图1煤矿机电设备自动化技术应用结构图 2、煤矿输送设备自动化 煤炭资源在开采后需要及时输送到地面以保证整个开采流程能够高效运转。输送设备(胶带输送机)一旦发生意外故障将会导致部分或全部煤矿开采设备无法正常运转,给煤矿企业带来不可估量的经济损失。因此,通过将煤矿输送设备与自动化技术相结合,由高性能PLC可编程控制器来承担控制与调节功能,并将调节、主控、行程监控、制动等子单元控制模块采用总线通讯方式进行有效链接,一旦输送设备在运行过程中出现意外故障将会及时向工作人员提出警示信号,同时中控系统根据已经编好的运行程序来启动备用输送设备以替代问题设备,不仅保障了整个输送过程运转效率,也提高了设备检修能力,是目前煤矿企业自动化技术应用程度最高的机电设备之一。 3、综采机电设备自动化控制 随着我国煤炭资源开采逐渐朝着深层化、地质复杂化方向发展,各种不利于煤炭资源开采的限制性因素逐渐显露,综采机电设备自动化显得尤为重要。在煤炭资源开采过程中,综采机电设备自动化控制最典型的应用就是采掘设备。特别是融入了自动控制技术的电牵引采煤机,是最受煤矿企业欢迎的采掘设备之一。其所具有的良好牵引特性能够保证整个采掘设备前进时提供充足牵引力,在设备下滑过程中自动实施制动,不需要再设置其他防滑装置就可以在倾角为40°-50°的大倾角煤层作业,不仅降低了煤矿企业煤炭资源采掘成本,也在一定程度上解放了井下工作人员,从而降低了工作人员数量,实现了综采设备自动化运行的目标。 4、电气设备自动化 煤矿企业井下作业时,电气设备是必不可少的应用设备,主要为井下风机、排水、电机等提供充足电能,以保证设备正常运转,从而提高煤炭资源开采效率。目前电气设备自动化技术应用主要集中在职能供/断电、风机、电机、排水设备、空气压缩机自动运行与检修等方面,通过运用人工智能模块将各种电气设备按照已经编号的程序来运行,同时也可以依据自身使用情况进行定期检修与维护,从而提高自动化电气设备应用效率,为煤矿企业正常运转保驾护航。电气设备自动化运行是目前煤矿企业摆脱传统应用与管理模式的切入点,通过将现有自动化技术应用在电气设备中,可以在很大程度上降低“人”在其中发挥的作用,从而将电气设备管理纳入自动化、科学化管理之中,管理人员只需要随机进行数据监测、异常情况分析等工作就可以将井下电气设备运营情况如实掌握,杜绝了由于工作人员主观因素所造成的严重后果,提高了煤矿企业社会经济效益。 三、煤矿机械电气设备自动化调试技术的配套措施 1、规范机电设备的调试与移交规范 设备调试单位应当严格遵守招投标准则,在通过资历检查以后,只要那些能依照规划需求进行施工的的单位才干具有招标的资质,在进行调试合同的签定时,调试单位还应当向煤矿公司交纳一定的保证金。通常情况下设备调试单位在进行了静态调试后才干够进行动态测量。在最终的实践调试进程之中,对发生故障的电气设备进行维修时应当留意避免通电维修,这是由于通电后,设备的毛病范围也许扩展,损坏其它功能杰出的元器件,致使更大的损失。 2、建立运行维护阶段的质量管理规范 电气系统的故障通常是因为机械部件中某一处的故障所引起的,所以调试人员在调试过程中不能光看到电气设备故障的表面现象,应领先对全部机械系统的故障进行维修,再逐渐地进行电气有些故障的扫除。调试人员在进行电气设备故障调试过程中,还应当遵从先维修共用电路,然后是遵从维修专用电路的准则,依照此准则对电气设备中呈现的故障逐个排查。最后是着重查看电气设备中常呈现故障的地方,也即是遵从先通病维修后难题维修的准则,这些部位的常见故障较多,因而对故障的扫除办法及处理办法都较多。此种维修办法不只可以较为疾速地对故障进行扫除,还可以堆集调试人员的作业经验,确保后期电气设备的调试及维修作业正常地进行。 四、煤矿机械电气设备自动化调试控制模式的设计及应用 1、监测控制系统 该体系的主要功能就是关于那些对比容易发生事端的地址进行有用监测,并依据相应数据进行有用猜测。而该体系又可细分为四大模块:数据获取模块:用来搜集事端易发点的有关数据,如温度、湿度、气压等;数据的通讯模块:主要是将监测到的数据传输到总数据库中,同时将视频数据传输到监测终端机上;视频监控模块:主要是将接收的视频数据进行实时显现;智能猜测模块:有用地选用含糊神经网络的方法对接纳的数据进行有用的评价与分析,从而为监测、调试人员的有关决策提供必要的支持。 2、项目管理系统 该体系主要是对煤炭企业的有关项目从时间、质量、成本、规模与风险等方面进行必要的思考,然后选用关键路径的分析法对其所施行的项目进行有效管理。因而,该体系能够对项目在生计周期内实施有用管理,并对该项意图绩效实施归纳评价,以不断地进步企业内部有关项目的管理水平。 3、员工管理系统 该体系主要是对公司在职工的招聘和训练方面进行有效的办理,然后为每一位职工建立有关的生长档案,并拟定相应的规划与目标。同时,在该体系中,包含了招聘训练模块及职工的生长模块,两者有机联系,为煤炭公司内部职工的发展拟定有效的生长计划,然后从全体上提高全部公司职工的综合本质和工作效率。 结束语 科学技术作为现阶段最强大的生产力,要想促进煤矿企业的安全、快速发展,提高煤矿机械设备自动化应用水平是必由之路,只有更好地理解机械自动化的含义才能更好地提高生产效率,才能推动煤矿企业与科学技术齐头并进,互相促进发展,大力发展我国的煤矿事业。 浅谈煤矿电气设备自动化:现代煤矿电气设备自动化调度方式 [摘 要]随着煤炭生产规模的扩大化,电气控制系统承载的调度任务更加繁重,合理调度与安排电气设备完成生产任务,这是煤炭企业生产经营中必须要考虑的问题。自动化控制是矿用电气设备操控的先进模式,可根据电气设备调度问题设定多样式运行方案。本文分析了煤矿电气设备调度存在的问题,以自动化控制技术为依据提出煤矿电气设备调度的新模式。 [关键词]煤矿电气;问题;设备自动化;调度方式 煤矿电气自动化适应了新采煤模式生产需求,为矿区作业创造了良好的设备运行环境,实现了各类电气设备资源的最优化配置。由于电气设备工作荷载持续上升,电气系统运行承载的风险系数明显增加,维持采煤人员与电气设备工作的协调性,才能实现矿用电气系统工作效率的最大化。电气设备自动化调度是现代煤炭技术的先进方式,用其辅助各类电气设备工作调控是很有必要的。 一、煤矿电气设备作用 煤炭产业属于能源型经济,通过向社会输送大量煤炭资源以创造经济收益,从而带动煤炭企业经营的可持续发展。电气系统是连接电气设备的主要控制平台,利用线路与设备之间的相互承载关系,对电气设备实施有效地调度控制。当前,煤矿电气设备是指应用于矿井条件的各种电气设备,如:矿用变压器、电动机、开关设备、照明灯具以及通信、信号、控制检测装置等。 现代煤炭科技对电气控制给予了高度重视,电气设备在采矿系统中的功能更加优越。煤矿电气设备主要作用:一是供电,根据矿区采煤设备运行的用电需求,提供良好的电力供应环境,保持了机电、机械设备的一体化运行;二是调度,借助电气控制系统完成所有设备的调度控制,建立了符合人工操作的电气工作系统。 二、矿用电气设备存在问题 早期企业仅关注于矿井生产体系改进工作,对电气设备内部管理缺乏先进的调控体系,导致电气设备设备资源利用率偏低,影响了矿区设备生产作业质量水平。此外,井下空间狭小,环境潮湿,粉尘含量大,常有岩石和矿物冒落;有的存在沼气(瓦斯)、矿尘等爆炸的危险,有的还有腐蚀性矿水和霉菌寄生。煤矿电气设备调度存在的问题: 1、控制问题。矿井内部空间恶劣的作业环境,造成矿用电气设备内系统调控速率达不到最佳状态,这对于电气设备而言是潜在的风险隐患。随着采煤生产规模的扩大化,煤矿自动化系统内控设备数量持续增多,数字系统设置软硬件系统的功能有限。服务器处理速率受限而降低了电气设备运行效率,整个电气设备调度运行不流畅。 2、数据问题。对机电设备作业信号处理不及时,电气设备感应指令强度不足,这些数据运行问题限制了设备整体的工作水平。因电气设备尚处于建设阶段,采煤区作业技术条件有限,电气设备运行自动化检测水平不足,影响到了电气设备的正常应用。其中,设备调度自检测系统存在安全漏洞,导致矿用电气设备操控效率不理想。 3、流程问题。尽管电气设备采用了数字化技术、模拟数据库技术、分布式控制技术等,管理人员个人技能水平有限,对上述技术操控不够熟练,无法正确地使用数据系统执行管理任务,势必造成图书馆内资源利用率降低。设备调度员对电气系统操控流程不熟悉,实际工作中出现操作失误等问题,同样会降低电气设备调度工作水平。 三、煤矿电气设备自动化调度模式 企业煤矿电气系统建设是现代化生产的重要构成,完善电气设备日常管理工作是发挥生产功能的根本保障。当前,企业正积极推广信息化建设模式,信息科技融入电气设备管理工作是一大创新措施。电气设备自动化控制采煤区生产,要根据电气系统工作原理及主要回路设计,借助计算机信息平台执行综合调度方案。 1、供电模式。电气控制系统图是电气线路安装、调试、使用与维护的理论依据,主要包括电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置图。现有矿用电气设备的供电回路的供电电源有交流AC380V、220V和直流24V等多种,每一项指标均有对应的设备平台。自动化调度要结合矿区要求合理地选择供电回路电源值,从而保证电气供电回路的安全系数。 2、保护模式。保护(辅助)回路的工作电源有单相220(交流)、36V(直流)或直流220(交流)、24V(直流)等多种,对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护。现代煤矿电气设备利用防护技术作为控制要素,由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等构成保护系统,及时监测调度过程中电气设备的工作状态。 3、信号模式。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备等。煤矿电气系统中各所用电气设备均有专项信号为指导,用以提示设备安装和控制系统的调试运行工作。自动化调度中,利用信号回路对电气设备状态进行调整,遇到异常故障时发出各种指令信号,避免发生井内异常事故。 4、操控模式。电气设备为了提高工作效率,一般都设有自动环节,但在安装、调试及紧急事故的处理中,控制线路中还需要设置手动环节,用于调试。通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换,这是现代矿用电气系统比较常见的操控模式。自动化调度根据控制线路实施优化,对手动、自动控制灵活地转换调整,维持了设备工作最佳状态。 5、启动模式。启动按钮松开后,线路保持通电,电气设备能继续工作,这属于自锁类型的启动方式。一般情况下,煤矿电气设备可设置两台或两台以上的电气装置和组件,维持矿区设备调度中心的多元化控制。此外,为了保证设备运行的安全与可靠,只能一台通电启动,另一台不能通电启动的保护环节,这种闭锁控制方式也是比较实用的。 6、停车模式。当电气设备执行完命令之后,自动化系统需按照作业指标执行停车命令,电气系统设置停车模式采用智能技术,由计算机远程协助电气设备,定点、定时中断设备运行。比如,系统自动切断电路的供电电源,并采取某些制动措施,使电动机迅速停车的控制环节,如能耗制动、电源反接制动,倒拉反接制动和再生发电制动等。 四、矿用电气设备运行管理 新时期煤矿生产取得了优异的改革成就,企业不仅要编制一套完整的设备管理体系,还要注重生产区配套设施的调控应用,建立完善的电气设备自动化控制系统,才能更好地开展煤炭生产工作。煤矿电气自动化是信息科技发展的必然产物,借助信息技术构建新型采煤生产区平台,不仅方便了电气设备的日常操作需求,且提升了设备调度运行的自动化水平。针对煤矿电气生产应用潜在的诸多隐患,应当积极构建自动化的作业平台,以信息安全控制为中心提升采煤生产的自动化水平。此外,为了更好地利用电气设备资源,需将信息技术应用于电气设备智能管理系统,扩大电气设备工作的生产服务职能。 结论 电气设备是煤炭生产极为关键的操作工具,借助电气设备实现自动化采煤是科技创新的必然趋势。煤炭企业不仅要配备专用电气设备辅助生产,还需对电气设备拟定完整的自动化调度方案,解决早期电气设备运行存在的相关问题。电气设备自动化需结合供电模式、保护模式、操控模式、启动模式等,按照煤矿区采掘生产系统要求参与调度,这是确保电气设备功能最优化的关键之处。 浅谈煤矿电气设备自动化:浅谈煤矿机械电气设备自动化控制的应用 【摘 要】煤矿企业工作的环境也是比较危险复杂的,特别是煤井,煤井需要很多的机械设备,但是目前我国的机械设备自化比较落后。因此,在这个过程中是有一定困难的。那么机械自动化设备的发展在目前是比较重要的。加快机械自动化设备的发展是关键任务。本文介绍了煤矿采掘机械、煤矿运输提升机械、煤矿的安全、监控系统中电气自动化技术的应用。 【关键词】电气自动化;机械设备;煤矿 随着社会的不断发展,自动化技术的发展前景是很乐观的,很多企业都在想怎样才能将自动化技术运用到生产当中,如果能够实现,那么是有很多优点的,既使工人们省了力气也会收集很多更准确的数据,便于以后对自动化技术的研究,使在这方面有更好的发展,同时也避免了更多的工人们长期处在恶劣工作环境当中,这样也增加了对工人们的安全保障。我国煤矿生产的机械设备已经有了很大发展,尽管和发达国家相比比较落后,另一方面也是由于从事这方面的人员不是很多,环境的不好也给工人带来很多麻烦,同时还危害公人的身体健康,因此在国外吸取了很多的经验,在煤矿中应用了电气自动化技术,很大的提高了效率。本文主要针对煤矿机械自动化设备技术问题进行了研究,从目前来看,自动化设备的技术问题成为未来要发展的目标。 1 煤矿采掘机械的电气自动化 1.1 就最近几年情况来看,很多国家使用的煤矿采掘机械慢慢的向电牵引的方向发展,一些城市也取得了一定的成果。目前,有一些采掘机械已经开始利用电机来驱动它的系统,其中电机主要采用横向的方式安装,容量也越来越大,现在有一些国家的采掘机械总的功率已经达到1000千瓦左右,电机的功率也有120千瓦,另外,使用交流电牵引电机效率很高,也是一种可靠的方法,现在对环境的保护也是不容忽视的,它还有着很大的抵抗污染的能力,接写的维护也是很方便的,所以很多企业都想采用这种方法。 1.2 自动化控制技术的核心技术用另一种方法说就是计算机应用技术,另外还会用一些传感器技术和故障诊断技术。自动化控制技术有效率高、精确度高、可靠性强的三大特点。煤矿的运输工作也慢慢地发展。向多样式的方向靠近,有一些国家已经开始使用双速电机了,而且还想利用计算机技术对其进行监控。 1.3 我国的煤矿机械电器设备自动化控制相对于发达国家而言是比较落后的,而且电牵引目前还没有发展起来,我国目前仍然以液牵引方式为主要方法,现在在我国,虽然也有一些机构试图想要研制国产的电牵引采煤机,但是再投入使用过程中发现还是有很大缺陷的,运作的能力太低而且强度很低,而且运煤量特别少,很多系统正在研制,故障诊断技术也刚开始起步,无论从什么方面看,我国煤矿机械电气设备自动化控制技术的应用都是很落后的,需要进一步的研究和发展。 1.4 液压支架逐渐依靠计算机技术选择使用电压控制以及高压流量的供液系统,就是由于有了这些方面才能使煤矿的生产更加有高的效率。 2 煤矿运输提升 20世纪以来,我国煤矿企业的开采量慢慢增加,对于井下的运输,大多数企业都使用胶带运输的方法,并且在这方面已经取得了成效,随着计算机技术的发展,现在很多技术都需要利用计算机来解决,研究的监控的系统在使用中也取得了很好的效果,尽管有些地方不是很完美,但是还是有一定的提高。随着电气自动化的发展,在采煤方面利用比较先进的技术已经取得了很大的成效,他们开始使用PLC作为中心控制器,工艺有所增加,进一步的完善了提升机安全运行方面的问题。在高科技快速发展的今天,计算机的发展是信息化设计机械设备应用的必要环节。目前,我国的煤矿事业与发达国家相比还是很落后的,因此,国家应该制定一些政策并且给一定的技术支持,慢慢的将我国的煤矿机械电气设备自动化控制技术发展起来,将它运用到实践中,现在,国家对煤矿开采的安全行和信息化建设提出了更高的要求,使信息化设计在煤矿技术中占据的地位变的越来越高。 3 煤矿安全、监控系统 我国的安全系统和制造技术有很多都是从国外引进的,在使用国外技术时我国也在慢慢的研究,已经研究出许多技术,相对于其他国家也有了一定的进步。另外,在我国的煤矿企业中,安全监控系统已经开始使用了。也有很多监控装置,这字儿已经能满足了我国煤矿生产的要求,但是我国还有很多不足之处,传感器的种类很少并且寿命短,工作稳定性很差,但是需要维护的工作量很大,这些都使监控系统缺乏安全性。因此我国还要加大研究。对煤矿机械设备进行信息化设计还能提高工作效率,信息化设计使之有很大的发展,同时也降低了工作时间,提高了经济效益,所以要深刻研究信息化设计,慢慢的使中国在这方面有所发展。煤矿企业本身就是危险的,因此煤矿的安全也是让人们非常重视的,在施工时一定要时刻监控,以免发生意外,因此要在煤矿安全和监测系统上多研究。 4 电气自动化控制系统的应用 目前,网络技术的广泛应用简化了办公平台并且让人容易接受,电气自动化控制系统在网络上的应用并且需要结合设计方法分析一下,这就是目前电气自动化控制系统的应用,综合电气自动化控制的设计,需要有监控设备,实际上,电气自动化控制系统的发展趋势是分散的,它的系统是呈现不断发展的趋势的。 5 结语 科学技术是第一生产力,如果想要促进煤矿产业的安全发展、提高煤矿机械设备电气自动化水平设横重要的,因此只有掌握了煤矿企业发展的核心技术,只有这样才能与科学技术共同发展,使我国的地位慢慢和国际接轨,在这个行业中处于领先地位,现在,煤矿企业的关键是要加快电气自动化技术在煤矿机械设备中的使用,煤矿生产自动化技术在煤矿行业会慢慢的发展,而且占有很重要的部分,因此,本文从四个方面说明了煤矿机械电气设备自动化控制技术的重要性。 浅谈煤矿电气设备自动化:初探煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:煤炭在我国能源的生产和消耗中占有很大的比重,随着总产量在不断的增加,为了应对这样的现状就必须要求煤炭生产企业在生产技术、生产方式和生产工艺上不断进行技术革新,只有这样才能带动煤炭企业产量的增加,由于煤矿机械电气设备是一项集多学科知识应用于一体的复杂工程,因而确保其能安全、正常运行对煤矿业具有非常重要意义。 关键词:煤矿;机电设备;自动化调试;现代化 前言:煤矿工程建设主要由5个环节组成,在煤矿工程的建设中调试阶段有着非常重要的作用,它是一个由静到动,由局部到整体的阶段。调试阶段是为煤矿机械电气设备长期安全稳定运行打下坚实基础的阶段。由于在调试阶段中存在很多问题,每个环节发生问题都会影响整体的正常运行,因而要及时发现和解决问题,从而来保证煤矿机械电气设备的安全稳定运行。本文为此具体探讨了矿机械电气设备自动化调试技术的应用。 1、煤矿机械电气设备自动化调试的意义与控制模式 煤矿机械电气设备自动化调试的意义 传统的调试方法虽有注重实际情况、易于理解和易于操作等优点,但因其耗费时间长,安全性不高等缺点,因此提高传统的调试方法的安全性势在必行。新的调试方法应该具有以下特点:要具有较高的安全性,设备的安全性得到保证,才能保障操作人员和被调试设备的安全;同时要尽可能做到简化 调试方法.降低人力物力成本。要尽量采用新的技术和设备进行相关的调试工作。 (2)煤矿机械电气设备自动化调试控制模式如图1所示。 在图1这个模式中,作为基建矿井,监理公司要更加严格抓好工程质量,对设备电气安装工作,要一个一个环节地把好质量关。机电动力部要认真把握现场动态,要以效率为先,采取灵活多样的手段,快速应对和解决现场发生的各种问题。此外,有关单位和部门对日常安全管理要加强。保卫部要抓好门禁管理、现场治安等管理工作。项目管理部门和保卫部的主要工作是要对消防工程的落实严格管理起来。 2、煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用一差动保护实验方法 当前,随着计算机技术的不断发展,微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中得到了广泛的应用,由于微机型差动保护装置通过采用数字算法来实现各种保护功能,该装置具有接线简单、维护方便和易于操作等特点,因此在机电系统中得到了广泛的应用,具有非常广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的采样精度和保护算法功能,通常是通过现场对微机型差动保护装置进行实验来实现的。 在微机型保护中,通常煤矿机械电气设备系统的变压器以11点接线方式最多,变压器差动保护最常用的接线方式是Y/Y接线方式,然而,Y/Y接线方式很容易造成进入微机保护装置两侧电流的相位差为300。为了消除这300的相位差,通常将定值整定在内部软件从而来实现相位的校正工作。 相实验方法 保护实验接线如图2所示,由图2可知,当需要做A相的比例制动曲线时,在侧分别加入A,C两相电流,它们之间的幅值相同,相位相差1800,然后在Y侧加入A相电流,该相的相位与侧的A相相差180。即可,从而完成了差动保护的实验接线工作。 三相实验方法 如果实验条件具备的话,可以进行三相实验,此时侧输入的电流值的相位与Y侧输入的电流值的相位并不是相差1800,具体如表1所示。 由表1可知,单相实验方法和三相实验方法都在数字式机电设备差动保护中得到了很好的使用,相关的实验结果表明这2种方法都是可靠的,可以实现对煤矿机械电气设备的差动保护。 3、煤矿机械电气设备自动化调试的配套措施 (1)规范机电设备调试与移交规范 设备调试单位应该严格采取招投标制,应该经过资格审查,只有那些具有按设计要求进行施工的能力和良好业绩的单位才能进行招标,在签订调试合同时,调试单位需要缴纳一定的保证金。设备调试单位首先进行静态测试,然后进行动态测量,所谓静态是指在设备发生相关故障后,在切断电源的情况下,对电气设备进行检修的状态;所谓动态是指电气设备通电之后对其进行检修的状态。最后,在实际的调试过程中,绝大部分的电气设备发在生故障之后进行检修时,不能马上通电进行检修,因为通电检修将会人为地扩大故障范围,从而损毁了更多的元器件,造成了巨大的损失。因此,在对发生故障的电气设备通电之前,首先需要对电阻进行测量分析,通过采取必要的预防措施保证设备安全之后,方可进行通电检修。 建立运行维护阶段的质量管理规范 电气一机械原理是所有电气设备运转的基础,尤其是机电一体化的先进设备,通过机械和电气上的有机配合,从而保证了机电一体化的实现。通常,由于机械部件中的某一处出现相关故障,从而影响了相关的电气系统.使得许多电气部件不能发挥各自的功能。因此,在调试过程中,不能被表而现象所迷惑,应该透过现象看到事物的本质,电气系统经常出现的故障其原因往往并不全是电气本身的原因,有时一些故障是由机械部件出现故障引起的。因此,先要检修机械系统所产生的故障,然后再排除电气部分的故障,这样往往能够收到事半功倍的效果。还要遵循先公用电路,后专用电路的原则。因为只有遵循先公用电路,后专用电路的顺序,这样才能快速、准确无误地排除电气设备的故障。最后,要遵循先检修通病,后检修疑难问题的原则。要对电气设备经常产生的故障进行检修,由于这些常见的故障发生次数比较多,处理的次数和排除的方法较多,从而使得调试人员积累了丰富的工作经验,从而可以快速地排除故障,大大提高了工作效率,从而保证了电气设备的安全稳定运行。 4、煤矿自动化技术的发展要适应现代化矿井技术发展的需要 煤矿自动化新技术的发展应抓住重点,侧重于高产高效矿井建设的技术需要。这既有利于充分利用有限的资金和人力资源,又有利于以点带面、推广成果。应注重实效,使之成为发展生产、提高效益、改善劳动条件的手段。低成本自动化是指在保持原有基本工艺、投资少且资金回收期短的条件下,将自动化技术应用于生产过程和设备的关键部位,以达到生产过程对自动化的要求,使先进技术迅速用于生产,从而体现注重实效的目的。 4.1 发展数字化控制系统 控制技术发展大致经历了开关量控制、模拟控制和数字控制几个阶段。电子技术、计算机技术的数字控制,是当前控制技术应用的主要方向,而数字化监测、故障诊断及保护则是现代化自动化系统可靠、安全运行的重要保障。数字化控制在提升机、胶带输送机、电控系统中以获成功应用,因而,数字化控制系统已成为煤矿生产设备控制系统的发展方向。 4.2 发展节能型的自动化控制系统 节能是国家的重要政策。煤炭企业的电能消耗量很大,随着现代化集中生产,设备工艺日益增大,电耗已成为影响生产成本的重要因素,节能技术势在必行。同时,由于现有的设备运行方式不尽合理,节能的潜力又相当大。如,交流提升机采用转子串电阻起动方式;通风机采用高速运行,用节流方式控制风量等。利用自动化技术改造控制方式,合理设置和调整运行状态,将为煤矿企业节能提供有效的技术手段。 结束语 总之,煤矿机械电气设备的自动化调试技术应该满足速动性、灵敏性、可靠性等要求,从而来保障整个系统的安全稳定运行。要尽可能的简化调试方法,节省人力物力成本。
办公楼设计论文:浅析城市办公楼建筑设计 (国网江西省电力公司宜春供电分公司) 摘 要:办公楼作为经济繁荣、社会进步、技术发展的标志,是现代城市发展中常见的建筑类型。本文阐述了生态办公楼的可持续设计的意义,结合某办公楼建筑设计实践,分别对通常办公室内型的办公建筑设计的安全,健康,舒适,经济等一些方面探讨了现代办公建筑设计的一点看法。 关键词:设计原则;办公室;建筑 一、城市办公楼建筑设计的原则 高层建筑在施工的过程中安全隐患比较多,所以,一定要通过提高建筑设计的质量,降低其发生安全事故的概率。在城市办公楼建筑中,提高建筑的舒适性以及安全性,可以有效的增加企业的经济效益,因为在较为舒适的办公室环境下,员工可以更好的办公,可以提高员工的工作效率。在提高建筑舒适性的同时,也要保证建筑设计的经济性,通过采用节能环保的建筑材料,可以使建筑环境更加健康,对周围的环境也能起到一定的环保作用。 办公楼建筑中聚集了很多企业员工,其在办公的时候可能会产生一定的噪音与污染,这对周围环境会有一定的影响,所以,提高城市办公楼建筑设计质量的首要任务,就是对建筑场地的选择。在选择的过程中,要使办公楼建筑符合城市规划的要求,还要与市政设施相匹配,这样才能使城市办公楼建筑的建设更加和谐,才能尽量避免打扰周围群众的正常生活。办公楼的设计需要考虑到租赁人的变动问题,要使建筑具有较强的适应性,还要增加建筑的功能,在设计的过程中,可以增加停车场、实验室、医务室、餐饮厅等功能的设施,这样可以大大增加建筑的价值,还可以为企业员工日常的办公提供极大的便利性。高层建筑中一般都设有电梯,提高电梯设计的质量,可以为员工节约一定时间,也可以有效的增加高层建筑的安全性。 二、现代城市办公楼建筑设计中应注意的要点 1.集成性 现代办公楼建筑设计的构思要充分考虑所有相关的因素。办公楼的建设目的以及维护保养方式等是十分重要的。为确保建筑大楼的竣工和建筑物的维护保养分开,由建设目的出发而做的建筑设计就显得十分重要了。因此,要建造高效能的办公楼,在办公楼建筑的整体设计必须在工程师、建筑师、委托人以及业主各方面的共同配合下进行。 2.可变性 现代高效能办公室必须适应正常的装修更新,这些装修更新通常是因为出现职员调动、商业变革、经营方重组等情况。但不管出于什么原因,办公楼的运作系统、基础配备、家具设施等都有可能进行更新重组来适应改革的需要,尤其是在现代的高节奏生活中,必须要保证现代办公楼建筑设计能够有良好的可变性,从而不断适应时代的发展。 3.舒适安全的办公设计 现代的办公楼建筑环境中,首要考虑的问题就是员工的安全、健康和舒适。在新一代的高效能先进办公室中,关于安全、健康、舒适等问题已经被制定出相关标准列入了建筑设计说明的那个中。比如在如提高空气清新流通性,建筑装修材料的无毒、低污染等方面,均已经被列入建筑说明书以作为一种标准。办公楼的使用舒适度是工作效率满意度的重要组成部分。随着时代的变迁,高效能办公室的设计可以允许用户进行个性化气候的调节。办公室职员能够在一个令人舒适的、充满感性的办公环境开展工作,其对工作的积极性以及工作效率就会大大提高。 三、关于现代城市办公楼的设计 1.办公楼建筑系统设计 现代办公楼建筑设计需要考虑的一个重要因素就是建筑系统及其主要的M成部分,它在建筑中包含了比较丰富的内容。大到办公大楼的停车场设计、景观绿化设计、办公大楼照明设计、建筑物外观设计等等各方面,具体来看也包括了地基和下层结构设计、垂直运输设备设计及控制系统设计等很多细小的节。甚至设备的维护、门窗的保洁工作、安全保卫系统及建筑物标记都属于办公楼系统设计中的一部分,因此在现代办公楼设计当中,必须要全面细致的考虑各个方面,从而提高办公楼建筑物的质量。 2.办公楼电气系统设计 在办公大楼电气系统设计中要注意建筑外壳的电气系统设计及相关槽隙处理,其间包括办公楼电力服务和能源供给、照明系统、紧急电源和保护系统等主要方面,在办公大楼建筑外壳的管道系统中应该着重对压制系统、报警系统和排烟通风系统进行合理的设计,避免在日后的使用中埋下安全隐患。其次在办公楼建筑的入口装置、水平或垂直通道及箱体结合物的设计上也应该加以重视,并构建出一套现代办公楼安全系统保护体系,做好公公公保卫、控制侵入检查、入口扫描等安全设计。 3.办公楼的节能设计 现代的办公楼设计需要考虑的一大重点问题就是办公楼的节能设计,在具体的设计当中可以通过采用设计可替代能源系统的方式来有效节能,比如使用太阳光和建筑一体的风力和光电池发电,以此来节约电力能源。总而言之,需要在办公楼建筑的节能设计上加以重视。 四、城市办公楼的外部造型设计 城市办公楼建筑与民用住宅建筑不同,应该根据使用单位的职业需要;根据不同的使用主题体现不同的形象特征,由此可见其外观设计的表现形式尤为重要,不管确定哪种建筑风格,都对其使用效果和整个城市规划有着一定的影响。建筑型体组合与造型是办公建筑设计中的重要环节。建筑的内部空间与外部体型是建筑造型艺术处理问题中的矛盾双方,是互为依存不可分割的。 1.主与从的构图方法 (一)通过轴线的关系来表达主与从的构图手法。比如以建筑人口为轴线组织平面和空间型体。 (二)使用对比的手法。对比的内容一般有体量之间、线形之间、虚实之间、质感之间以及色彩冷暖、浓淡之间的对比等。 2.采用对比的手法 对比的手法是建筑设计中比较常用的手法,通过体量、线性、质感、虚实色彩冷暖等内容进行对比,使得建筑能够更加的突出个性,形成强烈的反差效果。 3.体型组合 体量组合中的主从关系,不仅仅限制于对称的布局,在不对称的体量组合中依旧能够运用体量的大小、高低、粗细、横竖、虚实以及材料的不同质感和色彩的处理手法,来强调其体量组合中的主从关系。(1)对比的手法易产生个性突出,鲜明强烈的形象感;协调的手法易取得相互呼应,调和统一的效果。(2)对比与协调两种手法相互融合,使生动与完整统一的艺术效果完美的在体型形象上展现出来。 4.节奏与韵律 建筑构图中有规律的重复和有组织的变化被称为韵律。使重复与变化变成有节奏的韵律感,给人以美的享受。 (一)连续的韵律强调有组织排列所产生的韵律感,是通过一种或几种组成部分的连续和重复出现来实现的。 (二)交错的韵律是指运用各种造型因素,如体型的大小。空间的虚实、细部的疏密等手法,在体型处理的过程中,使用纵横交错,相互穿插的处理,以创造出丰富的韵律感。各种韵律的表现形式是多种多样的,在体型处理中,想要更好地解决建筑型体中的韵律问题,就要做到注意有规律的重复的同时,又要有意识地组织有规律的变化。建筑形式应使用简洁,充满表现力的几何形式,以突显出建筑的时代感与标志性,使用高新技术和现代材料,以增强建筑形式的表现力。使城市的轮廓线从整体上得到丰富,细部要保证质量一流,只有这二者巧妙的融合在一起,才能够使建筑语言更好的达到统一,增强建筑的标志性与独创性。 五、结束语 随着科学技术水平的进步,人们的生活方式和工作方式的转变,给现代化办公建筑设计提出了新的要求,从产品规划到具体设计,再到市场培育,目前仍在摸索过程中。设计人员应充分了解各行业办公楼的使用要求,利用它的一些特征优势,综合考虑环境、交通、景观、企业文化等多种因素,设计出更多既满足不同的企业要求又各具特色的建筑产品,供使用者选择,从而营造节能环保,有益健康的办公环境。 办公楼设计论文:办公楼电气照明节能设计方法探索 摘要:办公楼等公共建筑中电气照明是能耗较高的工程。在建筑电气照明工程设计阶段采用一系列节能设计措施,是降低办公建筑照明能耗有效方法之一。电气照明节能设计就是在工程设计阶段采用优化设计方案、选用节能设备和器材、采用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低办公建筑照明工程运行使用中的能耗。 关键词:办公楼;电气照明;节能;设计 0引言 国家标准《公用建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第1.0.2、1.0.3条及其条文说明中指出,在公共建筑(特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等)的全年能耗中,大约有50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统,20%~30%用于照明。从目前情况分析,这些建筑的围护结构、采暖空调系统,以及照明方面,共有节约能源50%的潜力。因此“电气照明节能”是一个众人关注的课题,并且这一课题贯穿于电气照明工程建设的设计、施工、运行、管理全过程。显然,对于电气照明系统节能控制,应在系统构成的初始阶段即工程设计阶段,就要充分考虑节能技术的应用,在设计方法上要以节能降耗作为工程设计的一个重要目标和终旨。在工程设计中做好电气照明设计方案的优化,正确选用节能设备和器材,对照明设备采用节能控制方式,从而达到电气照明工程的节能目标。 1电气照明设计优化方案 当前电气照明节能设计所遵循的原则是,在保证电气照明质量的前提下,尽可能节约照明用电。照明节能主要是通过采用高效节能照明产品、提高质量、优化照明设计等手段达到受益的目的,即节能但不牺牲质量。在建筑电气照明设计时,首先要根据各种建筑物的不同功能来确定相应的照明方案,一般分为光照设计和配电设计两部分,而光照设计又分为数量化设计和质量化设计,数量化设计就是根据照明场所的功能和活动要求,在充分利用自然光照的基础上,进行人工光照设计。在设计过程中应进行方案比较,从技术、经济和节能等多方面进行综合考虑,通过不断优化设计方案来减少电能损耗。 1.1 天然光的应用据统计,我国白天照明用电占总照明用电的50%以上。利用天然光照明,不仅能节约电能,而且在自然光下工作,人们不易疲劳,可提高工作效率,也能保证工作人员的健康,是未来办公环境的一种发展趋势。国家标准《建筑照明设计标准》(GB50034-2004)第6.2.3条指出:有条件时,宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明。自然光光导照明系统在多层办公楼中的应用就是很好的案例,这种系统也称光导采光系统,它主要是由采光区域,光导管和漫射区域组成。白天以天然采光为主,当天然光不够时,辅以恒定的人工照明,使窗户射入的天然光和室内的人工照明适当合理地协调,形成良好的照明环境,大大地节约能源。当然自然光照的应用要与建筑其他相关专业共同讨论决定。 1.2 人工光照设计人工光照设计就是确定照明方式和照明种类,按照现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求进行数据化处理计算。根据视觉作业要求确定合理的照度标准,不同场所应有目的地进行照明。同一房间内可分为工作区、交通区、非重要区等,以便在选择照度时区别对待。写字楼内设众多办公室,其中许多是大进深、大开间的办公室。一般情况下,应充分利用自然光,避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式,坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制照明功率密度值,优先采用分区一般照明方式。要求高照度的场所可设局部照明;在工作位置经常要变动的房间,设法采用灯具位置能调整的灵活的照明方案。国标GB50034-2004采用房间或场所一般照明的照明功率密度作为照明节能的评价指标,并且规定了照明功率密度的现行值和目标值。现行值是标准实施之日起执行,目标值执行日期由主管部门决定。如第6.1.2条为强制性条文,条文规定:普通办公室照度标准值为300lx时,其照明功率密度现行值不应大于11W/m2,目标值不应大于9W/m2。在此基础上照明设计还需要质量化设计,就是以人的感受为依据,考虑人的视觉和使用的人群、用途、建筑的风格、尽可能多的收集周边环境(所处的环境、重要程度、时间段)等多种因素,在达到照明质量要求的前提下,尽可能做到节约用电。 1.3 照明配电系统照明配电系统中同一电压等级配电级数不宜超过两级。变电所应靠近用电负荷中心,略偏向电源侧,以缩短线路供电距离,减少线路损耗。电力设备无大功率冲击性负荷时,照明和电力宜共用变压器;照明安装功率较大时,宜采用照明专用变压器。应选择低损耗配电变压器。系统除了电能总计量外,还应设置低压分项计量装置。办公楼宜按租户或单位设置电能表。分用户计算电量,有利于节约电能。合理提高线路的功率因数。供给气体放电灯的配电线路宜在线路或灯具内设置电容补偿,功率因数不应低于0.9。照明三相配电干线的各相负荷应尽量分配平衡,三相负荷不平衡度超过一定值,不仅会使各相电压偏差过大,还会使线路电压损失加大,增加电能损耗。合理选择电力电缆、导线截面。在满足发热、电压损失、机械强度的条件下,应按经济电流密度来选择其截面,从而达到降低能耗和运行费用的目的。 2节能设备和器材选用方法 2.1 高效节能光源的应用应根据不同工程的使用要求,合理选用高效节能型光源。国标GB50034-2004第3.2.3条规定:一般情况下室内外照明不应采用普通照明白炽灯。白炽灯虽有很多优点,如显色性好,起点简单快捷,调光方便等,但其发光效率太低,不适应节能减排的要求,工程应用中限制并逐步淘汰白炽灯是必然趋势。 2.1.1 荧光灯的选用荧光灯按类型分为直管形、紧凑型和环形等。国标GB50034-2004第3.2.3条规定:高度较低房间,如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间宜采用细管径直管形荧光灯。直管形荧光灯选用管径小于或等于26mm的细管径灯管,细管径荧光灯光效更高,更节能、节材,环保。必须选用稀土三基色荧光灯,其光效更高,显色性好(显色指数Ra>80),寿命更长。选用功率较大的灯管,功能性照明场所应选用不小于约1200mm长灯管。除装饰要求特殊外,不应选用600mm长的灯管,这种小灯管耗电要增加35%~40%。对大多数办公室照明场所,宜选用中色温荧光灯。中色温的荧光灯光效比高色温灯更高,也有利节能。紧凑型荧光灯接近点光源,主要用于办公楼、写字楼内装饰要求较高的场所,如会议室、接待室等。紧凑型自镇流荧光灯具有高光效、寿命长、启动快、电耗小的优点,适合于取代白炽灯。无极型荧光灯最主要特点是使用寿命长,主要适用于难以更换光源的场所。 2.1.2 LED光源的选用LED是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。其主要特点是:寿命长,有的可大于100000h;光效高,有的可超过150lm/W;无辐射,低功耗,颜色丰富,起点快捷,可调光,耐震动,耐气候性能好,使用安全。目前外型与一般传统灯泡一样的LED灯泡已研制成功,这种可调亮度的灯泡只需要6W的电力,就可取代60W的传统灯泡。大功率LED光源在写字楼等公共建筑中的应用,还限于建筑内楼梯间、走道标志灯、应急疏散标志灯和要求装饰性的厅堂照明等处。LED是一种发展迅速的光源,随着研发的推进,将会在室内外照明中广泛应用。 2.2 灯具及其附属装置选择在满足眩光限制和配光要求条件下,应选用高效节能灯具,并多选用直接照射型灯具。一般办公室可选用格栅式荧光灯灯具,有防水要求的房间可选用带防水保护罩荧光灯灯具,设备间等场所可选用开敞式荧光灯灯具。选择时应按国标GB50034-2004第3.3.2条规定:开敞式荧光灯灯具的效率不应低于75%,保护罩的不应低于65%,格栅式的不应低于60%。镇流器是气体放电灯不可或缺的电器附件,照明工程镇流器的类型和技术参数选择,对照明系统的节能和质量均有重大影响。国标GB50034-2004第3.3.5条规定:直管型荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器。电子镇流器的能效高,使荧光灯起动可靠,可调光;噪声小,大大降低灯的频闪效应。但功率小于或等于25W的放电灯用电子镇流器时,在设计中应充分考虑谐波的影响。 3照明设备节能控制方式 照明设备节能控制方式可分为手动控制与自动控制两大类。 3.1 照明手动控制手动控制可利用手动控制开关对办公楼内的灯具进行分区、分组控制。在充分利用自然光的前提下,可适当增加设置照明开关点,以达到分区、分组控制灯具的目的。国标GB50034-2004第7.4.5条规定:每个照明开关所控光源数不宜太多。每个房间灯的开关数不宜少于2个(只设置1只光源的除外)。一般地,较小房间每开关可控1~2个光源,中等房间每开关可控3~4个光源,大房间每开关可控4~6个光源。办公室装设有两列或多列灯具时,宜按与侧窗平行的灯列分组控制;会议厅、报告厅、多功能厅等场所,宜按靠近或远离讲台的灯列分组控制。采用节能开关使灯具控制灵活、方便、节能;办公楼楼梯间、内走道等处,除应急照明外,宜采用节能自熄开关,如声控开关等。室外有关的照明灯具采用光控开关等进行节能控制。 3.2 照明自动控制在条件允许的情况下可采用照明节电器、智能照明控制系统等方案。照明节电器根据照明线路电压的波动情况、照明负载的性质,对灯具实行智能稳压供电,随时给灯具提供一个既稳定、又能节电,还不会影响照明效果的供电电压。用户可根据需求,自行设置输出的节电电压,对照明负载的运行时间和供电方式进行编程,最大限度地降低照明灯具的电能消耗。采用照明稳压节电器后,仅智能稳压所实现的节电效果一般就可达20%以上。同时由于照明灯具工作在较低的电压下,其使用寿命也可大大延长。智能照明控制系统是一种智能化的装置,有的系统是独立设置,有的则被纳入建筑设备自动化系统(BAS)之中。通过计算机集成系统,可使照明系统在全自动状态下运行。系统预先设置若干基本工作状态,根据预先设定的时间、采集现场的光环境参数,自动地使照明灯具在各种工作状态下转换。天气晴朗或阴暗时,室内灯会自动调亮或调暗,以保持预设定的室内光照度。工作区内,系统自动调节灯光,光照度会自动调节到人眼工作时的最舒适水平。靠窗的区域,智能照明系统会利用自然光,从而大大地节约了照明系统电能。由于智能照明系统能够通过高效的管理,根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行效果预先进行光照度设置,不需要的照明时,灯光会自动熄灭,并采用软启动和软关断技术,使得灯具的使用寿命延长,有效地降低了照明系统的运行费用。照明系统在采取这种智能化控制之后,就可以不受光源和灯具的限制,在计算机平台上对整座大楼的照明情况进行控制和管理。这就能在保证照明质量、提高照明效率的情况下,达到预期的节能目标,为整个大楼节约大量的电力资源。 3.3 智能照明节能控制系统案例图1为某办公楼四层智能照明节能控制系统图。该系统是一种由现场数据总线构成的分布式控制网络照明控制系统。系统中所有部件都内置微处理器,网上每个部件都赋有一个地址,通过一根五类四对双绞屏蔽数据通讯线将所有部件按菊花链方式联接组成一个控制系统。系统部件主要包含一个主控模块和若干控制类、执行类模块以及扩展功能类模块。 系统采用时间设定控制、光线明暗控制、红外线感应等控制方式,接通和断开办公楼室内照明灯具,从而达到电气照明的节能控制目的。系统可以对室内多种电光源进行调光或开关控制,对各类灯具有完善的控制能力。调光驱动器接收总线上的信号,通过控制继电器和可控硅元件来调节照明灯具的开关和亮度,同时也向总线上回此灯具的开关和亮度状态。调光控制有利于节约电能,亦可实现工作区的最佳照度控制,确保了优良的照明质量。 4结论 电气照明系统是建筑物内的能耗大户,在工程设计阶段就应采用一系列节能设计措施,采用优化设计方案、选用节能设备和器材、采用一些合理和先进的照明设备控制方式来降低办公建筑照明工程运行使用中的能耗。这些措施在诸多的工程案例中都得到验证,这充分说明电气照明系统的节能在工程设计阶段就要重视,并采取行之有效的节能设计措施是可以达到预期的节能目标的。 办公楼设计论文:超高层办公楼建筑电气节能设计 【摘要】社会在新时代的带领下飞快发展,同时也带动着科学的飞速发展,让社会迈向了一个科技的社会,城市超高层办公楼的电气节能问题开始引起人们的关注。因此,供电系统灵活的设计以及高科技含量都亟待突破,高层建筑的面积相对较大,所以人口也异常多,在所需电的负荷也就大。尤其是在用电的高峰期,负电跳闸的情况屡见不鲜,给居民的生活造成极大的不便。笔者就对高层的电气设计做以分析和阐述,便于我们得到一些结论促进交流。 【关键词】超高层建筑;供电方案;供电可靠性 ; 引言: 国民经济的发展拉动高层建筑的建设。尤其是超高层的建筑,呈现大规模竞争的模式,“上海中心大厦”,总高度632m,可能成为中国最高的建筑,这里面有很多技术方面的因素,其主要原因也是土地资源的紧张。不过国际会议上对于亚洲的发展来说,高层建筑的起步还是很晚的。尚达不到西方发达国家先进水平,在研究高层建筑工作方面,开始也不过十多年,所以,还存在很多的方面需要进一步学习以及研究。 例如,某办公楼地上27层,地下三层,主要的地下使用是设备方面的用房。电气设备和汽车车库等都需要。而地上的各有分布,前几层是对外的服务,比如银行等。往上就是电子信息处理集中处的机房。各办公室的数据和档案库房中,14层作为避难层。建筑的面积大概是在7.5万m2,建筑总高度为134m。这个工程是个典型,无论从哪方面的特征考虑,供电的稳定都是设计的基础,也是核心内容。 一 电气设计在超高层建筑中所受影响及原则 1.1电气设计在超高层建筑中所受影响 电气的设计在高层建筑上存在一些影响,主要指建筑的密度方面,在某些情况下,如果高层建筑发生火灾以类的事故,需要不断完善安全方面的体系。保障供电完善的是保证电气设计的可靠性。所以,超高层的建筑会以供电的时间以及距离为依据,会让压降变得非常大,设备的启动不能得到正常的运行。 1.2 高层建筑电气节能设计应坚持的原则 (1) 满足建筑物的功能 即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。 (2) 考虑实际经济效益 节能应考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 (3)节省无谓消耗的能量 节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,而量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,高层建筑节能设计应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 二 确定负荷的等级 用电的负荷根据供电的损失和影响来确定,因此分为不同的负荷模式。不同的级别有着不同的负荷,主要的内容可以参照《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008相关章节的说明。根据相关的建筑特点,表1给工程的负荷等级分类。 三 高低压供电方案 1)本工程高压部分采取双路10KV(不同区域开闭站)供电,单母线分段运行,两段母线之间设置母联开关。平时两段母线分列运行,当1路电源发生故障时,通过手/自动操作母联开关,另1路电源承担全部负荷。两路电源的主进开关与母联开关设置机械电气连锁,任何情况下只能闭合其中的两个开关。 2)工程蚕蛹的是单母线的分段运行。因此母线之间有一定的开关设置。需要根据开关设置自投自复/自投不自复/手动转换三种转换方式。在自投的情况下要求降低,因此开关之间有着较为密切的关联性,在不同的情况下能够实现其中两个开关的闭合。本工程之中,大量的符合需要采用放射的供电模式,比较分散的采取二级配电的模式。 四 照明设计 (1) 光源 大多数的场所都是采取节能光源的模式,所以荧光灯基本上都会补偿。 (2) 应急照明与疏散指示 在很多人群密集的办公场所,需要设立紧急照明和疏散指示,要采用一定的应急照明装置才能够满足应急疏散的要求,比如大堂等场所设置应急照明灯,用 220V电源供电,在出现意外的情况下可以点亮,能够实现开关的控制,在走廊以及安全出口的位置,应该安置相关的疏散指示信号,采取集中照明的模式,供电的时间不能够小于三十分钟,这样才能够保证完善的应急措施稳定。 五 防雷措施 大气之中的雷云距离地面高度大约100 ~300m时,地面容易出现集中的电负荷情况,大多数的高层一般都已经接近了雷电,所以有可能会受到雷电的攻击,在建筑物的侧面来看,一般的壁垒措施难以起到保护的作用,所以需要采取其他的模式,实现雷电的意外防范,本工程采取了一定防雷措施。 5.1 安全措施 研究的工程之中,我们采用了TN-S 系统;避免出现电压过高的情况,有其他的设施配备,各种配电箱的分类明确。按照雷区的设置,分为不同的保护装置模式。其中的关键保护地线(PE )能够严格进行分隔,如果出现不正常的带点情况,那么电压的设备和金属外壳的模式都能够可靠接地; 防雷接地、变压器中性点接地及电气设备这些内容的保护是有着统一的装置的,配电室以及卫生间等地方需要进行电位的合理结合;在工程之中我们采用的电位联结方式实现了干线和设备进线总管的模式,建筑物的金属构件也有了联系。 5.2 接地系统 (l)强弱电联合的接地装置共用,要接地电阻应小于l欧姆; (2) 消防控制中心、电梯机房、弱电中心等设备为弱电配备,利用大楼统一接地装置。 (3)除此之外还有很多的接地干线。在竖井的模式下,能够拍出同本层均压网相连接,还采用40x4的镀锌扁钢分别与共用接地装置连接。 六 防火和报警系统 现代化的高层建筑,在设计方面有很多措施,其在自动消防的报警系统服务上也亟待加强,应采取自动报警的模式,以实现合理的检测。对报警与灭火系统而言,疏散相关的系统引导,有利于排火,所以需要加强报警系统的防范,实现集中控制与设备的完善。 报警的火灾控制和装置都需要不断加强,这样才能够促进完善的消防控制,要保证防火器材的正常使用,包括防火门、防火卷帘的控制装置,排烟系统也是很重要的一个部分,电梯的升降完善和控制装置,都需要加强诸多的回路改善,促进相关的联动和接口的控制器模式。多地址的联动情况也有可能出现,因此需要在联动的接口上进行报警控制器的安装,在防火区需要设置手动的按钮,以便于能够实现火灾距离的控制,进一步加强公共场所的出入口明确,以便于能够实现紧急的撤离。火灾报警的装置设置高度有一定的讲究,手动火灾报警按钮的安装高度为1. 3~1.5m,且有明显的标志。 七 结语 高层建筑有复杂的功能和建筑特点。所以,电气设计的工作存在着一定的困难,伴随科学技术的进步以及生活水平的提高,电气设计的新要求也在不断被提出。因此,电气工作者要多进行经验的总结,深入研究,才能提升技术的水平。 办公楼设计论文:通风工程在HQ办公楼限额设计预算项目中的应用探讨 摘要:目前通风课程教学发生了重大的改变,结合这一改变,我们从提高学生的参与度,主要知识点与拓展知识相结合和培养学生的实践能力的角度深入思考,并且给予了一定的探讨,这些方法不仅提高了学生的兴趣,也为进一步加强学生们对通风工程在HQ办公楼限额设计预算项目中的应用奠定了一定的基础。 关键词:通风工程;HQ办公楼;限额;设计预算 一、前言 “通风工程”在HQ办公楼限额设计预算项目中占据最重要的位置,它是培养专业工程师的核心。通风工程是以创新为支柱,技术与经济分析相结合,可以对办公楼项目的功能与成本控制给予有效的监督与控制,同时也对产品的内在价值产生重大的影响。办公楼受到成本与功能的双重制约,所以提高产品的价值在于控制好成本与功能的平衡,只有以最低的成本获得最高的功能,才能体现通风工程在HQ办公楼限额设计预算项目中的价值。 二、研究背景 如今,办公楼建筑业是我国成为了我国一项支柱产业该项目具有投资大,开发周期较长的特点。建筑业的发展引起了我国市场经济结构中生产结构和消费结构的比例的变化,对于我国的国民经济的发展产生了不可替代的作用。建筑业在20世纪得到了显著的发展,其技术,管理水平的发展与产业的发展亦步亦趋。在21世纪,建筑业的发展走上了一个辉煌的时期,因此建筑业的发展成为了很多地方的支柱产业。近几年来,国内建筑业的发展又出现了一个新的趋势,一方面在建筑业的投资规模逐渐扩大,开发规模也出现逐年增长的趋势。另一方面建筑业产业的发展也促进了部分地区生产总值的提高。办公楼建筑业的发展能否在这种竞争激烈的市场中继续生存下去,很大现实上是取决与能否很好的控制好成本问题。但是由于公司的实力还存在一些欠缺,而建筑业又急于求进,导致预算普遍存在一定问题,预算的规模也与现实相违背,从而也造成了资源的浪费问题,因此办公楼建筑业限额设计项目对成本的预算迫在眉睫。 三、研究意义 办公楼的成本预算作为建筑业开发项目管理的重要组成部分,在建筑业开发项目中处于被高度重视的地位,甚至可以来说成本的预算问题决定了建筑业的成败。设计管理的问题一直是建筑业发展所必须要考虑的问题,是针对设计成果、技术管理,以及成本管理的系统化管理。成本预算作为建筑业开发的一项首要任务,同时也贯穿了整个建筑业的全过程,其中它的主要内容有从项目的意向到对项目的规划、研究以及项目分析。从初始的设计到中间的技术设计,从施工现场的配合到营销策划的决策,以及到最后的限额设计等等。 四、建筑业寿命周期成本概念 站在投资方的立场上,建筑业往往关心的是一次性的投资成本,近而追求利润的最大化以及资金的回转周期,然而却忽视了项目移交后的持续发展,维护等成本的因素问题,以至于造成了寿命周期成本较低的方案因为前期投入的资金比较大而造成业主的否认。例如,HQ项目原设计单位提出了采用中水系统,这样有利于收集雨水来对农田进行灌溉,和对道路的清洗,这是一个节能减排,保护环境,节约水资源的一项有效措施。另外研究分析表明,假如按五十年的寿命周期来说,它的成本也比采用自来水对道路清洗和对农田的灌溉要节约的多。但是由于企业只在乎前期资金的投入,而没有充分重视到后期的运营维护。所以建筑业在办公楼的设计预算中要改变整个参与方的固有概念,要有可持续发展的长期远光,诚信对各方面的利益进行分配,才有可能对设计预算项目等问题进行有效的解决。但是就目前来说,只有建筑业加强自身的设计管理,同时挖掘有设计及成本管理的人才,选择出最优的方案,另外对设计过程中出现的问题进行系统的处理,才能对成本进行有效的控制。总而言之,设计预算项目在建筑业中所扮演了一个很重要的角色。 五、设计阶段对建造成本的影响因素 (一)自然条件的影响 选择现场条件是实际方案所要考虑的一个重要因素,场地条件主要有场地的类别、地质、地貌、水文等方面。当地的地形地貌会对工程的施工产生制约,对建筑物的空间布置也会产生一定的影响。周边建筑物的情况也是选择场地的一个重要参考因素。 (二)设计人员的主观因素 设计是一项能锻炼人创造性思维的劳动,建筑产品不仅是建筑行业的结晶,同时也是设计人员智慧的结晶。设计人员设计的产品以及创造性的思维收到人们的赞扬,但是一个优秀的设计人员应该在成本与成果之间做到平衡。所以在设计单位的选择上,我们应该采用竞争机制的方法来以最小的成本保证最高的质量,从而有效的降低项目建设成本。 六、建筑业项目设计阶段成本控制的方法 (一)设计招标 设计招标是指业主以在建工程招标公告,从而吸引很多家设计单位进行竞争,通过招标单位资格进行预审,符合投标资格的设计单位根据招标文件的要求,根据规定的时间来递交招标文件,从而设计单位可以择优来选择负责完成工程设计任务的单位。 (二)限额设计 所谓限额设计是按照批准的设计任务书以及投资估算来控制初步设计,按照批准的初步设计总预算控制施工图设计。限额设计涵盖了两个精神层面,一个是精神层面,一个是技术层面。限额设计可以有效的控制整个项目的工程投资问题,还可以促使设计单位慎重的对待成本问题,从而优化分配结构、提高设计水平,最终以最少的成本来获取最大的经济效益。 七、结语 通过HQ建筑业羡慕设计预算项目的探讨,说明通风工程在一方面可以对成本进行有效控制,降低成本,取得最大的经济效益。建筑业项目设计的预算成本贯穿于整个项目的全过程,是建筑业项目开发管理中的一项关乎企业投资收益的重要内容。当前国家实施宏观调控政策,成本的预算问题逐渐成为提高建筑业收益的核心来源,而设计阶段对于成本的预算控制正是建筑业开发的关键。针对办公楼的设计预算是以实现经济效益,提高建设项目的整体价值为目标,同时也是有效控制建筑业项目成本与功能协调的一种管理技术。(作者单位:武汉统建城市开发有限责任公司) 办公楼设计论文:浅析办公楼建筑设计 摘要:本文结合建筑设计实例,对办公楼建筑设计进行了探讨,旨在关注办公楼的准确定位,呼唤建筑设计的理性回归。 关键词:办公楼;建筑设计;理性的躯壳 建筑设计是建筑设计师在建筑规划的基础上,运用建筑技术和现有的各种资源,结合自己的创造力和想象力,将业主的要求和设想有机地结合在一起,完成建筑物的平面布局和空间构筑。建筑的根本目的,首先是遮风避雨、为人们生活、生产、休闲、娱乐,提供一个安全的空间。从这一点而言,实用性首先应当是理性的,不能仅仅作为一件艺术品而存在。本文从建筑设计中的理念入手,分析了建筑设计理性的影响因素,提出了建筑设计理性回归。 1 工程概况 某办公楼工程基地净面积(规划退红线后)为4612.02m2,总建筑面积约76814.45m2,地上建筑面积62377.69m2,容积率为5.48。在此基地进行首期项目建筑设计,主要功能以满足业主办公、商务金融及业务洽谈等日常工作的需求而设计。本工程地势平坦,周边自然环境颇佳,交通发达占及其有利的条件。地理位置优显突出,地块北面是城区的中轴线,东北面是城区的中央公园,北面是城区的航运水道。 2 现代企业办公楼设计的理性解读 主题化、个性化、人性化、配套化及生态化是办公楼建筑设计发展的趋势,是建筑师必须面对并能激发创作灵感的重要课题。首先应当指出,追求主题化、个性化并非意味着建筑师的作品从此有理由单一的为了标新立异、凸现自我而与周边环境格格不入。相反,建筑师的作品应当更多地关注基地地形及周边环境的特点,再充分考虑建成后与地块内及其他已建成建筑的整体协调性。同时着眼于建筑与城市、环境与人的和谐关系。从而避免建筑作品在整个区域中显得很别扭,甚至对基地周边原本良好的自然环境资源造成难以弥补的破坏。其次,强调办公环境的优劣不仅仅是指基地周边具备良好的自然环境资源,而能否给使用者创造一个宜人工作、生活、休息及交流空间是至关重要的。 建筑师针对地段的自然特质、建筑与周边环境的关系、建筑使用者与内外空间的互动这三个特点进行了理性的分析与研究,运用简洁、克制的设计手法塑造现代办公建筑形象。 3 理性的设计 所谓理性就是接受现实客观存在并做出合理反映的态度。没有理性的开始多半会导致后继过程的失控。办公楼的设计首先应当充分结合地块实际状况和项目所在区域特点,进行怎样的定位。如何将建筑物安置在基地环境中,会直接影响到建筑物的美学品质。办公楼的办公形态主观需求,已从聚集化、标准化向分散化、个性化转变。整体规划的布局能够做到相对灵活,各功能的空间处理、区内建筑物之间的栋距能够完全M足规范要求,且区景宽阔,园林绿化和景观面积大,交通流线和建筑物通风采光良好。 其次,办公楼的设计应当针对办公楼的服务对象进行个性化、人性化的设计,也即品味。在良好的基地环境中,建筑的角色并不仅仅是去配合,而是应当引入新的元素进一步完善现有的环境,使建筑与环境互相触合。 3.1理性的躯壳 建筑师的理想是,通过简洁的设计,使设计作品在内容和时间上经得起考验,并符合安全、经济、适应、美观的建筑设计方针。建筑师有义务将建筑设计得合理易解,出于对这个理念的坚信,德国GMP建筑师事务所冯・格康建筑大师的作品表现出形式上的审慎和在材料上的统一。办公楼宜采用以保证办公空间均有良好的南北朝向布置,创造实用、高雅、舒适、宜人的办公环境,十分必要。例如:利用两个办公建筑侧向之间的栋距,将2个不规则的弧形形体块围合成一个高跨的半露天中庭(如图1)。 半弧形、现代简约的建筑平面带来建筑造型的干净、理性。弧形中略呈变化的建筑立面造型、红色外墙装饰、绿色铝合金窗以及银色铝合金百叶,竖向条形装饰弱化了原弧形建筑平面的臃肿,体现着设计者驱除繁杂的初衷,以理性的躯壳诠释企业形象。正如冯・格康先生所说:"终究是要把建筑物建造成为一座尽可能耐久地、理所当然地为其内部丰富多彩的人类活动所服务的外壳。 3.2复合的空间 中庭不仅为南北两侧的办公空间带来自然通风与天然采光,营造了良好的生态小环境,而且使理性的躯壳蕴涵了复合的内容。办公楼主入口设计在东侧,以青石板铺地的首层中庭即是门厅,突破了办公建筑通常的入口模式,即过道门厅不占用好朝向。使长向的南面面积充分利用为办公用房,给进入者以豁然开朗的视觉感受。在西南侧和东北侧的两个次入口分别从4层及6层以上的建筑物整体分别缩入5m和18m。留出了空间用以栽植绿化,和休息活动空间。既丰富了立面造型,又将绿茵引入建筑,与中庭的绿化遥相呼应(如图2)。 逐层演变的露台和空中走廊是交通聚散的空间,是交流休息的场所,更是一个个的舞台,看与被看,生动有趣。复合的功能消解了办公空间的匀质和单调,给人以更多的自由选择和体验。中庭仅用无色透明玻璃幕墙进行围合,5层露台则完全开敞,此时的建筑物尤如取景器,城市的美景尽收眼底。 露台休恬处地面采用经过防腐处理的架空木板铺地,雨水经过架空层有组织排放到首层庭园浇灌绿地。而配备白色氟碳漆饰面护栏的轻盈钢梯和回廊,则昭示着企业高效创新的时尚精神。随着时光的推移,阳光雨露会给庭园中的红枫绿茵送来蓬勃生机,风霜雨雪亦将在青石、木板乃至金属材质上刻下岁月的痕迹,业主对此说:"若干年或更长的时间以后,这都是公司企业文化的积淀和见证。 新的建筑并不只是指新的风格或新的形式,更是指新的内容和新的生活方式。把多样的空间整合到简约的构成中,借助形式、材料打破环境的同质性,将风与水、日与月以及远山的风景牵引到建筑空间中来使人感受到轻微的冲击力和感观上的刺激,从而注意到空间的特色、空间与外部世界的联系;利用空间的组织激发建筑的活力,传递时间的经历,在人们心中创造归属感与平和的心态。意料之外,情理之中。理性的思考并未扼杀自由的臆想,相反,两者由排斥转为互动,直至相互融合。理性的躯壳与复合的空间和谐共生,简洁、克制的设计手法亦可创造活色生香的人类活动空间。 4 结束语 建筑师应当奉献自己的道德和智慧,在为社会创造建筑实体的同时,引领人们感受与众不同的空间体验,为城市空间的延续预设更高的起点。本文旨在呼唤建筑设计的理性回归并努力将之付诸实践。 办公楼设计论文:现代多层办公楼建筑设计实例分析 【摘要】建筑设计是建筑设计师在建筑规划的基础上,运用建筑技术和现有的各种资源,结合自己的创造力和想象力,将业主的要求和设想有机地结合在一起,完成建筑物的平面布局和空间构筑。建筑的根本目的,首先是遮风避雨、为人们生活、生产、休闲、娱乐,提供一个安全的空间。从这一点而言,实用性首先应当是理性的,不能仅仅作为一件艺术品而存在。本文从建筑设计中的理念入手,分析了建筑设计理性的影响因素,提出了建筑设计理性回归。 随着社会经济的不断进步,人们在满足基本生活的同时,对建筑的功能使用也提出了更高的要求,现代办公楼建筑更要满足这一条件。本文结合建筑设计实例,对办公楼建筑设计进行了探讨,旨在关注办公楼的准确定位,呼唤建筑设计的理性回归。 【关键词】多层办公楼;建筑设计; 一、工程概况 某办公楼工程基地净面积(规划退红线后)为20080m2,总建筑面积约17980m2,容积率为0.895。在此基地进行首期项目建筑设计,主要功能以满足业主办公、产品开发、物流调配及业务洽谈等日常工作的需求而设计。本工程地势平坦,周边自然环境颇佳,地块北面临景色优美的海滩。 二、现代企业办公楼设计的理性解读 主题化、个性化、人性化、配套化及生态化是办公楼建筑设计发展的趋势,是建筑师必须面对并能激发创作灵感的重要课题。首先应当指出,追求主题化、个性化并非意味着建筑师的作品从此有理由单一的为了标新立异、凸现自我而与周边环境格格不入。相反,建筑师的作品应当更多地关注基地周边乃至整个区域的协调发展,从而避免建筑作品在整个区域中显得很别扭,甚至对基地周边原本良好的自然环境资源造成难以弥补的破坏。其次,强调办公环境的优劣不仅仅是指基地周边具备良好的自然环境资源,而能否给使用者创造一个宜人工作、生活、休息及交流空间是至关重要的。工作、就餐、休息、娱乐及交流诸多空间各得其所。功能配套,环境优美,对于业主的高效运转以及增强员工的凝聚力和归属感是不容忽视的要素。建筑师针对地段的自然特质、建筑与周边环境的关系、建筑使用者与内外空间的互动这三个特点进行了理性的分析与研究,运用简洁、克制的设计手法塑造现代办公建筑形象。 三、理性的设计 所谓理性就是接受现实客观存在并做出合理反映的态度。没有理性的开始多半会导致后继过程的失控。办公楼的设计首先应当充分结合地块实际状况和项目所在区域特点,进行怎样的定位。如何将建筑物安置在基地环境中,会直接影响到建筑物的美学品质。办公楼的办公形态主观需求,已从聚集化、标准化向分散化、个性化转变。有条件时,办公建筑的容积率宜控制在1以内,办公建筑的层数则可控制在6层以下,整体规划的布局能够做到相对灵活,各功能的空间处理、区内建筑物之间的栋距能够完全M足规范要求,且区景宽阔,园林绿化和景观面积大,交通流线和建筑物通风采光良好。 因此,建筑师将办公楼、物流中心分别设计为6层和5层,并且基地内所有建筑物高度都将控制在24m以下,最直接的目标就是希望办公中心能以"低姿态"尽可能地接近地面、接近自然,节约垂直交通联系费用,尽可能地节能环保。这也是"绿色建筑"必不可少的课题。其次,办公楼的设计应当针对办公楼的服务对象(包括工作性质、工作状态以及员工组成等)进行个性化、人性化的设计,也即品味。在良好的基地环境中,建筑的角色并不仅仅是去配合,而是应当引入新的元素进一步完善现有的环境,使建筑与环境互相触合。 1.理性的躯壳 建筑师的理想是,通过简洁的设计,使设计作品在内容和时间上经得起考验,并符合安全、经济、适应、美观的建筑设计方针。建筑师有义务将建筑设计得合理易解,出于对这个理念的坚信,德国GMP建筑师事务所冯・格康建筑大师的作品表现出形式上的审慎和在材料上的统一。办公楼宜采用以保证办公空间均有良好的南北朝向布置,创造实用、高雅、舒适、宜人的办公环境,十分必要。例如:利用两个办公建筑侧向之间的栋距,将2个矩形体块围合成一个高跨的半露天中庭。如图1: 规整、简约的建筑平面带来建筑造型的干净、理性。方正中略呈变化的立面造型、白色外墙防水涂料、屋顶浅绿色盖头、墨绿色铝合金窗以及绿色仿木铝合金百叶,体现着设计者驱除繁杂的初衷,以理性的躯壳诠释企业形象。正如冯・格康先生所说:"终究是要把建筑物建造成为一座尽可能耐久地、理所当然地为其内部丰富多彩的人类活动所服务的外壳。" 2.复合的空间 中庭不仅为南北两侧的办公空间带来自然通风与天然采光,营造了良好的生态小环境,而且使理性的躯壳蕴涵了复合的内容。办公楼主入口设计在东侧,以青石板铺地的首层中庭即是门厅,突破了办公建筑通常的入口模式,即过道门厅不占用好朝向。使长向的南面面积充分利用为办公用房,给进入者以豁然开朗的视觉感受。次入口北侧办公空间5-6层在东端做4.2m的缩入,留出了一个6.4m高的空间用以栽植绿化,既丰富了立面造型,又将绿茵引入建筑,与中庭的绿化遥相呼应。如图2: 逐层演变的露台和空中走廊是交通聚散的空间,是交流休息的场所,更是一个个的舞台,看与被看,生动有趣。复合的功能消解了办公空间的匀质和单调,给人以更多的自由选择和体验。中庭西侧自3层起仅用无色透明玻璃幕墙进行围合,5层露台则完全开敞,此时的建筑物尤如取景器,海滩美景尽收眼底。露台采用经过防腐处理的架空木板铺地,雨水经过架空层有组织排放到首层庭园浇灌绿地。天然材质的青石板、木板铺地,令人不禁抚今追昔、梦回故里;而配备白色氟碳漆饰面护栏的轻盈钢梯和回廊,则昭示着企业高效创新的时尚精神。随着时光的推移,阳光雨露会给庭园中的红枫绿茵送来蓬勃生机,风霜雨雪亦将在青石、木板乃至金属材质上刻下岁月的痕迹,业主对此说:"若干年或更长的时间以后,这都是公司企业文化的积淀和见证。" 四、结束语 建筑师应当奉献自己的道德和智慧,在为社会创造建筑实体的同时,引领人们感受与众不同的空间体验,为城市空间的延续预设更高的起点。本文旨在呼唤建筑设计的理性回归并努力将之付诸实践。 办公楼设计论文:吴江总部经济中心2#地块高层办公楼结构设计 [摘要]吴江总部经济中心2#地块高层办公楼采用了钢筋混凝土框架-核心筒结构体系。介绍了工程概况和结构体系及布置,针对结构的不规则情况采取了相应的抗震加强措施并进行了楼板应力分析,以及地基基础设计。分析结果表明,工程各项计算指标均符合规范要求。 [关键词]高层框架核心筒结构;楼板应力分析;后注浆钻孔灌注桩 1 工程概况 吴江总部经济中心2#地块项目位于江苏省苏州市吴江区,北侧为人民路,南侧为学院路,西侧为励志路,东侧为花园路。项目总建筑面积为62057.42m2,其中地下建筑面积为13421.80m2,地上建筑面积为48635.62m2。项目地上19层,地下1层 ,突出屋面1层为设备用房,主要结构屋面高度为98.98m。地下部分平时为设备用房和停车库;战时为甲类、抗力级别为核六级的二等人员掩蔽所;1~4层功能为商业,5~19层功能为办公;出屋面设有电梯机房。项目地上呈矩形布置,尺寸为64.8mx46.8m,标准层层高为5.4m,地下室层高为4.9m,地上1层层高为5m,2~3层层高为4.49m,4层层高为4.4m。主要柱网为8.1mx9m,8.1mx8.1m,建筑效果图和剖面图见图1。 工程设计使用年限为50年,抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组第一组,场地类别为IV类,场地特征周期为0.65s。结构安全等级为二级,抗震设防类别为丙类,地基基础设计等级为甲级,计算采用基本风压值为0.45kN/m2(50年一遇),地面粗糙度为C类,风荷载体形系数为1.4。主体结构框架抗震等级为三级,核心筒抗震等级为二级。 2 结构体系与布置 工程采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,标准层结构布置图见图2。东、西两个钢筋混凝土核心筒为主要抗侧力结构体系,两个核心筒尺寸均为7.95mx16.9m。核心筒周边剪力墙墙厚从下到上均为400mm,混凝土强度等级从下到上为C55~C35。核心筒外围钢筋混凝土框架柱的主要截面尺寸从下到上分别为800x1550~800x800和1200x1200~800x900,混凝土强度等级从下到上为C55~C35。标准层框架梁的主要截面尺寸为600x600和500x600。 地下1层楼板厚度为180mm;1~19层楼板厚度为150mm,皆为双层双向配筋。为了满足建筑地下车库停车位布置的需求,建筑物最外围框架柱截面最大宽度只能为800mm;办公楼标准层层高为5.4m,在尽可能提高房间梁底楼层使用高度的要求下,框架梁的截面高度只能为600mm,所以在建筑物外围设置了少量钢筋混凝土剪力墙以增加建筑物抗侧力刚度。 3 结构规则性情况及应对措施 结构标准层东西向有效楼板宽度为(65.5-32.15)/65.5=51%,南北向有效楼板宽度为(47.5-28.1)/47.5=41%,中央洞口面积占标准层平面面积的29%,属于平面一般不规则的建筑。 针对结构平面不规则的情况,采取了以下应对措施:1)楼板厚度加厚为150mm;2)对标准层楼板采用SLABCAD软件进行楼板应力分析,控制多遇地震下板内主拉应力小于混凝土抗拉强度标准值,在基本烈度地震组合下板内钢筋不屈服。 4 结构分析计算 结构重要性系数为1.0;采用分块刚性楼板,考虑偶然偏心和双向地震作用,结构阻尼比为0.05;周期折减系数为0.85。办公楼结构计算以地下室顶板为嵌固部位,采用中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所编制的SATWE分析,指标结果如下:结构的第一平动、第二平动、第三扭转周期分别为3.4625s、2.9730s、2.9391s,扭转周期与第一平动周期比为0.85,满足规范规定其值小于0.85的要求;考虑偶然偏心时结构位移比为1.19,小于1.2;多遇地震作用下,结构X、Y向的最大的弹性层间位移角分别为1/1617、1/2007,大于1/800,均满足规范要求。 5 地基基础设计 办公楼采用钢筋混凝土后注浆钻孔灌注桩+厚板。后注浆钻孔灌注桩桩径为800mm,桩端持力层为层⑨粉土夹粉砂层,桩长49m,混凝土强度等级为水下C35,桩端后注浆。单桩竖向承载力特征值通过静载荷试验后确定为4000kN,桩基计算最终沉降量为70mm,桩长范围内土层分别为淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粘土、粉质粘土、粉土夹粉砂、粉砂夹粉土。桩基采用核心筒满堂布置和框架柱下独立承台布置的方式,基础底板核心筒和框架柱下厚度为2000mm,其余部位为1000mm,混凝土强度等级为C40,抗渗等级为P6,添加膨胀纤维抗裂防水剂。 外围地下室采用钢筋混凝土预制实心方桩,桩边长为400mm,桩端持力层为层⑥粉质粘土层,桩长22m,混凝土强度等级为C40。单桩抗拔竖向承载力特征值通过试验后确定为480kN,底板厚度为600mm,混凝土强度等级为C40,抗渗等级为P6,添加膨胀纤维抗裂防水剂。 为了减少差异沉降的影响,在办公楼与外围地下室之间设置了沉降后浇带。 结语: 1)对于结构平面不规则,采取了加厚板的措施,并补充了楼板应力分析。 2)在地震作用下,结构周期比、偶然偏心时位移比、层间位移角等指标均符合现行规范要求。 3)工程与2014年8月顺利通过了江苏省苏州市施工图审查。 办公楼设计论文:超越建筑表现的办公楼建筑设计分析 【摘要】文章结合银川西夏区政务服务中心建筑实际案例,分析了超越建筑表现的建筑设计所需要遵循的基本原则,包括突出地域文化特色、建筑功能与建筑形式协调并重、以及坚持以人为本的工作理念这三个方面的内容。进而,就该办公楼建筑设计实例中,体现超越建筑表现思路的几点策略进行了分析探讨,望能够引起关注。 【关键词】办公楼;建筑设计;超越建筑表现 新时期的建筑除了需要满足大众的使用需求,确保其功能的正常使用外,还需要与大众精神文化方面的需求相吻合,突出建筑的美感与艺术感。办公楼建筑作为公共建筑中的重要组成部分,如何在设计方案中体现更高层次的艺术美感,这一项问题是值得我们深入思考的。超越建筑表现的建筑设计是指在满足建筑功能的基础之上,突出建筑造型的限制,体现建筑设计方案的美感与独特性,将其应用于办公楼建筑设计中,对于优化整个办公楼建筑设计质量水平而言是非常重要的。本文即对该问题进行详细分析与探讨。 1 办公楼建筑设计实例 银川市西夏区政务服务中心项目位于银川市西夏区,西侧临栗子园路,北侧临贺兰山路,地块东西方向长度约为154.3m,南北方向长度约为154.6m,贺兰山路作为银川市主要交通干道,人流量,车流量大,办公楼西南侧为贺兰山体育场,东侧为新建西夏古城项目,地理位置优越,因此该办公楼的建筑设计必须体现其特有价值。在平面布置和室内空间设计上力求合理、现代化、空间感强,并使其满足业主功能分区的要求。同时在满足功能要求及建筑造型的前提下,尽可能节约投资,降低造价。 2 超越建筑表现的建筑设计原则 结合本项目的实际特点来看,设计方案除了需要围绕办公楼建筑基本使用功能的实现来展开外,还需要通过优化设计的方式,使本项目成为本地区一道标志性的建筑风景。一方面需要与大众对公共建筑的审美要求相符合,另一方面需要突出特有的地域文化特色,因此无论是在本办公楼的建筑规划还是单体建筑设计中,都必须引入前瞻性的建筑设计思想,使整个办公楼建筑设计能够超越建筑表现而存在。 结合以上分析认为,为了能够使本工程的设计方案具有超越建筑表现的特点,在规划设计环节中,需要充分遵循以下两个方面的基本原则: 首先,需要以区域性历史为依托,充分突出地域文化特色:即在文化全球化进程不断推进与发展的当前,在建筑设计以及建造过程当中突出地域文化特色也就意味着在建筑领域实现对地域文化的传承与发展,是对本地区历史发展文化的尊重。而也只有使地域文化与建筑设计相融合,才能够使整个办公楼建筑更富文化内涵。本项目在把握城市整体建筑格局与发展方向的基础之上,在方案设计中融入西夏古建筑元素,与周边地块的建筑和环境和谐统一。在体现现代办公建筑简洁、大气特点的同时与银川市西夏区的文化内涵和规划思想相符合。 其次,需要遵循建筑功能与建筑形式协调并重的基本原则:在超越建筑表现的设计方案中,除了需要满足平面功能,对整个建筑空间进行合理的分区布局外,还应当充分强调整个办公楼建筑的形式美感,突出建筑设计在艺术层面的特点,打造与本办公楼建筑项目相适应的造型风格,通过对建筑造型的流线型设计,使办公楼建筑区域内的各个功能空间能够得到协调布置,以突出设计方案的高效性,以及安全性优势。在此基础之上,设计方案还利用景观单元来点缀各个功能分区,营造舒适的交通空间。在外立面设计中,设计师可以通过对色彩的合理搭配,适当穿插线与面等要素,通过对建筑形体的合理变化,使整个办公楼建筑能够突出庄重并且典雅的气质。而考虑到办公楼建筑的特殊性,还需要强调建筑入口位置广场景观的设计工作,突出入口位置广场景观的层次性与引导性,在设计方案中把握文化物质,空间尺寸等因素对情感的影响。 最后,在办公楼建筑超越建筑表现的设计中必须坚持以人为本的工作理念,充分尊重生态环境,将可持续发展战略引入对办公楼建筑的设计工作当中,打造具有丰富文化内涵,富有鲜明个性,同时环境优雅的高层次办公楼建筑。在设计方案的比选中,不但需要尊重本地区的地域特色,还需要体现办公楼建筑的现代化特点,使地域特色与现代化办公生活融合。 3 超越建筑表现的建筑设计策略 首先,从超越建筑表现的办公楼建筑规划设计角度上来说,结合本工程实际特点来看,在空间设计过程当中为了突出本办公楼建筑磅礴恢弘的气势,营造具有稳重、大气特点的建筑形象,同时也为了能够将办公楼建筑景观与城市景观统一起来,赋以主题景观的城市广场,以办公为主要内容的主楼部分,在不同功能的连接处都设计了过渡空间,使整个建筑和谐的融为一体,整体建筑轮廓流畅统一。在本办公楼建筑对机动车入口以及流线造型的设计时,所采取的设计方案是:在本办公楼建筑区域西侧设置机动车出入口(要求出入口距离与城市道路红线交叉点距离在70.0m以上),同时整个办公楼建筑周边设置宽度为6.0m的道路,环通连接。在建筑区域北侧部分设置地下车库进出口及消防应急通道,以确保整个办公楼建筑的消防安全。而在有关人行入口以及流线造型的设计过程当中,于办公楼建筑主楼南侧设置本楼主要入口,用于外来人员以及礼仪使用。针对该使用特点,在设计方案中将景观步道与入口位置景观广场相结合。地面道路设计方面遵循轴线对称的基本原则,景观步道设置在中轴线上,使办公楼建筑与城市道路能够相互连接。 其次,从超越建筑表现的办公楼单体建筑设计角度上来说,由于本项目设计中引入了超越建筑表现的独特设计理念,因此对建筑立面的设计效果有着非常高的要求,建筑立面设计方案除了需要满足经济、实用的要求外,还需要正确处理与周边环境的关系,因此本方案中采取局部错落布置的方式提高建筑里面的立体感以及可观赏性。而在平面设计上,本办公楼建筑设计中,主楼与裙房及会议中心呈品字形布局,主入口布置在办公楼建筑南侧,同时东西侧及北侧均设置次要入口。办公建筑区域布置方案为以核心筒为中心的回字型布置,在室内空间设计中,体现空间的通透性,人文性,以及开放性。此外,为了能够使办公楼建筑的整体风格与其使用功能相吻合,在建筑立面的处理中选择中黄色作为主要色调,局部玻璃幕墙与外挂石材相结合,整体搭配形成一种沉稳凝重的建筑风格。 4 结束语 根据本文以上分析认为,在对办公楼建筑进行设计的过程当中,为了既能够突出地域文化特色对建筑设计方案的影响,同时又与大众的审美风格与取向相吻合,就需要在建筑整体规划以及单体建筑的设计过程当中,引入前瞻性设计理念,使设计方案富有超越建筑的表现力。本文结合西夏区办公楼建筑项目设计实例展开分析,对超越建筑表现的设计思路在办公楼建筑设计中的具体应用进行了综合探讨与分析,望能够引起关注。 办公楼设计论文:高层办公楼电气设计实践分析 【摘要】笔者近年参与了众多高层建筑电气设计工程,其中包括伟业国际大厦28层办公楼、翔海国际金融贸易中心33层及莱福花园一期15-22层等,现总结设计实践,就高层办公楼电气设计方面浅谈体会。 【关键词】电气设计;高层;高压系统;低压系统;分项计量;绿色建筑 前言 高层商业建筑中的电气设计,它要求设计人员能熟练掌握各种建筑物及其各种设备、技术规格与空间尺寸等内容。现代建筑的风格趋向于多元化,楼层高、面积广且功能齐全。相应地,电气设计内容和项目也变得更为复杂。进行高层商业建筑电气设计时,还要考虑到其用电量大、使用电气设备量多、容易引发火灾隐患等特点,应把节能、防震和消防等因素融入到设计方案中。 一、 高层商业建筑电气设计的主要内容 1. 准确计算出电力负荷 电力负荷是供电设计中必不可少的组分。正确计算出负荷,挑选相应的设备,对整个设备的顺利、稳定运行有着非常重要的作用。针对高层建筑而言,其电力负荷的计算,通常有两种计算方法,它们分别为负荷密度法与需要系数法。 2. 认真选择供电电源及电压 为促进供电可靠性的进一步提升,现代高层建筑中一般会安装大于两个的独立电源,具体的数量会按照建筑的负荷大小及建筑物周边的电网条件来分析。虽然两路电源有着不同的运行方式,不过它们却可以同时进行供电,成为彼此的备用电源。此外,我们还应配置柴油发电机组,以备应急使用,且应确保其能自动恢复供电。 3. 合理设计高低压配电系统 (1)高压配电系统 现代高层建筑的供电方式,一般会采用两路电源,且它们彼此是独立存在的。高压往往使用单母线分段,可实现自动切换,两路电源还可互为备用。母线分段数目实际上要与电源进线回路数相同,电源进线大多会使用电缆进线。 (2)选择高供高计的计费方式 在低压处,应加增计费电度表。通过两部电价法的方式,使照明和动力间彼此隔开和分离。有些地方供电部门还会将空调设备用电归类在建筑物的照明计价系统中,并铺设总表与动力表。动力表中的部分被扣除后,总表中的其余均算作照明电费。 (3)采用高压系统与低压干线相结合的配电方式 通常,我们在设计高层商业建筑物的高压系统和低压干线的配电方式时,通常会用到放射式系统,而设计楼层配电则会使用与低压干线相关的混合式系统。现代很多高层建筑物中,竖井通常都会用到插接式的母线槽。 4. 选择相应的设备 (1)高压开关柜 对现代高层商业建筑而言,其变配电室一般是安装在主楼地下层。按照高层建筑地下室的设计要求,我们应优先选用那些具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。 (2)电力变压器 根据国家规定的防火等级及标准,主楼内不允许安装大容量的油浸电力变压器。 (3)低压配电屏 国内低压配电屏,多以抽屉式的结构出现。 (4)应急备用发电柜 以往我们的备用电源是柴油发电机组,以备应急之需。 5. 明确变电所的位置 现代高层商业建筑需要较大的用电量,在找准了变电所的具体位置后,我们应让高压入驻到负荷中心。这种方法能更好的节省电能,同时也能有效提升供电水平。 6. 电气照明设计 电气照明设计,通常包含下列几方面内容,即光源的选择、灯具造型的设计,找准灯具的具体位置,对眩光和调光进行控制,敷设照明配电线路等。现代高层商业建筑中,应优先选用光效较高的电光源,以达到更好的节能效果。 7. 防雷与接地 对于现代高层商业建筑而言,防雷设计中通常会沿用过去的简单、经济性较高的避雷方法。如使用钢筋混凝土剪力墙,能与楼板形成可靠的连接。接地电阻应选取其最小值,一般低于4Ω。虽然基础钢筋等也符合接地电阻的基本要求,不过我们在必要时也应设立人工接地体(水平方向),把重要的建筑物基础连结成接地网,以此来提高建筑的安全系数。 8. 消防自动报警与自动灭火系统 现代高层商业建筑中,火灾自动报警灭火系统大体分为火灾探测器、自动洒水灭火系统等多项内容。各个部分间相互配合,才能最终实现报警灭火自动化。 二、高层建筑电气设计实例分析 1、项目介绍 佛山某高层办公楼,地上28层,地下3层。工程总用地面积为10804.48 m2,总高度为129.8 m,建筑类别为一类超高层公共建筑。我们就该工程地上部分的电力系统、照明系统、防雷与接地系统,火灾自动报警系统等项目进行分析。 2 高、低压变配电系统 2.1 用电负荷统计 本工程为一类超高层建筑,所有消防用电为一级负荷(防火卷帘门,排烟风机,送风机,消防电梯,应急照明等)。商场的营业厅、门厅、公共楼梯和主要通道照明、客梯、生活水泵等用电负荷为一级负荷;商场的空调用电、手扶梯等用电负荷为二级负荷;其余均为三级负荷。 本建筑设有10KV高压进线及柴油发电机,可满足一、二级负荷的供电要求。 对水泵、风机、电梯等用电设备按其设备安装容量进行统计;对照明等设备的用电负荷按单位容量法进行统计;经负荷计算一级负荷总用电置为1934KW;二级负荷总用电量为5021kW。 2.2 供电电源及电压等级 本工程采用两路10kV电源供电。拟从不同的市政变电站各引一路10KV电缆至本工程地下一层变电所,采用电力电缆埋地入户,进户处采用镀锌钢管保护,保护管伸至室外电缆手孔井,室内引至高压开关柜。 为确保一、二级负荷供电的可靠性,设一台1000kW应急柴油发电机组一台。市电与发电机的自投切换开关加机械与电气联锁,防止倒供。市电失压后,2秒内自动启动应急发电机组,15秒内自动切换。 2.3 配电系统高压供电系统 10kV断路器采用真空断路器,额定短路分断能力为31.5kA,在10kV出线开关柜内装设氧化锌避雷器作为真空断路器的操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构,采用直流100V/65AH铅酸免维护电池柜作为操作、继电保护及信号的电源。变电所采用两路高压进线,高压母线为分段单母线。两段母线同设母联开关,平时分列运行。 2.4 低压配电系统 变压器低压侧采用单母线分段方式运行,平时两段母线分列运行,当其中一台变压器发生故障,进线开关分闸时,联络开关自动/手动合闸。主进开关与联络开关设电气联锁,任何情况下只能合其中的2个开关。正常工作电源和备用电源均由设于地下层的变配电所供给。380/220V系统采用TN-S制中性点固定接地系统,采用树干式与放射式相结合的配电方式。对消防设备等一类负荷配电的电力线路均采用取回路供电,在线路末端自动切换。 3 照明设计 3.1 光源 该工程设计的照明灯具全部采用高效节能灯具。 3.2 应急照明与疏散指示 变配电所、消防控制中心、弱电中心、(消防)水泵房、(消防)楼梯问、(合用)前室、大面积的办公场所、公共走道、大堂等场所设置应急照明,采用220V电源供电,应急时能迅速点亮的光源,采用现场控制开关。 在大空间用房、走廊、安全出口、楼梯间及其前室、电梯间及其前室、主要出入口等场所设置疏散指示。 3.3照明配电系统 办公照明采用母线由配电室以树干方式配电;应急照明、疏散指示照明等采用一路市电和一路发电机供电,采用NG-A(BTLY)-1kV电缆,并在末端互投。 3.4 导线选择及线路敷设 照明、插座分别由不同的支路供电。除注明外照明支路导线为WDZD-BYJ-3x2.5mm2穿SC20管敷设;插座支路导线为WDZD-BYJ-3x2.5mm2或WDZD-BYJ-3x4mm2穿SC20管敷设;所有插座支路(空调插座除外)均设剩余电流保护器;应急照明支路导线为WDZND-BYJ-4x2.5 mm2穿SC20管敷设。 4防雷措施 本工程按二类防雷建筑的要求设置避雷接地装置。建筑物电子信息系统雷电防护等级为D级。 建筑作总等电位电气接地,电气设备接地采用TN-S制。电气与防雷共用基础联合接地体,要求接地电阻小于1欧。30m高以上楼层,每二层利用建筑的圈梁的主筋(二条),通长焊接,并与引下线相连焊接,作均压环防侧面雷击。且30m高以上的金属门窗、金属栏杆等金属物体, 与就近的钧压环或引下线相连接, 以防雷电侧击。 5火灾自动报警系统 本工程为特级保护对象,按规范要求设置火灾自动报警系统,并设置消防水泵联动控制,消防控制中心设于地下一层,并能直通室外。 三、 结束语 高层办公楼建筑的多功能化和技术方面的复杂性,给做好电气设计工作带了一定困难。因此,电气设计工作者只有不断总结经验、深入研究,才能不断提高电气设计的技术水平。 办公楼设计论文:综合办公楼空调设计 摘要:社会在不断发展,科技也在不断进步,暖通空调设计方面也出现了许多新的、更加科学合理的方案,怎样对这些方案进行快速遴选,是暖通空调设计人员时下所面对的重要课题。本文以实际工程为例介绍了综合办公楼空调设计、空调系统形式、自控形式及空调设计的主要参数。 关键词:空调系统设计;风系统;水系统 0.引言 在暖通空调设计中,经济性比较是考虑最复杂的一个问题。在经济性比较时首先应注意比较基准必须一致。应采用相同的设计要求、使用情况、设备档次、能源价格、舒适状况、美观情况等基准条件进行比较,这样才能保证方案比较结果的科学性和合理性。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。对于只有季节转换时才操作的阀门不宜采用自动控制。对于一些各部分不同时使用的建筑物或各部分出租给不同使用单位的商业建筑,系统设置应考虑分别管理控制和运行费用分别统计交纳的要求。 1.项目概况 本项目主要包括主楼、附楼及两层地下车库,总建筑面积53295m2,建筑高度96m。主楼地上24层,地下2层,其中地上部分1~15层为办公楼,16~23层为培训中心,24层为接待中心。附楼地上3层局部4层,地下2层,1层为厨房及员工餐厅,2层为营业餐厅、包间及约400人报告厅,3层为培训教室、报告厅,4层为员工活动室。 2.设计参数 2.1室外空气计算参数 夏季空调室外计算干球温度:350C;夏季空调室外计算湿球温度:25.80C;空调日平均温度:30.70C;夏季室外大气压力:95980Pa;冬季室外大气压力:97910Pa;夏季室外平均风速:1.6m/s;冬季室外平均风速:0.9m/s。 2.2室内设计参数: 方案在主副楼间设一露天花园,这不仅对于改善室内的空气质量和调节室内温度与空气湿度具有重要作用,而且使主副楼门厅有机结合起来,并通过大片落地玻璃,实现人与人,人与自然的对望.沟通,使室内空间光影斑驳,富有生气,满足了人们接近自然.融入自然的心理需求。 2.3维护结构热工性能及传热系数 外墙:剪力墙(200mm)及填充墙(200mm空心砖)均采用80mm岩棉板做外保温,平均传热系数Km=0.534W/m2.K。;屋面:混凝土屋面保温层采用50mm挤塑聚苯板,平均传热系数K=0.481W/m2.K;外窗:断热铝合金中空玻璃(6中等透光LOW-E+12+6透明),传热系数K=2.3W/m2.K;地下室楼板:保温层采用80mm硬质岩棉板,平均传热系数K=0.59W/m2.K。 3.空调冷热源及系统分区 (1)空调热源:由锅炉房设置的3台2吨的高效冷凝真空热水锅炉提供60/50℃低温热水供用户使用。(2)空调冷源:2台变频驱动的10KV2285Kw的离心式冷水机组(能效比5.48)+和1台740KW的螺杆式冷水机组(能效比5.48);满负荷时全开,部分负荷时(能效比10以上)部分开启,可以从15%~100%调节,并配变频循环水泵运行,可达到节能30%。夏季冷水温度(供/回℃)7/12;冷却水温度(进/出℃)32/37。(3)空调系统分为高区、低区两个系统。高区16~24层客房标间。低区1~15层办公室和附楼等。空调系统采用囊式落地膨胀水箱定压,系统定压点设在空调水回水总管上。系统补给水泵的运行由落地膨胀水箱所配带的压力控制器控制,低区定压点压力低于0.7MPa时,补给水泵启动向系统补水,当其压力升至0.75Mpa时补给水泵停止,安全阀开启压力为0.85Mpa。高区定压点压力低于1.05Mpa时,补给水泵启动向系统补水,当其压力升至1.1Mpa时补给水泵停止,安全阀开启压力为1.2Mpa。 4.空调系统形式 本工程的办公用房等小型房间均采用风机盘管+全热能量回收新风系统。(1)风机盘管中配置空气净化器,采用单端UVC(254nm波段)紫外灯和Tio2网结构,能氧化、分解空气中的有害物质、有效杀灭几乎所有空气中传播的细菌和病菌、确保安全高效除异味、有害微生物以及其他有害物质。(2)全热能量回收新风系统中配置空气净化器,采用单端UVC(254nm波段)紫外灯和Tio2网结构,能氧化、分解空气中的有害物质、有效杀灭几乎所有空气中传播的细菌和病菌、确保安全高效除异味、有害微生物以及其他有害物质。 5.空调水系统 (1)水系统采用二管制,冬、夏季采用阀门转换。(2)水处理:本工程空调循环水均采用软化水,设置一台8T/h全自动软水器。(3)水系统为闭式机械循环系统,设置五台循环水泵(三用二备,冬、夏共用)。(4)定压:在机房内设置落地式膨胀水箱(V=2.0m3)。(5)设置二台补水泵(一用一备),变频控制。(6)机房内设置一台8m3的软化水箱。(7)机房内设置一个分水器(φ800mm)及一个集水器(φ800mm)。(8)水系统的最高点和最低点,分别设自动排气阀和手动泄水装置。 6.自控 本工程的空调自动控制系统采用直接数字控制系统(DDC系统),由中央电脑等终端设备加上若干现场控制分站和传感器、执行器等组成。控制系统的软件功能应包括:最优化起停、PID控制、时间通道、设备台数控制、动态图形显示、各控制点状态显示、报警及打印、能耗统计、各分站的联络及通讯等功能。(1)各空调房间均设室内温度控制器,温度控制器调节设空调机组(或风机盘管)水路上的水路电动二通阀,达到恒定室温的目的。风机盘管并配带有三速开关调节风量。(2)根据供、回水总管的压差来比例控制旁通管上的双通调节阀,以保证供、回水压差的恒定。进而控制制冷机的运行台数及电量。(3)新风系统按需通风,房间设置二氧化碳浓度检测器来控制新风量。(4)根据回水流量和冷量及供、回水温差进行冷(热)量计算,来控制制冷机和冷却塔的运行台数及循环水泵的运行台数。(5)循环泵、补水泵,采用变频控制,并根据水泵运行时间,自动切换备用泵。 7.新技术应用 (1)空调冷源:2台变频驱动的10KV2285Kw的离心式冷水机组(能效比5.48)采用环保冷媒:HFC-134a。(2)冷凝真空热水锅炉,在负压工况下运行,锅炉炉膛与带压锅炉相比永远不会爆炸、与常压锅炉比更节能。(3)全热能量回收新风机选用吊顶式新风机,可以将室内的冷、热与室外的热、冷空气交换后使用。(4)风管和水管保温:冷、热水设备及管道,均采用O级铂耐斯(BLEX-BG)橡塑发泡保温板材和管材,带PVFM层达到国家A级防火标准。燃烧性能:BS476CIASSO 6/12标准。(5)每台风机盘管风管中采用单端UVC(254nm波段)紫外灯和Tio2网结构,能氧化、分解空气中的有害物质、有效杀灭几乎所有空气中传播的细菌和病菌、确保安全高效除异味、有害微生物以及其他有害物质。 8.结语 空调设计方案是一个至关重要的问题,他直接影响暖通空调的效益问题。选择合理的、科学的暖通空调设计方案,是空调发展的需要,只有不断创新,才能提高空调的功能和质量,从设计方案着手改善不足之处,综合科学技术的发展,合理的应用新技术,设计出综合效益更高的方案。 办公楼设计论文:浅析现代化办公楼建筑设计 【摘要】随着城市的不断发展,现代化办公楼不仅成为城市现代化的标志,还作为城市美化的代表性建筑物。现代办公楼是综合多种复杂的办公性能为一体的智能化办公建筑。随着国民经济的快速增长,城市化的发展对现代办公楼的要求也越来越高,现代化办公楼的设计既要传承传统办公建筑的特点又要引入了时代的元素,尤其是办公空间的集成性和可变性,外表的艺术性,文化的内涵性,环境的舒适性等特征。文章主要阐述了现代化办公楼建筑设计特点,并指出了办公楼建筑设计要点,以供同行参考。 【关键词】现代化;办公楼建筑;设计要点;结构选型 引言 办公楼建筑是21世纪最重要的标志之一,办公建筑因使用性质、单元组合、使用对象和管理模式等不同而对建筑设计产生多元化的需求。现代化办公建筑是收集和处理信息的主要场所之一,将在信息社会之中必然会得到巨大的发展。随着现代化建设的发展,已作为当地经济繁荣、科学进步的重要形象。文章主要阐述了现代化办公楼建筑设计特点,并指出了办公楼建筑设计要点,以供同行参考。 一、现代办公楼的设计特点 一般来讲,现代办公楼建筑的组成通常分为建筑外壳和承租人改造两部分。承租人可以利用各式各样的空间性能来对适应办公楼的内部构造进行改造,空间类型包括办公会议室场所、自动数据处理设备室、图书室空间、零售店、餐饮部等。另外,办公楼建筑通常还要设立地下停车场以及地面停车场。现代办公楼建筑设计要考虑的方面有很多,包括建筑外观、经济目标、用途、附属结构要求、运转时间、开放情况、防火等级、建筑安全问题,还有建筑受攻击可能性评估等级、长期需求的持续性、发展可能性、组织和群体大小、集会必备设施,以及电子技术和设备要求、特殊装卸升降和仓储条件、交通运输工具的要求和类型等。 另外,办公建筑作为大城市公共建筑中较为普遍的建筑类型,近年来由于社会经济的迅猛发展需求量得到很大提高,考虑到办公楼本身的特殊性和设计上的多样性,其耗能远高于普通建筑,在一定程度上可以认为办公楼建筑对建筑和能源会造成很大的影响。因此在现代办公楼设计上也应该尽可能的考虑建筑节能,众所周知,我国最近办法了建筑节能的相关法规,这对于我国建筑节能整体目标的实现具有较大的意义。 1.1 办公楼建筑系统设计 现代办公楼建筑设计需要考虑的一个重要因素就是建筑系统及其主要的组成部分,它在建筑中包含了比较丰富的内容。大到办公大楼的停车场设计、景观绿化设计、办公大楼照明设计、建筑物外观设计等等各方面,具体来看也包括了地基和下层结构设计、垂直运输设备设计及控制系统设计等很多细小的环节。甚至设备的维护、门窗的保洁工作、安全保卫系统及建筑物标记都属于办公楼系统设计中的一部分,因此在现代办公楼设计当中,必须要全面细致的考虑各个方面,从而提高办公楼建筑物的质量。 1.2 办公楼电气系统设计 在办公大楼电气系统设计中要注意建筑外壳的电气系统设计及相关槽隙处理,其间包括办公楼电力服务和能源供给、照明系统、紧急电源和保护系统等主要方面,在办公大楼建筑外壳的管道系统中应该着重对压制系统、报警系统和排烟通风系统进行合理的设计,避免在日后的使用中埋下安全隐患。其次在办公楼建筑的入口装置、水平或垂直通道及箱体结合物的设计上也应该加以重视,并构建出一套现代办公楼安全系统保护体系,做好公共保卫、控制侵入检查、入口扫描等安全设计。 1.3 办公楼的节能设计 现代的办公楼设计需要考虑的一大重点问题就是办公楼的节能设计,在具体的设计当中可以通过采用设计可替代能源系统的方式来有效节能,比如使用太阳光和建筑一体的风力和光电池发电,以此来节约电力能源。我国目前也有利用废热发电和天然气燃料电池技术来自主发电,这也已经成为了我国高效节能建筑设计当中的一个重要标准。总而言之,为了有效发挥办公楼建筑的真正性能,保证办公楼建筑在日后能够长期运作并有效节约维护资金就需要在办公楼建筑的节能设计上加以重视。 二、现代办公楼建筑设计中应注意的要点 1.1 集成性 现代办公楼建筑设计的构思要充分考虑所有相关的因素。办公楼的建设目的以及维护保养方式等是十分重要的。为确保建筑大楼的竣工和建筑物的维护保养分开,由建设目的出发而做的建筑设计就显得十分重要了。因此,要建造高效能的办公楼,在办公楼建筑的整体设计必须在工程师、建筑师、委托人以及业主各方面的共同配合下进行。 1.2 可变性 现代高效能办公室必须适应正常的装修更新,这些装修更新通常是因为出现职员调动、商业变革、经营方重组等情况。但不管出于什么原因,办公楼的运作系统、基础配备、家具设施等都有可能进行更新重组来适应改革的需要,尤其是在现代的高节奏生活中,必须要保证现代办公楼建筑设计能够有良好的可变性,从而不断适应时代的发展。 1.3 舒适安全的办公设计 现代的办公楼建筑环境中,首要考虑的问题就是员工的安全、健康和舒适。在新一代的高效能先进办公室中,关于安全、健康、舒适等问题已经被制定出相关标准列入了建筑设计说明的那个中。比如在如提高空气清新流通性,建筑装修材料的无毒、低污染等方面,均已经被列入建筑说明书以作为一种标准。办公楼的使用舒适度是工作效率满意度的重要组成部分。随着时代的变迁,高效能办公室的设计可以允许用户进行个性化气候的调节。办公室职员能够在一个令人舒适的、充满感性的办公环境开展工作,其对工作的积极性以及工作效率就会大大提高。 三、办公楼建筑结构选型及空间组合影响 3.1 结构选型 对于结构设计来讲,根据建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系。高层办公楼和超高层办公楼建筑在建筑的结构设计中除了使用钢筋混凝土结构外,还使用钢材与混凝土共同组成的混合结构,如型全钢结构,钢混凝土结构和钢管混凝土结构。 3.2 空间组合的影响 空间序列的组织是对建筑的各种内部空间组合处理手法的综合运用,其目的就是将空间组织成一个具有整体感的、统一中富有变化的丰富的空间集合。根据不同的设计要求,对空间在水平与垂直方向上进行灵活的分隔与联系,使空间能够更好地满足人们各种活动的需要。在进行结构设计时,就必须考虑与其他设计间的整合性。所以在设计的最初阶段,就要同其他设计之间相互协调,密切配合。 结语 综上所述,建筑在创造人们所需要的工作、生产,生活,娱乐和文化的空间时,是在进行着一种城市组织结构的延续工作,设计时,决定于各种不同类型活动的分离聚散,恰到好处地将活动包含其中并与活动和谐然后依据平面面积的要求和剖面所需的空间尺度,我们必须遵循设计原则,根据实际项目需求满足建筑使用功能。对现代办公楼的建筑而设计要不断的思考和探索,设计单位也应该充分了解不同行业办公楼的用途,利用现代的科技技术以及城市现有的优越条件,从安全、健康、舒适、经济等全方位和多角度的进行思考,对高效率办公楼的建设方案和高质量办公环境氛围的营造方法加以研究,从而推动我国办公楼建筑设计的发展,以满足现代办公楼建筑的设计要求,并促进我国社会经济的进步。 办公楼设计论文:研发园区研发办公楼设计要点和发展趋势浅析 摘要:本文首先对研发园区研发办公楼的相关概念作了简单介绍,然后就具体工程案例对研发园区研发办公楼设计要点进行分类分析,并讨论了在研发园区这类研发办公楼设计的特点和优势,最后浅析了其发展趋势,意图为未来研发办公建筑的设计作借鉴。 关键词:研发园区;研发办公楼;设计要点 0引言 随着“第三次工业革命”的出现,产业发展得到了新的指向标――“高科技产业”,而囊括这些高科技产业的区域称之为高科技园区(也称为研发园区)。著名的研发园区有日本筑波科学城、美国硅谷、台湾新竹科学工业园和我国第一个高科技园区“深圳科学工业区”。根据相关资料统计,研发园区逐渐称为我国GDP的顶梁柱,同时也是我国创新系统的主要构成部分。因而在知识和经济命脉相互关联的今天,加强对研发园区的规划建设显得十分重要,更为重要的是其内部的研发办公建筑的设计和建设。 1研发园区研发办公楼概述 研发园区:也称为高科技园区、研发中心等,它是一块将高科技企业、研发机构和大学研究机构等具备相似功能和性质的组织集合在一起的区域。主要目的在于通过研究和生产高科技产品来促成科研成果商品化和产业化。 研发办公楼:它不同于普通的办公建筑物,也与工业生产厂房不一样。它是在科技高速发展、知识高度膨胀、经济急速增长的新时代下产生,其本身将商务、会议、餐饮、办公、生产、展示等一体化,所形成的独立且资源共享的建筑综合体。 2研发园区研发办公楼的设计要点 2.1项目概况 长沙梅溪湖国际新城研发中心位于长沙市岳麓区梅溪湖片区,基地南临梅溪湖路,西接雷锋西大道,北面梅溪湖,项目总用地约为47290平方米(其平面总图详见图1)。目前基地主要分为三大区域: (1)沿湖科研办公区:作为研发中心主力产品。科研办公楼主要由独栋科研办公与双拼科研办公构成,以三层建筑单体为主,构成主要的沿湖景观界面,与沿湖景观绿化带无缝对接。区内包括高层甲级办公楼,大型综合式商场,中密度住宅等,形成一自给自足,具备高品质生活的新城市中心。 (2)方兴总部办公大楼:主要由自用办公、出租办公、自用餐饮配套以及地下停车库共同构成一栋单体,作为园区标志性建筑。 (3)其余拟建办公楼。 2.2设计要点 首先是整体上需要达到的设计目标是一下三方面: (1)反映国际新城的文化精神:梅溪湖作为长沙未来新的城市中心,定位为 “国际服务区、科技创新城”。应当通过现代化的建筑语言及手段,反映出国际新城的时代感与独特性。 (2)体现研发中心的企业形象:通过建筑总体形态布局设计及立面处理,体现出研发中心作为新城东大门的标志性,成为后期开发的样板示范区。 (3)提倡绿色可持续发展:基地北临梅溪湖畔,南依桃花岭山脉,设计应融入自然景观之中,最大程度地展现人、自然、城市三者的和谐交融,为企业提供绿色低碳的办公环境。 其次是按照功能、空间和其他方面的内容对办公楼作局部设计要求如以下小结所示: 2.2.1功能设计 由于研发办公楼建筑的使用人员和功能的已经确定,这就力求设计全过程与甲方紧密配合,明确甲方的各项需要。那么功能设计方面需要达到复杂而全面。对于其内部的公共空间、会议室、办公室、健身房、餐饮业、车库等附属设施一般需要做到功能分区或分层布置,做到各类房间的相对独立,而对于交通核心的布局应依据功能划分和使用的便利性而灵活布置,与此同时所采用的设计方案要为甲方预先设置发展空间。 园区未来主力产品以独栋科研办公与双拼科研办公为主,采用分层分栋的方式进行销售。通过改善建筑布局,调整建筑面宽,以及不同的布局组合方式,力求做到景观效应最优化与产品数量最大化的平衡与统一,注重建筑与沿河景观的有机无缝结合。同时也力求做到功能分区合理、交通流线清晰。 2.2.2空间设计 办公楼内中数量最多的是办公室,因而主体上空间由办公室空间构成。其他建筑空间如入口大堂、中庭、电梯厅、会议空间等都是办公室的附属空间,此类建筑空间为办公需求而设立。 (1)办公空间:统一单元化,标准化的模块式设计和办公空间辅助空间的集约化设计实现办公空间的灵活运用和可持续发展。办公区采用单元化,标准化设计,以模块式布局办公空间,无论从建造,装修上还是以后的租售可行性都达到了办公空间效能的最大化。 同时办公空间在设计上需满足人们工作过程中的基本需求,并且利于工作效率的提升。空间尺度方面从传统小开间、全封闭办公空间转换为大开间、灵活开放的办公空间。此外,将休息区、会议区和办公区三者有机结合设置,形成具备流动感受的体验空间以加强员工的交流与协作来提升团队合作精神。 (2)大堂空间:办公室内部与外界的转变主要在建筑主入口的大堂以实现。进入高层办公大楼的第一步是经过主入口的大堂空间,因此大堂的形象可以说是公司档次和品位的缩影。这几大区域办公楼都采用通透的设计手法,以形成室内外空间相互融合的效果,进而给人带来舒畅的心理感受。 (3)中庭空间:该部分空间的设置可以起到大大改善进深较大的办公室的采光条件,有效组织自然大气的流动,形成建筑物中小气候。另外,中庭与绿化地带以及休息空间无缝结合设计,可以在建筑物内部塑造健康宜人的休息环境,并促进员工的相互交流,以达到缓解工作情绪和激发员工工作积极性等功效。 2.2.3其他设计 (1)造型设计 办公建筑形体应设计成现代简洁的风格,从而使得建筑的使用达到有效集约。北侧朝湖面采用通透大玻璃幕墙,将沿湖景观效应最大化,并争取较好的采光。东西两侧采用竖向条形开窗,形成内敛挺拔的建筑形象。同时略呈角度的建筑布局以及对开窗面积的控制,也有效避免了东西方向建筑之间的对视。 办公楼设计论文:浅析办公楼空调系统的节能设计与管理 摘 要:为更好实现空调节能,本文对建筑空调系统节能设计方面存在的问题进行了分析,并提出了节能设计和空调优化管理的方案,以期促进空调系统节能的不断优化和提升。 关键词:节能减排;空调系统;节能设计;动力能耗 一、前言 随着国民经济的迅猛发展和人们生活水平的不断提高,空调系统的使用越来越普及,空调系统的运行能耗也越来越大,特别是在公共建筑中。一般宾馆、写字楼空调能耗约占总能耗的30%~40%,大中型商场空调能耗占总能耗的 50% 以上。2009 年夏天出现了几十年来罕见的炎热天气,空调耗电量显著地增加,许多大中城市电力供应紧张,甚至采取“拉闸限电”的方法。我国很多城市夏季用电紧张的情况主要是空调系统用电导致的。因此,如何改善和提高空调系统运行效率,减少能耗,这是我国空调业发展一个急需解决的问题。在设计和应用空调系统时要提高节能意识,充分合理运用各种节能方法降低空调系统能耗,这对节能减排有非常重要的意义。 二、空调系统设计方面存在的问题 1、照搬空调系统设计经验 许多设计人员对空调系统的原理和运行特点缺乏深入的了解,在做空调系统设计时,往往简单地照搬以往的设计经验。有些设计人员盲目追求采用新技术,在设计过程中不考虑节能效果。 2、设计过于保守 设计时出于安全考虑,设计参数偏大,从而降低了系统的节能性。例如,负荷计算取值偏离实际值较大,冷热源设备装机容量偏大,水泵选型偏大,系统配置不合理。即使选择效率再高的主机,但如果长期在部分负荷下运行,其总体效率仍然不高。另外,主机余量过大也会导致水泵等其他输送动力设备的容量过大,整个管路特性远离最佳工作点,使得总体能耗过大。因此,在空调系统设计过程中不应太保守。 3、静态设计 静态设计是指仅根据设计工况下进行系统设计,而没有从全年空调系统节能运行的角度出发;未充分考虑利用新风供冷,仅仅考虑减小冬、夏两季的新风负荷,而将新风口及空调机组的新风入口按照冬、夏两季的风量设计,使得过渡季节仍需要开启冷水机组,这也会导致空调能耗增大。 4、空调节能管理有待优化 在空调系统的运行管理中也存在一定的问题,如在实际操作中未采用空调的自控系统,而大多数都采用手动操作,这样就会造成控制参数的滞后,加大能源的浪费;尽管当前大部分的建筑都与空调设备公司签订了定期清洗空调设备的合同,但在空调安装实际使用后,空调设备公司并未严格按照合同执行,进而造成空调系统运行阻力的增大,使得空调系统的运行能耗不断加大。 三、空调系统节能设计和优化管理的措施 1、降低系统设计负荷 一般情况下,空调的冷热负荷是由处理新风形成的负荷、玻璃窗日照形成的负荷、室内热源散热形成的负荷、传热形成的负荷等共同组成的。目前,在空调系统设计中,大多数设计人员以负荷指标估算的方法作为系统设计的标准,为了保障空调的安全运行,经常出现指标过大的情况,最终导致其负荷大大超过了实际需求。要想解决这种问题,在实际系统设计过程中就要先计算空调系统所消耗的冷热负荷,得到正确的计算结果后取最合适的值进行设计,并要排除设定过大的情况。 空调系统形式的选择也非常关键,要与建筑物的规模、用途、使用特点进行结合,各项指标都应当在能源状况以及气象条件的范围内,这些条件一般要通过技术经济进行比较来确定。通常情况下,以负担室内负荷为基础可以将空调系统分成以下几大种类,全水系统、全空气系统、制冷系统等;按照空气处理设置的位置情况可以分为班级中系统、集中系统、分散系统等。在选择空调系统形式时应当注意,要与空调的使用要求和空调的使用原则相互符合,从而做到系统运行更加合理、空调耗能不断减少、空调投资较低等。 2、确定合理的新风量标准 在空调系统中输送的新风量越少,则处理空气所需要的冷量就越少,因而该空调系统就越经济。但是,新风量的减少不是无限制的,在满足室内卫生要求的前提下,应利用有效措施适当地控制新风量。大型公共建筑多采用集中式或半集中式空调系统,其新风量标准的确定是影响能耗的一个关键因素。 (1)冬季、夏季取用最小新风量,过渡季节增大新风量对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间,室外新风量越大,系统能耗越大。空调系统冬夏取用的最小新风量,是满足室内卫生要求的前提下,用于稀释有害物、补偿局部排风,保证空调房间一定正压值而确定的。在过渡季节,随着室外空气焓值的变化,通过调节新风阀和一次回风阀来改变新风和回风的混合比,可以利用室外新风的冷量来推迟和减少使用制冷设备的时间,节省制冷系统的能耗。在冬季和过渡季节,对于那些室内周边负荷影响小,而内区发热量较大的大型公共建筑,如剧场、会堂、大型商场等,室内需要供冷风。这时要充分利用室外新风的冷量,可全部引入室外新风,减少制冷设备的使用时间和运行能耗。 (2)检测 C O2浓度,控制室外空气的取入量,根据室内人员的变化,增减室内新风量。室内空气的卫生要求,一般是由室内所允许CO2浓度来确定的,因此,检测 CO2的浓度,是确定新风量的一个重要依据。而 CO2的浓度又与室内人员的数量有关,因此,应根据室内人员的变化和检测得的CO2浓度来确定不同时间段室内所需要的新风量。使用自动控制 CO2浓度的方法,一般可节约 30% 左右的空调负荷。 3、空调系统的控制管理 近些年,随着计算机、网络技术的迅猛发展,空调系统的硬件和软件技术也有所提高。许多空调系统引入了先进的软件体系,通过中央监控对空调的长时间运行进行监控,从而达到了节能的目的。这种系统可以在线对空调的回风进行检测,并且控制空调的新风量,不仅能够保证室内通风卫生,而且能够达到节能的目的。除此之外,一些计算机系统还能帮助空调进行室内外气象以及湿热负荷的测定,并且根据气象条件控制空调系统,使其一直保持在最节能的状态。 4、确定合理的空调系统形式 选择空调系统形式时,应根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等,通过技术经济比较来确定。空调系统有以下几种分类:按空气处理设备的位置情况分为集中系统、半集中系统、分散系统;按集中系统处理的空气来源分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统;按负担室内负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统、制冷剂系统。选择空调系统形式要在满足总原则和使用要求的前提下,尽做到一次投资省、系统运行经济、减少能耗。 5、减少输送系统的动力能耗 动力能耗主要是指空调系统运行中风机和水泵所消耗的电能。风机、水泵电耗一般占空调总电耗的 30%~50%,存在很大的节能潜力。采用科学合理方法使之降低,对整个空调系统的节能有十分重要的意义。具体的技术措施如下: 采用大温差供回水若系统中输送冷(热)量的载冷(热)介质的供回水温差采用较大值,则当它与原温差的比值为 N 时,从流量计算式可知,采用大温差时的流量为原来流量的 1/N,而管路损耗即水泵或风机的功耗则减小为原来的 1/N2,节能效果显著。故应在满足空调精度、人体舒适度和工艺要求的前提下,尽可能加大温差,但供回水温差一般不宜大于8 ℃ 。 选用低流速水泵和风机的功耗与管路系统中流速的平方成正比,故采用低流速能取得较好的节能效果。且有利于提高水力工程的稳定性。 提高输配系统的效率设计时合理的选择水泵的扬程,如果扬程过高时,靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡,使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。 四、结束语 本文介绍了办公楼空调系统设计的几个节能措施,对如何改善与提高空调系统工作效率和减少能耗进行了探讨。如果设计人员把节能设计思想贯穿于设计中,充分合理运用各种节能方法与措施,综合分析各种影响因素,选择经济合理的节能方案,提高暖通空调系统的能源利用率,可以从根本上扭转公共建筑用能严重浪费的状况,为实现国家节能减排和保护环境的战略做出应有的贡献。 办公楼设计论文:结构加固设计在办公楼砖混建筑中的探讨 【摘要】本文通过介绍在不同的环境下,以加固设计为主要介绍目标,来说明一下有关加固补强的相关方案和加固方式的主要措施,以此来详细介绍结构加固设计在办公楼砖混建筑中的方式和作用。 【关键词】办公楼;砖混结构;加固设计 目前,砌砖建筑在我国比较多,自从中华人民共和国成立之后,砌砖建筑发展迅猛,并取得了明显的进步,从一开始的单层建筑逐渐转向多层住宅、办公楼等形式。它的优势在于取材方便,而且成本不高,施工也不是很复杂。但它的缺点同样明显,包括材料抗拉性、抗剪强度都不是很高等,因此这导致了抗震性能不强,为了解决这一难题,必须要加强对砌砖建筑的加固设计。那么下面我们就以从办公楼的角度出发,来具体讨论一下如何对办公楼砌砖建筑进行结构加固设计。 一 抗震性不强的原因 1.1 墙材材料强度不够 从一些实地考察不难发现,一般的办公楼,建筑的顶层应力较比底部要小了许多,因此造成抗震性能不强,这主要是因为墙体材料的强度不是很好所造成的,所以一定要进行必要的加固设计,尤其是对于办公楼这种单跨式结构的建筑更应该得到重视。 1.2 结构体系缺陷 以前多数办公楼通常都是横墙承重,预制空心板是选用较多的建设楼屋面的材料,因此造成无法形成强有力的拉结,再加上所采取的抗震措施无法达到要求,施工质量也无法达到要求,这造成了办公楼的抗震性能不强,因此就急需对办公楼进行加固设计。 二 进行加固工作的注意的事项以及加固的位置 2.1 加固工作的注意事项 在加固以前,一定要对主楼进行检查。如果红砖的强度在MU10以上的话,则可以放心使用。禁止使用质量不过关的砂浆,否则会给工程质量带来不好的影响。而相关人员在进行现场检查期间,一定要注意承重窗间墙的尺寸必须符合设计要求,所以在检查期间一定要做到仔细认真。对于在办公位置发现的裂缝,应该及时进行修补。而板混凝土的强度则要保持在C15上下。 在对抗震横墙的设计中,间距最好控制在15M的范围,对于不符合要求的,应立刻进行加固补强的措施改,否则会对整个工程带来质量上的影响。 2.2 加固原则和范围 在进行加固补强的时候,施工人员一定要在保证满足业主对建筑风格要求的前提下进行施工。尽可能的不要对外饰墙进行破坏,这样的话就可以保证较为美观的外观效果。通常情况下,加固工作都要经过两个阶段,目前的这个阶段只要把办公部分的加固工作做好就可以了。 三 加固方案的选择 3.1 承载力和抗震验算 一般情况下,检查结果会成为加固方案出炉之前的主要参考依据,从而对墙体承载力做出计算。 (1)承载力验算:要对称重墙体进行全面的抗压验算,并且要根据结果进行具体的分析。如果关键的内纵墙一旦不符合要求,则应该马上进行改进,这样的话才能够有利于整个加固工作的顺利开展。(2)抗震验算:一般情况下,使用年限和地震取重现期都已30年为标准,并且根据超越率的10%进行有关烈度的设定,然后结合必要的抗震举措,这样办公楼在加固以后,它的抗震性能就可以达到基本的要求。一般情况下,烈度一定要达到6.7度才可以。 3.2 加固方案比选 通过对抗压承载力的分析得出结论,如果阶梯教室大梁混凝土的强度比较低的话,则应该进行加固措施;而如果强度符合标准,则可以根据抗震的构造来加固。一般情况下,会通过面层以及板墙加固的方法对抗压承载力不是很好的墙体进行加固。而如果在阶梯办公室的部分发现砂浆强度不符合强度要求,则要及时的通过板墙加固的方式进行弥补,而且最好在每个楼板下设置加强带,这样效果会变的更好一些。 如果具有刚性体系的抗震横墙一旦达不到基本的抗震要求,则应该马上增设圈梁。通常情况下,会通过布设砖砌墙体的方式来进行抗震横墙的增设。但前提条件是一定能够和原来的墙体进行锚拉。但如果此处有个地下室的话,考虑到此地会有一段横墙,这样就不能够很好的承受楼面所带来的承载压力,因此一定要对进行加固工作。不过这样做的弊端在于会对底板带来一定程度的损坏。 四 体外预应力筋抗震加固方法 此种方法较为先进,从单一的构件角度来讲,进行斜拉筋对剪力会有抵抗作用,这样就可以让自己承受很小的剪力,因此可以减少出现裂缝的情况,而且还可以提升墙体的承载能力。而通过一些专家的研究则发现: (1)墙体的裂缝在通过斜拉筋的加固以后,裂缝处明显得到改善。而且斜拉筋加固后的墙体在承载力上提升了将近百分之十。(2)在增强墙体的刚度方面,斜拉筋加固也会起到非常大的作用,从而让墙的整体性能都能够有所增强。而墙体的水平抗侧力与斜拉筋直径有着直接的关系,而通过研究表明,直径越大,抗侧性也就越大,两者是成正比关系的,这最终造成了在刚度的退化上显得比较慢。(3)通过预应力加固,会产生非常好的抗震效果,试件的滞回曲线也会通过荷载变得非常饱满,造成非常好的延伸性。此时我们就能发现,无论是刚度退化还是荷载都出现了一定程度的减慢和迟缓状态,这就充分证明了墙体已经具备了非常好的恢复能力。预应力加固效果也非常的不错。 另外,利用预应力对结构加固,如果能够把结构中的三个方向箍起来,那么就会一定程度上强化纵横墙的连接效果,这样就会很好的加强墙体的抗剪度以及变形能力等。所以说在加强办公楼的整体加固设计上,此方法发挥了非常重要的作用。 通过前面的一些加固介绍我们能够了解到,预应力筋抗震加固法对加强办公楼的整体抗震性具有非常大的帮助作用,具体总结起来,它是通过把防腐处理后的钢套管布设在砖混结构外,然后再利用张拉钢绞线来达到加固的目的。而这样做,能够很好的对每个纵横墙起到连接的作用,这对于加强办公楼楼面的整体性能非常的关键,而且还能够充分展现出砖墙的抗震性能。 【结束语】 本文主要从办公楼砌砖建筑的角度出发,具体介绍了如何对办公楼进行结构加固设计。而且通过一系列介绍不难发现,此项设计工作是一个非常严谨且重要的工作,它对于提高办公楼的安全性起到了至关重要的作用,因此,相关工作者应该认真努力,刻苦专研,不断的完善办公楼结构加固设计方案,并以此让我国的砌砖建筑工程水平迈向新的高度。
电子设计技术论文:电子设计自动化技术的教学研究与实践 摘 要: 本文讨论了在EDA技术的教学中采用项目式教学法,使学生在参与项目的过程中学习知识。学生在教师的指导下实施并完成一个比较完整的特殊项目工作获取知识,而项目的选择需要根据学生的特点和相关的理论知识特别设置。与此同时,教师在学生参与项目的过程中穿插讲解知识,让学生更容易理解和掌握教学内容。在项目开发的教学过程中,让学生分成不同的研究小组,增强了学生的工程意识和团队意识。 关键词: 项目教学法 EDA技术 教学改革 1.引言 在传统的教学模式下,教学内容是理论教学和实践教学相结合独立开课,而且学生是在学习理论知识的基础之后再到实验室去做相关的实验。而对于电子设计自动化技术,即EDA技术,这门课程的教学来说,这种传统的教学模式存在着一定的弊端,因为很多学生第一次接触这门课程,所以在理论教学的过程中存在很多难以理解的抽象内容,而在做实验的过程中又无法将学习的理论知识运用到实践中去,理论与实践相脱节,这大大降低了学生学习的主动性和兴趣,导致了教学难度成倍增加,所以教学的改革需要加快进行。在传统的教学方式下,其教学目标不明确,传统教学注重理论知识而忽视实践能力。而社会要求高校毕业的学生动手能力提高,动手能力成了高校毕业生的一个重要能力,所以我们要着重培养学生的实践能力。因此,在进行EDA技术教学时,我们需要采用新的教学模式,而项目教学法是在学生参与项目的过程中学习知识,同时理论知识在实践的过程中获取,所以采用新的教学模式,即采用项目教学的方式引导学生成为迫切的要求。 2.研究现状分析 国外的高等职业教育形式多样,各有千秋。德国经济的腾飞与其高等职业教育密切相关,经过多次教学改革,德国目前采用“双元制”的校企合作方式取得了很大成功。法国注重产、学、研的结合,以“大学校”的模式培养人才,强调理论加实践,坚持培养人才的多面性和多学科性。澳大利亚“阶梯教育”模式与证书、学位及工作方向对应。澳大利亚实行“阶梯教育”模式,这种模式将教育水平与所取得的证书、学位及工作方向对应起来。 我国的高等教育从1979年至2009年间教育有关法律、法规及文件的变化可以看出,在改革开放的初级阶段,高等教育发展战略主要还处于探索和调整阶段。从1998年以后,随着高等教育本身实力的不断增强,也随着中国特色的社会主义市场经济体制的初步形成和走向完善,中国高等教育发展战略也逐步自成体系、重点明确,走向有详细规划、有落实措施的新阶段。 随着社会对高等教育要求的不断提高,尤其是北部弯开发区建设的深入,社会需要直接从事生产、建设、管理、服务第一线工作的应用型高等专门人才,高等院校越来越多采用项目教学法培养学生的实践能力及团队合作能力。对人才的需求不断提高,这就要求院校在培养EDA技术人才时结合产品的市场效率和技术要求,加大教学改革的力度,研究实践具有实效的教学方法,培养具有工程意识和创新能力的EDA技术人才。 3.教学形式与内容 如何让学生们对学习的兴趣进一步提高?如何让大部分学生能通过自己的思考完成任务?这些是教学急需解决的问题。理论教学中培养了学生的一种思考方式,但不能最终提高学生的动手能力。在项目教学法中,EDA课程设计和开放的实验给学生提供了进实验室的平台,在EDA课程中采用项目教学能很好地锻炼学生的学习能力、实践能力及创新能力。我们所讨论的项目教学法是以教师为主导、学生为主体、实践为导向的教学方法。在教学活动中,项目教学法最重要的特点是改变了传统教学方法中教师为主体的局面,使学生从被动学习改变为主动探究性学习。在项目教学法的教学过程中,有以下几个重点需要特别注意。 3.1选择合适的教学项目 教学项目的选择主要是从教师层面来讲的,选择好一个好的项目对教学的顺利开展至关重要。采用项目式教学的前期工作是选择合适的工程项目,这些项目应该是从工程实际出发选择符合学生知识水平的典型性的项目,项目的选择应遵循以下几个原则: 3.1.1项目的工程实用性:我们应尽量将真实的工程项目作为教学所用的项目,首先,真实的工程项目可以培养学生的工程意识,学生在参与项目的真实工作和学习环境中更能提高自身的能力;其次,学生对真实的工程项目更感兴趣,学习的热情更高,学习的主动性和积极性也更高;再次,真实的项目不应该只是采用仿真的方法模拟,最好能用实物的形式实现,让项目的真实成果给予学生更多的成就感,最大限度地激发学生的学习兴趣;最后,真实的项目能提高学生动手能力,尤其是调试电子电路的能力,还能促进学生从实践的角度对理论知识进行进一步的综合与理解。 3.1.2项目难易程度需要适合学生的层次:项目教学的进程中,所选择的项目太难可能导致学生无法完成预期目标,从而打击学生的信心,知识的传授也无从说起。另外,太容易的项目则会让学生感觉没有挑战性,即使完成了项目也会缺乏成就感,无法调动学生的积极性,违背了项目教学的初衷。所以,在EDA技术这门课程的教学过程中,项目的难易选择需要教师不断摸索,寻找出难易适中的教学项目。 3.2以学生为主体 以学生为主体是项目教学法的一个重要标志,包括以下几个内容:首先,各个学生小组是完成项目的主体,学生的分组以学生自愿为原则,以体现学生的主动性。另外,不合理的分组可能会使小组内部合作不顺畅,出现小组之间竞争不合理的现象,从而降低学生的学习主动性,所以,分组在学生自愿的基础上,还需要老师根据班级内不同学生的学习情况(包括学生的知识结构、动手能力甚至性格特点等)对分组进行一定程度的干预,从而达到成绩好的学生带动成绩较差的学生的目的,以保证教学效果。其次,小组成员中以投票的方式自由选择并确定小组队长,由队长来分配各个成员的工作任务,对于不同的项目,小组队长可以轮流当选,以培养学生的工程组织与合作能力。再次,在参与项目的过程中,小组中各个成员按不同的任务或搜集、选择信息资料,或搭建电路,或编写程序,由学员共同研究解决问题。最后,任务完成后,每个小组成员都必须汇报工作,汇报内容包括在完成项目的过程中所遇到的问题及解决问题的方法,以督促学生共同合作。 3.3教师适时引导 在项目教学的过程中,虽然是以学生为主体,但教师的地位仍然很重要。教师在教学过程中适时引导与点评是教学顺利开展的必备条件。首先,在项目式教学开始时,教师要对项目有一个整体介绍,还要给予学生必要的引导,并由此上升到理论的知识传授上,使学生在做项目时少走弯路。其次,在项目进行的过程中,学生遇到的难题,应该给予针对性的、启发引导式的指导,引导学生自己总结问题,理论联系实际,避免学生出现“卡壳”的现象而无法跟上项目的进度。只有这样,学生才能在参与项目的过程中提高技能,理解并掌握知识,以避免学生在做项目时盲目处理,手足无措。说到底,在项目式教学的过程中,教师要从知识的灌输者变成组织与引导者。 3.4评价机制 在项目教学法中,对学生的评价机制非常重要,这将极大地影响教学的质量。因为好的评价机制让学生更加勤奋,而差的评价机制则可能扼杀学生的创造性和积极性。所以,在学生的评价机制中,第一,各个项目小组成员要加强合作,学生的相互合作参与能力也作为成绩的一个重点,以提高学习成绩较好的学生对学习较差的学生进行一定程度的帮、传、带的积极性,同时也可以尽量避免出现小组中个别学生偷懒不参与完成项目的情况。第二,在项目完成时,鼓励各个小组之间相互交流,并尽量利用每一次课堂的机会,让每个小组都进行相应的汇报。第三,教师再进行适当的点评和评分,这样做不但可以提高学生的综合能力,还能提高学生对项目中所蕴涵知识点的掌握程度。第四,根据具体情况,将每次课堂的评分为学期成绩的重要组成部分,加大平时课堂评分在评价机制中的比重,让学生更认真地对待平时课堂知识的积累,同时也能最大限度地提高学生的学习积极性,培养学生的能力,增强教学效果。 4.结论与展望 项目教学法在DEA技术教学中的实践表明,学生在参与完成具体项目的过程中学习热情更高,学生的动手能力和团队合作能力得到了大幅度提高。在教学的过程中,不仅使学生在实践中巩固了理论知识,让学生掌握教学中的各个重要知识点,而且让学生学会了在探索中发现问题并解决问题,提高了学生综合能力。 项目教学法的研究与实践是教学改革的一个重要方向,它激发了学生的学习兴趣,培养了学生的综合素质。在今后的研究中,我们可以在项目的选择与讨论及对学生的评价机制上进一步进行完善,以最大限度地调动学生的学习主动性,增强教学效果。 电子设计技术论文:基于电子设计竞赛的电子技术课程教学改革探索 【摘 要】 为激发学生学习电子技术课程的兴趣,增强学生的创新能力,提高教学效果。根据大学生电子设计竞赛的特点,在分析电子技术基础课程教学现状的基础上,对电子技术课程教学方法的改革进行了探讨,提出了改革和调整的方法。实践结果证明,其对培养和激发学生学习的积极性、主动性起到了积极的作用。 【关键词】 电子设计竞赛;数字电子技术;模拟电子技术;教学改革 两年一届的全国大学生电子设计竞赛,为在校大学生开拓视野、促进理论和实践的结合、提高学生动手能力提供了平台。该比赛不但为中国电子信息领域的人才培养做出了贡献,也为促进电子类学科建设和课程教学改革,提高教学水平带来了深刻的启示。如何以电子设计竞赛为锲机,促进电子技术类课程的教学改革成为一个重要的课题。 一、电子设计竞赛的特点 1、竞赛试题的内容及要求 全国大学生电子设计竞赛试题有电源类、信号源类、无线电技术类、自动控制类、测量及仪器仪表类题目。涵盖了电子技术应用的各个方面,涉及数字电子技术、模拟电子技术、高频电路、单片机、传感器、可编程逻辑器件等[1]。竞赛要求参赛学生每3人一队分工协作,在规定的时间内完成题目要求,包括了电路系统的理论设计、实际制作和调试,最后交出制作的成品控制电路及设计报告。试题有基本要求部分和发挥部分,既考察学生的理论基础知识,也考察学生的实际动手能力、创新能力和相互协作能力。使学生在电路分析、设计、制作、调试等方面得到充分的锻炼,也使优秀学生有发挥其优势的余地[2]。 2、新技术、新观念的体现 为鼓励参赛学生使用新电路、新器件和新技术,体现“绿色产品、环保设计”的概念,近年来,一些大的电子器件公司也积极参与竞赛,为竞赛提供器件、设立奖项。例如在2011年大赛中可使用由瑞萨电子公司提供的专用板及瑞萨节能环保元器件,为学生接触新器件和新电路提供了机会。 3、竞赛的积极作用 根据电子设计竞赛的要求,参赛学生需要掌握电子技术中电路的基本分析、设计、制作及调试方法。参赛学生在备赛中都需要经过的一系列培训和磨练,基本具有较强的实践动手能力和分析问题、解决问题的能力,同时也具有较强的团队协作精神。具备这些技能,使他们就业时成为用人单位的首选。由此影响,使得近年来报名参赛的学生人数急剧上升,竞赛规模越来越大、参赛的学校越来越多。2011年第十一届,全国共有1062所高校11002支队伍,参赛学生33006名。但是由于现实客观条件限制,各学校参赛学生只能是各专业选拔出来的少数学生,受益面相对较小。 同时,通过几届电子设计大赛,从中暴露出一些问题:一方面是电子技术类课程教学中理论联系实际不够,新技术、新器件涉及少等;另一方面是学生在学习中综合运用知识能力不强、实践应用技能差等[3]。 如何借助电子设计竟赛的训练和培养模式,改革电子技术课程教学,将其特点与优势更好地发挥出来,使广大学生受益,成为当前亟待解决的问题[4],由此给于了电子技术课程教学改革新的启示。 二、电子技术课程教学的现状 电子技术课程包含模拟电子技术和数字电子技术,是电子类专业重要的专业基础课,也是理论性和实践性都较强的课程。在传统的教学方法中,基本是以理论为主, 辅之以验证性实验。容易出现教学效率不高、教学效果不够理想等问题,其弊端主要表现在以下几个方面: 1、偏重基本原理,理论联系实际不够 传统的教学模式中,侧重基本理论教学,注重基本知识、基本原理及分立元件的内部结构和工作原理的介绍,而对元器件的工程应用实例介绍的比较少,使得理论和实践分离。两者在教学内容、考核等方面由不同的教师负责,互动较少。在有限的实验课中基本以验证性实验为主,设计性、综合性实验较少,学生只能接触到有限几个的器件,了解其简单功能,自己动手设计制作电路的机会少。 2、知识的综合应用少 模拟电子技术与数字电子技术任课教师不同,实验课内容不同,学生少有机会将两门课程的知识融会贯通应用。在分析简单电路时,学生可能比较顺利, 但要分析复杂电路或设计制作一个电路系统时,常常无从下手,画的电路图不实用,不知怎样合理应用器件,不会调试电路。这些严重制约学生创新意识的培养,阻碍学生主动探索的积极性、创新性。 3、新技术、新器件涉及少 当前电子技术的发展非常迅速,特别是新器件日新月异。然而长期以来,由于教材内容更新缓慢,跟不上实际生产和技术的变化,加之课时量的限制,教学中常常仅限于基本原理和中小规模集成电路本身。对如何应用新技术构建电子控制系统的技术和大规模新集成器件,几乎没有涉及。 三、电子技术课程教学改革的措施 在电子技术基础课程教学改革中应该突出基本原理与应用并重,课程之间的衔接及综合应用。在教学内容、方法和教学手段上要多样化,特别在实践教学中突出应用性、综合性和创新性。 1、理论教学的改革 对课程的内容进行适当的调整,在讲解基本原理的基础上,注重应用实例。例如,在数字电子技术中,大量精简压缩分立元件、小规模集成电路的内容;注重器件的外部逻辑功能、特点和重要参数,而对其内部结构不作太多的讲解。如在学习555定时器时,多用实例讲其功能和使用方法,并将在电子设计竞赛中用到的电路及所制作的电路板展示给学生。使学生对这一单元电路有更深刻的了解。 适当的开辟课堂讨论,改变传统的灌输式教学方法[5]。在生动、活跃的课堂气氛中培养学生的自主学习能力,变被动接受为主动思考。在讨论中,引导学生广开思路,对学生发言中暴露的问题及时给予解答,激发学生学习的兴趣和积极性。 2、实践教学的改革 将实践教学分为实验课和电子实训课两个部分,采用由浅入深,由易而难的逐步推进方式。 (1)基础实验 主要使学生在认识器件、了解功能的基础上,完成简单的设计性实验[6]。在进实验室前,让学生先根据实验要求设计好电路,计算好各项指标达后,再到实验室进行插面包板调试。在实验教学中,理论课老师参加也指导学生实践,以便及时帮助学生解决问题,发现和弥补理论上欠缺的内容,使理论与实践一体化,克服两者脱节的现象[7]。 电子设计技术论文:关于微电子设计自动化技术的研究 摘 要 在电气化的当今,基于电子科技的发展,微电子设计技术已逐渐的运用于自动化领域,而且在实际的生产和生活中占据着重要的地位。本文主要论述微电子系统的优越性,以及其各个功能模块的生成。 关键词 微电子设计自动化技术应用研究 一、引言 随着科学技术的不断发展,电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术,其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且,基于现代人的生活观念的转变,对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现,需要合理的生成各个功能模块,尤其是在电子电路的功能模块上,其需要进行有效的功能模块的构建。 二、电子设计自动化的特性 基于计算机技术的发展,微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此,当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计,更加加快了电子设计的革新。 (一)基于计算机软件技术,进行电子系统的板块设计 通过有效的程序编程,进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时,基于计算机的软件开发功能,极大地优化了电子系统的革新。 (二)拥有开放式的集成芯片 电子系统的设计可以实现程序的良好转换,并且开放式的集成电路,其电路的功能板块集中于电路板之中,而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时,这也是电子产品环保型发展的关键。 (三)具有便捷的升级软件 现代的电子系统设计都是基于计算机软件,进行有效的开发。进而,现代的电子系统具有良好的升级平台,而且依托良好的计算机程序编程,可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。 (四)具有良好的系统仿真功能 这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题,同时可以对系统起到试验或定量分析的目的,进而进一步的开放化系统。微电子设计自动化的过程,需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程,极大地丰富了微电子的系统设计,同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。 三、微电子设计自动化系统的功能板块生成 微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术,尤其是系统的仿真、升级、集成等功能,为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此,现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。 (一)系统的子板块设计 这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计,这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能,便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用,而且在进行系统程序编程的过程中,还需要基于输入子板块,进行合理的程序语言的数据转化,从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据,输入板块可以实现很好的数据储存,进而便于系统的调用。 (二)数据板块的生成 系统的程序编程是一项复杂的工程,其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程,会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块,这样便于系统的调用,以及系统的在线升级。 (三)系统的仿真板块 这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时,基于“人造”电子环境,对系统的模型进行功能测试,可以对系统进行优化处理,这也是系统现代化的主要特性之一。 (四)功能诊断板块 基于程序系统的微电子技术,其在进行编程的过程中,需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说,这一板块的设计,可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样,可以保障各个子版块做到无缝连接,避免其系统在运行的过程中,出现系统的规划不合理的问题。 (五)电路板块的有效规划 基于微电子系统的开放式的特性,其在功能的实现过程中,各个板块要实现无缝连接,电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。 四、微电子设计自动化的应用 基于微电子设计自动化的优越性,其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中,尤其是仿真技术的生成,极大地优化了高校的教学改革,以及开放的集成技术,便于各种应用程序的开发。 (一)基于微电子自动化技术的仿真特性,其广泛的应用于高校的教学领域之中 尤其是对于电气工程类的实践性教学,其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作,进行形象的展示和描述,这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。 (二)加速了电气设备的革新 基于微电子自动化技术的开放式程序软件,其在后期的改革过程中,为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性,极大地优化了电气设备的升级模式。 (三)应用于各种应用软件的开发,尤其是开放式的电路模式,更加实现了电气设备的通用化的进程 一些关键的电气设备制造,已经很好的实现了ASIC的编程。同时,基于这种编程模式,便于专一化的电路集成,进而使得电气设备的规格逐渐的统一化,这样可以极大的方便电气设备的使用,同时降低了电器的生产成本。 五、结语 在电子信息科技时代,基于计算机技术的不断发展,微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时,基于其优越的特性,其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中,尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。 作者简介:赵上阁,湖北随州市人,就读于长江大学机械工程学院机械设计制造及其自动化. 电子设计技术论文:电工电子技术实验改革基于电子设计竞赛的探索 当前电子设计竞赛进行的如火如荼,作为专业基础课的电工电子技术,其教学和实验安排必然要紧跟时展的脉搏,借助于各种仿真手段,通过综合性的设计培训,达到提高基础知识、选拔优秀人才的目的。 [关键词]电工电子 实验 设计竞赛 探索 当前科技发展日新月异,电工电子技术等基础课程的教学改革也必须跟上信息时代的脚步,在国家倡导技能院校的大背景下,高职院校拥有了前所未有的发展机遇,随着大学生电子设计竞赛在全国各个省市地区的深入发展,势必带动一大批优秀的科技人才进入到科研创新的队伍中来,作为高等学校的一部分,高职院校既承担着大学教育的一部分功能,也天然地继承了作为职业院校的技能教育的基本要求。 一、结合电工电子技术实验进行培训 根据我们最近几年所进行的培训和赛前辅导的相关工作,针对高职院校的特点,探讨如何更好地提高电子技术实验在实际教学中的作用,以及如何推动电子设计竞赛在高职教学过程中的改革和创新。为保证竞赛取得佳绩,同时培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作精神,提高学生的动手能力,各高校都将在竞赛开展前进行相关的培训,并从中遴选出优秀选手参加每两年举行一届的全国大赛。 培训的过程一般从大一新生就开始入手,以电子协会的名义召集有兴趣的同学加入,然后统一培训,培训的思路基本遵从教师辅导有基础的同学,而让有经验的同学去培训新生,这样既可以节省教师的时间,又可以锻炼高年级同学的组织能力和领导能力。本着“实践、服务、创新、提高、发展、学以致用、技术强身、技术为民”的宗旨来开展工作,在传统工作中具体实现形式上要有所创新。 针对电工电子技术课程的特点,指导教师分配了相应的管理任务,具体工作如下: 1.对新会员进行学习相关协会管理制度和各种用电安全,实行一对一的进行教育和学习,力争每个新会员都能够接纳和理解此次教育目的,以便今后更好的开展各项工作。 2.对新进会员开展培训,主要课程有:电子元器件的认识、电子基本电路的认识、简易电路的制作,并开展电子设计、维修方面的学术讲座,电子设计实验:数字温度计、数字钟、秒表、稳压电源、简易液压控制装置、功率放大器、可调基准等电路的制作,单片机的简单程序的设计等。同时开放实验室让同学们能动手进行更多实际的操作。 3.为了让学生在不断发展过程中获得经验,同时也使他们懂得更多做人的道理,传承一种“团结奋进,甘于奉献”的精神,每个月在学校学院进行一次大型的家电义务维修活动,以此来带动学生的学习热情和扩大影响力。 二、开发工具软件的培训 针对以上的项目,进行相应的课程培训,并收集相关的资料。下面简单介绍一下所需的开发工具软件,当前竞赛一般都用到下面三个工具软件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB软件,下面具体的一一说明。 1.Protel 2004。电工电子技术的教学目的就是要求学生掌握各类元器件的类型,电路图的读图和绘制以及电路的工作原理,并掌握分析电路的方法。然而在教学过程中,电路元件的特性、工作曲线等十分抽象,课堂教学的直观性差,学习这些内容比较吃力。可以应用电路仿真技术来解决这个问题,Protel 2004就是其中之一。 2.Keil μVision。Keil μVision是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统。其功能强大,生成的代码紧凑,是目前世界上使用最广的51系列兼容单片机开发工具Keil μVision可以编译汇编语言和C语言,但单片机软件是一般采用C语言编写,C51语言是ANSI C的扩展集,其语法结构、关键字等与ANSI C绝大部分是相同的。 3.Proteus设计仿真。Proteus ISIS是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合; 支持主流单片机系统的仿真;提供软件调试功能。Proteus与其它单片机仿真软件不同的是,它不仅能仿真单片机CPU的工作情况,也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。可从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 4.EWB。EWB是一款仿真功能十分强大的电子电路仿真分析设计软件,几乎可以完整地仿真出真实电路的效果。EWB具有完整的混合模拟与数字模拟功能,可任意在系统中集成数字及模拟元器件。EWB能自动进行信号转换,在输出信号的观察上,具备即时显示的功能。该软件带有丰富的元器件库,可提供多种电路分析方法。还有虚拟的仪表设备,比如函数信号发生器、万用表、示波器以及逻辑分析仪等,可具体的模拟实际的测量情况。利用EWB提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器的测量方法。 三、综合项目设计培训 电子综合设计是电工电子技术实践教学中的重要环节。将“电工技术” “模拟电子技术” “数字电子技术” “电子线路EDA及仿真”等课程融会贯通,整合成一门综合性的实验课程,在前述理论课后单独设课。在设计内容、测试方法及数据处理方面均有一定的深度和广度,在现代电子仪器仪表及设备的使用、实验基本技能方面,使学生得到了很好的锻炼。根据电子设计竞赛所要求的能力,安排相应难度的综合性的设计项目,可以巩固所学的理论知识,并且可以在平时针对竞赛的能力进行分散的锻炼。 电子综合设计的教学目的是培养学生初步具有电子技术的工程技术能力,尽力改变以验证理论性质的纯理论实验,合理使用常用的电子仪器进行电路的设计和测试,巩固和加深所学理论,并通过电子综合设计培养学生的综合能力和创造性,提高实验技能,培养学生严谨的科学态度和作风。电子综合设计以设计为主线,采用仿真与实做调试结合、课内与课外结合、硬件与软件结合的教学模式和手段,全面而系统地培养学生的获知能力、综合设计与研究创新能力。 总之,高职院校由于时间限制,无法开展大规模的系统的集训,只好从开学就着手进行学生的动手能力的培训。经过对电子综合设计教学实践,注意在教学内容上采用适当教学方法,引入EDA仿真技术和现场调试等多种设计手段,完善了设计考核方法,使学生加深了对课程理论内容的理解和消化,培养学生了的综合分析能力和应用能力及创新能力。实践表明这是一种提高电工电子技术课程教学质量和提高学生综合素质的有效方式。 电子设计技术论文:高职电子设计课程中电子线路CAD技术的教学与应用探讨 摘要:电子线路CAD技术在高职的电子信息工程技术专业中是非常重要的一门课程,在电子设计以及毕业设计中都讲用到该技术。电子线路CAD技术主要是用来绘制电路图,并在计算机上利用该绘图软件对电路进行排列,从而让设计出的电路更加的美观。本文主要是针对电子线路CAD技术在高职电子设计中的应用进行研究。 关键词:高职 电子设计 电子线路CAD技术 应用 对于高职学生而言,要学习的不仅仅是专业知识,动手能力是在学好专业知识的基础上更高的一个层次,也是他们必须拥有的一种能力。在高职院校中,电子信息工程技术专业的学生经常会遇到电子设计等问题,因此,在进行电子设计的时候需要用到的很多专业知识他们是必须掌握的。而电子线路CAD技术在电路板的制作方面的应用就必不可少了。下面我们将对电子线路CAD技术在电子设计中的应用进行研究与探索,说明电子线路CAD技术与电子设计的关系以及在电子设计中发挥的作用。 1、电子线路CAD技术与电子设计的关系 随着电子技术的广泛发展以及新型元器件和集成电路的广泛应用,电路在设计方面也越来越复杂与集成化,因此,对电路的要求也越来越精密。而为了达到电路在复杂与集成化方面的要求,在制作电路的时候单靠手工的操作已经不能完成设计的目的了。所以,就产生了现在我们所用到的电子线路CAD技术。我们在电子设计过程中利用它就能达到电路所要求的精密度。 2、电子线路CAD技术在电子设计中的应用 电子线路CAD技术是使用当前被广泛应用的计算机辅助绘图和设计软件,然后结合学过的专业知识进行设计,以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量等。电子线路CAD技术在电子设计中的应用主要是一下几个方面: 2.1 绘制电路图 在进行电子设计的过程中,要实现电路的功能最重要的就是编程,但是只有编程并不能完善整个设计,还需要有一个完善的电路来承载这个程序,让它实现它本该实现的功能。在电子设计中,我们一般运用的软件是PROTEL,绘制电路原理图的时候就会用到PROTEL的原理图输入功能。该绘图软件在电路原理图输入方面有着非常丰富的电子器件库,能够为我们电子设计的绘图提供所需的各种电子器件。利用该软件进行电子设计确保了电路原理图的精密度,并且绘制过程也更为方便。比如:我们在画好一个元器件后,觉得它应该放在其他的位置,则只要将它拖动到我们想要放置的位置即可。 2.2 计算机仿真 电子线路CAD技术在电子设计的应用过程中还具备运用其仿真的功能,检查电路的功能是否达到了我们所预期的功能,并且能够对一些数据进行仿真,可进一步对电路进行分析。对于PROTEL软件而言,在它的MULTISIM中有很多种仿真功能,这些仿真功能可以进行直流工作电的分析、瞬态分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、零极点分析、傅里叶变换分析、噪声和失真度分析、最坏情况分析以及蒙特卡罗分析等。在进行仿真的时候,我们首先要进行一个功能仿真,大致了解一下该电路的功能是否达到了预期的功能,然后进行数据仿真,对该电路进行具体的分析,并改正错误的地方。在进行仿真过后,分析结果一般都是以数值或波形的方式显示出来。 2.3 PCB板的设计 PCB板是PROTEL软件将电路原理图进行布线后的一种电路板。在进行PCB板的设计之前,首先要将电路原理图导入,而导入的电路原理图必须是通过仿真的,而且电路原理图中各元器件的电器特性必须与PCB板相同元器件的电器特性相同。最后,设计者就可以利用PCB板自动布线以及手动布线的功能对其进行布线。采用该软件对电路图进行布线,设计者可以先采用自动布线功能对电路进行大致的布线,然后用手动布线功能对其进行美化。这样的过程能够让电路的布线更加美观。 2.4 三维视图 在将PCB板设计好之后,在这样的绘图软件上都有三维视图的菜单,只要点击三维视图的菜单就可以观看设计电路板的三维视图。 3、让学生更好地掌握电子线路CAD技术 如上所述,掌握了电子线路CAD技术对于学生而言,可以更好地进行电子线路方面的设计工作。但在学习这一项技术的过程中,我们往往会发现学生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL软件为蓝本,介绍软件的功能、菜单等,辅以一些应用的例子。学生学习后多呈现一种临时性的记忆,即在课程中会用,考核结束后在不长的时间后就不再掌握的现象。 解决这一问题的方法以,通过实践我们认为采用类似德国职业教育所推行的以行动为导向的项目教学法为好。其基本的思路是: (1)先整体后具体:在学习CAD技术时,先期进行总体介绍,让学生有全局的认识,打消畏难的情绪;而后开始进入各项目的的学习实践。 (2)先低频后高频:总体而言学生进入学习后应从简而繁,低频的一些电子产品其电路较之高频的简单,学习应从其中入手。 (3)先规范后异型:突出异型电路板的设计制做,其目的是让学生今后在实际工作中具有变通的能力,在CAD技术中也手工调整电路布局的精华所在。 (4)先单层后多层,先分立后贴片。此处不再缀言。 最后一点是,对于各个CAD制作的电路,不应仅停留于电脑的设计,在教学的过程中应让学生的设计成为成品。这样可使学习更为直观,并更有成就感,随之的效果是学生对学习到的技术弥久常新。当然,这种做法也会使教学的成本大幅上扬,但从人才培养的角度看,这样的投入是值得的。 4、结语 在电子设计中运用电子线路CAD技术,不仅解决了电子设计中电路原理图绘制以及功能分析和布线方面的苦难。同时,让学生通过在自主地进行一些电子设计,并在的过程中运用该技术,适于锻炼他们使用电子线路CAD技术的实际能力并有助于其真正了解和掌握这一技术。 电子设计技术论文:试论FPGA技术在电子设计中的运用 摘 要:FPGA(现场可编程门阵)在数字信号处理系统及电子设计自动化中的运用越来越广泛了。FPGA是基于PAL、GAL、PLD等逻辑编程系统发展起来的一种综合性的可编程器件。其自07年开始投入市场以来,在电子设计中的运用是极为广泛和深入的,在电子设计领域担任着各级设计基础的重要角色。 关键词:现场可编程门阵列(FPGA);电子设计;可编程片上系统 FPGA即现场可编程门阵,是一种半定制专用集成电路(ASIC),这个可编程器件的研发主要是为了解决ASIC的不足和PLD电路数的缺点。其包含了可配置逻辑模块、输出输入模块和内部连线三个部分。由于其新的特点和高的运用价值,所以在电子设计中得到了十分广泛的运用。本文就基于FPGA的一些特点结合电子设计的运用进行探讨,得出FPGA在电子设计中的运用方面的结论。 一、FPGA的简介和特点 FPGA是以可编程阵列逻辑、通用阵逻辑、可编程逻辑器件为基础发展起来的,从简单的接口电路设计到复杂的状态机,甚至系统级芯FPGA都扮演着十分重要的角色。其主要的特色就是现场可编程序性,这一点运用到电子设计中,可以灵活地进行控制,缩短产品上市的时间。其采用了逻辑单元阵列的概念,与传统的编辑电路和门列阵相对比而言,FPGA具有不同的结构,它运用的是小型的查找表实现了组合逻辑的编辑,每一个表对应一个D触发器,而这个触发器正好驱动相匹配的I/O,这样的组合模式正好完成了既可实现组合编辑又可以进行时序编辑的功能,这些每一个相邻模块运用金属线连接。通过内部静态存储单元和编程数据,实现逻辑编辑的功能。 FPGA的特点:(1)FPGA特有的可编程片上的特点,就是指设计专用的集成电路的时候,用户不需要投片生产,可直接合成芯片;(2)FPGA以其可由简单接口到复杂接口的设计特点可以作为全定制或者半定制的专用集成电路的中试样片;(3)就其特殊的结构而言,其内部含有极为丰富的触发器和I/O引脚;(4)设计周期短,开发费用低,风险小。 二、电子设计 电子设计技术是指面向专用集成电路设计的计算机技术,在和传统的ASIC的相对比而言,电子设计的性质更加偏向于自动化,所以它具备了几个很突出的特点:(1)设计时是全过程的设计,在整个集成电路中的电路系统、硬件、软件和仿真等包括在内都由计算机完成;(2)与传统的设计不同,电子设计主要担任了两方面的角色,一个是主动的设计者一个是被动的使用者,二者结合就可以直接运用于客户了;(3)实现的途径相对而言更加具有选择性,除了FPGA以外还有CPLD等可编程器件来运用于电子设计当中,但是FPGA的运用较为广泛。电子设计由于其可大规模地进行编程,并且实现了自动化,在用户体现上的优势,所以成为了近年来主要的技术。 三、FPGA在电子设计中的运用 由于市场的竞争十分地激烈,在相应的集成电路的设计中,要有一席之地就需要在电子设计中运用很好的可编程器件,这些器件和传统的相对比而言需要更好的适应市场的能力。 (一)符合电子设计要求的器件的发展 可编程逻辑器件即PLD在电子设计中的运用应该是数百万门的大规模的器件,其中为代表的就是将近10万门宏的FPGA。FPGA的主要结构中包括了一个复杂的电路系统,这样的电路系统是为了迎合电子设计中的需要一个或者多个嵌入式系统处理器,以及控制模板和对应实现控制的通信口而存在的。FPGA正好满足所有的针对于电子设计的关于大规模器件的要求,再加上其独有的可编程片上系统,可以直接装入一个芯片,不需要投片生产,即能满足所谓的SOPC的设计。 电子设计和传统的专用集成电路设计最大的不同就是它的多种专用端口,在FPGA中的一些开发的型号器件,这些器件的主要特点就是其嵌入式的系统块设计,一切的功能都是采用系统块的嵌入式结合而实现的,在这样的一种将处理器和传统器件的优势相结合,创造出的性价比极高的FPGA,适用于电子设计上是十分有利的,针对于自动化的专门集成电路的设计,这样一来可以避免很多不必要的缺点,包括其中的成本问题和高挥发性的问题。总之,FPGA的开发适应了针对于电子设计的一系列的要求是很好的可编程器件。 综上可知,FPGA的研发,结合了传统的各类可编程器件的优势和作用,真正地运用于专门集成电路的自动化设计即电子设计是十分有用的。其可自带编程片上系统,可以就复杂或者简单的芯片的使用,其能耗低可以节省运行的成本,其多种专用端口和附加功能模块的使用可以更加适用于多端口的电子设计上。 (二)植入了嵌入式系统处理器后的FPGA运用于电子设计 在FPGA中植入嵌入式系统处理器是很有必要的,来解决系统的体积、能耗和可靠性等问题。在现行的嵌入式系统中大多都是采用了ARM的32位知识产权处理器核的器件,但是在运用于电子设计领域之中,主要的还是要迎合其对于处理器多接口的要求,如果直接就将二者结合,那么系统运行时的体积和能耗必然会增加而系统可靠性就相应地减少了。将嵌入式系统直接植入到电子设计所使用的FPGA中可以很好地解决这个问题,一般采用的是将知识产权核以硬核的形式植入,和FPGA的可编程逻辑资源以及IP软核相融合,代替原来的FPGA中的硬核的功能。运用于电子设计之中,就是将FPGA的硬件设计和实现了硬件和处理器的强大的软件功能相结合起来,相辅相成实现了一种高效的全新的SOC。 (三)以FPGA为基础的DSP系统在电子设计中的运用 在电子设计当中的DSP处理器必不可少的,但是在过去的电子设计行业中,大多都是利用DSP应用系统,但是其存在的缺点在市场快速发展的过程中得以显现,比如处理的速度、硬件的灵活性或者是效率等方面。 FPGA具有大容量、高速度D的优良特性。所以FPGA为基础而开发的DSP系统可以借助其数字信号处理的能力以及灵活的配置特性来弥补传统的工具的不足,配套的嵌入式先进工具的开发是很好的一种和传统相衔接又进行优化的形式。 电子设计的流程都是自顶向下的顺序,这样的一种特点就表示它是与硬件完全无关的一种系统设置,以FPGA为基础发展起来的DSP系统就是基于这种设计流程的,在仿真测试上,利用了Matlab提供的IP核来完成,接着的转型是通过SignaiCompiier来进行的,将设计的模型转化成了RTL,在此基础上进行时序的仿真,实现硬件DSP系统的仿真测验。 以FPGA为基础的DSP系统,是结合了FPGA的大容量、高速度的优势发展起来的,并且与电子设计中的自顶向下的结构顺序相适应,对于现今市场上存在的硬件灵活性、开发效率和知识产权等许多方面存在难以克服的缺点来进行的改进,很有市场利用价值。 (四)在电子设计的处理器上运用 在通信领域的电子设计技术运用是十分广泛的,将FPGA和一般的处理器相结合来实现通信是稀松平常的一件事。但是真正地将二者相结合还是十分有挑战的,利用FPGA实现高性能的处理器是很有前景的。 如果采用FPGA直接来武装电脑,就会形成超级电脑的概念,由于FPGA拥有独特的嵌入式的微处理器,所以结合他的可重配置的特性就可以对于现场的具体情况来配置整理文件。从而使得同一硬件电路结构在不同的时间段,形成不同的等效硬件结构以高效地对付不同的处理任务。例如,此类超级计算机某一段时间可以用于预报全球天气状况,下一时间则能用于根据某一公司的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险,然后又可进入基因组合核对的分析等等。利用FPGA发展的电子设计的处理器虽然还研究地不够深入,但是真正的研究出来的成果是十分符合现今的电子设计市场对于处理器的功能需求的。 四、总结 FPGA技术,即现场可编程门阵,在电子设计领域的运用可以说是十分重要和广泛的。本文就FPGA的主要特点进行了简单的描述,其具有的片上可编程序性是很有特色的一个特点,基于这样的一种设计也可以开发出很好的功能。在电子设计上的运用,主要体现在器件的革新,嵌入式的处理器在设计FPGA时的运用和电子设计相结合,还有DSP系统的革新,以及电子设计处理器的运用等,这些运用足以见得FPGA在电子设计领域的重要性。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要:在现今电气化的时代,电子自动化技术迅猛发展。将微电子技术应用到自动化领域越来越受到关注,并且逐渐应用到实际生活中。本文系统介绍了微电子设计自动化技术的特点以及设计过程和相关应用。 关键词:微电子;自动化 随着自动化技术的不断深入发展,电子自动化技术也逐渐应用到人们的日常生活中,在很大程度上影响着人们的生活生产过程。并且,随着生活水平的提高,人们对于微电子技术的要求也日益提高,因此深入研究基于微电子的自动化技术对于提高人们的生活质量有很大作用。系统实现微电子的自动化过程,需要构建合适的功能模块,尤其是电子电路的设计。 一、基于微电子的自动化技术特点 随着计算机技术的快速发展,微电子系统的性能设计逐步采用编程的方式完成。这种程序编程的方式使微电子技术更加的高性能化、高自动化以及高节能环保。同时,将微电子技术与自动化技术结合起来,更加推进了自动化领域的发展与创新。基于微电子的自动化技术主要有以下几个特性[1]: (一)基于计算机编程 电子设计自动化设计采用计算机软件相关技术,通过编程的手段来完成系统各个功能模块的设计与传统的手工做图方式相比,误差小、效率高、简单易行等特点。同时应用软件功能开发各个系统模块,优化了整个自动化系统的性能。 (二)芯片集成度较高 电子系统的整体设计,在一块小尺寸的电路板上集成很多具有不同功能的相关电路,减小了电子线路的占用面积,使芯片集成度高、功耗较小、性价比高并且便于安装,与此同时,这种高集成的芯片符合节能环保的设计理念。 (三)软件升级方便 电子自动化系统的设计是基于计算机技术的,利用计算机软件进行升级和维护,具有优良的系统升级平台。采用计算机编程的方式对电子系统进行升级和维护,可以做到实时在线工作,使系统的性能升级便捷,漏洞修补及时。 (四)具备仿真功能 计算机仿真功能是电子自动化技术的一大特色,可以解决自动化系统设计过程中的数值问题。同时,利用仿真功能可以很好的对系统进行检测和分析,方便进一步进行系统优化[2]。 整个电子自动化系统的设计要涉及数学、物理、计算机等多门学科的理论知识。其中计算机编程的应用,推动了系统设计的发展,使整个复杂的电子系统集成在小规格芯片之上成为可能。 二、微电子自动化系统设计过程 整个电子自动化系统的设计主要是包括各个功能模块的生成、系统的维护与升级以及各功能版的集成等内容。利用计算机编程技术来完成系统的设计过程,为系统功能模块的生成和功能的实现提供了良好的技术平台,使电子自动化系统的功能可以通过高集成的电子芯片体现出来。 (一)输入模块设计 系统的输入版块主要是负责完成系统的输入功能这一子模块的设计是基于计算机编程语言完成的。首先,要对输入内容用程序语言的方式进行定义,这样便于系统程序的优化处理。进而,还需要对程序语言进行合理的数据转化,从而使整个系统一体化。最后输入数据才可以被很好的储存供系统调用。简言之,输入版块设计就是程序语言设计过程。 (二)数据模块设计 计算机编程系统是一个数据量比较庞大的复杂的过程。在整个系统编程设计的过程中,会产生大量的过程数据和结果数据等,调用数据的过程变得很是复杂。因此,设计一个数据模块,对系统各阶段的数据进行存储和调用,便于系统的生成和在线维护。另外,数据模块可以在一定程度上拓展系统的功能,推动自动化的革新[3]。 (三)仿真模块设计 仿真模块的功能主要是完成系统的功能检测和数据分析。通过仿真模块的运行状况反映出整个实际系统的工作过程,方便及时发现系统漏洞并进行在线升级。 (四)检测模块设计 利用计算机编程技术设计电子系统的过程中,需要对系统进行故障检测和漏洞排查。检测模块可以保证各个功能模块之间更好的匹配运行,避免程序运行过程中的系统规划故障的发生。 (五)各功能模块规划 将各个功能模块合理规划集成到一块小规格的芯片之上,是系统实现高集成、低功耗的关键步骤。 三、微电子自动化技术的应用 微电子自动化技术主要是应用在高校教学、电气设备以及应用软件开发等方面。 首先,基于计算机仿真技术的电子自动化系统设计可以很好的应用到高校电气电子工程的教学实践过程中。采用各专业术语和特定操作对整个系统进行形象描述和展示,可以使抽象的知识具体化,同时自动化技术的实践教学可以提高学生的自主学习能力和动手能力,提高学生的整体素质。 其次,微电子自动化技术的发展,推动了电气设备的升级。利用计算机程序语言来完成后期的系统革新阶段,为电气设备的更新升级提供了很大的空间。同时,微电子技术的集成特性,使电气设备更好的实现了高集成、高性能的特点。 最后,软件编程技术方便了各个应用软件的开发,在电气设备设计过程中统一编程,实现各软件的兼容,从而便于各功能模块的集成,推动电气设备的统一化,同时降低了研发成本。 四、小结 随着电子信息技术的飞速发展,为电子自动化研究越来越深入,基于计算机编程的电子设计业逐渐系统化和模式化。微电子自动化系统凭借其高集成、高性能、易拓展以及低成本等特性,逐渐应用到人们的日常生产和生活过程中。 电子设计技术论文:应用电子技术专业实践性教学与电子设计竞赛研究 摘 要:随着电子信息技术的快速发展,新形势下社会需求对电子技术专业人才的“技能型”、“应用型”提出了新的更高要求,结合我校参加相关电子设计竞赛的经验提出了实践性教学模块的设计思想及其实现方法。 关键词:电子设计竞赛;实践性教学 近年来,我校学生分别参加了“全国大学生电子设计竞赛”、“全国职业院校技能大赛”、等多项比赛。经过我们努力,我们取得了可喜的成绩。通过比赛,我们深刻认识到参加电子设计竞赛不但提高了学生的水平,同时也是对我系电子专业实践性教学环节工作的检验。为了全面提升电子专业学生的实践动手能力和综合创新能力来适应各类电子设计大赛对高职学生的要求,应用电子技术专业的实践性教学体系改革刻不容缓。 1 改革传统的教育教学模式 我校应用电子技术专业于1999年开始进行招生,在早期的教学过程中,我们专业教师就根据本专业的特点和实际需要,对教学计划进行适当的微调。2006年,我校电子专业成功申报河南省教学改革省级试点专业,我们对“应用电子技术专业教学计划与大纲”进行了大范围的调整。 根据“以提高人才质量为宗旨,以培养综合能力为目标,以强化职业技能为核心,以就业为导向”的高等职业教育改革指导思想,适时对教学计划做出微调以适应电子信息技术的快速发展。如:2008年,对电子课程设计课程进行了重订,由原来的纯理论教学变为理论加实践操作的教学,使学生要通过本课程的学习,对电子系统的设计过程有个系统的了解,即:理论设计、绘制原理图、制造电路板、焊接元器件、调试电路以及完成课程设计报告。从改革的总体效果看,学生也从实践教学过程中学到了“实实在在”的知识,激发了学生的学习积极性,提高了学生的实践动手能力。 在教学模式上将理论知识和实际操作紧密结合起来,使枯燥的理论知识变得易于接受和理解,大大提高了学生的学习兴趣。要求各门专业课尽量安排在相应的实验实训场所上课,利用实物教学、网络教学,力争教学方案的最佳化,从根本上改变了传统的教学模式。比如单片机、可编程序控制器完全安排在实验室中,随讲随做,对学生进行实践训练。极大地增强了理论与实践教学的直观性和生动性,提高了课堂教学的效益,吸引了更多学生的主动参与,活跃课堂气氛,取得了较好的教学效果,显著提高了教学质量。 通过以上三个环节来综合提高学生的生产劳动技能,取得了良好的教学效果。除此之外,我们还开设了综合开发应用实验选修课来锻炼一部分动手能力比较强的学生,提高他们的学习积极性和创造性。 通过这些改革,学生的实际动手能力和工程设计能力明显提高,毕业生受到了社会的欢迎和好评。参加过电子设计竞赛的学生,他们在系统设计、方案论证、整机装调、选用新器件及创新能力与合作精神等方面得到了全面提高,他们的自信心增强了。他们在毕业设计和科研中,独立工作的能力较强,受到了教师的欢迎和好评。 2 “五环”实践教学体系 按传统教学方法培养的学生,在实践性环节上发生诸多的问题,比如:单元电路正确却无法实现系统联调;理论设计正确却无法在工程上实现功能等等。这种问题的症结点在于电子设计既不是单纯的理论设计也不仅仅是实验设计,而是实践性很强的有特定工程背景的项目。 根据认识规律和学科规律而设计的“五环”实践、实训教学体系。“五环”指的是五个实践环节(基本技能训练、专业技能实训、专业综合实训、顶岗实习和毕业设计)。“五环”教学体系环环相扣、层层递进。 (1)基本技能训练:重点培养学生读图能力,电子元器件的识别、检测技能,仪器仪表的使用技能,电子元器件的焊接与拆卸技能。 (2)专业技能实训:通过EDA电路设计、电工学、数字电子技术、模拟电子技术、单片机、可编程控制器等课程的实训,培养学生按原理图组装功能电路的能力,选择正确仪器、仪表获取关键数据、波形的技能,进行电路参数调整、完成电路整体调试的能力。 (3)专业综合实训:安排一个月的专业综合实训,主要培训学生分析和解决系统问题的能力,整机电路的组装和调试技能,维护、维修技能。 (4)顶岗实习:本专业安排了10个月的顶岗实习,重点培养学生职业综合能力。 (5)毕业设计(论文):要求学生从生产、工程和实际生活中寻找设计题目,独立完成电路设计、元器件选择、印刷电路版制作、元器件焊接、整机调试等环节。本专业安排了三个月的毕业设计,培养学生的创新能力、独立工作能力。 实践教学环节在整个教学时数中所占的比重较大。应用电子技术专业授课学时总量为2600学时,理论授课学时数为1158学时,占学时总数的46%;实践教学(实验、实训、实习、毕业设计等)多达1405学时,占学时总数的54%。整个课程体系的设置中体现实践教学的重要性,为培养学生的实际动手能力和应用技能提供了保障。 3 引入虚拟仿真技术 众所周知,现代电子技术的发展为计算机技术的发展提供了物质基础,计算机技术的发展又为电子信息技术的发展提供了前进的动力,二者是相互促进、相互渗透、共同发展的。 为了将可编程技术及系统模拟仿真技术应用引入教学,我们开设了追踪电子技术发展前沿的“在线系统可编程技术”及“虚拟与仿真技术”等课程;同时,尽可能将各种EDA软件穿插于各门相关课程中,如Protel、Workbench、QuartusⅡ、MATLAB、labview等软件的应用,大大开阔了学生的视野,提高了学生的综合设计能力,提高了设计效率。 4 实践教学与电子设计竞赛紧密结合 全国大学生电子设计竞赛是面向大学生的群众性科技活动,推动高等学校信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革,有助于高等学校实施素质教育,培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作的人文精神和理论联系实际的学风;有助于学生工程实践素质的培养、提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。[4] 电子设计大赛,积极推动了我系对电子专业实践性教学环节的教学改革。在平时的实践教学中综合设计环节中,引入电子设计大赛的赛题,电子设计竞赛试题具有实用性强、综合性强、技术水平发挥余地大的特点;所涉及的电类专业的课程有:模拟电路、数字电路、C语言程序设计、单片机原理、电子设计、EDA技术等; 电子设计竞赛成绩作为检验教学改革是否成功的标准。通过近几年的比赛,我们取得了可喜的成绩,2011年,获得参加全国大学生电子设计竞赛河南赛区二等奖1个、三等奖3个,获得全国职业院校技能大赛河南赛区二等奖1个,三等奖1个;2012年,获“毕杯”全国大学生创新设计竞赛全国一等奖,获全国职业院校技能大赛电子产品检测与维修项目全国第三名;从获奖情况不难看出,专业实践教学环节改革的效果在电子设计竞赛中得到了检验,切实提高了学生的实践水平。 我们将不断的调整专业的实践教学体系以适应电子设计大赛对学生知识水平的要求,从而满足不断发展的信息化时代对毕业生的更高需求。 作者单位:焦作师范高等专科学校物理与电子工程系,河南焦作 454001 电子设计技术论文:现代电子设计技术课程模块实验教学综述 摘要:为契合我院开展模块化教学改革的需求,培养社会所需要的应用型人才,我系现代电子设计课程模块化建设正是在这一背景下应运而生。本文论述了目前高校现代电子设计技术课程实验教学的现状、问题,以及我系自制定并实施现代电子设计技术课程模块以来在实验教学这一块所进行的一些新思路和新做法。 关键词:现代电子设计技术 模块化 实验教学 在市场竞争和教育竞争日益激烈的今天,如何求得合理的自身定位和发展空间是摆在各大高校面前的一大难题,正是在这样的形势和背景下,合肥学院(以下简称我院)提出了“地方型、应用型、国际化”的办学思路,并在全院各系部围绕如何更好的培养应用型人才为核心和主线开展了系列教学改革,模块化课程改革便是其中的一项重要举措。 众所周知,课程的好坏和贯彻实施的程度直接关系到人才培养质量的高低。基于这一大的前提和背景,合肥学院电子信息与工程系(以下简称我系)现代电子设计技术课程模块应运而生,经过近几年的探索与实践,现代电子设计技术课程模块已经形成了相对完善的体系,在近几年的教学实践中取得了良好的预期效果,但与此同时,与之相配套的实验教学尚未同步跟上,依然存有较大的有待完善的空间。现代电子设计技术课程模块的实验教学指的是将传统数字电路、在系统编程技术、SOPC实践这三门课程的内容按照“即学即用”、“活学活用”的原则进行重新编排,注重及时给予学生验证、操作和强化所学习理论知识的时机和实验操作机会,从而实现从“知识输入”为导向走向 “能力输出”为导向,面向社会和市场培养实践能力和动手能力强的应用型电子信息人才。 2 现代电子设计术技实验教学的现状 现代电子设计技术这一门课程,无论从外延和内涵上都很丰富。首先,从内涵来讲,模拟电路、数字逻辑电路,硬件描述语言,微机原理,单片机原理与应用,DSP原理等课程都属于现代电子设计技术的范畴;第二,从外延的角度来讲,现代电子设计技术应用的范围极为广泛,DSP技术,嵌入式系统,传感与控制,PCB设计,电源技术等在工业、农业、商业、军事等方面都有用武之地。如何在短时间内让学生对这一领域有比较精准到位的理解和认知,就相当不容易的事情。此外,身处信息社会,知识的更新速度越来越快,电子行业更是如此,知识和技术的不断创新与教学内容的相对滞后是各高校工科专业所共同面临的问题。总体而言,从各高校实践的情况来看,现代电子设计技术课程实验主要呈现出以下局面[1-12]。 2.1教材改革滞后 大部分高校依然沿用以前的老教材,这样一来,就可能存在这样的问题:教材缺乏更新显然就不能及时更新,缺少最新鲜的一线现代电子技术信息;从教材本身来讲,偏重于理论基础部分,实践部分得不到应有的重视;教材的趣味性和可操作性不够,缺乏针对性,对学生的吸引力不够;部分教材虽然加入了新内容和新元素,但是介绍得不够详细,往往一带而过;就选题而言,其范围往往有所侧重而失之全面,体系繁琐而逻辑性不够。目前我国所选用的电子设计应用设计所采用的教材以传统教材偏多,无论从内容的新颖性而言还是从教学内容的应用性而言,都跟不上现代电子设计技术的发展的节奏。 2.2硬件设备不配套 对于实验教学而言,先进的教学设备必不可少。对于相当部分高校而言,由于实验设备使用周期长,电子设备更新速度快,在硬件设备的配套方面,难以做到满足实际的客观需求。对于现代电子设计技术课程而言,基础知识的理解和掌握和内化需要建立在学生实际参与,动手实验的基础之上,迫切需要为学生提供丰富的、及时的、开放的实验室硬件支持体系。 此外,各高校纷纷采用扩招来应对高等教育大众化时代的 到来,学生数量的激增却并未能伴随实验设备购置和更新的同步增加,远不能满足现实实验教学的需求。 2.3教师的教学水平整体不高 师资队伍建设直接关系到人才培养质量的高低,电子信息专业作为一门工科专业,要求所任教的教师拥有丰富、精湛的理论知识,同时,同时对其实验、实践操作要求亦很高,需要教师能够双肩挑。但是,从目前的现状来看,教师队伍的现状还不尽如意,主要表现在:年龄层次结构不合理,一般而言,年龄结构过老化,要么年龄结构年轻化都不利于人才培养。对于刚从相关院校毕业的年轻教师而言,从业经验和专业实践经验上的缺乏,造成他们不易发挥年轻人敢于尝试敢于创新的优势,而走向“传统依赖”路径,习惯性地依从传统的教学模式,过于依赖书本知识,实践、实验教学指导力不够;同样的道理,年龄结构中青年成分不够,对于人才培养也是不利的。 2.4教学手段和方法滞后 对于现代电子设计课程这一门课程而言,如果单纯地依托传统的授课方式,恐怕是难以有效地完成教学任务的。这里不是否认传统授课方式的作用和价值,而是因为,现在电子设计技术这一课程本身的特殊性决定了必须依托多媒体等现代化这样的媒介,具体而言表现在:第一,现代电子设计技术本身就是信息革命的产物,体现了信息化社会的最新成果,具有先进性、前瞻性和复杂性;第二,现代电子设计技术的知识具有丰富性、生动性和复杂性的特点,虽然部分知识依托传统的教授和讲课方式是可行的,但是总体如若不能很好地利用现代化信息手段的作用的话,是不利于学生的理解和接受的。然而,现实的情况是,很多高校在教学过程中仍以传统的板书设计为主要内容,若教材和教法不能同步跟进,想要有良好的教学效果几乎可能性不大,这些和培养适合市场需求的一线人才是相背离的。 2.5实验教学环节薄弱 对于工科专业,对一些知识点的理解和把握需要建立在亲自实验、反复验证的基础之上;而对于一些有创意,想要拔高的学生,若脱离了实验教学这一环节,单凭大脑和想象几乎是无法获取想要的知识信息,取得原本可以的进步的,尤其是电子设计技术这样的课程,若脱离实验教学,无异于无源之水无本之木。然而,现实的情况是,在相当一部分高校,实验教学环节未能得到应有的重视,具体体现在:与理论课课时相比,实验课课时偏低;实验课内容陈旧,多为验证性实验;实验教师师资薄弱;学校重视程度不够,经费投入偏低,导致仪器设备陈旧,不能适应行业发展。 3 现代电子设计技实验教学存在的问题 3.1实验设备陈旧,利用率低 首先体现在在实验室设备陈旧。一方面,信息社会科学技术知识本身的更新速度越来越快,电子行业仪器设备更新换代的速度在加快,高校如何跟上节奏为学生提供合适的最新的实验室仪器设备本身就是一个考验;与此同时,很多地方高校,由于种种原因其所使用的设备还是几年前甚至是十几年前的东西。 再就是由于师资匮乏、实验室管理理念和技术不能同步跟上等方方面的原因,导致已有的设备并不能发挥最大的功效。一个典型的例子就是各个学生在实验过程当中的各项具体情况不能得到得到及时有效的识别和跟踪,学生是不是掌握了正确的试验方法,有没有掌握正确的操作步骤,操作是否规范等等都变得无法识别。这样一来,最有技术含量的实践考核成了学生最容易通过或那份的项目。 3.2教材内容面向基础,与社会发展相脱节 除去教材本身的局限性不讲,从现行各高校使用的现代电子设计技术教材而言,普遍存在以下问题:第一,题材范围求全,求广,百科全书的倾向严重,但缺乏针对性,深度不够,也就是当教师和学生对某一个内容和知识点需要的时候,我们的教材不能提供所需要的支持;第二,重基础,轻应用,往往对电子信息这一专业的基础知识有浓墨重彩的讲解,但是对具体知识点在现实中有什么应用缺乏必要的延伸;第三,各章节内容分立,连贯性和一致性不够,教材内容多为现代电子技术这一领域基础知识分章节的汇聚,这种知识组合未必符合所指教的教师和学生的认知和逻辑,如果缺乏指导教师深入地指导的话,学生往往学到的是一些零散的,随机的知识,而不是整体的有机的统一的知识。 3.3理论教学与实验教学相脱节 首先表现在理论教学与实验教学衔接不紧密。电子信息工程作为工科专业,学生必须在实际操作,实际动手,必须在实验教学的过程中,所习得的理论知识才可能为学生所掌握;再好的理论教学如果没有实验教学的支撑,也会因此而大打折扣。第二,从实验类型来说,验证性实验居多,而综合性实验居少、创新性实验少或几乎没有。再者,从学生毕业设计的角度而言,毕业论文设计是主体,然后才是学生的设计制作。以上种种,导致的一个基本问题就是理论教学与实验教学两者的分离,而不是统一,不利于学生的动手能力、应用能力等的培养。 3.4实验类型单一,与高速社会发展的现实相脱节 实验教学得不到足够重视的必然结果就是会导致实验类型单一,即多为验证性实验。所谓验证性实验,是在对书本知识有一定了解的基础上,提出一种假说,验证假说的正确性,往往有一套较完整和程序化的步骤和方法,因而,它更加强调实验的结果,而不是实验过程。换言之,是一种“按方抓药”、高度固化的实验模式,这对于学生的积极性和兴趣显然是不利的,因而,要论及真正提高学生的主动性,积极性,提高学生的动手能力,显然是不够的。 3.5实验环节成摆设,实验教学地位得不到应有的体现 作为工科专业,现代电子信息技术知识的习得和理解必须依赖足够的、及时的实验实践联系机会,然后现实的情况是,在相当部分高校,实验实践教学虽然也有开设课程,但是总体处于依附状态,形同摆设,其教学地位得不到应有的体现。比如总体实验实训课时不足总课时的一半;实践教学的教学考核往往伴随相关课程的考核进行,具有较大的随意性等等。 3.6实验教学师资薄弱 高质量的实验实践教学需要一支同样高质量的实验教学师资队伍,方如此,才能保证实验实践教学落到实处,进而也就无法保证学生能够保证学生习得基础的电子信息技术知识,基础不牢,学生的创新能力和动手能力也就成为空中楼阁,纸上谈兵了。一方面,在部分院校,实践教学被编排在电子相关课程的实验中,课时严重不足;另一方面,师资力量的匮乏是其硬伤,在实验过程中,一名教师需要同时指导几十名学生,除去教师讲解、示范的时间,剩余的时间学生才能用于模仿,求证,其实验效果让人质疑。再者,由于实验实践场地的限制,加上实验室管理未能同步跟上等多因素,师资不足会导致教师不能及时、充分识别、监督并及时纠正学生在实验操作过程中的种种问题。如此一来,实验实践考核成为学生最容易通过的项目也就不足为怪了。 4 新思路 如何进一步推进我院实验室信息化建设和实验教学改革与创新,促进创新人才成长,提高人才培养质量,并最终形成优质资源融合、教学科研协同、学校企业联合培养人才的实验教学新模式,我系在现代电子设计课程模块的实验教学中进行了以下尝试: 4.1“少台套、大循环” 前面我们讲到,对于电子设计技术这样的工科专业,面临着双重困境:电子设计知识和设备的更新速度越来越快;学院对于实验设备的投入资金总是有限的,不可能完全跟进电子设备的更新速度。这样一来,如何最大化地使用已购设备,同时将资金花在“刀刃”上,及时为师生引进先进设备就成为摆在我院决策和管理层面前的一大难题和挑战了。基于这一问题,我院在各系部上下进行了广泛而深入的交流和探讨,最终提出“少台套、大循环”的基本理念,一方面,充分发挥仪器、设备的利用率,另一方面,通过加强管理,逐步建立起“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的实验管理体系,整合并优化现代电子设计课程模块的实验资源,倡导学生亲自动手,学以致用的能力,致力于培养应用型人才。 与先进硬件设备的引进和先进管理理念相配套的是,我系注重采用丰富多样的教学手段以提高实验教学的效果,如充分利用计算机网络和多媒体的优势,借助仿真软件,为学生购置机器人等模型,为学生提供全方位立体的实验教学刺激和环境,让学生在耳濡目染中不知不觉乐于动手、勤于动手,养成基本的实验素养,这点可在我系历届电子竞赛中学生的优异表现中窥见一斑。 4.2教材内容与社会发展高度挂钩 模块化课程改革的一个基本特点就是打破原来学科间的界限,依据一定的目的和标准,对若干学科的教学内容进行整合、重组、优化,形成具有可操作性的模块。具体而言,我系积极响应学院全面开展模块化课程改革的理念和号召,积极开展“电气信息类”专业电子设计技术模块建设,具体而言,就是将传统的数字电路、在系统编程技术、SOPC实践课程三门课程进行重新整合,打破了过去学科间固有的界限,按照市场对电子技术人才需求和知识本身的逻辑体系进行重新编排,重新组合,按照“即学即用”、“活学活用”的原则对各子模块进行最优化组合,将应用型办学理念深入渗透到各个教学环节,内化到师生的教学过程当中,以致力于培养符合市场需求的电子类应用型人才。从日前的改革成效来看,我系所进行的这一现代电子设计技术模块成果是喜人的。 如果说模块化课程改革是为学生精心准备的“主食”和“大餐”的话,那么组织学生开展相关竞赛无疑就是一道道美味可口的“点心”和“佳肴”了。自2007年以来,我系组织学生开展了各种类型和层次的竞赛,取得了丰硕的成果,学生多次获得国家级、省级大奖。这样大张旗鼓大力组织师生投身竞赛活动的初衷就在于为学生提供新的契机和视野,竞赛能够很好地为教材内容补充新鲜血液,及时为师生呈现电子设计技术的最新信息,增强和提高学生的动手能力,这些和我院“地方型、应用型、国际化”的办学定位是相符合的。 4.3理论教学与实验教学紧密联系,各有侧重 对于工科专业而言,如何正确处理好理论教学与实验教学的关系是一道值得认真对待的课题。传统教学中过于重视基础教学,忽视或者不重视实验教学的做法肯定是不对的,但是,我们也不能走入非此即彼的另一个误区,即重视实验教学,忽视理论教学的重要性。我们以为,理论教学和实验教学都是现代电子设计模块的两个非常重要的组成部分,学生需要具备扎实的电子设计基础知识,在这个基础上,学生的实验教学会进行的比较顺利,同时因为学生的基础知识掌握得系统、扎实,那么,在实验教学的过程当中,当学生头脑中更好的创意的时候,才有可能付诸实践并进而激发更多的灵感和创意。 在我系电子设计模块化教学的过程,采用的正是基于理论教学与实验教学并重,两者互为基础这样一种理念,比如电子设计技术模块理论和实验采用的便是灵活穿插的这样一种方式,当理论知识要验证、强化、延伸的时候,实验教学及时地跟上,什么时候需要上理论,什么时候需要上实验,能够实现比较灵活的切换,学生在书本上学到的知识能够得到及时的动手操作和强化,往往学习效果也最佳。 4.4实验体系丰富,层次多样 解决了理论教学与实验教学的关系,接下来面临的问题就是如何建立多层次、丰富的实验教学体系了。传统的实验教学是理论教学的辅助,依附于理论教学,数量上验证性实验居多,类型上比较单一,加上实验室管理未必到位,导致学生参与实验教学的积极性有限,实验教学的功效不能得到有效发挥。鉴于此,在现代电子设计技术模块在设计实验教学中,充分发挥了“即学即用”的原则,为学生提供丰富多样的实验体系,满足不同口味和需求的学生的需要。我系在“宽口径、厚基础、重应用、多方向”的指导思想下,积极建立相对独立的实验教学体系,有计划有步骤地调整实验教学内容,逐步减少验证性实验的比例,增加综合设计型实验和创新型实验的比例,建立起集验证性实验、综合型实验和创新型实验于一体的综合性实验教学体系。在实验教学过程中,通过创设宽松的氛围,引导学生积极探索,鼓励学生大胆设想并实践自己的猜测和设想,从而培养学生自主学习,主动探究,分析问题和解决问题的能力,为将来的职业生涯奠定良好的基础,比如在综合设计型实验中,我们鼓励学生根据个人兴趣和偏好自主选题,在为学生提供的实验指导书中,只为学生提供一些基本的资料题,留白部分就需要学生独立完成了,这就需要学生自己依据所学知识,多方查阅相关资料,最后再提交可行的实验方案交与老师进行探讨和完善。无疑,在学生选择可行的实验方案,制定详细的实验步骤,完成实验计划的过程中,学生的动手能力,自主意识和创新能力都得到了全面的提升。 4.5让实验教学地位得到充分体现 对于应用型高校,要培养面向市场面向社会的电子技术人才,这就意味这,相对研究型高校而言,需要更加重视实验和实践教学,唯有如此,才能促进学生动手能力,实践能力等综合素养的提升,为社会培养应用型电子技术人才。以我系电子设计技术课程模块实验教学为例,我系在领导班子的部署下,采取了一系列积极的举措,如自2007年下半年,成立专门的实验技术教研室:实验室成员主要由中青年博士和硕士担任,由他们来承担系里的绝大部分实验教学和其它实践教学的工作,确保实践教学的教师班子基础扎实;又如积极鼓励并组织中青年教师(特别是实验教师)担任学生的第二课堂指导教师,这一方面能有效提高我系学生的创新意识、创新能力、培养学生动手能力等综合素养,另一方面也能积极调动一线教职工的积极性,为他们走在电子信息技术的最前沿,立足课堂教学实践,不断总结反思搭建了一个崭新的平台,八年来,我系取得了丰硕的成果,搭建了从教学理念、教师团队、活动内容、组织形式、管理模式到年度考核等方面一体化的第二课堂实践平台。 4.6加强应用型师资队伍建设 建设一支高素质的实验室师资队伍对于实验教学而言,具有举足轻重的作用,所有物的因素,包括先进的理念,方式方法等要起作用,都必须依托教师这一能动要素才能起作用,这是因为:再好的理念,若不能被教师所理解,领会并实践到起教学科研的过程当中去,也会是海市蜃楼,不能成为现实的美景;再好的设备,若没有得到合理的组织和管理,也会丧失起先进的理由和价值,不能物尽其用;再好的模块化教学,内容设置得再合理再精巧,若没有好的教师团体去实现它,也会泯然于众不能凸显其实际的价值。 鉴于此,我系在充分挖掘人的要素方面做出了新的探索。首先,积极组织青年教师参加合肥学院青年教师大奖赛,切实提高一线青年教师的教学水平和实践操作素养,具体到实践教学这一块时,我系在教学环节、实验步骤、操作规范、操作流程等方面都作了较详尽的规范和指导。第二,组织青年教师单人第二课堂指导教师,去企业挂职锻炼。一般而言,系统化的学科知识总是滞后于生产一线的,这在瞬息万变的信息化社会更是如此,因而,为加强我系实验教师培养,丰富他们的社会实践经验,切实提高他们的业务能力和教学水平,及时更新观念和知识体系,提升我系“双师型”教师的综合素质,组织青年教师去企业挂职锻炼,使其熟悉企业的基本情况和对电子行业知识的需求。第三,以电子信息与电气工程系这一团体组织为依托,积极鼓励中青年教师,特别是实验教师开展与企业的横向合作课题。这一举措对于更好地激发青年教师了解企业发展最新动态的热情,挖掘青年教师参与横向课题研究的潜力,提高我系教职工科研水平、理论教学和实践教学水平发挥了不可估量的作用和影响,充分体现了学院“地方型、应用型、国际化”的办学定位。 5 结语 总而言之,我系紧跟学院模块化教学改革的步伐,围绕现代电子设计技术课程模块的实验室建设和教学改革教学进行的系列改革成效显著,为我系培养应用型电子信息人才提供了新思路,这对于其他高校的实验教学改革具有积极意义。 电子设计技术论文:微电子设计自动化技术研究与应用 摘 要 在当今这个科技高速发展的时代,不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子,随着对高级控制的需求,将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确,同时还能极大的缩小设备体积,是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍,了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。 【关键词】微电子技术 自动控制 1 微电子设计自动化技术概述 随着社会的发展,自动化控制也不断更新,由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年,自动化技术不断进步,微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中,直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术,就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合,只要合理的设计控制电路,不仅可以大量的解放人力,还能更加的环保,并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展,不仅体积小,而且具有极低的功耗,目前最先进的微电子技术产品是SOC系统,它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上,只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中,这也是自动化控制中的“大脑”,控制这整个自动化系统的正常运行。 2 微电子设计自动化的特点 与计算机技术的发展相同步,微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来,下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式,不仅大量节约了硬件资源,还是得控制系统更加灵活,需要增加或更改控制方式时,只要重新编写控制代码即可,不需要更改硬件,节约了成本,提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合,更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。 2.1 使用计算机编程控制 集成电路的飞速发展,可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上,不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比,它不需要额外的硬件开销,针对不同的控制,只需要改变控制代码即可。无论是从调试上,还是从成本上,甚至是效率上,采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。 2.2 集成度高 微电子技术的发展,决定了今后的电子线路越来越小,在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路,减少了系统体积,而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降,无疑这是控制系统中不可忽略的优势,将这种集成控制系统应用在工业控制上,会省下大量的空间和成本。 2.3 功能调节方便 在实际的控制应用中,控制的对象不可能相同,而且就算是同一个对象,随着工业系统的升级,控制功能也需要随之升级。前面提到,微电子自动化技术是基于计算机编程控制的,需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外,采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞,对电子系统随时进行升级和维护。 2.4 开发时能进行仿真 在使用之前能对自动化系统进行仿真,是微电子自动化技术的一大特点,在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集,也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真,将微电子技术应用到自动化控制当中,可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题,只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。 3 微电子设计自动化系统设计过程 微电子设计自动化系统主要有两部分组成:微电子控制端和自动化执行端。 按照详细的功能设计来划分,整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。 3.1 输入模块的设计 输入模块是系统控制的命令输入端,所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计,采用计算机语言对输入的命令进行定义,进行解析,对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率,所以设计时要做到最简化,执行速度最大化,不要有冗余的代码出现。 3.2 数据模块的设计 控制系统中存放着大量的控制数据信息,如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化系统对控制的精确度要求是非常高的,这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度,数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。 3.3 仿真模块的设计 仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映,模拟实际的运行条件,及早的发现系统缺陷,即使调整系统功能。 3.4 检测模块的设计 检测模块不属于系统的功能模块,是在系统运行过程中,对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。 4 微电子设计自动化技术的应用 微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。 4.1 工业电气控制 首先,微电子技术的进步促使自动化的飞速发展,可以说是推动了工业社会的前进,在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如,汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化,解放了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3],所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制,并且可以认为的干预和升级,给工业发展带来了极大的推动力。 4.2 高校教学 由于将来的自动化控制都将采用微电子技术,这是技术发展的总趋势,之前的单纯的机械控制已经淘汰,高校的教学设备也必须跟上时代的步伐,对学生进行微电子设计自动化技术的教学,使他们满足社会的需求,提高学生在新时代下的专业技能。 5 结束语 随着信息技术和计算机技术的发展,微电子自动化技术的使用会越来越广泛,逐渐渗入到人们生活的方方面面,为人类社会的发展做出重大贡献。 作者单位 湖北工程学院物理与电子信息工程学院 湖北省孝感市 432000 电子设计技术论文:汽车电子设计中仿真技术的应用分析 引言:在汽车技术开发迅速的背景下,逐渐有更多的新型技术被应用到汽车设计中,可以有效的缩短汽车总体开发周期,同时可以降低开发试验成本。仿真技术是现在被广泛用于汽车电子设计中的一种新兴技术,通过专业仿真技术的应用,结合汽车电子设计特点以及要求,利用仿真结果不断对原设计进行验证与完善,提高汽车电子设计的合理性与有效化。本文分析了汽车电子设计中仿真技术的应用策略。 电子设计是汽车设计周期中的重点,在设计管理上存在一定的难度,传统的设计方式需要借助各种液压、机械与电子零部件等来对汽车各子项系统功能进行验证,周期与成本控制难度比较大。为提高汽车电子设计的效率,可以将仿真技术应用到其中,选择合适的仿真软件等,来对汽车系统进行建模与分析,可以节约大量的试验设备与试验时间,达到缩短设计周期,降低成本的目的。 一、EDA仿真技术分析 EDA仿真技术现在已经被广泛的应用到汽车电子设计中,主要是利用计算机为工具,设计人员通过EDA软件平台,用硬件描述语言VHDL进行文件设计,最后通过计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局以及仿真等,最终完成对特定目标芯片的适配翻译、逻辑映射与编程下载等。将EDA仿真技术应用到汽车电子设计中,可以有效提高电路设计的可操作性,降低了工作量。其中EDA技术中存在的Multisin仿真设计软件可以在汽车电子线路中实现软件仿真技术所具有的虚拟设计功能[1]。 Multisin仿真设计软件可以完成对模拟、数字以及混合电路进行电路性能仿真与分析,主要包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式等,交由比较高的仿真分析能力。第一,直观的图形界面。在软件操作界面,绘制电路所需要的元器件,以及仿真所需要的测试仪器可以直接拖放在屏幕界面上,通过鼠标就可以将各个器件连接起来。并且还可以直接通过仪观察到数据、波形以及特性曲线等。第二,较高的仿真能力。软件引擎为SPICE3F5和Xspice的内核,通过Electronic workbench带有的增强设计功能可以完成数据与混合模式仿真性能的优化,如MCU仿真、RF仿真、VHDL仿真等[2]。第三,丰富的元器件。可以完成对原件各种参数的编辑与修改,并且可以利用模型生成器与代码模式创建模型等功能,来达到创建自己元器件的目的。将此种仿真软件应用到汽车电子设计中,可以有效减少资源的浪费,缩短系统设计周期。并且,通过仿真设计软件所具有的虚拟性特点,设计人员能够在计算机平台内完成模拟试验,对于存在的错误可以及时更改,最后将完善的设计方案落实到硬件上,提高设计方案的可行性。 二、仿真技术在汽车电子中应用分析 1.建立数学模型。计算机仿真即利用数学形式将实际系统的运行规律表达出来,一般情况下为微分方程或者差分方程,最后通过计算机以数值求解的方式完成方程的解答。在进行仿真设计前,应先将电子系统原理图中所有零部件抽象化并建立数学模型。一般情况下,为满足系统计算机仿真要求,应开发一个或者一组模型。通过对电路特性的研究,针对不同物理器件来建模,存在部分情况需要对大型电路或者系统建模。系统零部件数学模型质量与仿真设计结果有着直接联系,应合理设置各模型的参数属性,并且在不断计算与试验中对数模进行修正与完善。在受到外界一定条件影响下,从系统一定初始状态出发,所经历的尤其内部固有特性决定了整个动态工程,通过对系统、输入与输出之间的动态关系,就可以确定其性能属性。 2.系统原理仿真。在仿真设计过程中,通过仿真软件将数学模型转变为计算机上运行的仿真模型,并根据仿真模型来编制仿真程序。在实现系统的仿真设计后,可以随时得出各个子系统或者零部件的瞬时工作状态以及性能参数变化,包括电流、电压、功率以及转矩等参数的波形变化,通过对各类波形与试验结果的对比,即可确定设计中存在的问题,最终对其进行改善即可。 3.双电压系统。对于双电压系统,需要将用电设备分成两各部分,即中小功率负载与大功率负载。小功率负载主要通过14V电压完成供电,如中控锁、室内灯、仪表、收音机等主要车身电子设备;大功率负由42V电压供电,如电控机械制动装置、三元催化转换加热器、电控机械气门正时装置以及电控悬架等,主要为汽车发动机、底盘系统电子设备等。汽车双电压供电系统中含有两个关键性部件,即DC/DC变换器以及启动发电机,其中对于DC/DC变化器,主要是将交流发电机输出的42V高电压转换成为14V电压;而启动发电机一般会安装在发动机与变速器之间,通过半导体整流-逆变功率变化器,实现交流发电机的功能,发出42V高电压,同时也可以在发动机启动时实现启动作用,在启作用实现时,其直接作用于启动发动机,启动时间仅为0.5s,设备所具有的噪音比较小[3]。 4.仿真模型修改完善。通过对汽车电子系统的仿真设计,一般情况下得出的初步结果与理想值存在一定的偏差,为达到电子设计结果,就需要对初步结果进行研究分析,通过与试验结果进行全面对比,完成系统严厉与数学模型的修改。通过仿真软件可以实现分析工作,如直流工作点分析、顺态分析、交流小信号分析等,在进行分析时,应在模型参数值浮动的范围内随机取样,然后完成所取数值的分析,测定器件参数在特定范围内浮动对输出的影响,进而可以不断完善模型设计。 结束语 现在仿真技术逐渐被应用到新车型的开发中,并且取得了一定的成果,尤其是在选择发动机容量参数上取得显著的效果。想要进一步提升仿真技术在汽车电子设计中的应用效果,必须要不断加强对此方面的研究,选择合适的仿真软件进行设计,争取进一步缩短汽车开发的周期,提高设计的综合效益。 电子设计技术论文:探析FPGA技术在电子设计中的相关应用 摘要随着电子技术的飞速发展,对各种硬件资源、电子产品的可扩展性、可靠性的要求也逐渐提高。FPGA作为一种可编程的逻辑器件,具有高容量、高性能、低成本等优点,在电子设计中应用日益广泛。基于此本文对FPGA技术在电子设计中的相关应用进行探讨。 【关键词】探析FPGA技术 电子设计 相关应用 1 FPGA技术简介 FPGA技术是在CPLD、GAL、PAL等编程器件的基础上发展而来的,作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的,解决了定制电路的不足,克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 FPGA基本的逻辑功能是由内部进行规则排列的逻辑单元阵列(LCA)来完成的。逻辑单元阵列主要由输入输出模块(IOB)、可配置逻辑模块CLB、内部连线(Interconnect)构成。电子设计人员根据需要通过可编辑的连接把FPGA内部的逻辑块连接起来,实现所需要的逻辑功能。 随着超大规模集成电路技术及计算机辅助技术的发展,FPGA的容量和性能也不断提高,FPGA内部集成的片内外设也越来越多,可集成SRAM、Flash、AD、RTC、CPU硬核等。现在FPGA已被用于实现大的逻辑电路甚至整个系统。 FPGA的设计流程就是利用EDA开发软件和编程工具对FPGA芯片进行开发的过程。简单的FPGA设计主要包括以下几个方面: 1.1 功能定义/器件选型 在FPGA项目开始设计之前,首先要根据FPGA器件在电子系统中的功能进行系统功能的定义和模块的划分;然后根据任务要求,如系统的功能和复杂度,对工作速度和器件自身的资源、成本、以及连线的可布性等方面进行权衡,选择合适的设计方案和合适的器件类型。 1.2 设计输入 指的是使用原理图输入、状态图输入、流程图输入、硬件描述语言HDL等方法对设计的电路进行描述并输入EDA工具的过程。常用的硬件描述语言是Verilog / SystemVerilog,其次是VHDL。设计输入编辑的EDA工具有很多,常用的EDA软件ModelSim、Visual HDL、ActiveHDL、Xilinx ISE、Quartus II 都有针对HDL的编辑工具。 1.3 功能仿真 功能仿真是最基本的仿真验证,主要针对实现前的设计文件。功能仿真的主要是验证设计文件的逻辑功能是否正确、满足设计要求。此时的仿真没有延迟信息,仅对初步的功能进行检测。仿真前,要先利用波形编辑器或HDL等建立仿真激励文件,仿真结果将会生成报告文件和输出信号波形,从中便可以观察各个节点信号的变化。如果发现错误,则返回设计修改逻辑设计。 1.4 综合设计 综合就是将设计输入依据给定的硬件结构组件和约束控制条件进行编译、优化、转换盒综合,最终获得门级电路甚至更底层的电路描述网表文件。综合优化根据目标与要求优化所生成的逻辑连接,使层次设计平面化,供FPGA布局布线软件进行实现。目前,各个FPGA厂家都推出了自己的综合开发工具。 1.5 实现(适配) 实现是指利用工具把综合后生成的网表文件针对具体目标器件进行逻辑映射,配置到具体的FPGA芯片上。主要包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、逻辑布局布线等过程。 实现(适配)结束后,可以利用其产生的仿真文件作精确的时序仿真,同时产生可用于编程的文件。 由于开发商对产品内部的结构非常了解,通常要选择生产商开发的布线工具。比如在Sie集成环境中,可以使用FlowEngine来进行布局布线。 1.6 时序仿真 时序仿真也叫后仿真,时序仿真是接近真实器件运行特性的仿真,是必不可少的仿真验证形式。时序仿真通过计算各信号之间的时间延迟,可以有效地分析设计中可能存在的竞争和冒险,从而确定设计的实际工作性能,将芯片的具体情况准确的反映出来。时序仿真使用的仿真工具和综合前仿真工具是一样的。 1.7 编程下载 在时序仿真和功能仿真都无误的基础上,将实现(适配)后的设计文件,通过编程器或编程电缆下载到FPGA芯片或配置芯片中。 1.8 硬件测试 将含有FPGA芯片的硬件系统进行统一测试,验证FPGA设计在整个在电路中工作情况,以排除错误,改进设计,有效的降低资源的浪费以及电路逻辑搭配功能错误的概率,提高电子设计的速度。同时这也是FPGA在电子设计中得到广泛使用的一个重要原因。 2 在电子设计中FPGA技术的应用重点 随着半导体技术不断的发展,FPGA的复杂程度也逐渐提高,所具有的功能也越来越完善,芯片体积也逐渐缩小,正逐渐成为复杂的数字化电路设计的重点。在电路设计中,FPGA技术主要在下面几个方面应用:(1)通过对FPGA内部资源进行利用,来达到一些外围芯片的功能,从而减少系统中的外围芯片,节约系统的成本。(2)作为系统外围芯片的驱动。(3)可以利用FPGA编写数字滤波器、胶合逻辑、计算密集算法加速器、FFT等,同时也可以利用IP内核来提升系统的稳定性,降低工作量,对很多的数字信号进行处理。(4)在时序上对数据流进行综合管理,尤其是进行数据存储等方面的应用。 3 电子设计中FPGA技术的实际应用 FPGA技术的不断发展为电子设计技术提供了成本低廉、设计灵活的解决方案。当前,国内外的汽车电子设计大都是基于FPGA来完成的。由于FPGA的处理速度非常快,在汽车信息娱乐系统使用非常广泛,比如影音视频播放功能、GPS导航系统、FM收音机、车载电视功能等。本文对FPGA在汽车方向盘测试仪电子设计过程中的实际应用进行介绍。如图1所示。 3.1 FPGA在ADC模块中的运用 由于精准度比较高、运行速度比较快的A/D芯片对电源的噪音很敏感,并且在连入数字系统后,精准度降低。为了解决这个问题,可以使用差分驱动器、光电耦合器对数字系统和ADC芯片进行隔离。不仅提升了A/D采样的精确度而且,A/D采样的噪音也降低了很多,数字信号和隔离模拟框图如图2所示。在ADC驱动模块中FPGA主要有下面几个方面构成:(1)ADC采样数据暂存区域;(2)ADC收集控制模块;(3)ADC数据存储区域;(4)ADC滤波数据修正模块。 3.2 在角度信号收集模块中的运用 角度信号收集模块主要是使用FPA器件和光电编码器进行设计的,利用四倍频、辨向和计数的方法对契合方向盘角度测量的精准度进行了提升,达到了汽车方向盘角度高精度测量的目的。角度信号收集模块主要是为了处理光电编码器输出的信号,主要有判向信号、四倍频信号、24位计数器,数据存储、清零、数据锁存等。FPGA的角度测量功能结构如图3所示。通过利用光电编码器,在输出脉冲不断的增加下,分辨率也有了比较的大的提高。 3.3 在接口控制模块中的应用 使用总线的方法进行MCU和FPGA通讯,使用这种方法把MCU总线转变成分离的数据总线和地址,总线通信方法具有编程容易、传播速率高、控制稳定,而且通过在FPGA中进行逻辑切换,更加便于ROM或RAM和MCU之间进行数据通讯,将MCU数据处理的能力充分的发挥了出来。 3.4 使用FFT算法处理ADC信号 在收集和处理ADC信号的过程中,使用FFT(快速傅立叶变换)对信号进行分析。FFT算法是利用FPGA自带的IP核来进行设计的,主要由IP核和接口两个部分构成,接口的主要作用是将对应的存储区域的A/D转换数据传送到IP核模块,然后利用FFT对信号进行分析处理,将变换后的结果送到对应的存储区域。FFT计算结果的精准度主要是由输入数据、精准度、运算中的位数来决定的,另外和数据表现的基本形式也有着较大的联系。通常情况下,浮点要高于定点的精准度。在定点计算的过程中,存储器数据的位数越高、数据计算的准确度就越高,可以利用逻辑单位和存储单元也越多。在实际使用的过程中,要参考具体的情况选择资源和精确度。 4 在电子设计中使用FPGA需要注意的地方 在电子设计中使用FPGA主要是为了对系统的稳定性进行提升,对系统的性能进行改善,对外界的干扰进行抑制,确保设计的合理性。在设计的过程中,主要需要注意下面几个方面的问题:(1)消除毛刺。为了降低FPGA设计电路的过程中,毛刺的出现概率,降低逻辑错误,提高电路的稳定性,要对设计进行改变,对毛刺出现的原因进行控制,从而降低毛刺的出现概率,使结构更加的科学合理。(2)时序设计的注意事项。在设计时序的过程中,要对设计的时钟速率进行考虑,尽可能使用全局时钟来对时钟信号进行控制,使用一个时钟来对数据进行寄存,不使用全局网络的时候,要将约束条件加入到设计中。(3)由于代码推断即不可靠,又很麻烦,要多使用自带的Core genrate。(4)仿真方面的设计。在进行仿真设计的过程中,要对调试工具进行充分使用,在进行功能仿真的过程中,要重点考虑功能的稳定性和可靠性,对各方面的初始情况进行考。(5)对设计功能块进行层次化。要先对顶层的功能块进行设计,然后对底层的功能块进行设计,通过对设计功能进行层次化,可以使得设计调试起来更加容易,可读性更好。 5 结语 在电子设计中应用FPGA技术,在设计完成前,通过短时间内设计和修改FPGA内部逻辑,不仅有效的提升了产品的性能,而且也降低了产品开发的时间。随着FPGA技术的高速发展,FPGA产品的规模越来越大,集成度越来越高,价格不断降低,FPGA技术必将在电子设计中得到越来越广泛的应用。 作者单位 天津市安中通讯电子有限公司天津市300300 电子设计技术论文:试述电子设计中EDA技术的应用 【摘要】随着科技的发展,电子设计也得到迅速发展。在电子设计领域中,EDA技术得到了广泛的应用,基于此,本文就对电子设计中EDA技术的应用进行了深入地研究。 【关键词】电子设计;EDA技术;应用 前 言:EDA又称电子设计自动化,它是电子技术的发展潮流,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,因此,在电子设计中,EDA得到了广泛的应用。 1.EDA技术概述 在电子设计技术中以可编程逻辑器件在数字系统中的应用为电子设计工作带来了极大的灵活性,可编程逻辑器件在软件编程时重构器件的结构及工作方式,从而大大的提高了设计硬件的效率。PLD应用的结构原理、下载方式及集成规模等方面的具体的进步都在一定程度上推动了现代电子技术的革命的发展,它使得传统的数字系统设计方法、设计理念及设计过程等都发生了改变。随着PLD技术的不断完善及计算机技术的快速发展,EDA技术开始在电子设计领域中发光发热。EDA技术在计算机上的EDA工具软件平台完成设计文件时利用硬件描述语言来进行系统逻辑描述。EDA技术实现了设计者利用硬件描述语言及电子设计自动化软件等完成对系统硬件功能的设计工作,EDA技术可以自动的完成逻辑编译、逻辑分割及布局布线等功能从而使电子线路系统功能全部实现。 2.EDA技术的现状及发展 随着半导体工艺技术的不断发展,EDA技术也不断地推动着电子设计技术的发展。IC设计产业在不断高度发展的同时也面临着巨大的挑战,产品上市周期越来越短、成本越来越低等要求都迫使设计者在进行电子设计时选用更高效的EDA技术。设计者在设计的过程中必须全面的考虑问题,不仅要考虑硬件的物理特性对设计时序及功能可靠性等的影响,同时也要选用合适的设计术语及抽象形式等数据来描述设计。EDA技术不仅需要测试深验证亚微米技术的物理效应的能力同时也需要提供抽象设计的能力。EDA技术的发展离不开计算机、电子系统设计及集成电路等,EDA技术的发展大致上可以分为计算机辅助阶段、计算机辅助工程设计阶段及电子设计自动化阶段这三个阶段。电子辅助阶段主要是在计算机辅助的前提下进行的电路原理图编辑,用PCB进行布线布局,从而使得设计师从传统的绘图工作中解放出来。计算机辅助工程设计阶段主要是解决电路设计中的电路检测等问题,CAE以逻辑模拟、故障仿真及定时分析等为核心,从而使得设计可以提前预知产品的相关性能及功能。电子设计自动化阶段主要是通过高级描述语言、综合技术及系统仿真等“自上而下”的完成设计前期的高层次设计。 3.EDA技术的要点分析 3.1硬件描述语言 硬件描述语言是一种进行电子系统硬件设计的计算机语言,它通过软件编程来具体的描述电子系统中的电路结合、连接形式及逻辑功能等,硬件描述语言适应于设计大规模的电子系统。高速集成电路(VHDL)硬件描述语言于1985年美国国防部推出的目的是为了克服EDA产品不兼容问题,同时也可以进行多层次设计。IEEE以VHDL为硬件描述语言柄滩以覆盖之前的硬件描述语言的各种功能。IEEE是一种全方位的硬件描述语言,包括系统行为级、逻辑门级及寄存器传输等多个设计层次,同时也支持数据流、结构及行为等三种形式进行混合描述整个项目。VHDL硬件描述语言不仅移植性好,同时它的设计也方便了工艺间的转换,而且VHDL使得设计人员的主要工作是进行实现与调试系统功能。 3.2ASIC设计 在集成电路的设计中加入ASIC芯片可以解决电子系统集成电路存在的功耗的、可靠性差及体积大等主要问题。随着现代电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片分为全定制或半定制ASIC及可编程,因此在设计ASIC芯片时应该尽可能的是芯片获得最优的性能,从而达到高利用率、高速度及低耗能的目标。 4.EDA技术在电子设计流程 EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。 5.EDA技术的应用 EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,它的作用体现在不同的方面。首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。 6.以EDA技术为基础电子设计的注意事项 在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的引脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的引脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之间可以进行滤波及去耦。最后,在设计中药避免器件过于发热。 结束语: 我国经济的进步带动着我国科学技术的不断发展,从而也使得了电子产品得到了飞速的发展。在现阶段的电子设计中,EDA技术是电子设计过程中的核心技术,是电子产品研制开发的源动力。随着EDA技术的不断深入发展,EDA技术将引发电子产业界及电子设计领域的技术革命变革,EDA技术的不断完善使得电子设计的水平在不断的提升。为了使电子系统朝着集成化及规模化等方向的发展,电子设计工程师应该充分的掌握EDA技术,以便开发出更多的高性能电子产品。 电子设计技术论文:电子设计自动化技术的发展与应用 摘 要:随着集成电路和微电子技术的发展,电子设计自动化技术(简称EDA)已经成为一门电子领域的重要学科。EDA技术的发展与应用成为21世纪电子设计的主流方向。本文主要介绍EDA技术的发展内容,展望EDA技术的应用蓝图。 关键词:电子设计;自动化发展;应用蓝图 一、电子设计自动化技术的概况 现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点,产品体积日趋小巧,相比较传统电子产品,其广泛运用现代科学技术,电子设计自动化程度提升,产品的竞争力迅速提高,能够更有效运用现代化科学技术,以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术,集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。 电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件(简称PLD)、硬件描述语言(简称VHDL)、软件开发工具(主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series)和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质,帮助用户利用编程实现逻辑功能;硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段;软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具,帮助EDA技术设计电子系统;实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。 电子设计自动化技术的发展也并非一日而成,由一学科而诞生,其发展经历三个阶段:计算机辅助技术(简称CAD),计算机辅助工程设计(简称CAE)和电子设计自动化(简称EDA)。 (一)CAD阶段(20世纪70年代) 早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展,硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路,并将其焊接在电路板上,做成早期的电子系统,而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求,传统的利用手工图纸方式无法实现,因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具,利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段,电路板画图工具受到计算机工作平台的约束,其设计的性能较差,工作时间受制约有限。 (二)CAE阶段(20世纪80年代) 20世纪80年代推出了新的EDA工具,伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线,解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能,利用计算机生成有关产品制造的文件,帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。 EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较,80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品,该工具不仅可以为产品开发提供便利,也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而,电子系统复杂多样化,EDA工具无法全面满足设计要求,无法对产品设计元件进行优化处理。 (三)EDA阶段(20世纪90年代) 这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步,归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势,极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化,其不仅仅具备系统设计能力,并且包含各个工艺标准元件库,实现系统设计能力独立化,帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。 二、EDA技术应用蓝图 EDA技术应用前景广泛,可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善,电子系统可以集成在一个芯片上,产品设计硬件则可以利用软件方式完成,全面实现系统的编程和升级活动,因此,在科研活动和产品的开发过程中,EDA技术可被广泛运用。 各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题,都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统,完成系统的开发与实验,同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证,简化数字电子设计实验的流程,而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动,便于高校教学活动的进行,也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本,因而也被推广应用。 采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造,设计时间较短,成本较低,同时可以提高机电设备的性能,增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快,为满足市场消费需求,不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计,在传统机电设备的基础上,对设备电子系统进行规划设计或改造,有利于产品额外价值的实现[2]。 三、总结 进入21世纪90年代,随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善,EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展,现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容,同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善,使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场,利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展,设计不再单纯是电子类专业的设计,电子系也不再是工程师的代名词。
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
电气控制论文:电气控制系统的保护研究 当电气控制系统出现故障,既会对自身系统以及相关设备造成一定的损害,同时对于整个电气控制系统的非故障设备的安全性也会造成严重的影响。而通常情况下,电气控制系统出现故障的时间又都是较为短促的,所以维修人员要想准确的找到故障设备并且彻底的将故障设备切除也几乎是不可能的。所以,在设计电气控制系统的过程中,就应该设有相应的电气保护装置,从而起到保护电气控制系统的作用。 1电气保护装置的作用 当在电气控制系统中设计有电气保护装置时,一旦电气控制系统出现了故障,此保护装置就能够快速的将出现故障的设备与非故障设备隔离开来,从而使系统的运行恢复或是彻底的停止系统的工作状态,从而避免更加严重事故的发生。另外,电气保护装置也能够真实的反应出电气设备的不正常的工作状况。根据设备运行条件的差异以及设备的不正常的工作状况,电气保护装置能够发出不同的信号,从而对可能发生的事故进行及时的处理和预防。 2电气控制系统的保护环节 一般情况下,电气控制系统的保护环节分为很多种,而由于短路情况下电气量的不断变化,还可以构成不同的作用原理以及电气保护。比如说常见的利用电压降低的特点构成低压保护,或是利用电流增大的特点形成过电流保护,又或是利用电压电流之间相位角的不断变化的特点而形成的漏电保护以及断相保护等。在我们的实际生活中,常见的电气控制系统的保护环节主要有以下五大类: (1)过流保护。这种方法主要是指电动机工作过程中所产生过流的可能性是要大于系统短路的可能性的,尤其是在电动机正反转和电动机频繁启动的情况下,这种情况更是如此。由于电流过大就会增加电动机的转矩,从而损坏机械设备的转动部件。所以,为防止此情况的出现,我们就应在电动机的主回路上串联上过流继电器线圈,这样当再发生此情况时,由于线圈的常闭触头是串联接触器的控制回路中的,所以就形成了所谓的过流保护装置。 (2)过载保护。此种保护装置也是一种电流型的保护环节。热继电器是异步电动机过载保护中的最常见的保护装置,当然它与过流保护也是有差异的,热继电器是有一定的热惯性的,当短路的电流对其造成冲击时,其也不会瞬间的做出反应,经过一定的时间后其才会做出反应。所以在我们实际的工作生产中,长时间的增加过载是不允许的,这是如果采用了过流保护,电动机会立即断流,之后又会重新通电,降低了其工作的效率。 (3)短路保护。短路保护是有一定的瞬动特性的,也就是说我们要在很短的时间内将电源切断。一般情况下,系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等。在电气控制系统的设计过程中,当我们采用短路保护时应特别注意的是,三相供电系统必须采用与之相配套的三相短路保护,如果系统主电路的容量不大,那么熔断器就有也可以作为控制电路的短路保护环节了,否则就要单独的设置短路保护熔断器了。 (4)欠电压保护。这种保护环节主要是指在系统的电源上加装相应的电压继电器线圈,同时电压继电器线圈的常开触头要串联在控制器的控制回路中,如果电网电压比额定值低,就可以释放接触器了。 (5)失电压保护。当电动机的电源恢复供电时,电动机可能也会自动启动,那么相关人员以及设备的安全性都会受到影响,所有在系统中,我们就会使用接触器以及按钮来电动机的启动以及停止,这就是所谓的失电压的保护环节。其工作的原理为当电动机系统电源的电压逐步消失时,接触器的主触点也会随之断开,那么电动机的电源就被切断了,而一旦电动机的电源又恢复了供电时,接触器的自锁电路仍然是保持断开的状态的,因此,电动机也就不会自行的恢复运行了。 3结束语 通过以上的论述,我们对电气控制系统中的常见故障和危害以及电气控制系统的保护环节两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。电气控制系统的故障保护工作应是从最初的设计阶段就开始的,在实际的工作生活中,电气控制系统的常见故障也有很多种,我们应对每一种故障可能会产生的严重后果进行认真的分析,并且还要设计出有针对性的故障保护环节。同时在改造或是设计电气控制系统时,也应考虑到系统发生故障以及不正常工作时的可能性,从而制定相应的电气保护措施,只有这样,才能真正的确保电气控制系统运行的安全性和稳定性,从而促进我国电气自动化行业的快速发展。 本文作者:潘明来、傅思佳 单位:浙江交通技师学院 电气控制论文:电气控制与PLC应用技术 摘要:随着科学技术的不断发展和进步,电气行业发展迅速,控制系统技术面临更高的要求和标准。在整个控制系统由手工控制向自动控制的过程中,PLC技术彰显优势。为此,要重视探讨电气控制与PLC应用技术的全面探讨。 关键词:电气控制;PLC应用技术;问题;对策 0前言 随着经济一体化趋势的加强,各行各业都面临激烈的竞争,企业生产能力的提升对企业发展至关重要。电气控制与PLC技术的融合对于电气行业的发展意义重大。为此,要详细了解PLC技术的发展概况,明确其在电气控制中的功能及应用现状,正视应用中的问题,形成具有针对性的策略。 1对电气控制与PLC的概述 1.1对PLC技术的介绍对于PLC而言,主要是立足计算机、自动化控制以及通讯技术,应用在工业控制领域的计算机。PLC具有较为强大的编程功能,主要构成部分为CPU、存储器、输入接口以及外设编程器等。其主要的工作模式为循环扫描。在CPU的支持下,计算机进行程序执行,而后再次进行新的扫描,整个过程可以分为输入、程序以及输出三个阶段。在输入阶段,PLC主要完成输入端子的工作状态。在执行阶段,存储器的内容不会因为输入内容的不同而发生变化,在进行下一周期的时候,再进行变化的相应写入。在程序处理阶段,PLC主要是进行不同软器件工作状态的读取,按顺序进行计算,并将结果写入数据存储器之中。在输出阶段,命令执行完成,PLC完成实际输出。 1.2对电气控制的介绍对于电气控制,主要是指电气设备的控制回路。设备的不同使得控制回路存在差异。借助电气控制,实现对电气设备的有效保护和检测,由此可见,电气控制是维护电气设备可靠运行的关键。 1.3PLC技术在电气控制中的应用价值PLC技术能够有效融合计算机与自动化技术,彰显电子装置的特征,质量耗费功率较小、使用较为简单,对机电一体化影响较大,发挥了极大的促进作用。PLC技术能够满足多种电气操作系统的特点,其中,对数据的预算和处置是其最基本的功能,满足电气控制系统中诸多数据分析的需求。同时,其抗干扰能力较为突出,这对传统电气控制而言是一种突破。应用PLC技术之后,能够完成不同集成电路支撑下对干扰的抵抗,保证机械电气控制装置性能的发挥,对机械工程的发展和进步意义重大。另外,PLC能够进行自我诊断和检测,及时预警,加速故障的排除。 2PLC应用技术在电气控制中的作用 2.1在数字操控中的作用一旦设备出现故障,同时被PLC检测发现,那么,借助编程,将相关指令发至电气控制设备,而后电气设备进行自动作业,完成对故障的维修。 2.2达到自动控制的目的对于电气设备而言,运行中不可避免出现问题和故障。在传统的电气控制中,主要借助人工进行操作和应对。在PLC技术应用之后,其内部的内置程序会进行电气设备问题的预置,同时完成应对程序的编译,将其存储在PLC系统中。在出现问题之后,PLC会进行自动处理,无需手动完成。 2.3有效发挥即时反馈的功能PLC即时反馈的功能比较明显,借助这一作用,相关工作人员能够实现对电气设备运行状态的全面掌握,一旦出现故障,工作人员就可以迅速了解,及时排除故障。 3对PLC应用技术在电气控制中不足的介绍 3.1执行操作出现差错一旦控制电磁干扰的接触器出现故障,PLC发出的指令无法准确传到执行端,那么,就会影响控制系统接收到的信息的准确性,无法维护目标的实现,也就是执行出现差错。另外,机械开关、控制变频器等自身的故障,也会影响PLC应用技术在电气控制中的执行效果,诱发差错。 3.2经常性控制出错的发生经常性出错会使得送至PLC系统内部的信号出现不完整和不准确的情况,控制偏差出现,造成这种经常性出错的原因主要有几个方面,首先,现场电磁开关没有达到完全性闭合就进行数据的收集,影响其信息接收效果,经常性控制偏差出现。其次,电气设备出现设备老化现象,造成线路中断现象,影响信号传输的稳定性,对PLC控制系统数据转换造成不利影响。再次,线路接触点出现损坏或者不牢靠的现象,不利于现场信号的采集,无法将信息准确传达给PLC控制系统,处理上无法及时,直接影响控制系统的正常工作。 4如何推动PLC技术在电气控制中的应用 4.1重视对PLC电气控制中预警系统的改进PLC中完善的故障预警系统不可缺少。预警系统的作用是实现对动作执行的有效监控和检测。一旦出现指令错误的情况,预警机制会迅速发现,进行自动调整,也可以发出警报,给工作人员发出信号,促使其能够及时进行检测和维修,维护系统正常、稳定运行,避免指令不准确的问题。 4.2提升PLC控制系统中输入信号的准确性为了保证PLC系统发出的指令的精准性,最基本的是保证其能够接受准确的信息,为此,要保证设备及相关零部件的可靠性,保证信息传递的准确性。另外,要切实提升控制的灵敏度,及时更新相关功能模块,有效减少控制中的错误。 5结束语 综上,将PLC技术合理应用在电气设备控制系统中,强化电气控制设备的精度,推动自动化的发展。要正视当前PLC在电气控制设备中应用问题,明确影响设备运行效率的因素,形成具有建设性的建议,强化人员管理,重视经验积累,在根本上促进PLC系统的应用效率。 作者:唐建锋 单位:重庆精本科技发展有限公司 电气控制论文:数控机床电气控制系统的实现 【摘要】数控机床控制系统是机械加工制造行业中的重点内容,其能够使机床实现多轴联动加工,与机械加工生产要求相符合,有助于加工效率提升。机械加工的精度和效率则取决于该控制系统性能及其运行过程是否稳定。将PCL应用到该系统中,能够提升其操作水平,使数控机床运行更加灵活、可靠,为后续各产品及器件加工奠定良好的基础。 【关键词】PLC;数控机床;电气控制系统;实现 1前言 数控机床电气控制系统在工业生产中不可或缺,其能够通过工艺改进及优化,实现生产质量及效益提升。因微电子、计算机和自动控制技术均取得了突破及发展,以往数控机床技术已经不具备适用性,难以满足当前的生产及工艺要求。以PLC为依托,将其应用到数控机床电气控制系统中,有助于提高数控系统自动化水平及其生产效率,为机械加工和生产提供良好的外部条件。 2数控机床结构 2.1基本结构 通常情况下,数控机床基本结构包含三个方面内容:(1)机床主体。主要用以各零部件加工,满足实际生产要求。(2)电气控制单元。将主体部分工作作为重点控制内容,包含运动、逻辑、工艺等。其在电气控制系统中不可或缺。(3)数据控制系统。该部分功用是执行零件加工工作,经电磁阀控制,使机械各运动顺利完成。其是PLC的核心部分,既能够对系统软件及程序等,进行全面分析,在其使用过程中的作用也是不可规避的。 2.2数控机床特殊结构 (1)急停按钮。该按钮通常处于断开状态,而开关灯接触点也是闭合的。一旦按下急停按钮,会使接触点断开,系统中全部控制继电器也会随之断开。切断电源能够使系统更加安全。当一切回归正常后,能够复位继续开展相关工作。(2)超程限位程序。该程序处于松动状态。按下某条轴超程限位开关,会使接触点断开,其在控制回路中的继电器处于断电状态。当系统接收到报警信息后,安全性比较高[1]。 3PLC概述及作用 3.1PLC概述 PLC即可编程控制器件,它以可编程存储器为依托,借助存储器,实施逻辑运算、顺序控制、定时等相关指令。而各机械自动化控制则通过数字实现。PLC作为一种计算机设备,主应用界面是工业控制。主要结构包含电源、CPU、存储器、输入输出、功能模块。其语言简明,编程和应用极为简便。同时,它具备完整的硬件设施,适用性强,用户能够以此为基础,对系统进行灵活配置,使其功能和规模各异。其以软件对中间及时间继电器进行替代,仅包含少量硬件元件,可靠性高。该背景下,集成电路技术应用比较多,通过微处理器,抵抗各类干扰。 3.2PLC在数控机床电气控制系统中的作用 数控机床具备自动化特征,内置程序控制系统,在工业加工中应用普遍。其本质是设备产品,有助于加生产效率提升及企业经济效益实现。数控机床控制系统为数控机床提供运行依托,能够对具有控制编码或气体符号指令规定的程序进行逻辑处理,在数控装置中,以代码形式输入和呈现,实现机床动作控制,并听从指令,执行相关操作。但是,当前技术的变革和加工规模的扩大,使该系统在运行中受到诸多桎梏,稳定性难以保障,运行效率难以保障,且易发生安全事故,出现人员伤亡或财产损失。数控机床运行效率与其性能具备直接相关性。因而,需加大该系统研究力度。作为可编程控制器件,PLC核心是微处理器,将其应用于机械制造加工中,极具优越性。其是对传统继电控制系统的创新,使接线更加简单、灵活、可靠,有助于机械数控装置自动化水平的提升。同时,PLC具备很强抗干扰性和自我检测能力,在该领域极具适用性,使数控机床运行更加安全、可靠[2]。 4PLC下的数控机床电气控制系统 PLC属于全闭环系统,主要构成要素有电动机、变频器、光栅尺,实施控制过程中,精度极高。 4.1电气控制系统组成 该系统主要构成元素有工控机、电源模块、电动机模块、光栅尺、SIMOTION、传感器和变频器等,如图1所示。(1)电源模块。经变频器,实现交流电向直流电转化。继而借助逆变器,使直流电转化为预定频率交流电。电源模块可细分为可调和不可调。前者依托于参数,以预定可变值,对转化出来的直流电进行稳定,可与SIMOTION实现通信。不可调电源模块仅能对固定直流电压值进行输出,无法与SIMOTION进行通信。(2)电动机模块。依托于电动机模块,实现直流电至预定频率交流电逆变,以服务于电动机。该模块共有装机桩柜型和书本型两种,书本型又可以单轴和双轴两种形式细化。(3)SIMOTION运动控制器。在电气控制系统中,其居于核心位置,运行速度及可靠性直接关乎电气控制系统性能。主要功能包含运动、逻辑和工艺控制三个方面。 4.2电气控制系统硬件部分 硬件设计属电气控制系统重点内容,可细化为如下三个方面内容。(1)机械手自动换刀。其自由度共2个,能够提高数控机床性能及工作效率。具体实施方法是经电磁阀开关控制,伸展机械臂或夹紧刀具,顺利完成机械手各动作,使换刀过程更加简便,具备自动化特征。(2)断刀检测。光纤传感器是断刀检测系统核心,在24V电源上,直接对OC门三根接入线进行接入。经上述操作,实现电平输出。执行加工操作时,很容易磨损刀具,或出现断裂情况。为保障加工质量及性能,需对刀具实施检测。一旦磨损,机床可自动换刀,并向上机位发出通知。光纤传感器对断刀检测提供技术依托。(3)深度检测。通常情况下,机械手或人工插入刀具深度,决定了换刀过程中的主轴夹紧位置。因而,可借助深度检测器,对刀具深度实施检测[3]。 4.3PLC下的数控机床电气控制研究方法 电气控制系统是否安全、可靠,主要取决于数控机床电气控制方法。该过程中PLC数控机床电气控制研究极为必要。软件设计在电气控制系统中尤为重要,属核心部件。在SIMOTION中运行的软件为下位机软件。上位机进行数据接收,并对执行部件工作过程实施控制,并检测机床状态。完成轴组装工作之后,可依托于程序实施相关操作,经操作系统,对SIMOTION内部程序实施调用。工控机多进行文件信息读取,实施数据传递。SIMOTION经数据接收后,对电动机模块进行控制和驱动,以带动工作台,实施位置控制。同时,经光栅尺,对工作台信息进行检测,后传递给SIMOTION,以实施工作台位置调整。但其不能够直接识别光栅尺信号,执行该工作之前,需要借助传感器,实现光栅尺信号转化,使其为标准信号。通过多个传感器,检测工作台状态,并发送至电气控制系统。传感器信号,经ET200,至SIMOTION,实现处理,最终传至电气控制系统。 5数控机床电气控制系统常见故障 为有效预防或规避数控机床加工过程中,对操作人员、机床本身或工件产生损害,可将急停和超程作为重点处理对象。急停按钮的主要作用是当数控系统或机床出现紧急情况时,使其立即停止工作,或将伺服驱动器等动力装置主电源立即切断。一旦发现数控系统中有自动报警信息,按下急停按钮。完成信息查看及故障处理之后,回归原有状态,使系统能够正常工作。通常情况下,机床会因如下原因出现无法复位情况。首先,电气原因,急停回路被切断、损坏限位开关或急停按钮等。其次,设置系统参数时,存在偏差,无法对系统信号进行正常输入输出,也不能够及时复位,出现急停故障及问题。PLC软件没有及时向系统发送复位信息。对KA中间继电器和PLC程序实施检查。第三,PLC系统复位所需信息,与相关要求不符合,未能对电源模块、接线问题和伺服动力电源空气开关实施准确检查。第四,PLC程序编写存在偏差[4]。 6PLC下的数控机床电气控制系统设计 电机、光栅尺和变频器是PLC数控机床电气控制系统的主要构成元素。以该技术为依托,能够实现传统数控技术升级及改进,提升其精确度。该系统在全封闭状态下,执行换刀、断刀、刀位及通信检测等相关功能,使数控机床更具自动化特征,实现生产效率及工艺水平的提升。 6.1优选电气控制系统方式 数控机床系统能否成功,与其电气控制方式具备很大相关性。为提升产品加工精度,需将电气机床控制系统性能提升作为重点考量内容。基于上述要素考量,产品加工精度及效率由数控机床性能决定。依据实际工况,全面分析零件加工条件,对系统功能具备清晰的认知和了解,依据相关特性,实施程序编辑。依据PLC控制,对X轴和Y轴予以确定。该控制方式极为封闭,经该操作,可对PLC电气控制系统的文件处理、数据处理及人机交互能力进行全面发挥。因而,将闭环控制作为最佳控制方式,经计算机加运动控制器和电机光栅尺方式实现。同时,以传感器为依托,连接数控机床,并及时反应感应信息。运动控制器中轴数量不是固定不变的,具备扩展性特征,使系统维护及升级更加便利。倘若以标准接口,实施系统运动控制接入,便于其对PLC功能执行进行有效控制。而光栅尺又能够向控制系统传送高精度位置信息。该部分工作任务由系统配合完成。 6.2以PLC为依托的程序设计 数控机床电气控制中,PLC属于重点内容。数控机床的PLC程序,能够实现处理时间控制,使其在几十毫秒至几百毫秒之间。以该种方式,使数据信息处理更加科学、便利。该过程中,也会存在诸多制约性因素。例如,部分响应速度要求高的信号畅通性不足。因而,设计PLC程序时,可对其实施高级程序和低级程序划分。继而依据控制功能特性,将低级程序划分为多个模块,执行编译工作。主要编译内容有主轴、三大直线轴及各类操作面板等。 6.3PLC下数控机床电气控制系统参数配置 研究该系统工作时,需将参数配置作为重点考量内容。该过程中涉及到的相关参数包括完成机床各类所需功能、数控系统与机床结构相匹配所需设置的各类数值。因而,无论是软硬件设计,还是PLC程序设计,都要重点参考立式加工中心各功能及结构相关要求。以此为依据,对数控机床各指标参数进行科学设置。科学执行上述操作,能够使基于PLC技术数控机床电气控制系统在应用过程中,与实际生产需求相符合,最大程度发挥系统性能优势,达到良好的生产设计效果[5]。 6.4PLC与数控系统及数控机床间信息交换 信息共享及交换是数控机床控制系统运行过程中的重点内容。当信息无法正常传递或交换,会对整个系统运作产生干扰。以数控机床控制系统为界面,为对PLC进行有效应用,可重点关注信息之间的传递和交换。该过程中,信息的产生、传递和交换以PLC、数控机床和数控机床控制系统为主要依托。为使信息传递和交换更加便利,需对底层PLC控制和上位机监控实施全面组合,以对数控机床控制系统进行科学设置。分别将PLC主机安装在集控系统3个控制室中,在PLC、数控机床、数控机床控制系统间建立良好的连接关系。在PLC输入接口对机床外侧I/O单元接口进行有效连接。编程人员可依据数控机床的信息传递情况,进行自由定义及修改,继而将其传递至机床。在机床接口对PLC输出接口进行接入时,也可对由PLC通过输出接口向机床传递出的信息内容及地址进行自由定义。然后由CNC至PLC。开展信息交流及交换工作时,经由CNC厂家,对PLC送至CNC的全部信号地址和含义进行确定。PLC编程者仅有使用权限,不能够对该类信息进行随意更改或增删。 7结语 综上所述,在数控机床电气控制系统中,对PLC技术进行科学应用,有助于其逻辑处理能力提升及完善。设计人员要对该过程进行严格控制,使设计内容更加完整,从而达到良好的生产应用效果。同时,该系统也具备成本和功能方面的优势。但受外部科技环境制约,其仍然存在诸多限制性因素。应用正确的方式,对其进行加工设计,提升其生产效率及精确度,为数控机床电气控制工作开展奠定良好的基础,实现设备性能提升,使其功能更加完善及多样化。 作者:何伟 单位:重庆电力高等专科学校电力工程学院 电气控制论文:机电设备电气控制注意事项研究 【摘要】机电设备全称是机械电子设备,是一种机械与电子相结合产生的一种新的机器。除了机械电子设备的电气控制的应用,机械电子设备的电气检查维修也是十分必要的一项活动,它能够正常的维护工作人员的安全问题,实现机电设备的更好的工作效率问题,同时技术人员的技术问题也是一个很重要的方面,提高技术人员的专业水平是十分必要的。本文针对各种机电设备的电气控制中应该注意的事项做一个简要的研究,对我们在日常生活中,或者企业管理等方面具有现实意义。 【关键词】机电设备电气控制注意事项 1前言 机电产品既能够实现机械化工作,又能实现人工电子操作,是一种快捷与方便的完美结合,是20世纪70年代以来人们生活发生巨大变化的重要技术支撑之一。机电设备根据一般的方法分类可以分为以下三类:产业类机电设备、信息类机电设备和民生类机电设备。不同的机电设备对应的运用范围和运用形式是不一样的,尤其是在电气控制方面。 2机电设备电气控制中存在的问题 2.1线路复杂难处理,电控线路不可靠 线路的处理是安装机电设备时的一种习惯问题,不同的企业会有不同的要求,有一部分企业就会做的很好,机电设备维修的时候拆开线路简单明了,能够直接的找到线路的源头和问题出现的地方。但是现在的很多企业并不注意这个方面的细节问题,他们认为这种小地方的事情是无可厚非的,无关紧要,所以导致了现在很多的机电设备存在着大量的线路处理上问题,线路错综复杂,难以清理。这位后来的维修和检查带来了很大的不便,同时也是一种安全隐患。另一方面就是电控线路的问题,这其中很容易就造成电路线圈的连接不正确,这是因为机电工作人员在连接电路线圈的过程中不小心,没有集中注意力所以导致了错误的电路线圈的连接,没有使相邻的触头连接在同一个电位端。虽然没有什么大的安全隐患,但是会对以后的使用和工作造成一定的影响。 2.2机电设备电气控制中的维修问题 机电设备的电器控制一般来说是不存在这维修的问题的,这里说的是机电设备需要定期维修的情况,而电器控制方面需要尽量每隔一段时间进行一定的检查,这是很有必要的。因为电气控制主要是通过电器控制运作的线路,在线路中各种形式的触点设备的不同的连接状况来实现对机电设备的控制系统,所以线路的定期维修时是十分必要的。但是现阶段很多企业并没有重视这个方面的检查,这是会存在一定不合理的,大部分企业都是等着机电设备出现了问题,不能正常工作以后才回去进行应急的处理和维修,这是一种错误的思想观念,需要企业在进一步的制定进行维修和检查的规划,这样不至于等到机电设备出现问题后再来处理是更有运筹效果,早发现,早维修,同时也会有一定的预防和准备应急的方案的时间。所以,电器控制中的维修问题是需要企业进一步加以实施的。 2.3机电设备电气控制人员的专业技术问题 工作人员的专业技术问题已经是一个老生常谈的问题,但是还是会有各种各样的状况出现。这需要企业在招聘人才和进行人才培养的时候需要严加注意的问题,专业素养、经验时间、以及注意力的集中和其他方面没有严格把关,导致了很多没有符合要求的人混进了机电设备的电器控制,造成了很多安全事故。或者,工作人员在工作时没有端正态度,随意的态度和闲散的工作方式导致的一些因为不小心造成的安全事故。在工作开始之前,没有进行一个长期的工作培训,导致了新手对于机电设备电气控制的工作情况没有一个全方面的把握,不了解电气控制设计的基本基础原理,没有事先进行全面的现场调研,所以在实际操作中就显得手忙脚乱。另一个方面,关于电气控制的设计环节,专业的技术人员和工作人员也存在着大量的问题,这就明显的能够体现机电设备电气控制中的专业人才的缺乏。他们缺少机电设备电气控制中真正需要地实际经验和专业素养。 3对于机电设备电气控制的注意事项 3.1保障线路直观明了 关于线路方面的注意事项,一般是企业一定要有一个定性的硬性要求,尽量成文化,这样才能有一个固定的标准来实现电气控制中的线路直观明了。减少触点也是一个很不错的方案,这样从根本上解决一部分的线路复杂的原因,少量的线路能够实现更加理想化、方便化的管理和控制,实现线路的简单化,这同时也是一种提高线路工作可靠性的方式,机电设备的故障率也会随之相应的减少。另外一种解决方案就是减短连接导线的数量和长度,这和减少触电的思考原理相似,电气控制线路需要更加多的考虑实际的现实需要,电气设备的位置和各种各样原件的位置的安排是需要一些思量过程的,不能轻易地草率的就决定了,一定要尽可能找到一种最符合实际,最优化的方案,它们之间的实际连线也需要缜密的思路安排,尽量考虑到它的实际运用的效果和方便以后的管理,使连接导线数量最少,长度最短。这是一个需要精密计算的工程;对于那些占用着相同触点的电器,应该把它们的连接线安排成一条公共的连接线,这也是一种能够实际减少连接导线的数量的方法。总而言之,就是要使电气控制的线路简单明了。 3.2把握好电控线路工作性能的可靠性 电控线路的把握需要保证它的工作性能的可靠性,首当其冲的就是要防止短路,一定要确保电路线圈的正确连接,电器线圈和电气触头一定要注意分离放置,上文也有提到过的关于相邻触头的问题,相邻的触头一定要注意连接在同一个电位端,这是很有必要的,尤其是对于保证电控线路工作的可靠性。另一个需要注意的地方就是需要防止次生电路的产生,它是指在发生电路故障的时候因为不知明的原因造成的电路接通的情况,这样是会对机电设备在工作时发生误操作,这是不利于机电设备的电气控制的。还有可能存在着安全隐患,所以需要在容易发生次生电路的地方设置一个指示灯,这样就能有效地避免了次生电路接通产生的误操作。 3.3定期对机电设备电气控制进行维修和检测 定期对机电设备进行维修和检测是能够有效的实现我们机电设备的电气控制的工作效率的事情。首先在最开始安装电气控制和配置线路的过程的时候,就需要注意对电器原件的备用触点的设置有缜密的安排,这样能够有效地在以后的安全检测中有笃定的安全保障,防止出现安全事故,这不仅仅是对机电设备的一种保护措施,更重要的是他能够保障我们工作人员和技术工人的生命安全,这是符合人民群众利益的事情。同时它也能够对企业的生产工作带来必要的工作效率,这是也是一个值得我们重视的地方。定期的电气控制的维修和检测同时还能避免上文提到的次生电路的产生,预防不必要的电路转换带来的麻烦问题。 4结语 总而言之,提高机电设备的电气控制能够有效的实现机电设备工作的智能化,这是有利于提高我们的工作效率的,对我们的工业的发展进步具有重大的意义,这是不容置疑的。但是,我们依然要清晰的认识到现阶段我国的机电设备的电气控制还存在着大量的问题需要解决,一定要做好扎实的机电设备电气控制的理论基础,从而才能够直接地指导实践的操作,拥有夯实的实际经验也是专业人员和技术人员需要不断努力地地方。同时企业也需要承担必要的担当,为机电设备电气控制提供更多的资金支持,保障我们的电气控制的研究能够继续进行。 作者:黄秀芳 单位:龙川县技工学校 电气控制论文:电气控制系统故障与保护 摘要:新时期,随着我国社会经济快速发展,各行业发展不断加速,特别是电气行业。伴随着电气行业规模的不断扩大,电气运行安全稳定性问题也日益突出,引起了社会和人们的广泛关注。导致电气运行不稳定的一个关键因素是电气控制系列的故障问题,加强电气控制系统的保护,对于电气运行的安全性、可靠性和稳定性具有重要意义。 关键词:电气控制系统;故障;原因;保护措施 随着科学技术的不断进步,社会经济对电气设备提出了更高要求,特别是电气设备运行的安全稳定性,这使得电气控制系统地位与作用至关重要。但是,在实际操作过程中,受各种因素影响电气控制系统发生一系列故障问题,轻则损坏电气设备,重则引起电气整个系统瘫痪,甚至造成火灾。基于此,为保证电气控制系统中的电机、电网、以及低压用电设备等的安全工作[1],如何提升人们对电气控制系统的故障分析能力,并增强相应的保护措施,已成为当前电气行业研究的焦点话题。 1电气控制系统故障问题及危害 1.1电气控制系统故障问题 作为电气系统运行安全、稳定、可靠性的重要保障,电气控制系统若发生故障,则对于电气系统运行有着严重安全隐患。导致电气控制系统出现故障的因素诸多,例如电气设备本身质量问题、电气设备设计不合理等。总结起来,常见的几种电气控制系统故障原因主要包括电源缺相、过电流、过负载以及短路的问题等[2]。其中,电源缺相主要指的是在常规工作中交流异步电动机的三相电源中,一相熔断器熔断而导致交流异步电动机运行故障;过电流主要指的是电气设备运行过程中,电动机或电气设备中电器元件电流超过限定电流,而引发电气系统运行故障问题;过负载主要是指电气系统运行过程中,电气控制系统的运行电流超过额定电流,如电机缺相运行、电压幅度骤然高升以及负载等;短路因素主要指的是电气系统中发生的一项接地短路、两相短路和三相短路问题,一旦系统中发生短路,根据不同的系统运行形式形成了不同的短路。 1.2电气控制系统故障危害 电气控制系统一旦发生故障,则对电气系统运行造成诸多危害,主要体现有[3]: (1)在初夏时节,电气控制系统一旦发生故障,则大幅度降低电网电压,不但会造成电气系统无法正常安全、稳定运行,导致用电客户和相关设备等运行不正常,而且甚至导致整个电气系统发生瘫痪,对人们正常生活和社会各行业生产造成严重不利影响。 (2)通常情况,电气控制系统发生短路主要是由于电气控制系统负载短路、错误接线以及系统中绝缘材料损坏等造成。一旦电气控制系统发生短路,则导致整个系统中运行电流达到几倍甚至几十倍的额定电流值,这对于电气控制系统设备造成严重损害,更有甚者则极易引发火灾危害,进而对于人身财产安全造成不利影响。 (3)电气控制系统运行过程中,若电气控制系统中的电流偏大,易导致电气控制系统中电路产生的冲击电流过大,不但严重损坏电气设备,而且对于电气控制系统中机械设备的转动部件也具有严重损坏。可见,电气控制系统日常运行时,不但要掌握故障产生的可能性,还要逐步建立起完善的保护环节以及检修方法,这样才能让系统中的电网、低压设备、电机等一系列设备安全工作。 2电气控制系统保护措施 针对电气控制系统中出现的故障问题及产生危害,为提升电气控制系统运行的安全性、可靠性和稳定性,可通过采取以下几方面保护措施,具体有[4]: (1)在电气保护装置方面,若电气控制系统发生故障问题时,电气保护装置则可以及时发现电气控制系统中的故障问题,并进行数据分析,同时提出相应的故障处理措施。例如,电气保护装置在电气控制系统发生故障时,则可以快速将故障设备与非故障设备隔离起来,进而确保电气控制系统非故障设备不受故障设备影响,避免电气控制系统发生更大的故障事故。电气保护装置可以根据电气控制系统中不同设备运行条件或不正常运行状况,产生不同的信号,以达到预防和及时处理故障问题的目的,实现对电气控制系统运行的保护。 (2)在电气控制系统保护方面,主要分为过流保护、短路保护、失电压保护、欠电压保护和过载保护五方面。其中,过流保护主要针对电气控制系统运行过程中电动机频繁启动或者电动机正反转时而产生过流问题,造成电机设备损坏现象,通过在电气控制系统中电动机的主回路上串联过流继电器线圈,形成过流保护装置,实现对电气控制系统的过流保护作用;短路保护具有一定的瞬动特性,针对电气控制系统设计原理,系统常用的短路保护装置有低压断路器或是熔断器等,在三相供电系统中国配套相应的三相短路保护,实现短路保护;欠电压保护主要是在电气控制系统的电源上配套电压继电器线圈,在在控制其控制回路中串联电压继电器线圈的常开出头,这种情况下若电网电压低于额定值时,则可以释放接触器,进而实现欠电压保护;失电压保护主要指的是当电气控制系统中电源电压降低甚至消失时,通过失电压保护装置使接触器的主触点自动断开,进而切断电动机电源,保护电气控制系统不受损坏,当电气控制系统电源电压恢复正常时,则失电压保护装置则使接触器自锁电路仍处于断开状态,进而防止电动机自行运行;过载保护中最为一种典型的保护设备是异步电动机过载保护,其装置以热继电器为主,当短路的电流对其造成冲击时,其也不会瞬间的做出反应,经过一定的时间后其才会做出反应,进而保护电气控制系统。 3结语 总而言之,电气控制系统对于电气设备的安全稳定运行具有重要影响。根据电气控制系统存在的故障问题,进行相应的原因分析,并提出相应的解决对策,进而提高电气控制系统运行可靠性,以确保电气设备能够持续、稳定、安全运行。 作者:于德利 史鑫 相伟 赵春海 单位:神皖合肥庐江发电有限责任公司 电气控制论文:电梯电气控制系统研究 【摘要】随着科技的迅速发展,建筑物变得越来越高,随之带来的影响就是电梯在人们的生活中得到了越来越广泛的应用。近年来,经常发生一系列的电梯安全事故,威胁到了人们的生命安全,因此电梯安全的话题也渐渐地得到了越来越多的人的关注,增强电梯的安全性能、及时的排除电梯中的故障对于防止电梯故障的发生有着重要的意义,而电梯的电器控制系统直接影响着电梯的正常运行,对于电梯的安全起着直接的影响作用。在这样的背景下,本文主要对于电梯的电气控制系统进行了分析。 【关键词】电梯电气控制系统故障分析 1电气控制系统 电梯是由电气部分以及机械部分共同作用的一种复杂产品,每一个部件发生了故障都会直接的影响到电梯的正常运行,而其中电气控制系统的故障发生频率尤其的高,据资料显示占了电梯故障的原因的90%左右。现在,我国对于电气控制的主要工作就是在电气控制系统中安装安全回路进行控制的工作,在系统中这个安全回路通常是通过硬件连接的方式直接对电梯进行驱动的。电梯的电器控制电路的形式有很多种,且在不同的电梯中的复杂度也存在着一定的差距。每一个电气控制电路经常都是由一些电气基本控制环节组成的,而每一个关节都由一些原件构成,这些原件又是由零散的零件组成的[1]。通常情况下,只要一个零件或者组件发生了故障就会影响到整个系统,最终导致电梯的故障。因此,应该对于电气控制系统中的关键电器进行必要的故障检测,并对这些故障进行及时的修复,才能够保证电梯的正常运行,人们的生命财产安全不被侵害。 2故障检测及对策 2.1电气安全回路 所谓的电气安全回路,就是在电梯的各个安全部件上装一个电气的安全开关,然后将这些开关全部的串联到一起,用一只安全继电器对其进行控制。只有当所有的开关都接通的时候,继电器才会被吸合,这样电梯就能够给得到电正常的运行。当电梯没有正常工作时,不能探测到所有的信号,就应该对安全回路进行检查其故障问题,首先需要做的就是通过机房的控制屏对安全继电器进行观察,以便于判断继电器是否在正常的工作。如果继电器处于释放的状态,故障就可能是发生在安全回路,这时需要分段的对安全回路进行检查,直到查到安全回路的断开点为止。除此之外,安全回路直接的影响到对电梯进行维修的工作人员的安全问题,必须对其重视。如果对电梯进行维修,需要上轿进行维修的一些操作必须在按下较顶的急停开关以后才能进行操作,这样才能够使得维修人员的安全得到保障。 2.2门系统联锁回路 必须在每一扇的厅门以及轿门上都安装上电器联锁开关,在所有的开关全部都接通之后继电器才能够被吸合工作,这样保证了只有所有的电梯门都已经关闭的情况下电梯才能够正常的运行下去[2]。在对这个回路进行检测的时候,必须保证所有的门都处于关闭路的状态下。且控制屏分为短接轿门锁以及厅门锁,因此首先需要做的就是在控制屏上分辨出电梯的故障时属于轿门故障还是属于厅门故障。如果检测出来的故障时属于轿门的故障,就应该对其关闭进行重新的调整;如果是属于厅门的故障,就应该对厅门的锁回路进行短接,并且于此同时应该对于每一层的厅门系统进行检查,如果没有关闭良好需要将其关闭,并且还必须对于门系统的电气联锁开关进行检查,确保其处于接触良好的状态。对于这种回路故障修复以后,首先应该做的就是把门锁的短接线取下来了,这样才能够让电梯恢复到快车的状态。 2.3元件故障 电梯的电气控制系统中,控制柜中的各种元件出现的故障也会导致电梯的故障。在电梯的运行过程中,继电器以及接触器的线圈经常会受到较大的冲击,这样很容易使得线圈被烧坏,如果发生了这种情况就会导致整个电气电路不能工作。及时线圈没有被全部烧坏,只是其中的某个触点被烧坏了也会导致回路产生短路、或者断路的现象,最终影响电梯的正常运行。 3故障检查法 经常出现的电梯的电气控制系统的电路问题就是短路问题以及断路问题,下面对其检查方法进行介绍。 3.1断路故障检查法 对于断路故障发生的情况,一般原因都是接头出现松动现象、开关接触不良、元件被损坏等。因此,针对这种问题可以采用万用表来进行检查,或者使用短路检查法。使用万用表来检查电路时,可以分别使用电压档和电阻档进行测量,测量的过程严格的按照万用表的使用规则进行操作[3]。然后,可以根据电阻的阻止或者电压值的大小来对电路进行判断,最后得出发生故障的原因。如果采用短路法进行判断时,也就是根据电梯的电器控制原理图,对于可能出现故障的开关、触点等电路采用短接的方式进行判断。如果在进行短接以后,电梯的故障消除了那么既可以证明电梯的故障发生在被短接的这一部分电路中,然后对这一段电路进行缩小范围的继续短接,就能够就此判断出故障的点了。 3.2短路故障检查法 电梯发生这种故障的原因通常来说分为两种,其一就是电源间短路,在短路之后电路中会产生极大地电流,由于电流超出了电路本身的承受能力因此将熔断器的溶体烧毁了,从而进一步使得电梯产生了故障。这种情况下,电梯的故障现象表现的较为明显,只需要对电路进行分析就能够排查出故障的原因,并进行解决。其二就是电路中的某一部分发生了短路的现象,电路中的触点发生了粘合的状况,或者出现开关不释放的状况等[4]。对于这种短路现象,电路中不会产生较大的电流,熔断器处于完好的状态,电梯可能会出现失控的状态或者存在某一个继电器不能释放的现象。这时只需要对这一继电器相关的电路进行分段性的断开,并对每一段电路进行排查就能够排除电路故障了。 4结论 电梯的故障问题近年来时有发生,很大一部分事故都是由于电梯的电气控制系统的问题引起的,加强对于电气控制系统的严格控制显得至关重要。因此,本文首先介绍了电梯的电气控制系统,然后在该基础上对其可能发生的故障进行了分析,并进一步对故障的检查方式进行了简单的介绍,希望能够增强电梯的运行安全。 作者:郑鑫 田瑞 单位: 沈阳三洋电梯有限公司 国网辽宁省电力有限公司检修分公司 电气控制论文:铁路养路机械电气控制系统接地分析 1铁路大型养路机械 我国铁路已经有百余年的历史。百余年来,铁路养护手段随着铁路事业的整体进步,也得到了飞速发展,从纯粹的人力到小型机械化,再到大型机械化,铁路大型养路机械发展的历史,就是铁路百年史的缩影。自从我国进入了80年代以后,我国铁路运输的密度也越来越大,传统的模式以及手段已经没有办法完成繁忙干线的维修养护工作。与此同时,轨道结构的发展速度也向养路机械作业精确度提出了更高的要求。面临这严峻的形势,我国不得不加快步伐跟上时代的需要,经过了长达几年对铁路慎重的考察以及研究,我国大型养路机械的发展终于拉开了序幕。铁路大型养路机械是现在铁路的专用机械,是集电气,机械以及计算机,液压,为一体的铁路机械,为了适应铁路的高速发展,轨道的结构重型化以及重大乘载量的发展需求,大多数国家已经采用大型的养路机械进行铁路的维护。 2电气控制系统的接地解析 接地技术主要是降低电磁干扰以及提高抵抗干扰能力的重要技术。在设施与设备工作的安全性,可靠性中,接地技术重要性不容忽视。随意的接地就可能会导致整个设备的损坏,例如捣固车,稳定车,配砟整形车,清筛机等这些基本的电路控制原理虽然基本相同,而接地的方式却不相同。在过去的工作中,由于接地方式不恰当而造成设备出现故障的想象也频频发生,例如柴油机的接地不良,导致DC-32K充电电流特别的大,电流表显示出了最大值,柴油机也发出尖锐的声音,就是电气故障导致,。故障可能有许多种原因,比如线路虚接,线路接地,接地不良等原因。但是只需要用万用表进行检测就能迅速的找到故障原因,声音尖锐,是因为小齿轮和大齿轮之间的传动比较大,长时间的运转,会使启动电机损坏。。这就接地不良而引起的电气故障,启动电机里面的继电器续流管的回流不通畅,启动电机的继电器因为失电反电动势不会消失,是继电器不能得到释放,启动电机伸缩轴就得不到回位。柴油机的启动电机就只能变成发动机来使用了。作业监控控制不准确,高速行走的监控控制系统的显示以及相应的电路的设施。现在大多数铁路的接地方都是捣固车中最常用的接地方式,是蓄电池和车体相应的短接,以车体作为直接的导体控制车体前端从车体接入箱体内汇入排流,再汇入电路板。也就是相当于只要在电气控制系统中,凡是前端箱体和后端箱体要直接进行的相互连接,都是要以车体作为主要的信号,进行连接以及传输。在一般的电气系统中,除了24V的电压以外的电源的负端连接都是OA,在系统中都是直接进行车体短接,而这种短接可分为,与电路直接短接与不直接短接。直接短接一般不会直接影响铁路电气系统的正常运行工作,但是会影响到电气系统作业的精确度,如果数值达到了一定的高度,电气系统的工作就会不稳定,系统将不受控制,那么系统数据将会不准确,数值也会错误,就会出现作业精确度比较差的现象。不直接短接的阻值机会降低,如果阻值较小时,对作业的精确度的影响就比较小,反之,阻值较大,作业精确度也会影响十分大。但是一旦发生接触不良,就会发生与直接短接一样的问题。 3接地方式的改进 以上准确的介绍了直接短接会对作业精确度造成体的阻抗,就能减少了系统作业的精确度。当然,一些自然因素无法避免,虽然能减少阻抗但避免不了阻抗。只能是用各种方法使阻抗达到最低,使系统作业精确度达到最高。不直接短接能减少车体的阻抗,但是容易发生接触不良,就会对系统产生影响。这样来看,如果我们想改变接地使我们的系统更稳定,只能从根本问题上入手,只能是切断地环路,采用一个系统一个点的方法,简单的来说,也就是使电气系统地环路的阻抗增强,减弱环路的电路电流对电气系统的阻碍。使作业精确度达到最高值。应用理论的知识以及模拟的实验想要在电气控制系统中得到突破以及改进相对而言比较困难。在提高系统的各项指标中,适当的接地方式以及隔离只是众多方法中最重要的一种而已。影响系统的稳定性以及工作中的作业精确度还有许多其它重要因素。例如信号的传输的时间,各种传输信号以及数字之间的互相干扰电磁之间兼容程度低等。 4结束语 现在的铁路大型养护机械电气控制中,PLC技术,网络技术,现场总线技术等都获得了较大的发展以及广泛的应用。集成了柴油机的监控控制,高速行走监控控制,但是这些先进的技术以及系统都要采用接地方式来进行,可见接地分析在电气控制系统中的重要性。本文阐述的两种接地方式。当代社会,新技术,新方法,新产品,新的控制理念在不断的出现在我们的生活中,铁路大型养路机械电气控制系统的接地方式也应该跟上时代的步伐,应创新更多的新方法,在模拟的接地方式中不断改进,最后能实际应用到铁路大型养路机械电气控制中,确保系统各项指标的稳定性,可靠性及精确性。 作者:赵江 单位:河北省肃宁县春霖街(肃宁工务机械段) 电气控制论文:机床电气控制课程改革论文 一、课程目标 1.知识目标:熟练分析机床电气控制线路原理图,并能绘制接线图;掌握机床电气控制系统常见故障分析及排除方法;能选择PLC型号、进行I/O分配、编写和调试PLC程序;掌握PLC技术及其在机床中的应用。 2.能力目标:能正确选用机床中常用的低压电器;能安装和调试机床中典型电气控制线路;能调试和维护典型机床电气控制线路;能运用PLC技术设计日常控制系统;能查阅企业技术标准和国家技术标准;能熟练使用各类工具量具。 3.素质目标:遵守学校管理规定,引入企业8S管理(整理/整顿/清扫/清洁/素养/安全/节约/学习),填写、整理、积累技术资料等,培养学生的文明习惯、团队意识、语言表达能力、资料收集和整理能力等。 二、课程模块 本课程基于工作过程、以项目为导向、以工作任务为驱动、突出学生专业能力和职业素养的培养。在课程设计中,首先以企业调研和毕业生回访为依据,得出相关的职业岗位,然后进行岗位能力分析,归纳提炼出典型工作任务,最后将工作任务转化为课程学习内容。另外,在课程设计中,我们始终贯穿以“能力和素养并重”为主线,以培养高素质技能型人才为出发点,以满足岗位职业要求为目标,以真实的工作任务为载体,以必需够用来设计教学内容,并将课程内容与相关的职业资格技能培训和鉴定相互贯通。据此。本课程内容整体设计为8个项目。 三、教学方法与教学手段 1.项目分析法:以项目为着手点,分析归纳出完成的任务和要求,然后对所需知识和技能进行讲解、引导、训练,学生容易接受,并且教学效果好。 2.任务驱动法:以实现具体任务为目标,让学生如何一步步地完成任务,从而让学生观察、思考、讨论等,并制定实施方案。例如现需要完成PLC控制系统,先分析控制要求、I/O如何分配、系统的软硬件如何设计、元器件如何选择、如何安装调试及撰写任务书等。 3“.教、学、做”合一:通过教师的演示、学生训练及教师指导相结合,帮助学生提高专业技能及素养,并在做的过程中掌握相关理论。 4.小组讨论法:针对实践教学中的方案和问题积极进行讨论,并得出结论,从而来提高学生团结协作、沟通表达的能力。 5.引入现代信息技术:建立课程网站,给学生提供更多的图片、视频、试题、新闻等资料,来激发学习兴趣,调动学习积极性,提高教学效果。 四、课程考核 实施了以“能力和素养并重”的过程考核,在考核评价标准及方式上不再以期末考试为主,而是在理论测试的基础上增加技能考核项目,同时注重学生素养的培养,从而构成了“素养、技能、知识”三位一体的考核评价模式。将平时教学工作任务的完成情况,作为考核评价的重要组成。在考核形式上,改变了以往一味的结果评价,侧重过程化考核。在该课程能力考核中,是否完成工作任务,并不是考核的唯一依据,而是同时考虑在完成任务的过程中,是否有适合的方案、步骤及工具仪表使用情况等。总之,该课程在考核中,考虑了学生的学习态度、独立思考和创新意识、任务完成过程、学习进步情况等多方面,力求全面客观反映学生学习的效果。 五、教学总结 通过对《机床电气控制》课程基于理实一体化进行设计,并在教学中以任务为驱动,以项目为导向,让学生边做边学、老师边做边教,相互配合、相互考核等,增强了学生学习的积极性和主动性,使学生在掌握知识和技能的同时,培养了良好的职业素养。另外,该课程的理实一体化教学改革,也进一步推动了机电一体化技术专业其他课程的教学改革。 作者:杨芳单位:黄冈职业技术学院 电气控制论文:数控机床电气控制系统论文 1数控机床电气控制系统概论 通常情况下,数控机床的系统一般由三种系统构成,分别为反馈检测系统、NC控制系统和伺服驱动系统。数控机床的电气控制系统对于数控机床的加工方面会产生不同程度和不同方面的影响。从数控机床的加工精度方面来看,其中位置伺服控制系统能够对于机床加工的精度方面产生很大程度上的影响。所以,位置精度属于比较重要的指标之一。要想保持位置精度的准确性,不仅需要在系统使用的时候选择正确的开环放大的倍数,还需要对于位置检测中的元件能够有一定的精度上的要求。另外,由于数控机床属于精度高且效率也很高的一种自动化的设备,它能够为数控机床的生产提供更高的生产效率,但是如果这个系统出现问题和重大故障,那么其所带来的损失也是不可估量的。因此,数控机床电气控制系统的可靠性和安全性也是值得关注的一方面。 2数控机床电气控制系统出现的问题 数控机床在电器控制系统方面的故障一般都是强电故障和弱电故障两种,具体如下所述。 2.1弱电故障弱电指的是数控机床电气控制系统中的电子的元器件以及集成电路为主要的控制的部分。弱电故障中又可以分为硬件发生的故障和软件发生的故障。硬件故障主要是指各种集成电路内部的芯片或者是接插件等出现的事故。软件故障指的是在硬件都属于正常的情况下,内部发生的各种动作性的问题或者是数据出现丢失等问题,一般比较常见的例子有加工程序出现错误或者是计算机的运行出现错误以及系统的程序或者是参数出现错误等。 2.2强电故障强电部分指的是控制系统之中出现的主回路或者是大功率的回路中的继电器或者是电源变压器等一系列的电气的元件以及其中组成的控制电路。强电故障虽然在维修或者是诊断问题的部分较为简单,但是因为其处于一种高压以及大电流的工作状态之下,所以一般强电发生故障的次数要多于弱点故障,因此需要相关的维护和维修人员能够予以重视。 3解决方法 3.1调节法在解决数控机床电气控制系统的众多办法中,调节的方法是其中最为简单的一种。调节法主要是通过对于电位计进行调整,以此来达到修复系统出现的故障的目的。最佳的调整办法是对于伺服驱动系统和被拖动的机械系统来进行系统的调整,并实现最佳的匹配的一种较为综合性的调节的办法。这种调节的办法也较为简单,可以使用一台但是多线的记录仪来或者是双踪示波器来对于观察指令和速度反馈的一种相互响应的关系。一般都是通过对于速度调节器的比例系数以及积分的时间进行调整,促使伺服系统能够达到比较高的动态响应的一种特征,但是又不会出现振荡的一种最恰当的状态。另外,在现场如果没有示波器的情况下,相关的工作人员可以根据自己以往的工作经验,调节来使得电机起振并向反方向慢慢进行调节,一直调节到消除振荡状态为止。 3.2复位法如果数控机床的电气控制系统由于突发性故障而引起系统报警的情况,那么可以是他呀复位法患者是开关系统电源来进行依次地操作来消除故障。但是如果系统内部的工作存储的区域掉电并且插拔电路板以及电池欠压,而造成系统出现混乱的现象,那么就需要对于系统进行初始化操作来进行清除,但是在清除之前需要提前做好数据和信息的拷贝,以免丢失数据。但是如果初始化操作之后故障依旧没有排除,那么就需要进行硬件方面的检查和诊断。 3.3更正法所谓的更正法指的是对于系统中的参数进行修改,程序更正的办法。系统的参数主要是用来确定系统的功能的一种依据,如果系统的参数在设定的时候出现错误那么就很可能造成系统出现故障或者是系统中的某一项的功能失去作用。有的时候可能会因为用户的程序出现错误而导致系统出现故障而停止运作。在这种情况下,系统修复可以使他系统的搜索功能进行检查,来对于用户的程序中出现的错误进行搜索,在搜索完成之后依次改正,这样才能在发现错误之后进行改正,系统才能恢复运行。数控机床电气控制系统的发展在未来的发展道路中将不断走向开放式的发展形式,由于其可靠性和低成本等一系列的优点,将会促使更多的数控系统生产的商家逐步走向甲方是的发展形势。其中,数控机床电气控制系统在速度方面也将走向高速化的发展道路,精度方面也会得到一定的发展。另外,数控机床的电气控制系统还会向智能化方面进行转变。人工智能机在我国的研究和发展已经走向了一定的程度,其在计算机领域的发展也在不断深入,数控系统的智能化程度也将赶上时代的潮流,走向智能化的发展道路。 4结语 电气行业在我国国民经济发展中十分重要,电气行业涉及到的众多科技水平也是关系到电气行业发展的重要方面。我国在数控机床的生产和管理方面都已经达到了一定的水平,随着国家经济和技术的发展,数控机床已经走向了数字化和自动化的领域。数控机床电气控制系统对于整个数控机床的生产是至关重要的。笔者在文中主要讨论了数控机床电器控制系统的概论并提出了解决数控机床电气系统故障的方法,希望为促进数控机床的发展提供建议。 作者:张昊单位:纽威数控装备有限公司 电气控制论文:PLC矿井提升机电气控制系统论文 1矿井提升机电气控制系统的与PLC的概述 目前,对于我国的矿井提升机电气控制系统来说,大部分采用的仍然是属于继电器-接触器式的电气控制系统,在得到多年的应用之后,已经具有了自己独特的控制特点,但是在实际的矿井生产工作过程中,这种原始的电气控制系统存在的缺陷和问题也渐渐的显现出来。比如系统容易发生故障、提升机电气控制系统在矿井生产工作中的稳定性不够,容易受到外界和其他因素的影响,并且在实际的工作过程中,提升机电气控制系统在完成开、停机、加减速等各程序的时候所需的操作比较繁杂,对矿井的生产产生了一定的安全隐患。随着科学技术的不断发展,PLC技术也应运而生,其为继电逻辑控制技术和计算机技术有效结合的新技术,能够经由数字化输入输出形式对机械和生产等进行监控,因此在工业中得到普遍的应用。从总的来说,PLC技术的特点主要包括了较高的可靠性和安全性、应用方便、编程简单等,并且还拥有自我诊断和监控的功能,因此非常适合对矿井提升机电气控制系统进行改造。 2矿井提升机电气控制系统的组成 从总的来说,矿井提升机按照电流的驱动可以分为交流驱动和直流驱动两种类型,而按照操作模式电气控制系统又分为自动和手动两种类型。具体来说,矿井提升机电气控制系统主要是有自动化、装卸载、传动控制和系统网络化四个模块组成。自动化系统主要包括了软件单元、PLC冗余控制系统、全自动化调节单元等;装卸载系统是应用PLC将监控站和装卸载站进行提升,使设备充分的实现自动化和网络化;传动控制系统主要是经由微处理器对故障进行诊断、报警和显现;系统网络化是借用windows系统对提升机电气控制系统的工作情况和数据等进行系统式的实时网络监控。 3应用PLC对矿井提升机电气控制系统的改造 3.1增加了可供选择的电气控制系统工作模式在对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,可系统增加了可供选择性的工作模式,主要包括了手动式、半自动式和全自动式三种工作模式,而在这当中,提矿步骤又经过细分之后在以上三种工作模式中又增加了故障开车式的第四种工作模式。由于改造后的系统增加了可供选择式的工作模式,因此可以让操作人员能够根据实际需要进行自由切换,显得更加的方便和灵活。 3.2增加了对电气控制系统的系统保护采用PLC对矿井提升机电气控制系统改造时,在提升机原有的控制系统的保护功能基础之上,还增加了一系列的对系统保护的环节,主要包括了PLC的输出继电器联锁、减速过速、定点过速、调绳联锁等。应用PLC安全回路能够使系统冗余得到进一步的保护,当系统发生故障的时候,应用PLC控制系统能够实现应急式的低速工作,与此同时监控系统还能够根据运行情况对设备的参数以及工作情况等进行记忆和显示,并且在停电的时候还能够对提升机进行二级制动式的保护。 3.3增加了电气控制系统的自动化水平应用PLC对矿井提升机电气控制系统改造之后,增加了矿井提升机电气控制系统的自动化水平,将原有的动力制动柜改换为低频全数字式的制动电源柜,在具有多重保护的作用之下,也降低了设备维修的数量。与此同时,由于更换的电源柜是属于低频制动式,因此也使得设备所受到的冲击得到大大的降低,从而让提升机在工作的时候得到更加的稳定,再加上PLC能够按照事先设定好的参数在提升机的工作过程中能够进行自动控制,一直到工作完成,并且提升机工作过程中产生的速度也体现出了较高的精度数。 3.4使电气控制系统设备的更具可靠性电气控制系统设备在应用PLC进行改造之后,将矿井提升机原有的具备繁杂操作的高压接触器更换为真空高压接触器,能够对转子回路电阻实现无触点式的控制,从而使电气控制系统设备更具可靠性,并且使系统工作时产生的噪音得到有效的降低。 3.5使电气控制系统设备的更具安全性当电气控制系统得到改造之后,将原来的系统结构改为具有网络化控制性的结构,因此能够使原先需要的大量继电器、磁放大器、接触器和其他构件得到减少,大大的简化了设备之间所需的连接线。由于改造后的结构是在原来系统的功能保护前提下增加了更多的保护程序,从而使设备发生故障的次数得到大大的降低,增加了对电气控制系统的系统保护,使系统更具安全性。 4总结 综上所述,应用PLC对矿井提升机电气控制系统进行改造之后,除了能够明显的提高生产效率和经济效益之外,最重要的还能够使设备发生故障的频率得到大幅度的降低,并且还减少了系统设备的维修数量,使电气控制系统的安全性和可靠性得到进一步的保障,节省了大量的成本投入。 作者:黄文嘉李伏立钱文珺单位:北方工业大学机电工程学院北京金自天正智能控制股份有限公司 电气控制论文:电机与电气控制技术课程改革研讨 1改革和创新教学模式进行 根据课程特点和典型工作任务,将原来单一的先进行理论教学后进行验证实验的课程教学模式,转变为项目式和模块化教学模式,实现项目引领,任务驱动,“教、学、做一体化”,以“够用为度、强化应用”为原则。从学生的实际情况出发,因材施教,分层教学,注重学生的实践动手能力的培养。创设企业工作情景,校企合作、工学结合,边讲边练。将以课本为中心转变为以“项目任务”为中心,学生个个参与,人人动手;将以教师为中心转变为以学生为中心,突出学生的主体地位;将以教室为中心转变为以实训车间和实际经验为中心,以传授知识为主转变为以培养能力形成技能为主。 2改革教学方法,综合利用现代化的教学手段 1、采用实物教学,先让学生面对一个含有电机的实际的电气控制系统,并运行该系统,使学生就有一个感性认识,知道电机用在什么地方、起了什么作用、为什么要学电机控制方面的知识、需要哪些方面的知识才能较好地使用控制电机,提高学生对本课程的学习兴趣和学习的主动性。2、综合利用现代化的教学手段。改变传统的教学方法,通过多媒体课件ppt、图片、动画、教学视频、实物演示来增强学生的感性认识,拓展学生的视野。帮助学生理解和掌握课程的重点和难点,如变压器、直流电机、三相异步电动机的结构和工作原理等内容,在电机和变压器制造企业实际拍摄电机、变压器生产过程和制造工艺,加深学生的理解。提高了教学的趣味性、实用性,调动和激发了学生的学习兴趣,提高了教学质量。 3校企合作,共建校内外实训实习基地 建立了集实训与理论教学为一体的“电工电子”校内实训基地和电机及电气控制实训室。同时还与相关企业合作建立了多个校外实训基地,校企合作,引厂入校,工学结合、顶岗实习,校企深度融合。大加强实践性教学力度,安排设计、验证性实验七个,安排变压器、电动机拆装实训两周,电气控制电路实训一周,对于有兴趣和能力强的学生,学校实验室、实训室在课余时间和双休日定期对学生开放,并有专门的老师对他们进行指导,进行开放性实验和创新性实验,培养学生的发散思维和创新能力。学生除了在校内进行实验、实训之外,还在相关企业进行顶岗实习,既增强了学生的感性认识,又增强了《电机与电气控制技术》这门课程的实用性,培养和锻炼了学生的动手能力,增强了学生的技能,教学效果明显。逐步形成了以职业能力培养为核心的理实一体的教学体系。 4将技能实训和高级电工职业资格鉴定有机结合 高级电工职业资格是具有设计、安装、调试、操作、维修电机与变压器、仪器仪表、及电气控制系统的高技能应用性人才,过去,电机与电气控制技术的教学与中高级电工职业技能鉴定脱节,所学知识和技能无法满足学生获取职业资格证书的要求。为此,在《电机与电气控制技术》课程教学中,依据维修电工职业岗位技能要求和职业资格标准,将技能实训和中、高级电工职业资格技能鉴定有机结合,以职业活动为导向,以职业能力为核心,以职业技能要求开展实训工作。在“电机拖动及控制实训室”进行2周的专业技能实训,在完成规定的实训任务后,进行高级电工职业资格鉴定,实现“双证”融合。加强理论和实践教学的同时,增加了中、高级维修电工资格考试方面的知识和技能,使学生既能具有一定的专业基础知识,又能获得相关的职业岗位资格证书。提高了学生的就业竞争力和职业能力,为学生今后的就业创造了条件。学生取得高级电工职业资格证书人数达到95%以上。 5改革课程考核评价方法,注重实践动手能力的考核 传统的课程考核评价方式主要是平时成绩加期末考试成成绩,无法综合评价学生学习过程及综合能力。为此,须改革课程考核评价方法,注重学生实践动手能力和操作技能的考核,采用多元化考核方式,强化过程考核。制定了理论、实验、课程设计、实训、安装操作考核标准及评分细则,形成平时、期中、期末三个阶段性考核。理论考核主要考察学生掌握基本知识和基本概念、基本原理,以笔试闭卷为主,实训、实操要求学生设计基本控制电路并安装调试,重在过程和基本技能的考察,重点考核学生分析问题、解决问题的能力,并注重学生综合能力和职业能力考核,可采取学生自评、小组互评、老师评价的方式,按照一定的比例综合计分。电机与电气控制技术课程改革的实践证明,通过改革课程体系,精选教学内容,创新教学模式,改革教学方法和手段,实行工学结合、校企合作,技能实训融入技能职业资格证,采用多元化的考核方法,大大激发了学生的学习兴趣,强有力的实践教学环节和职业技能培训,使学生的基本素质和职业能力都得到了很大提高,同时为学生将来的就业打下了坚实的基础。电机与电气控制技术课程改革的效果是明显的。 作者:陈昌松单位:武汉职业技术学院 电气控制论文:探求自动化工厂电气控制系统 1电气控制系统控制方式的分类 1.1集中控制方式 集中控制方式指的是按照功能的不同将电气控制系统中的各个设备划分成不同的部分,然后在集中控制室里对这些划分出来的部分进行集中控制。这种控制方式下的系统维护工作比较简便,系统的设计难度也不高。但是这种方式由于需要将系统中的所有信息都放到一个处理器中,因此处理器的任务非常繁重,而且信息的集中会降低处理器的速度,使得电气控制系统反应的灵敏性受到影响。 1.2分布式控制方式 分布式控制方式即DCS控制,是一个多级计算机系统,由过程监控级和过程控制级共同组成。这种控制方式以通信网络为纽带,并且对通信、控制、显示等4C技术进行了综合。 1.3现场总线控制方式现场总线控制 需要依靠集通讯、保护、控制、检测等多方面能力于一体的处理来实现在现场进行分布式控制,它属于智能设备互连通讯网络。现场总线控制将DCS系统的现场控制功能分散到各个网点中,将控制系统进行了简化,大大提高了系统运行的可靠性。 2设计电气控制系统需要遵守的原则 一个电气控制系统设计得是否科学、合理对于其运行是否稳定、生产效率的高低等都会产生很大影响,因此在进行电气控制系统的的设计时,需要遵守一定的原则。 2.1对配电系统进行优化 生产活动的顺利开展是建立在电气设备正常运行的基础上的,而电气设备的正常运行又需要供电系统为其提供运行动力,因此合理的供配电对于整个电气控制系统来说是非常重要的,是电器设备稳定运行的保证。因此在设计电气控制系统时,需要对配电系统进行优化。 2.2设计出电气控制系统的设备运行效率要高 在电气控制系统的设计过程中,保证设备拥有较高的运行效率是必须要老驴的问题。只有设计出合理的控制技术,才能保证电气设备在最佳状态下运行。因此在进行电气控制系统的设计时,可以通过监控设备对各设备的运行状进行监控,确保较高的设备运行效率。此外,还可以适当运用一些节能技术来减少能源消耗,提高生产效率的同时还能降低生产成本。 2.3确保监控系统的可靠性 自动化工厂的生产过程涉及到各种大小设备,因此比较复杂。只要某个设备在运行时出现问题,就会影响到整个系统的运行。在这样的情况下,电气控制系统很容易发生故障。而一旦出现故障,就会导致电气控制系统运行被终止甚至危及生命安全等问题,后果无法估计。因此必须确保电气控制系统中监控系统的可靠性。在电器控制系统的运行中对整个系统进行实时监控,并在运行设备出现过载时自动断开,保证系统的安全。 3电气控制系统的发展和改进 3.1实现系统保护、测量和控制功能的一体化 我国目前使用的电气控制系统,在进行事故的分析与处理时,数据的采集与保护是两个相互独立的过程。但从技术更合理、简化运行成本、减少运行装置的需求来看,实现系统保护、测量和控制功能的一体化会是大势所趋。 3.2系统开发平台实现统一 OPC技术出现和WindowsNT平台普及以后,操作系统使用起来更加灵活,维护工作也比较简便。开发平台实现统一不仅减少开发所需的时间和资金投入,也利于运行平台独立于终端平台,这样客户就可以自行下载运行程序来实现对运行系统的控制。 3.3程序接口的标准化 IEC61131标准为电气控制系统供应商实现程序接口的标准化提供了平台。此外,IEC61131程序对相应语法所做的定义也已经被大部分供应商所接受,逐渐向国际化标准迈进。此外,IEC61131标准的编程方式非常结构化,因而有着代码使用率高、管理容易、开发周期短的优点。 4结束语 在自动化工厂中,电气控制系统是非常重要的一个部分,对于工厂整个系统运行的稳定性与安全性都有着非常重要的意义。因此在设计电气控制系统时,应该遵循对配电系统进行优化、设计出电气控制系统的设备运行效率要高、确保监控系统的可靠性等原则,此外,还需要密切关注电气控制系统的研究进展,努力实现系统保护、测量和控制功能的一体化、系统开发平台的统一以及程序接口的标准化,推动我国自动化工厂的技术进步并提高经济效益。 作者:陈玉彬单位:黑龙江绥化学院电气工程学院 电气控制论文:论电气控制设计的节能对策 一、建筑电气控制设计中的安全策略 1.供电设计安全策略建筑物的正常运行是离不开电的,在日常使用中,如果出现停电事故,在一定程度上会给人们的工作和生活带来不便,严重的话还会造成一些事故,基于此种情况,为了确保电力供应方面的安全应做到:第一,依据具体的用电负荷合理的设计独立电源的数量,这样如果一个电源断电可以切换到其它的电源中,以免出现停电事故;第二,设计发电机,这样在意外断电之后可以进行供电,进而将损失降到最低。 2.建筑物的防雷和接地设计为了实现建筑物的防雷,可以设计避雷带、避雷针以及消雷器等,接地系统应将防雷接地和电气设备接地相结合,也就是说将接地系统设计为混合式的,这样可以使得电位达到平衡,进而提高接地系统的安全性。 3.供电线路的设计随着人们生活水平的提高,用电设备随之增多,这时用电线路也就变得越来越复杂,基于此种情况,在进行建筑供电线路设计的时候,为了避免主线路电流太大将绝缘线烧毁,进而一起火灾应严格设计及好供电线路主线路导线的横街面积。 4.消防系统的设计消防系统的作用众所周知,这里就不进行阐述。为了保证发生火灾的时候,消防报警线路可以正常使用,在设计的时候消防系统的材料最好使用具有防火性能的材料作为报警线路。 二、建筑电气控制设计的节能策略 1.建筑供配电系统的节能策略在建筑供配电系统中,很多设备具有电感性,有无功能的电流产生进而使得线路的功率消耗增加,这就需要采取一定的措施减少功率消耗以实现节能的目标:首先,可以增加导线的横截面积或者是使用电阻率小的导线来实现功率消耗的减低,进而实现节能目标;其次,可以选择高效低耗型的变压器来减少能耗,可以同专用变压器来降低季节性负荷能耗的降低;最后,合理设计变电所的位置,使其尽可能的接近负荷中心,进而减少线路的功率消耗。 2.照明系统的节能设计照明在建筑电气的中会占到很大的部分,在该方面可以通过下列的方法来实现节能。第一,要使用高效的光源。在光源的选择中应该根据工程的实际情况来确定,通常要考虑到光效、价格、光源候命、显示指数以及色温等要素。以往民用建筑经常使用的光源有HID灯、荧光灯以及白炽灯,随着现代照明技术的发展和进步人们越来越多的使用了新光源,比如LED灯以及光纤照明灯。工业建筑中光源的选择主要是要对工作场所的条件进行考虑,可以对不同类的高效光源进行使用以实现节能降耗;第二,要尽量照明的时间。在这方面,要做到和建筑专业的配合,要使得建筑物在最大限度上对自然采光的利用,要通过将自然光合照明光有机的结合有效减少人工照明所消耗的电能。尽量选用一些节能型的装置和开关以实现照明的节能,要根据现场的实际情况确定出合理的开关类型。第三,要尽量减少供电效率附加方面的损失。最好使用较高电压的照明灯,并采用高效节能的电器附件,尽量使用节能的电子镇流器和电感镇流器,在一些采用气体放电光源比较多的地方,应该使用补偿电容器来提高功率因数以实现节能。 3.电动机的节能设计电动机作为建筑电气控制设计中的重要部分,在该方面可以采用高效率的电动机,在选择的过程中应该根据负荷的特性进行合理的选择,同时要采用合理的补偿方式来降低损耗提高功率因数,尽量避免电动机处于轻载或者是空载的运行状态中,进而造成大量的损耗。在需要对电动机进行调速的地方要尽量采用变频调速器,变频节能主要是通过变频实现节能,通过动态调整实现节能,通过变频自身的V/F功能来实现节能,可以通过变频自身带的软启动来实现节能以及通过功率因数的提高来实现节能。通过变频调速器的使用,可以实现电动机的节能,这在很大程度上就可以节省总的电能消耗量,对于整个建筑的节能有着非常重要的意义。 4.变压器的节能设计变压器的节能主要是要做到降低损耗,提高变压器的运行效率,从配电系统的运行考虑要选用节能降耗的变压器,节能降耗的变压器在空载和负载运行时所产生的损耗都比较少,而且运行的费用比较低,但是前期投入会需要较高的成本。由此可见想要实现变压器的节能,就需要找到变压器运行损耗和投资的经济性之间的最佳结合点,将变压器的有功功率损耗计算出来,结合实际情况最终使得变压器处于安全、稳定、经济高效的运行状态中。 5.暖通空调的节能设计在进行暖通空调的设计中,对风阀门、蒸汽阀门以及冷阀门等要机械能合理的设计,还应对电动调节阀的流量进行合理的控制。为了实现对暖通空调变流量、变风量以及水泵的合理控制,应设计出合理的启停方案,进而保证其在经济的状态中运行。据统计,通过对暖通空调和强电系统的合理设计,可以使得整个建筑的能耗降低一半左右。 三、结语 当前建筑能耗已经占到总能耗的百分之七十之高,而在当今能源局势紧张的形势下,必须要考虑到建筑的节能。建筑的电气能耗作为建筑物的主要能耗,因此在进行建筑物电气控制设计的时候,在保证基本使用功能和安全性的基础上,还应考虑到节能,在设计的过程中,应从多方面进行考虑,采用先进的技术策略,实现建筑物的节能目标,这也是可持续发展的必然要求。 作者:吴刚单位:华为技术有限公司 电气控制论文:采煤机的电气控制系统分析 调速系统主要包括交流变频调速系统,开关磁阻电机调速系统和电磁调速系统。交流变频调速系统由变频器控制交流牵引电机并供给电源,交流变频器为其所负载的电机及其自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统由控制器和开关磁阻电机组成。电磁调速系统则有计算机调速控制器和电磁调速电动机组成。产生故障时,主控计算机可现实相应警示信息与故障保护信息,并具备故障记忆功能,断电时能够保存故障信息,方便上电查询。 胶带输送机的电气控制系统 PLC作为控制核心,可以监视、监测和控制软件作为界面实现以下功能:井下给煤机,主斜井皮带机和地面生产系统间有连锁功能,遵守“逆煤流启车”、“顺煤流发车”的原则,在发生事故时不堆煤;具有单机、集控、检修、手动等工作方式;电控装置和调速型液力耦合器、变频器、液体粘性传动装置、CST、电软启动装置配合,控制胶带输送机的加减速,实现胶带输送机的启动与停车,且启动、停车和加减速应控制在0.3m/s2内,满足较低加速度启动与重载启动的要求,并保证多个电机功率的平衡;上位机监控:显示胶带传送的速度、煤流量、电流、堆煤、跑偏、打滑、温度、烟雾等信号,实现故障自动提示和报警;在上位机上显示分站信息,并以汉字进行提示和报警;组网:与整个矿井的监控系统进行联网,实现数据远距离传送和远程监视。 矿井提升机的电气控制系统 矿井提升机是矿山重要的设施,是井下设备与人员和外界相沟通的唯一通道,随着计算机技术和PLC技术的不断发展,通过先进的控制技术对传统的矿井提升系统进行改善,能够有效提高矿井提升机的自动化水平、可靠性与安全性。其原理为通过减速器将动力传递给卷筒,做到提升或下放容器,盘形制动器则有液压或电气控制制动,通过传感器和测速发电机等元件构成安全保护系统。采用计算机技术后,矿井提升机的安全保护系统变得更加完善,矿井提升机的电控装置以数字控制为核心,基于PLC控制系统实现对全过程和全方位的动态监控,通过数字位置指示和故障显示、打印、记录,与上位计算机进行在线即时通讯,对新型产品进行监控,并通过数字直流调速模块实现与大功率变流器的技术连接,实现全数字化控制,还可采用两台计算机,每台均设有独立的传感、测量装置及数据处理系统,互为备用,对提升进程进行直接、间接测量,并进行比较和矫正,实现对进程的自动控制,使安全性与可靠性大为提高。交变频提升机的特点主要包括:圆形磁场具有良好的调速性能,电压利用率高,转矩脉动小,输出转矩大,低频运转性能良好;多种故障保护和优先排序的故障诊断功能极大地提高了整机的灵活性;薄膜面板设计使操作更加灵活,功能更加齐全,使变频调速器的应用场合大大增加,且调速性能良好。 掘进机的电气控制系统 新型掘进机的电气控制系统基于PLC控制单元,实现对电气系统各单元启、停的集成控制及其他与生产过程有关的各种逻辑功能的控制。掘进机的电气控制系统如图1所示。掘进机的电气控制系统(由控制室、工控室、调制解调器组成)由电子保护器对电动机进行保护,由电流互感器实现对回路的监控,判断回路运行状态并将结果反馈至PLC主控单元。图一显示系统能够将运行时产生的故障反馈至中文界面,使工作人员及时了解相关情况,并快速做出反应排除系统故障。 结语 随着当前社会各行业对能源需求的增大和科学技术的进步,煤矿机械的电气控制系统将更加完善,在技术进步的同时,我们也应认识到,我国的电气自动化控制技术与国外先进水平还存在一定的差距,只有积极学习国外更加先进的技术并投入应用,才能促进煤矿生产的不断进步,保证国民经济的发展。 作者:冯红占单位:平顶山天安煤业股份有限公司十三矿 电气控制论文:论煤矿机械电气控制体系的设计 调速系统主要包括交流变频调速系统,开关磁阻电机调速系统和电磁调速系统。交流变频调速系统由变频器控制交流牵引电机并供给电源,交流变频器为其所负载的电机及其自身提供保护功能。开关磁阻电机调速系统由控制器和开关磁阻电机组成。电磁调速系统则有计算机调速控制器和电磁调速电动机组成。产生故障时,主控计算机可现实相应警示信息与故障保护信息,并具备故障记忆功能,断电时能够保存故障信息,方便上电查询。 胶带输送机的电气控制系统 PLC作为控制核心,可以监视、监测和控制软件作为界面实现以下功能:井下给煤机,主斜井皮带机和地面生产系统间有连锁功能,遵守“逆煤流启车”、“顺煤流发车”的原则,在发生事故时不堆煤;具有单机、集控、检修、手动等工作方式;电控装置和调速型液力耦合器、变频器、液体粘性传动装置、CST、电软启动装置配合,控制胶带输送机的加减速,实现胶带输送机的启动与停车,且启动、停车和加减速应控制在0.3m/s2内,满足较低加速度启动与重载启动的要求,并保证多个电机功率的平衡;上位机监控:显示胶带传送的速度、煤流量、电流、堆煤、跑偏、打滑、温度、烟雾等信号,实现故障自动提示和报警;在上位机上显示分站信息,并以汉字进行提示和报警;组网:与整个矿井的监控系统进行联网,实现数据远距离传送和远程监视。 矿井提升机的电气控制系统 矿井提升机是矿山重要的设施,是井下设备与人员和外界相沟通的唯一通道,随着计算机技术和PLC技术的不断发展,通过先进的控制技术对传统的矿井提升系统进行改善,能够有效提高矿井提升机的自动化水平、可靠性与安全性。其原理为通过减速器将动力传递给卷筒,做到提升或下放容器,盘形制动器则有液压或电气控制制动,通过传感器和测速发电机等元件构成安全保护系统。采用计算机技术后,矿井提升机的安全保护系统变得更加完善,矿井提升机的电控装置以数字控制为核心,基于PLC控制系统实现对全过程和全方位的动态监控,通过数字位置指示和故障显示、打印、记录,与上位计算机进行在线即时通讯,对新型产品进行监控,并通过数字直流调速模块实现与大功率变流器的技术连接,实现全数字化控制,还可采用两台计算机,每台均设有独立的传感、测量装置及数据处理系统,互为备用,对提升进程进行直接、间接测量,并进行比较和矫正,实现对进程的自动控制,使安全性与可靠性大为提高。交变频提升机的特点主要包括:圆形磁场具有良好的调速性能,电压利用率高,转矩脉动小,输出转矩大,低频运转性能良好;多种故障保护和优先排序的故障诊断功能极大地提高了整机的灵活性;薄膜面板设计使操作更加灵活,功能更加齐全,使变频调速器的应用场合大大增加,且调速性能良好。 掘进机的电气控制系统 新型掘进机的电气控制系统基于PLC控制单元,实现对电气系统各单元启、停的集成控制及其他与生产过程有关的各种逻辑功能的控制。掘进机的电气控制系统如图1所示。掘进机的电气控制系统(由控制室、工控室、调制解调器组成)由电子保护器对电动机进行保护,由电流互感器实现对回路的监控,判断回路运行状态并将结果反馈至PLC主控单元。图一显示系统能够将运行时产生的故障反馈至中文界面,使工作人员及时了解相关情况,并快速做出反应排除系统故障。 结语 随着当前社会各行业对能源需求的增大和科学技术的进步,煤矿机械的电气控制系统将更加完善,在技术进步的同时,我们也应认识到,我国的电气自动化控制技术与国外先进水平还存在一定的差距,只有积极学习国外更加先进的技术并投入应用,才能促进煤矿生产的不断进步,保证国民经济的发展。 作者:冯红占单位:平顶山天安煤业股份有限公司十三矿
电力工程中电力自动化技术的运用:电力自动化技术研究 【摘要】 本文以我国电力行业的发展方向为立足点,首先对电力自动化技术进行了概述,然后通过理论和实际相结合的方式,系统地分析了自动化技术的实际应用,最后以社会发展的趋势为参考,对自动化技术的发展进行了探讨,供相关人员参考。 【关键词】 电力工程;电力自动化技术;应用 0引言 随着社会的发展和经济的进步,现阶段,社会各行各业对以电力为代表的诸多能源所具有的依赖性变得越发明显,因此,将自动化技术与电力工程相结合,是社会发展的必然结果。一方面,自动化技术的应用提升了对电力系统所涉及数据进行收集的能力,另一方面,自动化技术的应用提升了对电力系统所存在故障进行排查与解决的效率。因此,对自动化技术进行探讨是非常有必要的。 1电力自动化技术的概述 在科技不断进步的当今社会,电网技术与之前相比有了较为明显的发展,配电网技术也开始向网络化的方向发展,种种迹象表明,电力自动化是社会发展的必然趋势。电力的自动化技术指的是以网络通信、信息处理和电子技术为基础,通过将三者加以整合的方式所产生的综合性技术,现阶段,自动化技术主要被用于对电力系统进行实时监控的过程中[1]。可以说,自动化技术在某种程度上提升了电力系统运行时的平稳程度,并且在不断实践的过程中,为电力系统提供了更加优质的服务。想要将电力自动化技术所具有的作用进行充分展示,需要满足以下要求:保证工作人员协调控制的能力,实现设备的平稳运行;及时收集并整理电力系统所涉及数据,避免系统运行过程中不必要故障的出现;保证对电力系统所具有技术要求的高度满足,实现设备所具有经济效益的准确体现;在对设备安全性能进行改善的过程中,将自动化技术作为首选技术,降低事故发生的可能性。 2电力自动化技术的应用 对电力工程而言,保证对自动化技术进行应用时的科学性是非常有必要的,得出这一结论的原因主要在于,无论是在对电力系统进行实时监控还是远程监控的过程中,电力自动化技术都发挥了无法替代的重要作用,并且在很大程度上对电力系统稳定程度进行了提升。下文以电力工程为立足点,对电力自动化技术的应用进行了深入的探讨。 2.1光互连技术 对电力工程而言,光互连技术主要被应用在以继电和自动为基础的控制系统之中,也就是说,该技术由于具有不受平面和电容性负载限制的特点,通常被用于系统监控以及系统集成度提升的过程中。通过不断的实践可以发现,想要保证互联网的有效拓展以及编程结构的科学重组,工作人员可以有选择性的对电子交换与传输技术加以应用,保证电力系统灵活程度的提升。由于光互连技术对磁干扰具有较强的抵抗能力,因此,对于处理器干涉力的强化具有其他技术无法比拟的重要作用,也正是因为如此,现阶段,光互连技术被广泛应用在了电力系统之中[2]。除此之外,该技术所具有的数据控制、采集、计算和处理功能,也在一定程度上为工作人员调度工作的开展提供了方便。 2.2现场总线技术 现场总线技术指的是,通过将处于电力工程现场的控制设备和智能装置进行科学连接的方式,形成数字化的多向信息网络,从而保证对计算机、数字通信以及传感器等进行结合,最终使其融为一体的综合技术,现阶段,现场总线技术被广泛应用于电力工程之中。通过对该技术的合理应用,工作人员可以对用电量进行准确、及时的收集,并且完成在计算机上对所控制信号进行集中的工作,然后再通过计算的方式确定最终指令,将其发送至相应的控制设备之上,实现电力的自动化。对电力工程而言,现场总线技术所具有最突出的功能在于对电力工程所具有控制功能的分散,以及对被控设备信息进行处理两个方面,工作人员只需要完成计算机和信息的连接工作,便可以通过信息调度的方式,实现对电力工程现场的控制[3]。通过大量的实践可以发现,在电力工程之中对现场总线技术进行合理应用,不仅可以提升上位机和前置机配合的默契度,还可以从下方对电力工程进行控制,保证针对电力系统所开展控制工作有效性的提升。随着电力调度技术的完善与发展,对于能够对系统所具有多元化需求进行满足,以及对系统所包含信息进行及时共享和交换的现场总线技术而言,将其应用于电力工程之中,是保证电力工程顺利开展的基础性条件之一。 2.3数据库技术 通过对对象技术以及触发机制的合理应用,可以在很大程度上提升数据库监控的自动化程度,并且保证经过处理的信息所具有的价值,由此可以看出,数据库技术的合理应用,为数据处理工作的高效开展提供了便利。现阶段,随着信息技术的发展与完善,数据库技术所具有功能的复杂程度与之前相比也有了较为明显的提升,这在很大程度上为人们的生产与生活提供了便利。对电力系统而言,数据库技术最主要的应用方向在于对监控自动化程度进行提升,通过不断的实践与发展,数据库技术与之前相比变得更为完善,可以说该技术的出现在一定程度上为软件技术变革工作的开展起到了推动作用,另外,电力系统所具有的供电能力也随着该技术的应用而得到了显著提升。需要工作人员明确的是,信息技术尚且具有较大的发展空间,因此,针对以数据库技术为代表的电力自动化技术所开展的研究工作,仍旧处于不断深入的过程中。 3电力自动化技术的发展 3.1变电站 作为电力系统不可或缺的组成部分,电力自动化技术在变电站中的应用,主要是通过将通讯技术与计算机进行结合的方式,保证数据处理工作的高效开展,以及对电力系统的优化。对电力自动化技术进行合理应用的作用主要体现在,通过对不同系统所对应连接配置加以简化的方式,提升操作便捷度,实现电网的自动化建设[4]。除此之外,对数据监控工作而言,自动化技术的应用在一定程度上实现了对系统模块故障所具有识别效率的提升,从而保证了电力系统在运行过程中的稳定程度。 3.2电网调度 随着经济的发展,无论是日常生活还是工业生产,对电力所具有的需求都变得越来越大,电网调度的重要性开始为人们所熟知。现阶段,电网调度过程中所应用技术主要为计算机的控制系统,也就是说,通过对计算机技术的合理应用,保证信息收集与分析的准确性。实践结果表明,实现电网调度的自动化,可以保证对电网信息进行监控的实时性,从而提升系统管理与维护工作的开展效率,实现电力系统的安全运行。 4结论 综上所述,针对电力自动化技术所开展的研究工作涉及的范围较为广泛,通过实践可以发现,将自动化技术与电力工程相结合,不仅可以保证用电效率的提高,还可以降低相关设备的使用频率,延长其使用寿命。因此,想要保证电力系统在运行过程中所具有安全性能的提升,工作人员需要将关注的重点放在对自动化技术的应用进行探讨的方面,通过对电能产量的提升,保证电力行业的快速发展。 作者:刘金涛 单位:国网河南宁陵县供电公司 电力工程中电力自动化技术的运用:电力自动化技术在电力工程中的应用 摘要:进入新世纪之后,我国的经济实力迅猛发展,综合国力得到了显著性的提高,在很多行业上取得了举世瞩目的成就,人民的生活水平已经达到小康水平,对基础设施的要求越来越高。电力工程是我国现化发展的重要环节,电力自动化技术是当中的核心问题,我国现代化建设起步很晚,在很多的方面还存在着不足,很多核心技术掌握在西方发达国家手中。因此大力发展电力工程中的电气自动化技术已经变的刻不容缓,本文将对电气自动化技术进行阐述,分析国内的发展现状,并且提出建议措施,促进国内现代化的快速发展。 关键词:电力工程;电力自动化技术;应用分析 国家经济的高速发展促进了人民对生活质量要求的提高,对电力供应的需求越来越高,我国的电网技术不断发展,在很多方面已经接近国际先进水平,特别是电气自动化技术,是电力工程的关键,国内取得了一些突破之后,大大的缓解了用电的压力。但是我国的用电形势依旧严峻,特别是到了用电高峰期的时候,会出现大面积停电或者电压不稳定等现状,一些核心的技术还是要从国外购买。总的来说,我国的电力工程在高速的发展,电力自动化技术在突飞猛进,问题还是存在的,需要有关部门去克服。下面,文章将对我国的电气自动化技术的现状进行分析研究,发现问题,找到解决的措施,促进这个行业绿色发展。 一、电力自动化技术概述 随着科学技术的发展,电力自动化技术也在不断地发展,其概念也在不断地丰富。电气自动化技术是一个复杂的组成,主要包括现代的电子技术、网络通信的技术以及信息处理的技术,我国电力的稳定运输靠的就是电力自动化技术的扶持,为广大的用户提供更加优质的服务。 二、电力自动化技术发展表现的方面 (一)电网调度技术的自动化 电网调度技术的自动化的核心就是计算机,计算机属于人工智能技术,可以对一些电路的运行进行全方位、全天候的监控,一旦发生了事故或者是安全事件,电网调度技术可以及时的进行处理。此类技术可以对电路信息进行采集和处理,可以采用一些措施确保电网可以安全稳定的运转。电网调度技术一方面可以有效地降低事故的发生,另外就是可以减少对电力的消耗,降低成本,节约资源,即使一些突发事件发生了,电网调度技术也可以妥善及时的应对。 (二)变电站技术的自动化 一般情况下,电路的信息十分的复杂多变,分析起来非常的困难,但是电力自动化技术具有变电站技术的自动化能力,可以巧妙地把计算机和通讯技术结合在一起,对看似复杂庞大的数据进行快速的、集中的分析。而且变电站技术的自动化可以对整个电网进行系统性能上的优化,提高工作效率,过程也相当的简单,操作起来显得比较轻松。对于一些故障问题,变电站技术的自动化还可以精确地锁定,并且及时的解决,将损失降到最低。 (三)配电网技术的自动化 我国的城乡配电网一直存在着弊端,很多的地方存在着能耗大、成本高、风险大等缺点,配电网技术的自动化对城乡配电网进行了优化,大大降低了运营的成本,降低安全事故的发生率,保障了人民群众的人身安全,还可以对电力使用者的计量表数据进行统计分析,还可以对一些故障进行精确地查找,避免事故的发生,电力运输的过程中对电量的降低。 三、电力工程中的电力自动化技术应用 在目前这个极度依赖电力的时代,电气自动化技术显得非常的重要,可以节省大量的人力、物力、财力,电力自动化技术具有远程监控的能力,对整个电路系统的监控起到了至关重要的作用,在维持电力系统稳定方面功不可没。 (一)现场总线技术的实际应用 现场总线技术就是利用自动化的装置连接各种设备,形成一种多样化的网络系统,并把通讯技术、控制、传感器以及计算机等有机的结合在一起,从而形成一套综合性技术手段,这样的手段被称之为现场总线技术。依据国内目前的情况可以发现,现场总线技术主要是运用到电力工程中去,首先是将各类电路信息给收集齐全,然后再发出相关的信号,借助数学模型,并且做出相应的判断,实现电力技术的自动化。而且此类技术并不是对全场进行控制,而是针对相关的数据进行分析研究,此类的技术还可以很好地将前置机和上位机给完美的匹配好,随着技术的完善和发展,所有电路系统的信息会连成一片,共享信息。如果电路系统的某个环节出现了问题,现场总线路技术还可以及时的发现、补救,为我国的电力实业向前发展打下了坚实的基础。 (二)主动对象数据库技术的实际应用 主动对象数据库技术是利用现代化计算机网络技术,对整个电力系统进行严密的监控,还可以对电路系统进行有效地控制,确保电路系统的稳定运行,提高其安全系数。目前国内的主动对象数据库技术已经远远不能满足社会的需求,在很多方面存在着问题,因此对主动对象数据库技术进行革新换代势在必行。主动对象数据库技术可以很好地对软件进行设计开发和封装,对电力系统是否稳定、安全的运行也了如指掌,加上及自动化技术具有智能监督的作用,因此可以有效的降低电力部门的工作量,节约成本。 (三)光互连技术的实际应用 光互连技术主要指的就是在继电以及自动控制系统当中,实现机电装置的控制,不受平面以及电容负载的限制,从而满足监控的需求。光互连技术对于电力系统来说也非常的重要,可以发现编程中的不足,将有用的信息提炼出来,极大地提高了整个电力系统的稳定性,可以确保整个电力系统安全、稳定的运行下去。但是此类技术对技术人员的要求特别高,需要电力部门选聘技术精良的技术人员才可以胜任。 四、总结 电力工程是我国实现国家富强、民族复兴的关键一步,是我国现代化发展的坚实基础,有关的部门必须要加强对电力自动化技术的重视,不断地进行技术的革新,实现整个电力系统的自动化,大大降低事故发生率,提高安全系数,降低成本,促进国内电力工程又好又快发展。 作者:张保华 单位:国网湖北省电力公司武汉市蔡甸区供电公司 电力工程中电力自动化技术的运用:抗干扰技术在电力自动化中的应用 摘要:随着我国社会经济水平的高速发展,电力自动化技术也越发成熟,被广泛应用与电力工程生产中。其中干扰问题作为电力自动化中主要的制约因素,如果不能妥善解决,势必会在今后的工作中产生非常恶劣的影响。本文首先对电力自动化中干扰问题所产生的影响进行分析,接着就电力自动化抗干扰技术及应用展开讨论,以期能对相关人士有所裨益。 关键词:抗干扰技术;电力自动化;研究 0引言 伴随我国现代化的推进与社会生产力的发展,对与电力系统也提出了更高的要求,电力工程在发展中面临机遇与挑战并存的局面。当前电力自动化工程在实际应用过程中已基本实现高度自动化特点,而干扰问题最为电力自动化是否正常运转最为重要的影响因素,针对其的处理,却还停留在传统的工作人员自行处理的层面上。如何加强抗干扰技术在电力自动化中的研究与应用,已经成为当前相关工作者首要面对的难题。本次试验所研究的电力自动化中应用的抗干扰技术,简单而言,就是针对干扰处理的专项技术,能够自动发现干扰、分辨干扰的类型,及时发出相应的干扰警示,从而达到对干扰问题的快速、有效处理,避免干扰反复的发生,具有很强的现实意义。 1干扰问题对电力自动化的影响分析 电力自动化装置其特点主要为高度自动化,增强了电力系统运行的稳定性、可靠性与安全性,极大的降低因人工疏忽而导致的问题。但经过长时间的运行,电力自动化系统也暴露出诸多问题,给电力工程带来了一些安全隐患,其中以干扰问题最为常见。其产生原理简单而言就是电力自动化附近会有电磁场产生,如果它的强度超出限度范围时,将会对电力自动化装置形成较大的干扰。详情见下图1。 1.1对电源回路的影响电力自动化装置电源回路通常具有多、乱、繁杂的特点,一旦电源回路出现干扰问题,那么将会产生十分严重的后果,甚至对电力工程的正常运行都会形成威胁。虽然干扰源多种多样,很难判断,但只要电源回路出现干扰问题,无论哪种干扰源都会使得电力自动化监控设备产生破坏,使其出现画面不稳定的情况。并且计算机保护子系统通常也存在干扰问题,计算机保护子系统作为电力自动化实现不可或缺的关键部分,一旦其受到干扰,对于其自身或者电力自动化装置的整体运行的正常运行均会产生很大的影响。图1使用屏蔽信号电缆增加抗干扰示意图 1.2对模拟量输入通道造成影响尽管我国电力自动化研究相对而言起步较晚,但已取得较大成果,恶性循环问题尚未产生,运行水准相对较高。电力自动化系统虽是通过很多设备来实现的,但大部分内容都表现为虚拟的情况,模拟量输入通道是数据、信息的关键通道,如果一旦有干扰源存在,将会直接影响到模拟量输入通道的畅通性。甚至产生极大的人员、设备、经济损失。结合生活实例,干扰源如果变强,那么对于设备、装置均会产生严重的不良影响。 1.3对CPU和数字回路的影响数字回路和CPU是支撑电力自动化系统正常开展工作的核心部件,它们中无论哪个受到干扰,另一个都不能正常工作。其中数字回路出现干扰问题后,其程序控制系统很容易发生混乱,数字程序也很难正常控制,进而使得电力自动化装置及其设备也出现不同程度的混乱。此外,电力自动化装置重要的支撑部件CPU,如果存在干扰问题,将会直接拖慢在CPU的运行效果与速度,使其很难在完成电力自动化装置运行所需的运算处理工作,在固定的时间内,从而对电力自动化装置运行的整体协调性、加工、生产都会产生影响。当前的很多电力自动化统都表现为大型的情况,数字回路在受到干扰源的消极作用后,产生的经济损失是非常严重的。 2抗干扰技术在电力自动化的应用对策 2.1抗静电放电干扰抗静电干扰是抗干扰技术在电力自动化装置中较为常见应用效果最好的一种技术。虽然相较于其他干扰源,静电放电干扰对于电力自动化运行相较于其他干扰源而言,相对较小,但发生频率却很高,对于电力自动化装置会产生反复的影响。对于部分对抗静电放电要求较为严的大型机构,对于静电放电有着一套严格的治理标准。这是因为静电放电干扰问题反复存在后,其消极作用也会不断增长,如此反复后对电力自动化装置的运行所产生的威胁也是不可小觑的。下列本文将进行一个小实验来对抗静电放电干扰问题进行简单介绍,详情可见下图2。图2落地式设备静电试验示意图结合笔这多年工作实践发现,人体静电放电形式可进行电力自动化装置干扰试验。且实验结果显示,静电放电现象电力自动化装置工作中非常常见的一种干扰问题。且一旦电力自动化装置将电磁信号发出,会导致电力自动化装置中的一些设备或要件产生破坏,使其无法发挥原有色作用,进而对电力自动化装置的运行产生干扰。当前防静电抗干扰技术主要有:一是采取面板全面覆盖隔离的方式,通过全面覆盖面板上的全部装置,来最大限度的降低静电放电的干扰;二是最大限度的移除放置在面板上的装置,通过移动位置,来减轻或消除装置内部因干扰信号而产生的不良后果;三是对金属面板的机箱进行有效利用,抛弃以往的插件式金属面板而由整体式的金属面板或所取代,以保障机箱与面板间的导电作用能够有效发挥。 2.2抗瞬变信号干扰干扰问题的处理过程中,除了抗静电放电干扰外,瞬变信号所产生的干扰也表现为日趋严重的情况。现下的很多电力自动化系统,其运行的过程中,都必须依靠足够的信号支持,才能完成对电力系统的全面掌控。瞬变信号干扰在发生作用后,虽然仅仅是在短时间内造成干但这足以导致很大的损失产生。为此,抗瞬变信号干扰问题的解决,依然要通过电力自动化抗干扰技术来完成。例如,在抗瞬变信号干扰时,可通过相关的仪器、设备完成,如图3所示。图3瞬变电磁仪结合以往的工作经验和当下的工作标准,建议在抗瞬变信号干扰的处理中,可通过以下几个方面来解决:第一,可以利用多层印制板防止瞬变信号的影响。多层印制板抗干扰性极强,其可以利用电源回路,对干扰脉冲进行有效阻断会缓和。并且,由于多层印制板上器件布局空间较大,所以需对其进行整理,保证其整齐,从而使得串扰耦合率能够降低。第二,将电源开关设置在一个合理于的区域,以确保其能够有效减轻电源回路上的干扰问题。其中在设置过程中需要注意的是,进出线应当分别进行,假设电源开关是放置载面板上,那么其连置线就应当位于滤波器背面,且通过屏蔽线牵引。其三,回路配线与布线工作都应到位,线路布局也应进行科学的设计,布局完成后,应通过器件尽快进行隔离。布线长度应控制在规定范围内,假设布线过长,很容易和其他线路混合在一起,影响操作进度。 3结束语 综上所述,抗干扰技术在电力自动化中的应用,对于保护电力自动化装置及其设备,降低其损耗,提高电力自动化水平均具有非常积极地作用。所以,相关电力运输部门必须高度重视抗干扰技术在电气力动化中的应用,充分了解实际应用中的各种问题,通过抗静电放电干扰、抗瞬变信号干扰技术的具体分析,对抗干扰技术在电力自动化的实际应用有所了解,有利于提高我国电力自动化水平,推动电力自动化工程的高效、和谐发展。 作者:朱伟铭 单位:广东电网茂名化州供电局 电力工程中电力自动化技术的运用:电力工程电力自动化技术应用 摘要:近年来,随着我国城市化进程脚步不断的加快,人们对电能的需求量越来越大。在电力工程中,对电力自动化技术的应用非常重要。电力自动化技术的发展,给我国的电力系统带来了很大的发展空间。本文主要分析了电力自动化技术概述和发展,并对电力工程中的电力自动化技术应用做了深入的探究,以供相关负责人参考。 关键词:电力工程;电力自动化技术;概述;发展;应用 0引言 随着我国市场经济的不断改革,无论是人们的日常生活还是企业的生产发展都离不开对电能的需求。现如今,我国的科学技术水平在迅猛的发展,给电力自动化技术水平的发展也带来了很大的机遇。在电力工程中,使用电力自动化技术,不仅能够及时掌握电网的运行状态,而且还能保证电力系统的安全性。因此,相关部门应该重视电力自动化技术发展,在电力工程中广泛应用电力自动化技术,从而保证供电的稳定性。 1电力自动化技术概述 电力自动化技术属于一门综合性的技术,它主要是在信息处理技术和网络通信技术的基础上发展而来的。在电力工程中,实现自动化技术,不仅能够提高电力系统的远程管理与监控技术,而且还能够保证电力系统的稳定运行。为了实现电力工程的电力自动化技术应用,就必须具备以下方面的要求:首先,要满足电力工程每个环节的技术要求,并能够对电气设备和系统进行实时监控,一旦发现在电力系统中出现了电能运输问题,就能够及时采取相应的措施进行解决,从而保证设备的安全运行。其次,要确保技术的安全性,防止因技术问题而导致事故的发生,保证施工人员的财产和生命安全,从而提高企业的经济效益。再次,还要加强数据的收集与处理能力,同时还要有能够辨别异常数据的能力,从而保证电力系统的可靠性。最后,在保证电力系统正常稳定运行的情况下,要减低运行成本,节约能源。 2电力自动化技术的发展 近年来,随着我国科技的发展,电力自动化技术越来越被广泛的应用到人们的生活中,由于是最近几年,电力自动化技术的发展越来越迅速,下面我们就来具体说下电力自动化技术的发展都表现在哪些方面: 2.1电网调度技术的自动化 电网调度技术的自动化主要指的就是以计算机为核心的现代电网调度系统,用来对电网运行状态进行实时监控,最终实现设备的故障处理和安全分析。换句话说,也就是利用计算机技术,来对信息数据进行收集和处理,并下达和采取对应的管理措施,从而保证电网系统能够正常运转。同时,采用电网调度自动化技术,不仅能够减少电力工程安全事故的发生,而且又能够控制电网损耗,把电网的损耗降到最低,从而保证电网的正常运行。另外,采用电网调度自动化技术,还能及时有效的提高突发事件的能力,因此,发展电网调度技术的自动化已经势在必行。 2.2变电站技术的自动化 变电站技术的自动化主要指的就是将计算机和通讯技术有效的结合在一起,从而实现对信息数据的集中处理,并能够对变电站信息进行有效处理,最终对变电站设备和电力系统进行重组和优化。同时,采用变电站技术的自动化有很多的优点,它不仅能够满足电网自动化建设的要求,而且还能够使操作更加的简便。此外,在对数据进行监控时,还能够加强系统内单元模块的故障识别度,从而保证电力系统的安全稳定运行。 2.3配电网技术的自动化 配电网技术的自动化技术主要是针对城乡配电网进行的改造,主要目的就是进一步实现电网的自动化,从而实现电网的长久稳定发展,并确保人们的用电安全,从整体上提高电力企业的经济效益。在使用配电网技术时,主要是对用户计量表进行数据分析,从而找到设备的故障问题,及时采取相应的措施来解决设备故障,在一定程度上减少电量的损失程度,最终提高用电能力的效率。 3电力工程中的电力自动化技术应用 在电力工程中,加强电力自动化技术的应用作用非常的重要。这主要是因为电力自动化技术在实现远程监控以及监视管理方面都发挥了十分重要的作用,为电力系统的可靠和稳定运行做出了很大的贡献。下面我们就来具体说下电力工程中的电力自动化技术应用都有哪些方面的内容: 3.1现场总线技术的实际应用 在电力工程的现场中,把电力设备的各项设备同自动化装置进行连接,形成一体化的多向、多站和数字化的信息网络,并把通讯技术、控制、传感器以及计算机等有机的结合在一起,从而形成一套综合性技术手段,这样的手段被称之为现场总线技术。从目前我国电力企业的发展现状来看,现场总线技术被广泛的应用在电力工程中,现场总线技术主要是在变送器收集电量数据后,发出信号,在计算机收到信号之后通过数学模型进行计算,从而得出正确的判断,最终实现电力自动化技术的实际应用。此外,对现场总线技术的实际应用,并不是要对现场整体进行控制和分析,而是需要针对相应的信息数据进行控制。通过相关的数据调查显示,采用现场总线技术,还能够提高前置机和上位机的配合度,同时可以通过仪表进行控制,最终实现电力系统的控制目标。相信在未来,现场总线技术会更加的完善,并能够实现电力系统的信息共享,一旦发现设备存在问题就能够及时找到这些问题的所在,从而采取相应的措施进行解决,为我国电力系统的发展奠定坚实的基础。 3.2主动对象数据库技术的实际应用 在电力工程中,主动对象数据库技术主要是用来对电力系统进行监督和控制,通过计算机储存技术,不断的提高电力系统的可靠性和安全性,对电力系统的发展有着深远的影响力。我国传统的数据库技术已经不能跟上时展的需求,因此,电力企业就必须学会创新,不断的对主动对象数据库技术进行研究,重视主动对象数据库技术的发展。采用主动对象数据库技术有很多的优点,不仅能够对软件的设计开发以及封装有着十分重要的作用,而且能够及时了解电力系统的运行状态,从而保证设备的安全运行。除此之外,主动对象数据库技术,还能够起到自动化监督的作用,大大节省了数据库数据输入和传输速度,给数据管理工作带来了很大的便利。目前,我国主动对象数据库技术的实际应用已经取得了一定的成效,相信在不久的将来,主动对象数据库技术能够更加的完善,从而保证电力工程的监督控制需求。 3.3光互连技术的实际应用 在电力工程中使用光互连技术,也是属于一项非常重要的技术手段。光互连技术主要指的就是在继电以及自动控制系统当中,实现机电装置的控制,不受平面以及电容负载的限制,从而满足监控的需求。据相关调查显示,通过电子信息的传输,可以完善编程的不足,一旦发现有问题就能及时解决,并挖掘数据信息中有价值的内容,从而提高电力系统的灵活性,最终为电力系统的稳定运行奠定坚实的基础。通常情况下,一般都是在电力调度室应用光互联技术,因此,对于调度室里的工作人员技术要求非常的高,在使用光互联技术时,工作人员一定要按照相关规范要求进行电力调度,从而保证人身安全。 4结束语 综上所述,对电力自动化技术的研究是一项长期且复杂的工作,实现电力系统的自动化发展,既能提高用电效率,又能减少设备的使用。因此,为了提高电力系统的可靠性和安全性,就必须重视电力自动化技术的应用,从而提高电能的产量,最终保证电力企业的可持续发展。 作者:王珏飞 王全兴 王军凯 单位:东北电力大学电气工程学院 国网河南登封市供电公司
机械制造技术论文:论自动化技术在机械制造的发展趋势 摘 要:随着社会的发展与进步,我们越来越重视在机械自动化技术,自动化技术对于机械制造业具有重要的意义。本文主要介绍在自动化技术在机械制造的发展趋势的有关内容。 关键词:自动化;机械;技术;效益;发展; 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由 机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺及精密加工技术的分析 当前,社会经济的快速发展对现代机械制造提出更高的要求,而以往传统型机械制造工艺已不能满足新需求,这就需要积极引进现代机械制造工艺及精密加工技术,从而推动机械制造行业的快速稳健发展。 1现代机械制造工艺 (1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。 (2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。 (3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。 (4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。 (5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。 2精密加工技术 (1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。 (2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。 3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点 (1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。 (2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。 (3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。 4结语 现代机械制造工艺及精密加工技术是有力推动机械制造业快速稳健发展的核心因素,需要得到我们的高度重视。经济全球化背景下,要想促使机械制造行业获得更为广阔的发展空间,就必须不断引进、改进、研发新的现代机械制造工艺及精密加工技术,并将其合理应用到机械制造行业之中,以便更好地为现代机械制造与加工事业发展服务,并进一步为我国制造技术在国际技术市场得到稳健发展起到推波助澜的作用。 机械制造技术论文:机械制造技术模块化教学的改革 1德国应用科技大学模块化教学理念 德国高等教学中的“模块(Module)”通常由几个相关联教学课程组成,一个模块构成一个相对独立的教学单元。模块以培养学生的能力为目标,不过分强调学科的知识性和内在逻辑性。德国应用科技大学把能力分成三类,即专业能力(与专业相关的知识技能储备)、方法能力(用恰当方法解决实际问题的能力)、社会能力和自我能力(交际能力、团队精神、自学能力)。为了实现不同的能力可采取不同的教学活动,有讲座课、研讨课、练习课、实验训练课、项目教学课、学生自学等。为了实现专业能力多使用讲座课,而实现方法能力、社会能力和自我能力多采用研讨课、练习课、项目教学课等不同形式的教学活动。其中项目教学课就是用实践项目进行新知识的引入,激发学生学习的源动力,传授知识时紧密结合实践项目,使学生在实践中巩固新学的知识,并做到融会贯通,培养理论和实践的综合应用能力和分析问题、解决问题的能力,达到全面提高学生综合素质。 2课程内容模块化教学改革 鉴于上述模块化教学理念,为了更好提高应用型高校的教学质量,对机械制造及自动化的课程体系进行模块化教学改革。该专业培养目标是在机械工程及相关领域具有从事设计、制造、开发等能力的高级应用型人才。为了提高本专业机械制造方面的能力,设置了机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块。通过走访用人单位,分析了机械行业对这些模块的需求及本地区特殊需求,结合本专业的培养目标提出机械制造技术模块、机械制造装备及其控制模块以下述能力为导向: 1)从事机械制造工艺规程编制与实施的工作能力; 2)从事工艺工装设计制造的工作能力; 3)对机械制造装备进行设计、维护、改造的能力; 4)运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力,运用计算机进行辅助设计、制造的能力。围绕上述能力,对教学内容进行模块化重组,把切削原理与刀具的内容与数控技术中数控编程并入机械制造技术I模块,而把数控机床的电控内容并入机械制造装备及其控制模块内容。这样处理的好处是机械制造I、机械制造II模块以编制机械制造工艺规程为主线,系统介绍了编制工艺规程所需要的知识,包括数控加工知识,从而大大提高编制工艺规程能力。机械制造技术模块分为机械制造技术I、机械制造技术II两模块,该模块以编制机械制造工艺为主线,主要介绍了机床、刀具、切削原理、数控编程等知识,并介绍了专用夹具定位及夹紧原理,在此基础上介绍制定机械加工和装配工艺规程基本理论,使学生具有设计机械加工工艺规程的能力及设计工装夹具的能力。把机床设计、数控技术部分内容与机电传动控制部分内容整合成机械制造装备设计及其控制模块,主要针对学生具有设计、维护、改造机械制造装备能力而设置的,主要涉及机械制造装备电器控制的理论及方法,及其主运动、进给运动系统运动设计,主要零、部件结构设计等内容。通过上述模块知识的重组,使教师和学生明确了本模块所要求的专业能力,不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,更加注重理论知识和实践知识的有机融合。 3模块的教学方法探讨 按照模块化的教育理论,为实现不同的能力,可采取不同的教学活动,根据工科专业的特点,对不同的教学方法进行探索,来实现模块所要求的能力。项目驱动方法的教学实践机械制造技术模块中的工艺规程编制这一章的内容,大部分是如何编制的规则,如果照本宣科,学生无法理解,只能死记硬背通过考试,无助于提高工程能力。因此,可以选择用项目驱动方法来完成教学。所谓项目驱动教学法,是指在教学过程中以项目的展开为主线,将相关知识点融入各个项目环节中去,进行层层推进,安排学生分小组围绕工程项目进行讨论,协作学习,最后通过共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的教和学的模式。为了达到学生具有编制工艺规程的能力这一教学目的,把学生置于工作现场中,以一个典型零件的工艺规程编制为项目,通过学生自主、互动学习编制工艺规程有关的理论知识,如加工零件粗、精基准的选择,加工工艺路线制定等理论,在教师的指导下,以学生为主来完成该项目。通过教学实践,该种教学方法的特点是由教师为中心转变以学生中心,由教材为中心转变为以项目为中心,学生能真正理解编制规则,以提高编制工艺规程能力。现场教学方法的教学实践机械制造技术模块都是实践性很强的模块课程,大部分学生是高中直接进入大学,缺乏现场实践经验。比如:在滚齿机教学中,学生连滚齿机都未见过,教学效果较差;在夹具教学中,限制自由度、定位基准的选择一直是教学难点,学生无法理解,究其原因,主要是由于学生的空间想象能力、实践能力较差。因此,可以选择用现场教学方法来完成教学。在滚齿机教学中,首先带学生到现场了解滚齿机的组成及所需的运动,然后到教室分析其传动链组成及其调整原理,课后完成某个齿轮挂轮的计算,最后学生分组,到现场对滚齿机挂轮进行调整,即完成本模块的实践教学。在夹具的设计教学中,对夹具的组成、定位原理进行讲解,然后把学生分组对某个夹具进行测绘、组装,并画成相应的装配图。通过这几年的教学实践,发现这样做的好处是学生不仅了解了夹具的组成,而且对定位原理有着比较直观的了解,现场教学弥补实践经验的不足,使学生的工程能力有了进一步提高。 4结语 1)以能力为导向,优化和整合教学内容,模块设置更加实用化。不过分强调学科知识系统性和内在逻辑性,做到理论知识适用,强调理论知识在工程环境中应用,增加实践性教学环节的学时,突出工程实践应用能力的培养。 2)在实施过程中,教师实现从“知识的传授者”到“学习的促进者”的角色转变,为了培养学生的应用工程能力,探索了项目驱动方法、现场教学法等教学方法,增强了学生的学习兴趣和学习的自主性,实现了学生由被动学习到主动找东西要学的转变,提高了学生的工程实践能力,培养了学生的工程意识和科学严谨的工作作风。教与学的有机互动,也增强了教师教学的责任感和危机感,教师自身的知识专业水平和教学能力也得到不断的提高。 3)模块化教学改革虽取得一些成绩,但也存在一些问题,包括:有些相关课程之间的融合度还不够;实践教学的实施难度较大,需要得到社会、企业和学院的大力支持;师资队伍尚不能完全满 足理论教学和实践教学的需求。 机械制造技术论文:探究我国机械制造技术的现状以及发展方向 我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。 一、我国机械制造技术发展的现状分析 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。 20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。 20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。 二、机械制造技术的特点 做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。 1.机械制造技术是一个系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 2.机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。 3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体 市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。 4.机械制造技术是一个世界性技术 20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。 三、我国机械制造技术的发展方向 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。 20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。 超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程 正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。 现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。 1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。 2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。 3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。 由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。 四、结论 现代制造技术是现代技 术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。 机械制造技术论文:刍议机械制造技术及趋势 1现代机械制造技术的特点及发展现状 ①机械制造是一种综合性、一体化的技术,提高制造业的整体水平,为企业带来更高的经济效益和社会效益,促进机械制造业的发展,为机械制造业带来更高的综合效益;②机械制造技术能够提高机械产品的市场竞争力。提高生产率是在市场竞争中取得优势地位的关键,现代机械制造技术是时间、成本、质量三要素的统一;③现代机械制造技术结合了多种高新技术,是一种完善的系统工程,能够便利地进行信息、能量和物质的交换。④现代机械制造技术是提高国家竞争力的关键技术。虽然我国在近年来不断研发与引进先进的制造技术,但是与国外发达国家相比仍有很大的差距。工业发达国家已经实现了机械制造系统的自动化,并研制出了敏捷制造、并行工程和计算机集成制造等一系列的制造系统。我国的机械制造水平远远落后于发达国家,表现在:一是体制和机制落后。发达国家的机械制造已经实现了自动化和智能化,通过计算机进行管理,摆脱了传统的生产模式,在组织管理、技术发展等方面取得了很大地进步。但我国的计算机技术仅仅是在一些规模较大的企业中运用,只是起到了辅助管理的作用,很多中小企业仍然沿用传统的管理模式,生产效率较低。二是设计方法落后。很多发达国家不断运用新的设计方法、设计数据和准则,计算机技术得到了普遍的推广,在现代机械制造领域实现了无图纸设计生产。我国的设计方法仍然比较落后,虽然CAD/CAM等技术得到了一定程度的推广,但也仅仅是在一些大型的机械制造企业中得到了运用。 2现代机械制造技术的发展趋势 (1)虚拟化。现代机械制造技术发展的虚拟化表现在两个方面,即设计中的拟实技术和制造中的虚拟技术。现代机械制造技术朝着虚拟化的方向发展可以加快产品开发速度,降低在开发过程中的风险。具体说来,拟实技术通过对产品结构和性能进行分析,实现产品性能的优化,降低成本。拟实技术的应用过程包括产品干涉检验、运动仿真、动力学分析、人机工程学分析等方面。制造中的虚拟技术是在产品生产过程中对产品的可加工性、加工的合理性进行模拟和检验,为制造工艺的优化奠定基础,同时也可以保证产品的质量与生产周期。对机械制造的生产环节进行建模和仿真。 (2)全球化。全球化是目前机械制造技术的主要发展方向,也是二十一世纪制造业的必然发展趋势。随着市场竞争环境的日趋激烈,很多知名度很高的企业在竞争中倒闭或者被兼并,但是也有很多企业在激烈的市场竞争环境下取得了成功,国际化经营是这些企业取得成功的因素之一。现代机械制造技术全球化发展的技术基础是网络技术和集成化、标准化技术。随着网络技术的不断发展与普及,给现代机械制造业带来了革命性的变革。网络技术为企业提供了信息交流的平台,同时也成为企业开发产品与经营管理的重要手段,实现了经营管理的国际化,使机械制造企业的国际市场竞争更为激烈。网络技术成为企业发展的动力,使企业的生产经营活动国际化,成为现代机械制造技术的国际化发展的重要技术支持。现代机械制造技术全球化发展的第二个技术支持是机械制造的标准化与集成化。异地制造是实现机械制造全球化发展的重要因素,要实现机械制造技术的异地制造必须实现产品信息、产品功能、生产过程集成化。标准化是集成化的基础,同时也是集成化的关键,只有实现了机械制造的标准化才可能实现全球化。 (3)绿色化。近年来,随着环保理念日益深入人心,现代机械制造也面临着环境保护这一崭新的课题。现代机械制造技术需要考虑到工业生产的环境效益,实现生产过程的绿色化。要实现生产过程的绿色化,必须在生产过程中贯彻环保理念,实现绿色设计、绿色设备、绿色材料、绿色工艺和绿色包装。同时,现代机械制造业的生产管理也要绿色化,这样才能够最大限度地降低现代机械制造工业对环境造成的危害,提高能源和原材料的利用效率。如何充分利用资源,实现生产过程的绿色化是现代机械制造业面临的重大课题。只有发展绿色制造技术才能够促进人类社会的可持续发展,为子孙后代谋福祉。绿色制造技术主要包括以下3个方面:①精密成形技术。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑成形、精密焊接和切割等方面。②无切削液加工。在现代机械制造技术中,无切削液加工可以简化机械加工工艺,建设生产成本,并能够解决废液排放和回收等问题。③快速成形技术。RPM(快速原型零件制造技术)能够运用添加和累计的原理,对传统加工技术是一个重大的突破。通过上述技术的运用,能够提高能源和原材料的利用效率,同时也能够降低制造成本,实现生产过程的绿色化。 3结语 我国目前正处于经济发展的关键时期,提高现代机械技术水平能够促进我国制造业的发展,加快经济的发展速度。在发展的过程中,要认识到我国与国外发达国家的差距,积极引进与研发先进的机械制造技术,充分认识到现代机械制造技术发展的全球化和虚拟化特点,优化制造工艺,并利用网络技术和集成化、标准化技术实现生产经营的国际化。同时,要充分利用资源,减少对环境的危害,发展绿色制造技术。 机械制造技术论文:机械制造技术发展 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了许多理论和实践经验,但随着当今社会的发展,人们的生活水平不断提高,各个方面的个性化需求越来越强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前被公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1.从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2.从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3.从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4.从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5.机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1.工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2.管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3.制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4.质量信息分系统包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求做出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 四、虚拟化 “虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 五、绿色制造技术的应用及绿色设计 若从节能、降耗、缩短产品开发周期的角度出发,诸如快速成形技术、并行工程及敏捷制造、虚拟制造、智能制造和网络制造等先进制造技术都可纳入绿色制造技术的应用范畴。不过目前能将绿色制造技术真正应用于企业生产的,也是较为成功的应用,只要集中在汽车、家电等支柱产业上。如绿色制造技术在汽车行业上的应用。 (1)节约资源方面:将“绿色燃料”天然气作为汽车的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷类降低80%等,同时也消除了铅、苯等有害物质的产生。 (2)采用新设计的加工工艺方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等国外着名的汽车发动机公司,发动了“绿色柴油机行动”,在技术上作了较大的改进,大大降低了汽车尾气的排放。 (3)适用于环境友好的材料方面:世界上着名的汽车生产企业,使用新材料来替代以前使用的石棉、汞、铅等有害物质,采用轻型材料——铝材制造车身,使汽车重量减少40%,能耗也降低了。 (4)部件回收在制造方面:从1990年中期,美国仅汽车零件回收、拆卸、翻新、出售一项,每年就可获利数十亿美元。 六、清洁化 清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和 环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。 综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 机械制造技术论文:自动化技术在机械制造的发展趋势 引言 机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济 各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。 1、机械自动化技术应用现状 实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。 1.1 信息自动化 包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。 1.2 物资供输自动化 物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。 1.3 生产自动化 自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。 1.4 设备装配自动化 设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。 1.5 检测自动化 随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。 2、机械自动化技术的发展趋势 2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术 先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。 2.2把握好基础,注重配套的自动化技术 先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装 料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。 2.3发展投资少、见效快成本低自动化 技术 发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。 2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术 目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。 3、结束语 总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。 机械制造技术论文:关于技术和机械制造的抒情形式 情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择 了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。技术与机械制造的抒情形式,语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 机械制造技术论文:技术与机械制造的抒情形式 抒情表意系统始终是一个引人瞩目的文化门类。庞大的抒情话语部族之中,呼号、诅咒、祈祷无不表述了强烈的激情;相形之下,抒情诗的独特意义在于拥有一批规范的美学形式。这不仅可以追溯到诗言志、或者诗缘情的悠久传统,而且还包含了一批持续地承传沿袭的抒情诗格律。这些美学形式有效地集结和凝聚了种种情绪冲动,使之成为一个有力的声音。诗人为什么字雕句琢,呕心沥血?抒情诗的美学形式赋予字句奇异的魔力。 如果人们开始考察抒情诗美学形式的缘起,那么,人们不得不追溯至抒情类别的历史。初期的抒情类别显明,诗、歌、舞是同源的。《今文尚书·尧典》之中有一段著名的证明:诗言志,歌永言,声依永,律和声;八音克谐,无相夺伦,神人以和。朱自清在《诗言志》一文之中解释说:这里有两件事:一是诗言志,二是诗乐不分家。(1)朱自清认为,这与初民生活的文化环境息息相关: ……以乐歌相语,该是初民的生活方式之一。那时结恩情,做恋爱用乐歌,这种情形现在还常常看见;那时有所讽颂,有所祈求,总之有所表示,也多用乐歌。人们生活在乐歌中。乐歌就是乐语,日常的语言是太平凡了,不够郑重,不够强调的。明白了这种乐语,才能明白献诗和赋诗。这时代人们还都能歌,乐歌还是生活里重要节目。(2) 考察中国古代戏曲的时候,王国维从中另一个方面谈论到诗、歌、舞与古代敬神祭祀的关系:歌舞之兴,其始于古之巫乎?巫之事神,必用歌舞。(3)这很大程度地解释了抒情类别的共同起源。一个更为普遍的意义上,朱光潜甚至认为,诗和歌的同源是世界诗史的公例。按照他的区分,诗的进化历史可以分为四个时期: 一、 有音无义时期。这是诗的最原始时期。诗歌与音乐跳舞同源,公同的生命在节奏。歌声除应和乐舞节奏之外,不必含有任何意义。原始民歌大半如此,现代儿童和野蛮民族的歌谣也可以作证。 二、 音重于义时期。在历史上诗的音都先于义,音乐的成分是原始的,语言的成分是后加的。诗本有调而无词,后来才附词于调;附调的词本来没有意义,到后来才逐渐有意义。词的功用原来仅在应和节奏,后来文化渐进,诗歌作者逐渐见出音乐的节奏和人事物态的关联,于是以事物情态比附音乐,使歌词不惟有节奏音调而且有意义。较进化的民俗歌谣大半属于此类。…… 三、 音义分化时期。这就是民间诗演化为艺术诗的时期。诗歌的作者由全民众变为自成一种特殊阶级的文人。文人做诗在最初都以民间诗为蓝本,沿用流行的谱调,改造流行的歌词,力求词藻的完美。文人诗起初大半仍可歌唱,但是重点既渐由歌调转到歌词,到后来就不免专讲究歌词而不复注意歌调,于是依调填词时期便转入有词无调时期。到这个时期,诗就不可歌唱了。 四、 音义合一时期。词与调既分立,诗就不复有文字以外的音乐。但是诗本出于音乐,无论变到什么程度,总不能与音乐完全绝缘。文人诗虽不可歌,却仍须可诵。歌与诵所不同的就在歌依音乐(曲调)的节奏音调,不必依语言的节奏音调;诵则偏重语言的节奏音调,使语言的节奏音调之中仍含有若干形式化的音乐的节奏音调。音乐的节奏音调(见于歌调者)可离歌词而独立;语言的节奏音调则必于歌词的文字本身上见出。文人诗既然离开乐调,而却仍有节奏音调的需要,所以不得不在歌词的文字本身上做音乐的工夫。诗的声律研究虽不必从此时起,却从此时才盛行。……(4) 当然,诗的历史上音义之争并非一蹴而就。中国古典诗词之中词的兴盛可以视为音乐的一次复活。词是诗之后一种后起的抒情诗形式,因而称之为诗馀;词源于配乐的歌词,起初的词人是按照乐谱的音律节拍填词。词的形成再度证明了音乐对于诗的顽强支配。不少事例表明,音乐并未很快消失在诗的文字推敲之中;相反,音乐扮演了人们享受诗的中介--或者说,音乐的中介使诗有可能成为一种文化娱乐: 开元中,诗人王昌龄、高适、王之焕齐名。……一日天寒微雪,三诗人共诣旗亭贳酒小饮,忽有梨园伶官十数人登楼会宴。……昌龄等私相约曰:我辈各擅诗名,每不自定其甲乙。今者可以密观诸伶所讴,若诗入歌词之多者,则为优矣。俄而一伶拊节而唱,乃曰:寒雨连江夜入吴,……昌龄则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴之曰:开箧泪沾臆,……适则引手画壁曰:一绝句。寻又一伶讴曰:奉帚平明金殿开,……昌龄则又引手画壁曰:二绝句。之焕自以得名已久,因谓诸人曰:此辈皆潦倒乐官,所唱皆巴人下里之词耳。岂阳春白雪之曲,俗物敢近哉!因指诸妓之中最佳者曰:待此子所唱,如非我诗,吾即终身不敢与子争衡矣。脱是吾诗,子等当须列拜床下,奉吾为师。因欢笑而俟之。须臾,次至双鬟发声,则曰:黄河远上白云间,……之焕即揶揄二子曰:田舍奴,我岂妄哉!因谐大笑。 --《集异记》 叶梦得云:柳耆卿为举子时,多游狭邪,善为歌辞,教坊乐工,每得新腔,必求永为辞,始行于世,於是声传一时。余仕丹徒,尝见一西夏归朝官云:凡有井水处即能歌柳词。 --《避暑录话》 尽管音乐与诗如此亲密,但是,最后的分裂仍然不可避免。这是为什么?专职诗人的出现或者乐谱的失传均是一些著名的解释。然而,无论是话语还是音乐,两种形式的成熟同时还意味了音和义的冲突逐步加剧。对于诗人说来,乐谱的音律可能成为一种束缚拘禁了语义的自由表达。苏珊·朗格曾经揭示了音乐对于话语的压抑和吞噬:当歌唱中一同出现了词与曲的时候,曲吞并了词,它不仅吞掉词和字面意义上的句子,而且吞掉了文学的字词结构,即诗歌。虽然歌词本身就是一首了不起的诗,但是,歌曲绝非诗与音乐的折衷物,歌曲就是音乐。苏珊·朗格看来,一首完美的诗时常抵制音乐的收编,诗的背后存在一种不可放弃的文学形式;反之,一些二流的诗更易于皈依音乐,成为音乐的组成部分。(5)这个意义上,诗--真正的诗--最终还是选择了语言。 当然,诗并没有遗忘音乐产生的附加值。语言许可的范围之内,诗竭力保存音乐的遗迹。这即是诗的格律。韵母、平仄、节奏、句式,这些元素均是诗的格律产生起伏和复沓的组织手段。诗的格律制造的声音美学表明,音乐仍然潜伏于语言之中;或者说这是以语言为素材的音乐。 2 20世纪新诗的诞生是中国文学史的一个议论纷纷的话题。迄今为止,新诗的成就与缺陷一言难尽;我仅仅想从一个事实开始--新诗毁弃了古典诗词的格律。无论是对于抒情诗的形式演变史还是围绕诗的艺术社会学,这个事实的后果都是意味深长的。 显然,新诗的诞生是世纪之初白话文运动的组成部分之一。人们可以说,新诗与白话文运动的主旨是一致的。让诗重返民众,让诗回归引车卖浆之徒中间,这是倡导新诗的一个首要目的。摧毁佶屈聱牙的句子,恢复清新质朴的文风,这同样是新诗的旗帜。胡适在《谈新诗》之中说:形式上的束缚,使精神不能自由发展,使良好的内容不能充分表现。若想有一种新内容和新精神,不能不先打破那些束缚精神的枷锁镣铐。因此,中国近年的新诗运动可算得是一种’诗体的大解放’。因为有了这一层诗体的解放,所以丰富的材料,精密的观察,高深的理想,复杂的感情,方才能跑到诗里去。五七言八句的律诗决不能容丰富的材料,二十八字的绝句决不能写精密的观察,长 短一定的七言五言决不能委婉达出高深的理想与复杂的感情。(6)从二三十年代的文艺大众化到四十年代的工农兵方向,拒绝和打击精神贵族始终是新诗念兹在兹的主题。然而,不无讽刺意味的是,20世纪之末的新诗还是收缩到一个极为狭小的区域之内。尽管诗人时常为自己制造某种君临天下的骄傲--诗依然被形容为文学的皇冠;但是,这一切越来越像一个自我安慰式的夸张。一方面,人们对于诗日益冷漠,读诗的人日益稀少;另一方面,许多诗正在变为一种怪异的语言织体,或者一种无解的谜语。必须说明,上述的形容并没有隐含贬斥新诗的意味--新诗的现状包含了众多复杂的历史原因,同时,新诗的现状仍然潜藏了强烈的反抗主题;我想指出的仅仅是这一点:新诗与大众相互离异的原因是否与格律的丧失有关? 五十年代之后,对于新诗的非议不绝于耳。相对于传统的古典诗词,新诗似乎缺乏诗味;相对于市井或者田间的大众,新诗又过于深奥--新诗的魅力甚至远远不如地方戏曲。曾经以诗人和革命领袖的双重身分提出一个救助的方案:在民歌与古典诗词的基础之上发展新诗。没有对这个方案进行详细的解释,但是,人们可以发现,民歌与古典诗词的共同之处即是--可诵可咏。很大程度上,音乐是聚集大众的有力形式。许多人或许还记得一个有趣的事例:语录歌。不论这个事件的动机如何,谱曲之后的语录口口相传--这些抽象的论述因为乐曲而嵌入人们的记忆。五六十年代,一批适于朗诵的政治抒情诗试图建立某种新型的音律;但是,这批诗的宏大政治主题以及登高而呼的广场效果均已破产。这种大型形式以及汹涌的激情多半被目为一种浮夸的姿态而遭到抛弃。 七十年代末期至八十年代的中国新诗--起初被命名为朦胧诗--并没有对音律问题予以足够的关注。这一批诗的焦点集中于象征性意象与语义的探索。意象的迭加、共置及其张力以及语言的多义、矛盾、暧昧无不得到诗人的精心考虑。许多时候,诗人试图发现种种隐秘的语言可能以及因此而显现的精神可能。然而,这种诗是看的,而不是听的;这种诗的文本意义远远超出了音乐意义。八十年代后期至九十年代,一批校园诗人提出了口语与日常两个范畴抗拒朦胧诗的艰涩。这与其说是返回大众,不如说折向了一种玩世不恭美学风格--这种美学风格拥有另一批哲学传统。这种口语与日常和大众对于诗的期待相距遥远。总之,20世纪后期的新诗仅仅活跃于精英圈子之中。无论是朦胧诗还是口语派,这些美学分歧均是精英圈子的内部话题。 我愿意重复一个结论:这里的精英圈子不是一个天生的贬义词;或者说,臧否世纪之末的中国新诗不是我的兴趣所在。我所企图引申出的一个事实是:世纪之末的中国新诗已经无力承担大众的抒情形式。对于文学说来,这种抒情形式空缺。 3 大约是八十年代初期,盒式磁带、日本的三洋牌录音机和邓丽君的歌曲共同侵入了中国社会。磁带和录音机产生的话题是海外的电器水准和走私问题,邓丽君的歌曲引出的概念是气声和靡靡之音。没有多少人预见到,一种新型的抒情形式正在电子技术的协助之下悄悄地完成。文化生产掀开了新的一页。音乐工业--这是两个相距遥远的概念奇异地联合--暗示了这种文化生产的可观效率。无论如何评价这种现象, 特别是--无论诗人如何表示不屑,人们都该承认,流行歌曲已经全面占据了抒情诗空出的位置。诗依然门可罗雀,流行歌曲却如火如荼。诗人依然一只笔、一张纸,冥思苦吟,他们的心血之作印刷之后在纸张的世界小范围地传颂;相形之下,流行歌手拥有现代的生产方式。他们在设备精良的录音棚里一句一句地录音;经过机械复制、外表包装和声势浩大的广告宣传,磁带和激光唱片进入大大小小的商店,吸引住无数歌迷。后者显然表明了电子技术、机械和市场联手之后的不凡能量,同时也证明了音乐的抒情意义。现今,一些著名的歌手已经篡夺了诗人的声望而成为社会的偶象。谁还会为北岛、舒婷或者另一些诗人发狂呢?人们千方百计地得到的是张学友、罗大佑或者那英、田震的签名。的确,现今人们的引经据典不再摘引唐诗宋词,流行歌词的引用率大幅度上升。潇洒走一回、一张旧船票、心太软、爱拼才会赢、把根留住--诸如此类的歌词朗朗上口。这是一个文化转折的标志。 当然,从抒情诗到流行歌,文化的转折背后潜藏了一个生活方式的转折。对于六七十年代出生的一代说来,录音机、磁带、激光唱片已是日常之物。一副耳机,一个别在腰上的小型录音机,这是他们形象的组成部分。拥有某些歌手的磁带是与名牌T恤衫、跑车、耐克鞋相辅相成的生活用品。这时,享受流行歌曲是一种不可或缺的时髦。这是一代人的文化标记。这一代人不会继续将内心寄寓在寒蝉凄切,对长亭晚,骤雨初歇或者卑鄙是卑鄙者的通行证,高尚是高尚者的墓志铭这样的句子之中,他们宁可唱《驿动的心》或者《我是一只来自北方的狼》抒发心中的愁绪与豪情。无论是失恋、乡愁、怀念还是祈愿、友谊、感叹,流行歌曲已经将词与曲融为一体;词的浅显与曲的单纯恰如其分地喻示了他们的心情。无疑,这里的曲包含了歌手的嗓声。磁性的,明亮的,沙哑的,绵软的,不同的嗓音形成的声音形象--其中相当程度地包含性的魅力,例如,人们完全可以听出男性的诱惑或者女性的柔媚--远比诗人制造的文字形象更富于感性。由于机械、歌手的感性效果和磁带发行商的有效操作,这种新型的抒情形式终于将诗抛到了边缘。我曾经在《隐蔽的成规》之中如此描述二者的交替: 多数流行歌曲歌词平庸,主题浮浅,但是,它们势不可挡地掠走了大部分诗的潜在读者,无可置疑地占有休闲和娱乐行业的绝大多数股份。这与其说是流行歌曲的语言胜利,不如说是流行歌曲传播媒介的胜利。诗拘囿于诗人写作、出版物与读者的传统循环,这是诗的圈子。相对地说,流行歌曲具有远为强大的发行网络。经过音乐合成,流行歌曲进入了电子媒介系统。目前,文字出版物的传播功能、动用的资金以及回收的利润无法与电子媒介系统相提并论。考虑到巨大的投资与相应的回报率,电子媒介系统的运作更大程度地植根于市场体系。从主创人员的经济报酬、歌手的包装到作品的广告宣传、演唱形式,流行歌曲的声势和复盖率是诗所不可比拟的。无论是批量生产、产品宣传、传播手段还是赢利数额,流行歌曲与诗分别属于不同的类型。如果说前者拥有了工业社会的机械生产能力并且成为市场的宠儿,那么,后者更像是即将过时的手工业产品,精致而又乏人问津。的确,流行歌曲因为市场体系的中介而有机地纳入以经济为主导的国家发展模式;相对地说,诗恰恰在这里脱钩了。(7) 相对于诗的文字形象,歌的激动人心在于--这是一种直面相向的艺术。通常,歌手与听众共处于同一时空现场;他们的嗓声和旋律即刻主宰着听众的情绪。这是一种取消了中介物的交流与共振,歌手与听众之间的波动幅度在互动之中愈演愈烈。从环绕篝火的咏唱到广场上的音乐集会,统一的时间和空间保证了歌唱的艺术社会学。即使是华丽的现代大剧院,这种形式依然不变。然而,录音机、磁带、激光唱片的出现肢解了广场上的音乐集会。歌手周围的听众已经解散,可是,高保真的机械仍然维持了听众与歌手直面相向的现场感。听众可以根据自己的意愿选择听歌的时间和空间--可以在寓所里,汽车里,或者在步行的时候;他还可以戴上耳机,没有任何干扰地独享某一个歌手。人们必须承认,电子技术重新设计了艺术。机械制造了现场感与个人化的奇妙平衡之后,流行歌曲得到了最大面积的传播。这时,多数人已经没有必要聚精汇神地注视攀援在语言巅峰的诗人了,明丽流畅的歌声构成了标准化的抒情模式。 然而,如同一些人已经察觉的那样,电子技术制造 的抒情恰恰在现场感与个人化表象的背后阉割了此刻与个性。磁带里播放的是录音棚之中合成的、并且由机械大量复制的歌声;这里没有即兴的灵感,没有此时此地的血肉与神经。歌声的节奏、高低以及情绪的饱满程度不会因为听众置身的真正现场而产生任何改变。即使录音带里的歌咙如痴如醉,这仅仅是机械对于人的应付。如果人们抱怨纸张上的诗没有此刻的滚烫和悲恸,那么,机械规定的抒情情境又能好到哪里去呢? 相对于诗所流传的精英圈子,流行歌终于拥有了抒情大众。然而,这个大众已经不能形象地想象为广场之上的汹涌人流;这个大众仍然匿名地分散于社会的各个角落,他们仅仅是由于市场和机械的组织而成为大众。换言之,这个大众不是一个抽象的主体,也不是一批直面相向地汇聚起来的芸芸众生,这个大众的形成象征了型号相近的电子机械产品与跨地区市场产生的社会组织能力--这个大众是电子技术、机械与市场共同开发出来的。这时,大众无宁说是消费体系的一个组成部分。显然,这个大众的分布范围极大地超出了歌手的真实嗓声所能复盖的区域。如果人们意识到,这个大众可能是跨民族、跨国界的,那么,人们就会意识到电子技术、机械与市场的社会动员能量。 这个意义上,流行歌曲不仅是一种抒情,同时还是一种消费--一种电子技术和机械组织的消费。然而,如果人们将这种消费想象为纯粹的自由交易,那就错了。无论是电子技术和机械的先进与否还是市场开拓的成功与否,无论是民族、国家的边界还是种族、性别、经济利益、文化圈所制造的意识形态,这些因素都将共同加入流行歌曲的消费,制造种种权力、主宰、压抑或者边缘、反抗、哗变。为什么是麦当娜、杰克逊或者毛宁、张惠妹而不是别的歌手?决定这一切的绝不仅仅是音乐美学。从文化资本的权势、技术优势与文化控制的关系到后殖民时代的文化入侵,这些故事或隐或显地藏身于音乐美学背后,甚至成为主导因素。的确,抒情意味的是一种自然流露;但是,种种权力的介入正在重塑人们的自然流露方式;最为成功的介入恰恰是隐去了外在形式而将权力意志改造为自然流露。 许多人毫无戒意地接受了电子技术、机械和市场制造的抒情形式,并且认定这是一种个性。然而,这种伪个性正在催生一大批标准化的抒情模式。因此,一位音乐评论家多少有些夸张地描述了流行音乐正在制作的同质文化: 流行是什么?流行是一股世界性的整合力量。刮过之处即宣告占领、宣告同化。同样地,流行音乐是一种世界艺术。我们不要为某位艺术家是美国人或中国人所迷,在这个领域里,国家和民族概念已经悄悄地被置换了。节奏布鲁斯不是什么美国音乐,中国摇滚也不是什么中国音乐,不管你乐不乐意承认,世界各地的流行音乐,都是同一个一体化的音乐。 说流行音乐是一种世界艺术,还有另外一层涵义:关于流行音乐的听众,恰当地说不是中国人或美国人,一针见血的说法应该是世界人。它所暗示的,是一批世界子民的出现:新人类,新新人类,X一代、N一代、酷一代,网虫、歌迷、新潮消费者……不管生活在中国或美国,这些新人群具有相近的生活内容:听一样的歌,看一样的电影,玩一样的时尚,上网、泡吧、蹦迪、追星,吃麦当劳或肯德基;或者还有一些人,更有着彼此相似的工作内容,比如都在外资企业、星级酒店、外贸单位、跨国集团工作,其知识、文化、环境、管理,有着同样的国际化背景。而在说到城市时尚时,即使不一样的国家消费不一样的文化产品(如中国人听的是张惠妹,不是麦当娜),这不一样里也有着一样的最新世界潮流的骨血。(8) 或许,现在人们可以集中地考察一下,某种电子机械设备如何在新型的抒情形式之下将个性表现、欲望、商业、时尚消费、娱乐奇特地绞在一起,以至于风靡一时--这里,我指的是的卡拉OK。 4 现今看来,人们具有充分的理由将卡拉OK形容为一种了不起的机器。卡拉OK源于日本,不久之后即侵入到台湾、香港、南韩和中国大陆等地。麦克风,音箱,伴奏机,电视机--一个如此简单的机械设备竟然风行于如此之多的国家和地区,这的确令人惊奇。卡拉OK是一种典型的户内运动;歌厅,包厢是通常的演唱场所,另一些时候,卡拉OK还会成为家庭内部的自娱自乐。 可以毫不夸张地说,这种机器的首要意义是发现了人们的歌唱欲望。如果没有卡拉OK的怂恿,多数人并不清楚自己竟然如此地企盼一展歌喉。唱是一种巨大的快感。这种形式与抒怀言志之间的关系埋没已久。引吭高歌的古老激情隐藏于内心深部,一如坚冰之下的潜流。自从歌唱由一种原始的抒情方式转变为职业演技之后,歌唱渐渐地被视为舞台上的正式表演。除了少数民族或者一些偏远地区,文化习俗的训练已经使多数人不习惯于当庭纵声高唱。他们温文尔雅,谦恭礼让,率性而歌不啻于一种失态。另一方面,相对于众多职业歌手的宛转歌喉,他们的嗓音显得干涩、粗野、未经训化,令人自惭形秽。现在,卡拉OK终于突破了这种文化僵局;歌唱重新回到了大众的日常生活之间。流行歌曲倾倒了大众之后,卡拉OK进而将抒情形式从听转向了唱,这的确是一个重要的转折。表现自我--这个源于某些激进诗人的口号因为卡拉OK而意外地突然实现了。 卡拉OK如何有效地掩盖生疏的歌唱技巧可能产生的窘迫?机械的伴奏可以为所有的嗓门保驾护航。经过卡拉OK的伴奏机处理,歌曲的节奏简化了。如果说清唱是一种图穷匕首见的考验,那么,卡拉OK有助于人们顺利地跟随节拍,即使出现某些走调也不至于倾斜过度。麦克风轻易地放大了未经训练的嗓音,改装过的嗓音浑厚、悠扬、富于穿透力。如果人们遗忘了歌词,电视屏幕会及时地予以提示。如果某些人因为突如其来的怀旧之情而企图唱一曲过时已久的老歌,电子点歌系统决不会让人失望。总之,卡拉OK自动地清除了一切障碍而将歌唱变为一种机器对于歌手的伺候。机器将歌唱从职业歌手那里夺回,五音不全的人也拥有了上台表演的勇气和机会。至少在某一方面,理论家有理由把这种状况形容为文化民主。机器协助人们意外地发现自己的音乐天赋,这是一种令人快慰的经验。卡拉OK如此彻底地调动了人们演唱的积极性,以至于许多人常常固执地把麦克风握在自己的手中而不愿意转让给他人。当然,这时的人们不会意识到,这是电子技术和机械性能规定的抒情,技术和机械才是歌唱之中的真正主角。 一个虚幻的强大主体就这样建立起来了。由于电子机械设备的衬托,人们明确地感了自己的优美和宏亮。这甚至不必经过某种想象性的转换,机械直接地改善和扩充了人们的身体器官。人们将机械当成自己的一部分能力之后,艺术终于变得容易了。这无疑隐含了某种成功之感。卡拉OK的演唱形式再度从外部巩固了这种成功之感。多数人没有机会手执麦克风登台接受他人的仰视,卡拉OK同时赋予了歌唱者的中心位置。这时,人们渐渐明白这一套机械设备为什么深得宠爱了。 卡拉OK一方面完成了主体幻象,另一方面却紧密地织入消费之网。换一句话说,消费恰是完成主体幻象的具体步骤。通常,配备了卡拉OK歌舞厅是酒店的依附部分。这是宴会之后的娱乐场所,或者是寂寞旅人的消遣之地。当然,也有不少顾客直奔卡拉OK歌舞厅。卡拉OK往往设于包厢之内,包厢之内同时还备有茶水、饮料、果盘以及各种小点心。这种世俗的气氛当然只适合流行歌曲--这里的音乐早就与身著晚礼服的指挥家以及辉煌的大型交响乐分道扬镳了。卡拉OK的包厢是封闭型的,时常形成某种私密的气息;因此,某些卡拉OK包厢同时是色情活动的空间。许多人来到卡拉OK包厢仅仅是为了放松情绪,另一些人相约到卡拉OK包厢来谈生意--这时的卡拉OK包厢如同传统的茶馆。还有一些卡拉OK设在歌舞厅的大堂,大堂的演唱具有更多的表演气氛。这时,众多顾客的演唱不知不觉地产生了某种竞争的意味。歌舞厅大堂里的演唱有时与另一些顾客的跳舞相伴;但这种舞蹈仅仅是依 据流行歌曲的节拍而与歌曲的内在情绪无关。总之,卡拉OK更像是一种轻音乐形式之下的快乐聚会;这种联欢背后的抒情意味已经十分程式化了。卡拉OK周围的消费活动正在将抒情艺术改造为一种无伤大雅的娱乐。因为某一首风格忧伤的歌曲而悲哀,或者由于某一段情意绵绵的对唱而心猿意马,这都是愚蠢的表现--这里的抒情已经空洞化了。 那些徘徊在语言巅峰的诗人发掘到了什么?一个美妙的词汇闪电般地从意识之中掠过,诗人疾速地捕获这个词汇;于是,一个遥远的可能突然实现,新的天空打开了。这是诗人陶醉的极乐之境,以至于他们甚至不想回头看一看他们是否还有追随者。相形之下,流行歌曲多半是一种现有心情的收集;一种没有新意的感喟与幽然倾诉。但是,后者是在机械设备的强力伴奏之下唱出来的,计算机程序编就的节奏规约了人们的内心起伏。无形之间,人们的抒情如同受制于统一的口令。就在诗人们殚精竭虑地摆脱雷同、向往独异的时候,卡拉OK已经在电子技术与机械的协助之下建立了风格相仿的抒情帝国。 5 MTV--Music Television的缩写--是一种新兴而迷人的艺术类别。MTV显现于电视屏幕,时常是诗、歌、舞三位一体的。电视的喇叭之中播放着歌声和乐曲,歌词打在电视屏幕的下沿,屏幕的中央是种种影像片断的跳跃性地闪现--这即是MTV的经典形式。这似乎是在一个新的技术条件之下重新回到了诗、歌、舞同源的的环境,然而,这已经不是言之不足故嗟叹之,嗟叹之不足故永歌之,永歌之不足,不知手之舞之,足之蹈之也的情不自禁了。导演恰恰是借助新的技术条件精心地构思了言、歌、舞三者的崭新关系。MTV的诗、歌、舞三者共同形成的是一种似真似幻的梦境,一种镜花水月式的飘渺与奇观异景的结合。因此,MTV的抒情形式既源远流长,同时又寓含了电子时代的风格。这个意义上,MTV迅速地成为时代的宠儿。正如劳伦斯·格罗斯伯格发现的那样,MTV承担了许多不同寻常的功能:它不仅销售广告产品而且也销售生活方式和消费倾向;它不仅销售唱片而且也销售录像;它销售形象和经过包装的趣味;它也销售观众。(9) 一些资深的古典音乐信徒时常不失时机地表示了对于MTV的不屑。他们心目之中,音乐必须置于诗、歌、舞的核心;同时,无标题音乐才是纯粹的艺术。因此,他们认为MTV笨拙地以歌词和影像注释音乐,这是黔驴技穷的表现。音乐的境界必须仅仅是听--人们在听之中辩识一系列音响的高低、组合、旋律、均衡、对称以及实现这一切的技巧。试图在一系列音响之中找到模仿的现实原型--诸如鸟鸣,风声,水声,战场上的呐喊,如此等等--是一种相对低级的品味。 如今人们有理由说,这种观点多少忽略了一个事实:电子技术正在为多种传播媒介的联合提供前所未有的可能。这个事实不仅对于传统的音乐准则提出了挑战,同时,这个事实还改写了音乐与其他艺术类别的关系,改写了艺术进入社会循环的轨迹,改写了抒情作品--无论是诗的意义上还是音乐的意义上--的销售记录。这个意义上,传统的蔑视可能错过某些重要的文化动向。这里,我企图从三重不同的视野分别考察MTV的某些特征。 首先,我想提到的是MTV之中身体影像的意义。无疑,MTV之中的影像形形色色;例如残墙,断桥,老屋,摩天大楼,车水马龙的立交桥,大雨瓢泼之下的湖面,天空的云絮,如此等等。尽管如此,许多MTV之中的核心影像还是人物--通常是一个正在唱歌的俊俏的年轻歌手。他或者她或歌或舞的同时摆出种种姿态、造型表示肢体语汇。哀愁的眼神,娇媚的轻笑,似嗔似怨的表情,雾霭之中飘移的身姿,拥膝而坐的无望等待,月色溶溶之中孤独的背影,这些均是身体表述的诱人涵义。不可否认,许多MTV之中的身体影像程度不同地寓含了性的诱惑。某些女性歌手服装暴露,她们的舞姿和表情包含了大胆的挑逗。这有效地弥补了流行歌曲的平庸歌词,增添了某种文辞之外的表意体系。多数MTV作品之中,人物影像即是著名的歌手本人。一组组精美的特写镜头不仅显示了这些明星英俊艳丽的容貌,同时,身体形象的显现还使抽象的明星崇拜开始转向某些暧昧的浪漫想象。不言而喻,身体影像产生的效果是MTV制作者的预定意图。性的意味是许多MTV投合消费者的诱饵。这时,MTV之中的身体影像--特别是明星们的身体影像--是一个价格不菲的商品。 其次,我试图在后现代的语境之中谈论MTV。通常,MTV之中的影像片断是零散的,跳跃的,无中心的。这多少令人联想到后现代社会的文化经验。不少理论家的共同承认,后现代文化是无历史的,无常规的,整个社会的表意链条已经崩溃。因此,碎片化是后现代文化的典型特征--这些碎片的背后没有一个结构性的整体。如果说,环环相随的电视连续剧象征的是一种封闭的稳定空间,那么,MTV的无序拼贴象征了后现代纷乱。许多MTV保持了都市的视点:冷漠的门,半开半合的窗,滑动的电梯,熙熙攘攘的地铁站,一台跳动的闹钟,酒吧里的电话,玻璃背后一张模糊的脸庞,如此等等。然而,都市本身即是后现代文化的一个重要标本。一个影像滑向另一个影像,一个片断跳到另一个片断,这里不存在有力的逻辑推移,人们甚至可以将MTV形容为精神分裂者的语言。不论这些MTV的局部制作得如何精致,它们的整体时常流露了无力之感。这里没有一个强烈的主题照亮始终。劳伦斯·格罗斯伯格看来,后现代毁弃了种种宏大的意义之后,MTV是脱离特定意义或者价值观念的一种空洞的情绪增强物。(10)当然,在另一个意义上,这恰恰打开了传统表意体系的枷锁,另一些曾经被传统意义或者价值观念遮蔽的内涵开始显现,这即是我所要说的第三-- 第三,我想提到的是MTV对于影像表意系统的意义。历史上,影像表意系统是伴随电影的拍摄而成熟的。影像的表意探索很大程度地集中于影像的叙事。用结构主义的术语说,影像的表意系统时常遭受横向组合所制约。MTV解除了横向组合的叙事逻辑,于是,影像拍摄的距离、角度以及影像之间的彼此衔接无不呈现了崭新的可能。人们可以从一些MTV作品之中看到种种超出了叙事意义的奇特镜头,例如某一个角度的脸庞,反复闪回的某种造型,一些日常用具的超常特写,焦点模糊的屋内景象,等等。这些镜头及其特殊的剪辑制造了种种闪烁不定的意义,传统的影像解读预期被击破了。这种表意系统令人联想到了诗--的确,MTV的表意是影像的纵向组合。MTV的影像之间的链条不是故事逻辑,而是旋律与象征。这无异于在影像符号的意义上回到了经典的抒情形式。如同精粹的诗是语言结晶一样,MTV也可能--或者正在--演变为影像符号的诗。在我看来,这是MTV最富有潜能的方面。 机械制造技术论文:机械制造技术发展特色探究 机械制造技术的特点 在20世纪70年代以前,产品生产出来的工序以及技术都还是相对比较简单的,比如刚上市的一个新产品,它需要面对的问题就是怎样有效的提高自己的生产率,因为,在它上市之后,就会立刻出现跟它功能相同的产品。而这种时候,能够有效的提高生产率,就可以抢先提高自己的竞争力;而到了20世纪80年代以后,机械制造业要想赢得市场的竞争,单单靠提高生产率是不够的,还需要把三个矛盾有机的结合在一起,让它们在某种程度上得到统一。而这三个矛盾就是时间、成本以及质量。 机械制造领域经典精度理论与现代精度理论特点比较 动态测量在测试技术领域占有重要地位,但跟静态精度理论相比,动态测量精度理论的研究由于起步较晚,难度较大,复杂程度更高,因此其理论体系尚不完善,许多问题还处于探索阶段。PDM能提供CAD系统进行设计活动必需的技术文件及其管理。一般市场上CAD软件,都是支撑软件,如果企业要形成自已的CAD应用系统,必须进行大量二次开发,建立产品设计基础数据库,包括数据技术标准与技术规范、基础技术资料等。 我国机械制造技术的发展趋势 无论是国际还是国内的市场,竞争都是随着发展越来越激烈了。比如机械制造业,国内外已经有很多的企业,甚至是知名度和各方面素质都很高的企业,在这种无情的竞争中,都纷纷的失败,有的被兼并,甚至有的是宣布破产倒闭。另外,网络通讯技术的发展,也同样在带来了巨大商机的同时带来了更大的竞争漩涡,企业与企业之间既是敌对的竞争关系,又是同盟的合作关系。一时间,市场经济好不热闹,热闹到混乱的局面。国内市场和国际市场竞争的激烈化,使得不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,也不得不快速地扩展新市场。但市场激烈的竞争也成为了全球化机械制造业发展的动力,只有不断进步,才能获得更强的生命力,所以我国的机械制造技术不仅仅是要面对国内发展,更要将眼光看得远一点,朝着国际的方向的发展,要清楚地认识到国际的市场才是最终的市场,虽然会困难重重,但实行机械制造技术全球化才是机械制造技术的终极目的。 网络世界的迅速发展以及普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的改革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售等等程序,都可以异地或跨越国界的进行。除此之外,网络通讯技术的快速发展,也加速了技术信息的交流,加强了产品开发的合作和经营管理,可以说网络化推动着企业向既竞争又合作的方向去发展,企业与企业之间完全可以驾驭这种矛盾的关系,可以相互竞争,更可以相互合作。可以说全球化机械制造的第一个技术基础,就是要迅速网络化,只有网络通讯技术才能使得机械制造技术的全球化得以实现,而只有实现了全球化,才能够在激烈的国内外竞争漩涡中站稳脚跟。所谓的虚拟技术,就是在机械制造过程中面向产品的生产过程的相关模拟以及检验。通过这种虚拟化的方法进行检验,检验产品的可加工性、加工方法以及工艺的合理性,这样就可以采用最低的成本进行优化产品的制造工艺,从而保证了产品的质量和生产周期,减少了成本,就等于带来了利润。虚拟化的核心是计算机仿真,是通过仿真的软件来模拟真实系统的,用以保证产品的设计和产品工艺可行性,有效地避免和发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误,把成本真正地降到最低。 自动化。自动化,属于一个动态的概念。目前,自动化的研究主要表现在机械制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等等方面。这样一来,就能简化机械制造的不必要麻烦,也节省了相应的成本,从某一角度来看,是为企业的发展提供了良好发展平台,也是促进企业市场竞争力提高的。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。绿色机械制造,是通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。社会是在不断的快速发展,而在社会快速发展的同时,我们赖以生存的地球的生态环境也开始出了问题,近年来,对于环保的问题呼声非常高,而采用绿色机械制造能够最大限度地减少机械制造对环境的负面影响,这样一来,原材料和能源的利用效率就达到最高,可以说既保证了社会的发展也保护了环境。 总结 机械制造技术,不仅仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点问题。而我国正处于社会经济发展的重要时期,机械制造技术又刚好是我们的薄弱环节,为了跟上发展先进机械制造技术的脚步,我们应该把机械制造放在战略的优先地位,并给予足够的力度支持实施。只有这样,才能尽快地缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中站住脚跟。(本文作者:刘辉 单位:江西煤田地质局二二六地质队) 机械制造技术论文:机械制造工艺和精密加工技术的应用 在社会经济当中,机械制造起着支柱性作用,决定着工业生产、人们生活等诸多方面的发展水平。近些年来,我国机械制造行业发展迅猛,在机械制造工艺与精密加工技术水平方面有了长足进步,对社会经济发展起到了一定促进作用。因此,加强现代机械制造工艺与精密加工技术的研究,将其更好地运用于实际当中,有着重要的现实意义。 1现代机械制造工艺与精密加工技术的特点概述 1.1关联密切的特点 从技术层面来说,现代机械制造工艺与精密加工技术之间存在密切的联系,这种联系体现在许多方面,包括调研与开发产品、产品制造的工艺流程以及产品的加工制造与销售等,贯穿了整个产品制造的过程。在这种密切关联的特点之下,任何一个方面出现问题,都会对产品产生极大的影响,降低产品的性能和质量,因此,在机械设计与制造时,需要充分认识到制造工艺与精密加工的关联性,考虑彼此间的相互影响,提高机械产品的可靠性[1]。 1.2成系统性的特点 在现代机械产品当中,传统的粗加工、技术含量低的产品已经被市场所淘汰,价值不断降低,高精度、高科技的机械产品是现代机械行业的主流产品。现代机械产品优势主要体现在技术含量当中,因此,要想保持机械产品的市场优势,必须加强对产品设计、加工制造等环节技术水平的提升,通过对信息技术、计算机技术、传感技术和自动化技术等先进技术的系统性运用,来提升产品的技术水平,使其保持更强的市场竞争力。 1.3全球化发展特点 在现代经济全球化的环境中,机械产品的竞争已经不再仅仅局限于地区或国家之中,更是一种国际性的竞争,既包括市场的竞争,也包括技术的竞争,在这种白热化的竞争之下,对制造工艺和精密加工技术提出了更高要求,只有保证制造工艺和精密加工技术的先进性,才能使加工制造的机械产品在全球化竞争中赢得一席之地。因此,必须从全球化发展的角度,不断加强对现代机械制造工艺和精密加工技术的投入与研发,提升产品整体的竞争能力,适应全球化发展的需求。 2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用浅析 2.1现代机械制造工艺应用浅析 在现代机械制造工艺中,包括许多方面的内容,比如车、钳、铣和焊等,其中,焊接是应用最为广泛的一种制造工艺,本文就对焊接工艺应用进行浅析: 2.1.1气体保护焊工艺应用 在气体保护焊工艺中,以砌体作为被焊接物体的保护介质,以电弧作为热源,其焊接基本原理为:在焊接过程中,电弧周边会产生气体保护层,该保护层可以有效分隔熔池、电弧与空气,减轻有害气体对焊接造成的不良影响,使电弧的燃烧达到最大程度地利用,提高焊接的质量。在气体保护焊工艺中,应用最为广泛的保护气体是二氧化碳,其优点是容易获取,性价比强,有助于降低机械产品制造的成本[2]。 2.1.2电阻焊工艺应用 电阻焊工艺是分别将电源的正、负极连接到焊接物体上,然后在通电条件下,电流从焊接物中通过时,会引起焊接物接触面与周边发生“店长效应”,进而起到熔化、融合焊接物的效果,实现压力焊接的目标。电阻焊工艺的优点是焊接效率高、焊接效果好、焊接时间短、能够全面机械化操作、噪声或气体污染相对较小等,但也存在一定不足,比如焊接设备投入大、维护成本高以及缺乏有效无损检测手段等。就当前机械加工制造情况而言,电阻焊工艺在一些领域内有着广泛应用,比如家电、汽车和航空航天等。 2.1.3埋弧焊工艺应用 埋弧焊工艺是通过将电弧在焊剂层下燃烧,熔化焊剂层使焊接物与被焊接物连接在一起的一种工艺,根据焊接接入方式的不同,可以分为半自动焊接和自动焊接两种。其中,半自动焊接是通过借助送丝机完成焊丝的送入,然后通过人工将移动电弧送入,增加了人力成本,在现代机械加工制造中应用较少。自动焊接就是指移动电弧和焊丝的送入均通过机械完成,自动完成焊接操作过程,是当前埋弧焊工艺使用的主要方式。以钢筋焊接为例,以电渣压力焊代替半自动埋弧焊后,其生产效率得到提高,焊缝质量更加可靠,且劳动条件也更为良好,半自动埋弧焊被逐渐淘汰也是现代机械制造工艺发展趋势的体现。在埋弧焊工艺使用中,焊剂对焊接质量有着较大的影响,需要做好焊剂的选用;同时,焊剂碱度体现着焊接的应用电流、焊接工艺水平以及钢材级别等技术指标,也需要特别重视焊剂碱度。 2.1.4搅拌摩擦焊工艺应用 搅拌摩擦焊工艺的优点主要是对焊剂、焊丝和焊条以及保护气体等消耗性材料基本没有需求,只要在焊接搅拌头条件下,就可以完成焊接过程,尤其是在铝合金材料的焊接中,在低温焊接条件下,1个焊接搅拌头能够完成800m的焊接要求。搅拌摩擦焊接工艺出现于上世纪90年代初,工艺水平较为成熟,在铁路、船舶、飞机以及车辆等机械制造业中有着广泛应用。 2.1.5螺旋焊工艺应用 螺旋焊工艺需要先连接螺柱与管件或者板件,然后向接触面引入电弧,使的两种物体的接触面熔化在一起,最后在对螺柱进行压力焊接。螺旋焊接有拉弧式和储能式两种,前者主要应用于重工业焊接,后者的熔深小,在薄板焊接方面应用较多。此焊接工艺最大的优点是不会出现漏气漏水等问题,安全性较高,在现代机械制造业中应用也较为普遍。 2.2精密加工技术应用浅析 在现代机械的精密加工技术中,根据其加工方式、特征的不同,可以将其分成多个种类,比如精密切削技术、超精密研磨技术和微细加工技术以及纳米技术等。其中,精密切削技术主要是排除影响机器、工件的各种外界因素,得到符合要求的切削产品,精密切削技术使用的加床要有足够的刚度,且温度上升时也不会出现变形,抗震性能优良,其实现方法有两种,一是提高机床主轴转速,二是通过精密定位、精密控制先进技术的应用[3]。超精密研磨技术主要是为了提高粗糙度限定产品的精密度,此时,传统的研磨、抛光等技术无法满足需求,就必须要借助超精密研磨技术,比如原子级研磨抛光硅片等。 3结语 综上所述,在现代机械制造业中,传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应机械制造业发展的需求,做好现代机械制造工艺和加工技术的研发,将其更好地运用于机械制造当中,对机械制造业的持续、健康发展有着重要意义。 机械制造技术论文:现代机械制造工艺和精密加工技术 1前言 随着社会对现代机械制造业需求的不断变化,也需要对具有现代性特点及技术水平的制造工艺及精密加工技术水平相应提高并符合生产实际需要。在应用该技术的应用范围和深度我国还处于初步发展阶段,应通过进一步加强该技术的应用才能提高其发展水平。 2现代机械制造工艺与精密加工技术 2.1现代机械制造工艺。 现代机械制造工艺主要是从产品设计到应用服务全过程中综合应用制造、信息及现代技术,达到低耗质优及灵活清洁的生产目标,动态多变的市场提高竞争及适应力的制造技术。其工艺范围广泛,也具有较多种类。 (1)气体保护焊接工艺。气体保护焊接工艺主要是充分利用电弧介质应用气体对电弧和焊接区提供必要保护的一种电弧焊。在实际应用中最常采用二氧化碳作为气体介质,可有效降低成本,在实践中广泛应用。技术上具有迅速焊接、操作便捷、焊接过程实现自动化和机械化、几乎不产生熔渣、不具有较大的光辐射等很多优点,但对于设备具有较高的要求,也需要较大的投资成本。 (2)电阻焊工艺。电阻焊工艺主要是在两电极间压紧被焊工件,形成在焊接电流通过的接触表面及附近区域的电阻热升温至塑性或熔化状态,金属键一般都是由分离两表面的金属原子构成,在结合面形成共同晶粒的量比较充足。电阻焊焊接操作便捷、只需较低焊接成本、不需要较长时间加热、易实现自动化机械化并具有较高效率等优点,但也存在一些不足之处,如设备需要较高成本、无损检测方法不具备及难以维修等。 (3)埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是在焊剂层下利用电弧燃烧而实现焊接的一种方法,通常有两种方式——自动和半自动焊接,但因半自动埋弧焊需将焊丝采用手动方法进行递送,目前已很少应用。该技术具有较高的生产率、基稳定的焊接质量、本不产生弧光及较少烟尘等很多优点,使其成为制造管段、压力容器、箱型梁柱等钢结构的首选焊接方法。选择准确焊剂碱度是应用中最关键的,以达到焊材技术要求。 2.2精密加工技术。 精密加工技术主要是指0.1μm~1μm加工精度,0.01μm~0.1μm表面粗糙度的一种先进机械加工技术。砂带消磨、精密切削、研磨、抛光成型磨具等都是应用相对较为成熟的加工技术,纳米技术是近年来逐渐应用的一种最新的精密加工技术。 (1)精密切削技术。精密切削技术在精密加工技术中是一种十分典型的技术,也是在机械制造中最常用的一种切削技术。在应用中应减少使用刀具、机床及工件,使机床提高运转速度,才能提高制造的机械产品质量。 (2)精密研磨技术。在加工制造中,精密研磨技术对于电路板硅片集成具有十分重要的作用,并随科技的不断发展,超精密研磨技术应用目前已逐渐成熟,在机械加工领域也日益表现出良好的发展空间。 (3)纳米技术。该技术是将不同技术学科交叉发展形成的一种产物,结合现代先进工程技术和物理理论,经不断发展研究,已逐渐成熟,解决了硅片上刻字等传统技术难题,其应用发展明显提高了信息存储密度,在机械制造领域具有十分高的应用价值。 2.3现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。 现代机械制造工艺与精密加工技术不只是应用于机械制造领域,也逐渐拓展到冶金、电子等领域,但随着技术逐渐发展并呈现更新换代的形势,现代机械制造工艺与精密加工技术也将发展的更快更好,而社会也逐渐增加对机械产品的需求并提出更高的质量要求,在某种程度上也将推动现代机械制造工艺与精密加工技术的发展日渐成熟。我国工业化进程不断加快,现代机械制造工艺与精密加工技术也不断扩大应用需求,深入开展相关技术的研究工作,促进技术快速发展,对于加快工业化进程和促进社会进步发挥了十分积极地作用。 3现代机械制造工艺与精密加工技术特点 3.1全过程关联性。 在制造过程中都应用现代机械制造工艺,自研发机械产品阶段就开始应用,并涉及设计产品、制造加工及应用销售等众多环节。内在的联系性在各个环节中的技术都有所体现,也正是存在如此的关联性,所以各环节产生技术问题,都会影响到下个环节甚至是整个技术应用过程。在制造过程中,现代机械制造企业应全面掌握现代机械制造工艺以及精密加工技术之间存在的关联性,并将这几种技术相结合应用于整个机械制造过程。 3.2技术种类系统多样性。 上述几种技术之间在种类上存在计算机、信息、自动化以及系统化管理等技术的多样性和系统性。各种技术不能单独进行应用,大部分时间都应用的比较综合,在设计、制造、加工及销售机械产品等各个环节中贯穿这一多样性和系统性的应用。 3.3技术应用全球性。 在技术应用过程中,加入世贸组织后我国在经济及技术领域都逐渐接近世界的发展,经济全球化背景为促进相应技术的发展提供了巨大动力,但这也对我国科技发展和技术进步创造了难得的发展机遇。在目前技术竞争比较激烈的显示情况下,应积极努力不断提高现代机械制造工艺与精密加工技术水平,在制造机械技术方面逐步缩小与世界先进水平之间存在的差距,进而在激烈的市场竞争中不断提高竞争力。 结语 总之,通过以上分析,在机械制造业及工业化发展进程中,现代机械制造工艺与精密加工技术具有举足轻重的地位,关键在于深入应用现代机械制造工艺并扩大应用范围。而基于此更应提高对现代机械制造工艺与精密加工技术的重视程度,并不断改进创新该技术,使其为现代机械制造与加工行业的发展更好地服务。 机械制造技术论文:机械制造技术基础课程教学改革的研讨 分析机械制造技术基础课程的教学现状,针对教学中存在的问题和该课程的教学特点,探讨机械制造技术基础的教学改革方法,以期促进机械制造技术基础课程教学质量的提高。 机械制造技术基础是高等本科教育中机械类及近机类专业的一门重要专业基础课程,是一门讲述有关机械产品制造过程的综合性技术课程。在本校的相关专业教学大纲中规定该课程的教学内容由工程材料及成形技术和机械制造技术两大部分构成:工程材料及成形技术部分讲述现代工业常用材料(金属、高聚物、陶瓷、复合材料等)和热加工工艺基础(铸造、锻造、焊接、粉末冶金、热处理等)的相关知识;机械制造技术部分讲述机械加工工艺基础的相关知识。课程的教学目的是通过本课程的学习,要求学生能总体地了解和把握机械制造活动,掌握金属切削过程基本规律和机械加工的基本知识,能合理选择材料、毛坯制备、机械加工方法,具有产品质量、公差与配合的基本知识,初步具有解决生产现场工艺问题,决策制造模式方面的能力。 1 机械制造技术基础的教学现状 机械制造技术基础是一门传统的课程,多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法,教学质量也得到一定的提高和改善,但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点,还存在一些问题。 1.1 教学手段的不正确使用 随着科学技术的发展,许多先进的教学手段进入课堂教学,如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简,化难为易,由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材,提高教学速度和质量。目前,教学过程中存在两种极端情况:一种是有些教师,特别是经验较少的青年教师,在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具,如把所有内容都打进PPT,上课过分依赖PPT,以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥,认为他们的应用会分散学生的注意力,仍然采用传统的教学方式,即讲授+板书,这样一来教学过程显得过分呆板,课堂气氛不活跃,很多抽象的东西如机床的结构、加工过程等使学生难以理解,渐渐失去学习的热情。 1.2 实验与金工实习时间安排不合理,不足以理论联系实践 机械制造技术基础这门课是一门与实践密切相关的专业基础课,材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等,学生必须结合大量实践经验才能更好地理解,很多操作步骤和原理听起来很费解,但只要到车间或现场看一眼就不难明白。已有的教学模式将理论和实践在时空上分离,先将理论全部学完再实践,或先实践完再进行理论学习。缺少工程实践的理论教学,由于学生缺少感性认识而变得十分难解,处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[1]。 1.3 考核方式欠合理 目前机械制造技术基础这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行,如此一来,学生在学习过程中单纯地追求卷面分数,与考试相关的内容就重视,与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课,连书本都不翻,凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来,学生考完这门课后,什么也没学到,什么也没得到。 1.4 教学内容相对陈旧 机械制造技术基础的教学内容主要涉及传统知识的介绍,缺乏先进性和时代感,导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想[2]。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要,仍难以取得较好的教学效果。 针对机械制造技术基础课程教学中存在的问题,为了激发学生对本课程的学习兴趣,提高教学质量,提出教改措施。 2.1 有效地选用灵活多变的教学方法 为了保证课程教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段。例如,讲解一些机床结构、刀具夹具结构等知识时,仅靠教师的理论讲述无法使学生完全理解,通过采用直观教学、现场教学和电化教学等手段,利用实验室的机械装备,可在短时间解决黑板上难讲透的问题[3]。此外,还可以通过交互式、讨论式、研究式和启发式教学方法,营造师生互动的教学环境,增强学生的学习积极性和学习热情[4]。 2.2 充分发挥实践在教学过程中的作用 机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。实践效果对教学质量的好坏起到重要的作用。根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,使学生的参与意识和工程能力大为增强,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能提高解决工程实际问题的能力。 2.3 采用合理考核方式 高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地受迫学习,而是自觉、勤奋、紧张地学习,真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核,从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。 2.4 强化教学内容和专业发展的动态结合 科学技术日新月异,新的机械制造方法不断涌现。要提高学生的学习兴趣,在备课时教师宜结合具体教学内容,及时收集学科最新的发展态势,介绍一些与之相关的最新的材料、成形、制造等方面的相关知识,使学生在感受到现代先进制造技术的同时理解学习传统知识的重要性,增加对这门课的学习兴趣。此外,还可以让学生在课后自己收集感兴趣的前沿科技,培养自学能力。 2.5 加强师资队伍建设 要实现良好的教学目标,过硬的师资队伍是关键。机械制造技术基础的课程性决定了该课程的教师不仅要具有扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理论与生产结合的综合能力。许 多教师,虽然理论知识丰富,但实际生产经验不足,动手操作能力有所欠缺,呈现出“纸上谈兵”的局面。因此,在建设师资队伍过程中,通过合理安排培训内容和时间、参加项目开发等方式,加强他们综合能力的提高[5]。 3 结束语 提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。机械制造技术基础教学应围绕教学目的,针对教学特点,从教学内容、教学模式、教学手段及考核方式等多方面努力实施改革,才能增强教学效果,使学生满足社会对他们的要求。 机械制造技术论文:机械制造中自动化技术的应用 21世纪是知识的世纪,人们对科学技术是第一生产力深信不疑。很多的领域中都有自动化技术的应用,在机械制造业中更是发挥着不可替代的作用,不仅降低生产材料,提高生产效率,还进一步的提高了产品的质量,让国内的机械制造业进一步的发展壮大。在这样的背景下,笔者系统的介绍了在机械制造上自动化技术的运用,并阐述了其发展的趋势。 1自动化与机械自动化技术 对自动化理念来讲是动态的,也就意味着它的发展之路是动态的。过去,人们把用机械代替人工操作称为自动化,在机械代替人工操作的过程中并不需要人工的参与就可以对所有事项进行处理。然而,如今科学技术得到快速的发展,电子技术层出不穷,信息技术也发展到非常先进的地步,人们对自动化也慢慢的改变了认识,有了更深层次的理解:认为通过机械不仅可以代替人工手动工作,在一定程度上还可以发挥人脑的作用。 2自动化技术在机械制造中的具体应用 2.1集成化应用 如今,机械制造领域使用的计算机技术、微电子技术、自动化技术越来越多。很多新的技术在不断地出现,如计算机辅助设计技术、数控加工技术等等。为了实现不同层次的集成制造系统体系的结构,相对方便的办法就是系统对各种技术进行集成。在机械制造中使用自动化技术的主要理论是系统工程理论,在这种理论有效的指导下,再加上信息技术对制造流程的优化,促进适度自动化,再辅以计算机数据库系统和信息网络,让机械制造企业的各种要素和管理活动变成一个整体,让人作为机械制造的中心,让柔性化生产得以实现。集成使用信息化技术,让产品的质量不断地提高,研发新产品的成本也会不断地下降,同时还符合了可持续发挥理论。 2.2柔性自动化的应用 如今,现代机械制造业的发展在不断地深入,在企业的应变能力、快速响应客户需求的能力等问题上提出了更高的要求,那么企业就需要对市场的需求加大研究,同时让技术的更新满足市场的需求,根据外部条件的变化,合理的调整产品的生产结构和生产的种类,那么柔性自动化技术的使用就显得特别重要。所谓的柔性技术就是在生产得到保证的前提下,优化人机界面并不断地对信息管理系统进行完善,让计算机管理可以带来的好处尽可能的发挥出来。在柔性自动化系统里,普通设备和自动化设备会一同出现,在工作的某个环节也可以让人为干预,大大地提高了抗外界变化的能力,让其更加的适应实际的生产情况。不言而喻,生产的产品就会很好的对市场的需求进行满足。不仅如此,柔性制造系统还会和柔性自动加工系统很好的衔接在一起,让生产机械、机械设备、机械制造之间的关系更加的深入,让机械制造自动化水平大大的提高。 2.3智能化应用 在机械制造中把智能化应用于自动化生产中,是智能技术、自动化技术、机械制造技术等相互渗透交织的结果,让综合智能系统的应用技术慢慢的形成,是人类的智力和机械共同构建的一个智能一体化系统。可以把智能活动融入机械制造中。所以,人工智能技术与机械制造技术有效地结合在一起就形成了智能机械制造技术,在制造系统中的各个方面加入人工智能技术,可以实现自动化机械制造过程的监测,对出现的问题进行诊断和预防,并不断地改善该系统。 3自动化技术在我国机械制造中的发展前景 我国经济能否进一步的提升,中华民族伟大复兴的愿望能否实现和机械制造行业的发展有很大的联系。不可否认,当前国内的自动化水平和国外发达国家相比还有较大的差距,因此,更快、更好地发展自动化技术是当务之急,但是我们要杜绝大量引进和盲目复制国外的相关技术。在机械制造中使用自动化技术也有很长一段时间了,国内在这方面还处于初始阶段。但是相信经过一段时间的发展,国内自动化技术在机械制造业中会得到大范围的应用。对机械制造企业来讲,我们要以国家经济发展的需要为导向,让企业的生产满足世界发展的要求和社会生活的需求,对国外的先进技术本着认真、虚心的态度不断的学习和研究,以先进的技术为参考,确保国内机械自动化技术持续健康的发展,以便于为社会创造更大的经济效益,让机械自动化的目标得以全面的实现,让我国机械自动化技术的核心竞争力不断地增强。 4结语 总而言之,随着自动化技术的不断发展,将会越来越广泛的在机械制造业中使用,对中国机械自动化的发展具有很好的促进作用。所以,我们不能盲目的对国外的技术进行吸引,要取其精华、去其糟粕,并建立技术的基础,以较高的目标和要求不断地发展国内的技术,让国内的机械自动化技术快速健康的发展,为我国经济的繁荣再立新功。
机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关系探讨 [摘 要]在我们国家,机械工程和自动化学科的研究主要是研究的机电产品的设计与自造和控制的学科。伴随着我们国家的该科开放的进行,同时还有国内外的经济的交流不断频繁,这样同国际的交流也就变得越来容易。在中国,有着广泛的土地和廉价的劳动了,国内外的许多制造业工厂都来中国进行投资建厂,工业发展之后如雨后春笋纷纷建立起来,这就带动了我们国家的机械制造和自动化的发展,怎样很好的协调之间的关系,为了探讨两者的关系,在实践中吧机械工程和自动化进行有机的结合起来,这样就能很好的促进我们国家的经济发展。 [摘 要]机械工程;自动化;机械制造 在进行机械制造的过程中,总会遇到与自动化相关的内容,是因为接卸工程和自动化是具有内在关系的两个学科,在这个过程中,机械工程涉及到很多的领域,像是各种各样的领域中都会遇到机械制造,机械制造业为我们国家的农业、工业和交通运输业、能源开采等各行各业都会用到机械技术的支持,只有很好的机械技术,才能为了各行各业的发展提供优良的技术支持,同时还会使各行业的工作效率得到十足的发展,不断提高工作效率,推进我们国家的经济发展。自动化是通过更改传统的技术理念,进行机械技术代替传统的手工技术,通过依靠先进的技术手段,用机器代替手工进行工作,这样不仅节省了大量的人力,同时还会提高了生产效率和安全生产。通过将机械工程和自动化技术进行相互的结合,对提高劳动的生产效率,保障安全的生产提供了强有力的支持,同时在一些高危职业上有很强的积极意义。 1 机械工程与自动化的内涵 1.1 机械工程的内涵 在中国,要用到很多的机械制造工程,只有通过一些机械的制造才能进行一些工作。机械工程是一个与社会各行各业都有着很多联系的一个学科,通过进行相互的联系进行机械的制造。在进行机械设备的生产过程中,依据各种不同的功能进行划分很多的机械。像是各种粉碎性的机械、动力性的机械,原材料的搬运和交通运输机械设备。在这些设备中,都是与机械工程紧密相关的设备。同时按照其他的情况进行分类的话,比如进行服务的门类进行分类的情况,可以分为农业的机械、工业的机械制造和交通运输的机械。在进行机械制造和研发设计,同时使用的过程中需要到不同的阶段,在这个过程中,机械工程会分成若干个相互哦诶和和连接的不同体系。像是机械的研发和制造,同时还要伴随着维修工作的进行,在此过程汇总,各学科进行彼此补充和交叉重叠,形成了相互渗透和促进的科学群进行发展,形成了一个相互交叉发展的科学体系。随着我们国家经济的发展,机械工程的作用越来越重要,变成了支持国名经济发展的基础性行业,同时伴随着科学技术的迅猛发展,机械工程技术会朝着更加成熟的方向进行发展。相信在不久的将来,我们国家的机械工程会得到很好的发展与进步。 1.2 自动化的内涵 所谓的自动化就是指的是在进行生产过程中,依靠各种各样的机械记性设定程序或者预先各种各样的指令,让机械进行自动完成一份工作,同时在这个过程中所要要道很少的人力进行人为的干预工作。在进行工作的时候,自动化产生的目的就是在进行简化日益复杂的机械操作过程中,像是各样的现代汽车的制造和轮船的制造过程中,都会用到自动化进行简化操作。现代化的技术和产品的研发过程中使用自动化学科,通过对自动化学科的不断完善,加之在进行电子学和应用数学等学科的交叉进行工作,都会通过自动化进行。在自动化的应用中,很多企业的生产过程都是从原料的采购和生产加工过程中,都会实现了半自动和全自动化的进行,自动化技术广泛应用到社会生产的各个层面,不仅仅在各样的制造业上,同时还涵盖了科研和国防军工业等领域,推动了我们国家的经济的快速的发展。 2 机械工程和自动化的关系 现如今伴随着我们国家经济的快速发展,对生产效率提出了更为高效的要求,这就使得机械工程的自动化技术之间的关系变得越来密切。在进行机械生产领域进行自动化的过程,会使得机械工业的生产和技术会向着机械自动化的方向进行发展。同时还会向着机械自动化生产程序的发展中进行迈进。在国外会通过对自动化程序进行设置,会进行一套生产单元标准,通过这个过程进行提高生产工艺的水平,在设计的结构上实现自动化进行安装,促进集成化和自动化的建立和发展。通过这个技术的发展,可以进行自动化发展模式的大量推进,这样就会节约大量的劳动力,使自动化技术进行生产,提高了工程质量和节约资金,提高资源的利用率。 3 发展机械工程与自动化关系的方法 在现代社会的不断发展和进步中,特别是电子计算机的发展,就使得电子技术和机械工程进行很好的结合开来,现代电脑的使用就为了机械自动化发展提供了强有力的技术支持。虽然这个成为了一个发展趋势,但是我们国家的机械工程和自动化技术在机电一体化过程中,存在了很多的落后型,这样就会影响了机械工程生产的质量。为了实现机械工程和自动化的有效结合过程,需要到各类的优质软件和硬件的相互结合和发展。特别是在软件发展层面,要想实现生产无人化、自动化,首先应该推进集成化综合软件和分级计算机操控系统的综合发展。 在巩固机械工程和自动化关系, 促进两者和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展策 略, 重视理论研究, 全面探究现代控 制理论与系统工程在机械工程领域的实际应用 。同时还要加强重点关键技术的研究工作,充分结合现代化发展过程中对机械自动化发展的要求,探究现代电子计算机操控技术等的相关技术的发展,除此之外,还要探究各种多用途的自动化装置的使用,开发各类计算机操控系统的使用等工作的进行。 结束语 在进行机械制造时候,要协同机械工程的发展,机械工程行业既是服务部门也是生产部门,同时还是我们国家国民经济的一项支柱产业,各类机械制造业的发展需要不断提高自身的技术的革新过程,提升自己的核心竞争力,同时还要不断提升自己产品的技术含量,将机械工程和自动化相互进行结合,有利于技术发挥出应有的优势,这样就会大量节省人员的工作量,提升自己的质量和生产效率,适应世代的发展。为我们国家的经济发展起到应有的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅析机械工程自动化技术的相关问题与措施 摘 要:本文结合自身工作经验,针对机械工程自动化技术的一些问题进行阐述,并提出了相应的措施,望同行参考指正。 关键词:机械工程;自动化技术;问题;措施 1 自动化技术在机械工程中应用的重要意义 1.1 自动化技术本身是一种高新技术,融入到机械工程当中能够使企业的生产工艺发生很大的变化,可提高企业生产的整体运行效率。 1.2 在机械工程中,生产加工是重要的操作环节,而自动化技术主要就是给生产加工提供便捷,给企业带来更多的经济效益。 1.3 增强企业的市场竞争力。在机械工程中,应用自动化技术调控整个生产流程,能够很好地保证生产成本和质量,从而在很大程度上缩短生产周期。目前,自动化技术在机械工程中的应用已经取得了明显的效果,随着社会的不断进步,其必然会普及到各行各业当中。 2机械工程自动化技术的现状及问题 2.1 机械工程自动化技术的现状 我国的机械自动化在自动化技术方面,还处于单子自动化、刚性自动化阶段。而工业发达国家自动化技术方面普遍实现了智能化、柔性化和集成化;在机械自动化的生产管理方面,我国的大多数企业依然采用传统的管理模式,而工业发达国家已经实现了计算机管理,并且在工业组织与管理生产模式方面不断进行着创新和升级;在人才管理方面,没有好的、适宜的人才管理机制,理论人才过多,不够全面性;在机械设计方面,我国还没有做到及时更新,设计水平也没有很大的提升;在工艺水平方面,我国的数控加工技术还多停留在精细加工等初级阶段,在复合加工手段的采用上尚未真正掌握,仍处于追赶阶段。 2.2 机械工程自动化技术存在的问题 自动化技术在我国的机械工程中存在着一些问题,例如缺乏相关技术人才,自动化技术相对落后,自动化技术的应用范围不够宽广等等。人才是发展进步的关键,我国大多数人只有知识理论而没有实践经验技术,对人才的管理培养不够合理、全面。要结合理论和实践经验,不断研究创新,才能提高实际自动化技术。自动化技术的进步将会大大推动我国现代机械制造产业的发展和进步,但是我国的自动化技术尤其是数控系统是传统的封闭式体系结构,必须提高水平,改变落后的状况我国的自动化技术应用的领域还不够广泛,缺乏自动化技术的科研投入和制定自动化技术的管理策略。 3 改善机械工程自动化技术的措施 3.1 注重高科技人才培养促进发展 通过自动化的道路发展来促进我国机械工程的发展,因此这就需要按照相应的机械自动化方向来实施教学提升,将人才发展放在第一位,培养一批具有时代特色的创新型人才,从基础教育做起,国家出台相应的政策,积极鼓励学校培养自动化科技人才,不论是才技术理论还是从实践上都应该对其进行加强。从发展的角度为我国企业输送合理的人才,通过教育制度的改革以及国家政策的支持,势必能够获得良好的成功,为我国机械工程自动化的发展打下人才基础。 3.2 合理运用机械自动化技术分析 根据目前我国的机械生产技术的发展,我国仍然是处在了自动化发展的初级阶段,因此在当前情况下,正在全面的发展科技信息技术,对于自动化技术的使用显得非常合理,在使用过程中要考虑到发展的需求,以及自动化工艺的成熟度,以此来加强对整体自动化技术的管理。对于自动化技术的使用,要从现实出发,考虑其使用的可行性和安全性,而且在使用过程中要注重对机械工程设备,工艺操作的程序进行合理的配置,以此来实现自动化的合理执行,否则一旦使用不当那么就会产生严重的后果。 3.3 提升自主创新能力,创造自主知识产权。 我国消化吸收国外柔性制造系统(Pseudo-FMS),是要确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化,尽可能建立较为完善的信息系统,充分发展计算机管理的效益。系统中先进的自动化装备和普通设备并存,系统的某些环节允许人工干预。我国目前在消化呼吸、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,要努力做到从我国机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术的开发研究,以适用为前提,急需什么就解决什么,取得实践经验再推广应用。 3.4 加强与国外的专业交流 中国有一句古话,活到老,学到老。机械工程及自动化方面的人才培养模式也应该是这样。时代是在不断的发展的,社会也是在不断地进步,如果机械工程行业没有跟着时代的发展的发展,跟着社会的进步而进步的话,那么,今天的所谓的机械工程及自动化技术,如果还是停留在原始社会时期的刀耕火种的水平,所制造出来的工具,还是简单的石斧、石具等工具,这是十分荒谬可笑的,因此,就必须要关注机械工程及自动化的科学合理发展。而对机械工程及自动化的人才培养来说,从事机械工程及自动化的相关研究的人员必须时刻关注时展和社会发展的新成果,不仅要继往开来,学习古今中外的优秀经验,更要处在能主动学习的状态下,对最新的科技研究成果有着敏锐的嗅觉,及时学习最新的科学技术水平,促进自身的发展。特别是欧美国家的机械工程自动化技术发展水平向来都是比较先进的。机械工程及自动化的可持续发展,必须要对其进行溯源追踪,把视野放到海外去。早在一千年前,宋朝的大学者朱熹就提出过:“问渠那得清如许,为有源头活水来”。任何一个领域,如果不实行走出去战略,就会如同闻一多笔下的死水一样,毫无生气,只有等着发臭和被人遗忘,根本不可能获得实际的发展。机械工程及自动化也一样,要想得到充分的技术发展,最有效的一个方法是进行行业内部的人员交流,众人拾柴火焰高,集思广益的结果,必然会带来极大的经济效益和社会效益,行业本身也能得到真正的发展。定期进行走出去战略,积极进行交流和互动,整个行业就是源源不断的活水,永远不会流于固步自封与停滞不前。在有着充分条件的高等院校,走出去的战略思想更体现在走出国门,与国际接轨,学习国际上的先进机械工程及自动化水平。 3.5 注重自动化技术的发展趋势及前景 坚持走自动化技术的发展道路,对于机械自动化技术的发展至关重要。目前,机械制造自动化技术的发展向朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。数字化是先进制造技术发展的核心,是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果,这将是机械自动化技术发展的必由之路。随着人们对人类与环境之间的关系这一问题认识的逐渐加深,实现人类与环境之间的协调、可持续发展是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展也同样要遵循这一原则,实现绿色化发展之路。近20年来,制造系统正在由原来的能量驱动型转变为信息驱动型,这就需要制造系统不但要具备一定的柔性,同时还要表现出一定的智能,实现在对大量复杂信息处理的同时,能够自主进行选择与处理这既是现代科学技术发展的必然结果,也是人类社会进步的重要标志。 4 结束语 机械自动化生产是一个长期的目标,因此在加强自动化生产建设的过程中,要从根本出发来加强整个机械工程自动化的实施,以不断提升我国的机械自动化制造作为其技术发展的目标,将我国的机械工程的自动化生产推向一个新的世界高度。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 摘 要:PLC即可编程程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是建立在微型计算机的基础上的工业自动控制装置。PLC以其独特的体积小、应用性高、工作效率高等优势,如今已经被广泛应用在机械制造、食品生产与检测、重工业等多个领域。本文首先对于PLC技术的具体含义以及应用价值进行简单的介绍,然后针对PLC技术在机械工程与自动化的多个具体环境中的工作模式以及作用展开较为详细的分析及阐明,为提升PLC技术对于机械工程与自动化的贡献价值奠定基础。 关键词:机械工程;自动化;PLC技术;介绍;应用 0 引言 工业产值作为世界经济的重要贡献者,推进工业的发展对于世界经济水平的提升以及社会的进步均有重要的意义。伴随着工业化进程的脚步,社会对于机械工程的可控性以及自动化技术的应用价值提出了更高的要求,人们急需一种兼顾实用性、可靠性、灵活性的应用技术来推进机械自动化领域乃至社会各个领域的革新。届时,PLC技术应运而生。 PLC技术是一种将机器或装置的运转与数字运算进行有机结合的控制性器件,是站在传统继电器技术的基础之上糅合互联网、自动化等现代科技形成的创新型技术。在现代社会,PLC技术以及被广泛地应用在各行各业,影响着人们的工作方式以及日常生活。认识PLC技术,了解PLC技术在机械工程与自动化中的实际工作模式,对于我国工业的进步以及生产力的提高有着重要的战略价值。 1 PLC技术的实用价值与优势 时代的发展推动了工业前进的步伐,随着现代社会劳动力成本的节节攀升以及智力资源的日渐珍贵,工业生产上精简人力资源的消耗、扩大机械化程度的趋势已成必然,给机械工程以及自动化技术提出了更高的要求。PLC技术作为现代工业普遍应用的控制型器件,不仅体积小巧、易于安装、具有广泛通用性。而且用户可以通过编写程序轻松实现个性化控制方式,很大程度上提高机械装置以及自动化技术的灵活性以适用性。不仅如此,PLC还有提供多方面强大功能支持,同时兼具高性价比、高可靠性以及低功耗等等优点,已经成为了自动化控制的核心技术,成为了我国构建自动化控制技术自主知识产权、推进机械工程与自动化发展进程的主要操作对象。 PLC技术的应用涉及生产管理、生产监控、顺序控制等方面,多个操作体系的协调与配合需要实现PLC处理器核心与控制设备之间及时沟通。互联网的高速发展为其提供了通讯技术支持,而PLC技术抗干扰能力强、可靠性高的特点则为准确通信提供了安全保障。甚至可以预测,在今后社会发展中,PLC技术将与机器人、CAD共同组成主流基础管理设备体系。接下来将从三个方面具体介绍PLC技术特点: 1.1 操作简单 通用性高 现在,绝大多数PLC均支持程序语言互译,用户无需专门学习某一中语言,仅需运用自己常用语言编写代码后,用器件自带的翻译功能进行语言的转换即可实现对PLC的编程,降低编程语言门槛。并且PLC的安装及调试简单,外部接线较少,促使简化实际操作系统结构,进而缩短系统运行的周期,工作效率得到改善。 除此之外,为了提高PLC实用价值,全球PLC均统一使用国际标准通信协议,给不同厂家生产的PLC之间的互换提供了可能,也给PLC的调试提供了方便,极大程度地提高了PLC产品的通信开放度。 1.2 体积小 能耗少 PLC装置是集成电子线路技术的重要应用体现,安装尺寸通常均在10cm以下,重量更是不足150g,为机电一体化提供了实现基础。同时在实际使用中PLC的消耗功率一般只有个位数,为节省能耗做出了贡献。 1.3 抗干扰能力强 在实际应用中,目前广泛应用于PLC中并且符合国家标准的AS一工总线、 Profibus总线以及Device Net总现场总线与PLC界面之间通常保持良好契合度,为准确通信提供了保障。另外PLC装置采用抗干扰的电路排布与制造工艺,保证在工作过程中抵御电磁、电路的干扰,具有较高的可靠性,为PLC系统之间有效通信的展开提供了有效保障。现在的PLC装置甚至采用了多重抗干扰技术,哪怕是置于极端恶劣环境,它也能够正常工作。 2 PLC技术在机械工程与自动化中的应用 2.1 远程通信控制与系统控制中PLC技术的应用 在现代通用的机械自动化控制系统中,其他继续结构的控制工作通常是由PLC技术实现完成的。不仅如此,随着科技的不断创新与进步,PLC技术还被积极地运用于自动化系统本身,根据指令完成纠正系统逻辑错误以及排查系统故障等工作,为系统的正常运转提供了有力保障。在实际的工业自动化生产过程中,应用PLC技术的自动化系统会对机器操作的每一步骤展开监控,并在步骤完成后根据完成情况返回累积误差值,当累计误差值超过系统设置的误差允许上限时,表示此时设备运转出现异常,同时该自动化系统也会出现逻辑紊乱,无法继续运转。此时PLC控制系统将自动对逻辑发生混乱的原因进行逐一排查,诊断出问题后立马发出报警通知到用户。PLC的高通信开放度为不同系统的PLC提供通信交流的可能。在保证互联网模块以及信息传输界面正常工作的前提之下即可实现PLC控制系统的远程监控。 2.2 逻辑运算中PLC技术的应用 数字运算是PLC技术的重要组成部分。在自动化控制系统中,PLC主要使用数据处理与逻辑运算这两种计算方法。实现诸如数据运算、数据筛选、数据整理以及二进制开关等等功能。运用PLC技术,可以简单高效地完成大量数据的分析、排查、整理,极大地提高了提取结论、对比优化的工作效率。例如现在许多的食品制造企业、电子生产企业甚至交通监管部门,都是运用PLC技术实现对于实时数据的监控。除此之外,PLC还可以充当二进制开关,有效提高软接触点数目,促进自动化系统的优化。 在资源消耗方面,相比较传统继电器,PLC的能耗极低,符合资源节约型社会理念。高机械化系统帮企业节省了人力资源的投入,在劳动力成本激增的今天具有重要价值。在流水线工作模式中,自动化PLC控制系统可以直接运用PLC的二进制开关功能,通过1与0的互变实现由一个工作流程到下一工作流程的转变,避免了另外安装检验装置,简化系统提高工作效率的同时也给企业节省了投入成本。 2.3 生产系统自动化控制中PLC技术的应用 应用PLC技术控制自动化系统指的是系统中的主机、通信、顺序控制、位置控制、参数设置等等工业自动化生产模块均是在PLC技术的控制之下开展工作的。在实际的生产过程中, 用户可以结合企业实际生产环境以及生产的具体需求,根据实际生产过程中具体化的操作对象以及监控对象特点,合理改造PLC控制指令,优化PLV控制模块的组合模式。在尽力减少模块数目以及优化工作结构的条件下,实现对于生产进程的多元化有效控制以及生产自动化系统的正常运转。 运用PLC控制系统中模拟参数控制模块指的是通过具体指令的输入,使用PLC技术监控生产过程中某变量的变化,若变量达到一定条件PLC则控制相关机器或装置进行一定操作,直至监控变量没有达到条件为止。例如饮水机的热水装置就是通过监测热水槽中的水温,如果水温低于100℃就显示红灯,并控制加热电路正常工作,及时对热水槽里的水进行加热。在这一过程中PLC需要对水温变化进行实时监控,是一个过程化控制。截止到目前为止,世界上绝大多数国家均已实现运用PLC技术完成机械工程和自动化设备的监测与控制,PLC技术的应用不仅推动了工业自动化的发展,还为企业经济效益的提高,乃至社会经济水平的提升做出了重要的贡献。除此之外,PLC技术还被积极地运用在了食品、服务、电子、冶金等轻重工业领域,改变了传统生产制造模式,影响着国民的工作与生活。甚至直到现在,PLC的作用领域与影响力仍在不断高涨。 3 总结 我们的社会已经步入了高速发展的信息化时代,随着工业化进程的推进,机械工程及自动化水平已经成为评估国家工业发展的重要依据,对于衡量国家综合实力以及未来发展趋势有着举足轻重的影响。PLC技术作为机械自动化控制的主要支持,对其进行主动的改良与创新对于工业的发展以及经济社会的进步有着重要的意义。本文以PLC的价值以及优势作为切入点,对于PLC技术在机械工程与自动化中的应用开展探究,为全面推广PLC技术提供了有力支持。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 关键词:机械工程;专业建设;优化探究 随着我国社会经济的不断发展,我国对机械工程以及自动化专业的人才需求量逐渐增加,并对中职培养机械工程及自动化专业人才提出了更高的要求,需要中职不断完善教学方法,丰富教学内容,提高教学质量,运用先进的教学手段为社会培养高水平的机械工程及自动化专业人才,让该专业的学生满足企业的要求,进而推动社会的发展。 1 应用先进的教学模式 企业对机械工程及自动化专业人才要求较高,需要中职学生具有较高的专业能力。因此,中职学校应重视该专业人才的培养,利用先进的教学模式进行课程设置,科学设置课程进度,完善课程内容,不断地加深学生对基础知识的理解,保证学生能够有效地掌握相关理论知识。与此同时,教师进行机械工程以及自动化专业教学时,应重视并培养学生相关知识的应用能力,培养学生的创新能力、思维能力、实践能力,使学生能够有效利用基础知识来解决实际问题。中职学校应用先进的教学模式时,应根据机械工程以及自动化专业特点,科学设置教学课程,将专业课程进行分类。中职学校可根据专业的侧重点不同,设置不同的课程,为社会培养管理型、制造型和设计型等类型的人才。同时,中职学校应重视机械工程以及自动化社会实际应用情况,根据机械工程市场变化情况,对该专业的课程进行调整,分析社会对机械工程以及自动化专业人才要求的重点,研究社会新出现的知识和相关技术,让学生及时掌握该专业知识的应用动态情况,以适应社会的需求。中职学校设置专业课程时,应重视新知识和新技术,并将这些知识融入到教学中,丰富教学内容,保证机械工程以及自动化专业的先进性。 2 建立实践教学系统 机械工程以及自动化专业具有很强的实践性,而建立实践教学系统能够有效培养学生应用专业知识的能力,强化学生的工程意识,使学生的创新能力、技术应用能力得到培养。中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应科学分配理论课程与实践课程,让学生在牢固掌握专业理论知识的同时具备较强的知识应用能力。建立实践教学系统时,应加大对实验设施和实习项目的投入,加强与企业的沟通与交流,建立实习基地,为实践教学的开展奠定基础。教师进行机械工程以及自动化专业的实践教学时,应重视学生实践能力、创新能力、思维能力等能力的培养,重视与学生之间的互动,掌握学生学习的动态,引导学生自主学习,进而充分发挥实践教学的作用。 3 建立系统性的教学体系 机械工程以及自动化专业知识较多,且社会对该专业人才的实际要求较高,不仅需要该专业人才具有较丰富的理论知识,还需要具备过硬的操作技能。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化的市场需求,结合学生的职业发展和国内外该专业的教学经验,建立系统性的教学体系。教师开展机械工程以及自动化教学时,可以在初期将教学重点放在理论知识和基本技能方面,让学生牢固掌握机械工程以及自动化的基础知识,在中、后期,将教学重点放在专业知识的巩固和实际应用方面,提高学生的专业水平,使学生综合应用专业知识的能力得到提高。且中职学校应制定教学目标,科学设置教学大纲,并合理规划教学进度,为机械工程以及自动化专业教学质量的提高奠定基础。 4 建设专业的师资队伍 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,需要专业水平较高、经验丰富的教师进行教学。因此,中职学校应建设专业的师资队伍,充分发挥机械工程以及自动化教师的专业性,不断提高学校专业教师的素质,优化该专业教师的结构,以推动该专业的发展,为社会培养合格的机械工程以及自动化专业人才。中职学校建设专业的师资队伍时,应根据机械工程以及自动化专业特点和学生的发展需求进行。中职学校应开展各项进修项目,让本校的教师到具备先进知识和技术的单位进行学习,使教师的素质和专业水平均得到提高,且不断提高学校教师的科研、创新能力,为全面提高教学质量打下基础。中职学校应科学建立教师管理制度,重视年轻教师的发展,让教学经验丰富的教师帮助年轻教师,并培养教师不断学习的习惯,使学校教师的整体教学水平不断地得到提升。 5 建设人才培养质量保障体系 中职学校培养机械工程以及自动化专业人才时,应鼓励教师积极完善该专业的教学内容和教学模式,强化教师的服务意识,支持教师积极进行该专业内容的科学研究,提高该专业的技术水平,丰富该专业的教学内容。中职学校应建设人才培养质量保障体系,根据机械工程以及自动化专业的教学特点,结合该专业的市场需求,科学制定教学目标,合理进行课程规划,并设置教学管理制度和教学评价制度,保障机械工程以及自动化专业人才的培养。且中职学校应积极应用实验教学模式,增加机械工程以及自动化实验室建设,为机械工程以及自动化专业的教学质量提供保障。 6 结束语 随着我国社会的不断进步,社会需要机械工程以及自动化专业人才的数量逐渐增多,而中职作为培养机械工程以及自动化专业人才的重要渠道,应根据社会时代的要求培养合格的机械工程以及自动化专业人才。对此,中职学校应根据机械工程以及自动化专业的特点,应用先进的教学模式以完善教学内容,建立实践教学系统以培养学生的实践应用能力,建立系统性的教学体系以改善教学质量,建设专业的师资队伍以提高学校的教学水平,并建设人才培养质量保障体系,为社会培养具有过硬专业能力的机械工程以及自动化专业人才。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用 【摘要】本文首先介绍了PLC的特点,然后介绍了PLC的发展状况,接着介绍了PLC的应用及重要性分析,最后介绍了机械工程中自动化技术的应用分析。 【关键词】机械工程,自动化,PLC技术,应用 一、前言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。将机械工程与自动化中的PLC结合推动了自动化的发展。 二、PLC的特点 1、PLC灵活性、通用性强 对于PLC技术,当工艺过程进行适当修改时,只需将内部程序作相应的修改即可,外部接线的改动量可以很少,甚至可以不必改动,其灵活性和通用性是继电器控制电路无法比拟的。 2、可靠性高,抗干扰能力强 在PLC控制系统中,大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的,加之PLC在硬件和软件方面都采取了强有力的措施,使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力可以直接安装在工业现场稳定地工作。 三、PLC的发展状况 1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一台编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了。 20世纪70年代中末期,PLC进入实用化发展阶段,此时的计算机技术已经开始全面引入可编程控制器中。PLC具有了超小型体积、更高的运算速度、更可靠的工业抗干扰设计、PID功能、模拟量运算及极高的性价比。 20世纪80年代初,PLC在一些先进工业国家中获得广泛应用。这个时期PLC发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。此阶段的另外一个特点是世界上生产PLC的国家逐渐增多,产量也持续上升。这标志着PLC技术已步入成熟阶段。 20世纪末期,PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期主要发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,出现了特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等控制场合;从产品的配套能力上来说,生产出了各种通信单元、人机界面单元,这些使得应用PLC的工业控制设备的配套更加容易。目前,PLC在机械制造、石油化工、冶金钢铁、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。 四、PLC的应用及重要性分析 1、PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 2、PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 五、机械工程中自动化技术的应用分析 1、柔性自动化技术在机械工程中的应用分析 对于柔性自动化技术而言,其主要是随着计算机信息技术的发展而产生的,因而是一种新兴技术,此技术不仅可以实现技术性操作的自动化进行,还可以在明确加工目标的情况下进行智能操作。因此,将柔性自动化技术应用于机械工程中可以实现生产效率的提高,从而实现机械领域的工业化发展目标。如今,柔性技术已经成为机械工程中不可缺少的一部分,其将数控技术为核心,同时结合先进的计算机信息化设备、信息科技技术及现代机械生产技术三个方面,推动了机械制造工业的不断发展和进步。由此可知,柔性自动化技术在机械工程中的应用,对于整个工业发展而言具有相当深远的意义,不仅能够实现生产数量及其生产效率的大幅提高,减轻劳动人员的工作强度,还大大提高了生产的质量,实现了生产成本的大幅降低以及产品效益的不断扩大。由此可见,柔性技术在机械制造行业的应用具有全球化趋势。 2、集成自动化技术在机械工程中的应用分析 集成自动化技术主要指的是对目前现有信息技术不断进行改进,以确保机械制造过程更为具体化,此外,还负责将机械制造生产过程中相关的各种技术及其生产信息进行高效集成,以实现机械生产的不断扩大,最终实现集成能力的不断增强。正是由于具有如此多的优势,因此,如今集成技术在机械工程中的应用已受到了十分普遍的认可,且在信息集成系统不断发展和完善的过程中,集成自动化技术也得到了不断的发展。集成技术涵盖了众多方面,如数据库集成、质量系统工程以及一些复杂程度较高的工业系统设计。就如今的发展情况而言,集成自动化技术在机械工程领域的应用,无论对于产品研发,还是生产和控制都可以取得相当好的效益。 3、智能自动化技术在机械工程中的应用分析 智能自动化技术指的是通过人工智能技术、神经网络等技术对某过程进行模拟,促使系统能够像人脑一样进行数据的分析或信息的采集,进而实现系统的自动化。此技术在实现机械智能化的同时,还通过集成化技术实现了控制的自动化,因而可以说是一门集智能技术和集成技术于一体的自动化综合技术。此技术在机械工程中的应用有效实现了人工智能技术以及机械制造过程的高效融合,不仅对生产过程的监控十分有利,有效降低了人力资源成本的投入,还实现了生产效率的大幅提高。此外,此技术通过神经网络实现信息的识别,因而使得机械系统运行时具有相对较强的自主适应能力,这对于生产过程中突发事件的快速响应及其解决十分有利。 六、结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。PLC技术应用于机械工程中有利于机械工程的发展。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化的关联 【摘要】本文结合工作实际,从机械工程与自动化技术的概念及特点出发,分析了机械工程与自动化技术之间的关联应用,并就自动化技术在机械工程领域中的未来发展前景进行了展望。 【关键字】机械工程;自动化;关联 一、机械工程与自动化技术概述 1、机械工程与自动化技术的相关概念 机械工程是结合了机械学、动力学、工业控制学等多个学科为一体的综合性工程学科,它以控制技术、计算机技术、通信技术、微处理技术等新型学科技术为理论基础,并结合了实际生产中的相关技术经验与技术理论,以用于研究与解决各种机械设备在开发、设计、制造、安装、使用等多个方面的实际问题。目前,机械工程主要可划分为机械科研、机械设计、机械制造、机械使用等若干个互相衔接且互相配合的分支系统。 而自动化技术则是实现机械产品在制造、安装、使用等多个方面自动化的方法与技术,它以工业生产中各类参数的控制为主要目的,以实现在不需要人工直接干预的情况下,按照预定目标进行机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能。 2、自动化技术在机械工程中的应用特点 目前,自动化技术在机械工程领域中有着广泛的普及与应用,其主要应用特点有: (1)便捷性 在机械工程领域中,对于生产实践中经常遇到的较为复杂的流程优化或系统优化问题,利用传统的计算方法进行解决时,往往面临着处理时间长、计算复杂度高等问题。而通过自动化技术的应用,能借助多种自动化控制系统以及自动化理论,不仅能对相关问题进行优化求解,从而保证了问题解决的方便与便捷,而且能实现机械产品生产流程的自动化,信息处理的自动化,从而极大的提高了生产效率与生产质量。 (2)可靠性与安全性 利用自动化技术的相关程序化语言和逻辑体系,使机械设备在故障诊断、自动化控制以及机械设计等多个方面,都能实现信息的自动化和智能化的采集、分析和处理,从而保证了决策结果的正确与可靠。而且通过其自动监控与自动保护等功能,还能有效避免生产过程中出现的误操作、误指挥等问题,从而避免了安全事故的发生,提高了机械设备在生产和使用过程中的安全性。 (3)经济性 通过自动化技术的有效应用,一方面极大改善了机械工业生产中的劳动条件,通过优化人员配置,实现了人员作业调度的经济性;另一方面,自动化技术还能实现机械设备的自动加工、自动测量、自动监控等多种功能,从而保证了各种机械设备在运行管理上的经济性,实现了降低设备运行损耗、节省能源的目的。 二、机械工程与自动化技术的关联应用 1、机械自动化系统的构成与功能 机械工程与自动化技术最典型的关联应用,即实际生产中所较常采用的机械自动化系统(如下图1所示),它主要由信息控制器、执行器、传感器、信号处理器、D/A单元、A/D单元等部分所组成。 图1 机械自动化系统示意图 如图1所示,机械自动化系统通过人机接口实现指令信息的输入,然后通过信息控制单元和信息处理单元,以实现机械设备生产过程中的状态监控与动作调整,从而使机械设备能始终保持在理想的工作状态。而D/A单元、A/D单元则是作为信息的传输和转换单元,通过将生产中机械设备的电压、电流、压力、速度等模拟量转换为数字量,从而实现对机械设备各种工作参数的有效控制。 2、自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用 自动化技术在机械设备状态监控与故障诊断中的关联应用,是综合利用神经网络技术(BP网络、概率网络、径向基网络等)、模糊理论、改进三比值技术、信息融合技术(D-S证据)等多种自动化技术于一体,不仅能改进传统设备监控与故障诊断方法中的缺陷与效率低的问题,而且对于提高和改进监控效率以及故障诊断的准确率都能起到很好的效果。 以机械设备的故障诊断为例,利用自动化技术不仅能获得更多源信息的支持,以提高故障诊断的准确性,而且能同时满足离线诊断与在线诊断的要求,从而保证了故障诊断信息的多层次性与灵敏性。在具体故障诊断过程中,首先通过自动化技术以系统得出和获取机械设备的试验数据、常规检查数据、运行检修数据等,以此作为故障分析的数据源,并通过多项试验项目以判断机械设备是否正常运行;其次,再利用神经网络技术诊断系统模块的故障性质,利用改进三比值技术诊断系统故障的类型,利用模糊理论和信息融合技术进行故障的分析与判断等等;最后,再利用专业的自动化软件,并结合机械设备的系统运行情况与检修情况,以综合得出故障的具体发生部位与性质,并提出相应的故障解决方案。 3、自动化技术在机械设备生产控制中的关联应用 (1)开关量的自动化控制。基于自动化技术的关联应用,能够对各机械设备的开关量进行逻辑化控制,以保证在开关控制上的组合逻辑、延时逻辑以及时序逻辑等问题得到有效解决,从而保证了机械设备在多种运行工作条件的自动化控制需要。 (2)模拟量的自动化控制。由于各种机械设备在运行过程中,其温度、电压、电流、功率等运行参数均为模拟量,其参数值是连续而变化的,难以有效控制与采集。而利用自动化技术,能将模拟量有效转换为数字量,并加以有效的控制,以保证各机械设备运行的连续性与安全性。 三、自动化技术在我国机械工程中的未来发展前景 1、智能化 智能化即是指通过自动化技术中的神经网络技术、模糊理论、专家系统、信息融合技术等来模拟人的大脑,以进行机械生产的自动分析、识别、测量以及控制等活动。 通过智能化的发展,机械自动化系统不仅能具备决策的优化功能,能最大限度的自行解决系统在生产运行过程中所遇到的各种难题,而且还能实现信息间的高度共享与合理配置,在优化工作参数选择、优化质量控制方案、优化加工路线等多个方面都能起到重要的作用。 2、绿色化 机械工业虽然是我国重要的支柱型产业,但同样面临着极大的资源消耗,以及日趋严重的资源浪费和环境污染问题。随着近年来我国对环境控制要求的日益提高,绿色化也将成为自动化技术在机械工程领域中的主要应用与发展方向。 绿色化的核心理念,是将机械设备从产品开发、设计、制造、安装、使用、维护、回收等各个环节纳为一个整体,在设备的整个循环周期内,尽量达到对周围环境影响最小,而资源利用率最高的目的,从而使得企业的经济效益、环境效益与社会效益之间得到优化与协调。 总结: 进入21世纪以来,随着计算机技术、信息技术、微处理技术的发展,以及各类机械自动化系统及自动化理论的研究与进步,自动化技术在机械领域中有着广泛的关联与应用,并逐渐朝着智能化、绿色化、模块化等方向发展。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程自动化技术特点与改善措施 【摘要】随着社会的飞速发展,对机械化工程的需求也逐渐增加,为了能够有效的提高机械化项目的整体水平,必须提高自动化技术在机械工程的使用。所以机械工程单位一定要明确自动化技术的重要性,并制定改善措施。本文首先阐述了自动化技术在机械工程运用中的特点,对机械工程自动化技术的现状问题进行简要分析,并提出了机械工程自动化技术的改善措施。 【关键词】机械自动化技术;特点;现状问题;改善措施 一、自动化技术在机械工程运用中的特点 1、集成自动化技术特点。集成自动化技术是我国主要的机械自动化技术。集成自动化技术是信息技术在原来的基础上进行的一定改进,使得机械工程的全部制造过程可以变得更完善。集成自动化技术最大的特征是将原来的IT技术进行改进,也可以联合自动化和生产相关的信息,进而扩大机械化工程的生产和开发。随着科学技术的进一步发展,集成自动化技术也是一直在不断的发展,所以采用集成自动化技术可以协助企业进一步的提高机械管理程度,进而不断的提高企业的经济效益。 2、使用灵活的自动化技术特点。柔性自动化技术是现在发展先进的技术之一,柔性自动化技术是基于在计算机基础上,所以最显著的特点是能够灵活的使用自动化技术,机械工程生产目标智能化运营管理。因此,采用灵活的自动化技术,能够有效地改善科学和智能的机械工程,进而提升企业的机械化的效率。柔性自动化技术,现在经营范围被广泛使用,并得到了广大企业的信任和认可。 3、智能自动化技术的特点。智能自动化技术是升级版的柔性自动化技术,自动化技术的功能,一定要在网络的基础上创建的,因此,智能自动化技术可以是机械工程仿真与控制的过程。智能技术可以作为机械数据的科学解析,也可以收集数据或信息,所以智能自动化技术,能有效的提升机械效率,不断扩大应用的智能自动化技术的范围。因此自动化技术的功能,最大的特点可以替代人工管理,进而节省了部分的企业的人力资源成本。所以,自动化技术的功能,将成为机械工程的将来发展方向,有必要进一步的加强,以更好地提高生产效率和经济效益,完善智能自动化技术的开发和利用。 二、机械工程自动化技术的现状问题分析 对于自动化技术在机械工程的发展,我国尚处在初级阶段,在机械工程自动化生产经营中,很多企业还是采用传统的管理和经营模式。人才管理,我们的人才管理机制是不实际的,仍采用国外的人才管理方式,并没有形成适合自身的人才格局,主要集中高素质的专业员工队伍,雄厚的理论,但实际的技术低。在技术方面,精密机械加工和其他初级阶段的水平来看,虽然得到广泛应用,但在复合加工仍处于追赶阶段。在机械设计,没有即时有效的将科技成果转化,更多的设计文案设计水平不高。 机械工程自动化技术在我国也有一些问题:缺少实际应用的专业技术人员。在发展进程中,过于强调理论,都忽略了现实培养人才,造成实际机械工程自动化中,技术化程度较低。大多数人只知道理论,但在技术上却没有实践经验,只有不断的研究和创新,以提升实现机械工程自动化技术,但自动化技术仍然是传统封闭式体系结构。对于机械工程自动化应用,技术的实际广度,缺少专业的关注和准确的科研投入,并没有具体的管理策略,以此来发展自动化技术。 三.机械工程自动化技术的改善措施 1、采用先进的机械加工自动化技术。在制造业领域中,与发达国家还存在着一定的差别。没有达到高度自动化程度,计算机集成制造系统的应用并不广泛,基础技术储备不充分,应该尽量消化和吸收国外技术和成熟经验,根据自身的特点,通过技术突破壁垒,达成知识产权。现在在机械加工生产进程中,产生相对大量的部件,并且需要组装,以半自动为主。对于成品应该引入先进的设备,采用先进的机器设备,以实现高度自动化的加工,降低资源浪费,提高良好的经济性。对于单件小批量生产,应提倡成组技术人才,采取数控机床或加工中心的应用程序的正常发展。此外,自动化的应用不是不同的产品在不同行业中的简单复制,应该集重在于差异化和优化。技术信息、新材料等进一步的发展,将为我们带来更广阔的空间,以追赶和发挥的空间。新一代自动化技术在PC和开放式体系结构的发展,驱动装置朝向交流、数字化方向的发展。通信数字网络的发展,自动化系统的控制性能朝着智能化的方向发展。随着推进工业自动化进程,智能化将占据工业生产十分重要的地位。 2、以信息技术改进机械工程自动化技术。以工业自动化为基础,在一定程度上根据信息技术的发展。信息化促进机械工程自动化的发展,体现在工业设计、制造和管理等方面,加速传统产业的发展,调整产业结构的转变,完善制造业的硬实力和软实力。机械工程自动化的发展是不容易的,是经过循序渐进,步步为营,从简单到复杂的进程,在整个进程中,自动化逐渐取代手工操作,这是一个重要的技术开发应用程序性能的做法。我们根据对自动化水平较低的机械工程的实际情况,以发展机械工程自动化技术,有必要引进和学习国外先进的机械制造理论和技术,从教育出发,注重教育部门,根据企业生产和发展的实际需要和市场需求作为根本导向,制定相关的专业技术教育,重视应用科学和技术创新,扩大科技投入,优化自动化产业链。要从实际出发,效率和质量相结合,充分认识到市场经济中信息技术的重要性。 3、重视高技术人才培养。坚持以机械工程自动化技术发展的道路上,我们一定要提高机械自动化教育体系的发展,打破应试教育的限制,完善校企合作,努力培养人才。现在我国的技术人员,尤其是缺少高技能人才,已成为中国经济持续健康发展的瓶颈,造成严重影响。 四、结束语 采用自动化技术能够有效的推动机械工业的发展水平。要立足于机械工程的特点,有针对性的综合自动化技术和学习,以确保机械工程的自动化技术能力的可持续发展。自动化技术对科学技术的需求高,现在我国的机械化工程发展不高,有必要制定一个长远的发展规划,以奠定在机械工程可持续发展基础。 机械工程与自动化论文:有关机械工程与自动化的探究 摘 要:随着中国经济的不断发展,机械自动化技术对中国工业的发展有着极大的影响和推动作用,随着中国加入WTO,重工业产业因为技术与生产力落后的原因,始终没有跟上世界同步水平,导致近年来,中国工业生产水平止步不前,而机械自动技术的产生,可以改变这尴尬的情况,帮助中国工业生产重振雄风,机械工程自动化技术是指在机械制造工业中应用计算机智能自动化生产技术,实现对加工对象的连续自动生产,不断优化自动生产的过程,提高工业生产的效益,加快生产投入物的加工变换,能有效提升生产的流动速度。 关键词:机械工程;自动化;技术 建筑工程作为整个城市化建设工程的重要工程之一,按时、按质、按量地完成建筑工程是相关人员研究的重点课题。除了信息化、计算化等技术的不断深入引用外,机械工程自动化技术也在建筑工程中得到了较为广泛的应用。其中,特别是一些大中型现代化机械设备的应用为建筑工程提供强而有力的帮助,并在工程建设中起到极大的作用。如今,机械自动化技术的研发已取得较大的进步,各种现代化的建筑机械设备大规模使用,成为了现代建筑业的主要生产手段,是建筑生产力的主要体现。 1.机械工程自动化对我国的影响力 中国作为一个发展中的国家,全部的技术都必须建立在一个基本前提上,那就是是否与我国的基本国情相匹配,是否能够带动我国经济、工业的发展,而不会造成严重的后遗症,所以针对这些问题,我们看到,我国的当前的国情是,我国是通过不断消化吸收国外的柔性制造系统完成自身工业发展不断地成熟壮大,这是一个最基本的国情,而需要解决的方法就是,根据国外的先进技术,结合当前的实际情况,研制、开发和推广适合我国国情的技术。 我们国家目前应该在消化吸收、融汇贯通国际上的自动化技术理论的基础上,努力做到从我们国家机械制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究。 针对我国目前的发展的整体情况,相关人士认为应当先发展低成本自动化技术,因为该项技术发展的潜力巨大,前景非常广阔,投资小而且见效迅速,对于目前中国的工业情况而言,是非常实用的技术,有利于提高生产的自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果。 2.机械工程自动化的发展方向 以微电子技术、软件技术、计算机技术以及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅能深刻地影响着全球的军事、社会、经济和科技的发展,而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。 (1)光机电化方向 机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向,因为在这一方向上,我们可以把整个进行有效的组合,在光机电化系统中,整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成,最重要系统则是光学感应系统,在机械自动化的发展中,通过引进光学技术,利用光学技术的先天优势,就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省过去靠机械传动链连接的各个相关动作部分,改用几台电机分别驱动,或用电力电子器件,或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式,能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。 (2)智能化方向 智能制造是20世纪80年展起来的一门新兴学科,具有很重要的前景,智能制造的涵义,有众多说法,可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中,解决多种复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性,人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力,并能在生产实际中长期发挥作用。 (3)全球信息化方向 随着全球信息化的程度不断加深,机械自动化也在往全球信息化方向发展着,据我们所知,在跨国的并购和国际产业转移的过程当中,全球化的另外两个特征:全球采购与配套、全球设计与制造,相应形成。众所周知,经济全球化的快速发展,拉动了信息化和信息技术的全面发展,信息化、信息技术的发展又推动了全球化的进程,如果没有全球的信息网络做为运行环境的支撑,我们根本无法想象,全球的工业、生产制造业是否还能继续维持下去。全世界的制造与设计,由于有了更广阔的信息与网络,不仅得到实现,并且能在24小时不间断地工作,全球采购与配套,只有借助了信息技术才能有效地进行。 3.自动化技术促进机械工程建设快速发展 (1)精密机械 精密机械是高科技制造业的基础,两者互动密切,相辅相成。精密机械工业的推动,可加速高科技产业升级,全面调整经济结构;高科技产业的发展,又可相对扩大对精密机械的市场需求,带动机械成长茁壮。精密机械技术包含了NG工具机,超精密加工技术,纳米加工技术,新精密机械技术等领域。 (2)工具机技术 未来工具机产业将以发展高速切削、硬切削技术为主,而高速切削加工机之主要发展项目应以高速主轴及高速进给技术为主。在进给系统高速化方面,未来线性马达之应用应会普及化,故硬加速协助业者进行高速切削工具机相关技术之研发。 (3)半导体制程设备技术 我国半导体工业在过去十年来蓬勃发展,已为半导体工业相关技术扎根,也带来信息相关产业的进步与发展。而今由于全球通信息产业日正当中,已有多家国内业者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半导体关键高速及高频元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半导体晶园厂量产技术尚在萌芽阶段,生产制程与设备尚有很大的改善空间。我国湾砷化镓产业已成型,并且成为全球唯一投入砷化镓晶园代工的地区,依各业者规划的产能计算,不仅可拿下近五成的晶圆制造市场,并有机会延续硅晶圆发展模式,再创另一个半导体产业高峰。 当今科技的进步与市场的需求对于机械工程的建设提出了前所未有的挑战,同时又提供了更广阔的发展空间。正是这种挑战与机遇共存成为了机械工程发展的动力,在自身不断完善发展的同时又从各个学科领域中获得新的启示与技术支持提高改进和创新的能力。只要我们在做好机械自动化技术的相关研究之后,保障并完善机械自动化设备的管理与维护制度,不断探索,不断进取。那么,机械自动化技术一定会在建筑工程发挥更大、更有效的作用,在保障人民生活工作的同时提高社会的安全、舒适度,以及社会经济效益。在广阔的市场需求与人才不断扩充的前提下,我们不仅要加强自身的建设与发展更要积极的向国际最尖端的领域学习借鉴,相信我国的机械工程会引领世界。 机械工程与自动化论文:关于机械工程及自动化专业建设与优化探究 摘要:文章研究了注重师资队伍建设、构建实践教学体系、优化和创新教学模式、完善教学体系以及落实实验和人才培养质量保障体系建设等中职学校机械工程及自动化专业建设与优化内容,以期为机械工程及自动化专业建设与优化提供一些参考,提升机械工程及自动化专业教学质量。 关键词:机械工程以及自动化专业;教学;优化 近年来,随着我国改革开放的不断深入,推动了我国经济和社会的快速发展。目前,我国对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大,为中职学校的机械工程及自动化专业的人才培养提出了新的标准和要求。因此,中职学校应当加强机械工程及自动化专业建设与优化,不断提高机械工程及自动化专业教学质量。 一、注重师资队伍建设 在现代中职学校的机械工程以及自动化专业教学中,教师是培养人才的关键。对于师资队伍建设,改革开放总设计师邓小平同志有着“一个学校能不能为社会主义建设培养合格人才,培育德智体全面发展、有社会主义觉悟的、有文化的劳动者,关键在教师”的论述。因此,中职学校在机械工程及自动化专业建设与优化时,应当注重师资队伍的建设。中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当充分发挥教师在教学过程中的关键性作用,同时明确中职学校机械工程及自动化专业教学相关要求,注重教师结构的优化,并加强教师师资队伍建设,不断提升师资队伍的整体素质和质量,推动我国中职学校机械工程及自动化专业教学的不断发展,为社会培养更多机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行机械工程及自动化专业师资队伍建设时,应当结合中职学校机械工程及自动化专业的实际情况,对专业的发展需求和教师结构与特点进行仔细分析。一方面,中职学校应当不断提高教师的育人素质和专业技术水平,同时提高教师的创新能力和科研能力,并积极鼓励和支持教师进行进修,不断提高学校的师资力量。另一方面,中职学校应当不断完善教师制度和工作制度,让教学经验丰富的教师充分发挥传、帮、带的作用,指导年轻教师的发展,同时积极鼓励和支持教师树立终身学习的理念,提高中职学校机械工程及自动化专业教师的整体水平。 二、构建实践教学体系 实践教学体系即是在教学过程中以实践教学为目的,不断提高学生的工程意识和实际操作能力,培养学生的技术应用能力和创新能力。目前,面向社会培养更多的实践型人才和应用型人才是各大中职学校机械工程及自动化专业的人才培养目标。中职学校在开展机械工程及自动化专业人才培养时,应当重点突出对学生的实践能力的培养,在教学过程中构建专业理论技术知识与知识应用能力有机结合的实践教学体系,不断提高学生的问题分析能力和解决能力。中职学校在进行实践教学体系构件时,中职学校应当加强师生间的交流和合作,注重研发实习设备和实验设备,为中职学校开展的实践教学提供服务,同时注重校内实践基地的建设,为中职学校培养实践型机械工程及自动化专业人才提供基础保障。此外,中职学校应当加大校企合作力度,为学生提供社会型实践基地,提高学生的实践能力和自主创新能力。 三、优化和创新教学模式 中职学校机械工程及自动化专业对学生的能力要求相对较高,因此,中职学校在开展机械工程及自动化专业教学过程中,应当注重课程的设置和人才培养方案的制定,不断优化和创新教学模式,在确保学生具备扎实的理论知识的基础上,不断培养学生的创新能力和实践能力,为社会培养更多的机械工程及自动化专业性人才。中职学校在进行教学模式的优化和创新时,一方面,应当根据机械工程及自动化专业自身特点,对教学课程进行合理设计。中职学校在设计机械工程及自动化专业相关课程时,应当注重课程群的建设,将专业课程进线管系统分类,以实现“培养大型施工祝艟盼没计、制造与使用管理人才”的中职学校机械工程及自动化专业教学目标。另一方面,中职学校应当注重机械工程及自动化专业课程的动态调整,及时根据市场对机械工程及自动化专业人才的实际需求对教学内容和课程进行调整,使中职学校培养的机械工程及自动化专业人才更加适合社会的需要。此外,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学模式的优化和创新时,应当融入当今社会先进的科研项目,及时更新械工程及自动化专业课程教学内容,确保中职学校机械工程及自动化专业课程具备学科前沿性。 四、完善教学体系 中职学校在进行机械工程及自动化专业建设和优化时,应当根据学生发展和社会实际需要,结合中职学校自身的实际发展情况,同时借鉴国内其他中职学校机械工程及自动化专业游戏经验,不断完善教学体系。一方面,中职学校在进行机械工程及自动化专业教学时可以采用分段式宽口径教学方式,在前期注重对学生进行机械工程及自动化基础知识和基本技能的培养,在教学后期根据学生自身发展和社会对机械工程及自动化专业人才的实际需要,对学生进行专业培养。另一方面,学生应当制定中职学校机械工程及自动化专业人才总体培养目标,并围绕制定人才培养目标开展日常的机械工程及自动化专业教学,不断提升中职学校机械工程及自动化专业教学质量。 五、落实实验和人才培养质量保障体系建设 中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,应当对教学服务意识不断进行强化,鼓励和支持教师在机械工程及自动化专业教学内容和方法上的改革和创新,同时倡导机械工程及自动化专业教师积极进行教研教学,不断提升教师的科研水平和教学实力。中职学校在机械工程及自动化专业教学过程中,也应当大力推行产学结合的教学模式,积极开展实验式教学,并加大在专业实验室建设的投入,不断丰富和完善中职学校机械工程及自动化专业实验教学,在提升中职学校机械工程及自动化教学质量的同时,使中职学校机械工程及自动化教学具有专业特色。 中职学校开展机械工程及自动化专业建设优化时,还应当注重人才培养质量保证体系的建设。中职学校应当在现有的教学模式和制度的基础上,制定全方位教学质量管理目标和制度,同时完善机械工程及自动化专业教学评价体系,不断提升中职学校机械工程及自动化专业人才培养质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才。 六、结束语 随着我国工业化进程的不断加快,社会对机械工程及自动化专业人才的需求量不断增大。因此,中职学校在培养机械工程及自动化专业人才时,应当注重师资队伍建设,构建实践教学体系,优化和创新教学模式,同时完善教学体系,并不断落实科学研究和人才培养质量保障体系建设,加强机械工程及自动化专业建设与优化,使中职学校机械工程及自动化教学根据专业特色,提升机械工程及自动化专业教学质量,为社会培养更多机械工程及自动化专业人才,推动我国机械工程及自动化行业的不断发展。 机械工程与自动化论文:论机械工程与自动化的关联 摘 要:随着科技的进步,机械工程与自动化在实际生活中的应用也逐步的扩大,而其地位也越发显得重要。这两门学科主要的研究也涉及到更广泛的内容,如:电产品的设计、开发、制造和控制。而我国科技不断进步,改革开放也不断深入,与国外的交流也越来越紧密。又因为在本国有这丰富的土地资源和特别多的廉价劳动力,所以外国的许多制造业都选择在我国投资办厂。正因如此,国内的工业加工业也像春天的花朵纷纷的建立起来。这一切,都与机械工程和自动化有着紧密的联系,前者带动了后者的发展,而研究两者之间的联系也日益显得重要,能够在实践中把机械工程与自动化如何紧密的联系起来,如何有机化的结合成了我们的首要任务,因为只有这样,才能更好的促进我国的经济建设和发展。 关键词:机械工程 自动化 关联 一、引言 机械工程与自动化是两个本身就具有内在联系的学科,而机械工程它所涉及的领域相当的广泛,比如:国家农业,国家工业,国家交通运输业,能源开采业等等。机械自动化又同时为这些行业提供非常的大的技术支持,使得它们的工作效率有着显著很的上升,从而从这一方面推动了我们经济发展的步伐。自动化则是在机械工程的基础上用机器的自动化代替人工的智能操控,它依靠的是先进的技术手段,用机器的智能化代替人工操作,大量的人力被节省下来,有效的提高的工作上的生产率和生产安全。所以,把机械工程和自动化有机的相结合将大大的节省人力,提高生产水平,同时也确保了生产的安全性,尤其是在一些高危险行业这一点显得特别重要。 二、机械工程与自动化的内涵 (一)机械工程的内涵 机械工程是一门同社会各项生产事业关系都很紧密的学科,而机械设备又可以多方面的应用与很多不同的生产事业,如果从它的功能上来分的话它包含:粉碎型机械、动力型机械、原材料搬运和交通运输设备等等;而按照服务门类的对象分的话它包含:农业机械、工业机械、交通运输等。机械在研发、设计、制造和使用需要经过几个不同的工作阶段。所以机械工程能够分成许多个小的分支。比如,机械制造,机械研发,机械维修等等,每个学科之间都彼此的相互交融,互相促进的科学发展体系[1]。 (二)自动化的内涵 定义:自动化指的是在生产过程中,依靠在机器上设定的程序或预先发出的指令在机器自动完成工作,能够比较少的实用人力,甚至在工作过程中不需要人力的参与来自动进行生产。简化日益复杂的机械化的操作,是自动化的目的所在。比如:现代轮船、汽车等交通工具都有应用自动化的简化操作。自动化如学科果要完善的话,还需要现代技术和产品的研发,其中更多的是必须要融入电子学和数学学科的知识。在自动化产生以来,在很多企业在生产加工中都实现了半自动化或者全自动化。这门技术广泛的应用于实际生活中的各行各业,甚至连国防事业都有应用,这一学科很大程度上推动了国民经济的快速发展。 三、机械工程与自动化的关联 随着社会的迅猛发展,我们对生产效率的要求也随之节节攀升,由于这一原因,机械化工程和自动化技术之间的关系更加的紧密,更加的密切。要使得机械工业生产产品、生产技术向着自动化的方向发展,而且要将各种各样的机械零件都归入自动化生产的过程中这一目标实现,我们必须得在机械生产领域不断扩大推广。 国外的发达国家,他们对于自己的自动化生产都设置了比较完善的一整套单元体系,以用来提高工业化的生产,同时在设计结构方面能够自动化的组合和安装,以促进集成化、微型化的控制装置模式的建立。微型便利化的自动化操控装置和一体化电动机装置在实际的应用中有着操作便利、性能可靠的优势,这种机械工程的自动化发展模式能够大量的节约了劳动力。而自动化技术在提高工程质量、节约资金和能源、提高国民经济的快速发展、加强自己国家的国防事业等等各个方面都有着重要的作用。我们能够从劳动生产中解放出来,能够从事管理和研究工作,能够是脑力与体力劳动的完美结合,有了它们才有了今天的我们,想想在短短的几十年前,我们从事的什么样的生产,而如今又是什么样的生产,这一切的一切都要归功于机械自动化的发展,一切都要感谢机械工程和自动化的完美结合[2]。 四、发展机械工程与自动化关联的方法 前面我们提到了机械工程和自动化和它们紧密结合的那么多好处,那么我们下面将说说如何发展机械工程与自动化的联系。现代科技迅猛的发展,尤其是计算机技术和现代科技的飞速进步,从而导致微电子技术与机械工程相结合。目前,机电结合已经发展成为自动化机械工程技术的发展趋势。但是我国当今的科技水平和计算机水平和国外比起来还落后很多,所以,在机械工程的自动化过程中跟国外比起来有很多的不足,也因为这样在自动化工程生产产品也会很大方面的影响产品的质量。对于这一情况,我们国家应该加大科技发展的投入,发展更多的创新人才,从而来使得我们国家的机械工程和自动化的完美结合,从而全方位的提高我国的产品质量。 想要事项机械工程与自动化的有效结合,需要各方面的软件和硬件方面的支持,在软件方面尤为重要,这一切与计算机水平息息相关。首先,我们应该先发展集成化综合软件的升级和分级计算机操控系统的全面发展,这样才能实现生产无人化、自动化。在发展机械工程和自动化的关系时,首要任务就是要促进两者之间的和谐发展的过程中我们应该坚持科学发展为首要策略,把理论的研究全面的与系统工程在机械工程领域的实际应用中去。这只是一方面,在另一方面。还要加强重点核心技术的研究,充分的迎合现代化发展对机械工程和自动化的要求,深入的研究目前的电子计算机操控技术、提高微型计算机的应用、和提高与此相关联的固件与硬件软件的技术;深入的研究自动化机械工程中相关联的仿真技术,科学的应用数字化的模拟,精确的应用计算机模拟技术对自动化系统的计算和实验[3]。 五、结束语 无论哪种技术的开发与发展都离不开人,认识这一切的来源,而这一切也都是为人服务。所以,要强化自己的科学技术,计算机水品等等,就必须培养出更多的杰出的人才。机械工程行业既是生产行业同时也是服务行业,是每个国家经济发展必不可少的一项产业支柱,不管哪个国家都在不断给各类机械制技术创新,而我们国家要想赶上国外先进的国家也要从这一方面下手,革新自身的科学技术和机械制造,从而提升自己产品的技术含量。而作为一个企业也一样,把自动化有机的结合在机械工程技术上面,发挥更大的优势,从而更多的节约劳动力,并且提高产品质量用来跟上时展的脚步。为促进我过经济发展起到有力的推动作用。 机械工程与自动化论文:浅议机械工程与自动化中PLC技术的重要性 摘 要:文章对PLC技术进行了简单的阐述,对PLC的通信功能及特点进行了分析,具体说明了PLC在机械工程及自动化发展中的重要性以及PLC技术在机械工程自动化领域的应用现况,为PLC技术在机械工程自动化的广泛应用打下了基础,也为机械工程与自动化的发展提供了支撑。 关键词:PLC技术;机械工程与自动化;应用;分析 1 引言 PLC技术是一种将数字运算与机械操作综合起来使用的控制装置,起源于传统的继电器技术,后来发展成综合计算机技术、网络通信技术以及自动控制技术的自动化控制系统工程。目前,在机械工程及自动化领域中,PLC技术已经得到了广泛的应用,国内各行各业的自动化水平都得到了一定的提高,为国家的发展和人们生活水平的提高提供了技术支撑。本文对PLC技术在机械工程与自动化领域的重要性进行了分析,以供参考。 2 PLC技术及特点 PLC是目前工业领域单台设备自动化控制的典型设备,具有体积小、安装方便、编程容易、可靠性高以及不易受干扰的特点。近年来,PLC技术发展越来越快,软件、硬件以及技术开发也有了较大的进步,功能越来越强大,系统的兼容性和开发性越来越好,使PLC的性价比也越来越高。现在,PLC已经开始广泛应用在机械、化工、电力以及冶金等领域,成为自动化控制的重要支柱之一,大大推动了机械工程与自动化的发展进程。 PLC技术主要包括过程控制、位置控制、生产监控、顺序控制以及生产管理等,而完成这些复杂控制必须解决控制设备与PLC处理器核心之间的通信问题,而通信技术最重要的是保证通信的正确性和稳定性。PLC技术的通信功能是最稳定的,下面对PLC技术进行数据传递或共享的特点进行具体的分析: 2.1 采用国际标准通信协议。PLC的生产厂家为了便于PLC的推广和用户使用的方便,规定使用统一的国际标准通信协议,这样不仅使不同的生产厂家的PLC系列产品的生产互换性大大提高,还极大的方便了用户进行维修,提高了PLC产品的通信开放程度。 2.2 现场总线的接口契合度。大多数PLC生产厂家都生产现场总线,并且在通信领域广泛使用,如目前在PLC中广泛使用并且已经进入国家标准的DeviceNet、Profibus、AS-I总线。这些现场总线与PLC接口的契合度极高,大大保证了通信的稳定性。 2.3 简单化的程序编辑。大多数PLC生产厂家为PLC用户设计了专门的计算机与PLC进行通信的软件,进行程序翻译,减轻了用户的编程工作量,使PLC编程不在受限于专业人员,大大降低了PLC编程的准入门槛。 3 PLC的应用及重要性分析 3.1 PLC技术在生产系统自动化控制中的应用 在自动化生产中,PLC一般通过模拟参数控制模块、位置控制模块、计数模块、主机模块、通信模块和I/O接口模块六个模块进行工业自动化生产控制。在实际工业生产时,PLC技术通过对生产过程的具体了解,根据生产过程中所需要控制的动作以及监控的对象,对PLC系统的控制模块进行合理调整和优化组合,最终以最少的模块和最合理的方式组建出一个功能全面而完善的自动化控制系统,可以保证生产过程的正确运行和对生产中的灵活控制调整。在PLC控制系统运行过程中,模拟参数模块主要功能是对整个生产过程进行监控,并向监控仪表传输控制语句,从而达到改善控制精度的目的,如控制锅炉温度的升降或保温工作,维护热处理的正常进行。 3.2 PLC技术在控制逻辑运算中的应用 对于自动化控制系统来说,PLC的另一个巨大作用是进行逻辑运算和数据处理,如开关量的控制、数据位处理、数据转换与传输、数据筛查与运算等功能。通过PLC的运算功能,来完成生产数据的处理,如数据采集、数据分析和工作总结,目前大多数食品、冶金以及造纸工业都利用PLC进行数据信息控制;通过PLC进行开关量的控制,可以有效的增加软接触点,提高工业自动化系统的质量,为企业节省大量的人力和物力成本,与传统的继电器相比,具有操作简单,可靠性好,控制迅速和维修方便的特点,目前已经基本代替了大部分继电器的工作。 3.3 PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 在现代自动化控制系统中,PLC技术不仅用于控制其他的继续结构,还用于对自动化系统自身进行控制,也就是说,PLC技术能够对自身系统进行故障排查和逻辑错误纠正,这样的自动化控制系统才能够稳定运行。在实际工业自动化生产中,设备的每一个动作都会有自动化系统控制,同时应用系统的检测装置对执行过程中产生的累积误差进行调整,如果设备的运行状态异常,整个PLC系统的逻辑关系就会穿行混乱,PLC控制系统的就会通过这些混乱的逻辑关系进行故障诊断并报警。在PLC进行不同系统间远程通信控制时,只要保持联网通信模块和信息传输接口的正确性,PLC技术就能进行稳定的远程通信。 3.4 PLC技术在各个生产领域的重要性 目前,PLC已经成为世界上大多数国家实现机械工程自动化的标准设备,它的应用范围已经覆盖了冶金、化工、交通、娱乐和食品等所有的轻重工业领域,是自动化领域用途最广,也最为重要的控制设备。在2009年,全国的PLC生产件数高达一千五百万件,而2010年的产量达一千八百万件,2011年的最终产品达到了二千三百万件。经统计,这些PLC产品的最终使用的领域如表1所示。 表1 PLC的使用领域分布表 4 结束语 在工业化、信息化发展迅速的今天,机械工程及自动化的水平已经成为一个国家工业水平的代表,而PLC技术的发展是提高工业生产自动化水平的重要方面。本文通过对PLC在各个领域自动化设备中的应用,论述了PLC在机械工程与自动化方面的重要作用,为PLC在自动化控制领域的推广提供了支持。 机械工程与自动化论文:浅谈机械工程与自动化的关系 摘要:科技水平的不断向前发展,工业生产规模的不断扩大,使得机械工程及自动化技术得到了大力发展,本文基于机械工程与自动化技术的概念及其应用,分析了机械工程及自动化技术的关系,并总结了其未来发展策略,机械工程与自动化技术的综合应用提高了生产效率,极大的促进了经济效益和社会效益。 关键字:机械工程;自动化;关系 引言 机械工程自动化,即自动化技术在机械制造过程中广泛推广与应用,已达到更快速的加工原材料的同时实现机械生产过程中的原材料流动速度的加快,进而提高了劳动效率,也使得机械工程自动化技术得到飞速发展。自动化技术的应用不仅促进了机械工程的大力发展,也利于自动连续生产,以达到优化生产效率和简化生产过程的目的。就目前我国整体机械化水平程度来看,自动化水平还处于初级阶段,水平较低。因此我国还需大力发展机械工程自动化技术。 1.机械工程概述 机械制造过程中生产必备基础工具为机械设备,依服务对象划分可分为交通运输、工业设备、农业机械。依功能划分可分为动力机械、粉碎机械、交通运输机械及物料机械,依照工作原理划分可分为热力机械、透平机械、仿生机械及流体机械。依照服务产业划分可分为农业机械、化工机械、矿山机械与纺织机械。机械设备须经过不同的工作性质阶段如研究、开发、设计、制造及应用等阶段,因此,依照工作性质可分为互相衔接配合的几类系统,如机械科研、机械设计、机械制造、维修、运用等。以上各学科的充分融合发展使得机械工程细化为许多学科分支,各学科的交织发展使得各分支相互促进和渗透。现代化技术、科学技术的不断发展及社会化进程的不断深入,使得机械工业对于国民经济的发展越发重要。 2.自动化技术概述 自动化技术即指生产过程中主要依赖预设指令或者程序自动完成相应工作,不依赖或较少依赖人的干预。自动化技术来源于人们简化控制过程及实现机械代替人类来实现简单重复工作的目的,及便利人们日常生活如汽车、飞机的使用。大量机械设备的使用使得控制系统越发复杂,使得单一的手工控制无法实现。应用数学、电子学等方面的发展也促进了自动化技术理论的发展。随着自动化水平的不断提高,传统的单机、局部的生产制造自动化发展为全盘、综合的自动化进程。目前,大部分生产企业的生产过程都实现了半自动化或全自动化,使得生产环境变得高效、高速、优质。这些企业通常采用了许多自动化装置、电子仪表及计算机控制技术,而不是仅采用单机的自动化装置。目前自动化技术已经应用到了科研、生产、国防等各个领域,且其规模不断扩大,自动化技术的广泛应用也极大的促进了我国的经济发展。这些应用如联合钢铁企业的自动化应用(开采矿山、冶炼、选矿、轧制、运输包装及剪裁)。总之,自动化技术目前已经得到并将进一步扩大其应用范围。 3.机械工程与自动化技术的关系及其发展策略 3.1.应用现状我国有关自动化在机械工程的应用方面还很有限,在管理和生产方面还采用传统的方式,人才管理机制模式方面大多数企业也是直接由外国引进,这种管理模式表现在理论性强,人员专业素质高,但实用性不高,因为没有形成适合企业自身与中国国情的人才模式,使得其在本土不适用。从机械设计方面来说,现阶段大多设计部分都是照搬照抄,而且设计水平较为低下,且设计常常不能有效转化为具体科技成果。从工艺技术水平方面来说,目前加工初级阶段如精细加工等已经得到较为广泛的应用,但是复合加工还有待加强。 我国自动化在机械工程方面尽管已经等到了广泛应用,但是仍然存在一些问题:(1)缺乏实用型人才。最近一段应用过程中,企业大多过分重视理论人才和研究的培养,使得在实际工程应用中,技术应用程度低下。(2)实践经验不足。目前我国主要注重理论知识的培养,而实践经验不足,当然在理论知识和实践经验的培养中,应不断培养创新精神,这样才能不断在实际中提高机械自动化技术。在应用方面,我国实际应用的广度和深度都不够,缺乏正确的科研投入与对专业人才的重视及没有形成特有的自动化的管理模式。 3.2.两者之间的关系机械工程与自动化技术中存在非常密切的关系,机械工业采用自动化的生产方式,使得生产技术自动化、机械工业产品得到大力发展。零件的机械加工中引入数控、程控、自动化的生产工艺及工程的思想全面引进系统节省了人力物力及提高了经济效益。自动化机械装置的一体化及微型便利化进程使得生产过程维护方便、可靠性高、设备的自锁功能使得其无需工作人员的监视和维护。机械工程自动化过程中电子计算机技术、各类自动化装置的应用极大的提高了劳动生产率,并且保障了机械工程质量、降低消耗成本、资金的积累,促进了经济的发展。机械工程自动化的引进使人们不需花费大量的精力在复杂、繁重的体力劳动中,也可以一定程度的减轻脑力劳动。所以,自动化技术促进了机械工业的发展,而机械工业也在一定程度上提供了自动化迅速发展的平台。 3.3.发展策略 3.3.1.深化机械工程自动化方面的科学研究。机械工程自动化系统需要大量的优质硬件和软件,因此,应促进分级计算机控制系统和集成化综合软件的全面发展以实现自动化、无人化的生产。在巩固自动化与机械工程之间的关系,促进二者相互促进相互发展的过程中应以注重理论基础研究、坚持科学发展战略,开展新型转换能量技术、装置的研究,新型调速交流技术、理论、新线路、新机电、新器件的研究。优化自动化系统监控检测技术,以提升机械自动化工程中在线检测的精度、可靠性及自动化测试水平、效果。提高自动化机械工程技术中的仿真技术,利用计算机及数字模拟等技术实现大型系统参数及总体结构的设计及实验、以达到选择最佳参数和系统的目的。 3.3.2.努力提升自动化应用水平。机械操作人员主要对生产过程进行技术管理,及管理自动化技术装置、系统中采用的各种计算机等装置。因而相关技术操作人员应该具有相应的操作技术和自动化技术相关理论知识,否则难以保证自动化系统的正常运行,因此应该加强操作人员的培训以提高其自动化应用水平。 4.总结 机械工程与自动化技术的应用都极大的促进了我国工业经济的发展,因此如何理解并处理好二者之间的关系至关重要。机械工程与自动化技术的结合极大的增加了劳动生产率,且便于操作和管理。 机械工程与自动化论文:机械工程及自动化专业建设与优化探索 摘要:针对江西理工大学当前机械工程及自动化专业建设及人才培养中存在的问题,从专业建设的思路、人才培养方案、课程体系、师资队伍、实践与就业保障体系、专业反馈机制和自行考核评估机制、教学内容和教学手段及教学管理等方面探讨本专业的结构优化与人才培养模式,进一步提升教学研究型大学机械工程及自动化专业的人才培养质量。 关键词:人才培养;教学改革;机械工程;专业建设 机械工程及自动化专业是机械工程人才的孵化器,主要培养从事机械工程领域的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理、经营销售等装备制造业领域的高等工程科技人才。[1]针对当前机械类大学生普遍存在的实践应用能力差、科技创新意识薄弱、知识结构单一等缺陷,机械工程及自动化专业应该运用全新的教学理念指导教学改革,明确建设思路与方案,优化专业结构,加大建设力度。[2]本文结合江西理工大学机械工程及自动化专业的建设探讨本专业的结构优化与人才培养模式。 一、当前专业建设和人才培养存在的问题 当前,机械工程及自动化专业在建设方面存在一些问题,严重影响了机械类创新人才的培养和学科专业的进一步发展。主要表现在以下几个方面: (1)学生知识面狭窄,课程内容落后于时代,缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。 (2)教学方法呆板,过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。高校必须高度重视培养学生的创新精神和创新能力。 (3)重理论、轻实践,重计算推理、轻实验论证,理论脱离实际,不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。[3]缺少一种面向未来的精神,过于守成,缺乏创新。 (4)较浅的人文底蕴,大学教育习惯于按专业招生,分专业培养。在培养过程中过于强调专业,忽略了学生在人文、社会和科学方面的教育,不利于学生的多样化和个性化发展,无法适应社会的快速发展。 (5)渐趋职业化。在强调理论联系实际的同时,局部培养过于职业化。在学生培养过程中,应重视学生科学思维、科学方法、科学精神的培养,不仅要让学生学会学习、学会工作,还要使学生学会探索、学会创造,避免将本科生培养成单一的技术工人。 (6)学分与学知识的矛盾。目前学校各专业普遍实施学分制,并且按照宽口径、厚基础的思想进行学分分配,尽管专业教学计划的制定是本着较优的比例进行必修课和选修课的设置,但学生往往在选课过程中由于缺乏系统的指导,抑或是仅仅为了拿学分而盲目选课,造成很多主干专业课没有选而学分已经达到要求的状况出现,不利于学生专业素质的培养。 (7)具有工程背景的教师比例较低。由于教师缺乏工程实践经历,难以引导学生进行理论联系实际能力和创新能力的培养。 二、专业建设与优化的途径 鉴于以上种种不利因素的存在,江西理工大学机械工程及自动化专业在建设过程中不断转变教育观念,进行结构优化,改革教学方法,主要采取以下措施。 1.明确专业建设的思路 作为省级重点学科、省级品牌专业和国家特色专业,江西理工大学机械工程及自动化专业在近期得到了长足发展。 明确提出其建设思路为立足江西,面向市场,面向矿山、冶金行业,把积极加强发展和培养“口径宽、基础厚、能力强、高素质”的机械设计与制造领域的应用型和复合型本科生作为主要培养目标,完善特色培养模式的教学计划和教学大纲;加强师资队伍建设,推动和深化教学改革,改革教学内容、课程体系、教学方法及手段,强调理论和实践的紧密结合,积极探索高级应用型人才的培养规律;进一步加强校企合作,加强校外实习基地的建设,大力加强实验实训基地的建设和专业教材建设;推进科技服务水平和科研水平。 2.继承与拓展已有教学科研成果 在继承传统矿山机械、冶金机械和设备管理专业已有教学和科研成果的前提下,紧跟当前矿山机械、冶金机械和工程机械的最新发展趋势,将本专业向更广更深层次拓展。使本专业成为涵盖矿山机械、冶金机械和工程机械新产品研发、自动控制、设备工况监测与故障诊断、机电液气一体化工程以及矿冶设备可靠性、维修性、安全性的极具行业特色的新型专业。 3.以服务地方、行业经济为导向,制定复合型创新人才培养方案 作为江西省具有矿山、有色、冶金行业背景的机械专业,江西理工大学机械工程及自动化专业理应承担起为地方和行业经济发展服务的重任,找准人才培养与地方需求的最佳结合点,与地方形成互利共赢、互动发展的良好局面,为地方和行业经济发展输送更多的复合型创新机械类工程技术人才。根据地方和行业(矿业工程、有色冶金、钢铁冶金)对机械类人才的需求,确立“以能力培养为主线,宽口径、厚基础、强能力、高素质、重特色”的人才培养模式,使学生在结合矿业工程和有色、冶金工程的生产过程中,学习专业机械设计与制造的技术基础理论和专业知识。 4.以有色、冶金行业的典型工艺和设备优化专业课程体系 创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。通过校企联合创建人才培养模式,按照用人单位的“零适应期”要求,共同对专业课程体系进行规划,形成能够满足不同用人要求的专业课程体系,增设专业必修课模块,使每个特色专业方向设有3~5门的特色专业课程。把课程建设作为重点,制定课程建设规划、教学改革方案,全面应用现代教育技术。以精品课程、优质课程、特色课程和双语课程建设为主线,加大投入力度,全面推进课程建设。 5.转变教育观念,大力培养创新型教师 建设开放型、多元化师资队伍,以专业特色和行业背景为要求,制定本专业师资队伍建设规划和青年教师培养计划;同时,采用灵活的用人机制,聘用校外的专家、高级技术人员乃至学术团队作为企方教师,共同参与特色专业的教学工作。 6.建立渐进式、长效性的实践与就业保障体系 积极开展以有色冶金机械、矿业工程机械、钢铁冶金机械为背景的实践教学改革与研究,进一步加强校企合作和校外实习与就业基地建设,并共同规划实践教学的目标、任务以及实施办法,以实习促就业,以就业带动新的实习基地建设,实现专业培养目标与企业用人需求接轨。完善实践教学体系,使实践教学围绕特色专业课程,从专业技术基础课程的实验、实习贯穿到专业课程的实训、课程设计、毕业设计等环节。加强毕业设计环节的管理。实施毕业设计与科研课题和现场课题相结合的方式,使毕业设计面向生产一线,面向工程实际。在校企双方教师共同参与指导下,实现毕业设计现场化、工程化,进一步增强学生的工程实践背景。 7.建立和完善专业反馈机制和自行考核评估机制 经常校正专业建设的正确性。建立反馈机制,定期对生源、就业、社会影响进行评估和调查,及时了解市场、社会动态、时代需求,做到及时进行教学计划和课程体系改革,保证教学和学生培养质量。将校内教学督导制、助教制由校内延伸到企方,由校企双方共同对专业理论教学和实践教学环节进行监督,使专业教学质量的监督与评估更具有实效性。通过对专业教学、科研网络平台的建设,加强学校与合作企业的联系和沟通,使校、企在教学资源、科研资源等方面具有实时性、共享性和开放性。 8.改革教学内容和教学手段 着力改革课堂教学手段,加强教师与学生间的互动,要营造民主、宽松的学术氛围,激发学生独立思考;对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。合理使用多媒体,加强多媒体教学手段的研究,提高多媒体课件的制作质量,使传统教学手段与多媒体教学形成互补,出台课前、课中与课后保证教学质量的有关规定。进一步重视教育资源的开发利用。对本专业各门课程的教学内容进行优化组合,避免重复讲授,提高授课和学习效果,并对实验条件和实验内容、实验手段进行系统的改造,通过优化组合、改造、整合和更新实验,使之成为综合性、设计性、开发性和开放性的实验;为本专业学生在实验、课程设计、毕业设计中进行专业技能、实际动手能力、计算机应用能力和创新能力的培养创造条件。加强网络化教学、科研信息平台的建设。设置自学型课程、讨论型课程、工程设计型课程、创业训练课程等,使课堂教学形式由单一的传授知识向互动交流、研究型、开发型教学形式转变。 9.加强教学管理 全面贯彻实施学校教学质量建设体系、专业建设实施方案、学科建设规划、课程建设实施方案、实验教学改革实施方案;进一步加强教学督导制、助教制,形成本学科的教学特色。把发挥教师主导作用与发挥学生主体作用结合起来,促进学生主动参与教学过程,充分调动其学习的积极性和主动性,全面提高课堂教学效果。 10.加强学生思想与学业的引导 为学生配备学业导师和思想导师,对学生的思想问题进行疏通,学业问题进行引导。在学生选课、科技创作、课外活动等方面进行充分的引导,避免出现学分与知识的矛盾。鼓励学生主动开阔视野,加强人文、社会和科学方面的教育。加强校园文化建设,精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围。 三、结束语 机械工程及自动化专业在建设过程中,始终坚持以培养矿业工程、有色冶金、钢铁冶金机械类高级技术人才为目标,以加强教学能力建设为重点,以改革人才培养模式为核心,将本专业建设成为办学理念先进、教学条件优越、理论与实践结合紧密,在有色、冶金行业及江西地区起到引领辐射作用的示范性机械类专业。目前,江西理工大学机械工程及自动化专业已包含工程机械、机械电子、机械制造及其自动化、模具设计与制造和冶金机械五个本科专业方向,在机械设计及理论、机械电子工程、机械制造及其自动化、车辆工程四个硕士点招收研究生,已建设成为江西省“十一五”重点学科,江西省品牌专业,并获批为国家第三批高等学校特色专业和江西省“十二五”重点学科。 机械工程与自动化论文:机械工程与自动化中PLC技术的应用分析 摘要:随着社会的不断进步以及经济的快速发展,我国的机械制造行业也得到了较快的发展,进而就对机械工程中的设备自动化技术提出了更高的要求。而不断的将PLC技术应用在机械工程的自动化过程中,对于有效的提高机械工程自动化的工作效率以及有效的推动自动化控制和提高自动化生产的重要技术力量都具有至关重要的作用。因此,我们应加强研究与分析机械工程与自踊中PLC技术的应用,进而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中,从而不断的提高机械工程的自动化工作效率。 关键词:机械工程;自动化技术;PLC技术;应用分析 PLC技术主要是一种综合使用机械操作与数字运算的一种控制装置。因此,PLC技术就具有一定的体积小、应用性高以及工作效率高等优势。而不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化过程中对于有效的解决传统机电控制系统的构造复杂、可靠性差以及能耗高等问题具有至关重要的作用。因此,我们应不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化中,进而有效的促进机械工程行业的快速稳定发展。本文就针对机械工程与自动化中PLC技术的应用展开具体的分析与讨论。 一、PLC技术的特点 通过对PLC技术特点的认识与了解,我们可更高效的将PLC技术运用在机械工程的自动化技术中,进而有效的实现机械工程的自动化性能。下面,就针对PLC技术的特点展开具体的分析与讨论。 (一)使用国际标准通信协议 使用国际标准通信协议是PLC技术所具备的主要特点。其中,相应的PLC生产商为了有效的保证PLC技术的推广和用户使用到的便利性,就有效的使用了国际标准的通信协议,进而就在一定程度上有效的增加了人们使用的便利性。此外,不断的在PLC技术中使用国际标准通信协议,还能在一定程度上增加市场的流通性,从而不仅能够有效的方便人们对设备的维修与保养,而且还有效的提高了PLC设备的使用效率。 PLC技术生产厂商为了有效的减轻用户的使用难度,就在一定程度上简化了PLC技术的程序算法,以此有效的提高了人们的使用效率。此外,PLC技术的生产商还专门设计了连接计算机与PLC设备之间的通信软件,进而不仅在一定程度上降低了技术人员的使用要求,而且还在一定程度上提高了PLC技术设备的使用性能。 (三)现场总线的接口契合度 现场总线的接口契合度的质量在一定程度上影响着PLC技术的使用质量。其中,多数的生产商都可生产出一定的现场总线,并且不断的将其运用在通信领域中,以此来有效的提高PLC设备的使用效率。 二、PLC技术在生产自动化控制中的应用 随着机械工程行业的不断快速稳定发展,PLC技术在生产自动化控制中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效的实现了机械设的自动化生产,从而也就提高了机械设备的运行效率。下面,就针对PLC技术在生产自动化控制中的运用展开具体的分析与讨论。 在机械工程的生产自动化控制过程中,PLC设备主要是通过模拟参数控制模块、位置控制模块等六个模块来有效的达到工业生产的自动化目的,进而不断的提高机械设备的自动化性能。此外,在将PLC技术运用在机械工程的自动化生产中,还应不断的对机械工程的生产过程进行细致的调查,进而有效的对相应的控制对象进行调查,以此来了解相应自动化设备的使用性能,进而不断的提高机械设备的使用效率,以此来有效的保证机械工程生产过程的高效运行。 其中,当PLC技术运用在相应的机械工程的自动化中,其中的模拟参数模块就能有效的对整个生产流程进行监控,以此来有效的了解整个生产流程的运行情况,从而有效的促进机械工程的自动化技术获得更高的控制精度。而PLC技术对整个机械工程自动化过程的控制主要包括:对锅炉温度的控制等。通过对锅炉温度的控制,可有效的保证温度处于一个稳定值,进而有效的促进控制热处理过程的正常运行。此外,我们还可有效的将PLC技术运用在饮水机中,以此来有效的实现饮水机的自动控温目的。 此外,随着科技技术的不断创新以及机械制造行业的不断发展,PLC技术在机械工程自动化过程中的应用也越来越广泛,进而就在一定程度上有效达到了生产自动化控制的目的,从而也就有效的提高了精密仪器的生产精度,从而也就有效的促进了我国机械制造行业的长期稳定发展。 三、PLC技术在控制逻辑运算中的运用 PLC技术在机械工程的自动化过程中的应用,还可看成为一个二进制开关,进而通过相应的逻辑运算来有效的对机械工程的生产过程进行精确的控制,进而不断的提高机械工程的自动化控制水平。此外,不断的将PLC技术运用在机械工程的自动化生产过程中,还可有效的通过控制相关开关量的大小以及数据位的处理等,来达到逻辑运算的控制目的,进而不断的提高机械设备的工作效率。此外,由于PLC技术中的逻辑运算功能具有收集生产数据的特性。因此,PLC技术主要用于食品的加工、金属的冶炼以及造纸加工等行业中,进而有效的达到生产自动化控制的目的,从而提高生产的效率。 四、PLC在系统控制和远程通信控制中的应用 PLC技术不仅可以应用在控制逻辑运算中,而且还可应用在系统的控制和远程的通信控制中,进而不断的达到生产自动化控制的目的。其中,PLC技术在机械工程自动化中的应用,可有效的检查出系统自身所出现的问题,进而及时的采取相应的解决措施,以此来有效的实现对设备故障点的检修与保护,从而不断的促进系统的正常运行。此外,PLC技术还可及时的感知故障的发生情况,进而通过一定的逻辑运算功能,来有效的对系统所出现的故障问题进行报警,从而促进机械设备的正常运转,以此来有效的提高设备的运行效率。 五、总结 随着机械制造行业的快速稳定发展,不断的研究与分析机械工程自动化中的PLC技术的应用,对于不断的提高机械设备的运行性能以及有效的实现设备自动化生产的目的都具有至关重要的作用。因此,我们应首先认识与了解PLC技术的应用,进而认识到PLC技术在生产自动化控制中、控制逻辑运算中以及系统控制和远程通信控制中的应用,进而不断的促进PLC技术在机械工程自动化过程中的应用,以此来有效的提高设备的运行性能,从而有效的实现自动化生产的目的,以此来有效的促进我国机械制造行业的长期稳定发展。 机械工程与自动化论文:自动化技术在机械工程中的应用与发展 【关键词】自动化技术 机械工程 发展 随着自动化技术的发展,在国内外都受到广泛关注,提高了对其应用和发展重视程度。而自动化技术在机械工程中的应用在减少经济投入、改进生产技术、提高劳动生产率等方面发挥着巨大作用。但是我国的自动化技术在机械工程中还处于起步阶段,发展还不很稳定。因此将自动化技术高效的应用到机械行业中去是机械领域发展的首要任务,促进我国机械自动化水平的提高和国际竞争力的增强。 1 自动化技术在机械工程中的应用 在社会生产中将自动化技术应用到机械工程中去,在提高产品生产率、降低产品生产成本、缩短产品生产周期、提高企业的经济效益方面发挥着重大重要。而自动化技术在机械工程中的应用主要体现在以下四方面。 1.1 装配系统 机械工程中应用自动化的装配系统对机械行业各方面的提升都有很大帮助。自动化的装配系统是一种将不规则形状的零部件按照一定的技术标准,采取搬运、调试、组合、检验等手段,将其组合在一起形成一件完成的产品的过程。确保机械产品质量的重要环节就是装配工作,应用自动化的装配系统代替了传统依靠人力的技能去操作的复杂工作程序,在节省人力消耗的同时增强了产品的质量和产品的生产效率,是机械工程中一项重要的应用。 1.2 加工系统 在机械工程中应用自动化的加工系统将从多方面提升机械制造工作效率,自动化的加工系统能够自动的进行加工循环工作,另外还能够自动的进行工件的装卸工作。自动化的这种加工系统在某种程度上取代了工人的体力劳动,减少了机械生产中由于人为因素而导致的操作失误的事件发生的几率,有效的保证了产品的质量和产量。 1.3 物流供输系统 自动化的物流供输系统在机械工程中非常重要,是不可缺少的组成部分。它能够将制造系统中所需要的成品或原料运送到相应的指定地点,使产品运输更加简便快捷,自动化物流供输系统主要表现形式有自动输送系统和单机自动装置等,促进了机械工程的进步。 1.4 信息流 自动化的信息流在机械工程中的应用主要包括产品数据管理系统、计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计和计算机辅助制造等,产品数据管理系统主要是指在设计生产过程中对其产生的数据和信息加以管理的系统。计算机辅助设计是设计人员采用计算机的图形设备进行机械设计工作的技术。计算机辅助工艺设计主要起中枢纽带作用,优化工艺设计的质量,提高设计工作效率,并使其标准化程度加深。计算机辅助制造主要指在生产过程中采用计算机技术,提高产品生产率。 2 自动化技术在机械工程中的发展前景 自动化技术在机械工程中的发展要以企业生产的实际需要为原则,如若违背了这一原则,会使我国的机械的自动化应用发展产生偏离,与科技发展脱轨,不能够为社会创造更多的经济效益。只有结合我国国情和实际发展情况对自动化技术加以有效利用,才可以实现机械自动化效益最大化,增大国民经济效益。 2.1 结合企业实际情况引进自动化技术 在将自动化应用到机械工程时要考虑企业自身的实际情况,根据其实际生产情况进行引进,防止出现自动化技术引进与实际需求想脱离的现象,还要充分考虑企业的经济实力,在企业具有良好经济承受能下时再加以引进,确保自动化技术为企业带来经济效益。另外我国自动化技术应用虽有一定成效,但仍处于初级阶段,发展投资少、见效快的自动化技术还是符合大多数企业的实际情况,只有集合企业实际发展情况,已实用为发展的原则,自动化技术才能有效的促进企业的发展,提高企业的经济效益。通过发展实用性强和适合企业的自动化技术,为我国自动化技术奠定坚实的基础,将企业现有的机械设备有效加以利用、改造,在此基础上对自动化技术不断熟悉,实现机械的自动化技能。 2.2 结合国情引进自动化技术 自动化技术具有很多优势,将其应用到机械工程中去是时展的必然趋势。在实际应用中要充分考虑我国的国情,不能以下完全实现机械的自动化,要逐渐的经历一个过程,一步一步的有规律的进行。有计划的从简单的机械开始应用,然后到复杂的机械全面实现自动化,建立一套健全的机械自动化应用体系。在我国改革开放之后,和其他先进国家相比,机械自动化技术水平还是相对比较落后的,发展过程也不是很顺利,因此需要我们不断积累经验,从我国实际国情出发,同时借鉴发达国家的技术和制定符合我过自动化发展的方案。根据时间实际生产需要引进相关设备。在引进发达国家的先进技术时要取其精华、去其糟粕,不能全盘接收,不断学习发展。实现我国机械的自动化全面应用,实现生产过程全自动化的目标。 2.3 为自动化技术发展奠定坚实基础 发展机械的自动化需要做好其基础建设,加强自动化应用的基础工作和推广工作。不仅要发展主机的应用,还要配套发展零部件和控制系统。自动化应用到机械中的关键就是生产大量自动化水平高和性能优的机电产品。自动化实际生产过程中,在系统的质量耐性和结构等方面都对其有着重大影响,依靠相关产品的技术更新,实现机械与自动化技术结合的良好发展。而其信息的交换、运算和判断等都要与计算机信息处理技术相结合应用,自动化的发展离不开相关的技术打下的坚实基础,只有在良好的技术基础上才能有效的实现自动化技术的优势,将其应用到机械工程中实现机械行业的快速发展。 3 结论 机械行业的发展对于我国综合国力的提升具有重要作用,因此我们要加强对机械行业的发展,使其与科学技术发展同步,逐渐引入新科技,实现其自动化。将自动化技术结合我国实际国情应用到机械工程中去,将二者完美结合,健康的走上高效、高能技术之路。
煤矿掘进机论文:EBZ―220半煤岩掘进机在煤矿巷道快速掘进技术的应用探讨 【摘 要】随着我国科学技术的飞速发展以及煤矿企业机械化程度的大幅度提升,在煤矿生产中,掘进机设备的作用和地位日益突出,在煤矿巷道作业生产中发挥着非常重要的作用。为了实现矿井生产的高效性,最大限度保证煤矿巷道掘进安全性、快速性、高效性,是保证采掘工作得以顺利开展的前提。对于半煤岩巷来说,如何实现掘进的快速、安全生产,成为了摆在我们面前的重要研究课题。 【关键词】EBZ-220;半煤岩掘进机;快速掘进 EBZ-220掘进机是新进的煤炭机械设备,机重60t,截割功率为220kw,主要适用于f≤8.5煤岩硬度的隧道、半煤岩巷道掘进。设备重心低、结构紧凑、稳定性好,有较强的破岩能力,国际化品质配置,获得多项专利,可靠性好。 一、半煤岩掘进机快速掘进技术 在目前技术水平条件下,半煤岩快速掘进主要通过基于钻眼爆破或掘进机掘进方式完成。需要根据使用设备地点的地质条件,需要的采掘技术与采掘方法,以及相关的地域技术参数等等,综合性的选择合理的设备型号,同时,编制设备相关的技术要求与标准。从而,更好的保障所选设备的综合性能,保证设备的运输能力、配套尺寸以及多个方面与国家的安全规定与使用要求相吻合。结合本文研究中的煤岩巷实际工作面情况,选择EBZ-220掘进机掘进。 (一)工作面配置以及巷道布置。某煤层工作面达800木长,134m倾斜长度,选择双向布置方式。胶带输送机断面4.0*2.4m,切巷断面5.5*2.2m,轨道顺槽3.882.5m。选择锚杆所支护,并沿煤层底板掘进。具体施工设备分析: (二)施工工艺。在交接班工作完成之后,与班干部、租场、瓦检员、安监员一起进入工作区进行全面的安全检查,从而及时发现潜在的问题,及时处理。确定工作区域安全可靠之后,进行日常的产前维修,1.检查指数数量、质量与规程要求是否相符。2.检查风筒、瓦斯探头是否到位。3.检查机械各个运转部位、电路系统、冷却系统、内外喷雾系统是否正常。4.校正中线,全面检查工作面情况,及时发现问题并处理。延伸机组跑道与跟机皮带,与此同时,进行机组切割。小班进行3个工作循环,一个工作循环进2.0m尺。确保每个工作循环抓中的作业顺序:切割2.0m之后,推移前梁,在此基础上进行锚索支护与锚杆支护。 (三)截割顺序与截割方法。截割顺序:首选启动跟机皮带,之后将电控箱的操作手把合上,将操作箱紧停按钮拉出,按压警铃并发出开机启动信号。发动启动信号之后,将支护开关设置在“运行”档,在发出信号30秒内将油泵电机启动,在启动18秒之后将切割电机启动。截割方法:选择循环切割方式,切割钻头进行逆时针旋转。当系统运行争产过之后,结合截割顺序图,将切割头准确对准工作区域,并缓慢前进移刀。当钻入工作面900mm之后,放下铲板作为支撑点,与此同时,放下后支撑进行切割。两边进行垂直切割,顶板进行水平切割,一次性将矩形断面标准割够。在截割切巷时,选择EBZ-220挖掘机先割一半,之后进行顶板支护,在切割另一半。在实际挖掘工作中,前探梁支护方式比较落后,存在着一定缺点,控制顶板离层效果欠佳。给巷道日后维护以及永久性支护带来很多困难。需注意,在锚杆施工过程中,也会出现不必要的工时损失,应进一步合理简化工作程序,提高支护效果,保持临时支护与掘进机割煤的平行作业,进一步促进快速掘进与安全生产。 (四)作业方式。选择“四六”作业方式,二班作为检修班,早班、三班、四班作为生产班,一个生产班工作三个循环,一循环掘进2.0m尺,一天进行9个工作循环,掘进18m尺。要想保证循环作业的顺利进行,必须结合工作实际情况进行合理的工序安排以及人员配合,尽量在工序与工序之间进行交叉作业、平行作业。在现场工作循环中,通常情况下,前半个循环效率比较高,后半个循环效率普遍下降。究其原因是因为劳动时间长、员工体力下降所造成的。传统的三班工作制度,会导致工作人员因长时间体力劳动而效率下降,无法保证掘进的快速进行。为了有效实现高效、快速的挖掘技术,合理的工作方式非常重要。四班交叉工作制度的贯彻执行,最大限度发挥了工作人员以及设备的最大能力,有效实现了快速挖掘。 二、快速掘进过程中的注意事项 (一)合理设置支护参数。在半煤岩快速挖掘过程中,锚杆是主动性的一种支护方式,相比于其他支护设备,其在工程造价、力学效应、施工工艺等方面有着较大优势。目前来说,锚杆支护还不成熟,缺乏一定经验,因此,确定合理的支护参数,通过计算数值方式,对支护参数进行动态反馈,对于快速掘进非常重要。1.确定锚杆长度参数,结合锚杆悬挂理论确定锚杆长度=安全系数×岩层厚度+锚杆外露长度+锚杆固定长度。2.确定锚杆直径+0.357×固力参数/抗拉参数。3.确定支护间距参数。 (二)加强设备日常维护。每天检查。要根据作业周期的情况,每天对使用的工程机械进行点检。主要是通过相关的操作人员按照相关规定,使用便携仪器+感官+经验的方式,对机械的关键部位进行每天一次或者多次的检查以及监视,全面掌握机械在使用过程中的压力、震动、动作、声音以及温度是不是正常。 三、结语: 掘进速度是矿井实现高效、高产的重要影响因素,快速、安全的巷道掘进是有效保证采掘工作顺利接替,有效实现集约化、现代化矿山建设的重要条件。必须结合设备参数、工作面实际情况,合理安排掘进工艺以及人员搭配,设置合理参数、保证设备正常运行,全面提高掘进速度。 煤矿掘进机论文:掘进机在峻德煤矿配套使用 [摘 要]掘进机的配套使用,提高了工作效率,降低了工人的劳动强度,节省了设备投入。 [关键词]掘进机 二运 三运 配套使用 随着采煤机械化技术提高,原有的炮掘小断面已经不能适应我矿的高产高效矿井生产需要,因此我矿为综采的安装和生产着想,将掘进巷道改为12米?以上的断面。由于施工巷道断面的增大,从打眼、放炮、出货、支护、延槽运料等给工人带来很多困难,其效率很低,掘进进度十分缓慢。因此我矿先后引进并使用了EBZ-55 、EBZ-75A、EBZ-100A、EBJ-120S1、EBZ150A、EBZ230A型掘进机。已取得了显著的经济效益,有效地缓解了采掘接续紧张的局面,保证了综采的正常生产。 掘进机是综合机械化掘进组成的一部分,综合机械化掘进就是以掘进机、转载机(连续或非连续)及可伸缩带式输送机配备作业进行掘进作业。2010年3月前,我矿是以掘进机在场子头施工,掘进机后跟40T刮板运输机,40T刮板运输机搭接三运皮带,随着掘进生产工工艺的发展和改进,此运输方式已经无法满足生产连续性的需要,为此我矿进行了掘进机配套使用的改进: 1、施工场所简介 掘进一区9103队施工二水平北33层三四区F7上盘机道,工程量520米,煤层厚度为7.6―8.4米。由于与断层邻近,所以设计断面12米?36U型钢棚配合锚索支护,净宽4.5米,中高3.0米,顶刹8道,每侧帮刹四道,刹料使用半圆,刹料外使用普网护帮、顶,每架棚打4道筋巴力,每侧棚梁接口处各一道,接口以下1.2m各一道,锚索每两架棚打一对;运料系统:使用五台绞车;出货系统:使用SPJ-800运输机三台,40T溜子四台进入矿南六台皮带。 2、掘进机配套设备---二运的初步使用 ⑴ 为解决掘进施工时每次只延一个小班溜子槽,我区使用了二运和龙门架,二运每节长3米,节与节之间使用连接销连接,二运尾部与掘进机使用带横向和纵向的连接器连接。避免了掘进机左右摆动和施工正负坡时二运龙门架的掉道。 二运头部使用龙门架支撑,龙门架下左右各两个行走轮,在轨道上前后走动。为避免行走时龙门架掉道,在行走轮的轮上设计轮圆。 ⑵掘进机使用二运的优点: ①掘进速度较高、机体灵活,可掘各种形状和断面的巷道。 ②降低工人劳动强度提高效率。 ③掘进机二运能整体进退,便于破煤、装、运煤的连续。 ④减少延溜子的次数,增加一次延溜子长度,每天大班延一次溜子并且延接溜子可达到10米以上。 ⑶此种二运缺点: ① 每70---80米撤一次溜子,抻一次皮带,之后逐渐再延40T刮板运输机,再撤40T刮板运输机延皮带,如此往复下去,并伴随到整个工程的完工。 ②延溜子撤溜子、延皮带浪费大量的人力抬槽抬链和刮板运输机大件。 ③至始至终都必须维修刮板运输机,投入了大量的配件及人工。 ④浪费大量的时间,使生产达不到连续性。 ⑤由于掘进机机身矮,经常由于溜子尾返货抬起,挂坏掘进机行走的油管接头,影响掘进进度。 3、掘进机配套设备----三运改造 为取消中间40T刮板运输机,我区进行了大量的研究,根据二运的成功经验,将三运头、尾进行了改造: 三运皮带头部改造:将皮带头部的硬架增加长度度为30米以上,硬架前部安装导向辊,将硬架内部两侧设计铁轨,铁轨上安装爬车,爬车上设有两个皮带导向辊,皮带爬车后侧装有倒绳轮,倒绳轮后安装5.5吨回柱绞车,绞车的松紧带动爬车的前后的移动,从而达到了松紧皮带的目的。皮带条在硬架前导向辊和爬车导向辊的导向,使储带仓的储带层数增加到六层,硬架可根据现场情况增加硬架组数,使储带仓一次储带能力达到100米。 三运尾的改造:我区将三运尾使用铁板做成托辊硬架,将把托辊硬架安装在工字钢上,工字钢每3米焊接成皮带架子型,每组架子用销子软连接,并把轨道铺设在三运尾架子上,作为二运的跑道,将二运的龙门架的行走轮直接放在三运尾上的轨道行走。取消了中间的40T刮板运输机,使二运拉出的煤直接落入三运皮带。从此可达到每原班延一次皮带架,每施工50米加接一次皮带,进入储带仓。 延皮带工序:延皮带皮带头部人员松动跑车,皮带尾部使用掘进机把皮带尾前拉,将皮带架子和丛梁安装延好,紧皮带跑车达到皮带开动即可。 配套使用工艺: ①、皮带头使用储带仓的储带能力必须够用,否则增加加接皮带次数,并曾加断接皮带的次数。 ②、二运、三运架子使用组数可根据原班施工进度连接,如原班进度10米,二运、三运架子必须使用四节。否则原班不够用。造成原班二次延皮带。 ③、延皮带架子时可跟据现场情况而定,延接时必须保证场子头掘进机能有一定的活动余地。 4、掘进机配套设备----三运的优点 ⑴保持了原有掘进机配合40T溜子的优点。 ⑵取消40T刮板运输机,降低工人劳动强度提高工作效率。 ⑶掘进机二运和三运的使用,便于装运煤的连续。 ⑷减少延溜子的次数,增加一次延皮带长度,每天大班延一次皮带并且延皮带可达到10米以上。 ⑸增加皮带头硬架的长度(20米)和储带仓的储带层数(6层),使储带仓的储带能力达到100米,可使整捆皮带一次储进储带仓中,减少了运装中的困难和减少了做头的时间提高了工作效率。 ⑥掘进施工负坡时由于施工现场经常有水,使用40T刮板运输机拉水货及其困难,掘进机及二运的使用解决以上施工难题。 ⑦在供电上,取消40T运输机后,减少一套供电设备及电缆(660v)。也省去维修和相应人工工时。 ⑧省去40T运输机的安撤,减少了运输机配件的投入。 ⑨三运尾的架子节与节之间软连接克服了施工中正负坡变坡时给生产带来的困难。 改造后峻德煤矿掘进二区由原来月单进180米,现已达到24天单进270米。从此结束了掘进机和皮带尾中间必须跟一台铁溜子的历史。 5、推广掘进机配套工艺几点想法 使用掘进机从以上表明好处多多,目前,峻德煤矿现使用的掘进机六台,如何让掘进机得到最大限度发挥效益: (1)教育各级管理干部及职工改变观念爱护保养好掘进机。加强职工掘进机学习培训。 (2)从设计入手给掘进机的安装创造条件;施工过程使用大断面,“机轨合一”巷,给掘进机的使用提供良好的使用空间。铁轨铺设场子头,确保掘进设备、掘进支护材料运装到最佳地点,以免由于材料不到位而影响开机率。 (3)提高素质、打造专业队伍,加强维修、使用、保养工作,要做到勤、严、细管理; (4)建立一个综合队,专门为综掘队服务负责按装、撤出掘进机,来保证提高综掘队的开机率,并给予安装、维修工作中有突出贡献的职工给予重奖和工资倾斜政策。(我区原来安装一台掘进机需4天试车,现在需1.5天试车) (5)确保设备的检修时间的正常检修,保证掘进机的开机率。 (6)加强施工设备配套设备的改进使用,使掘进施工达到连续性。 (7)减少运输环节,加快解决材料运输紧张问题,确保材料运送达到工作面。 煤矿掘进机论文:煤矿企业掘进机的故障处理与维护 摘 要:煤矿巷道在挖掘过程中,掘进机是不可或缺的。为确保煤矿巷道的挖掘质量和进度,就需要对掘进机在工作中出现的故障进行快速排查处理,保证其性能得以充分发挥。基于此本文对矿用掘进机的故障处理与维护进行相关探讨。 关键词: 煤矿企业;掘进机;故障处理 在煤炭资源整合的过程中,煤矿企业使用的新型机械化设备逐渐增多,极大地提高了煤矿企业的生产效率。掘进机在煤矿巷道的建设中必不可少,但是在掘进机的使用过程中,由于井下施工人员文化素质不高,缺少专业的维修知识等,导致掘进机在井下出现故障后,不能快速对故障进行排查处理,影响了企业的生产进度。所以,本文主要针对煤矿企业掘进机在使用过程中的常见故障介绍一些处理办法。 1.掘进机的工况环境 根据切削巷道断面的不同,把掘进机分为全断面掘进机和部分断面掘进机两大类。 全断面掘进机可一次掘出整个圆形巷道断面,驱动功率大、破岩能力高,对巷道围岩的影响很小,巷道断面的超挖量少、围岩稳定、巷道维护费用低,掘进速度快,生产效率高,安全可靠,但不易对机器进行故障维修,在布置水沟和小半径转弯方面较困难。其主要适用于岩巷掘进和隧道开凿。 部分断面掘进机又称作煤巷掘进机或悬臂式掘进机,采用悬臂布置的工作机构。在进行煤层掘进工作时,因工作机构中的截割头每次只能截割工作面岩壁的一部分,要经过若干次循环截割才能掘出所要求的断面形状和尺寸,故其工作方式灵活,对采准巷道的规格形状和煤岩赋存情况适应性好,外形尺寸和重量小,便于维修和支护,机动性强。其主要适用于煤及半煤岩巷道。 2.美佳掘进机的技术特点 美佳公司在汇集多年生产各种型号掘进机经验的基础上,大量采用国内外先进设计理念和制造技术,生产出具有高可靠性和高作业效率的掘进机产品。主要特点有: 2.1.安全裕度大,使用寿命长; 2.2.煤矿生产工艺适应性好,市场占有率高; 2.3.整机生产效率高,最高月进尺可达1500余米; 2.4.整机配置高,关键部件均采用国际知名品牌; 2.5.采用“齿后喷雾”专利技术,喷嘴后置,迎前喷雾,冷却灭尘效果显著提升; 2.6.内喷雾具有漏水检测功能。 3 掘进机常见的故障处理措施 3.1 工作部件故障 3.1.1.伸缩机构故障:如果出现掘进机伸缩筒不动作的现象,可以通过调整液压系统伸缩油路溢流阀压力或更换油缸密封圈或检查伸缩机构内部的方法来解决。 3.1.2.截割头故障:在掘进机工作的过程中经常会遇到岩层硬度比较高的煤岩层,易对截割头造成损害,发生截齿断裂或者掉落现象。针对这一情况,在作业过程中,要适当的放慢速度,降低截取深度,对损坏的齿座或者截齿进行及时更换。 3.1.3.回转台故障:回转台在使用过程中,螺母会产生松动,要经常进行检查,并对松动的螺母及时的加固拧紧。 3.2 运输机构故障 3.2.1.输送机刮板出现断链现象:引起刮板机断链主要是因为主动链轮产生了非常大的磨损现象以及链条的节距不等同。针对这一情况,要对链条进行检查调换,同时调换链轮。 3.2.2.刮板出现跳链情况:链条过松时会发生跳链现象,可通过调整张紧装置,将链条调紧来解决。 3.2.3.在作业过程中会时常遇到溜槽内卡入岩石的现象,可通过用专用的破碎工具将对岩石进行破碎来解决。 3.2.4.如果输送机刮板出现溜槽发生形变的情况,只需要把空链部位的煤粉去除,然后用专业的工具对溜槽变形部位进行修正即可。 3.2.5.刮板链松紧不协调:如果出现刮板链条松紧度不协调的现象,可通过调整一运张紧装置,使链条松紧度符合技术要求。 3.3 履带行走机构故障 3.3.1.在掘进机作业过程中会出现大量的岩石颗粒固结在履带板中,履带会因负荷过大而无法正常运行。为确保履带正常运转,要及时的对履带板中的沙石颗粒进行清理。 3.3.2.掘进机履带张紧度过大:如果掘进机履带张紧度过大,也会增加履带负荷,使其无法正常运行,此时需通过调节履带张紧装置对履带链的松紧程度进行调节,使其达到技术要求。 3.3.3.掘进机液压系统行走回路压力不高或者行走马达毁坏:如果掘进机行走回路出现油压不高或者液压油马达损坏现象,要及时的对行走马达进行维修或更换,并且对液压系统油压进行调整。 3.4 掘进机液压系统故障 煤矿掘进机由于长期工作在井下,作业环境差,液压系统易污染,极大的影响了液压系统的工作稳定性,进而引发系统故障。动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件是液压系统的主要构成部分,如下图1所示,控制元件故障、液压油中进杂质和空气、液压油温度超标是掘进机液压系统的三种常见故障。 图1 液压系统的结构 3.4.1.液压油温度高:为了确保液压系统安全、可靠、高效地运行,油液温度需控制在70℃以下,否则会出现液压油变质、系统泄露加剧、密封装置加速老化等一系列问题。冷却系统中用于给液压油降温的水含量过少会导致油温过高,因此在作业开始前因检查冷却水是否充足,若不充足需将冷却水加至规定要求,同时还要注意检查冷却器内部是否出现堵塞和破损现象。 3.4.2.液压油中进入杂质:具统计70%的液压系统故障是由液压油污染引起的,故掘进机液压系统的清洁与否直接关系到整个机器的工作性能和稳定性。如果液压油中进入杂质,其就很有可能进入液压油系统各部件的缝隙之中,对零部件的配合表面造成刮痕,加剧泄漏;杂质可堵塞各控制阀阀口,造成控制元件失效;进入液压泵内部,影响油泵的正常工作;杂质会使液压系统温度升高,使得橡胶密封圈变质。因此,要始终液压油的清洁,严格控制液压系统污染,时常观察液压油的清洁情况。加油前应将油箱加油口周围灰尘清理干净,将加油工具清理干净,并用具有过滤功能的专业加油工具对液压系统进行加油。同时按照规定对液压油进行定期更换。 3.4.3.控制元件的故障:换向阀失灵、溢流阀溢流压力不稳定、平衡阀损坏是控制元件的常见故障。当溢流阀的调定压力过低会使液压系统经常处于溢流状态,造成功率损失,噪声加剧和油温升高的现象,压力过高会导致执行元件动作变缓,泄露加剧,油管等辅助元件使用寿命降低。为了保持压力值维持在一个正常的状态,要定期对溢流阀的压力进行检查。换向阀失灵时,可来回动作其操纵杆,若无效可拆下换向阀清理阀芯。平衡阀损坏时,可拆开平衡阀,将内部的损害元件进行更换。 4 结束语 综上所述,煤矿企业井下巷道的掘进作业是否可以正常运转和掘进机的性能的高低有着必然的联系。美佳公司的技术和售后团队通过积极主动的售后服务,并对矿方的掘进机使用及维护人员进行维护保养方面的相关培训,使掘进机在井下可以稳定运行,有效减少了故障的发生,进一步提升了煤矿企业的生产效率。 煤矿掘进机论文:煤矿井下掘进机电设备的节能途径与措施 【摘要】:随着煤矿开采机电一体化水平的不断发展,煤矿机电设备的应用越来越广泛,越来越普及。然而,矿井机电设备在工作运行中,消耗了大量的电能,尤其是井下掘进机电设备。目前,煤炭开采要求逐渐提高,井下掘进机电设备的单机容量和总容量也随之加大。因此,为了能够提高煤矿井下掘进机电设备的节能效果,必须采取有效的措施对掘进机电设备进行节能管理。 【关键词】:煤矿机电;掘进机电设备 ; 节能途径;措施 随着煤矿掘进机械化程度的提高,掘进机电设备的单机容量和总容量也在不断提高。因此,加强对掘进机电设备的管理,做到合理用电、节约用电是十分必要的。 由于煤矿井下的掘进机电设备种类多,使用范围大,运转时间长,管线铺设距离远,故掘进机电设备的节约用电,必须从全方位、多方面来解决,从而达到节能的目的。本文就以下几方面浅谈煤矿井下掘进机电设备的节能措施。 一、科学选配掘进机供电设备,从根本上降低采掘开发的电能消耗。 1、更换节能型电动机。电动机在煤矿中应用广泛,采用高效节能型电机,强制淘汰部分矿井仍然在运行的低效率电机是节能工作的措施之一。高效节能电机采用新工艺、新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。高效节能电机普遍具有效率高、起动转矩大,噪音小等优点,通常情况下,高效节能电机与一般电机相比效率可提高3%―6%,可以有效的节约电耗。 2、更换节能型变压器。动力变压器是煤矿井下掘进工作必不可少的供电设备,选择动力变压器是既要考虑可以保证掘进设备有足够的动力进行工作,还要考虑到节约电能的问题。对于煤矿井下掘进机电设备而言,动力变压器的选择由用油浸式变压器更新为矿用干式变压器,个别情况需要使用油浸式变压器时也必须选择节能型的。通过对煤矿掘进机电设备的调查对比结果表明,一台节能型的ks9231型变压器每年可以比普通的动力变压器节约电耗8400千瓦时。另外,煤矿开采生产实践表明,煤矿中普遍使用的平均负荷率不足30%的变压器存在着严重的空载运行现象,是大量的电能做了无用功,而工作效率最高的是负荷率大于50%的变压器。因此,选择应用范围广、节能效果显著的变压器以及容量,可以有效的节约电耗,给煤矿生产运营带来客观的经济效益。 3、改造带式煤炭输送机的控制系统。 煤矿井下的输送机主要采用顺煤流向方向启动,设备运行的时间比较长,在其作用是将掘进设备挖掘下来的煤炭传输到指定位置。电能浪费比较严重。在带式输送机综保装置的基础上配接无料延时停车传感器并进行集中监控,实现单台设备有煤开车,无煤停止运作的随机控制,可以减少电机空运时间,可以有效的节约电耗。 4、推广井下无功补偿装置。煤矿井下掘进设备、运输设备功率因数一般在0.6―0.7,是造成井下电气系统功率因数过低的主要因素,同时也是节能改造的重点。采用隔爆无功补偿装置是提高井下配电系统功率因数,降低线路损耗的主要措施。 二、加强对井下掘进机电设备的使用管理,采取有效的节电措施。 选择有效的先进的井下掘进设备可以从根本上提高电能使用率,节约电能。但是,如果设备在使用和维护中存在不合理的因素,仍然会导致电能在无形中被浪费。 1、合理的减小低压供电距离。通常情况下,每个井下掘进机电设备的功率一定是不变的,在这种情况下,工作电流的大小就直接取决与供电电压的高低,如果低压供电的线路过长会使供电线路上的阻抗增大,电能传输过程中的损耗也会增加。因此,减小低电压的供电距离可以有效的防止电能在传输过程中的损耗。 2、有效提高变压器的功率因数 。对井下掘进设备供电效率的高低直接取决于功率因数的高低。负载功率因数的降低将使变压器的效率降低,从而使其损耗增大。用电设备除了要消耗有功功率以外,还要消耗相当数量的无功功率,从而导致电网功率因数的恶化,最直接的后果是增加了供电系统中的电能损耗。如果在这种系统中设置移相电容器,负载的功率因数就会得到改善,移相电容器补偿了无功电流,使配变电设备用网络的实际电流减少,从而提高了变压器的利用率,降低了变压器的铜耗及线路损耗,节约了电能。 3、有效节约井下掘进设备用水、用液 在煤炭开采过程中,对于质地紧密、坚硬的岩层需要喷洒乳化液等液体或气雾进行软化,便于开采,所以乳化液泵广泛的配合着掘进机电设备的工作。但是由于不少工作人员为了减少操作步骤,启动掘进设备的同时就启动了液泵,导致了无论用不用液泵都始终开着的现象,造成了液体浪费同时由于液泵的持续运行消耗了大量的电能。因此,必须加强液泵管理,节水节液的同时也是在节电。 4、完善设备保养制度,加强掘进设备的检修与维护 由于煤矿井下作业环境恶劣,空气湿度大,导致机电设备容易老化,设备故障率高,很容造成锈蚀或者因为粉尘渣滓的进入导致设备运转不灵活等问题,所以,必须加强设备使用管理制度的完善,定期对井下掘进机电设备进行检修和保养。如排水泵,因矿井水质差,对叶轮腐蚀、磨损较大 ,逆止阀门因锈蚀而不起作用。停泵时,高压冲击作用导致水泵叶轮损坏。从物理学角度考虑,如果掘进设备的滚轴、托辊等部位充满了渣滓,会增加彼此的摩擦力,使设备运转迟钝或直接卡死,大大的增加了动力系统的负荷,消耗大量电能。因此,定期对设备进行渣滓清理、加注润滑油可以使设备运转灵活、运行平稳,提高传动效率,对电能的节约起着很大作用。 我国政府把节能减排作为加强宏观调控的重点和转变经济增长方式的突破口。作为全国九大节能减排重点行业之一的煤矿企业,节约煤炭开采本事的能源消耗,对节能减排有着重大的意义,选择先进的节能的井下掘进机电设备,科学合理的对掘进机电设备进行使用、维护,是井下掘进机电设备最有效的节能途径。 煤矿掘进机论文:关于煤矿井下掘进机电设备的节能策略研究 摘 要:煤炭是我国最基本的生产能源之一,随着科学技术的不断发展,煤炭工业也得到了非常快速的发展,而且煤炭掘进机的自动化程度也提高了很多。但是随着矿井机电设备的广泛应用,设备相关的损耗也在不断的增加,其中电费的损耗是最大的。所以本文针对这个问题,具体分析掘进机的节电措施。 关键词:煤矿井下掘进机;机电设备节能;策略研究 煤矿企业在我国“十二五”的规划中被列为中国九大节能项目的第一位,如何采取更好的节能措施减少煤炭污染量的排放,降低掘进机的电能损耗,目前成为了我国煤炭企业共同面对的重点问题。煤炭掘进机的节能设计,需要考虑到整个施工的每个步骤,不能因为降低了电能而出现掘进机动力不足的问题,也不能为了加快生产时间使得掘进机进行超大功率的工作。本文将根据我国目前煤炭企业的发展状态,具体分析节能措施。 1 设备选取 1.1 节能变压器的选取 现在国内很多的煤炭企业在选取机电设备的时候,使用的变压器基本上都是S7型的,甚至是更为落后的变压器,这种传统的变压器在工作的时候会产生非常大的噪音,而且还直接影响了电能的大量消耗。现在已经更新的变压器设备已经发展到S15系列了,新型变压器使用的是干式变压器,属于非晶合金变压器。非晶合金材料是一种全新的合金材料,这种材料的最大特点就是可以很好的降低工作时的噪音,电能损耗相比较传统的S7设备降低很多。因此非晶合金材料是节能变压器中首选使用的材料。 1.2 输送控制系统的选取 大部分的井下传输装置的方向都是按照煤矿流动的方向为基准,也就是说只要掘进机下井之后,处在工作时间段的时候,掘进机机电设备就会处在一种无休止工作的状态,那么这样的情况就会造成大量的电能损耗。为了有效的解决这样一个问题,我们选择对输送控制系统进行相应的改造和创新。我们在确保输送设备正常运行的状态下,在输送设备上面安装一个高度感应系统,这个高度感应系统可以自动感觉到有无煤炭运输,通过煤炭重量的传输判断进行工作,有的话就正常工作,零负重的时候就停止作业。这样以来就很好的解决了掘进机无休止工作的不良情况,减少了工作过程中的电能浪费。 1.3 节能电动机的选取 电动机在掘进机设备中的使用非常广泛,传统电动机的运行效率并不是非常的高效,而且在一定程度上还造成极度的浪费,所以在电动机的选择方面使用节能性更好的电动机设备成为必然。采用新型材料改进传统电动机的工作方式,就可以减少在工作过程中的能源损耗数量。高效的电动机节能设备能够通过热能效应和降低电磁能等方式减少机械运动中的机械能损耗,这样以来就提高了电动机的运行效率。而且高效节能电动机设备不单单提高了工作的效率,而且在降低噪音方面也有很大的作用。 2 使用管理 在选择先进井下掘进机的时候,从根本上就已经决解了电能使用率低下的情况,而且还节约了电能。下面从设备的管理和使用方面,对掘进机工作过程中出现的浪费情况提出了相对的应对策略。 2.1 提高掘进机的功率因数 井下掘进机功效效率的高低直接决定了功率因数的大小。根据官方调查数据显示,我国85%的煤炭供电效率因数都非常低,直接影响了整个供电过程产生了很多无用的功率,在没有办法安全保证供电电压质量的时候,直接影响就是掘进机在工作的时候产生的大电量损耗。因此,我们选择在井下掘进机的设备中加装了一种“就地补偿”装置,是专门用来提高供电功率因数,通过这个就地补偿装置,就可以很好的提高掘进机的功率因数,降低机电设备的损耗值,最终达到降低电能损耗的目的。 2.2 缩减低压供电的距离 一般的工作情况来讲,掘进机设备的功率是不会发生变化的,那么在这种工作环境下,工作电流的大小也就直接决定了供电电压的大小。换句话来说,供电电压量越高,工作时候的电流量越小,两者之间形成一种反比例关系。如果说低电压供电线路略显过长,那呢么就会增加整个线路的阻抗,电能在阻抗的作用下就会产生大量的电能损失。除此之外,还有就是绝积极设备的工作电流和供电电压成反比例的关系,那么就是提高供电电压可以减少工作电流的损耗,这也是一种解决问题的另一种途径。 2.3 充分发挥掘进机的工作能力 对于即将下井工作的掘进机设备做好相对应的工作能力测评工作,因为盲目的使用掘进机会影响设备的损耗速度。这么做的目的是:降低掘进机在工作过程中,在额定工作状态下对机械本身的损耗比例。当前我们很多的煤矿企业掘进机设备的功率都很低,呈现一种“大马拉小车”的不良情况,也就是说掘进机本身的运转消耗在总消耗中占据很大的比例,严重的时候运转损耗和工作效率持平。所以对于机电一体化已经相对非常发达的煤矿企业来说,想要确保掘进机在工作的时候设备能够平稳匀速的就需要避免设备在进行运输工作的时候,不要出现时快时慢的情况。 2.4 制约掘进机的用水量和用液量 在煤炭开采的时候,对地质相对坚硬和紧密的岩层进行必要的乳化液喷洒,可以对其进行很好的软化作用,也就方便煤炭的开采工作,因此在工作的时候乳化液和掘进机是配合工作的。但是因为很多认为的因素和工作步骤的减少,出现了在启动设备的同时也启动了乳液泵,也就是说无论是否使用乳液,乳液泵都会一直工作,造成了极度浪费。而且乳液泵在工作的时候,也会造成大量的电能损耗,最终得不偿失。所以在掘进机工作的时候,必须加强对液泵的管理,因为节约水的使用和节约液体的使用,都是在节约电能用量。 3 结束语 经过长期的时间积累和经验教训,煤炭作为人类最主要的生产能源,也是人们赖以生存的主要能源。结合现如今的“节能减排”国家改革措施,节约能源在煤炭企业中显得非常重要,为了很好的做到节能效果,主要把握的对象管理途径就是设备的合理选取和使用的管理两个方面。 煤矿掘进机论文:岩巷掘进机在煤矿岩巷施工中的应用分析 [摘 要]当今采矿事业发展迅速,为了适应发展速度,在进行煤矿岩巷施工的过程中要使用岩巷掘进机,这样才能保持煤矿的高产出。本文主要介绍岩巷掘进机的内部结构、岩巷掘进机的工作原理以及在进行煤矿岩巷施工过程中的使用情况,寻找在使用过程中的缺陷,通过分析研究,找出消除缺陷的方法,让岩巷掘进机在煤矿岩巷施工时充分发挥它的作用,进而实现煤矿的高产出。 [关键词]岩巷掘进机 煤矿 岩巷施工 应用 1.岩巷掘进机的构成 1.1 发挥不同作用的结构 根据各个结构在煤矿岩巷施工中发挥的不同作用,可将岩巷掘进机分为以下四部分: 1.1.1 岩巷掘进机截割部的构成情况 岩巷掘进机的切割部可以划分为四部分,分别为外径1100mm,长度1000mm的切割头,且切割头的外围有62把镐形截齿,在岩巷掘进机使用的过程中实施挖掘作业。岩巷掘进机的截割臂与截割头相连。截割臂又与截割减速机相连,截割减速机又与截割减速机相连,各个部分的联接都是通过高强度螺栓进行联接的。 1.1.2 岩巷掘进机铲板部的构成情况 在截割部把物料截割下来之后将物料放入第一输送机内,然后通过液压马达的驱动作用,实现星轮的转动,进而实现耙装运动。铲板用高强度螺栓将侧铲板与本体进行联接,油缸为铲板的上下运动提供动力。第一输送机与铲板部有密切的联系,它是由前后溜槽、驱动装置和刮板链组件构成,通过高强度联接的前后溜槽在煤矿岩巷施工中使用圆环链完成运输的功能。 1.1.3 岩巷掘进机本体部的构成情况 本体部作为岩巷掘进机的中心结构,各组成部位的联接大体采用焊接的方法,实现各个部分的有效结合,支撑起整个岩巷掘进机。回转台、回转支承、本体架等也是本体部的重要组成部分,它们之间主要依靠联接螺栓进行组合。回转台的上下部分的耳孔分别与截割电机和截割升降油缸进行联接,然后通过回转支承的支撑作用以及升降油缸提供的动力来进行机器的截割作用。铲板和本体架之间通过前部耳孔进行联接,完成铲板的升降任务。本体的左右侧分别装有操纵台和泵站,第一输送机设置在本体部中,完成运输工作。行走部设置在本体部的下部分。 1.1.4 岩巷掘进机行走部的构成情况 岩巷掘进机行走部的主要功能是实现行走功能,行走部主要依靠行走减速器来实现岩巷掘进机的行走功能,另外还要使用制动气弹簧来停止岩巷掘进机的运动。 1.2 岩巷掘进机的液压系统 液压系统的主要目的是通过液压油箱对油进行推压作用,为主泵、马达、油缸等结构提供工作所需的油,为岩巷掘进机的运动提供动力。液压系统还包括液压油箱、多路阀、液压先导操作台、冷却器和各油管总成等物件,来实现油的运输,来为岩巷掘进机提供动力。 1.3 岩巷掘进机的水系统 水系统主要完成岩巷掘进机过热时的降温作用,外喷雾主要安装在截割部,一方面可以起到降尘的作用,另一方面还可以冷却截齿。内喷雾主要完成岩巷掘进机内部结构的降温工作。 1.4 岩巷掘进机的电控系统 岩巷掘进机的电控系统可以为岩巷掘进机提供电力支持,并且在电路保护方面起着很重要的作用,另外还能够进行故障诊断,在岩巷掘进机的工作过程中起到记录的作用,当岩巷掘进机在工作中发生故障时为工作人员提供数据进行分析。 2.岩巷掘进机的工作原理 岩巷掘进机在工作的过程中,由交流电源提供主要动力,油泵电机提供小部分的动力。液压系统有多个部分组成操作系统,主要包括液压泵站、马达以及操作系统,在主泵工作时,油泵电机为其提供动力,主泵工作之后,就会出现高压油源,高压油源再挤压液压阀,然后油缸就能实现伸缩,马达也能够发生转动,从而带动岩巷掘进机的截割电机内部的截割减速机,最终带动截割头发生转动,从而完成岩巷掘进机的截割作用。在岩巷掘进机工作的过程中,机器内部的喷雾装置就会起作用,对内部的过热结构起到降温的作用,同时对截割机的截割头进行降温。打开喷雾装置后,油泵电机就会开始工作,启动第一输送机和铲板部和履带行走结构,实现岩巷掘进机的行走,促使截割头钻入岩石,完成切割的任务。 3.岩巷掘进机在应用过程中存在的问题 3.1 岩巷掘进机在启动时因电压问题产生障碍 在煤矿使用岩巷掘进机的时候,由于总电源与岩巷掘进机的距离很远,所以在启动岩巷掘进机的时候,岩巷掘进机容易出现故障,这时进行煤矿开采的工作人员就要耗费大量的时间进行岩巷掘进机的启动工作,降低了煤矿开采的效率,不利于煤矿开采工作的顺利进行。 3.2 缺乏对岩巷掘进机的保养 由于煤矿存在的地方一般地形险峻,所以岩巷掘进机在使用的过程中很可能发生损坏,然而进行煤矿开采的过程中缺乏对岩巷掘进机的维修工作,这样将不利于煤矿开采工作的顺利进行,将在很大程度上降低煤矿开采的工作效率,影响工作的准确性。 3.3 使用岩巷掘进机的工作人员的操作能力低下 由于煤矿开采行业的发展是极其迅猛的,所以在任用岩巷掘进机的操作人员时,没有对岩巷掘进机的操作人员的工作资质进行验证,只是单纯依靠一些证件或简单地询问施工时的操作规范,造成岩巷掘进机的操作人员的工作能力低下。另外由于我国技术与其他国家相比很落后,所以无法为岩巷掘进机的操作人员提供充足的理论依据进行操作,导致岩巷掘进机的操作人员无法拥有高超的操作能力。 3.4 缺乏对岩巷掘进机的管理 由于煤矿所在地一般处在地势险恶的地方,所以岩巷掘进机在使用之后,经常会发生损坏,但是有的施工队为了节约经费,直接忽视了对岩巷掘进机的管理工作,所以岩巷掘进机在下一次使用时经常会出现故障,影响煤矿开采工作的正常进行,不利于煤矿开采行业的长远发展。 3.5 岩巷掘进机的维修与保养工作落后 由于我国科学技术的发展与其他国家相比是落后的,所以在对岩巷掘进机进行维修与保养的过程中,大多时候是敷衍了事,无法让岩巷掘进机达到正常的工作状态,在施工过程中就会降低煤矿开采的工作效率。 4.如何解决岩巷掘进机在使用过程中的问题 4.1 解决岩巷掘进机在启动时存在的问题 为了降低设备启动时的电压降,我们可以适当扩大供电电缆的横截面积,或者在电缆中增加电容,来降低岩巷掘进机在使用过程中的电压降,以此来让岩巷掘进机正常工作。 4.2 加强岩巷掘进机的保养工作 在使用完岩巷掘进机之后,要适当地为岩巷掘进机进行保养,让岩巷掘进机保持在正常的工作水平。 4.3 努力提高操作人员的操作能力 在任用操作人员时,要对其工作资质进行考察,确保工作人员拥有高超的工作能力,从而提高煤矿开采的工作效率。 4.4 加强对岩巷掘进机的管理工作 在进行煤矿开采的过程中,要对操作人员的操作行为进行管理,避免因操作人员的不规范操作造成岩巷掘进机的损坏。 4.5 努力提高保养的技术 有的施工队伍会对岩巷掘进机进行维修保养,但是力度不足,导致岩巷掘进机无法正常工作,这时就要努力提高保养的技术,来提高煤矿开采的工作效率。 5.结语 在煤矿岩巷施工过程中,为了提高煤矿开采的工作效率,我们必须使用岩巷掘进机进行煤矿开采,但是在使用岩巷掘进机的过程中仍然存在很多问题,这就要求我们使用一切科学合理的方法去解决这些问题,从而促进煤矿开采工作的顺利进行,促进煤矿开采行业的快速发展。 煤矿掘进机论文:浅谈掘进机在煤矿中的应用 [摘 要]在煤炭地下开采中,分几个重要的步骤。其中以开拓最为重要,它是整个煤炭开采的基础,通过它来完成井下各个部分的开拓。并建立完整、安全和有效的地下运输、排水和通风等相关系统,并保证长期开采的连续性。掘进机的主要功能是剥落煤岩,能掘出要求的巷道断面尺寸,在给定巷道地质条件下,有较高的生产率。掘进机在井下不但用于巷道的掘进,在对一些特殊的煤和煤岩也起到采掘的作用。并且截割过程的动载荷小,生成的粉尘少,比能耗低。在煤矿的掘进中替代人工钻眼放炮,自身带有装载、转载以及独立的行走机构,提高了井下的工作环境、工作效率并提高了井下安全系数[1]。 [关键词]掘进机、效率高、安全性高。 一、掘进机的分类 掘进机的种类可按下面方法分为几类。 1.按矿井类型 分为竖井掘进机、斜井掘进机和平洞掘进机 2.按压力模式 分为常压式和增压式,而常压式有可分为臂架式和刀盘式。增压式又可分为气压平衡式盾构、土压平衡式盾构和泥水平衡式盾构。 3.按成洞形式 分为一次成洞和二次成洞。 4.按悬臂形式 分为单臂式、双臂式和三臂式[2]。 二、掘进机的特点和基本结构 1、悬臂式掘进机的特点 悬臂式巷道掘进机具有掘进速度快,巷道成型好,便于与其它设备配套组成综掘作业线以及成本较为合理等优点。由于近几年的发展悬臂式掘进机的稳定性和可靠性都有很大的提高[3]。 2、 纵向截割头掘进机的特点 纵向截割头掘进机采用行星齿轮传动,它的特点是同轴传动、结构紧凑、传递功率大、传动效果好,在推进过程中方向几乎垂直截割方向,因而只需要较小的进给力,而且截割深度可由几厘米到整个切割头长度任选。在巷道掘进中纵轴施可以朝任何方向摆动,因而可以选择岩层较弱、阻力最小的方向切割,同时还能掘出平整的巷道[2]。 3、纵向截割头掘进机的基本结构 现用纵向悬臂式掘进机主要由截割机构、装载机构、回转台、润滑系统、液压系统、行走机构、电气系统、后支撑和转载机构等组成。其切割头是由截割机构上的电动机驱动,行走、装载、运输和转载的动力则是由安装在本体部的电动机来驱动液压马达提供。截割臂的上下、左右摆动、铲板起落、后支撑的支地和伸缩部的伸缩都是用液压油缸[4]。 三、国内外的科技现状及发展方向 1、国内的科技现状及发展方向 我国悬臂式掘进机的发展是从引进奥地利Alpine Equinpent Corporation公司的AM系列掘进机技术开始的,并于二十时世纪八十年代中期开始批量生产,随后佳木斯煤矿机械厂也从日本三井三池公司引进了S系列掘进机。在当时我国在掘进机的生产领域中只能说是刚刚起步,对掘进机的理论研究处于空白阶段。进入二十世纪九十年代中期北方重工开始与唐山煤科分院进行实际意义上的共同开发、研制、生产掘进机,推出了EBZ-90型半煤岩横截割头悬臂式掘进机。随着研究的深入,到2003年以北方重工为主同唐山煤科分院合作开发、研制了EBZ-132型半煤岩横截割头悬臂式掘进机。截止到2004年底为止,我国累计生产、销售悬臂式掘进机550余台,主要应用于煤矿井下巷道的掘进作业中,其中北方重工生产销售半煤岩截割头悬臂式掘进机的数量累计达140余台。 随着我煤炭工业的发展完善,近年来煤巷、半煤岩巷掘进机产品出现多年来少有的热度,也就是人们常说的供、需两旺的局面,这也极大的刺激了掘进机的发展。 截止到目前为止国内掘进机生产企业主要有黑龙江省佳木斯煤矿机械有限公司、石家庄煤机厂、南京晨光机械制造有限公司、山西太原煤科分院、湖南三一重工、内蒙古北方重工等六、七家大型企业在生产、销售、研制。其中佳木斯、南京晨光所生产、销售的各种型号掘进机占的比列最大。 我国对掘进机进行理论研究始于二十世纪八十年代初期,较早对掘进机进行系统理论研究的主要是上海煤科院、唐山煤科院、太原煤科院,而太原煤科院将研究成果自己进行产业化生产。 随着煤炭工业部的解散,其下属的煤炭科学研究院的研制经费不在由国家统一划拨而由自行解决,所以,原在掘进机理论研究上有一定实力的煤科院也不得不转而进行一些见效快、收益较高的一些项目的研究上,从而造成我国在掘进机理论研究上的研究一度处于停滞状态。 随着我国煤炭工业的发展完善,近年来煤巷、半煤岩巷掘进机产品的出现多年来少有的热度,也就是人们常说的供需两旺的局面。 目前国内研制的煤巷掘进机和半煤岩巷掘进机向着全液压驱动的方向发展的趋势非常明显,这主要是由于越来越多的国内外著名液压元件制造企业纷纷进入中国市场,同时,国内液压元件生产企业所生产的液压元件的质量越来越稳定所导致的必然结果。这样以来使得掘进机的设计及控制变的简单和实用,由于机械传动的减少使得维护和检修变的简便。同样,电器元件性能和可靠性的提高也使得操作控制变得简单实用[5]。 2、国外的科技现状及发展方向 掘进机经历了切割软煤、硬煤及半煤岩的过程。近期一些重型掘进机已能切割硬岩。据报道,日本成功地使用TM60K型掘进机掘进全岩巷引水隧道,岩石硬度高达170~200Mpa。目前最大的WAV408型掘进机重达160t,切割功率408kW,定位切割面可达87.5m2。 以先进的制造技术为基础,从原材料质量到零部件的加工精度都能严格控制,又有优越的国际协作条件,选购外购外协件的范围广,有效地保证了主机的质量水平。此外近年来广泛地采用了可靠性技术,其突出表现为简化机械结构、采用降额设计。在齿轮传动、机械联接及液压传动方面尽量减少串联系统,有的地方以镶嵌装式结构代替螺栓组结构。既简化了结构,又大大提高了可靠性。 国外新型掘进机均配备有完善的工况监测和鼓掌诊断系统,从而可早期发现故障,快速排除故障,大大减少停机时间。有些重型掘进机还可配备自动控制系统,可以使机器的生产率提高30%左右,还可以保证切割机构的负载平稳,避免由于人工操作不当引起的尖峰符合,从而延长机器的使用寿命约20%[5]。 煤矿掘进机论文:自动润滑在煤矿掘进机上的应用 [摘要]煤矿掘进机的正常工作和使用寿命是煤矿安全生产和获得更多利益的保证。本文以EBZ-220型掘进机为例,简要说明了应用于煤矿掘进机上的自动润滑系统的特点,分析了自动润滑系统的系统组成,自动润滑系统在煤矿掘进机上应用的安装与应用。 [关键词] 自动润滑 煤矿 掘进机 特点 系统组成 安装 中图分类号:E951 掘进机是煤矿采煤的主要设备之一,是煤矿顺利进行安全生产的保证。而目前国内煤矿掘进机主要采用人工润滑,这种润滑受客观影响,常常得不到良好的润滑,使掘进机故障频发,影响其它工序的正常进行。某煤矿应用的是EBZ-220型掘进机。自动润滑系统则可以解决煤矿掘进机的润滑问题,实现对掘进机进行动态保养,延长掘进机的使用寿命,减少机械设备故障。 一、自动润滑系统的特点 1.1自动润滑系统具有时时的动态性特点。自动润滑系统通过自动控制能有效的对掘进机进行自动润滑,这种自动润滑避免因人为因素无法进行人工润滑的弊端,将环境、空间、地点等等不利因素全部去除,实现了掘进机的时时润滑保养,对减少掘进机故障,延长使用寿命起到至关重要的作用。 1.2自动润滑系统润滑具有油量自动控制的特点。掘进机在工作状态下,机械内部温度会发生很大的变化,如果人为润滑,常常会造成润滑油不足或油量过多而影响机械运转的现象。而自动润滑系统会自动根据机械内部的温度压入适量的润滑油,确保机械时刻处理最佳的润滑状态。 1.3自动润滑系统具有计算机自控的特点。计算机的自动控制是自动润滑系统最显著的的特征,也是最具优势的特点,它可以与PLC系统完美融合融合,通过调节电磁阀门达到控制润滑泵的驱动马达为系统准确即时的提供润滑油脂的功能目标。而且每个润滑点都可以通过液压软管与分配器的连接,在设备装配之初就将各润滑点装好不受润滑点位置和环境的影响,这种运行模式下,煤矿企业的设备运行和检修,都具有良好的有效性[1]。 二、自动润滑系统的系统组成和种类 2.1自动润滑系统的系统组成。 自动润滑系统主要由控制器、分配器和润滑泵以及专用油管和附件等组成。 2.1.1自动润滑系统控制器。控制器就是将自动润滑系统内的所有需要控制的部位和部件都集中于些,控制润滑泵按设定要求周期工作,对润滑泵及系统的开机、关机时间进行控制,对系统的压力,储油器液位进行监控和报警,也可以显示系统的工作状态等[2]。 2.1.2自动润滑系统分配器。自动润滑系统的分配器有非递进式和递进式两种结构形式,它的功能其作用是按需要定量分配润滑介质。分配器的结构以递进式的为例进行说明。 2.1.3自动润滑系统润滑泵。其作用是提供动力和所需要的润滑介质。包括电动机、储油器和控制器等部件。 2.1.4自动润滑系统管路组件。其作用是联接系统中的润滑泵、分配元件等,并将润滑介质输送到各个润滑点。由管路接头、柔性软管(或刚性硬管)等组成。 2.2自动润滑系统的种类。目前市场上自动润滑系统的种类较多,但原理上大体相同,分配器型号不同,使得自动润滑系统种类有所区别。这种自动润滑系统不同分配器的型号对应不同的润滑油出口,是一种多点自动控制润滑系统。每个出口对应一种自动控制油量的控制器,能够实现掘进机多点不同油量润滑,对摩擦点具有更为专业的针对性。 三、自动润滑系统在煤矿掘进机上的安装与应用 集中自动润滑系统安装在掘进机具有操作简单方便的特点。只需将分配阀用螺丝固定在游梁底部距中轴承底座200~300mm处[3],用高压油管将分配器与润滑点进行密封连接,将动力控制器与润滑泵连接好,并将润滑系统固定在掘进机的低部即可。这种简单的安装后,需要对集中自动润滑系统进行调试,以确保自动润滑的有效进行。 3.1自动润滑的周期调试。自动润滑系统何时开启,何时结束要根据掘进机的具体工况而定。因此,需要对掘进机的工作状态、周围环境状况等进行全面的掌握,严格按照掘进机的工作程序和时间进行周期调试。 3.2自动润滑油量的调试。掘进机工作过程中,每个摩擦点的具体摩擦系统不同,摩擦点温度不同,所使用的润滑油脂不同,润滑油润滑性能不同等等因素,都会影响自动润滑油量的控制。因此,必须对性些影响因素全都考虑进去,并经过多次的润滑油量控制实验,从而调试出最佳的润滑油量,保证掘进机处于最佳的润滑状态。 3.3自动润滑的时间调试。自动润滑的时间调试要根据润滑油量的多少来确定,因此,在得知具体的油量信息后,确定每个点的出油量是多少,共有多少个润滑点,动力控制器的动力频率等,将这些因素一一掌握后,再进行综合的润滑时间的测算,有了初步的测算结果后,再根据结果进行多次实验,最终确定比较理想的自动润滑时间。 四、总结语 自动润滑系统具有较多的优点,能够准确的对掘进机的各个摩擦点进行有效的自动润滑,确保了煤矿掘进机的正常有序的保养,延长了掘进机的使用寿命,对煤矿安全生产具有十分重要的保障作用。 煤矿掘进机论文:掘进机载式临时支护装置在城郊煤矿的应用 摘 要 基于煤矿掘进巷道临时支护技术的现状,介绍了与掘进机配套的机载式临时支护装置结构和工作原理。分析了机载式临时支护装置与其他临时支护装置的优缺点。机载式临时支护装置增加了支护的强度,实现了综掘临时支护的机械化,缩短了工序时间,为综掘巷道的安全高效掘进和施工安全提供了条件。 关键词 综掘工作面;机载式临时支护;安全高效 随着综采工作面生产能力的提高,采准工作面布置量日趋增加,采准巷道的快速掘进和支护成为矿井高产高效、安全生产的关键点。目前我国煤矿综掘巷道采用的临时支护几乎均为窜管前探梁等手工作业方式,虽然在一定程度上缓解了掘进工作面迎头支护压力,且具有加工制作方便等特性,但在施工过程中存在速度慢、劳动强度大、支护强度低、安全性能差等问题。研究一种快速而安全的机械化临时支护装置已迫在眉捷。 1 临时支护现状 目前我国推行锚杆支护的综掘巷道,由于巷道围岩多为中等稳定和不稳定状况,顶板较破碎,支护形式为多种联合支护。因巷道断面小,在综掘施工巷道中支护机具大多配备风动单体锚杆钻机,钻进效能低、占用辅助时间长,由于掘锚速度慢,为避免空顶时间长引起顶板沉降和变形均采用临时支护。 城郊煤矿掘进工作面普遍使用的临时支护方式为:前探梁+背木临时支护和轻型单支柱+π型横梁临时支护2种方式,前一种形式支护为被动支护,没有初撑力,操作人员有进入空顶区架设作业的可能,存在安全隐患,安全性差,操作过程复杂,人工移动,用人多,劳动强度大,临时支护速度慢、效率低。第二种形式则支护速度慢,导致空顶时间长,顶板易发生沉降和变形,对水压要求较高,普遍性不高,而且工人抗运单体柱劳动强度大,操作人员有进入空顶区架设作业的可能,存在安全隐患。 2 掘进机载式临时支护装置的研究 为此,2012年5月,城郊煤矿在21201轨道顺槽综掘工作面安装使用了一套机载式临时支护装置。机载式临时支护装置由山东兖煤精益机电设备有限公司生产,安装在EBZ-160型掘进机上,代替原有的前探梁临时支护,成功地解决了困扰煤矿综掘工作面临时支护的难题。 机载式临时支护装置主要结构:支护机由底座、横架、翻转梁、顶梁四大机构及其配套液压系统组成。其中底座、横架、翻转梁对称布置于掘进机叉升架两侧,与之铰接的顶梁处于回收状态时匍匐于叉升架上部。底座依靠叉升架前后两对销轴固定在掘进机上。操纵阀组安装在司机台,双向液压锁、安全阀、节流阀、节流截止阀附装在各自油缸体上,液压源由独立的泵站提供,通过高压胶管与各油缸连接。 3 掘进机载式临时支护装置的工作原理 该机载临时支护装置工作时,用掘进机的原站供油,通过两位三通操作阀连通至支护油路,同时关闭掘进机的油路,把顶架前伸、侧伸伸出,把支护的钢带和钢网放在顶梁架上,用磁铁吸好,通过控制手柄使液压油经溢流阀到操作阀,供经分流集流阀分流进入双向锁,双向锁打开进入油缸,主架(顶架)和顶梁架打开,操控到所需要的角度和位置再升主架,升到巷道上顶板,把钢带和钢网压紧在巷道顶板上,关闭临时支护装置动力源。此时,人工进入掘进工作面进行锚杆支护作业。 4 掘进机载式临时支护装置的技术参数 5 掘进机载式临时支护装置的主要优点 1) 采用液压机械支护,避免了工人进入采空区进行支护的危险。 2) 超前支护系统由原来的被动型变为一种宏观意义上的主动支护,支护效果明显改善。 3) 节省了人力,降低了工人的劳动强度。 4) 机载超前支护使用了仲缩梁结构,支护作业时升起顶梁后町再伸出伸缩梁,有效加大了空顶支护面积。 5) 支护机可根据顶板倾斜程度来调节伸缩油缸,以适应不同条件下的顶板状况,确保超前支护紧贴顶板。 6) 为增加机载超前支护的支护强度,在支护机伸缩梁前焊接正面煤墙护网挂钩,架棚时可挂七正面煤墒护网,确保工作面迎头安全,提升工作面整体安全系数。 7) 操作简单,操作阀组少,管路少,便于维护。 8) 支护面积大,支护强度高,给工人创造了安全的作业环境,大大改善了掘进工作面迎头的支护状况。 6 结 论 通过井下实践证明,在我国煤矿现行综掘巷道布置形式和工况条件下,采用该装置完成临时支护,其结构没计更加合理,操作简单,实用性较强,对掘进工作面空顶区可实现快速有效支护,并可实现主动支撑顶板,有利于矿井的顶板安全管理。加快掘锚速度,缓解普遍存在的采掘失调、接续紧张的被动局面。 综掘巷道采用机载临时支护可有效地解决掘进工作面锚杆支护时控制顶板的问题,杜绝空顶作业造成的伤亡事故,减轻工人劳动强度,为综掘创造一个良好的作业环境。在提高综掘掘进速度的同时,还能保证锚杆支护时的安全性,以便推进我国煤矿综掘机械化的进一步提高。社会经济效益明显,推广应用前景广阔,对提升综掘快速掘进和临时支护的机械化有着现实和深远的意义。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机液压传动故障分析 [摘 要] 煤矿掘进机液压系统不仅是煤矿掘进机系统中最重要的系统之一,也是最容易出现故障的系统之一,由于液压传动系统中的元件和辅件的多种多样,就导致了故障产生的多样化,下面我们就对煤矿掘进机液压传动系统中最常见的故障及其原因进行浅析。 [关键词] 掘进机 液压传动 故障 分析 0引言 煤矿掘进机液压系统是煤矿掘进机系统的重要组成部分,通过电动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液压油缸和马达工作是煤矿掘进机液压系统工作的原理,对液压主系统的功率和效益有着决定性的影响。因此,煤矿掘进机液压系统如果出现故障将直接导致主系统的失效,从而造成巨大的经济损失。所以,本文就对煤矿掘进机液压传动系统工作环境中最常见的故障及其原因进行分析和探讨,具有一定的参考价值。 1 煤矿掘进机液压系统的压力不足或无压力 发生这类故障首先检查液压泵是否有油液输出。如果没有油液输出,那么可能是以下3个方面原因:1)液压泵内部磨损严重或以损坏;2)液压泵的运转方向不对;3)吸油回路阻力过大(例如滤油器被堵塞)或油液粘度太大等,以至于液压泵不能排除油液。如果有油液输出,那么就应该检查其他各段回路的管路和元件,来找出让油液泄漏或短路的位置。其中溢流阀主阀芯或先导阀可能因为以下几个原因:(1)弹簧折断失去作用;(2)因锈蚀或赃物使其在开口位置卡住;(3)赃物堵塞了阻尼小孔等,让油液泵输出的油液在低压下经溢流阀流回油箱;位于压力回路中的一些控制阀,因为锈蚀或污物让阀芯在回油位置处卡住,导致低压回路和压力回路的短接。此外,也有可能是处于压力回路中的一些阀门的内泄漏严重,特别是执行元件的密封装置损坏严重或管接头处存在松动,都可造成严重内泄漏现象发生,可见图1。 2煤矿掘进机液压系统的工作机构速度不够或完全不动 发生这类故障的主要原因有以下3个方面:1)液压泵输出油量不足或没有油量输出;2)因系统泄漏过多,导致进入执行元件的流量不足;3)因溢流阀调定的压力过低,负荷不了工作机构的负载阻力。具体原因有以下四个方面:1)液压泵的运转方向不对或吸收的油液量不够。液压泵吸油回路阻力过大(例如滤油器被堵塞),吸油管存在漏气现象,液压油箱里的液面太低,泵内油液粘度太大和油温过低等,都会导致液压泵的吸收油液量不够,从而使输出油量不够;2)溢流阀或位于压力回路中的一些控制阀,因为锈蚀或污物让阀芯在进、回液口的连通位置处卡住,导致压力油流回低压回路;3)液压泵内泄漏严重。可能是泵内零部件磨损严重和密封间隙变大,导致液压泵内的压油腔与吸油腔连通短路;4)处于压力回路中的一些阀门的内泄漏严重,特别是执行元件的密封装置损坏严重或管接头处存在松动,都可造成严重内泄漏现象发生。 3煤矿掘进机液压系统的噪音和振动而引起的故障 掘进机液压系统的噪音和振动不仅会使煤矿生产的工作环境恶化,还会使机械设备的接管头松脱和断裂。发生这类故障的主要原因有以下3点:1)液压泵油液中混进了较多的空气;2)液压泵的流量脉动较大或脉动频率和管理及元件的固有频率相接近;3)管路固定得不牢固。产生这类故障的具体原因如下:1)如果吸油管路中存在气体,将会产生严重的噪音和振动。首先,可能是液压泵的吸液量太大但吸油管路太细而导致阻力变大,液压泵的运转速度太高,液压油箱里的液面太低或不通气,泵内油液粘度太大或滤油器被堵塞等,导致液压泵吸油腔的吸油量不足,造成局部真空,分解出溶解在油液中的气体,产生噪音;其次,也有可能是液压泵的吸油管密封不严实,泵内有液量不足,吸油过滤网部分外露,导致液压泵在吸油的同时也吸入大量的气体进入系统;2)液压泵和马达的质量不合格。柱塞卡死以及不能很好的消除困油现象,都将会产生噪音和振动3)其他方面原因。液压泵与电机的同心安装不一致或联轴器松动,也会引起液压泵的振动;设备的管子细长、弯头较多又没有一一固定好,且管路中的流速太快,也会引起管路振动,可见图1。 4煤矿掘进机液压系统的油温过高而引起的故障 发生这类故障的原因分析如下:1)液压泵内泄漏严重。液压泵内压力调得太高,泵内零部件磨损严重导致密封间隙变大,执行元件的密封装置损坏严重,泵内油液粘度太低等,都会导致泵内泄漏加剧;2)液压系统没有卸荷回路,当工作完成后不再需要压力油时,大量高压油液仍滞留在溢流阀中。当系统暂停工作时,如果液压泵还是以溢流阀调定的工作值来排油液回油箱,就会使油液发热,造成功率损失,因此就需要卸荷油液。卸荷主要是油泵以很小的流量或很低的压力来运转,减少油泵的输出功率,从而减少油液的发热,节约能量,延长系统的使用寿命;3)使用的油液粘度过大,造成过大的液压损失。粘度是工作液体的主要性能之一,使用的液体粘度越大,液压系统的机械摩擦和压力就越大,使阻力和系统的压降也在不断增加,造成温度升高,功率下降;4)冷却油的容器内被堵塞了,造成容器里的冷却水不能循环使用而使油液的温度升高,或冷却水的量不够,不足以把液压系统内的热量带走而使油液的温度升高;5)散热条件不好。工作环境里的空气流通不顺畅或油箱里的储油量太少,使油液的循环加快等都是导致散热不好的原因,可见图1。 5煤矿掘进机液压系统的操作人员的不规范操作而引起的故障 由于操作人员的不规范或粗暴的操作,导致产生冲击负荷,使掘进机频繁发生故障,减少其的使用寿命。产生的冲击负荷不仅会使机械构件过早的出现磨损、断裂、破裂等现象,还会使液压系统产生冲击压力,使液压元件损坏,高压油管和胶管的结合处过早的出现漏油和爆管现象,以及溢流阀内油温上升。 6结论 为了尽量减少煤矿掘进机液压传动系统故障,日常维护工作的细节很重要,我们应加大对日常维修工作的重视程度,做到在故障发生之前就将引起故障的各种因素及时消除掉,让系统能够正常工作,这样既能保证煤矿企业的正常运行,又能提高企业的经济效益,真正做到一举两得。 煤矿掘进机论文:简述煤矿掘进机常见故障及处理方法 摘要:目前在煤矿的开采过程中,掘进机得到了广泛的应用。在掘进机的使用过程中,经常会存在许多故障需要进行解决。本文对掘进机在煤矿开采时带来的问题进行简单的分析,并从液压系统及电气系统这两个方面来对掘进机在使用过程中出现的问题加以分析,并给出相关的处理方法。 关键词:煤矿开采 掘进机 常见故障 处理方法 1、前言 随着当前科技水平的快速提高,对煤矿开采要求越来越精细,因此在煤矿开采过程中,采掘技术也进入了自动化及机械化的进程,目前,很多现代比较先进的新型掘进机已经进入了煤矿行业,应用到煤矿的开采过程中。对于掘进机来说,已经在煤巷及半煤岩巷这两个方向得以应用,并且还在向全岩石巷道发展。但是对于煤矿行业的施工人员来说,其所掌握的文化及技术水平相对来说都不怎么高,因此在工作实施的过程中,他们不能够将掘进机的优势展现出来,并且在操作过程中会造成较多问题的出现,造成机械故障问题的发生,这对掘进机在煤矿行业的应用带来了较大的影响。根据这些问题,本文针对掘进机存在的故障来进行分析,并给出相对应的解决方法。 2、掘进机在煤矿行业出现故障的分析与处理 2.1掘进机在电气系统方面所存在的一些故障分析 目前电气系统理论得到不断的完善与发展,使得电气系统技术也得到了有效的提升,这对掘进机在电气系统方面的技术提升及更新换代都有着极大的帮助。目前,在掘进机的电气部件中,都使用到一些较为先进的集中控制手段与保护手段,使得系统得到了充分的简化,也使得系统故障发生的频率得到了有效的降低。 此外在掘进机电气系统中,还可以使用到编程控制器PLC,这对机械的相关部件的关闭、启动及过流等方面都起到了积极的作用。 掘进机在电气系统中存在的故障主要有这样几个方面: 2.2.1使用时PLC的输出存在故障 PLC输出存在的故障是由很多原因所导致的,其中主要有以下一些原因。第一是因为控制按钮在使用的时候存在故障,第二是综合保护器存在一些问题,第三是自保节点存在问题所导致的,第四是因为一些线路出现虚接问题。这些问题的发生都将给PLC的输出带来较多的应用。对于PLC的正常输出情况,在使用的时候可以根据显示灯的正常与否来进行判断,要是显示灯亮,则表明输出正常,要是不亮,则表明不正常。所以,要是PLC没有输出,就应该观察PLC状态显示灯的正常情况,并在对回路的输出情况进行确定的时候,也需要根据显示灯来进行判断。另外,关于PLC的正常使用问题,我们还可以利用端接输出来做到有效的判定。 2.1.2 继电器线圈与接触器线圈无法导通 在电气系统中,有关接触线回路与继电器线圈回路无法导通,其原因比较多,其中,对于接触线回路无法导通这个故障,其相关检测均可应用万用表来完成;对于继电器线圈回路无法导通这个故障,第一、二这两点,可应用万用表来进行检测,对于第三点,可对PLC输出端发光管的观察来完成相应的判断。 2.1.3 无法通过漏电闭锁检测和无法可靠 吸合接触器导致漏电闭锁检测无法通过,其原因主要有:①过于潮湿的周围环境及其他湾仔因素,促使电缆绝缘水平的降低,从而与规定要求相差甚远;②与综合保护器出现误动作有着很大关系,此种原因,应对相关原因进行彻底查清;在此基础上再通过相应元件的更换来对故障进行处理。导致接触器无法可靠吸合,其主要原因表现为过低的吸合以及保持电压。电气系统的控制器,在多数情况下是以高压吸合为主、以低压进行保持。若系统供电电源需对较大功率进行承受,在此情况下,就会在启动瞬间产生过大的电流,致使接触线圈电压无法达到吸合电压的要求。针对这种情况,一定要把供电电缆的截面积进行尽量增大,并把电缆长度尽可能缩短下来,以促使电压可能减少下来。 2、2 来自液压系统方面的 对此了解的人都知道,对于掘进机而言,其长期工作的环境是极为恶劣的,因具有极大的负荷及强大的冲击力,故极大影响着液压系统的正常运行,致使液压系统不断出现故障。通常,一个完整的液压系统是由以下这五部分所构成:①动力部分;②执行部分;③液压油部分;④控制部分;⑤辅助部分;对于掘进机液压系统而言,其常见故障表现在以下两方面: 2.2 .1 过高的液压油温度 在正常的使用过程中,对液压油的温度,一般都是将其控制在600度以内,要是在使用的过程中超出了这个度数,就会对液压系统的正常使用造成极大的影响,使得掘进机的油缸在使用的时候存在较多的异常情况发生,使得其动作变得迟缓,或者是没有动作产生,另外这也就造成密封设备的老化速度加快,最终造成密封的效果下降。这一问题发生的主要原因是因为在油温上升的过程中,会对液压油经过阀芯的时候,存在着流量不断的增加,从而使得原本使用正常的机械,出现速度降低的问题。因此通过对整个问题的分析来看,造成液压油在使用的时候温度存在上升的主要因素。首先系统在进行设计的时候存在着许多不合理的问题。其次应用过程中,出现不规范的操作。在对此问题进行解决的时候,应经常性地进行定期检查,确保系统的液压设备能够具备充足的循环冷却设备;此外,还必须让液压设备保持清洁,对于管道上所粘附的污垢,要及时予以清除,这对于促进有效散热及液压油温度的降低均有重要作用。 2.2 .2 液压油中带有一些杂质所造成的问题 就液压系统来说,因为其所使用的各种元件都能够具有优良的配合表面,并且其存在的精密度也是非常高的,因此在各个零件之间存在的空隙非常的小,因此要是有杂质存留在液压油中,就会在使用的过程中,出现在阀体及阀芯之间的空隙之中,这带来的划痕将会给原本光滑的配合表面造成影响。使得对其精度造成降低,另外还会造成阀芯被堵住的问题,使得一些元件在使用的过程中,会存在失灵的问题。因此当液压油中存在较多杂质的时候,这时就需要做到对吸油的阻力做到有效的提高,最终能够对油泵的正常使用造成影响。对于机械中的转动部件及封口处来说,因为当出现高温影响之后,就会对其质量造成较为严重的影响,使其容易变脆,从而形成一些颗粒状的杂质。因此在对此问题进行解决的时候,就需要对液压油及转动部位的密封圈及封口处做到经常的检测,保证在使用的过程中不会给系统的正常运行带来较大的影响。 2.2.3液压系统电动机出现异常影响或异常升温。 机械适使用的过程中会存在电动机轴承黄油不够的问题,因此在处理的过程中,第一需要做到对黄油的及时补充。其次在使用的过程中,会给电动机轴承造成严重的磨损问题,因此在使用的过程中需要做到对轴承及电动机的经常更换。第三在使用时经常会遇到风扇变形或风扇叶出现折断的问题,因此需要对风扇进行及时的更换。第四开关箱过热继电器的设定值过高,也会造成电动机的运转情况存在较大的影响,处理方法为调整过热继电器的设定值,使其断电温度适宜。最后当溢流阀设定值过高的时候,将会造成液压系统电动机输出功率加大,电动机发热量增加,温度升高,导致电动机故障,处理方法为适当调小溢流阀的整定值,使其压力值适宜。 3 、结语 在煤矿行业的生产过程中,掘进机的正常使用对此产生重要的影响,将决定整个生产流程是否能够得到正常的进行。在实际的应用过程中,要想对掘进机存在故障进行有效解决,就需要做到深入探讨,对掘进机所发生的故障做到有效的分析与处理,只有这样,才能够保证掘进机在使用的时候,做到安全有效的运行,这也会对我国煤矿行业的发展带来巨大的影响。 煤矿掘进机论文:对我国煤矿掘进机械作业线的探究 【摘 要】本文对煤矿掘进机机械作业线进行了单独的研究,总结了其在生产工作中的有点和现有的不足之处。 【关键词】掘进机现状;操作;作业线;弊病 前言 掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。。主要由行走构件、工作构件、装运构件和转载构件组成。随着行走构件向前推进,工作构件中的切割头不断破碎岩石或煤矿,并将其粉碎后运走。有安全、高效和成巷质量好等优点,但造价大,构造复杂,损耗也较大。下面我们就其现状、操作以及弊病做下论述,希望对大家的日常工作有所帮助。 一、掘进机机械作业线的现状 回采和掘进在煤矿生产中是重要环节,所提倡的的方针是:采掘并重,掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。装备水平及采掘技术的开发直接关系到煤矿生产的能力和安全。保证矿井实现高产高效的必要条件则是高效机械化掘进与支护技术的共同开发,也是巷道掘进技术的发展方向。 我国煤炭行业发展迅速,其中掘进机行业也受到了相对的重视。在文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中,国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策在全国煤炭工业科学技术大会上展开讨论,涉及的内容包括综合采煤设备如何完善、如何加强管理、以及如何提高效率等。 随着综采技术的发展,早已出现了年产几百万吨、甚至千万吨超级综采技术,大幅度增加了年消耗回采数量,使巷道掘进综合采煤成为了煤矿高效化、集约化生产关键性技术。在我国,悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线是煤巷高效掘进方式。其中最煤巷综合机械化掘进是最主要的方式,被也称为高效集约化掘进技术,被广泛的应用到了我国国有重点煤矿,而其中典型的掘进机械为悬臂式掘进机。 悬臂式掘进机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体,主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。现在国内的掘进机设计虽然说离国际先进的技术还有段距离,但是国内的技术水平已能基本满足国内的需求。大中型号的掘进机不断被创新。 二、煤矿掘进机的机械作业线操作流程 2.1配备正副两名司机以上,操作由正司机负责,监护则由副司机负责。在不得擅离岗位的同时还要集中精神,无证人员不得操作。 2.2在掘进20米左右时,瓦斯浓度在风流种达到1.5%后,机器必须停转,切断电源,然后及时处理。 2.3煤岩的性质不同,其切割方式也是不同的。其具体方如:(1)半煤岩掘进时,应先以截割煤为主,其后切割破碎岩石,是以切割软物为主再以切割硬物为辅助。(2)从工作面下部切割是其正常施工程序,以切割底后槽为主。(3)切割的同时考虑煤岩层,截割头施工时应按照煤的纹理方向移动,切不可横断层理。(4)全煤切割时,应按照先四面刷帮处理,再破碎煤岩中间层部分。(5)在硬煤的切割中,截割程序应自上而下进行。(6)处理比较破碎的顶板时,应先截割断面周围或采取留顶煤的方法。 2.4煤岩截割时其应注意事项有:(1)当岩石硬度强于掘进机挖掘切割能力时,此时必须停止掘进机的使用,采取其它破岩补救措施。(2)掌握好机器的推进速度是根据岩石的坚硬程度而定的,使压死刮板输送机或截割电机过载等现象得以避免,切割时必须放下铲板。如果因落煤量过大而造成过载压力大无法成功,司机应停止施工,将掘进机退出巷道,及时进行处理。为了避免烧毁电动机或损坏液压马达,严禁点动开机处理。(3)工作时在旋转状况下截割头才能进行煤岩截割。不允许截割头带负荷启动,禁止超负荷运转,减小推进速度。(4)在最低工作位置时,截割头禁止将铲板抬起。铲板与截割部的距离最小不得小于300毫米,截割头与铲板严禁相碰。在截割上部煤岩时,截齿触网、触梁等现象严厉禁止。(5)要经常注意清理底部,对机体两侧的浮煤应及时清理,使用一刀压一刀的方法清底,以防止底部出现硬坎或履带在推进时越垫越高等现象。(6)转载机、装载机、和二次配套输送设备不能超负荷运转。(7)随时注意减速器和机械各部的压力还有电机声响的变化情况,发现症状必须及时停机检查。(8)如果风量供给不足或除尘设施不完善时,坚决不准作业,否则会造成无法避免的伤害。(9)长期工作结束后,电机不能马上停止运作打开水水冷却机器,应等电机停止工作十分钟后再打开水路。10危急情况出现时必须立刻打开紧急停止开关,并切断电源,直到故障排除查明原因后方可开机。(11)煤岩块状体积在不得超过机器龙门的宽度和高度时,否则必须进行人工破碎,才能可装运。(12)当结束运作时,应马上放开操作手柄,避免油缸溢流阀长期溢流,对系统造成损害。(13)向前掏槽时掘进机决不能使其切割臂位于两面极限位置。 2.5在掘进机前行时必须将铲板放下,后退时则必须将铲板抬起。 2.6将将支撑油缸升起时掘进机才可工作,而在行动爬坡时则应将支撑油缸收起。 2.7收尾工作(1)按规定手册操作顺序停机后,必须使掘进机进入安全地点,并将截割头收回铲板放到底部上最后切割臂放到底板上面避免碰撞,吊好电缆和水管关闭水路。(2)在水量覆盖大的工作面进行挖掘时,必须对电机以和操作箱及控制箱等电气设备进行遮挡。 三、我国煤矿掘进机开采作业时的主要问题 3.1支撑保护时间超时。开拓布置方式以单巷为主的掘进、支护不能平行操作完成作业,因为在一个掘进循环过程中,支护时间要掘进时间差不多3倍以上,导致严重限制了掘进尺度的加深。 3.2掘进工作时,其工作面降尘效率低下。我国《煤矿安全规程》规定,在煤矿井下粉尘中,游离SiO2含量 10%时,其总粉尘浓度绝对不能超过2千米。时至今日最为普遍应用用的内、外喷雾降尘方式,已经不能满足井下对掘进开采工作面的环境技术要求。 3.3元部件的可靠性必须提高。因为在掘进工作时,地质条件是多变的,掘进机工作截面割离时截割头载荷多变,已经影响了掘进机的寿命和使用性。 3.4自动控制技术尚需完善。应在扭振截割技术中采用新型截割技术。比如提高自动化程度和改进支护方式等,这些都是提高新型掘进机的适应性能的关键。 3.5转运等配套的研究、整机与生产系统的配套性有待提高。 3.6截割技术有待提高。目前,掘进机上主要使用的是带合金头的镐形截齿。这种截齿在截割f=8以上硬度岩石时,经济性、实用性以及寿命都会迅速下降。目前,最为成功的辅助截割技术包括冲击振动和高压水这两种形式。高压水辅助截割具其优势特点为:很好的冷却截齿降低温度,减轻截齿磨损量超过百分之三是,减小噪音等诸多优点,所以如何提高切割技术是加快煤矿开采的主要项目之一。 结束语 煤矿产业是国家发展的重点项目,而掘进机的使用是煤矿开采快速的前提保证,如何抛弃传统化的开采模式,使用现代的科技的作业技术,是一个值得深思的问题。而在掘进机开采过程中,如何规范操作,提高自身技术,完成作业流程,便成为了重点研究的对象,希望通过本文的论述,可以使大家对掘进机的作业流程有一个具体的认知,这也是笔者对我国煤矿掘进机机械作业做出的一点贡献。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障分析与维护 【摘 要】随着科技的发展,越来越多的煤矿采用掘进机进行巷道掘进,机械设备在煤矿中的应用,机械设备的维护、检修和故障诊断就显的更为重要。本文结合自身多年的实践经验,对掘进机经常出现的故障的原因进行分析并提出了快速的处理方法。 【关键词】煤矿;掘进机;故障;维护 1 引言 我国煤炭行业的快速发展,使得大规模机械化产品已普遍应用于矿山井下作业过程中。掘进机作为煤矿井下掘进巷道的大型矿山机械设备,直接关系到煤炭生产能力和效率,也大批量的投入到煤矿生产中。另外,随着机械产品信息化进程的加快,更多更新的控制方式、液压系统和信息化手段应用到了掘进设备中,提高了煤矿生产的效率,但是也造成了维护与检修的不便。电气系统为整个掘进机提供了动力,液压系统增强了掘进机的工作动力。这两部分是掘进机的主要组成,也是容易出现故障的部分。为此,本人根据工作实践,就煤矿掘进机液压系统工作环境中常出现的故障及其原因和处理方法作粗略的探讨。 2 电气系统常见故障及分析 随着电气系统理论的提高和技术的进步,掘进机的电气系统也进行了技术升级。目前,掘进设备中的电气部件都采用了先进的集中控制和保护手段,很大程度上简化了系统结构,有效的降低了系统故障率。另外,目前的掘进机电气系统采用了可编程控制器 PLC(Programmable Logic Controller),利用PLC来完成机械部件的启动、停止、各回路的过载、过流、短路等保护。掘进机电气系统部分的故障主要集中在控制部分。 2.1 PLC无输出 造成PLC无输出的原因有很多,如综合保护器的输出故障、控制按钮的损坏、自保节点的损坏和相关线路的虚接都会造成PLC无输出。可以根据观察状态显示灯来判断PLC有无输出,若显示灯亮时表示有输出,若显示灯暗表示无输出。如果PLC无输出则应该观察PLC的状态显示灯,根据状态显示灯的不同显示确认回路相关输入的情况,以确定故障原因。另外,可以短接输入端来确认PLC输入端是否损坏。 2.2 接触器线圈和继电器线圈不能导通 电气系统中接触线圈回路不能导通的主要原因有:①接触线圈烧毁;②交流电源没有接通;③继电器损坏。对于以上三点造成的故障,均可以采用万用表来进行检测。电气系统中继电器线圈回路不能导通的原因:①继电器线圈烧毁;②直流电源没有接通;③PLC无输出。前两点可通过万用表来进行检测,第三点则可通过观察PLC输出端发光管判断。 2.3 接触器无法可靠吸合及漏电闭锁检测无法通过 接触器不能可靠吸合的主要原因是吸合电压、保持电压太低,在电气控制系统中接触器大多数是高压吸合、低压保持。当系统供电电源承受较大功率的情况下,就会出现启动瞬间电流过大,产生很大的电压降,使接触线圈电压达不到吸合电压。 3 液压系统常见故障及分析 煤矿掘进机由于长期工作在恶劣的环境下,负荷大,冲击强,对液压系统的正常工作造成影响,导致系统故障。一个完整的液压系统通常包括动力部分、执行部分、控制部分、辅助部分和液压油等5部分。掘进机液压系统常见故障主要有油温过高、液压油混入空气和其他杂质以及辅助元件的故障。 3.1 液压系统压力不足或无压力 首先检查液压泵是否有流量。若无油液输出,则可能是液压泵的转向不对,油泵内部磨损严重或损坏,吸油回路阻力过大(如滤油器被堵塞或油液粘度太大等),致使泵不能排出油液。如果液压泵有油液输出,则应检查各段回路的元件或管路,以便找出使油液短路或泄漏的部位。其中溢流阀主阀芯或先导阀可能因赃物存在或锈蚀而卡死在开口位置,或因弹簧折断失去作用,或因阻尼小孔被赃物所堵等,都可能使液压泵输出的油液立即在低压下经溢流阀回油箱;在压力回路中的某些控制阀,由于污物或其他原因使阀芯卡住处于回油位置,使压力回路与低压回路短接。另外,也可能是管接头松动或处于压力回路中某些阀的内泄漏严重,或者执行元件的密封损坏,产生严重内泄漏造成的。 3.2 噪声和振动 噪声和振动往往同时出现,不仅恶化劳动条件,而且振动会使管接头松脱甚至断裂。产生噪声和振动的主要原因是油液中混进较多的空气或液压泵流量脉动较大或脉动频率接近元件或管路的固有频率,因而引起共振。此外管路固定得不牢固也易引起共振。导致这些故障的可能原因有:(1)若吸油管路中有气体存在,将导致产生严重的噪声和振动。一方面的原因可能是泵的吸液高度太大,吸油管路太细而阻力大,泵的转速太高,油箱不通大气或液面压力太低,油液粘度大或吸油滤油器堵塞等等,使液压泵吸液腔吸不满油液,造成局部真空,使融解在油液中的空气分解出来,产生气蚀而引起噪声;另一方面,可能是吸油管密封不严,油箱液面太低,吸油滤网部分外露,以致液压泵在吸油的同时吸入大量空气并进入系统。(2)泵和马达的质量不好。如困油现象未能很好消除、柱塞卡死等,都将引起噪声和振动。(3)其他原因。如电机与液压泵安装不同心或联轴器松动,也会引起泵的振动;管子细长、弯头较多又未一一固定,管路中流速太高,也都会引起管路振动。 3.3 油温过高 液压油的温度一般最高不应高过60°,否则将对液压系统产生不良影响,造成掘进机油缸不运动或动作缓慢和密封装置老化速度加快,降低密封性等。油温过高的原因分析如下:(1)泄漏比较严重。(2)系统无卸荷回路,当不需要压力油时,大量高压油液仍长时间不必要地经溢流阀溢流,会造成功率损失和油液发热,所以必须使油泵卸荷。(3)错用了粘度太大的油液,引起液压损失过大,使系统内的压降增大,造成功率损失、温度上升。(4)油冷却器内部堵塞,造成冷却水不循环而使油温升高。(5)散热不良。 4 掘进机的日常维护及保养 对设备的日常维护和保养,能够及时发现设备存在的安全隐患,及时排除,使机械设备充分发挥其作用,尤其在投入使用之前进行各部位的检查,能够确保机械设备的正常运行。 4.1 日常检查工作 (1)截割部。对截割头的截齿状况需要每天进行检查,如果有发现磨损严重或者是被损坏的地方需要对截齿进行及时的更换,防止损坏部位牵扯到截齿座;如果发现截齿座有裂缝或者有损坏现象也要及时进行更换;检查截割头的螺栓是否有松;检查截割速机是否有异常的声响或者是震动;检查油量是否合乎要求并且对油的升温情况进行及时的检查。 (2)行走部。确保机械运转时,履带的松紧程度要适宜;如果履带内附着煤渣过多则要及时进行清理;如果发现履带损坏要及时进行更换,对行走马达的声音和转速是否有异样进行检查。 (3)对运输部的检查。对两边链条的紧张程度是否一致以及松紧程度进行检查;发现有磨损严重的或者有裂缝的刮板要及时更换;使从动链轮能够畅通的运转。 (4)检车本体部与铲板部。对该部位的连接螺栓要按照要求进行旋紧,发现有松动的地方应当及时拧紧。 (5)检查油箱。确保油箱内的油量要合适,不宜过多或者过少,油温应当保证在70℃左右。 4.2 定期检查 (1)每月定期进行检查。对耐磨层的磨损情况进行检查,对磨损的焊道进行及时的修补或者更换;对各个部位的螺栓是否有松动进行检查;对于吸油和回油设备进行及时的清洗或者更换;对液压油的油质状况进行检查;另外需要对电源和电缆是否有损坏进行检查。 (2)每半年定期进行检查。检查截割减速机和行走减速机内部,更换润滑油,更换液压油,检查电机和控制箱内电器元件的绝缘阻抗。 5 结语 机械设备的日常维护与保养,对延长机械设备的使用寿命,增强工作效率有着十分重要的意义。加强对机械设备使用人员的素质建设,使他们掌握正确的使用和维护技能,对于减少或者避免机械故障的出现,提高机械的利用率有着重要的作用。同时,对机械设备的日常维护也是确保机械正常运行的有力保障。 煤矿掘进机论文:煤矿掘进机常见故障分析及处理方法 摘要:随着我国经济的飞速发展,能源需求缺口的不断扩大以及煤炭的应用范围更加广泛,造成了我国对于煤炭的需求量也是越来越高,伴随着大量煤炭的开采,人们对于掘进机的性能也投入了更多的关注。因此,本文笔者根据个人多年来相关行业工作经验并结合我国掘进机的实际工作情况,先对造成掘进机问题的原因进行分析,继而阐述一下专家系统的构建方法,希望可以起到抛砖引玉的作用,并且推动我国掘进机行业的不断向前发展。 关键词:煤矿掘进机故障成因专家系统 前言:随着在煤矿开采中大量的采用了机械化产品,在提高工作效率的同时也减小对自然环境的污染,取得了良好的社会效益以及经济效益。但是随着大量掘进机被应用于煤矿开采中,掘进机在不断地使用中也不可避免的产生了一些问题,伴随着电子信息技术以及先进操控系统的使用,也给掘进机的检修与维护带来了更多的麻烦。其中液压系统以及电气系统是掘进机的主要两个组成部分也是出现问题最多的部分,因此,笔者在此对其进行分析探讨,如有不正之处,希望大家予以批评指正。 1.造成掘进机故障的常见原因 常见液压系统故障原因:掘进机的液压系统由五部分构成,他们分别是液压油、辅助部分、控制部分、执行部分以及动力不等。并且由于他们大多数都是在极其恶劣的环境下工作,而且由于冲击力强以及负荷非常大等原因,造成了掘进机的液压系统的故障,甚至造成整个系统的停机。通过仔细的调查分析,我们发现主要是液压油温过高、液压油中有杂质以及辅助元件的原因造成了液压系统的故障。 1.1 液压油的温度过高 正常状况下,液压油的温度不会超过60℃,如果超过正常温度轻则造成油缸动作缓慢或者不动以及加速密封装置的老化等现象,重则直接造成掘进机的停机等故障。这些都是由于液压油的温度升高造成了阀芯的流量增加或者液压油从节流小孔经过导致的部件的动作迟缓。 下面是几种主要造成液压油温度升高的原因: 1.1.1结构以及系统设计的不合理。 1.1.2操作人员没有按照正常工序来操作掘进机。 因此,为了避免液压油升温的现象,我们要通过检查来保证液压油在系统内有足够的条件来进行冷却,同时还要做好日常的清洁、管理工作,及时除去污垢来给液压油降温。 1.2 大量杂质掺杂在液压油中 由于液压系统中各个零件之间的间隙非常小,配合面也非常紧密,而且元件之间还有很多的缝隙式控制阀以及阻尼孔,所以如果当杂质掺杂到液压油中很有可能会导致堵塞阀芯和阀体之间的缝隙,破坏精度,损坏原本非常光滑的配合面,严重时也可能造成元件无法执行动作。如果液压油中含有大量的杂质甚至会导致油泵的停机等现象。 由于大多封口以及密封圈都是采用橡胶材质的,由于橡胶的特性,极易在高温高压条件下发生脆化,分解成大量的小颗粒,所以我们要经常对传动部件的封口和密封圈以及液压油进行检查,避免杂质掺杂的现象。 1.3 由于辅助造成的的故障原因 由于辅助元件造成的故障的几种主要原因如下:液压锁受到损坏、换向阀失灵或者泄露以及溢流阀的损坏或者失灵。液压锁和换向阀的失灵或者泄露现象很有可能造成后支撑以及切割头的不动、喷雾泵内不喷雾以及掘进机动作迟缓等现象,如果掘进机发生了上述的毛病,应及时对换向阀检查,确定问题后进行维修或者更换。若出现液压泵的输出压力突然增高、出现大量异常声响以及温度升高、发动机功率下降并且发动机的转速也不断减慢的现象都有可能是溢流阀的损坏或者失灵导致的。 2.电气系统常见故障及分析 随着电气系统理论的提高和技术的进步,掘进机的电气系统也进行了技术升级。目前,掘进设备中的电气部件都采用了先进的集中控制和保护手段,很大程度上简化了系统结构,有效的降低了系统故障率。另外,目前的掘进机电气系统采用了可编程控制器PLC,利用PLC来完成机械部件的启动、停止、各回路的过载、过流、短路等保护。掘进机电气系统部分的故障主要集中在控制部分。 2.1 PLC无输出 造成PLC无输出的原因有很多,如综合保护器的输出故障、控制按钮的损坏、自保节点的损坏和相关线路的虚接都会造成PLC无输出。可以根据观察状态显示灯来判断PLC有无输出,显示灯亮时表示有输出,显示灯暗表示无输出。如果PLC 无输出则应该观察PLC的状态显示灯,根据状态显示灯的不同显示确认回路相关输入情况,以确定故障原因。另外,可以短接输入端来确认PLC输入端是否损坏。 2.2 接触器线圈和继电器线圈不能导通 电气系统中接触线圈回路不能导通的主要原因有:①接触线圈烧毁;②交流电源没有接通;③继电器损坏。对于以上3点造成的故障,均可以采用万用表来进行检测。电气系统中继电器线圈回路不能导通的原因:①继电器线圈烧毁;②直流电源没有接通;③PLC无输出。前两点可以通过万用表来进行检测,第三点则可以通过观察PLC输出端发光管判断。 3.专家系统的构建 专家系统主要包括人机接口、学习机、知识库、数据库、推理机和解释器等。 根据前面的概述,可以构建一个掘进机的故障诊断专家系统。这样可以充分发挥人类专家在诊断中的知识与经验,同时还能简化程序,提高效率。该专家系统的主要功能是:根据采集到的掘进机电气系统控制量变化和液压系统中压力温度等数据,自动判断掘进机运行状态,诊断相应故障。该专家系统的数据库,用于存放掘进机监测的实时数据信息以及推理过程中得到的中间结果和最终结论。该专家系统的知识获取可以通过人机对话的方式进行建立、增加、修改等操作。由于专家系统的开发并不是一个简单的过程,尤其是知识的获取与表达和推理机制的构建。本文只提出掘进机故障诊断专家系统的初步构建方案,具体实现有待进一步研究。 结束语: 综上所述,由于掘进机内部存在着液压系统以及电气系统,在日常运行中非常容易发生事故,所以我们要对液压系统以及电气系统中容易出现事故的各种因素都要进行仔细考虑,只有全面的考虑问题,才可以找到影响掘进机正常工作的原因,继而对症下药,解决故障。因此当前我们工作中的重点就是对常见的故障进行分析以及开发专家系统,只有一步步的将工作进行下去,我们才能够更好地保证掘进机的正常工作并推动煤炭行业的不断向前发展。
本文从企业ERP系统建设的重要作用入手,分析企业ERP系统与内部控制的关系并提出ERP环境下企业完善内部控制的策略。 1企业ERP系统建设的重要作用 1.1降低成本,提高工作效率 ERP的应用,可以大幅度减少大量繁杂琐碎的手工操作,减少基础层面的操作成本,提升工作的效率。 1.2流程标准化,提升企业运营管理效果 ERP的应用,可以使企业的工作流程标准化、系统化,使部门间的配合更加顺畅,使各生产运营环节无缝对接,减少损耗,有利于管理者全面客观掌握经营的全过程。 1.3加强信息的应用,提升决策效率 通过ERP的应用,将企业的供、产、销各环节有效衔接,形成了企业内、外的信息平台,打破了传统企业信息不对称、信息滞后的情况,实现了企业信息共享,使管理者可以根据客观、全面的数据,作出科学、合理的决策。 2企业ERP系统与内部控制的关系 2.1ERP是内部控制的手段和工具之一 在信息化社会,ERP作为内控管理的重要手段之一,推行及建设ERP的过程,不是简单的从手工化到系统化,而是对企业内控过程的检讨、优化以及流程再造的过程,项目人员必须合理设计流程及控制点,使企业的管理思想和内控要求,有效的嵌入到ERP的系统中,提升内控的效率。 2.2ERP是内部控制的客体 ERP是根据企业的业务本质和管理需要,由人进行设计和实施的一个工具,ERP是内控管理的客体,这个工具如何设计,如何操作,直接决定使用的效果。ERP在立项、评估、建设、实施、操作等环节过程中,都受企业内控制度的指导和约束、符合内控要求,真正为提升内控服务。 2.3ERP是内部控制的助推器 ERP作为内控管理的手段,是为实现企业不断提升管理效益服务的。随着经营管理的发展,ERP也要不断地进行优化、升级,ERP的设计,体现了经营管理的思想和内控的要求,其本质上是企业内控的助推器,在企业的不同发展阶段,需要ERP给予相应的合适的支持,若企业高速发展,势必要求ERP也更新换代。 3企业ERP系统的应用对内部控制的影响 3.1内部控制在形式上发生变化 传统管理模式下,经办人进行账账、账表各项数据的核对,层层传递申请资料进行审批等事项,是内控管理的重要内容。实施ERP之后,直接在系统中设置各数据、账表的勾稽关系,数据一旦录入,便可自行比对,可随时预警、及时修复,系统能出具各项核对及管理报表,同时设置合理的授权审批机制。内控的落实,更多的体现为对操作标准、流程设计的合理性管理。 3.2内部控制的范围扩大 传统的内控管理,关注工作任务的落实、工作事项的完成情况,在ERP系统下,除了优化企业自身的流程,使系统控制有效嵌入到个业务环境中,还应把和企业相关的供应商、客户、合作伙伴纳入ERP的系统,形成紧密的供应链,有效安排企业的供、产、销,实现跨机构、跨业务领域的有效管理。随着ERP应用范围的扩大,内控范围也随之扩大。 3.3内部控制的重点发生改变 传统的内控管理,侧重于内部操作是否标准、合规,是否履行岗位职责,在ERP系统的支持下,更关注于岗位职责的划分、授权分配的合理性,流程优化的可行性,报表呈现、数据分析、预警的有效性,以及对数据安全性的管理,更关注从大数据中提炼关键信息,作出科学合理的决策,提升管理的效率、效果。 3.4对内部控制的要素产生新的影响 首先,在控制环境方面,在ERP体系下,由计算机自动进行的审核判断,自动控制代替了人工对接,数据来源的端口也更加广泛,组织结构越发扁平,上下级的关系不仅仅是传统意义上的主管、下属的管理关系,更多的表现为以业务为中心,围绕业务环节开展的各项配合工作。其次,在风险评估方面,实施ERP系统,使企业的数据集成度更高,系统的开放性,数据的共享性一方面提升了企业管理效率;另一方面,对于信息的保护以及系统的安全备份,防范黑客攻击,避免企业核心数据及商业机密外泄,也给企业在风险评估和应对方面提出了新的挑战和要求。再次,在控制活动方面,从传统模式下主要对人的控制,改变为对人、机的控制和管理。从对人的工作标准的控制,转变为对业务流程以及计算机流程的优化设计,防范漏洞等方面的控制。最后,在信息与沟通方面,ERP系统,本质上是一个信息集成系统,ERP的应用,一方面实现了数据的高度集中、共享,使内、外使用者可以更加直接、便利的获取数据,改变了传统管理模式下要层层获取数据方式,也推动内控管理向纵深方面展开;另一方面,ERP也是一个相对开放的系统,有利于不同岗位围绕工作职责、目标,客观有效的沟通,协商解决问题,提升内控管理的效果。 4ERP环境下企业完善内部控制的策略 4.1重新调整优化企业的组织架构 ERP的主要目的是要实现对企业的有效管理,计划安排、事务处理、控制与决策等功能都在整个系统的业务流程中实现,这就要求各流程之间要无缝衔接,要充分发挥员工的主观能动性和协作精神,这也在客观上推动企业组织架构从“高耸式”向“扁平化”的形式发展,保障各部门能高效协作、沟通、提高决策的效率。 4.2明确岗位职责和分工 在传统模式下,以手工操作为主,经常会出现职责不清,部门和员工之间推诿扯皮的现象,ERP的应用,大量中间的数据统计、复核岗位的工作被计算机自动处理,大部分的数据处理岗被取消,员工的工作重心,从基础数据的统计、编制,转移到对数据的分析、应用上,提升了作业水平以及数据收集、分析的能力,同时也加强了对系统的依赖,企业应根据内控制度及实际工作要求对岗位职责和分工进行重新的定义,明确权责分配体系,合理设置岗位,并和系统设置、授权相匹配,形成科学的职责分工和约束制衡机制,既要做到事事有人做,人人有专责,也要保障数据安全,操作简便易行,真正实现各司其职,各负其责。 4.3重整业务流程 实施ERP系统,不是简单的将线下手工操作,迁移到线上系统,而是对整个业务流程的优化和再造。ERP是一个先进的管理工具,但其具体的功能、模块、流程、标准,还是由人来设计的。在设计系统流程时,要总结企业在过往经营管理过程中存在的问题,吸取经验教训,同时学习先进的标杆企业高效管理方式,结合公司未来的发展战略,设计实用、高效、易操作的系统流程。尤其是关键点的控制、预警机制、重要岗位授权机制需要和业务过程紧密结合,做到流程标准化,标准系统化,所有人都能严格按系统设置的标准流程操作,使企业在使用ERP的过程中,能实现对经营过程的动态管理。高效的ERP系统,既是一台摄影机,记录着企业生产经营的各个事项和过程,也是一台预警器,根据事项的记录和企业设置的各项指标,及时准确的提供有效信息,为企业的经营决策提供可靠的信息支持。 4.4完善内控管理制度,体现事前计划及事中控制的思想 ERP作为提升内控管理水平的一种手段,也是内控管理制度的一部分。ERP的应用,对整个内控管理的内容、标准提出了新的要求。ERP系统中的计划体系包括生产、物料需求、采购、销售、预算以及人力资源计划等方面,这些计划功能和价值控制的有效应用,需要相应的内控制度进行指导和约束。企业要根据新的组织架构、业务流程、岗位职责,健全内部控制的制度。例如,ERP作为信息集成系统,一方面加强了数据共享;另一方面,由于网络环境的存在,人为设置及操作的实际情况,也使企业的数据信息处于一个相对公开的环境,如何保证企业数据的安全,以及操作人员的操作标准和职业道德等,是企业必须解决的现实问题。企业要通过制定相应的内控制度,对数据的录入、使用、备份等方面进行严格管理,保障ERP的实施,能真正为企业经营目标服务。 4.5加强ERP的软件及硬件管理,建立ERP的操作管理制度 ERP作为一个信息化的产品,它的使用效果,首选取决于软件的设计,其次和硬件环境也息息相关,包括服务器的配置,系统的运行维护,定期的数据备份,防止数据的非法修改和删除,保障数据的安全完整。ERP系统作为企业的一项无形资产,需要对其软、硬件环境都进行合理的使用、管理,并定期出具使用及运维报告,及时对系统的维护、更新出具建设性意见及专项报告,不断的更新、优化ERP系统,使其能快速配合、积极响应业务发展。同时需要建立ERP系统的操作制度,包括作业流程、单据内容、关键字段、事务处理规则等,都要逐一明确并用制度的形式规范、管理。让各管理作业系统模块的使用人员,明确了解所作业的系统模块框架、作业流程,使用标准,明确上机人员的操作权限和内容,明确信息的收集、处理、传递程序,尤其是对外部提供数据的审批授权,对操作密码严格管理,对未经授权人员禁止操作系统等,对操作情况进行完整记录等。 4.6加强内外部审计职能 ERP系统的实施,也赋予了审计新的职责。审计人员不仅要熟悉公司业务,还要充分了解系统设置,了解管理思想在系统中的体现,这样才能通过系统发现操作中的问题。在ERP系统下,减少了人为的操作失误及舞弊行为,但也由于流程和操作的系统化,使管理中的问题变得更为隐蔽。审计人员在专业上、审计方法上都要不断提升,以适应企业信息化发展的阶段,不断完善相应的审计职能,使内控工作得到有效开展。 4.7加强人才的培养和管理 ERP的应用,对企业员工的职业素养和专业技能都提出了新的要求。作为信息化技术的产品,需要操作者具备熟练的计算器操作和应用水平,要能快速识别和应用系统提示的信息。同时,网络环境及授权操作的可行性,对员工的职业道德也提出了更高的要求。企业不仅要提升员工的专业操作技能、专业的工作水平,还需要加强和培养员工的职业道德,杜绝利用先进的管理系统,做出有损企业利益的事情。 5结语 随着信息化建设的快速发展以及信息技术在各行各业的广泛应用,ERP的功能也将更加完善,ERP系统的推行和实施,是企业提升管理效率的一个客观及有效的选择。根据ERP系统的特性,结合内部控制的原则和方法,企业有效的利用其优点,并管理其存在的问题或面临的风险。笔者相信,ERP系统的有效实施,一定能成为企业发展的助推器。
煤矿机电设备管理问题及策略篇1 引言 一个企业的管理水平标志着该企业的竞争实力,煤炭企业也不例外,煤炭开采发展到技术高度发达的今天,离不开先进的机电设备。煤炭机电设备管理关系着整个煤炭企业的开展情况和企业效益情况。机电设备在工作过程中面对复杂的开采环境,必须做到机电设备的精细化管理,从而更好地保障煤矿企业的安全生产和经营。下面从煤炭机电设备管理的现状入手,分析机电设备定时维护、管理制度完善、培养技术人才等多方面存在的不足,探讨煤矿机电设备管理中需要改善的策略,期望煤矿机电设备更好地发挥作用,保障煤炭企业的生产。 1煤矿机电设备管理现状 随着科技进步,煤矿开采技术和生产逐渐摆脱了人的手工劳作,向机电设备自动化作业方式转变,煤矿机电设备的管理决定了煤矿企业的生产能力和企业利润。全面梳理煤矿机电设备管理的现状,查找存在的问题,解决煤矿企业的安全生产问题,提升企业效益,有必要从下面五个方面探讨煤矿机电设备存在的问题[1]。 1.1存在机电设备维护不到位的安全隐患 如今露天煤矿存量较少,现在煤矿开采多是地形复杂的井下煤炭开采。煤矿开采过程中是机电设备发挥主要作用,机电设备是一个复杂的机电系统。一方面,井下开采煤矿外部环境复杂,开采难度大,机电设备需长期在高湿的环境条件下工作,设备的性能和构成设备的金属材料都会受到不同程度的影响,在设备的运行中有可能被腐蚀或部件受损害;第二,煤矿企业为了追求利润最大化,存在机电设备长期工作而忽视机电设备维护的现象,没有重视机电设备维护保养;如果启用存在安全隐患的设备进行煤炭开采,设备的维护保养实施不到位,就会出现安全事故隐患[2]。 1.2机电设备管理制度不完善 “没有规矩不成方圆”,管理制度是企业发展到一定阶段,企业员工经过一段时间的工作实践总结出来的对企业员工的行为和设备操作有约束力的规范,这个规范有一定的原则、方法以及管理组织。煤炭企业在应用机电设备一段时间以后,应该制定符合企业运行的管理制度,管理制度可以从多个层面保障企业运转正常,如果企业机电设备管理制度不到位,那么企业员工在工作时就无章可循,容易导致操作失误。虽然煤矿机电设备类型各异,功能区别很大,但是根据实际情况制定管理制度克服困难是完全可以实现的,制度不按照企业实际情况制定,会造成企业隐患被忽视,设备安全检查流于表面文章,对企业正常运转造成很大的不确定性[3]。 1.3改变滞后的管理观念 我们国家地理资源丰富,煤炭资源分布的区域众多,这也造就了很多的煤矿企业。由于煤矿企业管理水平参差不齐,盲目追求眼前利益的管理层较多,这种管理观念严重制约了企业发展,没有意识到机电设备管理对于企业的重要性,导致没有从观念上去思考创新管理思路,没有意识到机电设备管理要上水平。事实上,很多煤炭企业管理者与现代企业管理者差距非常大,管理观念滞后严重制约着企业发展,必须提升管理者的能力改变滞后的管理观念。 1.4机电设备技术力量薄弱 企业要发展,必须有人才作为支撑。机电设备管理需要专业的技术人员,专业的技术人员可以让机电设备发挥更大的能量。由于煤矿企业所处的地理位置和薪资水平的限制,煤炭企业不容易招聘到高水平的技术人员,缺乏懂技术、懂管理、会操作的专业技术力量,这种情况下就不能及时对设备进行完好维护和故障排查。煤炭行业由于是传统行业,待遇水平与发达的城市新兴行业相比有很大的差距,导致人才流失,使得专业煤矿技术人员流向发达城市。尤其是有信息技术背景的人才流失更严重,煤矿企业的人才现状需要改善。 1.5机电设备技术水平低,设备利用率低 目前存在煤矿企业机电设备管理混乱、设备使用管理不完善的情况。在购买设备之前没有经过充分论证,购置了很多技术水平与实际生产不符的设备,这些设备不能明显提高煤炭的生产效率,导致大量的机电设备闲置,机电设备是固定资产投资,不仅占用了企业的资金流,而且生产环节仍缺乏高效的机电设备,致使企业生产效率不佳,影响企业生产。另一方面煤炭行业对于机电设备缺乏统一的制造标准要求,煤矿机电设备生产商的设计与研制类型、性能五花八门,使煤矿企业的机电设备管理增加了难度。 2煤矿机电设备管理改进措施 如果从业人员发现煤矿机电设备管理存在的问题,就要有针对性地去研究改进策略,从而改善煤矿企业的现状。下面从设备维护、管理制度建设、人才培养、信息化建设四个方面分析探讨改进措施。 2.1加强机电设备维护保养 为了防患于未然,机电设备维护保养是必不可少的。机电设备维护需要做出年度计划,对设备进行分类,有针对性的按照时间、设备类别、性能指标等方面制定维护保养手册,查找潜在的隐患,不放过每个可能存在的安全漏洞,防止由于设备故障导致的安全事故发生。例如:在环境复杂的井下作业设备,在没有明确有异物卡住了设备的某个部件,可能部件的磨损异常导致轴承或者齿轮等机械故障,没有及时维护的情况下可能对作业人员造成安全事故,尽可能定期对机电设备维护,排查安全隐患,是煤矿企业管理人员不可忽视的问题。在我国煤炭企业的资产中煤矿机电设备占很大比例,原值几乎占企业固定资产的一半以上,有统计数字显示煤炭企业安全事故多数是由设备的电气电火花造成的,这种故障完全可以通过机电设备维护排查出来,由此可见机电设备定时维护的重要性。 2.2加强企业机电设备管理制度建设 优秀的企业都有制度来保障,煤炭企业进行机电设备管理制度建设是用来保障企业高效运转的。制度建设是企业管理的一种有效手段,完善的机电设备管理制度可以从多个角度规范企业的设备管理人员,约束人员的行为。制度的前提是对企业现状有清晰的认识,在进行制度建设时需要关注两个方面的内容:第一,查找企业机电设备管理的不足,对不足之处进行修正,根据日常排查设备故障的流程做成制度文件,变成常态化的管理机制,同时企业管理人员把查找管理漏洞形成自觉的行为,形成企业文化;第二,制度建设全员参与,从高层领导到一线员工,对机电设备维护管理提出自己的合理化建议,形成有效的相对完善设备管理工作体系,保障煤炭企业建设自己独特的机电设备管理制度。 2.3加强企业机电设备人才培养 煤炭机电设备的技术指标关系着煤炭企业安全生产和经济效益是否顺利达成,其中机电设备专业技术人才起着越来越重要的作用。企业人才培育有两种途径,一方面需加强对本企业员工的专业技术培训,培训高技能的机电设备管理专业人才;另一方面是从大学和社会进行招聘,这条途径难度较大。由于煤炭企业多数处于经济不发达地区,因此最有效的途径是加强对本企业员工的技术培训,通过与高等院校进行产学研合作,加强员工的机电设备理论基础学习和实际操作维护技能的专业培训,为企业储备机电设备管理人才。 2.4加快煤矿企业信息化建设 煤炭企业有大量的机电设备作为工业化生产的工具,随着社会的技术进步,机电设备越来越向智能化方向改进。考虑在煤矿企业机电设备的信息化程度不高,有必要对煤矿企业建立信息化体系。由于煤炭企业信息化基础薄弱,可以先建立局部的信息化系统,逐步分阶段建立统一的信息化平台。先对煤炭企业现有可连接信息化平台的机电设备进行分析,按照空间布局可以分为地面控制设备和井下开采设备。主控中心应用服务器通过计算机应用系统将地面控制设备和井下机电开采设备集成在一起,地面控制设备包括显示屏,显示整个信息系统的设备运行状态和采集到的各项数据;井下机电设备是数据采集端,包含多个传感器,如温度传感器、压力传感器等多种环境信息传感器。煤矿企业信息化建设一方面能够加强机电设备的管理,省去了人力对环境的制约,实时信息很快反馈到主控中心,可以及时对危险情况进行应急处理;另一方面系统对设备的各项数据高频度采集,能建立设备的运行记录数据库,很好地监测设备的性能信息无需员工在现场收集记录。采用信息化管理机电设备是未来煤炭企业的管理发展趋势。 3煤矿机电设备管理未来发展趋势是信息化建设 随着信息化在社会经济中的地位越来越重要,我们国家发布了工业化和信息化两化融合体系的标准,对于工业企业提倡建立两化体系。煤炭企业管理模式要创新,信息化建设是未来煤矿机电设备管理发展的新趋势。下面探讨信息化建设需要重视的三个方面的问题。 3.1加强信息化建设投入 信息化建设是传统管理模式向新型管理模式的创新,需要企业高层领导的决心和坚持改革的信心。随着企业生产技术的发展,煤炭产量在增加。智能化的生产设备越来越多,尽快建立带有自动控制系统的机电设备,引进先进技术,需要企业加大信息化建设的投入,全面提升煤矿企业机电设备的技术水平。 3.2管理模式创新 建设信息化系统其实是将管理流程和流程中产生的数据信息融入到信息化系统中,信息化技术已经相对成熟,对应煤矿企业技术上没有挑战性,只要提出需求,建立适合企业的协同办公系统,并生成管理和交互的信息数据库,利用计算机网络应用技术统形成新的管理模式。煤矿企业要改变粗犷式管理模式为精细化管理,对企业的生产信息、物流信息、设备信息以及经营信息整理成一体化信息系统。该信息系统对提升煤矿企业机电设备管理、企业管理水平和管理效益是未来的管理模式创新实践,是未来发展趋势。 3.3培养煤炭信息化人才 社会发展到任何阶段,人才都是重中之重。建设信息化不仅仅包含信息化设备和智能化终端,人是发挥主观能动作用的。要建成什么水平的信息化系统,要达到的管理目标必须清晰。上述目标的达成都需要企业管理团队策划,对企业的管理细化到每个节点。如今煤矿企业信息化起步晚,缺乏信息化人才,要想快速提升煤矿企业的管理水平,必须将煤矿企业的人员培训成复合型人才,既满足煤矿企业需要的专业知识,同时具备信息化建设的相关知识。我国设有煤炭工业专业化的大中专院校,利用这些教学资源对煤矿职工进行培训,通过高校的师资力量培养煤炭信息化人才,才能更好地构建煤矿机电设备和信息化管理系统一体化平台的作用。 4加强煤矿机电设备管理的意义 4.1保障煤矿正常安全生产 现阶段的煤矿生产基本实现机械化,在机电设备的参与下生产煤炭,煤矿机电设备的种类、数量、自动控制能力都不同,需要操作人员对设备熟练掌握和控制使用。如果机电设备管理不完善,无法保证正常的生产。 4.2保障煤炭生产效率 技术的进步推动了煤炭机电设备的性能改进,尤其是自动控制技术的采用,使得煤炭开采效率大幅度提高。企业生产效率是受机电设备技术水平制约的。在煤炭企业,添置先进的机电设备需要投入大量的资金,每年计提设备折旧,维修保养费用不菲,因此机电设备的合理维护和保养,可提高机电设备的使用年限,对提高企业经营效益有重要的影响。 4.3保障企业生产安全 煤炭企业向来重视生产安全,煤矿井下事故的发生和煤炭机电设备故障有直接的关系,因此加强机电设备故障排查,做好设备检修和维护管理,保障机电设备正常运行,从而保障整个煤炭采煤过程的安全,减少煤矿安全事故的发生。 5结语 总而言之,煤矿生产过程面临的首要问题是必须保障生产安全,另一方面是高效进行煤炭开采。煤炭企业目标的实现离不开机电设备的新技术提升和完善的管理模式。在我国煤炭机电设备的管理中既要参照现代企业的管理制度,同时引入先进的信息化技术,保障煤炭机电设备效率发挥,尤其是注意培养煤矿机电设备行业的高端技术人才,为煤炭企业的发展做好基础性工作,相信未来煤炭行业能更好地为国家经济发展作出贡献。 作者:贾晓丽 单位:神华准资氧化铝中试厂 煤矿机电设备管理问题及策略篇2 随着煤矿现代化的不断发展,越来越多的机电设备被应用到开采工程中。由于煤矿井下的生产环境恶劣,机电设备会发生各种故障,严重威胁着煤矿的生产安全和生产效率。这就要求在煤矿开采中要做好机电设备的管理工作,通过对机电设备进行有效的维护和维修,从而保证设备运行状态的稳定。因此,做好煤矿机电设备的管理十分重要[1-3]。在实际工作过程中,由于煤矿机电设备的种类繁多,管理人员的素质参差不齐,存在的一些问题严重威胁着机电设备管理的有效性。本文围绕煤矿机电设备管理中存在的问题展开论述,重点讨论了改善机电设备管理的一些策略。 1煤矿机电设备管理中存在的问题分析 煤矿机电设备管理是通过一些手段使设备的运行性能保持稳定,以达到降低设备故障率,保证其运行安全的目的。然而,煤矿井下实际情况比较复杂,管理中存在的问题主要有机电设备运行维护不及时、管理制度不完善以及技术人员的水平低等。下面将对这几个方面进行具体分析。 1.1机电设备运行维护不及时 在进行煤矿机电设备管理时,最重要的是对机电设备进行维护。维护的主要目的是通过对设备进行检修发现一些潜在的故障并进行维修。在进行维修时,选择合适的时机十分重要。然而由于各种原因,选择维护的时机不恰当,一些潜在隐患被激发出来,从而导致机电设备故障,引发机电安全事故等。例如:在机电设备运行过程中,由于卡入了异物,某些部件出现严重的磨损而未及时维护,机械部件磨损断裂,从而引发了严重的机电故障,造成了重大损失。通常情况下,造成这种现象的主要原因是管理人员未认识到机电设备管理的重要性,或者是为了节省机电设备的运行维护成本。 1.2管理制度不完善 管理制度不完善是机电设备管理面临的又一个难题。造成这种现象的主要原因是煤矿井下机电设备众多,难以根据实际情况制订合理的管理制度[4-5]。很多煤矿的管理制度都是照搬别的煤矿的管理制度,但是,由于煤矿实际条件的差异性,一些制度可能不适用。当管理制度存在漏洞时,在进行设备维护时会出现各种问题,例如对设备的一些隐患排查不彻底,一些设备的检查流于形式等。目前,管理制度的不完善主要体现在2个方面,一方面是制定的有关管理制度存在问题,另一方面是一些管理制度在执行时存在问题。对于前者,文中已经进行了具体的分析;对于后者,主要原因是难以对一些制度的执行情况进行有效监管。在煤矿井下,机电设备分布的范围比较广而且数量众多,需要的机电管理人员数量较多,导致在执行某些制度时监管存在很大的问题。 1.3技术人员的水平低 在设备管理时,需要很多专业的技术人员。然而由于煤矿行业的特殊性,很多煤矿都缺乏高水平的技术人员,在进行设备维护和维修时不能有效排除故障隐患。此外,相对于其他行业,煤矿行业的待遇普遍较低,使得煤矿高水平的技术人员严重流失。随着煤矿机电设备的技术含量越来越高,特别是智能化开采发展以后,对机电技术人员的要求越来越高,相应的矛盾变得日益突出。为此,煤矿有关部门对这种问题应该给予足够的重视。 2机电设备管理改善策略分析 以上分析了煤矿机电设备管理中存在的一些问题,为了更好地对机电设备进行管理,需要针对现有的状况采取一些改进措施,主要包括采用信息化管理、重视机电技术人才的培养与引进以及完善现有的机电设备管理制度。下面将从这几个方面进行具体分析。 2.1采用信息化管理 为了进一步提升机电设备的管理效率,应该对煤矿机电设备进行信息化管理。通过构建信息化管理系统,可以实现对煤矿机电设备管理的自动化和集中化。常见的煤矿机电设备信息化管理如图1所示。由图1可知,煤矿机电设备信息化管理可以分为地面部分和井下部分。地面部分多为集控中心,主要是各种显示器,可以实时显示煤矿井下机电设备的运行状况等信息。而井下部分多是对机电设备的运行状态参数进行采集,这主要是由一些传感器完成,例如温度传感器、压力传感器和液位传感器等。采取信息化管理的优点主要包括以下3个方面:a)可以实现对煤矿机电设备的实时管理,一旦发现设备出现异常情况,可以通过喊话或者是直接操作的方式来防范危险情况的发生。b)实现了对设备内各种性能参数的记录,过去对设备的一些记录都是纸质化记录,这样不仅不方便查阅,而且还存在造假的嫌疑。进行了信息化处理后,提升了各种信息的可读性。c)实现了设备管理的自动化,通过传感器将各种参数进行实时采集,不需要人现场采集,极大地方便了设备的集中化管理,降低了人力资源的消耗。 2.2重视机电技术人才的培养与引进 在进行机电设备管理时,机电技术人才发挥着重要作用。为此,煤矿企业应该重视机电技术人才的培养与引进[5]。一方面,煤矿企业应该去招聘一些大中专学校毕业的机电专业的学生。考虑到机电方面专业人才培养需要较长的时间,为此,煤矿企业应该给予足够的支持,使其不仅掌握丰富的理论知识,还具有丰富的现场经验。更重要的是,给予优厚的待遇,提升其工作积极性。另一方面,煤矿企业还应该重视对机电技术人才的培养。考虑到煤矿行业招聘机电专业方面的技术人才比较困难,为此,应该对煤矿现有的一些技术人才进行培养。培养方式是通过与一些大型企业进行合作,例如在一些重要设备生产厂家进行培训,让技术人员充分了解设备各方面的知识。 2.3完善机电设备管理制度 良好的机电设备管理制度是实现煤矿机电设备有效管理的前提。为此,煤矿企业应该根据现有的情况完善机电设备管理制度。在实际工作中,主要做好以下2个方面的工作:a)发现管理中存在漏洞,要及时修正。在煤矿机电设备管理中,一些漏洞必然会长期存在,这也要求机电设备管理人员要对这些问题较为敏感。b)鼓励员工一起参与管理制度的修正,提出最有利的解决方案。对于员工提出的有效意见,相关部门应该给予一定的奖励,从而提高员工的工作积极性。 3结语 在煤矿生产过程中,机电设备管理对于煤矿开采的安全、高效进行具有十分重要的作用,为此应该做好煤矿机电设备管理工作。目前,中国煤矿机电设备管理中存在的问题主要有管理制度不完善、设备维护不及时以及人员素质低等。鉴于此,煤矿企业应该从采用信息化管理系统、重视机电技术人才的培养与引进以及完善现有的机电管理制度方面进行解决,从而为煤矿机电设备管理提供一定的技术参考。 作者:郝耀强 单位:山西焦煤集团西山煤电杜儿坪煤矿 煤矿机电设备管理问题及策略篇3 在当今煤矿开采过程中,各种机电设备在井下作业中发挥着不可替代的作用。一方面,机电设备的使用提高了生产作业的效率;另一方面,大量机电设备的使用也给管理提出了新的要求,许多事故的出现往往是由于管理不当造成的。同时,煤矿所处地形复杂,存在积水、许多易燃易爆气体,以及对管理缺乏深刻的认识,常会导致机电设备发生故障。如何进行有效的煤矿机电设备管理,是所有煤矿企业必须重视的一个课题。本文主要对目前煤矿机电设备管理中存在的一些问题进行研究,通过深入讨论这些问题有针对性地提出合理的改善策略。 1煤矿机电设备管理中存在的问题剖析 现如今,通过对煤矿机电设备的现代化升级,设备的功能越来越齐全,因此对设备精细化操作和管理要求也越来越高。但是在实际生产中,由于煤矿环境恶劣,企业待遇低等,无法吸引专业技术人员来高效操控机械设备,为了节约成本,大多借调一些其他技术工来操作。因此,机电设备老化、制度管理体系缺失以及信息共享程度低等问题日益突出,这些问题严重影响了煤矿机电设备的安全运行。 1.1机电安全管理制度不健全 规范、健全的管理制度能够使机电设备的管理有章可循。煤矿作业中设备多、情况复杂多变,生搬硬套的其他企业的管理模式可能并不能很好地适应本煤矿的情况,因此管理制度的制定和完善一直困扰着企业的决策者。一方面,现有的机电管理制度本身具有一定的局限性,无法满足复杂情况下机电设备的操作需求,缺乏更加细致的制度管理;另一方面,制度的制定最后还需要靠人来执行实现。实际中,相关人员责任意识不强,大多时候管理制度是为了应付检查而流于表面,工作中并没有对制度进行有效的贯彻和落实,缺乏对机电安全管理的深入理解,使得煤矿机电设备不能得到及时有效的维护和保养,不仅增加了企业的成本,还人为增大了事故发生的风险[1]。 1.2设备操作人员专业水平有限 机电设备的自动化程度越高,越需要高素质的专业人员进行操作和管理,如果操作人员缺乏专业的知识,没有经过操控培训,只是依靠自己的经验和意识去判断,这样一方面无法发掘机电设备的所有功能,进而无法快速、准确地完成作业,不利于企业的良性发展;另一方面,技术和知识的缺乏使得在日常机电设备管理中对设备的隐患排查不到位,进而使得机电安全事故时有发生,无形中增加了企业的生产成本和管理风险[2]。 1.3机电设备维护和保养不及时 机电设备在使用过程中需要定期维护和保养,对磨损的零部件要定期更换,这样才能延长设备的使用时间。然而,在实际生产过程中,设备超负荷运转是常态,尤其是在一些中小型煤矿企业中,这种情况十分严重[3]。长期超负荷运转不仅会缩短设备的使用年限,还会使设备事故频发,这显然不利于企业的长远持续发展。此外,一些关键零部件的不及时更换也会带来安全隐患。目前,许多先进的设备依然通过国外进口来满足需求,关键零部件损坏后在更换过程中需要花费更多的时间和资金,因此,企业为了维持正常运转,往往找一些功能相似的零部件作为补充,这样虽然能够暂时维持机电设备的正常运转,但设备的可靠性和稳定性无法得到保障,这对机电设备的管理提出了更大的挑战。 1.4机电管理信息滞后 传统的机电信息管理是通过纸质的方法去人工记录每个设备以及仪表的参数,然后通过汇总来判断整个作业面的工作情况。这种方式不但费时费力,而且由于数据量大,对机电设备状态的全面评估存在一定的滞后性。此外,手动记录和人工巡检的方式也无法实现对设备全时段的监测。 2煤矿机电设备管理的改善策略 2.1健全机电设备安全管理制度 建立健全机电设备安全管理制度对企业的生产至关重要。煤矿在生产过程中不仅要重视对设备的更新换代,还要对原有落后的制度进行完善。a)要对现有的制度及时进行补缺。可以通过大会讨论,多听取一线工作人员的反馈,然后有针对性地完善和健全管理制度。b)设立赏罚分明的奖惩机制,增强人员的参与感和工作积极性。c)针对一些容易忽视的环节,要做好突击检查,建立动态评价体系,切实将管理制度的执行落实到实际工作中。图1为煤矿机电设备安全管理流程图[4]。 2.2提升技术人员的专业水平 先进的设备管理需要更专业的理论知识和操作经验去指导,这样才能达到人尽其才,物尽其用。因此,为了维持煤矿企业的健康有序发展,企业必须培养一批能胜任相应岗位工作的机电管理人员。从企业层面来讲,一方面可以将现有的技术人员派出去接受专门的培训学习,通过技能考试获得相应的资格证书以后再上岗。这一批技术骨干回来以后可以将自己所学的新知识传授给新人,同时也可以与新人交流自己的实际操作经验,实现真正意义上的传帮带。另一方面,企业在招聘时,要考虑行业的特殊性,进一步完善薪资待遇和福利制度,吸引更多优秀的专业技术人员参与进来。与此同时,企业还可以设立一些提升通道,鼓励员工积极地提升自我。从国家层面来讲,要提高特殊岗位的准入门槛,坚决杜绝无证不合格人员进入,倒逼企业提升专业人员的能力和水平,使更加专业的人来管理机电设备,从而保证机电设备的安全运行和企业的高效生产。 2.3及时对机电设备进行维护 对机电设备进行有效的维护和保养也是机电设备管理重要的一部分[4]。对于一些故障频发的老旧设备,要定期做好维护和保养记录,为了方便管理,表1列出了一些常见的机电设备检查内容[5]。与此同时,企业还要做好预案,对一些关键的零配件要做好备份,这样在遇到设备故障时可以及时更换,节约时间和精力。此外,可通过仿真模拟的方法,对失效的零部件进行仿真计算,构建合适的系统可靠度与维修成本之间的正态分布数学模型,从源头做好相应的维护和保养预案,节约维护成本。图2和图3分别为不同期望值下系统可靠度随时间的变化关系、系统维护成本随时间的变化关系[6]。由图2仿真结果不难发现,系统可靠度可以分为初始状态下的震荡阶段和接下来的稳定阶段,且系统可靠度与期望值近似呈正相关变化;由图3的仿真结果对比可知,维护成本与期望值μ呈负相关。综上可知,在机电设备维护和保养过程中,可以通过选取具有高寿命期望值的零部件来提高系统可靠性,降低成本。针对复杂的操作环境,可建立合理的行之有效的设备检修与维护制度,使每个人在执行过程中操作更加规范和合理,提高设备运行效率。 2.4提升机电设备信息化管理水平 随着人工智能和物联网技术的发展,信息交互和共享在生产生活中越来越普遍。煤矿机电设备的管理由于作业困难、距离地面远,设备状态信息的实时监测和传递对于机电设备的管理显得十分重要。通过网络和大数据建立煤矿机电设备信息管理系统,可以对机电设备的状态进行全天候无死角跟踪和监测(见图4)[7]。相比于传统的人工检查和监控,煤矿机电设备信息管理系统更加高效和安全,大大提升了对机电设备的管理能力。 3结语 煤炭行业的特殊性使得机电设备的管理成为了煤矿企业必须面临的一个重要问题,更多智能化和自动化设备的投入对设备管理提出了更高的要求。目前来看,中国在机电设备管理方面与发达国家还存在一定的差距,主要表现为管理制度的健全方面、设备的维护和保养方面、高素质人才的培养方面以及设备的信息化建设方面等都亟待改善和提升。为此,针对这些存在的问题提出了一些改善策略,希望能为煤矿机电设备更加安全有效的管理提供理论参考。 参考文献: [1]马会明.煤矿机电设备安全管理对策研究[J].中国设备工程,2020(22):54-56. [2]郝耀强.煤矿机电设备管理存在的问题及改善策略[J].能源与节能,2022(1):167-168. [3]郭海平.煤矿机电设备管理与维护分析[J].能源与节能,2017(9):90-91. [4]王飞.杨伙盘煤矿机电安全巡检管理信息系统研究[D].西安:西安科技大学,2018. [5]闫力维,高清福,杨春红.煤矿机电设备维护管理标准化模式研究[J].能源科技,2020,18(9):67-70. [6]韩自强,岳文辉.机电设备系统可靠度和维护成本建模与仿真[J].机床与液压,2021,49(2):110-112. [7]李哲.煤矿机电设备管理信息系统设计[J].机电工程技术,2020,49(3):17-18. 作者:岳守鹏 单位:山西介休义棠青云煤业有限公司
城市轨道交通篇1 轨道交通作为城市公共交通的重要基础设施,具备快捷、环保、准时等优点,日益受到社会各界青睐,逐渐发展成为城市公共交通的中坚力量。城市轨道交通可持续发展是对我国城市传统发展模式反思后的理性回归,是由单一的交通产业延伸至经济、社会、环保统筹发展的新思路。 1城市轨道交通现状 近年来,我国城市轨道交通的发展已进入稳定时期。从交通运输部公布的去年城市轨道交通的运营数据,2021年全国的轨道交通线路新增的有35条,共增加了运营里程1100多公里,比2020年新增长了15%,截至2020年末中国城市轨道交通运营里程数TOP10城市见图1。由于我国城市轨道交通的快速发展,极大地方便了广大人民群众出行需要,对调整城市交通组织格局、减少大中城市拥堵问题和推动社会经济发展等重要领域的意义将更加突出。《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》指出,要建立现代城市交通体系,打造轨道上的都市圈。实现多层次、多维度的轨道交通网络,实现多种交通形式的融合衔接和发展。按照设定的目标,到2025年,已列入我国的城市轨道交通建设规划中的总里程将超过10000km。 2面临的主要问题 2.1线网整体规划问题 近年来,鉴于我国大部分城市的总体规划仍需进一步完善,使得轨道交通线网的规划缺乏上位规划的依据,与城市总体规划的相互衔接并不顺畅。同时,也因为政府管理体制的约束,导致了城市轨道交通建设与其他交通方式建设之间的衔接性不足,这在一定程度上也是对城市交通资源的一种浪费。对线网的整体性规划、重要节点考虑不全面,与其他交通方式的衔接不足,各线路间衔接困难,对共用设施的重复性建设,与通用设备间不能互联互通,不能实现资源的共享。调整随意,稳定性和权威性缺乏的问题凸显[1]。 2.2资金问题 城市轨道交通的工程投资较大,运行成本高,且具有建设回收期较长,盈利能力差等特点。由于轨道交通的建设投资大部分依靠政府的财政补贴,尚不能建立健全的轨道交通建设投资融资、监管和使用等制度。融资方式也显得较为单一,建设的资金难以得到充分的保证。我国城市轨道交通所采用的投融资方法基本都是“贷款+政府投资”,而这种融资的方式也必然会造成城市轨道交通项目具有较高的资产负债运营的特征。如何解决资金的来源和运营资金的平衡问题,是轨道交通可持续发展的关键所在。 2.3城市轨道交通与土地利用问题 我国城市轨道交通的发展状况和发达国家相比还处在初级阶段,目的也只是为了缓解城市交通问题,大部分的线网规划都是从满足客流的需求出发。这也形成了以下两种情况:一是部分地区城市轨道交通规划和土地开发利用缺乏互动,各行其是。从而导致轨道交通和沿线土地利用之间在规划建设管理环节上存在脱节。二是尽管不少城市已经注意到了轨道交通建设与城市规划相互作用的重要性,并已对轨道交通沿线的土地发展和使用情况做出了相应的统筹考虑,但由于我国城市建设与城市规划的成熟度、思路、方法,及其预期的长远性往往赶不上城市交通的发展速度与经济社会发展的增长速度。另外,我国城市轨道交通规划有时效性较长的特征,在工程建设的所处不同阶段,许多变数的动态因子都会影响城市轨道交通沿途用地的状况,但是由于目前城市轨道交通沿途土地规划,都是在工程建设阶段采取一次性的静态规划模式,并没有随外部环境而灵活调整,而这种传统的规划方法也最终使得目前在我国许多城市的轨道交通线路周边土地计划要按照实际情况进行持续调整,这样导致了当地政府应对投资者投资方向变化时处于一种被动状态,对推动城市轨道交通更加迅速发展和科学发展规划产生了消极的作用。轨道交通的沿线土地会因为线路的通车运营而迅速增值,为沿线用地开发的房地产商提供了巨大的土地收益,而政府却只是承担了建设投资者的角色,因此很难获得沿线土地增值的收益,这也将导致从沿线用地开发中所获取的土地增值收益无法合理返还到城市轨道交通建设的发展中去,从而导致城市轨道交通建设投入比例和收益失衡。 3城市轨道交通可持续发展的必要性 伴随城市经济发展的突飞猛进,城市范围也在逐渐的扩大,人口密集程度也日益变大,城市轨道交通逐渐得到人们的青睐,因此城市轨道交通的可持续发展问题也越来越引起了人们的关注,对城市基础设施建设来说,城市轨道交通工程的重要意义也不言而喻,可持续发展是社会、经济、能源、环境等多方面协同发展的结果,可持续发展策略对于城市轨道交通工程具有重大的、深远的意义,推动城市轨道交通的可持续发展,能够有效地减少交通拥堵问题,这也从根本上保证了城市的可持续发展[2]。 4城市轨道交通可持续发展的策略及建议 4.1线网规模与城市交通规划目标相匹配 城市轨道交通线网规模应当与城市建设用地布局相协调,与城市规划的发展总体设计基本目标相符,与经济水平相匹配,以满足城市内日益增长的公共交通需要,并改善公共交通服务能力,完善城市功能。因为公共交通需求与交通供给相互之间是一种动态的均衡过程,线网规模能否真实科学合理,最后就应该放在城市整体交通模型中进行需求与供给相互之间的动态检验。确定城市轨道交通线网的合理规模时,要以国家城市交通整体规划战略为基础,综合研究大中城市的人口、土地、就业等资源分配特点,以及大中城市主要客流集散地与规划客流聚集地点相互的空间结构关系,从综合分析城市用地结构出发,研究并制定大中城市轨道交通线路网的基本构成形式,并使其有效支持国家城市交通总体规划与快速发展战略,以提高对城市核心地区的服务辐射能力,带动和推动城市交通多中心小组团架构的实现,完善城区内客运中心和交通枢纽间的有效衔接,提高大中城市轨道交通的客流引导强度,提高城市居民的公共交通可达性[3]。 4.2资金保障措施 (1)推进PPP模式我国政府部门必须通过更多样化的投融资方式,缓解城市轨道交通的大量融资需求。在最新的国家预算体系和政策新规下,目前我国政府部门与社会资本合作的PPP(Public-Private-Partnership)模式,已经成为我国城市轨道交通多元化投资的最主要的模式。在PPP模式的助力下,近年来我国城市轨道交通投资规模在不断增长。2020年,我国城市轨道交通项目投资总额将再创历史新高,达6200多亿元,同比增加5.5%,见图2。十三五期间,我国累积实现建设投资26200多亿元,比十二五时期所实现工程投资总额翻了一倍多。十三五时期,我国城市轨道交通每年的总工程投资达到了5255.7亿。而PPP模式在未来一段时间内,也会持续发挥着积极的作用。 (2)采用多元化经营模式和资源科学利用在保证售票收入平稳增长的情况下,轨道交通将充分运用客流量资源开展差异化运营,打造多样化的广告传播媒体渠道,扩大广告收入,按照旅客需要在车站空余位置安装自助售卖机、银行自助柜机,设立零售商铺,吸引品牌商店入驻,增加收入来源。开拓经营资源,发展“轨道+物业”模式,轨道交通为沿线土地、房地产、商业带来了升值空间,将升值的大部分价值回归到轨道交通本身,形成外溢经济价值的内部化,是保障轨道交通可持续发展的重要手段。因此要开发经营资源,在轨道交通规划设计时期,应同时对沿线的物业业态进行整体规划,力争实现同时施工、同步经营,通过物业发展,形成稳定的现金流,反哺轨道交通的建设及运营。 4.3土地资源利用的TOD发展模式 城市在进行设计时,往往需要对城市地上的自然资源和地下开发空间加以综合考量。而通过合理的设计与规划,不但能够使城市上的地面发展空间进行有效的开发利用,同时对城市地下的发展资源也能够发挥其作用,从而缓解了当前城市空间开发紧张的情况。在规划设计时,往往需要对地铁车站的地下商业街区、上盖建筑物、周边停车场及其他方面的附属建筑等加以优先发展,并进行了立体式的研究与设计工作。以公交为主导的城市发展方式TOD(Transit-OrientedDevelop-ment)是城市可持续发展的一个理想方式。本质上讲TOD是改变单纯功能的用地开发方式为更富有弹性的、空间综合的用地发展形式,改善人居品质,在建筑中突出可步行的空间,包括提供公共空间和社区中心的服务,见图3。这是一个在高铁、轻轨等高速线路和车站周边开展的用地发展方案,并带动城市的合理有序发展,最后形成布局合理、空间综合、富有个性化的城市形态[3]。 4.4选择合理的系统制式 目前,城市轨道交通的制式主要包括地铁、轻轨、单轨、有轨电车、磁浮、自动导向、市域快轨等。国内系统制式发展不均衡,地铁占比过大。据不完全统计,在全球轨道交通制式中,地铁占比为33%,而国内截至2020年底,地铁制式占78%,国内在建和规划线路中地铁制式仍占大比例。在选择线路制式针对城市轨道交通的客流特征、线网关系、运营需求等方面需要充分探讨和研究,充分体现对城市交通建设的保障和推动功能。多层次城轨应协调发展,发挥不同交通方式在各自功能和服务范围上的优势,强化多系统、制式协调互补与顺畅衔接,使线网具备一体化融合替代功能。 4.5敷设方式与系统制式相协调 国内轨道交通线路的敷设方式以地下居多,地上区间敷设占比为31.9%,线路的敷设方案也随城市发展而变化明显,近郊型线路与市域型线路地上长度总体呈下降趋势。敷设方式显著影响车站能耗水平。车站动照能耗受线路敷设方式的影响最大,以上海为例,轨道交通地下车站的平均动照能耗是地上线路车站的3.39倍,地上线路区间及车站能减少环控设施设备及照明用能,有效降低后期运维成本[4]。 5结语 发展轨道交通能够有效解决城市交通拥堵问题,但其本身还存在着能否可持续发展的难题,随着轨道交通的快速发展,也必须妥善地处理好线网规划、运营、资源等各种难题,以推动轨道交通的可持续性发展。 作者:李太民 单位:辽宁省交通规划设计院有限责任公司 城市轨道交通篇2 0引言 目前的城市中心区发展已逐渐成熟,用地资源紧张,沿线制约性控制点多,城市中心区设置环线对线路设计要求较高。以广州地铁11号线为例,其自2012年7月获得国家发改委批复后,至今设计历程将近10年。本文结合客流特点、轨道交通线网规划调整、大型市政工程、配线形式等方面分析广州地铁11号线设计特点,为国内中心城区新建环线项目提供参考。 1环线概况 目前世界轨道交通线网规模较大的城市中大部分设置了环线。国内城市轨道交通运营超过100km或以上的共计22座城市,超过200km的共计15座城市,而超过200km的城市设置环线占比超过53%[1]。随着线网规模的增大,采用环线缓解中心城区内部交通拥挤和客流压力是非常必要的。其中,西安、广州、武汉等城市的环线正在建设中,长沙、南宁、福州等城市的规划线网中均规划了环线。 2广州地铁11号线概况 广州地铁11号线起于新滘东路,途经琶洲会展中心、广州火车站、芳村、海珠湿地公园,之后沿新滘路闭合形成环线。线路串联广州市天河区、白云区、越秀区、荔湾区和海珠区,并与广州运营地铁1、2、3、5、6、8、18、21号线,在建10、12、13、14、22号线,规划19、23、24、25、26号线,佛山5、11号线及广佛线换乘。线路全长44.2km,采用地下敷设方式,共设32座车站,换乘站24座,平均站间距1.381km。设置车辆段1座,位于黄埔涌南侧,利用原赤沙车辆段及其西侧地块进行扩建[2]。 3线路设计与实践 广州地铁11号线至目前土建工程已累计完成超过70%,32座车站中,2座已开通,14座已经封顶,其余进行土建施工;32个区间中,1个已建开通,12个已贯通,17个进行土建施工,其余进行施工前期准备,车站和区间土建方案已稳定。本文重点从以下方面分析线路设计与实践。 3.1全线客流量大,换乘客流大,优化线路设计,提高换乘效率 广州地铁11号线远期全日客流量达253.7万人次,日客运强度达5.87万人次/km,客运强度高,远期高峰小时最大断面为5.48万人次[3]。其中,全线32个站中有24个换乘站,占全线比例的75%,远期早高峰换乘站集散量占全线客流约75.2%以上,以换乘客流为主。线路设计过程中,需与换乘线路相协调,换乘需简便、高效。对于与近期规划线路换乘的,考虑同步设计、同步实施,以同台换乘和叠线换乘为主,如天河公园站、彩虹桥站等。对于与既有运营、在建线路换乘的,站台尽量靠近既有车站,如江泰路、大塘等,方案见图1。 3.2设计边界条件复杂,结合大型工程同步优化线路设计 广州地铁11号线在设计过程中受琶洲枢纽、广州火车站枢纽、如意坊放射线项目等大型工程制约,设计边界条件复杂。如与城际广佛环线、穗莞深琶洲支线同步优化设计;优化如意坊站位与如意坊放射线项目同步设计、同步施工,方案见图2。 3.3线路设计历程长,涉及多轮线网规划调整,及时优化线路设计 广州地铁11号线为广州市城市轨道交通第二期建设规划的一条线路,设计过程中涉及《广州市城市轨道交通第三期建设规划》《广州市轨道网规划(2018—2035年)》以及《佛山市城市轨道交通线网规划修编》的规划调整。线路结合线网调整及时优化线位、站位,提升了换乘站的服务水平。如石榴岗站通过调整站位与18号线换乘、石围塘站通过调整站位提高与佛山5号线换乘效率等,方案见图3。 3.4平面设计小曲线半径多,但未采用困难地段的小曲线半径 右线设置84个曲线,占全长比例的49.8%。其中,曲线半径小于450m的有22个,占曲线全长比例为44.0%;左线设置86个曲线,占全长比例为50.4%。其中曲线半径小于450m的有22个,占曲线全长比例为44.3%。经过优化线路设计,全线仅1处采用半径小于350m的曲线,位于云台花园站至大金钟站区间。其线路受军队用地的限制,曲线半径左线经过从300m、301m、302m、305m、310m、312m、315m、320m和350m,右线经过从310m、316m、320m和350m进行了多方案比选,选取左线采用R=310m,右线采用R=316m的曲线避让军区,方案见图4。 3.5车站规模大,换乘站多,多处缓和曲线侵入站台 线路采用8辆编组A型车设计,站台长度为186m,全线24座换乘站。其中与既有线路换乘车站有14座。线路受既有车站、站台长度和区间的制约,有2座车站为曲线车站,12座车站曲线侵入站台。其中平面曲线有18.3m长度侵入如意坊站的站台,有效站台范围内最大超高为26.8mm。根据《地铁设计规范》(GB50157—2013)7.2.3条款[4],如意坊站的轨道超高,大于规范中15mm的要求。结合有效站台范围内的线路最小半径、超高取值的两个主要控制因素,以及线路、轨道、限界、站台门及车站土建等专业分析研究后,如意坊站的站台范围超高值最大为26.8mm是可行的,且满足相关舒适度指标的要求,方案见图5。 3.6利用配线,设置小型停车场,提高收发车效率 广州地铁11号线全长44.2km,设置1座车辆段。根据《城市轨道交通线网规划标准》(GB/T50546—2018)的要求,当普线车辆段至线路另一端终点距离超过20km,宜增设停车场[5]。而11号线位于城市中心区,用地紧张,沿线无条件增设停车场。为方便运营组织,提高收发车效率,在车辆段对角线位置的流花路站和云台花园站分别设置2线4列位、1线2列位的停车线,方案见图6。 3.7优化线路和配线设计,减少工程实施难度 原云台花园站配线位于道路正下方,为2线4列位,采用双连拱大断面暗挖隧道。受地质因素影响,原设计方案施工风险大,从而配线调整为1线2列位,位于道路南侧地块内,主要采用盾构法,而道岔区采用矿山法施工,方案见图7。停车线与正线间距为7.5~8.0m,采用盾构法施工,隧道净距为1.5~2.0m。其工序为先实施停车线,再实施左、右线正线盾构。 (1)停车线盾构掘进完成后,在正线盾构掘进前对停车线盾构隧道四周通过洞内注浆的方式加固处理,以防止正线盾构掘进对停车线成型隧道造成扰动。 (2)盾构隧道加固范围为侧壁2~3m,盾构隧道加固长度为三线隧道净距1.5~3m范围。 (3)正线掘进过程中盾构机前后10m范围内,停车线隧道洞内设移动式型钢环支撑体系对隧道进行同步防护。 3.8车站高差较大、埋深大,优化纵向设计,减少运营耗能 线路21处下穿高架桥、21处与既有地铁线路交叉及多栋高层建筑,线路埋深大。而纵断面设计既要考虑工程可实施性,也要考虑牵引能耗问题。在设计过程中,线路纵断面设计有以下特点。 3.8.1相邻两个车站高差较大,单向坡比类似V形坡节能彩虹桥站至中山八站区间线路为避让沿线房屋桩基以及与既有5号线换乘的关系,中山八站为地下五层站,轨面埋深约36.1m,与彩虹桥站轨面高差为14.1m。区间结合纵断面控制点进行方案比选,方案见图8、表1。从方案比选表分析,该区间采用单向坡较节能,且减少1个区间泵房。3.8.2带配线端头区间,缓V形坡比陡V形坡更节能沙涌站与鹤洞东站轨面高差为3.5m,区间纵向无重大控制点,但鹤洞东站设置一处单渡线。该区间纵断面图设计主要考虑运输能耗问题,方案见图9、表2。从方案比选表分析,该区间采用缓V形坡,比较节能,且减少1个区间联络通道。 4结论 本工程为城市中心城区轨道交通环线,位于城市老城区,沿线重要控制点多,设计历程长,在设计过程中存在各种问题。本文根据设计过程中发现的问题,对设计提出以下建议,为城市轨道交通环线设计提供参考: (1)城市轨道交通环线具有分散向心客流和缓解中心区客流压力的作用,换乘客流量大。线路设计过程中应考虑既有、近期和远期线路换乘关系,优化换乘方式,提高换乘效率。 (2)环线主要位于城市中心城区,线路设计过程中应及时关注沿重要枢纽改造、大型市政工程等规划,在建设时序基本一致的情况下,建议考虑同步设计、同步实施。 (3)在站台板边缘与车门处地板的间隙宽度、站台门与车辆的间隙宽度在满足《地铁设计规范》(GB50157—2013)的条件下,为提高速度,凸型站台侧的曲线超高可考虑设计为大于15mm。 (4)城市中心城区用地紧张,停车场占地规模大,建议在车辆段对角线附近设置多线多列位的停车线,利用配线设置小型停车场,提高收发车效率。 作者:黄定贵 单位:广州地铁设计研究院股份有限公司 城市轨道交通篇3 在城市轨道交通的实际构建过程中,会存在诸多差异性的环境,同时也会存在诸多差异性的影响因素。城市轨道交通在实际构建过程当中,其现代化规范化以及安全化的运行需要由城市轨道交通信号系统予以有效的建设,相关系统在城市轨道交通系统的构建过程中,属于不可对其忽视的重要环节。而在当前技术的不断发展背景之下,该系统在实际发展过程当中正逐步地向自动化控制的模式进行综合性的发展,在具体运行过程中,会对整体信号灯开展更为细致的研究及分析,然后需要将其传送到各类指定的位置之中,而轨道交通的技术在具体系统构建过程中,使得整体系统所具有的经济效益得到有效的满足,同时各类系统在应用过程当中得到了较为广泛的应用,使得城市轨道交通所具有的安全性大幅度的提升。 1对城市轨道交通信号系统及发展以及应用的实际情况进行分析 在城市轨道交通的发展过程中,基于信息通信技术对列车进行综合控制,并且对自动控制系统进行应用的国家是加拿大。在20世纪80年代,相应的技术在温哥华进行应用,基于通信的列车控制系统,在实际应用过程当中取得了较为优异的运行效果,随系统在应用过程当中能够对整体列车进行连续性的控制,其精准定位性大幅度的提升,在实际应用过程中,通过对目标距离进行有效的确定,进一步使列车的监测距离得以缩短,在应用过程当中,其实际电路能够独立于具体的轨道之中,由此能够更为安全的开展实际城市轨道的综合控制工作。在相应的工作开展过程中,会有由车辆以及轨道房所具有的处理器完成实际的系统控制。而自此之后,通信列车控制系统在各个国家的城市轨道交通运营中得到了综合性的应用,在实际应用过程中,该系统具有诸多特点,此类设备在构建过程中会应用自动化程度相对较高的系统。在轨道旁边所需要安置的设备相对较少,同时更加安全可靠,确保整体列车获得自动控制。我国在发展过程中,城市轨道交通的实际建设也是该系统予以应用,由于该系统的应用与传统系统进行比较相对可靠,在此系统应用中,本文对当前城市轨道交通系统在实际构建过程中相应的系统内容进行详细的分析,希望能够为我国城市轨道交通信号控制系统的构建提供一定程度的参考,随着各类技术的进一步发展,城市轨道交通信号控制系统就信号控制系统构建而言取得了一定程度的突破,所以对城市轨道交通的专用性的控制系统予以研制。其中,列车运行自动控制系统便得以产生于该系统,在具体运行过程中又会将其细分为自动监控系统以及自动运营系统与自动防护系统,3个子系统在实际构建过程当中会予以相互工作,由此使得整体城市轨道交通的信息控制工作予以有效地完成,以下便对各个系统进行更加细致的研究及分析。 2对城市轨道列车控制的ATC系统进行分析 2.1对固定闭塞方式的ATC系统进行分析 依照系统的实际名称可以得知,固定闭塞模式的ATC系统就通常而言会应用相对固定的方法及手段,对闭塞分区所具有的大小进行确定。在具体工作过程中,需要对线路的具体情况以及轨道列车及自身所具有的特点与运行过程当中所具有的速度进行综合性的考量。而此系统在具体使用过程中,会应用闭塞分区出口检查的方式,对登记系统的运营进行综合性的控制,其主要的原理在于实际轨道列车运行时,在其列车出口的速度,如若彼此区断的出口速度相对较高,则系统在实际的应用过程中,将会对整体列车进行减速处理。而在此背景下,需要确保一段列车可以获得安全运行距离,而此距离的实际长度会借助闭塞分区进行综合性的完成。 2.2对准移动闭塞方式的ATC系统进行分析 就通常而言,此方式为ATS系统。ATS系统多数会应用数字、音频、无绝缘的轨道电路,由此显示轨道列车运行状况,是检测所具有的重要纽带。在上述文中所提到的固闭塞测试ATC系统与此种系统比较该系统在应用过程当中,在信息传输角度会更加具备优势,同时能够承载的信息量相对较高,在具体运行过程中,编码器会使用信息传输系统的相关功能,并对相应的轨道开展具体的命令,对其最高限速以及实际的目标距离等诸多内容进行有效的呈现。开展实际加工之后,会依照具体数字绘制整体运行速度的综合曲线,由此在一定程度上也能使得轨道列车及运行所具有的可靠与安全性。对于提升其中信息传输系统,在具体运行过程中需要定期对实际系统所处的设备开展有效的维护。由此能够确保其得到有效的运营质量提升。 2.3基于移动闭塞模式的ATC系统 该系统在实际应用过程中,会通过扩频电台以及裂缝波导管等诸多模式,对相应的数据开展综合性的传输。此传输与传统的传送模式具有的主要差别在于实际应用过程中,是轨道列车至地面以及地面至轨道列车所具有的双向传输模式,通过对该种方式进行应用,也能够确保每一轨道列车及位置信息以及相应的数据信息能够充分的向地面设备中进行综合性的传输。而由此也能够较为精确的对城市轨道交通列车所具有的限速开展有效的计算,使得整体城市轨道交通在运行过程当中,能够在安全的情况之下予以运行。此外,需要充分的应用各类新型的移动闭塞系统,使得城市轨道交通在实际发展过程中所具有的完善度得以提升,进一步的使相应的技术得到发展。 3对城市轨道交通色灯信号控制系统进行详细的分析 3.1对作业模式进行分析 色灯信号控制系统其实际的作业模式,在构建过程当中可将其细化为以下各类内容。依照其实际的执行优先顺序可将其划分为以下内容。 (1)为开机模式。系统在实际开机完成相应的初始程序之后,会进一步进入到开机模式之内,相应的交通动态将维持3s处于全红的实际状态。如果系统其连线正常,则能够立即与实际的控制中心开展有效的连线,在自己的工作中会要求中心对系统的执行参数进行传输。 (2)全红模式,在实际开机后,如若整体控制面缓的全红开关被调整到全红位置时,则系统并会呈现出全红模式。整体轨道动态会立即向全红状态进行转变,直至整体全红开关关闭或者整体系统处于重新开机状态,则会予以结束。 (3)闪光模式,控制面板中所具有的闪光开关上拨到实际的闪光位置时,整体系统便会呈现出闪光模式。城市轨道动态会变为闪光模式,相应的黄灯以及红灯会进行每秒一次的闪烁交替。 (4)就面板而言,如果将其手动开关语音打开,系统电会进入至实际的手动模式。由于此时正在执行的灯态之中,若要对其动态进行改变,则需要进一步的应用手动的按钮,每次按压将会致使相应的动态顺序进行转变。 (5)锁定模式。控制器在具体的应用过程中,可经由实际的轨道触控速度以及相应的中心连线控制要求,对实际锁定模式模式作业进行执行锁定模式作业。在实际构建过程中,主要可以将其细分为铁路连锁、中心锁定以及子机连锁、特勤锁定。 3.2对系统备份进行分析 如若色灯信号控制系统在实际构建过程当中能够处于较为良好的状态,其自身能够实现与实际中心建立较为优异的连线功能,同时在实际构建过程中,能够为系统的运营提供相关的中心连线的综合控制服务。如若控制器在具体运营过程当中,处于正常的使用状态,就会为实际系统提供一定程度的多层次的备份服务。每一层次在构建过程中所具有的情况均具备着差异性特征,因此备份说明在构建过程当中也会存在一定程度的差异。但就大体而言,会具备一定程度的相似性。 (1)控制中心会连接失效,由此是指相应的控制器已经能够进行相应的单独工作,同时依照相关的规定,对实质的操作流程进行执行。 (2)断电半秒之内相应的控制器即便处于断电状态之下,仍然不能够进行正常的工作。 (3)单元故障,而相应的故障主要代表色灯驱动单元在实际构建过程中,对整体信号运作的备份工作予以负责。同时,需要进一步的提供整体系统所存在故障之前所具有的执行时制。 (4)基本的时制异常问题。而在此情况下,色灯控制环节在进行核查中。如若存在着线形灯质正确并不正确的情况,则需要对之前所预先设置的电路实质进行有效的应用。 3.3对连线服务进行分析 城市轨道交通联系方式在构建过程当中可以依照具体的需求细化为有线以及相应的无线的通信模式,在此过程当中可以单独增加通信系统,在实际设计以及相应的规划时,需要充分的对城市轨道交通及通讯协定中所存在的内容,以更为全面的方式进行掌握。由此能够满足实际色灯信号监控连线所具备的标准及要求,以满足具体而言,需要在实际的控制系统运行时提供一定程度的功能支撑,第一需要进行信息控制工作,经过控制中心传递到实际的控制器之上,在具体传输过程中,主要的信息包含整体系统的对时信息。而在此过程当中,需要对实际的系统进行有效的对时控制,由此能够充分的对吊车的目标予以实现。其次为回报信息,色灯控制器的具体运行时刻,进一步的回报部分信息的具体内容,其一为要求式回报,其二为周期式回报,其三为立即回报。 4对系统功能进行分析 4.1对列车自动监控子系统进行分析 (1)车站设备在一定程度上能够进一步的采集轨旁以及车载APP系统所具有的轨道占用状态以及相应的进度状态,列车的实际运行状态与整体信号设备所存在的故障控制与监督的各类列车运行的基础信息。 (2)依照联锁表以及相应的列车位置计划运行图,自动生成整体记录控制的实际命令,并且传送到整体车站所具有的连锁设备,设置相应的列车进入,并且控制整体列车站的停站时间。 (3)整体列车计划以及实际的运行图所做的比较,以及整体计算机辅助调整的综合功能,能够进一步依照列车运行过程中所具有的综合偏离情况自动生成整体调整计划,使得调控人员能够获得相应的参考,并且以此为基础调整列车的停站时间,控制其发车时间。 4.2对列车自动防御子系统进行详细的分析 APP系统在实际构建过程中会由地面的设备以及车载设备予以构成,会使得列车能够在安全速度之下得以运行,如果列车在运行过程中超出一定程度的速度,则将对其进行有效的制动。具体而言所可以形成的功能可从以下几个角度进行分析。第一,自动且连续的对整体列车的实际位置开展综合性的检测,并且像列车发动相对必要的线路速度以及距离等诸多信息。如果保持最大安全速度。提供整体列车的实际速度保护。遇超速时会提供正常制动以及相应的紧急制动,确保前行以及后续列车车间所具有的安全间距得以保障。满足正向列车在行驶过程中。所涉及的行车间隔以及实际的折返间隔,对反向运行列车进行更为细致的APP防护。第二,能够进一步确保整体列车所具有的进入正确性以及列车所具有的运行安全性,保障同一路径之上普通列车所具有的安全距离,由此防止出现列车侧面冲撞的问题。 5结语 城市轨道交通信号系统的具体应用过程中,其自身所具有的复杂性相对较高,在具体的应用过程中所涉及的科学知识领域相对较多。由此,在实际设计以及应用的过程当中,会对相应的技术提出较为突出的现实要求。在近几年的发展过程中,我国经济以及相应的科学技术得到了一定程度的发展。由此,诸多先进技术在实际发展过程中,也在系统之内得到了综合性的应用,该系统在具体使用过程当中,就其稳定性而言会进一步的提升。整体信息系统在具体城市轨道交通系统中所具有的作用需要予以重视。由此确保城市轨道交通在运行过程当中能够获得更为正常且健康的发展。 作者:孙雨彤 单位:江苏中车数字科技有限公司
农业与技术论文:对于当代农业技术中植保技术的运用与思考 近几年来,不管是国际社会还是国内社会纷纷报道了不合格的、污染严重的粮食问题,各种蔬菜、水果的农药残留超标等等,这些问题严重威胁着人们的日常生活和健康,而植保技术的出现,给我们带来了解决此问题的方向和方法。 一、如何更好的推动当代农业技术中植保技术的运用 1、积极建立病虫害预测警报系统,对其实施全面动态的掌握 积极建立病虫害预测警报系统,对其实施全面动态的掌握,这是实施植保技术的前提,只有准确的掌握病虫害的种类及发病时间,才能够有效、正确的采取多种有效措施进行治理和预防。病虫监测点的建立和运行,可以由相关技术人员进行分工合作,对每种病虫害的检测都有专门的人员负责。最后,综合汇总每种病虫害的详细信息和数据,进行研究和总结,掌握全面病虫害的发展动态和发病时间,能够准确的进行警报预测,从而可以积极地进行治疗,减少损失,提高效益。 2、全面提高植保技术的宣传力度 在农业生产中大力推广植保技术的应用,这需要进行大力的宣传,通过不同的途径和方法,提高宣传的力度和广度。广泛告知农民朋友们植保技术的意义和重要性,与此同时,还应该帮助他们全面的了解病虫害的防治技术和基本信息,提高广大农民群众的参与积极性。在进行宣传的时候,可以结合不同的情况、不同的地区,综合利用会议召开、电视讲座、发放传单以及短信的形式,及时的相关病虫害的发展动态以及信息,提高植保技术的技术性指导,真正的帮助农民群众进行得当的防治,提高其对植保技术的积极性,有效的控制、治疗各种病虫害。 3、专业化植保防治队伍的建立,进行有序工作的开展 要想真正的推广使用植保技术,单纯的依靠病虫害监测点和大力宣传这是不够的,还需要专业化植保技术防治队伍的建立,只有这样,才能够进行有序工作的开展,为广大的农民群众提供更加专业、更加贴心的服务。与此同时,还应该积极的鼓励农民群众成立自己的植保队伍,通过对这只队伍的全面培训和技术指导,让他们深入到田间、农田去更广泛的指导植保技术的应用。 4、积极采用多种防治措施 积极采用多种防治措施,尽量减少农药化肥的使用次数和使用量,有效减少农产品中的毒物残留。为了更好的展开农药减量的工作,一方面需要广泛的推广使用新型的高效、低毒类的农药,另一方面还应该积极的开展多方面的防治工作,比如说,加大农业防治措施的开展,物理防治措施的开展,生态防治措施的开展,以及生物防治措施的开展。在进行绿色植保的整个过程中,需要综合的利用多种防治措施,最大程度的发挥植保技术的作用和重要性。 5、积极提升植保新产品、新技术的推广宣传 积极提升植保新产品、新技术的推广宣传,一方面,对于综合防治技术的大力推广和宣传,重点对物理防治措施的开展、生态防治措施的开展以及生物防治措施的开展进行宣传。一方面,需要积极的使用和推广植保机械,全面的提升农业生产的工作效率和施药水平。另外,加强高效低毒农药的使用。还需要注意的一点就是,在进行新产品、新技术的宣传的时候,需要结合实验操作的方式进行,只有这样才更加具有说服力和感染力,全面推动植保技术在农业生产中的发展。 二、关于当代农业技术中植保技术的运用的几点思考 1、政府的重视程度不够,影响了植保技术的发展 在我国来说,植保技术的发展没有达到预期的要求,而且地区与地区之间的差异性也比较大。究其原因,地方性政府的态度与支持力度不够,不重视植保技术的推广,经费的有限性等多种因素的影响下,在开展植保中的各个环节都会遇到资金短缺的困难,不能够深入、及时的进行工作的开展,致使现在农业发展没有实质性的改革,在很大程度上制约着我国农业现代化的发展。因此,要想真正的提高植保技术的应用,政府的重视程度是关键。 2、植保队伍整体水平比较低,不能够全面的进行宣传 对于植保技术来说,其宣传的都是新型的理念和技术,而现阶段的植保队伍的人员组成中,年龄普遍较大,因此,其掌握新技术和新知识的程度比较缓慢,自身所具备的技术和知识比较老化,又缺乏正规、全面、专业的培训体系,因此,对于工作中的实际问题不能够很好的进行解决,很大程度上制约着植保技术的发展。因此,要想真正的提高植保技术的应用,必须全面提升专业队伍的建设。 3、检测手段相对落后 由于缺少专业人员的支持和资金的落实,致使很多地区的监测工作还处在初级的阶段,采用比较原始的手段,缺乏标准化的病虫害观测场和完善的检验检测实验室,仅依靠传统的信息处理模式,缺少科学性和时效性。在这样的监测手段下,无法得出准确、全面的资料信息,不能够真正的促进植保技术的推广。 结语: 综上所述,本文针对植保技术应用的重要性和意义开始入手分析,从五个大的方面:建立病虫害预测警报系统,全面提高植保技术的宣传力度,专业化植保防治队伍的建立,积极采用多种防治措施,积极提升植保新产品、新技术的推广宣传,简单论述关于当代农业技术中植保技术的运用与思考。 农业与技术论文:农业技术推广体系改革与创新对策 “九五”以来,酒泉市农技推广系统紧紧围绕全市农业和农村工作的重点,先后组织实施了35项重大农业科技项目,共增加直接经济效益5亿多元,农业科技贡献率达到61,为全市农业和农村经济结构调整提供了技术支撑,全市农业总产值达到了27.38亿元,与“八五”末相比增长了72.4。目前,在农业发展的新阶段,农业增效、农民增收已成为农业和农村经济发展的首要问题,而农业技术的推广应用和不断创新仍然是解决这一问题的关键。 一、农业技术推广体系面临的主要问题 (一)体系建设不完善,一线推广力量薄弱。目前全市市、县、乡三级农业技术推广服务体系共有在岗人员413人,其中市级34人,占8.2,县级137人,占33.2;乡镇242人,占58.6,乡(镇)站核定编制303人,在岗人员只占编制的79.9。各级农技推广单位技术装备差,服务手段落后,大部分农技人员与外界接触少,信息闭塞,知识更新慢,在观念创新、技术创新等方面不能适应新形势对农技推广工作的要求,影响了农业科技成果的转化和技术创新。 (二)推广经费不充足,公益服务难以开展。市、县两级农技推广中心实行财政全额供给,但工作经费十分有限。乡镇农技推广站实行全额拨款的只占22.3,差额拨款的占40.9,自收自支的占36.8。有的乡镇不但自收自支,而且还要上缴创收任务。绝大多数乡镇农技站长期处于“既无钱养兵,更无钱打仗”的局面。 (三)工作理念不适应,服务与需求脱节。科技成果目标大多还定位在高产量上,对市场需求大的优质高效的农产品研究不够;对传统的大宗农产品技术储备的多,对具有当地优势的特色农业产业中出现的新问题研究不够;技术推广工作的注意力集中在生产技术的环节上,对农产品储藏和加工等环节的问题研究不够,致使技术服务的需求与供给之间存在较大的差距,直接影响着农业技术推广工作的实际效果。 (四)运行机制不灵活,被动服务绩效差。长期以来形成的行政管理型农业技术推广运行机制,缺乏科学的制约和激励办法,干多干少一个样、干好干坏一个样、干与不干一个样的现象仍然存在,导致有的人无作用可发挥,有的人有作用难发挥。 二、改革创新是促进农业技术推广的动力 农技推广是科研成果转化为现实生产力的桥梁,是科研成果的继续和再创新的关键环节,是联系科研、教育及生产的纽带,是促进农业技术进步和增强农业竞争能力的重要措施。因此,在农业发展的新阶段之后,深化农业推广体系改革的过程中既不能简单地把农技推广机构推向市场,又不能简单地以强调稳定而维持现状,应从农村的实际和农民的需要出发,按照“推广目标现代化、推广队伍多元化、推广行为社会化、推广形式多样化”的原则,积极稳妥地推进改革。 (一)推广目标现代化。就是农技推广要适应推进新的农业科技革命、实现技术跨越的要求,加速农业由注重数量向更加注重质量效益的转变,加速实现农业现代化。按照新阶段农业工业化、农村城镇化和农民知识化的发展趋势,农技推广工作要实现四个转变:一是从主要追求数量,向更加注重质量效益转变;二是从为农业生产服务为主,向为生产、加工与生态协调发展服务转变;三是从以资源开发技术为主,向资源开发技术和市场开发技术相结合转变;四是从主要面向国内市场,向面向国内、国际两个市场转变。从而,为农产品优质高产高效提供可靠的技术保障,为调整农业和农村经济结构、提高农业整体素质和效益、增加农民收入提供强有力的技术支撑,为生态环境建设提供全面的技术服务,为提高农业的市场竞争能力提供坚实的技术基础。 (二)推广队伍多元化。就是要积极稳妥地推进农业技术推广体系的改革,大力调动农民、企业等社会力量参与农业技术推广工作,逐步形成国家扶持和市场引导相结合、有偿服务与无偿服务相结合的新型农业技术推广体系。在稳定、加强农业技术推广机构的同时,大力发展农民、企业技术推广与服务组织,支持农村各类专业技术协会的发展。充分调动科研机构、大中专院校和科技工作者参与推广工作的积极性,建立专业技术人员、农民、企业家等广泛参与的多元化的农业技术推广队伍。 1、市、县农技推广机构要进一步稳定和加强,以切实履行好法律法规赋予的执法和行政管理职能,承担重大技术的引进、试验、示范、推广,植物病虫害及农情的搜集、监测、预报、防治和处置,农产品质量安全的检验、监测和强制性检疫,农业技术咨询和培训等公益性职能。 2、改革乡镇农技推广体制,建立跨乡镇的区域站。根据产业规划布局和自然区域的特点,在县以下创办跨乡镇的区域农技推广站,作为县级农技推广机构的派出单位,承担农技推广的公益性职能。区域站的人员从现有乡镇农技推广人员中择优聘用,或从县级农技推广机构中下派部分工作人员。 3、将各级农技推广机构现已承担的产前、产中技物结合的推广活动以及产后的加工、运销等经营性服务职能分离出来,建立各种形式的农业科技型或中介服务型企业。 4、积极培育和扶持各类民办科技服务组织。允许和鼓励由科技示范户、种养大户、购销大户、龙头企业、涉农单位及科技人员牵头,由广大农户参加的各种专业协会、研究会、合作社、产业服务中心等民办科技服务组织,为会员及农户提供服务,使科技与生产结成利益共同体。 (三)推广行为社会化。就是各级政府要保证推广工作的经费。公益性、共性关键技术的推广与示范工作,主要由政府支持的推广机构承担,实行低价和免费政策。有市场前景的开发类技术,鼓励和支持企业、农民去推广。 1、切实加大政府对农业科技的投入力度,突出支持农业科技成果的转化和技术创新,特别要保障基层农业推广机构的人员的工资供给和工作经费。 2、实行产学研、农科教相结合,建立开放、流动、竞争、协作的运行机制,优化配置农业科学研究、农业教育和农业推广资源,加强协调,通力合作,形成合力,切实加强农业科技创新能力和提高农业科技成果转化率。 3、创新管理机制,调动农技推广人员的工作积极性。结合事业单位改革推行专业人员全员聘用制、技术职务竞争上岗制、目标责任考核追究制,报酬、荣誉与绩效挂钩,奖勤罚懒,促使科技人员加强学习与实践,努力提高自身素质,提高服务质量。同时,要制定优惠政策及激励机制,放宽放活科技人员,鼓励和支持他们去领办、联办各类专业协会、服务实体、农业科技示范园区(场),激励他们承担技术承 包项目、开展群众性的技术培训、技术咨询和致富信息服务等。 (四)推广形式多样化。就是要按照农民的需要、市场的需求、产业的要求,破除就技术抓推广、各自为政单打一的传统,树立为产业发展全面推广与全程服务的新思维观念,围绕当地的重点产业,搞好相应的科技创新与服务创新。 1、坚持农业科技培训,把提高农民的科技素质教育作为一项长期的战略任务常抓不懈。坚持采用集中培训骨干与巡回宣讲相结合,专业技术人员系统讲解与农民群众现身说法相结合,现场指导培训与广播电影电视教育相结合,专题培训与实施科技项目培训相结合,广泛深入地开展农业科技培训活动。充分发挥农民科技示范户的带头作用,组织农民科技示范户现身说法,拓宽对农业新技术的宣传推广渠道,积极扶持广大农民组建各种专业技术协会,引导农民自觉学习和交流农业新技术。 2、重视农业科技示范场建设,突出抓点示范。县乡基层农技推广单位要按照"以站办场,以场养站,示范与推广相结合,产业发展与自我发展共生存"的发展思路,积极兴办农业科技示范场,组装配套和展示新品种、新技术,引导农民群众学技术、用技术。文秘站版权所有 3、强化农技推广机构与龙头企业的有机结合,更好地服务于农业产业化。农技推广机构要围绕当地的农业产业发展重点,按照市场的要求和运行规律,为龙头企业开展全程科技服务,形成龙头企业建基地,科技人员搞服务,农民、企业和科技人员三赢的有偿服务形式。 4、实行农技推广资格准入,强化对各类农技服务组织的管理。从事农业技术推广服务(包括公益性和经营性)的组织,必须取得执业资格证书,并经注册登记。从事农业技术推广服务的人员,要进行职业技能鉴定,经考试考核获得了农技推广员资格证书后,持证上岗。政府主管部门对民办各类农技服务组织既要积极引导支持,又要强化宏观管理,定期评估、审验和培训,保障服务质量。 农业与技术论文:分析我国农业机械自动化技术与应用 1 在我国常见的农业机械自动化的应用 现今各国都在大力发展农业机械自动化的研究,,许多成果已经达到实用化的阶段,下面 主要介绍我国自动化的应用现状。 1.1我国现已装置的农业机械自动化 我国目前已经装备的农业机械自动化技术主要是提高农业机械在作业性能和操作性能。以下介绍一些在已经使用的自动 化装置和正在研制的装置。 1)拖拉机。在农业领域中拖拉机是应用最为广泛的接卸装置,现已广泛装置了机械油压式三点连接控制系统。目前又开发出了性能更为优越更完善的电子油压式三点连接控制系统。新的系统主要是改善机械油压式三点连接装置,才用了微机或电磁操作控制阀和心阀来提高位调节和力调节的控制水平。水平控制系统可以减去拖拉机在不平衡路面上引起的左右轮胎不平的影响,使旋耕机保持水平等。新型的拖拉机速度控制系统可以自动的设置机器的运转速度,可以有效的调节机器的速度以适应不同的作业环境,从而提高工作效率。 2)施肥播种机。根据机器行使的速度来检测撒播的种子或者给料来确定播种量是否符合播种要求的装置。 3)移栽机。大蒜移栽机的运用,棉花移栽机目前也在新疆大规模的推广使用,辣椒移栽机等装置大大提高了工作效率。 4)插秧机。插秧机在转弯时自动减速和机体的水平控制装置等着。 5)喷雾机。自动根据农作物的高度控制喷洒物的高度装置,根据喷洒对象的大小自动调节喷雾量的装置等。 6)联合收割机。自动控制割茬高度的装置,自动控制脱粒机的喂入量装置,根据农作物的生长情况自动调节行进速度装置等。 2微灌自动控制技术。 在农业灌溉技术方面,我国研制和改进了微喷灌设备,微灌带,和旋转式微喷头等设备,并根据我国的国情总结出了一套微灌溉设计参数和计算方法。在国内建立了一批试验田。在一些地区完全实现了自动化的灌溉系统,可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种灌溉系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等。 3自动控制技术在精准农业中的应用。 现在农业正在向着精准农业发展,精准农业是在信息技术的支持下根据空间变异,利用GPS定位,按时按量的实行农业操作和管理。精准农业主要是根据农作物的生存土壤状况,调节对农作物的投入,他一方面需要查清田地内的土壤性状和生产力空间的变异,一方面确定农作物的生产目标,进行定位的科学管理,最优化的方案调动土壤生产能力,用最少的的投入达到最大的收益化,而且还可以改善环境,高效地利用各类农业资源,这样可以取的经济效益和环境效益的双重收入。 精准农业是有十多个复杂的系统组成的,即网络化管理系统,农业专家系统,农田地理信息系统等组成,其核心是建立一个健全完善的农田地理信息系统。可以说是现代信息技术和农业结合的一种新型农业。精准农业强调的是农业收获效益,而不是过分强调的高产。精准农业将农业带入了信息化和数字时代,是农业发展的重要方向。 传统农业的发展在很大程度上依赖于生物遗传育种技术,以及化肥、农药、矿物能源、机械动力等投入的大量增加而实现。由于化学物质的过量投入引起生态环境和农产品质量下降,高能耗的管理方式导致农业生产效益低下,资源日显短缺,在农产品国际市场竞争日趋激烈的时代,这种管理模式显然不能适应农业持续发展的需要。 4 农业机械自动化的必要性 4.1 解决农村劳力不足问题 当今社会经济全球化,信息透明化,社会变的越来越精彩,对人们的吸引力也越来越大,令无数的农村的青壮年向往,造成大量的农村劳动力离开农业生产。农村有知识有文化的大学生由于在学习的过程中就被城市生活吸引也偏爱经济发达地区和城市的机关或企业。很少有人回到农村和偏僻的山村。这就造成了我国基层农业劳动力的减少和农业人才的流失。此外,我国人口老龄化问题也日益严重,一些地区相继进入老龄化社会,这些问题导致了农村人口结构的变化,农村剩余大量的老弱病残等人,上述这些问题导致农村人口结构的变化,从而将在更大程度上产生对农业机械自动化的需求,实现农业生产的自动化是必然的。 4.2 社会进步的需求 随着社会的进步,科技的发展,人们的观念正逐渐发生着变化,现在人们已不再满足于温饱问题,而是对生活提出了更高的要求,向着更营养,高品质的农业产品。从事农业的劳动者也对劳动生产率和和劳动的舒适性提出更高的要求。伴随着全球一体化,中国加入WTO,农产品也面临着开放进口和全球的市场竞争压力双重压力,在农业生产中只有提高劳动生产率,降低生产成本,提高产品质量才能在竞争中立于不败之地。从这些新的需求看农业生产必向着高效,高精度的机械自动化发展。 5 结 论 农业机械化不论在过去还是现在农业中都但当着主角,随着社会的发展,人们已不满足以前的农业机械看,对农业机械又提出了新的要求,即实现农业机械的自动化。农业机械自动化不仅能提高农业作业的效率,节约能源,降低在农业中的投资,还能提高产品的品质,增加农业产品的竞争力。农业机械自动化的实施必将是未来农业生产系统中的核心作用。但是,推动和实现农业的机械自动化是机械自动化技术工作者 面临的课题和挑战。随着现在科技技术的发展,农业生产中的机械部分自动化转向无人操作的自动化。 农业与技术论文:制度变迁与农业技术的发展 1改革开放以前的农业技术推广 林毅夫的博弈论解释具有一定的合理性,但是,如果将该问题放在一个1949年以来制度变迁的视角下来考察,可以发现,的本质是靠牺牲农民利益为工业化提供资源来加快实现中国的工业化进程的一种制度变革。这种状况一直延续到后集体化时期。1978年实施的家庭联产承包责任制促进了农村生产力的解放和发展。然而,1985年以来进行的以农村流通领域体制改革为中心的第2步改革却举步维艰,集体化时期实行的农产品统派购制度业已形成了一个完整的体系,农村长期陷入为城市提供廉价资源、产品和劳动力的储备库。由“公余粮”演变而来的农业税费从农村汲取了大量资源,这不仅制约了农业技术的发展,也直接造成了“三农”问题的严重化。因此,对于集体化时期的农业发展问题的分析,需放到一个更为长时期的宏观制度分析框架之内。 集体化时期的农业技术推广是在以生产队为基本生产单位的中进行的。农业技术推广是一项重要的制度安排,公社有一整套运作正常的农业技术推广组织,专门发挥农业技术引进和技术指导的职能。因此,从历史角度看,公社时期的技术引进无论是其规模、速度和效益都是空前的。然而,农民劳动和农业技术的组织方式改变,并不能使传统的技术体系挖掘出更多潜力来提高土地的生产效率,甚至会进一步损害农村的积极性。此外,即使现代农业技术在政治上和经济上是有利可图的,如果无视文化价值和社会习俗的差异,为使用这种技术而进行的一系列制度改革就不可能达到预期目标,而只会造成乡村社会的混乱。 2改革开放以后的农业技术推广 1978年后,随着制度的解体,从根本上改变了中国农业技术发展的基本面貌和运行模式。改革开放的深入和家庭联产承包责任制的实施,在给农业技术推广带来巨大机遇的同时,也带来了新的挑战。与舒尔茨强调的在市场引导下为小农引进现代生产要素不同的是,中国政府在农业技术的推广和应用上发挥了绝对主导的作用。林毅夫认为,由于集体制向家庭责任制的转变,制度改革带来了原先传播与推广体系的某种程度的破坏,政府对农业基础设施和农业创新、推广的投资大规模减少,对农业技术推广带来了负面影响。由于经济力量分散、薄弱,农民不可能具备增加科技投入的内在动力,土地规模过小,小块土地的分散耕种,也不利于一些大型综合性的农业技术的应用;以分散经营的土地承包方式形成以农户为基本生产单位的生产形式,可能成为妨碍技术变迁的因素。分散的农户经济也没有足够的物力、财力承担对传统农业进行现代物质技术装备的任务,农户采用农业科技从事农业生产经营会面临更大的风险,承受更高的机会成本。不少农民在权衡各种机会的收益和风险的基础上,放弃采[,!]用农业科技成果和改善农业生产条件的机会。 在农业技术推广困难的具体案例研究上,林毅夫通过对湖南省5县500个样本农户收集的数据显示,农户的教育水平对农户采用杂交种子的概率和采用密度上具有正的和统计上的显着效用,因此,增加国家对农村教育的投资能促进农业技术变迁。贺雪峰在研究抛秧技术推广困难的原因时,则认为在于缺少强有力的推广体系,因此他认为要强化各级政府的公共服务职能。罗兴佐也认为,国家介入是实现乡村水利有效供给的重要前提,在缺乏国家介入和农民合作的前提下,市场化取向的水利制度改革日益陷入困境之中。 贺雪峰、罗兴佐等人虽然指出了政府公共职能的缺失对于农业技术发展所带来的消极影响,但这种观点并不能很好地把握农业技术背后的国家权力逻辑,因此也很难找到农业技术推广中政府利益与乡村社会需求的结合点。体制政策与农业技术应用之间的关系非常复杂,如果不将制度变迁与农村社会实践联系起来,关于当前农业技术发展的问题分析会显得过于简单。当农业技术被转化为国家能力或经济投入问题时,以外部资金技术投入为基础的体制政策调整并不能有效把握好现代农业技术供给和乡村社会技术需求的结合,反而导致农业技术推广所产生的负面政策后果不断凸显。 3小结 综上所述,从1949以来现代中国农业技术的发展历程来看,体制政策变迁的影响是明显的。虽然包括体制在内的许多试图改善农村技术应用状况的体制政策最终都归结于失败,但这并不能简单归因于农业技术推广的组织问题,应该反思的是农业技术运行所依赖的制度体系及农业技术背后的国家权力逻辑。如果说传统农业的实际逻辑是对多变环境的富有创造性地、实践中的反应,那么,科学农业的逻辑则相反,它是改变环境使之尽可能地适应集权和标准化的公式。现代农业技术推广背后是国家权力的拓展和地方性知识的被动变迁,它在改变乡村权力结构与社会生态环境的同时,也改变着农牧民原有的生计模式。因此,在分析当前农业技术的发展困境时,要将国家的权力逻辑和体制政策因素纳入到分析的范畴。除非清楚地解释农业技术推广背后的国家权力逻辑,并把握好政府利益与乡村技术需求的结合点,否则,将难以找到当前农业技术发展困境的真正原因所在。 农业与技术论文:谈农业技术推广改革与发展 一、我国农业技术推广面临的一系列问题 长期以来,农业技术的推广力度不强导致农业科技成果率的转化较低,在新的社会注意市场经济体制下,面对新的形势、新的任务和新的要求,现存的农业技术推广体系已经不能更好的适应计划经济的形成与发展。同时,农民的文化程度普遍偏低,对农业技术推广的接收程度较低,给农业技术推广带来了一定的难度;加之农村地区地理位置的关系,信息落后,消息闭塞,也给农业技术的推广造成局限性。随着农村外出务工的人群较多,在家从事农业生产的大多是老弱妇幼,文化素质不高,接受新技术的能力较差,农技人员下乡组织培训班都存在一定难度,这就导致农业技术的推广面临极多的阻力。在我国,农业技术的推广缺乏财政的支撑,农业技术推广体制不完善,财政对于农业技术推广的投入力度不大,农业技术推广人员工作待遇较低,工作条件较差,由于高学历的人员大多不愿意从事农业技术推广工作,一方面使得农技推广人员缺乏积极性,另一方面在农业技术推广上的人才储备严重不足,专业素质和能力都较低,造成了推广的制约。农业科技成果的转化率不高,导致农业技术推广得不到实际的成效。 二、农业技术推广改革的对策措施 1.创新推广理念,开拓农业技术推广新思路 我国在建设社会注意新农村和发展现代农业的基础上,在新的形势、新的任务和新的要求下,现代农业技术推广应从单纯的“以技术为本”到“以人为本”的推广理念转变,实行政府为主导的多元化农业技术推广,依托农产品为农业技术推广支撑,提供优质农资、综合信息、生产技术等为一体的农业技术推广服务。 2.创新推广体制,提供全方位技术支撑 以现阶段农业与农村经济发展需求为主是农业技术推广的基础,应建设一个以农业技术推广为主,农村合作经济为辅,农业科技、涉农企业、教育单位广泛参与的改革创新,新型农业技术体系。同时,在财政上保证县乡的农业推广队伍体系,为农民提供全方位的技术服务。 3.创新农业技术推广机制,提高科技转化成果率 在当前农业技术转化为农业生产成果低下的状况下,应积极探索新的农业技术推广机制和农技人员绩效考核制度,改变传统的考核方式,突出绩效奖励,充分调动农技人员积极性,改变传统的管理方法,将农业科技创新与农业技术推广纳入考核范围。通过推行人员定编、定岗和聘用制度,以公开招聘、竞争上岗等形式吸纳优秀专业技术人员,提高农技技术人员专业素质,切实的将农业技术推广开,提高农业技术的成果转化率。 4.创新推广方法,让农业技术广泛深入户 要切实落实农业技术推广方法,根据自然条件和工作实际,积极探索符合本地需求的建设模式,确保基层农业科技和人才资源发挥最大效能,从而加快农业技术的推广速度,确保农业产值和农民增收,推进农业现代技术发展,积极创新培育农业科技推广机制,利用现代手段开展推广服务,满足农民需要,让农业技术推广真正深入农户。一直以来,农业作为我国经济发展的重要支撑,农业技术推广工作收效并不大,因此,党和政府应引起高度的重视,从而更好的将技术转化为生产力,为农民带来实在收益,更好的促进农业生产化和现代化发展。 农业与技术论文:我国农业机械自动化技术与应用 1 在我国常见的农业机械自动化的应用 现今各国都在大力发展农业机械自动化的研究,,许多成果已经达到实用化的阶段,下面 主要介绍我国自动化的应用现状。 1.1我国现已装置的农业机械自动化 我国目前已经装备的农业机械自动化技术主要是提高农业机械在作业性能和操作性能。以下介绍一些在已经使用的自动 化装置和正在研制的装置。 1)拖拉机。在农业领域中拖拉机是应用最为广泛的接卸装置,现已广泛装置了机械油压式三点连接控制系统。目前又开发出了性能更为优越更完善的电子油压式三点连接控制系统。新的系统主要是改善机械油压式三点连接装置,才用了微机或电磁操作控制阀和心阀来提高位调节和力调节的控制水平。水平控制系统可以减去拖拉机在不平衡路面上引起的左右轮胎不平的影响,使旋耕机保持水平等。新型的拖拉机速度控制系统可以自动的设置机器的运转速度,可以有效的调节机器的速度以适应不同的作业环境,从而提高工作效率。 2)施肥播种机。根据机器行使的速度来检测撒播的种子或者给料来确定播种量是否符合播种要求的装置。 3)移栽机。大蒜移栽机的运用,棉花移栽机目前也在新疆大规模的推广使用,辣椒移栽机等装置大大提高了工作效率。 4)插秧机。插秧机在转弯时自动减速和机体的水平控制装置等着。 5)喷雾机。自动根据农作物的高度控制喷洒物的高度装置,根据喷洒对象的大小自动调节喷雾量的装置等。 6)联合收割机。自动控制割茬高度的装置,自动控制脱粒机的喂入量装置,根据农作物的生长情况自动调节行进速度装置等。 2微灌自动控制技术。 在农业灌溉技术方面,我国研制和改进了微喷灌设备,微灌带,和旋转式微喷头等设备,并根据我国的国情总结出了一套微灌溉设计参数和计算方法。在国内建立了一批试验田。在一些地区完全实现了自动化的灌溉系统,可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。这种灌溉系统中应用了灌水器、土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等。 3自动控制技术在精准农业中的应用。 现在农业正在向着精准农业发展,精准农业是在信息技术的支持下根据空间变异,利用GPS定位,按时按量的实行农业操作和管理。精准农业主要是根据农作物的生存土壤状况,调节对农作物的投入,他一方面需要查清田地内的土壤性状和生产力空间的变异,一方面确定农作物的生产目标,进行定位的科学管理,最优化的方案调动土壤生产能力,用最少的的投入达到最大的收益化,而且还可以改善环境,高效地利用各类农业资源,这样可以取的经济效益和环境效益的双重收入。 精准农业是有十多个复杂的系统组成的,即网络化管理系统,农业专家系统,农田地理信息系统等组成,其核心是建立一个健全完善的农田地理信息系统。可以说是现代信息技术和农业结合的一种新型农业。精准农业强调的是农业收获效益,而不是过分强调的高产。精准农业将农业带入了信息化和数字时代,是农业发展的重要方向。 传统农业的发展在很大程度上依赖于生物遗传育种技术,以及化肥、农药、矿物能源、机械动力等投入的大量增加而实现。由于化学物质的过量投入引起生态环境和农产品质量下降,高能耗的管理方式导致农业生产效益低下,资源日显短缺,在农产品国际市场竞争日趋激烈的时代,这种管理模式显然不能适应农业持续发展的需要。 4 农业机械自动化的必要性 4.1 解决农村劳力不足问题 当今社会经济全球化,信息透明化,社会变的越来越精彩,对人们的吸引力也越来越大,令无数的农村的青壮年向往,造成大量的农村劳动力离开农业生产。农村有知识有文化的大学生由于在学习的过程中就被城市生活吸引也偏爱经济发达地区和城市的机关或企业。很少有人回到农村和偏僻的山村。这就造成了我国基层农业劳动力的减少和农业人才的流失。此外,我国人口老龄化问题也日益严重,一些地区相继进入老龄化社会,这些问题导致了农村人口结构的变化,农村剩余大量的老弱病残等人,上述这些问题导致农村人口结构的变化,从而将在更大程度上产生对农业机械自动化的需求,实现农业生产的自动化是必然的。 4.2 社会进步的需求 随着社会的进步,科技的发展,人们的观念正逐渐发生着变化,现在人们已不再满足于温饱问题,而是对生活提出了更高的要求,向着更营养,高品质的农业产品。从事农业的劳动者也对劳动生产率和和劳动的舒适性提出更高的要求。伴随着全球一体化,中国加入WTO,农产品也面临着开放进口和全球的市场竞争压力双重压力,在农业生产中只有提高劳动生产率,降低生产成本,提高产品质量才能在竞争中立于不败之地。从这些新的需求看农业生产必向着高效,高精度的机械自动化发展。 5 结 论 农业机械化不论在过去还是现在农业中都但当着主角,随着社会的发展,人们已不满足以前的农业机械看,对农业机械又提出了新的要求,即实现农业机械的自动化。农业机械自动化不仅能提高农业作业的效率,节约能源,降低在农业中的投资,还能提高产品的品质,增加农业产品的竞争力。农业机械自动化的实施必将是未来农业生产系统中的核心作用。但是,推动和实现农业的机械自动化是机械自动化技术 工作者面临的课题和挑战。随着现在科技技术的发展,农业生产中的机械部分自动化转向无人操作的自动化。 农业与技术论文:生态农业技术创新特性与其推广分析 摘 要 利用推广学原理分析了生态农业技术创新的特性,指出它的优越性并不突出、技术复杂,相容性、可试验性和可察性都比较差,从而导致生态农业推广缓慢。 要害词 生态农业 推广 创新 我国生态农业经过20多年的推广历程,依然处于试点阶段,可以说生态农业在我国的推广步履缓慢,这其中既有内部因素的制约,也有外部因素的影响。本文着重分析生态农业推广缓慢的技术创新内因。 推广学认为,影响一项创新被采用速度的一个最重要的因素是创新的特性。这里所讲的创新特性强调的是指潜在采用者对创新特性的熟悉,或者说是潜在采用者所感知到的创新特性,而非技术专家或行为变革者所理解的创新特性。要想推广我国的生态农业,必须先了解它的技术创新特性。研究表明,影响创新采用的创新特性主要相对优越性、相容性、复杂性、可实验性和可观察性。 1 生态农业的相对优越性 所谓相对优越性,是指一项创新的采用较未采用前的状况的改进程度。创新优越性与创新采用率存在着明显的正相关关系,即潜在采用者感到创新的优越性越明显,其采用创新的可能性就越大。所谓生态农业的相对优越性指的是生态农业与以往其他农业(传统农业、石油农业)的相对优越程度。下面主要从效益性因素来分析。 这里所说的效益性因素包括社会效益、生态效益和经济效益。从我国当前的生态农业的试点来看,生态农业的三个效益是较为明显的。 我国1993年开始建立的51个生态农业示范县经过5年的实践,取得了比预期更好的效果。首先是促进了农村经济的发展。据有关资料统计,51个县中实施生态农业建设的,1994~1997年平均年增长分别为8.4%、7.2%和6.8%,比全国同期平均水平分别高2.2%、 0.6%和1.5%。其次是显着改善了生态环境。经过5年的努力,试点期间水土流失治理率达73.4%,土地荒漠化治理率达60.5%,森林覆盖率大幅度提高。其三是推动了农村社会的进步,拓宽了农林牧渔各业的生产领域,缓解了新的就业压力,如湖北省京山县在建设生态农业中产生了“三回流”现象,山下人往山上流,城里人往乡下流,县外人往县内流。至1998年该县农村劳动力有11万人从农田中脱离出来、转向林果业、养殖业和二三产业,占农村劳动力的57%。 但是,生态农业与其他农业生产模式相比,在经济效益上的优越性并不突出。在全国2 400多个生态村和生态试点中,几乎没有一个村镇经济发展水平能在当地居于首富,“比上不足,比下有余”者居多。纵观我国所有的亿元村镇,均是靠大力发展乡镇工业致富的。而追求生态建设的村镇,主要力量都放在了改土造田、林网建设、太阳能建设、沼气利用、生物链建设上了,工业往往发展不快,或者被有意加以控制。因此,在现阶段,由于各种限制,生态农业的生态效益还无法“显化”为丰厚的经济效益,它主要是综合效益明显,远期效益突出,而农民是最讲实惠的,他们只看重经济效益,而且是只看重近期的经济效益,并以此单项指标作为自己行为的指南,从而大大缩小了农民对生态农业优越性的实际体验。 2 生态农业的相容性 相容性是指潜在采用者认为创新与其需要、既有的观念、以往及现在的经验等相适合的程度。从创新采用导致的不确定性而言,相容性越高,意味着采用创新的不确定性越小,从而对采用者的冲击越小,不至于受太大的抵制。一般来说,相容性往往会影响潜在采用者对创新的认可。 就目前来说,我国广大地区的农民对生态农业知识知之甚少,对常规农业存在难以割舍的恋旧情结,再加上我国农业的总体利益较低,农民们从心理上认为农业不能使自己致富,因而对生态农业持怀疑态度,没有情感上的需求。一方面是因为常规现代化农业从50年代起就开始宣传,已对农业科技人员、治理者和农民起到较深的潜移默化作用,人们一讲农业现代化就自然想起“四化”,对“四化”可能引起的副作用不熟悉,对全球现今的新发展不了解,习惯性熟悉有意无意地阻碍着人们对生态农业的认同。另一方面,生态农业究竟是一种新的农业生产方式,很多人并不了解它的实质内涵、它的优越性和他的技术要求,推动起来也轻易被动和盲目。此外,我国生态农业研究和实践上处于起步阶段,理论上的阐述比较复杂,科技研究还不够深入,实践效果的定量分析和描述也很不够,尤其是未总结出一套让农民一看就懂、一学就会、短时间内就出效益的生态农业实用技术,这些也是影响生态农业相容性的原因。 3 生态农业的复杂性 复杂性是指一项创新被认为难以理解和使用的程度。一般说来,创新越易于理解和使用,其被采用的可能性也就较大。复杂性和采用者对自身能力的评估都是一种主观感觉。一种创新的复杂性越高,自觉可以领会和使用该创新的人就越少,因此人们采用创新的可能性也就越低。 从总体上讲,我国生态农业比较复杂难以理解。首先,生态农业的系统既是一个复合生态系统,又是一个松散的集合体,有多重时空上的相对独立的组分组成,这些组分按一定的比例组合在一起,或构成时间上的延续,或得到空间上的互补。其次,在食物链设计上,试验的农业生物数量和种类、物质和能量投入的最佳值、生产治理条件等都要从实践中获得数据加以分析,拿出科学的依据,而这无疑是一个艰辛和复杂的过程。其三,生态农业的原理、原则过于抽象,难于为大多数农民所把握。例如,何为农业生态系统的整体性?如何协调系统和组分间的关系?如何充分发挥系统的组织作用等等问题,这都是很难把握的。最后,生态农业强调的是对现有的技术的优化组合,这是生态农业的创新之处,但过多的利用现有技术往往会给人造成一种错觉,即生态农业同其他农业形式没有什么区别。同时,由于生态农业的技术支持系统不过硬,缺乏具体的优化组合技术,又受系统复杂多样性的影响,如何在实际生产中实现技术的有效组合仍是一个难以把握的问题。如农业资源保护增殖技术、小流域综合治理技术、农业环境综合整治技术等都比较抽象难懂,再加上农民的知识水平有限,要真正把握生态农业的技术可以说是非常困难。 4 生态农业的可实验性 可实验性是指用户在正式采用创新前对创新性能所能试验、考察的可能性。由于采用创新的决策过程是一个需要不断消除不确定性和风险感的过程,即使是有限度的实验或使用,也能够使用户对创新的特点和功能有一个实在 的感觉,帮助消除诸多担忧和疑虑,从而有利于创新的扩散,因此,创新的可实验性越强,创新的采用率越高,它们之间有正向的相关关系。 总体上讲,我国的生态农业的可实验性较差。由于生态农业是一个涉及多学科技术的生产体系,技术种类需要多而且整合起来还比较复杂,且短期内不易见效益,单靠农民现有的知识水平难以消化和把握,更别提单独操作和实验了。非凡是对生态农业的早期采纳者来说,它们对生态农业可实验性非凡看重,因为它们可参考的经验不多,他们可以借鉴的通常只有从大众媒体获得的有关生态农业的一般知识。因此,他们经常面临较大的不确定性和风险感,对采用可实验性较差的生态农业可以说是慎之又慎。从宏观上来说,对于一个生态农业示范县或省,生态农业是一个涉及多学科多部门的事业,建设面广,综合性强,单纯靠某一个部门的力量是难以奏效的,生态农业必须在政府的领导下,把相关部门的人力、物力、财力集中结合起来,按照各自的业务要求,各司其职,各尽其责,统一协调,形成合力,共同推进;只有这样,才能调动农民采用生态农业的积极性,以弥补生态农业可实验性较差的不足。 5 生态农业的可察性 可察性是指创新的采用结果对其他人来说显而易见的程度。有些创新被采用后不易为人所知,有些创新的采用则一目了然,尽人所知,通常,对大多数创新来说,可察性是和其采用率呈正相关关系。 由于生态农业究竟是农业,无论是生产过程或是最终产品,外观上和其他农业的区别不大,其效益具有滞后性,因而,导致其可察性在短时间内不够明显。从附表可以看出,河南内乡县各种生态农业类型1999年比1995年粮食产量增长幅度远没有环境效益的增幅大,单从粮食产量这种可察性方面来看,生态农业的可察性就比较低。不过,近年来,我国大力宣传和发展生态农业,非凡是51个生态农业示范县建设的成功,生态农业与其他农业相比,可察性有所提高。 总而言之,我国生态农业虽然具有一定的优越性,但受各种条件所限,优越性不很明显,再加上它的可容性低、比较复杂、可试验性和可察性都比较低等特性,决定了其对农民的吸引力有限,而生态农业技术创新的上述特点决定了其对政府的吸引力很大(生态农业的社会效益和长远效益所至),这也正是国内所有生态农业试点均为各级政府组织和扶持,而农民大范围的自发“学习”却是一个十分缓慢进程之原因所在。 农业与技术论文:谈农业技术推广的探索与思考 1调整思路,创新机制 1.1农业技术推广机构设置的基本要求 第一,农技人员实行总体调控管理,即按专业特长、职称、业务水平和工作能力等分层次管理,以便对现有的农业技术推广队伍有一个全面的了解和认识。 第二,根据工作性质和工作任务设置机构选用人员,机构和人员随工作重点和工作性质转变而改变,或撤销或调整,做到按需设岗,量材用人,人员能上能下,能进能出。 第三、农技人员实行全员聘任制和岗位目标责任制,形成用机制选人、用人和管人的良好氛围,消除过去那种人选人,人管人的种种弊端,使农业技术推广工作始终围绕农业发展的大方向,更灵活、更有效。 1.2人员素质目标化 农技人员的素质是事关农业技术推广质量、速度、成败的关键因素,农技人员的素质不仅仅指文化程度、职称、职务,而是对具体从事的农业技术推广工作的适应能力和驾驭能力。在目前农技人员大量精简的条件下,农业技术人员自身素质必须能服从和服务于农业技术推广工作的任务和目标,人员选择、调整应该以人员是否具备具体推广工作素质为标准,人员培训以高素质为目标,以服务农业技术推广目标为前提。为此,高质量、高效率、高水平完成现实农业技术推广工作,就必须有的放矢地强化现有农业技术人员专业素质的培养和能力的提高,使广大农业技术人员有紧迫感和危机感,促使其自觉学习,加强实践,努力提高自己综合业务能力和工作水平,以适应多种农业技术工作岗位和农业技术推广目标的需要。 1.3推广装备现代化 目前我们的农业技术队伍仍然处于上世纪七十年代的装备、八十年代的人员,靠眼看、步量、手掂、口算、嘴尝搞推广的水平,多年来没有多大改变;资金缺乏、设备仪器老化、新设备短缺,已成为多年来一直困扰着农业技术推广队伍的一个大问题,致使一些相对复杂的高新技术难以推广,一些新引进技术难以完善,一些高水平的农技人员技能难以发挥。“工欲善其事,必先利其器。”农业技术现代化是农业现代化的保证,而推广装备现代化是农业技术现代化的重要标志之一。本着谁投资谁受益的原则,有必要实行投资主体多元化,打破国家一家投资的办法,实行多方面、多渠道、宽领域筹集资金,大量购置先进适用的农业技术推广设备,加速农业技术推广设备的更新换代,使农业技术推广设备与现代农业技术发展同步,与我国经济社会发展同步。 1.4制度建设科学化 制度建设必须以科学高效为目标,本着人性化、科学化、现代化以及充分尊重个性和创造性的原则,从新时期农业技术推广工作特点出发,贴近农村发展环境、贴近农业发展现实;既体现原则性,又体现灵活性;既给广大农业技术人员和推广机构充分的自主权和发挥才能的舞台,又能规范他们日常行为,给他们一个公平竞争和脱颖而出的机会,形成一个积极向上的工作模式和生活方式。 2抓重点、借助民力 2.1狠抓重点农业项目 紧紧抓住那些技术先进、科技含量高、带动能力强,推广潜力大农业项目,特别是国家、省、市重点农业项目是一个系统工程,有配套资金支持,各级各部门十分重视。狠抓重点农业项目的实施,依托项目资金、技术优势,改善农业生产条件,建立高标准的试验示范基地、锻炼农业技术推广队伍、培训人员,服务群众,扩大影响,强化农业技术人员在农民群众中的技术威望和良好服务形象。同时以此为契机可以大幅度提高农业科技水平,增强农业技术推广实力和改善农业技术推广条件和推广水平。 2.2借助农资、农产品流通企业及营销大户 农资、农产品流通企业及营销大户经营的各类农资及农产品是农业技术的的载体和物质基础,同时是农业技术成果的现实反映,它的变化是农资、农产品市场需求的晴雨表,同时也是农业技术需求晴雨表。借助农资、农产品流通企业及营销大户,加强对农资及农产品市场与技术的了解,根据其经营状况的变化,把握农资及农产品发展的脉搏,深入了解农民及农产品消费者的现实需求,以便掌握农业技术发展与创新走向和趋势,加强与农资、农产品流通企业、合作社和营销大户的交流与合作,抓住信息源头、技术源头,有针对性地进行技术引进和创新,减少农业技术推广工作的盲目性和脱离实际,避免造成农业技术推广资源浪费。 2.3借助农业生产企业、农民专业合作社和生产大户 农业生产企业、农民专业合作社、农业生产大户是农业技术转化为现实生产力的最积极、最活跃的力量,借助他们的影响和力量,能有效地加速农业技术推广工作步伐。首先,依靠这些企业经理场长、职工和技术人员以及农业生产大户和农民专业合作社,综合素质高和对新技术、信息有迫切需求,通过农业生产企业、农民专业合作社和生产大户与农业技术人员的结合,实现土地与技术的联姻,可以有效地避开针对千家万户的复杂和繁琐的工作,减少了工作量,降低了工作难度。其次,由于农业生产企业和生产大户土地面积较大,管理水平较高,自身有一定的技术力量,在当地有很强的社会影响力和号召力,一些先进适用农业技术一旦推广成功,示范和辐射作用可想而知了,特别是一些以公司加农户模式经营的农业企业,还可以直接影响千家万户农民。再次,通过农业技术推广工作同农业生产企业和生产大户建立合作和服务关系,可以利用他们的土地、资金和人员,有效地开展一些有针对性的试验、示范和研究工作,不断完善现有技术,同时为农业发展作好技术储备。 2.4借助农民合作经济组织和产业协会 近年来,广大农村自发组成的各类区域性和行业性农村合作经济组织和产业协会,并迅猛发展,自成体系和自有网络,而这些组织大多带有科技服务和科技推广性质的,如我县范围内的金玉田农业产业化研究会,就是将农业科技人员、农业企业管理人员、农村中种田大户、科技种田能手、农业生产资料和农产品经纪人以及农村中的其他能人组织起来,进行农业产业化研究与实践,目前会员人数已达200余人,其他还有玉田县中药材协会、玉田县花卉协会等等,他们在农村经济的发展和农业产业化进程中起着举足轻重的作用,我们农业技术推广工作可以与农村合作经济组织和产业协会有机的结合起来,充分利用其点多面广、网络联系严密和会员大多身份是农民优势,将他们与国家农业技术推广机构实现有效的对接,达到互相渗透、取长补短,互相促进、协调发展,将先进的农业技术和科学的管理理念,通过大量会员深入农业产业的每个环 节,迅速传递到千家万户,一石激起千冲浪,产生裂变式的效果,带动农业产业的升级和农村经济的跨越式发展。 3抓关键技术,实现新的突破 3.1抓前沿技术 抓住当今世界前瞻性、前沿性和最具发展前途的技术理论和技术措施,依靠自身的技术条件和技术实力,有针对性地研发一些具有超前性,颇具发展潜力,处在农业科技前沿的理论和技术,作好技术储备工作,抢占新技术的制高点,争取更多的大发展、快发展的机会。这就要求我们基层农业技术推广机构,加速推广设备及推广人员的现代化,加强与农业大中专院校、农业科研单位联系和联合,将他们的技术、理论优势转化农业技术优势,积极稳妥地推进农业技术研究和攻关,将高深的前沿技术产业化、本地化、通俗化,将技术优势转化为经济优势。 3.2抓前线技术 对于一些优新品种、新产品推广与应用,病虫草害防治等群众长期接触、农业生产必不可少的技术和措施,特别是由于气候、土壤等条件剧烈变化和农民操作不当而引起的常见或突发性技术难题。这些技术和难题是直接与农生产实践活动及自身利益息息相关的,在这里我姑且称之为农业生产前线技术(或一线技术)。解决好这些技术和难题,对推进农农业增效和农民增收,产生现实效果,大大提高我们农业技术推广机构在群众的影响力。树立农业技术人员在农民群众中的良好形象和信誉。 3.3抓产前物化技术 产前物化技术指新型农药、农膜、种籽、化肥、农药、植物生长调节剂等产前农用物资,这些东西对农产品的产量、质量和效益的提高起着基础性的支撑作用,抓住这些看得见、摸得着的有形技术,研究其使用方法和作用机理,并加大其推广力度,形成突破,往往会达到事半功倍的效果。 3.4抓产后增值技术 长期以来,人们仅仅偏重于生产技术,而忽视诸如产后清选分级、加工、包装、贮藏、运输等技术,在这方面我们的教训是深刻的,它是造成我们的大部分农产品市场空间狭窄,农产品卖难,优质不优价,高产不高效主要原因之一。打破固有的思维方式和传统的工作方法,将产后增值技术放在产前、产中技术同样位置上,加以大力研究和推广,以便大幅度提高农产品品质、档次和市场空间,及时打通农产品销售增值的渠道,突破产后增值技术滞后瓶颈。 农业与技术论文:农民参与农业技术扩散的探微 1农技推广人员与农业科研、教育体系脱离农民 对于技术推广人员来说,推广人员通常不会深入了解农民的技术产品需求,这使得农民的需求和农业生产的实际需要难以反馈到科研开发部门,直接影响了农民对农业技术的接受果。对于农业科研部门来说,依然采用传统的科研管理模式,即立题、科研、试验、鉴定、申报成果等,这种管理模式直接把农民孤立出去,农民的意愿不能被采纳,导致许多科研项目表面上有明显的生产实践导向,但实质上只是为了获得科研经费、晋升和奖项的目的。教育部门方面,在高中院校中不存在推广人才的专业;入职后的相关培训也严重匮乏,致使许多推广人员缺乏相关的推广理论,入户调查的沟通能力低,农民需求信息反馈不完整。这种推广、科研、教育三个系统之间在工作中与服务对象农民彼此分离的状况,造成了农业生产资料脱离实际需求,不仅市场无法接受,更为重要的是农业技术并没有真正符合农民群体的需求意愿,从而在推广中农民对农业技术满意度会很低,应用到实际生产中也相应的会减少。 2解决对策——农民满意的农业技术、产品 图2表示为了实现农业生产资料以农民需求为导向这一目标,应以农民为中心,建立一个有效的反馈机制才能实现。农民需求信息反馈机制是通过一定的渠道,收集、存储、整理和处置农民在农业生产活动中有关信息需求,进而对农技推广工作进行调控和反馈。通过信息反馈机制不仅可以检查农技推广是否能够满足农民的期望,而且更为重要的是农民对农业技术、产品的需要可以及时的反馈到相关研发部门。因此,建立畅通高效的需求反馈机制,形成农民与技术、产品生产推广主体的一个良好的沟通交流平台,是带动农民对创新农业技术、产品应用积极性的前提,从而提高农技推广效果。如图3所示。 2.1入户交流 一线农业推广人员或专家定期入户调查和交流,通过面对面的实地走访,了解农民在生产过程中的技术难题和技术需求,再向上级部门或是研发人员反馈具体情况,并且要把农民需求信息的收集制度化,以推动农民需求信息的反馈规范化管理。这样的目的是以了解农民群众的需求作为出发点和归宿,对信息的采集、加工、存储、交换、利用制定系统化的计划和安排,最终实现农业技术创新是以农民为导向,最终服务农民生产活动。 2.2设立村级服务站 定时邀请农业技术专业人员,到站里“坐诊”,及时了解农民技术问题和农民的技术需求,农民在使用新生产资料遇到的任何问题,可以直接到村里的服务站当面进行咨询,寻求帮助。同时,服务站的工作人员为当地农民提供便捷的方式去售前、售中、售后的服务,这样农民在日常的生产生活中使用创新成果的动机就会更大。 2.3举办交流座谈会 由涉及农业生产技术研发的多个主体参加,听取农民对技术、产品的需求。走进农户、贴近农民,建立顺畅的交流渠道,把农民需求信息及时准确地传递给农业技术推广主体,确保农业技术推广主体有效地展开活动,研发生产农民急需的技术、产品,并通过高效的推广服务,满足农民对生产技术、产品的需求。 2.4网络、电话的应用 比如建立“农业服务体系创新网”、“农业局官网”等网站,及时刊登相关新技术、产品的信息,使农民直接了解新技术、产品的情况。同时,农民可以登入这些网站与专家进行交流,将自己的技术、产品需求及时的反馈给专家,由专家进行系统的总结,为下阶段的农技创新提供依据。利用多种形式、多渠道收集与反馈农民需求信息,确保农民需求信息全面准确地传递到农业技术推广有关部门,从而这些部门就可以根据农民需求为导向,研发生产相应的农业技术、产品。发挥自下而上的社会网络,构建“以农民为中心,以农技推广体系服务平台为依托,多方沟通交流”的农民需求信息反馈模式,这是激发农民参与农业技术推广的先决条件。 3总结 “最后一公里”已成为农业科技成果转化为现实生产力的瓶颈,农业科研不了解农民需要什么,专家不走近农民,政府依然武断的主导,这是不行的。因此,在以后的农技生产和推广中,必须以农民为农技推广体系的核心,念农民所思,做农民所想。只有这样,农民对农业技术、产品应用的积极性才会很高,定会促进农业技术推广的效果,有助于巩固农业在我国国民经济中的基础性地位,实现我国农业现代化的目标。 农业与技术论文:农业技术扩散过程中的困境与措施 1农民感染从众心理较强 从众心理是农民的基本特点之一,在他们看来,在对于新事物不了解的基础上,跟着大家一起是最安全的,要么一起丰收,要么一起受灾。而如果农业技术推广员推广一些新的种植技术的时候,他们往往也会人云亦云,随大流,加上大部分人的守旧心理以及对于农业科技的认识不足,他们大多不愿意“冒险”去尝试这些新事物。正是农民之间这种朴实的相依相存的关系,导致及时人员在进行技术推广的时候很难找到突破口,也很难实现新技术的落实。 2农业技术推广过程中遇到问题的应对措施 2.1要帮助农民解放思想思想观念的解放是进行新技术、新方法推广的先决条件。作为农业技术推广人员,我们应该充分的了解农民的心理特点以及他们的需求点,根据这些来制定一些推广方案。比如我们申请一定的经费,先联络一些敢于冒险、思想前卫的人进行试点,有收益了算他们的,一旦收益不好,由政府进行一定的补助,免除他们的后顾之忧。这就需要我们的推广方式要灵活多变、因地制宜,比如对于思想观念落后的农民,我们可以动员周围的收益人群对他们进行劝说、指导,也可以进行专门的培训教育,让他们敢于尝试。同时在推广的过程中我们还可以进行一系列的活动,比如“争当种植能手”,让他们运用新技术,同时结合自身的种植经验来进行竞争,培养他们的科学意识;也可以联系村组建立“互助小组”,让他们相互学习、相互促进,逐步的帮助他们解放思想,为新技术的推广、实施打下坚实的基础。 2.2要提升农民的科技意识在解放农民思想的基础上,我们也要提升农民的科技意识,比如进行农业技术培训,激发他们学科学、用科学的能力,提升他们的文化水平。这个过程是一个长期的过程,特别是对于一些文化素质偏低的农民,简单的说教是不行的,而是要结合实际进行教育,比如可以根据农事的季节特点,有针对性的对他们进行培训、教育,让他们能够真正的掌握先进技术。此外,我们也要加强农业生产示范田的管理,让农民通过示范田的示范效果来提升他们的科技意识以及学习积极性。这就需要我们有目的、有规划的进行示范田工作的建设,为农民提供真实的科技兴农案例,让他们能够切实的感受到科技的力量,提升他们的科技意识。 2.3要做好相关的配套服务农业技术的实施往往需要一定的工具、设施,这就需要我们做好相关的配套设施服务,为技术的实施提供一定的物质保障。其次,我们也要根据农民注重效益的心理特点,农技人员在推广新技术时,要将该项技术需要的成本、劳动力投入及产出效益算给农民听,使农民了解该项技术的效益情况。在此基础上宣讲技术要领,农民就会愿意接受,推广的效果也会随之提高。也可以利用签订技术承包合同等方法,将农户和农业科技推广部门的责权利结合起来,形成双方自愿、利益同享、风险共担的约束机制,采取农民与技术人员两者双向选择,风险、责任两者共同承担的方法,来最大限度地消除农民怕受损失而不愿接受农业科技的心理障碍。 做好产前的项目筛选、产中的技术指导和产后的销售服务。在产前,搞好市场调查与预测,为农民提供准确的信息服务和技术准备;产后则可以采取独营或联营的方式,开展农副产品的购、加、储销等服务,切实为农民解除后顾之忧。 农业与技术论文:基层农业技术推广的困境与策略 一、农村劳动力对新技术的接受能力低 一直以来,我国农村劳动力的文化层次都偏低,甚至有些农民处于文盲或半文盲状态。据统计,我国农村务农劳动力大多为40岁以上的中老年人,且文化素质多为高中以下,这些人文化素质偏低,很多农户市场信息闭塞,更缺乏对科学知识的有效认知,在农作物种植结构选择方面也大多随波逐流,对于新技术、新设备的引用程度也不高。因此,我国农业新技术无法在农村地区得到有效的推广。 二、对策及建议 (一)构建新型农技创新体系和多元化农技推广体系 第一,积极构建新型农技创新体系。即要立足现代农业发展需要,切实将科学进步作为农技推广的出路,大力加强农业技术集成创新,打造集培训、推广、科研及示范于一体的农技推广体系。而且,要加强政校合作、企校合作以及院校间合作,共建现代农技示范基地,以促进农业转型升级;第二,积极建立多元化农技推广体系。改善基层农业公共服务机构的服务条件,并将基层农业技术推广依托于该机构,不断加大农技推广力度,通过多种形式实现技术传输,帮助农民解决各种农业技术方面的问题,努力实现农村科技致富。 (二)制定完善的配套政策,保护农技推广环境 首先,要加强政府对农技推广的财政支持力度。可以建立农技推广专项基金,并根据实际情况不断增加对农技推广方面的资金划拨;其次,相关部门可以发展和引导农技市场,规范农技推广市场行为。可以通过制定相关法律、管理办法等来规范农技推广市场,不断净化推广环境,提高农民对农业技术的信任度;再次,不同地方农技推广要有针对性。因为不同生态类型的区域,其农业发展特点也不尽相同。因此,在农技推广之前需要对该地区进行适当的调查和测试,待确保农技推广方向以后,才能够有针对性、大规模的在该市场做推广。 (三)加强技术培训,提高农技推广人员的业务素质 基层农技推广人员长期工作在农业第一线上,其直接服务于三农。因此,只有不断加强对农技推广人员的知识体系培训,才能使其不断适应农业产业发展的实际需要。具体来说,第一,农技推广人员需要加强对新型农业技术知识的培训,确保所获取的知识是当前我国农业最先进、最前沿的知识;第二,具体培训方式无需拘泥于单调的学习农技推广知识,而是可以根据实际情况,因地制宜实行短期或长期、集中或分散、派出去或请进来等方式相结合的教育培训模式,从而实现该地区农技推广人员知识结构的不断更新。 (四)加强新型农技知识的宣传与普及 只有加强对新型农技知识的宣传和普及,基层农村才能逐步接受这些先进技术,并运用到日常劳作当中去。具体来说,第一,要积极利用各种新闻媒介,深入宣传农作物新品种、新科技,从而使农民更深入的了解到运用新技术带来的好处;第二,针对不同的推广人群,可以有针对性的通过业务交流、知识培训、技术普及教育等方式进行宣传;第三,可以在每年耕种季节,积极开展各种农技培训下乡活动,用最直观的方式让农民感受到科技带来的成效。 三、总结 总而言之,农业是国民经济的基础,只有不断提高基层农业技术以及农民接受新技术的能力,加强新技术的推广和应用,才能提高我国农业劳动生产率,才能加速农业现代化建设。 农业与技术论文:关于深化农业技术推广体制改革的思考与对策 内容提要:农业技术推广是推动农业经济发展的重要支柱。针对我国现行农业技术推广体制存在的问题,必须加强政府对农技推广的支持,深化农业技术推广机制改革,创新农业技术推广组织,形成社会化的农业技术服务体系,以适应新时期农业经济发展的需要。 关键词: 创新 激励机制 组织创新 组织化 十六届三中全会通过的《关于完善社会主义市场经济体制的决议》 指出要“深化农业科技推广体制和供销社改革,形成社会力量广泛参与的农业社会化服务体系”。 我国农业已经进入了新的发展阶段,科技进步越来越重要。而农业技术推广服务又是农业科技进步的重要支柱,是实现农业工业化、产业化、现代化的基本保证。针对我国现行农业技术推广体制存在的问题,必须加强政府对农技推广的支持,深化农业技术推广机制改革,创新农业技术推广组织,形成社会化的农业技术服务体系,以适应新时期农业经济发展的需要。 一、当前农业技术推广中存在的主要问题 我国的农业技术推广体系是在长期计划经济体制下形成的,随着我国市场化进程的推进和市场需求格局的变化,我国农业技术的推广面临着一系列的问题,影响了农业技术对推动农村经济发展的作用。据有关部门测算,我国畜禽发病死亡每年直接经济损失达238亿元,相当于畜牧业总产值的2.82%,农民平均年损失26.44元。猪、禽的死亡率每降低一个百分点,农民人均将减少损失1.87元,按出栏后的价值计算,人均可增收9.76元。另据测算,如果我国通过推广先进技术,是我国化肥利用率达到发达国家的水平,每年可以节省成本252亿元,亩节省成本12.9元;如果使我国农药的利用率达到发达国家水平,每年可以节省成本90亿元,亩节省成本4.6元。 1、农业推广资金投入不足,制约着推广力度。发达国家农技推广经费一般占到农业总产值的0.6%~1.0%,发展中国家也在0.5%左右,但我国不足0.2%,人均经费更少。因经费不足等原因,部分地方政府“卸包袱”,出现了“线断、网破、人散”的被动局面。 2、我国农民对现代农业高新技术接纳能力差,并且缺乏采用新技术的需求动力,影响农业新技术成果推广转化质量。一方面,农民的文化素质制约了他们对高新技术的接纳能力。另一方面,在农业内部,作为市场主体的农户更加懂得比较科技投入的成本和预期收益,只有当他们认为预期收益高于预期成本时才会选择新的生产技术,农业科技使用的高风险性又使得他们在有限的资本和劳力的投向上显得更为谨慎,农户对可替代的新技术选择反应迟钝,缺乏内在的需求动力。 3、传统的农业科技推广从推广项目选择机制、技术上不能适应变化中的农户生产需求。长期以来,我国农业科研、推广基本是以提高农产品数量为主要目标。现代农业面对的是一个买方市场,消费需求多样化,品质高端化,农业生产处于大的结构调整中,同时作为农业技术推广的最终接受者的农户随着生产与经营行为的改变,他们对技术需求的行为也发生变化,主要体现在对传统的粮食生产技术需求迫切性下降,而对经济作物生产技术的需求逐步增加;由原来对高产技术的需求对优质技术的需求,由节约资金技术的需求转变为节约劳动技术的需求。但现行的农业技术扩散机制是以提高农作物特别是粮食作物的产量为主要目标,建立在“地区目标群体的社会经济条件具有完全同质性”这一假设基础之上的,自然不能同农户的生产需求相适应。 4、农业技术推广队伍积极性不高,影响农技推广效率。在现行农业推广制度下,农业技术推广及开发的速度,效果,服务质量,最后效益不能和推广主体的努力程度或付出挂钩,农业制度对农业科技进步缺乏有效的激励机制。 5、农民居住地分散,组织化程度低,村委组织功能弱化,农业技术推广缺乏有效的渠道。我国农业经营存在分散性的特点:农业涉及2亿多个农户。农业生产的高度分散性,农民组织的缺失,使得技术推广成本高,导致技术与产业的割裂。 二、深化农业技术推广体系的对策 (一)推进农业技术推广的制度创新 一是确立农民对技术需求的主体地位,提高农民采纳农业新技术的自愿性。农民是农业经营主体,也是农业技术的需求主体,市场主体。采纳新的农业技术应该是农民市场经营的理性选择。传统观念通常是从技术供给者的角度看问题,把农业技术推广的过程仅仅看作是向农民提供农业技术的过程,把农民看作是农业技术的被动消费者,而没有对农民的技术需要给予足够的关注,缺乏农业技术推广的针对性。因此,今后要注重建立农民参与选择推广技术的机制,改变“你给的我不要,我要的你没有”的技术供给状况。作为政府的职能部门的农业推广部门应该及时地把市场需求的正确信息、先进技术传递给农民,让农民自己选择,引导千家万户自愿采纳农业新技术。 二是解决农业推广体系中激励机制的缺位问题,广泛采取市场化的激励手段,进行推广机制的创新,大力调动农民、企业等社会力量参与农业技术推广工作的积极性。在现行农技推广机制下,农业技术成果转化还缺乏市场激励机制,技术人员和推广人员的工作还有较强的计划经济色彩,没有有效的利益诱导机制,其工作的好坏不是通过市场机制来引导的,许多推广工作也就难免流于形式,不能让农民满意。农业技术推广体系机制的完善,关键在于解决推广主体的激励问题,创新农技推广机制。比如支持农技推广机构和农技人员开展技术承包、有偿服务、可订立“超产提成、减产赔偿”合同;通过股份制等市场化手段创办科技示范园区,展示名优品种、高效生产模式,带动农民跟进。福建南平市的“农业科技特派员制度”就是非常值得推广的措施,它能使科技人员与农业生产者形成利益共同体,而长期有效的合作,实现科研机构与农业生产者的“双赢”。 (二)推进农业技术推广的组织创新,形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系。 一是创新农业推广体系,发挥政府农技推广队伍的骨干作用。农技推广体系具有不可替代的社会公益性职能,它是农业社会化服务体系的主体。由政府建立一支履行公益职能的农技推广队伍,不但是我国农业和农村经济发展的客观需要,也是绝大多数国家农业发展的共同经验。现行的农业科技推广工作必须更新观念和进行机制创新,结合农业产业结构调整,按照市场经济发展要求,把服务领域由产中向产前、产后延伸,由单项向综合服务延伸,利用技术和信息引导农民进入市场,参与并促进农业产业化经营。政府的技术推广等可以委托协会等为农服务组织进行。农技、农经、农机等站所可以改制或精简后划归协会等组织管理。各级推广机构在切实履行公益性职能的前提下,可以兴办经营实体,实行“一站两制”、股份制和股份合作制等新的管理运行机制。 二是鼓励企业、农民等参与农业技术推广,大力培育多种成分、多种形式的农技服务组织,形成社会力量广泛参与的农业技术社会化服务体系。农技推广主体逐渐走向多元化,农业科研、教育单位广泛地面向农村,开展科技成果开发、推广活动;农业企业越来越多地开展技术推广服务工作;各种农民技术协会、种养大户也成为农业技术推广服务领域的重要力量。各级农业管理部门和政府农技推广机构要支持这些组织和企业的发展,鼓励它们以多种形式向农民推广技术,对农民进行培训。加强农业科研、教育、推广部门之间的联合,推动跨地区、跨专业推广机构的横向协作,拓宽科技下乡的渠道,加速科技成果转化。注意发挥各类农技推广服务组织的作用,建立多方合作机制。 三是把技术推广与提高农民组织化程度密切结合起来,降低农业技术推广成本,降低在技术市场交易中的交易成本,提高推广效率。我国农业涉及2亿多农户,规模小,高度分散。农业推广体系直接面向经营规模小、高度分散的农户进行高新技术推广,成本高,效果低。单个农户直接参与农业技术市场交易,由于经营规模的限制,技术交易成本非常高。通过提高农民组织化程度,形成“技术推广站(农业科研单位等)——农民专业化合作组织——农户”的推广模式,使农民专业化合作组织成为联接农业技术推广主体和农户的桥梁,则能降低推广成本和技术交易成本,有效提高新技术的推广效果。从“技术推广站(农业科研单位等)——农民专业化合作组织”这个技术转移过程来看,一方面合作制度保证了成员在技术获取过程中费用较低;另一方面,其组织制度保证了各成员在选择决策中的主体作用,保证了技术的适用性;其次,农民专业合作组织由于聚集了更多的能人,接纳高新技术的能力更高。从 “农民专业化合作组织——农户”这个技术扩散过程来看, 是农民自己来传播农业技术,其产生良好的效果是其它推广组织和推广手段难以替代的,主要原因在于传播者本人也是农民,具有与他人相同的社会背景和社会关系结构,了解当地实情和农民实际,因此容易为农民所认同和接纳,特别是如果他们在接受信息后再加以利用,并取得良好绩效,这种“再传播”的影响力不言而喻.所以,通过农民专业协会来推广、普及农业技术,容易做到实用性更强,费用更低,影响更大,更为农民所乐于接受,从而实际效果更为显著。 (三)加强政府对农业技术推广的保障和支持 农业科技推广是一个庞大的系统工程,能否更好发挥作用和发挥更大作用,除了农业技术推广体系自身要深化改革、创造条件外,还需要各级政府、社会各界的大力支持和配合,也需要相应的政策措施、资金支持等外部环境和条件作为坚强的后盾。 一是加强政府财政支持力度,增加农技推广资金投入。一要建立农业科技推广专项基金,并能逐步制度化地增加财政支农资金用于农技推广的份额。二要利用“绿箱”政策,调整支农资金投入结构:按照WTO的原则,减少政府对农业生产、流通领域的直接资金投入,按绿箱政策增加对农业科研、教育、推广等领域的资金投入,使政府对农业技术推广的资金达到国际平均水平。 二是加强农业教育和农民技术培训,把教育、研究、推广紧密结合起来。农业科技创新成果的转化,农业劳动生产率的提高,与农民科学文化素质关系极大。可以说,农民教育是农业科技扩散的基础。今天的农业教育,就是明天的农业科技,就是后天发达的农业经济。离开农民素质的提高,农村技术的持续创新和整个农村经济的发展就必然是“无源之水、无本之木”。农技推广体系必须把提高农民素质或通过提高农民素质提升农产品的竞争力作为指导思想和基本目标,把技术推广融于提高农民素质的过程之中。同时,要抓好农民技术培训方式创新。要重视对农业劳动者的技术和技能培训,把提高农民的素质作为“科教兴农”、发展现代农业的一项重大措施。要深化农村教育方式的改革与创新,增加职业教育的比重,通过农业技术讲座、培训、函授、夜大等多种形式,大幅度提高亿万农民的科学文化素质和农业科技水平。二是农民素质的提高将是一个较长期的过程,在加强农民教育的同时,要创新推广理念、改进推广方式。我国农民整体文化水平低,又是一群最务实,最讲究实际,极注重经验,又相对保守,狭隘,改变他们的传统生产方式更需要通过事实进行演示。看得见,摸得着的东西他们才容易接受,纯理论性的东西他们很难也不愿意接受。因此,要创造条件建立农业科技示范推广基地,开展示范性农业技术培训。农业科技示范推广基地建设是加速科技成果转化的重要措施。 三是加强农业技术推广人员的技术培训。基层农技推广人员长期工作在农业一线,直接为“三农”服务,要通过培训使他们不断更新知识,提高素质,适应农业产业发展的需求。 四是发展和引导农业技术市场,规范农业技术推广市场行为。目前,我国农业技术市场发育不足,技术中介组织、技术商业公司、技术承包商等发展远远滞后于农业生产的需要,农业技术市场性组织所承担的功能仅仅限于技术产品交易的功能和部分信息传播的功能,而在技术推广方面还没有发挥更大的作用。因此,要加强农业技术市场建设,促进农业技术转让。为农业科研机构、大专院校及民营科技企业的成果转化及市场化提供便利条件和措施保障;要通过各种途径农业技术成果、专利等技术转让信息,密切技术供需双方的关系。同时,通过法规、管理办法等规范市场主体的行为,进一步净化市场环境,提高农民对技术传播媒介的信任度,大力发展技术市场与技术传播推广市场性组织,促进技术推广市场化进程。 农业与技术论文:生态农业技术创新特性与其推广分析 摘 要 利用推广学原理分析了生态农业技术创新的特性,指出它的优越性并不突出、技术复杂,相容性、可试验性和可察性都比较差,从而导致生态农业推广缓慢。 关键词 生态农业 推广 创新 我国生态农业经过20多年的推广历程,依然处于试点阶段,可以说生态农业在我国的推广步履缓慢,这其中既有内部因素的制约,也有外部因素的影响。本文着重分析生态农业推广缓慢的技术创新内因。 推广学认为,影响一项创新被采用速度的一个最重要的因素是创新的特性。这里所讲的创新特性强调的是指潜在采用者对创新特性的认识,或者说是潜在采用者所感知到的创新特性,而非技术专家或行为变革者所理解的创新特性。要想推广我国的生态农业,必须先了解它的技术创新特性。研究表明,影响创新采用的创新特性主要相对优越性、相容性、复杂性、可实验性和可观察性。 1 生态农业的相对优越性 所谓相对优越性,是指一项创新的采用较未采用前的状况的改进程度。创新优越性与创新采用率存在着明显的正相关关系,即潜在采用者感到创新的优越性越明显,其采用创新的可能性就越大。所谓生态农业的相对优越性指的是生态农业与以往其他农业(传统农业、石油农业)的相对优越程度。下面主要从效益性因素来分析。 这里所说的效益性因素包括社会效益、生态效益和经济效益。从我国当前的生态农业的试点来看,生态农业的三个效益是较为明显的。 我国1993年开始建立的51个生态农业示范县经过5年的实践,取得了比预期更好的效果。首先是促进了农村经济的发展。据有关资料统计,51个县中实施生态农业建设的,1994~1997年平均年增长分别为8.4%、7.2%和6.8%,比全国同期平均水平分别高2.2%、 0.6%和1.5%。其次是显著改善了生态环境。经过5年的努力,试点期间水土流失治理率达73.4%,土地荒漠化治理率达60.5%,森林覆盖率大幅度提高。其三是推动了农村社会的进步,拓宽了农林牧渔各业的生产领域,缓解了新的就业压力,如湖北省京山县在建设生态农业中产生了“三回流”现象,山下人往山上流,城里人往乡下流,县外人往县内流。至1998年该县农村劳动力有11万人从农田中脱离出来、转向林果业、养殖业和二三产业,占农村劳动力的57%。 但是,生态农业与其他农业生产模式相比,在经济效益上的优越性并不突出。在全国2 400多个生态村和生态试点中,几乎没有一个村镇经济发展水平能在当地居于首富,“比上不足,比下有余”者居多。纵观我国所有的亿元村镇,均是靠大力发展乡镇工业致富的。而追求生态建设的村镇,主要力量都放在了改土造田、林网建设、太阳能建设、沼气利用、生物链建设上了,工业往往发展不快,或者被有意加以控制。因此,在现阶段,由于各种限制,生态农业的生态效益还无法“显化”为丰厚的经济效益,它主要是综合效益明显,远期效益突出,而农民是最讲实惠的,他们只看重经济效益,而且是只看重近期的经济效益,并以此单项指标作为自己行为的指南,从而大大缩小了农民对生态农业优越性的实际体验。 2 生态农业的相容性 相容性是指潜在采用者认为创新与其需要、既有的观念、以往及现在的经验等相适合的程度。从创新采用导致的不确定性而言,相容性越高,意味着采用创新的不确定性越小,从而对采用者的冲击越小,不至于受太大的抵制。一般来说,相容性往往会影响潜在采用者对创新的认可。 就目前来说,我国广大地区的农民对生态农业知识知之甚少,对常规农业存在难以割舍的恋旧情结,再加上我国农业的总体利益较低,农民们从心理上认为农业不能使自己致富,因而对生态农业持怀疑态度,没有情感上的需求。一方面是因为常规现代化农业从50年代起就开始宣传,已对农业科技人员、管理者和农民起到较深的潜移默化作用,人们一讲农业现代化就自然想起“四化”,对“四化”可能引起的副作用不熟悉,对全球现今的新发展不了解,习惯性认识有意无意地阻碍着人们对生态农业的认同。另一方面,生态农业毕竟是一种新的农业生产方式,很多人并不了解它的实质内涵、它的优越性和他的技术要求,推动起来也容易被动和盲目。此外,我国生态农业研究和实践上处于起步阶段,理论上的阐述比较复杂,科技研究还不够深入,实践效果的定量分析和描述也很不够,尤其是未总结出一套让农民一看就懂、一学就会、短时间内就出效益的生态农业实用技术,这些也是影响生态农业相容性的原因。 3 生态农业的复杂性 复杂性是指一项创新被认为难以理解和使用的程度。一般说来,创新越易于理解和使用,其被采用的可能性也就较大。复杂性和采用者对自身能力的评估都是一种主观感觉。一种创新的复杂性越高,自觉可以领会和使用该创新的人就越少,因此人们采用创新的可能性也就越低。 从总体上讲,我国生态农业比较复杂难以理解。首先,生态农业的系统既是一个复合生态系统,又是一个松散的集合体,有多重时空上的相对独立的组分组成,这些组分按一定的比例组合在一起,或构成时间上的延续,或得到空间上的互补。其次,在食物链设计上,试验的农业生物数量和种类、物质和能量投入的最佳值、生产管理条件等都要从实践中获得数据加以分析,拿出科学的依据,而这无疑是一个艰辛和复杂的过程。其三,生态农业的原理、原则过于抽象,难于为大多数农民所掌握。例如,何为农业生态系统的整体性?如何协调系统和组分间的关系?如何充分发挥系统的组织作用等等问题,这都是很难掌握的。最后,生态农业强调的是对现有的技术的优化组合,这是生态农业的创新之处,但过多的利用现有技术往往会给人造成一种错觉,即生态农业同其他农业形式没有什么区别。同时,由于生态农业的技术支持系统不过硬,缺乏具体的优化组合技术,又受系统复杂多样性的影响,如何在实际生产中实现技术的有效组合仍是一个难以把握的问题。如农业资源保护增殖技术、小流域综合治理技术、农业环境综合整治技术等都比较抽象难懂,再加上农民的知识水平有限,要真正掌握生态农业的技术可以说是非常困难。 4 生态农业的可实验性 可实验性是指用户在正式采用创新前对创新性能所能试验、考察的可能性。由于采用创新的决策过程是一个需要不断消除不确定性和风险感的过程,即使是有限度的实验或使用,也能够使用户对创新的特点和功能有一个实在的感觉,帮助消除诸多担忧和疑虑,从而有利于创新的扩散,因此,创新的可实验性越强,创新的采用率越高,它们之间有正向的相关关系。 总体上讲,我国的生态农业的可实验性较差。由于生态农业是一个涉及多学科技术的生产体系,技术种类需要多而且整合起来还比较复杂,且短期内不易见效益,单靠农民现有的知识水平难以消化和掌握,更别提单独操作和实验了。特别是对生态农业的早期采纳者来说,它们对生态农业可实验性特别看重,因为它们可参考的经验不多,他们可以借鉴的通常只有从大众媒体获得的有关生态农业的一般知识。因此,他们常常面临较大的不确定性和风险感,对采用可实验性较差的生态农业可以说是慎之又慎。从宏观上来说,对于一个生态农业示范县或省,生态农业是一个涉及多学科多部门的事业,建设面广,综合性强,单纯靠某一个部门的力量是难以奏效的,生态农业必须在政府的领导下,把相关部门的人力、物力、财力集中结合起来,按照各自的业务要求,各司其职,各尽其责,统一协调,形成合力,共同推进;只有这样,才能调动农民采用生态农业的积极性,以弥补生态农业可实验性较差的不足。 5 生态农业的可察性 可察性是指创新的采用结果对其他人来说显而易见的程度。有些创新被采用后不易为人所知,有些创新的采用则一目了然,尽人所知,通常,对大多数创新来说,可察性是和其采用率呈正相关关系。 由于生态农业毕竟是农业,无论是生产过程或是最终产品,外观上和其他农业的区别不大,其效益具有滞后性,因而,导致其可察性在短时间内不够明显。从附表可以看出,河南内乡县各种生态农业类型1999年比1995年粮食产量增长幅度远没有环境效益的增幅大,单从粮食产量这种可察性方面来看,生态农业的可察性就比较低。不过,近年来,我国大力宣传和发展生态农业,特别是51个生态农业示范县建设的成功,生态农业与其他农业相比,可察性有所提高。 总而言之,我国生态农业虽然具有一定的优越性,但受各种条件所限,优越性不很明显,再加上它的可容性低、比较复杂、可试验性和可察性都比较低等特性,决定了其对农民的吸引力有限,而生态农业技术创新的上述特点决定了其对政府的吸引力很大(生态农业的社会效益和长远效益所至),这也正是国内所有生态农业试点均为各级政府组织和扶持,而农民大范围的自发“学习”却是一个十分缓慢进程之原因所在。 农业与技术论文:农业机械使用管理过程中的技术保养内容与维修 农业机械在我国农业生产中具有非常重要的作用,其结构相对较为复杂,并且是技术含量较高的农业生产工具,在使用中常常会因为磨损而导致机械使用性能的下降,严重影响了生产。因此,在使用过程中不仅仅要有专业的人员进行操作,还要注意技术保养与维修,保证机械的使用寿命,发挥在农业生产中的增产增收作用。本文就农业机械使用管理过程中的技术保养内容与维修进行探讨。 一、农业机械的技术保养问题 本文由论文联盟//收集整理 一般来说,只要是机械就会因为结构复杂、使用不当等因素造成零件的磨损等问题,降低机械的使用寿命,增加生产成本,因此,定期的对机械进行保养工作是十分必要的,要时刻做到“防重于治,养重于修”的原则,保证农业机械使用的持久性。首先,农业机械的保养要严格按照保养说明书,对机械动力机、燃油性等方面进行周期性保养和检查。同时还要按照农业机械相关部门规定的内容,并在专业人员的指导下进行相关的高级保养过程,根据对机械保养细致的检查,从而充分保证各部件运转的正常,状态良好,确保机械保养起到预期的效果。 按照保养内容规定,对于燃油动力机械要做到小漏油、小漏水、小漏气、小漏电,机器各方面保持干净,还要注意柴油、汽油箱口以及加注口等密封严实,保证农业机械技术状态的完好。同时,配套的农具也要进行常年的修理,保证使用的灵活性,促进生产活动的进行。 二、农业机械使用管理的维修工作 农业机械在日常使用管理过程中不仅仅要注重保养问题,延长使用的寿命,同时当出现突发故障或者问题时,就要进行及时的排除和维修工作,保证机械的正常运行。 1、预知维修 在农业机械的使用管理过程中,根据出现的故障进行的诊断维修被称之为预知维修。随着我国现代化建设步伐的不断加快,农业机械预知维修成为最主要的维修方式之一,他从根本上防止了农业机械维修的盲目性,按一定的时间周期进行机械的损坏零件,减少因为机械故障引起的不良影响,提升了农业机械的工作运转速度,在节省人财力消耗的同时,大大的提高的生产率。科学技术不断进步的今天,农业机械设备不断完善,诊断技术也日益全面,预知维修正式在这种发展状况下应运而生,进一步的取代了定期维修与后期维修带来的诸多弊端。但是对于预知维修来说,也是在一定条件限定的情况下才能使用,一旦在机械出现故障时缺乏诊断方式和检知方法,或者设备诊断所需的费用大于设备诊断所得到的收益,这几种情况下就不适合采用预知维修的方法。 2、维修要以经济寿命为依据 农业机械维修工作也要在一定经济方面下进行,农业机械的使用、维修以及技术更新都是要以经济寿命为依据。具有一定生产能力的机械设备即是拥有一定的经济寿命,在日常使用过程中设备零件的有形以及无形的损耗,降低了设备的生产使用率,造成使用经济性的下降,也就是经济寿命的减弱。农业机械设备使用到一定的年限,由于损耗的加剧,成本费用方面就会不断上升,为了控制生产成本,就必须在合理的使用费用支出下对机械设备进行修理,保证能够正常使用,实在存在不能修复或者成本较大的情况,就必须重新更换设备,确保生产作用正常运行。 3、分析评论为维修决策提供必要的依据 除了要注重农业机械维修经济寿命等方面的因素,从经营管理方面来看,农业机械使用管理技术的维修也是从经济效益的基础上进行的,所有活动都是为达到一定经济效益而开展的。因此,在对机械进行维修时就要采用一定的原理和方式作为依据,研究维修技术政策方针措施的经济效益,建立评价经济效果的指标体系,及时预测设备的剩余寿命和确定其最佳使用寿命,并进行寿命周期费用分析,对设备的修理、改造和更新进行分析评价,选择技术和经济相结合的最优方案,为维修决策提供依据,保证维修工作在农业生产中的重要意义。 三、农业机械使用管理过程中常见的问题 首先,农业机械使用中由于调试、修理或者排除故障时没有切断电源动力造成的问题,这种未切断电源动力对机械进行维修作用的操作是严重违反操作规程的,出现事故的可能性也较高,基本可占维修事故的25%,由于人们经常忽视操作规程的要求,这类事故就会频频出现,从而造成机械很难正常运行,甚至造成事故对人身安全带来威胁。其次,现阶段很多农业机械的机修工并不是专业人士,维修技术还存在不熟练的现象,对于机械维修盲目的进行,导致破坏一些零件的功能性,影响了机械功能的正常运行,维修技术的不熟练也同时会让机修工人受伤,应该十分注意。还有一些维修工人在维修操作时不够彻底,特别是一些农民为了省钱等渺小的利益,修理时能省就剩,在平时的使用管理过程中也不注意检查,缺乏日常的保养工作,农忙时一旦出现故障,维修时只求快,采取头痛医头,脚痛医脚的办法,造成维修事故多发。 另外,对于农业机械的维修也要掌握一定的技术,例如拖拉机在进行维修时就要求修理工掌握一定的驾驶经验,对其检验刹车等部件具有很大的帮助。有的机械在更换了活塞、缸套以后,需要一定的牵引磨介,在修理技术良好的基础之上,对于驾驶检验的要求也是非常高的,否则就会出现制动不及时,造成拖拉机前桥、水箱等严重损坏的事故。同时,维修设备的完好性也是维修质量的有利保证,维修设备缺乏起码的完好性也会造成农业机械维修事故的发生,应该时刻注意。 农业与技术论文:中国高技术农业的发展与实践探讨 摘要:中国地少人多,人口还在不断上涨,粮食等农产品的消费量越来越大,农业生产面临严峻挑战。因此,发展高技术农业成为中国将来农业发展的必由之路。同时,中国是农业大国,农业发展水平直接影响中国的总体经济增长,中国综合国力的提高也势必要发展高技术农业。 关键词:挑战;适应;高技术农业;经济增长 一、高技术农业的概念界定 在高科技迅猛发展的今天,在知识经济来临的21世纪,中国农业要由传统农业向现代农业转变,就必须大力发展高科技农业。所谓高技术农业,就是用最新的处于国际或国内领先水平的科学技术武装起来的农业,就是将高新技术融入到产品生产经营全过程中的现代农业。它是高科技时代和知识经济时代的根本要求,是中国农业实现新的历史跨越的希望所在。高技术农业以高新技术的有效利用为特征,能使农业获得核心竞争能力,能够给农业带来巨大的未来经济效益,成为农业经济增长的坚实基础和不竭动力,是防范农业发展过程中所面临的潜在风险的关键。 二、高技术农业在国外的发展 随着全球人口的急剧增加,在已然到来的21世纪,人类农业生产将面临严峻考验。为了解决这一问题,世界各国的科学家们纷纷在各自的研究领域各显神功,力图开拓未来农业发展的新路,他们的不懈努力,使我们看到了新世纪农业发展的前景,如海水灌溉、转基因技术、水面种植等。 在日本农林水产省农业研究中心的试验农场,旱田用的无人驾驶拖拉机,仰仗于gps和知觉感应器的作用。可以自己离开车库行驶到农场,干完农活再回到车库。并且还以利用光线的反射状况,快速检测出土壤的水分、养分和农药的残留量,自己决定干什么农活。 加拿大研究人员开发的新型农业则更进一步精确到了分子水平,这种高技术农业涉及的新技术是采用基因工程方法来制造植物,生产疫苗、化学品和生物降解塑料。其许多新产品可能有助于低成本、预防疾病。然而,以日趋减少的耕地养活越来越多的地球人口,还必须解决产量和质量的问题,于是,分子生物工程又为更精确的农业生产提供了技术保证。 作为世界经济最强国的美国,也是世界农业最强国,其农业发展方向往往代表着世界农业的发展潮流。据报道,1997年美国就有400万英亩拼地播种转基因棉花、玉米和大豆,这表明生物技术已在美国农业中占有重要的地位。据美国商务部估计,到2008年,全美国至少有290家大型企业、财团进入高技术农业领城。 高技术农业是世界农业发展的基本方向,而也是中国农业发展的基本方向。 三、中国农业科技发展的简要回顾 在20世纪,中国农业科技大致经历了三个发展阶段:一是传统技术阶段。其主要特征是农业资本有机构成、土地的产出率、劳动生产率都很低,农业的产出主要受自然条件所制约,食物安全得不到保证。二是传统技术改造与过渡的阶段。其主要特征是开始进行以改土、改肥、改良品种为主的技术改良,由于劳动密集型的技术投入增加,农业资本有机构成明显提高,因而土地生产率得到提高,国民的食物安全有明显改善。但农业仍主要受自然环境的制约,呈现典型的传统特征。三是传统技术与现代技术共存的“二元技术”发展阶段。其主要特征是技术变革趋向于土地生产率的提高,现代良种、化肥及灌溉等土地替代型技术的进步成为技术发展的主要方向,中国人的吃饭问题基本得以解决。未来的路子是走发展高技术农业,这是一个先进、科学的思路,也是解决中国人多地少,实现国民经济可持续性发展的必要的根本途径。现代农业是高技术农业,在21世纪,高科技发展不仅促使全工业经济向知识经济转变,也有推动传统农业向以高技术为代表的现代农业转变。 其实,邓小平同志早就指出过,中国农业发展问题,从根本说要靠科技解决。党的十五届三中全会明确指出,由传统农业向现代农业转变,由粗放经营向集约经营转变,必然要求农业科技有一个大的发展,一次新的农业科技革命。所有这些论述,都表明现代农业是高效农业,高效农业是高技术农业。改革实践也证明,中国农业只有依靠技术的发展,才能摆脱人多地少的困境,才能大幅度提高土地生产和农业劳动生产率,才能有效增加农民收入。 四、高技术农业在中国发展的可能性 如何利用高技术来推动中国农业的新的科技革命,提高农业的收益率,发展高效农业,这是摆在我们面前的新课题,有人会认为发达国家的农业技术比我们要先进许多年,甚至与我们不在同一发展阶段。的确,在发展阶段可能难以透越,但是世界经济发展史也表明,在技术阶段上是完全可以跨越的。在新一轮农业科技革命中,中国在基因工程、酶工程、微生物工程、超常规育种技术等高技术领城已走在世界的前列,这也将为中国高科技农业发展提供最现实的基础。中国的一批农业类公司作为农业发展的“火车头”,已经开始注重在农业中的高技术投入,积极探索发展高效农业之路。六和集团、新希望集团、金健米业、丰乐种业、新疆天业、顺鑫农业等农业类新老公司,近年来利用公司在技术、资本、市场和管理上的优势,广泛运用高技术成果改造传统农业,转变农业增长方式,使农业效益有了明显提高,向世人展示了高技术农业和高效农业的广泛发展前景。 五、高技术农业在中国发展的必要性 高技术农业的作用主要表现在:一是高科技农业是解决农业资源短缺问题的关键。工业化社会初期,财富来源于原材料、土地和资本;而在知识经济社会中,人力资本和技术资本则成为创造社会财富的主体。二是高科技农业是解决农产品安全供给问题的关键。农业科技革命,使农业产量翻了三番,保障了世界农产品特别是粮食的供给安全。三是高科技农业是解决农业可持续发展问题的关键。高科技农业在解决了以上两大难题之后,就大大缓解了生存和发展对生态环境所造成的压力,有利于农业的可持续发展。四是高科技农业是解决农民收入问题的关键。五是高科技农业是解决农产品竞争力问题的关键。发达国家的经验告诉我们,不发展高科技农业,就难以抢占战略竞争的制高点。 六、中国还要为高技术农业发展要做的准备 直至今天,中国的高技术农业发展水平与发达国家相比依然比较落后,摆在前面的问题还比较复杂,稚嫩的高技术农业的发展还需要各个方面的强力扶持,其中最强力的是政府的扶持。主要从以下几个方面: (一)各级政府领导应充分认识发展高科技农业的重要性,并且把它摆在重要的议事日程,常抓不懈 中国农业要上新台阶,首先最根本的是各级领导要重视农业,树立科技兴农意识,要充分认识到在21世纪,如果不树立用高科技发展农业的观念,还停留在传统农业的观念上,那么中国的农业就很难进步和发展。 (二)政府要制订发展高技术农业的计划和实施规划 要发展高科技农业,就必须了解目前世界农业科技发展的新动向和中国农业科技的现状。为此,政府应组织专业的科研人员和技术人员收集世界农业科技信息,同时对中国的农业科技状况进行全面、深入、广泛、系统的调查研究,在充分占有丰富资料的基础上制订适合中国实际的发展高科技农业的计划与实施规划。 (三)政府要增加农业科研的投入,并制订一些优惠的政策措施,吸引更多的投资者增加对高科技农业的投入 农业中的高新技术,主要来源于农业科研院、校、所,农业科研院、校、所是农业科技创新的主体,但由于政府对农业科研的投入满足不了农业科研对资金的需求,结果使得中国近年来的农业科研成果增长缓慢,有重大突破性的成果较少。 (四)明确人才培育机制 发展高科技农业必须调动全社会力量,其中的核心问题是人才队伍建设。能不能培养人才、吸引人才、用好人才,决定了高科技农业发展的成败。各级政府要为农业科技的发展创造更好的环境,采取得力的措施,造就宏大的农业科技队伍。 (五)建立依靠市场调节科技发展方向的机制 市场需求是高科技农业发展的方向,科研机构要根据农业生产经营的需要确定研究项目,不能盲目地研究。通过技术市场的信息反馈,农业高新技术的研究才能把握市场需求,便于高新技术的转让,从而产生经济效益和社会效益。 (六)加快农业科技成果的转化与推广 农业科技成果转化率低最重要的原因是农业技研究、推广、应用三个环节相分离。因此,要发展高科技农业,就必须走农业科技成果产业化的道路,在建立、健全农业科技推广体系的同时,要大力推进农业科技成果的产业化,实现普遍农业的高科技化。 农业科技进步已成为农业和农村经济发展的主要推动力。高技术农业的发展,将使农业发生革命性变化。中国的农业不可能停留于常规技术的渐进,必然要乘高新技术革命浪潮之风,发展高科技农业。中国农业也将会带来一场炫目耀眼的革命。
机械自动化论文:自动化机械技术的发展 1.自动化技术需结合生产实际 机械自动化技术最终是为了提高生产效率,因此必须具有实际应用价值。也就是说,我国的自动化机械技术,应注重企业的生产现状、技术条件等因素,并根据产品的特点选择适合的自动化设备,不能盲目的选择。在生产进度的制定和自动化设备的引进上都应符合企业的发展现状。实际上机械自动化就是实现从半自动化向自动化转化的过程,但是针对我国的国情,自动化技术要与人工管理和控制相结合才能符合生产实际,才能提高产品的质量。在工业逐渐发达的今天,产品的质量更应该受到企业生产者和用户们的关注。因此,如何结合实际,研发和使用自动化机械设备,提高生产效率是现代企业追求的目标。 2.我国自动化技术的发展方向 2.1投资少、效率高的自动化技术将成为未来发展的方向为了适应我国的国情,研发投资少、效率高的自动化机械设备将成为必然趋势。同时,也符合自动化发展的整体趋势。事实证明,欧美等发达国家在自动化技术的研发上也沿袭了这样的原则。我国的机械生产过程中,通用设备居多,因此结合国外低成本自动化技术是正确的选择,在以原有的机械设备为主的前提下引进少量的数控设备,并合理调整其布局。同时不断的完善技术,实现计算机自动化管理和人工的合理运用,建立单元化的生产系统,从而实现我国工业制造自动化技术的先进性,同时降低企业投资,提高经济效益,这样才能促进我国的工业现代化的实现。2.2机械自动化技术的发展趋势自动化技术在机械生产上的应用主要包括微电子技术的应用、自动控制理论和技术的应用以及基本机械技术的研发等。因此,在机械自动化的研发过程中,电子学、计算机技术发展及自动化设备和自动化生产线的研发和使用应得到广泛关注。实现机床装料与零件检测的自动化,并合理应用数控机床等设备。必须严格抓好自动化技术的基础工作,发展主机的同时也要发展自动化元件和其控制系统。另外,微处理机、传感器以及可编程控制器等都是我国未来自动化技术研究的方向。研发和推广先进的机械自动化技术,并将其扩展到其他学科,不断更新企业人员的观念,设计新的符合时展的机械设备,同时还要注意员工的知识水平,应注重对他们的培训。未来,传统机械制造会逐渐转向自动化设计和生产,因此应使操作人员跟上技术的更新,掌握更多的知识。总之,对人才的培养也是现代机械自动化技术应用的要求,无论是设备操作人员,还是公司管理人员都应不断的拓展自身的知识水平,学习自动化技术的操作方法及原理。这样才能够有利于进一步推广自动化技术,使我国的机械自动化水平达到世界先进水平。这些便是科技发展对我国机械自动化的要求,也是我国未来自动化研究的方向和发展趋势。值得注意的是,我国目前经济处于发展过程中,应将自己与发达国家区分开来,无论是技术的研发还是设备的应用,落脚点都应以自身的经济水平为基础。只有适合我国的技术方针才能够促进机械自动化的发展。另外,低成本、高效率的自动化机械设备必将受到各个国家和企业的欢迎。因此,应加大力度,致力于研发这类自动化设备,以实现在成本降低的情况下提高企业的生产效率。 3.总结 毫无疑问,机械自动化能够提高企业的生产效率、降低成本,同时能够提高安全系数。因此,在我国机械行业,逐步实现机械自动化生产是必要的。当然,这一过程中,要深入了解我国的国情和产业结构,在技术的改进和设备的引进上,都应该从实际情况出发。我国是工业大国,机械作为工业的重要组成部分,其发展需得到关注和重视。 机械自动化论文:自动化机械制造论文 1机械自动化的发展历程 早在二十世纪初,机械自动化的概念就已经被提出,当时主要应用于制冷领域,经过更加广泛地应用和推广,渐渐在整个机械制造行业普及。二十世纪六十年代,市场经济以惊人的速度发展,为适应市场的变化和满足市场的需求,可变的自动化的生产加工系统诞生了,通过计算机技术的应用,实现了机械制造的柔性和可变性,从而提高了机械制造的灵活性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程,自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的,此外,还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化,还极大地方便了生产材料的更换。然而,当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前,自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化,随着市场竞争越来越激烈,要想在激烈的竞争中站稳脚跟,必须要坚持不懈的努力,持续的创新,抓住机遇,推动自动化技术的发展。 2机械自动化在机械制造中的应用 2.1智能化应用 为了适应经济与科学发展的脚步,机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下,机械制造技术得到了相应的改进和提高,并且使机械制造自动化得以实现。机械制造技术在原有基础上不断改进的进程中,对于落后的制造加工理念要坚决摒弃,对于旧的技术,要不断开发出新的技术进行跟新换代。同时,对于商品的概念,要有深刻的理解,从而使制造加工方案更加合理,更加完善,制造出近乎完美的商品。智能化应用到机械制造中,即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合,通过这些技术的有机融合,渗透,形成一种全新的,综合性的制造技术,从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中,智能化制造技术不仅可以实现人工智能,还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性,对于自身行为监控等专家无法完成的工作,利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力,可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来,改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面,具有划时代的意义。 2.2集成化应用 作为机械制造中的一项新技术,集成化技术主要用于实现机械产品的快速制造。通过信息化技术的应用,集成化技术实现了机械制造过程的优化,让机械制造过程向着精简化和集成化发展。在机械制造过程中,会应用到各个领域的先进技术,如微电子技术、通讯技术等,而这些技术并不是孤立存在的,而是彼此之间相互作用、紧密结合的,于是,新的高新技术也在融合的过程中应运而生,例如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。为了推动这些高新技术的发展与产生,就要充分利用现有的技术和设备,并且进行合理的整合与集成,产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用,不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合,使之形成一个完整、统一的整体,还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革,以人为活动主体,保证企业产品的生产质量,并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。 2.3虚拟化应用 虚拟制造技术是由多学科构成的综合系统技术。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础,利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真,可以及时发现机械制造中可能出现的问题,制订出相应的解决方案。旧的生产方式下,产品研发和产品试制,必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的,开发过程中有很多不确定性,遇到技术难题就要修改设计方案,重新试制新产品,不仅加大了产品的生产周期,还浪费了资源,提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生,仅仅通过计算机来进行模拟和仿真,缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本,提高机械产品竞争力。 3自动化技术在我国的发展趋势 3.1网络虚拟化的制造方式 网络虚拟制造技术主要依靠计算机技术、强大的软硬件功能和其他交互设备,通过计算机工作平台,构建出一个虚拟的环境。在这个虚拟的环境中,把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中,形成一种全新的人机界面形式,对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用,对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外,还可以对产品性能进行全面模拟试验,对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前,就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核,有效避免不合理的设计和资金投入,从而达到资源的最优化配置。 3.2绿色化的制造方式 “绿色”这一概念,最初被应用于环境保护领域,目前,已被社会各个领域所广泛采用。必须坚持走可持续发展的道路,创建绿色环境,作为自然界的一个部分,人和人类社会不能脱离自然界而存在,人类的生存与发展依赖于自然界的发展,人类必须与自然界和谐共处。人类的发展历史中,由于各种原因给自然界带来了巨大地破坏,有些甚至是无法修复的。长此以往,人类和人类社会的发展必将受到阻碍,甚至停滞不前。值得庆幸的是,人类已经意识到自己的错误,并逐步推动人与人类社会同自然界的和谐一致,制造技术的自动化也是如此。开发与运用一项新技术时,应站在哲学高度,把可持续发展作为必须考虑的因素,促进环境文明,推动制造自动化向“绿色”自动化方向发展。 4结束语 机械自动化在机械制造工业中具有举足轻重的地位,是影响机械制造工业的整体发展水平的重要因素。机械自动化不仅可以推动社会总体经济的快速发展,还可以促进我国综合实力的稳步提高。因此,机械制造工业的发展离不开机械自动化的广泛采用和合理应用,运用各种科技手段,使机械自动化技术水平得以提高,进而促进我国机械制造工业的发展,提高我国的经济实力和综合国力。 机械自动化论文:论自动化立体仓库机械结构设计 摘 要:现阶段我国的立体仓库行业迅速发展,但是与发达国家还存在较大的差距,故本文从技术难点及解决方案、工艺流程和主要机械结构与设计参数进行了深入的探讨。 关键词:自动化;立体仓库;机械结构 一、技术难点及解决方案 1.1有效降低噪音的措施 采用运行平稳性高、传动噪音低的功能部件。比如:在输送区间的所有范围内,安装有非金属导向装置,输送辊采用非金属材料,这样,托盘的金属导轮在运输过程中,既避免了与金属材料接触而产生噪音,又保证了运行平稳、可靠。此外,链轮、传动轮和导向辊轮等运动部件,均采用非金属材料制作,为降低噪音提供了有力保障。 1.2对环境污染物的有效防护 由于生产工艺对厂房有较高的洁净度要求。因此设备设计中,采取技术措施,尽可能减少生产中对环境的附加污染。在动力传动部位下方,安装异物接收装置,对粉尘、油污等异物进行收集;采用集中的供气和排气方式,避免对环境造成二次污染。 1.3减少冲击震动的措施 选用导向平衡装置,采用伺服电机,安装直线运动导轨或导轮,配置缓冲器件,在地基与地面之间,安装防震垫等。所有这些措施,均会有效地降低设备运行中所产生的冲击震动。 1.4堆栈车停位精度和重复精度 在重量、高速、长距离运行条件、堆叠停车精度和可重复性的要求高、堆场车辆重量超过10吨,高于10米,停止精度在40米停止错误不超过2毫米长长的铁轨,同时根据生产的要求,必须达到最大速度在运行过程120米/分钟,必须保持稳定,光滑的,而且是可行的。在关键设备中,采用伺服电机驱动,直线导轨和导向轮导向结构,并对堆栈轨道车的位置进行精确控制。选用高精度元器件,确保设备停位快速、准确。 二、工艺流程 立体仓库系统的主要工艺是:将前一级平面物流中承载产品的托盘存入到库中的承载架上,经过一段固定时间的工艺处理后将其取出,并放入到后面一级平面物流当中。立体仓库系统中主要对象为一个6层堆栈车,是一个可以完成在直线轨道上行使和升降动作,并且能够一次性对6个托盘完成存入和取出动作的物流移送设备。在自动运行时,平面物流通过提升机将承载产品的托盘送入6层入库暂存架,存满后向堆栈车发出取托盘请求信号,堆栈车接到请求信号后取暂存架托盘,然后将托盘存入某一列承载架上。当某一列承载架的托盘完成工艺处理后,堆栈车将其送入到6层出库暂存架当中,完成动作后会向后一级平面物流发出托盘准备好信号,这时平面物流就会通过出库提升机将出库暂存架上的托盘取走。立体仓库系统要求能够自动、快速、可靠和高效地完成所有的存取动作,对机械结构的设计以及精度都有较高的要求。因此,为了达到设计目的,一个可靠、稳定和灵巧的机械结构设计是必不可少的。 三、主要机械结构与设计参数 3.1入库/出库 6层提升机设备由进料机构、垂直提升机构和机架3部分组成。进料机构包含长辊输送和动力传动部分。主要功能是将最多为6组的屏托组合,根据生产工艺要求,逐一将其输送到“入库6层堆栈机”或从“出库6层堆栈机”中取出。 a.设计参数。长辊输送:长辊85mm;最大输送速度:20m/min,变频调速;传动方式:链传动;长辊输送面平面度:±1.0mm;最大提升速度:40m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:6个;停位精度:±2.0mm。 b.安全防护措施。链传动处安装护板;提升区域的顶端和底端,安装安全单元;外部有透明防护板;上部安装检查及维修用的梯子、安全栏杆和平台。 c.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。 3.2堆栈轨道车 设备由地面轨道、行走机构、垂直提升机构、6层搬运系统、定位升降机构、换向机构和机架组成,主要实现屏托组合在“平面物流线”与“承载架”之间的存取功能,保证精确、通畅、稳定、快速和可靠;并完成与相关设备的信息交换任务。每次最多可同时存取6层屏托组合。 a.设计参数。行走输送:包胶轮300mm;输送动力:11.0kW,减速比:1/11,伺服电机;行走导向:铝型材导轨,导轮;提升动力:7.0kW,减速比:1/25,伺服电机;最大提升速度:15.7m/min;提升方式:链传动,设置导向装置和配平装置;停位点:2个;停位精度:±2.0mm;搬运动力:0.4kW,减速比:1/14,伺服电机;最大输送速度:45.4m/min;传动方式:齿轮齿条,直线导轨;定位升降动力:0.9kW,减速比:1/10;传动方式:蜗轮蜗杆,导杆,直线轴承。 b.架体结构。架体由铝型材联接和矩形管焊接组合而成,既轻巧、美观和平直,又保证架体的强度和刚度。提升区域的顶端和底端,安装安全单元;行走车体设置操作维修平台和安全护栏。 3.3承载架 承载架由底架和上下两段支架组成,每段支架包含6层承载架,每两列承载架设计为一套。承载架包含进出输送和导向装置。承载架的每列可同时放置12层屏托组合进行工艺处理。 a.设计参数。进出输送:采用万向滚珠作为输送面;输送面平面度:±1.0mm;承载:150kg/一个承载架。 b.进出导向。将每个承载架进出口位置,设计为有坡度的开口结构,并安装耐磨板,利于屏托组合的输送,同时降低运行噪音。 c.架体结构。底架和上下两段支架均由矩形管焊接而成,架体之间用高强度螺栓连接。承载架外侧,设置操作维修平台。 四、结束语 所设计的自动化立体仓库机械结构已在国内着名电子企业成功投入使用,较好实现了系统的稳定、可靠、低噪和精确的运行。实际运行效果表明,立体仓库机械结构系统安全、稳定,很好地适应了现场生产环境,满足了各项生产需要,大大节约了人力和物力。 机械自动化论文:机械制造及自动化专业人才培养的探析 1概述 机械制造业是我国各个工业部门生产设备的重要来源,是现代文明进步的重要标志。在制造业中处于主导地位,为我国工业体系的完整性建设奠定了坚实的发展基础,是促使我国生产技术水平提高的重要组成部分。我国自改革开放以来,大力发展重工业,以东北重工业发展为主,支撑了我国整个国民经济的发展。如果没有现代机械制造业的存在,那么我们的生活资源、生活工具也不会存在,人们的生活水平可能会始终处于“钻木取火”“衣不蔽体”的落后时代,严重影响了现代文明的进步,所以机械制造业水平的提高关乎国计民生的发展。然而,机械水平的高低、技术含量的高低与人才培养是密切相关的。机械制造及其自动化专业人才的培养尤为重要与紧迫。 2机械制造及其自动化的发展现状及趋势 自改革开放30多年来,我国机械制造业的规模在不断扩大,制造产品技术也在不断提高,在机械制造业的大力发展中,对就业人员的需求量也不断增大。2013年我国制造业增加值排名世界第一,但总体水平与发达国家相比仍存在很大的差距,主要表现在以下方面: 2.1机械制造高级人才缺乏 机械制造行业技术人员集中并且需求量大,大多从事制造工作或者流水线组装工作,中低层技术人员是供过于求。对于高级技术人员和管理人才相对缺乏,没有先进技术和管理理念的高级人才做产业支撑。 2.2产品缺乏创新并且开发时间长 产品设计和制造理念落后的主要原因在于缺乏创新思维和改变意识,导致机械制造的机械设备落后、陈旧,不能跟随现代产业发展的需要。 2.3缺乏核心技术支持 我国的机械制造技术大多需要引进外国先进技术,没有自我开发意识,过度依靠国外技术,导致许多先进创新的科技不能跟上各发展阶段的需要,始终比发达国家落后。 2.4管理形式粗放 我国大多数企业都缺乏协调能力强和具有市场开拓意识的管理层,导致企业管理水平出现良莠不齐的现象。 2.5机械制造的自动化利用水平低 机械制造有自动化技术但不能充分合理地利用,就会导致在制造生产的过程中出现大量资源浪费或者资源利用不充分的现象,无论从资源的利用还是技术水平的高低都不能跟上发达国家水平。综上所述,说明我国始终处于中国制造阶段,还待成为中国研发,对高级专业人才的培养已迫在眉睫。 3机械制造及其自动化专业人才培养体系中存在的问题 3.1专业性人才培养方案和规划不完善 机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。 3.2专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要 机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因: 3.2.1就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。 3.2.2就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。 3.3对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求 高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失 ,急需非专业或者专业技术水平不高并且经验缺乏的教育工作者参与到对专业技术人才的培养中,由于教育方式不到位、知识理念不专业的原因使专业技术人员的整体素质偏低。除此之外,在许多职业技术学校中,由于资金短缺,实训的机械设备落后,并且数量不足,所达到的教学目的与现存的技术水平要求存在很大的差距。学校教育更注重应用型人才的培养,强调理论原理多,注重实践教学少;注重教师的单向知识传输多,而师生互动活动少;强调课程学习的系统性多,而对专业的综合实训机会少等诸多不符合现代技术要求的教育方式或手段,都导致了专业人员的专业程度不能适应新要求。 3.4对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育 现代学生教育最大的弊端在于缺乏自主创新能力,在各高校的教育学习中,都侧重于理论教学,无论是教学的资金使用程度,还是教学的人才培育方针,都不能满足实践教学的要求。进行创新、创业教育的学习是有难度的,一方面,教学的工作者都是经过我国多年的教学方式培育出来,对于实践教学本身就缺乏实际的教育经验,教学方式就不能满足专业技术水平的要求;另一方面,学校的实践教育设施有限,只能进行简单的实训操作。实训操作课程松懈,不能达到真正实训的目的。结合以上两方面原因,我国教育制度中缺乏实践的执行力度,对学生创新、创业思维的教育更是落后于发达国家。 4机械制造及其自动化专业人才培养模式 4.1制定新的人才培养方案,符合时展要求 要培养出专业的机械制造及其自动化人才,应摒弃陈旧的教育方案,不断更新,制定适合各阶段专业技术水平发展要求的教学方案。将培养的专业目标定位于实际需要的应用型人才相结合,注重“抓基础、强实践、善应用、多方向”的教学原则。对教学课程体系应不断优化整合,使其能达到对专业技术教育的目的。优选教学内容,抓侧重点技能培养,更要体现出机械制造及其自动化的专业特色和优势,注重理论与实践相结合教学方式。将原来的《工程材料》和《金属工艺学》两门课程合并为一门《工程材料及机械制造基础》,将《机床电气控制》与《PLC原理与应用》合并成《电气控制及其PLC》,通过相关课程的整合,减少大量的重复知识,减轻了教学压力。压缩教学内容,抓重点,缓解了因教学内容多和学时少而产生的矛盾,同时也能开设其他相关的新课程,以提高专业人员的自身素质。 4.2专业技术人员应主动学习,紧跟时代前沿 专业技术人员专业性应体现在先进性、实用性方面。机械制造及其自动化专业技术人员是发展现代文明的重要领导者,要不断学习先进技术,增加自我认识,注重技术的适用性才是一个优秀专业人员的表现。专业技术人员的学习应适合专业发展要求、时展要求,不断吸取最新的发展成果和先进技术,与现代机械制造领域的发展相适应。机械制造及其自动化是一个与时俱进的专业,又是一个含有传统因素的专业,在学习先进的科学成果时,也应该巩固传统知识的学习,不断钻研,提高自我素质和专业技能。 4.3改革教学方法和手段,整体优化教学过程 培养专业机械制造人才首先应摒弃传统的教学方法和手段,采用现代教学方式,如开发CAI教学课件等方式能使教学课件直观易懂,综合多种现代化的教育手段将专业知识与生产实践相联系,这就相当于学习的过程就是工业生产的实际操作过程,让学生能直接感官到学习的目的以及学习的效果。除此之外,加强实践教学,还需要培养实践意识和动手操作的能力,比如校外实训、实验室试验、毕业设计等都能考验学生的动手能力和培养实操意识。在教学过程中,老师应该参与到学生的实践讨论中去,做到师生互动。相互交流不仅能解决学生的技术疑惑问题,还能从中感受实践教学效果。优化教学过程有利于提高学生专业的基本能力、综合运用能力和创新能力。 4.4注重创新能力培养,提高专业技术能力 培养专业人员的创新意识首先应为学生培养创新意识创造良好的条件。在高校的教学过程中,教学应围绕机械制造及其自动化的专业技能与创新能力相结合,从不同教学层面和教学形式进行创新能力的培养,如对系统构型创新、功能创新、集成创新的训练还能促进专业人员科研能力的形成。除了外部条件能加强专业人员创新意识的提高,机械制造及其自动化专业人员自身还应该具备危机意识,培养创新意识,具有创新能力是时展的需要,作为专业的技术人员更应如此。对实际的生产操作或者综合设计、毕业设计的处理中要时刻具有钻研精神,才能综合提高专业技能。 机械自动化论文:机械装配过程自动化的浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 机械自动化论文:机械自动化技术及其应用的前景 1 机械与自动化技术 目前,随着我国自动化技术的迅速发展,自动化技术在机械领域中的作用日趋明显。微机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,对机械产品的调用和装配全部由自动化设备来实现,不仅改善了工作环境、降低了劳动力成本,而且还可以降低生产的次品率,将整个机械装配流程推向自动化、连续化、大幅缩短产品的生产周期,为企业带来更为丰厚的利润。 2 自动化技术 (1)信息处理自动化。是指依托于微机技术及其相关技术而形成的信息处理的自动化,其中主要有 CAD(辅助设计 )、CAM(辅助制造)、CAPP( 辅助工艺过程设计 )、PDM(产品数据库管理系统)等。CAD 是指设计人员利用设计软件或图形设备来完成产品的设计、建造模型、参数值评测等工作的过程;CAM 是指将数值控制技术和仪器设备应用在生产过程中,自动完成产品及配件的加工、检测、装配和包装等工序的过程;CAPP 则是 CAD 和 CAM 的桥梁与纽带,可以使工艺人员专注于编制完整而详尽的工艺文件,不再被繁琐重复的工作拖累,不断提高工艺技术,提高产品质量,缩短单个产品或零部件的生产周期,以致缩短整个产品的生产周期;PDM 则是采用数据库技术来实现产品对储入库,改善工作流程,进而来系统化管理产品的出入库信息。 (2)物资供应自动化。物资供应是指调配和运输生产所需原材料的过程,物资供应自动化则是利用自动化技术来完成该过程,是自动化技术在传统制造领域中得到进一步发展的体现,主要有自动化装置、自动化物资输送软件、自动化设备等。 (3)产品生产自动化。是指由机械设备和自动化装置来代替人工完成产品的部分或全部加工的生产过程。在不出现故障的情况下,该系统可以连续运转不间断生产,能有效降低劳动强度,且间接降低由于人的操作失误而导致的废品率,提升产品的品质。 (4)设备装配自动化。是指通过微机控制机械按照数控设备中预装的整个装配流程来完成设备装配的过程,根据既定的规格、形状完成产品的组装、调试、验收等工作。在机械制造业中,设备装配是目前机械制造的重要工序,通过自动化设备取代人工循环复杂操作,改善了设备装配工序,有效地提高了产品的生产效率和质量,在机械制造领域是一项重要技术应用。 (5)产品检测自动化。一件产品是否合格需要在产品出厂前对其性能和零部件分别检测,以保证产品是合格品。而各种新材料的出现和有特殊功能设备的不断加入,使得在机械制造业中产品的检测技术和工作难度不断增大,人工检测已不能满足现代高精度和多需求的产品检测要求,自动化检测技术在机械制造领域得到应用成为了一种必然趋势。现在检测技术中应用较多的技术主要包括基于电信号和时序的识别检测、rt 射线检测、ut 超声波检测以及其他更为智能的设备和诊断技术。 3 机械自动化应用前景 3.1 大力发展投资少、见效快的自动化技术 发展机械自动化技术首先要结合企业自身的实际情况,根据行业的现状、企业的规模以及经济条件等综合因素来开发应用机械自动化技术。购买成熟的机械自动化技术一定是有经济实力作为支撑,但应重点考虑企业的发展需要,将机械自动化技术真正运用到机械制造中去,确实能为企业创造可观的经济效益。考虑机械自动化发展时,应该根据具体的实际情况优先对投资小、见效快的自动化技术进行发展,以保证企业的顺利发展,逐步提高企业的自动化水平,实现企业自动化技术的快速发展。例如,在我国传统的机床上安装数控设备,以低成本换取效益的最大化,在现有设备改造的基础上,进一步熟悉自动化技术,从而全面实现企业的机械自动化。 3.2 根据我国的实情发展机械自动化技术 虽然我国机械制造的自动化水平在改革开放以来有了一定程度的提高,但还远远落后于世界先进的机械自动化水平。我国机械自动化还缺乏经验和先进的技术,因此,我国要发展机械自动化技术首先要立足于我国的具体国情之上,从实际出发,不断积累经验并积极吸收和借鉴国外的先进自动化技术,培养一批具有先进自动化技术的人才,探索出一条适合我国实际的机械自动化发展道路来,推动我国机械自动化技术的稳步发展,从而使我国实现机械制造的高效率和高水平。 例如,当产品进行连续性流水作业的批量加工过程中,将半自动机床、自动机床和组合机床作为自动化设备,在品种多样的产品批量生产中,根据产品的规格、性能,通过数控设备来控制自动化设备的快速自动调整,组成流水线,并逐步实现整个流水线的自动化。 3.3 从基础着手,注重配套发展机械自动化技术 发展机械自动化技术,搞好自动化技术应用项目的基础工作和推广应用工作是前提,只有从基础着手,才能够有效地推动机械自动化技术的健康发展。也就是在发展自动化设备的同时,还要配套发展自动化元器件和控制组件和系统,这样微处理机、传感器、可编程控制器、控制系统软件等组件就是未来机械自动化发展的主要技术基础。例如,在自动化技术的推广应用过程中,将自动控制、自动检测操作与微机技术和自动控制理论相结合;将信息交换、信息处理、数据存取、运算、判断与计算机和信息处理技术紧密结合,从而实现机械制造系统的自动化。 结束语 自动化技术对机械制造业的推动作用越来越明显,并且可以预见未来的机械制造将全部实现自动化。可见,自动化技术不仅能提高机械制造业的装备水平,还能够保证产品质量,提高作业效率,从而提升企业的经济效益,使机械制造企业运用自动化技术帮助企业增强市场竞争力。 机械自动化论文:控制技术在机械自动化的作用 1.可编程计算机控制器技术。传统的可编程控制器,在处理程序本身的逻辑运算指令时,大多采用单任务的时钟扫面或者监控程序,然后再刷新。这样的话,应用程序来决定了可编程控制器的控制速度,从而导致I/O通道的高效实时性的要求得不到满足。可编程计算机控制器,它最大的特点,在于它具有类似大型计算机的、分时多任务操作系统,并具有多样化的应用软件设计,采用分时多任务机制,构筑其应用软件的运行平台。这样,应用程序的运行周期,由操作系统的循环周期决定,而与程序长短并无关系。因此,应用程序的扫描周期与外部的控制周期,被区别开来,使得实时控制的要求,得到了满足。因此,可编程计算机控制器满足了高效实时控制的要求。它在工业控制中的广泛应用,显现出了其具有的强大优势功能。可编程计算机控制器技术在越来越多的工业领域中的应用,日益显示出其巨大的发展潜力。 2.交流伺服驱动技术。有些机电一体化产品,对定位精度要求比较高,在这种情况下,交流伺服驱动技术得到了日益广泛的应用。数字式交流伺服系统,作为其中一项重要的交流伺服驱动技术,其使用、调试都很简单方便,更加符合定位精度的数字化控制模式这一潮流。交流伺服系统,它的驱动器,是数字信号处理器。通过对电机轴尾端的光电编码器进行位置采样,在驱动器和机电之前形成位置和速度,是一种闭环控制系统。在交流伺服驱动技术系统中,数字是重要的组成部分,在控制系统中,通过充分发挥数字信号处理器的相对高效精准的运算能力,来完成整个系统的增益调节,乃至跟踪变化。然而,这种数字式交流伺服系统,在工作中,多半采用的是用半闭环的控制系统。这种控制方式存在一定的缺陷,就是在工作中,这种控制方式的编码器,不但要作速度环,而且同时又要做位置环,导致传动链上的间隙和误差,得不到补偿。对此,国外运动控制新技术在机械自动化中的应用探讨甘肃林业职业技术学院 张晓晖出现了能够弥补此种半闭式缺陷、很好地实现高精度的自动化设备,那就是全闭环数字式伺服系统,它能够有效克服半闭环控制系统存在的缺陷。全闭式的伺服驱动器,由于其将装在最后一级的机械运动部件上的反馈元件,来作为位置环,而电机上的编码器只作速度环。这样,传统机械系统存在的间隙得到了克服。同时,传统机械控制系统中制造的误差,也能够得到补偿,从而得到了较高的精确度,展现了全闭环控制的优势和功能。 3.直线电机驱动技术。近年来,在机械自动化机床进给系统中,直线电机驱动技术极其应用,在世界机床行业普遍被重视起来。在机床进给系统中采用直线电动机,直接驱动的方法,具有很多的优点。与原来的旋转电机传动相比,它们的最大区别在于,由于直线电动机取消了从电机到工作台之间的机械传动环节,使得机床进给传动链的长度被缩短为零,因此,这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于机床进给传动链的长度被缩短为零,实现了优越的性能指标,原旋转电机驱动方式根本就无法达到。直线电机驱动技术系统中,由于那些响应时间常数较大的机械传动件被取消,使得整个闭环控制系统的动态响应性能,得到了大幅的提高,部件的反应更加灵敏,快捷;通过直线位置检测反馈控制,可使机床的定位精度得到极大提高;由于直线电机驱动技术采用的是直接驱动的方式,传动刚度也得到了很大的提高;由于零传动具有高速响应的特点,其加速度很大,加减速过程大为缩短,生产效率得到了大幅的提升。直线电机驱动技术,由于取消了部件的机械摩擦,而且导轨又可采用无机械接触的磁垫悬浮导轨,所以,电机在运动时,噪音可大大降低;由于取消了中间传动环节,机械摩擦时的能量损耗大为降低,传动效率得到了很大的提高。由于上述诸多优点,直线传动电机在许多国家的运动控制行业中倍受重视,得到了越来越快的发展。 综上所述,在机械自动化中,运动控制新技术的应用,及其与机械自动化融合的实用性,充分体现了运动控制新技术具有强大的生命力,说明其在机械自动化中具有很大潜力,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。 机械自动化论文:对于机械装配过程自动化浅析 装配是整个生产系统的一个主要组成部分,也是机械制造过程的最后环节。装配对产品的成本和生产效率有着重要影响,研究和发展新的装配技术,大幅度提高装配质量和装配生产效率是机械制造工程的一项重要任务。相对于加工技术而言,装配技术落后许多年,装配工艺已成为现代生产的薄弱环节。因此,实现装配过程的自动化越来越成为现代工业生产中迫切需要解决的一个重要问题。 1 装配自动化在现代制造业中的重要性 装配过程是机械制造过程中必不可少的环节。人工操作的装配是一个劳动密集型的过程,生产率是工人执行某一具体操作所花费时间的函数,其劳动量在产品制造总劳动量中占有相当高的比例。随着先进制造技术的应用,制造零件劳动量的下降速度比装配劳动量下降速度快得多,如果仍旧采用人工装配的方式,该比值还会提高。据有关资料统计分析,一些典型产品的装配时间占总生产时间的53%左右,是花费最多的生产过程,因此提高装配效率是制造工业中急需解决的关键问题之一。 自动化装配具备如下优点。 1.1 装配效率高,产品生产成本下降。尤其是在当前机械加工自动化程度不断得到提高的情况下,装配效率的提高对产品生产效率的提高具有更加重要的意义。 1.2 自动装配过程一般在流水线上进行,采用各种机械化装置来完成劳动量最大和最繁重的工作,大大降低了工人的劳动强度。 1.3 不会因工人疲劳、疏忽、情绪、技术不熟练等因素的影响而造成产品质量缺陷或不稳定。 1.4 自动化装配所占用的生产面积比手工装配完成同样生产任务的工作面积要小得多。 1.5 在电子、化学、宇航、国防等行业中,许多装配操作需要特殊环境,人类难以进人或非常危险,只有自动化装配才能保障生产安全。 随着科学技术的发展和进步,在机械制造业,CNC,FMC,FMS的出现逐步取代了传统的制造技术,它们不仅具备高度自动化的加工能力,而且具有对加工对象的灵活性。如果只有加工技术的现代化,没有装配技术的自动化,FMS就成了自动化孤岛。装配自动化的意义还在于它是CIMS的重要组成部分。 2 装配自动化的任务及应用范围 所谓装配,就是通过搬送、联接、调整、检查等操作把具有一定几何形状的物体组合到一起。 在装配阶段,整个产品生产过程中各个阶段的工艺的和组织的因素都汇集到一起了。由于在现代化生产中广泛地使用装配机械,因而装配机械特别是自动化装配机械得到空前的发展。 装配机械是一种特殊的机械,它区别于通常用于加工的各种机床。装配机械是为特定的产品而设计制造的,具有较高的开发成本,而在使用中只有很少或完全不具有柔性。所以最初的装配机械只是为大批量生产而设计的。自动化的装配系统用于中小批量生产还是近几年的事。这种装配系统一般都由可以自由编程的机器人作为装配机械。除了机器人以外,其他部分也要能够改装和调整。此外,还要有具有柔性的外围设备。例如零件仓储,可调的输送设备,联接工具库、抓钳及它们的更换系统。柔性是一种系统的特性,使这种系统能够适应生产的变化。对于装配系统来说,就是要在同一套设备上同时或者先后装配不同的产品(产品柔性)。柔性装配系统的效率不如高度专用化的装配机械。往复式装配机械可以达到每分钟10~60拍(大多数的节拍时间为2.5~4s。);转盘式装配机械最高可以达到每分钟2000拍。当然,所装配的产品很简单,例如链条等;所执行的装配动作也很简单,例如铆接、充填等。 对于大批量生产(年产量100万件以上)来说,专用的装配机械是合算的。工件长度可以大于100mm,质量可以超过50g。典型的装配对象如电器产品、开关、钟表、圆珠笔、打印机墨盒、剃须刀、刷子等,它们需要各种不同的装配过程。 从创造产品价值的角度来考虑,装配过程可以按时间分为两部分:主装配和辅装配。联接本身作为主装配只占35%~55%的时间。所有其他功能,例如给料,均属于辅装配,设计装配方案必须尽可能压缩这部分时间。 自动化装配机械,尤其是经济的和具有一定柔性的自动化装配机械,被称为高技术产品。按其不同的结构方式常被称为“柔性特种机械”或“柔性节拍通道”。圆形回转台式自动化装配机由于其较高的运转速度和可控的加速度而备受青睐。环台式装配机械,无论是环内操作还是环外操作或二者兼备的结构,都是很实用的结构方式。 现代技术的发展使得人们能够为复杂的装配功能找到解决的方法。尽管如此,全自动化的装配至今仍然只是在有限的范围是现实的和经济的。由于装配机械比零件制造机械具有更强的针对性,因而装配机械的采用更需要深思熟虑,需要做大量的准备工作,不能简单片面地追求自动化,而应本着实用可靠而又能适应产品的发展的原则,采用适当的自动化程度,应用现代的计划方法和控制手段。 3 机械装配自动化发展之路展望 3.1 结合生产实际发展机械自动化技术 先进装配技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。 3.2 发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。我国机械装配业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械装配业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 3.3 注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械装配中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行 综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 结束语 装配是一项复杂的生产过程,人工操作已经不能与当前的社会经济条件相适应,因为人工操作既不能保证工作的一致性和稳定性.又不具备准确判断、灵巧操作,并赋以较大作用力的特性。 机械自动化论文:机械制造与自动化对接问题的探讨 一、中高职院校机制专业课程体系衔接现状 中职的专业技能课是针对机床的种类开设的,如开设铣工工艺、车工工艺、数控加工基础等课程,只针对某一机床的操作而展开技能课程,学习起来缺少系统性,而高等职业教育不是针对某个机床进行技能课的开设,而是针对某个岗位需要的能力开展教学的,如车间普通机床操作员,高等职业教育需要开设金属切削加工及设备、液压与气压传动、机电设备安装与调试、车间班组长管理技术、机械加工实习、机械零件工艺实训、拆装实训、机床夹具拆装实训等课程来实现车间普通机床操作员所需要的技能,从而满足教学目标。从中我们不难看出,中职的专业技能课设置是根据某个机床操作,而高职的专业技能课是根据工作岗位,所以二者课程衔接错位。 在中等职业教育中,由于文化基础课程占的学时比例比较多,所以专业课程的学时比例相对高等职业教育较少,导致中职专业课开设的门数也相对较少,同专业的课程,中职没有开设,只有在高职开设,课程的衔接不对称。 二、实现中高职院校机制专业课程对接前提 1.中高职院校机制专业人才培养目标对接 据中、高等职业教育在培养目标和规格上的共性和都具有职业性、实用性、技能性等特点,培养目标主要从行业的职业岗位不同要求及相应规范中去确定,从而实现人才培养目标的对接,最终实现中等职业学校的毕业生继续到高等职业院校学习,实现技术型人才向高端技能型人才的转变。 2.中高职院校机制专业教学模式对接 在传统的中高职教学中,普遍采取理论和实践相分离的教学方式,即学生先去学习理论知识课程,当课程学习结束之后,进行实践技能的训练,这种教学容易导致理论和实践脱节,学生的理论知识和实践技能并没有融合。目前,高职的教学正在进行改革探索,在这改革过程中取得了一定的成果,尤其是理实一体化的教学模式,采用这种教学模式,学生的职业技能可以大幅度的提高,所以要想实现中高职院校教学模式的对接,必须采用一个合理可行的教学模式。 3.中高职院校机制专业职业资格证书对接 分段完成职业技能培训,中职阶段进行初级培训,获得初级车工、铣工等职业资格证书,高职阶段进行中级、高级培训,获得中高级车工、铣工、数控车工等职业资格证书,从而实现职业资格证书的对接。 三、中高职院校机制专业课程对接研究 1.中高职院校和企业共同参与,定制课程体系 中高职院校的专业教师和行业企业技术人才全程参与中、高职衔接专业的人才培养方案的制定,共同探讨企业对专业人才的需求,就业岗位和在中、高职两个阶段应具备知识、能力和素质结构,构建课程体系,确定教学内容。 2.中高职院校和企业共同参与,共同制定课程标准 中高职院校和企业合作制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,避免中、高职课程内容的重复,拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。 3.中高职院校和企业共同参与,共同选择课程内容 中高职院校和企业共同参与根据行业标准、职业标准和企业标准选择课程内容,这样可以避免课程内容选择的重复性,同时在中职阶段讲授专业基本理论内容和一定的机床操作技能,而高职阶段虽然课程名称一样,但是内容完全不一样,高职阶段的课程是以典型工作任务为导向,培养学生专业能力、方法能力和社会能力,这样中高职课程并没有重复,也不会出现空缺,真正的实现了课程的对接,如在中职学校学完《机械制图》、《机械基础》、《公差配合与测量》等课程基本理论后,在高职以典型工作任务为导向继续强化学习《工程制图与CAD》、《机械设计与应用》、《互换性与测量技术》等课程。还有根据职业资格证书要求,在高职教育中安排专业拓展课,学生可以根据获得的职业证书等级来选修拓展课,通过职业证书带动了课程的衔接。 总之,课程对接是一个系统化的工程,只要实现中高职机械专业无缝的衔接,才能够培养出符合社会需要的高素质、高技能型人才,从而实现我国装备制造业的飞速发展,随着科学技术的突飞猛进,未来的中高职课程对接的路还有很长,亟待解决的问题也有很多,我们还将不断的探索走出一条符合企业、学生和家长满意的人才培养道路。 机械自动化论文:机械制造与自动化思考 一、机械制造与自动化专业人才需求分析 (一)机械行业的发展为本专业的发展带来更多机会 国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》提出,将发电、输变电、石化、煤化工、薄板连轧、煤综采、造船、铁路与轨道交通、环保、工程机械、自控和精密仪器、数控机床、纺机、农机、IT设备、飞机作为重点发展16大领域。这一举措为装备制造业未来的发展明确指明了方向和目标,也为机械行业带来更新、更广阔的发展机遇。机械行业是国家战略性、基础性行业,是我国的重要支柱产业,未来5年将是中国机械行业发展的最佳时期。从区域产业经济看,郑东新区及中牟产业带的开发和建设为制造业等高新技术产业步入更高领域提供了难得的机遇,同时,还带动了新的科技产业的形成和发展。中牟汽车城及中牟产业园区的建设,将带动装备制造业的全面发展,将为本专业的发展带来更多机遇。随着中原经济区建设进程的推进和新技术的不断采用,特别是一些重点工程项目的改造和开工,机械制造及自动化等制造类专业对高技能人才的需求呈现出一种“旺盛”的态势,不管是中牟汽车城等国家大型项目,还是富士康等大型企业,对高技能人才都表现出强大的需求态势。随着郑东新区的开发开放,大量装备制造类企业将对技能型高职毕业生产生大量的需求,将有效扩大机械(机电)类高职毕业生的就业空间。 (二)中原经济区建设为专业发展提供机遇 中原经济区建设于2011年上升为国家经济发展战略。建设中原经济区是新时期河南省加快发展的总体战略,对实现中原崛起、河南振兴的目标意义重大。在中原经济区建设的时代背景下,高职院校应承担起培养创新型、高素质、高技能机械制造专业人才的责任。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(21-22年)》将突出培养造就创新型科技人才定立为主要目标,并将实施培养创新人才政策、推进创新人才计划纳为重点。笔者所在学院机械制造与自动化专业积极探索与周边企业的合作模式,主动适应区域产业结构的调整,先后与郑州日产、河南红宇、海马(郑州)汽车、奇瑞(开封)汽车、东工实业、开封联顺等多家企业合作,建立了长效的校外实训实习基地。成立了由机械行业专家、企业人士、兄弟高校骨干教师、本校教师、教学管理部门领导组成的机械制造及自动化专业建设指导委员会,与企业建立良好的沟通渠道及合作关系,及时了解用人单位人才的需求情况,并合理调整人才培养方案。学院机械制造与自动化专业办学坚持以职业岗位行为技能需求为导向、以能力培养为主线,走工学结合道路;按照职业岗位任务需求建设“学习领域”体系,采用先进有效的教学方法和手段进行教学,加强实践环节训练,积极推进职业资格准入制度;规范教学管理,强化质量意识,把学生需求、社会需求与学生素质及技能培养有机融合。在这种背景下,学院还积极建设以机械制造与自动化专业为重点的机械制造与自动化专业群,培养和输送大批高素质技能型人才,顺应了河南省郑东新区地区经济发展的形势,并为该地区机械制造领域的持久发展提供了人才支持。 二、专业建设思路与目标 (一)建设思路 学院以教育部《关于提高高职高专教育教学质量的若干意见》16号文为指导,根据河南省郑州市产业结构调整及支柱产业发展趋势和企业的用人要求,加强与行业企业的深度合作,全面实施多层次、全过程的融合。建立以工作过程为导向的“工学结合、顶岗实习”人才培养模式,不断提高机械制造与自动化专业高技能人才的培养质量;扩大生产性实训基地建设规模,建设省级以至国家级示范实训基地,开发生产性实训项目;以课程建设为核心,以师资队伍建设为关键,以创新人才培养模式为重点,大力开展教学模式改革,着力构建基于工作过程的课程体系,积极开发基于工作过程的课程,按照省级特色专业建设的要求,建成优质教学资源丰富、社会服务能力强、具备较强专业核心竞争力的省级品牌专业,使本专业达到高职院校省内领先、国内先进的专业建设目标。 (二)建设目标 通过国家骨干专业建设,学院应创新专业建设教学指导委员会的运行机制,完善校企合作、工学结合的人才培养模式,制订校企合作工学结合长久运行保障机制;参照职业岗位任职要求,开发出与当地企业生产相结合的专业核心课程标准,构建工学结合的课程体系;完善多元化动态教学质量监管体系,建设一支专兼结合的“双师素质”教学团队;建设和完善校外实训基地,强化职业技能训练和顶岗实习,提高学生的社会服务能力;将实训实习基地建成产学相融、示范推广的平台,以增强社会服务和辐射带动能力。最终实现全面提高专业人才培养质量,形成专业教学的优势和特色,使机械制造与自动化技术达到区域内同类院校领先水平。 三、机械制造与自动化专业课程体系构建 (一)构建校企合作、工学结合的课程体系 坚持以服务区域经济建设和企业生产为宗旨,以能力培养为主线,以就业为导向,以校企合作、工学结合为途径,以学生职业能力和职业道德培养为核心,本着课程设置模块化、教学内容职业化、教学方法灵活化、教学过程开放化、教学手段现代化原则,引入行业、企业技术标准开发专业课程,改革不适应职业教育的教学内容和方法,实施企业参与课程开发与教学的订单培养计划,构建具有自己特色的工学结合课程体系。依托河南省及郑州新东区产业带的规划与发展,紧跟市场需求变化,校企共建专业建设委员会,每年要重新修订一次专业 人才培养方案,主动调整专业结构,科学设置课程体系,以提高学生就业竞争力。学院始终坚持以就业为导向,加强校企合作;大力推进“校企合作”课程体系,深入开展“工学结合、顶岗实习”课程体系的理论研究,根据合作企业的实际需要成立企业冠名班,其课程设置将依据企业的岗位能力需求而建,培养切实符合企业岗位需求的专业高素质技能人才,探索出“工学结合、顶岗实习”订单式人才培养新模式。教学采用工学结合的办法,由学校教师、企业技术人员共同授课,以实验、实训、生产为载体,突出学生关键职业能力培养,最后半年由校企双方合作开展顶岗实习,以提高学生就业率。 (二)探索和实施“2+.5+.5”的课程教学运行机制 “2”就是前2年。学生主要是在学校接受专业基础知识、专业基本技能教育和专业基本技能训练。课堂教学与实践教学比例为1:1,基于机械制造及自动化课程实践性强的特点,学校可采用“教、学、做”一体的教学模式,教学、实训与实习相结合的教学方法,一般在校内实训室或实训中心完成。第一个“.5”就是第五学期。本学期在学生完成大部分主干课程的基础上,由任课教师、实习指导教师或企业技术人员在校内实训中心或实习车间完成设备基本操作与检修的技能培训并模拟企业工作情景等,为顶岗实习做准备。第二个“.5”即是最后一学期。这学期,学生在完成所有教学、实践课程的基础上,由用人企业挑选到企业生产一线顶岗实习。最后再由企业和学校共同考核学生实习成绩。 (三)开发基于工作过程的课程体系 学院根据机械制造及自动化专业技术领域和职业岗位(群)的岗位要求,通过对职业岗位(群)从业人员和与职业岗位(群)专家及有关的人员进行调查,对在职业岗位上工作的学生的反馈信息进行分析、归纳、整理、综合,并参考相关职业标准,以培养学生的综合应用能力为主线,以教学内容和课程体系改革为重点,以改革教学内容和教学方式为突破口,整体优化实践教学体系和理论教学体系,以促进学生知识、能力、素质的全面协调发展。根据对机械行业岗位或岗位群的分析,结合企业用人的实际情况和工学结合人才培养模式,按照“基于工作过程”、“必需、够用”的原则,以培养学生职业综合能力为目标,以职业岗位工作过程为主线,以真实的生产工作任务为载体,校企双方共同参与设计开发专业核心课程并实施,重新组合课程内容,重点建设一些理论与实践一体化的专项技能课程。在课程体系建设过程中,学院要加强职业素质教育,将素质培养贯穿于整个教学过程。从入学军训到顶岗实习,构建素质教育体系,包括职业道德、心理素质、文化艺术修养和沟通交流能力等,达到专业理论知识和能力培养与素质培养相协调。在培养学生实践能力的同时,注重对学生诚实守信、爱岗敬业、团队精神、吃苦耐劳等素质的培养,引导学生把学做人、学习专业知识和提高专业技能结合起来,全面提高学生的素质,实现教学工作的整体优化。依托中牟汽车产业园区的优势,学院应深化课程体系改革,不断提高本专业的办学特色,进一步加强校企合作模式,带动和加快当地产业化项目的升级换! 机械自动化论文:我国机械制造自动化技术的特点与未来发展趋势 【摘 要】 机械制造业是我国经济发展的基础产业,在发展过程中应当不断创新。随着现代科学技术的不断更新与发展,机械制造技术也越来越向高度自动化与精密工程技术发展。本文笔者就机械制造技术的特点进行简单的介绍,分析总结了我国机械制造自动化技术的现状,对我国机械制造自动化技术的未来发展进行了讨论。 【关键词】 机械制造 自动化技术 发展现状 特点 发展趋势 机械制造的技术水平是衡量国家的现代化发展进度的有效指标之一,是每一个国家国民经济的重要组成部分。我国在机械制造业的起步较晚,发展速度较为缓慢,随着科技发展的时间变迁,积累了大量机械制造的理论知识和实践经验。随着全球经济一体化的不断发展,各行业间的竞争也在不断加剧,国际市场竞争现象越演越烈,如何将高科技因素融入机械制造中,增强我国企业的市场竞争力成为了我国机械制造业面临的巨大挑战。 1 机械制造技术的特点 1.1 机械制造的系统性 机械制造技术主要包括了计算机技术、自动化技术、感应技术、信息管理技术以及新开发材料技术的运用,特别是对产品的设计,销售网络、组织管理等等方面已经具有相当成熟的现代技术运用。机械制造技术需要将传统的制造加工技术与现代科技技术进行有机结合,从而将制造技术贯穿于整个生产制造过程。 1.2 机械制造的综合性 机械制造技术不仅仅局限于机械加工制造的本身过程,它的产品面向整个市场,并且涉及到产品设计、开发,产品加工、销售以及售后的各个环节,并形成一个完整的体系。机械制造的终极追求是产品投放进市场后的应用情况,先进的机械制造技术可以提高企业的行业竞争力,提升企业的经济效益,并能够推动一个国家的经济发展,从而实现社会效益与经济效益的双赢。 1.3 现代机械制造技术体现了市场竞争要素 市场竞争力的核心就是产品生产率,随着经济市场化的不断发展,全球经济一体化的发展速度也越来越快,制造业的市场竞争矛盾已经逐渐向实践质量和成本三者综合考虑的矛盾。先进的制造业技术可以将质量、时间、成本三者进行有效结合,从而提升制造企业的核心市场竞争力。 2 我国机械自动化技术发展的现状 虽然我国自改革开放以来将制造业作为了国家重点发展行业,但是由于我国的制造业起步较晚,拥有的基础设施较为落后,与工业发达国家相比仍然存在较大差距,在许多领域仍然需要依赖对国外进口完成产品的加工制造。 2.1 我国的传统管理模式落后 在工业发达的国家,管理模式已经逐渐实现计算机系统代替人为管理,并且尤其重视对体制的改革和生产流水线模式的更新。已经全面提出了精益生产、高效生产、准时生产的管理思想,但由于我国进入信息时代时间较短,对于先进管理模式还处于正在发展的阶段,对计算机管理模式的运用并不广泛,还是以人为管理为主的管理模式。 2.2 自动化技术落后 与国外的先进制造技术相比较,我国还存在着许多不足之处,首先,我国还没有掌握自动化的核心技术,设计的产品方案相对较为落后,仅仅是简单利用自动化技术,目前还无法真正做到将机电进行有机结合;其次,我国使用的机械自动化还是传统的加工方式,并且,已有的自动化的设备数量太少,导致我国自动化整体水平较低;再次,我国的计算机技术还相对较为落后,随着计算机技术的不断发展,国外机械自动化水平已经具有了飞跃性的发展,而我国不能有效利用计算机技术,机械自动化发展进度较为缓慢;最后,我国的机械种类选择的局限性比较大,质量也无法达到国际普遍执行的标准,使用的范围也不够普遍、广泛。因此,我国的机械自动化还处在初级阶段,对于自动化设备的利用率也非常低,与国外的机械自动化发展存在较大的差距。 3 机械制造自动化技术的发展前景与趋势 3.1 机械制造自动化技术和网络化融合 随着互联网技术的不断发展,市场环境也发生了相应的转变。将机械制造自动化技术融入网络化是工业机电设备一体化发展的主要趋势。网络技术普及的市场大环境下,监视技术与远程控制技术也得到了迅猛发展,远程控制的终端设备就是机械制造的产品,因此,将机械自动化融入网络化发展是势在必行的,有利于提升企业的市场竞争力。除此之外,局域网络技术还将运用到大量的家电设备中,逐步渗入人们的 活,人们利用计算机技术就可以实现足不出户的生活模式,正常与外界进行交流和沟通,给人们的生活带来了很大的便利,与此同时,也是机械制造自动化技术的主要发展趋势之一。 3.2 以智能化为依托,发展实用型机械自动化技术 人类的社会进步一直伴随对智能的开发,机械制造自动化技术的发展也会随着人类社会进步的脚步进行智能化发展。智能化的机械制造自动化技术是与传统机械制造自动化最大的区别,也是工业一体化发展的主要方向。具体体现在控制论的基础上运用生理学、运筹学、心理学以及计算机科学进行人工智能模拟、自动编程、人机接口和对话,在加工过程中对所涉及的问题进行分析、判断、决策,从而取代部分人类脑力劳动,对人类的职能进行收集,从而达到更高的控制目标。机械制造自动化技术向智能化层次的发展是未来机械制造业的发展趋势之一。我国的智能化机械自动化技术应当以企业的生产和发展实际需要作为导向,采取与之相应的自动化方式进行生产,只有将企业发展需求作为核心原则进行机械自动化技术发展,才能将机械自动化技术产生的利益最大化,从而取得高效地经济效益和社会效益。 3.3 以新材料为支撑,进行绿色化发展 随着社会环境受到各方的关注,绿色化发展是工业改革的必经之路。传统工业发展需要耗费大量的资源,依靠掠夺环境资源进行自我发展,但地球上的能源有限,不能满足人类持续发展的需求,因此,工业发展必须走绿色发展道路,从而改变高投入低收入的局面,必须高效利用有限的资源走可持续的绿色发展道路,是机械自动化技术发展面临和迫切需要解决的问题。我国的机械制造业给我国生态环境带来了巨大影响,所以,必须保持生态环境与机械制造发展的平衡,才能走可持续发展道路。 3.4 光机电一体化发展 将计算机技术、光学技术、微电子技术、控制技术及机械技术交叉融合的光机电一体化发展是现阶段很多高新企业以及高新设备的基础,光机电一体化技术是实现机械一体化产品的基础,采用光机电一体化技术能够生产出高功能水平、高附加价值的机械产品,光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动等等均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。 4 结语 机械自动化产业在我国具有十分重要的地位,机械自动化技术可以直接影响我国机械制造业的发展水平,我国目前正处于工业发展的繁荣时期,对机械制造的产品需求还在持续加大,但是落后的生产技术限制了我国机械产品输出,因此,应当不断吸收国外的先进生产技术。同时,随着科学技术的不断发展,自动化技术被不断应用在机械制造生产活动中,极大程度地提高机械制造的效率和产品质量。我国应当根据实际情况进行机械自动化的发展和研究,才能实现经济效益最大化。 机械自动化论文:机械制造与自动化技术的应用研究 摘 要:机械制造技术主要以提高产品质量、企业竞争力与效益为目的,它主要包括产品的设计、产品的生产、产品的销售使用、产品的维修服务、产品的回收等环节。随着人们生活质量的不断提高,人们也不断要求具有多样性、快捷性、价格合理、使用方便产品。在机械制造中融入自动化技术,不但能够缩短产品的生产周期,促进产品的更新速度,节约生产成本,降低工人的劳动强度,还能提高企业的产品质量和生产力,从而提升企业的经济效益。 关键词:机械制造;自动化;应用 1 机械制造技术的应用现状 1.1 机械制造技术的管理方面 机械制造技术的应用源于20世纪20年代,并在各行各业中得到了快速的发展。工业发达国家的机械制造企业在管理方面已经广泛地采用了计算机进行管理,并且非常重视生产模式、管理体制与组织更新和发展,同时推出了并行工程、敏捷制造、准时生产、精益生产等先进的管理思想和管理技术。而国内大多数机械制造企业在管理方面仍以经验管理为主,只有少数的大型制造企业采用计算机进行管理。 1.2 机械制造技术的设计方面 目前,国内的机械制造企业在设计方面很少采用计算机cad技术进行辅助设计,而工业发达国家的机械制造企业在设计方面则不断地更新设计准则和设计数据,并采用新的设计方法,大多数大型的制造企业已经开始进行无图纸的设计与生产,广泛地采用计算机cad技术进行机辅助设计。 1.3 机械制造技术的制造工艺方面 国内的机械制造企业虽然在制造工艺方面不断地采用先进的制造技术,相对工业发达国家的机械制造企业而言,还是存在一定的差距。工业发达国家的机械制造企业已经广泛地采用纳米技术、复合加工技术、微型机械和微米技术、电磁加工技术、高精密加工技术、激光加工技术、超塑加工技术、精细加工技术等新型的加工方法。而国内机械制造技术的制造工艺仍在开发、掌握中,普及率并不高。 1.4 机械制造技术的自动化方面 随着计算机的高度集成化,工业发达国家的机械制造企业已开始采用数控机床、计算机集成制造系统、加工中心、柔性制造系统、柔性制造单元,实现了机械制造的集成化、智能化、柔性化,进一步加快了机械制造自动化的发展。但国内的机械制造企业仍处于单机自动化、初级操作自动化、刚性自动化阶段,只有少数机械制造企业在使用柔性制造系统和柔性制造单元。 2 机械制造技术的应用与发展 2.1 机械制造技术的全球化发展 随着国内市场与国际市场的竞争日益激烈,国内有许多知名的机械制造企业在激烈的竞争中落败或者被其它企业所兼并,有的机械制造企业甚至面临倒闭、破产,同时网络技术的快速发展与计算机的广泛应用进一步激化了机械制造行业的竞争。为了实现机械制造技术的全球化发展,首先要让机械制造技术的网络化得以实现。 2.2 机械制造技术的网络化应用 人们随着网路的迅速发展和普及,给企业的管理与生产带来了革命性的改变。无论是产品的那个方面向设计、材料的采购、零件制造、市场开拓与销售都可以从全世界的方面。令外,网络科技的快速发展,可以加强我们与世界各地信息交流,我们还可以加强产品开发与合作和学习更先进的经营管理经验,推动了企业的发展。 2.3 机械制造技术的虚拟化应用 机械制造技术的虚拟技术主要是指利用计算机系统的仿真功能来模拟真实的操作系统,通过模拟生产产品、检验产品的制造过程。可以通过机械制造技术的虚拟化对产品的可加工性进行检验,对产品的制作工艺与加工方法的合理性进行探讨,从而确保产品的质量安全、保障产品的制造工艺,避免产品出现错误或者缺陷。 2.4 机械制造技术的绿色化应用 机械制造的绿色化应用包括很多方面,例如:产品的绿色生产、产品的绿色设计、采用绿色设备、使用绿色包装、采用绿色管理等。机械制造技术的绿色化不但能够提高能源和原材料的利用率,还能减少不良副产品造成的环境影响。 3 机械自动化技术的应用现状 3.1 机械制造的自动化信息系统 机械制造的自动化信息系统包括:计算机辅助设计、辅助制造、产品数据库系统、工艺辅助设计等。计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设 和图形设计软件对机械部件以及构造进行设计;工艺辅助设计主要是指优化和提高产品的生产工艺,增加其标准化程度;辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术,在产品的生产工艺过程中控制生产;产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制造过程中的相关数据信息进行合理、系统化地管理。 3.2 机械制造的自动化物资供输系统 机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料输送到具体的、预定的位置。机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系统、自动输送设备、单机自动装置等组件构成,它是机械制造自动化过程中必不可少的细分系统。 3.3 机械制造的自动化生产系统 机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件,自动地、持续地循环工序。机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操作的失误率,还能够代替工人的体力劳动,改善工人的劳动环境,提升产品的质量。 3.4 机械制造的自动化设备装配系统 设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节,而机械制造的自动化设备装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求,实现组装、搬运、试验、调试、验收等步骤,从而形成一套能够进行自动生产制造的流水线。自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术,它不但取代了人工循环复杂的装配工作,还提高了机械的产品质量和生产效率。 3.5 机械制造的自动化检测系统 随着科学技术水平的快速发展,机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的复杂的加工设备和新型的材料与部件,增加了产品检测工作的难度,仅凭传统的人工检测方法,已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求,自动化检测技术的应用时机械制造发展的必然结果。目前应用较多的检测技术包括有:具有多判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络、电流信号、时序的识别检测技术。 4 机械自动化技术的应用与发展 4.1 机械制造的集成化 计算机集成制造系统是21世纪机械制造企业最主要的生产方式,它主要包括:制造自动化分系统、工程技术信息分系统、质量信息分系统、管理信息分系统等。工程技术信息分系统主要包含计算机辅助工程分析、计算机辅助设计、数控程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助工艺过程设计等;管理信息分系统主要包含物料管理、经营管理、生产管理、人事管理、财务管理等;制造自动化分系统主要包含自动装配、加工中心、计算机数控、柔性制造单元、工业机器人等;质量信息分系统主要包含计算机辅助测试、计算机辅助检测、三坐标测量机、计算机辅助质量控制等。 4.2 机械制造的智能化 智能化制造系统在机械制造过程中能够进行相关的智能活动,比如分析、判断、构思、推理等。机械制造的智能化主要体现在智能系统具有良好的适应性与友好性。在机械的设计和制造过程中,一般采用模块化方法,让它产生较强的柔性;智能化制造系统主要强调友好性和安全性,并且能够节约能源,无污染,能够充分回收资源。 4.3 机械制造的敏捷化 机械制造的敏捷化要以企业的信誉度和竞争力为基础,通过组成虚拟公司,进行分工合作,从而增强企业的整体竞争能力,同时对用户的需求快速做出反应。敏捷制造为了实现快速地应变能力,要以虚拟制造技术为核心,以虚拟制造技术为关键技术。敏捷制造是现代机械集成制造技术的发展方向,是现代机械集成制造系统由信息集成发展向企业集成跨越的必经之路,敏捷制造的发展影响着现代集成制造系统的发展。 5 精简模式大力发展机械制造产业 机械制造业是我国的基础工业,机械制造技术决定着国家经济的强弱。为发展机械制造自动化技术,要以我国机械制造企业中的通用设备为基础,合理添置数控设备,合理调地整机床布局,充分发挥计算机的自动化管理技术,以信息自动化技术为先导,建立起自主的单元化生产系统。虽说我国是能源大国,但是人均平均就显得非常地匮乏。国家提出了节能减排的经济发展道路,就需要我们不断地加大机械制造技术的科研创新力度,向经济型和节能型产业发展,要追求用最少的能源创造出最大的利润,同时还要注重能源的可持续利用和环境保护。大力发展机械制造产业就要不断发展自动化技 术,以自我研发为基础,配套国外的先进技术,降低能源的消耗,减少环境污染,走低成本的、高利润的机械制造自动化发展道路。 6 结 语 机械制造自动化技术的不断发展和广泛应用是机械制造企业发展的必然趋势,给机械制造业带来了巨大的飞跃。机械制造业对世界各国的工业生产都有着非常重要的作用,机械制造自动化技术水平不仅影响了机械制造行业的整体发展水平,也显示出了这个国家国民经济的提高程度与工业发展水平。所以,必须加大机械制造业人力和物力的投入,促进机械制造自动化技术的不断更新和发展。 机械自动化论文:浅析农业机械化及其自动化专业教育教学改革探索 作者:高吭 李玉柱 姬江涛 贺智涛 李心平 貌建华 罗四倍 论文关键词:行业人才;教学改革;人才培养 论文摘要:农业机械化及其自动化专业致力于为社会培养农机专业人才,具有明显的行业背景。面对我国新农村建设对专业人才需求的变化,调整农业机械化及其自动化专业教学人才队伍已势在必行。通过结合自身的办学特色,构建农机专业教学人才队伍,建立产学研有机结合的教育模式是本次教育教学改革的核心内容,本次教育教学改革通过人才队伍的调整与完善,构建新型的人才培养方案、理论与实践教学体系,实现为行业和地方培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。 在长期产学研合作教育探索与实践的基础上,本专业教学团队于2003年起,在“河南省教育厅高校创新团队”计划项目和河南科技大学教改课题的资助下,以河南科技大学具有50年办学历史的农业机械化及其自动化专业为试点,以“农业机械化及其自动化”国家级建设点建设为契机,系统地开展了“农业机械专业产学研合作教育的创新与实践”项目研究。 教学团队在国内外进行了广泛调研,走访了日本筑波大学、吉林大学、中国农业大学、江苏大学、沈阳农业大学等国内外同类高校。在查阅大量资料和参加国内外教育教学会议交流经验的基础上,剖析了产学研合作教育的多种典型模式,树立了产学研合作教育新观念。走访了中国一拖集团有限公司、中国收获机械有限公司、河南省坤达农业机械设备有限公司、郑州三中收获实业有限公司、河南强豫农业技术装备有限公司、洛阳卓格哈斯机械有限公司等20多家企业,发放调查问卷1000多份,对毕业生的状况和企业对人才的需求进行调查。在以下几个方面进行了探索与实践,并取得了一定的研究成果。 一、提高认识,明确教学改革思路 树立产学研有机结合的合作教育新观念,进一步提高对产学研合作教育的认识。确定了“一条主线、两个突出、一个强化、一个目标”的教学改革思路。以产学研合作教育作为主线,贯穿于人才培养的整个过程;突出学科基础,加强学科基础教育;突出工程实践环节,提高学生实践动手能力;强化专业方向特色,凸显办学特色优势;实现培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才为办学目标。充分利用学校工学、农学、管理学齐备的多学科优势,拓宽专业发展空间,开设具有明显行业特征的专业课程,培养学生农业机械设计制造及经营管理的综合能力。 二、全程互动,探索产学研合作教育新模式 结合多年的校企合作办学经验,提出了“校企全程互动”的产学研合作教育新模式。全程互动主要体现在招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设、科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中,校企紧密合作,优势互补,互惠互利,推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。具体实施方式有:(1)利用科研与生产提升办学条件。自2000年以来,本学科共计入校经费1000余万元,在进行科研的过程中,研制成功各类实验样机如切割器实验台、风扇实验台、犁体外载测定装置等12台,价值60余万元。通过设置设计性、综合性实验开发项目,内容涵盖专业课实验内容的50%以上。(2)通过教学培养学生生产实践能力。农业机械化及其自动化专业一直注重学生实践能力的培养,通过金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、夹具设计、冲压模具设计、毕业设计等38周的实践环节,强化了实践环节,提高了学生能力的培养。在加强校内实践教学基地建设的同时,还建设了若干个满足专业教学要求的、稳定的校外实习基地,保证学生受到与现代生产技术水平相对应的岗位实习训练。(3)生产实践发现的问题反馈于科研。针对我国玉米机械化收获存在的问题,对玉米收获机械、玉米秸秆处理、玉米根茬处理等技术进行了深入的研究,有效降低了玉米联合收获机的作业功耗,解决了双行背负式玉米联合收割机配套主机宽度较大,田间作业开道困难等问题,正是生产实践对科研的反馈为科学研究提供了不竭的动力。(4)利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中,以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。(5)用科研培养学生创新与实践能力。专业教师十分注重学生创新与实践能力的培养,鼓励本科生到研究项目中来参加课题工作,使学生真正感受到了学有所用。要求专业教师在进行校基金与校实验技术开发基金的研究中要有本科生参与,培养了学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。 三、校企联合制订人才培养新方案 针对农业机械行业的新发展、新需求,与企业工程技术人员共同研究教学计划,制订了“厚基础、精专业、重实践、强能力”的人才培养方案。低年级学生统一开设公共基础课程和专业技术基础课程,构建高素质创新应用型人才的完备知识结构,以利于学生长远发展,使学生就业后能迅速胜任企业的生产技术和管理工作。高年级学生主要强化实践环节和动手能力。 建立了与生产实际、农村社会发展需要相结合的“二平台+专业方向+创新教育”的课程体系。二平台是基础课程教学平台和农业机械综合实践教学平台。基础课程教学平台由公共基础课和专业基础课两个模块构成,开设课程主要包括科学基础、人文社科基础、工程学基础和专业基础四大部分,占总学分的65%,实现厚基础教育。农业机械综合实践教学平台由校内外实践教学基地和专业实验室构成,为学生基本技能训练、实践创新能力培养提供强有力的支持。专业方向包括专业必修课和专业选修课2个模块,占总学分的8.5%。创新教育包括全校公选课、素质教育和综合创新3个模块,占总学分的9%。将创新教育融入到人才培养的全过程中,渗透到教学科研、工程实践和公益活动等各个环节,全面培养学生的创新意识、创新能力及实践能力。 四、强化能力,优化实践教学新体系 建立与理论课程体系相适应的“四层次、八模块”实践教学体系。四层次由基本素质、基础技能、专业技术和综合训练组成。八模块由素质拓展、科技创新、科研训练、工程训练、专业技能等模块组成,构建了学生基本素质、基本技能和专业能力培养的实践教学框架,占总学分的18%。 充分利用一批省级重点实验室、实验教学示范中心等教学科研基地,以现代农业装备设计技术和先进农机制造技术为基础,以农机设计与制造信息化技术为纽带,整合、充实、提升原有实验室资源。同时,依托形成的行业合作优势,校企联合建立校内外教学实习基地,全方位构建集农机设计与制造、智能控制、农业机器人技术、测试测量技术为一体的开放式农业机械综合实践教学平台。 五、专兼结合,形成教师队伍新结构 学校为企业举办不同层次、不同模式的农业机械学习班,教师在行业协会兼职,到企业进行技术指导、讲学或短期工作、实践进修,聘请企业院所高层管理和技术人员为兼职教授,为学生开设专业课和学术讲座、联合指导毕业设计等,企业设立专项奖学金。校企双方互动,相互渗透,形成一支了解社会需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。 师资队伍建设坚持走培养与引进相结合的道路,立足培养,重点引进,尽早规划,分步实施,使农业机械化及其自动化专业拥有学术造诣较深、基础理论雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师,逐步打造一个教学科研能力强,结构合理,综合素质高的教师团队,从而带动整个师资队伍建设。师资队伍建设情况采用具体情形具体分析的策略,鼓励硕士学位的教师读博的同时加强对在职人员的培养。鼓励和支持教师到国内条件好的重点实验室去进修学习、参加科学研究,提高自己的学术水平,支持教师出国进修。在学校人事部门统一筹划下,加强人才引进工作,提高引进人才的质量。对青年教师予以扶持,吸收青年教师进入科研梯队,锻炼其科研能力。做好骨干教师的培养工作,使他们在培养期结束后,都有较大的提高,成为合格的学术、学科带头人。 六、人才培养质量跟踪调查 通过近两年对用人单位的毕业生情况调查发现,用人单位对毕业生的综合素质总体评价中,优秀与良好占90%以上。普遍认为本专业的毕业生工作能力和业务水平较高,基础扎实、踏实肯干、动手能力强。在对毕业生的随机抽样调查中发现,毕业生对所学专业教学形式、教学内容、教学资源及教学效果的总体评价优秀与良好占91%。毕业生对多个教学环节的教学效果也比较满意。从毕业生一次性就业率可以发现,除了考取研究生的毕业生之外,近三年本专业毕业生一次就业率都达到100%。这几方面肯定了本次教育教学改革路线的正确性。 机械自动化论文:机械自动化在机械制造中的应用 1 机械自动化的概念 机械自动化:自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程,而机械自动化既是机器或者装置通过机械方式来实现自动化控制的过程。与传统的机械技术区别开来,使传统的机械加工得到质的飞跃。机械自动化的实现将机械生产 引领向了一个新的领域,通过自动控制系统,真正达到了大工业生产及减少劳动强度,提高了劳动效率,令整个世界的生产水平迈上了一个新的台阶,并由此延伸出了电气自动化。而目前的各个行业都已经离不开自动化系统。 2 机械自动化技术的发展历程 机械自动化技术的发展历程我们可以从三个大的板块进行剖析:机械技术的产生、动力机械的发展以及机械加工技术的发展。 2.1 机械技术的产生 机械技术的产生是研究机械自动化技术的第一个板块。机械的出现伴随着人类的进化繁衍,石器时代人类制造和使用的各种石器工具(如石锤)的简单工具就是后面我们所提及的“机械自动化”的祖先,是最早期的“机械工具”。以及用于谷物脱壳和粉碎的臼、装有轮子的车、提水的桔槔、都是早期的机械工具。制造陶瓷器皿的陶车,由动力、传动和工作组成的完整机械。17世纪末18世纪初,西方资本主义国家迅速发展,在欧洲爆发了产业革命,俗称“第一次工业革命”,而蒸汽机的就是第一次产业革命的标志。随着蒸汽机的出现慢慢发展,逐步从开始的采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业,逐渐成为一门产业。从人类的文明的出现延续至今,机械技术的发展已经有了那么多年的历史,已从日常生活的应用慢慢发展成一种技术,一种行业,一种利国利民的行业。 2.2 机械加工技术的进步 西方资本主义工业革命以前,机械技术就是单纯的手工技术和制造金属仪器、钟表技术。随着蒸汽机的出现,冶金、采矿等行业对机械技术的需要大,需要处理的零部件越来越多,于是机械加工技术迅速得到发展,进而满足冶金、采矿等行业的需要。业务的要求越来越高以及工技术的要求越来越高,促使机械加工技术要不断进步提升,在这种背景下一些新的创新技术出现了,在很大程度上机械加工技术就是在这样的背景下得到了发展和进步。 2.3 动力机械的发展 17世纪末,西方资本主义国家爆发了既有划时代意义的第一次工业革命,并成功的制造出了蒸汽机1765年,j.瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。接着又在原来的基础上创制出提供回转动力的蒸汽机,扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展,使很多领域实现了大面积的机械化,但是仍然存在着冷却水系统等体积庞大、蒸汽机及其锅炉、凝汽器等问题。随着经济的发展社会的进步,动力机械技术仍然在不断发展,随着时间的轨迹的滑动,在机械制造业历史上必将发生着惊天辟地的发展和创新。 3 机械自动化技术的应用领域 3.1 应用于柔性自动化里 现今市场在经济全球化的影响下,市场的快速变化要求国内外的企业和个人必须具备较强的适应能力和快速敏锐的反应能力以及根据市场的具体情况对企业的方向以及产品的生产和销售情况进行调整和转变策略。机械自动化技术的生产逐步向高度柔性化的生产转变,多品种中批量生产模式对于保证交货期、产品质量、提高生产率均有很大的效益。随着科学技术的进步以及实践活动的不断深入,在20、21世纪我们引以为豪的技术已经被重新认识,人的作用又开始越来越受重视,在机械自动化技术中的作用越来越明显,机械自动化开始逐步向多样化和小型化方向转移。 3.2 智能制造的应用越来越广泛 到了今天,机械自动化制造技术已经不是传统意义上的商品制造技术,而是机械技术、人工智能、自动化技术相互综合的产物,是多个专业和方向的综合。机械自动化技术越来越智能化,可以监视技术的发展和自身的运动状态,对运行的错误进行改正并根据实际情况进行有效的预防措施。相对于传统的制造系统而言,我们所说的制造系统具有很好的学习和理解功能。智能化是现代机械化技术先进的一个重要标志。制造目标的制造系统作为一个有序组织,需要信息,制造系统同能量和信息以及环境物质。在当今世界上,世界各国对智能技术的研究都比较关注,并且已经开发出了一批智能系统。智能系统所涉及的领域和范围也在慢慢扩大,已经从最开始简单的自动化技术,逐步发展到的面向全球范围的整个制造环境的集成化以及自组织能力。 3.3 集成化的广泛应用 集成化是机械自动化技术在实践过程的一个重要的应用。企业与企业个人与个人之间的集成是有一定的目标的,是为了缩短各自的差距,与世界接轨。计算机技术的进步与发展在机械制造技术发展过程中起到了很重要的作用,而集成化在这个过程中起到了至关重要的作用。计算机、数控加工等在冶金、采矿等很多领域得到了应用并分别在应用的过程中得到了长远的进步。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。 3.4 虚拟化的应用 虚拟化的技术包括当人工智能、计算机的图形学、信息与多媒体技术等方面,以计算机的系统建模及仿真技术为根本。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术,以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等,便于发现问题以及选取相应的预防对策,进而实现产品的一次成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力的目标。 4 机械自动化技术的发展前景分析 机械自动化技术的发展已经有了几十年的历史,但是国内和世界上的水平相比较,差距不是一点半点,在世界范围内而言,人类的机械自动化技术的发展也仅仅算是刚刚起步而已。 机械自动化技术的发展应以大多数企业生产发展需要、国家经济发展需要以及广大世界人民生活水平发展需要为导向,只有这样机械自动化技术的发展才能在健康的轨道上运行,才能为整个社会、民族带来经济效益,只有和实践相结合才能使机械自动化技术产生最大效益化。 伴随着我国机械自动化技术的发展,在机械自动化应用广泛的领域内,势必带动人员的就业。机械制造自动化就业前景包括到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售、印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等等。由于国内该行业发展历史短,缺乏一支专业化的人才队伍,这些都是就业的目标。 该行业的发展对我国的经济发展和民族复兴的作用重大,机械自动化技术的发展仍然处于初始阶段,因此仍应加速寻求更快、更省的发展之路,在这个过程中要与实际的国情相结合,明白机械自动化技术的发展不是一天两天的事情,而是一个很长一段时间的任务,从简单到复杂,从低级到高级,从不完善到完善需要时间也需要机遇,实现全面的机械自动化是我国机械制造行业的目标,我们要对准这个目标,实事求是,脚踏实地,不断的学习和研究,学习并借鉴世界其他国家的技术,努力提高我国机械自动化技术的核心竞争力,为我国经济的发展和人民生活水平的提高拼搏。 机械自动化论文:浅谈自动化机械制造 摘 要:自动化制造系统(fms)系指具有自动化程度高的制造系统。目前所谈及的fms通常是指在批量切削加工中以先进的自动化和高水平的自动化为目标的制造系统。 关键词:制造规模;关键技术;发展趋势 随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,fms发展颇为迅速,并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。 一、自动化机械制造规模 按规模大小fms可分为如下4类 (一)自动化制造单元 fmc:的问世并在生产中使用约比fms晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。fmc可视为一个规模最小的fms,是fms向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。 (二)自动化制造系统 通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。 (三)自动化制造线 它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:ms之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、cnc机床,亦可采用专用机床或nc专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于fms,但生产率更高。 (四)自动化制造工厂 fmt是将多条fms连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整fms。它包括了cad/cam,并使计算机集成制造系统(c1ms)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。fmf是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统ims)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。 二、自动化关键技术 (一)计算机辅助设计 未来cad技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用cad数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。 (二)模糊控制技术 模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。 (三)工智能、专家系统及智能传感器技术 迄今,fms中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为fms的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在fms(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来fms中将发挥日趋重要的作用。目前用于fms中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在fms中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fimt旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。 (四)人工神经网络技术 人工神经网络fann)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。 三、启动控制技术发展趋势 (一)fmc将成为发展和应用的热门技术 这是因为fmc的投资比fms少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将fmc列为发展之重。 (二)朝多功能方向发展 由单纯加工型fms进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能fms。fms是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势,是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。日本从1991年开始实施的“智能制造系统”frms)国际性开发项目,属于第二代fms:完善的第二代fms正在不断实现。智能化机械与人之间相互融合、自动化地全面协调从接受订单货至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。 进入新世纪,fms获得迅猛发展,几乎成生产自动化之热点。一方面是由于单项技术如nc加工中心、工业机器人、cad/cam、资源管理及高度技术等的发展,提供了可供集成一个整体系统的技术基础:另一方面,世界市场发生了重大变化,由过去传统、相对稳定的市场,发展为动态多变的市场,为了从市场中求生存、求发展,提高企业对市场需求的应变能力,人们开始探索新的生产方法和经营模式。 机械自动化论文:浅论机械自动化技术及其在我国的发展 论文关键词:机械自动化;现状;发展 论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。 引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 一、机械自动化的产生 机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 二、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。 三、我国机械自动化发展之路探索 (一)结合生产实际发展机械自动化技术 先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的bmd线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。 (二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术 发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产lp模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产jit、全面质量管理tqc和成组技术gt、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰nokoa data机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入cad/cam技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。 (三)注重配套发展机械自动化技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。 机械自动化论文:对机械自动化技术的应用研究 原文作者:何宏伟 摘 要:工业的发展在我国的经济建设发挥着重要的作用,促进了我国的经济增长,是我国的支柱性产业。随着科学技术的发展,机械自动化技术在工业生产的过程中起到了重要的促进作用,不仅减少了大量的劳动力,并且提高了工作效率和生产质量。在文中对机械自动化技术进行了阐述,并且对其在未来的发展前景进行了展望。 关键词:机械工业;自动化技术;应用;发展前景 1 机械自动化技术的主要特征 在工业生产中,工作量繁重,并且需要对产品的质量有很高的要求,所以对于生产工艺和生产流程都有很高的要求。随着科学技术的发展,在工业生产领域,逐渐实现了机械自动化生产技术,主要是对生产工艺和生产流程进行了自动化设计,使工艺流程更加简便高效。随着机械自动化技术在工业制造业中的应用,逐渐的扩展到工业生产的其他领域中,对工业生产起到了极大的促进作用。在工业生产中,应用机械自动化,大量的减少了劳动力的投入,缩短了生产周期,提高了生产效率,并且自动化的应用还提高了工艺生产的精度,提高了产品质量。在机械自动化应用的过程中,减少了安全生产事故的发生几率,并且节省了大量的生产成本,为工业生产创造了有利的环境。 2 机械自动化技术的应用分析 2.1 信息流的自动化 信息流的机械自动化主要是指自动化技术在计算机辅助设计、制造、工艺设计以及产品数据管理系统等方面的应用。其中,计算机辅助设计指的是设计人员综合利用计算机的图形设备进行机械设计的辅助工作;计算机辅助制造指的是在计算机技术在机械生产制作系统以及过程中的应用,其核心是数控技术,即计算机数值控制技术;计算机辅助工艺设计则是计算机辅助设计与辅助制造之间的桥梁,能够优化工艺设计,提高工艺编程的质量和效率;产品数据管理系统指的是对设计制造过程中出现的信息和数据进行管理的系统。 2.2 加工系统的自动化 在工业生产中,以往需要投入大量的人力来进行加工生产,在此过程中,不仅劳动强度高,并且还会因为人为操作的失误而发生安全事故,既造成经济损失,又威胁到人身安全。在此使用机械自动化技术,可以使人从繁重的劳动中解脱出来,并且提高了加工精度,减少了安全事故的发生几率。 2.3 物流系统的自动化 在工业生产中,需要对原材料和产品进行输送,输送过程的快速有效是保证生产效率的基础。利用机械自动化可以建立物流输送系统,快速高效的进行输送工作,保证生产加工的连续性,为生产效率打下坚实的基础。 2.4 检测过程的自动化 随着社会经济的不断发展,各行各业都得到了快速的进步,对于机械零部件的数量和质量都有更高的要求标准,这就对工业生产提高了标准。传统的人工检测方式已经无法满足现有的生产加工形势,所以需要建立机械自动化的检测系统,可以保证检测的质量和效率,提高了生产加工的精度和效率。 2.5 装配系统的自动化 在生产加工的过程中,需要对零部件进行组装才能完成生产工序,在组装的过程中,需要一定的技术含量,并且要严格按照工艺流程执行,人为操作容易产生错误,并且工作效率低。机械自动化装配系统可以严格按照工艺流程装配,减少人为操作的失误,并且提高了装配效率和质量。 3 我国机械自动化技术的发展前景 3.1 绿色化 在我国工业生产的过程中,对生态环境造成了一定的污染,所以说如何在工业发展和生态环境之间建立平衡的发展机制非常重要。在工业生产的过程中会使用大量的原材料,造成自然资源的浪费,并且还会排放污染物,产生噪音,这些都是急需解决的问题。所以在未来的发展中,需要机械自动化技术考虑到能源的损耗,对自然界的污染等,建立绿色的生产系统,实现可持续发展。[论文网] 3.2 实用化 机械自动化技术的研发,最根本的目标还是在于应用,实现更高的综合效益。尤其是随着国家对经济发展质量要求的不断提高,机械自动化的发展也越来越趋向于“理性”,不再盲目求快,而是更加注重自动化技术发展的实用性,追求更多的实际经济效益。因此,针对我国机械自动化技术规模小、基础薄弱、自动化水平低、应用范围相对有限、缺乏经验和技术等问题,机械自动化的发展应当紧密结合企业生产和技术发展的实际需求,坚持循序渐进的原则,奠定坚实的基础,创造良好的社会条件,逐步跨入自动化发展的高级阶段。 我国在建设机械自动化的过程当中,应当充分考虑到我国的国情,可以先从简单的技术做起,逐渐的建立起自己的机械自动化生产体系。同时吸取国外的先进技术,结合我国的实际创造出适合我国工业发展的机械自动化理论。 3.3 信息化 从我国机械制造工业的发展现状来看,发展高效率、低成本的机械自动化技术,必然会实现更高的经济效益,具有更广阔的发展前景,这就要求我国的机械自动化要逐渐向网络化和虚拟化的方向发展。随着以计算机为代表的现代信息技术的不断发展,为机械自动化技术的发展创造了良好的条件,在一定程度上促进了信息技术与机械自动化技术的整合与优化,大大提高了机械自动化技术的自动化程度,这主要体现在模式信息的处理方式上,可以借助计算机对生产数据、图形等信息进行快速、准确的分析、判断和分类,更好地满足了机械生产与制造的需要。借助计算机等信息技术手段,可以促进产品设计、材料选择、零件制造、生产规划、供应链与物流管理等环节的建模与仿真,提高机械自动化的信息化程度。 3.4 智能化 近年来,人工智能技术实现了巨大的进步与发展,它将人脑功能的研究分析结果应用于机械生产中,大大提高了提高机械生产与制造的效率和质量。在未来,随着机械制造工业的日益精密和复杂,人工智能将会在机械自动化中得到越来越多的应用,结合计算机辅助技术,共同促进机械自动化技术向着智能化的方向发展,会代替人工完成更多危险、复杂和精密的加工任务,实现机械自动化制造系统的智能化。 结语 工业的发展是一个国家进步的体现,也是社会经济发展的重要指标。在工业发展的过程中,应该充分的利用科学技术,实现工业生产自动化,智能化。目前机械自动化已经在我国的工业生产领域广泛的应用,不仅减少人员的投入,还提高了工作效率,在产品的精度方面也有了更高的提升,保证了生产的效率和质量。机械自动化技术的进步促进了我国的工业生产,对我国的经济发展创造了有利的环境,为可持续发展提供了动力。 机械自动化论文:谈机械自动化技术在我国的发展 摘要:随着社会的不断发展,制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供现金手段的基础。本文分析我国先进制造技术及其自动化的现状,并阐述我国先进机械自动化的发展趋势。 关键词:机械自动化 技术 现状 应用与发展 一、引言 机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。如何发展我国的机械自动化技术,应实事求是,一切从我国的具体国情出发,做好各项基础工作,走中国的机械自动化技术发展之路。 二、机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化的特点很多:第一,机械自动化是面向21世纪的技术,是具有明确的范畴的新的技术领域;第二,机械自动化技术是面向工业应用的技术,可以提高制造业的综合经济效益和社会效益;第三,机械自动化技术是面向全球竞争的技术,同时是驾驭生产过程的系统工程,是市场竞争核心时间、质量和成本三要素的统一。 在工业生产中,机械自动化的作用很大:第一,机械自动化的应用,可以提高生产过程的安全性;第二,机械自动化可以提高生产效率;第三,机械自动化可以提高产品的质量;第四,机械自动化可以减少,生产过程的原材料和能源损耗。 很多方面机械自动化的特点与作用相辅相成,在工业中起到很大的作用,并且我国处于机械自动化的初期,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。 三、我国机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪20年代开始发展应用以来,在各行各业都得到了迅速发展和广泛的应用,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国让处于初级操作阶段的自动化。 近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 1.管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(jit)、敏捷制造(am)、精益生产(lp)、并行工程(ce)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。 2.设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(cad),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用cad技术的比例比较低。 3.制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。 4.自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(fmc)、柔性制造系统(fms)、计算机集成制造系统(cims),实现了柔性自动化、只是智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业可见。 四、我国机械自动化的发展之路 1.结合中国生产实际进行发展机械自动化技术。先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。所以我国应结合具体生产实际,逐步实现我国机械自动化发展的全球化,一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争汇总纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术是制造的全球化得以实现。 2.发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的而发展需要和国情。这需要我国机械自动化技术向网络化和虚拟化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品小勺都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的额交流、加强产品开发的合作何经营管理的学习,优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间跳读、供应链及物流设计的建模和仿真,推动企业向着既竞争又合作的方向发展。 3.我国在发展机械自动化的同时还应结合我国的具体国情进行分析。在发展机械自动化的同时注意到发展的环境,实现发展机械自动化的绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿的设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产绿色产品,产品使用网以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制作哦啊能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时是原材料和能源的利用率达到最高。 综上所述,我国要搞好机械自动化,不但要起点高,瞄准世界先进水准,而且必须包括各种灵活的提成本、见效快的技术,坚持提高与普及相结合的方针,同时从我国具体的基本国情出发,使我国的机械自动化技术发挥应有的才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。
船舶电气论文:引起船舶电气设备常见故障的因素 摘 要:随着船舶自动化技术的不断提高,机电设备的结合越来越密切,实现船舶的机电合一顺应了船舶业的发展。轮机管理员应该意识到只管机不管电的时代将要逝去,只懂机不懂电的轮机员难以顺应当今船舶机电设备的的管理。由于历史因素,很多的轮机员缺乏船电方面的知识,尤其是在电气设备故障处理方面比较弱,把握一切时机掌握船电知识,特别是对船舶电气设备的故障分析,提升自身的操作能力,这是适应船舶电气设备的唯一解决方法。 关键词:船舶,电气设备,常见故障,因素 随着科技的进步,电气系统被广泛应用到船舶上。在建造船舶的过程中,应用到的电气设备也是越来越庞大和繁杂。船舶电气设备的正常运转和整个船舶安全行驶有着密切联系,其对船舶电气设备的检测也在逐渐提高,需要在实践过程中累积更多的故障因素,为检测船舶电气设备故障积累经验。本文剖析了引起船舶电气设备常见的故障因素,分享了几个比较常见的故障排查方法,仅供参考。 1学习船舶电气设备知识和常见故障的作用 电气设备是船舶的一个重要组成部分,对保障船舶的安全行驶有着重大作用,船员应掌握船舶电气设备的组成,了解船舶电气设备出现故障的常见因素和维修方法,这在船舶实际行驶中对可能出现的电气设备故障的检修有着重大意义,能够在遇到困难时迅速的运转脑中的知识,进行故障检测,以最快速度找出发生故障的根源,及时处理问题,保障船舶的安全行驶。 2引起船舶电气设备常见故障的因素 2.1主配电板发生故障 第一,硬件故障。在电气系统运行中,主配电板常常处于震动中,在震动强度比较大和震动频率比较高的地方容易出现硬件设备的破损,严重的甚至整个面板都会破裂,进而导致电板不能正常使用。虽然在电板的连接部位有外壳防尘,但是不能完全防止被尘埃覆盖,灰尘阻碍了线路的连接,导致电板出现接触不实的现象,可能诱发短路。第二,系统故障。在电气系统实际运行过程中,会有电流穿过,当电流出现异常的情况下也会引发电板出现故障。 2.2电动机发生故障 一般情况下,电气系统中电动机出现了故障,问题就非常严重了,出现故障的原因大都是电压不稳定,导致系统出现短路情况,进而引起的发电机温度升高,达到了发电机的承受温度的范围,进而导致发电机出现震动或冒烟等情况。此外,还需要注重的是,电气系统中的负载部分的堵塞致使运转容量超过一定的规定,进而导致运转中的转子和铁心产生硬件损害,这些都可能让发电机负荷过大,出现故障。 2.3发电机发生故障 第一,硬件故障。导致发电机磁场失衡的主要问题:发电机长久不用、内部电刷滑环接触不实、励磁机出现故障。当发电机组中的其中一环出现参数设置错误的时候,都可能会导致发电机出现逆功率障碍的现象。对发电机维护不合理,让发电机内部受潮,发电机内部的绝缘体严重磨损,以上三种情况都非常容易导致发电机产生绝缘不实的故障。除此之外,还需要提起重视的是,在船舶实际行驶过程中,机械的振动也是引发发电机电路裂开的主要因素。第二,电路系统故障。当发电机在工作过程中,电路系统如果出现故障,导致电压供给不稳,可能是发电机电压出现了异常。 2.4电网系统出现故障 第一,在电力系统中,继电器主要是为了稳定电路,让电流维持在一定的额度。如果继电器出现故障或有关的硬件设备长久未检修,即使电气系统能够照常运转,但是继电器不会工作,没有办法保护电路的稳定。第二,在照明系统中,常常会出现绝缘电阻低于正常水平的情况,如果没能及早处理,主配电板很可能因为电路负荷超载,进而出现短路现象。第三,电气设备在运转中如果触头温度和声音出现异常,停止时间过长,这些都表明继电器部件发生了故障,要及时检修。 3船舶电气设备常见故障的维修办法 3.1凭借经验进行检修 在对船舶进行日常检修的时候,船员要认真的做好检修记录,在实践操作中不断总结经验,并积累船舶电气检修经验,对常见的故障因素有一个充分的了解,在遇到困难的时候能够准确的做出判断。从一定程度上来看,凭借经验进行检修是船舶电气设备检修中的常用方法。 3.2直观检测法 所谓的直观检测指的是检测人员根据电气设备呈现的直观症状,用眼睛查、耳朵听、鼻子嗅,手触,仪器测等找出故障原因。第一,眼睛看主要是对电气设备的外形和有关数据进行查看分析,看设备能否正常运转,进而了解整个电气系统的运转状况。第二,耳朵听主要是认真听电气设备在运转中是否有异常的声响,一般情况下,好的运转情况下的声音比较小,并且听起来不会让人感到不舒服。第三,鼻子嗅主要是凭借人的嗅觉去判别设备在运D中是否有异味的产生,判断设备的温度是否正常,因为电气设备绝大部分都是绝缘体,在正常运转中没有异味,当温度超过一定额度,才会产生异味。第四,手触是维修人员用手去感觉电气设备,感受是否处于正常温度,设备在运行中会产生大量热量导致温度上升,凭借手触,判别设备的运转是否正常。在这要提起注意,用手摸设备要注意安全,避免摸到带电部分,发生事故。第五,仪器测指的是在故障检测中用仪器对设备进行检测,用数据来判断电气设备的各项指标,进而判别是否出现问题。 结束语: 在引起船舶电气设备故障因素的检测中采用的方法多种多样,维修人员要从实际问题出发,以简便的方式发现问题,并解决问题,保证船舶安全行驶。维修人员要不断提升自身技能,努力学习,正确对待船舶电气设备中的常见故障因素,熟练掌握各种检测方法,在遇到问题的时候能够准确的做出判断,确保船舶的正常运转。 船舶电气论文:浅谈船舶电气接地故障的查找与防治 摘 要:为了适应我国现阶段船舶行业的发展要求,进行运行电气设备安全运作方案的优化是必要的,文章就常见的船舶电气接地故障问题展开分析,通过对相关查找措施及防治方案的制定,实现电气接地故障问题的有效解决,适应现阶段船舶领域的工作要求。 关键词:船舶行业;接地故障;防治措施;故障问题 前言 在船舶行业发展过程中,电气接地故障是常见的工作问题,如果不能进行这类问题的解决,必然导致船舶电气设备的不稳定性运作,从而容易出现一系列的安全隐患状况。接地故障问题是船舶电气设备工作的常见问题,其具备一定的潜伏性,在工作场景中往往不被重视,这就不利于电力系统的稳定性运作,为了降低船舶工作的故障率,必须进行相关故障处理措施的优化。 1 接地类型及故障原因 (1)在船舶电气系统工作环节中,接地保护模块及接地故障模块是影响电气设备工作的关键性环节。接地保护主要包括屏蔽接地模式、保护接地模式、工作接地模式等,是船舶设备安全运作的重要保障,其实现了电缆护套、船体等的良好性的电气连接。接地故障主要受到绝缘电阻、金属导电、绝缘层状况、工作环境等的影响。为了促进船舶电气设备的稳定性运作,必须针对电气接地故障的原因展开分析,进行相关预防措施的制定。 实践证明,影响船舶电气接地故障的最主要因素包括自然环境、设备质量水平等。在船舶电气设备工作过程中,如果电缆线路、设备等的质量较差,就会提升绝缘层结构的破坏率,从而更容易出现绝缘层结构破坏状况,如果不能提升绝缘层结构的稳定性,就会提升接地故障率。从电气设备运作环境上来看,船舶长时期处于海上工作,海洋的湿度比较大,整体温度比较高,在这个过程中,电气设备容易受到冲击及振动,因此电气设备容易出现一系列的故障问题,比如电气设备绝缘体老化问题,这不利于降低电气接地故障率。 (2)在实际工作环境中,如果不能进行船舶电气接地故障的有效性解决,必然导致船舶设备运作上的问题,比如出现电火状况,可能引发一系列的火灾问题,不利于船舶工作人员生命财产的维护,可能出现人员伤亡、船舶毁灭等状况。受到电气接地故障的影响,船舶电气线路容易出现短路的状况,这不利于提升船舶的运行安全性,容易出现船舶触角、船舶碰撞等问题。综合来看,船舶接地故障的整体危害性比较大,为了促进船舶工作的稳定运行,必须针对故障类型及原因展开分析,进行相关解决措施的制定,避免出现船舶安全事故。 2 故障查找及防治方法 (1)受到船舶整体工作环境的影响,船舶电气接地事故的产生原因比较复杂,因此需要进行故障查找方案的优化。在日常工作过程中,船舶电气接地设备都进行了绝缘保护仪器的安装,当电气设备产生时,这类仪器会发出警示,从而提醒工作人员进行故障查找及排除。 为了解决电气设备接地故障问题,必须进行接地事故范围的确定,首先需要进行故障位置的确定,这首先需要查看电气设备的运作状况,进行新安装电气设备的查看,检查其实际工作状况,进行相关电源的切断,做好故障原因的核查工作,一旦出现警报提醒,立即就故障部位展开排除,准确定位故障的产生范围。有必要时可以扩大故障的查找范围,在配电板上将设备电源切断,针对报警设备的警示信息展开诊断,进行电气阶段故障发生范围的大体确定。 在故障点查找过程中,首先需要进行电气接地事故发生范围的确定,针对事故类别作一个大体的了解,判断其是线路故障事故或设备故障问题。在故障解决过程中,首先需要断开相应的设备电源,通过对兆欧表的利用,进行绝缘电阻、电气线路等状况的监测,一般来说,电阻值相对较小或者零点阻的部位是故障的常发区域。在线路接地故障查找过程中,必须从故障点追查到线路内芯,深入排除线路内部的各个开关,通过对兆欧表的利用,进行线路电阻数值的对比及监测,进行低电阻线路的排除,确定接地故障线路的具体范围。 在电气设备接地故障查找过程中,需要进行专业性方法的使用,一般来说,船舶上的主要电气设备包括通讯设备、照明设备、发电设备等。在实际工作情境中,导致发电机接地故障问题的因素诸多,比如河水、海水等的冲击及覆盖的影响,船上设备的受潮及被腐蚀状况的影响等。 (2)受到船舶实际工作环境的影响,船舶绝缘电阻性能可能出现下降的问题,从而不利于提升接地的实际效果。受到海上环境的影响,电动机长时间处于超负荷的工作,绝缘体处于长期受热的环境,其损坏效率加快,容易出现绝缘体断裂的状况。设备外壳与电动机接线点相连,在这种工作环境下,如果进线孔不能保障充分的密封性,就容易导致进水状况,从而降低设备接地效果。 在照明设备接地问题处理过程中,如果不能提升电源开关、灯具部件等的整体密封效果及质量,就容易导致设备内部进水状况,从而出现接地故障问题。在这类故障的解决^程中,需要进行各个电源开关的关闭,切断照明开关及照明电箱内开关,将所有端口进行断开,通过对检测设备的利用,进行线路及照明设备的测量,接地事故点一般为无绝缘电阻区域及绝缘电阻小的区域。通讯设备接地故障原因及处理方法与照明设备类似。 (3)为了适应现阶段船舶工作的要求,进行电气接地故障处理方案的优化是必要的,这需要提升相关工作人员的重视,做好电气设备的接地故障方案的制定工作。在实际工作环境中,电气管理的质量及安全性与电气工作者综合素质存在密切的关系,在有些船舶工作场景中,有些轮机管理人员缺乏良好的电气管理意识,容易导致电气接地故障问题的出现。实践证明,通过对船舶电气管理方案的优化,有利于降低电气接地故障率,适应现阶段船舶工作的要求。 为了提升船舶电气设备的运作效益,必须建立健全电气设备管理体系,做好电气绝缘电阻的定期测量工作。受到实际工作环境的影响,船舶设备容易出现受潮及被腐蚀状况,这不利于提升绝缘电阻性能。在测量环节中,如果绝缘电阻小于规定数值,就需要进行相应措施的制定,提升电气设备的整体密封性,在潮湿环境或者露天环境工作中,不能去除设备上的密封条。为了提升电气设备的工作质量,必须定期进行电气设备的更换及检修,做好电气设备防水外壳的恢复工作,提升其整体密封性,确保电气设备的稳定性工作,避免绝缘体过热而出现的老化状况。在电缆周围进行电焊切割时,需要做好线缆的保护工作,提升接线的安装质量及安全性,避免出现电缆被刺破的问题。 受到船舶运行环境的影响,电气设备容易出现故障问题,因此有必要针对实际运作状况,进行相关处理措施的制定,确保船舶的安全运作,这可以进行隔离变压器的使用,做好高湿度环境下设备的二次隔离工作,提升设备的整体绝缘性能,降低电气故障发生率。在实际工作过程中,需要进行电气设备接地故障的有效性查找及排除,确保电气设备的正常性运作。这需要引起相关工作人员及管理人员的重视,做好电气设备的养护维护及管理工作,实现对相关电气设备故障的提前预防,避免船舶在运作过程中出现相关的故障问题。 3 结束语 实践证明,通过对船舶电气接地故障处理方案的优化,有利于提升船舶海上工作的整体效益及安全性,这需要引起相关人员的重视,做好自身的本职工作,优化船舶电气设备安全运作方案,定期做好电气设备的维修及更换工作,适应现阶段船舶行业的工作要求。 船舶电气论文:解析船舶电气设备偶发故障 [摘 要]由于船舶的结构设计紧凑,在船舶的全生命周期内电气设备随时会出现偶发性故障,影响到船舶的安全、稳定行驶。本文就此展开了讨论,以某一船舶建造期间发电机组只剩下励磁电压为例,详细阐述了如何解决偶发性故障,保证船舶电气设备的稳定。 [关键词]船舶;电气设备;偶l故障 船舶包括发电机组、主配电板等各种电气设备,在安装、使用过程中难免会出现一些偶发故障。这种故障具有不可控、发生时间段、类型多样的特点,解决故障的难度也较大。即便如此,维修人员也应当认真查找故障原因,并加以解决。只有这样才能提高船舶电气设备的使用性能。 一、故障分析 某船舶配置的相复励磁系统发电机组,在进行码头试验的过程中,发电机稳定运行一段时间后突然出现了发电机组欠压报警、电压迅速下降、主开关跳闸的现象。对此,维修人员在详细检查过发电机组、主开关等设备后并无发现明显故障,在此启动后发电机组也能够正常运行。 要明确故障原因就要明确相复励磁系统。这种系统具有结构简单、可靠性高的特点,是目前应用较为广泛的一种交流发电机励磁方式。一般情况下在应用这种系统时,还会配备辅助电压调节装置用来保证发电机的电压正常。但是需要注意的是在发电机组建压的过程中,很可能会出现失败现象,影响到发电机组的正常使用。而造成这一现象的原因包括发电机失磁和发电机电压为剩磁电压两种。 结合该船的发电机组的故障类型能够判断出,该故障的原因可能是励磁回路短路或断路,这样励磁绕组就无法得到励磁电流,这样整个相复励磁系统也无法形成正常回路,从而使得发电机组端的电压只剩下剩磁电压。为此,我们要对这种故障原因进行详细的检查和确定。在经过维修人员的详细排查后发现,励磁系统回路中的某个短接片的紧固螺丝出现了松动现象。这时就有可能造成三种现象:一是励磁回路断路。当短接片松动时,其控制回路与电机回路的励磁电流出现异常,电路中的励磁电流也会消失,那么自然而然地就会剩下剩磁电压。对此,维修人员可以人为断开该点,并对发电机进行起机试验,这时发现发电机输出电压只剩下26伏特,故障现象得到重现。这就表明有可能是这种原因造成的故障。二是励磁回路接触电阻较大。当短接片松动但是还没有断开时,连接点就相当于一个大电阻,那么在当电阻值达到一定时,电路中的电流就会变为零,同时也会使得发电机输出电压只剩下剩磁电压。为了验证这个结果,维修人员可以进行励磁回路接触不良的模拟试验。其主要试验方法是在励磁回路中串入不同电阻值的电阻,然后加载电压,而后对不同电阻值状况下的发电机输出电压和励磁电流进行测量,从而以此为基础判断当电阻值达到多大时,励磁回路的发电机输出电压会只剩下剩磁电压。据有关实验表明当电阻值达到2.7千欧时,其发电机输出电压会下降到30伏特左右。这也就表明,也有可能是励磁回路接触电阻太大造成了故障。三是励磁回路短路。 当在外力作用下,两块短接片短接时就会发生励磁回路短路现象,从而使得发电机组输出电压只有剩磁电压。由此可见,也有可能是这种原因造成的故障。 经过分析和排查之后能够发现造成故障的主要原因是由短接片造成的。在维修人员紧固短接片之后,再进行起停机试验,发现发电机电压正常,表明该故障得到了有效解决。由此可见,发电机组建压失败的偶发性故障有可能励磁回路线路问题,而并非是元器件问题。因为若是由元器件引发的故障,是不属于偶发性故障的。 二、偶发性故障解决方法分析 1.故障判定 偶发性故障通过简易的判定是无法确定故障原因,需要深入分析船舶电气设备的结构特征,而后根据电气设备的运行原理加以分析,大概确定故障原因,再加以分析和验证。 比如说最常用的经验法,这种方法在很大程度上主要依赖工作人员。从长期实践来看,经验法也是一种常用的电气故障处理方法。这就要求工作人员应当在平常做好维修保养工作记录,不断积累实践经验,从而能够电气故障发生的第一时间做出准确的预判,尤其是对于发生频率较高的电气设备来说,经验法更加快捷。另外,短路法也是一种判断偶发性故障的方法。在上述偶发性故障的原因判定中,工作人员就用外力使短接片短接,判断是否会出现故障现象。在开关、继电器等组成的控制电路等偶发性故障判定中也可以尝试用短路法。此外,从上述判定方法中还能够发现工作人员还使用了试验法等方法进行偶发性故障的原因查找。也就是说,在实际的故障判定中,工作人员应当灵活选择判断方法,以确定故障点和故障原因。 2.偶发性故障的预防 偶发性故障的虽然不可控,但是去故障原因还是来自于电气设备内部和外部。比如说上述偶发性故障。如果工作人员能够在建造初期,紧固短接片螺丝,就能有效避免偶发性故障。另外,天气原因也有可能造成偶发性故障。对此,应当完善预防措施,减少偶发性故障的发生。 比如确保电气设备的清洁,避免灰尘影响到电气设备的运转;保持通风,避免电气设备因为高热而发生故障;保证电气设备连接的可靠性,并做好接地、屏蔽等工作;及时做好电气设备更换工作;加强电气设备的定期维修与养护,消除电气设备安全隐患。总之,应当以预防为主、安全第一为基本原则,尽可能地减少电气设备偶发性故障的发生率。 综上所述,若要提高船舶的电气设备偶发性故障处理效率,就要深入分析造成电气设备故障的原因,并采取针对性的措施。这样才能及时解决电气设备故障,确保船舶正常行驶。这不仅是现代化船舶行业发展的客观需求,也是提高小型船舶安全性的必然结果。 船舶电气论文:探讨船舶电气生产设计的基本流程及注意事项 [摘 要]随着我国经济的快速发展,船舶行业也有了巨大的发展,逐渐的实现节能化、自动化以及大型化。电气生产设计的工作变重了,地位也提高了,准确的电气生产设计是船舶各个系统正常运行的基础。因此,本文通过对船舶电气生产设计的流程和注意事项进行分析探索,促进我国船舶行业的发展。 [关键词]船舶设计 电气生产设计 基本流程 注意事项 在船舶电气生产设计中的一些问题,根据国际的公约法规以及船舶行业的相关规定,结合船舶设计的实际经验,符合人性化操作方面进行改进措施的提出,能够提高生产的效率,,缩短生产周期,促进船舶行业的现代化发展。 一、电气生产设计的内涵和任务 电气生产设计是以详细设计作为基础,在电气安装工作图和管理图表上把设计、工艺、计划、质量以及生产数据全面的反应出来。它能够把电气设计、电气工艺以及电气管理进行融合,按照施工的区域以及工艺阶段对工艺准备进行开展,能够促进其他设备安装的相互协调,是电气施工的重要依据,使得工人能够依照图纸施工,管理人员根据它来制定生产作业的计划。电气生产设计主要有两大任务,一是能够合理的解决电气设备的布置、安装的技术问题和施工方式,绘制出能够适合现场工艺要求而且能够有效率、有质量的电气技术性能图纸。二是为车间的生产提供管理方面的资料,如主干电缆册、分支电缆册、电装件制作表。 二、船舶电气生产设计的基本流程 随着船舶行业的发展,现代化造船模式以及数字化造船理念不断的提出,TRIBON系统在船舶设计的领域里广泛得到使用。TRIBON系统的主要功能有船体设计、舾装设计、管系设计、电缆设计以及船舱布置等很多内容,促进各个系统之间的融合,以计算机中构建的数字模型作为依据,得出符合客户要求的施工生产图纸,而且能够实现数据的共享,开展多用户的同时作业,数据能够及时的更新,提高工作效率。在TRIBON系统辅助下的船舶电气生产设计的基本流程如图1所示。 三、船舶电气生产设计的基本要求以及注意事项 在对船舶电气生产设计图纸进行绘制之前,需要对船舶电气生产设计相关的图纸进行学习和深入了解,如了解详细设计的系统图,对总布置图以及绝缘布置图进行了解。在对图纸进行绘制以及工作安排时应当以合理预装作为基本原则,符合舾装转模,加强施工预装率的要求,设备的安装以及电缆通道应当尽量避免在分段的焊接缝处。比较完善的预舾装率能够节省施工的时间,提高工作的效率。 (一)、电气设备布置的设计绘图要领 ①、除了大型的落地式的设备以外,电气设备的安装应当尽量选择挂壁式。依据PSPC的要求,在船体液舱壁上不予许安装电气设备。如果无法避免需要安装底座支撑以及在船体板中间安装腹板。②、在对电气设备进行安装和布置时,应当充分的考虑到设备的操作性以及拆装和检查维修,设备的门应当能够自由的开启。③、电气设备的布置应当原理蒸汽、油以及水等管子的接头部位和阀门处或者下方,避免设备被液体喷溅。针对一些露天的设备应当做好电气设备的防护工作,并且按照防护等级进行操作,对于不符合要求的应当及时反映并且处理,一些布置在危险区域的电气设备需要做好相应的防爆措施。④、电气设备的布置需要保证通道的畅通无阻,避免工作人员的绊脚或者碰撞。一般情况下,主要通道的宽度应该是80厘米,最小通道的宽度不能够低于60厘米。⑤、火警探头的设置应当远离通风管的出风口位置,感光式的火警探头周围不能够有障碍物。⑥、按照电气设备安装高度工艺和船舶电气设备安装工艺的要求对电气设备进行高度控制,特殊情况可以另外处理。⑦、在油柜的表面不能够安装电气设备,如果无法避免需要远离油柜10厘米,产生高温的设备坚决不予许在油柜附近布置。⑧、对主变压器、应急变压器以及艏侧推变压器进行吊码安装的检查,按照此项要求对机装和舾装提出相应的设计要求。⑨对所有的电气设备的底座进行安装接地螺栓。⑩需要在机舱舷侧布置的设备,需要用船体的横剖面结构图对其进行投影,防止布置错误。 (二)、电气生产设计的设计绘图要领 ①、对于冷藏室,电缆应当采取明线铺设,电装件也采取明式安装。②、电缆在穿过冷藏室的隔热绝缘层时,电缆应当穿金属管,并且管子两端进行水密封处理。③、在居住舱室的电缆如果需要明线铺设,应当使用滞燃性的塑料管槽进行保护。④、如果需要在货舱、露天甲板等容易受到机械损伤的地方进行电缆布置,需要对电缆进行设置电缆保护或者电缆管,保护电缆。⑤、在艏楼甲板和前桅之间进行电缆布置时不能够使用电缆框进行贯穿,应当使用镀锌钢管,而且长度不能够小于两米,并且在钢管的两端需要填料函进行密封处理,电缆管应该尽可能的布置在桅杆的后部。⑥、电缆的布置应当远离热源,在与蒸汽管或者热水管进行交叉时,电缆通道和热管绝缘材料之间相隔不能少于8厘米,如果电缆通道和蒸汽管或者热水管处于平行,两者之间的间隔距离不能少于10厘米。⑦、电缆的布置需要避开易燃、易爆和有腐蚀性气体的空间,例如氧气间、乙诀间、油漆间以及蓄电池室等。对于这些场所的照明电缆布置应当布置在钢管内,需要穿越仓壁时,应当保持其原来的密封性。⑧、电缆禁止从油舱中穿过,一般情况下水舱也不能穿越。如果无法避免可以使用单根无缝的钢管进行穿越敷设,保持管子和舱壁之间的密封性,并且做好相应的防腐蚀措施。 四、结语 船舶电气生产设计的过程十分复杂,工作任务艰难而且需要细致处理,设计的好与坏会对船舶的制造时间以及质量产生很大影响。随着船舶事业的快速发展,新的技术和工艺不断的推广是采用,对电气生产设计也提出了更高的要求,因此,在船舶电气生产设计的过程中,应当不断的去研究和探索,对生产设计进行深化研究,不断的促进计算机在生产设计过程中的应用,以能够适应船舶事业的发展。 船舶电气论文:试论电气设备在船舶中的应用 [摘 要]随着我国经济和科技的快速发展,船舶事业也得到了发展,船舶事业能够体现出我国船舶制造业的综合实力,电气设备是船舶的重要组成部分,对于船舶的航行有着重要的作用。本文通过对电气设备在船舶中的应用进行探讨,期望能够为船舶制造提供参考,促进我国船舶行业的进一步发展。 [关键词]电气设备 船舶生产 应用 随着我国工业制造水平的不断提升,船舶制造业在不断发挥在那,电气设备在船舶的航行中非常重要。文中对船舶工业中电气设备的应用进行分析,希望能够促进我国船舶事业的发展。 一、船舶电机的应用 船舶电机的主要功能是把电能有效的转化为机械能,绝大部分的电动机利用磁场和电流的关系产生旋转力。电动机和发电机有很多的相似点,很多的电动机能够作为发电机使用。船舶电机能够通过直流电或者交流电进行供电,船舶电极能够分为AC电动机与DC电动机两种。交流电动机就是把交流电转换成机械能,一般情况下有两个组成部分:具有供应交流电而产生旋转磁场的线圈,称之为外部固定定子;接到输出电能的内部转子,主要是通过旋转磁场提供扭矩。这两种交流电动机的主要区别是转子类型的不同。异步电动机的转子磁场是由感性电流产生的,转子需要比定子磁场转动的稍慢或者更快,达到提供感应电流的目的。同步电机不需要依靠感应,因此能够更加准确的在供电频率中进行多重旋转。通过滑环或者永磁体的直流电生成转子的磁场。有刷直流电机能够通过内部换向,固定永磁体以及旋转电磁铁从直流电源处生成转矩。电刷和弹簧把电流通过换向器传送到电动机内部转子的旋转线绕组。无刷直流电动机是在转子中使用旋转的永磁体,而且在电动机的外壳上运用固定电磁体,通过电机控制器把直流转化为交流。 二、船舶电站的应用 在船舶电站的系统内,对设备正常运行时进行探究和分析,把各项技术的数据作为参数,通过和故障设备的检测结果做出相应的对比并且分析,在对比的结果中发现故障发生的位置。这种类型的检验方式主要适合在定值校验的实测值和正常数值相差很大的过程中,而且并不能够准确的找出故障的原因和类型。如果运用此种方式对船舶电站的电磁型继电器的定值 进行校验时,如果实际测出的数值和整定值之间存在很大的差距,需要使用相同的仪器设备对喜爱能够它能够回路内的其他同类继电器即兴检测,把这两个的结果进行对比,以确定是否存在运行的故障,不应当在第一次的检测之后就直接断定继电器不符合标准,或者就开始调整参数。船舶电站能够对故障线路进行统一的集中调试,能够对电站的大量节点进行保护,继电保护装置需要加强对容错性的建设。在主干线路的开关控制和线路自身的使用都有着重要的作用,独立的开关能够把主线和支线在最短的时间内进行有效的分割,方便对故障的解除。针对母线电路的保护电路中,可以设置多个电路进行防治偶然性错误造成的系统判断错误。在同一个时间内,如果部分支线电路存在问题,相对应的支路能够代替其工作,并且保证同步性。 三、船舶水泵的应用 船舶泵是利用机械作用把流体、液体或者气体进行移动的装置。泵按照移动流体的方式能够分为三个类型:直接升力、位移和重力泵。泵通过一定的复式或者旋转式的操作,消耗一定的能量进行机械工作,它能够通过电力、发电机或者风力发电等多种能源进行操作。在外壳中只有一个叶轮旋转时,被称之为单级泵,在套管中有两个或者两个以上的叶轮旋转时,被称之为双级泵或者多级泵。船舶生产的经济性对上游操作具有吸引力,安装更加简单,能够降低设备的成本,提高生产的效率。 四、船舶液压机的应用 船舶液压机能够对船舶油箱的油量进行z测和控制。液压机是一个使用液压缸生成压缩力的装置,运用液压等效的机械杠杆。液压机利用的是Pascal原理,在整个封闭的系统中压力是永恒的。系统的其中一部分是用作泵的活塞,在较小的横截面上作用着适当的机械力;另外一部分则是面积较大的活塞,产生相对应较大的机械力。当任意一个活塞被向内推动时,由于流体是不能够被压缩的,因此,小活塞移动的体积和大活塞移置的体积是相同的。 五、船舶空气压缩机的应用 在船舶中所使用的压缩机一般分为密封式的、半密封式的或者开放式的,在密封式和大多数半密封式的压缩机中,对压缩机提供驱动的电动机都是集成的,而且需要在系统的加压气体包络内进行运行和操作。电动机的设计是在被压缩的制冷剂气体中运行并且由其进行冷却。密封式和半密封式的区别就在于密封式使用的一体式的焊接钢外壳,不能进行维护和维修,如果密封实效只能进行整件更换;半密封式采用的是带有垫圈盖的大型铸造金属外壳,能够打开进行维护或者更换电机和泵组件。两种类型的主要优点就是没有气体泄漏的路径。开放式的压缩机主要依靠轴密封件维持内部压力,而且这些轴密封件需要使用润滑剂在泵部件和密封件上进行喷溅来保持其密封效果。如果操作的频率不够,密封件上的润滑剂就会被蒸发,就会出现泄漏现象,导致系统不再起到作用需要再次的充电。通过两者的相比之下,船舶系统能够闲置多年而且能够在任意时间启动,而且不需要进行维护而且不用经历系统压力会有损失。其最大的缺点就是电动机的驱动器不能够进行维护和修理,如果发生电动机的失败就需要更换整个压缩机。同时烧坏的绕组会对整个系统造成一定的污染,需要把系统完全抽空进行气体更换。 六、结语 在船舶生产的过程中,电气设备的制造技术有着非常重要的作用,利用精准的数据和现代化的技术对电气设备进行进一步的优化,通过研发部门和专业人员的共同努力,促进船舶行业的进一步发展,保证我国的海上安全和建设。在我国船舶行业快速发展的同时对电气设备行业进行革新,保证我国船舶行业的自动化管理,促进我国船舶产业能够高效、高质的生产。 船舶电气论文:基于船舶电气设计的常见问题分析 [摘 要]随着经济不断的发展,我国交通运业也得到了相应的刺激。交通的发展不仅仅是在陆路,更延伸到了空运海运等。水运交通的发展中也促进了船舶行业的发展,为了适应市场的变化,船舶行业也需要不断创新。现阶段,船舶行业正在朝着节能化、自动化、大型化发展,船舶电气设计工作的地位也随之升高,对设计者的要求也越来越高。船舶设计的任务,就是根据船舶的使命,按照船东和有关规则、规范的要求,设计出技术性能指标合理、经济性良好的船舶。鉴于此,本文是对船舶电气设计中常见的问题进行探讨,仅供参考。 [关键词]船舶/电气设计/常见问题 引言:近10年来,作者参加了几十艘船舶的审图、建造和检验,接触了多家船舶设计单位和设备厂家提供的电气图纸。从总体来看,船电图纸的质量较以往有所提高,但由于船东对船舶电气的重视程度和成本的控制,设计人员的理论水平以及对法规的理解偏差等原因,船舶电气设计方面仍然存在不少问题。 一、船舶电气设计任务不明确 作者在日常建造检验和审图中发现,在设计一艘新船(这里主要指中小型船舶)时,船东与船舶设计单位很少拟定正式的《船舶设计任务书》,并严格按照《船舶设计任务书》各阶段的要求来设计。导致整个设计条理性、合理性较差,前后矛盾的地方较多,后续不断修改和变更设计,为船舶的建造工作带了极大的麻烦。主要原因是船东对船舶电气的知识了解不多,重视程度不够。设计公司在大概明确船东的要求后,为图省事,一味去满足船检机构的要求,按照自己的想法或经验进行设计,与船东的沟通交流不够。明确设计任务,是提高船舶设计质量的重要因素。因此,在船舶设计初期,制定合理可行的《船舶设计任务书》显得至关重要。通常可按照论证设计、初步设计、技术设计、施工设计或是基本设计、详细设计和生产设计两种方式来考虑,但不管采用哪种方式,一旦设计阶段确定后,要严格按照规定的设计阶段工作内容开展设计,前一阶段设计未达到要求时,不能转入下一阶段工作。 二、船舶电气设备的选择随意性较大 在船舶设计过程中,船舶设计单位会根据船东的要求,并结合规范,拟定《船舶电气设备明细表》。从实际情况来看,船东指定或是明确的设备并不多,大多数电气设备是设计单位根据船舶船用环境条件、外壳防护等级、电气参数等列出。不少设计单位在选择电气设备时,各方面的要求都满足了,但是常常忽略了电气设备厂家所生产的设备是否有更新和淘汰的情况,参考以前的情r设计时有出现。船舶电气设备种类较多,数目较大,大到发电机组,小到一个电气开关,由于设计公司在设计阶段未对具体的设备进行考察,导致采购设备时不是缺货就是无货的情况比比皆是。船舶工期不等人,只能修改设计,不仅增加了时间成本,同时也增加了经济成本。为有效解决这个问题,船舶设计单位在充分考虑船东、规范要求的同时,还必须对所有电气设备进行考察,确保所列设备都能及时采购到位,防止因设备问题导致船舶建造周期增长的现象。 三、断路器的选择不够规范 船舶电气设计中的关键问题之一就是断路器的正确选择问题,正确选择断路器能够为设备的选择性保护、连续性供电等提供保障。依据全船用电设备的数量、功率、电制等,对每路负载的断路器容量进行认真的核算,确定其选择的合理性。笔者在实际的审图和建造检验中发现,绝大部分中小型船舶,都没有进行短路电流计算。断路器的选择基本都是考虑保护性而忽略分断能力,导致在发生短路故障的情况下,不能很好的对最接近故障点的保护电气进行切断,从而保障重要设备继续运转。同时,对断路器的过载保护、自动卸载等情况考虑较少。船舶电气和电子设备在设计中采用规格制定得偏松的电路保护器件,则设备将极易因功率冲击而遭到损坏并导致起火的灾难性后果,反之,如果采用规格制定得偏严的电路保护器件,将会引起令人生厌的频繁跳闸现象。为有效解决船舶电路保护器件的选择,电气设计人员应认真考虑整船的电气设备情况,按照法规的要求进行设计和认真思考,加大对影响因素进行分析,既要保证电气设备不受到损害,又能确保设备正常运行。在此,笔者建议,所有船舶都应进行短路电流计算,为船舶电气设备保护电器的选择提供充分的依据。 四、船舶电气设计与船体、轮机设计各自为阵 船舶电气设计是船舶设计的一部分,但不是独立存在的,其与船体、轮机设计密不可分的。作者在对一艘船舶200T油船的电气图纸进行审查时发现,船舶电气设计满足现行法规的要求,但与船体、轮机进行会审时,由于船、机、电图纸中所描述的航区、海区等不一致,主电源、无线电、航行设备的配备问题马上凸显出来。更有消防泵功率为5kw,而驱动消防泵的电机只有4.5kw的现象。随即将全套图纸退省,要求船机电设计人员统一核定后再提交。这些问题的出现,主要是由于船舶设计人员在进行设计时,各自为阵,没有认识到船舶设计是一个整体工作,任何看似合理合规的独立设计,在综合船机电设计来看,都显得错漏百出。为使船舶电气设计更加合理有效,设计人员在充分了解船舶总体设计任务的同时,对于和船体、轮机专业交叉的部分,应积极与其他设计人员沟通协调,并及时作出调整,确保图纸既能满足专业要求,又能和其他专业设计完美配合。 三、结束语 综上所述,船舶电气系统的设计直接影响到船舶整体设计的质量。那么在实际设计的过程中,我们需要加大对影响因素的控制,严格按照国家的法律法规的相关要求,确保船舶电气设计更好地为船舶安全航行服务。 船舶电气论文:现代船舶电气设备维修决策方法探讨 摘要:船舶事业在历史的发展进程中已经经历了长期的改造与优化,在信息技术时代,与机电设备的高效融合是船舶在新时期发展的成果。在电气设备的配合发展背景下,现代化船舶行业呈现出自动化水平不断提高的发展态势,机电合一将在未来很长一段时期内成为极具优势的进步关键。文章对现代船舶电气设备维修决策方法进行了探讨。 计算机技术的蓬勃发展与日新月异的进步态势成为现代船舶电气化、自动化发展的重要推动力,电气设备的研发以及投入使用越来越成为现代船舶发展的关键点。据有关资料可知,船舶中的电气设备主要包括船用变压器、开关柜、CESC系列岸电箱、控制台、CEDP系列分配电箱、主配电板以及应急配电板、海洋平台变压器等。这些电气设备在内的管控工作对于整个船舶行业的正常运作具有至关重要的作用,并呈系列化、通用化以及模块化的态势处于发展过程中。在现代船舶电气设备的研发与改进工作中,维修及其决策方法作为整个电气系统的基本保障,一直以来都是相关部门关注的重中之重。如何构建一个具有高水平自动化、科学化以及动态化的船舶电气设备维修养护体系,就成为相关专家与学者探讨的热点。对此,笔者通过查阅文献、结合实践经验,从现代船舶电气设备维修决策方法的必要性与现状入手,对其具体方法展开进一步论述。 1 现代船舶电气设备维修决策研究的必要性及其发展现状 机电设备是我国各行各业发展的基本构成要素,对于现代化的船舶行业而言,其具备研发与应用的时代价值。任何一个机电系统都包括零部件的选用与优化、系统构架、系统操作与管理以及机电设备维护等环节,其中维修以及维修决策对于船舶的气设备来说不仅具有维持其正常运作保障船舶质量安全的作用,同时对于整个船舶电气设备的先进性发展也同样存在推动性价值。在现代的船舶电气设备维修工作中,主要包括周期性维修以及状态维修两种维修策略。其中,周期性维修属于定期检修工作的一种,是我国长期使用的、较为传统的维修途径。具体而言,周期性维修主要分为计划大修以及预防维修两个策略;其以既定的检修项目标准与流程为依据开展维修工作,且未到检修日期不进行相关的维修探查。计划大修所覆盖的维修方面极广,将带来一次规模较大的成本支出,且不一定能获取相应的检修效益。周期性维修的具体内容相对固化,不利于新问题、弊病的检出,可见传统的维修模式虽然具有一定的有效性,但随着技术的发展和时代的进步,其也逐渐表现出较强的局限性。 另一种维修模式即相对新兴的状态维修策略。状态维修模式属于动态检修体系的一种,其主要检修依据为具体的船舶电气设备运行状态,具有实时性、连续性以及可靠性,相较于传统的周期维修模式更科学、合理。其中,对于状态维修模式而言,在线状态的监测是核心,如何在设备的运作过程中提高监测的真实有效性,是状态检修的关键。具体来说,状态维修中应注意的工作内容包括监测的频率、范围、时间点参数设置、应急的可能性等方面,尤其要关注故障可能性检出时间与设备故障时间的监测,从而为整个维修策略的计划提供可靠依据。然而,从另一方面看,若船舶的电气设备不在常规的检修环节中发生故障或者设备的故障风险并不存在时间的相关性,此时状态维修则需要与周期维修策略相结合,进而提高整个维修决策的有效性。另外,除了周期性维修以及状态维修以外,为了提高现代船舶电气设备维修的全面性与有效性,相关部门还可以指定常规的重点设备检修策略,对于故障频发、联动性特征强、对于设备正常运作十分重要的部分进行主动检修,对于相对次要且不会带来致命损害的部分则进行故障后检修。 总而言之,现代船舶的电气设备对于其安全使用、可持续发展具有重要的保障作用。一个真正有效的现代船舶电气设备维修决策应该包括定期与实时维修、主动与被动维修、故障检修与预防检修等在内的维修策略方案,只有将各种可能性的检修应对策略有机结合进而促进维修体系的发展,也只有建立相对完善的维修决策体系,充分提高日常电气设备维修的全面性、科学性、有效性,才能真正促使船舶的电气设备运行长期处于最优状态,并达到在优化船舶电气设备维修成本体系的基础上提高其运行安全与效益的目的。 2 现代船舶电气设备维修决策方法总览 电气设备是现代船舶正常有效运作的重要部分,其作为一个复杂的整体,要求相应的日常维修工作具有全面性、时效性以及技术性。笔者认为,要提高现代传播电气设备的维修效率,应从决策计划出发重点关注包括维修前的准备、检修原则与流程、检修的具体方法三方面,具体如下: 2.1 维修前的安全措施准备工作 船舶的电气设备属于高强度的机电设备,其运行需要较大规模的电力能源支持,且整个设备体系结构复杂,因此具有一定程度的风险性。笔者认为,在开展日常的维修决策工作前,必须首先做好安全措施的准备工作,争取在最大程度上避免事故的发生。其中可包括:(1)保证在断电状态下进行故障检修,在此基础上方可开启电气护罩,并做好重要的安全标识工作,以避免出现非检修人员失误触电的事故;(2)确保整个电气设备的维修工作一直处于足够的照明状态下,若需使用手提灯进行检修工作,应将手提灯的电压时刻控制在安全值范围中,并在必要时对手提灯的灯泡进行护罩设置;(3)检修人员一定要对检修环境进行重复排查,确保检修工作附近无不相关人员的存在,在此基础上方可进行带电测试;(4)为了保证检修人员的工作安全,在进行带电检修的过程中,应配备一名专业人员进行应急辅助,确保当不良情况发生时能及时帮助切断电源从而防止事故发生。 2.2 船舶电气设备的故障排除原则及流程 船舶的电气设备检修属于一项体系工作,具有其一定的结构性,要求工作人员根据其固有的规律以及检修的效率采取相应的检修策略。笔者认为,电气设备的故障排查首先应遵循三个必要原则,分别为先易后难原则、先动后静原则以及先外后内原则。(1)先易后难要求检修人员先从相对简单的部分入手进行检查,包括控制回路的测量、保险丝的检测等,对于结构复杂的部分应从结构简单的入手进行拆检,并在此基础上先从故障可能性大的入手进行拆检;(2)先动后静原则要求检修人员对在运行状态的设备先进行检修,包括隔离开关、机械运动的相关设备部分等;(3)先外后内原则要求检修人员从故障可能性较高的外部结构入手进行检修,如限位开关、动作元件以及传感器等。总之,遵循相应的故障检修原则有助于提高维修工作的有效性,避免人力、物力以及财力的浪费。 此外,船舶的电气设备一般流程可参照以下模式:(1)设备的故障情况表述;(2)提取电气设备相关线路图与资料;(3)讨论设备的故障因素;(4)故障定位;(5)制定拆检设备的具体维修计划;(6)维修;(7)修复并试验。根据船舶电气设备故障的具体情况可对该流程进行细化以及具体优化。 2.3 船舶电气设备维修决策的若干方法 在上文论述基础上,笔者总结了现代船舶电气设备维修决策的若干方法,包括直观法、比较法、短路法以及经验故障排除法。(1)直观法指检修人员通过对电气设备包括看、摸、听、闻等感官检验途径进行的初步故障判定,其中看包括电气设备外观是否平整、颜色是否异常,听设备运作时机组声音是否异常,闻设备运作时是否存在异常气味,摸设备运作中是否存在异常颤动并判断其运作温度等;(2)比较法即检修人员在进行故障的排查过程中,在疑似故障的元件基础上,对其进行更换,若替代元件造成设备运行差异,则可判定为故障并进行进一步排查。一般来说,现代船舶的电气设备具体元件结构均具有其备用材料,因此灵活采用替代法有助于提高检修的效率;(3)短路法是电气维修工作中最为常见的方法,其主要旨在通过对包括开关、继电器、接触器触点等构成的电路排查进行检修,由此检出故障。一般来说,检修人员可通过将鳄鱼夹等工具进行疑似故障触电连接,在故障消失时可判断该设备部分存在故障,应对接触不良的电气元件进行维修或更换。在采用短路法时,要保证检查后的短接线材料拆除,避免短接线造成电气设备运作风险的情况发生;(4)经验故障排除法是以检修人员的固有技术经验为基础的维修策略,该策略对检修工作人员的专业技术水平要求较高,维修人员也只有在长期的维修实践、记录、学习以及总结的基础上才能真正快速、有效地组织和开展维修工作,相关企业应注意培养该类型的工作人员,以提高船舶电气设备维修队伍的综合素质。 3 结语 综上所述,船舶行业作为社会运输业发展过程中的基A动力,其研发技术、质量以及安全等均对整个行业产生重要的促进作用。随着现代船舶电气化的发展,电气设备的结构复杂化、技术先进化趋势对维修工作提出了新时期的难题。因此,将传统的周期性维修与自动化的状态维修、综合维修策略相结合,在安全保障、标准以及原则基础上不断对维修决策的方法进行实践、总结、尝试与创新,是船舶电气设备正常有效运作的发展动力。只有不断对船舶电气化领域进行技术研发,才能真正提高维修的可持续发展水平,进而为船舶运输的安全性与有效性奠定坚实基础。 船舶电气论文:浅谈船舶电气生产设计 [摘 要]以64000DWT散货船电气生产设计为例,叙述电装生产设计内容及流程和特点,及设计注意事项。 [关键词]电气;生产设计 1 电气专业生产设计介绍 电气生产设计是在详细设计的基础上,将设计、工艺、计划、质量、生产管理数据全面反映到电气安装工作图和管理图表中的设计过程。强调按施工区域、工艺阶段进行一系列的工艺准备,并能与其他设备安装之间进行协调,从而成为指导电气施工的主要依据,使工人能按图施工,管理人员能按照它来具体编制生产作业计划。 主要任务有两项: 合理解决电气设备布置安装技术问题及施工方法,绘制适合现场的工艺要求。 为生产提供管理资料,如主电缆册、电装件制作图,电气综合布置图、各种托盘表等。 2 电气生产设计前的准备工作 电装生产设计图纸的设计涉及面广,综合性强,一般情况下应作如下准备工作。 2.1 电装生产设计标准 要做好电装生产设计,必充分使用现有的各种标准。目前,各厂制定或遵循的有关电装生产设计标准基本按照中国船舶工业总公司的船用标准,具体如下: 基础标准。船舶生产设计图样与技术文件的基本要求,船舶管系和电缆贯通在桁材、复板、甲板、舱壁处开孔设计准则,船舶电气平面图图形符号电力、照明及附件等。 设计标准。导电系统图设计要领,专业舱室综合布置图设计要领,电缆敷设技术要求,电缆安装件,电缆贯穿件,电气设备安装件。 工艺标准。船舶电气设备安装工艺,船舶电缆敷设工艺,船舶电气安装质量标准。 2.2 规范资料 了解所造船舶的船级和船籍及其有关的规范、规则等。涉及电气主要规范和规则有:各船级社海船规范,国际海上避碰规则,国际海上人命安全公约(SOLAS)及其修正案等。 电装设计时电气专业的详细设计图纸、技术文件及有关资料应完整、齐全。 与电装专业相关的其他专业主要图纸:船体总布置、机舱布置、分段划分图、家具布置图、舱室布置图、绝缘敷料图、防火分割图。 3 电气专业生产设计的流程 TRIBON系统在船舶设计中广泛应用。该系统集船体、舾装、机电于一体,可生成符合用户要求的施工生产图纸,同时多用户同时作业,数据及时更新等,提高了工作效率。该系统进行设计的流程:(图1) 4 电气生产设计的基本要求及注意事项 在绘制电气生产设计图纸前,需要学习了解与本船电气生产设计相关的图纸,如详细设计的系统图、绝缘布置图、总布置图等。 4.1 布置电气设备 (1)电气设备尽量选用壁式安装,底座尽量低,大型的落地式设备除外。(2)在布置电气设备时应考虑设备的可操作性,拆装和检修方便,设备的门能够自由开启。(3)电气设备不应布置在蒸汽、油、水等管子接头部位和阀门等易喷溅物件的下方。露天设备要注意电气设备的IP等级,布置在危险区域的电气设备均应有防爆措施。(4)电气设备的布置不应防碍走道的通行,一般主要通道的宽度应大于800mm,最小600mm。(5)火井探头的布置应远离出风口,感光式火井探头周围不应有障碍物。(6)电气设备的安装应按公司制定的厂标设计,特殊情况另作处理。(7)电气设备尽量不要布置在油舱表面,若必须安装时,则设备后壁距油舱壁的距离应大于70mm。(8)检查变压器、泵浦、等需要维护的设备上是否安装吊码。(9)布置在机舱舷侧的电气设备,必须用船体横剖面结构图来进行投影,防止因肋骨线形变化而造成布置错误。 4.2 布置电缆支撑件 (1)根据全船电缆走向图预先占位布置全船主干电缆托架,要注意电缆通道尽可能地直线敷设,并保持高度一致;双路供电的设备,互为备用的设备,发电机,舵机、应急消防泵的电缆托架设计需要严格按照规范要求布置;规范要求的主干电缆不能穿越的区域及舱室,设计时必须要严格遵守。 (2)根据详细设计图纸,制定详细的电缆统计表格,分区域分别计算出区域的电缆型号及数量,用来确定各个区域托架的实际宽度;配电板、集控台、驾控台等电缆密集设备下方的托架需仔细核对电缆数量及型号,确保托架及穿舱件大小合适且便于电缆敷设和绑扎。(3)考虑船体结构并与通风、机管专业协调,确定托架是否在大梁上开孔安装,至此完成各区域的托架最终定位。(4)根据船体桁材的高度,确定各层甲板使用的扁铁脚高基准,并尽可能少的在船体结构上开孔。(5)考虑设备的位置及线路连接,确定扁铁的宽度,并延伸至设备附近。 4.3 电缆设计 (1)由两路供电的电气设备和两套相同功能电气设备的电缆走向,应尽可能分开布置。(2)多台主发电机的电缆应分为多路敷设并尽可能相互远离 (3)操舵系统的两路电缆,至少有一路不能在机舱通过,两路电缆路径完全分开。(4)与机舱电气设备无关的应急电源,原则上不能在机舱区域通过,如不能避免,应选用防火电缆。 (5)应急发电机室内的电缆,布线时不能跨越本舱室。(6)本质安全电缆应严格与其他电缆分开布线。(7)与分油机室、厨房冷藏场所无关的电缆,应避免在这些舱室穿越。(8)电缆应避免穿越易燃、易爆和有腐蚀性气体影响的场所,如氧气间、乙炔间、油漆间、蓄电池室等。对这些舱室内必不可少的照明电缆应敷设在金属管内,金属管穿越舱壁时,应保持其原有的密封性能。 5 结束语 随着船舶自动化程度的提高、电缆的型号及数量成倍增加,对电装生产设计也提出更高的要求。因此,要不断地对电气生产设计进行优化,研究计算机辅助软件在电装生产设计中的应用,以适应现代化造船事业的需要。 作者简介 朱斌(1983-)男,江苏江都,主要从事船舶电气方面的工作。 吴志友(1981-)男,江苏江都,主要从事船舶电气方面的工作。 船舶电气论文:船舶电气故障的检修方法研究 [摘 要]随着船舶电气化程度的不断提高,要求我们必须熟练掌握常见的船舶电气故障及其原因,一旦l生故障,要做到及时检修处理。本文首先探讨了常见的船舶电气故障,进而研究了相关的检修方法,希望为实际工作提供参考。 [关键词]船舶电气故障;检修方法;研究 随着我国科技水平的提高,船舶的电气化程度也是不断提升。这就要求我们必须掌握船舶电气故障的检修方法。对于常见的故障要做到明确分析,掌握故障原因,以实现及时的检修处理。 一、常见的船舶电气故障 (1)短路故障。大多数情况下,设备发生短路多是由设备的内部原因引起,比如有两条线路短接,从而造成正常电流旁路。主要表现为,电路中的电阻变小,形成过大的电流。一般会导致:发热情况、严重时会出现冒烟。 (2)开路故障。一般导致开路的原因多是电路的不完备。比如,发生开路时,设备的电路被切断,造成电路无法通路。发生开路,就表示电阻无限大,电流为零,一般会导致:电阻无限大、设备难以正常运行。 (3)接地故障。电气运行中元器件的绝缘性能不佳或某些设备设置不合理都会引发接地故障,这会造成电路流通异常。比如,电动机的某些绕组和机架出现电接触时,就会导致接地故障。从理论上来讲,接地与上面提到的短路类似,接地的不同点在于其所呈现出的特点更加明显。多数情况下,短路所造成的问题就是其中的某些元器件不能正常工作,进而引发电路断开;而在接地时则不一样,因为是间接旁路,因此有关元器件会继续工作,但效果不好,还会形成异常的电流等。此外,发生接地故障是非常危险的,尤其是在缺乏科学的接地故障保护器的情况下,由于电路元件仍在工作,因此非常易于出现操作人员被电击的危险。 一般来说,发生接地故障的原因是导线绝缘性能失效、发生收缩或是元件设置错误等,出现接地故障时会导致:电流等的数值异常,发生电击危险,引起接地故障断路器等的长期性断开。 (4)机械故障。设备发生机械故障多是因为,元件过度损伤、违背操作规范或是使用不当所引起的电气设备中的某些部分发生故障。比如,传动带断裂、元件磨损、外壳损伤以及运行中断等都是较为易发的机械故障。机械故障一般会导致:出现噪音、运转异常、电路不能正常运行等。 二、船舶电气故障的检修方法 经过多年的实践,一般会把故障检修分成如下三个步骤,即是分析情况、解决问题以及最终决策。依照这三个步骤来操作,能够起到非常好的效果。否则,就非常易于发生错误的判定,从而引发某些意外出现,还会浪费宝贵的时间,影响正常工作,导致某些不必要的损失。比如,遇到熔丝熔断的情况下,就马上不作思考的换上新的熔丝,如此做的结果就是再次发生熔断,造成这一后果的原因就在于未对熔丝熔断这一情况发生的深层次原因展开深入的分析。 因此,在做船舶电气故障检修时,要依照上面提到的三个步骤来处理。首先,是分析情况,即是遇到故障,不要慌张,仔细研究故障现象,分析故障特点。其次,即是通过具体问题,具体分析来明确引发故障的原因,如果明确了故障发生的原因,那么最后就是提出各类处理方案或提出可供选用的检修方法,即给出最终决策。在发生船舶电气故障时,依照以上三个步骤进行检修处理,是合格故障维修人员所要具有的素质。 一般情况下,分析船舶电气故障原因,最终目标在于定位发生故障位置,那么能够采用的最方便的方法就是自身的感受及工作经验。而且大部分的故障都能够通过直观的感觉来发现,比如,眼睛看、鼻子嗅、耳朵听。不过,我们绝对不能只是依靠自身感觉来明确故障原因,那么就需要应用科学的故障检测方法,而应用何种方法,要看当时的故障情况以及表现出的特征。下面探讨一下几种常用的检修方法。 (1)对电压的测量。对电压的测量要使用电压表等来实现。如果测量值为零,则表明发生了短路,如果测量值不是零,而数值又非常小的时候,则是有短路器件存在。 (2)对电流的测量。对电流的测量要使用电流表等来实现。通过对测量值的分析,能够发现电路中的常见故障,比如短路、开路等情况。 (3)对电阻的测量。对电阻的测量则要使用欧姆表等来实现,通过对测量值的分析,能够发现电路是不是出现了短路、开路等故障。这里必须注意的一点是,在进行测量之前,记得完全断开电源。 (4)置换。它指的是使用一个新的元件来代替有可能发生故障的元件。这一方法的优势在于,有效的节省时间、简便易行。不过也有着一定的风险性,比如用一个好的元件代替有可能发生故障的元件,而导致故障的原因并不是这一元件,就有可能把好的元件烧坏。 (5)桥接。假如发现某一元件有可能出现故障,通过跳过有可能出现故障元件而用一个新的元件实现跨接。假如使用这一方法后,设备能够正常运行,那么我们找到故障原因了。该种方法与“置换”比较像。不过这一方法只能用在开路元件中,对某些短路元件并不能使用。 (6)再次焊接、设置与校正。这一方法在实际工作中较为常用,假如某个元器件常常出现电气焊接不良的情况,就需要用专用电烙铁等将相应的焊接点再次焊接,如此就能够排除故障了。 以上谈到的几种常用的检修方法,可以在发生船舶电气故障时对有关问题进行对应分析,只要准确找到引起故障的原因,就能迅速解决电气故障,确保设备的正常运行。 船舶电气论文:关于船舶电气设备的管理和维修保养探讨 [摘 要]随着我国造船行业的不断发展,大量的船舶应用在运输、工程、渔业中,伴随技术的不断发展,越来越多的船舶开始使用电力来推动,因此说我们需要加大对船舶电气设备的管理和维护力度,通过严格的管理与高水平的维修保养,保证电气设备的安全、高效运行。笔者根据个人多年来的实际工作经验先对船舶电气设备的管理依据进行简要描述,继而对船舶电气设备中存在的问题以及管理和维修保养措施进行详细探讨,希望能够有效提高船舶电气设备的使用状态。 [关键词]船舶;电气设备;管理;依据;维修保养 前言 船舶始终在海面上航行,高温、潮湿的环境对电气设备的使用来说非常不利,因此在船舶中应用的电气设备都有着极为严苛的要求,特别是在性能、安装以及管理方面都提出了明确的要求。此外,部分重要的电气设备还必须符合相关国际安全公约的规定,并且由于船舶航行过程中会受到波浪的冲击,船舶会发生明显的摇摆振动,因此无论是安装还是运行都对可靠性提出了更高的要求。 一、船舶电气设备的管理依据 在茫茫的大海上,保证船舶电气设备的安全、平稳运行对于保障海员的生命和财产安全非常重要。因此相关的设备管理人员必须承担起设备管理的重要责任,对设备的运行原理、技术参数等有着充分的了解,具体职责如下: 1.熟悉、了解电气设备的安装位置,能够迅速对按照要求找到设备对其进行维护; 2.能够正确操作、使用每台电气设备,保证设备的规范使用; 3.定期对设备的运行状态进行检查、分析,以便开展科学的管理; 4.故障发生时,能够迅速判断故障来源,并作出针对性的处理; 5.在紧急情况发生时能够做出部分整修,并向修理单位提出任务要求,保证修理可行性; 6.能够根据相关标准规范对设备进行检查和验收,保障设备的正常运行; 7.对于不合理的设备能够及时整改,并在后期验收环节进行严格管控。 IEC是国际电工委员会的管理标准,由于国际贸易的逐步频繁,该标准已经被绝大多数的国家采纳和使用,我们要在遵循IEC标准的同时,严格遵守我国的相关标准,在保养过程中结合设备的实际运行状态做好维护工作。现阶段船舶中电气设备的自动化程度在不断提高,相关技术的革新速度也在不断加快,而相关的维护细则却未完善,因此相关部门急需总结、完善相关管理细则,提高电气设备的管理水平。 二、船舶电气设备中存在的问题 1.维修技术人员综合素质不足 虽然我国造船业在近年来的发展态势十分喜人,但是在船舶维修工作中始终存在问题,维修技术人员综合素质不足就是其中最为显著地一个。船舶的建造、维修都需要极强的技术性,特别是在维修的过程中,如果维修技术人员不能彻底掌握专业技术,则会导致船舶的电气设备故障隐患被掩盖,无法及时发现并解决,因此我们必须采取恰当的措施,才能够保证维修工作的顺利进行。 2.缺少自主检查工作 现阶段,在开展船舶维修工作时,缺少自主检查也是导致维修质量不足的主要原因。我们必须通过定期的检查与维修,在发现问题的同时,及时解决问题,这是保障船舶安全行驶的重要措施,能够在一定程度上降低后期的维修费用。因此我们必须定期对船舶进行检查,通过检查及时发现隐患,避免更严重问题的产生。 3.烟尘过多 在轮机设备中,存在大量的排气管道以及排气阀,因此,我们必须在日常的维修保养过程中对其进行定期的清理,特别是主机排气阀的清理工作要予以足够的重视。通过及时清理排气流道以及排气阀内的灰尘,提升水冷效果、控制燃烧物数量、提高阀门的使用寿命。现阶段传统的清理工作都是依靠机组维修人员使用铲尘设备以及刮刀对阀门和流道进行清理,不仅方法比较落后,还会损伤流道表面、降低设备稳定性,还会消耗大量的人工。效率比非常低。 三、船舶电气设备的管理和维修保养策略 1.健全管理、维修体系 坚持科学、正规的维修工作是提高船舶电气设备维修质量的基础和前提,此外,我们还需要通过制定、完善相关法律和法规的方式,提高管理水平和维修质量。我们需要根据船舶电气设备的实际情况制定质量管理规划,在明确任务、技术指标以及装备质量管理的基础上,制定电气设备长期的质量管理规划,并以此作为日后质量管理工作的指导方针。我们需要在完善相关法律法规的前提下,重点做好新型船舶电气设备维修方面的法规制定工作,与此同时还需要加大相关软件的开发工作,为科学管理与高效维修保养做好基础。 2.定期检修 船舶中应用的电气设备必须定期进行检修、保养,并根据电气设备的实际运行状态制定针对性的维修技术,以实现降低故障率、事故率的目的。通常来说,我们将船舶电气设备的维修分为两个层次,一种是不影响船舶航行的小修作业,另一种是需要停航甚至是进坞的大修工作。我们需要在保证船舶适航性的前提下,Q定每个维修期的停航维修船舶数量以及各船的维修安排工作,实现适航船舶数量的最大化。最后,我们在进行船队维修规划时,需要将船舶的应急故障维修以及船坞资源受限时的维修规划作为研究重点。 3.故障维修 在船舶电气设备发生故障后,我们需要迅速判明故障原因,找出故障原件,首先使用元器件替换法,在保证船舶电子系统稳定性的前提下进行维修。但是我们应注意的是由于设备厂家众多,元器件的更新也较快,找出完全匹配的元器件较为困难,这种情况下我们需要找到极性相同、参数相同并且材料也相同的代替原件,并对其进行测试,选取工作状态最好的元器件。在电路板出现故障时,首先应使用原装的电路板进行替换,如果没有原装电路板时,我们应使用改制法进行维修。总之,在电器设备出现故障时,我们首先考虑的方法就是使用原装电器元件进行替换,实在无法找到时应使用相似元器件进行改制。对于全封闭的电路需要根据原理、参数以及功能等进行推断,然后设计出相似的电路进行替代,实现船舶电气设备故障维修的目标。在故障排除后,我们还需要对故障的产生原因进行分析,及时予以排除,避免故障的再次发生。 4.加强清理 传统的清灰方法不仅工作效率低,还会对设备造成一定的损伤,因此我们应改变思路,借用清水进行清理。在清水清灰的过程中,为了提高工作效率,可以适当添加清洁剂,提高清灰效果。使用清水清理阀门与流道的方法不仅效率高,还不会对周围环境以及作业人员的衣着造成污染,因此使用效果非常好,但是应注意的是在一些残留油垢的位置由于水无法与油互溶,很可能起不到有效的清理效果。需要注意的是清水清灰会在表面留下水渍,极易导致生锈,因此我们可以在表面适当喷洒机油。 5.提高员工的综合素质 船舶电气设备的不断更新发展,我们需要保证作业人员能够及时掌握先进技术以及设备的原理,并通过不断总结、完善管理细则的方式,提高工作效率。此外,我们还应通过组织学习各类标准规范的方式将知识转变为生产力,并通过进行教育、培训的方式,提高员工的实际动手能力,以适应时展的需要。 四、结语 综上所述,船舶电气设备的运行环境非常恶劣,因此我们必须通过严格的管理以及定期的维修保养,提高设备的安全性、可靠性。通过上述管理和维修保养策略的探讨,希望能够确保船舶中电气设备安全、高效运行,避免故障的发生,为船舶中人员的人身和财产安全提供充分的保障。 船舶电气论文:探析船舶电气对内河船舶航行安全方面的影响 摘 要:在内河航运发展中,内河船舶航行的安全问题一直被人们所关注,因为一旦在航行过程中出现交通事故那么不仅会造成巨大的经济损失,还会对船上工作人员的生命安全、财产安全形成威胁。近些年为了有效降低航运交通事故的发生,我国逐渐在内河航运中增设了船舶电气与无线电,通过这些设备来增加船只之间的沟通指挥塔与船只的沟通,方便及时化解潜在的交通问题,提高内河船舶航行的安全性。本文就围绕船舶电气对内河船舶航行安全方面的影响进行分析,为今后进一步完善船舶电气的使用功能提供参考。 关键词:内河船舶;船舶电气;安全性;影响;分析 近些年,经过不断努力我国的内河航运迅速发展起来,并成功成为世界范围内的航运大国,为我国的经济发展起到极大的促进作用。但在发展过程中因为缺少内河船舶航行的安全控制,导致航行过程中频繁出现交通事故,造成巨大的经济损失,对内河航运的发展形成了冲击。为了避免航运安全方面的问题继续恶化,我国结合当前通讯技术,于内河航运中增设了电气设备与无线电设备,并成功提高了航运的安全性,为我国的内河航运发展起到了促进作用。 一、确保船舶航运安全性的海上交通规则 正如地面交通,水路交通运输也有其必须遵守的海上交通法规,其中最为重要的便是“避碰规则”,主要是通过不同的传播渠道来传递信号形式的交通信息。若依照人类的感官认知对信息分类,则有属于视觉信息的救生圈、视觉灯光信号、自亮漂浮灯、救生灯等,以及属于听觉信号的号笛、号锣、号钟、声响火箭等;若依据信号的作用功能分类,可分为航行用信号、通信用信号和救助用信号三类。其中的烟雾信号还可细分为白色火焰、红色火焰和橙光灯雾,声响信号包括声响火箭和声响榴弹;除此之外,航运交通信号还可依据光的照明性质分为定光灯和闪光灯:定光灯包括桅灯、舷灯、环照灯以及尾灯,闪光灯包含通信信号灯、黄色闪光灯(气垫船专用)以及围网渔船额外使用的信号灯。 二、船舶电气基本要求 船舶对电气设备的基本要求有安全性要求,具备应急设备,绝缘接地以及电线铺设的科学合理性。具体而言,安全性要求即要求在船舶电气设备中安装安全检测装置,用以检测易爆气体、可燃粉尘等危险性物质,同时,用于制造电气设备的材料本身应防火;设备周围应安装灭火器等应急设备,在所有应急设备中,应急照明灯和应急报警设备是船舶电气系统中必须具备的装备,船舶各处均应安装照明灯并在灯上标出醒目的专用标记,应急报警设备的控制器安装位置应特别醒目且在附近张贴操作说明,以便在危险发生时能令逃生人员快速辨认并明白如何操作。与此同时,还应保证所有应急设备的防护等级都应达到国际标准;安全起见,所有电气设备应考虑提高其绝缘与接地传导性能。在线缆表面等处应有绝缘设备检测提醒,并且这些设备应达到公认的标准。用电设备都应有接地措施,以避免潜在的危险,且接地应达到国家标准;在铺设电线的过程中应考虑到某些危险性区域,当电线必须穿过这些区域时,必须确保其稳定性、安全性、完整性。 三、船舶电气常见故障以及危害性分析 船舶电气系统故障的最常见的四个原因是短路,开路,绝缘不良导致的接地故障以及电气设备物理部件发生的机械故障。其中,船舶电气的绝缘性不佳是影响船舶电气正常工作的首要因素,因此以下对船舶电气绝缘性进行细致分析。同陆地上交通环境相比,船舶所处的环境导致其电气系统的绝缘性受到更大的威胁,因为船舶电气会长期处在高湿度、高温、多油F、振动频繁、多霉菌、多粉尘的不良环境之中,因此其绝缘性易受到物理或化学因素的影响而受到损坏。 1.绝缘材料老化导致船舶电气绝缘性不良 船舶电气的绝缘材料多是利用高分子有机化合物,由于是经过不断分解、氧化聚合以及挥发过程而形成因此其极易变潮、变脆,因此减弱绝缘性,尤其是高温条件更会加速材料的老化。 2.电介质击穿 电介质击穿是指绝缘材料完全失去绝缘性而变成导体的情况,电介质击穿分为电力场作用导致的材料结构破坏以及绝缘体性能变化、放热过多导致的击穿。 3.船舶电气设备长霉 长霉问题在我国的南方地区较为多见,尤其是长江中下游地区的春夏季节,严重者可出现白色绒毛状的霉菌,其最严重后果即是电介质击穿。 四、提高内河航运中船舶电气安全性的措施与方法 1.合理安装船舶电气设备 合理的安装使用船舶设备是保证其安全性的基础。首先在设备安装过程中,安装人员一定要保证一部分的固定操作,比如要在设备中留有适当的通风空间,为设备排热与后续设备检查维修提供方便。而在设备安装位置的选择方面要始终保持设备远离船体的双层体与水舱外壁,两者之间的距离最起码要保持在60毫米以上。对容易形成水蒸气位置安装设备时,要选择具有防水功能的电气设备,与此同时安装在甲板位置上的设备不仅需要有超强的防水性还要在设备外部加设防护罩,保证不会出现设备进水情况。 2.增强船舶电气设备绝缘性能 传统绝缘板虽然性能较好,但材质较脆弱容易出现破损,所以在选择绝缘板时,应该更多从绝缘板的材质出发,玻璃纤维的压层板就是很好的选择。除了对绝缘板的更换外,还需要对船体中电缆进行绝缘加固,避免设备运行中出现漏电问题。在绝缘材料的浸渍方面,需要引进更加有效的浸渍技术,比如使用新型溶液对绝缘材料浸泡,以此来提升绝缘材料在设备运行中发挥的作用。此外需要注意的是因为行船中,会产生大量的水气,面对长时间的水气侵蚀无论对绝缘材料如何升级,材料仍旧存在失效的可能性,所以最好在行船过程中为设备外层添加防水隔膜,以此来隔绝水气对绝缘材料的侵蚀,有效延长设备的使用年限。 3.建立和完善船舶航行安全保障系统 欲确保内河航运的安全性,船舶驾驶员须充分利用航行以及无线电设备,进而详细了解周围的实时航行环境,并能够根据其提供的航运信息以及“避碰规则”的相关要求对船舶进行合理的前进操作,以避免安全事故的发生,因此,健全的船舶航行安全保障系统便显得十分重要。船舶航行安全保障系统可以对船舶的监控系统、船舶发热信息系统、船舶监控系统以及全球定位系统的数据进行收集、整理和监测,并建立船舶中央数据库,最终中央数据库对所有数据进行处理和显示,由此便实现了对船舶航行安全进行实时监控和调整。 五、结束语 在我国综合航运中,内河航运占有着重要的位置,对我国的经济发展有着很强辅助作用。为了保证内河航运的可持续发展,确保船舶航行时的安全性,需要相关技术人员针对当前船舶航行中的电气设备运行进行分析,有针对性的对其性能进行提高,以此来保证内河船舶航行安全。 船舶电气论文:浅谈船舶电气自动化的发展及故障排除 摘 要:随着社会经济水平的不断提升,我国船舶业开始了快速发展的过程,电气自动化将人员驾驶替换,这不但大大节约了船舶企业的人力物力,还为船舶人员和人身财产安全提供了比较强有力的保障。为了加大船舶电气自动化的有利的进一步的发展,本文从自动化技术在船舶电气自动化领域中的应用发展、船舶电气自动化技术的发展趋势及解除设备故障的对策进行了探讨。 关键词:船舶电气自动化;发展趋势;设备故障 1 关于自动化这项技术在自动化范围中船舶方面的发展 1.1 电力电子方面所需的技术 电力电子方面所需的技术主要是靠轴带进行发电、形成系统进行电力推进来在自动化范围中船舶方面进行应用的。应用的详细内容如下。 (1)靠轴带进行发电的发电机 。靠轴带进行发电的发电机是船舶进行节能最主要的装置,它主要是通过对主轴驱进行动,它的转速的改变是依靠主机自身转速的改变。机械式和电气式两种方式是轴带发电经常用的恒频方式,但晶闸管这种逆变方式被国内多数船舶轴带发电系统所使用的原因是电力电子器件的飞快进步。 (2)电力推进系统 。对电力传动角度来说,电力推进系统的主要分类是直流还有交流两种传动方式,用没有换向器的交流电动机进行推进的和用没有换向器的交流电动机进行推进的这两个系统是通过交流电力来进行推进所用的方式里相对而言使用频率较高的方式。 1.2 运用CAN进行检测控制的电站系统 若要形成一个电站自动控制网络,那么将发电机组、控制台、检测微机3个节点一起挂在CAN总线上即可,通过电站自动控制网络然后将这一电站自动控制网络与这个船舶上另外一些控制网络连在一起以后就可以搭建起整个船舶的控制网络平台。 1.3 自动化系统可靠性保障技术 为船舶电气自动化系统的安全性与可靠性提供保障是多由于电磁兼容设计、容错技术设计等可靠性技术与设计,当前国内外正在进行这一领域的研究与设计。 2 船舶电气自动化系统的发展趋势 2.1 工作效率的不断提升 数字化、高端化的自动化技术、对图像进行控制的一系列功能都是网络系统拥有的优点,有利于船舶对人机操作进行更有效地证明。 2.2 电气设备越来越完备 船舶业也在社会上获得了越来越多的关注,在某种程度上对电气方面的自动化形式以及它的相关产业有着正面影响,会对船舶电力系统进行推进和对于辅机电力方面进行拖动的相关技术领域产生的巨大改革。 2.3 在O控方面越来越精确的系统 在自动化方面的技术、网络、计算机这的三方面的帮助下,我们国家的船舶对于计算机进行全方面的控制在装货、机舱管理和驾驶等各个方面已经差不多实现了。 2.4 对于未来如何发展进行展望 为了能对生态环境进行改善以达到能源消耗降低的目的,船舶业对于新能源进行研发的投入就需要加大,并能将这些研发尽快在船舶工业方面得到应用。 3 船舶行业中电气方面对自动化进行应用的设备产生故障时的排除 3.1 进行排除工作所采用的原则 为了使船舶过程中进行的工作得到顺利的发展,人员在进行检测时应该对于可能出现在电气的自动化过程中的问题一个个来进行排除,就需要遵守首先检查外部然后检查内部、先动后静、先易后难的规则,只有这样设备所可能产生的各种故障才会被尽早的找到。 3.2 进行排除工作所需要的步骤 (1)对电气方面应用自动化功能的设备进行更深的检验活动时人员安排应合理,以找到每一项在电气方面应用自动化功能的出现问题的设备。 (2)将电气方面的说明书跟线路图进行仔细严密的对照,从而对故障是如何出现进行分析。 (3)确定哪些区域的设备需要进行进一步的检查,把它的元件进行拆卸并标注好。 (4)故障维修。 (5)通过一次次的试验对故障进行了解并且排除以达到确保工作顺利完成的目的。 3.3 进行排除所采用的方法 在运转速度极快的船舶行业中应用自动化功能的电气设施经常会有设备产生故障,如果不能设备故障进行快速的排除那么船舶航行中所要求的安全可靠将会受到威胁。 (1)通过直观的方式进行分析的方法 。简单的说,通过直观的方式进行分析的方法是进行检测工作的人员借助看、闻、听、摸等可以直观获得的感觉来对于机械产生故障的部位进行查找和分析的方法。 (2)通过短路的方式进行分析的方法 。通过短路的方式进行分析的方法要求进行检测工作的人员需要具备更加专业的能力,进行检测工作的人员最关键的是准确的找到产生故障的部位,找到以后把导线连接在接触部位产生怀疑的地方,如果设备得到正常的运转那么能把该触点看作是产生故障的部位。 (3)通过短路的方式进行分析的方法 。与通过直观和短路两种方式进行分析的方法做出比较,进行检测工作的人员第一步应该对于下一个可能出现故障的部位进行确定,然后再把它的部件或线路板更换,若更换以后设备运行正常便能把这个部件或线路板当成出现故障的部位,若设备仍运转不正常那么便应该根据上面的步骤不断重复来排除故障,排除到设备开始运转正常了那么就能对出现故障的部位进行精准确定,这个时候便能对维修人员进行安排让他们去修复。 4 结论 推动船舶电气自动化系统的工作效率、监控系统精确性的提高以及电气设施的完善是计算机技术与网络技术发展的结论。船舶工业需对其电气自动化设备故障的排除工作特别看重,而且关注检测人员专业技术能力的提高和检测方法的创新发展,来更好看出船舶运行掌握的安全性与经济性。 船舶电气论文:船舶电气事故的故障树分析研究 摘 要:在经济全球化的发展背景下,各国之间的商业贸易在不断的增加,海运是一种在国际商品贸易中被广泛运用的货物运输方式。但是船舶工作过程中发生的电气事故会影响到正常的货物运输工作,对经济发展造成一定的不利影响。因此,在船舶电气事故发生以后,要及时的对故障原因进行确定,迅速的处理故障,尽快的恢复船舶的运行。本文围绕船舶电力事故的故障以及故障树分析理论进行简单的探讨与研究。 关键词:船舶电气事故;故障树分析研究;船舶系统 1 船舶电气事故的认识 船舶电气设备是船舶系统中一个不可忽视的部分,为船舶进行各项活动提供电气支持,在科学技术的引领下,船舶电气设备的自动化水平在不断的提高。受到运行环境的影响,船舶电气设备的运行状态会受到影响,故障的发生在所难免。为了不影响到船舶的正常运行,出现电气故障的时候要及时地发现问题并解决问题,并由专业的维修人员进行维修,以恢复电气系统的正常运行状态。传统的解决方式中,维修人员要凭借自身的工作经验与知识储备对故障做出判断,随着科学技术的发展,船舶电气设备的自动化水平有了很大的提高,对维修人员的工作水平也提出了更高的要求,复杂的电气系统内部结构以及各种不同程度故障的出现,都难以保证事故可以及时处理并迅速的恢复船舶的正常运行。因此,我们有必要利用故障树理论对以往发生的电气事故进行研究与分析,更为系统的对故障有深入的把握,找出系统内的薄弱环节,由此可以提高电气系统的安全系数,减少事故发生的可能性。 2 故障树分析的认识 故障树分析是一种起到风险预估与安全性检测的方法,最早于第二次世界大战的时候被运用到军事领域。我国引入故障树分析技术的时间较晚,故障树的理论基础就是对可能会引发船舶电气系统故障的各种原因事件与相互联系的树状逻辑关系图进行描述的理论,在这之中,事件就是用来描述各种故障发生时的状态以及正常工作时状态的总称。故障树中,预先设定好的状态将最不希望发生的时间确定为顶事件,将其放置于故障树的顶部,对导致其他故障发生的事件称之为底事件,位于故障树的底部。中间事件则既是逻辑门的输入事件,又是其他逻辑门的输出事件,这样的故障树中包括了系统中的各类信息传递关系,将故障树作为工具对电气系统在运行过程中出现的故障进行分析的方法,就被称之为故障树分析法。这种方法可以直观的对电气事故故障的程度与原因等进行分析,故障树分析法的分析步骤主要是,先建立一个故障树模型,对系统内部的可靠性进行分析,找出每个环节与系统的逻辑关系,进而确定系统中的薄弱环节,对系统进行升级与改造,提高系统的可使用性。 具体到故障树的使用,在船舶电气事故发生的时候,利用故障树可以对电气系统的运行状态进行判断,对系统在运行时的部位进行检测,对系统出现故障的可能性进行预测,出现异常情况的时候编写维修报告,提高维修人员的系统与设备维修水平。故障树的使用,可以对事故发生时的因果关系进行梳理,并提供解决故障的方法,减少船舶事故发生的可能性,为船舶的正常运行提供保障。 3 船舶电气设备故障分析 电气设备在运行的时候会出现各种故障,某个环节的故障就有可能导致整个系统的正常运行受到影响。发电机原动机出现故障时因为油温过高,冷却速度慢,管道有漏油的现象等,导致发电机的开关跳闸。系统内进入空气,冷却水的压力过低,出现声光报警现象。发电机的电磁不足时,电压不能正常建立,发电机的电压出现异常现象,电线线路出现故障,电刷使用过于频繁,没有做好维系保养工作,导致跳电。主配电板的发电机开关跳闸,输电线路的绝缘材料使用寿命过长,绝缘能力降低。主触头的压力弹簧失效,保养工作不到位,造成接触面产生问题。电力网的电力系统绝缘电阻过低,控制箱出现故障,电源电压过高,热继电器使用频繁,电流值低于被保护设备的电流,受热元件变形,主电路开路故障。电动机运行停止,控制线路反应异常。诸多问题都会对船舶的安全运行带来不利的影响。 4 船舶电气事故故障树分析 在建立故障树的时候,可以采用人工建树,计算机建树两种方法,人工建树中,将最不希望发生的事件确定为顶事件,并找出导致电气系统出现故障的原因,一直追溯到底事件,然后将各级事件的对应内容与可以用来表_这些内容的逻辑关系进行梳理,使得逻辑门与顶事件可以相互连接。 建立故障树的时候,要对系统有进一步的了解,系统所体现的安全性能等各有差异,系统的管理人员有责任对所管理的系统有深入的认识,系统安全性分析的一个重点就是要清楚系统故障发生的原因。顶事件在定义的时候要使其能处于一个满足分析目的的范畴之内,并可以对未来发生的趋势做出预测。在确定故障的边界条件时,要参照系统提供的假设条件,有依据的做出边界确定,边界条件应该主要包括系统分析的对象也就是顶事件,这是最为关键的边界条件。初始状态,就是系统中各个部件在顶事件发生时所呈现的工作状态。必然事件是指在系统运行的时候必定存在的事件。确定边界的时候,可以将发生机率低的事件看作不容许事件,但是并不意味着可以忽略其的存在,这些事件对系统这个整体而言,都可能会产生重要的影响。小部件出现的故障可能造成运行的中止。所以,对小部件与低概率的事件都要给予重视,设计好应对方案。在故障树的结构中,通过对故障的整体性与局部性的关注,提出中间事件,由此增强事件的重要性。 为了更好的解决电气故障,近年来,在科学技术的支持下,故障树分析软件开发工作取得了很大的成果。数据库可以将信息长时间的进行保存,在必要时刻对信息进行共享。数据库的数据独立性很强,在电气事故发生以后可以将信息单独的进行归纳与存储。数据库的数据库存在冗余的情况,通过数据共享解决这一问题。根据以往的故障案例可以建立船舶电气事故数据库。将以往发生的典型案例进行记录,及时的对数据信息进行更新。 5 结语 本文围绕船舶电气事故的故障树进行了简单的分析与研究,船舶在国际贸易中发挥的作用越来越大,在出现电气故障的时候要及时地对故障进行维修,运用故障树理论可以帮助维修人员系统的对故障做出认识,提供有效的帮助,迅速使船舶恢复到正常的运行状态。 船舶电气论文:浅淡船舶电气设备在大管轮学员中的教学方法 摘 要:大管轮学员在船舶上主要从事的主机、辅机等机械方面的维护保养工作,对船舶电气设备的知识了解较少,特别是对电气设备的一些理论知识掌握的更少。因此,上课时积极性不高。为了使W员提高学习的积极性又能提高大证合格率,笔者在教学中采取了目标教学法。 关键词:船舶电气设备 大管轮学员 教学方法 1 船舶电气设备 《船舶电气》是轮机工程技术专业的一门职业技术课程。通过该课程的学习,使学员掌握船舶电子电气基础知识、船舶电机与电力拖动系统、船舶发电机和配电系统、船舶电气电子设备的维护与修理故障诊断与功能测试。通过教学和实训,训练学员操纵、管理船舶电气设备的基本技能。 课程内容突出对学员职业能力的训练。理论知识的选取紧紧围绕工作任务完成的需要来进行,并融合了轮机管理人员资格证书对知识、技能的要求。项目设计以工作任务为线索来进行。教学过程中,采取理论与实际一体教学,给学员提供丰富的实践机会。 2 大管轮学员的特点 我们知道大管轮学员在船舶上主要从事的主机、辅机等机械方面的维护保养工作,平时由于接触电气设备较少,特别是对电气的一些理论知识掌握的更少,因此很多学员有害怕学电气设备的心理障碍,为了减轻他们的负担,上课时尽可能多讲一些结合实际的问题,减少理论知识的推导,让他们提高学习的积极性。为此采用目标教学法。 3 目标教学法 目标教学法是一种以教学目标为核心和主线实施课堂教学的方法,教师以教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标展开一系列教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学生为实现教学目标而努力学习,运用目标教学法,学生有一个广阔的空间,可以充分发挥他们的想象力和创新能力来完成教学目标规定的学习任务。而且在较短的时间内使学生享受到自己学习成功的喜悦感和成就感,激发学生学习的兴趣,让学生更加努力的学习。比如笔者在讲电机与电力拖动这一章时,根据大纲规定,常用低压电器只讲一些继电器参数的调整和整定,但在常用控制线路中除了继电器外还有一些其他低压电气设备的组成,包括空气开关、按钮、熔断器、接触器等,对这些电气设备要求学员熟悉电气符号即可。 分析控制线路时总是从最简单的线路开始到复杂线路结束,也就是所谓的由浅入深循序渐进的方法。下面通过目标教学法来介绍电动机点动控制线路。所谓“点动”就是指当按下按钮时电动机通电运转,松开按钮时电动机断电停止工作。见图1。 针对考试要求,首先提问学员船舶上哪些生产机械采用这种控制方法,此时学员会认真的思考,并能说出一些案例,通过激烈的讨论提问,老师给出一个总结归纳。目前船舶采用这种控制方法主要有:甲板机械包括舷梯机、救生艇,机舱有盘车机、行车等。通过激发学员的学习积极性,再让学员熟悉控制线路的几种考试题型。 (1)说出某控制线路能实现的控制方法(包括:点动、连续运转、正反转等)。见图2。 通过上述分析后,必须进行及时反馈,让学员在老师的指导下掌握相关的题目。加深对知识的理解。 总之,在对大管轮船员的培训,必须要采取针对性的强化训练,通过目标教学法,能使教师的教和学生的学有一个统一明确的要求。使学生学有目标,听有方向,在教师的引导下真正成为学习的主人,充分发挥他们的主体作用,使他们在学习讨论中掌握知识,教师以教学目标为导向,在整个教学过程中围绕教学目标展开一系列教学活动,并以此来激发学生的学习兴趣与积极性,激励学员为实现教学目标而努力。 船舶电气论文:船舶电子电气工程专业教学思考与探索 摘要:船舶电子电气工程专业是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,要求学生基础理论扎实、熟悉大型设备的控制、动手实践性强、知识面广、维护管理能力强。所学内容繁多,既强调理论基础扎实,又侧重实训的教学效果;既要求教师理论水平高,又要求专业实际经验丰富。本文试从专业教学角度进行深入思考,并探索一些教学的改进措施。 关键词:船舶电子电气工程;专业教学;探索 船舶电子电气工程专业是国家教委于2010年正式批准设立的本科专业,是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,其培养要求是学生能系统掌握船舶电子与电气工程方面的基本理论和基本知识,接受船舶电气控制系统、船舶电力系统、船舶机舱自动控制系统、舱船舶通信与导航系统等方面的基础理论和基本训练,具备对船舶电子电气设备进行管理、维护和修理、船舶电气系统设计的能力。通过专业学习,要求学生基础理论扎实、熟悉大型设备的控制、动手实践性强、知识面广、维护管理能力强。从几年下来的教学经验看,专业基础课是引领学生学习专业知识的开始,应尤其得以重视,其教学要求需要保持和提高学生的学习兴趣;专业必修课需要教师具备丰富的实践和教学经验,要求能够针对实际设备结合理论讲解;专业选修课需要教师能够结合最先进的技术讲解,吸引学生对先进技术进行探索。教学过程中,应首先提高学生的专业兴趣,然后积极地引导学生进一步从事故障分析和开发设计工作。 一、 目前船舶电子电气工程专业学习状态 根据培养计划,专业基础课程有船舶电路基础、船舶电子技术基础、通信电子线路、船舶电机与拖动基础、微机原理及接口技术、自动控制理论、轮机概论;专业必修课有GMDSS系统与设备、船舶电子电气专业英语、电力电子技术与变频调速、电航仪器、PLC及其工业控制网络、船舶电站、电力拖动及其控制系统、船舶电气管理与工艺、船舶机舱自动控制系统、船舶管理(电子员);选修课有传感器与测控技术、单片机及其船舶控制中的应用、船舶综合电力系统及动力定位控制系统、电喷柴油机控制系统、远程监控原理及应用、工业控制与嵌入式系统等。 根据学生学习的调研情况,一年级基础课全校统一安排和考核,学生感觉与其他专业差距不大,只要管理严格,如辅导引导得当,学习还是可以的。但是二年级开始专业基础课时,由各专业教研室的教师开始授课,要求出现明显降低,考核标准下降严重。专业基础课的第一门课为电路基础,课时安排不少,但是讲解内容深入程度不够。这些对后续课程的学习带来非常不好的影响。三年级开始的专业必修课中,部分老师所掌握的内容不够专业,不能列举实例,有效吸引学生的兴趣;有些老师专业知识丰富,但是主要精力不是放在本课程的教学上。四年级主要时主要是选修课,大部分同学都是以选够学分为主,根本就无所谓自己的兴趣,因为前面的学习没有找到自己的兴趣,然后考查又非常轻松,所以上课率都很低。总的来看,二年级开始后专业学习的学风和考风是一年不如一年,学生感觉没有学到知识。更严重的是学习态度和学习习惯严重退步,学习过程完全是功利和比差的过程,进入的是恶性循环。 专业学习的试验课和实训课与期待的效果相差也较大,实验室老师不够负责任。二年级的实验课多数是在电子电工中心,代课老师基本不指导学生的实验,实验室老师以完成任务为主,双方老师交流不够,常造成实验过程短,实验时间不够,代课教师也不仔细核对实验是否完成。三年级的专业实验很多是观摩性质的实验,能动手操作的实验设备套数又不够,学生感觉没有充分动手操作,所作实验事前学习和理解不够,四年级的评估实训老师和学生都没有认真对待,所学内容讲解不充分,供学生自己动手时间是很多,但是学生已经没有兴趣去体会了。 学生关心的是就业,非常功利,极少从自己的兴趣爱好出发考虑就业。虽然选择的是水上专业,但是又怕苦,不想上船工作。少有远大理想的,少有对自己要求严格的。除考研外,还有不少考公务员,多数不愿意从基本的技术学起,对自己专业的前景也是不甚看好。结合前面教学情况,学生的学习热情和动力,学习氛围,考核标准都影响着教学效果,急需落实相应的措施予以改进。 二、 以学生为本,积极引导学习兴趣 1. 教师安排 专业基础课安排有经验的教师,尽量不安排年轻教师,注意在专业课一开始时就要能够带好学生,养成良好的学习习惯,吸引学生的专业兴趣,保持好一年级的良好学风。在专业课讲解过程中尽量多地穿插老教师来客串讲解,尤其是一些实用应用案例分析。从而在整个教学过程中,学生能够始终体味专业的魅力,避免同学对专业的厌学情绪产生。 2. 课程教学安排 课程是根据教学培养计划确定的,在具体每个学期制定排课计划时,注意先后次序,避免教学矛盾。课程中间的实验尽量安排在合理的时间段。教学过程尽量控制人数,最好一个自然班一个老师,确保上课过程互动充分,交流方便,并同时尽量做到教师与学生深入了解,并采取有针对性的个体教学安排。目的都是为了改善教学效果。 3. 教W方法 在理论教学开始时,第一堂课要想办法吸引学生的注意力,充分展现课程的实际应用效果和体验,要一开始就要让学生产生兴趣,其中重要的兴趣点就是侧重体验效果,可以使用众多的实例予以说明。在以后的教学过程中,首先要大力提倡“互动式”教学,以学生为主体,充分调动学生的主观能动性,让学生参与到教学过程中,使学生感觉到知识点好像是自己发现的。为了达到该效果,在下课前说清楚下节课内容,要求学生查阅相关实例资料,轮流布置几个同学制作PPT;然后在下节课时,先由同学演示PPT并讲解,然后就要求的内容进行带有启发性的互动,掌握一个设备或系统或方法的应用情况、实际价值、核心技术及其发展状态;之后可有一起讨论的时间,并对表现好的同学予以奖励,这样既有利于提高学生的积极性,又可培养学生的自学能力。布置的任务可由简入深,逐渐深入,等到学生学到一定程度,可以布置一些有难度的要求,从而至少达到教学大纲的要求。教学过程中,不必将每个教学内容都讲到,重点内容讲清楚,基本概念理解透彻即可,其它的教学内容可以由同学自己自学。 4. 教学手段 要充分利用现有的多媒体教学手段,同时不要全部依赖PPT,合适的板书能起到良好的补充效果。多媒体的内容一定要生动、形象,甚至配有动画,不能文字过多,避免使学生产生枯燥的感觉。教学过程中,应要求学生做好笔记,养成良好的记录学习笔记的习惯,并定期检查笔记效果,目的是确保上课时的注意力集中。为此,PPT和板书的速度要合理,内容要简洁全面,结论清晰明了。 由于工科特点,专业课中牵涉到许多设备,加上航海特点,重要设备体形较大,价值较高,数量又较少,所以理论课中可以安排适当的现场教学,充分利用实际设备让学生一下子就明白设备的组成、功能等基本概念,现场教学后,还需要进行适当的互动以加深印象。 5. 仿真平台建立 针对专业课程,应充分利用仿真软件构建各种电气、自动化、通导等系统或设备的模型,如三速锚机控制系统,交流变频调速系统,冷却水温度自动调节系统等,可以事前设计好,参数调整好,在课堂上直接进行仿真演示,同时可以将重要参数列出,并对比不同参数值引起的不同效果,加深参数对系统或设备的重要性。建立的模型尽量以实际系统为例,尽量少采用理论复杂的数学模型,在使学生理解系统原理后,再逐渐深入讨论相关故障情况和设计要点。 6. 题库建立 针对具体课程,建立相应的习题库,供学生课后复习。题库可以是电子版,也可以是纸质版,或通过照片的形式传递给学生也可以。定期布置习题,但是不一定要全部教师自己批改,可以选择性地批改,以动态掌握学生的学习情况,并实时进行调整教学进度和教学内容。学生也可以通过习题了解自己的学习情况,并可合理安排学习时间。 7. 教考分离 对重要课程实施教考分离,考试题目基本上80%来自题库,20%来自教学过程中的重要内容,但应满足大纲的要求。考试题目由教研室或院教学部门安排,可以采用多份形式随机抽题,避免发生考场作弊。将来如果课程建设完善后,题库和重要内容都可由计算机出题组卷,并可在计算机上直接考试并由计算机批改,并立即得到成绩。严肃考查纪律,从重从严处罚违纪学生,确保基本道德观得到尊重。如何让学生感觉成绩更加合理和公平,让学生体会学习所花的时间与成绩的关联,从而起到正确衡量的标准是教师们应该认真思考的。 8. 考核制度合理化 每个教师的教学风格不一样,教学效果不同,学生学习到的知识也是不同的。但是考试体现不出这些不同,甚至同一门课同一个老师不同的班级考试的分数都不一定代表不同班级的学习情况。建议每门课考试分数按正态分布规律重新评定A、B、C、D、E五个等级,辅导员根据该等级来考虑绩点,相对公平合理地建立考核体系,同时对最后几名学生应予以严厉措施。真正建立起鼓励优秀同学,惩罚落后学生的体系与制度。 三、 加强实训评估,提高实际动手能力 1. 实验带教教师的投入 实验是重要的学习环节,不仅能将课堂理论知识得以应用,更能同学自己体会自己所学,通过自己动手,增加感性认识,提高动手能力,从而提高学习的兴趣。需要带教教师经验丰富,理论功底扎实,动手能力强,态度认真,工作热情,实验准备充分,演示、讲解完整仔细,实验环境优良。并能从使用实验的方法,得到一些理论推导的结论。 2. 实验设备的改善 实验设备有购置的经典的实验装置,也有先进的国际大公司的有关控制装置,还有自制的自动控制系统实验装置等。学生可以先从容易的控制着手,通过熟悉控制对象,掌握控制规律,进而进行线路的搭建、软件的编程和调试,实现要求的控制,从而加深了学生对相应专业课程的理解和实际应用的了解。 3. 课堂教学与实验的结合 课堂讲解牵涉到具体的实例时,可穿插实验室实际系统的介绍与分析,便于在验证性的实验中加深对课堂理论分析的理解,在设计和综合性实验中,体会课堂的讲解内容。另外,通过已做实验的课堂再分析,加强学生的实验思考,与同学一同体会在实验过程中运用知识解决问题的乐趣,这可大大提高学生的学习主动性和积极性,并形成良好的学习氛围。 4.综合训练 实验设备除验证、设计、综合应用外,还向学生开放,提供给学生做进一步的实验。老师指定一个目标,学生自己设计图纸,自己制作并调试,这可培养学生的学习能力和创新意识,拓宽学生的设计思路。 经过实验环节的改革,很多同学在学习本课程后,积极参加大学生课外科创活动、全国大学生电子大赛和各种智能小车的控制竞赛等,并取得良好的成绩。在建设和使用这些实验设备的过程中,由于采用的都是先进的控制设备和控制技术,教师队伍的科研能力得到了提高,相应的教学水平得到丰富与补充,起到了很好的课程建设的效果。 四、 坚守道德标准,做一名阳光教师 教师对学生的教育影响,重在身教,因此,教师必须言行一致。信守承诺、言而有信是一种品格,承诺一旦做出就必须兑现,一定要体现出“一诺千金”的重要性。教师在互动教学过程中,应诚心诚意地走近每一个学生,去关心、了解学生,并尊重他们,懂得维护他们的自尊。教师不断让学生相信他们一定会成为一个自信而有用的人,学生也会逐渐建立起自己的自信与行为规范。教师在课堂上一定注意传递正能量,要以批判的眼光分析一些社会上的不良现象,教好学生不容易,但是错误的引导极易导致错误的学习方向。教师应该毫无保留地奉献自己的精力、热情、才能和知识,使学生更好地受到教育,在知识上、精神上和品德上取得最好的结果。另外,教师要学会管理好自己的情绪,不能因为生活中的烦心事而影响教学情绪,要以豁达开朗、积极乐观的健康心态对待教学工作,对待学生。只要教师的言行、底蕴、心灵都像阳光一样纯洁、公正、热情,学生才会感受到温暖。 五、 结束语 船舶电子电气工程专业是是面向国际海事组织(IMO)国际海员教育与培训的专业,不仅要将学生培养成为技术优良的工程师,而且还要培养成具备故障分析、系统设计以及实际动手能力的管理人员。为此,不仅需要教师不断提高教学业务能力,加强实训评估,而且也需要教师做到重在付出,提高学生的学习兴趣的同时,热情传递正能量。
通常情况下,技术安装过程中有许多需要严格控制的调试策略要点。相关施工企业要想做好这一工作,就必须加强技术管理,将安装细节具体化,更好地控制工程施工。 1引言 企业重视城市轨道交通建设工程,尤其加强技术的管理。在科技进步的同时,也应该更加重视施工企业工作的开展,尤其是对企业的技术管理以及设备安装的过程进行集中处理协调,严格系统安装与调试技术的安装以及应用管理,争取对安装及调试过程进行全方面的管理。 2现有城市轨道交通信号系统安装的调试策略要点 城市轨道交通信号系统安装的调试策略要点很多,但具体实施条例仍然需要细化,仍然需要与工程具体情况相结合,保证工程施工管理工作的正常开展。城市轨道交通信号系统是城市轨道交通建设工程处理的关键,对城市轨道交通建设工程处理的最终效果具有重要作用。 2.1技术安装调试策略细则不完善 现有城市轨道交通信号系统技术安装的调试策略细则不完善,导致在工艺的具体过程中疏漏一些关键因素,导致整个处理工程的处理效果不佳,不能达到预期效果。但是目前这种细则的建立不具有时效性和明确性,这就需要我们充分考虑现实中城市轨道交通信号系统安装的基本指标,进行客观全面地对具体问题进行详细的描述和具体化处理。 2.2系统安装与调试技术安装控制要点有待完善 有的设备安装过程可以经过精湛的系统安装与调试技术安装技术处理方案,可以极大的减少时间,保证工作效率。而有的工程必须要通过系统安装与调试技术才能够实现最优化施工方案,在一定程度上能够降低其对环境的过大危害。相关安装人员如果对这些城市轨道交通信号系统技术控制要点情况不够了解,将会导致调试策略要点得不到有效控制,不能达到的良好效果。 3技术管理建议 城市轨道交通信号系统是交通安装工程管理的一大要点,我们应该就城市轨道交通信号系统安装的各项调试策略要点进行严格管理控制,更好地为社会交通做出贡献。 3.1引进先进的技术安装方案 安装设计问题得不到及时解决,基础设施建设的进度延缓,问题的可控制度降低,是我们所不愿意接受并面对的。但是工作的步伐减慢,不仅与施工人员及企业的工作意识有关,更和相关技术使用情况有关。城市轨道交通建设工程应该不遗余力地加大投资建设,特别是在城市轨道交通建设工程的安装技术方面。目前许多系统安装与调试技术已经实现了安装技术及电动机带有专业的三维动画安装技术细则讲解,能够更好地指导安装师傅完成城市轨道交通信号系统安装调试、运行。技术安装的调试策略要点需要现有网络技术的配合,通过这种处理管理方法,可以有效的开展城市轨道交通建设工程的各项工作。 3.2加大技术控制要点的明确力度 电缆、轨道设备、环线施工等城市轨道交通建设工程的技术水平和专业水平,如果和安装要求不对应,也将会导致严重的后果。每一个技术安装的调试策略要点都需要更多的研发人员参与其中,从安装及调试开始对质量进行及早的控制,而不是先出现再处理,从开始就保证城市轨道交通信号系统安装技术的质量。提高社会整体城市轨道安装的能力是不可推卸的责任,企业要将这项工程管理作为改善社会环境一项重要工程,积极开展技术控制要点相关的培训。尤其是要让城市轨道交通信号系统安装设计人员针对不同项目已有的系统安装与调试技术控制要点进行明确、设计,并根据具体情况进行安装模拟,制定出更适合安装技术实施的具体工程实施方案,促进城市轨道交通信号系统的质量要点控制工作的开展。 3.3明确技术调试安装质量要点 城市轨道交通建设工程不只需要高效实用的技术手段作为重要支撑,还需要制定明确的技术安装质量要点总要求纲领。如图1所示,我们可以通过深入调研分析现有处理城市轨道交通信号系统安装技术及调试过程中容易出现的质量问题,找出现有处理城市轨道交通信号系统安装技术及调试的具体问题,调整整体安装计划。现实中有许多软件技术可以将城市轨道交通信号系统安装技术及调试工作存在的许多实际问题进行模拟,为技术总要求创新总结提供可靠的理论支撑。企业应该把这项关键工作做好处理,引入先进的城市轨道交通信号系统安装与调试技术,担当起社会责任。 4结语 技术要想发展,就必须进行创新。城市轨道交通信号系统安装质量要求标准要不断提升,从而更好地为铁道信号自动控制服务。城市轨道交通信号系统的技术细节完善,需要更多的技术研发人员参与其中,从而更好地为将来城市发展服务,为社会现代化贡献一份力量。
机电一体化数控技术篇1 1机电一体化数控技术概述 目前,在煤矿开采中机电一体化数控技术的应用十分广泛,并且发挥着十分重要的作用。机电一体化数控技术属于电子技术、液压技术以及机械技术的结合体,在煤矿机械操作中能够实现各项性能的优化,包括经济型、可靠性、稳定性、实用性以及安全性等。并且也使机械的安装、拆除的速度提升,为机械维修提供了充分的技术支持,使煤矿机械的工作效率得大幅度提升,使煤矿机械的使用寿命得以延长。此外,目前煤矿机械中以微电子技术为核心的现代化控制系统也有着十分广泛的应用,其中电子控制技术在煤矿的实时监控、机械故障诊断以及警报方面显得尤为突出。随着社会经济与科学技术的不断进步,煤矿企业对煤矿机械设备的性能与功能提出了越来越高的要求,煤矿机械中电子控制技术的应用越来越广泛,也使得煤矿机械的结构越来越复杂。煤矿通风、提升、供电、排水等性能在很大程度上与煤矿机械的自动化程度与安全性能有关,而电子控制系统与电气工程质量则是决定煤矿自动化程度与安全性能的关键因素。其中电子控制系统在煤矿生产中占据着十分重要的地位。随着煤矿企业的不断发展,其对自动化程度的要求越来越高,这就必然复杂化电子控制系统,同时也使得其在煤矿系统中得到越来越广泛的应用。如此一来,煤矿生产工作人员的相关机械操作就必须具备一定的水平,能够熟练操作这些煤矿机械设备。所以,加强煤矿生产工作人员队伍建设以及设备管理就有着十分重要的意义。现代煤矿生产显然不能只借助简单的机械技术与液压技术来实现的。目前,煤矿机械性能相比于以前都有了更高的要求,主要包括自动化程度、施工效率、施工质量、操作精度、安全性能、稳定性、经济性以及故障报警与自我诊断等。这就要求电力控制技术必须得到充足的发展,并对机电一体化数控技术的应用进行强化,进而提高煤矿生产效率,增加煤矿企业经济效益,促进煤矿企业的发展。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1机电一体化数控技术在综合方面的应用 煤矿综合采矿中机电一体化数控技术的应用主要是通过电牵引采煤机来实现。有的电牵引采煤机的功率较大,在牵引性能方面要强于液压牵引,对于大倾角的煤层中的开采比较使用,同时其具有简单的结构,操作难度不高,灵敏性高,维护管理也相对简单方便,因此在煤矿机械中得到了较为广泛的应用。 2.2机电一体化数控技术在煤矿提升与运输中的应用 作为煤矿生产的重要环节,煤矿提升与运输的工作效率在很大程度上决定了煤矿的生产效率,而机电一体化数控技术的应用在煤矿提升、运输方面就体现在矿井提升机与带式输送机上。其中机电一体化数控技术使矿井提升机得以全数字提升,使机械设备的结构简化,并连接了滚筒与驱动,使设备运行的安全性与稳定性得以大幅度提升。带式输送机是现阶段煤矿运输的主要设备,其具有较强的可靠性、较高的自动化程度、较大的输送量,并且在长距离输送方面具有一定的适用性。 2.3机电一体化数控技术在煤矿安全生产中的应用 在煤矿安全生产中,机电一体化数控技术主要体现在监控系统的开发与完善。监控系统在煤矿安全生产中占据着十分重要的地位,监控系统的应用是避免煤矿安全事故的有效手段。煤矿矿井对监控系统提出了很高的要求,系统必须持续连通,能够随时与工作人员取得联系,进而为井下作业人员的生命安全提供强有力的保障。矿井监控系统中机电一体化数控技术的应用,能够连接系统主机内的数据库,通过网络将其连接位同步模式,并经过专用通信接口实现监控,同时将软管软件技术结合当一起,利用专业软件,整理与分析获得的数据,使多项功能得以实现,例如上传、检索、图形显示、打印等等。这是促进矿井监控系统发展的重要技术手段,对于煤矿生产的安全性有着非常重的作用。 2.4机电一体化数控技术在其他方面的应用 煤矿安全生产中井下支架设备发挥着十分重要的作用,而支架设备中机电一体化数控技术的广泛应用使其得到了进一步的完善与改进。通过计算机技术与液压技术的结合,使成组自动移架和定压双向临架得以实现,使支架与模板和顶板碰撞的情况得以有效避免。此外,机电一体化数控技术在掘进机中的应用也比较广泛。现阶段有的掘进机的电气部分采用的电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型开关箱、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步动机、隔爆照明灯、GJC4低浓度甲烷传感器等组成。 3对机电一体化技术在煤矿机械中应用的思考 机电一体化设备在体积、性能、维护管理等多方面都有着显著的优势,并且机电一体化设备有着一套完整的程序,对操作的要求不高,实现了自动化控制。这些优点使得机电一体化设备在煤矿生产中得到了十分广泛的应用,并且应用范围越来越大。目前,我国煤矿企业的发展前景十分良好,在未来必然对煤矿机械设备提出更高的要求,煤矿机械机电一体化技术的应用必然得到充足的发展空间,该项技术不仅为工作人员的工作提供了方便,同时在保证质量的情况下使煤矿整个生产过程的速度加快,提高了煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来了客观的经济效益。但是机电一体化技术的种种优点并不能掩盖其存在的缺陷。首先我国机电一体化技术的起步较晚,发展不过20年,在有些方面不可避免的存在一定的不足,需要采取相应的措施来弥补。具体介绍如下:①应基于原有的优越性能开发新的功能,确保机电一体化产品满足社会发展的需求,并以此促进社会的发展;②加强技术投入,大力研发新技术,并学习与引进先进技术并投入煤矿机电机械中的使用;③加强煤矿工作人员队伍建设,提高煤矿机械操作人员的整体水平,为其定期开展培训工作,提高操作人员的技术水平。目前,随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平能够越来越高,经济发展与国家建设也离不开大量的资源,因此针对这一情况,就必须提高煤矿生产效率,加大机电一体化技术的应用与开发,确保其在煤矿生产中的应用越来越广。 4结语 综上所述,目前机电一体化技术在我国煤矿生产中得到了十分广泛的应用,其中机电一体化数控技术也是如此,与其他技术相比,该技术在各个方面都这又十分明显的优势,在煤矿机械中的应用使煤矿机械的各方面性能指标都得以提升,对于煤矿生产效率与质量的提高有着十分的意义。然而该技术仍然存在一定的不足,因此必须对其展开深入的研究,细致分析其存在的缺陷,并提出相应对策,使机电一体化技术得以完善并投入到煤矿生产中使用,进一步提高煤矿生产的工作效率,为煤矿企业带来更好的经济效益,促进煤矿企业的发展。 作者:张磊 单位:同煤集团忻州窑矿综采三队 机电一体化数控技术篇2 1.对机电一体化数控技术内涵进行概括 机电一体化数控技术运用到当前的煤矿机械设计中,可有效地实现机械性能的完善与提升。而在该技术支持下的煤矿机械已经发展至机械操作监控与故障诊断等功能实现,也能更加便捷快速地进行设备安装与拆除,方便机械应用过程中的维修操作。这样不仅会延长煤矿机械的操作寿命,同时还能有效的保证机械运行的效率提升。而就煤矿机械所执行的通风、供电等多种工作而言,自动化程度也能有效的保证设备操作的安全性。而当前保证设备自动化程度提升的关键点为电子控制系统应用,该系统在当前已被广泛应用于煤矿生产过程中。而随着煤矿行业的发展与科学技术的进步,将来的煤矿机械应用势必会实现更高的自动化程度。而在机械设备复杂程度提升的同时,也对机械操作人员的技术应用水平提出了要求,积极实现操作人员技术培训与研究人员的研发支持是十分重要的。 2.该技术在煤矿机械中的应用实践分析 2.1该技术在煤矿机械综合方面的应用 该技术在煤矿机械综合方面的应用,主要是利用电牵引技术来进行煤矿机械设计,即电牵引采煤机。该煤矿机械在实际应用中的功率较大,所具备的牵引能力要比传统的液压牵引方式更优。该煤矿机械被广泛应用于存在着大倾角的煤层的煤矿开采工作中。另外,该类型的机械在实际应用中操作简便,结构更为精简,具有较高的灵敏度。操作人员在后期的机械维护与保养工作中也能降低工作压力。所以,在该技术支持下实现的煤矿机械在当前煤矿开采中被广泛的应用。 2.2该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用 采煤提升和煤炭运输都是煤矿开采工作中的重要内容,保证该操作环节的顺利开展,对于提高煤矿开采工作效率有着重要作用。该技术在采煤提升与煤炭运输机械中的应用,主要以现代化的矿井提升机和带式输送机来进行阐述。前者机械在实际应用过程中已经实现了全数字提升,机械本身的结构十分精简,同时还直接和滚筒驱动进行串联,这样的做法主要是为使该机械在实际运用过程中的安全稳定性能得到保证。而后者已经成为当前采煤运输操作中的首要应用设备,在实际应用中不仅具有安全可靠性,相比传统运输工具还能实现更大数量的煤炭同时运输。并且在该技术的应用深入下,还实现了较长距离的输送发展。 2.3该技术在煤矿设备安全生产中的应用 保证煤矿开采工作的安全性是十分重要的,而该技术在安全生产中的应用主要表现在监控系统的建立与应用,其主要是为了有效地防止煤矿开采过程中的安全事故发生。尤其是在煤矿的矿井范围内,监控系统的应用水平要求较高,在实际开采过程中始终需保证系统的连接,方便和采矿人员进行及时联系,从而保证煤矿开采工作的安全稳定。而该技术在监控系统中有着重要的应用作用,可实现系统主机数据库的相互连接,并运用现代网络技术连接通信接口,最终实现生产监控。而该技术还能与软件技术相结合,有效的就监控数据进行收集和处理,进而满足数据上传、数据查询以及打印等多种机械功能需求。 2.4该技术在煤矿机械其他方面的应用 在煤矿开采过程中,井下支架是重要的应用设备,在该设备中引进该技术实现了设备功能的优化。其主要表现在计算机和液压技术在该设备中的应用实现了井下支架的自动移位,这样可有效地避免传统支架在应用过程中和磨板进行抵触碰撞的现象。而该技术在煤矿掘进机中的引进主要是在机械电气部分进行应用,当前已实现其在开关箱、操作箱以及控制按钮等多项电器系统内的零件中,实现了掘进机施工效率和安全性的全面提升。 3.该技术在煤矿机械中的应用水平提升措施探讨 随着煤矿需求量的逐渐增加,未来的煤矿开采行业势必会对煤矿机械提出更加严格的应用和功能要求,实现该技术在机械设备中的应用推广和研究是当前乃至之后的重要发展方向。而相关研究人员可从以下几方面来实现该技术在煤矿机械中的应用水平优化。其一,在保证现有性能的基础上,实现全新的技术应用功能研发,使得相关机械在该技术的支持下逐渐满足未来煤矿生产的需求。其二,煤矿企业应当加大技术与资金投入,组建专门的研发小组进行新技术开发,并加大对技术研究的资金成本投入,为研发人员的技术研发工作的实现提供平台保证和支持。同时,还应当积极就国内外的先进技术应用进行思考和引进。其三,注重对煤矿机械操作人员的培养,这主要可从开展技术研讨会议和教育工作来进行实现,切实提高操作人员的设备应用水平。并制定严格的技术人员考核制度,定期就操作人员的技术应用水平和职业道德规范等进行考察与总结,采用相应的奖惩制度对操作人员进行约束。总体来说,我国经济与社会在不断发展过程中,煤矿资源的应用量也将会不断提升。面对这一现状,加强煤矿生产效率的提升就成为当前重要的技术研究方向。而煤矿机械作为开采支持技术,加强机电一体化技术在其中的应用推广是十分必要的。 4.结语 在当前的煤矿机械设计中,机电一体化技术已经实现了较为广泛的应用,并发挥了重要的应用价值,相比传统的煤矿机械具有更多的优势。所以,为实现企业竞争力的提升,各煤矿开采行业应当重视该技术在采矿机械中的应用。首先需要明确该技术的实际内容和优势,并就当前该技术的应用程序与应用实践进行学习与掌握。在实际应用过程中积极总结技术应用经验,不断实现技术的研究创新。 作者:余波 单位:重庆川九建设有限责任公司 机电一体化数控技术篇3 我国有着广阔的国土面积,煤炭资源也非常丰富,在各地均有分布,在推动国家经济发展上发挥着重要作用。在时代发展与进步过程中,煤炭资源开采难度也越来越大,对传统开采方式来说已经显得落后,不能保证开采的精度。对此要将机电一体化数控技术应用到煤矿机械中,提升煤矿机械的性能,从而更好应对各种复杂的地质环境,并大大降低工人工作强度,促使煤矿生产朝着专业化与科技化方向发展。 1机电一体化数控技术概述 机电一体化是电子机械工程学中的重要组成部分,涵盖了自动控制、机械技术等学科,对机电一体化技术来说,由各学科交叉与融合发展而成。在互联网与计算机等技术快速发展的今天,煤矿机械中也应用了很多现代化技术,提升了机械生产的效率,如通过引入微电子技术,可以实时监督与控制煤矿,并进行故障诊断等。[1]煤矿生产过程比较复杂,要求有良好的通风与供电条件,这就凸显了电子控制系统的重要性,关系着煤矿生产自动化水平的提升。随着煤矿现代化发展速度的加快,在煤矿生产中除了要应用机械与液压技术以外,还要引进机电一体化数控技术,确保煤矿生产效率进一步得到提升,从而获得更大的经济效益。 2机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 2.1在线监控、自动报警和故障诊断 对在线监控来说,主要在机电一体化技术支持下,能够让煤矿作业得到有效监控与管理,构成部分有电动机、供油设备和传动系统等。监控系统可以从设备状态出发,在发现有异常现象以后可以自动报警,并将设备具体位置发送给管理人员,以达到警示的作用。这样就极大减轻了工作人员工作量,煤矿设备日常维护效率也变得更高,管理人员通过及时采取解决措施,可以最大限度减少经济损失。此外,还可以对煤矿设备进行有效的故障诊断,将故障原因查找出来以后,通过采取一定解决方法,确保不影响正常的煤矿生产。 2.2在煤矿机械综合采矿中的应用 在煤矿综合作业中应用机电一体化,通常为选择电牵引采煤机,这是机械技术与数字控制技术有效结合的典型例子。电牵引采煤机在近年来的发展中已经越来越完善,相比于其他牵引方式,这项技术显得更具科学性与先进性,如具备更加强大的数控能力。利用电力能够大幅度提升牵引功率,可以满足大倾角作业要求,也保证了作业的速度。此外将该技术应用到综合采矿上,其优势也体现在很多方面,如灵敏度更高,演唱了机械设备的使用年限。在煤矿机械中应用机电一体化技术以后,可以有效实现工作效率的提升,并对煤矿机械的快速发展创造了良好的条件。 2.3在提升煤矿运输能力上的应用 提升煤矿运输的稳定性与安全性,能够确保煤矿作业有效进行,在煤矿作业效率得到保障以后,整个采矿工程才能顺利推进。在煤矿运输上应用机电一体化数控技术以后,通常反映在煤矿提升设备与带式传输设备等方面,对矿井提升设备来说,可以让煤矿作业效率得到提升,满足煤矿作业的提升要求。[2]现在通过实现内装式提升设备的一体化,也是这项技术的优势之一,不仅可以充分简化设备结构,也连接了滚筒和驱动,大大提升了机械设备的安全性。对带式传输设备来说,在现阶段煤矿作业中应用比较多,自动化水平也很高,能够保证煤矿开采的稳定、高效进行,让煤矿作业效率的提升有了可靠的技术支持。 2.4提升安全生产水平 一直以来煤矿生产都将安全放在首位,通过应用监控系统可以有效监督与控制煤矿生产各个环节情况,能够及时发现存在的安全隐患,通过采取有效解决措施,避免出现不必要的安全事故,提升了煤矿生产的安全性。通常情况下煤矿生产对监控系统有着很高的要求,不仅要求系统能够始终维持在正常运行状态,还要确保与人的联络保持通畅,从而才能避免出现安全事故。对此可以应用机电一体化数控技术,并和数据库进行充分的整合,在应用局域网实施同步模式和专用的通信结构,可以提升监督与控制的效果,将整个煤矿生产中形成的信息有效收集起来。通过应用专业计算机软件整理和分析数据信息,形成分析图表后将设备运行状态直观、全面的反映出来,有利于修复薄弱环节,达到优化煤矿开采工作环境的目的。 2.5提升设备精细化水平 当前市场经常越来越激烈,煤矿企业要想顺利脱颖而出,应该高度重视管理工作,实行精细化管理方法,这是煤矿今后发展的主流趋势。机械设备在煤矿生产中占据着重要的地位,直接关系着煤矿企业的经济效益,但是现阶段很多煤矿企业生产设备比较老旧,对此需要及时应用机电一体化数控技术,让机械生产设备得到精细化管理,保证企业经济效益获得提升。在实际煤矿开采过程中,对运输设备进行精细化管理,将里程碑、反光警示标识等设置在各巷道内,并加强对运输设备的保养。在应用数控技术以后,能够定期检查与维护煤矿运输设备,只要出现问题可以第一时间解决,让煤矿生产工作得以顺利进行。 3结语 总之,机电一体化数控技术有着高效、稳定和安全等优势,通过将其应用到煤矿机械中,可以保证综采效果实现提升,让煤矿生产更具效率。同时还要将机电一体化数控技术与运输系统相集合,从而让运输系统得到有效的优化,让煤矿生产每个环节能够实现有效的衔接。煤矿企业只有充分发挥出机电一体化数控技术的作用,才能实现经济效益的不断增长,满足社会各界对煤炭资源的需求,也推动国民经济的快速、稳定发展。 参考文献: [1]张坚祥.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用分析[J].科技创新与应用,2017,(29):156-158. [2]庞岩.研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技展望,2016,(30):131. [3]蒋尊涛.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].建材与装饰,2016,(02):221-222. 作者:王斌 张娜 单位:太原矿机电气科技有限公司 山西省邮电建设工程有限公司
电子技术实验课教学研究:模拟电子技术实验课程现状及改革探索 [摘 要] 为了培养面向21世纪高素质创新人才的教育目标,分析目前高校模拟电子技术实验课程的现状及存在问题,针对模拟电子技术实验教学体系,根据实践经验对其改革和发展思路进行探索 [关键词] 模拟电子技术 实验教学 现状及存在问题 教学改革 面向21世纪,随着科技进步,电子技术的飞速发展,模拟电子技术实验已经不仅仅是高等院校相关专业开设的一门技术基础实验课程,同时更是一项非常重要的专业技能,然而,目前在实验教学中,我们发现,学生实验能力不强、实验教学效果不理想是普遍存在的问题。分析其原因,认为有以下几点: 1、学生整体素质差别较大 面对高校普遍的扩大招生,学生的总体素质参差不齐。学生对理论知识的理解能力,学习能力,动手能力等都有很大的不同,个别学生专业基础较差,难免经常犯错误。 2、教学管理不受重视 受传统实验教学模式影响,人们对实验教学不重视,实验教学一直依附于理论教学。实验教学内容陈旧多为一些验证性实验,教学方法则是以老师为中心,从实验原理到实验方法、实验步骤、注意事项甚至到实验过程中可能出现的问题都要无所不包地进行讲解。实验课上学生不会动脑筋思考解决,这样的实验很难会有什么好的效果。 3、实验考核体系落后 以往实验课考核以实验报告和出勤为主,造成学生不注重实验过程而只注重实验结果。学生在实验中急于得出实验数据,对实验中碰到的问题不去分析解决,甚至得出明显错误的数据自己都不知道。 4、实验指导教师欠缺。 实验课中,由于学生的问题层出不穷,教师则疲于奔命,实验指导教师除了要帮学生解决实验过程碰到的各种问题,还要对他们犯的各种低级错误进行解释、纠正,无法对各个学生的实验过程给予更多关注,因而也只能不注重实验过程而只注重实验结果。 为适应现代电子技术飞速发展的需要,培养面向21世纪高素质创新人才,为了提高模拟电子技术实验的教学效果,改革势在必行,关于模拟电子技术实验教学改革的几点建议: 1、实验课单独开设 实验单独设课,单独考核,这样不仅提高了实验课的地位,能使教师和学生足够重视,同时还能对全部实验统一规划,使各个实验有机结合形成循序渐进的能力培养过程。同时实验的开设应与理论课相配合,即先理论后实验。这样处理对改善理论课教学和实验的效果都有好处。 2、开设多样化实验项目 实验项目一般可分成验证性,演示性,设计性、综合性,其中综合性、设计型实验是实验课中的重点和难点,也是实验教学改革的核心部分。所以这类课的教学不应效仿验证性实验课的教学,而应积极引导学生学习新方法、使用新器件、大胆设计、突出新颖、培养创新能力。 3、丰富多样化教学手段 目前随着信息化程度的逐渐提高,计算机已经成为实验不可缺少的工具,它可以充分发挥个人的想像力,对电路进行模拟、分析、计算和调试,可以帮助学生更好地完成设计任务,同时也是实验指导教师很好的教学工具,当有些内容不适合用语言描述时,就可以利用多媒体技术实现动态演示,即提高了学生对实验的认识同时也提高了教学的质量。虽然多媒体教学模拟实验具有很多优点,但从人才培养的角度来看,多媒体教学应成为实验的有益补充,但决不可代替实际的实验。 4 、开放式实验教学 开放式实验教学,并非每天开放实验室,在实验时间和实验内容上最大限度地满足学生的需要,给学生创造一个良好的实验条件和氛围,学生如果对所学的内容有浓厚的兴趣,便会由被动变为主动,充分发挥学生的创造性思维能力。 5 、完善实验考核制度 实验的考核,我们可以采用理论笔试和实践操作相结合,再加上平时成绩的方式进行考核,其中可以适当调整实践操作的分数。这样就可以重点考察学生的电子实验知识的掌握程度以及故障的分析能力,而实践部分采用现场操作,考察学生关于仪器的使用、电路的分析能力、调试能力、报告记录以及排除故障的能力等等。而且对学生的创新能力也有极大的提高,并推动电子实验教学改革。 6、丰富教学内容 为了锻炼学生的动手能力,培养学生对实验的兴趣。采用一些辅助教学内容来激励学生学习模拟电子技术的兴趣,提高其电子技术的应用能力,比如开展电子设计大赛、专用实习周、组建无线电小组等等。极大地调动了学生对实践性教学的积极性,使学生受到了实践的考验和锻炼,而且明显和有效地提高了学生分析问题、解决问题的能力。这些措施不仅增强学生学习的乐趣而且也锻炼了学生的实践能力,为其走向社会打下良好的基础。 7、加强实验教师队伍的建设 建立一支具有较强理论和实践能力的教师队伍,不仅可以提高队伍的科研能力,促进自身学术水平的不断提高,而且能够对各个学生的实验过程给予更多关注,更好的指导。 结束语 实验教学作为高校教学的重要组成部分,实验教学是培养学生的动手能力、分析问题能力和解决问题能力的重要阵地,实验教学的改革也是高等教育改革的一个组成部分,在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。高质量的教学实验对人才综合素质的培养起到无可替代的作用,良好的工作习惯和科学的工作作风在这里形成,只有不断提高实验教学质量,才能为国家培养具有创新意识、创新精神和创新能力的合格人才。 电子技术实验课教学研究:电子技术基础课程实验教学模式改革的探索 摘要: 本文阐述了高等学校工科电类专业电子技术基础课程实验教学模式改革的重要性和必然性,探索和研究了改革的方向和应用手段。 关键词: 实验教学模式 改革 开放式实验教学 EDA技术应用 电子技术基础课程包括模拟电子技术基础和数字电子技术基础两大类。它是高等院校工科机电类各专业必修的一门专业基础课,在课程体系中肩负着承上启下的作用。实验教学占其总学时的三分之一以上,在整个教学环节中是不可缺少的组成部分,能巩固知识、训练动手能力和培养学生开发创新的能力。因此,实验教学的效果将直接影响整个专业课程的教学质量。 1.传统的实验教学模式存在的问题 1.1 教学内容陈旧,实验教材单一。 传统的实验以基础训练型为主,比较强调通过实验结果来验证定律、定理和结论,联系实际的综合性实验和设计性实验数量不足,不能及时反映新知识、新技术,不利于学生创新能力的培养。 1.2 教学模式单一。 教材将实验原理、仪器设备、实验步骤等写得很详细。以教师为中心,课堂上教师讲原理、步骤和进行操作示范等。学生两人一组,基本上按照实验指导书上的要求在已安装好的实验箱上完成操作,验证一些已知的数据和波形,很少动脑筋去研究实验方案的构思、实验方法和技巧。 1.3考核方法不完善。 实验成绩主要以学生平时的实验报告为主要考核依据,造成有的学生不注重实验的过程而只注重实验结果,实验过程中多忙于记录实验数据,很少钻研问题,没有带着问题去学、去做实验;个别学生甚至上课不认真做实验,在一旁观望,等别人做好了抄别人的数据,教学质量难以提高,约束了学生的思维,不能发挥学生的主动性和创造性。 2.传统实验教学模式改革的重要性和必然性 在高等教育中培养学生的创新精神和创新能力是教学改革的核心目标,而实践和实验教学作为高校教学体系的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力的关键环节。加大实验教学各个环节的改革力度是高等教育发展的必然要求。随着学校招生规模的不断扩大,受场地、经费等限制,实验室的数量和仪器设备不能相应增加,使得教学资源相对匮乏,不能适应快速发展的社会对创新人才的要求。因此电子技术实验教学采用开放式实验教学和先进的虚拟仿真软件代替传统实验教学方式的改革势在必行。目前,开放式实验教学和先进的虚拟仿真等电路仿真的主流软件在电子技术实验教学模式中已广泛推广和应用。 3.实验教学模式的探索 3.1探索和研究开放式实验教学模式。 各高校不断探索开放式实验教学的新思路,研究推广开放式实验教学的先进经验,尝到了开放式实验教学的甜头。湖南人文科技学院也不例外,学校对开放式实验教学非常重视,经过几年的探索和研究,总结了一系列开放式实验教学的经验和方法,主要工作如下:(1)更新了实验室的运行机制,改过去自然班为单位、定时定内容安排实验为全天候预约开放,学生自主到实验室预约实验时间;实验内容也不限制,既可完成规定实验项目,也可自带实验项目;(2)实验内容必须适应开放实验要求,实验项目以设计性、综合性为主,实验方案和实验步骤由学生自定;(3)充分利用校园网资源,将电子实验室各种设备、仪器仪表的使用方法及常规实验测量方法做成教学软件,上传到校园网上,供学生随时查询和学习;对实验项目要求、学生预做实验项目、实验指导教师名单、实验室编号、实验成绩等,在校园网上可直接预约和查询。 另外,对学生所做的实验项目严格把关。要求学生对预做的实验项目要拟定实验方案和详细的实验步骤,经指导教师审阅认可方能做实验;实验考核的方式也进行了改革,以随机抽查一个实验项目重做的方式做为考核成绩。学生学习积极性高、积极开动脑筋、思考问题。 3.2充分利用EDA软件调动学生的学习积极性。 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,电子技术设计的核心就是EDA技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子CAD通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即IC设计、电子电路设计和PCB设计[1],使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。针对工程类学生普遍存在的“软件硬,硬件软”的问题,通过EDA实践来加强学生硬件设计方面的能力,通过鼠标、键盘和烙铁、改锥珠联璧合,利用计算机虚拟仿真设计的优势,解决传统的电子设计的局限,这不仅是提高设计效率的需要,更是我国电子工业在世界市场上生存、竞争与发展的需要。我们以电子技术基础课为突破口,引入虚拟仿真技术,创建虚拟实验教学平台。在电子技术虚拟仿真实验平台上,不但可以完成各种基本实验,更可以进行设计性、综合性实验,为课程设计提供良好的条件,逐步实现以学生为中心的开放形实验教学模式。通过虚拟仿真实验,学生可以观察和分析电路的结构、功能及工作原理,加强对实验原理、规则和实物实验操作要领的认识,提高学生的学习兴趣,使学生感悟到应用最先进的技术乐趣,并能引导他们积极主动地去探索新知识。软件使用很简单,学生只要有灵感,掌握了电子技术基础的基本原理和软件的操作技巧,就可以自行设计电路进行仿真,并能通过观察分析实验结果,及时地验证电路设计是否正确、合理。而且,软件使用也很方便,成本低廉,只需一台电脑装上软件既可,在寝室里都能完成操作,解决了场地小的问题,缓解了经费紧张的局面。 我们通过电子技术实验教学模式的不断深化改革,完善开放式教学的管理制度,有机地把开放式实验教学模式和EDA技术的使用结合起来,激发了学生的学习兴趣,调动了学生的学习积极性。开放式实验教学收到了明显的效果,在2007年的全国大学生电子竞赛中,电子信息技术专业的学生获得了国家级二等奖一个,省级三等奖二个。 电子技术实验课教学研究:电子技术实验课程引入虚拟技术的教学改革 摘要: 本文介绍了虚拟仪器技术和传统电子技术课程实验教学中存在的问题,阐述了引入虚拟仪器技术构建电子技术实验教学平台的优势和实施方案,对改善实验条件、降低实验成本,提高课堂教学和实践教学水平和质量起着重要作用。 关键词: 电子技术实验课程 虚拟仪器技术 教学改革 1.引言 教学现代化包括教学理念与方法的现代化、教学内容和体系的现代化、教学资源的现代化诸多方面。众多高校由于教学经费投入不足,教学实验设备更新缓慢,现代化教学手段得不到广泛应用。同时,传统的实验教学中设备投入大,而资源共享性、扩展性差、设备完好率低,使得实验教学实施力度明显削弱,教学质量有所下降,这些矛盾在应用型本科教育中日益显现。 电子技术实验课程是电子、电气、通信、计算机、机械、控制等多学科多专业的重要专业基础实践课程,具有理论性强、技术性强、综合性强、实践性强、发展速度快、应用领域广等特点。学生对该课程内容掌握的程度直接影响其专业课程的学习和专业技能提高,影响其实践工作能力和知识再生能力的培养,关系到人才培养的质量,所以,我们必须探索行之有效的电子技术实验课程教学改革方案。 随着计算机技术、信息技术、网络技术的发展,在电子技术课程的实验教学中引入虚拟仪器技术已成为高校实验教学改革的发展趋势。 2.虚拟仪器技术简介 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物。它利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。它基于计算机的软硬件测试平台,可代替传统的测量仪器,如示波器、信号发生器、频谱分析仪等;可集成于自动控制、工业控制系统;可自由构建成专有仪器系统。用户可以方便地对仪器进行维护和扩展,大大节约成本和研究、调试时间。虚拟仪器技术已成为现代测试测量技术的发展趋势。 虚拟仪器不同于其他EDA软件,如Protel、EWB等。Protel主要作为印刷板自动布线工具使用,还具有电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能;EWB主要是对设计好的原理电路进行参数和波形的测试,实现计算机仿真。[1]而虚拟仪器则是利用PC机的显示器显示模拟传统仪器的控制面板,通过对虚拟面板的操作以多种形式表达输出检测结果,利用软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,[2]从而代替实际实验中的各种仪器仪表,可直接对实际电路进行测量、测试、控制和处理。 3.传统的电子技术课程实验教学中存在的问题 目前大多数高校采用的传统电子技术课程实验教学存在很多问题。[3] 3.1传统仪器和实验箱的功能固定,扩展性差,只能开设某些固定的实验,无法实现资源共享。 3.2做一个实验所需设备繁多,操作和管理不易,且维修和检查不方便,返修率较高,设备完好率低,严重影响了正常的实践教学活动的开展。 3.3学生做实验时完全是被动操作,缺乏主动性,兴趣不高。 3.4实验设备主要满足于课程相关的实验,对于综合课程设计、毕业设计、学生电子科技制作等创新设计环节无法兼顾。 3.5很难建立开放性实验室。从目前情况看,如要建立开放性实验室,牵涉的实验室很多,师资力量有限,设备的维护和管理很难到位。 3.6由于众多高校资金缺乏,设备的更新换代缓慢,很难跟上科技发展的脚步。 4.电子技术实验课程引入虚拟仪器技术教学改革实施方案 4.1虚拟仪器技术用于电子技术实验课程教学改革的意义及优势 电子技术实验课程教学信息量大,我们必须有针对性地组织教学内容体系,适应不同的学科和专业,科学合理安排教学内容,突出重点难点;改变现有的教育观念、模式和方法。虚拟仪器设计已成为测试和仪器技术发展的一个重要方向,代表着世界先进的教学方法和理念,将先进的虚拟仪器技术与电子技术实验教学有机地结合起来,构建虚拟仪器的实验教学平台,在以培养高素质高科技人才的大学是势在必行的。 将虚拟仪器与电子技术实验教学相结合,可改善实验条件、降低实验成本、提高课堂教学效果和实验教学水平和质量;同时其扩展性强,可根据课程的需要开设创新性、设计性实验项目,激发学生自主学习和研究兴趣,为培养学生创新能力和实际动手能力提供了广阔的平台,是高校实验教学改革的发展方向。 4.2构建基于虚拟仪器技术的电子技术实验课程教学平台方案 将虚拟仪器用于电子技术课程的实验教学,需要分阶段、分步骤地完成,具体而言,大致分为以下几个步骤: 4.2.1利用现有实验室条件(如EDA机房),购买必备的软件和硬件接口,建立虚拟仪器实验室的软硬件平台。 4.2.2开设虚拟仪器技术课程,培养学生掌握相关的编程方法和技术。 4.2.3教师利用虚拟仪器软件进行编程,实现信号源、示波器、电压表、频谱仪、计数器及逻辑分析仪等多种仪器的功能,另外这些软件功能模块必须能够共享。 4.2.4以部分实验课程为试点,如模拟电子技术实验、数字电子技术实验、高频电子技术实验等。将传统的实验课逐步转化为虚拟仪器实验课程教学,可省去多种复杂设备,节约空间和时间,降低成本,有效地解决实验室管理和维护的难题,同时能提高实验设备利用率,弥补设备不足、资金短缺等缺点,从而切实改善实验条件。 4.2.5鼓励学生自己开展综合性、设计性实验的设计开发,将所学各门专业知识与实习、课程设计、毕业设计、电子设计大赛等环节相结合,构建综合性虚拟实验平台。学生还可根据工程实践的需要,进行二次开发。这有利于学生发挥主观能动性,增加学习兴趣,提高设计、分析、解决问题的能力。 4.2.6如有条件,教师可建立开放性虚拟实验室,通过与计算机网络的结合,[4]实现远程实验教学。学生和教师通过网络平台进行交互,完成实验项目,开展学生创新设计活动,能提高学生的设计、动手能力,改进教学方 法和手段,提高教学质量,真正培养出新一代创新型、复合型人才。 5.结语 把虚拟仪器技术引入电子技术课程的实验教学环节,对现行的实验教学方法进行脱胎换骨式改革,可以有效克服传统实验教学的弊端,增强学生的创新能力、实践动手能力和社会适应能力,提高教育教学质量。同时能改善实验教学条件,降低运行成本,可更合理地配置教育资源,有效地解决资金投入与人才培养间的矛盾,更好地适应现代教育的发展要求,真正培养出高素质的创新型、复合型人才。 电子技术实验课教学研究:高职非电类机械专业电子技术课程实验教学改革研究 摘要:在根据多年教学经验提出的电子技术实验教学路线图的基础上,对实验教学内容、实验教学模式、实验教学管理进行了改革,提炼出有助于激发兴趣、模块有机联系、涵盖主干知识、易于系统综合、铺垫毕业设计的实验教学内容;实行了“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式;在实验教学管理的实验室开放、课内外互补、评价考核方面进行了探索。 关键词:高职;非电类机械专业;电子技术课程;实验教学 高等职业教育定位于培养高级技能型专业人才,这一定位确定了“技术应用型”的核心地位。对于高职教育中实践性很强的电子技术课程教学,如何让学生在学习过程中掌握扎实的实践技能和培养综合运用及创新能力,使之广受用人单位欢迎,实验教学无疑是解决问题的关键。对实验教学内容、教学模式和管理方式进行改革,是解决问题的突破口。以非电类机械专业电子技术课程为例,对电子技术实验教学改革进行探索。 实验教学内容的改革 根据多年教学经验,笔者拟定了电子实验教学的路线图:1激发兴趣式实验有机模块实验整合有机模块的综合实验为毕业设计打基础的拓展实验。 兴趣是最好的老师。实践证明,一旦学生的学习兴趣被有效激发,教学效果是事半功倍的。路线图的第一步就是为激发兴趣而设,这一步不是通常的讲解各类常用仪表、工具的原理和使用,而是每人发一份比较简单但又有一定实用和趣味功能的散装套件(如流水灯套件、音乐门铃套件)。要求学生将各元件在印刷电路板上“对号入座”,检查无误后进行焊接。在“对号入座”的过程中,自然地遇到了元件识别、阻值测量、万用表使用、电烙铁使用、焊接操作等问题。实践表明,采用“对号入座”法,在学生一心想装配成功的强烈欲望驱使下,相关问题教师只要讲解、示范一两遍,大部分学生都能基本掌握。元件焊接完成后,有相当一部分学生装配顺利,成功的喜悦洋溢在脸上,浓厚的学习氛围迷漫在实验室。 路线图第二步需要依据专业培养方案、课程标准和教学内容精心设计。非电类专业电子技术课程有“常用元器件模拟电路数字电路功率控制接口”的教学主线。其中,模拟电路中的放大、振荡、直流电源等电路,数字电路中的逻辑门电路、计数器、译码器等电路构成了知识的主干。由于实验教学后期要进入综合性、拓展性实验,因此,如果设计一个能涵盖上述主干知识的综合性实验模块作为路线图第二步的实验项目,那么,这样的实验模块设计就很有科学性、有机性和针对性。所以,选择了放大电路(分立、集成)调整与测试、555时基电路典型应用、输出电压可调的稳压电源、组合逻辑电路的设计与测试、计数器逻辑功能测试与应用和计数、译码、显示综合应用六个实验项目作为路线图中有机模块的组成部分。需要说明的是,路线图第二步是实验教学的重点和难点,在课时安排上要留有余地。 路线图第三步是整合有机模块的综合实验。选择了教材中第114页的一个框图(见图1)作为实验项目,这是一个转速检测系统的框图。首先,没有具体的电路原理图,这是一个综合性的设计实验;其次,从框图中看出,该转速检测系统涵盖了各有机模块;再次,该框图易于拓展。这样的实验内容设计,不但将各分立实验项目有机地结合在一起,而且难易适中,易于学生进行综合性、拓展性的设计实验。 路线图第四步,拓展上述转速检测系统,使其成为具有其他功能的实用系统。例如,在计数器后接入驱动电路,就有了自动控制功能,知识点由弱电范畴进入强电领域,极大地拓展了学生的视野,为毕业设计打下了坚实的基础。实际教学中曾给出如流水线计件电路设计、水位自动控制和显示电路设计等毕业设计课题,由于上述有科学性、有机性和针对性的实验教学内容改革,学生在最终的毕业设计作业完成得令人满意。 实验教学模式的改革 实验教学中采用了基于“虚实结合,虚实交替”的实验教学模式。 虚实手段相结合 一方面,EDA技术是电子技术类教学改革的重要方向,以Multisim、Proteus和OrCAD/Pspice为主的虚拟实验平台正在越来越多地运用于电子技术实验教学中;另一方面,虽然虚拟实验具有传统实验没有的优点,但虚拟实验还只能是传统实验的一种补充、完善和扩展,还不能完全对传统实验进行替代,学生的虚拟实验还必须建立在一定程度的实际动手能力的基础上。传统实验和虚拟实验特点的比较如表1所示。 实验教学初始阶段属基础性、验证性实验。选定少量实验项目,让学生先做1~2次传统实验(见图2a),从而对常用实验设备、仪器有真实和直接的感受,再进行虚拟实验时,学生就容易掌握虚拟仪器的面板符号、按钮功能、标度以及使用方法。中程和后期阶段,先做虚拟实验(见图2b),再做1~2次真实实验。这种方式由于虚拟实验比重大于传统实验比重,就不太担心设备不足、实验失误、仪表损坏、耗材缺失、课时有限等,可不限时间、地点地做实验,这种方式更多地应用于设计性、综合性的实验中。对路线图中第四步的为毕业设计打基础的拓展实验,一般采用全虚拟的实验方式(见图2c),这是因为这样的实验往往元器件昂贵,对设备、仪器性能要求高,没有开展传统实验的实际条件。虚实结合手段的科学设计和运用,能够很快地使学生具有虚拟环境与实际环境的转换能力和应用能力,可为学生进一步的拓展学习打下基础。 虚实指导相结合 在实验教学路线图第1、2步,以各种有效手段进行传统的全程指导,让学生尽快适应实验室环境下的学习方法,此为实导。在实验教学路线图第2、3、4步,在物色好悟性高、表现出色的3~5名学生作为实验指导助手的基础上,将实验指导放开。学生不但不能依赖实验指导书,而且,只能得到教师给予的方向性引导,教师不具体解释,不动手操作,鼓励指导助手参与解决问题,此为虚导。实践证明,这种虚实结合的指导模式,能够让学生主动学习、积极自疑、设法解惑、斩获成果。学生学习的主动性和能动性得到充分的挖掘。 实验教学管理模式的改革 实验室开放 在设计性、综合性实验阶段,学生的实践技能水平有了很大提高,不易出现低级错误,仪表人为损坏的概率比较低,实验室在学生自己管理下可以开放了。实验室开放后,有些学生重做了曾失败过的实验,巩固了知识;有些学生自设了课题进行实验,综合能力得到提高。开放实验室解决了课时不足、时间固定的问题,极大地增加了学生实践锻炼的机会,是实验教学改革中不可或缺的环节。 课内外互补 介绍著名的电子技术专业网站和专业论坛,引导学生到电子网站和论坛查元件、问问题、寻电路、究原理、交同仁、知技术、懂方法,为进一步学习电子技术提供便捷的途径和方法,使学生在更高的平台上获取知识和方法。另外,在时间、条件允许时,也可将课程设计、技能鉴定和课外电子制作作为电子技术实验教学的有益补充。 考核方式弹性化 实验考核由四部分构成:平时成绩40%+实验报告30%+期末实验30%+创新(含论文)10%。其中,创新10%属加分项,为鼓励学生创新而设。当学生在实验中有独到的、涉及课外知识的方法和设计时,教师都给予加分。如果有撰写论文的情况,加分幅度还可更大。期末实验考核考题来自自编题库。题库中的考题除了精心编写的典型题外,许多就是平时实验中遇到的问题。抽签选题时,通常是一人一题,不允许换题。但是鼓励一人抽两题,都做对给予额外加一题(或步骤)分30%的加分,一对一错只给一题分(或步骤)的90%,都错则不给分。以鼓励为导向的弹性分的设立可以在一定程度上调动学生的学习积极性。 实验教学改革效果 近年来的电子技术实验教学取得了良好的效果。随着学生学习兴趣的提高,时常能看到学生主动学习、探究学习的现象。在阶段性实验后或实验课程结束后,许多学生总是希望下一次的实验快点到来和要求多安排实验课时。参加课外电子制作的学生报名踊跃,学习范围在不断延伸,远远超出教材范畴,如Protel软件学习、电路板刻蚀方法等。学生学习成绩也显著提高。将2006年(改革前)与2010年(改革后)同一专业、同一试卷期末考试成绩进行对比,平均分提高了9.3分。虽然是机械专业,但选择电子电气类毕业设计课题的学生约占1/3,而且,毕业设计的效率和质量比改革前提高了许多。由3名学生组队参加的省内电子技能比赛,取得1人二等奖,2人三等奖,团体总分第一的成绩。在电子群岗位工作的毕业生,由于其良好的上岗能力和迁移能力受到社会好评,毕业生就业率名列我院前茅,我系多次被评为毕业生就业工作先进单位。 结语 电子技术实验教学若要激发起学生的兴趣,需要精心设计实验教学内容,使各部分内容能有机联系、涵盖知识主线、易于综合和拓展。这样,就为有效地培养学生的实践技能和综合运用能力打下了坚实的基础;充分利用虚拟实验平台,改革教学模式,提高实验效率是电子技术实验教学改革的重要方面;辅以实验管理模式的改革,能使电子技术实验教学改革的效果更加完善。
车辆管理中物联网技术的应用:基于物联网技术的智能小区车辆管理系统研究 【摘要】本文针对智能化小区车辆停车管理难题,提出了一种基于物联网技术与嵌入式技术、无线传感网技术相结合的智能小区车辆管理系统方案,通过综合运用物联网的思想、概念和方法,采用无线技术、网络和设备,以构建一个信息化、自动化、网络化、无线化的车辆管理系统,实现智能小区车辆动态、合理、高效地管理。 【关键词】物联网;ARM;无线;车辆管理 近年来,随着社会经济快速发展,人们的生活水平不断提高,机动车辆越来越多地进入百姓家庭,住宅小区“停车难、管理乱”的问题日趋突出。智能小区车辆管理正在逐步趋于规范和科学,实现小区车辆智能化管理已经成为必然的发展方向与研究热点。 1.系统设计方案 利用物联网、嵌入式、无线传感网等技术,实现智能小区车辆管理系统,将智能无线传感器安装在车辆、智能小区信息采集点,通过无线感知周边的温度、湿度、光线、位置等信息。在无线传感器节点内同时集成CPU、无线通信模块、天线、电源等,使得该无线传感器节点具备与周边传感器节点协作、通信的功能,组成无线传感网络。每个节点即是信息的采集点又是路由中转点,采集到的数据通过路由算法在各个节点中传送,最终到达嵌入式智能小区网关。小区网关基于S3C6410与嵌入式Linux操作系统平台之下,能有效运行协议转化软件,将无线传感网传输的数据通过以太网发送到智能小区控制服务器,服务器接收到数据后发出相应的控制命令,经由智能网关发送到每个无线传感节点。通过智能小区车辆管理无线传感网,实现对智能小区内车辆的管理和控制,提高智能小区内车辆的管理效率。整个系统由出入口管理系统、停车场管理、小车辆区管理,无线节点管理四部分构成,其系统框图如图1所示。 图1 系统框图 2.关键技术介绍 2.1 物联网关键技术 2.1.1 物联网的概念 物联网(IOT)是指将所有物体通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、等信息传感设备,按约定的协议,与互联网相连接起来,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。和传统的互联网相比,其特征和优势一它是各种感知技术的广泛应用,二它是一种建立在互联网上的泛在网络。 2.1.2 射频识别技术 RFID是射频识别技术的英文缩写,又称电子标签、无线射频识别,是一种非接触式的自动识别技术。一个完整的RFID系统硬件通常由标签(Tag)、阅读器(Reader)天线(Antenna)组成。其中,标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;阅读器读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可设计为手持式或固定式;天线在标签和读取器间传递射频信号。目前,RFID技术已经被广泛应用于物流系统、电子收费系统、安防系统、供应链系统、车辆识别系统等各个行业。 2.1.3 车牌识别技术 车辆管理工作智能化的发展趋势也让通信技术以及计算机技术被广泛应用于车辆管理领域中,其精度强、自动化程度高的特点在车辆管理领域逐渐突显。其中车牌识别技术就是在此过程中引起广泛关注的重要技术之一, 车牌识别是通过计算机的视频及模式识别功能,对车辆拥有的唯一车牌号进行定位识别的系统技术。技术的主要环节包括对图像开展预处理、对车牌进行定位、对字符进行分割以及对字符进行识别。 2.2 嵌入式技术 嵌入式系统(Embedded system)是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电气工程师协会的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,因此能够对它进行优化,减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产,所以单个的成本节约,能够随着产量进行成百上千的放大。近年来,随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡,嵌入式系统利用自身积累的经验,在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合,扩展物联和感知的支持能力,发掘某一领域物联网应用,成为物联网系统技术的重要组成部分。 2.3 无线传感技术 无线传感网,简称WSN,是指由一组随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的传感器以自组织方式构成的无线网络,用于实时监测网络覆盖区域的各类监测对象的信息。WSN综合了传感器技术、无线通信技术、嵌入式系统技术、分布式信息处理等技术,是一项集成了多学科的技术领域,已成为构建无线物联网的重要技术。 3.关键技术实现方法 3.1 车辆识别 RFID读写设备主要完成车上卡片与主机上的信息的交换,用于识别车辆信息以及完成收费等一系列服务,此部分要求模块稳定度高,灵敏度高,可以实现2米以上读卡,读卡速度可以设定,至少是lOms,相同ID信息输出时间间隔设定为2分钟以上,与上位机通信采用232接口,系统可以在很短时间内稳定地实现收费等系列服务。摄像头作为RFID读写器的辅助设备,可以在缴费、登记时对车辆进行监控、抓拍,防止在无人值守情况下发生车辆作弊行为。系统图像采集模块采用基于CMOS图像传感器的OV7620感光器件及OV511微处理芯片组成的USB接口摄像头。 3.2 无线传感网络 系统利用CC2431协议技术和NesC技术进行无线传感节点的软硬件设计,为构筑智能小区内车辆在无线传感器网络,每个传感器节点需要同时具备传感器及计算功能。无线传感节点硬件采用8051 MCU控制单元及CC2420 RF传输芯片相结合的SoC TI CC2431,以支持使用TI CC2431 ZDK的Zigbee协议,并通过TinyOS 2.x实现实时传感器网络。在CC2431的控制下选择不同的传感器以实现不同的数据信息的采集。软件采用无线传感器网络的专用操作系统TinyOS 及TinyOS下具有类形式组件(component)结构的NesC语言来开发节点程序,完成不同传感器的程序编写以实现数据采集和无线传输,达到数据采集功能,并通过对无线传感网MAC协议的优化和改进,最大限度减少电池的能量消耗,延长传感器的使用时间。 3.3 嵌入式网关 要完成有线和无线的通信、融合,需将无线节点发送的数据通过智能小区嵌入式网关或智能家居嵌入式网关进行协议转换,并通过以太网发送到小区控制主机,同时将主机的指令通过嵌入式网关转换为无线指令发送到无线传感器节点。系统中采用基于S3C6410微处理器与嵌入式Linux相结合的智能小区网关,并完成Linux下的协议转化软件的编程。 4.结论 本系统提出了一种将物联网技术与嵌入式、无线传感网技术相结合,利用先进的控制技术实现智能小区车辆管理系统方案,是一种高效、方便快捷、科学的车辆管理手段。能体现智能小区车辆管理要求高可靠性、高实时性、高安全性、低维护性,实现信息资源共享和任务综合管理特点。 车辆管理中物联网技术的应用:浅析物联网技术在车辆管理系统中的应用 摘要:随着我国高速公路体系的快速发展,半自动收费和人工收费的方式费时费力,已无法满足高速公路现代化管理的需要。因此,在车辆管理系统之中引入物联网技术,设计一套专门应用于高速公路的车辆管理系统具有非常重要的意义。本文对物联网技术在车辆管理系统中的应用进行了研究。 关键词:物联网技术;车辆管理系统;高速公路 1 引言 随着我国高速公路体系的快速发展,半自动收费和人工收费的方式费时费力,已无法满足高速公路现代化管理的需要。而电子不停车收费的收费方式常常在实际使用过程中存在着用户缴费和收费管理不便等各种问题,主要有用户对预付卡恶意盗用和冒用等问题。因此,在车辆管理系统之中引入物联网技术,设计一套专门应用于高速公路车辆管理的车辆管理系统具有非常重要的意义。系统通过自动标识通行车辆,然后系统自动通过物联网对银行服务系统进行访问,完成相关费用的收缴。这样解决了原收费系统必须需要预付卡购买、储值和收费等环节,有利于车辆管理系统的应用 [1]。 2 物联网技术概述 物联网的英文简称为“IOT”,所谓物联网是指“物与物相连的互联网”,对于物联网的定义国内外有很多说法,其中最为常用的一种定义是:网联网是通过红外感应器、射频识别(RFID)装置、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备,按约定的物理网协议,把互联网与任何物品相连接,以实现相关信息通信和交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。 3 基于物联网技术的车辆管理系统设计 3.1 车辆管理系统结构 本文设计的车辆管理系统主要由以下几个部分构成:车辆识别系统、监控中心系统、信息服务系统。其具体工作过程是:在高速公路上当车辆通过收费口时,在车辆上附着的电子标签进入了RFID磁场,系统对由标签读写器所发出来的射频信号进行接收,然后射频系统依靠感应电流所获得的能量,发出相关的车辆信息。车辆的相关信息由系统的标签读写器读取,然后由解码器进行解码,送至监控中心系统,再通过本地及远程接口,存储到访问远程服务器或本地服务器进行相应数据处理[6]。 3.2 系统的硬件设计 3.2.1 电子标签选用 本文设计的系统采用的电子标签芯片是Philips的UCODE HSL,本文系统之中采用的电子标签主要有3个,这三个电子标签分别嵌入到车牌、发动机缸体和车体框架之中。这三个电子标签分别对车辆的号码、发动机和车架的出厂编号信息进行记录,这样多标签的设计可以防止车牌的盗用、套牌等违法行为。 3.2.2收费站车辆入口、出口设计 收费站的车辆入口、出口主要由车辆感应器和道闸控制器、车辆检测传感器、LED信息提示牌、接收天线及标签读写器组成、多点摄像系统。具体的工作流程如下:车辆进出高速公路收费口时,车道下面的检测传感器对车辆的相关信息进行检测,然后多点摄像系统对驾乘人员和车辆进行拍照和录像,同时,车辆的电子标签芯片被标签读写器激活。同时,将电子标签的相关信息与照片、录像信息等信息打包传输给远程主机,进行相关检测后,进行放行[8]。 3.2.3监控中心设计 车辆系统的监控中心主要有入口主机系统和出口主机系统构成,入口主机系统主要用来接收识别系统发来的车辆信息,然后对相关信息进行确认,并将相关信息传输并存储给到本地服务器多媒体数据库中,数据库对车辆信息进行查询,若没有发现该车辆的相关信息,则再到远程数据库进行查询。出口主机系统主要用来当车辆到达出口时,对系统发来的车辆信息进行接收和识别,然后将相关信息与入口发来的信息进行核对,对违规车辆进行处理,并计算出该车辆应缴纳的里程和费用等等[9]。 3.2.4信息服务系统设计 本地信息系统主要由数据库管理系统软件和2台服务器构成,对这2台服务器进行主从配置,其中从属服务器主要用于数据的实时备份[10]。以确保相关数据的绝对安全可靠。由服务商提供远程信息系统,使用多表结构设计本地数据库,分别对车辆的基本信息、车辆通行信息、缴费信息、车主基本信息、录像等多媒体信息、车辆和人员照片等进行记录。 3.3 EPC编码功能设计 本系统采用EPC编码,这种编码格式主要有:64位、96位和256位。这种编码格式的特点是简单和安全,这种编码具有惟一性和分层扩展性。本文设计的系统为了降低电子标签的成本,采用EPC-64Ⅲ型64位编码格式[12],其中域名管理26,位版本号2位,这种编码格式可以作为厂家识别的代码。由于国内车辆是按照省、地、县市分级管理,所以系统车牌的编码采用分段式结构,对车辆号码逐级分层管理,有利于扩展和提高信息查询效率。 3.4 Savant系统 本文的Savant系统由以下几个部分构成:事件管理系统,实时内存事件数据库,任务管理系统。这个系统的功能是负责整个车辆管理系统的程序集成和整体控制。Savant系统提供了标签读写器和应用程序等两个接口。其中标签读写器主要与车辆管理系统的标签读写器相连接,而应用程序接口主要是为了实现通讯功能与外部应用程序相连接。系统的具体工作流程如下:Savant系统通过接口读取系统标签读写器中的车辆EPC,将信息做平滑、协同及转发后,存入RIED数据库中。 3.5 ONS系统 车辆管理系统之中的ONS系统采用BIND程序进行配置,ONS相当于Internet中的域名系统DNS。它可通过Internet域名解析实现与互联网的连接。具体来说,ONS就是为了完成“主机名”和IP地址之间的转换,实现与外部Internet系统连接。同时ONS系统的具体工作流程如下:车辆管理系统的Savant系统获取车辆EPC,然后将车辆EPC传递给ONS,进行IP地址的转换。同时,车辆管理系统在Internet上搜索该IP地址对应的计算机和相应服务,从PML服务器中获得车辆的描述信息,进行完成相关车辆信息的调用。 4 结论 在我国交通快速发展的今天,在车辆管理系统之中引入物联网技术,设计一套专门应用于高速公路车辆管理的车辆管理系统具有非常重要的意义。本文就此问题进行了分析。文章在通过认真分析物联网技术的基础上,完成了基于物联网技术的车辆管理系统的设计,具体分为:车辆管理系统结构,,系统的硬件设计,EPC编码功能设计,Savant系统,ONS系统。 车辆管理中物联网技术的应用:物联网技术在智能车辆管理中的应用探究 【摘要】物联网技术作为一种全新的技术措施,在智能车辆管理系统中实现了信息的交换、管理与监控,随着车辆的不断增加,物联网技术应用于智能车辆管理的体系也越来越健全。本文在了解物联网技术内容的基础上,对物联网技术在智能车辆管理系统中的应用进行了探究。 【关键词】物联网技术 智能车辆 管理系统 技术应用 一、物联网技术简介 随着经济的飞速发展和社会的不断进步,城市人口数目有了很大范围的增加,汽车数量也在持续增多,交通堵塞、拥挤的现象愈加严重,因此而引发的大气污染、噪声污染、能源消耗等也成为各工业发达和发展中国家所面临的严峻问题。智能交通系统(ITS,Intelligent Transportation System)作为近年来逐渐兴起的技术措施,可以有效改善交通阻塞问题,使得交通拥挤问题得以解决,这一措施也越来越受到国内外专家学者和政府决策部门的重视,在许多国家和地区也开始了更为广泛的应用。随着近年来物联网技术在国内的快速发展,智能交通领域也被赋予了更为丰富的技术内涵,同时,在管理理念及相关技术手段上也引起了革命性的变革。 顾名思义,物联网(IOT,The Internet of Things)就是物物相连的网络,一般认为,物联网指的是通过传感器网络、射频识别及全球定位系统等信息传感设备,按提前约定的协议,把某物品与互联网连接起来,以便进行信息通讯及交换,从而实现智能化识别、跟踪、定位、监控及管理的一种网络。从1999年物联网概念的提出直至2005年国际电信联盟(ITU)年度互联网报告引发全球范围内的对物联网的相关讨论,再到2009年IBM提出“智慧地球”的概念,物联网的定义及范围都发生了巨大的变化,其覆盖范围也有了较大的拓展,不再仅仅是基于RFID技术的互联网。物联网技术应用于智能化车辆管理,使得交通事件从“事后处置”转变为“事前预判”这一模式,是智能交通领域内一次较为深刻的变革。 二、智能车辆管理中的物联网技术应用 (1)射频识别技术。射频识别技术是智能车辆管理中对车辆出入的一种管理,比如根据企业事业单位对于人员出入车辆的管理需要,会给员工车辆发放一张远距离识别卡,将卡片固定在车的某一部位(如:前挡风玻璃),在道闸前段部位地面下安装远距感应器,当携有RFID卡的车辆到达此区域时,远距离读卡器将读到的RFID卡号传递给控制器,进而控制器对所读卡号进行合法判断,在卡片合法的情况下,控制器上继电器工作,从而使得与之相连接的智能道闸打开,反之,卡片不合法时,继电器则不会工作,道闸不打开,同时传递给计算机一个引发警报的信息。这种利用远距离自动控制技术和射频识别技术共同开发成的具有国际领先水平的智能化管理系统,可以实现人员车辆进出速度快、更便捷的目的。它不仅可以使人员车辆出入的批准步骤得以简化,而且可以实现人性化的自动识别人员车辆的身份,使得人员车辆的管理更加简单、精准,而且可以有效提高企业的形象。射频识别技术的应用具有感应距离远、多重识别、读信息速度快等优点,这种技术拥有着较高的稳定性和可靠性,一车一卡,资料存档,防伪性极高,在保证安全性的基础上,避免了人为控制带来的诸多不便,车辆出入资料更便于工作人员监督。 (2)车辆定位技术。车辆定位技术使用包括通讯器和定位器两部分的RFID硬件设备,以电子标签作为标识码,驾驶员使用人员标签,车辆使用车辆标签,具备了数据可靠、有效通讯距离长、不宜破损等特点,电子标签的基本原理则是利用射频信号及其空间耦合与传输特性实现的对移动或静止的待识别物体的自动识别。利用电子标签并结合车辆内所具有的视频监控设备,建立起一套较为完整的车辆定位跟踪管理系统。车辆定位技术可以自动检测受控目标经过受控区域的时间及地点信息,并可以实现对受控目标的统计及安全管理的自动化;具有成熟可靠的网络通信系统,对信息可以进行实时采集,整个过程无需人为参与;具有完备的信息查询与数据统计软件,为高层人员管理与查询提供了全方位的服务;该技术具备较强的安全、可靠、稳定性,对于异常情况可以及时发现,并有报警呼叫系统的高级配置。 (3)车牌识别技术。车牌识别技术是智能车辆管理中的一项重要技术,也是智能车辆管理时所关注的内容。如今,车辆管理工作越来越注重追求车辆管理的高质量、高效率及高精确度,由此,车辆管理自动化程度和管理精度自然而然地成为了智能车辆管理的主要关注对象。车辆的识别较为冗杂,首先需要在动态的运行车辆中抓取快照,通过对照片的预先处理获取较为清晰的照片,接着通过计算机对车牌信息进一步自动识别车牌数字信息,根据自动定位技术采集的车辆位置信号与车辆进行对应,并进行位置定位,由此完成车牌的识别。车牌对于整辆车来说较小,而且车牌处于整辆车下部较为隐蔽的位置,这也就增加了车牌的检测难度。然而车牌识别在车辆管理过程中是尤为重要的一个环节,工作人员需要根据检测到的车牌确定各车主,并且可以通过视频监控和模式识别等功能对车辆进行实时定位。 (4)底盘扫描技术。对车辆进行底盘的识别有利于保障车辆的运行安全性,对于车辆正常行驶有着极其重要的意义。底盘检测相对来说也存在一定的难度,通过肉眼观察以及人工安置反光镜为较为传统的检测方法,受管理人员能力与经验的影响,这种方法检测效率不高、精确度较低,同时也不利于检测工作的顺利进行。智能化的车辆管理系统在克服低效率、低精确度问题的基础上,实现了检测数据化存储与分析处理,满足了更多车辆管理的需求。智能的底盘扫描系统则是利用现代化的传感器装备来检测底盘的形状、运行特性参数及零部件位置等,通过将检测信息与标准信息对比,在一定时间内对其进行预测,当预测的检测结果超过了所设定的阈值时便可对底盘故障进行判断,并发出故障预警。此外由于底盘的检测环境有所不同,底盘检测技术要对于环境的改变及时做出灵活调试及转变,以便适应较为复杂的车辆状况。 三、结语 物联网技术应用于智能车辆管理系统需要遵循一定的管理机制,随着车辆智能化管理的实现,根据所需管理车辆的规模对终端监测节点和上位机监控界面进行合理设计,在解决交通阻塞、交通拥挤问题和减少交通事故的前提下,车辆的管理效率也将会得到大幅度提高。对于较大规模的车辆管理工作可以通过中央控制系统进行层层下分,以便保证整个系统的协调高效运行。
智能变电站论文:智能变电站电气工程施工管理 1110~220kV智能变电站电气工程的施工概括 在经济现代化的社会背景下,社会对于电气的需求越来越大、要求也越来越严格,这就需要改变变电站原有的工作模式,向高效有序化前进。但由于受传统的粗放式管理模式的影响过深,目前的变电站很难在短时间内改变自己的工作模式,适应变电站中新的工作需要。同时,变电站中制定的一些施工管理计划并没有表明一些具体的执行方式,由此使得电气工程的管理变得杂乱无章,过于粗放的管理使施工现场效率低下。另一个值得注意的问题是,在变电站的电气工程中,受生产技术的影响,各部门需要在人力、技术和物资等方面进行更多的投入,但目前的投入并不能满足实际的需要,因此各部门会出现人员、物资相互矛盾和协调困难的情况。在变电站的电气工程管理中,最重要的环节就是工程施工的部分。但目前对于工程施工的管理从总体上来讲并不完善,没有得到管理部门的重视。这使得工程施工在运行中出现了很多管理上的疏漏,具体表现:①包括工程实际的施工进程与计划中的施工进程不符,没有根据计划完成任务,也没有根据进程进行适当的计划调整。②电气工程施工过程中缺乏对工程质量的考核和管理,完成后的工程由于没有进行专门的质量检验,其质量问题仍比较堪忧。③在工程施工开始前,没有对施工成本进行详细的计算,使得所耗的资金与成本中计划的资金不相符合。以此产生的恶性循环使得施工中的成本支出毫无节制,资金花费不合理。④在施工过程中,需要在进度、质量和成本之间形成一个良好的合作关系。不应出现一味只追求进度,却不管质量好坏或者只追求质量而不在意成本等偏激情况发生。 2加强110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的必要性 电气工程在变电站整体的施工过程中发挥着非常重要的作用。它的影响主要包括两个方面:①电气工程施工管理的正常进行;②电气工程施工管理的安全质量保障。前者的进度不仅会关乎与其一同进行的土建工程的顺利开展,而且直接影响到整体的变电站能否顺利的通电运行。后者的安全质量保障更是包含了多方面的内容。比如变电站的一次、二次的电气设备是否都符合规范要求,电气设备的安装是否科学合理,在施工过程中是否有可作为依据的保护和监控系统,或者运用在线监测系统等新技术进行工程质量的监督。施工中的质量安全问题会最终影响整个的电力系统的运行。从这两方面看,当前的变电站工程施工中必须做好对110~220kV智能变电站电气工程的施工管理,通过严格控制管理方式,确保工程施工的高效性、低成本及安全性,最终保证整体的电力系统正常和安全运行。 3110~220kV智能变电站电气工程的施工管理的举措 3.1控制好电力工程的施工成本 对于工程施工成本的控制是工程施工管理的基础。这不仅需要进行成本的合理控制,还需要进行新路径的开拓,将二者有机的结合,努力降低成本。比如在具体的施工过程中,要充分考虑到各个环节或者各个部门可能影响成本的因素,做到责任到人、责任到事。另外,要坚决杜绝施工过程中出现材料浪费的现象。一些例如电容、电线等电力电缆材料,要有计划的进行收购和使用,避免出现材料的不合理采购和使用。最后,在施工现场,要严格管理现场签证,所有合同中有关单价、取费、活动经费中的内容,都需要双方仔细查看,确认准确无异议后再进行签字,避免由于签证中不规范行为引发的经济纠纷。 3.2确定好电力工程的施工进度 电气工程施工进度控制是智能变电站施工管理中非常重要的环节之一,合理的进度计划不仅可以保证变电站的如期顺利使用,而且可以为施工企业带来更多的经济效益。因此,要在施工前进行合理的施工进度计划安排,进度计划需要充分考虑到工程的实际操作特点和任务目标,用科学的方式进行合理编制,保证电气工程施工与土建工程施工紧密配合,用严谨的施工计划保证进度目标的完成。其次,在施工过程中,要根据实际情况进行灵活的调度和控制。从微观、精细的施工计划,到施工过程,将粗略的施工计划与实际的施工情况进行对比和分析,找到可能存在偏差的原因,及时采取补救措施进行解决。目前电气工程施工进度出现的难题在于,电气工程的施工要和土建施工相互配合,因此如果双方施工同时进行的话,可能会出现交叉作业的现象。这就需要专业的施工管理人员协调好交叉作业,充分了解双方的工作进程,准确掌握施工进度的关键点,保证在整体上不会出现工作交叉的情况,并且可以在最短的时间内完成工作目标,达到电气工程施工过程的优化。 3.3加强电力工程施工质量控制 对于电气工程施工质量的控制是至关重要的,这将直接影响到整个变电站工作的正常运行和安全开展。因此,在严格控制电气工程施工质量的方案中,必须要注意做到以下的几点:①在工程实施的前期就对于要进行施工的工程进行严格审查,保证施工团队人员的专业素质,同时审核团队人员提供的施工的技术方案,在审核中不仅要看团队人员提供的方案是否满足设计图纸的各项要求,还要确保方案是否满足国家对于电气工程施工要求的规范和标准。②在施工的具体过程中,需要保证每一步的环节和施工工序都有质量检验,在质量合格后再进行下一步的工作。在一些比较关键的施工工序中,要进行重点的排查和检验。③在施工过程的竣工阶段,不仅需要对整体的施工进行最终的质量等级评定,而且需要对可能出现的问题制定补救方案,做好竣工后各类资料的收集和整理工作。 4结束语 110~220kV的智能变电站的电气工程其实是一个非常系统化的过程,但其中的每个环节又是非常细致和复杂的,有来自各个方面的影响因素。如果没有做好对电气工程的施工管理,不仅会影响工程的施工进度,而且难以保证整体工程的安全性。本文在针对如何做好管理的问题中,提出了三个解决措施,分别从施工的成本、施工的进度以及施工的质量出发,争取全面地做好电力工程的施工管理,确保电气工程、变电站、电力系统网这一系列的有关电力工程的正常有序开展。 作者:李沛 彭博 单位:国网北京市电力公司海淀供电公司 智能变电站论文:智能变电站通信技术论文 1智能变电站概念及特性 第一,改善电压质量,降低谐波、振荡对网格生成进面影响到电网稳定性;第二,控制平台具有集成度高,常态下属自动控制模式;第三,通信系统规范性强大、快速的通信速度,良好的效果和高质量是智能变电站另一特性;第四,监测系统的特性具有智能模块,主要体现为安全的兼容性。总之,需明确定智能变电站概念和基本特性,才可以进行深入的分析,对统一全站的通信网络进而规划。 2智能变电站网络通信技术需求分析 智能变电站网络通信过程很复杂,在实际使用中,智能变电站网络主要组件包括交换机、各智能设备和通信链路等。交换设备在智能变电站网络中占有不可替代的用途,一举成为智能变电站网络部分的核心,承担着系统的数据存储、收集和交换的重要职责,鉴于交换机的重要性电力企业必须对其实行有效控制。然而,在实际操作时,影响因素很多很难顺利完成对其实行有效的监督。近几年以来,PRP、HSR和IEEE1588精密时钟协议在电力企业中的广泛应用,使智能化变电站过一步提升了整体运行水平。例如,如果需要解决组件故障时间恢复控制等其他智能化变电站问题,工作人员可以使用基本功能冗余配置来实行操控。因此,电力企业必须进行深入的分析,从根本上提高全站统一的通信网络的传播效果。 3数据交换的延时分析 数据交换延时分析是研究智能变电站统一的网络通信技术的基本手段之一。众多因素影响延迟时间使通信网络存在的变异性较大,从发送的通信数据包网络终端开始,至接收端接收的消息要停止的时间。图3是在智能变电站的通信消息传输过程图示,报文延迟原则是非常复杂,想要弄清楚它的内部原理,首先应该明确消息延迟的主要部分。笔者凭借长期的工作经验,针对其构成部分总结:第一,转发延迟。报文存储,文件信息传输到以太网交换机将信息存储到内存中的第一次,在完成此操作的过程中会不可避免地延长数据交换的时间。第二算法延迟。数据包延时、包算法主要表现在数据包操作和接收节点协议解包过程。第三,线路延迟。其主要以光纤线作为手段,速度的透光率相当,当传送到LAN时不可避免地会导致数据交换延迟。第四,队列等待时延。网络系统的数据的数据包不得不等待传输到相应的位置,从而导致数据切换延迟数据流量的增加。 4报文流向分析与组网方案 4.1报文数据流量分析 数据流分析是主要研究是否统一的通信网络的智能化变电站之一。在报文数据流量分析中,我们必须始终以IEC61850-5标准为实际需求的基础,并始终坚持以发展智能变电站为目标,智能变电站内部的数据流主要包含以下类型:其一,示例值SV消息;其二,中速报文;第三,GOOSE报文;第四,文件传输报文,如果使用智能变电站以太网宽带100Mbit/s速率来完成采样值分析的SV数据包数据流量,通常基于确定数据包的长度,消息存储转发延迟计算,可以准确地计算数据包数据流量。 4.2基于VLAN的组网方案 明确统一的智能化变电站通信技术的基本条件也应该很清楚基于VLAN的网络方案。星型网络结构主导,其中包含进线、系统总线、主变压器和馈线等间隔,每个时间间隔必须配置交换机,经使用全站通信网络传输方案的开关集成统一的风格,实际可以实现交叉间距和跨层划分的VALN组网方案。 5结束语 电力企业在不断强化自身的产出效能的同时,更应该清楚地了解智能变电站的通信的发展与需求,必须对智能变电站进行信息流分析和网络方案组网通信需求分析。运用通信系统可靠实时的交换技术连接上所有设备、降低变电站整个生命周期的费用等优点,实现各层间的无缝通信、实施最大限度地满足信息共享与系统集成的需求。 作者:罗朝阳李佳泽单位:盐城供电公司广西大学电气工程学院 智能变电站论文:智能变电站自动化系统分析论文 1.智能变电站设计的特殊性 首先,电路回路接入。对于常规变电站而言,设计电流、电压电路时,通常选择次级对应方式进行接入,设置录播与测控设备,通过各个设备、装置,实现了交流采样,通过A/D转换器,对数字量进行处理、识别。使用双重化保护装置,通过互感器,产生二次绕组。若一次设备未达到设计次级数量,通过电流互感器,将同一次级绕组向不同保护装置接入,利用串联方式接入。而智能变电站,对一次系统开关量、模拟量,实现就地数字化,再通过光学互感器,实现光纤输出,直接输出数字信息,不产生电流开路、多点接地、电压短路等问题。通过单元合并,对采集器信号进行采集,按照不同装置,例如计量、测控、保护等装置,组织、分配相关数字。然后通过不同回路,向二次设备传输不同熟悉信号,利用光纤多收信息、多发信号,进而提升现场接线稳定性、安全性。所以,通过智能变电站,其电压、电流等数字信息,由电流互感器出口开始计算,通过单元合并,实现数字采样,在一个通道上,实现不同次级电压量与电流量的同步发送。对于常规变电站而言,由A/D设备装置转换开始计算数据,在装置内实现采样,但一个次级无法与其他次级进行合并传输。对于智能化电流与电压,与常规站回路比较,实现采样更简捷、更安全,且具备极强可操作性。其次,新型二次接线方式及特点。对于常规变电站,回路、设备共同确定功能,使设备更具特定功能,而厂家定义了外部输出、输入等接口,利用已设定电缆回路,与各设备装置链接,满足变电站功能需求,而各方施工需按照设计图纸执行。对于智能变电站,对数字化技术进行优化整合,实现了紧凑型功能、二次回路的设计。通过常规站,实现二次电缆的分散链接,确保二次回路的信息规范整合、数据集中分配。对于常规线路设计,严格电缆装置、接地屏蔽装置、保护装置等要求,必须考虑施工重点、二次设计因素。对于智能变电站,通过光缆实现信息传输,具有极强抗电磁干扰性能、带宽较高等特点,防止电缆电磁兼容、交流误碰、电压接地等问题,防止出现继电拒动、误动行为,消除各类干扰源,利用控制电缆,实现二次设备耦合,进而保证保护装置正确操作,降低设备损坏率。另外,在各层级之间,选择相关数据传输,具有更高可靠性、稳定性,进而确保设备的稳定运行。第三,虚端子、虚回路运用。对于常规变电站而言,利用直流接点、电压信号、交流信号等,通过硬电缆,传输相关模拟信号。而智能变电站,利用直观感知,消除电缆接线硬件回路,使二次系统设计不再使用。由于硬电缆回路被取消,可生产虚回路体系,实现网络信息共享。根据IEC61850标准,明确定义了GOOSE、采样值传输的两种抽象模型。通过GOOSE模型,为变电站提供快速传输数据,确保遥信量、跳闸命令、合闸命令的传输。IEC61850标准作为虚回路基础,具有网络工程实施、回路表达方式,利用系列工具软件、网络自动配置,使智能变电站的回路检验、运用问题得以解决。同时,对于IEC61850标准而言,构建虚回路体系,满足建模基本要求,需确保各逻辑接点的输出信号、输入信号,在SCD文件中,实现全站信号关联,为GOOSE参数订阅、数据采样提供充足信息。保证这些信息之后,通过SCD文件,将二次图纸作为变电站的设计条件、数据表达。而系统高度集成、设计融合,使全站模型文件向厂商导入数据,减少为对照图纸,人为输入信息的差错率、重复率。对于采样值传输与GOOSE两种模型的输出信号,属于网络传递变量,和传统屏柜相比,端子具有对应关系,而逻辑连接点就是虚端子,通常采取CAD文件表达虚端子图。在具体运用中,采取EXECL表达表达采样值传输与GOOSE两种模型,标注各逻辑节点数据属性与名称,确定装置名称、虚端子标号。以序号11为例,信息栏内容为:GIS信号为信息类别,跳闸动作为发送装置信息,而接收信息委跳闸动作,信息传输采取点对点方式,信息装置栏显示为110kV智能终端,RPIT/ProtInGGIO为数据集属性。订阅装置栏:110kv保护装置为装置名称,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal为数据集属性。采取这种数据显示方式,若按照原有设计图纸,增加了二次施工调试难度。而智能变电站是以间隔设计为基础,通过间隔设计一套图纸,利用二次设备进行联系图组网,对GOOSE示意图、虚端子表、过程图信息进行表达,提高检修人员、调试人员、整合人员的图纸易懂性,主要为背板接线图与屏后接线图。 2.220kV智能变电站中自动化系统的可靠性分析 首先,对于智能变电站而言,其自动化系统是否可靠,需对自动化系统可靠性进行分析。在系统具体运作过程中,可满足电力用户的通信需求。需评价系统可靠性,评价、分析的基本思路为:以平均无障碍时间、平均障碍时间参数,评估网络基本元素安全性、可靠性。另外,通过全面功能,以降级功能可靠度、效能指标,评价系统安全性、可靠性,按照系统拓扑结构,对系统可靠性、安全性进行评估与分析。其次,智能变电站的可靠度、智能组件、模型分析等,主要为电子器件,通常属于典型性组件,显示故障率曲线。随着时间变化,故障率也随之改变。若故障率属于常数,正常寿命处于II区。若故障率处于I区或III区时,故障率较高,主要由于设备生产时间延长,机械设备逐渐老化所致。 3.结语 综上所述,随着智能变电站的推广和应用,新的规程规范需要更好地完善和补充,同时也需要大力推进智能变电站的电气二次典型设计工作。 作者:陈世永宋丽娜单位:许继电气股份有限公司 智能变电站论文:110kV铜川柳湾智能变电站技术探析 摘要 本文首先介绍了智能变电站的概念及特点,并详细分析了目前国内设备技术最为先进、智能化水平最高的110kV柳湾变电站各个技术要素,为今后智能变电站的建设提供借鉴。 关键词 变电站;信息化;自动化;智能化 0 引言 智能电网已进入全面发展阶段,智能电网的理解在世界各国、研究机构、电力公司等地方都是不相同的。国外电力企业智能电网的应用实践工作中输电侧开展的相关研究的推广应用较少,大多侧重于配电和用户侧了。我国智能电网的发展战略是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制等技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网。而智能变电站作为输电、配电的集结点,是智能电网的重要组成部分,也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。在智能电网中发挥着举足轻重的作用。110kV柳湾智能输变电工程是国家电网公司智能化变电站第二批试点项目,是目前国内设备技术最为先进、供电可靠性强、智能化水平最高的110kV柳湾变电站,也是陕西省第一座110kV智能化变电站。“十二五”期间,国家电网将在全国建立5 000座左右的智能变电站。 1 智能变电站的定义及特点 智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。智能变电站作为组成智能电网的核心构成部分,相对于传统综自站来说,有着标准统一化和高度集成化、数字化、信息化的显著特点。数字化变电站由网络化的二次设备和智能化的一次设备构成,站内采用IEC61850通讯协议来实现设备间的互操作和信息共享。 2 柳湾变概述 2.1 全站规划 柳湾变为110/35/10kV变电站,主变压器本期装设2×20mVA三相三绕组全密封自冷有载调压变压器SSZ10-M-20000/110,远期2×50mVA三相三绕组全密封自冷有载调压电力变压器;110kV本期出线4回,远期出线6回,均采用单母分段接线;35kV本期出线4回,远期出线8回,均采用单母分段接线;10kV本期出线8回,远期出线16回,均采用单母分段接线;本期每台主变压器低压侧各装设1×3 000kvar电容器成套装置,远期每台主变压器低压侧各装设2×3 000kvar电容器成套装置。 2.2 站内一次设备 智能化GIS通过以先进的计算机技术实现对GIS设备的位置信号采集和监视、模拟量信号采集与显示、远方/就地控制、信号与操作事件记录与上传、谐波分析、储能电机的驱动和控制、在线监测、基于网络通讯的软件联锁等一系列功能。将传统的二次测控功能与GIS监控有机结合在一起,优化控制回路,构成智能的控制功能。 应用GIS智能化的主要优势有: 1)节约了电缆等设备投资以及保护小室、主控室等的占地面积; 2)GIS智能控制柜优化了二次回路和结构; 3)智能控制装置提供了强大的系统交互性; 4)基于通讯和组态软件的联锁功能比传统硬接点联锁方便。 110kV配电装置采用户内GIS设备,35kV、10kV配电装置采用开关柜就地安装模式。 2.3 电子式电流电压互感器 110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构,主要由3部分组成: 1)一次结构主体,包括互感器罐体、变径法兰、绝缘盆子、一次导体等; 2)一次传感器,110kV GIS电子式电流电压互感器为三相共箱结构,每相配置一个低功率CT(LPCT)、一个空芯线圈、一个同轴电容分压器; 3)远端模块,GIS电子式互感器有两个完全相同远端模块,两个远端模块互为备用,保证电子式互感器具有较高的可靠性。 其结构示意图见图1所示: 图1 110kV GIS电子式电流电压互感器结构 110kV GIS电子式互感器的主要特点: 1)绝缘结构简单可靠,体积小,重量轻,精度高、稳定性好; 2)电流互感器与电压互感器可组合为一体,实现对一次电流和电压的同时检测;这样提高了保护的可靠性,减少了传统配置方案中,母线合并单元到线路间隔合并单元的链路延时,提高了系统可靠性; 3)空心线圈、LPCT、电容分压器及远端模块均双套冗余配置,可靠性高。 35kV、10kV低压电子式互感器输出小模拟信号,就地安装在开关柜内,通过合并单元(功能已含在保护测控装置中)把电子式互感器输出的模拟信号转化为数字信号,传送至保护、测控、智能终端一体化装置。合并单元和保护、测控、智能终端装置均安装在开关柜内。 2.4 站内通讯方式 全站建立在IEC61850通信规范基础上, 使其成为能够实现站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。 全站分为三层两网,站控层和间隔层之间采用MMS网(以太网电接口),采用IEC61850-8-1通信协议;间隔层与过程层设备单元采用GOOSE通信协议,电子式互感器的合并单元与保护测控设备的采样值信息采用IEC61850-9-2格式的点对点方式传输。本站间隔层、站控层之间采用以太网单网结构,以IEC61850通信协议构建,具备站内智能电气设备间信息共享和互操作的条件。全站 GOOSE组网,110kV桥、主变保护、主变高、低压智能控制装置、低压母联智能控制装置等组成GOOSE网,单独组网,通信介质采用光纤。智能控制装置PCS-9821接入GOOSE网,PCS-9821安放在智能汇控柜内担负间隔测控、GIS智能控制以及智能终端的功能,PCS-9821能够接收来自于主变保护的GOOSE信号。 2.5 站内对时方式 本系统通过GPS接收卫星标准时间信号。绝对时间通过网络进行广播,秒脉冲或者分脉冲经过扩展,以差分信号(RS485)和空接点的形式与需要校时的设备相连,以此校准站控层工作站以及各测控装置、保护单元、故障录波器等的时钟。对时精度可以满足事件顺序记录分辨率不高于2ms的要求。 系统也可以通过远动主机,接收调度端的对时命令。 本站站控层网络采用SNTP码对时;间隔层与过程层的对时采用光纤IRIG-B码对时,精度可达到微妙级,由于保护直采直跳,无需采用IEC61588网络对时方式。 3 结论 柳湾变的建成投产,对于完善铜川电网架构、提高电网自动化水平,满足铜川老市区快速增长的用电需求,引领陕西智能电网建设具有十分重要的意义。 智能变电站论文:智能变电站技术体系研究 摘要:智能变电站体系是国家智能电网的关键部分,智能化是变电站发展的主流趋势。本文结合我国目前智能变电站试点工程的建设情况,主要介绍了智能变电站的功能特点,对智能变电站的体系结构进行分析,希望对我国智能变电站体系建设有所裨益。 关键词:智能变电站;IEC61850规约;体系 一、前言 所谓智能变电站,是指应用先进、高效、环保以及可靠的智能化设备来实现变电站信息传输数字化、信息质量标准化以及通信平台虚拟化的要求,高效完成变电站信息的收集、控制、探测、保护等基本工作,同时还可以根据实际情况进行变电站的自动控制、自动调节调节并做针对现实情况做出准确的决策。我国电力行业广泛使用智能变电站技术,2009年颁布了《智能变电站技术导则》(IEC61850规约),标志着智能变电站将逐步成为我国变电站发展的方向。 二、我国智能变电站的功能特点 在国使用的传统变电站主要有数字化变电站以及常规变电站两大模式.然而,数字化变电站由于缺乏行业标准规范以及专业的评估系统,导致数字化信息缺乏真实性以及稳定性;常规变电站则有设计以及调试工作复杂,导致操作难,缺乏统一的标准规范等缺点。 随着理论以及实践的发展,国家对于变电站的建设有了更高的要求,智能变电站以其先进、高效、环保以及可靠的优点应运而生。智能变电站将数字化变电站的体系框架进行改良,以此实现变电站信息数字化、操作自动化、分析决策智能化的要求,以此保证变电站站内与站间的信息交流通畅。具体有以下具体功能: (一)智能控制、在线监测功能。由于智能变电站采用的是智能化的一次设备,因而其可以实现数字化接头、智能化控制以及在线监测等功能。 (二)数字通信快捷准确。智能变电站内的数字通信是通过智能终端、测控装置以及保护装置等二次设备通过以太网来进行的,方便快捷,保证数字信息传递的真实可靠,实现变电站的信息网络化交流,省略了二次电缆的应用,简化设备。 (三)信息传输标准化功能。智能变电站在进行站内、站外数字信息交流及共享时采用的是统一标准(即IEC 61850规约标准),以同一标准进行信息传输能保证信息的真实可靠,最终达到多系统信息的无缝对接的目的。 (四)设备调试灵活准确。目前,我国主要是采用IEC61850规约来设计设备状态检修模式,将监测收集到的设备运行状态信息集中在网络中,全面分析设备的运行状态,及时调试设备,使设备处于高效运行的优良状态。 三、智能变电站技术体系设计 我国的智能变电站体系主要是根据IEC 61850规约来作为信息交流以及信息建模标准进行设计的,智能变电站主要实现站内监以及控继电保护功能,根据该功能需要将变电站的设备分成三个层次二个网络,三个层次分别为过程层、间隔层以及站控层,两个网络即过程层网络以及站控层网络。 (一)过程层即过程层网络。在过程层中,变压器、隔离开关、断路器等执行器与电子式传感器是常用设备,这些设备共同构成过程层网络。过程层是一次设备与二次设备的结合面,主要功能是配合完成一次设备的功能,主要包括运行设备的状态参数在线检测以及模拟量的收集,以进一步实现数字接口、智能控制、在线监测的功能,同时也完成操作控制的执行任务. (二)间隔层。间隔层一般设置在靠近开关设备的位置,起着承上启下的作用。间隔层主要由系统测控装置以及继电保护装置等二次设备组成,一个间隔层只能对一个间隔层的设备进行控制,主要是对过程层与间隔层之间的数据信息进行汇总,实际上过程层的功能主要是在间隔层里实现的。 (三)站控层及站控层网络。在智能变电站中所有的显示打印以及通用硬件都集中在站控层中,同时电网监视、控制以及维护的通信接口也设置在该层当中,相对其他层来说,站控层的设备比较多,这些设备共同组成了站控层网络。在站控层中,为了操作方便,要为操作人员设置人与机的接口,其中UPS为站内控制的设备良性运行提供了有效的动力保障。 智能变电站主要是通过数字通信来实现三个层次之间的联系的,过程层与间隔层是通过过程总线(Process Bus)方式进行通信,即以交换式以太网方式进行数字通信,这样的通信方式能保证传递的信息真实可靠。过程层到间隔层之间主要用大量的并行电缆连接,保证过程层的多数功能能在间隔层得到实现。而间隔层与站控层之间是通过站级总线(Station Bus)通信方式进行通信的,又称为串行通信方式。 四、结语 智能变电站具有设备先进、运行高效、低碳环保以及数据可靠等优点,因而受到我国变电站工程建设的广泛关注,智能变电站的建设成为我国电网建设的重要节点。智能变电站的智能性体现在变电站维护、运行以及基础设施等方面。其主要是采用智能一次设备来实现站内监控,采用智能化的二次设备进行站内数字通信,实现全站信息的优化控制,进而满足变电站的运行需求。完善的变电站技术体系对于变电站的智能运行至关重要,为此,在建设智能变电站时需要对智能变电站的体系进行精心设计,并配合完善的信息传输基础设施,实现智能变电站的良性运行。 智能变电站论文:浅谈智能变电站 摘要:智能电网已成为当今世界电力系统发展革新的最新动向,同时被认为是2l世纪电力系统的发展趋势和重大科技创新,而智能变电站是智能电网建设的重要组成部分,是坚强智能电网的重要基础和支撑,所以世界各国在智能化变电站建设中都提出了不同的设计方案和构想,本文将对智能变电站的特点及功能进行简要分析。 关键词:智能电网;智能变电站;功能 一、智能变电站的概念 根据《智能变电站技术导则》的定义,智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等摹本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。它基于IEC61850标准,体现了集成一体化、信息标准化、协同互动化的特征。 二、智能变电站的特征 第一,具有高度的可靠性。能够对设备故障提早预防、预警,并在故障发生的第一时间内对其做出快速反应,将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。第二,智能变电站具有很强的交互性。第三,智能变电站具有高集成度的特点。从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。最后,智能变电站还应具有低碳、环保的特点。 三、智能变电站的功能 (一)一次设备智能化。与数字化变电站描述的一次设备智能化相比,智能变电站加大了一次设备信息化,可监测更多自身状态信息,也可通过网络获知系统及其他设备的运行状态等信息。自动化程度更高,具有比常规自动化设备更多、更复杂的自动化功能。具备互动化能力,与上级监控设备、系统及相关设备、调度及用户等及时交换信息,分布协同操作。(二)信息建模统一化。除了基于IEC61850标准的建模外,智能变电站能实时监测辖区电网的运行状态,自动辨识设备和网络模型,从而为控制中心提供决策依据。(三)数据采集全景化。智能变电站利用对时系统,同步区域和站内时钟,完善和标准化站内设备的静态和动态信息模型,向智能电网提供统一断面的全景数据。采用新型传感技术、同步测量技术、状态检测技术等逐步提高数字化程度,逐步实现潮流数据的精确时标,实时信息共享、支撑电网实时控制和智能调节,支撑各级电网的安全稳定运行和各类高级应用。(四)设备检修状态化。全面采集能够反映系统主设备运行的电脉冲、气体生成物、局部过热等各种特征量。智能变电站配置用于监测系统主设备的传感器,或者由智能一次设备直接提供其功能。利用DL/T860提供的建模方法,建立设备状态检修的信息模型,构建具备较为可靠实用的状态监测预警算法和机制、支撑状态检修实践的专家系统。(五)控制操作自动化。程序化操作。智能变电站具备程序化操作功能,除站内的一键触发,还可接收和执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的操作指令,自动完成相关运行方式变化要求的设备操作。程序化操作具备直观的图形界面,在站层和远端均可实现可视化的闭环控制和安全校验,且能适应不同的主接线和不同的运行方式,满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求。(六)事故处理智能化:(1)智能告警及分析决策。对全站告警信息进行综合分类,实现全站信息的分类告警功能。(2)智能告警策略。包含信号的过滤及报警显示方案、告警信号的逻辑关联、推理技术和事故及异常处理方案。预告信号以故障常态为信号触发状态,瞬时中间信号做过滤处理。正常操作引起的预告信号做过滤处理。(3)故障分析与辅助决策。(4)电能质量评估与决策。基于变电站电能质量监测系统,实现电能质量分析与决策的功能,为电能质量的评估和治理提供依据与决策。(七)电网运行状态自适应。智能变电站应具有与相关变电站之间实时传送继电保护、备用电源自动投入装置等信息,实现智能电网的协调运行。根据站内收集和站间交换的信息以及调度中心的指令,识别并自适应电网的运行状态。在电网正常运行状态下,综合利用FACTS、变压器调压、无功补偿设备投切等手段,控制和优化潮流分配,提高输送能力和运行效率。在电网紧急运行状态下,与相邻变电站和调度中心协调配合,动态改变继电保护和稳定控制的策略和参数,适应电网拓扑和潮流分布的改变,扩展运行边界,提高实际可用稳定裕度,保障电网稳定运行。(八)变电站运行管理安全经济化。(1)具有站内状态估计功能,保证基础数据的正确性及满足智能电网快速状态估计的要求;(2)经济运行与优化控制,达到系统安全经济运行和优化控制的目的;(3)安全状态评估/预警/控制,实现智能电网预防控制和紧急控制的协调;(4)资产(设备)全寿命周期管理,实现基于状态的全寿命周期管理;(5)在数据源头维护,实现数据的唯一性及维护的方便性。(九)大规模可再生能源接入即插即用化。智能变电站支持电源与调度中心全面互动,实现电源与电网的高度协调。(十)用户管理互动化。(十一)防灾减灾安全化。智能变电站配置灾害防范、安全防范子系统,留有与“电网防灾减灾与应急指挥信息系统”的通信接口,为各种自然灾害和突发事件的监测、预测、预警提供有效信息和判据,为指挥相关部门的应急联动提供决策依据。(十二)通信网路安全化。在数字化变电站工程实践中,站内实现通信网络安全措施。而在智能化变电站中,能够实现站内、站间的通信网络安全措施管理。 四、结语 作为智能电网中的基础及重要组成部分,变电设备状态、电网运行数据、信息的实时采集和任务这些都要智能变电站来完成,同时支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用,实现变电站与调度、相邻变电站、电源、用户之间的协同互动。智能变电站不仅保障了智能电网的安全稳定运行,也为未来智能电网实现其高效、自愈等其他功能提供了重要的技术支持。 五、前期数据整理与业程设计 (一)前期数据整理 前期数据整理主要是对全市参合农户的档案进行整理规范,并且对合作医疗证号的编码信息的位数进行统一设定。然后依据合作医疗证号编码位数的设置对管辖区域的行政区划信息的设置,设置级别从县至村,并对各定点医疗机构的信息的整理与维护。 (二)业务流程设计 1.县域联网,即时结报。市级医疗机构和市级新农合结算平台、县级新农合结算平台联网,新农合参合农民出院就可以即时结报住院费用。 2.充分利用计算机科学和网络通信技术,做到补偿标准一致,杜绝作假行为和人为因素,确保结算信息的真实有效。 3.通过数据双向传输程序,实现数据从医院前置机数据库、市级结算平台、县级新农合结算平台之间双向流动,做到数据的一致性和可靠性。 六、新型农村合作医疗即时结报系统的优点 (1)即时结报。相应的报销结算结果实现即时上传,当场兑现参合人员报销款项,及时传送至相关县区。 (2)减少工作量。减少管理人员工作量,无需人工录入参合人员费用明细等相关资料,系统自动计算参合病人的相关报销费用及报销结果。 (3)降低成本。使用本系统后,无需另外配置专用设备及软件,应用在现有的各结算窗口使用现有的硬件设备即可。 (4)精简机构。不用另外配备专门的报销结算窗口,没有另外单独设置报销结算机构,无需另外配备相应的管理人员。 (5)减少差错率。病人所有资料由HIS系统提供,无需提供专门的纸质资料,系统自动计算报销结果,杜绝人为因素造成的计算错误。 (6)方便简单。新型农村合作医疗即时结报系统与医院HIS紧密嵌合,不改变原有的HIS操作流程与操作习惯,简单易学,管理人员即时便可掌握。 (7)复利用率高。对于新型农村合作医疗相关政策的变化,可以随时作出反应,不影响医院本身业务。同时,系统可随时扩展,提供相关可利用数据。 (8)双向控制。对于各县区存有疑义的报销单据,可以随时撤回单据进行复核后再提交至各县区新农合管理机构。 (9)综合分析。数据即时汇总到市级新农合结算平台,便于新农合管理机构对数据核对校验,数据综合分析。 七、结语 通过使用调查,系统全面提高了参合人员新农合报销结算的速度与准确性,减少了操作人员的工作量和人为因素导致的误差,实现参合人员从入院、出院、报销到数据上传及医院业务统计的一系列业务管理,既减少了工作量,也提高了数据采集的准确性,取得了良好的社会效益与经济效益。 智能变电站论文:自动化技术在智能变电站中的应用 摘 要 随着经济的不断发展,在生活与工作中,对于电力的需求也越来越大,这就为电力事业的发展带来了更多的挑战性。在变电站中,自动化技术内容受到了广泛的关注,相关研发手段的更新与进步,对于变电站的运行特点和智能效果,都具有深远的影响。为了对电力系统的运行效率进行提升,本文通过对自动化技术在智能变电站中的应用意义,以及相关的结构和特点来展开探究,希望能为工作人员起到一些积极的参考。 关键词 智能变电站;自动化;系统;技术应用 智能变电站的内容,主要是采集信息,并将处理和传输等内容集中到一起的数字化变电站系统,是朝着更为智能化的方向进行了延伸。在电力系统之中,变电站对于电力传输和电网结构的组成,有着至关重要的作用。在变电站的日常运行维护中,具备高级的应用和管理手段,能够节省人力,更能对智能变电站的运行管理进行全面的监控,随着我国电力需求的不断增大,供电规模也在不断增大,变电站自动化技术必须顺应时代的发展,进行相应的提升。 1 智能变电站中自动化技术的应用意义 先进的智能化设备,是构成智能变电站的主要内容,在通信上,对相关的数据内容进行高效率的传输,并在第一时间对这些数据内容进行整理和分析,对可能存在的故障内容,提出解决的方案和建议。在变电站出现故障的时候,自动化系统会按照流程设定来对工作人员进行报警,帮助他们对故障进行处理。与变电站传统的运营方式相比,具备自动化系统的智能变电站,可以在变电站中展开全程化的监控,提升供电系统的效率。这对于推动我国电力系统和电网设置的发展,有着较为深远的意义。 2 自动化技术在智能变电站系统发展中的难题 变电站系统中主要存在三个层次,自动化的技术,就是从下而上进行发展的。当前,在一些智能化、光电化的识别检验技术上,应用自动化的技术内容,大都已经取得了不错的发展,进行了大规模的投入和使用。但是在实际的调查中发现,自动化技术的应用,仍旧存在着一些难题。首先,这套技术没能随着智能变电站的相关材料,以及使用设备的进步而进行变化;在某些相关的专业之间,缺乏足够紧密的合作,这样在工作中,就很难能实现理想的合力效应;最后在制定检测的方案时,还存在着一定的困难,尤其是在电磁干扰,以及兼容技术的内容上,缺乏相关的标准和制度。 3 智能变电站自动化系统中的结构 在自动化技术应用到变电站的过程之中,随着智能电器的发展和应用,特别是光电技术的进步,以及智能开关的应用,都使智能变电站在自动化的技术领域里取得了较为不错的突破。在高压、超高压的变电站中,测控、保护以及相关的自动化设备都是智能化变电站的重要组成,原先那些常规的保护装置大多被先进的数字化设备所取代,这也促进了变电站智能化的运行水平。在中小型的变电站中,应用小型化的保护、控制装置,能够使变电站各个装置的安装更为紧凑,将安装放置在开关柜中,可以实现变电站的一体化发展。智能变电站中的自动化系统技术,在结构上可以分为智能化一次设备和网络化的二次设备,在逻辑上,则可以根据相关的通讯协议,将其分为3个不同的层次。 3.1 过程层 过程层是实现设备智能化的关键,其主要作用于一次设备、二次设备之间,发挥着结合层的作用。在实际的运作中,过程层发挥的功能比较多样化,其主要表现在以下这几个方面:第一,对电气量进行细致的检测,在电力输送的过程中,电压、谐波和电流具有一定的波动性表现,所以要对它们具体的分量展开测量,并且还需要对相关设备在间隔层所产生的数据内容展开搜集。相比较传统的方法而言,这种智能变电站获取数据的方式,具有较强的防干扰性力,在同等的质量条件下,还可以对相关的开关装置进行更为紧凑的布局;第二,搜集检测设备所产生的参数内容,并且在之后检测电抗器、变电器、电容器以及断路器等设备,得出相应的数据结果,借助相关的程序内容来展开深入的处理和分析,这样能够对设备所运行的状态进行及时的调整,可以在智能变电站总对设备的运行水平进行必要的保证;第三,对于其他设备,也需要展开必要的控制和操作,因为在智能变电站的运行过程中,一些主要的 指令内容,是通过在间隔层上层的部位进行发出的,同时由经过层来进行控制,并对命令的内容进行智能化的分析,判断其是否合理,提高执行行为的精度,以此来达到智能化的目的。 3.2 间隔层 在变电站自动化系统里,间隔层也是一项重要的组成,其在运行中,主要具备以下这些作用:第一,对一次设备进行保护和控制的同时,能够对其他的控制功能展开操作;第二,对运行过程中的实时数据内容进行收集和汇总,对本过程的操作封锁功能进行推进;第三,对计算、数据采集和控制命令的发出,进行优先的控制;第四,对站控层和过程层的信息传输进行连接,保证变电站系统运行的自动化和智能化。 3.3 站控层 在智能化变电站中心里,站控层的主要运行任务,由以下这几项内容构成:第一,对变电站的数据库信息进行及时的更新,并按照所设定的时间登录到历史的数据库中;第二,按照既定的程序内容,将所收集到的数据信息传输到系统中心上来;第三,对站内进行监控,实现人机互联;第四,对过程层和间隔层之间的设备进行检测,并对数据进行分析和检修的处理;第五,对智能变电站系统中出现的故障、问题进行智能化的分析和处理。 3.4 保护测试一体化装置 在进行测试和保护的一体化装置中,可以将其划分为集中式和分布式这两种保护测试一体化内容。在实际应用中,集中式的装置的功能较为集中,且其主要面对的是全站,主要应用六面柜的方法来进行保护和监控;而集中式的一体化装置,其主要进行保护和测控的对象是智能化变电站,这种专一性较强的技术可以对自身的保护水平进行提升,并且能够对测控装置展开高集成化的处理,达到模块化的运作目的,这样按照预先设定好的保护程序执行保护工作。集中式的保护测控装置具有多个热插拔,这些热插拔是由性能良好的独立型CPU板卡组成的,在运用过程中,其中的某个间隔出现了问题,需要进行检修,那么也不会对其他CPU的工作运行造成影响。分布式的保护测试一体化装置,其独立性能较强,且面向间隔的特点也尤为独特,在整个变电站中的应用较为广泛;在同一面上的保护测控柜进行保护的时候内,可以分别装上合并单元、交换机组等用于测控的设备。 4 结论 总的来说,在智能变电站的系统中,自动化技术十分重要,其在变电站智能化的发展趋势里,起到难以取代的作用。在智能变电站中,自动化技术的应用,更多的是表现在对设备的实时监控和检修情况这2个方面,这些控制内容,对于变电站正常运作,有着积极的促进意义,因此,相关的工作人员,必要对自动化技术内容给予足够的重视,结合一些先进的技术手段,来对变电站中的基础设施和自动化系统进行完善,对自动化技术以后的发展方向进行预测,开展专项的研究和讨论。打好基础层面的内容,这样才有利于电力系统的整体运营发展。 智能变电站论文:基于智能变电站继电保护运行维护技术分析 摘 要:近年来我国智能电网取得了较快的发展,并在一定程度上带动了继电保护技术的发展速度。智能变电站是对传统电网的颠覆性变革,而且对继电保护技术也带来了全新的发展思路。在智能变电站中,对继电保护技术提出了更高的要求,特别是继电保护设备要具有较高的安全性、可靠性和速动性。因此智能变电站需要做好继电保护的运行和维护工作,为智能电网健康发展奠定良好的基础。 关键词:智能变电站;继电保护;维护技术 前言 在电网各项建设工作有序发展过程中,当前智能变电站数量不断增加,智能变电站的运行涉及到多领域及综合性的技术,其是对传统变电技术的全面改革,这也给继电保护运行维护工作带来了更大的挑战。针对于这种情况下,我们需要进一步了解智能变电站的主要结构特征,掌握适应变电站继电保护的技术要点,并进一步做好智能变电站继电保护运行维护工作,保证智能变电站安全、稳定的运行。 1 智能变电站的主要结构 1.1 站控层 智能变电站内站控层作为最高级别的管理层,同时站控层也是智能变电站的核心所在,能够有效的实现对全站进行保护。作为变电站的核心控制部分,其作用不仅表现在对全站的保护方面,同时还可以对控制设备的运行状态进行信息的采集并且交换,对控制设备运行状态的采集信息进行逻辑判断,从而输出跳闸或者闭锁等信息,为变电站的智能运行提供全面控制,其表现出来的特点比较抽象。 1.2 间隔层 间隔层位于过程层和站控层之间,属于过渡层,能够有效的将过程层与站控层联系起来,而且对于继电保护运行和维护工作也多在间隔层内进行。 2 智能变电站继电保护的技术要点 2.1 构成形态和运行模式发生变化 相对于传统的变电站继电保护而言,智能变电站继电保护在构成形态和运行模式方面发生了较大的变化。智能变电站的运行主要为全光纤通信,对继电保护的模拟量和开关量进行有效的信息采集,并且在对保护量值的采集和逻辑判断方面也更加准确,大大的提高了变电站的智能化和自动化。这种变化有效提高了变电站继电保护的运行效率,同时为了保证继电保护的安全稳定运行,需要加快建立与此适应的运行和维护标准,更好的适应当前智能变电站构成形态和运行模式的需求。 2.2 继电保护设备状态检修成为可能 电力系统,状态检修技术虽然提出已有较长的时间,但在实际中并没有得到大规模的推广和应用。在当前智能变电站中,二次设备的传输都已经实现了网络化的运行方式,并且在模拟量和开关量的控制都已经实现了智能控制,二次设备回路信息完整,所以完全可以实现继电保护设备的状态检修。 2.3 实现了基于IEC61850的统一建模 相较于传统变电站,在智能变电站内,以全站统一的IEC61850标准作为其重要技术特征,并其标准基础上完成对全站设备的统一建模,不再需要大量的二次接线来完成变电站设备的接入,面明设备之间具有较强互操作性,大量的二次接线转化为系统的模型文件配置,一旦变电站工作和运行状态发生变化时,则会通过对相应的文件进行更新,从而与其有效的对应。 3 智能变电站正常运行时的系统维护技术分析 智能变电站安全稳定的运行不仅是其重要的目标,同时也是保护电网安全运营的关键所在。因此对于智能变电站日常的运行工作,当处于正常运营状态下时,需要重视日常检修和维护工作,如果智能变电站内有新增设备时,对其检修和维护更要特别关注,以便于及时发现运行中存在的隐患,一旦出现异常情况能够及时进行处理。 3.1 继电保护装置的维护 智能变电站是对传统变电站的重大变革,其在信息采集、通信航协调方面都发生了较大的变化,这也对其运行和维护工作提出了更高的要求。在实际对继电保护装置运行维护过程中需要重视以下几个方面: 3.1.1 智能变电站运行过程中,对于其保护和安全装置的各种参数要及时进行备份,避免异常情况或是故障发生时设备信息丢失情况发生。同时还要对设备运行时的温度进行有效控制,避免环境温度过高损坏设备。 3.1.2 在智能变电站中,完全使用了光纤,二次电缆消失,所以需要保证光纤网络的完好性,以确保变电站运行的安全性和稳定性。因此在日常运行赛程中,要对保护的交流采样进行定期检查,同时还要对光纤接触情况进行检查,察看站内运行设备是否有告警信息。检查间隔层内的跨间隔设备,确保都处于良好运行状态,这是保证智能变电站安全、稳定运行的关键。 3.2 网络交换机和报文分析仪 在智能变电站运行过程中通常会涉及到四个形式的报文,因此网络运行报文是否正常直接P系到智能变电站设备动作的正确性。网络通信是智能变电站运行的基础保障,所以为了保证智能变电站的正常运行,需要做好网络交换机和报文分析仪的维护工作。 3.2.1 IEC61850一致性测试,交换机的型号、配置以及参数等各项技术要求一定要与IEC61850的要求保持一致性,以确保运行的稳定性。 3.2.2 交换机是智能变电站运行时进行通信传输的基础保障,所以在检查交换机时,应该保证以太网端口各项参数的正确性,从而保证其内部各项参数运行与设计值保持一致性。交换机的冗余度以及传输的延时性是监视的重点,也是保证交换机正常运行的关键,应该加强维护。通常系统中网络报文运行收报文分析仪对其进行完全记录,因此报文分析仪具有第三方报文记录及报文监视的作用,还能够对系统的网络数据和运行状态进行监视。因此在对报文分析仪进行日常维护时,要对其记录时间期限和容易进行重点关注,确保其具备完备的报文解析能力,这样才能使变电运行人员更直观的获取网络报文信息,准确判断系统运行的情况。 3.3 智能化变电站监控系统 智能变电站监控系统采用了DL/T 860通信标准,并在全站采用了统一的SCD配置文件,因此在智能变电站运行过程中,需要将这些变化作为监控的重点。重点对全站的SCD配置文件集成的正确进行检查,检查各个设备MMS数据集配置是否与要求相符,并检查站控层的GOOSE闭锁逻辑是否正确等,另外,还要重视对各个设备的版本进行检查。对于智能变电站内的所有设备,需要在程序化操作功能方面与单间隔、多间隔及保护功能投退等程序化操作要求相符。对站控层的功能进行检验,主要是对软压板、定制区切换以及宣传召唤等功能的检验,并且要保证状态的实时更新,为无人值班的正常运行打下良好的基础。 4 结束语 随着智能电网建设进程的不断加快,当前智能变电站数量不断增加,加强继电保护装置的维护是确保智能变电站正常运行的重要基础,同时还要注意对网络交换机和报文分析仪的维护,发现故障及时维修,保证智能变电站的安全、稳定运行。 智能变电站论文:智能变电站运维关键技术分析 摘 要:近年来,随着电力企业网络化发展规模的逐渐壮大,某地区供电行业相继投运220千伏与110千伏的智能化变电站,因为智能变电站对相关设备的日常维护、检修、操作等,相比较常规的变电站具有较大的差异。一线变电站检修、运维操作人员的专业技能难以顺应现代化智能变电站逐渐发展的脚步,在此基础上,迫使变电站的检修、维护人员必须要加强学习智能变电站中的关键技术与设备。文章就日常工作与智能变电站关键技术与设备的相关概念以及工作的原理相结合进行总结,同时还进行了简要的介绍。 关键词:智能变电站;运维关键技术;具体分析 智能变电站在智能电网中充分的发挥着转化能源与掌控核心平台,主要应用先进、安全、节能、集成等智能化的基础设施,全站主要以数字化信息、网络化通信平台、共享信息标准化作为基础需求,自主的完成采集、测量、掌控、维护、检测信息等基础的性能,并且还要按照需求支撑电网实施自动管控、智能化调整、在线研究决定、相互协调等高层次性能的变电站。具体区分为间隔层、流程层、站控层。 1 智能变电站的电子式电流互感器 (1)作为一种装置,从衔接开始直至传输体系与二次转换器的单个或是许多个电压以及电流传感器组织而成,通过以传输正比于被测量,提供相应的测量仪器仪表与继电保护或是控制的有关设洹#2)当前的智能变电站一次性的智能设备重点表现在电子式的互感器上,电子式互感器具有良好的性能,通过使用光纤点对点或者组网的具体形式进行数据的传输,这样就能良好的顺应智能变电站的数字化信息、网络化通信平台、标准化信息共享的深化发展。 2 合并单元 2.1 合并的单元作为互感器和二次设备衔接口之间的关键设置 具有两方面的作用:一方面,将数据合并,共同接受并解决电流互感器与电压互感器所传输的信号,根据国际的相关需求传输信号;另一方面,实时数据同步,电流互感器与电压互感器都相互之间都确保独立性,两者需要同步完成单元合并。 2.2 不一样的测试控制设置以及维护设置需要按照自身的各种要求获得一次性的测电流电压信息 单元合并在某种层次上,有效的实现了数据流程的共享化与数字化,以此为智能变电站的站控层、间隔层有关设备数据的来源具有十分重要的作用。 2.3 单元合并基础工作的道理 合并单元之间相互交流的模件通过互感器实施采集模拟量的信号,对一次互感器所传送的电气量应进行同步与合理的处理。母线进行的单元合并可称为一级合并单元,间隙所合并的单元可称为二级合并单元。二级合并单元应合理的接收一级级联的数字量抽样,再利用差值方式同步解决模拟信号与数字量信号。同步处理的关键作用在于采集消除的模拟量和采集数字量之间存在时间上的差距,进而有效的将差距消除,基于应该实施的电压并列与切换之间的单元合并,需要采集开关量的信号。完成设置并列、功能切换后,将数据抽样通过相关的格式实施输出。在进行组网的模式中,为了促使对中合并单元的抽样数据实现合理的同步,还要加强衔接同步信号。 3 智能终端和COOSE 3.1 智能组件 与一次设备采取电缆线接的形式,和维护、测控等二次设备使用光纤进行衔接,以此确保以此设备就像断路器、刀闸、主变压器等实施的测控等性能。对以上使用COOSE的数字化衔接口,与间隙层设备实行通信;对以下采取常规的电缆以及一次设备实行线接口。 3.2 具体功能 (1)具有断路器的具体操作功能:接收维护设置跳合闸的命令后,具备跳合闸回路、监视回路、电流维持性能、跳合闸压力闭锁、其它的相关闭锁功能,方位信号以及状态信号进行合成;(2)具备监 测、控制的功能:通过遥信、遥控关量进行输入;对温湿度进行具体的测量;(3)具备自动检测的性能:基本的自检功能以及状态监测。 3.3 智能终端的具体种类 分类智能终端必须依据不同的适用场合,通常可将智能终端分成一下几种类型: (1)分相终端:主要适用于分相开关的间隙;(2)三相终端:主要适用于三相开关间隙;(3)PT终端:PT主要是用来采集以及控制信号;(4)变压器终端:主要用于变压器间隙。 3.4 智能终端工作的基本道理 智能终端通过采集模块开关量来进行采集变压器、刀闸、开关等先关设施的信号量,利用模拟量小信号进行采集模块以及环境温湿度等直流信号的模拟量,关于这些信号经过细致的处理之后,通过GOOSE报文的放肆实现输出。智能终端还能合理的接收间隔层传输的GOOSE指令,此指令包含维护跳合闸、闭锁重合闸、遥控开关闸、刀闸、遥控复归等等。设置在成功接收指令之后再实时操作,与此同时,智能终端还要合理的具有操作箱的相关技能,支持亲自动手操作开关。 4 智能终端保护板和合并单元平常运维操作的基础准则 4.1 处在运转情况的合并单元、维护装置、智能终端不能融入检验的硬压板。 (1)失误投入合并单元的检验硬压板,维护设置需要将闭锁有关的保护性能;(2)失误投入智能终端检验硬压板,维护设置的跳合闸很难对智能终端发出指令适用于断路器;(3)失误投入维护设置 的检验硬压板,维护设置需要被闭锁。 4.2 合并单元检验硬压板操作的基础准则 (1)再试试操作合并单元检验硬压板之前,应该先加以确定所处的一次设施是否属于检验情况或是冷备用的状态,并且将全部有关维护设置的SV软压板退出,尤其是仍在继续运转的维设置。(2)在一次设备没有实施断电的基础下,检验合并单元的过程中,需要在多有维护设置处在断开的情况下,才能真正实施投入此种合并单元检验硬压板。 5 结束语 总之,智能变电站属于坚强智能电网的根据与十分重要的支撑部分,也作为未来电网发展的重要趋势,熟悉的掌握智能变电站的专业知识属于从事变电站专业工作人员具有至关重要的作用。 智能变电站论文:智能变电站继电保护系统可靠性探析 摘 要:电力系统正处于发展阶段,智能电网将计算机技术同信息技术等结合而成,基于电子技术和通信网络技术的智能变电站使得变电站在信息的传递方式上发生了巨大的改变,智能变电站通过信息应用使得信息的自动采集加强了,对继电保护系统进行可靠性的评估可以发现继电保护系统的薄弱环节,然后提出整改方案。 关键词:智能变电站;继电保护;系统分析 引言 智能变电站的继电保护系统逐渐引起技术人员的关注,继电保护系统能够安全运行对智能变电站的运行意义重大,对继电保护系统的研究主要依据可靠性评估模型和对系统的可靠性分析,利用框架图和矩阵法建立可靠性的模型,通过对智能变电站的保护系统进行分析可以发现系统的结构特点,通过模型进行分析可以优化系统的设计。 1 继电保护系统的结构 智能变电站的继电保护系统包含八个功能各模块,具体有传输介质、互感器、合并单元、交换机、保护单元、智能终端、断路器和同步时钟源。信息数字化和通信网络化是智能变电站的两大特点,以往的变电站的连接方式是通过点对点对互感器和断路器等保护元件进行连接,现今的连接加入了更多的保护元件,通过合并单元将互感器采集到的数据进行汇集,对格式进行处理,然后将数据帧传给交换机。智能终端主要应用于一次设备的功能体现,智能终端可以将断路器的动作进行控制,将断路器采集到的信息传递给保护单元[1]。 交换机成为二次设备与合并单元的信息传递平台,弃用了传统的二次电缆,系统设备之间就此形成了信息共享模式,为了准确的了解断路器记录时间发僧的时间序列,为变电站配备同步时钟源,使全站的设备统一对时。继电保护系统中必不可少的是通信介质和接口,通信介质对保护系统能否正常运行具有直接的影响,一般情况下通信介质会采用光纤。通过对比发现接口故障和通信故障产生的效果是相同的,由此通信介质的组成部分就包括了接口。 2 系统的可靠性分析 2.1 分析方法 信息流能够使智能变电站继电保护系统的功能得以实现,在信息流通路顺畅时就能够将信息从始端发往终端,继电器的保护功能才能够实现,其中会影响继电保护系统可靠性的因素包含同步对时功能、SV报文和GOOSE报文信息回路的连通效果。 2.1.1 参数的选择。电网的一二次设备均在固定的时间进行检查,在维护过程中,系统的可靠性评估来源于元件故障信息的准确性,可修复的元件在检修维护的过程中将故障率和修复率视为常数即可。例如合并单元的故障率就为0.0067,交换机故障率为0.02。利用马尔科夫链模式进行分析,由于元件所处的环节不同,因此其故障的状态也是有所不同的,例如合并元件和交换机元件在信息传输过程中出现丢失现象就会使保护系统产生拒动。分析时应该将元件的失效状态进行细分,大致可以分为两种,分别是误动和拒动,之后根据二者的概率进行计算即可[2]。 2.1.2 框图法。在智能变电站继电保护系统的分析过程中,框图法较为直观清晰,这种方法对于元件比较少的系统用较为合适,可以根据系统的结构进行框图的绘制,通过框图及元件的状态和系统的状态进行描述,框图可以计算出系统中不同元件的不同状态的概率。对于含有多个独立分散的原件的保护系统,其中元件之间的维修状态也是具有独立性的,例如,可以将元件1的正确动作的概率记为P1,将元件2的正确动作的概率记为P2,根据改路的运算规则进行运算即可。 2.2 分析应用 2.2.1 主变保护的可靠性分析。在主变保护的组网方案之中,主变保护和智能终端的合并单元就是依靠组网的方式进行连接,通过保护GOOSE的网络信息采集对传输跳闸发出指令,通过采用SV网络传输的采值样信息对变电站的主变压器进行保护。通过采用保护控测一体装置可以充分发挥智能变电站的智能化系统,保护装置一般包含保护CPU和测控CPU两种,保护启动判断的辅助依据就是测控采样,还可以从整体上保护可靠性。 通过最小路集法可以得出主电保护的不可用度为1-A=8.8812×10-9[3]。 2.2.2 线路保护的可靠性分析。数字化线路的保护装置的开关量和模拟量是以光纤通过太网获取的,采样值的光纤接口和开关输入量的光纤接口是独立的设置,跳闸输出和开关量的接口通常是一个,数字化线路的保护可以通过线路两端和传统的线路保护进行配合,完成纵差保护。 通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=4.9492×10-9。 2.2.3 母线保护的可靠性分析。母线保护的组网模式中,智能终端可以将刀闸位置的信息传递到母差保护装置上,利用采样值组网和GOOSE网络将间隔合并单元的数据传递给母差保护装置上,通过相关的协议就可以实现SV网络采样信息。 通过最小路集法和不交化算法可以得出线路保护的不可用度为1-A=9.9720×10-8。 3 提升可靠性的措施 3.1 太网冗余法 3.1.1 太网的控制要求。在IEEE802.3x全双工模式下,通过交换机发出指令使数据源暂停发送,再利用控制数据的输入端和出端进行数据流量的传递可以避免数据丢失。IEEE802.1p优先排队技术可以使网络在拥堵的情况下,数据进行优先传输。IEEE802.1Q虚拟局域网技术,可以将IED划分到虚拟局域网之中。IEEE802.1w快速生成树协议不像从前的IEEE802.1D生成树协议需要大约一分钟的时间才能重新将发生故障的网络构架定义,这种快速生成树协议可以将时间大大缩减。最后的要求是诊听过滤技术,它允许对GOOSE信息帧进行过滤,然后将信息传递给IED。 3.1.2 网络的构架。(1)总线结构。总线结构中的交换机通过端口与其它的交换机相连,上端口的速度一般比IED端口的速度快,系统的最大延时决定了交换机的最大数量,这种结构的接线较少但是冗余度差。(2)环形结构。环形结构的交换机可以形成闭环,对于连接点的故障可以提供足够的冗余度,信息在传递过程中会消耗宽代,应用的内部具有管理交换机,生成树可以发出指令,交换机便检测环路,信息在环路中就不会流动。(3)星型结构。星型结构具有等待的时长较短的特点,主交换机在连接其他交换机的时候系统的等待时间会减少,但是星型结构没有冗余度,在发生故障时就会产生遗失所有的IED信息,从而降低可靠性。 3.2 环形网络结构法 在环形网络结构法之中,刀闹位置信信息经由各间隔智能终端提供,然后通过网络将信息传递到母差保护装置。根据采样值组网方式,各间隔合并单元的数据同样传输到母差保护的装置上。母差保护动作的出口信息,发送给各间隔智能终端之后,母差保护装置的容量会受到限制,主要原因是网络报文流量的大小不定。有的时候,过程层的交换机会承担较大量的报文,单台的交换机接入的单元信息数量严重超出就会导致其可靠性较低。为了解决这个问题,可以将装置或者交换机的光纤口进行设置。单口同时接入的合并单元数量不应该过度,使用多交换机分担带宽的方法可以接收更多的间隔采样,采用千兆的交换机这种方法也可以。 4 结束语 通过研究可以发现,与常规站的继电保护系统有所不同的是,智能变电站的继电保护系统的可靠性有下降趋势,智能变电站的线路保护和主变保护问题,可以采用直采直跳的模式,在采用对时源时,不可采用外部对时源,通过详细的分析得出智能变电站继电保护系统的可靠性极其重要。 智能变电站论文:智能变电站关键技术及发展方向 摘 要 智能变电站是智能电网的重要组成部分,是变电站自动化发展的一个重要里程碑,对建立更加安全、稳定、高效的电网系统具有重要意义,其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要,本文主要论述了现阶段智能变电站的主要技术特点及现有技术近期的发展方向。 关键词 智能变电站;关键技术;发展 智能电网被认为是21世纪电力系统的重大技术创新之一,而智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。智能变电站是指,采用可靠、集成、先进、环保、低碳的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、f同互动等高级功能的变电站[ 1 ]。 智能变电站的安全运行是电网安全运行的保障,而其技术的先进性对推进智能电网的发展至关重要。本文将对目前国内智能变电站现状及近期智能变电站的技术发展方向进行简单概述。 1 变电站自动化的发展历程 变电站的自动化发展历程经历了3个阶段。各个阶段的技术特点如下: 变电站自动化发展的第一阶段:1)面向功能的集中式远动终端装置+常规保护;2)常规继电器+二次接线+远动终端装置;3)遥控信息实现二遥或者四遥;4)保护装置采用硬接点连接;5)功能简单且系统连接复杂,系统整体性能指标较低。 变电站自动化发展的第二阶段:1)面向功能的分布式单元微机保护加微机测控装置模式;2)保护装置与测控装置分开独立配置;3)采用现场总线技术;4)采用通信管理单元;5)系统扩展性能较差。 变电站自动化发展的第三阶段:1)面向对象、面向间隔设计的分层分布式系统结构;2)采用以间隔为对象的保护测控装置;3)保护和监控网络独立组网,装置直接接入以太网;4)系统配置灵活、扩展性强。 2 智能化变电站关键技术 2.1 互感器技术 目前智能变电站为完成电压、电流就地采样数字化,主要采用“电子式互感器”或“常规互感器+合并单元”。 根据电子式互感器高压部分是否需要工作电源,电子式互感器可划分为有源式和无源式两大类。 相对于传统互感器,电子式互感器最为显著的优点是其高压侧与低压侧无电气连接,其大大简化了互感器的绝缘结构,提高了绝缘性能。 电子式互感器相对于常规互感器还具备暂态范围大、输出信号可直接输入保护设备和微机化计量、体积小、质量轻等优点。 但就近年来的实际运行经验而言,电子式互感器的故障率仍远高于传统电流互感器;温漂问题仍是无源型电流互感器的技术瓶颈,目前厂家为解决温漂问题,多采用实测温度对线性双折射和维尔德常数进行补偿,但此方法没有从根本上解决该问题。电子式互感器中采用了光学器件、电子器件等相对易耗元件,采集器故障率仍较高[ 2 ]。总而言之,由于电子式电流互感器仍处于应用初期的磨合阶段,有很多技术问题尚待解决与完善,常规电流互感器与其相比,在运行可靠性方面及价格仍具有很大优势。因此目前智能变电站仍广泛采用“常规互感器+合并单元”的方式。 电子式互感器完全取代“常规互感器+合并单元”是智能变电站的发展趋势,但目前急需解决如下技术瓶颈:1)无源型电子式互感器温漂问题;2)有源型电流互感器功能问题;3)长期可靠性问题。 2.2 网络结构 现阶段在逻辑上智能变电站网络可划分为三层网络结构,分别为站控层网络、间隔层网络和过程层网络。 2.2.1 站控层网络 站控层网络可传输MMS报文和GOOSE报文,实现站控层设备之间、站控层设备与间隔层设备之间的通信。 站控层网络采用双星型拓扑结构,采用双网双工冗余网络的运行方式,可满足网络无缝切换功能。站控层网络采用MMS、GOOSE、SNTP时间同步三网合一、共网运行。 2.2.2 间隔层网络 间隔层网络可传输MMS报文和GOOSE报文,实现间隔层设备与本间隔其他设备、与其他间隔设备之间的通信。 目前智能变电站间隔层网络广泛采用双重化星形以太网络,间隔层设备通过两个相互独立的以太网控制器接入双重化的站控层网络。 2.2.3 过程层网络 过程层网络传输GOOSE报文及SV报文,完成过程层设备之间、间隔层设备之间、过程层与间隔层设备之间的通信。 目前智能变电站各电压等级过程层网络通常采用如下配置方案:500kV过程层SV、GOOSE网络采用星形双网结构独立配置,220kV过程层SV与GOOSE共网传输、双网配置,110kV过程层SV与GOOSE网共网传输、单网配置,35kV、10kV不配置独立过程层网络[ 3 ]。 未来随着二次设备就地下放及一次、二次设备完全整合,智能变电站的可将现阶段的三层设备两层网络结构优化为两侧设备一层网络结构。 2.3 一次设备在线监测 智能变电站在线监测系统是变电站综合监测、故障诊断的在线动态系统,可为智能变电站提供在线监测与故障诊断的整体解决方案。 智能变电站在线监测系统可对变压器绕组温度及负荷、变压器油中气体及水含量、变压器绝缘、变压器辅助设备(油泵、有载调压开关、冷却设备、继电器)、变压器局放、GIS及断路器中SF6气体含量、断路器动作特性、设备绝缘(电流互感器、容性电压互感器、避雷器)、电缆温度和电缆局放等运行特性进行综合监测。 智能变电站在线监测系统可靠性高、互换性好、准确性高,智能变电站在线监测系统是采用标准的结构方式、数据格式、通讯规约等全面集成的,而不是现有在线监测系统在后台监测软件层面上的简单集成。智能变电站在线监测系统采用基于多信息融合技术的综合故障诊断模型,结合运行参数和结构特性、历史运行状态及环境因素,依据获得的电力设备状态信息,对电力设备运行状态及剩余运行寿命进行评估。对已经发生的故障进行分析、对正在发生的故障进行判断、对可能发生的故障进行预测,明确故障的原因、属性、类型、性质,指出故障发展的后果和趋势,有效地提出故障发展和根除故障的对策,达到预防和避免电力设备事故发生、保证运行设备安全、可靠运行的目的。 但目前智能变电站在线监测技术,还无法实现囊括所有设备全面在线监测的可能性,在线监测系统一体化,并由自动化系统集成是未来一次设备在线监测系统的发展方向。 3 结论 2009年5月,国家电网在全国共选取了47个新建变电站作为智能变电站试点工程,试点工程在原理研究、设备研制、设计优化、标准制定等方面取得了许多创新成果[4]。但现阶段我国智能变电站建设仍处于技术的储备期和快速发展期,电网发展方式的转变、管理模式的创新对智能变电站提出了新的要求,未来智能变电站应以“结构布局合理、系统高度集成、技术装备先进、经济节能环保”为建设目标。总结现有智能变电站的技术特点,加强技术研发是推荐智能电网建设的关键。 智能变电站论文:浅谈智能变电站运行与维护管理 摘 要:随着国网公司将建设坚强智能电网作为转变电网发展方式的核心内容和战略方向,智能变电站走上了发展的快车道。与传统的综自变电站相比,智能变电站极大地节约了变电站的建设和维护成本,在运维方式上也发生了较大的变化,对变电站的运行维护管理提出了更高的要求。本文针对智能变电站运行维护有关问题进行探讨, 探讨了智能变电站运维中容易遇到的问题,并对运维管理措施展开了探讨。 关键词:智能变电站;运行;维护 1 引言 智能变电站与传统变电站在信息采集、传输、处理的各个环节均有本质区别。传统变电站强调手段、强调功能和满足自身需求,而智能变电站更强目的。智能变电站更强调智能一次设备概念,集成化程度更高.可以实现一,二次设备的一体化、智能化整合与集成。智能变电站新型设备(电子式互感器、合并单元、智能终端、网络交换机)的性能及其与继电保护装置等二次设备的整体配合性能,均是确保变电站安全可靠运行的重要因素。 2 智能变电站运行维护管理中容易遇到的问题 2.1 可靠性 智能变电站中所采用的光学互感器很容易受到外界环境的影响,使设备在实际的运行过程中光纤与玻璃之间存在一定的可靠性问题,并且有源电子互感器还需要借助一定的元件和模块才能发挥作用,然而这些设备的运行稳定性及资源的使用情况都不高。同时,高压电子互感器在运行的过程中同样会受到周围磁场的影响,从而导致信号输出不稳定,给工作人员带来困扰。因此,智能变电站的维护要求较高。 2.2 安全性 从通信模式来看,智能变电站采用的是对等传输模式,放弃了传统的点对点传输模式。这就使整体的安全性要求变得更加严格,各个装置之间缺乏有效的隔离点,基本都是采用软件来隔离的,如果系统中任何一个环节出现了问题或者是维护不及时,都可能对整个系统带来巨大的影响。这就使系统的安全性受到巨大挑战,智能变电站的安全受到影响。 3 \行维护管理措施 3.1 一体化五防系统 智能变电站一体化五防系统包含了站控层、间隔层、现场单元的电气闭锁层三级防误措施,以上三级防误措施的有效结合实现了一体化五防系统的防误功能。 (1)站控层防误:五防系统与监控系统结合之后,通过对变电站中一次设备的远方操作实现对操作的五防闭锁。防误的范围包括变电站所有的断路器、接地开关、隔离开关、接地线等。(2)间隔层防误:间隔层的防误主要通过GOOSE机制从过程层的智能接口中实时传送数据,通过每台间隔层设备的控制闭锁逻辑条件来对这些数据进行辨别,从而实现间隔层的逻辑闭锁。(3)现场单元电气闭锁层防误:根据现场的电气设备的位置与状态来实现闭锁,操作简单,使用方便且实时性极强。该层闭锁是变电站一体化五防系统的最后一道防线,包括了变电站全部的隔离开关。 3.2 设备的维护管理 3.2.1 通信控制器的维护 良好健全的信息通信是保障智能变电站安全、稳定运行的基础。通信控制器是智能变电站输入输出数据的装置,因此,要确保通信控制器处于一个良好的运行状态。在对通信控制器进行维护时,要合理安排、检查智能变电站的调度,确保智能变电站后台操作步骤合理、规范,稳步开启、隔离、退出通信控制器,一经发现问题要及时排查并做好处理,确保能够进行正常通信。 3.2.2 电子互感器的维护 智能变电站的运行需要不断处理大量、复杂的输入、输出变电量及各种电力参数,而电子互感器则是测量这些电力参数的重要装置。电子互感器通过对变电站的电压与电流进行全面检测,从而使变电站电流与电压处于一个稳定的状态。 电子互感器由专用屏蔽线、采集器与电子传感器构成,是一个集传输、分析、采集为一体的电子装置,在对其进行维护的过程中需要加大各个细节的处理。 3.3 智能组件的巡视维护 要加强巡视智能一次设备的力度,特别是要对智能组件进行良好的维护,为智能变电站二次设备运行的安全性与稳定性提供保障。为此,需要做好以下几点: (1)检查后台机保护功能压板、出口压板及装置压板的投退状态是否正确,核对电流、有功、无功显示值和保护装置显示值是否相符,是否存在异常情况。(2)定期对智能终端、保护装置、自动装置、网络交换机、合并单元及各种指示灯进行检查,确认通信状态是否正常。(3)检查室外智能终端的密封性能,查看其是否有受潮进水情况,设备内部温度控制器是否正常工作。(4)检测光纤及其接头连接是否可靠,是否有折弯、破碎的地方。查看备用芯防尘帽是否存在破裂、脱落的情况,并确认其密封性是否仍然良好。 4 结语 智能变电站二次系统相互融合,多种应用相互关联,对运维人员的技术、技能要求越发严格,因而在确保智能设备安全、可靠运行的前提下,还应高度重视对相关人员的培训工作,切实做好高素质运维队伍建设,增加运行维护的规范性与合理性,保障智能变电站稳定、可靠运行。 智能变电站论文:500kV智能变电站一次设计及工程应用研究 摘 要:伴随人们生活水平的不断地提高,人们对电力的需求不断加大,500kV的变电站慢慢变成城市电网中非常重要的一个组成部分,保障整个城市电网可以安全运行,另外给大型水力、火力还有风电厂的电路运输过程中提出了很多新的要求。为了让电能可以进行科学、可靠的传输,500kV变电站需要提高其固有的作用,在整个电力系统当中是非常重要的一部分,在进行电能的分配和控制,以及转变电压的过程中非常关键。 关键词:500kV;一次设计;工程运用 1 500kV智能变电站一次设计要点 500kV变电站是高压变电站的重要组成部分,它的工作性能直接关系到电网系统的科学性、运行安全性和电能供应稳定性。而电气接线作为整个设计工作的核心内容,它在设计中一定要满足可靠、灵活、经济和安全等基本要求。 1.1 电气主接线方案设计 1.1.1 基本要求 在对变电站进行电气设计的过程中,我们需要严格根据变电站的规模、线路情况、供电的距离还有中转站的位置来进行接线方式以及线路控制手段的选择,在进行综合布局和分析的过程中选择一些可以采取无人管理变电站的接线手段。变电站主要可以分为系统枢纽变电站、地区级重要变电站还有一般的变电站三种,500kV变电站一般情况下是系统枢纽变电站,其特征主要是有多个大电源还有大容量联络线交错,在整个系统当中扮演着枢纽的角色,在高压侧交换系统当中具有非常巨大的功率潮流,在压侧输送很大的电能。在全站停电之后,可以造成整个系统的稳定性被破坏,电网逐步瓦解,导致大面积停电的情况发生。 1.1.2 500kV电气接线 在对500kV配电装置进行接线方式选择的过程中,如果变电站在整个系统中作用非常重要的时候,可以利用一些比较经济而且相对比较可靠的方法来进行接线,一般情况下采取一个半断路器接线。 1.2 电气设备连接设计 在进行变电站电气设备的连接过程中要注意尽量防止占地面积增加的情况出现,所以在进行选择的时候尽可能地需要运用一些占地面积相对比较小、特殊要求比较少的设施来进行,只有这样才能保障电缆设备具有相应的连接稳定性。在选择电气设备的过程中,一般情况下可以采取的技术主要包括了一些高阻抗的设备、稳定性比较好的电气设备还有一些参数比较高的设备,在运用的时候能够依照一些不同的标准和要求来进行满足变电站稳定运行设施的选择。这些年以来,伴随计算机技术愈来愈普遍,在变电站也慢慢被广泛运用。 2 500kV智能变电站一次设计工程应用 2.1 工程概况 本500kV变电站工程位于山东某县,一期工程主要进行2台主变的建设,每台的容量大概是1000MVA,这个500kV的变电站对于整个系统来说,是具有枢纽性质的变电站。它的建立对于山东电网来说具有完善的作用,并且能够提高供电的可靠性。该变电站主变压器规划是4台,容量是4000MVA,一期工程建设2台,容量2000MVA,主变型式:单相自耦无载。500kV电压规划出线8回,本期500kV电压出线3回。 2.2 500kV电气主接线 对于500kV的电气来说,它的接线方式是运用3/2以及远景的8线和4变进行接线的,总共是5个完整的串。此期工程是采用3线和2变进行接线,总共是2个完整的串。根据此次工期的高压侧出线的一些情况,需要建设#2和#4号的主变器以及#1和#3的远景,如果建成了,系统的备用容量将会比现在大很多,并且4组变压器,就会使得主变故障率降低,所以接线的时候可以简单化,运用不进串,直接接母线的方式进行,节约了成本。 2.3 一次设备整合 此次工程的高压侧和中压测的GIS是运用线圈型电子式的电流互感器,并装在其内部的。在主变中性点套管CT上使用了线圈型电子式电流互感器。由于间层的设备是采用的下方布置,所以合并单元也将采用下方的布置,将其放置在组件柜的当中。在对主接线进行分析得知,500kV的断路器每个单位就需要配备2台合并单元,200kV的断路器每个单位需要配备2台合并单元,用于接收电流和电压的信号;每段母线也是需要配备2台母线合并单元的。 2.4 智能主变压器选择 由于单组变压器的容量特别大,而且重量高达几百吨,考虑运输中会存在困难,所以尽量会使用单向变压器。为了能够节约成本,中压测将配备自耦@组和无载的调压开关。智能型的变压器是由本体和组件两部分组成的,本体中将安装监测传感器、电流的互感器以及控制器等;组件包括监测功能组工ED以及合并单元等,将其装入组件柜中。该站采用的是变压器本体和传感器一体的设计,配置了油色谱和局放监测,信息通过传输到达专家系统,进而到达监测主站系统。 2.5 防雷接地 2.5.1 避雷器的配置 避雷针的安装主要是在500kV线路的出口处以及主变压器的侧进线的回路上,500kV线路上装置的是444kV的避雷器,侧进线装置的是420kV的避雷器。GIS的母线不需安装避雷器,在主变压器的高、中、低压测线分别安装一组避雷器。 2.5.2 接地 接地电阻及接地体选择。变电站接地装置以水平接地体为主,在避雷针、避雷器等处,增设垂直接地极以加强散流。根据地质勘测资料、系统短路入地电流资料,经计算本站主接地网接地电阻小于0.5Ω,跨步电位差值为158.68V,接触电位差为329.66V,而最大容许跨步电位差值为204.7V,最大容许接触电位差值为180.4V。接触电位差的计算值不满足要求,铺设电阻率大于2000Ω m碎石后,电位差将升到594.6V,符合规程的要求,户外水平接地体选用185mm2镀铜钢绞线(导电率40%),接地支线采用-50×4铜排。户内水平接地体采用-60×6镀锌扁钢。 3 结束语 伴随当前我国经济建设的速度不断加快,对于能源的需求量不断扩大,在输变电工程当中,电压的等级不断提高,电网的结构改造也出现非常大的变化,电网在进行实时信息传输的数量逐渐增多,这也给电网电气在设计过程中的可靠性提出非常多的新要求,成为在变电设计过程中非常重要的目标。对其进行可行性研究是变电站发展的重要基础,在项目核准和技术的加强过程中具有非常大的意义。 智能变电站论文:智能变电站运行维护中应注意几点问题分析 摘 要:近年来,智能变电站技术得到了业内人士的大力推广,这是因为随着社会的进步和城市的发展,人们对于电力的要求越来越高,另者国家在12年后普遍推广了该技术,但相关从业人员仍在修理维护方面有着迷茫,鉴于智能变电站的广泛运用性,对于智能变电站的维护要求便提上议程。笔者将智能变电站的相关组成部分进行了分析,相信这对智能变电站的推广以及广大相关从业人员维护电力系统有着重要的借鉴意义。 关键词:电力;维护运行;智能变电站;智能电网 能源的脉络是一个国家的脉络,而作为能源中最重要的电力资源,随着社会的进步和国家的发展,电网的重要性不言而喻。科W的发展也推动了电力资源的运用,自2012年之后,智能变电站技术得到了推广,但与此同时从业人员对智能变电站的修理维护却仍有不熟悉的地方,毕竟一个新型技术的发展必然是伴随着不断的问题。本文鉴于变电站作为电网联系中最重要的一环,相关从业人员对此会有些生疏或许不了解,于是就此来做一个方法的阐述。而变电站护理维修中最主要的问题就是他的运行是需要新设备来支持,而这些新设备的运行和维护和以往的旧设备有着很大的不同。下面就是有关于新设备中电子式互感器,网络交换机以及二次设备等等的运行原理和维护方法。 1 有关于新设备运行和维护的几点看法 电子互感器这类设备相信并不陌生,它是一个参数监测设备,在运行时相当于是一类中枢机构。不要以为它不重要,一个电网系统的运行是极其复杂的,几秒钟之类信息的传递,电流电压的变频,大量电属性的参数输入输出是恐怖的量级存在,这都需要电子互感器来监测分析。同时,为了保证系统的稳定性,它一般会得到维护人员的重点关照。详细来说电子互感器是主要是由传感器(传递通道),采集器(信息的收集通道)以及专门的屏蔽线路组成。所以对于这一类设施的维护标准是需要维护人员兼顾全局的,不但要看看它的外表接线处是否裂开,检测一下是否漏电,而且还要闻一下有没有烧焦的味道;而对于它运行时的检测则要注意是否短路,接线的规格以及方式是否错误,至于漏电触电则是维护收尾时必须要记录的数据[1]。 另一个需要详细介绍的设备就是“合并单元”设备,它的工作机制是对每一回互感器传送过去的电气量操作合并同时会进行同步处理,之后它将收到的参数信号处理完成之后改成另一种格式转发送给间隔层的设备使用装置。合并单元的故障产生的原因不多,大概有4种:自己发生故障,全球定位系统的对时不准确,突然中断全球定位系统和采样的光纤通路。当然,在合并单元装置发生这些错误故障的时候一般都会自己显示出提示信息并进行自我的保护。所以,对于这类装置的修理维护,维修人员需要时刻对设备监测,如果发现问题立刻处理,这一点十分重要。 最后需要提及的新设备是智能终端和交换机,智能变电站中交换机的用处很简单,目的是对相关自动化的系统传输信息。所以对于这类新设备的选择十分重要,安全性是第一位的,然后就是稳定以及精准。不过又因为它对于智能变电站的工作实在太重要,所以相关的维护人员如果发现问题必须要及时解决。而交换机发生的故障一般可以通过重新启动设备来解决问题。当然,如果在重启之后发现它的问题并没有得到缓解,故障和错误依旧没有改变。此时则需要联系一下专业的部门和人士来进行维修和从里到外的检查维护。至于上面提到的智能终端,它和交换机这种设备的处理方式大体相同,如果通过重新启动都解决不了,那么还是需要专业部门来解决。 2 二次设备维护和运行的一些方法 在智能变电站中,二次设备区别于一次设备,是一类低压的电气设施。二次设备的工作很复杂,他会对一次设备实施的运行监测,以及相应的调节,一定量的控制并在突发事件状况下进行保护。同时,它不但对维护人员重要,对一个变电站来说也是相当重要的一类设备。所以,在平日里维修人员的维护运行工作中,必须要将这一类设备摆在前头,着重来进行处理。保护,自动,通信,控制等等几大模块是二次设备的工作范围,下面就是对它们维护运行方法的几点探讨[2]。 继电器是二次设备中具有标志性代表意义的设施,它的作用一般属于自动和保护范围。毕竟在电网内大量的信息参数传输下,一次设备很容易发生故障和突发事故,此时继电器就会针对它所保护的一次设备进行特殊突发情况下的保护,从而避免更大的损失危害,它的重要性可想而知。所以为了面对突发状况它可以从容解决,继电器这类保护和自动装置是要从本身性能以及工作状态进行检查的。第一,为了防止联网状态断掉并保证面对通用对象的变电站事件报文不出现错误,这类设备的压板是强制性要联合一起使用。第二,将智能终端设施的压板和保护设备的压板同时进行检测调试,让它们都进入实验条件,这样就可以保证面对通用对象的变电站事件报文不受太大的偏移,同时没有效果的面对通用对象的变电站事件报文会被屏蔽消失掉。第三,如果保护装置自己出问题了,无法顺当的进出压板,变电站的维护人员必须要让智能终端装备和剩下的保护装置一起中断,不能连接。最后,如果维修人员发现自己维修的3个装置全都发生了问题故障,此时一定不可以将三个装置一起运行维护,需要将它们分隔开来,一次维护检修只能对一个装置进行,同时,这3个装置需要在有保护的条件下运行。 最后一个智能变电站中最具有特殊性的二次设备是通讯的控制器。智能变电站之所以能担得起智能这两个字必须要归功于它对大量信息数据的自动化处理和传输。所以,信息在每一个设备之间的正常快速的传输是智能变电站的根基,而通讯控制器这一类装置的工作原理就是对从外输入以及从内输出的数据进行分析管理。所以对于每一位维护人员来说,只要保证了通讯设备的正常运行,在出问题是可以及时发现并有层次性的解决,就是保证智能变电站正常运行。而当维护人员针对智能变电站中通讯控制器的维护时需要注意千万不能急躁,需要徐徐前行,不但要保证检修的合理安排,确保每一个层次的开启,每一步的进行都在后台(不能影响要一级设备的运行)精准操作,同时当发现问题不是自己可以解决的时候要及时上报,从而才能保证通讯这一环节的正常运行[3]。 3 关于程序化的控制 以上,基本是智能变电站中常见的几个问题。而接下来提出的这个问题则是比较特殊的一个存在――程序化控制。首先,对于程序化控制需要知道,它是可以随设施的不同而变化的,所以,在对它进行维护运行操作时,维护人员必须要根据实际情况来进行实际处理,确保设施的系能与原本的是一样的。如果不一样,必须要立刻停下操作控制,依据本身情况的不同来采取相应的解决方案。此外,在操作程序化的控制时一定要配上电子化的检测系统,来确保这次操作的安全,同时如果在过程中发现了一些问题和故障也可以即时的处理分析,不波及另外的设备功能工作。 4 结语 社会的进步必然要伴随着能源的进步,能源是社会和国家的根本,而作为能源中最重要的电力资源更是首当其冲。智能变电站就是电网智能化中比较成功的一个案例,智能,并不是不需要人类,只是让安全稳定高效节能更好的与人类同行。所以,推广智能变电站,也是时代的趋势。笔者认为,每一位电网的工作人员都需要更专业,更热情。需要严格精准的遵行智能化的改革,提升自己的技术,推广智能变电站以及之后的每一项智能化电网设施,为国家的兴旺和能源的强大贡献出自己的一份力量。 智能变电站论文:110kV智能变电站新能源并网方案研究 【摘 要】随着智能变电站的大规模建设,110kV电压等级的智能变电站与日俱增,加之国家对新能源的支持,分布式电源广泛推进建设,在110kV智能站并网发电的新能源、小电源越来越多,传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式,二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。论文主要对智能变电站多条并网线路的并网方案技术进行研究,以供参考。 【关键词】智能变电站;新能源;并网 1 并网线一次并网方式 随着新能源的广泛应用,光伏、风电项目多以低压并网方式并入主干网,论文主要讨论110kV智能站中以35kV或10kV电压等级(低压侧)的并网方式。并网线间隔以35kV或10kV形式接入变电站系统,通过变电站的低压侧电压等级并网,此种形式相对简单,低压侧设备间隔较多,往往能够提供足够数量的备用间隔供新能源线路使用。现实中,新能源、小电厂往往也是通过低电压等级并网。 2 并网线路二次回路技术分析 2.1 传统站并网二次回路技术分析 传统站并网线路相关二次回路都是纯电缆回路,通过电缆二次接线实现。主要需要完善110kV进线保护、主变高压侧零序保护、备自投保护跳并网线回路。相应的保护动作启动并网线手跳回路,实现永久性跳闸功能,从而保障变电站内系统的稳定运行[1]。 传统站中,所有的二次回路都是靠电缆接线实现,各回路相对清晰独立,当需要跳多条并网线时,只需要增加各保护动作启动相应并网线回路手跳回路。 优点:设计思路清晰,新增并网线技改工作相对难度较小,只需要找到备用的各保护动作接点接入新增并网线手跳回路即可。 缺点:保护装置一般会提供几对备用跳闸接点,但如果并网线过多(超过3条),可能存在动作接点不够用的情况。其解决方式一是定制更换多备用动作接点的操作板,二是增加中间继电器,扩展输出接点。 2.2 智能站规划中的并网线二次回路技术分析 智能站初期建设中,已规划的并网线回路设计理论原则与传统站相同,但实现方式为部分回路通过光信号回路完成,例如110kV线路保护、主变保护智能站中都是智能设备,跳闸出口以光纤中的goose信号输出到智能终端,智能终端在输出跳并网线的出口。前期设计只要规划合理,按照传统站虚端子接线形式设计,能够很好地实现并网线回路的处理[2]。 优点:减少了部分电缆的敷设,回路联系更加清晰。 缺点:新增并网线时,回路设计困难,全站scd文件需要修改,如果保护出口无备用接点,或智能终端无备用输入光口,需要更换较多设备,scd文件及回路设计改动较大,安全压力较大、施工困难。 2.3 智能站中新增并网线二次回路新技术分析 结合传统站改造和初期智能站已有的设计,新技术主要立足点为在不改变原有光纤回路的前提下,所有增加的二次回路全榈缋禄芈罚减少SCD文件的改动及智能设备的变动,达到类似母差保护跳闸的原理,新增并网线如新增间隔一样,只需增加相应的间隔接线。具体做法如下(图1): 如果初期设计时,考虑到会有新增并网线的情况,那么设置一台智能终端,如果并网线保护装置在保护室集中组屏,则放置在保护室相对靠近的保护屏,如果并网线保护为就地保护,则将其放置在分段或分段隔离柜上。 此智能终端类似母差保护装置,接收所有需要跳并网线保护的跳闸信号,如主变高后备零序过流保护、110kV进线线路保护、110kV备自投保护、35kV或10kV备自投保护。输出6组接点(如需增加设计时提出要求),输出回路通过本侧智能终端的跳闸压板串入相应并网线手跳回路。需要跳此并网线时投入相应跳闸压板,新增并网线回路时只需接入相应备用跳闸间隔即可[3]。 备自投装置需要取并网线跳闸位置,将所有并网线断路器常闭接点串联接入智能终端。每组常闭接点并接跳闸位置投入压板(在此智能终端侧),用于此间隔检修或者此间隔不并网时投入,保证备自投可靠检测跳闸位置,不影响其他并网线间隔跳闸信号上传。 改造中,只需替换原有的智能终端,不改变原有智能终端的光纤接线,只变动电缆二次回路,达到光纤回路的不改变的目的,实现新增并网跳闸回路简单的改造。 优点:不新增或改变原有的光纤回路,只新增电缆跳闸回路,将安全压力和施工难度降到最低。 缺点:类似母差保护装置,新增的智能终端重要性提升,此智能终端出现问题会影响所有并网线二次回路。 3 结语 目前智能电网建设已进入了蓬勃发展的时代,分布式电源广泛推进建设,在110kV智能站并网发电的小电源越来越多,传统的并网方案已不能解决越来越多的并网形式,二次设备的变化必然要求新的方案来适应多条并网线路并网的回路设计。本方案中的设计思路在一座110kV变电站新增第四条并网线回路改造中得到应用,现场改造效果良好,达到了预期目的,减少了施工压力和工期。此种并网线改造方式应该适合大部分智能站新增并网线的情况。
石油化工工业论文:智能工业及石油化工技术变革论述 摘要:本文针对智能工业与石油化工技术的变革进行了具体的研究,首先阐述了石油与化工的现状,提出了智能工业为目标的变革措施,从空间维度和分布式应用两方面对技术框架进步进行了论述,最后提出了在工艺过程中无线化和无人化的实际应用。 关键词:智能工业;石油化工;技术变革 石油化工工业的转型是当前的一个重要趋势,主要因为石油石化工业受到新能源革命和页岩气技术以及化学反应工程新变化的影响。有关碳链变化的工业是石油化工工业的本质,石油化工就是对新物质和新应用进行创造和发展,石油化工技术的变革真正开启了新能源材料、新结构和功能材料的时代。 1石油与石化工的现状 将原油和天然气从陆地或海洋的油井中进行提取,然后利用各种方法将其运输到炼油厂。之后炼油厂通过各种物理和化学变化对原油和天然气进行处理。蒸馏是整个工业处理过程的核心[1]。CDU和VDU是蒸馏的两个进程,其中将有价值的馏分和汽油从原油原料中提取出来是CDU的主要目的。炼油厂裂解的原料就是石化行业应用的材料:天然气的组成部分就是提取出的石脑油和丁烷。更轻和更宝贵的部分是通过对重油分子进行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是两种分解的过程。当前全球提出的100%新能源计划是最大的挑战,石油化工工业传统的框架将会被全电动和太阳能汽车所改变,因此石化可能会被新能源全面代替,新能源将会成为能源新的提供者者,而将在非传统能源方面集中石油化工的主要产品,如经过创新的有机高分子材料。 2技术框架的进步 2.1空间维度的进步 目前从空间上来说。石油化工行业要从人类居住的核心区迁移到非适合人口生活的边缘区域,这是石油化工行业发展的一个重要趋势[2]。同时海上或陆地上的油井要从传统获取原油过度到对原油产品进行制造的方向。石油化工技术进步最直观的反应就是微型化的石化工业生产的过程,这个生产过程也是与地球表面的分布具有联系。反应过程空间尺寸的缩小受到纳米技术对催化反应贡献的影响,这也从侧面说明石化企业要从技术上对自己的工业空间进行重新设计。新石油石化工业空间的形态就是垂直工厂,当前的油井都是将陆地或者海洋内部的原油向陆地表面和海平面上进行提升,但是在未来要在陆地内部和海洋底部直接实验整合石油反应过程的目标,因此石油工厂发展的基本方向在地球表面上是不应该出现的。根据当前的开采技术相应的油气资源乐意在页岩层上进行获取,但是未来相应物质成份的转化可以直接在地下进行。其本质就是将转化与获取的过程融合在一起。 2.2分布式的应用 石油石化工业趋管线化是改变当前油气管线在地球表面遍布的一种必然趋势。所谓的管线就是支撑流体力学服务的系统,如果转化物质的过程在产油区本地进行,则会大大降低对管线的依赖程度[3]。从保护环境的方面来说,输油管线也是一种重要的潜在污染源,所以管线化的实现也是在一定程度上进行环境的保护。 3工艺过程的无线化和无人化 工业自动化技术发展基础结构的主要代表形式就是工业无线化,无人工厂和机器人服务真正意义上的实现都是由无线化来完成的。本文主要是对无线网络如何覆盖全工艺的过程以及普及无线应用如何用创新的商业模式进行促进这两方面进行重点研究。无线网线技术的演进速度对无线网络服务外包有着决定性的影响,这并不是用简单的投资回报问题就可以说明的[4]。传统工业企业自身无法实现运营无线工业网的主要原因是传统工业企业的本质是在有线通讯的基础上进行建立的,其在管理理念和应用创新方面没有积累有关无线化工艺过程的知识,对于处理无线化所产生的数据的能力也不具备。在传统的概念中就存在无人工厂,但是随着智能工业框架的发展对于当前各种技术挑战带来的需求无人工厂的本身已经无法使其得到满足,主要是因为在传统的概念中无人工厂主要是工业过程完成以后预置管理流和过程控制流的总称。但是在智能工业的框架中,需要对面向定制和迅速响应服务的系统进行建立,传统的无人工厂模式对于这种实时的影响过程难以使其实现。在无人工厂模式为未来的发展过程中,其管理平台的策略主要是利用模块化的功能来实现的,其不同工艺过程的安排和实施的共线或则制造平台化主要多是利用人工智能来实现的。 4结语 综上所述,随着我国经济和技术的发展,对新能源的利用越来越重视,而石油化工传统的框架将会受到新能源利用的巨大冲击,因此石油化工的技术框架也要进行变革和进步,如对纳米技术进行利用、对垂直工厂进行建造以及分布式的应用等,另外随着我国技术的不断进步石油化工的工业过程也会逐渐实现无线化和无人化,而且当前的石油石化工业对环境也会造成巨大的压力,这些都加快了石油石化工技术框架的转型,因此石油石化工技术的发展在一定程度上也是由环境决定的。 作者:赵云 单位:中国石油抚顺石化公司北天集团生产部 石油化工工业论文:石油化工企业工业用火安全技术措施初探 摘要 : 在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业用火作业施工。笔者结合工作实践,阐述了切断与隔离、拆卸与遮盖、置换与清洗、清理与清除、监测监控等 工业动火“五项安全技术措施”。 关键词:工业用火安全生产技术措施 石油石化企业工业用火(又称工业动火)是指使用气焊、电焊、铝焊、塑料焊、喷灯、电钻、砂轮等工具,在易燃易爆危险区域内作业和维修油气容器、管线、设备及盛装过易燃易爆物品的容器设备,能直接和间接产生明火及火花的施工。在石油石化企业中,设备及流程管网的安装维修、技改更换,都需要进行工业动火施工,而且经常是一边生产,一边用火,稍有不慎很容易发生火灾爆炸事故。因此,保证动火安全就成了石油化工企业的首要监控目标。 根据工作实践,笔者就陆上石油化工企业而论,认为确保安全用火作业施工,在制定动火方案时,应从以下五个方面采取安全技术措施。 1 切断与隔离 在对设备实施动火检修之前,必须使其与运行系统可靠隔离。在法兰上装设盲板或隔离是使检修设备和运行系统隔离的最保险的方法,应注意以下安全事项: 1.1 首先必须将需要用火的部位与整体断开。如将动火的设备、管道及其附件和相关联的运行系统整体断开,关闭闸门,拆掉相联的管线,并加好盲板或堵头。[1]应特别注意,不能用简单的关闭阀门代替隔绝。盲板除必须保持不渗不漏外,还应保证能承受管路的工作压力,避免受压破裂。盲板的强度应按平封头的强度标准计算。有条件的工艺设备在盲板前应加放空管或压力表,并派专人监管和挂牌警示。 1.2 如果用火部位与相临危险装置很近,应在动火作业区四面加筑防火墙或防屏障。[2]这样做的目的,一方面,隔绝了易燃易爆的物料和介质气体进入用火作业施工点;一方面在用电焊作业时防止电流进入主体危险装置。 1.3在管道与容器连接的部位进行用火作业时,通常采用绝缘螺栓将管道法兰与容器法兰之间加绝缘盲板临时固定,以隔离管道与容器法兰之间的电焊杂散电流的通道。 1.4在采用电焊用火作业中,实行防护接地措施是非常必要的。防护接地是为防止被用火的设备、设施及管道、容器因电焊机杂散电流引起火灾而设置的专用接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。通过接地线将杂散电流引入大地。 2 拆卸与遮盖 2.1在易燃易爆危险区域内,应严格限制用火。但在确需用火作业的情况下,凡能拆下来的设备、设施、管线及其附件应从主体上拆下来,拆卸(安装)时应采用防爆工具作业。与主体危险装置隔离后,移到非用火区域安全地方预制用火,用火后及时熄火清理场地,再将预制好的设备、设施、管线及其附件安装回原处。[3] 2.2 对于用火作业点(处)相邻的非密闭的设备槽、取样口、罐口、放空排放口等处,凡是用火作业施工中所产生的电火花能溅及的地方,包括容易被人忽视的排污沟、地下井口、集油池等,都要进行密闭封堵遮盖。同时还要注意来自周边处于上风向30米产生易燃易爆的气体生产场所的影响。 3 置换与清洗 为保证检修动火和罐区作业的安全,检修动火前要对设备内的易燃易爆、有毒气体进行置换、吹扫;对积附在器壁上的易燃易爆、有毒介质的残渣、油垢或沉积物要进行认真的清理,必须时要人工刮铲、热水煮洗等,对酸碱等腐蚀性液体及经过酸洗、碱洗过的设备应进行中和处理。 3.1 对于盛装过易燃易爆介质的管线、容器、储罐等,在用火作业前必须进行严格的隋性介质置换,将原有的易燃易爆介质排出,消除管线、容器、储罐内形成爆炸性混合物的条件,置换出的易燃、有毒气体应排至安全场所。 3.2 在拆离的设备、管道及其附件内积有易燃易爆物料、污垢或残渣时,应严格按规定和要求进行蒸汽蒸煮、吹扫等方法清除,同时还应对现场积有的易燃易爆物料、污垢或残渣及时清除并强制通风降低可燃气体的浓度,待可燃气体浓度检测合格后方可用火作业。 3.3清洗置换后在进入容器设备前30min必须采样分析,严格控制可燃气体、有毒有害气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入容器设备内作业。如在容器设备内作业时间长,至少每个2 h分析一次或中断作业超过1小时分析一次,如发现超标,应立即停止作业,并迅速撤出人员。 3.4动火前应对动火现场周围环境或动火设备内的易燃气体进行分析。动火分析不宜过草,一般应在动火前半小时内进行。如果动火作业间断半小时以上,应重新分析。动火分析合格的标准是:爆炸下限≥10%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤1%为合格;爆炸下限<10%且≥4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.5%为合格;爆炸下限>1%且<4%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量≤0.2%为合格;爆炸下限≤1%的可燃气体(蒸气),其可燃物含量应控制在爆炸下限的20%以下;富氧设备的管道、容器及附近的氧含量≤22%为合格;其它设备、管道、容器内部动火作业氧含量19~22%为合格。 4. 申请程序与审批 4.1 石油工业用火实行工业用火申请报告书制度是安全用火的重要保障。按照《石油工业动火安全规程》SYT 5858―2004的要求,用火单位(生产管理单位)与施工单位首先就用火部位、施工作业内容共同进行危害识别、现场技术交底。[4]根据交底,施工单位的技术、安全人员编制用火作业技术(安全)措施组织方案(此方案也可分为技术、安全两个不同的方案)。方案应详细说明动火作业范围、确定危害和风险、作业(或交叉)施工技术安全防范措施及应急预案。编制的方案应先报请施工单位有关部门负责人审核后,再呈报生产管理单位审批。 4.2石油工业用火申请报告书(许可证)的填写必须按照统一的格式要求规范填写,其内容应根据编制方案中用火部位,用火级别、安全措施、用火人、监护人及用火负责人等相关要求后,逐级申请与审批。 4.3 用火作业申请报告书(许可证)只在签发的一个场所、一个作业班次有效。 5监督与管理 5.1 实施用火作业前,监督人员严格按照申请报告书(许可证)填写的内容逐项确认(在确认中增加补充措施),各项措施满足安全用火条件,用火人、监督人全部到位后方可用火作业。 5.2 动火作业申请报告书(许可证)只限一处用火(用火地点),实行一处、一证(动火作业申请报告书)、一人(用火监护人),禁止用一张动火作业申请报告书(许可证)多处用火。 5.3 工业动火申请报告书(许可证)有效时间为一个作业周期。如果中国石化《用火作业安全管理规定》要求,油田、销售企业的有效时间不超过5天,炼化企业一级、特级有效时间不超过8小时,二级有效时间不超过3天,三有效时间不超过5天。如在用火作业规定的有效时间(或交接班)不能完成,作业前应重新按程序填写申办动火作业申请报告书(许可证),或在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。 5.4在油气集中的场所进行多处用火时,相连通的各个用火部位不应同时进行。上一处用火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。 5.5生产单位和施工单位应指定用火作业监督人和监护人,负责用火现场的协调和管理,并检查和确认用火措施的落实,用火作业人员应遵守生产单位的用火作业安全制度。执行“申请报告书(许可证)没有批准不动火,防火监护人不在现场不用火,防火措施不落实不用火”的原则。 5.6 施工过程中,要定时对危险部位有关数据进行检测,并填写记录。对前后检测数据进行对比监控,出现异常波动时,应立即停止用火作业,并及时找出原因,在问题排除后,再进行检测,在检测数据达到安全要求时,再开始用火作业。实践证明,用火现场监护人高度的责任心和配合先进检测设备的应用,是保证工业用火施工安全的有效措施。 6结论 在用火项目确定以后,在制定和采取必要的安全技术措施之后,并不能完全保证用火施工万无一失。特别是(特)大型用火施工,涉及生产、设计、工程、安全、消防等多个部门,技术复杂,组织难度大,危险程度高。因此,各职能部门必须提前组织召开用火施工协调会议,对用火施工的措施、方案进行研究,综合制定出用火施工的安全措施和事故应急预案。在用火施工时,做到组织、措施、教育、监控、预案“五落实”,实现全员、全方位、全过程的控制,才能确保用火施工优质、安全、高效的完成。 石油化工工业论文:石油化工工业自动化仪表及系统 [摘 要]石油化工工业在国民经济的发展中有重要作用,是我国的支柱产业部门之一。现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富.本文主要阐述了石油化工工业自动化仪表及系统。 [关键词]石油化工业自动化仪表及系统 1 石油化工工业 石油化工工业是由化学工业发展而来,石油化工指以石油和天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的加工工业。石油产品主要包括各种燃料油和润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。生产这些产品的加工过程常被称为石油炼制。石油化工产品以炼油过程提供的原料油进一步化学加工获得。生产石油化工产品的第一步是对原料油和气(如丙烷、汽油、柴油等)进行裂解,生成以乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯为代表的基本化工原料。第二步是以基本化工原料生产多种有机化工原料(约200种)及合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)。这两步产品的生产属于石油化工的范围。有机化工原料继续加工可制得更多品种的化工产品,习惯上不属于石油化工的范围。 2 石油化工自动化 石油化工自动化也分炼化自动化、油气田自动化、海上平台自动化及输油、气管线自动化等分支。从20 世纪60 年代起,我国在引进、消化、吸收基础上,已经形成了石化工业和创新体系。2006年9 月投产的茂名年产100 万吨乙烯工程,新建裂解装置国产化率达到了 87.8%。目前我国在裂解技术、有机原料生产技术和聚合技术三大领域均有了一批自己的专利技术。炼油厂的燃料产品中,压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)等气体燃料将成为21 世纪汽车的主导能源,加上天然气原料增加因素,对于炼化工业的工艺会有一定影响。由于节能、环保、有效利用资源的要求,石化技术正出现新的突破,即出现第二代石化技术。 3 自动化仪表及系统 3.1 自动化仪表 自动化仪表主要有压力仪表、温度仪表、物位仪表和流量仪表四种。 ①压力仪表压力范围为负压到 300MPa(高压聚乙烯反应器)压力传感器、变送器和特种压力仪表采用多种原理,而且可用于脉动介质、高温介质、腐蚀介质、粘稠状、粉状、易结晶介质的压力测量,精度可达 0.1 级。 ②温度仪表石化现场设备介质温度一般都需要指示控制,温度范围为-200℃到 +1800℃.大多数采用接触式测量.在现场指示的水银玻璃温度计多被双金属温度计取代,最常用的是热电阻、热电偶。 ③物位仪表在石化行业一般以液位测量为主,由于测量过程与被测物料特性关系密切,物料仪表没有通用产品,按测量方式分为直读式、浮力式、辐射式、电接触式、电容式、静压式、超声波式、重垂式、激光式、音叉式、磁致伸缩式、矩阵涡流式等。 ④流量仪表如今所说的流量,不是一般的流速,是单位时间内流经有效截面的流体的体积和质量,另外还需要求知管道中一段时间内流过的累积流体的体积和质量(流量积算仪)。 3.2 其他仪表 3.2.1 分析仪和在线过程分析仪 从工艺上看,生产过程中对温度、压力、流量、液位等工艺参数的保证,只是间接保证最终产品或中间产品的质量合格,所以对过程中物料成分的直接分析和对最终产品的成分分析是非常重要的。又从环境保护的角度看,排放的物质也是要分析和在线监测的。多变量控制已在炼油,石化行业开始进入生产阶段,它以DCS为基础,可以是独立的,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术,软测量技术有关,多采用测控与PID串级控制相结合方式等。 目前在炼油厂中,对于分析仪器和在线过程分析仪的需求很旺盛,分析仪器的高科技含量,特别是对多学科配合要求高等,使得近年来分析仪器的科研和应用投入力量大,主要有液相色谱、气相色谱、质谱、紫外及红外光谱、核磁、电镜、原子吸收及等离子发射光谱、电化学等分析仪器。 3.2.2 执行器 由执行机构和调节机构联动构成。石化行业经常使用的是气动执行器,少数液动执行器,其中气动薄膜调节阀又是最常用的,另有少数气动活塞、气动长行程执行机构。调节机构(阀)由阀体、阀芯、阀座、上阀盖等构成,其中阀芯有平板、柱塞、开口3种类型。按阀体结构分调节阀的产品有直通单座、直通双座、三通型、隔膜型、软管阀、阀体分离阀、凸轮挠曲阀、超高压阀、球阀、笼形阀等。 3.3 控制和安全系统 ①常规控制石化工业自动化的连续控制、批量控制、顺序控制的基本控制策略没变。其中主要为连续控制,或称反馈控制、回路控制,仍然以 PID 调节为基础,功能块之间连接可以是多重串接、选择性连接、并联连接,自动补偿、自动跟踪、无扰切换,多配方自动改变参数或功能块连接方式。它能在保持系统稳定的基础上满足复杂参数的计算、综合指标的显示和监控,从而帮助操作人员实现回路操作、单元操作应付多种燃料变化、原料变化,实现生产指标、节能指标,保证环保运行,完成大型装置的开、停车、一般故障处理及一般连锁保护。但石化行业目前的主流控制策略仍是适应多回路控制站的功能块复杂组态能力的控制策略。 ②智能控制和优化在现代控制论的推动下,各种智能化算法应运而生,其中除智能 PID 控制器外,多变量预测控制已在炼油、石化行业开始进入生产实践阶段。 ③人机界面目前石化企业正在由一个装置一个控制室逐步过渡成数个装置一个控制室,而且最终是以 CRT 或 LCD 屏幕显示为主,辅以少数显示仪表和指示灯,以鼠标、键盘操作为主,辅以触摸屏及少数旋钮和按钮,工业电视摄像头摄取的画面也由专用屏幕逐步纳入 DCS 操作站的屏幕。 ④安全仪表系统石化装置由于大型化、连续化及工艺过程复杂、易燃、易爆、对环境保护要求高等原因,安全性要求日益提高,由 DCS 等设备完成安全连锁保护的方法,在某些企业已经不能满足要求,所以紧急停车系统(ESD)等为 DCS 之外的单独设备。此外还有火灾和可燃气体监测系统(FGS)、转动设备管理系统(MMS);特别是压缩机组综合控制系统(ITCC,因其防喘振而特殊)等。现在自动化仪表行业兴起的基于 IEC61508 和 IEC61511 的安全仪表系统(SIS),正是为了进一步满足石化企业的需求而开发的。它是在安全总概念下,不同于3C强制安全认证、Security保安等的Function Safety 功能安全。SIS 是专门的工程解决方案,它连续在线运行,当侦测任何不安全过程事件时,能够立即采取行动,以减轻可能造成的损失。功能安全还应结合风险度、安全指标、安全完整性等级(SIL)等,正确选用 SIS(或直接称 ESD)系统。 结语 近几年来,我国在自动化仪表的发展取得了巨大进步.现代自动化仪表的智能化技术及系统改善了仪表本身的性能,影响了控制网络的体系结构,其适应性越来越强,功能也越来越丰富。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 摘要:石油化工产业是促进我国国民经济发展的重要行业,需对其工业废水的特点进行分析,并研究其废水处理工艺。 关键词:石油化工工业;废水;特点;处理工艺 前言 石油是人类得以进步和发展的动力,是人类目前普遍使用的一种资源,与石油有关的化工产品涉及人类日常生活的方方面面。但是,在化工厂的石油加工过程中,会产生大量的废水,而且,在油田的开采的时候,原油中所含的水量也是废水产生的一个主要途径。据有关统计,我国目前的油田的综合含水率达到80%左右,有些油田甚至超过了80%。现在人类生存的环境越来越差,受各种污染的影响越来越严重,特别是水污染问题越来越突出,成为人类额待解决的生存问题。 一、石油化工工业废水的特点 1、废水中污染物组分复杂 石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。 2、废水处理难度大 石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。 随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。 二、石油化工工业废水处理工艺分析 1、物理处理方法 (1)隔油 在进行生物处理之前,我们一般会先对石油化工废水进行隔油处理,这是因为好氧生物在活性污泥颗粒或生物膜的阻隔下会影响其活性,因为石油废水中存在大量的油污,这些油污会降低生物处理方法的效果。利用隔油法处理废水的时候,一把是在隔油池进行,在隔油池中,还可以对废水中较大的颗粒物进行初步沉淀,是隔油池兼具除沉池的功能,达到一池多用的效果。 (2)吸附 由于固体物质具有表面多空的特殊构造,而这些密布的空洞能够吸附废水中所含的污染物,从而达到去除杂质、净化水质的目的。在日常生活中我们就已经用到用活性炭除污,而活性炭也是处理石油化工废水常用的吸附剂,在实际操作中,常常结合絮凝、臭氧氧化等技术配合使用。活性炭等一些吸附物质可以去除废水中的臭味和色度,但是我们之前就已经说到,这种方法的成本相对较高,而且容易出现污染转移,造成二度污染。 (3)高压电场法 此种方式是在电场力的作用之下对油粒产生排斥或吸引作用,让微细油粒能在运动的过程中相互碰撞结合,让微细油粒可以聚结成大的油粒而浮在水面,从而使油水分层的目的能够达到。 (4)膜分离 此种技术的方式包括:纳滤、反渗透、超滤、微滤等方式,但不管哪一种有方式,都可以把废水中的色度和臭味去除,同时把微生物、多种离子和有机物去除,使出水的水质能够可靠稳定。 2、化学处理方法 (1)絮凝 石化废水处理过程的重要的絮凝,即通过对水加药絮凝剂胶体粒子在水损害的稳态,胶粒相互碰撞和聚集,形成絮状物质的分离。絮凝可以用来处理炼油废水浊度、颜色、有机污染物、浮游生物和藻类污染物成分等。在特定的操作,通常和空气浮动或絮凝沉淀技术结合,作为生化处理的预处理。目前,微生物絮凝剂,利用生物技术的污水处理,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如,易于生物降解,适用范围、热稳定、效率高、无二次污染,因此广泛的应用前景。 (2)光催化氧化 光催化氧化过程,能有效地将光辐射和O2、过氧化氢和抗氧化剂组合,以实现污水的目的,所以称为光催化氧化。一些以太阳光为光源,二氧化钛,二氧化钛/Pt,氧化锌作为催化剂,用这种方法处理含有21种有机污染物的水,得到最终的产品是二氧化碳,不产生二次污染。有些人拿铁+和过氧化氢作为氧化剂,铁离子和紫外线光之间的协同效应,使过氧化氢分解产生羟基速度大大加快,因此氧化效率提高,该方法在许多国家仍处于研究阶段。 (3)臭氧氧化法 臭氧氧化法有其独特的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。然而,它的运作和投资成本高,以及处理废水流量不宜太大。臭氧氧化,一些废水有机物完全氧化为水和二氧化碳,和大多数成氧化中间产物。臭氧氧化和生物活性炭吸附耦合技术用于深度处理,在氧化有机物质分解为氧气和臭氧快速活性炭床在富氧条件下,得到再生,提高使用周期;同时活性炭表面需氧微生物活性增强,降解的有机吸附能力。能有效去除有机物,有机发色团的结构,改变加强能力的脱色活性炭。强大的LiSong与臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油平均去除率为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,主要的指标,地表水Ⅳ类水质标准。 (4)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 3、生化法 (1)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (2)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅谈石油化工业的现状及发展趋势 摘要:本文介绍了国际和国内石油化行业的运行情况,分析了我国石油化工业发展过程存在问题,并预测了我国石油化工业的发展趋势。 关键词:石油化工业;运行情况;问题;趋势 一、国际石油化工产业运行情况 2009年.在全球性经济衰退的环境下。西欧、北美及日本等发达国家的化工产业在2008年的基础上进一步衰退。不计医药化学品在内。2009年欧洲的化学品产量同比下降约12%.美国下降9.4%。预计2010年欧洲和美国化工品产量将分别增长5%和3%.但仍难达到经济衰退前的水平。要完全从衰退中走出来还需要更长的时间。 二、我国石油化工产业运行情况 “十二五”期间。我国经济发展正处在工业化中期向工业化后期转变的过渡时期。随着我国工业化的阶段性变化,主要是传统产业比重下降,而高端和新型产业将得到较快发展。在这个转型时期,石油化工业全行业结构调整需进一步加快.以适应国内相关工业产业升级对化工产品提出的更高需求。 2010年我国石油和化学工业经济运行取得了显著成效,实现了“十一五”丰硕而圆满的结局。与2009年同期相比,2010年石油化工业的全年总产值达到8.88万亿元,同比增长34.1%;实现利润6900亿元,同比增长36%;累计对外投资总额为11525亿元,同比增长13.8%;累计实现进出口额4588亿美元,同比增长40.3%,其中进口额为3245亿美元,同比增长42.3%,出口额1343亿美元,同比增长35.7%。总体来看,我国石油化工业在2010年保持了高速的增长态势。 三、石油化工业发展存在的主要问题 (一)产能结构性过剩矛盾更加突出 “十一五”期间,石油化工业大多数产品产能大幅增长,产品供给由“整体短缺”转变为:结构性过剩“。 传统大宗石化产品的总产能明显超过国内市场需求,装置开工负荷较低,资源浪费严重。2010年,我国甲醇平均开工率不足45%,尿素平均开工率不足75%,烧碱平均开工率约为72%,聚氯乙烯平均开工率仅为54%。 高端石油化工产品严重短缺,进口依赖程度很高,部分高科技产品尚处于空白。2010年,我国进口合成树脂3069万吨,进口合成纤维单体1439万吨,均创历史新高;化工产品贸易逆差达433.82亿美元,其中合成树脂占89.9%。 (二)资源短缺仍是制约石化行业发展的主要因素 我国原油资源短缺.人均占有储量只有世界平均水平的11%.并且产量难以在短期内大幅提升。随着国内经济的快速发展。我国原油缺口逐年扩大,2009年我国石油缺口高达2.1亿t,预计2015年将进一步达到2.62亿t,原油进口依存度达到55%,同时还将面临着国际原油价格巨幅波动的影响。原油资源的短缺。不仅对我国石化产业的发展产生重大制约,而且是关乎国家能源安全以及社会稳定的重大问题。 (三)节能减排任务更加艰巨 石油和化学工业是能源消耗和污染物排放大户,能耗和污染物排放均居工业部门前列。2009年全国石油和化学工业综合能源消费量为3.84亿吨标准煤,占工业能源总消费量的17.4%,位居所有工业部门的第二位。2009年全国化学原料及化学品制造业的化学需氧量排放量为60.21万吨、氨氮13.16万吨、二氧化硫130.15万吨、氮氧化物41.98万吨、烟尘78.81万吨。 我国政府向国际社会做出承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放降低40%~45%。国家“十二五”规划纲要也对节能减排提出了更加严格的约束性指标,石油和化工行业节能减排工作任重道远。 四、石油化工业发展趋势预测 (一)《十二五规划》中的行业相关政策 2010年10月18日,中国共产党第十七届中央委员会第五次全体会议集体通过了《关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。《建议》的第四部分为“发展现代产业体系,提高产业核心竞争力”。其中对加强现代能源产业和综合运输体系建设提出要求:“推动能源生产和利用方式变革,构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系,……完善油气管网,扩大油气战略储备……”。 2011年3月,全国两会上具体公布《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》,《纲要》在第九章、第十一章对如何促进石油化工业发展提出了更具体的措施。 (二)相关子行业的发展预测 预计“十二五” 期间我国原油进口量仍保持增长,原油资源不足仍然是制约国内炼油行业发展的主要原因,从获得资源的条件和布局优化的需要角度分析,临港和石油化工产业薄弱地区会有更多发展机会。炼油能力的增加将以原有企业的改造为主,尤其是与乙烯的发展结合建设世界级炼化一体化的基地,新建炼油装置将受到严格控制。将来会更侧重特色油品的生产,具有特色的各类催化裂解技术的广泛应用将使部分地炼企业生产出更多的化工原料,新建以重油加工生产油品的装置将受到限制。预计到“十二五” 末期我国原油加工能力将达到4.8亿~5亿吨。 (三)下游产业快速发展 “十二五” 期间,我国有机原料的规模将加大,新技术应用增加;目前缺口较大的苯乙烯单体、ABS树脂、PTA和乙二醇等装置能力均有增加;特种合成橡胶的发展有较大突破;塑料改性和塑料合金将上一个新台阶。目前供求矛盾较为突出的品种主要有合纤单体(精对苯二甲酸、乙二醇、己内酰胺和丙烯腈)等,上述大部分产品每年仍有较大数量进口,国内市场满足率在50%~ 70% 。值得注意的是,石油化工产业目前处在快速发展阶段,原料优化、工艺技术进步趋势加快,很多有机原料产品都处于优胜劣汰的竞争状态中。有缺口的产品发展将面临更多的机会,供求平衡的产品仍需通过结构调整和技术进步保持竞争优势。 石油化工工业论文:石油化工工业废水处理工艺研究 【摘要】介绍化学法、物理法和生物法在石油化工高浓度有机污水处理中的应用状况和最新进展,评述各种处理方法的适用条件和处理效果。在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续发展具有十分重要的意义。 【关键词】石油化工工业废水处理工艺 中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号: 石油化工是以石油为原料,以裂解、精炼、分馏、重整和合成等工艺为主的一系列有机物加工过程,生产中产生的废水成分复杂、水质水量波动大、污染物浓度高且难降解,污染物多为生物难降解有毒有害的有机物,对环境污染严重。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强,石油化工废水的处理技术逐渐成为研究的热点,新的处理技术和工艺不断涌现,主要分为物化法、化学法和生化法。 一、物化法 1、隔油 石油化工废水中含有较多的浮油,会吸附在活性污泥颗粒或生物膜的表面,使好氧生物难以获得氧气而影响活性,对生物处理带来不利影响。一般采用隔油池去除,隔油池同时兼作初沉池,去除粗颗粒等可沉淀物质,减轻后续处理絮凝剂的用量。耿士锁经过研究对比,认为斜板隔油池比普通平流隔油池去除效果好。吕炳南等对大连新港含油废水处理工艺进行改造,将平流隔油贮水池的前部1/4改建为预曝气斜管隔油池,拆除原斜板隔油池,经改造后的隔油池处理,废水含油量从200-350mg/L降至10-15mg/L。 2、气浮 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附废水中的悬浮物,使其随气泡浮升到水面而加以分离,分离的对象为石化油以及疏水性细微固体悬浮物。在石油化工废水处理中,气浮常放隔油、絮凝之后,有广泛的应用。 陈卫玮将涡凹气浮(CAF)系统置于隔油池后处理石化含油废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达95%;若原水未经隔油处理,COD和油的去除率显得不稳定。新疆克拉玛依石油化工厂用CAF处理石化废水,系统运行良好,能有效去除悬浮物、乳化油和COD等污染物,尤其能有效去除硫化物,解决了传统工艺的难题。 3、吸附 吸附是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而去除的方法。常用吸附剂为活性炭,可有效去除废水色度、臭味和COD等,但处理成本较高,且容易造成二次污染。在石油化工废水处理中,吸附常与臭氧氧化或絮凝联用。 4、膜分离 膜分离是利用功能膜作为分离介质,实现液体或气体高度分离纯化的现代高新技术,主要包括反渗透、纳滤、超滤和微滤,能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物,膜分离过程和现存的分离过程相比,在液体纯化、浓缩、分离领域有其独特的优势,膜分离过程大多无相变,在常温下操作,设备和流程简单,出水水质稳定可靠,且占地面积小,运行操作完全自动化,被称为“21世纪的水处理技术”,但是需要投资大,污水处理量小。 二、化学法 1、絮凝 石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。通过该过程,炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等可被去除。絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。微生物絮凝剂是一种利用生物技术获得的新型水处理剂,同其它絮凝剂相比,具有许多优点,包括易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。 2、氧化法 (1)臭氧氧化法 臭氧氧化时不产生污泥和二次污染,但其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。 (2)光催化氧化法 该法有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来处理污水,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。 (3)湿式氧化法 湿式氧化法分为催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。 三、生化法 1、厌氧处理 (1)升流式厌氧污泥床 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内污泥浓度高、有机负荷高、水力停留时间短、运行费用低和操作简便,但反应器启动过程耗时长,对颗粒污泥的培养条件要求严格,常用于高浓度有机废水的处理。凌文华等将其用于己内酰胺生产废水的预处理,COD去除效果好,但出水可生化性并不理想。且在处理过程中,要严格控制反应条件,进水负荷波动控制在15%以内,进水SO4-2应低于1000mg/L,进水pH在5.5-6.5,反应温度在30-38℃。为消除S2-对厌氧污泥产生不利影响,可在进水中加入适量的FeCl3。 (2)厌氧附着膜膨胀床 厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是种新型高效的厌氧消化工艺,其床层在一定的膨胀率(10%-20%)下运行,使反应器内的传质条件得到改善;且载体粒径小,能为微生物的附着生长提供巨大的表面积,使反应器内保持较高的微生物浓度。 (3)厌氧固定膜反应器 厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能截留和附着大量的厌氧微生物,在其作用下,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等得以去除,具有微生物停留时间长、抗冲击负荷能力强和运行管理方便等优点。 2、好氧处理 (1)序批式间歇活性污泥法 序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺流程简单、污染物去除效果好、占地面积小、运行操作灵活及便于自控运行,但不适合处理大量废水,对控制管理要求较高。 (2)高效好氧生物反应器 高效好氧生物反应器(HCR)融合了高速射流曝气、物相强化传递和紊流剪切等技术,具有深井曝气和污泥流化床的特点,是第三代生物反应器。已有学者利用其进行处理石油化工废水的中试研究,结果表明,HCR启动速度快,氧的利用率高,抗冲击负荷能力强,去除效果稳定可靠,BOD去除率可达75%-85%。 (3)生物接触氧化 生物接触氧化是在生物滤池的基础上发展起来的一种生物膜法,它兼有生物滤池和活性污泥法的特点,负荷变化适应性强,不会发生污泥膨胀现象,污泥产量少,占地面积小,处理方式灵活,便于操作管理;但负荷不易过高,要有防堵塞的冲洗措施,大量产生后生动物(如轮虫类),容易造成生物膜瞬时大块脱落,影响出水水质。 (4)膜生物反应器 膜生物反应器(MBR)是膜分离技术与生物处理技术接合而发展的一种新型的污水处理装置,广泛用于中水回用和工业废水处理。樊耀波等以MBR装置处理石油化工废水,试验表明,BOD、SS和浊度去除率达到98%,COD去除率达91%,石油类、氨氮和磷等的处理效果也优于常规二级污水处理,且稳定性好,泥负荷较大,剩余污泥量少。 (5)悬浮填料生物反应器 悬浮填料生物反应器是一种新型生物膜反应器,其核心部分是能在反应器中保持悬浮状态特殊填料,反应器操作简便,有良好的通气性、过水性,存在碰撞和切割气泡等作用,可以强化微生物、污染质和溶解氧的传质,提高氧的利用效率,且对曝气、布水没有特殊要求。 结束语 石油化工工业废水处理工艺是非常复杂的,在处理的过程中,要运用科学的技术和方法,这样才能起到保护我们的身边环境免受到污染和破坏的效果,从而保证人们的身心健康。 石油化工工业论文:浅析石油化工业发展及其新技术 摘 要:石油化工是化学工业中的基干工业,在国民经济中占有极重要的地位。当代石油化工技术的发展趋势是:用高新技术提升传统工艺,开发更高效的新型催化剂,发展清洁生产工艺,使石化技术提高到一个新水平,为石油化工业的可持续发展提供有力支撑。本文通过描述现代石化新技术。 关键词:石油化工发展状况、石油化工新技术 一、国内外石油化工业发展状况 由于新工艺的开发、新材料的应用及其高额的利润驱使石油化工行业得到飞速的发展,美国、西欧和日本等工业发达国家构成了世界石化工业的主体。这些国家主要石化产品的生产能力已基本满足了世界市场的需要,石化工业也从高速发展时期转向平缓增长期和波动期。 我国在融入经济全球化的过程中,石油化学工业是最活跃的工业体系之一。经历了40 多年尤其是改革开放以来的迅速发展,石化业在国民经济中的重要支柱地位日益凸现;已经形成了门类比较齐全、具有相当规模、品种大体配套并基本可以满足国民经济、相关工业发展和市场需要的工业体系。随着市场经济的发展,石油化工对农业、汽车工业、建筑业、机械电子行业的影响越来越大。 二、石油化工新技术 1、新型催化剂技术 催化技术的发展可归纳为4类,即渐进式、台阶式、跨越式和新生式。由于新催化材料是新催化剂和新工艺的源泉,因此新催化材料是当今催化科学的前沿,已开展的研究:加氢催化剂、异构化催化剂、聚烯烃催化剂等新品种不断推出。IFP开发的乙苯异构化生产对二甲苯新催化剂,可使对二甲苯产率由一般的88%提高到93%,称为Oparis的新催化剂可转化高达40%的乙苯,并使C8芳烃损失减少到小于2%。 2、轻质烷烃活化技术 21世纪石油化工原料将可能转向以更廉价的天然气类烷烃为主,因而,原料路线由烯烃向烷烃的转移将是新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。21世纪可能工业化的烷烃活化技术包括乙烷制醋酸,异丁烷制甲基丙烯酸酯,乙烷催化脱氢制乙烯,以及丙烷制丙烯酸等。 乙烷生产乙烯的醋酸;乙烷直接生产氯乙烯;由丙烷直接生产丙烯腈和由正丁烷直接生产1,4-丁二醇等烷烃活化技术已接近工业化。 3、芳烃抽提技术 加氢裂解和催化重整油中的芳烃的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和n-甲基吡咯烷酮、n-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中ripp研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏工艺,能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。 4、生物技术 生物技术在石油化工行业的应用表现在新有机原料的提供、“三废”的治理及多种精细化学品的生产,主要包括生物催化剂、生物塑料、生物农药、生物化肥、生物石油技术、生物环保和传统生物化工产品等方面。生物化工与传统化工相比,具有反应条件温和、能源节省、选择性好、转化率高、设备费低和环境友好等诸多优点。另外,利用细胞技术和基因工程技术将“可再生能源”纤维素酶解、发酵、脱水制取乙烯的研究一直是科技界热切关注的课题,一旦取得突破,将彻底改变传统的石油化工工艺,引起石化产业一场新的革命。生物技术蕴藏着巨大的生命力,在石油化学工业中的应用更加广泛,也将极大地推动石油化学工业的快速发展。 5、纳米技术 由于纳米粒子表面积大、表面活性中心多,所以在催化剂中加入纳米粒子可以大大提高反应效果、控制反应速度,甚至原来不能进行的反应也能进行。在石油化工工业采用纳米催化材料,可提高反应器的效率,改善产品结构,提高产品附加值、产率和质量。目前已经将铂、银、氧化铝和氧化铁等纳米粉材直接用于高分子聚合物氧化、还原和合成反应的催化剂。如:将普通的铁、钴、镍、钯、铂等金属催化剂制成纳米微粒,可大大改善催化效果;粒径为30 nm的镍催化剂可把加氢和脱氢反应速度提高15 倍;纳米铂黑催化剂可使乙烯的反应温度从600℃降至常温。用纳米催化剂提高催化反应的速度、活性及选择性,这些研究将推动石油化学工业的快速发展。 6、清洁生产技术 对环境友好的清洁生产工艺是21世纪石化技术发展的必然趋势,它包括不用有毒有害原材料,废气、废水、废渣生成少,最终实现“零排放”的环保技术,以及排放废弃物料的有效回收利用,更可以涵括生产产品废弃后(如废弃塑料)的回收利用。 可实现工业应用的环保技术主要是不用光气、硫酸、磷酸、氢氰酸、盐酸、三氯化铝等有毒有害原材料生产石化产品的新技术。用离子交换树脂催化剂替代盐酸生产双酚—A,或用离子交换树脂催化剂替代硫酸生产仲丁醇;用氟化氧化硅/氧化铝催化剂替代氢氰酸生产直链烷基苯;改变原料路线,用异丁烯替代丙酮和氢氟酸为原料,生产甲基丙烯酸甲酯;生产可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。 7、高效设备技术 研制开发高效设备是提升石化技术的重要内容。如:可大幅度节能的内部换热型蒸馏塔,连续进行100h以上苯-甲苯体系蒸馏分馏,得到高纯度苯和甲苯,同时节能30%以上。 三、总结 石油化工技术不仅发展为一个国家经济繁荣程度的标志,更关系到千家万户的日常生活。随着国家石油化工业的发展,必须努力增强科技原创力,吸收当代真正最先进的高新科学技术;应用绿色化工技术和可持续发展战略,进一步推动石油化学工业迈上新的台阶。 石油化工工业论文:浅析石油化工业的危险性及其安全措施 摘 要:本文分析了石油化工业的危险性和生产中可能发生的事故及其后果,并提出安全措施。 关键词:石油化工业;危险性;事故;措施 石油化学工业在国民经济建设中占有十分重要的地位,石化产品几乎渗透到国民经济和社会生活的每一个领域。石油化工生产的特点是易燃易爆、有毒、腐蚀性物质多,易形成爆炸性混合物,高温高压设备多,建筑物的孔洞和沟道较多,生产高度密封化、自动化、连续化,工艺复杂,操作要求极其严格,发生事故容易形成连锁性反应等。这些特点决定了石油化工生产所固有的爆炸危险性。 1石油化工业的危险性分析 1.1从原材料和产品的性质看 石油化工生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸,群死群伤事故几率高。石油化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料半成品和成品绝大多数属易燃、可燃物质,一旦泄漏,易形成爆炸性混合物发生燃烧、爆炸;许多物料是高毒和剧毒物质,极易导致人员伤亡。 1.2从工艺条件看 石油化工生产工艺技术复杂,运行条件苛刻,易出现突发灾难性事故。生产过程需要经历很多物理、化学过程和传质、传热单元操作,一些过程控制条件异常苛刻,如高温、高压,低温、真空等。 1.3从生产方式上讲 石油化工生产装置大型化,生产规模大,连续性强,个别事故影响全局。装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。生产装置的大型化使得单套装置的处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力达到800万t/a,乙烯装置能力达到100万t/a以上。 1.4从设备装置看 石油化工生产的设备大型化、立体化、集团化;管道纵横贯通,装置技术密集,资金密集,一旦发生事故,扑救难度大,损失严重。据有关资料对近年来世界石化行业重大事故进行分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。 1.5从动力能源上看 石油化工生产具有火源、电源、热源交织使用的特点。这些动力能源如果因设备缺陷、设置不当、管理不当等原因,便可直接成为火灾爆炸事故的引发源。石油化工生产安全管理是企业经营的重要组成部分,它关系到企业经营状况的好坏和企业的整体形象,是企业振兴与发展的一项重要工作。 2 石油化工业的事故特点分析 2.1事故规模化 制取石油化工产品,生产工序多,过程复杂,随着社会对产品品种和数量需求日益增大,迫使石油化工企业向着大型的现代化联合体方向发展,以提高加工深度,综合利用资源,进一步扩大经济效益。其生产具有高度的连续性,不分昼夜,不分节假日,长周期的连续倒班作业。在一个联合企业内部,厂际之间,车间之间,工序之间,管道互通,原料产品互相利用,是一个组织严密,相互依存,高度统一不可分割的有机整体。任何一个厂或一个车间,乃至一道工序发生事故,都会影响到全局。石化生产装置呈大型化和单系列,自动化程度高,只要有某一部位、某一环节发生故障或操作失误,就会牵一发而动全身。石化生产装置正朝大型化发展,单套装置的加工处理能力不断扩大,如常减压装置能力已达1000万t/a,催化裂化装置能力最大为800万t/a,乙烯装置能力将达90万t/a。装置的大型化 将带来系统内危险物料贮存量的上升,增加风险。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的 产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局。 2.2事故严重化 石化装置由于技术复杂、设备制造、安装成本高,装置资本密集,发生事故时损失巨大。由于石化装置资金密集,事故造成的财产损失巨大。据有关资料对1969~2008年世界石化行业重大事故进行统计分析,发现单套装置的事故直接经济损失惊人。如1989年10月美国菲利浦斯石油公司得克萨斯工厂发生爆炸,财产损失高达8.12亿美元;1998年英国西方石油公司北海采油平台事故直接经济损失达3亿美元;2001年巴西海上半潜式采油平台事故损失5亿多美元。 3 石油化工业安全措施 3.1建立健全安全制度体系 企业安全管理是一项综合性管理工作,建立和保持适用的安全管理体系是做好安全工作的关键所在。安全生产直接关系着每一位员工的身心健康、生命财产安全,关系着企业存亡和发展,一个企业如果没有安全保障,就根本不可能在激烈的市场竞争中取胜,企业要走向市场争取理想的经济效益,生产经营就必须以安全为前提。树立安全就是效益的经营理念,在市场经济体制下,企业建立健全安全自我约束、自我检查、自我纠正、自我改进的管理体系,实现科学、规范管理,做到“防微杜渐”,有效预防和遏制事故的发生。 3.2安全工作管理人员的培养 施工企业各项目基层员工的安全文化和技术素质是施工企业建设安全文化的基石,在某种意义上决定着施工企业安全管理的效果,也决定着施工企业的命运。只有提高全体员工的安全文化素质,才能全面提高施工企业的整体素质和安全管理水平。 3.3用电安全技术措施 (1)为了防止线路发生短路和过载,在安装电气线路时应重视导线的类型、截面和绝缘强度的选择,做到防患于未然。在干燥无尘的场所,可选用一般绝缘导线;潮湿的场所,应采用有保护的绝缘导线,如铅皮线、塑料线以及在钢管内或塑料管内敷设的一般绝缘导线;有腐蚀性气体的场所,可采用铅皮线、管子线(钢管涂耐酸漆)、硬塑料管线;高温场所,应采用石棉、瓷珠、瓷管、云母等作为绝缘的耐火电线电缆;可燃粉尘、可燃纤维较多的场所,应采用有保护的绝缘线。 (2)对具有防爆性能的电气工具及通信器材,使用前必须认真检查铭牌上的防爆类别、级别、温度组别,当达不到使用环境可能释放物质的级别、温度组别,或类别不对时,应视为非防爆电气设备。 (3)当生产装置发生事故,工艺异常或生产中必须进行采样、脱水、排放等操作,临时用电容易引起爆炸火灾事故时,用电人员必须绝对听从生产岗位人员的指挥,立即停止用电,在非防爆区进行停送电操作。 石油化工工业论文:石油化工业自动化仪表的运用探究 【摘要】社会在进步,科学技术在不断发展壮大,为各行各业带来了巨大的便利。石油化工业也不例外,近年来自动化仪表在其石油化工业的应用得到了这个行业的普遍信赖。本文对石油化工业常用的几种自动化仪表进行较为详细的介绍并对其自动化仪表的控制方式与策略进行了探究,希望能对本行业的同行起到借鉴参考的作用。 【关键词】石油化工业;自动化仪表;控制方式 随着科学技术的不断发展,我国工业对科学技术的运用越来越广泛,由此使得我国工业产业向着多元化的道路前进。为了确保石油化工业在其生产过程中更为方便快捷准确,近些年来,自动化仪表在石油化工业逐步的兴起。自动化仪表的运用带给石油化工这个行业无疑是生产过程变得更加精密准确,生产出来的产品质量更为合格,大大降低了以往人工操作过程中所产生的各种误差,同时也极大地降低了生产过程的难度。在以后这个行业的发展中,对所生产的产品将会要求越来越严格,因此自动化仪表在石油化工行业的应用将会越来越广泛。对此笔者将对其自动化仪表的构成以及发展趋势、常用仪表、仪表的控制方式进行较为详尽的介绍,希望能对广大同行起到借鉴参考的作用。 1.自动化仪表的分类、组成以及发展趋势 自动化仪表是由一定数量的不同的具有自动化功能的元件所组合起来自动化功能较为完善能够满足人们需要的一种工具器材。自动化仪表一般不单单具有一种功能而是多种功能集一体的仪表器材。一个自动化仪表已经是由多个元件组成的一个完整的系统,而又是多个自动化仪表组合构成的系统中的一个子系统。自动化仪表是一种把输入信号自动的转化成为人类能对其进行识别读取的输出信号的信息化的仪表。 1.1自动化仪表的类别 为了满足石油化工行业不同生产过程的需要,自动化仪表的种类较为繁多,种类多种多样。根据不同的角度,自动化仪表可以分为如下几大类别:根据自动化仪表所需的动力分为气动、液动、电动等三种;根据自动化仪表的组装的方式分为单元组合式、基地式等两种;根据自动化仪表是否与计算器连接由可以分为智能化、非智能化仪表等两种。 1.2 自动化仪表的组成 自动化仪表根据仪表的功能的不同由可以分为记录、指示、模拟、数字显示等四种仪表。记录式的仪表主要是由单点与多点两大类所组成。调解式的仪表主要由单元组合式与基地式两种仪表所组成。由于仪表种类繁多,各种仪表的组成情况大致相同,这里不再一一列举。 1.3 自动化仪表的发展动向 随着科学技术的不断发展,自动化仪表在石油化工业也将不断完善与改进,其中主要的发展动向为;第一,对目标的控制将由以往的靠工艺参数发展为现在的以最优质量为目标的控制;第二,自动化仪表的控制所需要的方法由原来的反馈控制转变为现在的开环控制,由以前的手动控制转变为现在的计算机控制。自动化仪表未来的发展动向必将朝着智能化、人性化、系统化等方向发展。 2.常用自动化仪表的介绍 2.1 温度显示控制仪表 石油化工行业的现场所布置的一些设备或者管道常常需要对其温度进行检测与控制,因此温度显示控制仪表是必不可少的一种自动化控制仪表。普遍的测温仪表主要是靠与其设备或者管道的接触来进行温度的测试的。最常用也是最为常见的现场测温仪表主要为热电偶与热电阻测温仪表。 2.2 压力测试仪表 本行业对现场所布置的设备或者管道内的压力进行测试是必不可少的一环。因为设备或者管道内的压力涉及到安全方面的问题,不容忽视,因此压力测试仪表往往在石油化工行业应用非常的广泛。本行业的压力大部分为高压大概为33MPa左右,因此压力测试仪表的传感器,传输材料,显示表盘均需要特殊材料来进行制作。在压力测试方面最为常用的为液柱式压力测试仪表,弹簧式压力测试仪表两大类。 2.3 流量测试仪表 现场设备或者管道内液体的流量的检测与控制同样是重要的不容忽视的一个环节。因此流量测试仪表在其中所起到的作用是不容忽视的。流量测试仪表的种类与其他测试仪表相比较而言,种类更为丰富多样,可满足不同需要的选择。控制系统的稳定与运行优良的性质主要参照流量这个参数来对其进行必要的考核。流量这个参数在测试的时候与流体的种类以及管道的介质有着本质的联系。因此在进行流量的测试时要选择适合流体介质与管道材质的流量测试仪表。 2.4 执行器 执行器主要是由执行与调节两大机构所组成的。在石油化工行业较为常见的是气动式的执行器,在少数情况下也能见到液动执行器的使用但是这种执行器应用的非常少。最为常用的调节阀为薄膜式的气动调节阀,较为少见的还有气动活塞式的调节阀。其中调节阀的关键技术主要是设计计算,测试的校验等。 3.自动化仪表的控制方法介绍 3.1 系统的普遍的控制方法 石油化工行业自动化仪表系统的控制主要是连续、顺序、批量等三种控制方式。这三种控制方式一直沿用至今,基本没有太大的变化。 3.2 系统的先进控制方法以及系统优化方法 随着控制理论的不断向前发展,传统的控制方法显得已经不能适应行业的发展,因此出现了较为先进的控制方式。比如具有智能化功能的多变量控制器已经投入石油化工行业的生产阶段。这个控制器是一个独立的系统是以DCS为基础进行控制的。随着时间的向前推移,多变量智能化控制器会在石油化工行业应用的越来越普遍。 3.3 安全仪表系统的控制 石油化工行业现场所布置的设备以及管道所组成的系统是非常庞大的,其中系统具有大型化、工艺生产过程较为复杂、在生产过程中对周围的生产环境具有较高质量的要求。因此,面对这样一个庞大的生产系统,安全方面的问题是务必要引起足够的关注的。所以安全仪表系统逐渐在石油化工行业得到了广泛的应用。以往基于DCS的安全控制系统已不能满足行业的需要,因此在DCS的装置之外又增加了ESD等单独控制的设备。 4.结语 石油化工行业要想得到迅速的发展,自动化仪表在系统中的运用是必不可少的。虽然近几年自动化仪表在其石油化工行业的应用得到了发展与改进,为本行业的发展做出了突出贡献。但是仍然需要我们继续不断探索,勇于借鉴国外先进的经验来使我国的石油化工行业得到更为巨大的发展。 石油化工工业论文:数据采集系统在石油化工业的应用 摘要:随着科学的进步,现代的通讯和自动化技术也在迅速的发展。先进的CAN,总线数据采集远程抄表系统在石油化工行业也得到了广泛的应用。本文具体的论述了CAN,总线数据采集远程抄表系统设计的组成原理和应用。 关键词:CAN;数据采集;构成; 1 前言 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展,智能化企业在许多国家应运而生。自动抄表系统是发展中各个行业自动化控制系统的重要组成部分,是解放生产力的必然途径。因而日益受到关注。 2 远程自动抄表系统的优点 与传统抄表方式相比,智能抄表系统具有方便快捷、节省人力物力、提高工作效率、精确度高等优点。 3 远程自动抄表系统构成 自动抄表系统主要由监视控制仪表(本系统需要采集数据的仪表)、数据采集器、集中器、数据传输通道和后台管理服务器等组成;其中监视控制仪表主要是在传统机械式仪表基础上将转盘适当改造,以便能将其转动圈数被数据采集器采集转化为脉冲数,以达到数据采样的目的;采集器主要完成将电表用电量转换成电脉冲信号以完成数据的采集,同时还具备将采集的数据保存、通过CAN,总线传输给集中器转发给后台管理系统。数据集中器则是通过CAN,总线收集各监视控制仪表上的传输数据,并通过无线GSM网络传送给后台管理服务器系统。 4 数据采集器硬件组成 数据采集器主要包括数据采集回路、数据保存回路以及数据传输CAN,总线节点回路,同时根据其他功能扩展。 采集器采用单片机89C51,其内部有4KB的ROM,128字节的RAM以及32个I/O口。P1口与串行器件24C02和显示、继电器电路连接。其中的显示模块采用串行方式进行通信,分别采用P1.0、P1.1、P1.2模拟时钟信号线和数据信号线。P0口主要用来与CAN总线控制器sJAl000相连,用作数据线。监控电路采用Dsl232芯片,它是看门狗定时器,功能是上电和掉电时给89C51、CAN控制器sJA1000产生复位信号;看门狗对系统进行监控,防止死机不能恢复。因此系统中必须建立不间断供电(电池供电),以便提供实时钟。 5 数据采集系统原理 5.1数据采集回路采用开关型霍尔传感器A44L对加装过小磁铁的监视控制仪表转盘进行将所转的圈数转化为数字信号,传感器A44L集成霍尔开关是由稳压器A、霍尔电势发生器(即硅霍尔片)B、差分放大器C、施密特触发器D和OC门输出E五个基本部分组成。 5.2 CAN总线采用一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,数据长度为8个字节,不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。C AN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法可使网络内的节点个数在理论上不受限制,因此非常适合远程抄表控制系统。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,总线驱动收发器82C250组成,单片机89C51对C A控制器接收到的数据进行读取和数据发送等程序处理,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接与82C250的TxD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后与82C250相连,很好地实现了总线上各节点间的电器隔离。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5欧姆的电阻与CAN,总线相连,起到一定的限流作用,保护82C250免受过流冲击。CANH、CANL与地之间并联了两个30pF的电容,可以滤除总线上的高频干扰并起到一定的防电磁辐射的能力。另外,两根CAN,总线输入端与地之间分别按防雷击管,起到一定的保护作用。 6 数据采集器软件设计 6.1主程序流程 数据采集器在整个系统中有喂狗、计表、时钟校时、CAN,总线数据发送和接收、数据存储与读取以及显示等功能,其中喂狗、计表和数据存储及CAN,总线数据接收分别采用定时终端、计数中断和外部中断实现,CAN,总线数据发送采用查询方式和其他程序功能在主程序中实现。 6.2数据采集程序说明 数据采集是将监视仪表转盘每转一圈转化为一个周期脉冲,单片机将此脉冲累加,从而测得数需要采集的数据。 6.3 CAN,总线数据收发程序说明 6.3.1数据采集器数据传输内容较为简单,发送出去的数据主要包括监视仪表示数(占5个字节),接收到的数据多为命令(1 4个字节),而C AN总线每次数据可传输8个字节,因此每数据传输采用1帧即可完成。本设计采用PeliCAN工作模式(29位表示码),利用查询方式发送数据,利用外部中断0接收数据。 6.3.2数据的发送由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成。首先CPU必须将要发送的数据报文传送到CAN控制器发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志,程序流程如图5所示。 6.3.3数据接收采用外部中断0接收,CAN控制器接收到一帧数据后,产生中断触发信号,CPU立即响应,将收到的报文接收到字节的接收缓冲器,并置位命令寄存器的释放缓冲区标志RRB。单片机根据接收数据进行命令解析,并做出相应执行。 6.3.4数据集中器设计方案 数据收集器主要起到转发后台管理服务器和各节点间的数据传输功能,CAN,总线控制器模块主要用来向各节点发送或接收相关数据,各节点地址通过程序设置均已被包括在对应报文29位表示码中,数据集中器可以通过广播或点对点向各用户节点发送命令数据。由于用户节点比较多,数据集中上传比较多,因此需要较多的数据接收缓冲区保存,然后通过GsM转发给后台管理服务器完成远程数据交流,因此采用有512字节内存的单片机sTC89C51对C AN控制器和GSM模块进行控制。单片机控制GSM模块在Text模式下接收手机短信,短信的收发是通过向串口以文本模式发送AT指令来实现的,其编码转换格式简单,并有较高的转换速率。 7 数据采集系统的主要维护工作 7.1模件卫生清洁 7.2模件断电退出:因为所有信号的接线直接连接至模件,未采用继电器等隔离,因此有必要拔出。 7.3检查电源使用情况 7.4软件备份,以备不时之需。 8保证数据采集系统稳定运行的措施 8.1完善各项组织和技术措施,为保证数据采集系统稳定运行的措施打基础。 8.2加强运行管理的完善,保证在新思路、新形式下安全生产。 8.3加强业务培训,以适应当前高科技技术的发展。 8.4加强思想教育,认识到安全、经济、准确的重要性。 8.5加强数据采集系统的巡视检查和维护,发现问题及时处理。 9 本行业自动化控制展望 9.1自动化控制系统的普遍应用是行业发展的主流; 9.2现场总线技术是集散控制系统发展方向; 9.3各项管理实现自动控制,实现网络现代化; 结束语 本文主要以监视控制仪表为例介绍了远程抄表数字采集系统数据采集和转发的设计方案。此设计方案在石油化工也的广泛应用也为石油化工业的发展做出了贡献。相信随着信息技术、网络技术、计算机技术、通信技术、显示技术、半导体集成技术、控制技术、表面安装技术及其他高新科学技术的发展,石油化工行业的自动控制系统也将得到长足快速的发展。
煤矿开采论文:机械自动化技术对煤矿开采的应用 摘要:在我国能源结构中,煤炭资源有这十分重要的地位。伴随煤矿开采技术快速发展,如今的煤矿开采正朝着自动化方向发展。自动化机械开采技术的应用,大大降低了煤矿开采的劳动强度,同时也提高了煤矿开采的安全性和生产效率。本文通过分析我国煤矿自动化机械开采技术,进而对自动化机械开采发展前景提出自己的看法。 关键词:煤矿开采;自动化机械;煤炭资源 当前,机械设备不仅仅可以应用于煤矿开采阶段,还在煤矿勘探、煤炭运输等各个阶段中被广泛使用。现如今,自动化机械的应用已让煤矿生产发展成相对完善的机械自动化生产系统。 1煤矿机械自动化技术概述 所谓机械自动化技术,指的是机械操作机构能够在无人干预的条件下,依据事先设定好的控制程序或指令,让其自动完成工业生产操作的过程。作为先进自动控制技术之一,机械自动化技术在工业生产中代表了全新的生产力。机械自动化生产的发展也标志着工业生产由传统人工操作到机械自动生产的历史阶段,因此,煤矿开采中机械自动化技术拥有良好的发展前景。在煤矿开采的过程中,采取机械自动化技术能够达到连续不间断作业,并且可以对复杂的开采环境以及执行程序按照人的意图作出调整,自动化机械在煤矿开采中的使用不仅降低了人力方面的需求,同时还提高了生产效率和生产能力。 2综合机械自动化技术在煤矿生产中的应用 传统上来看,煤矿掘进作业过程中,通常会一句煤层分布情况及厚度来选择何种掘进技术,其中掘进技术通常包含钻爆、综掘技术等,综掘技术是指利用综合机械自动化技术进行作业,过去煤矿掘进机自动化程度较低,工作环境及状态也通常会被煤矿自身条件所约束,掘进机可以和操作箱、压扣控制、照明灯等系统有机结合起来,在系统整体运作下提升掘进效率,特别在和液压系统配合中达到效率最大化的目标,同时也为生产指明了方向,节约大量时间。煤矿运输是煤矿生产系统的重要环节之一,把煤迅速运输到井上是煤矿生产系统正常运转的重要保障。自动化煤矿机械的采用,使传统的以人工为主的运煤方式大幅改善,进而体现了自动化机械在煤矿运输系统中的巨大优势。例如当前的煤矿运输系统,其通常与采煤系统间有协同关系,和过去的人工运输方式不一样,采取机械自动化技术能够借助电滚筒皮带来实现井下煤炭的运输。伴随煤矿自动化机械智能化水平持续提高,煤矿的生产系统和运输系统彼此的联系将不再依赖人工控制,而是凭借其自身所拥有的信号传感系统及通信系统。在采矿生产中,采煤是其核心过程,大批自动化机械的采用使煤产量大幅提高。部分采煤机械可以按照自身监测系统,有效对煤炭与煤矸石进行区分归类,进一步提高生产质量。当前,采煤机已经由中厚煤层起步,逐步发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机,同时也由有链牵引、无链液压牵引方式,渐渐发展到电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引,这使发展也使得采煤机的功能更加多元,生产效率也大大提高。除此之外,在自动化采煤机械上,通常会安装安全监测系统,采煤技术人员会以监控系统为依据在生产控制中心就煤矿生产具体情况实时监控,其主要监控内容为:煤层厚度变化、空气含量变化、煤矿内温湿度变化、粉尘含量变化等等。值得一提的是,自动化采煤机械中还包含了通信技术、故障信息诊断技术、计算机控制技术等等。 3机械自动化在煤矿开采中的发展前景 当前,机械自动化的先进理论已经可以和生产有机结合起来,同时现代自动化机械设备也为煤矿企业的发展提供新的机遇。伴随煤矿工程的不断发展,机械自动化技术在煤矿开采中的应用将会拥有更为宽广的空间,下面我们就从以下几点谈一下机械自动化在煤矿开采中的发展前景。第一,实现重点岗位机械自动化工作。这一点源自于煤矿开采的工作性质,在这个过程中不仅要投入大量财力、物力与人力,同时还会经常面临紧急危险事故,煤矿开采也是高危行业之一。所以,机械自动化技术的应用离不开科学的指导,特别是在重点岗位,微小的差错就有造成难以挽回损失的可能性,这就要求我们在源头上做好预防和控制的工作,确保开采工作安全性,使企业长治久安。第二,自动化机械采煤的主要功用就是可以按照事先设计指令来工作,可连续环节的机械作业要求在程序设置与指令的过程中完成好审核及监控工作,进而实现在开采、掘进、运输、提升的各个环节保持连续性,这为生产的效率的提高提供了保障,同时也大大节约人力资源,使采煤过程中产生的损耗减少,为企业创造更多的经济利益。第三,进一步加强机械自动化开采技术与其他先进自动化技术彼此的结合。机械自动化技术在煤矿生产过程中的应用具备良好地发展空间。在新的时期,各项科学技术都飞速发展,我们要把握住历史机遇,融合其它先进技术,使机械自动化开采日趋成熟。 4总结 煤矿自动化机械有这功能强、安全性高的优势,所以自动化机械在煤矿生产中应被大量使用。但是,我国煤矿自动化机械存在很大的发展空间。我们应该通过不断改进,使煤矿自动化机械的环保性能和可操作性不断提高。进而实现煤矿生产集约化管理,是生产人员更容易掌握煤矿自动化机械设备的操作和使用。 作者:杨阳 单位:山东能源临沂矿业集团菏泽煤电公司彭庄煤矿 煤矿开采论文:煤矿开采对生态环境的影响 摘要:我国是一个以煤炭资源为主的能源生产和消耗大国。2015年,世界煤炭产量约80亿吨,我国煤炭产量达37.5亿吨,煤炭消费量为39.65亿吨,占世界煤炭消费量的49.55%。如此大规模的煤炭的开采及消费给生态环境造成了一定的破坏。20世纪90年代以来,能源利用对生态环境破坏及保护成为我国新的关注焦点,为了煤炭行业的可持续发展,彻底解决煤矿开采与生态环境之间的矛盾,是煤炭行业现阶段及未来发展面临的重大问题。本文对煤矿开采与生态环境保护做出分析。 关键词:煤矿开采;生态环境;保护措施 随着我国工业化程度的进程加快,煤炭资源的需求量也将会不断地加大,大规模的开发利用煤炭资源,对我国将会造成日趋严重的环境污染问题,也将会带来了日益突出的环境、民生、社会等问题,环境保护已成为现阶段煤矿建设和生产必不可少的内容。 1.煤矿开采对生态环境的影响 在煤矿在开采中主要引发破坏土地资源、破坏地下水资源、影响大气结构、破坏生态平衡、噪音污染、诱发相关地质灾害等生态环境问题。1.1破坏土地资源在我国煤矿开采过程中90%以上属于井工开采,井工开采往往会造成地表塌陷,在采空区上方形成一个比地下采空区大得多的沉陷区域(如2013年淮南市采煤沉陷区面积约220km2,大约是100个杭州西湖的大小)。露天煤矿在开采过程中将直接造成土地破坏,矸石和剥离物排放压占土地。露天煤矿生产过程中排放的废水、固体废物、煤矸石在地表受降水、地表水淋滤溶液污染地下水,同时造成周围土壤结构恶化,植被被破坏等生态环境问题。截至目前,我国煤矿开采占用和损坏土地约为1.7万km2,还不包括煤矿交通、工业广场等服务于煤矿设施等占用的土地。这些土地因煤炭开采造成塌陷和占用,造成自然地形地貌遭到破坏,并且土地复垦难度很大或者无法复垦。1.2破坏水资源在采煤过程中会严重破坏岩层原始应力,影响岩层结构,造成地下水位下降、区域水资源供给严重不足、地表水渗漏、造成河水断流及大面积树干漏斗,进而破坏了水资源地表。同时煤炭开采过程中要消耗大量水资源,又要产生大量的生产、生活污水,污水没有经过处理就直接排放,渗入地收稿日期:2017-01-05作者简介:许建军(1987-),男,毕业于西安科技大学地质工程专业,助理工程师,现在国投哈密能源开发有限责任公司技术中心从事煤矿地质与项目前期工作。下或地表河流使得大量的洁净水被不同程度地污染。此外,煤矿固体废弃物中的有毒物质通过渗滤作用污染了土壤和水循环系统。1.3影响大气结构煤炭的开采、加工、运输及大量燃煤,造成煤烟和粉尘污染,不仅能改变当地大气成分和结构,也造成了能见度降低,以及有毒有害成分偏高等不良空气状况,对当地的气温、气流、降雨等气候条件产生不同程度的影响,形成酸雨、烟雾等气象灾害。1.4破坏生态平衡煤炭资源开采过程带来了严重的生态环境的破坏,由于煤矿开采中会造成水体、土壤、大气等污染,使当地的环境与生物群之间原有的循环被打破,加之有毒物质的集聚,使得当地生物赖以生存的环境发生改变,致使自然生态环境失衡。1.5噪声污染随着工业化程度的不断的加快,大量先进设备被用于煤炭生产中,煤矿地面及井下机械设备也将越来越多,噪声污染也越来越严重,不仅影响了工作人员的作业环境,而且严重地影响了矿工和当地附件居民的健康,噪声污染虽然没有大气污染、水污染范围光,但是其危害性却是不容我们忽视的。1.6诱发地质环境灾害煤炭开采中,因采矿方法、爆破震动和地震、降水等因素作用下,往往会诱发许多地质环境灾害,将严重威胁煤矿井下设施、井下采矿工人安全和矿区周围居民的人身安全。如矸石山堆积和煤矿开采活动诱发山体滑坡、山崩、地裂缝、地面塌陷等环境地质灾害。 2煤炭开采中的生态环境保护措施 2.1优化矿井开采技术在煤矿设计和开采中,采用工程技术手段预防采矿塌陷,可以采用井下减塌技术,填充地下采空区,增加采空区的支撑,还可以采用条带采矿法和预留煤柱采矿法以减轻地面的塌陷程度。2.2地面塌陷及地裂缝的治理对在煤炭开采沉陷区,且未达到稳沉状态的沉陷区域,采取监测、临时工程及示警等措施,以此来消除安全隐患问题;对于达到稳沉状态的沉陷区域,用削高填低、回填整平、采取防渗处理、植被重建、挖沟排水等综合治理措施。对于地表裂缝的规模和危害程度较小的,采用土石填充并夯实,防渗处理等措施;规模和危害程度较大的,可采取灌浆、填充等措施。2.3减少矿井废气与粉尘污染在煤炭开采过程中只要向大气排放的废气是瓦斯,煤矿开采过程中可以通通风和抽放的方式,抽出煤层中的瓦斯并加以综合利用,可以有效地减少煤矿开采中瓦斯的涌出。同时在煤矿开采中通过粉尘净化、通风除尘、泡沫除尘、声波雾化降低粉尘,来减少矿井废气和粉尘污染。2.4污水处理措施煤矿通过设立专门的排水系统,集中排放酸性水,并在地表拦蓄,使之蒸发、浓缩,而后处理,免除污染。其次可以采用新型水泵对采区分级脱水后的煤泥水进一步进化处理,循环用于采掘,做到煤泥水不上井或者处理后综合、循环利用。2.5煤矸石的综合利用煤矸石不仅占用大量的土地,也对生态环境造成了一系列的影响,煤矸石同样是一种矿产资源,具有高发热量、建筑材料、提取硫黄等功能,把煤矸石化害为利、变废为宝的综合开发利用。2.6噪声污染的处理措施在煤炭开采中合理的布置各种噪声设备,积极推广低音设备,并且保护个人防护,以此来减少噪声污染对人的健康影响,把危害降到最低程度。 3结束语 近些年来,我国迎来了经济高速发展的新时期,煤矿的开采也引发了诸多环境问题,如果不加以控制,将会恶化我国的生态环境。因此,我们必须严肃对待煤炭开采过程中对生态环境污染的问题,并积极寻求有效的解决方法,来实现煤炭开采与生态环境保护的协调发展,实现煤炭行业的可持续发展。 作者:许建军 单位:国投哈密能源开发有限责任公司 煤矿开采论文:煤矿开采液压支架控制系统研究 摘要:近年来,随着煤矿资源的需求逐渐提升,煤矿开采备受关注。现今的煤矿开采早已摆脱传统的开采模式,引入很多专业化、智能化的开采设备,这些设备的应用提升了煤矿开采效率。液压支架电液控制系统是一种新型的采煤设备,对于其系统的研究,能够推动煤矿开采的发展。 关键词:煤矿开采;液压支架;电液控制系统;研究 一般的煤矿开采在实际操作环节中存在着很多问题,施工环节中的问题,增加了煤矿开采的难度,同时也严重影响煤矿企业的经济效益。液压支架电液控制系统在煤矿开采环节中的应用,能够将传统的采煤中所涉及的机械技术、液压技术、计算机技术结合起来,创建出一种特殊化的开采模式,保障煤矿开采的高质量、现代化。 1电液控制系统功能分析 1.1自动控制传统的采煤系统中,人工操作部分占据着主导地位,人工控制方式工作效率比较低,同时受到不同的自然因素、人为因素的影响。电液控制系统的应用,其与传统的采煤系统相比,最为突出的功能就是采煤控制自动化。在自动化控制基础上,能够实现支架顺利安装,降低工作人员的工作压力。该电液控制系统中,自动化控制设备主要包含了PM31控制器、压力传感器、行程传感器等装置,这些装置在该电控系统中的作用不同,但是缺一不可。实现科学化、自动化的采煤,需要这些装置之间相互配合[1]。1.2顺槽控制在采煤井下的作业中,也需要进行施工控制。顺槽控制功能主要体现在井下。在计算机操作下,能够加快各个部件之间的监控与调试。井下自动控制系统与顺槽设备之间相互衔接,对每一个环节的控制作业进行全面的调整,保障各个工艺流程顺利完成。1.3设备控制设备控制功能实际上来源于远程设备控制,由于煤矿开采与其他类型的作业不同,其作用环境十分的恶劣,并且在井下的难以掌握作业情况。设备控制主要借助地面监控主机光纤MODEM与井下中心控制主机通信。在这样的方式下,能够保障设备控制人员不需要下井就能够实现对工作环境设备的控制。远程设备控制在提升采煤效率的基础上,促进了生产线能够流畅运行[2]。 2煤矿开采液压支架电液控制系统硬件分析 2.1输入信号的硬件电路设计在液压支架电液控制系统的硬件设计中,输入信号的硬件电路设计是重点内容。只有输入信号的电路系统功能完好,控制系统才能够在对最短时间内接收到作业信息,并且做出相应反映。在本文中煤矿开采液压支架电液控制系统中,输入信号的电路中,主要包含了急停信号、闭锁信号、接近开关和是保护4种开关量输入信号。这些不同的开关量的功能不同,急停和闭锁主要是由控制器前面板上的按钮进行控制,当按钮按下时,输出0V的低电平。当采煤工作面出现故障时,或者是处于紧急情况时,系统中的急停后者是闭锁将会自动被激活。2.2输出信号的设计在输出信号端的设计中,控制设备CPU输出信号,该信号被传输到电平转换电路上。接下来系统中的上拉电路将会驱动控制电路输出信号,进而电磁先导阀开启。一般情况下,电磁先导阀开始工作时,瞬间电流能够达到160mA,当电流稳定之后,实际电流就会下降到65mA左右,而CPU的实际输出信号高电平则被设置为3.3V。为了保障系统的电磁先导阀组能够实现稳定且可靠的工作,其主控CPU采用电平控制方式[3]。2.3通信接口的硬件设计电液控制系统硬件系统中,通信接口的硬件设计中,采用两种不同的接口形式,分别为SPI和RS485两种。一般情况下,支架控制器内部中,为了保障系统的安全,需要采用SPI通信接口方式。然而在液压支架控制器之间,或者是在支架控制器与端头控制器之间,需要采用RS485通信接口方式,经过实验证明,这两种不同的接口通信方式在实际应用中能够保障电液支架动作控制及时准确。 3煤矿开采液压支架电液控制系统软件分析 3.1输入输出开关量的软件设计在本文所研究的液压支架电液控制系统软件分析中,涉及了四个开关输入信号,分别为:急停、闭锁、接近开关、保护。在C51单片机的中断系统设计中,存在着这样的一个规律,那就是单片机的外部中断系统中断信号的优先级最高,对于信号所做出来的响应速度最快。基于这样的道理,在煤矿开采液压支架电液控制系统软件设计环节中,为了保障系统能够在设备出现故障的第一时间做出反应,在本设计中,也将该四个开关量输入信号分配到外部中断口当中,并且将系统按钮设置在控制器的前面板上。假设系统中出现紧急情况时,操作人员就可以及时按下按钮,控制器发出紧急信号时,那么整个工作面的控制器将会迅速的停止作业[4]。3.2A/D信号转换软件设计以STC12C56系列的单片机为例进行分析,该类型的单片机自带A/D转换、EEPRON功能。一般情况下AD精度位数为10,带有8个通道,在实际的速度转换上比较迅速,都能够实现100kHz以上。在这样性能下的AD,其自带功能比较多,具有系统温度检测、电池电压检测、光线检测以及频谱检测等诸多功能。良好的AD功能能够对实际照明环节中的温度进行检测,通过光敏效应分析出系统温度情况。当温度过高时,能够直接向系统发出警报。在井下作业的视频信息和音频信息被采集到之后,需要根据音频信息和视频信息进行井下环境分析。在井下环境分析中,能够利用井下红外视频影像分析出井下温度,并且从音频信息的数据分析中,得出井下深度、巷道的粗糙程度等。在环境数据采集系统中,放置温度传感器以及多种气体的传感器,经过放大电路,将这些信号AD转换电路中进行信号转换[5]。 4结论 传统的采煤系统中,人工操作部分占据着主导地位,人工控制方式工作效率比较低,同时能够受到不同的自然因素、人为因素的影响。电液控制系统的应用,其与传统的采煤系统相比具有自动控制、顺槽控制、设备控制等功能。在本文中对煤矿开采液压支架电液控制系统的硬件系统和软件系统设计进行研究,分析系统的各个组成部分和具体功能。 作者:李勇勇 单位:西安重装铜川煤矿机械有限公司 煤矿开采论文:煤矿开采之采煤技术分析 摘要:鉴于我国人均煤炭资源占有量少的现状与现阶段经济发展速度不协调,采煤业更加重视煤炭资源的利用率情况,并开始采取各种措施使煤炭资源得到高效开采利用。文章着重分析新形势下煤炭开采技术的改革及其现状,从而有效的促进煤效益的提高,促进煤矿业的全面发展,并推动社会经济的可持续发展。 关键词:煤矿开采;采煤技术;新形势 引言 由于我国人口众多,纵使煤炭资源总量丰富,但人均资源占有量少。而社会主义经济的发展却依赖着以煤炭为主的矿产资源。所以我国的社会主义现代化建设与煤炭工业的发展息息相关。随着当今科技技术的日益革新,采煤技术的发展也是机遇与挑战并存。在新形势下分析煤矿开采中的采煤技术,使其朝着高效、高产、高安全的方向发展,是改善和提高煤炭产业经济效益的重要手段,同时对社会主义经济建设的发展和国民收入的提高起到了重要作用。 1当下采煤技术的背景梗概 总体来说,采煤技术和方法受到多种因素的影响,其中地质构造,煤质条件,煤层的结构、赋存状况、硬度及厚度等是影响采煤技术的理论上的因素[1]。结合当下的国情来看,我国的采煤行业自改革开放以来,由于经济的发展带来的更多高科技和新工艺,使其效率得到大大提高。现阶段长壁采煤方法也得到充分发展而且愈加趋于完善,放顶煤采煤的应用更是使得采煤的效率大大提高。但是对于一些地质构造复杂、地形奇特的地区,开采目前采煤技术的发展还是不够完善,针对这些地区的特定的煤矿开采技术、理念和经验还没有形成。如今的形式不断变化,对煤炭的需求日益增加,因此加强对煤炭技术的研究,不断促进新型采煤技术的发展和进步显得尤为重要。 2新形势下采煤技术探讨分析 2.1优化煤矿开采布置的技术 任何技术的发展都不是脱离现实而独自存在的。当下社会经济不断发展的大背景下科学技术的发展是推动采煤技术发展的核心力量。科学技术是第一生产力,因此优化采煤技术尤其是开采布置中的开采技术就显得尤为重要。为使煤炭的开采效率达到最高,开采布置、开采方法和煤层地质的选择必须达到最优匹配,这种组织性的特征是突破现有发展模式而达到更高层次的新发展模式的关键所在[2]。发展才是硬道理,任何一成不变的固有模式都不可能适应时代的发展,只有不断创新,不断突破现有的采煤技术,使煤矿开采布置中的技术得到不断优化,才能使煤炭开采效益不断提高。理论必定是要联系实践的。要将此技术付诸实践,需注意以下几点:前期的准备工作是必不可少的,需要集中研究单一煤层,根据工作面参数做出采取优化和具体的开拓部署;与煤炭开采密切相关的便是自然环境的保护,不能只为单一开采煤矿发展经济而忽略了开采过程中对环境的保护,而减少污染、降低能耗、保护环境最好的一个方法便是使矸石在井下得到直接处理,尽量避免露于地面;煤炭开采过程中各项工作集中起来既有利于提高开采的效率,也有利于环境的保护。因此集中准备、集中回采技术在煤矿开采中则占十分重要的位置,要避开煤巷,大幅度降低将岩巷的掘进率,做好开拓部署。这些方面的研究都可使集中化开采得到高效高产的发展,使煤炭生产得到系统优化,进而推动整个煤炭产业的优速发展。 2.2采用科学的采煤技术 为使煤矿开采的整个开采过程和开采方式都具有科学性,离不开实地考察分析煤矿的地质条件。不同的地质条件自然是要采用不同的采煤技术,在提高煤矿勘探技术的基础上,因地制宜、实事求是地根据勘探结果制定科学的开采计划,并对其进行相关的分析和评估是实现煤矿既经济又安全开采的重要条件。在此分析探究的基础上使用采场围岩控制技术和放顶煤综采技术等,则可使煤炭开采效率事半功倍。采场围岩控制技术以科学合理和优化高效的优点被应用于近几十年的矿山开采。此项技术也是既有优点,又存在着相应的缺点。一方面,该技术是根据急倾斜、大采高采场矿山压力显现出来的规律而探究出来的,是先进计算机技术与现实实践相结合的产物,可到达煤矿开采活动的目标优化。但是另一反面,由于某些技术、材料、工艺的局限,采场围岩控制技术也有着投入成本过高、工艺程序复杂等问题。放顶煤综采技术则适用于浅埋深、管理条件先进、设备安全可靠的前提下,可以通过提高放煤速度而增加工作面的产量。然而高效的放顶煤综采技术也存在着某些不足。改善控制系统,提高综采技术,优化作业时的各种状态,则可以使放顶煤综采技术得到更好发展。 2.3优化采煤的巷道布置 全面协调可持续是促进社会主义现代化发展的基本要求。当今社会中的新能源和绿色能源都得到大力提倡,因而煤矿开采行业的节能绿色发展,是顺应当今社会可持续发展的总趋势。为适应新形势,绿色能源的开采技术则是优化提高采煤技术重要手段。矸石污染的产生是煤矿开采过程中常见的状况,因此想要做到绿色无污染的开采,就必须利用科学的煤矸石地下处理技术来减少煤矸石污染。首先,要深入研究当地进行煤炭开采地区的地质构造情况,并进行分析总结,从而科学地设计开采巷道[3]。其次,想要提高煤矿开采的集中化水平,减少生产过程中的碳排放量,节省开采时间,就必须将科学有效的开采与巷道的合理布置相结合。最后,根据实地考察而设计科学的巷道布置进行现实的优化测试,使巷道的布置愈加完善。经济发展与环境保护的相结合是实现社会主义现代化建设的重要方式。优化采煤巷道的布置既可以提高开采效率,促进煤炭产业经济发展,又可以减少环境污染,实现绿色发展。 2.4更新采煤装备设施 煤炭资源的高效开采与相关的开采设施是密切相关的。要想高效率的生产,生产工具必然是要科学先进的。因而当今煤炭开采技术发展的一大趋势就是发展大功率、高安全性的薄煤层采煤机、刨煤机。这些新型设备的使用既可以减少煤炭资源的浪费,提高煤矿开采效率,又能缩短采煤时间,增加单位时间内的采煤量,所以我国正致力于研究优于外国的薄煤层采煤机和刨煤机。为提高技术装备的先进程度,对采煤过程中的放煤规律、顶煤破碎规律及可放性的研究也是至关重要的。由于采煤生产过程的系统性,更新采煤设施更可以提高采煤的综合效益。 3结束语 综上所述,当今社会形势下,为适应经济社会的全面协调发展,必须使采煤技术在煤矿开采中朝着更科学、更环保、高效率、高安全的方向发展,使煤矿开采集约化。只有建立安全高效的采煤技术体系,分析研究更科学、更有效的采煤技术,不断提高采煤技术,加强技术研发力度,才能在实现煤矿业可持续发展的同时也减少对环境的破坏,从而促进社会经济发展,推动社会主义现代化建设。 作者:敖成海 单位:富源县煤炭工业局中安分局 煤矿开采论文:微震监测技术对煤矿开采的应用 很多矿区因地质条件复杂,前期地质勘探资料不全等原因,造成了在采空区上方遗留了一部分可采煤层。近年来随着浅部煤炭资源的减少,如何安全、高效的将可回收煤炭资源采出是目前急需解决的问题。近年来,上行开采技术在顶板岩层运动规律和上行开采可行性问题研究上取得了大量成就[1-5],代表性的有刘天泉提出了比值判别法、“三带”判断法,并提出了上行开采可行性必要的层间距公式[6];李鸿昌,钱鸣高利用围岩平衡理论研究了上行开采机理[7];汪理全在分析了导水裂隙带变化和巷道变形规律的基础上,对围岩平衡法进行了修正和简化[8-9]。但这些研究成果主要是针对回采工作位于在采空区的上方情况,当出现上层工作面位于下层采空区外侧时,特别是当上部工作面回从下部实体煤进入到采空区侧的情况时,底板能否保工作面的稳定性,是否会出现整体下沉现象以及覆岩破裂规律和高度就变得极为复杂,因此有必要采用高精度的微震监测技术并结合理论分析对其深入研究,为底板的稳定性、“三带”高度的划分和危险的预测预报提供新的研究方法。 1工作面概况 新疆龟兹煤矿在A603工作面开采后,发现A6-1可采煤层,为了提高煤炭回收率,在A603采空区上方布置A6-103工作面,并且工作面长度远大于下部采空区走向长度。A6-103采面煤层厚度平均5m,与下部A603煤层采空区层间距平均为17m。A6-103可工作面埋深215~210m,工作面长150m,煤层平均倾角2°~13°,采用综放开采技术,割煤2.8m,放顶煤2.2m。A6-103采面顶板以泥质砂岩和炭质泥岩为主,底板以中粗砂岩为主。 2微震监测 2.1微震监测原理 微震监测技术是监测煤岩体在变形破坏过程中产生的微震事件,通过对微震事件的空间定位和能量分析,能够反应出大量关于岩体受力变形破坏以及岩体发生破坏程度的大量信息。微震监测方法是在监控区域布置若干检波器,通过检波器拾取煤岩体破裂而产生的震动波形,通过对接收到波形进行处理分析,从而实现对煤岩结构体的破裂情况进行判断。根据系统监测得到的微震波信息,代入式(1)即可求解方程组,最终得到震源的坐标和发生时刻。 2.2微震监测系统布置 采用煤炭科学技术研究院有限公司(原煤炭科学研究总院)安全分院自主研发的KJ768高精度微震监测系统,对浅埋深综放A6-103工作面顶板运移规律进行了监测和研究。在工作面进入下部临近采空区附近的上下顺槽共布置2个分站,16个检波器分别标号为1~16号,相邻检波器间距为30m。 2.3微震监测系统精度检测 为校验龟兹煤矿井下16个检波器的震动接收效果和定位精度,采用深孔爆破的方法人为产生震源,利用微震监测系统对其能量大小和震位置进行定位。深孔爆破钻孔布置在下顺槽实体煤顶板岩层中,钻孔深度16.3m,角度45°,装药量为5kg。微震监测空间定位结果放炮震源能量为41263.64J,震级为1.48。空间定位结果见表1。空间震源定位能够实现10m以内的定位精度,能够满足采矿工程尺度的精度要求。 2.4微震事件的波形研究 龟兹煤矿的微震监测系统安装以后,由于检波器非常敏感能够监测到10J以上的能量震动,而井下产生的微小振动的原因有很产多,如材料列车的产生的振动,乳化液泵的振动等,通过地面监控主机对井下检波器的波形分析,将波形分为以下5类,井下振动波形分类如图1。 3开切眼上方岩层破裂微震事件分析 3.1微震事件空间位置分析 随着工作面不断向采空区推进,微震事件的发生过程分为3个阶段:第1阶段为距离开启眼距离45m以前,微震事件较少的正常阶段;第2阶段为距离开切眼40~25m时,微震事件迅速增多并主要集中在距离切眼左侧13m左右,不跟随工作面而向前发展的迅速破裂阶段;第3阶段为距离开切眼25m以后,进入采空区侧微震事件迅速减少并主要发生采空区侧的破裂减少阶段。分析第2阶段微震事件主要发生在开切眼附近有以下2方面原因:①应力积聚原因,由于实体煤侧煤岩体结构完整,容易积聚弹性能,采空区侧由于顶板结构整体性遭到破坏,顶板高位岩层产生的大量裂隙,很难形成大尺度的“砌体粱”的结构,不能传递超前采动应力,因此应力在切眼上方岩层积聚,导致煤岩体破裂;②应力叠加原因,由于受到切眼后方实体煤的后方支撑应力和本煤层的超前采动应力叠加的影响,也加剧了煤岩体结构的破坏程度,导致大量的微震事件在此发生。 3.2上覆顶板破坏范围分析计算 由于井下岩层是一种非均质的,结构复杂的组合体,物理力学性质有很大差别。在以往计算覆岩破坏高度时,通常是依据大量的现场实测,将岩层分为坚硬岩层、中硬岩层、和软弱岩层以及风化软弱岩层4类[11],并总结出相应的类型的跨落带和裂隙带的经验公式。A6-103煤层顶板标高平均为1760m,微震事件主要发生在标高1780m以下,说明垮落带高度为20m,垮落带高度是采高的4倍;标高在1800m上方微震事件的数量比较少,最高达到了1870m,说明裂隙带发育高度为70m,裂隙带高度是采高的14倍。将微震数据分析的顶板垮落带和裂隙带高度和理论公式计算结果相比较可知,采用微震监测的“两带”高度与经验公式计算结果差别较小,具有一定的准确性,结果见表2。 3.3微震事件能量分析 为了能够保证A6-103工作面顺利通过下部临近煤层开切眼附近的高应力区,对切眼上方煤岩结构体破裂的微震事件能量进行分析。根据8月3日-8月17日经过切眼期间每日微震能量和结果可以看出,发生的最大震动能量为83509J。从8月3日-8月7日均在20000J以下,从8月8日-8月13日微震能量和迅速增加,8月10日和11日能量和均在达到最大值为140000J以上,这与现场支架阻力持续增长相吻合,说明煤岩体在此期间产生了大量破裂和位移。同时,A6和A6-12层煤之间的岩层在A603切眼附近10m处微震事件较少,说明A6-1煤层底板没有出现较大岩体破裂,岩层整体性完好,不会出现整体下沉现象,能够保证工作面的安全回采。 4结论 1)通过对井下标定炮震源的空间定位,能够得到微震监测系统的定位精度在10m以内,能够满足煤层上覆岩层破裂运动监测要求。2)通过对井下检波器波形分析,将振动波形分为机械振动、强电流干扰、泵站干扰和人为敲击和其他干扰几类5类。3)工作面接近下部临近采空区时,微震事件的空间位置和每日能量和现随着工作面推进出现“正常-快速破裂-破裂减少”3个明显阶段。4)采用微震监测方法测得的垮落带高度是采高的4倍,裂隙带高度是采高的14倍。5)A6-103工作面底板在下部A6-1切眼上方附近的微震事件较少,能保证工作面的安全回采。 作者:季成 孔令海 高凯 单位:煤炭科学技术研究院有限公司 煤炭科学研究总院 煤炭资源高效开采与洁净利用 煤矿开采论文:煤矿开采坚硬顶板技术分析 1注入静态破碎剂弱化坚硬顶板 破碎过程不会产生剧烈震动、噪音、飞石和粉尘、炮烟等有毒有害气体,具有传统爆破技术无法比拟的优势,但目前该方法还处于不成熟的试验阶段,仍具有许多缺点,如破碎剂开始反应的时间,即起点时间不易把握;静态破碎过程需要的时间较长;钻孔尺寸不易把握和易发生喷孔问题等。 2爆破弱化坚硬顶板 爆破弱化是通过钻孔装入炸药瞬间爆炸的方法将一定高度范围内的顶板切断,在重力作用下及时地自然垮落形成矸石垫层充满采空区,减小顶板冒落面积,减弱顶板冒落时的冲击力和冲击波。目前常用的爆破弱化方法有:①循环式浅孔爆破;②步距式深孔爆破;③超前深孔预裂爆破;④地面深孔爆破[5]。目前,国内外在控制坚硬顶板时最常用的方法为超前深孔松动爆破,这种方法不但不影响工作面生产,而且效果较明显。 3工程应用 某矿一工作面开采15号煤层,煤层厚度5.0~8.5m,平均厚度6.3m。直接顶主要为泥岩、砂质泥岩,局部相变为粉砂岩及细粒砂岩,灰黑色,厚层状,厚度5.6~10.5m;老顶为灰色中厚层状石灰岩,致密坚硬,厚度为5.0~7.8m。由于工作面老顶岩层厚度大且致密坚硬,回采过程中不易垮落,易形成大面积悬顶,存在极大的安全隐患。实验室试验结果得出,15号煤层老顶石灰岩吸水率较低,且注水软化周期长,不宜采用;高压注水压裂与顶板注入膨胀剂也仅在试验阶段;爆破弱化在我国煤矿开采初始就已使用,各项措施完善,因此选用爆破弱化方法处理15号煤层顶板。循环式浅孔爆破是在切顶支架处向顶板岩层钻孔并装药爆破,由于切顶支架位于采空区边缘,钻孔与装药工作较困难且严重影响生产;步距式深孔爆破是沿工作面向顶板采空区方向钻孔、装药进行爆破,工序难于实施且与工作面回采工作冲突;地面深孔爆破是在采区顶板对应的地面位置垂直向下钻深孔,钻孔深度和工程量大且钻孔经过地面表土层,孔易变形导致成孔率较低,甚至无法成孔,影响装药质量,可能爆破不到煤层顶板[6]。开切眼内深孔预裂爆破是在开切眼完成后进行施工,在工作面回采之前实施,不会影响工作面正常生产。因此,工作面回采前选择在开切眼内深孔预裂爆破弱化处理该矿15号煤层坚硬顶板。 4顶板预裂爆破效果分析 回采工作面在贯通开切眼后,切眼周围的煤岩体受到的扰动影响小,老顶内部结构完整,属于连续介质。回采期过程中悬顶距离大难垮落的老顶岩层一般具有强度高、厚度大、完整性好等特点,这样的老顶岩梁断裂前的变形量很小,为使分析问题简单可以忽略不计;老顶受到上覆岩层的载荷分布广泛且应力集中程度低,近似看作均布载荷。回采前老顶岩梁的力学模型如图1所示。切眼贯通且未实施预裂时,切眼周围实体煤支撑上方顶板,此状态下的老顶岩梁可近似看成固支梁,两端受到周围煤体的力矩约束。固支梁模型受力分析如图2所示。一般情况下,计算和校核老顶极限跨距的依据是老顶极限抗拉强度,当岩梁受到的正应力达到该岩层的抗拉极限时,岩层将在被拉伸断裂。因此两端固支状态下老顶的断裂极限跨距为:式中:h为老顶厚度,m;RT为抗拉强度极限,MPa;q为老顶承受上方载荷,kPa;LT为老顶极限跨距,m。工作面回采前在开切眼顶板上按设计参数布置深入老顶的钻孔,装药爆破预裂老顶岩层可有效解决回采过程中大面积悬顶的问题。深孔预裂后,开切眼顶板内部会产生多条大小不等的裂纹,老顶岩梁一端的力矩约束被解除,形成新的平衡。新平衡状态下的老顶岩梁可简化成一端固支一端简支,力学模型如图3所示。从以上分析看出,相同条件下的两端固支梁比一端固支一端简支梁的极限跨距大,前者约为后者的1.23。初采工作面老顶经深孔预裂处理后,老顶的极限跨距可减小至未处理时的0.82倍,即深孔预裂可有效缩短老顶的极限跨距,同时减小老顶的来压步距和强度。爆破预裂处理后该工作面的平均垮落步距减小了约10m,悬顶面积明显减小。工作面推过以后,没有出现大面积顶板垮落带来的安全隐患,巷道矿压观测正常,瓦斯、CO等气体含量也在正常范围内;瓦斯高抽巷稳定性良好,顶板爆破预裂对该巷道的影响较小。 5结论 (1)通过建立坚硬顶板力学模型,并对其预裂前后断裂步距进行分析计算,得出通过初采前顶板弱化处理,可使坚硬顶板初次断裂步距减少约为同类未经处理顶板的0.82倍。(2)通过开切眼内深孔预裂爆破方法弱化处理该矿15号煤层坚硬顶板工业性试验,爆破预裂处理后该工作面的平均垮落步距减小了约10m,有效防止和减弱了初采时期顶板的大面积来压隐患。 作者:段贤斌单位:太原理工大学矿业工程学院 西山煤电股份公司西铭矿 煤矿开采论文:煤矿开采企业安全生产论文 一、煤矿开采企业安全生产管理体系的运行 煤矿开采安全管理体系的运行,要充分考虑到煤矿开采中的人员安全、环境保护、机械维护、管理工作等问题,从而对煤矿开采的整个过程进行全程优化,合理地利用现有的人力、物力资源,并结合煤矿中的具体环境,让煤矿开采方式达到最佳。同时,煤矿开采企业安全生产管理体系的运行,也离不开政府的监督和指导,只有企业、政府两方面相互配合,才能真正实现煤矿开采的安全管理。 二、构建煤矿开采企业安全生产管理体系的必要措施 (一)保障人身安全的有效措施。为了保证煤矿开采企业中每一位成员的人身安全,一定要强化安全生产观念。企业有责任对所有的员工进行合理、到位的煤矿开采方面的安全思想、安全知识的教育,使企业的职工能够意识到安全生产的重要性,明确企业、政府对安全生产的要求和规定,从根本意识上提高警惕,防止危险事件的发生。要想真正的实现安全管理,仅仅靠提高职工的安全意识是不够的,还要对职工进行安全知识和技能的培训。企业应当建立一个专门的培训部门,对于新职工进行岗前培训,对于老职工进行定期的培训和演练,并且针对不同员工所从事的具体工作的不同、员工的自身素质的差异进行区别性培训,从而有效地提高职工们的整体安全生产能力,做到在生产过程中保障自身和他人的安全。 (二)保障机器安全的有效措施。在煤矿开采中,所使用的一般都是大型的机械设备,这些设备一旦出现问题,不但会影响到煤矿开采的进度,还有可能造成破坏性的后果,为煤矿开采企业带来重大损失。因此,要加强对于机械安全的管理。一是在选用一些煤矿开采设备的时候,要充分考虑煤矿周围的具体环境,考察机械设备能否在这种环境中运行,采用哪种设备更能节约时间和人力。二是在煤矿开采的过程中,要注意设备的更新和维修。要分配专门的机械管理人员,对机械进行检查,一旦发现问题,立即处理,并及时对陈旧的设备进行更新,通过使用先进、安全的设备来保证煤矿开采的顺利进行。 (三)保障环境安全的有效措施。保障环境安全,一般要做到以下几点:第一,要保障矿井及周围环境中的气体环境安全。在煤矿中,往往含有大量的瓦斯,这种气体既是一种清洁高效的能源,也是一种对大气有着极大危害的污染性气体,并且由于其具有毒性和易燃性,就必须在进行煤矿开采时,做好对瓦斯气体的处理,避免其污染环境或造成火灾、爆炸等危险事件。第二,要保障矿井周围土地资源环境安全。在煤矿开采的过程中,难免会对周围的土地造成破坏,在开采完煤矿之后,地表或者地下矿井中将会形成采空区,容易发生坍塌等事故,在煤矿开采的过程中,要注意对采空区进行及时的填充,保护好土地环境。第三,要保障水资源环境安全。在煤矿开采过程中,有可能会导致水资源的流失和污染,也有可能会因处理不当而遭受水灾。因此,要加强对煤矿开采中水资源的管理,保护好水资源,同时,也要避免水文事故的发生。 (四)保障管理安全的有效措施。一是要保障煤矿开采企业的安全管理,就要不断的对管理方式进行创新。在对煤矿开采管理工作进行长期的总结之后,不难看出,管理工作从来不是独立存在的,而是与煤矿开采过程中的人员、环境和机器等各种要素相互影响、相互作用的。因此,在对煤矿开采安全生产进行管理的过程中,就要考虑多个因素对生产过程所带来的影响,从根本上排除危险,为煤矿开采提供一种强有力的管理手段。二是要加强对煤矿开采的监督力度。建立起一个安全监督部门,对煤矿开采中人员的操作、机械设备的安全、对环境的影响以及管理工作进行严格的监督,并将煤矿开采中的各个要素紧密地联系在一起,加强整体性监督,防止在煤矿开采过程中发生意外事故。 三、结语 在我国的煤矿开采生产中,依旧还存在不少的问题,这些问题,都必须通过一种有效的管理手段来解决。煤矿开采安全生产管理体系的构建,有效地解决了我国煤矿开采企业中的安全管理问题。通过对这种管理体系不断地优化,加强对煤矿开采企业中各个部门及开采过程中的各种要素、各个环节的管理,实现煤矿开采的整体安全作业。只有这样,才能够让我国的煤矿开采企业不断地朝着安全、高效、环保的方向发展,实现煤矿开采的经济效益、社会效益和环境效益,为我国煤炭能源的开采发挥更有利的作用。 作者:王孝宾 煤矿开采论文:煤矿开采网络技术论文 一、煤矿开采的经济价值 有关科学家的分析,它在市场上的价值非常的昂高,储量超过一亿吨的煤矿估计值能超过2000亿元。它有着损益。首先从损害上分析:煤矿开采在项目开始实施时,会对环境造成一定的影响,从而引起一些空气质量和自然圈子标值的变化。所以,对于这些指标值的计算,就必须要采用科学的方法。其次,从煤矿开采的收益上分析,经科学家的推论和研究,总结出了一个公式:∑(CI—CO)t(I+r)/1=o,其中t=0.1.2.3….n。CI表示现金流入量,CO表示现金流出量,(CI—CO)t表示项目在第t年的尽现金流量,t=0表示项目开始运行的时间点,n表示项目计算期,其具体计算可通过内插法求,公式为:r=r1+[NPV1(r2-r1)]/[NPV1+NPV2],其中r1表示当净现值为接近于零的正值的折现率,r2表示当净现值为接近于零的负值时的折现率,NPV1表示低折现率时净现值的正值,NPV2表示采用高折现率时净现值的负值,其中r1与r2之间不应超过百分之二。从上面几个公式总结出,煤矿的开采对于现在社会的经济价值能够达到一个前所未有的前景。 二、煤矿开采的安全设施 做任何事情必须考虑的前提因素就是人的安全,所以,在开采煤矿的时候,在安全方面就是尤为重要的。(1)根据《煤炭法》,《矿山安全法》和《煤矿安全监察条例》制定本规程;(2)在中华人民共和国领域从事煤矿生产等活动,必须要遵守以上规程;(3)煤矿企业必须建立并健全各级领导安全生产责任制,法规,规章,规程,标准和技术规范;(4)在开采煤矿使用的机械样品中,必须设置安全机构;(5)煤矿企业必须支持群众安全监督组织等活动,发挥职工群众安全监督作用;(6)煤矿对于作业人员进行安全培训,开采煤矿要实时的注意安全问题,遵守好国家及其企业所制定的安全规章制度,不经培训,不得上岗;(7)煤矿企业在即将开采的时候,要对作业人员再次强调下井时应该注意的细节,人们往往就是不注意一些细节而导致悲剧性的发生。 三、网络技术对于煤矿开采的应用 1.计算机网络的建设与改造当前的网络状态是省级与下属部分企业的广域网,而省辖市网络没有有效的连接进来,网络本身是个大体结构,所以,要应用网络的结构把各省级,各省级所属的下属企业和省辖市网络连接起来,对网络进行省级和优化。可以运用网络计算机解决煤矿开采的安全问题,它可以随时的提供地理位置信息,并且能够全面的进行对地图的缩小,放大,找查,漫游,全图,测距,鹰眼图层设置等常规的地图操作功能,同时,还负责实现各种模拟量,开关量的图形,数据等实时信息的显示。数据库服务器主要存储全部的非地图数据,包括设备数据,环境数据,管理数据等实时信息,同时,数据库服务器还要提供相应的统计,查询等功能的具体数据来源。所有数据在计算机网络保护下不会丢失,而且存储量非常大,找查也方便,也能快速从一个地方传递到另外一个地方。无需人力,稳定快捷,且不会在传送途中丢失。2.计算机的分区管理计算机可以实现内外网逻辑隔离的同时,满足外界通过身份验证访问内部网络的业务需要,从管理的角度可以将煤矿安全监控网络化分为两个部分。3.计算机对煤矿工资的便捷分配从经济的角度出发,开采煤矿需要大量的机械工具和作业人员,进而使其需要一个较大资金量的流程,如果认为会比较的繁琐,计算机不仅仅能够快速的计算出每一位作业人员和机械设备所需要的资金,还能够准确无误的保存在计算机的硬盘上面,方面快捷的查询流出的资金和资金的分配量的大小,更能够为其他工作人员解决他们对于资金上的疑问,避免一些不必要的麻烦。4.计算机对煤矿结构的客观分析由于地理条件和一些外界条件的限制,煤矿开采必须在一个稳定而又安全的基础上才能够进行作业。通过网络技术的提升,能够准确无误的查询哪些地方有煤矿,哪些地方能够开采到优质的煤矿,煤矿地区周边环境的影响大小,煤矿开采需要深入在地面下,所以,必须对于其中土壤和石层进行准确的判断,计算出其中承重能力的大小,抗震动幅度的大小等安全因素。5.计算机对煤矿开采地质工程的管理开采煤矿的准备十分的复杂,对于煤矿开采要知道地理性质:大陆按照高层特征,可以分为高山,丘陵,平原,高原,盆地和洼地等地形单元,其中,低于海波1000m的平原,丘陵,盆地面积最大,陆地部分最主要的地形特征是由一系列呈弧形或线形展布的山系。其中,海波在500-1000m的成为低山,1000-3500m的成为中山,大于3500m的成为高山。陆地上还有被山系所分隔,表面稍有起伏,内部相对较差,一般不超过数十米的平原和高原,他们面积较广。海拔高程在600m以上,表面较为平坦或略有起伏的广阔地区成为高原。此外尚有四周为山系或高原限制的低地,因其外形似盆而成为盆地,介于山地和平原之间的高低不平,连绵不断的低矮浑圆的小山丘地称为丘陵。大陆上有众多的河流组成的水系和湖泊,是地球表面的重要特征。通过计算机网络能准确的探测煤矿的地理位置及其开采工程措施:矿井地质结构按其规模的大小对生产的影响程度,可分为大,中,小三种类型。大型构造是指决定井田边界的大型断层,这类结构在勘探阶段通过计算机网络技术查明;中性构造是指分布在井田范围内,影响水平,采取划分和巷道布置的次一级构造,它对煤矿生产影响极大,是矿井地质工作的重点;小型构造是指那些在巷道或工作面中比较容易查明全貌的更次一级断层。大,中,小三种类型地质构造之间存在着密切关联,大型构造控制中,小型构造,小型构造反映大中型构造。因此,在工作中应该把大,中,小型构造的研究有机地结合起来。计算机网络技术能准确的分析底层表层,中层,底层的结构,不需用大量的劳力去一层层的翻出,只需计算机和专业的一些勘探地质设备的结合就能探测出哪些地质能开采煤矿。有些地质存在着断层,而断层对开采煤矿有影响;响砖眼的爆破效果:当岩石中节理发育时,炮眼方向如与主要节理组平行,会在爆破的时候沿裂缝面漏气,爆破效果大大降低:影响开采效率;在回采高变质和地变质煤层时,根据节理面的方向和发育程度,合理布置回采工作面,可以提高生产效率;影响顶板控制方法:煤层顶板岩石节理发育时,工作面顶板支护一般不能用顶柱,应该采用顶梁,并且顶梁不能平行主要裂缝组方向,应与主要裂缝组有一定的交角,以防止顶板沿裂缝面冒落。这些负面的影响就可以通过计算机网络技术提前控制好,并能准确的度好尺寸,能精确到0.00毫米。 四、总结 综上所述,通过本人对煤矿采集在计算机网络方面的应用上的一些简单讨论和煤矿采集的安全措施,使人们知道了煤矿的开采需要地质条件的允许,煤矿开采有着很大的风险,所以,在开采煤矿的时候,要充分的做好准备。通过网络技术来探测煤矿采集的地质条件,通过计算机网络技术来提前拟定一个施工工程技术,通过网络计算机技术来做好必要的安全措施,让煤矿的开采更具有经济价值和更多的资金流入。随着网络不断的发展,煤矿在网络计算机方面会有更高更亮的发展前途。网络的普遍性和科学性,改善了许多人们的生活观,现在网络技术可以达到在无人的条件下也能让机械工具正常运转,在开采煤矿个机械工具中,网络技术可以让作业员们更轻松,做事情也能达到事半功倍的效果。网络技术造福人类,推进整个国家的发展。由于本人的知识水平有限,因此,本文如有不到之处,还望不吝指正。 作者:李晓丽 单位:中煤科工集团常州研究院有限公司 煤矿开采论文:无线电通信对煤矿开采影响 无线通信技术早期应用于社会通信行业,主要是为了满足用户之间的通信需要,保证信息传递的稳定进行。与传统的有线通信相比,无线通信技术不仅摆脱了传输电缆的约束,在通信范围上也有了很大的扩展,实现了远距离的信息传输功能。煤矿开采是我国国民经济中的主要产业,在开采阶段必须要构建综合性的通信功能,这样才能实现矿井内外的持续通信。 1煤矿开采的现状和不足 (1)煤矿开采存在安全问题。近几年来,各地关于煤矿开采的事故报道层出不穷,让群众对于煤矿开采的安全措施产生很大的质疑。众所周知,煤矿开采事故产生的主要原因包括瓦斯泄露、缺氧、明火爆炸、漏电漏水等,既造成了严重的人身伤亡,也带来了巨大的经济损失。除了人为管理的疏忽,科学技术的滞后也是造成连续不断事故产生的主要原因之一,因为很多事故正是由于矿井通讯设备的不完善,不能够在第一时间接收信息及时进行援助,导致矿工被困,缺氧而亡。对于煤矿开采这种高危作业,保持密切有效的联系是保证工程顺利和人身安全的必要措施。 (2)煤矿开采存在环境问题。煤矿作为不可再生能源,其开采和利用有一定的条件和限制,包括它的开采环境和开采深度等。不合理的开采很容易导致地表下沉,产生房屋塌陷、渗水,植被破坏荒芜等环境问题,严重影响附近居民的生活和生产,给经济和环境带来不可估量的损失。因此,依靠科学技术来判断矿产的开采可行性、确定采留比例、衡量环境破坏率是实现煤矿开采合理有效的重要保障。 (3)煤矿开采存在监督问题。煤矿开采不仅要考虑到开采的技术和方法,还要实时监控矿井的风向、瓦斯体积分数、电力设备和顶板承受能力,而现在大多数煤矿对于安全措施的监督仅仅局限于人为提醒和巡视,容易造成疏漏和不精准的判断。煤矿企业在开采资源过程中,将重点局限于煤矿资源的产量质量,并没有做好相关技术的调控运用,导致整个开采过程因缺乏监督体制而出现质量问题,破坏了原先设计的煤矿生产模式。 2无线通信技术用于煤矿开采的优势 (1)提高工作效率,降低生产成本。随着无线电通信的发展和普及,其成本也大大降低,煤矿开采中使用无线电通信也相应地节省了资金,减少投资,降低生产成本[1]。另一方面,无线通信技术的使用可以使操作简单化、方便化,通过创建标准的通信模式传递信息(如图1)。能够在最短的时间内完成工作任务,提高工作效率,获得较高的利润,真正实现低投入、高收入的经济发展目标。(2)提高运作安全,保障人身安全。煤矿开采中无线通信技术的使用其最大的优势就是提高了采矿工作的安全性;能够保证工作现场和外界密切的联系,能够在第一时间互通有无,保障工人的人身安全。 (3)提高领导效率,优化企业管理。无线通信技术的使用在一定程度上可以实现非现场操控,领导在办公室就可以通过网络掌握工作进度,了解工作状况,及时进行派遣和指挥[2]。应用无线通信技术,煤矿企业可以加强多方面的生产管理及引导,加快提高了领导层次的管理水平,真正实现管理一体化,帮助煤矿企业在生产期间创造更大的经济效益。 (4)保障作业质量,实现绿色环保。煤矿开采中应用无线通信技术可以方便管理和加强联络;应用传感器技术可以准确探测到矿井内的瓦斯体积分数;利用类似波导的物质进行探测,可以避免矿井内因金属而产生的导电和绳索冗长等带来的不便。从安全角度考虑,无线通信技术推广之后,煤矿开采作业能够处于一个相对安全稳定的生产环节。 3无线通信技术存在的不足和改进措施 (1)操作不规范,技术不纯熟。由于从事煤矿开采的工人通常都是年龄较大、文化程度较低的中年人,对于从人工作业到机械作业的转变需要一定的适应阶段和学习过程,而他们对于电脑技术的操作学习接受能力比较慢,学习不全面,也可能导致操作失误和延缓工期。因此要对工作人员进行系统、全面的电脑技术培训,保证无线电通新设备的顺畅使用。在操作过程中必须要实施有效的操作流程,从各个角度考虑通信设备的持续运行。 (2)技术发展不完善,通信技术有限制。无线通信技术的发展虽然越发成熟,覆盖面越来越广泛,但依然存在着局限性,受到通讯距离、发射功率和工控环境、天气等各种因素的影响,无线信号会受到不同程度的干扰,从而影响到煤矿开采的进度和管理。鉴于此处,一方面要求国家和政府积极支持和鼓励无线通信技术的开发和研究,促进无线通信技术的发展;另一方面,煤矿开采要依据工程的实际情况选择合适先进的通信技术和工具,尽量保证通信质量。 (3)人工无线监控相配合,实现双管齐下。实时监控对于煤矿开采具有举足轻重的作用,无线通信技术的使用可以使监控管理更方便,但是也不是万无一失,不能够面面俱到,一旦出现网络故障,监控中断很容易造成信息的滞留和错误。因此,要把人为监控和无线监控两者结合起来,添漏补缺,保证信息的及时性和有效性[3]。通过对无线通信设备运行的实时监测,可以及时发现通信设备的故障问题,创造良好的无线通信规划技术。 4煤矿开采技术的革新趋势 (1)自动操控技术。煤矿企业可以利用计算机创建自动化操控技术,如:美国煤矿开采利用计算机具备的数据采集、处理、决策、贮存、传输、通讯、管理等功能,对煤矿开采设备智能化控制[4]。一些倡导环境保护的国家煤矿生产时,利用自动操控技术配备了相应的洗煤工艺,对原始煤矿资源进行全面筛选,选择适合生产需求的控制技术。 (2)导向钻井技术。煤矿开采前期需要进行一系列的测量工作,早期传统的方法是有线测量,增加了煤矿开采区域的勘测难度。导向钻井技术中引进了无线测量的方法,同时实现了数据信息的无线传输,随钻测量及导向钻井技术是煤矿行业技术改革的代表。 (3)智能开采技术。目前,发达国家使用智能开采技术实现了井下智能生产,且利用计算机网络实现数据的自动化传输,一般传输速率达104bps,105bps和106bps[5]。智能开采的核心技术在于分布式传感器,把传感器与微处理器组合起来,在通过传输线缆把井下数据传输给钻井上控制中心,其信息传递流程如图2所示。 (4)数据挖掘技术。数据挖掘是计算机信息自动处理中常用的技术,其能够将煤矿企业数据库资源综合调配运行,根据产量分析的情况指导现实生产。煤矿企业在生产期间创建了诸多生产模式,不仅方便了企业的油井开采作业,对油井产量分析起到了辅助作用。 5结论 总之,无线通信技术作为新世纪科学发展技术的结晶,其成本低廉、使用方便、覆盖范围广阔等优势决定了其在重工业领域发展的必然趋势。作为煤矿企业,在实际生产作业期间要控制好各个环节的生产,同时采用先进的通信技术辅助作业;要结合煤矿开采的具体情况,充分利用无线通信技术的发展优势,最终实现煤矿开采高效、经济、可持续发展的目标。 煤矿开采论文:煤矿开采中地质构造的重要性 摘要: 煤矿开采在促进社会经济发展中起到至关重要的作用。尤其是煤炭作为我国目前现代化经济建设的主要能源,在社会经济发展中占据关键地位。随着我国对于能源需求量的增加,煤炭资源在日益迅速的减少。在我国分布的各个大中小型煤矿是其开采和运输的主要场所。因此,勘察和研究煤矿区地质构造是十分必要的。文章首先探讨了地质构造与煤矿开采之间的关系,并从煤矿矿井地质构造和煤矿矿井地质构造的预测两个方面剖析了地质构造在煤矿开采中的重要性。 关键词: 煤矿开采;地质构造;重要性分析 煤炭作为促进社会经济发展的一种重要的不可再生资源,在促进经济和社会发展中发挥着重要的作用。然而,随着人类对煤矿开采年限的增加,煤矿资源在日益迅速的减少。同时,煤炭的开采也严重受到地质构造的影响。影响煤矿开采的地质构造主要包括断层,岩浆岩侵入体等。 1地质构造与煤矿开采之间的关系 1.1矿井水灾与地质构造之间的关系 随着开采的不断进行,煤矿地质构造的变化是导致矿井水灾事故发生的关键。因此,加强对矿井地质构造分析,并进行科学的预测,提前部署和落实相应的应急措施,是提高煤矿安全开采和回采的关键,对于延长矿井的生产年限也是关键的。同时,这对于日益枯竭的煤矿资源,剩余储备量受水威胁严重的煤矿区来说显得更为重要。煤矿采煤工作地质构造主要包括不良封闭钻孔,岩浆岩侵入体等。目前,我国很多的煤矿地质灾害性水灾都是因为这些地质构造。因此,研究分析导致煤矿矿井发生的原因,尤其是弄清楚由于各种不同地质构造而导致的矿井出水,掌握矿井出水的原因和规律,做到防患于未然。 (1)在矿井水灾发生的位置,发生的位点主要在矿井掘进巷道的迎头,发生的原因主要是在掘进过程中对于掘进前方地质构造的未知,容易造成不同来源的水突然进入到矿井。 (2)采煤工作层面夹水的发生,主要是由于在采煤的回采过程中遇到工作层面内部的地质构造和顶底板采煤发生晃动而诱导的导水破裂带疏导不畅通而引起的不同水源夹入煤矿矿井。 1.2地质构造和煤矿瓦斯事故的关系 煤矿开采中,必须要时刻关注和重视可能出现的任何瓦斯爆炸事故,并有预警和相应的防护急救措施。现在已经证实了,煤矿中瓦斯事故的发生和地质构造被不同程度的破坏有着密切的关系。煤矿地质构造的观察和研究显示,煤矿地质构造的不同分级、分区和分带是导致煤矿中瓦斯事故发生不均匀和不均衡的关键。 1.3煤矿采煤导致的沉陷 采煤沉陷是目前我国煤矿开采区存在的最大的安全隐患之一。如果在实际生产中不能有效的对采煤而导致的沉陷进行有效的管理和控制,则很难保证煤矿开采过程中,对工作人员人身安全的保证,很难保证采矿工作有序和有效的进行,甚至是造成大规模的人员伤亡,对社会经济和社会安定也造成不同程度的影响。煤矿地质构造是导致在煤矿开采中发生采煤沉陷事故发生的根本原因之一,煤矿开采中遇到的不同地质构造,其岩石的组成成分、硬度和强度等存在很大的差异。因此,导致在开采过程中发生沉陷的几率也不同。针对不同地质构造不同可能引起的采煤沉陷,可以采取相应的措施。首先,煤炭开采区的管理工作者和技术管理人员对煤矿开采区的实地情况进行系统和科学的勘察,获取相应的数据,并整理和分析;其次,根据勘察和分析结果,在开采过程尽可能避开相对容易发生采煤沉陷的区域;最后,在开采开始和开采过程中逐渐制定一套或是多套科学和详细、合理的煤炭开采计划和开采形式。 2煤矿矿井地质构造分析 煤矿矿井的地质构造是控制煤炭形态、体态等的重要地质因素,地质构造作用通过改变和影响煤矿煤层瓦斯、岩浆等活动,进而来间接的影响着煤矿开采的安全和正常运转。虽然,伴随着采煤技术工艺和采煤设备的不断进步和更新,矿井生产的安全性对于地质构造的了解程度和预测精准度提出了更为苛刻的要求。因此,研究煤矿地质构造在煤矿开采中是极为重要和关键的,在煤田地质勘查、煤矿矿井建设和煤矿开采等不同阶段中也是起着关键的支撑作用。同时,地质构造也是构建我国社会主义现代化安全和高效矿井地质保障系统的核心内容。针对矿井地质构造分析,最为常见的两种方式是地质评价和综合探测。前者是从地质角度出发,使用多种学科、多种方式方法对煤矿矿井地质构造的发展规律和复杂程度进行客观的评价。后者则是在地质评价的基础上,利用矿井内可以用于长期开采的矿区,通过进一步的分析,例如物探和钻探等手段相互配合,查明矿区内具体的地质构造,规模和性质等对煤层的破坏程度,继而指导工作层面进行合理划分。上面两种方式是探明煤矿地质构造的重要途径,主要的目的是为了能够准确了解和掌握煤矿矿井开采范围内的地质构造分布规律。在明确这些地质构造后,还需要明确如何才能最大限度地降低由于地质构造对煤炭开采造成的影响,进而确定生产可以安全和顺利进行。实践证明,在相同地质条件下,科学管理和娴熟技术操作的矿井,会获得良好的经济效益,特别是在机械化的煤矿开采过程中,对于地质构造的科学分析和处理显得更为关键。 3煤矿矿井地质构造的预测 由于煤矿地质构造对煤矿的安全生产会产生严重的威胁,因此,矿区必须要做好对煤矿矿井地质构造的预测和分析。要想能够准确的预报和预测未开采区的地质构造,不仅仅要有充足的第一手资料,还需要利用各种手段进行综合分析,进而才能做出正确和科学的判断,获得较为准确的预测结果,降低生产成本和生产过程中存在的风险,提高经济效益。通过对煤矿矿井中收集的大量的原始数据,进行综合分析,和一些科学小试验,通过地质小构造的微量变化等来预测采矿区地质构造,可以获取更为准确的结果。煤矿矿井地质构造的预测方式,常用的有两种:首先,地质方式,即利用罗盘和放大镜,计算机软件等工具,对矿井下地质进行观测,进而揭示矿井的地质构造规律。再通过几何作图,地质规律等参数处理来科学的预测和评价地质构造。其次,物探方法,即利用计算机软件处理获得的数据,通过计算机成像和数字解译来解释煤矿地质构造的方法。 4结束语 随着煤矿开采技术的不断更新,对于地质构造的分析要求更加准确和及时。这就需要人们从不同的角度出发,寻求和探索更为有效的分析和评价煤矿地质构造方法。由于地质构造在煤矿开采中发挥着关键的作用,就要求我们必须重视对于地质构造的研究。从建设现代化安全、高产的煤矿出发,注重对煤矿地质构造的分析,更有针对性地解决问题,提高生产安全性和经济效益。 作者:刘涛 单位:重庆天府矿业有限责任公司磨心坡煤矿 煤矿开采论文:煤矿绿色开采的实践 《中国煤炭工业杂志》2015年第四期 一、科学组织小块段开采,使资源回收率明显提升 1.坚持完善管理制度。龙东煤矿出台了《采区收缩及小块段回采考核管理办法》等管理制度,规范了小块段开采程序。一是确定“以小面主采、大面配采”的开采实施方案;二是加强小块段安全管理,制定专项措施,强化现场落实,确保安全回采;三是加强生产准备工作,超前准备接续工作面、掘进头,集中专业化队伍进行生产准备,发挥专业队伍优势;四是加强管理和考核,在大屯公司率先制定《综采工作面拆除安装工作标准》,纳入作业规程,人人学习掌握,严格检查验收,提高工作面拆除安装质量,缩短了工时。 2.严格优化设计方案。一是优化开采方案,选择科学合理的巷道布置方式,从设计入手,合理设计巷道断面,保证生产需要;二是优化支护参数,在设计过程中,根据不同的地质条件选择合理的煤柱留设宽度,选择合理的巷道支护参数,回采前分析、标记出巷道应力集中区,并在回采过程中进行重点监测,及时加强支护,并选择合理的两道支护方式,确保巷道的支护强度;三是优化施工工艺,在小块段回采中,龙东煤矿摸索出了一套工作面过老巷的回采技术方案,并出台了相应的技术管理规定,根据老巷不同的层位确定修护加固方案。 3.多措并举提高资源回收率。龙东煤矿根据工作面煤厚和层位情况,采取机头三台支架正常上网等不同方式,重点加强过渡支架段的放煤管理,尽可能将顶煤完全放净;通过加强出口端头支护、在巷道内安装3台支架、在支架前方进行退锚、剪网等不同方法,使老塘及时垮落,尽可能减少端头支架顶煤损失;除在中部槽正常安装放煤置放器以外,通过在简易机尾后面增加放煤置放器的方法,使巷道内支架放煤能正常回收到溜子里,减少煤炭资源丢失。 二、大力开展无尘化矿井建设,井下作业环境显著改善 1.建立健全管理机构。龙东煤矿首先成立了以矿长为组长的综合防尘工作领导小组,高度重视无尘化矿井建设的组织领导工作,明确矿领导及业务科室管理职责;矿每月以图表形式下发矿井综合防尘工作计划。其次从制度建设入手,制订了《无尘化矿井建设实施方案》《无尘化矿井建设实施进度表》,明确时间节点、实施步骤及建设目标。第三是落实责任,按照“谁作业谁管理”原则,制定了《综合防尘责任区域划分及消尘管理制度》,对综合防尘工作分片包干,实行挂牌管理。 2.注重源头治理。龙东煤矿在井口进风口安装高压微振动喷雾,下井口安装净化水幕和捕尘帘,主要进风大巷安装自动净化水幕,采区进风巷和工作面进风顺槽安装自动净化水幕,产尘矿车全部使用防尘罩,进入工作面前的空气实施连续净化;在供水系统上应用软化水处理装置、反冲式过滤器和生态抑尘剂及添加装置,以提高供水质量,确保喷雾效果。 3.严格过程控制。综掘工作面产尘量大、粉尘治理难度大,是生产过程除尘降尘的难点和重点。龙东煤矿建立以KCG-180D干式除尘风机为主除尘设备,配套使用综掘机外喷雾加压、附壁风筒、煤层短臂静压注水、转载点自动喷雾装置、红外线自动喷雾装置、压风呼吸器、捕尘网和粉尘自动在线装置的综合粉尘治理体系。 4.强化现场落实。龙东煤矿在采掘工作面推行综合防尘交接班和任务单制度,坚持现场防尘管理实现“四个做到”:做到开工前必须认真检查综合防尘设施设备的完好情况;做到在生产过程中必须正常使用综合防尘设施设备;做到在交接班时必须对所有作业地点进行粉尘冲洗清扫;做到必须采取个体防护措施。坚持“三不生产”原则:防尘设施设备不完好不生产;防尘设施设备不正常使用不准生产;不实行综合防尘交接班制度不准生产;对皮带、溜子、变电所、炸药库等机房要地,坚持每班至少冲洗、清扫一次,其他地点按照矿管理规定实施定期冲洗,保证综合防尘措施覆盖井下所有区域。 5.推广先进装备。龙东煤矿实施降尘理念的转变,由湿式除尘向干式除尘转变,推广应用干式除尘器,不用水、无污染,免交排污费,每个圆班节约用水10立方米,全年节约用水3000多立方米,平均除尘效率提高22.2%。采取深孔高压注水,提高了原始煤层含水率;在综采工作面推广应用架间智能喷雾系统,并与采煤机联动,实现了截煤、移架喷雾自动化;在综掘机上安装使用KCG-180D干式除尘器、附壁风筒及外喷雾加压泵,提高了喷雾效果及降尘效率,达到净化风流的目的。 三、积极开展材料回收修复利用,旧材料得到充分利用 1.坚持事先算赢。实行成本倒算,细化指标管理,根据全年的利润计划,倒推全年的目标成本,然后根据各单位实际情况,把成本目标分解到每个成本项目,最后落实到各职能部门,确保压力层层传递。实行全过程跟踪管理,加强事前、事中、事后成本的分析、监控和总结,建立与成本同步运行的成本监控和信息反馈系统,实施对生产经营过程各环节的日常成本控制,对成本异常情况,随时分析出现异常的原因,以针对性的措施保证成本目标的实现,确保及时发现问题及时进行有效控制。严格成本指标的考核,坚持目标成本控制指标与工资资金挂钩,明确责任,严格考核,完不成考核指标的逐级扣罚当月的工资及奖金。 2.严格回收复用。龙东煤矿对井下材料实行回收、修复、领取、使用流程管理,做到每个工作面都设有回收复用台账,井下采掘工作面回收材料全部井下周转,杜绝材料使用上的跑冒滴漏。严格回收复用品种。矿下达回收复用计划,明确材料回收的范围和品种,大到轨道、皮带、电缆、钢轨,小到托盘、锚杆、电缆挂钩,做到回收品种细、回收数量多,交旧领新明细从原来83种材料提高到103种。2014年,龙东煤矿吨煤平均煤价比2013年底下降128元,人员比2013年减少290人,全年实现盈利2641.71万元,原煤制造成本实际完成390元/吨,通过旧材料回收复用,吨煤成本比计划降低了45.66元。 四、实施绿色开采的几点体会 1.实施绿色开采是减少环境污染的有效途径。龙东煤矿坚持“来自于地下,再还原地下”的绿色循环经济发展理念,不断加快科技创新和新技术研发,顺利实现了矿井绿色开采的目的,解决了矿井开采带来的地面沉降和矸石占地、污染问题。 2.实施绿色开采是提高煤矿安全生产的有效保障。龙东煤矿实施矸石充填技术,减少了提升和运输环节,免去了员工维护设备、设施,杜绝了运输和提升事故发生;实施小块段开采,规范了开采方式,严格按设计施工,杜绝了盲目施工和随意施工,确保了安全生产;实施无尘化矿井建设,使工作环境和现场明显改善,杜绝了煤尘二次飞扬,为职工安全生产创造了条件;实施旧材料回收,直接将旧材料才井下复用,免去了斜巷运输、搬运环节,保障了安全生产。 3.实施绿色开采是提高煤矿生产效率有效手段。龙东煤矿自主创新、研发制造抛矸机,直接将矸石抛到废旧巷道内,简化了生产工序、减少了用人、运输和提升环节,每月节约电费48.4万元,不仅实现了绿色开采,而且使掘进效率在原有基础上提高了20%。 4.实施绿色开采是增强矿井发展后劲的一项长期工作。龙东煤矿将在西翼推行沿空留巷技术,2015年预计减少掘进巷道1300米,不仅能节约材料、人工成本费用500多万元,而且能有效确保矿井正常生产接续。 作者:宋忠应 单位:中煤集团大屯公司龙东煤矿矿长 煤矿开采论文:煤矿开采的机电一体化论文 (一)机电一体化技术在采煤机中的应用和发展。 机电一体化技术在采煤机的应用的典型实例之一就是电牵引采煤机。相比于传统的液压牵引采煤机,其具备的优势和特点如下所述:(1)牵引特性好。采煤机在前进过程中提供牵引力,同时,在采煤机下滑过程中可实现发电制动;(2)能适应大倾角煤层开采的需要。电牵引采煤机的牵引功率较大,而且牵引电动机轴端安装了制动器,从而不依靠其他的防滑装置和措施就可以防止机器在停机时下滑,可用于倾角为40—50°的煤层开采;(3)运行可靠性高,使用寿命长;(4)反应灵敏,动态特性良好。电控系统可以根据采煤机的工作状态调整各种参数,以防采煤机超数运行,控制可靠方便;(5)重量小,结构简单,能量转换效率高;(6)能轻易实现遥控,牵引实现无级调速;(7)电牵引采煤机有着先进的全中文显示界面,可以提供操作步骤的提示,实时显示截割电机的功率和温度、采煤机的牵引给定速度等工作参数,使得易于操作,工作效率高;(8)相较于液压牵引采煤机,电牵引采煤机的节能降耗特性好,在环保方面具有优势。近年来,通过我国机电一体化技术的不断提高,电牵引采煤机正逐步走向成熟,为推动我国煤矿企业的整体生产技术的进步起到了积极作用。 (二)机电一体化技术在提升机中的应用和发展。 当前,煤矿生产过程中机电一体化和自动化水平最高的设备就是全数字化交流提升机,提升机的内部和外部结构都实现了大幅的简化。以内装式提升机为例,其在结构式将驱动和滚筒两大结构合为一体,较好地体现了机械、电子、计算机和自动控制等各个技术环节的综合应用水平,使得设备安全高效;全数字化交流提升机高度适当可靠,采取总线方式,简化电气安装的工作;全数字化提升机具有完整的诊断设施,可以实现自我诊断,还能进行重复性故障寻址和部分便捷的通信功能;设备硬件在兼容性方面较为完善,可以进行软件控制,如完成软启动和瞬时加速的改变。在九五计划期间,我国就已经研制成功了具有自主知识产权的全数字化提升机,而且完全实现国产化,核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。由于其性能先进、操作简单、工作可靠性和准确性高,很符合当代煤矿生产的发展需求,目前已成为了各煤矿企业的首选机型。 (三)机电一体化技术在带式输送机中的应用和发展。 目前,现代化综合机械化采煤一般带式输送机作为主要运输方式。带式输送机的特点是长距离连续输送、输送量很大、运行效率和可靠性高和易于实现自动化,已成为我们煤矿井下的主要运输原煤的设备。因此,将机电一体化技术运用到带式输送机已成为八五计划期间实施的日产百万吨煤综采设备项目之后的研究热点之一。近年来,我国在带式输送机核心上都有了很大提高,也研发出了新的产品。目前,我国普遍采用行星齿轮减速器、调速型液力耦合器等驱动系统,特别是机电一体化的CST可控软启动装置,可以使得两条皮带运输机由一台或几台CST驱动,它具有平滑起动运送大惯性载荷的特点,解决了带式输送机长距离、大运量驱动难题,但是,由于动态分析、启动延迟等技术的限制,我国带式输送机一般为3点驱动,限制了输送机的长度和运量。而且,输送机的在线监控功能、可靠性、灵活性和寿命较发达国家相比存在一定差距,还需要进行深入的研究。 (四)机电一体化在煤矿开采领域其他装置系统中的应用和发展。 煤矿开采过程中,最为常见的支护设备就是液压支架,其稳定性和可靠性决定着煤矿开采的效率和安全。并且随着机电一体化技术的不断的发展,液压支架逐步转变为由电液控制。乳化液泵站的液体流量大、压力高,且已成为支护设备液体的主要来源。并且其可以根据支护设备实际用液量对进行供液量的自动调节。液压控制与计算杌技术的结合,可以实现设备成组的自动移架或定压双向邻架,从而避免对顶板及支架产生过大的冲击载荷。近年来,TCK钢丝绳损伤定量检测系统以其监测精确度高、稳定性和可靠性强,适用范围广,使用方便的特点,可以进行钢丝绳的损伤检测,不但效率高,而且减小了事故发生的概率。上个世纪80年代以来,我国通过对国外先进的煤矿安全生产监控技术的研究,并且根据我国国情,利用机电一体化技术研制出了较为先进的、具有较高智能化水平的煤矿安全生产监控系统。从近年来煤矿生产的应用来看,其在煤炭开采的安全管理方面的作用至关重要。结语:综上所述,机电一体化技术在我国煤矿开采领域的科学合理应用和广泛推广,有效地提高了煤矿企业的生产效益和安全保障,对减轻煤矿工人的劳动强度,具有重要的现实意义和发展潜力。因此,将机电一体化技术与传统的煤矿机械设备进行有机结合,坚持以人为本的原则,不断深化这项技术在煤矿开采领域的研究,对于我国煤炭工业的良性发展具有深远的意义。 作者:赵铁军单位:中国平煤神马集团梨园矿 煤矿开采论文:合盛煤矿开采水环境论文 1合盛矿井开采对水环境的影响分析 1.1含水层破坏情况在采煤过程中,由于矿井水的疏排,会对地下水位造成下降影响,形成以开采水平为基准的地下水位降落面,进而形成以采区为中心,含水层影响半径为半径的降落漏斗。由于合盛煤矿开采煤层位于山西组石灰岩岩溶裂隙含水层内,煤矿开采过程中矿井水疏排直接影响石炭—二叠系碎屑岩裂隙含水层。而煤矿开采后会在顶板岩层形成一定高度的冒落带、裂缝带和缓慢下沉带,所形成的导水裂缝带高度波及到煤层上部含水层时,就成为含水层对矿井充水的通道。依据井田内钻孔资料,按照有关计算煤层导水裂缝发育高度公式。2#、4#煤层顶板属中硬顶板,开采形成的最大导水裂缝带高度分别为37.71m、52.43m,考虑到两煤层间距为10m,且2#、4#煤主要充水含水层为其上覆砂岩裂隙含水层,根据开采煤层所在地层位置,以及煤层顶板发生垮落,2#、4#煤层形成的导水裂缝带均能沟通其含水层(或上一层可采煤层开采形成的采空区积水),对煤层上覆的太原组K2~K5灰岩含水层以及山西组的K7、K8砂岩含水层进行破坏,见表2。但正常情况下本井田开采导水裂缝带不会直通地表。 1.2地表破坏情况为进一步分析开采后对煤层顶板的影响,根据采煤塌陷区土地破坏性等级划分表分析可知:1)2#煤开采后,井田大部分面积地表将受到重度—极轻度破坏,但是在井田的西南角,地表将受到重度破坏。2)4#煤开采后,井田内东北及东南角地表受到极轻微的破坏,其它地段地表将受到重度—极轻度破坏,但在井田西南角地表有受到重度破坏。采煤引起地表塌陷将改变地表的形态和河道的坡度,对河道周围的汇水条件造成一定程度的影响,同时由于沉陷盆地的边缘有地表裂缝产生,会引起地表水下渗,因此,地表沉陷除了对井田内河流汇水条件有影响外,还将会影响地表水资源量。 2矿井开采防治水措施 1)井田及周边煤矿采空区均有积水,对合盛矿井的开采有很大的威胁,在开采时一定要加强“探放水”工作,遇有顶板淋水、渗水增加、煤层“出汗”、巷道涌水量增加等突水预兆时应立即停止采掘,撤离人员,并向调度室等管理部门汇报。2)在开采断层、陷落柱附近煤层时,一定要注意构造导水,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,钻进时发现煤岩松软,片帮、来压或钻眼中水压、水量突然增大,顶钻等异常时,必须停止钻进,且不得拔出钻杆,立即向有关领导汇报,以杜绝突发的水灾事故的发生。3)经常了解周边矿井的采掘动向,做好周边矿井采空区范围的调查工作,相邻矿井之间矿界处应留有足够的矿界保安煤柱,严禁越界开采,防止发生连锁透水事故。定期维护好各型水泵的排水管路、阀门及排水用的配电设备,保证井下水流及时畅通地排出地面,在雨季前组织全面检修,并对全部主排水泵进行联合排水试验,定期清理井底水仓、水沟的淤泥。4)据煤矿开采对奥陶系灰岩岩溶水含水层的影响分析,在对断层等合理留设安全煤柱后,煤矿开采不会破坏奥灰水,对区域奥灰水水量影响很小。因此正常的煤矿开采对井田及周边村庄供水基本没有影响。 3结论及建议 1)坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则,在F1断层附近一带禁止采煤,可以保护郭庄泉域岩溶地下水不受破坏。2)矿井应查清井田内带压开采条件,禁止采用降压排水进行采煤。制定带压开采条件下,防治奥灰水突水的应急预案。3)全井田范围共有多个村庄,由于矿坑排水将破坏井田内大部分水资源量,为了防止采煤对当地居民的正常生活造成影响,应及时解决当地居民的正常生活用水。4)应强化地下水监测工作,建立地下水动态观测系统,制定防水治水措施,确保矿井安全生产。 作者:王飞单位:保利能源控股有限公司山西保利合盛煤业有限公司 煤矿开采论文:谈煤矿开采技术的发展及存在的问题 摘 要:21世纪以来,我国信息技术及科技发展取得了前所未有的成绩。伴随着经济水平的提升,人们的资源环保意识也逐渐的加强。煤矿开采,一直都是我国国民经济的一项重要组成部分,其为社会的进步及满足人们的日常能源使用方面发挥出了不可替代的作用。但是在煤矿开采技术的发展过程中,也出现了一些让人担忧的问题,亟待人们研究解决。因此,该文从煤矿开采技术的发展趋势方面入手,对煤矿开采技术发展中遇到的问题进行了分析,针对如何创新解决这些问题,给出了一定的建议对策,以期与大家共同交流。 关键词:煤矿开采技术 发展 问题 煤炭是我国重要的基础性能源及原料。煤炭工业也是国民经济的重要命脉及重要的能源安全基础产业。因此,关于煤矿开采技术发展,也必然得到了人们密切的关注。就目前来看,我国在煤矿开采的综合技术及效率方面,依然比较落后,开采技术及管理模式也相对陈旧,所以已经无法满足当下时展的需求[1]。如何对煤炭开采技术发展过程中存在的问题,进行科学的探讨及创新的解决,确保我国煤炭开采技术的价值和效率真正得以发挥,成了当前煤矿开采工作所面临的重要研究课题。 1 煤矿开采技术的发展趋势 21世纪以来,人类社会的发展对资源及环境问题的重视程度越来越高,国际相关组织也制定和颁布了一系列的提议和规定,可见,资源环境问题已经成了当前人类社会发展所共同面临的重大性问题[2]。而煤炭资源的开发过程,在一定程度上也存在著对自然环境的污染和破坏,且影响巨大,这一点在我国煤矿开采技术的发展过程中,表现得尤为明显。众所周知,煤炭是我国主要使用的一次性结构能源,在使用燃烧过程中,会大量释放一氧化碳和二氧化碳等有害气体,导致对大气的污染及温室效应的发生;同时,由于开采技术条件及思维较为传统及落后,在煤矿开采过程中,也会对水资源及土地资源等造成一定的污染及破坏,给人类生存带来了一定的安全隐患,也严重制约了煤矿企业的长远发展。而新时期,随着人们环保意识的加强,也为煤矿开采技术的发展指明了目标和方向,那就是:创新及改善原有传统落后的开采方式,由粗放型向节约型开采转变、由破坏浪费向节约环保方向转变、由盲目施工向安全管理方向转变,只有真正的从安全环保的方向考虑,积极引进先进的开采技术,才能真正减少对环境的破坏,并提高煤炭资源的开采效率,为我国煤矿企业的可持续发展做出重要贡献。 2 煤矿开采技术中遇到的问题 2.1 水资源破坏严重 由于煤矿一般与水资源共处于一个整体的地质体中,本在自然环境中各自发挥独立的作用及变化规律[3]。但是,在煤矿开采过程中,难免会触及到地下浅、中层的水资源原有的生态平衡系统,造成以矿井为中心的漏斗式降落,加大了地下水流的速度,使水位明显下降,含水层被改成了透水层,导致地层以上的裂隙水资源也受到了严重的破坏。我国淡水资源本来就相对紧张,传统煤矿开采技术下,对水资源循环系统造成的污染及破坏是不可修复的,长此以往,必然导致我国淡水资源供应系统出现严重的问题,对人类的生存及长远发展造成严重威胁。 2.2 地表及土地资源被破坏严重 目前,我国有95%以上的煤炭产量是来自于传统的井工开采,且国有重点煤矿的开采方法基本都是以长壁式开采及全部垮落顶板方式管理,这种开采方式对于地表植被的破坏范围极大,且能够引起地表塌陷的深度和面积一般都能达到煤层开采厚度的0.7倍及1.2倍左右[4]。地表的塌陷,会造成水土流失及土地荒漠化的加速发展,严重的还会诱发山体崩塌、滑坡以及泥石流等自然灾害,对生态植被及土地资源的破坏难以恢复;同时,采空区对地表上的建筑物影响也较大。由于地下被采空,造成地下岩层及土层发生崩塌及流动,严重影响了建筑物地基的稳定,造成地基沉降和受力发生改变,影响建筑物的安全使用及寿命,加大了人类生存的威胁。 2.3 没有完善的瓦斯处理系统 煤矿开采的前提和重点是安全开采。这不仅是因为安全与生产和企业经济效益之间有着密不可分的关系,更是由于人权保障及传统开采技术利用的必然要求[4]。然而,受限于传统煤矿开采技术的落后,导致部分煤矿开采企业只顾盲目追求企业经济效益,没有将安全生产的相关系统工作落实到位,不仅对工人的生命安全造成了严重的威胁,也使企业经济效益及长远发展受到了严重的阻碍。例如,在煤矿开采过程中,瓦斯处理系统是绝对不能被忽略的重要技术。但是,瓦斯处理系统的使用会对大气臭氧层及环境造成极大的污染,加剧温室效应的发展。同时,瓦斯属于易燃物,如果处理不慎或安全防护措施不到位,极有可能造成重大事故或灾害。 3 针对性解决措施 3.1 优化开采技术 为了更好地避免对地表植被及地下水资源循环系统造成不可修复的破坏,我们必须积极思考优化开采技术。例如,运用先进的数值模拟计算机相关类似材料模拟等手段,深入研究分析所需要开采地的上覆岩层及地表运动沉陷的特定规律,探究能够满足当前地表、地上建筑物以及地下水资源保护等方面需求的优化参数及开采系统[5]。对于模拟所示的沉降控制理论以及涉及的关键控制技术进行发展,包括充分利用地表开采废料将垮落造成的采空区进行全面充填的系统等;研究并创新应用各种组合填充技术,同时对开采地的房屋建筑进行加固改造或重建,开发真正适合村庄保护的新型煤矿开采技术;对近水体的开采工艺参数、设备及设计进行全面的研究优化,发展与城市建设及生态环境发展和谐统一的煤矿开采沉降控制技术;优化村庄土地下压煤、矿井水资源优化以及土地复垦等关键技术。切实为提高我国煤矿开采技术的发展及人与自然的和谐发展做出贡献。 3.2 完善瓦斯处理系统 瓦斯处理系统的建设,是涉及安全开采的关键。因此,为了减少或避免瓦斯系统建设不完善可能给煤矿开采工作及企业经济效益带来的影响,在实际进行煤矿开采工作时,务必要完善好相关瓦斯处理系统。例如,当前我国煤炭开采企业运用比较多的技术就是瓦斯抽放技术,但实际上的作用多数未达到预期的效果。经过长期的分析研究,发现瓦斯抽放技术之所以没有得到预期效果,并不是技术本身不合理,而是具体开采工作中,对于抽放瓦斯的设置、工艺及相关技术系统没有完善,进而严重影响了瓦斯抽放技术作用的发挥。研究发现,对于需要高密度使用瓦斯的开采,最好利用大孔径、长距离的抽放技术,并按照瓦斯运动情况及规律进行规范抽放操作,将高纯度地下瓦斯及时进行抽放处理,有效降低瓦斯可能引起的安全及污染问题,确保我国煤矿开采安全顺利的进行。 4 结语 综上所述,经济的快速发展,必然增加对煤炭资源开采及使用的需求。而环保及工程安全问题却依然是制约当前我国煤矿开采技术的关键所在,为此,新时期的煤矿开采工作,必须加快引入高科技技术手段,坚持从实际出发,走可持续发展的路线,积极创新工作思维,完善现有的工作实践方法,为实现环保煤矿开采提出更多新颖高效的解决意见及办法,切实为我国煤矿开采技术的发展及我国煤炭资源的利用做出努力,为我国其他行业的发展提供重要保障,同时也为促进我国社会主义和谐社会的建设做出贡献。 煤矿开采论文:煤矿开采的巷道布置与采煤工艺技术 [摘 要]煤矿开采注重的是开采效率,成本和安全性,在开采过程中应根据所采煤矿的特性来选择合理的巷道布置形式。文章结合生产实际,以一些具有代表性矿区的煤矿开采巷道布置形式,谈谈煤矿开采巷道布置的方法和采煤工艺技术。 [关键词]煤矿开采;巷道布置;采煤工艺 1 引言 我国产煤量世界第一,而采煤技术水平却参差不齐。采煤技术说白了就是采、掘、运、支的技术,但煤系形成过程中,由于地壳运动、河流冲刷等等地质原因,造成各个煤区赋存条件差异巨大,开采环境也是各不相同,如何在不同的开采环境下,采取合理的巷道布置、支护形式以及相关技术措施来提高煤炭资源回收率,提高采煤效率,降低采煤工人劳动强度,确保采煤过程中的安全性,是采煤技术的目的和意义所在。 2 不同煤系的巷道布置形式 2.1 近距离煤层 近距离煤层是指上下相邻煤层间隔距离小,当上层开采时,下部煤层顶板收到上层开采的影响,上部煤层开采后遗留煤柱也会在底板形成压力,使上部煤层极容易产生顶板冒落,因此其巷道布置形式必须具有一定的针对性。首先,如果采用重叠式布置,即在下部煤区与上部煤区之间的回采巷道在平面上重叠布置,上下煤层工作面的长度相等,这样可以使上下层之间不留煤柱,减少了煤的损失,但是这样做的缺点也非常突出,一是下层回采巷道的施工难度很大,二是下层安全性较差,反观内错式布置,下层回采巷道布置在上层工作面内侧,区段之间形成正梯形的煤柱,虽然煤柱损失了一定的煤,但是下部煤区开采效率会增加很多。综上所述,应该采取的最佳方法是,在上部煤层应用单孔送巷,采用沿空留巷的布置形式,然后在进行巷道开挖,到达开切眼位置后,应挖掘形成与下部煤层开切眼位置相通巷道,以下部煤层开切眼作为边界来输送煤矿。其次是巷道的断面设计,应满足专用空间小,震动小等特点,可采用机轨合一的形式,采用金属可缩型支架进行支护。这种布置形式也叫做回采巷道布置形式,它的特点是可以在两个开采面同时进行回采,缓解采煤工作面紧张的情况,增加了回采速度从而提高了采煤效率。 2.2 多煤层 多煤层相邻两层类似于近距离煤层,但也有它的特点,多煤层开采巷道布置要考虑的因素概括起来约 3 个方面,一是下部任意一层开采时岩层移动对上部煤层巷道稳定性影响大小,二是所采煤层前支撑压力的影响,三是支撑压力沿底板的传递方式和方向。现假定煤层为三层,分别设置三条上山,两条岩石上山和一条煤层上山,上山巷道应用煤柱保护,以下图1为例进行煤柱留设。第一层上下区段巷道进行加强支护,第二煤层位于中部,对下部形成的压力较大,煤柱宽度应加以控制,宽度可设置为 20米以下,一则减少煤损失,二则满足巷道维护和生产空间要求,第三层采取如前文所述的内错式布置,错距控制在 7.5 米以上,控制好巷道围岩的变形,但缺点是煤柱宽度较大,造成煤炭的损失。 2.3 高瓦斯煤层巷道布置 高瓦斯煤矿因瓦斯涌出量大,必须建立瓦斯抽放系统,随时进行瓦斯抽放。在巷道布置过程中,应对瓦斯量大的煤层设置解放层,可选择瓦斯含量相对较低的煤层作为解放层,先开采好解放层设置好瓦斯抽放巷,解放层为了适应瓦斯的抽放必须有良好的通风效果,可采用一进二回的通风方式,并增加进风巷兼做为带式输送机巷,另外 2 条巷道为轨道运料巷和专用回风尾巷,两条巷之间应留有煤柱。这样设置就可以再抽放巷进行抽放钻场,可边抽边掘,提高了挖掘进度,减少了瓦斯超限问题,消除了开采过程中的安全隐患。 2.4 残煤开采巷道布置 残煤开采巷道布置是开采的最后一项工作,但残煤比较分散且疏松易落,瓦斯一般较低。其巷道布置应结合原有的生产系统来设置,首先是要尽量利用原有巷道,而区内的共用巷道应开凿在煤层下部的小槽煤中,其他的准备巷道尽量减少送岩巷,增加送煤巷。其次是要保证采区煤炭回收率,残煤一般不连续,块段较小,大量增加巷道必然浪费成本,在这些贫煤区采煤一定要结合原有巷道位置和位移,结合其临近巷道证实后再确定待采区位置。有大煤柱时,可采用急倾斜沿顶底板布置;小煤柱则应将上下顺槽布置在煤柱上下采迹内,将其采出,回收砂充填区内的残煤时,巷道应沿着残煤底层布置、沿砂面掘进。利用这些方法后,就能够最大限度的回收煤炭资源,同时能够使巷道处于免压带,在回收充填区残煤时也能够保证支架的稳定性,防止掉底。 3 采煤工艺技术 采煤工艺技术在我国发展时间是比较长的,主要有普通机械化和综合机械化采煤设备和工艺,代表性的设备有无链牵引双滚筒采煤机,双速、侧卸、封底式刮板输送机和 π 型长钢梁支护顶板等。机械化采煤使得采煤技术向着高产高效、自动安全方向发展。文章主要对综采工艺技术进行分析。 综采工艺及综合机械化采煤工艺,它的特点是全工序或绝大部分工序为机械化连续性作业。是一种最先进、高产、低劳动强度的采煤工艺。该套工艺包含有割煤、运煤、工作面支护和采空区处理等环节。 综采割煤多采用滚筒式采煤机和刨煤机进行破煤和装煤。而现有的滚筒式割煤机以可调高式双滚筒采煤机应用最为广泛,在煤层相对平缓时,它可在上行或下行的过程中,对煤层上下两个平面同时进行割煤,即顶煤和低煤一次割完。割下来的煤因滚筒旋转抛送直接落入刮板输送机,实现割煤、装煤一体化,自动化。但在采煤过程中值得注意的是,操作工要及时调整滚筒升降幅度,做到割顶作业时将顶煤割净,底割作业则应追求底板的平整度,并保证煤壁的平直度。 运煤一般是从刮板输送机由工作面经送煤巷中的桥式转载机或可伸缩式输送机运出综采工作面的。 工作面的支护和空采取处理虽不能产生直接效益,确是必做工作。 现代的技术一般是使用液压支架自行完成对工作面顶板的支撑、切顶、挡矸和采空^处理等工序。对于周期压力大和直接顶稳定性较好的顶板可采用滞后支护的方式,反之则需要进行及时支护。进行滞后支护,移驾可滞后采煤机后滚筒 5架左右,但应根据现场的压力情况、顶板破碎情况酌情考虑减少滞后量。进行及时支护时,工作面一般采用手动邻架,新暴露顶板支护采取单架依次顺序移驾方式,移动步距应与截深相等;在采煤机动作完成后立即移驾对新暴露的顶板进行支护。值得注意的是,采煤机的运行速度肯定比移驾的速度要快,进行及时支护必须考虑其速度差,适当降低采煤速度匹配移驾。对于煤矿顶板比较破碎或顶板受压严重下沉时,一定要加强对顶板状态的监控并采取相应的应急措施,如利用平衡千斤顶增加顶梁支护力等等。在端头支架移动之前,应对伞檐位置进行检查是否存在活石或零皮等安全隐患,并采取措施消除隐患,清理支架座附近矸石与浮煤。 4 结束语 煤矿开采巷道布置和采煤技术的提高对采煤效率和安全性提高有着至关重要的作用,希望本文能够为采煤领域提供一定的借鉴作用。
电气科技论文:科技馆展项电气设备维修的不足 摘要:在当今时代电气工作设备的日常维修对科技馆这类公共建筑而言是非常重要的,它的运行状况被电气工作设备的维修效果所影响,为了避免电气工作设备在运行中出现的各种各样的故障,普遍采用状态维修的方式,就是利用高超的监测技术对电气工作设备进行实时监测,对设备可能会出现的故障进行预测,在它可能发生故障的情况下,对电气工作设备进行维修。首先介绍了科技馆展项电气工作设备维修的必要性,然后概述了其维修工作现状,最后讨论了一下电气设备工作中存在的不足之处,希望为电气工作设备维修人员提供参考。 关键词:设备维修;文献调查法;电气设备 引言 笔者在查阅了数十篇会议记录,学术期刊,运用文献检索法,发现了科技馆中展项电气设备维修中的不足之处,比如针对电气设备的状态预测技术研究仍不成熟,没有突出状态维修中各项技术要求,检修人员的专业素养参差不齐等问题,旨在增加电气设工作备使用寿命的同时,也希望可以降低科技馆置办电气设备的成本。因为电气工作设备不同的产品类型与不同的生产厂家,电气设备质量也不大相同,而且,有一部分电气工作设备长期处于露天环境中,基于此,在对电气工作设备进行维修时,一定要多方面考虑各种因素,避免故障的再一次出现。 1科技馆电气设备维修的现状 科技馆内的电气工作设备维修受到非常多的条件约束,对它的技术要求相对来说严格了点,但设备自身条件的影响也影响了技术的应用,例如中国国家制造的电气工作设备与从其他国家进口的电气工作设备所执行的技术标准就不同,就算都是中国国家制造的电气工作设备或者全是从其他国家进口的电气工作设备,由于科技馆的不同的技术水平与不同的管理水平,电气工作设备的使用状况自然也会不同,有时候甚至是从一个工厂制造出来的电气工作设备,各个部件之间的制造水平不一样,也会影响电气工作设备的使用质量,所以说,工厂生产的电气工作设备会因为制造的批次不同、时期的不同出现质量不相同的现象,最后我们可以得出结论,每个电气设备最开始运行时,它的状态都是不一样的]1[。除此之外,科技馆的电气工作设备的运行状况与它当时所位于的运行环境紧密相关,优良的运行环境自然更有利于电气设备的运行,一般情况下,电气工作设备的运行环境有两种,一种是位于自然环境中,电气工作设备中的供配电设备占比很大,因为这些电气工作设备几乎都在科技馆的室外进行作业,所以它的运行状态和室外环境密切相关,尤其是危险的天气状况,比如雷雨天,台风天,直接关系到科技馆外部的电气工作设备运行是否仍在安全范围,自然环境包括的因素很多,比如空气湿度,日照,温差等,基于此我们在进行电气工作设备维修时要考虑到以上因素;另一种情况则是设备所位于的空间大环境,不同的电气工作设备因为自身不同功能,所以空间位置不同,有时候科技馆内部出于管理方便的需求,将设备放在固定的位置上,但恰恰是这些电气工作设备位置的不同,它们所承受的电压级别以及电流级别不一样,尤其是当电气工作设备出现故障时,每个电气工作设备的短路容量差异相当大。科技馆内的电气工作设备维修面临的现状就是这样的,所以我们在实际维修时,务必要思考到这两种情况,才能将设备维修工作落到实处,真正的体现出设备维修的价值]2[。最后,需要特别提出来的一点就是,一部分科技馆由于在设计之初没有考虑到之后的展项安排以及场馆扩建,只是在一片空地上修建起了场馆的外形,内部却有着大量的空置面积或者拥挤的堆放展项,空间利用率极不合理,也导致了电气设备接线安置的困难,以及日常检修的困难,相比于上文中所提出的电气设备本身的问题,科技馆内部管理人员对馆内空间规划以及未来规划的能力问题更令人担心。 2科技馆电气设备维修的必要性 这里所说的电气设备是指防雷与接地设备,供配电设备,照明设备,电力自动化管理设备等等。电气设备维修分为多种类型,在这些类型中,最广泛使用的维修方法是状态维修。状态维修,顾名思义就是按照电气设备当时所位于的运行状态而展开的维修方法,主要是采用高端的监测技术对电气工作设备进行实时监控,它为获取电气设备的运行状态提供了方便,如果设备出现了故障,就会马上发出示警信息,通知值班人员,状态维修这种维修方式最大的优点就是能够预测故障信息,在故障处于萌芽中,对设备进行维修。状态维修主要包括三个方面的内容:第一方面,电气工作设备的状态监测;第二方面,电气工作设备的状态诊断;第三方面,辅助维修决策,它们互相联系,监测为维修提供了电气工作设备的运行信息;也正是根据监测结果才可以对电气工作设备的运行状态进行下一步的判断,从这可以看出,电气工作设备的状态维修主要是识别设备运行是否处于良好的状态,这是从总体上来看的]3[。电气工作设备维修对科技馆来说,是一项很重要的工作,科技馆能否正常运行工作与电气设备运行状态密切相关,我们如此重视电气工作设备维修工作,主要是为了保证科技馆的正常运作,而这也是节约成本的关键。因为对电气工作设备进行正确的维修,可以减少设备的损耗,提高它的使用寿命,降低科技馆置办电气工作设备的成本,一定程度上,这也是提高了科技馆的经济效益。 3科技馆电气设备状态维修工作策略存在的问题 3.1针对电气设备的状态预测技术研究不成熟 电气设备的运行状态参数值客观上有一定的规律性,很强的随机性也是其特点,设备在未来某一时间点的参数值常与预测期的气象因素,过去的参数值、当前的运行状况等紧密相关。不仅仅是科技馆内的电气工作设备具有这一问题,所有的电气工作设备都有这样的问题。所以我们不能够掉以轻心,不能一昧相信数据,以为有了状态预测技术就高枕无忧,需知技术在进步的同时,问题也会增多,也会升级]4[。 3.2没有突出状态维修中各项技术要求 现在仅以状态监测技术作为例子,在现今我们无法实现或不必要对所有的电气设备状态参数进行实时监测的情况下,电气工作设备状态监测间隔周期的选取对它的状态维修具有极大的意义。间隔期太短的话会引起资源浪费的问题,增加科技馆的维修成本;间隔期太长的话,则会出现漏检的情况,加剧引起预防性维修的失败]5[。 3.3检修人员的专业素养参差不齐 据相关部门统计分析,设备绝缘缺陷是引起电力系统中65%以上的停电事故的原因,绝缘缺陷也是引起其他电气设备故障的主要原因,了解并且掌握电气设备的绝缘状态对科技馆电气设备的状态监测与故障诊断极其重要。有些科技馆内的电气设备维护的实际工作者对电气检测的理解仅限于绝缘检测,通过对科技馆内电气设备进行定期或者不定期的绝缘检测了解它的劣化状态,确定应该进行维护和更换或者继续运行。但是对科技馆内电气设备故障诊断工作来说,故障诊断和绝缘检测应该是两个相似而又不同的概念,在一定程度上,绝缘检测是故障诊断方法的一个方面,但二者有着不同的特点。绝缘检测,就是绝缘材料性能的检测,绝缘材料的腐蚀,破损,老化等导致设备在相同的受电条件下绝缘性能下降,而导致发生闪络,接地等故障,这是问题的一个方面,隶属于电气设备检测,诊断的范围。但除绝缘之外还有属于非性能劣化的内容,比如转子断条,控制柜电缆线各种连接的过热烧熔,电机转子磁中心偏移,被外界损伤的动力电缆的故障点确定等。这些并不能靠定期的老化绝缘检测发现,只能靠我们从设备故障诊断的观点出发,把各种故障信号采集并加以分析,诊断。在本段中我之所以强调故障检测和诊断,并非是排斥绝缘检测。只是想使更多科技馆内的电气设备维护人员在谈及电气设备检测时,不仅能想到绝缘检测还能探索出绝缘检测之外的其他方法,不被这一项所禁锢,而是不断丰富电气设备故障监测与诊断的内容。也希望维修人员可以努力提高自身专业素养,从各个方面来思考解决问题的方法,推动学科的进步。 4结论 本文首先介绍了科技馆展项电气设备维修的必要性,因为准确及时的维修可以极大避免电气设备使用寿命缩水,也是在为科技馆节约资金,便于科技馆自身的运行维护。其次文章中概述了科技馆展项的电气设备维修工作现状,不仅仅与电气设备自身的工作性能与使用环境有关,也与科技馆内相关管理人员对馆内的建设布局有关,希望相关人员可以更加深入思考科技馆内电气设备的安置运行,而不是白白消耗设备寿命。最后本文还探讨了科技馆电气设备工作中存在的不足之处,如状态预测技术尚未成熟,不能完全相信数据,除此之外也没有突出状态维修中各项技术的特殊要求,最后也指出了相关从业人员的专业素养亟待提高,希望我的文章能够对维修工作人员提供参考。 作者:赖培立 单位:广东科学中心 电气科技论文:小议电气试验实训在电力科技人才培育中运用 电气试验在电力系统生产中占有举足轻重的地位。电力系统运行着众多的电力设备,而电力设备的安全运行是保证安全可靠发供电的前提。电气试验人员在保证电力设备安全运行方面担负着重要责任,电力企业对电气试验从业人员的能力和素质提出了较高要求。而电气试验是一门实践性很强的技术,依靠传统的以理论讲授为主的人才培养模式达不到培养学生实践动手能力和职业素质的目的,导致学生入职后不能尽快进入角色,因此,有必要在电力技术人才培养中实施电气试验实训。电气试验实训是立足于电气试验实训室建设,按照电力企业电气试验的标准化作业流程来组织教学的,学生有动手操作的条件,且在教学实施过程当中充分体现了职业性,很好地解决了上述难题。 一、电气试验实训室的建设 1.电气试验实训室的基建 四川电力职业技术学院(以下简称“学院”)于2008年7月被教育部和财政部确定为“国家示范性高等职业院校建设单位”,共批准了6个示范建设专业和48个实验实训室(区)建设项目。电气试验实训室建设项目正是其中之一,将以高压实验室为基础进行扩建。 学院原有的高压实验室是为满足“高电压技术”课程教学需要而设立的,教学仪器设备少,仅能开展几个常规的高压试验项目和气体放电的验证性实验,因场地和课时有限,基本上都由教师演示给学生看,学生动手机会少且与生产实际脱节,不利于培养学生的动手能力。为建设好电气试验实训室,秉承学院“服务川电、面向全国、走向市场、科学发展”的办学指导思想和“植根电力,与光明同行”的办学理念,按照“资源优化、实践为主、工学结合”的思路,加强与行业内电力企业的合作,组织教师进行调研,与来自四川省电力公司等企业专家讨论,共同制订建设方案。 考虑到变电检修实训场地和一次设备以及投资费用、教学安全等因素,实训室的基建以试验仪器设备购置为主,能基本实现电力设备预防性项目试验方法、原理和结果分析判断等实训功能,满足“实践教学、技能培训、职业技能鉴定和资格认证、生产技术服务及承办技能比武”的要求,确保每一位学生有足够的训练时间和操作次数,达到真正掌握各项试验技能的目的,并体现出建设的先进性、生产性、综合性、开放性和示范性。 项目建设方案获得批准后,学院按照要求有条不紊地进行了设备招标采购、合同签订、到货验收、配套设施建设等各项工作,确保了建设项目的顺利进行。 2.电气试验实训项目的开发 电气试验实训项目的开发是实训室建设的另一项重要任务,关系着项目的建设成效。 实训项目的开发既要满足专业教学标准的要求,为校内生产性实训提供良好条件,践行“工学结合,以就业为导向”的人才培养模式,又要服务于企业、社会的培训功能需求,可以对电力企业生产岗位人员进行岗位技能训练,实现校企合作,共建共享,培养电力行业和社会需要的高素质技能型人才。因此,和供电企业专家一起共同开发了55个实训项目。在设备采购合同签订后,编写了《电气试验实训指导书》。这本指导书是参照企业电气试验工作的标准化作业流程,在按照教学规律提炼加工后,以教学模块形式展现,共有55个具体试验项目的实训指导书。考核标准采用的是《四川省电力公司电气试验岗位技能考核标准》,实现学院与企业岗位的有效对接。这些教学资料的准备一方面能满足“电机设备运行与检修”、“电气设备检修”、“高电压技术”和“电气设备运行与维护”等专业课程的教学需求以及电气试验实训环节的教学需求,培养在学校生具有电气试验的基本能力,为今后从事变电运行、变电检修和电气试验工作打下一定的基础。另一方面还能有效服务社会,承担培训和技术服务等工作,服务于四川省电力公司电气试验工的技能培训,同时兼顾变电检修工的岗位资格培训、在岗学习、技能调考、职业技能鉴定、优秀技能人才选拔等需要以及四川省电力公司新进人员和电力类专业毕业生技能训练。 二、电气试验实训的教学特点 1.实训教学场地机动灵活 为模拟真实的企业工作环境以及适应电气试验实训项目增多的变化,电气试验实训突破了原有实验室的场地限制和被试设备的依赖,将变电检修实训场地及其电力设备一并作为教学设施开展电气试验实训教学。电气试验实训教学没有固定场所的限制,可根据需要随电力设备流动,只要具备试验条件就可以开展实训教学。 2.实训教学以点带面 实训项目的开展依赖于电力设备的配置。鉴于教学场地和投资有限等因素,作为被试设备的电力设备不可能包含生产性企业所有种类、规格的设备,但设备配置尽量兼顾了代表性和前瞻性。因此,电气试验实训项目的选择和开展要立足现有电力设备进行以点带面的教学,辅以教方法、教思路,注重能力培训,让学生到工作岗位后仍然不落伍。 3.实训教学情境现场化 首先是电力设备模仿变电站间隔进行布置,其次是配备了与企业班组水平一致的工器具,最后是相关的安全设施一样不少,电气试验完全可以现场化。一个合格的电气试验人员首先要具备全面的安全技术知识、良好的安全自我保护意识。对于在学校学生来说,安全也是第一重要的。在学校学生没有从业经验,必须在一定的情境中强化他们的安全意识。 4.实训动员 为强调电气试验工作的严肃性和安全的重要性,要在实训前对学生进行动员,将电气试验工作与医生的诊病工作进行对比,医生给人看病需要责任心、识、技能、经验及不断改进的医疗检测仪器与手段,电气试验人员也同样需要责任心、知识、技能、经验及不断改进的试验仪器与技术。要让学生认识到,电气试验人员的工作失误可能既危及电网及电力设备的安全又危及自身及他人的生命安全,这就是悬在所有电气试验人员头上的“达摩克利斯之剑”,在教学中必须要贯彻始终。 三、电气试验实训的教学组织 电气试验实训教学过程体现了工学结合,是参照四川省电力公司标准化作业流程的要求进行的,目的是确保学生入职后能尽快进入角色。实训教学过程分为试验准备、试验、试验总结和考核这三个阶段,每个阶段按照实训指导书都有具体的要求,学生在实训过程中完成必须的工作任务,教师完成对学生操作技能、工作态度等的考核。 1.试验准备 (1)准备工作安排。在教师的指导下,学生一要现场勘察,掌握现场实际情况;二要做好技术准备,相关技术资料准备齐全,制订试验方案并获得批准。 (2)作业人员要求。学生(现场作业人员)的身体状况、精神状态良好;具备必要的电气知识,基本掌握本专业作业技能及《电业安全工作规程》的相关知识;教师必须具备电气试验实训指导资格。 (3)仪器仪表和工具点检。学生按照指导书的要求逐项核查试验用仪器仪表和工具的名称、规格和数量。 (4)危险点分析。教师向学生详细交代试验中可能危及安全的事项:作业场地的特点,如带电、交叉作业、高空等可能带来的危险因素;工作中使用的仪器仪表、设备、工具等可能带来的危害或设备异常;操作程序颠倒、接线错误、操作方法的失误等可能带来的危害或设备异常;学生身体状况不适、思想波动、不安全行为、技术水平能力不足等可能带来的危害或设备异常;其他可能带来危害或造成设备异常的不安全因素。 (5)做好安全措施。教师向学生交代安全措施:接拆试验电源应采取的措施;使用各类工器具的措施,如梯子、电动工具等;特殊工作措施,如高空作业等;专业交叉作业措施,如检修、保护传动等;设备加压应采取的措施,被试设备设围栏、加压前注意监护并大声呼唱等;试验过程中仪器仪表移位、消除故障的措施;试验结束后,接地放电、拆除试验线和短路线的措施;对危险点、相邻带电部位所采取的措施;工作票中规定的安全措施。 (6)试验分工。教师明确每个学生所承担的试验项目,明确每一项试验项目的接线人和仪器操作人。 2.试验 (1)开工。办理工作票,在现场教师以工作许可人身份向学生交代工作票及安全措施,教师又作为工作负责人和学生共同负责检查安全措施;教师交代工作票内容及危险点;学生在工作地点设安全围栏,向外悬挂“止步,高压危险”标示牌,至少每5m一个标示牌。 (2)试验项目和操作标准。教师交代试验项目、方法、接线、安全措施注意事项、试验结果判据和责任人。试验器具应靠近被试电力设备,所有带电部分应互相隔开,面向试验人员并处于视线之内。操作者的活动范围及与带电部分的最小允许距离应满足规定要求。因试验需要断开电气设备接头时,拆前应做好标记,恢复连接后应进行检查。试验接线应清晰明了、正确无误,操作顺序应有条不紊。 (3)竣工。学生关闭试验电源、拆除试验线;清点工具、回收材料、清理工作现场,不留任何物品;教师检查现场恢复情况后,学生撤出试验现场,填写试验记录,办理工作票终结手续。 3.试验总结和考核 (1)学生应根据试验记录,对试验项目、测量数据、被试设备名称和编号、仪器仪表名称、气象条件及试验时间等进行详细记录,作为分析和判断设备状态的依据,对被试电力设备做出整体评价;记录存在问题及处理意见。 (2)教师对学生执行指导书情况进行考核,重点考查学生对安全技术知识的掌握情况和试验技能的掌握程度以及实训过程中表现出来的工作态度、工作能力、团队合作精神等综合素质。学生只要具备了基本的安全技术知识、较为熟练的试验技能和严谨的工作作风,就可以评定为“合格”等级。 四、电气试验实训教学过程中要注意的问题 电气试验是一门实践性很强的技术,因此在实训教学过程中,首先要注重学生试验技能的培养,要求学生熟练地掌握试验方法,正确地使用试验仪器,能对被试电力设备进行正确的试验,还要注意从以下几个方面引导学生逐步提高发现问题、分析问题和解决问题的能力:对试验中的环境条件、被试电力设备外部状况、试验中各种干扰对试验结果的影响进行分析排除;对电力设备除了掌握其原理外,还要对其内部结构、绝缘材料、导电材料、主要部件及其在运行中的工作状况进行了解,关注容易出问题的部件及故障原因,这些故障与哪些试验参数相关,会引起哪些参数发生变化,可以通过哪些试验手段、项目检测出来。 五、结语 综上所述,要将电气试验实训办好,达到培养高素质技能人才的目标,实训室必须设备设施齐备,教师要按照电力企业标准化作业流程组织教学,培养学生的试验操作技能和根据试验结果分析判断被试电力设备状况的能力,并在实训中强化学生的安全意识和严肃认真的工作态度,以确保学生入职后能尽快进入角色。 电气科技论文:电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径分析 【摘要】高级工程技术应用型人才的培养是国家发展的战略核心,针对电气信息类大学生科技创新实践能力的培养,本文通过基础知识学习与综合素质培养并重、加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节、引导学生积极参与科技创新实践活动、重视指导教师的积极引导作用几方面做了分析与阐述。 【关键词】科技创新实践能力;培养途径;培养模式 1.研究背景和意义 自主创新是建设创新型国家培养创新型人才的关键, 是我国的发展战略核心。随着社会发展,人才是科技进步、社会发展的决定性因素之一,尤其是具备科技创新实践能力的新型人才。高校作为创新型人才培养的主体场所,对人才素质的培养至关重要,越来越多的高校以培养学生的创新思维、实践动手能力和科研科技创新实践能力作为人才培养目标。大学生的科技创新实践能力与自身因素有关,还收到外界校园学习与锻炼的环境制约,如学校课程体系结构、指导教师的综合能力、学校对学生开展各类活动的关注程度和政策倾斜等。因此结合社会需求,明确大学生具备科技创新实践能力的特性,分析影响大学生科技创新实践能力的因素,探讨如何培养大学生的科技创新实践能力具有十分重要的意义。 电气信息类大学生具有自己的学科特点和专业特点,对于他们的科技创新实践能力的培养有几方面途径,如注重基础知识学习与综合素质培养同时进行;课程体系建设方面注重实践与实验类课程及实训实习类教学环节的设置;鼓励学生广泛参与专业相关的如大学生电子竞赛类的活动等。本文即对如何培养电气信息类大学生科技创新实践能力的培养途径做了分析与阐述。 2.基础知识学习与综合素质培养并重 以培养具有科技创新实践能力的高级工程技术应用型人才为培养目标,制订了新的人才培养方案。在基础知识学习与综合素质培养并重的科技创新实践能力人才培养指导思想的基础上, 根据不同专业发展和社会需求特点, 制订了学科交叉、凸显应用性特质的课程体系,形成了各具特色的创新性人才培养方案。其中理论课程(包括实验)与实践教学环节(包括创新与素质拓展教育)的学时比例保证在3:1左右,保证理论基础知识学习的同时,在课内的实验实践课程上让学生的综合素质得到锻炼。 基础知识学习与综合素质培养并重大学生正处于身心、学识不断发展的阶段,在外界环境和自身因素的作用下,他们表现出主动性、实践性、协作性、发展性的特点。大学生科技创新实践能力要关注他们专业知识的学习,更要关注对他们综合知识、思想品德方面的培养。加强学习深度、拓宽学习的宽度,扩充知识储备,鼓励学生多参与社团活动与社会实践,敢于怀疑、敢于质疑,勇于向权威挑战。培养敏捷的思维理性的判断力、楚初的毅力以及强烈的好奇心。使其具备丰富广博的基础知识和全面发展的综合素质。 3.加强实践与实验类课程及实训实习类教学环节 以工程应用为主线, 按知识模块构建课程群体系, 强化学科的系统性和完整性。课程体系分为六大模块,分别为公共课、基础课、专业基础课、专业课、实践教学环节和创新与素质拓展教育。理论课分为必修和选修部分,实践教学环节包括课程设计及实习实训,如电气工艺实习、专业实习、毕业实习、单片机课程设计、传感器技术课程设计等;实践教学内容以理论学习和应用为目的,引导学生在实践教学环节中边学边做。开设大型综合性、设计型实验课, 培养学生的知识运用能力、动手能力、独立分析问题解决问题的能力,激发学生内在的科技创新实践能力。 建设设备先进,功能完善,特色明显的电气类实验教学中心,建立校内外实习实训基地,为学生基本技能训练和具有科技创新实践能力的人才培养提供实践教学平台。加强学生综合素质培养的同时提升教师的实践教学能力。 4.引导学生积极参与科技创新实践活动 各电气类科技创新实践活动,如大学生电子设计竞赛、大学生创业创新素质训练项目等,引导学生积极参与其中,对科技创新实践能力也有极大的促进作用,可以培养学生的创新思维,激发学生的创新动机,提高学生的创新技能。同时促进对于处理人际关系的能力的培养、良好的团队协作精神的培养,并在活动过程中获得充分的自我肯定与自信心。 组织学生参与科研项目与活动,鼓励积极参加课题设计与研究,把科研成果引入本科教学,使学生接触本学科的科研前沿。引导学生进行科技作品设计、撰写学术论文、数学建模,选择经验丰富的教师作为指导,组织学生参与创新设计与制造等为主要内容的课外科技创新活动。 5.重视指导教师的积极引导作用 在对学生科技创新实践能力的培养过程中,指导教师具有不可忽视的引导性作用,尤其是在学生创新人格、创新技能的培养方面。学生在活动中个人表现出的新意识、个性与特质,指导教师要给与及时关注,并予以肯定与鼓励,正确引导其发展,对其创新人格的培养和创新技能的提升起直接作用,从而使学生逐步具备创新意识和独立解决问题的能力。指导教师的有效指导能提高大学生的科技创新实践能力。指导教师的自身素质对大学生的科技创新实践能力提高起积极的引导作用。 指导教师应加强具自身素质的提高,使自己具有较高的学术水平;在科技创新实践活动中应鼓励学生有批判质疑精神;在活动中与学生经常互动,将学生的主动性与积极性充分调动起来,发掘学生的创造性思考能力。使学生可以运用所掌握的知识创造型的解决新问题。 6.总结 大学生的科技创新实践能力对其自身发展起到至关重要的作用,包含科学研究能力、专业实践能力、创新创业能力等方面。科技创新实践能力的培养是一个复杂的系统工程,尤其是电气信息类学生,从人才培养模式到课程体系建设,各个环节都必不可少,要不断探索电气信息类高级工程技术应用型人才培养方式中的普遍规律,不断提高学生的科技创新实践能力。 电气科技论文:施耐德电气Galaxy VX 自带多项“黑科技” 日前,施耐德电气IT业务部举办了“遇见璀璨V星”厦门工厂客户体验日暨Galaxy VX新品会。本次活动的一个重要内容是与中国用户分享Galaxy VM落地厦门工厂后的本地化成果,同时在用户的见证下Galaxy VX。 Galaxy V系列是施耐德电气2014年推出的一个高端UPS品牌,包含有多科技创新成果。此番推出的Galaxy VX是该系列的第二款产品,是一款主要面向大型、超大型数据中心的大功率UPS。 Galaxy VX是一款超高能效、高可靠、可扩展的三相不间断电源,系统扩展采用250kW功率的柜体扩容系统,在初始安装完成后可通过添加机柜来实现负载增容或提高冗余度,适用于Colo托管型数据中心,工业、半导体、金融及工业制造以及医疗行业的大型及超大型数据中心用户。 这款被视为新一代UPS代表的Galaxy VX具有超高能源效率、模块化、可扩展等特点,可为执行关键任务的业务系统提供有效可靠的三相电源保护,以避免核心业务系统发生故障停机和数据丢失。 而Galaxy VX之所以具有这么多的优势,原因在于其集中了众多UPS的前沿技术,比如,施耐德电气创新的四电平逆变专利技术、自如切换的三种运行模式(双变换、ECO模式和E变换)、冗余模块化设计以及兼容锂电池在内的多样化储能选择。 在这些创新技术中以四电平技术和E变换运行模式尤为优秀,其中的四电平是施耐德电气的专利技术,而E变换模式则是施耐德电气迄今为止专门为UPS申请注册的三个商标之一。 电气科技论文:电气信息类大学生科技创新能力培养的研究探索 摘要:为适应激烈竞争、富有创新的时代要求,高校应加强大学生的科技创新能力特别是创新精神的培养。本文基于电气信息类大学生科技创新能力培养的本质特点,对大学生科技创新能力培养的途径和方法、条件和保障等方面进行了研究探索,对高校能够起到一定的借鉴和指导作用。 关键词:电气信息类;科技创新;大学生;能力培养 随着信息化时代的快速发展和全球经济一体化的到来,国民经济的各个行业已经被电气信息类技术所渗透,因此社会生活的各个方面对电气信息类人才的要求也越来越高。在国家倡导的“创新驱动发展”的战略要求下,高校应紧跟时代的步伐,高度重视电气信息类创新人才的培养,特别是具有科技创新精神和创新能力人才的培养。本文根据电气信息类专业的特点以及该行业对科技创新能力的特殊要求,结合河南城建学院应用型人才培养的思路,探索如何加强大学生科技创新能力的培养,突破原有课程的界限,对教学体系进行整体优化,重点在培养学生的创新意识、启发创新思维、培养科技创新能力。 一、大学生科技创新能力的含义及本质 在科技迅速发展的今天,一个优秀的大学生须具有创新能力,特别是科技创新能力。而电气信息类大学生在思维方式和专业知识上,以及在将来所从事的科研或设计等工作上,都和科学信息技术保持着密切的联系。大学生的科技创新能力培养的内容包括对大学生基本素质的培养,即大学生在面临艰巨问题时,能够有恒心、有毅力,在面对具体科研和设计问题时,能具有一定的想象力、思维力和洞察力,并且要培养大学生的志向和兴趣。因此,大学生的科技创新能力指大学生在科学思想和技术思维指导下,能够运用科学信息的先进理论和方法,在创造性发明领域进行开拓创新,从而取得新的科技成果的能力。其本质是创造性思维能力,在面对任何问题时,并且在发现问题和解决问题的过程中,能够表现出科技创新能力人才的基本素质及基本特征。 二、电气信息类大学生科技创新能力培养的途径和方法 (一)改革和优化当前教学模式 对于课堂教学,应充分发挥学生的主观能动性,教学方法实现由“注入式”向“启发式”、由“教师主宰”向“学生主导”、由“重结论”向“重过程”转变,营造创新型课堂。对于教学手段,实现多媒体与板书的有机结合,并且要求教师能够熟练运用计算机软件来设计课程和教学。对于教学管理,注重发展个性教育,强调因材施教,为培养大学生各方面的发展提供良好的环境和空间。 (二)建立相关创新型课程体系 以培养电气信息类大学生的设计能力为主线,优化相关课程的设置。大学生在大一大二的课程学习中具备专业基础课程的相关理论,这些理论虽各有侧重,又相互配合。在大三大四的课程体系中,加强综合知识的学习力度,将相关理论应用到工程实践中去,建立创新型课程体系。对实践和应用性较强的课程进行课程改革,诸如:FPGA和CAD等课程,可以进行相应改革,变传统授课为师生交流性探讨和实用性、应用性授课,变理论说教为实践应用,发挥学生个性品质中的协作特征,最大程度的激发他们的创新潜能。 (三)开展各类大学生科技创新竞赛活动 为了对课堂教学进行延伸和拓展,可以举行各类科技创新竞赛活动,从而激发学生的创新兴趣和创造潜能,并为培养大学生团队协作意识提供有效的途径。大学生在科技创新活动中,充分利用所学专业知识,加强与其他同学的沟通和交流,并能使所学的知识视野进一步开阔,知识结构更加完善,最终提升学生的就业综合竞争力。例如鼓励学生积极参加全国大学生电子设计大赛、“西门子杯”工业自动化竞赛、GE大赛、飞思卡尔智能汽车设计竞赛、“亚龙牌”智能建筑设计竞赛、“互联网+”竞赛等,并取得了优异的成绩。通过参与这些竞赛,学生能认知本专业相关知识,更好地将专业知识应用于实践,培养了学生的团队协作能力及科技创新能力。 (四)建设科技创新实验室 创新来源于实践,而科技创新实验室搭建了一个大学生走向实践的平台。科技创新实验室的建设,除了兼顾各专业的课程设计与毕业设计等本科日常教学外,最主要的是提高大学生的工程实践、创新意识和科技创新能力,即促进大学生课外科技活动和学科竞赛活动的健康持续发展,同时还可以为教师的科研工作提供实验服务平台。 河南城建学院电气与信息工程学院建设有实训创新实验室、全国电子设计大赛创新设计实验室、电路制版实验室、飞思卡尔智能汽车设计实验室、与美国通用公司GE联合建立的智能化自动化控制实验室等,以培养国家和地方经济建设所需要的电气信息类应用型人才打下良好基础。同时创新实验室对学生开放力度进一步加大,制定相关制度,鼓励学生进入实验室,并且合理引导,培养学生实践兴趣,提高实验室利用率。实验室为低年级学生精心设计一定的验证性和综合性实验项目,为高年级或实践应用能力强的学生设计创新设计性实验,积极发挥实验室在学生科技创新能力培养中的作用。 (五)探索产教融合人才培养新模式 牢固树立党的十八届五中全会确立的“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,积极探索产教融合、协同育人的人才培养新模式,加快电气信息类大学生科技创新应用型人才培养。院系与地方企事业单位联合建立多个大学生实践基地,与多家单位签订了校企合作协议。学校积极融入区域经济社会发展,更好地与当地创新要素资源对接,引领区域经济的新产业、新业态发展,形成创新人才培养和技术创新的新格局。 三、培养大学生科技创新能力的条件与保障 (一)建立健全组织管理机构 学校设立了科技创新能力培养领导小组和学术指导小组,领导小组由教务处、科研处、财务处、学生处、共青团以及各院系等相关部门的负责人组成,领导小组制定相应的政策措施,加大科技创新能力培养资金的投入,加强创新基地的建设,营造良好的科技创新文化氛围,推广应用科技创新项目,并对各院系提交的问题进行分析和解决。学术指导小组由学校各方面的专家、社会上的有关专家和企业专家组成,其职能包括对学生的科技创新项目审核评定、对受资助的创新项目进行监督和指导、制定相关政策、对校级科技创新竞赛进行评审及技术指导。 参照学校的组织管理机构,院系也设立相应的活动领导小组和学术指导小组,并充分发挥院系学生会的自我管理,学生社团的自我服务,科技创新团队的自我培养教育等功能,从而充分调动大学生群体参与科技创新的积极性。 (二)健全科技创新活动的奖励机制 为了培养高素质的科技创新人才,提高学生创新能力,增强学生创新意识,学校下发相关文件,对参加各种科技创新活动并取得名次的学生给予物质和精神奖励。同时将科技创新成果与学分挂钩,如学生参加飞思卡尔智能汽车设计竞赛、全国电子大学生设计大赛等,可根据竞赛获奖级别取得一定的学分。再者建立对指导老师的奖励制度,如设立优秀指导教师奖、对教师指导学生参与科技竞赛给予计算工作量等方面的制度。 (三)加强科技创新指导教师队伍的建设 科技创新能力培养中,指导教师至关重要。教师不仅要传道、授业、解惑,更应该培养学生的创新精神、启发学生的创新思维。教师须有科技创新意识,进行科学研究,才能站在新的高度去构思培养人才的新途径。教师要不断更新知识结构、具有获取新知识的敏感性和求知欲,大胆地吸取新概念、新知识、新技术。同时加大“双师型”人才建设力度,鼓励并督促教师深入一线学习,丰富其工程实践素养,更好的服务学生,为培养创新型人才打下坚实的基础。 四、结论 培养更多科技创新能力强的电气信息类人才,是社会发展的必然需要,是高校教育工作者义不容辞的责任。高校需抓住机遇,迎接挑战,把培养科技创新能力强的大学生与社会进步和经济发展紧密联系,为各行各业源源不断输送人才,以满足知识经济的挑战,实现科教兴国。 电气科技论文:家园电气公司科技创新潜力巨大 摘要:家园电气公司采用索洛增长速度方程这一数学模型,分别计算了先后两个时期的科技进步率,准确测定了科技进步在企业发展中的巨大作用。 关键词:科技创新,增长速度方程,科技进步率,产出弹性。 一、科技进步在家园电气公司发展中的巨大作用 家园电气公司创办于20世纪80年代,开始几年是探索阶段,90年代是粗放型发展,2000年总产值达到4000万元,比1990年320万元增长11.5倍,平均每年递增28.73%;进入21世纪,努力实行科技创新,逐步实现集约型发展,到2011年总产值达到20.88亿元,比2000年增长51。2倍,平均每年递增43。27%,这11年高速发展的主要因素是科技创新。 应用美国经济学家索洛创立的增长速度方程,分别计算上述两个时期的科技进步率,即科技进步对总产值增长率的贡献,就可充分论证科技创新在企业发展中的作用。索洛创立的增长速度方程为:y=a+ ak+bl 式中:y 为产出增长率; a 为科技进步率; k 为资金增长率; l 为劳力增长率; a为资金的产出弹性; b为劳力的产出弹性; ak为资金投入增长对产出增长率的贡献; l为劳力投入增长对产出增长率的贡献。 增长速度方程中的增长率,均系平均增长速度。科技进步率,是产出增长率扣除生产要素(资金、劳力)增长对产出增长率的贡献后的余量。科技进步率的计算,可对索洛增长速度方程移项,得到科技进步率方程,即:a= y- ak-b l 家园电气公司总产值、资金、劳力资料见表1 总产值增加绝对值:2000年比1990年增加绝对值=4000 320=3680万元; 2011年比2000年增加绝对值=208800 4000=204800万元。表1中年均递增率是几何平均数。 以上分析表明,家园电气公司进入21世纪以来,总产值高速增长,有资金和劳力投入增长的贡献,但主要是科技进步的贡献,1991年至2000年总产值年均递增28.73%,其中,科技进步率为10.76%,占产出增长率的37.45%;2001年至2011年总产值年均递增43.27%,其中,科技进步率为22.67%,占产出增长率的52.39 %,仅此增加总产值超过10亿元。 二、家园电气公司的科技创新 家园电气公司的科技创新是广泛的、深刻的。主要有以下几个方面: 1、大力创新技术,保证产品质量,不断提升市场竞争力。厂房、设备、工艺、技术力争全国一流,为客户服务追求卓越。因此,市场不断扩大,从湖北到北京,从北京到天津、上海、重庆,然后扩展到许多个省。 2、不断开发新产品,适应各类用户需要。上世纪末主要生产二十多种高低压配电设备,随着市场扩大,用户增多,技术的进步,新产品不断被开发出来,现在已达到五十多个品种。 3、体制创新。实行统一领导、分级负责、自主经营、自负盈亏的管理体制,最大限度的发挥各级、各部门,以及每一位员工的积极性。 4、企业文化创新。公司创造了帮就业、帮创业、帮立业,温暖和谐,昂扬向上,追求卓越,奉献社会的企业文化,使公司具有凝聚力和旺盛的生机活力。 科技创新是永无止境的,家园电气公司的广大员工,正满怀信心地在集约型发展道路上飞奔,继续提高科技进步率,努力走向全国,走向世界。 电气科技论文:地方高校电气电子信息类学生科技创新能力培养探析 摘要:近几年来国家对大学生的工程和创新能力培养高度重视,其宗旨就是提高大学生的工程和创新能力。根据地方高校电气电子信息类学生科技创新能力特点,通过科技竞赛从培养大学生科技创新能力主要内容、培养大学生科技创新能力途径与方法、培养大学生科技创新能力条件与保障3个方面进行研究,对大学生创新能力培养做了初步探索和实践,对地方高校能够起到一定的指导和借鉴作用。 关键词:科技创新;大学生;指导教师;能力培养 一、导语 近十多年来,我国高等教育获得了迅速发展,高等教育毛入学率已达到27%,但学生适应社会和就业创新能力不强。为了培养大学生科技创新和就业能力,教育部十二五规划教育纲要第七章提出高等教育(十九)提高人才培养质量,全面实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”。创造力是体现科技创新能力的根本标志,正如哈佛大学校长陆登庭所说:“一个人是否具有创造力,是一流人才与三流人才的主要区别”。许多学者在研究中发现,科技创新能力与个性有密切关系,追踪调查发现:有科技创新能力与无科技创新能力之间的差异主要不在于能力,而在于个性特点的不同(如是否勤奋、刻苦、有恒心、有毅力等)。他们认为,组成科技创新能力的因素应包括这样两部分:智能因素和非智能因素。智能因素主要指观察力、记忆力、想象力、思维力等;非智能因素主要指志向、兴趣、意志等。我们认为科技创新能力人才除应该具备一般人才的特征外,还应具有强烈的创新意识、创新精神和创新能力,也就是要具备创新素质的人才。[1] 本研究主要从佳木斯大学信息学院电气及自动化、电子信息及通信、计算机科学与技术等专业入手,总结几年来培养学生科技创新能力经验。 二、大学生培养科技创新能力培养的主要内容 1.培养大学生勤奋、刻苦、有恒心、有毅力的精神 勤奋、刻苦、有恒心、有毅力是科技创新能力人才的基本素质,也是成功人士的的基本素质,这是放之四海而皆准的道理。如何培养大学生勤奋、刻苦、有恒心、有毅力精神是大学教师面临的艰巨问题,宏观的道理基本差不多,但是微观上大学生各个个体不同、各个学校的条件情况不同,方法和措施必须具有针对性。 2.培养大学生观察力、记忆力、想象力、思维力 观察力、记忆力、想象力、思维力等是科技创新能力人才的基本特征,观察力是洞察事物的规律,非凡的记忆力可以记录大量信息,对于后续关键的信息梳理和取舍至关重要,想象力、思维力是科技创新和创造力的源泉。 3.培养大学生志向、兴趣、意志 做任何事情必须有目标,没有目标就没有方向,没有方向就没有成功可能,所谓目标和方向对大学生来说就是志向,大学生的兴趣至关重要,当今大学生大部分是独生子女,条件比较好,往往以自我为主,自己对什么感兴趣就愿意去做,不感兴趣往往是敷衍了事。教师应充分认识到这一点,培养大学生的兴趣和意志。 三、大学生科技创新能力培养的途径与方法 1.构建科技创新环境和氛围 为了确立大学生的志向和目标,营造科技创新环境和氛围,学校从2008年开始开展科技创新能力培养。在此之前只有电气自动化开放实验室、电子协会、ACM小组等,电气自动化开放实验室由电气工程系主办,电子协会由电子信息系主办,ACM小组由计算机科学与技术系负责,只是完成一些基本的培训。2008年开始学院把以上科技创新组织统一为信息电子技术学院科技创新基地,由相关院长书记亲自抓这项工作,明确各自工作,具体落实场地、仪器、器件、经费等。 为了吸引更多的学生积极参加科技创新活动,学校布置科技作品展区和展版,展出获奖作品和获奖证书(彩色复印件),展示科技创新优秀学生事迹。每年学校召开科技创新活动表彰奖励大会,表彰奖励在科技创新活动中做出突出贡献的师生,学生参加科技创新活动非常踊跃,仅以参加大学生电子设计竞赛为例,学院2008年3个队参加,2009年6个队参加,2010年12个队参加,2011年16个队参加,2012年18个队参加,2013年21个队参加,获奖队数也逐年增加。 2.根据不同专业的学生确定不同科技创新培养方向 学院目前有计算机科学与技术、生物医学工程、通信工程、电子信息、自动化、电气工程及自动化等6个本科专业,根据专业特点,计算机科学与技术专业学生的科技创新以程序设计为主要方向,参加ACM国际大学生和“蓝桥杯”程序设计竞赛,其他5个专业以电气电子电路和自动控制设计为主要方向,参加大学生电子设计竞赛。其中生物医学工程、通信工程、电子信息专业的学生在通信和信号电子电路方面进一步加强,自动化、电气工程及自动化专业的在运动自动控制设计方面进一步加强。 采用案例教学法培养大学生的勤奋、刻苦、恒心、毅力,把优秀毕业生请回来作报告,讲述他们的成功经历。让大学生参加老师的科技项目,培养观察力、记忆力、想象力、思维力等能力。 3.根据不同层次的学生采取不同科技创新培养方式 参加科技创新的学生基础知识和能力水平参差不齐,针对这种情况采取初级、中级、高级三级培养方式,即:对于低年级的学生和初学者进行元器件的认识和电路板设计与制作初级培训,同时进行兴趣培养;对于有一定基础的学生进行单元电路设计中级培训,同时进行C语言程序设计、嵌入式系统的设计等培训和训练;对于基础好能力强的学生主要进行竞赛高级培训。竞赛对科技创新能力培养意义重大,竞赛是一个增长知识、交流信息的过程,是全面展示学生勇气、雄心、才能、智慧、风度和口才的最佳时机之一,是向小组成员和有关专家学习、请求指导的好机会,是学习、锻炼辩论艺术的一次良机。 四、培养大学生科技创新能力的条件与保障 1.设立科技创新活动领导小组 学校主管学生工作副书记担任组长,学校主管教学、科研工作的副校长任副组长,成员包括团委、学生处、研究生处、科技处、教务处、学生就业指导处、财务处及各学院(系)主要负责人。领导小组定期召开会议,制定或审定主要制度,通过年度工作要点,决定重要事项及年度预决算,监督资金使用,并对学院(系)提交的相关问题进行协调和裁决。成立由主管教学、科研工作的副校长任组长的专家指导委员会。专家指导委员会为学生科技创新项目评定审核及技术监督的最高机构,对学生科技创新项目进行评定审核,对受资助的项目进行指导和监督,定期召开学生科技创新项目评审会议,指导制定相关政策,负责校级科技竞赛的评审及技术指导工作。[2] 2.建立健全科技创新活动的奖励机制 为培养高素质创新人才,增强学生创新意识,提高学生创新能力,下发《佳大校发[2010]8号》文件至各个单位,经学校选拔参加省赛区竞赛获一、二、三等奖者,分别奖励1500元、1000元、500元;参加全国决赛获一、二、三等奖分别奖励学生3000元、2500元、2000元;指导教师按照学生的奖励办法同等金额奖励。校级学生科技创新竞赛一、二、三等奖分别奖励500元、300元、200元及证书;指导教师一、二、三等奖分别奖励300元、200元、100元及证书。学院科技创新活动90%以上是以作品形式完成的,也就是实物,这就要求必须有经费支持才能完成。按照学校文件可以申请项目资助经费:一般项目在500元至1000元,重点项目在1000元至5000元。学院领导从校长基金、教务处、团委、科技处等多方筹集经费,大力支持学院科技创新活动。[3] 3.参加科技创新活动师生享有优惠政策 针对教育部的《关于做好“本科教学工程”国家级大学生创新创业训练计划实施工作的通知》,佳大下发校发[2012]21号文件,教职员工指导学生科技创新创业活动可以增加教学学分,可以申请学生科技创新采用活动项目,按学校教科研项目对待,指导学生获奖者,同等情况下在评优、职称晋升等方面给予倾斜。学生在科技创新创业活动获奖的可以减免相应的学分,获奖科技创新创业活动作品可以作为毕业设计,以优秀成绩记入,同等情况下在评优、竞聘学生干部、入党等方面给予优先。 4.科技创新指导教师队伍的建设 科技创新离不开指导教师和学生,指导教师至关重要,指导教师必须有高尚的思想觉悟和过硬的业务素质。指导教师平时付出很多时间进行科技创新活动,学校给予的一点点补助和付出的劳动相差甚远,心里极度不平衡,这就要求必须有高尚的思想觉悟;指导学生科技创新要求指导教师真才实学,才能胜任学生科技创新指导工作。可以聘请科技创新校外辅导教师,把责任心强、有一技之长、愿意为学生科技创新活动做贡献的校外人员吸收为校外辅导教师,学院颁发科技创新校外辅导教师聘书。[4] 五、结语 我国经过10多年的教育改革和发展,尤其是“211”工程和“985”工程的建设,高等学校建设已经初具规模[5],同时也发现了一些问题,特别是工程和创新能力培养方面,教育部专门下发多个文件,可见其重视程度。经过实践表明科技创新能力可以提高就业率和就业质量[4],为学生以后的职业规划打下良好的基础。全国既不是国家重点投资又不是经济发达和省会以下城市的地方高校有200多所,也肩负培养国家人才责任,但是师资、生源、地理位置相对比较弱,在这种情况下进行创新能力培养面临许多困难,我们做了初步探索和实践,希望有一定的指导和借鉴作用。 电气科技论文:公司评级:置信电气、丹邦科技、怡亚通 置信电气:发展空间拓宽 宏源证券预测数据 与重庆市巴南区政府签订协议。5月16日,公司与重庆市巴南区政府签订战略合作框架协议,公司将为巴南区企业提供耗能数据采集、用能监测(控制)、节能评估、节能项目改造等服务。该项目是公司新发展的节能业务的首单,推断此次签订的框架协议后续将陆续进入具体项目签约阶段。 从制造厂商向节能领域拓展。5月14日公司已将经营范围增加了节能业务,包括了节能工程的咨询、设计、承包、实施和维护;节能工程的合同能源管理及金融支持服务;节能环保成套设备及产品的设计、生产、销售、安装和维护,同时成立了节能事业部。由此,公司发展的天花板就由变压器等设备的市场容量扩容至广阔的节能行业,成为公司新的战略定位。 或成国网电科院节能业务平台。节能产品及服务业务在国网电科院已经进行了一段时间的培育,由于公司此前主营非晶合金变压器属于节能产品的一种,此次业务领域的拓宽合乎发展逻辑。公司或将成为国网电科院乃至国网的节能业务的平台,并有望获得大股东在人才、技术及资金等方面的支持,将该业务迅速做大,提供未来重要的增长点。 操作策略:二级市场上,该股经过较长时间的底部调整后,向上猛攻,上涨非常强势。 丹邦科技:积极向膜材料进军 平安证券预测数据 国内软板行业龙头企业。公司是全球少数拥有完整产业链布局的厂商,技术积累深厚,毛利率常年维持在50%以上的水平。其主要产品FPC、COF等涉及电子产业链各主要环节,下游应用范围广泛。 募投产能即将释放。公司在东莞松山湖已投资4.97亿元建设柔性封装基板及COF产品项目。公司募投项目需要环评认证,由于审批进度的原因迟迟不能落地,影响了公司产能的释放。公司过往业绩的低增速有客观条件的限制,不是公司真实竞争力的体现。公司年报中预计6月份松山湖项目将投产,未来随着募投项目的达产实施,公司业绩有望迎来拐点。 FPC行业将受益于智能终端高增长。由于新一代智能终端讲求轻薄、印刷电路板设计讲究空间效率,同时又加入触控、镜头等多种功能,因此单机软板的需求不断提升,FPC为PCB产业中移动智能终端的最大受益者。 单机软板使用量及产值都将大幅提升。软板的特性就是轻薄、可挠曲,可根据空间大小及形状进行立体配线,而这些特性是符合科技产业发展大趋势的。根据IEK的数据,12年全球软板行业产值达到68亿美元,同比增长5.9%,预计13、14年将保持6个点以上的行业增速。 操作策略:二级市场上,该股走势强劲,后市经过调整有望再次上涨。 怡亚通:多头均线上攻 兴业证券预测数据 公司实现扁平化管理。公司对外投资设立13家省级公司,投资总额1.9亿元。由于380平台业务量不断增长,垂直化管理对运营效率的提升弊大于利,省级公司的设立目的是搭建深度供应链管理的省级平台,具备投融资管理及平台管理职能,兼具业务运作管理职能,实现深度公司对下级子公司的扁平化管理,为开展企业咨询服务提供便利和寻找到更多的投资机会。 当地经销商加入公司体系。除设立13家省级公司外,重庆、四川、广西省级公司还投资设立三家项目公司。项目公司与当地经营多年、渠道成熟的经销商合资能快速实现业务增长,而后者能够借助深度公司的资金、系统管理及人才优势,对经销品牌和渠道进行整合,增加对上下游话语权,并拓宽现有品牌品类,规范操作,降低经销成本,提高收益水平,达到互利共赢。 深度供应链逐渐规模化。380平台设立省级公司意味着业务已成规模,未来随着各省级公司运营效率的提升,380平台的盈利增长值得期待。而扩张过程中与原有成熟经销商深度合作的模式,保证了公司成长的动力强劲,预计此类模式未来将逐步铺开,公司成长的可持续性得到一定保证。 操作策略:二级市场上,该股呈多头均线排列的形态,投资者可积极关注。 正泰电器:前进中进行蜕变 东方证券预测数据 公司收入基本持平。一季度公司收入20.7亿元,基本持平,主要是因为经济弱复苏,下游需求启动较慢。其次,公司去年底适当调低价格,对收入增长也有影响,第三,年底厂房的搬迁对公司一季度的生产也造成一定影响。 一季度综合毛利率提升1.5%。一季度,公司的综合毛利率为29.18%,同比提升1.5%,环比下降4.08%。公司2012年的综合毛利率为29.94%。公司一季度毛利率同比提升主要来自于产品结构的调整,产品工艺的优化调整。第二个是因为去年四季度毛利率过高。 销售和管理费用率基本维持稳定。一季度公司销售费用1.11亿元,同比增长3%,销售费用率为5.37%,同比持平。管理费用1.68亿元,同比下降2%,管理费用率为8.12%,同比基本持平。财务费用为-1137万元,而去年同期为-2614万元,由于去年的几个并购,今年公司剩余资金有所减少,财务利息收入将有所减少。 研发投入上国内外并举。公司和上海电器科学研究所合资成立了电科电器有限公司,投入研发资金3.9亿元。另外,公司加强对试制中心和模拟中心的投资,并在北美设立了三个研究室。这有助于公司提升研发水平和产品质量,占领高端市场,向国际一流竞争对手靠拢。 操作策略:二级市场上,该股经过一段时间的横盘震荡后,开始缓步上攻,投资者可择机介入。 数码视讯:新型业务有望突破 中信证券预测数据 立足广电领域,布局五大业务。公司是中国最大的数字电视软件及系统提供商,产品已进入全国34个省级网络,200多个地市级网络。高科技是公司支柱板块,目前包括:硬件业务群(EMR/IPQAM/VOD/云转码),软件业务群(CA/中间件/OTT/智能终端),宽带网改业务群(CC/EPON/超光网),金融业务群(第3方支付/移动支付/电视支付)。同时公司近期开始涉足影视剧作产业。公司立足于广电领域,基本形成五大业务群的业务结构。 海外有望带来新增市场空间。公司的传统业务CA卡,跟随着国家模拟转数字的进程稳步的增长。在公司收入的占比多年维持50%左右,今明两年CA的市场主要来源于中部地区县级城市,西部地区的改造。公司积极布局海外市场,今年在印度市场有望获得新的突破。公司的另一项传统业务前端设备在国内市场份额在30%左右,处于领先位置。 新业务未来发展潜力巨大。当前公司超光网利用行业先发优势地位,面对新的巨大市场空间,产品率先推出,在开局阶段占据了绝对的市场领导地位。目前公司已经和多个省份签订了合作协议,预计今年超光网能对公司贡献的收入约在千万级别。 操作策略:二级市场上,该股自筑底反弹以来,保持良好的上涨态势,成交量显著放大。 新安股份:步入调整期 申银万国预测数据 草甘膦价格上涨,有机硅销量提升。2012年公司营业收入为61.11亿元,同比增长25.9%,公司两大主导产品的营业收入同比均有较大幅度提升,其中农药产品收入为28.32亿元,同比增长32.2%;有机硅产品收入为26.65亿元,同比增长15.1%。 盈利增量主要由草甘膦贡献。2012年公司整体毛利率上升3.52个百分点至13. 4%,其中农药产品毛利率上升9.53个百分点至12.0%,主要是因为草甘膦价格同比大幅上升。公司有机硅业务因行业景气低迷,毛利率略有下滑,因此虽然收入有所增长,但对于盈利增长贡献不多。由于公司2012年期间费用率总体稳定,因此其盈利增量主要来自于草甘膦。尤其是去年4季度以来,伴随草甘膦价格的大幅上涨,公司经营情况进一步向好,4季度综合毛利率攀升至19.3%,为近年来较好水平。 行业未来的发展空间广阔。受益于海外需求旺盛,以及国内农药市场因环保力度加大导致供应端收紧,公司草甘膦业务有望保持较高景气;有机硅行业处于低位整固阶段,但上游原料的低价有利于下游制品对于其他材料的替代,行业未来的发展空间较为广阔,公司的全产业链优势有望得到发挥。 操作策略:二级市场上,该股经过一段时间的上涨,开始冲高回落,但仍具有波段操作机会。 电气科技论文:应用科技大学信息电气类专业本科生能力培养探讨 摘要:以应用科技大学中信息电气类专业的本科生为例,从鼓励学生参与实际工程实践项目、加大企业在人才培养改革方案中的参与度、鼓励教师下企业和建立完善的学生实践考评机制等四个方面,探索如何建设以提高学生的工程实践能力为主线的人才培养方案改革,通过工程实践能力培养,促进学生知识的学习和素质的提升,使之成长为既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才。 关键词:应用科技大学;本科;工程实践;能力培养 教育部“应用科技大学改革试点战略研究”项目于2013年1月底启动,旨在探索构建我国应用型高等教育体系,促进地方本科高校转型发展。共有来自13个省市自治区的30余所高校参与该项目研究。山东交通学院(以下简称“我校”)作为其中的试点单位,将在教学和管理等各个方面进行大范围深入探索和改革。其中,在学生培养方面,如何建设以提高学生的工程实践能力为主线的人才培养方案改革,通过工程实践能力培养,促进学生知识的学习和素质的提升,使之成长为既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才就至关重要。目前在欧美大专院校实施的CDIO培养模式,以及我国的卓越工程师培养模式等等,都是依托于项目以起到培养学生工程能力的目的,这些以能力培养为主线,带动知识的学习和素质提高的培养模式,对我校在人才培养模式改革方面起到一定的借鉴作用。 一、我校本科生工程实践能力培养模式现状 金赛(Mc.Kinsey)全球研究所发表的一份调查报告表明,中国学生的实践能力差,创新能力弱,其中有确切数据提到,在2005年,大约60万毕业学生中只有不到百分之十的工程技术人员才适合在国际化公司工作,原因是:中国的教育偏于理论,学生几乎没有工程项目的实际训练,而欧美的学生则通过具体的工程项目,以团队合作的方式解决实际问题。[1] 对于山东交通学院来说,学校主要培养在交通行业生产一线从事工程技术和技术管理的应用型人才,对于信息科学与电气工程学院来说,其培养的学生主要强调其要具备较强的工程实践能力和动手能力。而且,从个人的发展来说,学生工程实践能力的提高是其在步入工作岗位后能够持续提升的关键。 目前我校在本科教育方面依然采用传统的教育模式,通过课程讲授为主,配合实验教学和课程设计,然后参加期末考试,这样经过几年的知识积累,在临毕业前到相关企业实习,或者有的学生就在校内实习,然后通过毕业设计来锻炼提升其综合应用知识的能力。这种传统教育模式将理论教学与实践分阶段分割开来,其弊端就在于学生在进行理论学习时,以通过考试为最终目标,在实习时有针对性对一些实践所需的必要知识进行恶补,使得理论与实践之间产生脱节,不能起到良好的能力培养效果。这就使得大学生在就业时,适应期过长,实际动手实践能力偏弱。 二、CDIO及卓越工程师介绍 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。[2] 教育部“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[3] 三、应用科技大学大学生工程实践能力培养改革探讨 通过将CDIO和卓越工程师教育培养计划中的成功和有效地经验吸取进来,结合信息科学与电气工程学院信息电气类专业和行业的特点,有针对性制定出以工程实践能力培养为主线的人才培养方案,才能更好地为社会和地方经济发展服务。通过探索和借鉴,可采取以下措施提高学院信息电气类专业大学生的工程实践能力。 1.以大赛为引,以项目为本,鼓励学生参与实际工程实践项目 CDIO培养模式以及卓越工程师都是依托于项目以起到培养学生工程能力的目的,各类学生科技立项和大赛在提高学生工程能力和知识的掌握方面有异曲同工之处。而且,学生科技项目和各类学生科技竞赛具有时间短、复杂度低、易组织和见效快等特点。通过以大赛为引,鼓励学生参与到各类学生科技立项和大赛中,易于调动教师和学生的积极性,并取得良好的效果。为此,学院制定了一系列的激励措施和政策引导:在学生层面上,对参赛的学生实现包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、学分置换、优秀毕业设计推荐,优先奖励推荐等组合激励措施;在教师层面上,在教师的绩效考核中,在学生参赛指导、学生参赛获奖奖励等方面设置考核点,并加大奖励力度,提高教师指导学生参赛的积极性。 对于信电类专业,本科生由于基础薄弱,工程实践能力不强,因此在以往很少能实际参与到教师的实际工程实践项目中去。通过参加大赛,使得本科生具备了一定的研究基础和科研能力,可以进一步更深入参与到教师的实际科研项目中去,同时,科研项目阶段性的研究成果反过来又可以继续参加相关竞赛,这样,本科生参与教师的科研项目就有了一定的延续性和上升动力。同时,学院对于本科生参与的科研项目,在绩效考核方面给与相关政策倾斜和支持,也在一方面调动教师吸引本科生参与自己项目的积极性。 2.加大企业在人才培养改革方案中的参与度 为什么要注重学生的工程实践能力?不论是CDIO培养模式还是卓越工程师培养计划,企业的参与是必不可少的,企业参与的程度越深,培养出来的人才才能越接近企业对人才的需求。 培养本科生的工程实践能力仅靠校内资源是无法满足要求的,加大企业在人才培养改革方案中的参与度,是提高学生工程实践能力必须要做的。从人才培养计划的指定、专业课程内容的设置到课程设计、实习实践环节,在各个环节都通过到企业中进行需求调研、实践、再调研,实现企业深入参与学校的人才改革方案。例如,从课程内容来说,由于工程教育要培养具有实践能力和创新能力的工程人才,教学大纲从制定开始就应该引入企业进行评估,要求课程内容能够在一定程度上体现企业的实际需要,保障学生能够根据课程大纲所学到的知识、技能和能力真正应用到企业中去。企业的参与是被动的,这就要求高校方面要主动深入到企业中去调研,摸清企业需求的规模、方向和基础,然后实践应用到人才培养计划的制定中去,再请企业对人才培养计划进行评估,进行调整、再调研、再调整,通过往复循环,不断完善能够真正培养出符合企业需求的人才培养计划。 3.鼓励教师下企业,企业引进来 CDIO培养模式或卓越工程师培养计划中的很多项目都是从企业的实际项目中提炼出来的。所以,教师作为知识的传授者,更应该了解企业的需求,而这种了解仅凭短期的调研是不能深入了解的,这就需要教师长期到企业中去。在这方面,学院鼓励年轻教师采用直接到企业挂职、参加职业培训等多种形式赴企业进行锻炼。结合教师的挂职意向、学术专长和企业的用人需求,学校出面与企业接洽,通过企业与教师的对接双向选择最终确定。同时,学院还为教师下企业实践出台了一系列的倾斜政策,例如,在挂职期间,生活方面给予额外补助,教学工作量酌情减免,在职称评定、晋职方面优先考虑。[1]使得青年教师认识到下企业进行实践锻炼是成长的重要途径,也是改进课堂教学进而提高人才培养质量的重要途径。 企业引进来是对企业需求了解的另一个有效途径。引进来包括引进两个方面的内容:首先是项目的引进,通过教师下企业,可以深入了解企业的需求,并引入企业相关项目到学校中来,利用学校科研相关资源实现横向项目合作,并在项目研究过程中引入学生的参与,进一步提高学生工程实践能力。其次,引入企业中具有很强工程实践能力的一线工程师和管理者到高校中来,通过讲座、授课、指导学生课程设计和实习等多种形式参与到对学生的教育中去,同时,教师之间的交流也更有利于教师对企业需求的了解。 4.建立完善的学生实践考评机制 为激励本科生积极参与科研和实践活动,需要制定相应奖励政策,不断完善激励机制。如何有效搭配和设置各类奖励,实现包括学分奖励、成果奖励、获奖奖励、学分置换、毕业设计,优先推荐奖励等组合激励措施,在有限资源情况下,怎样能充分调动学生参与科研和实训项目的积极性,保障学生科研项目和实践训练的顺利开展和高质量的完成,是需要深入研究的课题内容。 通过制定有效的制度,给予科技大赛各方面支持,例如,可由教师引导将专业学科竞赛与课程实践结合起来,在人才培养方案制定、课程规划、课程设计和时间安排等方面向专业学科竞赛方面倾斜,建立参与大赛与学分和奖学金挂钩制度,激发学生参加各类大赛的积极性。 四、结束语 在实际探索过程中,要注重总结,并且要注重调研、实践、再调研的环状步骤,只有这样,才能真正了解企业的实际需求,并把这种需求转化为如何提高学生相应的工程实践能力方面,真正培养出既熟练掌握基础理论知识又具备较高实践能力的高等应用型人才。 电气科技论文:电子科技大学(成都)与美国著名大学电气专业教育培养特点比较简析 【摘 要】当前,电子科技大学(成都)提出了建设国内一流大学的战略目标,要实现这一目标,学校各专业的本科生培养必须能够适应这一需要,达到一流水平。本文简述了国外电气工程专业发展概况, 介绍了美国一些著名大学电气工程专业使命、教育目标及结果, 并以此为依据分析了该学科专业的发展特点。 【关键词】教育目标;美国大学; 电子科技大学(成都); 电气工程 1 国外电气工程类专业发展概述 电气工程(Electrical Engineering简称EE)是现代科技领域中的核心学科之一。就目前国际水平而言,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。因此, 电气工程的教育和科研在发达国家高校中一直占据着十分重要的地位。 国外该学科(系)在科研、教学及学术组织形式上与国内电气工程学科有较大不同。了解国外学科状态及教学、科研方向,对调整我们的学科方向、提高教学、科研水平具有十分重要的作用。下面分析美国著名大学电气专业教育培养特点,并与电子科技大学(成都)的电气工程专业的培养目标、课程设置等多方面进行对比分析,对我校课程设置提出一些建议。 2 电子信息与电气工程专业的使命、教育目标及结果 2.1 电子科技大学(成都)(University of Electronic Science and Technology of China) 使命 使学生具备本学科和跨学科的基础与综合素质,专业能力强、综合素质高,具有国际视野的宽厚型、复合型优秀人才。 本科生培养目标 1.具备扎实的自然科学基础与较好的人文科学基础。 2.掌握强电与弱电、电力电子、硬件与软件、多学科的基础理论。 3.掌握电力电子设备与系统的基本分析与设计方法;具有设计、开发、调试、应用电气系统的基本能能力。 4. 了解电气系统的基本方针、政策和法规;了解该领域最新进展与发展动态;具有良好的外语基础与国际交流能力,具有一定的科学研究和实际工作能力。 主干课程: 电路分析基础、信号与系统、模拟电路基础、数字逻辑设计及应用、微型计算机系统原理及接口技术、电力拖动自动控制系统、嵌入式控制系统等。 主要实践教学环节 1.实验:电机与电拖自动控制实验、电机的微机控制技术实验。 2.上机:软件技术基础上机、单片机原理及应用上机。 3.课程设计:电路分析基础课程设计、电力拖动自动控制系统课程设计、电力电子技术课程设计、电机拖动与PLC控制系统课程设计、供配电课程设计、二维精密伺服系统设计课程设计。 4.实习实训:基础工程训练、电工电气技术实训、电装实习、生产实习、综合课程设计、毕业设计等。 2.2 麻省理工学院工程学院电气工程与计算机科学系( Department of Electrical Engineering and Computer Science,School of Engineering,MIT) 使命: 电气工程与计算机科学系的首要使命在于培养学生。发展创新技术、思维及实践并培养能够处理世界复杂问题的创新型领导。 本科生教育目标 1.提高学生电气工程与计算机科学必要的数学工具、基础科学和基础知识的应用能力。 2.发展学生对电气工程与计算机科学的专业理解以便为未来就业做好准备。 3.发展学生对社会、工商业、技术以及人类生存环境的重要性的理解,以便产品设计的程序符合实际需要。 本科生学习结果 1.基础:了解科学与工程的基础, 并能够加以应用。 2.广度:熟悉包括电气工程(EE)和计算机科学(CS)基本要素在内的多种重要的技术领域。 3.深度:运用电气工程领域的V1- 1课程计划、计算机科学领域的V1- 3课程计划、以及这两个领域的V1- 2课程计划的一种或多种专业方向全面的知识。 4领导能力:在EE 和CS 设计和发展所面临的更大的挑战背景下的鉴别能力。 电气工程学士学位( BSEE) 课程计划的教育目标 必修课与选修课的结合确保学生在电路、数字系统、电子设备、电磁以及线性系统等专业领域获得一个宽广的知识基础。 BSEE课程计划的目标 BSEE 课程计划使学生在毕业后为取得以下职业和专业成就做好准备: 1.通过设计、产品开发、研究、生产、咨询测试、销售以及管理等技术性作业来练习电气工程。 2.熟练使用现代化的设计工具。 3.参与和提供由多种专业和文化背景的个体组成的团队的领导。 4.掌握有效的书面和口头沟通技能以传递信息、表达观点。 2.3 斯坦福大学工程学院电气工程系( Department of Electrical Engineering,School of Engineering,Stanford University) 使命 本科课程计划的毕业生被要求掌握电气工程的基础知识和至少一门专业领域的知识。毕业生被要求具有基本的实验、设计和沟通能力以便为研究生阶段的继续学习做好准备, 或者为要求掌握电气工程、科学与技术的一门基础知识的初级岗位做好准备。 教育目标 1.技术知识: 提供电电气工程原理的基础知识、必要的计算支撑知识、工程基础、数学和科学。培养计划必须至少包括一个有深度的专门领域, 当前包括计算机硬件、计算机软件、控制、电子、场与波、通信与信号处理。 2.实验室与设计技能: 培养进行和设计实验方案需要的基本技能,培养简述问题与描述方案的能力, 培养采用先进技术知识和技巧, 规划求解方案的过程的能力。 3.交流技能: 培养组织编撰报告的能力, 用英文进行写作和演讲的能力。 4.为深造打基础: 为后续研究生、或终身成功学习准备足够宽深的知识。 5.为就业作储备: 培养适应很多不同职业岗位的技能和品质, 包括经济头脑、道德规范、领导能力、专业组织能力、安全意识、服务态度、协作精神等。 电气工程本科课程改革趋势 本科新课程主要变化: 在2- 3 年级采用一组由6 门课程组成的核心课程, 为学生在7 个EE 分支学科从事高级学习提供一个基础。通过将必要的链条扁平化, 作为高年级学生, 学生能够从一个更广泛的高级课程中进行选择。 3 电子信息与电气学科专业教育基本特点比较及分析 从以上学校介绍及分析可以看出: 总体来说,国外的电气课程具有如下特点: (1)教学体系呈现百花齐放的态势,教学内容涵盖面广。 (2)在所分析的几所美国大学里, 在同一学院, 不同学科的低年级学生在同一基础平台上接受相同的教育, 淡化专业方向, 这有利于培养学生宽广的知识面并使其就业途径更加多样化。 (3)各校该学科专业的使命和教育计划都强调厚基础, 重视学生解决实际问题的能力、理论与实践相结合的能力、创新能力、终身学习的能力、有效沟通和交际的能力以及人文和社会科学素养的培养和提高, 重视学生个性的和谐发展年, 重视专业教育与道德教育的结合。 在教学内容和教学方式上,国外大学有很多值得我们借鉴的地方。在教学内容上,必须强调抽象方法的应用,这对于学生理解分析方法和建立实际器件和电路的概念都会有帮助。我国的教学内容遵循比较完整的经典理论体系,近年来在更新知识体系与内容方面做了一些工作,但是在反映新技术新方法、紧密联系快速发展的电子技术方面仍显得不足。 国外的教学组织和管理运行机制与国内最根本的区别在于:国外的教学是以学生为主导的,在学习知识的过程中,学生的主动性、自觉性和自律性更强,国外高校的学分制体系和学生的高淘汰率,保证了较高标准的教学水平。 故我校可以参考以下建议进行改进 1.关于课程教学方法 实现从单一传授知识向综合能力培养转变;实现从重教轻学向以教师为主导以学生为主体转变;充分利用计算机技术和网络技术为教学服务;使课程网站和课程教学紧密结合,加强好课件的使用交流。 2.关于课程实验教学内容 目前,各个学校都十分注重对学生动手能力的培养,在课程中加强实践性教学环节。应加强工程实践内容,增加综合设计性和研究性实验。 3.关于教材建设 在广泛吸取国外教材成功经验以及总结我国教材建设经验的基础上,建议各高校根据人才培养目标的定位和实际需要,编写一些更具特色的教材。 由此,只要我们深入学习并结合本校实际情况,认真分析并学习国内外名牌高校的优势所在,加强师资建设、对课程设置进一步优化、提高学生实践学习时间,就一定能够培养出知识面宽、基础扎实、能力强、素质高的大学本科毕业生。 电气科技论文:华映科技、森源电气岁末尾盘急拉超5%疑为华商、泰达宏利为做净值影响股价 每逢岁末,基金为争夺排名而采取“小动作”已是业内公认的事实。2013年同样如此。记者注意到,在2013年最后一个交易日的最后几分钟,一些股票出现明显的异动,分析人士认为,这不排除部分基金为了争夺年度排名而刻意拉升股价。其中,可能涉及操纵股价的行为。 比较典型的一个案例是华映科技(000536)。集合竞收盘价,成交190.8万股,成交额达5150万元,这一金额占全天成交总金额的70%。 记者注意到,截至2013年三季度末,该股前10大流通股东中,包括华商基金三只公募产品,合计持股超过2000万股。显然,华商基金是华映科技尾盘股价大幅拉升的最大受益者。有分析人士表示,华映科技是华商基金旗下多只产品的重仓股,而该股流通股本较小,成交量稀疏,比较容易控制,不排除是华商基金为做净值刻意为之。 值得注意的是,在华映科技的前十大流通股东中,还包括甘肃省信托有限公司及旗下一只阳光私募产品,而甘肃省信托有限公司与华商基金大股东华龙证券均为甘肃省国资委参股的金融机构。 类似岁末尾盘股价拉升的现象还出现在森源电气(002358)中,同样是最后的收盘集合竞价突然拉升超过5%。而该股最大受益主体则是泰达宏利基金,其下三只产品合计持股超过2400万股。其中,泰达效率优选持仓数量最高,超过1600万股。 对于记者的质疑,泰达宏利基金一位工作人员反问记者,“泰达宏利效率优选基金在90只同类产品中排名20,操纵一个股票,对排名能有多大帮助?” 记者按照2013年三季度泰达效率优选基金持有森源电气近10%的仓位测算,上涨5%对基金净值的影响大约为0.5个百分点。而泰达效率优选基金12月31日的净值上涨0.35%,在该公司三只混合型基金中当日涨幅最高。如果扣除森源电气异动的影响,该基金当日净值很有可能是下跌的。 “我们真正操盘的人都看得出来,这种股价异动显然就是基金为了做净值的行为。”一位私募基金经理向记者表示。 业内人士认为,如果证实此类尾盘拉升股价行为确系基金所为,则有操纵股价的嫌疑。当然,基金为了避嫌,未必是通过持仓较重的公募产品直接拉升,不排除通过专户资金甚至一些隐秘的关联账户进行操作,这也给监管部门的认定带来难度。 电气科技论文:大学生科技创新电气技术实践平台建设的研究 摘 要:针对目前国家对电类科技人才科技创新能力的需求,分析了高校电类大学生科技创新中存在的问题,提出了通过开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室、整合教师资源,建立电类教师创新团队等多种措施建立能够提高学生科技创新能力的电气技术科技创新实践平台。 关键词:科技创新 电气技术 实践平台 建设创新型国家,提高自主创新能力,是我国发展战略的核心和提高综合国力的关键。到2020年,我国要进入科技创新型国家行列。为了能够实现这一目标,关键要靠培养具有创新能力的人才。高校是培养人才的重要基地,高校的科技创新在我国的科技创新中占据着非常重要的地位,高校的大学生科技创新能力的高低直接决定着我国国家人才科技创新能力的高低,促进和发展我国高校的科技创新能力是促进和发展我们国家科技创新能力的必然需求。同时,提高高校的科技创新能力也是高校和大学生自身发展的必然要求。正因如此,各个高校正在积极努力的通过组建各种形式的大学生科技创新平台和大学生科技创新团队来提高大学生的科技创新能力和团队协作能力,培养具有科技创新能力的科技创新型人才。但由于各种原因,目前高校对大学生科技创新能力的培养还存在着这样或那样的问题,本文从电类专业的角度出发,研究了电类学生在科技创新中存在的问题,并提出了建设电类专业学生的科技创新电气技术实践平台的具体措施。 1 电类大学生科技创新存在的问题 1.1 参与科技创新的认知不够、积极性不高 学生由于对国家发展的认识不是很深入,对国家需要什么样的人才理解不是很透彻,又由于很少在社会上实践,对企事业单位需要什么样的人才也知之甚少,所以对大学生科技创新活动的参与积极性不是很高。大部分学生都侧重于课本上的学习,没有充分的认识到科技创新能力对自己将来的发展起着决定性的作用,没有认识到通过大学生科技创新活动可以培养他们的发现问题、思考问题、解决问题的能力,没有认识到通过科技创新可以提高他们团队协作能力。 1.2 学校对科技创新的宣传、组织力度不够 通过调查发现,很多高校的大学生在校期间不知道学校有没有科技创新的活动安排,有没有创新活动的场所,国家、省里有哪些科技创新竞赛活动,这充分说明了学校对大学生科技创新的宣传力度不够。有些高校仅仅让少数人参与国家或省里的一些竞赛活动,或以创新小组的形式进行小范围的科技创新活动,这使得科技创新的成果有限,也无法让绝大多数同学参与其中。 同时,高校在大学生科技创新活动的组织方面,缺乏对学生和老师的激励机制,对学生激励机制的缺失就不能肯定学生的科技创新能力。对教师激励制度的缺失使得教师对学生科技创新精力投入不够。 1.3 科技创新实践资源有限 目前的高校实践教学体制都是以班为单位,实践教学也全是配合着每门课程理论教学进行实验,在实验过程当中,验证实验教学占据着实验总量的绝大部分。学生做完实验,实验室对学生关闭。此种教学方式在一定程度上加深了学生对理论知识的理解,但对学生科技创新的培养意义不大。有很多高校目前都没有为科技创新的学生配置专业的实验基地、场所和教师。学生及使有参与科技创新的想法也无从下手。 2 大学生科技创新电气技术实践平台建设措施 对于电类学生来说,如果要提高科技创新的能力,除了要有深厚的理论知识体系之外,同时还要实时的参与到科技创新活动中去,因此就必须建立一个良好的电气技术实践平台。如何建设一个良好的电气技术科技创新平台,如何让学生在这个平台上够发挥主观能动性和创造性,提高自身的科技创新能力,一些建设措施必不可少。通过参加多年的学生科技创新活动,我们认为建设一个良好的电类科技创新平台应该有以下几方面措施。 2.1 对科技创新学生开放现有电类实验室资源 以某高校为例,该校电信学院电类专业一共有四个,即通信、电子、自动化、建筑电气。每个专业都有若干个与专业课程相配套的实验室。目前,每个实验室在保证正常的实验教学之外,平时都向学生开放,在业余时间学生如果对自己所做过的实验或有新的想法和思路都可来实验室进行设计并调试,通过这种方法不仅使学生参与科技创新的人数大大增加,同时对提高他们对所学理论的认识也大有好处。这也充分利用了实验室资源,避免了浪费。 2.2 设计独立的电气创新实验室 科技创新能力的培养如果只通过现有实验室的开放还不能满足要求,如果提高科技创新能力就必须亲自设计科技作品,而现有的教学实验室还不能满足学生制作各种科技创新作品的要求,这就要求学校能够提供制作科技作品的创新实验室。创新实验室除了提供场地外,还需要有相关的仪器设备。比如:计算机、电子示波器、频谱分析仪、万用表、操作台等各种相关设备。创新实验室要以学生创新为中心,以培养学生的创新能力和创新思维为重点,着重提高学生的各种创新精神,使学生通过创新实验室这个平台能够创作出优秀的科技作品,为他们将来能够成为一名优秀的科技人才打下坚实的基础。 2.3 整合教师资源,建立电类教师创新团队 学生本身由于接触专业的实间不长,对专业的认知不是很深刻,科技创新能力不强,尤其是电类的学生,专业要求素质较高,制约因素较多。为了尽快的提高学生的科技创新水平,高校应该以专业为单位设立教师科技创新团队,以教师引领学生,科技创新团队里面的老师应当具有丰富科研经历,能够把握本学科的发展方向,具有责任心和创新能力及意识,能够理论联系实践,具有较强的动手能力和知识面,具有团队精神。能够帮助和指导学生独立思考,因材施教。高校里面的每个专业都会有科研项目的老师,有科研项目的老师可让学生参与到科研项目当中,比如项目的设计、安装、调试,让学生参与一些实际的科研工作,学生在助研的过程中无形的就提高了科技创新能力和水平。负责科研项目的老师定期的与学生进行交流,讨论一下学生们近期学习了什么,什么方面还有问题,哪些方面还需要提高,应该往哪个方向发展等等。 2.4 建立创新评价体系和创新基金 完善的创新评价体系是学生科技创新持续发展的重要保障,创新评价体系要以公正、公平、公开为原则,通过创新评价体系积极有效的引导大学生参与到科技创新活动上来。通过完善的体系充分发挥学生科技创新的积极性和主动性。做到奖惩合理,对认真研究,积极参与,科技创新能力强的同学给予表彰和奖励。对有违科技创新精神的人给予批评教育或处罚。在有完善的科技创新评价体系的基础上,为了更好的调动学生的积极性和参与热情,保证大学生科技创新项目的顺利开展,学校应给予适当设立创新基金。 2.5 让学生多参加电子设计竞赛和电类科技创新大赛 为了检验本校学生科技创新能力的高低,为了提高学生科技创新的热情和科技创新的深度,学校要鼓励学生积极参加国家和省里的各种电子科技创新大赛,学生通过多参加竞赛才能提高发现问题、思考问题、分析问题、解决问题的能力,发现自己与别人的差距,提高科研活动的能力,学生通过参加科技竞赛能够提高团队合作能力。 2.6 实践与日常教学相结合 学生科技创新能力的培养不仅仅要通过制作科技作品,还要与平时都教学相结合,教师在传授理论知识的同时将科技创新理念传输给学生。在课程设计、生产实习、毕业设计过程中体现科技创新内容,使得科技创新能力的培养体现在平常教学都方方面面。 3 结论 科技创新是推动国家科技实业能够健康发展,提高科技管理水平,促进科技资源优化配置的重要保障和手段,高校作为培养人才基地,应努力的培养出具有科技创新能力的人才。电类专业人才的培养有自身的规律和特点,高校为了能够培养出优秀的电类人才,就需要建设电气技术实践平台来满足科技创新要求。本文通过描述对科技创新学生开放现有电类实验室资源、设计独立的电气创新实验室等几方面措施提出了电类学生电气技术科技创新实践平台的建设思路。这对每所高校培养优秀的科技创新人才具有重要的指导意义。 电气科技论文:克拉玛依市西南科技园区保障性住房工程电气控制性详细规划 摘要:根据周边电力和通讯现状,结合本次建设用地使用性质,提出电力和通讯工程外配套系统构成框架。 关键词:变电站;用电需求预测;电压等级;10kV电网;开闭所;环网供电;电缆排管及通信管道建设;报警系统联网;通信配线光缆线路;小区监控系统。 一、概况 克拉玛依市西南科技园保障性住房工程位于西南科技园区内,经三路南北穿过建设用地。根据《新疆油田公司“十二五”发、供电专项规划》和《克拉玛依市城市供电专项规划(2011-2020) 克白城镇组群》,该项目所在区域用电属于文体中心110kV变电站供电范围,配电电压等级须采用10kV。文体中心110kV变电所站计划2014年投运,容量为2×50MVA,两路110kV电源均引自克拉玛依220kV变电站。变电站站址选在纬四路与经三路交叉口东北侧,距纬四路约30m,距经三路约30m,位于本次项目南北2大地块区域的地理中心位置,经三路东侧拟建有电缆排管。 二、 用地规划布局 克拉玛依新居住区二期用地由居住用地、道路广场用地、绿化用地、公共服务设施用地等构成。 三、 电力工程外配套系统说明 3.1、 用电需求预测 用电需求预测采用单位建筑面积负荷密度及需要系数法进行预测。 根据本次规划所提供的用地功能及相关控制指标,采用单位建筑面积负荷密度法,指标参考《城市电力规划规范》(GB50293-1999),考虑克拉玛依城市发展的实际情况,取值取中间值。根据规划中各地块的用地功能、建筑面积、用电指标,该区域计算负荷为4.028MW。 3.2、电压等级 本区域内为三类建筑,用电负荷等级为二级和三级。根据城市总体规划和建设用地区域内实际情况,规划电压等级为10/0.4kV两级供电网。 3.3、 供电电源 文体中心110kV变电站建成后,由变电站引2条10kV电缆线路为西南科技园保障性住房区域提供10kV供电电源。10kV电缆采用(ZRB-YJV22-8.7/15kV 3×240)型,载流量为349A,单条电缆供电能力约5.7MW。在建设用地用电负荷中心设2座开闭所(1#、2#)作为南、北2个地块10kV电源引接点,开闭所采用2进8出结构。其中1#、2#开闭所及其有关线路由供电部门提供,不在本工程建设范围之内。 3.4、 10kV配电网构成 根据该负荷分布情况,设置10kV开闭所4座。单个开闭所最大供电负荷为4000~10000kW,服务范围半径宜控制在250-500米。 开闭所采用手拉手式环网接线方式。环网供电闭环设计,开环运行。开环点根据实际负荷确定。一个电源故障时,开环闭合,由另一路电源供电,每环可带负荷约3000-5000kW。 本区10kV配电线路全部采用电缆穿管敷设,电缆穿管拐弯、分支及直线段每隔80m设电缆井一处。主干电缆采用ZRB-YJV22-8.7/15kV 3x240型,分支干线电缆采用ZRB-YJV22-8.7/15kV 3x120型。 3.5、低压配电电网构成 按地块建设10/0.4kV箱式变电站,变压器容量不大于630kVA,负荷率不大于85%,变电站供电半径不超过250m~300m。小区内路灯采用专设箱变三相供电,微电脑自动控制,节约电能,光源以节能光源为主。低压接地系统采用TN-S系统。低压电缆均采用直埋敷设方式敷设。 地下车库、大型公建等应预留10kV变配电设施用房,并满足有关技术指标要求。需独立占地的10kV变配电设施应结合周边环境统一设计,在保障安全运行的前提下做到美观协调。 3.6、变压器设置 地块B内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2;拟设置商业用箱变1座,变压器容量为400kVA*2。 地块F内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2(含商业)。 地块G内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*1。 地块H内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2。 地块I内拟设置住宅用箱变2座,变压器容量为630kVA*2。 地块J内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为500kVA*2;拟设置商业用箱变1座,变压器容量为500kVA*1。 地块K内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*1,拟设置商业用箱变1座,变压器容量为400kVA*1。 地块L内拟设置住宅用箱变1座,变压器容量为630kVA*2;拟设置商业用箱变1座,变压器容量为500kVA*1。 3.7、节能与环境保护 箱式变电站10/0.4kV变压器采用S11型变压器,较之目前的S9系列变压器的空载损耗还要降低30%,更适合于负荷波动大、平均负荷率低的地区。 采用高效节能光源免维护照明灯具和微电脑自动控制设备,推广绿色照明工程,可降低照明负荷及用电量。 小区内配电变压器及配电开关采用无油化、低噪声、材料可回收的设备,以减少对环境的破坏和影响;采用电缆埋地敷设,避免了树线交叉,减少了电磁干扰和污染,增加了绿地面积,协调并美化了环境。 3.8、供电设施保护 埋地电缆深度为0.8-1.0m,其线路两侧各0.75m所形成的两条平行线内的区域为保护范围。 3.9、 主要工程量及设备 1)10kV开闭所:4座; 2)箱式变电站:13座; 3)10kV电缆线路:6.5km; 4)0.4kV电缆线路:35km。 3.10、问题与建议 本项目所在区域目前为枢纽110kV变电站6kV出线供电。根据《新疆油田公司“十二五”发、供电专项规划》和《克拉玛依市城市供电专项规划(2011-2020) 克白城镇组群》规划原则,本项目所在区域用电属于文体中心110kV变电站供电范围,配电电压须采用10kV等级。目前文体中心110kV变电站处于初步设计阶段还未批复,本次项目须和文体中心110kV变电站同步实施,才能满足本项目所在区域供电需求,故建议加快文体中心110kV变电站的建设进程。 四通信部分外配套系统说明 4.1范围 外配套通信系统设计内容包括火灾报警系统联网设计、通信配线光缆线路设计、小区监控系统设计、电梯应急电话系统联网设计以及居住区内的通信管道建设等。 4.2设计原则 根据居住区的实际特点和需求出发,本着技术先进,经济合理的原则,利用已建成的通信系统现状,综合考虑其语音及今后各类弱电系统需求,提出科学合理、可实施的通信系统方案,满足居住区内各单体建筑的语音和数据业务的需求,坚持统筹规划,合理利用资源,优化网络结构,达到最佳的系统性能价格比。 表10通信管道需求表 4.3通信系统内容 (1)语音通信系统部分 建议在居住区居中位置新建一座约240m2的通信机房,机房配线架设备配置按居住区内总用户量考虑,其余通信设备由各家运营商自行负责实施。 (2)有线电视部分 因居住区用户量大,建议考虑有线电视局站1座,从新建电视局站引主干光缆至各小区光接点箱。 (3)小区视频监控系统 在小区的主要道路口设置室外一体化摄像机,视频监控主机均安装在各区门卫室内,由门卫保安负责监控系统的管理。 (4)火灾报警系统 高层住宅建筑设置有火灾自动报警系统,其火灾报警系统线缆均由就近门卫室火灾报警系统主机引来。各小区均由门卫保安负责其火灾报警系统的管理。 (5)电梯应急电话系统部分 火灾报警系统内含有消防应急电话总机,消防应急电话可满足电梯内应急电话的要求,故将消防应急电话与电梯应急电话两套系统合建共用。 (6)通信管道部分 在小区主干道上建设6孔主干塑料通信管道,并与小区外已建通信管道连通;在分支道路下新建2~4孔分支塑料通信管道,为各通信运行商以及物业公司的光电缆的敷设及维护提供便利。 (7)光电缆敷设方式 室外光电缆均穿新建通信管道敷设,无管道处穿钢管埋地敷设。 结束语 大型住宅小区一般按二级负荷供电,用电负荷中心设中压开闭所,采用环网接线形式,环网平时开环运行,每环可带负荷约3000-5000kW。小区适当位置设置箱式变电站,不占建筑面积。箱变内中压侧采用单母分段接线,变压器采用2台,容量不超过630kVA,满足二级负荷供电要求。中压电缆采用排管敷设方式,至建筑单体和小区道路照明低压电缆采用直埋地敷设方式。 电气科技论文:电气系统自动化科技的研究及革新 摘 要:本文结合自己的工作现实经验,针对全控型电力电子开关、变换器电路、交流调速控制、通用变频器、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展几方面论述了电气自动化在电力体系中的运用。 关键词:电气自动化;科技;设计思想;将来发展 1 前言 文章经过论述电气综合自动化体系的性能,讲述了当下电气自动化掌控体系的规划理念(以发电厂为例子),展望了将来电气自动化掌控体系的发展态势。设备智能化水准的提升促使对现场设备情况的精确掌控变为可能,通讯科技的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域,基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 2 电气自动化控制系统的设计理念 2.1集中监控方式 这种监控办法优势是运营维护比较便捷,掌控站的防护准求不高,系统规划比较简单。但是因为集中式的主要特征是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,?隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线,CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络科技已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 3.1 OPC(OIJEforProcessControl)科技 OPC(OIJEforProcessControl)科技的出现,IEC61131的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得未来的电气科技的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机/服务器体系结构、以太网和Internet科技引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet科技和多媒体科技在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实科技和视频处理科技的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 3.2 变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后,更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电冈的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电 压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上,电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’,其开关损耗较大,限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡 过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换,即工作在所谓的‘软开关’状态下,从而使开关损耗降低到零。这样,可以使逆器尺寸减少,降低成本,还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此,谐振式直流逆变器电路极有发展前途。 3.3 交流调速控制理论日渐成熟 1971年,德国学者F.Blaschke阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理,为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来,分别加以控制。这种解耦,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论,接着 1987年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band 一 Band 控制)产生 PWM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理,大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题,没有通常的 PWM 信号发生器,其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。 结束语 电气系统自动化科技的研究对于水利的进步有着非常重要的意义,只有不断的革新电气系统才能够更好的为水利建设服务。
智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要:文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统,介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点,根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造,以适应图书馆RFID智能管理系统要求,调整整个图书馆馆藏结构,以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作,深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词:山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段,以安全磁条作为图书的安全保障,以条形码作为图书的身份证,虽然解决了图书管理中的些许问题,但是图书顺架、排架困难,读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时,图书馆管理自动化程度低,缺乏人性化,而且磁条容易消磁、老化,防盗效果差,安全系数低等一系列问题需要解决;同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下,需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度,现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还,图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此,2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统,围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术,即无线射频识别,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术,将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体,实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 (1)简化读者借还书手续,缩短了图书流通周期,提高图书借阅率,提升图书馆服务水平,充分发挥图书馆公共服务职能。 (2)利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式,降低管理人员的劳动强度,大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 (3)图书定位使读者方便快捷查找错架图书,挖掘出潜在图书资源,提高图书资料利用率。 (4)安全门禁系统支持离线与在线工作模式,未借出图书通过门禁时,系统会自动发出声光报警,防止图书被带出图书馆,防盗技术更强,系统更安全、可靠。(如表1所示) 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累,无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾;同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程,图书馆的原有建筑是框架结构,大开间、大跨度,改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开,将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆,随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增,教师队伍也随之发展壮大,图书馆读者群数量同时随之增多,而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观,使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张,同时对门厅进行改造,安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕,充分利用图书馆有限的馆舍面积,提升了图书馆的整体形象,同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息,为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别,部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律,从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑,本着藏以致用,高效服务,发挥馆藏功能,满足读者需求的原则,以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性,馆藏的专业性与任务相一致的原则,对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作,摒弃过时、陈旧的内容和学术观点,增强藏书活力和利用率,节约藏书空间,保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心,具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中,突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏;有超前服务的藏书思想,对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍,图书馆馆员要有能力做出判断,在藏书剔旧过程中,对于非专业性图书的剔除从宽处置,一般普及性图书及发展较快的应用科学图书,保存期可以短些,而对于专业性图书的剔除要从严处置,避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行,如,内容陈旧,不宜久藏的图书;复本量过多,长期压架无人利用的图书;破损的、质量低劣的图书;专业不对口的图书,图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧,同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊,做下架处理,移至密集书库,并在自动化系统中,标明此书在密集库,以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源,又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整,以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整,按照图书馆RFID智能管理系统的要求,图书馆将实行开放式、一门式服务,根据改造后图书馆馆舍的实际情况,对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并,按照大类分别放置,保存了原有工具书库,将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室,而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库,形成了以第一和第二自然科学借阅室,以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式,满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统,必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定,并将RFID技术与现有图书馆管理系统(ILAS)挂接,实现对图书、读者详细信息的访问,从而将RFID技术集成到现有图书馆管理(ILAS)系统中,实现与现有图书管理软件(ILAS)的无缝链接。因此,图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理,对缺失书标的图书补贴书标,有利于顺架工作的开展,将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点,即转馆藏,对每一本图示进行夹芯片(RFID电子标签)工作,并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片(RFID电子标签)上,就是转数据,这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式,为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统,安装声光报警系统以及视频监控系统,极大地提高了图书馆的安防能力,改变了借阅模式和管理模式,由独立分散管理变为开放式统一管理,由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式,增加阅览桌椅,增加馆藏面积,优化馆藏结构,提高馆藏质量,增强读者的自由度,实现了图书精确定位,便于读者快速查找,自助借还模式方便读者借阅,提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理,建议南校区图书馆可以实施RFID系统,实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式,方便读者利用图书馆,提高图书利用率,节约图书馆馆舍,提高馆藏数量和质量,提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施,简化了读者借还图书的手续,改变了图书借还流程,变手工借还为自助借还,改进了图书馆读者服务质量,缩短了图书流通周期,提高了图书的流通率;为图书馆员提供了全新的盘点模式,即利用移动式或手提式盘点系统,对所需盘点图书的书架进行扫描,通过无线网络传输将数据录入数据库,快速地完成图书盘点,极大地降低了图书馆馆员的劳动强度;RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾,管理更加人性化,安全系数大大提高;同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统,极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度,提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要: 针对农业机器人的充电现状,设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制,在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护,并对充电过程进行了实时管理,将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明,充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词: 农业机器人; ZVS; UCC3895; PIC16F887; 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国,农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义,尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制,其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明,现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2~3年,远低于其设计指标10~15年的要求,既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前,一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8~12 h,显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象,设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统,此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电,又能实时掌握整个充电过程电池的状态,充电系统由两个模块组成:上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块,主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成;控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制;上位机监控管理模块完成与单片机的通信,实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存,并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压,该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压,再由高频变压器进行隔离变换,经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器,其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振,谐振电感储存的能量向电容[C1~C4]释放,使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通,由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件,为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击,设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端,实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制;并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号,信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895,实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制;并也将其送入PIC16F887的A/D输入端,实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能,能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺,其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路,使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换,并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端,如果母线电流增大,CS电压升高形成斜波信号,该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算,输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大,使CS引脚的电压超过2.5 V,UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA,它在UCC3895上有3个端口:EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时,UCC3895停止PWM输出,当EAOUT端输出大于600 mV时,恢复PWM占空比调节功能。在本设计中,误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路,将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端,当充电电压或电流大于给定值时,EAP电压减小,导致EAOUT电压下降,UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能,将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量,通过程序控制IGBT驱动信号的占空比,并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量,通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同,因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片,既实现了20 m左右的异步通信,又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10],通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段,充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理,设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试,使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS,大大降低了充电电路的功率损耗,提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路,编写了相关控制程序,实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制,实现了IGBT模块的ZVS,大大降低了功率损耗。实验证明,此充电系统结构简单,充电快速,充电效率高,功能完善,具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片,将ZigBee协议与GPRS协议相结合,使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试,本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代,物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时,具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示,我国目前的农业智能化普及率只有不到1%,但是市场需求年增长接近50%,由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点,通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计,成本低廉,可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上,本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点,而中继节点不仅保留采集数据的功能,还可以汇集终端节点传来的数据,并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外,本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量,该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出,该芯片的湿度测量范围在0~100%RH,温度测量范围为-40~+123.8℃,其中湿度测量精度为 ±3%RH,温度测量精度只有±0.4℃。此外,该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点,故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片,并采用了铜粉烧结技术制作了外壳,用铜合金粉末高温烧结而成,过滤精度高,透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750,能够直接通过光度计来测量环境光照强度,其量程为1~65535流明(注:光通量的单位)。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示: L=COD/(1.2*ε*R) (1) 其中,L为实际值,CODE为测量值,ε为透光率,R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案,它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议,可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分,终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式,做为一个节点,每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点,配置成中继节点的传感节点,每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是,普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去,而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中,在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块,内部集成了GPRS功能,芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能,此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式,由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中,同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式,等待下一次唤醒。此外,主控制器还可以通过外部按键唤醒,唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态,收到的终端节点的数据将保存在存储器内,一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试,可以发现各项功能运行状态良好,采集的光照强度,空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高,组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析,提出了一种设备装配简单,可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试,本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势,系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构,能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案,实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变,需要监测内容较多,一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面,需要的观测量众多,各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同,而且在分布范围广和监测时间较长的情况下,智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素,设计一种能够适用于多种节点类型,分布式布局、自组织网络的农业物联网系统,首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构,然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络,可以实现农业生产的基础数据采集和存储,通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构,可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案,可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局,这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息,通过自组织的Zigbee网络,连接到上层的智能网关,组建农业生产信息基础数据库,利用数据库的共享功能,用户可远程访问数据库,获取需要的信息,指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网,系统采用三层结构设计:感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成,节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点,在读取农业环境信息的同时,还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络,与上层的网关节点保持通信;网络传输层的主要设备是智能农业网关,有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块;业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器,农业基础信息数据库负责数据保存,Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下:智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络,数据融合后与智能网关进行数据传输,智能网关在保存数据内容后,再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务,然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器;上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者;各类用户可通过互联网终端访问该系统,查询感兴趣的农业环境参数,如有可能,还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议,智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连,构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上,系统可根据环境要求和应用需要,自主切换到无线WIFI或3G/4G网络,并在节能需要的情况下关闭网络开关,形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头,能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息,并且能够通过集成多种传感器,搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类,包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器,以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器(摄像头)。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理,然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制,如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵,可以覆盖较大范围,一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构,可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统,该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局,实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起,利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题,是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要:智能仪表系统现已经在农业中得到了应用,尽管目前应用并不广泛,但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设,智能仪表系统在农业电气自动化中的应用,无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍,其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述,最后探讨了其在农业中的应用,希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词:智能仪表系统;农业;电气自动化;应用 由于科技的发展进步,仪表系统越来越向着智能化的方向发展,尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今,智能化测量控制仪表种类已经非常多,比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展,为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统,可以对农作物进行自动化的控制,以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用,有关人员必须对其工作原理完全了解,依据其工作原理,将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分,其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息,并转换成电信号,经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关,将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器,放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印;同时,单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后,根据运算结果和控制要求,输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中,使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动,农户可以从土地中解放出来,去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志,因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节,都是微控制器进行操作,因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多,比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况,系统会进行自动检测,将故障部位查找出来,如果系统十分高级,甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用,在仪表运行过程中也能够发挥作用,因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障,自会发出警报,诊断出故障部位,这对检查人员来说,十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器,这样如果某些问题硬件逻辑难以解决,软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能,只能进行电流、电压测量,而智能仪表系统中的万能表,除了能够测量数据外,还能够对测量结果进行数据处理,比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理,同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话,这使得人们只要输入相关的数据信息,就能够找到相应的信息,以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘,其与传统的切换开关相比,更加的方便灵活,工作人员只需要掌握键盘输入命令,即可进行测量。另外,智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员,操作人员通过显示屏即可了解数据信息,这样仪表操作不仅方便,还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能,所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口,比如GPIB、RS485等,这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来,构成完整的测量系统,该系统功能更加齐全,能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展,智能仪表系统逐渐走入农业产业化中,更好的为农业产业化做贡献,其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器,可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置,可以对测试地点的方位(经纬度)和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面,它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量,可以对土壤中的酸碱度(pH)值、盐分(电导)、其他微量元素和地层温度进行测量,对土壤的容积含水量进行现场速测,还可以对化肥进行检测。在水质测试方面,可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外,还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器,不仅设制了操作菜单、数据存储和打印,还可以与计算机实现联网,能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求,是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时,以测量精度作为主要的参数之一,为了提高仪表的测量精度,一般除了选择性能好和精度高的元器件外,同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理,以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率,低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时,应重点考虑以下几个方面:一是可选用CMOS集成电路,这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点;二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系,一般来说,供电电压越高,系统功耗越大,因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电,这样既能减少系统功耗,又有利于电池供电。 结束语 综上所述,可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业,其发展直接关系到我国国民经济的发展,也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用,能够促进我国农业尽早的实现现代化,尽管目前,该系统并不完善,甚至有诸多不足之处,但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展,智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备,也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天,农业的发展一直是社会发展与进步的基础,利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境,从而达到提高农作物的产量,有效地利用资源,缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈,从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器,文章详细介绍了系统组成,工作原理,以及实验结果。实验结果表明,该装置组网简单,使用方便,结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键(电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关)用于远程控制;使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台;数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器,以W5100网络模块为核心,单片机的I/0直接与W5100网络模块通信,系统在程序的的控制下,按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储,它是以 arduino单片机为处理核心,通过各种传感器探测环境数据,并且通过w5100网络模块接入互联网,通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面,方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点,然后通过arduino单片机进行处理,把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号,通过帐号申请ID号码,如果没有外网IP,则把路由器设计成自动获取IP地址,并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理,有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量,将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息, 以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置, 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地:越来越多的人放弃了传统耕作模式,开始用传感器与农作物进行“交流”,成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要:我国是一个农业大国,然而我国水资源非常缺乏,这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多,而现阶段我国农业灌溉技术相对落后,这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展,人们开始重视农业生产,将一系列的先进技术引入到农业生产中,其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术,设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统,这不但节约了大量的水资源,还使得农作物的灌溉更加科学合理,提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案,希望能给读者一些帮助。 关键词:农业灌溉;智能节水;设计分析;单片机 目前,农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片,而外围又是有多个传感器以及电路共同组成,主要包括:湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度,然后将湿度值报告给单片机,单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分,待达到规定的湿度值后,系统则自动停止补充水分,让土壤始终保持最合适的湿度,进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片,在土壤中安装多个湿度传感器,由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时,湿度传感器则将这个信息转化成电流信号,再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号,然后通过A/D转换器将它转化为数字信号,直接传输到主控芯片单片机中,单片机就对整个系统进行合理地调控,在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化,该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示: 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点,在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V,在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM,这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作,这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术,在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU,芯片为40个引脚,这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程,还能够实现在线编程,依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合,这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升,还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路,其核心就是时钟电路,主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制,并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中,MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式:通过外部电路生成;通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作,因此,单片机在每一个开机时都必须重新复位,此时,复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时,主要是由外部复位电路来完成,其工作原理为:当按下按钮之后,就使得RC电路进行充电,且RESET端发生高电平,此时只要将高电平始终维持在10ms以上,即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的,并且此时存在很多干扰信号,所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大,进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等,该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输,并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中,一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显,包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管,实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接,调节共阴极数码管的高电平使之有效,再选择8位并行输出端,则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围,就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者,以便及时采取有效措施加以解决,现今普遍采用的报警电路主要包括:蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如,采用语音报警装置,则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片,由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内,然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小,那么P2.1口将会输出低电平,单片机就会控制语音芯片发出报警信号;反之,那么P2.1口将会输出高电平,系统不会出现语音报警信号,则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成,这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用,同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前,我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低,这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度,在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统,既能节约大量的水资源,还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制,控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结,通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析,文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉;无线通信;信息化管理;水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展,计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器,是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点,绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理,广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景,而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费,对用水量没有概念。用户灌溉前,需找电工记录电表读数,灌溉后再记录一次,向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间,又不准确,且不便于统计管理,尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此,市面上出现了各种IC卡预付费电表,当用户IC卡内金额足够的时候,刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令,启动井泵开始灌溉;当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时,电表发出停泵指令,停止井泵运行。虽然方便了电费的收取,一定程度起到了管理的目的,但是经笔者调查,用户普遍反映设备故障率较高维护不及时,影响用户使用;管理系统只记录了售电情况,管理系统不完善,没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息(包含地块的位置、面积以及种植作物类型)和灌溉方式,并写入智能控制器内。使用过程中,用户通过IC卡识别出自己的资料,并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉,同时开始计量电量,当用户再次刷卡时结束灌溉,控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑(下文简称PDA),通过蓝牙的无线通讯,将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上,在管理软件中导入所有的记录信息,统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量,经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了,记录信息详尽,但也存在一些不足:(1)控制箱的设计存在一定问题;(2)前期所提供数据量太大,村里管理员用到的数据量很小,且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量;(3)控制器内存储的信息过多,设备老化快;(4)控制器与PDA之间是双向操作,对设备的寿命及稳定性都造成不利影响;(5)蓝牙传输不够稳定且速度太慢,不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂,在第二代产品的研发过程中,将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉,控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量;管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内;再将PDA与村级管理平台PC机连接,信息导入管理软件中;由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点:(1)控制器内部芯片也进行了升级,确保了设备的稳定性和寿命;(2)控制器只通过村庄编码来识别用户卡,简化了操作方法,保证灌溉记录的完整性和准确性;(3)在管理软件上,针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类,统计灌溉时间、用电量,通过水电转换系数来变换成相对的用水量,满足用户需求;(4)将蓝牙传输改为红外传输,确保了数据传输的稳定性和完整性。(5)改进了控制箱的设计,将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行,设备返修率仅为5%,且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候,又发现了一些新问题:(1)灌溉记录的抄取需要人为操作,且抄取时间不定,不能同时满足各级管理者的不同需求;(2)通过估算水电转换系数,来计算用水量,误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上,经过笔者公司相关专业人员的研究,应管理部门的新需求,在北京顺义区又展开一个新项目,在简单实用型的基础上,又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能,以及健全信息化系统。(1)设备的使用环境条件较好,配备了超声波水表,可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器,在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量,保证了用水量及用电量数据的准确性,同时为水电系数计算提供了参考数据;(2)控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机,并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。(3)在管理平台上,细化了机井的各种信息,并关联了用户的地块面积、作物类型,由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量,使得管理更加智能化。 设备运行良好,维护率很低,且管理简单,受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评! 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势,提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障,以及更恰当的迎合上级管理部门的需求,才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要:将LED技术和ZigBee技术相结合,设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明,系统能实时监测环境参数并报告故障,对LED灯进行实时控制,节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求,提高了管理水平。 关键词:ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络,能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点,形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强,适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准,以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展,基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同,此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定,这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2],以PC(Personnel Computer)基站式和手机移动式两种方式控制WSN(Wireless Sensor Network)的各个节点,以PWM(Pulse Width Modulation)方式控制各个终端的发光亮度,通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制,有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块,软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计,充当路由的设备完成信息转发的中继功能,由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立,并为各个节点分配LAN内的短地址,以RS232串口和计算机互联通信,完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制,使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本,具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件,作为其信号收发前端,并将其安置到外围电路上,组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器,节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备,协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令,再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路,图2是节点模块电路,图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动,能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光,最高输入为300 kHz,以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压,终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA,纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k~300 kHz,频率值计算方式为FOSC=25 000/(ROSC[k?赘])[kHZ]。根据HM9910数据手册,电感的计算方式为:正常整流后的电压为 ■VIN,因此开关占空比D=VLED/■VIN,则功率管的导通时间TON=D/FOSC,由这些必要的值求出电感大小为L=(VIN-VLED)TON/(0.3ILED)。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块(路由模块)和终端模块,协调器模块负责网络的发起和建立,并选择优先信道,建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联,将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件,在控制软件上可以对各终端选择控制,图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络,稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器,再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号,以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种,一种是在上位机上直接操作,有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点,以完成点对点控制,不过这种方式要求知道终端节点的节点号,不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式,将各个终端节点分布在照明现场,各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处,在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息,系统有手动和自动两种控制方式,控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端,进行点对点控制,节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合,设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统,降低了能源消耗,提高了照明的可靠性,在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限,并且在定位应用的精准度上有一定的困难,具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景(植物种植、禽畜饲养、水产养殖等),覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络,采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息,以帮助管理人员准确地发现定位问题,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用(OFDM)和时分复用(TDM)通信同步综合技术为核心,采用新一代软件无线电平台架构,创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术,具备高速并行计算处理能力,能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置(SRD)频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能: 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法,有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号,并根据参考信号产生对消信号,用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理,经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度,使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术,同步综合使用OFDM和TDM技术,抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎,独创的信号纠错、还原、再生处理算法,先进的分集接收技术和解码算法,提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层,实现多个设备集(以无线网关为核心)处于不同频段,一旦发生通信碰撞,设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段,避免不同频段(多个设备集间)的通信干扰;在应用层,一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构,网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法,分时同各个设备单独通信,避免同频段设备(设备集内)的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下,针对多组通信距离,本系统设备通信成功率提高12.5%~75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制,数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全,系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES,是DES加密算法的一种模式,它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法,实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能,对接云服务平台 完善的设备自检功能,多参数综合检测,故障快速定位及告警功能,方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术,通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置,灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下,构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景(植物种植和禽畜养殖等),覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度,农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式,支持10M/100M/1000M以太网通信,支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上,形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输(IrDA)、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点,或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求,或着眼于功能的扩展性,或符合某些单一应用的特别要求,或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来,中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前,我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比,存在较大的差距。2013年4月,国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出:“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略,其中工业化是引领,城镇化是动力,农业现代化是基础,信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要:针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性,研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术:基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用,取得了较显著的应用效果。 关键词:农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初,搜索引擎开始应用于农业领域,多由商业公司开发,也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看,组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司,主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门,拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心(AGNIC)与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年,中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线,是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎,其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时,我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展,面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性,许多问题需要探讨,本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom,并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍,为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom,其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎,从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性,同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页,从而既可以节约存储空间,又保证了信息的准确性。同时,为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率,AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先,系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后,利用检索模块将其转换为双重语义空间,为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1)专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL,如果该地址不在舍弃URL队列中,则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取,并解析抓取的网页,提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后,网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2)信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后,根据农业主题词库中的主题词及其权值,分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面,则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则,将页面送入索引模块准备建立索引,同时,还将该页面存入农业网页数据库中。 3)索引模块将获得的页面信息,进行相应处理后,建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4)当所有抓取的页面都被索引后,检索模块读取分页式倒排索引库中的索引,通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5)用户输入查询条件后,检索模块对其进行解析和处理,转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后,获得查询结果。最后,形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术,除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术:信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率,AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中,训练集实例经过预处理(文本抽取、中文分词)、抽取特征项、向量表示后,构建多元线性回归的数学模型,最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中,每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后,代入多元回归方程中,判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出,构建该信息过滤模型的关键因素包括:建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析: 1)建立训练集。训练集是研究的起点和基础,但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比,标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止,只有一些中文文本训练集,还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题,动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张,其中,35 000张作为训练集,15 000张作为测试集;然后,以百度作为网络蜘蛛的种子站点,在互联网上随机抓取 12 000张网页,人工挑出7 000张非农业网页,其中的4 000张作为训练集,3 000张作为测试集。通过反复测试,最终确定训练集实例用于信息过滤。 2)网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3)特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子,也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素,特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上,结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法,其步骤如下: a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1(t1,t2,…,tn)和对应文档频率集合Df1(df1,df2,…,dfn); b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2(t1,t2,…,tm)和对应文档频率集合Df2(df1,df2,…,dfm); c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率,记为ny_dfi,再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi,记为fny_dfi,计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C,即C=ABS(ny_dfi-fny_dfi)。对词条ti按C值逆序排序,选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果,最终确定了前100个特征词(表1)。 4)多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系,但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用,例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中,利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析,最终获得可用于分类的回归方程,即分类器:y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值,若该词在网页中出现了,x[i]的值为1,否则为0;最终计算出的y值如果大于0,说明网页为农业网页,否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9],AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构(图3)。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储,只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度,AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件,分别是IND、SITES和URLS,均为顺序文件。其中,IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量(SitesOffset),包含该词条的站点个数(SiteCount)、该词条的文档个数(UrlCount)以及词条在文档集合D中出现的总次数(TotalCount)。SITES文件中存储了词条在各站点(Site_ID)倒排索引中的偏移量(UrlsOffset)。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率,倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片,AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中,每个文件具有不同页大小,并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小(页大小是文件系统页大小的整数倍)。每个倒排文件有一个头页(HeadPage)和若干个数据页(DataPage)。在头页中存储该文件的页大小(PageSize)、页个数(PageCount)以及下一个空闲页的页号(NextFreePageNo)。在数据页中存储该页的页号(PageNo),如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号(NextPageNo)、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好,所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一,针对语义检索的现状和存在的问题,AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段:①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间,然后获得查询句的语义向量,与文档空间中的向量进行比较,获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12],利用文档间的相似度值,对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档,并更新文档列表,最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果,课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页,并经过信息过滤后,建立农业网页数据库和分页式倒排索引库,再经过进一步的语义分析后,建立语义索引库,最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为:64位曙光刀片服务器,其主要配置为4 GB内存,260 GB硬盘容量;软件配置为:Redhat Linux操作系统,其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE,编译器为GCC 4.4.2,Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为:MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源,如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术,提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终,构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明,该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要:智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌,开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端,随时随地观察现场情况,查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据,为农业综合生态信息检测,对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口,同时支持音频,视频功能,可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词: 智能农业;无线传感器;远程监控;实时采集 一、物联网概述 (一)物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点,国家和政府部门非常注重物联网产业的发展,据新华社报道,在各省启动的十二五规划中,有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网(The Internet of things)是指通过射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统(GPS)、二维码等信息感知设备,按约定的协议连接起来,通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信,以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用,既能改变粗放的农业经营管理方式,也能提高动植物疫情疫病防控能力,确保农产品质量安全,引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心,大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成,其系统结构框图如图1所示。 (二)智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成,其各部分系统功能介绍如下: 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据,包括实时数据采集、历史数据管理,以及为用户提供自定义打印报表,提供各种汇总统计信息,对数据库备份等服务,从而方便的得到数据信息,辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度(土下2cm)、深层土壤温度(土下5cm);湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量(土下2cm)、深层土壤含水量(土下5cm)。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式,ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据,并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控,系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统,平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统,可在微机终端进行查看,后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程(实时、录像)供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是,将开启系统报警功能,并发送短信告知相关管理人员,便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成,通过继电器可以自由控制各种农业生产设备,包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控,完成日常工作。 二、NRF905的概述 (一)NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装(5mm×5mm),工作于433/868/915MHz 3个ISM频道,频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码,可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单,无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分,其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到,其功耗十分小,当以10dBm 的功率发射时,工作电流仅有 30mA,同时支持多种低功率工作模式,待机模式下电流仅为12.5μA,节能设计更加方便。 (二)工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程,单片机将地址和数据写完后,就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去,NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码,当发送过程完成后,数据准备好引脚(即DR)通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程:(1)当单片机发送数据的时候,根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905,SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定;(2)通过单片机置高TRX_CE和TX_EN,激发NRF905的射频发送(ShockBurstTM)模式;(3)NRF905的ShockBurstTM发送;(4)若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时,此指令表明需要再次发送数据,NRF905无线模块将实施重发,持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止;(5)当TRX_CE被置低时,表示NRF905发送数据过程完成,芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心,通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板,将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片,外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等,硬件结构简单,性能稳定,同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式,通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2,然后等待节点2接收,当节点2得到正确的数据之后,又将反馈信息发送给节点1,当节点1得收正确的反馈信息之后,系统板上的LED灯将会点亮,则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确,其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述,重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905,再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计,同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述,对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术,正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果,但仍有许多问题可待进一步的研究解决。(1)提高节点集成化,缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的,体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上,将会极大缩小节点体积。(2)能耗管理智能化研究,进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性,延长系统的使用时间,最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储,并通过无线方式实现与远程管理中心的通信,成功地解决了传统农业下的各种问题,无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟,南开大学滨海学院电子科学系,教师;毛建新,南开大学滨海学院电子科学系,本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数,自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求,随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计,为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的,要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是,传统的智能控制系统由于很多因素的制约,很难达到要求。为了解决这些问题,业界尝试了很多办法,但基本上都属于封闭式的,多采用私有协议,彼此间难以互通,导致结构不透明,灵活性、扩充性不佳。从长远看,智能控制系统的发展趋势是走向开放,尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,来达到大棚内的参数平衡。这样,可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度,湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只,用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电,大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备(包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等),用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套(包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等),用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析: 数据采集系统,主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种,RS485模式中数据信号通过有线的方式传送,涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中,传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上,用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上,省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台,实时监测大棚现场的传感器参数,控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以,在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析: 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成,通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备,包括喷水系统和空气调节系统等,喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备,空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上,现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式,在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示,主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况(折线图)和空间分布状况(场图)、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围,并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集,可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控,观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存,以便日后对这些数据进行分析,方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析,生成报表,根据分析后的数据,可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长,为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网,在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制,以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值,当参数越过超限值时,可以通过监控器或手机进行实时报警,以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及,智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用,同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。