智能控制技术在智能建筑中的应用:照明系统智能控制在建筑工程中的应用分析 摘要：在现代的建筑工程中，为了装饰或者照明，建筑物里设计了越来越多的照明系统。但是庞大的照明系统不仅浪费能源，并且一旦损坏，不但影响美观，维修也不能非常及时，这样就促使人们设计出了智能照明系统。经过有效数据表明，使用智能照明系统后，不仅没有影响到照明效果，还有效的节约了能源，为企业节约了成本。本文就照明系统的智能控制在建筑工程中的应用作了简单阐述。 关键字：照明系统、智能控制、建筑工程、应用 随着社会的进步，世界的能源也越来越少，节约能源已经是世界向前发展的趋势，是全球各个国家不约而同努力的目标。而除了工业等用电之外，现代建筑物用电也是相当大的能耗。据权威部门收集的资料显示，建筑物的耗能相当于整个国家耗能总量的30%以上。建筑物的耗能主要是用于其设备的消耗上。建筑物耗能中照明及办公设备用电占其总量的39%。传统的照明控制都是一个开关控制一个设备或一系列设备，很难达到“总体把握，成批监视，独立控制”的要求。那么新型的智能照明系统又是怎样的呢？ 一、照明系统智能控制的概念 照明系统智能控制简单说来就是指将传统的照明系统融入“智能“，把计算机技术、电子通讯技术以及数字调光技术结合进来，是照明智能化、系统化、人性化，把百年来的传统开关进化为新型的智能开关、数字开关。这样照明智能控制系统可以足不出户就对整个建筑物的照明和其他供电功放进行综合控制，同时还可以将其与楼宇智能控制系统融合，在不同的场景设置不同的照明设备，不同的环境更换不同的照明装饰，实现时间控制和空间控制。 二、采用照明系统智能控制的优点 1.良好的节能效果 节能是人们发明、使用照明系统智能控制的初衷。九十年代初，美国本着节约能源和保护环境的目的首先提出了绿色照明的理念，很快得到了全球各个国家的支持。接着，中国也制定了具有中国特色的绿色工程计划。 智能照明系统包括传统照明系统包含的大部分组成：光源、灯具、配电线路、电气附件等等，它与传统照明系统不同的就是运行管理方式和控制方式。智能照明控制系统中运用了计算机技术和通信技术，借助许多不同的“预设置“的控制命令和控制元件、对不同场景、不同时间段的照明进行预先设置和合理调节，实现节能的初衷。这种控制照明的方式充分利用利用自然光，结合场景需要，在适当的必需时才运行照明设备或者调高照明亮度，最大程度的保证利用最少的能源消耗达到最大的照明水平，节电效果非常明显，大约可以节省30%以上。 除此之外，还可以对灯光进行滤波技术，降低谐波含量，提高照明效率，也能达到节电的效果。 2.延长光源的寿命 照明系统中数量最多的就是光源配件，如果能够延长光源配件的使用寿命，既可以节省大量的照明成本，还可以大大减少人工更换光源的工作量，同时减少了照明系统的维护费用。 如果建筑物所在的电网电压不稳的话，也会在某种程度上影响电源的寿命。把电源按照发光原理划分的话，光源通常被分为热辐射光源、气体放电光源两种。日常生活中最常见的光源――荧光灯和白炽灯即为最典型的两种光源。热辐射光源是通过电能转化为热能的一个过程，物体热度达到白炽程度而发光即为热辐射光源，其寿命主要的影响因素就是电网电压。电压升高，光源的寿命加速减少。（如图1所示）因此，合理的降低照明供电电压也是延长光源寿命的一种有效的方法。气体放电光源是利用气体的放电法官的电源，其寿命主要的影响因素就是电网电压的波动，电压过高，会使电极过热，电压过低，会影响电源启动，缩短电源寿命，因此，抑制电压的波动也是延长光源寿命的有效途径。 3.改善照明环境，提高工作效率 要想提高工作效率，首先要有一个良好的工作环境。现在的人们忙于工作，一天除了休息的时间基本上都是在办公室里度过。一个良好的工作环境完全可以影响一个人一天的工作情绪。照明工作也是工作环境的组成部分之一，在营造工作氛围的工作中有着不可忽视的作用。在办公场景中，合理的选用光源灯具：造型美观、装饰效果佳、照明质量高都能一定程度的影响办公环境的舒适度。举例来说，使用传统镇流器的荧光灯工作电源闪动频率是100kHz左右，这个频率会让人眼睛疲劳，头昏脑胀，影响办公效率。智能照明系统就完美的解决了这个问题，它再用电子镇流器来控制闪动频率，将其提高到40kHz~70kHz，人们视觉舒适，不在感到视觉疲劳。 除了以上特点，照明系统智能控制还有很多优势，比如，可以实现多元化的照明效果，除了单纯满足照明效果之外，还可以做出更多装饰，增加生动性和艺术性，给人们丰富的美感和视觉冲击。比如，智能控制的基础是源自计算机，存储信息量大且准确，程序一旦运行不易出错，避免传统照明人工变换的错误操作。比如操作安全可靠，全部电路在控制箱内，避免的人工操作的触电危险。 三、不同类别建筑工程采用不同的照明系统 1.电梯、车库等公共区域 电梯、车库等公共区域都是使用照明系统比较频繁的的地方，采用智能照明系统，能够做到“有人使用供电，无人使用断电“，这样既方便了用户照明的方便，也节约了耗电。这里采用的智能系统根据时间段的不同，例如”早上上班高峰“、“上午”、“下午”、“清扫”“晚上”等。当进入“晚上”时段，出入人流几乎为零的时候，照明智能控制系统就选择关闭较耗电的照明设备，仅运行低耗能等供基本照明使用。过了这个时间段，系统的命令会自动运行，控制照明设备进行增加亮度或者数量，从而有效的保证了人们的正常生活，同时也节约了能源。 2.办公区、住宅区的设备区域 办公区和住宅区的设备区域是属于使用照明设备频率较低的地方，一般时间光源都是关闭的，只有管理人员才会定期进入进行检查或者维护。在智能照明控制下，当管理任运进入时，动静探测器或者声纳探测器会觉察到有人进入，自动点亮官员，当房间内无人时，同样的道理，探测器会自动将光源关闭。这样不仅方便了工作人员使用照明设备，更避免了工作人员因失误而忘记关闭电源而引发其他事故的可能性。 总结：通过多年的努力、研究，照明系统智能控制技术发展的越来越成熟，功能也越来越完善。照明系统控制解决了传统照明系统无法解决的问题，例如，整体监视，独立控制。它的出现，是照明控制系统的设计、安装、维护等工作流程的费用和时间大大的减少，原来复杂的设计图纸、布线图变得一目了然，标准插件安装简单、快捷，使人力、物力大大的减少，稳定性也大大的提高，故障诊断能力也大大提高，系统的维护和维修变得轻松容易起来。 智能控制技术在智能建筑中的应用:建筑工程中智能控制技术实现节能的途径 摘要：在国际能源日趋紧张的今天，如何能降低能耗是很重要的也很现实的的话题。据统计早在1999年我国建筑能耗占社会总能耗的比例已达到20%～25%。如此高的比例说明了建筑能耗必须得到控制。因此降低建筑能耗是贯彻可持续发展战略，实现低碳环保，实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，是符合全球发展趋势的。在实际操作中，我们可以利用智能控制系统提高能耗控制系统的效率，从而降低终端能源使用量，达到节能的目的。提高终端用户用能效率 关键字：建筑工程 智能控制技术 节能 1、建筑工程中的节能问题 智能建筑是信息时代的产物，应用新技术，在建筑物内建立-一个计算机网络，使建筑智能化，给人们提供一个安全、舒适的生活空间。而随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化，我国的建筑能耗必将进一步增加。建筑能耗在我国增长空间很大，是我国今后能源消耗的一个主要增长点。智能建筑的智能控制中心对建筑照明进行自动控制如何用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应将是我们今后的建筑业所面对的一个重要的问题。而在目前看来，我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。 2、中央空调智能控制系统在实际节能中的运用 随着全球气候的变暖，自然环境的恶化，世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到，建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。空调技术创新势在必行，节能建筑成为建筑发展的必要趋势。 智能控制系统不仅对中央空调中的各种冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机等各个环节进行全方位的控制，而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起，实现它们之间的信息综合、资源共享。在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理，实现中央空调全系统的整体协调运行和综合性能优化。系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式（定流量模式或冷源侧定流量而负荷侧变流量模式），实现最佳输出能量控制，即空调主机冷媒流量自动跟随末端负荷需求而同步变化（即变流量），因此，在空调系统的任何负荷状况（满负荷或部分负荷）下，都能既保障中央空调系统末端的服务质量（舒适性），又实现最大的节能。 而同时在高能效的采暖上根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。这样就能最大限度的环保节能。 3、照明智能控制系统在实际节能中的运用 照明同时也是建筑工程中能耗消耗的很大的一个项目，对他的管理控制同样的也是应该引起我们的重视的。能源高效的照明设计或具有能源意识的设计是实现建筑照明节能的关键环节。那么我们应该怎样来控制这类的消耗呢？以下我们就来做出一番分析。在建筑照明上，我们应该除了要采取集中控制更要采取自动智能的方法。目前我们有四种常用的方法。（1），红外线，超声波控制开关，检测到有人出入时自动感应实现开闭，在人离开后还延迟一段时间。（2）预先设置合适的工作强度，根据对自然环境的检测。由光控制调光装置随时调整人工照明各区域的灯光照明。这样的话，无论环境如何的变化，系统均保持建筑室内的照明度维持在预先设定的水平。（3）时钟控制，可要求照明灯光按照预定设计的不同时序来自自动控制照明开关。（4）调光开关、单通道或多通道开关、无线开关、计算机智能控制开关等。在这方面主要控制方法有：时间程序控制计算机程序设计时间，通过定时器等电器元件，实现对各区域的照明灯具定时控制。时间程序控制成本低、使用方便，常用于校园内一些简单的照明线路控制，如校园广告灯箱、绿化环境照明等。（5）光敏控制。光敏控制是根据外部环境光线的强弱大小。感应控制感应控制是通过传感器(动静探测器、超声波探测器、声音接收器等)检测照明环境的变化来控制照明状态。传感器一般安装在天花、墙壁、走道、楼梯等位置，适合使用在人流量不大且不同步的场所，如校园公厕、附属建筑的公共楼梯等。 4、充分利用智能控制实现建筑节能的最大化 在当今资源日渐匮乏，新能源尚未开发完全的时期，我们不能没有节制的浪费我们的资源，不仅是为了国家的可持续发展，也是在提倡环保的今天为保护地球做出一番自己的贡献。节能建筑的节能需要多部门的努力，通过执行节能标准、建立终端节能优先的观念、加强管理，精确与优化控制，引进节能设备，实现主动式节能。与此同时工程技术人员也应树立全方位节能意识、提高能源利用效率，体现智能建筑在节能方面的优势，实现可持续发展为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的，还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品，如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等，并开发出新的能源利用技术，使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。只有在全社会的支持下，各部门的合作下，我们的节能事业进行到底。 智能控制技术在智能建筑中的应用:探讨智能控制技术在智能建筑中的应用 【摘要】随着经济和技术的发展，智能控制技术和智能建筑应运而生，而且在人们的生活中占据越来越重要的位置。本文首先介绍了智能控制技术和智能建筑的内涵与智能控制技术在智能建筑中的应用现状，然后分析了智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题，再次提出了相应的解决措施。 【关键词】智能控制技术；智能建筑；应用 智能控制技术和智能建筑的发展是相互依存的，不仅为人们提供了舒适的居住和工作环境，而且不断进步的智能控制技术在智能建筑的应用也令人们感觉到信息化社会的优越性。但是，智能控制技术在智能建筑的应用中还存在一些问题，亟待需要解决。 1 智能控制技术在智能建筑应用的现状 1.1 智能控制技术与智能建筑 所谓智能控制技术，就是指计算机技术、控制技术和通信技术等现代化信息技术的结合，它是不断发展前进的，依托于智能建筑的发展，又推动着智能建筑的发展。所谓智能建筑，就是指现代化建筑技术与智能控制技术等体系相结合的产物，它大大提高了人们的生活质量、工作效率和管理水平。随着经济社会的发展，人们对生活质量的要求日益提高，智能建筑的建设和发展更加快速。 1.2 智能控制技术在智能建筑中的应用现状 就我国而言，我国的智能建筑仍然处于初级和探索阶段，现在智能建筑技术与绿色建筑技术结合起来，更加丰富了智能建筑的内涵，既为使用者提供健康、舒适、安全的居住和工作空间，也能够提高资源的利用率、降低对环境的影响。现在，控制技术经过了DCS（集散式控制系统）、PLC（逻辑控制系统）技术的发展，DDC（直接数字控制）在这一领域的应用也日益广泛。智能控制技术在智能建筑中的应用也日益深化，但是在应用过程中还存在一些问题，需要相关部门积极寻求解决的措施。 2 智能控制技术在智能建筑应用中存在的问题 智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛，但是还存在一些问题，主要以下几个： 2.1 控制网络协议的标准化工作有待进一步深化 现在，智能控制技术在智能建筑中的应用进一步深化，但是控制网络协议还没有完善的标准，这不仅造成了智能控制技术在智能建筑应用过程中缺乏统一的标准，而且也会降低技术应用的效率。例如，BACnet协议中的与CCTV相关的标准还没有制定出来，而CCTV是楼宇自控系统的重要组成部分，因此，在BACnet中实现其相应的对象标准是必须的。 2.2 agent技术的应用许多还停留在规划阶段，许多相关的技术细节需要进一步深入研究 agent技术是智能控制技术的重要组成部分，虽然它在智能建筑中已有所应用，但是大多仍然停留在规划阶段，很多与之相关的技术细节不深入、细致，还需要进一步深入研究，这也影响了智能控制技术在智能建筑中的应用的深度和范围。例如，agent运行平台的优化，适合智能楼宇的agent通信语言的研究等； 2.3 智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合还没有得到充足的重视 目前，研究者还没有将智能agent技术与日益标准化的控制网络协议之间的融合提上议事日程，说明其还没有得到研究者的充分重视。这也不利于智能控制技术在智能建筑中的应用，因此，将agent更好地构建于统一的控制网络之上应该成为下一步研究的重点。 2.4 支撑agent运行的嵌入式平台，应该是另一个研究重点 它包括底层运行的嵌入式操作系统的研究和agent运行的嵌入式平台的研究，简言之，智能建筑已经发展到第三代，它的发展有赖于第三代建筑智能建筑技术的发展，特别是人工智能技术以及与控制相关的agent技术。但是就目前的发展水平而言，我国在智能建筑领域的技术平台还不是很完善，支撑agent运行的嵌入式平台还没有得到广泛的运用，这会不利于智能控制技术在智能建筑中的应用。 3 应采取的策略 为了解决上述问题，相关部门应采取相应的措施加以解决，主要以下几个： 3.1 计算机技术是智能建筑的主要依托 计算机技术发展到一定水平，特别是计算机应用的广泛到很高的程度之后，计算机已成为人们生活中不可缺少的重要工具。这与其能力、效果、规模、以及联络范围有关，所以大型计算机效果更好。起初可能只是一间办公室的设备，之后逐渐发展成整栋办公楼的数据库的计算机系统及各种子系统和各种附属设备，使计算机转化为建筑物的一个部分。与此同时，为了提高控制的方便性、可靠性，又可达到科学地节约能源的目的，建筑物内的各种设备控制管理也应用计算机进行。因此智能化建筑可以为用户提供业务活动。 3.2 通讯技术是智能建筑的重要内容 由于技术发展，通讯已成熟的采用各种各样的传播为社会服务层次越高的科研管理等。对通讯的水平要求也就越高。通讯给人们带来了能量巨大的信息通道，达到了信息资源全球性共享。这样的科技发展具有深远的意义，甚至成为时代的象征，所以有“21世纪是信息时代”之说。在这样的背景下，建筑物必然需要为用户配置足够多的各种运行十分可靠的通讯系统，通过不同的网络渠道为用户服务。这可以说是智能建筑的又一特点。 3.3 智能化集成是智能建筑体现功能的神经中枢 如目前所公认，建筑物智能化包括三大系统：建筑物自动化系统(BAS)办公自动化(OAS)及通讯自动化系统(CAs)。这三大系统所涉及的各种传感器、控制器、信息传输设施等设置在整个大厦的各个部位，而其主系统的主机，子系统的主机也都按楼宇管理者的不同要求设置在各部位。每个系统的数据～信息流，都按各系统的技术逻辑要求进行传输。因此宽频带，高速度，大容量的不线综合布线系统应运而生。在这个基础上，系统集成的目标就是将上述三大系统进行信息综合管理，形成一一个统一协调的整体，构成各子系统的有机结合，实行信息交换和共享，而不是个大系统子系统的简单的堆集。此外这项技术应该是先进的、经济的，而且能方便的适应技术的发展和扩容的需要。显然智能集成是智能建筑体现功能的神经中枢，这一比喻十分形象。智能的建筑不一定要豪华，应让使用者舒适方便。 4 结语 智能控制技术在智能建筑中的应用日益广泛，通过智能设备与网络的结合建立一个完整、统一的监控管理平台，以实现对楼宇设备自动化系统（BAS）、通讯自动化系统（CAS）和办公自动化系统（OAS）的整合，从而建立现代化的信息服务和物业管理系统，促进智能控制技术在智能建筑中的应用。 智能控制技术在智能建筑中的应用:公共建筑变风量空调系统智能控制的探讨 摘要：本文介绍了变风量空调系统在公共建筑中的应用以及变风量空调的控制方法，分析了智能控制应用于变风量空调控制系统的可行性。并通过工程改造方案说明了变风量空调智能控制系统的有点及发展前景。 关键词：智能建筑变风量空调智能控制节能 一，概述 随着我国人民生活水平提高，空调技术已在医院、宾馆、商店、办公楼等公共建筑中广泛应用。另外，空调自动控制系统已经成为楼宇自动控制管理系统（BAS）的一个重要子系统。因此, 合理设计一个集节能、舒适、便捷于一体的空调控制方案是一项非常重要课题。 智能建筑是近年来建筑业重要的研究课题。当今科技发展的时代，建筑智能化是建筑发展的必然趋势，建筑智能化程度随科学技术的发展而逐渐提高。智能建筑应当通过对建筑物的结构、系统、服务和管理等要素，以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的舒适、便利、安全的环境空间。谈到智能建筑环境，不得不谈到智能建筑中的公共建筑设备，公共建筑设备是智能建筑实现的基础，公共建筑设备的控制及管理维护是实现智能建筑环境精度要求及设备有效使用的保证。而公共建筑设备控制又离不开能源，据统计，工业发达国家的建筑能耗占总能耗的40%~50%，我国的建筑能耗也占总能耗的30%以上，当今社会能源问题已经成为一个很严峻的问题，所以，合理有效的利用能源已经成为重要的课题，而在建筑能耗里，用于空调的能耗又占建筑能耗的30%-50%，并且这个数值在逐年上升。 二，变风量空调系统的特点 变风量空调系统（简称VAV系统）是通过变风量末端装置调节送入空调房间的一次风量，并根据送风管道的静压变化等相关参数调节空调机组的处理风量来控制某区域空调房间温度的一种空调系统。变风量空调系统的基本组成为：空气处理机组、送回风系统、末端装置 和相关的自动控制系统。其中，变风量末端装置是变风量系统的关键设备，它根据室内温度调节器发出的关于室内温度高低的信号，自动调节送入房间的风量，达到控制室内温度、满足空调房间负荷变化的需求。如图1所示。 图1变风量空调系统结构图 变风量空调系统是属于全空气式的一种空调方式。有着灵活性高、节省能耗、提高舒适度的优点。鉴于变风量空调系统在我国智能建筑高速发展中的应用情况及其特点，变风量空调系统的应用已经成为智能建筑建设中焦点技术问题之一，引起了工程界和学术界的重视。变风量控制系统有以下优点： 1 变风量空调能够实现房间的灵活控制，可根据负荷的变化或个人的舒适要求自动调节自己的工作环境；不再需要加热方式或双风道方式就能适应多种室内舒适要求或工艺设计要求；完全消除再加热方式或双风道方式的冷热混合损失。 2 变风量空调能够自动调节各个空调区域的送入风量，在考虑同时使用系数的情况下，空调器总装机容量可减少10%-30%左右。 3 安装变风量空调系统的房间室内无过热过冷现象，由此可减少空调负荷15%-30%左右。 4 变风量空调系统可应用于民用建筑、工业厂房等各类相应的场合。可适应于采用全热交换器的热回收空调系统及全新风空调系统。 5 变风量空调系统安装可避免凝结水对吊顶等装饰的影响，并方便二次装饰分割。 三，智能控制 目前，变风量空调系统已经逐步应用于各种各样的工程中，但根据其特点，变风量空调主要适用于负荷变化较大、多区域控制以及使用公共回风通道的建筑物。如办公楼、大型商场、宴会厅、会议中心、演播大厅等。在变风量空调的系统控制中，对于建筑内的空气环境系统的分析有以下困难： 1.环境干扰大:如人员活动原因等； 2.设备因素多:被控量多，区域大； 3.非线性:调节过程和执行器固有的特性； 4.大滞后:被控对象的固有特性； 5.不确定性:各控制区域和控制参量相互影响； 6.动态性:各参量时刻在变化，调节过程也是动态的； 7.非预测性:设计与实际的差别。 由于以上特点，变风量空调系统精确的数学模型很难得出，外部干扰多，采用一般的控制方法，是难以达到满意的效果的。而智能控制具有智能化特点，因此，引入智能控制技术十分必要，并在暖通工程师与电气工程师的通力合作的基础上，利用建筑内大量分布的各种传感器和空调系统的执行器，不断优化合理的控制算法，对空调系统的控制才有可能达到满意的性能指标和节能效果。 智能控制系统目前主要分为以下几个系统：分级递阶控制系统，专家控制系统，人工神经网络控制系统，模糊控制系统，学习控制系统。 在公共建筑变风量空调系统的智能设计中，要针对智能建筑的负荷特点，明确主要服务对象是人，要“以人为本”，确保室内环境，并力求能满足不同人的多种需求，还应具有经济性和高效性，和节能要求。 四，工程改造方案 在对某公共建筑中的实际检测中，我们发现房间温度不能控制、不能调整、冷热不均。而且主要办公室和会议室冬季超温严重。鉴于这些情况和业主的使用要求，在改造方案中决定将原有的定风量系统改造为变风量系统，并采用智能控制。改造思路简要如下： 变风量系统的末端装置控制器将办公室的温度传感器监测到的实际温度和设定温度传送至控制器，VAV控制器根据设定值来调节变风量末端装置的风阀，来改变送风量，使室内温度基本保持在设定的范围内。 在送风管道内加设风量测量装置，在设备机房装设变频控制器和DDC控制器。通过测量风量来控制风机的转速，调整出风量，满足整个系统的需要。在系统中由变风量末端装置根据室内负荷变化调整末端出风量满足负荷要求，从而引起系统管路中静压变化，主风道中的静压测量设备会测量出静压的变化传给现场DDC控制器，DDC控制器根据测量值和设定值控制变频器，来调整空调机电机转速，整定出风量，维持送风管路系统的静压平衡。根据新风、回风温度及设定值自动调节新、回、排风阀的开度，控制其新风量，最大限度的利用回风，以节约能源。通过安装与新风送风管道的送风温度传感器，测量出送风温度，并根据室外温度、送风温度决定混风阀的开度。即室内温度较低时，混风阀开大，以保证送风室内的新风温度稳定在一定的范围内。变风量空调系统总风量的控制采用的是定静压控制法，即采用变频驱动器，当末端风量的变化引起送风管路系统的静压产生变化时，通过改变风机电机的转数来实现总送风量的调节。 五，结束语 本文提出的一些观点在实际应用中还存在着困难和不足，如对多功能建筑的智能控制，对空调系统的综合因素（湿度，二氧化碳浓度等）的考虑，在使用软件中采用何种算法等。此外，还需要大量的历史运行数据作为基础。总之，在公共建筑的变风量空调系统中，采用智能控制方法能克服存在的滞后、惯性，抗干扰性问题，从而达到良好的控制效果。如果能深入的发展和推广，不但可以达到节约能源，而且还可以提高在公共建筑中空调使用的舒适度。 智能控制技术在智能建筑中的应用:民用建筑电气防火智能控制装置的设计与实现 摘要：21世纪，是中国经济飞跃发展的时期，随着经济水平与科学技术的发展，居民的生活水平不断提高，居住条件大为改善。但由于人口的集聚和人口基数的扩大，民用建筑渐渐趋向于向高层发展，建筑群也逐渐密集；在改善居民生活同时，也伴随着一系列问题，比如民用建筑因电气故障而发生火灾，因电气的线路等偶有停电断气等，这些问题在这些年间已经变得越来越多，不仅给居民生活带来了不便，更让居民或区域的生命财产受到损失与威胁。本文在展示民用建筑电气防火现状的基础上，介绍探讨电气防火智能装置控制的设计与实现，并提出笔者浅薄建议。 关键词：民用建筑；电气防火；智能控制；设计实现 1引言 在民用建筑和功能比较复杂的多层民用建筑中, 科学合理的电气防火智能装置的设计能够有效的避免或者减少发生电气事故火灾, 而且即使一旦发生火灾或者发生故障, 也能够使建筑物内各种消防用电设备持续可靠运行, 方便居民及时快速的疏散，保证居民的生命财产安全。同时减少了财产的损失和控制火势的蔓延。近年来, 一些民用建筑的结构和功能发生了显著变化，功能个性化独特化日益彰显，但由于民用建筑面积开始扩大，各种电气系统日趋复杂，线路纵横密布，因电气配线选择、安装和使用不当所造成的火灾逐年增多。如何将现代科学技术运用于民用建筑的电气防火智能装置控制，对完善居民的防火防灾系统设计与实现，保证居民的生命财产安全，具有重要意义。 2民用建筑电气防火发展现状与存在问题 2.1电气设备线路设计不合理，缺乏科学性 从近年来所发生的火灾看, 由电气事故引发的火灾居各类火灾原因首位。发生事故的原因是各式各样的, 有电弧接地短路故障造成的火灾事故, 有电气设备年久失修仍超负荷运行导致线路短路、断路而引发的火灾事故, 有因架空进线时进户处未采取防高电位侵入措施而引发的电气火灾, 其中大量的是在建筑物内部装修施工时, 不能严格执行国家有关技术规范, 大量敷设不符合消防要求的电气线路和配电装置, 有的将电气线路直接敷设在可燃、易燃材料内不进行穿管保护, 有的采用易燃塑料或穿管保护不到位而留下先天性火灾隐患, 有的直接将大功率灯具安装在可燃物材料内不采取任何保护措施, 有的则是由于使用不当而造成的电气火灾, 这些都是引发电气火灾事故的主要原因。综观这些电气火灾事故起因, 大量的是由于施工不能严格执行国家有关技术规范造成的, 在电气设备的线路上设计不合理，缺乏科学性，从而导致了更多隐患的出现。 2.2设备质量存在问题，难以长久负荷 长期的过负荷运行很容易引起线路的绝缘老化从而引发火灾隐患, 这就要求我们在设计中应避免此类情况的发生。在长期的设计实践中认为, 在设计选型时电缆考虑远期发展应适当放大, 开关可根据近期负荷需要选择整定电流, 这样既能满足近期负荷需要也能满足今后发展的要求。同时在设计中也应在具体回路分配上严格执行相应的规范, 如规范规定“照明系统中的每一单相回路, 不宜超过16A ,灯具为单独回路时数量不宜超过25 个”,“当插座为单独回路时数量不宜超过10 个”, 诸如此类规定从字面上看好像和电气防火并无多大关系, 实际上他们都是避免线路过负荷的必要条件, 我们设计中必须遵守。因此，加大对设备的维护监控，杜绝设备材料的假冒伪劣，刻不容缓。 2.3消防供电系统与其他用电系统混用，缺乏独立性 消防供电应处于本工程最高供电等级。《民用建筑电气设计规范》第24. 9. 2 条规定,“火灾消防及其他防灾系统用电, 当建筑物为高压受电时, 宜从变压器低压出口处分开自成供电体系, 即独立形成防灾供电体系。”规定强调说明消防系统的供电电源等级应处于本工程最高供电等级, 且自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性、消防配电应形成独立系统。《高层民用建筑设计防火规范》第9. 1. 3 条规定:“消防用电设备应采用专用的供电回路。”本条规定应理解为消防用电设备的电源应从配电室直接引入, 中间不允许与其他非消防电源混用。完善区分供电系统，是电气防火智能化装置的重要组成部分。 2.4应急系统不够科学完善 在很多民用建筑，由于各种原因，在整个电气防火智能系统中，应急系统在设计，实施方面存在着很多缺陷。一些居民建筑设计比较复杂，功能多变，在报警系统设计中，干线支线没有明显区分，而且，报警系统的设计缺乏具体实际性，没有能从居民生活区，工作区等不同特点来设计报警系统的路线，并根据情况实际的特殊性选择不同的实施方案，例如在一些特殊场合应考虑使用线型探测器。在应急系统中，最为关键的一点，也是许多人容易忽略的一点即是，要能保证非消防用电可以再及时切断，而在现代民用建筑中，许多地区没有能够将这些区分开来，消防和其他用电相连，在发生紧急情况时候，无法将消防与其他用电及时分开切断，严重阻碍了人员的分散，为居民的生命财产造成了潜在的威胁。

起重机就是指一种可以在一定范围内对重物进行垂直提升与水平搬运的多动作起重机械。在使用电气控制技术对起重机进行操纵时，通常会消耗大量的能源，且机械经常会由于受力过大而发生钢丝断裂或是电机损坏的问题。电子智能控制技术在起重机上的应用，可以有效改善这些问题，提高起重机的工作效率。 1起重机电子智能控制系统的实现 起重机的电子智能控制系统通常是由PLC控制技术、变频调速技术、传感技术、检测技术、现场总线控制技术以及HMI技术等多个环节共同协调控制的。在电子智能控制系统对起重机进行控制的过程中，起升机上安装的绝对编码器可以全面的掌控钢丝绳的位置，并将采集到的信息传递给PLC的检测模块，再由PLC内部安装的控制结构对接受到的信息进行指挥与调动。如果PLC的检测模块检测到起重机的钢丝绳存在安全隐患，其内部安装的控制结构就会自动指挥起重机立即停止所有的提升与搬运工作。同时，起重机内部安装的制动控制系统还会通过PLC内部设置的数学运算程序对接收到的数据进行实时的计算与处理，并将计算得到的数据利用现场控制总线传递给运行中的每一个变频器、驱动器以及制动器，进而在各组织环节共同的协调合作下完成对起重机整体控制。 2电子智能控制技术在起重机上的应用 2.1PLC控制技术 PLC控制技术的全称其实是可编程逻辑控制器，他的控制原理，主要是利用一类可编程的存储器，作用于其系统内部安装的存储程序，来智能化的完成顺序控制、逻辑运算等现场执行的指令，并依靠数字或模拟器的输入与输出，来对各种大型机械或者生产流程进行控制。PLC控制系统的硬件结构与微型计算机的硬件结构有很大一部分是相同的，都是由电源、存储器、中央处理器、输入输出接口电路以及其功能模块与通信模块组成的。在进行PLC控制系统的选用时，需要根据不同起重机的实际情况与使用功能来选择更适合起重机工作的PLC控制系统。面对以开关量为整体控制的操作项目时，可以适当忽略PLC控制系统对起重机速度的控制，选用价格与性能较低的PLC控制系统就可以完成。面对以开关量控制为主，模拟量控制为辅的操作项目时，就需要选择价格稍高的，具备数据传输、数学运算与模拟转换程序的PLC控制系统。当面对的是对系统控制与数据计算有严格要求的操作项目时，就需要根据操作项目的实际运营情况与起重机的主要使用目的来选用价格较高的，具备矩阵功能与诊断功能的PLC控制系统。 2.2变频调速技术 变频调速技术在起重机上的基本应用原理，是根据起重机内部安装的电机的转速与起重机工作电源的输入频率成正比的关系，通过改变起重机内部安装的电动机的工作电源频率，来完成控制电机转速的目的。而变频器就是在上述原理的基础上通过直流电源与交流电源的变换技术、电力电子技术以及微电脑控制技术来对机械完成操作与控制的综合性电气产品。变频调速技术通常具有效率较高、精准度较好、对速度的控制范围较宽的特点。工作人员在利用变频调速技术对起重机进行操作时，应充分结合操作项目的实际情况与工作的任务需求，对控制系统实行合理的调节，以在提高起重机工作效率的同时，保证起重机工作、运行的安全、稳定。 2.3传感技术及检测技术 传感器作为一种被广泛应用的检测装置，可以准确的采集到被测量的数据，并将采集到的数据，按照特殊的规律转换为电信号，或是其他项目操作需要的形式的信息进行输出，以完成对系统信息的传输、处理、存储以及显示，进而达到对起重机的全面控制。传感器具备着微型化、智能化、系统化与网络化的优点。是完成起重机自动检测与自动控制的关键环节。传感器的发展与更新，让机械有了触觉、嗅觉与味觉等全方面的感官，让机械由从前冰冷的金属开始逐渐拥有了生命。在起重机中合理应用传感与监测技术，可以很好的监控起重机在运行过程中每一个细节的变化，在起重机运行发生故障时，可以快速的向起重机内部安装的PLC控制系统传递信号，进而完成对起重机的全面、准确控制，有效保障起重工作的安全、高效运行。 2.4现场总线控制技术 起重机的现场总线控制系统是一种由设备的现场仪表通过互相之间的串联与起重机控制室内的人机界面所构成的控制系统，通常具备全数字化、全分散、全开放与可互操作的系统运行特点。也正是因为这一系列运行特点，现场总线控制系统在当前工业自动化领域的应用具备着显著的优势。在起重机中合理应用现场总线控制技术，可以有效加强对起重机现场实际运行情况的监控力度，为操作人员提供更多全面、准确的运行数据，在很大程度上提高起重机的运行可靠性，使起重机的运行工作更加安全、稳定。 2.5HMI技术 HMI技术也被成为人机界面，是起重机内部控制系统与操作人员之间进行数据交换的重要媒介。HMI技术在起重机中的合理应用，可以有效实现起重机数据的内部形式与人类可以感受到的数据形式的灵活转换，简单来说，凡是存在人机信息交流的领域，正常情况下都会存在人机界面。此外，在起重机中充分应用HMI技术，还可以有效促进起重机内部安装的PLC控制系统、变频调速系统、传感系统、检测系统与现场总线控制系统等各个环节之间的协调合作。 3结语 综上所述，在将电子智能控制技术应用于起重机的过程中，应明确起重机电子智能控制系统的的运行方式，并加大力度注重电子智能控制技术中的PLC控制技术、变频调速技术、传感技术、检测技术、现场总线控制技术以及HMI技术在起重机中的合理应用，以提高起重机的工作效率与运行安全性。 参考文献： [1]徐伟锋.智能控制技术在抓斗起重机上的应用[J].起重运输机械,2014(03):43-45. [2]滕宏珍.电子智能控制技术在起重机上的应用[J].工程机械与维修,2004(12):77-79. 作者:李阳 单位:武汉市特种设备监督检验所

作为交通控制系统组成部分，城市交通信号控制系统使用分布式系统，其在时时变化的动态交通环境下，只能够根据局部路口以及关联路口信息的基础上设计信号协调机制，保证交通顺利。 1智能体技术下的交通控制系统架构 在城市交通控制中，传统的控制模型一般使用的是集中式的架构，若是路口范围扩大，这种集中式的架构就无法进行交通数据的大量传输控制优化，无法保证系统维护的安全性。随着科技水平的不断提高，计算机技术的不断进步，智能技术得到广泛发展，在智能体技术中，其将智能体分为静态智能体和动态智能体两种，其作为一种分布式的系统平台，通过建立的智能网络建立了多个模块构成的智能管理凭条，该技术在城市交通系统中的应用十分具有意义。本文在城市交通数据中应用智能体技术，为交通系统管理水平的提高作出努力，智能体系统架构主要分成了三种类型，分别为分层式、网络式、混合式。分层式的组织形式是使全部系统整体分解成多个子系统，而各个子系统之前能够实现交互工作；而网络组织形式是使系统整体分散，分散后的系统变成了不同的子系统，彼此连通，相互独立，在局部网络中使用，使用时可以对高复杂性的工作进行处理协调和高速运算。混合式的组织形式包含了前两种形式特征。本文提出的城市交通信号控制系统主要围绕的是动态智能体技术实行的，是一种城市交通控制管理技术。此外，动态智能技术更具自身对网络、异构环境等方面的特征能够保证系统可以在大规模交通实时运行中将运行信息传输到子系统，提高交管效率。 2城市交通信号控制系统中的智能体技术应用 2.1交通集成控制 城市交通信号控制系统中应用智能体技术，这对于城市交通信号网络而言是十分必要的。控制城市交通信号时，通过网络化智能技术中的集成技术对交通信号进行控制，将城市交通交叉口和相邻的信号进行统一的管理，最后再进行自行道路管理，同时提高交叉口的信号控制能力。在整个流程中，利用信号灯和通行标志对交通信号进行规范设置，环节交通压力。同时，结合交通信号控制与诱导协同，根据诱导控制理论将一体化的信号灯进行统一管理，最后利用实时情况促使交通调控。基于智能体技术的交通信号为城市交通情况制定交通引流计划，使得交通出行更加的便利、安全，完善城市交通的管控工作，为交通信号系统的进一步发展奠定基础。 2.2交叉口控制 城市交通信号控制系统中应用智能体技术，通过集成方法管控交通网络，利用系统中的单层分布式智能体管控信号灯，系统管理信号灯，实现了城市信号网络的全局控制，使得各个交叉路口的信号灯能够得到协调的控制。利用时间和空间的分离计数，对城市道路交叉路口的信号灯进行协调科学的控制，按照车辆方向、类型以及行进速度等方面的差异对具体的车道进行划分，通过分流处理城市交通道路使不同车道上的信号灯能够实现智能化的控制，改善城市道路中交叉路口的通行环境，环节道路拥堵问题，保证道路交叉口通行顺利。同时，应用智能体技术也能够使得行人及车辆的行驶路线得到优化设置，使得行人的出行安全得到提升，交通秩序更加规范，防止由于信号灯而导致的交通拥堵或是其他问题的出现。随着科学技术的发展，智能体技术在城市交通信号系统中得到广泛应用，使得交通信号控制系统之间的互用性得到提升。在计算机技术应用的基础上，将智能体技术与集成思想相结合，通过对城市交通网络系统的一体化管理，进而促使城市道路中的各个交叉口能够完成实时的信号交互工作，以促使各个路口中的交通状态能够得到良好的了解。系统性在交互的过程中，通过实时交互的交通流信息来制定相应的通信计划，使得道路拥堵情况能够得到及时的缓解、改善。此外，为了解决本系统的动态不确定性，智能体技术利用其本身的静态功能使得各子系统之间的配合更加协调，同时按照静态编码控制算法和服务使其能够在动态变化中不断适应，进而有效的控制整个交通信号系统。 3结论 综上所述，本文通过对智能体技术下的交通控制系统架构的分析，进而从交通集成控制与交叉口控制两方面研究了在城市交通信号控制系统中应用智能体技术，充分利用该系统高的不确定性、可扩展性、交互性特征，使信号灯系统能够在动态的交通变化形式中保证不同路口信号的交互协作工作，根据交通信息变化状态制定通行路径，加强信号灯系统管控城市交通的能力，改善城市交通环境，增强人们出现的便利性和安全性。 参考文献： [1]张磊.多智能体技术在交通系统中的应用研究[J].山西建筑,2016,42,07(18):256-258. [2]屈晓光.基于多智能体的城市交通控制系统研究[J].城市地理,2016,22(08). [3]杨涛.基于多智能体的区域交通信号控制系统研究[D]. 作者:孙宇帆 单位:重庆交通大学

本文将对机械电子工程节能控制技术这一话题进行分析探讨，并提出切实可行的措施对其予以解决，具有重要的现实意义。 1节能控制技术在机械电子工程中的重要性 节能控制技术在机械电子工程中发挥着重要作用，贯穿其发展全过程。节能控制技术的应用，不仅可以节约能源，而且也可以降低能源的损耗。同时，也可以使得机械电子工程的价值得以充分发挥和凸显，促使机械电子工程达到开源节流的发展目的。换而言之，节能控制技术在机械电子工程中的应用，既保证了机械电子工程的生产效率，又保证了其生产质量，促使其质量和效益实现有效统一，为机械电子工程深化发展夯实根基。 2机械电子工程的发展概况 2.1种类较以往增多 从当前发展情况来看，机械电子工程的种类较以往而言实现大规模增长。种类具有多样化，在原有种类的基础上实现进一步增加，丰富了机械电子工程的生产内容和形式。与此同时，机械电子工程的生产效益也在不断提升。 2.2具有完备的工程管理制度体系 我国的经济发展与电子机械工程之间存在紧密的联系，经济发展有赖于电子机械工程效益的增多。电子机械工程是我国经济发展中的重要一环，在一定程度上影响着我国经济发展的走向和趋势。因而，电子工程的发展引起了国家和企业以及社会人士的高度重视，并在制度体系搭建上投入大量的时间、物力、人力，促使其制度管理体系更为完备，确保工作人员在体系和制度的规范内合理的行使个人权益，规范自身行为，使自身行为更符合制度的规范，继而促使电子机械工程朝着制度化、规范化、系统化方向发展。 3机械电子工程节能控制技术研究中存在的问题 3.1部分工作人员思想观念陈腐 机械电子工程节能控制技术在研究过程中，并不是一帆风顺的，恰恰相反，存在诸多系列问题，其中包括部分工作人员思想观念陈腐。对控制技术创新性发展存在疑惑，不理解为何要开展节能控制技术研究，因而，在实际工作开展中存在不积极、不主动等现象。更有甚者，由于对节能控制技术这一理念不认同，因而，在实际工作开展中仅仅停留于表面，并没有全身心投入到工作领域中来，导致工作质量和效益大打折扣，为机械电子工程持续发展带来诸多负面影响。 3.2缺乏专业的技术人员 人才是机械电子工程节能控制技术研究领域中的中流砥柱，也是该技术创新性发展的主体。但是从目前发展情况来看，现实不容乐观。也就是说，节能控制研究岗位本身对工作人员的自身素质和科学技能提出更高层次的要求，人员数量少质量差，与高精尖的人才需求不匹配，延缓节能控制技术工作研发进程，人才优势无法充分凸显，导致其工程期限延期。 3.3对未来趋势预测存在偏差 机械电子工程技术的持续性发展离不开对未来趋势的准确预测和判断。从当前发展情况来看，工作人员在对机械电子工程技术未来发展趋势进行预测时存在一定的偏差，导致工作人员在实际工作中，在生产方面存在错误性指引，错误推测、错误引导等现象时有发生。由于方向上的偏差，导致工作人员在生产过程中漏洞百出，与机械电子工程技术稳定持续性发展理念相违背。 4机械电子工程节能控制技术研究的策略 4.1转变思想观念与时俱进 要想使机械电子工程节能控制技术研究工作稳定持续的推进，工作人员转变思想观念，不断更新，与时俱进，这显得尤为必要。因此，企业负责人要对这一问题予以高度重视。定期组织工作人员参加培训，不断强调技术控制研究工作开展的重要性和必要性，从而使工作人员于潜移默化中转变自身思想观念，增加对技术控制研究工作的认同感，并将其转化为工作的内驱力，全身心投入到工作领域中来，促使节能控制技术研究工作更好地开展。 4.2采取一切措施吸引优秀人才 为了使机械电子工程在发展过程中实现人尽其才，物尽其用，需要企业负责人采取一切措施吸引优秀的人才投入其中。可以通过丰厚的薪金、优良的待遇，吸引广大技术控制专业人才投入到这一领域中来，利用自身所学理论和多年的工作经验，更好的为机械电子节能控制技术发展服务，确保机械电子工程在发展过程中实现高效节能这一发展任务，降低对能源的损耗，大大提高工作效率，将科学发展观中的以人为本理念落到实处。这是社会发展的必然趋势，也是机械电子工程发展的必经之路。 4.3对未来发展趋势准确预测 针对机械电子工程在节能控制技术研究领域中存在对未来发展趋势预测不准确、有偏差等问题，企业负责人要采取一切措施对其予以解决。可以派遣专业人员组成调研分析小组，对机械电子工程技术控制研究，对现阶段的信息进行有效全面的收集和整理，并在对其分析研究的基础上作出科学合理的规划，对于一切不利因素进行归纳分析，克服节能控制技术研究中的种种不利因素，化挑战为机遇，化不利为有利，对未来发展趋势制定出明晰的规划目标，并按之趋势不断前进，促使其朝着高效节能方向发展。 5结语 社会经济的迅猛发展和科学技术的突飞猛进，对机械电子工程发展提出新的要求。机械电子工程朝着高效、智能化方向发展，需要对技术控制进行深化研究。需要投入大量的时间、物力、财力吸引优秀人才投入其中，并开设专业的培训转变工作人员的思想观念，派遣专业人员组成调研小组，对未来趋势做出准确推测和判断，促使节能控制研究技术在机械电子工程中更好的应用和推广，降低机械工程能源损耗，提高机械工程工作效率，促使其经济效益不断提升，为国民经济发展做出应有的贡献。 参考文献： [1]谭沛，项杰.机械电子工程节能控制技术研究[J].环球市场，2017（22）. [2]游阳林，唐世波.工程机械电子节能控制技术研究[J].山东工业技术，2017（2）：84. [3]周玉亮.液压机械节能控制技术发展探讨[J].内燃机与配件，2018（05）：70-71. 作者:李海英 单位:潍坊市技师学院

1引言 当前，随着人们对于建筑工程施工质量的要求不断提升，工程施工难度也在逐渐加大。将现代化的科学技术引进到当代工程领域，能够借助高科技对其进行多方面的管理，并且能够进一步的提升工程建设的整体质量。工程机械智能化信息技术的应用，能够有效提升工程建设的安全以及质量管理。在实际应用过程中，应将工程机械智能化信息技术应用到工程建设的各个环节，注重细节的把握，并且发挥出实际效益。这样才能够提升工程建设质量，真正有利于工程的良好发展，提高工程施工的效率水平。本文针对工程机械智能化信息技术的应用展开分析，希望能够为实际工程施工提供参考依据。 2工程机械智能化信息技术概述 2.1工程机械智能化信息技术理论概述 工程机械智能化信息技术主要体现在三方面：首先是工程设备智能化，包括在工程实际施工过程中所应用到的各类机械设备；其次是工程制造智能化，包括对工程领域的研究对象，采用现代数学方法和计算机技术、电子与通讯技术、测量技术等，对其进行分析控制，最终实现工程整体建设质量的提升。最后是工程机械平台智能化，主要体现在对工程施工管理环节，针对施工机械平台的管理采取人工智能的方式，大大的节省了人工成本的开支。当前，工程机械智能化信息技术已经广泛应用于现代工程项目中，甚至在一些航空领域、生物领域也得到了广泛应用，并且取得了一定的成果。工程机械智能化信息技术不断利用新型的科学手段，能够不断完善自身优势，以函数的传输为技术理论基础，能够对工程施工过程中各类参数的变化形式进行科学结合，还能够提升功能的多样性。随着我国现代科学技术的快速发展，工程机械智能化信息的应用日益发展壮大，通过对工程机械智能化信息技术展开深入的研究，能够更好的应对工程领域中面临的实际问题。 2.2机械电子工程理论概述 机械电子工程又被称之为“机电一体化技术”，属于当代工程机械智能化技术中的一个分支。机械电子工程是机械工程与自动化的一种。在实际应用过程中，借助一些专业化的机械设计制造方法以及机械电子工程专业基础理论知识，能够有效的将各类智能化信息技术进行有效的联接。借助计算机软硬件所具备的应用能力，可以提升工程机械智能化信息技术的应用效率。众所周知，手工业是机械工业的前身，而在机械电子工程应用过程中，现代智能化信息技术的应用极大的提升了工程的生产力水平，具有良好的市场适应性。随着当前人们对于工程质量要求的不断提升，工程机械智能化信息技术的应用适应了当代经济水平的需要，在实际应用中具有良好的经济效益，并且具有灵活性、生产周期短的优势，能够满足当前我国建筑工程领域的实际需求。随着我国科学技术的不断发展，工程机械智能化信息技术也在不断创新。一些工程机械智能化信息技术的应用，不仅使得原有的人工操作得以淘汰，还推进了我国工程智能化的发展，特别是一些电子信息技术的应用，实现了现代工程建设中的数据信息转化、输出、整合，提升了工程建设的整体质量以及效率。 2.3工程机械智能化信息技术的现状分析 工程机械智能化信息技术在最近几年的应用较为广泛，随着我国的科学技术的发展，我国工程领域也逐渐朝着智能化、现代化的方向不断迈进。但是，在工程机械智能化信息技术实际应用过程中仍存在着诸多问题有待解决。首先是工程机械智能化信息技术的应用问题。一些工业领域发展较快的西方国家在应用新技术的过程中，也将人才的培养纳入版图。而我国由于工业领域发展速度较慢，特别在工程机械智能化信息领域缺乏专业化的高新人才，这使得工程机械智能化信息技术在实际应用中缺乏人才支撑管理，应用效果有待提升。当前，我国工程系统主要应用半自动以及自动控制系统，但自动机系统控制技术的应用仍不够成熟，对此，需要进一步提供工程自动化的水平，才能够促进我国工程领域朝着智能化、自动化的方向不断迈进。 3工程机械智能化信息技术的应用分析 3.1智能控制系统在工程领域的应用 智能控制系统通过将计算机电子技术以及人工智能技术相结合，并且对工程进行一系列的模拟人工化的智能控制。此种方式能够模拟人类操作，进行工程施工。因此，智能控制系统在当代工程领域中的应用能够实现人工智能操作，并且能够模拟人类大脑的逻辑思维，便于对工程建设各个环节的数据信息进行搜集和处理，提升了工程建设的生产效率。同传统人工生产建设相比，有了明显飞跃。为工程机械智能控制系统构架。 3.2模糊控制技术在工程建设中的应用 模糊控制技术需要借助系统平台，通过在虚拟平台建立仿真模拟建筑模型，能够实现对工程建设各个流程的自动化控制管理。模糊控制技术的应用能够将工程建设中所面临的一些复杂问题简化，从而更加便于解决。在实际应用中，模糊控制的算法比较简单灵活，只需要借助相关的编程技术，对系统程序进行编制，就能够实现对整个工程建设机械制造的精细化管理，而且还能够对相关的数据信息进行分析。进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究，通过输入相关数据，使之保持在合理的偏差范围，就能够对工程进行管控。 3.3神经网络控制在工程建设中的应用 神经网络控制技术主要基于生物学，将单一的网络神经元进行连接，最终形成一个高度复杂的神经网络控制系统。该系统在工程建设中，通过对不同神经元进行协调配置，能够对工程建设的数据信息进行批量处理。与此同时，神经网络控制技术还具有自主学习能力，可以对处理完成后的数据信息记录在册，便于后续工程进行借鉴参考，进一步推进了我国现代工程建设朝着智能化的方向不断迈进。 3.4工程机械智能化信息技术的应用展望 随着我国科学技术的不断发展，工程机械智能化信息技术的应用将会越来越广泛。特别在当前受到全球经济的不断发展变化的趋势影响下，工程建筑项目数量将会一路攀升，人们对于工程建设质量的总体要求也会越来越高。而将工程机械智能化信息技术引进到工程建设中，能够实现对工程建设全部流程的自动化控制，并且能够拓展各类功能，将网络信息技术与工程机械智能化信息技术相互融合，可以促进自动化控制系统的应用，便于对工程建设进行更为全面、细致的管理。 4结论 综上所述，工程机械智能化信息技术的应用极大的推进了我国工程领域的快速发展，应用自动化控制系统能够有效的提升工程建设整体质量，还有利于促进工程整体效率。当前，随着我国工程领域的快速发展，人们对于工程建设的质量要求将会越来越严格。而将工程机械智能化信息技术应用到现代工程中，能够推进我国工程建设事业朝着智能化、科学化的方向不断迈进。 参考文献 [1]吕琨.工程机械智能化信息技术的应用[J].山东工业技术,2018(13):115-116. [2]薛锦灏.工程机械智能化与信息化的发展探析[J].时代农机,2017,44(12):47. [3]李学忠.工程机械机群的智能化与综合管理——信息技术在工程机械上的应用综述之二[J].工程机械,2009,40(08):44-49+123. 作者:宿建伟 单位:山西神州煤业有限责任公司

城市化进程与人们生活水平的飞速发展让人们对电能需求越来越大，因而随着计算机技术的发展，电气自动化控制技术在电力系统中应用范围也在逐步扩大，电气自动化控制技术在电力系统中的应用让劳动生产力、劳动生产时间、劳动成本等都得到了有效的节约，成本节约也只是其中的一项，资源的最大化利用才是其中最为根本的优势所在。电气自动化技术在电力行业中的应用，让电力系统的各个环节的作用以及运行更加高效。 1电力系统中电气自动化控制技术的应用 1.1电力系统中应用电气自动化控制技术的发展现状。传统的供变电设备与控制系统已经无法对现代电力生产与配送需求进行满足，所以电气自动化控制技术的快捷、稳定、安全等优势让我国的电力系统的发展更加多元、复杂、广泛。降低了电力企业生产成本也让电能的配送服务更加高效，电力供应的安全与稳定是电力企业在市场竞争中的重要武器，因此电力自动化控制技术的研究水平标志着我国电力企业发展运行中的进步与创新。 1.2电力系统中电气自动化控制技术的作用和意义。我国科学技术的不断完善与进步，让计算机技术在各个行业的普及度得到了很大跨度的提升。在电气行业的技术发展中也因为得到了计算机技术与PLC技术的辅助获得了长足性的发展。计算机在电力系统中承载着重要的核心作用，是电力系统中供电、变电、输电、配电等各个环节的基础支撑，并起着重要的调控作用。PLC技术是让电力系统进行自动化控制的一项技术，主要的作用是让电力系统的数据信息收集与分析可以更加准确，传输的过程更加稳定，并在此过程中将电力系统的运行成本进行了有效的降低，侧面提升了电力系统的整体运行效率。 2电气自动化控制技术在电力系统中的具体应用 2.1电气自动化控制的仿真技术。电气自动化技术因为得到我国专业科研人员的重点研究与发展，技术创新步伐正在不断加快。电力系统中电气自动化技术也因为科研人员的深入性研究，达到了国际标准。值得一说的是其中的仿真建模技术，不仅提升了数据的精确性与传输数据效率，同时还可以在实际操作中让系统中的数据信息碎片得到统一的整理与操控，构建出与实际状况一致的操作环境，辅助电力系统之间的同步操控。对于电气设备运作期间出现的突发状况与故障，可以直接进行模拟分析，进而让故障得到更为迅速的处理，让系统的运行效率得到提升，此项技术的使用让电气看设备的测试过程更加科学。 2.2电气自动化控制的智能控制技术。智能控制技术极大地促进了我国电力系统的安全性、稳定性和可控性。对于复杂的非线性系统而言，智能控制技术具有无法替代的重要作用。电力系统中智能控制技术的应用，不但提高了系统控制的灵活性、稳定性，还能增强系统及时发现和排除故障的能力。在实际运行中，只要电力系统的某个环节出现故障，智能控制系统都能及时发现并做出相应的处理，提高了电力系统整体的工作效率。 2.3电气自动化控制的多项集成技术。在电力系统中使用多项集成化技术可以对让系统的控制、保护、测量等项目组成得到更为科学的结合，直接将系统的运行步骤进行简化，不仅可以节约成本，同时可让运行的效率得到大跨度提升。这些系统控制上的改变让电力系统的统一管理更加方便。多项集成管理技术的使用让电力用户用电需求得到了更加全面的满足，侧面提升了企业的综合竞争力。 2.4电气自动化控制技术在电网控制中的应用。电力系统输配电质量取决于电网的稳定运行，电气自动化控制技术可以对电网运行的状况进行实时监控，同时可以对其进行更为专业的自动化调度，更为精确的保证输配电运行效率，彻底转变了电力系统传统的运行状态，让电力企业的生产与配送模式得到更为现代化的管理，这样的处理让电力企业的生产与经营可以获得更长远的控制。电网技术的飞速发展离不开计算机与信息技术支撑，因为在电网基础设施中整个电力系统的运行离不开每个电力设备的协作，信息技术的信息集成处理系统可以对电力系统中各个设备运行状态进行实时监控，让每个协作的信息都可得到精准掌控，这样的处理方式提升了数据信息的收集与反应灵敏度，工作人员可以足不出户的对设备的运行状态进行掌握，同时可以直接在计算机上对故障设备进行处理，大大节约了设备故障原因排除占用的时间，提升了电力生产从传统处理方式专项智能处理方式的进程。电气自动化可使电力系统向着多元化的方向发展，使电力事业有源源不断的新力量。电气自动化是电力系统的命脉，也是电力事业的根本保障，为国民经济的发展提供新的力量源泉。

工业生产论文:智能控制技术在工业生产中的应用 【摘要】智能控制是一门多领域交叉的学科，它的发展得益于人工智能、认知科学、模糊集理论和生物控制论等许多学科的贡献，同时智能控制本身也促进了相关学科的发展，并推动了工业生产的进步。本文主要介绍了智能控制技术的基本定义、分类、特点和发展现状，对其在工业生产中的应用进行了综合评述，并讨论了智能控制技术在工业生产中的应用前景。 【关键词】智能控制;工艺优化;故障诊断 计算机技术、网络技术的发展催生了遥感技术、传感技术、数控技术等一系列智能控制手段。在此基础上形成的先进控制理论与新式管理理念结合，创造出了更加符合时代需求的智能化生产运作方式和管理模式。尤其是在当前能源危机、人口膨胀、资源不足的社会背景下，高效率、低能耗的生产模式更加为人们所推崇，因此，能够应变复杂环境、复杂对象、复杂任务，解决棘手问题的智能控制技术得到了进一步发展和提高。本文主要综述了智能控制技术的概念、实现形式、特点和发展现状以及其在工业生产中的应用情况，并对智能控制技术在工业生产中的应用前景进行了展望。 1智能控制技术 1.1概念与特点 智能控制是指在没有人为干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。控制理论经历了传统控制理论、现代控制理论的发展，经过维度与深度上的拓展，进一步发展到了现如今的智能控制理论阶段。智能控制技术的核心工作是对高层组织的控制。其主要目的是实现对实际工作环境的管理、组织、策划，最终获得解决问题的方案。在实现这一目标的过程中，需要用到和人类相似的思维方式，可能会用到诸如处理信息、设置程序、推理演绎等技术手段。智能控制的特点包括学习能力较强、具有一定的记忆功能，并且可以根据已有经验对当前面对问题进行分析、推理、演绎，具体情况具体分析，提高改善控制能力；还具有相当强的适应能力，在一定范围内，可以根据目标环境、目标任务的改变，做出相应的调整；有一定的包容性，在受控能力范围内，可以实现自身修复，故障屏蔽等；具有一定实时调节能力，能够进行生产过程中的在线处理等。 1.2原理与分类对智能控制技术的分类 主要是根据其所研究的被控制对象、参与控制的环境、最终的控制目标来进行的。不同于传统的控制方式，智能控制技术并不完全依托于现实存在的模型，它可以通过非模型化的手段实现对被控制对象的管理。目前，根据智能控制技术的发展阶段以及各自依托的技术原理的可以分为模糊逻辑系统、人工神经网络、专家系统等。 1.2.1模糊逻辑控制系统 上世纪60年代，美国科学家查德斯首次使用了“模糊理论”这一说法。时至今日，模糊数学技术已经成为了诸多智能控制手段中的一种最为简单有效的实现形式；而这一理论也已经成为了智能控制理论的重要组成部分。模糊控制并不是一种建立在人们经验的基础上、通过实践摸索得出的、建立在数学模型上的控制理论，它可以被用于非线性的、时变性的甚至是时滞性的控制系统；它具有智能性，在一定程度上能够与人类的思维方式相匹配。 1.2.2人工神经网络控制系统 神经网络技术可以说是最广为人知的智能控制技术，它之所以能够成为智能控制不可或缺的组成部分，首先是因为它具有广泛的容错性，其次，它能够处理随机的、不确定的复杂非线性关系；此外，“学习算法”是神经网络的最主要特征，这里面所说的“学习”的概念来自于生物学，与我们通常理解的“学习”的概念相似。“学习”不同于模仿，也就是说，神经网络的学习功能使其能够在面对不同环境、不同问题情况下，能够进行自我调节，通过修改加权系数的做法，改变其输入状态，进而达到目标输出值。现阶段“学习算法”是神经网络技术的主要研究对象。 1.2.3专家控制系统应用 专家系统的概念和技术，模拟人类专家的控制知识与经验而建造的控制系统，称为专家控制系统。基于专家系统的智能控制由推理机、知识库、解释机等几部分构成。相对于其他几种智能控制，基于专家系统的智能控制更善于自动推理，应对各种突发状况、环境变化等，它的处理灵活性更高；此外，它还能够通过循环程序，完成对生产过程的不间断性监督检查；能够针对性引进一些定向措施和深层知识，用更智慧的方式解决程序矛盾，完成过程控制。因此，专家系统已经成为了智能控制的一个重要分支。 2工业生产中的智能控制 在现代工业生产过程中，常用到的智能控制种类包括局部型的智能控制和全局级别的智能控制。其中，局部型智能控制指的是在工业生产中的某一部分、某一个环节中引入了智能控制技术，例如化工生产工艺总流程中，可以在其中的一个或者几个单元操作中，借助于智能控制技术，客服人工操作的不可控性、不稳定性等问题。全局级的智能控制则有更大的控制范围，涉及到整个生产工艺的各个方面，包括各个单元操作以及生产过程中的故障诊断等。 3在工艺优化中的应用 无论在传统控制理论还是在智能控制理论中，控制对象、约束条件、控制要求始终是研究控制技术的三个基本要素，为了实现控制目标，对约束条件进行优化是必须进行的过程。在工业生产中，对生产工艺进行优化处理，是智能控制技术在生产应用中的最重要体现。段克宽等将智能控制技术应用在化肥生产装置控制的改进中，通过安装智能阀门定位器，提高了对液态反应物流量、流速的控制精度，还通过引入数字信息通讯，提高了对生产装置的驾驭能力，为生产过程的流畅运行提供了有利保障。耿志明等为了实现对生产车间间歇式反应釜的数据采集、智能控制，考察了各种中控控制系统和运行监控平台，并通过使用变论域模糊控制算法实现了对具体反应流程、单元操作的跟踪控制。巨永锋等为了实现对振动压路机的数据采集、设备安全联锁等功能，建立了适用于振动压路机的控制系统，确保可以对振动压路机实现参数设定、实时数据分析等，并且能够实现故障诊断功能。 4结论与展望 本文对智能控制的基本理论及其在工业生产中的应用进行了总结概括；现如今，智能控制技术已经在多个工业生产领域内得到了广泛应用，而随着工业环境、工程环境的不断精细化、复杂化，工程实际应用对智能控制的要求也就会不断提高，越来越多更加合理、更加灵活的智能化方法会被逐渐开发、探索出来；智能化的实现方式也会不断增多；智能优化控制在面向工程实际的控制系统设计中将发挥越来越重要的作用，将会对未来工业发展做出更大贡献。 作者：刘畅；王胜辉；庄益诗；王伟杰；杨芳；梁东森；牛成玉 单位：许继电气股份有限公司 工业生产论文:工业生产计算机自动控制技术的应用 摘要： 改革开放以来，计算机自动控制技术在我国得到了飞速发展。国内许多企业已经引进先进的生产技术和管理制度，基本实现了工业生产的自动化，但是，随着科技的发展，生产现场数据收集以及自动化技术已经无法满足日益增长的需求，甚至一些公司的计算机自动控制的核心技术已经跟不上新世纪的步伐，在这种时代大背景下，怎样有效的将提高企业的生产力与提高企业的自动控制技术结合在一起成为了国内各个企业面临的最大问题，也成为了现在很多计算机技术人员要攻克的难题之一。 关键词： 计算机自动控制技术；工业生产；现场应用；发动机试验 1计算机自动控制技术应用的背景 最近几年来，在我国很多的大中型企业的生产过程中，现在已经广泛地采用计算机控制技术来实现企业对工业生产过程的检测、控制、优化、管理和决策，这种精密的操作方式显著的提高了企业生产产品的质量和品质，也保证了企业生产的效率。例如在液态挖掘机当中应用计算机的自动控制方面，如果没有计算机的自动控制，挖掘机操作人员在进行平整地面及挖掘作业时，就不能够准确的控制铲斗的倾斜角，而通过计算机自动控制技术就能够将铲斗保持在预先设计的角度，可以极大的提高作业效率。所以，为了给企业的生产带来新的革命性的突破，就必须将自动控制理论与计算机信息科学有效的结合在一起。但是值得注意的是，生产工地的环境与办公室的环境差距还是很大的，工厂的环境一般都比较恶劣，由于大型机器设备众多，并且往往都同时运转，所以，工厂中经常充斥很强的磁场、很强大的电场，还有空气中漂浮着的粉尘，对电子计算机的工作造成很大的干扰，在这种情况下，就要求电子计算机的自动控制系统具有更好的抗干扰的性能。同时，在工业现场中，几十上百甚至是上千万的设备比比皆是，所以，电子计算机的控制系统必须具有比办公室更好的安全保障，电脑的可靠性也必须更高，如果一旦出现意外，那么造成的损失不可估量。在这种时代背景下，工业控制计算机核工业控制技术就随之产生了，它包含了很多模拟量和开关量的信号输入和输出，并且在这个过程中完成数据采集的功能，这种方式具有人力所不能比较的精准和方便快捷，大大较小的生产所需要的人力物力财力，减少了企业生产中的成本，给企业创造了更大的经济效益。 2用计算机的自动控制技术控制发动机的试验 随着科学技术的发展，一般的发动机已经不能满足工业生产的需求，现在，怎样研制一款具有高生产力并且可以自动获得运行数据的发动机已经成为各个企业高层所关注的问题，也是现在国内外科学家都在研究的一个话题。由计算机自动控制技术监控的发动机，就是专门针对这种需求所产生的最新控制装置。这种装置一般都被放在靠近测试网或者靠近试验台的地方，当多台不同型号的发动机同时工作的时候，也已将中心计算机分别与几台发动机相连，以此来取得发动机的具体特征和实验的数据资料，给企业的生产造成了极大的便利。试验控制器的主要组成部件就是一台或者几台配有几个印刷板电路的微型计算机，他们往往和一台或者几台试验台相连，以此来收集输入信号和输出控制。具体流程就是，计算机现将发动机索要运行的流程以编程的方式记录下来，将发动机将要进行的每一步都正确的编排下来，按照编程时所规定的流程准确地进行下来，并且将所得的数据进行分析。而计算机监控试验控制器的主要作用就是作为整个试验系统的控制部件。为了显著的提高实验效率和试验的时间，每一台发动机试验系统都应该包含把发动机快速移进试验台，连接好必要的辅助接头的装置，以及自动把传动轴与测功器准确矫正连接起来的设备，这个设备的使用可以为在复合式试验台中测量发动机的性能制定出统一的标准。从功能上来说，计算机自动控制系统的监控功能实质上就是记录一台发动机是否符合标准规定的需要的时间，特别是在发动机的操作条件的稳定性记录和发动机性能检测的时候，计算机检测比人力监测更加有效快捷，也更加准确，计算机可以讲确定发动机质量所需的时间大大缩短，给企业创造更大的经济效益。除此之外，生产过程中必需的一点就是计算机要主动将试验中取得的试验数据进行打印并自动保存，这些数据将会作为将来维修或者报废的依据，是至关重要的。 3计算机自动控制技术的工业应用 计算机自动控制技术几乎在每一个工业现场都有所应用。HRL微机控制称重系统，一套符合我国现在工业发展情况的计算机自动监测和控制系统。这个系统具有设置称重与数据采集、数据和文件处理等功能。有了它的存在，就可以对现场称重和核燃料装管进行不间断的监视和控制，极大地增强了工业生产过程中的安全性，在工业生产中出现异常情况时，这个系统会自动发出警报，一边工作人员可以在第一时间发现问题并解决问题。还有就是这种系统可以输入各种信息，如放行号、芯块批号，还可以做日报表以备存档。HRL微机控制称重系统包括二层网状结构，其低层是现场总线将数据采集、设备控制以及工控机等重要设备连接在一起的设备层，上层是将PLC可编程控制器，工控机以及操作员界面连接在一起的控制层，完成管理和信息服务的功能。其中有三个工作台，在工作台上将核燃料装管，贴上条码最后再称重。由微机控制称重系统完成装管控制，读条码，称空管和毛管的重量，然后传输汇中心计算机并处理数据等工作，大大节省了工作的成本，给企业创造了极大的便利;可编程计算机控制机(PLC)技术试验使用了分时多任务功能，可以运行并行的实时控制与操作，具有可编制程序，可以实现存储执行，逻辑运算，顺序运算等;自动化生产中的现场总线广泛应用于自动化制造业、现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中，使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接，使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力，在更新数据方面具有方便灵活性。计算机控制技术在工业现场的诸多应用能够推动高效产品的生产，有助于提高生产系统的生产效率，节约设计成本，提高运行质量。 4结语 随着计算机的飞速发展与革新，计算机自动控制技术也成为一门日新月异的先进的技术，由它所提供的数据采集技术和自动控制技术在可靠性和方便性中有着传统的监测方式所不具备的优点，在节省人力物力财力的同时极大地提高了工作的质量和效率，给企业节省了大量的成本，创造了巨大的经济效益和社会效益。在计算机自动控制系统的基础上发展起来的网络化和现场总线技术有事的工厂机械自动化的进程极大地加快。计算机自动管理系统建立还可以在一定程度上提高企业的生产效率，使得企业可以将更多的时间，更多的资源倾注在信息化和高科技的研发中，它是当前社会条件下我国工业自动化创新与发展的一个重要动力。 作者:夏建清 单位:湖南益阳职业技术学院生信系 工业生产论文:丙烯醛的工业生产工艺研究 丙烯醛（CH2=CHCHO），常温下是一种无色、易挥发、具有刺激性气味和催泪性质的液体。丙烯醛中的碳碳双键与羰基能够形成共轭效应，使它成为很重要的合成中间体，被广泛应用于1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶等下游产品的合成过程中，还可进一步应用于树脂生产以及其他有机合成过程[1]。工业生产丙烯醛最主要的方法是丙烯氧化法[2]。随着世界各国对环境污染的重视，新催化剂的不断开发，工业上开始以丙烷和丙三醇为原料生产丙烯醛。 1丙烯醛的工业生产方法 1.1甲醛乙醛气相缩合法在1942年，Degussa用两性氧化物与二氧化硅的复合氧化物作为催化剂，在320℃条件下，研究了甲醛与乙醛经气相缩合制备丙烯醛的反应[3]。该法是工业上最早生产丙烯醛的方法，但是存在反应原料转化率低以及产物分离难等缺点。目前该法在工业上已被丙烯氧化法取代。 1.2乙烯醚热解法乙烯醚热解法是利用丙烯醚在540℃下热解合成丙烯醛。该法主要缺点为反应原料来源少，对生产设备的要求高。在工业上已被淘汰[4]。 1.3丙烯氧化法目前，工业上最主要的生产方法是丙烯氧化法。反应过程丙烯氧化法的反应温度为250～400℃，催化剂主要是以Mo－Bi－X″－X″为基本结构并负载Ni、Co、Mg、Ne、Pb、Cr、Fe、Ce和Al等金属的多组分金属催化剂[5]。工业生产中，通过对原料气体共混进样提高丙烯醛的收率，单程收率达到85%[6]。杨斌等在Mo-Bi催化剂中加入La、Ce、Sm或Th元素，以酒石酸锑为锑元素的前驱体，合成了一种新型催化剂，其通式为Mo12BiaFebNicSbdXeYfZgQqOx。该催化剂用于丙烯氧化制备丙烯醛，丙烯醛收率最高时接近93%，且在连续运行4000h后性能仍保持不变[7]。Macht等人设计了连续的双床层反应体系，该体系由反应床层A与反应床层B组成，床层温度均在280～420℃，所用的催化剂为一般的Mo、Bi、Fe多组分金属催化剂。原料先通过反应床层A反应，将生成的丙烯醛分离后继续通过反应床层B反应，通过控制反应床层A的温度θA和反应床层B的温度θB的差值（即θB-θA≤50℃）来保证丙烯催化氧化反应长时间稳定运行。运行时间至少达到6个月，丙烯醛产率≥80%。然而，丙烯主要是通过石油裂解而来，随着石油能源的日益减少，温室气体排放的增加和丙烯用途的扩展，工业上开始采用丙烷代替丙烯制备丙烯醛。 1.4丙烷氧化法丙烷氧化法是以丙烷为原料，首先部分氧化合成丙烯，然后再进一步氧化合成丙烯醛。第2步丙烯氧化合成丙烯醛和传统的丙烯氧化法所用的催化剂基本相同。丙烷部分氧化合成丙烯的反应温度在350～650℃，催化剂分为负载型催化剂和非负载型催化剂2类。其中，负载型催化剂是将Mo或V氧化物负载到多孔的氧化铝、二氧化硅以及二氧化钛载体上，非负载型催化剂主要是中空柱状的多金属氧化物。工业中，丙烷氧化法一般采用多管固定床反应器。Machhammer等人设计了一个已经工业化的丙烷氧化工艺流程，丙烷混合气体首先通过反应区A进行反应生成丙烯，反应温度控制在450～650℃，采用的是以ZrO2、A2O3为载体的含Mo的多金属氧化物催化剂，活性组分中要求包含Cs或K、La或Ce、Pd或Pt。然后进入反应区B进行氧化反应合成丙烯醛，反应温度在320～350℃。采用的是以Mo、Fe、Bi元素为活性组分的金属氧化物催化剂，丙烯醛的最终收率为25%。丙烯醛的主要用途之一是制备丙烯酸，但工业上，丙烷氧化法制得丙烯醛收率不高。所以工业上直接用丙烷氧化法制丙烯酸。这导致了丙烷氧化法制备丙烯醛受到了限制。1.5丙三醇脱水法丙三醇（又称甘油）主要来源于化工生产过中的副产物，但它可以通过加工转化为各种高附加值的精细化学品，比如丙烯醛。丙三醇脱水法是以粗丙三醇水溶液为原料，在催化剂的作用下脱去两分子水制备丙烯醛。其中，丙三醇脱水法的重点在于脱水催化剂的研究上。丙三醇脱水合成丙烯醛的催化剂主要分为3类：金属氧化物催化剂、分子筛催化剂和杂多酸类催化剂。此外，实验室还研究了将酸改性的蒙脱石用于丙三醇脱水制备丙烯醛的方法，收率达到近45%。目前，丙三醇脱水制备丙烯醛的技术开始工业化。Paul等将不同类型的杂多酸负载到经过Zr改性的多种介孔二氧化硅上，制备了多种杂多酸负载介孔硅催化剂，用于丙三醇脱水制备丙烯醛的工业中。其中，温度为275℃时，负载质量分数20%硅钨酸介孔二氧化硅Q10催化剂脱水性能最好，丙烯醛收率达到78%。而且经过97h脱水反应后的催化剂在275℃下能够再生，再生后的催化剂继续进行脱水反应，丙烯醛收率最高能达69%。Devaux等利用浸渍法将磷钨酸负载到二氧化钛上，通过500℃焙烧合成了磷钨酸负载二氧化钛催化剂，用于丙三醇脱水工业制备丙烯醛。催化剂床层反应后，将丙烯醛含量较少的液相层中的重型副产物分离后将液体重新循环再反应，最终丙烯醛的收率达到70%[22]。Dubois利用Fe、P、碱土金属和稀土金属构建了用于丙三醇脱水的催化剂体系，催化剂通式为FePxM′yM″wOz，其中M′指碱土金属，M″指Pt或Rh。在300℃条件下，丙三醇进行脱水反应，丙烯醛的选择性达到71%[23]。丙三醇脱水制备丙烯醛催化剂存在易结焦，易失活等缺点，导致催化剂不能长时间循环地运行。因此，目前丙三醇脱水制备丙烯醛的研究主要集中在解决催化剂易结焦及易失活的问题上。 2丙烯醛下游产品的开发 2.1合成1,3-丙二醇1,3-丙二醇用于合成聚酯PTT、紫外光固化涂料以及防冻剂[24-25]。PTT因具有良好的染色性、耐磨性和抗静电性，被应用于纺织产业，而且它的回弹性、耐污性等均优于常见的热塑性聚酯PET。工业上生产PTT的原料为1,3-丙二醇，主要是通过丙烯醛水合加氢制得[26]。主要包含2步，首先由丙烯醛水合得到3-羟基丙醛，然后再通过加氢制备得到1,3-丙二醇。丙烯醛水合反应采用固定床反应器，反应器内装填活化后的阳离子交换树脂，丙烯醛在阳离子交换树脂的作用下进行水合反应生成3-羟基丙醛[27]。脱除未反应丙烯醛后，在加氢催化剂下进行加氢合成1,3-丙二醇。常见的丙烯醛加氢的催化剂主要是Raney镍催化剂，以及包含有镍的多元金属合金。其中，脱除未反应的丙烯醛的脱醛工艺的好坏会影响丙烯醛的回收利用率，因此如何提高丙烯醛的回收率是提高丙烯醛合成1,3-丙二醇收率的关键措施之一。唐勇等使用模拟软件AspenPlus对3-羟基丙醛溶液分离回收丙烯醛的脱醛系统进行模拟，并优化了制备工艺。丙烯醛的回收率在脱醛塔理论塔板数为6、分流比为1.2～1.5时达到最佳，丙烯醛回收率可达到96%～97%[28]。目前，丙烯醛水合加氢是1,3-丙二醇的主要制备方法，但丙烯醛的毒性大，对人体及环境危害较大，使生物发酵法制备1,3-丙二醇成为了主要的研究方向[29]。 2.2合成丙烯酸丙烯酸是最重要的有机合成原料及合成树脂单体[30]。丙烯酸工业上主要通过丙烯醛氧化合成，并被用于生产聚丙烯酸钠[31]。丙烯醛氧化合成丙烯酸的催化剂主要活性组分是Mo和V的氧化物[33]。研究催化机理有助于制备合适催化剂，提高丙烯酸的产率，因此丙烯醛氧化合成丙烯酸的研究重点在催化剂催化机理的研究上。Sadakane等通过水热法合成了具有斜方晶系晶体结构Mo3VOx金属氧化物，并对Mo3VOx金属氧化物催化剂性质进行探究。合成的Mo3VOx催化剂呈棒状，催化剂上与正八面体{MO6}相连的七元环提供了有序的微孔通道，有很好的热稳定性（400℃）和氧化性能，对丙烯醛氧化合成丙烯酸具有较好的催化性能[34]。Jekewitz等研究了在Mo8V2W1.5Ox催化剂催化下丙烯醛氧化制备丙烯酸的情况，并探索了水的加入对反应的影响[35]。研究发现，水分子在该催化剂表面上发生吸附，形成羟基，提供了Br准nsted酸性中心。这些酸性中心作为丙烯醛氧化的活性位，提高了丙烯酸的收率，为工业生产中引入水蒸汽提供了理论依据。Liu等将V和Mo负载到具有大比表面积的SiC上，合成了用于丙烯醛氧化制备丙烯酸的VMo/SiC催化剂。反应温度在300℃时，丙烯醛收率最高，达到94%。最近，Zhong等利用HNO3溶液处理不含金属的碳纳米管（CNTs），合成了氧化型碳纳米管（o-CNT），并首次提出用该催化剂催化丙烯醛合成丙烯酸。在300℃条件下，丙烯醛的选择性最高达到近80%。发现氧化型碳纳米管结构上的C—OH,C—O—C和O=C—O—C3个官能团共同对丙烯醛的氧化起催化作用，而单独的这3个官能团没有催化活性。氧化性碳纳米管催化剂的使用，为丙烯醛氧化制备丙烯酸提供了新的思路。 2.3合成蛋氨酸甲硫氨酸，俗名DL-蛋氨酸（DL-methionine），是构成人体的必需氨基酸之一，可以促进动物的生长。因不能在动物体内生成，只能通过合成得到，所以成为动物饲料主要成分之一。DL-蛋氨酸中的硫可以和重金属形成络合物，因此，也被应用于防止重金属中毒方面。在工业上，DL-蛋氨酸主要是由丙烯醛、甲硫醇（MSH）和氰化氢在碳酸钠溶液中制备而来。Sanders等将丙烯醛和甲硫醇为原料加入到甲醇溶剂中，在80℃、405kPa压力下，通入氰化氢、氨气和二氧化碳混合气体，反应1.5h，反应产物在碳酸钾溶液的作用下，140℃温度下反应4h制备得到DL-蛋氨酸[41]。该方法模拟了工业生产蛋氨酸的方法，并优化了工艺条件，最终得到的蛋氨酸产率高达95%～99%。Devaux等以丙三醇为原料生产蛋氨酸。过程如下：先以质量分数25%的丙三醇为原料，在含有W和Zr的酸性催化剂下350℃反应得到丙烯醛，再以纯化后的丙烯醛为原料与MSH在碱性催化剂和20～60℃条件下液相反应合成蛋氨酸。最终得到的蛋氨酸产率为76%[42]。 2.4合成3-甲基吡啶3-甲基吡啶（3-picoline）是制备B族维生素的主要原料，同时在新型农药和医药中间体合成上有重要应用[43]。3-甲基吡啶可以通过丙烯醛与氨气反应制备。丙烯醛与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶由于丙烯醛易自聚，容易阻塞反应器，存在着不能持续反应的问题。Luo等以丙烯醛的衍生物丙烯醛缩二乙醇为原料，ZnO/HZSM-5作为催化剂，与氨在气固相反应制备3-甲基吡啶和吡啶，这种方法解决了丙烯醛易自聚的问题。在反应温度为450℃时，液相空速为0.85h-1，氨与丙烯醛缩二乙醇摩尔比为4:1的条件下，3-甲基吡啶的收率最高为34%[45]。然而，该法合成3-甲基吡啶的同时，其副产物吡啶的收率也达到了27%，存在产物分离的问题。Zhang等以丙烯醛和醋酸铵为原料在乙酸介质液相体系中用SO42-/ZrO2-FeZSM-5作催化剂制备了3-甲基吡啶。原料中，丙烯醛、醋酸铵、醋酸的摩尔比0.025:0.125:1.8，进料速率为12mL/h，反应温度为130℃，3-甲基吡啶的收率最高达到60%，同时其选择性为100%[46]。 2.5合成丙烯醛-DNA加合物DNA加合物是指DNA分子与化学诱变剂间共价结合形成的产物，它能够激活DNA的修复功能。丙烯醛-DNA加合物可以用于大肠癌的治疗以及进一步合成其他DNA加合物应用于细胞修复，其中研究最多的是丙烯醛-脱氧鸟苷（dG）加合物。E-mami等通过丙烯醛和脱氧鸟苷dG进行加和反应得到2种非対映异构体α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG。并使用了一种用32P标记的固相萃取高效液相色谱对产物进行了检验，验证了α-OH-Acr-dG和γ-OH-Acr-dG2种丙烯醛-DNA加合物的存在。α-OH-Acr-dG存在于人体白细胞中，其细胞突变性高，容易导致癌症的发生。然而目前对α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内的检测以及分析技术精确度较低。因此，如何改进α-OH-Acr-dG以及其他丙烯醛-DNA加合物在生物体内检测及分析技术是目前研究的重点之一。 3结语 丙烯醛工业生产方法主要有5种，分别是甲醛乙醛气相缩合法、乙烯醚热解法、丙烯氧化法、丙烷氧化法和丙三醇脱水法。甲醛乙醛气相缩合法和乙烯醚热解法得到的丙烯醛产率低，丙烯氧化法丙三醇脱水法得到的丙烯醛产率高，是目前主要的工业生产方法。从原料角度，丙烷比丙烯更廉价，在工业上逐渐取代丙烯生产丙烯醛；丙三醇易得，具有可再生以及对环境友好等优点，也逐步开始工业化。但丙三醇脱水法仍存在产物易结焦、催化剂寿命短等问题。因此，在丙三醇脱水方面，有必要探索新型的催化剂减少丙三醇脱水反应中的结焦现象，延长催化剂使用寿命。目前，开发的丙烯醛下游产品，主要是1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸、3-甲基吡啶和丙烯醛-DNA加合物。其中，丙烯醛-DNA加合物被应用于大肠癌的治疗和合成其他DNA加合物，因此，丙烯醛在丙烯醛-DNA加合物上的应用是目前主要的研究方向之一。但由于丙烯醛具有很强的毒性和自聚能力，工业中更多以丙三醇或丙烷作为原料合成1,3-丙二醇、丙烯酸、蛋氨酸和3-甲基吡啶等产品，而丙烯醛更多地作为反应中间产物参与产品的合成。 作者：赵汉彬 邓凯 安宁 花东龙 杨慧敏 俞卫华 钟哲科 周春晖 单位：浙江工业大学化学工程学院 催化新材料研究所 浙江工业大学之江学院 国家林业局竹子研究开发中心 工业生产论文:美术设计在石油工业生产中的作用 实用美术，顾名思义，是人们日常生活中所实际应用的美术。实用美术的涉及面很广，关系人们日常生活的衣食住行等各方面。同时，在石油工业美术领域也发挥着重要作用。历经几十年的变迁，伴随着石油工业产品设计的发展，实用美术愈来愈突显出其重要性。 一、实用美术设计的市场适应性 杰里米•里夫金在他的著作《第三次工业革命》中说道：“我们正处于第二次工业革命和石油世纪的最后阶段。”在全球性的能源危机情况下，大庆油田开始了二次创业，并进入转型发展的阶段，这给石油工业产品的设计提出了新的课题。石油工业产品在一定程度上代表了一个行业在科技上、艺术上的成就。无论是石油工业产品或由其衍生的日常生活用品，都存在一个产品外形的美化问题，这是现代工业生产也是石油工业生产中无可回避的事实，有时它的作用往往还是决定性的，它可以决定产品的等级和市场地位，因为外表是消费者首先接触的。谈到石油工业产品的质量时，应该包括两个方面，一是内在的质量，二是外在的质量。所谓内在的质量，包括以下几种：原材料的质地、成品的组织结构和技术设计、现代先进的制作工艺。所谓外在质量，首先是商标设计；其次是产品本身的美术设计，从设计分类看，立体的是产品造型，平面的就是纹样图案；最后就是产品本身必要的附件，如封口设计、标贴、内包装、外包装，等等。 1与其他工业产品一样，石油工业产品也存在一个条件问题，所谓条件就是要求和可能，所以设计总是在一定范围内受到条件约束。优秀的设计人员是会充分利用一切有利因素来从事工作的，相反不善于利用条件就会陷于脱离实际的空想，或者设计不能达到预期的效果。另一方面说，我们是否可以创造一些有利的条件呢？这也是完全可能的。比如说，商标问题解决得好，就为后来一切设计提供了有利条件，相反，起步不好，以下文章就难做了。因为商标是一件产品的标志，它代表了石油产品的信誉，也是消费者希望和寄托，这方面的设计应该加以重视。包装设计是可以随着时间的前进而加以改进的，但商标就不能随便改变，所以这方面的设计要有远见，不仅要有好的含义，而且在艺术结构上要简洁明快，有高度的艺术性。设计者要有联想，考虑其适应性，应用于其他从属的设计工作中都能恰到好处，而且要经得住时间的考验。所以东西虽小，关系却很大，应给予必要的重视。 2产品的造型问题。造型问题不仅是美术设计问题，而不少是牵涉原料的质地与品种规格的问题，如织物图案与各种类型坯料的关系是血肉相连的统一体，玻璃器皿设计中玻璃质地如何则是成败的关键，大庆油陶如不体现高级材料的质地美，那就是艺术处理上的失败。各种设计中，不仅图案的本身必须做到很好的推敲，而更重要的是烘托出坯料本身具有的质地特点，这样的设计才是高明的，否则不问图案应用在何处，而单纯为图案而图案，这样等于没有充分利用技术上和组织结构上的有利条件，那是非常可惜的。就织物而言，丝、麻、棉、毛及其他纤维的交织物，结构多样，成品各有特性，这些特性都是纹样设计工作中的前提，要多加研究，使设计工作起到相得益彰的作用。以此类推，其他产品都有同样情况和要求，从中可以看出实用美术在工业生产中居于何等重要的地位，所以内在质量和外表质量应该说都是决定产品的地位和市场价格的关键。于美成老师在谈到大庆美术创作中说道：作者不仅直观地反应工业生产的现实，而且要注意从宏观与微观的角度，探索表现现代工业、现代技术美的特点与规律。注意挖掘潜藏在人的意识深层中的对工业技术美的感受、想象和联想，从而使工业、技术的审美对象笼罩上浓厚的人的力量、智慧及情感。 二、实用美术设计在石油工业的行业性考量 实用美术设计的行业化，是一个重要的问题。石油工业在其发展历史中，各个时期都有不同特点，政治上的变革，生产上的发展，文物中可以见到时代的烙印，在历史的长河中，变化是从渐进到突变的。新中国成立初期在实用美术中如何做到“古为今用，洋为中用”方面取得了些成绩。但在当时的环境中存在着工作中发挥上的现实限制，从事实用美术工作的同志也缺少交流、探讨和研究。如果没有一个机构来支持这方面的工作，对实用美术设计的研究发展也是不利的。石油产品的设计如何尊重行业特性，这体现在设计上，包括以下几个方面：1石油工业的制度和行业习惯；2自然条件和石油文化；3石油标志和石油产品；4大庆精神和优良传统，等等，这些范围并不仅限于用绘画手段直接进行描绘，而是提炼其中的精华通过设计进行加工，以石油行业固有传统图案的特点为基础加以推陈出新。如果设计贯穿以上要求，就会反映出浓厚的石油行业风格，相反一般化处理而不注意特点，一个行业产品的特性就没有了。这里贯穿了设计思想中对石油工业的崇敬和历史的自豪感，以及一种强烈的创新愿望，根据现代设计的要求进行探索，有这样的要求就会有良好的结果。从设计的具体情况看，对每件石油工业产品的美术设计要做到以产品本身的特点为前提，做到在同类产品中有它自己独特的面貌。有特性的工业产品，往往容易一目了然地给人一种明确的印象，从它的漂亮外表联想到内在质地的，同时，如果在设计工作中体现了石油工业的传统特色，那对这方面的美化工作真可以说是到位了。优秀的实用美术设计，它塑造的外形及一切图案处理和采用的色调、制作工艺都形成一个完整的统一体。石油工业产品设计中风格与类型应该是多样的，总的说来设计者应在材料质地的选择和多样上下功夫，图案力求概括、完整、稳定，与必要的文字排列进行周密地组织，给予人们极其完美的观感。“人是工业产品与实践活动的主体，工业产品是设计师设计实践的结果，从构思、选材、市场调查到最后的设计生产都是在实践的基础上完成的。” 三、实用美术的时代性 实用美术设计的时代性问题是形式格调和内在质量的统一问题。它体现一种新造型有别于过去的改革，这种改革是与现代科学的进步相一致的，这种改革给消费者带来了方便，实用美观又符合经济要求（原材料的节约，生产成本降低等）。这样的设计与其他各类产品设计协调与和谐，反映了当代技术革命中出现的一种科学和艺术上综合的新成就。这样的产品设计是科学智慧和艺术技巧的结晶，是符合市场规律和消费者需求的。事物的发展总是在市场规律的督促下开始的一个新的开端，然后逐渐进步到再来一个突破。作为实用美术的设计者应当走在时代前面，或者至少做到充分利用目前具备的条件，来加以发挥，这样设计出来的工业产品就具有很大的吸引力。尤其石油产品的设计，更应该有它的特性，新颖、别致、机巧、简便，又要大方得体，从使用的不同对象到造型色泽，做到美妙结合，融为一体。凡是令人耳目一新，又有强烈时代感的，在实销中就很容易成功。有经验的设计者，必须具备丰富的想象力，对设计的实际效果应做到心中有数。织物设计不是成品出厂就算完成，最后的结果在服饰的裁制和穿着的效果上。同样处理包装、日用化学工业、食品工业、制药工业的要求上就有显著的不同。美术设计与绘画一样，都存在一个格调问题，只有作者不断地学习钻研，具有强烈的事业心，才能取得不断进步，否则一旦定型，改进就难了。个人的智慧总有它的局限，要做好工作，调研一定要跟上去。启发和借鉴是不可少的，但是更重要的是具有勇敢的独创精神，能否定，善取舍，才能开辟新的途径，这是一个优秀的设计人员应有的素质。任何良好的设计不仅在于画面的追求，而要在实际制作中精密地考虑使用上的效果。在实用美术中与绘画同样有一个整体和局部的问题，单纯地追求局部的“精工细雕”是本末倒置的做法，同样只求大体而忽略局部是不能达到尽善尽美的。所以大胆地创新和细致地推敲，是一个设计者慎重对待工作的美德。 实用美术有它特定的要求，在美术领域中不同画种中有它的共性，也有它的个性，如果不注意它的特点，难免要走弯路。石油工业产品门类众多，消费者的要求也各种各样，花色品种繁简之间不能强求一律，但美化工作总要做到恰如其分，区别对待。不同的产品有不同的要求，不懂得生产过程，不了解市场要求，这样的设计往往容易失败。设计工作中造型和色彩是有主次之分的。没有好的造型，色彩再好也不完整。但从另一方面讲，色彩往往是首先吸引消费者注意力的，至于造型的优美和质地的良好，是经过细致的观察和使用后才得出结论的。所以设计人员不仅要做好造型设计，还要懂得色彩的变化和研究色彩的配合。 作为石油行业设计人才，学习面应该广泛，要善于学习石油专业知识，了解石油行业特点。一切设计应该是符合实际和切实可行的，应该符合“适用、经济、美观”行业原则。好的石油行业设计人才，不仅在图案设计上能够精益求精，得心应手，而且对石油精神也要有深刻的理解，这样对石油产品设计工作中的发挥，对风格上的多样，都是有帮助的。 作者：杨俊锋 单位：大庆师范学院美术与设计学院 工业生产论文:工业生产中电气设备的维护 1工业生产中电气设备的常见故障 1.1电动机 1.1.1故障在设备接通电源之后，倘若电动机不工作，并且没有发出任何声响，便要分析其主要原因。第一，可能是和电动机配套的起动电器元件，例如起动机构采用的是软起动器，首先检查软启动器是否报有故障代码，软启动器是否完好，起动电路当中的其他电器元件是否完好，这些都会使电动机无法正常工作，然后再检查电机故障。第二，可能是电动机内部绕组短路，局部绕组烧毁，从而使得电动机停止工作，只要怀疑电动机自身故障的时候，最简单的方法就是用万用表电阻档测各绕组阻值便知。 1.1.2维护（1）使用环境应该经常保持干燥，电动机表面需要保持清洁，进风口不能受尘、纤维等阻碍。（2）当电动机的热保护连续发生动作时，必须查明故障来自电动机还是超负荷或保护装置整定值过低，在消除故障之后，便可以投入运行。（3）应当保证电动机在运行的过程中有良好的润滑，在运行时发现轴承过热或是润滑变质时，应该及时换润滑油。在更换润滑油时，必须消除旧的润滑脂，并用汽油洗净轴承和轴承盖的油槽。（4）在轴承无法继续使用下去的时候，电动机运行时的振动和噪声会显著提升，检查轴承的径向游隙一定数值时，需要更换轴承。（5）在对电动机进行拆卸时，从轴伸端或者非轴伸端取出转子，倘若没有必要卸下风扇，还是从非轴伸端取出转子比较便利，从定子中轴出转子时，应防止损坏定子绕组或绝缘。 1.2变频器 1.2.1故障变频器的故障主要有谐波问题，变频器负载匹配问题和发热问题，这些问题都已引起相关管理部门与厂矿的注意，并且制定了相关的技术标准，比如说谐波问题，我国在1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及GB/T-14549-93标准，用于限制电系统以及用电设备的谐波污染。 1.2.2维护（1）增加变频器供电电源内阻抗。通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越小；电源容量相对变频器容量越大时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器，当电源内阻为4%时，可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时，最好选择短路阻抗大的变压器。（2）安装电抗器。安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器，或同时安装，抑制谐波电流。（3）变压器多相运行。通用变频器的整流部分是六脉波整流器，所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行，使相位角互差30°如Y-、-组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%，起到了很好的谐波抑制作用。（4）风机泵类负载。风机泵类负载是目前工业现场应用最多的设备，虽然泵和风机的特性多种多样，但是主要以离心泵和离心风机应用为主，通用变频器在这类负载上的应用最多。风机泵类负载是一种平方转矩负载，这类负载对变频器的性能要求不高，只要求经济性和可靠性，所以选择具有U/f=const控制模式的变频器即可。如三菱变频器FR-F540（L）系列。风机负载在实际运行过程中，由于转动惯量比较大，所以变频器的加速时间和减速时间是一个非常重要的问题，变频器具体设计时，在变频器起动时不发生过流跳闸和变频器减速时不发生过电压跳闸的情况下，选择最短时间。泵类负载在实际运行过程中，容易发生喘振、憋压和水垂效应，所以变频器选型时，要选择适于泵类负载的变频器且变频器在功能设定时要针对上述问题进行单独设定。（5）调节变频器的载波比。只要载波比足够大，较低次谐波就可以被有效地抑制，特别是参考波幅值与载波幅值小于1时，13次以下的奇数谐波不再出现。 2结语 工业生产中的设备维护要做到预防性维护，这是对设备维护人员的最终要求。我们不仅要做到维修，更要做到在故障发生之前就能及时的发现并处理，是工业生产正常进行，尽可能减少损失。 作者：田光 单位：辽宁省阜新市工业设备安装公司唐钢分公司 工业生产论文:工业生产电力经济论文 1经济与电力变量的因果关系分析 格兰杰因果关系检验是一种基于假设检定的统计方法，其基础是回归分析当中的自回归模型。2个时间序列yt和xt之间的格兰杰因果关系可以描述为：若在包含变量yt和xt过去信息的条件下，对yt的预测效果要优于只单独由yt的过去信息对yt进行的预测效果，即xt有助于解释yt将来的变化，则认为变量xt是引致变量yt的格兰杰原因[5]。变量xt和yt的回归模型如式（2）所示：根据表3数据可知，在10%置信水平下，lnGDP和lnGIOV都是lnlCAP的格兰杰原因，滞后阶数均为1，说明GDP、GIOV与ICAP存在单向因果关系；另外，lnGDP和lnGIOV都是lnEC的格兰杰原因，滞后除数分别为8和4，说明GDP、GIOV均与EC存在单向因果关系。数据分析结果表明：广西区内国民生产总值和工业总产值是推动区内装机容量增长的原因，也是区内电力消费增长的原因；但装机容量增长对经济增长的反应迅速，而电力消费增长对于经济增长的反应具有一定的滞后性。 2经济与电力的协整平衡关系分析 如果所研究的时间序列具有相同的单整阶数，且在某种线性组合方式下使得组合时间序列的单整阶数降低，则称这些时间序列之间存在显著的协整关系，这个线性组合反映了变量之间长期稳定的比例关系。本节采用两步检验法[6]对描述广西区经济和电力的4个时间序列变量进行协整关系检验，论证经济、电力是否存在长期协调稳定关系。其计算步骤可分为以下两步：1）步骤1：鉴于格兰杰因果关系的检验结果，以电力变量作为解释变量，经济变量作为被解释变量，对4组时间序列变量进行普通最小二乘法回归分析。计算得到变量间协整方程如式（3），其中，R2、DW和F分别表示判定系数、杜宾-瓦特森指标和检验统计量。从表4结果看出，ε1、ε2、ε3的t值均大于各个置信水平下的检验临界值，序列显示非平稳特性；ε4的统计量t值小于1%置信水平下的检验临界值，序列平稳，说明广西区工业生产总值与全社会用电量具备长期稳定的发展关系。概括为，在1978—2007年统计年份期间，广西区工业生产总值与电力消费存在协整关系，当工业生产总值增加1%，对应全社会用电量需求增加了0.5408%。 3结论 以上对广西1978—2007年间电力、经济数据的研究结果表明：1）广西区电力装机容量、全社会用电量的增长依赖于广西区国民生产总值和工业总产值的增长，即自治区经济发展对于区内电力发展具有正向影响效应。2）广西区国民生产总值和工业总产值增长对于区电力装机容量影响显著，但是对区内电力消费的影响具有一定的滞后性，这说明广西经济快速增长促使电力装机容量增长迅速，但作用于电力消费增幅则相对缓慢。3）广西区经济发展不一定依赖于广西区电力增长，也就是说，适当放缓电力发展，在短期内未必会影响到广西区经济增长速度。4）广西区工业生产总值与全社会用电量存在长期均衡的协整关系。长期来看，广西区工业生产总值每增长1%，对应的全社会电量消费相应增长了0.5408%，这说明自治区电力消费的长期边际效应大于1。 作者：孙志媛刘默斯王富松单位：广西电网公司电力科学研究院广西电网有限责任公司柳州供电局 工业生产论文:切实抓好工业生产管理规定 一、正视当前形势，克服松劲思想。近年来，我市坚持实施工业强市战略，促进了工业经济的快速发展，特别是年工业增速达到了20．5％，提前一年完成了“十五”计划目标，形势催人奋进。尽管当前工业生产呈现高速增长的态势，但我们也要清醒地认识到，我市工业化水平尚处于产品加工的初级阶段，总量小，基数小，与全面建设小康社会的要求，与走新型工业化道路的要求还有很大差距，甚至与全省以及周边市州的发展差距还在继续加大。对此，各(县)区和有关部门要进一步增强紧迫感和责任感，绝不能产生骄傲、自满和松劲思想，要切实把一季度的工业生产作为当前工作的重中之重。成县、徽县和西和县要立足自身工业基础较好的优势，千方百计多产多销、多出效益，为全面完成今年的目标任务多做贡献，其余县(区)也要奋起直追，为圆满完成今年各项生产任务打下坚实基础。 二、加强组织领导，及早安排部署。针对部分县主要领导在撤地设市期间因工作调整而对工业生产组织领导放松的实际，各县(区)要进一步统一思想，提高认识，采取果断措施，切实加强对工业生产的组织领导。要搞好生产调度，加强经济运行预测、分析，把握经济走势，及时生产、供需、资金、技术、产业政策等方面的信息，掌握经济运行的主动权，更好的指导生产经营。特别对春节期间的生产工作，既要充分利用有效时间和电力供应相对充足的有利时机，抓好工业生产，做到过节不停产；又要进一步丰富职工文化生活，教育职工树立新观念，增强职工积极性、创造性和主人翁意识。要以高度的政治责任感切实抓好企业安全生产，确保不发生重大人员伤亡事故和财产损失。 三、服务重点企业，保障正常生产。要继续坚持对全市确定的30户利税大户倾斜扶持，特别要抓好成州、洛坝、宝徽、磨沟、尖崖沟等五户市明星企业的生产。各县(区)和有关部门要围绕实现“首季开门好”，加强调研，摸清情况，找出问题，针对经济运行出现的新情况、新问题，特别是当前经济运行中运力不足、资金短缺、原材料大幅涨价、工业产品产销率偏低等突出问题，采取针对性措施加以解决，确保企业满负荷生产。 四、发挥协调作用，促进企业融资。我市工业企业主要是中小企业，企业自身资本积累少，流动资金更是紧缺，致使一些中小企业每年生产启动迟、任务完成差。为此，各县(区)要抓好中小企业的融资工作，发挥中小企业需要资金少，周期短的优势，抢先向金融系统融资，同时要采取有效措施吸引外资和民间资本，做到早启动，早生产，早见效。 五、加强市场营销，提高生产效益。效益通过销售产生，税收通过销售实现，加强企业营销至关重要。各县(区)和有关部门要引导、指导企业根据自身的实际，积极推进营销体制改革，转变营销观念，创新营销方式，组建营销队伍，制定正确的营销策略，形成相对稳定的销售网络，达到以销促产。 六、加强综合协调，促进企业生产。各县(区)要努力搞好综合协调，及时了解掌握企业生产经营中的资金、供应及销售情况，帮助企业协调原材料、能源等物资，解决生产经营中的困难和问题，尤其要把电力供应作为组织工业生产的一项重要工作，积极与电力部门加强协调联系，争取电力部门对工业生产的最大支持。同时要结合各自实际，认真编制工业企业有序用电预案，政府领导要亲自协调电力供应，有关部门要积极争取电力供应，在确保重点企业用电的同时，合理分配电力供应，切实做到有序用电，确保工业生产的正常运行。特别对碧口地区的高耗能硅铁企业要合理安排好用电时间，做到错峰用电，避免因限电和电力供应不足对工业生产的影响。 工业生产论文:古城工业生产建设 一、古城工业园区基本情况 为依托园区办工业，丹东市元宝区于2002年11月规划、建设了古城工业园区。目前，园区内共有工业企业57户，（已投产50户，在建7户），其中已投产的规模以上企业18户，在建的7户企业投产后均可达到规模以上水平；园区内现有高新技术企业4户，其中：国家级1户，省级3户。园区内现已投产的企业资产总额达11亿元，是全区原有工业企业资产总额的近3倍。2006年，园区内工业企业预计可实现销售收入7.4亿元，实现利税5000万元左右，占全区工业企业的65%以上。园区内现有固定资产投资5000万以上的项目4个；500万以上的项目37个，园区现有项目计划总投资额15亿元，是全区现有工业企业总资产的3.4倍。论文百事通项目全部达产后，可新增产值26亿元，是全区现有工业企业总产值的5倍。 古城工业园区规划建设用地近7000亩，其中工业项目用地4800亩，旅游、仓储用地2200亩，现有项目已占用土地近4000亩，尚有3000亩土地可摆项目，其中有1700余亩可摆放工业项目，其余为旅游、仓储项目用地。 古城工业园区近几年的发展历程，可以概况为迅速发展、快速裂变、渐成规模——原有企业迅速发展，投资规模快速裂变，园区规模不断扩大，园区的洼地积聚效应逐渐显现。形成了以金丸集团、机床公司、桃李食品有限公司等十几家企业为中心，以曙光集团、克隆集团、恒星泵业等企业为左翼，以天泽集团等企业为右翼，中心迅猛发展、两翼比翼齐飞的良好格局。目前，园区已初具规模，集聚了装备制造、仪器仪表、电子信息、医药化工、纺织塑料、食品加工等多种行业，成为全区工业经济发展的重要基地。2005年3月，古城工业园区被市政府确定为装备制造业基地，2005年12月，被列为市重点建设的四大工业园区之一，2006年6月，被列为重点建设的10个市级工业园区之一。 二、古城工业园区发展中面临的主要问题 1、资金支撑脆弱。元宝区财政基本上处于吃饭财政状况，财力紧张，甚至难以维持工资的发放。而古城工业园区主要采用政府开发的模式，市场化程度偏低。以区财政目前的资金状况，根本无力进行基础设施投入，弱化了园区吸引力，集聚效应难以形成。如目前园区内蛤蟆塘火车站东侧、大沙河以西、外环路以南的一宗1528亩地块。由于四周被沟河环绕，至少需要修一座可供出入的桥梁和一条出入通道，并征用道路所占土地，才能达到供投资者入驻建设的水平。由于资金缺乏此块土地的规划还停留在图纸上。 2、产业特色不突出。古城工业园区2005年3月被丹东市政府确定为装备制造业基地，这就为产业群的成长提供了一个良好的发展空间。而目前入园的企业涉及装备制造、医药化工、仪器仪表、电子信息、纺织塑料、食品加工等多种行业。园区现有装备制造业企业13户，所占的比重为22.8%；电子产品加工企业6户，所占比重为10.5%；食品饮料加工企业5户，所占比重为8.8%；医药化工企业、仪器仪表企业、纺织企业各4户，所占比重各为7%。园区企业的行业分布比较分散，产业特色没有突显出来。同时企业与企业之间产业联系度不高，互补性不强，导致园内企业既无协作配套关系，又不能形成“簇群”效应，降低了园区整体竞争力。 3、项目单位负担过重。古城工业园区基础设施薄弱，几乎没有任何基础设施，所有进驻的项目均需投入大量资金进行水、电、路等基础设施建设，但是，按照现有政策，仍需交纳大配套费，加重了项目单位的负担，使有些投资者望而却步，影响了园区的招商工作。 4、发展空间严重不足。随着旧城区和棚户区改造规划的逐步实施，城区内工业企业将陆续迁出，元宝区唯有古城工业园区可摆工业项目。而古城工业园区的项目用地已越来越少，城区迁出项目虽增量不大，但仍需占去一部分土地，使新项目无地可摆，这直接影响了元宝区经济的持续发展。 5、承办征（占）地手续周期长、难度较大。所有项目几乎都涉及征（占）地问题，从目前情况看，征（占）地的难度较大，表现为周期长、阻力大，直接影响了项目进展。究其原因，一是承办征（占）地手续需报市、省逐级审批，周期长，如现有几户企业，因城市棚户区改造需迁移到古城工业园区，但至今土地审批没有下来，迁移工作无法进行；二是来自于被征占地农民的阻力较大。如泰泽纺织机械项目，因为占地问题，前后几乎拖了一年的时间，才得以实施；富格林项目二期工程道路外移，与8户农民协商了一年多才迁出。 6、现行税收管理体制不利于其财力增长。根据古城工业园区近几年发展的实际情况看，真正新招进项目，新创办企业较难，大部分属于现有企业的延伸、拓展或市内及其他县（市）区的企业迁移进园区。这些项目除原有企业延伸、拓展的外，其他迁移项目在产值和税收上增长幅度都较小，但还要占用大部分土地。尤其是一些原来的市属企业，按现行税收管理体制，税收仍归市级财政，区级财政毫无所得，却要占去本已十分有限的土地和资源。 三、古城工业园区发展的建议 如何把古城工业园区建设成为基础设施完善、产业特色突出的装备制造业基地，使古城工业园区成为元宝区经济发展的兴奋点、动力源和增长极，需要从以下几方面入手： 1、强力招商引资。招商引资是园区建设的生命线，园区建设的关键是要有项目进园。要把工作的着力点放在招引项目上，积极探索各种有效的招商方式，具体可从以下几方面入手：一是大力推介。利用多种新闻媒体，各种招商会、展销会、贸易洽谈会等平台，大力推介园区规划、特点、优势、基础建设状况、优惠政策等，提高园区的知名度和外向度，吸引企业投资。二是积极鼓励。鼓励投资者采取合资、合作、独资、品牌买断、设备入股和租赁等形式到工业园区投资创业。鼓励以园区名义对外招商，做好招商项目的准备和跟踪落实工作，提高招商引资成功率。对园区建设、招商引资有功的单位和个人，实行奖励制度。三是创新手段。积极探索项目定向招商、利用中介机构委托招商、组织对海外热点地区对口招商、项目上网招商和上门招商等方式，提高招商引资的多样性、适应性和有效性。 2、突出产业特色。园区建设必须突出产业特色，才能增强园区的产业集聚效应，促进工业园区的发展。古城工业园区建设初期，为在较短时间内尽快形成园区工业集聚规模，在项目招商上缺乏选择性，大中小项目、各行业项目一齐上，虽然园区规模发展较快，但产业特色不明显。随着园区的发展，要适时调整招商思路，要结合园区的装备制造业基地的产业特色和产业优势，把重点放在科技含量高、产品附加值高、市场前景好的大型骨干项目、高新技术项目、主导产业带动项目、与企业配套项目和企业集群项目上。要有意识地根据产业关联度培植企业群，要以产业链条、产业方向、产品上下游为纽带，延伸产业链，加强产业集聚。把园区发展成市场有方向，产业能聚集，规模可做大，产业链有活力的产业群。 突出产业特色的关键是抓好龙头企业。龙头企业是产业集聚的核心所在、支撑所在。具体工作中：一要围绕终端企业搞好配套。引进并发挥终端企业的产业中心作用，靠终端企业衍生项目，靠终端企业的市场需求集聚配套项目。二要围绕中间企业“前推后拉”。摸清上游产品的供应商和下游产品的采购商，建立相应的项目库、客户群和联系网，开展产业链招商。三要围绕上游企业加快延伸。以资源型项目引进加工型企业，以加工型企业增加加工环节。新晨 要严把入园企业的项目选择关，对入园项目、入园企业的投资总额、单位面积、投资强度等做出硬性规定，提高入园企业的技术含量和附加值，避免传统低水平项目，高消耗、高污染项目，防止有限的园区土地在近期内被小规模、低水平的企业占用，以保证园区的持续发展。 3、形成多元投资渠道。园区建设需要大量的资金投入，市区两级政府都要加大对园区基础设施建设的资金扶持力度，拿出一定资金扶持工业园区的基础设施建设，推动园区建设上档次、上规模、上水平。 同时在政府资金紧张的情况下，要明确园区开发建设是一种影响广泛的经济行为，必须按市场规律运作，要建立适应市场经济的园区开发建设良性运作机制。要充分利用市场化运作的办法，坚持行政推动与市场化运作相结合的原则，积极吸引国内外各种社会资金和金融资金投资园区基础设施建设，促进园区投资主体多元化。可采用BOT等方式，将园区内的经营性项目改过去由政府包揽建设为行业部门投资建设或者合资合作建设；尝试公开拍卖园区公共设施的经营权、广告使用权、道路冠名权等，把园区建设变成资本运营过程；组建具有法人资格的园区开发建设公司作为园区建设的项目业主，全面筹划园区基础设施建设，多渠道筹集、多元化投入，集中进行基础建设和配套服务，推动园区建设投融资市场化；建立和完善为园区服务的信用担保体系，形成多元投入机制；积极推动金融机构与园区内企业的合作，争取金融资本支持；按照“谁投资、谁受益”的原则鼓励引导银行资金、民间资金和境外资金进入园区开发和进行基础设施建设。 4、强化无形服务。强化服务意识，提高服务质量，是形成园区核心竞争力并保持园区持续发展的长效机制。古城工业园区在招企业、引项目上，应淡化特殊招商政策，强化无形服务。在加强工业园区基础设施建设的同时，创新服务理念，完善和强化园区服务功能。提高电子政务、电子商务和信息化、数字化水平，建立一套规范化、科学化、制度化的服务机制，加强金融、科技、人才、劳动用工、信息、市场等方面的服务体系建设，全面提升园区的服务层次，提高各项服务质量。为企业兴办实业提供安全舒适的生活条件和良好的生产环境，吸引企业向工业园区集中，充分发挥工业园区在政策、环境、管理和基础设施等方面的整体优势与功能。 工业生产论文:现代工业生产管理重点和难点 摘要：在现代工业生产过程中，企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理。通过有效的生产管理可以减少在制品库存、提高生产效率、缩短生产周期，从而降低生产的经济成本，不断提升企业经营效益，使产品和服务质量达到顾客满意的水平。通过生产管理可以有效提升企业的综合竞争能力，突出经营生产过程中各项工作的重点和难点，由此可以为现代工业生产管理分析提供重要支持，带动现代工业生产进步和发展。 关键词：现代工业;生产管理;重点和难点 本文从现代工业生产管理的重点和难点入手，对现代工业生产的产品质量、生产安全、成本管控等突出问题进行了深入研究。分析了制约现代工业生产管理的因素，其中包含企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等方面的影响。对提高工业生产管理效果的建议进行了完整总结，强调应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点，可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持。 一、现代工业生产管理的重点和难点 1.产品质量问题突出。产品质量问题的出现，多数情况下都与员工的质量观念薄弱和质量意识不足有关。很多员工认为产品质量问题事不关己，每天完成固定的工作任务、相同的工作内容，会缺乏长远的工作目标。此外，部分产品最开始的设计环节存在问题也容易导致产品质量问题的最终出现。如果设计技术水平盲目调高，导致技术人员操作困难，反而容易使产品质量下降。原材料和生产设备的质量也会对产品质量产生影响，如果材料和设备脱节，必然导致产品不符合规格要求，加之部分员工不规范的作业，也会严重阻碍产品质量的提升。 2.生产安全问题突出。部分企业不重视工业生产的安全问题，单一重视经济效益，减少了安全生产的资金投入，很容易导致机械设备不合格作业，为企业埋下安全隐患。此外，安全生产的制度建设不到位也会导致安全生产实践水平下降。在企业的生产工作中，应当注重生产管理机构的不断完善，避免人员冗杂，以及缺乏生产经验和安全知识的员工参与生产。目前，在日益激烈的市场经营竞争环境下，企业一旦片面追求资金成本的降低，就很容易引起技术革新水平降低，导致企业生产产品的更新换代周期缩短，不利于企业增加生产活力，进而会影响企业未来的发展。因此，生产安全问题需要企业的不断关注和重视。 二、制约工业生产管理的因素 1.企业管理意识薄弱。一旦企业的经营管理人员管理意识薄弱，就很容易导致企业内部发展涉及到的各项事务受到影响。企业的管理者需要自觉的运用已有的管理经验和管理知识来维护企业运行，通过合理科学同时符合企业实际的问题分析，来提出可行的解决对策，发挥对实践的良好规划和指导作用，进而不断成为一种内在意识。企业管理者如果在制度存在漏洞时不能及时的发现问题、分析问题和解决问题，就很容易导致企业运营失调；如果不重视企业经营管理的安全性，很容易导致生产安全隐患增加。所以，需要企业将人才管理、安全生产、制度建设和竞争创新发展各方面充分考虑到位，形成全面科学的管理意识。 2.企业制度体系不成熟。管理制度对于企业整体工作的开展发挥了重要的作用，是企业开展各项工作的基础和纲要。所以需要借助生产管理规范和标准的引导力量来对企业的生产经营活动进行管理，有效提升企业的经营生产效率，维护良好的生产规律和氛围。但是，大部分的企业存在管理体系不成熟的问题，企业内部的各项经营决策没有良好的管理标准和指导，阻碍了企业的进步和健康发展。因此，应当不断完善企业管理制度，制定行之有效的企业管理制度，并积极投入实践。在财务调查和统计等方面也应该关注工作的全面性，通过科学合理的成本控制管理来维护正常企业运行。3.企业员工素质较低。正是因为大部分企业的员工来源范围较广，整体的员工受教育程度较低，所以综合能力和整体素质无法保证。这些都是现代工业生产企业员工的最大特点。如果在员工培训期间的工作不到位，更加会导致员工综合素质降低。主要的员工素质低下原因有以下几点：首先，培训前期没有调查员工的个人意见，培训内容广泛但是没有明显的针对性，盲目依据热点设置课程，脱离企业实际工作的需要。第二，没有制定较为系统的员工培训管理计划，导致培训课程不合理，进度不连贯，培训队伍建设混乱。 三、提高工业生产管理效果的建议 1.树立先进的管理意识。应当树立起先进的现代工业生产管理意识，做好管理者与被管理者之间的协调配合。无论是管理阶层还是被管理阶层，都应该树立正确的管理意识。对于管理者而言，需要通过不断学习来提高个人的管理知识水平，充实自己的管理经验，革新管理意识，不断提升和完善自己。还可以结合企业的实际发展情况来安排管理工作内容，不断提升管理工作效率。被管理人员也不应该仅仅处于被动接受的位置，被管理者也应该积极反馈意见和建议，对管理效果和管理实践情况提出自己的看法和见解，构建起可循环的科学合理的管理体系。 2.完善现有的制度体系。制度的完善是现代工业生产管理能力和水平提升的重要基础。应该遵循管理体系和管理知识标准要求，充分实现管理工作详细划分。对于人力资源、财务成本管控、设备维护、员工精神文化学习等多个不同方面采取有针对性的管理方法。同时也应该制定完善的管理准则和管理标准，不可以局限于某一管理层面，忽视其他的管理内容之间的联系。而且，在长期的管理实践和管理研究过程中，还可以通过制度配合来达成管理部门整体统一，构建一个更加系统和完善的管理服务制度体系。 3.打造高素质的员工队伍。现代工业生产管理团队建设的重点和重要方式就在于培训课程的开展，需要关注和重视构建良好的课程培训氛围，提升培训的员工满意程度，高标准、高要求的开展各项培训活动。应该积极聘请经验丰富的专业生产管理培训人员进行培训授课，提升培训指导的水平，加大对培训的整体课程内容制定和培训进度把握的关注程度，提升系统化水平，带动整体培训流程更加紧密。可以提前做好课程安排，避免出现培训混乱等问题。此外，培训方式也应该多种多样，可以积极鼓励员工进行自主学习，构建良好的学习氛围。提高工业生产管理效果应该树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。 四、结语 综上所述，在现代工业生产过程中，企业生产和整体运作的核心内容就是生产管理，生产管理为企业实现经营目标提供了物质基础，有利于企业高层管理者做好经营决策。企业管理意识薄弱、制度体系不成熟以及员工素质较低等因素都不利于现代工业生产管理的发展。因此，应当树立先进的管理意识、完善现有的制度体系、不断打造高素质的员工队伍。通过研究和分析现代工业生产管理的重点和难点，可以为现代工业生产发展提供重要的理论研究指导和支持，促进企业又好又快的发展。 作者:刘薇 单位:中航工业金城南京机电液压工程研究中心

机械电子工程论文:浅谈机械电子工程人才培养创新模式研究 【论文关键词】人才培养　机械电子工程　三维课程体系　创新模式 【论文摘 要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术，常被称为机电一体化技术，它代表着机械工程技术革命的前沿方向。其发展基础是要有 1.创新人才培养模式的内涵和要求 所谓创新人才培养模式，是指在新的教育思想和新的教育理论指导下，以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵，创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。 1.1培养目标要求 培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才，重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。 1.2专业设置要求 按照“厚基础、宽专业”的要求，厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础，设置大学科、宽口径的专业，从根本上改变传统的专业面过窄的局面。 1.3课程体系要求 按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求，辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系，重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时，要增开跨学科、跨专业的课程，拓宽学生知识面，开阔学生视野，培养学生的创新思维，提高创新能力。 1.4教学方法要求 着力体现教学方法的创新，确立学生在教学活动中的主体地位，充分调动学生的学习积极性和创造性，发展学生的个性。 2.机械电子工程创新教育的现状分析 首先，从学生的角度看，参加创新活动常常出现这样的现象，刚开始参与时一哄而上，人数众多，且热情高涨，但往往善始者繁，克终者寡，五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多，小打小闹的多，起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成，追求短、平、快，缺少明确的学习目的和端正态度，达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻，学生缺乏学习的目标和动力，说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度，做得还是不够。 其次，从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看，当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势，主要体现在以下方面：一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目，导致基本功底不扎实，同时对传统机械方面的知识有排斥心理，一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业；二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例，相关领域新的思想与理念很淡薄；三是学生动手能力较弱，实验能力较差。 还有，教师和学生是创新教育的两个主体，而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增，大都面临着科研、教学双重任务，面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额，而指导学生的工作量评价较低，这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担；对学生而言，旧有的教学模式，重书本重理论，轻实践轻动手，导致学生在专业学习上浮躁，基本功和实践能力差；面临越来越大的竞争和就业的压力，也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。 3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新 近年来，通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域，分析人才知识、能力和素质结构，以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据，从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构，形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系，构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”，创建了“核心技术一体化”的教学模式。 （1）“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科，所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面；基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内，专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例，“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期，学生除进行公共课学习之外，主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化，学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中，学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训，这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术，大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合，专业能力培养和素质培养相结合，独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。 （2）相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一，特别是对机电专业学生来说，是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合，形成了上下贯通的理论和实践教学体系，两个教学体系相互平行，融合交叉，把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行，是指两套体系的教学计划相互平行，课程流程相互平行；相互融合，是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合，理论和实践教学场所相互融合；相互交叉，是指两套体系的功能相互交叉，知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。 （3）“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心，以核心技术综合应用能力培养为重点，将理论与实验、实训相结合，以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中，尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养，我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合，动脑与动手相结合，使学生能够较完整地掌握plc的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了plc基本知识和程序操作，同时在相关专业课中又涉及到plc在不同场合的应用，而在相关实训模块课中学生将plc技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元，同时，还有其它技术单元出现，宾主相拥，多次重复，但角度不同，强调的应用领域和水平不同。 4.结语 机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势，准确定位，严谨制定人才培养计划，使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势，为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。 机械电子工程论文:机械电子工程设计中的技术要点浅议 摘要： 在高速发展的社会时代，我国的经济和科学技术也在不断发展，机械电子工程涉及到我国各个行业领域，目前在研究上取得一定的成果，推动了教育,科研等方面的快速发展，它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善，还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈，希望给相关工程人员提供参考。 关键词： 机械电子；工程设计；技术要点 众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。 1EDA 技术的发展介绍 EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑 EDA 技术认识不够，同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA 技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是 EDA 技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA 技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用 EDA 技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用 EDA 技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。 3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA 技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之，EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。 作者:陈龙威 单位:长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程与控制工程研究 摘要：新时期我国机械电气工程的快速发展，对现代工业整体生产水平的不断提升产生了积极的影响。实践过程中为了增加机械电气工程发展中的技术含量，提升其潜在的应用价值，需要注重与之相关的控制工程应用分析。基于此，本文就控制工程在机械电子工程中的应用展开论述。 关键词：控制工程；机械工程；生产水平；应用 引言 加强控制工程在机械电气工程中的应用分析，有利于实现对机械电子设备实践应用中的科学控制，并保持机械电子工程良好的应用效果，为其发展注入活力。因此，需要从不同的方面入手，对控制工程在机械电子工程中的应用进行深入分析，并加强其应用效果评估，以便满足机械电气工程的实际发展需求。在此基础上，有利于加快我国经济社会发展速度。 1机械电子工程与控制工程概述 所谓的机械电子工程，是指在有效的技术支持下，使得机械控制及信息处理性能得以优化，并在性能可靠的机械装置支持下，构建出功能强大的系统，与机械工程及电子控制工程密切相关。实践过程中重视机电一体化发展，将更多的信息元素融入到机械电子产品中，有利于提升这类产品的潜在价值，从而为机械电子工程更好的发展创造出有利的条件。所谓的控制工程，本质上是一种综合性工程技术，在自动控制系统工程实践问题处理中发挥着重要的作用。实践过程中了解控制工程的相关内容时，需要充分地考虑工程控制论，并了解计算机及其它相关的理论，促使控制工程能够得到充分利用。当前形势下控制工程很有用中融合了多种技术，像计算机技术、自动控制技术等。因此，为了促进机械电子工程发展，充分发挥出控制工程的实际作用，需要落实好控制工程在机械电子工程中的应用研究工作，实现二者的协同发展。 2控制工程在机械电子工程中的应用分析 2.1基于模糊控制工程的机械电子工程 结合机械电子工程的实际应用概况，可知其在实践过程中具有加工流程复杂化的特点，对控制方法的要求非常高。针对这种情况，需要在控制工程的支持下，将模糊控制工程应用于机械电子工程中，促使其加工过程中的程序得以简化，且实现对机械电子工程中复杂加工问题的有效应对，满足其产品生产制造的多样化需求。同时，在模糊控制工程的支持下，机械电子工程实践过程中的偏差范围将会得到科学控制，进而提升其整体的生产实践水平。 2.2基于神经网络控制的机械电子工程 作为生物学基础上所得到的重要控制方式，神经网络控制实践应用中取得了良好的作用效果，为功能强大的神经网络控制系统应用范围扩大带来了保障作用。实践过程中若将神经网络控制方式应用于机械电子工程中，能够实现对机械加工中大量数据的科学控制，促使机械电子工程生产计划得以顺利实施，从而为其实际作用的充分发挥及生产水平提升提供保障。因此，机械电子工程发展中应注重神经网络控制方式的合理运用。 2.3基于自动控制系统的机械电子工程 为了使机械电子工程发展中能够实现对控制工程的高效利用，也需要充分地考虑控制工程作用下的自动控制系统在机械电子工程中的应用效果。具体表现为：①基于自动控制系统的机械电子工程，能够使整个生产过程得到有效控制，并保持机械电子设备良好的使用功能，促使机械电子工程的潜在应用价值不断提升；②在自动控制系统的支持下，机械电子工程的智能化、信息化程度将会加深，从而使其能够更好地适应当前的形势变化。同时，为了实现机械电子工程实践过程中的科技化与创新化，也需要重视自动控制系统的引入。 2.4基于专家控制的机械电子工程 实施机械电子工程中的磨削生产计划时，为了满足其精度控制要求，应考虑控制工程支持下的专家控制方式使用。在此期间，基于专家控制的机械电子工程中磨削精度控制，将会实现对生产过程中环境温度、变形问题、磨削力等不同因素的科学应对，使得机械磨削精度得以不断提高，保持其良好的控制效果。同时，机械电子工程中若加强专家控制系统的构建与使用，将会使其磨削加工中的误差控制的有效的范围内，给予机械电子产品质量提高必要的支持。长此以往，有利于加快我国机械电子工程发展速度，促使其磨削加工精度控制水平不断提升，保持产品良好的加工质量，降低加工问题发生率的同时优化机械磨削加工控制方式。 3结束语 综上所述，在机械电子工程发展过程中，若引入控制工程，扩大其在机械电子工程中的实际应用范围，具有重要的现实参考意义：有利于实现机械电子工程的可持续发展，促使其能够更好地适应时代的发展要求，从而为社会生产力的不断提高打下坚实的基础。因此，未来机械电子工程发展中应给予控制工程的合理应用更多的重视，从而使机械电子设备性能得以不断优化，并拓宽机械电子工程的应用领域，满足实践生产计划实施要求。 作者：胡林冰 单位：柳州市人民医院 机械电子工程论文:机械电子工程和人工智能的相关性 摘要：现代生活中，人工智能越来越多地出现在人们的身边。无论是娱乐所用的智能机器人，还是智慧城市提出的“智能生活”的智能家居，无一不透露着人工智能的应用。人工智能涉及到多个学科，包括仿生学、计算机科学、电子电路学等。本文就机械电子工程与人工智能的相关性展开分析，并由此对机械电子工程的未来发展作出了一定的讨论。 【关键词】机械电子工程；电子电路学；人工智能 世之瞩目的人机大战最终以阿尔法狗的胜利而告终。这场为无数人所关注的围棋比赛，刷新了人们对人工智能的认知。长久以来，人工智能对人类来说仿佛只是一个存在性的概念。殊不知，人工智能已经悄然分布在我们身边。对于人工智能的讨论和定性一直尘埃未定。但毋庸置疑，人工智能必然是未来的一个发展方向。人工智能涉及到众多学科，例如仿生学、电子电路学、机械电子工程学等。比起其他学科，机械电子工程是一门比较老的学科。无论是在理论的成熟性上，还是在应用的广泛性上，机械电子工程都有着得天独厚的优势。因此，研究人工智能的发展，必然离不开机械电子工程的相应支撑。 1人工智能的发展 人工智能的概念起源于工业时代。随着科技的发展，大量的机器开始取代人力进行生产工作。无论是以蒸汽为动力的机器，还是以电力为动力的机器，都可以周而复始地重复一样工作，从而大幅度地解放人力资源。但是，由于机器的局限性，它们只能固定地重复某一动作或者某一套动作，而不会自我进行改变。当外界环境改变的时候，它们依旧会重复这些动作。因此，人们急切需要一种可以针对外部条件进行自我改变的机器。随着电子管和计算机的应用与普及，特别是随后的晶体管和集成电路的发展，为人工智能的出现提供了契机。人工智能的定义是指某一样机器在执行某一项指令时，如果外部条件发生改变，它也会自行改变自己的行动方式，从而适应外部条件的改变。但机器毕竟是机器，它们并不具有人类的思维。它们能够对环境作出判断和对自身做出改变，是因为人类提前在它们内部设置好了相应的程序。而晶体管和集成电路的大规模普及，和机械电子工程的成熟应用，为人工智能的应用与发展提供了新的成长土壤。 2机械电子工程与人工智能的相关性分析 归根结底，人工智能依旧属于机器。既然是机器，便离不开电子电路与机械的支撑。无论是多复杂，多精密的人工智能机器，当我们进行仔细分析的时候，就会发现，它们其实就是一个个电路所组成的。机械电子工程在电气时代就已经得到大规模发展。经过这么多年的应用，机械电子工程无论是在理论上的成熟性，还是在应用上的广泛性，都有着众多学科无可比拟的优势。而人工智能是在晶体管与集成电路发展成熟后，尤其是微型电子计算机发展成熟后，才得到快速发展的一门技术。换而言之，人工智能就是机械电子工程所延伸出来的一种产物。只是它包含了众多其它学科的知识，才是两者有了一定的区别。人工智能是机械电子工程的一种延伸性产物，但并不是完全性的机械电子工程产物。正如前文所言，人工智能除了包含了机械电子工程学，还包括了仿生学、物理学甚至数学等众多学科。所以，从严格定义上来说，人工智能与机械电子工程是不同的两个学科。但这两个学科并不是完全独立的，正如数学和物理学、物理学和化学。从表面上看，两者似乎并不相干；从严格定义上看，彼此也是分属不同的学科。但是当我们仔细分析的时候，我们就会发现，这些学科是彼此交叉的，互相联系的。所以，我们在对它们进行分析的时候，需要互相联系彼此，进行综合性分析。我们在发展人工智能的时候，必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。因此，我们应该从更高的层面，综合分析，将它们联系起来，实现综合性发展。 3机械电子工程的智能发展 现在，人们的生活中越来越追求便利。无论是智能手机的发展，还是掌上电脑的应用，都充分体现了这一点。机械电子工程起源于电气时代，发展的成熟性和实用性都很高。但是，它已经无法完全适用于现代的生产生活。而随着智慧城市的提出和各种人工智能产品的大规模应用，人们对机械电子工程的发展提出了新的要求，即“智能化、微型化、实用化”。例如现在常见的一种“智能家居”。这种东西已经不再仅仅是一种概念产品，而是已经发展出实物。它们可以根据人们的需求，对人们的生活环境进行适应性改变。“智能家居”从实物上而言，就是一些电子产品在微型计算机的整体控制下，进行对相应工作的分析和处理。这也就是机械电子工程的未来发展方向。随着微型计算机的大规模普及和应用，尤其是各种高性能的微型计算机的应用，需要机械电子工程为它们提供相应的电子电路来支撑，从而使得它们能够正常工作。因此，机械电子工程应该把握住时代的前沿，追随着时展的脚步，根据自身独有的成熟性优势，进一步发展，从而适应新时代的“智能化、微型化、实用化”的要求。 4结束语 人工智能虽然都得到了长足的发展，但综合来看，人工智能的发展仍旧十分不成熟，还有着很大的发展空间。机械电子工程作为人工智能的基础，也会随着人工智能的发展，实现自身理论的进一步成熟和相关技术的飞速发展。综合分析来看，人工智能虽然是机械电子工程的延伸产物，却已经和机械电子工程有了很大的不同。当我们在发展人工智能的时候，必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。如果我们真的要对它们进行分析的话，我们就应该从更高的层面，综合分析，将它们联系起来，实现综合性发展。 作者：桂绍钢 机械电子工程论文:谈机械电子工程和人工智能的关系 【摘要】随着我国经济飞速发展，在经济的推动下我国的各行各业都呈现非常好的发展前景。机械电子工程产业随着科学技术的不断革新，让人们生活发生很大的变化，甚至影响到人们的行为习惯，所以在这一产业，当前社会给予了较高的重视。从另外一方面来说，人工系统和电子工程在不断的融合，让整个电子产业拥有更为广阔的发展前景。 【关键词】机械工程；人工智能；关系 1.前言 随着科学技术的飞速发展，相对于传统机械工程的发展过程来说，机械电子工程的起步是较晚的，但是在后者的发展过程中，这两种产业在不断的融合，在一定程度上使得新型的机械电子工程得到了更好的发展。而且在信息化时代的推动下，人工智能在相关技术支持下也取得了很大进步，所以，在我国大多数机械电子工程产业上有许多方面都运用了人工智能技术，这也大大地解放了劳动生产力，让机械生产变得更加自动化、智能化。 2.机械电子工程 机械电子工程是集机械、电子、自动控制、检测、传感、信息处理、人工智能等技术为一体的一门综合性学科，在这个产业里所包涵的种类和技能也是非常的广泛，而且专业程度也是相对较高的,它不是一门独立的体系。机械电子工程在设计过程中一定要遵循以机械工程为主要核心，一切的设计理念都要围绕着机械工程展开，在此基础上还要将计算机信息技术以及电子工程等多方面的技术运用到相关产业的生产当中，这样才能在一定的程度上把设计工作做到科学的处理。而且还满足了在系统的配置以及目标设计等各个方面的设计要求。相关的设计工作者在设计期间要合理的将机械工程板块做到科学的处理，然后进行板块化综合起来，这样不仅可以充分的将每个板块的优点发挥出来，同时也做到了让设计工作能够顺利进行下去[3]。在目前的机械电子市场，所设计的相关机械电子产品在结构上相对比较简单，在使用方面比较单一，所以不需要使用太多的元件来组装，这样也更好的将产品的性能有所提高，而且在体积和重量上也做出了很好的优化，消费者对于这样的设计也就很容易接受。 3.人工智能的发展史 众所周知，人工智能概念提出的时间是比较久的，而且发展过程较为漫长，在这一发展的过程可以分为以下五个阶段。第一个阶段就是萌芽阶段，其主要体现在第一部计算机的发明，这个阶段主要是为以后发展奠定了理论基础[4]。在此基础之上，人工智能发展的第二个阶段，就是人们开始使用人工智能这个新的名词，相关的科学家也给出了确定的定义。但是在这个过程当中人们发现让人工智能去模仿人类的思维方式还是存在一些问题，这就是人工智能的第三个阶段，挫折阶段。然后就是第四个阶段，这个阶段人工智能取得较好的发展，在各国科学家共同努力和合作下，人工智能也步入了知识基础的发展阶段，许多方面的知识也应用到了这个领域上，这让人工智能在实际的生产当中取得了很大进步。第五个阶段就是平稳的发展阶段，这个阶段里互联网技术已经相当的普及，同时也改变了人们的生活方式。 4.机械电子工程和人工智能的特点 机械电子工程具有综合性和多层次性的特点。机械电子工程是将电子技术、机械技术、计算机技术以及微电子技术相结合的一项极为复杂的学科。具有较强的综合性。从另一个角度讲机械电子工程将多种学科的产品进行较为完整的整合，是将各种系统进行相互的联系，对其采用较多控制的方式，来达到生产的系统化目标，具有多层次性。人工智能本质上是人类思维方式的模拟。人工智能是一种数据处理、知识处理和数据符号的系统。随着科学技术的不断发展和前行，人工智能已经有先进的信息处理、整合的高效作用，所以该技术能有效地促进现代社会发展的速度。 5.机械电子工程和人工智能的关系 5.1人工智能在机械电子工程中的应用 人工智能所涉及的领域较多，在当前的机械电子工程中也已经占据了十分重要的主导地位。人工智能技术对目前大型设备机械进行了较好的自动化控制，提高了信息系统的准确过程，降低了不稳定性。在对电子工程进行计算的过程中，人工智能信息的处理主要采取的方法为解析数学法，此方法的实现主要是依赖于神经网络系统和模糊推理系统的支持。在机械工程的实际使用中，人工智能系统可以对人脑的结构进行模拟，可以分析系统输出以及输入的信号，这有助于数字的信息化处理，将参考值的可靠性提高。模糊推理系统一般是将人的推理逻辑进行模拟，通过数字的排列方式完成实际的函数程序，对于机械系统所发出的信号进行较好的分析。目前这种技术已经在实际的生产过程中得到了极为广泛的应用与发展。人工智能的神经网络系统可以对收到的信号进行自动分析，同时自动识别和处理，保证电子系统进行储存和整理，从而使得总体的智能化水平得到了综合化的发展。智能化技术的应用，使具有相似性的部件统一融合，对于机械系统的运行效率有较好的保障，同时简化了数字运算的程序，达到了对系统优化的目的与成果。两种通过人工智能建立的系统，都可以对生产过程中的效率得到提升，增大机械操作中的网络意识，建立起更加有效的网络系统。 5.2人工智能在机械电子工程领域应用时存在的问题 机械电子系统由于在运行时会存在一定的不稳定性，所以造成机械电子系统在输入和输出之间的转换也就存在一些问题。在这种状况下通过数学模型的建立，可以通过人工智能的应用来达到对传统知识学习更新的目的，在相关技术不断成熟的状态下，利用人工智能对机械工程进行更新的做法将会越来越普遍，相关人员必须加强重视。传统机械电子工程的应用是非常简单的，但随着社会的不断发展，机械电子工程所涉及问题的难度以及复杂程度越来越高，系统在对问题处理的过程中会通过对多种系统的配置来达到对信息类型进行区分的目的，就目前人工智能在机械电子的应用状况来看，还存在不确定因素，人工智能在机械电子工程中的应用主要是建立在网络系统的基础上，这决定了人工智能无法通过一般的应用方法在机械电子工程中实现应用。而应当将网络系统进行人工化指令转变，才能实现智能控制。所以，不同的人工智能在机械电子工程中的应用还是存在一定差异性的，这种差异性正是人工智能的重要特点之一。如果相关技术不能够对网络系统进行有效的描述，或者不能在系统资料库建设过程中对数学进行严密的分析，那么在分析过程中所产生的错误将会直接对网络系统的建立产生影响。总而言之，加强人工智能信息服务建设的推进是确保机械电子工程能够顺利进行的重要前提[6]。 6.结束语 随着科学技术的飞速发展，各个学科之间也逐步的形成了相互融合的趋势，这就为机械电子工程和人工智能的相互融合提供了一个大的环境，也为这些技术的发展提供了更好的发展空间。人工智能和机械电子工程的发展都会更好的服务人们的生活。 作者：高家珩 单位：衡水第一中学 机械电子工程论文:控制工程对机械电子工程的实用性 摘要：本文将以控制工程以及机械电子工程的具体内涵作为研究切入点，重点分析和研究控制工程在机械电子工程中的实际应用。 关键词：控制工程；机械电子工程；模糊控制 引言 随着我国社会经济的蓬勃发展，机械电子工程行业对科学技术不仅有着更多的需求量，而且其需求也逐渐朝着多元化、智能化和现代化的方向发展，因此控制工程在机械电子工程中的运用具有良好的应用前景和应用空间。为有效实现机械电子工程的长久稳定发展，人们需要继续关注和重视机械电子工程，并努力寻找可以将控制工程灵活运用到机械电子工程中的方法与技术。本文在这一背景下，对控制工程在机械电子工程中的应用进行探究。 1控制工程与机械电子工程的具体内涵 1.1控制工程 控制工程是指将工程与计算机技术等相关基础理论作为重点概念，利用其中的各项自动化技术解决和控制工程问题的一种技术。控制工程中重点研究多输入与输出，以及非线性设计问题和参数问题等。现在控制工程的应用范围和应用领域正在逐渐扩大，并且在机械电子工程中也开始得到广泛应用[1]。 1.2机械电子工程 机械电子工程既具有机械专业的特点，同时也带有电子信息特征。如果从设计层面出发对其进行定义，机械电子工程融合了众多领域和学科知识，在设计和系统操作过程中主要利用模块化的方式。与以往的机械工程不同的是，现在的机械电子工程性能更高且构造简易、体积较小。随着科学技术水平的持续提升，机械电子工程的系统也越来越复杂，因此有必要利用各种科学技术将其同控制工程紧密联系，从而更好地推动机械电子工程的发展。 2控制工程在机械电子工程中的实际应用 2.1智能控制系统 发展至今，在控制工程中最引人瞩目的便是智能控制系统。其通过杂糅人工智能技术和计算机技术，将其运用在机械电子工程中，使用人工智能的方式模拟和控制某一操作流程，为各种机械机器人设定相关运行程序使其可以像人类一样完成生产操作等工作。智能控制系统的运行方式完全参照人类大脑的思维方式，因此利用智能控制系统可以在进行机械化生产时主动完成各项信息的搜集、分析和处理工作，在有效控制生产成本的同时进一步提升机械电子工程的生产效率。 2.2集成自动控制 现阶段，在我国机械电子工程中最常使用的控制系统便是集成自动控制系统。它立足于原有的信息技术，并对其进行优化调整，有效地提升了机械电子工程系统的完善程度[2]。通过在机械电子工程中，尤其是机械生产加工过程中使用集成自动控制，能够有效整合以往的信息技术以及同机械生产相关的各种信息，从而大大加强了机械电子工程中的集中工程。其通过与信息技术进行高度融合，并配合相应的机械电子生产技术，以自动化、高效化和标准化的方式快速、精准地完成机械加工。在科学技术水平又一次提升的情况下，已经出现了能够全部保留机械电子工程中自动化成分的柔性自动控制系统。该系统能够实现自动化和智能化的生产与控制，可以将信息技术、计算机技术以及现代机械电子技术等进行有机整合。将柔性自动控制系统运用于数控机床，可以将设定好的标准生产程序和控制程序输入至控制设备中，从而更加科学、高效地完成机械生产制造。 2.3鲁棒控制 控制工程中的鲁棒控制也经常被运用在机械电子工程中。相比于其他控制技术，鲁棒控制最大的特点是在面对外界因素的干扰时能够始终保持某一方面的性能不变。因此，鲁棒控制在控制方面具有无可比拟的稳定性，尤其是在机械生产制造中更加倾向于使用多变量型鲁棒控制系统。譬如，在制造柔性臂轨迹的过程中，基于滑膜变的结构控制法研制出了一种慢变控制器，其运用H∞的控制理论，可有效调整整体系统控制器结构。而在模拟研究操作轨迹时则可以通过运用补偿控制算法计算具体的补偿控制量，以有效实现H∞控制理论与滑膜变结构地组合控制，进一步提升控制系统控制目标轨迹运行过程中的精确性和有效性。 2.4预测控制 以高速液压机为例，将控制工程中的预测控制技术运用在高速液压机中，能够有效推动液压机技术实现新的突破与发展。为有效满足社会发展需要，高速液压机的压力和速度均实现了不同程度的提升。因此，其也面临着更大的负载惯性，极有可能出现加大系统超调的情况，从而影响高速液压机的测量精度。通过运用预测控制，能够根据系统的实际情况建立相应的预测模型，并在此基础之上获取预测输出值，利用这一数值准确预测并计算出系统误差变化率。通过运用预测控制能够有效控制高速液压机的负面影响，尤其是通过准确地预测计算能够提前明确控制器的输出，从而有效控制高速液压机的应用模式[3]。 2.5模糊控制 工作人员在机械电子工程中需要进行繁杂的工序和操作才能完成机械加工。因此，为有效提升工作效率并缓解工作人员沉重的工作量，可以将控制工程中的模糊控制运用其中，从而建立起精准的数学模型以有效实现自动控制。模糊控制技术能够清晰直观地展现出具体技术操作，同时其构造算法和控制编程既灵活又简单，对于简化机械加工中的复杂技术具有良好的现实意义。不仅如此，在机械加工中运用模糊控制时，可直接将测量值以及设定好的偏差及变化率等输入其中，省略了数字描述控制对象的步骤即有效获得最优控制输出值。因此，工作人员在特定工作区内使用模糊控制并利用仿真实验的方式就能显示出最优的控制成效。 2.6神经网络控制 目前，控制工程中的神经网络控制技术也经常被运用在机械电子工程中，该技术立足于仿生学中的思想控制，通过连接各个看似简单的神经元，从而构造出一个完整的网络结构即高度非线性动力学系统，用于完成相关技术操作[4]。譬如，在数控机床中，通过运用类似于人脑结构的神经网络，对各操作技术进行自我组织以及适应，从而有效控制数控机床的切削等机械操作。至今，神经网络控制技术在数控机床中已经能较为精确地处理和识别各种不确定的情况，且具有强大的学习能力。由于受到智能技术的影响，神经网络控制将更加智能化、自动化地运用在数控机床中，从而有效提升机床的加工以及工作成效。 3结语 总而言之，在我国综合国力不断上升，科学技术水平飞速发展的情况下，人们对机械电子工程的研究力度正在不断加大，其发展程度也在日益完善。通过将控制工程运用在机械电子工程中，能够有效地帮助机械电子工程提升生产效率和效益，并推动该领域朝着智能化、自动化和现代化的方向稳定发展。相信在未来，控制工程还将得到进一步完善，能够更加全方位、更加高效地运用在机械电子工程中。 作者：张兵 单位：中海辉固地学服务（深圳）有限公司 机械电子工程论文:智能控制工程在机械电子工程的应用 摘要:随着我国社会的快速发展和国民经济的良好建设,机械电子工程中机电一体化技术的水平不断上升,控制工程系统发挥着更加重要的影响,同时,控制工程在具体实施过程中也和机械电子工程的运行密切相关。所以,笔者将在本文中结合自身工作经验,先介绍控制工程与机械电子工程的相关概念,并且对控制工程在机械电子工程中的实际使用展开探讨,希望推动控制工程技术同计算机智能化自动计数的融合发展进程,从而加快整个机械工程行业的发展,以促进我国各行业技术水平的进步,满足人们日益增长的物质精神需求。 关键词:控制理论；控制工程；机械电子工程 1前言 控制理论最早是在18世纪英国技术革命时期被提出的,在瓦特改良了蒸汽机后,尝试着把离心式非锤调速器的基本控制原理在蒸汽机转速控制中使用,从而为人类社会生产力的发展贡献了新动力,也就是蒸汽机运用。在后来漫长的发展过程中,随着诸多电气工程师的不断努力,终于研发出更加科学与系统化的控制分析系统。随着信息时代的到来,控制技术作为IT行业的技术性支撑,逐渐在各行业中得到广泛的运用。在我国社会经济的良好发展背景下,各领域的科学技术都有了极大地提升,尤其是计算机控制工程技术的发展,对于社会生产力的提高有着重要作用,同时,推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。所以,如何恰当地在机械电子工程中运用控制工程就成了诸多技术人员所面临的新的难题。只有根据控制工程技术与计算机机械电子工程技术的实际特点与发展情况,将二者有机结合一起在社会生产中使用,这样对于机械工程行业的发展有着重要影响。 2控制工程与机械电子工程相关概念 控制工程,是一种工程理论和计算机技术理论相结合的概念,该技术主要是面对自动化技术中所产生的各种问题,对其进行有效处理的一项技术,其主要应用于不同的机械电子工程技术实践工作中,同时随着控制工程水平低提升,其应用范围也不断扩大,得到越来越多的科研人员与技术生产人员的重视。机械电子工程并不属于独特工程学科,它一般是借助于模块化的方式来实现最系统的控制,而机械电子工程系统具备构造简单的特色,这样就显著减小了机械电子工程系统的总体积,加强了其整体功能。随着机械电子工程系统的发展,其水平在不断提高的同时,技术发展也趋向更加复杂,这就给工作人员的操作带来了极大的挑战和压力,这就要求将机械工程与计算机技术二者有效结合起来,从而便利于工作人员通过控制工程来实现对机械电子工程系统的操控,提高生产效率。 3控制工程在机械电子工程中的使用 3.1智能控制系统在机械电子工程中的运用 智能控制系统指的是人工智能和计算机技术相结合,对机械电子工程中中的特定的操作流程实施人工化的智能模拟与控制,从而让智能机器人模拟人工操作方式来完成工作。其原理在于让智能控制系统模拟人类大脑的思维模式,从而实现自主收集所需信息等工作。所以,信息时代背景下,社会生产智能化是各行业发展的主要趋势,将智能控制系统结合人工智能的特性有效地运用于社会生产中,和过去相比生产效率得到了极大的提升,不仅减少了人工操作,避免了工作人员操作不当所带来的失误,还能通过智能控制系统严格控制生产操作各环节,有效地减少成本。 3.2鲁棒控制的使用 所谓鲁棒控制,从应用的角度讲,就是设计一个控制器,满足一些性能指标。而几乎所有的控制问题都可以转化为图1表示。控制系统中的鲁棒性说的是,在确定已有外界因素干扰的前提下,控制系统某方面的性能可以始终维持不变的一种特点。所以,多变量型鲁棒控制系统以其独特的作用在机械制造生产中逐渐推广开来。在柔性臂轨迹制造过程中,一般选择滑模变的结构控制方法来实现对慢变控制器的控制,选择H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器从而调整系统控制器的结构,因此,在操作轨迹的模拟研究中,通过补偿控制算法展开计算工作,由此来确保滑膜变结构和H∞。通过对控制理论的科学组合使用,有效地利用控制系统来精准地控制目标轨迹的运行过程,实现电子机械工程地良好运转。 3.3模糊控制工程在机械电子工程中的使用 机械工程的加工流程由于步骤多、工作繁琐,因此显得不够简单,因此想要利用传统的控制方法来建立模型对于工作人员来说难度较大,直接提高了工作人员的工作压力,因此,选择传统的控制方法建立模型所实现的自动化控制效果往往较差。面对该问题,科研人员选择利用模糊控制来进行处理。模糊控制的作用在于将上述复杂的问题简化。模糊化控制与传统机械电子工程中使用的控制方法最大区别在于前者不需要对机械制造工程展开精确化的数据研究,只需要确保输入量在工程要求的合理偏差范围内就行了;而后者则要求建立清晰、准确地模型,这不仅对工作人员来说是一个较大的挑战,其建立模型的效果也较差,直接影响了自动化控制效果。因此,模糊控制系统开始取代传统控制办法,在机械电子工程中推广开来。 3.4神经网络控制的使用 神经网络控制是以生物学基础为前提所开展的控制研究,主要是将许多的简单网络神经元连接成一个网络整体,单个神经元无论是构成货值使用效果都较为简单,不过当多个神经元连接起来后就能组成复杂、多功能的神经网络控制系统,该系统的作用在于可以大规模处理复杂数据,并且神经网络控制系统得以逐渐地向人工智能化的方向发展,逐渐地在智能机械电子工程控制系统中推广开来。过去工作人员在操作数控机床生产过程中,切割产品时由于技术限制不能确保其精准率,就会出现操作误差,影响生产效率与产品制成率。所以,利用神经网络控制系统在机械电子工程中的使用,能够避免数控机床切割工作中的不精准的缺点,从而有效加强数控机床的加工效率,确保机械电子工程的生产安全性,直接提高了该行业的效益收入。 4结语 随着我国社会经济的快速发展,各行业的科学技术水平都有了极大的提升,尤其是计算机控制工程技术水平的提升,对于社会生产力的发展有着重要意义,这样就能满足普罗大众日益增长的不同需求,同时推动着机械电子工程慢慢地朝向智能化方向发展。应当说,智能化是我国目前各生产行业现阶段乃至未来的主要发展趋势。机械电子工程的智能化发展主要是通过控制工程技术的使用,所以该技术目前得到了科研人员的广泛关注与青睐。为了推动机械电子工程行业,就需要将现代化的科学技术控制理念恰当地融合到该行业的发展中,实现机械工程技术与计算机技术的有机结合,从而推动机械电子工程行业长期良好地发展,最终达到机械电子工程生产效率提高的目的,也有利于该行业效益收入的增加。 作者：崔海花 单位：周口科技职业学院 机械电子工程论文:物联网在现代机械电子工程的应用 摘要：当今互联网的飞速发展，促使新型的物联网技术日新月异，快速的发展使得物联网技术能够应用到人们生活中的方方面面。尤其是自动化，智能化的机械电子工程生产中。传统的机械电子工程生产都需要人力去完成，不管是生产过程，还是生产过程中的监管。现代网络技术的发展使得物联网能够为机械电子工程生产提供各种各样的便利。尤其是精密电子仪器的生产过程，认为操作或者监管，难免会出现误差甚至差错，但是应用物联网技术就能够做到非常精准的智能化，自动化控制生产过程。这使得机械电子工程生产过程大大解放了劳动力，也使得生产过程能够更加快速，稳定。 关键词：网络工程；物联网；机械电子工程；生产 引言 计算机的诞生，大大的帮助人们减少了计算的工作量，渐渐地，人们开始想办法把计算机连接在一起，于是网络便这样诞生了。网络就像是一张大网一样把我们个人使用的或者公司企业使用的计算机连接在一起，使得计算机互相之间可以联系沟通。网络的产生，帮助人们足不出户便可以了解世界，了解发生在我们周围甚至很远的地方发生的事情。网络的大力发展催生了很多跟网络相关的技术，每一个技术都能改变人们的生活方式。于是人们开始想象能否给生活中的每个物品一个单一的“身份证号”，这样就可以把每个物品都连接到互联网中，应用互联网的便利来控制生活中的每个物品。于是物联网就这样诞生了，物联网旨在连接我们生活中的每一个物件。渐渐地，工业生产也开始接触物联网，便发现物联网可以精准的控制生产，远胜于人力。尤其是一些精密机械电子工程的生产过程。 一、计算机网络 世界上第一台计算机在1946年诞生后，由于计算机造价昂贵，计算机还不能大量生产，于是早期的计算机就设计成一个计算机跟若干个终端连在一起，这样大家就可以共用一台计算机，节省资源，早期的计算机网络就是这样为了节省成本形成的。后来，计算机的大量普及，使得大家都渴望从别人那里取得资源，于是互相连接起来的愿望变得很强烈，计算机就这样被一个一个互相连接在一起。逐渐形成我们现在使用的互联网，我们坐在自己的办公室便可知道世界上每个连接在互联网中计算机发出的消息。 二、物联网 互联网的大力发展，促使了物联网的形成，物联网的形成起因是为了方便把家用甚至一些电子器件能够连接在互联网中，是的人力可以借助互联网的力量去远程管理这些物件，甚至能从物件那里得到一些反馈信息，从而人们可以更好的分析得到的信息从而给这些物件一些控制信息，使得它们能够更好的运作。比如说像如果我们给每个行驶在路上的汽车安装一个传感器，使得这个汽车能够随时收集自己周围的信息，然后把这些信息通过网络发送给控制中心，控制中心便能够根据它发来的信息从而生成一些控制信息发回给他。这样做的最终结果便是可以实现汽车的自动驾驶。也许未来的某一天我们可以从驾驶室中彻底解放出来，我们只要给汽车一个指令，汽车便能够按照我们想去的地方，寻求最佳路线，自己把我们送到我们想去的目的地。 三、机械电子工程 机械电子工程也被称作机电一体，是一种将机械工程与电子工程自动化结合在一起的系统。我们生活中很多像机械电子工程的产物，比如说自动贩卖机，自动售票机，无人驾驶磁悬浮等等。日本将这项技术实现的非常淋漓尽致，日本的街头非常非常多自动贩卖机，人们几乎可能从自动贩卖机买到想要的大部分东西。但是这个系统是一个跨学科的技术，对于机械工程，电子工程，自动化，计算机网络，物联网等都有非常高的要求，需要这几个学科很好的配合起来才能完成一项工程。 四、物联网在机械电子工程中的应用 将物联网应用到机械电子工程中，不管是在生产过程中还是在应用中都有非常好的效果。比如说在应用中的贩卖机，以及电子售票机等，如果都可以用自动化的方式解决，那么将极大的解放劳动力，是的人力从这些繁琐的重复劳动中解放出来，更加专注在更加高级的脑力劳动，计算机不能代替的工作中。如果是被应用在电子机械生产中，那将比人力更加的精准，比如说，富士康现在很大部分的手机代工生产中就用到了机械自动化，从而近几年的富士康劳动力被解雇了好多，甚至达到了百分之六七十的人都被解雇了，这样就使得这一部分人能够出来寻求更加高级的工作，更加需要人而不是机器的工作，从而促进人类的进步与发展。 五、结语 计算机，网络，互联网，物联网的极大发展给生活中的方方面面提供了生长的温床与沃土。使得更多的技术能够在这些高新技术的帮助下得到更好的发展。机械电子工程就是应用物联网发展的一个非常好的事例。现在的技术，小到贩卖机，达到遥感卫星等等，都有用到机械自动化，可以说机械自动化带领人类走向了一个更高的阶层。 作者：袁健 王世岐 刘天材 机械电子工程论文:工程机械电子节能控制技术探索 摘要：随着科技水平的不断提高，尤其是在构建资源节约型社会的背景下，要求工程机械设备也要做到节能化。因此广义节能的概念开始在工程机械中得到大量普及。电子节能控制技术是一项基于广义节能概念的工程机械节能技术，非常有助于实现工程机械设备的节能化，本文围绕着工程机械电子节能控制技术进行讨论。 关键词：工程机械；机械电子；节能控制技术 在党和政府大力倡导构建资源节约型社会的今天，工程机械若不做到节能化将难以适应当代的生产要求。现在，优化控制系统被广泛应用在工程机械施工作业过程中，以便更加有效的控制传输动力以及智能控制工程机械局部节能，其直接目的是为了实现更高效工作以及有效节约能源。事实证明，在工程机械当中运用电子节能控制技术，对于节省工程机械的能耗来说是具有重要的意义的。 1对“广义节能”的概述 对于工程机械来说，广义节能提出了四大性能要求，分别是效率、动态匹配、作业效率与不同功率流之间的有效配合。在工程机械当中，对其所有能量进行传输与改变的作用在于对外界做有效功。也就是将有效效率输送到外界。对于不同的工程机构来说，通常是不同的协同机构共同配合，其中两大要素直接决定着输出有效效率：首先是功率的传递效率，其次是不同功率支流之间的配合效率。如今，我们在进行节能控制的环节，通常是仅仅关注功率传输及对供需双方的功率进行传送上。但对于不同功率流之间怎样有效配合方面的研究还开展地较少。而作业效率，则是指在单位时间内，工程机械所完成的工作量，它通常同节能性成反比，所以对于节能型的比较，也必须建立在基于相同的功率的前提上。 2对工程机械功率流控制方面的分析 我们根据柴油机的工作方式，来探讨关于工程机械功率流控制方面的要点。基于能量转换的角度来说，工程机械在进行工作时，本质上便是把不同的能量形式进行转换、传递并进行对外输出。要想对节能方面进行讨论，首先必须对功率流进行剖析。在以柴油机为原动机的工程机械中当中，其输出动力全部源自于柴油当中的化学能。然后由柴油机将其转换为机械能，通过转矩与转速，最终传递给传动系统，完成对于基本能量的转换。现在，在柴油机当中，我们常用的节能手段有两种，分别是全程调速技术与电控喷油技术。它们能够显著提升柴油机的工作效率，使油耗得到降低。然后由传动系统吸取柴油机的机械能并将其进一步转换为机械能、流体动能或电能。在这个过程中，柴油机扮演着能量的供方角色，而传动系统扮演着能量的需方的角色。 3对工程机械全局节能控制系统的分析 客观地讲，我国受制于目前的工程机械技术水平，距离真正意义上的工程机械节能要求来说还具有一定差距。因此，建立在现有技术水平上是很难完全实现节能之目标的。这也成为我们现阶段亟待改进的地方。 3.1全局节能控制系统概述 环保、节能是我国当前提倡的口号，为了坚持可持续发展道路，我们应该不断研究出各种先进的节能技术。对此，全局节能不失为一条符合我国国情的合理方式。分析工程机械典型的功率流程，在构建基于广义节能的定义下的全局节能控制系统时，我们必须将研究对象着眼于整机与外界负载上，对以达到节能的效果。当我们对全程节能指标的概念进行分析，不难看出工程机械基于单位时间内单位油耗的工况而作出的有效功，一共参照了三大要素：协同作业、作业效率及传统节能的目标。而在这些目标当中，我们又可进一步将其划分为系统目标、部件目标与元件目标。它能合理地控制工程机械当中不同部件的协同作业状况，作业效率状况与能耗状况，以实现全局节能，达到节能减排的目的。 3.2其他技术概述 对于传统的节能控制来说来说，现阶段已经实现了局部最优的目标。要想在此基础上进一步取得突破和得到提高，我们可以着眼于三个角度进行入手：首先，对原有的固定参数功率匹配手段进行改进，这样不论处于任何工况都能够做到动态功率匹配。其次，运用作业模式识别手段，也就是基于不同作业模式的动态功率分配系统。再次，基于操作人员的操作意图，构建起基于不同操作模式的作业效率管理系统。为了实现以上目标，我们就要具体依靠于两种技术：全电控节能控制和分布式节能控制技术。其中，全电控节能控制技术是采用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例控制阀与电比例液压发动机，基于全电控的能量传递条件，实现硬件功能的最小化。将硬件的通用化程度进行提升，使智能控制的水平得到有效提高。对于电控系统而言，其控制功能与专用功能的实现都依赖于系统软件，因此我们在开展机械操作的环节，要基于实时工况和操作意图来对于在线调节控制参数进行调整，使参数匹配做到柔性化，有效地提升节能效果。而分布式节能控制技术尽管能对于整机节能进行有效控制，但程序控制必须建立在对液压系统的实时压力信号进行处理的基础上。它要求控制系统能够迅速响应。而现阶段的技术水平在这方面还很难有效跟进。为了有效地克服这个缺陷，提升对机器运转数据的处理速度，我们需要开发出一款基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器与发动机控制器。对这三种控制器均连接高速总线，使处理速度得到有效提高。对于发动机控制器来说，可以基于发动机的实时工况与用户的操作意图来改变发动机的喷油量，将处理数据传输到总线，并从中获取其他控制器的指令；而液压泵控制器、液压阀控制器也具备类似的操作，使控制信息在运算、传输方面的效率得到明显提高。 4结语 工程机械电子节能控制技术，能有效地降低工程机械在工作过程中产生的能耗，达到节能减排的效果，符合可持续发展的原则。对此，我们要努力克服现有的工程机械技术中的缺陷，开发出完善的工程机械电子节能控制系统。 作者：吴哲 单位：长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程设计技术要点分析 摘要：在高速发展的社会时代，我国的经济和科学技术也在不断发展，机械电子工程涉及到我国各个行业领域，目前在研究上取得一定的成果，推动了教育,科研等方面的快速发展，它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善，还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈，希望给相关工程人员提供参考。 关键词：机械电子；工程设计；技术要点 众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。 1EDA技术的发展介绍 EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑EDA技术认识不够，同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。 2机械电子设计要点 2.1仿真技术 机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。 2.2对电路特性进行有效分析 对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是EDA技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。 2.3优化设计 EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用EDA技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用EDA技术。 2.4机械结构要注意防止静电 机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。 3EDA技术在机械电子工程设计中的应用 随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。 4结语 总之，EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。 作者：陈龙威 单位：长江大学文理学院 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程的应用 摘要：控制工程是现代化高科技的产物。尤其是在机械电子工程早已实现了机电一体化的今天，控制工程系统更是被广泛运用于机械电子工程中。它使机械电子工程的操作得到了有效的优化，并有效地提高了机械电子工程的操作效率和可靠度与精度等多项指标，因此它对于推动机械电子工程的产业升级是具有积极的意义的。本文针对于控制工程在机械电子工程中的应用进行研究。 关键词：控制工程；机械电子工程；应用 21世纪是信息化的社会，计算机控制工程技术在机械电子工程中得到了有效运用。随着机械电子工程中机电一体化技术的不断发展，控制工程系统逐渐起着越来越重要的作用。它的精髓在于将控制工程的手段与计算机机械电子工程技术相结合，有效地推动了机械电子工程的智能化，也日益引发人们的高度关注。今天，我们要不断地挖掘其研究价值，通过开展相关的研究，进一步提高它的应用性。 1关于控制工程与机械电子工程的要点 控制理论是在18世纪的英国工业革命当中应运而生的。控制工程是基于工程理论及计算机技术理论两方面的平台而诞生的核心概念。在21世纪的今天得到了广泛的普及。它的作用在于对各种自动化技术环节里出现的工程技术问题进行相关处理，被广泛地应用于多种机械电子工程技术的实践当中。它的主要探究方向在于多输入、多输出、对参数进行改变及非线性等多个方面。可以说，它在机械制造业当中的应用价值是值得重视的。此外，机械电子工程也是一门包含了多学科知识体系的工程科学。它在模块操作方面是通过系统化的手段来实现的。它的核心包括机械技术、电子技术、自动控制技术、检测传感技术、信息处理技术、系统总体技术等多重技术。其最大的特性在于构造较简单，使整个机械电子工程系统的体积得到了压缩，让其综合性能得到了提升。现在，科技的发展使得机械电子系统的结构比以前更加复杂，所以机械工程与计算机技术的有机结合，可以让机械电子工程的技术水平得到进一步的优化。因此，有效推进控制工程在机械电子工程中的广泛应用，其意义是不言而喻的。 2控制工程在机械电子工程中的具体运用措施 在机械电子工程中,控制工程已经成为了前沿的发展,而自动控制技术已经在机械电子工程制造以及应用方面取得了非常好的效益。其运用范围也在不断地得到扩展。总的来说，控制工程在机械电子工程中的具体应用于以下几个方面：2.1智能控制系统在机械电子工程中的运用智能控制系统是指在计算机技术当中采用人工智能的手段，它最大的优势在于能够对机械电子工程中的某一个步骤实施人工智能化的控制。这种工作平台酷似人类的大脑思维模式，可以对于操作中所需的信息进行自动收集。使机械操作的自动化程度大大得到提高，不仅有效地提高了机械电子工程的工作效率，而且还有效提高了生产流程中的可靠性，并显著节省了人力及物力方面的成本，使机械生产的收益得到了有效提高。 2.2鲁棒性在机械电子工程中的运用 鲁棒性是我们在控制系统中不可忽视的一个重要特性。具体来说，它是指基于一定的来自外部环境的干扰下，控制系统当中的某一方面性能仍然能保持恒定。这种特性对于机械生产来说是具有很重要的意义的。所以我们在机械电子工程中，必须要重视鲁棒性的价值。在机械电子工程中，我们常常会用到多变量型鲁棒控制系统。对于柔性臂轨迹制造来说，我们常常运用到滑膜变的结构控制手段，以此来控制并研制出慢变控制器。并基于Hx的控制理论，开发出鲁棒控制器，并对于系统控制器进行相应的结构优化。正因为如此，我们在进行对操作轨迹的模拟研究的环节，在进行补偿控制计算时应当采用补偿控制算法，这样才能确保滑膜结构能同Hx控制理论进行组合组合性控制，并有效确保控制系统在对于目标轨迹运行过程中进行控制环节的精度。 2.3模糊控制工程在机械电子工程中的运用 对于机械工程来说，它的操作工作是一个非常复杂的过程，充满着诸多细节和要点。因此基于传统的控制方法，我们很难对于模型进行有效的构建。因此长期以来，关于如何有效提高自动化系统的效果，成了困扰我们的一大难题。这个问题可以通过模糊控制工程的推广运用而迎刃而解。它可以有效地化难为简，使复杂的工艺流程变得直观化。由于模糊控制具有算法简单灵活的特性，可以有效地简化程序的编制工作，因此它在对于机械制造工程进行模糊化控制的环节，我们可以无需对其开展精确化的数据研究，只需确保输入量不超出正常的偏差底线就可以了。因此它在机械电子工程当中具有良好的运用价值。 2.4神经网络控制在机械电子工程中的运用 神经网络控制是一种基于仿生学理论的控制手段。它将不同的简单网络神经元连接为一个网络。虽然不同的神经元各自都结构较为简单，然而一旦将它们互相进行连接，就会形成系统性的神经网络控制系统。它的功能十分可靠，尤其是在进行数据的大规模处理环节更是具备独特的优势。通过对它的分析与运用，我们不难发现它具备了与人的大脑较为接近的适应学习能力。现在，人工智能化正成为神经网络系统的全新发展趋势，被广泛地运用于只能机械电子工程控制系统当中。具体在数控机床的控制环节，通过神经网络系统，我们可以有效地解决数控机床切割环节里不确定的难题，使数控机床的切割效果得到有效提升。可以说，机械电子工程同神经网络控制工程的“联姻”，极大地优化了数控机床的生产效率，同时也让数控机床在生产环节中的安全性、稳定性、可靠性得到了有效提升，带来的效应是显著的。 3结语 现代化的机械电子工程以机电一体化为标志，它同控制工程系统形成了高度的结合。控制工程在机械电子工程中的应用，堪称现代工业的又一次“革命”，有效的提高了生产效率，提升了生产过程中的安全性、可靠性等多方面的指标。 作者：王啸 单位：长江大学文理学院 机械电子工程论文:机械电子工程的应用与发展趋势 摘要：计算机信息技术的发展，推动了机械电子工程的进步，这大大提高的了降低了生产成本，提高了生产效率，但就我国目前状况而言，与发达国家还是存在一定的差距，本文主要介绍了机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势。 关键词：机械电子；核心技术；应用；发展趋势 1机械电子工程的概念 机械电子工程的概念，在国际上大同小异，它最早起源于日本的“Mechatronics”一词，对其的解释是“将电子技术引入到机械的主动功能、控制功能、信息处理上，并将电子设备、软件及机械设备结合而产生的产品或系统”，美国学者对机械电子工程的理解是“有计划地应用和有效地把机械与电子结合起来，以创造最优产品”。而在我国，则更多的被认为是将传统机械工程与现代信息技术结合，称之为“机电一体化”。 2机械电子工程的核心技术 2.1机械技术 机械技术在机械电子工程中扮演着“母体”的角色，是机械电子工程最为重要的影响因素，从某种意义上来讲，机械电子工程师多种技术想机械技术靠拢、渗透的结果，但机械电子产品、系统却与机械制造技术有着截然的不同，因此，转变机电行业人员的思维模式是非常重要的。 2.2电子技术 电子技术是信息电子技术和电力电子技术的集合体，运用电子元器件设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统的科学，是对电子信号进行处理的技术[1]。 2.3自动控制技术 自动控制技术是运用已有软件系统和硬件设施并结合多种技术，实现控制理论的应用，它保证了生产制造等过程按预定方案进行，是“依附型”技术，目前，在教育、机械、军事等多个领域均有所涉及。 3机械电子工程的应用 机械电子工程在实际生活中应用非常的广泛，大到航天航海、小到手机电脑，具体来讲，主要可以概括为产品和系统两个方面。在产品方面，产品是机械电子技术的载体，而机械电子技术也很好的改变了机电产品的产品优越性，比如拥有磨、刨、洗等多项技能的新型机械加工中心；在系统方面，机械电子工程技术很好的提升了系统的安全性，简化了系统结构，增强了了机电系统的控制精度，比如，汽车的混合动力系统，可以在启动与刹车时进行多位调整，保证驾驶人员的安全。 4机械电子工程的发展阶段 机械电子工程大致可以分为三个阶段：第一阶段是源于第三次工业革命时期，是上世纪60年代以前，在这个阶段里，由于生产力提升的迫切需求，传统的机械技术与新兴电子技术开始初步融合，但由于技术的有限，所以，还不能大量的应用于工业生产中；第二阶段是上世纪60年代到上世纪末，这一阶段，计算机技术与控制技术的快速发展，为机械电子工程提供了强大的原动力，同时，微机技术、集成电路技术也开始出现，进一步推动机械电子工程技术向工业领域进军；第三阶段是上世纪末到本世纪初，这一阶段里，机械电子工程技术已经被广泛的应用于工业领域，并开始逐渐向着自动化、自动化、多元化的方向发展[2]。 5机械电子技术发展比较及发展趋势 5.1国内外机械电子技术发展对比 就目前的发展情况来看，国外在机械电子工程方面明显要优于我国。机械电子工程领域的佼佼者是日本，在上世纪就已经出现“无人化工厂”，紧随其后的是美国，美国的微电子技术水平很高，极大的带动了机械电子产业的发展，再就是欧洲发达国家，他们也在几乎同一时间开始大力发展机械电子工程，并取得了不错的成绩。而我国于1989年才开始机械电子工程专业的试办，在1993年才成立正式的专业，在起步上，明显落后于国外，这也是我国企业在国际市场竞争中无法取得领先地位的主要原因之一。 5.2机械电子技术发展趋势 随着机械电子技术影响力的不断扩大，势必会向着智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等方向继续发展延伸。首先是智能化发展，智能化因其具有感知能力、记忆思维能力及行为决策能力，而成为当今科学技术发展的主流，在机械电子与智能化融合后，其实用能力得到大幅度提高，其次是网络化发展，实现机械电子网络化可以进一步提升设备的可控性，主要体现在通过GPRS、蓝牙等网络手段进行控制，最后是绿色化发展，绿色环保是新世纪后，一切发展的核心理念，是建立在资源承载力的条件下，将科技的发展提升至环境保护的发展阶段[3]。 6结束语 本文通过对机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势进行了简要的论述，希望能为我国的机械电工程技术及行业发展提供一些参考价值。 作者：王麒 李光明 杨新宇 单位：沈阳理工大学 机械电子工程论文:浅谈人工智能在机械电子工程中的应用 【摘要】改革开放以来，机械电子工程得到了快速发展，在生产生活中的地位也不断提高。然而，在发挥着巨大作用的同时，对于科学技术水平的提高也迫在眉睫。通过人工智能在机械电子工程中的应用，能够为机械电子工程的未来发展提供更多更好的机遇。本文通过对人工智能和机械电子工程的分析，从而探讨人工智能在机械电子工程中的应用前景。 【关键字】人工智能；机械电子工程；机器人 "机器换人"是当下的热门话题，政府、企业、专家和大众热烈讨论的背后，不仅反映出人力成本已经成为钳制经济发展的要素，也让人工智能渐渐深入到普通人的心底。 其实，早在上个世纪，电脑"深蓝"就击败了国际象棋冠军。而就在今年，一篇名为《8月CPI同比上涨2.0%创12个月新高》的财经报道，把人工智能的作用再次推上舆论巅峰。在历史上，"人工智能"这个术语第一次出现在1956年举办的"侃谈会"上，而第一部能进行机械加法的计算器在17世纪就已经被发明出来，几年后，法国科学家发现了Prolog语言。发展到如今，在互联网和大数据的推动下，人工智能获得了突飞猛进的发展，无人驾驶、语音识别、图像分类、智能翻译、可穿戴设备等人工智能技术的先后出现，让人工智能成为推动机械电子工程发展的强大助力。 1，人工智能与机械电子工程 机械电子工程是从机械工业方面发展而来，是顺应经济发展要求的产物。在生产方式由手工向机械化转变之后，信息化带来了信息技术，信息技术在机械工业上的应用，让机械电子工程应运而生。机械电子工程是机械工程、信息工程和电子工程在功能上和物理上的结合，是包含多个学科的机械活动。与传统的机械工程相比，机械电子工程的综合性和复杂性更强，这也对与之结合的学科、技术提出了更高的要求。在设计上，机械电子工程以机械工程为核心，结合互联网、电子工程、生产管理等方面，充分考虑生产制造的方方面面。同时，也正因为与多学科的结合，让机械电子工程在产品上，可以实现产品从"重型"向"微型"的转变。缩小产品的物理体积，通过一些微小的控制组块，简化机械的外形结构。在性能提高的同时，也大大方便了实际生产操作的运用。 人工智能在机械电子工程中的应用，将机械电子工程的优点进一步发挥，也弥补了机械电子工程产品上的一些缺陷。通过人工智能的识别能力和处理能力，能够及时对生产、设备出现的问题进行分析，并运算出最合理的解决措施，然后施行。不仅能够有利于减少设备出错的可能，对设备进行监控维护，也有利于企业生产的正常运作，提高企业的经济效益。 然而，由于机械电子工程的环境和组成比较复杂，实际生产生活中，对于系统的具体要求也各不一样。人工智能在机械电子工程中的应用，需要克服多样化、问题复杂、需求不统一等困难，这种差异性，要求在构建网络系统时，更加严谨、准确和合理，从而减少网络系统崩溃的可能。 2，人工智能在机械电子工程中的应用 社会和经济的进步，带来了科学技术的提高，人工智能在机械电子工程领域的应用增多，也推动了人工智能的发展。单一的机械电子工程，可以应用到低端、要求不是很高的领域，但是对于操作复杂、要求较多的领域，就需要机械电子工程与人工智能的"配合"。 目前，机械电子工程在输入与输出关系上的描述方法有学习并生成知识、建设规则库和推导数学方程这三种方法，虽然具有严密和精确的特点，但是对于较为复杂的系统，这种方法并不能有效地进行运作。而人工智能的模糊推理系统和神经网络系统，通过对人脑和神经系统的模拟，让系统拥有人类的思维，作出人类的反应。 一般而言，人工智能的模糊推理系统也称为FIS，具有明确的物理意义，由于没有相对固定的连接点，因此不仅计算量比较小，对于数据的推理输出精确度也相对较低。模糊推理系统是从域这个十分广泛的区域进行映射，以规则的方式储存信息。而相对而言，神经网络系统没有具体的物理意义，具有相对固定的连接点，因此计算量比较大，数据推理输出的精确度也较高。以分布式储存信息的神经网络系统，运用的是点到点的映射方式。以人作为对比，模糊推理系统类似于人脑的功能，依靠对各种语言信号进行接收，通过对信号的分析，导出最合理的结果。而神经网络系统则类似于人脑的结构，依靠对各种数字信号进行接收，通过对信号的分析和检验，从而获得参考数据和计算数值。在复杂非线性问题上，模糊推理系统具有优势，基于DSP与MCU的远程网络化电机控制系统，不仅体积小、易移植，还具备成本低、可靠性高、传输速度快等优势。 在机械制造过程中，智能控制技术和计算机辅助技术的应用，可以使用计算机技术取代一部分脑力活动，模拟人类的制造活动。通过模糊推理系统和神经网络系统，可以对机械制造的状态进行动态模拟，再结合传感器融合技术，对数据进行采集和预处理，达到修改控制模式的目的。在这个过程中，神经网络系统可以利用自身的处理和学习能力，将残缺不全的信息进行收集和处理，再通过模糊推理系统，将残缺不全的信息进行集合、糅合，让外环决策机构通过选取数据来选择相应的控制动作，最终达到机械制造系统的智能检测、机械制造系统的智能监控、机械制造系统的智能排障、机械故障的智能诊断和智能学习等。 而机器人领域，人工智能的智能控制在机器人动力系统中有着很好的应用。利用人工智能，可以实现机器人手臂姿态和动作、行走路径及其轨迹跟踪方面的智能控制，并且能够解决智能控制机器人在传感器信息融合与视觉处理方面的问题，早在2010年哈尔滨工业大学的新一代机器人，在参加德国柏林国际航空航天展览会时，便与德国总理默克尔亲切握手。而2015年4月举行的汉诺威工业博览会上，默克尔将手指伸入ABB集团推出的双臂机器人YuMi的机械钳中，YuMi立刻停止了动作。神经网络系统和模糊推理系统对机器人的运动环境进行定位、建模、监测和规划，从而保证了机器人的使用安全。 据统计，2014年，我国市场的工业机器人销量猛增54%，达到5.6万台。2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元，指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。机器人产业规模的扩大，进一步加快了人工智能在机械电子工程中应用速度。 虽然人工智能尚不完全成熟，在机械电子工程中的应用还存在一些问题。但是，人工智能与机械电子工程的相互融合，有利于互补自身的不足，促进共同发展。在科学技术不断发展的今天，对人工智能在机械电子工程中的应用研究更加受到重视，也符合《中国制造2025》中对"智能制造"的设想，将有利于促进社会的进步和发展。 机械电子工程论文:论人工智能与机械电子工程 摘要：随着我国经济的快速转型，机械电子工程成为我国提高生产力水平和经济结构转型的新方向，智能化、信息化成为机械电子工程的发展新趋势，人工智能运用于机械电子为该领域带来了巨大的质变。为此，主要从机械电子工程、人工智能以及机械电子工程和人工智能的关系等方面加以探讨。 关键词：机械电子工程；人工智能；关系；信息化 一般意义上而言，机械类工程包括两种类型：动力类和制造类。制造类大家都比较熟悉，包括机械的加工制造和一般的加工制造业；而动力类的有带动各种机器的发电机等等。由于纯机械制造的衰落，传统机械与电子工程的结合成为发展的主流。随着人们生活需求的增长，机械电子工程技术也向着高精尖方向发展，服务大众生活的功能越来越强，尤其是人工智能与机械电子工程的结合使得其功能越来越强大。 1关于机械电子工程的简述 1.1机械电子工程技术的发展历程 机械电子工程已经有了一个相对较长的发展时间，20世纪已经达到了一个相对高的水平，尤其是第三次科学技术革命又一次把机械电子工程推向了一个新的高峰，新科技革命完美地将电子科技和传统的机械工程结合了起来，使得机械电子工程越来越向信息化和智能化，并把它们应用到民众的日常生活和企业的管理过程中。 总的来说，机械电子工程大致可分为四个阶段：第一阶段主要是在西欧中世纪晚期，新的资本主义萌芽的生产关系出现，生产力有所发展，但仍然相对低下，新的商业贸易促成了货物需求的大量增加，然而当时具有的动力仍然是水力、风力和牲畜力，这些动能远远不能满足生产发展的需要，大大制约了生产的发展，这时的科学家，准确的说是处于工作一线的机械技师开始思考如何提高动力，逐渐推动了机械工业的初步发展。第二阶段主要是生产力有了进一步的发展，大部分企业为了提高工作效率和产品的质量，依据马克斯・韦伯的流水线程序安排产品生产，然而，这种流水线对机械的水平要求很高，当时的机械相对不能满足流水线生产的需要，于是就出现了该种技术的第二阶段的发展。第三阶段是我们在日常生活中常见的机械电子工程技术，现代人们生活节奏越来越快，为了工作的便利，生活简易化程度要求也越来越高，对产品的机械化、智能化、灵活度要求极其的高，以机械电子技术为核心的高灵敏性技术便应运而生了。第四阶段是随着工业4.0的发展而发展的，工业4.0技术进一步推动了机械电子技术的快速发展，是的该行业领域内即将出现另外一次革命的征兆，将人们带入更加便捷的时代。 1.2机械电子工程的特点 机械电子工程是机械自造技术和电子工程科技的有机结合，因此，该专业不仅具有机械工程的一般特点，还有电子工程的一般特点，同时，还具有机械电子工程本身独有的特点。综上所述，机械电子工程具有以下特点。 1.2.1设计上的综合性 机械电子工程是一门综合性的学科，他是由几种学科综合而成的一门学科。因此，作为一门综合性特别强的学科，从设计上可以看出，机械电子工程会依据现实的需要而结合其它技术，例如它会根据具体现实需要结合企业需要的管理技术、生产制造技术等，以利于现实的需要。 1.2.2机械电子产品的复杂性 机械电子a品体积小，结构比较简单，但是构造确实很精细，产品性能很高，大大满足了人们对高灵敏性、高智能性的要求。同时，这种机械电子产品体积特别小，特别容易携带，结构复杂功能多样，不失为一种好的日常用品。 2关于人工智能的简述 2.1什么是人工智能 什么是人工智能呢？不同的专家有不同的定义，Nierson认为，所谓人工智能就是关于如何得到科学并把科学运用到现实的一门实用性很强的应用型学科。著名教授Wenston认为，人工智能是使计算机去做只有高级人才才能做的工作。综合以上的定义，我们认为，所谓的人工智能是指综合了现代计算机技术、信息技术、心理学语言学等对门学科的一门高精尖的学科，它通过延伸扩展计算机技术模拟人的一门技术。 2.2人工智能的发展历程 2.2.1最初时期 在400多年前，法国科学家发明了第一台可以计算数字相加的计算器，此后，科学家们纷纷朝着这一方向进行攻关，以求完善这一创造，后来美国著名学者冯诺依曼发明了世界上第一台全自动的计算器。在最初阶段，也可以说是人工智能的萌芽阶段，这一阶段最显著的特征就是技术发展缓慢，但是仍旧取得了一些成果和经验，为以后的发展奠定了一些基础。 2.2.2第一个快速发展阶段 在上世纪50年代，美国科学家第一次使用了“人工智能”这一概念，从此人工智能进入到一个快速发展阶段。这一阶段主要将人工智能应用到翻译、证明等事情上，并取得了较好的成果。人工智能在这一阶段的飞速发展使得人们坚信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个可以模仿人们生活的机器。 2.2.3反复阶段 随着对人工智能的进一步研究人们发现，对人类高智能的模仿并不是一件容易的事情，学者不能完全设计出对人类模仿的简单映射。但是这一时期仍然出现了相当多的成果。 2.2.4稳定发展阶段 当人类意识到建立全方位模仿人类高智能的是一件不容易的事情之后，他们开始安定下来潜心研究进一步发展的技术和相应的功能，随着科学界学者的努力，他们逐步攻克了难题，同时世界互联网的发展也大大普及，这一切都促使人工智能的稳定发展。 3人工智能与机械电子工程的综合应用 进入21世纪，互联网已经渗入到我国民众生活的方方面面，信息化的民众生活离不开智能化的发展，无论是各行业的模型的建造，还是事故处理都离不开人工智能，人工智能在机械电子工程当中起着信息处理的强大功能。 随着社会经济的进一步发展，简单的人工智能已经不能满足人们日益复杂的工作需要，科学家们开始研究综合性的人工智能技术，使其功能发挥到最大化。 机械电子工程论文:控制工程在机械电子工程中的应用探讨 摘要：随着我国的机械工程领域的迅速发展，一些新技术的应用对机械电子工程就有着促进作用。在控制理论以及控制工程技术的发展下，优化了机械电子工程，基于此，本文主要就机械电子工程和其发展现状加以分析，然后对机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用详细探究，希望能通过此次研究分析，有助于机械电子工程的进一步发展。 关键词：机械电子工程；控制工程；应用 0.引言 计算机控制工程技术的应用，引导着机械电子工程在向着智能化方向迈进，控制工程的应用作用也愈来愈重要。人们当前对控制工程的研究也愈来愈深化，加强对机械电子工程中应用控制工程，可有效促进机械电子工程的良好发展。通过从理论层面对机械电子工程的控制工程应用，就能从理论上为其发展有着积极促进作用。 1.机械电子工程和其发展情况分析 1.1机械电子工程分析 机械电子工程主要就是机械和电子技术的结合，也就是机电一体化的发展，主要是用于创造优质产品而应用的技术。机械电子工程涵盖的内容比较多，其中有电气控制工程以及机械工程和系统总体技术等技术内容，在具体的产品生产设计当中会进行综合性的应用。机械电子工程的核心技术中，信息处理技术以及电子技术和自动控制技术等等，都能发挥其自身的作用。机械基础作为电子工程的重要支撑，也是机械电子工程的重要载体，在这一形式下才对多种技术的综合提供了有利条件。 1.2机械电子工程发展情况分析 机械电子工程在实际发展过程中，经过了长期历程，上世纪八十年代开始日本有着无人示化工程，在当前日本的机械电子技术已经比较成熟，成为世界领先技术应用国家。我国在机械电子工程领域的发展时间相对比较短，在各个层面和发达国家相比较还存在着很大差距。所以在机械电子产品大多是依靠着进口，其中数控机床的占比就比较少。我国的机械电子技术还不能有效满足实际工程的需要，加上机械电子的工程在高级智能以及自动化控制的要求都相对比较高，所以这就会多控制工程的需求比较关键，强调多种技术进行综合性应用，对工程领域的深度发展也有着促进作用目。在未来的发展过程中，我国的机械电子工程将会随着技术进一步升级，在应用的领域也会进一步扩大化，技术理论也会进一步深化。 2.机械电子工程中控制工程应用内容和具体应用 2.1机械电子工程中控制工程应用内容分析 从当前我国机械电子工程当中控制工程的用情况来看，在内容上比较多样化，其中的计算机智能技术的控制内容方面比较重要。计算机智能控制是在计算机网络技术的应用下进行控制的，对机械电子工程的各环节在线模拟目标能有效实现，然后结合实际结果进行有效控制，在远程控制系统的操作下实现自动化。通过计算机智能控制技术的应用，就能从整体上提高操作效率和质量，在相应的数据统计工作方面也提供了很大便利，对资源也得到了很大程度节约。 机械电子工程中的控制工程内容中，模糊控制工程也是重要内容，这一概念是对传统工艺困难解决而应用的，在实体模型的应用型效率比较显著。控制工程技术在计算机网络技术支持下，通过三维立体模拟程序就能有效实现机械在线模拟。并能在立体模型分析性能以及合理性的分析下进行模拟操作。这一模糊工程的应用，就能大大对程序进行简化，在控制质量上也能得到有效保证。这一简便性方式的应用，就比较有助于机械电子工程的进一步发展。 机械电子工程中控制工程内容中，核心扩展网络神经控制也是其重要内容。这是讲生物学科作为重要依据建立的控制程序，是通过多单线网络进行编制的综合网络，然后在一个核心下进行控制，这一方法的应用是在模糊控制基础上实现的，对信息数据的处理能力比较强，能有效提高工作效率水平。 2.2机械电子工程中控制工程具体应用 机械电子工程中控制工程的应用涉及到诸多内容，其中在机械磨削精密度的控制当中的应用比较重要。在对专业控制精度系统应用中，对动态化的控制目标能有效实现。具体的应用过程中，主要是在机械磨削中对可能发生的差错进行充分考虑，然后在系统中进行设定控制目标以及规则，这样就能从控制效率上有效提高。 机械电子工程中集成自动控制的应用方面，这是对信息技术的基础上实现的控制。集成化自动控制系统的应用，能有效将原信息技术和生产相关信息加以糅合，这就能从整体上对机械工程生产发展起到了促进作用。在这一系统应用中，计算机技术是比较基础性的应用技术，在不断的发展下，集成自动控制的应用领域也在不断的扩大化，集成自动控制系统在计算机技术的更新完善提高方面也起到了积极促进作用。 机械电子工程中控制工程应用，在预测控制应用在高速液压机当中就发挥着积极作用。机械电子工程当中，高压和高速化是液压机技术的重要发展趋势。对预测控制技术科学化应用，就能构建完善的系统输出预测模型，在这一模型的基础上能有效得到预测输出值和对系统误差的变化率。高速液压机当中对预测控制的应用，对控制器输出和控制模式的实现也有着促进作用。 通过模糊控制在机械电子工程中进行应用，也能发挥模糊控制的积极作用。在对模糊控制的应用下，最为主要的优势就能将问题直观化的呈现，构造算法以及控制编程也相对简单，在诸多的机械加工中都发挥着重要作用。在简单测量值输入以及偏差和变化率的设置下，就能有效控制输出值，在控制的效率上比较突出。 3.结语 综上所述，机械电子工程当中控制工程的应用，就要从多方面考虑，当前我国在机械电子工程技术的应用方面正想着网络化以及智能化的方向迈进，这就对解决实际问题起到了积极促进作用。通过此次对机械电子工程的控制工程应用研究，就能为我国的机械电子工程进一步发展提供有益发展思路，也希望能在此次的研究下，对其理论的丰富起到积极作用。

城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨 摘要：路灯作为城市夜间交通道路的主要照明系统，在城市基础设施建设中占有重要的地位。随着城市的现代化发展，人们对于路灯的性能提出了更高的要求。对于传统路灯存在的耗能大、寿命短、难以管理等问题都亟待解决，为此，实现路灯系统的智能化、自动化就显得尤为重要。本文对城市路灯照明智能控制系统的应用进行了探讨。 关键词：城市路灯；照明；智能控制系统；应用 引言 随着我国大力开展节能环保理念的应用越来越广，人们开始关注城市道路两旁数量较多的路灯的耗能情况。就目前我国城市路灯照明系统管理现状来看，很多城市的路灯照明系统都存在诸多的问题，如：资源浪费较为严重，路灯的使用寿命不长，日常维护管理不全面、故障发生率较大且维修所需人工量很大，这些问题都严重制约着路灯控制系统的功能应用，也为城市居民的生活舒适度和交通道路的安全性带来很大影响。为了解决这些问题，就有必要对智能路灯控制系统进行大力研究与应用，尽快使城市路灯照明系统实现智能化管理，切实提高城市的整体建设水平。 一、城市路灯照明智能控制的优越性 1、具有较强的节能性 由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高，若使路灯整夜都工作，就会浪费大量的电能，若采用“后夜灯”的工作方式，也会影响到一些居民的照明需求，但若采用智能控制的路灯照明系统，就可以很好的解决这一问题，实现即节能又能满足照明需求的路灯系统，同时也降低了路灯的损耗，使路灯的使用寿命更长。 2、更好的实现监控，方便管理 智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控，也方便了市政人员对路灯的维护与管理，通过智能系统和监控系统，可以很快掌握路灯的故障发生状况，并及时采取措施进行维修，这种集中的监控管理，极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量，提高了管理工作效率。 3、智能化、信息化、数据化程度高 由于主站和分站大量采用电脑和网络技术，路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高，且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大，这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。 二、城市路灯照明智能控制系统的应用 1、系统组成及应用 1.1主控系统的物理结构 主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统，根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额，一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机，当其中一台正常工作时，另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机，处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。 1.2数据传输装置 数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式，则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。 1.3本地控制系统 本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统，当主控机无法参与工作时，本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常，如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信，那么会受到通信距离和电台功率的限制，且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象，主控范围越大，延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域，然后在各个区域建立主控机站，再通过如因特网这样的广域网，将各个主控机站的数据进行收集和传输，实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器，可以用做数据管理、资料存储，由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的，我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站，用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。 2、功能模块分析及应用 2.1本地控制系统中子站分析 本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配，以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成，一个触发器实现一种组合方式，如此推算，触发器使用的越多，可实现的照明组合方式越多，用于改善的道路照明问题的方案也就越多，但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：当通信系统完整建立之后，主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求，四季变化导致的昼夜长短变化等因素，制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表，并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器，所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改。这样的控制方式，最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制，还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后，子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带，它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性，大大降低了故障排出的时间。 2.2通信模块分析 计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式，便于RS-485组网通讯的利用；而模块采用的调制方式是：调制解调。它总要有两方面的作用，一是可以成为外接电话线，通过收发共线的设置方式，但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备，ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准，调制方式是FSK半双工的模式，1700Hz为它的中心频率，频偏为400Hz，通信速率是0-1200bps。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是：数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送。 三、城市路灯照明智能控制系统的发展前景 城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准，首先是照度标准，之后是亮度标准，目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价，由此可见，城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展，道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来，我们跨入了一个智能化的时代，单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要，可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中，使其早日完成智能化的系统模式。 结束语 应用智能控制系统对城市路灯进行控制可以为城市提供合理适当的照明环境，还可以及时发现故障路灯，便于及时定位与修复。应用该系统可以很大程度上降低人力成本投入，提升能源的利用率，消除或降低人为控制中存在的不稳定因素，提升整个城市照明体系的现代化、智能化程度。对于推动城市的可持续发展、提高城市夜经济具有积极意义。 城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及研究 摘要：传统的城市路灯系统为了适应行人，行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。本文将主要针对城市路灯照明智能控制系统的构成、功能模块及应用以及节能道路照明系统智能照明控制的技术要点进行简要分析，仅供参考。 关键词：城市路灯；照明系统；智能控制系统；应用 引言 一、城市路灯照明智能控制的优越性 1、具有较强的节能性 由于城市在后半夜对于照明强度的要求不是很高，若使路灯整夜都工作，就会浪费大量的电能，若采用“后夜灯”的工作方式，也会影响到一些居民的照明需求，但若采用智能控制的路灯照明系统，就可以很好的解决这一问题，实现即节能又能满足照明需求的路灯系统，同时也降低了路灯的损耗，使路灯的使用寿命更长。 2、更好的实现监控，方便管理 智能控制的路灯系统可以很好的实现远程监控，也方便了市政人员对路灯的维护与管理，通过智能系统和监控系统，可以很快掌握路灯的故障发生状况，并及时采取措施进行维修，这种集中的监控管理，极大的减少了人工巡查所需的资源投入和人工作业量，提高了管理工作效率。 3、智能化、信息化、数据化程度高 由于主站和分站大量采用电脑和网络技术，路灯的整体控制智能化、信息化程度相当高，且从分站收集、反馈给主站的数据量也较大，这为智能系统开发决策和优化、维修和维护提供了基础。 二、城市路灯照明智能控制系统的应用及研究 1、城市路灯照明智能控制系统组成及应用 1.1主控系统。 主控系统由计算机、打印机、投影仪等组成，其组成形式主要由系统覆盖范围大小和硬件资金配额决定，其作用就是对城市道路的所有路灯进行科学的监查和控制。一般情况主控系统会配置两台主控机，一台正常运行，另一台则进入待机状态。主控机收发信息主要是通过电隔离的途径进行传输，当正常运行的主控机关机或处于退出控制状态，则另一台待机的主控机就会自动变更为操控状态。采用双机交换互补模式能为主控系统的正常运行奠定坚实的基础。 1.2数据传输装置。 城市路灯照明智能控制系统的数据传输装置主要能分为两种方式:一是有线传输方式；二是无线传输方式。有线传输方式主要通过电话线网进行传输；无线传输方式主要通过对讲机和无线电台进行传输。此外，主控系统数据传输方式主要为无线电台传输。实例：某机场高速路是某市区通往机场的主要道路。以前由于监控中心不对其进行监控， 经常发生电缆被盗情况， 尤其在特殊情况下也不能对路灯的开启时间进行修改，路灯管理处的开关灯时间变化都必须由人工到每个控制柜进行控制时间的修改， 很不方便。鉴于此种情况， 我们集合用户的需求， 采用西门子 S7－226 PLC 对路灯进行控制， 采用电力采集模块对路灯回路电流、 电压、 用电量进行监视，采用电缆防盗系统设备对每个供电电缆进行全天候监视。 监控中心用组态软件电力版进行数据采集及控制等。 项目完成后， 能够对路灯开闭时间进行灵活的设置， 电缆被盗能够及时报警， 通过检测每天的用电量， 可以调节路灯节点等级， 大大地节约了能源， 该项目得到业内的好评。 1.3本地控制系统。 本地控制系统的组成方式包括:电台、配电柜、子站等。本地控制系统并不是独立的，但是其运行方式却是独立的，在主控机没有参与工作时，本地控制系统具有对路灯的开关控制权。若是本地控制系统是通过无线传播方式与主控机进行联系，则会具有一定的限制，导致主控机无法及时调控本地控制系统，主控系统覆盖范围越广，受到的限制就越大。关于这类情况，能通过增加主控机数量得到有效解决。具体表现为:将主控系统覆盖范围进行区域划分，在划分区域设置主控机站，而后建立一个广泛的局域网，用于各区域主控机的数据收集和信息传输，从而实现城市路灯照明系统的智能化。鉴于各区域数据信息具有的庞大性，还应在建立的广泛局域网中新建一个信息管理系统。由于广泛局域网所具有的开放性，还能借助系统数据，进一步实现对城市路灯的管理、维护等。 2、功能模块分析及应用 2.1本地控制系统功能。 城市路灯照明系统的设计人员在进行本地控制系统设计时，应进行多方面的考虑，例如在不同路段对路灯和三相电功率的分配；不同型号路灯其节能方式和优点等；也就是对本地控制系统的组合照明方式进行综合考虑。通过采取添加触发器的方法能有效实效各种组合照明方式，且触发器的使用量，直接决定着实现的照明组合方式数量，这对于改善城市路灯照明问题能起到非常好的效果，但是值得注意的一点，就是触发器的使用会导致成本增加。在本地控制系统中主要实现路灯开关控制的就是子站，具体控制流程如下:建立通信系统后，主控机应结合各区域对照明程度的不同需求，昼夜长短在四季的变化情况等因素，制定一份科学合理的路灯开关灯时刻表，并通过建立的通信系统传输给各本地控制系统的子站。子站接收到开关灯时刻表后将其存入一个能改写的存储器中，这样以便子站根据实际情况对开关灯时刻表进行更改。采用这种控制方式，能有效减少电能浪费。子站的功能不仅是对路灯开关进行控制，还负责对照明系统的电流、支路电流、电压数据等进行收集。最后，子站将收集到的信息通过建立的通信系统传输给主控系统。这样不仅能提高照明系统的应急性能，减少故障解决时间，从而进一步实现城市路灯照明系统的智能化。 2.2通信模块功能。 通信模块主要能分为5部分组成，包括电源插座、控制批示灯、发送批示灯、调制解调器接口、串行接口。通信模块的主要功能就是对数据通信进行转换。鉴于作者自身实际情况，本文主要就选择ＲS－485的通信模块进行介绍。选择ＲS－485的通信模块作为串行接口方式，有助于ＲS－485组网通讯的利用；该模块主要采用调制解调的调制方式，且具体表现在以下几方面:第一，能当作外接电话线，其设置防水为收发共线，主要功能就是对无线电台设备进行外接;第二，调制解调与ＲS－485串行接口间的耦合方式主要采用光电隔离的方式。采用该设计能进一步提升系统的稳定性与抗干扰能力。 三、城市路灯照明智能控制系统的发展趋势 城市路灯照明智能控制系统的实现，不仅能很好适应现代化城市建设发展及满足人们的生活需求，还能减少交通事故的发生，优化城市环境，提高城市的综合实力。城市路灯照明智能系统具有三种评价标准，即照度标准、亮度标准、可见度标准；而传统的照明系统仅采用单一的照度标准进行评价，由此可得出，城市路灯照明系统未来发展的必然趋势就是逐渐实现系统控制智能化。此外，随着照明系统的不断发展，道路灯具配管设计也在不断革新，21世纪是一个智能化时代，各种高新科技的不断出现并广泛应用，为社会的发展及人们的日常生活带来了翻天覆地的变化，因此，为了让城市路灯照明系统更好的适应社会发展和满足人民生活需要，加强城市路灯照明智能控制系统的应用研究非常有必要。 结束语 传统的城市路灯系统为了适应行人，行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着社会经济的发展，我们逐渐进入了一个智能化的时代，智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注，目前单片机的应用使得路灯控制系统一定程度上实现了智能化控制，想要完全实现路灯的智能化控制系统还需要新的技术新的材料，需要不同领域的专业人士的共同努力。 城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用及探讨 【摘要】随着社会的不断进步，城市道路建设的不断发展，城市路灯照明控制系统正逐步实现智能化管理。本文阐述了如何利用广域网实现城市路灯照明系统智能化管理的改革，通过理性的分析，科学的验算，力求完善城市道路建设中的路灯照明系统。 【关键词】路灯远程智能控制；互联网；节能 1.前言 就目前我国各行各业的发展而言，环保节能与智能化生产管理是每个行业必经的革新阶段。我国经济建设起步较晚，但成长迅速，致使许多城市的道路设施跟不上社会的发展步伐，其中许多城市道路照明系统仍然沿用旧的方式，其系统模式存在很大弊端，如线路检修不便，控制系统可变更性不强，亮灯误差较大等问题。如何改进城市路灯照明系统成为大家广泛探讨研究的课题。而网络的应用是近些年来许多行业实现智能化改革常用的方法。如果能够将网络技术科学合理的运用于城市路灯照明系统，势必可以很大程度的节约电能并实现其智能化的管理。 2.系统组成及应用 2.1主控系统的物理结构 主控系统是指对所有路灯的控制和监查系统，根据系统参与的范围大小及硬件投入资金的金额，一般可由一台或是多台计算机和打印机或大屏幕的投影仪等组成。但通常情况对主控系统的配置是两台主控机，当其中一台正常工作时，另一台则处于旁听等待状态。两台主控机中的信息的收发可以通过电隔离的途径传输到处于热备状态的另一主机。如果当前主控机退出控制或关机，处于待命状态的主控机将自动进入操控状态。这样的双机互为备热的工作模式能够确保主控系统不间断地实现实时监控。 2.2数据传输装置 数据传输可分为无线传输和有线传输两种方式。一般而言无线传输是通过手持步话机和无线电台来实现。如果要采用有线传输的方式，则可以通过RS-485总线网、电话线、公用电话网进行传输。主控制系统和本地控制系统的数据传输主要是通过无线电台传输。 2.3本地控制系统 本地控制系统是由配电柜、子站、电台等组成的。每个本地控制系统都是一个独立的控制系统，当主控机无法参与工作时，本地控制系统可以长期独立实现路灯的开关控制。通常，如果主控机与本地控制系统是通过无线传播的方式进行信息通信，那么会受到通信距离和电台功率的限制，且主控机对本地控制系统的调控会出现延迟现象，主控范围越大，延迟现象越严重。解决此类问题可以通过添加主控机站来完成。首先将控制范围划分为多个区域，然后在各个区域建立主控机站，再通过如因特网这样的广域网，将各个主控机站的数据进行收集和传输，实现整个城市路灯照明的系统化。而信息传输使用的广域网服务器就是一个巨型的存储器，可以用做数据管理、资料存储，由此可以建立一个信息管理系统。由于整个网络服务器是开发式的，我们还可以借助系统的数据库和其他并行的数据库外接许多需要的管理工作站，用来实现如管理、维护、故障查找等功能项目。 3.功能模块分析及应用 3.1本地控制系统中子站分析 本地控制系统在设计时务必要考虑不同路段路灯和三相电功率的分配，以及不同型号路灯和节能方式等的组合照明方式。要实现各种组合模式必须通过加入触发器的方法完成，一个触发器实现一种组合方式，如此推算，触发器使用的越多，可实现的照明组合方式越多，用于改善的道路照明问题的方案也就越多，但与此同时成本也在相对增加。本地控制系统中的子站主要完成的是路灯的开关控制，其控制流程是：当通信系统完整建立之后，主控机将根据各个区域对照明程度的不同需求，四季变化导致的昼夜长短变化等因素，制定出最适用于该区域的路灯开关灯时刻表，并通过通信系统发送到各个本地控制系统的子站当中。子站将会把接收到的开关灯时刻表存放在一个可改写的只读存储器当中。由于是可改写的存储器，所以开关灯时刻表可根据具体情况加以更改[1]。这样的控制方式，最大程度的加少了电能的浪费。子站除了完成路灯的开关控制，还负责采集由电流或者电压互感器测量后经ADC转换的支路电流、电压数据。最后，子站作为本地控制系统和主控机之间的信息传输纽带，它会把收集到的电流电压信息通过互联网传输到主控系统当中。如此的信息反馈可以极大提高系统的应急性，大大降低了故障排出的时间。 3.2通信模块分析 计算机和计算机外链设备之间是通过通信模块的转换进行数据通信。通信模块由电源插座、调制解调器接口、控制批示灯、发送批示灯、串行接口五部分构成。该通信模块选择RS-485为串行接口方式，便于RS-485组网通讯的利用；而模块采用的调制方式是：调制解调。它总要有两方面的作用，一是可以成为外接电话线，通过收发共线的设置方式，但其最主要的功能是用来完成外接无线电台设备，ITU-TV213是该调制解调方式必须符合的标准，调制方式是FSK半双工的模式，1700Hz为它的中心频率，频偏为400Hz，通信速率是0～1200bps[2]。调制解调与RS-485口之间采用的耦合方式都为光电隔离方式。这样的设计提高了系统的抗干扰能力与系统稳定性。而整个数据流向是：数据先由PC机平台控制软件利用串行接口传输到通信模块之中，然后再由通讯模块将接收的信息数据转化为所需的信息方式进行发送[3]。 4.城市路灯照明智能控制系统的发展前景 城市照明系统有保障行车和行人安全、方便市民的生活、优化城市的环境等作用。城市路灯照明系统经历了三种评价标准，首先是照度标准，之后是亮度标准，目前是可见度标准。而其他照明系统仍沿用照度标准评价，由此可见，城市道路照明系统为了适应社会的发展正在不断向高精端方向发展。伴随着照明系统的发展，道路灯具配管的设计也经历了照度标准和亮度标准的改革。进入二十世纪以来，我们跨入了一个智能化的时代，单片机、PLC、互联网等高新科技正逐步渗透于各个行业之中。而为了使城市路灯照明系统更好的服务于社会发展和人民生活需要，可以尝试将上述高新技术手段应用于该系统之中，使其早日完成智能化的系统模式。 5.结语 综上所述，实现城市路灯照明系统的智能化有利于社会的发展，符合时代进步的需求。要实现这场技术革新需要进行许多创新实验与研究，而互联网应用于城市路灯照明智能系统必将是以后研究发展的主要方向，并在很大程度上推动整个系统建设的革命创新。 城市路灯照明智能控制系统研究:城市路灯照明智能控制系统的应用 摘要：城市照明控制技术的进步是城市发展的需要，也是市民对优美、和谐的城市光环境的需要，本文主要对城市路灯照明智能控制系统进行了分析和探讨。 关键词：城市路灯；照明；智能控制系统 一、城市路灯智能控制系统组成 1、控制系统的物理结构组成 控制系统的主控系统包含所有路灯的监督和控制优化系统，可依据系统的投入硬件金额及系统范围的大小来确定由一台或是几台计算机和投影仪组成主控系统。一般主控系统是由两台主控机组成，它们处于不同的状态，一台主控机在等待旁听状态时，另一台主控机在正常工作状态。通过一种专业的方法可以把两台主控机中的传输信息传到另一台在热备状态的计算机。旁听等待的主控机在当前主机关机时将自动进入工作状态，这样的工作模式能保证主控系统不停地进行监控和检查。 2、控制系统的传输装置 控制系统的传输装置一般有有线传输和无线传输两种形式。有线传输形式由公用电话线网、电话线和总线网等进行传输。而无线传输可通过无线电台或是手持步话机来进行传输。我们所讲的路灯智能控制系统的传输装置及本地控制系统都是通过无线进行传输。 3、本地控制系统 路灯智能控制系统的本地控制系统通常由电台、子站、配电柜等三部分组成。本地控制系统有一个优点就是在主控机不能工作时，它可以长时间的实施路灯的状态控制，因此每个本地控制系统都是一个单一的控制系统，可以单独进行路灯控制。通常在主控机和本地控制系统协作时会出现信息或是时间传输延迟的问题，要想解决此类问题，我们需要把主控机的控制范围人为的划分为几个不同的小区域，把每个主控机的信息收集起来并进行传输通过广域网的方式，这样就能实现城市路灯的智能化控制。路灯控制系统也可建立一个信息管理系统，由于它所用的服务器可以存储数据资料，这样可以用此信息管理系统实现查找故障、修护等项目。 二、路灯控制系统的通信模块 路灯智能控制系统必须通过通信模块才能对数据进行转换，所以通信模块在路灯控制系统中有着重要的作用。电源的插座、串行接口、调制解调器、控制灯、发送批示灯这五部分构成了通信模块。通过PC机控制的平台软件把数据传输到通信模块中，然后把通信模块接收的信息进行传输。通信模块中PC机的应用及控制就会涉及到单片机的知识。现代社会对智能化的程度要求越来越高，相应的单片机的作用就显得十分重要。单片机是根据面向对象的特点集成了外设接口及大量外围电路，不同于传统的计算机，现在国外把它称之为微控制器MCU。下面就单片机的类型做以简单介绍。 1、总线型和非总线型单片机 总线型单片机由数据总线、控制总线及并行地址总线组成，可以用这些引脚扩展外围结构。非总线型单片机可依据使用方法的不同进行分类，一类是在单片机内部将需要的外设接口及外部器件进行科学的集成，会达到减少芯片体积和引脚数的效果，因为此类单片机没有用控制端线、数据总线及并行的地址总线。第二类是需要并行总线但不需要扩展，用于I/O口的是原来的并行地址总线及数据总线引脚。 2、通用型或专用型单片机 通用型单片机和专用型单片机是根据其应用范围的不同而进行的分类。如通用型单片机80C51,它的使用对产品或是环境没有特殊的要求。专用型单片机是专门针对某一种产品或是某一种特别的用途所设计的，此类单片机有DVD、VCD、PC机声卡和显卡中的CPU芯片等。专用型单片机有大量的优点：降低工程成本、提高效率及能使路灯智能控制系统结构最大程度的简化。现在，单片机快速发展的的一个重要部分就是开发专用型单片机。 3、单片机的优点 单片机是把微型计算机的不同部件都集中在一块小芯片上的一个微型计算机，它有许多优点：单片机的可靠性强、体积微小、并且把拥有不同功能的部件集成在一个芯片上，容易携带；单片机的性价比高，在市场上一台功能多样的智能化单片机控制装置只需几块人民币就可以买到，这也说明单片机市场已经相当的成熟；单片机使用的总线结构，减少了一些不必要的连线，提高了单片机的抗干扰性能，为单片机在恶劣的条件下工作奠定了基础。 三、城市路灯照明控制技术的应用 1、PLC技术 电力线载波（PowerLineCarrier，简称PLC技术），是运用电力线载波实现信息传递的通信方式的统称。该技术通过已有电力线将路灯照明系统连成智能照明系统，在电力线上加载不同信号，使用电力线载波的特点进行各种信号传输，通过电力线调制解调器把不同信号分离出来，并将各种不同信号传送到不同设备中。PLC技术的最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，同时节省电能，延长灯具寿命并降低运行维护成本。完整的电力载波LED路灯控制系统，包括主站控制中心（服务器）、基站（集中）控制器、路灯（单灯）控制器，以及实现基站控制器与路灯网络之间通讯过程的协议软件。 2、ZigBee技术 ZigBee和PLC等智能系统一样，需要GPRS/CDMA的网络支持，其结构本身与图1PLC技术结构类似，但是ZigBee网络最大的特点是自组织网，只要ZigBee子网络彼此间在网络模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络。其控制系统通过ZigBee网络和GPRS网络的连通实现远程监控。由于ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术，远距离无线通信采用GPRS技术，两种通信技术互为补充，在扩宽监测范围的同时也提高了监控系统的智能水平。另外，ZigBee网络是一个由可多达65000个无线数传模块组成的无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可根据需要从标准的75m无限扩展。通过ZigBee无线自组织网络将区域内的路灯都组成一个ZigBee子网，若干个ZigBee子网通过GPRS网关组成大型路灯网络，在监控中心可以实现对各个ZigBee子网中的每个路灯进行无线智能控制。 3、其它协议技术 DALI协议虽然是专用于照明控制的协议，但DALI智能照明系统也可以作为一个独立的系统来运作，DALI系统的开放性，使其可以方便地和目前得到广泛应用的建筑物管理系统（如EIB、Lonworks、LUXMATE和BATIBUS等）无缝连接。由于DALI具有开放性好、采用数字控制技术、采用DALI构成的可寻址数字控制系统、造价低、易于安装、系统构成灵活、可以级联（组成主/从控制系统）的特点，适用于办公室、学校、住宅等楼宇智能照明控制系统。由于其自身的优势体现在楼宇照明，而在道路照明的缺陷明显，目前采用DALI技术的道路照明控 制的运用较少。目前，智能照明控制协议除了上述协议外，还有ACN协议、ArtNet协议、CEBUS协议、Lonworks协议、Dynet协议、EIB协议和HBS协议。这些协议在各自的领域均有自己的优势，占据各自优势市场，所以在短时期内无法将照明智能控制网络统一协议。 四、结语 传统的城市路灯系统为了适应行人，行车及节约能源的需要正在向高精度方向发展也就是向智能化方向发展。随着社会经济的发展，我们逐渐进入了一个智能化的时代，智能化的路灯控制系统也逐渐引起了各界人士的关注，目前单片机的应用使得路灯控制系统一定程度上实现了智能化控制，想要完全实现路灯的智能化控制系统还需要新的技术新的材料，需要不同领域的专业人士的共同努力。

自动控制理论论文:基于控制系统分析的自动控制理论课程建设及实践 [摘要]自动控制理论课是电类专业的基础课程，在课程设置和学生培养中占有重要地位。利用控制理论基本思想，指导该课程的建设过程，分析了教学过程的系统构成特性、制约因素及相应的解决方法。通过多年的教学实践，取得了较好的教学效果。 [关键词]自动控制理论；系统分析；反馈；课程建设 0　引言 深化教学改革，提高教学质量，强化素质教育是当前高等学校教改的重要主题，而更重要的是教育思维模式的更新与变革。 所谓“教有法无定法”，但每位肩负“传道、授业、解惑”职责的教师都希望收到事半功倍的效果。在专业课自动控制理论多年的教学工作中，笔者也在不断理解社会发展变革对其的新要求，调整具体的授课思路与方法，摸索新的教学策略。本文将控制理论恰当地应用到自动控制理论教学之中，采取反馈控制手段，在教学实践中，有效地提高教学质量。 1　课程特点及控制系统结构 自动控制理论课程是电气类、机电类专业的一门理论性很强的专业基础课，在学生培养过程中占有重要的地位，一般都在大学三年级第一学期或第二学期开设。这门课有其自身的特点，如知识系统连接较为紧密、计算性强、作图方法多；课程中知识点多且抽象，而且对数学基础要求较高，涉及到的数学知识包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数等；与工程实际联系较为紧密。在教学中必须要遵循由浅入深、从易到难的规律，对先修课程应有一定程度的理解，并在此基础上以系统的、整体的观念实施教学。 控制系统按照有无反馈可分为开环系统和闭环系统。开环系统输出量对系统的控制量不产生影响，即信息单向流动；而闭环系统中，不仅存在着输入对输出的前向控制作用，输出同时对输入产生反向的影响，即在系统中，信息形成双向闭合回路。反馈控制是一切闭合系统自动控制的精要所在，任何系统只有根据反馈信息才能比较、纠正和调整它发出的控制量，从而实现对被控对象的有效控制，达到预期的目的。 在教学过程中，教师与学生之间的“教”与“学”的过程显然不能用单向信息传递来描述，否则授课与教育的过程变成了被动的接受过程。而一直强调的互动与调研正是信息的双向交流，也就是反馈控制的应用。如何正确地应用反馈控制理论，合理地设置反馈环节和控制环节，以提高课堂效率、提升教学质量，正是要讨论的问题。 2　课程建设中的系统结构分析与对策 下面结合控制系统的一般分析与设计过程和自动控制理论的教学实践来分析教学的各个环节，运用控制理论制定对策，指导教学过程。 2.1　被控对象分析和目标制定 控制系统设计首先是要掌握被控对象的特点，抓住主要矛盾，进而制定明确而又实际的控制目标。过低的目标失去了控制调节的意义，过高的目标又会增加控制成本。作为授课教师，面对的研究对象是自动控制理论课程和学生(称为基本被控对象)，目标是合理地利用课上及课余时间让学生在短时间内掌握基础知识，提高应用能力；而作为教学管理者，其研究对象是包括教师和基本控制对象在内的广义被控对象，目标是排除多方面干扰的影响，适应社会发展的需要，合理利用教学资源，培养具有较强竞争力的学生，同时打造具有鲜明特色的专业课程。 由于课程开设在公共基础课之后，大多学生在先修课程中习惯了定量化、精确化的分析方法，而疏于用物理概念进行系统定性分析，特别是如何针对实际系统存在的问题，采取相应的分析和设计更是他们在学习方法上的薄弱之处。自动控制理论课程定性分析与图示解释较多，在传统的教学过程中，一般都是按照教材的自然顺序按部就班地进行讲解，并且课堂授课中，教师需在黑板上做大量的数学分析推导，绘制大量的曲线，因此课堂教学往往是索然无味的公式推导、定理证明和手工绘图。在实验教学环节中验证型实验多，设计型实验少，甚至存在“一键式”实验，这样难以锻炼学生的设计能力，对于学生自学能力的培养、设计能力的开发都存在着极大的阻碍作用。 对授课具体内容而言，自动控制理论主要研究的负反馈系统，包括系统的分析和设计两大方面，理论知识学习的目的是系统设计，而系统分析是设计的基础。分析与设计都是围绕稳定性、快速性和准确性三方面展开。分析方法主要是时域分析法、根轨迹法和频域分析法，分别从时域、复域、频域等不同的角度分析同一个控制系统，但最终归结于时域性能分析。 由此就清楚地勾勒出研究对象的轮廓，在这个基本轮廓之下展开教学，根据课程、学生及教师的特点，抓住了课程的关键，用统一的思想将课程内容融会贯通，教、学、辅联成一体，有助于学生加深对学习目的的认识，掌握知识体系，提高学习效率，同时也有利于管理者从整体上把握课程建设。这正是控制理论系绕性观点的体现。 2.2　反馈环节设置 反馈是控制理论的基础和精要所在，任何系统只有通过反馈信息，与预先设计的目标进行比较，利用二者形成的偏差不断调整，才能产生有效的控制，形成一个信息传递的闭合回路。没有反馈信息的非闭合回路或者反馈信息过于粗糙甚至错误的闭环系统，都不可能实现预期控制。 在教学实践中，反馈监测点的设置和反馈信息的提取与处理应遵循点面结合的原则，即既要考虑与多个控制目标(学生培养、教师队伍、课程建设)相关的评价指标的设计，又要兼顾评价、反馈量提取的可行性，同时要重点关注制约控制效果的关键点，并在反馈信息综合中加以不同权重。对于反馈信息的获取主要通过3个方面，如图1所示，并形成三环反馈控制，及时调整教学中出现的各种偏颇。 内环反馈信息来源于课堂教学。教师在充分备课、清晰讲解的基础上，加强和学生的互动与交流，收集学生对该课程的反馈信息，及时对课程教学进行调整。课堂学生反应最能直接地体现教学效果，可以通过观察学生的目光、给出适当的提问、采取启发式与联想式讲解、提供一定的讨论和练习等不同方式来收集学生的反馈信息。根据控制理论，内环反馈控制对于系统的调节最为直接，因此授课教师应采取多种手段，激发学生的学习兴趣和参与意识，给学生创造一个相对轻松的心理环境，以便更多地获取真实反馈信息，使课堂信息由单向传递变成双向传递，形成闭环调节，提高课堂效率。中环反馈信息来源于学生定期的网上评教和教学督导意见。发挥网络平台作用，通过设置学生信息反馈平台和网上评教系统，鼓励学生将自己在学习过程中遇到的问题、对各个教学环节的意见和建议反馈给教研室或者教师本人。同时结合教学督导的意见，对授课过程加以优化。外环反馈信息来源于最终的考试成绩以及课程结束后的教学研讨。尽管考试成绩不能说明一切问题，但通过考试过程及试卷分析，可以发现学生在学习该课程中存在的共性问题；通过教学形势分析和教学方法研讨可以掌握社会知识需求，同时达到取长补短的目的。 2.3　干扰分析 控制系统中，干扰不可避免，并且直接影响控制效果，因此干扰抑制问题是控制系统分析的一个重要内容。在控制理论中通常可以采用预测和补偿的方法削弱其对输出的影响。在这里，需首先分析干扰及不确定因素的产生。在该系统中，人(教师、学生、管理者)是主要的系统组成部分，个人的差异性，必然导致信息传递过程中的不确定性。如，学生基础知识、教师知识结构与研究兴趣、反馈信息的客观表现、管理决策的执行差异等等都是客观存在且随机变化的。应重点关注整体的不确定，并做好相应的“补偿”准备。首先了解学生预备知识的掌握情况，是否需要补偿。课程中涉及到的数学知识很多，如积分变换、拉普拉斯变换、复变函数等等，但所需知识点相对较孤立，因此可以利用较短时间进行“突击培训”。实践证明，适当的“基础知识补偿法”对于课程重点、难点的讲解具有良好的辅助作用，教师和学生都减轻了压力；其次是课堂干扰补偿。课堂上的互动是必要的，既可以调节课堂气氛，又有利于信息的双向沟通。但不能以点带面，让片面的反馈信息占据主导地位。课堂上提问式讲解，教师总是希望得到正确的回应，但不可将个别回应作为学生全面掌握知识的反馈信息。因此要剔除这种期待已久的“特殊喜讯”，注意观察大部分学生的反应和课堂情绪，排除干扰；第三是排除评价干扰。来自学生、督导、同行等方面的评价是系统中重要的反馈信息，为避免个别的不公正评价，需设置信息过滤机制，过滤掉带个人感情成分的“奇异值”，对来自不同方面的反馈信息加权处理。当然这个过程应以学生反馈信息为主，其他方面反馈为辅；最后是执行干扰补偿。在一个完整的教学计划执行过程中，教师是策划者和执行者。但教师水平、教学经验甚至责任心的差异，都可视为一种干扰，都可能影响教学效果。因此适当的教学示范课、教学基本功训练、定期的教研组讨论、教学方法交流都是必要的补偿方法。 2.4　控制调节制定 控制调节主要考虑两方面：一是教师的作用，二是教学管理者的作用。 教师方面。强调信息的双向流动，要达到学生掌握教师传授的知识、方法这一目的，因此教师应该成为驾驭课堂、掌控知识的角色。授课教师要精心设计每堂课，特别是绪论的讲解。作为控制论的入门课程，必须要让学生在首次接触课程的同时，将一个异常开阔的视野展示在他们面前，而不是让其产生这仅仅是公式推导、纯粹理论堆积的错觉，进而刺激学生求知、探索的兴趣和激情。鲜活生动的应用实例，具体的视频展示是冲击和震撼学生这种发散思维的最好手段。需要摒弃传统教学中发展历史的简单罗列，取而代之的是声情并茂的图文、视频展示，既融入了大量专业信息，又激发学生的兴趣，取得了事半功倍的效果。此外，通过适当的教学经验交流、教学方法讨论，使每位任课教师在熟知教学内容的基础上，培养教师运用适当方法，调控课堂气氛，激发学生热情的课堂应变能力。 管理者方面。教学管理者除关心教学效果外，更要关心如何打造一门精品课程，如何培养一支精干队伍。因此其调控行为相对要宏观，在控制理论课程建设过程中，主要从以下几方面着手调控。 1)教学实验环境改善。作为重要辅助手段的实验教学在课程建设中作用不容忽视，除了更新实验设备之外，更注重实验内容的更新。通过增加开放性实验、设计型实验、自主开发型实验，开阔学生视野，锻炼实践能力。 2)教学计划适时调整。尽管目前学时压缩是个大的趋势，控制理论课程同样受到影响，但对于基础内容、经典方法的学时不能压缩。通过更新教学内容、编写适合自己专业的特色教材，合理使用多媒体教学手段，使教师和学生在教与学的过程中都做到得心应手。 3)建立一定的奖惩激励机制。结合学生评教、教学督导及教研室评价，对课程综合打分，并对教学成绩突出的教师给予一定的物质和精神奖励措施，激发教师的教学投入热情，营造积极向上的竞争气氛。 3　结束语 在多年自动控制理论教学实践中，笔者对“控制理论”学以致用，在充分分析课程特点、考察教学过程的基础上，利用控制理论基本思想，发挥专业优势，分别针对目标制定、反馈设置、干扰抑制、控制手段等方面找到教学活动的对应环节，摸索出适合电类、机电类专业学生学习的教学方法。同时，对其他课程体系建设具有一定的借鉴作用。 自动控制理论论文:自动控制理论有效教学方法探索与实践 摘 要：自动控制理论课程涉及自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法，其特点是概念抽象、术语多、数学成分大、工程实践性强，要求该课程在教学方法上进行探索。研究并探索了该课程基于认识论和方法论的有效教学方法，经过近几年的探索与实践，教学效果良好，可为提高该课程的教学质量和进行有效的课堂教学提供参考。 关键词：自动控制理论；有效教学；探索与实践 自动控制理论课程是支撑我校导航、制导与控制国家重点学科的主干课程，自1959年起即为测控工程专业学员开设，目前已面向全院本科学员，是全院性的专业基础课，选用胡寿松教授主编的《自动控制原理(第五版)》教材。 自动控制理论课程综合性强、知识覆盖面广、基本概念和术语多，数学推导多。它不仅要求学生有扎实的高等数学、工程数学、复变函数、模拟电路、电工技术等课程基础知识，而且还要有较强的计算能力和工程素养。特别是随着控制技术的迅速发展，课程内容不断丰富充实(教材的第一至六章和第八章)，讲授对象也日渐广泛，而课程学时却一再压缩(课内60学时)，要求也越来越高，并且所选用教材的内容特点往往使学生因缺乏工程实践，缺乏对实际控制系统的感性认识而感到内容比较抽象，知识点分散、公式多、推导多，进而影响学习效果。总之，课程标准和教材内容的特点让学员感到难学，教员感到难教。该课程的改革和建设是全面提高专业课教学质量的基础，促进学科发展的关键。为提高教学效果，促进“指技合一”复合型军事人才培养，我们对该课程的有效教学方法进行了探索实践。 1 基于认识论和方法论的教学方法探索 1.1 从定性到定量、再到定性的分析思路 人类认识自然、了解自然，总是遵循从定性到定量、再到定性的这一规律，这种过程也是认识论所倡导的规律。自动控制理论课程的目的是让学员掌握控制的基本概念，并能够对实际的控制系统进行分析、设计。理解控制的概念比较容易，但要实施恰当的控制则比较难。在课程教学过程中，我们经常强调从定性到定量、再到定性的这一认识过程，帮助学员掌握整个课程的分析、学习思路，从总体上把握教材的内容，取得了较好的效果。 例如，对于一般自动控制系统的控制原理分析是定性分析，但是光知道自动控制的基本概念和原理是远远不够的，一个实际的系统要能够进行工作，必须对它进行定量分析，也就是要分析其稳定性、准确性和快速性指标。为了达到定量分析的目的，必须对系统建立模型，这个模型就是数学模型，包括微分方程、传递函数、结构图和频率特性，正好是教材第二章和第五章的内容。数学模型是实施定量分析的基础，有了模型并能够对其进行求解(拉普拉斯变换和反变换)的基础上，我们就能够对系统进行定量的认识。例如对快速性的认识，是通过对一阶系统和二阶系统的性能分析来建立起动态性能指标；对于稳定性的认识是通过线性系统稳定的充要条件和劳斯—赫尔维茨判据、奈氏判据、对数频率域稳定判据来进行的；对于准确性的认识是通过终值定理和静态(动态)误差系数法求稳态误差来进行的。 学员在学习过程中，喜欢对系统进行定量分析。因为定量分析有公式，计算简单，容易得出结果；而定性的结论，多属定量分析的结果、文字性结论以及相关的描述性结论。为此，我们在教学过程中强调，定量分析比较容易，难的是从定量分析上升到定性的结论和定性分析上去，也就是对这些定量的公式、结果的分析。例如，稳定性与参数之间的定性的关系；动态性能指标与系统参数之间的变化关系；稳态误差随系统参数变化如何变化；稳定性、稳态误差和动态性能指标与系统参数变化之间的关系；高阶系统增加闭环零点和闭环极点对系统有什么影响等。 1.2 从开环系统分析闭环性能的策略 控制的核心思想是反馈，反馈就可使一般的开环系统变成闭环系统。因此，系统的开环与闭环之间存在紧密的联系，一般来说，开环系统容易分析和理解，也容易获得其数学模型，因为开环系统一般是由各种典型环节组成的，可以很方便地求得开环系统的零点和极点。因此，为了分析系统的闭环性能，常常从开环系统传递函数、开环性能出发来研究和分析。 例如，为了分析闭环系统的稳定性，劳斯判据需要知道闭环特征方程，而闭环特征方程正好是1+Gk(s)=0，其中Gk(S)就是系统的开环传递函数；而用奈氏判据直接通过开环幅相特性曲线Gk(jw)就可判别系统的闭环稳定性，也是从开环传递函数出发的。分析系统的稳态误差时，对于型如tm或其线性组合的输入来说，可直接通过对开环传递函数的型别v和开环增益k来得到静态误差系数从而算出稳态误差。绘制根轨迹时，由1+Gk(s)=0可推导出根轨迹方程，最终可直接采用开环传递函数Gk(s)来绘制闭环根轨迹，并根据闭环根轨迹分析系统的动态性能、稳态性能、稳定性等信息。 从开环系统分析闭环性能的策略可以帮助学员掌握各种分析方法的出发基点和分析目的。由于自动控制理论课程概念、术语多，从什么条件出发分析系统的什么性能在学员学习过程中经常引起混淆，往往课程教学已经结束了，学员还不知道用什么传递函数来绘制什么(开环、闭环)系统的根轨迹，用什么传递函数来计算(开环、闭环)系统的稳态误差。诸如此类，不一而足。 1.3 从对控制系统的要求出发整体把握教学内容 自动控制理论课程内容繁杂，基本概念、定义、术语、公式多，学员难以从整体上把握课程的全貌，难以建立课程知识体系之间的内在联系，大部分学员只有靠机械记忆来掌握课程内容。在教学过程中，我们通过从控制系统的一般要求出发，将课程体系有机联系起来，收到较好的效果。 对自动控制系统的一般要求是“稳、准、快”，因此对控制系统进行分析就是对这三个字进行分析，即分析系统的稳定性、准确性(稳态误差)和快速性(动态性能指标)。首先要求知道它们的准确含义，其次要采用合适的分析方法。分析方法最直观的是时域分析法(第三章)；其次是在系统参数发生变化的时候，系统的性能如何变化，可采用根轨迹法进行分析(第四章)；除此之外，如果系统的输入是正弦波，对系统的分析可采用频域法进行(第五章)；如果系统的性能不符合要求，则必须对系统进行校正(第六章)。 当然，对于每一种分析方法，其分析特点和目的也不一样。时域分析可提供时域指标的全部信息；根轨迹法分析具有时域分析的特点，但它可以提供系统参数发生变化时的闭环系统的根的分布情况，从而可以分析系统的时域指标；而频域分析由于方法的特点，可以分析系统的稳定性和稳定裕度，但不能提供直观的时域指标。 1.4 线性叠加的思想 自动控制理论讲授的主要是经典控制理论，研究对象是线性定常系统，其主要特性是叠加性和均匀性。在系统分析过程中，经常采用的策略是叠加。从一般的多输入产生的输出是采用叠加原理，到开环对数幅相特性曲线的绘制也是将幅频特性相乘变成对数幅频特性的相加从而简化运算。对系统进行校正的时候，串联校正采用的是线性叠加，而反馈校正不具有叠加性，但通过进行一定的简化，最后进行反馈校正进行设计时，也是通过近似的线性叠加的办法。因此，叠加的思想在课程中运用得相当普遍。 2 教学实践体会与教学效果 2.1 多从工程的角度进行教学 自动控制的基础是微分方程的求解，但精确求解微分方程却不是本门课程的重点。自动控制理论是从工程实践中发展并提炼出来的。因此，虽然求解微分方程具有逻辑严密性和精确性，但数学特性却不是该课程的主要特性，在教学过程中应该强调的是其工程性。它的工程性主要体现在几个方面。一是近似、简化的方法，例如对非线性系统的小偏差线性化法近似成线性系统，这种近似在工程上是应用得非常多的，也是非常有效的，在一定程度上能够满足工程的需要；再例如在一定条件下将高阶系统简化为一阶或二阶系统。二是大量公式的推导过程应该注重工程背景，而不能从纯数学的角度出发进行推导教学，严密的数学推导并不是本课程的主要目的，即不能将本课程讲成一门纯数学的课程，而应该从工程的角度出发，充分利用简化、近似、适用范围等工程使用条件，对相关知识点进行讲授。 2.2 适当强调控制系统的设计 自动控制理论课程的目标有两个：一是控制系统的分析；二是控制系统的设计。我校所选用的教材是以控制系统的分析方法为主线，在控制系统的分析方面内容比较详尽，各种分析方法都有介绍，知识点成体系，但对控制系统的设计则讲得较少，也就是注重基础知识的讲授，而忽略如何利用分析方法进行控制系统设计。学员学完该课程之后，掌握了许多控制系统分析的方法，但对实际控制系统的设计基本没有思路，总感觉无从下手。 为此，在教学过程中，笔者强调基础分析方法的同时，引入另外一条控制系统设计的主线，以一个导弹控制系统仪器为例，从其控制原理、数学模型、时域响应分析、根轨迹分析、频域分析以及频率域校正方法出发，对该仪器系统进行分析与设计，既增加了学员学习相关知识的积极性，又提高了教学效果和学习效果。 此外，原教材的知识内容在控制系统的设计方面虽然篇幅较少，但是涉及相关设计的内容都已经融合在相关知识点中。比如对一阶、二阶系统的参数分析与调节，对系统开环增益的调节作用等，实际上对被控对象或系统增益的调节已经是系统设计的内容了。事实上，自动控制理论的发展在相当长的一段时间内都是对系统的参数进行调节。如果参数调节不起作用，则需要采用校正方法来改善系统的性能。 值得注意的是，过多地强调系统设计的内容会牺牲对基本理论与方法的教学。引入以实际控制系统的设计这条主线，应当处理好基本理论方法与应用之间的关系，注意把握基本理论方法与应用之间的“度”，这个“度”就是在不牺牲课程内容体系、知识体系完整性的前提下，适当增加设计方面的内容。 除此之外，对教学内容进行整合和精选，引入Matlab编制的辅助教学软件等措施，也在教学过程中得到了有益的尝试。 3 结束语 近三年来，在自动控制理论课程的教学过程中，采用基于方法论和认识论的有效教学方法的探索和实践，与以往的教学情况相比取得了明显的教学效果。有学员说，通过这样的教学方法，我们很容易理解课程的内容体系，知道该掌握哪些知识，哪些是重点，哪些是难点，能够从总体上把握经典控制理论的全貌。对于青年教员来说，通过这样的实践，能够让他们尽快地理解掌握课程体系和内容，尽快帮助他们成长为一名合格的自动控制理论课程教员。当然，随着自动化技术的飞速发展，为了能够适应新时期对人才培养的需要，必须加强自动控制理论课程的教学改革和探索，不断地更新和完善教学内容，改进教学方法，将自动控制理论课程的教学推向一个新的高度。 自动控制理论论文:浅谈《自动控制理论》专业基础课程教学改革 [摘要]《自动控制理论》课程为理工科院校电气自动化专业重要的专业基础课，是自动控制系统、过程控制、智能控制等专业课的先修课程。该课程理论性、系统性和综合性都很强，涉及到多学科的交叉。通过理论课程的学习,培养学生分析、设计控制系统的能力。为后续专业课程的学习打下坚实的理论基础。 [关键词]自动控制理论 课程改革 综合实践 《自动控制理论》课程是我院重要的专业基础课，近几年，我们通过课程建设，建立了新的自动控制课程体系，确立以系统分析、系统建模、系统综合为自动控制理论课程的主线，构建由时域分析、复域分析、频域分析、离散系统和非线性系统５个模块构成的知识体系。在教学过程中，把自动控制、计算机技术和电子技术有机地融为一体，使学生对控制系统的组成、分析、设计、综合等各个环节有全面的理解，并通过一系列的实践环节培养学生的综合实践能力。 一、课程体系科学化 《自动控制理论》是一门知识覆盖面广、内容多、更新发展快、理论性和抽象性都很强，具有一定深度和复杂性的课程，教师难教，学生难学。随着本科生教育的继续巩固和研究生教育的不断发展我们对课程体系进行了改革，制定了新的自动控制理论教学大纲，对课程的教学内容进行了调整优化，建立了一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 1.开发研制了计算机辅助教学课件 自动控制理论CAI课件的设计是一种根据教学大纲的要求，经过教学目标确定教学内容和任务分析的教学媒体，是利用计算机进行教学活动的交互方式。《自动控制理论》课是专业基础课，所以，在教学中应加强“三基础”教学，即基本理论、基本知识和基本技能，既要保证本学科的系统性、完整性，又要考虑专业培养目标对课程的要求。在进行CAI课件的设计时，我们依据以下三点：（一）以教学大纲为依据，充实和更新教学内容；（二）在教学中要做到保证基础教学，加强近代教学，联系实际教学，涉及前沿教学；（三）完善CAI模式，使课程结构体系更趋合理。教学课件以教材为蓝本，含简明、清晰的授课讲义、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容，既有课本内容的直接再现，又增加了很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体，既可用于课堂教学，又可通过上网及安装于学院计算机中心的方式，供学生进行自学和课后复习使用。 2.根据教学目标确定教学方法 在教学中采用启发式教学，注意培养学生的思维方法。如在对自动控制理论的讲授过程中我们始终围绕着系统的建模、分析、综合这条主线展开课程内容，花大气力以一个典型的系统为例进行系统模型的建立，通过采用不同的控制器引出常用的一阶、二阶系统进行典型系统的分析和系统的综合，然后对相关的内容讲思路、讲方法、做比较，这样以点带面举一反三，同时布置适当的习题去强化对主线的认识从而形成科学的思维方法。在课堂教学中注重教与学的互动。教师少讲、精讲，鼓励学生自学。对课程的重点内容进行课堂提问，对带有普遍意义或难点的问题事先布置，积极展开课堂讨论。 二、更新教学理念 1.抓住重点掌握基本概念 《自动控制理论》引入了一系列互相关联的基本概念，如稳定性、准确性、快速性，输入与输出，动态与稳态，反馈与前馈等，这些基本概念形成了本课程的知识要点，是学习理解的重点。要掌握好基本概念，首先应该从这些抽象概念的建立过程中加深对其理解，建立概念与其反映事物间的联系,搞清概念与相关概念之间的联系和区别，然后在实际应用中加深对其的认识。 2.抓住主线建立不同方法间的联系 稳定性、准确性、快速性是对控制系统的基本要求，也是系统性能的重要指标。稳、准、快贯穿了时域分析、根轨迹分析和频域分析方法的始终，也是系统综合设计要满足的性能要求。在本课程的学习中，以稳、准、快为主线，建立各种系统分析与设计方法之间的联系，有助于对课程内容的理解和掌握。 3.提高综合分析能力 《自动控制理论》既是专业基础理论课程，又是一门科学方法论。研究的内容既有一定的复杂性，又有一定的普遍性。因此，在学习中不仅要掌握教材中的结论，更要掌握其中体现出来的研究方法，培养系统的观念，提高综合分析问题的能力。 4.学会自学 要善于在学习中提出问题，解决问题，学会探究式学习，广阅参考书，拓宽视野，从更多控制系统的实例分析中，提高分析问题和解决问题的能力。利用提供的网上教学资源深入学习。 5.注重理论和实践相结合 反馈的现象比比皆是，反馈也是控制的精髓。在本课程的学习中，结合生产、生活实际，观察反馈系统的构成，将有利于对反馈的深入理解和认识，并自觉地将反馈应用到各种实际系统中去，学以致用。 6.主动参与教学 对学习中的收获、体会及心得、对教学的意见或建议、在学习中遇到的问题，通过网上的在线区或通过任课教师向课程组反映，课程组教师将随时给予答复。 三、 实验教学多样化 自动控制理论的实验教学既要培养学生分析问题和解决问题的能力还要重视培养学生的思维能力和创新能力。为此我们制订了新的实验教学大纲，重新编制了实验指导书，自动控制理论实验指导书增加了每个实验内容的涵盖量，增加了综合性实验。在实验教学过程中，注意充分发挥学生的主观能动性，注重教与学的互动，尽量只讲基本的操作方法，然后让学生自己发现问题。实验操作课上，每个学生必须独立完成每次实验内容，独立完成实验结果的分析，并且回答老师针对实验细节中的问题的提问，得到自己的结论。保证实验课的质量，全面检查实验操作。这样督促学生认真完成每次的实验操作，起到了很好的效果。 四、科学、有效的教学效果评价 教学评价是教学活动的一个重要组成部分，恰当的教学评价对学生的学习具有引导、激励和改进的作用。我们不是“一卷定乾坤”的评价方式，而是建立了从学习过程、作业练习到期末考试，定性评价与定量评价相结合，多视角、多元化的过程性评价体系。科学有效的教学评价帮助学生克服了应试心理，从重“结果”走向重“过程”，从重“知识”走向重“能力”。注重对学生平时学习状况与效果的考查，增加了实验考核，并将其按比例计入期末总成绩，对考试从内容、形式和管理上改革，使其更加科学、规范、公平。 五、结束语 多年来我们不断对控制理论课程进行探索和改革，做了大量细致而有效的工作，从而保证了教学质量和教学效果。在总结本科教学成果的基础上，我们跟踪国内外控制理论的发展，借鉴兄弟院校在该课程的先进教学经验，对课程体系、知识结构、教学方法和实验手段进行了一系列改革与创新，使“自动控制理论”课程从课程的准确定位、课程体系和教学内容的优化、教学过程的组织实施到教学效果的评价，形成了一套新的、更为有效的教学规范。它不仅提高了本课程的教学质量，同时为后续课程奠定了良好基础、起到了促进作用。 （作者单位：山东建筑大学信电学院 山东济南） 自动控制理论论文:自动控制理论课程教学改革探索 摘要： 为了更好地适应新形势下自动控制理论的教学，本文从课程体系、教学内容、教学方法、教学实践、考核形式等方面进行了改革探索实践，提出了一系列较为行之有效的措施和方法，对自动控制理论的教学起到了良好的效果。 关健词： 自动控制理论 课程教学 教学改革 实践 1.引言 自动控制理论是非常活跃的一个学科，它不仅仅是自动化专业的核心基础课程，还在航天、农业、交通、电气、机械制造等工程学科中都有非常广泛、重要的应用。随着计算机控制技术、通讯技术和网络技术的不断发展，自动控制理论处于一个关键的历史时期，正向着“广度”和“深度”两个方面快速发展和开拓。但是，由于该课程具有概念抽象、涉及的数学知识较多、工程实践性强等特点，因此用传统的教学方法，不少教师感到“难教”，学生也感到“抽象”难学，教学质量难以得到根本的保证。因此，在自动控制理论的教学工作中，针对社会发展变革对其新的要求，针对自动控制原理的课程特点，探索新的教学方法是非常重要和必要的。 2.课程教学改革的思路与实践 2.1坚持课程地位，提高学生学习的兴趣。 自动控制理论是一门理论性很强的课程，学生在学习该课程的时候还未接触过专业课程，因此，在学生刚开始接触这门课程的时候，不能一味地只对其灌输纯粹理论，讲述公式推导。过深的专业术语、过多的数学公式会使他们对这门课程产生畏难思想。兴趣是最好的老师，教师从第一堂课开始就应培养学生对这门课的兴趣，摒弃传统教学中发展历史的简单罗列，代之以声情并茂的图文、视频展示，如此既能融入大量专业信息，又能激发学生求知、探索的兴趣和激情，让学生真正理解和体会到自动控制理论课程在自动化专业中所处的重要位置。 2.2打破传统课程体系结构的约束。 传统的课程体系是将控制原理中经典控制理论和现代控制理论两大部分内容分割开来，自成体系，独立开课。从教学的效果来看，这样的讲授方式不利于学生建立自动控制学科基础理论和方法的总体框架。因此，我们在对课程的教学中，尽管仍然分为自动控制理论和现代控制理论两门课，但在整个课程的教学体系上已经完全打破了旧体系的约束，将经典与现代控制理论融会贯通进行教学。例如，在讲述控制对象的微分方程模型和传递函数模型的同时引入系统状态空间的概念，继而讲解状态空间和传递函数这两种系统描述之间的相互转换。通过这样一个过程，就可以将经典控制理论与现代控制理论的基本思路有机地结合。实践证明，利用这种教学方式，不仅能够使学生更好地认识控制理论的体系结构，还提高了学生学习的灵活性和主动性。 2.3加强数学知识的学习。 自动控制理论课程涉及较多的数学知识，包括高等数学、线性代数、积分变换、复变函数及矩阵论等数学知识。大量的数学知识常常令学生倍感学习压力，数学基础不好的学生更是顾虑重重，毕竟自动化系的学生是工科学生，不是纯理科学生。但是由于自动控制理论课程其自身的特点决定了学好该门课程必须具备一定的数学基础。所以，在教学过程中，教师应当根据课程的进度，有计划地给学生补习诸如拉普拉斯变换、傅立叶变换、三角变换、积分变换、留数定理、矩阵分析等数学知识，给学生创造一个相对轻松的心理环境。 2.4强化工程意识，培养工程能力。 自动控制理论课程虽然与数学等课程联系紧密，但该课程决不等同于数学课程。在该课程的教学中，我们从理论和工程应用相结合的角度，注意强化学生的工程意识，提高其工程实践能力。例如：在讲解系统的数学模型――微分方程的求解中，详细分析微分方程的解所对应的实际系统中的含义，使学生深刻理解数学意义与物理意义以及实际工程之间的联系。 2.5加强现代教学手段的使用。 随着当今信息技术地发展和网络设施的进一步完善，现代教学越来越多地依托于各种新兴的信息技术和设备。这些技术设备不仅可以有效地丰富教学手段，还可以很好地开展网络远程教育。自动控制理论课程的图形示意、图解分析较多，传统的板书方式很难直观形象地表达出来，因此适当地采用多媒体课件等现代化教学手段有助于学生理解。比如，在讲述动态“过渡过程”的概念时，采用多媒体授课方式可以将系统的过渡过程生动形象地表现出来，给学生提供最形象、直观的教学演示，有利于学生对抽象概念的理解，加深学生对这些知识点的理解，能够取得非常好的教学效果。 2.6注重实践教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。 理论知识需要实践性教学的支持，实践性教学对巩固理论知识、培养学生分析解决问题的能力及开发他们的创造力都有重要的作用。而自动控制理论又是一门与实际紧密联系的课程，一般都安排在大学三年级第一学期，是学生接触较早的一门专业课。初学专业课的学生对实际的自动控制系统和常见的控制元件、控制器、执行机构等都没有直观的认识，对于该课程如果仅限于对知识的讲解，那么无论讲得怎么透彻，学生在学习过程中往往还是感到抽象难懂，在具体问题中，也不能够灵活运用课程中学到的知识和方法去解决。因此，引入实验教学，并且在实验过程中把理论知识的讲解和实际运用结合起来，会收到很好的效果，既使学生亲身体验控制理论的具体方法和思想，对解决实际问题能力的提高大有帮助，同时也有助于进一步深化理解所学的理论知识。 2.7考核形式的改革。 科学地运用考试的检查评价、教育激励、反馈调控、培养督导等功能对提高教育质量、推进素质教育会产生不可替代的作用。考试形式及成绩的评定，对于调动学生的积极性及提高学生的素质有重要的作用，为了检验学生的学习效果，可以将考试成绩划分为四个组成部分：平时成绩20%（包括作业、出勤率和平时课堂学习表现）、实验20%（包括实验操作和实验报告）、期中考试20%、期末考试40%。这种考核形式改变了一考定终身的考核制度，而对平时的学习及实践提出了更高的要求。结果表明，这种考核方式不仅使学生对于理论知识有很好的掌握，还充分地调动了学生实验操作的积极性，减轻了学生考试的负担，提高了学生学习的主动性。 3.结语 对自动控制理论课程的教学改革和实践切实提高了教学的灵活性和开放性，提高了学生的工程意识和创新能力。随着控制理论研究的范围进一步扩大，控制理论思想的发展和进步，在教学过程中应该不断发展和更新教学内容。 自动控制理论论文:自动控制理论在火电厂热工自动化中的应用 【摘 要】随着科学技术水平的不断提高，自动化技术在我国电力事业中得到了广泛的应用，并且对电力事业的发展起到了一定的促进作用。现阶段，我国对火力发电的研究正在逐渐加深，并且进行了一定的技术改革，火电厂热工自动化技术已经得到了很大的发展。随着高新技术的快速发展，我国机组容量的不断加大，火电厂热工自动化技术得到了一定的发展与完善。 【关键词】自动控制理论；火电厂；热工自动化；应用 现阶段，我国新建火电厂一般采用的都是自动化控制系统，以往常规控制系统也逐渐转变为自动化控制系统。随着自动化控制系统的快速推广，其性价比越来越可观，进而在工业生产与生活中得到了普遍的应用。本文主要对火电厂热工自动化现状进行分析，阐述自动化控制系统作用，介绍自动控制理论在火电厂热工自动化中的实际应用。 1 火电厂热工自动化现状 首先，在火电厂热工自动化领域中，主厂房基本上均使用DCS控制系统，而辅助车间均使用PLC控制系统。其主要原因就是，在早期的时候，DCS控制系统比较昂贵，并且人们认为辅助车间的作业是可以间断的，不需要具备很强的可靠性，要求模拟控制量也相对较少，为了可以有效降低生产成本，一般均是使用PLC控制系统进行生产。而对于发电机、汽机、锅炉等控制系统而言，均需要进行长时间的可靠运行，要求具有较好的模拟控制量，进而从系统性能方面考虑，一定要选择DCS控制系统维持运行。 其次，在锅炉燃烧过程中，一定要加强对AP论域的控制，也就是两个运行周期的锅炉压力变化差论域。对燃烧周期进行自动调整，可以对燃烧速度进行有效的控制。同时锅炉技术性能与煤质均会影响控制效果。因为隶属的函数曲线变化是互相交错重叠的，所以，在进行实际控制的时候，一定要加强对锅炉运行情况分析，保证其具有较强的适应性。 最后，在测量锅炉汽包液位的时候，因为汽包液位系统缺乏平衡能力的被控对象。当供水量出现变化的时候，因为锅炉传递给汽包的热量是一致的，非常容易导致出现液体大量汽化的情况，致使汽包液位测量结果不准确。其主要存在两种情况：一是，当供水量骤减或者出口蒸汽量增加的时候，其测量结果就会相对偏大；二是，当供水量骤增或者出口蒸汽量减少的时候，其测量结果就会相对减小，这也就产生了“汽包虚假液位”的现象。通常，在设计锅炉汽包液位检测回路的时候，经常忽略这一问题，导致影响了锅炉的正常运行。 2 自动化控制系统作用 首先，自动化控制系统主要就是在PLC控制系统与网络的基础上，形成的一种自动化系统，尽管其可以继续向上扩展一些管理信息系统，但是也无法充分发挥其作用。事实上，DCS控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式，其控制器可以使用传统DCS控制器，也可以使用PLC控制器，或者是其它类型的控制器。由此可以看出，PLC控制系统也是分布式控制系统的一种架构模式。 其次，随着社会的不断发展与进步，出现了很多高级算法模块，比如，NT6000模块，其是一种具有设备极的模块，在一个模块上实现设备的控制与故障报警功能，并且在网络通讯中，也可以实现模块的相互传递。一个设备极模块就好比是0.5K梯形图编辑量，此时，要想让PLC控制系统也具备此项功能，就要进行很多的复杂操作。在运行调试、下载修改、远程诊断等方面，PLC控制系统无法进行有效的作业。而DCS控制系统可以进行有效的处理，并且通过多年的经验积累，其处理方案越来越完善。 最后，随着我国电力事业的快速发展，国家对节能降耗工作越来越重视，火力发电行业也进行一定的调整。在发展火力发电行业的时候，一定要加强火电电源的建设，不断优化资源配置，合理布置电力输送，保证我国所有地区供电的可靠性。并且在自动化控制技术方面投入了更多的研究力量，无论是资金投入，还是人员投入，促进了自动化控制技术的发展，进而在火力发电行业中得到了广泛的应用，促进了火力发电行业的快速发展。 3 自动化控制理论在火电厂热工自动化中的具体应用 3.1 主蒸汽压力调节 主蒸汽压力指的就是可以保证火电机组能够安全运行的重要监测参数，同时也是调节机组负荷与平衡锅炉汽机能量的重要指标。在调节主蒸汽压力的时候，主要就是利用锅炉燃烧调节系统进行调节。锅炉燃烧调节系统主要包括：引风调节、燃料调节、送风调节。 调节主蒸汽压力的策略就是基于能量平衡调节策略、基于给定值偏差和主蒸汽压力调节策略。本文主要对后者进行分析。此调节策略主要包括两种：单回路调节、双回路调节。单回路调节指的就是在给定值偏差和主蒸汽压力之间的调节，其控制信号就是燃煤量的调节偏差，具有一定的克服扰动能力差等不足，并且具有参数少、整定简单等优势；双回路调节指的就是在单回路调节的基础上，增加对燃煤量的导前信号控制，在此调节过程中，无法有效整定内外回路的参数，并且控制系统操作也比较麻烦，不过其也具有控制速度快、超调小等优势。 在进行导前信号选择的时候，有很多的方法，主要分为两种：一是，传统方法： ，其中，D表示主蒸汽流量信号； 表示锅炉蓄热系数；Pd表示气泡。二是，直接将燃煤量当成是导前信号。 3.2 热工自动化技术 热工自动化技术主要就是利用控制理论、智能仪表、信息技术、计算机技术、热能技术等相关技术，对热力学参数展开一定的控制与检测，进而实现对生产过程对控制、检测、调节、整理、优化，进而达到安全生产，实现生产产量的提高，降低消耗的一种高新技术。其主要就是实现锅炉、汽机、辅助设备运行的自动化，保证机组自动化运行的高效性、可靠性、安全性，并且确保生产运行的经济效益与社会效益。 随着科学技术水平的不断提高，自动化技术的不断进步，促进了热工自动化的全面发展。在生产过程中，利用新技术、新材料、新设备、新原理生产一些新的传感器与变速器等，使得控制系统与控制设备越来越先进，实现了热工生产的全面自动化。同时，随着新控制理论与策略的不断提出，在生产实践中得到了广泛的应用，并且促进了生产的可持续发展。 3.3 节能增效 随着社会经济的快速发展，能源与资源的消耗量越来越大，因此，全世界对能源与资源的消耗问题予以了高度的重视，尤其是在电力事业发展过程中。随着科学技术手段的不断增加，智能化、透明化、无线化、网络化等概念的不断提出，越来越重视自动化控制系统的开发与利用，并且对数据通信、测量、保护、控制等方面的内容也越来越关注。在机组运行过程中，应用了很多的新测量方法与理论，实现了其运行与故障处理的自动化控制，促进了电力事业的可持续发展。 4 结束语 总而言之，在火电厂生产经营管理过程中，加强热工自动化产品的应用，不仅可以增强火电厂生产的安全系数，防止发生一些故障与事故，还可以在一定程度上，增加火电厂生产的经济效益与社会效益。在火电厂热工自动化中应用自动控制理论，可以促进火电厂生产自动化水平的不断提高，达到预期的生产目标，进而实现电力事业的健康、快速发展。 自动控制理论论文:基于LabVIEW的自动控制理论虚拟实验系统开发 摘 要 根据上海开放大学控制工程基础课程的实验要求，利用虚拟仪器软件及其Control Design Toolkit（CDT）开发一个虚拟实验系统，系统包括六个模块：传递函数、控制系统的典型连接、控制系统零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应。该系统作为控制理论基础课程的辅助教学软件，提高了学生掌握知识与技能的效率，达到了将实验环节引入课堂的良好效果。 关键词 虚拟实验 LabVIEW 自动控制系统 传递函数 0 引言 在理工科专业的教学科研过程中，要想紧跟技术的发展，就要不断地更新教学和实验设备。而随着各学科实验项目和学生人数的增多，传统的实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求。因此，虚拟仿真教学和实验室作为一种有效的解决方案应运而生，在各大高校已经获得了广泛的应用，并且成为高等教育实验课程发展的新方向。 虚拟仪器技术自1986年面世以来，已在各工程领域得到广泛的应用，①②在教学实验系统中也得到了应用发展。 在控制理论实验系统开发研究中，许多学校根据自己的需要，利用LabVIEW开发了多种实验系统。②③④⑤⑥ 上海开放大学具有11万注册的在校生，教学与实验的条件受场地、时间、空间和设备的限制，较普通高校更为严峻。网络课程与虚拟实验在开放大学的应用显得尤为重要。 本文根据本校实验要求内容，利用虚拟仪器软件开发虚拟实验系统，从而方便学生进行不定时、不定点地实验。 1 系统总体设计思路 上海开放大学学生多为在职，他们利用晚上和周末进行继续学习，这使得他们具有以下特点：具有比较丰富的工作经验，学习更侧重理解并应用，学生的学习时间受限制。赵教授的实验指导书正是基于学生的特点而编写的。通过实验，加深学生对控制系统传递函数、控制系统构成、控制系统稳定性、典型二阶系统与参数的之间的关系等的理解。根据这些内容，系统设计了一个初始界面和五个功能模块：传递函数建立、典型连接、零极点模型、控制系统分析、二阶瞬态响应（如图1）。 控制仿真工具包能够很好地完成上述功能。 2 系统模块设计及展示 2.1 初始界面 系统设计一个初始界面，它通过选项卡和菜单按钮方式进入各功能模块。初始界面显示该实验系统可完成从传递函数构建、系统特性分析到系统运行仿真的整个过程。 2.2 传递函数构建模块和连接典型 LabVIEW提供一个控制仿真工具包。应用此工具包，在传递函数模块，通过输入系统微分方程的分子和分母系统，构建传递函数。如图2所示左端构建函数，右侧进行典型连接，完成各个环节的串联、并联及反馈连接。 2.3 零极点模型模块 此模块用来判断系统的稳定性。根据微分方程得出传递函数，得出系统的零极点图和伯德图，以便于判断其稳定性（如图3）。 2.4 控制系统分析模块 本系统设计了典型的一阶、二阶系统的时域响应。调整其参数，可得到不同的响应曲线，以便进行对比分析。模块运行界面如图4所示。 2.5 二阶瞬态响应模块 此模块专门分析二阶系统的时域响应。影响二阶系统的各个参数都可以进行调节，以便观察系统的响应特性，从而更为清楚地理解系统特性。模块运行界面如图5所示。 3 结语 仿真的实验界面能够加强学生对实验的兴趣，通过调节不同参数，可直接观测到各种实验过程。采用虚拟仪器代替传统实验仪器，有效的降低了硬件配置和实验成本。 实验充分利用了LabVIEW语言的灵活、开放，人机界面友好等特点，使用方便，具有良好的通用性和扩展性。 自动控制理论论文:电力业中自动控制理论的应用效果评估 【摘　要】近年来随着我国经济的飞速发展，我国电力行业也取得了跨越式发展，无论是装机容量还是发电量均取得了较高的增长。随着电力行业的继续发展，电力系统走向智能化已成为大势所趋，而建立一个坚强的智能电网也一直是国家电网的奋斗目标。由于自动控制理论的应用对提高电力系统智能化水平有着极大的推动作用，因而引起了各方越来越多的关注和探讨。本文针对电力行业中自动控制理论的应用及其效果评估进行了分析和研究，并进行了简要的阐述。 【关键词】电力业　自动控制理论　应用效果 一、引言 随着我国电力行业的不断发展与成熟，国外的发展经验告诉我们，走向电网的智能化与自动化已成为必然趋势。而想要提高电网系统的智能化与自动化水平，必须要应用先进的自动控制理论。随着我国不断推进的积极尝试，自动控制理论在电力业中已经有了较为广泛的应用，本文将针对自动控制理论在电力业中的应用及其应用效果展开分析。 二、自动控制理论的简介 自动控制理论作为自动控制科学的核心，走过了漫长的发展阶段，从20世纪初期形成的基于线性代数而发展起来的现代控制理论，到60年代中期综合了人工智能、运筹学等多挣学科并在此基础上发展形成的智能控制理论，自动控制理论不断走向完善与成熟，并得到了越来越多的认可，在电力、机械、采掘等诸多领域均得到了广泛的应用。 三、电力业中自动控制理论的应用 （一）电力系统的自动化 电力系统的自动化是通过运用自动控制理论，对整个电力系统进行实时监控，对电力系统运行中的各项运行数据指标实时进行采集与分析，并根据分析结果对电力系统进行控制，从而使电力系统的运行更加安全稳定，经济效能也得到较大提高，是自动控制理论在电力业中应用的目的。 “十一五”期间省网以上电力自动化投资汇总表 年份 2006 2007 2008 2009 2010 投资额/万元 150000 123000 90000 71000 50000 “十一五”期间电力自动化设备市场需求结构图 （二）电力业中应用到的自动控制理论 随着电力行业的不断发展以及自动控制理论的不断完善，很多先进的自动控制理论与技术逐渐被应用到电力行业中来： 1.神经网络控制。神经网络控制技术是一种综合性的现代控制技术，集合了非线性控制技术以及并行控制控制技术等在内的多种控制技术，自学习能力较强。神经网络控制技术可以将大量的电气设备像神经元一样连接起来，形成一个复杂的神经网络，并且通过自身学习的算法，对整个神经网络中复杂的线性关系和大量数据进行分析处理，在电力行业中有着重要的应用。 2.专家控制技术。专家控制技术能够完成电力系统的警告控制、特殊状态的识别、紧急情况下的应急处理等多项任务，对电力系统有着重要的意义。另外，专家控制技术还在电压无功控制以及故障点隔离等方面有着较好的应用效果。由于专业控制技术对电力系统有着较为重要的作用，因而在电力业中得到了较为广泛的应用。 3.最优化线性控制技术。最优化线性控制技术，作为如今自动控制理论中比较重要的一种技术，是线性范围内最好的控制方法，对于电力系统中，远距离输电能力的完善以及改善智能电网动态电能品质方面有着较高的应用价值，对电力系统也有着较高的应用价值。 4.综合智能控制技术。综合智能控制技术，能够吧现代控制技术以及智能控制技术两者有机的结合起来，应用到电力系统中。在实际运行中，可以通过综合运用神经网络控制技术、专家控制技术以及其他控制技术，使其协同工作，共同完成对电力系统的控制。综合智能控制技术作为其他技术的总管，在电力行业中也有着较为广泛的应用。 （三）电力业中自动控制理论的应用效果 自动化是电力行业走向成熟的必经之路，能够推动行业的进一步发展。将自动控制理论应用到电力行业中后，能够促进电力系统的不断完善，取得较好的应用效果。 1.实现电力调度自动化。应用自动控制理论对实现电力调度自动化有着较大的推动作用，实现了对电力系统运行时各项运行数据的实时监控与采集分析，并通过控制系统不断进行调整，从而使电力系统始终运行在最佳状态下，大大提高了电力系统运行的安全与稳定性，并且降低了设备的损耗，提高了经济效益。 2.实现变电站自动化。变电站作为电力系统中较为关键的一个环节，内部结构较为复杂。通过应用自动控制理论，在变电站远动装置控制、信号检测控制以及继电保护控制等多个方面有了较大的优化和提高实现了对变电站运行的实时监控，促进了变电站运行的自动化，从而大大降低了运行成本，提高了输送电能的质量，增加了经济效益。 3.实现配电网自动化。通过运用自动控制理论，实现了对配电网的自动化控制，从而大大降低了配电网过去对人力劳动的依赖，减少了工人的劳动负荷，提高了配电网运行的稳定性与可靠性，对于提高输送电能的质量也有着重要的积极意义。 总而言之，自动控制理论在电力业中的应用，能够提高电力系统运行的稳定可靠性，降低电网系统运行成本，提高经济效益，有着显著的应用效果。 四、结束语 随着我国经济社会的进一步发展，对电力系统提出了更高的要求，走自动化、智能化的道路才能不断满足国家发展对电力行业日益提高的要求。自动控制理论在电力行业中的应用，取得了较好的效果，对推进电力系统的自动化有着重要的积极意义。相信随着相关理论技术的不断完善，我国电力行业必将取得新的进步。 自动控制理论论文:自动控制理论探析 [摘 要]随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂，这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾，然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 [关键词]自动控制理论；Matlab；模糊控制；鲁棒控制；最优化控制 随着控制系统复杂性的增加，不确定因素的增多，要求各控制理论分支有进一步的发展，弥补各理论分支的缺点与不足，以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果，但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步，或处于初级阶段，远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂，通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制（Quantum Control）也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起，它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学，它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命，1765年瓦特发明了蒸汽机，应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机，标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始，后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题，1872年劳斯（Routh E J）和1890年赫尔维茨（Hurwitz）先后找到了系统稳定性的代数据，1932年奈奎斯特（Nyquist H）发表了放大器稳定性的著名论文，给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳（Wiener N）总结了前人的成果，认为客观世界存在3大要素：物质、能量、信息，虽然在物质构造和能量转换方面，动物和机器有显著的不同，但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处，1948 年发表了《控制论―或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，确立了控制理论这门学科的产生。 1.经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期，时间为20 世纪40～50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统，主要研究单输入单输出问题，研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法，它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”，使之能够稳定运行，其次是采用“反馈的方式，使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作，最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2.现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期，时间为20 世纪60～70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果，但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初，学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广，将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组，用以描述多变量控制系统，并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性，从而奠定了现代控制理论的基础。 3.第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的，所以统称为常规（传统）控制。它们为了控制必须建模，但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路，不完全以控制对象为研究主体，而以控制器为研究对象；是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢？智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词，1971 年傅京孙教授指出，为了解决控制问题，用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制，或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法，这两者都值得试一试，而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发，现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1.Matlab起源。早在70年代中期，Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期，Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab，这是从Matrix（矩阵）、Laboratory（实验室）各取前三个字母组成的，意思是“矩阵实验室”。 2.Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来，经历十几年的发展和竞争，现在逐步风靡世界，可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下：（1）数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括：矩阵的创建和保存；数值矩阵代数、乘方运算和分解；数组运算；矩阵操作；多项式和有理分式运算；数据统计分析、差分和数组导数；用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。（2）Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外，Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似，简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样，尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性，可移植性要远高于它们。（3）图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向，也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线，三维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象（Graph object）和图形句柄（Graph Handle）进行操作的“底层（low level）”指令，使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作，为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:自动控制理论的全英文教学方法实践 摘要：随着留学生人数的逐年增加，全英文专业课程的教学已在中国大学逐步开展。本文主要分析了全英文专业课程《自动控制原理》教学中的问题与挑战。从该课程的特点出发，讨论了保证全英文专业课教学质量的关键措施和经验。 关键词：全英文教学；自动控制原理；教学方法 自动化技术在社会生产和生活中具有广泛的应用，自动化专业教育具有巨大的市场需求。《自动控制原理》课程是自动化专业的主干课程之一，并且此课程是后续自动化专业课程的基础。该课程传授反馈控制系统的最基本概念以及反馈控制系统分析设计最基础的思路方法，是自控专业学生能力培养的基石。随着经济全球化和中国经济的快速发展，外企在中国投资和中国企业走向国际已经成为现实。这种现状使得高科技人力资源在不同国家流动的趋势越来越强。中国大学留学生数目以及中国高校毕业生使用英语在外企和国外工作的数目呈不断上升趋势，中国大学与英语国家的校级交流也越来越多，这些变化都使得中国大学教育对全英文专业课程教学的需求越来越大[1-3]。全英文《自动控制原理》课程就是为了适应这种教育国际化的形式而设置的。目前中国大学教育处于走向国际化的初步阶段，探索并交流适应现阶段形式的全英文课程教学方法提高全英文教学质量是非常必要的。 一、课程特点与教学对象分析 《自动控制原理》课程是一门理论性非常强的专业基础课程，面向电类专业中国本土学生和留学生开设。该课程对学生的数学基础知识要求比较高，课程用全英文开设，还需要学生具有较强的英文听力和阅读理解力，作业和实验报告等需要学生有较强的英语书面表达能力。该课程设有实验环节，在有留学生参与的实验小组进行系统分析与设计的团队工作，不仅需要学生有较强的实验操作能力还需要学生具有良好的专业英语口头沟通能力。《自动控制原理》课程是自控专业的基础课程，在大学三年级上半年开设，是其他自控专业课的基础，只有很好地理解和掌握控制原理的基础知识，才能继续学习好后续的其他专业课。目前我校留学生人数虽然呈上升趋势但绝对数量还不是很多，全英文教学班一般由本土学生和来自非洲、欧洲、美国、亚洲等不同地区的留学生组成。由于学生们的背景不同，学生的数学基础、英语程度、接受能力、思维习惯和特点都具有一定的差异。一般来讲，本土学生的数学基础较好一些，英语阅读能力较强，但因生活环境为中文，英语听力理解能力相对阅读能力弱一些；对于母语不是英语的留学生，因其有限的英语程度，在课程学习和交流中具有一定困难。从已开设的英文课来看，一般留学生的数学基础相对中国学生弱一些。对来自不同背景学生进行自控原理的教学，如何因材施教，具有一定的挑战性。 二、教学组织与方法 面向不同背景的学生来源开展《自动控制原理》的全英文教学，要保证提高教学质量，必须从师资配备、教学对象认识、教学组织、教材选择、教辅资料与软件工具选择、实验安排等方面全方位地合理安排。全英文教学应该从教学对象背景的需求出发，在注重知识传授、能力培养的同时，要特别注意教学交流质量的提高，以达到知识传授、能力培养的目的。 1.教学团队的素质。自控原理的全英文教学，涉及数学及专业知识的传授、使用英语的沟通，在教学对象来源差异较大的情况下，对教学团队的素质要求比较高。（1）教师英语能力基础及保持：全英文授课的教师，一般应具较强的责任心，具有较好的英语口语表达能力。尽管有些老师有海外学习经历，全英文任课老师由于一般工作在中文语境中，也要注意英语听说能力的保持。（2）专业知识及其应用能力：《自动控制原理》课程是一门比较传统和基础的课程，任课老师一般都学习过此门课程。因此老师对相应的知识点都比较熟悉，但对于课程知识的应用还需予以加强。教师应该有课程相关的比较全面系统的知识背景，不仅可以讲述课程的知识点，也能够讲述知识点之间的相互联系以及知识点的应用环境、应用方法及应用工具，使学生不仅获得课程的知识点，还获得关于知识应用方面的技巧。（3）面向教学对象的教学方法：课程教学的效果取决于课程教学的方法。一般教学方法由理论学习和课堂经验积累两种途径获得。教学方法没有绝对的好与不好，关键的是教学方法要适用于教学对象。因此除了一般教学方法的掌握，教师还要在教学实践中注意收集学生对教学的反馈意见，不断积累总结教学方法及其适用对象。（4）教师的组织与沟通能力：主讲教师是课程的负责人，全面负责助教、实验指导老师和学生之间的工作安排和沟通。教师应该在第一节课收集所有学生的联系信息，包括留学生的国籍，并向学生公布课程助教、实验指导老师的联系方式，保证课程参与者的双向沟通。 2.课程教材与辅助材料：（1）课程教材的选择要考虑到教学对象，选择难易适中的教材。在本课程的实践中，为了满足不同层次学生的需要，为学生推荐了一组具有不同特点的教学参考书。在参考书中有相对比较深的教材满足专业和英语基础比较好、好奇心上进心比较强的学生；也有参考书比较深入浅出，易于理解，满足基础相对弱的同学。考虑到中国本土学生将来也有可能在中国企业工作，本课程推荐了具有中文翻译版的英文原版经典教材，便于学生能在课后了解专业词汇的中文表达，也帮助英文程度差但具有一定中文语言能力的学生对课程的理解。另外本课程为学生提供控制原理主要贡献者的生平介绍，帮助学生理解一些控制原理产生的背景，让学生们学习该领域大师的创新精神。（2）教学辅助资料与工具的提供可以帮助学生理解复习课堂教学的内容。本课程为学生提供中英文对照专业词汇，帮助学生对课程的理解和掌握，并能使用英文专业词汇进行作业和实验报告的表达。自控原理是一门对数学要求比较高的课程，可以把一些课程常用的数学公式表，如拉普拉斯变换表等，作为辅助材料提供给学生。本课程还在课程网页上提供全部课程的英文录像，如果学生在上课时没有完全消化，可以在课后自己观看相关课程录像，理解和消化上课的内容。 3.课堂教学方法。课堂教学是课程知识传授的主要环节，直接影响到最后的教学效果。教师在英文课堂教学中，要注重以下环节：（1）任课老师的课堂表达：教师上课应注意循序渐进，深入浅出，板书要整洁明了。语言采用简单明了、易于理解的句型。考虑到班级里有英语听力不太好的学生，上课语速要适中，并配有相应的关键字板书或多媒体演示稿，以补充学生由于听力原因造成的信息损失。发放多媒体演示稿关键部分的纸质打印件，方便学生做课堂笔记。教师上课应该基础部分简单清晰、教学内容应有扩展性，同时注重介绍知识的应用环境，既要照顾到基础较差的学生，也应满足综合能力强的学生的需求。（2）课堂教学的互动与反馈：由于该课程理论性强，对数学基础要求高，大部分学生使用第二语言第一次接触新的概念，如果没有进行足够时间的预习很难在课堂上使用英语主动提出问题。而电类专业的学生学习任务比较繁重，一般没有时间做足够的预习。教师可以围绕课程内容，设计课堂讨论题目，采用分组课堂练习的形式，一般为二到三人一组，学生可以互相讨论，加强对所学概念方法的理解，教师在学生练习时，巡回检查，期间学生可以向老师询问不懂之处。这种形式的全英文互动，既减少了学生的表达压力，又能达到互动反馈教学效果的作用，非常受学生欢迎，教师也能及时发现学生难于理解的知识点。 4.课程实验。课程实验是课程教学的重要环节，学生通过实验可以加深对课堂知识的理解，并掌握理论知识的应用方法。为保证实验质量，首先要向学生提供清晰的实验指导书，在实验分组时应避免将留学生分在一组，而是将中国本土学生与外国学生搭配开来，加强留学生与中国学生相互交流学习，帮助留学生融入本土学习环境，克服由于外国学生对环境的不熟悉造成的工作障碍，顺利完成课程实验任务。实验报告也是课程实验的重要组成部分，要求学生对实验数据进行有效处理，对实验现象运用课程理论知识进行详细分析、解释。 5.课程学习质量的监控与评估。学生课程学习质量的监控分课堂学习评估、课程阶段学习评估和课程学体评估。课堂学习评估主要通过课堂练习来进行。教师通过学生课堂练习的情况，评估学生课堂学习的质量，改善课堂教学效果。课程阶段学习评估主要通过阶段小测验来进行，通过阶段小测验可以测试学生对一个阶段所学知识的综合运用能力。课程学体评估包括学生的课堂表现、作业情况、小测验情况以及实验情况和期末考试，是学生整个课程学习过程的综合评估。期末考试内容应该含概课程基础知识、课程知识灵活应用和课程知识综合运用等层次，以测试不同层次学生掌握课程知识的情况。 现阶段全英文专业课程教学在中国大学尚属于初步发展阶段，本文主要讨论全英文自控原理课程的教学特点与方法。论文分析了全英文课程班的学生组成和特点，阐述了自控原理全英文课程的教学质量保证的关键措施及经验，为中国大学全英文专业课程的发展提供参考。 自动控制理论论文:自动控制理论发展综述 摘 要:综述了自动控制理论的发展情况,指出自动控制理论发展阶段和现代自动控制理论的发展。最后指出,各种控制理论的复合能够取长补短,是控制理论的发展方向。 关键词:自动控制理论；人工智能；智能控制 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展:第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论;第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论;第三代为60年代中期即已萌芽,在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论, 而实际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点,难以建立精确的数学模型。因此,自动控制专家和学者希望能从要解决间题领域的知识出发,利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力,来实现对上述复杂系统的控制,这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 一、自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制,使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术,可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作,自动控制显得尤其重要。自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科,是自动控制科学的核心。自从19世纪Maxwell对具有调速器的蒸汽发动机系统进行线性常微分方程描述及稳定性分析以来,经过20世纪初Nyquist,Bode,evans,Wienner,Nichols等人的杰出贡献,终于形成了经典反馈控制理论基础,并于50年代趋于成熟。经典控制理论的特点是以传递函数为数学工具,采用频域方法,主要研究“单输入——单输出”线性定常控制系统的分析与设计,但它存在着一定的局限性,即对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。现代控制理论本质上是一种“时域法”,其研究内容非常广泛,主要包括三个基本内容:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。现代控制理论从理论上解决了系统的可控性、可观测性、稳定性以及许多复杂系统的控制问题。但是,随着现代科学技术的迅速发展, 生产系统的规模越来越大,形成了复杂的大系统,导致了控制对象、控制器以及控制任务和目的的日益复杂化,从而导致现代控制理论的成果很少在实际中得到应用。经典控制理论、现代控制理论在应用中遇到了不少难题,影响了它们的实际应用,其主要原因有三:这些控制系统设计和分析都是建立在精确的数学模型的基础上的, 而实际系统由于存在不确定性、不完全性、模糊性、时变性、非线性等因素,一般很难获得精确的数学模型;研究这些系统时,人们必须提出一些比较苛刻的假设,而这些假设在应用中往往与实际不符;为了提高控制性能, 整个控制系统变得极为复杂,这不仅增加了设备投资,也降低了系统的可靠性。 二、现代控制理论的发展及基本内容 经典控制理论虽然具有很大的实用价值,但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面:第一,经典控制理论建立在传递函数和频率特性的基础上,而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述(只描述输入量和输出量之间的关系),不能充分反映系统内部的状态;第二,无论是根轨迹法还是频率法,本质上是频域法(或称复域法),都要通过积分变换(包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换),因此原则上只适宜于解决“单输入——单输出” 线性定常系统的问题,对“多输入——多输出”系统不宜用经典控制理论解决,特别是对非线性、时变系统更是无能为力。 现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代逐步发展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念,用“状态变量”(系统内部变量)及“状态方程”描述系统,因而更能反映出系统的内在本质与特性。从数学的观点看,现代控制理论中的状态变量法,简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程,改写成一阶联立微分方程组的形式,或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后,最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示,因此形式简单、概念清晰、运算方便,尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman提出的可控性和可观测性概念和极大值理论的基础上,现代控制理论被引向更为深入的研究。现代控制理论研究的主要内容包括三部分:多变量线性系统理论、最优控制理论以及最优估计与系统辨识理论。由于篇幅所限,有关现代控制理论研究的具体内容请参见有关文献,这里从略。 三、结论 以上我们介绍了自动控制理论的发展情况和现代控制理论，各种控制理论都有其优点、缺点和适用范围,如果能够取长补短,则必然能够扩大其应用的范围,因而是控制理论的发展方向。事实上,现在已经出现了集经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论于一身的各种复合控制理论,如模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络控制、专家PID控制、专家模糊控制等等。 自动控制理论论文:基于CDIO的“自动控制理论”工程教育研究和实践 摘要：针对“自动控制理论”课程在工程实践教学中的不足，运用CDIO教育理念对该课程的工程教育进行研究和实践，明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求，重新设计教学模式，强化工程实践能力培养，考核方式采用多元化模式。解决了目前该课程工程教育面临的困难，调动了学生学习的积极性，提高了学生的工程实践能力和创新能力。 关键词：自动控制理论；工程教育；CDIO理念 进入21世纪，经济全球化对我国工程技术人才的需求日益增长，对工程教育的发展带来了机遇。但在我国的传统工程教育中，重理论轻实践，过分强调知识的理论深度和系统性，而忽略了各学科知识间的联系，特别是忽视理论知识的应用。“自动控制理论”作为自动化学科各专业的一门重要的专业基础课程，[1]是为培养从事控制领域的科学研究和工程技术人员而设置的。在“自动控制理论”课程中，传统教学多局限于课堂授课，结合线性系统时域分析、根轨迹分析和频率特性分析等基础验证性实验和系统动态、稳态特性分析等分析性实验，而强调工程实践的综合性和创新性内容不足，偏离实际工程应用。 黄山学院（以下简称“本校”）作为一所地方性普通本科高校，与学术性高校“错位竞争”，明确办学定位为应用型。因此，结合本校“自动控制理论”课程教学的实际情况，对“自动控制理论”课程教学提出了改革思路。本文将利用CDIO工程教育模式的理念，[2]明确“自动控制理论”课程中学生的学习需求，重新设计教学模式、强化工程实践能力培养和考核方式多元化，以提升该课程工程教育的质量和内涵。[3-6] 一、CDIO工程教育理念 CDIO代表构思（conceive），设计（design），实施（implement），运行（operate），是由MIT和瑞典几所大学在Wallenburg基金会的资助下，经过几年的研究、探索和实践于2004年创立的工程教育模式。该教育模式是以产品、过程和系统的构思、设计、实施和运行全生命周期为背景的教育理念为载体，以CDIO教学大纲和12标准为基础，让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习，获取工程能力。 CDIO工程教学模式的主要特色在于它创造了能够深化技术基础和实际能力的学习经验。采用现代教学方法、创新教学模式和新的学习环境为学生提供接近工程实际的学习经验，这些具体的学习经验创建了一个与技术基础相关的学习抽象概念的认知框架，并为学生提供有助于理解和记忆这些抽象概念的实际应用机会，由此提供掌握深厚基础知识的途径。 二、“自动控制理论”课程教学改革 1.重新设计教学模式 根据“自动控制理论”课程特点，运用CDIO工程教育理念，坚持以学生为本，建立知识、能力、素质培养体系，将系统的构思、设计、实施和运行贯穿整个教学过程，对“自动控制理论”的教学目标、课程体系、教学活动及组织形式等进行全方位思考与设计，形成基于CDIO的“自动控制理论”课程教学模式，如表1。 2.强化工程实践能力培养 为了加强“自动控制理论”课程工程实践能力的培养，在传统教学的基础上，融合项目教学、虚拟仿真和案例分析等方法，让学生在模拟工程实践的环境中进行学习。 （1）项目教学。基于项目的教学是建立在具体问题的基础上来寻找解决问题的办法。为了践行CDIO工程教育理念，依托项目以3～5名学生为一组，教师采用点拨方式或共同探究的方式进行指导。具体实施步骤如下： 1）构思（C）。通过加深学生对自动控制系统的使命、需求、功能、技术和构建等概念设计的理解，其主要形式是要求学生对控制系统进行分析、思考，形成对控制系统设计开发的基本感性认识，加深对控制系统基本分析和设计方法的理解。 2）设计（D）。要求学生使用控制方法，完成自动控制系统的需求定位、模型开发、系统分析、系统架构等。通过实践，使学生掌握自动控制系统工程的基本原理、方法、技术、工具，并能够在实际中应用。 3）实现（I）。将设计成果加以实现，着力培养学生的务实精神、工程能力和团队精神。 4）运行（O）。每个小组对所开发的控制系统进行实际应用，并建立相应的应用、营销和服务渠道。实在难以在实际应用的要求建立模拟实际应用环境，实施模拟应用。运行主要目的是让学生了解市场，培养学生的务实精神和实际工作能力。 （2）虚拟仿真。虚拟仿真，就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真技术的引入，将使控制系统设计的手段和思想发生质的飞跃，更加符合现代社会发展的需要。采用虚拟仿真能够使学生在一个比实际情况更安全的环境中提高工程实践能力，可以说在“自动控制理论”课程中应用虚拟仿真技术是可行且必要的。 （3）案例学习。案例学习可以提供很多关于实际工程的具体经验，一个典型案例还可以提供详细的背景内容。通过讨论案例，学生能够亲自体验系统或产品的CDIO过程，并参与疑问的解答，提高了学生的思考和决策能力。 3.考核方式多元化 传统“自动控制理论”课程考核方式笔试偏重理论知识考核，难以考察对实际自动控制系统的设计、分析和建造等工程实践能力。针对本课程注重工程实践性、创新性和应用技能培养的要求，改革单一的考核方式，综合学生在知识、创新、应用等多方面能力，采用笔试、课堂互动、实验操作、项目开发等多元化考核方式。多元化考核方法不仅促使学生重视课堂知识的掌握，还重视知识的工程应用与创新，有效地提高了教学水平和教学质量。 三、总结 CDIO工程教育模式的核心是培养学生的工程素养、工程实践能力。“自动控制理论”课程作为工程背景较强的课程，只有掌握坚实的理论基础，具备严谨的工程推理和解决问题的能力，才能在后续课程中熟练地运用自控理论知识解决工程实际问题，并为往后能在工作岗位上灵活运用所学知识打下扎实的基础。 自动控制理论论文:控制理论在“自动控制元件”课程教学中的应用 摘要：在对“自动控制元件”课程教学改革的实践中，以控制理论思想作为指导，在深入分析课程、学员和教员的实际情况的基础上，建立了课程教学反馈控制系统模型，采取了优质提问教学法等多种反馈方式，取得了较好的教学效果，同时也提高了教员的教学水平。 关键词：控制理论；自动控制元件；反馈控制教学 所谓控制，就是根据系统内外部变化，进行有目的的调整，一次又一次地克服不确定性，纠正偏差，使系统始终处于某种特定状态的一种活动。[1]控制理论认为，任何系统、过程与运动都可以看作一个复杂的控制系统，控制理论思想的应用并不仅仅局限于工业生产或军事设备控制方面，也可以扩展到其他领域。 教学是一种有计划、有目的的活动。教学的目的在于使学生形成一定的心理过程及特性。学生的心理过程是有规律的，因而是可以控制的，问题在于掌握借以控制这种过程的规律。由此认为，控制理论对于教学来说，在原则上也是适用的。因此可以将控制理论的基本原理和方法推广至教学领域，建立教学控制系统，结合教学过程的特点及规律，改革传统教学过程，研究和解决教学过程中的一系列问题，以实现对教学过程的有效控制和全面优化，从而更好地控制教学质量，提升学员的学习积极性，提高教员的教学水平，达到教学相长的目的。 一、反馈控制教学的基本原理 控制系统由被控对象和控制装置组成，控制方式分为开环控制、闭环控制和复合控制，传统的知识注入型教学过程通常为开环控制方式。以学员作为控制对象，以课程教学目标为期望值，以教学效果为控制量，可建立课程教学开环控制系统，如图1所示。 在图1所示的系统中，教员进行课堂授课时，学员扮演的是被动接收知识的角色。从控制理论观点来看，传统的知识注入型教学存在着控制作用的断续性与反馈联系的偶然性问题，因而不是最佳的教学方式。由于缺少有效且连续的反馈信息，教员无法及时掌控教学情况，学员学习主动性差，教员教学水平提高缓慢，往往难以达到预期教学效果。 若在系统中增加前馈补偿和反馈通道，则可建立闭环（反馈）教学控制系统，如图2所示。 由图2可知，由于建立了良好的反馈联系，教员在教学过程中能够及时发现实际教学效果与教学目标的偏差，从而根据反馈控制原理适时改变控制方式（调节教学内容、教学进度、教学方法和教学手段等），以保证：教学过程始终沿着教学目标的固有轨道前进；教学内容、方法和手段适合教学对象，且不断趋于完美；教学研究与教学本身得以同步发展。 在课程教学实践中，应该依据课程、学员和教员等各方面的实际情况，深入分析课程教学控制系统的各个组成部分，细化前馈和反馈环节，建立课程教学控制系统模型，图3为针对“自动控制元件”课程建立的教学反馈控制系统结构图。 由图3可知，在“自动控制元件”教学反馈控制系统中，以自主预习的前馈补偿方式以及自主复习的局部反馈方式促使学员在自控（学员自学）和他控（学员之间的相互学习、交流、激励）方式作用下，初步消化和掌握教员在课堂授课过程中讲授的理论知识。教员在课堂授课过程中，采用有效的课堂提问等方法，及时掌握学员学习动态，实时调整教学过程，以保证教学效果；课后，通过每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践以及学员针对课程提供意见建议等多种反馈方式，获取学员对课程知识的掌握和应用情况以及学习态度、精神状态等，并根据反馈信息适时调整教学过程，从而缩小教学效果与教学目标的偏差。在传授知识和能力的同时，教员的授课能力也可通过自身的总结交流、教学督导组的评价以及学员的意见建议等三个反馈渠道得到及时反映，以促进教学水平的提高。 二、反馈控制教学中需要注意的问题 在教学控制系统中，教学是一种有目的、有计划的实施控制活动的过程。要实现有效控制，首先必须建立较为准确的系统模型，然后根据课程、学员和教员的实际情况制定行之有效的控制方式。既要因“材”施教，也要因“才”施教，“材”指的是课程的教学目标和教学内容，“才”指的是学员和教员。实现因“材”施教和因“才”施教的关键在于构建有效的信息反馈通道。 1.教学控制系统模型的建立 系统模型越准确，控制效果越好。因此在系统建模时，必须深入分析教学反馈控制系统的各部分结构，了解“材”和“才”的实际情况，确定系统期望和反馈信息及其之间的关系。教学控制系统中需要明确的主要信息和组成部分包括： （1）系统期望，即教学目标。严格依照专业人才培养方案和课程标准制定课程的总体教学目标和各章节、每次授课的教学目标。 （2）被控对象，即学员。通过课前召开座谈会、课中答疑以及与学员代表交流沟通等方式全方位了解授课对象。 （3）控制方式，即教学实施方案。制定具体且具有针对性的课程教学改革方案、课程教学设计方案和课堂教学方案。而在课堂教学实施计划开展之前，教员应该进行精心的教学准备，具体工作包括深入理解教学内容、设计具有一定特色的多媒体课件和教案、熟练掌握几种教学方法、开发交互式课程学习网站和建设试题库等。 （4）评价方式，即根据学员的学习情况，把实际值与期望值进行比较，对教学工作做出客观评价。按照教学目标衡量实际成效，最理想的情况是在偏差较小时就有所察觉，并采取措施加以改善。但是，仅凭经验是远远不够的，必须制定客观公正、切实可行的评价方案对学员进行综合评定，才能客观地评价教学效果。 2.反馈控制方式的选择 在教学过程中，课堂授课是知识传递的一个关键环节，在此环节中必须采取有效的反馈方式，以获取足够的反馈信息。在“自动控制元件”课程教学过程中，教学组在课堂授课过程中采用了优质提问教学法（Quality Questioning， QUILT）。QUILT是一种“通过提问、理解促进学习和思考”的教学方法，包括精心准备问题、适时抛出问题、激发学员回答、对学员的回答进行加工以及对提问行为进行反思五个阶段。[2]通过QUILT，可以调动学员的学习积极性，使更多的学员参与思考，更重要的是能够迅速获取学员对知识的理解程度的反馈信息。同时，教学组采取其他方式获取更多反馈信息，主要包括每周答疑、课后作业、课程实验、课中考核、课外实践活动（“三性”实验、“三小”活动、数学建模、电子设计、机器人大赛）等，使学员在掌握理论知识的同时，提高动手能力和实际应用能力。 自动控制理论论文:自动控制理论初探 【摘 要】随着技术工具的进步如半导体微电子学、光学和光电子学、计算机和通信网络等信息采集、存储、传输、计算和处理技术的迅速发展也强力推动着自动控制理论研究向前发展。然而由于研究系统、对象越来越来复杂，这样就对自动控制理论以及其实际运用的研究就提出了更高的要求。本文首先对自动控制理论的发展作了一个简单的回顾，然后对Matlab软件作了一些简介、最后简单阐述了自动控制理论的研究现状以及其它在各不同领域的运用。 【关键词】自动控制理论；Matlab；模糊控制；鲁棒控制；最优化控制 随着控制系统复杂性的增加，不确定因素的增多，要求各控制理论分支有进一步的发展，弥补各理论分支的缺点与不足，以满足更高的控制性能指标。现有的控制理论在线性系统控制中大都能取得良好的控制效果，但对离散、非线性复杂系统领域的研究大都刚刚起步，或处于初级阶段，远未达到人们的期望。而实际工业生产过程的模型一般都很复杂，通常具有非线性、分布参数和时变等特性。因此将控制理论的研究领域推广到非线性复杂系统有重要的实际意义。另外与宏观复杂系统控制相对的量子控制（Quantum Control）也正在作为一个全新的学科领域蓬勃崛起，它的发展也依赖于完善的控制理论和优化控制策略。近年来随着微电子、半导体、计算机等技术的快速发展也强有力的推动了自动控制理论的发展。 一、现代控制理论的产生及其发展 控制理论作为一门科学，它的产生可追溯到18 世纪中叶的第一次技术革命，1765年瓦特发明了蒸汽机，应用离心式飞锤调速器原理控制蒸汽机，标志着人类以蒸汽为动力的机械化时代的开始，后来工程界用控制理论分别从时域和频域角度讨论调速系统的稳定性题，1872年劳斯（Routh E J）和1890年赫尔维茨（Hurwitz）先后找到了系统稳定性的代数据，1932年奈奎斯特（Nyquist H）发表了放大器稳定性的著名论文，给出了系统稳定性的奈奎斯特判据。美国著名的控制论创始人维纳（Wiener N）总结了前人的成果，认为客观世界存在3大要素：物质、能量、信息，虽然在物质构造和能量转换方面，动物和机器有显著的不同，但在信息传递、变换、处理方面有惊人的相似之处，1948 年发表了《控制论—或关于在动物和机器中控制和通讯的科学》，书中论述了控制理论的一般方法，推广了反馈的概念，确立了控制理论这门学科的产生。 1．经典控制理论。第一代称为“经典控制理论”时期，时间为20 世纪40～50 年代。它研究的主要对象多为线性定常系统，主要研究单输入单输出问题，研究方法主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析法，它的控制思想首先旨在对机器进行“调节”，使之能够稳定运行，其次是采用“反馈的方式，使得一个动力学系统能够按照人们的要求精确地工作，最终实现对系统按指定目标进行控制。” 2．现代控制理论。第二代称为“现代控制理论”时期，时间为20 世纪60～70 年代。经典控制理论对线性定常系统可产生良好的控制效果，但是它对多输入多输出、时变、非线性系统的控制却力不从心。所以50 年代末60 年代初，学者卡尔曼等人将古典力学中的状态、状态空间概念加以发展与推广，将经典控制理论中的高阶常微分方程转化为一阶微分方程组，用以描述多变量控制系统，并深刻揭示了用状态空间描述的系统内部结构特性如可控性、可观性，从而奠定了现代控制理论的基础。 3．第三代控制理论。以上所提的经典控制理论和现代控制理论都是建立在数学模型之上的，所以统称为常规（传统）控制。它们为了控制必须建模，但许多实际系统的高维性及系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性给基于数学模型的传统控制理论以巨大的挑战。是否可以改变一下思路，不完全以控制对象为研究主体，而以控制器为研究对象；是否可以用人工智能的逻辑推理、启发式知识、专家系统解决难于建立数学模型的问题呢？智能控制的出现正源于这一思想。1967年Leondes 和Mendel 首次正式使用“智能控制”一词，1971 年傅京孙教授指出，为了解决控制问题，用严格的数学方法研究新的工具来对复杂的“环境2对象”模型进行建模和识别以实现最优控制，或者用人工智能的思想建立对不能精确定义的环境和任务的控制设计方法，这两者都值得试一试，而重要的是把两种途径密切结合起来协调的进行研究。沿着这一思想出发，现代控制理论将微分几何、微分代数、数学分析与逻辑推理、启发式知识建立和发展了智能控制理论相结合从而形成第三代控制理论大系统理论和智能控制理论。 二、Matlab工程软件 1．Matlab起源。早在70年代中期，Matlab的开发者美国人Clever Moler及其同事在美国国家科学基金的资助下研究开发调用LinPack和EisPack的FORTRAN子程序。到70年代后期，Clever Mloer教授利用业余时间为学生编写能够方便调用LinPack和EisPack的程序。Clever Mloer给这个接口程序取名为Matlab，这是从Matrix（矩阵）、Laboratory（实验室）各取前三个字母组成的，意思是“矩阵实验室”。 2．Matlab的特点与功能。Matlab自从1984年由MathWork公司推向市场以来，经历十几年的发展和竞争，现在逐步风靡世界，可靠的数值和符号运算能力、简单易学的程序语言、强大的图形和可视化的功能以及为数众多的运用工具宝石Matlab区别与其他科技应用软件的显著特点。其相关的功能如下：（1）数值和符号计算功能。Matlab的数值计算功能包括：矩阵的创建和保存；数值矩阵代数、乘方运算和分解；数组运算；矩阵操作；多项式和有理分式运算；数据统计分析、差分和数组导数；用于求积分、优化和微分方程的数组解的功能函数等。（2）Matlab语言。除了指令行操作的直接交互使用方式外，Matlab作为高级应用软件有它自己的编程语言。Matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的习惯形式十分相似，简单易学。完全不需要对矩阵的乘法和求逆进行烦琐的编程。因此用Matlab求解问题比C语言、FORTRAN语言要简便的多。与其它高级语言的关系仿佛高级语言与汇编语言的关系一样，尽管它的执行效率比其它的高级语言低但是其编程效率、程序的可读性，可移植性要远高于它们。（3）图形和可视化功能。图形和可视化功能是现代应用软件发展的主要方向，也是前后版本间的最大差异之一。利用可以轻而易举地绘制二维、三维曲线，三维曲面，并可进行图形和坐标的标识、坐标控制、图形的迭绘、视角和光照设计、色彩精细控制等等。另外还可以非常方便地完成动画的绘制工作。Matlab还提供了对图形对象（Graph object）和图形句柄（Graph Handle）进行操作的“底层（low level）”指令，使用户可以随心所欲地对图形进行各种操作，为用户在图形表现和可视化方面开拓了一个广阔的、没有丝毫束缚的空间。 自动控制理论论文:基于CDIO教育理念的自动控制理论精品课教学改革研究与实践 [摘要]CDIO，即构思(conceive)、设计(design)、实施(implement)、运作(operate)，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。本文选用自动化专业的一门主干课“自动控制理论”为研究对象，运用CDIO教育理念对该课程的教与学进行探讨和实践，形成了以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式，经过5年的教学实践，取得了很好的教学效果和教改成绩，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高，为创新人才成长搭建了宽广舞台。 [关键词]CDIO；工程教育；自动控制理论；教育理念 1　研究背景 CDIO工程教育培养模式是由教师简洁明了地介绍要学的相关概念后，将学生分成小组，每个小组5～6人。各个小组自己设计实验方案、确定操作流程、选择器材，分工合作完成实验。通过分析实验结果，学生提出其中存在的问题，然后教师开始剖析概念、讲解原理，并和学生一起探讨。该模式可以培养学生分析问题、解决问题的能力，同时能够增强学生的自学能力、沟通协调能力、团队合作能力以及大系统的运作能力并最大地发挥学生的积极性和创造I生。自动控制理论是指导人们在一定工程背景下实现对复杂系统设计与分析的方法论，理论性很强，而CDIO工程教育模式的精髓——CDIO代表的构思、设计、实现和运作正是自动控制理论思想的具体体现，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，旨在培养学生的工程能力，是一种新的高等工科教育模式。它包括个人的工程科学能力和技术知识能力、终生学习能力、团队交流能力和大系统协调等方面的能力。显然，CDIO的教学目标与应用型高校本科专业的培养目标是一致的，即培养理论与实践相结合、工程技术与市场需求相结合的高级专门人才。以人才培养为目标，以教学改革为指导，以教材创新为核心，以科学研究为基础，对自动控制理论课程进行改革，以适应国内快速发展的工控领域对自动化人才的要求。 2　教学理念的转变 2.1　教学模式改革 “培养什么样的人才、如何培养人才”始终是高等教育的基本问题，“教什么、怎么教，学什么、如何学”始终是教学过程中的一对基本矛盾。很多教师认为“教什么”最重要，至于“怎么教”、“怎么学”全在个人，不重视教学方法的研究，习惯于个人传统方式的延续。认为“怎么教”是教师的事情，“怎么学”是学生的事情，“教”与“学”分离，对教师主导、学生主体、师生互动交流认识不足；对教学大纲的把握、对教学目标的实现认识不足，认为教材、讲义、网上资料师生可以自由使用，殊不知，这是教师不负责任、偷工减料的表现；对课程的规律性与学习能力培养的重要性认识不足，有的教师过分强调讲课面面俱到，“填鸭式”教学方法反而贻误了学生创造思维的训练和培养。为此，提出如下理念。 1)学生的主体性与教师的主导性融合。教师视每次授课为一场表演，既是演员又是导演，学生是观众。这样教师就要在如何演的精彩、如何引人入胜上下功夫，教学过程中教师主导活动和学生主体活动不断融合实现动态转换，随着知识的潜移默化，学生的学习活动自主性逐渐扩大，教师的传教活动制约性逐渐缩小，最后转化为学生能够完全自主学习，真正成为学习的主人。 2)学习的开放性与教学的关键点融合。信息时代提供了众多的知识获取途径，课堂和教师已不再是获得知识的唯一渠道，应该充分利用网络、名师、资料、实验、学科、专业等优质资源环境与学术氛围，把学习的场所从课堂扩展到大型实验室、图书馆、讲坛等。自主研学、拓展训练、思维创造，为学生知识创造和能力建构拓展了更加宽松的环境，这是当前教学模式改革的核心。强化自主性、综合性、设计性实验，重视工程实践、课程设计、项目训练以及大学生生产实习；将学生个体的学习扩展到小组学习、团队学习等合作学习的形式；着力提高各种课外学习活动的覆盖面和参与面，通过研究小组、讨论班、报告会、俱乐部、沙龙、社团等各种载体，让每一个学生都有锻炼施展多方面能力和才华的舞台。教学的关键点是教给学生一种思考问题的思维方法，有些知识问题的具体细节，忘记了可以查书，但思考问题的方式，一旦领悟并加以应用后，具备的是解决更多新问题、领悟更多新知识的能力，这才是教与学的关键。充分利用互联网拓展学生网上学习、教师网上答疑、学生网上作业、教师网上批改的新途径。 3)教学评价的综合性与透明性融合。既然讲课就是表演，演员演得如何观众最有发言权，采取学生匿名网上评议制，对每位授课教师按照统一的评价指标给予教学质量评价，教师可以随时查阅学生评价做到有则改之无则加勉，这种方式有效提高了教师的教研水平。 4)学生成绩评定的多样性与灵滑性融合。采取平时考核(20％)＋实验考核(10％)＋学期考核(70％)作为学生的最终成绩，这样充分调动了学生学习的自主性与积极性，避免了一考定终生和逃课现象。 2.2　明确精品课程的内涵 精品课程是指具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程，省级精品课《自动控制理论》是由自动化系负责开设的院级平台课，是一门理论性和实践性都很强的课程，理论比较枯燥，难以理解，其特点是概念多、抽象，理论分析和数学计算比重大，在课程讲授过程中，若不注重教学模式的改进，就会让学生感觉似乎在学一门“数学”课，跳不出抽象的理论框架，不知道如何把该课程的理论知识应用于工程实践中，那么，这门课程的讲授就是失败的。在课程教学改革实践中，引入CDIO模式，以小型控制课题为导向，引导学生自觉加深理论学习，依次完成控制系统建模、控制器设计、仿真实现，培养了学生的创新能力、动手能力及课题研究能力，激发了学生的学习兴趣。因此，教师要有目的、有计划、有步骤地结合教学的具体内容对学生进行思维方式的引导、指导和训练，使学生理解并掌握诸如典型化、线性化等处理方法和意义，体会到数学作为一种工具处理工程问题的重要性和趣味性，使学生变被动学为主动学，提高学习积极性，既巩固了知识体系，又树立起工程思想。 3　基于CDIO教育理念的教学改革 探索了CDIO理念下的以研究型学习，以实际的物理对象为背景进行控制系统建模、控制器设计、仿真实现的教学模式，并相应地对教学内容、教学手段、考试方式进行了配套改革。 3.1　教材建设 教材是教学理念的载体，是课程体系改革的核心。为了充分贯彻课程改革建设，发挥团队的特色，自2003年开始狠抓教材建设，相继出版了两部理论教材：《现代控制理论》(中国标准出版社2003)、《自动控制原理》(21世纪高等院校优秀教材，国防工业出版社2004)；两部与之配套的书籍：《自动控制理论学习指导》(大连理工大学出版社2004)，《自动控制理论实验及综合系统设计》(华中科技大学出版社2008)；一部用于指导学生进行计算机辅助设计的《控制系统数字仿真及MAT-LAB语言》(电子工业出版社2009)。形成了理论教学、实验教学、学习指导、CAD实现的系列特色教材，为知识的有效传播奠定了基础。 3.2　良好的开端是成功的关键——绪论的重要性 在绪论中重点介绍自动控制理论的发展史，研究的对象、方法及主要内容，自动控制理论的特点和发展趋势以及在工业生产、航空、航天等领域所起的重要作用。为了增强学生学习该课程的兴趣，课程中利用多媒体技术制作了多个视频资料，包括阿波罗登月、我国的神舟七号载人航天飞行、美国NASA的月球车、国际机器人大赛以及人在大脑支配下的行为过程等，并简要介绍了这些系统中用到的自动控制理论知识、课程的重点及学习方法，学生由此对课程产生了浓厚的兴趣及强烈的求知欲望，促进了学生从“要我学”到“我要学”的转变。 3.3　强化实践教学，提升工程实践能力 围绕工程实践和创新精神培养这一目标，实践教学构建三层体系，突出综合性、设计性、研究性训练，加强课内实验、课程设计、毕业设计等实践环节的有序衔接。提出以学生为主的“活跃课堂、积极实践、学术探讨、项目研究、网络助学”的教学模式，进行了基于“学术探讨、项目研究”的教学改革。将教学分成三个阶段：课堂教学、课程设计、毕业设计。精心设计了一整套与之对应的三级项目体系：以随堂进行的项目为三级项目，促进学生对专业核心课程的学习；以专业课程设计为二级项目，培养学生构建并运用知识模块的能力；以毕业设计为一级项目，培养学生用专业知识开发设计复杂系统和产品的能力。为探索CDIO教学模式，将授课教师从科研项目中提炼出来的基于团队的三级项目与课程实验教学有机融合，让学生在课堂上学习理论知识，课外进行三级项目的研究，使学生自主建立起以确定项目方案、设计和仿真为主要内容的学习体系。三级项目的最后，要求学生以撰写项目报告和制作PPT的形式进行项目研究的汇报，改变了以往以课后习题来巩固学生所学理论知识，类似于“纸上谈兵”的学习方式。结合不同章节内容的特点，教学骨干自行开发了所有课程的多媒体助学课件，如针对根轨迹绘制制作了全动画多媒体课件，受到学生的普遍欢迎。这种教学模式为创新人才成长提供了自主性、研究性、多样性的宽广舞台，促进了学生创新实践能力和综合素质的全面提升。燕山大学学生先后在全国“飞思卡尔杯”智能车大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、“挑战杯”创业计划大赛以及全国电子设计竞赛等许多重要赛事中均取得了十分优异的成绩。 3.4　加强网络教学平台与资源共享建设 为培养学生自学能力，自行研发了网络综合教学平台，提供了15个子系统供师生使用，形成了一个集教学、学习、实验、设计、考研辅导、信息交流于一体的自动控制原理在线教学的专业网站，实现了教育资源共享。以图文并茂的形式提供丰富动感的教学内容，利于突出重点、突破难点，优化课堂结构，创造良好的网络教学环境，提供教学讲义、教学视频、课后练习测试、同步训练、在线答疑、提交作业、考研专题等多个栏目，为学生提供了丰富的教学资源。 3.5　开展研究型学习 教学中引入的工程实例倒立摆装置是一个复杂的、不稳定的非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。通过对倒立摆的控制，检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时，其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。教学中，将倒立摆作为工程实例贯穿整个课程，在各阶段理论教学后，完成倒立摆的系统建模、分析及控制器设计等，提高学生的工程应用能力及学以致用的信心。 研究型学习分三个阶段：(1)引导学生充分利用图书馆和网络，搜集相关资料；(2)学生分成研究小组，在6周的时间内，跟随课程的学习进度依次完成被控对象的建模和性能分析，并完成控制器的设计，然后用Matlab/Simulink建立控制系统的仿真模型，对系统的控制性能进行仿真分析；(3)要求学生以组为单位撰写研究报告，并以小组的形式进行研究汇报，汇报中要求小组成员全员参加，教师和其他组学生同时对研究情况进行打分评价。通过汇报，不仅可以活跃研究氛围，加强各组学生之间的交流，开阔学生的视野，还可以检验每个学生在课题研究中的参与程度。 最后，可以在一、二、三级倒立摆实验平台上，实现学生自行设计的系统验证。在课堂上，教师们也把工程项目的部分内容作为教学案例介绍给学生，注重知识讲授与项目实践有机结合。在课下，教师们带领学生积极参与科研项目研发或专业竞赛活动，培养了一批专业基础扎实、动手能力强的优秀学生。利用好现有的实验室和实习基地，探索出了一条行之有效的工程教育模式，使学生在实际动手能力、独立创新能力、团队合作能力方面有所提高。 4　结束语 教学实践表明，基于CDIO教育理念的教学模式可以大大提高学生的学习积极性、主动性，促进学生从“要我学”到“我要学”的转变，有利于培养学生的动手能力、综合应用能力和创新能力。学生反映非常喜欢这种教学模式，并提出了很多很好的建议，加强了学生和教师之间的沟通与交流，起到了教学相长的效果。 作为一种工程教育教学模式，CDIO具有先进的理念和很好的借鉴作用。将这种工程教育思想贯穿于自动化专业人才培养方案改革、课程体系建设、师资队伍建设、实践教学建设等各个方面，构建理论与实践相结合，技术与市场相结合的应用型人才培养体系，为国家、地方培养合格的高级专门人才，是教育工作者的不懈追求。

电力系统自动化论文: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。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代，名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整，但由于其专业面宽，适用性厂，一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录，它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展，原有的电力传动（电子拖动）控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且，电力拖动控制已经走出工厂，在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统，下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件，在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起，相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同，各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题，使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上，这也使得电路比较复杂，难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件， 它的主要缺点是关断增益低，一般为4～5，这就需要一个十分庞大的关断驱动电路，且它的通态压降比普通晶闸管高，约为2～4.5v，开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因，前者约为500a/u s，后者约为500v/u s，这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流，因而使门极控制电路非常庞大，从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件，基本上不要求稳定的驱动电流，驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流，而关断时提供放电电流即可，因此驱动电路很简单。它的开关时间很快，安全工作区十分稳定，但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大，这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物， 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低，但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5～3.5v，比p—mosfet小得多，其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2～o.4 u s和o.2～1.5 s，因而有较高的工作频率，它具有宽而稳定的安个工作区，较高的效率，驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管（mct）是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管，利用m0s门来控制品闸管的开通和关断，具有晶闸管的低通态电压降，但其工作电流密度远高igbt和gtr，在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率，且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时，模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上，其发展便是功率集成电路pic（power， integrated circute），在pic中，不仅主回路的器件，而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，形成一个整体，这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后，更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后，提高了功率因数，减少了高次谐波对电网的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题，一种方法是提高开关频率，使之超过人耳能感受的范围，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来，分别加以控制。这种解藕，实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说，直接转矩控制，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（band—band控制）产生pwm 信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看，第一代是普通功能型u/f控制型，多彩用16位cpu，第二代为高功能型u/f型，采用32位dsp，或双16位cpu进行控制，采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力，也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c（二系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，原有的电力传动（电子拖动）控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且，电力拖动控制已经走出工厂，在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统，仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要：配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段，对配电网进行离线与在线的智能化监控管理，使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段，也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析，找出目前电网中配网自动化技术存在的问题，最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词：电力系统；配网自动化；通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段，第一个阶段是自动化阶段，它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持；第二个阶段是计算机阶段，它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题；第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里，主要的思路是当系统发生故障时，通过断路器等二次继保设备之间的相互配合，快速切除故障，不需要计算机介入进行实时控制，在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是，在这一阶段里，受电源和继保装置的影响，自动化程度非常低。在这一阶段，当在系统正常运行时，不能实时侦测系统的运行状态，仅当系统发生故障时，二次设备才能发挥作用；当系统的运行方式发生变化后，需要工作人员重新到现场进行整定计算；恢复事故区域供电时，不能自动采取最优化措施；在事故恢复阶段，需采用多次重合闸，以保证系统的正常运行，但是，这种方法对系统设备的损伤很大。目前，这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段，在这一阶段里，对电力通信的要求较高，主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术，在配电网正常运行时也能监视电网运行状况，真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时，能够通过监控设备及时发现非正常状态，并由调度员通过遥控远方设备，隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段，是进入配电自动化发展的第三阶段，计算机技术得到更好的应用，实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统，初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向，借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论，国家电网公司结合我国国情和能源供应，用电服务的新需求，于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新，建设以特高压为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标，从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率，是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明，现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电，这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平，大大减少例行检测的停电时间和次数，是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段，不同的电力企业里，资源的种类多，各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差，企业部门之间的信息更是难以交流，这进一步导致了配电网管理出现紊乱，分析数据局部冗余。这种现象的出现，使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑，盲目追求最新的设备，不注重系统整体运行情况，造成新老设备难以整合到一起，从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时，往往出现主控方与受控方的信息不相关，网络传输能力不够，一次设备过老，导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起，造成系统无法正常运行，严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业，传统管理方式单纯强调垂直专业管理，而没有条块结合分工协作的保证措施。同时，在功能设计过程中，还存在重系统、轻客户管理，重形式轻实效的思维定式，导致技术缺失和管理漏洞，使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广，投资额大，既要考虑企业未来发展需要，又要着眼于现有系统的充分利用，因此，电力企业应从技术，管理上采取措施，为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中，应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备；而在管理过程中，更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法，应提倡资产全寿命周期管理的理念，解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展，配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化，信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统，可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理，并且大大减少了受控端的数量，从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能，还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等，将这些信息传递给主控方，供进一步分析使用。同时，这些受控端之间还可以进行相互通信，进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里，由于受控端数目多，对通信的要求也显著提高。因此，如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求，稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求，还可以为客户提供更多的生活服务，如电力线上网等。另外，光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点，已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低，采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步，基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性，可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用，它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网，用以消除谐波，防止电压闪变，保证各相对称，提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时，该技术可以瞬间发现系统的变化，并满足极限情况下系统的稳定，该技术应用于配网自动化中，可以实现系统实时优化，满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源，即根据不同的负荷就地提供合适的电源，减小线路传输的损耗，提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案，未来我国将把输配电系统分离，并在用户端设立电网提供者的信息，用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难，主要有：分布式电源位置不确定，配网的运行方式多变，从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中，用户是分散的，系统被迫分离为多岛，多岛之间功能相似，但系统难以交流，通道不可共享。集中化管理的配电系统，可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如，将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来，形成一个多级系统。实现该系统的应用，最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源，保护用户的投资，实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进，国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态，提出最优潮流的方案，即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化，在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益，还应当优化系统的网络结构，尽量保证二次设备“不误动，不据动”，防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势，配电网不是一个单独的部分，而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中，配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息，而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制，支持公共信息模型等国际电工信息传输标准，实现智能化的配电系统，满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念，它包含的内容比较广泛，其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化，本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时，我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气，南方电网设施遭受到了毁灭性打击，一时间造成列车停运和较大部地区供电中断，使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平，一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念，是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念，其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制，从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是，在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机，以此向四周辐射网络系统，围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置，并时时进行监控，从而形成了一个立体化的网络覆盖面，形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控，而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上，形成以控制部件为中心，通过计算机和计算机的结合，以及终端硬件装置与控制计算机的结合，运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式，即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间，按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能，以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前，分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经，负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制，主干系统的电压控制，发电厂、变电站的监视系统，系统安全监视控制，调度记录统计，发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成，从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等，除发电厂无功功率控制装置不配备外，其他设备功能基本与中央控制所相同，在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容，其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada)，配以自动发电控制(agc)，经济调度控制(edc)，安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求，它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制，并能远距离控制、抗电磁干扰；有事件记录；可无人值班；能适应全系统统一控制的需要；满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在：分层；数据分快、中、慢速传递；保护系统通信高度优先，但不经常占用；保护具有独立工作能力；功能处理器配置成群；数据采集装置设在开关站内；数据采集装置的数量和地点应具有灵活性；备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时，国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统，组成配电scada系统，通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电，例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是：数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网，传输电力生产过程中的安全监测数据，生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递，主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息，从下至上的信息传递一般称为上行信息传递，就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统，通过dms系统，一，可以提高电气综合管理水平，适应 现代 电力系统技术发展的需要；二，使电气设备保护控制得到优化，消除大面积停电故障，提高供电系统的可靠性；三，能够建立快速电气事故处理机制，使故障停电时间减到最短，对生产装置的影响也可以大大降低；管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数，实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能；四，改变了现行的运行操作及变电值班模式，实现了真正意义的无人值守变电站管理方式，达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然，当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段，但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说，在追赶先进技术的同时，还必须要注重对传统技术和设备的改进，只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词：电力系统；配电网；自动化；应用 论文摘要：本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案，以加快配电网自动化的发展，提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用，但是在配电网络方面还较为滞后，这是由于我国电力建设资金短缺，长期以来侧重电源和大电网建设的缘故，使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况，造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来，随着电力事业的发展，各种新电器广泛应用于生活、生产，给人类带来了巨大的便利，但同时，也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场，配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作，真正体现服务人民的企业宗旨，对电能质量提出了较高的要求，尤其对供电可靠性制定了明文规定：一般城市地区为99.96%，使每户年平均停电时间不大于3.5h；重要城市中心区应达99.99%，每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准，我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用，是提高配电网供电可靠性的一个关键环节，也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调，既要有实现ftu的三遥功能，又要具备对故障的识别和控制功能，从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此，配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统，应遵循开放系统的原则，按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计，系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层；系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视，结构薄弱，供配电能力低。国家出台的城网改造政策，提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为：提高电网供电可靠性，切实提高电能质量，确保向用户不间断优质供电；提高城乡电力网整体供电能力；实现配电管理自动化，对多项管理过程提供信息支持，改善服务；提高管理水平和劳动生产率；减少运行维护费用和各种损耗，实现配电网经济运行；提高劳动生产率及服务质量，为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分，电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上，配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代，已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统，主要城市的配电网络上投入运行，使得电网供电可靠性得到显著的提高，日本1996～1997年度平均每户停电0.1次，每次平均8 min，可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营，尚未真正实现电力市场化，各地发展很不平衡，因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求，而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化，应综合考虑，对于提高供电可靠性，应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果，尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量，如采用不停电施工减少计划停电；开发应用配电自动化设备，实现远方监视、控制、协调，消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时，也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求，按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等，将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一；其次，量力而行，综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站（开闭所）自动化水平、人员素质，制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 （一）变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合，并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构，推行配电网“手拉手”，变电站出线保护开关具有多次重合功能，重合命令由微机控制，线路开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及开关具有自动操作和遥控操作功能，通信及远动装置，事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断，确认故障范围后，发令使故障段开关断开。 （二）自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数，每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时，由上一级重合器开断故障，尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时，应使故障段两端重合器分断，对故障进行隔离，线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 （三）自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上，应保证变电站内断路器跳开后，线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合，保证从电源侧向负荷侧送电，当再次合上故障点时，站内断路器再次跳开，同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开，确保再次送电成功。 （四）馈线自动化模式 1、就地控制模式，即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式，即设立控制中心，馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下，由主站根据采集的故障信息进行分析判断，切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式，采用断路器（重合器），智能型负荷开关，并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障，恢复非故障段供电，同时还可以接受远方监控，配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统，它具有强非线性、时变性且参数不确切可知，并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔，大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性，对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面，由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加，线路造价，特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制，以及电力网的不断增大，使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征，一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握，所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法，但建立常规的数学模型，有时十分困难，而建立模糊关系模型十分简易，实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器（thermostat）来保持几挡温度，以供烹饪者选用，如60，80，100，140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃，即控制器对±7℃以内的温度变化不反应；在100℃以上，灵敏度为±15℃。因此在实际应用中，有两个问题：①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象；②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后，这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单，输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示，即5×5=25条规则，每条规则为一个输出量，即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后，冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了，热态中围绕恒温值的摆动也没有了，还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下，33min内，若用恒温器则耗电0.1530kw·h，若用模糊逻辑控制，则耗电0.1285kw·h，节电约16.3%，是一个不小的数目。在冷态加热情况下，若用恒温器加热，则能很快到达100℃，只耗电0.2144kw·h，若用模糊逻辑控制，达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程，耗电0.1719kw·h，而模糊逻辑控制略有微小的摆动，达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量，恒温器需用0.3863kw·h，模糊逻辑控制需用0.3555kw·h，节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现，经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在，在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注，是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上，根据一定的学习算法调节权值，使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广，包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识，提供紧急处理，系统恢复控制，非常慢的状态转换分析，切负荷，系统规划，电压无功控制，故障点的隔离，配电系统自动化，调度员培训，电力系统的短期负荷预报，静态与动态安全分析，以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用，但仍存在一定的局限性，如难以模仿电力专家的创造性；只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应；缺乏有效的学习机构，对付新情况的能力有限；知识库的验证困难；对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此，在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题，专家系统软件的有效性和试验问题，知识获取问题，专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分，也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多，最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题，取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外，最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用，发挥着重要的作用。但应当指出，由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的，在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合， 如模糊变结构控制，自适应或自组织模糊控制，自适应神经网络控制，神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合，对电力系统这样一个复杂的大系统来讲，综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在，在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合，专家系统与模糊控制的结合，神经网络与模糊控制的结合，神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息，而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此，模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统，人工神经网络主要应用在低层的计算方法上，模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题，是高层次（语义层或语言层）的推理，这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释，而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法，在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之，智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入，它们之间的联系也会更加紧密，相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词：电力系统　信息管理　自动化　实现　途径　策略 论文摘要：实践证明，在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成，供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文，通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究，研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节，随着国内外环境的变化迅速发展，运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲，建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统，已成为电力企业增强其市场竞争能力，实现信息化工作必然发展趋势。因此，对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一，但限于当时的客观条件和人员素质，直至90年代初，仍处于一般应用水平，其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展，还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高，时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化，可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效，但在应用效果上仍然感觉不是很理想，在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差，不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面，在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前，较多的电力企业运用的信息管理系统（mis，manage—ment information system）是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统，这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题，大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷，使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下，统（dss，decisions support system）便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用，而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题，通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式，为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复，数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统（远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持）。 总之，随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握，电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是，我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足，即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ，给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ，提高了系统的可靠性与实用性我们知道，在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ，然后进行分类、整理、抽取和融合 ，获取有用的信息 ，最终为应用服务。所以，对供电企业而言 ，信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ，融入先进的系统思想 ，深入配电网管理各个环节 ，构建一体化解决方案 ，实现配电网的数字化运营 ，并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此，有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么，如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢，笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先，政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展，管理自动化系统也越趋于庞大、复杂，要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此，一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此，国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次，通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为，好的管理系统需要管理者的接纳，如果管理者对其有抵触情绪，那么你再好的系统也只是一个摆设。所以，加强对其系统的充分认识，了解其对于提升我们工作效率的好处，从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视，对系统的实施是非常重要的。 最后，提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明，在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能，因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的，也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们，新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要：阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案，并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词：电力系统；调度自动化；信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大，各电网中500kv（包括330kv）主网架逐步形成和壮大，220kv电网不断完善和扩充，750kv输电工程（青海官亭—甘肃兰州东）已投入试运行，晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征：坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统；各个电网之间具有较强的联系；具有足够的调峰容量，能够实现agc；具有较高的供电可靠性；具有高度自动化的控制系统；具有高度自动化的管理系统；具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节，是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大，有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是：尽设备最大能力满足负荷需要，使整个电网安全可靠连续供电，保证电能质量，经济合理利用能源，保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统，有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后，可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网，经济效益更大。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统，其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端（rtu）和信息通道三大部分。根据功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成从采集到信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 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工作站和国际公认的标准：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。实践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。 （1）cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术，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，又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发，实现软件工程产品化。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）sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发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。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性，前置机应用软件设计合理、实用。 （3）open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目，是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于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/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比，还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术，但是总体而言，电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如：系统计算机cpu负载率问题，即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下，其负载率仍很高；cdt和polling远动规约的选用问题，cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用，并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去，选用哪一类规约的远动装置，原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定，不宜盲目追求采用polling远动；系统的开放性问题，系统应该是开放的，能够支持不同的硬件平台，支持平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一，支持能过户应用软件程序开发，保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口，系统应能提供开放式环境。此外，现在的电力系统由于还依赖高压机械开关（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理，提高调度人员的素质水平，杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题：缺乏相应的技术人员，运行维护水平有待提高，系统运行的安全性和稳定性不能保证，大大影响了系统的效率，影响了系统功能的发挥；缺乏相应的管理制度，系统的运行维护工作无制度可依；重使用、轻管理，不重视专业技术人员的配置和学习培训，出现问题后过分依赖厂家，影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想，加强调度管理，提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作，增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质，最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度，严格考核，加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制；严格执行“两票三制”制度，严把安全关。加强调度专业培训，提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件，努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通，避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步，在不远的将来，电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托，能更好地维持供需平衡，保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要：目前我国经济发展迅速，也就带动了社会中的各行各业，生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要，电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析，希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词：电力自动化；智能技术；管理；应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化，在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用，注重管理质量，可以帮助电力系统推动其自动化进程，因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展，提高自动化水平，电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分，这三部分是一个整体，因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的，有计算机技术、网络技术等，这些技术手段中最主要的就是智能技术，这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术，就是人工智能技术，它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制，这样能够促进控制水平更加高效，简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用，甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展，为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段，我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展，但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先，现阶段的实际工作中，大多数的单位都缺乏团队协作的精神，在进行研究实验工作时，往往都不愿意将资源和技术分享给同行，这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚，而且现在的研究速度也比较缓慢，所以基本没有什么实际应用的机会，实践经验匮乏，在管理过程中，也无法借鉴较为成熟的先例，这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足，所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种，综合来讲，实际应用效果突出的主要有以下几种： 1.专家控制系统的应用 一直以来，电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的，但是人工操作存在有很多弊端，还会造成资源的极大浪费，而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力，这样不仅加大了电力运营的成本消耗，在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况，专家控制系统就可以发出相应的指令，帮助相关的工作人员快速的解除故障，保障电力系统的正常与稳定运行，这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介，它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题，为了能够解决这些问题，提高电力系统自动化水平，就研发了线性最优控制技术，并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术，这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高，电力系统本身带有很强的变化性，这个变化是不可控的，但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性，就可以通过模糊控制系统进行模拟实验，测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术，将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后，模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析，直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统，通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应，这个反应速度是非常快的，他能够对发生的问题作出及时有效的反应，完全实现了电力操作系统的智能化，他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的，神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征，它能够有效的运用到电力系统当中，比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前，发电系统都是相对大型的电力系统，这些大型的系统结构非常复杂，容易出现失误，所以为了减少电力系统的管理和营运难度，提高工作效率，综合性职能系统也就此产生了，这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强，这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用，还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用，这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述，我国的电力系统发展已经初步实现了自动化，想要使其发挥最大优势，不仅要对专业技术进行深入研究，还应完善管理应用措施，智能技术，作为电力系统自动化中的重要组成部分，提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程，确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物，智能化的实现可有效提升电力系统工作效率，使系统运行更加稳定，对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值，分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用，指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果，有利于自动化的发展，智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息，智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势，更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制，避免了必须由专业技术人员在场的问题，同时减少了操作电气工程人员的相关操作，使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理，对各个开关量与模拟量进行实时采集，并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上，通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来，还能显示出电压、电流，并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面，专家系统的应用便可快速生成日志、报表，并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作，通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制，通过系统设置限制操作人员权限，加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定，还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控，可实时监控模拟量数值及开关量状态，并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件，该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技，是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测，通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果，大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生，智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展，诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的，智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接，使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作，这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求，电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络，该网络需支持多项业务、设备的使用，实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题，这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题，建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的，需要对地区内的能源竞争格局进行分析，并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路，对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂，往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决，会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作，对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制，其中模糊控制比较简单且紧密联系实际，应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现，基于专家系统的复杂性，它将大量的规则、专业知识和经验进行结合，通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况，及时更新系统规则和知识库，逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛，主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中，其中变压器的故障诊断需结合实际情况，快速确定故障范围，通过逐步排查不断缩小故障范围，以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述，电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求，更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面，还需不断深化研究扩大智能化应用范围，为电气工程设计提供便利，加快电气工程控制效率，使电力系统的控制和管理变得容易，提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要： 当前的电力系统自动化技术正在日益完善，但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出，并影响了整体的自动化技术应用效果。因此，结合当前的实际发展情况，对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究，论述其中存在的主要问题和改善方法，在促进电力系统整体安全管理水平的提升，强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词： 电力系统自动化技术；安全管理现状；优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中，电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平，但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升，更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多，电力系统的自动化技术也有了一定影响，若是没有对自动化技术进行正确的管理应用，则会终止电网运行工作，最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中，应及时总结电力系统的工作问题，进行及时优化和调整，推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中，各种设备的发展具有重要价值，但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度，并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护，造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量，从而引发电力系统的故障。此外，电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高，若是设备无法负荷整体的技术要求，就会在实际运行中达不到安全工作标准，从而产生相应的安全事故隐患，甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中，通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷，并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外，在一些较为偏远的工作区域，电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用，电网建设水平也较为落后，最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接，进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中，还应持续完善电力系统自动化技术，进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中，对安全管理的技术还应继续进行落实，减少自动化技术的故障原因，在电力系统自动化技术管理的规范工作中，首先是对电力自动化技术的安全管理规范，另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升，避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚，因此同西方国家之间的技术设计有较大差距，为对这一差距进行弥补，应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上，与当前的国家发展情况相结合，最终进行电力系统的合理科学设计。此外，在设计电力系统自动化技术的基础上，应对其应用故障深入分析，并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略，从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理，必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升，要与电网的实际运行状况相结合，进一步确定企业发展的责任与义务，进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责，进行专业人员的知识、技能培养，使其对先进的技术知识有更好掌握，提升自身的实践操作能力；并加强专业人员素质培养，在工作中更加认真处理各项工作，进行安全管理的各类培训；最终具备基本的安全操作要领，并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后，可以得出具体的安全管理措施，从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素，能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解，对各级管理工作及时落实到个人，促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责，建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中，可增强对电力系统自动化技术的投资，使设备研发作用得到更好发挥，能够进行自动化的电力系统调节和检测，进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中，信息技术的应用越来越重要，将其在应用在电力系统自动化技术中，能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时，要想充分发挥电力系统自动化的技术，就可利用信息技术进行科学的维护管理，如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集，促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理，提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中，没有对电力系统自动化的技术管理进行规范，或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑，就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况，更应加强电力系统自动化的技术管理水平，更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值，使电力系统的工作运行更加安全高效，系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要： 现在，随着社会经济的不断发展，国家电网得到了高度的应用，其应用的领域越来越广泛，而且，运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展，能够促进电力系统自动化的发展，然而，带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性，电力系统的故障会导致大范围的停电，影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析，并针对问题，提出可行的建议，促进电力系统自动化的发展。 关键词： 电力系统；自动化技术；国家电网 现在，我国经济发展迅速，为了能够促进电力系统平稳的运行，就必须实现电力系统自动化技术的发展，减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障，提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展，电力系统也朝着更加高级的方向发展，能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理，要进行合理的安排，对管理方针进行优化，协调各项管理内容，完善相关的水平，促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚，与一些发达国家相比还是比较落后的，我国也进行了几次大规模的电力系统的改造，电力系统自动化技术还不够成熟，导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本，现在，我国在进行国家电网建设的过程中，由于电力系统自动化技术的局限性，导致了其不能提高效率，在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟，虽然经过几次大规模的改造，但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以，在对电力系统自动化技术使用的过程中，电力系统自动化技术不能实现兼容性，在不同的设备上不能同时使用，其接口是不一样的，而且出现了设备之间不能连接的问题。现在，国家电网的覆盖范围比较大，各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的，使用的电力设备也是不同的，在对电力系统自动化技术设计的过程中，在管理上就应该采取不同的方法，这也给管理带来很大的难题。所以，在电力系统自动化技术设计的过程中，应该分析不同地区使用的电力设备的共同点，能够使自动化系统具有兼容性，可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中，设备很容易出现故障，导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格，在选择电力设备中，为了能够减少经济成本，他们就会忽视电力设备的性能，导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中，对技术的成分要求比较高，在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感，他们的专业知识也不够扎实，这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误，在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障，在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题，对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中，会出现各类干扰问题，不能使系统稳定的运行，对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才，但是，在实际的管理中，这些管理人员的素质并没有达到要求，当电力系统自动化技术出现故障的时候，都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏，导致我国国家电网的安全受到威胁。所以，要解决这个问题，就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养，促进安全的宣传和教育，防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想，这就导致了管理人员不负责任，相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面，应该建立一支高素质的管理队伍，定期对管理人员进行培训，提高他们的综合素质，使他们扎实的专业知识和良好的修养，在维护设备中要富有责任心，从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在，随着科学技术的进步，信息技术在各行各业得到了广泛的应用，所以，在电力系统的应用中，应该结合信息技术共同使用，建立数字化的电网，完善数字化变电站的建设，促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理，实现了全面的管理，能够进行数据的收集，防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题，运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理，提高管理的智能化和可视化的水平，使我国的电网在运行中减少故障的发生，使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在，随着科学技术的发展，电力系统自动化技术的使用越来越普及，所以，在管理工作中一定要实现全面的管理，掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析，在电力系统自动化技术中，应该结合我国的经验，在规模建设上进行各种考虑，应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计，能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制，电力系统的各个单元应该是相互独立的，防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时，应该实现系统使用的兼容性，在此基础上，实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法，从而能够方便管理，在电力系统的设计中，可以简化二次接线，从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在，我国的电力事业在不断的发展，但是，我国的电网建设还是存在一定的问题，容易导致停电问题，使人们的生活和生产受到影响，原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性，所以，应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者：朱坤双 单位：国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 （一）提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理，提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心，只有具备高素质的自动化技术维护人才，才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘，为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液，同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训，提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力，杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象，从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外，近几年来，科学技术发展速度越来越快，尤其是信息技术的进步，直接改变了人们的学习生活和工作，对于电力企业来讲亦是如此，电力系统自动化的深入发展，便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广，直接提高了电力系统自动化运行效率，提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用，可以做到对于电力数据的采集与储存，从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面，数字化电网以及数字化变电站的广泛推广，还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展，使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境，在电力市场中取得一席之地。 （二）加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看，我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟，缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验，在实际的电力系统自动化技术管理过程中，存在着很多技术上以及管理上的问题，影响到电力系统自动化的顺利开展。因此，电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中，需要严格做好电网自动化的规划设计，充分的考虑到各种因素，从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲，电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性，需要从以下三个方面入手，提高电力系统自动化技术应用水平。第一，电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备，设计人员需要将其进行相互独立，避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二，做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面，电力系统是由各种软件以及硬件组成的，电力系统对于不同的软件和硬件，都有着各自的通讯接口，从而使得电网环境可以做到灵活化，从而通过扩大兼容性以及扩展性，提高电力系统的运行效率。第三，简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性，尤其是对于二次接线的简化，可以极大的提高电力系统的运行效率，科学合理配置电力系统软硬件，从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系，这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化，才可以保证电力系统的安全性管理。但是，在实际的电力系统自动化技术应用过程中，我国在自动化应用标准化建设方面，缺乏必要的建设规范以及标准，使得电力系统自动化技术应用没有达到统一，从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中，出现各种各样的问题。因此，电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提，通过标准化的规范，使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准，从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述，为确保电力系统自动化技术的安全管理水平，就应该及时采取有效的管理对策，使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理，既要提高技术管理水平，又要优化电力系统设计，为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力，也取得了重大进展，但是在实际的电力系统自动化技术过程中，还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状，创新电力系统自动化技术策略，是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者：王平荔 单位：国网江西省电力公司萍乡供电分公司

农业生产过程所产生的数据量是极其庞大的，需要引入大数据的概念和分析方法，将农业机器人与大数据结合，可提高机器人的性能和应用效果。为此，基于大数据开发了农业智能的喷药机器人，将采集的机器人作业信息汇集成为大数据后进行分析，用于对机器人的智能控制和作业效果评估。试验结果表明:在大数据的支持下，机器人能够实现自主导航和精准喷药，对作业效果的评估也很准确，智能化水平得到了大幅提升。 0引言 农业是国民经济的基础，可以为人们的生活和其它产业提供物质条件，受到了高度的重视。在新的时代背景下，农业机械化已经成为了农业生产的主要方式，不仅作业效率高，而且降低了生产成本，代表着现代农业的发展方向。但近年来，我国开始经济结构调整，农业生产规模的增速放缓，导致农业机械在农忙时节供不应求，在其它时节又出现闲置，利用效率降低。与发达国家相比，我国的农业机械研制起步较晚，技术水平不高，结构性能也有待进一步改善。另外，农业机械的应用地区经济发展相对落后，农业生产者的购买能力不足，也是农业机械持续推广所面临的问题。信息技术能够采集社会生产生活中的各种数据信息，通过充分挖掘获取相应的知识和规律，为各行业的升级提供支持。信息与能源、材料一起并称国家三大重要战略资源，信息技术目前已经渗透到了包括农业的各个领域中。在农业机械方面，可以利用信息技术采集机械的作业环境、作业参数和运行状态等数据，经过分析处理后用于机械的优化控制，使机械更加智能化和规范化。 目前，我国有18亿亩耕地和186万个乡村，农业从业人员达到8亿人，所使用的农业机械种类繁多，数量庞大，因此农业生产过程所产生的数据量也是极其庞大的。为了对这些数据进行充分的分析，则需要在所使用的信息技术中引入大数据的概念和方法。维基百科将大数据定义为在一定时间内无法用普通软件工具进行捕获和管理的数据集合。大数据具有规模性、多样性和高速性的三大特点，首先是数据量非常庞大，可以达到PB的级别。大数据的类型包括结构化、半结构化和非结构化的数据形式，数据处理速度足够快，能够满足对庞大数据量的实时分析要求。大数据是为相应的需求而诞生的，应用领域从最初的商业和金融逐渐扩展到其它的行业，包括自然科学研究中的地球空间信息学，以及社会经济中的物流服务和发展规律研究。大数据不仅推动社会进步，还使科学研究层次更加深入，具有划时代的意义。精准农业代表了农业发展的新趋势，成为目前国际上农业科学研究的热点。精准农业对技术的要求更高，且需要新型的农业机械与之相匹配，因此出现了高级形式的智能农业机械，即农业机器人。农业机器人是一种具有高度自规划、自组织和自适应能力，可以在复杂环境中完成农业操作的智能机械。机器人诞生于20世纪50年代，80年代在日本被首次引入农业工程领域，并且在农业生产的规模化和精准化过程中得到了广泛的应用。目前，农业机器人在农业领域主要用于移栽、采摘、嫁接、喷药、挤奶和分级检测等作业。 后来，各种传感器技术的发展还赋予了农业机器人对农业数据信息采集和处理的功能。农业机器人的应用有其自身的特点，如操作的对象柔弱复杂、作业环境难以预测，以及作业动作没有固定的模式等。农业机器人的设计和制造成本较高，还需要机器视觉、GPS定位、各类传感器和智能控制技术作为技术支撑。作为高端的农业机械，农业机器人在运行和作业过程中会产生大量数据，包括作业环境信息、机器人位置信息、机器人运行参数和作业效果评估等。这些数据的规模庞大，类型复杂，难以通过普通的设备和方法进行分析和存储。若将这些数据按照大数据的概念进行处理，则可以提取出内含的信息，有利于机器人各部分的整合。农业机器人将各种智能设备和先进技术集于一体，通过与大数据结合，在拓宽大数据应用范围的同时，还能够提高自身的性能和应用效果。目前，对大数据和农业机器人分别进行的研究比较多，但是二者的结合应用却鲜有报导。为此，本文对基于大数据的农业智能机器人开发进行研究，介绍了农业机器人作业时环境信息、位置信息、运行参数和作业效果的大数据从采集至分析结果展示的过程，并利用试验验证机器人的各项功能，通过大数据的应用提升农业机器人的智能化水平。 1总体设计 本研究的平台为AS－Ｒ型的农业喷药机器人，这是一个四轮移动的智能设备，具有自主供电和行走能力。机器人的部件根据功能主要分为机器视觉、GPS定位、信息采集和智能控制4大部分，在作业过程中运行产生的数据包括环境信息、位置信息、运行参数和作业效果等内容，并以大数据的形式进行分析和存储。大数据分析处理由机器人搭载的小型服务器完成，其根据GPS定位信号确定机器人的位置信息，计算出与规划路线之间的偏差，通过对行走装置的控制实现自主导航。环境信息由机器视觉设备和各类传感器采集，大数据分析获得作物和杂草信息后结合机器人所处的位置控制喷药装置的开启，实现精准喷药。另外，传感器还可以采集机器人的各项运行参数和作业参数，通过大数据分析后为作业效果的评估提供依据，农业机器人的总体结构如图1所示。 2组成部分 机器视觉部分包括尼康COOLPIXP60型相机和天创UB570型图像采集卡。相机具有800万像素，通过防抖动处理安装在机器人上，拍摄方向与竖直方向夹角为60°。相机拍摄获得JPEG格式的图像，经过图像采集卡转换为数字信号后进行视觉分析提取目标轮廓，然后用于大数据的处理。机器人的GPS定位设备为Trimble公司的Ag-GPS132型产品，由GPS接收天线、接收机，以及与基站匹配的无线调制解调器和天线组成。机器人与基站之间的无线传输设备为PacificCrest公司的ＲFM96W系列产品，具有较高的定位精度，可以满足农业机器人的作业要求。上述设备利用目标点逼近算法采集差分GPS信号，汇集成大数据后传输给服务器，用于辅助进行机器人的精准喷药和导航控制。机器人信息采集的内容是作业的农田环境信息和设备的运行状态。环境信息采集设备包括DHT11型传感器用于测量空气的温湿度，WTF－B200型风速风向仪用于测定风向和风速，武汉中科能慧NHZD10型光照传感器用于采集光照强度。采集运行状态的设备如HAL41F型霍尔元件，检测动力装置的转动信号从而获得机器人的行走速度;TJP－1型压力传感器将压力转换为电信号，用于检测相应部件的工作负荷。传感器采集的环境信息和运行状态信息汇集成大数据后进行分析处理，作为智能控制决策的依据。机器人智能控制针对的是自主行走和精准喷药。机器人采用四轮行走的方式，行车控制器接收主控模块发来的定位信息和角度传感器提供的行驶方向，然后与规划的路线对比，通过液压阀驱动车轮的偏转实现自主行走。喷药装置的喷头由电磁阀控制，主控模块通过机器视觉和定位结果发送脉冲宽度调制信号在适当的时机控制电磁阀开启和关闭喷头，实现对杂草区域的精准喷药。 3大数据处理过程 大数据由机器视觉、GPS定位和传感器采集的数据汇集而成，蕴含着与机器人作业有关的信息，可以通过一系列的分析处理过程来获得。大数据的分析过程涉及到PB级数据的录入和读取，因此需要进行大型的建模和运算。机器人搭载的大数据分析硬件为x86架构的PCServer型服务器，配置包括锐龙AMDＲyzen7型2路8核CPU，DDＲ4型128GB内存和IntelI350T2型千兆网卡，运算速度和存储空间都能满足实际需求。Hadoop技术作为一种基于Java的分布式大数据处理软件框架，在本文中被用作大数据分析方法。Hadoop框架由通用模块、分布式文件系统等部分组成，集群文件安装在分布式文件系统中，在相应的节点上构建分布式文件架构。该技术可以运行简洁的并行计算模型，具有很强的容错性和扩展性，对大规模数据具有很好的分析处理效果。机器人搭载的各种设备采集的数据经过网络和传输接口进入交换机，交换机连接数据采集器，行使数据交换和汇聚功能，并最终传输给大数据处理器。上述的传输过程执行IEEE1588时间同步协议，可以缩小交换延时以提高数据的实时性和准确性。处理器接收大数据后，依照设定的格式记录数据，再根据分析目的快速重放录入的数据，在此基础上开展后续分析处理。大数据的分析过程依次为预处理、内容分析、信息挖掘和结果展示，实现以数据为中心的分析模式。针对大数据结构形式多样的特点，采用并行处理提高分析的速度。并行处理是在记录数据的同时对大数据进行综合监测和实时分类，根据类型把数据分发到相应的应用系统中;然后，运行专业知识库辅助的决策，为信息的挖掘提供依据;最后，将综合监测和分析处理的结果汇聚到存储和管理模块中，组成应用功能数据库，形成机器人的智能控制决策，并评估作业的效果。 4试验 机器人在田间进行实际的喷药作业，验证基于大数据的各项功能的效果，试验的作物包括玉米、棉花、油菜、小麦和马铃薯。在每种作物田间选择1个100m长的路段，机器人按照规划的路线进行自主行走和精准喷药作业。每个路段上均匀地选取10个点作为样本，统计机器人的路线偏离距离、对杂草的喷药精准率、误喷率，并通过大数据评估并显示作业效果。路线偏离距离为机器人前轮中心与规划路线之间的距离，杂草的喷药精准率为被喷施的杂草植株占所有杂草植株的比例，误喷率为被喷施的作物植株占被喷施植株的比例。在大数据的支持下，机器人的行走路线偏离距离较小，仅为4．8～7．2cm，能在各种环境中实现自主导航。机器人对各种作物杂草的喷药精准率为83．9%～91．4%，误喷率为8．4%～9．7%，具有精准喷药的能力。机器人对自身喷药精准率和误喷率的评估结果都接近实际值，最大误差率仅为5．7%，有助于准确地控制自身运行参数。 5结论 基于大数据开发了农业智能的喷药机器人，将采集的机器人作业环境信息、位置信息和运行参数汇集成为大数据后进行分析，用于对机器人的智能控制和作业效果评估。在大数据的支持下，机器人对5种作物进行喷药作业，行走路线偏离距离较小，能够实现自主导航。机器人对各种作物杂草具有精准喷药的能力，作业效果评估结果接近实际值。试验结果表明:大数据的应用有助于机器人准确地控制自身运行参数，智能化水平得到了大幅提升。

1引言 自动化系统涉及的内容很多，应用了多种具备自动控制、监测、决策的功能装置，对整个电力系统各元件进行远程监控、调节，以保证电力系统安全稳定运行。智能技术是以计算机为核心，融合传感器等各类设备对系统进行智能化管理。智能技术是电力系统的核心部分，既可以规范自身的自动化控制技术，又能够让整个电力系统高效、规范化运行。智能技术包含模糊控制、专家系统控制等。实际上，该项技术也就是利用传感器来感知外界环境，获取信息、传输信息。现如今，智能技术已逐步融入电力系统运行中，可以为电力企业及广大用户提供准确的电力信息，并能对电力系统进行实时监测分析，为电力人员控制用电提供参考依据。此外，在电力系统中融入智能化技术可以让电力资源科学合理分配，提高了电力系统的运行效率[1]。 2电力系统自动化的应用 2.1电力系统的自动化技术 电力系统是由发电、变电、输配电、用电等多个环节构成的电能生产、分配、消费系统，而电力系统的自动化[2]是为了提升电能品质，按照电能生产、分配的过程来看，电力系统自动化包含电网调度自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电力工业管理系统自动化、故障定位与自动恢复送电等。随着社会科技的不断发展，自动化系统应用范围在逐步扩大，电力系统的自动化能够通过集中管控的方式实现电力系统各设备的自动操作。同时，还能利用现代技术手段进行远程电力调度、控制，以保证电力系统运行的安全、稳定性。 2.2电力系统自动化中的智能技术 （1）专家系统控制技术。实际上，专家系统控制技术就是将电力行业专家的知识、经验都传输到智能计算机中，如果电力系统在运行的过程中遇到问题，专家系统就能够利用智能计算机技术对行业专家进行模拟，分析和解决问题。从目前的情况看，在电力系统中专家系统是应用较多的一种智能管理系统，该系统能够对比较有规律的动力系统进行监测，对所获取到的相关电力数据信息加以处理。如对电力系统故障进行监测、预警、分析、隔离，识别系统荷载，电力系统自动化管控等。在电力系统控制中综合性专家控制系统具有突出优势，可以对系统各部件进行科学监测，确保系统安全稳定运行，这也是专家控制技术得以广泛应用的重要因素之一。而从专家系统控制技术的实用性来看，还存在一些不足。虽然该系统可以对整个电力系统加以有效控制，但是创造性不强，知识库的构建并不完善，工作范围十分有限，若是产生了跨学科问题，利用专家系统控制技术无法解决问题。因而，还有待优化改进[3]。（2）模糊逻辑控制技术。该项控制技术是用模糊法，构建模型的方式对电力系统加以调控，操作简单方便，灵活性比较强。与专家系统控制相比，能够直接控制复杂线路，让系统直接对人的判断决策进行模拟，将获取到的有用信息传输给电力人员，提高电力系统运行质量和效率。该项技术能够对已经出现电力系统数据加以有效分析，在风险评估中，模糊控制技术得到了有效应用。另外，当电气设备因某方面原因，出现运行故障，使得设备状态难以精准确定下来时，就可以应用该项技术，将连续状态离散化，分成若干种模糊状态，各状态下的设备有其模糊性，如“较容易停运”“不容易停运”等类似的模糊值。该项技术能够计算同类设备停运的概率，根据计算结果，提前进行预防，以免电力系统故障扩大化。该项技术同传统的控制技术相比，虽然提高了电力系统应对风险的能力，但也有其不足之处。如控制系统稳定性不强，超调问题较为明显等。当电力系统在运行的过程中出现问题，模糊逻辑控制技术会在第一时间全面分析、评估问题，这也加大了系统系统负荷。为了提升该项技术的实用性，可以将其与其他技术融合起来应用，进一步提升处理常规问题的质量和效率[4]。（3）神经网络控制技术。该项技术主要是对动物神经网络行为特点进行模仿的一种分布式信息处理数学模型。它是由若干个神经元按照一定顺序来连接，并依据一定的算法对系统权值进行调节，以达到神经网络非线性映射的要求。基于神经网络控制技术的特殊性，在电力系统中一般用于对各类图像信息的控制和处理。如在电力设备状态监测、故障诊断方面就可以应用该项技术，电力设备处在正常运行状态时，发出的电磁信号非常平稳，若是状态异常就会出现波动。这时，使用该项技术就可以对异常信号进行多分辨分析，将信号分解到各尺度上，各尺度会将原型号各频率的组成反映出来，显示故障信号，以此对电力设备运行状态进行监测、诊断故障。受到神经网络硬件设备的限制，现在还无法承载大规模复杂的电力系统管理，且在算法上也还有一些不完善的地方，因而在电力系统应用中还存在一些局限性，需要相关技术人员不断地去探索和研究，开发出能够适应电力系统的硬软件设备[5-7]。（4）综合智能系统的应用。综合智能系统融合了智能控制技术、现代控制技术，用来解决电力系统运行中出现的各种问题。基于电力系统结构复杂等特征，单一使用某项智能技术难以达到实际工作要求，而采用多项技术融合的方式，可以优势互补，发挥最佳效果。因此，在具体实践中可以将模糊控制技术、专家系统控制技术等多项技术融合起来，借助专家经验为更好地进行模糊控制提供有效的参考信息；也可以使神经网络技术、专家系统控制技术融合起来，借助专家知识库为神经拓扑结构的建立提供参考依据[8]。如某环保有限公司三期工程，使用综合保护装置、智能电力仪表、综合测控装置等，对配电现场各类电参数、状态信号进行采集。系统使用现场就地组网手段，组网后由现场总线通信进行信息的传输，借助Acrel-2000型智能电力监控系统，对变电站各回路用电情况进行全面监管。（5）线性最优控制技术。在电力系统运行中，电线是非常重要的组成部分，不可或缺。由于在长距离的电力传输中，受到各因素的干扰，会出现各种问题，如电线成本、电线故障等。为了有效解决电力传输中出现的问题，出现了线性最优控制技术。这种技术更侧重电力系统的控制，能够有效地提高电力系统的运行效率和质量。该技术可以将大机组、最优机组科学融合起来，提升远距离电力传输的效率。在现在环境下，该项技术发展十分迅猛，也是在目前多种控制技术中应用最广泛的一项技术。如最优励磁控制器，国内外对此进行了一系列研究，提出了利用最优励磁控制手段，提升远距离输电线路输电能力，改善用电品质，取得了一些成绩，现在最优励磁控制已进入到了实用阶段。 3结语 在现在这样一个科技迅猛发展的时代，智能技术在电力系统自动化中的应用已是大必然趋势。智能技术的应用，有效弥补了传统电力分配、传输等各个方面存在的不足，确保了供电质量安全，满足人们电力需求。虽然，智能技术在电力系统中的应用已取得了一些成效，但是，还有一些不足之处有待进一步提升和改进，这就需要电力技术人员紧跟时展步伐，加强对技术的开发和研究，让智能技术更好地服务社会。 参考文献 [1]董德坤,商涛.浅析电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2011(32):30. [2]黄安林.浅析智能技术在电力系统自动化中的应用[J].中国高新技术企业,2014(14):148-149. [3]陆华儿.浅谈电力系统自动化中智能技术的应用[J].科技创新与应用,2015(23):207. [4]孙建.浅谈电力系统电气工程自动化中的智能化技术的应用[J].通讯世界,2017(22):231-232. [5]金鑫,张洋.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].黑龙江科技信息,2017(05):84. [6]李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010(08):19-20. [7]贾斌,吴东华,胡伟.智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J].科技资讯,2010(33):60. [8]马伟,任丹丹.电力系统自动化中智能技术的应用研究[J].科技创新与应用,2017(34):158-159. 作者:何永献 单位:中电投珠海横琴热电有限公司

智能机电一体化篇1 1机电一体化与智能制造 1.1机电一体化技术 所谓机电一体化技术,就是涉及电子信息处理系统技术、机械制造系统技术等,具有较强综合性特点,相关设备主要包括光学传感器、压力传感器等。在相关技术不断发展的当下,机电一体化技术要想获得可持续发展,需要把众多高新技术成果互相融合,把信息技术研发当作最重要的目标。机电设备一体化技术除了包含系统、机身框架和各项基础设施之外,对连接部分而言,还需要借助实际压力传感器调整各项系统的重要运行参数以及状态信息,并且把获取的信息处理成能够自我识别的各项内容,然后再综合分析各项信息传输指令要求的基础之上,实现运动部件的有效控制,使整个系统能够正常运行。其中,实现一体化与智能化控制系统的系统主要包括可编程微控制器、自动计算器以及逻辑电路等,通过有效整合上述部分,明确各个功能部分的各自分工与责任,提升整个系统技术的运行管理效率,为我国制造行业健康稳定发展夯实基础。 1.2智能制造 智能制造技术就是利用计算机仿真系统完成正确分析、判断以及决策的过程,通过特定方式整合智能机器,同时把其应用于制造企业系统当中,使制造企业能够更加有序稳定发展。从该角度来看,智能制造技术的主要优点就是能够节约劳动力,实际操作中用计算机进行简单的数据收集、处理及存储工作,就能提升生产效率[2]。 2机电一体化技术的特点 2.1结构最优化 以往在机械产品控制过程中,一般需要设计机电机构；为了实现变速控制目标,也需要在机电系统中加入变速箱。而信息技术的不断发展,也让传统的人工操作模式逐渐被变频调速电子设备所取代,通过运用计算机软件控制模式,提升生产效率。机电一体化技术的出现,能够充分整合计算机软件、电子技术以及机械技术等众多优势,使机械产品结构得到整体优化。 2.2系统智能化 机电一体化技术能够实现智能化控制系统规划管理生产脉络的目标。随着机电一体化技术各项性能的快速提升,传统生产方式的弊端也逐渐得到了较大改善,人力投入量也得到了有效控制。智能化控制系统的出现能对各项系统与程序进行有效调控,也能充分体现其自动化控制的实际效果,比如故障诊断、信息处理和自动化检测等等,具体操作时也可以将工作指令输入系统内,使系统完成自动化操作程序,节约较多人力[3]。除此之外,当系统出现风险故障时,工作人员也能更加具有针对性地对故障进行处理,使管理人员借助系统当中的预警功能掌握系统运行的实际情况,保证系统运行安全性的同时,也能有效降低生产危险系数。 2.3交换优势 与传统生产技术相比,机电一体化技术有着十分明显的控制功能以及灵敏度,可有效提升数据处理效率。而智能制造通过引入机电一体化技术,也能让数据处理流程变得更加高效,信息数据交换也会更加安全。通过机电一体化技术的相关优势,可以有效解决智能制造过程中的技术困难,也能有效提升信息处理效率,使数据完整性得到有效保障。 3机电一体化技术在智能制造中的应用 3.1传感器技术 对机电一体化技术来说,传感器其实作为系统十分关键的没人,可在应用过程中体现较大作用,借助传感器技术,能对外界情况进行实时监测,也能保证生产时形成传感器终端网络系统,可实时对传感器接收到的各项数据完成加工。结合应用情况可知,传感器技术也必须发挥计算机作用,让传感器信号进行实时分析,把握信息数据。目前光纤传感器有着十分广泛的应用范围,也是十分特殊的应用类型,在前期使用过程中需消耗较大成本,一般在汽车等机械加工过程应用,例如我们以长春一汽汽车为例,如图1所示,在实际生产加工中安装有激光测距雷达装置,这个装置就能十分深入地反映智能制造中传感器技术发挥的重要作用[4]。将激光测距雷达设计于汽车前后方,能为司机提供实时提醒,使其能随时观测周围障碍物,合理判断距离。除此之外,激光测距雷达还能根据信号对障碍物情况作出准确判断,当距离过近,也会通过该装置对驾驶人进行报警,提升安全性。 3.2自动生产技术 在智能制造过程中,运用自动化技术能够充分发挥实现对机械生产的自动控制,也能让整个生产模式变得更加自动化,提升工作人员效率,使整个产品的工艺模式能够更加优化,也能获得更加满足人们要求的产品。以往产品制造与加工中以手工方式为主,这种模式不仅无法保证工作效率,还对后续的产品销售存在不利影响。而对智能制造来说,实现自动化生产以后,不仅能够提升生产效率,还能让整个工艺模式变得更加优化,提升产品性能。 3.3信号处理技术 在智能制造信号传输过程中,主要为借助网络传输信号对机电一体化技术进行处理的最终信号,通常以传输电信号为主[5]。从技术原理层面来看,机电一体化技术能够一起处理终端系统与服务器的各项内容,利用制造的智能化方式,让信息在机电一体电信号传输平台与网络中得到实时传输,也能借助智能制造技术对各项信号进行实时处理。上文我们提到智能制造模式有着较大的应用价值,其可以通过构建电信号传输模块的方式,降低信号干扰,也能将智能制造实际效果体现出来。 3.4智能机器人技术 该技术能够在条件比较差的工况下应用,工作人员也能根据现场操作情况,合理利用信息化技术、仿生学技术以及机器人控制技术等,不仅能够优化生产环境,还能让生产信息的筛选过程变得更加智能化,使产品生产与管理工作变得更加高效,让企业加工更加高效。智能机器人有着很大的使用价值：第一,可减少人力方面的投入,提升最终利润,使企业生产链更加完善；第二,可有效提升企业生产效率,使生产流程更加智能化,也能通过更为优化的生产流程模式,降低传统生产过程中存在的不足,保证系统运行的同时,也能有效提升生产效率。第三,有效控制安全现象的发生概率,防止人员受到威胁。由于实际生产条件十分恶劣,我们一定要重视监督管理工作,但是即便如此,也无法完全避免安全事故的发生。而利用智能机器人技术,不仅能够有效保证人身安全,也能通过该项技术手段降低安全事故的发生概率。 3.5人机一体化技术 目前该技术在智能制造过程中得到很大范围的应用,该项技术除了能够提升机械设备的智能化程度之外,还能将智能设备与人力相结合。在利用该技术时,工作人员需要对整个成本进行有效控制,通过智能设备获取以及分析相关数据。除此之外,借助该技术还能对人与机械的工作范围进行实时调整,改变加工期间存在的主被关系,也能让人机一体化技术朝着更加专业且智能的方向不断发展。 3.6计算机集成数字化采集技术 通过该技术的应用,并发挥数据存储作用,在综合手工操作模式的基础之上,能够获取与处理数字化内容,还可以对各项生产数据进行实时监控。例如,技术人员可以通过计算机对各项数字化采集技术进行统一应用,也能进一步查明设备的实际运行状态。社会在不断发展,该技术也发展更加完善,能够以机电一体化技术为主要手段,确保在智能制造中真正达到技术迁移的效果。 3.7柔性控制系统 柔性控制系统能对数字信息进行有效控制,也可根据具体状况进行科学转换,可以通过智能化的方式调控各项生产物料与设备,也能共同作用于数条生产线。借助信息技术对各项环节的数据信息进行实时处理,也能进一步掌握市场的发展动态,可结合市场要求制定更加科学的生产方案,避免出现生产资源浪费现象。 3.8生产制造远程控制技术 在传统生产方式中,受到人工干预很多,现在已经很难达到生产管理要求,在机电一体化技术支持下,能够让生产管理实现远程化操作与控制目标。要想进一步保证网络应用的可靠性,很多企业也在积极引入局域网网络,但是这种方式虽说可降低外部干扰,仍然会面临一定的风险隐患,在远程管控方面还有很大难度,因此也会引起安全管理等问题。由于信息传输模式十分多元化,然而对各种传输手段来说,其对应的特点也有所不同,现在智能制造的思想,可以通过多模组协同传输信号,也能有效保证信息传输效果,让各生产流程实现远程控制,结合实际情况开展有效管控。 4结语 综上所述,机电一体化技术在智能制造过程当中的发展前景与应用模式也受到了全社会的广泛关注,因此需要从模式创新、技术升级等层面进行有效分析与改进。把握机电一体化技术的特点与智能制造的发展前景有着十分重要的现实意义,智能制造中的机电一体化技术应用需要从稳定控制、系统设计两大层面入手,引进国外先进的技术设计理念,在有针对性优化后获取更好效果,保证系统运行更加安全,产品质量也得到有力控制。 作者:王熊 单位:宁波家联科技股份有限公司 智能机电一体化篇2 0引言 机电一体化技术包含机械制造技术、自动控制技术、信息处理技术及传感器控制技术，是以多种技术的整合促进职能目标实现的科学技术。机电一体化技术可实现诸多技术优势的充分利用，且在实际应用中能够监控优化目标，完成系统整体资源的优化配置，促进系统运行效率的提高、运行能耗的降低。依托传输技术可对系统运行状态及参数展开调整，能转化控制信号及信号为可用传输信号。同时，信息传输中可处理信息，并以适宜规则为根据传输信息，能为系统运行安全及稳定性提供保障。智能制造支持编写相关控制程序，且能够模拟人类思维，可用于各项设备生产制造的控制，能够大幅提升制造业生产效率及质量。依托多样化自动控制系统，可有效采集多类型的数据信息，并展开深度处理、分析及存储，供于生产制造实践活动使用。智能制造产品设计中，通过计算机设备的运用能够从多维度展示产品设计图纸，与传统人工生产相比，不仅能使人工岗位成本支出减少，在较高危险性与污染性的工业生产中也十分适用，能有效避免工作人员受环境影响的情况，并减少安全事故发生率，消除人为操作失误的情况，且能带动生产效率的大幅提升，从而助力制造业的进一步发展。所以，现代化制造业发展与转型中，智能制造已逐步发展为主要路径之一。 1机电一体化技术优点机电一体化技术 优点主要包含三方面：一是结构最优化。相关机械产品中应用机电机构后，能够大幅提升产品控制有效性；而为促进系统变速控制的实现，有必要引入机电系统至变速箱内。当前时代，信息技术发展成果显著，以往的人工操作控制已被变频调速电子设备取代，计算机软件控制模式逐渐占据了主导。机电一体化技术实现了计算机软件、机械与电子技术的综合应用，机械产品结构也因此实现了整体性的优化。二是交换优势。机电一体化技术在控制性能及灵敏度方面极具优势，基于机电一体化技术的智能制造中，不仅可实现数据的高效处理，且信息数据交换安全性更高。在该技术交换优势的运用下，能妥善化解各类技术方面的难题，可带动制造信息处理效率的提高，规避信息交换中可能出现的系统瘫痪情况，为数据提供完整性保障的同时，确保系统能够安全运行。三是系统智能化。机电一体化技术的应用，可实现系统的智能化控制和生产脉络的规划管理。在智能化控制系统的运用下围绕系统及程序展开统一调控，凭借自动化功能作用，可达成自动化检测、处理信息及诊断故障等目的。同时，在该系统的运用下，工作人员输入对应的工作指令后，可实现工作程序的自动化操控。当系统有风险故障产生后，能第一时间发出预警信号，向管理人员传达系统运行情况，并迅速展开对应的处理，可为系统运行提供安全保障，能消除工作中可能出现的危险隐患，从而帮助工业实现稳定、安全且高效的生产作业。 2机电一体化技术与智能制造相关性 现代技术领域中，具备突破性与创新性的机电一体化技术和智能制造，前者实现了多种技术手段的结合，突出集成技术的优势；后者需要组合技术，以提高应用程序质量及技术水平。机电一体化技术在信息化、自动化等方式对机械设施展开控制，可使工业生产水平与质量实现大幅提升。而作为人工智能领域标志性发展的智能制造，主要是通过模拟人类智慧实现人工智能生产，并在人工智能的基础上达成智能制造的目标。智能制造中，信息技术与计算机是至关重要的基础，而机械与电子技术同样也是生产制造过程必不可缺的关键，智能制造中通过人工智能完成有关指令的接收后，在联合信息与计算机技术后，能够顺利有序的生成操作指令。这也表明了智能制造今后的发展方向必然是以应用机电一体化技术为主，两者间存在密切的关联。 3智能制造中机电一体化技术的构想 3.1设计构想机械设计制造领域中通过机电一体化的应用，在设计产品时可引入诸多能完善设备建设的智能化设施，最大限度规避由于设备问题造成时间浪费的情况。同 时，能减少人力投入，突出管理的便捷性，从而提高工作效率，并规避人工引起的失误。不同人员的分工是有差异的，联合多部门共同协作，细化工作至个人头上，在协同合作的基础上能更高效率的完成工作任务。 3.2关键技术 现阶段，科技技术发展迅猛，面对人们提出的有关机电系统整体控制发展方面的需要，传统单一的主体技术构建模式不再适用，融合不同系统控制模式也因此成为主流发展方向。机电信息技术工程领域中，在设计系统控制产品时应当积极引入国内外成熟的系统知识理论，并以现阶段机电信息发展行情为根据，融合适宜的计算机信息元素，切实把握时代特点，持续发展机械与信息技术工程。当机电行业构建了自动控制系统后，能有效简化数据模型构建、工程产品设计及数据计算等繁杂的数据操作。 4智能制造中机电一体化技术的应用 4.1传感器技术 传感器性能的高低，是决定传感器技术作用能否充分发挥的关键。传感器需具备良好的刷新速率，支持高效处理固定时间内监控范围图像信息，且能突出信息内容反馈的高效性，减少时间成本支持。同时，具备准确性更高的动态捕捉功能，是与传感器信息处理能力关联密切的重要影响因素。基于传感器技术的智能制造中，可实现数据的高效传输与中断处理，且支持延迟反馈信息，结合终端系统做好工作指令的发送，信息反馈延迟表示当传感器完成工作指令的接收后数据信息传回的时间。在不存在特殊工作要求的前提下，传感器技术能以毫秒级时间差来计算信息延迟反馈时间，且因智能制造技术支持迅速处理海量数据的缘故，因此能够大幅提高传感器数据信息传输延迟控制方面的有效性。 4.2智能机器人的应用 目前，社会生产生活中已逐渐普及了人工智能等技术的应用，如智能手机及网页浏览搜索引擎方面，可从海量信息中收集择取与用户兴趣爱好相关的内容。立足于技术应用性角度而言，现代日常生活、工业生产及公共设施等方面中，人工智能及通用机器人制造技术已体现了重要的应用价值。在应用人工智能机器人后，能促进工业规模化及生产经营效率的大幅提升，且能为工业产品质量提供更可靠的保障，可帮助工作人员减轻工作负担。同时，可实现系统信息库的迅速、及时更新，且能迅速完成处理操作系统指令的下达。此外，智能机器人还可以胜任人类大脑无法处理的复杂性较高的业务工作，整体应用成果良好。 4.3数控技术的应用 机械制造在现代工业生产中有着重要的占比率，当机械制造业实现了机电一体化技术的广泛应用后，能促进了各项技术领域发展速度的提高，且能实现更精准的应用。数控技术能实现大批量机械设备的生产，在可编写程序及光电电子控制驱动系统的运用下，并引入电子控制驱动装置这一类具备人机交互功能的技术，即可实现自动化机械生产线的构建。同时其作业时间是全天候，拥有远超人工的生产效率，故而在机械制造生产实践中引入数控技术后，能大幅提升产品生产效率和质量。智能制造背景下，数控生产技术有着较高的智能自动化控制要求，在数字信息技术的运用下能够远程控制机械工作运动状态及控制过程，可促进机械产品工艺、质量及性能控制有效性的提高。目前，数控生产中，多以“CPU+总线”的设计模式三维仿真模拟数控生产全过程，能使数控生产中产品生产效率及质量得到有效提升，技术优势显著。 4.4柔性制造系统的应用 集合了信息过程控制管理系统、数字控制管理等一系列系统后形成的综合型制造系统即为柔性制造系统，是自动化工业制造系统范畴下的突破性技术。基于柔性制造系统的工业智能设备制造中，通过市场分析统计结果的运用，在调整和优化加工产品生产流程后，能最大限度利用现有的生产资源，同时能大幅提升制造企业生产管理效益。立足于企业信息系统管理角度而言，在应用了柔性制造系统后，结合信息系统能够对产生于企业生产经营中的各项机械数据自动展开整合、处理及分析，同时能凭借各项计算机信息技术软件自动控制各类机械设备。同时，在软件设计、产品质量监督等工作中，应用柔性制造系统之后同样能显著提升工作开展效率。 4.5自动生产及信号处理技术 以往生产产品时基本都是由手工的模式进行，此类模式不具备较高的工作效率。基于自动生产技术的智能制造中，凭借自动机械控制的效能，可促进自动化生产模式的实现，不仅能解放工作人员劳动力，同时能使生产与加工效率大幅增加，带动整体生产效率的提高，并持续优化产品工艺模式，产品生产性能更高，且能确保产品与社会大众需求相符合。同时，在同时连接终端系统及服务器后，机电一体化技术还能够传输信息数据，结合网络传输及机电一体化信号传输平台进行信息的传输和处理。从适用范围方面来看，智能制造技术同样具备突出的优势，依托电信号传输模块建构双模信号处理系统后，能使信号间干扰大幅减少，从而促进智能制造技术应有作用的发挥。 4.6生产制造远程控制技术 面对现代化生产管理需求，传统以人工为主的生产管理模式过于滞后，此时结合机电一体化技术不仅能更好地满足各方面需求，且支持远程生产管理的控制。企业为了能够安全应用互联网技术、降低外部干扰，往往都会引入局域网网络体系，但在排除内部风险方面的效果却不够理想，不支持远程管控，导致安全管理风险加大。信息传输过程中涉及了较多的传输模式，且各种传输方式的特点也是有差异的，而在多模组协同的基础上，凭借智能制造技术来传输信号，能为信息传输效果提供保障，支持技术人员对生产环节展开远程控制，且能结合生产管理具体的需求开展相应的管控工作，可以大幅降低生产风险。同时，智能制造中通过应用机电一体化技术后，可对生产设备展开实时监控，第一时间做好技术故障排除工作，能赋予企业更强的风险管控能力，并带动企业生产效率的显著提升。 4.7自动化监控技术 机电工程中，通过计算机网络及传感器的运用能够实现监控目标的自动监视，属于远程监视技术之一。自动化监视支持对多个目标实时展开监视，建立在监测中心的基础上，能突破时间与空间方面的限制，可使整个监控工作的开展更加便利。但是，因属于远程监控技术的缘故，该技术在运行速度方面受到了一定限制，在远程监视大型自动化系统方面不太适用。中央监视功能能够集中自动化系统中多个功能并统一展开监视，但这需要建立在同一处理器的基础上实现。同时，利用该方法进行监视时，需以设备具体功能需要为根据合理进行间隔的设置。此外，不同监视装置相互间存在独立的功能，且其自身可靠性相对较高，能使绝缘装置与系统端子柜使用频率大幅降低，如此即可减少投资成本。 4.8专家系统及计算机集成数字化采集技术 专家系统全面融合了计算机技术、人工智能技术及相关理论与技术，通过集中某领域专家知识和经验并构建数据库，能将必要的参考依据供于相关实践操作的开展。一般情况下，专家系统具备信息咨询、推理判断及分析决策等功能，包含人机交互系统、信息与信号输出系统、信号输入系统、知识经验数据库及推理决策系统等，在机械制造领域中各类“疑难杂症”的解决中发挥着不可忽视的作用。而在计算机集成数字化采集技术的运用下，联合人工操作及计算机数据存储功能，可实现数字化信息的采集与分析。同时，支持对生产数据展开全天候的监控，如技术人员在该技术的运用下能更全面地掌握处于运行中的设备各方面状态。现阶段，该技术历经一系列发展后更加成熟，建立在机电一体化技术的基础上，在智能制造中能够顺利达成迁移技术的目标。 5结束语 综上所述，机电一体化技术应用至智能制造中后，在制造业及各类先进技术的协同运用下，能大幅提升生产效率，并产出质量更高的产品。所以，制造行业在生产实践与管理中需要着重关注机电一体化技术的应用，以生产实际情况为根据选择技术工艺，突出针对性、合理性，以便在大幅提升生产效率的同时尽可能规避失误率，这样一来能带给制造业更可观的生产效益，保障其自身可持续发展。 作者:罗千 单位:浙江省宁波市舒普智能技术股份有限公司 智能机电一体化篇3 现如今,中国的经济发展迅速,国内的智能制造产业的地位也日益凸显。在智能制造产业的发展下,我国的各项生产业经济也随之带动。在经济化和全球化的技术和经济竞争压力下,我国的智能制造产业也需要不断学习、钻研新的技术,进而精准把握制造产业的生产技术特点,提升机电一体化运用效率,最终为促进我国的智能产业可持续发展奠定基础。 1简述我国的机电一体化智能制造技术机 电一体化技术(MechatronicsTechnology)是一项综合的技术,是相关技术人员利用机电技术和计算机技术、现代科学技术对生产的机械进行升级和优化的现代综合技术,其特点在于实现自动化升级、更新、诊断和优化,进而为工业制造等行业提供活动指导,还能够为企业获得更高的生产效益。在现有的生产环境下,利用机电一体化技术可以促进企业的运行,进而为企业的经营者获得更高的利润。值得注意的是机电一体化的技术内容较多,囊括了复杂化、自动化和模板化,这些先进的技术也能够有效促进制造业发展,可以帮助制造业向着集约化和智能化方向发展;对于企业的生产而言,利用机电一体化技术来做好产品管理还能够确保产品的加工流程更加规范化且促进产品的生产质量和产品生产效率。智能制造值得是在产品生产中依托于智能化技术、生产系统来优化生产流程,可以及时改进生产中不合理、不科学的地方,进而保证生产产品的质量和工艺水平符合产业需求,这种方式可以减少产品生产的压力,同时减少对人力资源的过度依赖,还能确保产品的生产质量和生产效率得到显著提升。针对制造产业而言,机电一体化技术帮助制造产业及时获取多方面的生产信息,同时丰富智能化生产系统,可以减少工作人员的压力,有效节约人力资源,同时也能够减少机械制造产业的物理和财力问题。通过人机一体化智能系统有效促进了机械控制质量,确保机械生产的有效性,保证了现代生产稳步推进。 2简述机电一体化常见技术 机电一体化具有综合化、现代化、系统化的特点。机电一体化技术融合了电子计算机技术、信息通信技术和自动化技术,多项技术综合运用可为产品制造提供针对性且可靠的数据依据;此外,在现代科学技术不断发展,我国的机电一体化的技术应用范围也在不断扩大,基于技术研发和技术创新等方面也诞生了传感技术、信息处理技术、自动控制技术,体现了机电一体化现代化的特点。 2.1简述机电一体化的常见技术 此外,机电一体化运行依托于多个传感器,这些传感器由通过系统来实现数据传递、分析、信息交互,体现了机电一体化系统化的综合特点。在生产运行中,操作人员需要将多个传感器安置在机械或者是电气设备中,通过数据分析会研究对多个数据进行收集、监督和管理,这些都能够为机电工作人员提供必要的数据支持。此外,信息处理技术可以管理和处理机电信息内容,实现数据针对性和有效管理。相关工作人员可以及时收集各项信息数据,进而确保数据的准确性,保证信息数据可以得到自动化升级和处理,这些都对设备的稳定运行奠定基础。自动化控制技术是工业化生产的重要特征,为了节省人力资源,提升生产竞争力,工厂需要建立科学、符合生产的自动化控制系统技术,同时构建出标准的自动化控制体系,进而对机电设备进行掌控。相关企业在操作管理时候要了解系统的运行特点,做好数据研发,最终来提升机电设备的管理针对性。 2.2分析机电一体化的技术特征 机电一体化的技术特征表现在整体结构优化和系统智能化控制链等多个方面。从整体结构优化而言,传统的机械生产都需要建立控制系统如构建变速齿轮、变速箱等实现结构变速,促进系统运行。但是现阶段电子技术水平不断上升,我国的齿轮变速箱也在不断更新,发展为变速调频电子装置。这种装置的特点在于可以减少人力资源投入,同时将信息技术和机械软件技术进行整合,最终完成整体结构优化。此外,从系统控制的智能化特点来看,机电一体化技术中智能控制技术一直都会现代生产中最突出的技术特征。智能化凭借着高效、节能降耗等特点都可以促进系统稳定生产。针对智能化控制系统而言,通过电子控制系统就可以完成既定的程序,让每一项工作的动作功能之间达到稳定协调,这也能够让机电一体化系统检测的功能得到稳定体系。常见的系统包括自动化检测系统和自动化信息处理系统(系统设计流程如图1所示)。 3简述机电一体化在智能制造中应用的技术要点 机电一体化制造技术在智能制造中的应用十分多样,常见的包括智能传感控制技术、自动化生产控制技术、机械生产工作控制技术等。 3.1简述传感技术 如今,我国的制造企业的经济、生产技术都在不断更新,各个制造企业在实际的发展过程中需要借鉴多方面的生产资源,不断更新生产体系,促进生产改革。为了保证生产的质量、效率、确保生产产品的经济价值,智能制造过程中需要关注技术改革,利用先进的生产工艺技术来保证生产质量。传统的制造产业强调生产数量、忽略生产质量,导致很多产品的残次率高。而且很多技术人员对现代科学技术研发了解不多,大多按照以往的生产经验或常规的日常操作管理生产,导致生产的结果不理想。传感技术的敏感度高,可以及时感应生产过程,通过压力、电流、温度、湿度等检查可以发现产品生产的异常问题,进而及时发现和处理、规避风险。通过联合传感器技术可以及时发现企业生产存在的质量问题,同时为生产过程提出一些生产改进建议,降低企业生产存在的质量问题,进而提升企业生产的经济性。从实际的运行环境来看,传感器可以对企业生产加工全过程进行了监督和掌控分析。如利用传感器可以检测生产加工的异常数据并将其传输给中心系统,负责人可以及时发现故障问题并结合实际的生产环境、经验给出针对性处理建议,进而保证企业的生产加工、制造等工作高效且稳定。与此同时,传感器技术可以针对生产加工的数据问题进行分析,通过定位器装置可以检测制造生产全过程情况,还能够提前设置监测范围值,进而更好地促进产品生产管理。若在生产中发现了异常情况,相关工作人员就可以按照智能化调节建议对生产参数进行调节,确保生产有效。 3.2自动化生产控制研究 自动化生产控制研究可以了解机电一体化生产全过程,同时及时有效地规避生产风险,积极解决和避免人为因素对产品生产质量的影响。通过机电一体化技术的广泛运用,相关工作人员可以发现生产中常见的问题并给出生产管理建议,确保企业生产活动稳定且高效运行。随着我国对机电一体化技术的研究不断深入,自动化生产技术的自动跟踪技术可以检查企业生产的全过程,如通过特殊的自动控制系统采集各个生产车间、产品生产全过程环节的数据,并对其将自动化统计、分类、计算、分析、处理,这些都保障了企业全面高效的生产管理工作。而很多企业在生产中也能针对既定的程序和数据进行标准化分析和数据自动化生产研究。 3.3工业机器人技术 工业机器人技术的运行效果好、稳定性强,可减少人力资源成本。随着我国的现代科学技术不断进步和发展,工业机器人也逐渐走入了多个工厂生产流水线中。工业机器人的工作效率高且满足了企业的产品加工、科技生产要求,也积极促进了我国的企业制造产业的飞速发展。在实际的产品制造中,企业的通过分析自身的生产动态对机器人执行的程序进行编辑,按照计算机提前设定的程序完成产品加工工作,对比其他的模式,工业机器人可以保证企业加工的产品精度高且品质好,工业机器人本身也有自动识别和精度分析等优势,可以保证工业技术不断升级和改善,保证整个系统拥有智能化和针对化的优势。从工业机器人的运行兼容性来看,工业机器人不光可以提升现代制造产业的运行效率、提升资产质量,还能够自动化升级,让机器人和管理人员进行交流互动,通过自动化升级等方式让工业机器人适应更多的工作环境和产品要求,进而达到更加高速的生产效率。此外,工业机器人的安全性和稳定性也是很多制造产业关注的重点。因工业机器人具有灵活性,运动速度快且精度高,对比人工生产管理的安全性更高,可规避大量的操作风险;而化工产品加工中,产品本身具有一定的危险性和操作风险,传统的人力操作风险高且存在大量的安全问题。而采用机器加工方式可以规避大量的操作风险,保证工作人员的人身安全。可见,工业机器人在制造产业具有极大的生产效能,推广该技术可以体现机电一体化实际生产优势,还能够极大程度的规避生产风险,确保每个生产环节的安全性和高效性。 3.4数据生产分析 机电一体化技术的智能制造技术在企业数控生产中具有极大的应用优势。通过利用数控技术可以保证机电生产具有针对性、有效性和科学性。利用该技术可以让企业的生产技术发挥优势,提升自身的竞争力。首先,相关技术人员要收集企业生产的各项数据并做好数据技术模拟工作,生产管理中也需要及时处理数据并对相关数据进行动态技术研究和实时分析,保证加工数据达标;此外,通过数据收集、模拟等还能够实现数据加强分析,有利于发挥生产设备优势,全面提升数控工作的整体效果,这些对产品的生产制造的精度和产品质量都有较大的应用价值。其次,要想做好机电一体化数控技术综合运用也需要机电工作人员对数控数据进行模拟研究,不断更新这些技术,通过科学的技术研发和创新等将这些元数据深化,为后期的产品升级奠定基础。 3.5柔性制造技术 柔性制造技术是通过信息和物资储存技术融合使产品可以不断变换型号。作为现代制造业的特殊工艺技术,柔性制造技术还在研发和试验应用阶段。该技术发挥了成组技术的优势,可以满足多批量不同型号、类型的产品生产需求,而且还能够结合市场的动态需求调整生产数量和规模,体现了生产的经济性和灵活性。在实际的生产中,相关制造管理人员需要先确定机械的制造过程并对现有的生产环境选择合适的加工设备和加工物料;其次按照计算技术的计算结果统筹利用、合理调动资源,实现对生产线进行全过程控制。从现有的柔性制造技术推广应用情况来看,柔性制造系统的应用范围正在不断推广,结合机电一体化的运用技术优势,柔性制造技术也在不断更新。相关单位可以结合实际的市场需求和市场环境对柔性制造的技术和参数进行调整,进而满足制造企业生产和管理的多方面要求。 3.6内燃机技术应用 机电一体化技术在制造企业的应用范围较广,在我国的现代化生产管理中也发挥了较大的优势。内燃机就是智能制造的重要代表性产品。内燃机属于常见的动力机械设备,是通过将燃料燃烧的热能转化为动力能源,属于发动机的一种。如今,内燃机主要在船舶上有所应用。通过机电一体化技术可以提升内燃机的运行效率,也能够提升机械制造的质量,确保内燃机能够在现代生产环境中稳定运行。 3.7机械制造 机械制造技术是当前制造产业关注的重点。机电一体化技术可以将计算机辅助技术和智能控制技术融合来提升制造产业的稳定性。利用科学的制造技术可以提升现代化制造生产质量,提升制造产业的科学性,保证其稳定生产。如智能控制技术推广后,很多生产企业利用计算机系统模拟机械制造的全过程,联合多项传感器和数据信息分析将模糊数据整合在一起融入到控制系统中,进而探寻出更符合企业制造的装置、技术、参数。这种方式可以机械制造工作更有针对性,也体现了计算机、材料、结构、人工智能等多方技术的特点,进而可以完成复杂的工业科技和生产任务。如今机械制造技术也广泛运用到了军事生产制造环境中。 4结语综 上所述,机电一体化技术改变了传统的机械生产和运行模式,对制造产业生产效率、生产质量都有促进。整体来看,智能机械生产是我国现代机电一体化技术综合运用的起点,也是促进我国现代化、工业化、社会经济发展的重要动力。为了让企业的生产效率提升,各个单位也应当在自身的经济利益和社会的发展需求上挖掘出多方技术资源,加强机电一体化技术的研发和运用,进而为促进制造产业稳定建设作出贡献。 作者:隋国华 单位:临沂市工业学校

石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术研究 摘要：工业工厂生产逐渐都朝智能化仪表和自动控制系统方向发展，文章主要对石油化工仪表中的自动化控制技术进行探讨。 关键词：石油化工仪表；自动化控制；控制系统；自动检测仪表；变送器 1 概述 自动化仪表的智能化，使仪表本身性能从整体上得到了改善。智能化的普遍使仪表不再单一地以一种结构运作，使其适应性和功能都得到了提升。对设备优化设计，不仅要考虑到功能的多样化，也要考虑到提高工作效率。本文根据实践经验对石油化工仪表中的自动化控制技术进行深入探讨和分析，以便为以后的研究提供参考。 2 石油化工仪表中的控制系统 随着科技的发展，仪表系统也开始步入了数字化、智能化和网络化的范围内。特别是在石油化工企业中，自动检测仪表更是需要系统的提升。对于现场总线控制系统，就要适应这些要求而使变送器快速发展起来，所以变送器肯定就是数字化仪表。比起一般变送器的性能，数字化仪表从分辨力、安全性能和稳定性能来说都要高出很多，并且其结构也较简单。从进出口贸易中的商品计量精确度来讲，我国一直都在研究并提高着产品的质量。一般在石化出厂的产品精确度为＋0.1%或者更高。在对产品加强管理的同时，也为了使出口产品质量能比现在的产品或能与国际产品相抗衡，从而对在线油品质量分析仪和在线气相或液相色谱仪等仪表加大了使用量。以便得到的数据更为准确，从而提升产品的性能和质量。 2.1 DCS与FCS系统 我国在石化和石油化工系统中已经使用了3000多套DCS。而石化中应用的DCS就有一半之多。现代科技的发展也使DCS系统在一直不断地推出新产品，与传统的DCS相比，新产品在数字化智能控制、兼容性和OPC等系统的应用上都变得更开放了。从而使得不同型号和不同厂商生产的DCS都能相互进行联结，能组成大规模和由自动化控制的网络管理控制体系。这样的系统变得更加容易控制，也使性能变得更加强大。 2.2 新型DCS系统 炼油装置中生产出来的成品油和半成品油在经过调和后就会储存运输出厂，这是石油化工过程炼油厂的最后一道工艺。对石化企业的油品贮运系统使用DCS系统，不仅加强了自动化控制，也使管理变的容易了。我国在石化企业中用了DCS系统来控制，对其他新建装置也采用了DCS来加强控制和管理。但对于如此重视和加强使用的设备中，还是有很多企业无法完全地利用DCS的所有功能。这不仅造成了大量资源的浪费，由于使用率下降而造成自动化系统变得复杂并显得冗余。但我国自主生产的DCS新一代系统中配备了一些专门软件，此软件是适合于我国石化企业特色生产过程的。这样的新一代DCS系统功能还在不断增强，可靠性也会越来 越高。 石化企业在催化裂化和加氢裂化等炼油生产装置中采用了DCS系统来控制，后来在乙烯装置中也采用了DCS控制，对全厂各生产装置进行监视和管理。而控制管理等操作都集中在一个控制室内进行，因为现在的新一代DCS控制系统可构成多工段，并采用了多集控单元，能综合管理并控制综合信息自动化系统。这些都是新型DCS系统的成果，而以后还会变得更完善。 2.3 总线控制系统 全数字化、开放性、智能化和微型化是现场总线控制系统的特点。这已经成为了现代新型石化企业的发展方向。如今FCS自动化控制的应用变得越来越广，对其设备的操作和功能的开发也变得越来越完善。从而使得现场总线控制系统的发展空间变得越来越宽阔。据统计，目前的大部分石化企业的系统还是在应用FCS控制着企业生产装置。现场总线的控制工作是在现场总线和局域网中完成的。局域网的功能是使得多个计算机系统通过网络相互交换信息，其中的信息容量是相当大的，也可实现相互间的信息共享功能。现场总线的技术标准是实现技术信息共享，这就可以对所有制造商和用户公开化。FCS智能型现场仪表的测量和控制精确度都是有保障的。工作时是采用双向数字通信，使得系统的可靠性提高，也使得系统的调试和组态能方便地进行。对现场总线智能仪表还是有着统一的技术标准规范的，每个不同的厂家要按照标准生产产品，就可以相互交换或相互连接。即插即用，不仅能方便设备的提升更新，也能使系统更大规模地扩展。这样的设备除了有基本的功能外，还具有控制和运算的功能。这就能方便地进行分散控制管理。每一条总线可以连接多台现场仪表，节省电缆的同时也节省了大规模安装、调试和维修系统等的复杂工序，也更多地节省了其中的费用。 3 具体分析 3.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在－200℃～1800℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的，因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的，能抵御住高温，能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲，石化行业都以液位测量为主，并且除了浮力式仪表外，物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证，对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析，不能对环境造成污染。所以对分析仪表的要求还是很强烈的，而且对其的科技含量和特殊材料的要求也是很高的。目前我国对分析仪表的资金投入在增强，这也会使得产品的质量越来越高。 3.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出，石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用，其都是以DCS为基础的控制，但也都可以独立控制。 传统的生产过程都是一个装置一个控制室，但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主，这样能让公益操作人员轻松地进行操作。 石化装置的工艺过程复杂，很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升，若仅由DCS设备完成，则已经不能满足现在的要求了，如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实，而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产，还要在生产线的危险场所设置警报系统，一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下，对重要的工艺装置进行控制和检测。对安全系统的统一化管理是企业发展的方向。 4 结语 近年来我国的石油化工仪表的自动化控制技术的发展研究取得了很大的进步。要以我国自由的特色生产为主，在安全生产的同时，设计和研究自己的自动化仪表控制系统。在发展现有的信息系统的同时也要从企业的综合自动化系统和安全控制系统为主进行深入研究探讨。提高企业自身对自动化控制技术的水平，增强自身的市场竞争力是企业持续发展的基础。 石油化工自动化论文:石油化工企业中自动化控制的应用前景分析 摘　要：石油化工产业与我国的经济和能源安全有着直接的关系，对我国社会发展起着至关重要的作用。为了促进石油化工产业的发展，自动化控制系统逐渐在我国得到广泛的研究和应用。本文将对我国自动化控制在石油化工行业的发展及应用做了探讨。 关键词：自动化控制　石油化工行业 在我国，虽然石油资源总量较大，石油消费增长速度很快，但是就目前的石油产量并不能使人们对石油的需求得到满足，需要进口的石油数量越来越多。在这种形势下，石油化工产业需要在不断研究和引进新技术的同时，提高企业管理水平，采用自动化控制系统。自动化控制不仅能避免人工操作的危险，而且为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥了更大作用，同时推进了石油化工行业的发展转型。 一、石油化工企业人工操作的危险性 1.现场人工操作用人多，一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 2.人工手动控制中很难严格控制工艺参数，稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象，引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 3.作业环境对人体健康的影响不容忽视，很容易造成职业危害。 4.设备和环境的不安全状态及管理缺陷，增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生，直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平，因此，十分引人关注。多年的经验证明，自动化已成为企业提高效率的有效手段之一，特别是随着信息技术的应用和发展，现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化，还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化，具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统，是企业的综合信息管理系统。中国石油化工自动化经过50多年的发展，通过技术引进，消化吸收和不断创新，自动化水平取得了长足进步。主要体现在：现场已从手工操作发展到自动化控制，从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制，直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制，并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术，并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高，已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段，电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展，近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高，并取得了良好的经济效益。 三、自动化控制的几种方法 1.自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。一般地说，自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论，传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统；对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中，传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，广泛应用于商业产品，但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法，要么采用模型参考要么采用自整定，一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题：需要复杂的离线训练；辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾；对系统结构假设；实际应用中，模型的收敛性和系统稳定性无法保证。另外，传统自适应控制方法中假设系统结构的信息，在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 2.最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域，在许多方面改变了人们的生活。一个典型的最优控制问题描述如下：被控系统的状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具，应用于大部分最优控制问题。在实际应用中，最优控制很适用于航天航空和军事等领域，例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。工业系统中也有一些最优控制的应用，例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而，绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关，用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 四、自动化控制在石油化工企业的发展趋 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护，其内容较为主富，涉及控制系统中的各个环节，如石油化：亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算，以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统，又包括复杂控制系统及先进控制算法，还涉及控制方案的设计，以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备，如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的，也有复杂的。应当说，炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统，其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 五、结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求，这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展，另一方面，自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上，为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用，使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅析我国石油化工自动化的构成及关键技术 摘要：几十年来，石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展，从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大，对生产稳定性要求越来越高，对控制的要求及自动化水平也越来越高，仪表使用越来越普遍，从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化，使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用，控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路，先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 关键词：石油化工自动化关键技术 化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分，它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关，同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程，往往是在密闭的容器和设备中，在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外，不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此，为使化工生产正常地、高效地进行，就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内，并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化，就是在化工设备上，配置一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，使生产在不同程度上自动地进行。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上，配备上一些自动化装置，代替操作人员的部分直接劳动，是生产在不同程度上自动地进行，这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义： (1)加快生产速度，降低生产成本，提高产品产量和质量； (2)减轻劳动强度，改善劳动条件； (3)能够保证生产安全，防止事故发生和扩大，达到延长设备使用寿命，提高设备利用能力的目的； (4)生产过程自动化的实现，能根本改变劳动方式，提高工人文化技术水平，为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言，流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全：即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本：通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗，以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状，流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCs(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCs)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MEs(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT：AdvancedModelingTechnologies)、先进计划与调度技术(APS：Adv用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是，传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中，成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节，也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析，为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标，以提高企业决策水平，加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标，就必须协调好企业各部门的工作，即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由(RTO：Real timeopfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MEs)及相关技术，可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正，以形成生产成本控制中心，保证生产过程的优化运行，可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥，以形成生产指挥中心，保证生产过程的优化控制；可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控，以形成质量管理体系和设备健康保障体系，保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心，而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点，有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理，管理和有效地应用，因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制，对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作，又可协同动作，及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利于原油是炼油厂生产的主要原料，原油成本占了产品总成本的80-90％，因此，为了实现利润目标，必须首先控制原油成本，即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具，对生产经营方案或计划进行分析，得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为0)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购，控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节，对于控制生产成本、扩大利润，从而保证利润目标的实现，指导全企业的生产经营，具有十分重要的意义。 此外，还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等，都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用，近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征，一是生产规模越来越大，二是生产技术水平越来越高。长期以来，我国化学工业技术水平较低，导致能耗物耗高，限制了化学工业的发展。要改变这种局面，根本的出路就是走科技进步的道路，采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工，发展综合自动化整体解决方素及集成技术，可以提高产品质量，增加产品产量，降低生产成本，取得显著的经济效益和社会效益，增强企业的竞争能力，是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:浅谈自动化控制在石油化工企业中的应用 摘要：石油化工自动化控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域，在该行业内当前的智能控制理论及控制算法的发展格外的引人关注，本文将浅要谈论一下自动化控制在石油化工行业的发展及应用。 关键字：自动化控制；石油化工行业；发展；应用 一、石油化工企业人工操作的危险性 1、危险性大小五要素： 化工装置的危险性大小通常用危险度来分级，分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级，构成危险度的五个要素是： （1）、物质：工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。 （2）、容量：工艺过程中物料量，量大危险性大。 （3）、温度：运行温度越高，点火温度低的危险性大。 （4）、压力：运行压力越高越危险。 、操作：不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。 人工操作的危害 （1）、现场人工操作用人多，一旦发生事故件直接造成人员伤亡。 （2）、人工手动控制中很难严格控制工艺参数，稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象，引发溢料、火灾甚至爆炸事故。 （3）、作业环境对人体健康的影响不容忽视，很容易造成职业危害。 （4）、设备和环境的不安全状态及管理缺陷，增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生，直接威胁现场人员安危。 二、石油化工企业自动化控制运用历程 石油化工自动化系统的技术发展关系到这一支柱产业的发展水平，因此，十分引人关注。多年的经验证明，自动化已成为企业提高效率的有效手段之一，特别是随着信息技术的应用和发展，现代企业自动化的概念已不单是生产过程的自动化，还包括企业信息管理和实验室灾难性等的综合自动化，具体包括生产过程控制与管理、计划、仓库、设备、安全、财务、人事、市场和经营等的信息系统，是企业的综合信息管理系统。 中国石油化工自动化经过50多年的发展，通过技术引进，消化吸收和不断创新，自动化水平取得了长足进步。主要体现在：现场已从手工操作发展到自动化控制，从低级的单回路控制发展到高级复杂系统控制，直到炼化一管控一体化。中国的大中型石油化工企业主要乍产过程在不同水平上均已实现了自动化控制，并取得显著的经济效益小型骨干石油化工企业的主流程也已具有比较成熟的控制系统和低成本自动化成套技术，并实现了生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高，已成为石油化工企业生产过程的主要检测手段，电子仪表、数字仪表、智能变送器与执行器的使用数量逐年增加现场总线控制系统的应用取得进展，近年来已成为石油化工自动化领域发展的热点之先进控制与优化技术、安全性控制、生产调度和管理中的开发与应崩进一步提高，并取得了良好的经济效益。 自动化控制的几种方法 1. 自适应控制 自适应控制可以看作是一个能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制系统以使系统能按照一些设定的标准工作在最优状态。 一般地说，自适应控制在航空、导弹和空间飞行器的控制中很成功。可以得出结论，传统的自适应控制适合没有大时间延迟的机械系统；对设计的系统动态特性很清楚。但在工业过程控制应用中，传统的自适应控制并不如意。PID自整定方案可能是最可靠的，广泛应用于商业产品，但用户并不怎么喜欢和接受。传统的自适应控制方法，要么采用模型参考要么采用自整定，一般需要辨识过程的动态特性。它存在许多基本问题：需要复杂的离线训练；辨识所需的充分激励信号和系统平稳运行的矛盾；对系统结构假设；实际应用中，模型的收敛性和系统稳定性无法保证。 另外，传统自适应控制方法中假设系统结构的信息，在处理非线性、变结构或大时间延迟时很难。 最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分。成功应用于航天航空和军事领域，在许多方面改变了人们的生活。 一个典型的最优控制问题描述如下：被控系统的状态方程和初始条件给定，同时给定目标函数。然后寻找一个可行的控制方法使系统从输出状态过渡到目标状态，并达到最优的性能指标。 动态规划、最大值原理和变分法是最优控制理论的基本内容和常用方法。庞特里亚金极大值原理和贝尔曼动态规划是在约束条件下获得最优解的两个强有力的工具，应用于大部分最优控制问题。 在实际应用中，最优控制很适用于航天航空和军事等领域，例如空间飞行器的登月、火箭的飞行控制和防御导弹的导弹封锁。 工业系统中也有一些最优控制的应用，例如生物工程系统中细菌数量的控制等。然而，绝大多数过程控制问题都和流量、压力、温度和液位的控制有关，用传统的最优控制技术来控制它们并不合适。 自动化控制在石油化工企业的发展趋 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说，为应对全球竞争，对于企业信息化系统的建设高度重视，这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况，通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。与此同时，当前新建的大型石油化工企业，生产装置规模大且同步建设，控制系统规模多达几万点，涉及分散控制系统砚场总线控制系统（DCS/FCS）、安全仪表系统（SIS）、火灾和气体检测系统（FGS）、压缩机控制系统(CCS）、转动设备监视系统（MMS）、设备包控制系统（PECS）、分析数据采集系统（ADAS）、罐区数据采集系统(TDAS）、储运自动化系统（MAS）、设备管理系统（AMS）、操作数据管理系统(ODs）、先进控制（APC）、实时优化(RT-OPT）、操作培训仿真系统（OTS)等多种自动化控制系统，要实现全厂控制系统之间的集成，对于自动化系统的集成水平就提出了更高的要求。 石油化工自动化系统的发展新趋势将必然和智能控制在石油化工领域里面的应用研究相关。大型石油化工装置的一些控制难点与解决对策石油化工自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护，其内容较为主富，涉及控制系统中的各个环节，如石油化：亡对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算，以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等)。其研究对象既包括简单控制系统，又包括复杂控制系统及先进控制算法，还涉及控制方案的设计，以及对控制器参数进行整定。大型石油化工装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备，如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都足被控制对象。这些对象有简单的，也有复杂的。应当说，炼油和乙烯领域里面的过程自动化控制系统(甚至于石油化工领域里面的大多数过程自动化控制系统，其控制难点都是和系统中的强耦合、大滞后、多惯性及慢时变等非线性系统环节相关。 结语 石油化工行业从未放弃对新技术的开拓和追求，这促进了石油化工自动化控制技术的不断发展，另一方面，自动化控制技术的不断创新也同时推进了石油化工行业的发展转型。石油化工自动化控制技术需要在自主创新的基础上，为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用，使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:浅谈石油化工自动化设备的应用 摘要：现代科学技术的蓬勃发展与工业生产技术水平的整体提高是新时期的工业生产设备面临着前所未有的发展机遇与挑战。石油化工自动化设备在整个化工业中所占据的地位日益关键。本文从石油化工自动化基本概述、当前石油化工自动化设备在应用中的缺陷分析、石油化工自动化设备的应用要点分析以及未来石油化工自动化技术的发展展望这四个方面入手，进行了详细分析与说明，希望能够为整个石油化工自动化设备的发展与进步提供一定的意见与建议。 一、石油化工自动化概述 随着科技信息化技术快速发展，石油行业化工自动化技术也随之飞速发展，目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础，我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力，并取得了相当的成效。就现阶段而言，我国石化设备正向着设备大型化发展，所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平，提高效率。 通常而言，石油化工自动化技术的要求包括三个方面： 1.安全控制 安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障，所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。 2.效率控制 通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。 3.成本控制 通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。 二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷 石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决，主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。 1.系统内部不合理 它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理，并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证，而是直接采购，在很大程度上增加了使用的成本，导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序，其对控制用的初始条件要求繁多，针对不同工作环境，它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数，且在调整参数在使用过程中较难，不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外，由于调整参数的工作难度大，导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间，影响了正常生产作业的高效率运行。 2.控制设备故障 就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢，设备实现实时化相对低，甚至出现无响应情况等，对于比较重视数字化的自动设备来说，其数字信息丢失情况比较严重，在正常的实地作业环境中，数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来，滞后情况严重，导致部分操作人员只可采取手动操作，影响了设备的使用效率与施工进度。 3.现场操作不稳定 其与石油化工企业自身原因有关，目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况，这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够，以造成后期溶剂量太低，进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行，只能依赖人工替代机器，大幅度降低了自动化设备的使用效率，对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时，由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要，产生这种现象，只有通过手动开启侧边阀门，以此满足增加炉内温度，满足加热需要，使自动化控制设备失去了其原来的作用。 4.其他原因 一般由化工企业设计初期，考虑不全面，在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器，缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试，导致后续自动化设备作业由自动变手动，违背企业要求自动化的初衷。 三、石油化工自动化设备的应用要点 1.明确工艺、流程，挑选适合的设备 在对自动化设备的应用中，应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程，全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件，根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中，要重视对特殊情况下的测试操作，并以此为基本依据，确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配，要能合理衔接起企业每道工序。 2.重视应用细节，定期检查与保养 在自动化设备应用中，要重视设备的使用细节，对于诸如调节阀之类的设备，要做好定期检查与保养工作，时刻关注调节阀运行正常与否，测量系统是否准确等，定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部，可随时供技术人员读取，对自动化设备的维护、应用提供了数据支持，这些数据可以提供设备的状态分析，以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题，并且对故障部位的定位有着很大的帮助。 3.专业技术人员的培养 培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外，还应该充分利用计算机，对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题，并加以合理解决，发挥自动化设备的优越性。 四、石油化工自动化设备的发展前景 1.控制系统优化 目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统，其中大部分还是采用PID控制系统，基于此，导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。 2.仪表升级 石油化工企业及其相关产业企业，所使用的仪器、设备中仪表数量庞大，品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐，缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。 3.过程控制 分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则，采取国内外市场通用硬软件的方法，将向着开放的分布式监控控制系统发展。 4.总线应用 其主要被运用在作业现场，要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络，连接技术非常重要。总线技术的应用，使连接技术日趋势成熟，将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。 五、结语 总而言之，石油化工自动化设备在其应用中，应充分考虑实际作业环境，从设备的安装开始，做好特殊情况下的测试工作，在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能，藉此发挥自动化设备的优势，提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。 石油化工自动化论文:关于石油化工自动化设备的探讨 摘要：石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,本文介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。 关键词：石油化工；自动化；设备 中国石化自动化经过50 多年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。虽然中国石化行业的自动化水平已取得长足进展,但与发达国家相比,仍然存在着相当大的差距。一些难点与长期未解决的问题,仍然造成企业自动化总体水平发展受阻。 一、 当前我国石油化工自动化发展现状 中国石化工业是指包括从原油生产汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的石油炼制,以蒸汽裂解生产的乙烯、丙烯等为原料生产合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及基本有机原料等的石油化工。当前，石化企业自动化水平发展不平衡,不同规模企业的自动化水平相差较大。大型石化企业自动化水平普遍较高,存在的不足是管理信息系统与国外尚有差距,而有些行业特别是染料、农药行业自动化基础仍然较差,大量小型化工企业及部分间歇生产过程企业自动化水平依然很低;二是在自动化技术和应用软件开发上,未能形成工程化、产业化、商品化、标准化,成果推广和转化困难重重;三是企业管理信息化工作观念更新落后于形势发展,在管理信息化建设上与企业机制的协调方面存在很多问题,造成总体进程不快。信息仍不能在企业内有效地传输和利用,“自动化孤岛”问题依然突出。 二、石油化工自动化设备的一些控制难点与解决对策 石化自动化的主要研究对象是过程控制系统的设计、分析和维护,其内容较为丰富,涉及控制系统中的各个环节,如石油化工对象的特性分析、建模方法、控制器原理与相关计算,以及自动化仪表工具(如变送器、控制阀等) 。其研究对象既包括简单控制系统,又包括复杂控制系统及先进控制算法,还涉及控制方案的设计,以及对控制器参数进行整定。大型石化装置的过程控制系统则是其重点各种过程及设备,如储罐、储槽、流体管道、换热器、加热炉、精馏塔、反应器、泵和压缩机都是被控制对象。这些对象有简单的,也有复杂的。 2.1炼化一体建设 随着炼油化工装置大型化、一体化建设进程的不断推进,设备构造越来越趋向复杂,技术要求也越来越高。炼化一体建设既是国家产业政策要求,也是世界石化产业发展趋势和方向。 2.2采用一些新的理论与方法 近几年来,一种基于SOS 约束的凸优化方法,在国外控制界引起广泛关注。在系统及控制理论中,许多系统分析与综合设计问题都不能表示或转化成相应的SOS 凸优化问题,运用近年提出的高效可靠的内点算法,从数值计算上给一些没有或很难得到解析的问题带来生机。SOS ,SOS 凸优化方法以及SOSTOOL S 工具箱是相辅相成的,目前已经成为一种研究控制问题的重要工具,不管是李亚普诺夫函数的构造,还是系统控制器的设计,还是最优控制问题的研究,都发挥了重要的作用。它是研究多项式系统最有效的工具。 2.3采用先进的管理手段 石化工业作为典型的流程企业,在资源优化配置上面临着规模庞大、流程复杂、产品多样、产品价格变化频繁等诸多因素影响经济效益。鉴于此,石油化工企业要提高经济效益必须借助于先进的管理手段,建立石化企业生产优化模型,然后利用线性规划的方法求解出效益最大的生产方案。 三、石油化工自动化技术的未来发展趋势 世界级规模的工厂需要集成自动化的系统。对于当前的大型炼化一体化企业来说，为应对全球竞争，对于企业信息化系统的建设高度重视，这就要求DCS系统打破以往只是单装置控制形成一个个“信息孤岛”的状况，通过系统集成实现真正的全厂集中控制、操作和管理。 当前的现代石油化工企业在网络架构上通常采用ERP/MES/PCS三层网络结构。一体化的网络结构，促使我们从规划伊始就要从硬件、软件以及维护等方面统筹考虑。随着智能HART技术、现场总线技术及无线技术等数字技术向控制系统和现场仪表的不断延伸，数据总线处理的信息将不断增加，对信息的安全传输和合理利用将是自动控制系统面临的重要考验。同时，大量采用计算机及网络技术逐步替代自动控制系统固有的软硬件设备。如何保证DCS系统的安全可靠将是工程公司及制造商共同面对的重要课题。 随着现场总线技术、产品的不断发展以及应用经验的不断丰富，现场总线技术在流程工业、制造工业的应用也在不断地开拓。从应用效果来看，可以说现场总线技术在大型石化项目中采用是可行的，可实现预测维护和远程维护，但是当前也仍存在包括用户理念的转变、对现场维护人员技术水平要求较高，以及技术本身有待进一步完善，使得现场总线技术在石油化工行业的应用发展比较缓慢。 工业以太网系统是大型数字化、自动化系统的命脉，推进信息化带动自动化的新选择、新技术，能够促进和提升生命管理、能源管理和安全管理水平。工业以太网的开放性和标准化。 此外，以低碳能源系统、低碳技术体系和低碳产业结构为基础建立低排放、低能耗、低污染的新经济发展模式促进了自动化技术的发展。我国二氧化碳排放量、工业能耗普遍偏高。其中，原油加工、乙烯加工、大型合成氨平均能耗水平均高于国际领先水平。而发展新经济无疑将促进自动化技术的发展，风能、核能、太阳能综合利用，市政、楼宇、环保等自动化技术将成为未来自动化市场的增长点。 中国石油石化工业目前仍处于规模已大而不太强、发展机遇与挑战并存、国际竞争力还需进一步提高为特征的发展时期。全行业的改革已进入解决深层矛盾和问题的攻坚阶段,产业的发展正处于由大走强、逐步升级、再上新台阶的过程。因而,作为石油化工行业水平高低象征性标志之一的石油化工自动化技术,处于更进一步的阶段。石油化工自动化技术需要在自主创新的基础上,为提高产品质量、优化企业分布、节能降耗、延长运转周期、增加资产利用率、安全生产发挥更大作用,使得中国的石油化工行业跃升为世界范围内的强者之一。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术理论的几点研究 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、我国石油化工自动化技术的现状 我国石油和化工自动化经过50年的发展,通过技术引进,消化吸收和不断创新,自动化水平取得了长足进步。随着我国经济建设的快速发展,我国的石油化工工业遇到了前所未有的发展机遇,同时也面临着越来越严峻的挑战。与先进国家相比,我国的石油化工工业还普遍存在着能耗大、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等问题。而企业综合自动化系统是将先进的工艺装备技术、现代管理技术和以先进控制与优化技术为代表的信息技术相结合,将企业的生产过程控制、优化、运行、计划与管理作为一个整体进行控制与管理,提供整体解决方案,以实现企业的优化运行、优化控制与优化管理,从而成为提高企业竞争力的核心高技术。 国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷以极大的热情和精力,构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。1995年美国、日本、西欧等国已有100多家炼油、化工企业在实施CIMS计划,推动了流程工业综合自动化技术在实际生产中的应用,如日本三井石油化学工业公司、美国德曹达公司、高尔公司等化工企业都相继建立了综合自动化系统。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:我国石油化工自动化技术的若干探讨 摘要：化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。 关键词：石油化工 自动化 关键技术 几十年来,石油化工工业自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而发展,从初期简单的手工操作到连续工艺及负荷不断加大,对生产稳定性要求越来越高,对控制的要求及自动化水平也越来越高,仪表使用越来越普遍,从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动化,使用的控制工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS的广泛应用,控制水平也从单参数简单控制回路到多变量复杂控制回路,先进控制系统、优化控制系统在各种场合都有成功应用的典范。 一、化工自动化释义及其重要意义 在化工设备上,配备上一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,是生产在不同程度上自动地进行,这种用自动化装置来管理化工生产过程的办法称为化工自动化。实行化工自动化的重要意义: (1)加快生产速度,降低生产成本,提高产品产量和质量; (2)减轻劳动强度,改善劳动条件; (3)能够保证生产安全,防止事故发生和扩大,达到延长设备使用寿命,提高设备利用能力的目的; (4)生产过程自动化的实现,能根本改变劳动方式,提高工人文化技术水平,为逐步地消灭体力劳动和脑力劳动之间的差别创造条件。 二、石油化工综合技术的结构构成 一般而言,流程工业企业对综合自动化技术的需求主要关注4方面的问题。(1)安全:即需要用高可靠性的控制系统、检铡和执行机构对设备与装置的运行提供保证,进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。(2)低成本:通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗,以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。(3)高效率:通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。(4)提高竞争力:通过数据和信息的综合集成,如先进的管理技术(包括ERP、CRM、SCM等)、电子商务、价值链分析技术等,以促进企业价值的增值,最终提高企业的综合竞争力。 根据国内外综合自动化技术的发展趋势和网络技术的发展现状,流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 (1)以PCS(过程控制系统)为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统(Dcs)、现场控制系统(FCS)、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 (2)以MES(生产过程制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术(AMT:Advanced Modeling Technologies)、先进计划与调度技术(APS:Advanced Planningand Scheduling)、实时优化技术(RTO:Real-time Opfimization)、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 (3)以ERP(企业资源管理)为代表的企业生产经营优化层。主要内容包括企业资源管理(ERP)、供应链管理(scM)、客户关系管理(cRM)、产品质量数据管理(PqDM)、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 通过研究生产过程制造执行系统(MES)及相关技术,可以实现在线成本的预测、控制和反馈校正,以形成生产成本控制中心,保证生产过程的优化运行,可以实施生产全过程的优化调度、统一指挥,以形成生产指挥中心,保证生产过程的优化控制;可以实现生产过程的质量跟踪、安垒监控,以形成质量管理体系和设备健康保障体系,保证生产过程的优化管理。 三、企业综合自动化所需要的关键技术 (1)信息的集成、挖掘和增值 信息集成是综合自动化的核心,而数据库管理系统则是信息集成的基础。由于流程工业的特点,有大量的反映生产过程状态的实时海量数据需要处理,管理和有效地应用,因此实时数据库管理系统是采用实时数据对生产过程进行监督与控制,对生产状态进行分析与评价的基础。因而流程工业信息集成环境中需要同时设置关系数据库和实时数据库系统。作为整个系统信息的集散地。这两个数据库既可独立地操作,又可协同动作,及时并行或交叉地处理来自全厂的各种信息。真正做到信息集成与共享。信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 (2)科学的决策支持 生产经营决策是企业生产经营活动中的重要内容。但是,传统的生产管理模式还处于经验决策、具有较大的随意性、而科学的决策支持则是企业经营成败的关键。成本效益分析是指对企业生产经营活动应用财务分析方法进行分析评价、以得到垒企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中,成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节,也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。 成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析,为企业领导提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标,以提高企业决策水平,加强企业在市场中的竞争能力。 为了达到公司预先制定的利润目标,就必须协调好企业各部门的工作,即原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售等。由于原油是炼油厂生产的主要原料,原油成本占了产品总成本的80-90%,因此,为了实现利润目标,必须首先控制原油成本,即控制原油的采购价格。 盈亏平衡分析是指利用财务分析方法和数学工具,对生产经营方案或计划进行分析,得出实现利润目标的原油最高采购价格(保利点)和保证不亏损经营(利润为O)的原油最高采购价格(保本点)。盈亏平衡分析对于原油采购,控制成本、提高经济效益具有重要的参考价值、是制定合理生产计划时的重要环节,对于控制生产成本、扩大利润,从而保证利润目标的实现,指导垒企业的生产经营,具有十分重要的意义。 此外,还有软测量技术、设备过程故障诊断新技术、生产过程的安全保护技术以及对实时测量的数据进行处理的数据调整技术等,都是自动化领域急待解决的难题和研究的热点。 随着科学技术的飞速发展及其在工业生产中广泛和深入的应用,近几十年工业生产的发展体现着两个明显的特征,一是生产规模越来越大,二是生产技术水平越来越高。长期以来,我国化学工业技术水平较低,导致能耗物耗高,限制了化学工业的发展。要改变这种局面,根本的出路就是走科技进步的道路,采用先进实用的技术改造传统产业。将现场总线技术、信息技术应用于石油化工,,发展综合自动化整体解决方素及集成技术,可以提高产品质量,增加产品产量,降低生产成本,取得显著的经济效益和社会效益,增强企业的竞争能力,是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。 石油化工自动化论文:石油化工仪表自动化控制系统分析 摘 要：在科学技术不断发展的情况下，工业生产也发生了很大的变化，在生产过程中使用的仪表和控制系统出现了智能化发展情况，这样也使得石油化工在生产过程中，化工仪表出现了自动化控制技术不断发展的情况，对出现的新情况进行更好的分析能够更好的促进石油化工企业发展，同时也能更好的促进我国经济的发展。 关键词：石油化工仪表 自动化控制 控制系统 在石油化工企业发展过程中，使用的仪表在科技含量方面发生了很大变化，这样也使得仪表出现了自动化控制和智能化发展的情况，在这种情况下，仪表本身性能发生了很大的改善。智能化仪表在发展过程中不仅仅在结构运作方面发生了很大的变化，同时在适应性和功能方面也发生了很大的变化，因此，对石油化工行业的发展也是非常有利的。对设备进行更好的设计，不仅仅在功能方面能够进行改善，同时在工作效率方面也发生了很大的变化，这样也能更好的对其进行分析，促进石油化工企业获得更好的发展。 1 石油化工仪表控制系统发展 在科学技术不断发展过程中，仪表系统也发生了很大的变化，正在逐渐向数字化、智能化以及网络化方向发展，有其对石油化工行业的发展是有很大的影响的。在石油化工企业中，自动检测仪表出现了非常明显的变化，对控制系统的性能改善是有很大影响的。对于现场总线控制系统来说，能够更好的对适应一些要求的变化，这样能够更好的促进变送器发展，同时，也能更好的实现数字化仪表发展。相比较一般的变送器来说，数字化仪表在性能方面出现了很大的变化，尤其在分辨能力和安全性能方面得到了非常明显的改善，同时，在稳定性方面也出现了很大的变化，这样在进行生产的时候能够更好的保证生产效率。数字化仪表在性能方面得到了很大的提高，同时，在结构方面也发生了很大的变化，这样在进操作的时候更加方便。为了更好的发展我国的进出口贸易，很多的企业在生产过程中对产品的质量提出了更高的要求，这样使用数字化仪表在产品精度方面也得到了更好的提高、对产品加强管理也能更好的保证我国的产品能够更好的和国际产品进行比较，这样能够更好的发展我国的进出口贸易，同时也能更好的提升产品的质量和性能。 1.1 DCS与FCS系统 在我国的石油化工系统中，都使用的是DCS系统，为了更好的适应科学技术的变化，DCS系统在不断发展过程中也发生了很大的变化，和传统的系统进行比较，新的系统在数字化智能控制方面得到了很好的发展，同时在兼容性方面也是非常好的。将不同的型号和厂家的DCS系统进行连接，这样能够形成更大规模的管理控制体系，同时在进行控制的时候也能更加方便的进行控制，这样在性能方面也是能够得到更好发展的。 1.2 新型DCS系统 对于石油化工企业来说，炼油装置是非常重要的生产设备，在进行生产的时候只要能够产出成品油和半成品有，在经常一定的处理以后，就能够将其进行储存和运输，这样也是石油化工企业在生产过程中最后的工艺。在石油化工企业中应用DCS系统，能够更好的提高自动化控制能力，同时在进行管理的时候也能更好的进行。石油化工企业应用DCS系统进行控制，在一定程度上能够更好的利用系统进行控制和管理，但是，还是有很多的企业在进行生产的时候无法更好的利用DCS系统的所有功能，导致自动化系统在使用的时候出现情况复杂的问题。我国在DCS系统生产方面也有很大的发展，在这种情况下，很多的软件开发更加适合于石油化工企业的生产，这样在功能方面也出现了更好的情况，同时在使用的时候可靠性也是非常高的。 石油化工企业在进行生产的时候经常是会使用催化裂化的物质来进行生产的，在这种情况下，在炼油生产装置中是可以利用DCS系统来进行控制的，这样能够更好的对各个生产的情况进行监视和管理。在控制管理中操作是可以在一个控制室内完成的，这样就使得系统控制要采用多集控单元，同时在综合管理方面也是能够实现信息自动化控制的。 1.3 总线控制系统 现场总线控制系统慢慢形成了全数字化、开放性以及智能化化的特点，这样就使得石油化工企业在发展过程中出现了新的发展方向。现在，FCS自动化控制在应用方面出现了越来越好的情况，这样就使得设备在操作和功能方面也发生了一定的变化。现场总线控制系统在发展过程中出现了空间越来越广的情况，这样就使得很多的石油化工企业在生产过程中应用了FCS控制系统。现场总线控制工作是通过现场总线和局域网来进行实现的，因此，在进行使用的时候是要利用众多的计算机来进行实现的，这样能够更好的实现信息的交换，同时也能实现信息的共享。 2 具体分析 2.1 检测执行仪表方面 石化现场设备或者管道内界质温度一般都在-200～1800 ℃之间。现场的水银玻璃温度计都会被双金属温度计取代。热电阻和热电偶信号都会直接进入DCS中。在所有仪表中压力仪表是最受重视的，因为它是与人们的安全联系最紧密的仪表。压力传感器和特殊压力仪表都是采用很多原理生产的，能抵御住高温，能在脉动介质、粉状和易结晶介质中测量压力等。再从物位仪表来讲，石化行业都以液位测量为主，并且除了浮力式仪表外，物料仪表都没有通用的产品。但从测量方式可分为浮力式、静电式、超声波式、电容式、磁致伸缩式和雷达式等等。仪表中还有流量仪表、分析仪器、在线过程分析仪和执行器等仪表。温度、压力、流量和液位都是工艺参数的保证，对生产过程中物料成分的分析和对最终产品的分析都是非常必要的。要对排放的物质进行详细的分析，不能对环境造成污染。 2.2 控制策略 从如今的新一代DCS系统的变化可以看出，石化工业在自动化连接控制、批量控制和顺序控制等基本控制策略还是没有改变。智能化算法如智能PID控制器和多变量控制等都已经开始普遍采用，其都是以DCS为基础的控制，但也都可以独立控制。传统的生产过程都是一个装置一个控制室，但现在几乎都是多个装置一个控制室或全厂都由一个控制中心进行控制，并且都是以LCD屏幕或CRT显示为主。现在人机界面方面都在以DCS操作站屏幕为主，这样能让公益操作人员轻松地进行操作。石化装置的工艺过程复杂，很容易发生火灾或爆炸等。因此对安全性的要求在不断提升，若仅由DCS设备完成，则已经不能满足现在的要求了，如ESD系统就会在DCS之外单独运行。智能化和自动化控制仪表不仅使得安全生产成为现实，而且现在应用的SIS系统都是以人性化和安全性为主的生产系统。不仅要紧抓安全生产，还要在生产线的危险场所设置警报系统，一旦有可燃气体或有毒气体泄漏后能及时得到提醒。全厂的每个角落都要在火灾报警控制系统的监控下，对重要的工艺装置进行控制和检测。 3 结语 在科学技术不断发展的时期，我国的石油化工仪表自动化控制技术也得到了很大的发展，在这种情况下，我国的石油企业在发展过程中也发生了一定的变化。石油化工在生产过程中实现了安全生产，同时在控制方面也发生了很大的变化，因此，企业在发展过程中要不断提高自动化控制水平，这样能够保证企业在激烈的市场中获得更好的发展控制，提高企业的竞争力。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制历程和技术应用前景 摘 要：石油化工技术繁多而复杂，自动化控制是其中较为重要的一个系统。多方位提升自动化水平，以适应石油行业现代化机械水平，有助于石油行业的发展。文章首先阐述石油化工自动化控制历程，在此基础上，分析石油化工自动化控制技术应用前景。 关键词：石油化工；自动化控制；应用前景 前言 当前，我国经济快速发展，石油化工行业也得到了飞跃式进步，对应而言，企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术，材料、工艺和技术应用不断翻新，加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛，其受到越来越多的重视，因而，自动化控制技术越来越重要。然而，石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律，在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。 1 石油自动化控制历程 技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位，其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题，甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们，自动化是帮助企业提高效率的驱动力，尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中，渗透到各个行业和领域，生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说，从过程控制与管理，从仓库管理到市场营销，从生产计划到财务统计，设备管理到人事管理，自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。 中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展，通过引进自动化技术的手段，首先对技术进行研究和探讨，不断吸收消化其中的精要，在此基础上进行创新，从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展，石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制，低级的单回路控制已经被予以淘汰，高级复杂系统控制推向市场，直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中，虽然在水平上有所差异，但从总体来说，相对于传统的行业操作，自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时，在小型的石油化工企业之中，也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术，并且，生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高，已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程，还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。 2 自动化控制设备和系统 石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象，自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论，把整个生产过程纳入到自动化控制体系，实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现，自动化控制设备、控制系统是必不可少的，除此以外，还要制定出科学合理的实施方案，为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要，可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下，才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现，在化工行业中，其不仅对自动化控制的技术水平有所要求，还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制，可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益，还可以降低企业所需能耗和生产成本，提高成品质量，从而保障化工企业的安全科学生产。因而，对化工过程的自动化控制进行研究，然后使用先进的系统设备和技术，为化工企业提供服务，是化工企业前进和发展的驱动力。 3 微电子技术和信息技术的应用 自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术，化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节，都有化工过程的控制体现，通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备，分别由不同的生产经营商家供给，而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以，在多种资源进行整合的过程之中，很多时候会出现不兼容，接口不统一也时常出现，因而，技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述，化工自动化控制硬件需拥有多种优点，如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点，才可以在控制领域中被广泛使用，从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合，保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点，才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成，信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式，需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。，使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。 4 专业技术人才作用愈加重要 我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高，原因在于我国自动化控制理论研究较为落后，存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理，对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少，化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中，人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制，需要从以下几个方面着手。首先，需要引导广大的职工及时更新观念，化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视，以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念，从而开放思维，培育出强烈的责任心来对待化工工作，制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法，把先进的技术手段和激励措施相结合，促进化工信息化建设的发展。其次，还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中，因为电子技术发展速度较快，电子产品更新换代频繁，在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中，需要注意设备的这个特点，之后结合企业自动化控制现状，加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中，需要并重经济效益和社会效益，注重投入产出比的分析，在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力，从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。 5 结束语 我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用，这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时，我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而，石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新，从而提高产品质量，在节能降耗、增加资产利用率的同时，促进中国石油化工行业的发展。 石油化工自动化论文:石油化工自动化控制仪表常见故障的原因探究 摘要在科技飞速发展的带动下，自动化技术取得了重大突破，各种自动化设备应运而生，极大地推动了石油化工生产的自动化和现代化。在石油化工自动化控制系统中，自动化仪表发挥着不可替代的重要作用，仪表的故障诊断和分析也成为石油化工行业的一项重要任务。文章首先对石油化工自动化控制仪表进行了简要概述，然后分析了石油化工自动化控制仪表的疑难故障，以期对石油化工行业的安全、稳定生产起到一定的帮助作用。 关键词石油化工；自动化控制仪表；故障 为实现石油化工生产的自动化，需要对生产过程中温度、压力、流量等数据进行全面监控，这些功能通过相应的检测仪表来实现，仪表一旦发生故障，将对化工生产的正常进行造成严重影响。因此，工作人员必须熟练掌握仪表的物理构造、测量原理以及性能指标等，能够准确地对仪表故障进行诊断和处理，从而保证化工生产的正常进行。 1石油化工自动化控制仪表概述 1.1 温度仪表 石油化工生产中所进行的化学反应及变化需要在特定的温度及压力环境下才能顺利进行，为实时监测温度变化、精密掌控温度范围，必须在生产中布设一定数量的温度仪表。目前对于生产温度主要采取接触测量，通过热电偶、热电阻等测温元件来测量温度数据，并借助现场总线技术来达到自动化温控效果。 1.2 压力仪表 压力仪表的类型比较多样，如压力传感器、压力变送器、特种压力表等，压力仪表可以用于高温、腐蚀等极端环境下的压力测量，也可用于易结晶及粉粒状介质的压力测量。通常情况下压力调节系统会借助压力变送器将采集到的信号输送至集散控制系统，实现自动化压力测量及控制效果。 1.3 物位仪表 根据测量方法的不同，可以将物位仪表划分为浮力式、直读式、差压式、辐射式、雷达式等，在石油化工生产中，雷达式物位仪表由于测量精度较高，同时对石化物料具有较强的适用性，正逐渐受到行业的青睐。 1.4 流量仪表 流量仪表基本上基于两种测量原理，一是体积流量测量，二是质量流量测量，具体来讲，有节流式、压差式和速度式几种。 2仪表故障的原因分析 通常情况下，自动化控制仪表由传感器、变送器、显示器三部分组成。其中传感器负责被测对象模拟信号的检测；变送器负责将传感器输出的信号转化为标准电流信号（4~20 mA），同时将信号输送至PLC控制器；显示器负责测量数据的直观显示。仪表故障通常表现为指示异常，如示数偏低、偏高、不动、异常波动等，导致仪表异常的原因有两种：一是工艺参数本身出现异常；二是测量系统的某一环节发生故障，导致数据显示不准确。要正确诊断故障原因，一是对仪表的测量原理、物理结构、使用特性等具有一定的了解；二是要熟知测量系统的整个工作流程；三是对化工生产的工艺流程、物料特性、设备性质等具有比较深入的了解。下面就化工仪表常见疑难故障进行具体讲解： 2.1 流量仪表故障 1）若流量仪表值达到最高，一般现场检测仪表也会显示最高，这时手动调节远程调节阀大小，若流量值减小，说明是工艺问题；若流量值不变，应该是仪表系统的故障，需要检测仪表信号传输系统、测量引压系统等是否存在异常。 2）若流量指数异常波动，可以将系统由自动控制转到手动，若依然存在波动状况，说明是工艺原因所致；若波动减小，说明是PID参数问题或仪表问题。 3）若仪表流量达到最低，首先检查现场检测仪表，若现场仪表同样显示最低，则查看调节阀开度，开度为零说明故障发生在流量调节装置上，若开度正常，极有可能是物料结晶、管道阻塞或压力过低所致。若现场仪表正常，说明显示仪表出现问题，其原因通常是机械仪表齿轮卡死、差压变送器正压室渗漏等。 2.2 物位仪表故障 1）液位仪表值达最高或最低时，根据现场检测仪表进行判断，若现场仪表正常，则将系统改为手动调控，查看液位是否变动，若液位能够在某一范围内保持稳定，说明是液位控制系统出现问题，反之则是工艺方面的原因。 2）对于差压式液位仪表，当控制仪表与现场检测仪表的显示数据不符，且现场仪表不存在明显异常时，检查导压管液封是否正常，若存在泄漏现象，补充密封液，仪表归零；若不存在泄漏情况，初步推断是仪表负迁移量出错，需进行校正。 3）液位控制仪表的数据异常波动时，要根据设备容量分情况进行判断，设备容量大的，通常是仪表出现问题；设备容量小的，要先检查工艺操作，若工艺操作有所变动，极有可能是工艺原因导致的波动，反之就是仪表方面的问题。 2.3 压力仪表故障 当压力仪表数据异常时，应当根据被测介质的物理状态――固态、液态、气态，进行针对性的检测和诊断。 1）压力控制仪表出现异常波动时，要首先确认工艺操作的变动情况，因为此类变化多是由工艺操作及PID参数异常所致。 2）当控制仪表停滞不动，即工艺操作变化的情况下仪表数据依然保持恒定时，通常是由于压力测量系统出现故障所致，这时应首先确认引压导管是否存在阻塞情况，若管道畅通，再确认压力变送输出装置是否处于正常状态，如果发现异常变化，则可确认问题出现在测量指示系统。 2.4 温度仪表故障 温度仪表故障通常表现为示数偏高、偏低或反应迟缓，当温度仪表发生故障时，要注意以下两点：一是温度仪表大都采用电动仪表；二是该系统仪表在检测时具有比较明显的滞后性。 1）温度仪表数据突然间变化到最高或最低，通常属于仪表系统方面的问题，这是由于仪表系统本身具有一定的滞后性，鲜少出现突发性的变动。若出现突发性的变动，一般是由热电阻、热电偶或变送放大器异常所致。 2）温度控制仪表发生高频异常波动时，通常是由于PID参数设置不当所致。 3）温度控制仪表发生比较明显的缓慢波动时，一般是由工艺操作方面的变动所引起的。若可排除工艺操作方面的影响，那么极有可能是仪表控制系统出现了故障。 3总结 石油化工自动化仪表控制系统的应用给石化行业带来了巨大的方便，重新定位了人与石油化工系统之间的互动关系。 在分析和处理实际的化工仪表故障时，不仅要掌握扎实的仪表理论和知识，还要对工艺实践有着详尽的理解，如此才能对仪表故障进行快速的诊断，然后采取合适的手段进行故障处理，保障化工生产的顺利进行，促进石油化工企业的进一步发展。 石油化工自动化论文:石油化工仪表中的自动化控制技术分析 摘 要 目前，随着我国社会主义市场经济的快速发展以及石油化学工业的不断进步，人们开始对自动化仪表提出越来越高的要求。过去传统的自动化仪表已无法满足现代化石油化学工业的需求，所以必须进一步提升自动化仪表的控制技术，使之实现网络化、集成化与智能化，只有这样才能取得最大化经济效益与社会效益。本文详细介绍了我国石油化工仪表的各项控制系统，并加以分析，以期为我国石油化工的健康、持久、稳定发展提供有利条件。 关键词 石油化工仪表；自动化控制技术；智能化 一般情况下，石油化工必须配合天然气才能顺利生产，二者相互提供半成品与原料，最终实现最大化经济效益和社会效益。而现阶段的自动化控制技术也开始从过去传统单一结构运作模式转变成网络化、集成化与智能化共同发展的新型运作模式，这不仅提高了自动化仪表的各项功能，还强化了自动化仪表的适应性，使之能够有效满足石油化工提出的要求。 1 我国石油化工仪表的控制系统 为了尽快适应现代化石油化工仪表提出的各项要求，现场总线控制系统必须把数字化仪表作为变送器，这主要是因为数字化仪表的分辨力高、稳定性能与安全性能好，而且结构相对比较简单。同时还要加强产品管理能力，适当增加液相色谱仪与在线油品质量分析仪的实际使用量，以获取更为精准的数据资料，进而显著提升产品质量与性能，让出口产品质量能够匹敌当前产品，甚至是国际产品。 1.1分散控制系统与未来战斗系统 根据有关调查数据显示，我国石化系统与石油化工系统已采用3000多套分散控制系统，其中石化系统的采用量占总数的50%。由于现代科学技术的发展过于迅猛，促使分散控制系统不停地研发新产品，而新产品的生产应用了许多不同的系统，例如数字化智能控制系统、OPC系统与兼容性系统等，导致不同厂商与不同型号的分散控制系统都能够有效结合在一起，最终形成大规模的网络管理自动化控制体系。该系统除了更易于控制外，还有效增强了产品性能，使经济效益与社会效益实现了最大化。 1.2新型分散控制系统 成品油与半成品油在炼油设备中生产出来后，一定要做好调和工作，这样才能贮存运送出厂，该过程即为石油化工制油的最后一道工艺。在石化企业运送油品过程中，合理应用分散控制系统，除了可以提高自动化控制水平外，还可以便于管理工作的实施。应用分散控制系统来实现我国石化企业的仪表控制，而其他新建设备也可以应用分散控制系统来完成各项控制与管理工作。但如果设备为加强使用型或是石油化工的重要组成部分，那么应用分散控制系统时，其效用就会无法充分发挥出来，使得资源出现不必要的浪费，同时还会因使用率减少而导致自动化系统复杂化。 1.3总线控制系统 石油化工仪表中的现场总线控制系统具有微型化、数字化、智能化与开放化等诸多特征，而且这些特征已成为当前新型石化企业的主要发展目标。现阶段，未来战斗系统已广泛应用于各个领域，其设备操作技术与功设备能开发也随之得到有效完善，这对于现场总线控制系统的可持续发展来说具有十分重要的作用和意义。根据有关调查数据统计，大多数石化企业在控制系统方面仍采用未来战斗系统对本企业生产设备进行控制，最后利用现场总线与局域网来顺利完成现场总线控制工作。局域网的主要效用是通过网络让多个计算机系统实现信息的相互交换，其中具有较大的信息容量，相互之间可以达到信息共享的效果。而现场总线控制系统的技术要求是完成技术的信息共享工作，这样除了可以让用户公开化外，还可以让全部制造商公开化。 2 我国石油化工仪表控制系统的分析 2.1执行仪表的检测方法 展开石油化工生产作业时，其现场设备与管道内介质的实际温度均为-200℃～1800℃，并采用双金属温度计代替水银玻璃温度计，以便分散控制系统直接获取热电偶信号与热电阻信号。压力仪表在石油化工中是极为重要的构成部分之一。利用诸多原理制成的特殊压力仪表与压力传感器，不但可以抵抗高温，还可以在易结晶介质、脉动介质和粉状介质的条件下测量工作所需压力。此外，从物位仪表的角度上看，石化行业通常把液位测量作为重要核心，只有浮力式仪表具有通用产品，其他仪表均无通用产品，例如物料仪表等。但根据测量方法可有效划分为雷达、浮力、电容、静电、磁致伸缩和超声波等诸多类型，而且仪表内还存在执行器、流量仪表、在线过程分析仪和分析仪器等装置。为了能够正确分析出生产过程中的各类物料成分，必须保证温度、液位、压力与流量等工艺参数的准确性与真实性。同时还要详细分析石油化工生产后排放的所有物质，以防止生态环境受到严重污染。 2.2执行仪表的控制方法 过去传统石油化工在生产过程中均是一个设备使用一个控制室，但现阶段均为多个设备共用一个控制室，也可以由一个控制中心来控制全厂所有设备，把CRT显示或LCD屏幕作为核心。以便操作人员更易于使用。由于石油化工设备具有十分复杂的工艺过程，而且在一定程度上还会出现爆炸、火灾等情况，所以必须进一步提升石油化工的生产安全性、可靠性与稳定性。如果只依靠分散控制系统完成所有控制工作，那么现代化石油化工提出的要求就无法满足其效。应用智能化控制仪表与自动化控制仪表展开石油化工作业，除了可以实现安全生产外，还可以实现人性化生产。除此之外，还要将报警系统安设在生产线的危险区域，这样有毒气体或是可燃气体泄漏时就能够立即提醒，便于采取防护措施。 3 结论 我国石油化工企业必须高度重视各项生产仪表，并进一步增强自动化控制技术，只有这样才能消除安全隐患，保证产品质量。在确保石油化工安全生产的条件下，对自动化仪表控制系统进行研究与设计，以强化企业本身的自动化控制技术，提高市场竞争力，最终取得最大化经济效益与社会效益，这对于我国石油化工企业的可持续发展来说具有一定的推动作用。 石油化工自动化论文:探究石油化工企业自动化技术的发展策略 摘 要：石油化工发展综合自动化整体解决方案，有利于提高和增加产品产量，降低生产成本，取得显著的经济效益和社会效益，增强企业的竞争能力，本文论述了石油化工自动化技术目前的发展现状，以及提高石油化工工业自动化技术的具体措施。 关键词：石油化工 自动化技术 发展 信息 在信息技术高度发达的今天，石油化工自动化技术随着工艺和装备技术的不断发展而进步，从初期简单的手工操作到连续工艺作业，对生产稳定性和对控制的要求及自动化水平也越来越高，从简单的闭环控制到装置的全面自动化，使用的控制工具也从实现了DCS的广泛应用；控制技术方便又先进的控制系统、优化控制系统.随着工业规模的进一步推广，快速反应、临界稳定工艺、能量综合平衡等工艺的开发成功，对自动化提出了更高的要求。石油化工发展综合自动化整体解决方案，有利于提高和增加产品产量，降低生产成本，取得显著的经济效益和社会效益，增强企业的竞争能力，是今后石油化工工业自动化技术发展与应用的趋势。同时，激烈的市场竞争也对自动化提出了新的要求。 一、石油化工自动化技术的发展现状 1现场总线的应用正在逐步推广 现场总线应用于生产现场，实现全数字化、串行、双向、多变量数字通信的网络互连技术。现场总线虽然没有实现“制定单一现场总线”，但与现有的DCS、PLC等相比，现场总线控制系统FCS由于具有的全数字多点通信、现场设备状态可控、开放性、互可操作并能实现分散控制等特点，仍然是石油化工行业基础自动化系统的发展趋势。 2.工业控制系统软件及各种应用软件开发、系统集成技术成为核心技术，取代系统硬件而成为高附加值的载体 具体的技术手段首先是FCS将与DCS共存.DCS技术实现了性能可靠，软件丰富，功能完善等优点.已经成为工业生产过程控制的主要手段，当前工业自动化系统应用，没有随着FCS的出现而退出历史舞台，在今后相当长一段时间内，DCS将会与FCS共存下去。其次是现场总线与DCS相结合。从集成到控制系统，将现场总线智能仪表连接到DCS上，利用DCS的控制功能和软、硬件产品带动现场总线来应用。利用现场总线的全数字通信功能，收集现场大量非控制信息，建立现场智能设备数据库，建立和完善智能设备的远程状态监控、故障诊断、预防维护、在线调校等远程管理功能，实现对现场设备的一体化管理与控制。 二、石油化工企业综合自动化的有效手段 1.实现企业的管控一体化。 自从计算机发明以来，自动化技术就和信息技术紧密结合到了一起。信息技术的发展，给自动化技术提供了便捷的工具，使得过去的均匀控制、解耦控制、模糊控制等变成了一段段比较容易实现的软件代码。如何把IT技术尽可能多地应用到自动化技术中的能力，已经成为决定企业竞争力的重要因素。 1.1是更好的应用IT技术，通过优化来产生效益，和具体的工艺、设备相结合，挖掘设备和工艺潜力，促进提高产量、降低消耗、并使生产过程更加安全。 1.2是将企业中的“自动化孤岛”变成一个统一的平台，具体措施是：实现信息共享，提高信息利用率，提高企业决策水平和实效性，实现管控一体化。 2.先进的自动化控制系统的建立。 以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层。主要内容包括先进控制软件、软测量技术、实时数据库技术、可靠性技术、数据融合与数据处理技术、集散控制系统（DCS）、现场控制系统（FCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网和无线技术的现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。同时以MES为代表的生产过程运行优化层。 2.1信息的集成、挖掘和增值 数据库管理系统则是信息集成的基础。因此要利用数据库管理系统时数据对生产过程进行监督与控制，同时设置关系数据库和实时数据库系统。利用信息挖掘和增值的目的是充分、有效地利用信息。 2.2成本效益分析 应用财务分析方法进行分析评价，可以得到全企业综合经济指标的过程。在炼油企业综合自动化中，成本效益分析是炼油企业生产管理中的重要环节，也是炼油企业生产经营决策中的必需步骤。成本效益分析以企业获得最大利润为目标。对企业生产经营进行成本效益分析、并在此基础上进行生产方案的盈亏分析，为企业提供实际生产经营过程和生产计划的经济指标，加强企业的竞争能力。为了达到公司预先的利润目标，就必须协调好原油采购、生产计划的制定、生产调度和产品的销售，控制控制原油的采购价格。 3.实现企业生产经营优化层 主要内容包括企业资源管理、供应链管理、客户关系管理、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。通过研究生产过程制造执行系统，可以实现在线成本的预测，以形成生产成本控制中心，保证生产过程的优化运行；可以实现生产过程的质量跟踪、安全监控，以形成质量管理体系和设备健康保障体系，保证生产过程的优化管理。 4.进行流程模拟，建立过程模型 实现流程模拟，是流程工业综合自动化的关键技术。由于炼油生产具有高度复杂性的特点，必须将工艺机理建模与系统工程理论紧密结合起来。实践证明，结合应用线性规划或动态规划的办法建立计算机调度系统，实现优化调度的有效途径。过程操作优化根据市场原料和产品需求变化，技术难点是建立过程稳态数学模型。此外，还有设备过程故障诊断技术、生产过程的安全保护技术等。 石油化工自动化论文:谈中国石油化工自动化系统集成现状与发展 摘要：石油化工是化学工业重要组成部分，其自动化水平的高低直接影响着石化产品的产量、品种及质量，影响着现代石化企业生产经营效益。本文就我国石油化工自动化系统集成现状和未来发展趋势进行了探讨，对理清我国石油化工自动化发展有一定意义。 关键词：石油化工 自动化系统 集成现状 发展趋势 一、引言 石油化工是化学工业的重要组成部分，是国民经济的基础和支柱型产业，在经济发展与人民生活中起着极为重要的地位，石油化工自动化系统技术水平直接关系着石油化工产业的发展水平，尤其是随着信息技术和现代企业管理水平的不断提高，石油化工自动化已经不再局限于生产过程的自动化，还涵盖了生产过程、人事管理、市场营销等多个范畴，直接影响着现代石化企业的生产经营效益。近年来，我国石油化工自动化系统集成取得了巨大的进步，一些技术甚至走在了世界前列，促进了我国石油化工的发展，获得了良好的经济效益与社会效益，但同发达国家相比，我国石油化工自动化系统集成水平还有不少未解决的问题，影响了石化企业整体自动化水平。 二、石油化工自动化系统集成现状 1.现场总线技术被广泛应用 现场总线技术是应用于生产现场，实现现场仪表、仪器、控制设备等之间数字通信的网络互连续技术，这一技术被广泛应用于石油化工自动化系统之中，其开放性、可控制、分散控制性等特点，给石油化工自动化系统通信技术产生了非常大的影响，为完善石油化工自动化管控一体化功能提供了有力条件。虽然现场总线控制系统有着众多优点，但传统DCS系统已经相当成熟实用，在可靠性、安全性、开放性、灵活性、协调性等方面都有突出表现，且功能相较现场总线控制系统更为完善，因此目前在石油化工自动化系统中还占据着一定地位，处于同现场总线系统共存的状态。 2.信息化与自动化高度结合 随着计算机技术与通信技术的发展，实时数据库技术、测量技术、数据处理技术、控制与过程优化技术、ERP技术等取得了较大的突破，IT技术被大量应用到石油化工自动化系统之中，有效的提升了生产过程远程监控、故障诊断、设备维护等自动化水平。而随着IT技术在石油化工自动化系统中的应用，相关的生产工艺、设备选型、生产流程等也发生了巨大的变化，极大的提升了石油化工企业的生产能力，降低了生产成本，提升了生产过程的安全水平。总体看来，在IT技术高度融入石油化工自动化系统后，石油化工生产智能化、数字化、信息化水平都得到了巨大的提升。 3.企业管理综合自动化 我国石油化工自动化系统的发展经历了数十年的时间，在不断的引起进技术、创新研究的过程中，我国石油化工自动化系统集成水平越来越高。目前，石油化工自动化系统集成已经迅速拓展向整个企业生产经营流程，取得了较大的成果。石油化工自动化系统综合流程主要分为三层结构，分别是生产过程控制系统、生产过程制造系统、企业资源管理系统等，涵盖了生产现场自动控制、生产流程优化维护、企业生产经营管理的方方面面。 三、我国石油化工自动化系统集成发展趋势 1.自动化系统集成水平进一步提高 随着全球经济一体化进程的加快，我国石油化工企业将会进一步融入国际竞争之中，要在国际竞争中占据更为有效的地位，石油化工企业就必须集成自动化系统，打破传统自动化系统信息孤岛的情况，提升信息流通和系统管理水平，真正实现实现一体化生产经营。而随着石油化工企业生产规模的扩大，自动化系统控制规模将进一步提升，安全仪表、设备监视、分散控制、数据采集、储运管理、设备管理、实时优化等多个子系统之间的自动化控制协调需求越来越高，这些都对石油化工自动化系统集成提出了更高的要求，必然促进系自动化系统集成水平的不断提高，不断向大型化、集成化、智能化方向发展。 2. MAV策略将成为重要模式 MAV策略是一种全新的主自动化系统供应商策略集成模式，这种集成模式以自动化系统供货商为核心，建立石油化工仪表与控制一体化系统，提升系统的性价比和使用寿命，降低系统的综合成本。这一模式，将会涵盖系统集成方案、网络结构、设备配置、管控作业程序、功能规模、组态模块、操作维护等等多个方面，使系统公用工程和生产装置同步集成，通过各接口和人机界面，以统一的标准总体协调。MAV策略能很好的应对现代大型石化项目建设、运行方面的需求，有利于集中管理、优化资源，将成为未来石油化工自动化系统集成的重要发展方向。 3.系统安全水平不断提升 石油化工自动化系统涉及生产、经营等多个环节，系统安全直接影响着整个企业生产、经营的安全， 直接关系着企业的经济效益与社会效益。目前石油化工自动化系统多采用ERP/MES/PCS的三层网络架构，这种架构在系统安全上还存在不少缺陷。随着硬件、软件等技术的提升，尤其是智能HART技术、现场总线技术、无线通信技术等在自动化系统中的深入应用，信息安全问题将会变更越来越为重要，如何保证系统的安全性将成为众多企业共同关注的问题，将会催生自动化系统安全水平的提高，从硬件设备、软件平台、安全策略、风险应对等多个方面得到完善。 4.绿色低碳将会成为自动化系统集成的影响因子 长期以来，我国二氧化碳排放量、工业能耗都一直较高，在能源与环境问题越来越为严峻的背景下，绿色低碳已经成为时代的主题。我国目前石油化工自动化系统集成对绿色低碳的考虑相对较弱，这是一个迫切需要解决的问题。未来，将会建立起一套以低碳能源、低碳技术、低碳产业为基础的新的生产经营模式，这必然会影响石油化工自动化系统集成，促使自动化系统集成更多的考虑绿色、环保问题。 四、结束语 石油化工自动化系统集成水平直接影响着我国石油化工生产经营管理水平，随着我国经济的发展与人民生活水平的提高，对石油化工生产经营管理提出了越来越高的要求。我国现有的石油化工自动化集成水平同发达国家相比还有较大差距，在未来，石油化工自动化系统将会向大型化、智能化、规模化、绿色化方向发展，系统安全水平将会不断提高。 石油化工自动化论文:浅析石油化工企业的综合自动化变电所 【摘要】在科技、经济飞速发展的今天，变电所发展自动化领域中，先进的电气设备已逐渐去代替老的、传统化的电气设备；特别是智能化数字开关、光电式互感器、等机电一体化设备的出现，变电所自动化技术即将进入数字化新阶段。本文主要针对目前石油化工企业110Kv、 35Kv与10Kv变电所自动化系统的特点，对其结构及功能等进行概括地阐述。 【关键词】变电所 综合自动化 构成特点 1 综合自动化变电所研究的主要内容 变电所自动化技术经过近几年的发展已经达到了更高的水平。自动化技术的大范围采用，使得我国城乡电网改造与工厂建设都已经大部分实现了无人值班，同时，自动化新技术在110kV及以上的超高压变电所建设中也得到了大量的采用，从而使电网建设的现代化水平得到了很大程度的提高，输配电和电网调度的可能性得到了增强，不仅如此，自动化技术的应用也使得变电所建设的总造价还得以降低，这已经成为了不争的事实。 对石油化工企业的110Kv变电所，为了确保电力系统安全、经济运行，通过对于先进的计算机技术、通信技术的有效应用，使得新的电气设备的保护和控制技术应用得到了充分的技术支持，变电所监视、控制问题得到了有效的解决，各专业之间在技术上、管理上实现了有机的结合；配合的默契程度也得到极大的促进，自动化技术的采用为电力系统自动化进一步发展打下了坚实的基础，变电所的安全性、可靠性得到大幅度的提高，运行质量也更为稳定。例如，高压电器设备本身监视信息的采集工作，变压器、避雷器以及断路器等设备的绝缘和状态等；故障录波器和继电保护等装置完成的各种故障前后瞬态状态量和电气量记录数据的采集工作，在完成上述工作后将相关信息报送给调度中心，以便为检修计划的制定、电气设备的监视以及将来的事故分析提供准确的原始数据。全面实现变电所综合自动化，对新建变电所不再实行过去的常规测量监视、保护、控制屏，实现由少人值班逐步向无人值班的过渡；对于老变电所的控制、测量监视等各方面进行技术改造，以进一步达到少人甚至无人值班的目的。 对于35Kv与10Kv的变电所，应当将改进和提高用电质量，提高供电安全与供电质量作为工作重点。更为高效地利用变电所综合自动化系统，全面改造与提升变电所的二次设备，不再使用原有的测量、保护、控制和监视屏，全面提高变电所综合自动化程度，以使变电所的控制和监视技术水平得到全面提升，使变电所管理得到有效的改进，最终使变电所无人值班得以实现。 要实现变电所的综合自动化应当从以下几方面着手： （1）电网运行参数、设备运行状态的随时在线监视；设备本身异常运行的自检和自诊断工作。 （2）如果发现装置内部异常或变电所设备异常变化，为防止事态扩大，并保护其他设备安全，应当立即自动报警并闭锁相应的出口。 （3）如果电网出现事故，为将故障限制在最小范围，应当快速判断、决策，采样，并迅速隔离和消除事故。 （4）为确保自动和遥控调整电能质量，应当实现变电所运行参数的在线统计、计算、存储、分析报表和远端传输。 2 综合自动化变电所系统具有如下的特点 变电所综合自动化系统的主要特点包括系统结构微机化、功能综合化、操作监视屏幕化、测量显示数字化、运行管理智能化等几个方面。 2.1 微机化的分级分布式系统结构 不同配置的单片机或微型计算机共同组成了综合自动化系统内各子系统和各功能模块，其系统结构采用分布式结构，应用通讯技术，并通过总线、网络等，将数据采集、控制、微机保护等各个子系统连接起来，构成一个呈现分级分布式的整体系统。 2.2 综合化的功能 变电所综合自动化系统具有多种技术密集、多种专业技术相互配合、相互交叉的特点。它是以数据通信技术、计算机硬件和软件技术为基础逐步发展而来的。是变电所内全部二次设备（除交、直流电源以外）的综合集成。而微机监控子系统则是原来的模拟屏、操作屏、仪表屏、显示屏以及远动装置、变送器柜、中央信号系统等各项功能的综合集成；微机保护子系统替代了以前晶体管式或电磁式的保护装置；监控系统和微机保护子系统相结合，综合了故障测距、故障录波、中性点非直接接地系统和无功电压调节等子系统的各项功能。 2.3 屏幕化的操作监视 综合自动化变电所的实现，以CRT屏幕上的实时主接线画面来取代以前常规的庞大模拟屏；用屏幕上的鼠标操作或键盘操作来取代常规在控制屏上或断路器安装处进行的分、合闸操作；用计算机屏幕上的软连接片所取代了常规在保护屏上的硬连接片；以屏幕文字提示或语言报警以及画面闪烁取代了常规的光字牌报警信号；通过计算机上的CRT显示器，可以实现对整个变电所运行情况的实时监视并对各开关设备进行操作控制。 2.4 数字化的测量显示 常规的指针式仪表被CRT显示器上的数字显示所取代，实现了更为明了和直观的数据显示；而原来的人工抄表被打印机打印报表取代，这样一方面减轻了值班员的劳动强度或者直接节省了人力，另一方面还提高了测量精度及准确性，提升了管理的科学性。2.5 智能化的运行管理 变电所运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电所运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电所设备检修报告，即常规的变电所设备“定期检修”改变为“状态检修”。 要实现无人值班（或少人值班），变电所综合自动化是一种最重要的手段，根据重要性和电压等级的不同，变电所实现无人值班的要求和手段有所差别。但是，通过采取各种技术手段，使变电所整体的自动化水平得以提高，发生事故的机会得以减少，这些都是实现无人值班的关键；只有这样，才能缩短事故处理和恢复的时间，使变电所的整体运行更为可靠和稳定。 3 综合自动化系统变电所可以实现的各种功能 3.1 微机保护功能 此种保护是对站内所有的电气设备进行的保护。主要包括母线保护，变压器保护，线路保护，设备自投及电容器保护，低频减载等自动安全装置。上述各类保护还具有存储多套定值、故障记录、适合当地修改定值等其他功能。 3.2 数据采集功能 3.2.1 状态量采集功能 隔离开关状态，断路器状态，变电所一次设备告警信号及变压器分接头信号等均属于状态量的范畴。目前这些信号大多数采用的是光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。保护动作信号与其他信号不同，采用的是计算机局域网通过通信方式获得。 3.2.2模拟量采集功能 线路电压，各段母线电压，馈线电流，电压和功率值，频率，相位，电流和功率值等，这些都是变电所采集的模拟量。此外还有变电所室温，变压器油温等一些非电量数据的采集。模拟量采集精度应当可以满足SCADA系统的需要。 3.2.3 脉冲量功能 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲，是也采用光电隔离方式与系统相连接的，内部采用计数器对脉冲个数进行统计，实现对电能的准确测量。 3.3 故障录波测距和事件记录功能 事件记录应当包含开关跳合记录以及保护动作序列记录两个方面。其SOE的分辨率一般应当在1～10ms之间，这样可以满足不同电压等级对SOE的不同要求。变电所故障录波配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。 3.4 控制和操作闭锁功能 操作人员可通过CRT屏幕对隔离开关，断路器，电容器组投切，变压器分接头进行远程控制操作。为了防止由于系统故障造成的被控设备无法操作，在系统设计时应当保留人工手动直接跳合闸手段。操作闭锁有以下内容： （1）电脑五防及闭锁系统； （2）根据实时状态信息，自动实现断路器，刀闸的操作闭锁功能。 （3）操作出口有同时操作闭锁功能。 （4）操作出口有跳合闭锁功能。 3.5 同期合闸和同期检测功能 该功能可分别以自动和手动两种方式实现。可以选择由独立的同期设备实现，也可以通过微机保护软件模块得以实现。 3.6 无功和电压的就地控制功能 电压和无功的控制一般采用调整投切电容器组，变压器分接头，同步调相机，电抗器组等方式实现。操作方式可以手动也可以自动，人工操作的情况下，可以就地控制或者远程控制。 3.7 数据处理功能 数据处理的主要内容是数据处理和记录历史数据的形成和存储，其中，上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据也包括在内。具体包括： （1）断路器动作的次数信息； （2）断路器切除故障时跳闸操作次数和截断容量的累计数量； （3）变压器的有功、无功、输电线路的有功、无功，母线电压定时记录的最小，最大值及其时间数据。 （4）独立负荷每天的峰谷值，有功、无功及其时间数据。 （5）修改整定值及的控制操作记录；根据需要，该功能既可以在变电所当地全部手动实现，也可在远程调度中心或操作中心实现。 3.8 系统的自诊断功能 系统内部各种功能插件应当具有自诊断功能，自诊断信息与被采集的数据一样，被周期性地送往后台主控计算机和远方调度中心或操作控制中心进行处理。 3.9 与远程控制中心的通信功能 本功能在常规远动‘四遥’的基础上又增加了远方修改故障录波、整定保护定值与测距信号的远传等，其信息量远远超过了传统的远动系统。根据现场的不同要求，系统应当具有通信通道的切换及备用功能，确保通信的可靠性，不仅如此，还应当具备同多个调度中心不同方式的多种通信接口，且各通信口及MODEM应避免干扰，相互独立。保护和故障录波信息可以采用独立的通信接口与调度中心连接，通信规约应满足调度中心的要求，符合国家标准及IEC标准等相关行业标准。 3.10 防火、保安系统插件功能 从设计原则而言，无人值班变电所应具有防火、保安措施。 4 变电所综合自动化系统的现状及发展趋势 综合自动化的变电所在新建的一些变电所的运行中表现出了很明显的技术先进、功能齐全、结构简单、安全可靠等特点；经过十多年的发展和完善，目前已经达到很高的水平。在我国城乡电网的改造与工厂的建设中，不仅中、低压变电所大范围采用了自动化技术而实现了无人值班，而且在220kV及以上的超高压变电所建设中也大量采用了各种新的自动化技术，从而使电网建设的现代化水平得到了极大程度的提高。综合自动化技术的运用，不仅使输配电和电网调度的可靠性得到增强，同时也使得变电所建设的总造价得以有效地降低。 5 结语 由以上的分析我们可以看到，变电所综合自动化技术的采用，对于提高电网的安全和经济运行水平、实现电网调度自动化和现场运行管理现代化可以起到极大的促进作用，它将使电网一次、二次系统的效能和可靠性得到大大增强，同时，对于保证电网的安全稳定运行也具有相当重大的意义。 变电所综合自动化，促进了无人值班变电站的实现，可以利用远动技术使电网调度迅速而准确地获得变电站运行的实时信息，完整地掌握变电站的实时运行状态，及时发现变电站运行的故障并做出相应的决策和处理，同时可以使值班管理人员根据变配电系统的运行情况进行负荷分析、合理调度、远控合分闸、躲峰填谷，把握安全控制、事故处理的主动性，减少和避免误操作、误判断，缩短事故停电时间，实现对变配电系统的现代化运行管理。 总之，变电所综合自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、实时性好及维护简单等特点。随着计算机技术的迅速发展，变配电站的计算机化进程越来越快，变配电所计算机监控及无人值守已成为当今电气自动化领域的发展趋势，随着科学技术的不断进步以及硬件软件环境的不断改善，综合自动化技术的优越性也必将进一步地展现出来。 石油化工自动化论文:浅析石油化工自动化技术的应用与发展趋势 【摘要】在我国社会经济的取得发展与进步，人民的生活水平日渐提高，信息技术飞速发展的时刻，石油化工工业设个一直被我们熟知的传统工业，在当今时代仍然是一个国家经济发展支柱性产业。随着工业规模的扩大，经济全球化的迅猛发展，石油化工产业对石油化工的自动化提出了新的要求。与此同时，信息技术也对石油化工自动化技术的发展注入了新鲜的血液。 【关键词】石油化工 自动化技术 发展趋势 在国民经济迅速发展的背景下，我国的能源消耗量也日益增加，虽然我国是一个能源大国，资源丰富，但是如今的经济发展需要的能源的数量惊人，在激烈的市场竞争中，我国的石油开采量与我国人民的日常生活、工业生产所需渐渐拉开了差距，为了进行生产，我们从国外进口石油的现象越来越严重。但是从长远的发展来看，要想提高综合国力使国家长久稳定的发展，就要减小对国外能源的依赖，寻求新的方法推进我国资源的开采和利用，减少石油进口量。1 石油化工自动化技术应用必要性1.1 石油资源对我国经济发展的重要作用 石油是我国一项极其为重要的基础能源，也是全球需求量最大的能源，经济全球化的迅速发展，信息技术全球化的推广，让石油工业迎来了较大的发展机遇，同时也面临着前所未有的挑战。尽管我国号称能源大国，但是随着世界范围内的经济发展，国内的石油的提供量已经不能满足当今工业生产的需求。在社会不断发展的今天，传统的石油化工企业的生产设计理念不再适应当前的发展，具体的环境逼迫着生产理念的改变。如今的石油化工企业改变了航向开始朝着智能化的方向发展。 1.2 先进的科学技术逐渐渗透到石油化工企业 石油资源能够保障我国国民经济的平稳增长。世界范围内的经济发展趋势逐步把先进的科学技术融入到石油化工行业中。在分析了以往的人工操作的局限性和不准确性，逐步运用先进的科学技术模拟人工化，不仅达到了人工操作的效果，还高额度的，高精准性的完成了数百倍次的工作量。从工厂生产的操作、维护的不同的角度出发，先进技术的控制系统具有相对的开放性、易于管理性。不需要耗费太大的精力，只要熟悉操作程序，并且通过生产操作的自动化、经营管理模式的信息化、就可以简单的实现传统石油化工企业从原油选择、采购、生产加工再进一步得到石油以及石油附属产品的全部过程，不同的是这一过程具有智能性，简化了工人手工操作的人力耗费和时间耗费。这种智能化的石油化工的生产及管理，可以在相同的时间和空间上使企业的利润最大化。 1.3 传统石油化工企业中，人工操作的缺陷性及危险性 （1）在传统的石油化工企业中，生产需要人工操作，大量的作业量需要很大数量的工人协作完成，石油化工生产作业时具有一定的危险性，大量的工人集中作业的工作环境下，一旦发生安全事故，大量工人的人身和财产安全得不到保障，会造成大量的人员伤亡。 （2）人工操作，达不到石油化工产业要求的精准度。石油化工企业的生产工作有严格的精准性要求，但是人工操作生产过程中，精准度不易控制，在人工操作控制的情况下，想要达到精确的工艺参数要求有很大的难度。并且极易因为这种误差而造成投料不当，从而导致生产时超温超压等异常状况，埋下安全隐患，引起事故的发生。 （3）石油化工属于高污染性，高腐蚀性的工作环境，全人工操作的模式下，如果做不好安全防范工作，长期工作的人员的身体健康得不到保障，对身心极可能造成不可逆转的伤害，容易形成职业病。 2 石油化工自动化技术的应用及发展趋势 2.1 自动化技术的应用 石油化工自动化技术投入到石油化工企业的使用中，目前的使用主要有两方面的应用：自适应控制和最优控制。 （1）自适应控制。根据具体的工作环境，智能调节机器的性能生成反馈信息，接受反馈信息后系统自动按照事先设定的程序标准来进行工作。在我国目前的石油行业自动化生产过程中，自适应控制运用到了石油化工的不同部门，与以往的传统自适应控制模式相比较来看，如今的自控制系统更主要的是自整定与模型参考，具有具体的辨识过程的独特性。并且在辨识过程中激励信号平稳运行。 （2）最优控制。在当代的控制理论中，最优控制是一个占据极为重要作用的构成环节。最优控制给人们的生活提供了一个安定和平的大环境，使人民群众的生活的各个方面得到定改善。如今最优控制在石油化工产业上的应用成果较为显著，解决了传统人工操作的各种弊病，提升了石油化工产业在我国的产业地位。 2.2 石油化工企业的自动化控制发展趋势 2.2.1FCS将与DCS共存 DCS 自七十年代问世以来，采用了大量先进的成熟技术，经历了发展、成熟到集中应用几个阶段。DCS 技术成熟，性能可靠，软件丰富，功能完善，得到了用户的信任，而FCS还处于发展阶段，技术还不太成熟，可靠性还有待考证，功能不如DCS 完善。如今广大用户虽然关注FCS 的发展，但是多持观望的态度。DCS 至今已经发展得相当成熟和实用，仍是当前工业自动化系统应用的主导型，不会随着FCS的出现和发展而走向衰退或是退出历史的舞台，DCS将会与FCS在相当长的一段时间内共存下去。 2.2.2现场总线与DCS相结合 现场总线技术集成到现有控制系统中，利用DCS丰富而成熟的控制功能带动现场总线的推广应用。现场总线与传统控制系统之间的集成通过三种途径：一是现场总线在DCS、PLC的I/O 层次上的集成，二是现场总线设备通过网关集成到DCS、PLC上，统一组态、监控与管理；第三是独立FCS 与DCS、PLC 之间的信息集成，两者之间通过网关实现信息交流与映射。通过以上几种方法可以利用DCS、PLC成熟的技术与经验，发挥现场总线的独特优势。在现场总线推广应用的基础上，尽快完善一体化功能。实现对现场设备的一体化管理与控制。 3 结语 在经济全球化的大背景下，石油化工企业决定着一个国家竞争力的命脉，石油化工产业融入的技术含量的多少也是彰显一个国家综合国力的重要指标。石油化工的自动化控制技术一直努力的寻找新的突破，处于不断改革、创新的阶段。石油化工自动化控制技术不断进步对石油化工行业在激烈的行业竞争中的生存与发展起着积极作用。

车辆工程论文:车辆使用地铁工程论文 1、工程车辆运用管理 1.1工程车辆运用管理职责 1.1.1负责工程车辆的日常保养工作，确保工程车辆状态良好。 1.1.2负责工程车辆驾驶和出车前检查工作，按照规章制度规定执行工程运输和调车作业，确保工程车辆运行安全。 1.1.3负责工程车辆检修周期间隔期非带压力润滑油、冷却水的加注检查，负责燃油需求计划提报，配合做好燃油添加，确保机车状态良好。 1.1.4负责运用工程车辆故障报修，交验参与，确保内燃机车故障得到及时处理。 1.1.5制定和修订整备、操作作业标准，对驾驶、安全方面提出整改措施及设备技术改造意见。 1.2工程车司机的组成和任务工程车司机乘务组由两名司机组成，一名司机担任操作司机，一名司机担任调车员或车长。工程车司机直接掌握着机车，担负着行车安全职责。因此，对工程车司机必须经过严格挑选，由身体健康、工作认真负责且有吃苦耐劳精神的人员组成，并经过技术业务培训，经考核成绩合格，方可担当乘务工作。 1.3工程车辆的运用西安地铁二号线工程车辆运用是根据施工作业用车部门，编制的月度施工作业计划报车辆部签署配合意见，并报调度部生产管理室，由分公司统一编制下发月度施工行车通告作业计划。车辆部根据施工作业计划用车需求，结合工程车辆检修计划和机车质量状态进行综合协调安排。在施工作业前一天，由使用单位向车辆部提交工程车辆使用计划申请单，申请单包括装载货物品名、重量、尺寸、件数、装卸车地点、时间、加固方法、编组要求、乘车人数、负责人姓名、电话、押车人姓名、电话、使用内燃机车时间、运行区段及作业要求和相关安全措施等内容。车辆部根据用车需求及运行注意事项，合理安排司机和机车，保证施工计划顺利实施和行车作业安全。 2、工程车辆维修管理 2.1工程车辆维修管理职责 2.1.1负责工程车辆各类修程、检查保养及修理工作（委外单位或厂家合作完成），确保工程车辆符合运用要求。 2.1.2负责建立工程车辆检修台帐，填写每台机车车辆履历表，按照检修周期安排检修计划，及时向各生产部门提交检修计划，跟踪检修计划实施。 2.1.3负责《设备设施维修使用界面分界规定》中职责范围内的工程车辆的保养、维修工作，确保其技术状态良好，符合使用要求。 2.1.4负责工程车辆临时故障的维修工作，确保运用用车需求。 2.1.5负责做好维修车交付运用的验收工作，对不良处所及隐患应及时整改和处理。 2.2检修原则工程车辆的检修工作实行“预防为主，养修并重”的原则，实行以检查保养为基础、项目修理和计划性修理相结合的检修制度。工程车辆检修工作应严格执行保养规程、修理规范和检修技术标准的规定。使用单位应探索应用诊断技术，实施状态监测下的预防维修，使工程车辆王峰西安地下铁道有限责任公司运营分公司陕西西安710016保持良好的技术状态。 2.3检修内容工程车辆的检修工作包括保养和修理。在检修工作中，应严格遵守修理规范，认真执行检修标准。 2.3.1工程车辆的保养工程车辆的保养主要分为日常保养和定期保养。 （1）日常保养是在每天或出乘前后，由司机按规定项目进行以清洁、紧固、调整、润滑为主要内容的预防性日常检查工作，以使车辆经常保持良好的工作状态。 （2）定期保养是按规定的间隔时间，由检修车间按规定项目进行以全面检查、调整、紧固、润滑和排除不正常状态为主要内容的定期检查工作。工程车辆定期保养周期为2000～3000km或一个季度。 （3）对新制或大修后的工程车辆，须进行走合期保养；季度温度变化时，还须进行换季保养，以确保其正常使用。 2.3.2工程车辆的修程工程车辆修理分为小修、项修、大修三种修程。 3、救援应急处置 工程车辆在运行或调车作业中，由于车辆走行部故障或其他原因造成工程车辆脱轨时，司机应按规定进行处理，及时将现场情况报告行车调度或车辆段调度，并组织救援起复，及时开通线路。 起复方法常见的救援复轨方法有吊复法、拉复法和顶复法。吊复法是用轨道起重机吊复轨道车的方法。拉复法是用复轨器（道爬子）使脱轨的工程车辆由机车牵引复位的方法。顶复法是用液压式复轨器顶起脱轨的工程车辆，再横向位移后复位的方法。目前，国内工程车辆脱轨以后使用的复轨器主要为液压式复轨器，型号主要有Y-FG、JYW、JFZ1-A和DFZ型。其优点是：结构简单，体积小，重量轻，使用方便，操作简单，省时省力，起复速度快，速装快卸，适应性强。 4、西安地铁工程车辆管理工作 4.1西安地铁二号线工程车司机运作管理和内燃机车检修管理归属车辆部统一管理，此管理模式便于工程车辆的日常保养，能及时准确掌握工程车辆的运用状态，保证工程车辆故障及时修复，有利于提高内燃机车出库率。 4.2西安地铁二号线工程车辆的配属管理：内燃机车配属车辆部管理，网轨检测车、钢轨打磨车、接触网作业车、接触网放线车、隧道清洗车、平板车等配属设施部管理。4.3西安地铁二号线工程车辆种类较多，不同种类的工程车辆因其结构存在差异，在不同的外在条件下，应采取的起复救援方式不同。需要对各类工程车辆的起复救援方式进行现场模拟，制定切实可行的救援起复方案，并在日常加强救援演练，提高救援起复的成功率，在最短时间内开通线路，恢复地铁正常运行有着十分重要的作用。 5、结束语 工程车辆运用工作的最终目的就是为完成施工、调车作业、紧急救援任务提供动力，而工程车辆检修工作是为了确保工程车辆经常处于良好的技术状态，整个工程车辆管理工作就是要保证工程车辆高质量、高效率、低成本地完成紧急救援、施工、调车作业任务。 作者：王峰单位：西安地下铁道有限责任公司运营分公司 车辆工程论文:特种车辆永磁同步电动机工程设计研究 摘要：随着科学技术的发展，特种车辆应用的范围越来越广。而特种车辆的作业能力和专业的功能主要受到永磁同步电动机的影响，永磁同步电动机的体积小，质量轻，可靠性高，能够有效提升特种车辆的性能。因此，研究特种车辆永磁同步电动机的工程设计方法就显得十分必要。本文从特种车辆永磁同步电动机的基本设计要求、设计流程出发，简要介绍了它工程设计的过程，为特种车辆的发展提供了技术参考依据。 关键词：特种车辆；永磁同步电动机；工程设计 特种车辆是指具有专用功能，载有专用设备的车辆，它与普通车辆不同，具有专项作业的能力。近年来，随着我国经济的发展，特种车辆的品种和数量也在不断增多。虽然取得了较大进步，但是与发达国家相比，还具有一定的差距。尤其是在建筑、采矿、石油工业等行业对特种车辆的需求不断增加的情况下，更需要提升它的专业功能水平与技术含量。永磁同步电动机的设计对特种车辆性能的提升起着重要的作用，因此，对其工程设计方法进行研究是必然的趋势。 1特种车辆永磁同步电动机的工程设计要求 一般来说，军用领域的特种车辆永磁同步电动机的工作温度比较高，对永磁体和绕组的性能要求也比较高。而运用在石油工业中的特种车辆永磁同步电动机的工作温度相对较低，一般采用钕铁硼永磁体，它的价格偏低，工作温度较低，并且磁性能较高，选用的绝缘材料的绝缘等级相对较低，电机转子的机械强度必须符合相关的要求。其次，在设计时，要尽量提升特种车辆永磁同步电动机的工作效率。对于负载变化不大的电动机，可以将功率因数设计得相对高一些，而如果电动机的负载变化较大时，功率因数不能太高。再次，要选择合理的电机磁路结构，以提高特种车辆永磁电动机的起动性能。在设计时，可以通过减少槽口宽等方法来减小齿槽转矩，从而减小电机的起动阻力矩。另外，可以适当调整电机的转动惯量和输出转矩，来改善电机的动态性能。 2特种车辆永磁同步电动机的设计结构及参数的选择 2.1电机结构的选择 永磁同步电动机根据结构划分，可以分为外转子型和内转子型，我们通常所说的永磁同步电动机就属于内转子型。它的常用结构分为表面式和内置式。表面式转子的结构如下图所示。它的结构决定了它的漏磁系数比较大，凸极率较小，电机功率密度较小，并且转子机械强度也较小。内置式转子的永磁同步电动机在永磁体的表面安置了极靴，在极靴中可以放置铜条笼或者铸铝笼，它的稳态和动态的性能都较好，具体的结构如图2所示。内置式转子的结构设计与表面式转子相比更加复杂，耗费的成本也比较高，但是这类结构的优势在于，能够增加电动机的磁阻转矩、功率密度、过载倍数以及调速范围。并且它的体积比较小，输出功率大，动态性能比较稳定。因此，可以选择内置式转子。但是该结构的漏磁系数也比较大，可能需要使用隔磁磁桥，而隔磁磁桥的长度和宽度会影响转子的机械强度和隔磁的效果，需要根据实际情况进行合理的选择。 2.2绕组、极数以及槽数的设计 绕组是永磁同步电动机的重要组成部分，它能够维持电机运行的可靠性，并且实现能量的转换，还对电机的用铜量和工作效率起到直接的影响。考虑到电动势谐波和磁动势谐波的影响，可以选择星形连接的双层短距叠绕组，它能减小电机的杂散损耗和铜耗，由于它的端部形状排列比较整齐，还有利于散热和增加机械强度。当定转子在一个齿距内发生变化时，齿槽的转矩就会呈现周期性变化，而它的变化周期主要受到极数和槽数的共同影响。周期数越大，则齿槽转矩的幅度值就越小，具体来说，就是齿槽的转矩周期等于极数、槽数和极数最大公约数的比值。因此，需要根据具体的情况合理地选择电机的极数和槽数，从而削弱电机的齿槽转矩。 2.3永磁体尺寸的选择 永磁体的尺寸对永磁同步电动机的设计也起着至关重要的作用。对它的尺寸选择主要是选择其轴向长度、轴向宽度以及磁化方向的长度。磁化方向的长度直接关系到电动机的输出转矩、过载能力以及调速的范围。长度不能太短，否则会降低电动机的稳定性和可靠性。在选择时，要保证其处于最佳的工作点，这样就能够提高电机的工作效率，同时可以增大电机的功率密度。另外，还需要考虑电动机的负荷，如果负荷较大，则要适当增大其长度。最后，再根据实际的情况确定电动机的轴向长度和宽度。 3特种车辆永磁同步电动机的设计流程 永磁同步电动机的整个设计过程比较复杂，因此，需要明确设计的流程，按照规定的流程进行电动机的设计，能够保证其可靠性。具体的设计流程如下：首先要明确设计的要求，根据设计要求确定电机的基本结构，基本结构中包括电机的主要尺寸、定子冲片、永磁体尺寸、转子冲片和定子绕组等，根据实际情况对这些参数进行调整，直到符合要求为止。然后要进行电动机的磁路计算和电磁参数计算，最后要计算电动机的工作特性和启动性参数，如果各个参数不能达到相关的要求，就要对电动机的基本结构进行重新设计，直到符合要求为止。 4总结 综上所述，通过对特种车辆永磁同步电动机的设计过程的分析，明确了它的设计要求和设计流程，对其基本结构的设计也进行了简要的总结。这有助于提升特种车辆的作业能力，具有较深刻的现实意义。 车辆工程论文:车辆工程核心课程教学模式探索 摘要：本文通过对现代先进教学模式进行探索、分析，选择模拟工作环境的教学模式应用在车辆工程的核心课程中，通过应用实践，实现教学设计创新，有效提高学生汽车工程实践应用能力，满足汽车企业对工程设计人才的需求，提高学生市场竞争力。 关键词：模拟工作环境；工程应用能力；工程设计 一、概述 汽车技术发展迅速，市场竞争激烈，而汽车专业技术人才水平是决定市场竞争能力的重要因素之一。因此，各汽车企业越来越重视高质量的汽车专业人才的引进，各汽车专业院校也在努力寻找先进的教学模式或方法，以培养符合汽车企业人才需求的具备较强竞争力的毕业生，如：校企合作、理论实践一体化、项目驱动、模拟工作环境教学模式等。这些模式在以培养高技能人才为主要目标的中高职院校得到广泛应用，并取得可喜的成果。在应用技术型大学的转型发展过程中，为培养高层次的技术技能型、具备技术应用及研究能力的人才，必须要求加大工程实践教学环节的投入。技术应用型大学的车辆工程核心课程采用模拟工作环境的教学模式是对校企合作、理论实践一体化及项目驱动等教学模式及方法的重要补充。目前的模拟工作环境是按照企业真实的工作环境，建立一条先进制造模拟生产线，进行职业技能和职业标准训练，所有学员按照实际生产的模式组成相应的班组或团队，每一位学员都扮演一个具体的角色。该模式在欧美合资汽车企业员工培训和我国职业院校的专业实训教学中已得到成功应用。如：通用汽车的模拟工作环境主要是让学员在木头模型的微型汽车总装生产线上通过职业技能和职业标准训练，能够全面体验和理解GMS（全球制造系统）的理念，能够应用GMS工具开展汽车生产现场工作；柳工路创的制造执行系统和柳州职业技术学院的先进制造工厂是让学员在木头模型的工程机械总装流水线上通过训练后，全面体验和理解精益生产的理念和内涵，以便在生产现场工作中能熟练运用精益生产的工具。汽车行业的模拟生产线或模拟工厂都有一个共同的特点，就是以培养和训练汽车先进制造工程技术人员和管理人员为目的，以精益生产为核心，在模拟工作过程中训练学员团队协助能力、响应速度、安全生产、质量控制等能力水平，并在多循环训练中学习持续改进的高效管理办法。模拟工作环境是实用及有效的汽车制造人才培养模式，学习模拟工作环境模式的理念，并对其模式进行创新设计，在车辆工程专业的核心课程中进行应用研究及实践，对提高车辆工程专业学生的汽车工程实践能力水平、提高其职业发展竞争力具有重要作用。 二、模拟工作环境模式特点 1.能力培养与职业发展对接。模拟工作环境模式有安全、人员参与、质量、响应和成本等五个重要考核指标，并注重持续改进，在车辆工程核心课程中应用模拟工作环境的教学模式，紧密对接学生的能力培养和职业发展。学生在认真完成老师设计的模拟工作任务后，可以在团队合作能力、安全意识、质量控制意识、高效务实、快速响应能力、成本控制意识及学习创新等方面得到充分的锻炼和提升，为学生将来的职业发展打下坚实基础。2.汽车设计工程能力培养。汽车设计工程师是决定汽车产品设计水平的核心，决定市场竞争能力的重要因素之一。车辆工程的核心课程是培养学生汽车设计工程能力的重要保证。按照汽车企业工程设计部门的真实工作环境和要求，将模拟工作环境模式贯穿到核心课程的教学设计、教学实施和教学评估等过程中。如结合MATLAB、SIMULINK和ADVI-SOR的联合仿真设计模拟环境，使学生以工程师的身份，通过仿真建模（如图1所示）、输入仿真参数（如图2所示）及运行仿真结果（如图3所示），完成传统燃油汽车性能，纯电动、混合动力等新能源汽车性能匹配分析工作，从中掌握汽车设计专业理论知识，具备汽车设计工程实践能力，同时体会和理解汽车设计工程师的岗位要求及具备团队协作能力。 三、应用实施 1.教学设计。教学内容的模拟设计。将课程教学内容模拟成汽车企业产品设计项目的工作内容，以项目驱动的方式，将课程教学内容分解成多个设计项目（如将《汽车设计》课程分成8个子项目），以汽车企业产品设计工程团队的实际工作环境、真实项目工作要求和真实的项目运转模式制作产品设计任务书。在课程设计的过程中需要考虑到既能保证学生得到基本的汽车工程设计训练，又要保证课程进度。设计任务书模板如表1。2.教学实施。模拟工作环境模式的教学实施是将课堂教师讲授、学生学习的传统模式转变为模拟汽车产品设计工作环境，以提高学生汽车产品设计工程能力为主要目标的一体化教学模式。以项目内容为依据组成各汽车系统设计项目组，以课程设计任务书的要求作为课程学习的主要内容，按照任务进度计划表进行教学组织。模拟工作环境模式的教学实施通常最少包含三个方面的内容：第一是角色扮演。教师主要以项目总监的身份进行教学组织，指导学生按照要求完成汽车设计基本理论等知识的学习，使学生按照设计步骤完成规定的产品设计任务，培养学生的工程实践能力及项目管理能力；学生则以汽车产品设计工程师的角色，通过团队合作、在教师的指导下完成课程设计任务，达到具备基本汽车设计理论、方法和工程应用水平的目标。第二是教学场地。模拟工作环境模式的教学组织需要从传统的教室搬到汽车产品设计教室进行，学生自带笔记本电脑到设计室，各项目团队电脑桌或书桌以项目模块化的方式摆放，教师和学生在课程安排的时间里按照汽车企业工程师上班制度进入设计室工作。第三是教学管理。模拟工作环境的教学组织是以学生为中心的教学管理模式，教师要引导和帮助学生完成模拟实际的工程项目任务，并在教学管理的过程中使学生发挥好团队协作能力，又能挖掘学生个体优势，使学生在课程学习中学会职业发展方向的分析和选择。因此，在模拟工作环境模式的教学管理中应首先引入汽车企业项目管理的例会制度，根据实际情况设计10分钟的例会，使各项目组能在2~3分钟的时间里汇报工作状态、遇到的问题、需要老师或其他项目组支持的事项等；其次，在汽车产品设计教室引入目视化管理办法，即每个小组的工作计划、进度状态、遇到的问题、需要支持的事项等信息都使用项目管理的表格贴在各项目组的墙上，使老师第一时间能够得到各项目组工作状态，在不占用学生工作时间的前提下能更好地指导和帮助学生解决问题，提高项目组的工作效率。3.教学评估。模拟工作环境的教学评估主要以课程设计任务完成情况、完成水平、团队协作能力作为汽车产品设计工程能力及项目管理能力的考核方式，以全自动考试系统（如广西科技大学鹿山学院的万维全自动考试系统）作为汽车产品设计基本理论、基本方法等课程基础知识的考核方式。此种考核方式既兼顾了课程基础知识，又注重过程教学效果监控和学生工程应用能力的考核。 四、结语 完成连续三届在车辆工程专业核心课程中应用模拟工作环境的教学模式后，实践证明，通过在模拟工作环境中体验和完成专业岗位工作内容来学习专业课程的学生，具备更明确的职业发展方向，有更高水平的团队合作能力、创新能力和管理能力；具备更高水平的汽车工程实践应用能力的学生，更加符合汽车企业对专业人才的要求，具备更高的职业发展竞争力。 作者：陈善球 唐焱 车辆工程论文:应用型本科车辆工程教学方法研究 摘要：本文首先剖析了大学生普遍厌学的主要原因，指出了目前存在的一些高等教育教学方法已经无法适应时代的发展，改革势在必行；然后，基于应用型本科的发展需要，结合多年的车辆工程专业课程教学实践，大胆提出了一种以学生自学为先，课堂分组学生自己讲解或讨论，走进学校试验室或企业现场实践的创新性的教学改革方法，经过几个学年的实践证明此种教学方法效果良好。 关键词：厌学；应用型本科；车辆工程；教学改革 一、引言 21世纪的今天，每一个参与高等教育的工作者，都无法忽视一种普遍的现象：当一名大学教师在讲台上授课的时候，40名大学生里面可能真正在倾听教师讲课的可能只有几个人，多数大学生都不在学习状态：上课的时候，清醒没有发呆多，发呆没有睡觉多，睡觉没有玩手机多；下课的时候，自修没有吃零食的多，吃零食没有看连续剧的多，看连续剧的没有玩游戏的多；老师不给考试范围就不会考试，给了考试范围也只是复印同学准备的答案。多数学生处于不学习的厌学状态，专业知识一塌糊涂，本该厚德博学的大学时光，就如此被荒废掉。责任心、吃苦精神、做事能力、专业修养、操作技术、学问素养、与人相处，跟他们无缘，造成这些现象的原因值得每个教育工作者深思。 二、大学生厌学现象的主要原因分析 [1]第一，社会和家庭方面的原因。一方面，大学生还没有形成正确的人生观。容易受到社会不良风气的影响：通过网络，大学生耳闻目睹的社会不正之风，譬如拜金主义、享乐主义、极端个人主义正在腐蚀着他们的灵魂，很多学生认为读书没什么用，读书很好的学生工作之后，获得的收入反而比不上很多读书一般的人。另外，大学生就业越来越难，经常出现不公平的现象：大学生毕业的时候，那些家庭条件好，社会关系强的大学生，尽管成绩不太好，却能找到很好的工作；而成绩良好家庭背景却一般的学生却难以找到满意的工作。这样不公正的现象导致有门路的大学生感到学习没压力，无门路的大学生却心生不满，对学习逐渐产生了厌倦心态。还有的大学生，其家庭不和睦，父母忙于工作，对其疏于管理，特别对他们在学校的生活和学习状态根本漠不关心，认为已经把自己的子女送进了大学，混混毕业就可以了，把责任统统推给学校和老师，造成学生放任自流，厌学厌家。[2]第二，学生个人的原因。首先，的高等学校从1999年开始扩招，这样必然导致很多高校在高考的时候降低录取分数线，可想而知，一般普通高校的生源所具备的知识基础比过去只会更差。如此一来，很多大学生在进入大学之后，由于本身的文化素质低、基础差，很多情况下对于教师课堂上传授的知识可能听不懂，他们越听不懂就会越没有兴趣和信心，没有了兴趣就更加不想听课，形成了恶性循环。其次，从幼儿园开始，许多孩子就已经被家长逼着，学校的老师盯着，家长对于他们的唯一期望就是考上大学经过高考激烈痛苦的“厮杀”之后，他们终于迈进了大学的门槛，满足了家长的期望，达到了自己的最大目标，进入大学后他们完全脱离了家长的管束，也不会有大学教师像中小学教师那样管理他们，面对丰富多彩的大学生活和社会上各种复杂的诱惑，很多大学生思想松懈他们吃喝玩乐，结伙上网吧、进入不良场所，缺乏应有的自我约束力失去了学习目标和动机，没有了明确的奋斗目标，也就没有了学习压力和动力，成绩自然是一塌糊涂。还有一方面就是有的大学生忙于各种校园活动：很多大学生经常逃课，忙碌于各种社会活动，参加各种校园比赛、作各种兼职补贴自己的生活费，美其名曰要增加自己的阅历，提前加强所谓的社会适应能力。在学习上他们已经不肯花功夫钻研。更有一大批学生热衷于当学生干部，东跑西颠、交各种五花八门的朋友、和教师拉关系。把做“学生干部”当成了主要任务、自己的专业是副业，这已经成为一种大学校园“现象”。[3]第三，学校方面的原因。一方面，不可否认，很多高校管理存在一定的缺陷：多数大学教师认为大学生已经是成年人，自我约束能力应该是比较强大的，于是，对于学生的日常生活关注的比较少了。很多学生逃学上网、打扑克，夜不归宿、上课时迟到早退，课堂上睡大觉、玩手机，屡见不鲜。到最后期末考试的时候，各种手段都纷纷上场：平时学习认真的学生，考试的时候也是认真备考，不愿意作弊，却考不出很高的成绩，反而是平时根本没有用心学习，通过作弊或者其他的手段却能顺利及格或者是高分，这样的不正常现象对于努力学习的学生来说，肯定是一种打击。长此以往，形成了一种坏风气，大学生很多都认为既然考试如此容易蒙混过关，何必要认真学习呢。另外一个方面，很多高等学校专业设置是滞后的，教学内容是陈旧的：这些高等学校的一些专业课程设置已经明显不适应社会和经济的发展。有的高等学校只是凭借自己长期的优势专业进行办学，专业性和理论性太强，严重脱离社会发展的实际，根本无法向社会提供一些社会急需的专业人才。很多学校没有与时俱进，缺乏创新和改革：有些专业课的知识结构已经老化，一些专业课的内容居然包括已经被企业淘汰的设备和工艺，没有实用价值，大学生走入社会之后经常发现学非所用、用非所学，这样的状况到了比较严重的地步。很多学生学完学校规定的课程之后还是似懂非懂，根本就提不起学习兴趣，产生了严重的厌学情绪。[4]尤为重要的一方面就是，很多高校教师并不具备师范院校的教师所具备的教学素质，他们只是擅长于科研，教学方法却单一、死板：当然，由于当前教育制度相对比较刻板，高校教师能够自由发挥的空间仍然比较有限，教师在教学方式和手段上还是延用几十年来一贯的教师讲、学生听的填鸭式教学方式。虽然，很多高校已经觉察到这样的弊端，在一定程度上促使部分大学教师也进行了一些教学方法的改革，但是力度远远不够，多数高校教师在课堂上仍然只是满堂灌，他们是课堂上绝对的的主角，不管学生听不听，他们只管讲授他们的。很多大学生在课堂上常常是看与专业无关的杂书、睡觉、玩手机等做自己“更感兴趣”的事情已经成为很多大学生的常态。呆板、枯燥、乏味的教学方法，已经激发不起学生的学习兴趣，他们产生了学习上的失落感和厌学情绪也是必然的。[5] 三、针对大学生厌学现象的应用型本科车辆工程专业教学方法改革 任何一所高校都没有能力对造成大学生厌学现象的社会和家庭原因采取恰当的措施，任何一名大学教师也没有力量去改变教育体制，但是，面对如此让人痛心的厌学现象，作为一名站在讲台上的一线专职教师，应该带着强烈的责任感和热情去对待自己的课堂，尽自己最大的努力去改变“教师教学方法单一、死板”造成的学生厌学现象。笔者作为一名应用型本科车辆工程专业的专职教师，经过多年的教学实践摸索，针对大学生厌学现象的应用型本科车辆工程专业教学方法改革进行研究分析。第一，应用型本科车辆工程专业进行教学方法改革的必要性。前文所述，大学生厌学已经是一种普遍现象，作为应用型本科车辆工程专业的学生来说，也是不能幸免。而且更重要的是，应用型本科重在"应用"二字，培养目标是具有一定知识、能力和综合素质，面向生产、建设、管理、服务等一线或岗位群并适应其需求，具有可持续发展潜力的高级应用型专门人才。[2]培养应用型人才，从教学体系建设体现"应用"二字，注重学生的实践能力，其核心环节是实践教学。而实际情况是中国的大学生擅长的是书面考试，动手能力普遍较差。因此，应用型本科车辆工程专业进行教学方法改革更显必要，一方面要思考如何调动学生的学习积极性，摆脱厌学情绪，全身心投入到专业学习；另一方面，要让学生进入社会之前，具备扎实的实践动手能力，如此才能为国家的经济支柱产业——汽车行业培养出优秀的应用型人才，而不是厌学现象下培养出来的一些庸才。第二，应用型本科车辆工程专业教学方法改革。其一，进行学生自学为先导。课堂自由讨论为主的理论教学方法：从小学到大学中国的教学方法就没有改变过，国内教学方法可以用一句话概括,那就是应试型的讲授式教学方式。大学生已经不是中小学生，填鸭式的刻板教学已经无法满足他们的需求，他们渴望被认可，渴望像一个真正的成年人一样和老师平等对话。基于大学生的个性发展特点，在此，不妨大胆尝试，借鉴西方一些国家的教学方法，让学生成为课堂的主角，使得课堂更像个讨论会场，教师巧妙引导,学生积极思维,进行热烈生动的讨论,这种师生之间交流会培养开发了学生独立思考的能力。在课外，布置跟专业相关的参考书让学生大量阅读；在课堂上，鼓励学生多思考,多提问题,鼓励学生难倒教师在乃至超过教师。提问内容可以是课内的,也可以是课外的。这种讨论式的教学方式能够激发学生的求知欲，使学生讨论中学会聆听别人的意见、发表自己的见解,也使学生不仅理解了问题并掌握了大量知识,而且也提高了自己的分析问题解决问题的能力。基于这种方法，学生也学会了自学，而且也在讨论中学会了如何倾听，如何发言，如何尊重别人，如何进行团队合作等能力。经过了大量的训练，使得他们的自学能力超级强悍，而团队合作能力，语言表达能力也得到了加强，这样的学生适应社会能力比灌输式体制所培养的学生要强很多。其二，通过校内实训中心和校外实习基地对学生进行现场实际操作训练的教学方法：应用型本科车辆工程专业的教学包括理论教学与实践教学，对待理论教学环节，可以采用上述的课堂自由讨论式教学方法，任何的理论都需要实践进行证明。其三，实践环节的教学绝对不能仅仅依附于理论教学。实验课也不能只是对理论知识的验证，实践教学应该是一个相对独立的体系，与理论教学关系密切、相辅相成。应用型本科院校的理论教学不需要过分强调学科知识的系统性和抽象性，不能把过多的时间用于教授原理的推导和分析，而应该把主要精力用于训练学生把科学知识和方法如何运用于实际生产领域。因此，应用型本科车辆工程专业必须进行理论与实践相结合的教学方法，重视校内实训中心和校外实习基地建设，切实抓好实训场地和实践基地建设，要与企业等合作单位建立产学研相结合的实验场所，重视校企结合，使校内外产学研教育与实践基地成为承担学生实习、实训的基地与技术成果转化的平台，强化实验和毕业实践环节，实践课的设计既要为学生理解理论知识服务，又要为学生掌握基本技术和毕业后就业提供服务。[4，5]常州工学院作为江苏省长三角地区的应用型本科院校，具备得天独厚的经济发达的好条件，目前，已经与多家汽车4S店，多家汽车零部件生产厂家进行了联合办学，安排学生进入企业的生产一线进行现场操作训练，使学生明白企业到底需要掌握哪些知识技术的人才，然后再回校进行针对性的学习，这样才不至于浪费时间，可以做到真正的学以致用。 四、结束语 经过几年时间的教学实践，上述教学改革方法已经取得较好的效果，然而，任何事物都是在发展变化的，在推进教学改革过程中应用型本科车辆工程专业，还需要很长的路去走。 作者：张凤娇 孟浩东 廖旭晖 车辆工程论文:无线通信铁路工程车辆协同作业研究 1铁路工程车辆无线通信 近年来无线通信技术飞速发展，使得远距离、多型号多功能车辆组网通信成为可能。电力机车上使用无线技术实现机车无线重联已经在国内重载铁路上广泛应用，技术较为成熟。工程车辆也有不少安装有网络控制的铁路工程车辆装配了3G通信模块，初步实现了车辆信息的远程监控，但是尚未实现车辆间无线协同作业控制，国外也没有工程车辆基于无线通信协同作业的先例。铁路工程车辆的协同作业要求无线通信稳定且传输速度较快，因此在无线通信方面需要采用多种模式的无线通信方式，近距离300m范围内采用速度较快的2.4GHz公用频段的无线通信方式，较远距离500m~1km采用800MHz频段通信方式，更远距离的远程调配任务由3G模块实现无线通信。为保证无线通信的稳定性，无线通信系统硬件采用双冗余设计，通信协议设计采用控制信息与基本信息分离的方式，将参与控制的信息通过双模式网络优选后进行发送，而用于系统监控的基本信息通过低速网络（3G网络）进行发送，并在系统中对无线网络状态进行监控，提高了系统的可靠性。 1.1车载无线通信系统 工程车辆安装车载无线通信系统后，各工程车辆可实现相互间信息交互，同时通过3G通信实现车辆与地面服务管理系统的信息交互。其中3G通信实现管理部门与车队之间的语音通话与作业信息传达，图1为单台车辆不编组时使用车载无线通信系统与远程终端信息交互示意图。通过车载通信模块可实现车队间信息传达，实现共同任务的多种车辆的协同作业，图2为车辆编组后车辆使用无线通信网络进行通信示意图，并可采用图1方式通过3G网络实现管理部门与远程终端用户进行作业信息的通信与语音通话。 1.2铁路工程车辆组队 安装无线通信系统后，组队车辆需要通过无线通信系统的编组界面进行设置，可以对编组车辆信息设置并确认组队，发起编组的车辆优先设置为主车。编组后由主车对编组中的从车进行任务分配与监视，从车完成自身任务实现、自身任务监视，从车可以通过浏览方式看到其他车辆的作业状态信息，但不能对其他车辆的任务进行修改。一旦完成编组，编组车辆只有通过解编命令实现退出编组模式。系统会对编组车辆的运行方向等信息进行核对，如果不在同一车道上或者同一车道上存在未编组车辆，系统将进行提示且不完成编组。只有当需要编组的车辆在同一车道上且中间无其他不编组车辆，才能完成编组，以保证编组后车辆的安全运行。 1.3编组通信 编组后车辆优先使用Wi-Fi进行通信，主车位置可以位于车队前端，通信有效距离300m，主车与从车之间保持编组内作业数据通信，主车按照协同作业流程对从车的作业逻辑进行顺序控制，从车与从车之间有状态数据查询的通信。为保证信道的通畅，主从机均对网络的忙闲进行监测，并对编组后的车辆进行车辆间距及时测量。编组通信在WiFi信号出现异常时采用电台或者专用GSM-R网络通信方式（见图4）。编组主从关系不变，在通信网络切换时会出现网络切换提醒，当控制数据未能在指定时间内发送或接收，即网络出现故障时，自动解编，编组记录保留，界面提醒系统自主控制，在网络恢复正常时提示可以编组。 2协同作业的实现及优势 2.1协同作业的实现 编组车辆协同作业的实现需要具备以下必要条件：①铁路工程车辆安装无线通信系统；②参与编组的工程车辆按照车辆设计的主要功能进行任务时序统一分配，形成铁路工程车辆无线通信协议中的功能定义；③工程车队列按照作业流程进行任务分配与执行；④具备主动脱离协同作业功能。编组车辆协同作业的基本作业流程如图5所示。流程如下：①编组车辆的作业流程由施工单位确定后通过3G网络或派工任务单传输下达到指定编组；②当编组工程车辆需要从不同作业点或维修点到达作业点时，可以先独立运行到达作业位之后再进行编组；③主车收到作业流程后，分配启动任务、走行任务、主要作业任务等，具体的任务执行由每台工程车自身控制系统实现；④任务完成后解除编组后收车。按照上述编组设计，清筛车到达指定作业点后，执行清筛任务，清筛车离开该作业点并继续作业，清筛车与配砟车保持有一定距离，配砟车执行配砟任务，与此作业方式相同，当清筛车离开一定距离后捣固车开始作业，之后是稳定车。如遇突发事件，通过无线通信系统编组界面的解编命令可以解除编组，车辆可以独立完成自身任务自由操作，当该编组完成小组作业任务后返回基地前解除编组。 2.2协同作业的优势 在铁路施工维护工作越来越精细化的环境下，某一种或几种车型共同完成作业任务的情况会越来越多，通过无线通信实现车与车之间的协同配合，不但提高车辆的利用效率，车辆的设计与规范使用也会更加统一，在不添置更多工程机械设备的情况下通过协同作业完成复杂的线路维护任务，同时也将节约线路检修与维护的规划时间。 3结语 本文介绍了一种基于无线通信技术实现铁路工程车辆的通信、编组及协同作业分流，给出了多种车辆协同作业控制的基本设计思路，旨在解决多种车辆协同完成作业任务的情况，是新的作业需求下的一种作业方式的探索与技术提升。 作者：张宝明 单位：昆明铁路局 车辆工程论文:车辆工程智能控制技术初探 目前，智能控制技术在汽油机上的应用已经越来越多并逐渐完善，但是在柴油机上的应用还不够。随着各种新技术的不断出现，柴油机的燃油经济性和排放性得到了极大的改善。不仅是在传统发动机上，智能控制系统在如天然气发动机、氢发动机、二甲醚等其他燃料的新能源发动机上的应用也很广泛。相对与传统发动机，智能控制系统在新能源发动机上的应用主要突出表现在对燃料喷射、点火能量、点火提前角的准确控制，并解决新能源燃料燃烧时的各种异常燃烧问题，从而使得发动机达到最佳的动力性、经济性和排放性。 1智能控制技术在汽车防撞系统的应用 早在十几年前，国际上那些先进的汽车生产商就已经开始着手研究开发汽车防撞系统，我国的汽车防撞系统的研究开发同发达国家相比存在着较大的差距。事实证明，汽车防撞系统的开发可以降低由于驾驶员疲劳或者来不及反应、车速过快等紧急情况下的事故发生率，不仅可以使驾驶员们拥有一个轻松安全的驾驶环境，还可以为社会和谐做出巨大贡献。智能控制技术在汽车防撞系统上的应用主要表现在车速和车距检测上。通过建立安全车距模型，利用测距传感器，当两车距离小于安全行驶的距离时，运用模糊控制等控制原理使控制系统根据情况自动调节实现分级减速，可以有效的避免或减少行车过程中的追尾事故，保障驾驶员的安全，还可以延长车辆的使用寿命。 2智能控制技术在汽车尾灯中的应用 在行驶过程中，汽车一般会通过车灯发出“左转”、“右转”、“超车”、“刹车”和“靠边停车”等警示信号，这些信号可以通过智能控制在汽车尾灯中的得到体现。汽车尾灯智能控制系统可以在汽车尾灯中的应用，可以使汽车在进行刹车和转弯的时候自动提醒后方车辆，可以极大的减少交通事故的发生。 3智能控制技术在汽车车身上的应用 汽车车身的智能控制主要表现在安全控制、仪表控制、通信控制和舒适性控制等几个方面。安全控制包括安全气囊、智能控制安全带、防盗系统等。当发生撞车事故时，安全气囊的ECU通过传感器检测到的突然减速信号，控制引爆折叠包中的氮化物，使驾驶员与方向盘之间形成一个软垫进行缓冲，避免严重伤亡。智能控制安全带通常和安全气囊一起工作，当检测到碰撞时，在控制单位的作用下，安全带快速收紧十到十五厘米，使得驾驶员和乘客身体向前移动的距离缩短，从而避免因碰撞发生的伤害。防盗系统一般和汽车中控门锁系统配合工作。在报警状态下，如果有人强行进入汽车或打开后备箱和发动机罩，防盗系统就会发出灯光闪烁和喇叭鸣叫等报警信息并切断点火、启动和供油电路，阻止车辆运行，防止车辆被盗。仪表控制主要包括电子仪表和多功能综合屏显示系统。智能控制系统利用微处理器处理各传感器的信号，显示如车速、转速、油耗和里程等多种信息。通信控制系统主要是车载导航系统和车载网络系统。车载导航可以接受GPS全球定位信号，确定车辆当前位置，并通过显示屏中的地图显示。目前的车载网络系统主要采用CAN总线技术连接汽车上的各个控制单位，实现整车各个控制单位的实时通信。舒适性控制主要体现在定速巡航控制上。定速巡航系统可以根据车辆在行驶过程中的阻力自动增加或减少节气门的开度，使汽车的速度保持在设定值。定速巡航系统省去了驾驶员在驾驶过程中频繁踩加速踏板的动作，只要掌握方向盘就可以安全轻松的进行驾驶。这大大减少了驾驶员的劳动强度，并且匀速运行也有利于减少交通事故的发生。 4结语 本文阐述了智能控制系统在车辆工程中的应用，主要记叙了在动力装置、防撞系统、汽车尾灯和汽车车身的应用。旨在提高汽车驾驶的舒适性和安全性，提高汽车的自动化程度，减少行车过程中的车祸事故，节约能源保护环境。 作者：贾春柳 单位：衡水市工业学校 车辆工程论文:车辆工程专业网络通信论文 1存在的问题 目前国内高校车辆工程专业网络通信类课程教学普遍存在以下问题: (1)课时比重偏低,缺乏对新概念、新技术的介绍; (2)设备陈旧,缺乏实用性实验的开设; (3)科研活动参与率低,未形成完善的创新培养体系;因此,在培养体系、课程平台、教学模式等方面对车辆工程专业网络通信类课程进行全新的探讨,既可以作为对“机电结合,特色分流”交叉教学的补充和深化,也可以通过车辆工程专业“以点带面,见贤思齐”,带动其他专业学生对网络通信类课程的兴趣和创新能力的培养。 2培养体系的改革 现有网络通信类的课程教学以车载CAN和LIN网络理论的认识为主,实验教学则以演示性和验证性内容为主。但是,传统的车载网络已失去原有的主导地位。针对“以车为本兼顾网络”的原则,需要逐步扩大网络通信类的广度和深度,鼓励学生立足本专业课程,学科交叉,勇于探索。通过车辆工程专业导论和认知实习,重点在于拓宽学生视野,初步建立学生对车载网络知识体系的感性认识。展示本专业前期积累的各项成果,如飞思卡尔智能小车等,为后续知识体系交叉学习打下基础。在验证、巩固和加深理论教学的基础上,选择车辆外围相对独立、功能简单,但系统结构较为完整的网络通信类实验项目,力求学生能在课程实验中能加深对车载网络通信理论知识的理解,掌握车载网络算法优化等方面的基本技能。以课程设计、竞赛的形式,选择适当的课题展开具有实际工程应用的综合训练。围绕汽车行业生产、研发过程中具有实际工程意义的问题进行选择,力求实现能正常运行的实验室样机,提高学生在车载网络通信及优化方面的综合能力。 3课程平台的改革 围绕培养体系的三个层次,对车辆工程专业的课程体系进行了创新性规划,在专业基础课中增设网络通信类基础课程,整合优化成“大机械类基础课程平台”,并配合车辆工程专业主干课,适当增设专业特色选修课,引导学生进行机械设计方向和车载网络通信方向的分流。在先修机械类、通信类公共课程的基础上,以学生的专业兴趣为主要依据,搭建“车载网络特色课程平台”。对原有的课程体系进行调整,既要增设网络通信类课程,还要兼顾原有机电类课程的设置。相互支撑,构建车载网络特色课程群,通过车辆机械与电子信息学科体系的交叉,实现创新型、综合型人才培养的目标。 3.1基础平台 通过增设通信原理、计算机网络等基础课程,结合相应的课程实习,将通信网络类课程融入到基础课程平台中。以主题会议、专家报告等方式向低年级学生介绍行业前沿技术以及网络在汽车中具体应用,形成直观的认知,增强学生的兴趣。由于总课时的限制,通信网络类基础课程以小课时、重实践、多交叉的形式进行调整。由于机械类课程在车辆工程总课时中占有较大的比重,因此网络通信类的课程根据“不同方向不同要求”的原则进行压缩。在总课时不变的前提下,压缩课时量,以增设相关网络通信课程。需要注意的是,在总学时不变的前提条件下,如果不进行专业分流,势必会造成机械类课程与电子信息类课程在学时分配上发生冲突。面向高年级学生进行专业分流,形成车辆与通信互为支撑、优势互补的格局。创新性的将部分学生引导到车载网络通信方向,有效缓解机械与通信类课时冲突的问题。 3.2特色平台 围绕新能源汽车、车载网络等汽车行业重点研究方向,设置课题研究小组,由教授或副教授担任负责人,配备2-3位中级职称的教师和实验室教师,团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确形成结构合理的学术团队。鼓励不同专业方向的学生进行自由组合,选择部分动手能力强的学生参加科研课题研究,为学生的科技创新提供支持。创新平台的课程覆盖了车辆、机械、通信等领域,涉及汽车电子、新能源和通信网络等多个方向,满足车辆工程本科专业学生的兴趣要求。团队结构合理,知识体系交叉,阶梯分工明确;对部分优秀本科生,仿照研究生的培养方式实行导师指导的培养制度,进入实验室协助配合研究生完成相应的课题研究,实现导师负责、研究生协助的双导师培养制度。 4教学模式的构建 教师在课程中的教学质量直接影响到学生的学习兴趣和创新能力的培养。网络通信类课程的改革,要求教师同时具备车辆工程和网络通信的知识,既能将教学内容从机械知识结构拓展到网络通信领域,也能够将网络通信领域的最新技术应用到车辆工程中。但我国高校中在机械工程和电子信息领域中的“双师型”教师数量明显不足,缺乏具有实践经验的中高级技术人员。为了充实教学队伍,可以聘请汽车行业有经验的技术人员作为兼职教师。同时,支持和鼓励教师深入企业学习新技术。鼓励学生将新想法、新创意,以发明专利、科技创新竞赛的形式实现。对构思新颖的选题给予必要的科研经费和指导,同时设定创新学分,进一步推动创新研究。 5结语 根据车辆工程专业的特点和现有培养方式的不足,对网络通信类课程教学进行改革创新,取得了一定的成果。教学改革三年来,主办国家级飞思卡尔智能车竞赛一项,获得省级大学生创新项目2项,校级大学生创新项目6项。针对培养体系、课程平台、教学模式的改革研究,对网络通信类课程进行了深入的探讨。通过不同学科知识体系之间的交叉,培养学生实践能力和创新能力,充分发挥教师和学生的积极性,对提高车辆工程人才的综合素质水平起到了促进的作用。 作者：肖广兵 谢士玉 孙宁 陈勇 单位：南京林业大学汽车与交通工程学院 南京林业大学机械与电子工程学院 车辆工程论文:工业工程在车辆段检修系统优化发展 引言 目前现代化的交通运输主要种类有：铁路运输、水路运输、公路运输、航空运输及管道运输。其中铁路运输是我国最主要的运输方式，是国民经济大动脉。它具备环保、高效、运量大、高度集中、各工作紧密联系等特点，铁路运输假如在某一个环节出现问题将有可能导致全线堵塞和瘫痪，所以安全是铁路运输的关键。近年来，中国铁路重载货运技术得到了快速发展，提速货车技术也得到了全面推广应用。目前，中国80%以上货车具备了时速120km/h技术基础。车辆在运行中，由于受外部自然条件，车辆载重重量以及运行中受到冲击和震动的影响，使的车辆的各部分不可避免的发生磨损，腐蚀，变形以及裂纹等破坏，因而降低了车辆的运行性能，给运输安全造成了隐患[1]。我国目前全国铁路营业里程达9万公里左右，居亚洲第一，世界第二，铁路货车大约有65万辆，其中国铁货车54万辆，企业自备车11万辆。每列货物列车载重量在4000t左右，有些地区开行了5000t单列重载列车，大秦线已经开行了20000t组合列车。为确保运输安全并延长车辆的使用寿命，因此铁道部规定必须对铁路车辆进行定期的各种检查和检修工作。 随着技术的持续革新，新造车辆质量不断提高，新的车种、车型也陆续投入使用。在铁路货车技术跨越式发展的今天，有些车辆段的检修设施和布局已经不能满足现有的车辆检修水平，甚至严重阻碍了检修效率的提高。因此车辆段应在现有资源的基础上，根据车辆段货车检修的生产特性进行科学的设施规划和生产组织，以提高车辆检修效率和质量。这就需要运用工业工程技术对检修生产系统进行不断改善，合理安排作业，制定标准工时，降低成本，提高产品质量和生产效率。工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，主要包括方法研究和作业测定。利用这两大技术，分析影响工作效率的各种因素，消除生产系统中不合理，不均衡，不经济的因素，寻找最经济，最合理的令操作者感觉满意的操作方法，并制定标准方法，然后通过作业测定制定出标准时间，作为生产管理，进度控制的依据[2]。 工作研究的最终目的就是降低成本提高生产效率，本文针对某车辆段货车构架的检修工艺流程，运用工作研究和生产线平衡技术对其进行了改善和优化，取得了明显的成效。这种方法在西方发达国家都得到了广泛应用。1车辆检修系统现状调查1.1某车辆段车辆检修现状1.2运用程序分析和秒表测时法分析检修生产线各工位工时本文以某车辆段的铁路货车检修车辆构架的车间为研究对象，构架检修工作是铁路货车检修的一个重要组成部分，构架作为车辆走行部的重要组成部分，起着举足轻重的作用，本车间检修任务大，日均检修60辆车，每天工作7小时。车辆构架检修的流程如图1所示[1][3]。该构架检修生产线分布在11个工位上，为了对检修生产线进行改善，必须明确检修生产线上每个工位的作业单元，作业内容及作业先后次序，在明确了这些之后，将各个工位的作业分解成可以测量的作业单元，对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。表1是在优化前该车间检修构架的作业时间及步骤。1.3生产线平衡现状节拍CFeN=每天工作时间计划生产量=42060=7min/辆平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=41.2511×7×100%=53.57%由我们绘制的表1的检修步骤和时间以及平衡率可以直观的看出，整个检修生产线极不平衡，工作站多且混乱，各个工作站内的作业单元分配也不平衡，工作站5、7、9用时较长，工作站 1、3、11用时较短，工作站之间的时间相差很大。同时有些工作站存在生产能力过剩现象，这些都会导致检修效率下降，成为整个检修生产线的瓶颈。我们可以看到整个生产线改进的空间很大。 2运用工业工程技术改善方案设计与实施首先我们运用工业工程中5W1H提问技术，对检修生产流程及各工作站提出问题，然后运用“ECRS”（取消，合并，重排，简化）四大原则结合生产线平衡技术，对检修生产线的瓶颈进行改善，以提高生产率。由表1我们根据各工位作业次序画出构架检修流程图[4][6]， 2.1作业方法改善通过对表1的仔细观察，发现在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不规范，浪费现象，主要是在检修的流程上存在吊运迂回，拆卸时间浪费。消除不必要的动作时间浪费后，我们对各作业单元进行秒表测时法得出整个作业时间为38.58min，具体时间见表2。根据生产线平衡原理，在满足生产线各工位作业顺序约束的条件下，重排各工作地的作业内容，实现各工作地作业工时基本一致。流水生产线各工作地分工的合理性体现在用最少的工作地来完成制品的生产过程。因为工作地数越少，工作地上的负荷越饱满，流水线的利用效率也就越高，在给定了节拍时间后，最少工作地数为Smin=WC式中[]符号表示大于或等于W/C的最小整数。 2.2位置权重法平衡方案在不改变节拍的情况下，我们计算整个检修流程所需要的最少工位数Smin=WC=38.587=[5.51]=6由以上计算可以看出将各个工作安排到6个工作站是最合理的布局。我们采用位置权重法来重排工作站。位置权重法的基本思想是按位置加权数递减的次序，在满足工序先后次序约束的条件下，指派尽可能多的作业单元到一工作站，直到该工作站的装配时间接近节拍。根据图2检修流程图的优先顺序我们得到装配线平衡位置权重表2。位置权重的计算方法：表2中E（i）为第i道工序，i=1，2，…，n，（ti）为第i道工序的加工时间，（tj）为第j道工序加工时间[4][5][7]。位置权重PW（i）=（ti）+ni≠jΣ（tj）其中第i道工序优先于第j道工序。本方法的原则为在满足先后顺序约束和工作站中剩余的未指派空闲时间允许的前提下，按照位置权重递减的顺序对各工作站再指派工作单元，根据这个原则我们采用MATLAB编制程序，输入节拍7min得出结果如表3。由程序得出结果我们得到改善后检修装配线的工位布置，其平衡率为平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=38.586×7×100%=91.86%运用生产线平衡技术对检修生产线工位进行改善后，发现平衡率由原来的53.57%提高到91.86%，实现了“一个流”的生产方式。各工位的生产能力也大大提高了，使生产工位布局更加合理化。3结论生产线的平衡水平直接影响着生产能力，一些生产线常常因为某个瓶颈工序或工位而影响生产线整体的生产能力。本文针对车辆的构架检修生产线存在的问题运用工业工程中工作研究和生产线平衡技术对检修生产线优化，在不改变生产节拍的情况下，使生产线工位布局更加合理，生产线平衡率提高了38.29%。本文运用的方法简单、实用、易掌握，在基本不增加成本的情况下，力求降低成本，提高效益，值得在生产企业中实际运用。 车辆工程论文:工业工程在车辆检修生产中运用 目前现代化的交通运输主要种类有：铁路运输、水路运输、公路运输、航空运输及管道运输。其中铁路运输是我国最主要的运输方式，是国民经济大动脉。它具备环保、高效、运量大、高度集中、各工作紧密联系等特点，铁路运输假如在某一个环节出现问题将有可能导致全线堵塞和瘫痪，所以安全是铁路运输的关键。近年来，中国铁路重载货运技术得到了快速发展，提速货车技术也得到了全面推广应用。目前，中国80%以上货车具备了时速120km/h技术基础。车辆在运行中，由于受外部自然条件，车辆载重重量以及运行中受到冲击和震动的影响，使的车辆的各部分不可避免的发生磨损，腐蚀，变形以及裂纹等破坏，因而降低了车辆的运行性能，给运输安全造成了隐患[1]。我国目前全国铁路营业里程达9万公里左右，居亚洲第一，世界第二，铁路货车大约有65万辆，其中国铁货车54万辆，企业自备车11万辆。每列货物列车载重量在4000t左右，有些地区开行了5000t单列重载列车，大秦线已经开行了20000t组合列车。为确保运输安全并延长车辆的使用寿命，因此铁道部规定必须对铁路车辆进行定期的各种检查和检修工作。 随着技术的持续革新，新造车辆质量不断提高，新的车种、车型也陆续投入使用。在铁路货车技术跨越式发展的今天，有些车辆段的检修设施和布局已经不能满足现有的车辆检修水平，甚至严重阻碍了检修效率的提高。因此车辆段应在现有资源的基础上，根据车辆段货车检修的生产特性进行科学的设施规划和生产组织，以提高车辆检修效率和质量。这就需要运用工业工程技术对检修生产系统进行不断改善，合理安排作业，制定标准工时，降低成本，提高产品质量和生产效率。工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，主要包括方法研究和作业测定。利用这两大技术，分析影响工作效率的各种因素，消除生产系统中不合理，不均衡，不经济的因素，寻找最经济，最合理的令操作者感觉满意的操作方法，并制定标准方法，然后通过作业测定制定出标准时间，作为生产管理，进度控制的依据[2]。 工作研究的最终目的就是降低成本提高生产效率，本文针对某车辆段货车构架的检修工艺流程，运用工作研究和生产线平衡技术对其进行了改善和优化，取得了明显的成效。这种方法在西方发达国家都得到了广泛应用。 1车辆检修系统现状调查 1.1某车辆段车辆检修现状 1.2运用程序分析和秒表测时法分析检修生产线各工位工时 本文以某车辆段的铁路货车检修车辆构架的车间为研究对象，构架检修工作是铁路货车检修的一个重要组成部分，构架作为车辆走行部的重要组成部分，起着举足轻重的作用，本车间检修任务大，日均检修60辆车，每天工作7小时。车辆构架检修的流程如图1所示[1][3]。该构架检修生产线分布在11个工位上，为了对检修生产线进行改善，必须明确检修生产线上每个工位的作业单元，作业内容及作业先后次序，在明确了这些之后，将各个工位的作业分解成可以测量的作业单元，对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。表1是在优化前该车间检修构架的作业时间及步骤。 1.3生产线平衡现状 节拍CFeN=每天工作时间计划生产量=42060=7min/辆平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=41.2511×7×100%=53.57%由我们绘制的表1的检修步骤和时间以及平衡率可以直观的看出，整个检修生产线极不平衡，工作站多且混乱，各个工作站内的作业单元分配也不平衡，工作站5、7、9用时较长，工作站1、3、11用时较短，工作站之间的时间相差很大。同时有些工作站存在生产能力过剩现象，这些都会导致检修效率下降，成为整个检修生产线的瓶颈。我们可以看到整个生产线改进的空间很大。 2运用工业工程技术改善方案设计与实施 首先我们运用工业工程中5W1H提问技术，对检修生产流程及各工作站提出问题，然后运用“ECRS”（取消，合并，重排，简化）四大原则结合生产线平衡技术，对检修生产线的瓶颈进行改善，以提高生产率。由表1我们根据各工位作业次序画出构架检修流程图[4][6]，如图2所示。 2.1作业方法改善 通过对表1的仔细观察，发现在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不规范，浪费现象，主要是在检修的流程上存在吊运迂回，拆卸时间浪费。消除不必要的动作时间浪费后，我们对各作业单元进行秒表测时法得出整个作业时间为38.58min，具体时间见表2．根据生产线平衡原理，在满足生产线各工位作业顺序约束的条件下，重排各工作地的作业内容，实现各工作地作业工时基本一致。流水生产线各工作地分工的合理性体现在用最少的工作地来完成制品的生产过程。因为工作地数越少，工作地上的负荷越饱满，流水线的利用效率也就越高，在给定了节拍时间后，最少工作地数为Smin=WC式中[]符号表示大于或等于W/C的最小整数。 2.2位置权重法平衡方案 在不改变节拍的情况下，我们计算整个检修流程所需要的最少工位数Smin=WC=38.587=[5.51]=6由以上计算可以看出将各个工作安排到6个工作站是最合理的布局。我们采用位置权重法来重排工作站。位置权重法的基本思想是按位置加权数递减的次序，在满足工序先后次序约束的条件下，指派尽可能多的作业单元到一工作站，直到该工作站的装配时间接近节拍。根据图2检修流程图的优先顺序我们得到装配线平衡位置权重表2。位置权重的计算方法：表2中E（i）为第i道工序，i=1，2，…，n，（ti）为第i道工序的加工时间，（tj）为第j道工序加工时间[4][5][7]。位置权重PW（i）=t（i）+ni≠jΣ（tj）其中第i道工序优先于第j道工序。本方法的原则为在满足先后顺序约束和工作站中剩余的未指派空闲时间允许的前提下，按照位置权重递减的顺序对各工作站再指派工作单元，根据这个原则我们采用MATLAB编制程序，输入节拍7min得出结果如表3。由程序得出结果我们得到改善后检修装配线的工位布置，其平衡率为平衡率E=WSC=有效工作时间最少工地数×节拍×100%=38.586×7×100%=91.86%运用生产线平衡技术对检修生产线工位进行改善后，发现平衡率由原来的53.57%提高到91.86%，实现了“一个流”的生产方式。各工位的生产能力也大大提高了，使生产工位布局更加合理化。 3结论 生产线的平衡水平直接影响着生产能力，一些生产线常常因为某个瓶颈工序或工位而影响生产线整体的生产能力。本文针对车辆的构架检修生产线存在的问题运用工业工程中工作研究和生产线平衡技术对检修生产线优化，在不改变生产节拍的情况下，使生产线工位布局更加合理，生产线平衡率提高了38.29%。本文运用的方法简单、实用、易掌握，在基本不增加成本的情况下，力求降低成本，提高效益，值得在生产企业中实际运用。 车辆工程论文:工程机械车辆制动系统及液压系统探究 摘要：在工程技术的推动下，加快了各种工程的作业速度，但是，相应的也增加了运输材料设备的费用，也将更高的要求抛向了工程机械车辆。工程机械车辆惯性强，装载量大，并且现场内来往人群较多。所以，为了保证车辆更加安全的操作，必须要具备优良的制动系统以及液压系统。 关键词：工程机械；车辆制动系统；液压系统 工程机械车辆是进行工程材料运输的重要设施，所以，在工程的运输中离不开此装置的帮助。制动系统与液压系统是工程机械得以运行的重要保证，所以，要求相关操作人员在正常操控的基础上弄清楚该设备的这两个方面。 1分析工程机械车辆制动系统 1.1制动力矩 在校核工程机械车辆制动系统时，需要将制动缸中最低水平的压力值作为计算标准，基于此，规定车辆的制动力矩可以为车辆的暂停和减速提供帮助。若没有对相应客观因素产生的影响进行分析，这样需要具有这样的关系：Tu≥Tab在这个式子中，制动系统内所生成制动力矩的总和用Tu表示，制动期间地面所生成的制动力矩用Tab表示。按照反作用力和作用力原理，工程机械车辆制动器的制动力矩会影响到地面制动力矩，然而，地面所给出的制动力矩Tab也具备相应的极值，在不断上升了附着力矩Tab后，也会随之增加Tab。①计算Tab用jmax×r/g×G0＝Tab计算地面制动力矩。制动减速度的最大值用jmax表示，空载车辆期间的净重用G0表示，车辆轮胎半径用r表示，重力加速度用g表示。②计算Tu用n×R×f×A×p计算制动力矩Tu，在这个式子中，单一夹钳所具有的制动油缸总数，制动缸活塞的面积用A表示，制动系统压力用P表示，摩擦片、制动盘的摩擦因数用f表示，作用半径用R表示。1.2制动力评价分析在很多情况下，工作人员全部从3个角度入手，评价分析工程机械车辆的整车制动力。主要包括制动效能的稳定性、制动期间的车辆稳定性、制动减速度与距离。通常来讲，一般都会在30km/h以内运行工程机械车辆行驶速度，因此，不用考虑分析制动期间车辆行驶稳定性的问题。但是，因为普遍应用了抗热衰退性能和抗湿衰退性的盘式制动器之后，对于制动效能的持续性问题也需要认真考虑。因此，在评价分析工程机械车辆制动能力时，只对制动效能进行分析即可。 2分析液压制动系统 2.1液压系统的简介 从整体角度入手，由执行元件与制动传动设备一同构成了液压系统，转动装置的主要功能是把驾驶者下踩的制动踏板动力源向执行元件中传递，执行元件的基本功能是把该动力转变成摩擦力矩。文章以双回路液压制动系统为例进行研究，分析其结构构成，基本的结构图如图1所示：通过上图能够得知，控制系统内，5部位负责控制充油量与蓄能器压力，9部位的制动力和油量等参数对蓄能器的压力值与充油量会带来直接影响。通常，设计者会把一个上限设定到5部位，若在规定值以上控制蓄能器的压力值，这样就会有动作出现在充液阀中，导致一部分油液向系统内回流，并将压力充入到蓄能器中。在预定值处控制了其压力后，才会暂停3部分的工作。其中，两个回流制动器的供油都有5部分来承担。这样不但可以将工作效率提升，还可以防止互相之间的影响。若在工作期间，开关的预设最低值高于蓄能器的压力，这种情况下，低压报警开关就会告诉驾驶者出现了问题，从而便于检修人员马上检查液压制动系统，防止因为此种情况而出现安全问题。 2.2设计液压制动系统 在设计液压系统前，设计者一定要细致的了解工程机械车辆的净重、道路情况和速度，从而更加准确的计算出制动力矩的估算结果。其次，初步选择制动系统的压力，并且按照所选取的结果确定出制动盘直径等重要参数。同时，抛除以上几个要素外，还有一些因素也会影响到制动力矩，所以，在设计的时候都需要高度重视。①计算蓄能器容量一旦没有充分的考虑热量散失与产生所带来的影响。②液压泵排量的计算在对液压排泵排量进行计算时，充液时间属于关键性数据，为了将制动动作稳定性增强，需要在20s以内控制蓄能器的充液时间。若用V1表示蓄能器在没有装油液的状态，在将油液装满之后，V3即为它的容积，此外，在排除热量散失与产生所带来的种种影响，需要对p3•V3＝P1•V1的公式给予满足。利用V1-V3＝V将蓄能器工作期间体积变化情况求得出来。通过整液系统内蓄能器的总数与V相乘就可以将整个车辆所需要的所有油液总体积求得出来。依据充满油液所花费的时间，就能够把制动系统油液流量计算出来。但是在设计的过程中应该注意，发动机在具体的运行期间，并非会恒定不变的控制其转速，所以，在计算泵的排量时，需要把发动机工作时的最低转速为计算前提，从而浆泵的排量计算出来，从而确保制动泵装置可以稳定运行。若设计工作要求简化设计方案，这样通常的做好就是利用液压装箱系统内的液压泵装置，从而将充足的动力源为液压控制系统提供出来。在选择应用这种设计方案时，就能够把单独设计的制动泵从系统中移除去，从而简化处理系统。然而应该注意，因为在不断增加了液压泵的工作任务后，是否能够科学的选择，就会随之提升系统的工作性能。 3结语 综上所述，在国民经济发展的推动下，在某种程度上加快城市建设速度和步伐，这样也在某种程度上增强了建筑施工技术水平，因此，也将更高的要求抛向了工程机械车辆。通过大量实践调查得知，古老的气顶油结构制动系统被不断应用到工程机械车辆中，目的是维持制动系统的运行。但是，随着设备性能的不断更新，传统的技术手段和方法已经难以满足当前工程发展的需要。所以，在应用了新的设备后，首先要考虑的就是工程机械车辆的制动系统以及液压系统。对此，文章通过下文对相关方面的内容进行了详细的分析与论述，目的是为有关单位及工作者在实际工作中提供一定帮助。 作者：赵静 单位：泰安航天特种车有限公司 车辆工程论文:车辆工程卓越工程师培养 1实验室及实践基地建设 学校已经具有较完备的专业基础实验室，如基础力学、机械、电工电子、计算机等实验室。针对城市轨道车辆工程专业的卓越工程实践教学平台，建设了轨道车辆构造室、城城轨列车模拟驾驶室、轨道车辆模型室、受流设备室、制动原理室、铁路机车实训室等，此外，还建设了电力机车模拟驾驶室、振动测试室、消声室及AD/CAE室等专业拓展性实验室，在校内为卓越工程师的培养提供了良好的实践基地。学校与苏州轨道交通集团有限公司建立起长期、良好的合作关系，双方合作共建了大学生实习实践基地，重点面向城市轨道交通学院，尤其是卓越计划专业的学生。2011级车辆工程班学生在2013年8月到苏州轨道交通集团公司进行了暑期实践，公司专门安排工程师进行现场讲解，效果良好。学校城市轨道交通学院还分别与苏州有轨电车公司、戚墅堰机车车辆厂、苏州东菱振动试验仪器有限公司、苏州凯瑞汽车测试有限公司、无锡柴油机厂、新誉集团等单位建立了实习实践基地，学生到这些单位进行实习实践，对车辆运用、制造工艺、测试、牵引传动及轨道交通设备等有了直观认识。 2开展系列学术讲座 为了培养学生的创新能力，开拓视野，我院为2011级车辆工程班开设了一系列的学术讲座，讲座中设置一些问题供学生思考，讲座完毕由主讲人与学生现场互动，答疑解惑。学生后续要根据每一个讲座内容分别撰写报告（收获和体会），进一步提出思考的问题，最后由专业老师进行批阅和问辩。讲座人既有校内的老师，也有校外专家和企业家，讲座内容丰富，包含车辆工程专题、实践和创新方法、职业规划、科技写作等。一系列内容宽泛而又详实的讲座，大大启发了学生的思路，提升了创新意识，促使他们掌握基本的实践和创新方法。 3课程设计 课程设计是专业课学习过程中的一个非常重要的实践性环节，注重培养学生应用基本理论解决工程实际问题，提高学生综合应用所学专业知识的能力。在传统的课程设计指导方式下，指导教师根据课程内容拟定设计题目，然后指导学生完成。指导教材上有整个设计过程的公式和图表，学生只需要改变一下参数或计算条件就能完成，达不到培养学生应用基本理论解决实际问题的能力，更谈不上创新。车辆工程专业有两个典型的课程设计：一是《机械设计》课程设计，二是《车辆结构与原理》课程设计。为了有助于卓越工程师的培养，我们从四个方面对课程设计进行了改进：（1）注重两门课程设计之间的衔接，《机械设计》课程设计为后续《车辆结构与原理》打下基础，设计内容具有连续性。（2）课程设计题目的多样化和实际化，丰富课程设计的内容，同时也鼓励学生针对实际问题思考并自己拟出合适的选题，尽量将学生置于主体，发挥学生的自主创新能力。（3）加强计算机应用，包括软件绘图、程序设计、仿真模拟等，训练学生科学、高效地解决实际问题的能力，为今后从事各种工作奠定了强有力的基础。（4）严格过程环节控制和成绩考核标准。将课程设计分为三个环节：教师讲授相关专业内容；学生明确设计的目的、内容及方法；团队合作实践；学生汇报。成绩考核也是由三部分组成：平时的思考、讨论及工作实践；设计说明书的质量，包括书写规范和内容阐述，它反映学生的书面表达能力和逻辑思维能力；学生独立答辩，考查学生分析和解决问题的能力以及创新之处。 4以科研项目为依托的创新实践 以大学生科技创新大赛、挑战杯、科研课题等为牵引，培养学生的实践和创新能力，是卓越工程师计划实施的重要内容。2011级车辆班同学积极申报各类院级、校级及省级大学生科技创新项目，其中姜秀杰、汤盛浩等五位同学申报的“苏州轨道交通振动控制研究”，获得江苏省大学生创新实践重点资助项目，项目组在导师的指导下开展了卓有成效的研究，发表了科研论文，不仅锻炼了学生创新思维与动手能力，同时也增强了学生的团队精神和对专业的热爱，在学生中产生广泛的影响。学校城市轨道交通学院的大部分专业教师都有科研项目，他们也希望能有部分优秀的本科生参入到科研项目中来，一方面学生得到创新锻炼，另一面对加快项目进度也有所帮助，实现共赢。学院积极鼓励和组织专业教师与学生的互动，专业教师在平常的教学中也进行有意识的引导，使学生对教师的课题有所了解并产生兴趣，从而主动要求参入教师课题。教师的教学与科研相结合，学生的学习与创新相结合。在卓越计划培养中，教学和科研的相互促进显得非常重要和有效。2011级车辆工程班保研的四名同学中，有三名学生选择了留在本校本专业读研，跟随熟悉的导师继续开展课题研究。 5结束语 上述几个方面的探索和尝试，取得了良好的效果。为了保证卓越工程师培养目标的实现，后续在建设高水平教师队伍、课程体系和教学模式改革、教材选用和更新、深化校企合作等方面需要继续努力，进一步提高学生的实践和创新能力，为城市轨道交通行业贡献更多的创新人才。 作者：李双 朱忠奎 单位：苏州大学城市轨道交通学院 车辆工程论文:工程运输车辆管理办法 为进一步加强县境内从事工程运输作业车辆（以下简称“工程运输车辆”）的运行监管，根据《中华人民共和国道路交通安全法》、《城市市容和环境卫生管理条例》、《中华人民共和国道路运输条例》等相关法律、法规，结合我县实际，制定本办法。 第一条鼓励成立工程运输车辆专业公司或物流公司组建工程运输车队（以下简称“专业公司”）专项开展建筑垃圾（项目新建、改建、扩建时产生弃土、弃料及其他废弃物）、土方沙石（项目平整土地、基础开挖等产生的土方，建设中所需的沙、石、砖等物料）等运输业务。 第二条成立专业公司须具备以下条件： （一）取得交通运输部门核发的《道路运输经营许可证》，从业车辆取得《道路运输证》； （二）有与经营业务相适应的资金； （三）有50辆以上经检测合格的工程运输车辆（包括低速货车、中重型货车、水泥商砼车辆等）； （四）有符合规定条件的驾驶人员； （五）有完善的安全生产管理制度和服务质量保障措施； （六）有固定的办公场所以及与经营范围、规模相适应的停车场地； （七）法律法规规定的其他条件。 第三条从业车辆应证照齐全，安装带有行车记录仪的卫星定位监控装置。专业公司要建立卫星定位监管系统，并与交警、交通运输、城管执法等部门监控系统联网。 第四条从业驾驶员须具备与准驾车型相符的驾驶资格，且3年内无重大交通事故和记满12分纪录情况。 第五条县域内新、改、扩建项目建筑垃圾、土方沙石等运输业务应按规定发包给有资质的专业公司运输。建设单位应在施工前10日将运输合同报县住建部门备案、审核。 第六条通过县住建部门审核的承运专业公司应在施工前5日向县城管执法部门申请《县工程运输通行证》，并提报以下材料： （一）建设工程施工合同和建筑垃圾、土方沙石运输承包合同； （二）建筑垃圾处置证（土方沙石运输业务不需提供）； （三）运输车辆及驾驶人信息明细； （四）运输行驶时间、路线。 第七条实行动态监管机制。相关管理部门按年度联合对专业公司运营情况，工程运输车辆、驾驶人交通违法行为、交通事故等情况进行量化考核，对达不到规定要求的取消运营资格。 住建部门：严格建筑垃圾、土方沙石运输源头管理；规范招投标合同范本运输协议内容。 交通运输部门：依法查处超载超限、非法运营违法行为；督促从业车辆安装卫星定位装置；依法对专业公司核发《道路运输经营许可证》，对符合要求的车辆核发《道路运输证》。 公安交警部门：对从业车辆实施全天候监管；依法查处组装、改装和无牌照证件工程运输车辆；依法查处车辆、人员交通违法行为；对车辆技术状况、驾驶人资格、作业时间路段进行备案核查。 城管执法部门：加强建筑垃圾收集、清运、处置监管；审核发放《县工程运输通行证》；加强运输作业情况监控。 安监部门：会同交警部门做好专业公司、工程运输车辆、驾驶人安全监管。 绩考办：对重点建设项目使用专业公司情况进行监督。 纪检监察机关：监督各职能部门履职情况，对玩忽职守、监管不到位、相互推诿等的单位和个人实行问责；依法查处党员干部违规插手、干预工程车辆运营及为违规车辆请托说情等行为。 第八条本办法由县交警大队负责解释。 第九条本办法自2015年8月15日起施行，有效期至2016年8月14日。 车辆工程论文:车辆工程人才培育模式探讨 一、课程设置比较分析 （一）课程设置比较 NBUT和HSE车辆工程专业课程设置见表1。NBUT车辆工程本科专业的课程采用4年本科教育模式。车辆工程的课程主要以公共基础课、专业基础课、专业课、德国合作高校选课、实践环节5个部分构成。在第1、2学年学习基础课程，第3学年学习专业课，第4学年到德国完成合作高校的选课。而实践环节则穿插在各个学年的理论课程当中。 就课程设置而言，基础课占总学分的比例最大，其中公共基础课的学分约占总学分的37%。在所有公共基础课程中，德语、英语在所占学时中最多，学分比重又最大，高等数学、机械制图等课程次之。车辆工程专业课程覆盖面广，所学课程涉及车辆工程学科的各方向，专业基础课和专业课学分约各占总学分的15%。德国合作高校选课的学分约占总学分的比率分别的12%。 HSE车辆工程本科专业的课程设置时间一般为3.5年，每年平均安排60个学分的课程，每个学分为30学时。学生根据实际情况和自身能力，自行安排每个学期选修的课程量，而校方允许学生在规定的2倍于课程设置时间内修完所有学分。HSE车辆工程专业分为四个方向，即车辆驱动、车身设计、汽车底盘和控制系统及汽车服务工程。前3学期，学校以大班授课的形式安排基础课程。从第4学期开始，根据不同的专业方向设置相关的专业选修课程，通常以小班授课形式为主。1至3学期的基础课程占总学分的比重较大，约占总学分的44%。工业实践课程所占比重次之，约占总学分的27%，可见实验教学和实践环节在德国高校占有相当重要的地位。 （二）实践课程比较 应用型本科院校的实践环节是针对学生动手能力、实验技能和科学思维等实际工程能力的培养，是增强学生创新能力和实践动手能力的重要基础，具有一定的知识综合性、思维创造性和企业对接性等特点。 我校作为应用型人才培养高校，学校重视学生的实践活动，实践环节的学分和学时安排比例相对国内同类高校较高，约占总学分的25%。但是课程设置和教学内容与企业对毕业生动手能力的要求依然存在很大的差距。具体表现在以下三个方面：1）实践教学受传统教育的质量观影响，以学生掌握理论知识的多少和学术水平的高低作为能力的评价指标，而对学生的人文素质和创新能力的考核欠缺评价手段。2）实验教学依附于理论教学，内容单一，实验设备陈旧，实验内容滞后于科技发展前沿技术，从而导致学生动手操作机会少、缺乏学习兴趣。3）受实践课程的学时限制和实验教学经费投入不足的影响，综合性及创新性实验项目设置较少。 德国的应用科技大学十分重视学生的实践与项目制作。如HSE的车辆工程专业的课程，工业实习和毕业设计是实践环节的关键，所占学时最长（学分约占总学分的27%）。除此之外，在基础课程和专业课中有57%的课程需要在实验室里操作，13%的课程需要以小组合作形式完成小型项目。此外，HSE与企业、研究所等紧密合作，聘请企业工程师、研究人员为学生作相关知识讲座，组织学生参观、参与企业的项目研发，使学生及时了解、掌握专业发展动态。同时在加强现有实习基地建设的同时，千方百计将基地建设推向大型企业，并相应延长实习期，从而以实习促就业，以就业带动新的实习基地建设。 （三）教学和考核方式比较 如表2所示，我校基础课、专业课和大部分选修课主要为理论授课，以课堂教学为主。在考核方式上，理论课的考核形式主要采用闭卷考试；实践课程的考核则主要由实验室教师或是实习场所的工程师对学生的实验室能力和现场工作能力进行综合评分。 德国高校通常由每位教师按照大纲要求自己编写教材，课堂教学一般不使用指定教材，但会列出一系列的参考书目。在课堂上，教师除了讲解大纲要求的课程内容外，还会要求学生通过阅读参考书目自学部分内容。通常部分考试内容也会涉及参考书目。通过这种方式，不但很好地提高学生的学习积极性，而且能增强学生的独立学习能力。 德国高校考核方式分为很多种，包括笔试、口试、实习和实习报告或研讨会报告等。一般基础课以笔试较多；专业课除了笔试外，还会与其他方式相结合，比如学生分组独立完成项目的设计和制作并出具分析报告等。由于德国无论是在企业还是学校，都非常重视团队合作，所以高校经常会安排以小组形式的学习和考核方式。 二、对NBUT车辆工程专业人才培养方案的改进建议 首先，要大力吸纳借鉴德国高校的人才培养模式。将部分德方课程引入国内，为中德合作办学课程体系的无缝对接打好坚实基础。同时改革授课和考核方式，引导和鼓励学生独立思考、自主学习，为学生提供充分自由的独立自主学习空间。其次，在人才培养上重视实学实效，强化实验、实践环节，培养学生实践操作，切实提高学生的实践能力和创新能力。第三，加强学生德语能力。德语课程的设置由传统的注重知识转向技能，尤其是听力和会话能力。德国高校授课基本以德语为主，所以良好的德语听说能力对于到徳国求学的学生来说起着最关键的作用。第四，适当增加德国国情和历史方面知识学习，使学生更好地了解德国的文化，有助于学生在德国学习期间更快地融入和适应新的环境，顺利完成学业。 三、结语 作者：许蓓胡如夫单位：宁波工程学院

自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究 论文关键词： 自动控制理论；实验教学；创新能力 论文摘要： 对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器进行分析，提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开设新的实验内容和研制新的教学仪器，使学生更好地完成自动控制理论实验的学习任务，提高学生的综合能力和创新能力。 “自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律，为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课，具有较强的理论性，与前续课程联系紧密，知识面广，学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础，而且能在今后从事专业工作时，直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用，受到人们的广泛重视。在本课程的教学中，实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。 1 当前实验教学的不足 长期以来，传统的实验教学被一种固定的模式所束缚，教学内容陈旧，教学方法呆板，在一定程度上限制了学生的主动性和积极性，难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情，没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历，抑制了学生个性的发展，这样不利于对学生创新能力的培养[4]。 1.1 实验内容固定 传统的实验主要是按章节进行验证性实验，实验仪器功能固定，实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中，对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析，不利于学生创新能力的培养。 1.2 实验时间限制 一般的实验都要求在实验室2个学时内完成，学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法，对实验的目的、实验原理无法理性地理解，更别提实验中出现故障的排解分析，限制了学生的设计和创新，不利于锻炼学生的综合能力。 1.3 实验仪器制约 实验仪器过于固化，仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主，缺少实际控制系统各环节，特别是反馈部分的传感部分，更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。 1.4 实验方法落后 实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节，缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节，以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。 2 实验教学改进 针对目前实验教学的现状，摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式，按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次，从简到难，逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习，逐步走向从问题出发的探究、创新。同时，研究新的实验教学仪器，开发配套软件，保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法，充分调动学生动手的积极性，引导其创新。 2.1 实验内容设置 开设不同层次的实验内容，既要满足实验教学的验证、演示等基本功能，又要激发学生的兴趣。 基础实验：根据给定实验任务、方案和步骤，选择并完成一定数量基本实验；同时，通过调整实验参数得到不同结果，增加思考空间。 综合实验：将各个基础实验环节有机结合在一起，各课程之间关联内容综合。 设计实验：以任务的形式，给定实验题目，允许学生按照自己思路选择设计性实验内容，引导学生学会设计和研究的方法。 创新实验：自行命题实验，将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现，在探究式学习中培养学生创新能力。 2.2 实验仪器的改进 根据实验内容的要求，开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能，还结合工程实际将传感器引入反馈环节，增加执行器件，构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励，控制环节构成系统的不足。同时，仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来，让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口，便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时，又能独立完成实验内容，实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器，完成非电量到电量的转换，对信号进行处理，结合控制理论完成创新性、设计性的实验。 2.3 实验方法的转变 1）以学生为主体，开辟新知识领域，重视实践能力的锻炼；2）培养学生的综合能力；3）科学知识和实验能力培养上，建立系统、科学且开放的实验教学体系，注重课程之间纵向和横向的联系。 结合开发的教学仪器，在实验方法上除了基本的验证性实验，其他实验按任务的形式给出，不对学生做过多的限制，留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件（采用数学工具matlab编写的程序）在实验前完成必要的仿真分析，让实验有的放矢，理论指导实践。实验既做到软硬精密结合，又能相互独立，两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机，配套软件不能独立工作，学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足，让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。 3 总结 对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结，从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践，反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势，理论联系实际，提高学生实践能力，在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。 自动控制论文:细论钢厂行车自动控制系统的改造 摘 要：行车作为物料搬运机械，应用十分广泛，钢厂物料搬运尤其依赖行车。对钢厂中行车的应用及控制系统进行研究分析后，利用 plc 在行车的运行控制系统中对继电接触器的代替，以及变频器对调速系统进行改造，提高工作效率，取得预期效果。 关键词：可编程逻辑控制器（plc） 变频器 行车 1 前言 行车作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展，我国行车制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面，不断积累经验，不断改造，推动了行车的技术进步，但在实际使用中，结构开裂仍然时有发生，究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此，除了机械上改进设计外，改善交流电气传动，减少起制动冲击，也是一个很重要的方面。由于传统行车的电控系统采用交流绕线式转子回路串接电阻进行有级调速，致使机械冲击频繁，振动剧烈，因此电气控制上应采用plc及平滑的无级调速是解决问题的有效手段。 2 改造前设备现状 一炼钢行车主钩起重15t、副钩3t，现因该设备使故障率较高对其进行电气改造，行车机械配置： 主钩：起重量：15t；电机型号：yzr315m-10，63 kw； 副钩：起重量：3t；电机型号：yzr250m-10，30 kw； 大车：电机型号：yzr180m-8，7.5kw两台； 小车：电机型号：yzr160m2-6，3.7kw。 3 存在的问题 传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线式电机转子串电阻的方法进行启动和调速，继电-接触器控制，这种控制系统的主要缺点有： （1）由于起重设备工作环境相对差，工作任务繁重，电动机及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。 （2）继电-接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。 （3）转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时转速也变化，调速不理想。所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。 4 改造需求 采用行车控制上使用成熟且先进、稳定、可靠的变频调速控制系统，能延长电机使用寿命，对电网波动小，启动调速平稳且启动力矩大。 采用plc集中控制，可根据工艺及时调整控制方式，布线精简，维护方便。 采用文本显示器，能实时监控行车运行状态及故障指示，便于迅速检修及排除故障。 该系统备件通用性强， 不需储存特殊备件。 5 改造方案 根据上述现场设备实际情况及改造需求，本方案采用技术先进可靠的西门子plc作为主控制器，abb变频器作为主提升、大小车的无扰节能调试控制单元，同时在操作室配备西门子文本显示单元实时显示行车运行状态和故障信息。图1为行车改造示意图。 图1 行车改造示意图 说明：图中控制柜布置西门子plc控制器和主提升、大小车变频控制器；电阻柜放置应急旁路时主提升、大小车的电阻；操作室操纵台为对主提升、大小车、电磁铁控制；监视屏箱为操作室操作员对行车状态及故障检测的信息指示屏。 图2 行车的plc控制系统 说明：行车的plc控制系统主要负责主提升、大小车的控制，限速保护，行走限位开关等。 主提升电机的采用变频控制及应急旁路控制，正常情况下由变频器控制主提升电机的升降功能，应急情况下由旁路接触器控制主提升电机的升降。 大车行走采用变频控制及应急旁路控制，正常情况下由变频器控制大车电机的行走功能，应急情况下由旁路接触器控制大车电机的行走。 小车行走采用变频控制及应急旁路控制，正常情况下由变频器控制小车电机的行走功能，应急情况下由旁路接触器控制小车电机的行走。 6 改造措施说明 本方案以系统运行安全可靠、器件配置经济、操作简单实用为原则，对原有行车进行改造，具体的安全保障及设备器件改造方案如下： 增加主钩、大车、小车行走进行变频器。带应急旁路，电阻器配套不锈钢电阻，平衡切除。使用操纵杆（操纵杆四个方向都为三档），操纵杆每移动到一个档位，都送出一个开关信号（干接点）到s7-200的plc系统，plc根据不同的输入档位来控制大车或小车的运行速度或方向。操纵杆分左操纵杆和右操纵杆；左操纵杆有前后三档控制主提升的升降，按照操作手柄的前进 或后退控制提升机逐级提速下降或上升，左右档控制电磁铁，手柄的中间位置为停止档。右操纵杆分左右三档和前后三档，左右三档分别为大车左右行走三档速度，前后三档为小车前进后退三档速度，中间位置为大车和小车的停止位。 为了提高该行车系统的人机交互性，在驾驶室内便于驾驶人员观察的地方安装一台西门子的文本显示器，可以更直观的了解行车运行情况及故障情况。当行车运行异常或出现故障时，文本显示器通过文字的方式来提醒操作人员和维护人员进行故障判断，减少了维护人员查找故障时间或系统带故障运行。 由于现场环境比较恶劣，为了提高电气设备运行稳定性和延长设备的使用寿命，控制柜体采用全密封方式设计，电缆进出线采用下进线，进线采用电缆锁头对进出向电缆进行密封，使柜体防护等级达到ip43以上。考虑到行车设备需要维护时，维护人员需频繁对控制系统进行电源分合闸操作，在配电柜门上安装总电源断路器的操作手柄，维护人员不必打开柜门便可对系统送电或断电，可减少由于频繁打开柜门而导致太多灰尘进入配电柜内；在检修柜内器件时，只有在断路器断开的情况下才能打开柜门，防止柜内带电检修或检修完成后，检修人员忘记关上柜门而离开了现场，因为只有关上柜门后才能合上断路器为行车送电运行。为了提高行车操作的合理性，在驾驶室的操纵台上配有类似于机车启动的电源启动钥匙开关，当钥匙拔出取走后，非专业人员将不能启动行车电源，保证了行车操作的专业性。 在行车桥架两端焊接大车左右限位的行程开关，开关采用机械动作开关的常闭点，然后在行车轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板，当行车导轨方向行走到左端或右端的极限位置时，行程开关触碰到限位挡板后动作使大车停止，防止大车左右行走超出限位后造成机械碰撞。 在行车小车桥架两端焊接小车前后限位的行程开关，开关采用机械动作开关的常闭点，然后在行车小车桥架轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板，当行车小车桥架导轨方向行走到前左端或后端的极限位置时，行程开关触碰到限位挡板后动作使小车停止，防止小车前后行走超出限位后造成机械碰撞。 为了保证提升机安全运行，防止由于电气控制上的失控而造成提升物体超速下落，在提升机的电机上安装限速开关，当提升电机失控或受外界重物牵引导致电机转速超过1000转/分时，提升机限速开关动作并发出报警信号，plc停止提升电机的运行状态，同时提升电机制动器抱闸，防止电机超速或物体掉落带来的危险。 在提升机提升重物时，提升高度是不能超出钢绳的提升上限，如果由于操作人员操作失误或上升控制失控，到达上限后未能及时停止提升，提升卷扬机将继续对钢绳收卷，而钢绳下端的抓斗受机械卡住停止上升，在这种情况下很有可能将钢绳拉断造成抓斗及提升重物下落。为提高生产安全保障，在卷扬机末端安装钢绳收绳限位开关，限位开关是根据钢绳卷筒的变比一般为80：1，当抓斗和重物提升到上限位时，设定好的收绳限位开关动作，提升机停止提升，提升电机制动器抱闸，防止提升机继续提升造成的安全事故。 在行车桥架上两端的检修门上各安装一个限位开关，防止行车有相关人员在行车桥架上对行车检修或维护时，驾驶人员在不知情的情况下对行车进行操作。如果行车桥架上有人在工作，桥架两端的门打开，此时大车电机、小车电机和提升机将不能运行，同时制动器处于抱死状态。 在驾驶室的门上安装限位开关作为行车可驾驶操作的前提条件，用于防止由于操作员不遵守操作规程或粗心大意造成安全事故。例如防止驾驶员进行工作交接时，一个驾驶员准备上下驾驶室而另一个驾驶员在操作大车，容易对正在上下驾驶室的人员造成伤害，或者驾驶室的门没有关好也可能造成安全事故。如果驾驶室门限位开关动作，行车将停止运行，大车电机的制动器将自动抱闸，为驾驶人员提供安全保障。 为保证系统操作的有序性和可靠性，所有主回路的接触器继电器都通过plc的do点输出控制，这样可完全杜绝操作人员违章操作或误操作。主回路中采用正反转接触器实现电机换向，实际操作中操作者为了对吊件准确定位，频繁采用反接制动（俗称打反车），切换电流大，接触器和电机工作状态恶劣，设备检修维护费用非常高。 7 效益分析 变频改造后因变频节约电费计算：每天行车运行于变频实际约15小时 变频器节电为40%即：节约电费=0.5元/kw·h 自动控制论文:燃气锅炉自动控制系统实现与应用 摘 要：武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控dcs控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明，该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求，且运行稳定可靠。 关键词：锅炉自动控制；燃烧双交叉控制；fsss控制系统 1 概述 锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能，并通过传热设备把热量传递给水，将水转变为过热蒸汽，过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉，锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电，部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。 锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统，控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能，汽包水位自动控制调节功能，炉膛负压控制调节功能，锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能，锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。 2 系统介绍 2.1 燃烧系统 锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成，分三层，每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器，共12个，用于监视炉膛火焰的持续性及大小，在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个，每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀，通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度，并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。 2.2 汽水系统 锅炉汽水系统流程如下：除氧器高压给水泵省煤器预热锅炉汽包生成不饱和蒸汽i级过热器i级过热器集箱喷水减温器ii级过热器ii级过热器集箱生成饱和的过热蒸汽用户。 2.3 烟风系统 空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风，热风送至烧嘴与煤气混合燃烧，生成高温烟气，烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放，并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。 3 系统配置 锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成，下位控制系统实现了l0级（现场控制设备级）与l1级（基础自动化系统级）间的网络连接，并预留l2级（过程控制计算机系统级），上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。 4 控制功能 4.1 燃烧控制系统 锅炉燃烧自动调节的基本任务，是使燃料燃烧产生的热量，适应蒸汽负荷的要求，且要保证燃烧经济和锅炉运行安全，为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。 4.1.1 对空气和燃料的控制 锅炉用水经省煤器预热后，注入锅炉内，在进水管道内，进行流量、温度、压力测量，送至调节器。在这一调节器中，通过减法器计算出温度差，将前面所测得的流量乘以温差，即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路，温度调节电路将它在与人工设定值水平sp之间进行控制计算，将输出信号作为结果输出，将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中，作为燃料流量的设定值，与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值，做一差值计算，从而调节燃料控制阀的大小，进而进行热量控制。 4.1.2 燃烧双交叉控制 双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段，达到燃烧时始终维持低过剩空气系数，从而保证了较高的燃烧效率，同时也减少了排烟对环境的污染。 双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路，以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统，加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化，以维持炉温在给定值上，而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。 4.2 汽包水位控制 锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的，适用于蒸汽量小于4t/h的燃气 锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号，任何扰动引起的水位变化，都会使调节器输信号发生变化，改变给水流量，使水位恢复到给定值；蒸汽流量信号是前馈信号，其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作，改善蒸汽流量扰动时的调节质量；蒸汽流量和给水流量两个信号配合，可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时，测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化，所以给水流量信号作为介质反馈信号，使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰，使调节过程稳定，起到稳定给水流量的作用。 4.3 炉膛负压调节 炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度，保持炉膛负压在-20～-10pa的微负压状态，保证锅炉安全燃烧。引风机停止后，其风门执行机构需自动关闭。 4.4 锅炉送风自动控制 送风自动控制的目的是：使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时，自动投入合适的风量，以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力，进而达到最高的锅炉热效率，烟气含氧量作为总风量的修正值，通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。 4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节 过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内，并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置，通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度，保证集汽集箱中蒸汽温度在430～450℃范围内。 4.6 锅炉炉膛安全监控系统 锅炉炉膛安全监控系统（fsss）是锅炉安全运行必不可少的设备，负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉启动、停止和正常工作等运行方式下，对锅炉燃烧器的主要参数进行连续监测和管理，通过联锁程序使燃烧设备按照既定的合理程序完成必要的动作以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。 4.6.1 炉膛吹扫 在任何燃料点火发生以前（冷启动或锅炉燃料跳闸指令发出之后），锅炉吹扫是必须完成的。要开始炉膛吹扫，必须满足和维持下列许可条件：a.风量 30%额定负荷风量；b.系统电源正常；c.汽包水位正常；d.任一送风机运行；e.任一引风机运行；f.火检无火；g.所有燃气阀关闭；h.无锅炉跳闸指令。 当所有的炉膛吹扫许可条件满足后，吹扫允许指示灯亮，按下炉膛吹扫按钮，将开始5分钟吹扫。如果在吹扫过程中有任一个吹扫条件不满足，吹扫自动停止，吹扫中断指示灯亮。如所有吹扫许可条件一直满足，则5分钟后炉膛吹扫完成。一旦吹扫完成后， mft信号复位。 ①主燃料跳闸（mft）及首次主燃料跳闸原因指示 当下列任何一个主燃料跳闸条件（严重且紧急的情况）出现，发出的锅炉主燃料跳闸指令， 将所有锅炉燃料切断。在crt监控画上将有首次燃料跳闸原因显示。a.引风机全停；b.送风机全停；c.手动紧急停炉；d.炉膛压力高-高（三取二）；e.炉膛压力低-低（三取二）；f.汽包水位高（三取二）；g.汽包水位低（三取二）；h.全炉膛火焰丧失；i.燃料丧失。 ②全炉膛灭火 全炉膛灭火是指给燃气停止供应5s后，且下列条件均满足：a.底层：火检没有火焰（4取3）；b.中层：火检没有火焰（4取3）；c.顶层天然气层：火检没有火焰（3取2）。 ③燃气母管快关阀开关控制 在正常点火前，或当mft跳闸继电器复位后，在程控方式、燃气压力正常、所有燃气角快关阀以及角点火快关阀全关闭的前提下，可以开启燃气母管快关阀。在下列条件下，将取消“开燃气母管快关阀”指令，并且自动关闭燃气母管快关阀：a.mft跳闸；b.按下“关”按钮；c.燃气压力低超过5秒且有燃气角快关阀开。 ④燃气点火允许条件：a.燃气母管快关阀开到位；b.无mft；c.燃气压力正常；d.燃气角快关阀关位；e.点火快关阀关位；f.火检冷却风压正常。 5 监控功能 该工程上位控制系统通过浙大中控dcs控制软件实现，在画面上可显示锅炉生产设备的温度、压力、流量，历史趋势，报警、完成各阀门、设备的操作，完成煤气、助燃空气的调节阀的操作，各系统的手自动切换、操作。 6 应用效果 通过本系统的成功投运，有效的提高了能源的利用率，保证系统的安全运行，出水温度稳定，升温速度快，调节及时，超调小，波动小。 自动控制论文:试析PLC在天然气调压站自动控制系统中的应用 [摘 要]作为城市供气系统的枢纽，天然气调压站控制系统的工作效率将会直接决定调压站的供气水平。为了有效应对经济发展对天然气的巨大需求量，做好天然气调压站的用气量管控工作，采用自动控制系统成为了天然气调压站发展的必然选择。本文简要介绍了天然气调压站的运行原理，而后重点探讨了plc在天然气调压站自动控制系统设计中的应用情况。 [关键词]天然气调压站；自动控系统；plc；系统设计 1.前言 城市规模的扩大和社会经济发展以及出于环境保护的考虑，大范围推广天然气已经成为了推动城市发展的最佳选择。但是日益复杂的供气方式和用气方式使得天然气调压站如果继续采用传统的管控系统则很难满足现实情况的需要。在天然气调压站中积极应用自动控制系统，能够实现实现天然气调压站控制和调度的自动化、值守的无人化以及供气的安全化，不仅能够缩短应对突发事件的反映事件，而且能够有效减少能源和资金的浪费，最终实现经济效益和管理效益的提升。 2.天然气调压站功能与调压回路自动切换原理分析 2.1 天然气调压站功能简介 天然气调压站是天然气管网监控系统的重要构成部分，除了调压站之外，天然气管网监控系统还包括调度中心计算机管理系统、数据通信网络系统以及区域调压站等。天然气管网监控系统具有高度的集中性和统一性，它能够对处于各个位置的下属功能单元进行分散控制。中高压调压站的功能主要体现在如下几个方面：监控并管理站内的各种智能仪表、工艺设备，向调度控制中心传递各种信息，执行调度控制中心的各种指令。在具体实践中，中高压调压站的工作内容主要包括平衡控制管网负载、依照用户用气情况调节供气量、调节管网远程压力、数据上传、指令执行以及限流等。 2.2 天然气调压站调压回路自动切换原理分析 调压回路自动切换原理，简单而言，就是利用了各个调压器的压力设定差异。具体来讲，如果主回路的工作调压器的压力设定为3.33 mpa，那么，监控调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微高出一些，一般设定为3.46 mpa，相应地，备用调压回路的工作调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微低出一些，一般设定为3.25 mpa，即，监控调压器压力设定（3.46 mpa） 主回路工作调压器压力设定（3.33 mpa） 备用调压回路的工作调压器压力设定（3.25 mpa）。 天然气调压站在常规工况之下，压力调节的职责由主回路工作调压器完成，其出口压力被设定为3.33 mpa，主回路的监控调压器则保持着全力开放状态；假设因为某种原因导致主回路工作调压器出现故障，无法正常工作，那么工作调压器会处于全力开放状态，其出口压力被设定将会在短时间内提升至3.46 mpa，压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给监控调压器，此时监控调压器开始对压力调节负责；假设同样因为某种原因导致监控调压器出现故障，也无法正常工作，下游压力将会继续升高，一旦压力提升值超过了主回路切断阀门的压力设定（一般为3.83 mpa），则主回路切断阀门会对供气进行切断处理，而此时的下游用气仍在继续，会逐渐降低主回路的压力设定值，并降至备用调压回路的工作调压器压力设定（3.25 mpa），压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给备用调压回路工作调压器，此时备用调压回路工作调压器开始对压力调节负责。为了确保天然气安全管控的万无一失，备用调压回路工作调压器也配套有监控调压器，如果备用调压回路工作调压器因为故障等原因无法正常工作，则监控调压器也会依照预设程序接手压力调节工作。由此可见，各个调压器的压力设定差异能够使得调压器在故障情况进行自动切换，当然，这需要可靠的控制系统。 3.plc在天然气调压站自动控制系统中的应用 3.1 硬件方面 为了确保天然气调压站能够在经济、可靠、安全的最优条件运行，天然气调压站自动控制系统必须要能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站各个关键部位参数，并能够及时作出正确决策的使命。我们知道，天然气调压站所涉及的各种控制参数非常之多，例如，电动球阀、切断阀、回讯器、气体泄漏警告、进出口压力差和阀门位置、进出口温度、进 出口压力等等。以上这些数据都需要中心控制系统进行认真地分析和对比，确保数据精准可靠。为此，在plc控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则；此外，为了确保系统功能的完善有效，在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之，天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分：cpu、plc、i/o处理功能模块、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。 3.2 软件方面 本系统通过对调压站参数进行实时采样，经plc 进行运算处理，来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时，上传并实时显示调压站参数，通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节，保证了天然气的稳定供应；当系统出现异常时，经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号，并作用于相应的执行机构，实现天然气调压站的自动运行。系统软件设计主要是模拟量的采集处理和与智能总线仪表的通信两大部分。模拟量的采集处理部分包括压力、温度和压差经过变换器输出的电流信号。虽然模拟量输入模块内部自带有模拟量滤波功能和采样数值设置，但是为了使显示值更加稳定，程序设计时使用了算术平均滤波法，以实现对一般随机干扰信号进行滤除。 智能仪表采用 modbus 协议通过双绞线与 plc通信，modbus 是应用于电子控制器上的一种常用协议。控制器能设置为两种传输模式（ascii 或rtu）中的任何一种在标准的 modbus 网络通信。本系统根据仪表的要求，选择了 rtu 方式。通信接口为半双工接口程序的关键是避免在通信端口上同时发送和接收。按照本系统中通信采用的这种编程模式编写自由口通信程序可以有效避免因同时发送和接收造成的通信冲突，从而保证程序的正常运行。 4.结束语 总体而言，先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度，无人职守，保证安全供气，节约能源与资金，加快紧急事件反应时间，减少不应有的损失，实现现代科技与科学调压的有机结合。实际应用实践经验证实，本文所设计的天然气调压站自控系统不仅具有较高的安全型、稳定性、可靠性、抗干扰性，还具有较高的性价比，提高企业的经济效益和管理水平。 作者简介 刘垂祥，男，江西萍乡，江西省投资燃气有限公司，助理工程师研究方向 从事城市燃气运营与管理 自动控制论文:发电厂自动控制系统(装置)Y2K问题测试探讨 【摘要】　针对发电厂 计算 机自动控制系统(装置)2000年 问题 (y2k问题)，阐述相应的测试 方法 、步骤及分类，认为应根据不同的测试对象，采取不同的测试方法和步骤；无论测试对象如何，一些测试方法是基本的，具有一定的共性。 【关键词】　发电厂　自动控制系统　2000年问题测试 发电厂y2k测试所涉及的对象一般有：(1)计算机自动检测装置或检测系统，包括测量仪器仪表和有关的检定系统等；(2)计算机控制装置或系统，包括plc、单回路/多回路调节器和监控系统；(3)其它计算机自动控制系统(设备)，如分散控制系统(dcs)。对于不同的测试对象，应根据其具体运行情况及相应功能，采取不同的测试方法和步骤，才能最有效地测试不同对象的y2k问题。但无论对象如何，有些测试方法是基本的和共性的。本文从发电厂y2k问题测试方法、步骤、需选时间点段及发电厂y2k问题分类等几方面进行讨论。 1　测试方法 对于发电厂计算机自动控制系统(装置)y2k问题，一方面要测试系统能否顺利跨越2000年，能否识别非法和无效日期，所有日期显示是否正确；另一方面，更要测试系统在2000年前后能否稳定运行，功能是否正常，会不会引起误报警乃至保护误动作等。对于不同测试对象，应有不同的测试方法。 1.1　自动检测仪表 对自动检测仪表进行y2k问题测试，一般最好用离线测试法，即用备品备件外接信号源来对其进行测试，以免在测试过程中产生干扰信号， 影响 整个系统运行。 1.2　plc和控制器 首先应根据该plc或控制器对系统的影响程度，决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分plc和控制器可能没有日期和时间设置功能，无法进行直接测试。在这种情况下，应分2 步进行：第一，若该设备有源代码，应对源代码进行 分析 ，确定 应用 软件何处用了时间功能，如定时器等；判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的，还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时，可能有y2k问题；若是由计数器产生的定时，软件本身应不会有y2k问题。第二，应对该控制器的硬件电路进行分析，确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟rtc芯片等。若没有这些芯片，硬件本身应没有y2k问题。如果以上2 步都有明确结论，就可确定该设备是否有y2k问题。 对于类似单回路/多回路调节器的控制器，可直接测试其控制功能是否正常，也即对控制器硬件和应用软件同时进行y2k问题测试。对于由 工业 控制计算机构成的控制器，应首先对工控机本身进行测试，再对应软件(如控制软件等)进行测试。对于plc，先用编程器对plc本身进行测试，再对应用软件进行测试。需注意的是，用编程器修改的是plc本机的日期及其时钟，而非编程器日期。 1.3　监控系统 监控系统由上位机和下位机构成，或由人机接口mmi加plc构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试，还是进行在线测试。监控系统的y2k问题测试分2 大部分，即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试，方法与1.2节所述类似；再对上位机测试，包括上位机本身和应用软件测试；最后，对上位机和下位机同时进行测试，测试系统运行有无异常、功能是否正常。 1.4　dcs系统 dcs是整个发电机组监控的神经中枢。为保证安全，在进行dcs测试前，应确保机组已停运。对于dcs，应首先进行单项测试，再进行系统测试，确保整个dcs不受y2k问题影响。(1)dcs单项测试。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在y2k问题及其严重性，再对工程师站、soe、控制站的各种应用软件及其功能进行测试，如工程师站组态功能是否正常、soe事件记录功能是否正常、控制站的数据采集和控制功能是否正常。(2)dcs系统测试。单项测试后，为确认dcs控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、dcs数据库(包括实时数据库和 历史 数据库)、dcs监控和保护系统等的y2k问题，应进行dcs系统测试。测试前，先找到dcs主时钟，通过修改主时钟时间对dcs进行系统测试，在各个关键时间段上考察dcs功能是否正常。必须进行测试的功能模块有：保护、控制、操作、显示、事件记录、报警、打印、趋势、组态、报表和上载/下载等。 2　测试步骤 为尽可能减少对整个系统运行的 影响 ，保证设备安全，测试前应认真、仔细地做好安全措施，包括现场安全措施、测试设备软件备份和系统设置备份等。(1)测试前，准备好系统启动盘和软件安装盘等；(2)测试　过程中，记录所有测试数据和过程；(3)测试完成后，恢复系统及其设置，包括恢复系统日期和其它设置到测试前状态，如电气、执行机构等。 2.1　测试前 在实施测试前应做好以下工作：(1)确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性；(2)验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟；(3)做好被测系统软件和数据备份；(4)记录被测系统的设定参数；(5)测试前排除或记录异常现象；(6)找出被测系统与外部系统的接口参数；(7)编写测试作业指导书或测试规程；(8)开会审核测试作业指导书或测试规程；(9)做好被测系统的现场安全措施。 2.2　测试中 在实施测试时应做好下面工作：(1)严格按测试作业指导书实施测试；(2)遵守测试程序的顺序；(3)准备应急人员以应付意外事故；(4)输入测试数据进行测试；(5)记录所有测试情况和数据。 2.3　测试后 完成测试后应继续做好如下工作：(1)将系统时钟回调到正确的正常时间；(2)在测试前，如被测系统与外部系统断开，则恢复系统连接；(3)删除所有测试文件，并将系统恢复至测试前状态；(4)重新启动被测系统，观察系统运行是否正常；(5)准备支持任何测试后的生产启动；(6)保证可用于审核和复阅的详细测试结果。 3　需要选择的日期 无论发电厂y2k 问题 的测试对象如何，以下日期是必须测试的：(1)特殊日期测试。以往软件设计时，常把99/9/9作为特殊日期标志。在这种系统中，若输入99/9/9，系统功能可能会发生异常，甚至不能执行系统功能。因此，必须测试1999/9/9。(2)世纪跨越测试。对于世纪跨越1999-12-312000-1-1，这是必须测试的日期。这时，要判断系统能否正确跨越世纪、系统正常运行且现有功能是否不变和系统在21世纪时能否正常处理日期数据。(3)闰年测试。在设计软件时因未考虑到2000年是闰年，因此若需处理与日期相关的功能时，系统可能会出现异常，导致不能正常处理日期数据。所以2000-2-282000-2-29，2000-2-292000-3-1是必须测试的日期。(4)人为设置日期测试。系统应承认有效的日期测试，包括：1999-9-9，1999-12-31，2000-1-1，2000-2-28，2000-2-29，2000-3-1，2000-12-31，2001-1-1，2001-2-28，2001-3-1，2004-2-28，2004-2-29，2004-3-1；系统应拒绝(无效)的日期测试，包括：2000-2-30，2001-2-29，2004-2-30，0000-00-00。(5)其它日期测试。如2000-12-312001-1-1，2010-1-1，2038-1-1等。以上日期，对于任何对象都应测试，且为更全面地测试对象的y2k问题，还应根据具体情况考虑其它日期测试。 4　问题分类 根据北仑发电厂(1999/1/25～2/3)和嘉兴发电厂(1999/2/16～2/26)的 计算 机自动控制系统(装置)y2k问题测试情况，y2k问题对发电厂计算机自动控制系统(装置)的影响可归结为以下4个方面。 4.1　没有实时时钟芯片或时钟功能的控制系统(装置) 这部分设备虽然属于计算机或单片机控制器，但因没有实时时钟芯片或时钟功能，设备中没有日期和实时时钟，因此不存在y2k问题。如小汽轮机控制器505、rotork电动头、pmc轴封控制器和dfs火检等。 4.2　“y2k ready”的自动控制系统(装置) “y2k ready”是指在通电或断电状态下，系统(装置)的时钟存在y2k问题，但系统功能不受影响，能照常运行。如：(1)不能顺利跨越2000年，需要通过人工设置到2000年，但系统功能不受影响，可正常运行。如在世纪跨越时，年份变为1900，因有些操作系统最早年份为1980年，因此系统显示1980年，需人工设置为2000年，如新华deh使用的工控机、西门子dcs编程器pg750、soe等。(2)无法识别或拒绝非法日期的设备，但不影响其功能，如某电厂的质量流量计，接受了2001年2月29日。(3)闰年问题。某电厂的废水系统plc，2000年2月28～29日测试，实测现象为3月1日，但系统运行正常。(4)日期显示问题。某电厂2号灰控plc，2000年2月28～29日测试，实测现象为2月28日，即时间变化，日期不变，但系统功能正常，运行稳定且无异常。 4.3　“y2k ok”的自动控制系统(设备) “y2k ok”是指在通电或断电状态下，系统(设备)时钟不存在y2k问题，且系统功能正常，运行无异常。这类设备有：某电厂的网控闭锁装置、电除尘中央管理机及炉内加药系统等。 4.4　“y2k not ok”的自动控制系统(设备) “y2k not ok”是指在通电或断电状态下，系统(设备)时钟存在y2k问题，且系统功能不正常，运行异常，如某电厂的硅表。 5　结束语 通过y2k问题的测试，一方面可掌握发电厂自动控制系统(装置)y2k问题的严重程度；另一方面可借此制定y2k问题的解决方案及各种应急措施，具有重要意义。所提出的测试 方法 、步骤、选择的时间段和分类等几方面问题，可供发电厂同行 参考 ，希望共同对此问题进行深入、细致地探讨，为保障机组安全、 经济 运行，顺利跨入21世纪打下良好基础。 自动控制论文:井下排水PLC自动控制系统的研究 [摘要]井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义，plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用，本文以煤矿井下作业为例，从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发，提出了抗干扰的措施，阐述plc技术在井下排水自动控制的设计原理。 [关键词]自动控制 排水 plc 在煤矿生产过程中，地下水流入巷道或工作面，形成矿井水。矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致，水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。采矿活动造成采动区域及其周边区域水文地质系统和单元隔水构造的破坏，改变了水径流方向和途径，最终在采空区或采动场所汇集，并在汇集过程中因物化作用与时间效应遭受污染的，交替性差的水体。 一、井下排水的重要性 在煤矿的原煤开采中，我国平均每年将有20～40亿立方米的地下水被抽排到地面且绝大部分被排放掉。但是，煤矿生产抽排的地下水是在煤炭开采过程中才被污染的，而并非本身就是污染严重的水。所以，在我国水资源不足的环境中，这些水被浪费掉实在是有点可惜，如果在水质较好的地方，对井下水进行适当的处理，就完全可以达到 工业 和生活用水标准。另外，井下水对矿井的危害很大，在发生的煤矿安全事故中，以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁和严重。如果矿井水排放不畅，水在井下放任自流，将势必造成水灾，更严重的造成设备财产损失，人员伤亡，矿井坍塌等灾难性的后果。 我国在优化排水方案、改造排水设备及巷道合理布置方面也做了大量的研究，但是，监测技术和手段还处在摸索阶段。随着煤矿安全问题的要求的提高，井下水的检控要求也随之提高。目前井下水的排放主要的人工管理的方式，具有低效率、高劳动量，且容易造成高劳动量的弊端。因此，采用自动控制系统具有重要的意义。 二、plc井下排水自动控制系统 1. plc井下排水自动控制系统的技术 可编程控制器(plc)，是一种数字运算操作的 电子 系统，向用户的“ 自然 语言”编程，使不熟悉 计算 机的人也能方便地使用。plc是通过在存储器中的程序实现控制功能，且同一台plc还可用于不同控制对象，通过改变软件则可实现不同控制的控制要求，具有很大的灵活性和通用性。plc的输入、输出电路一般用光电祸合器来传递信号，有效地抑制了外部干扰源对plc的影响，具有可靠性高、抗干扰性强的特点。此外，plc的i/o接口可直接与控制现场的用户设备联接。 2.影响plc控制系统稳定的干扰因素 plc作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性，它的应用场合越来越广，环境越来越复杂，所受到的干扰也越来越多。在plc控制系统中，就plc本身来说，其薄弱环节在i/o端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰，都可能使系统不能正常工作。研究影响plc控制系统的干扰因素，对于提高plc控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成：(1)电源引入的干扰。雷电冲击、开关操作、大型电力设备启停等，都有可能会影响系统的正常运行，造成plc系统故障。(2)i/o信号线引入的干扰。在使用plc组成控制系统时，要连接大小设备和各种通信线路，这样就有可能会发生各种个样的电磁干扰环境，影响plc系统的运行。(3)接地线引入的干扰。若接地线处理混乱或是电线上的电位分布不等，则会电路的正常运行，有可能在成数据换乱，信号失真。 3.plc控制系统的抗干扰措施 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成，相应地对抑制所有电磁干扰的方法也从这三个要素着手解决。(1)最大限度地抑制干扰源。电源系统的抗干扰措施是为了抑制电网电压的波动及畸变对系统电源产生的干扰，可采用使用隔离变压器或者使用低通滤波器的措施来解决。另外，也可以使用交流稳压电源来增大抗干扰能力或使用在线式不间断供电源(ups)来作为plc控制系统的理想电源。(2)阻隔祸合通道或衰减干扰信号。输入端有感性负载时，在交流信号输入负载两端并联rc浪涌吸收器或压敏电阻rv；在直流信号负载两端并联续流二极管vd或压敏电阻rv或稳压二极管vx或rc浪涌吸收器等。在使用多芯信号电缆时，要避免i/o线和其它控制线共用同一电缆。(3)降低系统本身对电磁噪声的灵敏度，提高自身抗干扰能力。 三、plc井下排水自动控制系统的设计原理分析 在plc井下排水自动控制系统的开发中，为了更好地实现自动控制，应该注重以下几点： (1)需要开发电器控制系统，用plc(可编程逻辑控制器)控制系统代替传统继电器控制系统。 (2)在开发plc控制系统的同时，还要选择可靠的控制器及附属电气元件，以更好地适应井下环境。在符合矿用设备的安全标准的同时，还要在设计和开发时能充分考虑和利用井下的条件，使控制简便可行。 (3)在设计的同时要从实际出发，根据排水控制的要求，进行plc硬件和软件的设计，以达到自动轮换工作，使水泵房工作更加高效节能的目标。 (4)还可以把感应式数字水位传感器用于煤泥水水位的测量，在开发中使用新型的电量监测模块对水泵电机的电源输入进行监测，并建立plc与该模块之间的通信，可以使plc根据各个水泵电机的电量监测数据判断它们的运行状态，做到有故障及时发现及时处理。 可编程控制器本身就有很完善的可靠性设计，具有很强的抗干扰性能。但是， 工业 控制是一个很特殊的领域，稍有不慎，就有可能造成极大的 经济 损失，甚至人员伤亡。所以还应该从整个系统的角度进行可靠性设计，以更加有效的保障工业控制的安全。 四、结论 井下排水技术在煤矿的开采中的重要性和井下水资源的缺乏利用以及人工控制井下排水系统的种种弊端决定了井下排水自动控制系统研究的重要性。基于可编程控制技术的煤矿井下排水自动控制系统是利用当前优秀的工业控制技术精心研究与开发而成的，它具有许多传统控制系统无法比拟的优点，plc控制系统得到了广泛的应用和具有广大的 发展 前景，但是plc系统在井下排水自动控制系统中的应用还存在着一些问题需要，这需要我们做进一步的研究和实践，并最终解决问题。 自动控制论文:浅析分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要：分散控制系统(dcs) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(dcs) 实现自动控制的工程实践, 介绍dcs 系统特点和功能, 并根据dcs 系统的运行情况,结合实际维护进行简单阐述。 关键词：dcs 系统 日常维护 热工控制 一、硬件维护 1.过程通道。i /o 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上i /o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, i /o 模块基本趋于一体化设计, 因此i /o 模块的备件一定要充足。具了解这种i /o模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。 2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。dcs 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。 3.操作员站死机。无论是哪种dcs 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。 4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。 5.电源。现在的dcs 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。 三炉两机的dcs 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由ups 和厂用电供电;对i /o控制站, 是将ups 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24vdc/48vdc供给主控单元或i /o模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证dcs 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路ups 电源。另外,dcs系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。 6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自dcs 系统自身的干扰信号。对于dcs 系统的接地,dcs 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。dcs 系统接地是为了保证当进入dcs 系统的信号、供电电源或dcs系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为i /o信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,dcs 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是dcs 系统能够安全、稳定运行的关键。 7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。 二、维护管理 dcs 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。 1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。 2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范dcs 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的dcs 系统中使用, 必须建立有针对性的dcs 系统防病毒措施。 3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解dcs 的控制逻辑。 4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。 5.调节回路控制器或相应电源故障时, 应将自动切至手动维持运行, 同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对dcs 系统的监视检查, 特别是发现cpu、网络、电源等故障时, 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6.温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响, 所以控制电子间的环境条件, 可以延长热控设备的使用寿命, 提高系统工作的可靠性。就地设备工作环境普遍十分恶劣, 提高和改善就地设备的工作环境条件, 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。做好设备检修管理, 及时发现设备隐患, 使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时, 对保护系统检修彻底检修、检查, 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高, 对热控元件的可靠性要求也越来越高, 所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高dcs 系统整体的可靠性有着十分重要的作用, 根据热控自动化的要求, 热控设备的投资也在不断地增加, 切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下, 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高dcs 系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。 自动控制论文:一种简单实用的水位自动控制系统设计 摘要：本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理，通过对该系统组装测试，达到预期效果，正式应用于乡镇供水系统中。实践证明，该水位控制系统设计方案合理，运行效果好，具有低成本、高使用价值的优点。 关键词：水位 自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自动化系统被不断地改造，以适应社会的 发展 和人民生活水平的提高，满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品，控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用plc和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等，运行可靠，可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区，特别是居住相对分散的 农村 地区，供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点，设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住，取水不方便（包括从水井取水）的特点，考虑到农民生活消费水平不高，设计的供水系统必须是既方便农民的生活，又 经济 实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知，水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵，由220v交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知，所有的设备都是简单而常用的小型设备，价格低廉，控制和维护简单易于掌握，对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制，以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间，利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制，节省了购买传感器的费用，也不必考虑传感器的故障，进一步降低成本，提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源（一次水源）向一个高位水塔和一个低位水池补水，再由高位水塔和低位水池（二次水源）向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统（或者某些单独取用水之处），因此只需用（储）水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应，不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水，不用气压供水，不必在屋顶上设置水箱，也不用单独建筑水塔，仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的（储）水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单，控制原理如下：系统上电后，交流电源经整流、滤波、稳压后，由电位器调节获得12v直流工作电压。当水箱水位低于下限时，接触器线圈失电，其常闭触头使水泵接通工作，抽水到水箱中；当水位上升到上限时，接触器线圈得电，常闭触头断开，常开触头闭合，水泵停止抽水。 v1、v2用来保护lm317输出端电压为安全电压，使其免受短路电流的影响；v3用来保护三极管，同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试，结合实验室给排水系统进行测试，效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年，至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高，完全符合预先规定的标准，只需将控制电路稳压输出调整在10v-12v之间，可投入使用。可用交流变压器供电，也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜，结构简单，使用方便，不易发生故障，可用于要求不高的给排水系统中，特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 自动控制论文:智能型住宅自动控制与管理系统应用研究 随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展，智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的，人们通过对小区建筑群的四个基本要素（结构、系统、服务、管理）进行优化考虑，提供一个投资合理，又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展，增强住宅建设的科技含量的要求，我国 在继“解困”、“安居”工程后，又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目??“2000年小康城乡科技产业工程”的专题，就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学（原哈尔滨建筑大学）承接的项目，由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用lonworks技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境（湿度、湿度）及设备进行监控；2、住户三表（水表、电表、煤气表）远传；3、住户三防（防火、防灾、防盗）；4、厨房设备监控；5、卫生间排风控制。这些功能用lon总线一节点实施，即每一住户为一lon节点，然后再用??服务器管理各个用户的节点构成lon总线系统。该项研究已在北京翌景嘉园示范小区通过试运行，下面对其自评估如下： 一、攻关的任务、考核目标及主要技术指标： 经过论证，我们在专题合同中将各种指标定位在： 本专题的攻关任务：研究智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统，该系统包括两项任务，其一是开发家用管理软件，其二是开发家庭智能控制装置，实现对居室温度、湿度进行自动调节；对厨房用具进行时序控制；对卫生间的排风进行控制。而家用电脑管理软件要对家庭设施进行管理并提供若干家政服务程序。 本专题的考核目标：提供具有居室空调、厨房监控、卫生间自动排风功能的微机控管装置一套；提供家用电脑管理软件一套；住宅温、湿度等参数应满足智能住宅规定标准；在示范工程中应用该项成果。 本专题的技术经济指标：温度、湿度等主要被控参数应满足智能小康住宅标准（温度18℃～28℃，湿度30％～70％）；系统运行可靠。 在进行该项专题的进一步研究的过程中，结合当前先进技术的发展以及我国智能住宅发展状况，在原有的合同的基础上，我们对家庭智能控制器又增加了三表远传、安防等功能。 二、专题执行情况评价 本专题按两个部分实施，即家庭智能控制器和家用电脑管理软件的研究： 1、家庭智能控制器 （1）功能 本专题所开发的家庭智能控制器即智能节点具有4路模拟输入，12路数字输入，12路数字输出，其所实现的功能如下： 通过对室内温度监测，得到实际温度与设定温度比较：当实际温度低于设定温度一定值时，在夏季关空调，在冬季开暖气；当实际温度高于设定温度一定值时，在夏季开空调，在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准：18～28℃。 通过对室内湿度监测，得到实际湿度与设定湿度比较：当实际温度高于设定温度一定值时，关加湿器；当实际湿度低于设定湿度一定值时，开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准：30～70 ％。 对三表实行脉冲计数，并发送到上位机。 当门磁或红外报警时，在设防状态下，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。 玻璃破碎报警时，声光报警启动；在设防状态下，自动拨号器启动：有报警信号传到上位机。 紧急按钮报警时，自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。 排风扇按钮控制排风扇，排风扇运行一段时间自动关闭。 烟感探头报警时，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位，此外，通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。 煤气泄漏报警时，排风扇启动，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。 探头复位输入控制火灾探头掉电复位及开启煤气闭阀器。 通过上位机运作，可以控制厨房设备按一定时序启动。 温度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 湿度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 与本专题预期目标相比，我们在设备监控的基础上，增加了安防功能，三表远传功能；我们经过认真研究，考虑研发产品的应用和推广，我们单片机来完成这些功能，而是采用了先进的现场总线??lon总线。 （2）应用的lonworks技术特点 本专题采用了lonworks技术进行开发，该技术有如下特点： 开放性：网络协议开放，对用户平等； 通信媒介的多样性：可采用任何媒介进行通信，如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等，并且同一网络可以有多种通信媒介； 互操作性：其通信协议lontalk是符合iso定义的osi 模型，任何制造商的产品都可以实现互操作性； 网络拓扑：有星型、总线型、环型以及自由型； 网络结构：主从式、对等式或客户/服务式结构； 通信的每帧有效字数可从0至228个字节； 通信速率可达1.25mb/s，此时有效距离为130m；78kb/s的双绞线，直线通信距离可达2700m； 其技术核心器件??neuron芯片内部装有三个8位微处理器、34种i/o对象和定时器以及lontalk通信协议等。该芯片具有通信和控制功能。 近年来，该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展，其开发工具平台强大，开发者在短期内就可以完成开发工作；在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程；并且，总体来看，该技术适用于 同时，也应将节能的概念引入智能住宅中。在本专题中，我们对卫生间排风采取实时控制，使其在满足室内排风要求的同时做到节省电能；我们通过对室内温度的设定，在不同季节内对空调或供暖设备进行控制，使其在一定的条件下工作，当达到预期要求时，立刻停止工作，进而达到节能的目的。 模数转换通信匹配问题：在本专题中，我们利用max186芯片对采样的温湿度信号进行模数转换。max186芯片具有12位精度，其与lonworks技术的neurowire方式进行通信需要匹配，本专题解决了这个问题。 本专题所开发出来的家庭智能控制器比较成熟，可作为产品投入市场，并且，该家庭智能控制器已经在北京翌景嘉园使用。与目前国内同类产品相比，其性能价格比是最优的（具体情况见效益分析）。 2、家用电脑管理软件 家用电脑管理软件是在delphi5.2平台上开发而成，其功能、设计特点如下： （1）功能 提供家庭生活服务信息。主要有：医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。 提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有：家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。 该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理：三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。 （2）软件特点： 是软、硬件技术成功结合的典范：考虑到“小康住宅”的特点，将计算机硬件、软件技术相结合，通过lon 控制模块成功地实现了对住宅内的环境监测及设备监控。 实用性强：在本软件中，我们以科学实用为原则，从医学、美食、旅游、保险、美容装饰、花鸟鱼种植饲养、财务管理、通信录管理等方面为用户提供了及其丰富的生活服务信息，以便为用户的工作、学习提供更多的方便。 易学易用：在软件开发过程中，我们在不影响功能及生动性的前提下，尽量使界面简洁、直观，并具有逻辑性，从而使得用户容易掌握软件的思路及操作方法。 三、成果应用前景及效益分析 建筑业是国家的支柱产业，住宅建设占总房产建设投资的80％左右，国家十分关注住宅建设，继“解困”、“安居”工程后，又努力实施“小康”工程。为了加大“小康”工程力度，国家把“2000年小康城乡科技产业工程”列为国家重大科技产业项目。可见，投身于住宅小区智能化以及相关产品的研发，既有利于推动建筑业的发展，又能带来可观的经济效益和社会效益。 1、国内智能小区市场预测 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等高新技术的延伸，智能建筑应运而生。智能小区是智能大厦的基本含义中扩展出来的。以1999年为例，国家在99年对住宅的投资1700～1800亿元人民币，根据建设部对小区初、中、高三个等级的划分，小区智能化为住宅小区总投资的1％～3％。以此比例计算，则仅99年度对小区智能化的需求就达17～54亿元人民币，而随着住房体制改革的不断深入及人们对住宅环境要求的不断提高，该数值还会将大幅度提高。由此可见，小区智能化市场前景广阔。 2、本专题的实用性及前瞻性 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为2000年小康城乡科技产业工程“的一个专题，该项研究应用lonworks技术开发并在住宅示范小区工程中试运行。该家庭智能控制器具有很强的灵活必一，根据用户需要，可以进行灵活配置，例如：如果用户不需要该模块中的模拟输入，我们就会在设计硬件电路时预留同端口，而不焊接模数转换模块，这样可为用户省下投资，也为其将来扩展做好准备；12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发，其可以配置成电表水表煤气气输入，可以配置成安防信号输入，也可以是二者结合；12路输出只是一个开关信号，也可根据实际情况进行灵活配置。总之，该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求，也会在一定程度上满足将来发展的需要。 我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统，其价格为4000元左右，即每个住户用于智能化投资在4000元左右，与当前国家制定普及型智能住宅价格（5000元）相比，相对价位下降20％；而从长远来看，随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调，大多数用户对智能化的投资是可以接受的，并且其所带来的各种效益是无法估量的。 4、本专题的社会效益 本专题是以小康住宅智能化宗旨，旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境。这一方面提高了人们生活水平，另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件。 智能住宅设施的自动控制和管理，既需要相关行业的支持，也促进相关行业的发展。智能住宅建设的兴起，将使许多相关企业投入建筑市场，又为许多人提供了就业机会。 此外，对于生产智能控制器的厂商来说，他们在推广应用这项成果中，将会获得可观的经济效益。 四、专题调协的科学性和合理性的后评估 本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来： 1、专题在智能小区的地位 智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来，人们通过对小区建筑群的四个基本要素（结构、系统、服务、管理）进行优化考虑，提供一个投资合理，又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。从以上的定义可以看出，人们通常提出的智能大厦的3a（建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化）或5a（在“3a”的基础上加上安防自动化和防火自动化）也适合智能小区，所以智能小区的“智能”很大一部分都体现在其自动化的程度。此次国家制定的该课题与以往课相比，其对智能建筑的功能定位更加合理（功能多而必要），并且具有一定的前瞻性（厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受）。总之，本专题对智能小区“智能”的研究，在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用。 2、未来市场走向 笔者认为，建筑业是国家的支柱产业，住宅建设将占房产建设投资的80％左右，其中对智能小区投资占总房产建设投资的8～24％，在这种背景下，国家将会进一步加大对智能化建筑的投资。由于智能小区的概念是近几年才形成的，单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用，但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合管理系统，目前的市场还处于群龙无首阶段。此时，国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品，这时研究智能型住宅家庭设施控制和管理系统将有更重要的意义。 3、用户需求 随着生活水平的提高，一方面，人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰，人们对住宅的智能已经有了初步的认识；另一方面，在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受。此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义。 4、科技含量 可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的。智能小区的“智能”也可理解成为其科技含量，其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平。 本专题所采用的lonworks技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术，运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品，将更有利于该产品的推广，并且随着lonwork技术本身的改进和提高，智能化产品也利于更新换代。 总之，“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”专题的完成，一方面，为家庭设施智能化的可行性提供了依据；另一方面，也为制定家庭设施智能化规范提供了参考。并且，本专题开发出来的成果正在转换成产品，这进一步证明了专题设置的科学性和合理性。 自动控制论文:斜井架空乘人装置的自动控制 【摘 要】现有斜井架空乘人装置大都没有设置紧急停车装置,利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置正常停车、自动停车、紧急停车功能的全自动控制,从而保证煤矿斜井架空乘人装置的安全运行。 【关键词】斜井架空乘人装置 自动控制 工作原理 一、问题的提出 斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。 为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。 二、硬件选择 1.制动器 制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。 (1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。 (2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127v交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。 (3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。 电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。 2.自动停车装置 自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。 (1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。 (2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。 3.紧急停车装置 猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。 4. 计算 机 计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用intel公司的mcs-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(cpu);片内有时钟发生电路(6mhz或12mhz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节ram;具有21个特殊寄存器;可扩展64k字节的外部数据存储器和64k字节的外部程序存储器;具有4个i/o口,32根i/o线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机系统。 由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。 三、软件设计 软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。 四、工作原理 系统在工作时, 计算 机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。 本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。 在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。 在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。 五、结束语 利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。 自动控制论文:浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识 摘要：对plc自动控制系统可靠性问题进行7较深入研究，提出了提高系统可靠性运行的方法。实践证明这些方法的采用对提高系统的可靠性是行之有效的。 关键词：可靠性；plc自动控制系统；研究 引言 可编程控制器由于抗干扰能力强，可靠性高，编程简单，性能价格比高，在 工业 控制领域得到越来越广泛应用。 工业年月机作为中央控制单元，配有组态软件，选用大屏幕实时监视界面，实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警，还可显示查询 历史 事件记录，系统各主要部件累计运行时间，各装置工艺流程图，各装置结构图等。中央控制单元和下位机plc之间采用串行通讯方式进行数据交换，通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式，较常距离可选用光纤通讯，更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用plc控制，根据控制对象的多少，控制对象的范围，可选用一台或多台plc进行控制，ple之间数据交换是利用内部链接寄存器，实现数据交换和共享。由于plc对现场进实时监控具有很高的可靠性，且编程简单、灵活，因此越来越受到人们重视。 一　控制系统可靠性降低的主要原因 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性，但如果输入给plc的开关量信号出现错误，模拟量信号出现较大偏差，plc输出口控制的执行机构没有按要求动作，这些都可能使控制过程出错，造成无法挽同的 经济 损失。 (一)影响现场输入给plc信号出错的主要原因有： 1　造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯，线路自身老化，特别是鼠害)，当传输信号线出故障时，现场信号无法传送给plc，造成控制出错。 2　点抖动，现场触点虽然只闭合一次，plc却认为闭合了多次，虽然硬件加了滤波电路，软件增加微分指令，但由于plc扫描周期太短，仍可能在计数、累加、移位等指令中出错，出现错误控制结果。 3　现场变送器，机械开关自身出故障，如触点接触不良，变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等，这些故障同样会使控制系统不能正常工作。 (二)影响执行机构出错的主要原因有： 1　控制负载的接触不能可靠动作，虽然plc发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作。 2　控制变频器起动，由于变频器自身故障，变频器所带电机并没按要求工作。 3　各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位，由于执行机构没能按plc的控制要求动作，使系统无法正常工作，降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性，必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性，否则plc应能及时发现问题，用声光等报警办法提示给操作人员，尽快排除故障，让系统安全、可靠、正确地工作。 二　设计完善的故障报警系统 在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统，1级设置在控制现场各控制柜面板，用指示灯指示设备正常运行和故障情况，当设备正常运行时对应指示灯亮，当该设备运行有故障时指示灯以1hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障复位／灯测试按钮，系统运行任何时间持续按该按钮3s，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏，应立即更换，改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上，当设备出现故障时，有文字显示故障类型，工艺流程图上对应的设备闪烁， 历史 事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内，当设备出现故障时，信号箱将用声、光报警方式提示工作人员，及时处理故障。在处理故障时，又将故障进行分类，有些故障是要求系统停止运行的，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，故障可在运行中排除，这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统可靠性运行水平。 三　输入信号可靠性研究 要提高现场输入给plc信号的可靠性，首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关，防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序，增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器，定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定，一般在几十ms，这样可保证触点确实稳定闭合后，才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次，采样间隔由a／d转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器dtio、dtii、dtl2中，当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值，保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器dto中。 提高读入plc现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点，利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制，由于储罐的尺寸是已知的，进液或出液的阀门开度和压力是已知的，在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的，如果这时液位计送给plc的数据和估算液位高度相差较大，判断可能是液位计故障，通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护，当开关动作时发出信号给plc，这个信号是否真实可靠，在程序设计时应将这信号和该罐液位计信号对比，如果液位计读数也在极限位置，说明该信号是真实的：如果液位计读数不在极限位置，判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障，同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法，大大提高了输入信号的可靠。 四　执行机构可靠性研究 当现场的信号准确地输入给plc后，plc执行程序，将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作，当执行机构没有按要求工作，怎样发现故障?可采取以下措施：当负载由接触器控制时，启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制，启动时接触器是否可靠吸台，停止时接触器是否可靠释放，这是最让人关心的。 当开启或关闭电动阀门时，根据阀门开启、关闭时间不同，设置延时时间，经过延时检测开到位或关到位信号，如果这些信号不能按时准确返回给plc，说明阀可能有故障，做阀故障报警处理。 结论 在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法，经过几年的运行，证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。

工业分析技术论文: 工业无损害检测技术特征分析论文 摘要：本文针对应用激光、超声和射线等方法的无损检测技术，分别对其概念、检测方法、优缺点做了详细阐述。在跟踪和预测无损检测技术未来发展动态的基础上，说明了无损检测技术在未来的工业检测领域中的重大意义。 关键词：激光无损检测超声无损检测射线无损检测 在现代生产中针对不同对象选择何种无损检测方法已成为人们关注的问题，为解决好这个问题，就必须对无损检测方法及其特征有较全面的了解。所谓无损检测，是在不损伤材料和成品的条件下研究其内部和表面有无缺陷的手段。也就是说，它利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，评价结构异常和缺陷存在及其危害程度。下面简要介绍三种常用方法的应用和发展。 一、激光技术在无损检测领域的应用与发展 激光技术在无损检测领域的应用始于七十年代初期，由于激光本身所具有的独特性能，使其在无损检测领域的应用不断扩大，并逐渐形成了激光全息、激光超声等无损检测新技术，这些技术由于其在现代无损检测方面具有独特能力而无可争议地成为无损检测领域的新成员。 1.激光全息无损检测技术 激光全息术是激光技术在无损检测领域应用最早、用得最多的方法。激光全息无损检测约占激光全息术总应用的25%。其检测的基本原理是通过对被测物体加外加载荷，利用有缺陷部位的形变量与其它部位不同的特点，通过加载前后所形成的全息图像的叠加来反映材料、结构内部是否存在缺陷。 激光全息无损检测技术的发展方向主要有以下几方面。 (1)将全息图记录在非线性记录材料上，以实现干涉图像的实时显现。 (2)利用计算机图像处理技术获取干涉条纹的实时定量数据。 (3)采用新的干涉技术，如相移干涉技术。在原来的基础上进一步提高全息技术的分辨率和准确性。 2.激光超声无损检测技术 激光超声技术是七十年代中期发展起来的无损检测新技术。它利用Q开关脉冲激光器发出的激光束照射被测物体，激发出超声波，采用干涉仪显示该超声波的干涉条纹。与其他超声无损检测方法相比，激光超声检测的主要优越性如下。 (1)能实现一定距离之外的非接触检测，不存在耦合与匹配问题。 (2)利用超短激光脉冲可以得到超短声脉冲和高时间分辨率，可以在宽带范围内提取信息，实现宽带检测。 (3)易于聚焦，实现快速扫描和成像。 3.激光无损检测的发展 激光超声检测成本高，安全性较差，目前仍处于发展阶段。但在无损检测领域，激光超声检测在以下几方面的应用前景引起了人们的关注:(1)可用于高温条件下的检测.如热钢材的在线检测；(2)适用于某些不宜接近的样品，如放射性样品的检测；(3)激光束可入射到任何部位，可用于检测形状奇异的样品；(4)可用于超薄超细的样品及表面或亚表面层的检测。国外近几年已有将激光超声检测用于飞机复合材料的检测、热态钢的在线检测的报道，在化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体溅射等高温镀膜工艺过程中膜层厚度的实时检测方面也进行了研究。 二、超声检测技术在无损检测中的应用与发展 超声无损检测技术(UT)是五大常规检测技术之一，与其它常规无损检测技术相比，它具有被测对象范围广。检测深度大；缺陷定位准确，检测灵敏度高；成本低，使用方便；速度快，对人体无害以及便于现场使用等特点。 1.超声检测技术的应用 (1)目前大量应用于金属材料和构件质量在线监控和产品的在投检查。如钢板、管道、焊鞋、堆焊层、复合层、压力容器及高压管道、路轨和机车车辆零部件、棱元件及集成电路引线的检测等。 (2)各种新材料的检测。如有机基复合材料、金属基复合材料、结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等，超声检测技术已成为复合材料的支柱。 (3)非金属的检测。如混凝土、岩石、桩基和路面等质量检验，包括对其内部缺陷、内应力、强度的检测应用也逐渐增多。 (4)大型结构、压力容器和复杂设备的检测。由于超声成像直观易懂，检测精度较高。因此，近几年我国集超声成像技术及超声信号处理技术等多学科前沿成果于一体的超声机器人检测系统已研制成功，为复杂形状构件的自动扫描超声成像检测提供了有效手段。 (5)核电工业的超声检测。 (6)其它方面的超声检测。如医学诊断广泛应用超声检测技术；目前人们正试图将超声检测技术用于开辟其它新领域和行业，如人们正努力将超声检测技术用于血压控制系统进行系统作非接触检测、辨识。性能分析和故障诊断等。 2.超声检测技术的发展 在现代无损检测技术中，超声成像技术是一种令人瞩目的新技术。超声图像可以提供直观和大量的信息，直接反映物体的声学和力学性质，有着非常广阔的发展前景。现代超声成像技术都是计算机技术、信号采集技术和图象处理技术相结合的产物。数据采集技术、图象重建技术、自动化和智能化技术以及超声成像系统的性能价格比等发展直接影响超声检测图像化的进程。现代超声成像技术大多有自动化和智能化的特点，因而有许多优点，如检测的一致性好，可靠性、复现性高，存储的检测结果可随时调用，并可以对历次检测的结果自动比较，以对缺陷做动态检测等。 目前已经使用和正在开发的成像技术包括:超声B扫描成像，超声C扫描成像、超声D扫描成像，SAFT(合成孔径聚焦)成像，P扫描成像，超声全息成像，超声CT成像等技术。 三、射线技术在无损检测领域内的应用与发展 1.射线检测技术的应用 射线检测技术是利用射线(X射线、射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构不连续性的技术。穿过材料或工件的射线由于强度不同在X射线胶片上的感光程度也不同，由此生成内部不连续的图像。 (1)早期使用在石油工业.分析钻井岩芯。 (2)在航空工业用于检验与评价复合材料和复合结构。评价某些复合件的制测技术的重要基础之一是数字图象处理技术，即使常规胶片射线照相技术，也在采用数字图象处理技术。 (3)今后重点应用的技术。1994年HaroldBerger在美国《材料评价》发表的“射线无损检测的趋势”中提出，在20世纪的最后10年和21世纪的初期，下列技术将得到广泛应用:①数字X射线实时检测系统在制造、在役检验和过程控制方面。②具有数据交换、使用NDT工作站的计算机化的射线检测系统。③小型、低成本的CT系统。④微焦点放大成像的x射线成像检验系统。⑤小型高灵敏度的X射线摄像机。⑥大面积的光电导X射线摄像机。 四、无损检测的发展趋势 1.超声相控阵技术 超声检测是应用最广泛的无损检测技术，具有许多优点，但需要耦合剂和换能器接近被检材料，因此，超声换能、电磁超声、超声相控阵技术得到快速发展。其中，超声相控阵技术是近年来超声检测中的一个新的技术热点。 超声相控阵技术使用不同形状的多阵元换能器来产生和接收超声波波束，通过控制换能器阵列中各阵元发射(或接收)脉冲的时间延迟，改变声波到达(或来自)物体内某点时的相位关系，实现聚焦点和声束方向的变化，然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方法来实现图像成像。与传统超声检测相比，由于声束角度可控和可动态聚焦，超声相控阵技术具有可检测复杂结构件和盲区位置缺陷和较高的检测频率等特点，可实现高速、全方位和多角度检测。对于一些规则的被检测对象，如管形焊缝、板材和管材等，超声相控阵技术可提高检测效率、简化设计、降低技术成本。特别是在焊缝检测中，采用合理的相控阵检测技术，只需将换能器沿焊缝方向扫描即可实现对焊缝的覆盖扫查检测。 2.微波无损检测 微波无损检测技术将在330～3300MHz中某段频率的电磁波照射到被测物体上，通过分折反射波和透射波的振幅和相位变化以及波的模式变化，了解被测样品中的裂纹、裂缝、气孔等缺陷，确定分层媒质的脱粘、夹杂等的位置和尺寸，检测复合材料内部密度的不均匀程度。 微波的波长短、频带宽、方向性好、贯穿介电材料的能力强，类似于超声波。微波也可以同时在透射或反射模式中使用，但是微波不需要耦合剂，避免了耦合剂对材料的污染。由于微波能穿透对声波衰减很大的非金属材料，因此该技术最显著的特点在于可以进行最有效的无损扫描。微波的极比特性使材料纤维束方向的确定和生产过程中非直线性的监控成为可能。它还可提供精确的数据，使缺陷区域的大小和范围得以准确测定。此外，无需做特别的分析处理，采用该技术就可随时获得缺陷区域的三维实时图像。微波无损检测设备简单、费用低廉、易于操作、便于携带.但是由于微波不能穿透金属和导电性能较好的复合材料，因而不能检测此类复合结构内部的缺陷，只能检测金属表面裂纹缺陷及粗糙度。公务员之家 近年来，随着军事工业和航空航天工业中各种高性能的复合材料、陶瓷材料的应用，微波无损检测的理论、技术和硬件系统都有了长足的进步，从而大大推动了微波无损检测技术的发展。 工业分析技术论文:现代汽车工业技术状况分析论文 编者按：本文主要从引言；问题呈现；解决对策；结束语四个方面进行论述。其中，主要包括：汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化、维修手段有待更新：汽车拥有量的不断增加，维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大、维修技术有待提高：汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展、制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实、现代手段的有效运用：汽车维修业推向现代管理模式和管理方式、汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理、维修人才的积极培养、加入对维修人员的考试行列应该是趋势等，具体材料请详见。 摘要：随着社会经济的快速发展和人们消费理念的逐渐更新，汽车已成为现代社会中人们工作、生活不可缺少的一种重要交通工具。然而，当我们在尽情享受现代汽车工业发展给我们生活带来种种便利的同时，我们也无法回避这么一个现实，那就是汽车随着行驶里程的增加和使用时间的延续，其技术状况将不断恶化。因此，我们不仅要不断研制性能优良的汽车，也要借助维护和修理水平的提高来恢复其技术状况。 关键词：汽车维修职业教育行业特征检测手段 一、引言 随着国民经济的快速发展，生产制造各领域也随之发生深刻变化，汽车诊断及维修技术也在悄然发生变化。近几年随着我国汽车制造业和公路交通运输业的迅猛发展，汽车数量在不断增加，这客观上对汽车检测诊断和维修技术提出了较高要求，尤其对如何保证通过汽车维修确保车辆运行不造成或少造成社会公害问题更引起社会的广泛关注。笔者结合自己的认识和体会，拟对此问题谈谈个人的看法。 二、问题呈现 1.维修手段有待更新 纵观我国汽车维修行业，多少年来，一直无法摆脱手工作坊式工作模式，实现质的飞跃。特别是由于汽车拥有量的不断增加，维修行业业务过程愈显复杂、数据信息量大，人力往往难以对维修各部门工作进程进行有效监督和对企业经营数据进行准确的统计和分析。以一个三十人的维修行业的月度工时统计，如采用人工计算，需要一个工作人员一到两天的时间，加之维修周期长的统计报表，更是大大增加了管理者主观判断上的失误性，因此极大挫伤了维修员工的工作积极性，弱化了汽修行业的凝聚力；较为零散的管理也弱化了本行业在顾客心目中的形象，不利于为长期、灵活的客户服务奠定坚实的基础；行业维修手段的普遍落后无疑使修车时间延长，劳动效率降低，工时费增多，引起消费者不悦，这可以说是现在汽车维修业普遍存在的问题。同时汽车维修资料信息查询也一直以来处于原始、落后的现状，这一点是公认的，传统的汽车维修资料查询形式，如主要借助图书、杂志、报刊等落后传统媒体没有改变，其结果只能是信息量小、查询速度慢、资料更新迟缓，特别对于近几年来大量涌入的进口汽车，更因缺乏维修资料，给维修工作带来很大的困难，就相当一部分汽车维修技术人员而言，他们根本不可能将数千种车型的维修资料、数据、程序等记忆在大脑中，汽车维修现有落后的维修手段越来越显示出自身的局限性。 2.维修技术有待提高 汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在汽车已经是高度的机电一体化，尤其微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用，可就现在大部分汽车维修人员现有的维修技术，和他们所接受的一些职业教育和职业培训，已经不能满足现代汽车维修技术的要求；汽车维修中，维修人员确定维修思路由于受到自身先天条件(维修技术)的制约，显得较慢，且又不准确，所以遇到棘手的、错综复杂的故障就会感到束手无策，这种情况下许多人往往采用碰的方式，毫无头绪地对一些部件进行更换，给车主带来不必要的经济损失。就现在的一些顶级车而言，敲打维修只能是捉襟见肘，毫无意义。同时，制约汽车维修技术发展的另一个重要因素是维修中环境保护问题得不到落实。我们知道，汽车废气排放的标准对现代汽车技术的要求越来越高，对于汽车维修业来说，不仅要求一些部件的重装质量非常好，而且要体现维修人员的高超的维修技巧，否则一般的维修水平就不能通过排放标准所规定的要求。综上所述，由于汽车职业教育跟不上维修行业一线上不断发展的形势，客观上已经导致了很多问题和争议，目前汽车维修行业人员的素质问题，特别是汽车维修职业教育问题日益突显，如何培养优秀的汽车维修工人，提高行业的整体素质，已经是摆在整个行业面前较为突出的问题。 三、解决对策 1.现代手段的有效运用 随着科学技术的快速发展，我们应尝试将以计算机为主要载体的现代信息技术运用到汽车维修业中去，以实现把汽车维修业推向现代管理模式和管理方式的高潮。我们有理由相信现代信息技术的运用将预示着汽车维修革命的到来，这种革命的到来会让汽车维修从业人员的维修服务意识不断根深蒂固，他们也将会切身体会到先进维修手段的运用所造就的是“高端服务”，这种服务将势必成为汽车维修行业将来竞争最重要的手段。当然，基于强势维修手段下的维修体系应该包含良好的维修服务、售前服务及售后服务，缺一不可。事实上现代信息技术的运用不仅可以加强维修人员的服务意识，也将有助于提高整个维修行业的运行效率，特别是有助于建立快捷，方便的客户维修信息和维修档案；建立稳定的客户关系和科学准确的维修经营数据。可以说，汽车维修行业运用先进的现代信息技术进行建档、管理，不仅速度快，时间短，资料全，效率高，而且准确及时的汽车维修报表在客观上也能减少管理者主观判断上可能造成的失误，这有利于加强维修全体员工的工作积极性，加强行业的凝聚力。伴随着网络技术的飞速发展，汽车维修专业互联网的开通将可以更迅速、快捷地提供维修配件、维修设备、维修资料、维修技术与管理人才等方面的供需信息，使维修行业经营者和管理者能够及时获得信息，作出正确的选择和决策，而互联网上的行业之间的技术交流和人才互访，也将加速汽车维修技术人员的整体技术水平提高。 2.维修人才的积极培养 汽车维修行业的健康有序发展维修人才是关键，任何离开或忽视了人自身发展的因素去寻求企业内部的所谓发展只能是空中楼阁。所以我们除了要求维修人员参加日常的维修培训外，使他们通过汽车维修专项技能认证体系来提高他们的维修水平也是行之有效的方法。诚然，我国曾经有类似于汽车修理工国家职业标准对汽车从业人员的认证考核，且早在本世纪初期就大约有十几万人通过鉴定并取得资格证书，但是原有的职业教育知识体系陈旧，没有充分体现现代汽车技术的闪光点和发展趋势，因此考虑新的适合汽车维修发展趋势的职业教育以及考试模式显得特别重要。同时，现在的职业技能鉴定是全科式的，几乎和汽车设计，制造，维修有关联的所有科目都得掌握，根据现代汽车设计和制造技术的发展情况来看，做汽车维修的专才显然不够，特别是随着汽车维修业的发展，以往对维修人员考核中比较弱化的项目，如汽车配件和估损以及维修企业管理，在现代维修业发展形势下显得格外重要，将它们加入对维修人员的考试行列应该是趋势。 事实上通过有关机构的调查表明，大部分行业内人士对这这考核项目都表现出极大的兴趣。而且我们认为，汽修考核应该涵盖目前汽车技术最新的发展要求，体现规范的诊断思路和操作流程，对于考试合格人员应统一颁发由国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心制订的证书，以确保国家职业资格证书的效力，只有这样才能确保对汽车维修从业人员的教育符合形势发展的要求。 四、结束语 现代社会对汽车故障诊断技术和维修要求非常高，汽车维修过程中，要树立汽车维修行业在整个社会中应有的地位，需要的是维修行业硬件和软件的共同发展，只有这样才能保证整个汽车维修行业的健康合理发展。 工业分析技术论文:工业以太网技术发展分析论文 论文关键词:工业以太网；特点；趋势；全开放网络 论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点，并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势，并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。 传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础，随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同，工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网（Ethernet）技术支持几乎所有的网络协议,所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。 一、工业以太网技术的特点 以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显： （一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。 （二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。 （三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。 （四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。 （五）可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。 二、工业以太网在控制领域应用现状 工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题，但从目前的发展看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。 （一）混合Ethernet/Fieldbus的网络结构 这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的信息交换。 （二）专用工业以太控制网络 如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一，也是工业控制领域的研究热点之一。如德国JetterAG公司的新一代控制系统JetWeb，是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统，同时具有广泛的兼容性，可兼容第三方自动化控制产品，提出“网络就是控制器”的观点，是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次，使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合，实质上是一个单层的扁平结构，其良好的可扩展性和互连性，使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。 （三）基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面： （一）工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。 （二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 （三）基于Web的网络监控平台 嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。 三、以太网交换技术的发展趋势 以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面： （一）工业以太网与现场总线相结合 工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。 （二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋 随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-timeEthernet,RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。 工业分析技术论文:机械工业技术政策分析论文 一、研究开发技术 1、机械产品现代设计技术 包括建立机械工程数据库；开发动态分析和动强度设计技术；CAD应用技术和局部集成的接口技术、网络技术及建库技术；并行工程技术、动态仿真技术、快速原型设计技术、工业设计技术、反求工程设计技术。 2、机械产品可靠性技术 重点开发可靠性工程管理技术、产品和系统可靠性设计技术、失效分析技术、可靠性实验评定、运行监测、故障诊断等技术。 3、热加工清洁生产技术 包括熔炼自动化、利用炉废气预热和除尘等铸造清洁生产技术；高效燃气无氧化加热、温锻塑性成形等锻造清洁生产技术；切割及焊接清洁生产技术；可控气氛多用炉、连续炉和真空热处理炉等热处理清洁生产技术；电镀、涂装等表面处理清洁技术。 4、精密成形技术 重点开发以实模精密成形、刚型、准刚型精密成形、高紧实度造型（芯）等精密铸造技术；精密模锻、辊锻、热轧、热挤压多向分模锻造、热镦锻等精密热塑性成形技术；冷温挤、冷挤、冷轧、超塑性等温成形、冷精整及复合成形等机械构件精密焊接与切割技术。 5、表面功能覆层技术 包括少无污染、高效、高性能的表面功能覆层技术与装备；重大工程装备表面功能覆层制备技术；高能束表面覆层制备及应用技术；新型复合表面处理技术；表面功能材料及涂层技术。 6、数控技术 重点开发开放式体系结构的新一代数控系统；车削中心、加工中心、数控磨床、数控锻压机床、电加工机床、数控重型机床等六类主机配套的数控系统。 7、工业过程自动化技术 研究开发工业过程自动化的管理控制集成技术；工业通讯网络和现场总线协议的开放式自动化系统。 8、工业机器人系统技术 开发点焊、弧焊、装配、搬运、喷漆五大类工业机器人的机械结构、传动机制、伺服驱动、传感控制及系统成套的设计和制造及工程应用技术。 9、机械制造柔性自动化基础技术 研究开发适合我国国情的柔性自动化技术、信息管理技术及自动化单元和部分集成控制技术，开发车间级自动化系统和FMC·P-FMS、FMS三个层次典型柔性加工设备。 10、面向中小企业的综合自动化技术 开发面向中小企业的综合自动化单元技术和系统；以GT原理为主线的车间级、单元级自动化成套技术；管理信息系统；产品设计与制造自动化系统；单元技术间的集成技术；质量控制技术。 11、传感器技术 研究开发力敏、磁敏、热敏、光敏、气敏、湿敏等类传感器、工程传感测量系统及基础共性技术。 12、自动测试技术 开发VXI总线、GPIB总线、RS485串行总线三类自动测试系统，VXI总线结构的电机、发动机、工业泵、印刷板产品自动测试系统；GPIB总线结构的环保自动测试系统；RS485串行总线结构的气象自动观测系统；大气污染、水质污染分析仪器和智能数字采集系统。 13、电力电子技术 研究开发新型高频、大中功率变频装置和电源、谐波抑制和无功补偿技术、新型IGBT器件生产技术，以及为重点工程配套的电力电子器件、电力半导体应用装置。 14、精密、超精密加工技术 以高效超精密加工车床、CNC型超精密复合加工机床、超精密平面和外圆磨床为重点，开发超精加工技术及应用工程，带动开发出一批精密、超精密的基础功能元器件，如超精密主轴轴系、超精密的伺服进给系统、超精密的测量系统和误差自动补偿系统等。 15、高能束加工技术 开发光加工应用技术、千瓦级二维激光切割技术；激光加工机配套设备及元件；多维激光加工机及机器人；激光焊接工艺；大型复杂零件激光表面处理工艺和汽车发动机缸体激光热处理生产线。 16、高性能机械工程材料生产及应用技术 开发轴承、密封件、模具等机械基础件用新材料及应用技术；电力设备、石化设备等重大装备的自动化仪表材料和专用功能材料及应用技术；汽车工业用精细陶瓷、专用功能材料、工程塑料、新型复合材料及应用技术。 17、系统管理技术 重点研究开发精密生产技术、虚拟制造技术、企业级信息管理系统技术和设计、制造、质量、销售等方面的有限集成技术；资源管理信息库；并行工程技术、信息交换和接口通讯技术。 18、重大工程成套装备制造技术 重点开发国民经济重大工程成套装备的总体设计、大型构件加工、系统优化、参数匹配、在线监控、故障诊断、综合管理及系统可靠性等关键技术。 19、环境保护工程装备相关技术 重点研究开发烟气脱硫脱硝和除尘、工业废水和城市污水处理等成套设备和技术；电子辐射照氨法处理工艺；厌氧生物法处理模块化技术；柴油机电控燃油喷射技术。 20、节能节材技术 研究开发风机、泵、电焊机等量大面广产品的应用变频调速技术；发电设备燃气－－蒸汽联合循环技术、超临界技术、循环流化床和加压流化床技术、抽水蓄能技术；余热余压利用技术；高效、节能和智能化的能源管理和控制技术。 二、产业化技术 1、典型数控机床计算机辅助工业造型设计技术 造型设计效果模糊综合评价系统、小型机与工作站计算机辅助造型系统、工作站及超级微机辅助工业造型设计系统软件。已在10多个企业应用，效果显著，在机床行业有重要推广价值。 2、加工中心加工系统动态稳定性分析和计算软件 适用于机床整体静动态特性预测和结构的软件包，包括八个功能程序段及相应的接口程序。已用于6个单位，效益良好，适宜在机床行业推广。 3、树脂砂铸造成套技术 包括连续式和间歇式混砂机系列及树脂砂再生设备。对提高铸件质量、降低产品成本、提高国际竞争力有重要意义。适用于质量要求高、批量大的铸铁件生产。 4、钢水净化技术 适合国情的钢水精炼及保证铸钢件内部纯净度的全套装备及工艺。已用于十几家企业，适用于核、火、水电及石油化工设备中的各种铸钢件生产。 5、典型精密锻造件生产线成套技术 根据企业提供的典型件和生产纲领，提供生产线交钥匙工程及单项技术、装备或软件。对节材、节约工时、节约投资、提高锻件精度有重要意义。已在4家企业使用。 6、先进模具选材、设计、制造成套技术 包括高性能模具材料及应用技术、模具的现代设计加工技术和模具的配套技术。已在4家企业使用。适用于汽车、摩托车、轻工、仪表等行业所需的各种模具制造。 7、热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮及宽带极高速堆焊技术 包括热壁加氢反应器内壁、大型水轮机转轮的拼焊及耐气蚀堆焊和宽带极高速堆焊技术。在焊材及工艺方面有节约外汇的效果，已在3家企业示范，适用于加氢反应器、尿素合成塔、电钻锅炉等设备的内表面堆焊。 8、激光焊接及切割加工装备成套技术 包括激光器、激光焊接及切割成套技术。对提高焊接强度和质量有重要意义，经济和社会效益显著。适用于刀具、工具等各种材质的薄板焊接。 9、氮基气氛保护加热淬火与微机控制系统 包括CNC系列变压吸附制氮机组、TC-89系列微机控制系统、保护加热淬火工艺技术。有节约投资、提高质量的功效。适用于多种碳钢、低合金钢的热处理，轴承、齿轮等零部件淬火、渗碳生产等。 10、可控气氛真空热处理成套技术 包括密封箱式多用炉生产线和连续可控热处理生产线、真空热处理设备和工艺成套技术。经5个厂试点效益显著。用于汽车齿轮、轴承和标准件、高合金钢、不锈钢、低合金结构钢、轴承钢的渗碳及淬火等工艺处理。 11、先进刀具、工具系统 用于车床和数控镗床、铣床和加工中心。经企业试用，对提高工效、节汇创汇有重要价值。适用于机械加工企业。 12、自泳涂料涂装生产线成套技术 自泳涂料是由活性高分子乳液、活性添加剂及颜料组成的新型水性涂料，与现用的电泳涂装工艺相比，具有工艺简单、稳定、节能、节材和省投资、涂层性能好等优点。可提供工艺设备设计、制造及调试交钥匙工程。用于汽车车身及家电部件的底漆涂装。 13、车间物流自动化、立体库及关键技术 车间物流自动化立体库的系统设计、成套设备、控制软件。适用于机械汽车大中型企业的物流管理，经多厂试用有节省占地和投资、工作效率高等优点。 14、可编程序控制系统成套工程技术 包括系统设计、成套设备和编程控制及监视软件，适用于机械、汽车制造业的控制系统，经多厂试用有节约投资、缩短维修时间之优点，经济效益显著。 15、普及型和经济型机床数控成套系统 包括以工业PC机为基础的总线模块化、开放型体系结构和以步进电机驱动的经济型数控系统，适用于机床配套及现役机床改造。经多家工厂试用效果明显。 16、超声波涡流在线自动探伤设备 将超声波探伤和涡流探伤技术相结合，组成成套机组，可同时检测内部和外表缺陷及几何尺寸，可用于机械零部件、管棒及锅炉制造厂检测，试用效果好。 17、企业计算机辅助管理系统CAPMS 该系统吸收国外MRP-Ⅱ之精华，按职能部门、业务分工数据处理方法、等分为18个模块，集产、供、销、存、人、财、物管理为一体，各模块既可独立运行，又可集成，还可作CAD/CAM/CAPP信息集成通讯接口。适用于多品种、大小批量及单件生产或混合制造。经企业试点，对提高管理水平和经济效益有重要价值。 18、漆雾及废气净化成套技术及设备 包括成套技术与设备（3种净化装置），适用于机械设备喷漆，经厂家试用，涂漆雾效率高，符合劳动卫生标准和环境标准。 工业分析技术论文:机械工业行业技术分析论文 （一）行业技术发展现状 机械工业是为国民经济提供技术装备和为人民生活提供耐用消费品的装备产业。国民经济各部门生产技术的进步和经济效益的高低，在很大程度上取决于它所采用机械装备的性能和质量，机械工业的技术水平是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志之一。 经过近50年的发展，机械工业已经成为我国工业中具有相当规模和一定技术基础的最大产业之一。1997年实现销售收入13651亿元，占全国工业的21%；利润257亿元，税621亿元，分别占全国工业的15%；出口创汇363亿美元，占全国外贸出口额的20%。其发展速度高于同期工业的平均增长速度。 近年来，机械工业企业自主开发创新能力有所增强，1997年科技人员总数达48万人，技术开发经费支出达85亿元，占全行业销售收入的0.62%，有57家大型企业建立了国家级技术中心，有9%的企业建立了专门技术开发机构，行业整体技术水平有了明显进步，主要表现在：为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高；产品结构正向合理化方向发展。 尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在着阶段性的差距。主要问题在于： 1．科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%，先进国家高达70%以上。 2．产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后，是制约机械产品水平的主要因素。 3．机械产品技术水平不高，达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%，达到80年代中期国际水平的占27%，其余产品均在80年代以前的水平线上。 从总体上看，机械工业技术开发能力和技术基础薄弱，发展后劲不足；技术来源主要依靠引进国外技术，对国外技术的依存度较高，对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上，没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。 （二）技术发展的总体目标 以数控机床、电力电子应用及自动化技术、大型农业机械和施工机械、轿车关键技术、环保装备五个方面作为重点，以发展和应用先进制造技术为手段，以高新技术和产品的产业化为突破口，以提高企业技术创新能力和竞争力为目标，提高企业技术创新水平。到2001年，提供1000种具有自主知识产权和较大市场需求潜力的产品。主要产品品种的40%达到90年代初国际水平，5%达到国际先进水平，90%的重点骨干企业产品标准接近或达到国际先进企业标准。 （三）技术发展的方向和重点 1．以数控机床为代表的基础机械 数控机床是先进制造业的基础机械，是最典型的多品种、小批量、高技术含量的机电一体化产品。目前世界数控机床年产量超过15万台，品种超过1500种。1997年我国数控机床产量已达9051台（占机床总产值20%以上），但由于国产数控机床不能满足市场需求，在国内市场上的占有率逐年下降，每年仍需大量进口数控机床，进口额度大幅度增加。1996年进口达13924台（价值12.46亿美元）。 目前我国数控机床技术发展中存在的主要问题是： （1）产品成熟度差，可靠性不高 国外数控系统平均无故障时间（MTBF）在10000小时以上，国内自主开发的数控系统仅3000～5000小时；整机平均无故障工作时间国外达800小时以上，国内最好只有300小时。 （2）产品品种少，不能满足市场需求 国外数控机床品种已达到1500种，国内只有500多种,且性能水平低，高速、高效、高精度产品几乎没有。 （3）创新能力低，市场竞争力不强 生产数控机床的企业虽达百余家，但大多数都未能形成规模生产，企业效益差，创新能力低，制造成本高，产品市场竞争能力不强。 （4）数控机床行业的专业化零配件及部件的协作生产配套体系不健全，大多数企业都是“大而全、小而全”的结构模式。 近期我国在数控机床的发展方面，要采取跟踪高级型、发展普及型、扩大经济型，以普及型为主的策略，重点发展： （1）经济适用、量大面广的产品 经济适用的普及型数控车床、加工中心、数控铣床。 （2）高速、高效和专用、成套数控机床 高速、高效数控车床及加工中心；高效数控锻压成套装备，其中包括，可自动换头冲压机床、复合式柔性冲压中心、四边折弯机等；大型精密模具数控成套装备，其中包括数控仿型铣床及龙门式数控铣床、智能化电加工机床等。 （3）数控机床专业化配套系统 新一代数控及伺服系统系列产品；数控机床高速主轴、电主轴电机系列产品；数控机床机械手、刀库及动力刀架系列产品；数控机床高速配套零部件及辅件系列产品；其中包括，高速滚珠丝杆、高速陶瓷轴承、高速防护装置等系列产品。 发展目标： （1）扶植重点企业开发经济适用、量大面广的数控机床并形成批量生产，使这些企业产品的市场占有率有明显提高，成为名牌产品； （2）发展数十种高速、高效、专用、成套数控机床系列新品种，以满足汽车、农机、航空、模具等行业的需求； （3）数控机床关键配套产品：数控系统，满足国内数控机床50%的配套需求；高速主轴及电主轴年产达千套；机械手、刀库、动力刀架及数控机床高速配套零部件、辅件系列产品满足国内50%的配套需求。 2．电力电子应用及自动化技术 电力电子技术是集微电子、计算机和自动化技术于一体的综合技术，是节能节材的最佳技术之一。目前，国外电力电子技术已经发展到以IGBT为代表的第三代，并向智能电力电子时展，我国现在仍处于以晶闸管为代表的第二代。国内电力电子市场品种满足率仅35%，新产品市场基本上被国外产品占领。 现场总线智能仪表和总线式自动测试系统是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代自动化仪表系统，已成为世界范围自动化技术发展的热点，是当代工业自动化的主要标志。我国仍处于由模拟式仪表系统向数字式仪表系统过渡的模数混合式仪表系统阶段，水平落后10～15年，因此在低技术产品市场上还占有80%左右份额，但在高技术产品市场的占有率不到60%，新产品市场几乎全为国外产品占领。 因此，抓住当前时机在2～3年内以IGBT，现场总线智能仪表和自动测试系统为突破，攻克重点技术和产品，并实现产业化。这一领域重点发展： （1）IGBT器件及其装置，大功率晶闸管及其装置 研制新一代双极晶体管IGBT、高品质大电流IGBT等大功率晶闸管制造技术，并开发变频调速装置、逆变开关电源、大容量整滤源等的工程应用。 （2）现场总线智能仪表 研制开发变送、执行、配套等类现场总线仪表。产品产业化技术开发、并开展示范工程的应用研究。 （3）自动测仪系统和设备 开发总线式自动测试系统的基础产品，形成适度规模，同时建立用于机电产品和社会公益事业的典型自动测试系统，做好示范和推广应用。 3.大型农业机械和施工机械 （1）农业机械 工业发达国家农机产品在不断采用新技术的基础上，正向高效、节能、保护农业环境方向发展。目前我国已能生产14大类、3000多个品种的农机产品，但是产品的综合技术水平仅相当于国外70年代水平。主要问题在于： 1）产品水平不高，品种不全综合技术经济指标落后，可靠性差，寿命短。以拖拉机为例，MTBF值国外可以达到330小时以上，而我国仅100余小时。品种上：大型缺，小型杂，不成系列。 2）产品生产达到经济规模的少，重复生产、小规模生产，难以保证质量。 农机领域重点发展： 1）促进农业生产产业化的大中型拖拉机及配套农具拖拉机平均无故障时间从110小时提高到300小时以上； 2）联合收割机联合收割机可靠性系数从0.5～0.7提高到0.9以上； 3）主要农产品加工机械（含烘干仓储机械）农村产业化和中西部地区脱贫致富需要的农产品深加工机械； 4）节水灌溉设备喷、滴灌设备将灌溉水的有效利用率由大水漫灌的40%提高到80%以上。 农机产品的使用可靠性及寿命指标普遍提高一倍以上，主要产品的技术标准与国际标准接轨。 （2）施工机械 施工机械是国民经济大型工程项目建设必须的关键设备。我国已初步具备16个大类，3100多个品种规格产品的生产能力，部分产品已开始进入国际市场。但与国民经济发展要求和国际先进水平相比较，差距还是很大。一是产品的综合技术水平不高，尤其是产品的质量、寿命、可靠性、安全舒适性等指标以及机电一体化等高新技术的应用与国外先进水平还有很大的差距；二是产品结构性短缺，成套服务能力差，远不能满足需要，如路面施工机械基本上还要靠进口；三是大部分企业生产规模小，制约着行业经济效益的进一步提高。 施工机械重点发展： 1）推土机、液压挖掘机、轮式装载机； 2）汽车起重机、大型叉车； 3）摊铺机、压路机； 4）无开挖式管道铺设机； 5）江河湖库清淤设备。 发展目标： 大型工程机械可靠性指标达到400小时，寿命指标达到10000小时。 4．轿车关键技术 我国汽车工业长期以卡车为主要产品，改革开放以后，轿车产品得到了快速发展。1998年轿车产量达到52万辆。 我国汽车工业存在的主要问题： （1）重复建设严重，造成无序竞争，难以集中形成实力，发挥规模效益。 （2）自主开发能力薄弱，大多数企业“九五”期间仍偏重于对生产环节进行改造，包括多数中外合资的零部件企业对产品开发能力建设几乎没有投入。目前，国内对轿车产品尚不具备自主开发能力，机电一体化的高新技术零部件产品还必须引进技术。 近期轿车重点发展： （1）经济型轿车 以轿车车身为突破口，利用技贸结合、与国外公司合作等方式，先抓车身联合研制，并建立经济型轿车的公用设计数据库，与CAS、CAD、CAE、CAM等技术结合，形成我国汽车工业在经济型轿车方面的自主开发能力。 （2）轿车动力总成 消化吸收引进技术，与国外有实力的企业进行合资、合作、联合开发，在国产汽油机上普及电控燃油喷射技术（EMS），并研究开发缸内直喷（GDI）技术，开发应用电控机械变速器（AMT）技术。 （3）轿车关键零部件 以机电一体化汽车电子部件为突破口，从引进技术、合资入手，在保证高起点、大批量、专业化生产的同时，要集中力量抓紧下一代新产品的研制开发和应用，重点是电控防抱死制动系统（ABS）、安全气囊（AirBag）、高效稳定的汽车尾气三元催化转换器，并达到与整车同步或超前发展。 （4）高附加值专用汽车和客车 重点开发各类高性能专用底盘。对专用汽车以低底盘车辆和沙漠越野车辆为主；客车以低地板城市客车为主，要求具有良好的动力性、操纵性、舒适性和低污染。 5．环保装备 环保产业是防治环境污染、改善生态环境、促进资源优化配置、支持资源综合利用的支柱产业。全世界环保机械的年销售额约2000亿美元，集中于美国、欧州、日本等经济发达国家。我国环保机械行业基础弱、起步晚，年产值仅100多亿人民币。随着各方面对环境保护的日益重视，可持续发展战略的实施，市场需求不断增长，环保机械将成为机械工业新的经济增长点。 环保机械行业主要差距在于： （1）产品结构不合理，品种少 初级产品所占比重较大，具有当代水平的机电一体化产品少，急需的大型成套设备不能满足现实市场需求。在目前3000多种环保机械产品中，约有五分之一的产品由于性能、可靠性、适用性、结构设计等原因，应该限制生产或限期淘汰。大型烟气脱硫、脱氮成套设备、大型城市污水处理厂成套设备、大型城市垃圾处理厂成套设备目前主要依赖进口，高浓度有机废水、难降解工业废水处理 技术及设备发展缓慢。 （2）产品质量、技术水平比国际先进水平落后20年 相当多的产品没有行业或国家标准，产品规格型号、基本性能参数不统一，质量检测无依据。 （3）生产企业规模小、开发能力薄弱 规模小、装备条件差、检测手段不全的中小企业占全行业企业总数的78%。年产值在3000万元以上的企业仅占全行业的3.2%，并且主要集中在电除尘器、袋式除尘器等少数几种产品生产领域。 近期环保机械重点发展： （1）烟气脱硫设备 循环流化床锅炉及炉内脱硫脱硝技术（CFPBC、PFBC技术）、大型整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术及装备（IGCC技术）。 （2）城市污水处理成套设备 活性污泥法、氧化沟法、移动曝气法为主体的城市污水处理成套设备，以日处理10～25万吨污水处理厂为目标，提供污水处理成套设备、污泥利用和处置成套设备、控制和监测系统。 （3）城市固体垃圾处理和综合利用装备 城市生活垃圾分类、焚烧、堆肥技术及装备，以日处理100吨、300吨处理厂为目标，提供垃圾处理成套装备。 （4）环境监测仪器 便携式多功能多参数水质监测仪、12种总量控制的污染物监测仪、大气环境污染监测仪器和系统以及水处理过程自动控制系统等。提高产品档次、水平、可靠性和精度。 主要目标： （1）大型成套设备的国产化率达到70%以上；一般工程项目的设备国产化率达到90%以上；高浓度有机废水和难降解工业废水处理技术及成套设备国产化率达到80%以上。 （2）一般环保机械60%以上的产品达到90年代初水平，5%～10%的产品达到当代国际水平。 （3）发展新产品品种，开发新产品200种以上。 工业分析技术论文:工业建筑锅炉施工技术要点分析 摘要：锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程，其包括多个子系统的施工，每一个子系统的施工质量都会影响到锅炉的施工质量。本文结合锅炉的安装，详细地介绍了锅炉施工技术要点，确保锅炉施工质量。 关键词：锅炉；施工；技术要点 0 引言 随着我国供暖事业的快速发展，锅炉的种类也日益增多，锅炉安装人员的施工技术、水平也在不断提高。但，锅炉施工质量受多种因素的影响，施工中仍有很多问题被忽视。如何在施工过程中确保施工质量，如何确定可行、技术先进、合理经济的施工方案，是值得施工人员高度重视的问题。 1 工程概况 本工程设计规模为4×300mW，1＃、2＃锅炉为B WB-1025/17.38-M 型，3＃、4＃锅炉为DG1025/18.2-Ⅱ15型，“W”火焰燃烧方式锅炉。采用双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统。在锅炉尾部竖井下设置两台三分仓容克式空气预热器。每炉配两台双室三电场电除尘器。 2 锅炉施工技术要点 施工方案以及施工技术的选择直接关系对锅炉的安装质量。为此，本为以B WB-1025/17.38-M 型锅炉的安装为例，对锅炉施工技术要点进行了分析。 2.1钢结构安装方案 2.1.1本体钢结构安装方案 锅炉本体钢架包括柱、梁、水平支撑、垂直支撑、炉顶钢架、平台扶梯等几部分，总重为2964.3t，其中炉顶钢架重480t，平台扶梯重200t。共24根柱，沿炉深方向共5排，编号为：F-G-H-J-K，沿炉宽方向共5列，编号为：1-2-3-4-5，炉宽方向F、H、J、K排柱各有5 根，G 排柱有4 根。其中F、G、H、J 列柱分四层供货，每层顶部标高分别为14m、28.6m、46m、61.5m，K排柱分两层供货，每层顶部标高分别为18.6m、36.2m。柱段与相应梁组成一安装层，除柱与柱、柱与主梁及垂直支撑间在现场用扭剪型高强螺栓连接外，其余梁及水平支撑现场焊接连接，立柱与基础通过柱底板、地脚螺栓连接。根据钢架结构特点，地面不进行组合，采用单件吊装方式。由炉前塔吊、炉后塔吊和M250履带吊同时吊装。在每层柱、主梁、垂直支撑安装完毕,验收合格后,才能进行下一层安装。在安装过程中，将需要预先存放的设备和组件预先就位。小梁、水平支撑、平台扶梯紧接着钢架安装进度依次安装，以方便施工，保证安全。 2.1.2 顶板梁安装方案 炉顶钢架共6件顶板大梁。F、J大梁各两件，与立柱间用高强螺栓连接，G、H大梁各一件，为上、下叠梁，G大梁重75t，H大梁重102t。第四层钢架验收合格后，方能吊装顶板大梁。F、J大梁吊装就位后，及时用初拧扳手紧固连接螺栓。G、H大梁地面进行组装，组装位置在锅炉右侧，与锅炉纵向中心线平行，大梁左侧朝炉后。由两塔吊抬吊就位，炉后塔吊抬吊大梁左侧，炉前塔吊抬吊大梁右侧。大梁安装好后及时连接各次梁，以保证整体结构的稳定性。不影响受热面大件吊装的次梁、吊杆梁随着受热面吊装进度安装。 2.2受热面安装方案 2.2.1省煤器 省煤器由进口集箱、蛇形管排、吊挂管、出口集箱组成。省煤器考虑单片吊装，地面将蛇形管和下部的散管组合在一起。省煤器进、出口集箱在地面组合成整根。省煤器蛇形管排和一级过热器管排一递一交叉安装，用250t 履带吊将管排吊至炉顶左侧包墙过热器的开口位置，用布置在炉顶的10t电动葫芦接住管排，由电动葫芦吊至安装位置。上段省煤器吊挂管在水平烟道顶棚（后）和省煤器上集箱就位后散管单根安装。吊挂管一过区域和一级过热器小组合安装。 2.2.2汽包 汽包直径Φ2 145×185mm，长21 600mm，材质SA-299。汽包安装标高为54 570mm，距离F 排钢架4 025mm。汽包用4 根M85×4 的吊杆悬吊在顶板梁下。汽包吊装之前，汽包的检查放线、内部装置的拆除、临时脚手架搭设等工作要完成，并将汽包4根M85的U型吊架临时固定在汽包上。汽包安装用2套200t的十.十滑轮组通过2台16t的卷扬机牵引水平抬吊汽包吊耳就位。2 套200t滑轮组的中心间距为8 400mm。汽包就位后穿吊杆销子，找正后固定。 2.2.3水冷壁 水冷壁Φ60×6.5mm，材质20G，管子节距75mm。前水分上下5 段、两侧分4 段、后水分6 段、延伸管分2段供货。除后水的2 根上集箱外，其余水冷壁集箱制造厂均和管排对接焊好。四侧水冷壁采用地面小组合方式组合安装。水冷壁组件由两台DBQ3000tm 塔吊双车抬吊竖立后，用炉后塔吊单车将组件从炉顶G、H间开口进入安装位置（顶梁96#两根、97#一根先不安装）。水冷壁刚性梁出厂件吊装，在水冷壁管排吊装前临时悬吊于附近的钢梁上。左、右水从上到下吊装，上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子，找正固定后，将下段吊装就位悬挂于上段之下。前、后水先吊中段，再吊冷灰斗，最后吊上段组件。拱部燃烧区水冷壁组件，悬挂于36 200mm 的桁架梁下。冷灰斗吊装前先将水冷壁下集箱支撑托架就位找正，并固定牢靠，冷灰斗吊入后，下集箱放在托架上，冷灰斗上部也临时悬挂于36 200mm 的桁架梁下。上段水冷壁吊装前先将燃烧器预先存放好。前墙水冷壁上段吊装就位后穿上集箱吊耳销子，找正固定后，依次找正中段、下段管排，对口焊接。后墙水冷壁上段吊装时，从炉顶开口位置穿入后旋转90度，先临时悬挂于95#顶梁下，待两件后水上段悬挂完后，安装96#（两根）、97#顶梁，并完善后水吊杆梁，然后再将后水上段正式就位。找正固定后，依次找正中段、下段管排，对口焊接。水冷壁管口对接完成并密封后，正式安装水冷壁刚性梁。 2.2.4包墙过热器 包墙过热器管Φ42×6mm（中隔墙上段为Φ51×7mm），材质25MnG，管子节距112.5mm。包墙集箱除前包、隔墙的上集箱外其余制造厂均和管排对接焊好。前包、隔墙上集箱各分两件供货。包墙过热器分10个组件，即左、右侧包墙，前、后包墙和隔墙各分左右两个组件，左、右延长墙。地面组合时，炉墙附件和吹灰器支架全部安装上。前后包墙过热器刚性梁出厂时在炉中心线处沿炉宽分为两段，侧包墙过热器上面三层刚性梁在前包墙处也分为两段，可以满足四侧包墙组合的需要。前包墙、左右包墙，后包墙须用三角架加固起吊，包墙由两台DBQ3000tm塔吊抬吊竖立后，脱掉桁架，组件由炉后塔吊从炉顶开口进入就位位置。其它的不用加固架，直接抬吊。左包墙从炉顶穿入后，先临时悬挂在103#顶梁下，留出后竖井受热面吊装通道，待省煤器管排、一级过热器、再热器水平管组吊装就位后，左侧包墙过热器再正式安装就位。吊装顺序：后包墙－左包墙－右包墙－隔墙－前包墙－左延伸墙－右延伸墙 3 结论 锅炉的施工过程是一项复杂的系统工程，锅炉施工质量受多种因素的影响，施工中仍有很多问题被忽视。锅炉施工中存在的类似问题，大多都是可以避免的。只要我们认真对待,抓好施工中各个环节的施工质量,定能交付满意工程。 工业分析技术论文:德\日\中机床工业相关技术专利分布比较分析 摘要：文章通过比较分析德国、日本和中国典型机床工业技术专利申请的数字分布状况，总结了德国、日本机床行业技术创新发展的成功经验及对中国机床技术创新发展的启示。 关键词：机床工业；专利申请公开；技术创新；数控机床 机床工业是一个国家装备工业的核心，它的行业创新实力和技术水平会影响国家整体工业的发展速度。一个国家行业技术专利数量的变化在一定程度上可以用来确认和跟踪这个行业的技术创新活动发展轨迹，表现其行业技术创新的活跃性，反映一个国家的行业技术创新能力强弱。从不同角度比较分析德、日、中三国的机床技术专利数据，比较三个国家行业技术创新发展情况，分析行业技术优势产生的内导因素，找出我国机床工业技术发展中的缺陷，对现阶段的中国机床行业技术创新能力提高和机床工业的加速发展有着重要意义。 一、德国、日本、中国机床专利申请总量变化比较 分别在德国、日本、中国所建立的官方或国家专利数据库中，按照国际统一的专利分类方法IPC国际分类标准B23主分类项下，即：机床；未列入其它类的金属加工项下依年份检索发明专利数字，所得出机床技术集中出现的开端和总量统计值的变化发展趋势图如下： 60年代，德国机床工业就开始依靠着技术创新能力持续上升发展，起点要比日本早15年。然而，70年代末开始，德国在数控机床技术发展的浪潮中，却被日本迅速赶超。 70年代末， 日本善用引进技术、注重保留二次技术创新空间，抓住电脑数控技术引进机床控制的机遇，迅速提高了本国的机床数控技术水平，出现了大批新产品和新企业。日本数控机床产品利用功能优越、制作精良而价格便宜的中低档数控产品冲击市场，迅速占有世界市场份额。日本企业会针对客户的消费习惯和消费能力对产品进行相应的变化和更新。它们的技术创新围绕着市场需求转，是非常典型的应用型创新。 中国的机床工业技术发展在建国初期后的30年里几乎始终徘徊停留在传统老式的通用机床技术领域里。20世纪70年代西方发达的资本主义国家和日本数控机床发展大行其道，争先抢攻的时刻，我国的机床产业和与电子、微电子产业的技术结合领域可以说是一片空白。80年代直到90年代末开始，我国才开始有了数控机床技术的发端，但进步迟缓，整个行业的技术水平始终很低。这种状况持续到新世纪的开始才逐渐加速改善。 需要说明的是曲线图表中的日本机床发明专利公开申请总量上远远超出德国和中国。由于各国发明专利授理的具体标准存在不同之处，单从数量的比较上却并不一定能够绝对说明一个国家的机床技术水平。所以，在此我们仅使用三个国家专利申请量的浮动变化曲线来比较不同国家间机床技术变化发生的显著转变阶段，并不将总数上的巨大差异做为不同国家间技术水平高低比较的重要技术指标。 二、三个国家专利申请人均产出率的比较 德、日两国机床技术发展最鼎盛时期的就业人员数量和申请专利成果总产出量所得出的人均产出量情况如下： 首先是德国，上世纪的70年到80年代是德国机床创新量顶盛时期，以1975年初到1980年初这5年为例，当时德国机床工业的平均从业人数大约为70，000人，这个阶段出现的各类机床相关技术发明专利申请公开量大约为10，015件，人均产出率约为0.143。 日本在上世纪的90年代到达了机床技术创新的顶峰，从1990年初到1995年初，相关发明专利申请公开量达到了约71，245.00件，那个时期日本机床从业人员数量大约为3.8万人，人均创新产出率约为1.875。当然，并不能因为极高的人均创新产出率就说明日本机床技术水平大大超出其他国家，这也需要加入专利审查标准和最终授权率等决定专利质量的因素来综合考察，这一点在下文中会专门提及。 目前，我国的机床行业从业人数约是250，000人，就业数量为德国的3.6倍，日本的6.6倍。2004年初至2009年初从专利数量增长速度最快的时期，各类相关机床类发明专利申请总量为18，232件，人均发明产出率约为0.073。从比较数字看，我国现阶段人均发明产出率为德国机床工业发展顶峰时期的51％，为日本的3.9％，如此大的差距在一定程度上说明了我国技术创新力薄弱的问题。 三、机床技术专利申请来源分布比较 从总数上看，2006年我国的发明专利申请量就已位居世界第四位。但是，其中近半数发明申请却来自国外，尤其是我国产业技术领域的发明专利明显偏少。 具体到金属切削机床类技术，以2004年为例， 日本特许厅数据库中公布的B23类项下金切机床类发明专利申请数量为5，936件，根据多组数据的抽样统计，每100件发明专利申请中，非本国公民申请者的件数平均约为6到lo件。也就是说非本国居民的发明申请数量仅为约6％～10％；而同时期的国共有发明专利申请727件，其中，境外申请者的比例高达57％，单单日本一个国家就占有246件，德国占有78件，属于中国发明专利申请的总共只有约310件。 再来总体看中国国家知识产权局专利数据库中金切机床类公开的专利情况。截至2010年8月1日，国家专利局数据库中被公开的金切机床B23分类项下发明专利共计19，558项。其中，公开的发明专利为境外申请者的数量约为7，900件，平均占总量的40％左右。 四、专利申请质量的比较 由于在各个国家不尽相同的专利审查制度体系下作比较，所以不能够单用申请总量上的差别来衡量一个国家机床工业的技术水平，更需要综合专利申请质量指数。专利申请的质量可以主要从两方面来衡量，一是专利申请的有效发明数量，二是专利申请的种类结构。 首先是有效发明数量。发明专利的质量从某种程度上来说可以用申请的授权率，即有效发明数量来评估。 具体到机床类技术专利，首先看日本，由于日本的专利申请门槛较低，往往一个很小的技术改动，企业就会主张专利申请。与申请量相比， 日本的专利授权量上可能会大打折扣。根据多组随机抽样的统计数据， 日本机床类技术的有效发明授权率约平均为33％，也就是说每100项发明专利申请最后有将近2／3是被撤销或不能获得授权。因为日本专利数据库中授理的非本国居民机床技术方面的申请比率并不高，只有6％～10％，所以，可以说日本本国可以占有90％～94％的有效发明专利。 与发达国家相比，我国国内发明专利的质量有一定差距。截至到2011年3月底，在专利数据库中B23类机床技术总共可以检索到28，733项发明专利申请，被授权的发明专利为11，641件，平均授权率约为40.5％。单从总的机床技术发明专利授权率上看，我国的数字要比日本 高，但是联系到国家知识产权局每年授理的大量来自于非本国居民的发明申请成份，就会大大削弱我国本国所拥有的有效发明。例如，日本在我国的4，568项发明申请中就有2，436项是有效专利，授权率为53.3％；德国在我国的1，672项发明申请中获得了737项授权，授权率44％；美国的2，315项中有1，007件有效；台湾地区的755项发明申请中有304项有效；瑞典的550项申请中345件有效等等，这样将许多其他国家和地区的有效发明专利扣减出去，来自中国本土的有效发明就非常有限了。 然后，我们再来比较不同国家专利申请的种类结构。技术专利有两个主要类型：发明和实用新型。其中发明的技术含量高，其比率可反映企业自主创新的核心水平。而根据我国机床技术专利组成结构的对比情况，实用新型申请偏多，发明偏少，说明我国的创新活动强度较低。 具体到机床产业，我国这种结构上的欠缺则也非常明显，利用关键词检索的办法比较一下机床技术方面日本和中国数据库中的专利构成情况。 截至2010年9月12日，使用关键词“车床(卜一又)”在日本专利特许厅数据库中检索得出的结果是特许(发明)共23，607件，实用新案(实用新型)共1，071件，比率为22：1；同样是使用关键词“车床”在中国国家专利局数据库中检索得出的结果是发明共849件，实用新型共2，275件，比率为0.37：1。 中国国家知识产权局数据库中来自于国外的机床技术申请有95％上均为发明专利申请，实用新型申请比例通常很小。中国国内实用新型的申请量一直显著高于国外，而且差距逐年拉大，这说明了中国本土的创新成果质量不高，对核心技术没有突破。截至2010年8月1日，中国国家知识产权局专利数据库中所显示的金切类机床B23项下数据，除去授权给境外发明者的比率部分(约40％左右)，可以得出发明专利授权给中国所有者的件数约为11，658件；实用新型约为25，203件(除去8.4％的境外所有者)。发明专利的比例为31.6％，也就是说国人申请100件关于机床方面技术类的专利，约有3l件为发明，69件为实用新型。 五、数控机床技术领域的外国企业在中国专利申请状况 在中国境内的金切机床技术发明申请数量上，日本公司排名第一。日本三菱、日立、东芝等几个公司是申请大户。以三菱和日立公司为例，截至20lo年8月1日，数据库中检索到的2，880项日本发明专利申请中，三菱集团公司拥有328项，日立公司拥有213项。德国的1，701项发明专利申请中，博世集团拥有133项，西门子集团公司49项。其它的从几十项到几项不等分布在各个中小企业手中。 由此可知，德国、日本企业除了拥有卓越的自主创新能力外，其对专利申请的认知态度已经非常普遍和成熟。他们十分重视把研制出来的技术申请和注册专利，使用专利保护制度作为保护海外市场的盾牌。 以上这些专利统计数字的差距说明了我国机床产业技术领域自主创新能力的欠缺，具有自主知识产权的关键性技术供给严重不足。而德国和日本则是另一番不同的局面。德国在60年代时，准确抓住了机床产品机电一体化的技术转变契机，利用本国基础不错的电子工业，快速进入了采用集成电路的机床数字程控时代。从集成电路控制到小型通用电子计算机控制系统，直到今天的微型计算机控制系统、计算机集成制造系统，德国数控机床产品一直保持技术革新领域的优先地位。日本机床工业的发展只经历了约十年的技术模仿和改进阶段。20世纪80年代初，日本抓住了机床数控技术发展的契机，全力投入和促进电子、计算机技术的发展，在微型计算机控制系统的机床技术开发领域同德国站在了同一起跑线上。 六、差异要点分析及可供选择的对策 上述对日本、德国和中国三个国家机床行业相关技术专利总量、质量、结构等各方面的比较分析中，我们可以看出中国的机床技术创新指标数据与德国和日本存在着很大的差距。总结德、日两个国家机床技术创新成功发展的以下要点，值得中国参考借鉴： (一)强大的政府引导和扶持作用 德、日这些发达国家之所以取得机床工业技术的发展成功，政府的策划、引导和扶持作用功不可没。随着科技的迅猛发展，信息、电子及计算机技术日渐融合，任何领域的研发工作都与这些技术紧密联系、相互渗透，这使传统机械行业的技术发展呈现出多标准、多维度、多方向的发展态势。所以，在把握突破方向时，不能依靠各个企业单打独斗，需要一个国家政府扮演总指挥的角色，集中各方面力量对整个世界市场系统分析，审时度势。各企业、研究性机构和行业协会积极配合政府指令，大量投入、集中研究、预测最佳的发展可能、综合分析潜在的市场需求，制定周密的短期和中长期发展规划，并采取切实有效的措施扶持引导生产企业在某一个或某几个技术方面集中人力、财力、物力做技术攻坚，争取用本国自主创新的机床产品引领趋势、主导市场。 关于这个方面， 日本政府是成效卓著的榜样，系列资助补贴政策、适度的经济干预、适时的企业发展策略指导等都是日本机床工业成功腾飞的最有效的助推剂。日本政府在引领本国机床工业发展中真正做到了脉络清楚、层次明晰、阶段目标把握准确，顺利的将本国的机床企业推到了世界产业的领衔位置。像日本政府一样，往往抓对了方向，再集中所有力量攻坚，才能实现某项技术的突破式创新发展。 德国政府则一直特别重视机床工业的发展，讲求“实际”与“实效”，重视理论与实际相结合，基础科研与应用技术并重，订立机床精度标准，更新产品结构，在产品质量上精益求精。 近年来，我国政府也开始高度重视机床工业的重要性和战略地位，进一步加强了引导和支持机床产业发展的力度。例如，2006年的《国务院关于加速振兴装备制造业的若干意见》、发改委的《数控机床发展专项规划》。然而，在这些粗线条的意见和规划下，如何进行具体的布置和实施，具体的检验标准又是什么，仍然需要思考和探索。 (二)注重创新技术力量的培养，为实现突破性创新储备人才 日本、德国两个国家在培养创新人才方面有相当多的可借鉴经验。从高校教育来讲，为了给制造业培养充足的人才， 日本从60年代就开始扩招收理工科学生数量，注重技能训练，培养实用型人才。而德国作为世界上最好的企学研合作典范之一，也有着非常突出的优势。企学研互相合作方面，德国最优秀的方面就是产业界所要的研究课题与大学等所致力的课题联系紧密，使得院校中的科研力量在大学教育中就能够充分的与实际产业开发需要相适配。 从企业人员培训方面讲， 日本企业非常重视通过内部培训提高职工素质，所有的企业都有自己的职工培训计划。培训内容包括学习先进的技术、生产产品的用途及国内外发展情况，有些让老职工传帮带，介绍经验。 德国机床企业则一直高度重视“人”的作用，将提高人员素质，特别是培养熟练的技术工人放在首位。在企业中，新工人必须经严格培训，合格后才能上岗。坚持师徒相传，使老员工的丰富经验得到充分发挥。 反观我国的情况，整个机床行业缺乏专家型人才、企业缺少技术纯熟的技师和工人，更加稀缺具备创新能力的高素质工程师。传统的机械行业积累人才的速度非常慢，一个机床技术工程师需要工作多年以后才能去负责其中一个部分的设计，而如果要培养出在整体融会贯通的基础上做改进创新的能力，则需要更多的时间和经验。我们的企业往往认为自己不是培训机构，不愿意在人员培训上增加企业的成本支出。这样就企业培训不投入、人员知识技能转换不衔接，根本无法保证人才产出的质和量。 (三)企业是机床行业技术创新的生力军，其创新投入比重非常高，拥有强大的技术创新能量 一个行业技术创新的主体必须是企业，企业是行业技术创新发展不可或缺的中坚力量。企业只有站在市场需求的最前沿，面对最实际的问题，有最现场的感受。同时，企业创新也在最大限度上缩短了技术成果转化的通道。 无论是以中、小机床企业为主流的德国机床业，还是拥有众多巨型集团公司的日本，其共同点就是：企业是这些国家最主要的创新成果产出来源。在德国，企学研工作系统结合，企业为技术研发提供大量资金，德国的高校和研究机构，有超过1／5的机床科研经费比例直接来自于企业委托，研究目标非常务实；在日本，几乎所有大一些的公司都有自己的技术开发研究机构，主要负责开发研究新产品、新技术和新工艺。企业研究机构在数量上要远远大于大学、国立和民营的研究机构，企业所拥有的研究人员数量比例占到总研究人员数量的一半以上。日本企业在研究开发方面的投入比重相当高，同时，为了促进企业的创新，充分挖掘技术人员的创新才能，企业不遗余力的想出各种激励和保障措施。 在中国却存在着机床企业技术创新角色的集体缺失状况。我们国家的情况是机床企业大而不强，普遍存在着重生产、轻科研的情况。企业技改部门或机构没有足够的科研能力，不能胜任有实质意义的研究开发工作，大多数的创新成果只及毛皮。多数企业对职务发明的激励力度不大，在创新环境和文化建设上，缺乏“敢冒风险，宽容失败”的创新氛围。 鉴于现阶段，我国企业自主创新能力的形成需要漫长的人才技术力量的积累，所以，要做真正有质量的技术创新，我们可以先借鉴德国的“企学研”合作模式，发挥校、企各自优势，大力推行科研单位创新成果资源和企业生产转化互补共享，推动机床企业技术创新能力提高。除此之外，企业和研究单位的这种你中有我，我中有你的合作模式，也为这一行业的技术人才培养做出了贡献。 (四)拥有素质过硬的机床功能部件生产企业，成熟的机床配套产业集群 机床的配套功能部件产业特征是小商品、大市场，数控机床许多高技术含量的部分，都凝结在配套产品中，一个国家机床关键功能部件的自配率决定着主机的技术水平。德国和日本的共同点就是都十分重视机床基础元部件产业的发展，企业专业化程度高，质量把关严格。在德国和日本，我们可以轻易列举出很多家全球著名的企业，它们从事制造与机床主机配套的基础零部件、刀具、数控系统等名牌产品，例如，德国FAG、INA的轴承；Heidenhain公司的光栅尺；Zeiss集团的光学仪器；德国西门子公司的数控系统更是全世界机床数控系统的主角。同样， 日本也拥有大批这样的著名企业，NTN公司的轴承；日本精工(NSK)的轴承和滚珠丝杠；日研工作所、大昭和精机的刀具；同西门子数控系统齐名的日本法那科数控系统等等。 在日本政府的引导下，其众多机床零部件企业形成配套产业集群，众家企业之间相互促进和带动，形成了产业技术创新发展的合力。日本机床功能部件的生产厂商主要集中在东京、大阪、奈良附近。而日本机床产值前20名的企业集中坐落在东京和名古屋附近，机床企业周围已经形成整了完善的零部件配套产业群，围绕在机床生产企业的周围，这种分工合作关系提高了日本数控机床行业的效率。一般来讲，机床制造商用于采购本国精密零部件的成本占机床总制造成本的10％～20％左右。这一点也在德国得到了淋漓尽致的体现，德国的机床配件企业规模不大，但专业化程度极高，分工明确、互相配套、各施所专、生产效率和质量都得到了最高水准的保证。从地理分布来看，德国的机床行业，西南部的巴登一符腾堡州拥有通快等行业巨头，占全国产值超过50％；首府斯图加特及周边地区共有110多家机床企业。 目前，中国企业的各类机床关键功能部件供应却严重依赖于国外配套。国产部件专业生产效率低、品种少、质量不稳定，仅能满足中低档数控机床的配套需要。中档以上数控系统和功能部件的自配率不到20％，其进口成本占制造成本的40％以上，导致整机产品的造价居高不下，我国国产中高档数控机床毫无价格竞争优势。 发展我国机床功能部件生产配套能力，首要解决的问题是促进机床功能零部件企业生产的专业化、标准化批量生产，控制质量，降低制造成本。然后是解决我国机床零部件企业生产规模小、布局分散、专业化分工程度低的问题。需要在国家政策扶持下集中规划引导产业链配套生产区域，扩大生产规模，形成配套生产的合力，结成产业集群，针对解决我国在机床工业的零部件产品制造上各个企业孤军作战，缺乏合作，都倾向追求生产制造的“大而全”、“小而全”，与专业化、现代化的大工业生产有较大距离的问题。 工业分析技术论文:工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用分析 摘 要：作为火灾危险性极高的化工、冶金等大型工业厂区，火灾自动报警系统是必要的消防安全设施。工业厂区建设规模逐渐巨大化，使得厂区火灾自动报警系统中火灾报警控制器设置数量众多。而火灾报警控制器是火灾自动报警系统综合联网网络上的重要节点，网络节点数量越多，组网越复杂，系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性越无法得到保障。探索优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用，已成为现代工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用的新课题。 关键词：工业厂区；火灾自动报警系统；火灾报警控制器联网；技术应用 近年来，国家新建的工业厂区建设规模逐渐巨大化，大型工业厂区建设规模厂区占地面积达数十万平方米，更有甚者超出百万平米。工业厂区上下游工艺生产链的集中化建设、配套生产厂房或生产装置群建设、高效集中规模化产能输出、生产-仓储-物流一体化建设概念，都使得化工、冶金等现代化大型工业厂区实际使用的占地面积巨大。本文将结合典型的国内特大煤化工厂区实例，分析论述大型工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用，并提出优化建议。 1 大型工业厂区火灾自动报警系统设置概述 火灾自动报警系统是探测火灾早期特征、发出火灾报警信号，为人员疏散、防止火灾蔓延和启动自动灭火设备提供控制和指示的消防系统。根据现行国家消防标准规范，工业厂区因其占地面积大、生产厂房或生产装置群分散、需O置自动灭火设备等特点，一般需要设置多台火灾报警控制器组成火灾自动报警系统的集中报警系统，当厂区内有两个及以上消防控制室时，应按照控制中心报警系统进行规划。 火灾自动报警系统的集中报警系统和控制中心报警系统，都需要由多台火灾报警控制器通过总线通讯联网组成。目前，国内外不同品牌的火灾报警控制器在联网形式、分级管理办法、通讯接口类型、与消防控制室图形显示装置信号传输等方面，都有不同的做法。不同品牌火灾报警控制器的做法优劣，直接影响火灾自动报警系统本身探测火灾早期特征、发出火灾报警信号、联动启动自动灭火设备等工作完成效率。这就对工业厂区火灾自动报警系统中，多台火灾报警控制器综合联网技术应用提出更高要求。 2 典型的国内特大煤化工厂区火灾自动报警系统综合联网实例 2.1 煤化工厂区概况 该煤化工厂区用地呈四边形，东西长约1400米，南北宽约1600米，占地面积超过220万平方米。厂区根据工艺流程及总图布置的原则和要求，将全厂按功能划分为以下五大区域：工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区。其中工艺生产装置区由10个主生产装置群构成，厂区内另设有生产指挥控制中心、自备电厂（含输煤栈桥）、净/污水厂、综合储罐区、大型聚烯烃自动化包装库房等。行政办公及生活服务区，含一栋地上9层、地下1层的一类高层办公楼，三栋5层的员工倒班宿舍和一栋3层的员工活动中心等人员密集场所。 2.2 煤化工厂区火灾自动报警系统类型及火灾报警控制器设置数量 该煤化工厂区火灾自动报警系统由28台火灾报警控制器组成控制中心类型的报警系统。全厂28台火灾报警控制器分散设置在工艺生产装置区（7台）、生产指挥控制中心（1台）、自备电厂（6台）、一处净水厂（1台）、一处污水处理厂（1台）、两处循环水站（2台）、化验站（1台）、综合储罐区（1台）、大型聚烯烃自动化包装库房（2台）、行政办公及生活服务区（6台）。火灾报警控制器采用RS-485通讯方式，按照环形布线形式连接通讯，形成环形总线通讯网络。 造成厂区火灾报警控制器数量众多的原因主要有： （1）部分工艺生产主装置区火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备总数和地址总数，均超过3200点。甚至部分生产区设备总数和地址总数已经上万，如自备电厂火灾报警控制器地址编码总数达到12600余点。使得单台火灾报警控制器设计容量无法满足实际需求，需增设控制器数量实现容量扩大。 （2）厂区占地面积过大，造成单台火灾报警控制器与最末端设备总线通讯距离达到产品理论上限。火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式，按照布线形式可以分为环形和树形两种。环形信号总线的通讯距离一般可以达到2000m，不过需要将环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接。而该煤化工厂区装置群众多、火灾探测点和联动控制点分散交错，信号总线从厂区任何单台火灾报警控制器引出，都无法在2000m内完成环形链。 （3）业主方内部管理制度的制约。该煤化工厂工艺生产装置区、辅助生产设施区、公用工程区、储运区、行政办公及生活服务区都有各自的属地管理责任单位。为了能清晰划分将来工厂运营生产期间各个属地管理责任单位的消防责任，工厂业主方要求根据不同的责任主体划分厂区邻近装置群或建（构）筑物的火灾报警区域。 2.3 煤化工厂区试生产期间火灾报警控制器组网及分级管理要求 根据该煤化工厂区众多火灾报警控制器的特点，结合现行国家规范，该厂提出了“集中报警、分区域控制消防设备”的火灾报警控制器管理要求。将生产指挥控制中心、行政办公及生活服务区内消防气防站和生产调度值班室的3台火灾报警控制器作为全厂集中报警控制器及各自责任区域控制器，其他25台分散在厂区的火灾报警控制器作为各自责任区域报警及控制的控制器。同时为保障应急状态下，火警及联动控制信号能准确无误的传输，在28台火灾报警控制器环形连接的基础上，又采取了各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”（即共两条联网线路，平常以地下敷设的传输线路为主，同时在地上敷设一条备用线路）冗余方式敷设。火灾报警控制器组网及分级管理要求示意图如图1所示。 火灾报警控制器分级管理说明： （1）生产指挥中心、生产调度值班室、消防气防站设置的火灾报警控制器为一级报警网络：可显示并接收全厂区28台火灾报警控制器报送的火灾报警信息和监控设备的运行状态及故障信息。一级报警网络中的火灾报警控制器可远程控制消防水泵（注：全厂区采用稳高压消防水系统，在净水厂区设立唯一消防水泵房）。 （2）各自责任区域报警及控制的控制器为二级报警网络：能够实现管辖范围内实时火灾的报警功能，监视管辖范围内的火情，自动喷水系统、泡沫灭火系统、气体灭火系统、干粉灭火系统、防排烟、防火卷帘等自动消防设备由区域报警控制器实现手动/自动启停。 2.4 煤化工厂区试生产期间消防控制室图形显示装置使用情况 消防控制室图形显示装置用于火灾报警及消防联动设备的管理与控制，以及设备的图形化显示，与火灾报警控制器组成功能完备的图形化消防中心监控系统。消防控制室图形显示装置通过RS-232/RS-485方式进行通讯联网，接收、发送、显示火灾探测器、手动火灾报警按钮和模块等设备的异常信息及火灾报警控制器信息，从而实现火灾报警系统的远程监控。 因该煤化工厂区火灾自动报警系统十分庞大，全厂共28台火灾报警控制器同时在线工作，且根据火灾报警控制器组网特点和分级管理要求，该厂区共设置了3套消防控制室图形显示装置。分别设置于生产指挥中心、聚丙烯装置和聚乙烯装置的联合控制室、自备电厂集中控制室，该三处地点辐射的范围较均衡的把矩形厂区划分为三大片。3套消防控制室图形显示装置通过火灾报警控制器环形网络通讯，每套装置均能监控全厂区信息。 3 工业厂区火灾自动报警系统综合联网技术应用优化建h 3.1 工业厂区生产装置群合理化布局 工业厂区生产装置群合理化布局，将极大的缩小厂区占地面积，减少火灾自动报警系统的点位数量，使得火灾自动报警系统综合联网更精简高效。 目前，国家未正式煤化工工程设计防火规范，该煤化工厂区项目前期设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008进行规划总体规划与工厂总平面布置。工厂总平面布置，应根据工厂的生产流程及各组成部分的功能要求、生产特点、火灾危险性，结合地形、风向、交通等条件，按功能分区布置。根据总平面布置的总体原则，占地面积最小化能缩短火灾自动报警系统总线通讯距离，减少火灾报警控制器数量。 煤化工厂区，火灾自动报警系统设置探测、报警点位的场所，主要集中在封闭厂房、各类控制室、变电站、机柜间、输配煤栈桥和转运站、卸储配煤筒仓、危险性大规模大的储罐区、特殊专利商设备、大型仓库、行政办公及生活服务区内的人员密集场所等。而很多室外塔器、室外钢结构框架和管廊、室外设备群、火炬、水塔、污废水池等，火灾自动报警系统设置的探测、报警点位很少或没有设置要求。在不影响工艺生产的前提下，调整有设置探测、报警点位的场所尽量集中相邻，其他无探测、报警点位的区域在外侧排布。针对设置探测、报警点位较多的原料煤和燃料煤的输配段、储运设施的可燃液体储罐和液化烃和液氨地上压力储罐、行政办公及生活服务区内的人员密集场所，在满足规范中防火间距的要求前提下，尽量避免长条形排布，以达到占地面积相对集中的目的。 3.2 火灾自动报警系统探测、报警点位的设置优化 通过优化火灾自动报警系统探测、报警点位的设置，能有效减少区域性火灾报警控制器的总线点位数量，进一步优化火灾自动报警系统综合联网网络上的控制器节点数量。 煤化工厂区部分区域可根据火灾危险性，采用可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统（CCTV）等已有设施替代火灾自动报警系统的烟、温探测点。《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中，第8.12.1条的条文说明提出：“在石油化工企业的火灾危险场所设置火灾报警系统可及时发现和通报初期火灾，防止火灾蔓延和重大火灾事故的发生。火灾自动报警系统和火灾电话报警，以及可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统（CCTV）等均属于石油化工企业安全防范和消防监测的手段和设施，在系统设置、功能配置、联动控制等方面应有机结合，综合考虑，以增强安全防范和消防监测的效果。”该规范条文明确了除火灾自动报警系统和火灾电话报警，可燃和有毒气体检测报警系统、电视监视系统（CCTV）等均可用作于消防监测的手段和设施。同时，火灾自动报警系统应设置的警报装置，可由生产区的扩音对讲系统兼作为警报装置。当重要的火灾危险场所应设置消防应急广播时，扩音对讲系统增设能切换至消防应急广播状态的功能即可。 3.3 火灾自动报警系统布线形式及通讯方式的优化 目前，常规的火灾自动报警系统的信号总线一般采用RS485通讯方式，按照布线形式可以分为环形和树形两种。树形的信号总线通讯距离一般可以达到1500m，如果在线路中间增加中继模块可以将信号通讯距离延长至3000m。环形的信号总线通讯距离一般可以达到2000m，不过需要注意环形总线首尾都需要和火灾报警控制器连接，即起点也是终点，所以其实际的通讯距离是树形总线的一半左右。因煤化工厂区属于高危厂区，环形的系统通讯，一方面是考虑到了火警信息的安全通讯，物理线路上总线的点位做到了双线路与火灾报警控制器连接。但是如果总线通讯接口的更新，也能做到物理单线路的最大化安全性，对加长单台火灾报警控制器的总线通讯距离的意义就非常大了。这里推荐选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。CAN（Controller Area Network）属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之RS-485而言，基于CAN总线的分布式控制系统在以下两个方面对火灾自动报警系统综合联网具有明显的优越性： （1）CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通讯数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通讯实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通讯方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。 （2）CAN总线通过CAN控制器接口芯片两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。 火灾报警控制器如果能够采用CAN接口进行总线通讯，并选用树形布线形式，辅以信号增强的中继模块，将最大化保证通讯数据的实时性、可靠性，同时加长火灾报警控制器总线线路的通讯距离，以精减火灾自动报警系统综合联网网络中的火灾报警控制器数量。也可免去各火灾报警控制器间联网线路“一天一地”的冗余布线形式，节省工厂投资。 3.4 火灾自动报警系统分级管理及消防控制室图形显示装置设置优化 根据现行国家规范要求，煤化工厂区生产区、公用工程及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统。设置两套及两套以上的区域性火灾自动报警系统宜通过网络集成为全厂性火灾自动报警系统。全厂性消防控制中心可设置在中央控制室（生产指挥中心），同时在生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室设立辅助消防监控中心，作为全厂消防监管一级网络。同时，仅要求全厂性消防控制中心的火灾报警控制器能联动控制或者远程启动全厂消防供水设施（化工厂区一般采用稳高压消防水系统，消防水池与生产生活用水池并设一处，消防供水设施也只有一处），以做到应急工况下第一时间提供足量足压的消防水。生产调度中心、企业专职消防特勤站设置在行政办公区，距离生产区的消防泵房距离较远，如果要求专用线路直接连接至消防泵控制箱（柜），无疑将加大工厂建设期的线路施工费用，并增加运营期的线路维护成本。 消防控制室图形显示装置可只设置在全厂性消防控制中心（中央控制室）、辅助消防监控中心（生产调度中心、企业专职消防特勤站通讯接警室），用于显示全厂区所有火灾报警控制器传输的火警、监管或联动反馈等信号。该三处监控中心，可培训专职或兼职消防监控/操作人员，24h值守。火灾报警控制器与消防控制室图形显示装置之间也可选用CAN接口通讯提高数据通讯实时性、可靠性。 4 结语 火灾自动报警系统作为大型工业厂区必要的消防安全设施，其综合联网技术应用应更注重网络上各类信号传输的实时性、可靠性。通过优化火灾自动报警系统联网形式、分级管理办法、通讯接口类型等方面的应用，可有效简化火灾自动报警系统综合联网的复杂性，使系统通讯网络中各类信号的传输效率及安全性得到保障。 工业分析技术论文:PLC控制技术在工业自动化中的运用分析 [摘 要]PLC控制技术采用一种可编程的存储器，在逻辑编程的基础上实现内部信息存储，PLC技术主要应用于计数、定时、逻辑运算、顺序控制和算数操作等。PLC技术在工业自动化中运用较多，其中控制功能包括通信、运算、控制、诊断、编程、处理等。本篇文章在此基础上，主要对于PLC控制技术在工业自动化中的运用做出研究与分析。 [关键词]工业自动化；PLC控制技术；运用 引言 伴随现代社会工业的快速发展，工业生产技术要求的发展也迅速提高，这同时促进了科学技术的迅速发展，其中软件技术和硬件技术方面进步的幅度尤其迅速和巨大，而PLC控制系统就是这样产生的。PLC系统的设计相比老电路系统的较为简单，而其可靠性与抗干扰方面却有显著的提高，PLC控制系统在工业中的应用伴随着我国科技技术发展而普遍得以应用，这样对工业自动化的控制的范围带来无限的发展机遇，本文针对PLC的构成与PLC的应用功能 进行简短的陈述，并且针对PLC在工业自动化控制中的应用和PLC技术在应用当中的一些注意的问题进行深入的分析。 1 PLC的构成和功能 1.1 PLC的构成 PLC主要是由电源、接口电路、CPU、存储器和I/O电路组成的，电源包括系统以及备用和掉电保护；接口电路的作用则是将PLC和现场及外围的设备连接起来；CPU能进行逻辑和数学运算，目的是协调整个系统的工作，系统的用户程序、逻辑变量与健康等信息则全部被存放在存储器当中，I/O电路主要是个例输入信号和转化电平，在后者中则是转化电平并放大PLC的输出结果。 1.2 PLC的功能 PLC是为当前的工业自动化的应用专门设计的，与一般计算机的功能不太一样，它包括过程控制、位置控制、程序控制、管理和综合物网络技术、生产监控等技术。近些年来，随着科技的发展，PLC的更新换代周期逐渐缩短，功能却不断增强，现代PLC特别是小型PLC一般具有一下功能：32位高速计数器、高速输出功能与脉冲捕获功能，还有温度调节、温度传感器等模块。 2 PLC控制技术在工业自动化中的具体应用 结合上文内容我们较为简单的了解PLC控制技术的相关概念，而为了能够更好完成本文研究，笔者将在下文中结合相关文献资料与自身实际经验对PLC控制技术在工业自动化中的具体应用进行详细论述，这一应用将主要围绕顺序控制、开关量控制、电动机调速变频控制、系统集中控制及模拟量控制五个方面展开，希望这一论述内容能够为相关从业人员带来一定启发。 2.1 顺序控制 在工业自动化PLC控制技术的应用中，顺序控制是这一技术应用的重要领域，这一顺序控制指的是PLC控制技术应用而实现的全部生产过程的协调控制。对于实现顺序控制的PLC控制技术应用来说，这一应用需要得到电气设备自动化系统的支持，而对于应用PLC控制技术的系统来说，其本身由主站层、远程层、现场传感器等部件构成，而通过这些部件组成的电气设备自动化系统就能够支持电气设备的远程顺序控制，实现生产过程的效率最大化。 2.2 开关量控制 除了顺序控制外，开关量控制同样属于工业自动化中PLC控制技术的典型应用，而这种应用{借着自身的广泛性取代了继电器控制系统，这也是近年来我国工业领域得以实现自动化生产线控制的原因所在，而在烟草机械、印刷机械、电梯控制、汽车零部件加工等领域等不乏开关量控制这一PLC控制技术的应用身影，由此可见这一应用对于我国工业发展的重要意义。 2.3 电动机调速变频控制 对于我国当下的工业领域来说，电动机调速变频控制同样属于PLC控制技术的典型应用，而这一应用就使得电动机调速与运转得到了较高质量的控制，这对于我国应用电动机的各类行业都带去了较好的支持。 2.4 系统集中控制 除了上述提到的几种自动化控制外，PLC控制技术还能够在系统自身的集中控制中实现较好应用，系统显示控制与故障检测控制等都属于这一应用的具体表现。例如对于机床设备来说，想要对其进行集中控制就需要借助逻辑错误检测和时限故障检测，这样才能够较好完成机床设备的集中控制，并在出现故障时进行相关故障的报警。 2.5 模拟量控制 除了上述几方面的应用外，模拟量控制同样属于工业自动化领域的PLC控制技术应用，这一应用能够实现功能模块的组合，这就使得完善的控制系统在形成和能够进行高质量且灵活的工业自动化控制。值得注意的是，在模拟量控制的PLC控制技术应用中，PLC控制技术能够实现较好的工业热处理，这对于相关生产的更好展开具备着较为积极的意义。 3 PLC控制技术在工业自动化应用中的注意事项 上文内容中我们了解了工业自动化领域中PLC控制技术的具体应用，而为了保证PLC控制技术能够更好服务于我国工业，这一应用中的注意事项也必须引起我们重视，温度、湿度、震动三方面的控制就是这一注意事项的具体表现。在温度的控制中，这一注意事项要求PLC周边的温度维持在0℃导55℃，这样才能够保证PLC控制技术功能的较好发挥，而在湿度与震动这两方面的注意事项中，我们需要保证PLC元件工作环境湿度在85%之下，而震动环境则应维持在10赫兹到55赫兹的范围内，这样才能够保证PLC控制技术较好服务于工业自动化。除了温度、湿度、震动三方面控制事项外，PLC的控制设计也是我们需要关注的注意事项之一，而评估控制任务、PLC的选型、控制流程设计、程序设计、程序检查、程序调试、模拟运行、联机统调、程序备用、交付使用是这一PLC控制设计的基本流程，而按这一流程完成具体IDEPLC控制设计就是我们必须谨记的注意事项。 4 PLC在工业自动化领域中的发展趋势 （1）基于大容量和高速度的运算升级。在将来PLC需要更大的容量与更快的速度，因此，相关人员需要逐步升级PLC的运算能力。当前，信息产业的发展快速，微型高速装置在设备容量加大的同时，价格却普遍下降。因此，存储设备中可以广泛的运用PLC控制系统。根据现状来看，在将来有关人员可以在更深层次上实现PLC控制系统的升级。 （2）编程语言的多样化与高级化方向发展。PLC的编程语言会变得越来越多样与高级。当前，小型和中型的PLC主要是适用梯形图作为编程语言，随着有关研究人员不断开发高级的PLC编程语言，如C语言与BASIC，PLC编程语言的发展趋势也在朝着高级化与多样化。 结语 PLC广泛应用于工业自动化控制领域的同时，也暴露出一些问题，也显现出了巨大的发展空间，未来的发展趋势。随着人们的研究中，PLC使用的范围将越来越大，功能和设计的应用范围越来越多，可靠性也将继续改善，为我国工业的可持续发展。 工业分析技术论文:工业自动化技术应用分析与发展展望 摘 要： 随着IT技术和控制技术的发展，工业自动化系统正在发生一些变化和变革。文章分析了当前工业自动化技术的应用特点和现状，对工业自动化的发展前景进行了简要的探讨。 关键词： 工业自动化；智能控制；PLC 工业自动化技术是当今微电子技术和电力电子技术领域中高技术的综合应用技术，这也是工业自动化技术的特点之一。工业自动化是工业技术改造和进步的主要手段，它综合应用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论，形成相应的自动化软硬件及系统，实施检测、控制、优化、调度、管理与决策，达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目的。 1.工业自动化控制技术的应用 1.1 智能控制 智能控制作为人工智能的一个研究与应用方面，与自动控制、运筹学、系统论、信息论等学科的结合，已形成一个新兴的交叉学科系统，在实际应用中已产生了许多类型的智能控制系统，如多级递阶智能控制、基于知识的专家系统、基于模糊逻辑的智能――模糊控制、基于神经网络的智能――神经控制、基于规则的仿人控制、基于模式识别的智能控制、多模变结构智能控制、学习控制与自学习控制、基于混沌理论的智能――混沌控制等类型。与其它行业一样，智能控制作为一项关键技术，在钢铁工业中也得到了较多的应用。在各个生产工序中，用于设定与控制、生产计划的安排与调整，以及设备诊断、监测、学习等方面。智能控制能在钢铁工业中得到较多应用，是与它的特点分不开的，它适合于那些含有复杂性、不完全性、模糊性或不确定性以及不存在已知算法的非数字过程，并以知识进行推理，以启发引导求解过程；也可以对具有以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的过程进行混合控制。智能控制的发展，将会使工业自动化的过程控制有更大进展。 1.2 以PLC为基础的分布式控制系统 PLC作为专为工业环境应用而设计的数字运算电子系统，实现了单机、车间、工厂的自动化控制。它表现出了诸多的优点，具有抗干扰能力强、维修方便等特点，由于PLC对现场进行实时监控具有很高的可靠性，且编程简单、灵活，因此得到广泛的应用。随着科技的进步，它的控制功能将会演变成更加复杂的过程控制和连续控制，这也为将来成为未来的支柱性技术产业而奠定坚实的基础。 1.2.1 模拟量控制 根据控制ο筇卣鳎PLC通过组合功能模块组装能成功地控制系统，来灵活实现系统控制。PLC有主机模块、I/O模块、高速计数模块、位置控制模块、模拟量控制模块、通信模块等。PLC的模拟量控制能大大地提高过程控制系统的精度，它可以对热处理的升温、降温、保温等过程进行严格的控制，给热处理过程的控制设计和维护带来了极大的方便，这是以往的仪表控制系统很难实现的。 1.2.2 开关量控制 作为继电器控制的替代品，PLC的自动开关量控制提高了控制的可靠性，它用中间继电器控制系统动作，根据顺序控制器的公式进行设计，画出顺序控制器控制部分梯形图，并根据模拟仿真进行检查，保证设计的规范化。 1.2.3 位置控制 在工业自动化控制中，位置控制占有很重要的地位。工业生产中，机床刀具串刀补偿控制、主轴精确分度控制、搬运定位控制都是位置控制的方式。PLC可通过控制步进电机，给步进电机绕组发出脉冲，能精确地确定步进电机位移，来达到位置控制的目的。 1.2.4 系统集中控制 PLC不仅可以实现自动化控制，而且也适用于系统本身的控制，如控制系统故障检测和显示等。控制系统的原理是根据时限故障检测和逻辑错误检测的原则进行系统监控。由于机床设备在工作循环中的各工步运动在执行时都需要一定的时间，在检测工步动作时可启动定时器，并将定时器的输出信号作为自动停机信号或启动报警信号。 1.3 三电一体化和嵌入式系统 任何工业自动化系统都是由检测仪表或传感器（电测），自动控制装置（电控）和以电力传动为主的执行机构（电力传动）构成的三电一体化系统。没有符合检测精度要求的电测仪表或传感器和满足动静态技术指标要求的电力传动执行机构，自动化控制装置是不能发挥作用或难以达到要求的控制精度。虽然三电系统的各种装置是由各个厂家的产品集成，但是只有全面地掌握三电综合技术才能承担和完成自动化工程项目，特别是大中型工业自动化工程项目。计算机技术、通信技术和控制技术在工业自动化控制领域有机结合的产物和产品升级，实现控制系统更高一级高精度、高性能、高可靠、高适应性，多功能、低消耗等功能成为现场总线技术发展最新趋势。而促进系统组态傻瓜化是现场总线在应用上又一新发展趋势。针对总线传输速度而言，应继续发展和完善低速现场总线技术，同时注重高速现场总线技术的研发。综合自动化系统是为实现企业综合自动化而提出，相应的ERP/MES/PCS三层结构体系是当今世界工业自动化技术的另一发展趋势。 2.工业自动化控制系统的发展展望 随着IT和控制技术的融合的不断深入，工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展，自动控制的三大构成系统也将有新的突破。 PLC在向微型化、网络化、PC化和开放性方向发展。在基于PLC自动化的早期，PLC体积大而且价格昂贵。但在最近几年，微型PLC已经出现，价格只有几十到几百欧元不等。随着软PLC（Soft PLC）控制组态软件的进一步完善和发展，安装有软PLC组态软件和PC-based控制的市场份额将逐步得到增长。当前，过程控制领域最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展，PLC也不例外。现在越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口。可以相信，PLC将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业PC的控制系统。 DCS将向信息管理系统和计算机网络控制扩展，将过程控制和信息管理系统紧密结合起来，构成计算机集成过程系统（CJPS）。CIPS除了要完成传统DCS过程控制的功能外，还要实现运行支持和决策支持的功能，包括质量控制、过程管理、在线优化、经营管理、决策分析等。网络是当今工厂自动化的核心，是计算机集成过程系统的基础，而工厂自动化的每一层都有适用于自己的网络。计算机集成技术和现场总线的发展，将对DCS的结构产生重大影响。目前DCS的结构将受到上下肢解，上层工作站将与CIPS紧密结合，DCS将演变成CIPS的低层部分；在现场级，现场总线的应用将使传统的DCS输人输出结构彻底改变。现场总线将对自控领域带来深刻影响，工业控制系统的体系结构将以统一的现场总线为纽带构成，现场控制系统（FCS）代称将是新世纪的开放控制系统。 工业计算机，从软交换机到即插即用的通信服务器，将成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地地服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在，它们将通过多样化网络通信方式，无缝地集成在一个信息网络里，随时随地为人们提供所需要的丰富多彩的服务，而又不为人所察觉。新的工业计算机体系结构有更强的交互和互操作性，同时也是多种信息系统的融合平台。 工业分析技术论文:工业电气自动化中的数字技术创新应用分析 [摘 要]随着社会不断进步，计算机技术迅猛发展，极大地优化了数字技术，使其不断应用到工业电气自动化中，利于提高工业电气自动化水平，提高整体运营效益。因此，本文多层次客观分析了工业电气自动化中数字技术应用的重要性以及创新应用途径。 [关键词]工业电气自动化 数字技术 创新 应用 分析 一、工业电气自动化中数字技术应用的重要性 在新形势下，数字技术日渐成熟，不断被应用到工业电气自动化中，发挥着关键性作用，其体现在不同方面。在工业电气自动化方面，数字技术的应用利于简化工业操作环节，最大化提高“人力、财力、物力”利用率，避免出现严重的浪费现象，动态控制各方面运营成本。数字技术的应用利于简化工业生产人员操作流程，减少工作量，降低工作难度，只需要借助计算机控制程序以及相关按钮便能进行一系列操作，极大地提高了生产效率以及质量。同时，和传统技术相比，数字技术更具优势，能够有效弥补其具有的缺陷，光纤网络、互感器不断被应用到工业生产中，利于提高工业电气自动化系统安全性、稳定性，确保工业各生产环节有序进行。此外，在数字技术作用，可以智能化控制工业各生产环节，自动化检查与修复工业电气自动化系统出现的故障，最大化降低故障发生率。在实际工作中，工业生产人员可以在同一时间下达不止一项生产操作步骤，不需要多次使用电气设备，降低生产成本的基础上，利于提高生产整体效益，不断增强企业核心竞争力，走上长远的发展道路。相应地，下面便是数字技术作用下，工业电气自动化系统结构示意图。 计算机技术的不断发展，数字技术应用也越来越广泛，它主要应用于科学的计算、信息的管理、^程的控制、计算机的辅助系统、人工的智能、网络于通信等方面。而在工业电气自动化中，其主要应用计算机应用系统---计算机辅助系统。而数字技术的辅助系统包括计算机的辅助检测、计算机的辅助管理、计算机的辅助制造、计算机的集成制造、计算机的辅助维护等等系统。其中计算机的辅助测试是利用了计算机进行自动化来测试工作。在工业电气自动化中是将计算机的技术和原来应用技术相互而融合、相互而渗透形成了新兴测试的技术，其具有定量性、综合性、实践性、发展性等特点，由于计算机的辅助测试系统具有各方面优点，所以在工业电气自动化中其得到很广泛地应用。 二、工业电气自动化中数字技术创新应用途径 1、优化操作系统 在创新应用数字技术过程中，企业要意识到优化程序化操作系统的重要性，这是最大化提高工业生产效益的关键点。在日常运行过程中，企业要全方位准确把握工业电气自动化各方面情况，综合分析多方面影响因素，优化完善电气自动化操作系统，注重其更新升级，要根据操作系统、硬件设施特点、性质等，优化完善的基础上，实现有机配套，促使二者相互作用，更好地发挥操作系统多样化作用，可以自动化“控制、识别”海量信息数据，实现程序化操作，提高信息数据利用率，更好地作用下工业各生产环节中，确保一系列经济活动有序开展。在此过程中，企业要充分发挥操作系统多样化作用，有效实现程序化操作，全方位动态检查各生产环节，实现无人操作模式，降低工业生产中人力方面的支出，也能为工业电气朝着全面化方向提供有利的保障。 2、优化利用虚端子技术 就虚端子技术而言，建立在传统二次回路基础上，可以全方位动态“控制、检测”工业电气设备装置，促使各智能终端处于统一的网络结构体系中，相互作用，顺利反馈信息数据。在创新应用数字技术中，企业可以将虚端子技术巧妙应用其中，充分发挥其多样化作用，动态控制电气设备线路连接状况以及开关具体操作，科学管理信号，动态控制生产环境测试数据信息，最大化提高工业电气自动化水平。在工业电气自动化方面，企业可以准确把握虚端子技术特点、优势等，将其巧妙应用到对应的保护装置、测控装置等中，自动化控制系统开关等，促使线路跳合闸高效衔接，可以有效弥补传统二次回路缺陷，加大对信号的管控力度，全方位动态测试系统运行温度等，促使工业电气自动化系统运行中跳闸保护、在测控遥控等功能顺利实现。 3、注重智能终端的应用 在运行过程中，企业可以充分发挥光纤多样化作用，加强智能终端、间隔层二者之间的联系，实时“采集、控制”海量信息数据，充分发挥智能终端多样化优势，更好地作用到工业电气自动化方面，为提高工业电气自动化水平做好铺垫。同时，企业要根据各方面具体情况，准确把握智能终端设计重心，优化设计跳闸、监控现场信号等多个方面，也可以加大智能终端双重功效方面的设计力度，优化设计智能终端，科学配置智能终端，确保其应用过程中具有较高的可操作性，加大其利用力度。进而，促使数字技术得到更好地应用，不断提高工业电气自动化系统安全性、稳定性，也能在一定程度上促使计算机平台自动化、通讯智能化水平有效提高，提高工业电气自动化水平。 三、结语 总而言之，在经济发展的浪潮中，工业电气自动化发展的重要性不言而喻，必须将其放在关键性位置。企业要与时俱进，准确把握自身电气自动化发展限制，客观分析数字技术多样化优势，将其巧妙应用到工业电气自动化方面，加以优化创新，优化操作系统，注重智能终端的应用，优化利用虚端子技术等。以此，促使工业电气自动化系统处于安全、稳定运行中，降低生产成本的基础上，实现最大化经济效益，不断增强企业核心竞争力，走上健康稳定发展的道路，加快社会经济发展步伐。 工业分析技术论文:浅谈工业分析技术专业实践教学体系的研究与实践 摘 要：建基于素质教育教学改革的深化发展，实践教学成为我国教育教学中的重要教学模式，对学生未来发展具有重要促进作用。本文以高职工业分析技术专业为例，从实践教学相关概述、构建原则以及实践教学体系实践优化对策等方面对工业分析技术专业实践教学体系进行了分析与阐述，以供参考。 关键词：工业分析技术；实践教学；实践 0 引言 工业分析技术专业是我国高职教育教学体系中的重要组成部分，具有实践性强、内容涉及范围广（包括化工、农业、冶金、石油、煤炭、食品、医药、环保等）、专业性与技术性要求高等特点。基于时代的发展，以及我国经济体系的转型发展，社会对工业分析技术技术人才需求越来越高。对此，加强工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践具有至关重要的意义，已成为高职院校教学改革发展的必然趋势。 1 实践教学体系相关概述 目前，对于“实践教学体系”的定义主要有两种诠释，即实践教学体系主要是指“实践教学内容体系，如教学实验、教学实训、教学实习等内容”或指由各实践教学活动要素构成的有机整体，包括实践教学目标体系、教学内容体系、教学管理与保障体系等，各要素之间具有相辅相成、互相补充等特点[1]。 由上述定义可知，实践教学的内涵主要在于侧重培养学生知识掌握与运用能力、思维创造能力、发现并解决问题能力、动手能力以及实践操作能力等。由此可见，实践教学体系的构建与应用不仅符合素质教育教学改革需求、也与高职院校培养专业型、技术型、应用型人才的教学目标相契合，对学生未来发展具有重要现实意义。 2 工业分析技术专业实践教学体系构建原则 工业分析技术专业是高职教育专业中的重要组成部分，工业分析技术技术是一项综合性、实践性专业学科，加之高职教育教学目标的独特性，决定了工业分析技术专业实践教学体系的构建与其他教育体系构建存在一定的差异性，因此在构建工业分析技术专业实践教学体系时，以注重以下几项原则：其一，系统性原则：由于高职学生具有整体知识水平不高、知识思维体系参差不齐等特定，因此在构建高职工业分析技术专业实践教学体系时，应遵循循序渐进原则，形成从简单到复杂，由低级到高级的系统化过程。其二，开放性原则：注重人才培养的先进性、动态性、创新性，采用校企联合模式，引进全新教学内容与教学方法[2]。其三，全面性原则：实践性教学体现不及要满足学生理论学习需求，也要强化学生综合实践能力的培养，促进学生全面化发展。其四，实践性原则：由于实践教学体系是高职工业分析技术专业进行实践教学的重要载体，因此其课程体系、课程目标以及课程内容应注重实践性的发挥。 3 工业分析技术专业实践教学体系的实践优化对策 3.1 创新并开发实践教学模式 在基于工业分析技术专业职业岗位、职业能力培养的基础上，利用“任务驱动”、“项目教学”等方法，创设实践教学模式，用以保证教学内容与学生未来工作内容的统一性与协调性；集合社会与企业需求，制定实训教学纲要，并组织开展校内外集中实训，教学结合“布置任务――检验准备――检验实施――测后工作――总结反馈”分析检验员工作流程，对学生实践情况进行全面性、合理性、公正性分析与评价，全面掌握学生学习情况与理论知识应用能力，并给予有效指导，实现理论教学与实践教学一体化开展，用以提升学生综合能力，调动学生自主学习性[3]。 3.2 构建完善的实践教学管理制度 实践教学管理制度是保证实践教学体系秩序性、稳定新、规范性、系统性运行的重要前提条件，对实践教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。对此，在构建并实行工业分析技术专业实践教学体系时，高职院校应建立完善的实践教学管理制度，用以强化实践教学规划管理、运行管理、实践管理效率，包括专业实践教学目标、实践教学标准、实践教学形式、实践教学内容安排、教学考核方式等。 3.3 注重实践教学师资队伍建设 教师作为教学互动的组织者、引导者、指导者，其自身综合能力与素养对教学质量、教学效果的提升具有直接影响作用。因此，要想实现工业分析技术专业实践教学体系构建与实行的优化发展，教学团队的建设至关重要。对此，高职院校应集合自身教学特征与实际情况，选聘“双师型”教学人才，或通过定期组织开展专项实践能力培训、再教育、教学经验交流、专业技能等级技能资格考核等方式，提升教师专业素养与综合能力，用以促进实践教学的优化发展。 3.4 增强校企合作教学，构建综合性实训基地 实习与实训基地的建立是新时期高职院校创新发展的必然需求，对提升教学质量、改善教学条件、优化教学环境、完成教学宗旨具有重要意义。对此，高职院校应根据自身实际情况，极大实训基地建设资金投入，构建“化学实训中心”、“微生物实训中心”、“分析测试与仿真实训中心”等；通过联系社会与相关研究结构，构建校企联合教学模式，为学生提供综合型训练基地，促进学生与社会之间的有效连接，实现实践教学目标。 4 结论 总而言之，工业分析技术专业人才的优化培养对社会经济发展具有重要促进作用。基于素质教育改革以及社会需求的基础上，构建并实行实践教学体系，对激发学生学习兴趣、提升学生综合能力、综合素养，提高学生就业率具有重要影响作用。工业分析技术专业实践教学体系的构建与实践优化，已成为新时期我国高职院校教育教学改革发展的必然要求。 工业分析技术论文:工业蒸汽锅炉水处理设备技术改造分析 摘 要：这篇文章根据实际的工业蒸汽锅炉水处理设备的工作情况提出相应的改造意见，在这里提到的改造主要有以下一些方面，其中包括对于离子交换器局部点阻力的改造、对于离子交换器当中内部结构的分层阻隔的改造。对于这些结构进行改造有以下一些方面的优点，其中包括防止在工作过程当中树脂的泄露、防止在工作当中交换器遇见更大的阻力。最终通过这种结构的改造降低在生产过程当中需要的再生剂以及离子树脂的需求量，同时对于交换器最终的出水的水质也有一定的提高作用，减少了在制水的过程当中产生的废水量。这些方面的提高都可以使得锅炉的运行更加的经济和安全。 关键词：内部结构；技术改造；离子交换器 在蒸汽锅炉实际的工作过程当中将会遇见高温高压的情况，这是锅炉必然会遇见的工作环境，在这样的工作环境当中使得蒸汽锅炉本身拥有了很大的能量，这些能量在发生事故的时候就会被释放出来，这么大的能量同时释放的力量将会造成很大的破坏。在一九八零年以前，由于锅炉在制造和设计方面的一些原因最终导致了很多锅炉的事故，国家根据这一情况对于锅炉的制造以及质量的监督和检查都制定了相应的制度，最终由于设计或者制造方面产生的事故也就基本上消失了，但是另一方面由于水质的问题以及成为了事故中很大的一部分，以外水质而产生的水质问题已经占据了事故比例的四分之一。为了解决水质问题就必须对于锅炉当中的一些结构进行技术改造，主要就是对于离子交换器的内部结构进行改造。运用这样的方式来改变树脂泄露的情况，同时也改变阀门以及管道的堵塞问题。这种方法还可以减少再生剂氯化钠的用量，同时也可以保证交换树脂使用计量的降低。 一、在改造之前相关设备的实际情况和主要技术参数 在制造水的过程当中需要一个反洗的过程，这个过程结束之后会发现在交换器的一个废水的排放口当中会有树脂的流失，这个问题被发现以后，推测是由于在反洗的过程当中产生了过大的压力差而导致的，这种情况一开始并没有得到相应的重视，但是这种问题反复的出现，随着问题的积累，最终出现了交换器处理能力不断的降低的问题，交换器的处理能力一般是可以达到四十个小时左右，但是出现这种问题以后交换器在处理的时候往往不能够坚持十个小时，由于交换器在工作时间上的骤减，在实际的工作当中就必须使用更多的再生剂，再生剂的用量将会大幅度的上升。同时相同的工作也需要更多的人力和水的参与。这种情况的出现严重的影响了生产制造。没有一个良好的生产过程，就会导致出水的水质不能达到相应的要求，同时会将一些硬度过高的水导入到锅炉当中，在这个过程当中没有进行水质的检测，往往将一些合格的，硬度高于0.03mmol/L的水放入锅炉当中。硬度过高的水在进入到锅炉的时候会在联箱、防焦箱、对流管、锅炉汽包等关键的部位产生结垢的情况。结垢以后对于锅炉的工作将会产生不良的影响，首先由于结垢的作用导致了流通的不顺畅，这时候锅炉在同样的工作量下将会需要更多的煤进行燃烧，其次由于结垢的作用发生在一些金属的表面，这样就会影响金属的导热作用，没有良好的导热，原先的钢板将会不能达到使用的要求，最终钢板将会产生过热的情况，甚至因为变形和龟裂导致爆炸。再者，由于结垢的作用降低了锅炉的实际工作的效率将会使得设备的额定的出力没有达到预期的要求，同时也就降低了锅炉设备的利用率。最后，由于工作效率的降低，设备利用率的减少，锅炉的使用寿命也就减少了。对于锅炉外进行水处理以后对于水质有一定的要求，其评判的标准主要有以下一些方面，其中包括额定的蒸汽压力、水中的悬浮物、水的总硬度、水中的含氧量以及水中的含油量。对于水质的要求如下：额定蒸汽压力不超过1.0兆帕，水中的悬浮物不超过5毫克每升，水的总的总硬度不超过0.03mmol/l，水的含油量不能超过2mg/L。 在对于锅炉进行年检的时候发现在其软水箱的底部拥有20到30毫米左右的破碎的树脂，所以最终得出结论，锅炉的交换器内的离子交换树脂存在着泄露的情况。这一现象引起了车间很大的重视。 二、对于工业蒸汽锅炉中的水处理设备的技术改造的过程和结果 对于改造要有相应的注意事项以及先后的顺序，在进行改造之前首先要有一个合理的改造方案，在进行改造之前要将水系统和交换器进行分离，对于交换器进行一定的清理，其中需进行清理的结构有排水系统当中的滤网、压层、滤层、垫层等。对于交换器的内部也要进行一定的处理，对于内壁当中的破损的地方要进行防腐的处理，一般会用环氧树脂来进行防腐处理。对于底部的碳酸钙使用二氧化硅来进行代替。要看聚氯乙烯的水帽是否有损坏的情况，如果出现损坏的情况要进行更换。在进行二氧化硅的使用的时候要对于其有一个预处理，也就是对于二氧化硅要用百分之十五到百分之二十的盐酸进行一天的浸泡，这样的作用是希望可以运用盐酸除去一些可溶性杂质。 对于普通纱窗滤网往往使用开孔率达到六十目的不锈钢筛网来进行代替。对于压脂层使用聚苯乙烯的小球，其中的粒径的大小在20目左右就可以保证在交换器工作时进行进水的时候不会对于树脂的层面有冲击的作用。在进行铺设高度的选择的时候，最好是将聚苯乙烯的小球铺设在大概二十厘米的高度。 在对于交换器的本体的结构进行改造的时候还要对于树脂捕捉器进行安装，这个装置的主要作用是进行回收树脂，这里要进行回收的树脂主要指的就是由于压力差太大而产生的树脂的泄露。 在进行改造以后可以完全的避免树脂的逃逸，同时在锅炉当中的管道和阀门当中也没有发现产生堵塞的现象。对于锅炉的工作效率有一个很大的提高。 结语：对于工业蒸汽锅炉水处理设备当中的离子交换器的内部结构的改造主要就是两个方面，首先就是对于分层阻隔的结构改造，其次就是对于局部点所受阻力的改造，在改造的过程当中对于相应的过滤材料也进行了更换，这样的改造方式主要有两方面的考虑，首先就是防止了树脂在工作的过程当中产生逃逸的情况，在另一方面也考虑到了交换器中的阻力过大的情况，这种方式可以改变阻力过大产生的矛盾。在原先的设计当中发现一些结构上的缺陷，在改进以后可以改变交换器底部的滞水的情况，同时也可以改善交换器底部当中碳酸钙溶解的情况。这样的改造可以对于水质有进一步的提高的提高。减少了在实际的工作过程当中需要的再生剂的量以及生产需要的树脂的剂量。所有功能的完善和设备结构的改善最终都是希望企业的生产可以拥有连续性和安全性，希望企业在社会效率和经济效益当中都可以取得很好的回报。 工业分析技术论文:关于信息通信技术如何在电力工业中的应用分析 摘要：科学技术在经济长期发展过程中得到迅猛发展，信息通信技术在整体水平上得到了很大的提升，推动了我国电力工业的巨大变革。信息通讯技术在电力工业中的应用，促进了电力工业的稳定运行，带动了电力工业的整体性发展。因此，信息通信技术应用在电力工业中，对我国电力工业的整体性发展有着重要的意义。本文将对信息通信技术应用与电力工业中的主要形式进行详细的分析，并对信息通信技术在电力工业中的主要发展方向进行阐述，推进我国电力工业整体性发展。 关键词：信息通信；技术；电力工业；应用 引言 电力工业对诸多行业的发展存在重要的影响，是我国经济发展的重要组成部分，因此电力工业的发展状况会直接影响到我国经济的整体水平。信息通信技术作为科学技术研究发展的重要成果，在电力工业中的应用，将科学技术融入到了电力工业的发展过程中去，很大程度上推动了我国电力工业的发展，从而带动我国整体经济水平的提升。此外，信息通信技术应用在电力工业中，改变了电力工业的运行模式，通过科学的方式带动整个电力工业的发展，具有重要的意义。 1电力工业中信息通信技术主要形式 1.1信息处理技术应用于电力系统中 复杂性是电力工业的主要特征，在运行过程中对技术有着较高的要求。信息处理技术作为信息通信技术的重要形式，在电力系统中的运用，能够对整个电力系统中的相关数据进行整理分析，通过数字的形式呈现出来，为整个电力工业的发展奠定良好的基础。此外，信息处理技术凭借着自身的特色，在电力系统运用过程中，能够对整个电网进行跟踪监测，倘若电网在运行过程中出现了问题，通过信息处理技术能够在第一时间内收到相关的信息，立即开展处理工作，很大程度上提高了电力工业的运行效率。 1.2通信技术在电力工业中的应用 灵活性是通信技术的重要优点，因此通信技术应用到了各个领域的发展过程中。电力工业有着自身的发展特点，在长期的发展过程中由于技术上得不到更新，造成整个电力工业运行效率上受到了严重的阻碍。随着科学技术的不断发展，电力工业在发展的过程中引用了通信技术，对电力工业的内部管理产生了良好的效果，改变了以往的信息形式，可以通过通信技术将重要信息传输出去，降低了人力上的损耗。此外，通信技术在电力工业中的应用，能够对整个电力工业的运行状况进行长期的监督，确保整个电力系统的稳定，使得电力工业内部的重要信息能够实现资源上的共享，在保证了电力工业的运行效率的前提下，还能够大大降低管理电力工业管理过程中的成本耗费。 1.3光纤通信技术应用在电力系统中 光纤通信技术作为通信技术的主要形式之一，能够通过光缆进行高效的运作，在制作成本上较高。电力工业在发展的过程中要想提升自身的运行效率，需要引进光纤通信技术，加强对该技术的重视，逐步运用到电力工业的发展过程中去，确保整个电力系统的稳定性。此外，光纤通信技术在电力系统中的应用，虽然给电力工业在前期成本上提高了，但在运行的过程中能够改变以往的发展模式，在资源损耗上大大降低，能源在使用效率上得到了很大的提升。因此，光纤通信技术对提升电力系统的运行效率有着重要的作用，针对电力工业在发展过程中存在的问题进行合理的协调，使得电力工业的整体发展能够与时展相同步，从而能够推动我国经济的快速发展。 2信息通信技术在电力工业中发展主要方向 2.1信息技术和未来电力工业的主要发展趋势 随着信息通信技术在电力工业中的广泛应用，电力工业在未来的发展过程中与信息通信技术存在着密切的联系，逐渐成为了电力工业发展过程中的主要影响因素。信息通信技术的快速的发展，在电力工业运行过程中的应用，保障了整个电力工业的稳定性，使得电力工业能够在日益激烈的市场竞争中站稳脚跟，逐步提升在市场发展中的地位。此外，信息技术在现展过程中技术水平上有了很大的提升，针对工业内部数据传输、监控以及控制等内容存在着紧密的联系。信息通信技术在未来的发展过程中将逐渐成为支撑电力工业发展的重要力量，同时电力工业也将成为信息通信技术的主要发展平台，信息通信技术和电力工业只要保持着良好的关系，才能够在未来的发展过程中共同取得进步。 2.2信息通信技术在未来电力工业的主要应用形式 随着电力工业的不断发展，对技术上有了更高的要求，电网的整体性发展离不开对相关信息的采集和输送，因此信息通信技术在未来电力工业中的应用将会变得更加广泛。信息通信技术在长期的实践过程中能够熟练把握电力系统的运行规律，一旦电力系统在运行过程中产生了问题，通过信息通信技术的监控和检测，能够对故障原因进行详细的分析，并制定出科学的解决方案，逐渐提高电力系统的运行效率。此外，在未来的电力工业发展过程中，将会加大对信息通信技术的依赖，形成完善的电网系统，确保电力功能能够在整体水平上得到快速提升。 结语 总而言之，电力工业在长期的发展过程中整体效率很难得到快速的提升，作为电力工业相关管理部门，需要加强对电力工业的技术研究，推动我国电力工业的整体性发展。信息通信技术在电力工业中的应用，很大程度上提升了我国电力工业的整体运行效率，不但降低了电力工业发展过程中的成本输出，同时对能源的使用量上大大降低，使得电力工业周围的环境得到了有效的保护。因此，信息通信技术在电力工业运行过程中的应用，使得电力工业在长期的发展过程中效率得到了很快的提升，有效降低了电力工业在运行过程中对成本的耗费，推动了电力工I经济效益的提升，从而促进了我国整体经济的快速发展。

计算机控制技术论文:计算机控制技术课程考核方案设计 [摘 要]计算机控制技术课程是自动化专业的核心课程，该门课程融合了多个相关课程的内容，又与工程实践结合紧密，以往单纯的笔试方式无法全面了解学生对该门课程的掌握程度，也无法对动手能力比较强的学生产生激励作用，因此本文提出根据教学大纲要求，采用以能力评判为导向的课程改革新方法，实际考核操作过程表明该方法具有良好的评价效果，可实现性良好。 [关键词]计算机；控制技术；考核方案；设计 计算机控制技术课程是自动化核心专业课程，其主要内容包括计算机硬件接口技术、硬件抗干扰技术、网络通信技术、数字PID（比例-积分-微分）及先进控制技术，DCS（分布式控制系统）以及FCS（集中式控制系统）技术等核心内容，根据教学大纲要求，该课程需要掌握计算机硬件接口的实现方法和基本的抗干扰设计方法，掌握数字PID参数整定及优化方法，熟悉DCS和FCS基本结构，熟悉DCS在火电厂的具体应用，掌握DCS编程的基本方法。 由于该课程综合了微机原理、自动控制原理、信号处理与火电厂检测技术等课程的一些知识，学习内容又跟火电厂热工控制结合紧密，根据大纲培养要求以及现有的实验条件，以课程学习后应达到的专业能力进行综合评估为改革方向，改变以单纯的闭卷考试或者写课程总结方式考核的方式，对于促进教学相长，提高学生工程能力有一定价值。 为此，特结合大纲要求以及火电厂热工专业的相关能力的培养要求，拟充分利用现有的实验条件和图书馆的文献检索条件，对学生的专业能力进行相关考核具体内容如下。 1 文献检索和阅读分析能力考核（15%） 根据课程教学内容学生可对以下5个方面的内容进行研究及应用前沿进行分析与综述，最后提交综述报告，具体如下。 ①硬件接口技术与抗干扰技术，包括AI、AO、DI、DO以及共模干扰信号的抑制方法；②数字PID以及先进控制技术，包括PID参数整定及优化方法，串级及前馈，模糊控制；③网络通信技术，包括DCS以及FCS所用的网络拓扑结构，网络存储方式，网络访问方式等国内外研究现状；④DCS及FCS技术，包括两种火电厂计算控制技术的发展趋势与方向以及研究进展。 2 热工控制系统实现方案设计能力（25%） 给定某一热工被控对象及其被控参数相关技术要求，对DCS或者FCS相关的硬件设备进行选型，包括采集模件、DPU、通信模块以及对执行器进行选型，主要对选型合理性进行评价，包括技术实现的可行性，性价比的合理性、可靠性以及维护的便捷性等多种因素进行综合分析。若采用IPC+板卡的方式实现，则须选择相应的工控机，I/O板卡、端子板、信号调理等相关的硬件，最后提交文字方案。 3 热工软件设计能力考核（25%） 结合热电厂的某一被控对象参数控制要求，在DCS编程环境上利用图元进行操作画面组态，达到基本形象和直观的要求，并利用动态显示方式对被控对象参数进行模拟仪表功能的实现；控制功能的实现主要以利用DCS组态环境中的逻辑和控制模块来实现对被控参数的调节，以及PID参数的整定和优化功能，可以结合MATLAB软件进行参数优化。该内容具体考核的实施在DCS实验室软件平台上实现。 4 I/O接口实现及硬件抗干扰设计能力考核（25%） I/O接口以以下三种方式进行评价。 （1）给出输入输出信号范围，自行设计信号调理电路和抗干扰电路，并利用电路仿真方式观察调理电路设计的合理性，提交仿真结果。 （2）给定不同类型的多路标准信号，自行设计多通道采集系统，包含多路开关，A/D总线接口，查询或中断方式下跟ISA总线或者单片机（ARM）之间的扩展电路，提交相关的原理图。 （3）利用实验室现有的亚当模块和信号发生器实现信号采集功能，并利用软件编程实现抗干扰功能。 5 创新设计能力考核（10%） 虽然结合现有的DCS在火电厂产生了海量数据，但海量数据却具有无法对火电厂工艺管理进行指导的特点，因此，应有针对性地设计一套能结合应用的数据提取方案。 在对某专业班级学生进行实际考核过程中，考核方案具有可操作性强，能比较客观反映学生对课程的掌握程度等优点。 计算机控制技术论文:基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式探讨 摘要：针对“计算机控制技术”一课的特点，本文主要对基于现代信息技术下“计算机控制技术”教学模式进行探讨，分别从教学方法、教学方式以及考试模式等方面探讨“计算机控制技术”的教学模式。经多年对该专业课教学经验，该教学模式不仅能提高学生的学习兴趣，而且能提高学生的综合素质。 关键词：计算机控制技术；教学方法；教学模式 随着信息技术、计算机技术的发展，大多院校将“计算机控制技术”作为自动化类专业学生的专业课，该课程的教学方式方法直接影响学生对现有控制算法的实用性[1]学习。从往届大学毕业生的毕业设计中表现出来的一些问题，绝大多数学生甚至卷面考试成绩优秀的学生都不能较好地将课堂讲过的理论知识很好地应用。因此，在后来的课程教学中，笔者努力探索如何让学生将理论知识应用于实际课题中，总结出了提高学生综合应用能力的教学方法、教学方式以及考试模式。 一、现代信息技术下课堂教学方法的探讨 工科教育作为我国高等教育中规模最大的教育，在整个教育体系中具有举足轻重的地位[2，3]。工科专业课主要是面向工程实际，培养学生专业素质和实践创新能力，直接为学生工作与就业做准备[4]。工科专业课教学是大学阶段重要的学习环节之一，直接关系到专业人才培养的质量问题，为适应时展的要求，专业课教学应改进教学方法、教学内容与考核方式，因材施教，结合多种实践形式巩固加深教学效果。教学方法是师生为完成教学任务，传授与学习教学内容所运用的手段和途径，包括教师教的方法和学生学的方法。 教学前应有充分的准备，教学大纲的制定、教材的选择、教案的撰写以及教学讲义的准备等都对课堂教学具有重要的作用。在明确教学课程后，首先分析学生的专业背景，因材施教，对不同的教学对象制定不同的教学内容，如对于自动控制理论专业学生，主要讲解一些控制算法以及控制器的设计；而对于电气自动化专业学生，教学内容应偏向电气类控制，如典型的PID算法在电机转速中控制的应用等。大纲的制定是教学的前提，教学应该根据相应的大纲内容选择相应的教材以及制定讲义。教学内容和目标确定后，教学方法是否得当，对教学效果起着非常关键的作用。高等学校常用的教学方法主要有三类[5]：第一类是运用语言传递教学内容的方法，如讲授法、问答法、讨论法等；第二类是通过直观感知和传递教学内容的方法，如实验实习法、演示法、参观法等；第三类是通过教师指导学生独自活动获取知识技能的方法，如自学指导法、练习法等。 随着现代信息技术的发展，课堂教学方法应从传统的课堂板书讲授为主的教学方法转变为多媒体教学板书辅助的教学方法。引入现代信息技术能帮助教师更生动地教学，教师的讲授过程中添加演示方法能使课堂教学变得更加生动有趣，增加课堂教学容量，加大教学密度，提高课堂教学效率，有些比较抽象的概念经多媒体的演示变得形象、生动，使教学更富直观性，教学过程更加活泼、有趣，也能增加学生的参与程度。结合多媒体技术能提高学生的学习主动性，激发起学生继续学习的积极性，同时开拓学生的视野，增强学生对现代科学技术的了解和兴趣。增加与教学内容有关的动画、影像、图片等素材，为学生创设愉快的语言学习氛围，让学生从上课开始就进入一个具有魅力、引人入胜的学习境界，加深了学生对专业知识的理解和记忆，引发学生的创新思维，从而优化课堂教学，提高教学效果。 对于典型的计算机控制技术算法如PID控制算法，可以通过多媒体仿真演示的方式，使学生明白什么条件下系统性能更好。例如PID直流电机转速控制，在多媒体下将电路以及参数设置过程给学生演示，根据自动控制原理知识建立直流电机转速控制的数学模型，根据数学模型建立仿真模型，绘制直流电机参数设置仿真图（如图1所示），然后建立PID仿真控制器，所有参数的设置以及模型的建立均在课堂经多媒体演示给学生，学生能明白如何将PID控制算法运用于实际电机转速控制。 二、现代信息技术下的教学方式探讨 教好一门课，除了课堂教学方法能提高学生的学习兴趣与积极性以外，现代信息技术下可以借助于网络技术实现远程教学、远程答疑辅导等，结合传统的课堂教学，使学生课后更好地了解所学知识。 学生可以通过实践来进一步了解理论知识的应用，实践课程包括校外的与校内的实践。根据学校条件，联系校外的智能仪器仪表等工厂，让学生了解如何实现智能控制，如何将智能控制算法应用于实际。校内开设1～2周课程设计，每个学生可以自己选定一种控制对象如炉温、电机转速等，将所学的控制算法用微处理器进行控制实现，设计一个闭环控制系统，使控制精度达到规定的要求范围。通过课程实践的教学模式能提高学生的动手能力。 三、现代信息技术下考试方法探讨 目前大多国内高校普遍采用单一的闭卷考试形式，考试内容一般以教材为主，考查学生对知识的记忆与理解，学生为考试而学习，缺乏学习的主动性和创造性。这种考核方式无法反映学生通过课程学习所获得的动手实践能力和创新思维能力，也与工科专业课以培养学生工程实践和创新能力的教学目标不相适应[6]，容易出现高分低能的现象。因此，为了全面推进素质教育，对于“计算机控制技术”课程，采取1：1的考试方式，即设计题与考试试卷各50分。为了激发学生的自主学习能力，将所学的专业知识综合地运用到实践中，提高动手能力以及协作、探索和创新能力，考核方式采用大作业的方式，对每个学生找一个自己喜欢且能实现的控制算法，并明确控制对象与控制目标，设计程序。针对实验室能演示的控制对象，每个同学要求对控制算法设计控制程序，对控制对象进行控制，并实现控制目标，达到要求的控制精度，如直流电机转速控制，要求转速控制精度在5%以内。如何编程实现，如果没有实现的对象，要求学生利用Matlab的仿真软件实现对控制对象的仿真控制实现。用多媒体ppt形式演示给同学们看，或者网络视频共享实现整个仿真过程。为了提高同学们的撰写科技说明文写作水平，每个同学写出一篇科技论文，讲述清楚对控制对象实现控制的目标，写明控制算法，如电机转速的控制，允许控制误差，附上演示的程序与流程框图、参考文献等。通过大作业的形式，不仅加深了学生对课本知识的了解，也锻炼了学生对科技论文的撰写能力，为学生毕业设计做好了准备。同时，专业课的理论知识也应该掌握，因此理论闭卷考试也是有必要的，对于控制器设计如最小拍有波纹、无波纹等控制器的设计与系统性能分析等理论计算测试是必须的。 四、结论 针对现代信息技术下“计算机控制技术”课程的特点，从教学方法、教学方式手段以及考试模式等方面探讨该门课的教学模式，对学生学好控制算法具有重要的作用。教学方法主要针对教师的课堂教学前材料的准备、课堂教学方法进行了探讨，对于典型算法的实现需要利用现有的多媒体技术，一步一步演示给学生看，激发学生的兴趣，课堂多讨论、多提问实现师生互动。基于现代信息技术下“计算机控制技术”的教学方式进行了讨论，充分利用信息技术、网络技术等实现远程视频教学，远程答疑。最后对该门课的考核方式提出了1∶1的考核模式，有助于提高学生的综合素质。 计算机控制技术论文:铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化应用 摘 要：铝解不仅属于高耗能、高污染行业，国家产业政策对其严格限制，而且在经济形势低迷、产能严重过剩的情况下，诸多新兴企业以技术、装备、资金及成本等优势占据了市场主动，相对而言，投产较早、相对落后的企业或系列则处境艰辛，如何利用计算机新型技术对其进行优化控制成为当前该行业应首要考虑的问题。 关键词：铝电解； 计算机技术；生产工艺 中国铝电解槽工业发展速度之快， 已推动中国成为铝工业强国。近年来， 在中国经济快速发展的进程中，电解铝产能得到了突飞猛进的扩张，电解槽设计技术已成功投产了 500 kA 系列，并将试验研究的触角伸向了 600 kA 系列，目前 600 kA 电解槽已在中铝连城分公司投入试验应用。无疑，借助先进的计算机控制技术对铝电解槽生产工艺技术进行调整，实现各种技术及其工艺参数间的响应与匹配，减少人为因素干预，达到铝电解生产完全自动控制的理想境界。 一、铝电解槽生产工艺计算机控制技术优化 （1）技术原理 新的技术原理依然是建立在以槽温、 电解质体系初晶温度、分子比、 槽工作电压、 氧化铝浓度及氟盐量等为主的铝电解槽静态平衡的基础上， 在实际生产中，由于多项工艺技术共同发生作用，电解槽实际已由最初的静态平衡发展成为新的动态平衡， 动态平衡依然是由上述多项工艺技术支撑。但关键在于，由于多项工艺技术及其参数不能有效地匹配，难以实现多参数平衡控制， 电解槽的某些技术本身已发生了严重的偏离， 恶性循环影响了体系的生产效力。因此， 新技术目的很简单， 依据电解槽原理， 通过调整各技术参数，还原动态平衡为静态平衡，然后对动态平衡下的各项工艺技术通过计算机程序进行重新调整，实现最佳匹配。 （2）主要问题与原因 以某企业16kA系列槽况为例，其主要特征如表1所示，该系列槽电解质体系分子较高，锂盐含量过高，颅底压降高，槽工作电压也明显较高，槽实际运行状况无法维持稳定状态，运行状态较为脆弱，易引发病槽事故，对其原因进行相关性梳理，总结结果如下： 二、新开动铝电解槽电流效率较低的原因 （1）温度 在初始时 ， 电解槽本身温度低 ， 尚未达到热平衡 。故启动后一段时间内， 电解槽保持较高的电压和阴极效应系数， 以保持较高的温度。启动后期要逐渐提高铝水平， 使槽膛内壁逐渐形成结壳。 （2）电解质酸化 由于此段时间炭阴极强烈吸收氟化钠 ， 除了较先析出钠的原因之外， 本身由于不使电解质酸化 ， 需保持较高的分子比外， 也不允许加入过量的氧化铝。 （3）预热 在预热、 启动和启动后期的前 3个月内的能量消耗， 与电解槽走入正常后的能量消耗相比， 显然要高很多 。仅启动后期前 3个月内的电流效率降低一项 ， 多用的电能消耗就高达正常槽能量消耗的 3 ～ 4倍 。 三、大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 （1）新开动的铝电解槽的特点 其主要特征是新开动铝电解槽阴极上析出铝又同时析出钠。钠从铝液中扩散入阴极炭块的表层， 并通过炭块的气孔和晶格 2条途径顺次向下扩散。因此， 在电解槽开动初期， 需要添加相当数量的炭酸钠 （ 相当于添加氟化铝），以保持电解质成分一定。虽然采用的阴极块种类不同， 此段时间吸收氟化钠的程度不同，但对于一个 280k A以上的大型铝电解槽在启动后的前 2个月内 ， 至少需要补给 2t 以上的氟化钠 （ 用炭酸钠） 。 （2）计算机控制技术优化 电解槽技术参数间呈现的不匹配及紊乱现象，不稳定的槽运行状况，较低的主要技术经济指标，说明该系列铝电解槽技术体系发生了偏离， 且与行业先进技术相比，该体系中计算机控制技术没有充分发挥优势，需要对该体系的计算机控制技术进行强化，从而实施技术纠偏。技术纠偏是建立在计算机管理技术基础之上的，是依靠计算机控制程序，通过对铝电解生产过程相关技术及其参数适当进行匹配调整，提高计算机自动控制性能， 减少人为干预， 实现稳定性增强、 自控能力强的槽况。 四、结语 对投产较早的铝电解系列， 因其技术装备水平相对落后，所进行的技术调整是在对槽况还原为理想的静态平衡的基础上， 对其动态平衡的诸项工艺技术参数进行平衡控制的过程。这个过程尽管是借助铝电解槽生产的计算机控制技术来实现， 但因改善体系性能是个系统性的工程， 调整过程存在长期性、 复杂性， 甚至存在艰巨性和反复性。大型铝电解槽生产初期的工艺控制优化 ，对减少超大型预焙铝电解槽阴极早期破损 、提高其寿命和技术经济指标 ， 意义极为重大 ，然而， 它亦是一项需要设计与生产相互协作 、紧密配合才能很好完成的科研项目。 计算机控制技术论文:计算机控制技术原理及设计 摘 要 随着科学技术的发展，人们越来越多的用计算机来实现控制。近年来，计算机技术、 自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展，给计算机控制技术带来了巨大的发展，因此，设计一个性能良好的计算机控制系统是非常重要的。计算机控制系统包括硬件、软件和控制算法等方面，一个完整的设计还需要考虑系统的抗干扰性能，使系统能长期有效地运行。本文简单分析了计算机控制技术原理及其应用。 关键词 计算机控制技术 特点 设计 1计算机控制系统的组成 计算机控制系统由硬件和软件两大部分组成。计算机控制系统的硬件构成将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来实现，就组成了典型的计算机控制系统。计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机是指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机，它包括硬件和软件两部分。生产过程包括被控对象、测量变送、执行机构、电气开关等装置。软件系统是控制机不可缺少的重要组成部分。只有在适当的软件系统支持下，控制机才能按设计的要求正常地工作。控制机的软件系统包括系统软件和应用软件两大类。系统软件是用于计算机系统内部的各种资源管理、信息处理相对外进行联系及提供服务的软件。应用软件是用来使被控对象正常运行的控制程序、控制策略及其相应的服务程序。应用软件是在系统软件的支持下编制完成的，它随被控对象的特性和控制要求不同而异。通常应用软件由用户根据需要自行开发。随着计算机过程控制技术的日趋成熟，应用软件正向标准化、模块化的方向发展。标准的基本控制模块由制造厂家提供给用户，用户只需根据控制的要求，经过简单的组态过程即可生成满足具体要求的专用应用软件，大大方便了用户，缩短了应用软件的开发周期，提高了应用软件的可靠性。 2计算机控制系统的特点 计算机控制系统中除测量装置、执行机构等常用的模拟部件之外，其执行控制功能的核心部件是数字计算机，所以计算机控制系统是模拟和数字部件的混合系统。其具有以下几种特性： （1）计算机控制系统中除了包含连续信号外，还包含有数字信号，从而使计算机控制系统与连续控制系统在本质上有许多不同，需采用专门的理论来分析和设计； （2）计算机控制系统中，修改一个控制规律，只需修改软件，便于实现复杂的控制规律和对控制方案进行在线修改，使系统具有很大灵活性和适应性； （3）计算机控制系统中，由于计算机具有高速的运算能力，一个控制器经常可以采用分时控制的方式而同时控制多个回路； （4）采用计算机控制，便于实现控制与管理一体化，使工业企业的自动化程度进一步提高； （5）对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入，对采集到的被控量进行数据分析和处理，并按已定的控制规律决定进一步的的控制过程，根据控制决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。 3计算机控制系统的设计 3.1系统方案设计 我们依据设计任务书进行总体方案设计，对体系的硬件、软件的构造考察它的要求，推算出合适的系统，组成一个新的系统。设计人员也可以组织自己设计的模式，但是要控制体系结构，包括微型的处理器、存储器、选择好接线口、传感器、硬件的设计与调试的基本内容。 3.2控制任务 我们要对超控设备进行调研和研究，了解工作程序的要求，了解需要接收的任务，涵盖体系的终极目标，数据流量还有准确度，现场的要求，时间的控制，要严格按照计划说明操控，实现整个系统操作。 3.3软件设计 计算机软件的设计要依据体系规划的总意见，确定体系下所要完成的各种功能及完成这些系统性能的推理和时差序关系，并用合理组成部件表格画出来。它们是根据体系组成表格不同的功能，分别规划出相应的控制体系所需要的软件。例如仿真的量输入和仿真量输出及数据处理还有互联和打字版处理格式等。每一种表格都可以单独进行实验调试，各种表格分别实验调试好以后，再按工作路线图推理和时间顺序关系将它们正确组合、互相连接、实验和调试。 3.4现场安装调试 首先要按设计计划合理组装，对体系结构进行大体的演练和比较准确的演练，结合演练的结构数据重置体系和储存数据进行软硬件的调试，他们的构件组成都可以在演练数据下用对演练数据进行试研的办法同时进行，同时他们要进行统一的实验及推理，仿真物体是这个体系验证的最基本要求，而好的体系数据调整试验要在现场进行。 在计算机控制系统中，用计算机代替自动控制系统中的常规控制设备，对动态系统进行调节和控制，这是对自动控制系统所使用的技术装备的一种革新。总之，随着计算机软件技术的逐渐发展，计算机的操作控制正逐步进入到生产的各个领域。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程教改探讨 【摘 要】近年来随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展，数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代，所以顺应时代的潮流，有必要将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教学改革当中去。本文提出一种基于“数据驱动建模”的教学方法，致力于培养学生对数据建模的融合贯通能力，适应当今社会对人才的更高要求。 【关键词】计算机控制技术；教学改革；系统建模；数据驱动 0 引言 随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术被广泛应用于工业生产、电子通讯、机械设备等各个领域。因此，许多高等院校都开设了《计算机控制技术》这门课程，它是以自动控制原理为基础，以计算机控制技术为核心，综合测控技术、可编程控制技术、计算机网络技术等的综合性学科，致力于培养企业生产技术的精密化、生产设备的信息化、生产过程的自动化的专业人才。计算机控制技术本身的特点决定了可以利用软件来实现控制算法，通过强大的的运算功能和逻辑判断功能来实现最优控制、自适应控制等连续控制系统难以胜任的复杂规律[1]。鉴于《计算机控制技术》课程的重要性，对课程教学的研究、探索和实践是十分必要的。 近年来，随着互联网、物联网、云计算的迅猛发展，由“人、机、物”三元世界在网络空间（Cyberspace）中交互、融合所产生的数据多元化将当今的信息社会推向了“大数据”时代[5]，大数据的涌现正逐步改变人们的生活和工作方式、企业的运营模式，IBM公司提出了“智慧地球”的理念，德国提出了步向“工业4.0”的目标，今年总理在政府工作报告上也提出了“互联网+”的概念。同时，大数据也吸引了不少学术界的广泛关注，2008年，英国《自然》杂志推出大数据专列，专门探讨“P8时代的科学”以及科研形态的变化，指出：“数据为准绳的理念指导，以及强大的计算能力支撑，正在驱动一次科学科学方法的革命”。美国《科学》杂志也在2011年推出专刊“Dealing with Data”，围绕“数据洪流”展开讨论，将大数据深度分析作为未来研究的重要突破点[2]。所以顺应时代的潮流，将“大数据”的思想融入到《计算机控制技术》的教育改革，既是一项严峻的挑战也是一个宝贵的机遇。 1 课程教学中的普遍问题 《计算机控制技术》课程所涉及内容丰富，大体可以分为控制系统和计算机系统两大方向。具体的内容主要包括如下几个方面：①以控制理论为主体，阐明离散系统和连续系统在建模、推理、结论上的区别；②将计算机系统与控制系统进行融合；③传统控制论优化算法及其仿真模拟；④智能算法、模糊识别的应用；⑤微型计算机的嵌入式开发，如ARM、PLC、等；⑥计算机系统的软件开发等[3]。 目前，多数院校对于《计算机控制技术》这么课程，主要采用“以课堂为主，实验为辅”的教学模式，加上该课程是一门专业性和综合性较强的学科，涵盖的内容较多，所以学生在学习过程中普遍感到吃力[4]。此外，课程教材和参考书种类众多，但内容并不统一，基本分为偏重理论教学和实际工程应用两大类。然而，真正能运用到当今主流的大数据、云计算相关技术的并不多。所以，基于上述问题，对目前《计算机控制技术》教学中存在的不足总结如下： （1）数据的概念不强 目前，许多院校对于《计算机控制技术》这门课程的重心停留在理论授课上，即使开设的实验课程还是以演示性为主，如A/D转换实验。学生没有系统的将所学知识转化为实践，更谈不上对实验数据的信息进行有效的存储，并结合所学习的理论知识对其进行分析和验证。此外，对于当今主流的数据挖掘算法，提供相应的实践机会较少。 （2）传统建模思维的束缚 传统控制理论过于依赖模型的建立，为了保证所建立模型的精确性，模型的阶次有时会变得很高，基于高阶系统模型的控制器设计、稳定性分析等问题就会变得很复杂。事实上，数据只是为了辅助算法，实现对模型进行较好的评估和预测等功能。 （3）数据挖掘算法的普及不深 利用计算机技术对大数据进行挖掘分析，发现蕴含的知识，研究运行的规律和发展的趋势是挖掘网络大数据的深层价值和实现社会行为可计算的主要途径[5]。然而，许多院校在《计算机控制技术》这门课程中，并没有在数据驱动这个方向上进行改革和突破。 值得注意的是，很多院校对《计算机控制技术》教学的思维方式还停留在工业时代，即以控制系统相关学科作为理论基础，再通过科学实验来强化学生在计算机软硬件方面的学习。但是随着信息技术的快速发展，“物联网、云计算、大数据”的提出，迅速取代了人们对于传统行业的认知。所以，有必要借助“大数据”的思维方式来思考《计算机控制技术》的课程改革。 2 基于“大数据思维”的《计算机控制技术》课程教学改革 在传统建模仿真研究中，数据不是模型的本体，它只是为模型的仿真运行提供基础条件。然而，随着大数据的迅速发展，由“人、机、物”三元世界的互相交融将数据的来源也变得多元化，通过仪器采集、网络存储、仿真模拟生成等方式来获取数据，所以数据对建模的作用也愈发重要，并开始逐渐成为主导地位。只要数据足够大，只靠数据就可以完成科学发现，因此不再需要数学模型。这就是所谓的“数据优先”模式[2]，一种由数据驱动的新模式、新思维。正如《连线》主编Chris Anderson所断言：“数据的洪流是传统科学方法变得过时，相互关系已经足够，没有了具有一致性的模型、统一的理论和任何机械式的说明，科学也可以进步”。换句话说，传统建模方法对于科学而言并不是必须的，大数据建模方法将会是一种新的科研范式。 2.1 将“数据驱动建模方法”作为思考问题的出发点 数据驱动的概念最早来自计算机科学领域，在设计过程中以数据库中的数据为导向，利用受控系统大量的在线、离线数据，实现对系统的评价、诊断、决策、调度及监控等功能[6]，探索背后的科学规律。近年来，随着人工智能技术的发展，特别是机器学习领域，迅速丰富了经验建模方法。通过获得系统的各过程变量（输入、输出和中间变量）描述表达式，这种方法称为“数据驱动”建模方法。 基于实际工业生产系统的数学模型复杂、测控信号精度差且不完整、易受随机扰动的影响、状态维数高等特点，传统的建模方法，为了保证模型的精确性，模型的阶次会变得很高，这样研究系统的控制方法和动态特性会变得复杂，而利用“数据驱动”建模方法，将已知的输入、输出数据在线或离线学习计算与当前状态相匹配的控制量，再将模式识别、人工智能方法作为补充，从而满足系统的静态和动态性能要求。目前，利用“数据驱动”的思想建立研究对象的预测和控制模型是主流的趋势，而已经形成系统的建模方法主要有：线性/非线性自回归模型、神经元网络模型、基因算法模型、模糊人工智能模型、贝叶斯分析网络模型以及支持向量机模型等。 2.2 基于“数据驱动建模”的教学方法 一般来说，数据驱动建模流程可分为：数据初始化、变量的统计分析、算法模拟和模型的在线校正等过程。 （1）数据初始化 通常，数据的初始化大致可以分为数据的采集、选择、预处理。具体的步骤如下：①通过采集的数据，对数据结构有一定的认识，同时对数据辨识可能产生的问题及建模的复杂程度有所估计，从而决定适宜的训练模型。②对数据模型评估之后，即可以对数据进行选择，一般选取70%的比例作为算法数据，其余的30%数据作为测试数据；③选择好训练数据以及测试数据之后，为了能够获得较好地训练效果，必须对数据进行预处理，使其满足所选辨识方法的要求。例如归一化处理，填补缺失值，异常值检验等。 （2）变量的统计分析 通常，在完成第一步的基础上，需要结合统计理论方法对输入、输出变量进行相关性分析、主元分析等，以研究二者间的关联关系，从而对模型进行预估判断。此外，为了更好地定性分析，需要适当地增加与主导变量有关的辅助变量，通过机理、经验构造辅助变量与主导变量的数学关系，从而更好地对主导变量进行估计。 （3）算法模拟 在经过统计方法的分析之后，利用模糊识别、人工智能算法对训练数据进行回归分析，例如神经网络、支持向量机、贝叶斯网络等工具实现线性或非线性的预测逼近能力。然后再利用测试数据在预测模型上进行测试，得到的输出结果和目标数据进行比对，根据预先制定的统一规则进行评判。通过不断训练学习的办法获取输入、输出之间的函数逼近关系式，得到合适的模型。 （4）模型的在线校正 在线校正是数据驱动建模应用中不可缺少的一部分，尽管已有不少离线校正的方法，但在线校正的方法十分有限。因此，开发更多实用方法，以适应复杂工业过程控制的需要。判断预测模型的某个关键参数是否最优，其本质上就是如何对参数值进行调优，使预测模型的错报率最小化[7]。目前，解决参数寻优问题的研究成果主要有两种：①定期进行非训练样本与固定参数值得的错误率敏感性分析，依据敏感性分析曲线优化关键参数值，如交叉性验证技术、留一交叉验证法等；②根据知识经验或统计分析确定机器学习方法错误率的上界，并不断优化错误率的上界，使边界差距尽可能小，从而实现参数校正目的[8]。 3 结语 本文围绕“数据洪流”展开讨论，尝试对《计算机控制技术》进行教学改革，提倡培养“大数据”的思维对系统进行建模。通过调整教学内容，结合各种交互式教学方法，提出了一种基于“数据驱动建模”的教学方法，致力于培养学生的学术理论的融合贯通能力，技术创新思维和动手实践能力。 计算机控制技术论文:“计算机控制技术”双语教学初探 摘 要：首先介绍了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性。然后结合作者所在学院双语教学的现状和“计算机控制技术”课程的特点讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学应该注意的一些问题。 关键词：计算机控制技术；双语教学；必要性；实施计划 机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业，为了开阔教师和学生的国际化视野，探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上，立足于“计算机控制技术”课程，从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。 一、开展双语教学的重要意义和必要性 一般来说，双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务，通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前，比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来，我国的综合国力得到了迅速提高，在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化，英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此，大学学习中除了进行相应英语课程的教授外，专业课程双语教学也势在必行。 双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识，也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力，提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中，学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。 二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划 “计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富，难度相对较高，英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中，要对原版教材的重点和难点内容进行注释，可以让学生更好地理解教材内容，避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释，在书后增加中英文词汇对照表，这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性，应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。 为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果，应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上，要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中，既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点，又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。 三、双语教学中应该注意的一些问题 1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中，常常会遇到这种情况，一方面，外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力，但欠缺理工科专业课程的知识；另一方面，部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境，虽然有一定的外语基础，却受到外语听和说的限制，无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此，要重视双语教学教师的选拔和培养，积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献，撰写英文文章，安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训，提高教师的英文听说读写能力。 2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展，社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。 本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考，阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性，讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程实验教学探讨 摘要：《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程，也是计算机、信息和控制类专业的必修课，在专业课程体系中处于至关重要的位置。本文以《计算机控制技术》的课程实验为基础，总结了实验过程中所遇到的困难以及实验教学中所面临的问题，介绍了在实验教学改革中已经取得一定效果的具体措施。 关键词：微机原理；课程；实验教学 一、引言 《计算机控制技术》是计算机、信息和控制类专业的一门专业必修课。该课程将自动控制原理、计算机技术和通信技术进行了结合，具体而言，就是通过计算机替代传统的控制器构成闭环反馈系统并实现较为复杂的控制算法。随着计算机技术、传感技术和通讯技术的发展，传统的控制系统正由集中的模拟控制体系加速向开放的数字控制体系发展。越来越多的控制系统正采用计算机来取代传统的控制器。与传统的控制系统相比，计算机控制系统具有成本低、效率高、安装和维修简便以及灵活性和可操作性强等优点，同时可实现计算资源共享，从而提高系统资源的利用率。这类日益广泛的计算机控制技术已在各类工农业生产、航空航天、交通系统、无线通信、机器人、智能建筑、国防等领域获得了广泛的应用。由于计算机控制系统本身所具有的特性，要求相关专业人员在了解并掌握工业计算机的软件、硬件以及外围设备的基本原理和方法的基础上，将被控对象、传感器、控制器、执行机构相联接构成一个有机的整体，完成预定的任务。 本门课程是在开设了《汇编语言》、《微机原理与接口技术》、《自动控制原理》及《电路电子技术》等先修课程后，再为学生开设。《计算机控制技术》是一门理论与实践相结合的课程，学生只有通过本课程的理论学习，在掌握了计算机控制系统的分析和设计的基础上，动手构造有关电路并上机调试设计的程序，才能充分领会、理解并掌握教材中的内容。 二、《计算机控制技术》实验教学存在的问题 在传统的教学活动中都是以教师为中心，教师的主要任务就是在课堂上以生动的语言来进行知识的传播，学生则在教学过程中处于一种被动的认知和接受的位置。《计算计控制技术》课程通常采用理论教学和实验相结合的方法进行教学，课堂讲解传授理论知识，实践教学帮助学生认知、提高应用能力。但以往的教学普遍以课堂教学研究为重点，而对学生进行有效的试验实践研究不够重视。尤其传统的实践教学通常是以验证为主的实验方法，一般只要求学生根据试验原理总结实验现象，而这些试验现象都是一种必然的结果，这种实验教学方法往往可以使学生取得一些深层次的认识或体验，但是对学生分析与综合设计能力、整体创新能力的培养仍然不够。达不到提高学生独立创新和应用能力的教学目标[1]。因此，对传统实验教学方法的改革迫在眉睫。 三、《计算机控制技术》实验教学的改革 1.重新编写与实验设备配套的实验指导书。试验教学的改革从编写新的试验指导书开始，新的试验指导书既与选用教材又与试验设备相配套。实验指导书的改革主要体现在三个方面：第一，增加学生独立设计试验步骤的部分。具体而言，在试验指导书中只需提出实验的目标、功能要求和性能指标，然后由学生独立完成所需要的试验步骤。只提实验要求，能够改变学生只按照实验指导书的步骤而不加思考的状况[2]。第二，由学生独立设计试验数据表格。试验的结论都是由试验数据总结出来的，所以要求学生能够完成试验表格的设计，且系统的设计与实验过程等所有工作也都由学生自己完成。第三，增加一些加宽、加深的试验内容。由于学生的试验能力不处于同一层次，所以需要为那些基础好、动手能力强的学生提供更多的学习机会。 2.减少验证性的实验内容，增加综合性的实验内容。教师要从教授实验方法、检查实验结果转变为引导学生完成相关实验项目，共同分析、解决实验中的相关难题。这样就给学生造成了一种学习压力，促使其提高学习热情和主动性，使学生从被动的学习转向自觉的研讨。在试验内容的安排上，要减少验证性的试验内容并相应增加综合性的试验。除个别规定的验证性实验外，不给定实验电路图，不指定详细的接线步骤，完全由学生在掌握现有实验资源的前提下设计相应的实验电路。在程序设计上也要强调学生在实践活动中的主观能动作用，除专门规定的验证性实验外，不指定详细的编程步骤，不给定详细的流程图和实验程序，对学生完全开放，由学生自主地编写相应的程序。同时学生也可以自由发挥，去做自己想做的不受教学内容局限的实验[3]。根据一直以来的教学总结，发现计划实验教学课上的时间还不足以满足同学门的实践需求。这就要求实验室除进行计划实验教学之外，还应满足学生自由进行实验的要求。为此，采取了开放式的实验室管理办法，将空闲实验室向学生开放。学生可以根据计算机控制系统的基本原理和现有的实验室资源，自己拟定试验目的以及预期试验结果，并设计构造相关的试验内容以及试验步骤。并且鼓励学生根据自己的兴趣爱好自由地去做想做的实验，这样学生的实验内容和要求都会有所不同，进而促进学生的学习兴趣。 3.组织学生参加课外兴趣小组。以上讨论的都是课程中的实验教学，除了规定的课程实验之外，教师还要组织对计算机控制技术感兴趣的同学成立计算机控制技术兴趣小组。这种兴趣小组可以让同学们自由发挥，比如，对新技术理论感兴趣的同学，可以在教师的指导下围绕最新技术收集资料，探索科学研究的前沿，成立讨论小组，并开设专题报告，从而增加自己的阅历；对设计感兴趣的同学，可以提供基本的原材料，让学生开发和研制一些实用的科技小产品。这种做法的最大好处就是带动了学生的学习积极性，让学生能够感到学习也是一种乐趣，同时还能让同学在无意识之中巩固了理论知识，并将理论应用到实践，提高了学生的实际应用能力。兴趣小组成立后，在兴趣小组中选取一部分优秀作品，根据作品的创新性和实用性，指导学生申报校级甚至更高级别的学生科研课题。对于有课题的教师，可以让部分优秀同学加入到教师的科研课题中，让同学尽早地接触科研活动的整个过程，启发学生独立思考，充分发挥学生的创造性，提高学生的综合素质。然后再从学生的科研课题中选拔优秀的项目参加设计大赛，比如电子设计大赛、飞思卡尔智能车大赛、机械创新设计大赛等，这些竞赛活动使学生受益非浅，从学生被动地要求做实验，到学生主动地要求进实验室做实验，加深了对课本知识的理解与融会贯通，学到了许多书本上所学不到的东西，培养了创新设计能力。 四、《计算机控制技术》实验教学改革的效果 1.激发了学习积极性，提高了自学能力。实验指导书中的设计内容都是根据学生的实际情况和当前计算机应用领域的最新案例自行设计的。这些案例在学生身边都能经常地接触到，也是学生非常感兴趣而又特别好奇的计算机控制系统，这可使学生感到所学内容跟得上时展的需求并具有相当的实用价值，学习积极性能够得到进一步的提高。由于部分实验是考查学生的自学能力，无法在课本中找到现成的答案，只能通过所学到的理论知识并查阅相关资料才能解决，从而促进了学生学习和自主思考的能力。 2.培养了学生的创新能力。在传统的实验教学中，学生不用思考也不需思考，只是按照已知的实验步骤完成实验，只是一个被动的接受者，很难谈得上训练创新能力和创新意识。而将学习的主动权交给学生，让学生成为实验的主体，改变学生从书本出发而不是从问题本身出发的思路，摆脱书本的束缚。让学生从查阅资料开始，进行总体方案设计、编写控制算法程序、调试系统、选择参数、直到得到最佳实验结果。在这种创造性的工作中，给他们提供了一个自由想象和大胆创新的空间，激发了他们的创新欲望。实验把动脑和动手有机地结合起来，培养了他们的创新意识和创新能力。 3.提高了学生的工程实践能力。实践是创新之源，工程实践是创新的基础，提高学生的工程实践能力才是工科教学的重点之重点3]。由于编写了新的实验指导书，学生在实验中必须考虑各部件之间的电路连接、相互控制、整体配合等细节，需要通过不断的摸索，总结出一套行之有效的办法。在这样的实验活动中，学生通过对相关资料的归纳、整理，对实验过程做有效的梳理，认真总结实践中出现问题的原因和解决问题的方法，充分地认识设计的优缺点，为探索更加优化的设计、实现方案，为今后的工作实践打下良好的基础，从而使学生不论是从知识的积累上还是能力的提高上都会产生一个极大的飞跃[4]。 五、结论 通过实验指导书的改编，提倡学生自己编程做计算机控制技术实验，这激发了学生的兴趣，增强了学生自主思考、综合运用知识的能力，提高了学生分析问题解决问题的能力，训练了学生的创新能力和创新意识，取得了良好的实验教学效果。随着学科建设以及实验室建设的发展，一些先进的实验设备已经到位，如过程控制实验系统、倒立摆实验系统、随动系统等，我们将逐步把这些设备与计算机控制技术实验结合起来，开发更加先进、更具有实际意义的新实验，为感兴趣的学生提供纵深发展的机会。 计算机控制技术论文:自动化生产线上计算机控制技术的应用探析 摘 要：计算机控制技术在自动化生产线上的应用，能够有效的提升自动化生产线的智能程度，从自动化生产线上的各个生产环节中减轻工人的工作量，从整体上提升自动化生产线的工作效率，有效的提升自动化生产线的生产质量和生产效益，但是值得注意的是，计算机控制技术在自动化生产线上的应用必须做好计算机控制系统的设计，保证计算机控制系统的设计能够有效的满足自动化生产线的生产要求，避免计算机控制技术在自动化生产线应用过程中的不合理现象。本文将针对计算机控制系统的设计进行分析，进而针对自动化生产线上计算机控制技术的相关应用进行具体的探析和阐述。 关键词：自动化生产线；计算机控制技术；计算机控制系统 计算机控制技术是当前科学技术发展过程中的重要技术结晶，其囊括了包括电子技术、自动控制技术以及计算机应用技术等诸多技术内容，同时使用计算机控制技术作为核心控制技术，综合应用可编程控制技术、单片机技术以及计算机网络技术在内的多种技术，有效的提升了生产技术应用过程中的精密化、信息化以及智能化和自动化，对于提升生产技术的生产质量、生产标准以及生产效率等都有着十分重要的意义。将计算机控制技术应用在自动化生产线上，同样能够有效的提升自动化生产线的可控制性，更进一步的提升自动化生产线的相关特性，而想要充分的发挥计算机控制技术的相关性能，首先就需要完成计算机控制系统的设计工作。 1 计算机控制系统的设计 计算机控制系统的设计一般可以分为系统硬件、系统软件两个部分的设计任务，因此计算机控制系统的设计主要包括以下内容： （1）计算机控制系统方案 计算机控制系统方案主要是针对计算机控制系统的硬件系统以及软件系统进行全面细致的分析，建立相应的模型，保证计算机控制系统的设计方案能够具备相应的合理性以及科学性，同时计算机控制系统方案还应该针对软件系统、硬件系统的价格与时间进行合理的控制，提升计算机控制系统的实践性、经济性以及实用性，注重计算机控制系统的使用寿命。此外，计算机控制系统设计的过程中可以在计算机系统现场安装的过程中再次进行优化，直到满足自动化生产线的要求为止。 （2）计算机控制系统任务 计算机控制系统任务的设计主要是针对计算机控制系统运行过程中的相关运行标准、运行要求以及运行时间等等内容进行全面细致的分析和记录，保证计算机控制系统能够更加有效的融入到自动化生产线的生产任务中，保证计算机控制系统工作过程中的健康使用，避免出现计算机控制系统不堪使用的现象。 （3）计算机控制系统软件 计算机控制系统软件主要还是针对计算机控制系统组成内容中的各个功能性模块进行设计，同时将计算机控制系统相关功能模块的连接关系进行科学合理的处理，针对计算机控制系统的功能模块合成性进行设计，确保计算机控制系统软件应用过程中的功能性得到有效的满足。 （4）计算机控制系统硬件 计算机控制系统硬件的设计主要还是完成对计算机控制系统的整体组装工作，计算机控制系统一般都会直接安装在自动化生产线的生产现象，同时相关工作人员还应该针对计算机控制系统组装以后的功能进行调试，确保计算机控制系统的实践性。 （5）计算机控制系统合成 计算机控制系统的合成主要指的是将计算机控制系统的主要组成结构，计算机系统的自动检测仪器以及计算机控制系统的设计软件等等进行全面的安装和使用，确保计算机控制系统能够充分的发挥相应的功能作用，为自动化生产线的生产效率发挥更加有效的促进力量。 2 计算机控制技术在自动化生产线上的具体应用 自动化生产线事实上指的是将自动化技术应用在相应的生产过程中，并最终形成的具体生产流程。一般来说自动化生产线包括原料、加工、运送、装配、成品、检验等一系列的工作流程，在具体的自动化生产线运作过程中依然需要工作进行相关操作，完成产品加工监督工作。而将计算机控制技术应用在自动化生产线上，主要是通过对计算机控制系统的有效应用，采用PLC控制的控制方式完成对自动化生产线的监督、控制以及管理工作，PLC控制方式能够为自动化生产线提供包括单独控制、自动控制以及仿真模拟的相关功能，减少自动化生产线运作过程中可能出现的种种控制错误现象，减少自动化生产线的调试过程，有效的提升自动化生产线的经济效益。具体来讲，计算机控制技术在自动化生产线上的应用主要包括以下内容： （1）可编程计算机控制器的应用 可编程计算机控制器事实上是一种运用于自动化生产过程中的数字运算操作电子设备，可编程计算机控制器能够帮助工作人员更好的完成对自动生产线控制程序的编辑、储存、运算、检验以及执行等相关功能，可编程计算机控制器能够针对自动化生产线应用过程中的相关流程进行数字转换，并最终编写出相应的控制程序，实现自动化生产线生产过程中的智能化和自动化，提升自动化生产线的生产效率和生产质量。同时可编程计算机控制器还能够有效的融入到工业制造系统中，提升工业制造系统的扩展性以及丰富性，从整体层面上提升自动化生产线生产过程中相关流程的优化性。 （2）现场控制总线的应用 现场总线是自动化生产线运转过程中的重要设备，其负责自动化生产线中的数字通信转换以及信息测量控制等相关功能，将计算机控制技术应用在自动化生产线中，事实上也就是将计算机控制技术与现场控制总线实现了有效的连接，更进一步的丰富了现场控制总线在自动化生产线上的相关功能，提高了现场控制总线的工作标准。举例来讲，计算机控制技术背景下的现场控制总线能够使用多个测量控制器与计算机网络控制中心形成有效的连接，加强对自动化生产线的远程控制功能，进一步加强了自动化生产线与相关监测设备之间的良好通信，提高自动化生产线应用过程中的安全性和稳定性。 3 结语 综上所述，本文对计算机控制系统的构成以及计算机控制技术在自动化生产线上的应用进行了具体的分析，计算机控制技术应用在自动化生产线上已经成为当前重要的工业发展趋势，计算机控制技术也将进一步提升自动化生产线的生产标准。 计算机控制技术论文:基于项目驱动的“计算机控制技术”教学研究与实践 摘 要： 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践，分三步讨论了项目驱动法的实施过程及各步骤中教师所起的作用。教学效果明显，学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都会得到提高。 关键词： 计算机控制技术 项目驱动法 教学研究 一、引言 计算机控制技术是电子信息工程、电气工程及其自动化、测控技术与仪器等专业的一门重要的专业技术基础课，是为培养从事自动控制和自动化仪表等专业领域的工程技术人员设置的，是一门涉及基础理论和知识面较广、知识集成度高的一门实践性较强的技术类课程。 项目驱动法是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法，其原则是将学生的学习活动与大的项目或问题相结合，以探究问题引出和维持学习者的学习兴趣和动机；创造真实的教学环境，让学生带着真实的项目学习，在这个过程中，学生拥有学习的主动权，教师不断激励学生前进，从而使学生真正掌握所学内容，并通过此项目举一反三，收到更好的学习效果[1]。因此，探索如何将项目驱动法应用于“计算机控制技术”的教学与实践，培养学生系统的设计能力与创新能力具有实际意义。 二、项目驱动法的实施过程 项目驱动教学法要求在教学过程中以完成一个个具体的项目为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中，让学生自己提出问题，并经过思考和老师的点拨，自己解决问题。在完成项目的同时，学生树立创新意识，形成创新能力，养成自主学习习惯，学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。具体教学过程举例如下。 1.结合学生特点，精心设计项目。 项目驱动教学法需要教师在教学中投入大量的精力，教师不仅要组织好教学，还要具备扎实的专业基础知识，进行项目策划、管理和评价。教师要根据教学内容进行合理策划，明确项目要解决的关键问题，在项目实施过程中容易出现的问题及解决方法。项目的选择要难易适中，不能因为难度过大而使学生失去自信和学习的兴趣[2]。计算机控制技术的主要内容有：计算机控制系统的硬件设计技术，主要包括总线和输入输出接口与过程通道；数字控制技术，主要包括逐点比较法插补原理、步进电机、伺服电机；常规及复杂控制技术，主要包括数字PID控制，最少拍控制，纯滞后控制技术、串级控制技术、前馈-反馈控制技术等；计算机控制系统的软件设计，包括人机接口、测量数据预处理、数字控制器的工程实现、软件抗干扰技术等；还根据有分布式测控网络技术等。根据这些教学内容，可以设计如下项目：数据采集系统的设计、步进电机控制器的设计、直流电机调压调速系统的设计、锅炉内胆温度计算机控制系统设计等。 2.引导学生分解项目并提出问题。 项目设计好后，首先进行学生分组，项目教学法的实质是按照项目运作方式，分组协作共同完成项目，学生可以按组别围绕各自的项目学习、讨论、实践，分组的组员搭配，内容分工等都会影响实施效果，因此要分工明确[2]。本次教学实践针对的对象是电子信息工程专业卓越班的学生，这些学生学习态度认真，头脑灵活，实践能力强，根据实际情况，分为五组，每组五六人。拿到项目后，学生先考虑如何简化项目，把总项目分解成一个个阶段项目，并把这些阶段项目分解成更小的分项目。细化项目之后，学生就可确定解决这些分项目的方法，最后再由分项目到阶段项目再到总项目，完成学习任务[1]。在这个过程中，引导学生不断地思考如何完成项目，遇到哪些不能解决的问题，这些学生提出的问题是他们要知道的关键知识，这时候讲授这些新知识，激发学生的学习欲望。比如直流电机调压调速系统的设计中，学生接受任务后，需要查阅资料，了解直流电机测速和调速的原理，然后确定设计方案，最后进行系统的软硬件设计与仿真，这些都是阶段性项目。这个项目涉及的知识点有计算机控制系统的硬件设计，计算机控制系统的软件设计，数字PID控制器及其参数整定等内容，这些都可以分解成更小的分项目，教师引导学生进行项目分解并明确分工。学生在项目实施过程中，会提出各种他们遇到的问题。 3.根据提出的问题，及时讲授新知识。 问题提出后，就要开始寻求解决问题的方法，老问题学生自己解决，可以查阅文献，复习以往教材等，新问题要通过师生的共同探索解决。教师的教学活动既要重视学生项目各阶段的问题，又不能忽略基础知识的讲授，将学生各个阶段遇到的问题分成若干模块，由浅入深、层次分明地讲授，给学生架构一个系统的全面的知识框架。在学生分析解决每个具体任务时，教师辅导学生将相关的知识点都串联起来。 三、项目驱动法的实施效果 将项目驱动法引入“计算机控制技术”的教学实践中，取得非常好的效果：学生学习兴趣提高，学习主动性明显提高；提高学生的动手能力、文献查阅与综合能力；学生的创新能力得到提高，在完成项目的过程中，学生会思考如何将所学知识应用到实际生活中，也会思考怎样更好地执行，这些都是创新的体现。学生在执行项目的过程中，既学到新知识，又巩固旧知识，还从系统层面掌握计算机控制系统的设计方法，学生在分组合作过程中又增强团队协作能力，各方面都能力都得到提高，为他们以后的就业提供保障。 四、结语 本文主要讨论了项目驱动法在“计算机控制技术”课程中的教学研究与实践，教学效果明显，学生的动手能力、创新能力、实践能力等各方面能力都得到提高。 计算机控制技术论文:基于互联网时代背景下的计算机控制技术 摘 要 信息技术以互联网为主要载体，在当今社会工作和日常生活中发挥着日益重要的作用。在这个互联网为主要交流媒介的时代背景下，加强对计算机的控制运用对于改善社会工作机制、促进全民范围内的技术创新与理论创新存在着非比寻常的价值和意义。基于互联网时代背景下对计算机控制技术的加强和改善，既在理论研究层面上达到了一定的高度，也经历了一个发展与过渡的历程。 关键词 互联网 互联网时代 计算机控制技术 发展历程 0前言 互联网时代的来临，以不可逆转的趋向和进程改变着传统的社会工作和社会生活，使得人们不论在物质水平上还是在理念思维上进行着不自觉的创新，并在人类文明的页码上实现着越高频度的翻阅。计算机的控制技术在今天占据举足轻重的地位，并且在互联网科学结晶的辅助下，形成了高速率的发展历程。互联网的迅速发展，通过改变信息传播方式而改变了世界，同时对于计算机控制技术相关领域来说，也产生了翻天覆地的变化。 1计算机控制技术的理论概念 计算机的技术层面可谓是多种多样，单论起控制技术方面，就具有着科学史上的里程碑意义。计算机控制技术，究其理论概念而论，就是一计算机应用技术、电子技术以及自动控制技术等多种技术手段为科学基础，通过以计算机控制技术为核心，实现对工业生产技术的精密化运作的技术运用模式。在这种模式中主要具备用武之地的元素包括编程控制技术、计算机网络技术、单片机技术等各种媒介手段。也就是说，这种控制技术实质上就是针对计算机指导于生产中对生产设备的自动化控制的全部过程。这种控制技术主要通过计算机电子技术及其自动控制的能力和技术水平为重要的科学依托，辅之以编程控制与单片机技术的诸多手段来实现对生产精密化与信息自动化的高效率指导实践的理论结晶。同时结合逻辑控制、智能控制以及顺序控制的计算机控制技术可以提高生产的效率，同时保证生产质量和安全。 2计算机控制技术的发展历程 （1）从集中控制到集散控制的发展 计算机虽然和很多设备一样，代表着诞生时代生产力的最发达载体与最高端发明成就，然而一样也经历了一个漫长而又曲折的发展过程。计算机的控制技术在早期计算机问世不久的时候，主要的功能不过是在工作中实行集中控制，通过采集信号、运算处理、信息反馈并及时申报状态灯一列亟待完成的任务，形成自身的工作能力体系。这种工作性能的实现主要以IPC为主要载体，虽然在当时取得了巨大的飞跃成就，但如今随着控制系统复杂程度的日趋繁杂，传统的依赖IPC技术的工作流程已经难以满足业务量日益增加的工作效率的需求，这便需要计算机由集中控制实现朝向分散控制的及时转变。基于这种理论认识，DCS技术便应运而生，并逐渐取代了传统的IPC技术。这种技术就是以通讯为主要基地的中央神经系统，以扩展范围的广袤、安全性能的良好与工作效率的神速著称于科学研究与技术生产领域之内。由于这种技术的存在，直接衍生出分布式的控制系统的出现和推广。这种控制系统主要分为上位机和下位机两大结构，前者主要负责监视集体工作，后者的任务在于及时传递信息情报。 （2）从封闭系统到工业现场总线的发展 DCS技术在兼容性、开放性以及目的性等各种工作需求的支配下，不断被计算机控制技术体系赋予崭新的内容。虽然DCS技术较之传统技术而言，优势是十分显而易见的，然而如果能够更有效和更直接地引导于工业生产，就必须促进其网络协议的公开化和标准化，所以这就实现了封闭系统到开放性的工业现场总线格局的发展和飞跃。工业现场的总线控制系统通常被称为FCS技术，主要功能便是实现工作格局中点到总线的方针。按照总线的方式，整个控制系统均可以实现有条不紊地运行，各种设备的工作都是一个“总线单元”，工业现场化的技术生产便能够取代原来的封闭系统式的生产。相比于传统的DCS技术系统，FCS技术系统在很大程度上能够满足用户的更多要求，以其开放式的现场总线协议进行对现场工作的统筹驾驭和全面协调，最终实现成本的降低和工作效率的全面提高，并实现工作流程中各个细节之间的有机协调和紧密联系。 （3）从现场控制到企业自动化的发展 计算机的控制技术能够满足实用性的生产需求，这是互联网时代下普遍性的社会基础和技术价值，更是工业控制网络必须遵从的根本原则。只有及时有效地进行对信号加以传输，才能保障工作环节的稳定与完善。现场控制指的是在活动过程中对活动现场进行控制和管理的基本过程，按照标准实施以实现对活动规范进行的有效保障与全盘肯定。这种方略虽然在一定程度上也能实现自动化的控制，但是约束的因素仍旧是尾大不掉。所以企业自动化时代的来临便应运而生，这是现场控制技术不断优化和完善的必然结果。太网工业协议与技术的形成，使得企业技术自动化的应用功能有所大大提高，辅之以互联网的有效手段，使得控制技术呈现出更加实用与可靠的性能。 3结论 科学在发展，技术在进步，互联网时代的来临，产生出的直接影响便是计算机控制技术在短暂的历史岁月中，便经历过三个具有跨越性意义的发展历程和飞跃阶段，不断指导于工业生产，并在互联网技术体系的丰富过程中，不断赋予崭新的科学意义。 计算机控制技术论文:《计算机控制技术》课程中控制算法仿真平台设计 【摘 要】本文基于MATLAB建立了《计算机控制技术》课程控制算法仿真平台，通过友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及算法改进前后的控制效果对比等。将抽象的理论知识变成直观的感性认识，使学生能更直观、高效地理解和掌握所学内容，培养学习兴趣和能力，取得了良好的教学效果。 【关键词】控制；算法；仿真 0 引言 《计算机控制技术》是工业电气自动化、自动控制、计算机应用等专业的主要专业课程之一[1]。具有实践性和综合性强、课程抽象、学习难度大等特点。尤其是其中的控制算法，既是计算机控制系统的核心，也是整个计算机控制系统设计中的难点，并且由于控制算法数量多，理论性强，采用常规的讲授方法，学生不易理解，教学效果不是很理想。基于此，本文以MATLAB为工具，通过编写M文件、构建SIMULINK框图对主要算法进行仿真实现，并通过 GUI （图形用户界面 ）设计友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、参数的设置、动态仿真以及不同算法的控制效果对比等。在建模仿真的过程中将抽象的理论知识变成直观的感性认识，使学生可以更直观、高效地理解和掌握所学知识，培养学生的学习兴趣和能力，提高教学质量。 1 仿真平台规划 MATLAB是目前应用最广泛的科学工程运算软件，内嵌的SIMULINK是MATLAB的重要组件之一，无需大量的程序代码，只需建立仿真框图即可实现对复杂系统的交互式动态建模、仿真以及综合分析，令繁琐的仿真实现过程变得清晰可见。MATLAB的M文件工作方式，可以将MATLAB的语言代码全部写在一个文本文件――M文件中运行，用户还可以根据需要自编一些函数，方便程序的修改与维护，提高代码的可重用性。MATLAB GUI是MATLAB的图形用户界面开发环境[2]，使用它，用户无需了解图形实现的细节内容，便可以绘制复杂的图形以及设计出美观、方便的菜单化和控件式的人机交互界面。本文使用SIMULINK、M文件以及GUI实现《计算机控制技术》课程中的控制算法仿真平台设计。 2 控制算法的M文件仿真 《计算机控制技术》课程中的控制算法主要有数字PID的各类控制算法、Smith补偿算法、最少拍控制器的设计方法、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等。数字PID控制算法有常规算法和改进算法两大类，常规算法分为位置型和增量型，改进算法主要有积分分离PID算法、抗积分饱和PID算法、变速积分PID算法等，这部分使用M文件进行仿真。M文件仿真时，首先新建一个空M文件，之后依据算法表达式在空M文件中输入MATLAB程序并以.m后缀保存，最后在命令窗口键入保存的文件名即可以运行该文件。之后通过 GUI开发环境设计友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、算法参数的设置、系统的动态仿真以及不同算法效果对比等。 仿真平台中的人机交互界面之一如图1所示。在该界面中点击相应按钮可以选择不同的PID算法，算法改进前后的效果对比也可以直观地得以呈现。此外，通过修改算法的参数，可以让学生高效地理解不同参数对系统性能的影响。图1的曲线是积分分离PID控制算法的仿真结果，被控对象为，采样时间为1ms，rin（k）=1.0。 3 控制算法的SIMULINK仿真 《计算机控制技术》课程中的Smith补偿算法、最少拍数字控制器、大林算法以及滞后过程的预估控制算法等使用SIMULINK进行仿真。之后在 GUI开发环境中设计友好的人机交互界面，实现控制算法的选择、参数的设置以及系统的动态仿真等，如图2所示。图中的曲线是未消除振铃的Dahlin算法的仿真结果，被控对象，采样周期T=0.08s。 4 编译GUI生成应用程序 为了能够在没有安装MATLAB的计算机上使用该仿真平台，需要将以上设计文件编译成可以独立执行的应用程序。该过程分三个步骤：安装Lcc编译器（MATLAB自带），配置编译器，编译脚本。最后生成的后缀为.ctf和.exe的文件即为脱离MATLAB环境运行必需的文件。此后若要在未安装MATLAB的机器上运行该可执行程序，只需将MATLAB安装目录下的＼toolbox＼compiler＼deploy＼win32中的MCRinstaller.exe安装到该计算机后，点击执行编译生成的.exe文件即可。 5 结论 本文针对《计算机控制技术》课程中控制算法数量多，理论性强，采用常规的讲授方法，学生不易理解、教学效果不理想的问题，设计了该课程的控制算法仿真平台，让抽象的理论得以直观、生动的呈现，使学生深入、高效地理解和掌握所学内容，在教学中取得了良好的教学效果。 计算机控制技术论文:计算机控制技术在工业上的应用 摘 要：随着科学技术的快速发展，计算机应用技术被应用到各个领域，包括国防、航空航天、工业、农业、医学等行业，不仅提高了生产效率，也促进了企事业单位的快速发展。本文主要阐述了计算机技术在工业自动控制系统中的应用。 关键词：计算机应用;工业;自动控制 自从工业技术革命以来，工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注，计算机技术在自动化系统中的应用，取得了非常明显的效果。当前，它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。 “计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术，并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。 一、计算机控制技术的发展 计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。 伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来，其发展过程大致可以分为四个阶段：（1）开创时期（2）直接数字控制时期（3）小型计算机时期（4）微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向：计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。 二、计算机控制技术的应用领域 （1）计算机控制技术在工业领域的应用：计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段：最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术，目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在，美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业，也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后，社会将面临新的研究课题，制造系统和专家系统。（2）计算机控制技术在医学领域的应用：根据我国现状，中药生产企业，一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞，即生产管理部分和实时控制部分。（3）计算机控制技术在农业领域的应用：智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。（4）计算机控制技术在航空领域的应用：近几年来，从我国载人航天技术成功以来，航空航天技术已经得到越来越多的国人关注，一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展，而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。 三、工业计算机控制技术的发展趋势 （1）工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化，使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统，而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作，然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织，并相互协作，最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想，可以使各部分独立工作，不产生干扰，有可以根据需要增减控制网络中的个体，大大增强了系统的实用性。（2）工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式，世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略，并制定了许多由政府或工业界支持的计划，用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。（3）工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有：模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响，实现简单，适应面广。（4）工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化，计算机控制技术也不例外，将计算机控制技术标准化，可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立，但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品，相信不久的将来，计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。 综上所述，计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展，而且随着计算机技术的继续发展，系统和控制理论与实践的不断深化，将得到进一步完善和发展，并为提高生产设备性能、产品质量，稀有资源的有效利用发挥更大的作用。 计算机控制技术论文:基于项目教学法的计算机控制技术课程教学改革与探索 摘要：为进一步提高计算机控制技术课程的教学质量，设计了基于项目教学法的教学内容，探讨了项目教学中出现的问题。教学实践表明，项目教学法是一种值得探索的教学模式。 关键词：项目教学法；课程教学；计算机控制技术 一、前言 项目教学法也称为“基于项目活动的研究性学习”，是由美国著名教育家、伊利诺易大学教授凯兹博士和加拿大教育家、阿尔伯特大学教授查德博士共同创建的一种以学生为本的活动教学法，是一个全新的教学方法。它的理论基础是建构主义学习理论、情境学习理论和杜威的实用主义教育理论。在项目教学中教师根据各学期学习领域的教学要求，适时安排教学计划，制定和设计项目合同，组织学生以小组工作的方式加以实施，在整个教学活动中学生的积极性和求知欲望被有效地调动。项目教学法具有鲜明的特征：首先，学习过程是理论知识与实践相结合的过程；其次，增强了学生学习的主动性和创新能力；最后，项目教学法是以“学习任务”为载体来引导学生自主学习和探索的，这使得学生在学习过程中清晰地意识到自身的学习目标。此外，在教学过程中同学之间的交流与合作、组员之间的优势互补，培养了学生的团队合作精神[1-3]。 项目教学法起源于美国，盛行于德国。上个世纪80年代开始，德国的应用科技类大学就已经广泛开展了项目教学法的教学实践，取得了令人瞩目的成绩[4]。我国职业教育的课程教学已经普遍采用项目教学法，可以查阅到大量的相关教学论文，已有基于项目教学法的教材出版，例如单片机技术、PLC技术、磨具设计等教材[5-6]。我国普通高等教育由于受传统教学模式的影响，课程教学多数还是“理论教学+验证性实践环节+期终考试”的模式。近年来随着我国普通高等改革的不断深入，高校教师开始对传统教学模式进行反思，在一些实践性较强的课程教学中，已有教师引入了项目教学法进行课程教学改革。有部分地方院校的电视新闻学专业和机械设计专业在人才培养模式中强调项目教学法的应用，在专业课程教学中普遍采用了项目教学法，已取得了比较好的成效[7]。 二、计算机控制技术课程教学现状 “计算机控制技术”是我校电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一，它是继“自动控制理论”之后的一门专业主干课程。本课程主要介绍计算机控制系统的基本理论和计算机控制器的设计方法，介绍计算机控制系统的分析及系统的实现。从计算机控制系统应用的角度出发，培养学生对计算机控制系统的分析能力和设计能力。 在传统计算机控制技术理论教学方法中，多为老师讲解为主学生听课为辅的教学方法，教学以教师讲授为中心，对教学信息进行加工处理后，通过语言、文字等形式呈现给学生，学生则通过自己的感官接受教师的教学信息。实践教学环节主要是做验证性实验，缺乏综合性和设计性实验项目。教师在教学过程中处于绝对的主动地位，学生在被动的环境中学习。学生的的主动性和创造性受到极大的压制。 “计算机控制技术”课程是一门电类专业的主干课程，教学内容的实践性强，适合项目教学法。教师和学生可以在实施项目的过程中，完成该课程的教学内容。项目的设计与生产实际联系密切，学生在“做中学”，能够调动学生的学习积极性。 三、基于项目教学的改革思路 1.教学内容和方式的改革。课程教学实行项目教学法改革，选择合适的项目是关键。通过创设问题情境，把所要学习的内容巧妙地隐含在每一个项目中去，对项目进行分析、设计和探索研究，引导学生针对项目展开讨论，可以使学生通过完成项目内容达到掌握所学知识，提高分析问题、解决实践问题能力的目的。 通过走访兄弟院校和工矿企业，结合我校电类专业定位，构建了计算机控制技术课程的知识体系，制定了计算机控制技术课程的教学内容。主要教学内容应该包含以下内容：（1）计算机控制系统的组成和计算机控制系统的典型形式；（2）输入输出通道、典型接口和硬件抗干扰技术；（3）逐点比较法插补原理和步进电机控制技术；（4）数字PID控制、最少拍控制和纯滞后控制；（5）计算机控制系统的程序设计技术、数据预处理技术、软件抗干扰技术等；（6）工业控制网络技术、集散控制系统介绍和现场总线控制系统；（7）计算机控制系统设计的原则与步骤、设计举例等。 根据我校的实验条件，我们构建了三个教学项目，通过这些项目的实施，基本上可以涵盖上面所提出的教学内容，能够达到我们预期的教学要求。三个项目的要求如右表。 2.对学生考评的改革。项目的评估总结是项目教学法的重要环节，学生项目的评估总结过程是学生一个学习、提高的过程。学生在项目实施的过程中会发现各种问题，学生要组织自评和互评，发现自己的不足及别人的长处，从而提高自己的各种能力。我们取消了计算机控制技术课程期末考试的环节，教师主要通过考核出勤、工作态度、项目的硬件设计与制作、项目的软件编写、项目的调试和结果、项目报告书、项目组成员的答辩等情况，综合给出一个合理的考核分数。 四、教学改革中需要探索的问题 1.选择合适的项目是进行教学成功与否的关键。进行项目教学的课程项目不宜过多，每个项目涉及的知识点要满足课程要求，不能有过多的重复内容，难度不宜过大，需要的实验条件基本能够满足，等等。 2.如何合理地给出项目组成员的考评成绩。项目一般需要小组合作的形式来完成，任课教师不能时时刻刻了解每个学生的情况，很难公证公平地对每个学生给出合理的成绩。 3.现有实验设备多数为验证性实验项目设计，基本上不符合设计性实验要求。由于近年来高校扩招，实验设备台套数严重不足，因此，项目教学对实验室设备的采购和管理提出了更高的要求。 4.缺乏适合本科层次的项目教学教材。近年来，国内职业教学已经出现了一些按照项目教学编写的教材，其中大多数项目实施过程编写得过于详细，类似于验证性实验，而且其广度和深度不符合本科教学的要求。如何在教材中将理论与教学项目进行结合，如何介绍项目的内容和实施过程，是教材编写者需要思考的问题。 5.高校现有的体制很难对实施项目教学的教师一个合理的评价。 五、结论 1.教师的教学围绕项目展开，教学过程有了变化，重点讲解项目所需要的主要知识点，教师给出项目名称，让学生在“做中学”，可以激发学生的自主学习能力、实践能力和创新能力。 2.计算机控制技术的教学项目将采用单片机（DSP或嵌入式系统）、PLC和工控机作为控制器，可以充分利用现有实验室的条件，拓展实验室功能，提高设备的利用率。 3.本课程教学改革模式可以应用到电类专业大量的计算机软硬件课程和实践性较强的专业课程的教学改革中，为这些课程进行“项目教学法”改革积累了经验。 4.本科课程教学中实施项目教学法是一种有益的尝试，在教学过程中还有很多实际问题需要探索和研究。 计算机控制技术论文:小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析 摘要：随着经济的快速发展和科技的进步，计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业，利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制，通过计算模拟结果，得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度，计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率，对企业生产有十分重要的意义。 关键词：小型非球面；数控抛光；计算机控制技术 随着经济的快速发展和科技的进步，光学元件在社会生产和建设中发挥着越来越重要的作用，利用计算机抛光控制技术对小型非球面数控抛光进行控制，生产出的小型非球面光学元件表面粗糙度很低，面形精度高，并且重复精度良好，计算机抛光控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率，这企业生产中发挥着很高的作用。 1. 计算机控制抛光技术 小型非球面光学元件是光电传感器件的主要组成部分，对光电传感器的生产有十分重要的作用，一直以来，小型非球面的抛光是影响红外热成像光学技术发展的因素，传统的手工修带抛光技术生产周期比较长、生产效率低、重复精度很差，小型非球面光学元件批量成产效率低，严重的影响了企业的发展。计算机控制抛光技术可以将计算机的记忆性强、执行能力高等优点良好的发挥出来，计算机控制抛光技术是以定量的检测结果作为加工指导，极大的提高了小型非球面光学元件的重复精度和生产效率。 2. 计算机控制抛光的理论和方法 2.1 计算机控制非球面加工技术的理论 计算机控制非球面加工技术是利用计算机控制一个小于元件直径四分之一的小磨头，对小型非球面光学元件进行打磨、抛光，计算机控制抛光技术主要是控制磨头在光学元件表面的打磨、抛光时间和磨头与光学元件的压力，从而确定材料的去除量。用公式表示为：ΔZ（x，y）=kP（x，y）V（x，y），ΔZ（x，y）代表磨头和光学元件接触的某一点材料在单位时间内的去除量；k为光学元件在生成过程中的温度比例常数；P（x，y）代表磨头和光学元件接触的某一点的相对压力；V（x，y）代表磨头在光学元件某一点的移动速度；x、y代表磨头与光学元件接触点的坐标。 2.2 材料去除量的计算机模拟 当磨头在光学元件表面转动时，绕被加工工件的对称轴会产生一个摆动运动，从而保磨头用合适的压力和接触面积对光学元件进行加工，在加工过程中，抛光磨头的旋转轴、磨头始终和光学元件接触面中心点的切线保持垂直，光学元件随着加工台按一定的速度进行移动。当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离大于磨头工作半径时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带，当磨头工作函数中心与光学元件中心的距离小于磨头工作半径时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带，此时磨头工作函数中心到光学元件中心的距离与磨头工作半径的和值为磨头的覆盖区域。 在加工过程中如果压力和其他加工工艺保持不变，则材料的去除量只受磨头在光学元件上移动速度的影响，所以只需要求得磨头在光学元件上的移动速度，就可以得出材料的去除量。根据公式， 可以计算出材料的去除量。其中R（r）表示磨头工作函数，r表示接触点到光学元件中心的距离，v表示磨头在光学元件的移动速度， 表示在加工中磨头对材料去除作用的角度， 表示磨头工作函数中心与光学元件中心的距离， 表示磨头旋转半径。当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5， ＞ 时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为环带，磨头的工作函数会随着 和 比的变化而变化；当光学元件的旋转角度同磨头的旋转角度比为定值1/5， ＜ 时，磨头和光学元件在同一周期内的接触区域为园带，此时磨头的工作函数会随着 的变化而变化。在实际生产中，由于存在一定的误差，因此要根据最接近磨头工作函数的曲线进行材料的去除量计算。 2.3 光学元件整个工作面去除量函数的计算模拟 通过对磨头工作函数进行优化，将磨头的驻留函数做成卷积，就可以得到光学元件整个工作面的去除量函数。当磨头工作函数在光学元件上的运行轨迹为螺旋线时，如果螺距比磨头工作函数的直径小，而光学元件的旋转速度大于磨头径向移动速度，磨头和光学元件的接触点在圆形磨头工作函数区域内的接触时间很短，因此可以近似的认为光学元件的中心和磨头工作中心相对称。去除量函数曲线容易受磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度的影响，当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度大于磨头工作函数时，接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为圆形，当磨头工作函数中心与光学元件中心偏移度小于磨头工作函数时，接触点在磨头工作函数区域内的运行轨迹为椭圆形，通过分析光学元件整个工作面的去除量函数曲线，可以发现元件的中间和边缘部分的去除量不够，因此，可以采用调整磨头驻留时间来进行补偿。 在实际生产中，小型非球面数控抛光是一个十分复杂的过程，数控抛光的影响因素很多，如抛光摸的运行方式、抛光元件的材料、光学元件的材料、几何尺寸、结构构造、磨头与光学元件的接触面积、压力的大小、抛光环境的温度、抛光材料的浓度等都会对抛光造成影响，因此，在实际生产过程中，要根据实际抛光的参数制作合理的材料去除量分布曲线，从而确定出光学元件的抛光材料去除量。 3. 结果 根据计算机控制抛光理论，对小型非球面数控抛光进行计算机模拟计算，得出的计算机模拟结果和理论计算结果很接近，并且抛光非球面元件的表面粗糙度很低，面形精度良好，重复精度高，计算机控制抛光技术能适用于小型非球面元件的批量生产，因此，利用计算机控制抛光技术能有效提高小型非球面光学元件的生产效率，促进企业的发展和建设。 计算机控制技术论文:计算机控制技术及网络通信的发展应用 摘要：计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机，从而达到控制的目的。网络通讯技术的应用越来越广泛、功能越来越强大、系统越来越安全和可靠。基于计算机远程网络通讯技术的各种应用软件已广泛应用于人们的生产和生活中，并成为人们生产和生活中重要的组成部分。本文介绍了计算机的控制系统组成及分类，计算机的控制系统硬件通常由微型计算机、外部设备、输入输出导通及操作台等组成。最后还评价了计算机的控制技术。 关键词：计算机 控制技术 应用探索 计算机的控制系统因借助辅助部件和被控对象参与并控制应用计算机，从而达到控制的目的。计算机是指数字计算机，辅助部件指输入输出接口，检测装置以及执行装置等。被控对象的联系以及部件之间的联系，一种是有线方式，例如通过电缆的模拟信号或数字信号联系。一种是无线方式，如红外线、微波、光波等联系。被控对象包括各行各业的机械装置、实验装置、仪器仪表、机器人、生产过程等。近些年，随着计算机硬件及软件的快速发展和普及，计算机远程网络通讯的应用范围越来越广，数据传输量越来越大，传输效率也越来越高，已广泛应用于各个领域，并且已成为人们生产、生活和公众服务中不可或缺的一部分。相信在未来较短的时间内，计算机远程网络通讯技术将会得到更快的发展，其应用范围将会更广，为人们的生产和生活提供更为高效、优质的服务。 1 计算机控制系统的组成和分类 计算机的控制系统是由工业计算机和工业对象组成。与普通控制系统一样，计算机的控制系统是开环的或闭环的。而闭环的方式运用最普遍，是一种最基本的控制方式。 1.1 硬件组成 计算机的控制系统硬件一般都是由计算机、外部设备、输入输出通道以及操作台等构成，如（图1）所示。 1.2 计算机的控制系统软件 计算机的控制系统有以下四种系统：操作指导控制系统、直接数字控制系统（DDC）、计算机监督系统（SCC）、分级计算机控制系统。 2 计算机远程网络通讯技术 （1）根据信息传输方向的不同，可将计算机远程网络通讯技术分为双工通讯、半双工通讯及单工通讯三种类型：双工通讯是指通过复杂的通讯线路结构，信息能够向两个方向同时传递；半双工通讯是指信息虽然可向两个方向传递，旦不是同时进行的，每次只能向单一方向传递；单工通讯则是信息只能向固定的一个方向传递。在实际应用中，网络线路通讯方式多为半双工方式，即多为四线制传输方式，而在计算机与计算机终端之间多采用单工通讯方式，这样在满足实际实用要求的前提下，通信线路得到了有效简化。 （2）计算机远程网络通讯的组成。计算机远程网络通讯系统根据硬件的不同主要包括计算机终端、主机、数据交换设备、数据传输线路等部分。其中，计算机终端主要负责控制企业用户的通讯量和信息规模；数据交换设备主要负责对数据进行分类、归整、处理和储存。主机则包括微型计算机和小型计算机，其中以微型计算机最为常见。数据传输线路主要有电话线路、微波线路、光纤线路等，其中光纤线路因其高效性而被广泛应用。系统中的计算机终端、主机等硬件通过数据传输线路实现互联，数据交换设备将各种终端设备连入网络，然后远程网络通讯系统中的计算机能够通过网络协议对终端设备进行相应的控制。当数据传输线路为电话线时，数据交换器则为计算机远程网络通讯系统的调制解调器，从而实现数据信号向模拟信号、模拟信号向数据信号的转换。 （3）计算机远程网络通讯的连接形式。随着计算机远程网络技术的快速发展，目前，其连接形式主要有分支式、多路复式、集线式、点到点式四种。其中以点到点式最为常见，该种连接形式以计算机为核心，通过数据传输线路和数据交换设备来实现数据信息的输送。当数据传输线路为电话线路时，同一时间内，计算机仅可以与一个搅拌站终端连接，此时如果计算机与其它搅拌站终端间有数据输送任务，则会导致计算机出现忙号。 3 计算机控制的发展现状及应用探索 3.1 网络化 随着计算机和网络技术的发展，各种计算机网络广泛应用于控制系统，规模越来越大，从而使传统的回路控制系统所具有的特点在系统网络化过程中发生了根本变化，并逐步完成了控制系统网络化。现场网络技术的产生及成功的应用改变了这种局面。他将所有的网络接口移到了各种仪表单元，从而使仪表单元均具有了直接的通讯功能。网络技术的这一新发展是得网络延伸到控制系统的末端。结合原有控制系统的网络结构，就实现了最基本控制任务的底层到完成优化调度工作的最高层的网络优化连接。各种仪表单元是控制网络的最小实现环节，他们的网络化是在这些仪表单元数字化的基础上实现的，及原有仪表单元数字化后，再增加网络通讯专用单元，构成现场总线系统。在网络化的计算机控制系统中，及现场总线控制系统中，具体的控制作用的实现不再只限于传统意义上的控制系统，而是有各种仪表单元分别独立完成各自的工作，然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织，并相互协作，最终实现预定完成的控制任务。 3.2 扁平化 根据不同功能的网络结构，在系统集散以及分布式计算机的控制系统中，系统将以网络为限分成了多个层次，各层网络之间由计算机相连接。因为各个网络层次之间互相独立，在信息传递和交换中，将受计算机的影响，是信息传递以及交换的主要问题。并由于集散以及分布式的控制系统[3]本身网络以及数据结构有封闭性，造成了不同厂家之间的产品交互性差。 4 结语 随着计算机控制技术的不断发展，对控制系统的控制水平要求越来越高，将推动了计算机的控制水平向更高层次的发展。本文首先介绍了计算机控制技术的组成与分类；然后对计算机的起源、发展现状以及应用探索进行了说明；最后评价了计算机控制系统。

建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 摘要：随着科学技术的发展，特别是电子、信息技术的飞速进步，智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实。对此，本文分析了传统建筑与智能建筑的特点、智能建筑中主要的电气施工技术及智能建筑的发展趋势及应用。 关键词：建筑电气；智能化建筑；发展；应用 引言 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 每个子系统相互独立、强弱电截然分立的传统建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统，如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等，这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同，是不能互换使用的，这就导致了布线系统之间技术性能的较大差别，从而难以互通，不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时，如果需要改变终端设备位置和数量，则必须同时对缆线和其它设备进行重新敷设，而且还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降，从而造成工程投资增加以及延时完工的现象。因此，由于传统布线系统的限制，综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件，能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良、可靠，以满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要，虽然综合布线系统初投资较高，但从综合布线系统的整个使用期来看，比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑，智能建筑能为使用者营造一个更加舒适、安全、经济、高效、便捷的工作生活环境，并通过优化设备运行与管理，降低运营费用。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。再次，建筑智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。 二、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成，避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏；对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件，电气施工人员应配合土建提前做好准备，土建施工到位及时埋入，避免遗漏。电气施工安装中，管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力，才能把好质量关。 2、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍，因为管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高将按此线确定。抹灰之前，电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线，将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍，符合要求后将箱盒稳定好，将全部暗配管路也检查一遍，然后扫通管路，穿好带线，堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口，箱盒处抹灰收口应光滑平整。 3、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强，在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下，若不分轻重环节，势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中，应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 4、直流及防雷接地 随着科技的发展进步，电子产品的大量普及和应用，在大型的智能建筑中，信息的输出、转换或者传输等过程都需要微电流和微电位来执行，而带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低，雷电对智能建筑危害日益凸显。因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性，雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础，建设一套完整而又严密的防雷机制，来保证电子系统的正常运转。 三、智能建筑的应用及发展趋势 1、楼宇自动化系统 楼宇自动化系统是通过中央监控中心对建筑物(群)内设备与建筑环境的全面监控与管理，其主要特征是集中管理且分散控制。设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段，对各系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行，在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各系统造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行，从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。楼宇自动化系统集成的方法主要有以下几种： 一是完成硬件网络的集成。楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式，第一层为以太网络，第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线，来完成对各种硬件设备的串连，同时，这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口，从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成。通过采用ODBC技术等，实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成，也就是能够透过硬件网络集成的架构，实现各设备之间的连接，从而实现把各种信息综合地结合起来，实现信息的整体获取、利用和分析。 2、办公自动化系统 其中主要有两方面工作：一是选择合适的硬件设备，以个人PC为主，辅助以大型的数据服务器，PC作为终端或工作站，并与程控交换设备相连，服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时，还应该配备有一些基本设备，如打印机、复印机、录音设备、投影设备等，以支持更复杂的办公需求。二是软件的选型，根据智能建筑的办公自动化需求，应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型，操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台，应用系统则根据实际需求，可直接购买或定制，同时，还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 3、通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统，该系统的建设需要主要以下两点：首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知，智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本，大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网，主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网，并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术，在建筑物内构建虚拟局域网，这样，每个虚拟局域网具有相对的独立性，其物理位置不会影响逻辑子网，同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时，一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 4、建筑智能化发展趋势 智能建筑在建筑设备运行过程中，对空调、照明、电梯等能耗大、能源消耗不易察觉的机电设备采用智能化控制方式，通过系统优化，提高能耗利用率等方式，对其进行自动化控制，达到高效、便捷的目的，为节能减排和低能高效提供最优的解决方案。 结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高，智能建筑发展迅猛，智能建筑的系统研究已经比较成熟，智能建筑也成为了居民关注的一个方向。但由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家，还没有获得十分广泛的应用。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑电气设计中的电气保护与接地 【摘要】智能建筑的供配电和接地应做到安全可靠、经济合理。智能建筑接地设计宜首先采用TN- S 系统, 为了保证人身和设备安全及系统的正常运行, 应设置好电气、电子设备的电子设备的信号接地、逻辑接地、功率接地、屏蔽接地和保护接地, 各种接地可采用共用接地装置和等电位连接。本文介绍了智能建筑中常见的接地方式，分析研究了智能建筑电气保护接地的措施。 【关键词】智能化建筑电气设计电气保护接地 智能楼宇建筑内设备种类繁多，其电气保护与接地系统, 必须以防雷接地系统为基础, 选用T N- S 和TN-C- S 接地系统, 对接地措施做整体综合设计, 做好防触电保护工作。统一接地体为接地电位基准点, 分别引出各种功能的接地引线, 利用总等电位和辅助等电位方式组成一个完整的统一接地系统, 用以保障智能化楼宇中依赖于微电位或微电流快速运行的各种设备能工作在一个稳定、安全、可靠的环境中。 一、智能建筑中常见的接地方式 1、IT 系统 IT 系统是三相三线式接地系统, 该系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地, 无中性线N, 只有线电压( 380V) , 而无相电压( 220V) , 保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一相接地时, 不会使外壳中带有较大的故障电流, 系统可以照常运行, 同时由于各设备的保护接地线PE 彼此分开, 相互之间没有干扰, 电磁适应性也比较强。其缺点是不能配出中性线N, 因此它不适合用于拥有大量单相设备的智能建筑。 2、TN- C 系统 TN- C 系统被称为三相四线系统。该系统中性线N 与保护接地线PE 合二为一, 通称PEN 线。这种接地系统对接地故障反应的灵敏度高, 线路经济简单, 在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面, 也能满足安全要求, 目前国内这种系统应用得比较多,但它只适用于三相负荷较平衡的场所。智能建筑内单相负荷所占的比重较大, 难以实现三相负荷平衡, PEN 线的不平衡电流以及线路中由荧光灯、晶闸管( 可控硅) 等设备引起的高次谐波电流, 在非故障情况下会在中性线N 上叠加而使其带电, 且电流时大时小, 极不稳定, 从而造成中性点接地电位不稳定而漂移。这不但会使设备外壳( 与PEN 线连接) 带电, 对人身安全不利, 而且也无法取到一个合适的电位基准点, 精密电子设备无法准确、可靠地运行, 因此TN- C 接地系统不能作为智能建筑的接地系统。 3、TT 系统 通常称TT 系统为三相四线接地系统。该系统常用于建筑物来自公共电网的地方。TT 系统的特点是中性线N 与保护接地线PE 无任何电气连接, 即中性点接地与保护接地是分开的。该系统在正常运行是,不管三相负荷平衡与否, 在中性线N 带电的情况下保护接地线PE 不会带电。只有出现单相接地故障时, 由于保护接地灵敏度低, 故障不能及时切断, 设备外壳才可能带电, 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接地线PE 的接地电阻, 其值往往很小, 不足以时数千瓦的用电设备的保护装置断开电源。为了保护人身安全, 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置, 否则只适用于负荷较小的用电系统。正常运行时的TT 系统类似于TT- S 系统, 也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。随着大容量漏电保护器的出现, 该系统也会成为智能建筑的接地系统。从目前的情况看, 由于公共电网的电源质量不高, 难以满足智能建筑中各种设备的要求, 所以智能建筑不宜选用TT 系统。 4、TT- S 系统 TN- S 系统有5 根线, 包括3 根相线(A、B、C) 、一根中性线N 及一根保护接地线PE。在该系统中仅电力系统一点接地, 用电设备的外露可导电部分接到保护接地线PE 上。通常当建筑物内设有独立变配电所时, 进线才采用该系统。TN- S 系统的特点是, 中性线N 与保护接地线PE 除在变压器中性点共同接地外, 两线不再有任何的电气连接。中性线N 是带电的, 而保护接地线PE 不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位, 其优点是在正常工作时保护接地线PE 上不出现电流, 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源, 因此比较安全, 但费用较高, 多用于环境比较差的场所。此外, 由于保护接地线PE 中不出现电流, 因此具有较强的电磁适应性。TN- S 系统可以用作智能建筑的接地系统。 5、TN- C- S 系统 TN- C- S 系统由两个接地系统组成, 第一个接地系统为TN- C 系统( 四线制) , 第二个接地系统为TN- S 系统( 五线制) , 两接地系统的分界面在中性线N 和保护接地线PE 的连接处, 分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由区域变电所引来的场所, 进户之前采用TN- C 系统, 进户处进行重复接地, 进户后变成TN- S 系统。TN- C 系统前面已进行过分析。TN- S 系统的特点是: 中性线N 和保护接地线PE 在进户时共同接地后不能再有任何电气连接。在该系统中,中性线N 常会带电, 保护接地线PE 连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不会带电, 因此TN- S 接地系统明显的提高了人与设备的安全性。同时, 只要中性线N 和接地保护线PE 的接地引线各自从接地体的同一点引出, 并且选择正确的接地电阻值以使电子设备共同获得一个接地电位基准点, 那么TN- C- S 可以作为智能建筑的一种接地系统。 综上所述, 智能建筑中适合使用TN- S 接地系统。 二、智能建筑电气保护接地的措施 1、防雷接地 防雷接地作用是雷电流迅速导入大地，以防止雷害。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统，这些电子设备及布线系统通常都属于耐压等级低，防干扰要求高，最怕受到雷击的部分。无论是直击、串击、反击都容易使电子设备受到不同程度的损坏或严重干扰。所以对智能建筑的防雷接地设计必须要严密、可靠。所有功能接地，必须要以防雷接地系统为基础，建立严密、完整的防雷结构。 智能建筑基本上属于一级负荷，要按一级防雷建筑物的保护措施设计。接闪器采用针带组合接闪器；避雷带采用φ10 镀锌圆钢在屋顶组成≤ 10m×10m 的网格，该网格与屋面金属构件作电气连接，与大楼柱头钢筋作电气连接，引下线利用柱头中钢筋、圈梁钢筋、楼层钢筋与防雷系统连接；外墙面所有金属构件也应与防雷系统连接，柱头钢筋与接地体连接，组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止外来的电磁干扰。如果防雷装置与电气设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。 2、交流工作接地 将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接，被称为工作接地。工作接地主要是变压器中性点或中性线（N 线）接地。N 线必须用铜芯绝缘线，在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子在箱柜内。该接线端子绝对不能外露；绝对不能与其它接地系统相混接；绝对不能与PE 线连接。在高压系统里，采用中性点接地方式可使继电保护准确动作，同时消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，方便使用单相电源。 3、安全保护接地 安全保护接地是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属相连接。将用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE 线连接起来，但是严禁将PE 线与N 线连接。在中性点直接接地的电力系统中，接地短路电流经人身、大地流回中性点；在中性点非直接接地的电力系统中，接地电流经人体流入大地，并经线路对地电容构成通路，都能造成人身触电。如果装有接地装置的电气设备的绝缘损坏使外壳带电时，接地短路电流将同时沿着接地体和人体两条通路流过。在一个并联电路中，通过每条支路的电流值与电阻的大小成反比，接地电阻越小，流经人体的电流越小。通常人体电阻要比接地电阻大数百倍，经过人体的电流也比流过接地体的电流小数百倍。当接地电阻极小时，流过人体的电流几乎等于零。实际上，由于接地电阻很小，接地短路电流流过时所产生的压降很小，所以设备外壳对大地的电压是不高的。人站在大地上去碰触设备的外壳时，人体所承受的电压很低，不会有危险。加装保护接地装置并且降低它的接地电阻，不仅是智能建筑电气系统安全、有效运行的有效保障措施，也是设备及人身安全的必要保障手段。 4、直流工作接地 在智能建筑内，包含有大量的计算机、通讯设备和带电脑的大楼自动化设备。这些电子设备在进行信息输入、信息传输、能量转换、信号放大、逻辑运算、信息输出等一系列过程中都是通过微电位或微电流快速进行，且设备之间常要通过互联网络进行工作。因此为了使其准确性高、稳定性好，除了需有一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。一般可采用不小于10mm2 的较大截面的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。该引线不宜与PE 线连接，严禁与N 线连接。 5、屏蔽接地与防静电接地 为了避免设备的机能障碍和设备损坏，构成布线系统的设备应能够防止内部自身传导和外来干扰。这些干扰的主要来源是超高电压，大功率幅射电磁场，自然雷击和静电放电。对高传输频率设备产生很大的干扰。所以必须对这些设备及其布线采取保护措施，使其免受来自各方的干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳方法。可将设备外壳与PE 线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE 线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE 线可靠连接。防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过导静电体与大地构成电气回路的接地。在洁净、干燥的房间内，很容易会产生大量静电。如在相对湿度10% ～ 20%的环境中人的走步可以积聚35kV 的静电电压，没有良好的接地，不仅会产生对电子设备的干扰，还会击坏设备芯片。 对以上各种电气保护接地，其接地装置的接地电阻越小越好，独立的防雷保护接地电阻应≤ 10Ω；独立的安全保护接地电阻应≤ 4Ω；独立的交流工作接地电阻应≤ 4Ω；独立的直流工作接地电阻应≤ 4Ω；防静电接地电阻一般要求≤ 100Ω。 建筑电气与智能化论文:阐述建筑智能化建筑与建筑电气的发展前景 摘要：近年来我国的建筑事业在经济的推动下迅速的发展起来。建筑电气被大范围的应用在了当代的建筑物中，笔者结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气的现状进行了论述，并对传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状以及智能建筑智能化发展的前景做了详尽的分析。 关键词：建筑；建筑电气；智能化 1建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国房地产业的飞速发展，国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起，建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时，在国家倡导低碳经济的发展模式下，对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高，建筑电气系统与智能化建筑的发展得到业界的关注。 电气产品的质量和安全是保证建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分，电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。对于电气设备行业来说，产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全，需要产品更新换代，需要调整产品结构，因为智能电网大量的用户终端离不开电气产品。当前，我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、以及粗放式的管理，还有能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑，智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此，人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性等诸多方面提出更高要求的同时，必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现，这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中，于是建筑中增加了各种智能化系统，智能建筑应运而生。 2 传统建筑电气与智能建筑的特点 2.1传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统，如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等，这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同，是不能互换使用的。另外，由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备，因此，这就导致了相互之间技术性能的较大差别，从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时，如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时，同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设，而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降，从而造成增加工程投资以及延时完工的现象，因此，随着传统布线系统的限制，综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件，能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠，以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要，虽然综合布线系统初投资较高，但从综合布线系统的整个使用期来看，比传统布线更加经济。 2.2智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑，智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次，智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说，智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点，必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 3 建筑电气与智能建筑系统的应用分析 3.1基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统建筑技术与以信息技术为依托的新兴技术结合的产物，因此，随着信息技术快速发展下“物联网”等一系列新技术和新应用的产生，智能建筑的功能和智能化的系统性能都将进一步地提升和增强。 随着现代“3C”（即现代通信技术（Communication）、现代计算机技术（Computer）以及现代控制技术（Control）统称为3C技术）高新技术的发展和应用，将进一步提高楼宇控制精度以及达到提升建筑节能的效果。未来，智能建筑将会逐渐成为“信息高速公路”上的站点，先进的信息技术（以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志）必然会很快在智能建筑中得到应用。 随着高新科技的发展，新的控制理论、控制技术以及新控制系统的不断出现，如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等，在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术，智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 3.2当前智能化建筑电气的“智能”体现 智能建筑的“智能化”主要是依靠以“3C”高新技术和各种建筑设备智能化系统来实现的。当前智能建筑建设中的 “智能”特征，还体现在对于建筑结构设计方案的智能化以及建筑材料的智能化等方面。比如：建筑结构设计的智能化平衡：以日本地区“竹中建筑公司”在东京市中心修建的一栋6层大楼为例，该栋建筑在模拟的多次强地震试验中，依然能够安然无恙，这栋新建筑之所以能够抗击更高的地震在于其建筑结构采用了液压支架系统，该系统能够减弱和抑制40%以上的震动；另外，该栋建筑在大楼顶层安装了重约9吨的滑板，一旦大楼受到飓风或地震影响产生倾斜，这块大的滑板就会依据计算机指令朝着反方向进行移动。 另外，建筑材料的智能化主要体现在提高建筑结构安全方面。比如进行混凝土工程施工时可采用“自修复的智能混凝土”，其原理就是在常规混凝土中掺入一定量的树脂空心纤维，当建筑结构构件出现超过允许值的裂缝时，从混凝土中溢流出来的树脂就会对裂缝形成自动封闭或者裂缝修复。 当前，智能化建筑发展趋势呈现较为明显，主要体现在两个方面：第一是智能建筑已从以往单一办公写字楼逐渐向各类公共建筑领域扩展，这点从近年来我国的一些建筑都可见端倪。如：“水立方”、“鸟巢”馆、上海世博会“中国馆”等。第二是随着智能建筑建设领域的扩大和建设数量的增加，智能建筑正向宏观系统发展并接轨，比如智能建筑与“智能城市系统”、“数字国家”和“数字地球”接轨。 4结论 智能建筑是传统建筑电气与3C高新技术相结合下的建筑智能电气产物，随着信息技术的飞速发展以及物联网在智能建筑中的不断应用和发展，未来智能建筑智能化技术和性能都将不断提升，未来智能建筑的“智能化”特征也将越明显。 建筑电气与智能化论文:浅谈“建筑电气与智能化”专业的英文名称 摘要：分析了建筑电气与智能化专业的内涵和培养要求，参考了国内外高校建筑土木类相关专业、相近专业的英文名称，分析了建筑电气与智能化中“建筑”、“电气”、“智能化”三个主题词翻译，得出建筑电气与智能化专业较为妥帖的英文名称为Building Electricity and Intelligence。 关键词：翻译；建筑电气与智能化；专业名称 一、建筑电气与智能化专业的内涵 1.建筑电气与智能化专业的定义[1] 建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下，研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展，土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业，建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”（或“电气”）的空缺，与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合，是典型的多学科的交叉和融汇。 建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段，“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”；另外，随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展，建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵，与传统的建筑电气专业有着本质的不同。 2.建筑电气与智能化专业的培养目标 建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要，掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论，掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术，综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。 建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作，并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。 从以上内容可以看出，建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备，包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。 二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称 建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业，目前没有一个公认的英文名称，各高校根据自己的理解，有多种不同的翻译方法。相对而言，国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长，其专业名称一般有固定的英文名称。 1.建筑学：Architecture 建筑学，从广义上来说，是研究建筑及其环境的学科，通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识，能在设计部门从事设计工作，并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。 2.土木工程：Civil Engineering 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动；也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识，具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。 3.给排水科学与工程：Drainage Science and Engineering（原建筑给排水：Building Water Supply and Drainage） 给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科，它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识，能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。 4.建筑环境与能源应用工程：Building Environment and Energy Applications Engineering 建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术（部分）与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5，6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才：一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作；二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护，技术经济分析和管理；三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要，具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能，知识面宽，具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。 5.建筑设备工程技术：Construction Equipment Engineering 建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业，属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术，具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。 6.智能建筑技术与管理：Intelligent Building Technology and Management 香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业，是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理，学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容，属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。 7.建筑装备工程：Building Services Engineering 香港大学开设了“建筑装备工程”（Building Services Engineering，简称BSE）专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。 8.其他相关院校的专业 国内外其他相关院校类似专业还有：美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业（Building Technology）；英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业（Energy，Environment and Buildings）；马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业（Intelligent Building Technology）；香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业（Electrical Installations and Systems in Buildings）。 三、对相关英文翻译的分析 建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个，下文分别予以讨论。 1.对“建筑”的翻译[7，8] 从上述相关专业名称可知，当研究建筑设计本身时，一般用Architecture居多；当研究建筑内部设施时，一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时，留学生也指出：在国外提到建筑内部的设施时，建筑一词一般用Building，而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术，也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程，其涵盖范围比Building更广。但在习惯上，提到建筑内部的设施，一般用Building的居多。因此，建筑电气与智能化中的“建筑”一词，用Building较为合适。 2.对“电气”与“智能化”的翻译[7，8] 对“电气”与“智能化”的翻译，相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中，一般用Electrical或Electricity；“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵，此处的“电气”与“智能化”，应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统，即此处的“电气”与“智能化”应是名词，而非形容词，故用Electricity与Intelligence为好，而不用Electrical与Intelligent。 3.Intelligence与Intelligentization的区别 根据英文翻译，Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上，“Intelligence”偏向于智能、智慧之意；当用在建筑物时，可以引申为建筑物经各种设备支持，具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意，成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时，偏向于建筑物经过各种设备的支持，具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言，面对未来的智能建筑发展，Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。 四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称 根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等，认为“建筑电气与智能化”的英文名称，用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中，即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然，由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展，其英文名称可能有所不同。希望通过讨论，能尽早确定一种比较权威的统一名称，以利于进一步扩大国际交流。 建筑电气与智能化论文:关于建筑电气与智能化探讨 摘要：智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境，这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点，随着建筑智能化技术的深入应用，而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现，并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文结合笔者多年的工作实践，对电气智能化进行了探讨，以期为人们营造一个和谐，稳定，高效率，低耗能的工作及居住环境。 关键词：电气智能化；发展现状；对策 电气智能化的基础就是建筑的电气系统，电气技术在智能化建筑中所起到的作用就是将电气智能化功能通过系统构建体现在日常的管理和控制中。所以电气系统是现代住宅建筑中采用智能化电气的重要平台。是整个建筑物智能电气发挥功能的重要核心系统，同时随着智能化电气的应用，整个住宅建筑的电气系统也变得更加的复杂，也更需要一些辅助系统对其进行保护和支持。如：电源技术、防雷技术、防干扰技术、屏蔽技术、抗静电技术、综合布线技术等等。另外，对建筑电气信号进行管理的系统，如：消防监控、闭路监控、计算机网络、多媒体线路等等，这些系统作为智能化管理实施的保障基础，也是不容忽视的。总之，电气智能化的平台就是整个建筑甚至是整个建筑群的电气系统，此系统的构建和技术升级，为电气智能化提供了必要的舞台，也反过来促进其发展。 一、我国建筑电气智能化工程发展现状 随着经济的发展和科技的进步，在房地产业在国内的蓬勃发展的今天，建筑智能化安装工程作为其中的重要组成部分，在规模和效率上也取得了很大进步。弱电智能化作为一个新的发展热点，也在一定程度上也推动了其发展。但是目前智能建筑的实施还不尽规范，在设计和实施方面还存在着许多问题。 （一）工程管理制度不健全 建筑智能化安装工程成本整体控制中，从工程的设计、施工到验收，没有严格的管理体制来进行智能化应用的具体限制。建筑智能化管理制度的不健全，使得一些电气智能化没有在建筑业中起到应有的作用。同时，没有严格的聘用制和明确的责任制，使得工作人员在工作中存心大意，不重视工作质量和效率，不去充分利用电气智能化，加大了工程成本的投入，严重影响到工程效益。 （二）施工单位和施工人员素质低 在市场经济的竞争下，一些设计单位片面追求经济效益，赶时间、抢任务，设计质量差、深度浅、详图不全或漏洞百出等问题，无法准确计量工程量，容易造成工程材料的浪费，导致工程成本的提高。专业设计和施工人员素质参差不齐，对智能化电气的设计和施工没有科学的认识，影响到电气智能化的顺利进行。加之管理及用人制度的诸多矛盾的影响，针对每一个工程项目不能选择既具有专业知识又具有职业素养的人才，这不仅影响建设工程的质量、造价、工期，而且影响设计单位的声誉。 （三）工程施工设备的落后 在建筑工程建设中，需要大量的电气化机械设备，由于单位不进行大量的资金投入，没有引进先进的设备，一些落后的设备严重制约着工程的进度，同时，也不利于电气智能化的普及，影响到人们生活的便捷性和舒适性。 （四）工程受防干扰措施不当 智能建筑环境存在着大量的电气干扰源，如大型的变配电设备、电梯机房设备、中央空调设备的起 /停信号和雷电干扰等，这些设备很容易对智能化建筑造成不利的影响。弱电智能化系统在运行中常常由于抗干扰措施不当，导致设备工作可靠性低，产生错误码、数据丢失等，还可引起系统的死机或瘫痪。 二、完善电气智能化工程施工的对策 （一）技术管理方面 面对电气智能化利用率低的情况，企业应根据建筑智能化的合同和设计方案，在工程实施过程中确定电气智能化各系统之间，以及每个子系统与机电设备、建筑材料、装潢之间的联系，以及产品供应商、工种承包商及施工单位之间的工程范围和职责的确定，以及在工程实施过程中这些工程施工中的修改调整和再确认工作。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核，电气智能化工程的确定包括备材料供应，系统技术，设计及工程施工，是系统开通的必要条件，是电气智能化工程中技术管理的重点或者难点之一。 （二）设计方案方面 设计作为整项工程的灵魂，一个科学合理的工程设计方案能够为工程建设规划明确的方向。做好工程的设计工作，能够确保整项工程的质量，为了充分发挥投资效益，应该注重设计优化工作的管理，采取全过程、全专业的优化措施。抓好技术和施工设计图纸及其资料的审核，重点在设计方案上面，电气智能化工程设计涉及专业、工种面较广，必须在施工前做好对电气智能化工程技术和施工设计的审核，及时发现问题和采取必要的措施，以确保工期、质量和减少返工，尤其对电气智能化工程而言必须对上述图纸、资料进行审核，确保系统在硬件设备上的完整性。 下面让我们来对一套125平米的三室二厅的新房室内电气线路进行设计. 案例分析：“室内住宅电气系统设计” 1、目的与要求： 1.1.分析室内照明的功能需求，书房、卧室、客厅、厨房、卫生间和凉台的照明要求是如何的？ 1.2.系统组成部分之间的相互联系和作用：针对不同的照明需求来选择怎样的灯具？ 1.3.如何计算家居总用电量？ 1.4.室内照明的电线敷设的安全标准？ 1.5.系统设计方案及其优化： 2、设计要求： 2.1.用电负荷： 例如：照明用电负荷500w，娱乐用电负荷1500w，厨房用电负荷1500w，空调用电负荷3000w 最大功率P=500w+1500w+1500w+3000w=6500w 2.2.照明和各种家用电器使用安全、方便，相互之间影响小，便于维修。 3、设计分析； 3.1.设计的目的方便住户使用，满足住户的舒适和审美要求，便于维修，安装规范，确保室内电气线路的安全。 3.2.室内配电系统由电源配电箱和若干个回路组成，它们构成了室内电器线路系统的子系统。 3.3.当某一回路发生故障时，不影响其他回路的正常工作。 4、设计方案： 4.1.电源配电箱 电源通过住宅的专用配电箱再进入室内房间，配电箱中应有短路、过载和漏电保护，具有过负载、过电压和漏电保护功能。每户应设置强弱电箱，配电箱内应设动作电流30mA的漏电保护器，分路经过控制开关，分别控制照明，空调，插座等。控制开关的工作电流应与终端电器的最大工作电流相匹配，一般情况下，照明10A，插座16A，柜式空调20A，进户40-60A。 4.2.电路的设计 如上例：家用电负荷最大值约为6.5kw，通过安全电流为：K・（6.5kw/220v）=35.4～38.4A， 这里的K为安全保险系数，取值为1.2～1.3。电流过大各线路必须采用单独的电路回路。室内配电系统采用多回路形式，本例设计有照明回路、插座回路、空调回路，对于厨房、浴室设立单独回路。 4.3.导线与电器设备选择 4.3.1导线：为了防火、维修及安全，最好选用有长城标志的“国标”塑料或橡胶绝缘保护层的单股铜芯电线，线材槽载面积一般是：照明用线选用1.5平方毫米，插座用线选用2.5平方毫米，空调用线不得小于4平方毫米，接线选用绿黄双色线，接开关线（火线）用红、白、黑、蓝等任一种。但在同一家装工程中用线的颜色用途应一致。 值得注意的事项： （1）家庭电路设计，2000年前，电路设计一般是：进户线4―6 平方毫米，照明1.5 平方毫米，插座2.5 平方毫米，空调4 平方毫米专线。2000年后，电路设计一般是：进户线6―10 平方毫米，照明2.5 平方毫米，插座4 平方毫米，空调6 平方毫米专线。（北京很多住宅是：进户线6―10 平方毫米，照明2.5 平方毫米，插座2.5 平方毫米，空调4 平方毫米专线） 本例里的电线通过的安全电流为35.4～38.4A，参照铜电线截面允许通过的电流范围，因此选用4平方毫米的铜线为基准较为合适。从而配线方案为：进户线6―10 平方毫米，照明2.5 平方毫米，插座4 平方毫米，空调6 平方毫米专线。 （2）电器设备：电源配电箱、电表、控制开关漏电保护开关、电源插座、开关面板、插座的选材面板的尺寸应与预埋的接线盒的尺寸一致；表面光洁、品牌标志明显，有防伪标志和国家电工安全认 证的长城标志；开关开启时手感灵活，插座稳固，铜片要有一定的厚度；面板的材料应有阻燃性和坚固性。 5、线路布置 5.1.智能系统：在住宅电气线路设计中应预埋电话线、有线电视信号线、视频线、网络线，在客厅和三间睡房预埋电话线、有线电视信号线、视频线、选择其中一间睡房作为书房，预埋网络线。 5.2.照明回路：在睡房、客厅、饭厅、厨房、浴室、凉台室安装一个主光源吊灯，在睡房和客厅的墙壁上安装辅助光源壁灯。 5.3.功能电路：厨房放置冰箱、电饭堡、电热水器，排气扇电源插座，浴室安装淋浴器、洗衣机的电源插座，睡房和客厅安装空调的电源插座，书房安装娱乐电视机、音响、电脑等的电源插座都是独立的电源回路。 5.4.线路布置图：在形成了住宅的电气线路设计方案后，绘制出线路走向位置尺寸图和线路布线图，编写《电气线路设计说明书》草拟布线图。 （1）划线。确定线路终端插座，开关，面板的位置，在墙面标画出准确的位置和尺寸。 （2）开槽。 （3）电源线配线 （4）埋设暗盒及敷设PVC电线管。 （5）穿线。 （6）安装开关，面板，各种插座，强弱电箱和灯具。 （7）检查。 （8）完成电路布线图，并向住户反馈设计方案，根据住户的意见进行修正。 （三）工程管理方面。 弱电智能化工程涉及土建、装饰、空调、给排水、供电、照明、电梯等专业，在某种意义上弱电智能化工程是配合其他工程的工种，因此，在工程施工过程中必须与以上专业配合与协调，尤其在阀门、水管温度传感器、和水流开关及其安装等方面上，均须与相应工种协调配合。 （四）工程检查与验收方面 由于电气智能化工程包括复杂的设备和系统，例如一些配管、线、槽和线路敷设设备安装及调试等，可能是不同的施工单位施工，因此每一个项目完成和工种施工结束后，必须严格记录相关信息，进行工程的验收规范和设计图纸的交接和验收，提交完整的工程技术资料，以确保工程进度和工程质量。 （五）工程设备抗干扰方面 在智能建筑电气智能化系统的建设中不仅要注重性能指标和设备的先进性，更要做好系统的防干扰。保证智能化建筑中，弱电智能化应用的顺利进行。首先，要想提高智能建筑电气智能化系统的抗干扰性能必须从干扰源、干扰途径、受扰设备几方面同时采取多种综合措施进行抑制。其次，软硬件抗干扰措施应根据智能建筑实际的电气智能化系统情况进行有效的选择和科学地实施。最后，需要对干扰情况进行综合分析、判断，选用简单、维护方便、性价比高的有效抗干扰措施，以保证智能建筑系统正常运行。 三、科学的电气智能化工程施工秩序的意义 建筑的电气智能化工程是一个从浅到深、逐步深入逐步细化的整个过程，考虑的因素众多，为了全面地判断、解读、研究，使施工工作更加高效、准确和普及，必须做好科学的电气智能化工程的施工工作。 建筑电气智能化是建筑物的主要组成部分，是建筑物实现其设计功能和应用功能的基础。建筑电气安置工程是科学合理控制电气产品在成本、质量和效果上的必要管理，这不仅可以保管电气项目的工程整体质量，还能够对建筑企业建设成本进行科学合理控制，更重要的是提高了建筑业的信息化、智能化程度和建筑业的总体水平，是企业实现科学高效管理的方式之一。只要我们在建筑电气安装工程工作中做好科学管理，形成良好的秩序，加强对人、财、物的制约，采用合理的策略和手段，对建筑电气安装的全过程进行有效监督，就能够加强建筑电气的质量、成本和效果造。 四、结束语 近年来，我国坚持经济的又好又快发展、科学发展观及可持续发展等，这一系列理念都体现着我国将“高效”“节能”作为经济发展的重中之重。因此，智能化工程工作也顺应了我国经济发展中的宣传理念。有效地智能化工程控制能够节约社会资源、充分利用人力资源、完善社会各项基础设施等等，给国家带来巨大的经济效益和社会效益。电气智能化是技术发展的最终趋势，而更大的趋势就是利用电气智能化完成对智能化管理网络的构建，并以此完成对建筑乃至建筑群的统一的智能管理。住宅建筑功能性复杂，不仅仅需要有生活功能更需要具备安全性，因此电气智能化可以帮助住宅建筑的管理系统实现更加科学而安全目标。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘 要：智能化是新时代对于建筑电气工程设计的要求，在智能建筑的发展，人们通常都会将电气智能化技术纳入考量，因为在智能建筑的设计与建设时，都离不开电气智能化技术。电气智能化技术以电子通信技术、计算机网络技术、智能控制技术等技术手段，让人们可以在建筑当中享受智能化的产品成果。 关键词：建筑电气；智能化；智能建筑 智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑，有很大帮助。而在国外，关于智能建筑的记载是：“智能建筑”就是高功能大楼，是有效地利用现代信息与通信设备，采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 1、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上，在全世界的排位都比较靠后，所以人均资源占有量少，只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下，中国的城镇化发展已经不再追求数量，开始向质量求发展，可以极大地节约资源。例如：在智能建筑的内部，通过无线网络技术，人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线，大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍，并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利，对于建筑电气智能化发展也是很好的消息，那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化，我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力，可以很好地将新技术推广到更大的范围，让更多的人群享受到它带来的好处。例如：最近，国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入，主要在信息技术和电子商务行业，而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因，就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面，中国企业和世界级企业还有一定的差距，但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日，中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界，赢得更大的认同。 2、建筑电气智能化发展的优势 2.1建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案，不仅可以将人们的日常生活进行实时监督，对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外，智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心，例如：最初的电子钥匙到现在的门卡，技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代；指纹识别和虹膜识别系统，对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2.2智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中，多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利，将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如：最早在美国出现的变风量系统（VAV系统），与过去的定风量（CAV）系统而言的，很好地改善了空调带给人们的舒适感，该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗，还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看，变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗，电费近70%。 3、智能建筑中智能化技术应用 3.1 TN-S 系统的使用 TN-S 系统主要是把保护接地线 PE 和中性线 N 严格进行分开的低压配电系统，它是一个三相四线的另外加 PE 线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线，防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S 系统主要是由两个接地系统组合而成，第一个部分主要是 TN-C 系统，而第二个部分主要是 TN-S 系统，这两个系统的分界面主要是在 PE 线与 N 线的连接点上。TN-C-S 系统是智能建筑的一个接地系统，能够提高住宅用户的安全性。 3.2交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线（N 线）接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题，而且能控制零序电压的位移问题，对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备，而一些金属具有导电线，如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象，容易发生漏电的现象，一旦人体接触这些破坏的设备，就有可能造成电击和生命危险，因此，所有的金属设备都必须安装安全的接地装置，从而降低电阻，防止电流外泄。 3.3屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中，电子设备容易产生静电，如果长时间的累积，这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏，可能造成电子设备不能正常使用，因此在智能建筑中，在防静电和电磁干扰是十分重要的工作，将设备的外壳和 PE 线进行连接；导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和 PE 线的可靠连接的；室内的屏蔽也应当多点与 PE 线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 3.4直流及防雷接地 在大型的智能建筑中，大量的电子通信设备、计算机等电脑操作系统在输出信息、转换信息或者传输信息等过程都需要微电流和微电位来执行。随着城市的快速发展，电子产品的大量普及和应用，传输过程的耗电量也非常巨大，为了保证这些电子设备能够正常使用，而需要提供一个稳定的电源和电压，还有基准电位。随着科技的进步，雷电灾害也能为一种新的特点，对建筑和电力行业更是影响深远，如通信设备、计算机、智能系统、航空等广泛应用的领域。雷击危害程度大大增强，因此我们必须深刻的认识防雷工程的重要性，雷电的防御要从单一转为系统防护。所有的智能建筑接地功能都必须以防雷接地系统为基础，建议一套完整而又严密的防雷机制，来保证电子系统的正常运转。 4、结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求，也是社会科技进步的必然趋势，因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持，真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:论智能化建筑与建筑电气 摘要：智能建筑为人们提供一个优越的工作与生活环境，这种环境具有安全、舒适、便利、高效与灵活的特点，随着建筑智能化技术的深入应用，而建筑电气智能化使得智能建筑的功能得以实现，并确保了智能建筑在使用中的安全节能。本文对电气智能化进行了探讨，以期为人们营造一个和谐，稳定，高效率，低耗能的工作及居住环境。 关键词：电气智能化；发展现状；对策 引言 智能建筑是指利用系统集成方法，将智能型计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控、对信息资源的优化组合，所获得的投资合理、适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。这一定义对于我们更多的认识和了解智能建筑，有很大帮助。而在国外，关于智能建筑的记载是：“智能建筑”就是高功能大楼，是有效地利用现代信息与通信设备，采用楼宇自动化技术高度综合管理的大楼。 一、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统，如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等，这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同，是不能互换使用的。另外，由于传统的布线过程中要使用不同类型的电缆、电线以及接线设备，因此，这就导致了相互之间技术性能的较大差别，从而难以互通不能兼容的问题时有发生。 在以往进行传统的布线时，如果在布设施工中需要改变终端设备位置和数量时，同时也必须对缆线和其它设备进行重新敷设，而且施工过程中还要面临因更换线缆和设备带来可能发生的临线传送信号中断或质量下降，从而造成增加工程投资以及延时完工的现象，因此，随着传统布线系统的限制，综合布线系统得到飞速发展。综合布线系统采用高质量的材料和标准化部件，能够保证智能化建筑系统的技术性能的优良可靠，以及满足今后可随时进行升级的智能建筑通信需要，虽然综合布线系统初投资较高，但从综合布线系统的整个使用期来看，比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑，智能建筑具有安全、舒适以及便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成等等特点。智能建筑首先要实现和确保人、财、物的高度安全。其次，智能建筑的智能化系统的运行维护和管理目标就是以最少的资源、最低的成本去确保建筑物内设备维护、运行、更新。换句话说，智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用等所有这些特点，必须依托集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 二、建筑电气智能化的发展现状 中国在资源个体占有量上，在全世界的排位都比较靠后，所以人均资源占有量少，只有通过集约化设计才有可能真正实现有效利用。在改革开放带来的巨大红利下，中国的城镇化发展已经不再追求数量，开始向质量求发展，可以极大地节约资源。例如：在智能建筑的内部，通过无线网络技术，人们在不同的房间不再需要铺设大量的通讯电线，大规模的集成无线网络很好地解决了跨空间交流的障碍，并且很好地提高了交流的效率。未来中国社会还有一大的发展红利，对于建筑电气智能化发展也是很好的消息，那就是正在推进的新型城镇化。这样的城镇化，我国政府最高层为城市和村镇建设提供新的助力，可以很好地将新技术推广到更大的范围，让更多的人群享受到它带来的好处。例如：最近，国家推出了新的经济刺激计划即加大对经济建设的投入，主要在信息技术和电子商务行业，而这些行业与建筑电气智能化正好密切地结合了起来。中国制造走向世界的一个重要原因，就是在于中国企业在技术革新方面取得大突破。虽然在电气智能化产品方面，中国企业和世界级企业还有一定的差距，但是我们可以发现这些产品在国内已经有许多厂家开始投入生产。假以时日，中国的民族电气智能化产品一定可以走向世界，赢得更大的认同。 三、建筑电气智能化发展的优势 1、建筑保安系统的完善 电子监控给建筑保安系统提供了更加完善的安保方案，不仅可以将人们的日常生活进行实时监督，对于打击犯罪分子也起到了重要作用。除了电子监控之外，智能化的电子门锁和识别系统也让人们的生活感觉更加安心，例如：最初的电子钥匙到现在的门卡，技术的不断进步将人们的生活带入了更加私密和保护的时代；指纹识别和虹膜识别系统，对于个体化安全防范对于保护个人财产和经济利益作用巨大。 2、智能建筑品质的提升 在电气智能化发展的过程中，多样化的智能系统给人们提供了更大的生活便利，将建筑品质提升到了一个新的阶段。例如：最早在美国出现的变风量系统（VAV系统），与过去的定风量（CAV）系统而言的，很好地改善了空调带给人们的舒适感，该技术以变化的风量送入房间来满足室内人们的需求。这不仅可以极大地降低超负荷的空调系统带来的巨大能耗，还可以把空调对于人们最基本的需求满足个性化。从全年的节约耗能来看，变风量系统相较于不变风量空调可以节省一半的能耗，电费近70%。 三、智能建筑中智能化技术应用 1、TN-S系统的使用 TN-S系统主要是把保护接地线PE和中性线N严格进行分开的低压配电系统，它是一个三相四线的另外加PE线的接地系统。保护职能建筑系统所有的电子设备路线，防静电、机房交换机、报警器等接地线的工作需求。TN-C-S系统主要是由两个接地系统组合而成，第一个部分主要是TN-C系统，而第二个部分主要是TN-S系统，这两个系统的分界面主要是在PE线与N线的连接点上。TN-C-S系统是智能建筑的一个接地系统，能够提高住宅用户的安全性。 2、交流工作接地 交流工作接地是指采用变压器的中性点或中性线（N线）接地。这个系统不仅能消除单相电弧的过压问题，而且能控制零序电压的位移问题，对低压系统有重要作用。在建筑大楼内部安装了不少金属设备，而一些金属具有导电线，如果这些金属设备的绝缘体发生破裂的现象，容易发生漏电的现象，一旦人体接触这些破坏的设备，就有可能造成电击和生命危险，因此，所有的金属设备都必须安装安全的接地装置，从而降低电阻，防止电流外泄。 3、屏蔽接地与防静电接地 在阴雨或者干燥的天气中，电子设备容易产生静电，如果长时间的累积，这些带有静电的电子设备会对电子芯片造成严重破坏，可能造成电子设备不能正常使用，因此在智能建筑中，在防静电和电磁干扰是十分重要的工作，将设备的外壳和PE线进行连接；导线的屏蔽接地是需要屏蔽管路的两端和PE线的可靠连接的；室内的屏蔽也应当多点与PE线进行可靠连接。这样就可以避免接地和静电。 4、接地防雷 智能建筑物的防雷必须按综合防雷系统的要求进行设计，坚持预防为主，安全第一的指导方针，为确保防雷设计的科学性，在设计前应对现场雷电环境进行评估。智能建筑物的防雷宜考虑环境因素、雷电活动规律、建筑物内设备的重要性，发生雷灾后果的严重程度，分别采用相应的防护措施。智能建筑物的防雷应坚持全面规划、综合治理、优化设计、技术先进、经济合理、进行综合设计。智能建筑物均应按GB50057-2010“建筑物防雷设计规范”的规定，安装外部防雷装置。智能建筑物内的微电子设备的防雷应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、共用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。智能建筑物内的微电子设备应根据所在地区雷暴等级，设备放置在不同的雷电防护区，以及系统对雷电电磁脉冲的抗扰度，采用不同的防护措施。 结束语 建筑电气工程的智能化不仅现代建筑发展的必然要求，也是社会科技进步的必然趋势，因此对于建筑电气工程的智能化研究应给与更多地关注与支持，真正实现建筑电气智能化。 建筑电气与智能化论文:浅析智能化建筑与建筑电气 摘要：智能建筑行业是在现代信息产业发展的基础上逐步发展形成的一个新兴产业，其集结了自动化控制方式、电子技术、传感技术以及网络通讯等先进技术与一体，将建筑作为平台，为用户提供通讯网络化、办公自动化等人性化服务。而智能建筑中应用的电气技术也经历了电气化、自动化以及智能化三个不同的发展阶段，现已成为智能化建筑不可缺少的一部分。本文对智能化建筑与建筑电气进行了探讨。 关键词：智能化建筑；建筑电气 一、关于电气工艺和智能建筑 所有的电气科技，具体的说是将其工程科技当成是前提，综合了很多的其他科技的一个总的科技内容，比如电工科技等等的一些要素。其有着电气项目的明显特点，除此之外还有很多别的层次的特征，所以无法把它单纯的分为电工或者是电子等项目中。该项技术的要素非常的近乎实际，同时还有很大的应用价值，在我们国家的建筑行业中，特别是智能化的建筑中，应用范围非常的宽。所谓的智能建筑并不是指以智能化的电脑控制的特殊建筑，而是综合运用控制技术、电视技术、光纤技术、数字通信技术、传感技术以及数据库技术等多种高新技术，把建筑的构造以及装置和管控等活动综合，进而得到的非常舒服合理，能够尽最大化的体现出我们的创造性，提升活动功效的建筑体，其有着非常浓厚的人性色彩目前我们所指的智能建筑主要建立在通信自动化系统。楼宇自动化系统以及办公自动化系统的基础上，它们都和电气科技有着非常深层次的关联。 二、智能建筑电气设计 1、智能建筑电气设计的内涵 通常意义上的智能建筑，就是在普通建筑的基础上，对其电气工程进行更新与改造，使其在使用功能上更为智能化，因此，在智能建筑的电气设计中，必须要将电气设计中的弱电部分与强电部分进行有效的结合，才能达到理想的智能化状态。其中，弱电工程是实现智能化建筑的主要工程，由于使用不同的使用环境和使用要求，弱电工程的设计也日渐的复杂。在没有特殊要求的情况下，弱电工程的设计按照建筑物的类别和设计规范进行设计，因此说，弱电设计是建筑电气设计的核心部分。在强电设计方面，主要是对变电和配电系统以及照明系统等系统的设计，这也是电气工程设计中的核心部分，其在现代建筑工程中有着重要的位置。当前，我国电气设计技术已经相对比较成熟，在这个基础上，应当对节能降耗的问题进行充分的考虑，其也是保证智能建筑电气工程安全性的基础。 智能建筑在一定程度上来讲是电气技术的发展与改革，使其具备“智能”的功能。在实际生活中工程中电气的设计通常分为强电与弱电设计两大部分，强电设计电气系统、照明和动力系、防雷接地设计系统的设计。智能建筑电气可以说是一种具有较高综合性的技术，它涉及的学科十分广泛，而且发展迅猛，正朝着综合化、智能化、集成化的方向发展，它主要考虑的问题是信息传送的效果，即信息传送的保真度、速度、广度、可靠性等。建筑弱电根据其使用环境、要求的名目繁多，在设计中它不可能达到面面俱到，除非建筑单位提出相应的一些要求，那么一般均按常规进行设计，即按照建筑类别和类型遵照规范进行设计。由于弱电设计面广、难度高、所以很难要求设计者全面掌握，因此设计者只需完成总体方案与系统设计，并解决好与其他专业设备及管线间的配合即可。 2、智能建筑电气设计的特点 当前，随着各种智能技术的应用范围日渐广泛，如楼宇对讲、社区监控等技术越来越多的应用到智能建筑中，也成为了智能建筑的一项标志性组成。智能技术的实现，主要是通过弱电的控制来实现的，可以说，信息的传递是弱电在电气工程中的主要作用，其具有电压低、功率小的特点，能够实现对建筑工程中其他设备的有效控制。但是，由于弱电设计所涉及的范围十分广泛，而且难度较大，因此其设计过程中必要与其他专业进行有效的配合，才能够实现理想的电气设计效果。另外，在电气设计的总体原则上，职能建筑的电气设计应当适应现代建筑技术的发展，才能够有效的降低建筑成本，真正实现智能建筑的智能化。 3、智能建筑电气设计中存在的问题 当前，智能建筑正在快速的发展，在其电气设计中也存在着一些问题，在相关的规范和设计标准方面也存在字儿一些不足之处。虽然相关的规范与技术标准中对于智能建筑的电气设计进行了规定，但是其要求较为笼统，不够细化，无法实现统一的规范作用。由于智能建筑的电气设计涉及到很多其他的专业，如果其中的条款过于笼统，无法对电气工程设计中的具体问题进行详细的规范。另外，使用最多的《民用建筑电气设计规范》，也没有根据建筑行业的发展更新电气设计的相应内容。这些问题的出现，会导致设计人员不能进行合理的设计，这直接制约着智能建筑电气的发展。 三、智能建筑中主要的电气施工技术 1、电气基础施工确保质量 在基础工程施工时应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成，避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏；对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件，电气施工人员应配合土建提前做好准备，土建施工到位及时埋入，不得遗漏。电气施工安装中，管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力，才能把好质量关。 2、电气主体施工注重监控 首先，必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中，确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备交接协调环节，明确关系，制定措施，根据规范进行超前监控，达到对工程质量的预控。其次，必须在监控好重点环节的基础上以点带面，促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合，根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序，逐层逐段的做好电管铺设工作，这是整个电气安装工程的关键工作，做的不好不仅影响土建施工进度与质量，而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时，电工应留人看守，以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时，应及时修复。 3、内部装修力求规范 在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍，因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前，电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线，将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍，符合要求后将箱盒稳定好，将全部暗配管路也检查一遍，然后扫通管路，穿好带线，堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口，箱盒处抹灰收口应光滑平整。 4、设备安装保证材料 由于电气工程专业性强，在工程投资少、时间紧、作业面宽、工程繁杂、质量要求高的情况下，若不分轻重环节，势必造成人、财、物的浪费。在监控过程中，应认真学习、因地制宜、总结经验、分析工程实际、抓住工程中的关键环节、处理解决关键性质量问题、避免施工中的偷工减料和系统混乱状态的发生。 5、交错施工安排适当 跨专业之间的施工、调试需要仔细安排，早作分析，协调进行。如在电磁屏蔽工程的施工中，施工每前进一步，都伴随着各专业的协调配合。电磁屏蔽在挂网时，要涉及到土建和风、水、电等专业的协调配合，而各专业一般只为自己进度着想，只顾自己施工方便，技术交底不深，从而产生互相埋怨、吵闹情绪。甲方、监理人员要深入现场，掌握各专业施工进度，进行耐心细致的工作，土建施工时要督促风、水、电等专业的配合，电磁屏蔽施工前要组织各专业施工队的会签，制定局部的施工进度配合计划，检查落实每一步琐碎的施工工序等等。做到各专业施工逐步适应计划，以期达到较好的磨合，得到较高的质量保证。 结束语 目前，电气自动化在智能化建筑的应用，在我国还是属于一个比较新的技术领域，随着越来越多的智能化建筑物的出现，将会有更加先进的新兴技术补充到这一技术领域中，使这一技术能不断完善。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】：文章结合工作实践对我国智能化建筑与建筑电气当前发展现状进行了探讨，详细论述了传统电气与智能化建筑的特点及其应用现状。 【关键词】：建筑电气 智能化建筑电气设备 智能化建筑系统相互关联与渗透是实现建筑电气高智能化建筑的重要手段。智能建筑的发展已经从传统的电气设计阶段进入智能建筑电气优化集成的阶段。 一、建筑电气与智能化建筑发展概述 随着我国城市化建设的加速发展，建筑行业得到了突飞猛进的发展，近几年来，随着我国房地产业的飞速发展，国内大型现代化建筑和高层居民建筑拔地而起，建筑电气行业迎来了空前的发展机遇。同时，随着国家倡导低碳经济的发展模式下，对于建筑电气系统节能、安全、环保的要求越来越高，建筑电气系统与智能化建筑的相关课题越来越受到业界的关注。近年来，我国已成为建筑电气产品生产、使用和销售大国，建筑电气行业年产值接近建筑装饰行业年总产值的20%。 随着我国经济的快速发展和城市化的不断推进，建筑电气行业仍然会保持较快的发展速度。随着智能化建筑电气概念的提出，我国建筑电气行业发展可体现出智能化住宅逐渐成为未来的方向。而要实现这一目标，离不开智能化建筑电气。所以电气产品的质量和安全是决定建筑电气行业持续发展的前提。电气设备是建筑装饰工程的重要组成部分，电气设备的质量、环保、安全水平是衡量装饰工程舒适度的重要因素。建筑电气产品第一是节能，第二就是安全。比如说，电线电缆必须是防火的，必须符合国家标准，否则留下较大的隐患。再比如电力电表，随着智能电网的建设，都要求一户一表安装智能化电表。比如美国智能电网的建设的第一个目标就是给4000万个家庭装智能电表。如果电表质量低劣，则会引起严重后果。 对于电气设备行业来说，产品要以终端智能化为目标。建筑电气产品的节能、安全，需要产品更新换代，需要调整产品结构。当前，我国建筑电气行业存在的主要问题是传统的制造模式和传统的销售方式、粗放式的管理，能源的浪费比较严重。 随着智能化建筑电气系统开始应用于现代建筑，智能化建筑电气系统的相关标准制定也在加快进行。因此，人们对建筑在信息交换、安全性、舒适性、 便利性和节能性等诸多方面提出的更高要求，必须通过建筑物内置的越来越多的基于高新技术的计算机网络、通信、自动控制等现代化建筑设备来实现，这一切集中反映到建筑观念和建筑实践中，于是建筑中增加了各种智能化系统，智能建筑应运而生。 二、传统建筑电气与智能建筑的特点 1、传统自动控制系统的分析 传统的建筑每个子系统相互独立、强弱电截然分立的建筑方式已经不能适应智能化建筑高速发展的要求。传统建筑物中通常存在多套独立的不同的布线系统，如电话系统使用普通平行线对、闭路电视系统使用同轴电缆、计算机局域网一般使用非屏蔽双绞线、火灾自动报警系统多使用屏蔽双绞线、电视监控系统使用视频线缆等，这些布线系统的线缆、接插件及配线架等设备都各不相同，是不能互换使用的。另外，传统的专业布线方式要使用不同的电缆、电线、接线设备，相互之间的技术性能差别较大，经常造成难以互相通用，彼此不能兼容的问题发生。 在采用传统的布线系统时，如果需要改变终端设备的位置和数量，必须敷设新的缆线和安装新的设备，且在施工过程中还极有可能使相邻的线对发生传送信号中断或质量下降。从而大大增加了工程投资和施工时间，因此，传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。 随着传统布线系统的限制，综合布线系统的得到了飞速的发展。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件，并按照标准严格施工和检测，能够保证系统技术性能优良可靠，满足智能化建筑需求以及今后不断升级的智能建筑通信需要，而且在维护管理中减少维修工作，节省维护费用。虽然综合布线系统初投资较高，但可统一施工，统一布线走向，节省系统使用的建筑物空间，方便用户使用和业主维护，在综合布线系统的整个使用期来看，比传统布线更加经济。 2、智能建筑控制系统的特征 相对于传统建筑，智能建筑具有以下几个方面的特点：安全、舒适和便捷的环境、节能、节省运行维护的人工费用、系统集成。智能建筑首先确保人、财、物的高度安全以及具有对灾害和突发事件的快速反应能力。建筑智能化系统的运行维护和管理，直接关系到整座建筑物的自动化与智能化能否实际运作，并达到其原设计的目标。而维护管理工程的主要目的，即是以最低的费用去确保建筑内各类机电设备的妥善维护、运行、更新。换句话说，智能建筑安全、舒适、便利、节能、节省人工费用的特点，必须依赖集成化的建筑智能化系统才能得以实现。 三、建筑电气与智能建筑系统的应用分析 1、基于智能化建筑系统的设计 智能建筑本身就是传统的建筑技术与新兴的信息技术相结合的产物，因此伴随着信息技术的快速发展和在智能建筑中的不断应用，建筑智能化系统的功能和性能都将进一步地提升，智能建筑的"智能"也必将继续增强。 随着智能传感技术与智能控制技术的发展和应用，将进一步提高控制精度，节能效果更加显著；智能建筑扮演的就是信息高速公路上的站点，先进的信息技术（以微电子技术为基础、以计算机技术、通信技术为标志）必然会很快在智能建筑中得到应用。 从技术角度看，相对于传统建筑，智能建筑主要是广泛采用了“3C”高新技术，即现代计算机技术(Computer)、现代通信技术(Communication)和现代控制技术(Control)。“3C”技术的核心是信息技术。 随着高新科技的发展，新的控制理论、控制技术以及新的控制系统不断出现。如非线性控制、智能控制、自适应控制、模糊控制、分布式控制、神经网络控制等。在智能建筑中将越来越多地采用这些现代控制技术。 从技术角度看，智能建筑最大的优点就是系统集成，就是将传统建筑中分离的设备、子系统、功能、信息通过计算机网络集成为一个相互关联的统一协调的智能化建筑系统，从而实现信息、资源、任务的重组和共享。换句话说，智能建筑电气必须依赖集成化的建筑智能化系统才能够得以实现。 2、当前智能化建筑电气的“智能”体现 当前智能建筑的“智能”是通过建筑设备的智能化，即各种建筑设备智能化系统来实现的。未来智能建筑的“智能”还会体现在智能化的建筑材料、智能化的建筑结构等方面，如：自修复混凝土：在提高建筑结构安全度方面，可采用自修复混凝土（智能混凝土），在混凝土中掺入装有树脂的空心纤维，当结构构件出现超过允许度裂缝时，混凝土的微细管破裂，溢流出来的树脂将自动封闭和粘接裂缝。智能化平衡结构：日本竹中建筑公司在东京市中心建了一栋6层大楼，它在强烈的模拟地震试验中安然无恙。这栋新建筑物之所以能抗震，一方面在于有一个液压支架系统，能减弱和抑制40%的震动；另一方面是楼的顶层安装了一个大滑块，在大楼受到飓风或地震的影响将倾斜时，这块9吨重的滑块会根据计算机的指令朝相反的方向移动。目前智能建筑的发展呈现出两方面的明显趋势。一是智能建筑已从办公写字楼向宾馆、医院、公共场馆、住宅、厂房等领域扩展；二是随着智能建筑建设范围的扩大与数量的增加，智能建筑正向智能小区、智能城市发展，与数字国家和数字地球接轨。 四、总结 智能建筑本身就是传统的建筑电气与信息技术相结合下的产物，未来十年我国建筑电气和智能化建筑都会随着信息技术的飞速发展以及互联网在智能建筑中的不断应用，建筑电气智能化系统的功能和性能都将进一步地提升，未来智能建筑的“智能化”也必将持续增强。 作者个人简历：唐晓鸽女广西 专科 工程师 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化专业建设与实践 【摘要】实践教学在创新型人才培养中发挥着举足轻重的作用。针对目前建筑电气与智能化专业实践教学中存在的问题，结合建筑电气与智能化专业建设，提出应将教学、科研和社会实践有机融合，以应用型人才为培养目标，形成建筑电气与智能化专业实践的整体思路和具体措施，实践结果表明学生创新能力与就业能力得到了很大提高。根据建筑电气与智能化专业人才培养目标，实践平台体系的建设，分析了专业实践教学现状，体现了理论教学与实践教学的融合、实践教学各环节的协调统一，充分体现专业特色。 【关键词】建筑电气与智能化专业 课程体系 培养目标 实践教学是培养大学生综合运用知识解决实际问题能力的重要环节，科学的实践教学体系更是培养应用型人才的基本保证。建筑电气与智能化是实践性要求很强的专业，为了培养建筑电气与智能化专业应用型人才，根据人才培养目标，需要特别重视学生工程实践能力的培养。因此，必须重视和加强实践教学，拓展实践教学内涵，构建新的实践教学体系。 一、人才培养目标和教学现状 1、根据教育部建筑电气与智能化专业的制定原则，并结合建筑电气与智能化专业学生的就业去向，将建筑电气与智能化专业专业的人才培养目标界定为：培养适应我国社会主义现代化建设的需要，德、智、体、美全面发展，基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强、有创新意识、具备执业注册基础知识和基本能力的建筑电气与智能化领域高级工程技术人才。毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术领域的方案制定，工程设计，强弱电设备安装、调试、运行，工程建设与管理以及计算机技术应用、信息处理等领域的工作，并初步具有建筑电气与智能化技术应用的研究和开发能力。我校本专业的业务培养要求是：本专业学生主要学习电工技术，电子技术，计算机技术与应用和网络技术，信息获取、传递、处理和利用技术，控制理论与应用，通信原理，建筑环境与设备等方面的基本理论和基本知识，受到较好的工程实践基本训练，具有建筑电气与智能化领域分析、设计和一定的开发与研究能力。 2、实践教学培养模式不科学。目前，建筑电气与智能化专业缺乏系统完善的实践教学体系，实践教学课时比例较少，实践教学环节内容更新较慢，与企业生产脱节。课内实验、课程设计大多依附理论课程开设，实验内容以演示型和理论型为主，缺乏综合型、设计型和创新型实验，学生按照实验指导书上的步骤，被动完成实验操作，缺乏积极主动思考，效果差。实践教学师资力量薄弱，具备“双师”素质的实践教学人员比例不高，大部分课程实验教学由理论课教师兼任，教师对实践教学的重要性缺乏深层次的认识，重理论、轻实践；大量年轻教师缺乏实践教学环节的专门训练，难以胜任实践教学指导工作。工程实习、毕业实习多数以参观的方式进行，由于校外实习教学基地建设薄弱，学生缺乏现场操作，基本没有创新能力培养的内容，学生并未得到实质工程训练。 二、改进措施 1、以建筑电气与智能化“卓越工程师”人才培养规格为标准，构建了“校企双重培养”的实践教学体系。深化教育教学研究，以建筑电气与智能化“卓越工程师”应用型人才培养规格为标准，贯穿系统认知、系统设计、系统开发、系统集成四大主线，重新整合教学内容，构建了“校企双重培养”的实践教学体系。 2、优化实验教学内容，精心设计实验教学方式。以建筑电气与智能化实际工程项目为背景，创立系列化综合性、设计性实验项目，模拟实际工程进行训练，理论与工程直接映射，开设中央空调系统组态集成控制设计综合实验、火灾报警控制器在线编程及联动控制设计综合实验、安全防范系统组态集成控制设计综合实验等典型实验项目。学生在实践教学中经历“构思—设计—实现—操作”的全过程，提高了学生工程项目开发能力、实施能力和团队合作能力。通过建筑电气创新实践、智能安防创新实践、智能照明创新实践、数字化设计与实现创新实践、智能系统控制创新实践、现场总线控制创新实践等设计性、综合性实践，培养学生工程创新意识与创新能力。革新传统实验教学模式，转变教师和学生在实验教学中扮演的角色，要求学生自主设计和完成实验内容，实现从被动接受教育到学生自主创新、设计和实施的转变。力求把“知识型学生”转化为“创新型学生”，培养具备一定专业技能和良好综合素质的创新型学生，提高学生建筑智能工程应用能力。依托开放实验教学管理系统，建立多级开放的管理模式，学生根据自身需要网上预约实验时间、实验地点、实验项目、实验指导教师，实现以学生为主体、学生自我训练为主的实验教学模式。 3、加快专业师资队伍建设，提高团队素质。建筑电气与智能化专业高度重视师资队伍建设，始终把建设一支高水平师资队伍作为做好实践教学工作的基础和前提。开展多元化产学研合作，搭建了基于专业核心能力、职业技能培养的实验、实训平台。广泛建立校外实习基地，中心的成立进一步完善了建筑电气与智能化专业校外实践教育平台，丰富了实践教学内容。 三、实践平台体系的建设 教学实验是为达到某种教学目的而有计划安排的实验，是学生在实验室进行的教学活动。就其教学内容层次而言，可分为基础性实验和提高性实验两大类。完善的实践平台应该具有教学实验、工程实训和专业实习的功能。重视学生实践能力的培养，具有较为完善的电气工程及其自动化、自动化本科专业实践平台。从基础实验到综合性实验，从课程实训到专业实习、社会实践等各个环节，都有明确培养目标和严格的要求。实践平台的构建也都是从专业基础实验室、专业实验实训室和专业实习及实践场所三个层面来进行规划。 1、专业基础实验室的建设。该类型实验室主要完成包含电子技术、电路原理、计算机应用技术和自动控制原理等专业基础课程实验。专业基础实验室每年都会根据教学的需求，对实验内容和实验条件等进行完善、改良。专业教师和实验技术人员密切合作，确保了基础实验教学的良好效果。 2、业实验实训室的建设。这部分实验室体现了智能化建筑的主要特点，包含智能建筑的核心系统。目前被业界和学术界普遍认可的系统有：楼宇自动化系统(BA)、火灾报警系统(FA)、综合安防系统(SA)、通信自动化系统(CA)、办公自动化系统(OA)和综合布线系统(GCS)，再加上一个综合信息管理系统(IBMS)，就构成了完整的建筑智能化系统。很多高校都结合自身特点，在积极地进行探索。 3、专业实习及社会实践基地的建设。由于建筑电气与智能化专业本身的特点，校内实验中心的建设在场地和经费方面都需要很大的投入。而校内实验实训场所的设备和条件，都只能是尽量接近工程实际和楼宇现场。因此在专业实习和社会实践层面上的实践环节，必须在工程现场来完成，才能取得更好的教学效果。加强校企合作，力图实现双赢，同时努力争得行业协会、相关管理部门的支持才能获得更大的发展空间。在校企合作共建实习基地时，必须要考虑到实习环节的创新性和研究性。 四、结束语 新事物的出现往往会引发讨论、思考甚至争议，建筑电气与智能化专业作为一个新专业，其内涵与发展定位值得人们进一步探索和思考。多关注相关领域信息，多学习相关专业知识是探讨中行之有效的途径。建筑电气与智能化作为应用性本科专业，必须突出自身的特点。强调实践环节的培养，不能片面地把工程实际操作和动手能力作为直接教学目标。在实践环节的设置、实施及平台构建上必须充分考虑这点。理想的实践平台应布局合理、层次鲜明、结构灵活，能适应技术发展和为教改教研提供有力支持。实践教学体系的建立和完善需要长时间的努力，需要在实践中进一步调整和完善。 建筑电气与智能化论文:论述建筑电气智能化应用与节能策略 摘要：本文首先分析了我国建筑电气的节能现状，并且针对建筑智能化过程中出现的耗能较大的问题提出了科学合理地解决措施，可以通过实施建筑供配电系统的节能、照明系统的节能以及设备监控系统的节能等措施，或者通过使用新型的材料达到节能的效果。通过建筑电气智能化的应用提出建筑电气节能的策略，以此提高能源利用率,达到有效节能的目的。 关键词：建筑电气；智能化应用；节能策略 1.我国建筑电气节能的现状分析 据相关的统计数据显示，建筑物耗电占到每年总发电量的百分之十以上，如何通过有效的措施节约电能对能源匮乏的我们非常重要。建筑电气的节能是要在满足建筑物的各种功能需求的基础上来实现能源消耗的减少以及能源利用率的提高。事实上，电气节能的途径有很多，可以通过对建筑内配电设备合理的配置、以及对各种用电设备的智能化管理和控制来实现建筑电气节能。另外，建筑电气在节能的同时还要考虑经济效益，不能一味的追求节能而增大投资的成本，应该保证增加的投资能够在短时间内收回，并通过智能化的管理手段以减少不必要的能源浪费。 到目前为止，我国在建筑电气节能方面已经有了一定的成果，但是在节能方面采取的相关措施还是存在着一些不足之处，其中包含有设计方面的缺陷，还有管理和设备维护方面的不足，以及经济因素考虑的不周全等原因，这需要我们从设计方案到施工管理各方面都不断提高和完善，从而让建筑成为真正意义上的绿色节能建筑。 2.建筑电气的节能策略分析 2.1 照明系统节能控制措施 建筑电气节能措施之一是对电气照明系统的智能化控制。照明节能设计应是在不降低照明质量的前提下，最大限度地减少照明系统中的光能损失，更有效地利用电能及太阳能。应根据不同的使用场所选择合适的照明光源及灯具，尽可能地选择高效光源及高效灯具。例如对于住宅建筑的公用部分，考虑到在大多数的情况下都没有专门的人员看守，应该做到人走灯灭，因此，对于住宅建筑的公用楼梯间、电梯间以及疏散走道等场所，采用节能自熄开关是非常好的选择。 照明系统的节能措施还体现在高效光源的利用方面，高效光源具有显色好以及光效高等优点。相关资料证明，以往建筑住宅建筑经常使用的白炽灯只有十分之一的电能会转变成可见光，而其余的电量都会以热辐射的形式释放到空气中，智能化的电气系统应用就是致力于如何更高效率更安全的利用电能。随着科学技术的不断进步我们已经研制出了各种节能灯作为高效的光能源，例如T5或T8细管径三基色细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等，以达到光效高、寿命长、显色性好的要求。目前这些高效的光源正在被广泛的应用于各种智能化建筑中。 2.2 供配电系统的节能措施 供配电系统设计的合理性不仅影响用电设备的正常、高效运行，对于实现电气更是至关重要。通过提高供配电系统的运行电压及运行功率来减少系统的无用功损耗，或者通过适当加大配电线缆截面以降低线路阻抗来降低供配电系统中的电能损耗。具体的节能途径包括以下两个方面。首先，是考虑建筑电气供电设备的特点和负荷容量，再根据供电距离的远近和分布情况来选择最佳的供电方案，尽可能使建筑电气的供配电系统既简单又可靠，需要注意的是对于同一个电压的供电系统，其变配电级数不能多于两级，防止造成供配电系统的负担过重而短路，给建筑的使用功能造成影响，给用户的生活带来不便。其次，供配电系统的节能措施还包括变电所的位置选择，应该使其尽量靠近建筑物的负荷中心，这样才能有效的减小配电的半径以降低线路的损耗，从而减少电能的损耗。此外，需要强调的是，我国的很多建筑配电系统都是采用环形供电的方式，最好采用闭式网运行的方式提高运行的效率，同时也可以减少电能在运输过程中的损耗。 2.3变配电设备的节能措施 配电用变压器是配电系统最常用的主要电源设备，因其运行过程要消耗一定电能，选择不当就会浪费不少电能，因此选择变压器时首先要考虑选用低损耗、低噪音的节能变压器，其次要合理计算、选择变压器容量。变压器的负载率在75%为宜，变压器容量不宜过大，以免供电线路过长，增加线路的损耗。选择变配电设备时应选择自身能耗低并符合国家节能标准的产品，以实现变配电气设备的节能。 2.4 加大太阳能节能措施的使用 太阳能可谓是取之不尽的可再生能源，太阳能光伏发电是未来新能源的发展趋势，尽管我国已经有很多的住户应用太阳能设备制造热水，但是，在太阳能转化为电能应用方面还是存在着很多不足。首先是设计及应用不到位，例如对一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室内车库照明等完全可以采用太阳能光伏系统而没有必要还依赖传统的电网发电。太阳能光伏系统由太阳能光伏组件、太阳能蓄电照明设备、太阳能LED灯具等组成，其能够把光能转化成电能，在智能控制器的保护下，把光伏组件获得的太阳能储存在蓄电池中，当夜晚来临时，太阳能组件得不到阳光的照射，自然没有电流流过，这样就使得智能控制器开启控制功能，LED就会发出适当亮度的光源用于照明。相信随着科学技术的不断提高，太阳能光伏系统会更广泛应用于建筑电气的照明领域中。 3.结语 建筑电气节能措施不仅要体现在设计上，还应该被广泛的应用于实践当中，只有采取正确有效的电气节能设计方案，并付诸实施才能实现建筑电气节能的可持续发展。建筑电气在实现智能化应用的同时更应该注重节能方面的相关细节。本文只对建筑电气的节能设计方面提出了几点粗略看法及建议，希望引起同行的共鸣，并在今后的工程设计中不断总结经验，能正确选择和应用成熟的电气节能技术。 建筑电气与智能化论文:智能化建筑与建筑电气分析 摘要：在建筑电气工程中，智能化技术能够帮助装置或者设备等实现自动化运行控制管理等内容，并且能够提高工程或系统装置等的整体可靠程度，提高运行速度，加强装置系统或设备的自我保护能力等。本文分根据笔者多年的施工经验，对智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势进行了分析，对智能化技术在建筑电气中应用的技术及注意事项进行了探讨，以期为电气工程管理人员提供一定借鉴。 关键词：智能化 建筑 电气 技术 正文： 1.智能建筑与电气自动化概述 随着人们对生活水平的要求不断提高，建筑物中，尤其是居民建筑物中，对建筑电气工程的要求越来越高，新技术在电气工程的应用越来越广泛，对电气工程的质量要求也越来越高。所谓智能建筑中的电气自动化，一般指的就是通过电气自动化系统的集成核心，在建筑中组织好综合布线等工作，从而使得建筑中的设备与通信乃至办公等诸多功能都从一定程度上实现自动化，并以此来进一步推进现代建筑的信息化、智能化和自动化等方面的发展。但是由于当前我国智能建筑中的电气自动化正在推广和发展阶段，技术尚不成熟，因此我们更应当积极转变传统观念，并通过对现代智能化设备的客观现状进行有效结合，把握其应用要点，从而实现资源优化配置的目标，并保证电气自动化设备运营的安全与稳定，使得智能建筑中的电气自动化得到健康的可持续发展。 2.智能建筑中电气自动化的应用特点及其技术优势 对于当前我国智能建筑中电气自动化的应用情况而言,其应用特点及其技术优势大致体现在以下几个方面: 首先，智能建筑中电气自动化实现了对设备及其系统运行的全过程有效监控。尤其是在功能众多的大型建筑当中,电气自动化系统的组成配件多样、结构体系多变、功能实现复杂,因此其在传统的运行模式下往往会出现控制盲区,从而造成故障的产生。而现代智能建筑中电气自动化技术由于能够对整个系统实现实时的数字信息化有效监控,因此能够将控制中心发出的命令迅速传递到各个系统,同时将其反馈信息迅速返回到控制中心,从而实现一种高效、持续且实时的控制目标。 其次，智能建筑中电气自动化大大加强了联动性能。该自动化技术不仅将建筑中的安防消防、通风照明等系统整合为一个大的体系,从而充分加强了其联动性能,并且实现了各个子系统之间的优化配置和联合互动。 再次，智能建筑中电气自动化的安全性能非常强大。由于智能建筑中电气自动化系统本身就具有一定的危险,无论是设备问题还是操作不当甚至是周边环境的不利变化都有可能会对整个系统的安全性造成极大的风险。而该自动化控制技术就可以大大提高整个系统对于这些不利的异常因素作出迅速而有效的反馈,并且能够采取遥控模式来极大减轻各种突发情况对于系统控制和维护人员带来的伤害风险。 最后，智能建筑中电气自动化能够提供更加详实的数据和更加精确的计算。该自动化系统能够通过对其运行流程、问题处理等各方面的数据进行整合，从而建立一个更加准确详实的数据库,以此来给后期的各种优化决策予以可靠的信息数据保障。 3 建筑电气工程的智能化技术应用分析 在建筑电气工程中，智能化技术主要应用于建筑电气工程的自动化控制、建筑电气设备故障预测分析以及建筑电气设备的优化设计等。所以建筑电气工程的智能化技术应用分析主要包括：智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用；智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用以及智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用等。 3.1 智能化技术在建筑电气工程自动化控制中的应用 在建筑电气工程中，需要有自动控制和保护系统，以便在发生一些意外时，可以进行自我控制和保护，防止事故的发生。而这些自动保护以及控制系统中则可以运用智能化技术。首先在计算机控制系统中，应用 GPS 定位功能，对整个建筑电气工程的电气设备、线路以及装置配件等进行定位，并利用传感技术进行将电气工程的施工或者工作状况传输给计算机系统，即进行电气工程施工或运行的数据采集，然后计算机系统利用电机设备、电磁场以及电路等学科知识对所收集到的数据进行综合分析，然后按照设定的系统程序，如果出现了哪种数据，就该进行何种控制措施。这样就可以对建筑电气进行智能自动化控制。 3.2 智能化技术在建筑电气工程故障检测分析中的应用 在建筑电气工程中，可以利用智能化技术进行电气系统的控制和保护，如果一旦出现了问题，智能化程序中没有被规定的状况，则可以发出警报，并对发生问题的部位，进行重点的实时监控，同时，还需要将收集到的数据传输给智能化故障分析系统，利用智能化技术中的神经网络、专家系统以及模糊逻辑等技术，对发生问题的部位进行故障分析，例如，当变压器出现故障时，便可以对变压器油中的气体成分进行分析，从而进一步缩小其故障范围。 3.3 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用 智能化技术在建筑电气工程电气设备优化设计中的应用主要包括两个方面，一个是智能化技术的遗传算法，一个是智能化技术的专家系统。遗传算法是一种先进的计算模型，其原理是模拟生化进化过程中的遗传学机理以及达尔文生物进化论中的自然选择理论，运算过程中应用生物界中的进化规律，进行随机性搜索。智能化技术中的遗传算法在电气设备优化中起到重要作用，在建筑电气工程中，可以采用智能化技术中的遗传算法和专家系统相结合的方式对电气设备进行优化。 4.智能化建筑电气技术的注意事项 4.1经济方面 在智能化建筑设计当中建筑电气技术需要注重经济实用，保障经济节约而且技术可靠。在实际工作中，建筑电气设计方案选择应该符合智能化建筑发展的趋势，要合理应用新技术，保障技术安全可靠性，选取经检验合格了的产品，用新型技术简化系统设计，进而降低工程造价，保障经济合理，减小投资成本。 4.2设计方面 在对智能化建筑开展建筑电气的设计时，要脚踏实地且实事求是，不要盲目地追求不实际的目标。 智能化建筑功能很全面，设施相对复杂，对于设计和管理要求都较高，在不同设备间都存在自身缺点以及局限性，功能以及性能上还有一定程度上的差别，盲目追求新和全是不现实的。如果对设备的先进性和功能的齐全性进行强行追求，这不仅是在设计上建立了脱离现状的难题，而且会加大工程实施难度，抬高投资的成本，加大运行费用，进而形成资源的浪费，然而很难达到预想效果。合理进行建筑电气设计应从项目的根本出发，选用适当的设备和系统，利用恰当的技术，保障设备、系统功能得到充分的发挥，这样可以满足智能化建筑设计的要求，减小运行和管理的难度。 4.3质量方面 在工程的每个过程中都要认真地审阅、校对设计稿，要确保每个工程的细节都是准确无误的。再有，操作过程要严格地遵循电气施工的规范，应用合格的材料以及设备，坚决拒绝伪劣产品，保障工程安全可靠性。 5 结语 近年来，随着我国建筑工程的不断增多，建筑施工技术也不断进步，在建筑工程中，较为重要的一个施工项目是电气工程，建筑电气工程主要包括建筑施工工程中与电气有关的设备、装置等的施工工程。在建筑电气工程中应用智能化技术，可以有效地减少人工操作量，提高操作速度以及操作精准度，提高工程的可靠程度，并且能够降低成本，方便工程完成后的检修维护工作。在智能建筑电气施工中,要求电气施工人员在施工的过程中要有良好的技术水平和高度负责的责任心，充分的利用施工人员自身的专业知识进行分析和设计，提高施工质量和施工效果，严格的控制各个施工手段和施工环节。 建筑电气与智能化论文:建筑电气与智能化建筑的发展和应用 【摘要】随着科学技术的发展特别是电子、信息技术的飞速进步智能建筑已经从遥不可及的梦想逐渐成为现实，对此，本文深入分析了智能建筑的系统构成、要求，智能建筑的电气设计以及智能建筑的未来发展和应用。 【关键词】智能建筑；系统构成；电气；发展 1、引言 智能建筑是建筑产业与信息技术结合的产物。信息技术与建筑的完美融合丰富了建筑的内涵，为人们的生活、工作提供了极大的便利。智能建筑必将带来一个巨大的市场，将带动对方面产业的发展，各相关单位为了提前争夺这一市场相继投入巨资希望能是智能建筑在合理价位的的同时提升系统性能，最终赢得用户的认可，对此，本文对智能建筑进行了较全面的分析与探讨。 2、智能建筑的基本要求 (l)对使用者而言，智能建筑应能提供安全，舒适，快捷的优质服务，有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 (2)对管理者而言，智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制，不仅要求硬件设施先进，软件方面和管理人员（使用人员）素质也要相应配套，以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3、智能建筑系统简介 一般来说，智能建筑的自动化系统包含有三大部分，分别是楼宇自动化系统、通信自动化系统及办公自动化系统。楼宇自动化系统即BAS，又被称作设备自动化系统，是智能建筑中最为基础的自动化系统，主要功能是完成对智能建筑物内的环境、安全、能源等多方面进行实时监控和管理，从而为智能建筑提供安全可靠、舒适方便的居住环境。通信自动化系统即CAS，它是实现智能建筑物内语音、视频等数据传输的根本基础，同时也是智能建筑与外部通信网络，如计算机网络、电话网络、卫星网络相连的唯一通道，从而实现与全球各地进行信息的交互。智能建筑的通信系统主要包含两大系统，一是程控数字交换机系统，二是有线电视网系统。办公自动化系统即OAS，该系统是实现智能建筑的重要组成部分之一，主要是通过利用计算机软件技术和先进的办公设备来提升办公效率和质量，从而实现办公的简易化、决策的科学化、管理的智能化。 图3.1智能建筑 4、智能建筑实现的基本功能 按照上述的智能建筑的自动化系统的组成，三大系统应分别基于智能建筑的实际需求，完成基本功能的实现，具体如下：首先是楼宇自动化系统，楼宇自动化系统的基本功能主要包括如下几方面：一是实现对建筑物的自动监视并实现对各类机电设备的开始或运行控制；二是实现对建筑物内各种基本参数和机电设备参数的自动检测、显示、汇总、打印等功能；四是实现对建筑物内各种设备的协调管理和统一控制，尤其是对水、电、暖、气的自动计费功能的实现。其次是办公自动化系统，该系统在智能建筑内表现出很强的系统性、网络性和多学科交叉性。智能建筑的办公自动化系统一般具有以下功能：一是实现对建筑物物业管理的办公自动化系统，包括物业管理信息、电子账务处理、物业信息、业主会议管理、综合文件等功能；二是实现对传统办公与服务的管理功能，主要包括有文字处理、公文收发、档案管理以及各种公共服务的管理、建筑物人员管理等；三是对建筑物内的信息库的管理，建筑物内的资源信息种类繁多，公共信息需要办公自动化来维护，主要包括公共信息或资源的采集、检索、查询、等功能。 5、智能建筑电气的施工 5.1.线路敷设 导线敷设的方式及各部位代号分别是： SC 一穿焊接钢管敷设、 C T 一桥架敷设、 FC 一地板内暗敷、 C C 一顶板内暗敷、 W C -墙内敷设、 A C C 一吊顶内敷设、 SR 一钢线槽敷设、 C E 一顶板面敷设。 在进行配管加工时应严格按设计和规范要求进行厂料配管， 并由专业监理工程师严格把关。其具体要求是; 明配管只有一个90。弯时， 弯曲半径不小于管外径的四倍， 有两或三个90。弯时，弯曲半径不小于管外径的六倍；PV C 管子根据内径选用不同规格的弹簧弯管， 内径不小于犯~ 的管子应爆弯， 如需大量加工时， 可用专制弯管的烘箱加热， 做到管子弯曲后， 管皮不皱、 不裂、 不变质。 5.2.配电设备安装 在工程中， 配电箱的型号复杂且数量多，大部分配电箱还受楼宇、 消防等弱电专业的控制，因此箱内的原理复杂、 设置严格。由于配电箱是电力负荷在现场的直接控制器， 因此它关系到工程中动力、照明以及弱电负荷能否正常工作。在电气工程中要求所有配电箱不打开箱门时的防护等级不小于IP 40，打开箱门后的防护等级不小于IP20，并要按现场情况采用上进上出或下进下出的接线方式进行制作安装。 5.3.开关插座的安装施工工艺 在施工过程中应严格按照施工要求进行插座、 灯具开关、吊扇钩盒的安装工作， 使其符合相关安装图纸的要求。其具体要求是: 开关盒与门框的距离一般为150一20 mm， 左右、 前后的盒位允许偏差不大于50 rnrn， 同一室内成排布置的灯具和吊扇的中心允许偏差不大于5rnrn 。要特别注意的是预埋安装的施工过程， 一般来说， 要根据现浇板的厚度来进行吊扇钩的设置， 同时， 应把圆圈与钢筋缓缓地折成90。角， 插入接线盒底的中间位置， 然后再根据板厚把剩余钢筋头折成90。角，并在板筋上将其焊接牢固。 6、智能建筑的发展趋势及应用 6.1.楼宇自动化系统 楼宇自动化系统的建设应在控制理论的基础上实现计算机控制的综合系统，是一种分布式控制系统，其主要特征是集中管理且分散控制。楼宇自动化系统的内部是把智能建筑内的各个主要子系统集成在统一的开放式结构和协议之下，保证接口的标准化，集成的方法主要有以下几种： 一是完成硬件网络的集成，楼宇自动化系统的集成结构应该采用两层网络的形式，第一层为以太网络，第二层为LonWorks等速率低的标准工控总线，来完成对各种硬件设备的串连，同时，这种集成的结构还可以留下与第三方系统的接口，从而实现把多种系统都集成到主干网络的目标。 二是完成信息系统的集成，通过采用ODBC技术等，实现楼宇自动化系统中各设备管理软件的集成，也就是能够透过硬件网络集成的架构，实现各设备之间的连接，从而实现把各种信息综合地结合起来，实现信息的整体获取、利用和分析。 6.2. 通信自动化系统 通信自动化系统是智能建筑内基于计算机网络的高速网络的集成系统，该系统的建设需要主要以下两点：首先是应该设计建设一个合理的能够完全满足智能建筑需求的综合布线系统。众所周知，智能建筑中的通信网络是实现智能化的根本，大多数的智能建筑通信网络都会分为主干网和子网，主干网的建设必须是基于ATM的高速宽带局域网，并能支持建筑中的各种通信业务和子网互联的需求。其次是采用虚拟局域网技术，在建筑物内构建虚拟局域网，这样，每个虚拟局域网具有相对的独立性，其物理位置不会影响逻辑子网，同一个虚拟局域网内部的通信不受其它子网影响。同时，一些需要在物理上进行改动的网络设备也能够保 持在相同的虚拟局域网上不发生改变。 6.3.办公自动化系统 在办公自动化建设过程中，主要进行以下两方面工作： 一是选择合适的硬件设备，以个人PC为主，辅助以大型的数据服务器，PC作为终端或工作站，并与程控交换设备相连，服务器则用来存储办公自动化系统的所有数据。同时，还应该配备有一些基本设备，如打印机、复印机、录音设备、投影设备等，以支持更复杂的办公需求。 二是软件的选型，根据智能建筑的办公自动化需求，应该按照操作系统级、应用系统级等分别进行选型，操作系统建议选择较为流行的windows操作系统平台，应用系统则根据实际需求，可直接购买或定制，同时，还应该配置微软的文字处理软件、语音识别软件、多媒体应用软件等。 7、结束语 随着科学的发展及人们生活水平的提高，智能建筑发展迅猛，智能建筑的系统研究已经比较成熟，智能建筑也成为了居民关注的一个方向。然后由于成本及需求性等问题智能建筑还没用进入普通百姓家，还没有获得十分广泛的应用。本文，针对智能建筑的功能、特点、构成等进行了详细的探讨，并具体阐述了建筑电气的设计及智能建筑未来的发展及各种应用。

智能技术作为当前研究的热门领域一直备受人们喜爱，人们对于这类技术的研究也一直热度不减，至今已经取得了部分成果，而且已经应用到了许多行业中。智能建筑自动化设备安装技术作为与智能技术较早融合的技术，已经取得了一些不错的成果，帮助人们解决了一些自动化设备安装过程中的难题，提升了建筑设备的安装效率，确保了设备安全运行。但是智能建筑自动化设备安装技术仍然存在许多问题，需要广大研究者改进和完善。 1智能建筑自动化设备安装技术概述 智能建筑是指现代建筑艺术与计算机智能技术相结合建造的建筑，是现代化技术发展下的产物。智能建筑中融合了多种智能技术，包括语音控制、语音处理、红外感应、自动识别等各类技术，共同为人们提供舒适的服务。由于当前技术不够，普及智能建筑技术还存在一定难度，但智能建筑自动化设备安装技术已经取得了一定成效，在实际生活中有着一定应用。智能建筑自动化设备一般是指建筑内的机电设备，包括机电设备监控系统，通信网络系统，建筑综合布线系统等设备，是智能建筑极其重要的组成部分。因此，智能建筑自动化设备安装技术关系着整幢建筑的功能，是值得认真研究的智能应用领域。而智能建筑自动化设备安装技术能自动对建筑内的多种设备数据进行记录和分析，并且生成分析报告，以便于更好地对设备进行控制。在多种信息集成的前提下，智能建筑自动化设备安装技术更能发挥其作用，让人们享受到智能技术带来的便利。 2智能建筑自动化设备的关键技术 要想做好智能建筑自动化设备系统，必须掌握以下关键技术，才能做好智能建筑自动化设备的安装运行工作。 2.1搭建总系统架构 智能建筑自动化设备安装技术与其他系统技术一样，需要有一个总系统作为总指挥，合理安排协调其他系统的工作。因此，搭建智能建筑自动化设备安装总系统架构就显得十分重要。完整的总系统架构应该包括远程交换机设备、监控设备、控制总线设备、和中央处理单元设备等，这些都需要选用合理的设备作为支撑，再通过构建每一个模块单元最终组成完善的总系统架构，从而确保整个智能建筑自动化设备的正常运转。 2.2搭建智能建筑自动化设备控制网络 由于建筑中用到的自动化设备众多，导致智能建筑自动化设备的控制网络较为复杂，线路众多，因此搭建良好的智能建筑自动化设备控制网络就显得尤为重要。智能建筑自动化设备控制网络主要承担着建筑内的通讯和网络任务，由通讯线路和网络线路组成，是整幢建筑的核心，必须采用合理有效的方法进行线路设计和控制网络的搭建，确保整幢建筑的自动化设备智能控制技术的实现。 2.3搭建自动化设备集成控制平台 众多智能建筑自动化设备需要一个集中的平台进行管控，以确保自动化设备的正常运行。因此，在搭建自动化设备集成控制平台的过程中，应该科学合理地安排每一台设备的所属区域，将自动化设备合理归类，然后集成到同一台设备的同一区域上，在集成控制平台上按要求进行选项配置，便于智能建筑的自动化设备控制。另外，还要积极开发智能建筑自动化设备管理系统软件，用于对智能建筑自动化设备的控制和维护工作。 3智能建筑自动化设备安装技术的应用 由于智能建筑自动化设备安装技术有着极大的便利，因此在建筑中已经有了许多应用，下面将着重介绍机电设备自动化监控技术、通信控制管理自动化设备安装技术和自动化设备布线技术。 3.1机电设备自动化监控技术 由于自动化电气设备的工作参数各不相同，因此机电设备在运行过程中时常容易出现各种各样的问题，需要机电设备自动化监控技术实现对机电设备的有效监控，防止出现重大安全事故。其安装技术主要包括以下几个方面：首先，根据不同的电子设备说明书为每一台自动化设备配备安装不同的接地电阻；其次要根据电子设备抗干扰能力的不同远离干扰源，设置不同的防雷接地安全距离；再者一定要确保每一台自动化设备都接地，防止漏电、触电事故的出现。 3.2通信控制管理自动化设备安装技术 智能建筑自动化设备通过通信光缆连接在一起，在安装时需要用到交换机和用户终端等设备。因此在进行通信控制自动化设备安装时，要注意通信设备与光缆的对应，确保接线盒和光缆连接正确。而且建筑在设计和建造时，要预留出连接自动化设备连接的通道，在具体连线时也要按照设计预留管道进行走线，争取做到连线条理清楚，便于后期维护。而且还可以在每层的合适位置设置通信设备分管处，便于管理。在条件允许下，还应该设置红外线传感器等传感设备，通过传感器获取信息，然后智能设备再做出相应的回应，真正让建筑智能化。 3.3自动化设备布线技术 智能建筑自动化设备线路数量较多，走线复杂，合理的布线技术能够让自动化设备的运行更加顺畅，让后期检修和维护变得更加简单。而且有些自动化设备的线路特殊，需要特殊布置，有时候还需要采用特殊材料，比如屏蔽相应的干扰信号。布线时要分清主线和支线，在可能情况下标明线路功能或者连接的设备，采用系统的线路让设备连线类别相同，做好自动化设备布线工作。 4结语 总而言之，智能技术的快速发展给人们的生活带来了无限可能，智能建筑自动化设备安装技术只是智能技术应用的冰山一角，而且尚且存在许多需要改进的地方，需要广大研究者不断改进和完善智能建筑自动化设备安装技术，相信未来智能技术在智能建筑领域一定能大放异彩。

煤矿采矿工艺分析篇1 在我国，尽管煤炭资源储备极为可观，但采矿工艺与技术的落后影响了煤矿开采效益的提升。只有与时俱进，加大先进技术在煤矿开采中应用，提高开采设备自动化水平，还要注重绿色低碳开采，方可最大程度保障煤矿开采综合效益。未来煤矿开采势必向着智能化、生态化方向发展，这也是煤矿可持续开采必然要求，下面将结合煤矿开采实践，具体分析采矿工艺及技术，安全高效完成煤矿采矿任务。 1煤矿采矿工艺分析 现如今，煤矿开采工艺与技术依然形成体系，能够适应各类复杂煤矿开采环境。在煤矿开采中，要对煤矿结构及开采条件有所掌握，合理选择采矿工艺，才能高效率完成采矿作业。 1.1充填采矿工艺 该工艺主要应用于煤矿采空区回采作业，通过材料填充的方式进行采矿，在煤矿采矿中有较多的应用。对于煤矿采空区的处理，需要做好全面维护工作，既是通过设置支架以及进行材料填充，可保证采空区回采的效率及安全。填充采矿工艺的实施，需要实现地压的有效控制，而且材料填充还可有效预防沉降及崩塌问题，促进煤矿开采的安全性及稳定性提升。在煤矿开采中，时常会发生自燃现象，对煤矿采矿构成严重威胁，而填充采矿工艺可有效避免该问题。总之，充填采矿工艺在煤矿采矿安全性保障方面意义重大，益于煤矿企业安全稳定发展。 1.2空场采矿工艺 在煤矿资源回采中，空场采矿工艺有着广泛应用，而且有着较长的应用历史，空场采矿技术也更为成熟。通常在空场采矿作业中，应当采取必要的岩石加固措施，并对采矿工作面进行预留，具体有采矿方和采矿柱2种方式。该工艺在具体实施时，应当确保煤矿回采场地的空场状态，这也是空场采矿所需注意的重要问题。同时，在完成回采作业后，还需处理好作业面的矿柱，使其空场作业面保持在相同状态，实现煤矿回采条件的有效改进。实践证明，空场采矿工艺具有较高的采矿效益，有着较大的推广价值。 1.3崩塌采矿工艺 当煤矿开采区域存在塌陷状况时，或者矿区本身具有塌陷多发特点，则主要应用崩塌采矿工艺。具体实施时，要根据煤矿矿体崩塌状况，在崩塌范围岩体部位，主要采用矿方或者矿柱的回采形式。有着较多类别的崩塌采矿工艺种类，较为常用的是阶段性和分层崩塌采矿工艺，需结合各工艺特点及适用范围，合理制定崩塌采矿实施方案。 2煤矿采矿工艺技术应用需注意问题 2.1煤矿采空区问题 采空区问题的处理是煤矿采矿中应注意的重要环节，也是保证煤矿采矿安全及效率的关键性措施。首要问题就是要确定采空区的存在，并对其进行有效加固，通常煤矿采空区的加固措施是施加在岩石上的，应切忌盲目采矿对后续煤矿生产造成较大妨碍。在煤矿采空区域，通常采用填充采矿工艺，当然还应充分了解矿区矿产结构特点，分析煤矿开采工作面状况，合理选取煤矿填充方法，进而提高采矿工作效率。这也就要求煤矿企业，要结合矿区开采特点与采矿技术设备等，制定科学的采矿方法，做好煤矿采空区问题处理，尽可能提高采矿效益，维护好煤矿采矿安全。 2.2煤矿采矿安全问题 安全一直是煤矿开采所围绕的核心问题，煤矿安全更是关乎煤矿企业长远发展目标的实现，而煤矿安全事故主要发生在开采环节，只有充分保证开采安全，方能从整体上控制事故发生概率。这需要从采矿作业环境到采矿人员素质全方位贯彻采矿安全意识，尽可能保障煤矿开采安全。因此，采矿作业人员应履职尽责，把握好各自承担的安全开采职责，还要强调安全开采监督，还要做到采矿设备的规范化操作，这样才能控制好煤矿采矿安全问题，实现更高安全与经济效益。 2.3低碳开采方式 低碳开采也就是要坚持环保低碳的开采理念，既注重煤矿采矿效益，也要重视矿山环境保护及资源节约，这也是煤矿开采所倡导的。低碳开采已成为煤矿企业的主要发展方式，特别是在可持续发展形势下，有更多的人去关注。低碳开采所追求的是经济、生态以及社会效益的一致性。在煤矿开采前，应做足开采环境勘查工作，准确全面获取勘测资料，制定合理的低碳开采计划，循序渐进开展煤矿开采作业，还要做好煤矿采矿污染浪费问题监察，实现采矿效益与环境保护的统一。 3煤矿采矿工艺技术发展趋势 3.1煤矿采矿的智能化趋势 伴随信息科技发展，信息技术在各行各业有深入应用，造就了行业信息化和智能化发展的趋势，煤矿采矿行业也不例外。如今，煤矿采矿更加依赖于机电自动化技术，而且在采矿技术发展中，信息化应用更加深入，促进煤矿采矿智能化水平提高。当煤矿采矿智能化达一定水平后，能够实现煤矿无人开采，相较于传统意义上的煤矿开采，智能采矿的效率更高，减少人工参与，降低采矿事故危害性，有效保证煤矿采矿的安全与效益。 3.2煤矿采矿的生态化趋势 随着绿色煤矿理念的提出，煤炭资源节约和矿山环境保护已成为煤矿开采的重要任务，也是煤矿可持续开采的基本前提，也代表着煤矿开采的生态化趋势。要求煤矿采矿工艺技术积极创新与改进，迎合社会发展需要，重视煤矿采矿伴生的环境问题的处理，创造更加生态环保的采矿环境，维护好煤矿生态环境安全。 4结束语 综上所述，现阶段煤矿采矿工艺技术的发展更加追求智能化和生态化开采标准，煤矿企业应分析现有工艺技术特点，结合信息科技发展趋势，对采矿工艺进行改进，还要明确煤矿企业发展方向，创造更高的经济和环境效益，寻求煤矿采矿的可持续发展。 作者:刘键 单位:阳煤集团寺家庄煤业有限责任公司 煤矿采矿工艺分析篇2 0引言 近几年，我国经济实力的提高离不开煤炭资源的支持，同时经济实力的提高也促进了煤炭产业的快速发展。尤其是现阶段随着煤炭资源这一不可再生能源的大量消耗，世界各国都格外重视本国煤炭资源开采合理性的提高。但是现阶段应用于煤炭资源开采的一系列工艺和技术都缺乏先进性，所以不仅煤炭工程的开采效率无法提高，还存在着比较严重的浪费问题，这就不可避免的限制了煤炭资源利用率的提高。由于煤炭资源的利用关系到我国工业领域的发展，以及人民生活水平的提高，所以如何提升煤矿采矿工程的工作效率以及提升煤炭资源的利用率是目前煤炭产业必须思考的问题。因此，针对现阶段煤矿开采工艺和技术，煤炭产业必须不断对其进行及时的改进和创新，并将其与自身的特点结合起来，不断提高我国矿产资源的综合利用水平。 1煤矿采矿中工艺技术的重要性分析 煤炭资源是由动植物尸体在地表下长期与空气隔绝，进而经过一系列复杂的物力化学变化演变而来。由于煤层气的存在，导致煤炭资源的开采工作存在很大的危险性，稍不注意就有可能导致安全事故的发生。因此煤炭企业应该制定出详细的开采计划，这样才能够提升煤矿采矿工程的安全性，最大程度上保障煤炭开采工人的人身安全，进而提升企业的经济效益。现阶段，由于我国煤炭资源的需求量日渐提升，所以很多规模较小的煤矿企业跻身于煤炭资源开采领域进行煤矿的开采，但这些小企业进行煤炭资源开采工作时，由于其安全设施不合理，尤其是在比较复杂的地质结构进行煤炭资源开采时，安全事故的发生概率大幅提高。随着我国煤炭资源的大量开采，那些开采难度小的煤矿数量明显减少，所以以后我国的煤炭资源开采工作难度将不可避免的升高。如果现阶段应用于煤炭资源开采工作的采矿工艺和技术先进性没有得到有效提高，那么煤炭资源的开采效率将不可避免受到影响，同时采矿工作人员的工作危险性也会进一步增加。所以煤炭企业应该不断改善和创新煤炭资源开采的工艺和技术，并切实提高采矿工艺与技术的选择合理性。 2现阶段煤矿开采的现状分析 目前我国煤炭企业有着非常多的采矿工艺和技术，所以在进行煤炭资源开采时有着非常高的选择性。由于我国的煤炭资源分布不规律，不同区域的地质结构有非常大的差异。因此在不同区域进行煤炭资源开采时，选择合理的采矿工艺和技术就变得尤为关键。合理采矿工艺和技术的应用不仅能够保障煤炭资源的开采工作得以顺利进行，还能在最大程度上提升煤炭资源的开采效率以及降低煤矿开采对于周围环境的不利影响。所以，为了将煤矿开采工作对周围环境的不利影响以及由于开采技术的问题给煤炭企业造成的经济损失降到最低，在对采矿工艺与技术进行合理选择的同时，还要不断对其进行创新。 3煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探讨 3.1露天煤矿技术的应用 在采矿中露天煤矿是我国一项比较常见的采矿技术，此技术的安全系数在开采时会较高一些，采矿的方式便是通过煤矿上层的遮挡物进行有效的转移工作，然后便能够建立出一个完整的露天采矿基地。这种露天的采矿技术如果在开采过程中没有发生极特殊的情况便不会发生上层矿石塌方情况。这种露天煤矿技术能够很好的避免采矿人员在施工中出现危险的事故，同时露天采矿技术还可以通过大型的机械设备进行高效的施工，在机器的充分帮助下可以使露天开采的建设水平得到极大效率的提升。合理的应用露天煤矿技术，能够使采矿工程能够准时的完成交工，但是虽然露天煤矿技术具有较高的安全质量优势，但并不是所有的煤矿产区都会适合此技术。因此在使用露天煤矿技术时，应当充分勘测煤矿产区，露天采矿技术一般使用在煤矿层较浅的地区[1]。 3.2空场采矿 煤矿开采后，整个矿体上会有较大的矿石间隙而周围的岩石柱和矿柱将支撑着整个空场，这称为空场开采矿法。当这种方法用于采矿时，煤矿的裸露面积非常大可以充分开发各种采矿工程流程，这就是采矿的优点。但是确实有一些缺点，例如完成采矿工程之后为了可以有效的避免危险必须及时填充空白区域。现阶段，我国在空旷地区进行填埋的主要方法有分段填埋法、浅井填埋法、矿柱法等。 3.3地下开采工艺 在对煤矿进行开采时，需要由浅层向煤矿深部进行开采。由于浅层的煤矿日益减少，开始向深部挖掘。地下开采工艺相对较为危险，在开采时会出现地压较大的情况，主要是因为煤矿中的原岩应力、煤矿岩体塑性大、在进行煤矿的地下深部开采时对矿石的作用导致矿山的整体压力变大，从而表现出较强的地压，为煤矿的地下深部开采造成一定难度，需要使用专业的检测仪器安全有序的进行相应开采工作。 4采矿工艺与技术应用的改进措施 4.1重视人才培养，切实落实责任 人力资源工作对于企业发展来说至关重要，因此需要定期对煤矿公司的工作人员进行定期的培训，这样才能够逐渐使工人培养起安全生产的意识，以及逐渐提高煤炭资源的开采效率。而且为了开展好煤炭资源的开采工作，煤炭企业需要建立起一支专业性很高的队伍。首先煤炭企业应该注重采矿和技术创新人员的责任意识培养，随后不断提高采矿和技术创新人员的工作能力。另外不断完善煤炭企业的相关制度，切实落实相应的责任也是不可或缺的，只有这样才能够使员工的责任心得到有效的激发。 4.2改善煤矿生产行业的管理制度 改善煤炭开采技术的最好方法是分析具体问题并制定完善的科学管理体系，从而将煤矿开采问题得到有效的改善。管理体系的内容不仅应该包括对采矿技术的审查，还应包括对煤矿公司的惩罚从而进一步使煤炭行业能够找到其缺点和解决方案，并清楚地了解未来的发展方向。管理制度的改善可以使煤炭行业有意识地自我调节，从而有助于提高煤炭效率[2]。 5煤矿采矿工艺技术的发展趋势 5.1煤矿采矿的智能化趋势 随着我国信息技术的不断发展，其在我国的很多领域中都实现了大规模的应用。信息技术的应用给采矿行业的未来发展提供了方向，然而现阶段煤炭资源的开采工作中还主要依赖于机电自动化技术，但是随着信息技术在煤炭资源开采中应用的不断深化，煤矿采矿工程的智能化水平将会实现大幅提高。甚至随着煤矿采矿工程智能化的不断提高，未来将会实现煤矿开采无人化的目标。相较于传统的煤矿采矿工程，信息化技术主导的新型煤矿采矿工程不仅能够减少安全事故的发生概率，同时还能够最大程度上提高煤炭资源的开采效率，保障煤炭企业经济效益的稳步提高。 5.2煤矿采矿的生态化趋势 现阶段，煤炭资源的开采会对生态环境造成一定破坏，随着绿色煤矿观念的提出，改善煤炭资源开采过程中的浪费问题及对矿山环境进行必要的保护已经成为当前煤炭企业的重要目标，同样这也关乎到煤炭资源是否能实现可持续利用，所以说这就是未来煤矿采矿的生态化发展趋势。这就要求煤炭企业不断创新煤矿开采技术，并提高煤矿开采对于环境的不利影响，切实提升煤炭资源开采环境的环境友好性。 6结语 综上所述，近几年，我国经济水平实现了快速的提升，我国煤炭资源的大量利用在其中发挥了非常重要的作用。其次，现代社会无论是工业还是人民的日常生活都已离不开煤炭资源的支持，可见煤炭资源与我国社会各方面都有着非常紧密的联系。由于我国煤炭产业的发展速度过快，导致应用于煤矿采矿工程中的一系列工艺技术缺乏足够的先进性，极大的限制了我国煤炭资源的开采效率和利用率的提升。 作者:马云龙 单位:山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司 煤矿采矿工艺分析篇3 煤炭资源是中国的支柱性能源，在中国的能源结构中占比最大。20世纪，中国实现了煤炭资源的工业化开采[1-3]。煤炭资源的开采受空间限制因素较多，因此必须采用一定的采矿工艺和技术才能实现科学合理的开采。而煤炭资源赋存环境的多变性，决定了采矿工艺与技术的多样性，在实际开采中应因地制宜选择最优的采矿工艺与技术实现经济、高效、安全开采[4-5]。 1煤矿采矿工程的特点 煤矿采矿工程的特点对采矿工艺与技术的选择具有决定性作用。煤炭资源在大自然中的赋存条件复杂多变，不同的赋存条件下煤矿采矿工程具有不同的特点。将煤矿采矿工程的特点总结归纳如下：a)煤炭资源的不可再生性。煤炭资源的生成周期决定了煤炭资源的不可再生性，大自然中的煤炭储量是相对固定的，若无序、无限开采则煤炭资源将面临枯竭。根据煤炭资源的不可再生性，必须有计划地进行开采，并选择最优的采矿工艺与技术，避免造成资源浪费。b)采煤作业的专业性。采煤作业是在一固定区域根据煤炭赋存的地质条件，采取适当的采矿工艺与技术实现将煤炭资源采出的目的。采煤作业的空间条件是无法改变的，而空间严重制约了煤炭的可采性，因此，采煤作业必须由具备专业知识和经验的技术人员进行指导，如此，才能在保证安全的前提下进行合理开采。c)采煤作业的危险性。中国大部分煤炭资源赋存于地下深部，必须采用井工开采。井工开采受诸多不安全因素的威胁，如瓦斯、煤尘、水灾、有毒有害气体等。若井下发生事故，则会给作业人员和生产矿井带来极大的损失。且近年来随着浅部资源的枯竭，矿井开采深度日益增加，面临的不安全因素更多。可见，煤炭开采是一项危险性较大的工作。d)采煤作业的流动性。采煤作业的流动性主要是指作业人员的流动性。大部分煤矿所在地偏僻，且随着中国产能结构的优化，煤炭资源需求量也在下降，一些小的煤炭企业无法按时足额支付工资，这些都造成大量具有丰富经验的技术人员的流失，给煤炭行业带来一定的损失。 2目前常用的采矿工艺与技术 由煤矿采矿工程的特点可知，采煤作业必须结合井田实际情况，采用科学合理的采矿工艺与技术，使采煤作业达到安全、有序、回采率高等目的。采矿工艺与技术的选择对煤炭资源的合理利用十分重要。 2.1充填采矿工艺 在煤炭资源开采过程中，随着采煤工作面的推进，工作面后方不可避免会形成采空区。采空区可能有瓦斯等有毒有害气体的积聚，也可造成地表下沉，形成高应力区等，在煤层群开采过程中还会威胁其他煤层的开采安全。充填采矿的基本原理如图1所示。该工艺利用可就地取材的矿渣、矸石等对采空区进行科学回填，改善采空区受力状态、减轻地表下沉和高应力区的发展，不但保证了采矿作业的安全，而且充填材料可就地取材，便于施工，经济高效。 2.2空场采矿工艺 空场采矿工艺又称留矿采矿法，是一种利用煤岩自承力来控制顶板的技术。空场采矿工艺主要包括房柱式采煤法、分段法和浅孔留矿法。房柱式采煤法的基本原理如图2所示。该方法在采煤过程中有计划地进行煤柱留设，借助围岩自身和煤柱的承载能力为采煤工作面提供可靠支撑。空场采矿工艺可使采矿作业具有较大的作业空间，但其回采率较低，开采完毕后需对矿柱进行回收，同时对采空区进行充填。 2.3煤与瓦斯联合开采技术 中国对于采矿过程中瓦斯的治理可追溯至明代，明代著作《天工开物》中记载了古代先民利用竹筒引流排除瓦斯的工艺。长期以来工程人员一直把瓦斯当作井下最大的威胁之一，然而瓦斯也是一种自然资源，如果采取合理的方法进行开采则可变废为宝，因此煤与瓦斯联合开采技术应运而生。煤与瓦斯联合开采是在开采煤炭资源的同时，采用水力压裂等方法增加煤层的透气性，同时在合适的位置设置抽采钻场，通过抽采钻孔对煤层中赋存的瓦斯进行抽采。该技术可在降低煤层瓦斯危害的同时，实现对瓦斯的利用，具有极佳的经济和社会效益。图3为煤矿井下瓦斯抽采示意图。 3智能化采矿技术的发展 从采矿技术来说，中国采煤工作经历了人工开采、机械开采、自动开采等阶段。随着科学技术的进步及计算机技术在各个行业中的应用，智能化采矿技术也被提上日程。中国采矿技术的发展阶段如图4所示。智能化采矿技术是以信息化和自动化技术为基础，结合人工智能和大数据等手段建立智能化开采系统，实现对煤矿的智能开采。智能化采矿在一定程度上可不依赖于人工干预，通过计算机系统实现自主决策，并反馈给执行端。智能化采矿技术可实现自主感知、自主决策、自主协同、自主执行等功能，涵盖了切割、支护、运输等煤炭生产的全过程。目前的初级智能工作面技术体系如图5所示。如图5所示的初级智能工作面技术体系主要涵盖采矿系统的“采、支、运”阶段，接下来对这三大体系的智能化做简要分析。a)采煤机智能化技术。采煤机切割煤岩工艺是煤矿采矿工程中的核心工艺，采煤机智能化技术是通过智能化系统实现采煤机的“智能感知+人工远程干预”运行。采煤机智能化技术包含姿态感知、视频监控、交互通信、记忆截割、自动定位和煤岩识别功能。b)液压支架智能控制技术。地下采煤过程中工作面的安全开采，是在工作面顶板支护科学合理的前提下进行的。液压支架作为工作面的支护设备，起着“顶梁柱”的作用。传统的液压支架支护技术随着工作面的推进需人工进行移架、补液等操作。而液压支架的智能控制由智能系统代替人工操作，可实现自动移架、自动跟机、自适护帮、自测矿压、自动补压和自动调整方位等功能。c)刮板输送机和带式输送机智能化技术。采煤工作面截割下的煤炭需要通过运输设备运至采区煤仓或井底煤仓，刮板输送机和带式输送机便担任着运输大任。刮板输送机和带式输送机的运输能力需与采煤机的截割能力相匹配，智能化技术可通过计算机系统实现“三机协调”运行。刮板输送机的智能化技术包含智能软启动、智能调速、功率协调、智能紧链、断链监控、采运协同等功能。带式输送机的智能化技术包含智能保护、煤流管控和自动张紧等功能。 4结语 a)阐述了煤矿采矿工程的特点，并据此分析了目前常用的采矿工艺与技术，主要包括充填采矿工艺、空场采矿工艺、煤与瓦斯联合开采技术。b)依据中国采矿技术的发展阶段及当前的发展形势，对智能化采矿技术的发展做了简要分析。目前，初级智能工作面技术体系主要由采煤机智能化技术、液压支架智能控制技术、刮板输送机组和带式输送机智能化技术三大系统组成。 参考文献： ［1］王万德.浅谈现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用［J］.内蒙古煤炭经济，2019(15)：203-204. ［2］郑文兵.煤矿初始地应力场测量方法研究［J］.当代化工研究，2019(5)：131-132. ［3］师向鹏.论煤矿采矿工程中的采矿工艺技术［J］.能源与节能，2019(4)：93-94. ［4］郭良，贾辉敏，柴晓.长榆河煤矿应力场三维数值反演分析［J］.内蒙古煤炭经济，2018(17)：115-117. ［5］秦忠诚，陈文龙，郑元忠.郭屯煤矿深部地应力测试及应用探讨［J］.煤炭技术，2017，36(5)：8-10. 作者:郭建平 单位:长治市矿山救护大队

机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要：三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用，取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析，对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词：金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程，是经过表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程，但是大坝全长2309.47m中，实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m)，实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程，其机电设备和金属结构的总重量达50万t，其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色，以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点，是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程，一定要重视质量问题，把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中，明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求，以改善提高零部件材料表面性能，有效地提高设备运行可靠性，延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成，大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部，设有表孔、深孔和导流底孔；电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧，为坝后式厂房，共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸，包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论，提出优质、高效、低耗的表面工艺技术，在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇，永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇，两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门，最高工作水头达85m，流速达35m/s，并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护，包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座，其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面，根据其功能要求，分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中，干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有：大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面，常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有：水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面，电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如：电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中，易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如：船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁，有的交替频度不大，对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有：船闸人字门、检修闸门和叠梁门，电站进水口检修门，泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的，泥沙磨蚀的破坏作用，对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构，如压力钢管外壁，所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇，此区域属南温带和亚热带过渡地带，其气候特征是高温、高湿、雾多风小，秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%，平均温度21～22C，最高温度43.9C，最低9.8C。年平均降雨量达1251mm，以7、8月份较高。大气中S02浓度较高，酸雨比较严重，降雨pH值为5.44，大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3，多年平均流量为14400m3/s，水中含有泥沙，多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小，悬移质居多，平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用，如海蜊子等。江水的PH值为7.95，水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构，承受的动水速度多不相同，拦污栅的过栅流速约lm/s，压力钢管内约8m/s，船闸输水廊道内约20m/s，深孔、底孔闸门处30～35m/s，排沙底孔内18～28m/s，水轮机转轮叶片约30～40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备，面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合，为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点，通过试验研究提出有效的工程措施，达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此，中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始，在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城，对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验，其中有机涂装体系42种，热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行，全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上，干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有，有机涂装体系35种，热喷涂金属体系7种，电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系，即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验，分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果，已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用，供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来，表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座，大桥7座，中桥23座，合计34座，累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m，主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护，采用三道漆，分别为底漆、中间漆和面漆，干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级，粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m，为六孔三柱墩结构，最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m，为七孔桩台式双柱墩结构，最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道，和其他大桥一样，都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m，主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m，为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成，直径为φ570mm，每根主缆长约1478m，重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中，为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡，全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案，替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案，使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上，大大节省了施工费用。此外，主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护，主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年，修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理，为保证昼夜行车安全，设有公路防眩网及护栏，网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护，锌层厚度在61～85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口，保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础，钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢，其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机，桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面，机械零部件非接触表面，都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理，然后涂以底漆、中间漆和面漆，分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构，全部储运罐总重约1830t，对其罐体、中转仓进行涂装处理，用铁红为底漆，合成树脂调和漆用作中间漆和面漆，输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践，不但起到了对金属和非金属表面的防护作用，还增添了建筑物的美感。据不全面的检查，涂复材料和工艺的应用是成功的，其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止，三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组，合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标，合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标，电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器，20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备，这些设备和构件的表面处理，影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中，对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定，明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗，进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面，先用溶剂清洗干净，并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面，如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆，并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面，如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层，便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层，以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面，如活动导叶表面，蜗壳内表面，需用喷砂发亮处理，流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑，在工厂涂两层环氧树脂富锌漆，安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件，其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面，在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面，进行机械清扫后，再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理，直至露出金属光泽为止，再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备，如电动机、接触器、开关和其他设备的表面，需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中，参考了三峡地区挂片试验的成果，按国家和行业规定的标准，对不同工作环境下工作的设备和构件，提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境，不易检修，或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系，有较好的抗冲刷能力，附着力极强，抗微生物和附着生物的性能优异，其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境，但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系，其保护年限可达10年。 对在大气环境中，包括室内与室外的钢结构和设备，要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系，表面涂料要求不易变色，不粉化，其保护年限应达15～20年。 对这些设备和构件的表面处理，要求按国标GB6484-6487规定，要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定，要求采用国家或行业标准产品系列，底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求，合同中都有具体规定，例如： 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件，总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌，最小局部厚度不小于160μm，封闭层为磷化底漆一道，面漆为氯化橡胶两道，干膜厚度100μm，涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条，总重2万余t，对钢管的明管内外壁和钢管内壁，底漆采用无机富锌漆，面漆为厚浆型环氧沥青漆，漆膜总厚度不小于450μm，钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆，厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条，总重2万余t，对钢管的明管内外壁和钢管内壁，底漆采用无机富锌漆，面漆为厚浆型环氧沥青漆，漆膜总厚度不小于450μm，钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆，厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t，表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120～160μm，封闭漆为不饱和乙烯树脂一道，干膜厚30μm，中间漆环氧云铁一道，干膜厚50μm，面漆为改性耐磨坏氧两道，干膜厚100μm。涂层总厚300～340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件，息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120～160μm，封闭漆为不饱和乙烯材脂一道，于膜厚30μm，中同漆坏氧云铁一道，干膜厚50μm，面漆为环氧金刚沙二道，干膜厚100μm。涂层总厚300～400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用，一直受到国家有关部门、单位的重视，通过上述的讨论，我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目，如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排，在三峡工程重新论证和投计审查中，始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后，为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境，迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验，以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺，以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述，所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术，他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用，这牵涉到多专业、多学科的应用，不但是简单的现场的涂装技术，还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝，从目前的应用范围看，它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展，将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺，对延长设备的使用寿命，延长维护性涂装的周期，有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装，将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品，将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛，应用材料品种之多，应用对象工作坏境的千差万别，按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果，还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑，随着科学技术的进步，表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科，必将得到迅速的发展，三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词：机电一体化；技术；现状；产品；制造技术；发展趋势 论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践，提出“服务区域经济，培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育；区域经济；产学结合；高素质农业人才 进入21世纪以来，随着我国农村改革的不断深入，农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院，在长期的办学过程中，秉承“为时养器，器为时用”的办学宗旨，积极探索校企合作、工学结合的办学途径，创新农业职业教育办学模式，采取多种形式，主动为农业、农村和农民服务，逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团，探索农业职业教育办学新模式 2008年初，经省农业厅、教育厅批准，同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年，学院承担了大量筹建工作，起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料；为了建立战略合作伙伴关系，学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈；并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”；举办了集团成立大会；组织召开了集团理事会第一次会议，以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨，明确了集团初步运行机制；设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构，理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任，秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后，完成了两项非常重要的工作： 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状，2008年10月，集团组织三个调研小组，分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研，我们认为，湖南省农业职业教育虽然发展迅速，在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用，但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分，社会地位不高，招生困难，农业人才流失严重，发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用，努力优化农业职业教育结构体系，提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》，并对调研数据进行认真分析的基础上，集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议：(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策，建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免，中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策，由省财政出钱，每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度，对高职院校纯农专业实行单独招生，以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难，办学规模小，与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金，用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设，提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用，整合农业职业教育资源，建议由省政府相关部门牵头，对全省农业职业教育情况进行一次全面调研，在此基础上，对农业职业教育资源进行科学合理的整合，充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用，推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月，学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后，决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月，双方各派一名专职人员和若干兼职人员，正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部，项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处，由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才，打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地，为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前，项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员，拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作，创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备，在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日，都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作，正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”，将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机，从园林技术、园艺技术两个专业着手，启动项目承包教学方案，教师带领学生生产水仙花1．5万盆。这一举措，不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务，及时把花卉产品投放春节市场，同时又锻炼了教师，提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日，由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办，来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中，湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议，该公司拟投资400万元，在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂，作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑，建立系企一体化运行机制，每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理，实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式：一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中，企业参与人才培养的全过程，融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化，学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习，最后一个学期在校企合作企业顶岗实习，形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作，加大人才培养的力度，以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台，创立了“231”工学结合人才培养模式，特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托，将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段，2个学期在校内进行专业基本素质培养，3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练，1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法，采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法，使学生完全融人生产实践中去，提高了学生的实践动手能力，了解了企业的生产管理方式，为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域，课程教学计划按模块安排，专业课程分专门技术和专业方向两大模块，其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块，专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向，创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式，即五天课堂教学，早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训，周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神，2003年l0月，学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议，从2004年开始，每年举办3期农民科技骨干培训班，每期培训学员150—200人，培训时间两个月，为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作，成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组，选派了教学经验和专业实践经验丰富，业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务，教师们经过广泛调查，周密制订了教学计划，并根据培训班的要求和农民学员的具体情况，精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材，共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期，培训学员3000余人。2006年以来，学院举办为贫困地区搭建科技平台，“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期，培训学员600余人，举办草食动物品改员培训班14期，培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训，将所学知识带回家乡，致富一家带动一方，发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合．致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来，湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产，进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术，该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广，初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题，成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种，两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁，在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广，推广面积达150多万亩，为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡，帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”，帮助农民脱贫增收，湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年，作为技术依托单位，湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团，指导该村制订村级发展规划，举办种养技术培训班，培训农户科技骨干，指导调整该村产业结构，一年半时间，该村村民人均年收入增至4260元，比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求，向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来，董益生老师与渔业合作社农民打成一片，重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题，使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来，按省委、省政府的统一部署，湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作，深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域，提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”，兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题，每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历，成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务，诊治疾病，近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问，与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所，早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构，根据欧盟、美国、日本的授权，可分别开展欧盟EU2092／91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多，认证项目分布30多个省市(区)，为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校，主动走出校园、面向社会和市场开放办学，大力发展与推进校校合作和校企合作之路，依靠企业的支持和参与，为培养高素质技能型农业人才服务，为企业和地方区域经济服务，同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词：机电一体化；技术；现状；产品；制造技术；发展趋势 论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:表面技术在机电和金结中应用展望 摘要：三峡工程是“千年大计、国运所系”的跨世纪工程。工程的质量、寿命、运行可靠性和检修维护费用，取决于多学科技术的发展水平。对表面工程技术在三峡工程机电设备和金属结构工程上的应用进行了全面的讨论和分析，对三峡工程机电设备、金属结构表面预处理、表面涂覆技术和产品提出了技术要求。 关键词：金属结构 机电设备 表面技术 1 引言 表面工程，是经过表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。三峡工程通常被人们称为“土木”工程，但是大坝全长2309.47m中，实际上起挡水作用的溢洪闸门、电厂进水口闸门、船闸人字门和输泄水闸门占坝线全长的72%(1679m)，实际上就好似一个“钢秩”工程。三峡工程作为一项水资源综合利用的工程，其机电设备和金属结构的总重量达50万t，其费用占工程总概算的1/3。 表面工程以多个学科交叉、综合、复合为特色，以应用多种表面技术及其复合表面技术为特点，是主导工业发展的关键技术之一。三峡工程是“千年大计”、“国运所系”的世纪性工程，一定要重视质量问题，把质量看成是三峡工程的生命。在国际招标的机电设备技术条件中，明确了应用表面加工技术、表面技术和复合表面技术的要求，以改善提高零部件材料表面性能，有效地提高设备运行可靠性，延长使用寿命和方便维护和修复。表面工程技术在三峡工程建设中得到广泛应用。 2 三峡工程应用表面技术的对象 三峡水利枢纽由挡水和泄水建筑物、发电建筑物和通航建筑物组成，大坝轴线全长2309.47m。泄水建筑物位于河床中部，设有表孔、深孔和导流底孔；电站厂房位于泄水建筑物左、右两侧，为坝后式厂房，共装设26台700MW水轮发电机组。通航建筑物布置在枢纽左岸，包括双线连续五级永久船闸、单线垂直升船机和施工期通航的临时船闸。 2.1 水轮发电机组和其它机电设备 三峡电站水轮发电机组及辅助机电设备总重量约达26万t。埋设在混凝土中的设备部件、常年受含沙水流冲刷的水轮机过流部件和常年暴露在空气中的机电设备表面都需要应用表面工程的基础理论，提出优质、高效、低耗的表面工艺技术，在设备和零部件的表面进行严格的处理以保证设备可靠运行。 2.2 水工闸门和金属结构 三峡工程的水工闸门埋设件、闸门本体、输水钢管及启闭机等金属结构总量约26万t。其中大坝及电站合计共有30种不同规格的闸门539扇，永久船闸有各类人字门、充泄水阀门等共89扇，两者共约7.3万t。其中工作环境最恶劣的是导流底孔和泄洪深孔的弧形工作门，最高工作水头达85m，流速达35m/s，并有局部开启的要求。 2.3 对外交通工程 三峡工区对外交通工程的金属结构表面防护，包括桥梁表面涂覆、装卸重件码头上的起重设备和金属结构的表面处理以及集装箱码头钢管桩和粉煤灰钢罐内表面的防腐等。 三峡工程对外交通金属结构工程包括大中桥梁34座，其中联系坝区两岸的西陵长江大桥1118.66m。 3 三峡工程应用表面技术的试验与实践 3.1 三峡机电设备和金属结构表面的工作环境 三峡机电设备和金属结构表面，根据其功能要求，分别暴露在在室内外大气和潮湿大气中，干湿交替环境。在静水工况、动水工况、高速含沙水流中和与混凝土结合的环境下工作运行。 (1)暴露在大气中工作的有：大坝顶部门式起重机及轨道、自动抓梁、厂房顶敞开式高压电气设备、高压出线塔、主厂房大门、电站尾水门式起重机及轨道以及部分闸门的局部外露部分。还有永久船闸、临时船闸和垂直升船机的桥机、大梁及清污机等。这些暴露在大气中的结构和装备表面，常年经受日晒雨淋、风雪冰霜的袭击。 (2)在室内大气中工作的设备主要有：水轮发电机组、变压器的外露表面、主付厂房内各种桥机、大梁、轨道、厂内高压设备、大电流母线设备和其他机组辅助设备如水泵、空压机、制冷机表面，电站厂房屋架、船闸人字门启闭机及其附属设备、中低压配电盘、动力盘、保护盘柜表面等。 (3)在潮湿大气中工作的结构和设备如：电站厂房进水口竖式液压启闭机、长期存放于门库中的检修门及埋件、闸门吊杆、尾水排水阀、水轮机顶盖排水泵等。这些设备常年处在潮湿的空气中，易锈蚀和腐蚀。 (4)在干湿交替环境中工作的结构极易发生表面破坏如：船闸人字门、所有闸门的门槽埋件、船闸浮式系船柱、泄水表孔闸门和检修门等。有的干湿交替频繁，有的交替频度不大，对结构表面影响也有所不同。 (5)在静水状况下工作的装备有：船闸人字门、检修闸门和叠梁门，电站进水口检修门，泄洪坝段深孔和表孔检修门等。他们都是在闸门前后平压后才开启或下落的。 (6)动水工况下工作的电站进水口工作闸门、压力钢管、拦污栅事故检修门、水轮机过流部件包括涡壳、导水机构、转轮、基础环和尾水管里肘等。 (7)在特别恶劣的环境中工作的排沙孔工作闸门及事故检修门、底孔工作门、深孔工作门、船闸输泄水廊道阀门、钢衬护以及水轮机转轮都是在高流速的含沙水流中工作和运转的，泥沙磨蚀的破坏作用，对其材料和表面的处理都有特殊要求。 (8)一些与混凝土面结合的钢结构，如压力钢管外壁，所有闸门和启闭机构以及钢结构的埋件、水轮机钢里衬、蜗壳、座环以及发电机埋件、设备基础埋件等。 3.2 三峡坝区的空气和水环境特性 三峡坝址位于湖北宜昌市二斗坪镇，此区域属南温带和亚热带过渡地带，其气候特征是高温、高湿、雾多风小，秋雨多温差小。坝区大气年平均相对湿度75.8%，平均温度21～22C，最高温度43.9C，最低9.8C。年平均降雨量达1251mm，以7、8月份较高。大气中S02浓度较高，酸雨比较严重，降雨pH值为5.44，大气环境腐蚀性大。 三峡坝址处多年平均水量达4500亿m3，多年平均流量为14400m3/s，水中含有泥沙，多年平均含沙量1.2kg/m3。实测最大含沙量10.5kg/m3。泥沙中推移质相对较小，悬移质居多，平均粒径小于0.1mm。水中有生物作用，如海蜊子等。江水的PH值为7.95，水中溶解O2为6.4mg/L。在动水下工作的装备和结构，承受的动水速度多不相同，拦污栅的过栅流速约lm/s，压力钢管内约8m/s，船闸输水廊道内约20m/s，深孔、底孔闸门处30～35m/s，排沙底孔内18～28m/s，水轮机转轮叶片约30～40m/s。这些结构和装备特别是在高速含沙水流中工作的结构和装备，面临空化和泥沙磨损的联合破坏。 3.3 三峡工程设备和钢结构的表面技术应用试验 为了使表面科学与工程相结合，为了结合三峡工程的空气环境、水环境和工作环境特点，通过试验研究提出有效的工程措施，达到改善材料的表面性能、有效延长使用寿命、节约资源、提高生产力和减少环境污染的目的。 为此，中国长江三峡工程开发总公司委托武汉材料保护研究所进行了不同涂覆材料和多种表面技术复合处理的实验。 (1)大气暴露实验 从1995年1月开始，在三峡坝区、宜昌市区和秭归县城，对30多个国内外厂家的120多种防腐体系的试件作挂片试验，其中有机涂装体系42种，热喷涂金属体系7种。现在试验仍在进行中。 (2)水环境暴露实验分别对全暴露在水环境中(全浸)和干湿交替的环境进行了试验。实验安排在三峡坝址下游40km处的葛洲坝水利枢纽进行，全浸试件浸没在葛洲坝二号船闸上闸首的人字门上，干湿交替试件装设在葛洲坝二号船闸下闸首的人字门上。试验涂装材料有，有机涂装体系35种，热喷涂金属体系7种，电化学保护1种。 (3)室内加速腐蚀实验分别对13个厂家的34种防腐体系，即4种水溶性无机富锌类、3种醇溶性无机富锌类、4种环氧富锌类、13种富锌底漆/中间漆/面漆、5种金属喷涂层、8种金属喷涂层/封闭底漆进行试验，分别应用常规试样和划叉破坏性试样在中性盐雾条件下进行加速腐蚀试验、在5%盐水溶液中浸渍试验、紫外线加速腐蚀老化气候试验、在自来水和盐水中的电化学对比试验、涂层电气学保护性能试验以及涂层与基体(或其他涂层)界面粘结力试验。 上述各项现场挂片试验的初步成果，已在机电设备和金属结构招标文件的技术规范中得到应用，供货厂商将根据合同的要求进行表面涂覆和表面改性处理。 3.4 三峡工程应用表面技术的实践 三峡工程自1994年12月正式宣布开工以来，表面技术在桥涵、码头、施工变电所和储运设备等方面得到比较广泛的应用。 (1)桥梁 三峡对外交通工程桥梁中特大桥4座，大桥7座，中桥23座，合计34座，累计长3793m其中较具特色的有莲沱大桥、黄柏河大桥、下牢溪大桥和横跨长江南北两岸的西陵长江大桥。 莲沱大桥全长340.87m，主桥为中承式三孔钢管混凝土连续拱桥。拱上桥面总宽20m。钢管的寿命直接影响大桥的安全。钢管拱表面防护，采用三道漆，分别为底漆、中间漆和面漆，干膜总厚度达305μm。在涂装前表面经除锈处理达Sa2.5级，粗糙度Ra30。 下牢溪大桥全长286.06m，为六孔三柱墩结构，最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面防护采用热喷铝。 黄柏河大桥全长284.76m，为七孔桩台式双柱墩结构，最大跨径160m为钢管拱结构。钢管拱表面采用热喷锌。 上述钢管拱的涂装寿命要求达到20年。 西陵长江大桥是横跨长江的坝区南北重要通道，和其他大桥一样，都是永久性的公路大桥。大桥全长1118.66m，主孔跨度900m为单跨双铰式钢箱加劲梁悬索结构。两座主塔高120m，为钢筋混凝土三层门式柜架结构。主塔基础为12根中Φ2.2m挖孔灌注桩。两根主缆各由10010根φ5.1mm镀锌平行高强钢丝组成，直径为φ570mm，每根主缆长约1478m，重约2300t。两岸各有一重力式锚锭。在大桥施工过程中，为了解决悬索鞍座的推移以调整力的平衡，全军装备维修表面工程研究中心提出了复合减摩涂层设计及相应的现场施工方案，替代国外采用的在鞍座磨擦副中安装数千枚滚针的方案，使鞍座顺利推移到位。采用这种复合减摩技术使磨擦系数降低1倍以上，大大节省了施工费用。此外，主塔表面和钢缆都采用了表面涂装防护，主塔表面总漆膜厚度达280μm。涂装寿命为5年，修复不需铲除只需在原涂装上再次涂覆。 (2)公路 专用公路采用封闭管理，为保证昼夜行车安全，设有公路防眩网及护栏，网和护栏波形梁表面采用热浸镀锌防护，锌层厚度在61～85μm。 (3)码头在三峡坝区设有一座杨家湾港口集装箱、杂货码头和一座重型设备装卸的重件码头。码头是三峡坝区水上的货物吞吐口，保证安全运作十分重要。 杨家湾码头的水下φ800/1000的钢管桩是码头的基础，钢管桩采用16mm的3号镇静甲类钢，其表面用氯化橡胶铝粉和氯化橡胶防腐漆进行处理。 2×300/50t重件码头的起吊设备为2台300t小车的桥式起重机，桥架结构总重300t。桥机及吊梁金属结构的所有内、外表面，机械零部件非接触表面，都进行了表面涂装处理。表面先经喷丸、机械手或手工除锈处理，然后涂以底漆、中间漆和面漆，分别采用环氧铁红车间底漆、环氧云铁防锈漆和可涂覆聚氨酯面漆。 (4)粉煤灰储运罐罐体为钢结构，全部储运罐总重约1830t，对其罐体、中转仓进行涂装处理，用铁红为底漆，合成树脂调和漆用作中间漆和面漆，输送粉煤灰的地下管道用环氧煤焦油沥青涂料。 表面工程在三峡工程的应用实践，不但起到了对金属和非金属表面的防护作用，还增添了建筑物的美感。据不全面的检查，涂复材料和工艺的应用是成功的，其使用寿命还有待进一步跟踪调查和考验。 4 机电设备、金属结构表面技术应用展望 迄今为止，三峡工程机电设备和金属结构的招标工作还在进行中。已完成招标的项目有左岸电站14台700MW水轮发电机组，合同金额7.4亿美元。二期工程厂(房)坝(溢洪坝段和永久船闸闸门及金属结构)采用国内公开招标，合同金额10.7亿元。现在在正进行500kV高压电气设备(15台840MVA变压器和全封闭组合电器)国际招标，电站主厂房1200t桥式起重机国内招标、500kV电抗器，20kV大电流封闭线的招标。还有大坝顶部和电站尾水平台的门式起重机等还未招标。这些机电设备和金属结构是2003年发电、通航的关键设备，这些设备和构件的表面处理，影响到设备的寿命、大坝整体建筑艺术处理甚至设备的安全可靠运行。 4.1 水轮发电机组和辅助电气设备的应用展望 在机组招标文件技术规范和合同文件中，对工厂涂装和保护涂层都有明确的规定，明确规定按SSPC—PAl、ASTMB456、ASTMB633和ASTMA164进行表面涂层处理。明确规定涂层必须在合适的气候条件(环境温度低于7C或金属表面温度小于外界空气露点以上3C时不能进行)。 同时明确了设备表面的清扫要求。选用溶剂清洗，进行喷丸发亮处理。使金属表面发亮呈均匀的灰白色。 对在运输过程中暴露在大气中的重要机械加工的黑色金属表面，先用溶剂清洗干净，并涂一层厚的防锈化合物。 所有暴露在大气中黑色金属非机械加工表面，如水泵、空压机外表面需喷砂发亮处理。再涂2层防锈漆，并明确涂层厚度要求。 所有与混凝土接触的非配合黑色金属埋件表面，如水轮机蜗壳外表面需进行机械清扫。并涂一层保护层，便于运输、堆放。在安装时必须先清理保护层，以利埋件表面与混凝土有效结合。 所有与水接触的非配合黑色金属表面，如活动导叶表面，蜗壳内表面，需用喷砂发亮处理，流道内的焊缝需用砂轮打磨光滑，在工厂涂两层环氧树脂富锌漆，安装后再涂一层保护漆。水轮机转轮是在含沙水流中运转的部件，其不锈钢表面未要求特殊处理。 所有盘、柜、压力油罐、泵组和管道外表面，在机械清扫后深4层装饰颜色涂料。盘柜的非工作内表面，进行机械清扫后，再涂两层防护漆。 对油罐铁质金属全部内表面需进行喷砂处理，直至露出金属光泽为止，再按要求涂保护层。 其他小型辅助设备，如电动机、接触器、开关和其他设备的表面，需按相应标准进行涂覆。 4.2 水工闸门和金届结构的应用展望 在水工闸门和金属结构的招标文件中，参考了三峡地区挂片试验的成果，按国家和行业规定的标准，对不同工作环境下工作的设备和构件，提出了不同的要求。 对经常处于水下或干湿交替环境，不易检修，或检修对航运、发电及泄洪有重要影响的设备或结构。要求采用具有高机械强度的防腐体系，有较好的抗冲刷能力，附着力极强，抗微生物和附着生物的性能优异，其保护年限长达20年。 对经常处于水下或干湿交替的环境，但易检修且对发电、航运、泄洪影响不大的钢结构和设备。要求采用粘附力强、耐水性的、抗微生物和附着生物性能优异的防腐体系，其保护年限可达10年。 对在大气环境中，包括室内与室外的钢结构和设备，要求采用具有较强的耐气候变化性能的装饰性能好的防腐体系，表面涂料要求不易变色，不粉化，其保护年限应达15～20年。 对这些设备和构件的表面处理，要求按国标GB6484-6487规定，要求基体清洁度达到GB8923规定的Sa2.5级。 对防腐材料亦作明确的规定，要求采用国家或行业标准产品系列，底、中、面漆最好选用同一厂家产品。 对各类水工闸门和金属结构的具体表面涂覆要求，合同中都有具体规定，例如： 永久船闸人字工作门和第一闸首事故检修门及其埋件，总重约23865.2t。门体和底层采用热喷锌，最小局部厚度不小于160μm，封闭层为磷化底漆一道，面漆为氯化橡胶两道，干膜厚度100μm，涂层总厚不小于260μm。 电站压力输水钢管14条，总重2万余t，对钢管的明管内外壁和钢管内壁，底漆采用无机富锌漆，面漆为厚浆型环氧沥青漆，漆膜总厚度不小于450μm，钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆，厚度约500μm。 电站压力输水钢管14条，总重2万余t，对钢管的明管内外壁和钢管内壁，底漆采用无机富锌漆，面漆为厚浆型环氧沥青漆，漆膜总厚度不小于450μm，钢管外壁与混凝土接触面涂无苛性钠水泥沙浆，厚度约500μm。 电站进水口快速工作闸门、排沙孔工作门约4911t，表面涂覆采用底层热喷锌加封闭涂料防腐。热喷锌厚度为120～160μm，封闭漆为不饱和乙烯树脂一道，干膜厚30μm，中间漆环氧云铁一道，干膜厚50μm，面漆为改性耐磨坏氧两道，干膜厚100μm。涂层总厚300～340μm。 泄洪深孔弧形工作闸门23扇、排漂孔弧形工作闸门2扇及其埋件，息重约10306t。门体采用底层热喷锌加封闭涂料防腐休系。要求热喷锌厚120～160μm，封闭漆为不饱和乙烯材脂一道，于膜厚30μm，中同漆坏氧云铁一道，干膜厚50μm，面漆为环氧金刚沙二道，干膜厚100μm。涂层总厚300～400μm。 5 结语 表面工程技术在三峡工程的应用，一直受到国家有关部门、单位的重视，通过上述的讨论，我们可以看到表面技术与三峡工程成功建设、运行可靠和市省维护费用息息相关。 (1)三峡工程在中国国家科技攻关项目，如“六五”、“七五”、“八五”和“九五”攻关项目的安排，在三峡工程重新论证和投计审查中，始终是一项研究和讨论的重要课题之一。从材料表面加工工艺选择、涂覆材料及喷涂工艺研究以及表面电化保护等在“九五”三峡工程重大装备研制项目中占有重要地位。在三峡工程开工后，为有效的使用有关表面处理材料和适应三峡坝区的环境，迸行了多厂商多种材料的涂装挂片试验，以便有针对性的选择合适的涂装材料和工艺，以使表面材料应用达到寿命长、装饰美的效果。 (2)如前所述，所有机械设备、金属结构、水工闸门都在不同程度上离不开表面技术，他们运行的可靠性、经济性都在不同程度上仰仗表面技术的应用，这牵涉到多专业、多学科的应用，不但是简单的现场的涂装技术，还有许多是在设计中要求应用的在工厂实施的技术、工芝，从目前的应用范围看，它是一项在工程中无所不在、应用广泛的技术。欢迎国内外表面工程学界积极参与三峡工程表面技术应用研究。 (3)随著国内外表面技术的研究和发展，将使三峡工程通过表面技术的应用广泛受益。采用长效且与坏境相宜的表面涂装材料和工艺，对延长设备的使用寿命，延长维护性涂装的周期，有着重要的经济效益。与整个建筑和周边环境协调的装饰涂装，将会给人们美的享受。针对三峡工程具体的环境、目标进行研究和开发的成果和产品，将会给三峡工程带来更大的经济效益。 (4) 对三峡工程表面技术应用的跟综研究将水电工程或类似工程的应用提供有价值的参考。三峡工程表面技术应用广泛，应用材料品种之多，应用对象工作坏境的千差万别，按照目前技术和工艺水平应用的表面工程技术能否获得预期效果，还有待长期跟综研究和改迸。毋容置疑，随着科学技术的进步，表面工程技术作为现代科学的一门新兴的综合学科，必将得到迅速的发展，三峡工程必将从中获益。 机电技术论文:浅析服务区域经济培养高素质农业人才——湖南生物机电职业技术学院的办学实践 [论文摘要]文章从湖南生物机电职业技术学院组建职教集团、加强校校合作和校企合作、创新人才培养模式、实施农民扶贫培训工程、推行产学研推相结合和致力振兴农村经济等方面阐述了学院围绕服务区域经济来培养高素质农业人才的办学实践，提出“服务区域经济，培养高素质农业人才”是做大做强特色农业职业教育的必然要求。 [论文关键词】农业职业教育；区域经济；产学结合；高素质农业人才 进入21世纪以来，随着我国农村改革的不断深入，农业产业结构调整和农村经济的发展对农业职业教育提出了新的要求。湖南生物机电职业技术学院作为一所具有百年办学历史的农业职业技术学院，在长期的办学过程中，秉承“为时养器，器为时用”的办学宗旨，积极探索校企合作、工学结合的办学途径，创新农业职业教育办学模式，采取多种形式，主动为农业、农村和农民服务，逐步走上了健康发展的快车道。 一、牵头组建职教集团，探索农业职业教育办学新模式 2008年初，经省农业厅、教育厅批准，同意由湖南生物机电职业技术学院牵头组建“湖南现代农业职业教育集团”。历时半年，学院承担了大量筹建工作，起草了筹建方案、集团章程和系列校企合作协议等文字材料；为了建立战略合作伙伴关系，学院先后与湖南省十大农业产业龙头企业进行洽谈；并举办了“湖南省农业厅敬聘袁隆平院士为湖南生物机电职业技术学院名誉院长暨学院专业对接农业产业校企合作签约仪式”；举办了集团成立大会；组织召开了集团理事会第一次会议，以“资源共享、优势互补、互惠互利、共同发展”为集团宗旨，明确了集团初步运行机制；设立了集团理事会、常务理事会、秘书处和种植业、养殖业、加工业、农机业四个专业委员会等机构，理事长由湖南生物机电职业技术学院院长担任，秘书处设于湖南生物机电职业技术学院。 集团成立后，完成了两项非常重要的工作： 一是组织了湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境调研。为全面了解和掌握湖南农技人才及农业职业院校办学现状，2008年10月，集团组织三个调研小组，分别对湖南省农业职业技术人才现状、人才培养等方面的问题进行了为期两个月的专题调研。通过调研，我们认为，湖南省农业职业教育虽然发展迅速，在推进新农村建设和现代农业发展中发挥着不可替代的作用，但现状却不容乐观。存在着整体功能发挥不充分，社会地位不高，招生困难，农业人才流失严重，发展条件相对落后等问题。必须进一步加强政府的主导作用，努力优化农业职业教育结构体系，提高人才培养质量。在形成《湖南农技人才现状及农业职业院校办学困境的调研报告》，并对调研数据进行认真分析的基础上，集团向省委、省政府、省人大、省政协有关领导、省教育厅、省农业厅有关领导及部分湖南“两会”代表递交了《建议免费培养高等农业职业技术人才的报告》。《报告》提出了三条建议：(1)实行免费培养高等农业职业技术人才政策，建议省政府借鉴教育部直属师范院校学生学费全免，中央将逐步对中等职业教育实行免费教育的政策，由省财政出钱，每年安排高等职业院校纯农业专业免费培养计划5000人。(2)加大对农业职业教育的扶持力度，对高职院校纯农专业实行单独招生，以改变湖南省农业职业院校农业类专业招生困难，办学规模小，与农业产业发展需求极不相适应的现状。建议省财政设立农业职业教育专项基金，用于加强农业职业院校的基础设施、实训基地和教师队伍建设，提高人才培养质量。(3)发挥政府统筹作用，整合农业职业教育资源，建议由省政府相关部门牵头，对全省农业职业教育情况进行一次全面调研，在此基础上，对农业职业教育资源进行科学合理的整合，充分发挥职业院校在农业技术人才培养、培训方面的主渠道作用，推动湖南省农业职业教育事业的持续、健康发展。 二是启动了农业国际化实用人才培养项目。2009年8月，学院与袁隆平农业高科技股份有限公司多次洽谈后，决定联合实施“农业国际化实用人才培养”项目。2009年9月，双方各派一名专职人员和若干兼职人员，正式成立“农业国际化实用人才培养”项目部，项目部设于湖南现代农业职业教育集团秘书处，由秘书处负责运作。该项目拟在3年内培养1000名农业领域人才，打造国家援外农业技术人员和高端农业国际化实用人才培养培训基地，为国家l4个援非中心及相关农业企业储备和输送高素质农业按术人才。目前，项目部已经完成了签订合作协议、管理制度制定、课程体系设置等系列工作。并从集团内部的湘西职业技术学院、永州职业技术学院、岳阳职业技术学院、怀化职业技术学院大三学生和相关企业员工中选拔学员，拟挑选30—40人进行培训。 二、加强校企合作，创新人才培养模式 (一)校企合作一体化 企业主动向学校投资和提供技术设备，在校园里建设生产性实训实习基地。2008年9月3日，都市花乡有限公司与湖南生物机电职业技术学院进一步合作，正式成立“都市花乡湖南生物机电职业技术学院生产性实训基地”，将花卉生产基地搬进学校。企业、教师、学生共同参与花卉生产。湖南生物机电职业技术院抓住契机，从园林技术、园艺技术两个专业着手，启动项目承包教学方案，教师带领学生生产水仙花1．5万盆。这一举措，不仅帮助都市花乡有限公司完成生产任务，及时把花卉产品投放春节市场，同时又锻炼了教师，提高了学生实际操作能力。2008年11月3—6日，由湖南生物机电职业技术学院帮助策划都市花乡有限公司承办的“中国一长沙花艺国际交流会”在长沙成功举办，来自日本、韩国、荷兰、台湾等十多个国家和地区的花艺大师出席了会议。在大会组织的插花大赛中，湖南生物机电职业技术学院园林技术、园艺技术专业学生向竹君、王鉴、朱娇荣获一、二、三等奖。2009年学院再次与深圳百通通讯设备有限公司达成初步协议，该公司拟投资400万元，在湖南生物机电职业技术学院建设生产实习工厂，作为校企合作培养人才的生产性实训实习基地。同时学院还把自办产业实体基本都剥离出来与专业系捆绑，建立系企一体化运行机制，每个专业系至少负责一个产业实体的经营管理，实现经济效益和教学效益双重目标。 (二)专业创造性地对接产业 各专业系与合作企业创造性地建立了一系列各具特色的校企合作人才培养模式。归纳起来主要有以下三种模式：一是“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。在湖南生物机电职业技术学院开办的十几个订单培养班级的教学中，企业参与人才培养的全过程，融入了行业的新技术、新工艺、新材料和企业文化，学生前两年半在校内完成专业基础阶段学习，最后一个学期在校企合作企业顶岗实习，形成了“专业+产业+职业”的三业联动人才培养模式。二是“231”工学结合人才培养模式。植科系广泛开展校企合作，加大人才培养的力度，以“专业+公司(基地)+师生员工”的专业建设模式为平台，创立了“231”工学结合人才培养模式，特色突出。即以长沙小康园艺园林有限公司(基地)、产学研示范场和校外园艺企业为依托，将学生在校三年的学习全过程划分为三个时段，2个学期在校内进行专业基本素质培养，3个学期在系办公司、实训基地和学院示范场进行职业技能训练，1个学期在校外园艺企业进行顶岗实习。打破了常规的教学实训方法，采取“师傅带徒弟”、“项目经理带员工”的实训方法，使学生完全融人生产实践中去，提高了学生的实践动手能力，了解了企业的生产管理方式，为实现“零距离”上岗打下了坚实的基础。三是“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式。动科系按照畜牧兽医工作任务领域，课程教学计划按模块安排，专业课程分专门技术和专业方向两大模块，其中专门技术叉分为种畜、营养、畜牧管理、动物疾病防治、兽药和畜牧环境与畜场规划六个小模块，专业方向分繁育、养殖、兽医、检疫、营销5个方向，创立了“5+3+2”任务驱动式的人才培养模式，即五天课堂教学，早中晚三个时间段在校内企业和生产性实训基地实训，周末两天集中进行生产性实践。目的在于培养具备“强技能、能管理、会服务、懂经营”的高素质技能型应用性畜牧兽医人才。 三、建设农民扶贫培训工程。帮助农民脱贫致富 根据国务院“关于进一步加强农村教育工作的决定”精神，2003年l0月，学院主动与省扶贫办等有关部门联系并签订了协议，从2004年开始，每年举办3期农民科技骨干培训班，每期培训学员150—200人，培训时间两个月，为全省每个贫困村培训2—3名有一定种养规模和经验的科技骨干。学院党委和行政非常重视农民培训班工作，成立了以院长为组长的农民科技培训工作领导小组，选派了教学经验和专业实践经验丰富，业务水平高、工作责任心强的教师担任教学任务，教师们经过广泛调查，周密制订了教学计划，并根据培训班的要求和农民学员的具体情况，精心组织编写了种植技术和养殖技术两套培训教材，共计80多万字。目前培训班已成功地举办了15期，培训学员3000余人。2006年以来，学院举办为贫困地区搭建科技平台，“养殖业”“食品加工”“种植业”科技兴村项目创业培训班10余期，培训学员600余人，举办草食动物品改员培训班14期，培训草食动物品改员1000人。学员们通过培训，将所学知识带回家乡，致富一家带动一方，发挥了科技带头人的作用。 四、产、学、研、推相结合．致力振兴农村经济 (一)积极推广科研成果 近几年来，湖南生物机电职业技术学院先后有10个科研项目和成果广泛应用于农业生产，进入直接服务农村经济的主战场。动科系欧阳叙向教授自2002年开始研究推广湘东黑山羊生产技术，该技术先后在浏阳、醴陵等四县推广，初步估算可创造经济效益2000余万元。植科系肖君泽教授主持的“外源DNA导入水稻育种研究”科研课题，成功地选育了高产优质水稻新品种“长晚籼1号”和高蛋白水稻新品种“长早籼9号”两个水稻新品种，两年来通过学院“长沙小康园林园艺有限公司”这个桥梁，在湖南省长沙、益阳、株洲、湘潭、岳阳等10多个县市推广，推广面积达150多万亩，为广大农民带来了极大实惠。 (二)送科技下乡，帮农民致富 为了贯彻落实湖南省“科教兴村富民工程计划”和“扶贫支教工程计划”，帮助农民脱贫增收，湖南生物机电职业技术学院先后派出30余名中青年骨干教师下乡扶贫支教。2001—2005年，作为技术依托单位，湖南生物机电职业技术学院对口支持长沙县黄兴镇新冲子村。学院派出了9位教师组成的专家智囊团，指导该村制订村级发展规划，举办种养技术培训班，培训农户科技骨干，指导调整该村产业结构，一年半时间，该村村民人均年收入增至4260元，比专家组进村前人均年增纯收入1500多元。2008年湖南生物机电职业技术学院应长沙市科技局和市委组织部要求，向望城县靖港渔业合作社派遣科技特派员董益生老师。两年来，董益生老师与渔业合作社农民打成一片，重点帮助渔业社解决了淡水鱼深加工问题，使该渔业合作社共获得了100多万元的收益增值。2001年以来，按省委、省政府的统一部署，湖南生物机电职业技术学院先后选派了13位青年骨干教师到湘西自治州9个市县的乡镇开展扶贫支教工作，深受当地村民欢迎。 (三)拓宽社会服务领域，提升服务能力 动物科技系承办学院的“兽医院”，兽医院老师为了解决附近地区农民家禽家畜诊治问题，每年出诊达1000余次。何德肆副教授有12年的兽医服务经历，成为远近闻名的兽医专家。他为湖南省数百家养殖专业户提供兽医技术服务，诊治疾病，近几年为这些养殖专业户挽回经济损失达数百万之巨。他还担任长沙伟嘉集团、湖南五指峰生化有限公司等企业的技术顾问，与合作企业研发新产品。湖南生物机电职业技术学院中德长沙现代食品技术研究所，早已成为德国BCS有机保证有限公司在中国唯一授权的有机农产品认证机构，根据欧盟、美国、日本的授权，可分别开展欧盟EU2092／91、美国NOP和日本FAS的有机认证。认证涉及的农产品众多，认证项目分布30多个省市(区)，为推动中国农产品生产、加工和贸易的发展作出了贡献。 农业高职院校，主动走出校园、面向社会和市场开放办学，大力发展与推进校校合作和校企合作之路，依靠企业的支持和参与，为培养高素质技能型农业人才服务，为企业和地方区域经济服务，同时也是做大做强湖南生物机电职业技术学院特色农业职业教育的必然要求。 机电技术论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 机电技术论文:机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 【摘 要】煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代,近来,随着国家对煤矿安全生产的重视,煤矿设备投入的不断增加,煤矿机械也处在一个更新换代的时期。数控技术是实现机械制造自动化的关键，以数控技术为核心的机械设备广泛采用数控技术应用于制造业。 【关键词】 煤炭机械 机械制造 机电一体化 数控技术 煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。中国论文联盟 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。 一、机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能: （1）在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 （2）节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、plc控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。 （3）自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国marco公司合作生产的pm31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 二、机械制造中数控技术的应用 1、煤矿机械 现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。中国论文联盟 2、机床设备 机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。 在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。 机电技术论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术论文:机电一体化技术现状和发展趋势 摘 要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景,综述国内外机电一体化技术的现状,分析机电一体化技术的发展趋势。 关键词:机电一体化 技术 现状 发展趋 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概述 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为三个阶段:(1)20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时,研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70—80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的 学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。 我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,取得了一定成果。但与日本等先进国家相比,仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面: 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而且必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的,还需要制定各项标准,以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突,近期很难制定出国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业,还是对生产机电一体化产品的企业,模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system,cias),能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小,耗能少,运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 环保化 工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其 设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。 综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。 机电技术论文:浅谈机电一体化中的接口技术 摘要:接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。文章以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机接口与机电接口两大类进行探讨。 关键词:机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口 机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。 一、机电接口 由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用: (1)行电平转换和功率放大。一般微机的i/o芯片都是ttl电平,而控制设备则不一定,因此必须进行电平转换;另外,在大负载时还需要进行功率放大; (2)抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入,可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离; (3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。 1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。 2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。 3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。 (1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。 (2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。 二、人机接口 人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。 1、输入接口。 (1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。 (2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有: 1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码); 2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。 2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。 结语: 接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机地结合在一起,形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。

1综合布线系统的特点分析 综合布线系统采用先进的通信技术、控制技术和计算机技术，与传统布线系统相比具有明显的应用优势，具体表现在以下方面： 1.1兼容性 在建筑物传统布线系统中，需要对交换机、计算机网络系统等不同设备使用不同的电缆，这些电缆的配件各不相同，不具备兼容性。而综合布线系统处于独立运行状态，与其他系统的关联性不强，可兼容其他系统，如多媒体技术、多种数据通信、信息管理系统等，能够满足技术快速发展的需求。 1.2开放性 传统的布线方式无法对安装完成的信息传输线路作出调整，若必须调整，则要重新进行布线。而综合布线系统支持任何网络结构，如环形结构、星形结构、总线形结构等，可容纳任何采用统一标准生产的产品，并支持与此对应的通信协议，能够满足随时调整信息传输线路的要求。 1.3灵活性 传统布线方式不能灵活连接不同类型的设备，其应用功能十分局限。而综合布线系统可在任何信号点连接计算机、终端设备、服务器等设备，其采用标准化的模块设计，可快速实现信息通道的转化，并支持独立系统信息传输，即便在设备跳转时，也可以利用原有通信节点更换信息模块，不需要占用新的传输通道。 1.4扩展性 综合布线系统的结构化布线具备良好的扩充性，在系统运行一段时间后，可将其他设备接入该系统，以满足更大的需求。综合布线系统采用国际标准生产的材料、部件和设备，随着智能建筑自动化技术的发展，综合布线系统可与楼宇自动化系统连接，满足通讯设备、智能控制设备的技术更新需要，为建筑内部提供完全兼容的扩展环境。 2智能建筑综合布线系统的设计方式 2.1系统的建设目标 本文所提出的综合布线系统是由多个子系统组成，主要包括网络布线系统、基础网络平台、服务器系统、网络监控系统、楼宇自动化系统以及智能化机房等。下面重点对其中的网络平台、服务器系统以及智能化机房的设计方式和要点进行分析。 2.2综合布线系统的设计要点 2.2.1网络平台设计 本文所提出的综合布线系统中的网络平台是较为重要的一个子系统，在对其进行设计时，主要是以高性能作为目标。经过综合分析后，决定采用层次化的结构模型，并以高冗余的设计思路对相关的部件进行设计，同时采用千兆以太网等技术。 （1）层次化设计。在层次化的结构模型中，需要对各个功能模块进行设计，从而使不同的层次负责完成相应的任务。具体包括以下几个层次：一是接入层。该层负责为计算机终端提供接入功能，实现与二层和三层之间的数据交换，采用双链路上行的方式进行设计，这种设计最为突出的优势在于可以使网络带宽大幅度提升，由此可进一步增强网络的运行可靠性。二是核心层。这是整个网络平台的骨干层，可完成高速的数据交换，为此，该层应当具备较高的可靠性和可扩展性。由于该层还承担汇聚层的功能，所以可将之作为接入设备的网关。 （2）冗余设计。在网络平台设计中，采用冗余性设计的目的是防止单点故障导致业务中断的问题发生。需要特别注意的是，网络平台中的冗余并不是越多越好，如果冗余过大，可能会是网络的复杂程度有所增大，而且还可能导致网络故障的恢复时间延长。为此，在冗余设计中，可将重点放在如下几个方面：一是硬件模块的冗余设计。通常情况下，交换机会提供硬件冗余，所以在对节点设备进行选取时，要充分考虑设备的冗余。基于这一前提，核心层设备选取双交换引擎和双电源供电，在提高设备运行可靠性的基础上，使其达到预期中的使用需求。 （3）网络设计。网络平台的网络设计是在智能建筑内设置一台统一的网络系统，核心设备采用的是千兆交换机，在外网出口布设防火墙，运用安全策略及访问控制等措施，提高网络的安全性。 2.2.2服务器系统设计 在智能建筑的综合布线系统中，网络平台的主要服务对象为应用系统，其运行的稳定性和可靠性直接关系到数据传输。对服务器系统进行设计时，需要重点考虑如下问题：所选的服务器应当具有较高的处理能力、良好的扩展性及容错性。再选择服务器时，应对上述因素进行综合分析，确保服务器的CPU处理能力强、内存大、运行稳定。 2.2.3智能化机房设计 智能化机房是综合布线系统设计的重要环节之一，为满足使用需要，应遵循如下原则对机房进行设计： （1）先进性。可在机房设计中，应用先进的技术和设备，从而使整个系统在技术上保持良好的先进性。 （2）安全性。网络运行是否安全、可靠直接关系到系统的使用效果，因此，应当在重要设备和链路上采用冗余设计，并对机房进行合理布局，加强设备的日常维护，提高机房管理水平，为综合布线系统的安全运行提供保障。 （3）可扩展性。随着相关业务的增多和设备的不断扩容，以及用户数量的增加，使得机房的业务随之增大，为避免重复建设导致过多的资金投入，应使机房具有可扩展性，能够满足一段时期内的使用需要。 3结论 综上所述，在智能建筑中，综合布线系统具有非常重要的作用，为此，应当结合实际情况，对综合布线系统进行合理设计。在具体的设计过程中，网络平台、服务器系统及机房的设计是关键环节，本文针对这三个方面进行详细论述。在未来一段时期应当加大对相关方面的研究力度，持续不断地对综合布线系统的设计方案和方式方法进行优化改进，从而使设计出来的系统更加完善，能够更好地为智能建筑服务。

近年来，随着计算机科学、信息学、仿生学、神经心理学等学科和云计算、互联网+、大数据等技术的迅猛进步，人工智能技术取得了长足的发展。由于人工智能技术是模仿人类及自然界其他生物的感知、学习、推理等行为而发展来的，从而相较于其他传统技术具有更强的适应性和容错性，并已逐步应用至智能控制、图像处理、信号分析等领域。电气自动化技术作为工业的重要技术之一，在提高生产效率、降低生产成本中起到了十分积极地作用。但随着电气系统的复杂性和连续性程度的增强，传统的电气自动化系统设计、控制和监测等方法面临全新的挑战。而人工智能技术为电气自动化系统的革新提供了新的思路，并已经逐步应用到了电气自动化系统中。从而本文对人工智能在电气自动化中的应用前景进行了分析，以期为加速电气自动化的发展和工业自动化、智能化的进程提供一定的参考。 1人工智能技术 1.1人工智能技术概述 1956年McCartney等在Dartmouth大学召开的学术会议中首次提出了人工智能技术，其最大的特点是可以模仿人类的思考和自然界中一些生物的感知、学习和推理过程，对收集得到的信息进行分析处理，以达到指导设计、控制设备运行和信息提取等目的。人工智能技术可分为两类：具备能够依据外界刺激进行思考、学习等的强人工智能技术和应用至工程实际中解决工程问题的弱人工智能技术。由于本文着重于研究该技术在工程实际中的应用及前景，故本文的研究范围仅限于弱人工智能技术。 1.2人工智能技术的研究 方向人工智能技术属于多学科交叉的综合性技术，从而其研究范畴较为广泛，但目前较为活跃且具代表性的研究方向有机器学习、模糊逻辑、专家系统、神经网络等。机器学习属于人工智能技术中的核心部分，其运用计算机学习已有数据并掌握其中包含的内在规律以获取知识，达到提高计算机智能性的目的。模糊逻辑通过总结经验的方式得到了隶属函数及隶属度，实现了逻辑中非0即1到0~1的转换，从而使得计算机的处理过程更贴近于工程实际。而专家系统通过建立的知识库可以达到提高系统知识水平和推理水平的目的，用以解决该领域内的高难度问题。人工神经网络由大量的节点即神经元构成，不同节点间信号传递时被赋予一定的加权值，最终实现信号分析处理、信息储存的功能。人工智能技术在促进学科间交叉发展的同时，也提高了设备智能化水平，为企业创造了客观的经济效益。例如：模糊控制和专家系统不仅使得专家的经验得以总结，将经验直接转化为生产力，而且由于知识在计算机中存储、扩充和修改，使得知识更加易于传播。 2电气自动化技术 2.1电气自动化技术概述 电气自动化技术是一种综合了控制学、信息学等学科的综合性技术。近年来，电气控制技术在钢铁冶金、火力发电、建筑等行业得到了广泛应用，在极大地提高生产效率和改善劳动条件的同时，也使得各系统的工作稳定性大大增强。电气自动化系统可分为收集能够反映设备状态的信息采集部分、对信息进行分析处理的控制部分和将处理结果反映到实际动作的执行部分。显而易见，信息分析处理及动作执行部分是电气自动化的关键部分，而动作执行部分是控制部分信息处理结果的执行者，从而信息处理部分属于核心部分。 2.2电气自动化技术的特性 电气自动化技术涉及的范围较为广泛，既包含传统的电机、电器领域，又包含信息处理、网络传输和电子技术等。从而一方面电气自动化技术具有强—弱电结合、机械—电气结合、软—硬件结合的特性。另一方面由于电气自动化技术涉及不同行业、不同控制对象、不同应用工况等，电气自动化的技术实施方案存在很大的差异，需要根据不同的需求进行对应的个性化设计，一定程度上阻碍了电气自动化技术的普及。 2.3电气自动化技术的应用现状 电气自动化技术目前已经成功应用至火力发电厂的设备运行状态监测，煤矿煤炭的挖掘、运输和安全监控，机加工中设备的自动化控制等领域。这主要得益于现场总线和分布式控制策略，现场总线解决了不同层级用电器和控制系统之间的信息传递问题，分布式控制策略使得各单元与管理模块间的逻辑关系更加明晰的同时，也提高了系统的可靠性与控制效率。随着信息储存、处理和传输技术的迅速发展，大数据、互联网+、人工智能等技术也逐渐渗透至电气自动化系统中。新兴技术不仅变革了数据采集、存储方法，更使得数据的处理分析过程更加智能化，这便为末端执行部分的准确动作提供了可靠保障。 3应用前景分析 人工智能技术通过机器学习、模糊逻辑、专家系统和神经网络等使得控制策略、分析方法更加精确、贴合实际的同时，也使得系统具备了自我学习、推理的能力。而电气自动化系统的核心技术是对信息进行分析处理的控制单元，故可以运用人工智能技术进一步对控制单元进行优化改进。下文将从电气自动化系统的设计、控制策略、辅助操作和状态监测四个方面分别论述人工智能技术在该系统中的应用前景。 3.1辅助设计电气自动化系统 电气自动化系统的设计涉及学科较多，从而需要很宽的知识面，而目前电气系统的设计主要依赖于工程师。电气自动化系统的设计水平直接影响着系统的功能及性能，工程师作为电气自动化系统的设计者，其知识水平和经验对电气自动化系统的优劣起着决定性作用。另一方面，电气自动化系统的设计流程较为复杂，从市场调查、需求分析再到设计方案的制定，最后到产品的定型需要很长的周期。而一旦其中某一环节出现问题，则需要重新进行设计，这不仅加长了产品的开发周期，而且造成了资源的浪费，提高了研发成本。在电气自动化产品设计之初就引入人工智能技术，通过专家系统和模糊逻辑中总结的专家经验，一方面，为设计者设计方案的选择和已知方案的优化提供一定的参考，从设计的源头提高设计水平。另一方面，在整个产品设计周期内随时运用专家系统、模糊逻辑进行验证，及时发现设计中存在的问题，避免因返工带来的损失。在电气自动化产品设计中引入人工智能技术之后，可使得产品的开发成本和周期、设计人员的劳动强度大大降低，对于企业而言也增强了企业的竞争力水平，为占得市场先机提供了可靠保障。 3.2助力电气自动化系统的控制 传统的控制策略相较于人工智能具有容错性低、不具学习能力、普适性低等缺陷，从而在控制执行终端动作的准确度等方面存在一定的缺陷。在电气自动化控制系统中引入人工智能技术之后，可以运用人工神经网络、模糊决策等实现系统动作的精确控制，进而提高系统的自动化和智能化水平。例如：传统的控制策略一般而言对于大部分的开关量仅存在0和1两种描述，而在实际控制过程中，往往会出现非0也非1的情况，从而导致不能实现控制的精细化和准确化。但在引入模糊决策之后，通过隶属度和隶属度函数可以准确刻画0~1之间的状态，从而整体提升控制系统的性能。 3.3辅助现场操作人员精准操作和简化操作流程 电气自动化系统中一般涉及的设备较多，从而使得操作人员的操作复杂性大大增强。同时，随着操作流程复杂程度的增加，操作人员在具体操作过程中易于出现误操作或错误操作。将人工智能技术引入至实际操作中可以从以下两方面入手，一方面可以运用神经网络、专家系统等技术分析实际情况，给现场操作人员的操作提供一定的指引，对关键操作建立“软件+人工”双重确认机制。另一方面，对于相关性很强或者通过分析之后存在明显逻辑关系的操作，可以运用人工智能技术进行简化，对于关联的操作可以封装在控制系统内部，以简化操作人员的操作。 3.4电气自动化系统的运行状态管理 电气自动化系统的运行状态正常与否会直接影响设备的运行，假若在电机等电气设备出现故障时不能及时发现并采取合理的处置手段，则会导致设备的运行状态失常，达不到使用要求。不同于机械故障，电气自动化系统出现故障时，基本不会出现明显的振动、噪声，从而其故障具有很强的隐蔽性、不确定性和非线性，运用传统的数据分析技术不易于检测故障。电气自动化系统中引入以人工智能为核心的状态监测技术之后，可以运用神经网络、机器学习、模糊逻辑、专家系统等为数据分析方法，深入挖掘所采集得到能够反映电气自动化系统运行状态信号背后的信息。达到优化传统的状态监测方法的目的，并对其形成有力的补充，实现精确监测、准确诊断的目的，最终为提高系统运行的可靠性提供有力保障。 4结论 电气自动化涉及人们生产活动的多个方面，人工智能技术为其进一步的优化和改善提供了新的机遇。本文在着重分析了人工智能技术的热点研究方向和电气自动化技术的应用现状的基础上，从电气自动化系统设计方案的确立和控制策略的优化、辅助操作人员的操作和系统状态的监测四个角度出发，概述了人工智能在该系统中的应用前景和方向。为进一步促进人工智能技术在电气自动化中的应用提供一定参考的同时，也为未来电气自动化系统的改进和优化提供了一些思路。

1引言 电力系统在发电、输电、配电等工作环节中会产生大量的数据和信息，对于这些数据和信息，需要具备相关专业知识的工作人员对它们进行归纳分类和整理。智能电网就应运而生，智能电网凭借自身储存的数据库对产生的数据和信息进行整合。并得出目前电力系统的运行状况，电力系统工作人员就可以根据得出的结论，针对电力系统存在问题的地方进行改进和维修，从而确保了电力系统能够安全、稳定、高效的运行。但智能电网的作用不仅于此，它不但需要确保电力系统的安全运行，还要保证整个电力系统的经济效益。 2电力信息通信 在整个电力系统中包含着发电、输电、配电等许多工作环节，这些工作环节有非常重的负载，并且还包含了很多的细节。为了尽可能避免电力系统出现故障和安全隐患，确保电力系统还能够正常稳定的运行，就需要对整个电力系统进行严密而精确的监测工作。这个监测工作就需要借助通信系统来完成，确保电力系统能够稳定的输出电力。因此，对于电力系统而言电力信息通信是不可或缺的技术手段[1,2]。 3发展现状 2000年以来，我们国家的科学技术水平进步非常迅速，传统使用的同轴电缆以已经被光纤、无线等设备取代了，电力通信技术也随之逐步完善。我国的智能电网步入了快速发展时期，在这一发展时期中，各个不同部门间的联系越来越紧密。在传统的电力系统中，由于不同部门之间的缺乏必要的沟通，他们的联系不够紧密，就导致针对电力系统中的一些问题无法及时地进行沟通和解决。但是，随着智能电网的诞生，有效地解决了这一问题，也使得各项问题得以快速有效地解决。目前，水力、火力、风力和新能源发电都是我国常见的发电方式，这些发电方式已经能够满足我们国家对电力的需求，确保国家的经济发展建设不断电。我们国家人口基数大，电网系统更为庞大，因此在运行过程中难免会出现问题和故障，随着我国的电力通信技术的进一步发展和完善，一定会解决存在的问题，提高智能电网的运行效率。 4智能电网的电力通信技术应用 4.1智能光纤通信网络 SDH技术在过去的智能光纤通信网络结构中承担着非常重要的角色。在SDH技术中，主要采用TMB业务传输和集中网络管理的结构方式来采集电网数据信息。随着电力网络系统的不断发展壮大，电力系统信息通信的数据量迅速增长，原有电力信息通信技术已经远远无法满足现在电力网络系统的要求了，为了快速解决这一问题，我国相关科研人员，以原有的信息通信方式为基础，运用了光传输组网技术，叠加上网络智能化技术，逐步形成了如今智能化的光纤信息通信网络。不难看出，电信通信技术在整个信息通信网络建设中扮演了非常重要的作用。 4.2电力通信接入网 我国大部分的智能电网的电网结构是需要延伸并且最终与用户端结构相连接的，只有这样才能够实现为电力用户提供多种不同形式的电力资源的可能性。智能电网系统在供电过程中还可以实现了与电力用户之间建立通信，并且能够进行互动，这必须要借助电力信息通信技术才能够实现。作为一种电力系统中特殊信息的通信传输手段，电力信息通信系统在智能电网系统中是不可或缺的一个环节。 4.3新能源方面 智能电网时代，真正实现能源利用的替换是我们需要去面对的重要问题。相关科研人员从实际出发，制定合理的电力信息通信接口，满足电能、电压和功率对于电力信息系统自动化的要求。目前的能源主要分为可再生能源和不可再生能源，对于智能电网应用在新能源发电方面，最为关键的部分就是能够实现对各类新能源的有效控制，通过对新能源的有效控制来实现按照电力企业智能电网的实际需求实现顺利并网，电力企业通过科学、合理制定电力信息通信接口，实现自动控制新能源接入后的电压、电能以及功率，最终实现了智能电网对于新能源发电进行电力管理控制的目的。 4.4应用于变电工程 智能变电站等许多自动化设备组成了现代化智能电网系统的终端，电力企业通过安装一系列的数据信息检测设备，来顺利实现对整个智能变电站自动化、智能化的控制，确保整个智能变电站的实时运行状况能够及时地反馈给控制端，给智能变电站的控制人员准确掌握智能变电站的实时运行状况提供了非常有效的帮助，避免智能变电站因为自动控制系统出现问题而发生一系列安全事故发生的情况出现。目前的信息技术、传感器技术、智能控制技术成为了支撑着我国智能变电站的主要技术手段，同时，我国还利用了网络化设备、智能设备以及信息通信平台手段实现了对智能变电站的统一控制。通过将检测设备获得的实时运行数据及时反馈给集控中心，集控中心再针对整个智能变电张的运行情况，发出科学合理的调节指令，对提高智能变电站的高效、安全、稳定起到了非常重要的作用。 4.5应用于配电工程 配电网络是电力网络中不可或缺的重要组成部分，对于保障电力网络高效性、可靠性和灵活性有十分重要的作用。配电网络本身就具备高效灵活的特点，再结合电力信息通信网络可靠、安全的特点，可以实现在一定水平上的故障发现和处理的自动化，借助这一技术手段来满足储能元件和电源高渗透性的接入要求，很大程度提高了供电质量。将现代信息通信测控技术合理地融入智能配电网中，对将来配电系统的互动、兼容、自愈、集成、优化起到了非常重要的作用，更重要的是极大地促进了智能电网的进一步发展。应用于配电网的特征分析。（1）稳定。当智能电网出现比较大的故障时，仍然能够保持一定的供电能力，确保不会发生大规模的停电事故。如果出现极端天气条件或者是自然灾害的情况，智能电网仍能保持安全稳定的运行，具备良好的预防破坏的能力。（2）自愈。智能电网系统可以实时地对电网进行安全评估和分析，具备强大的预警系统和有效的预防措施，当故障发生时，可以立即自动进行故障诊断，并进行自我修复。（3）兼容。能够兼容可再生能源、适应分布式发电和微电网的接入，使得电网的功能更加完善，实现了和用户有效的互动交流。（4）经济。可以促进开展电力市场与电力交易的工作，完美实现资源的合理配置，大幅度降低电网的损坏，有效提高了能源的利用效率。（5）集成。智能电网有效地实现了电网信息的高度集成和共享，努力实现了规范化、标准化、精细化的电力系统管理工作。（6）优化。优化资产利用效率，降低了投资成本和运行维护所需的成本。 4.6应用于输电工程 作为电力系统运行的最终端，电力用户的层次存在一定的差异，具有多元化的特点，因此实现高效及时地处理各类相关信息和数据是十分必要的，只有这样才能实现电力用户的用电安全。电力信息通信主要应用于电能计量管理、用电信息采集和电力营销管理等工作中。并以此为基础，选择科学有效地电力信息通信方式，进一步实现电力信息通信网络的高效稳定运行，保障用电信息采集的稳定性，为电力用户提供安全、可靠的供电。 5结语 智能电网时代电力信息通信技术扮演了非常重要的角色，起到的作用越来越大，电力信息通信技术的应用不仅仅大幅度提高了电网系统的运行效率，还对智能电网的未来建设工作产生了非常深远的影响，确保了当前智能电网能够高效、稳定的运行。电力企业必须给予电力信息通信技术足够的重视，强化电力信息通信技术的研究深度和广度，对该技术进行不断完善和改进工作，为我国电力行业的发展做出力所能及的贡献。 参考文献： [1]卢彦飞.试论智能电网时代电力信息通信技术的应用和研究[J].电子世界,2017(01):118-119. [2]敖珺磊.浅析电力信息通信在智能电网中的应用[J].信息通信,2015(08):134. 作者:杨浩 李瑞琪 冯丽丽 单位:国网甘肃省电力公司信息通信公司

电气自动化论文:谈电气自动化技术专业生产性实训模式创新 引言: 高职院校肩负着服务区域经济,培养面向生产、建设、服务、管理第一线需要的高素质技能型人才的使命。由于高职教育具有职业性、开放性的特点, 大力推行工学结合、校企合作,改革人才培养模式是培养技能型人才的必由之路。工学结合、校企合作是得到世界各国普遍认同的一种职业教育方式。它包括所有以学校与企业部门合作为表现形式的理论知识学习与实践工作相结合的教育形式, 涵盖了德国的“ 双元制”、美国的“ 合作教育”、英国的“ 工读交替式”和日本的“ 产学合作”在内的各国各种职业教育培养模式。如何突破校企合作的困境, 打通工学结合的坦途, 建立长效的校企合作机制, 实现技能型人才的培养目标。近几年来, 西安职业技术学院电气自动化技术专业坚持不断探索、创新校企合作的长效机制, 深化校企合作, 形成了“制产品、砺素能、达标准、取单证”的 “生产性实训”人才培养模式的专业特色。特别是通过构建校企合作、工学结合的“生产性实训平台”,进行生产性实训的教学模式创新,有效地拓展了校企合作的空间, 实现了互惠多赢的效果。 一、生产性实训平台的建立 我们根据教学内容要求,选取了具有多年合作经验的西安专用机床厂作为校企合作单位,该企业是原国家机械部定点生产汽车、拖拉机等发动机修理机床、机具的专业技术厂家,是“中国汽车保修设备协会”常务理事,“中国机床工具工业协会”理事,是集成为科研开发,生产制造,销售为一体的科技先导型企业。产品类型有T81系列缸体轴瓦镗床,T82系列连杆瓦镗床,TM82系列连杆镗磨床,3M97系列缸体平面磨铣床等10个品种21个规格的产品,畅销全国二十九个省市和世界四十多个国家和地区。西安专用机床厂所有机床电气产品的安装调试任务由电气自动化技术专业实训教研室将产品课题化,不同的产品的复杂程度不同、控制方式不同,结合的课题也有所不同。然后组织学生通过生产性实训来完成。在生产性实训中体现了“学做合一”,在“做”中“学”,在“学”中“做”,实训教学与产品加工实训室过程合一,从而在实训中能生产出一定的产品,产生一定的经济效益,降低了实训教学成本。 二、生产性实训的运行机制 (一)课程标准与企业的产品安装结合 生产性实训首先是为学生创造一个真实的生产性工作环境,在该环境中使学生的“工”与“学”有机地结合起来。电气自动化实训教研室作为生产性实训教学的执行部门,首先是代替了一般企业的电气安装车间,其次将校企合作单位的全部电气产品的安装任务在自动化实训教室完成。同时,利用学院人才技术等优势,为企业排忧解难, 提供各种技术服务。 由专业建设指导委员会、电气自动化技术专业负责人与自动化实训教研室对企业提供的产品电气原理图、工艺要求及工艺文件进行研究,根据产品的特点及生产要求,对产品进行课题化。在实训教学课程标准中进行明确规定,课程标准中的双速电动机控制线路安装训练、线槽配线工艺训练、机床电气线路的故障检修、变频器的安装与调试等课题都与相对应的电气产品来完成。所有的电气生产任务都与典型生产机床电气控制电路课题相结合,同时与线槽配线工艺、机床电气线路的故障检修相结合。通过生产性实训环节,使课本上抽象的理论知识通过实践掌握。 (二)生产性实训的开展 根据人才培养方案,电气自动化技术专业学生在校的实训由4个学期共31周组成,内容涵盖职业资格标准要求。学生第一次实训时,主要进行基本技能训练;第二、三次实训时,根据企业的生产任务,结合实训课题进行生产性实训,第四次实训主要进行综合强化和提高训练,并取得高级维修电工职业资格证书。具体教学时通过任务驱动,项目载体教学方案的引导,运用一体化的教学和生产性实训场所,实现“做中学,学中做,学做结合” 采用“电气产品—产品任务课题化—工作任务—实施—评估”五步教学法,帮助学生自主学习,积极探索,培养独立或团队协作分析、解决问题,主动建构自己的知识、能力体系。 (三)成立领导工作机构,确保生产性实训进行 在生产性实训过程中,为了协调企业生产任务与学生实训过程中的教学任务的关系,我们成立了常设机构——工学结合领导小组,该机构既有企业技术人员,又有企业的生产部门负责同志,既有学校教学管理人员,又有实训教学的教师参与,从而保证生产性实训平台的正常运行。 在生产性实训过程中明确校、企双方的责任,学校结合企业生产实际和教学培养目标要求,制订并实施实训教学课程标准,作好企业产品的电气生产任务;企业选取思想、业务技能素质好的工人师傅来承担学生的指导教师,协助学校共同完成对学生的培训任务,对实训学生进行企业文化教育,结合企业生产实际组织现场教学和技能训练, 并组织学生完成生产任务。 三、生产性实训的优越性 (一)有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶 生产性实训平台的建设,有助于学生了解工作性质, 接受企业文化的熏陶, 熟悉岗位要求,掌握职业基本技能,特别是对于学生职业适应能力的培养具有重要的意义。另外学生深入业务领域, 解决生产中的实际问题,并结合岗位环境, 培养职业关键能力,及早形成职业能力, 这样在未来就业时就能够驾轻就熟、快速上岗, 成为受企业欢迎的高技能人才。因此,生产性实训平台的建设, 对培养学生职业适应能力, 促使学生由“准职业人”向“职业人”转型, 具有重要意义。 (二)有利于提高了学生的产品质量意识和节约意识 由于生产性实训过程中,引入了企业的管理模式,学生实训的产品将直接作为产品发到用户手中,所以要求有严格的产品检验过程。西安专用机床厂是通过ISO2000认证的企业单位,因此有一整套产品的检验制度,如PDCA管理模式、4M作业管理法提高产品质量,改善作业方法,提高劳动效率;守时制度、质量意识、安全文明生产意识。尤其是电气作业人员的团队协作精神和一丝不苟、乐于奉献的作风,同时还有利于提高学生的分析思辨能力及实践创新能力。 (三)有利于学生职业素质的提高 我们电气自动化技术专业多年来采用工学结合的生产性实训的教学方式,突出学生的实践教学,尤其是使学生在实训过程中能接触到具体的生产任务,从而 使学生的专业知识得到了充分的应用,而这正是维修电工职业资格标准中最重要的一项专业技能。所以,我们的“生产性实训”的最突出的优点就是学生的技能提升很快,与其他职业技术学院相比较,我们学生的高级维修电工职业资格证书的获取率在95%以上。而大多数职业技术学院的高级维修电工通过率较低。我们的学生到单位后适应工作岗位很快,受到用人单位的好评。连年来毕业生就业率都很高,初次就业率在80%以上,甚至出现用人单位提前预订毕业生的场面。 四、生产性实训的特色 工学结合是高职院校人才培养模式的主要方式,而大多数职业学校采用顶岗实习的方法来实现工学结合,由于顶岗实习单位可能无法提供过多的岗位,使学生的实训场所相对分散,不便于管理;实习岗位可能与所学专业一致,对专业知识的巩固所起作用偏少;或者是把企业真实的设备、工具、环境、任务搬到校园实训室,学生在实训教师的指导下完成实训任务,制作出一定的“ 产品”(即作品),实训的过程与实际工作的操作过程完全一致,但是没有创造经济效益。而我们的生产性实训模式是有企业的参与,以校企合作为前提,生产出有形的“产品”,创造了经济效益;同时也达到“实训课题与产品相结合,考核标准与质量标准相结合,操作工艺与实训教案相结合,企业文化与实训文化相结合”。而且在学生不出实训教室的情况下就完全接触到企业的文化教育与产品的生产,即“前校后厂”的教学环境,接触新工艺、新技术,达到职业资格标准的要求,达到企业人才订单所需的基本素质,实现学生技术应用实践技能培养,也是电气自动化技术专业的一大特色,受到学生、企业及专家的好评。 五、结束语 生产性实训是高职人才培养模式的要求,是实现校企合作互补共赢的载体,更是区域经济发展所需人才培养的必要环节。只要在我院“古都人文润德,职业标准砺能”办学特色的指导下,坚持不断地探索与实践,以改革创新为动力以提高质量为核心,以提升学生职业竞争力为目标, “制产品、砺素能、达标准、取单证”的“生产性实训”人才培养模式一定会在校企合作的过程中彰显其越来越大的功能和作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的创新与应用 摘 要:随着电气自动化技术的快速发展和在火力发电中的应用,其运用电气自动化技术在最大限度地挖掘机组潜力,实现火力发电厂机、炉、电的一体化运行监控,加强火电发电运行和管理,提高工作效率和自动化水平,降低成本造价以及提高火力发电厂的竞争能力等方面取得了显着的成果。 关键词:电气自动化技术;火力发电;创新;应用 引言:火力发电中的电气自动化系统,是发电厂电气自动化领域近几年来新型的热点与焦点,其侧重于对火力发电厂电气系统的自动化监控,实现对发电厂内部用电中低压电气系统的保护、控制和分析等。目前,电气自动化技术已经在火力发电系统中得到了广泛的应用,其利用自身特有的信息化和网络化系统优势,不仅促进了发电厂电气信息的广泛应用,也提高了发电厂的自动化运行水平,增强了电气控制的安全性和可靠性。 一、电气自动化系统在火力发电中运用的现状 1、火电厂自动化控制系统的组成 火电厂自动化控制系统包括有发电厂电气自动化和机炉热工自动化两大系统。但是由于火电厂过程控制的复杂性,机炉热工自动化系统内就含有多个复杂控制的子系统,每一个子系统都是相对独立的DCS/FCS系统。例如单元机组协调控制系统、炉膛安全监控系统、数字电液控制系统、汽轮机监测仪表系统等;而发电厂电气自动化系统包括有发电厂电气监控系统和发电厂网控自动化系统(NCS),这两个子系统也是相对独立的DCS/FCS系统。发电厂电气监控系统包括发电机组监控系统(一台发电机组配一套监控系统)和公共部分系统。每套发电机组监控子系统相应配置有发变组保护、滤波、同期、励磁、直流、UPS等保护测控装置。公共部分有高压和低压厂用电保护测控装置及厂用电快切换装置等。另外,ECS和机炉DCS监控系统分别通过网关与SIS厂控级相连。 2、传统DCS技术应用于厂用电气自动化系统时存在的问题 (1)因为ECS纳入DCS后,控制系统的输出点与AC220V、AC380V电压串入DCS系统中,就会可能烧坏大批弱电设备。因此需要设计人员在设计中充分考虑到强、弱电的隔离问题。同样的,在施工过程中,施工人员也要注意这个问题,避免烧坏设备。 (2)DCS控制软件在用户权限、权限分级可以做得很细致、到位,但是在操作监护上缺乏足够的认识,需要在设计联络会上明确提出:要求DCS厂家必须具备ECS操作时所必须的由监护人员确认的程序。 (3)目前主流DCS控制程序的扫描周期在100—200ms左右,达不到电气保护动作、高压厂用电快切、通气和励磁调节的要求,所以ECS纳入DCS控制后,必须保留继电保护装置、高压厂用电快切装置、励磁调节装置和自动同期装置等,确保这些功能的准确性、可靠性和灵敏性。 (4)由于DCS设备安装、调试等工作在工期上一般要晚于用电送电,所以ECS纳入DCS控制后,在厂用电设备安装调试的同时开展了DCS中的ECS部分的安装调试,使其投运在厂用受电前,另外,还需要注意DCS的机柜室、操作室的土建工程也必须同步或提前完成。 二、创新电气自动化技术在火力发电中的系统配置 电气自动化技术在火力发电中的系统配置主要可以分为以下三种形式:集中监控方式、远程智能方式和现场总线控制系统(FCS)方式。 1)集中监控方式 集中方式。是将电气的各馈线在现场设置现场设备接口,通过硬接线电缆与集控室通道相连,经处理后进人DCS组态,实现DCS对全厂电气没备的监控。这种监控方式优点是速度对应快、运行维护好、监控站的防护等级低,从而使DCS的造价下降,但由于电气设备全部进入DCS监控,随着监控对象的大量增加使DCS主机冗余的下降,电缆数量巨大,控制楼面积大,长距离电缆引进的干扰可能影响DCS的可靠性。 2)远程智能方式 远程智能方式是在数据采集较集中且离控制室较远的现场设立远程采集柜(即现场转换机柜),现场设备信号通过硬接线电缆与加采集柜相连,加采集柜与控制室DCS控制器主机柜通过光纤或双绞线。远程具有节省大量电缆、节省安装费用、节省控制楼面积、可靠性高等优点,智能化远程还可完成数据处理、自检、自校正等功能。但卡件、模拟量卡件及电量变送器还是不能减少。 3)现场总线控制系统方式 现场总线是当今3c技术,即通信、计算机、控制技术发展的结合,是信息技术、网络技术发展到控制领域和现场的体现。现场总线废弃了DCS的控制站及其输人/输出单元,从根本上改变了DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系,通过将控制功能高度分散到现场设备这一途径,实现了彻底的分散控制。 三、创新电气自动化技术在火力发电中的应用 1)统一单元炉机组 创新电气自动化技术在火力发电中的应用,实现由机、电控制一体化向火力发电厂机、炉、电一体化的单元制运行监控方式转化。这样,火力发电厂中集散控制系统可以通过机、炉、电单元制的运行方式对整个火电机组的所有运行参数和状态信息进行汇总和分析,最大限度地挖掘火电机组潜力,并发挥其自身特有的控制功能,最大限度地缩小控制室,实现对监控系统的简化,也就能够最大可能地降低成本造价{同时,统一单元炉机组也便于火力发电中电厂信息管理系统的信息采集,从而加强火电电网的统一运行和管理,完成中调AGC的相关指令和要求,提高电网的工作效率,使其保持在最经济和最佳的运行状态。因此,统一单元炉机组有利于提高火电机组的监控水平和自动化水平。 2)创新控制保护手段 一般来说,在传统的火力发电中所采用的系统控制和保护手段为报警和连锁,仅仅只能实现超限报警以及联锁跳机的波动性控制和保护。而通过创新电气自动化技术,可以通过采用计算机的控制保护技术,实现对电气自动化系统的运营检测和故障诊断等,从而提前发现火电设备的系统隐患,并改变控制和保护策略,采取诸如系统冗余等一些主动性控制和保护措施,对系统故障的范围进行自动控制,防患于未然,保证电气自动化系统能够继续保持运行状态。另外,也可以使实现电气自动化系统设备从预防维护的被动和事故后维修转化为预防维护的预知和设备维修的同时进行。 3)实现电气全通信控制 从目前的情况来看,火力发电厂的电气自动化系统还无法满足集散控制系统通过电气自动化系统实现电气全通信控制的方式,其通信速度和系统可靠性还存在着一定的距离,电气自动化系统和集散控制系统之间还存留了一部分的硬接线。要实现电气全通信控制模式,就必须处理好热工工艺连锁的问题,提高电气后台系统的实际应用水平,丰富当前初级阶段的基本运行监视功能,实质性地提高电气自动化系统的控制逻辑、控制水平、自动化水平和运行管理水平。 4)构建通用网络结构 通用网络结构的构建对于电气自动化系统的成功运营有着非常重要的作用。火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选择能够实现从办公自动化环境到控制机直至元件级的整个电气自动化系统范围内的网络通讯产品,保证电厂管理层实现Internet/Intranet对电厂现场控制设备的实时监督,并确保电厂控制设备、管理系统和计算机监督系统间的数据信息传输畅通无阻,实现全集成自动化。 结束语: 电气自动化技术在火力发电中能够发挥非常重要的作用。当前火力发电厂在电气自动化系统的应用方面也取得了较大的进步,最大限度地挖掘了火电机组的工作潜力,实现火力发电 厂中机、炉、电一体化的单元制运行监控模式,加强了火力发电厂中电网的统一运行和管理,提高了系统工作效率、控制水平和自动化水平,降低了火电厂的成本造价,提高了火力发电厂的市场竞争能力。 电气自动化论文:谈电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高, 保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:基于对水电站电气自动化应用实践探究 在我国,水电站产电能占总电能的22%左右。水电是通过水的位能来发电,故成本较低,大概是火电发电成本的几分之一。另外,水电站清洁环保,它的能源来源于水库中。在特定的蓄水量条件下,发电量的多少和调度的是否得当直接相关,同时还要考虑到季、年、日这些时间因素,根据长中短的时间段来调节水库 的发电量。据水库的“收入”情况,来安排其“支出”,制定水电站不同时间段的发电计划。但梯级水电站就与其不同,水电站的日总发电量计划是由规定的日用水量预算而定的。设计水电站的运行方式的时候,能源的“近期库存”情况必须在考虑的列表中,就是水电与其它发电方式在运行方式上的一个不同。 1 水电站的概念 水力发电是指利用水流的位能差而产生的电能。其产生原理为:水能转化为机械能后再一次转化为电能。通过在高落差的上游段或者是水库中引水的方法以及水体本身的压力或水流速度足以带动水轮机运转,达到水能向机械能的转变,再沿特制的输水路线利用水轮机经过的水流流至下游。发电机由水轮机带动旋转,让机械能再一次向电能转换,电流再经由升压变压器和配、送电线路输送至负荷中心,降压后可向市场供给。当中水量和落差是构成水能的前提要素。 2 水电站自动化的内容 首先,水电站自动化的内容与水电站型式、容虽、需要实现的功能密切相关。通常而言,它有下列几个主要内容: 2.1 自动化检测 检测整个水电站的基础是电站自动化运行设备的各项参数。其中包括:机组及其辅助设备、电站的公用设备、水工建筑物与其操作设备、变电稠开关没备等,甚至还连带水库的水持测报系统。其中非电虽有转角转速、水量、温度、压力、波位和机械振动及转速等,电星有电流、电压、频率、电能和功率及功率因数等,而检测的内容是:检查、最值、监视及记录与显示。记录有定时和连续两种。和定时两种。检测的结果是电站安全运行的一个重要环节和基础,据此可以实现下述的自动操作、自动控制和自动保护。 2.2 自动操作 按不同的操作对象分为此四种: (1) 远动通讯系统、报警信号系统、开关站设备的操作等是全厂性基本操作 (2) 引水式水电站首部机组取水口闸门的操作和溢洪闸门的操作和一阵阀门的操作等是水工建筑物设备的自动操作(3) 排水系统、乐缩空气系统、广用供电系统等为电纳公用设备的自动操作(4)让脉冲自动按照规定的程序完成不同操作是机器自动操作,即开机且发电转调相、进入系统、停机、发电转抽水等。此脉冲指令通常从中央控制室和自机旁盘发出,分别为集中控制式和就地控制式 2.3 自动化控制 由自动控制原理的解释来看,上述各项操作的性质都是开环操作。除此之外也是有一些是属于闭环性质的控制。机组和电站的最基本的自动控制装置,是励磁调节器与调速器,前者为机组电压的闭环操控系统,后者为机组转速的闭环操控系统。通过改变励磁调节器的一些数值来控制机组的无功出力,再通过改变调速器的整定值来调整机组的有功出力。此外,还有如设置成组调节设备的方法,将全厂机组视为一台机组来调整,这样就形成自动调频装置、有功功率成组调控装置和无功功率成组调控装置的目的了。 2.4自动化保护 水电站的自动保护措施主要分为三个基本等级:(1)发出警报:针对一些对机组危害不严重的运行情况,包括加发电机定于推力轴承或者导轴承升温机组冷却水源中断、温度超限、油槽油面异常等意外,这时保护就会自动做出警告或立刻投入使用,提示相关工作人员严格监视,并采取及时防护措施。(2)关闭进水闸门(或阀):在一些紧急情况下,自动保护除跳开断路器并停机外,还要关闭机组的进水闸门(或阀)或动作事故配压阀。如事故停机时摇上导水叶剪断销将其剪断,机组速度过快且调速器失灵,又或者压力铜管爆破等。(3)跳闸停机:产生在导轴承温度、机组发生推力轴承和压油装置油压异常等影响设备常规运行的状况下,保护装置将自动跳开断路器并实现停机。 3设备选型及自动化设计 设备进行选型和自动化设计十分迫切和需要,当前水电站的自动控制的安全受到主机配套的自动化机件性能不够稳 定、灵敏度较差、精确度较低等原因以及自动化制定上的不足等不同程度上的影响。 3.1 PLC 在轴流桨式水轮机调速器中的应用 目前水轮发电机组制造商调速器内导叶与浆叶的协联关系通过制造的水轮机所给予不同水头下导叶开度和浆叶转角的协联曲线设置。这样看似可为电厂带来更多经 济效益。但在实际电站运行时,厂家给定的参数与水轮机水头的区别及上下游水位的区别相差较大,如果只按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。所以就需要使用可以改变程序的PLC 可编程控制器的调速器。在机组今后的使用操控中可针对手动协联导叶,修改原协联曲线,和不同水头及上、浆叶、下游输入 PLC使机组达到最优状态。 3.2调节水库式电站调速器中的PLC 的使用 水库式电站的调速器及起动开度,大多数是按水轮机设计水头方式设计的。但其偶尔会出现电站水头降低的状况,具体表现为:当水轮机处于低水头状态下运行时,电液调整器不能完全发挥作用,无法体现其全部功能,这时,机组便没有办法达到全自动运行状态。此时,为增加调整器的起动开度,需更通过两种方法实现,一为在在开度指示仪或芯片中链接适当数据的电阻,这样可使调节器输出正确的开度指示值与产生差值以开动机组;二为设计水头比电站水头大时,又必须撤除串接电阻或换回芯片。 PLC 可编程控制器的优点在此时便可以显现出来,这可以参照、依据发电站水位的高低,来改变程序以促成起动开度变化。 4.结语 现阶段,小水电站大多数存在自动化程度不高、产能低下的状况,其严重影响小水电站效益的实现,无法达到小水电站经营的效益最大化。要达到小水电站经营的效益最大化,实现的主要途径之一即是“水电站综合自动化”,实现小水电站综合自动化的主要内容是全厂两级自动化和水电站实现机组自动化。由此看来,归到本质问题,仍然是只能依靠和加强企业的技术开发能力,加强企业有有关领域之间的合作交流,提升水电站技术水平与管理水平以实现水电站经营效益最大化,让水利设施获得长足发展。 电气自动化论文:浅论发电厂电气自动化应用研究 随着社会经济的飞速发展,人们生活水平的不断提高,对于电力需求量也越来越大,而发电厂实现电气自动化不仅能够较好的满足人民群众日常生产生活和社会经济发展的用电需求,还有助于进一步促进我国电力工程建设。由于国家对电力工程的大力支持,电力产业特别是在电气自动化应用方面,取得了较大的发展。电气自动化不仅可以对电力设备进行良好的监督和控制,还可提高电网运行效率,同时增加电力系统的安全和稳定。电气自动化的应用不仅可以应用在发电机组方面,而且还可以应用在变电站、电网调度、配电网等方面。 1 发电厂电气自动化的优势 发电厂电气自动化的优势主要包括有效监督和控制电力设备、对电力系统资源合理配置、提高电网运行效率、确保电力系统运行的安全稳定四个方面。 1.1 有效监督、控制电力设备 电气自动化技术具有自动性、集成性、综合性的特征,可以通过先进技术对电气设备的运行状况实时监控,获得一手的电力设备运行数据信息,并根据信息作出相应的决策,保证电力设备一直处于正常运行状态。 1.2 对电力系统能够进行资源的合理配置 发电厂的电气自动化技术中应用了规范的、先进的自动化控制平台,可以简化传统电气设备的使用步骤、监测步骤和维修步骤,不仅能够提高电气设备的运行效率,还能够对整个电力系统进行优化,有效的配置电力系统的资源。电气自动化技术的进一步推广和应用,可以使电力系统的资源分配更加科学、合理。 1.3 提高电网的运行效率 发电厂电气自动化技术的应用能够保证电网的高效运行,电气自动化系统不但可以科学的管理和控制发电设备,还可以实现数据的交换和共享,大大减轻工作人员的压力与负担,可以有效减少电厂的成本预算,提升工作人员的工作效率,进而提高电网的运行效率。 1.4 保证电力系统安全稳定的运行 发电厂的电气自动化是电力系统自动化的重要内容,通过发电厂电气自动化技术的应用,能够保证电力设备的稳定运行。另外,在变电站中实施的电气自动化还可以加强电网的稳定性和安全性。 2 发电厂电气自动化控制方式 发电厂电气自动化控制的方式主要包括集中监控方式、远程监控方式和总线监控方式三个方面。 2.1 远程监控方式 远程监控方式是以模拟电路为基础,由继电器和晶体管等元件构成的传统式监控系统。该系统通过硬件系统进行数据采集、分析和判断。其优点是通过远程的监控减少了工作繁琐度,但其缺点也是明显的,由于监控系统缺少必要的软件系统,在监控过程中不能实现故障的自我判断和诊断功能,当电气设备运行过程中出现了问题,在没有响应的警报系统情况下,会对电网安全造成影响。 2.2 集中监控方式 集中监控方式是以集中处理器为核心,通过对单独监控系统的功能进行整合,统一对电力系统进行监控的方式。集中监控方式的优点是系统结构简单,维护方便,并且对控制站的要求比较低。但是其缺点也是明显的,一方面在系统主机距离终端比较远的情况下,外界信号容易对其造成干扰,并且对驱动的功率要求更高,从而影响系统的稳定性能。另一方面,当监控终端较多的情况出现时,布线等方面的难度会提高,增加运行的成本。 2.3 总线监控方式 总线监控方式的应用范围比较广泛,因为其一方面可以降低监控布线的难度,将监控节点结合到一组总线上面,减少了布线的复杂性。另一方面通过总线协议的不断完善,系统更加安全和可靠,并且布局更加简单合理。智能化监控不仅减少了投资成本,而且维护更加便捷,降低了工作人员的监控难度。 3 发电厂电气自动化的应用领域 3.1 发电机组中的应用 在发电机组中运用电气自动化技术可以实现对发电机组运行情况的自动化控制。通过电气自动化可以对发电转调相、调相转发点、关停机同时进行控制,还可以根据发电机组的实际运行状况对其智能的自动启动或关闭,使各个发电机组合理分配总体发电负荷,保证发电机组在安全、健康的状态下运行。一旦发电机组出现突发性故障或工作事故,电气自动化设备会自动断开机组,保证电子设备的安全。 3.2 变电站的应用 电气自动化技术在变电站中的应用主要是将网络通信技术应用到变电站的电力设备中,并对变电站的整体运行进行实时监控。因为电气自动化技术可以收集到可信性较高的数据信息,并可以通过计算机系统对收集的数据信息进行分析、筛选,所以能够对电厂的设备有效的调控。虽然在我国发电厂的自动化应用相对广泛,在水电发电厂的应该取得了比较好的应用效果。与欧美等发达国家相比,我国的发电厂电气自动化技术还有待提高,我们必须结合水利发电厂的实际,增加在研发方面的投入,获得更多的研究成果,以便发电厂的自动化技术有更大的提高,工作效率有很大的提升。 3.3 电网调度方面的应用 电网调度自动化技术的应用在电力运行系统中起着非常重要的作用,其运行的好坏其直接影响着电力系统的安全性、稳定性和经济性。此外,电网调度中电气自动化技术的应用是我国发电厂应用的重要环节,随着信息技术的不断进步,电网系统的更新换代也更加频繁,在电网自动化应用方面,要不断提高抗干扰能力,进而保障电网调度的安全。 电气自动化论文:电气自动化在凯博达选煤厂生产的应用 前言 凯博达选煤厂建于2003年,该厂洗煤工艺为重介选煤,最初生产过程中经本人实地考察,该洗煤厂无反映密度传感器,这样工人取样化验时间太长,因此不能及时纠正洗选密度指标,仅凭经验和感观调控,让人感觉近似盲洗,这会造成指标波动和精煤浪费。不但人工测量密度不能实时反映生产实际情况,而且分流加水环节同样是人工操作,工艺粗糙,工人劳动强度大。而密控系统只需几分钟就可调控到合理指标,提高了洗选效果。该厂设备起停车,均由接触器互锁,电工查找故障点费时费力,人工启停设备造成电力资源浪费,操作工人增多,而集控系统能有效解决人力,物力等资源浪费问题。则用来进行事故或故障分析。 1、集中控制系统中可编程控制器PLC的应用 为满足生产工艺要求,根据可靠、实用、先进、合理的原则,采用以可编程序控制器(PLC)为主要控制元件的集中控制系统,以实现对全厂主要动力设备的集中控制和设备运转状态的集中监视、设备故障自动处理和报警,以及全厂主要工艺参数的采集、动态显示、同时作为主控机实现与重介质密度自动控制系统的信号联络及数据传送。该集控系统以进口PLC为控制核心,镶嵌式模拟屏动态显示设备的运行状态,形象直观,经济适用,可视性好。 1.1集中控制系统的主要功能 (1)按照逆煤流方向顺序启车,通过合理的设计设备间的启动时间间隔,在供电系统的能力范围内,以最短的时间完成全厂设备启动及时投入生产。减少设备空运转时间,节约电耗; (2)按照顺煤流方向顺序停车,以设备中物料排空为前提及时停车; (3)在运行过程中,参加集控的任一台设备故障偷停时,按照逆流方向实施紧急停车,避免事故扩大和造成跑煤、跑介、跑水等浪费现象; (4)在运行过程中如发现可能产生危急情况时,如人身伤害、设备严重损坏等,可在集控室实施全厂紧急停车; (5)系统采用允启制; (6)具有手动/自动功能转换。当打到手动位置时,纳入集中控制的设备可就地启动、停止操作。打到集中位置时,参控设备的启动、停止由集控系统集中控制,不可就地启车,但可就地停车。 1.2集控系统优越性 它是一个现代化的生产过程、集控系统是节能降耗,减员提效的基本生产保障。首先通过减小启、停车时间,可以节约用电、用水。通过故障逻辑连锁停车,防止事故扩大化(例如,旋流堵塞的维修时间大约需要一个班的工作量),尽快恢复生产。还可以减少由此引起的跑煤、跑介、跑水、降低原材料消耗。某些设备可以由专人看守改为巡检制,提高全员劳动生产效率。因此,一套设计合理、操作方便的集中控制系统,可以正确的操作,及时的维护,对提高选煤厂生产效率、节能降耗是必不可少的。 2、选煤厂密度自动控制系统 在重介质选煤生产过程中,重介质密度的高低及稳定性、重介质悬浮液中的煤泥含量、旋流器入口压力对选煤生产过程、精煤产品的质量和产率起着决定性的作用。因此应针对具体的工艺过程,对这些主要工艺参数进行控制,以达到提高产品的质量、增加精煤产率,降低成本,减少吨煤介耗的目的,为选煤厂创造更大的经济效益。 2.1密度自动控制系统 (1)密度控制 1)在生产中,根据选煤厂采用的具体工艺,确定密度计安装位置,对于无压工艺,密度计可以安装在上料管道或回流管道上均可;对于有压工艺,介质泵所输送的是重介质和原煤的混合物,在上料管中不代表重介质制密度。但根据计算由此引起的偏差甚小,重介质制密度检测计可以安装在上料管道; 2)在生产准备阶段调节过程(包括人工加介)可在数分钟内完成,即介质密度达到工艺要求的设定值,这时,原煤部分启车,生产开始; 3)在介质添加过程中,悬浮液密度将均匀上升,一旦超过设定值,控制系统将自动加水,液位合格后,停止加介加水。 (2)压力控制 重介质旋流器分选技术:本系统设有旋流器入口压力控制系统,通过检测旋流器入口压力反馈控制上料泵转速。当然,泵转速与压力并不是线性关系,但在工作点附近可以按线性处理。 (3)煤泥量含量的控制 在不脱泥入选的重介质选煤工艺中,煤泥量会上升很快,对分选精度影响较大。本系统中通过磁性物含量计检测磁性物含量,计算出煤泥含量,当煤含量超设定值时,控制打分流,将煤泥通过磁选机排入尾矿。打分流的结果将导致密度上升。这是密度控制系统将自动进行密度控制,保证系统动态平衡。 2.2密度自动控制系统功能 重介质选煤过程自动控制系统是以可编程序控制器(PLC)控制核心,以LCD彩色触摸操作屏或工控机为人机接口,集监测、控制、操作等功能于一体的工业控制系统。根据选煤厂的工艺系统特点及要求,系统可设计为原煤重介与煤泥重介控制系统两部分,分别实现悬浮液密度、煤泥含量、旋流器入口压力、煤泥桶液位等工艺参数的实时调节。系统主要功能如下: (1)实现合格介质悬浮液密度的自动测量、显示,并根据密度的设定值控制加水阀门的开度以实现密度值的稳定; (2)实现合格介质悬浮液磁性物含量的在线检测、显示,并根据煤泥量的设定值调节分流量的大小,以实现煤泥含量的稳定控制,测控范围满足工艺生产要求; (3)实现煤泥重介旋流器入口压力的自动测量、显示,并通过调节煤泥重介旋流器上料泵的转速,实现煤泥重介旋流器入口压力的稳定控制,测控范围满足旋流器分选要求; (4)实现煤泥介质桶液位的自动检测、显示、上下报警,并通过控制煤泥重介旋流器组其中一台的开、关(由电动阀实现),以实现煤泥介质桶液位的控制; (5)实现煤泥介质桶密度的在线检测、显示,并通过调节稀介质阀门的开度实现煤泥介质密度的稳定控制,密度控制精度满足旋流器分选要求; (6)通过彩色触摸操作屏或工控机实时显示末原煤重介及煤泥重介选煤系统主要工艺流程图、各设备启停状态,以及各调节参数的趋势曲线或柱状图显示、报警等; (7)对于各种操作均给出汉字操作指导,操作方便、简单易学。 3、经济效益分析 凯博达选煤厂自生产自动控制及数据信息管理集成系统投入使用以后,每年都创造了可观的经济效益,经过经济分析,一般120万t选煤厂建设本系统只需投入60-100万元。半年可回收成本。 从以上的经济效益分析可以看出信息化管理的使用将给我们带来巨大的经济效益和社会效益,它的投资回报率极高。也使凯博达选煤厂晋级十佳选煤厂和优质高效选煤厂的行列。 电气自动化论文:工业电气自动化中数字技术的应用与创新 摘 要:数字化技术随着工业自动化的发展应用日益广泛,通过对电气自动化操控系统的改进使得工业电气自动化区域呈现出便捷化、实用化的发展趋势,极大的提高了工业电气自动化的工作效率。数字技术在工业电气自动化中的可应用空间较大,因此需要要我们在工作中进一步去钻研和实践,以期实现工业电气运作系统的快速、高效性。本文主要 就数字技术在工业电气自动化中的应用进行分析,提出合理的创新思路,为数字技术的发展提供指导建议。 关键词:数字技术;工业电子自动化;创新 近年来,随着科学技术水平的不断提高,数字技术应用领域日益广泛,主要应用于科学计算、信息管理、企业工作流程控制、电气过程控制和人工智能领域。工业电气自动化中数字技术的应用有着不可替代的重要作用,在数字技术高压试验中采用微机计算机监控变压器实验装置,用计算机测试系统以及其相关的辅助方法对高压大电流功率驱动集成电路进行测试和研究,是目前工业自动化研究的主要重点。本文就高压实验中常见的试验方式分析,提出有效的管理方法。 1、数字化技术在工业电气自动化中的应用特点 随着科学技术的发展,数字化技术的应用领域也越来越广泛,尤其是在工业电气自动化领域中,更是具有其独特的特点,这些特点如下: 1.1数字化技术具有可靠性 数字化技术是以互联网技术和计算机技术为基础发展形成的一种高新技术产品,在目前应用之中与高端智能化电气系统紧密结合,应用数字化可以减少对其他传统设备的使用,使得电气系统的操作更加方便简单,能够有效的提高控制准确度和效率。在现阶段,光纤技术的不断应用之中,提高工业自动化技术能够有效保证工业生产安全和效率,同时还能够促进企业现代化发展趋势。例如工业自动化仪表在应用之中逐步朝着网络化、数字化和模拟化发展,没通过在发展中将各种技术含量较高的系统体系进行分析,对系统中存在的不平衡和定位不明确的问题和缺陷分析,能够在发展中促进发展改革创新要求,具有良好的市场发展前景。根据现价段相关企业和部门的统计显示,当前工业电气化中数字技术的应用已成为目前人们关注的重点,是企业发展的主要方向。 1.2数字化技术具有较高的性价比 电气技术在应用之中由于其具有专业特殊性和危险性,因此在应用和控制的时候需要对控制精度和安全性能进行有效合理的管理,计算机技术和通信技术的应用就显得格外重要,数字化技术的丰富和创新也变得更加重要。在工业电气自动化中应用数字化技术,可以通过选用先进数字技术和设备进行应用,对科学方法和措施进行衡量和控制,使得其能够形成统一发展和应用趋势。数字化技术具有很强的通信能力,丰富的信息资料,在应用之中好具有着较大的智能化特点和统一标准。工业电气自动化之中,在保证质量的基础上为企业节约了投资成本,增加了工作效率,提高了企业生产和控制依据。 例如,在使用仪器进行样品分析时,可以进行测试、样品分析定位,在线数据分析和结果评估;以便在输入数据与输出分析结果时进行控制,提高操作效率,保证服务质量;还能与多项技术、多种机器设备之间进行连接使用,技术之间的串联运用,对于分析复杂的工业电气自动化问题更加有效,计算结果会更加精确,并用更加优化的处理方式进行数据处理分析。数字化在工业电气自动化中的应用,产生了优质的性价比,而且在其他的工业领域中也被广泛应用。 1.3数字化技术具有强大的可操作性 因为数字化技术的发展都是以计算机技术为基础的,所以,在操作方面都具有间接性,只要输入相应的操作指令和程序,设备就会自动开始运行,而且,本身也具有对指令的判断能力和辨析能力,通过传输设备。 例如,光缆、电缆、互联网等介质进行信息传递,同时,数字化技术自身还具有逻辑分析能力,能够自动化的进行信息数量、准确度的校正,降低成本的消耗,而且还保证了安全性。此外,数字化平台的开放性也带来了操作代码的标准化,有效的提高了程序的使用率,缩减了程序的编写时间;与此同时,计算机的操作系统。 从这些方面可以看出,计算机技术带领的产业发展方向已经趋向于电子商务,无论是管理,还是在工业电气自动化内部的存储应用,每个环节都实现了数字控制,并在此基础上应用微电子技术及其处理设备,完善了工业电气自动化的应用环境,数字化技术的地位也是越来越重要。 2、数字化技术在工业电气自动化的应用创新 尽管数字化技术在工业电气自动化控制中具有其他技术所没有的优点,而且运营状况也良好,但是,这些并不能将限制数字化发展的不利因 素所排除,同时,由于数字化技术的发展时间很短,没有统一性的标准规范,专业人才也不足,更为主要的是数字化的运行基础,互联网的智能化程度还很低。所以,数字化技术在工业电气自动化的应用中也要有一定的创新。 2.1在现实中运用智能终端技术 当前的数字化技术在工业电气自动化的应用中也存在着一定的弊端需要进行改进 和完善,主要的弊端存在于应用时限限制大,标准统一规定采用方式存在着大小不一和标准衡量欠缺,数字技术的操作人员短缺,智能化水平不高的影响。因此在当前采用智能终端技术进行分析和创新是数字化技术应用的主要方式,是用光纤作为连接设备,通过智能终端对数据进行自动化的收集与控制,双重设备相互配合,其中一个用来保护电力中断、远程测控以及信号发送,另一个则给以跳闸双重保护,更加提高了数字化技术在工业电气自动化中的智能性与可靠度。此外,数字化程序借口的标准化是工业电气自动化能够有效运行的主要条件,所以,这就解决了个人计算机平台的自动化问题,有利于企业的事件相关电位系统与制造执行系统之间的连接,将TCP/IP标准作为通讯标准,这样,个人计算机就会在管理与控制自动化中建立一个接口。 2.2在数字化技术中混合使用面向通用对象的变电站事件的虚端子 这种虚端子是对传统的二次回路进行了改进,使其理解简单化,是在设计和装置两个方面的创新。同时,面向通用对象的变电站事件技术还可以应用于装置之间的通信,对全站的线路连接、开关进行全方位的控制,从而实现了变电站的远程控制。面向通用对象的变电站事件技术的使用代替了传统的二次回路,对信号管理、环境测试等信息能够进行简便的控制,所有这一切的主要条件就是其自身所拥有的智能化。 2.3培养程序代码控制观念 在向设备下达指令之前,首先要把检测后的数据输入到电脑中 ,等到实际操作的时候,还要进行人工干预,对闸刀、开关等设备的设计进行确认,要对系统给以不断的完善,然后进行系统功能测试,使该系统能够达到预期的状态,就算没有人员的干预,这个控制系统也能够自动化的完成操作。 3、结语 在现代社会,数字化技术在工业电气自动化的应用越来越广泛,作为目前信息化发展中的高新技术产业,因其与居民的日常生活气息相关,其重要性也表现得越来越突出。工业电气自动化目前已经渗透到电子信息工程与电力系统等领域,其计算机技术已经包含了系统的开发、分析、设计和管理等多方面的研究,正广泛应用于现实生活。 电气自动化论文:浅论电气自动化技术在电力系统中的运用 摘要:随着我国国民经济水平的逐步提高,科学技术的不断进步,电力系统也有了很大的发展,尤其是电气自动化技术的应用,改变了整个电力系统控制的模式,提高了电力运行中的稳定性。例如计算机技术的应用,PLC技术的应用等,现在电气自动化使用方向也有新的趋势,例如仿真系统的应用,人工智能的应用等,下面就对其做进一步分析。 关键词:电气自动化技术 电力系统 在科技技术的快速发展中,电子信息技术和机械控制技术已经可以有机的结合,进而应用到电力系统中,被人们称之为电气自动化技术,无论是在农场,家用电器,以及交通运输中,自动化技术都有了广泛的应用,而电气自动化技术在电力系统中的应用,可以实施24小时监控,对发生的故障能及时报警预告,减少了人力物力的使用,提高了整体的工作效率。 一、电气自动化技术在电力系统中的使用方向 1、实时仿真系统的使用 在电力系统中使用实时仿真技术,不仅可以和多种暂态和稳态一同进行试验,同时在试验中能提供大量的参考数据,除此之外,还可以有效帮组科学技术人员对新设计的装置进行测试,达到多个装置完成闭环,为以后的灵活输入电流,完善只能保护系统提供很好的实验条件。该技术在实践中的应用,可以监测系统动态负荷,进行仿真建模有助于电力自动化技术的进一步发展。 2、智能保护技术的使用 综合自动化领域我国在世界上已经处于领先地位,而且智能保护技术也在不断发展,例如使用分层式综合自动化装置,对不同电压等级的电站都非常适合使用,除此之外,在未来微机新技术、网络通信、自适应理论、人工智能、综合自动控制理论等都会应用到电气自动化保护装置中,能够极大的提高电力系统的安全性和稳定性,推动我国在这一领域的进一步发展。 3、配电网自动化技术的使用 配电网自动化技术在电力系统使用中,应用了国际标准的信息模型,除此之外,其理论算法和高级软件做了有机结合,在预测负荷过程时,使用了人工智能灰色神经元的方式进行计算,最终使用配网递归虚拟流算法做潮流计算,针对一系列的先进技术使用,在电力自动化方面有了很大的进步,在电网运行中,充分体现在先进软件的应用,配网一体化,网络数字技术等方面,保障了电力运行的安全性和稳定性。 二、电力系统中电气自动化技术的应用 1、计算机技术的应用 1.1智能电网技术在系统中的应用 计算机技术在电力系统中的使用,其作用不言而喻,无论是在配电、输电、变电、发电环节中都需要计算机技术进行支撑。例如:在信息管理方面,计算机技术和自动化技术的结合,可以对整个电力系统进行全面的控制,这就是智能网的作用。该技术涵盖范围非常广,电力的发电环节,电网的整体调度工作等,还可以对交流输电的柔性进行调节,就现阶段而言这种数字化的电网已经开始建设,可以说这是智能电网的开端,为我国在这方面的进一步发展奠定了基础。其中的通信技术是非常典型的智能电网技术,使用中其具备双向性、实时性、可靠性的特点,但是如果没有计算机技术,其根本不可能实施,计算机技术在这方面的作用由此可见一斑。 1.2自动化技术在变电站中的应用 在计算机技术的基础上,完成了变电站的自动化技术在实际的应用。可以说变电站自动化技术也充分体现了计算机技术的价值,对二次设备也是一种提高,这些设备也有了明显的网络化、集成化和数字化的特点,利用电缆、光纤等材料有效替代了电力信号通常使用的电缆,提高了整体的运行效率。变电站进行自动化控制,记录统计就可以自动化,计算机可以实现屏幕化,在此基础上对整个运行状态还能予以监视和操作。光缆设施被电缆和光纤取代,都有赖于二次设备进行集成化管理,奠定了整体网络化的效率。在达到变电站的自动化管理中,首先一定要加强对变电站运行的操控和监视,只有这样变电站的自动化才能实现。其次要让电厂和电力用户有效进行连接,因此就要保证输电线的畅通性,如果故障频发就完成不了上述目的,因此在输电线路中也要进行自动化管理。与此同时,正是这些先进的装置和技术完全实现了自动化管理。 1.3电网调度过程中的自动化技术 在计算机技术基础上,也把自动化技术应用到了电网调度中,就现阶段而言我国的电网调度可以分成五级,而在每一级控制中计算机技术都是关键。如果从低到高分析,其顺序是地区和县级调度,省级调度,大区调度,以及国家电网调度,最为关键的是在电网调度控制中心的计算机网络系统,上述这些技术和装置都需要计算机进行技术控制的连接,信息信号的传输,如果没有计算机的智能控制,那么整个系统就处于瘫痪状态。除此之外,电网中还有变电站终端设备、服务器、大屏蔽显示器、调度范围内的发电场、工作站、打印设备等,这些在电网调度中都可以发展其最大的作用,提高整体配电管理的能力。在电网调度中充分使用计算机技术,可以实时对系统运行情况做好监控,与此同时,能有效进行数据的采集和分析,对整体状态做好评估,对电力负荷进行合理的预测等,因此其作用毋庸置疑。 2、PLC技术在电力系统自动化中的应用 2.1 PLC技术在数据处理的应用 有效的使用 PLC技术,在整个电力系统中可以完成对有关数据的采集和分析,在此基础上,进行一些列的排序查表和数学运算等,甚至信号接收中的数据转换也可以操作,这些功能可以把数据和存储中的数据进行产考比较,进一步打印成表。继电接触控制技术和计算机技术有机结合,就是PLC技术,其进行内部存储控制过程中,使用了可编程序,因此有利于运算、控制、记录等操作,提高了运行可靠性,降低了复杂的接线环节,降低了整体耗能,在大型控制系统中,或者是无人控制的柔性制造系统中 都能广泛使用。 2.2 PLC技术在闭环方面的应用 在闭环操作过程中,需要对温度、压力和流量的变化情况进行模拟,确定好数值后才能有效控制。模拟中使用 I/O模块技术,对模拟量进行闭环PID控制,D/A和A/D之间的转换是技术要点,,这就需要PID模块技术,或者使用PID子程序进行操作,都能达到非常好的转换结果,只有转换过程的效率提高了,信息的传递和存储效率提升,整个电网运行的效率也会提高,有利于电网在自动化方向的进一步强化,在未来的发展中也有很大的积淀作用。 2.3 PLC技术的顺序控制 在科技技术的发展中,一些大型火电企业的辅助系统已经发生很大的变化,例如从原来的继电控制器,逐步升级为PLC控制系统,这种控制顺序的改变,极大的提高了生产效率,有效降低资源损耗,增加了企业的经济收益,因此受到广大企业人事的青睐。但是在技术升级后,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,因此都选用PLC控制系统,在实践中利用信息模块单独控制某个工艺流程,与此同时能够和通信总线连接,从而合理协调全厂的生产工作情况,改善了整个操作的顺序控制,提高了企业的经济效益。 总结:上述对我国电气自动化技术在电力系统中的运用进行了详尽的分析,由此可以看出自动化技术的重要性。科学技术是第一生产力,在计算机技术的推动下,有关技术人员加强对各个设备和技术的测试,分析其中的缺陷,在此基础上做更进一步的提升,逐步把电气自动化技术在电力系统中的使用情况更加完善,提高该项技术在世界中的竞争力。 电气自动化论文:策论电气自动化技术在电力系统中的应用 1 电力自动化在电力系统的主要应用分析 1.1 电气自动化帮助科研人员开展实时仿真工作。使用电气化驱动技术,可以在更大程度上实现暂时状态和稳定状态的同步存在,这使得同步实验成为了可能。为系统运行提供了大量的精确数据,增加了实验的精准度。在这种仿真的环境中,工作人员可以进行更多的电力装置测试,有助于帮助科研人员建立起一个混合型的实时仿真实验室。 1.2 实现了电力服务的智能化。当今时代,几乎每个行业都离不开电力的使用,失去电力系统的支持,许多行业将陷入瘫痪的境地。电力的广泛使用对电力系统的安全性和自动化程度都提出了极高的要求。电气自动化相关技术是电力系统智能化的重要组成部分,能够帮助工作人员更精确地进行系统运行设计工作,并能代替人力做到更精确的系统运行故障分析。这种智能化的控制方式,使得电力系统的运行更加高效准确。这种高度安全的自动化运行体系,使电力系统的服务能力迈上了一个新的台阶。 1.3 方便了配电网工作。配电网中自动化技术的使用,实现了配电网的数字信息配电的一体化转变,帮助减少了载波应用的路由,并帮助电力系统解决了衰耗的难题。自从见自动化技术应用到了配电网中,配电网对信息波的反映就变得更加灵敏了,电力系统的运行效率大大提升。 2 电力系统运行中主要用到的电气自动化技术 电气自动化具体技术,可以代替人力完成对电力系统某些功能的控制,减少了人为干扰对电力系统运行的不良影响。具体而言,电力系统中应用到的电力自动化相关技术主要分为两大方面,计算机技术和PLC技术。 2.1 计算机技术的应用。计算机技术是电气自动化相关技术中最主要的技术,其应用涉及到电力系统运行中的配电、变电、供电的各个环节。(1)智能电网技术是计算机技术中较为典型的技术。它在供变电和输配电中都得到了广泛的应用,是实现智能化配电的关键部分。(2)电网调动技术是计算机技术在电力系统的应用的又一杰出代表,是电力系统自动化技术的主要组成部分,能够完整对国家电力系统中的信息收集工作,并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动,有了它,国家的整体电位设备都被结合在一起,是国家电力系统工作中的有效监控力量。电网内的其他组成部分如服务器、变电站终端设备、显示器、打印设备等,都被连接在电力系统的专用广域网中,实现由计算机的统一调配控制。(3)计算机网络的信息化技术能够对电力系统的信息进行集成,实现对电力系统各项运行中的各项工作信息进行记录和整合。 2.2 PLC技术是电气自动化技术在电力系统中应用的重要组成部分。该技术是继电接触控制技术和计算机技术结合的产物。其在电力系统中的应用实现了对电力系统工作指令的自动编程和信息的记录和运算,降低了电力系统运行中的耗能状态,使得电力系统运行更加灵活。(1)PLC技术在数据的采集、分析、整合以及转换、传递方面具有优势,将其吸纳到电力系统中的某些控制应用中,可以实现对某些柔性操作的智能化控制。(2)PLC通过对电力系统中的单独模块信息进行控制,以及对信息总线进行通信连接两项功能,实现对电力系统工作的顺序控制,极大地推动了电力系统相关生产过程的协调化。(3)PLC技术特有的模拟闭环控制,有效地调节了电力系统各环路的工作状态。PLC可以实现对数字量和模拟量之间的D/A、A/D转换,这些都通过PID模块实现,实现对压力、温度、流量等的持续控制。(4)PLC通过对输入和输出信号的通电以及断开控制,可以帮助各种生产过程实现自动化,电梯运行的控制和机床电气控制都是这类应用的结果。将其应用在电力系统,实现对电力生产过程中的开关进行逻辑控制,输入和输出的点数可以随意扩展,不论是十几个还是成千上万个,均可以不受限制地自动化控制,节省人力,提高效益的作用十分明显。目前,在火力发电系统中采用的多为顺序控制和开关量控制两种。 3 电气自动化综合技术在电力系统中的应用发展趋势 电气自动化技术为电力系统的高校运行提供了有效的助力,通过进一步对自动化技术在电力系统中的应用进行完善,不难发现,电气自动化技术在电力系统中的应用的未来发展趋势是综合化。通过对各种技术的归集整合,综合使用,实现对电力系统运行生产控制的优化提升。具体的综合化之路,也朝着两个方向发展。 3.1 朝着国际标准的方向发展。新的电气自动化技术对现代化的计算机技术实现更高程度的应用,使得电气自动化技术在电力系统中的应用体现出一种普及化的状态,具有代表性的是IED电力自动化技术。该项技术可以实现各个厂家对管理信息的共享和操作,是一种性能优良的电气综合自动化系统,为了规范这一系统的应用,国际上对这种自动化技术的应用出台了一些特定的使用标准。我国的研究人员在推动电气自动化的应用中主动将这种技术向国际标准靠拢,以便该项技术的应用和推广有一个更好的前景,目前已经按照IEC61850标准开始了电气综合自动化系统的研发。另外,电气自动化技术在电力系统中的大规模应用,也必将推动以计算机技术为代表的现代信息及通信控制技术在智能控制工作中的应用进展,构成国家电力系统控制的主干。未来,多媒体、计算机、通信等技术也都将被吸纳成为现代电气自动化技术的一个重要组成部分。这些技术的综合应用也必将推动计算机技术在电气自动化控制中的应用更加深入。 3.2 在功能上实现保护、控制、测量三位一体。电气自动化技术的应用实现了对电力系统运行控制的专业化发展,进一步推动了电力系统人员配备和运行机制方面的变革。最终的结果是人员和运行机制在整个电力生产过程中的影响越来越小,电气自动化系统的应用越来越呈现出一种较独立的状态。我国设计的自动化系统可以实行在站内监控和数据采集,更进一步保护了系统的相对独立性。这种独立的状态反过来推动了电气运行自动一体化的结合式发展。电气自动化系统在生产过程保护、控制、测量方面的功能也将越来越精准,三者的有效结合,使自动化电力系统的优势更加自由地发挥出来。电气自动化技术中的保护功能可以自动有效地检测并采集设备故障信息,控制和测量功能可以有效提高检测的精准度,三者结合推动整个自动化系统的智能控制高效发展。 结语 电气自动化技术在电力系统中的运用起到了助力作用,在自动化技术的支持下,电力系统的运行效率更高,服务质量得到了提升。科技是第一生产力的优势在电力企业中得到显现。随着科技的进一步发展,这些高端的信息科技产物也将在未来得到更为完善的应用,从而为我国的基础事业发展提供更大的助益。 电气自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5O年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5O年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— GTR、GTO、P—MOSEFT等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 GTR的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 GT0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5V,开通di/dt和关断dv/dt也是限制GTO推广运用的另一原因,前者约为500A/u s,后者约为500V/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于GTR、GT0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的M0S结构电力半导体器件的一切。功率MOSFET是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是P—MOSFET的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压P—MOSFET造成了很大困难。 IGBT是P—MOSFET工艺技术基础上的产物, 它兼有MOSFET高输入阻抗、高速特性和GTR大电流密度特性的混合器件。其开关速度比P—MOSFET低,但比GTR快 其通态电压降与GTR相拟约为1.5~3.5V,比P—MOSFET小得多,其关断存储时间和电流I、降时间为别为O.2~O.4 u s和O.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 M0S控制晶闸管(MCT)是一种在它的单胞内集成了MOSFET的品闸管,利用M0S门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高IGBT和GTR,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路PIC(Power, Integrated Circute),在PIC中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用PW M 变换器了、采用PW M 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是PW M 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(Band—Band控制)产生PwM 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400KVA以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型U/F控制型,多彩用16位CPU,第二代为高功能型U/F型,采用32位DSP,或双16位CPU进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以MCS一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及GM$97C(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电气自动化论文:电气自动化控制系统的应用及发展趋势研究 【摘 要】随着我国改革开放的不断深入和国民经济的飞速发展，我国的工业化进程也不断地得到推进，而在现代的工业体系和社会发展中。电气自动化控制系统发挥着非常重要的作用。文章简要地介绍了电气自动化控制系统的功能、特点及应用，并对未来的发展趋势进行分析研究。 【关键词】电气自动化；系统；应用；发展趋势 电气自动化控制系统作为现代先进科学技术的核心领域，引领着现代化工业的发展方向，对于社会和企业的全面发展都起到了不可估量的作用。首先电气自动化控制系统能够最大程度地减少劳动力成本和强度，提高检测的精确度，增强传输信息的有效性和实时性，确保了企业生产活动的顺利展开。另外，电气自动化控制系统大大地减少了事故的发生，保障生产设备的安全运行。在当今的电子时代，各项信息技术在我国各行各业的广泛的使用，电气自动化控制极大的推动了我国的信息化和智能化的发展，为我国工业向现代化方向发展奠定了坚实的科技基础。 1.电气自动化控制系统的功能及特点 1.1电气自动化控制系统的功能 依照单元机组运行特点，将厂用电源同变压器组都归入到ecs监控中，实现的功能主要有以下几个方面：a.实现lps系统与直流系统的监视；b.能够有效的控制发电机组；c.能够实现对柴油发电机组的控制和保护；d.220kv/500kv开关的手动同期并网和自动同期并网；e.控制和操作柴油发电机组及保安电源；f.实现对低压厂用电源的控制；g.实现了手动控制和自动化控制的并网；h.低压厂用电源的操作、监视和低压备自投装置控制。 1.2电气自动化控制的特点 首先电气自动化控制系统控制的信息采集对象较少、数量较小、操作频率低，但是要求快速和准确；其次对于电气装置必须要具有可靠性较高的保护系统，和强抗干扰性能，同时，需要程序动作速度要快；另外电气自动化控制系统以顺序控制和数据采集系统为主。所以机组电气系统归入dcs控制，需要控制系统具备较高可靠性。除了实现正常的起停与运行操作，更重要的是能够做到实时监测，显示运行状态异常及事故状态下的状态及数据，而且提供相对应的操作指导以及应急处理的措施方法，实现电气自动化系统在自控前提下的安全准确运行。 2.电气自动化技术的应用 随着计算机技术的普及和推广，我国的计算机控制技术被应广泛的用到各个环节，包含变电站发电、配电等各个不同的环节。同时也正是由于计算机技术的支撑，给我国电力系统的飞速的发展起到了巨大的推动作用。而最显著的就是下面几种技术的应用。 2.1智能电网技术 智能电网是指将计算机与自动化技术结合起来，从而对整个电力系统形成一个有效的控制技术，则被称为智能电网技术。该技术涵盖了电力系统的各个环节，包含从发电、配电等各个环节。其中的变电站的控制系统和稳定系统也被应用到计算机的系统中。电网技术的应用推动了电网技术一体化及其调度自动化的发展，而电网技术的一体化加强了电力系统中配电模型及高级软件等技术的发展，同时提高了数字信息技术处理能力。 2.2仿真技术 目前我国的电力系统自动化程度不断加强，它不仅能够呈现大量的实验数据，而且可以支持多项操作同时进行，同时能实施同步控制，并能够帮助实验人员测试新的装置，所以仿真技术为电力系统提供了较好的实验条件，有助于对电力系统实施动态监控及仿真建模等技术的应用，既有利于操作又易于控制。 2.3智能技术 电气自动化技术加强了电力系统的控制技术。不仅是在操作方面，在电网的监控方面也提供不少的帮助。例如：一个地方的电网出现故障，通过电脑的监控就可得知，以最短的时间通知电力部门修复，降低危险的发生。电力系统中自动化技术不需要人工的操作，可以自动的对电网中出现的问题及时反应在计算机上，自动化技术可以自动的对该故障进行解决。 2.4远程及现场监控的同时实现 远程监控系统要求现场总线的通讯速度不能太高，适用范围较窄。目前，全场电器自动化控制系统主要利用现场总线的监控形式。随着现场总线的不断发展，融入了很多智能化的电气自动控制系统。所以现代的现场监控的通讯总线主要利用了智能设备与自动化系统模式之间的数据交换，其中利用的串行电缆能够连接起主机、内部存储程序、中央处理器等智能设备，与此同时能够实现对远 程传输的vfd、起动电容、仪表、自动开关等设备。因此，大数据高容量的数据通过中央控制器进行采集会达到较好的效果。 3.未来发展趋势 3.1电气自动化控制系统的统一化 电气自动化控制系统对于产品的安装、调试、维护等功能的实现都起着重要的作用，减少了从设计到产品之间的时间，降低了生产成本。电气自动化控制系统的主要发展趋势就是能够把电气自动化系统通用化，电气自动化网络结构应该保障现场的设施、计算机的监管体系、企业工程的管理体系之间数据交流的畅通。 3.2电气自动化工程的生产将更加的安全 电气自动化工程控制系统的一个发展方向就是安全防范技术的集成化，重点就是如何保证系统的安全性，即人、机、环境三者的安全实现。在非安全状态时，用户要如何选择利用最低费用实现安全方案制定的问题。从硬件设备到软件设备，从公共设施层到网络层，对电气自动化控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 3.3电气自动化工程控制系统的创新技术 目前电气自动化控制系统的发展正在从单一设备转变成为向集成化多元化系统化的发展。电气自动化工业企业应该不断的提升自身的技术创新能力，对于具有自主知识产权的电气自动化工程控制系统加大科研的投入，为电气自动化的研究提供更加广阔的空间。而政府同样应该意识到电气自动化工程控制系统在经济发展当中的主导力量，加强政策上的扶持，建立和完善机制体系。企业应该打开自主创新的新局面，转变经济增长的模式，提高自主创新的实践能力。 3.4电气自动化控制系统的标准化接口 由于电气自动化控制系统采用了比较成熟的标准化技术，从而极大程度减少了工程的成本与时间，完成了多通道的数据交互。当企业在进行系统交互数据的过程中，需要采用微软操作系统。ip系统也被广泛运用在办公室通讯中，自动化控制与管理通过计算机系统建立连接。标准化的程序接口保证了厂家之间进行软硬件的数据交换，使通讯产生的困难真正的得到了解决。 4.结语 电气自动化在国民经济发展中发挥着极其重要的作用，能够有效提高行业领域整体的自动化水平，特别是行业的运行管理水平。并且电气化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用，未来电气自动化控制系统也必将有长足的进步和发展，为企业和国民创造更多的经济、社会效益。 电气自动化论文:高层建筑电气自动化设计要点 摘要：本文从电气自动化原理及设计标准出发，对高层建筑中电气自动化设计的影响因素和设计要点，进行了认真研究。 关键词：高层建筑 电气自动化 设计 电气自动化在高层建筑的有机应用，使高层建筑使用功能及住户的生活质量得到了显著提高。因此，设计出优质的高层建筑电气自动化设计方案其意义十分重大。 1、高层建筑电气自动化概述 1.1 工作原理 作为一种智能控制系统，高层建筑的电气自动化系统由负责中央监控的计算机、现场控制器、主控制器、传感器和执行装置等组成，通常分为四级控制：第一级的控制为中央监控计算机。 1.2 基本功能 1.2.1 统一管控建筑内各机电设备 电气自动化系统可以对各个机电设备实施统一协调、管理和控制。根据外界条件、环境因素、负载的情况对电气设备做出调节，使其运行始终保持最佳的状态，并可对各种突发事件进行监测。 1.2.2 对高层建筑设备进行监测 电气自动化在高层建筑中的应用可以实现对设备的监测，自动发现故障、自动报警、自动记录各个设备的运行数据和故障信息，以实现实时的监控运行数据。这样可以减少设备维修费用，延长设备使用寿命，及时发现和控制各种隐患，提高高层建筑的整体安全性。 1.2.3 数据共享 电气自动化系统可以实现对测控网络和计算机管理过程中数据的共享，对水电气的使用和收费情况进行计算，实现能源管理自动化。 2、设计人员在设计时应重点考虑的因素 2.1 性能 在进行电气自动化设计时，首先要确保建筑内照明、空调、运输通道等系统的电力供应的稳定性和安全性，然后在供电稳定的基础上，再提高各个系统的性能。系统的便捷性、安全性和自动化程度的提高可以有效提高住户的生活质量。 2.2 成本 在设计时，必须把成本因素考虑其中，在设计出优质方案的同时，也应把成本控制在合理的范围之内。只有这样，才能符合投资方的要求，才能切实满足住户的生活需求。 2.3 节能减排 设计人员在设计中，不仅要注意提高建筑物的使用功能，还应充分考虑到建筑物在使用中的节能减排问题。因为高层建筑住户多，各系统的耗电量较大，所以具有较大的节能空间。比如用自动化系统来控制楼宇空调的开关，电梯的运行和控制等等。 3、系统的设计研究 3.1 设计的原则标准 电气自动化系统的设计应遵循的原则是：技术先进、功能实用、可靠性和安全性强、系统的开放性、集成性和互操作性高。在设计时严格遵守国内外相关标准和规范，以及建设方所提出的技术参数和要求。 3.2 设计流程 3.2.1 用户需求分析 设计系统时，首先必须做好的工作是要认真进行用户需求分析。通过设计任务书、走访调查等方式，设计人员要对建筑内的自动化系统以及设备做到深入调查和了解，认真做好用户需求分析，了解系统的重点所在。 3.2.2 子系统方案设计 设计人员依据对用户需求分析的结果，设计实际控制各个系统的方案，进而明确子系统的数量，以及所要实现的功能。 3.2.3 系统监控点编制 根据确定好的子系统控制方案，来设置监控的位置和选用的设备类型，然后编写监控点总表，并进行统计和汇总。 3.2.4 系统设备配置和图纸绘制 认真做好系统设备的配置和各系统图纸的绘制工作。 3.3 要点分析 在电气自动化系统设计中，应遵循的要点：中央监控室应选择靠近系统中心的位置，并要注意远离噪音大、潮湿、强电磁干扰的环境。现场控制器应考虑到对系统进行调试、维护和管理的方便来设置，应尽量靠近现场传感器和执行装置，注意相对集中和经济布线，接口应留15%的剩余量。 4、设计要点 4.1 中央控制室 中央控制室作为电气自动化控制系统的主体部分，其作用是通过变配电，直接实现回路供电的应用。在电气自动化设计中，从中央控制室出发，向各个子系统辐射控制，所以在设计时应优先给予满足。在高层建筑中央控制室设计中，需要为其配备专用的配电盘，且其负荷等级应在最高级别之上。中央控制室供电电压波动上下不超过10%，频率变化保持在1hz以内，波形失真率20%为最好。 4.2 电气监控系统 在电气自动化系统中，电气监控系统是用来 对电气设备进行运行状态和可能发生故障的实时监控。一旦发生故障，监控系统就会切断对该设备的电力供应，避免故障范围继续扩大，影响电气系统的正常运行。电气监控系统的工作方式，主要是通过对各种参数的分析来实现对其实施监控的目的。 4.3 节能系统 4.3.1 照明系统节能 照明系统的控制方式主要有：智能控制和定时控制两种。在多数高层建筑中常用的是智能控制手段。总体智能系统分为系统、输入、输出三个单元，且分别与计算机连接。通过智能继电器，实现对多路光源的独立控制。最后通过对系统反馈信息的处理，实现自动化系统在照明系统中节能的统一管理和智能控制。 4.3.2 空调系统节能 空调系统的节能是整个高层建筑节能控制的关键所在。空调节能控制技术主要有地源热泵、水源热泵、变风量控制等技术。地源热泵是利用地下浅层地热来来实现供热和制冷的空调系统。水源热泵是利用水来储存太阳能，进行冷热转换的空调技术。这两种技术都具有节能高效、资源可再生、运行可靠、维护简便等优点。变风量控制技术是通过调节参数来调节送风量，实现空调系统的节能。 4.4 电气保护 4.4.1 安全保护接地 　高层建筑中，安全保护接地主要是涉及用电设备及其周边的金属件。随着高层建筑电气设备的复杂化，需要进行安全保护接地的范围越来越广，没有安全保护接地的设备一旦绝缘层发生损坏，外壳带电，就可能对住户的人身安全带来危险。采取安全保护接地措施后，由于接地电阻远小于人体电阻，所以通过接地保护既能保护电气系统的安全运行，又能保护高层建筑内的人身安全。 4.4.2 直流接地 在高层建筑中，各种电子设备，如计算机、通讯设备、自动化设备等需要进行转换能量、输入传输信息、放大信号等一系列工作。在这些工作过程中，微电流和微电位的应用必不可少。为了确保这些设备的正常运行，除了保持电源的稳定、基准电位的稳定之外，还必须实现电子设备的直流接地。 4.4.3 静电和屏蔽接地 高层建筑中，预防静电对设备的干扰是十分重要的。在高层建筑中应采取屏蔽接地的方法来解决电磁干扰问题，在设置屏蔽接地时，应让pe线和设备外壳实现有效连接，而室内屏蔽则应注意pe线与多点之间的连接。 4.4.4 防雷接地 现代化的高层建筑中，有很多系统都会应用涉及到大量的电子设备和布线系统。如通信、火灾报警、消防、办公自动化、保安监控等系统。这些系统中的电子设备和布线系统极易受到雷电影响，造成损坏，甚至可能引发安全事故。因此在高层建筑中应确保防雷接地良好。在电气自动化设计中应实施一级防雷措施，以避雷针网格和金属构件的连接作用来形成多层次的防雷系统，既能减少电磁干扰，也可以保护建筑物和设备。 4.5 消防应急照明 消防应急照明系统的设置直接关系到建筑内发生火灾时人员的疏散与逃生的成败。所以设计人员应抱着高度负责的精神做好消防应急照明系统设计。 4.5.1 电源选择 选择应急照明系统供电方式时，要结合照明种类、持续工作的时间、转换速度、电源特性等因素进行选择；还应结合建筑工程的实际情况，既要保证应急照明的可靠性，又要保证其方式的经济性。消防应急照明系统的电源有三种方式：电网供电、蓄电池电源供电，以及柴油发电机供电。 4.5.2 控制形式 消防应急照明控制主要有三种形式：常闭状态，发生火灾时点亮，此方式优点在于控制简单且节约能源，缺点在于设备出现故障时难以及时发现。常亮状态，优点是控制简单；缺点是浪费电力能源。平时可控，火灾时强行点亮，优点是节约成本和能源；缺点是控制系统复杂，不易排查故障。 5、结语 高层建筑的电气自动化系统的建设工作，必须从整个建筑的设计之初就开始进行用户需求的定位，在设计过程中，设计人员应对整个电气自动化系统有着深入的调查和了解，才能制订出科学、合理的设计方案，才能确保高层建筑整个系统建设的科学、高效、安全、节能、实用。 电气自动化论文:浅论水电站电气自动化应用 【摘 要】水电站中电气自动化应用主要体现在水电站的自动化方面，本文在此基础上阐述了水电站自动化的作用和内容，并进一步分析了设备选型及自动化设计。 【关键词】电气自动化；水电站应用 1. 引言 （1）随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，电气自动化在水电站中也得到了广泛应用，这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分，是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”，它担负自动监测机组和辅助设备的状态，发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模，电站的型式及主要机电设备的性能。 （2）水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行。水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。水电站自动化具有提高工作的可靠性、提高运行的经济性、保证电能质量、提高劳动生产率、改善劳动条件等作用。 2. 水电站自动化的内容 水电站自动化的内容，与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说，水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。 2.1 完成对水轮发电机组运行方式的自动控制一方面，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化，使得上述各项操作按设定的程序自动完成；另一方面，自动维持水轮发电机组的经济运行，根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数，在机组间实现负荷的经济分配，根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外，在工作机组发生事故或电力系统频率降低时，可自动起动并投入备用机组；系统频率过高时，则可自动切除部分机组。 2.2 完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视如对发电机定子和转子回路各电量的监视，对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视，对机组润滑和冷却系统工作的监视，对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时，迅速而自动地采取相应的保护措施，如发出信号或紧急停机。 2.3 完成对辅助设备的自动控制包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制，并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。 2.4 完成对主要电气设备（如变压器、母线及输电线路等）的控制、监视和保护。 2.5 完成对水工建筑物运行工况的控制和监视如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视，引水压力管的保护（指引水式电站）等。 3. 设备选型及自动化设计 随着水电站自动化水平的提高，水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多，其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响，这就需要对设备进行选型和自动化设计。 3.1 plc在轴流桨式水轮机调速器中的应用轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大，这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线，调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时， 水轮机水头的变化及上下游水位的变化，与厂家提供参数相差甚运，故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的plc可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶，取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输人plc而使机组处实际最佳状态。 3.2 plc在调节水库式电站调速器中的应用水库式电站的运行水头变化范围大：此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计，但当电站水头降低，水轮机处于低水头下运行时，电液调整器往往不能使机组达到额定转速（自动状态），为使调整器的起动开度增大，往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时，为使机组开机不致过速，而又必须换回芯片或撤除串接电阻，若采用plc可编程控制器，则可根据电站水头高低，修改其程序来改变起动开度即可。 4. 结语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展，原有的电力传动（电子拖动）控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述，水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量；而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员，从而提高电站运行的效益，例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行，曲线绘制及科学调度，多发峰电等，每年可增加发电量2%左右；同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后，及时发现并排除事故隐患，事故后能及时处理事故，避免事故扩大，尽快恢复供电使系统事故率下降，处理事故时间减少，如此每年增加发电量1%左右；另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出，因而能产生巨大的经济效益。可见，水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关，随着国家能源结构的调整，水资源开发利用程度的加大，水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用，发挥更大的作用。 电气自动化论文:电气自动化技术在火力发电中的应用 摘 要：我国的技术发展模式不断更新，随之广泛应用了计算机网络技术，其中电子技术被各行业普及。本文所论述的电气自动化系统，也是所谓的ecs系统，在现阶段是火力发电当中应用最为广泛的技术。会对自动化监控以及自动化生产方面较为重视，从而将火力发电厂当中的分析控制、电压保护以及电气系统保护充分实现。 关键词：电气自动化技术；火力发电；应用 一、火力发电中电气自动化的作用 1、设备资源的优化配置 在火力发电厂中一般会拥有多台设备，这一系列设备通常会应用较长的时间进行运转，才可以对供电需求量有所保证。可是设备进行运转的过程中是会拥有相应局限性的，若开展超负荷的运转，一定会降低设备使用率，损坏现象也会产生。在应用电气自动化技术后，可以准确的计量设备运转效率，若超负荷能够自动停止运转，停止相应时间之后，会自动开启重新运转。设备如果产生故障，此自动化系统可以体现出报警的功效，让管理人员可以及时将问题发现并对其解决。 2、发电效率的有效提高 在不断提升我国居民生活水平的条件下，用电量方面在直线的上升。在当下的发电效率上进行分析，发电量不能够和人们的需求用电量相符，特别是在炎热的夏天，小部分地区对居民供电的时候，需要分不同时间对其供电，这一方式直接影响了居民的正常用电保障。随着生活水平的提高，不断加大了冷暖空调的应用，对于火力发电而言，要求的发电强度也在逐渐提升。早期的发电系统虽能够使火力发电正常进行，可是在一定程度上还是会存在着或多或少的弊端，会造成发电量不可以与使用量相符，所以不能够相应提升生产效率。当下，对电气自动化的使用，可以合理的将这一问题解决，利用有效的分析数据，拟定出细致的运行措施，还会将运行的强度和时间有所规划，保证给予人们电量的同时，还会防止资源的浪费情况。 3、发电成本的有效降低 早期进行发电的材料上基本会应用石油和煤，同时在技术方面不是特别的优越，还不可以开展有效的强度分析，造成发电量不均匀，有时会产生极大的浪费情况，又或者导致用电的短缺情况。在燃烧资源方面，因为早期的操作模式为人工操作，难免会产生不充分燃烧的情况，导致资源的极大浪费。可是，现阶段电气自动化技术的应用，可以合理的将这一问题避免，利用计算机软件对原料自动计算，利用燃烧所使用的时间，将燃料使用率提升。这样的应用技术可以让火力发电中的效率在极大程度上提升，确保供电量可以与居民使用量相符。 二、电气自动化技术在火力发电中的应用 1、通用网络结构的健全 在成功运行电气自动化系统的过程中，创建通用网络结构能够起到至关重要的作用。通过通用的网络结构，能够将整体系统中的电气设备自动化运转实现，让操作人员与管理人员，实现监督和观测整体的电厂设备，同时能够确保计算机系统、管理系统以及控制系统的数据传输方面，能够顺畅开展。 2、单元炉机组一体化 将电气自动化技术应用在火力发电当中，能够将火力发电厂中的电、炉、机运行系统实现其一体化的目的。这样的情况下，整体系统中的运行信息与数据，就会依靠炉、电、机一体化进行相应的汇总分析以及监控运行。在一定程度上可以将火电机组当中所具备的潜力有效发挥出来，同时还会将自身的控制功能有所提升。进行细致操作系统的过程中，需要尽可量对系统中所产生的负载能力有所减少，就能够将控制室缩小，从而将管理成本降低。进行统一管理单元路机组的过程中，可以合理的协助火力发电厂中所具备的信息采集，开展发电信息和设备的采集，充分的将有关指令实现，提升电网工作成效，让设备运行方面优质进展。所以，火力发电过程中需要将设备控制方面提升，使被监控水平和自动化水平得到保障。 3、保护手段的创新控制 在早期的火力发电当中，普遍应用的保护手段和系统控制是连锁与报警，可只能将连锁脱机以及超限报警的波动性保护和控制实现。然而利用电气自动化技术，能够将计算机的保护控制技术完善开展，从而确保电气自动化系统的故障诊断和运营监测等，就能够将火电设备中的系统隐患提前发现，同时将保护和控制的相应对策相应改变，会自动的控制系统故障所产生的领域，确保自动化系统可以将运行状态均衡保持。此外，也能够在预防一直到维修的过程转化， 为维修和维护同时开展的状态。 三、火力发电中应用电气自动化的系统配置 1、总线的相应控制技术 火力发电的设备运行现场中，控制总线方面一般会利用3g的技术形式对其完成，也就是控制技术、通信技术以及计算机技术，这三个方面需要互相促进、互相配合，才可以将信息技术和网络技术，针对设备控制范畴方面完善运行。控制现场总线方面具体将dcs控制站中的输入单元和输出单元有所规避，可以合理的在根源处将传统dcs控制内，集中以及分散互相融合的控制体系。这样的控制模式，为传统集散型对于相应的设备能够在管理的过程中实现统一形式，可不能够将重要问题及时发现，若可以对设备高度分散管理提升完成度，就能够将分散控制充分实现。 2、i/o的集中监控 所谓i/o集中监控所指的就是，将对应的i/o接口设置在设备现场每个馈线中，接着将每一i/o通道正常连接，在连接的工具上需要应用电缆完善开展，在a/d对其处理结束之后，会出现dcs设备状态，用这样的方式实现对发电工厂中全部设备的有效监控。i/o集中监控主要具备着快捷的响应速度以及便捷的运行维护等优点，并且因为监控站存在较低的防护等级，会逐渐的降低dcs的造价，将发电成本有效节约。可是，因为运用这样的方式，会将全部的电气设备都在监控的领域中，所以监控成为了最为繁琐的工程。在不断增加设备的阶段，监控的范畴也会随之有所增加，在一定意义下就会将dcs冗余降低，导致运行系统存在较大的压力。同时因为存在较为宽广的控制范围，会拥有较大的空间跨度，电缆若是长距离的会干扰到dcs的可靠性与安全性。 3、控制远程i/o 远程的控制技术方面，在较多的领域中都获得了较大的应用力度，对远程控制的使用可以较为具体的将人力资源有效节约，会让火力发电厂当中的主要操作人员可以，不需要对设备近距离接触，就可以有效控制设备，对于操作人员当中的工作强度方面妥善降低。进行火力发电的过程中，i/o信号能够利用电缆中的硬接线，对与加采集柜的相互连接充分实现，在火力发电控制室当中的加采集柜和dcs控制器，能够利用光纤或者双绞线开展必要的连接，从而将数据传输的相应作用达成。远程i/o的控制因为可以远距离的对其监控，所以可以合理的对一部分的电缆铺设有所节约，在一定程度上将安装费用合理节省。并且，i/o的控制还包含对数据自动处理的功能，可以自动校正、检查以及处理所采集的数据。可是，i/o的控制在电量变送器、卡件以及模拟量卡件方面不可以对其减少。 电气自动化论文:工业电气自动化的应用与发展研究 摘要：工业自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石，是工业现代化的重要标志。文章主要介绍了我国现代电气自动化的发展现状，分析了其结构的主要特点，并对电气自动化今后的发展趋势做了些探讨，还总结了我国工业电气自动化在未来的发展趋势。 关键词：工业电气自动化 发展 特点 趋势 电气自动化这个专业从50年代开始在我国出现并发展，名称为工业企业电气自动化。虽然国家对该专业做了几次大规模的调整，但由于其专业面宽，适用性广，一直到现在仍然焕发着勃勃生机。根据教育部的安排，它属于工科电气信息类，新名称为电气工程及其自动化或自动化。现代电子科学技术不断的发展进步，原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经无法再全面概括现代生产自动化系统中承担第一线任务的全部控制设备。同时，现代工业电气自动化在我国各个生产领域都得到了广泛的应用，并取得不错的效果。 1 工业电气自动化的发展现状 opc(ole for process controi)技术的出现，iec61l3l 的颁布，以及microsoft的windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。 1.1 iec6113l标准使得编程接口标准化 目前，世界上有200 多家plc 厂商，近400 种plc 产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，iec61131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。iec6113l同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非标准的方言。iec6113l已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理，也提高了代码的使用效率，缩短了程序编程的周期。 1.2 windows正成为事实上的工控标准平台 微软的技术如windows nt、wind0ws ce和intemetexplore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。pc 和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在工业自动化领域，基于pc的人机界面已经成为主流，基于pc 的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。 2 电气自动化系统的特点 首先，在系统安排方面，用电设备分别安装在各配电室和电动机控制中心，配件数量多的，所要执行的信息处理任务庞大，而维修工作也相对复杂。它与热工系统相比，电气设备操作的频率低，一些系统设备在维持正常运行时，可以经过好几个月甚至更长的时间再操作一次；电气设备所需要的保护装置要求高，动作速度快，一个保护动作通常要在40ms以内完成。电气设备的构造机构本身具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点，而控制方式也主要是厂用电系统，其主要设备监控需要接入dcs系统，如果两台系统一起运行，一台系统的检修不得影响另一台系统的运行，因此，需要考虑两台机组dcs电气控制的模式，保证控制的稳定性。根据电气设备的主要特点我们知道，在构建ecs时，其系统结构、与dcs的联网方式是确保系统高可靠性的关键。除了要保证系统的正常运行，还要确保运行时各种数据处理和信息收集的准确性，同时提出相应的应急措施，确保电气系统可以在最好的状态下运行。 3 电气工程设计原则 3.1 优化供配电设计，促进电能合理利用例如，我们在进行水库电气系统设计时，首先考虑的是设计的适应性，就是必须为水利工作提供必要的动力；为在水库建筑物建设提供良好的环境；还应满足各项电力的符合和供应要求；应能保证电气设备对于控制方式的要求，保证电气设备能发挥最大的作用，保证运行的稳定性和可靠性。其次设备的安全运行，也是设计过程中考虑的关键，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度；要保证供电和配电的安全运行，以及要有可靠的防雷装置；防雷设计，在保证水库进行特殊功能运行的情况下，还应有防静电、防浪涌的技术措施；按水利建筑物的重要性与火灾潜在危险程度制定必要的保护措施。在满足水库电力设备稳定运行的情况下，通过先进的科学技术，完善电气设备管理。 3.2 提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗我们在设计的过程中，应首先满足建筑对运行要求的制定和维护其安全运行的前提下，尽力减少成本，最大程度的降低和减少各种消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高电力设备的利用率，减少电能的直接或间接损耗。 3.3 合理调整负荷，提高设备利用率在满足水工建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率节约电能。 4 自动化系统的发展策略 4.1 采用统一的系统开发平台 一个统一的开放平台对系统的设计和使用有着十分重要的作用，至少这个平台可以支持一个自动化项目的设计和使用，在每个运行环节可以起到积极的作用，这样，不仅可以减少设备的消耗和使用成本，还能提高设备的利用率。统一的系统开发平台还应满足用户另一个重要需求即开发平台独立于最终的运行平台。根据项目的实际情况和客户的具体要求来运行代码，将代码下载到硬件plc、基于windows nt的软件plc、嵌入式nt系统还是基于windows ce的控制系统中。这方面，现代计算机技术还是可以满足这些要求的。 4.2 网络结构的架设 网络构建对促进自动化系统的发展是有积极意义的，而对于一个成功完整的自动化系统来说，网络的构建也是非常重要的，整个企业的网络结构要保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的信息交流和数据传递是畅通无阻的。企业上级管理可以利用internet/intranet对进行现场设备运行监督。现代社会已经进入了网络化时代，无论选择那种通信主线，所用的网络结构必须可以实现办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。而且，网络中还包含了数据编辑、系统安全等各个方面，可以成长为全集成化的自动化系统。 4.3 标准化的程序接口 一个合格的电气化系统的另外一个关键因素在于有一个标准化的程序接口。我们根据现代microsoft的标准和技术，如windows2000、opc、activex和win－dows ce的发展和运用，不仅缩短了工作时间和降低了工作费用，还便捷了办公室自动化系统中各个数据和信息的交流共享。在与企业的mes系统、erp系统连接时，计算机技术的平台自动化可以帮助问题的解决。使用windowsnt/2000作为操作系统，还能实现办公环境的标准化，计算机可以在电气化管理和系统平台之间建立接口。标准化的程序接口还保证了不同程序之间的通讯问题，是电气自动化未来发展的主要结构。 5 工业电气自动化的发展趋势 我们可以利用电气自动化来改变现代工业的发展，节约有效的资源，降低成本费用，以此来获得更好的社会、经济效益。大力发展电气传动自动化技术，可以将我国的电气化使用提高到一定的水平，缩短与世界大国的发展距离，实现自主研发，对国民经济的发展起着十分重要的作用。规范我国电气传动自动化技术方面的标准，实现规模化、规范化生产。工业电气自动化的发展趋势就是现代分布式、开放式的信息化。分布式的结构可以保证网络中建立起独立的网络，以实现危险分散，促进系统的正常运行；开放化就是要将系统与外界联系，实现各方的网络连接，提高信息的处理能力；而信息化就是实现设备与网络技术结合，实现网络自动化和管控一体化。如今，我们已经到了开创电气自动化的新时代了，实现自主研发，是我们对未来发展的展望。现代市场竞争越来越激烈，为了从价格上赢得优势，我们的电气自动化要吸取先进的经验和技术，为实现自主研发提供条件。同时，将科学发展观作为前进的基础和指导思想，根据每个地区的部门的实际情况，实现以人为本的发展要求，及时发现问题，总结先进的经验，改变传统的发展观念，寻找一条合适的发展道路。时刻落实科学发展观的理念，把“科学发展观”贯彻到改革开放和我国“电气自动化”进一步实现现代化、国际化和全球化的过程上来。 电气自动化论文:试论技能大赛对电气自动化专业教改的促进作用 论文摘要：作为教改风向标的各类职业技能大赛对教育教学改革的促进作用不容忽视。结合我院电气自动化专业师生参赛的经验，从专业建设的角度，探讨了技能大赛对促进课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、“双师”结构教学团队及实训基地建设等方面的积极作用。 论文关键词：技能大赛；高职；专业教学；促进作用 职业教育以服务为宗旨，以就业为导向。为了培养更加符合就业岗位需求的高技能应用型人才，近年来，高职教育教学改革如火如荼地展开，而技能大赛作为检阅改革成果的重要手段，更是不断推动着专业建设与教学改革向纵深发展。我院是百所国家示范性高等职业院校建设单位之一，电气自动化专业作为重点建设专业群支撑专业，在推行“校企共育、产学研结合”人才培养模式的过程中，积极组织学生参加省内外各类职业技能大赛；并以此为借鉴，在课程体系与教学内容重组、教学方法与手段改革、师资培养和实训基地建等方面，都融进了大赛因素。实践证明，职业技能大赛对人才培养环节的各层面都起到了积极的推动作用。 一、促进了课程体系和教学内容的重组 职业教育的核心价值在于服务于个体就业与社会经济发展的需要，而传统的课程体系和教学内容强调的是知识的系统性和逻辑性，理论性较强，实用性和针对性较差，这与职业教育的培养目标相去甚远。因此，冲破学科体系的束缚，构建符合电气自动化人才培养目标的基于工作过程的课程体系，就需要学校与企业的充分接触和交流，才能深入了解职业领域的典型工作任务以及完成这些任务所需要的知识与能力要求，专业教学团队也为此付出了积极的努力。但由于种种原因，企业在某些方面很难完全配合，职业技能大赛的举办正好弥补了这种缺憾。从2008年开始，全国职业技能大赛已连续举办了四届，各层次地方性职业技能大赛也不断举办。职业技能竞赛的项目都是组委会在充分的企业调研和听取行业企业技术专家对职业岗位能力要求的基础上经反复论证拟定的，它体现了高技术、新工艺的发展要求，既契合国家要求的最新职业标准，又与实际生产贴近，并且适合考量学生的知识、技能和素质水平。如历届大赛基本都包含“自动生产线安装与调试”项目，潍坊市的大赛试题“机电一体化设备组装与调试”与它的内容和要求基本相同。这类经典案例考查的是电气自动化和机电一体化专业的核心技术，涉及了电气控制技术、cad绘图、plc编程、变频器应用技术、触摸屏应用技术、机械设计等知识，以及仪器仪表的使用、电气控制线路和气路的安装、调试和变频器参数的设置等技能。这些知识和技能互相联系，互相融合，体现了工学结合、理实一体的教改理念，学生解决问题的过程就是综合职业能力培养的过程。 毋容置疑，职业技能大赛已成为职业教育教学改革与发展的风向标、助推器。因此，电气自动化专业抓住参加各类技能大赛的时机，与企业进行深层次接触，全面了解市场需求，参照“自动生产线安装与调试”等大赛项目的特点、涉及的知识、能力、素质要求，以及竞赛规则和评分标准等，对课程体系进行了重构；课程内容的选择，摒弃了陈旧的内容和艰涩难懂的理论推导，以应用为目的，选择载体，设计学习性工作任务来整合理论与实践知识，并按照学生的认知规律与职业成长规律对学习内容进行了序化，突出实践性。如《电力电子技术》理论性强、公式多、计算多、难理解，学生学的比较吃力，积极性差；在新的课程体系中取消了这门课程，增加了实用性强的《变频器应用技术》，并设置了支撑课程实施的理实一体化环境，课程实施工学结合，并适时穿插竞赛项目，大大提高了学习积极性，强化了实践与创新能力培养。又如，我们将原来分散的实训教学环节，按课程的关涉程度，整合成系列训练项目，以rxg-1c型电工实训考核装置为平台，将电气控制、plc编程、变频器应用技术等专业课程有机结合，为学生的职业成长搭建了阶梯。 二、促进了教学方法和手段的改革 技能大赛的项目设置、命题方式以及问题解决的过程与图式都对专业教学改革起到了引领、示范作用。无论是“自动生产线安装与调试”，还是“机电一体化设备组装与调试”，大赛试题都是以工作任务书的形式命题的，这是“项目导向”、“任务驱动”职业教育理念转向教学实践的具体探索。电气自动化专业类技能大赛有其特殊性，所涉及的项目一般技术含量较高，学生按照任务书的要求要想很好地解决问题，一是需要他们将专业理论知识、操作技能与创新能力有机融合，二是需要团队的有效沟通与通力合作。而传统的教学方法注重系统的知识传授，老师讲、学生听，理实分离，严重影响了学生的学习积极性与实践能力和创新能力的培养。这种模式下培养的学生在参赛时往往很难快速适应，如题意分析和程序设计正确却很难有效实施，功能模块正确但无法完成整体调试、故障排除等。因此，电气自动化专业教学团队在学习先进职教理论的同时，深受大赛启发，专业课程的开发用源于企业、又高于企业的项目、案例等载体整合理论与实践知识；课程实施则采用了“四、六步教学法、任务驱动法、现场教学法、竞赛模拟法”等行动导向模式下的各种先进教学方法。如《可编程控制器应用技术》我们共设计了8个学习项目（情境），实施时利用任务驱动模式，将学生分成小组，教师给出具体的任务书，学生独立或合作完成本情境的指令学习、程序设计、元器件选择、控制线路连接及整体调试检验等学习性工作任务。在这个过程中老师只进行必要的指导，学生处于主体地位，人人参与，在完成任务、解决问题的过程中习得了背景知识，积累了工作经验，培养了综合职业能力，自信心与沟通合作能力得到加强。近两年，本专业学生在全国技能大赛中获得一等奖2项，三等奖1项，省、市级竞赛一等奖3项。 三、促进了“双师”结构教学队伍的建设 随着电子技术的飞速发展，plc、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用，这对教师的知识存量与知识更新提出了新的更高的要求。“自动生产线安装与调试”、“机电一体化设备组装与调试”等大赛项目，既体现了这些前沿新技术的实际应用，也反映了行业企业在产业结构调整与技术升级过程中对高技能人才的需求。作为职业院校的教师，能带领学生参加省内外各类技能大赛并取得优异成绩绝非易事。这首先需要教师树立终身学习的理念，不断拓宽知识面，加强新技术、新工艺的学习，跟上科技发展的步伐。其次，教师的实践能力与创新能力是业务能力提升的重点，新课程实施要求教师要熟悉生产现场的先进设备与工艺，懂得生产管理与劳动组织，具备较强的设备故障查排能力，只有跟上产业结构调整与技术升级的步伐，才能培养出符合现代企业要求的优秀高端人才。为此，学院在打造“双师”结构专业教学团队的同时，着力提升其理论水平与实践创新能力：一方面，通过外派学习、专家引领、校本教研、传帮带、结对子等形式，帮助教师理解现代职业教育的基本理念、方法与内涵，提高新背景下职业教育教学改革的适应能力；另一方面，制定政策，鼓励教师每三年到企业挂职锻炼一年，并为企业做好技术服务等工作，旨在积累现场工作经验，提升实践与创新能力；再次，聘请企业一线技术能手与实践专家参与学校的教育教学工作，组建了一支“双师”结构、优势互补、专兼结合的优秀教学团队；最后也是最关键的一点，是以技能大赛为抓手、为参照，进行专业教学改革，倡导教师在适当的时机用大赛的命题方式呈现学习任务，用大赛的流程组织教学活动，用大赛的评判标准作为学习质量的评价标准，达到了以赛促改、以赛促学的目的。 四、促进了实训基地的建设 职业技能大赛不仅仅是参赛选手之间技能与水平的较量，更多的是参赛学校师资水平、装备条件和校企合作的比拼。专业群以大赛装备为引领，抓住示范院校建设的契机，投入700万元，改善了校内实验、实训条件。参照“机电一体化设备组装与调试” 技能大赛的设备配置要求和“中、高级维修电工技能鉴定”标准，淘汰了一批技术含量低、工艺老化的过时设备，与企业合作，新建了三个理实一体化教室，扩建了电气控制实训室、plc实训室、电气智能实训室等。目前校内实训基地既能满足单项基本技能训练，又能完成综合职业能力培养，亦能对工学结合、理实一体化专业课程的实施以及专业群学生技能竞赛提供可靠支撑，还能在企业员工培训、社会技术服务和校内外电工技能鉴定等方面发挥作用。电气自动化专业在重视校内实训条件改善的同时，积极寻求校外合作企业的支持，以弥补人才培养过程中设备与资源的不足，如“自动生产线安装与调试”训练项目的实施，就借助了潍柴动力、歌尔电子等企业的大力支持来完成。在校内外实训基地建设与利用过程中，锻炼了教师队伍，密切了校企合作关系，构建了具有职场氛围的学习与工作环境，培养了实践与创新能力，增强了学生的就业竞争力。 总之，技能大赛作为我国教育工作的一项重大制度创新，已成为在社会上有广泛影响的教育新品牌，其对职业教育发展的促进作用表现在各个层面，必将对职业教育的发展产生深远影响。 电气自动化论文:关于水电站电气自动化应用问题的思考 摘 要：水电站电气自动化是指水电站在电力生产中的各项控制操作以及系统监视能够在无人的状态下进行。在现代化的发电系统中水电站电气自动化程度高低更是衡量水电站现代化水平的指标之一，同时实现水电站工作自动化也是保证安全运行的重要手段。文中笔者对水电站自动化的作用和内容进行了分析，充分体现出电气自动化技术在水电站中重要的地位。 关键字：水电站；电气自动化应用；重要地位 电力电子技术的广泛使用，微电子产业的迅猛发展，使得电气自动化在水电站中的日常运行中发挥了重大作用。电气自动化让水轮发电机组自动化成为了现实，利用计算机对水电项目的生产设备进行全程监控，主要是对水轮发电机组和辅助设备的状态进行自动检测，发出指令实施相应操作，依据软件信号发出危险报警等。简单来说，实现水电站电气自动化可以完全脱离人工操作，所有的设备在计算机指令的指示下进行，对生产过程进行实时的控制和监视。水电站电气自动化提高了水电工作的安全可靠性、运行的经济性，同时提高生产效率，改善了劳动环境。 1水电站自动化的目的 水电站实现自动化有利于提高水电工作的安全性和运行的经济性，减少人力资源的投入；改善工作人员劳动的环境条件等。 1.1 提高了水电工作的安全性 水电站自动化，使得所有的工作设备能够快速、准确、及时的启动，进行数据分析和事故分析。这样不仅有利于防止不安全的工作状态出现进一步恶化，也可以使事故中的设备及时报警并启动备用装置，保证水电生产工程得以继续。此外，将自动控制装置引入到各项流程的控制，可以降低工作人员因误操作造成事故的几率。 1.2 保证电能质量 电能的质量通常用电压和频率这两项指标来衡量。众所周知，电力系统中的无功功率的平衡决定着电力系统的电压而有功功率的平衡则决定着频率。发电系统的电荷是随时不停的变化的，人的操作往往不能及时准确的对其做出调整，采用自动装置可以解决这一难题，他可以及时准确的调节有功和无功功率，保持电压和频率的稳定。 1.3 提高发电机组运行经济性 水轮发电一直工作在满负荷的状态是我们最理想的憧憬，而实际中因为机组故障等诸多原因往往不能满负荷运载。利用自动控制装置，控制并指令选择最佳的运行组数，结合当前水利条件，使用最少的水生产最多的电能，更好的实现水电站经济任务。 1.4 提高了操作人员工作效率 水电站电气自动化的实行，减少了实际操作人员参与控制、监视、记录、安全检查等任务，减轻了它们劳动的强度，减少了运行管理人员的数量，实现少人甚至无人值班，提高了劳动生产效率，节约了水力资源。 2 水电站自动化包含的部分 水电站自动化需要考虑的内容有水电站的规模、水电站的运行方式、采用的发电设备以及设备安装方式等。下面就从各个小部分进行分析： （1）实现自动控制水轮发电机组运行方式的选择，在开停机和发电机转调相等几个方面实现自动化； （2）能够自动维持和控制水轮发电机组的连续运行； （3）实现对主要的电气设备和线路的监视、保护； （4）完成对辅助电气部分的监视。辅助设备主要有水泵、空压机以及油泵。系统能在它们发生故障时能自动报警和启动备用设备； （5）完成对水工建筑物运行的实际工作状态进行实际的监控。如在水中的闸门工作的状态，拦污栅极是否发生堵塞的监控，以及上下游水位的测量监控。 3 设备型号的选择和自动化设计 在科学技术发展同时，水电站自动化程度也有了不断提高。水轮发电机组作为电站最主要设备也使用了越来越多的自动化元件。 3.1 轴流桨式水轮机中plc的使用 中低档水电站中大多后会选择轴流桨式水轮机。因为其设计的特殊性，能为水电站提供更多的经济效益而被使用，虽然厂家为实现不同的水头导叶开度都会制造出水轮机能够利用协联曲线来连接浆叶转角，同时设计制造出了专门调速器来满足协联曲线。即便如此，水电站在实际运行中，主涡轮机上下游水位也会随着桨叶变化。很多情况都同生产厂家理论模拟相差甚大，因此仅仅依据协联曲线的变化难以保证机组的运行处于最佳状态。为满足实际水电站的需要。在调试的 过程中得到最佳的协联曲线即可在编程控制器的调节下改进原来设别协联曲线，最终保证机组能够得到优化。 3.2 调速器调节水库式电站的plc实现 电站运行中水头有较大变动范围是水库式电站最主要的特点，水头变化过大，会导致电力调整器不能让机组达到额定的转速。所以，采用plc编程控制器，可以根据电站水头的高低来修改程序参数，使机组工作在额定的状态下。 4 水电站电气自动化技术的进步 当今，电子计算机技术普遍应用于各个领域，其模拟监测控制技术也是基于现场总线理论，慢慢取代了传统意义上的控制系统，大大地提高了水电站自动化的发展，真正实现了 "无人值班，少人参与"的工作模式。 4.1 系统组成 结合计算机、plc器件以及相关智能接口技术；在微机式继电保护装置和专用智能中综合使用可控装置，利用标准的以太网络格式，利用现场总线把每一个现地控制的站逐一的连接起来，组建出能够按照不同功能进行分部协作的整体监控系统。 4.2 系统的一些特点 （1）体系结构开放，等级层次分明同时还具有良好的可扩展性； （2）分布式系统选择分层结构，针对不同的监控对象，采用不同监控方法，具有性能较好的分散性、整体性和灵活性； （3）采用先进的冗余处理技术，提高系统稳定性； （4）结合windows操作系统以及先进的通讯手段，定期对系统升级； 4.3 系统具有的功能 （1）对水电站内的全部设备进行自动监视和控制，计算机监控系统自动完成对水电站内被监控设备数据采集，分析设备工作状态并进行记录； （2）对水电站实行自动化的控制，根据上级的调度要求，结合水电站的实际情况，对电站的生产能力进行自适性调节，保证水电站可持续发展模式； （3）实现水电站管理的自动化：实现运行报表自动生成、运行操作自动记录、设备参数自动备份整合； 结语 水电站电气自动化的实现，提高了水电经济效益和水电安全性的同时，也保证了水电站较高效率。水电站的生产效益同其自身的自动化程度高低密不可分。在国家能源结构调整政策实施中，会继续加大对水资源的开发力度，届时水电站电气自动化的系统研究和完善的意义也会越来越大。 电气自动化论文:试论电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究 论文关键词：电气自动化　控制　课程　教学改革　教学质量 论文摘要：探讨了电气及自动化专业控制类相关课程关系及地位，结合控制类课程的问题进行深入的分析与研究，从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践，将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 对于电气及自动化信息类专业学生来讲，控制类相关课程具有重要地位，主要包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等相关课程。“自动控制理论”和“现代控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律，为自动控制系统的分析和综合提供基本理论、基本方法的一门专业基础课该课程，是一门重要的控制类专业的基础课，具有较强的理论性，对于工程实践具有重要的指导作用，因而受到人们的广泛重视。目前不只是控制类专业，越来越多的非控制类专业也都把自动控制理论作为一门重要的专业基础课来学习。但是“自动控制理论”、“现代控制理论”课程数学计算和理论分析比重大，是本科生遇到的最抽象、难度最大的课程之一，加之未接触专业课，没有具体应用的物理模型，仅以数学模型为基线讲，学生往往会认为“自动控制理论”与专业无关而无学习兴趣，这是多年来常规教学始终感到困惑的原因。而后续“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”专业课是以电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。如何讲授“强理论性”课程，使学生真正认识到学好理论可获得对电气信息类多门专业课的理论支撑，从而学好后续专业课程是教学改革的主要目的。需结合“自动控制理论”、“现代控制理论”专业基础理论课程与“运动控制理论”、“仪表及过程控制”，“计算机控制”专业课程的问题进行深入的分析与研究，从教学内容、方法及形式、教材建设、实践教学等方面进行全方位、多层次的改革探索和实践，将对教学质量和人才培养方面有明显效果。 本项目探讨了如何更新和重组控制理论相关课程的教学内容，保证教学内容的系统性、先进性和实用性，以适应形势发展的需要。提出如何学习和掌握这些课程，包含“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”、“计算机控制”等控制类课程的教学内容的一些方法和措施。 一、教学内容、方法及形式改革 1.教学设计 近年来，不断更新观念，压缩精简陈旧过时的教学内容，加强现论及现代方法的内容，很好地解决先修课程和后续课程的衔接问题，避免内容的重复，进一步优化课程体系。建立一套适应性强的包括理论讲授、计算机辅助设计、实践教学和强化训练等方面在内的全方位教学新体系。 2.教学方法 将课堂教学、实验教学、课程研讨、网络教学等有机地结合起来，并充分利用多媒体教学手段提高教学效率、创造视觉的新感受、激发学生的学习兴趣和热情。内容取材时，不仅体现控制理论课程内知识点之间的内在联系，还体现课程群之间的相互关系。 3.教学手段 在教学组织过程中，积极采用现代信息技术改进传统的教学手段，在多媒体教学、网络课程等方面努力探索。统一制作“自动化概论”、“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“过程控制理论”、“计算机控制”电子教案和cai课件，并将授课课件在课程网页上，可供学生课余预习、浏览、复习等。另外，教学大纲、授课计划、实验指导书、学习指导以及教材和参考文献均可通过网络方便查阅。在课程开始即公布授课教师的信箱和电话号码等联系方式，密切授课教师与同学之间的联系，使学生有问题可及时获得老师的辅导答疑，也可通过网上答疑相互交流，打破班级与时间的束缚，在平行班级中实行听课和答疑共享。 4.教学改革与教学研究 精简教材和教学内容，教学组定期进行集体备课，加大对该课程与前后各门课程之间的衔接研究，避免内容上的重复，使其与其他相关课程融合为一个有机的整体。建设可用于大多数工科专业的“控制理论”平台课程。不断改进和完善本课程的新体系结构，充分体现其基础性、应用性、前沿性和系统性；配合新的教材和课程体系，研究并建立配套的新实验体系，强化自主性、设计性、综合性和创新性；以matlab软件为基础，构造开放式小车倒立摆综合实验平台，将分析、设计、仿真、虚拟实验、模拟实验融为一体；开发先进的多媒体课件，将matlab平台和虚拟实验融入到教学过程中，使教学更为直观生动，更具趣味性和吸引力；完善了课程网站，完成了课程辅助教材的修改和编写，各类题库建设、网络统计功能、远程教学管理系统、虚拟实验内容的扩展及网络版的开发等；使其真正成为学生自主学习、师生互动、双向交流的园地；教考分离，采用试题库出题，统一考试，流水阅卷，考后进行详细的试卷分析。 二、实践教学改革 实践性教学环节是学生能力培养中的重要环节。工科学生除要掌握一定的工程技术知识外，还要有较强的实际动手能力。 1.改革实验课教学，建立体化实验教学体系 实验教学是“控制理论”课程的重要组成部分。通过实验不仅能够培养学生分析问题和解决问题的能力，验证所学理论，而且对所学内容能够提出一些新的见解。为了适应教学改革的需要，在实验室建设方面的指导思想是：将传统的模拟实验与matlab环境下的仿真实验相结合，将基础理论验证类实验与自主型、综合型、设计型实验相结合，将基本实验与创新实验相结合，建立一个立体化的实验教学体系，从而满足不同阶段实践教学的需要，为激发学生的创新意识提供硬件平台。 由于实验课内容和形式的多元化，大大激发了学生做实验的主动性、积极性和创新性，学生可以通过预约或上网自主地开展多项实验，进行理论验证、性能分析和综合设计，对提高学生的实践能力和本课程的学习都将起到良好的作用。 课程组织形式与教师指导方法，对于教学大纲规定的必做实验，由任课教师和实验教师共同指导完成；对于设计性、综合性、创新性实验，学生自己利用课余时间完成，可以预约指导教师给予宏观上的指导。 2.积极开展大学生科研实训活动、参与教师科研项目 引导学生积极参加大学生科研实训项目，吸引有兴趣的学生参与教师的科研活动，培养学生严谨的科学态度、创新意识、创业和团队合作精神，提高学生初步的科学研究能力以及工程实践能力，培养学生获取知识及撰写论文的能力。 三、控制理论专题授课方案 根据“自动控制理论”、“现代控制理论”、“运动控制理论”、“仪表及过程控制”课程大纲的要求，在适当时候，以某一专题讲座的方式授课。将各种教材进行比较、处理、揉合，组织成各个专题，以高质量、高水平、高效率来达到最佳教学效果。由于专题授课具有综合性、整体性和探讨性，使其信息量得以加大，知识在综合和分析中得到延伸，既提升授课内容，使之浓缩为精华，又吸引了学生的注意力和参与兴趣。 四、应用现代教育技术 开发研制了计算机辅助教学课件。教学课件以教材为蓝本，包含简明、清晰的授课讲义、重点、难点、例题演示、控制系统计算机仿真和控制系统分析计算等内容，既有课本内容的直接再现，又增加很多有助于讲解理论和计算方法的表现手段。课件以计算机为载体，既可用于课堂教学，又可通过上网，供学生进行自学和课后复习使用。控制理论的分析方法有很多图解法，如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩，可轻而易举地准确绘制出清晰美观的画面。采用动画技术后，图形的来龙去脉可用动态演示。计算机的图形演示与教师的讲授相结合，使教学内容形象化、具体化和生动化，增进学生的理解，提高学生的学习兴趣。 计算机仿真技术在实验教学中的应用为实验教学带来极大的方便。仿真实验具有建模方法简单、参数调整方便、结果可视性好等优点，克服常规实验内容单调、缺乏变化、元器件制约参数调整以及实验设备数量有限等不足。在教学中适当介绍并应用matlab软件，并设计出计算机辅助实验教学软件包，提供一个方便易用的图形用户界面，将matlab控制工具箱的相关功能集成一体。 网络教学平台开发。网络教学能真正体现学生的主体作用。在网络中，学生可以利用网络的交互性、检索性等特点来选择自己需要的内容进行独立学习。学生可以在任何时间进行自主学习，并且与教师在网上交流，探讨问题，在教学中发挥积极作用。 五、建立科学、有效的教学信息回馈 坚持洛阳理工学院本科毕业班所有学生中，实施“‘控制理论’相关课程的学习调查”制度。不定期进行相关问卷，包含这门课程是否易学、学习难点、学习方法、是否能学以致用等几个方面的内容，充分了解学生学习这门课的基本情况，为课程改革提供必要的依据，收到良好的效果。 六、结束语 在新世纪中，控制类学科将具有更加光明的前景，控制类研究内容将具有挑战性，研究的范围将更加广阔，电气自动化专业控制类课程的内容将不断地发展和更新，电气自动化专业控制类课程设置及教学内容改革研究也将进一步进行下去。 电气自动化论文:高职院校电气自动化专业教学改革与探索 摘要 高等职业教育，是我国现代化教育的重要组成部分，是工业化和生产社会化、现代化的重要支柱。本文从专业教学改革的背景和人才需求两方面，阐述了“电气自动化”专业改革的基本设想和基本设想。 关键词 电气自动化 教学改革与实践 项目化教学 一、本专业教学改革的背景及人才需求预测 1.本专业教学改革的社会背景、行业背景 随着科学技术的迅猛发展，我国的高职教育得到了长足的发展，高职教育是一种以就业为导向的教育，其职业方向性的特点决定了它必须适应社会的就业需求，服务于特定职业岗位或技术领域，培养生产现场的高技能应用性人才 , 对于职业学校来说，其核心工作在于人才培养，而人才培养的核心在于课程建设。发展职业教育，就必须高度重视课程建设。现行的高等职业教育还处于摸索阶段，既具有高等教育的模式，又具有职业教育的特点，文化课、基础课、专业课及实践训练不够协调，专业划分过细，专业面较窄，缺少“双师型”教师，实验、实训不够重视，造成学生职业能力较低，难以立即适应岗位需求；课程设置不够合理，新科技的运用存在局限性，高等职业教育想要造就一大批适应新时代的高等技术应用型人才，只有通过改革才能满足社会科技进步及生产技术的更新换代；才能更新观念，提高教学质量；才能全面推进素质教育，提高高等技术应用型人才的素质；才能适应社会的发展。 2.电气自动化技术专业应用型人才需求 随着我国综合国力的不断提高，制造行业越来越显现出其重要性。近年来，许多大型跨国公司、企业集团纷纷在我国建立生产基地，新兴技术新型装备得到广泛的应用，自动化程度越来越高，掌握电气自动化技术的高等技术应用型人才已成为当前市场需求的最为紧缺人才之一，从近年来就业市场调查表明，电气自动化技术专业应用型人才需求量很大，有着越来越供不应求的趋势。我院应该顺应时展及形势需要，培养和造就一批高质量、高素质的电气自动化技术专业的高等技术应用型人才，为社会主义经济建设服务，为高等职业教育树立模范。 二、本专业教学改革的基本思路和设想 1.可分为基础学习和主体学习两个阶段 电气自动化专业教学应该分为基础教学、专业教学、专长教学与专业实习四个层面；基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时间内，专业技能实践培训模块不断线。首先是基础学习阶段。基础学习阶段为第一、二两个学期，学生除进行公共课学习之外，主要学习专业基础理论课程（电工电子、机械制图、计算机应用和专业英语等）。同时伴有相应的基础实验教学和专业基本技能实训模块教学（金工技术、电子电路装配与调试、电气安装）。其次是主体学习阶段。 主体学习阶段分4个学期，完成专业学习、专长学习与专业实习。其中，在主体学习阶段中有两个实习期，第一个实习期在第三学期的相关专业课和实训课中安排学生到企业和校内实训基地实习，其目的是使学生对职业有进一步的了解，获得一定的职业经验，并使其学到的专业基础理论得到应用和拓展。第二个实习期为最后一学期，学生在完成毕业考试后，主要进行企业实习工作。 本专业的教学要与企业的实际生产过程相一致，职业技能训练要适应行业企业劳动组织和技术发展需要，努力提高学生的职业素质和专业技能水平。我院高职高专自动化专业学生的实习（实训）时间基本上能达到1年——1.5年，通过严格的训练和考核，使学生毕业时能够达到技术和管理人员需要掌握的基本训练要求和高级技术工人上岗前应有的岗位规范要求，掌握直接从事本专业领域所必需的专业技术知识和操作技能。 2.积极改进教学方法，大力提高教育技术手段 要把提高学生的职业能力放在突出的位置，积极探索、总结和推行有利于全面提高学生素质和综合职业能力的教学组织形式，如推广以行为为导向的“项目化教学”。 “项目化教学”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。此外还要大力提高教育技术手段的现代化水平和信息化程度，积极采用现代教育技术的方法和手段，开发和使用符合教学需要的现代化教学媒体，提高教学质量和教学效果 。 3.加强师资建设，加强实验室、实训基地建设 加快建设具有合格教师资格和专业技术能力的“双师型”教师队伍，确定定点（企事业单位）培训基地，实施专业教师定期轮训制度，有计划地安排教师到企事业单位进行顶岗工作或实习锻炼，提高教师的专业技能和实践能力。此外要加强实验室、实训基地建设，可建设远程实验室，使学生可以通过访问网站的方式进行远程实验， 从而可以有效的解决实验室紧缺问题，确保学生毕业能够达到专业培养目标规定的技能考核要求，从学生、教师和企业三个维度更深层的开展教学，从深层次思考课程的关键环节、主要瓶颈等，期待课程教学改革能有新的突破。 电气自动化论文:探析电气自动化技术专业教学方法与手段 论文关键词：教学改革　行动导向教学法　应用型人才 论文摘要：社会对电气自动化专业人才的要求越来越高，为适应时代的发展，除了加强学生掌握本专业理论知识外，还需培养学生的实际应用能力。结合笔者的教学实践和探索，浅议教学方法和手段改革。 随着信息化社会的到来及其不断地向纵深发展，社会对电气自动化专业人才需求的加大，同时对能力要求越来越高，为适应社会的需求，除了加强学生掌握本专业理论知识外，还需培养学生的实际应用能力。为此，我们电气自动化教研室在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革，以提高学生的综合能力、加强素质教育为主线，结合课程自身的特点和技术发展趋势，并取得了阶段性的进展。 1 教学方法和手段的改革方案 教学方法与手段要服从于教学内容，要着眼于人才培养。对不同类型的课程，，应该设计不同的教学模式与教学方法。以讲授为主的课程在教室上课比较适宜。而对于一些应用性、综合性的课程，精讲多练、项目驱动的教学方法受到普遍推崇。在学校积极推进教学改革的大环境下，我们合理地调动多种资源，充分利用网络教学平台的不同功能，体现了教师的主导作用，并激发了学生的学习主动性，教学效果明显提高。但教学环境的改善并不等于教学质量的提高，由于过分依赖于电子教案，教师的讲课方法单调，反而失去了原有的讲课风采，效果不佳。所以，对每一种教学手段都要扬长避短。不要简单地否定一种教学手段，即使是黑板加粉笔，也有它适用的场合。合理地搭配不同教学手段，可以各取所长，相得益彰。本教研室实施如下改革方案。 1）在教学观念上，由“授人以鱼”转到“授人以渔“。即以知识传递、灌输为主转到在传授知识的同时，注意发展学生的能力，加强学习方法与研究方法的指导，培养学生的自学能力以及实践动手能力。 2）课堂中，“教法”与“学法”相结合。由“重教轻学”转换为以教师为主导学生为主体的授课方式；充分体现学生在教学过程中的主体作用，调动学生学习的积极性。 3）间接传授与直接面授相结合。随着现代教育技术的发展，由班级教学转向小组教学、个别教学与班级教学相结合，由直接面授转向远距离的间接传授与直接面授相结合。 4）向自主性、合作性及研究性、创新性发展。现代高职教学方法改革是在逐步向以高层次教学方法为主、几个层次的教学方法有机组合的方向发展。 5）重视教学方法整体改革。研究证明，多种教学形式的结合可能是促使学生投身学习的有效方法。显然，现代各种教学方法的改革都是以研究和挖掘学生的学习潜能，最大限度地发挥及发展学生的聪明才智为目标，把提高学生素质放到首位，有效的培养学生的自学能力、思维能力、实践能力和创造能力。 2 教学改革中的做法 2.1 研究教学对象，因材施教 现在的高职院校学生科学文化水平及素养方面参差不齐，按照传统的教学方法已不适应现在高职教学的需要。部分的工科学生对理论性的知识比较厌学，而对实践环节比较感兴趣，所以我们针对这样的特点对教学大纲进行重新整合，使得我们的教学既迎合了学生的口味，也将专业知识传授给学生。 2.2 明确目的，激发兴趣 兴趣是学习的动力，因此在学习之初就必须激发学生的学习兴趣，让学生明白所学知识的重要性。从而消除厌学畏难的心理。理论联系实际，在讲到电动机正反转控制的时候，联系实际生活中的例子如：工地的升降机，生活中的电梯，企业生产流水线的控制电路等。让学生明白学之有用的道理，而不是单纯的讲抽象的原理。这样学生就会自发的学习，上课也能增强注意力，最终达到教与学的总体效果的共同提高。 2.3 注重演示教学，培养思维能力 在教学中注重演示教学手段，既有利于将抽象理论知识转化为具体现象，深化学生的感性认识，也有利于学生进一步提高操作技能，这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力。比如说在讲解《电路基础》叠加定理这一知识点的时候利用演示实验教学，让学生从实验数据中得出结论，再和理论推导相比较，增强教学效果。这样一来，学生对知识的掌握就比较牢固，应用也较灵活。 2.4 总结归纳，列表比较分析，深入浅出，加强记忆 教学过程中，碰到难点重点，如何让学生学得透记得牢？教师应该由浅入深，深入浅出的循环渐进的教学手段，来避免学生因难以理解而不能很好掌握一些重点知识。在每一章的结束时，将重要知识点以列表形式表达出来，这样学生会把整章的知识联系起来，既印象深刻又不会混淆，对重点难点也容易掌握。 2.5 学习教学艺术，运用“行动导向教学法”提高教学效果 为充分培养学生分析和解决问题的能力，教师在备课时除了要将重难点突出，还要运用一些有效的教学辅助手段，以达到既吸引学生注意力又培养学生解决问题的思维能力。例如，我们教研室的老师参加广东省的“行动导向教学法”送教上门的培训，再经过我们自己的探讨与分享，将引导文法、案例教学法、项目教学法等多种教学方法运用到我们自己的课堂。 2.6 充分利用学院多媒体资源、实验室资源 当前随着多媒体和网络技术的不断发展，各种现代化教学手段不断完善，教师应该不断创新，尝试制作各种教学软件，把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象，提高学生学习的兴趣。同时，要充分利用我们电气自动化专业课程配套的实验室和实训室，结合着教学目标，修订教学大纲，尽可能的加大实践环节，通过实践环节加深对理论知识的掌握。 3 结束语 电气自动化技术专业教学改革，是一项艰巨而又持久的任务，需要结合着学院和学生的实情灵活运作。在教学中要有针对性地进行改革，加强实践教学培养，注重对学生动手能力的培养，真正培养出具备一定专业理论知识、扎实的动手能力的高素质应用型人才。

1研究背景 在2020年中国城市轨道交通协会发布《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》（以下简称：纲要）后，全国各地城市纷纷启动城轨智能化和智慧化探索，尤其是城轨车辆智能运维方面取得了较多成果和进展，但在数量庞大而价格低廉的车站机电设备方面，试点验证以单设备增加视频或传感元件并搭载特征算法方案居多，投资经济性不高无法规模化推广。本文通过对机电设备智能运维需求和现有综合监控系统数据现状进行分析，按照“全息感知、数据共享”的理念，提出基于综合监控系统数据的机电设备智能运维技术解决方案，以期为城轨行业推行车站机电设备智能运维提供参考和借鉴。 2研究必要性 当前城轨行业车站机电设备无论是自主维修还是委外维修，其运维方式本质上还是故障维修和计划性预防维修相结合的方式，导致设备欠修、过修、错修和慢修等问题长期存在，浪费维修资源，有必要借助智能运维技术寻求一种精准维修方案。近年来，产业界试点的单设备增加视频或传感元件并搭载特征算法的方案，能解决部分运维痛点问题，但对数量庞大而专业众多且价值低廉的车站机电设备来说，新增成本投入太高，无法规模化推广，而且无法整体改变运维模式，因此，有必要寻求一种低成本的机电智能运维方案。综合监控系统以工业互联网技术架构为基础，实现机电设备的状态实时监视和远程控制，对实施智能运维所需的全息感知具备天然的接入和传输条件。综合监控系统已经采集有机电设备的开关状态、故障状态、传感器数据，以及系统设备联动关系和操作日志数据，可直接利用此类数据或经过数据挖掘间接利用进行智能运维应用开发，可节约投资成本和后期运维成本。 3地铁机电设备运维现状 3.1　机电设备运维现状 车站机电设备主要包括环控通风和制冷设备、低压配电和照明设备、给排水系统设备，以及站台门和电扶梯设备，维修模式为故障维修与计划维修相结合，其中计划性预防维修耗费大量人工和物料成本。计划性预防维修规程的制定目前主要根据设备出厂技术资料、设备故障规律和工程师经验判断，而实际上每台设备工作时间、工况和工作环境都不同，同类设备制定统一计划检修周期缺乏科学依据和数据支撑，其维修周期精准性不足，导致过度维修和欠维修形成的成本过高。故障维修是一种事后维修，其发生机理和时间规律应与计划性预防维修时空数据息息相关，但目前缺乏状态检测和数据分析手段，仅靠人工分析难度较大且效率低，导致维修项目对设备故障和状态变化针对性不强，以至于长期投入无效维修活动。机电设备的操作已经实现完全远程自动化，常见的操控功能也基本实现模式群组控制和时间表控制，但设备管理却仍然采用传统的人工台账记录模式，无法有效利用维修数据资源，无法快速响应设备新变化，无法进行设备生命周期高效管理。 3.2　技术难点 需要机电设备数据的全息集成采集，形成基于时空、状态和检修活动的机电设备大数据，而传统综合监控系统虽然具备大多数数据采集条件，但原设计是基于工业控制设计，仅保存报警数据、操作日志数据和部分传感器数据，对设备状态数据和衍生数据用于显示和运算逻辑控制后并没有保存，因此，需明确基于综合监控系统实时数据库的数据转发存储范围和格式。综合监控系统是轨道交通车站重要设备实时操作系统，与服务环境品质、灾害模式和设备安全性密切相关，有严格的接口协议控制和网域隔离。而机电设备智能运维系统是辅助管理系统，服务于维修技术人员和企业管理人员，需要与工单和资产管理系统接口，以及员工移动端应用交互，往往设置在管理网。因此，如何将不同网域之间数据单向安全转发是必须解决的另一技术难题。数据的应用协同和综合利用是最为关键的问题，如何利用基于综合监控系统数据辅助决策维修保养周期的制定，如何利用故障数据分析指导保养项目的动态优化，如何利用典型状态参数变化评估检修作业质量，是决定技术方案成败的关键，也是价值所在。 4深圳地铁基于综合监控系统数据的智能运维实践 4.1　综合监控系统数据上云和数据共享服务方案 4.1.1　综合监控系统数据上云技术方案 本文以深圳地铁11号线机场站智慧车站功能升级科研项目为例，通过在NOCC中央级综合监控系统新增M3数据接口服务器，将各车站实时I/O数据服务器产生的数据进行集中清洗处理，并转发至测试中心过渡云平台智慧车站数据共享服务器，不同网域之间采用防火墙实现共享服务器和数据接口服务器之间点对点路由控制和隔离，另外，云平台侧采用业务定向发布机制，生产侧采用软件接口控制，拓扑如图1所示。 4.1.2　数据共享服务技术方案 通过在测试中心过渡云平台安装虚拟数据共享服务器，搭建数据共享服务软件平台，提供综合监控系统数据接口服务器和智慧车站各第三方运维子系统的数据接入，数据存储和服务治理，并提供统一的通用数据接口服务。实现统一的用户管理、应用管理、数据管理、服务管理，其中，应用管理指对所有接入平台的第三方系统库表及访问地址等进行集中信息管理，服务管理包括平台服务、外部服务、路由管理、服务授权，数据管理包括数据库和数据表的统一管理。本课题已向机场站区协同管理系统、给排水系统健康管理系统、智慧车站系统和智绘深铁App（客一通）提供数据服务，功能架构如图2所示。 4.2　基于综合监控系统数据的智能运维实践案例 基于综合监控系统的数据主要包括报警数据、操作日志、状态数据和衍生数据4类，本文利用时空大数据和场景大数据的理念，共推导验证出18种智能运维数据应用场景，如图3所示。本文以区间排水泵故障智能诊断及健康管理应用为例，利用水泵启停状态、运行时间、水位变化、流量值、电流等动态参数，以及集水坑长宽高和水泵额定值等静态参数，对给排水系统进行多维数据融合分析，加载特征算法，计算输出平均入水流量、单泵平均排水流量、单泵平均排水时间、单泵平均运行电流、启泵间隔等特征参数，实现水泵故障诊断、水泵健康度诊断、传感器异常自诊断及维检修异常数据排查以及综合诊断功能。在算法流程设计及部署过程中，对实时性要求不高的故障判断部署于车站服务器，对实时性要求较高的故障判断部署在边缘智能控制器，诊断完成后结果直接上传至服务器。其中9类故障智能诊断如下：泵轮换机制故障；浮球卡阻；电气故障；水泵堵塞/止逆阀堵塞；水泵电机易损件磨损；消防水管破裂/防洪预警；止逆阀破损；水泵运行实时电流异常报警；水泵控制系统异常报警。水泵健康度算法采用“启泵水位，停泵水位，累积运行时间，平均运行功率，平均抽水流量，启泵间隔”作为数据输入，水泵健康度诊断采用参数加权重的方法，将权重分为静态权重和动态权重2种类型。其中，静态权重说明了各个参数对健康度的固定贡献，一般根据经验值或者某种机制来决定，比如该参数的变化程度（方差）、某个时间内该参数超界发生故障的次数等。针对水泵的运行健康度，静态权重一开始由专家打分确定，然后在运行过程中，自动不断修正，以反映水泵运行的实际情况。不同参数在取值不同时对设备健康程度影响有很大差别。当参数值在健康区域周围时，参数静态权重起主要作用。但是当采样参数值偏离正常区域越大，越接近报警区间，其对设备健康状态的影响也越大，呈指数关系。区间排水泵属轨道交通正线区间重要设备设施，尤其在南方防汛防洪形势较为严峻的城市，与列车运行安全息息相关，而且区间设备维护维修不便，因此，通过技术手段使健康管理和智能运维更加具有现实意义。 4.3　基于综合监控系统数据的机电智能运维价值及趋势展望 （1）基于综合监控系统数据的机电设备智能运维技术方案无需增加太多的传感设备，无须重新增加传输设备，子系统数据采集较为全面，只需在中央级增加存储和计算设备，逐步开展业务建模和应用开发，整体投入成本较低，后期维护成本也不高，易于推广落地。 （2）该方案是对现有综合监控系统数据的有效利用，避免数据资源浪费，而且可对跨系统、跨网域智能业务获取综合监控系统数据提供通用统一数据和接口服务，减少接口开发费用，实现数据驱动业务的增值价值。 （3）该方案将加速机电智能运维技术的推广落地，将对下一代综合监控系统功能升级和技术架构产生深远影响，一方面在边缘接入层将逐步形成兼顾传统监控和智能运维的统一数据需求及接入标准，另一方面技术架构将向“云边协同的运控运维一体化系统”迭代演进，以及数据的开放性、友好性会大幅提升。 （4）随着综合监控系统数据共享服务技术的成熟推广，传统封闭的综合监控系统与设备检修管理系统的业务闭环将成为可能，将大大提升管理效率和质量。 5结语 当前针对单专业设备和单业务场景的城市轨道交通车站机电设备智能运维技术方案较多，前期投入和后期维护成本过高无法规模化推广。本文提出基于综合监控系统数据的机电设备智能运维方案，以综合监控系统数据上云及共享服务方案为基础，利用时空大数据和场景大数据的核心理念，创新性地提出机电设备智能运维18种数据应用场景和4项价值及趋势展望，可为城市轨道交通业主单位和业界承包商提供参考。作者简介：罗昌权（1978-），男，四川仁寿人，深圳市地铁集团有限公司工程师，研究方向：轨道交通控制技术和企业数字化转型技术应用及趋势研究。 参考文献 [1]中国城市轨道交通协会.中城轨[2020]10号中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要[Z]，2020. [2]徐忠.地铁综合监控系统中的数据交互共享方案研究[J].信息安全与技术，2012（3）：79-81. [3]娄亭.轨道交通车站机电设备智能运维系统研究与实践[J].交通世界，2022（18）：57-60. [4]周志林.城市轨道交通机电设备运维智能管控系统研究[J].中国设备工程，2022（12）：67-69. [5]李中浩.建设标准化的城市轨道交通云和大数据平台[J].城市轨道交通研究，2021（6）：227-228. [6]赵凯.城市轨道交通智慧化运营转型工作研究[J].中国信息化，2022（4）：63-65. 作者:罗昌权 单位:深圳市地铁集团有限公司

自动化控制论文:刍议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 摘 要：随着科学技术的不断进步，在我国电力行业中逐渐发展起智能化技术。作为近年来兴起的高新技术，智能化技术是采用计算机技术和人工智能理论进行结合的一种技术。虽然该技术的发展时间还比较短，但因其自身的优势，已在我国各个领域中得到广泛的应用。本文首先概述智能化技术及其在电气工程自动化中应用现状，并对电气自动化控制系统的设计原则与思想及应用进行探讨。 关键词：自动化控制；智能化技术；电气工程 随着我国社会经济的不断发展，也带动了部分与电力相关行业的快速发展。智能化技术的发展已成为电力行业发展的重要标志。目前，随着智能化技术的不断进步，推动了电气工程自动化控制技术的不断发展。随着智能化技术在电气工程自动控制中的广泛应用，大大推动了电气设备的智能化发展，并有效提高了电气工程自动化控制系统的稳定性与安全性，从而促进我国供电企业的发展。 1 智能化技术 智能化技术是计算机技术中一种重要的分支，其研究重点是通过计算机编程与设计来实现信息的收集、分析、判断及自动识别文字图像等能力，以帮助人类在解决生活、工作中的各种问题。智能化技术是一种将计算机技术、gps定位技术及精密传感技术等进行综合应用的技术。通过应用智能化技术，能有效改善操作者的工作环境，并降低其劳动强度，对操作者的工作效率与质量能起到有效的提高作用[1]。另外，智能化技术在危险性较高的施工领域中应用，从而有效提高危险性施工的安全性。在电气工程自动化中，智能化水平与自动化程度得到有效的提高，不仅降低了设备的维护成本，还能有效提高其可靠性，从而实现设备的智能化操作。 2 在电气工程自动化中智能化技术的应用现状 2.1 电气产品的设计 智能化技术能有效优化电气设备的设计，该优化过程是一个复杂的过程，既要运用到电机电气设备、电路及电磁场等方面的知识，还要求设计者必须要具备过硬的专业素质与丰富的工作经验。在传统的电气产品设计中，主要是依靠设计者的经验进行手工式的设计，导致电气产品的设计出现一定的不合理性与局限性，不利于电气产品的全面发展。随着计算机技术的不断进步，其在电气设备中的应用越来越广泛，从而有效缩短产品的开发周期，且能有效提高产品的准确性与科学性。通过引进智能化技术，能有效提升电气产品的设计效率与设计质量[2]。 2.2 智能化控制 智能化技术在数据信息的收集与处理、运行管理、操作控制、运行监控、画面显示、故障录波、在线分析及参数的修改与设定上得到有效的应用，并实现这些方面的智能化控制，而部分控制功能于电气自动化系统中应用非常广泛。 2.3 智能化技术在电气工程自动化控制中的发展 智能化技术的研究与开发是电气自动化系统控制的主要方向，其主要进行电子电气技术信息的收集和处理，在电气工程自动化控制中得到广泛的应用，且具有较强的实用性与适应性。智能化技术作为计算机技术中的重要分支技术，其在电气工程自动化控制中的取得一定的成功，且已成为电气工程技术发展的主要方向。 3 电气自动化控制系统的设计原则与思想 3.1 设计原则 电气自动化控制系统的设计原则就是要实现最大化的满足生产工艺与机械设备对电气控制的要求。其要求就是电气设计的主要依据，要求以检测元件与工作循环图等形式进行提供，对于要求调速的设备，还要给出相应的调速指标。另外，在适应控制要求的基础上，要求设计方案必须要具有简单性与经济性。同时要有效处理好电气设备与生产工艺之间的关系，并从设计要求、结构以及设计成本上进行两种关系的协调，并选用合理的电器元件，从而保证电气设备的安全性与可靠性。 3.2 设计思想 电气自动化控制系统的设计思想就是要实现集中式的监控，且设备运行维护方便，对控制站的防护要求较低，且系统的设计难度较低等。但这样的设计思想就要求将系统中的各种功能集中到相同的处理器上进行处理。因此，该处理器上的处理任务非常繁重，从而对处理器的速度造成极大的影响。而远程监控的优点就是能有效节约大量的材料、安装费用，且可靠性与实用性较高。目前，现场总线监控方式在电气工程自动化系统中的应用越来越广泛，且智能设备的安装，可直接连接监控系统通信，从而起到降低安装成本与工作量。同时，现场总 线监控的功能具有独立、灵活、可靠性，也是电气工程自动化系统未来的发展趋势[3]。 4 在电气工程自动化控制中智能化技术的应用 4.1 智能控制 在电气工程自动化控制中应用智能化技术，能有效实现电气工程控制的远程化、自主化、高效化及无人操作化，从而为智能化技术的发展提供了一个良好的平台。目前，智能化控制技术在电气自动化技术中的普遍应用已充分将智能化技术的优势充分地体现出来，并为该技术在社会各领域发展中提供良好的基础。 4.2 优化设计 在传统的电气工程自动化系统控制中，也会经常涉及到电气设备的设计，但由于电气设备的设计程序非常繁琐，并对设计人员的专业技术与工作经验要求比较高，且需要结合电气、电磁力等知识进行系统的设计。因此，传统中的自动化系统主要是由设计者依据经验进行手工设计的，不仅达标率非常低，且系统维护、修理难度比较大。随着科学技术的不断发展，现阶段的设计方案都是利用计算机辅助软件与cad辅助设计完成的，不仅能有效缩短设计时间，还能有效提高设计方案的使用性能与质量。在优化设计中应用遗传算法是智能化技术的具体形式，其在先进性与实用性上的功能比较强大，从而实现设计方案的有效优化[4]。 4.3 故障诊断 电气工程自动化系统在长期的运行中，电气设备出现故障现象是无可避免的，而在电气设备故障发生前，通常都会出现一系列与故障有关的征兆，因此需要采用有效的措施进行及时、有效的处理。而智能化技术的应用，就能对系统中的故障进行有效、准确、全方位的诊断。由于变压器是电气设备的组成部分，对电气设备的正常运行均有重要的意义。因此，电气设备监测人员要加强对其运行情况检测的重视，且要加强对设备的定时与不定时检测与维修。但电气故障由于长时间的运行，其故障的产生是无可避免的，因此，必须要及时、准确地找出故障部位与故障原因，并进行及时、有效的检修，以将电气故障引起的损失降低最低。而智能化技术无疑是检修故障的最佳选择。在运用智能化技术诊断变压器故障时，最重要的诊断方法则是分析变压器渗漏油的分解气体，以快速、有效地找出变压器故障的大体位置，并根据大体的位置逐渐缩小范围进行寻找，直到找到故障的具体位置，从而进行有效的检修[5]。通过智能化技术的应用，不仅能有效减少对故障的诊断与检修时间，还能有效预防故障对电气设备造成严重的损害，还提升电力设备的运行效率。 5 结束语 综上所述，随着科学技术的不断进步，人工智能技术越来越成熟，随着该技术的广泛应用，各种施工均实现了智能化。因此，在电气工程自动化中运用智能化技术，能有效促进企业的生产，从而有效促进企业的健康发展。 自动化控制论文:煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用 【摘要】随着我国社会经济的快速发展和工业的不断进步，对矿产资源的需求越来越大。我国是产煤大国，同时，对煤炭的消耗量也很大。因此，政府对于煤矿的供需问题、管理问题都给予了高度的重视，加上我国每年发生瓦斯爆炸事故的概率比较频繁，基于对矿工人身安全负责的问题，经过不断研究，发现瓦斯爆炸等事故的发生与煤矿通风系统的不合理性密切相关。因此，完善煤矿通风系统成为现阶段一个重大的研究课题，将先进的自动化控制技术运用到煤矿通风系统，是促进其合理化的一个重要途径。本文通过介绍煤矿通风系统的重要性以及自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用，对整个通风系统的控制流程加以阐述，推动煤矿通风系统的不断趋于成熟和完善。 【关键词】煤矿通风系统；自动化控制技术；应用 煤矿通风系统的完善性是加强煤矿安全生产的关键手段，将自动化控制技术积极应用到煤矿通风系统中，对煤矿的通风状况进行监管与控制，及时做出相应的调节，可以加强矿井通风的效果，可降低瓦斯爆炸等灾害事故的发生，对灾害的发生也可以做出预警，从而，为煤矿的安全生产提供保障。 一、煤矿通风系统的重要性 我国是产煤大国，也是煤炭消耗大国，煤炭资源的生产和利用在很大程度上直接影响着国民经济的发展。因此，煤炭生产的安全性管理也显得颇为重要。其中，对煤矿安全生产影响最大的因素就是煤矿通风系统的设计。煤炭通风系统是保障矿井工人安全的必要措施，为了使他们在井下能够用正常呼吸，利用通风机为井下矿工输送空气，由于井下有很多浓度较高的有害气体，通风系统还可以稀释这些有害气体，直到这些气体的浓度达到安全值。为了提高矿井工人对井下环境的适应能力，通风系统的另一个功能就是将井下的水蒸气和热量排出来，为矿工提供相对适宜的作业环境。 煤矿通风系统的合理性还可以大大降低瓦斯爆炸事件和火灾等事故的发生，也可以增强矿井的抗震、抗灾性能。每年因为瓦斯爆炸事故所带来的人身伤亡和经济损失是十分重大的，国家制订了一系列保障矿井工人生命安全的条例和措施，对井下空气质量和空气含量的指标都越来越严格，为井下的卫生条件和空气质量的改善也会起到积极作用，改变矿井内的空气成分，增加空气的含氧量，降低二氧化碳的浓度，稀释矿尘和有害气体的浓度，使整个矿井内空气的气压、温度和湿度都发生了改变。努力为矿工提供相对舒适的工作环境，确保井下通风的质量，对矿工自身的身体健康状况也提供了有力的保障。 二、煤矿通风系统中应用自动化控制技术的必要意义 随着技术的不断进步，煤矿通风系统通过自动化控制技术来实现煤矿的安全生产，提高煤矿生产的可靠性和管理水平。构建煤矿通风自动化控制体系，实现自动化监管和无人值班，不仅提高了工作效率，还节约了人力资源。 现阶段我国煤矿通风系统的合理性还不够完善，自动化设备的使用大多比较分散、陈旧，这些因素对煤矿通风系统的安全性、可靠性造成了直接的影响，对故障等的记录不准确、也无法实现对设备的自我诊断，不能对整个通风体系做到监控管理，并作出相应的调节，降低了通风系统的稳定性和安全性。因此，在煤矿通风系统中应用自动化控制技术具有重大的必要意义，利用先进的科学技术，使煤矿通风系统和安全生产管理不断趋于完善，是至关重要的。 三、自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用 （一）自动化控制技术的含义 自动化控制技术通过通信网络，运用计算机，对控制原件和设备进行统一的检测和管理，这些元件都带有通信接口，为实现智能化监测与控制提供了便利。其中，无线传感器的应用最为广泛。 在对井下的工作人员进行定位时，需要根据目标的移动特征来获取有效信息和数据，建立目标移动的实际路线，gps卫星定位系统的信号还无法对井下工作人员的位置进行追踪，因此，利用无线传感器中的数据编排和数据查询功能来获取定位信息，确定井下人员的移动状态，对他们的活动实行实时监控，有利于控制安全生产管理，对他们做出调度和事故预警。无线传感器中还包括多点定位网络，这样就优化了分布方式，改变了传统的单水平轴线网络的布设方式，进一步适应和满足了地下复杂的地质和开采条件。多水平的跨层网络会加强整个系统的监控性能，使布设方法更加合理化。自动化控制技术中还包含着高 度的算法设计，对系统定位信息进行核算和处理，不需要通过信号源，可以直接进行计算，降低了硬件设施的投入成本，也提高了运行效率。在4m之内，可以避免干扰信号，对井下定位的基本需求没有太大影响。高精度的系统定位算法设计内容主要包括对盲区范围、定位精度等的计算，随着计算方法的不断改进，其适应范围也逐步扩大。 （二）通风系统设计 在整个通风系统设计中，对于风量的调节是关键内容。可以通过设置变频装置，改变通风机的电机转速来调节风量的大小。另一种方法是通过改变百叶窗的角度和风门的角度调节风量。另外，采用定时控制装置，实现对井下通风机的自动控制，加置爆破开关，在爆破后就会自动通风，为保障通风系统的运行提供了可靠保障。通过检测元件，对井下空气的温度变化或者气体浓度的改变，来进项控制工作也是加强通风系统的通风效果的主要途径，但这一技术有待进一步研究和完善，也是未来煤矿通风系统中对自动化控制技术新的发展方向。 （三）煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 煤矿通风自动化控制系统要接收和传输不同的信号，对数据进行监控。依靠频分制和时分制来完成多路信号的传输，按照不同频率和不同时序一次传输信号，其中频分制是最普遍的多路信号传输方式，因其电路简单，不容易发生故障。 首先要对井下环境的状况进行深入了解，包括掌握井下气压、空气的温度和湿度，空气中成分的含量以及有毒气体的密度、浓度，这些数据的测量主要是通过传感器来完成，通过光谱法和红外线吸收来测量井下氧气和二氧化碳的浓度，测量风压的时候依靠差压变送器。对这些数据进行测量和分析，才能指导通风系统的运行。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理，如图1所示。 图1 煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用原理 自动化控制技术应用到煤矿通风系统中，对完善通风系统的运行和加强通风效果起到了关键性的作用，安全生产和提高管理效率提供了保障。 四、结语 煤炭通风系统在整个煤炭生产和管理过程中，占据着重要的地位。通风系统对保障煤炭安全生产和矿井工人的人身安全及健康状况都具有重要的意义。降低了煤炭生产事故的发生概率，尽可能地降低经济损失，带来了很大的社会效益和经济效益。煤矿通风系统中对自动化控制技术的应用，有效地提高了煤炭通风系统的通风质量，便于对通风状况进行整体把握和调度，实现了煤炭通风系统的智能化监控与管理。自动化控制技术操作起来也简单便捷，成为通风系统技术应用中的核心内容，使煤炭通风系统不断得趋于完善。 自动化控制论文:论电气自动化控制系统的设计思想 【论文关键词】：电气自动化；控制系统；设计思想；系统功能 【论文摘要】：文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想（以发电厂为例子），展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设各智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域，基于pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。 一、电气综合自动化系统的功能 根据单元机组的运行和电气控制的特点，应将发电机一变压器组和厂用电源等电气系统的控制都纳入ecs监控。其基本功能 为： 1．发变组出口220kv/500kv断路器、隔离开关的控制及操作。 2．发变组保护、厂高变保护、励磁变压器保护控制。 3．发电机励磁系统。包括启励、灭磁操作，控制方式切换，增磁、减磁操作，pss(电力系统稳定器)的投退。 4．220kv/500kv开关自动同期并网及手动同期并网。 5．6kv高压厂用电源监视、操作、厂用电压快切装置的状态监视、投退、手动启动等。 6．380v低压厂用电源监视、操作、低压备自投装置控制。 7．高压启/备变压器控制和操作(2台机共用)。 8．柴油发电机组和保安电源控制和操作。 9．直流系统和lps系统的监视。 对于发变组保护等主保护和安全自动装置，因其设备已经很成熟而且要求全部在dcs中实现其功能尚有一定难度，可能增加相当大的费用，故可以保留。但是它们与dcs间要口求接，控制采用硬接线，利用通讯方式传输自动装置信息，并可以通过dcs进行事故追忆。 二、电气自动化控制系统的设计思想 1．集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时， 隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2．远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如lonworks总线，can总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 3．现场总线监控方式 目前，对于以太网(ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展， 这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、i/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势 opc(oijeforprocess control)技术的出现，iec61131的颁布，以及microsoft的windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。iec61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。 pc 客户机／服务器体系结构、以太网和internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和it平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。internet／intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 自动化控制论文:对电力系统中运用电气自动化控制技术的探讨 目前，现代电力电子技术的发展，电气工程及其自动化已迈向生产和社会生活的各个领域，如何培养和造就社会经济发展急需的具有工程实际应用能力的电气工程人才，集科学性、先进性、整体性、特色于一身的课程建设；理论与实践、知识与技能紧密结合的既能“动口”也能“动手”的“双师型”师资队伍建设；立足人才培养目标，按照高质量、高起点、高标准的原则，加强实验实训资源的整合方面对电气工程及其自动化建设进行了探讨。 1 电力系统中自动化控制技术 1．1 电网调度自动化 电网调度自动化主要组成部分，由电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务器、大屏蔽显示器、打印设备等，其主要是通过电力系统专用广域网连结的，下级电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备(如测量控制等装置)等构成。电网调度自动化的主要功能是：电力生产过程实时数据采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制(省级电网以上)、自动经济调度(省级电网以上)并适应电力市场运营的需求等。 1．2 变电站自动化 变电站自动化的目的是取代人工监视和电话人工操作，提高工作效率，扩大对变电站的监控功能，提高变电站的安全运行水平。变电站自动化的内容就是对站内运行的电气设备进行全方位的监视和有效控制，其特点是全微机化的装置替代各种常规电磁式设备；二次设备数字化、网络化、集成化，尽量采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆；操作监视实现计算机屏幕化：运行管理、记录统计实现自动化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分，是电力生产现代化的一个重要环节。 1．3 发电厂分散测控系统(dcs) 发电厂分散控制系统(dcs)一般采用分层分布式结构，由过程控制单元(pcu)、运行员工作站(0s)、工程师工作站(es)和冗余的高速数据通讯网络(以太网)组成。过程控制单元(pcu)由可冗余配置的主控模件(mcu)和智能i／0模件组成。mcu模件通过冗余的i／0总线与智能fo模件通讯。pcu直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、开关量、脉冲量等信号，经运算处理后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，完成生产过程的监测、控制和联锁保护等功能。 运行员工作站(0s)和工程师工作站(es)提供了人机接口。运行员工作站接收pcu发来的信息和向pcu发出指令，为运行操作人员提供监视和控制机组运行的手段，工程师工作站为维护工程师提供系统组态设置和修改、系统诊断和维护等手段。 2 电子技术、计算机技术的发展不断推动电力系统自动化进步 随着上世纪八十年代单片机技术的发展和应用，我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产的工业计算机和引进的pc机技术为电力系统调度自动化、电厂监控系统、变电站综合自动化奠定了基础。开发的应用软件可以实现电力系统实时数据采集、汇总、分类、分析、存档、显示、打印、报警、完成操作控制等任务。这～ 时期自动化存在的主要问题是系统结构、功能、通信协议等方面缺乏工业标准，不同厂家的设备不能互连；计算机与各设备的通信一般为星形点对点连结，主要采用低速率的串／并行口通信方式，系统实时性不太好，设备配置的灵活性也较差。 随着上世纪90年代高性能工作站、服务器及软件技术、信息处理技术、特别是高速网络技术的发展，电网调度自动化系统、电厂监控、变电站自动化、配电自动化的技术水平上了一个新台阶，产品逐步发展成为一种开放式、分布式、网络化、智能化的新模式。与上一代产品相比可以大幅度减少电力电缆、通信电缆的用量，设备体积小还减少了占地面积等从而降低了建设成本，同时大幅度提高了系统的技术性能，增加了设备配置的灵活性、互换性和可维护性，提高了系统运行的可靠性。最近几年以来，各种嵌入式产品的出现，例如嵌入式高性能微处理器、嵌入式计算机、嵌入式操作系统、嵌入式以太网等产品使电力系统中的装置类设备如测量控制设备、继电保护装置、数据通信控制器等得以再次更新换代，装置的硬件电路和应用程序结构简化，产品性能大大提高，装置信息处理速度更快，功耗更低，功能扩展能力更强。 3 当前电力系统自动化依赖it技术向前发展的重要技术 当前电力系统自动化依赖于电子技术、计算机技术继续向前发展的主要热点有：① 电力一次设备智能化；② 电力一次设备在线状态检测；③ 光电式电力互感器；④ 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置；⑤特高压电网中的二次设备开发。 3．1 电力一次设备智能化 常规电力一次设备和二次设备安装地点一般相隔几十至几百米距离，互相间用强信号电力电缆和大电流控制电缆连接，而电力一次设备智能化是指一次设备结构设计时考虑将常规二次设备的部分或全部功能就地实现，省却大量电力信号电缆和控制电缆，通常简述为一次设备自带测量和保护功能。如常见的“智能化开关”、“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等。 电力一次设备智能化主要问题是电子部件经常受到现场大电流开断而引起的高强度电磁场干扰，关键技术是电磁兼容、电子部件的供电电源以及与外部通信接口协议标准等技术问题。 3．2 电力一次设备在线状态检测 对电力系统一次设备如发电机、汽轮机、变压器、断路器、开关等设备的重要运行参数进行长期连续的在线监测，不仅可 以监视设备实时运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，从而延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，为电力设备由定期检修向状态检修过度提供保障。近年来电力部门投入了很大力量与大学、科研单位合作或引进技术，开展在线状态检测技术研究和实践并取得了一些进展，但由于技术难度大，专业性强，检测环境条件恶劣，要开发出满意的产品还需一定时日。 3．3 光电式电力互感器 电力互感器是输电线路中不可缺少的重要设备，其作用是按一定比例关系将输电线路上的高电压和大电流数值降到可以用仪表直接测量的标准数值，以便用仪表直接测量。其缺点是随电压等级的升高绝缘难度越大，设备体积和质量也越大；信号动态范围小，导致电流互感器会出现饱和现象，或发生信号畸变；互感器的输出信号不能直接与微机化计量及保护设备接口。因此不少发达国家已经成功研究出新型光电式和电了式互感器，国际电工协会已了电子式电压、电流互感器的标准。国内也有大专院校和科研单位正在加紧研发并取得了可喜成果。目前主要问题是材料随温度系数的影响而使稳定性不够理想。另一关键技术是，光电互感器输出的信号比电磁式互感器输出的信号要小得多，一般是毫安级水平，不能像电磁式互感器那样可以通过较长的电缆线送给测控和保护装置，需要在就地转换为数字信号后通过光纤接口送出，模数转换、光电转换等电子电路部分在结构上需要与互感器进行一体化设计。在这里，电磁兼容、绝缘、耐环境条件、电子电路的供电电源同样是技术难点之一。 3．4 适应光电互感器技术的新型继电保护及测控装置 自从电力系统采用光电互感器技术后，与之相关的二次设备，如测控设备，继电保等装置的结构与内部功能将发生巨大的变化。首先节省了装置内部的隔离互感器、a／d转换电路及部分信号处理电路，从而提高了装置的响应速度。但需要解决的重要关键技术是为满足数值计算需要对相关的来自不同互感器的数据如何实现同步采样，其次是高效快速的数据交换通信协议的设计。 4 结束语 根据以上所述，电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作，因此，我们的工作人员应对其不断进行探索和研究，提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全与发展。 自动化控制论文:浅论自动化控制器件PLC的发展趋势 【摘 要】自动化控制器plc自20世纪90年展以来，其发展速度越来越快，自动化控制技术也日益完善。本文分析了plc技术在自动化控制中的重要地位、传统plc技术与现代plc技术的区别以及现代plc的应用和未来发展。 【关键词】自动化控制；plc；发展趋势 0 引言 自动化控制是一种通过利用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息实现对生产过程的检测、控制、优化、调度和管理。在自动化的控制下能够达到增加产量、提高产品质量、降低消耗、提高产品安全性的目的。自动化控制是现代控制领域中最重要的一项技术，对提高生产效率具有重要意义，在科学水平不断进步的今天，自动化控制技术打上科技进步的列车，呈现快速发展的态势。 1 plc技术在自动化控制中的重要地位 自动化控制技术自20世纪发展以来，其发展速度越来越快，对自动化控制技术的发展具有重要的推动作用。自动化控制技术主要包含三个层析，按照自下而上的顺序可以分为基础自动化、过程自动化和管理自动化。在自动化控制技术中，较为核心的部分就是基础自动化和过程自动化。在传统的自动化系统中，plc和dcs在基础自动化中占据核心地位，而管理自动化和过程自动化由计算机和小型机组成。在自动化控制领域中，80%的plc在i/0少于128点的小型系统中应用较为广泛，且80%的plc应用在20个梯形图指令中就可以将问题解决[1]。从应用的观点来看，这一统计数据向我们展示了传统plc自动化控制领域中的重要作用，对满足工业控制简单实用、成本低廉、稳定可靠的要求具有重要意义，从这一面来看，plc在控制领域占有稳固的地位，从其发展至今不会轻易退出其发展的舞台。plc技术之所以有如此重要的作用，与plc产品追求密不可分。plc在其发展中根据自身技术和产品发展的需求为基本，同时与新数字技术和新信息技术紧密结合，且在推广应用过程中采用的是iec61131国际标准，编程的语言较为校准，传统的编程语言可以体现在现代的软件中，plc的体系结构、控制任务和控制要求等多方的软件描述进行了改造[2]。从1990年以来，plc在自动化控制领域的核心地位仍是岿然不动。 2 传统plc与现代plc之间的区别 传统plc技术与现代plc技术之间的差别主要体现在cpu模块、软件模型等几方面。从硬件来看，传统plc技术cpu模块只有一块，储存器的容量有限，在100kb以下，i/0以开关量为主，运算速度上，传统plc扫描时间更长，一般为几十至几百ms，背线总线采用的是传统的低速系统总线。而现代plc的cpu模块不再局限于一块，可以多块cpu模块，储存器的容量较大，且可以根据实际需要进行配置，i/0有高低速开关量、模拟量和其他不同类型的信号，运算速度较快，可以达到0.2ms，背板总线采用的是高速背板总线或与低速串行总线并存。从软件方面来看，传统plc技术采用的是符合iec61131.3软件模型且可以运行，编程语言上采用的是较为灵活且通用的编程语言，如c、c+等，操作系统上，采用的是基于pc的实施商用时钟；现代plc软件模型采用的是符合iec61131.3软件模型，在编程语言上，采用的是iec61131.3模型标准编程语言，操作系统的扫描方式采用了时间驱动和事件驱动，且可以按照程序功能设置不同的扫描周期[3]。从技术层面上，传统plc与现代plc之间的区别根本上体现在软件模型的不同。现代plc软件模型在完整地接触编程语言以外的全部内容上表现较为出色，使现代plc突破了传统plc的硬件体系结构，使得现代plc技术简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出，其应用范围也较为广泛。 3 现代plc的应用以及展望 3.1 现代plc的应用范围 由于现代突破了传统plc的硬件体系结构，其简单实用、成本低廉、稳定可靠的特点更加突出，因此在自动化领域受到广泛的亲睐，成为了现代工业自动化领域中的主导力量。从应用范围上看，plc的应用范围主要开关量的逻辑控制、运动控制、模拟量控制、过程量控制、数据处理、联网通信6种。开关量的逻辑控制，plc可以借助逻辑控制和顺序控制来替代继电器，因此，plc在开关量逻辑控制方面应用最为广泛。运动控制在机床、机器人。装配机械等方面运用较为广泛。模拟量控制，因plc技术具有可以将流量、温度等模拟量数值转换为数字值的功能，如此一来，就可以实现cpu处理控制和由转换模块实现模拟量控制。过程控制，由于多路模拟量控制和i/o模块，这样就可以实 现闭环控制。数据处理，由于plc具有强大的运算和处理能力，在数据采集、分析和处理中具有强大的优势。联网通信，由于plc的连接功能较完善，不同系统之间可以实现联网通信、数据信息共享和交换，从而形成多级分布式控制系统[4]。 3.2 现代plc的应用应注意的问题 plc所处的环境温度具有一定的限制，一般处于0℃至50℃之间，因此在安装plc的时候，要注意与发热量较大设备上[5]。如果plc所安装部位的温度突破了其极限，则有可能造成控制失效，甚至出现严重的后果。由于plc的温度范围较小，所以在应用plc时，要确保plc安装于较大空间内，且空间内的通风散热效果较为理想，使plc的各个基本单元和扩展单元之间的间隔要在30.5mm以上。开关柜上面的通风百叶窗，可有可无，但是如果环境温度处于50℃以上，那么就需要采取措施，如安装风扇来使通风效果增强，进而降低温度，确保plc能够正常工作。plc工作环境的湿度也需要进行控制，要控制在85%以内，对凝露现象也要注意控制，以避免其绝缘性遭到破坏。plc工作环境要保持平稳状态，不能出现强烈振动现象，为保证plc工作环境的稳定性，可以采取一些减震措施。plc工作电源选择上，应选用直流稳压电源，从而保证plc反馈信息的准确性，提高plc工作的可靠性。 3.3 自动化控制器件plc展望 随着网络技术的快速发展，plc技术也趁着网络技术发展的东风乘风破浪，在plc技术上逐渐形成了pac技术。在工业控制技术的发展中，自动化控制器件由最初的plc控制，发展到pc控制，再由传统plc控制转向现代plc技术和pac技术。plc技术的发展使其在自动化市场中的地位更加牢固。而在plc技术基础上发展起来的pac技术以其异型和异构系统之间数据相互交换共享的优势，成为未来自动化控制的主要发展趋势。 4 结语 plc自动化控制技术是科技发展的必然结果，自20世纪90年代以来，plc技术历经多个发展阶段，不断使自动化控制技术得到优化，在自动化控制领域应用也日益广泛，相信在未来plc控制技术会更加完善，使工业自动化水平提升到更高的平台。 自动化控制论文:配网自动化控制方式与操作要点 摘要：配网自动化对于现代电力系统的正常运行至关重要，本文介绍了配电自动化的优化自动化系统控制方式，并对其操作要点进行分析。 关键词：配网自动化；控制方式；操作要点 配电网络自动化系统是指利用通信技术、网络技术、现代电子技术和计算机与电力设备相结合，将配电网在正常运行和发生事故时的监控、保护和供电企业的有关管理部门有机德尔融合在一起，能够极大改善供电质量，与用户建立更见密切更加负责的紧密关系。根据电力系统的结构，配网自动化可以分为配电管理系统自动化、馈线自动化（fa）、变电站自动化（dms 主站）、用户自动化（需方管理dsm）in 个层次的内容。电力配网具备电压双控，分布网络的优化自动控制系统，可以通过tcp / ip协议和电压互感器调度服务器和控制机获得控制参数，包括功率因数、电压参数。本文对配网自动化控制方式与操作要点进行探讨，希望对读者有所帮助。 一、配电网优化自动化系统框架 作为配电网优化自动化控制系统的核心，上位机优化自动化控制系统可以实现补偿器综合协调远程投切控制。当变电站的每一条馈线同时带多台补偿器时，由于补偿器之间的都是独立运行的，所以上机位就可以协调和控制每个补偿器的正常运行。在变电站的调度自动化系统中，可以随时的配电网的运行情况以及馈线出口参数进行监控和管理，在变电站运行时，通过网络服务器的外网进行数据传输，然后配网自动化系统就可以通过变电站调度自动化系统的tcp/tp协议接口，获得不同馈线的首端参数，并且能够对多个不同的补偿器进行有效的控制，保证其正常运行。配电网优化自动化控制系统，应该是可以变化的系统，因为在整个电力系统工作时，往往会发生结构的辩护，这样会导致补偿器的容量、参数和位置也发生变化，因此配电自动化系统必须是一个可以灵活变化的系统。 二、投切控制策略 通过优化自动化控制系统与变电站调度自动化系统（scada）进行相互沟通与联系，可以将各个补偿线路首端参数，包括有功功率、无功功率和功率因素进行检测，如果发现异常，上位机控制系统将会对出现问题的线路的补偿器发送投入或者切除的命令，以保证整个电网的安全运行。 （一）投入控制策略 首先，应该对功率因数进行判断，如果功率因数小于系统所设定的补偿下限，那么将会投入当前线路特定电容器抵偿武功。根据线路和电容之间的拓扑，电容器可以按照电容器容量逐渐递减的方式进行投入，而当遇到相同的电容器时，则按照序号的递减进行排序投入。如果第一次投入的电容器不能满足无功优化状态，则还要进行再次的补偿投入，优化自动化喜用自动检测到没有满足的状态下，会自动的重新选取电容器投入运行，经过多次的检测和补偿投入，最终会使整个配电网达到无功优化状态。① （二）切除控制策略 当无功功率小于0的时候，系统将会发送无功反送信息，这就说明线路的无功补偿过多，产生了过补的问题。这时则必须切除已经投入的电容器，按照先拆除与无功功率值最接近的电容器的顺序进行拆除。对于已经投入的电容器，则按照容量递增，序号递增的原则进行排序，选择与无功功率最接近的电容器进行一次切除。如果系统检测到仍然存在过补的现象，则在下一个周期进行切除电容器，以此类推，经过多次的检测和切除，最终实现电网非过补状态。 （三）控制器投切控制方式 控制器设置有整定窗口，可以根据需要设定上下限值作为整定值。如果系统的控制器检测到的电压高于整定值，那么将会下达指令进行电容器的切除；如果检测电压低于整定值，那么就会投入电容器。执行上位机的命令，命令为投入时，整定窗口上移，整定值高于实际电压，命令为切除时，整定窗口下移，整定值低于实际电压，从而将整定窗口调节到最佳优化。控制器通过gprs取得与上位机联系，但是如果上位机发送的连接确认包没有得到控制器的反馈信息，那么控制器将会独立工作，自动进行电容器的投入和切除，直到与上位机取得联系后会再次受控。 三、通信方式控制 随着现代信息技术的不断发展，通信手段也不断增加，在配网自动化系统建设中，信息高速建设可供选择的通信方式很多，应该根据不同情况选择不同的通信方式，以满足经济适用、安全可靠的原则。当前，我国配网自动化系统使用的通信方式主要由光纤通信和移动通信 两种方式。②两者之间的比较如下表所示： 总之，配电网自动化是当今电力系统的主要发展趋势，因此，必须对配网自动化系统进行科学的设计和控制，合理操作，保证系统的正常运行。 自动化控制论文:工业自动化控制初探 摘要：随着科学技术的发展，工业控制的技术发展越来越快，工业控制技术使得工厂的生产效率大幅提高，而工业控制器plc、工业pc等的应用也大幅度提高了系统的自动化程度，本文主要对工业控制进行一下初步的了解。 0 引言： 工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。 工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的工业控制产品有“plc，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。 1 工业自动化仪器仪表 1.1 plc（可编程序控制器） plc—可编程序控制器的英文为programmable logic controller，1968年美国gm(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求 ①编程简单，可在现场修改和调试程序；　②维护方便，采用插入式模块结构；③可靠性高于继电器控制系统；④体积小于继电器控制装置；⑤数据可直接送入管理计算机；⑥成本可与继电器控制系统竞争；　⑦可直接用115v交流电压输入；⑧输出量为115v、2a以上，能直接驱动电磁阀、接触器等；⑨通用性强，易于扩展；⑩用户程序存储器容量至少4kb。 为了实现通用汽车提出的要求，第一台适合其要求的plc（可编程序控制器）于1969年在美国成功制造出来，自从第一台出现之后，随之，日本、德国、法国也相继开始了plc 的研发，并得到了迅猛的发展，现在主要生产plc 的厂家分别是：德国西门子、aeg，日本的三菱、美国ab，ge法国的te公司等。 我国的plc研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的plc。此后，在传统设备改造和新设备设计中，plc的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，plc在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产plc，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门a-b公司，北京和利时和杭州和利时，浙大中控等。 1.2 工控pc 由于基于pc的控制器被证明可以像plc一样，并且被操作和维护人员接受，所以，一个接一个的制造商至少在部分生产中正在采用pc控制方案。基于pc 的控制系统易于安装和使用，有高级的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择，从长远角度看，pc控制系统维护成本低。 由于plc受pc控制的威胁最大，所以plc供应商对pc的应用感到很不安。 事实上，他们现在也加入到了pc控制“浪潮”中。 近年来，工业pc在我国得到了异常迅速的发展。从世界范围来看，工业pc主要包含两种类 型：ipc工控机以及它们的变形机，如at96总线工控机等。由于基础自动化和过程自动化对工业pc的运行稳定性、热插拔和 冗余配置要求很高，现有的ipc已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之的将是其他工控机，而ipc将占据管理自 动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础的开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权的pc-based控制系统，在3-5年内，占领30%(50%的国内市场，并实现产业化。 几年前，当“软plc”出现时，业界曾认为工业pc将会取代plc。然而，时至今日工业pc并 没有代替plc，主要有两个原因：一个是系统集成原因;另一个是软件操作系统windowsnt的原因。一个成功的pc-based控制系统要具备两点： 一是所有工作要由一个平台上的软件完成;二是向客户提供所需要的所有东西。可以预见，工业pc与plc的竞争将主要在高端应用上，其数据复杂且设备集成度 高。工业pc不可能与低价的微型plc竞争，这也是plc市场增长最快的一部分。从发展趋势看，控制系统的将来很可能存在于工业pc和plc之间，这些融 合的迹象已经出现。 2 工控行业仪器仪表发展 工控仪表重点发展基于现场总线技术的主控系统装置及智能化仪表、特种和专用自动化仪表；全面扩大服务领域，推进仪器仪表系统的数字化、智能化、网络化，完成 自动化仪表从模拟技术向数字技术的转变，5年内数字仪表比例达到60%以上；推进具有自主版权自动化软件的商品化。 2.1 电工仪器仪表 电工仪器仪表重点发展长寿命电能表、电子式电度表、特种专用电测仪表和电网计量自动管理系统。2005年，中低档电工仪器仪表国内市场占有率要达到95%；到2010年，高中档电工仪器仪表国内市场占有率达到80%。 2.2 科学测试仪器 科学测试仪器重点发展过程分析仪器、环保监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器以及围绕基础产业所需的汽车零部件动平衡、动力测试及整车性能检测仪、大地测量仪器、电子速测仪、测量型全球定位系统以及其他试验机、实验室仪器等新产品。产品以技术含量较高的中档产品为主，到2005年在总产值中占50%～60%。 2.3 环保仪器仪表 环保仪器仪表重点发展大气环境、水环境的环保监测仪器仪表、取样系统和环境监测自动化控制系统产品，2005年技术水平达到20世纪90年代后期国际先进水平，国内市场占有率达到50%～60%，到2010年国内市场占有率达到70%以上。 2.4 仪器仪表 仪器仪表元器件“十五”及2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，高档产品市场占有率达60%以上；通过科技攻关、新品开发，使产品质量水平达到国际20世纪90年代末水平，部分产品接近国外同类产品先进水平。 2.5 信息技术电测仪器 信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件化、智能化技术，总线式自动测试技术，综合自动化测试系统，新型元器件测量技术及测试仪器，在线测试技术，信息产业产品测试技术，多媒体测量技术以及相应测试仪器，用电监控管理技术等。 自动化控制论文:变电站自动化控制探析 摘要：当前，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为电力系统的 发展 趋势。文章就变电站综合自动化系统的应用进行了分析。 关键词：变电站 自动化 系统 0 引言 随着 科学 技术的不断发展，电力系统不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。 1 变电站综合自动化系统的概念 变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 1.1 系统概念 1.1.1 系统设计思想 完整的变电站综合自动化系统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外，其余的全部控制、监视、测量和报警功能均可通过 计算 机监控系统来完成。变电站无需另设远动设备，监控系统完全满足遥信、遥测、遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点：①分布式设计。系统采用模块化、分布式开放结构，各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机，各就地单元相互独立，不相互影响。②集中式设计。系统采用模块化、集中式立柜结构，各控制保护功能均集中在专用的采集、控制保护柜，所有的控制、保护、测量、报警等信号均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机。③简单可靠。由于用多功能继电器替代了传统的继电器，可大大简化二次接线。分布式设计在开关柜与主控室之间接线；而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间，其特点是开关柜内接线简单，其余接线在采集、控制保护柜内部完成。④可扩展性。系统设计可考虑用户今后变电站规模及功能扩充的需要。⑤兼容性好。系统由标准化之软硬件组成，并配有标准的串行通讯接口以及就地的i/o接口，用户可按照自己的需要灵活配置，系统软件也能容易适应计算机技术的急速发展。 1.1.2 系统规范 采用目前最为流行的 工业 标准软件，unix操作系统，x窗口人机接口及tcp/ip 网络 通讯规约。为满足开放系统之要求，系统设计一般采用：可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件转换；标准计算机产品——容许整个系统高度兼容性能。 1.2 系统功能 系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示，利用鼠标控制所有功能键等标准方式，使操作人员能直观地进行各种操作。一般来说，系统应用程序菜单为树状结构，用户利用菜单可以容易到达各个控制画面，每个菜单的功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个画面，每个画面都有报警显示。 所有系统之原始数据均为实时采集。 系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编，以符合实际需要，并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能配置：①系统配置状况；②变电站单线图；③报警表；④事件表；⑤遥控修改继电器整定值；⑥操作闭锁；⑦电量报表；⑧趋势图。 1.2.1 变电站单线图 单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新，例如：①馈线开关之状态，开关的状态可用颜色区别。②开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。③每路馈线之测量值可在同一画面上显示。④继电器整定值可修改。 1.2.2 数据采集、处理 采集有关信息，如开关量、测量量、外部输入讯号等数据，传至监控系统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实现其他功能提供必需的运行信息。 1.2.3 运行监视 系统的运行状况可通过文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时提供变电所安全监控所必需的全部信息。 ①报警。按系统实际需要，用户可以指定在某些事件发生时或保护动作时自动发出报警，如一般可设置在以下情况发出报警：开关量突变(如保护跳闸动作)；断路器位置错位；模拟量超过整定值；变压器保护动作(如瓦斯、温度)。模拟量之越限值可在线修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。②事件。系统中所有动作事件，如继电保护动作，断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自动打印及存入系统硬盘记忆，如设置对以下情况的事件进行记录：所有报警信息；操作人员确认有关报警；开关的操作；继电器动作和状态信息；系统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字说明，并可自动打印记录。③调整继电器整定值。可通过系统主机或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定值。所有遥改功能均为在线方式，修改完成后的定值将直接传回对应的继电器储存。④操作闭锁。系统对所有操作对象均可设定闭锁功能，以防止操作人员误操作。⑤模拟量采集及报表产生。采集的数据储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站实际输入的信号，可制作出不同的报表：有功电量日、月、年报表；馈线电流日、月、年报表。⑥趋势图。趋势图提供操作人员快速及直观的数据统计，趋势图可分为图形式或表格式两种。 2 微机自动保护装置的应用 一个35kv变电所改造工程中，成功地将国产的变电站微机保护装置系统运用于终端变电站。施工图设计初期采用的是传统的电磁式继电器保护，并设置了信号屏。 2.1 微机保护系统与传统保护系统的比较 传统的保护系统与微机保护装置系统的主要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了传统的电磁式继电器，并取消了传统的信号屏等装置，相应的信号都输入至 计算 机。为便于集中控制，采用集中式设计——将所有的控制保护单元集中布置，整个变电站二次系统结构非常简单清晰，所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方式大量减少。由于各种微机装置均采用 网络 通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。 2.2 微机保护的系统配置及监控系统 系统保护由下列装置组成：①线路保护装置。②主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护。③综合保护装置。④线路保护装置。⑤电容器保护装置。⑥备用电源自投装置。⑦小电流接地检测装置。⑧综合数据采集装置。⑨监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。 2.3 设计微机保护系统时应注意的问题 2.3.1 由于控制和保护单元都是采用微机装置，故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输入的量也不同。 2.3.2 开关柜与微机装置之间的端子接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。 2.3.3 传统的继电保护整定 计算 结果不能直接输入到计算机，须转换为计算机整定值。 该变电所投产运行后，除开始操作人员对微机系统不熟悉原因使用过控制保护单元的紧急手动按钮外，基本上都在微机装置和监控计算机上操作，整个系统运行良好。 3 小结 变电站微机自动化系统目前运用得还不够广泛，但在先进技术不断 发展 的今天，变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。 自动化控制论文:自动化控制系统在油田集输泵站的应用 摘要：针对油田集输泵站生产操作和管理落后的现状，设计了自动化控制系统。描述了opto22 me计算机监控系统的结构和功能，以及它在集输泵站分离器岗的应用。应用结果证明，该系统可以实时自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数，保证油气集输生产的安全进行，优化现场操作条件，提高生产效率。 关键词：油田集输泵站；自动化控制系统；实时监控；分离器；应用 一、前言 胜利油田现河首站投产于1965年，作为一个老站，设备陈旧老化，事故率、运行维护费用高、职工劳动强度大的矛盾日益突出，随着生产规模的扩大，集输处理量不断增加。由于监测参数量多，以往靠人工检测储油罐液面、油水界面对盘库不准，手动控制脱水器界面难度高，这些因素给首站生产操作和管理带来很大困难。为适应现代化生产的要求，使生产和管理实现自动化，根据首站现状，2004年实施了集输泵站的自动化改造，并成功地用于集输泵站的自动化生产中。 二、自动化监控系统介绍 （一）me控制系统简介 根据首站现状，采用美国opto22公司的me计算机监控系统作为首站自动化监控系统的骨干结构。该系统采用上、下位机方式，在现场采用多级cpu进行控制处理，各i/o模块对输入输出信号能提供4000v的隔离，系统的实时性、可靠性、灵活性优于其他系统。系统的上位机主要由工控机、控制软件组成；下位机主要由控制器、智能板、i/o模块组成。上位机与控制器通过100mb/s以太网进行通信，控制器与智能板通过rs485进行串行通信，i/o模块直接插在智能板上。控制软件从上位机通过以太网下载至控制器。 该控制系统的特点如下：一是可靠性高、二是可维护性高、三是智能化、四是实用性强。 （二）me控制系统构成 站内设有一套计算机控制系统，分为两级控制，上位机控制设在主控室，负责全站工艺流程数据管理，根据不同工艺流程，将控制岗位划分为分离器岗、计量岗和外输岗，每个岗位均设现场控制机一套，负责工艺流程显示、数据采集与控制。计算机控制系统的结构如图1所示。 1.现场控制单元 现场控制单元分布于联合站的各个岗位，负责现场数据采集和控制策略的实现，是智能联合站的核心部件。其采集数据主要包括：每台分离器的液位、入口压力和温度、出口汇管压力和温度、脱水泵房和外输泵房的进出口压力、温度、流量泵的电流和电压、每台流量计的来油温度和压力。 各控制单元和上位监控站同时作为控制网络的一个节点，能进行高速对等通讯。me控制系统采用的现场控制单元主控器为snap-lcm4 主控器，可支持串口、arcnet、以太网，可实现多种通讯方式组合，满足工业现场的要求。me控制系统采用snap-b3000单元处理器，其主要功能是可完成和主控器之间的多种通讯方式，并对主控器的要求作出快速的响应；实现i/0的智能化，处理简单的逻辑功能，对本单元的i/0点进行定期扫描。 2.上位机监控站 上位机监控站可以通过组态构成各种功能画面，借助于这些画面可以完成对生产过程的监视及控制。它主要显示参数总貌、工段、细目、趋势、流程图画面、设备启停状态及pid调节功能、系统显示画面示意及各种报表功能，系统数据覆盖了全部生产装置和生产环节，便于形成完整的实时生产管理系统，图2和图3分别为分离器区生产数据显示画面和工艺流程显示画面。 联合站的数据通过网络，实时进入信息中心的数据库中，通过分析软件，可及时形成各类分析图表。使用标准的网页浏览器可以对系统信息进行监测，生产运行情况、设备情况、计量数据、油气产量等数据一目了然。 三、自动化监控系统在分离器岗的现场应用及效益分析 （一）现场应用实例 实例1：2005年3月12日凌晨3点，操作人员发现1#分离器采油六队的液位由原来的0.98mm降到0.65mm，压力由0.28mpa降到0.23mpa，及时到现场进行检查，排除了分离器的故障，经过分析判断，认为是采油六队的来液量减少，立即与采油六队联系。经过巡线，发现是采油队一个计量站的外输管线穿孔。由于首站发现及时，使采油队在最短时间内发现问题解决问题，避免了场地污染等事态的扩大。 （二）有助于操作人员准确调节油气分离器 油气分离器工作的好坏，以分离质量和分离程度来衡量，分离质量差，不但随气体流失了本该纳入液相的轻质油，降低了原油的质量和数量，而且气管线中存在的液相原油会增大阻力损失，严重时甚至堵塞气管线，分离程度不好，造成出油管串气，减少产气量。采用自动化监控系统后，操作人员能够根据数据显示，及时准确地进行调节，使分离器液位始终保持在1/2～2/3的位置，保证了分离器的分离效果，减小过多的气体造成沉降罐内液体的搅动，提高了原油计量的准确性，并最大限度地增加产气量，提高了经济效益。 四、结论 本文介绍的自动化控制系统功能先进，在油田集输泵站中，能够适应现代化生产的要求，使生产和管理实现自动化，可以实现在线连续、自动监测、控制集输处理过程中各生产部位的工艺参数， 有效防止生产事故的发生，具有推广使用价值。 自动化控制论文:污水处理自动化控制探讨 摘要：随着我国改革开放的深入，我国的工业发展开始进入一个新的台阶。而随着工业发展带来的环境问题却也不可忽视。在这众多问题之中又以与我们的密切相关的水环境污染为问题之首。对这些污水进行控制特别是自动化控制也应该成为社会的研究问题之一。本文就从污水处理自动化控制展开探讨，而提出了污水处理自动化的控制设计思路以及设计要求，同时对控制系统组成以及功能也做出了探讨分析，希望你能为污水的处理控制以及环境的保护有点益处和贡献。 关键词：污水处理自动化控制系统 应用现状 plc控制 引言：近年来, 我国的污水处理技术随着计算机与自动化控制技术的飞快发展以及我国电气设备市场上各种各样继电器以及传感器等电气设备的改进和发展也开始有了一个新的发展。 而对污水处理采用现代先进自动化控制技术和计算机技术是整个污水处理行业的必然发展方向,而且采用现代先进的自动化控制技术和计算机技术能够给污水处理系统带来的高质量、低消耗以及稳定可靠的运行, 而且这也能同时使的污水处理技术得到长足的发展和应用。 1.污水处理自动化控制系统的作用以及应用的现状 污水处理自动化控制系统在当前社会的污水处理有着其不可忽视的作用但是在污水处理的应用之上的现状却是不容乐观，下面简述一下污水处理自动化控制系统的作用以及应用现状。 污水处理自动化控制系统的作用主要在于能够对污水的处理进行整个过程的实时监督和控制，而达到污水处理系统优化运行以及能够降低系统运行成本的同时而保证了污水处理的质量和实现真正的无人值守的污水处理的目的。不仅如此，污水处理自动化也能够为环保部门的污水监控提供技术的支持。 尽管污水处理自动化控制系统的作用如此明显，但是现在的应用现状却是有点令人堪忧。由于地域的不同以及资金的局限，在很多的公司对污水处理的系统还是依靠污水处理系统采用的检测为手段，而进行检测的仪表基本为国产的离线仪表达不到污水处理的要求。不仅如此污水处理的监测手段也是先取样后测量, 而以测量结果调整污水处理系统的运行状态，这种不连续的污水处理系统已经达不到时代的需求。 2.污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求 污水处理自动化控制系统根据不同的污水污染程度而有着不同要求，所以污水处理控制系统的设计思路和设计要求要根据这些而做到具体。在设计思路上，应该充分考虑到污水处理工艺的要求，做到处理的工艺过程协调统一并能够实现中央化的控制。而在设计的要求上主要应该注意三点也就是实现自动化控制的三个模块。第一，时序控制模块。也就是通山的定时控制装置, 也就是指的是特定时间启动的特定的设备。第二，反馈控制模块。也就是对污水处理的情况进行控制和检测保证系统的优化控制。第三，数据资料模块。也就是系统对数据以及资料的采集，数据库的管理等功能，而以便工作人员对系统的分析管理。 3.污水处理自动化控制系统的组成和实现以及功能扩展 污水处理自动化的控制系统在有了设计思路之后以及设计要求之后那么就是对系统的组成以及系统的实现和系统的功能扩展了，下面对对这三大块进行探讨分析和阐述。 3.1污水 理自动化控制系统的组成 污水处理自动化控制系统的组成主要也可以分为三个方面。第一那就plc的运用，在污水处理过程之中，对控制的要求极大，所以可编程控制器(plc) 因可以控制几十点的小型plc 到上千点的大型plc而能够很好的符合在污水处理之中的控制要求，而且其可靠性和较高的性价比在污水处理控制系统中也是极有优势的。第二，污水处理自动化系统控制结构的组成。对这个组成的原则可靠，经济而易于维护。而具体到面那就是以中央控制层进行远程的监控，而现场控制层进行数据的采集以及现场设备的运行，至于就地动手层那就是现场的控制开关做到分散管理。而这三层组成能够对系统做到进行集中管理而控制分散的原则。第三，系统安全装置。也就是系统的安全保障。污水的处理系统过于复杂也导致系统的故障可能性高，好的安全装置能够避免事故的发生。 3.2污水处理自动化控制系统的实现 要做到污水处理自动化控制系统的实现，那么就应该对系统装置有一些要求，特别是系统的硬件和软件的组成要有所甄别以及选取，以便能够做到系统的优化控制。而污水处理自动化控制系统的硬件来说，系统的硬件应该主要由监控管理计算机(上位机) 、pl c( 可编 程控制器)以及属于控制和检测的电气控制柜现场监测仪表等组成。而系统的软件更要注意了，按照国内污水处理的要求以及目前目前系统人机界面开发软件来看，首先就是通用流行的in to u c h 、fix、w iz co n 、kin g v ie w , 另外就是一些国内的plc 厂家自主开发的r s v ie w 、e o n e etp、w in e e 等。而且国内污水处理自动化控制系统基本上也都是在经典的w ind ow s 或nt 上开发以及运行,而 常用于在w ind ow s 和nt 上的数据库引擎有sql se rv e r 以及m ysql和in teth a se，所以在运用时应该据实际情况进行选择运用，以实现污水处理自动化控制系统的最佳运行。 3.3污水处理自动化控制系统的功能扩展 污水处理自动化控制系统由于其选择的处理系统以及各种硬件软件的使用借助也能够实现一些功能性的扩展。第一，那就是上位机的功能扩展。这项功能主要基于plc的运用，在plc 保证基本系统控制功能的同时,而又能够极好的运用系统资料库的历史数据以及存档的运行经验,经过系统自己对比分析,而得到了系统工艺处理的优化参数, 在使用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为了一个拥有动态模拟与优化控制的模拟优化控制系统,从而 提高控制水平。第二，控制系统规模的扩展，由于plc模块化的功能能够使得在加入合适的软件功能之下就能够实现系统规模的扩展。第三，远程网络控制的功能性扩展。这是基于污水处理自动化控制系统以数据库为核心的特点，而采用目前国内市场成熟的有关远程网络技术来实现系统基于internet的远程性控制，而做到对污水处理系统的远程监测和控制，保证系统的安全运行。 结束语：总而言之，污水的处理现在已经是社会的问题也是环境保护的重要点，在我国环保的产业内容中，午睡的处理还是占有很大的分量的，所以做好污水处理的工作是有其必要性的。而污水的自动化控制出路系统在如今的社会看来有着不可替代的功能，它的管理功能，运行效果以及科学的管理和过程的控制都是如今污水处理必不可少的。但是，作为污水处理控制自动化的从业人员在好好地利用污水处理自动化控制系统的同时也应该要更加努力的深入研究，而为我国的污水处理事业做出自己的贡献。 自动化控制论文:工业电气工程中的自动化控制技术浅议 【摘要】工业电气工程之所以得到迅速发展，与自动化控制技术的应用密不可分。本文根据实际工作经验总结，研究了工业电气工程中自动化控制技术的主要方式，并以此为基础，总结出工业电气工程中自动化控制技术的强化管理措施，分析出自动化控制技术在工业电气工程中的具体作用，为今后自动化控制技术的发展提供理论基础。 【关键词】工业电气工程；自动化控制技术；强化管理 前言 随着我国社会的不断进步和发展，促进了工业电气工程行业的进步。电气控制在工作过程中具有精度高、操作简单等特点，并通过与自动化控制技术相结合，实现工业电气工程生产中的无人参与、减少人工操作等环节，提高工业身产效率，降低了劳动力投入。工业电气工程中的自动化控制技术，不仅为我国经济发展提供可靠性，也成功将劳动力从繁、危险的环境中解放出来。 1工业电气工程中自动化控制技术的主要控制方式 1.1远程控制方式 远程控制方式是工业电气工程中自动化控制系统的主要控制方式，在生产过程中能够帮助企业节省材料，提高生产效率和可靠性以及减少各种安装费用等，还能与其他技术进行组合。一般来说，现场控制总线技术是远程控制中常见的一种方式。例如：由于工业电气工程在生产过程中需要进行大量的信息通讯，一些小型企业在通讯中运用到了CAN等总线通讯，但这种通讯方式在信息传播速度上相对较慢，因此，该控制技术比较适用于小型系统监控。 1.2集中控制方式 想要良好的实现电气自动化技术，就必须有控制作为其中媒介，通过工作人员的相关操作，从而为电气自动化技术施加一定约束，使其运作形式规范化，最终实现经济价值的创造。对于集中控制方式来说，在操作上较为简单，同时也是自动化控制技术中较为重要的控制技术。该技术的控制原理是将系统中全部功能集中到一个系统处理器中，这样可以避免系统在运行过程中出现功能分散，让工业电气生产变得简单流畅。同时，也节省了工作人员对自动化控制系统的保养时间与维护时间，只需对单一系统进行保养即可，这在一定程度上节约了能源，并将工作效率提升[1]。但对于这种系统过于集中来说，也会出现一定弊端，主系统在工作过程中需要下达和接受繁杂的命令，稍有不慎，主系统就会因为工作量过重出现损坏，最终影响整个生产效率，对工业电气工程生产极为不利。 1.3现场总线控制方式 在现场总线控制方式使用过程中，具有较强的目的性，可以对电气自动化系统进行针对性设计，根据实际情况也确定间隔设计。另外，这种现场总线控制不但包含了远程控制的优点，还可以减少大量的模拟量变送器以及间隔设备的使用等，通过智能安装和与监控系统的对接，节省了大量维修和身产成本。在现场总线控制中，由于各个环节相互独立，即使系统中的某一设备因为故障而停止工作，也不会导致整个系统的瘫痪，通过网络技术的配合，可以将其他相似功能的设备接入到系统中，为整个系统的平稳运行提供了保障。也正是因为上述优势，现场总线控制方式在工业电气工程的自动化控制系统中得到了广泛应用。 2如何加强工业电气工程中的自动化控制技术管理 2.1采用数字化控制 在经济和科技高速发展的大环境中，在一定程度上推动了产业的科技化、数字化发展。所以说，数字化建设必然会成为工业电气工程中的主要建设项目。电气工程的本身就是科技不断发展的产物，近年来相关技术也得到了不断发展和完善，使得工业电气工程在发展建设中与数字化控制相结合，这在一定程度上推动了自动化控制技术的发展和进步。 2.2实施系统处理机制 在电气自动化系统应用过程中，电气方面的技术实现主要是通过抗干扰措施、传输信号屏蔽装置以及接地信号处理等措施，这对于电气自动化系统的平稳运行来说具有重要意义，体现出了系统处理机制的作用。另外，这种系统处理机制还可以对电机的实际运转情况和生产记录进行分析，更具其运行状态判断其是否处于正常运行状态，如果发现运行状态异常，就会发出紧急警报，维护人员会根据报警信息迅速确定故障位置，将故障及时进行排除，避免系统运行受到影响。 2.3因地制宜选择设备 自动化控制设备时工业电气工程自动化控制技术的基础设备，而自动化控制设备的运行情况直接影响到整个工业电气工程的运行效率和安全性。一般来说，自动化控制设备主要有以下两种：①控制处理类设备，包括处理器、终端控制设备等，通过控制处理类设备的相互作用，来对整体工业电气自动化系统进行有效调整，处理突发问题，最终保证系统能够在正常情况下运行。②信息搜集和传递设备，包括信号传输设备和电子信号转换设备等。信息收集传递设备可以对整个自动化系统进行实时监控，将信息反馈给控制中心，实现对自动化系统中的所有设备进行实时监控，保证故障信息得到及时发现和处理。 3自动化控制技术在工业电气工程中的具体应用 3.1变电站 在工业电气工程系统中，变电站是重要组成部分之一，对电网调度的自动化实施也有重要促进意义。在传统变电站日常工作过程中，大多数都需要人工操作才能完成，比如说：数据收集、信息反馈等，但由于众多因素的相互影响，人们在工作过程中很容易出现差错，最终导致系统的整体运行受到影响。通过在变电站中加入继电保护和终端通信系统，可以实现对变电站的整体综合控制，从而实现远程数据传输和命令下达，实现了即使没有人员驻守，也能保证变电站的合理化运行[2]。 3.2发电厂 发电厂DOS的分布控制如图1所示，DOS控制也被称为分散控制，采用分层分布的方式，由OS、ES、PCU以及以太网等设备构成，主要的功能就是实现发电厂中所有的信息收发工作。对于该功能的实现主要有以下两个途径：（1）根据DCS的向上传递部位的不同信息，系统会掌握主机以及其他工作站的实施状况，通过监控进行实时管理。（2）根据DCS接受到的下行指令，系统可实现对各个监测部位的活动展开协调工作，从而实现全面控制。与此同时，DCS因为储存信息的功能不同，还可以对出现故障的部位提供一定的诊断和维修帮助，从而保证维护工作的顺利进行。通过在发电厂DCS中应用自动化控制系统，不但能使工业电气工程中的网络结构得到合理优化，加快信息传递效率，还能从根本上保证信息准确率的提升，让控制工作更加精确。 4总结 综上所述，通过在工业电气工程中使用自动化控制技术，可以实现自动化管理，并提高工业身产效率和产品质量，从而推动我国工业现代化进程。在此基础上来进行发电厂和变电站的设计，可以方便工作人员对工业电气工程进行全面控制，降低人工作业内容，提升企业经济效益。因此，相关工作人员一定要重视自动化控制技术的研究工作，为我国实现可持续发展提供技术基础。 作者:邢丽敏 单位:天津市电力公司路灯处 自动化控制论文:智能化在电气工程自动化控制的应用 【摘要】智能化技术是科技发展的产物，目前在电气工程自动化控制中有良好的应用效果。智能化技术在电气工程自动化控制中发挥着重要作用，在提升电气工程质量的同时还对其效率有很大程度的改善。本文首先介绍了智能化技术的理论基础，之后针对智能化技术的特点，以及在电气工程自动化控制中的应用展开详细论述。 【关键词】智能化；电气工程；自动化控制；应用 前言 随着科技的发展，智能化技术在很多领域都有应用，目前应用效果最佳的是在电气工程自动化控制中。对于电气工程来说，自动化控制是非常重要的环节，传统的控制方式弊端明显，工作效率低，对电气工程行业发展起到制约作用。智能化技术的出现就很好的解决了这些问题，它借助计算机等先进技术完成人工智能，使得电气工程自动化控制更加精准，工作效率大幅提高，让我国电气工程行业拥有更良好的发展环境，给其发展提供有力的技术支持。 1智能化技术应用的基础理论 智能化技术在具体应用上具有很大价值，这项技术的理论基础包含的内容非常丰富，涉及领域广泛，所以智能化技术具有很强的综合性，在很多领域都有很好的运用成效。智能技术的应用主要是在智能设备的开发上，利用先进的科学技术让设备独立完成危险系数较高的工作。在进行智能技术研发的时候，工作重点一直放在电子电气技术中。对于电气自动化控制的智能研究来说，研究电子电气技术和信息处理技术是必须完成的内容，这样能够让最终技术具有良好的适用性和安全性。随着计算机技术的发展与普及，作为高端技术的智能技术在电气工程自动化控制方面得到应用。 2电气工程自动化控制中智能化技术的特点 随着科技水平的提升，我国电气自动化技术得到发展，已经达到智能化水平，电气工程控制实现智能化是最显著的表现，和传统意义上的控制相比具有自身独特的特征。 2.1无人化控制 智能化技术具有显著优势，在具体电气工程自动化控制中得到广泛认可。在进行电气设备调节时候使用智能化技术减少了工人劳动强度，只需要调节具体技术就能够实现无人操控。 2.2智能化控制器无需控制模型 与传统使用的控制器相比，智能化控制器具有明显优势，能够有效对自动化控制器的精密系数进行提高。在实际操作中，传统的控制器如果要控制的对象动态方程相对复杂，那么控制器就不能对其进行有效控制，导致被控对象的模型设计受到阻碍。工作中运用智能化技术，模型设计不需要进行，这样就排除了不能对模型设计进行预测的情况。 2.3智能化控制器处理数据具有一致性 所有输入的数据都能够利用智能化控制器对其进行处理得到工作预估结果。通常来说，控制对象具有可变性，所以需要控制的对象各不相同，这就使得控制器表现出不同的控制效果。面对具有多样性的控制对象，智能化技术也不能达到全面对控制对象进行控制。这就为日后的智能化控制器指引了研究方向，让智能化控制器能够根据具体被控对象的特征进行分类控制。 2.4提高了电气工程系统控制水平 智能化技术在电气工程中的使用能够提高对系统的控制水平，首先能够对电气工程相关的系统数据进行有效控制，同时还能排查出电气工程中存在的安全隐患，对其进行预警并实施反馈调节。通过这样的方式有效减少电气工程运行中的故障发生率。 3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1神经网络系统 现如今，神经网络系统在电气工程自动化中有较广泛的应用，这一系统包含两个子系统，一个是利用电气动态参数而使用在定子电流的辨别控制上，另一个利用机电系统参数而使用在转子速度的辨别控制上。神经网络系统的构造具有多层的前馈性，在控制过程中最常使用的是反向学习算法。智能神经网络函数估计器抗噪音干扰能力较好，同时又拥有很好的一致性，不用借助控制模型，这一系列优势决定了智能神经网络的应用范围，最常用的是模式识别和信号处理，对于电气传动来说有很好的控制效果。在诊断系统以及条件监控决策时候，智能神经网络具有良好的可靠性，主要是因为它能够使用并行结构进行控制。 3.2智能控制 智能技术在电气自动化控制中的应用使得电气工程的操作得到改善。首先，在控制上实现了无人操作技术，电气工程操作更加高效、自主，无人操作技术的实现使得人工投入减少，工人劳动强度降低。其良好的使用效果也给智能化技术提供了更好的发展平台；其次，智能化技术的应用对其性能优越性予以了肯定，这就为智能化技术拓展应用领域打下基础。 3.3优化设计 电气工程自动化控制过程中不可避免的会融入电气设备的设计，通常来说设计是一项繁杂的工作，要对所有涉及到的知识有深入的了解，还要知道如何运用这些知识；除了对相关知识的掌握，充足的工作经验也是不可缺少的因素。实验和经验有机结合手工完成设计是传统上最常用的方法，所以得到的方案要想达标较难，修改起来费时费力。随着智能化技术的出现，方案设计都利用计算机完成，在节省设计时间的基础上，提升设计方案的质量，同时使得设计方案具有更佳的使用性能。在对设计进行优化的过程中，通常使用智能化设计中的遗传算法，这一方法的实用性非常强，智能化技术的应用使得设计得到合理优化。 3.4故障诊断 在电气工程系统工作过程中，不可避免会有设备故障的情况发生，通常情况下，故障的发生不会是突然的，都会有不同的征兆存在，在电气工程中使用智能化技术就能对故障进行有力的诊断。在电气设备的使用中，变压器占有重要地位，所以技术人员对变压器的监测十分重视，这就需要对变压器进行不定时的检测，通过这一工作环节能够减小故障率但是不能杜绝故障发生。对于变压器监测工作来说使用智能化技术就能第一时间对故障进行诊断，最大程度降低电气故障的发生。在变压器的智能化技术诊断工作中，针对变压器渗漏出油体的分解气做出相应的分析，是对变压器进行诊断的主要方式，用最短的时间对变压器的故障范围进行确定，最终找到准确的故障发生点之后完成检修工作。通过智能化技术，首先对故障诊断及检修速度进行提升，其次还杜绝了故障损害电气设备的情况发生，有效延长了电气设备的使用寿命。 4结束语 综上，智能化技术应用在电气工程自动化控制上有助于电气工程行业的进一步发展。在电气工程中运用智能化技术能够让电气工程自动化控制变成现实，在提高企业生产效率的同时降低人力投入。电气工程自动化控制智能化技术具有无法比拟的优势，这就决定了在电气工程中得到良好的应用效果，在控制、设计，故障诊断等方面都得到有效运用。随着电气工程自动化控制要求越来越严格，就需要技术研究人员不断探索，让智能化技术的应用有更好的效果。 作者:刘姜伟 单位:江苏自动化研究所 自动化控制论文:净水厂自动化控制系统设计 摘要： 本文结合某净水厂的工艺流程，分析了自动化控制系统的软件及硬件设计选型。 关键词： 工艺流程；计算机管理系统；硬件设计；软件设计；PLC 1净水厂概况 浙江某净水厂设计规模为10万m3/d，供水水源为水库水，原水经7kmDN800引水管道进入净水厂，供水系统为全程重力自流供水，出厂水经消毒后重力自流至城区配水管网。 2工艺流程 本工程净水处理系统工艺流程为：源水来自水库，依次进入综合池、V型滤池、清水池，经处理后，输送至城市管网。本工程污水处理系统工艺流程为：综合池产生的污泥排入排泥水调节池、提升至浓缩池浓缩后，进入污泥脱水机房，脱水后污泥外运。滤池的反冲洗水经回用水池提升至综合池回用。本工程各类药剂投加点：矾投加至管道混合器，石灰和高锰酸钾投加至管道混合器前，粉末活性炭投加至折板反应池中部，氯气投加至管道混合器前、清水池进水管和清水池出水管。 3中央控制室计算机管理系统 中央控制室计算机管理系统设于生产调度大楼的中控室，采用具有C/S（客户机/服务器）结构形式的计算机网络，同时可支持B/S（浏览器/服务器）结构形式，并可以与上级系统和周边系统链接，现场站与中央控制室之间通过工业以太网光纤环网进行数据通信。中央控制站主要完成全厂的数据通信和调度管理。计算机系统建立在开放的、可靠的网络环境中，系统中的硬件和软件都具有可靠性、开放性和先进性。操作员站采用基于客户机/服务器结构的Windows7操作系统，服务器操作系统采用WindowsServer2008操作系统。 3.1计算机管理系统设计 全厂控制网络分三层。第一层为信息层：由2台监控计算机、2台数据服务器、1台WEB服务器、1台工程师站、网络打印机等的基于IEEC802.3标准的以太网组成，在中央控制室设置1套100/10Mbps24口工业以太网交换器，用超五类网线相连，形成星形拓扑结构。第二层为控制层：由中控室监控计算机至厂内现场主站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成。第三层为设备层：由现场控制主站至设备控制箱、现场仪表基于IEC61158标准的现场总线或常规I/O组成。 3.2计算机管理系统硬件设计 服务器及控制计算机选用DELL产品。工业以太网交换机采用MOXA品牌，PLC和触摸屏均采用施耐德公司的产品。不间断电源选用APC产品。 1）计算机技术性能 （1）CPU：酷睿i5-4570（四核，3.20GHzTurbo，6MB）。 （2）内存：DDR34GB。 （3）硬盘：SATA串行硬盘500G。 （4）光驱：光驱DVD±RW。（5）显示器：24寸宽屏液晶显示器。 2）数据服务器技术性能 （1）CPU：英特尔至强六核E5-2630。 （2）内存：4GBRDIMM，1600MT/s，低电压，单列，x4带宽。 （3）硬盘：300GB15KRPM6Gbps近线SAS热插拔硬盘*4。 （4）光驱：DVD。 3）工业以太网交换机技术性能 （1）工业级以太网产品，符合标准的IEE802.3以太网标准，支持STP/RSTP协议，可构建快速冗余以太环网，单台自愈时间≤30ms。 （2）带有SNMP管理单元。 （3）支持Port-basedVLAN协议，可以对网络进行灵活的子网划分。 （4）支持QoS，对信息设定不同的优先权。 4）UPS不间断电源技术参数 （1）双变换在线式。 （2）具有较强的抗过载能力，至少要能够达到125%的过载。 （3）具有人性化触控式按键，清晰易懂的LED界面，可完整显示UPS状态、负载、电池容量、电池更换指示等详细信息。 （4）能够在130V~275V输入电压范围内正常使用。 （5）具备短路保护装置，发生故障时自动停机，故障消除后自动恢复。 （6）具备防雷击保护装置。 3.3计算机管理系统软件设计 工业监控软件采用亚控公司的KingSCADA开发平台，在此平台上设计开发用户所需的生产管理系统。根据生产过程工艺仪表采集到的数据，生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等，协调和管理全厂的生产调度，打印生产报表、绘制趋势曲线图，报警及事件记录。生成净水厂的生产工艺流程、变配电系统实时动态图，反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。在线生产成本分析系统具有对任意一个或多个时间段的生产成本进行统计、查询、比较、分析等功能，为生产决策提供可靠依据。 4自动化控制系统 自动化控制系统采用PLC控制器，通过采集现场仪表的生产实时数据和控制设备的状态信息，根据现场工艺的要求，实现净水厂的过程控制、顺序控制、连锁控制、设备的开机、停机等各种操作，完成净水厂的自动控制。自动化控制系统集成了计算机技术、通信技术、高性能PLC及智能化仪表。集中管理生产过程中的信息，以实现整体操作、维护、管理和优化；同时，也使得控制风险分散，提高系统可靠性。 4.1控制系统站点分布 本工程在厂区设置5个PLC主站和11个PLC滤池子站。5个PLC主站分别为：综合池PLC主站、反冲洗泵房PLC主站、脱水机房PLC主站、加药间PLC主站、加氯间PLC主站，每个滤格设置一个滤池子站，共11个滤池子站。PLC主站与SCADA服务器组成100M工业以太网光纤环网。所有PLC主站按无人值守的运行管理方式。 4.2控制系统硬件设计 根据生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对分散的特点，系统选用施耐德电气基于可编程序控制器（PLC）的控制系统。每个控制主站采用施耐德电气的ModiconQuantum热备系统（CPU67160系列）。11个滤格子站，采用施耐德电气的ModiconM340（BMXP342020系列）控制系统。140CPU67160是ModiconQuantum系列最高端控制器，专用于双机热备冗余系统。CPU采用Pentium型芯片，主频266MHz，内置RAM，并提供两个PCMCIA扩展插槽，能够很容易地满足最大限度要求的程序扩展和数据保存。存储器容量可以用PCMCIA卡（存储程序、常数、变量名和注释，备份文件等）进行扩展。集成Modbus、ModbusPlus、TCP/IP（热备端口）、USB等多种通信端口，便于与其他设备实现数据交换。CPU上集成液晶显示屏幕，用于显示系统的运行、故障、通信等状态信息和设置系统的相关参数。带有后备电池的SRAM，可以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。140CPU67160集成了100M的光纤通信端口，完成主备CPU模块的数据同步。QuantumCPU使用可擦写存储器技术，支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术，在不更换存储器卡的情况下只需通过Modbus或ModbusPlus即可实现操作系统更新。 4.3控制系统功能设计 各PLC现场控制站设计具有下列功能： （1）具有实时监测所属监控工艺流程范围内的生产过程参数（压力、流量、液位）、水质参数（温度、浊度、PH值、余氯等），并对采集的上述参数进行处理同时供上位机储存、显示。 （2）具有实时监测所属监控工艺流程范围内主要设备的运行状态，并对其进行采集、处理同时供上位机储存、显示。 （3）具有全自动控制或调节计量泵、水泵、鼓风机、阀门等设备。 （4）具有自动进行越限保护处理和设备故障自动进行保护。 （5）具有可靠的安全措施，具有保护口令，防止越权修改程序。 （6）系统具有较强的自检功能和故障自恢复功能。能够承受运行中的各种干扰。 4.4控制系统开放性和可扩展性 开放性的系统整体结构可以保证系统具有较长的生命周期，系统在投入运行以后可能会有一些变化调整，因此系统必须具有灵活的结构，具有良好的开放性，在软件和硬件的配置上能灵活增减。具有强大的系统维护和诊断功能，保证系统安全、可靠的运行。自动化控制系统的可靠性是整个系统长期稳定运行的关键因素。PLC、网络设备、监控软件等系统核心部件以及断路器、开关电源、继电器、接线端子等易损件均选用工业级、抗干扰能力强，在净水厂自动化系统领域有长期运行经验的国内外知名品牌。整个自动化系统能够在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的设计满足国内、国际的安全标准，并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围，能够承受工业环境的苛刻条件。系统提供高度的在线维护性能。任何节点故障、离线或从系统中移去不会影响其他节点正常运行，具有标准的对外通信接口，便于与其他控制系统通信。选用高质量的设备搭建的系统架构，不仅可以保证系统稳定、可靠的运行，也将大大减少投运后的维护工作量、并节约二次投入的资金，同时避免因系统故障导致的损失。 作者：斯东浩 单位：浙江浙大中控信息技术有限公司

电力自动化论文: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

机电一体化论文:模具中采用机电一体化综述 由于旋盖的螺纹长度较长和螺纹成型后脱模力较大,与常规的脱模机构不同,图4模具采用电机驱动链轮使螺纹型芯旋转的方法来实现自动脱模。 模具结构特点:(1)常规的三板模结构,1模2腔,侧浇口进料。(2)无拉料杆和推杆装置,在弹簧力的作用下通过浇口推板将主流道凝料从定模板上推出,模具结构简单。(3)模具工作可靠,操作方便,自动化程度高。(4)脱螺纹机构的主要零件有:电机、链轮、链条、推力轴承、深沟球轴承、接近开关、中间继电器、时间继电器等。模具的工作过程为:模具合模、注射、保压、冷却过程结束后,模具开模,动模开始向后运动,浇口推板18在弹簧17的作用下,将主流道凝料和塑件从动模上推出。动、定模开模到一定距离,注塑机顶杆通过动模座板16的顶出孔进入模具,使接近开关22受到感应,并发信号给中间继电器19,启动电机26。 电机通过主动链轮24、链条14带动从动链轮8旋转,螺纹型芯7在推力轴承5和深沟球轴承6的配合下作旋转运动。塑件与型芯在相对旋转运动的作用下实现自动脱模。当时间继电器20到时后自动断电,电机停止运转,型芯同时停止旋转,模具的一个工作循环过程结束。 模具中采用的机电一体化控制系统包括电器控制、机械传动和动力元件三大部分。电器控制部分功能上包括:信号采集、信号传递和信号控制;机械传动的类型有:齿轮传动、链传动、蜗杆传动、螺旋传动以及常用机构等。动力元件有:电机、液压泵和气压泵。下面主要对电器控制元件的功能和作用进行介绍。 信号采集元件信号采集元件可分为:接近开关(见图5)、光电开关(见图6)、信号传感器等。图4模具中使用接近开关作为信号采集元件。接近开关是一种无需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关,当物体接近开关的感应面到动作距离时,不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作,从而触发交流或直流电器工作或给计算机装置提供控制指令。光电开关是利用被检测物对光束的遮挡、吸收或反射,检测物体有或无。物体不限于金属,所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号发出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 信号传递元件图模具中采用中间继电器(见图7)作为信号传递元件。中间继电器是用来传递信号或同时控制多个电路,也可直接用它来控制小容量电机或其他电气执行元件。继电器的工作原理是:当某一输入信号(如电压、电流、温度、速度、压力等)达到预定数值时,使它动作,以改变控制电路的工作状态,从而实现既定的控制或保护的目的。在此过程中,继电器主要起传递信号的作用。 信号控制元件模具中采用的信号控制元件是时间继电器(见图8)。时间继电器的用途是配合工艺要求,执行延时指令。时间继电器可分为通电延时、断电延时、循环延时、释放延时等。时间继电器使用于交流50~60Hz,额定电压12~380V的控制电路中作延时元件,按预定的时间接通或断开电路,具有延时精度高、触电容量大、延时范围广等 机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛涉及工业生产过程的所有领域。初级的机电一体化产品是指采用电子技术代替和完善机械产品中的一部分,以提高产品的性能,而高级的机电一体化产品是利用机电一体化技术使机械产品实现自动化、数字化和智能化,使产品性能实现质的飞跃。旋盖成型模具通过应用机电一体化技术简化模具结构和提高模具性能,可为注射模上采用机电一体化技术提供参考。 机电一体化论文:传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器研究现状与发展,探讨传感器在机电一体化系统中的应用,并分析我国传感器技术发展的若干问题及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定规律转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展,电子信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的现代科技领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于TV或CCD的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素, 由其引起的停机时间占NC类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的应用,现代化汽车工业进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术发展的若干问题及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的研究主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的计算、模拟和设计方法; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微电子、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mV),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电一体化论文:对煤矿机械机电一体化应用的现状研究 随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微电脑)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂,维护也将更加专业化。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面就这些做一下介绍与浅述。 煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产,也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。 为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。 机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外机械上得到应用。20世纪80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。 目前机械的电子(微电脑)控制系统主要用以实现如下功能: 1)在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 2)节能降耗,提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高了。 3)自动化或半自动化程度的提高 煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。 4)其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。 机电一体化论文:煤矿机电一体化技术的应用及管理 机电一体化技术煤矿生产中的应用机电一体化技术包括基础的机械技术、以及计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术动技术。而在在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而到矿井的高产高效的目的。随着我国工业控制自动化技术的发展，煤矿机电自动化在矿上的应用目益增多。 因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。 电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步，发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式，逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层，支架型式由占主导的掩护式，逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用，液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备，是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发，电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化，综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控，使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度，检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态，自动调节支架推移输送机的拉移等，使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。 在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，使电器安装大大简化，此外，硬件配置简单，互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。 矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来，紧跟世界监测监控系统的发展潮流，我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现，不仅为各煤矿提供了更多的选择机会，且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。 煤矿机电管理存在的主要问题．1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门，但大多数矿井机电科都承担 2种职能：一是机电管理，二是机电生产。 机电科管理人员的主要精力放在应付生产上，管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够，大量压缩机电人员，造成机电管理人员不足，机电专业组织未能健全，机电管理网络经常中断，机电职能管理作用淡化，技术手段落后。 机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低，专业技术水平不高，未系统学习设备管理理论和企业管理理论，机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训，理论知识不足，实践经验缺乏，违章作业经常发生。设备故障较高，因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严，带电作业，约时停送电时有发生。 设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转，安全设施、保护装置不全，距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置，电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重，末能定期防腐。有的矿井为了赶产，不能保证主副井2h的停产检修时间，绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验，过流保护整定过大，漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求，安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。 改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理，首先是矿井领导人重视机电管理，这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作，多提工作建议，以获得领导的支持。 因矿制宜建立机电管理机构，授予职权，统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式，都必须授予机电部门职权，实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权，即：制定机电管理规章制度杈；编制部署机电工作计划权 ；设备配件分配权：制止违章作业权：追查机电事故权；检查评比考核奖罚权：机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度，扎实地做好设备综合管理，加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系，完善设备综合管理制度，配齐设备管理人员，实行流程化管理，扎实地做好设备综合管理工作，确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性，严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变，培训达到目的。 对我国煤矿机电一体化技术的思考在20世纪，我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展，机电一体化技术应用到了煤矿每个环节，但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此，要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平，必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度：以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠：对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最忧的状态工作，同时能快速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量；隹确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。 机电一体化论文:机械制造与机电一体化发展探究 1.机械制造智能化技术的发展 1.1人机互动的功能发展方向 机械制造业对图形的精密性要求非常高。因此,必须借助计算机技术完成产品的设计与操作,通过计算机的窗口与菜单完成产品生产的操作过程,利用快速编程、蓝图编程、三维彩色动态图形展示、图形动态跟踪、图形模拟、多方向视图、比例缩放等技术为机械制造提供技术支持,以大量的可视图形和技术数据帮助设计者更好地完成设计过程,提高产品质量与经济效益,同时缩短产品的生产周期,实现产品制造过程的人机互动。 1.2高效化、智能化的性能发展方向 在目前机械制造的操作系统中,高分辨率检测元件和多CPU控制能够提高机械制造过程的效率、精度和速度,形成系统化、科学化、规范化的数字伺服系统,使机床的运转速度得到大幅度提升,自动化调整机械生产的信息流和物料流,以机械制造群控系统提高机械制造的效率与水平。 1.3集成化、可控化的体系发展方向 随着智能化技术在机械制造领域内的不断应用与推广,基于网络数据资源的机械制造管理系统可以通过互联网络深入了解生产工艺流程及设计原理,实现了编程、设定、运行、操作的集成化与可控化,提高了机械设计和制作的效率。机械制造的集成化、可控化的体系发展方向以软硬件运行速度和数控系统的集成度为依据,利用集成化CPU、RISC芯片和可编程集成线路,提高了集成电路的密度,减少/！/互联长度和数量,从而降低了生产成本,提高了产品性能和系统可靠性。这是机械制造智能化技术的发展方向和任务。 2.机械制造智能化与机电一体化的结合发展 机械制造智能化与机电一体化的结合是机械制造业的发展方向,随着智能化技术和机电一体化技术水平的提高,机械制造有着非常广阔的发展前景。具体说来,机械制造与智能化技术、机电一体化技术相结合的发展趋势表现在以下几个方面: 2.1网络化 网络技术是机械制造业的重要发展方向。随着网络技术的推广与普及,企业的生产经营过程发生了极大的变革。物料选择、产品设计、零件制造、产品销售和市场开拓的方式都发生了很大的变化,异地与跨国生产已经非常普遍,技术交流、产品开发合作和经营管理学习也在广泛开展。机械制造企业在网络化的发展环境下既竞争又合作,为了提高自己的竞争力不断研发新产品和新技术,提高了机械制造业的整体水平。因此,网络化是机械制造业的重要发展方向。 2.2智能化 在机械制造业的发展过程中,不断吸收运筹学、人工智能、计算机技术、心理学、模糊数学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,在机械生产过程中模拟人类智能,使机械生产过程更具人性化。 2.3自动化 机械制造的自动化以系统技术、集成技术、人机一体化技术、单元制造技术、柔性制造技术等技术为支撑,为机械制造营造了一个现代化的生产环境,使机械制造朝着敏捷化、全球化、网络化、智能化、虚拟化和绿色化的方向发展。 2.4系统化 机械制造的系统化表现为开发式和模式化的系统体系结构,实现了灵活组态、任意裁剪、任意组合,达到了综合管理和系统控制的目标。此外,机械制造领域内的通信功能也在不断增强,更加注重产品和人的关系,通过模仿生物机理来研制机电一体化产品。 3.结语 总而言之,机电一体化技术和智能化技术是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收智能化和机电一体化技术,实现机电一体化和机械制造智能化的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词：机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已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机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。 前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力 劳动中解脱出来，实现文明生产。另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标： ·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。 ·PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量…… 总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排，协调发展计划 目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车! (二)强化行业管理，发挥“协会”作用 目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口 的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……(三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点，兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍 ，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是： 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造； 抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统； 抓紧开发、生产中小型PLC，用PLC进行生产过程控制； 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备，进行高层建设的现代化管理，解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:机电一体化系统抗干扰问题的探讨 摘要：针对机电一体化系统在工业应用环境运行时，系统受到的干扰问题，进行了一定的分析，并提出了一些具体的解决办法。 关键词：机电一体化 干扰 抗干扰 机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时，系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击，各电气功能模块将不能进行正常的工作，微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”，传感器模块将会输出伪信号，功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号，使执行机构动作失常，最终导致系统产生故障，甚至瘫痪。 1 干扰源 从干扰窜入系统的渠道来看，系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等，如图1所示。 （1）供电干扰 大功率设备会造成电网的严重污染，使得电网电压大幅度地涨落、浪涌，大功率开关的通断，电动机的启停等原因，电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计，电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90％以上。 （2）过程通道干扰 过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电，接地系统不完善，或者传感器测量部件绝缘不好等；及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起，尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时，产生的共模或差模电压都会影响系统，使系统无法工作。 （3）场干扰 系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场，如太阳及天体辐射；广播、电话、通讯发射台的电磁波；周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作，使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。 2 抗供电干扰的措施 （1）配电系统的抗干扰 抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施，可采用图2所示的配电方案。 其次可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。 另外，交流电的引入线应采用粗导线，直流输出线应采用双绞线，扭绞的螺距要小，并尽可能缩短配线长度． （2）利用电源监视电路 在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能；及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。 3 过程通道抗干扰措施 抑制过程通道上的干扰，主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。 （1）光电隔离 利用光电耦合器的电流传输特性，在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来，这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰，而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。 （2）双绞线传输 在长线传输中，双绞线是较常用的一种传输线，与同轴电缆相比，虽然频带较窄，但阻抗高，降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路，改变了线间电磁感应的方向，使其相互抵消，因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。 （3）阻抗匹配 长线传输时，若收发两端的阻抗不匹配，则会产生信号反射，使信号失真，其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。 （4）电流传输 长线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。 （5）合理布线 强电馈线必须单独走线，强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。 4 场干扰的抑制 防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题： （1）消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。 （2）为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。 （3）不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。 （4）在布线方面，不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。 5 软件抗干扰技术 各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是： （1）在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。 （2）系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。 （3）RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立，并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。 抑制数据采样的干扰可采用：数字滤波，宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法，也可采用重复检查法，偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有： （1）设置WATCHDOG功能，由硬件配合，监视软件的运行情况，遇到故障进行相应的处理。 （2）设置软件陷阱，当程序指针失控而使程序进入非程序空间时，在该空间中设置拦截指令，使程序进入陷阱，然后强迫其转入初始状态。 机电一体化论文:机电一体化智能大流量电动执行机构 【论文摘要】提出一种新型电动执行机构的设计方案，详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体，采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制，解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明，该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点。 1　引言 在现代化生产过程控制中，执行机构起着十分重要的作用，它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不可调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段，系统的安全性较差，不便与计算机联网。鉴于以上原因，采用传统的大流量电动执行机构的控制系统，可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构，采用机电一体化技术，将阀门、伺服电机、控制器合为一体，利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采用模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜，具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明，该执行机构工作稳定，性能可靠。 2　电动执行机构的硬件设计及工作原理 电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。 控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。 系统工作原理： 霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器，产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM，实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。 控制系统各功能元件的选型与设计： 1)单片机　选用INTEL公司生产的8031单片机，它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号；处理IPM发出的故障信号和报警信号；处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；提供显示电动执行机构的工作状态信号；执行控制系统来的控制信号，向控制系统反馈信号； 2)三相PWM波发生器　PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能；数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点，并存入内存，然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能，文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具有独立的标准微处理器接口，芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。 3)智能逆变模块IPM　为了满足执行机构体积小，可靠性高的要求，电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5．5kW的三相异步电机，其额定电压为380V，功率因数为0．75。经计算可知，选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。 4)位置检测电路　位置检测电路是执行机构的重要组成部分，它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不可能很长，精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器，这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。 5)电压、电流及检测　检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0～50Hz，采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小，采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。 6)通讯接口　为了实现计算机联网和远程控制，选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS－232标准电平，把其它微机送来的RS－232标准电平转换成TTL电平给8031，实现单片机与其它微机间的通讯。 7)时钟电路　时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM，可用来存入需长期保存的数据。 8)液晶显示单元　为了实现人机对话功能，选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择，可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式，显示直观、清晰。 9)程序出格自恢复电路　为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常，选用MAX705组成程序出格自恢复电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。 工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次复位，复位结束后，又由程序通过P1．0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲，使WDO引脚回到高电平，程序出格自恢复电路继续监视程序运行。 3　阀位及速度控制原理 阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。 采用双环控制方案，其中内环为速度环，外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较，通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率，实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。 外环主要根据当前位置速度的设定，通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为：通过比较实际阀位与给定阀位，当二者不相等时，以恒定加速度加速，减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。 执行机构各阶段运行速度的计算原理 图3-2为执行机构的典型运行速度图，它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点，相应的时间称为段起始时间，如图3-2中的t(i)(i＝0，1，2，……)，相应的速度称为段起始速度，如图3-2所示v(i)(i＝0，1，2，…)。 设第i段速度的变化速率为ki，则有： 式中：Δv为两段点之间的速度变化值，Δv＝vi＋1－vi； Δt为两段之间的时间，Δt＝ti＋1－ti。 显然，当ki＝0时为恒速段，ki＞0时为升速段，ki＜0时为减速段。任意时刻的速度给定值为： Ts为采样周期。 变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。 4　关键技术问题的解决 该电动执行机构采用了最新的变频调速技术，电机驱动功率小于5．5kW。用户可根据需要设定力矩特性，根据控制的阀设定速度，速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统，控制特性视运行方式、速度而定，并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。 该执行机构解决的关键性技术问题主要有： 1)阀门柔性开关　柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时，保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流，通过精确计算，得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩，自动降低速度，以避免阀门内部过度的撞击，从而达到最优关闭，实现过力矩保护。 2)阀位的极限位置判断　阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中，该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低，在运行中易松动，可靠性差。在文中，电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是，单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较，如果未发生变化或变化较小，即认为己达到极限位置，立即切断异步电机的供电电源，保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关，无需在调试时对其进行复杂的调整。 3)电机保护的实现　为了防止电机因过热而烧毁，单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度，如果温度传感器检测到电机温度过高，自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。 4)准确定位　传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度，当接近停止位置时，电机断电后，由于机械惯性，其阀门不可能立即停下来，会出现不同程度的超程，这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki，使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位，从而将超程降到最低。 5)模拟信号的隔离。 对于变频器的直流电压以及输出的三相电压，它们之间的地址不一致，存在着较高的共模电压，为了保证系统的安全性，必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示，采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地，则运放A输出端的电位将降低，因而光电耦合器的发光强度将增强，则使其集射极电压减小，最后使运放A反相端的电位降低，回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地，也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。 5　结束语 该执行机构集微机技术和执行器技术于一体，是一种新型的终端控制单元，其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制，因此，同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术，它利用内置的液晶显示板，不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度，还可以通过菜单选择运行参数设定，当系统出现故障时，能显示出故障信息。总之，该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体，顺应了电动执行机构的发展趋势，它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。 机电一体化论文:机电一体化技术及其应用研究 摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。 关键词 机电一体化 技术 应用 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 1.3 模块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 1.4 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 1.9 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。 2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。 2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。 2.6 交流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 机电一体化论文:发展“机电一体化”的思路和对策 主题词：机电一体化、对策 一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意. (一)"机电一体化"的发展历程 1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页; 2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.(二)"机电一体化"发展趋势 1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已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机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。 5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 三、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。 前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。 (一)北京“机电一体化”工作面临的形势 1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 (1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。 (2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。 (3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。 (4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。 (5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。 (6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。 2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。 1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。 3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。 另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。 (二)北京“机电一体化”工作的任务 北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。 1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点 (1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶 国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。 (2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平 对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。 (3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度 风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。 (4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标 北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。 2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标 (1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。 (2)单项目标： ·机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。 ·汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。 ·PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。 ·“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。 ·模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。 ·其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量…… 总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。 五、北京发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排，协调发展计划 目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车! (二)强化行业管理，发挥“协会”作用 目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。 “协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。 (四)突出发展重点，兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍 ，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是： 抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造； 抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统； 抓紧开发、生产中小型PLC，用PLC进行生产过程控制； 抓紧组织生产多色胶印机、中英文打字机、电子出版系统、中高调频X射线疹疗设备、心脑病人监护设备、30万千瓦汽轮发电机组、模糊控制器、汽车电子高压开关、高频电子点火器等产品。同时要注意用变频调速技术、电力拖动技术、模糊技术、PLC等改造供暖、供水设备，进行高层建设的现代化管理，解决交通难、出行难问题…… 机电一体化论文:浅谈加强机电一体化专业学生实习教学的措施 在当前竞争激烈的市场经济形势下,企业对员工综合职业素质的要求,尤其是对专业技能的要求不断提高。职业学校要主动适应这种要求,必须进一步强化实习教学管理,把提高学生的职业技能水平看作是办学质量的重要标志。机电一体化专业学生的实习教学应切实解决好以下几个问题。 一、加强机电一体化专业实习教学的环节管理 1、制订切实可行的实习教学计划。 实习计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制定。 目前,机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向:1、机电一体化设备制造与维修;2、机床数控技术应用;3、自动机(线)的运行与维修。要按照不同的专业化方向,对主要基础实习教学作相应的调整。对于机电一体化设备制造与维修方向,基础实习教学的重点应放在机械方面,要加强钳工与电工电子实习训练,使学生达到中级钳工的操作水平;对于机床数控技术应用方向,应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中级车工的操作水平;对于自动机(线)的运行与维修方向,应向电的方面适当偏移,加强电工及单片机与可编程控制器实习,使学生达到中级电工的操作水平。在制定实习教学计划时,采用分阶段实习和集中实习相结合的方法。即在二年级第一学期安排四周的阶段实习,进行钳工、电工的有关基本操作入门实习;在二年级第二学期结合专业课教学,每周安排一天半到二天实习课,进行车工基本操作技能训练,达到初级车工操作水平;在三年级安排顶岗实习,通过严格的专业技能训练逐步使学生达到中级车工操作水平,并能赴工厂生产实习,使学生接触现代企业生产与管理实际,并将所学专业技术运用于生产中。 2、编写针对性较强的实习补充教材或实习指导书。 机电一体化专业教学实习包括入门实习、提高实习、强化实习。目前,机电类实习教材尚不能与当前的实习教学需要相配套。因此,为加强实习教学内容的针对性,应组织教师编写具有本校机电一体化专业特色的实习补充教材或实习指导书,要体现实习过程的连贯性、实习阶段目标的渐进性。各实习阶段要有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。 3、规范实习教学过程管理。 实习教学具有生产性的特点,完全不同于理论课教学。实习教学过程管理是指对实习教学过程中影响实习教学质量的诸多因素进行组织、协调和控制,使实习教学按计划、有秩序地进行。实习教学管理包括对对实习教学设施设备工具、对学生的管理和对整个实习教学过程的管理等,其中对实习教学过程的管理尤为重要。实习教学不是将学生安排到实习工厂交待一下实习课题、示范一下操作过程就可以了,要严格按照入门指导、巡回指导、结束指导的实习教学程序要求实施全过程管理。特别是巡回指导,是实习教师发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节。规范实习教学过程管理对于加强学生专业技能训练,提高实习教学质量至关重要。 4、严格实习考核要求。 实习考核要求是实现教学目标的具体体现,科学合理的考核要求能够增进学生学习的自信心和积极性。实习考核要求应根据学生实际,采取分层次步步过关的方式,使学生通过自身的不断努力一步步地达到考核要求。对于少数在规定实习课时内不能达到考核要求的学生,实习教师要适当安排其他时间开小灶,进行个别辅导,使其达到实习教学目标的要求。实习考核要求应与劳动部门的职业技能考核标准接轨,达到中级工职业技能水平。 二、加强机电一体化专业实习教师队伍建设 实习教学目标的实现,实习教师起着主导作用。职业学校要加强实习教师队伍的建设,建立一支高质量的”双师型“实习教师队伍。目前,一些职业学校机电一体化专业实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。 三、加强实习基地建设 实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须确实建设好校内外实习基地。 1、 建好校内实习基地。 按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。 2、广泛建立校外实习基地。 广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求、征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。 机电一体化论文:机电一体化技术的发展浅论 论文关键词：机电一体化；技术；现状；产品；制造技术；发展趋势 论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要和发展背景。综述了国内外机电一体化技术的现状，分析了机电一体化技术的发展趋势。 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化概要 机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。 因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 2 机电一体化的发展状况 机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。 我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，不取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 3 机电一体化的发展趋势 3.1 智能化 智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。 3.2 模块化 模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。 3.3 网络化 20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 3.4 微型化 微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。 3.5 绿色化 工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。 3.6 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。 结语 综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。 机电一体化论文:浅谈电工新技术在机电一体化中的应用 摘 要：文章从电工新技术的发展谈起，对电工新技术在机电一体化中的应用作详细分析，并着重探讨电工新技术的特点，归纳、总结出相关结论，供同行参考借鉴。 关键词：电工新技术；机电一体化；应用 电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用，依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多，为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能，当该技术应用到机电一体化以后，不但能有效改善机电一体化产品的生产环境，提高机电产品工作效率，还能减少能源浪费，实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述，对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。 1 电工新技术分析 1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素 电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长，它借助自身技术优势，一方面解放了国民生产力，有效促进了生产效率的提高，另一方面降低了生产能耗，为社会主义建设做出了贡献。总的来说，电工新技术促进了国民经济的发展，为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。 1.2 电工新技术的定义与发展趋势 所谓电工新技术，实际就是指在当前并未实现规模化应用，但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步，电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大，成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因，它实际是在传统电工技术基础上发展起来的，是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展，当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等，新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天，电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶，除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外，电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展，成为了国民经济发展中的中坚力量。 2 电工新技术在机电一体化中的应用 电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用，比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等，都属于电工新技术的范畴。详细分析如下： 2.1 自动控制技术 自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象，该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中，系统能对机电设备的运行状态进行连续测量，并结合测量数据推断出设备偏差，及时采取相应措施对偏差进行处理，尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中，为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分，往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后，市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高，而为了满足市场要求，机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好，全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高，既能满足系统自动控制技术要求，又能提高系统控制与调节精度，为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此，现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。 2.2 pc的应用 pc，实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置，技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上，既具有计算机控制功能，又能实现通信，所以该控制器在出现以后，便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期，常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能，通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用，plc的功能日趋完善，性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术，自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线，既发挥计算机优点，又考虑电器操作人员习惯，始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继 电顺序控制系统的比较：plc控制系统大部分为软件控制，系统结构紧凑、体积小；plc控制器内部全部为“软接点”，动作快，系统的控制功能改变一般需要修改程序；plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能，可靠性高，适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计，不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。 2.3 运动控制卡的应用 运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源，来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速，从而缩短电机方向和转速的时间，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串，通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度，改变发出脉冲的数量来控制电机的位置，用于控制步进（直线）电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点，使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用，因此，变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项核心技术。 3 结束语 综上所述，我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛，成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点，为机电一体化发展创造了众多有利条件，促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说，电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献，它不仅省去了多余的社会劳动力，实现了机电一体化产品的自动化控制运行，还减少了能源消耗，对社会进步起到了巨大作用。 机电一体化论文:浅析机电一体化在煤矿机械中的作用 摘 要：机电一体化已经成为了煤矿机械发展的主要趋势，作为新时代的煤矿业，其正处于一个更新换代的转折点，现在的煤矿机械正处在一个向机电一体化方向发展的时代，随着国家对煤矿安全生产的重视，煤矿设备投入的不断增加，煤矿机械也处在一个更新换代的时期。煤矿业在投入设备的基础上重视安全生产，文章着重对煤矿生产中机电一体化情况进行了探讨，并阐释了其在煤矿生产中的主要作用。 关键词：机电一体化；煤矿机械；作用；应用 科技的进步为新时代的各行各业都带来了新型的先进技术，煤矿业也不例外，在煤矿生产中对于机械性能的要求也不断的在提高，煤矿机械中微电脑的应用会更加的广泛，且机械结构会更加复杂，其对于维护的要求也向着更加专业的方向发展。以下就通过文章对煤矿机械中电子装置的控制功能、特性和类别以及电气的功能、特性和类别进行初步的介绍。用以帮助工作人员以及管理人员更加了解煤矿机械。 1 机电一体化的产生与应用 机电一体化又称机械电子工程学，是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。目前各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。 在现代的煤矿生产中，机械性能会直接影响到煤矿的产出，机械的自动化程度以及经济性都会对生产造成一定的影响，也会对煤矿的供电、通风以及排水、提升造成安全性影响。煤矿机械的经济性、可靠性以及动力性会直接受到机械电气以及电子系统中控制部分的性能以及质量好坏的影响，在此影响下会直接对机械的寿命施工质量以及生产效率造成影响。微电子系统在现代煤矿生产中越来越不可或缺，已经成为了现代煤矿机械的核心组成部分，同时，也成为了评判煤矿机械水平的标准之一。随着科技的进步和机械技术的发展，煤矿机电在性能上不断提高，微电子开始在煤矿机械中得到广泛的应用、推广，成为了煤矿机械的重要组成部分。换言之，煤矿机械系统的复杂程度会越来越高，功能也会越来越强大，应用范围相对也会随之变广，但是随之而来的问题便是其维护和维修要求也相对开始变得越来越专业，这就使得煤矿的工作人员所面临的专业机械问题更加复杂。为了更好的适应更加复杂的机械设备以及控制系统，对煤矿员工的技术培训就显得尤为重要，同样对设备的管理也成为了煤矿管理工作的中心内容。 随着开采技术的提高，以及新时期对于煤矿生产的要求，煤矿机械的使用中仅仅依靠液压技术以及机械技术已经不能满足现代机械性能要求。对于煤矿机械应用，现代化的生产要求煤矿机械具有更好的可控性，更加智能化。因此微电子的技术引入成为了煤矿机械的必然发展趋势，在对煤矿机械的控制上微电子控制成为了必然的选择。机电一体化作为新兴的技术，以其独特的适应性开始受到煤矿业的关注，将机电一体化技术引入煤矿生产的机械设备中，不仅仅是对于煤矿机械的技术革新，同时也使得煤矿机械设备从性能上有了本质的改变。 机电一体化又被称作电子机械工程学，是一门综合性技术，同时也是一门跨学科技术，由多种学科技术（计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及液压技术）相互融合形成的交叉学科，却又独立于上述任何一门学科。机电一体化的技术最先得到应用是在上世纪七十年代，得以应用于国外机械中。而随着微电子技术在八十年代末期逐步的发展，并成为了核心技术开始，机械制造的发展速度日新月异，并且随着微处理、计算机、检测、传感以及信息处理等技术在煤矿机械中得到引用并逐步发展，对煤矿机电产品性能产生了极大的促进，使得煤矿机械发展进入了一个快速转变阶段。目前以微处理器或者是微电脑为核心的电控系统已成为了我国煤矿机械的发展趋势，虽然同发达的西方国家相比，我国的微控系统还存在一定的差距，但是随着技术的引入和研究发展，煤矿机械技术的提升也会十分迅速。 我国煤矿业引入微电子控制系统主要用于对煤矿机械功能进行提升，其主要实现了以下几方面功能。 2 在线监控、自动报警及故障自诊 即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能自动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备 护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用plc控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。 3 节能降耗，提高生产效率 例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频起动、plc控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高了。 4 有效提高生产的自动化、半自动化 自动化煤矿机械设备是今后的发展趋势，而半自动化的机械设备应用也会越来越广泛，不但从劳动强度上减轻了操作人员的负担，同时也是对生产效率的有效提升。另外可以最大程度避免由于操作人员经验不足而对作业精度造成的影响。微电子在煤矿机械设备中的应用也是其自动化智能化发展的重要保障，去推广以及应用，使得机械系统的构造越来越复杂，但是功能以及适用范围也会随之而扩大。 5 其他应用 一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子（微电脑）控制的自动变速器，能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比，从而改变功率，这不仅充分利用了电动机功率，大大提高了能耗经济性，而且也简化了操作，降低了劳动强度，提高了设备的安全性能，提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子（微电脑）控制，可实现无人操作，使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业，也配备了无线遥控装置，可远程遥控也可微电脑编程控制。电子（微电脑）系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业，其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭，此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰，工作环境非常恶劣，因此电子（微电脑）控制系统必须满足井下性能环境要求，能在井下环境温度下可靠、稳定地工作；抗压强度高、抗老化，具有较长的使用寿命；密封性能好，能防止水分和污物的侵入；较好耐冲击和抗振性能；较强的抗干扰能力，系统能在各种干扰下可靠地工作。 6 结束语 科学技术的进步所带来的便是煤矿机械的发展，而机械技术的发展使得煤矿机械在性能上的适应性越来越高。随着机电一体化程度的加深，以及先进技术的引入，我国的煤矿机械技术发展开始向着微电子控制系统转变，在应用上更加的广泛，同时对于相关维修以及管理工作人员的专业素养要求也越来越高。即便如此，机电一体化也越来越得到广大煤矿业生产者以及管理者的推崇，在应用中不断的吸取经验，从而得以发展提高。虽然世界机电一体化的微电子控制技术发展较早，但是我国的技术应用起步较晚，因此在煤矿的生产上还存在很多的差距。但是社会对于煤矿生产的要求不会因此而降低，因此机电一体化变革刻不容缓，需要煤矿生产工作中每一个环节的相互配合，以及每一个环节的工作人员的共同努力。 机电一体化论文:试谈基于机电一体化的煤矿企业科技管理研究 摘 要：本文对机电一体化技术进行了概述, 简要介绍了机电一体化技术的发展历程和趋势, 论述了机电一体化技术的研究在煤矿生产中的重要意义, 重点介绍了机电一体化技术在煤矿生产中的应用。 关键词：煤矿企业 机电一体化 科技管理 1.机电一体化技术概述 “机电一体化”(mechatronics)是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术,将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来,相互渗透,相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械，更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。 机电一体化技术具有增强生产的安全性和可靠性、具有自动监视、报警、诊断等功能,大大简化了操作步骤并且简单、方便;适用面广、生产、应变能力强、工作质量高；它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。 2.我国的机电一体化技术 我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点,它的广泛应用减轻了劳动强度,提高了生产力水平。然而,我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大,具有自主知识产权的核心技术不多,今后应加强研究具有自主知识产权的核心装置，同时增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。 3.机电一体化技术研究在煤矿生产中的重要意义 3.1 提高劳动效率，机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变,大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式,明显降低了工人的劳动强度,大幅提升了劳动生产率,极大地提高了劳动效率。 3.2 提高了劳动安全保障，传统的煤矿工作环境非常恶劣,高负荷地工作会严重影响到矿工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行煤炭的采掘、运输、提升等,不仅可以使矿工从繁重的体力劳动中解脱出来,而且还能降低发生事故和危险的几率,提高安全生产效率。 3.3 增加了经济效益和矿工的劳动收入，煤矿机电一体化技术的运用使得煤炭的产量大幅提高,增加了企业的经济效益,同样使矿工的劳动收入有所提高,改善矿工的生活质量。煤矿企业的快速发展带动了其它相关行业的快速发展,对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。 4.机电一体化技术在煤矿中的应用 4.1 机电一体化技术在采煤机中的应用。机电一体化技术在采煤机的一个典型应用就是电牵引采煤机。它具有许多液压牵引采煤机不具备的优势和特点:良好的牵引特性。在采煤机前进时它可以提供牵引力,在采煤机下滑时它还可以进行发电制动;可用于大倾角煤层。牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,可用在40°～50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置;运行可靠,使用寿命长。与液压牵引不同的是电牵引采煤机除电动机的电刷和整流子有磨损外,其它元件没有磨损,因此运行可靠,使用寿命长,维修量小;反应灵敏,动态特性好，结构简单，效率高。电牵引采煤机机械传动结构轻便简单,只做一次转换，电能转换为机械能,转换效率可高达99%,而液压采煤机的电能转换机械能的转换效率只有65%～70%左右。 4.2 机电一体化技术在提升机中的应用。目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备是矿井提升机,为全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,在结构上将滚筒和驱动合二为一,大大简化了机械结构,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,使电器安装大大简化,此外,硬件配置简单,互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。 4.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用。近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机一般为3点驱动,对输送机的单机长度和运量存在一定的限制。而且,输送机的监控设备的功能、可靠性、灵敏度和寿命都与发达国家相比存在显着的差距。 4.4 其他煤矿机电一体化设备液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电要求是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备网络功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 5.结语 机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术,目前已经成为矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。 机电一体化论文:接口技术在机电一体化中的运用研究 随着信息技术等的发展,机电一体化已经成为一种发展趋势,同时也为人们的生产、生活提供了更多的便捷。接口是几点一体化产品的重要组成部分,有效运用接口,可以更好地将几点一体化产品中的各个组件有机地连接起来,使机电一体化产品的运行能够更加顺畅、有效。因此,接口技术的研究与运用,直接影响着机电一体化产品的运用效能,相关工作人员应该积极创新接口技术,满足机电一体化技术不断发展的需求,进而提高机电一体化产品的质量,更好地为人们的生产、生活服务。 1 简述接口、接口类型与接口连接方式 机电一体化系统,即是将机械系统与电子系统有机地联系到一起,从而发挥机械电子的优势,提高机电一体化产品的应用性能。而接口是机电一体化产品的重要组成部分,它是连接机械系统与电子系统各个模块的重要组件,具有调节、匹配、缓冲等性质,可以有效地转换电平、增加功率,使机电一体化产品的性能得到提高;一些技术人员将接口加设抗干扰材料,可以将电子系统与控制系统之间相互隔离,防止两个系统之间的信号受到干扰,影响电子系统与控制系统运行的可靠性;接口的运用,还可以进行电路转换,保证机电一体化产品中各个系统之间电流量的匹配,进而提高机电一体化产品的运行效率。 不同的机电一体化产品,其性能、工作原理等都存在差异,自然接口也不完全相同。也就是说,在运用接口技术连接子系统的各个模块时,需要运用到不同的接口。技术人员根据实际情况将接口分成两类,即机电接口与人机接口。机电接口是指执行机构驱动系统与传感器之间的接口,它可以模拟信息的输入与输出,并为机电一体化系统提供平稳的电流,以保证机电一体化产品能够保持一个有序的运行状态;人机接口是指工作人员或者技术人员与计算机之间的接口,这种接口可以将工作人员的指令,利用计算机网络进行编码形成有效的信息数据,并通过接口在各个子系统之间相互传递信息,以满足实际需要。 2 接口技术在机电一体化中的运用 2.1 概述接口技术 在机电一体化技术发展的过程中,接口技术是随之发展起来的新型技术。顾名思义,它是将机电一体化中各个组件、系统相互连接,使其发挥最佳效用的技术。接口技术在机电一体化产品中的应用,可以更加有效地使机电一体化产品中各个复杂的子系统模块之间有效地连接起来,促进其数据、信息的传递与转换,使机电一体化产品的性能得到提高。而随着接口技术的发展,机电一体化技术也将得到更快的发展,并将向着网络化、绿色化、智能化、模块化方向发展,机电一体化产品的性能也将越来越高,为人们生产、生活提供更多的便利。 2.2 接口技术在机电一体化中的运用 众所周知,接口技术在机电一体化中的应用,大大提高了机电一体化系统的性能,同时也促进了机电一体化技术的发展。那么,接口技术到底是怎样运用到机电一体化系统中的呢？ 第一,连接机电一体化系统中的各个子系统模块,充当“开关通道”。在机电一体化系统中,各个子系统模块相互连接,再通过电子系统进行智能化控制,将信息系统中的数据、信息进行传递与转换,使各个系统模块都能够在电子系统的控制下运作。要想实现以上功能,就必须有连续的电流,而在接口技术运用下的接口可以充当“开关通道”,工作人员只需正确操作开关执行器,为系统模块之间的连接提供连续的、平稳的电流,就可以有效实现以上功能。 第二,工作人员可以根据需要手动接口,满足工作需求。工作人员在操作监控机电一体化系统运作时,通过人机接口使系统按照工作人员的需要进行运作,这种被称为人机接口。人机接口主要分成输入与输出接口,工作人员只需按照需要将指令通过硬件输入系统,系统就会按照需要将指令编码成信息数据,并通过接口传递给各个系统模块,输出相应的状态、运行参数等,以实现工作人员监控机电一体化系统的目的,满足工作需要。 第三,运用接口技术,可以有效提高系统输出信号的质量。传统的机电一体化技术中,接口的运用还不是很成熟,导致系统显示的数据、信息等质量不高。随着接口技术的不断发展,越来越多的机电一体化系统在运用接口技术之后,有效地提高了数据、信息输出的质量。工作人员能够有效控制输出的数据、信息等运行参数,对这些数据、信息等进行有效的调整,就可以实现监控生产过程的目的。 2.3 运用接口技术需要注意的问题 接口技术是在机电一体化技术上发展起来的,所以在运用接口技术的时候,需要注意以下问题。技术人员在运用接口技术将接口连接于各个子系统模块之间,需要注意接口技术是否与机电一体化技术相匹配,是否能够符合机电一体化产品在性能上的要求,这些都是技术人员需要思考的问题。只有合理选择、运用接口技术,才能为机电一体化产品的性能正常发挥起到基础的作用;任何技术在运用过程中,都需要进行调试,以确保技术运用的科学性、合理性与可靠性。同样,接口技术的运用也需要进行智能调试。一般来说,技术人员在运用接口技术连接各个子系统模块之后,就要及时地进行系统测试与接口的智能调试,这样才能在第一时间发现问题、解决问题,保证机电一体化产品的可靠运行,也可以为以后接口技术的发展提供参考;接口在使用过程中,人机接口是比较常见的,它是根据实际生产需要而进行的人工调整的接口,也就是说,这种接口是可调的。因此,技术人员运用接口技术必须积极思考机电一体化产品的实际生产效能,并注重接口技术的各项指标能够按照要求合理调控,结合实际情况运用接口技术。这样的接口技术才能保证机电一体化系统可以按照需要随时进行调控,实现智能化、网络化,提高接口技术的运用效果。 3 结语 总而言之,随着我国工业化进程的不断深入,各种相关技术也在不断发展。机电一体化技术作为促进工业化与机械化发展的重要技术之一,对我国社会建设与人们生活水平的提高有着重要的意义。而接口作为机电一体化产品的重要组成部分,接口技术的发展也影响着机电一体化技术的发展。所以,相关技术人员应该积极创新接口技术,从各个方面提高机电一体化产品的质量,进而促进机电一体化产品在社会建设中重要作用的发挥。 机电一体化论文:高职机电一体化专业课程体系构建之技术路径 摘要：本文从分析学科课程体系不符合职业教育特征的角度出发，提出构建高职机电一体化专业工学结合一体化课程体系的必要性，论述了机电一体化专业课程体系构建的技术路径，分析了机电一体化专业课程体系实施过程中需要重点解决的三个问题。 关键词：高职；机电一体化专业；一体化课程体系；技术路径 近年来，随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广，工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求，即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展，在机电一体化专业建设中，提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标，并在具体的教学中实施。 机电一体化专业课程体系改革的必要性 长期以来，我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系，其基本特征是以学科内容为中心设计课程，依据不同学科之间的相关性，按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点，但是，随着科学技术和产业组织结构的发展，其缺点也日益凸显，如学科课程忽略世界的整体性，将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来；学科课程强化“精英文化”，强化少数人利益，与“大众文化”割裂开来；学科课程以灌输学科知识为宗旨，过多倚重接受学习，忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值，忽视社会经验的获得和实践能力的形成；学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性，学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。 进入新时期，现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代，强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用，孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此，改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系，构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。 在机电一体化专业的学科课程体系中，课程主要分为专业基础课程和专业实训课程，专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习，专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练，不管是理论知识的学习，还是单项技能的训练，学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动，没有与完整的工作过程建立一种直接的联系，对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此，改革机电一体化专业的学科课程体系，构建工作过程导向的课程体系势在必行。 机电一体化专业课程体系改革的技术路径 职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育，具有完整的工作过程是职业教育的基本要求，因此，职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的，必须将具体的工作情境置于教学过程之中，并以工作性思维来构建教学过程，根据职业教育的特征和规律，课程设计开发要体现“在工作中学习，在学习中工作”的理念。 基于工学结合的一体化课程体系改革理念，在机电一体化专业课程体系构建中，课程的设计和开发必须以工作为基础，并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容，并将其充分而有效地呈现于教学过程之中，聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习，其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。 因此，在机电一体化专业课程体系构建中，本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下：行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料（工作页等）开发投入实施。 行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研，与企业实践专家访谈，与企业工程技术人员探讨，观摩企业实际生产运作等途径，分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求，确定本专业技能人才的就业领域有：电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修；电气、机电产品生产现场的工艺实施；仪器仪表的配置、检测、调试与维修；机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务；机电类产品的营销与售后服务；机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。 召开实践专家访谈会，提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”，分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容，从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后，召开实践专家访谈会。会上，在课程开发主持人主持，专业骨干教师配合下，引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”，“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后，课程开发主持人引导实践专家配合，从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务，最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务，按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序，通过企业实践专家分析，共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。 转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标，按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则，在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下，将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有：“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程，每门课程均体现一项完整的工作任务。 设计学习任务，编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件，对应每一门课程，开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业，也可以由学校根据工作任务要求设计开发，但它原则上是一个完整的工作任务，能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有：“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则，低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务，高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务，完成所有学习任务的，其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后，根据学校实际师资情况和设施设备情况，以及教育教学秩序要求，确定每个学习任务的学习与工作时间，编排可执行的教学计划。 学习材料（工作页等）开发，投入实施根据学习任务的目标要求，学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等，运用编写学习材料的规范要求和技术方法，聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料，例如工作页。学习材料开发完毕后，学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料，评审通过后投入实验。 机电一体化课程体系的实施 目前，广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学，其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点：（1）新课程不仅让学生掌握知识和技能，而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力，有利于学生持久的职业生涯发展；（2）新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯，使学生转变成为探究知识的主体，可以提高学习主动性，增加学习兴趣；（3）学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼，对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助；（4）学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境，能够满足学习需求。 通过一个周期的实施，总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑，才能保证课程构建和实施均能取得成功。 教学组织模式课程实施应该以学生为中心，即学习的主体是学生，学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展，因此必须将学习作为工作过程（即教学过程）的中心，以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段，并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源，包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础，都应服务于学生的学习过程（即工作过程）。按照完成一项工作的基本思路，课程实施应具有完整的工作过程：获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。 师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务，学习任务由工作任务转化而来，在课程实施过程中，教师仅仅起到引导和服务的作用，因此，对教师的工作实践经验，对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前，职业教育界的教师多来自大专院校，缺乏企业实际工作经验的占大多数，势必对工学结合的一体化课程实施带来影响，所以，学校在考虑推一体化课程实施的同时，要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道，让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。 学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备，创设尽量真实的学习工作环境，让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务，因此，学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备，要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发，从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发，规划设计学习工作环境，也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中，每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域，方便学生自主检索学习工作过程所需的资源，养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯，并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流，互相学习。 总之，构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程，不仅仅是一种课程组织方式的改革，而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体，建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。

建筑电气节能论文:建筑电气节能问题分析 一、建筑电气节能的具体措施 （一）构建设备监控系统 1.照明监控系统 在部分规模较大的建筑物中，通常因照明会产生巨大的电量消耗，然而为满足建筑物的基本功能，不允许减少照明，因此，我们应另想它法，照明监控系统随之应运而生。它可将各个位置的照度提前以数字的形式进行转换，并存储，再通过对比，监控照明，进而实现节能。 2.供配电监控系统该系统建立 在现场总线技术的基础上，主要包含电脑、控制设备以及通信网络这三部分。其中通信网络负责连接系统中的所有通信接口开关，它不仅能检测电压、电流等指标，还能评判设备的运行状态，由工作人员通过电脑完成操作和管理，切实保证了配供电系统的安全、高效、节能运行。 （二）动力节能 现阶段，电动机是最为主要的发电机器，其运转过程中所消耗的电量在总发电量中占据着较大的比重，此种情况在交流发电机中更为严重，因此，动力节能是在建筑工程中贯彻节能理念的有效措施。改造机械设备是动力节能的重点，这可优化、升级设备，具体从以下几方面着手： 1.提高利用率 近年来，电动机被大范围应用在发电环节，若想对其实施改造，应明确节能要点，依据使用场所合理选择电动机，并优化其控制方式； 2.采取合理的节能措施 在电动机的运转过程中，相应的铁损和铜损各不相同，我们应依据具体的耗损特点，采取合理的节能措施，进而减小损耗，延长电动机的使用寿命。此外，低噪声节能电动机具有良好的节能效果，为实现可持续发展目标，我们应积极推广应用此种电动机； 3.注重变频器的应用 在风机、空调等设备中配备变频器，这不仅可增强相应的控制力，还能改善电动机的节能效果。 （三）照明节能照明 在建筑中占据着较大的比重，它作为基础工程是贯彻落实节能理念的有效措施。近年来，绿色节能得到社会各界的广泛关注，具体是指最大限度地利用天然光源，并全面考虑照明方式、维护管理以及监控等方面，进而从整体上提升照明效率，这既节省了较多的电能，还优化了照明环境，具体可从以下几方面着手： 1.充分利用太阳光，合理组合太阳光和照明； 2.使用高光效光源 近年来，市场上涌现出了大量的新型节能光源，例如荧光灯等，这与传统的白炽灯相比，具有显著的节能效果。通常，某一场所的照明标准均是固定不可修改的，有着明确的规范要求，因此，在不改变照明标准的基础上，我们应尽量选择高效光源，且光源选择在节能设计中重要的位置，在具体的设计过程中，我们应重视光源选择。如若使用场所面积较大，则应使用高效气体放点光源，如若使用场所面积一般，则应使用高效荧光灯。只有依据使用场所的实际情况合理选择光源，才能获得更加理想的节能效果； 3.有效利用节能灯具 依据使用场合的具体情况合理选择节能灯具，尽量选择节能效率较高的灯具； 4.合理选择电感镇流器 尽量选择低功率的，并以此来充当气体放电灯的开启设备； 5.采取全面的防护措施 在灯具的使用过程中，不可避免地会蓄积一定的灰尘，外加使用时间的积累，导致损耗增加，这在某种程度上会影响灯具的使用寿命，因此，为延长灯具的使用寿命，降低损耗，应采取全面的防护措施； 6.合理选择照明方式，结合具体的照度标准合理选择照明方式； 7.合理设定照明控制方式 依据照度的实际变化情况合理选择控制方式，主要包含远程集约控制、自动控制与分区域控制。另外，对于灯具开关控制尽量选择分组控制，最好不要使用一控多，进而为照明亮度的选择提供便利。 （四）电源节能 在电网的正常运转过程，因电能需要经过反复的升降压才能被利用，不可避免地会在线路以及变压器中蓄积一定的能量，产生损耗。一直以来，我国的线路损耗率较高，如若能减小线路损耗，则将会节省一定的电量。 1.减小线路损耗合理选择 导线材质，电阻率越小越好，同时增加导线截面，缩减线路电阻；改进电网结构，尽量选择成本较小且可靠的供电线路；改进电网，通常在允许的线路绝缘水平内，升压线路，可减小损耗；依据用电负荷合理调整变压器的位置，并尽量缩短与负荷中心间的距离；科学选择电动机、变压器等设备，保证容量充足，同时装设补偿电容器，以此来降低损耗，增加功率因数。 2.减小变压器损耗 首先，我们应依据具体的工程情况，合理选择变压器型号，例如，油浸式变压器可降低损耗，而调容式变压器可依照实际负荷适当地调整变压器容量，其次，在原有的能耗较高的变压器的基础上，适当创新；最后，科学规划用电时间，降低空载损耗，增加负载率，同时，还可以改变变压器的运转方式，从而降低损耗。 二、结语 为积极响应国家的可持续发展战略，我们应将节能环保理念深入到各个领域中，特别是在建筑电气工程项目中。因此，在具体的建筑电气设计环节，我们应在保证电气设备正常运转的基础上，全面考虑节能问题，充分利用现代科学技术，有效增强管理人员的综合素质，切实保障建筑电气节能工作的顺利开展，最终实现可持续发展目标。 作者：丁晓荣 建筑电气节能论文:建筑电气节能设计技术分析 1电气节能设计概述电气耗能 在建筑行业占据的比例越来越大，因此我们对建筑物进行电气设备能耗控制显得尤其重要。电气能耗主要包含电气材料的耗费、电气设备运行的电能耗费两个方面，在节能设计时，应综合考虑两者的效应以最终实现系统长期运行的经济性为目标。 2电气节能设计的原则 2．1适用性建筑电气节能是需要 在满足建筑内各种电气设备的能源需求、充分地保证建筑电气的安全的基础上，尽可能地减少甚至是避免产生能源损耗。因此，设计人员在进行具体的电气系统设计时，需要综合考虑建筑内各个电气设备的使用功能以及安装环境，保证其能够实现节约能源的目的。在某些特殊环境或者场合的电气使用，例如:学校、医院等公共场合的电气设备的用电，主要考虑如何选择适当的照明照度，不能为了节约能源，而忽视使用者对照明照度的要求;再如:加油加气站、氢气站可能等有易燃易爆气体泄漏的场合，电气设备的选择，首先要考虑安全性，必须选用防爆设备，不能为了节约电气材料而选用普通电气设备。 2．2经济性建筑电气节能设计的经济性 主要是指在进行节能设计时，应该以实际的经济利益为最终准则，节能设备的投入不能过多的浪费资金，设备投入的目的是为了更好地促进更多资金的及时回收。比如在进行建筑电气的设计过程中，选用一些比较先进的电气节能控制管理设备，设计者需要充分考虑这些设备运行后的实际经济效益问题。 2．3环保性电气进行节能设计 不仅仅只是为了减少能源的消耗，实际上，是为了提供一个更加美好的发展和生存环境，因此，在进行节能设计时，需要考虑对环境的保护，最终做到真正的绿色节能。 3电气节能设计 3．1供电电源电压及主接线设计 合理选择用电设备的电压可以有效节能。对我国普通用电用户而言，供电部门提供的用户电压有10KV或0.38/0.22KV两档。在10KV供电用户中，如有大功率的单台设备，如大功率空调冷冻机可考虑直接10KV供电，这样可以免去变压损耗、大大减少线路发热耗能、节约有色金属材料;在三相0.38KV供电区域，尽量选用三相用电设备，如必须选用单相设备、则尽可能均布在各相上，减少三相不平衡带来的中性点偏移，降低中性线电流从而节约导线金属材料及降低发热损耗。在满足用电可靠性要求的前提下，主接线的结构越简单、配电负荷越集中，越有利于节能。目前很多民用建筑和工矿企业都采用单母线制为其供电系统的主接线，这种主接线不需要较多的设备和投资，具有非常好的经济性。10KV及以下多回路系统通常采用单母线分段的主接线，通过设置母联开关，在各段母线上进行负荷的分配。 3．2变压器的选择 对于电力系统而言，变压器属于不可缺少的一部分，如果我们能够科学地选用合适的变压器型号以及运行方式，就可以大大减少因为变压器运行造成的电能损失。当出现大冲击性负荷、季节性负荷情况时，电能质量会发生变化，此时如果设置了专用变压器，且变压器可以根据实际情况自动切换，使任何情况下变压器都在经济负载率范围中运行，这样不仅可以解决由于负荷变化带来的电能需求问题，同时降低了负载运行带来的电能浪费。 3．3电力线路设计 电力线路的铺设要合理。建筑物当中电线铺设尽量选择最短路径，从而减少电力设备到电力设备之间的损耗。另外电线应尽可能铺设在可以散热或者可以通风的地方，避免因温度升高导致电能的过多损耗，如建筑物内电缆尽量采用梯架安装而减少使用封闭式线槽。科学选择导线的截面积。导线截面积的选择应该根据实际的情况来判定，就较长的导线来说，需考虑电流经济密度，在满足了各种条件之后，截面积可以增加一至二级。电气用房位置的选择，应考虑设置在用电负荷中心区域，合理的对用电设备配线，按照减少电力线缆使用的原则，减少能源的消耗，让电力能源使用的效益最大化。 3．4用电设备 选择用电设备的节约是一个系统工程，与整体建筑设计及功能需求息息相关。如:建筑物需要设置合理的布局，最大限度的取得自然通风采光等自然条件，从而减少相应电气设备的使用;建筑物需要设置良好的隔热保温措施，以节约人工空调的需求;充分利用太阳能，如太阳能热水器、太阳能路灯等绿色设备;在建筑装饰上，尽量采用浅色系的装修材料，以增加建筑材料对光的反射系数，利于照明节能;在大面积玻璃外墙的区域，设置窗帘，以利于夜间照明等一系列措施。在确定使用电气设备的场所中，符合使用条件的前提下尽量选用能源效率高的产品，同时治理用电设备带来的电网附加损耗。以照明为例，在经常需要开断的场所，选用普通白炽灯、卤钨灯、LED灯可减少频繁开断带来的灯具寿命减少，其中LED灯光效及使用寿命最高;而需要长时间点燃的场所，则淘汰白炽灯选用高光效的LED或气体放电光源;气体放电灯推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器;对大量使用变频器等电力电子设备、气体放电灯的场所考虑使用谐波滤波器等。 3．5用电设备的控制与管理 电气设计应考虑合理的控制设备及回路，为节能管理提供基础。对于有调速要求的电机设备，如空调风机、水泵等，采用变频控制可以很好的实现节能;对于照明、末端空调设备等，在设计上需要合理地划分控制分区。以照明为例，在控制回路设计上，白天可利用自然光的区域与不能利用自然光的区域宜分开设置控制回路;同一个区域按不同照度需求分布多组控制回路或采用调光设备等一系列措施。控制回路的划分越细、单个回路服务的范围越小越有利于节能控制，但是控制设备的初始投入也会增大，在设计上，应结合实际需要选择。合理地使用、管理用电设备，是节能的关键的环节。在人员比较固定的场所，如小型办公场所，要做到积极宣传，唤起大家的节能意思，号召所有人参与到节能控制中来，按需开启用电设备，离开作业场所主动关闭设备电源，让每个人的举手之劳换得最经济的节能效应;在一些人员密集、流动性大的场所，如大型工厂、人员密集的写字楼、大型商业、大型公共服务场所等，应采用专人集中管理或选用建筑物设备能效跟踪控制节能管理系统实现智能化的节能控制与管理;而在一些平时人员较少、人员流动性大的场所，如住宅楼梯间、大型建材展示仓库的照明等，可采用自动感应人流开启相应区域照明的控制方式。 4结束语 建筑电气设计的节能措施对有效地降低能源损耗、实现可持续发展有着重大意义。因此，这给我们所有的建筑电气工作者提出了要求，要始终致力于建筑电气节能设计的完善与发展，实现环保节能的长久目标。除此之外，电气设计师要善于创新，时刻更新设计理念，不断增强电气设计的经济性以及综合性，提高我国建筑电气节能环保的设计水平。 作者：李桢 单位：厦门骏豪地产开发有限公司 建筑电气节能论文:建筑电气节能的对策 一、电气节能设计应遵循的原则 我们在建筑的节能设计的过程中必须遵循两个原则，帮助电气节能工作的进行。 1.尽可能地满足人们的用电需求。电气消耗的目的就是要创造良好的生活环境，这有利于人们提高工作、生活、学习效率，也有利于身心健康。虽然要倡导节能能源，降低成本，但是绝不能以牺牲人们的切身利益为前提，要充分考虑到人们的用电需求。 2.在设计过程中要严格遵循设计规范。很多现在的设计中，在设计的安全、可靠这些方面没有严格遵循具体的设计规范，这样的现象很大程度影响了设计最终的效果，也影响了最终的建筑质量和安全。比如通常在电气设计的工程概况说明中，尚应交待建筑物的总建筑面积、主体高度、层数、各层功能用途；变配电所、水泵房、冷冻站、锅炉房位置；消防控制室、弱电机房位置；强电井、弱电井位置与数量；客用电梯、消防电梯数量、防火分区的划分情况等。如果其中某一项为交待或交待的不清楚，就很有可能导致建筑设计的不合理。 3.合理利用有限资源，要做到经济、适用、节能、环保。应根据实际情况考虑经济效益，避免过高的节能投资和运行费用。合理利用初建费用和运行维护费用，提高电气系统的能效，满足使用要求，并要求电气的消耗是环保性很好的，减少对环境的污染和干扰。每年的发电量也是有限的，来之不易，充分利用好电力能源，做到节能环保，电能节省了，也会带给缺电地区以光明，更加使电能充分发挥，做到经济适用。 二、建筑电气节能的策略 1.供电系统的节能设计合理设计供配电系统，选用节能型变压器，变压器的损耗主要分为空载损失和与负载成平方比的负载损失两部分。节能变压器有损耗低、噪音低、重量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，采用节能变压器有巨大的节能潜力。保证供电系统的稳定性，是第一位。线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗，只有减小线路电阻，才能减少线路损耗。在工程设计中，变电所的中心位置应尽量接近负荷中心，减小导线长度，缩短供电半径，线路尽可能走直线，少走弯路和回头路，减少线路损耗；另外，从降低电能损耗考虑，电缆或导线的截面越大越节电；从减少投资和节约有色金属出发，则导线截面越小越有利。减小导线截面，合理选择导线截面，应按经济电流密度法，以减少损耗。选用高效率电动机，降低电动机电能损耗，提高电动机的工作效率和功率因数。选用交流变频调速装置，使电机在负荷下降时自动调节转速，从而与负荷的变化相适应，即提高了电机在轻载时的效率，达到节能的目的。在传输电力的过程中，实现配电线路的节能。 2.用电器的节能(1)照明的节能。应根据《建筑照明设计标准》确定合理的照明标准，不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，因此还应结合现场实际情况，在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准，对标准值的确定应掌握适度，并合理利用局部照明。照明是建筑不可缺少的一部分，照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明等。采用高效光源，照明用的白炽灯已经很少见,但因为其价格便宜,很多装饰用灯在偷偷地使用白炽灯。白炽灯以前应用最为广泛，它安装维护简单，属于热辐射光源，它们的致命缺点在于发光率低，所以在电气照明节能设计中不应该使用这一类电光源。所以我们尽可能选择发光效率高的照明灯。合理控制照度，满足照度的情况下尽量减少灯具的数量，减少能耗及投资。另外，也要提示人们，出门时一定要随手关灯，白天时尽量不要开灯，睡觉时也尽量不开灯，这样也为家庭节省用电开支，提倡人们积极争做节约照明的道德模范。(2)空调的节能。现在在市场上占主要地位的空调差不多都是属于电力空调，虽然方便了许多，但是有的空调含有氟利昂，不利于环保，用电多，运行成本高。鉴于这些问题，空调的节能很有必要，它可以缓解城市用电紧张的状况，也有利于节约成本，降低投资力度。那么，空调的节能主要从提高水系统、通风系统的保温水平、减少热损失、采用自动控制技术、蓄冰蓄能空调技术等等。空调耗能比较高，主要是系统设计不合理，只要我们精心、合理、优化设计，提高空调的性能，不断提高空调制冷设备的能效比。这样，空调的节能有助于建筑电气的节能设计工作的推进。除此之外，还应该提高全民空调节能意识，调动全民节能环保意识的积极性，使各部门协调好，推行节能工作，使节能工作真正地落到实处。(3)电梯、电脑、电视等用电设备的节能。电梯的节能主要根据坐电梯的人数来决定，如果乘坐的人比较多的话，需要使用自动扶梯，因为这时用自动扶梯要比较节约电能。如果每天乘坐的人数比较少，则选择垂直升降式的电梯，这样安排才比较合理。对于电脑、电视等家用电气设备，则要注意减少待机。很多家庭在无人在家的时候，家用电器都处于待机的状态，这样会白白地消耗浪费掉许多电能，所以在设计的时候应该设立电源总开关，在不用的情况下，可以切断总电源，使家用电器关机，避免浪费电能。 3.新能源的开发与利用。开发新能源，使电力供应多元化，是电气节能的一个关键步骤。现在，新型的太阳能技术、潮汐发电技术等新能源的开发利用，在我国已普遍存在。在自然条件允许的场所，合理利用太阳能、风能等可再生资源，新能源的充分利用有助于缓解供电压力，有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。 作者：孙国斌 建筑电气节能论文:建筑电气节能设计的办法阐述 建筑电气节能设计的策略 能源日益紧缺的今天，节能技术的开发和应用需要更大力度去进行，建筑电气节能系统也需要设计师更加合理科学地设计，保障能源的合理损耗和居民的生活需求。 供配电系统的节能方法以下几项节能设计，在各个方面都体现出了自身节能性的特点:1)供电电压需要合理调配。在供电环境和条件不变的情况下，供电电压的大小直接关系到了电能的损耗程度，施加的电压越高，电能的损耗就越大，因此设计师在供电电压的选择时需要进行相关的计算和分析。2)供配电系统的结构尽可能简单。配电系统中，配电级数要有效地进行控制，一般不赞成太高的配电级数，级数越高，相应的电能需求也就越高。3)变压器的选择需要多加考虑。在整个配电系统中，变压器的挑选也是需要考虑的。作为配电系统中的一个组成部分，变压器在运行中也会产生一定的能量损耗，其中的铁耗主要与变压器的铁芯有着直接关系，铁芯的材料的不同带来的铁耗大小也就不同，因此在变压器的选购中要特别注意铁芯部分。而除了铁耗之外，变压器还会产生铜耗，铜耗的大小与变压器的自身物理性质无关，更主要的是与变压器的负荷量有所联系，因此在节能系统中对于变压器的台数和运行模式都需要加以调配，减少变压器的铜耗。4)降低传输线路的损耗。电气系统中，线路的损耗主要与线路的长度和连接的负载有所联系，因此在系统的设计过程中要将线路的功率系数加以调整提高，将导线的电阻减小，这样线路在电能传输过程中的损耗也就有所降低。线路在布置过程中尽量以直线进行布局，有效减少电能的传输路程;对于电缆的导线截面积需要多加考虑;在线路的布局上，尽量减少线路的分配路程。 动力系统的节能方法一个建筑物，内部的家电设备的运行与电动机息息相关，然而，电动机的使用也使得能耗量加大，因此需要适当地提高电动机的运行效率，减少能源的损耗。以下几点做法，对提高电动机的工作效率都起到了一定的作用:1)对电动机的负荷需求要做好估测工作，再结合电动机的负荷大小进行型号挑选。2)在电动机的挑选过程中，其自身性能需要认真分析，尽量选用效率较高的电动机为对象，自身效率越高，能量损耗值也就越低，工作效率也就更高。3)对于电动机的控制方法也需要加以研究，使电动机能够更加高效地运行，例如交流电动机的运行可以以变频调速的方法进行控制。 照明系统的节能方法在建筑工程中，照明系统的应用区域和范围都较广，这也就使得照明系统的能耗成为了建筑系统能耗中的一个不可忽视的组成部分。据相关报道指出，照明系统所造成的能耗在整个建筑能耗中占到了15%～25%，所以在照明系统的技术方法上都要求设计师加以更改完善，例如照明光源的选择、照明设备的控制方式等，这些都对照明系统的能耗控制起到一定的作用。设计师需要结合多种因素对照明系统的节能系统进行设计，在照明系统能够满足居民的生活工作需求和建筑本身功能作用的情况下，对照明系统的输送导线上的电能损耗要加以控制，对不必要的能源损耗要尽量减少。对于照明光源的选择上，要严格遵循相关的照度标准，提高光源的使用效率，减少浪费。在光源设备的选择上，要选择照明效果优质出色并且环保节能的光源设备。传统使用的白炽灯在灯光质量和使用效果方面都有所欠缺，对于电能的损耗更是严重，因此白炽灯在照明系统中并不适合应用，其自身也逐步被社会淘汰;LED节能灯和荧光灯则受到了广泛的推崇，在光源质量和使用效果方面都较为出色，且对于电能的损耗也远远低于白炽灯，正是这些优点，使得LED节能灯和荧光灯在建筑工程的照明系统方面得到了广泛的应用和推广。在照明系统的线路布置上，供电的方式不同，输电导线的类型规格不同都在不同程度上影响了照明系统的电能损耗值。相关的科学实践证明，照明系统以三相四线制进行供电运行能够将线路的电能损耗大大减少，这种供电方式在建筑照明工程中同样受到了推广和应用。自然光是一种取之不尽的资源，同时也是一种具备经济性和环保节能性的能源物质，因此将自然光引进到照明系统中也是一种降低建筑电气能耗和节约能源的有效途径，自然光的干净无污染在保护环境的同时也起到了绿色节能作用，在照明系统中所起到的积极作用也是不容忽视的，设计师在照明系统的设计中更应该考虑到自然光的自身优势，在设计过程中加大自然光源的使用率。例如，在建筑设计中可以装配透光性能较好的玻璃，满足室内的采光条件;配置相关的光电传感器用来控制电气照明设备，当光线强度和面积能够满足居民的生活工作需求时，控制电气设备的照明系统停止照明，切换成以自然光为光源对象的照明方式，减少照明系统中不必要的电能损耗;建筑过程中还可以考虑应用反射光线能力较强的建筑材料，提高建筑室内的照明强度，减少电气照明设备的使用;在人流量较少的建筑区域要配置相关的声控开关和光线传感器，避免在无人走动时造成电能的浪费。 空调系统的节能方法在建筑能耗总值中，空调系统的能耗值也占据了很大一个部分，随着电气节能技术的不断开发和发展，空调系统其节能技术的巨大的发展空间和潜力也开始有所呈现。空调系统在节能性上的改进方法主要是结合空调自身在能耗方面的时间规律，对空调合理地进行启停控制;或者可以在不同季节的负荷情况进行水泵分设控制;对空调系统的变风量和变流量采取更加完善的控制方法;还可以在参数设置方面进行设计，根据室内二氧化碳的浓度的大小对空调系统的新风量和温度标准进行控制，进而让空调系统能够更加节能高效地服务居民。 引进建筑设备自动化管理系统在科学技术和经济进步飞快的今天，计算机技术、网络信息技术等自动化设备也相继得到了发展，在建筑工程中，面对能源紧张的严峻现状，对这些高科技电气设备的管理也就显得更加重要，建筑设备自动化管理控制系统的出现也使得这一问题得到了有效解决。在建筑工程中引进建筑设备自动化管理控制系统，能够有效地对建筑设备中的采暖系统、通风系统、给水排水系统和热水供应系统等进行更为科学有效地控制管理，保证了每种电气设备的稳定运作，也在满足了居民生活工作需求的同时，大大降低了建筑设备的电能损耗。 结语 在资源能源损耗严重的今天，能源物质的紧缺逐渐满足不了社会的需求，因此，节能工作也需要加大力度进行。建筑电气节能设计在满足了居民生活工作需求的同时，大大改善了建筑设备的能源使用，减少了不必要的能源损耗，从而提高了能源的使用率。 作者：闫晓辉单位：中煤科工集团重庆设计研究院山西分院 建筑电气节能论文:智能化建筑电气节能优化设计分析 摘要：随着经济不断的发展，我国各行各业的设备都采用了智能化的设备，将来的发展朝向必定是智能化方向。智能化建筑在我国建筑领域当中占据十分重要的地位。智能化建筑电气节能设备，近几年就有较大的进步，无论是从产品创新上来看还是从产品外观上都有一定程度的改观，但即使如此，智能化建筑电气设备在节能优化设计方面还有较大的提升空间，文章就智能化建筑电气节能优化设计进行论述。 关键词：智能化建筑；电气；节能；能耗 智能化建筑电气设备近年来随着经济的发展也得到了了较大的进步，但在过程当中，也暴露出较多的问题。一些投资商往往注重产品的质量以及其能创造出来的经济效益，不关注电气设备的节能，这就导致电气设备对资源的大量浪费对于智能化电气设备来说，其节能设计是至关重要的，节能减排与国家倡导的可持续发展是同一概念，所以做好智能化建筑电器节能优化设计十分重要。 1智能建筑和智能化建筑电器节能 对于智能化开发的产品来说，计算机技术就是其核心制造技术，智能化设备的开放实质就是利用先进的计算机设备，再将各个计算机系统进行系统性的整合，在这其中包括有众多的管理设备，例如信息化应用系统、公共安全系统、信息设施系统和建筑设备管理系统等。在此基础上，智能化电力设备还要对自动化建筑体系进行充分的利用，这样才能给人们一个健康安全的生活环境。我国目前的智能化系统的运转还存在有较多的缺陷，例如智能化设备不能正常使用或是故障频发等一系列问题。智能化建筑电气的节能优化设计对于技术人员来说是一大难点，又是十分重要的一点，传统的节能系统无法做到真正的做到节能减排，对于电气设备的关注度还是在品质方面多一些，而现如今的智能化建筑电气设备的节能装置是全自动操作，充分应用了计算机技术。从表象来看，智能化电气设备的节能减排得到了长足的发展，但实际出现的情况却是相关制造商对于节能减排装置的不加重视，导致节能减排成为空谈。 2我国智能化建筑电气节能存在的问题 目前我国的智能化建筑电气节能设计所存在的问题主要有以下几种： 2.1控制方式、照明光源选择不合理 如果照明、开关控制设置或系统控制存在问题，就会造成能源的浪费，进而严重影响电气节能系统的发展。 2.2协助电气设施安装不到位 协助电气设备就是指辅助电气设备运转的相关装置，例如给排水系统、采暖通风系统等，这些装置如果安装的不合理，就会引起智能化电设备出现耗能现象。例如通风装置如果存在问题，就会导致电气设备的散热性达不到自身运转要求，从而导致设备出现系统奔溃等的不良现象。 2.3未选用节能电气设备 没有选用节能的电气设备比如：节能灯具、节能变压器、节能的风机水泵等，同时也没有充分结合充分利用电气产品本身的节能特性。 3我国智能化建筑电气节能的优化设计 3.1供配电系统的节能优化设计 对于智能化建筑电气节能设计来说，最主要突出的就是节能设计，其要达到的最终目的就是要使电气设备减少耗能，要达到此目的，就要从电气设备的多方面进行权衡考虑。最重要的一点是电气设备的供配电系统，在实现此项工程之前，要对电气进行全方位的分析。例如用电设备的特点、用电设备的负荷容量以及用电电压的数值等，一定要对这些相关设备进行详细的分析，才能强有力的保证配电整体系统的稳定运行。对于供配电系统在节能方面的设计，主要可以从以下两个方面入手：首先是电气设备的用电电压，相关技术人员一定要保证电气设备的的用电电压恒定，要将配电电圧控制在正常的范围；其次就是供配电布线。对于供配电布线的挑选，应尽量采用短而直的布线，这样既可以节省资源，还能对对电气复杂的系统进行简化，从而减少相关能源的损失。 3.2照明系统的节能优化 在所有的智能化建筑设备当中，照明所消耗的能量也是不可小觑的。在对智能化建筑电气节能设计时，相关设计人员一定要注意对照明系统的节能设计，照明系统是支撑电气设备正常运行的一大因素，对其设计，通常可以从两个方面入手，首先照明灯具的选用，传统的照明灯具没有节能减排功能，而且还会增大照明工具的耗能，因此，对于照明灯具的选用，最好选用节能照明的灯具，而且照明开关也应该采用声控装置，这样既能达到节能目的，而且又能节省投资资金；其次，对自然光的利用，应该充分的利用自然光，例如太阳光，例如安装的采光井，自然光的利用就可以减少灯管的耗能，减少能量的消耗。 3.3电梯、通风和供水系统的节能优化 电梯的利用已经在我们生活当中成为一个普遍的电气装置，相关人员在进行电梯的设计选用时，就要注意电梯型号的选用，电梯要采用一定的节能材料，其对电能的大量消耗，因此在一些较低层数的建筑当中，就可以不采用电梯装置，以减少耗能。在选择空调系统时，应首选水源热泵空调，因为其有节能性能优、零排放和无污染等优势，且其机组效能远比传统空调高在设计供水系统时，可以优先选择无负压供水设备，这种设备不仅可以做到节能环保，还能对水的质量有所保证。 3.4利用再生资源 在智能化建筑电气节优化设计当中，利用再生资源就是其中最为关键的技术手段。例如太阳能、风能等，利用再生资源技术，既可以达到想要的目的，又可以有效的解决节能问题，减少污染物排放。此外，在智能建筑电气施工时，还可以使用光电幕墙，并采用新型的节能保温材料建造，以达到节能的目的。 4结束语 就智能化建筑电气节能优化设计来看，其本质目的就是节能减排，因此，在电气设备的各个建造环节都应该体现节能减排的设计。社会的进步使人们对节能减排越来重视，智能化建筑的重要性也日益凸显，在电气设备建筑实现智能化的同时，其节能减排也随着时间的变化凸显的越来越明显，但我国目前的智能化电气设备在节能减排设计当中还存在有较多的问题有待改进，相信在未来，我国的智能化建筑电气节能设计水平会有一个质的飞跃，给节能减排的电气设备开创一个新的发展时代。 作者：康积灵 单位：江西省建筑设计研究总院 建筑电气节能论文:物联网技术的建筑电气节能研究 【摘要】随着物联网技术的发展，建筑电气的节能研究又有了新的思路。本研究提出采用ZigBee网络通讯技术，利用“物联网”组建智能电网能源管理系统进行电气节能，并对该系统所属的环境监测子系统、中央空调控制子系统、照明控制子系统、新风控制子系统、远程抄表子系统、家庭能源管理子系统和光伏发电子系统等各个子系统的节能应用进行了阐述。 【关键词】物联网；建筑电气节能；ZigBee网络技术；能源管理系统 1引言 电力已与我们的日常生产、生活息息相关，并随着人类社会和经济的发展，全人类对电力的需求呈现持续递增的趋势。居民侧用电量占社会总用电量的36.6%，但研究表明该领域的用电效率低，浪费严重[1]。缺乏对居民侧建筑能耗监测和控制，是导致建筑能耗居高不下的重要原因。如何摆脱建筑电气粗放型用电，实施精细化用电、节电是研究者需要解决的问题。随着2009年国家提出“感知中国”的概念，“物联网”被列为我国新兴战略性产业之一。物联网技术的发展对建筑能耗的监测和控制起到关键作用，物联网技术的使用为提高居民侧用电效率、实现建筑电气节能减排提供了新途径。 2建筑电气节能的研究现状 截至2016年2月，在CNKI中以“篇名”为检索项，以“物联网”为检索词进行初级检索，再在结果中以“节能”为检索词进行二次检索，共检索到相关文献40篇。经过初步分析，这些研究首先主要集中在建筑电气具体方面进行探讨，涵盖了隧道、高校教室、机房、图书馆、自习室、办公楼宇等建筑电气方面的节能；其次这些研究多是从建筑电气整体角度出发对节能效果进行评测、跟踪检查、优化仿真研究；再者这些研究是从物联网智能节能系统、物联网技术的数据处理、物联网智能本身创新、改进、安全方面进行探讨。通过对这些文献的分析发现，许多文献中都强调了新技术、新材料的应用，如使用室内环境温湿度监测与节能系统、智能照明系统等新技术，使用LED节能灯具、真空保温玻璃新材料；不过这些节能新技术之间是相互独立的，也没有考虑到变压器运行损耗，没有形成一个一体化的节能系统和管理平台。本文提出采用ZigBee网络通讯技术，利用“物联网”组建智能电网能源管理系统对建筑能耗进行优化和打点，分类管理进行节能。 3物联网技术条件下的建筑电气节能相关技术 3.1物联网定义及构架目前，在国内较为多见的“物联网”定义为：物联网是指利用各种信息传感设备，如射频识别装置、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等种种装置与互联网结合起来而形成了一个巨大网络，其目的就是使所有物品都与网络连接在一起，使得识别和管理更加方便。可以看出，物联网是一个物-物相连的互联网，将成为新一代信息技术的重要组成部分[2]。从通信过程和对象的视角看，物联网的体系构架由全面感知层、可靠传递层和智能处理层三个层面构成[3]。全面感知层利用各种可用的感知手段实现物体动态的即时采集，可靠传递层通过各种信息网络与互联网的融合将感知的信息实时、准确可靠地传递出去，智能处理层利用云计算等智能计算技术对数据和信息进行分析和处理[4]。3.2物联网构架下的建筑电气节能采用ZigBee网络通讯技术，利用“物联网”组建智能电网能源管理系统。通过物联网、云计算搭建的“智慧能源云管控平台”，对一栋建筑以致一个小区的建筑群进行建筑能耗的优化和打点，能更好地实现节能减排，无需对建筑做结构上的节能改造。因为对建筑电气的节能主要是提高建筑中的能源利用效率，即在采暖、空调、热水供应、照明、家用电器、新风系统、监控安防、新能源汽车、光伏发电等方面进行能耗的节约，其中以空调系统、动力系统和照明在建筑使用方面占据了很大的比重。将一栋建筑或者建筑群按照能耗进行分类，利用物联网组建的能源管理系统将其分为不同的控制子系统，如图1所示。通过动态监控和实时的数据统计、分析，更全面的掌握能源消耗情况，从而进行更好的资源利用。与相对成熟的楼宇自动化系统相比，采用ZigBee网络的物联网技术布线成本低、方便施工、组网能力强、系统扩展性好、具备网络自愈能力并且抗干扰能力强、功耗更低等优点，更能全面的获取建筑在能耗过程中的详细数据，让建筑能耗处于最佳运行状态。 4物联网在建筑电气节能中的应用 4.1环境监测子系统节能减排，监测先行。通过环境监测子系统感知建筑内不同区域的照度、温湿度、空气质量进行检测，并将获取的各项环境参数发往服务器上的中央空调控制系统、照明空调控制系统、新风控制系统、家庭能源管理子系统和光伏发电子系统中为其进行室内环境调控提供数据及参考。4.2中央空调控制子系统中央空调控制子系统接收来自环境监测子系统的环境参数，结合中央空调温控系统阈值设置（例：低于10℃或高于26℃空调将自动开启制热或制冷模式），同时在空调上加装空调节能控制器来实现对空调系统的控制。4.3照明控制子系统室内照明光源采用LED节能灯的基础上，照明控制子系统通过在房间或工作区安装位置和光照度采集器，将房间内的光照度信息和人员信息传递至照明墙控制器，由它控制照明灯具的开启/关闭，并根据环境的光照度，通过灯具组合的方式调节照度亮度[5]。4.4新风控制子系统新风系统接收来自环境监测系统的空气质量数据，并将接收数据与系统阈值进行综合对比分析。在正常环境条件下，新风系统处于低能耗状态，主要完成空气流通功能；当空气质量不达标，超过系统设定阈值时则启动应急机制，包括实现大功率新风输送以及开启部分氧气供给功能等。同时，不同于传统的新风交换模式直接采用室外新鲜空气作为气体源，本系统采用双向换气式新风系统，在源空气进入室内前通过高导热效率材料进行热交换，将室内欲度上降低了进入室内的新鲜空气与原室内空气的温度差，从而降低了空调的使用频率，实现了节能减排的目标[6]。4.5远程抄表子系统通过远程抄表系统，可以方便、快捷和可靠地实现对建筑物内各用电设备耗电量进行抄读，并能将相关数据自动保存。可以通过抄读的数据分析配电变压器是处于怎样的运行状态、负载率是多少、是否达到了经济运行，同时还可以分析出无功补偿设备运行情况。通过该系统，管理者可以获取综合的能源需量统计报表和分析报告，根据日、月、年的用电量情况全面了解电能消耗情况，辅助制定并不断优化节能方案、智能调整耗能设备的最佳运行状态，更好的整合、利用资源、节约成本，建立有序的管理模式。4.6家庭能源管理子系统该系统将家庭用电分为三类：用电负载、分布式电源和储能设备，其中将用电负载分为可调度负载（包括：洗衣机、干衣机、热水器、洗碗机、电动汽车）和不可调度负载（包括：计算机、打印机、冰箱、家庭娱乐系统、照明系统、安保系统等）[7]。利用传感器采集到的室内环境、人员活动和设备工作状态信息，通过对这些信息的分析来对用电设备进行调度和控制，在满足用户舒适度的前提下减少电能消耗，提高用电效率；同时，将可调度负载尽量安排在负荷低谷期工作，起到调节电力系统峰谷差的目的，进而减少电力系统备用装机容量。4.7光伏发电子系统随着光能发电技术的日益成熟，居民侧的分布式光伏发电将会在日照度高的地区得到较大程度的发展，尤其是在采用储能装置改善了电能质量，维持了整个电力系统稳定的条件下。光伏发电子系统接收来自综合分析子系统的部分参数（如：系统用电的峰谷期），将自身发出的电能在用电量高峰时期满足自身需求，并在高峰期时将多余的电能卖给电网，而在低谷期时将电能暂时进行储存，这样不但起到了削峰填谷的作用更能减少系统中的备用装机容量，进而起到了节能的目的。 5结束语 在物联网技术膨胀式发展和应用的今天，物联网技术应用于建筑电气的节能仅仅是其应用发展的一小部分。本文探讨了物联网技术条件下，应用ZigBee网络技术组建智能电网能源管理系统后，在中央空调、照明、家庭能源管理等几个部分的节能应用。不久的将来，物联网将依附于超级强大的中心计算机群，以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产水平，实现人类社会的长久发展。基金项目：本文系重庆水利电力职业技术学院科研一般项目“基于物联网的智能建筑电气节能方案研究”（编号：K201520）的研究成果之一。 作者：张过有 单位：重庆水利电力职业技术学院 建筑电气节能论文:建筑电气节能设计探索 【摘要】建筑的电气作为建筑系统中较为重要的部分，对能源的消耗量也十分大。为了更好地应对我国不断紧缺的资源能源现状，进行建筑电气节能设计很有必要。本文首先分析了建筑电气节能设计的基本原则，并在此基础上从建筑的照明系统、供配电系统、各类建筑设备的节能以及采用新型能源等方面对建筑的节能设计方法进行了研究。 【关键词】建筑；电气；节能设计 引言 我国经济和社会的发展对能源的消耗量正在不断上升，全球都面临着资源能源紧缺的问题。建筑行业作为我国能源消耗的大户，采取节能减排措施已经刻不容缓。建筑的电气是建筑能耗中较大的一个部分，通过相关的措施在保证建筑的基本功能和经济需求的基础上，最大限度地满足建筑节能的需求是建筑行业所需要解决的紧迫问题。 1建筑电气节能设计的基本原则 建筑电气的设计在考虑到节能这一基本的要求基础上，需要遵循以下原则来进一步保证建筑电气节能设计的适用性和基本效益。 1.1满足建筑的基本功能 在进行建筑的电气节能设计时，不能为了一味节约电气能耗而忽略建筑的基本功能需求。而是应该在满足建筑基本功能的基础上，来进一步采取措施实现建筑的电气节能。如对于建筑的基本照明的需求，以及建筑基本的舒适度的需求，同时还必须保证建筑内各类设施的正常运转。因此电气的节能设计的前提仍然是对建筑基本功能的满足。 1.2因地制宜 建筑的电气节能设计并不是一个通用统一的方式，它必须建立在建筑所处的当地环境的基础上。如建筑当地的基本温度、日照情况以及建筑周边的其他环境设施等，同时还需要兼顾到当地人民的基本生活水平和对一些电气节能设施的接收程度。如太阳能光伏发电系统虽然能够节能，但是却不适用于光照不强的地区。同时对于一些经济不发达的地区，就需要进一步考虑合理选用节能设备及材料，使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。 2建筑电气节能设计的方法 2.1对于建筑照明系统的节能优化 建筑的照明设备是建筑电气能耗中较为重要的一个部分，因此在进行建筑的照明设计时，需要合理的对照明的需求、照明的设备以及照明的效果进行选择。通过合理的布置空间布局和利用自然光等方式，通过人工照明与自然照明之间的完美结合，更好地减少建筑照明的用能。同时在进行照明设计时，需要考虑到建筑不同部位的照明需求，如在办公场所中的照明需要能够满足人们办公的需求，而卧室中的照明需求则相对较弱，需要能够营造出温馨的环境。通过合理的照明设计能够更好地满足人们的基本需求，提高照明的质量和能源的利用效率，同时又能对建筑的能耗进行节约。 2.2供配电系统的节能设计 供配电系统的节能设计主要是考虑减少电能在运输和转换过程中的损耗。在进行供配电的设计时，首先需要明确建筑的基本用能需求和用能的部位，同时了解用电设备的特点以及负荷容量等因素。通过合理分析各用电器之间的距离，保证功能设备的设置能够满足用电器的需求，同时尽量减少用电传输的距离供电的场所应该接近负荷中心，同时供配电的线路尽量选择损耗少的电线，降低线路耗能!还要在考虑变压器的容量前提下，根据变压器工作的环境等因素选择高效节能的变压器。 2.3各类建筑设备的节能设计 建筑中各类设备包括空调系统、给排水系统、电动机、电梯等，都是整个建筑中用能较大的部分。对于电梯而言，可以通过采用一些变频的措施以及优化的设计，从而能够根据不同时段的具体人员需求，对电梯的运行进行调整。通过调节电机转速使整个电机拖拽系统达到输入与输出间动态平衡，从而达到提高系统功率因素、节能降耗的目的。电梯的优化设计则是可以通过建筑内多部电梯之间的运行组合，减少电梯的空载程度，从而能够更好地节约能耗。在建筑中的风机也可以通过变频的方式来进行控制，主要采用工频电源向变频器切换、变频器向工频电源切换的双向切换控制。 2.4采用各类新能源技术 新的能源技术包括了风能、太阳能、地源热泵、生物质能等各类清洁的新型能源。太阳能主要可以用于建筑中的采暖以及热水供应中。在进行建筑的电气设计时，需要考虑到太阳能集热器的基本朝向、布置面积以及周围是否有遮挡物等。而风能主要用于建筑的辅助发电，在建筑环境中利用风能不仅具有免于输送的优点，所产生的风力电能资源可以直接用于建筑本身，同时风能的利用还十分环保无污染。地源热泵以及生物质能的采用则需要考虑到当地的地下环境以及周边的生态环境。在进行各类新能源技术的设计时，应充分考虑到不同技术与建筑之间的结合，采用一体化设计的方式，能够更好地综合应用各类技术，实现建筑的总体节能。 3结语 建筑的电气节能设计对于建筑的节能而言有着重要的意义，各电气工程设计人员应该明确电气节能设计的原则，从建筑的照明系统、供配电系统以及各类设备节能设计和新能源的使用等方面，实现建筑的整体节能，促进我国建筑业的可持续发展。 建筑电气节能论文:智能楼宇建筑电气节能设计方案 摘要：改革开放以来，我国建筑行业发展迅速，已经成为推动我国经济发展的主要动力之一。在取得喜人成就的同时也凸显了发展过程中的一些问题，发展方式粗犷，能量消耗较多，这与提倡节能环保的国内主流不符。随着建筑智能化技术的深入应用，电气技术将科技完美的体现在建筑中，电气系统耗能作为智能楼宇耗能的主要构成部分，为建设资源节约型社会，实现建筑行业可持续发展，提高能源利用效率，必须优化智能楼宇电气设计，降低智能楼宇建筑耗能。 关键词：智能楼宇建筑；电气系统；设计 作者简介：贺继胜（1987-），男，硕士毕业，主要从事电气设计工作 智能楼宇建筑电气节能水平很大程度决定了建筑耗能量，在降低建筑工程运行成本和实现可持续发展目标中应用电气节能技术具有非常重要的意义和价值。建筑企业应当认真分析建筑电气设计中存在的问题，通过有效的节能设计方案提升建筑整体的节能水平。本文将分析智能楼宇建筑电气节能现状，并在此基础上对相应的设计措施进行探讨。 1智能楼宇建筑电气节能现状 ①智能楼宇建筑电气节能现状。当前我国各类工程师对智能楼宇建筑内部系统还没有形成全面了解，制定节能措施和方案仅限于部分节能产品的选型安装或实施存在已久的节能方案，真正的统筹规划还远远没有实现，不合理的选择照明光源和控制方式会大大增加照明系统的能耗。②监管和施工问题。为了实现对建筑节能的有效管理，国家逐步出台了相应的节能标准、法规、政策，但是地方发展不平衡现象却仍然存在。实际当中产生这一现象的原因包括设计单位变更部分设计后，建筑节能设计没有重新进行备案。其次建设单位为了达到节约项目资金的目的，在没有得到设计单位许可的情况下改变施工材料。再次施工设计图纸要求没有在施工活动中得到满足[1]。 2智能楼宇建筑电气节能设计措施 2.1供配电系统节能设计 智能楼宇建筑节能的关键环节之一就是供配电系统节能设计，通过对建筑物内容用电总负荷和用电等级进行前期统计分析，进行智能楼宇供配电节能系统的科学设计，这样不仅能够达到节省初期投资的目的，还能够推动建筑面积性价比的提升，是回馈住户的重要手段和途径，住户能够长期从中获得利益。在进行设计时应当对以下方面进行考虑： （1）提升供配电系统的功率因数。功率因数的高低很大程度决定了无功功率的损耗，因此可以通过提升功率因素以减少线路无功功率的损耗，进而降低供配电系统的损耗在具体工程设计中应当对不同情况进行区分考虑，并采取相应的措施。在条件允许的情况下，设计人员应当将用电设备功率因素尽量提升。同时可以通过使用电容器对线路实行无功补偿，提升线路的功率因素，降低系统的无功电流。在特定线路中，还可采用高低压柜集中补偿和分散就地补偿的方式进行无功补偿。 （2）变压器有功损耗及优化。变压器是配电系统中的重要基本设备，总能量的6%被变压器消耗，所以在降低能耗的过程中应当采取有效措施降低变压器的能耗，实际当中空载损耗和负载损耗构成了变压器的有功损耗。在选择变压器的过程中，应当充分考虑节能变压器的性能，包括SC8、SL9等型号变压器，主要应用优质冷轧取向矽钢片，具有接接缝密合性好的特点，并且矽钢片的具有一致的磁畴方向，这样涡流损耗和漏磁损耗就能够降至最低。同时，还应当注意绕组的阻值和变压器的容量应当控制在合理水平，这样就能够避免在供电线路过载情况下线路产生的损耗。设计人员应当对初期投资和运行费用进行综合考虑，并保证变压器在预留一定余量的情况下运行。最后，还应当优化变压器的运行方式。设计人员应当对建筑负荷需求和年运行费用进行综合考虑，同时保证电负荷的合理分配，并且选择和电力负荷相适应的变压器容量，保证其在低耗区域内工作。另外，还应采取有效措施降低变压器的运行环境温度，并对三相负荷进行平整、对变压器的接线方式进行合理选择[2]。 2.2照明系统的节能设计 在进行照明系统节能设计时应当合理选择照明光源，具体选择的过程中应当考虑价格、寿命、显色指数、色温、光效等要素。在我国节能政策实施的过程中，已经广泛的运用了一些新的光源，包括LED照明灯等等，甚至白炽灯已经被一些新的光源取代，包括紧凑型荧光灯，虽然使用它作为光源具有初期投资略高的问题，但该类灯具的使用寿命和能耗更加优越。实际当中确定建筑工程光源时应当综合考虑工程性质、照明数量、使用场所等因素[3]。选择照明控制方式也是照明系统节能的主要环节，传统的照明控制系统包括双控开关质控、多灯控制、声音控制、单灯控制等。而智能照明控制方式则由探测器控制、自控系统控制、楼宇总线控制构成。实际当中应当根据实际情况进行照明控制方式的选择，但是应当满足方便节能的原则。通过对智能楼宇内外照明系统的综合分析，应当尽量将先进的节能照明灯具作为首选。如果是建筑内部室内照明，还应当对照明光源的舒适性和实用性进行综合考虑。在照明系统开关的选择上，应当考虑自动控制系统和声光控模块，这样就能够在具有较大人员流动的情况下，有效控制系统损耗[4]。 2.3空调系统的节能设计 在现代建筑中除照明设备外，使用最为普遍的电器就是空调，根据相关统计发现实际当中空调系统耗能约占整体耗能的一半左右，所以智能楼宇电气化节能设计中的重要课题就是空调系统节能[5]。开展进行空调系统施工时强电系统设计师应当强化与暖通系统工程师的交流和沟通，对控制模式进行合理选择并优化设置各参数，通过系统节能潜能的挖掘，确保接口设计和施工的节能水平，使得空调系统在最佳运行状态的节能。例如可以选用先进的按热泵空调系统，该系统由建筑物内系统、地热能交换系统、水源热泵机组等构成。在外界温度较低的情况下，热泵机组能够吸取地源热量，建筑物基于此实现供暖。当外界温度较高时，热泵机组将室内热量导向地源当中，这样建筑内部的制冷功能就实现了。该系统还具有无污染和零排放的特点，但是需要建筑项目附近有丰富的可供使用地表水才能够使用。相对于传统空调，这种系统不仅能够大量节约能源，还具有较高的可靠性和低耗能性的特点[6]。 3结语 通过以上内容可知，智能楼宇电气设计节能水平对于降低建筑运行成本、推动社会可持续发展具有非常重要的意义。建筑工程企业应当对电气系统节能设计进行深入的研究，并且及时有效的解决设计方案中存在的问题，进而有效推动建筑工程电气节能水平的提升。本文分析了智能楼宇电器系统节能设计中存在的问题和相应的解决方案，但仍具有一定局限性希望行业人员能够重视，提升建筑电气系统的节能水平，实现建筑工程建设的可持续发展。 作者：贺继胜 单位：广东省重工建筑设计院有限公司 建筑电气节能论文:建筑电气节能运用 党的十六大、十七大提倡加大力度建设节约型社会，建筑行业相关部门也接连出台了不少关于节约能源的系列政策和文件。节约能源已成为每位公民的责任和义务。目前国家针对建筑设计的节能审查已属于强制审查环节，建筑物特别是公共建筑的能耗控制尤其引人关注。 节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针，是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力，实施可持续发展战略的重要措施。 1.我国建筑电气节能概述 早在2005年7月初国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作》的通知，特别指出“要坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针”。在经济发展中，电气用电是一个耗能大户。很多相关的文章都曾显示过，其每年要消耗总发电量的10％以上，如果大量使用节能的照明产品和有效的措施，节电5％，则每年可节约照明用电60亿kWh，为国家节省投资约30亿元，并可延缓温室效应，减轻对生态环境的破坏，经济和社会效益非常可观。因此，在设计文件中，电气节能措施以专篇的形式陈述，从建筑物规划的初期就以节能的思想为指导，在技术根源处为实现电气节能提供理论依据及可行性。建筑电气节能的原则是：在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制和管理。 建筑电气节能应坚持以下三个原则：1)满足建筑物的功能；2)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。同时在选用节能的新设备上，应具体了解其原理、性能、效果。从技术上、经济上进行比较后，再选定节能设备，才能真正达到节能的目的。 如今建筑电气节能的应用已经在我国取得了一定的成效，但是往往在节能措施上存在相关问题。1)盲目节能;通常为了达到节能效果，而刻意地控制电气，从而导致满足不了建筑物的功能。而这样的情况在我国出现不在少数，通常一方面是设计原因，而主要的方面是人为因素。2）经济因素考虑不周；由于建筑物的电气节能措施，必须采取相关先进的设计技术方案，然而这些必然会增加部分成本。通常这样的原因主要是未采取合理的节能方案，导致额外的附加成本。3）节能目的偏差；节能的目的是为了可持续发展，而相对部分的节能建筑，只是表明形势上的节能，节约无谓消耗的能量，导致从实质上来说，不是正规节能。 2.建筑电气节能策略 2.1高效光源、高效灯具和节能控制措施 对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的，所以灯具在人来时点亮，人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室，由于其对于保证人员疏散的重要意义，所以此处只能采用翘板开关，但对于住宅大部分公共楼梯间，节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效，显色好等优点。试验证明，白炽灯只有10％的电能转变为可见光，90％的电能转变为热辐射，而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源，应积极推广应用，尽量减少白炽灯的使用量。好的光源有了，如何使这种好光源发挥其功效能，这就要求灯具的效率要高。灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值，其值越高，照明的效率也就越高。灯具反射面设计科学，这样才能使好的光源物尽其用。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明，在民用建筑中也可大量采用。 2.2供配电系统节能措施 应采取提高系统的运行电压和功率因数，减少无功功率及导线中的电阻，降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有：(1)根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压，供配电系统应尽量简单可靠，同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。(2)变电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗，电力用户内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而减少损耗。(3)降低线路电阻，线路截面选择要与国际接轨，推广应用“电力电缆截面的经济最佳化”，按经济电流密度法合理选择导线截面，以减少损耗。此外，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。(4)传输上可以采用提高电压等级的方法。通过计算可知，当电压提高10％耗损可降低17．4％，因此，提高电压传输，是降低线损的有效途径。(5)提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比，故提高功率因数也是降损的有效措施。提高功率因数，可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手。 2.3太阳能节能措施 目前住宅热水系统虽然已不少设计采用了太阳能设备，但本人认为在大型住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太阳能蓄电的照明设备。目前这类产品以太阳能LED灯具为主，其产品的工作原理是：白天太阳光照射到太阳能组件上，使太阳能电池组件产生一定幅度的直流电压，把光能转换为电能，再传送给智能控制器，经过智能控制器的过充保护，将太阳能组件传来的电能输送给蓄电池进行储存；到了夜晚太阳能组件因接收不到光能，其输出的直流电压降到接近为零时，智能控制器自动开启控制装置，向LED提供电能，促使LED发光源发出足够的亮度用于照明；到天亮时，太阳能组件又接收到光能产生电压时，智能控制器又自动转换到充电模式工作。随着太阳能蓄电的照明设备的产业发展，这种产品的制造成本将会越来越低，相信在不久的将来太阳能蓄电的照明设备应该会在室外照明领域得到普及应用。 2.4变压器节能措施 变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。变压器有功功率损耗可用下式计算：p2=p0+β2pk 式中:p2——变压器有功功率损耗(kw)； P0——变压器空载损耗(kw)； Pk——变压器短路损耗(kw)； β——变压器负载率(％)。 一般，在50％～60％时，变压器效率最高。在设计中，要正确选择变压器的负载率，以便合理选择变压器容量。变压器的经济运行在节能的同时，还能降低运行费用(包括设备折旧、正常维护和能耗)，取得经济效益。铁损对变压器来说虽为常数，但可通过合理选型与运行而达到节能的目的；变压器铜损是变化的，合理地确定最佳运行，保持变压器在正常条件下，选择最大效率点，可达到经济运行的目的。故变压器节能措施主要为：1)合理选择变压器容量和台数，选择容量与电力负荷相适应的变压器，对负荷进行合理分配，使其工作在高效区内。对车间停产后仍不能停电的负荷，宜设置专用变压器，大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器。2)选用节能型变压器，更换或改造高能耗变压器。近年来逐渐推广的S10、S11系列油浸变压器比s9系列更为节能。S11型卷铁芯变压器与s9型变压器相比：空载损耗平均降低30％，空载电流平均下降70％。新型干式变压器SC9系列以及非晶合金变压器等产品也都显示了低损耗的节能潜力。 3.结语 建筑电气节能应该始在设计上体现，终在实践中应用，只有采取合理的设计方案，应用合理的节能器具以及优化节能措施，才能实现建筑电气节能的可持续发展。 建筑电气节能论文:建筑电气节能研究 1、可拓理论综述 在可拓理论体系中共包含了三大分体系，分别是：基元、可拓集和可拓逻辑。基元这一分体系又包括了：元、事元和关系元，其能够实现对物体等的系统性描述；可拓集这一分理论可以将事物中复杂的变化过程转化成清晰的关系，并对变量进行系统描述，进而解决矛盾问题；可拓逻辑是基于原有可拓问题的基础上，以新的方法来解决矛盾问题。可拓理论应用于实际时，需要把握可拓理论的可拓方法。从可拓理论的结构上进行定位，可以将可拓方法划分为以下几种：拓展分析法、可拓变化法、共轭分析法、可拓集法、优度评价法、可拓思维模式。 2、基于可拓理论的建筑电气节能 电的发明与应用可谓是开启了人类的新时代，不仅给人们的生活带来了便利，也为社会的生产注入的动力。在当今的社会中，各行各业对于电能的需求都十分巨大，人们的生活离不开电、社会的生产更是离不开电。在建筑行业发展迅猛的背景下，建筑电气对于能源的需求量更是与日俱增，其在设计与应用能源的过程中存在着一系列技术上的问题，致使能源浪费严重。面对当前能源紧缺与环境污染的世界性问题，建筑电气需要实现节能设计，这是行业发展的必要趋势，也是社会发展过程中的需求。在建筑电气的能源消耗中，其主要是能源需求对象为动力、电源以及照明。而基于能源使用者的不同以及使用的实际状况等差异，在实施节能技术的过程中自然会存在不同。当前，节能环保已经成为了行业发展的主题与焦点，各种新兴能源的不断出现以也证明了当前行业发展的趋势，建筑电气技能技术也随之得到发展，各种建筑电气节能产品不断问世，然而，当前的建筑电气节能产品的价格较高，应用者面对较高的成本投入望而却步，进而无法实现普及性的应用。因此，节能成本与节能措施的落实之间所存在的矛盾也就成为了当前建筑电气节能实现有效落实的最大矛盾。基于这一矛盾，可拓理论完全能够实现对这一矛盾的分析，进而能够为问题的解决提供思路。这就需要基于可拓理论构建可拓模型，而可拓模型的构建中，需要明确界定矛盾问题，具有界定内容如下：第一，对目标的界定。首先，选定主题并明确目标对象与类型，然后标志目标的上级极限，实现对其的形式化处理、分析；最后选择目标的下级极限，按顺序进行排列，最终锁定目标。第二，对条件的界定。需要按照如下的步骤进行：首先收集材料并分析出实现目标所需的条件，然后结合实际对现实所具备的的条件进行总结，再次，将理论与实际条件所存在差异进行分析，从而给予明确差别的基础上确定条件的形式，最后，以可拓学中基元的方式将现实条件表现出来，从而选中目标进行限制。以上两种给予可拓理论下的可拓方法，都能够实现对矛盾问题的系统性分析，从而为问题的解决提出对策。 3、总结 综上所述，面对当前世界性能源紧缺的现状，实现建筑电气的节能环保势在必行，这不仅是行业发展的必然趋势，同时也是时展下各行业所应肩负起的责任，只有这样才能在实现能源可持续发展的基础上，实现经济、社会的可持续发展。可拓理论这一技术理论应用于建筑电气节能中，能够有效的解决当前节能成本与措施落实之间的矛盾，进而为建筑电气实现节能提供了可能。 作者：蔡垒 单位：重庆市惠庭都市建筑设计事务所 建筑电气节能论文:绿色建筑电气节能设计 1供配电系统节能。 1）电源选择。从供电能力、传输效率、热稳定性等几方面综合考虑，选用10kV电压等级供电。10kV电压级比低压供电更有优势，其线损更小，金属投入量更少，同时也有利于提高用户端电压质量。本工程采用高压电力电缆埋地引入两个独立的10kV市电电源（双重电源），并装设一台柴油发电机组作备用电源，一级负荷中特别重要负荷还需增设应急UPS电源。备用发电机组与市电之间设机械及电气联锁。当10kV市电停电，或变配电房变压器发生故障时，柴油发电机组须在30s内向一级负荷及重要负荷供电，投入额定负载运行。当市电恢复后，自动恢复市电供电，柴油发电机组经冷却延时后，自动停机。事故时，各柴油发电机组持续运行时间应大于三小时。非消防情况下市电故障时发电机房可带部分医疗重要场所备用照明。 2）电压选择。本工程为一类高层建筑，对所有设备均采用低压220/380V三相四线制配电。3）保证电能质量的措施。a.选用D，yn11联接组别的三相配电变压器，保护罩防护等级不低于IP20；b.变配电间及楼层电井尽量靠近负荷中心，以提高系统效率，降低线路损耗，减少低压供电线缆用量；c.采取有效措施提高供配电系统中的功率因数，变配电房设集中补偿柜，功率因素补偿至0.95左右；d.医院医技楼等场所应对供电系统进行谐波监测，采取谐波抑制和治理措施，在变电所内设置有源滤波器。 2建筑照明节能。 1）光源、灯具的选择。光源灯具的选择除了关系到照度外，还关系到功率消耗。高效的光源、灯具是照明节能的基础。整个照明系统要达到节约能源的目的，改变光源是最简单、最廉价的一个途径。本工程应采用高效灯具，尽可能采用三基色灯管、LED、金卤灯等高效节能光源，配用的高品质电子（感）镇流器，其功率因数应满足规范要求。给光源加合适形状与材料的反射罩是提高灯具发光效率的一项重要措施。优质的反射罩可以减小灯罩对光能量的吸收，增加灯罩对光能量的反射能力。同时让光束在反射罩限定的角度内传输，减小光能量在空间传输中的损耗，最大限度地提高光源发出的光通量在被照面或被照区域的利用效率。 2）照明控制。照明控制常用的方法有两种，一种是智能照明系统通过场景控制、调光控制、照度感应控制、时间控制、传感器控制等实现节能，另一种是对自然光反射补偿室内照明实现节能。本工程每个照明开关所控光源数不宜太多，一般采用一灯一控方式；门诊医技综合楼和1#住院楼的走道照明采用智能控制系统；车库、餐厅等大空间场所一般照明按使用条件和天然采光状况采取分区、分组集中控制措施，有条件时可考虑采用智能控制。本工程各场所的照明功率密度限值（现行值）、照度标准值、统一眩光值、照度均匀度、一般显色指数参考指标详见下表。 3建筑设备节能。 1）选择低损耗、低噪音、高效率的节能变压器，本工程采用低损耗节能型非晶合金型SCRBH15变压器，大大降低变压器空载损耗，并在设计中充分考虑其散热与振动，有效降低损耗，使设备运行在最佳状态。 2）客梯（含自动扶梯）、水泵、风机等设备应采取节电措施。 3）公共建筑能耗根据需要按照明、空调、动力和其他特殊用电等不同功能分类、分区域进行分项计量。本工程设置SmartPM配电管理系统（能耗监测管理系统）。建筑电气节能的重点是经济合理性节能设计而不是简单的技术堆积和设备的集成。在电气节能设计的时候，应针对建筑能耗需要，通过供配电系统的节能设计和照明节能设计来达到节能降耗的目的，此外还要继续探索电气节能设计的新方法，以进一步提高电气节能的效果。 作者：欧江秒 单位：深圳市华蓝设计有限公司 建筑电气节能论文:建筑电气节能中的电子技术论文 1供配电线路的节能技术措施 笔者从大量实践经验和相关案例分析，归纳总结后认为减少供配电线路的电阻应从以下几个方面入手：（1）优选导线类型，尽量选择电阻率较小的导线，以铜芯导线为较佳，尽量少选铝芯导线。（2）合理规划供配电线路走向，避免出现迂回送电等问题。供电线路敷设过程中药尽量走直线避免走弯路；要尽量将配电变压器布设在负荷中心位置，减少供电半径，降低电能输送距离。（3）合理增加导线截面。增加导线截面势必会增加导线成本，但要充分考虑后期导线运行情况，要结合线路损耗等方面进行综合考虑。尤其对于供电距离较长、供电负荷较大的导线，应在满足电流载流量、热稳定、继电保护配合以及电压降等特性的基础上，优选大一级界面的导线进行供电，以降低运行损耗，达到节能降耗的目的。 2电气照明系统的节能技术措施 据一些统计文献资料表明：照明用电约占全国总用电量的11%以上，其中居民照明约有70%以上依然采用低效高能耗的灯具，比高效节能灯具大约要多耗电50%以上。由此可见，建筑电气照明系统具有非常强大的节能降耗潜力。 2.1优选高效节能光源要根据使用场所、面积等因素，合理选择光源。高压钠灯虽然其发光率最高，但由于其存在色温低、光色偏暖等问题，同时显色指数只有40-46之间，因此，通常用在路灯场合。建筑物内部应优选T5、T8等紧凑型荧光灯、LED节能灯、金属卤化物等等高效节能光源，以达到节能降耗的目的。 2.2采用高效节能的灯具要从效率、配光等方面，优选高效节能的灯具。建议在满足眩光限制要求的基础上，应优选直接型灯具，同时室内灯具的效率宜大于70%，室外灯具效率宜大于55%。要结合照明场所的功能结构，优选控光合理的灯具。尽量采用电子镇流器，其除了具有启动电压低、噪声小等优点外，还比常规电感镇流器功耗要低50%-75%，节能效果非常明显。优选灯具控制设备，开关设备、附件等应优选低能耗、高光效、无频闪等优良功能的光源用电附件。 2.3采用高效节能的照明控制系统根据照明场所功能需求，合理设计高效节能的照明控制手段。应充分结合Internet、GPRS等通信手段，结合现场总线控制技术、网络地址控制技术等，按照经验和照明功能，根据各种不同的“预设置”控制方式和控制手段，对不同时间段、不同场所的光照度进行准确可靠调节管理，实现舒适照明、智能照明和节能照明。 3建筑电气动力设备系统的节能措施 要充分统计动力设备负荷容量，合理采取变配电中心集中补偿、就地补偿等技术手段，提高供配电系统的功率因素，降低有功损耗。要结合建筑电气动力系统的设备负荷、功能等，合理选择变频节能调速、软启动等节能降耗控制手段。通过变频器、软启动器等控制设备，根据电机运行工况，智能自动调节电机输入电源频率，以达到随系统中水压、气压等负荷波动而及时调节，确保电机设备工作在高效工况区，达到节能效果，同时降低启动电流减少启动电流对电机等设备的冲击。 4结束语 建筑电气节能是绿色建筑中的重要内容。在保证建筑物功能和需求的基础上，通过采取相应的优化技术措施，从安全性、可靠性、经济性和节能性等方面，提高能源利用效率和设备使用效率，降低建筑电气系统能耗，真正将节能理论落实到建筑电气系统各环节中，达到减少成本、降低开支的目的。 作者：厉波单位：深圳市荣建智能系统有限公司 建筑电气节能论文:建筑电气节能设计思考 1建筑电气节能设计的应用 1.1照明节能设计照明能耗是建筑整体电气系统能耗较为突出的一个部分，实行照明节能设计的目的就是要保证整体照明质量的前提下，降低整体照明回路中能量的损失。在进行照明节能设计时，要严格按照国际相关规范与标准进行设计，保证照度符合相应的标准。在对于自然光的应用上，要尽量考虑将人工光与自然光进行结合，充分的利用自然光来提供室内照明。进行光源的选择上，要综合考虑光源的色性、效率、价格、启动时间以及寿命等因素，保证光源设计的合理性。在进行灯具镇流器选择上，要选用节能型的镇流器，降低照明系统的电流消耗。进行照明设计时，要选用合理的照明方式，对于照明系统进行控制。通过进行有效的分区与分组控制、声控、感应控制、智能控制、调光控制等方式，有效的达到照明节能的目的。另外，还要积极的对于LED灯源等新的设备与技术进行应用，提高照明系统的寿命、效率，提高整体系统的节能水平。 1.2供配电系统节能设计在进行供配电系统节能设计时，要对于整体系统的负荷容量进行有效的分析，并且把握好其中供电距离的变化，结合用电设备的实际特点，提高供配电系统设计的科学性与合理性。只有保证供配电系统设计的简单、可靠、可操作性强，才可以进一步的开展供配电系统节能设计。在进行变压器的选择上，要注重变压器对于整体配电系统的重要性。在进行变压器台数与容量的选择时，要与整体配供电系统负荷变化进行研究，搭配合理的变压器参数与台数，降低损耗。在变压器容量的选择上，要避免过大的容量对于线路损耗造成负担。对于负载率较为适宜的变压器，要保证其负载率在75%～85%左右。对于变压器的运行方式要进行有效的优化，合理分配负荷。线路降损是供配电系统节能设计中重要的一环，在进行导线的选择上，要保证导线的电阻率较小，并且尽量采用铜柱导线。在进行路径的选择上，要尽量保证路线以直线为主，并且降低弯路，将配电房与负荷中心进行靠近，有效的降低供电半径。在进行导线截面的选择上，要根据实际电流的指标进行确定，避免由于导线截面选择不合理，造成线路损耗的情况发生，提高线路运行的成本费用。 1.3动力设备系统的节能设计电动机作为动力源，在建筑整体系统中的应用较为普遍，并且耗电量巨大。对于电动机的电能损耗进行有效的控制，是实现动力设备系统的节能设计的重要关键。现阶段，对于电动机电能损耗进行控制的主要方式是对于电动机的效率与功率因数进行提高。在电动机的选用时，要采用有效的措施，对于电动机空载与负载的损耗进行降低，提高电动机的效率和功率因数。在电动机的选择上，要保证电动机与实际需求进行匹配，避免出现“大马拉小车”的情况。对于电动机的运行管理中，要采用有效的轻载手段，降低能耗。根据负载情况，对于电动机进行有效的补偿。控制电动机时，根据符合的变化，对于电机转速进行有效的调整，并且通过变极调速、变频调速和变转差调速的方式，提高动力设备系统的节能水平。 1.4空调系统的节能设计空调系统是建筑物中，电能消耗的主要系统，并且粘整体建筑能耗的一半以上。对于空调系统进行有效的节能设计，是降低系统整体消耗，提高整体建筑能耗控制水平的重要措施，具有很大的节能潜力。在对于空调系统进行节能设计时，要对于变风量、变流量系统最优控制，并且对于系统的启停进行合理的控制。在冬季与夏季对于水泵进行有效的控制，并且通过与冰蓄冷相结合的低温送风方式，对于空调系统进行控制。在进行空调参数的调节上，要设定有效的温度标准，并且对于空调系统的参数进行有效的设定，结合实际运行状态，不断的调整，进而保证空调系统高效的运行，进而实现整体建筑能耗的降低，提高建筑节能水平。 2结论 建筑电气节能设计的研究，近年来才刚刚起步，并且具有很大的发展潜力。电气设计工作者要深入的对于建筑电气节能设计进行研究，并且通过精心的考量，有效的提高整体设计的安全性、经济性、可靠性与节能性，最大限度的提供一套有效、合理的设计方案，保证节能技术得到深入的应用，对于建筑节能设备进行合理的配置，真正的降低能源消耗，为我国社会的可持续发展提供有力的保障。 作者：李武宁张振军申耀克单位：西安市建筑设计研究院 建筑电气节能论文:建筑电气节能设计办法阐述 能源日益紧缺的今天，节能技术的开发和应用需要更大力度去进行，建筑电气节能系统也需要设计师更加合理科学地设计，保障能源的合理损耗和居民的生活需求。 1供配电系统的节能方法 以下几项节能设计，在各个方面都体现出了自身节能性的特点:1)供电电压需要合理调配。在供电环境和条件不变的情况下，供电电压的大小直接关系到了电能的损耗程度，施加的电压越高，电能的损耗就越大，因此设计师在供电电压的选择时需要进行相关的计算和分析。2)供配电系统的结构尽可能简单。配电系统中，配电级数要有效地进行控制，一般不赞成太高的配电级数，级数越高，相应的电能需求也就越高。3)变压器的选择需要多加考虑。在整个配电系统中，变压器的挑选也是需要考虑的。作为配电系统中的一个组成部分，变压器在运行中也会产生一定的能量损耗，其中的铁耗主要与变压器的铁芯有着直接关系，铁芯的材料的不同带来的铁耗大小也就不同，因此在变压器的选购中要特别注意铁芯部分。而除了铁耗之外，变压器还会产生铜耗，铜耗的大小与变压器的自身物理性质无关，更主要的是与变压器的负荷量有所联系，因此在节能系统中对于变压器的台数和运行模式都需要加以调配，减少变压器的铜耗。4)降低传输线路的损耗。电气系统中，线路的损耗主要与线路的长度和连接的负载有所联系，因此在系统的设计过程中要将线路的功率系数加以调整提高，将导线的电阻减小，这样线路在电能传输过程中的损耗也就有所降低。线路在布置过程中尽量以直线进行布局，有效减少电能的传输路程;对于电缆的导线截面积需要多加考虑;在线路的布局上，尽量减少线路的分配路程。 2动力系统的节能方法 一个建筑物，内部的家电设备的运行与电动机息息相关，然而，电动机的使用也使得能耗量加大，因此需要适当地提高电动机的运行效率，减少能源的损耗。以下几点做法，对提高电动机的工作效率都起到了一定的作用:1)对电动机的负荷需求要做好估测工作，再结合电动机的负荷大小进行型号挑选。2)在电动机的挑选过程中，其自身性能需要认真分析，尽量选用效率较高的电动机为对象，自身效率越高，能量损耗值也就越低，工作效率也就更高。3)对于电动机的控制方法也需要加以研究，使电动机能够更加高效地运行，例如交流电动机的运行可以以变频调速的方法进行控制。 3照明系统的节能方法 在建筑工程中，照明系统的应用区域和范围都较广，这也就使得照明系统的能耗成为了建筑系统能耗中的一个不可忽视的组成部分。据相关报道指出，照明系统所造成的能耗在整个建筑能耗中占到了15%～25%，所以在照明系统的技术方法上都要求设计师加以更改完善，例如照明光源的选择、照明设备的控制方式等，这些都对照明系统的能耗控制起到一定的作用。设计师需要结合多种因素对照明系统的节能系统进行设计，在照明系统能够满足居民的生活工作需求和建筑本身功能作用的情况下，对照明系统的输送导线上的电能损耗要加以控制，对不必要的能源损耗要尽量减少。对于照明光源的选择上，要严格遵循相关的照度标准，提高光源的使用效率，减少浪费。在光源设备的选择上，要选择照明效果优质出色并且环保节能的光源设备。传统使用的白炽灯在灯光质量和使用效果方面都有所欠缺，对于电能的损耗更是严重，因此白炽灯在照明系统中并不适合应用，其自身也逐步被社会淘汰;LED节能灯和荧光灯则受到了广泛的推崇，在光源质量和使用效果方面都较为出色，且对于电能的损耗也远远低于白炽灯，正是这些优点，使得LED节能灯和荧光灯在建筑工程的照明系统方面得到了广泛的应用和推广。在照明系统的线路布置上，供电的方式不同，输电导线的类型规格不同都在不同程度上影响了照明系统的电能损耗值。相关的科学实践证明，照明系统以三相四线制进行供电运行能够将线路的电能损耗大大减少，这种供电方式在建筑照明工程中同样受到了推广和应用。自然光是一种取之不尽的资源，同时也是一种具备经济性和环保节能性的能源物质，因此将自然光引进到照明系统中也是一种降低建筑电气能耗和节约能源的有效途径，自然光的干净无污染在保护环境的同时也起到了绿色节能作用，在照明系统中所起到的积极作用也是不容忽视的，设计师在照明系统的设计中更应该考虑到自然光的自身优势，在设计过程中加大自然光源的使用率。例如，在建筑设计中可以装配透光性能较好的玻璃，满足室内的采光条件;配置相关的光电传感器用来控制电气照明设备，当光线强度和面积能够满足居民的生活工作需求时，控制电气设备的照明系统停止照明，切换成以自然光为光源对象的照明方式，减少照明系统中不必要的电能损耗;建筑过程中还可以考虑应用反射光线能力较强的建筑材料，提高建筑室内的照明强度，减少电气照明设备的使用;在人流量较少的建筑区域要配置相关的声控开关和光线传感器，避免在无人走动时造成电能的浪费。 4空调系统的节能方法 在建筑能耗总值中，空调系统的能耗值也占据了很大一个部分，随着电气节能技术的不断开发和发展，空调系统其节能技术的巨大的发展空间和潜力也开始有所呈现。空调系统在节能性上的改进方法主要是结合空调自身在能耗方面的时间规律，对空调合理地进行启停控制;或者可以在不同季节的负荷情况进行水泵分设控制;对空调系统的变风量和变流量采取更加完善的控制方法;还可以在参数设置方面进行设计，根据室内二氧化碳的浓度的大小对空调系统的新风量和温度标准进行控制，进而让空调系统能够更加节能高效地服务居民。 5引进建筑设备自动化管理系统 在科学技术和经济进步飞快的今天，计算机技术、网络信息技术等自动化设备也相继得到了发展，在建筑工程中，面对能源紧张的严峻现状，对这些高科技电气设备的管理也就显得更加重要，建筑设备自动化管理控制系统的出现也使得这一问题得到了有效解决。在建筑工程中引进建筑设备自动化管理控制系统，能够有效地对建筑设备中的采暖系统、通风系统、给水排水系统和热水供应系统等进行更为科学有效地控制管理，保证了每种电气设备的稳定运作，也在满足了居民生活工作需求的同时，大大降低了建筑设备的电能损耗。 6结语 在资源能源损耗严重的今天，能源物质的紧缺逐渐满足不了社会的需求，因此，节能工作也需要加大力度进行。建筑电气节能设计在满足了居民生活工作需求的同时，大大改善了建筑设备的能源使用，减少了不必要的能源损耗，从而提高了能源的使用率。 作者：闫晓辉单位：中煤科工集团重庆设计研究院山西分院 建筑电气节能论文:建筑电气节能设计策略探索 一、电气节能设计应遵循的原则 我们在建筑的节能设计的过程中必须遵循两个原则，帮助电气节能工作的进行。 1.尽可能地满足人们的用电需求。电气消耗的目的就是要创造良好的生活环境，这有利于人们提高工作、生活、学习效率，也有利于身心健康。虽然要倡导节能能源，降低成本，但是绝不能以牺牲人们的切身利益为前提，要充分考虑到人们的用电需求。 2.在设计过程中要严格遵循设计规范。很多现在的设计中，在设计的安全、可靠这些方面没有严格遵循具体的设计规范，这样的现象很大程度影响了设计最终的效果，也影响了最终的建筑质量和安全。比如通常在电气设计的工程概况说明中，尚应交待建筑物的总建筑面积、主体高度、层数、各层功能用途；变配电所、水泵房、冷冻站、锅炉房位置；消防控制室、弱电机房位置；强电井、弱电井位置与数量；客用电梯、消防电梯数量、防火分区的划分情况等。如果其中某一项为交待或交待的不清楚，就很有可能导致建筑设计的不合理。 3.合理利用有限资源，要做到经济、适用、节能、环保。应根据实际情况考虑经济效益，避免过高的节能投资和运行费用。合理利用初建费用和运行维护费用，提高电气系统的能效，满足使用要求，并要求电气的消耗是环保性很好的，减少对环境的污染和干扰。每年的发电量也是有限的，来之不易，充分利用好电力能源，做到节能环保，电能节省了，也会带给缺电地区以光明，更加使电能充分发挥，做到经济适用。 二、建筑电气节能的策略 1.供电系统的节能设计 合理设计供配电系统，选用节能型变压器，变压器的损耗主要分为空载损失和与负载成平方比的负载损失两部分。节能变压器有损耗低、噪音低、重量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，采用节能变压器有巨大的节能潜力。保证供电系统的稳定性，是第一位。线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗，只有减小线路电阻，才能减少线路损耗。在工程设计中，变电所的中心位置应尽量接近负荷中心，减小导线长度，缩短供电半径，线路尽可能走直线，少走弯路和回头路，减少线路损耗；另外，从降低电能损耗考虑，电缆或导线的截面越大越节电；从减少投资和节约有色金属出发，则导线截面越小越有利。减小导线截面，合理选择导线截面，应按经济电流密度法，以减少损耗。选用高效率电动机，降低电动机电能损耗，提高电动机的工作效率和功率因数。选用交流变频调速装置，使电机在负荷下降时自动调节转速，从而与负荷的变化相适应，即提高了电机在轻载时的效率，达到节能的目的。在传输电力的过程中，实现配电线路的节能。 2.用电器的节能 (1)照明的节能。应根据《建筑照明设计标准》确定合理的照明标准，不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，因此还应结合现场实际情况，在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准，对标准值的确定应掌握适度，并合理利用局部照明。照明是建筑不可缺少的一部分，照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明等。采用高效光源，照明用的白炽灯已经很少见,但因为其价格便宜,很多装饰用灯在偷偷地使用白炽灯。白炽灯以前应用最为广泛，它安装维护简单，属于热辐射光源，它们的致命缺点在于发光率低，所以在电气照明节能设计中不应该使用这一类电光源。所以我们尽可能选择发光效率高的照明灯。合理控制照度，满足照度的情况下尽量减少灯具的数量，减少能耗及投资。另外，也要提示人们，出门时一定要随手关灯，白天时尽量不要开灯，睡觉时也尽量不开灯，这样也为家庭节省用电开支，提倡人们积极争做节约照明的道德模范。 (2)空调的节能。现在在市场上占主要地位的空调差不多都是属于电力空调，虽然方便了许多，但是有的空调含有氟利昂，不利于环保，用电多，运行成本高。鉴于这些问题，空调的节能很有必要，它可以缓解城市用电紧张的状况，也有利于节约成本，降低投资力度。那么，空调的节能主要从提高水系统、通风系统的保温水平、减少热损失、采用自动控制技术、蓄冰蓄能空调技术等等。空调耗能比较高，主要是系统设计不合理，只要我们精心、合理、优化设计，提高空调的性能，不断提高空调制冷设备的能效比。这样，空调的节能有助于建筑电气的节能设计工作的推进。除此之外，还应该提高全民空调节能意识，调动全民节能环保意识的积极性，使各部门协调好，推行节能工作，使节能工作真正地落到实处。 (3)电梯、电脑、电视等用电设备的节能。电梯的节能主要根据坐电梯的人数来决定，如果乘坐的人比较多的话，需要使用自动扶梯，因为这时用自动扶梯要比较节约电能。如果每天乘坐的人数比较少，则选择垂直升降式的电梯，这样安排才比较合理。对于电脑、电视等家用电气设备，则要注意减少待机。很多家庭在无人在家的时候，家用电器都处于待机的状态，这样会白白地消耗浪费掉许多电能，所以在设计的时候应该设立电源总开关，在不用的情况下，可以切断总电源，使家用电器关机，避免浪费电能。 3.新能源的开发与利用 开发新能源，使电力供应多元化，是电气节能的一个关键步骤。现在，新型的太阳能技术、潮汐发电技术等新能源的开发利用，在我国已普遍存在。在自然条件允许的场所，合理利用太阳能、风能等可再生资源，新能源的充分利用有助于缓解供电压力，有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。 4.人性化的设计 电气节能需要考虑建筑中生活人的切身感受，应以人为本，充分考虑人们的舒适程度，不能违背为人民服务的宗旨。人性化的设计，既可以让人感受到舒适，也能达到电气节能德尔预期效果。在公众场合我们可以安置一些声控开关，没人的时候灯会自动关掉；在公用的插座、电器等地方贴上节能的标志，让人看到标志之后能自觉地节约能源。另外，在照明时，使人们可以充分利用自然光，在设计中电气设计应与建筑设计配合，充分合理地利用自然光与室内人工照明相结合，可很大程度上节约人工照明电能。 三、结语 在何时何地，我们都要在设计中考虑到节能减排的宗旨，只有悉心设计，以人为本，充分协调好各方面的节能设备，制定一套完备的节能方案，行之有效的节能措施，从而才能便于管理和操作，只有这样才能够达到预期的节能最佳效果，获得最佳经济效益。建筑电气的节能设计，也有助于我们建设节约型社会，这并不是党和国家应该做的事情，也是企业和个人应该做的事情，节约每一度电，每一份能源，应从现在做起。综上所述，通过以上对建筑电气优化设计的分析，可以发现加大建筑电气工程的节能设计与应用在现实生活中是非常必要的。 作者：孙国斌单位：满洲里建筑勘察设计有限责任公司

浅谈低碳城市与智能建筑电气:低碳城市与智能建筑电气 摘要：在我国城市化建设进程中，城市规模不断扩大，建筑行业也得到了快速发展。但与此同时，经济发展和环境问题之间的矛盾也不断加剧。面对这样的情况，国家虽然采取了一系列措施，以解决生态破坏和环境污染问题，但效果都不是太理想。在这样的背景下，低碳城市理念应运而生，并发展成现代城市建设的最重要的理念。本文从建设低碳城市的意义出发，分析了低碳城市和智能建筑电气之间的关系，并对阐述了智能建筑电气特征。 关键词：低碳城市；智能建筑电气；特征 在我国现代建筑行业的快速形成与发展的情况下，虽然创造了比较理想的经济效益和社会效益，但是发展过程中所产生的严重的环境破坏、能源污染等问题也是不能忽视的，必须要引起建筑行业内部以及社会的普遍关注，并且要积极的寻求有效的解决措施。从社会发展的角度来进行分析，我国现在处于城镇化进程加快、经济快速发展、碳排放大量增加和向社会主义市场经济转型的关键时期，建筑的工程总量排名世界第一，超过了世界年建筑总量的一半。在我国全面构建低碳城市的前提下，智能建筑是根据地域和国情特点，适应国家社会、经济、文化的发展和生活水平提高的需求，坚持以人为本，合理利用资能源、资源，节能、节水、节材、节地，保护当地的生态环境，并全面的治理污染，进行智能化管理，创造出室内外环境舒适、安全、健康，能与自然和谐共处的资源节约型建筑。 一、建设低碳城市的意义 低碳城市指的是城市以低碳经济作为发展模式以及发展方向，政府以低碳社会作为城市建设的目标，居民以低碳生活作为生活理念以及生活标准。低碳城市的概念从提出到现在，已被各个国家认可并成为全世界各个国家的共同目标，诸多国家逐渐加大了发展建设低碳城市的力度，以在经济发展过程中环境代价实现最小化，实现人与自然的和谐相处。 在经历了农业文明、工业文明之后，全球性的环境问题也随之产生，人们逐渐认识到环境保护对经济发展的重要作用。随着科学技术的发展及各种先进的生产技术的出现，对社会生产方式和生活方式产生了重要影响。在全球经济快速发展的同时，能源危机、环境危机也逐渐显露，不仅制约了全球经济发展，也对人们的生存环境造成了很大影响。在这样的背景下，低碳经济作为一种新兴的经济发展模式而逐渐受到重视。低碳经济以可持续发展为指导思想，为全球经济发展提供了一条可供借鉴的发展模式。低碳经济最重要的目标是减少碳排放量，以清洁能源和可再生能源代替各种石化和煤炭能源，随着城市理念的发展，低碳城市成为城市规划和城市建设的重要指标，对当前我国城市发展产生了强大的推动力。 二、低碳城市与智能建筑电气的关系 在城市化建设进程中，建筑行业逐渐发展起来，建筑行业对经济发展的贡献作用也越来越大。从建筑行业的发展历程来看，可以分三个阶段：一是容声建筑；二是舒适生活建 筑；三是健康生活建筑。建筑行业的发展阶段，在一定程度上也反映了生产力发展的水平。随着全球性气候问题的出现，人们也认识到环境与生活之间的关系，在实践总结过程中， 低碳城市建设理念也最终得到体现，建筑行业的智能化趋势也更加明显。在智能建筑的特征在于，加大未利用能源和可再生能源的利用，注重节约能源和循环使用各种建筑材料，减少建筑施工过程中的生态破坏和环境污染。与传统建筑相比，智能建筑的理念更具有前瞻性和预见性，比较符合当前经济发展的需要，其最根本的目的在于优化人类的生存目标，因而是一种具有强大生命力的理念。因此，智能建筑成为建筑行业未来发展的方向，通过智能系统，如智能化管理和决策，智能化技术手段，能够促进低碳城市的发展。 三、智能建筑电气特征 （一）以节能为中心的建筑设备监控 在建筑电气工程中，无论是既有的建筑还是新建的建筑，均要通过监控设备实现对建筑物设备正常运行的诊断，实现对建筑耗能水平的有效评估，从而对运行的参数进行及时合理的调整，对使用能源的方式进行变更，修补能源的浪费漏洞，进而对既有的建筑以及相关运行设备系统的能耗数据进行分析，制定合理改造方案，实现建筑物能源利用效率的不断提升。对于绿色建筑来说，其监控系统较为复杂繁多，包括对区域热、电系统等的控制，如现在多使用的智能建筑电气中较为简单的声控照明灯，可以识别一定范围内的声音频率而自动开始照明，间隔一定时间后会自动熄灭，这就弥补了老式照明系统手动控制的缺点，很好的达到节能的目的 ；对冰蓄冷系统（其运行原理是利用峰谷电价差）的有效控制 ；利用自然能量通风、采光，控制照明，室内通风空调控制等，真正实现低能耗建筑 ；对周围环境的温度、湿度、光照度等进行感知并自动进行调节的智能墙 ；自动对雨水、生活废水等进行收集，提供循环使用的水处理设备控制系统等。以上智能控制以及最优控制等策略在绿色建筑中已经被广泛应用。在建筑物的电气工程中，节省用能、降低不可再生能源消耗是智能监控的主要目标。 （二）信息服务主要以三网融合以及物联网的应用为核心 信息服务支撑着社会以及经济的发展，也是节能减排的重要手段。较为先进发达的信息技术逐渐改变了人们的生活习惯，形成一种新型的交流模式。如位于总部的高层领导可以通过远程系统与全世界的分公司系统进行联系，使全世界的数以百计的工作人员无需乘坐飞机、火车、汽车等交通工具费时间、精力、能源的赶到同一地点，而是在同一时间不同地点进行会议研讨，该信息技术的工作效率能有效实现减排并大大提高了工作效率。通信网络技术的飞速发展，移动通信3G、IPV6 后的 LTE 等逐渐被广泛应用，而EPON 以及 GPON 等的广泛应用大大推动了广播电视网、电话网以互联网的三网融合，移动通信无处不在，信息服务无所不能，一些新建的建筑物完全摒弃了传统的综合布线系统，而是应用了无线通信以及全光通信的方式。与此同时，主要以计算机、PFID 技术以及无线通信为支撑的物联网，已经逐渐被社会接受应用，在经济及日常生活中普及。物联网以其独特的分布式智能处理的形式逐渐改变了社会内的交流、人们的生活方式以及经营管理模式。因此，在绿色建筑建设需要在人们活动区域内密布物联网节点。 （三）安全事务的智能处理 由于现代社会及经济的快速发展，建筑物的数量不但增加，尤其在综合性的大型建筑物中，人群较为集中则相应会增加安全分风险，提升消防及安防装备的技术水平，及时应对有可能会出现的各类突发事件是智能建筑电气工作人员面临的重大问题。传统的安防系统主要包括视频监控系统以及报警系统，其中的视频监控需要指派特定的人在视频前进行监督操作，多数事故只有在发生后才会被针对性的进行视频调查，故其在日常监控中具有一定的局限性。为提高这些系统的性能，使用智能传感技术十分有必要，如大量的探测信息主要应用智能图形分析系统进行，可以实现街景分析、面容比对分析、人物分离分析、区域防范分析、人数统计等。为有效提高火灾自动报警系统的性能及其的工作效率，对传统火灾探测器进行了相应的变革，采用视频遥感、光纤传感等技术对火灾信息进行采集 ；将 CPU 植入传统火灾探测仪中，增加其智能识别程序，进而提升智能探测仪的工作效率以及可靠性。 四、结语 从全球经济发展的角度来看，低碳经济作为一种新型的经济发展模式，具有强大的生命力。低碳城市理念的提出，是对低碳经济的贯彻和实行，也是我国经济建设和社会发展的必然选择。在城市化建设进程中，应不断总结实践经验，发挥智能建筑电气的作用，以解决当前环境问题和能源问题，促进我国城市建设的发展。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:简谈低碳城市与智能建筑电气 【摘要】本文主要以绿色建筑和低碳城市发展为背景，对低碳城市以及智能建筑电气之间的关系进行探究分析，并对智能建筑电气中的建筑设备监控的三大特征进行剖析，为城市建设提供参考依据。 【关键词】低碳城市；智能建筑电气；绿色建筑 随着我国城市的规模不断扩大，我国国民经济的不断进步以及先进技术的不断应用，人民的生活水平以及生活质量得到了大幅度的提升，为有效利用城市资源，出现了更多的高层建筑以及小高层建筑。这在一定程度上改善了居民的居住条件，另一方面建筑也被赋予了越来越强大的功能。而人们对于建筑结构、居住空间、绿化环境以及公共设施方面提出了更高的要求。因此，为有效实现低碳城市，住宅电气的设计建设也应该紧跟社会前进步伐，尽量符合低碳化城市要求。 一 建设低碳城市的意义 随着工业社会的不断发展，科学与技术发生了革命性的改变，机械化以及电气化的应用大大提高了工业生产效率，随着人们生活水平的提高，日常生活与工作所需的资源与能源也越来越多，这种情况难免就会对地球环境造成越来越多的破坏。从能源消费方面分析，地球现有的矿产资源与能源的枯竭也只是时间的问题，而被各界寄予厚望的可再生资源的增量又是非常有限的，地球上人口的增长与社会经济的发展就更加加剧了各类能源的危机。同时，人们生活中排放出来的化学物质能造成严重的环境污染，工业、汽车等排放出的有害气体能促进酸雨的形成，人们日常生活中制造的各类垃圾均能造成环境污染，如不易被降解处理的塑料袋等白色污染。 低碳城市指的是城市以低碳经济作为发展模式以及发展方向，政府以低碳社会作为城市建设的目标，居民以低碳生活作为生活理念以及生活标准。低碳城市的概念从提出到现在，已被各个国家认可并成为全世界各个国家的共同目标，诸多国家逐渐加大了发展建设低碳城市的力度，以在经济发展过程中环境代价实现最小化，实现人与自然的和谐相处。 二 绿色建筑的重要性 绿色建筑是建设低碳城市的重要组成部分。绿色建筑主要利用大量可再生能源以及未利用能源，强调的是建筑材料资源的循环利用以及实施能源节约最大化，尽量将在建筑过程中对环境的污染与损害降到最低。绿色建筑是将建筑学与生态学有机结合，其概念可理解为在建筑的有限寿命内，对环境、资源做到最大限度的保护、节约，并实现污染最小化，为人们提供健康、舒适以及高效的使用空间，最终达到建筑物与自然共存的目的。 绿色建筑与传统的建筑不同之处在于其理念横跨了建筑物的本体，追求的是人类生存目标的优化，属于较大的系统以及多目标优化的较为典型的案例。绿色建筑必须采用大量的智能系统以实现建设目标。在这一过程中，智能化以及信息化是必不可少需要运用好的技术，需要管理、信息、控制以及决策，以智能化推进绿色建筑，最大限度的节约能源、降低资源消耗量，避免浪费，降低污染。对于我国来说，绿色建筑刚刚起步，需要人们着力探索与解决相关阻碍问题。 三 智能建筑电气特征 1 以节能为中心的建筑设备监控 在建筑电气工程中，无论是既有的建筑还是新建的建筑，均要通过监控设备实现对建筑物设备正常运行的诊断，实现对建筑耗能水平的有效评估，从而对运行的参数进行及时合理的调整，对使用能源的方式进行变更，修补能源的浪费漏洞，进而对既有的建筑以及相关运行设备系统的能耗数据进行分析，制定合理改造方案，实现建筑物能源利用效率的不断提升。 对于绿色建筑来说，其监控系统较为复杂繁多，包括对区域热、电系统等的控制，如现在多使用的智能建筑电气中较为简单的声控照明灯，可以识别一定范围内的声音频率而自动开始照明，间隔一定时间后会自动熄灭，这就弥补了老式照明系统手动控制的缺点，很好的达到节能的目的；对冰蓄冷系统（其运行原理是利用峰谷电价差）的有效控制；利用自然能量通风、采光，控制照明，室内通风空调控制等，真正实现低能耗建筑；对周围环境的温度、湿度、光照度等进行感知并自动进行调节的智能墙；自动对雨水、生活废水等进行收集，提供循环使用的水处理设备控制系统等。以上智能控制以及最优控制等策略在绿色建筑中已经被广泛应用。在建筑物的电气工程中，节省用能、降低不可再生能源消耗是智能监控的主要目标。 2 信息服务主要以三网融合以及物联网的应用为核心 信息服务支撑着社会以及经济的发展，也是节能减排的重要手段。较为先进发达的信息技术逐渐改变了人们的生活习惯，形成一种新型的交流模式。如位于总部的高层领导可以通过远程系统与全世界的分公司系统进行联系，使全世界的数以百计的工作人员无需乘坐飞机、火车、汽车等交通工具费时间、精力、能源的赶到同一地点，而是在同一时间不同地点进行会议研讨，该信息技术的工作效率能有效实现减排并大大提高了工作效率。 通信网络技术的飞速发展，移动通信3G、IPV6后的LTE等逐渐被广泛应用，而EPON以及GPON等的广泛应用大大推动了广播电视网、电话网以互联网的三网融合，移动通信无处不在，信息服务无所不能，一些新建的建筑物完全摒弃了传统的综合布线系统，而是应用了无线通信以及全光通信的方式。与此同时，主要以计算机、PFID技术以及无线通信为支撑的物联网，已经逐渐被社会接受应用，在经济及日常生活中普及。物联网以其独特的分布式智能处理的形式逐渐改变了社会内的交流、人们的生活方式以及经营管理模式。因此，在绿色建筑建设需要在人们活动区域内密布物联网节点。 3 安全事务的智能处理 由于现代社会及经济的快速发展，建筑物的数量不但增加，尤其在综合性的大型建筑物中，人群较为集中则相应会增加安全分风险，提升消防及安防装备的技术水平，及时应对有可能会出现的各类突发事件是智能建筑电气工作人员面临的重大问题。 传统的安防系统主要包括视频监控系统以及报警系统，其中的视频监控需要指派特定的人在视频前进行监督操作，多数事故只有在发生后才会被针对性的进行视频调查，故其在日常监控中具有一定的局限性。为提高这些系统的性能，使用智能传感技术十分有必要，如大量的探测信息主要应用智能图形分析系统进行，可以实现面容比对分析、街景分析、区域防范分析、人物分离分析、人数统计等。为有效提升火灾自动报警系统的性能以及其工作效率，对传统的火灾探测器进行了相应的变革，采用视频遥感、光纤传感等技术对火灾信息进行采集；将CPU植入传统火灾探测仪中，增加其智能识别程序，从而提升智能探测仪的工作效率以及可靠性。 四 小结 我国政府对于节能减排的工作较为重视，为低碳城市及绿色建筑的发展创造了较好的条件，但节能减排的工作需要一项一项具体的工程来实施的，其实施过程主要由工程技术人员参与完成的。而作为智能建筑电气的专业人员，应该对低碳城市以及绿色城市建筑的基础理论充分掌握，并认真学习研究智能化应用技术，不断创新，为社会及人类的未来做出贡献。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:智能建筑\物联网与智慧城市 摘要：数字化信息技术的不断进步，以及物联网的兴起，国家制定了调整经济结构、引导传统产业升级、培育新兴产业的宏观经济战略，同时随着人们对物质生活水平的不断追求，国内外兴起了以智慧城市为核心的新一代城市信息化建设高潮，这些需求对广大电气工作者提出了新的更高要求。本文浅析了智能建筑物联网、智慧城市的定义、组成和关键要素，以及三者之间的相互关系和未来发展趋势。 关键词：智能建筑、物联网、智慧城市 1.智能建筑 智能建筑是指：以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。 通常我们认为其由：通讯自动化CA、楼宇自动化BA、办公自动化OA、结构化综合布线四方面构成。 智能化系统工程设计应根据建筑物的规模和功能要求等实际情况，选择配置相关的系统。目前我国《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006规定： （1）智能化系统由七大系统组成： 智能化集成系统 信息设施系统 信息化应用系统 建筑设备管理系统 公共安全系统 机房工程 建筑环境系统 （2）智能化建筑的类别大致可分为下列十大类型： 办公建筑含商务、行政、金融 商业建筑含商场、宾馆 文化建筑含图书馆、博物馆、会展中心、档案馆 媒体建筑含剧（影）院、广播电视业务 体育建筑含体育场、体育馆、游泳馆 医院建筑含综合性医院、专业性医院 学校建筑含普通全日制高等学校、高级中学和高级职业中学、初级中学和小学、托儿所和幼儿园 交通建筑含空港航站楼、铁路客运站、城市公共轨道交通站、社会停车库（场） 住宅建筑含住宅、别墅 通用工业建筑 传统智能建筑通常以通信自动化、综合布线、楼宇自控为核心而构成，消防安防等系统作为一般必要配置，其特点是各自专用通信网络自成一体，分割管理、技术重叠、系统繁复、投资高。随着IT技术的发展和系统集成的产生，利用TCP/IP通信协议的开放，从而实现了各子系统的整合、界面的共享，达到了建筑物高度智能化管理的程度。同时，随着国家能源政策调整和绿色、节能、生态建筑的兴起，建筑智能化已成为今后社会发展的必然趋势，也只有这样才能达到社会的可持续发展。 目前由商业、居住、办公等各种建筑物组成的建筑群不断涌现，使智能建筑逐步由单体的智能建筑走向建筑群的智能化、数字化，形成一个更大规模、功能齐全、系统配置越来越高的以信息服务、信息应用为核心的智能建筑群。 2、物联网 目前物联网仍未形成一个准确权威的定义。通常观点是：物联网是通过各种信息传感设备和系统（传感网、射频识别系统、红外感应器、激光扫描器等）、全球定位系统，按约定的通信协议，将物与物、人与人、人与人连接起来，通过各种接入网、互联网进行信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种信息网络。每一个物件都可以寻址，每一个物件都可以控制，每一个物件都可以控制通信。这种物联网是“广义的物联网”。 物联网的体系结构由四部分组成：感知层、接入层、网络层、应用层。其核心是软件平台，而软件也正是物联网的中枢神经。通常物联网软件平台建立在分层通信协议基础之上。主要包含：数据感知系统软件、物联网中间件系统软件、网络操作系统软件、物联网信息管理系统软件。 物联网的关键技术由四部分组成： （1）节点感知技术 电子标签RFID 新型传感器：从传统传感器向智能传感器发展 智能化传感网节点技术 （2）节点组网及通信网络技术 传感网技术 核心承载网通信技术 互联网技术 （3）数据融合与智能技术 数据融合与处理 海量数据智能分析与控制 （4）云计算技术 由此可知物联网采用智能传感器及无线技术改造和提升原有的智能化系统，从根本上提高智能化水平，使智能建筑更智慧，为人们提供更多便捷、更多信息的一个平台，同时它又是智慧城市建设的一个重要技术手段。物联网的应用将大大提升智能建筑的整体水平，其优点为： （1）采用物联网技术实现了有线和无线相结合的网络大大降低布线的工程造价及使馆难度。 （2）对设备参数检测和检测设备运行情况，可以提高设备寿命，可以降低设备能源。 （3）物联网的应用可以对系统全方位监测和控制。 （4）物联网可实现信息的及时共享，达到实时管理。 3、智慧城市 智慧城市有狭义和广义两种理解，狭义上的智慧城市概念指的是以物联网为基础，通过物联化、互联化、智能化方式，让城市中各个功能彼此协调运作，以智慧技术高度集成、智慧产业高端发展、智慧服务高效便民为主要特征的城市发展新模式，其本质是更加透彻的感知、更加广泛的联接、更加集中和更有深度的计算，为城市肌理植入智慧基因。广义上的智慧城市是指以“发展更科学，管理更高效，社会更和谐，生活更美好”为目标，以自上而下、有组织的信息网络体系为基础，整个城市具有较为完善的感知、认知、学习、成长、创新、决策、调控能力和行为意识的一种全新城市形态。 根据我国现阶段经济和社会发展的现状，智慧城市建设实质就是国家信息化在一个城市中的具体体现。数字技术的应用及大提升了一个城市在其医疗卫生、文化教育、市政、交通、公共安全、环境保护等城市综合管理方面的能力，为城市公共管理与服务的运营与治理提供更简洁、高效、及时、灵活的决策支持。 智慧城市是数字城市发展的高级阶段，是在数字城市网络化与数字化建设的基础上，通过物联网技术将分散的智能建筑或智能建筑群作为信息节点，集成整个城市所涉及的社会综合管理与社会公共服务资源，实现一个更广泛、开放、共享的互联互通的智能化。 其主要特征是通过幸福指标体系、管理指标体系、社会责任指标体系三个指标来实现。其建设与发展的实质就是低碳经济、幸福生活、可持续发展三位一体的城市发展理念。智慧城市建设应遵循“统一领导、统一计划、统一标准、统一平台开发”的“四个统一”原则。要高屋建瓴，是“一把手”工程，必须由政府“一把手”统领全局协调各部门资源，这有这样才能有效建立信息互联互通、数据共享交换的协同机制，共享云计算中心平台，避免同一业务平台及应用系统的重复投资开发、重复建设。 智慧城市建设投资控制原则应遵循： 1、 采用统一的智慧城市顶层规划和各业务平台及应用系统的深化设计。 2、 采用统一的信息互联互通扩数据共享交换标准，以及系统集成通讯接口协议。 3、建设一体化的城市级“一级平台和城市级数据中心（云计算中心）。 4、业务级二级平台及应用系统软件采用统一部署和开发，避免多头重复配置。实现业务级平台及应用系统信息互联互通和数据共享交换。 5、业务给二级平台及应用系统采用硬件集成方式（云计算、云数据 、云服务）。 智慧城市建设是一项技术性、前瞻性、高端性很强的系统工程，要完成这项任务，没有一批高素质的管理 、设计、实施、运营专业人才是不可能的，没有超前战略性规划更是难以想象。智慧城市建设的人才培养，是整个社会可持续发展中重大问题，要采取多方面的措施，重视信息化人的引进和培养工作，完善人才管理机制，落实各项人才政策，创建良好的人才发展环境；积极开展多渠道、多层次、多形式的计算机技能培训。 智慧城市是基于物联网、智能建筑物，并结合城市管理需求而产生的新城市发展趋势，是落实科学发展观，实现可持续发展，适应时展的战略选择。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点与发展 【摘 要】随着经济的不断发展，城市建筑行业也得到了长足的发展，尤其是智能建筑的应用范围越来越广泛，为了响应发展低碳经济的倡导，智能建筑中的电气工程设计也必须遵循低碳环保的设计原则，实现可持续发展战略。 【关键词】低碳城市环境；智能建筑；电气工程；特点；发展 在科学技术高速发展的今天，很多建筑工程已经实现了智能化，可以说智能建筑的应用为人们的生产与生活提供了更为便捷的服务，也让人们感受到更为舒适的建筑内部环境。智能建筑中的电气工程是推动智能建筑高速发展的中心环节，要在低碳经济环境背景下不断提高电气工程的网络化与自动化水平，也在一定程度上促进了经济的发展。 一、低碳城市环境下智能建筑中电气工程的特点 低碳城市环境下的智能建筑是时代和技术的产物，是人类活动的领域逐渐扩大、生活和生产要求逐渐上升的结果。通常意义上说的智能建筑是指综合了很多高科技技术的建筑，这些技术主要包括计算机技术、信息通讯技术等，现金技术的应用可以使得建筑物的设计更加合理化与科学化，尤其是使内部的建筑的电气系统、防火防盗功能实现自动化和综合管理的目的，特别是可以让建筑物具有远程监控的作用和功能，只有这样的建筑才可以称得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自动化、信息的全面化、和办公的自动化。 现阶段提倡的低碳经济最突出的特点就是能耗低、污染少，不仅有利于降低经济发展的成本，还有利于为人们提供非常舒适的生活生产环境。从目前的发展状况上来看，智能建筑的主要优势包括使用效率高，节能特点突出，居住环境舒适等，在世界范围内得到了迅速的发展，虽然在我国的发展时间不长，但是发展的速度却是非常地快，近些年来国内的很多省份市区的建筑智能化程度已经达到了相当高的水平，特别是在北京、天津、上海、广州等大都市，智能建筑得到了快速的发展，且取得了显著的成果，电气工程的自动化水平也达到了一定的高度。很多智能建筑也向着大型的公共建筑的方向迈进，例如随着经济文化的发展，世界范围内的建筑设计的交流与学习活动越来越密切，再加上政府和社会各界对智能建筑的支持，相信我国在智能建筑的研究方面还会取得新的突破。电气工程是智能建筑中的核心部分，在电气工程的设计上，要遵循低碳经济的发展原则，同时要利用高新技术，完善电气工程的网络化建设，这样才能使智能建筑得到长远的发展。 二、低碳城市环境下智能建筑电气工程的发展前景 智能建筑中的电气工程主要是朝着网络融合与办公自动化方向发展，通过高科技信息技术方式的应用，可以实现各种资源的优化配置，同时也降低了智能建筑在日常生活中的电气成本的消耗。 首先电气工程的可持续发展离不开信息通信技术的应用。信息通信技术在智能建筑中主要的使用功能包括为互联网络的接入提供端口、在使用过程中逐渐与移动通信系统实现交互式结合、可以同时进行远程的多方电视会议、并可以实现远程的医疗与教学等。在智能建筑中，信息通信技术的出现，实现了将通信的终端直接连接到办公室和家庭中来的目的，并且也已经得到了广泛的应用。 其次电气工程中的互联网技术的应用水平对实际的效果有着很大的影响。智能建筑中互联网技术的应用范围非常广泛，并取得了很好的实际效果。利用互联网技术可以对系统实行远程的监控和操作，还可以对数据库的信息进行适时监控，查看相关的访问记录，以便及时发现问题并采取有效的解决措施。利用互联网技术的使用在一定程度上可以逐渐提高智能建筑中人们合理利用资源与能源的意识。互联网技术在实际的使用过程中如果使用的是开放式的网络传输协议，就可以极大地提高控制系统的各项功能，而系统之间的数据交换的能力也会越来越强。 再次办公自动化技术的应用领域也要遵循低碳发展的原则，办公自动化的技术应用主要包括多媒体电子邮件、远程会议电视、无线遥控等，办公自动化在一定程度上说就是为建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务，促使其可以保障整个建筑的高效快捷的商业活动，现阶段，通过E-mail智能传真等方式可以发送多种形式的信息，包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等，实现远程控制，节约了很多管理方面的成本支出。 另外智能信息化技术是在半导体芯片的不断发展背景下得到进一步拓展的，具体的表现包括智能卡的广泛应用以及家庭智能化技术的实现。这种半导体芯片的主要特点包括空间的占有量非常小，方便携带，具有非常大的内存空间，在使用的过程中具有很高的安全性能和可靠性能，同时还可以脱机使用，并具有一卡多用的性质，极大地方便了广大用户。尤其在生活节奏日益加快的今天，智能卡可以帮助人们节省很多时间，在保安门禁系统、停车场付费系统、商业收银等方面具有举足轻重的作用。而家庭智能化技术的主要特点就是通过一个家庭用的智能控制器将家庭中的各种家用电器和通讯设备全部链接起来，可以在异地对家庭中的电气系统进行远程的监控，保障家庭设施的安全度与协调度。这种家庭处理的方式得到越来越多的人的认可和接受，不仅为家庭提供了一个舒适的居住环境，还有效保障了人们的生活的安全性。家庭智能化技术的应用范围主要包括禁止非法入户、家庭设备的安全使用预警功能，对家庭中的电器实施遥控，还可以使用智能微波炉、智能吸尘器、智能空调等，为人们的生活提供了更加便捷的空间。 最后无线局域网络技术的使用给智能建筑的网络化提供了更大的空间，并打破了传统的有线局域网的布线限制，降低了工程的消耗程度。传统的网络使用需要在建筑中预留一定的线路，在布线的过程中还容易造成线路的损坏等，无形中增加了网络使用的成本。移动通信技术和卫星通讯技术不断发展，这给无线局域网的产生奠定了良好的基础。此项技术的主要应用特点是将微波、激光、红外线作为网络传输的媒介，提高了线缆端接的可靠程度。一台计算机可以在特定的网络使用范围之内任意更换地理位置，为用户的使用提供了便利的条件。在智能建筑中，很多领域都实现了无线局域网的连接，可以随时随地进行信号的传输、交互接入服务等功能，为人们的生活与生产提供便捷化和高效化的服务，满足了人们的各种需求。 三、结束语： 综上所述，在低碳经济发展的过程中，城市建筑也需要将低碳理念应用到实际的设计中来，智能建筑更不例外，应用低碳经济理念指导智能建筑中的电气工程的设计，不仅是建筑行业发展的需要，也是电气技术发展的必然途径。在这一过程中一定要秉持一种科学的精神，将低碳技术落实到电气工程应用的各个环节，从整体上促进城市环境质量的提高。 浅谈低碳城市与智能建筑电气:关于智能建筑节能与低碳城市的浅谈 【摘 要】随着我国社会经济的发展，城市建设的规模不断扩大，建筑事业也进入了一个高速发展的时期。在这样的背景下，经济发展与环境问题的矛盾逐渐出现，并且成为社会各界关注的焦点，也成为影响区域内经济发展策略和且标的关键性问题。本文主要对低碳城市建设和智能建筑节能的关系进行了分析，希望对我国低碳城市建设有所帮助。 【关键词】建筑节能；低碳城市 近几年来，国家采取了一些列的措施解决和处理日趋严峻的环境和生态破坏问题，并且取得了一些效果，总结出适合我国城市建设的新理念，即低碳城市的理念，并逐渐成为建筑行业现代城市建设的基本理念。但是我国也付出了一定的代价，引出了一系列的环境污染问题，城市空气质量较差，影响了人们的日程生活，也引起了相关部门的注意，积极的采取有效措施进行处理。我国正处于经济高速发展，城镇化程度进一步加深的关键时期，在构建和谐社会的背景下，环境问题已经制约了我国的发展。在这样的情况下，智能建筑电气出现在了人们的面前，为建设低碳城市建设指明了方向，对我国低碳城市建设有着重要的现实意义。 1.智能建筑的简介 智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各个环节造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证工作正常有序的进行，从而提高建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。 对于智能建筑而言，它是通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间内在联系的结合设计，以最优化的配合，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的拥有者，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报，这也是智能建筑设计的目的所在。 2.低碳城市的概念分析 人类进入工业社会以来，科学与技术进入高速发展的时期，新技术与新发明的不断出现，改变了人们的生活习惯和思维方式。为了满足人们的生活需要，这些先进的技术不断的应用到各类建筑建设中，改变着人们的生活环境。人类生活条件的改善，人口数量也得到了增长，对资源与能源的需要也逐渐的增多，这样就会对人们的生活环境在造成恶劣的影响。从能源的消耗方面来说，全球的可再生资源数量有限，不可再生资源也在不断的减少，最后形成没有能源可用也只是时间的问题，世界人民将面临着能源危机。同时，在工业生产和人们的日常生活都会向大气排放着污染气体，污染空气质量，影响着人们的生活质量。环境问题已经成为一个全球性问题。在这样的形势下，人们必须对环境问题进行深刻的认识，重新审视我国的行为，明确这种发展模式的弊端，积极的采取措施减少环境污染，在促进经济发展的同时保证环境不受污染。低碳城市建设理念的提出，很快的被人们接受并且广泛的开展，是人类历史上的一次巨大转折。 3.智能建筑节能与低碳城市建设的关系 我国的建筑行业的发展与社会生产力有着密切的关系，在建筑行业的发展过程中，经历了三个阶段，分别是容身建筑、舒适生活建筑和健康生活建筑，这些都是体现出了当时的生产力水平。随着经济科技的发展，人们逐渐的认识到了环境问题与生活的关系，经过不断的实践总结，提出了低碳城市建设的理念，并很快的得到了人们的认同，建筑行业也走向了智能建筑阶段。 这一阶段的主要特征是大量利用可再生能源和未利用能源，注重能源的节约和建筑材料资源的循环使用，减少建筑过程中对自然生态环境的损害。智能建筑与传统建筑相比，其理念更为先进，贴近当代的生产力发展水平，其目的是追求人类生存目标的优化，是一个系统的科学的设计理念，对现代城市建设有着重要的影响。同时，智能建筑是建筑行业发展的必然趋势，为了更好的实现低碳城市建设的目标，就是采用大量的智能系统，包括信息控制、管理与决策，智能化、信息化等先进的技术手段。通过上面的分析我们能够看出，智能建筑节能的建筑目标和低碳城市建设是一致的，也可以说智能建筑是低碳城市建设的重要组成部分。由于我国智能建筑的起步较晚，在低碳城市建设中难免遇到问题，这就需要我国建筑行业的不断努力，提高技术水平，获得市场占有率，促进我国低碳城市建设的发展。 4.在低碳城市背景下智能建筑节能的特征 在我国建设低碳城市的背景下，对智能建筑电力提出了更高的要求，建筑行业要以缓解城市环境污染为中心，积极的进行智能建筑的建设，在未来的一段时间内都将成为建筑行业和社会的主要内容。在推崇低碳城市生活方式与绿色建筑营造模式的今天，智能建筑节能发展也呈现出一种新的状态，主要表现在以下几个方面： 4.1建筑墙体节能 墙体一般作为建筑外围护结构的主体，以及内部隔断，其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前，我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体，实心砖砌体保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术，现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。 4.2门窗节能 外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑总能耗的比例较大，其中主要包括传热损失、冷风渗透。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，尽可能提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗自身的散热量。 4.3屋面节能 屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。现在，高效保温材料已经应用于一些建筑的屋面保温。 4.4利用太阳能 太阳能在建筑上的利用方式主要有，太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富，如果将太阳能源充分加以利用，不仅会节省大量常规能源，而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前，已经在研究的还有太阳能屋面等，待到这项技术可以大范围使用的时候，我们将会节省更多的能源，而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时，也是一种节能举措。 4.5信息技术节能有效手段 新建筑和既有建筑都要通过有效的能耗监测对建筑物的设备运行状态进行诊断，进行评科学的评估，调整设备运行参数，不断的提升建筑物的能效。实现智能监控的节能目标，减少不可再生能源消耗。 以信息技术为主要手段，随着社会信息化程度的进一步加深，以计算机网络为代表的信息技术已经应用到智能建筑中，并发挥着巨大的功效，提升了智能建筑节能的应用效果。信息技术是节能减排的有效手段，计算机、无线通信、等技术支撑的物联网，正在以自己独特的方式融入到社会经济发展与人们的日常生活中，改变着社会交流、经营管理与生活方式，减少了对能源的消耗，有利于保障城市环境。通过智能建筑节能的应用，可以有效的进行监控，降低安全风险。 5.结语 我国社会的飞速发展，人口的一直增加，我们的地球家园很多资源已经或者即将消耗殆尽，我们也已从很多年前开始追求各方面的可持续，智能建筑节能与低碳城市建设已经成为社会发展的一种必然趋势，我们要不断在实践的基础上进行创新，促进我国城市更好更快的发展。