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。

在我国社会经济快速发展的前提下，通过利用PLC技术进行电气电路的自动控制，能够有效提升电气系统的工作效率。PLC技术作为数字化的系统控制技术，其能够对整个电气系统的工作流程，进行数字化的模拟与控制。因此本文从PLC技术与电气自动化控制结合的方面着手，对电气生产与工作流程进行完善，以完成对电气自动化控制设备的应用与管理。 1、PLC技术的概述及其特征 PLC技术包括继电接触控制技术、微机技术等，其主要通过利用微型处理器的信息处理优势，来完成对机械继电系统的触点与连接控制。PLC技术可以采用可编程序的存储器，进行系统的逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作，并通过输入/输出接口来完成某一机械生产过程的模拟。因此在电气自动控制中的PLC技术，是数字化通信技术、总线技术的融合，其被应用到电气自动控制过程中，能够实现电气系统的自动控制与多元化发展。PLC技术中存在微数字处理器、接口电路、功能模块、程序存储器、电源等，不同模块在电气自动控制系统中有着不同作用。微数字处理器是PLC技术的核心模块，也是电气自动化系统的数据处理模块，其不仅能够对系统运行状态进行监控，还能够对最终数据处理结果进行分析。因此通过PLC技术中的微电子处理器，能够完成整个系统的数字运算操作。然后在完成系统数据的处理后，再将最终的系统数据处理结果保存至存储器，并通过接口电路传输至各个设备元件，来实现电气自动化控制系统的平稳运行。在PLC技术数据信息的程序编制中，其不需要运用计算机编程语言，进行数据信息的编码。而是通过简单的继电器操作指令，进行程序命令的阶梯形编制，以帮助用户简单直观进行电气自动化系统的控制。用户在电气自动化系统改进中，只需要根据相应指导进行PLC设备的连接，就能够将PLC技术应用到电气自动化的生产过程中。当前在电气自动控制系统中，PLC技术主要被应用到交通系统、智能中央空调、数字机械系统等的控制中，且能够有效完成电气自动化系统的工作流程优化，并保证整个电气自动控制系统的智能化。 2、PLC技术在电气自动控制中的应用 2.1PLC技术在电气自动化顺序控制中的应用 在电气自动化的顺序控制系统中，各个任务执行环节主要按照系统生产工艺、生产流程的顺序，进行生产与操作指令的控制。比如包装生产线、机械手或交通信号等的控制，都是按照一定顺序对要素进行控制。电气自动化的顺序控制系统中的要素，主要包括转移条件、转移内容、工作任务执行等，顺序控制模式分为逻辑顺序控制、时间顺序控制、条件顺序控制等类型。而PLC技术在电气自动化的顺序控制系统中的应用，是通过程序存储器进行整个系统的指令控制，程序存储器能够完成对机械式、电子式开关的控制，以及生产线生产工作流程的逻辑控制。在电气自动化顺序控制中，技术人员只需要分析各个模块中信息的匹配程度，就能够完成对PLC模型、主站层、远程站、传感器等的控制，而且每个生产流程的控制互相独立，这就保证了整个电气自动化系统的工作质量。 2.2PLC技术在电气自动化开关量控制中的应用 电气自动化开关量的控制，指的是电气系统中存在的不连续信号变化，开关触点的通电与断电，通常用1、0进行表示。而在电气自动化开关量控制中运用PLC技术，进行电气系统接通与断开，能够有效完成对继电器触点的控制。在存在模拟信号干扰的情况下，PLC技术能够摆脱继电器线圈的通断限制，通过对电气系统电路结构的控制，来避免继电器触点接触不良、接线负载等问题。而且在开关量自动化控制实践中，发现PLC技术能够有效缩短电气电路的反应时间。因此PLC技术在电气自动化开关量控制中的应用，可以运用PLC技术的自动控制模块，来实现系统开关量的自动化控制，从而完成对电气系统各个模块的控制管理。 2.3PLC技术在数字与交通电气自动控制领域的应用 当前在数字或交通电气自动控制领域，PLC技术得到了广泛的应用。数字电气自动控制领域的生产设备与流程控制，交通电气自动控制领域的信号灯控制，都需要PLC技术来完成。首先在数字电气自动控制方面，主要通过PLC数据信息的编程，进行数控机床生产流程的控制。PLC技术在数控机床自动化系统中的运用，能够减少系统工作中的精准度误差，从而有效保障生产流程的质量安全。而在交通电气自动控制方面，主要通过PLC技术的逻辑编程，进行信号灯与交通信息的控制。在交通系统存在问题的情况下，PLC技术会将电气自动控制信息进行上传，然后由交通部门来完成交通问题的解决。 3、结语 PLC技术作为电气自动控制系统中开关、数据与信号的控制模块，其能够广泛应用到交通系统、智能中央空调、数字系统等的控制中。PLC技术改变传统继电器的触点开关控制模式，改进了现有操作系统的控制管理规范，从而提升整个电气系统的生产效率与处理质量。而且PLC技术在电气自动化项目升级的数据处理中，具有较高可靠性与安全性。因此PLC技术在电气自动控制中的应用，能够推动电气自动控制系统的升级换代。

计算机控制论文:计算机控制技术在智能建筑自动化的作用 摘要：智能建筑物可以解释为把计算机应用技术同控制技术配合网络技术以及建筑艺术紧密结合在一起的科学成果。目前智能建筑是发展一个国家，一个地区科学技术与经济水平有力整体体现智能建筑水平是城市现代化发展水平的重要标志之一。计算机控制技术在该领域起到协调各个子系统，检测、协调、控制其它智能设备的作用。 关键词：智能建筑物；控制技术；自动化；计算机 前言 智能建筑是“将计算机技术”“控制技术和网络技术”和“建筑艺术”等综合技术的产物，目前智能建筑的规模，已经是一个国家或者是一个地区科学技术以及经济水平的良好体现，智能建筑的发展水平是城市现代化水平的最显著标志之一。伴随着信息时代的来临和信息产业的勃勃兴起跟随着人们对生活环境，居住条件要求地不断提高。建筑智能化的理念现己深入到了建筑物的灵魂中，并成为了衡量现代科技价值的“金标准”。建筑物的智能化成为了提高居民生活条件。是城市未来发展的主流方向。现今“物联网时代”已经到来，智能建筑的每个“子系统”将向着大规模、分散控制以及集中管理等方向发展。一般，智能化建筑中大多包括有多个子系统以及诸多设备的互联。于是就要通过对信息的综合和资源的利用，以便来统一协调监视“智能建筑”的状况便显得非常重要。通常一般情况下，每个分系统大多都选自不同的生产厂家所提供的；在“数据类型”“接口种类”和“信息储存方式”等诸多方面都很难答到共通。因此可能会严重影响了子系统在物理层面上以及功能上的互操作性以及开放性，为整栋智能楼宇的综合信息采集造成了非常大的困难。网络技术的不断进步，对建筑物内的信息监测的方式也不断更新，先已在经不再单纯是客户与服务器之间的资料信息共享。现在可以对系统监控或远程控制监测等诸多方式也日渐成熟。并且已经成为了系统当中非常必要组成部分。 1智能建筑的功能 一个可以被有效控制利用各种资源的建筑才能成为智能建筑，还需要具备有关的系统运营环境。同时生态系统上应满足能源与服务还有排污的综合需求，实现各个层面的协同运行和有机的结合。智能建筑的‘计算机控制技术’在建设设计最初时，应考虑到4个其最基本的功能： 1.1能源的管理 通过使用设计能源监控与管理的方式来达到有效节约能源的目标，减少其建筑物在周期内的资源消耗与浪费同时提高了建筑物的利用率。 1.2空间的管理 优化控制空间结构，掌握了解空间的使用等情况，合理分配不同应用空间提高空间使用率。 1.3设施的管理 掌握控制建筑物内各不同功能，不同类型设备运行的情况，并可以实施有效的管理利用，有效的延长设施使用周期。 1.4服务的管理 建筑的智能化应尊徐恩这以人为本的原则并不断地为住户提供具有一定个性化的优质服务服务，从而达到满足提升不同用户对生活的感受。但也不许考虑到降低用户的使用成本。 2供电 建筑在只能化的过程当中需要使用很多不同的应用设备来为其提供具有一定相当的针对性、个性化的智能服务。所以，为其提供保障的自动化装置与自动化办公设备以及通讯等，都会给供其共电保障、用电提出了难题。因此进行智能的建筑物内的供电设计时，必须应该要对供电系统中安全性与可靠性及稳定性还有灵活性加打重视。由于智能建筑物中的用电设备较多，用电负也荷比较大，进行设计时需要对其负荷进行分析评估，并对负荷的级别，进行合理划分。必要时可以根据设备需要的用电情况，个性化的具体选择所供电的系统，最大限度的避免造成浪费。同时应要考虑到供电的可靠性以及电源质量的要求，根据用电负荷，动态的确定其针对性个性化的供电方式。 3照明 照明系统的智能能化，不但可以保障建筑物内使用者的安全，也既要满足其基本生活。又要能应该具备或者达到其环保与外观的需要。智能化的照明系统应用原则为“安全与经济和适用与美观”的并存。安全是任何系统的绝对必要最基本的条件。要通过正确选择灯具的种类、安装的位置安装数量与灯具功率还有照度控制等方面。进行合理设计，提供生活与工作舒适的光度。一方面，要通过采取先进的采光技术，从而发挥照明系统地实际效益。在保障照明效果基础上减少费用开支。另一方面，要从我国实际电力供应与设备生产的水平出发，选择合理照明设备，来提升智能建筑中的照明系统的经济性。体现建筑内的空间立体感与装饰表现感，要注意色彩的协调，同时要避免出现眩光，根据工作与学习和生活的需要给予合理布置照明的亮度。 4计算机辅助系统集成化 4.1集成化服务程序 主要的功用是把，自动化的各种不同用途种类的办公设备互通互用的问题，实现信息共享。它主要负责完成，从每子系统应用的服务器上采集相关数据且同时向子系统下达相关控制指令，且实现与各个子系统之间的联动和控制功能。因此，此部分是，‘计算机控制技术’在‘建筑自动化应用’智能化的过程中的系统中关键所在。 4.2Web应用程序 大多采用B／S模式设计为主，主要是为了实现信息集成化，方便管理以及应用和在开发。Web服务器使用“Windows2003Server”操作系统，开发维护工具采用“MicrosoftVisualStudio2005”；以“C语言”为开发维护语言，配合数据采集与设备监控和故障诊断还有趋势曲线以及综合智能判断等，图文一体显示的人机交互功能。智能建筑是将“建筑技术”与“计算机应用技术”“网络通信技术”“和“计算机（控制\监控）技术”等多种技术集成的载体。，必须重视各个自动化设备之间地集成配合。自动化设备的集成化的是为了：搭建建设智能化的应用管理，通过对自动化化设备的自动控制把“信道通信技术”、“安全防范技术”以及“多媒体技术”等进行整合，从而达到实现智能化的目的。 5总结 智能建筑在计算机控制管理系统是把在不改变原来的自动化设备基础之上，将建筑内个各种不同应用设备网络控制与构建网络的每个应用程序。对独立的应用设备高度集成。进而形成更高的自动化综合监控与智能化的管理系统，从而就为建筑内得用户搭建了更高级的服务平台。“计算机控制技术”在智能建筑自动化应用系统的核心就是要实现不同应用设备的综合运用。必须要解决各个层面的设备、数据互访，改变各个层面设备的独立运行状况。实现自动化设备系统之间的联动控制。提高其运行的效率；在信息共享中心将数据分析后进行诊断，最终达到能源的最优化和维护设备安全平稳运行的重要目的。 作者：邹平吉 单位：兰州职业技术学院人事处 计算机控制论文:工业自动化控制中计算机控制技术的运用 摘要：伴随着时代的进步和科技的发展，工业生产已经逐渐摆脱了以人力、机器为主力的生产方式，实现了自动化和智能化产，减少了人力的工作量，也减少了生产成本，提高了生产效益。计算机技术和网络技术是实现现代化工业生产的技术保障，它在有效提高业生产效率的同时，也为工业的自动化和智能化发展奠定了基础。该文在简单概述自动化技术和计算机控制技术的基础上，分析了计算机控制系统的工作原理以及运用的特点，并重点论述了工业自动化控制中计算机控制技术的运用。 关键词：工业自动化控制；计算机控制技术；应用路径；网络技术 在市场经济快速发展的今天，工业企业面临着巨大的市场竞争，因此，对于工业制造企业而言，如何在确保产品质量的基础上，最大限度提高企业生产效率，已经逐渐成为了工业制造企业所普遍面临的难题。工业自化已经成为了行业发展的趋势，而计算机控制技术则在其中发挥着重要的作用，NC、PLC等先进技术的使用成为了计算机控制系统在工业自动化控制中应用的键，其自身的发展也逐渐向着精密化、灵活化、开放化的方向发展。 1工业自动化技术概述 石油、石化、建材、冶金等都属于工业生产，它所涵盖的范围广泛，可以是指一台生产的设备或是一条生产线，也可以指一间厂或是一家企业。在工业制造行业中，工业自动化技术指的是一项综合性技术，它强调的是在综合利用计算机技术、电子设备、控制理论以及相关的仪器仪表的基础上，实现对工业生产制造全过程的动态化、智能化监测和控制。在这个过程中，实现对生产工艺的优化、生产资料的合理配置，并为决策者的决策行动提供参考，其最终目的是提高产品质量和生产效率，降低生产消耗和成本，减少对环境的污染。总体而言，工业自动化技术包含了三个部分，分别是硬件系统、软件系统和系统技术。硬件系统中包含了各项控制设备和仪器，以及执行命令的执行器等。系统技术则包含了各项集成技术，具体包括硬件集成技术、软件集成技术、软件和硬件集成技术等。而各类软件则属于软件系统，在工业自动化系统中，包括了管理软件、控制软件和测量软件等。这三个部分的内司其职，又相互配合，共同实现了工业的自动化生产和控制。将自动化技术应用于工业生产制造行业，对提高企业员工素质、提高企业生产制造能力具有重要意义，同时，这也是优化工业行业产业结构，避免“三高”的重要举措。 2计算机控制技术概述 计算机控制技术质是以计算机技术为核心的一项技术，其主要的目标是采集和控制生产过程中的各项参数，并以计算机硬件系统为依托，利用相应的控制软件，实现对工业生产过程的自动化控制。换而言之，工业自动化控制系统的实现需要以计算机控制系统为基础。计算机控制系统由软件控制算法、硬件系统和上位机操控软件三个部分构成。在这个系统中，计算机拥有高速的计算能力和数据处理能力，因此被运用于各项命令的执行，通过对被控对象的控制，达到工业自动化控制的目的。事实上，从很大程度上来说，对计算机的控制也需要借助一些辅助部件。上位机操控软件的主要作用是现人机的交互，其最大的作用在于实现程序和数据的输入和输出，同时承担数据库构建的任务，以便于实现对工业生产过程的控制，在发现异常状况时能够发出警报。在辅助工业控制系统运行过程中，计算机控制系统需要进行经常性的信息交互，通常情况下，信息交互能够采用有线通讯和无线通讯两种方式。总而言之，计算机控制系统的要目的一方面在于实现对运动过程的控制；另一方面是实现被操控对象的优化。 3计算机控制系统的工作原理 硬件系统和软件系统是计算机控制系统两个重要组成部分，要想实现计算机控制系统的控制功能，需要采取专门的数字、模拟转换设备。在实际工业自动化控制过程中，通常会采用实时控制方式，大多数控制过程计算机运行的可靠性要求较高，但是对其运算速度并无硬性要求，只强调其必须能够响应及时。计算机控制系统实现工业自动化控制的工作原理主要分为三个步骤：第一，数据采集。通过对被控制目标的瞬时值进行检测，实现对相关数据的收集，随后将相关数据传输至工业自动化控制计算机中。第二，实时决策。通过计算机中的特定软件，对所采集到的数据的状态进行计算和分析，根据预定的控制规则，执行下一步控制计划。第三，完成控制任务。计算机所做出的决策会发送给控制系统，控制系统以控制信号为依据，对相关任务进行分配，并执行相关的控制动作，完成自动化控制的任务。在实际控制工作中，三个控制过程不断重复循环，确保系统能够按照相应的要求进行工作，且能够处理一些设备自身和控制对象的异常情况。 4工业自动化控制中计算机控制技术的运用 工业生产过程中，计算机控制技术在自动化控制系统中的应用路径可从数字控制、可编程逻辑控制器、分布式控制系统、计算机传感器等五个方面进行分析。 4.1数字控制 数字控制（NC）是自动化方法的一种，指的是借助符号和数字等对工业生产过程进行编程控制，因此，也简称为“数控”。要实现数字控制，需借助专门的计算机设备，将操作命令以数字的状态发送给设备，使得设备能够依据原先设计好的程序运行。在数字控制系统中软件技术是核心和关键所在，对设备的自动化控制具有重要影响，良好的数字控制技术是提高设备自动化运行能力的重点。在诊断设备故障和设备维修的过程中，数字控制能够诊断出AI故障，运用计算机网络技术，还可实现远程诊断和远程监控。另外，通过已建立的数据库功能，还可对系统进行检修和维护，修复相关故障，并在漏洞扩大之前实现零件的更换，最大限度提高数控系统的安全性、可靠性和稳定性。 4.2可编程逻辑控制器 可编程逻辑控制器（PLC）从本质上而言是一台计算机，其主要是为工业生产而专门研发的。数字运算操作是其基础性工作，而编程存储器则是其核心，模型和数字是其输入或输出的主要方式，通过这种数字或模型的输入和输出实现对工业生产过程和机械设备的自动化控制。可编程逻辑控制器在被运用于工业生产制造后，其工作内容也被分为个部分，主要是数据采集和输入、命令程序的执行、结果的输出和刷新，这三部分的工作内容共同形成了一个扫描周期。可编程逻辑控制器工业自动化控制中的使用较为广泛，归根结底是因为其自身在性能方面拥有诸多优势。首先，它具有使用便捷、操作简单的特点。其次，它的功能较为强大，设施设备齐全，表现出良好的性价比。再次，它的运行可靠性高，能够适应各种不同的生产制造环境，且抗干扰能力强。最后，它具有维护和检修方便的特点，能够实现相关程序的在线修改。 4.3分布式控制系统 工业自动化控制系统中分布式控制系统从本质和功能上来讲，就是一个中型的计算机控制系统。这个分布式的控制系统，能够通过计算机技术实现对生产过程中相关数据的收集、处理和分析，进而实现对生产过程的控制。这种多级计算机控制系统的运用是以计算机运行速度的提高和微型计算机的使用为基础的，它的出现使得自动化技术中计算机控制技术的使用更加科学可靠，其出现和发展与计算机技术的发展有着密不可分的联系。集散型计算机控制系统的主要工作则是实现对自动化生产工程中相关数据的分析，并将分析所得信息反馈给计算机，在这个分析和反馈的过程中，中央计算机只负责系统的集中管理和分散控制工作，使得工业自动化控制系统工作的可靠性大大增强。场控器是分布式控制系统的基础，通常情况下场控器中包含了I/0部件，通过该部件分布式控制系统可实现对数据的采集和控制、执行，再经由人机接口，实现执行命令的，再通过网络通讯设备，实现对数据信息的传递。在现场控制器中，又包含了控制回路等，回路控制中的相关算法预先存储于运行内存中，在实际操作中，能够依据自动控制需求，进行组态。 4.4计算机传感器 在工业自动化控制中计算机控制技术的运用和实现需要依赖于网络通信技术、软件技术和传感设备的支持，在这其中传感设备发挥了至关重要的作用，它是实现工业自动化控制中自动化监测的重要条件。传感设备具有数字化、智能化、系统化和精密化的特点，其相关性能从某种程度上来说决定着工业企业自动化生产的产品的品质。计算机控制系统通过传感器的使用，实现对相关数据信息的收集和整理，进而获取设备运行的状态信息，实现对设备各项参数的动态化监测和控制，确保自动化控制设备运行状态安全，最终达到提高工业产品质量的目的。现阶段，计算机传感器的使用正处于发展阶段，在未来的发展过程中，其运行的可靠性和精确性都将得到有效的提高，最终向着更高级的智能化和更低的能源消耗方向发展，其综合性能将得到大大提升。 4.5自动化生产中的现场总线应用 现场总线指的是数字化通信的检测和控制系统，其被广泛运用于工业自动化制造行业中。现场总线拥有专门的处理器，将这个处理器与测量控制器连接后，可实现计算和通信的能力。它使用双绞线作为通信的媒介，能够实现计算机网络与测量控制器的多个对等连接，自动化生产的现场总线能够将分散的测量控制器变成网络探测的节点，实现联机式的自动控制。现场总线的使用为自动控制设备和系统之间的信息交互和数据分析提供了保障，再通过计算机网络的作用，能够第一时间发现设备运行的异常状况，并实现异常状况的及时排除，使得工业企业的自动化生产过程中信息沟通更加便捷。现场总线在信息交互、数据更新和信息显示等方面都表现出了强大的优势，因此，在自动化技术未来的发展中，现场总线技术的使用是其必然的发展趋势。 5计算机控制系统的应用特点 计算机控制技术在工业生产领域使用广泛，其运用涉及到网络通讯技术、传感技术、控制软件、自动控制技术等。近些年来，伴随着计算机技术和工业产业的发展，工业自动化控制中计算机控制技术的应用水平越来越高，其科技含量也越来越高，有效加快了企业的现代化进程，其应用的优势主要表现在以下几个方面： （1）开放性特点。相对而言计算机自动化控制系统具有公开性和开放性的特点，其开放性特点主要表现在能够实现所有设备和系统的连接，确保各项设备正常运转。在实际操作中，工业企业可根据自身的实际需求，选择接入的系统和设备，表现出极大的灵活性和便捷性。 （2）交互性和可操作性特点。计算机控制系统中的各项设备能够相互连接，共同构成一个数据传递的系统，因此，在这个系统中各项设备是可以相互替换和代替的。 （3）智能化特点。计算机控制下的自动化系统的总线具有智能化的特点，现场总线通过传感设备，能够实现对现场各设备的分析和监控，并在此基础上，实现对设备的自动化控制，确保其能够实时监测设备运行状态，及时处理系统故障。 （4）精确性高。相对于一般调节器而言，计算机控制系统具有超强的数值运算能力，能够最大限度缩小和控制偏差，确保其控制精度不会受到元件老化、噪音等因素的影响。 6结语 总之，工业企业的自动化生产是一个复杂的过程，尤其是在这其中还掺杂了许多大型设备和先进技术的使用，大大增加了自动控制的难度。计算机技术在工业自动化控制中的使用，为其提供了强有力的技术支持，为其进步和发展奠定了基础，也为企业进一步降低生产成本，提高生产效率提供了可能。在未来的发展过程中，必须加强对计算机控制技术的研究，除了不断完善现有的技术之外，还应该加强对新技术的研发，使计算机控制技术能够更好地服务于工业自动化控制技术，促使我国工业产业健康、稳定、可持续发展。 作者：吴高杰 单位：装甲兵工程学院 计算机控制论文:计算机控制技术互联网论文 1集中控制与集散控制的分析 计算机控制技术发展初期，是以集中控制的工作方式进行计算机系统控制的。集中控制系统会建立统一的控制中心，由控制中心负责信息的收集、处理、加工等工作。如果集中控制系统出现了任何问题都能够及时发现，有助于企业及时制定科学合理的解决方案，系统的控制效率也因此得到了大幅度提升。集中控制技术主要是将信息的输入或输出作为控制主体的，主要包括信号采集、信号运算、信息处理及信息反馈、状态显示等工作内容，以上工作内容主要是通过IPC（一种工业控制计算机）控制完成的。IPC会收集温度、PH值、压力等相关数据，并通过接口卡来接受经过处理而得到的信号。集中控制技术具有一定的缺陷，一旦出现控制失误的情况就会使整个系统的运行都会受到某种程度的影响。而且，随着控制系统的日益复杂化，一台计算机已经无法负责控制多种信号的处理工作。为解决以上缺陷问题，以集散控制工作方式为主的计算机控制技术随之发展起来，集散控制又被称为分布式控制系统，根据功能的不同，集散控制又被分成了上位机与下位机，集散控制系统将通信作为系统的核心。整个系统的集中监视工作主要由上位机负责，而下位机则负责控制分布在各现场的用于分布控制的个体，集散控制系统的上、下位机通过通讯互联网进行信息传递，保持信息通畅。集散控制系统具有较高的安全性、有效性及可拓展性。但许多厂家为实现经营垄断常常采用封闭形式的集散控制系统，阻碍了集散控制系统的推广和发展。 2封闭集散控制系统到工业现场中线的发展分析 封闭式的集散控制系统缺乏较好的兼容性和开发性，系统存在无法共享信息的局限。为增强集散控制系统的兼容性和开发性，在构建系统过程中必须采用标准化、网络化的网络协议，工业现场中线技术随之发展起来。由该技术构建的工业现场总线控制系统可以确保工业现场中智能化仪器、控制器、执行机构设备之间保持信息通畅。整个控制系统按照总线方式有条不紊的运行着。工业现场总线控制系统采用的是开放式的现场总线协议，以该协议方式进行现场所有支线工作的协调工作，不仅可以降低投资成本、维护资金，该系统还具有操作简单、经济实用、工作效率高的显著优势，用户的功能需求也可以得到更好地满足。工业现场总线控制系统是一种开放的、互联的分布式系统。该系统将工业现场作为中线，通过收集中线中的信号或信息，并根据所收集的信息对其进行有效控制，将分散控制管理与集中控制管理进行了有效结合，将系统危险分散开来，实现控制分离。 3现场控制到企业自动化控制发展分析 以太网工业协议作为一种开放式的网络协议，实现了全方位的自动化控制。在计算机控制技术中引入互联网，有助于提升产品的安全系数和适用性。但目前，企业化基于以太网的自动化控制中存在着一个问题就是不稳定的网络信号，无法确保系统时刻保持在稳定的工作信号下。信息化工厂的提出是为了解决以太网不稳定问题。基于该技术下，系统将大量的数据进行转移，使信息的采集、传输和处理都能处于良好的环境中，最终实现信息的自动化控制，并提高控制效率。 4总结 基于互联网的计算机控制技术先后经历了集中控制到集散控制、封闭集散控制系统到工业现场总线控制系统、现场控制到企业自动化的几个过程，其技术越来越成熟、高效，计算机控制技术的自动化、智能化程度越来越高，为提高企业的生产效率、生产安全、产品质量提供了有力保障。 作者：党杰 单位：西安医学院 计算机控制论文:计算机控制中网络通信论文 1基于计算机的控制系统 在工业生产领域，计算机控制系统中包括了工业用计算机与各种工业对象。相较于普通控制系统，基于计算机的控制系统，包括了开环系统与闭环系统。现在，工业领域中主要采用闭环系统，主要是由于该类控制系统为一种最基本的控制方式。根据常用的计算机控制系统，其硬件主要包括了计算机、各种外设、输入和输出通道，以及各种工业操作台等。具体如图1中所示。根据控制系统所采用控制方式的不同，则可以将其划分成：操作指导控制系统、直接数字控制系统、计算机监督系统以及分级计算机控制系统等。 2基于计算机的远程网络通讯 在远程网络通信中，由于信息传输方向的不同，可以将该过程中所采用的通讯技术分为双工通讯、半双工通讯与单工通讯等几种类型。顾名思义，双工通讯就是通过比较复杂的通信结构与线路，确保通讯双方的信息都能够向着两个方向传送；而半双工通信则可以理解为信息虽然能够在两个方向传输，但是这种传输过程不是实时的，因为每次传输都只有单个方向的数据在传输；单工通信则更加简单，就是只有一个固定方向的信息能够被传送。在实际的应用环境中，远程网络通信中所采用的通讯方式主要为半双工方式，也就是人们常说的四线制传输方式，而在不同计算机之间的通信中，则主要采用单工通信方式，这样，就可以在满足各种实际要求的情况下，使得通信系统中所采用的线路能够得到更大程度的简化。在基于计算机的远程网络通讯系统中，其硬件构成根据不同的功能主要包括计算机终端、网络主机、各种网络数据交换设备、网络数据传输线路等。 在这些硬件设备中，计算机终端的作用主要为对各个企业用户的网络数据通讯量和信息规模等进行控制；数据交换设备则可以实现对各种网络传输数据的分类、归档、处理与存储等操作过程；在网络主机中，则又可以具体分为微型计算机和小型计算机，其中，我们常用的计算机可以作为微型计算机来使用；网络数据传输线路又可以划分成多种不同的线路，比如常见的电话线路、光纤线路以及微波线路等，在这些线路中，人们最常用的就是光纤线路，这主要是由于光纤的速度非常快。在整个网络通讯链路中，计算机终端、主机等硬件设备，主要通过数据传输线路完成下路连接，而各种终端设备则需要通过数据交换设备来接入网络，接着，远程网络通讯系统各种计算机终端，则能够通过实现制定的网络协议来实现对网络终端的控制过程。对于基于计算机的远程网络通讯系统中所采用的连接方式，根据现代计算机网络技术的发展现状，可以划分为分支式、多路复用、集线式以及点到点等多种方式。在这几种方式中，点到点方式最为常用，因为这种连接方式主要以计算机为核心，然后再通过各种传输线路和数据交换设备来实现网络数据的交换与传输。 3计算机网络通信的发展方向 3.1朝着网络化方向发展。在现代计算机技术和网络技术发展的双重推动下，各种基于计算机网络的控制系统得到广泛应用，且应用范围和规模也不断扩展，给传统回路控制系统中所展现出来的特性造成了根本性的变化，主要是在网络技术推动下，逐渐形成了控制系统的网络化发展趋势，而这也是现代网络技术的成功应用所带来的必然结果。基于现代网络技术，可以将网络中的各种接口连接到仪表单元，从而使得网络化条件中的仪表单元具备了直接通讯的能力。正是由于网络技术的推动，才使得网络能够逐步延伸和发展到各个控制系统的末端，然后在与原有控制系统的结构相结合的基础上，则可实现从控制任务的最基底层，到实现整个调度工作的最高层之间的网络优化与连接过程。对于整个控制系统中的各个仪表单元，其可以作为控制网络中的最小实现环节来使用，而这些仪表单元的网络化则是在对这些仪表单元的数字化的基础上才完成的；在完成原有仪表单元的数字化之后，才能添加必要的网络通讯单元，从而构成完整的总线系统。在现有的网络化控制系统与现场总线控制系统中，整个控制过程的实现与完成已经不再仅通过传统意义上的控制系统来执行，而是通过各种仪表单元在对各自工作独立完成的及基础上，进而通过网络来实现不同单元之间信息交互，最终完成程序和应用环境所赋予的各种控制任务。 3.2朝着扁平化的方向发展在各种功能不同的网络结构中，特别是在基于分布式的计算机控制系统中，整个控制系统可以通过网络来划分成不同的层次，进而将计算机通过网路来连接。考虑到在网络中所存在的不同层次之间的独立性，信息在网络交互过程中，将会受到计算机的影响，这也是信息或者数据在网络交互过程中，需要考虑的一些问题。同时，由于分布式控制系统的网络本身所体现的数据结构的封闭性，会给不同厂家产品的交互带来影响。 4结束语 基于现代计算机技术的控制技术得到了飞速发展，各个领域对控制系统所体现的控制技术水平的要求也逐渐提高，使得现有的控制技术水平朝着更高层次的方向发展。文中通过对计算机系统结构中控制系统的简介，阐述了常用计算机控制系统的构成和组件，对控制技术在网络通信中的应用进行分析。 作者：孙福成 单位：甘肃畜牧工程职业技术学院 计算机控制论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要：根据油脂加工工艺要求，选取了基于WinCCV6．2的上位机和S7－300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明：采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平，实现了油脂生产过程的集成化和柔性化，对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词：油脂生产；工业计算机；自动控制；PLC 近年来，油脂市场需求不断扩大，油脂产品竞争日益激烈，技术也在不断的发展，传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前，基于大中型集散计算机控制系统（DCS）结合可编程控制器（PLC）的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用［1］。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主［2］。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作，实现了油脂生产过程的集成化和柔性化，在提高产品质量，降低能源消耗的同时，改善了生产者的工作环节和劳动强度，对于保障油脂工业安全生产的意义重大［3］。因而，基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段，并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括：对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理，为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯；利用压榨技术（一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法）得到毛油；对毛油进一步精炼加工，得到符合质量标准的成品油。该制备过程中，若采用传统的人工控制，或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求，如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中［4］，利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式，利用PLC主控器对关键点的全自动控制，能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件，结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成（见图1），通过上位机接口向设备发出指令，利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制，在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2．1上位机监控系统 油脂制取自控系统中，上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视，一旦出现异常，系统发出故障报警，满足操作人员对系统的控制。同时，操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流，向PLC、控制设备发出指令，PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机，从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2．2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣，存在较大干扰信号，为保证控制系统的可靠性和安全稳定性，采用PLC作为整个油脂生产流程的核心控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集，阀门的启闭，各电机设备启停操作。现场采集的模拟／数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互，满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图，一次循环扫描将实现对输入／输出信号的采集和刷新。 2．3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别［5］，本文针对SIMATICNETCP343－1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343－1通讯卡，能有效缓解中央处理器的通讯任务［6］。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网，能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况，从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应，满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器，在不需要编程器的条件下进行现场调试，满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2．4PLC的I／O资源配置 PLC的I／O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接，便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况，现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号，电机、油泵启停信号，电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号，蒸汽流量、温度调节信号，变频器频率调节等，因此整个系统应设置多路数字量输入／输出信号和模拟量输入／输出信号。 2．5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制，采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号，如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件，包括各类气动、电动调节阀门，蝶阀、变频器等，通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停，各类阀门启闭；各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化，并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务，并在不同画面之间进行切换，监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I／O设备获得各系统的实时数据，对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示，另外，根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I／O设备，控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中，当接收到历史数据的查询指令时，将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时，系统以图像、声音的方式反馈给操作员，同时存取报警信息，以备缺陷的反馈追踪。 3．1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控，对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测，一旦出现异常状况，传感器接收故障信号并通过控制器进行处理，系统人机界面发出声光报警，控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大，与此同时，通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段，通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应，确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时，监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况，便于操作员针对工况做出预判，避免可能存在的故障发生。 3．2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围，对参数报警值和报警记录设定；对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定，对参数变化范围和报警值进行设定；对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故，要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度；为满足工艺要求，提高脱溶效果，要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围；为保证第二蒸发器的温度值，避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度，有效解决了人工控制存在的误差，满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度，经过信号处理传输到控制器，控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后，向电气执行元件发出指令调整运行方式，保证运行参数在设定范围内。 3．3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据，并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表，生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表，结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线，生产打印报表［6］。系统数据库存入各类参数信息，以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据，并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障，操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息，对故障进行分析和调整，保证安全生产需求和工艺品质标准。因此，相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式，采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具，提高了实时监测效率，且避免了人工记录和时间的制约。 3．4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺，在组态软件的支持下，通过交互界面实现对设备的启停控制，并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理，结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控，满足工艺需求。在浸出工艺中，负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高，尾气风机转速过高，则容易带出溶剂，转速过慢，则真空度下降，压力可能转为正值，影响安全生产。采用人工控制难度较大，而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值，控制器对接收到的信号对比分析，向变频器发出指令，改变风机的转速，保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展，科学技术的进步，油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈，具备先进的加工工艺、优良的设备配给，卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标，基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统（DCS）的工业计算机控制系统，对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理，符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念，也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者：徐毅 单位：西北政法大学 计算机控制论文:网络与通信技术在计算机控制中的作用 摘要：随着先进的生产力的不断发展，信息化时代成为了时展的大趋势。信息化时代主要以网络信息技术为主体，是以创造知识与开发知识为首要目的。如今，网络与通讯技术已经成为现代社会发展的重要手段，它在计算机的领域中起着非常重要的作用。本文就对网络与通信技术在计算机控制中的运用进行分析阐述。 关键词：网络与通信技术；计算机控制；运用 在现代科学技术不断更新换代的社会里，全球的通信技术迅猛发展，在全球信息化的大潮流中，光线通信、广播电视网、国际互联网、电话网等通信互联网的建设也不断得到技术上的革新，网络人性化发展的趋势越来越明显。通信技术与网络成为了社会快速发展的基本要素，也为推动经济的发展做出了巨大的贡献。接下来就结合网络与通信技术，谈一谈在计算机控制中的运用。 1通信技术与计算机控制技术的有效结合 在计算机控制技术中，有一种技术是将通信技术与计算机网络技术两者完美地进行了结合，那就是今天所说的现场总线技术。可能大部分的普通群众对现场总线技术并不是很了解，不像以太网这些网络计算机技术一样，因为现场总线技术通常只是被用于微机化的测量与控制的设备方面，以及对生产现场进行一个有效的信息传输，目的是能够在建立一个高效开放的监督生产过程的信息数字化传输系统。现场总线技术具有很强的稳定性，对信号的抗干扰能力也很强，因为它主要是通过数据传输的方式进行基带传输，这样会使它的功能模块就被分解成几个部分，这不仅会增加它的性能方面的安全性，还能为以后的后续维护工作的实施提供了很大的方便。现场总线技术的技术是比较成熟和完善的，但是也会存在着不足的地方，那就是在传输数据的时候速度会较慢，以及一旦出现问题会因为总线比较复杂而导致问题不易找到和控制。 2网络技术在计算机控制技术的具体应用 网络技术在计算机控制技术的应用中最广泛和典型的就是以太网的应用。以太网在计算机控制技术中具有明显的应用优势，因为以太网的通信传输的速度非常快，而且网络成本的费用非常低，所以它的应用范围是非常广的，自身条件也不存在现场总线的标准复杂的问题。所以在普通家用和办公的计算机控制中，以太网比起其他的网络在计算机控制的应用中能够更好地实现通信和网络的信息传输以及资源共享。以太网是最具有市场发展的潜力的，它甚至还涉及到了工业领域上，它的兼容性的强大使信息在传输过程中不容易受到其他因素的影响。其中，以太网存在的缺点就是以太网在安全性上不如现场总线技术可靠。所以，在现实生活中的实际应用，人们常常会将这两种技术在计算机控制中进行有效融合，使它们之间能够更好地取长补短，各自发挥优势，以达到网络通信效率的最大化。 1、网络通信技术在计算机控制中的运用网络通信技术在计算机控制中的运用具体体现在人们的日常生活中，例如人们可以通过手机、计算机等终端设备对计算机的图像与信息数据进行保存与读取，可以提高资源的有效利用率，还可以加大网络信息的共享资源的效益，继而大大提高了信息的流通，使人们更加快速、方便地在一定时间内就能获取到有用的信息资源，节省了许多资源成本的消耗，提高了人们的生活水平与工作效率。 2、教学方面的运用网络通信技术还对教学方面有着非比寻常的重要性，对于教学改革来说，起着强有力的推动作用。教师可利用计算机网络技术对学生进行授课，借助网络通信技术还可以与学生进行视频远程教学，这样的教学途径改变了传统的教学形式，教师与学生不必局限于必须面对面地上课才能传授和接收知识，通过网络通信技术在计算机控制技术方面的有效运用，师生之间可以进行高效率的教学模式，不仅可以缩短多余的时间，还可以为教师与学生双方提供庞大的资源库，教师拥有大量的资源方便索取，学生这方面也拥有着海量的学习资源可以提供挑选，有效地实现了师生之间的资源共享，也为师生提供了便捷有效的教学途径。网络通信技术对于我国的教育可谓是创造了一个新的发展空间，同时也是扩大了文化教育与素质教育的覆盖范围。 3、气象方面的运用在气象预测上，通信网络技术更加发挥着重要的作用。通过通信网络技术进行对天气的卫星探测，能够更加及时、更加准确地将气象的变化情况通过计算机控制技术的传播。例如可以通过电台技术、广播技术以及电视等终端设备将天气预报传送到人们身边，有效帮助人们对未来天气做好预防工作，对于恶劣天气的预测，可以有效提醒人们提前对自身进行一个保护措施。网络与通信技术在计算机控制中的运用，对社会甚至是世界的发展是必不可少的，甚至还会呈现出越来越重要的趋势，因为它可以使国家与国家之间的文化、经济、政治等方面进行便捷有效的交流，使国家之间的资源进行互通有无，促进了世界各国的合作与发展。 作者：唐晓旸 单位：河北省任丘市华北油田第三中学 计算机控制论文:计算机控制中通信技术的应用 【摘要】 进入新世纪以来，网络和通信技术伴随我国经济的高速增长开始了几何式惊人发展。目前我国在计算机网络与通信技术的融合发展上，逐步推出计算机自动控制系统，且被多个领域广泛认可和接受。本文主要探析计算机控制中网络与通信技术的应用，以为相关工作和研究人员的工作和研究，提供有用参考。 【关键词】 计算机；网络技术；通信技术；应用 伴随现代科技的进步和发展，网络和通信技术正在逐步走向融合发展的轨道，而这一发展趋势也推动了通讯质量和效率的快速提升，进而刺激了信息通讯业的高速发展［1］。现代信息通讯业的不断创新和发展，把传统通讯技术和数字交换技术融合为数字通信技术，形成信息单一传送到多元信息同步传输的跨越式发展。现代信息通信技术的发展，不仅满足了人们生活场景中更多信息沟通需求的，而且为我国社会经济的发展起到了强劲的推动作用［2］。 1计算机网络与通信技术概述 1．1网络技术网络技术兴起于上世纪90年代中叶，是一种基于计算机的数字信息交换技术，其将互联网上分散的数据资源信息整合后，全面共享和高效协调这些信息资源的呈现，使互联网用户可以方便的获取和使用该信息资源［3］。网络技术提供的信息资源在具体提供过程中实际上需要调动大量设备资源和互联网资源，该过程需要调动的各项资源主要包括传感器、网络、大型数据库、专家资源、知识资源、信息资源、数据库资源、存储资源、高性能计算机等。目前的网络技术，处在互联网发展的第三阶段，互联网的功能主要在于信息资源共享。应用网络技术，可以方便的构建小型社区网络、企业内部网络、家庭网络等多种级别的局域网。互联网的根本特征就是资源共享，运用网络技术的最终目的就是消除资源孤岛，因此网络技术的应用并不强调网络规模，而是更加注重技术效果的实现。 1．2通信技术通信技术还被称作通信工程，也有叫信息工程或电信工程的，其是电子工程的重要分支技术，也是当前使用价值极大的基础学科之一。信息技术主要关注通信中信息传递与信号处理原理与应用。通常认为，计算机通信是两个或两个以上计算机间设置专门设备进行信息交换与传输的整个过程。通信技术，最开始采用模拟信号作为传输载体进行信息传递，如今其后则以数字信号作为信息传输载体进行数字信息传输，如今则以数据信号为载体进行数据通信。其中数据通信又分为报文、数据、电力三种数据交换方式。数据通信通常是借助网络协议完成计算机间信息资源传输与共享。网络协议就是计算机间通用的计算机通信语言，通常在不同计算机间设置相同的网络通信协议，也正是这个网络通信协议让多个计算机上的信息资源完成了传输和共享。 2计算机控制中通信与网络技术的应用剖析 2．1现场总线技术应用剖析上世纪80、90年代现场总线技术在国际上逐渐发展成形，该技术主要用在楼宇自动化、制造自动化、过程自动化等方面的现场智能设备的通信网络。现场总线技术为工厂提供基础数字通信网络，连接工厂现场生产过程和控制设备、高级管理设备间沟通，因此其还是开放的全分布控制系统。现场总线技术具有较为分散的功能性模块，该结构能够有效增强其通信稳定性，同时有利于现场总线设备的后期维护保养。现场总线技术的主要内容包括数字通讯、计算机、控制、智能传感等技术，是一项综合性的通信与网络技术，是自动化技术发展的热点技术，目前在世界范围内被广泛应用，且因此引起自动化系统结构与设备发生革命性变化。当前很多极具实力的知名企业都在致力于现场总线技术的研发和相关产品推广。现场总线设备通常设在过程设备底层，用来提供工厂用设备级基础通讯网络，其具有成本低廉、安全性好、通信协议简单、容错能力强等特点。具体应用中，现场总线技术还要求很高的实时性和时间确定性，同时还有信息交换频繁、多进行短帧通信、负载稳定性好的特点。总体而言现场总线技术具有安全性高、稳定性好、兼容度宽、技术成熟的多项优势，基于自身因素存在的技术弊端主要在于共享资源和传输数据的速度相对缓慢，该技术用于计算机间通信相对弱势，具体而言总线标准复杂度高，发生问题后防控难度较大。 2．2以太网应用剖析以太网是一种广为应用且技术优势显著的计算机控制技术，其优势在于网络通信成本低、通信数据传输速度极快、不存在总线标准的复杂协议问题且具有极为广泛的应用范围。采用以太网进行数据传输和共享，能够实现高质量的网络通信、信息传输、资源共享效果。以太网具有极为惊人的市场发展潜力，目前被网络和通信技术的相关市场广泛认可和看好其发展前景。目前，以太网已经将其应用范围扩展到工业应用领域。以太网在具体应用上，和现场总线技术不同，其在传播速度和效率上远远超过现场总线技术。以太网在应用领域中有着远超现场总线技术的超宽兼容度，应用实践中信息传递的整个过程能够表现出更高的稳定性。但在具体应用场景中，以太网传输信息的安全性和可靠性要远弱于现场总线技术，简单而言以太网对现场设备控制比之现场总线技术相对弱势，其在远距离的信息传输上更具优势。 2．3网络和通信技术的综合应用分析目前，网络和通信技术已经广泛应用在互联网和通信领域中，例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱、即时通信等多个领域。计算机控制中应用网络与通信技术的主要作用有:(1)降低能耗，高效推动信息资源互联共享。借助智能信息终端，方便存储和获取互联网上存储的数据、图像、声音等目标信息资料。网络与通信技术的广泛应用可以提升信息传输效率，降低数据重复输入的次数，减少数据存储管理占用的人财物资源，提升了信息的供给效率。(2)可实现远程教学，推动文化交流与传播。当前教学活动中比较流行的慕课和微课教学都是采用了互联网远程教学方式进行网络教学，该类教学方式能够更好的分享优质教学资源，对传统教学模式是一个很好的教学形式补充，并有利于推动成人教育、职业教育和终身教育的发展。借助网络和通信技术实现远程教学在技术上的瓶颈突破，为教育资源传播的开放性和公平性做好了技术支撑，有利于提升社会文化资源交流的频密度和传播的远度。(3)在气象领域得到广泛应用。我国发射的风云系列卫星，通过网络和通信技术广泛传播气象资讯，有效的保护了我国人民的日常生产和生活行为，为人们安全出行和安全生产提供了良好的防范预报。 3结语 现代社会经济高度发展和繁荣的今天，通信与网络技术的应用几乎在人们的日常生产和生活中占据不可分割的重要地位。通信和网络技术的多样化应用让工业生产更加高效和便捷，让普通民众的生活更加的丰富多彩。在计算技术控制中网络和通信技术的应用实践上，总线技术和以太网各具优势和缺陷，在具体选用时还需要根据应用场景的特点来匹配适合的技术方案。 作者：石建茂 单位：公诚管理咨询有限公司 计算机控制论文:计算机控制中通信技术的应用 【摘要】 进入新世纪以来，网络和通信技术伴随我国经济的高速增长开始了几何式惊人发展。目前我国在计算机网络与通信技术的融合发展上，逐步推出计算机自动控制系统，且被多个领域广泛认可和接受。本文主要探析计算机控制中网络与通信技术的应用，以为相关工作和研究人员的工作和研究，提供有用参考。 【关键词】 计算机；网络技术；通信技术；应用 伴随现代科技的进步和发展，网络和通信技术正在逐步走向融合发展的轨道，而这一发展趋势也推动了通讯质量和效率的快速提升，进而刺激了信息通讯业的高速发展［1］。现代信息通讯业的不断创新和发展，把传统通讯技术和数字交换技术融合为数字通信技术，形成信息单一传送到多元信息同步传输的跨越式发展。现代信息通信技术的发展，不仅满足了人们生活场景中更多信息沟通需求的，而且为我国社会经济的发展起到了强劲的推动作用［2］。 1计算机网络与通信技术概述 1．1网络技术网络技术兴起于上世纪90年代中叶，是一种基于计算机的数字信息交换技术，其将互联网上分散的数据资源信息整合后，全面共享和高效协调这些信息资源的呈现，使互联网用户可以方便的获取和使用该信息资源［3］。网络技术提供的信息资源在具体提供过程中实际上需要调动大量设备资源和互联网资源，该过程需要调动的各项资源主要包括传感器、网络、大型数据库、专家资源、知识资源、信息资源、数据库资源、存储资源、高性能计算机等。目前的网络技术，处在互联网发展的第三阶段，互联网的功能主要在于信息资源共享。应用网络技术，可以方便的构建小型社区网络、企业内部网络、家庭网络等多种级别的局域网。互联网的根本特征就是资源共享，运用网络技术的最终目的就是消除资源孤岛，因此网络技术的应用并不强调网络规模，而是更加注重技术效果的实现。 1．2通信技术通信技术还被称作通信工程，也有叫信息工程或电信工程的，其是电子工程的重要分支技术，也是当前使用价值极大的基础学科之一。信息技术主要关注通信中信息传递与信号处理原理与应用。通常认为，计算机通信是两个或两个以上计算机间设置专门设备进行信息交换与传输的整个过程。通信技术，最开始采用模拟信号作为传输载体进行信息传递，如今其后则以数字信号作为信息传输载体进行数字信息传输，如今则以数据信号为载体进行数据通信。其中数据通信又分为报文、数据、电力三种数据交换方式。数据通信通常是借助网络协议完成计算机间信息资源传输与共享。网络协议就是计算机间通用的计算机通信语言，通常在不同计算机间设置相同的网络通信协议，也正是这个网络通信协议让多个计算机上的信息资源完成了传输和共享。 2计算机控制中通信与网络技术的应用剖析 2．1现场总线技术应用剖析上世纪80、90年代现场总线技术在国际上逐渐发展成形，该技术主要用在楼宇自动化、制造自动化、过程自动化等方面的现场智能设备的通信网络。现场总线技术为工厂提供基础数字通信网络，连接工厂现场生产过程和控制设备、高级管理设备间沟通，因此其还是开放的全分布控制系统。现场总线技术具有较为分散的功能性模块，该结构能够有效增强其通信稳定性，同时有利于现场总线设备的后期维护保养。现场总线技术的主要内容包括数字通讯、计算机、控制、智能传感等技术，是一项综合性的通信与网络技术，是自动化技术发展的热点技术，目前在世界范围内被广泛应用，且因此引起自动化系统结构与设备发生革命性变化。当前很多极具实力的知名企业都在致力于现场总线技术的研发和相关产品推广。现场总线设备通常设在过程设备底层，用来提供工厂用设备级基础通讯网络，其具有成本低廉、安全性好、通信协议简单、容错能力强等特点。具体应用中，现场总线技术还要求很高的实时性和时间确定性，同时还有信息交换频繁、多进行短帧通信、负载稳定性好的特点。总体而言现场总线技术具有安全性高、稳定性好、兼容度宽、技术成熟的多项优势，基于自身因素存在的技术弊端主要在于共享资源和传输数据的速度相对缓慢，该技术用于计算机间通信相对弱势，具体而言总线标准复杂度高，发生问题后防控难度较大。 2．2以太网应用剖析以太网是一种广为应用且技术优势显著的计算机控制技术，其优势在于网络通信成本低、通信数据传输速度极快、不存在总线标准的复杂协议问题且具有极为广泛的应用范围。采用以太网进行数据传输和共享，能够实现高质量的网络通信、信息传输、资源共享效果。以太网具有极为惊人的市场发展潜力，目前被网络和通信技术的相关市场广泛认可和看好其发展前景。目前，以太网已经将其应用范围扩展到工业应用领域。以太网在具体应用上，和现场总线技术不同，其在传播速度和效率上远远超过现场总线技术。以太网在应用领域中有着远超现场总线技术的超宽兼容度，应用实践中信息传递的整个过程能够表现出更高的稳定性。但在具体应用场景中，以太网传输信息的安全性和可靠性要远弱于现场总线技术，简单而言以太网对现场设备控制比之现场总线技术相对弱势，其在远距离的信息传输上更具优势。 2．3网络和通信技术的综合应用分析目前，网络和通信技术已经广泛应用在互联网和通信领域中，例如电子数据业务、个人移动通信、电子信箱、即时通信等多个领域。计算机控制中应用网络与通信技术的主要作用有:(1)降低能耗，高效推动信息资源互联共享。借助智能信息终端，方便存储和获取互联网上存储的数据、图像、声音等目标信息资料。网络与通信技术的广泛应用可以提升信息传输效率，降低数据重复输入的次数，减少数据存储管理占用的人财物资源，提升了信息的供给效率。(2)可实现远程教学，推动文化交流与传播。当前教学活动中比较流行的慕课和微课教学都是采用了互联网远程教学方式进行网络教学，该类教学方式能够更好的分享优质教学资源，对传统教学模式是一个很好的教学形式补充，并有利于推动成人教育、职业教育和终身教育的发展。借助网络和通信技术实现远程教学在技术上的瓶颈突破，为教育资源传播的开放性和公平性做好了技术支撑，有利于提升社会文化资源交流的频密度和传播的远度。(3)在气象领域得到广泛应用。我国发射的风云系列卫星，通过网络和通信技术广泛传播气象资讯，有效的保护了我国人民的日常生产和生活行为，为人们安全出行和安全生产提供了良好的防范预报。 3结语 现代社会经济高度发展和繁荣的今天，通信与网络技术的应用几乎在人们的日常生产和生活中占据不可分割的重要地位。通信和网络技术的多样化应用让工业生产更加高效和便捷，让普通民众的生活更加的丰富多彩。在计算技术控制中网络和通信技术的应用实践上，总线技术和以太网各具优势和缺陷，在具体选用时还需要根据应用场景的特点来匹配适合的技术方案。 作者：石建茂 单位：公诚管理咨询有限公司 计算机控制论文:通风空调计算机控制技术分析 1主要控制功能需求 1.1变配电系统 1.1.1遥测、遥信对象附楼配电室技术屏低压I段主供回路、附楼配电室技术柜低压II段备供回路、附楼配电室动力屏低压供电回路、新闻网配电柜低压I段主供回路、新闻网配电柜低压II段备供回路、动力站新闻网低压I段送电回路、动力站新闻网低压II段送电回路、动力站全台网低压I段送电回路、动力站全台网低压II段送电回路。 1.1.2遥测信号每个供电回路线电压：Uab、Ubc、Uca；相电流:Ia、Ib、Ic；电源频率:PF；功率因数:cosφ；有功功率:P3；视在功率:S3；无功功率Q3；有功电度kWh；无功电度kVarh。 1.1.3遥信信号每个供电回路分闸信号、合闸信号。 1.2通风空调风机控制系统 1.2.1遥信、遥控对象排风机1#、排风机2#、排风机、1#回风机（备用）、2#回风机（备用）、3#送风机、3#回风机、4#送风机、4#回风机、5#送风机、5#回风机、1#送风机、2#送风机、1#回风机、2#回风机、1#送风机（备用）。 1.2.2遥信信号允许自动信号、停止/运行信号、热继电器故障信号、起动故障信号。 1.2.3遥控信号起动信号、停止信号。 1.3遥控信号发出当遥控信号发出后，风机实际未动作，经过延时后，发出操作故障信号，弹出报警窗口。 1.4日报表功能每日每小时记录一次所有供配电回路负荷情况，并附报表打印输出。 1.5供电回路负荷历史数据查询以历史趋势图形式查询，可按10min，任意时间段进行历史负荷查询。 1.6风机控制记录查询以历史趋势图形式查询，可按10min，任意时间段查询风机运行状态。 1.7报警事件查询热继电器故障信号、起动故障信号查询。 1.8操作事件查询对操作事件情况进行查询。 2控制系统开发 2.1色彩选择金属灰为背景，蓝色、黑色为字体主色，红色为强调。 2.2操作以菜单为主，按钮为辅，主系统图设置人性化开关点击等灵活多样的操作方式。 2.3主要画面设置低压配电系统图、低压系统遥测、日报表、风机控制、风机控制记录、事件查询、报警查询、用户管理、登陆、注销、退出。开发主界面如图2。 3主要控制界面开发 3.1低压配电系统图不带电状态下为绿色，带电状态下为红色；在画面上显示相电流：Ia、Ib、Ic；所有开关柜断路器位置均设置有透明按钮，点击后打开各开关详细的遥测画面；所有开关柜均判断开关分闸/合闸状态，并根据判断情况进行红绿色显示（如图3）。 3.2低压遥测画面主要显示每一开供电负荷的实时数据，包括线电压：Uab、Ubc、Uca，相电流：Ia、Ib、Ic，频率PF，功率因数cosφ，有功P3，无功Q3，视在功率S3，有功电度kWh，无功电度kVarh及断路器状态；用棒图形象显示负荷情况；用历史趋势图显示负荷情况（如图4）。 3.3日报表查询每天每小时记录一次三相负荷电流形成日报表，并计算一天中的最大值、最小值、平均值。可查询每一天的日报表，达到900操作权限可对报表进行打印、删除等操作。 3.4风机控制达到800操作权限，可进入风机控制画面。画面设置16台风机操作功能区；当就地/集中操作开关处于就地操作时，计算机不进行集中操作，但可对其运行状态进行遥测；当就地/集中操作开关处于集中操作时，计算机可进行集中起动/停止操作，并对其运行状态进行遥测。 3.5风机控制记录采用历史趋势图，对风机运行状况进行记录，可查询每台风机的运行状况，进行10min查询，参数查询，定义记录笔查询。 4总结 本项计算机控制技术的成功运用，使云南广电局动力站大大提高了供电可靠性，降低了工作人员的劳动强度，起到了节约劳动成本，提高劳动生产率的良好效果。特别是精细的供电监控方式，以DCS控制理论，实现了通风空调送风机、排风机通过PLC进行计算机监控，用户对此给予了很高的评价。 作者：张静单位：云南建工安装股份有限公司 计算机控制论文:网络与通信技术在计算机控制的运用 摘要：随着科技的发展，计算机控制逐渐渗透到各个领域，并且发挥着积极的作用。我国进入二十一世纪以来，计算机技术和通信技术的结合始于上世纪，并且经历了几十年的发展历程。据此，通过对网络通信技术与计算机控制的介绍，阐述了通信技术的重要作用及其计算机控制中的作用。 关键词：网络与通信技术；计算机控制；应用；发展 计算机网络技术与通信技术之间的结合使得信息通信的质量逐渐提高。是现代信息通信的主要特征之一。随着我国移动网络使用人数增多，网络速度和安全性的提高成为一种必然。对计算机的发展而言，网络的发展是滞后的，它应以计算机为基础。目前，我国网络通信已经达到了一个很高的水平。笔者将二者之间的关系以及网络与通信技术在计算机控制中的运用进行了具体的分析。 1计算机网络和通信技术相关概述 网络技术是计算机与通信技术二者之间的结合，网络技术对各个领域均有积极的影响。将不同区域的计算机通过设备天线进行连接，可以实现网络资源的共享。网络系统分为通信网络与资源网络量部分，包括电缆、无线通信和电话线通信等相关内容。通过一系列的线路和设备就可以保证节点之间的无障碍通信，硬件、软件和数据库均可以共享。在计算机网络中，常见的设备包括网管、网桥、中继器、路由器和交换器。交换方式包括电路交换、报文交换和分组交换三种，信息在计算机之间的信息共享与传输多是依靠通信协议来完成，计算机协议可以在不同计算机之间使用，信息共享更加方便。 2网络与通信技术在计算机控制中的发展过程 2．1联机时期特征。联机是指通过中央处理器将不同区域的计算机连接在一起，共同发挥作用，联机时期是计算机控制的第一阶段，信息的交换需要核心处理器的指挥与预算，同时中心处理器要具有数据的储存和收集功能。但是随着计算机接入的增多，核心处理器的工作量增大，处理速度就会下降，最终不能满足运行需求。在信息收集和获取上，核心处理器同样面临巨大的压力，要保证中央处理器的效率，就需要在处理器和通信线路之间安装前端处理器。这就是我们所说的通信控制器，数据处理器的速度因此得到基本保证。但是此阶段还不能实现全面的网络连接。2．2互联网时期。互联网时代的到来是随着互联网的快速发展，是指将不同的计算机之间互联形成统一的网络系统。互联网时代的信息的共享和交换成为一种必然。互联网可以将信息进行收集和存储，同时也可以完成通信系统信息的交换和控制，具有独立性，并且封闭性较好，可以很好的避免的网络风险，资源共享的效果不如从前，网络之间互通存在困难。2．3标准化网络时期。标准化网络时代始于上世纪80年代，这一时期随着集成电路和微处理器的使用，计算机网络更加合理化，既可以实现独立的运行，又能够保证信息运行的共享和互联。计算机的体积也逐渐缩小，逐渐接近现代我们所见的微型计算机。在计算机的运行速度上，较以往有很大的提高。网络的安全性极大的提高，并且局域网是通过路由器等设备连接，实现信息的传输与共享。2．4高速网络和互联时期。随着我国网络与世界接轨，信息高速公路这一概念提出。高速的网络开始出现，信息传输和处理速度达到了空前新高。尤其是在网络通信上，基于互联网的信息高速公路已经在世界范围内建立，信息资源共享十分方便。 3计算机控制中的主要网络与通信技术 3．1以太网以太网是计算机控制技术的典型网络，具有较多的优点。随着计算机网络速率的提高，其应用也不断的增加，这一技术的成本较低，通信速率低，且影响因素较少。以太网已经在各个地区开始使用，但是还具有较大的开发空间。对于以太网的研究，应集中于资源的开发上，我们知道以太网包含了大量的资源，如何将其正确的应用于计算机控制中，是下一阶段的主要任务。以太网已经在商业和工业领域具有广泛的应用，并且其特点明显，以太网不仅注重信息通信共享，还对信息共享起着主宰作用。3．2现场总线技术现场总线技术是计算机控制的主要方式之一，其应用可以保证现场设备的正常运行，将网络有效的连接。现场总线技术将基带传输作为基本方式，具有较高的安全性和较强的抗干扰能力。新厂总线采用独立的功能模块，相互之间不造成影响，这使得维护变得方便。另外该技术的开放式互联则实现了各个层次之间的练习，在通信协议的约束下，信息可以统一。现场总线技术在近年来的应用较多，其兼容性、安全性和可靠性成为其广泛应用的主要原因，但是其运行中依然存在一些问题，比如传输速度不高，总线较为复杂，其设计与以太网之间存在较大的差别，对于网络的传输而言，以太网的优势更加明显。在现阶段，依然需求两种技术相互配合。将两种技术联合使用的优势在于，第一，能源消耗减少，并且可以对数据进行全面的分析，共享能力增强，通过终端设备可以轻松的获得网络区域的计算机的声音、图像和数据信息，减少多次输入的麻烦，减少成本使用。通过网络通信技术进行远程教学，是文化得到传播。卫星通信已经成为现代远程授课的一种方式，这一技术深入到教育行业，并在该领域取得了不错的成就。第二，在网络通信过程中，远程技术的覆盖能力逐渐增大，对传统的学校教育起到了很好的补充作用。尤其使教学的开放性与教育的覆盖面积更加广泛。第三，对于现代通信而言，计算机控制已经在广播、电视等方面取得了很高的成就，基于网络通信的广告业发展，也使得本国文化与不同民族之间的联系更加频繁。对世界各国之间的网络交流而言，合作是必然的，在民主发展过程，民主艺术则是通过通信技术快速的传播，针对不同的民族特点，网络通信技术则应从继承和发展开始。网络通信技术的应用能够将这些特有的文化传统进行很好的保护和继承，防止其被破坏。第四：网络与通信技术在气象报道上具有积极作用，可以准确的报道气象状况，现代人已经可以轻松获得天气信息，方便行动。3．3应用实例网络与通信技术在我国计算机控制中的运用十分广阔，比如上海的模拟呼吸系统就是我国建立的首个模拟寻呼系统，数字呼吸系统也是计算机控制系统的代表。对于网络技术的发展来说，计算机需要接收端和发射端共同作用，集成电路在这一过程中会发挥积极的作用。近年来，对网络与通信技术的发展对于计算机交换机设备的研发提出了新的要求，随着以太网也不能适应网络的快速发展，对交换机和用户的分析与维护就成为计算机控制中的主要任务。需要改变以往的预先控制方法，实现程序化，并对存储器进行信息的保存。交换机执行后，可以通过使用换号码的方式实现相关程序，对计算机的变革使得网络通信进一步发展，在我国计算机控制已经深入到工业、服务业等多个领域，对新的网络模式而言，计算机变革将进一步进行。 4总结 对于移动通信网络的发展而言，经历了几个阶段。我目前我国网络通信技术已经空前先进，对于计算机控制起到积极作用。通过计算机控制来影响其他领域或行业，要进一步明确其积极作用，笔者将网络与通信技术的应用过程进行了具体的分析，阐述了不同时期的计算机网络与通信技术的发展与应用。以便于推进我国计算机控制的发展以及其在各个领域中的作用。 作者:李景纯 单位:广东海格怡创科技有限公司 计算机控制论文:汽车综合性能检测站计算机控制系统分析 摘要：详细阐述了汽车综合性能检测站计算机控制系统的问题预防和维护工作，以期能为相关人员提供有益的参考和借鉴。 关键词：汽车；综合性能；检测站；控制系统 汽车综合性能检测站是以计算机为核心的测量和控制系统。因此，计算机控制系统的正常运行对汽车综合性能检测站有着重要的作用，我们要做好计算机控制系统的维护工作。 1计算机控制系统可靠性问题的预防 1.1供电的可靠性 电源是整个系统的命脉，会在很大程度上影响系统的可靠性。制动检验台电动机的启停、底盘测功机涡流机的运行等都会造成供电网络电压大幅涨落，从而导致电压不稳，给计算机控制系统造成很大的干扰。实践表明，在计算机控制系统外部干扰引起的故障中，80%以上是由电源干扰引起的。计算机控制系统的供电原则是：①空调、照明等动力设施与计算机、工位机应分别供电；②工位机采用稳压电源，以保证AC220V的稳定；③服务器和计算机要采用不间断电源（UPS）供电，以防信息丢失；④三相负载要均衡；⑤工位机内交、直流电源线分开线槽走线，信号线与地线、电源线尽量不交叉，以减小交流电源对直流电源线和信号线的感应干扰。正确接地也是计算机控制系统抑制干扰的重要手段，接地原则是：工位机和设备采用串联屏蔽接地方式，用一根大截面铜线（至少10mm2）连接各装置的中心接地点，然后连接到接地母线；接地装置最好埋在距检测车间10～15m处。 1.2线路的可靠性 在自动检测线上，每个工位的模拟量、开关量的输入和输出是必不可少的。电气设备漏电、接地系统不完善或传感器绝缘性能不高等都会造成通道中传入很高的共模或差模电压。如果各通道的线路绑扎在一起，则各线路会通过电磁感应相互干扰，尤其是将－12～12V的信号线和交流380V、220V电源线绑扎在一起，其干扰更为严重——轻则使弱电信号出现误差，重则会覆盖住传感器等的弱电信号。在安装计算机控制系统时，要按信号类别将信号线与电源线、强电线与弱电线、模拟量线与开关量线、交流线与直流线等分开线槽走线，以减少各种耦合干扰；不同类型的信号要分别用不同电缆传输，信号电缆应按信号种类分别布置传输，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近并平行布置；要对传感器信号线和光电开关信号线采取屏蔽措施，将正确接地与屏蔽结合起来抑制干扰；对于模拟信号线，一律采用屏蔽电缆走线方式，同时穿钢管屏蔽保护，将屏蔽层接地，以减少静电干扰。另外，较短的信号线可以采用双绞线，双绞线上产生的大小相等、方向相反的电磁干扰可以相互抵消。 1.3硬件电路的可靠性 工位机、设备控制柜的设计采用模块化、通用化的方式，以便故障查询和更换。对于硬件电路，特别是主控板，要在其关键点上设计LED指示灯和报警装置，以便维护。比如控制举升器升降的继电器吸合电路可用LED指示灯来标识其工作状态；I/0通道中光电开关信号采用光电耦合器隔离，传感器信号采用隔离放大的方法来抑制干扰。硬件滤波电路是计算机控制系统中的重要组成部分。传感器信号在接入放大器前，可在信号线与地间并接电容，以减少共模干扰，并在信号两极间加装滤波器，以减少差模干扰。将常用RC滤波器接在一些低频信号的传输电路中，例如侧滑检验台的差动变压器输出端，可以有效削弱各类高频干扰信号。为保证整个计算机控制系统在局部发生故障时也能够正常工作，可以在工位机里设置一些备用部件。一旦发生故障，就启动备用部件。 1.4软件设计的可靠性 对整个计算机控制系统而言，软件抗干扰技术是防止计算机控制系统受到可预知干扰或当计算机控制系统受到干扰后使其恢复运行，或输入、输出信号受到干扰后，使计算机能去伪存真的一种软件支持技术。开发计算机控制系统时，可通过软件提高其可靠性，同时降低生产成本，减少维修时间。干扰信号是随机的，可以利用计算机控制系统的自检与诊断、软件陷阱、软件滤波和中断处理等提高计算机控制系统的可靠性，特别是非周期性的随机干扰信号，采用软件滤波是非常有效的。所谓“软件滤波”，就是通过多次采样，得到一个转换的数据系列，通过某种处理后，得到一个可信度较高的结果。比较常用的滤波法有程序判断滤波法、去极值平均滤波法和低通滤波法。在软件设计时，可使系统具备掉电保护功能，以提高其可靠性。例如进行现场保护，即保存当时重要的状态参数，当电源恢复正常时，计算机重新复位，恢复现场，继续完成未完成的工作。 2计算机控制系统可靠性的维护 计算机控制系统可靠性的维护可以从以下几个方面入手：①注意服务器、各工位机以及设备周围的环境、温度、湿度和灰尘等状况，一定要采取通风、防尘等措施，避免阳光直射。②定时用毛刷、吸尘器等清除工位机机柜和计算机控制柜内的灰尘。检测车间的空气中含有大量灰尘、烟粒和粉末，一旦它们落在计算机控制系统内工位机、计算机控制柜的印制线路或元器件上，就会引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件和印制线路损坏。③经常检查传感器的工作状态，观察其是否有位移、积尘和受潮现象。不要人为破坏传感器的正常工作状态。④散热、通风是防止服务器、计算机和工位机过热的重要手段。为此，工作人员应每天检查各冷却风扇运转是否正常，每半年或一个季度检查风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，则应及时清理，否则计算机控制柜内的温度就会升高（一般不允许超过55℃）。⑤尽量少开工位机机柜的门。有的检测站在夏天打开柜门散热，这种方法不可取，因为这会导致计算机控制系统加速损坏。正确的方法是降低计算机控制系统的外部环境温度。因此，应该严格规定，除非进行必要的调整和维修，否则不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。⑥利用Windows维护工具定期整理硬盘、备份数据库，并且只有具有一定权限的人才可以访问数据库。计算机要定期査、杀毒，杀毒软件也要及时更新。 3结束语 综上所述，为了确保汽车综合性能检测站的正常运行，我们要重视和做好计算机控制系统可靠性的问题预防和维护的工作，并要采取有效措施保障计算机控制系统的可靠性，从而促进汽车综合性能检测站工作的开展。 作者:邹夏骁 单位:惠州市汽车运输集团有限公司 计算机控制论文:计算机控制程序实验室创建 1高等职业教育实践教学中存在的问题 教育部在《关于加强高职高专人才培养工作的若干意见》中明确指出：“人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，实验、实训、实习是三个关键环节。”[1]实验、实训、实习等实践教学是培养学生职业技能、锻炼学生职业意识、实现高职培养目标的主体教学环节之一。高等职业院校的教师开展实践教学活动，要以培养学生的动手能力和创新能力为主，以职业的典型工作任务为导向，锻炼企业所期望的工作能力，增强职业意识，强调教学过程的实践性和职业性。但目前职业教育实践教学中的几个问题需引起我们的注意。第一，现有实验设备制约着学生动手能力和创新能力的培养与提高。目前，实验设备大多采用以实验模块为基本单元的实验箱形式，往往以最基本的认知性和验证性实验为主，综合性、创造性实验很难实施。对于这样的实验，学生是被动的，是为完成任务而做实验，因而无积极性可言。第二，传统的实践教学过程大多围绕硬件实物，在实验室、实训室或企业车间等场所实施，因其直观易感性和接近生产实际，向来都是高职实践课程的主流教学方式。然而这种教学方式存在先天不足，因其投入大、适应性差且难于开放，往往使实践教学过程面临窘境[2]。对没有实践经验的学生来说，设计过程中容易造成器件和仪器仪表的损坏，故开展实践教学需要购置的元器件数量增多，开支增大。第三，实践性很强的专业课程学时有限，而设计型的实践项目要求学生在学习原理图的基础上设计出实物来，若原理图不正确会影响实物设计，延长学生的设计时间，又影响学习进度。 2虚拟仿真技术的优势 伴随着计算机软件和硬件技术的发展，各种虚拟仿真系统为实际系统的开发提供了可靠的保证，运用虚拟仿真技术进行实践教学有以下优势：(1)培养学生职业技能。围绕模拟和仿真条件开发的虚拟实验实训项目，是参考专业技术领域有关生产要素及岗位能力要求而开发的。通过训练，可增强学生实践技能，提高创新能力和就业竞争力。(2)教学成本低。基于计算机软件的虚拟仿真技术实践教学模式，在多媒体机房或专业实训室安装计算机仿真软件即可开展实践教学活动，维护、维修和管理工作量小，节约了教学成本。 (3)提升综合效益。借助Matlab，Proteus等软件强大的仿真能力以及丰富的资源库，可以有效替代硬件仿真器进行先期的软硬件调试，再利用仪器仪表的输入输出功能对实验结果进行检测，待仿真结果基本理想时再进行实际的硬件调试。这样，一方面学生了解应用系统硬件电路结构，锻炼了编程技术，也学习了仪器仪表的使用，提高了设计水平；另一方面开发过程高效，损失减少，解决了实验室资源紧张的问题[3]。 3计算机控制系统虚拟实验室的建设 充分利用现代信息技术，围绕具有模拟和仿真条件的校内多媒体实验机房或实训室，着力开发其虚拟实验、实训项目，充分发掘其教学功能，为实训操作前理论与实践结合的教学提供有效途径。开发的计算机控制系统虚拟实践教学项目举例见表1，并以项目三为例，证明虚拟实验室可以锻炼学生软硬件的综合开发能力。 3.1Smith纯滞后温度控制系统的Matlab辅助设计与仿真 电阻炉是一个具有自平衡能力的对象，可以近似为带有纯滞后的一阶惯性环节。根据被控对象实验数据，可确定被控对象的纯滞后时间τ＝72s和对象时间常数Tp=2min，其比例τ/Tp＞0.5，故采用带有Smith预估器的数字PID控制算法，在Matlab软件的Simulink模型窗口创建smith.mdl模型文件[4](如图1所示)。图1带有Smith预估器的数字PID控制系统仿真模型根据被控对象时间长短并结合工程经验，确定采样周期为1s，调试比例系数kp、积分系数ki，使系统闭环稳定，没有超调，使单位阶跃响应输出曲线的上升时间满足设计要求，可得仿真结果(如图2，图3所示)。由图2可知，引入Smith预估器后，闭环系统的单位阶跃响应曲线无超调，只是在时间上滞后τ＝72s；由图3可知，控制系统单位阶跃响应输出曲线的上升时间小于6s。采用带有Smith预估器的数字PID控制算法可实现对电阻炉温度的纯滞后补偿控制。图2Smith预估控制系统仿真结果图3Smith预估控制系统仿真结果局部放大图经此虚拟设计，学生可结合对电阻炉温度对象的控制，学习smith预估控制器的设计原理及参数调试方法、技巧，为实际对象的控制及控制方法的合理选择积累经验。 3.2输入温度检测信号Proteus辅助设计与仿真 电阻炉的温度检测采用镍铬－镍硅热电偶，经信号调理电路转换成单片机方便识别的电压信号，再经A/D转换器输入单片机。使用Proteus的ISIS组件绘制的ADC0809与AT89C51接口原理如图4所示，在ISIS界面编辑源程序，经编译后向CPU(AT89C51)加载源程序，仿真运行、调试。可得到输入温度信号对应的8位二进制电压值，再经显示电路显示对应的温度值，同时根据实际情况输出对应的控制信号，达到控制温度的目的。图4模拟量输入通道的仿真运行与观测经此虚拟设计，学生可学习A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法，掌握A/D转换器与单片机接口软硬件设计方法。 3.3项目报告 每一个项目，学生都要写出包括项目研究概论、方法与手段、查阅资料情况、完成形式、得失经验等内容的总结报告，将理论教学和工程训练有机结合，将企业真实的“岗位任务”转换成职业院校的“学习任务”[5]。这样，既能提高学生学习的主动性、参与性，又可提高学生对设计全过程的理解和掌握，改变以往实验只走简单操作过程的验证性实验形式，提高学生对具体问题进行深入探索的主动性，从而培养学生一定的科研思维能力。 4结束语 (1)Matlab，Proteus等仿真软件在计算机控制系统教学中的应用，提高了学生的学习兴趣和创新能力，对学生职业能力的培养具有现实意义。 (2)利用虚拟仿真软件替代价格昂贵的实验设备和测试仪器，可在课堂上进行仿真分析，便于学生深入理解和掌握概念；同时，实验结果可用来指导实际系统的设计，减少实物实验调试和耗材，既提高教学效率，又节约教学成本。 (3)仿真不能完全代替实物，在利用Matlab，Proteus等软件进行仿真分析的基础上将其应用于实物系统，才能真正将校内实践教学与企业实际工作岗位需求有机衔接与融通。 计算机控制论文:基于环形以太网洗煤厂计算机控制程序 本文依据某洗煤厂提供的洗煤厂计算机控制系统设计参数及技术性能要求设计。目前原设备生产能力为150万t/a，技术改造后为200万t/a，结合该矿建设标准，地面生产系统主要工艺装备均采用生产效率高、运行可靠的先进设备，但不具备远程管理监控功能，无法实现集中管理。本文是在此基础上实现全自动监控系统的改造。 1洗煤厂计算机控制系统的类型确定 当前分布式计算机控制的类型有：集散控制系统、现场总线控制系统和网络控制系统。 （1）集散控制系统（DCS-DistributedControlSystem）集散控制系统又称分布式控制系统。它以微处理器为核心，实现功能上和地理上的分布控制，同时通过高速数据通道把各个分散点的信息集中起来，进行集中监视和操作，实现了复杂的控制和优化。DCS的设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调； （2）现场总线控制系统（FieldbusControlSystem-FCS）现场总线控制系统是20世纪80年代中期在国际上发展起来的新一代分布式控制系统结构。它采用了不同于DCS的“工作站-现场总线-智能仪表”结构模式，降低了系统总成本，提高了可靠性，且在统一的国际标准下可实现真正的开放式互连系统结构，因此它是新一代的分布式计算机控制系统； （3）网络控制系统NCS（NetworkControlSystem）网络控制系统是通过网络形成的反馈控制系统。在网络控制系统中，被控制对象与控制器以及控制器与驱动器之间是通过一个公共的网络平台连接的。它是一种空间分布式系统，通过网络将分布于不同地理位置的传感器、执行机构和控制器连接起来，形成闭环的一种全分布式实时反馈控制系统。它具有信息资源共享、易于扩展、连接线数减少、效率高、易于维护、性能可靠等优点。尽管NCS比传统的计算机控制方式具有许多优点，但由于数据在网络中传输，使数据包在传送的过程中不可避免地会产生排队或碰撞，导致数据传输延迟，从而使控制系统产生时滞，影响了系统的稳定性及其跟随性。因此本系统根据现场的条件，选择了基于工业以太网的现场总线控制方式。某洗煤厂生产工艺流程如图1所示。图1洗煤厂生产工艺流程图根据图1可知，该选煤厂具有车间分散、设备分散，生产连续，各环相扣，数据多，处理量大的工艺流程特点，因而采用了基于光纤环网冗余的工业以太网+PROFIBUS现场总线+ROFINET总线的集中管理、分散控制的新一代分布式控制方式（即FCS）。 2洗煤厂计算机控制系统的网络组建 通过图1对洗煤厂生产工艺的研究，统计出需要控制的系统包括集控楼集控室、动筛车间、洗选车间、压滤车间、筛分车间、原煤配电室和西泵房等几个系统。系统采用1台总配电柜+1台工作站+3套西门子S7-3003152DPPLC主站+3套ET200S分站+PROFIBUS现场总线+ROFINET总线+工业以太网控制。考虑数据远距离传输的准确性和系统的稳定性，以及需方的要求采用双环自愈型工业以太网通讯方式和冗余系统形成选煤厂环形工业以太网，系统提供丰富的模块多样化设计，可支持热插拔。 2.1现场总线PROFIBUS PROFIBUS是一种不依赖于设备生产商的国际化、开放式现场总线标准，用于现场设备层或工厂自动化车间级监控的数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。PROFIBUS协议采用ISO/OSI模型的第1层、第2层和第7层（ISO/OSI模型的1～4层是面向网络的，5～7层是面向用户）。PROFIBUS为用户提供了3种通信协议类型，即PROFIBUS－DP（DecentralizedPeriphery该总线成本低，速度高，用于分散式I/O的通信与现场设备级控制）、PROFIBUS－PA（ProcessAutomation该总线具有本征安全规范，适合于本质安全的场合，可使传感器和执行机构联在一根总线上，为过程自动化而设计）、PROFIBUS-FMS（FieldbusMessageSpecification，该总线是一个令牌实时多主网络的结构，用于车间级监控网络）。PROFIBUS传送速度可在9.6kbit/s~12Mbit/s任意选择，因此PROFIBUS可适应于不同控制对象和通信速率等要求，开放性好并且技术成熟，所以在该洗煤厂的车间级采用了PROFIBUS现场总线作为现场设备级的分散的I/O通信。根据要求，在筛分车间配电室及原煤配电室设立一个ET200S远程I/O站，实现远程控制，ET200S是西门子PLC的远程模块，通过西门子的PROFIBUS-DP总线将该ET200S作为子站挂靠在动筛车间PLC控制分站，通过总线的形式将采集的现场信号和对现场的控制信号由PLC到ET200S子站上。在硬件组态中，需要将ET200S挂到DP总线上，同时定义该ET200下的模块属性，包括各模块的地址以及各种属性。同样，在西泵房设计一个ET200M远程I/O站，通过西门子的PROFIBUS-DP总线接入洗选车间PLC控制分站。3套S7-300PLC采用PROFIBUS现场总线接口,并通过工业以太网交换机接入管控中心。 2.2工业以太网 虽然PROFIBUS的协议结构是以ISO/OSI为参考模型，但其3~6层并未出现在PROFIBUS的通信栈中，而且各种现场总线之间虽可通过网关进行互换，但设备和装置之间的操作性和互换性就几乎不存在；现场总线的数据吞吐能力只适合于底层应用层，对管理层因其对实时性要求非常高，现场总线满足不了要求，因此采用功能更强大的工业以太网将洗煤厂现场控制系统联接起来组成环形自愈网，提高系统的数据传输速度及可靠性。所谓工业以太网就是结合以太网技术和TCP/IP技术开发出来的一种工业通信网络。洗煤厂的工业以太网设计如下：（1）基本类型按照以太网传输速率大致可分为4种：10Mbit/s工业以太网、100Mbit/s工业以太网、1Gbit/s工业以太网、10Gbit/s工业以太网，根据现场及需方要求采用1Gbit/s工业以太网。（2）网络硬件①传输介质传输介质主要根据网络连接距离、数据安全、传输速率来确定，在工业以太网中常用的传输介质有屏蔽双绞线（TP）、工业屏蔽双绞线（ITP）和光纤。因光纤有重量轻、不产生电磁干扰、不受雷电影响、不受电磁干扰、无屏蔽电流及无电气接地问题等优点，因此在本设计中采用光纤作为传输介质；②工业以太网交换机在本系统中由于采用OLM光纤环网的拓扑结构，以及数据的检测采用载波侦听多路复用的方式，使系统传输延时，可靠性降低，采用工业以太网交换机可有效地改善系统的特性。本设计采用了MIER系列的以太网交换机。MIER-5428系列自愈环光纤交换机是由24个10/100Base–TX或10/100Base-FX/BX端口以及4个10/100/1000Base-TX或千兆SFP组合端口（1000Base-SX/LX/BX）组成。系统在重新组态时冗余倒换时间小于300ms，另可提供1个1000M以上联口与核心交换机上联。MIER-5428支持MR-Ring自愈环，适合用作中心端交换机，最大的特点是支持多组自愈环网，可由用户自行设定自愈环的环路端口，与MIE-5210自愈环光纤交换机组成多个自愈环网，而4个千兆口可以将多台MIER-5428组成千兆自愈环，保证多个中心交换机之间的千兆链路安全；③通信处理器工业以太网通信处理器包括用在3台S7-300站上的处理器CP343-1、PC机上的网卡CP1613，它们均提供了ITP、RJ45、AUI等以太网接口，以1000Mbit/s的速度将3台PLC和PC连接至工业以太网上。 2.3PROFINET PROFIBUS作为现场总线的一种，已经在我国得到认可，并广泛应用在各种场所，将TCP/IP技术应用在现场总线是西门子近年来的成果，这就是PROFINET，它是一种基于工业以太网技术的现场总线，并得到了国际电子委员会（IEC）的认可。采用PROFINET将集控室和现场联系起来，实现了管控一体化。PROFINET的物理层采用快速以太网的物理层、数据链路层（IEEE802.3标准），网络层和传输层采用IP/TCP/UDP技术。洗煤厂计算机控制系统中既有对实时性没有特别要求的过程参数设定值（如PID控制器的KP、KI、KD等参数设定），又有必须满足实时性要求的过程采样值，PROFINET对不同的应用要求使用相应的通信方案，解决了在同一个系统里有不同实时通信要求的问题。这是因为PROFINET采用IRT技术解决同步数据通信问题、采用SRT技术解决苛求时间数据通信问题、采用IP/TCP/UDP技术解决无苛求时间数据通信问题。 2.4ET200S控制方式 SIMATICET200S是西门子ET200分布式I/O系统的重要组成部分，它的按位模块化、高度可扩展性的优势使其广泛应用于各种工业控制场合。使用SIMATICS7-400/300控制器和ET200系列远程I/O所构成的基于PROFIBUS-DP或PROFINET现场总线的解决方案，目前已经成为众多工程项目的经典选择。ET200S是一款防护等级为IP20，具有丰富的信号模块，同时支持电机启动器，变频器，PROFIBUS和PROFINET网络的分布式I/O系统。SIMATICET200S同时支持PROFIBUS和PROFINET现场总线；拥有CPU314功能的集成PROFIBUSDP通讯口的IM151-7CPU和具有3个PROFINET接口的IM151-8PN/DPCPU接口模块；可以扩展最大7.5kW的电机启动器和最大4.0kW的变频器；拥有丰富的诊断功能，包括断线、短路和通道级的诊断功能；对于MODBUSRTU通讯功能，无需增加任何的选件即可完成；支持带电热插拔功能，使得在运行情况下也可以轻松完成模块的更换；同时提供包括集成光纤接口的PROFIBUS和PROFINET接口模块；洗煤厂的计算机控制系统的网络结构如图2所示。 3结语 分析了洗煤厂的工艺流程，确定了该系统的控制类型；并通过分析工业以太网、PROFIBUS、PROFINET的特点，组建了关于环形以太网洗煤厂的FCS系统；提高了系统的数据传输速度及系统的稳定性，完善了系统的功能，使操作更加方便、透明；为洗煤厂的计算机控制系统的实现提供了一定的参考。 计算机控制论文:P/T数字转台计算机控制课程设计 计算机控制技术是自动化专业的必修课。该课程是在自动化技术、计算机技术、控制技术，通信技术和网络技术及管理信息系统的基础上发展和建立起来的，它是实现综合自动化的核心技术，是一门综合性和实践性较强的课程［1－2］。 目前计算机控制技术课程设计多数是以围绕单片机或8088微处理器为控制核心的实验平台开展的，还有部分设计是要求运用仿真软件验证控制算法的正确性。上述要求很可能导致学生所掌握的知识与工厂实际设备脱节。由于学生对计算机控制相关硬件设备没有感性认识，所以导致学生经过学习，还是对计算机控制技术的内容不能合理、科学、自如地运用。利用P／T数字转台作为课程设计的平台，首先，可以使学生对计算机控制技术有最初的感性认识，其次，由于该设备采用的是工业级运动控制板卡，学生在熟悉相关资料的基础上能够进一步理解计算机控制系统的构成原理及计算机控制应用程序的设计，达到将综合专业基础知识与工程实际有机结合，从而培养学生的工程实践能力。通过资料搜集、方案分析、系统设计与报告撰写的整个过程，学生可以得到科学研究工作的初步训练。 1P／T数字转台实验系统介绍 1．1转台电机控制系统 转台电机控制系统主要由运动控制器、具有PCI插槽的PC机、具有增量式编码器的伺服电机、伺服电机驱动器、驱动器电源、原点开关和正／负限位开关等6个部分组成控制伺服电机时，控制器输出＋／－10V数字电压控制信号。采用GT系列运动控制器组成的控制系统典型连接如图1所示。 1．2运动控制器 固高公司生产的GT系列运动控制器，可以同步控制4个运动轴，实现多轴协调运动。其核心由AD－SP2181数字信号处理器和FPGA组成，可以实现高性能的控制计算。它适用于广泛的应用领域，包括机器人、数控机床、木工机械、印刷机械、装配生产线、电子加工设备、激光加工设备等。GT系列运动控制器以IBM－PC及其兼容机为主机，提供标准的PCI总线产品。运动控制器提供C语言函数库和Windows动态连接库，实现复杂的控制功能。用户能够将这些控制函数与自己控制系统所需的数据处理、界面显示、用户接口等应用程序模块集成在一起，建造符合特定应用要求的控制系统，以适应各种应用领域的要求。 1．3视频采集 除运动控制以外，P／T数字转台还配备了Matrox的图像采集卡和摄像头，图像采集卡具有16MB内存，支持模拟视频的实时捕捉或JPEG2000压缩／解压缩功能。 2P／T数字转台实验系统可实现的内容 2．1转台控制 此部分主要是对转台轴电机的转动控制，在对转台控制编程时首先对控制卡进行初始化，在初始化过程中完成中断屏蔽字、限位开关有效状态、伺服滤波器零点偏移值、运动模式等设置。设定选定轴为当前轴，设置运动模式、速度参数、加速度参数，然后刷新当前参数，当速度参数发生变化时转台开始动作。 2．2图像获取及处理 视频采集部分是以固高科技公司随转台提供的Matrox采集卡、摄像头为平台，通过编写高级语言程序可以实现以下功能：将摄像头捕获的图像显示出来、对图像进行处理、利用处理后图像像素的不同查找到目标物体、求出目标物体的质心坐标［3－6］。当目标物体移动时，控制转台跟随其转动。 3题目的设计 根据实验平台的特点，课程设计的内容与转台的控制、视频图像的采集和图像处理相关。为学生提供的参考资料包括固高运动控制卡使用手册、编程手册、图像采集卡使用手册以及相关函数库，要求学生采用C＋＋或其他高级语言编制程序。可以根据学生的个体差异，设计难易程度不同的题目。“C语言程序设计”在工科院校作为必修课开设，有了这个基础，学生再学习C＋＋或其他的高级语言就能很快掌握。根据课程设计要求，教师可以有针对性地对图像处理和工业控制板卡方面的编程方法进行专门的辅导，要求学生查阅相关的书籍和材料。学生在教师的指导下掌握高级语言的基本知识和操作，学会对界面和图像编程，并学会程序的编译、调试和执行。“团队协作”也是新时期对科技人才素质的要求。由于课程设计一般在2周之内完成，为了培养学生的团队协作能力，可以将3人分为一个小组，然后出一些较为复杂的题目，每个学生可以根据自己的兴趣选择同一题目下的不同内容。组员间进行分工协作，共享知识信息，共同商讨、论证问题的解决方案，通过相互配合、互相帮助，达到互相促进、共同提高的目的［7－10］。例如“目标跟踪系统设计”，要求学生采用C＋＋或其他高级语言编制程序，实现视频图像的采集、图像的简单处理、控制转台跟踪预先确定的目标。具体内容可以分为3个部分：第一部分要求完成界面的设计，要求界面友好、操作简单，达到工业控制软件的基本要求；第二部分要求完成图像处理功能，要求从采集的视频图像中能分离出预先确定的目标；第三部分要求完成转台的运动控制，要求加入控制算法和电机加减速控制。3部分由3个学生完成，最后通过联调实现目标跟踪的功能。 4结束语 在整个课程设计过程中，让学生通过了解工业控制板卡和图像采集板卡而激发了他们的学习兴趣，对工业控制的方法和实际应用有了一定了解。在强调基础理论学习的同时也提高了学生的工程意识和团队协作能力，为以后的工作和进一步的科研打下了良好的基础，从而取得了良好的教学效果。

控制系统论文:造纸配浆自动控制系统的设计与实现 导读:纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用VisualC++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。 关键词:纸浆,软件组态,动态链接库,DDCRun 0.引言 随着造纸机车速的提高和设备的更新,原来的配浆箱方式配浆已逐步被管道配浆方式替代,而在管道配浆方式中,采用的三种配浆方式包括流量给定控制方式,比率自动控制方式和绝干量配比自动控制方式。配比自动控制方式按参与配浆的绝干纤维量来计算和控制各种浆的配比,具有配浆效果好,浆种配比稳定等优点。 1.配浆自动控制系统总体设计 纸浆配浆采用绝干量比例控制方式,自治浆池和废纸浆池的纸浆以一定的绝干量配比打入成浆池充分混合,同时送往造纸车间的成浆的浓度需要控制在工艺给定要求范围内。为了保证生产的正常运行,防止成浆池缺浆和满浆,在控制废纸浆和自制浆的绝干量配比同时,需要控制废纸浆和自制浆的浓度和成浆池的液位。 2.配浆自动控制系统的硬件设计 2.1 硬件结构 2.1.1浓度的检测与控制 浓度计采用武汉宇通仪表有限公司的DBNZ-1200型的动刀式纸浆浓度变送器,电动调节阀选用上海中泰自动化仪表厂的ZAZC型电动调节阀。 2.1.2流量的检测与控制 流量计采用上海光华仪表厂的LDG-150S型的电磁流量计,检测精度为0.5%,长时间测量累计误差小于1%。伺服放大器采用上海自动化仪表十一厂的ZPE-2010型伺服放大器,变频器采用日本富士通公司的5000G11S/P11S变频器。 2.2 硬件抗干扰技术 在此主要采用那RC滤波抗干扰技术。我们选用了光电隔离的多功能HY-6040A/D板,该板使用三总线隔离的形式,使其抗干扰能力大大增强。在此基础上,我们在810接口板上设计了RC滤波电路。对于变化速度很慢的直流信号,在仪表输入端加入滤波电路可使混杂于信号的干扰衰减至最小,这样我们就有效的提高了系统的硬件抗干扰能力。参考网。 3.配浆自动控制系统的控制策略 本配浆控制系统控制部分可分为绝干量配比控制;废纸浆和自制浆浓度控制;成浆池液位的控制及联锁控制,各控制部分具有耦合作用。 绝干量配比的控制较为复杂,废纸浆、自制浆的浓度、流量变化等都会对配比控制产生干扰,同时配比控制时又要考虑到节省能耗。通过对配比的分析,对配比中比重占较大的自制浆,我们将自制浆泵满负荷运行,而让废浆泵根据给定的配比,采用带有延迟环节的增量PID控制算法控制。 废纸浆和自制浆的浓度的控制,由于两者相互不影响,且受其他影响较少,我们分别通过控制相应电动阀的开度来控制加水量,从而控制纸浆的浓度。参考网。采用较为典型的闭环控制策略,控制算法采用增量式PID控制。 纸浆液位的控制,纸浆液位的控制是本控制系统的一个难点,由于搅拌器的动作及液位本身的不稳定,给液位控制带来了困难。参考网。我们采用了带联锁的液位宽限开关控制策略: 3.1 以成浆池液位为主控制对象,设立成浆池液位高低限开关,成浆池液位高于高限开关时,自动关闭废浆池泵和自制浆池泵;如果成浆池液位低于低限开关时,根据自制浆池和废浆池液位要求,确定是否启动废浆池泵和自制浆池泵控制。 3.2 考虑到液位的波动,在对采集的液位数据进行平均滤波的同时,对限位开关值设立宽限,宽限值的大小通过实际试验确定。当液位波动值小于宽限值时,则不动作;只有当液位变化值大于宽限值时才进行相关动作。 3.3 考虑到废浆池与自制浆池的联锁要求,启动废浆池泵和自制浆池泵时必须满足:废浆池和自制浆池的液位必须同时都大于设定的下限值。同时,浓度控制电动阀也产生联锁动作。 4. 配浆自动控制系统的软件设计 在本控制系统中,软件必须安全可靠,可移植性和可扩展性好,参数修改方便,调试简单。本系统软件分为:控制程序,显示操作程序,数据采集程序。各个部分分别开发,并通过DLL结合成一个有机整体。 控制程序采用自行开发的组态软件DDCRun进行设计,显示操作程序使用Visual C++6.0开发,接口程序利用WinDriver进行开发。系统软件的各个组成部分通过DDL实现连接。 4.1 数据采集程序 WinDriver可用于各种接口程序的开发,在本系统中,我们 采用它开发系统的数据采集程序的接口,我们首先使用驱动程序开发工具Windriver创建基于PCI/ISA的设备驱动程序,在此基础上,我们就可以在Visual C++中利用上述工具产生的硬件操作函数编写相应的数据采集程序。同时我们把数据采集程序做成DLL形式,DDCRun控制程序通过调用它实现控制程序和系统硬件的接口。 4.2 控制程序 在本系统中,控制程序采用软件组态方式实现。具有大大缩短开发周期,减轻调试复杂性,方便控制程序修改,系统易于维护等优点。 DDCRun控制组态软件是我们自行开发设计的模块化的控制组态软件,它的各个模块是以DLL的形式存在的。首先编写好控制程序需要的各个功能模块DLL:增量式PID,加减运算,限幅运算,绝干量统计,条件开关,平均滤波等;然后将各个模块添加到DDCRun;最后便可以根据控制策略进行组态设计,设置控制参数和相应硬件接口板卡的地址。 控制程序通过调用WinDriver生成的数据采集程序与硬件直接联接;与此同时,在显示操作程序中,通过调用DDCRun提供的接口函数,实现对控制程序各个控制模块的输入输出读写和控制参数的修改。 在系统调试过程中,我们只须通过软件修改控制算法的参数即可达到预定的控制目标。 4.3 显示操作程序 显示操作程序是本系统必须的组成部分,具有以下特点:界面简单直观,用户操作方便,运行稳定可靠,满足人体工学要求,采用面向对象的编程语言Visual C++6.0设计。根据要求功能模块分为[主界面]、[流量浓度曲线]、[液位曲线]、[报警显示] 、[参数设置]、[统计报表]、[关于系统]、[退出系统]、[密码保护]等九个模块。 为了方便历史数据的查询和以后网络化的需要,我们将所有有关数据保存在关系数据库SQL Server中,通过ADO对象对数据库中的数据进行操作。 ADO是面向对象的OLE DB,它继承了OLE DB技术的优点,并且对OLE接口作了封装,定义ADO对象,使应用程序的开发得到了简化。ADO技术属于数据库访问的高层接口,其主要优点是易于使用、内存支出少和磁盘遗迹小。与DAO和RDO类似,ADO也是一种基于对象的集合 . 主界面 主要实现重要参数的显示,纸浆动态显示功能以及启动和停止自动控制的功能。主要参数包括:废纸浆池的液位.浓度.电动水阀开度和变频泵的电流信号大小;成浆池的液位,浓度和两个抽浆泵的纸浆浓度和流量,自制浆池和废纸浆池的液位,浓度,电动水阀开度和变频泵的电流信号大小。同时,主画面上的水流动态显示,使得系统状态更加直观。 流量浓度曲线、液位曲线、报警显示、参数设置、统计报表、密码保护 实现系统密码保护、修改等功能。 5.结束语 与手工配浆相比,成浆的纤维配比更加稳定,系统控制精度高,提供了配浆的质量与效率;与此同时减轻 了工人的劳动强度。 控制系统论文:试析自动控制系统 自动控制系统在现代化生产的各个领域越来越普及,作用也不断加大,文章介绍了现代化自动控制系统的基本概念,控制方式和整个系统的组成元件。 关键词:自动控制系统控制方式组成 1、自控系统的基本概念 1.1 自动控制的重要性 (1)自动控制技术水平的高低,标志着一个国家工业和科技先进与否。 (2)高水平的自动控制技术对一个国家的工业、国防和科学起着至关重要的作用。 (3)自动控制原的基本思想和基本方法可以用于各个领域。 (4)每个工程技术人员和高级管理人员必须具备自动控制原理的知识。 1.2 控制的定义 控制主要是指给一个运动过程施加约束,使运动过程按指定的路径,向期望的方向发展。自动控制的定义:是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。 2、自动控制系统基本控制方式 自动控制系统是指为自动达到某一目的,由相互制约的各个部分按一定规律组织成的、具有一定功能的整体。自动控制系统的组成主要包括控制器、被控对象、反馈环节、给定装置等。而自动控制系统基本控制方式主要有开环控制、闭环控制和复合控制三种。 2.1 开环控制如图1所示 其特点是在控制器和被控对象之间只有正向控制作用而没有反馈作用,简单、控制精度低。 2.2 闭环控制如图2所示 闭环系统自动把输出量反送到输入端并与输入量进行比较,得到偏差信号,偏差越大,控制力度也越大。迫使输出量向输入量靠近。 故控制精度高。反馈是指将检测出来的输出量送回到系统的输入端,并与输入量进行比较的过程。负反馈主要是指偏差量=输入量-反馈量。负反馈的自动调节原理可简单总结为输出量反馈量偏差量控制量输出量反之,也一样。总之,能自动减小偏差,恒定输出。 2.3 闭环控制的特点包括以下两个方面 (1)自动检测偏差,不断调整控制量,克服前向通道上的各种干扰,控制精度高,稳定性好。 (2)对反馈通道上的干扰不能克服,对反馈设备要求高,价格贵,系统结构复杂。 2.4 复合控制如图3所示 该图为干扰补偿的开环控制和按偏差的闭环控制相结合,复合控制的效果也比单一的反馈控制或者单一的开环控制的效果都好。 3、自动控制系统的组成 图4为一个简单控制系统实例,主要包括: 给定环节——用于产生输入到控制系统的指令信号。指令信号通常称为输入量或给定量,常用r来表示。 比较环节——用于将给定量与反馈量进行比较,比较环节的输出量等于两输入量的代数和。箭头上的符号表示输入在此相加或相减。给定量与反馈量的差值,称为偏差,常用e来表示。 控制器——接受偏差信号,通过转换与运算,产生控制量u,以改善系统的性能。控制量常用u来表示。 中间环节—— 它的作用是将控制信号进行变换、功率放大等,以便对被控对象进行控制。达到纠正偏差的目的。 被控对象G——它是要求实现自动控制的设备。它接受控制量并输出被控制量。系统输出量常用c来表示。不希望的、影响系统输出的信号,称为扰动,常用n来表示。 反馈环节——将输出量转换为主反馈信号的装置,主反馈是与输出成正比或成某种函数关系,但量纲与参考输入相同的信号,用b来表示。 随着的自动控制系统在各行业应用的不断加深,自动控制系统开发与应用企业也面临着更高挑战。这就要求自动控制开发企业必须加大对相关人才培养与引进,通过人才战略提高自身的市场竞争力,提高对应用自动控制系统客户的售后服务,保障自动控制系统的精准性,为该技术的应用发展打下坚实的基础。 控制系统论文:我国电气工程和自动化控制系统的具体应用 近些年来,随着科学技术的不断进步,电气工程与自动化控制系统技术水平也日益提高,在工业生产中占据着重要地位,具有提高自动化水平、提高生产效率、延长设备使用年限等特点。因此,做好电气工程与自动化控制系统的实践是企业应当重视的工作。 1 电气工程与自动化控制系统的概述 (1)电气工程与自动化控制系统的设计。在电气工程与自动化控制系统设计中,主要有闭环控制、开环控制以及复合控制三种,其中,闭环控制控制过程是根据给定值和反馈量偏差来完成的,能够预防震荡,确保控制装置正常工作。开环控制的控制装置与受控对象之间是顺向作用,优点在于控制过程、系统结构简单,不足之处是控制精度差、抗干扰能力低,主要适用于对控制性能要求相对偏低的场合。复合控制是一种反馈控制方式,只有在被控量变化后,控制系统才会进行调节与控制,控制过程、被控量不会受复合控制的影响。 (2)电气工程与自动化控制系统的方式。电气工程与自动化控制系统主要可以分为集中式、分布式以及信息集成化三种,具体是指: 首先,集中式控制系统。此种控制系统只有一个处理器,承担着系统的所有功能的处理任务,其优点是系统结构简单、设计与操作简便、维护成本较低,其缺点有在监控对象增加时,处理器工作效率会降低,处理工作过程会受任务多少影响,主机使用空间减少,在功能增加时,只能通过增加电线方式解决,会增加成本,影响系统可靠性[1]. 其次,分布式控制系统。此种控制系统有多个控制回路,每个控制回路分别承担一部分系统功能,可以有效解决集中式控制系统的不足,同时实现对数据的集中获取、管理与控制。但是,分布式控制系统也存在一定不足,主要是受仪表类型复杂、标准不一影响,会增大维修工作难度。第三,信息集成化控制系统。信息化集成控制系统是在计算机技术、信息技术等基础上发展出来的一种控制系统,是指在电气自动化控制设施与机械设备之间以信息技术作为连接,比如微电子处理技术等,提高信息获取效率,提升控制系统自动化水平。 (3)电气工程与自动化控制系统的重要性。在工业生产中,电气工程与自动化系统起着十分重要的作用,具体体现在以下三方面: 首先,能够提高设备的可靠性,通过自动化系统,可以对电气工程相关设备状态进行自动检测,检验元件参数指标以及可靠性,确保在各种环境条件下,设备都可以良好运行,并对其进行相应改进与完善,确保电气工程的可靠性。 其次,可以增强系统的适用性,在生产过程中,电气工程与自动化系统能够自动记录所有的运行数据,并通过对数据的自动分析、对比,根据实际需求来对工作进行自动控制与调节,从而有效增强系统的适用性。 第三,可以提高生产的先进性,在工业生产中,自动化控制水平是一项十分重要的衡量指标,通过应用电气工程与自动化控制系统,可以自动完成对生产过程与产品的测试工作,在保证产品品质的同时,提高生产效率,从而实现生产先进性的提升[2]. 2 电气工程与自动化控制系统的实践 (1)在智能化方面的实践。在电力系统当中,其运行的可靠性、安全性等与智能化水平有着密切联系。因此,将电气工程与自动化控制系统应用于系统的智能化当中,可以提高系统的自动调节能力,解决电气工程早期自动化控制存在的不足,促进电气工程的进步,有效提升电气工程自动化控制的整体水平。对于智能化控制器而言,其优点主要是可以同时完成诸多不同数据的处理,也可以承担一些其他控制器难以完成的工作,比如难度较高、危险性较大的工作。电气工程与自动化控制系统在智能化方面实践,不仅体现在提高智能化技术的先进性、实用性方面,还体现在增加电气工程的稳定性上。在未来工业发展趋势中,智能化方面电气工程与自动化控制系统应用将会越来越加广泛,分布在智能化的各个领域,对智能化的发展与进步起着重要促进作用。因此,应当加强对电气工程与自动化系统在智能化方面实践的研究,针对不同问题采取相应的措施,可以提高智能化中电气工程与自动化系统可靠性与安全性,避免事故发生[3]. (2)在变电站配电的实践。在变电站配电中应用电气工程与自动化控制系统,会对变电站运行设备故障与事故进行自动记录,利用监控、操作的图像化与智能化特点,不仅可以提高变电站运行效率,也能够有效提高变电站配电自动化系统的管理水平,对变电站配电进步有着重要意义,有助于促进电气工程自动化控制的发展。 3 结语 综上所述,电气工程与自动化控制系统是国家社会经济发展的重要基础,加强对电气工程与自动化控制系统的了解,掌握其设计方式、控制系统模式等内容,将其合理应用于工业生产的实践当中,对于工业生产效率提升、产品质量等起着重要保障作用。因此,对电气工程与自动化控制系统的实践展开研究,借鉴先进技术,提高系统的稳定性与可靠性,对电气工程与自动化控制系统发展有着重要意义。 控制系统论文:浅析过程控制仪表与过程控制系统 摘 要:现代工业生产过程,随着生产规模的不断扩大,生产过程的强化,对产品质量的严格要求,以及各公司间的激烈竞争,人工操作和一般的控制远远不能满足现代化生产的要求,工业过程控制系统已成为工业生产过程必不可少的设备,它是保证现代企业安全、优化、低耗和高效生产的主要技术手段。 关键词:过程控制 仪表 系统 1、过程控制仪表与控制系统 如图所示是一个单元组合仪表构成的简单控制系统。图中控制对象代表生产过程中的某个环节,控制对象输出的被控变量(T P L F等),经变送、转换成相应的信号,送显示、记录、调节与给定单元来的给定值进行比较,将偏差值进行一定运算后,发出信号控制执行单元的动作,将阀门开大或关小,改变控制量,直到被控变量与给定值相等。 2、控制系统的工作原理 2.1 液位控制系统 图中,检测变送器检测到水位高低,当水为高度与正常给定水位之间出现偏差时,调节器就会立刻根据偏差的大小去控制给水阀,使水位回到给定值上。从而实现水位的自动控制。 2.2 温度控制系统 它由蒸汽加热器、温度变送器、调节器和蒸汽流量阀组成。控制目标是保持出口温度恒定。当进料流量或温度等因素的变化引起出口物料的温度变化时,通过温度仪表测得的变化,并将其信号送至调节器与给定值进行比较,调节器根据其偏差信号进行运算后将控制命令送至调节阀,改变蒸汽量维持出口温度。 2.3 流量控制系统 它由管路、孔板和差压变送器、流量调节器和流量调节阀。控制目标是保持流量恒定。当管道其他部分阻力发生变化或有其他扰动时,流量将偏离设定值。利用孔板作为检测元件,把孔板上、下游的差压接至差压变送器,将流量信号标准信号;该信号送至调节器与给定值进行比较,流量控制器根据偏差信号进行运算后将控制命令送至控制阀,改变阀门开度,就调整了管道中流体的阻力,从而影响了流量,使流量维持在设定值。 自控系统由被控对象、检测元件、控制器和调节阀四部分组成。组成方框图如下: 3、控制系统的分类 由于控制技术的广泛应用以及控制理论的发展,使得控制系统具有各种各样的形式,但总的来说分为两大类,即开环和闭环控制系统。 3.1 开环控制 这种控制方式又分两种、一种是按设定值进行控制。其操纵变量与设定值保持一定的函数关系,当设定值变化时,操纵变量随之变化。另一种是按扰动量进行控制,即所谓前馈控制,如图:在蒸汽加热器中,若负荷为主要干扰,如果使蒸汽流量与冷流体流量保持一定关系,当扰动出现时,操纵变量随之变化。 3.2 闭环控制系统 系统的输出(被控变量)通过测量、变送环节,又返回到系统的输入端,与给定信号比较,以偏差的形式进入控制器,对系统起控制作用,整个系统构成一个封闭的反馈回路,这种控制系统统称为闭环控制系统或反馈控制系统。 4、结语 通过上面论述表明,自动化程度的完善就等于生产力的提高,虽然先期阶段增大了投资费用,然而在长期正常的运转中可以实现各项能源的节约,其特点十分显着,其取得的收益远远大于先期的投入。 控制系统论文:智能家居控制系统设计 摘要:本文简单介绍了智能家庭控制系统的组成、旅行、功能、系统设计以及产品选择的要点,工程设计事例等。 关键词:家庭控制器 自动监控 安全防范 l 引言 随着国民经济和科学技术水平的提高,特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高,促使了家庭实现了生活现代化,居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面,改变了人们生活习惯,提高了人们生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。 2 智能家居控制系统概述 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台,计算机网络技术为技术平台,现场总线为应用操作平台,构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统,以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 系统通常由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等主要部分组成。 3 智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 3.1家庭通信 家庭通信可采用电话线路、计算机互联网、CATV线路、无线局域网等方式。 (1)电话线路 通过电话线路实现双向传输语音信号和数据信号。 (2)计算机互联网 通过互联网实现信息交互、综合信息查询、网上教育、医疗保健、电子邮件、电子购物等。 (3)CATV线路 通过CATV线路实现VOD点播和多媒体通信。 (4)无线局域网 通过无线收发器、天线、各种无线终端,实现双向传输数据信号。 3.2家庭设备自动监控 家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制 按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序,通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量,并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制 按照预先所设定的程序,根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序,分别对各个房间照明设备的开、关进行控制,并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制 按照预先设定的时间程序,对窗帘的开启/关闭进行控制。 3.3家庭安全防范 家庭安全防范主要包括多火灾报警、可燃气体泄漏报警、防盗报警、紧急求救、多防区的设置、访客对讲等。家庭控制器内按等级预先设置若干个报警电话号码(如家人单位电话号码、手机电话号码、寻呼机电话号码和小区物业管理安全保卫部门电话号码等),在有报警发生时,按等级的次序依次不停地拨通上述电话进行报警(可报出家中是哪个系统报警了)。同时,各种报警信号通过控制网络传送至小区物业管理中心,并可与其它功能模块实现可编程的联动(如可燃气体泄漏报警后,联动关闭燃气管道上的电磁阀)。 (1)防火灾发生 通过设置在厨房的感温探测器和设置在客厅、卧室等的感烟探测器,监视各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生家庭控制器发出声光报警信号,通知家人及小区物业管理部门。家庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况,自动调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。 (2)防可燃气体泄漏 通过设置在厨房的可燃气体探测器,监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏家庭控制器发出声光报警信号,并联动关闭燃气管道上的电磁阀,同时通知家人及小区物业管理部门。 (3)防盗报警 防盗报警的防护区域分成两部分,即住宅周界防护和住宅内区域防护。住宅周界防护是指在住宅的门、窗上安装门磁开关,在对外的玻璃窗、门附近安装玻璃破碎探测器;住宅内区域防护是指在主要通道、重要的房间内安装被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器。当家中有人时,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)设防,住宅内区域防护的防盗报警设备(红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)撤防。当家人出门后,住宅周界防护的防盗报警设备(门磁开关、玻璃破碎探测器)和住宅内区域防护的防盗报警设备(被动红外探测器或被动红外/微波双技术探测器)均设防。当有非法侵入时,家庭控制器发出声光报警信号,并通知家人及小区物业管理部门。另外,通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。 (4)访客对讲 住宅的主人通过访客对讲设备与来访者进行双向通话或可视通话,确认是否允许来访者进人。住宅的主人利用访客对讲设备,可以对大楼入口门或单元门的门锁进行开启和关闭控制。 (5)紧急求救 当遇到意外情况(如疾病或有人非法侵入)发生时,按动报警按钮向小区物业管理部门进行紧急求救报警。紧急求救信号在网络传输中具有最高的优先级别,由于是人在紧急情况下的求救信号,其误报的可能性很小。 4 智能家居控制系统类型 4.1系统类型 智能家庭控制系统可分成采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统、LonWorks的智能家庭控制系统、KS485的智能家庭控制系统、无线网的智能家庭控制系统等类型。 4.2基本特点 、功能、适用范围 (1)采用公共电话网的智能家庭控制系统采用公共电话网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了与电话线连接的收发器,利用电话网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了与电话线连接的收发器)、路由器、收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,利用原有的电话线就可实现数据信号的共网传输。 (2)采用HFC的智能家庭控制系统 采用HFC的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了CableModem,利用有线电视的HFC网络作为信息传输网。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 HFC网络采用共享方式,其共享带宽为36Mbps。当上网人数较多时,上网的速度会变慢。由于Cable Modem设备费用较高,用户网络的开通费用高。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器(内置了Cable Modem)、路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、有线电视传输网络、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成o ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,仅将原有的有线电视HFC网络进行双向改造,就可实现数据和图像信号的共网传输。 (3)采用以太网的智能家庭控制系统 采用以太网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计 ·基本特点:家庭智能控制器内配置了以太网网卡,利用以太网作为信息传输网。以太网同时支持住户计算机和智能家庭控制系统。该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且大大地简化了布线,可以节省布线的投资。 以太网传输速率较高,传输速率有10Mbps、100Mbps等。根据传输距离的要求,由小区物业管理中心至各楼交换机采用5类以上4对对绞线、多模光缆或单模光缆,由交换机至家庭控制器采用超5类4对对绞电缆。 ·系统组成:系统由系统服务器、家庭控制器、路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建和改造的智能化住宅(小区)工程,用以太网实现数据和图像信号的双向传输。 (4)采用LonWorks的智能家庭控制系统采用LonWorks的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计《智能家居控制系统设计施工图集如3X602第21、22、23页。 ·基本特点:采用一个覆盖全部ISO/OSI标准七层通信协议、开放性的LonWork总线技术,一台系统服务器最多可连接127台LONWorks路由器,一台LonWorks路由器最多可连接63台家庭控制器。每台家庭控制器为LonWork一个通道上的网络节点,每个网络节点包括有神经元(NEURON)芯片、振荡器、电源、一个通过媒介通信的收发器和与监控设备接口的I/O设备(电路)、存储器等。 LonWorks直接通信距离可达2700m(双绞线、78Kbps),其通信传输速度最大可达1.25Mbps(此时有效传输距离为130m)。LonWorks路由器至小区物业管理中心线路长度超过2700m时,需在总线上加装中继器。传输线通常采用双绞线,根据需要也可采用同轴电缆或电力线。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、LonWorks路由器、交换机、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (5)采用KS485的智能家庭控制系统 采用KS485的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第18、19、20页。 ·基本特点:KS485串行接口总线为主从式网络,它的通信为半双工、采用双向单信道连接方式。RS485串行接口总线的传输介质采用双绞线,它可以高速地进行远距离传输,传输速度与传输距离的技术指标如下:传输速率为10Mbit/s时,最大传输距离是12m;传输速率为1Mbit/s时,最大传输距离是120m;传输速率为100kbit/s时,最大传输距离是1200m。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、路由器、通讯器、控制器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统特别适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程。 (6)采用无线网的智能家庭控制系统 采用无线网的智能家庭控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第24、25页。 ·基本特点:利用无线作为信息传输网,该系统不仅在功能上能完全满足要求,而且从系统服务器至家庭控制器、家庭控制器至各种现场末端装置均采用无线传输方式,小区、楼内、户内无需布线,施工简单,可以节省施工的投资。 无线网的工作频率符合IEEE802.11b标准要求。 ·系统组成:由系统服务器、家庭控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等组成。 ·系统功能:实现家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范。 ·适用范围:该系统适用于新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,且特别适用于改造的智能化住宅(小区)工程,不用敷设线路就可实现数据信号的传输。 5 系统设计及产品选用要点 5.1智能家庭控制系统类型的选用 新建、扩建的智能化住宅(小区)工程,宜采用LonWorks的智能家庭控制系统、以太网的智能家庭控制系统或采用RS485的智能家庭控制系统。改造的智能化住宅(小区)工程,宜采用公共电话网的智能家庭控制系统、HFC的智能家庭控制系统或无线网的智能家庭控制系统。 5.2家庭控制器的选用 家庭控制器的选用主要包括功能、总线技术及模块化设计、扩展功能、可按用户的基本要求进行配置等方面的选用要求。 (1)家庭控制器功能的选用 家庭控制器通常具有以下功能: ·家庭防盗报警; ·家庭火灾报警; ·家庭燃气泄露报警; ·家庭紧急求助; ·远程设防与撤防; ·远程报警; ·访客对讲; ·家用电器监控; ·家用表具数据采集及处理; ·空调机监控; ·接入网接口; ·小区电子 公告; ·信息查询; ·家用设备报修等。 (2)家庭控制器功能的选择 在工程设计中,家庭控制器功能的选择可参见下表所示。 5.3总线技术及模块化设计 ·家庭控制器要求采用总线技术,如LonWorks、R5485、BACnet、C^NBlls、CEBus、X一10; ·家庭控制器要求采用模块化设计,以便用户可以根据需求选择不同的模块完成不同的功能。 5.4扩展功能 家庭控制器要有一定的扩展功能,考虑能适应今后发展的需要。 5.5可按用户的基本要求进行配置应能根据用户提出有哪些被控设备及监视控制要求(功能要求)等因素,来对家庭控制器组成进行配置,包含模块种类的选择和各种模块数量的选择。 6 设备的安装 6.1交换机、路由器、控制器、放大箱、分配箱、电话分线箱 康居住宅家庭控制器功能设置表 级嗣 消防 安防 访客对讲 家电监控 表具数据远传 基本级(1A) 1.在住户内安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器。 具有语音对讲及控制开启楼道人口处防盗门功能。 1~2点 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 提高级(2A) 在室内安装可燃气体泄 漏自动报警装置。且能就地 发出声光报警信号。 1.在住户内两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门、及用台、外窗安装 人侵报警装置。 具有语音对讲及控镧开启楼道人口处防盗门功能。可实 现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄 收及远传、超限爿断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 先进级(3A) 1.在室内安装可燃气体泄漏自动报警装置,当燃气体泄漏报警后能自动切断气源、打开捧气装置,且能就地发出声光报警信号。 2.在住户内设置火灾自动报警装置。 1.在住户内不少于两处安装紧急按钮开关。 2.在住户内安装入侵报警探测器,在户门及阳台门、外窗安装入侵报警装置。 具有语音、可视对讲及控翻开启楼道入口处防盗门功能,可实现住户与安防监控中心的直接联系。 2点以上 热能表、燃气表、水表、电度表的自动抄收及远传、超限判断、自动检查、分时计费、实时计量、管理功能。 这些设备均应安装在电气竖井内或公共走道的墙上(内)。 6.2家庭控制器 暗装(或明装)在墙内(上),其底边距地面1.4m左右。家庭控制器应设置在住户大门附近(宜距户门0.5m以内),且容易操作(包括设防与撤防)的地方。 6.3可燃气体探测器 安装在厨房内的燃气管道、灶具附近,当住户使用的是天然气,燃气探测器吸顶棚安装在距顶棚300ram以内的地方;当住户使用的是液化石油气,燃气探测器安装在距地面300mm以内地方。 6.4感温探测器设置在厨房内,它吸顶棚安装。 6.5感烟探测器设置在起居室、卧室等房间内,它吸顶棚安装。 6.6紧急按钮开关 设置在起居室沙发和主卧室床头附近的墙上,及卫生间的墙上。紧急按钮开关暗装在墙内,其底边距地面0.5m~1.2m。 6,门(窗)磁开关 安装在门扇和门框内或窗扇和窗框内。 6.8玻璃破碎探测器 安装在窗户和玻璃门(阳台)附近的墙上或吸顶棚安装。 6.9被动红外侵入探测器和被动红外/微波双技术探测器 安装在住户的主要通道、重要的房间内,它吸顶棚安装或安装在顶棚的墙角处。 6.10红外遥控器 安装在被控电器设备正面附近的墙上,距离不能超过红外线工作范围,且与电器设备之间没有遮挡。 7 工程设计实例 以二室户型为例介绍户内的智能家庭控制系统设计,设计标准采用康居住宅先进级(3A)。采用以太网的家居控制系统,家庭控制器与户内各模块之间采用R.$485总线,家庭控制器可通过电话线或计算机网络接收控制指令、发出信息,所选用的家庭控制器具有可视访客对讲功能。家居控制系统图参见国家建筑标准设计03X602第17页,二室户型家居控制平面图参见图1、2所示,家庭控制器与室内设备的连接参见图3所示。 在起居厅、卧室设置了感烟探测器,厨房设置了感温探测器、可燃气体探测器,各房间的窗户、阳台推拉门上及附近设置了门(窗)磁开关和玻璃破碎探测器,起居厅设置了被动红外侵入探测器,起居厅、卧室、卫生间设置了紧急按钮开关。对电、水、燃气进行计量;可对餐厅、起居厅、卧室的灯进行控制;当可燃气体探测器探测到有燃气泄漏后,联动控制关闭燃气管道上电磁阀、开启排烟风机;当有各种探测器报警后,联动警报发声器发出报警声音。 家庭控制器共提供13路输入:电度表(电度表安装在照明配电箱内)、燃气表、热能表、可燃气体探测器、感温探测器、感烟探测器、紧急按钮开关、被动红外侵入探测器、玻璃破碎探测器各1路,水表、门(窗)磁开关各2路。 家庭控制器共提供7路输出:警报发声器控制1路、燃气管道上电磁阀控制1路、排烟风机控制1路、照明控制4路。 三室户型、复式结构、别墅的智能家庭控制平面图及家庭控制器与室内设备的连接参见国家建筑标准设计 8 设计中应注意的事项 当防火规范规定必须设置火灾报警系统时,感烟探测器、感温探测器及可燃气体探测器的设置及系统的构成须遵循《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98的规定。 控制系统论文:电除尘器振打控制系统设计方法的改进 【摘要】:通过对某电厂一电除尘器的振打控制系统的现状的分析,提出提高电除尘器振打控制系统稳定性和自动化水平的方法,并根据现场工人多年的运行经验重新编写了振打程序。 【关键词】:可编程控制器;电除尘器;振打控制系统 我国是世界上大气污染最严重的国家之一,由于我国是以煤为主要能源的国家,大气污染以烟尘和二氧化硫为主的烟煤型污染,其中火电厂环境问题尤为严重。电除尘器将越来越受到重视。解决这一问题,就有必要对电除尘器振打控制部分进行研究分析,结合生产实际进行升级改造,从而提高电除尘器的可靠性。我国由于起步晚,技术基础底子薄,要满足国家的环保指标,其治理量大面广时间短,目前国内有少数企业在研究电除尘器集散控制系统并开始应用例如福建龙净环保股份有限公司等,大多数集成国外产品和自主开发少部分产品。国际上例如瑞典Flakt公司、德国Lurgi公司、美国GE公司、EE公司等均在研究电除尘技术。通过总结长期实验研究成果和消化吸收国剑。先进技术和经验开发研制出一批结构新颖的电除尘器。 1.电除尘器振打控制系统[:请记住我站域名/]结构分析 振打控制系统分为监控层,控制层,设备层三层。监控层由1台上位机组成,通过上位机可以在中央控制室监视现场设备的运行状况,并可以直接在上位机上启动现场设备;控制层由可编程控制器、空气开关、继电器、接触器、热继电器和电缆等组成,它接受并执行监控层的指令,是控制系统的重要组成部分;设备层是分布在现场的阀门、电机和检测仪表等。 改系统的监控层和控制层的任何一个出故障都会造成整个电厂的生产停机,给企业造成很大的损失。目前该电厂的电除尘器的振打控制系统控制层采用施耐德的PLC(非双机热备)作为主控制器,一台工控机作为监控层。在这种情况下如果监控层或控制层出现故障整个电厂的设备都的停机,给电厂造成不可沽量的损失。 2.系统控制系统的改进 针对上述对某电厂一的电除尘器的振打控制系统的分析,针对性的提出了解决方案。 (1)考虑到在电厂整个设备运行过程中电除尘器可以短时间停运和整个发电系统不停机的前提下: a.种输入输出备用模块和一备用CPU,当系统控制系统故障时,可以在短时间内换掉故障的器件; b.对监控层提出了热备用的方案,即采用再提供一台工控机,使它与原有的工控机并列运行,大幅度的提高了系统的可靠性。 (2)基于现场工人对系统多年运行的经验,发现现有系统的运行方式比较简单并且工人的劳动强度大,自动化水平低。现有的控制系统只有自动和手动的控制方式且自动的控制方式较为简单,还需要人工手动操作。针对这种情况,由现场工人提出的控制方式,我们又重新编写了控制程序,提高了振动控制系统的自动化水平,达到了可无人值守。 a.自动:八个料仓按照一定的时序自动启停阀门和风机,将灰排出。操作人员不需要任何操作,故障时系统自动停机。 b.半自动:操作人员可以任意选取运行的需要运行的阀门并可设定运行的周期(八个料仓全部卸灰一次为一个周期),启劝后,系统按一定时序启停选取的阀门,达到运行周期时系统自动停止。 c.手动:操作人员可以任意启停任一台阀门。这种方式用于系统调试。 在正常情况下系统的运行处于自动控制状态下;当系统出现故障时,可切换止半自动的控制状态下运行,此时维修人员可以将故障的设备进行更换。 3.软件设计 编程软件使用MODICON编程软件concept2.5。考虑到系统运行的稳定性,所有的功能和模拟量计算、累积、比较及逻辑判断均在PLC内完成,在正常工作条件下,可独立对整个系统进行全自动控制,不需要上位机的参与。 软件由主程序和4个子程序(自动、半自动、手动、模拟量转换)组成。分别为自动、半自动、手动分配标志位,在主程序中循环检测三个标志位,检测到那个标志位置1则调用相应的子程序。这样程序运行周期短。自动子程序按运行周期设置一个计时器,随着计时器的递增达根据时序依次启停阀门,达到排灰的目的。 4.结语 该电厂的电除尘器改造后,系统自动化程度极大提高,降低了现场工人的工作量,同时工人误操作的几率下降,提高了系统的可靠性。改进后的控制系统提供与全厂信息管理系统的接口,使得厂内管理层能随时掌握系统的运行状态,有利于全厂的调度。该系统自投运以来,用户反映良好,达到了预期的目标。 控制系统论文:对无线通信水下航模控制系统综述 1系统主要硬件电路设计 1.1HT6221键盘编码电路 不同的按键表示上升、下降、前进、后退、停车、左转、右转等控制信号,按键通过HT6221编码芯片编码后,OUT1输出38kHz的编码信号,通过507kHz中波调制后,经过功率放大、阻抗匹配,最后由L型天线输出.为了提高天线的辐射效率,L型天线与地面平行的部分采用20cm宽的铜板.HT6221键盘编码电路原理图如图3所示. 1.2频率调制与发射电路 MAX038是高频精密函数信号发生器,具有频率高、精度好等优点,广泛用于设计锁相环、压控振荡器、频率合成器、脉宽调制器等电路,本系统采用MAX038产生507kHz基波信号,频率调制IN1输入的38kHz编码信号(图3所示OUT1)后,输出给功率放大电路.陆基控制平台的功率放大电路采用TI公司的OPA561芯片,OPA561是典型的电流型运放,满功率状态下有1MHz的带宽增益,具有外围电路简单、安装调试方便等优点.频率调制与功率放大电路如图4所示. 1.3电磁波接收与解调电路 水下航模的电磁波接收电路采用CD9088专用集成芯片.CD9088广泛用于设计调频收音机,具有从天线接收到鉴频级输出的全部功能,还具有搜索调谐、信号检测、静噪以及频率锁定环(FLL)等功能.CD9088输出的信号经过电容耦合后输出给功放电路TDA2822,经过放大后的输出信号采用TLC372电压比较器进行比较,输出端(图5OUT-MCU)接水下航模的控制核心MSP430单片机.电磁波接收电路的原理图如图5所示. 1.4红外光波发射、接收电路 红外光波发射电路采用TSAL6200红外发射器,红外发射端的协议为自定义协议,载波频率为38kHz的方波;红外光波接收电路采用TSOP138红外接收器,TSOP138有接收红外信号、内置信号放大、滤波、检波输出等功能.红外解调后的信号经过单片机处理,即可恢复出原编码信号.红外光波发射、接收电路原理如图6所示. 1.5直流电机驱动电路 直流电机采用L298N驱动芯片,通过MSP430单片机改变L298N芯片控制端的输入电平,实现电机正反转控制;通过MSP430单片机产生PWM波信号,调整直流电机的转速.为了减小由于电机在启停过程中产生的感应电动势对单片机I/O口的影响,采用光电耦合器将控制部分与电机驱动部分隔离开来,可减少电机驱动电路对单片机的干扰.直流电机驱动电路如图7所示. 2系统软件设计 2.1编码与解码程序设计 中波通信的编解码过程以及通信协议是本系统程序设计的关键[13].中波编码采用HT6221编码协议,该协议由一位起始码、16位地址码、16位数据码组成.其中16位地址码包括8个连续的“0”和8个连续的“1”,16位数据码由8位数据原码和8位数据反码构成.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示,用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示数据码中的“0”,用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示数据码中的“1”.对应的解码方式为:当单片机检测到起始码并读到连续的8个“0”和8个“1”后,随后接收的16位码便为数据码.红外通信的编解码方式参考了HT6221编码协议.该通信协议也是由起始码、16位数据码和结束码组成.其中16位数据码包括8位数据原码和8位数据反码.起始码中的“0”和“1”分别用9ms的低电平和4.5ms的高电平表示;数据码中的“0”采用0.56ms的低电平和0.56ms的高电平表示,“1”采用0.56ms的低电平和1.68ms的高电平表示;结束码采用4.5ms低电平表示.解码方式与中波通信过程相同. 2.2系统软件设计流程图 陆基控制平台没有微处理器,简化了系统的程序设计.水下航模采用MSP430单片机为控制核心,主要负责检测来自陆基控制平台的无线电波的解码信号,根据译码指令控制红外光波发射电路和状态指示电路,水下航模子系统流程图如图8(a)所示.水面传动单元同样采用MSP430超低功耗单片机检测红外光波接收电路的解码信号,根据解码指令控制直流电机驱动电路,完成牵引水下航模的升降和位移测量功能,并将当前的工作状态通过LCD显示,水面传动单元控制流程图如图8(b)所示[14]. 3系统测试与分析 3.1水下航模运行时间测试与分析 当L型天线的水平部分与水面距离为2m时,设定快速上升时间为3s,快速下降时间为4s,慢速上升时间为6s,慢速下降时间为8s,分五次测量的结果见表1.从表1可以看出,快速升降的时间最大误差为5%,而慢速升降的时间最大误差为10.6%,主要原因是水下航模在下降过程中受到向上的浮力作用而存在摆动,影响观察者判断其停止的准备位置. 3.2天线高度对电磁波通信的影响 水下航模离水面的距离为0.5m,天线距水面的距离变化范围为2~10m,通过陆基控制平台设定状态和水下航模指示灯状态的对应关系测试无线通讯建立是否有效,规定L1亮表示前进,L2亮表示倒退,L3亮表示停车,L4亮表示左转弯,L5亮表示右转弯.具体测试结果见表2.从表2可以看出,当天线高度为10m时,系统的指示运行状态与陆基控制平台设定的状态仍然一致,综合测试系统通信的误码率小于2%,说明在此范围内,天线与水下航模的垂直距离对无线电波的传输效率影响甚微.由于条件所限没有进行天线高度与通信建立有效性的完整实验,但是从理论分析可知,电磁波信号在水和空气的界面处存在剧烈的反射效应,在水中传播时也有比较强的衰减,因此,当天线离水面的距离足够远时,无线电波通信将失效. 3.3设定速度与实际速度对比情况 本系统所使用的电机在最大转速情况下提供给悬索的线速度为15cm/s,考虑到水下航模的重量对电机转速的影响,本系统结合光电门的实测速度,采用PID算法控制电机转速,表3给出了10组测定数据,水面传动单元带动水下航模升降的实际速度可以通过液晶显示屏观察.从表3可以看出,系统存在一定的测量误差,但是3次实际测量速度的平均值与设定值非常接近. 4结语 水下无线通信系统以两片MSP430单片机为控制核心,采用中波和红外光波通信,通过HT6221编码和CD9088解码完成了陆基控制平台与水下航模的电磁波通信,实验测试结果表明,频率为507kHz的电磁波在经过空气与水面的界面反射和水下衰减后,仍然能够在水下有效传输50cm以上,说明中波相比高频电磁波在水下无线通信系统中有更加优越的抗衰减特性.因此,系统模型可以广泛应用于浅水区域的信息采集和无线电传输,或者作为深水区域与陆基设备通讯的中继站,在国防、工业和智能 农业等方面有着广泛的应用前景.本系统采用了电磁波通信讯、红外光波通讯、电机精确控制、编码解码、数据动态显示等技术,具有较强综合性和扩展性,特别是可以借鉴无线传感器网络技术的设计思想,通过一个陆基控制平台,同时控制多个水下航模执行相同的控制指令,完成在一定水域的多个水下接受终端的控制过程,可用于水面防区的探测器布防和水雷布点,也可以用于精细养殖区域的水下精密监测. 控制系统论文:控制系统在纺织机械中的实用性 自动化率和自动化技术差距将我国的自动化设备水平和纺机技术结合起来综合考虑,我国的整体水平与国际的纺机自动化技术水平差距显着。不过,对于不同的纺机产品来说他们有不同的差异。首先,是我国的纺织工业设备的水平只有占总体的四分之一能够达到国际的先进标准;再者,我国的棉织和制造新设备在技术上也只是达到了国际90年代的水平,可见我国的科技是多么的落后;再其次,毛纺织、印染类机械与国际水平的差异也相当明显。以上所述,不计这些在技术指标方便出现的差异,我国的纺机产品的设计理念和是否拥有可靠性也与国际有着非常大的差异。引起人们关注的是,整个纺机行业的自动化率国际站整体的50%,而我国的纺机自动化率也只能占了其中的15%~20%。 纺机机械工艺复杂、程序繁琐,因此各种不同的纺织机械,他们对于自动化的需求也各有不同,出现了五花八门的形式。不同的控制装置在不同的纺织设备上发挥着不同的价值,来满足纺机行业的需求,来提高纺机的效率。梳棉机近年来纺机采用计算机来控制自调匀整装置,提高高速时的控制效果,特别可以消除滞后现象。立达(Rieter)公司的C4-A型梳棉机釆用了混合环式自调匀整装置,用闭路循环方式,通过对一对阶梯罗拉进行检测,调控给棉罗拉速度来控制长片段的匀整;釆用联控形式(扰动可变补偿)来控制短片段匀整,即在出口处通过称量棉网重量,发现棉网超标立即进行调整,控制过程的干预是通过调控棉罗拉的速度来完成的。立达(Rieter)公司研制成的C.I.S.纺纱自动化生产线,在清缸工序中釆用了Aero-feed散棉喂给装置,再用ABC-Control型处理机控制清缸连续化和自动化生产线。操作人员可以通过VDU彩色图表管理机台,取代了开棉、清棉和梳棉的人工中心控制,具有控制、监视、报警和记录等多种功能。2.2并条机自调匀整是并条机自动化内容中很重要的一个动作。这种方法实现了棉条条干均匀,能够使纱的粗细相同,否则在纺机织布的时候,很容易引起细的纱出现断头现象。综合以上情况的叙述,如果在纺织过程中发现条干过粗或者过细,就需要利用设备来检测出来,并能够对这种情况及时作出调整,来达到符合要求的目标,以免事后无法挽回。自动调节的过程重点是要检测,然后在经过计算机的处理,最后运用电动机调频来进行操作。这一系列的自动化机制体系,是相当复杂的过程,而且难度也是很大。我国的产品水品在国际上还是比较落后,所以,这样的设备目前仍然需要从国外引进。 细纱机细纱机在落纱环节方面,传统的方式是采用人工换管,人工接头,细纱机的锭数以前采用人工换管和人工接断头的方法。每台细纱机的锭数都很少,而现在细纱机的技术有所进步,锭数从起初的300个到了现在的1000左右,如果仍然用人工换管,那么不但产生的断头多,而且纺织的效率也会大大降低,消耗工人的劳动量。其实,造成断头的原因是由纱管形状和张力的大小来决定的,双速电动机是一种能够解决此问题的一个最佳方式,可以有效的减少断头情况的发生。粗纱机有细纱必有粗纱,粗纱是用粗纱机来制作的,他的原理在于要将熟的棉条进行拉伸后处理,进一步分离度,有利于之后细纱机对细纱的加工。传统的粗纱机是采用了电动机,粗纱机的作用是将熟棉条进行拉伸后形成粗纱,以进一步增加取向和分离度,利于后道细纱机的加工。粗纱机的人机界面使用触摸屏,应用PLC来进行控制,传统的粗纱机也采用了运用电动机的方法由多种机构分别传动及升降。络筒机我国当前的络筒机结构主要是采用了电子齿轮和电子凸轮的数码结构,也就是由单锭来进行传动。可是由于机械上的电机没有能够直接进行传动的连接,所以用高速精密的计算控制来做辅助,就可以方便的高速精密的交叉卷绕,织纱的速度远超过了传统的络筒机,有效的提高了织纱效率。无梭织机随着机械自动化技术在社会上的广泛应用和推广,迎合趋势,有一种新的技术,无梭织机技术,这种技术在不断提高创新水平,也使得纺机技术得到了新的突破,不断实现自动化。现在有些汽车的程序控制就是运用其中的原理,像汽车的开关程序控制,他能够在规定的时间内给车自动加油,自动收集计算数据、将织机的各种参数显示出来,其中包括他的产量和效率等等的原因分析,这样就大大提高了生产效率。机械自动化的现在,电子选色,计算机自动纺织纺织品,还可以通过变换编织图形还改变编织物的图案。 实现纺机技术的自动化、科技化,领先化,是我们首要面对的课题,同样,这也是一个难以攻破的难关。时展的今天,我们国家在一些技术的发展上仍然落后于其他国家,在国际上没有优势地位,这与科技人员的探索精神不够强烈密不可分,虽然纺机行业自动化相对传统有所进步,但仍有很多严重的不足。政府应正视纺织机械的现代化进程,加大对自动控制设备的改进力度,与国际接轨,提高产品效率,节约社会资源,走可持续发展道路。 控制系统论文:射流混药农业控制系统 目前,我国农药的有效利用率仅为20%~40%,喷施的大部分农药流失到了环境中,不仅浪费资源,而且造成环境污染[1].提高植保机械技术水平,进行高效、低污染施药技术研究及机具开发是一项迫切的任务[2].射流混合技术[3]是利用管道中水的能量直接吸入液体农药,它在石油化工行业已经得到了广泛的应用,但在植保机械方面应用得还比较少.射流混药不但可以减少药液对机件的损害,降低对机件的要求,而且节约了使用过程中多余的农药,减少了农药的倾倒所造成的污染[4].因此,研制和开发在线射流自动混药装置,是安全、可靠、高效使用农药,以及降低残留物对环境污染的关键之一,同时也是发展植保机械的有力措施[5].对于在线射流混药[6],前人已经对其机理进行了相应研究,例如,何培杰等[7]对射流混药装置的混合管进行了数值模拟,得出了径向速度和轴向速度在混合管内的分布规律.邱白晶等[8]建立了射流混药装置数学模型,确定了射流混药装置数值模拟方案,并根据试验参数设计了射流混药器,进行了射流混药测试研究.但是存在的问题是混药比值远达不到实际生产中所需混药比要求,且无法精确控制射流混药器的进药量.为了解决上述问题,文中设计一种基于DSP和LabVIEW的在线射流混药控制系统,以增大混药比的可调范围,实现药量的精确控制. 1在线射流混药装置的结构 在线射流混药装置的结构如图1所示,由仪器控制柜、异步电动机、柱塞泵、电控阀、射流混药器、喷杆、电动机驱动模块、单向阀、流量传感器、压力传感器、转速传感器等装置构成.采用三相异步电动机为动力源,自行设计电动机的驱动板,利用TMS320F2812DSP的EV模块实现电动机的调速.电动机通过联轴器带动柱塞泵进而控制混药器进水口的流量.在线射流混药装置的核心部件射流混药器如图2所示,其基本结构参数:射流嘴收敛角α为16°,扩散管扩散角β为8°,混合管长度L为17.04mm,混合管直径dt为3.55mm,吸入角度γ为60°.在混药器进药口安装了流量控制阀,通过DSP的D/A模块控制阀门的开度来实时调节混药器进药量.在射流混药器的进水口、进药口及出水口都分别安装有压力及流量传感器,传感器的模拟信号通过DSP的A/D模块采集,DSP通过RS232将数据传给上位机.上位机实时显示管道中混药前后水的流量及压力的变化并保存试验数据. 2系统硬件组成 射流混药系统硬件组成如图3所示. 2.1工控机、TMS320F2812DSP处理器工控机作为上位机提供试验所需的基本参量如水流量和药流量等信息要求,通过RS232接口传递给TMS320F2812DSP处理器.DSP处理器的功能为采集流量、压力、转速信号,输出电动调节阀的控制信号,进行三相异步电动机的变频调速.同时,DSP将采集的信号通过RS232上传回工控机,实现数据信号的实时显示和保存. 2.2实时信号采集由于射流混药器的流量传感器、压力传感器及电动机转速传感器输出4~20mA的模拟信号,而DSP处理器的I/O口只能接受3.3V的电压信号,所以选用光电隔离芯片TLP521,对传感器检测信号进行转化,处理后的检测信号送入DSP的A/D模块. 2.3变量执行器变量执行器主要由三相异步电动机和高精度电控调节阀构成.三相异步电动机的控制芯片选用TI公司的TMS320F2812DSP,其硬件电路主要由DSP控制电路、供电电路、驱动电路、信号处理电路等组成.DSP输出的PWM信号经过光电隔离后送入驱动芯片,由驱动芯片驱动MOSFET,由其组成的三相全桥驱动电路对电动机进行控制.高精度电控调节阀的工作电压为24VDC,接受0~10V或4~20mA的模拟量控制信号,为此采用DAC8532扩展了DSP的D/A模块,通过D/A模块输出的模拟信号控制阀门的开度,进而控制进药口药液流量. 3系统软件设计 3.1系统的上位机软件设计选用LabVIEW为开发平台,设计简单友好的人机交互界面,实现数据的实时显示及实时保存,能够根据实际要求适时改变射流混药器的进水量和进药量.同时利用串口与下位机DSP进行实时通信.其人机交互界面如图4所示. 3.2系统的下位机软件设计系统的下位机软件采用C语言开发,软件的设计采用了模块化的方法.第1步对水流量控制模块进行设计.通过对电动机转速和管道中水的流量进行标定,拟合得电动机转速与水流量的关系曲线(见图5),函数关系为Qw=0.018n+0.84,(1)式中:Qw为管道中水的流量,L/min;n为电动机转速,r/min.电动机控制程序中定义Qw为给定管道中水的流量,n为给定电动机转速,nt为测得的电动机转速,则水流量的控制流程如图6所示.第2步对药量控制模块进行设计.在高精度电控调节阀的前后安装压力传感器,阀前安装流量传感器,通过DSP的D/A模块输出的电压信号控制电控阀的开度,进而对药流量调节.由于电控阀为机械装置,所以存在几十ms的响应时间和延迟时间,但是对试验结果影响极小.对电控阀两端的控制电压和实际药流量进行标定,得出药流量与电控阀的输入电压之间的关系曲线,如图7所示.图中U为电由图7可知,当药流量小于0.29mL/s时,电控阀的输入电压与实际药流量基本为线性关系;当药流量大于0.29mL/s时,两者的关系曲线近似为二次曲线,拟合得到两者的函数关系式为。 4控制系统试验 4.1试验方案设计流量控制是影响混药效果的主要因素,为了验证本控制系统的实际控制效果,对系统的软件及硬件进行综合测试.在水箱和药箱中分别加入纯水和红色的染色剂,用红色染色剂代替药原液,进行流量控制测试研究.试验分为水流量跟踪试验、药液吸入量随水流量的变化试验、不同混合比情况下药液的控制试验。 4.2水流量控制跟踪性能测试为了检测水流量控制系统的性能,测试了在电动机不同转速工况下,流量管道中水流量的跟踪性能,测试结果如表1所示,QT为目标水流量,QP为实际水流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.试验表明,实际水流量能够较好地跟踪目标水流量.水流量控制系统的相对误差在2%以内. 4.3药液吸入量随水流量变化试验在不加入药液控制系统的情况下,测试在电动机不同转速工况下,混药比值及变化情况.试验结果见表2.表中n为电动机转速;Qw1为试验所得水流量,L/min,为了计算混药比,把单位转化为mL/s后的水流量用Qw2表示;QM为药流量;R为计算所得混药比.由表2可见,未设置药液控制系统时,随电动机转速增大,射流器吸入的水流量与药流量的比值即计算混药比值逐渐减小,但变化不大,其变化关系如图9所示.由表2及图9可知,该混药比的量值仅为(5~8)∶1,与实用施药过程中混药比(一般为几百∶1)[9-10]相差甚远. 按正常混药比(设为200∶1)计算,表2中工况所需吸入的药量范围应为0.72~1.63mL/s,而试验中吸入药量范围达18.16~65.15mL/s.说明此时射流器吸入的药液量远远大于所需吸入的农药量,即此时的混药比不能满足实用要求,这将导致无法在实际的混药机具上实施有效混药.为此必须加设药液控制系统,以实现对混药浓度的精确控制. 4.4药原液控制跟踪性能试验在加入药液控制系统以后,在恒定水流量的情况下,模拟实际混药过程,改变混药比,增大混药比的调节范围,测试药原液的跟踪情况.设定电动机转速分别为830r/min,水流量为16.61L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表3,其中QMT为目标药流量,QMP实际药流量,ΔQ与er分别为绝对误差和相对误差.为了保证测试结果的可靠性,设计了对比试验,设定电动机转速为430r/min,水流量为8.7L/min,测试在不同混药比的情况下,药原液的跟踪情况.测试结果见表4.由表3,4可知,在加入药原液控制系统以后,无论电动机转速在830r/min还是430r/min的情况下,尽管改变了水药的混合比,但是实际药流量都能够跟踪目标药流量,且可以获得相对误差在3%以内的控制精度.可见混药控制系统对增大混药比的可调宽度、提高射流混药器的控制精度发挥了关键作用. 5结论 以DSP和LabVIEW为核心设计了一套在线射流混药浓度控制系统,解决了射流混药器混药比可调范围窄、控制精度低的问题,提高了混药的精度,能够根据实际要求适时调节混药比,实现精确智能混药.为射流混药机具的生产实用提供依据.1)该控制系统能实现对水量、药量的精确控制,从而可以获得适合实用的混药比值,显着(数十倍)增加混药比的调节宽度,优化控制性能,节能增效,提高安全性.2)水流量和药流量跟踪性能试验表明,水流量控制系统的相对误差在2%以内,药流量的控制系统的相对误差在3%以内.3)系统简便实用,能够根据实际施药过程,实时调节水流量和药流量,实现变量混药. 控制系统论文:城乡交通灯控制系统电路设计 摘要：分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词：交通控制 交通灯 时间发生器 定时器 1 引言 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。为此，笔者进行了深入的研究，以下就城乡交通灯控制系统的电路原理、设计计算和实验调试等问题来进行具体分析讨论。 图1 2 交通灯控制系统设计 城市路通信号控制系统大体上分为三种类型：定周期的信号机、多时段且具有无电缆协调功能的微电脑型信号机以及联网式自适应多相位智能型信号机。具体采用哪种类型，应根据其应用场合及特点加以确定。其中，第一种类型以其成本低，设计简单，安装及维护方便等特点得到了广泛应用。本文讨论的城乡交通灯控制系统就属于该种类型。该交通灯控制系统主要由时间发生器电路、光电检测电路、控制电路等几个部分组成。其系统原理图如图1所示。 1.1 时间发生器电路 时间发生器电路由一片74191、时钟脉冲产生电路和几个门电路构成，其中时钟脉冲产生电路如图2所示。时钟脉冲产生电路用一片555定时器业构成多谐振荡器，设计脉冲周期为4s,其计算公式为：T1=(2R2+R1) Cln2=0.7×5.7MΩ×1μF，以此信号作为74191的CP。74191的四个状态输出端QAQBQCQD可用四个门电路进行译码。当QAQBQCQD=0000时，电路输出低电平信号给D触发器和控制电路的IO输入端；而当QAQBQCQD=1000时，电路输出高电平信号给黄灯驱动电路。74191接成减计数工作状态，LD信号由控制电路的O1提供，应将置数输入端A、C接高电平Vcc,B、D端接D触发器的输出端，还可根据D触发器的不同输出状态置入数5和数15。 2.2 控制电路 控制电路主要由单稳态触发器、RC电路和反相器构成、电路如图3所示。该电路有两个输入端和三个输出端。当QAQBQCQD=0000时，输入端IO为低电平，此时信号将直接经O1输出给LD以进行异步置数，因此74191的0000状态持续时间很短暂。输入端I1由光电检测电路的输出信号提供，当有车辆时，输出低电平；无车辆时输出高电平。输出信号O1=I1，而输出信号O2而由I1经反相器、RC电路和一单稳态电路得来。O1的作用是当乡间道无车辆时，保持主干道绿灯亮，乡间道红灯亮。当主干道绿灯变亮并检测到乡间道有车辆（即I1=0）时 ，O2触发单稳态电路并维持主干道绿灯亮66s,即T2 = RCln3=1.1×6MΩ×10μf=66(s)。 图3 2.3 光电检测电路 光电检测电路由光源和光电三极管构成，该电路可根据需要选择现成产品，如CP850系列的CP851，该器件的光电传感器输距离可达15m。 2.4 交通灯控制及驱动电路 交通灯控制电路由一个D触发器、一个三输入或门和两个反相器组成，其电路如图3所示。D触发器的作用是在乡间道非常繁忙时，对红绿灯的转换进行控制。三输入端或门的作用是当乡间道无车辆和主干道绿灯刚亮而乡间道就有车通过时维持主干道绿灯亮时间大于60s。 由于红绿灯的功率较大（十几瓦），一般集成门电路无法驱动，因此需要设计一个特定的驱动电路，该电路可用功率管和高驱动能力的电源构成，具体电路如图4所示。功率管及电源大小可根据交通灯的功率进行计算。电路仿真时，可用一小灯泡直接接在门电路的后面。 3 结束语 根据交通灯控制系统的逻辑电路，笔者采用加拿大交换图像技术有限公司推出的Electronics Work Bench(简称EWB)软件进行了仿真实验[4]。在众多的电路仿真软件中，EWB的工作 界面非常直观。仿真过程中，用光电检测器来模拟现场的各种情况，结果表明，该系统完全可以达到设计要求。 控制系统论文:浅议计算机联锁控制系统在北京城铁中的应用 论文关键词: 城市轨道交通 计算机 联锁 论文摘要: 介绍了北京城市轨道交通计算机联锁控制系统在系统结构方面的硬件改进, 阐述了诸如扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等特殊联锁功能和与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能的软件实现。 考虑到信号工程的技术趋势和经济上的合理性, 北京城市轨道交通13 号线信号计算机联锁控制系统, 采用铁科院开发研制的T YJL2Ⅱ 型系统。虽然此系统已在全路400 余个站场投入使用, 但在满足现有的各项技术条件要求, 实现进路上的道岔、信号机和轨道电路的正确联锁关系, 确保列车运行安全的同时, 还必须进行一系列的改进和完善, 以满足城市轨道交通所要求的特殊联锁功能, 并实现与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能。 1 系统结构的改进 根据北京城市轨道交通的特点, 对T YJL2Ⅱ 型计算机联锁的系统结构做了如下的改进。 1. 各站通常不设信号维修人员, 为了确保系统在监控机或控制台故障的情况下仍能够不间断地可靠运行, 将监控机和控制台纳入到了双机热备的覆盖范围之中, 使其在故障时可由相应的联锁机申请切换。具体地讲, 对站场简单的车站, 直接将监控机安装在联锁机柜内, 取消联锁总线的切换电路。A 监控机和A 控制台随着A 联锁机的切换而切换, B 监控机和B 控制台也如此。而对站场复杂的车站, 除切换方式同简单车站外, 仍采用原有TYJL2Ⅱ 型计算机联锁系统的结构, 保留联锁总线的切换电路。 2. 由于计算机联锁控制系统的操作方式分为控制中心集中控制和车站分散控制, 且通常采用中心集中控制方式, 因此系统在各站的监控机部分增加了与CTC 分机的接口, 接收中心集中控制时的命令信息, 并向中心发送本站的表示信息, 接口采用RS2422 双网结构。车站分散控制时, 系统采用鼠标式控制台和按钮式单元控制台互为备用的原则进行设计, 使操作方式更加方便灵活。 3. 为了便于维修, 计算机联锁控制系统的采集、驱动电路板均改为6U 标准, 计算机电源、采集电源、驱动电源和地线检查器改为插接方式。同时, 为适应北京城市轨道交通机柜上出线的要求, 系统的联锁机柜结构也相应地改为采集、驱动层在上, 计算机层、电源层在下。 4. 在保持原有T YJL2Ⅱ 型计算机联锁系统电路结构不变的情况下, 为提高系统的可靠性和抗干扰能力, 采取的措施主要包括: 提高印制板采用的芯片等级, 按5V 计算机电路与12V 采集、驱动电路分别布线, 并且分开设置接插件; 在接口架的驱动条件线上增加防雷器件; 采集、驱动32 芯电缆靠电路板一侧增加抗电磁干扰磁环等等。 2 系统特殊联锁功能的实现 由于北京城市轨道交通计算机联锁控制系统增加了诸如自动进路、自动折返、扣车、紧急关闭和轨道区段故障时单独操纵道岔等一系列特殊联锁功能, 因此在联锁软件中又增加了相应的模块, 具体可分为3 类。 1. 原联锁软件中没有与其类似的功能, 需要建立全新的算法, 增加新模块。如, 扣车必须确定扣车状态的输入与哪些所要驱动的发车进路的信号控制输出有关; 扣车状态的输出与哪些扣车按钮的输入有关。在此基础上建立实现扣车这种特殊联锁功能的算法, 并予以实现, 完成扣车作业。 2. 原联锁软件中有与其类似的功能, 可利用原有算法。如, 紧急关闭与原有的超限绝缘检查功能非常类似, 其技术条件也基本相同。因此, 可利用原联锁逻辑模块中的超限检查的算法, 在股道的二端分别设置与超限检查模块类似的紧急关闭模块来实现紧急关闭作业。 3. 原联锁软件中虽有与其类似的功能, 但需对其算法稍加修改。如, 轨道区段故障时单独操纵道岔与原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔稍有不同, 二者的区别在于是否进行区段占用检查。只要在原联锁逻辑模块中的单独操纵道岔模块的算法中, 去掉区段占用检查条件, 就可以得到轨道区段故障时单独操纵道岔模块的算法。在道岔区段轨道电路故障的情况下, 且人工确认该道岔区段无车时, 可以采用非常手段实现单独操纵道岔作业。 虽然实现各项特殊联锁功能的模块所采用的算法是不同的, 算法的确定也是不同的, 但由于原有的TYJL2 Ⅱ 型计算机联锁控制系统的联锁软件是按照故障2安全的原则设计的, 新增加或修改的模块也均按此原则设计, 不会影响原有计算机联锁控制系统软件故障2安全性的实现。 3 安全编码逻辑功能的实现 北京城市轨道交通计算机联锁控制系统, 增加了与ATP 系统结合的安全编码逻辑功能, 并通过软件加以实现。其软件的数据仍采用按站场图形基本模块链表进行连接的方式, 遇有站场改变时只需在相应位置插入对应的模块。程序采用模块化的设计方法, 如需增加或改动某个环节, 也只需增加或改动相应的模块。 与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的数据分为静态数据和动态数据2 部分。其中, 静态数据包括: 与站场结构紧密相关的编码模块的代码、在链表中的位置、其控制特征以及其他必须的信息, 如软件运行所需的索引表、控制表等相关内容。就编码模块而言, 对于非道岔区段, 每1 个轨道区段均设有1 套速度码继电器和1 个编码模块, 并入链; 对于道岔区段, 考虑到道岔区段设有定位发码和反位发码2 套独立的速度码继电器, 因此也分设2 个编码模块。动态数据则是在模块静态数据对应的缓冲区记录模块状态、在程序中当前所处的层, 以及程序运行所必须使用的变量等信息。定义了编码模块的数据结构之后, 在联锁逻辑运算模块中增加编码逻辑处理模块, 可以实现与ATP 系统结合的安全编码逻辑软件的技术要求。模块中包含2 类程序, 一类是不受进路控制的编码模块, 另一类是受进路控制的编码模块处理程序, 二者的区别在于模块扫描方式的不同, 不受进路控制的编码模块处理时按索引表扫描, 受进路控制的编码模块处理时按进路管理缓冲区扫描。 与ATP 系统结合的安全逻辑编码软件的实现, 无论是数据结构还是程序结构, 都借鉴了联锁逻辑运算模块在提高软件可靠性和安全性方面的经验。为减少形成危险侧错误输出的可能性, 软件采用冗余编码方式, 将有关安全的编码信息按不同规则分别存储于不同的缓冲区, 使用时需比较一致才认为其有效。同时, 软件采用分层递进的网络结构, 上一层的错误会被下一层发现, 不会由于错误扩展导致系统级错误。此外, 软件对可能发生的错误视情况不同, 采取不同的方式进行处理。对于数据错误, 程序从发现错误层开始终止执行, 对已进行的处理采取程序卷回的方法恢复执行命令前的状态, 并给出相应的提示。当影响安全的关键缓冲区发现错误后, 程序将采取切断输出的措施。对于硬件故障引起的错误, 如果硬件故障导致发生的错误是不影响安全的, 那么程序将给出报警提示, 并将故障可能影响的信息置为安全侧。如果当硬件故障可能导致发生影响安全的错误时, 程序将采取停止工作的措施。 4 结束语 北京市城市轨道交通计算机联锁控制系统是国内城轨领域首次采用国产计算机联锁设备。由于联锁控制系统在性能等方面具有强大的优势, 改进后的系统结构更为合理, 特殊联锁功能的实现方式安全可靠, 并成功地增加了与A TP 系统结合的安全编码逻辑功能, 完全满足了现场运营的实际要求, 因此, 在运营期间, 信号系统以运营状况稳定、性能安全可靠、维护便利, 获得了用户的认可, 并在提高作业效率, 改善 劳动条件等方面收到了良好的使用效果。 控制系统论文:有关机械制造中的安全控制系统 引言 机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于机械制造中的安全控制系统相关问题进行分析。 1 安全控制系统 所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。 从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。 安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。 常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。 2 安全逻辑控制设备 逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。 2.1 安全继电器 安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。 该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。 2.2 安全可编程控制器 安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。 对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。 输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。 安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。 在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。 2.3 安全总线控制系统 安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。 3 结论 安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。 控制系统论文:基于单片机的微小型无人直升机姿态控制系统的设计 [摘要]本文主要介绍了一款微小型无人直升机的整体控制系统,完成了基于单片机技术的姿态控制系统的硬件设计,并且完成了检测信号的模拟输出和舵机控制的试验。 [关键词]微小型无人直升机 单片机 姿态控制系统 一、控制系统总体方案 整个微小型无人直升机控制系统可分为机载部分和地面部分,机载部分负责维持飞机的稳定飞行并提供图像信息给地面,地面部分根据飞机的姿态及得到的图像信息做出下一步飞行的指令并发给机载部分。考虑到使用环境的复杂情况,由人使用遥控器现场操作可以较好控制飞行,并可对飞行中出现的各种情况及时处理,确保飞行的安全。地面部分与机载部分之间有两条数据链路:一条负责传送图像,一条负责传送飞行状态和指令。图像传送的数据链路通过无线摄像头解决。地面部分可以分为地面工作站和图像处理平台,前者与机载飞行控制器通讯以发送控制命令并获得飞机的飞行状态信息,后者获取机载摄像头的图像并对图像进行处理用以辅助判断,帮助操作者进行遥控操作。机载部分系统包括:飞行姿态测量控制系统模块、图像设备模块、数据链路以及执行舵机群等。地面部分包括控制器、工作站、和图像处理平台。 二、姿态控制系统 微小型无人直升机姿态控制系统的主要功能是稳定直升机的飞行姿态,或者说是稳定直升机的角运动。主要实现方式是在微小型直升机的控制回路上加上一个用于姿态测量的反馈回路,通过传感器得到微小型直升机的姿态信号,然后与要求控制的姿态信号进行比较,通过设计的反馈控制规律使输出的控制信号控制微小型直升机稳定在预期的姿态角度上。微小型直升机姿态测量控制系统包括倾角传感器、控制电路、多个舵机、接收机及遥控接收器等硬件部分。 其中控制电路的功能是接收接收机的操控信号和倾角传感器的输出信号,可以直接输出接收机的信号或者切换到输出遥控信号与传感器反馈信号叠加处理的结果,然后舵机接收控制电路的PWM信号控制直升机的旋翼。倾角传感器实时接收直升机的姿态信号,输出到控制电路。 三、控制系统的硬件实现 对于一般微小型无人直升机而言,其测控系统采用单片机作为控制单元是一种理想的选择,因为其成本低,体积和重量小。本设计采用混合系统级MCU芯片——C8051F320型单片机作为控制中心的姿态控制系统,选用的传感器是双轴的加速度传感器ADXL202,它可在两个方向上检测无人机在姿态上的变化,并输出PWM信号给单片机进行处理。由于飞行有3个姿态角,所以要用2片ADXL202。 单片机处于系统的主导地位,是实现控制算法、完成信号采集和信号转化的核心器件。所有的传感器信号和遥控指令都由单片机来识别和处理。单片机将这些数据按照一定的控制算法运算后,将数据结果转化为控制信号输出到舵机,或者利用数据传输模块,传回到地面接收装置,从而完成对飞行器的航向的测控。由于单片机对电源有要求,为了保证其电源的稳定性,我们还设计了电源稳压保护电路。 直升机的飞行姿态有相互关联的3对方向(航向,横滚和俯仰),每对方向都是关系飞机飞行姿态的直接因素。ADXL202型加速器的测量信号和接收机发送的信号混合控制直升机的姿态。控制电路将加速器的测量信号和遥控器发送的信号进行比较,得到的控制信号来控制舵机的转速。微小型直升机在飞行过程中若受到外力的干扰产生方向的偏差,由加速器测量输出PWM信号发送给控制电路,经过单片机处理和接收机信号比较后输出,采用单片机脉冲计数的方法,向舵机输出PWM类型的控制指令,操纵舵机的变化,控制保持飞机的姿态。 在基于单片机的姿态测控系统中,选用舵机作为执行器件,控制执行结构的转角和位移。在舵机控制中,一方面需要完成单片机的控制指令输出,从而控制航向变化和航向保持,另一方面需要参考原始的控制指令和加速度的反馈信号完成姿态控制的算法。尽管这两者来源不同,但是对舵机而言并无太大区别。控制信号对舵机的控制就是改变PWM信号的占空比,利用PWM信号占空比的变化改变舵机的位置。 四、软件设计及调试 微小型无人直升机姿态控制系统的软件包括C8051F单片机的初始化、各通道数据的获得、控制算法的实现、输出PWM信号给舵机。C8051F单片机的初始化包括端口管脚的配置、定时器的初始化、PCA初始化。C8051要接收5个通道的PWM信号,即遥控器的三通道PWM信号,ADXL202的2个通道的PWM信号。控制算法是最关键的,首先根据遥控器输入的第三个通道PWM数值进行切换,比如接收到的第三个通过的PWM数值小于150(1.5ms)就切换到输出信号不受ADXL202影响的状态,即输出信号是遥控器的输入信号,中间不经过处理;如果数值大于150(1.5ms)就切换到输出信号是遥控器的输入信号和ADXL202的信号反馈到遥控器的输入信号,如果ADXL202测得有加速度证明航向角度偏离了预期的角度,就要通过修正输出信号保证旋翼保持在预期的转速。 PWM模块有C8051的PCA模块配置为高速输出方式,当PCA0H的值与该模块的寄存器PCA0CPLn和PCA0CPHn中的常数值相等时,CEXn引脚上的逻辑电平发生一次跳变,同时触发一次中断,实现PWM功能。为了试验设计出的印刷电路板是否能够满足输出控制信号的要求,设计了试验程序,来生成固定循环的能够控制舵机按照要求的方向来转动。设计的要求是舵机能够向左以固定频率转动,然后转回平衡位置,以此来循环转动。以此来检验以单片机为核心的控制电路是否能够产生控制信号并且驱动舵机来按要求转动。 经过调试,用数字式示波器证明舵机完全按照单片机的输出控制命令进行转动,方向和延迟都正确。

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

自动控制系统论文:自动控制系统控制工程论文 1自动控制系统的应用 1.1集成自动控制 集成自动控制系统是我国机械自动化工程当中是十分重要的一项。而集成化自动控制系统就是保留原有的信息技术，然后加以修改，取其精华，去其糟粕，使机械自动化系统变得更加完善。集成化自动控制系统能将原有的信息技术和与生产相关的信息糅合起来，不仅使得机械工程中的集中工程得到了加强，还将为械工程的生产与发展拓展到了更广阔的领域。计算机技术是机械自动控制系统的基础，而计算机技术在不断的发展，集成自动美国控制系统得到了多方面工程制造的认可，深入到了各个领域。同时，集成自动控制系统也在计算机技术的更新下得到了完善与提高。 1.2柔性自动控制系统 机械自动控制系统不能够保持原有的自动化成分，需要不断的更新研发与创造。而柔性自动控制系统就是新发展的一项自动技术，它不仅包含了其他自动化控制系统的特性，能够自动化生产，还能够在生产中智能化。在机械工程不断发展的同时，柔性自动控制系统已经成为了其中重要的组成部分。在机械工程的发展与应用中，柔性自动控制系统将信息技术、现代化机械生产技术与先进的计算机信息化设备进行结合，利用数控技术进行生产，这样的科学生产方式使得机械制造不断进步。 1.3智能自动控制系统的应用 所谓智能自动控制系统，就是在人工技术与计算机网络技术的共同作用下，对机械工程中的任意一个过程进行模拟和控制，让机器变得人性化，让机械自动控制系统工作时能够与人的大脑相类似，能够收集数据和采集信息。智能自动控制系统有效的结合了人工智能技术和机械工作的过程，这样，不仅使得生产效率大大提高，生产过程更易控制，还节省了人力，创造了更大的经济效益。 2自动控制系统的发展前景 未来的科技技术会比现在更加发达，而每一个国家和地区的经济水平都在不断发生着变化，我们国家的发展和经济水平也都在不断的提高。这些都离不开机械工程，而自动控制系统是机械工程的重要组成部分，只有自动控制工程不断的更新发展，机械工程才能够不断的创新，变得越来越科技化，才能呢个拓展到更多的领域。在自动控制系统在网络信息技术不断发展的背景下，在机械工程的应用中将实现先进的网络化发展，并通过网络的传播，迅速渗入到各个行业中。当今社会经济的发展更注重的可持续性，无论多啊么先进的自动控制系统，在生产生活中都应该更注重环保和节约。在生产自动化控制装置时，应该以环保为首要考虑，节约能源，这样才能够可持续发展。 3结语 在经济迅速发展和科技不断进步的今天，自动控制系统已经成为了我国生产中最有力的系统，也是不可缺少的一部分。而集成化自动控制系统、柔性化自动控制系统和智能化自动控制系统的发展不仅能够给我国的机械工程行业带来很大的经济效益，同时也能够帮助企业更好地管理机械工程，对我国机械工程的生产与发展有十分重大的作用。 作者：郭华 单位：阿勒泰地区七六〇三台 自动控制系统论文:自动控制系统的汽车电子技术 一、自动控制系统下的汽车电子技术 1.1创新汽车制动系统的研究 汽车制动系统性能好坏直接影响汽车行驶安全性和停车可靠性，多数汽车机械故障导致的事故是由制动系统引起的。据汽车安全性研究相关资料，如今众多交通事故中，由于制基于自动控制系统的汽车电子技术分析文/田荣随着科学技术的不断进步，电子电工工业技术不断更新，汽车行业高速发展，自动化、智能化的不断革新，这给汽车电子中的自动控制领域带来新的挑战和机遇。如何让人们更好地掌握汽车电子、电工技术，以便适应日新月异的发展需要。本文主要结合汽车电子的现状和当前汽车电子发展所存在的问题，阐述了自动控制系统对汽车电子技术的机遇与发展。。摘要动系统故障导致的高达45%。为了保证行车安全、停车可靠，对汽车制动系的工作靠可性问题的研究已成为汽车行业研究的重要课题之一。制动系统的作用主要是使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定，在汽车领域内，一切都是以安全为前提，在此基础之上，对自动控制技术加以研究，能够在科学上加强安全性。 1.2汽车电子中的电子元件开发 汽车电子技术涉及到许多电子元件，每一个元件都有其相应的用处，有的甚至有着至关重要的作用，如何确保每一个电子元件都能够应用到位，如何开发创新新的电子元件，是汽车电子中的必修课。所谓的汽车电子一般是指车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置。车体汽车电子控制装置，包括发动机控制系统、底盘控制系统和车身电子控制系统（车身电子ECU）。汽车电子最重要的作用是提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性。用传感器、微处理器MPU、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统。由于汽车上的电子元器件的装置数量的急剧增多，为了减少连接导线的数量和重量，网络、总线技术在此期间有了很大的发展。总线技术是将各种汽车电子装置连接成为一个网络，通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外，还可以为其它控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计，简化了布线，减少了电气节点的数量和导线的用量，使装配工作更为简化，同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置，读取故障码对其进行故障诊断，使整车维修工作变得更为简单。 1.3发动机系统的改善 目前汽车发动机主流是汽油发动机，对于环境污染严重的今天来说，汽油发动机可以说是罪魁祸首，只有在抛弃汽油发动机的提前下，对发动机系统的进行创新和技术开发，才能让汽车电子的发展显得更加有意义。天然气汽车逐渐得到了普遍的认同与应用，作为一种新型的能源汽车,发动机燃料主要采用压缩天然气。从某种程度上来讲，与一般的汽油发动机对比,一定限度地降低了碳氢以及一氧化碳的排放量。立足于柴油发动机，天然气发动机几乎没有排放任何颗粒物。目前,天然气发动机主要存在两种形式：一是由汽油机改装成双用燃料发动机，二是由柴油机改装成单燃料发动机。由此可知，当进气道处要实施天然气喷射时,将会存在诸多的问题，主要表现在四个方面：第一，降低了发动机充气效率；第二，平均有效压力出现降低；第三，动力性出现下降；第四，排放性能与原车水平保持一致。因此，必须要充分发挥天然气能源优势,不断完善稀燃技术、缸内直接喷射技术以及电控多点顺序喷射技术等新型的发动机控制技术，改善压缩天然气发动机的性能。 1.4利用计算机多媒体进行技术创新 计算机多媒体技术的运用已经应用在各个领域内，如3DMAX软件的运用，能够实现各种模型的创立，能够直观的反应于现实中，把相关图片、数据图以及视频分析穿插进自动控制系统的开发中。汽车电子技术的研究在许多人开来是非常专业化的领域，导致其局限性，其实不然。在信息化的今天，任何知识都可以通过上网和网上媒体进行快速了解，通过网络，能够把无法形象讲述该专业领域内汽车器件结构的安装、线路的走向清晰地呈现出来，对汽车电子技术的发展有着重要作用。 二、结语 综上所述，随着21世纪社会主义市场经济竞争日趋激烈，信息化、自动化、网络化的日新月异，市场对汽车电子技术的开发和创新要求越来越高，只有不断的专研和创新，才能在汽车电子行业中立足，但也不能冒进，对于我过汽车电子而言，自动化控制系统的研究只是一方面，还有许多不足之处，希望以后可以不断的发展和完善。 作者：田荣 单位：黔东南民族职业技术学院 自动控制系统论文:污水处理厂自动控制系统设计探讨 摘要：污水处理是治理环境的重要手段之一，能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中，其处理系统具有随机性与非线性特征，因此，在污水处理厂处理污水时，应设计配电系统，从而保证自动控制系统稳定运行。基于此，作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析，以供人员参考。 关键词：污水处理厂；自动控制系统；设计 随着时代快速发展，人们用水量逐渐增大，产生的污水不仅严重影响自然环境，更影响人们的正常生活。当前，由于污水量逐渐增多，原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求，因此，利用现有的自动化控制技术，提升污水处理效率，是当前污水处理厂的首要研究目标，以此来提升污水处理效率。 1污水处理工艺流程 污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离，同时将有毒的污染物质进行转化，得到无毒的物质，从而将水净化，充分利用资源。在实际的污水处理过程中，主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国，常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀，并在实际的处理过程中，结合实际情况，进行详细的调节，当前，污水处理工艺流程为：格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。 2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则 在对污水处理厂自动控制系统设计时，应严格遵循以下几点要求：首先，相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式，并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示；其次，在控制系统运行过程中，系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改，方便相关工作人员结合实际情况进行调整，并设置保密措施，保证只有管理人员才能对数值进行更改；最后，在污水处理厂自动控制系统运行过程中，其系统本身应具备一定的监控能力，并对自身的系统进行全方位监控，以保证系统高效稳定地运行。与此同时，在污水处理厂自动控制系统设计过程中，还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则，以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。 3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计 3.1自动控制系统硬件设计 硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分，贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中，存在大量的启停装置，以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中，其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器，通过相关的监控软件，利用自动控制系统，实现对污水处理厂所有设备监控，并提供生产报表和水质数据记录等功能，从而实现污水处理。在系统实际运行过程中，自动控制系统的核心是自动控制柜，其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指，可编程逻辑控制器，在工业领域应用范围广泛，但在实际的设计应用过程中，应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出，改变了传统的继电器控制模式，其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成，其工作过程中主要分为三个阶段，即输入采样、程序执行以及输出刷新，从而保证系统稳定运行。 3.2自动控制系统软件设计 自动控制系统的软件设计，主要是保证控制系统具有良好的协调性，以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行，污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点：第一点，上位机的监控软件设计，在实际的软件开发设计过程中，其各个步骤都需要在组态软件上完成，所以，相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件，以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中，需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控，基于此，在监控软件设计过程中，设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合，以此来保证自动监控系统的稳定性。当前，上位机监控软件主要分为三部分模块：第一部分，监控模块；第二部分，预测模块；第三部分，登录管理模块。第二点，PLC控制程序在实际的软件开发过程中，应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础，根据相关工作原理，研究循环扫描和建立映像区，由程序确定映像区的大小，保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点，为控制系统提供外部信息。同时，将程序开发作为主要的研究内容，并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。 4结束语 综上所述，在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中，相关设计人员应结合实际情况，设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统，并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素，提升污水处理效率。但在实际的设计过程中，还存在一些问题，需要相关人员不断改善，以此来缓解环境污染现状。 作者：刘洋 李爽 单位：国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂 自动控制系统论文:热力站自动控制系统电磁干扰问题分析 摘要：热力站自动控制系统的稳定直接关系到热力站的安全运行，来自自动控制系统内外的各种电磁干扰是对系统安全、稳定运行的最大威胁。针对热力站自动控制系统在设计、施工和维护中容易被忽视的电磁干扰问题，从自动控制系统的受干扰源分析出发对干扰源进行分类研究，并在此基础上提出一些自动化控制系统的抗干扰措施，以减少或避免电磁干扰的影响。主要对热力站自动化控制系统的抗电磁干扰方法进行了分析探讨，希望对相关从业人员具有借鉴作用。 关键词：热力站；自动控制系统；电磁干扰；屏蔽技术 随着社会的进步和工业技术的提高，生产设备的自动化控制程度越来越高，大部分企业都基本实现了生产过程的自动化控制。热力站也实现了电气化自动控制，在热力站内，循环泵、补水泵等动力设备不断地启停运行，自控设备和电气动力设备相互交叉，使得现场的电磁环境非常复杂，干扰严重，从而导致测量的数值误差较大或控制指令、通讯异常等影响自动化控制系统的正常运作。因此，加强对其工业自动化控制系统的抗干扰技术的研究就显得十分重要了。结合自身的工作实践经验，在设计中就要考虑如何避免和减少电磁干扰，并在施工调试的过程中严格按设计要求合理布线，可靠接地，尽量减少强弱电的交叉耦合，减少设备之间的电磁干扰。 1热力站自动控制系统受电磁干扰的影响 1.1热力站自动控制系统的简单介绍 热力站自动控制系统主要设备有现场PLC控制器、现场总线、通讯设备、温度传感器、压力传感器、流量计、电动调节阀、电子远程水表、循环泵和补水泵的变频控制柜等设备，其结构示意图如图1所示。 1.2自动控制系统受电磁干扰的主要影响 热力站自动控制系统受电磁干扰的主要影响有：传感器采集的数据产生较大偏差，数据传输过程引起数值的波动，PLC控制器受电磁干扰不能稳定工作发出错误指令，通讯不畅不能正常传输数据，执行机构（调节阀、变频器、电气控制柜）异常动作等。当热力站自动控制系统受到电磁干扰引起上述现象时，整个热力站将受到干扰不能正常工作，从而影响到供热系统的稳定运行。所以在现实控制中，如何减少和避免电磁干扰显得尤为重要。 2如何减少或避免电磁干扰 要想减少或避免电磁干扰，就得弄清楚电磁干扰是如何产生的。从电磁干扰原理得知，构成电磁干扰必须有干扰源、干扰耦合的途径和受干扰设备三要素，减少或避免电磁干扰的技术就是围绕这三要素所采取的各种措施。只有弄清了电磁干扰是怎样产生的，主要的干扰源又是什么，哪些设备容易受到电磁干扰的影响，如何减少电磁干扰进入系统的途径，才能针对不同电磁干扰问题采取不同的处理措施，从而有效地减少或避免电磁干扰问题。 2.1热力站自动控制系统的主要电磁干扰 热力站自动控制系统的主要电磁干扰有强电设备循环泵、补水泵、变频器的启停、调速产生的电磁干扰对弱电设备传感器、PLC控制器、通讯设备、传输线路的辐射干扰，以及各种传感器、控制器等弱电设备之间的电磁相互传导干扰等。主要干扰源有电机、变频器、电动阀、传感器、PLC控制器等。 2.2减少或避免电磁干扰的方法和措施 2.2.1合理的空间布置及布线根据热力站的空间布局，合理安排设备的安装位置，综合考虑器件或设备的布置及布线，将强电设备间和弱电设备间分开布置在房间的两侧，强电电缆入地走地沟，弱电电缆架空走桥架，各自控设备间保持适当的距离，综合考虑场地空间大小和大型设备的布局，合理安排布置各设备的位置，尽可能地增大干扰源与受扰电路之间的距离。增大空间距离能有效地减弱电磁辐射干扰的传播，从而降低了设备受干扰的概率，降低整个系统故障的风险。2.2.2屏蔽技术给主要的干扰源及受扰设备都安装屏蔽保护外壳。屏蔽外壳通常是由导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽壳等，将被保护的设备电路放置在其中。将变频器放置在变频柜中，PLC控制器放置在自控柜中，其他设备都有金属保护外壳，这样既可以使屏蔽罩、屏蔽壳内的设备不受外部电磁干扰，又不让其电磁干扰外泄。系统连接的数据线、信号线必须采用屏蔽电缆线，这样能避免数据信号传输时受到电磁干扰。屏蔽线的屏蔽层必须可靠接地，并与主电路线及控制线完全分离。屏蔽一般分为静电屏蔽、低频磁场屏蔽和电磁屏蔽。2.2.3接地技术接地有保证安全和抑制干扰2个作用。正确的接地方式是保证人身和设备安全及抑制干扰的一种有效方法。设备的金属外壳接地是安全保护接地，是为了防止人身触电和保证设备安全；系统连接的数据线、信号线的屏蔽层接地是屏蔽接地，干扰电压对地形成低阻通路，干扰电流通过接地线导流入地，以防止干扰其他电子设备。自动化控制系统是由多台自动化电气设备和各类传感器构成，整个系统必须只能在一处接地，如多点接地，就会在电路中会形成多个接地回路，当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时，就会引起电磁感应噪声，形成电磁干扰。2.2.4隔离措施隔离的作用是破坏电磁干扰传播的途径、切断电磁耦合的通道，从而达到抑制电磁干扰的目的，包括变压器隔离、光电耦合器隔离、继电器隔离等。在热力站变频柜和自控柜中都使用了单独的24V电源开关将强电信号和弱电信号隔离开来，减少了相互之间的干扰；在控制回路中使用了大量的继电器将控制回路得电气连接阻断，切断了电磁干扰的传播途径；在变频器和控制器接收传输信号端加装光电耦合器隔离，保证了输入回路和输出回路的电气隔离，能很好地解决不同电位、不同逻辑电路之间的信号传输和电气隔离，从而减少了电磁干扰。2.2.5滤波技术滤波技术就是将相应频带的滤波器接入信号传输通道中滤除或尽可能衰减干扰信号，使信号传输过程中不受外部电磁干扰的影响，以达到提高信噪比、抑制干扰的目的。在变频器的输入电流端安装交流电源滤波器和电抗器，能有效地抑制外来的高频干扰和电源的低频谐波电流干扰对变频器控制信号及其他电子设备的电磁干扰。在自动检测系统中，传感器的直流电源是共用的一个开关电源，为了避免在同一电源内造成几个电路之间的相互干扰问题，应在每个传感器电路中加上RC或LC退耦滤波器。 3总结 热力站自动控制系统的稳定与否直接关系到热力站能否安全运行，尽可能地减少自控系统内外的各种干扰是非常重要的事情。在热力站自控系统设计之初就应充分考虑，要根据场地空间的大小、设备设施的种类、主要干扰源和受干扰设备及干扰的途径等具体情况，采用与之相适应的各种抗干扰措施，尽可能地减少和避免电磁干扰，保证自控系统能可靠、稳定地工作。在施工和维护过程中，要严格按设计要求和规范进行，保证每项措施都能起到应有的作用。此外，在选用电子元器件、传感器等设备时，必须选用性能参数稳定、可靠，能适应工作现场条件的器件和设备，从而保证系统组成后能安全、稳定地工作。 作者：杨利勇 单位：太原市热力公司 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统探讨 【摘要】智能建筑是现代建筑行业的发展区域，越来越多的工程项目，设计成了智能建筑。智能建筑楼宇中，比较重要的结构是自动控制系统，加快了智能建筑楼宇的发展速度。智能建筑楼宇提高了对自动控制系统的重视度，采取高效的控制方法，规范自动控制系统在智能化建筑楼宇中的应用。本文主要探讨智能建筑楼宇自动控制系统的几点内容。 【关键词】智能建筑；楼宇；自动控制系统 自动控制系统是智能建筑楼宇的核心部分，通过自动化技术、通信网络以及计算机技术，规划了自动化控制部分，应用到智能建筑楼宇内，满足楼宇智能化的基本需求。目前，我国建筑行业表现出了智能化、自动化的发展特征，直接提高了智能建筑楼宇的服务能力，由此对自动控制系统有一定的需求，目的是通过自动控制系统，优化智能建筑楼宇自动化的运行环境。 一、智能建筑楼宇自动控制系统的设计 1.系统设计自动控制系统主要参与智能建筑楼宇的运行控制，其在设计中，注重功能性的运行内容，管控好楼宇的运行和消耗，促使楼宇内的各项自动化项目，保持在最佳的状态[1]。自动控制系统的设计，可以规划成3个模块，分别是：(1)安保管理，自动化监测智能建筑楼宇，实行防火防电及防爆，同时还要执行安全中的数据管理，提高数据传输的水平，达到数据传送的规范标准；(2)物业管理，自动控制系统中，辅助计算出智能建筑楼宇的资金消耗，监督各项设备的运行状态，及时发现有异常的设备，制定设备更新计划，更换异常设备；(3)环境能源管理，自动控制系统管控智能建筑楼宇内的照明、空调以及运输项目，重点规范照明系统和空调系统的能源分配，有效控制能源消耗，实现节能降耗，自动控制系统在运输方面的环境能源管理，是指电梯、停车场等项目的控制，保障能源分配的合理性，才能完善自动控制系统的设计。2.系统分区自动控制系统在智能建筑楼宇中的系统分区，分为两个部分。分析如：(1)控制分区，自动控制系统分为集中控制与集散控制两个部分，集中控制是指计算机为自动控制的基础，所有监控点均连接到监控中心的计算机体系中，计算机处理好运行数据后，重新传送到设备的执行器内，缩短了运行控制的时间，集散控制的核心是分布式控制，监控中心采用通信总线结构，在智能建筑楼宇的监控区，实行分级分布式的控制方法，分散的状态下，完成自动化控制；(2)协调分区，是指对智能建筑楼宇中的子系统，实行协调化的自动控制，不同子系统，其核心功能不同，采用自动化控制系统，确保子系统能够在协调的状态下独立运行，子系统单独连接到自动控制系统内，做到协调运行。 二、智能建筑楼宇自动控制系统的应用 本文以某商务型的智能建筑楼宇为研究对象，该案例中，建筑楼宇占地120585.21㎡，建筑总高度是85.3m，该智能建筑楼宇，集酒店、办公、商业、车库等功能于一体，该建筑在建设初期，就提出了智能化要求，落实了自动化系统的应用，探讨几点自动化系统在该楼宇中的应用表现，如下：1.智能卡系统该商务型智能建筑楼宇，自动控制系统的应用，构建了智能卡系统，专门用于保护楼宇内部的安全性，确保出入人员的安全性。自动化控制中，包含了智能化系统，出入人员通过刷卡的方式，通过智能化系统，向自动控制系统提交认证信息，符合认证才能正常出入[2]。该案例的门禁、车库等位置，均采用了智能卡服务，实现了自动化的识别。自动化系统中有数据库，其可主动识别智能卡的用户，身份匹配成功后，才能安全放行。该楼宇的人流量大，因为楼宇存在多项功能，所以在酒店、办公等位置，专门配置了自动化的门禁系统，采取自动化的识别方法，门禁属于智能卡系统的一部分，执行刷卡识别，保障楼宇内部的安全。2.视频监控系统自动化控制在楼宇视频监控中，表现出了高效的应用。楼宇的运行根本是安全，结合自动控制系统，在楼宇中安装视频监控系统，专门用于监督楼宇的内外环境。该楼宇中的安全管理方面，不仅安装了视频监控系统，还配置了防盗报警、信息巡防等模块，其在该建筑楼宇的公共部位，安装了视频监控，以便实时掌握楼宇内外的环境状态，避免发生突发状态[3]。该楼宇内，不同功能的区域，管理人员之间相互协调，尽量扩大视频监控系统的监测方法，遵循“以人为本”的保护方式，落实视频监控系统的应用。例如：该案例的商业区，突发了安全事故，周围居民及时按下了防盗报警，信号迅速传达到了安全监控室，值班人员根据视频监控系统与防盗系统，迅速找到了事故位置，及时排除了安保人员，解决了事故问题，有效避免了人员伤亡。3.设备管理系统智能建筑楼宇中，安装的设备非常多，增加了设备管理的负担，而自动控制系统，可以应用到设备管理上，缓解了各项设备的运行压力。设备管理上的自动化，在智能建筑楼宇中，营造了舒适的环境[4]。该智能楼宇在设备管理时，以自动控制系统为基础，引入了多项先进的技术，专门控制好智能建筑楼宇中的设备运行。例如：该楼宇中的空调设备，建筑内，安装了30台空调机组，其中8台是空气净化变频机组，空调机组中，采用了PLC编程控制，促使空调能够根据楼宇内的环境，自动调节变风量和温度，实现了室温控制空调的方式，空调机组中安装传感器，夜间会降低或停止空调运行，降低了空调设备的能源消耗，体现了自动化控制在设备管理系统中的优势，不仅具有管控的作用，还起到节能降耗的作用。自动控制系统除了在空调设备上，还应有到了通风排水、电器运行、电机等设备中，完善了智能楼宇的设备运行。 三、智能建筑楼宇自动控制系统的发展 智能建筑楼宇自动控制系统是信息时代的产物，其具备良好的发展前景。随着通信技术和计算机技术的发展，自动控制系统在智能建筑楼宇中，可以更为及时、便捷的实行功能管理。未来发展中，自动控制系统可以参与智能建筑楼宇的各方面管理，不仅仅是现代几点功能控制上，而是提供综合的管理方法，充分体现自动化控制系统的功能。自动化控制系统在未来发展中，朝向高级化的方向发展，在智能建筑楼宇中，形成高级管家，提升自动化服务的水平，还要和通信自动化、办公自动化相互配合，完善智能建筑楼宇的运营环境，充分发挥自动控制系统的功能优势。 四、结束语 智能建筑楼宇的自动控制系统应用中，以规划设计为基础，满足智能建筑楼宇的功能需求，体现自动控制系统的高效性。自动控制系统在智能建筑楼宇中，得到了积极的发展，结合系统的设计和应用，推进自动控制系统在智能建筑楼宇项目中的发展，以便在楼宇中，开发更多的自动化控制功能。 作者：吴涛 单位：四川省煤炭设计研究院 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的改进措施 摘要：水资源在全球范围内都是重要的资源，水资源在我国经济发展中也占据很大的比重。因为水资源量在很大程度之上影响着我们国家经济发展的速度。伴随着近代工业的迅猛发展，以水资源为代表种种资源都受到相当大程度的污染，对污水处理的问题成为了目前最迫切的问题。文章分析了自动控制系统于处理污水时的的作用，先介绍了自动控制系统的组成特点，然后研究了自动控制系统在污水处理中的应用现状以及今后的改进措施进行探讨。 关键词：自动控制系统；污水处理；改进措施 前言： 目前，我国的环保力度逐渐加强，国家对污水处理上的处理方式也渐渐由点到面，进行了全方位的处理。因为我国国土很辽阔，各种工厂分布在很分散的位置为我国污水处理无形中增加了很大的难度。但是污染过水资源如果未经处理或者是处理不妥就排放到江海湖泊中，不仅为我国生活用水造成严重的影响，同时会对我国工业产业产生阻碍无法正常发展。因而，污水的处理是迫切的问题。电气自动控制系统在污水处理中的应用，可以提高处理污水效率，可以为我国经济的发展奠定出一个很良好的发展平台。得到很多有用的结论，自动控制系统能够提升自动控制系统整体性能，令污水的处理可以最高效率、最科学的进行，给经济的发展以及社会的整体发展扫除了麻烦。 一、自动控制系统的组成以及特点 自动控制系统的组成比较复杂，一般由数据采集、信号处理以及自动控制等各方面的内容组成。在实行污水处理时，只有这些部分协和配合，各尽其能，就会使污水达到最好的处理效果。主要负责系统运行的自动控制部分，令系统在没有人操控的情况下，也可以按照原来设立的系统进行运行，将人从危险、繁重的工作中拯救出来；主要负责系统监控的数据采集部分，当系统属于运行状态时，数据采集部分可以对污水处理的状况进行检验，能够保证系统的正常化运转；信号处理部分是对采集的数据进行处理，若发现系统出现异常状况时，就会迅速的对系统开始进行修复，保证污水处理的质量与效率。自动控制系统是一个多部分组成的整体化的设施，需要各部分之间相得益彰，污水的处理才可以实现高效化。 二、自动控制系统在污水处理中的应用现状 （1）电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想我国的科技发展不均衡，有些技术的发展还处于初级阶段，和总体科技水平差距太大，所以在使用设备的配套时，往往有些方面的落后会拖垮了设备整体的本能。当前我国的电气自动控制系统中，检测设备相当不完备，整体设备的性能的滞后。在电气自动控制系统进行处理污水时，很多的仪表、检测表由于精度不够，令系统没办法对突然出现的问题准时处理，造成了不必要的亏损，降低了处理污水的效率，减小了经济效益的空间，因而很大程度上限制了企业的发展。（2）污水的排放标准太低为了扩大经济效益空间有些厂家进行污水处理时，通常省略或简化水质的检验。近几年，由于我国环保部门监控力的加强，有些企业、工厂用PH、DOORP等进行对水质的限制，可是在电气自动控制系统进行操纵时，若检测系统检测到水质还有处于不合格状况时，系统接到反馈单单只是延长污水处理的时间，而却不是再一次进行对污水水质的检验，这样通常会造成处理的污水完不成预期的成效就直接排泄到环境中去。（3）设备维护不到位一些污水处理工厂一方面为提升污水的处理效率，另一方面为了减少污水处理成本，所使用的污水处理设备都是直接从国外直接买来。可是从外国买回来的设备基本都会有维护的要求，一旦没有满足维护标准设备不能正常工作，令污水处理效果不理想。 三、自动控制系统在今后的改进措施 因为我国污水的自动控制处理系统和经济发展现状没能完美的符合，这很阻碍到处理污水效率和质量，利用对我国目前污水处理现状，为相关方面采取必要措施，来提高处理污水效率和质量。（1）控制设备的检测精度在污水处理工厂引进新处理的设备后，必须注重对设备的检测，尤其是设备的精度问题。如果检测设备的精确度有缺陷，会令污水处理结果产生问题，经常令没有达标的污水因检测不出就被误排放了，这会造成无法挽回的各种方面的损失。因而，在引进新处理设备之时，就要注重检测设备精度的问题，我们必须要使处理的污水排放后不会产生较大的危害后果。（2）提高污水排放标准污水处理在实际生活中，排放的标准过低令污水处理现状和理想相差很大。利用对提高污水处理标准，从而减少不达标的污水被排放的量，这样可以从整体上将污水处理的效果得到保障。（3）相关设备的维护目前来说我国很多污水处理厂都是直接从国外引进设备，设备的维护问题有多方面的难题。可是只有好的处理污水的设备，才可以确保污水处理的结果。所以，工厂要必须加强设备维护的重视度，为克服各种方面的困难，把设备维护工作做到位，污水处理结果可以得到保证。（4）培养专业的人才培养专业的人才在污水处理方面是可持续发展有重大意义，可是我国目前污水处理人员都是接受简简单单培训就上岗，没有了解很多相关知识，这样使得在实际操作时易产生大问题。特别是在电气自动控制系统需要维护或者是出现问题时，特别难找到这方面专家进行指点。培养专业人才或者引进专业人才就十分重要了，这样不仅仅可以为我国污水处理的水平提高，也可以为污水的处理提供长期的保证以及将来的发展问题作出筹备。结语：综上所述，自动控制系统于污水处理之中有相当高的地位，一方面大幅度的降低污水处理的经济成本。另一方面，可以令污水处理效果获得明显的改善，创造出了很好的社会效应。文章利用对目前我国污水处理现状进行着手分析，提出很多改进措施，希望我国业内人员在提高污水处理质量以及改善污水处理等方面能有更大的进步。 作者：潘亚楠 赵磊 宋淼 单位：沈阳理工大学 自动控制系统论文:智能建筑楼宇自动控制系统研究 【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步，智能化建筑也得到了相应的发展，其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑，简要分析自动化控制系统在其中的应用。 【关键词】智能建筑；楼宇自动化控制系统；空调系统管理 1前言 建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点，第一能够有效的节约能源，第二能够确保设备的运行处于安全的范围，第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑，发展为会为人类思考的建筑。 2自动控制系统的发展历程 随着自动控制技术的不断发展与进步，建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中，楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统，第二个阶段是集散式控制系统，第三个阶段是现场总线控制系统，第四个阶段是网络集成系统［1］。 3自动控制系统的发展趋势 智能化的自动控制系统，尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此，在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的，第一方面是计算机的控制技术，第二方面是通信技术。所以，建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。 4自动控制系统在建筑工程中的应用 4．1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区，总建筑面积在十二万平米左右，建筑高度高大85．3米。主要有以下几方面的功能，第一就是商业功能，第二就是作为办公写字楼的功能，第三就是作为五星级酒店功能，第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的，下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4．2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计，如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4．3设计目标4．3．1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备，如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备，建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的，故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求，确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4．3．2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中，为了尽最大可能的去满足用户的需求，机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位，而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现，仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上，在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗，节省运行资本。4．3．3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境，那么其中的机电设备必然数量较多，然而由于这些设备分布较为分散，那么就会使得这些设备的管理非常困难，采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度，实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备，我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4．4设计原则4．4．1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求，更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4．4．2先进性采用最为先进的技术来进行设计，方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4．4．3开放性不但能够兼容其他的设备监控，并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4．4．4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理，而该软件的友好性则是使用较为简单，方便工作人员操控管理。4．5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统，将其中的控制功能进行分配，分配到每个控制回路，并体现在现场的仪表之中，进而提升系统的可靠性，从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面，第一层是设备层，第二层是控制层，第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类，第一是PAU空调系统，第二是水泵设备，第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内，大楼中共设有30多台空调机组，当中有5台采取了变频机组。一般而言，变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制，于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节，然后设置高温保护开关，当开关动作时，就需要对电加热器进行关闭操作，当风机停止运转时，要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时，由室内温度来进行控制调节，调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关，开关的设置在电热器后面。当开关动作时，就需要对电加热器的电源进行关闭处理，当风机处于停止的状态时，要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是，风机开，电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时，可以通过控制变频器来维持风量，以达到保证换气的稳定，进而延长过滤器的使用期限。4．6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来，容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部，电源就通过最近的配电箱进行引出，容量为单向0．5kw。4．7电气接地在一栋建筑物中，其供电配电的设计至关重要，影响整个建筑物的有效使用。在其中，接地系统在其中占据着非常重要的组成部分，因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来，随着科技的不断进步与发展，建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中，采用的是TN－S系统。在进行系统的设置时，要注意以下几点问题，第一是它的工作零线，第二是其专用的保护线，第三是它们相连接的位置，以达到保证智能化建筑的安全。 5结语 建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色，它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合，如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统，有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中，建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。 作者：张亮 自动控制系统论文:自动控制系统对污水处理的应用 摘要:在我国经济发展的过程中，水资源占据着重要的地位，他的资源量将很大程度上影响着我国经济的发展速度。而随着近代工业的崛起，以水资源为代表的各类资源均受到很大程度上的污染，所以对污水的处理已经成为当前最突出的问题。本文就自动控制系统在污水处理中的应用进行全面的分析，提高自动控制系统的性能，使得污水处理能够最大效率的进行，为社会、经济的发展扫除障碍。 关键词:自动控制系统;污水处理;应用 引言 近年来，随着我国环保力度的逐步加大，对污水的处理上逐渐由点到面，实行全方位的覆盖。由于我国幅员辽阔，各类工厂分布较为分散的状况给我国的污水处理增加了难度。而污染的水资源如果处理不当而直接排放进江海湖泊，不仅给我国的生活用水带来影响，也会阻碍工业等相关产业的发展，所以对污水的处理已经成为一件急需解决的问题。电气自动控制系统的应用，将提高污水处理的效率，为我国的经济发展奠定一个良好的发展平台。 1自动控制系统的组成以及特点 1.1自动控制系统的组成 自动控制系统的组成较为复杂，一般由自动控制、数据采集以及信号处理等方面的内容组成。在进行污水处理时，只有这几个部分协调配合，各尽其能，才能使污水的处理的效果达到最好。自动控制部分主要负责系统的运行，使得系统在无人控制的情况下，也能够按照原有设定的系统进行运行，将人从繁重、危险的工作中解救出来；数据采集部分主要负责系统的监控，当系统属于运行状态时，数据采集部分能够对污水处理的状况进行检测，保证系统的正常化运行；信号处理部分是对采集的数据进行处理，当发现系统出现异常状况时，就会及时的对系统进行修复，确保污水处理的效率与质量。自动控制系统是一个整体化的设施，只有各部分之间相辅相成，才能实现污水处理的高效化。 1.2自动控制系统的优点 从另一种角度而言，自动控制系统可以分为软件和硬件两部分。这两部分虽然完全不同，但是却是缺一不可。为了实现电气自动控制系统的方便化操作，自动控制系统中往往嵌入了目前发展较为成熟的软件工程技术。操作员进行操作时，可以结合软件的优点通过功能图块进行编程，提高系统操作的便捷性。除此之外，对于一些较为复杂的工程项目，可以利用高级语言完成相关的数学算法，在简化项目复杂程度的同时，可以实现功能块的嵌套，优化系统的性能。硬件与软件不同，但是在一定程度上被软件限制选择的范围。通常情况下，一款软件的集成程度越高、功能越强，那么对硬件的配置要求就越苛刻，污水处理工厂的成本就会增加。所以在软件的制作过程中，我们要兼顾硬件的选择，只有这样才能在不影响污水处理效率的情况下，节省开支，实现经济效益的最大化。 2自动控制系统在污水处理中的应用现状 随着科技的发展，越来越多的设备处在日新月异的变革之中，设备的更新周期远远低于历史上的任何一个时期。电气自动控制系统就属于其中发展较快的一类，且从整个经济结构角度来看，电气自动控制系统对于人类来说具有巨大的应用价值。然而事实表明，实际应用的情况并没有达到理想的效果，其中存在着较多的缺陷和不足。下面我们就简述一下电气自动控制系统在污水处理中具体应用的现状。 2.1电气自动控制系统所采用的检测设备检测精度不理想 我国科技发展不平衡，某些技术发展还处于基础阶段，与总体科技水平不相吻合，所以在设备的配套使用时，往往某方面的落后拖垮了设备整体的性能。目前我国的电气自动控制系统中，检测设备相当不完善，滞后了整体设备的性能。在电气自动控制系统进行污水处理时，很多的检测表、仪表由于精度不足，使得系统无法对突然出现的问题及时处理，造成了不必要的损失，降低了污水处理的效率，压缩了经济效益的空间，从而很大程度上制约了企业的发展。而且，如果处理的污水没有达到设定的标准就进行排放，那么其中的污染物就会对环境以及相关生物造成极大的危害，给国家和人民造成不可估量地财产损失。 2.2污水的排放标准太低 一些厂家进行污水处理时为了扩大经济效益空间，往往简化或者省略水质的检查。近年来，由于我国环保部门的监控力加强，一些企业、工厂用ORP、DO、PH等进行对水质的控制，但是在电气自动控制系统进行操作时，如果检测系统检测到水质尚处于不合格状态时，系统接到反馈仅仅只是加长污水处理的时间，而并非再一次进行污水水质的检测，这样往往造成处理的污水达不到预期的效果就直接排放到环境中去。 2.3设备维护不到位 我国的污水处理工厂为了提高污水处理的效率，减少污水处理的成本，一些污水处理设备都是从国外直接购买。而这些设备往往都有维护要求，只有满足维护的标准之后，设备才能够更好的工作，使污水的处理效果实现最大化，但是目前国内工作人员对这些设备的了解较少，很难满足设备的维护需求，使得设备的维护工作名存实亡。而且这些设备的造价往往十分昂贵，维护的费用也是一笔巨大的开支，严重挤占了工厂的利润空间，使得部分污水处理厂做的不够到位。 2.4缺少相关的专业性人才 从相关部门的统计数据来看，我国污水处理行业员工的能力普遍偏低，往往都是通过简单的培训就直接上岗。在这种情况下，如果处理系统一旦出现问题，或者处理设备需要维护的时候，由于缺乏专业人才，就会导致污水的处理效果与理想的标准相差较大。 3自动控制系统在今后的改进措施与发展方向 3.1自动控制系统的改进措施 由于污水自动控制处理系统与我国的经济发展现状不能够很好的契合，严重阻碍了污水处理的效率与质量，通过对目前我国污水处理现状的分析，对相关地方采取一些必要的措施，以提高污水处理的质量与效率。3.1.1体改电气自动控制系统检测设备的检测精度在进行污水时，我们要保证经过处理的污水排放到环境中时不会产生大的危害。然而由于检测设备的精确度有着严重的缺陷，使得污水处理的结果产生一系列的问题。检测设备搜集数据时，因精度问题，往往使得未经达标的污水因检测不出而被误排到环境中，造成了无法挽回的损失。所以，当污水处理工厂引进新的处理设备时，一定要注重检测设备的精度问题，只有这样，才不会影响处理系统整体的性能。3.1.2提高污水排放标准在实际的生产生活中，污水处理标准的过于低化使得污水的处理现状与理想相差甚大。通过对污水处理标准的提高，减少污水不达标而被排放的概率，从整体上提高污水处理的效果。3.1.3对相关设备进行维护由于目前我国大多数的污水处理工厂都是从国外直接引进设备，在维护的问题上存在着多方面的问题。但是只有良好的机器设备，才能保证污水处理的效果。所以工厂应该加强对设备维护的重视程度，克服多方面的困难，将设备维护的工作落实到位，为污水的处理结果提高保障。3.1.4引进和培养专业人才目前我国的污水处理工作人员基本都是仅仅接受简单的培训就直接上岗，缺乏相关方面的知识，在实际操作中往往容易产生大的漏洞。尤其是在电气自动控制系统出现问题以及设备需要维护时，很难找到相关方面的专家进行指导。所以引进和培养专业人才就显得十分的重要，他不仅能够提高我国污水处理的水平，又能为污水的处理结果提供保证。 3.2自动控制系统的发展方向 目前，控制理论向着两个方向进行发展，一是在科技飞速发展的大环境下，注重某一种方法的研究，将先进、成熟的科技技术应用到方法的实践中，提高污水处理的效率与质量；二是将多种方法结合使用，相互之间取长补短，发挥他们所具有的优势，共同提高污水的处理效果。就目前而言，第二种的发展趋势明显高于第一种，且已经取得了良好的效果。 4结语 自动控制系统在污水处理中占据着重要的地位，不仅大大的降低了污水处理的成本，而且使得污水处理的效果得到了明显的改善，创造了良好的社会效益。笔者通过对目前我国污水的现状进行具体分析，提出一系列相关改进的措施，希望在改善污水处理、提高污水处理质量方面能所帮助。 作者：李家栋 单位：曲阜师范大学工学院 自动控制系统论文:谈污水处理厂的自动控制系统 【摘要】随着国家、企业、社会等对于环境问题的重视程度越来越高，污水处理厂的自动控制系统和污水处理工艺也得到了企业的高度重视，污水处理厂的自动控制系统包括了硬件和软件等部分，每一个部件的正常工作才能保证整个污水处理自动控制系统的正常工作，本文将讨论和分析污水处理厂的自动控制系统。 【关键词】污水处理；自动控制系统；污水处理工艺 在实际的污水处理过程中存在着一些难点问题，污水处理自动控制系统的应用可以解决一些传统污水处理工艺面临的难点问题，但是污水处理厂的自动控制系统自身也面临着一些需要解决的难点问题，这就需要人们不断研究污水处理自动控制系统，不断改造和升级现有的污水处理自动控制系统，使其更好的发挥作用。 1污水处理厂中污水处理工艺的一般流程 污水处理厂中污水处理工艺的一般流程主要包括污水处理工艺，污泥处理工艺和出水消毒工艺等流程，在污水处理厂中污水处理工艺的每个环节都有相关的规定和标准需要遵循。第一，在污水处理工艺中首先要对进水水质进行技能分析，在进行进水水质技能分析使应该根据相关的污水厂进水水质技术性能指标进行操作，如当污水中水质5BOD/CODCr比值为0.565时，较适合的处理工艺是生化处理工艺；当C/N的比值为3.71时，此时较为适合的污水处理工艺是生物脱氮工艺；当5BOD/TP的比值为43.33时，这时最为适合的污水处理工艺是生物除磷工艺，且不需要与其他工艺混合使用，这些只是污水水质进技能指标中较为有代表性的一些指标，可以采取对应的适宜处理工艺进行处理，当污水水质指标出现其他数据时，也应该根据相应的标准进行污水处理。污水处理工艺中对于不同的污染物质需要采用不同的方法和工艺进行处理，如为了去除污水中的SS就主要采取沉淀的方式；为了去除水质中超标的5BOD主要采取微生物吸附和代谢的方式以及泥水分离方式；为了去除污水中的COD，可以采取与去除5BOD类似的处理工艺和方式；为了高效率地去除污水中的N，可以采用的工艺是脱氮工艺；对于P的去除来说，主要是依靠生物除磷的方式。第二，污泥处理工艺流程主要包括污泥稳定工艺，污泥浓缩脱水工艺和污泥的最终处置。厌氧消化，好氧消化，加热干化，加碱稳定和热处理等工艺都是能够达到污泥稳定的工艺，但是其中厌氧消化是污水厂最常用的处理方式，因为加碱干化，加热干化和热处理等直接稳定污泥处理工艺的成本耗费较高；在进行污泥浓缩脱水环节时，机械浓缩和脱水方式能够使处理后污泥含水量低于百分之八十，因此目前污水处理厂通常情况下会采用机械浓缩脱水方式来进行污泥的浓缩脱水处理；污水厂在处理污水的过程中，污泥的出现是一种必然现象，污泥虽然是固体废弃物，其中既含有一些有用的物质如氮磷钾等元素，而且污泥中也含有病原菌，寄生虫和重金属等有害物质，在进行处理时必须结合当地环境考虑其对于生态环境的影响。第三，污水厂的出水需要经过消毒过程，目前对污水厂进行出水消毒主要采用氧化法、加氮法、紫外线消毒法等，臭氧可以彻底的杀菌而且对于环境的影响非常小，因此进行出水消毒时最常用的氧化剂是臭氧；由于液氮成本低而且消毒效果比较稳定，液氮是利用加氮法进行污水消毒最常用的方式；紫外线的有点是可以在短时间内达到消毒的目的，而且不会产生二次污染，因此，紫外线也成为污水厂进行出水消毒过程中使用的方法，主要注意的是这三种出水消毒的方式在应用时也有其弊端，污水厂必须权衡这些消毒方式的利弊，选择具体的出水消毒方式。 2污水处理厂中自动控制系统的硬件设计 2.1现代污水处理厂自动控制系统的简单介绍 现代的污水处理厂自动控制系统主要有两种类型：一种是可编程序控制器PLC，另一种是现场总线控制系统FCS。可编程序控制器PLC是一种利用可编程序存储器进行操作和控制的电子系统，由于电子技术的应用，使得可编程序控制器PLC具有很高的控制能力，而且这种自动控制系统的可靠性也非常高，，即便在较为恶劣的污水处理环境中，也可以正常的工作。现场总线控制系统FCS可以实时地检测污水厂处理现场的相关数据，而且FCS采用智能技术和通信网络技术，能够使污水处理的现场形成一个智能的通信网络，可以提高污水处理过程的操作性和现场设备互联性。在实际的应用中，可编程序控制器PLC与交换机、工控机的结合使用是污水厂污水处理中实用性很强的污水处理厂自动控制系统，因此在下面的介绍中，会更侧重于对可编程序控制器PLC的介绍。 2.2现代污水处理厂自动控制系统的构成 在编程序控制器PLC、交换机、工控机结合使用的现代污水处理厂自动控制系统中，系统结构主要分为控制层和信息管理层。对于现代污水处理厂自动控制系统的控制层，主要采用PLC自动控制方式、就地手动控制方式和中控室集中控制方式等进行控制，通过对控制层的有效控制，不仅能够实现各个编程序控制器PLC之间的数据交换和协调，而且可以实现编程序控制器PLC中个智能化控制设备间的数据交换和数据协调，以及一些程序的编译和维护工作，如果远程设备中出现了错误也可以通过对控制层的控制查询错误。现代污水处理厂自动控制系统的信息管理层主要依靠通信网络进行信息的管理和传输等，信息管理层所采用的通信网络是标准以太网，这种网络可以有效快速地处理信息和管理信息。为了保证现代污水处理厂自动控制系统的正常运转，自动控制监控系统也是必不可少的一部分。 3污水处理厂中自动控制系统的软件设计 准确确定污水处理厂中自动控制系统的自动控制方式，设计下位机PLC程序，精确计算关键控制环节的相关数据，设计上位机人机界面等四方面的工作是确保污水处理厂中自动控制系统正常高校工作所必须做好的工作。自动控制方式在上文中已经做过简单的介绍，其中现场手动控制方式是污水厂应该优先考虑的一种控制方式，这种控制方式主要能够解决现场调试和检修等问题；PLC自动控制方式需要利用相关软件进行设计，主要完成对隔栅间，沉砂池A/O池，脱水车间，进水泵房和二沉池消毒池等区域的控制；中控集中室控制方式是一种远程的控制方式，操作人员需具备相当的分析能力和专业能力，因为采用这种方式时，虽然操作人员所做的操作主要是开或关，暂停或启动，但是进行这些操作之前需要对中控系统操作站或操作面板的监控画面和数据进行合理地分析。除此之外PLC的程序设计以及模糊自整定PID参数算法的确定及计算也是非常重要的软件设计步骤。 4结语 通过分析污水处理厂的自动控制系统，可以发现污水处理自动控制系统的结构复杂，而且对于电子技术和智能技术等的要求非常高，因此想要成功地实现污水处理自动控制需要大量的工作和学习，也需要研发人员的不断努力和创新，才能够使污水处理厂的自动控制系统更高校更成功地发挥作用。 作者：周亚楠 单位：河北省晋州市城市污水处理厂 自动控制系统论文:自动控制系统在污水处理的应用 自从我国工业化进程加快以来，污水的排放及其处理已经成为越来越受国家关注的一个重点。水资源的利用直接关系到人类生存，关系到人类可持续发展。早期工业废水、城市生活废水全部直接排放进自然中，直接利用自然的自我净化调节功能来分解废水。但是随着我国工业化程度的不断加深，仅仅通过自然自净能力已经很难将庞大的废水量处理完，这时建设城市污水处理厂的必要性就突显出来。早期的城市污水处理厂一般都是由工作人员到现场进行勘察以及调研，但是污水处理厂的构成复杂、建筑物繁多，在测量多种项目指标时，常常给现场勘测调研带来极大困难。随着科技革命带来各种新技术，污水处理厂渐渐开始引用自动控制技术，这项技术得到广泛应用是因为自动控制技术操作起来非常方便，可以进行实时监测，并且非常节省人力。在20世纪70年代的美国，部分污水处理厂可以实现对加药过程进行计算机控制，如污水处理厂通过计算机对加钒过程进行掌控，很好地降低了钒的使用量，与之同时发生的是管理效率的显著提高和水质的大为改善。除此之外，像德国、日本等国家的一些污水处理厂也较早实现了用计算机来控制污水处理过程。污水处理系统发展到现在已经取得很大进步，其自动化程度跟以前相比也更高。 1污水处理系统中自动化技术的应用现状 所谓自动控制系统就是把控制设备、执行器件、检测元件和主计算机之间利用通信网络连接起来，这样主计算机可以对它们进行集中控制，进而达到集中监控、集中调度、集中分析和集中数据处理的目的。经过对国外引进技术和设备的消化和吸收，我国的污水控制系统也有所进展。工业Ethernet配合着FCS，再与PLC控制站结合起来，这种自动控制系统是我国最新一代的控制系统。现在自动控制系统在污水处理中的应用有了新的进展，如FCS、PLC、DCS等。其中FCS是现场总线控制系统（FieldbusControlSystem），近年来它发展迅速，可以算得上是最新型的自动控制技术，它旨在用网络传输代替比较传统的硬件传输，这是FCS通过现场控制网络将众多控制器、传感器和执行器连接起来实现的。PLC是可编程控制系统（ProgrammableLogicControlSystem），它使用计算机技术以实现开关量的逻辑控制，其最大的优势就是具有超高的可靠性和抗干扰能力，这种优势使它在污水处理中占有很重要的地位。DCS是集散控制系统（DistributedControlSystem），它是一种新型的4C控制技术，实现了连续物理量的监视与调节，与PCL相结合的DCS控制系统在污水处理厂中的应用可以说已经相当成熟了。 2自动控制系统在污水处理过程中的特点以及主要表现 2.1自动控制系统的主要特征 相比于其他的自动控制系统，在污水处理中应用到的自动化控制系统比较繁琐复杂。因为其中涉及到的物理量非常多，而且其中不仅有模拟量，还有数字量。与此同时，控制方式也有开环控制和闭环控制、顺序控制和时间控制等多种控制方式。而要使处理后的水质达标，就要使处理过程中的各项参数都要合格。这就需要对处理设备的运行状态、进排泥量和排水量等进行综合控制，这无疑会加大自动控制系统的复杂性。现在的自动控制系统已经具有良好的开放性、适应性和经济性等，这和自动控制系统有简单的逻辑控制阶段发展成为分散控制阶段是密切相关的。 2.2自动控制系统在污水处理过程中的主要表现 2.2.1过程控制。自动控制系统对污水处理整个过程中的工艺参数以及流程进行实时监控和采集分析数据，然后根据分析结果对现场的设备的运行进行控制，这就是我们所说的自动控制系统的过程控制。其中可以实现运行数据的采集和存储、调度和管理。整个运行过程的系统是中央控制系统，中央控制系统可以对整个工艺的运行和停止以及一些紧急事件进行直接控制。2.2.2在线监视功能。在线监视功能使动态的工艺流程图显示在中央控制室的计算机屏幕上，同时可以显示在子站界面上的是现场设备的运行状态和一些非常重要的工艺参数的变化情况。必要的情况下，我们可以利用鼠标和键盘对系统的运行状态进行干预。2.2.3故障诊断及报警处理。当设备在运行过程中产生一些可以或者不可以避免的故障的情况时，故障诊断功能可以将其监测出来，并随后进行查找和报警。此外，故障诊断系统还可以分析和调整一些简单的事故，从而使系统运行更加稳定。报警时系统可以显示报警的画面，这样可以让操作人员在对故障进行处理时得到提示。 3自动控制系统在应用时存在的问题及今后的改进方向 3.1自动控制系统在应用时存在的问题 虽然上述过程中我们的确展示了自动控制系统的众多优势，但是自动控制系统的发展毕竟还是不够完善，从各个污水处理厂的调研中我们总结了自动控制系统现今存在的一些问题：3.1.1自动控制系统的在线稳定性不够。随着PLC、DCS以及FCS技术的发展，自动控制系统的稳定性已经得到了一定的提高。但是由于污水处理实在是一个很复杂的过程，系统中的设备在运行过程中会涉及很多参数，而且每个参数还在不断的变化中，这就给自动控制系统对整个污水处理过程进行有力的监督控制造成了障碍。所以，一般污水处理厂除了自动控制系统外，还需要现场的工作人员来操控运行过程，并对有些分析结果进行调整，以期保持整个处理系统的稳定性。3.1.2已建的污水厂存在仪器、工作人员方面的限制性因素。目前大部分已建的污水处理厂的自控技术水平落后，污水处理效能与自控关系不明确，与之配套的自控设备和仪器匮乏，同时现今的排放标准也普遍提高，再加上污水处理过程中与自动控制设备相关的自动化方面的知识比较复杂，引进的大部分设备都是外文说明书，厂区的工作人员缺乏必要的自动控制方面的知识，这些劣势只靠对厂内工作人员的培训是无法轻易转化的。3.1.3目前我国众多的污水处理厂虽然监视良好、但是控制能力却明显不足。对于监视过程中得到的数据，工作人员并不能很好地进行分析和利用，这样就使自动控制系统失去了一开始我们想要它能提供给的便捷。并且自动控制系统在污水处理厂的运行过程中带来的由于节能降耗引起的直接经济效益并没有被充分认识到，这从另一个方面阻碍了风险投资者在投资污水处理厂时对自动控制系统的投资欲望。与此同时，自动控制系统引入污水处理厂后可以保障污水的排放达到标准，提高环境效益和社会效益，在这点上污水处理厂监管部门的认识也不到位，他们缺少与风险投资者的协调，以上种种都是限制自动控制系统在污水处理厂推广的重要原因。3.1.4自动控制系统本身还有待完善。例如与自控技术相关的软件、仪器行业并不规范，先进的自动控制技术大都从国外引进等。更详细一点举例，像污水处理过程中使用的探头很多，它们用于数据的采集，且都是被淹没在污水中的。但是如我们所知污水中的成分相当杂乱，这些探头很容易被缠结进而影响采集数据的准确性，更有甚者会损害探头。 3.2自动控制系统今后的改进方向 一是在自动化控制系统的稳定性还没有得到确保时，污水处理系统中应该配备必要的工作人员，以弥补自动控制系统稳定性不够带来的分析结果的误差。二是接下来一段时间内应该在污水处理厂中配备相应自动控制方面的专业人员，这样既可以对其他厂区的工作人员有一定的培训和指导，也可以避免因工作人员专业素养不够引起的操作失误甚至事故。这对厂区的正常运行有很大的影响。三是依然要不断开发智能控制在污水领域的应用深度，如模糊控制、神经网络控制、专家控制等技术，这些技术仍然需要理论上的进一步发展。通过数学建模和仿真，结合污水处理新技术的市场需求，将这些智能控制方法相结合，争取提出更加行之有效的新控制策略。四是争取将污水处理厂的自动控制系统与高速数字技术和网络技术结合，通过遥感遥测遥控技术实现污水处理厂的自动控制，以解放所有的现场操作人员。 4结语 如上所述，自动控制系统在传统的污水处理领域已经取得了众多成果，可以极大地提高污水处理的效率，提高出水质量，大大减少了有害物质的排放，其产生的经济效益和环境效益是值得肯定的。但是，我国的污水处理中自动化技术的应用起步是比较晚的，所以在这方面我们不可避免地落后于西方发达国家，这集中体现在我们的控制系统大都从国外引进，缺少自主研发的系统，同时相应的污水处理设备、测量监测仪器的质量一直得不到提高。显然国家应该加大对这方面的投入，以缩小与世界先进水平的差距。我们有理由相信，随着我国科学技术的不断发展，污水处理系统会有更好的完善，而自动控制系统也会在污水处理领域发挥其应该有的作用。 作者：杨博英 单位：株洲市城市排水有限公司 自动控制系统论文:电气设备自动控制系统运用分析 1将PLC控制系统设计到电气设备自动化控制系统中 （1）设计科学合理的流程。明确电气自动控制的任务，并加以评估，将PLC控制范围确定下来。最后技术人员根据PLC的功能和性价比来确定程序控制器的主机。在此基础上确定各模块及相应的各单元，如显示设定单元、模拟量单元及位置控制单元等。（2）确定输入/输出地址。PLC接线端上的I/O信号的地址是PLC控制系统设计的基础。只有确定了输入/输出地址，才能进行下一步的软件编程工作；I/O地址的确定是控制柜及PLC外围接线绘制装配图、电气接线图、安装人员装配的基础。以表格的形式列出I/O的名称、代码和地址是很有必要的。（3）设计控制系统。控制系统分为硬件部分和软件部分。PLC控制程序的编写是系统设计中软件部分的组成。除了程序编写之外的控制系统设计基本都是属于硬件设计，如电气线路的设计、PLC控制器的设计、抗干扰的设计及PLC控制器外围线路的设计等。1）设计系统的硬件。硬件设计的主要包括确定电气控制元件；设计抗干扰措施；设计电气控制系统。2）设计系统的软件。主、子程序及中断程序是软件设计的三大主要部分。设计PLC控制程序时编程是主要的方法但更重要的依靠设计者自身累积并总结经验。应用较多的编程方法有流程图法、状态表法、逻辑代数法及功能图法等。设计程序常见步骤为：①查找输出对象，确定出其启动及关断条件；②输出对象的启动条件及关断条件有制约条件的，要找出来；③大多情况下，输出对象以FK=（X开+K）•X关关公式加以编程，有制约条件的，以FK=（X开•X关约+K）•（X关+X关约）公式加以编程；④代入相应数据入公式中，结合PLC编程的要求，建立梯形图；⑤全面检查并修改程序。梯形图编程设计系统程序与语句表编程相比，更直观，更加一目了然，但具有需要修改时比较麻烦工程量大的缺点。一般对于比较清晰的并发、单及选择顺序的控制任务，应用功能图进行设计程序较有优势。（4）调试系统。系统硬件的模拟调试工作必须在主电路断开的环境下实行，并且只能够调试手动控制部分的功能正确与否；只有模拟出各种开关信号输入的情况才能够对系统软件部分进行调试，通过综合应用电位器、万用表及开关模拟多种现场信号，观察此时PLC输出的逻辑关系是否与控制要求相符；与此同时，也可应用电脑直接模拟加以调试。通过反复修改与调试来确定程序的完全正确。（5）系统联机调试，下载已经编制并且调试好的程序到现场PLC控制系统中实行运用。首先断开主电气然后才开始调试，只能对控制电路实行联调。联调过程中，发现问题，要反复全面检查系统接线与软件设计里程序的编写与调试，只有系统控制功能正常，并满足控制要求才能交付使用。整个体系完成后，系统完成后，必须整理相关技术资料以存档，为以后系统的维护、检修及改进等提供依据。 2电气设备自动控制中PLC控制系统的操作过程 （1）选择合适的电源。选择电源时，最基本的要求时其额定输出电流各模块消耗的电流总和。（2）相匹配功能模块的选择。选择的基础是要选择可靠性高的机型，并且在系统运行的过程具有很好的稳定性。（3）设计控制元器件。设计辅助程序、故障应用措施，分配存储空间、编制功能子程序是设计系统控制元器件的主要内容。（4）正确的输入/输出模块的选择。1、输入/输出模块点数的确定；2、运用离散系统来实现输入与输出的模拟；3、编入具有特殊功能的输入与输出。（5）控制系统连接与安装的实现。PLC控制系统多个部件在配线板上的实现，按照相应的系统接线图对其进行安装工作。（6）调试实现PLC的运行。1、调试PLC控制系统硬件与软件，以保证试运行的稳定性；2、试运行过程中，设计人员必须注重PLC控制系统各个部分运行情况详细观察运行的细节，对出现的各种情况必须立即做出停机处理，找出出现问题的原因与源头，并及时的选择正确、有效的方式处理掉出现的情况；3、确定PLC控制系统试运行准确无误后，要整理好技术文件，并且交付使用。 3PLC控制系统应用领域 （1）PLC控制系统在数控系统中的应用。传统的控制系统具有多种控制方法，随着PLC控制系统的出现，在业内引起了非常广泛的关注。在数控系统中实现了PLC控制系统的应用，大大促进其控制定位变的精确与方便。（2）PLC控制在交通控制系统中的使用。交通控制系统中PLC控制系统的应用关键体现在控制交通系统总线方面。采用PLC控制系统使得交通系统工作效率得到极大程度改善，在一定程度上进一步完善和高效化了监控。（3）中央空调系统中的PLC控制系统运用。当下，控制中内空调系统的方法有如下三种模式：（1）继电器的传统控制模式。（2）数字化的直接控制模式。（3）控制器可编辑的控制模式。在此三种控制模式中，继电器的传统控制模式与直接数字控制模式由于其自身缺点原因，在实际中其应用广泛度逐渐减少。而PLC控制系统因抗干扰性能高、较稳定、便于维护等优势，在中央空调系统中的应用越发广泛。 4结语 电气设备中应用PLC控制系统后，使得传统复杂电器逻辑得到简化，在具备简单易操作特点同时，又大大降低了故障率，还提高了运行过程中稳定性。极大促进了电气PLC控制系统的运用。 作者：魏潇韩 单位：西安有色冶金设计研究院 自动控制系统论文:电气自动控制系统功能及发展探讨 1电气自动控制系统阐述 1.1电气自动控制系统概念 电气自动控制系统是指自动控制系统在无人为直接参与操作下，利用控制设备、检测仪器对电气设备或设施的运行进行控制的一种自动控制技术。电气自动控制系统的运行包括自身起到控制作用的控制器，如检测仪器和自动设备；被其控制的电气设备，称为控制对象。在整个自动控制系统中，需要各种参照数据进行控制指令的输入和输出，其参照数据称为被控参数，而输入或输出的过程则表示自动控制器与被控制对象的变化。 1.2电气自动控制系统的性能要求 电气自动控制系统根据其实用性及运作性质必须具有抗干扰的性能和跟随输入性能，由于电气自动控制系统应用到电气运行中，电气设备很多，自动控制在运行时有可能会受到其他因素的干扰，对控制系统的参数或数据等造成一定的偏差，为了提高控制系统的运转正常，提供可靠的数据依据，所以自动控制系统中必定要具有抗干扰的性能。同时，电气自动控制系统数据的输出一定是随着输入参数而改变的，有时候也会出现例外，由于输入数据不是按照时间输入的，则参量输入时也可不按时间输入，但总体来说还是根据输入方式的原则进行输入的。 1.3电气自动控制系统的分类 电气自动控制系统的分类方式很多，可根据其任务定型、数学模型、信号形式、系统规模、智能化情况等进行不同的分类。例如，按照数学模型可将自动控制系统分为线性或非线性两类控制系统，或者是时变或非时变量类；按照任务的分配方式可分为随动控制、调节控制和程序控制三类系统分型；按照信号形式分型可分为离散或连续两种控制系统分型。而电气自动控制系统整体上可分为开环、闭环及复合式三种控制系统类型。 2电气自动控制系统的功能 电气事业自动化生产水平在随着市场经济的不断发展而进步，推动自动化生产的主要机制是自动化控制系统，它是促进电气设施生产、运转的操作系统，不仅可替代人力不可操作的部分，而且可大大提升电气设施工作的效率，因而电气自动化控制系统具备很多功能。 2.1自动控制功能 电气设备运行过程中，自动控制系统必须安装，因为它具备自动切断电路的功能，可以在设备运行线路发生故障或设备发生故障时，自动将电路切断跳闸，对设备起到一种保护作用，从而对整体的运行也起到保护和控制作用。 2.2保护功能 电气系统的正常运行是各种设备、设施共同运行的体现，但在各类设备运行中有很多未知的故障发生，如电流或电压过大或过低均会影响线路的正常导电，引起设备发生问题；或者用电功率过大也会影响线路和设备的正常运行，而一系列问题的发现及制止，均需要一个能够起到保护作用、自动处理的系统来显示，因而自动控制系统是不可缺少的一种传达故障信号，对线路、设备起到保护作用的设施。 2.3监控功能 自动控制系统中均配有监控功能，因为设备控制的传感均需用电，电是利用传感器介质进行信号传输的，人用直观观察是看不见的，所以在判断对设备的控制、及设备是否有电，均需要传感介质进行输送，因而其具备这样一个监控系统，进行数据、信号等的传送。有了这样一个监控功能，在设备发生故障时，它会自行经过传导报警，提醒工作人员设备发生了问题。监控的方式分为三种：一种是集中监控，它的优点是可以集中管理、维护，比较方便，缺点是处理器的工作量比较大，由于内储会造成其运行速度的减慢，而且连接线路也比较多且繁杂，导致线路的查找比较困难；一种是远程监控，远程可以减少材料的利用，降低安装费用，但由于其通讯速率比较慢，所以适合小的设备系统应用；一种是现场总线监控，它具有省料、省钱的优点，而且可以减少电缆的利用率，连接通信线便可使用，不仅整体上节省了费用，而且还便于维护。 2.4测量功能 工作人员是通过眼睛看、耳朵听，根据设备数据的显示来判断其是否正常工作的，工作人员是利用外界测试工具对设备工作状态进行检测的，但自动控制系统自身具备对电气设备的电流、电压和功率进行检测的功能，它可以详细地检测其数据，从而提高了对电气设备的控制效率，为工作人员的管理和工作也带来了便捷。 2.5智能化功能 自动化控制系统具备智能化的功能，智能化功能是随着科技的发展、电子计算机及网络的发展不断研发的新技术，它利用电子计算机控制便可对设备的生产进行操作，并具有高效性和安全性，可以节省人力的工作。 3电气自动化控制系统的发展趋势 社会在不断进步，人类思想也在随之不断进步，越来越多的电子软件技术被广泛应用并得到了高度重视，随着科学技术的不断发展，电气自动控制系统也将会向集成系统的方向发展，从而改变传统单一的设备运行时代。随着电子商务不断发展和广泛利用，将电气自动化系统结合IT共融应用的联合方式，会随市场经济的不断发展而被广泛应用，它是将IT技术与多媒体技术与电气自动化系统融合的一种形式，可以通过内存系统的应用，利用显示器的浏览来从事各种生产的需求，不仅节省人力、物力、劳资，而且还提高了效率，所以说将电气自动化系统与IT结合应用是将来一大发展趋势。同时，随着电子计算机技术与互联网技术的快速发展，不仅提高了软件、通讯、组态环境的功能和利用效率，而且也提高了各项电子技术间的配合使用度，因而将计算机与互联网应用到电气自动化系统中是必然的发展趋势。 4结语 通过本文对电气自动控制系统功能与发展趋势的探讨和分析，电气自动控制系统就是一种在无人力直接参与工作的状态下，自行对电气设备进行控制和检测的技术系统，不仅可以提高电气设备运行的工作效率，对电气设备起到安全、保护和监控作用，而且可以减少工作人员的工作量，对电气事业的经济费用也起到一定的降低作用。同时随着科学技术的不断发展，将电气自动控制系统与IT、计算机和网络融合应用则是必然发展的一个趋势。 作者：李艳红 单位：国网吉林省电力有限公司延边供电公司调控中心 自动控制系统论文:DCS锅炉系统自动控制系统探析 1DCS系统的基本构成 DCS系统在很长时间就已经得到了相关方面的普及工作，而且其在实际中的应用效果也是非常好的，可以说在各个领域的自动化控制技术领域都有其不可取代的地位。DCS系统就是集散的控制系统，系统的核心思想是通过分散控制，进而进行集中操作的指导方针。DCS系统主要是由上位系统还有下位系统构成，上位系统应用的是工业控制计算机，现场的数据，存储，还有报警处理，打印以及控制参数的设定等，都是运用组态软件来完成实时的显示工作。在实际的作业工作中，通过借助于工业控制计算机，然后对上位系统进行全方式的控制，这方面的内容主要包括应用WinCC组态软件，实现对现场数据进行的实时的显示，处理，还有对各种参数进行的设定，以及对所有数据进行存储的工作，对一些可能出现问题的数据，实现自动报警，还有最终数据的输出功能等。而下位系统是由PLC构成的，同时还要连接现场的一些设备。在上下位系统之间，通过应用Ethernet来实现通讯，其根本目的就是要满足对数据的实时监控。就目前而言，基础的自动化控制系统组件主要有S7－300系列的PLC硬件，而系统平台的主要界面是Windows2010，其监控软件是WINCCV6.0，相应的编程软件是STEP7V5.3。 2针对于DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案 2.1控制任务的运行方法。 （1）自动调节.通过对锅炉运行参数进行自动的调整，这样来适应外界的负荷，还有工质参数的要求，同时还能让锅炉保持在比较经济的工作状况下运行。（2）程序控制。在程序控制方面而言，比如引风机，鼓风机，还有炉排的启动顺序等，它们控制开关的启、停以及运行等动作，通过先进的技术进行自动化的控制。（3）保护联锁。如果是从保护联锁方面而言，比如锅炉在运行的过程中，这个系统配置对水位是否正常，以及压力是否正常等情况能够进行报警的系统功能，同时还包括那么针对保护作用的，对压力以及水位异常情况下的连锁保护功能。建立电气联锁保护系统，可以有效的预防和杜绝在设备关闭过程中的操作性失误。 2.2控制系统本身的功能 （1）控制燃烧系统.燃烧系统的控制的目的就是确保蒸汽管内的压力稳定，与此同时还要保证有足够的燃烧效率。所以为了平衡这二者的关系，操作人员在调节锅炉负荷以及燃料的时候，就需要及时的对送风，还有引风量进行有效的调节和改变。如果负荷增减的度量比较大，还可以选取调节措施为停开数层或某一层。（2）锅炉送风自动控制系统。锅炉送风的主要目的是让投入的燃料，在炉膛燃烧的时候，能够自动的投入合适的风量，进而保证锅炉的原料的有效燃烧，从而来提高锅炉的工作效率。这里需要涉及到控制参数，而对送风的控制参数而言，主要是送风参数，还有煤气的压力参数，这两个参数可以让锅炉的热效率得到保证，通过借助不断的对送风机挡板开度的大小进行调整，进而来实现送风压力的自动调节的目的。如果有两台送风机同时的在运行，就应该并列其中的一个，而对另一个的送风机的挡板进行调节。（3）对炉膛内负压力的调节。平衡量和引风量的目标，是当锅炉的运行处于稳定的状态时，要保持它的为微负压，做到这一点，系统就可以有效的并且安全的运行。炉膛中的负压自动控制机制，是通过调节引风机入口的风门开度来实现的，这个过程中，一定要保持炉膛内的负压在－20到10Pa的微负压状态之间，进而就可以保证锅炉安全的燃烧。（4）对蒸汽温度的调节.在蒸汽温度的调节方面，现在基本上都是选用自制的冷凝水喷减温装置。它的工作原理是按照蒸汽的出口处，对温度测量的结果来判断的，通过自动打开调节阀，然后对温度进行有效的调整，以此来保证温度处于正常合理的范围之内，也就是在430到450℃之间。这些就是DCS系统的锅炉系统自动化控制系统的整体方案，这个方案的有效落实，在实际的生产中，不仅能够给相关的操作人员以很大的方便性，而且还能有效的保障各个行业的生产加工工作，尤其是在对燃烧的锅炉的保护方面，只要按部就班的执行每一项的工作内容，而不是偷工减料的落实工作，锅炉在工作方面是不会出现比较严重的事故的，所以相关的领导和技术人员对一线的操作人员，一定要做好相关的培训工作，进而保证DCS控制系统在实际的生产中发挥其最大的作用，给企业创造出更大的价值。 3针对于DCS控制系统的控制联锁保护技术 3.1锅炉的保护设计和技术应用 为了安全的监控炉膛，更好的保证稳定的锅炉燃烧情况，所以就需要控制好DCS的软硬件。在运行的时候，被输送到燃烧炉跟前的高炉煤气，还有焦炉煤气分别从锅炉的燃烧器，送入到炉膛内部而进行燃烧过程，煤气燃烧所需要的空气是由鼓风机提供给，而鼓风机在工作的过程中，先要把冷空气送到空气的预热器内，然后通过加热后，再让热风道把热空气送进炉膛内。如果煤气的压力过低，或者鼓风的引风因为其他的故障而停止了工作，锅炉的内部就会发生回火而造成爆炸的事故，对锅炉中的所有气动阀来说，在切断层面上都必须要进行连锁控制，这样才能保证在出现异常的时候，所有的安全气阀都可以被自动的连锁系统给切断，也就是说，点火煤气压力控制点火小的气动阀，而喷气自动阀，还有高炉煤气压力控制高炉的大喷气动阀，在它们之间实现连锁和切断，这对于所有的气动阀来讲，如果让引风机以及鼓风机进行全部的控制，那么一旦出现鼓风，引风机停止作业的情况，就会造成所有的气动阀都会被快速的连锁切断。 3.2水位连锁保护技术的应用 针对于DCS控制系统方面，其在处理水位变化方面能够实现非常好的自动化控制。这个系统内设置了因压力的大小而导致水位偏高或偏低的声光报警装置，还有因水位偏低而停炉热工连锁保护保护功能。尤其是气泡水位的控制设计方案，其可以根据给水的流量，还有气泡液位和蒸汽的流量对给水阀进行合理化的调节，进而保护了锅炉水位的稳定性。 这种DCS系统的锅炉系统自动化控制系统，不仅能够达到上面的效果，而且还能很好地实现节能，环保以及降耗，并且最终能够达到良好的经济效益以及社会效益目的，以上通过对自动化控制系统设计经验的分析，尤其是在DCS系统反面下的锅炉系统自动化控制系统应用的阐述，希望能给业界人士提供一些借鉴。 作者：王玮琳 单位：西安磐石电力科技有限公司 自动控制系统论文:电缆屏蔽层自动控制系统分析 1概述 化工行业的自动化程度的提高对于各类控制系统的安全可靠程度提出了较高的要求。系统中各温度测量数据、压力测量数据、流量测量数据、转速测量数据、震动测量数据、阀门控制数据通常采用模拟量4~20mA电流信号进行传输。由于在控制现场设备频繁的启动、停止再加上现场动力线路与控制线路密布在一起，导致传输模拟量等信号的控制线路存在严重的电场和磁场干扰；化工工业系统中往往又分部几百乃至几千个输入输出通道，控制线路之间的相互耦合也会形成电磁干扰。在存在干扰环境中的控制电缆的屏蔽层若不能合理的进行处理，就会对整个控制系统的稳定性造成严重影响使其不能正常工作。自动控制系统经常出由于控制电缆受到的电磁干扰信号没有得到有效的释放进而影响到系统中的模拟量、数字量等信号，而由其中的跳车信号引的系统跳车现象。因此我们需对电缆屏蔽层在控制系统中所起到的作用引起高度重视，下面关于控制电缆屏蔽层的两种接地方式及如何才能做到最有效的防干扰来进行论述。 2控制电缆屏蔽两种接地方式和优缺点 2.1控制电缆屏蔽两种接地方式 （1）控制电缆屏蔽层的一端接地即是电缆屏蔽层的一端直接接地，电缆的另一端不做接地或者进行保护接地。电缆屏蔽层单端接地情况下，没有接地的一端金属屏蔽层与大地之间会产生感应电压，电缆中感应电压的大小与电缆的长度成正比，但不会产生电势环流通过电缆的屏蔽层。电缆屏蔽层一端接地的目的就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的效果。（2）控制电缆屏蔽层的两端接地就是将屏蔽电缆的两端的金属屏蔽层均与接地装置连接，电缆屏蔽层两端接地的情况下，这样就不会产生感应电压存在屏蔽层中，但是受到干扰磁通的影响时会在屏蔽层中产生环流，若果两端接地点的电势不相等，就会在屏蔽层中形成较大的电势环流，产生的环流就会对通讯信号产生抵消和衰减的影响。电缆屏蔽层两端都接地，电磁感应就会在屏蔽层上产生感应纵向电流，该电流会产生一个和主干扰方向相反的二次场，这样就会抵消主干绕场的影响，就会显著降低磁场耦合所产生的感应电压，查阅资料中的实验证明这种情况下可将感应产生的电压降到不接地时感应电压的10%以下。 2.2控制电缆单端接地与两端接地的优缺点 （1）控制电缆屏蔽层一端接地，一是：可有效阻止控制电缆的线芯与外界环境形成电容，这样控制电缆的线芯就不会因环境中的电场变化而产生充放电的现象，这样就可以防止静电干扰的影响。二是：屏蔽层采用一端接地，避免由电缆屏蔽层两端产生的电位差使屏蔽层内形成接地环流，造成设备误动或损坏的现象。控制电缆屏蔽层单端接地也存在问题，单端接地方式适合长度较短的线路和电磁感应的干扰不大的场合。静电感应电压有时会影响电路信号的稳定，还比较容易形成天线效应。（2）控制电缆屏蔽层两端接地的的优点，一是：当控制电缆由磁通包围时，将会感应出屏蔽电流在控制电缆屏蔽层中，这样屏蔽电流就会产生磁通可以抵消由磁通对电缆线芯的影响。若是屏蔽效果理想，在两种磁通共同作用下，就会使被屏蔽层完全包围的控制电缆线芯中的磁通为零，屏蔽层产生力一个理想的法拉第笼。二是：电缆屏蔽层的两端接地，可以降低由于大地电位升高产生暂态感应电压。当雷电通过避雷器引入到地网，使接地系统中的冲击电流增大时，就会在系统中产生暂态的电位波动，与此同时接地网的视在接地电阻也将升高。当电缆在上述电位升的区域敷设时，电缆就会因为电位的波动而受到干扰。控制电缆的屏蔽层两端接地也存在一定的问题，一是：当接地系统中出现短路电流或者雷击电流时，因电缆屏蔽层两端的电位不同，就会在屏蔽层内流过电流，会产生额外的冲击和干扰电压；二是：当电缆屏蔽层内流过电流时，就会对每个线芯将产生干扰信号，若果电缆芯在强电回路上时这样就因电缆屏蔽层中的电流产生的干扰信号影响就不大。 3自动控制系统中电缆屏蔽接地注意事项 （1）在现场施工时要尽量采用远离技术：通讯信号的控制线路要远离强信号的线路敷设，尤其是要远离动力电缆线路；敷设电缆式避免平行进行敷设，在施工现场可以采用敷设不同桥架的方式来隔离不同的电缆。这样来减少控制线缆之间的串扰。（2）抑制磁场耦合所引起的干扰，尽可能的屏蔽干扰源：对于像变频器这样的强干扰源设备要和控制电缆之间采取有效的屏蔽措施，可以把产生强电磁干扰的设备和控制系统的信号传输通道设计在不同的箱体。变频器的动力变频电缆建议选用带屏蔽层的电缆，采用单端接地的连接方式。（3）通讯信号的输入输出大多项目现场均选用带双绞屏蔽的电缆。这样设计的优点是感性耦合引起的干扰可以通过双绞屏蔽线的信号线与其返回线绞合来减少。双绞线的阻抗是一样的，这样线芯本身产生的磁场干扰或环境中磁场干扰都可以较好的抵消。同时，采用这种平衡式传输方式也具有很强的抗共模干扰的能力。 4结语 在控制系统中对信号精度要求较高，干扰比较严重的情况下，抑制信号传输过程中收到的干扰采取的方式要从多方面进行考虑。首先，必须正确的选择信号线路来抑制串模干扰的影响。现场传输的通讯信号精度要求较高的电缆要选择屏蔽双绞线或同轴电缆。选择了合适的通讯线缆滞后后，还必须正确地进行敷设：敷设的线路要尽可能的远离干扰源；传输模拟信号和数字信号的线路不能共用同一股芯线；传输信号的电缆与供电电缆必须分开敷设，尽量避免平行敷设。若是现场条件有限，信号电缆和电源电缆敷设在一起时，要采用设置与大地连接的隔板或者在电源电缆上安装屏蔽罩等措施。其次，在安装电缆时，传输信号的屏蔽层的接地方式要合理选择，原则上屏蔽层的接地应采取和信号源与接收装置端相同的接地方式，在施工现场屏蔽层大多都是在控制装置侧接地。不管使用哪种接地方式，根据接地理论，都必须遵守低频电路(频率 lMHz)应单点接地的原则，这样可以避免地环路的形成，来防止地环路产生的电流引入到信号回路中而引起干扰。无论是单端还是双端，原则是死的，实效才是目的，需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重，往往只能灵活处置。 作者：于传涛 单位：中国化学工程第三建设有限公司 自动控制系统论文:新工艺炭黑生产装置自动控制系统设计 1主要控制回路的设置及仪表选型 1.1反应部分 在炭黑生产的反应部分，进反应炉的燃烧空气、燃料油、原料油及添加剂的流量、压力等都有自动控制。这里介绍几个重要的控制回路。 1.1.1反应炉燃烧空气流量调节 准确测量空气量是这个调节回路的关键点。通过孔板测得的流量还要进行温压补偿，同时，还需要引入空气湿度值（露点）。再由DCS进行计算，从而得出准确的空气量，并以此为依据，来控制空气进空气预热器的流量。由于这里的管道口径较大，所以，控制阀选用气动调节蝶阀。 1.1.2进反应炉原料油流量调节 由于原料油温度较高（280℃），故需采用高温型质量流量计，以获得准确流量值，确保调节信号的精准，达到流量稳定的目的。 1.1.3添加剂流量调节 由于添加剂的流量很小，且精度要求高，所以，采用质量流量计。控制阀为小口径气动调节阀，过去是靠进口，现在国内也有生产，使用效果尚可！ 1.1.4反应炉急冷温度调节 新工艺炭黑的最大特点，是采用双高温技术，即入炉燃烧空气高温（800℃），入炉原料油高温（280℃），而炉内的最高温度达1900℃以上，一急冷后为1050℃，对此点温度的调节关乎产品的品质，所以温度的准确测量与给水量的准确控制是关键。 1.2收集部分 收集部分主要控制对象是主袋滤器、排气袋滤器和再处理袋滤器。 1.2.1主袋滤器及排气袋滤器尾气出口反吹阀门顺控 主袋滤器和排气袋滤器各箱体都需要定时轮流吹扫。轮流定时关闭各箱体之一的出口蝶阀，打开反吹蝶阀，吹扫一定时间后，关闭反吹风阀，打开出口蝶阀。接着，再进行下一个箱体的吹扫，其时间间隔可用DCS设定。反吹时间一般为20～30s，几个主袋滤器箱体中，总有且只有一个在反吹，由DCS安排轮换的次序。在DCS画面上可用颜色显示阀门的开闭状态。 1.2.2再处理袋滤器阀门反吹脉冲控制 它是由设置在造粒厂房控制室内的脉冲控制仪来完成的。另外，主、排袋滤器各箱体袋子的压降情况，可通过差压变送器测得，DCS将根据差压值的变化，调整反吹的时长，当差压值过大时，更换过滤袋子。为防止引压管堵塞，测量管线应考虑加装吹扫装置。 1.3造粒干燥部分 湿法造粒干燥控制系统，是由诸多调节回路组成的调节系统。 1.3.1复杂调节回路 (1）粘合剂流量和造粒水流量组成双闭环比值控制系统，以水流量为主回路，粘合剂流量为副回路。(2）造粒水流量和造粒机功率组成串级调节系统，以造粒机功率为主参数，造粒水流量为副参数。(3）尾气燃烧器的尾气流量和燃烧空气组成双闭环比值调节系统，以尾气流量为主回路，空气流量为副回路。(4）尾气流量和造粒水组成双闭环变比值控制系统。 1.3.2其他主要监控回路 (1）造粒机温度自动调节：通过调节加热蒸汽的流量来实现。(2）尾气粉尘浓度检测：考虑到要满足环保的要求，近几年，在炭黑设计中，已增设了对脉冲袋滤器出口管的放空尾气，进行粉尘含量监测的仪表，即气体粉尘检测仪。需要注意的是，该仪表在使用时，应考虑配置吹扫装置。 1.4包装部分 包装部分的监控，主要是炭黑贮罐的料位超限检测，包括不合格品贮罐和产品贮罐。当料位超高时，DCS将有声光报警。该料位开关选用射频导纳式或电极式料位开关均可。新工艺炭黑装置的仪表均为隔爆型或本安型。其远传温度计，多为热电偶(K或B)，控制阀中，口径≤150mm的，选用Globe气动调节阀，口径＞150mm的，选用三偏心气动蝶阀。 2主要的报警、联锁 2.1主要的报警设置 仅在反应部分就有多个报警对象。 2.2主要的联锁设置 一急冷温度超高联锁停车（如温度大于1010℃时）。空气预热器出口烟气温度超高联锁停车（如温度大于710℃时）。当尾气加压风机(GB301)停机时，联锁打开主袋滤器放空蝶阀（FV-1131）。作为最重要设备之一的主供风机，其振动、轴温、电机电流及故障等信号，也都是紧急停车的依据。 3控制系统的选择 如今，选择DCS作为生产装置的控制系统已很普遍，只是DCS与现场仪表间的信号传输方式有所不同。“传统方式”是每台仪表与DCS系统，都有单独连线，信号为4～20mADC、1～5VDC、脉冲频率等，信号通过DCS电缆，由现场仪表直接进出DCS的I/O卡。另一种方式是采用现场总线来进行现场仪表与DCS间的信号传输。以PROFIBUS总线为例，其信号为PA、DP,信号不能由现场仪表直接接DCS,而是中间还需设置PA/PA接线盒、DP/PACOUPLER耦合器（见图1）或在现场加装ET200信号转换单元。可见，“传统方式”的信号传输结构简单明了，接线简单，只是电缆用量较大。而“现场总线方式”的信号传输结构较复杂，现场接线及调试的工作量较大，但电缆（总线专用电缆）用量很少。就总体投资来说，“现场总线方式”的资金投入更大。所以，当监控点较多（如大于2000点）且现场仪表分散时，“现场总线方式”有优势，若反之，还是“传统方式”更好！我们认为，对于中等规模的炭黑装置来说，更适合采用“传统方式”。 4几点需要注意的问题 一急冷后烟气温度TICAS-1104与TIAS-1104A的热电偶插入深度应短些，一般为入反应炉内壁200～300mm为宜。在开车时，反应炉烤炉的前几天用TE-1114(分度号K)（470℃），后几天用TE-1114A(分度号B)（1800℃），入反应炉内壁10mm即可，主要是观察炉壁温度。由于尾气中含有H2O、H2、N2、CO、CO2、H2S等多种成分，而主袋滤器中的尾气是有可能泄漏出来，而使其附近有少量CO和H2存在，根据《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》的规定，需要在主袋滤器附近，分别设置有毒气体探测器、可燃气体探测器。干燥机出口附近，由于温度较高，所以仪表电缆需采用耐高温型电缆。 5结语 自动控制系统的设计水平，是保证新工艺炭黑生产长期平稳可靠运行，产品质量达标创优的关键，只有不断提高自控设计水平，才能满足生产工艺不断创新的要求。只有以先进的控制方案以及合理的仪表选型进行设计，辅以正确的现场施工，才能使建成一条经济、高效、节能环保且产品品质一流的新工艺炭黑生产线成为可能！ 作者：王勤 单位：天津市化工设计院

电力系统自动化论文: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

过程控制系统论文:中厚板二级过程控制系统技术升级 [摘 要]邯钢中板厂中板线轧机二级过程控制系统是技术升级后生产线的重要组成部分。此过程控制系统中主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算等主要功能。完成后，结合实际生产过程，对该二级系统厚度控制模型、温度模型及轧制力模型等均进行了参数优化调整，进一步提高了系统模型预测数据准确性，保证轧机轧制模式稳定运行。 [关键词]过程控制系统；数据通讯；数据管理；过程跟踪；模型计算 1 前言 中厚板材市场竞争日益激烈，对中厚板材生产控制自动化水平的要求也越来越高。因此邯钢中板厂中板线进行了技术升级，二级过程控制是此的重要组成部分，主要包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算功能。其中二级模型计算功能在中厚板生产中可以提高尺寸控制精度、成材率、轧制节奏及减轻操作强度，保证设备安全进行，有利于故障分析和质量分析。通过此次技术升级，产品厚度稳定性大幅提高，成材率同比提高0.55%，成效明显。 2 工艺布置 邯钢中板厂中板线轧机区主要设备及检测仪表布置如图1，主要包括两座加热炉、一个四辊轧机、轧机前后推床、高压水箱、7个高温计、1个测厚仪。二级过程控制系统的控制范围是从高压水箱输送辊道到矫直机前输送辊道。 3 过程控制系统 过程控制系统各功能模块的组成如图2所示，包括数据通讯、数据管理、过程跟踪和模型计算四个功能模块。 3.1 数据通讯 数据通讯模块每一个周期从基础自动化系统接收一批数据，譬如高温计等检测仪表的实测数据和各种实际的控制信号。然后二级过程控制系统保存、处理这些数据，对模型计算需要各种实测数据提供依据。并且与人机界面（HMI）系统进行数据通讯，读取WINCC的数据，实现人机界面的各种按钮功能，并在数据变化时随时更新，以至于最新的数据信息可以及时地在人机界面上显示出来。 3.2 数据管理 数据管理主要包括将数据写进数据库操作和从数据库中读取数据的操作。写数据操作是将炉内坯料的数据情况存入数据库中，从坯料的入炉时刻到出炉时刻，直到坯料轧制结束，将整个轧制过程的工艺参数和模型自学习系数均写入数据库中。读取数据库操作是指对出炉的坯料进行确认，将所查询得到的数据赋值到过程跟踪模块中，将轧件数据在内存中存储用于后面的模型计算。 3.3 过程跟踪 轧机二级系统根据三级发送的报文信息进行物料跟踪和数据指标的计算等，然后向一级发送轧钢控制指令。从加热炉装炉开始一直到轧机，对轧线上的每一块钢坯位置、状态等信息都进行准确详细的跟踪，保证数据完整无误，以提高二级数据计算的准确性。并且过程跟踪模块根据轧件实际生产数据判断坯料最佳出炉时刻，在避免前后轧件碰撞的前提下，缩短轧机的间歇时间，提高轧制节奏。 3.4 模型计算 中板线技术升级后主要体现在产品厚度稳定性大幅提高，成材率同比提高0.55%。而与厚度精度密切相关的模型有两个：轧机弹跳模型和轧制力计算模型。 7 结论 1）邯钢中板厂二级过程控制系统自技术后一直运行稳定，能够很好完成现场的实际需要，轧制节奏也相应提高； 2）本系统能够提高设备的自动控制水平及控制精度，减轻了操作强度，保证了设备安全稳定运行； 3）通过数学模型计算产品厚度稳定性大幅提高，成材率同比提高0.55%，后厚度控制得到明显改善。 过程控制系统论文:过程控制系统PCS7在中间二氧化钛生产中的应用 【摘 要】本文介绍了过程控制系统PCS7在中间二氧化钛（TiO2）生产过程控制中的应用，讨论了该控制系统中的硬件配置，控制网络和软件编程等内容。通过这几年的使用，该控制系统稳定可靠，实现了模拟仪表无法完成的复杂算法及管理功能，而且其性价比远高于模拟系统，特别适合化工工艺过程控制。 【关键词】中间二氧化钛（TiO2）；PCS7 冗余控制Profibus 引言 近几年我国的钛白粉行业发展迅猛，国内对高档钛白粉的需求不断的提高。相应的对钛白粉生产的控制要求也越来越高。中间二氧化钛是氯化法钛白粉生产的过程中间产品，是生产不同用途钛白粉产品的基础原料。 因此本文采用西门子过程控制系统PCS7，使得中间二氧化钛（TiO2）生产过程控制平稳，提高了产品的产量和质量。 1 工艺简介 四氯化钛预热后，通过三氯化铝发生器进入氧化炉。同时，氧气经过预热后进入到氧化炉。在氧化炉里氧气与四氯化钛反应，生成中间二氧化钛（TiO2）和尾气。中间二氧化钛（TiO2）经过产品冷却器冷却进入袋滤器进行气固分离后，进入打浆脱氯罐，尾气返回氯化工序循环利用。打浆脱氯后的中间二氧化钛（TiO2）浆料进入后处理工序。 2 硬件配置 鉴于氧化系统的重要性，充分考虑系统安全可靠性，采用以S7-400H为主控制器构成的PCS7冗余控制方案，中央处理器采用CPU414-4H，I/O处理单元采用ET200M。为了保证系统可靠性，电源和通信采用冗余配置方案，Profibus-DP总线采用PROFIBUS电缆，保证了系统安全等级需求。采用双控制器，双电源模块。双通信模块，对于系统中的重要监视点，采用了冗余AMT硬件。系统有无扰动切换功能。容错型和安全型可满足供电中断和故障保护等特殊要求。 3 上位机系统 本系统的上位机系统使用WinCC控制，上位机系统和控制系统通过100Mbps的工业以太网络连接。上位机由操作站和工程站等主要设备组成。 工控机采有西门子工业计算机，型号为西门子RACK PC IL 43，配置主流硬件，在稳定性，安全性上有很好的保障。 4 模件配置 每个ET200M分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通信接口模块，分别通过2条独立的Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器进行实时通信。在系统运行过程中，当其中某一个IM153-2通信接口模块发生故障时，系统能自动地切换至另一个IM153-2通信接口模块，并可带电热插拔更换有故障的通信接口模块，不会影响到系统正常运行。 Profibus提供强大的系统级故障诊断能力，从总线系统的任意一点可通过Profibus-DP进行诊断、编程和控制，可以实时精确定位故障发生点和在线监控通讯负荷，并可通过人机界面实时显示。 现场的仪表所采集的信号中模拟量输入信号大多为4～20mADC的二线制和四线制信号，输出为4～20mADC信号，部分模拟量信号通过安全栅引入。数字量为干触点或有源信号。数字量的输出信号由带状态指示灯和外带保护二极管的继电器送至现场仪表。 5 控制系统 S7-400H按照“热备份”模式（无冲击、出现故障自动切换）的活动冗余原理运行。只要没有故障，两个子单元都是活动的。如果发生故障，起作用的控制器全面接管过程控制。为了确保无冲击切换和快速可靠地交换资料，需要使用中央控制器连接。 冗余自动化控制站（AS414-4H）用于实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。 SIMATIC PCS7系统具有高度扩展能力、强大的综合通信能力、扩展的集成系统功能和易于执行的中央和分散结构。AS414-4H更采用了最新的冗余技术，两个CPU之间通过高速光纤同步专线相连，它可像标准PCS7系统那样进行处理、编程和设计。 6 电源系统 电源系统将由24VDC的直流电源构成冗余的24VDC供电系统，直流电源都将具有足够的容量和适当的电压，能满足设备负载的要求。任一路电源故障，将会自动切换，以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。 直流电源系统由西门子SITOP电源构成冗余的供电系统。 7 网络配置 在本系统中采用交换式工业以太网作为连接操作员站和自动化系统站的系统总线。通过CP-443-1通信处理模块，将S7-400H连接至工业以太网的通讯处理器。由于自身具有处理器，从而解除了CPU的通讯任务并减轻CPU的通信负载，还有助于另加连接 快速交换式工业以太网在工业以太网的通信协议基础上，将通信速率提高到了100Mbps。由于采用了全双工并行通信模式，允许站点同时发送和接收数据，通信速率可提高一倍。 8 软件设计 系统的组态软件为SIMATIC Manager，所有的组态工作均在工程师站上完成。系统采用集中的、从上到下的组态方式，其中包含上位机的操作员站和工程师站配置、下位机的CPU设置、对应的I/O通道建立以及与他们想连接的网络配置，具有集中的、友好的人机界面。过程控制与监视采用图形化组态，方便易用。人机接口部分的组态软件是WinCC。 9 WinCC组态 SIMENS PCS7系统采用了 Microsoft的SQL2000作为WinCC数据库管理系统。 9.1 CFC控制 CFC是一种简洁的图形组态工具，主要用于连续过程的自动化控制的组态，采用IEC-1131的标准。用CFC运行组态是以功能块为基础的，系统配置了很多预编程的功能块。因此，采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。 9.2 顺序控制 SFC也是一种图形组态工具，它也采用了IEC-1131的标准。组态时首先画出顺序图，图中可选择顺序、并行分支、交替分支和回路等局部结构，用大小两种方块分别表示步骤（Step）和转移条件（Transition）。因此，可把CFC中的信号引入SFC中。CFC与SFC的交替使用，可以很方便地实现复杂的顺控任务。 10 应用中应注意的问题 10.1 系统接地 每个PLC柜的屏蔽条和系统地通过电源电线汇总到一起后接地。PCS7系统的每一个主要部件，如输入输出卡件、卡件安装机架、现场接线端子板等均设有接地端子。接地电阻要求小于4欧姆。 10.2 ET200M分布式I/O站 现场控制站的ET200M分布式I/O站通过Profibus-DP现场总线与AS-400中央控制器实现通信，主要功能是采集现场I/O信号，通过ET200M的I/O信号接口将现场数字量或模拟量信号传送至中央控制器（CPU414-4H），同时将中央控制器发送来的控制信号送至现场。 11 结束语 由于采用了自动化程度高且安全可靠的PCS7控制系统，使得中间二氧化钛（TiO2）的生产周期和产品质量都得到了较大程度的提高，包括本控制系统在内的氯化法集成技术获得了省科技进步一等奖，为氯化法钛白粉的生产的自动控制技术积累成熟的工业生产经验。 过程控制系统论文:八钢中厚板过程控制系统 【摘 要】针对八钢4200mm/3500mm中厚板轧机，由宝信开发的二级计算机控制系统。在这套计算机过程控制系统中包括了数据通讯、过程跟踪、模型计算、相关的实时数据采集和统计处理、生产实绩收集、处理等主要功能。 【关键词】中厚板轧机；计算机过程控制；数据通讯；模型计算；过程跟踪 0 引言 将计算机应用到轧制过程，并以其为核心，由它按预定的程序来处理和加工与过程有关的信息，对过程进行有效的监督、控制和管理，所有这些就叫做计算机轧制过程控制。为了使轧制过程稳定，并生产出厚度在公差范围内且有良好的板形和表面质量的产品，必须根据具体的轧制条件正确的调整辊缝和速度，以及对过程进行实时的调节。产品的质量、产量等直接与控制系统的稳定性和计算的准确性有着密切的关系，因此采用计算机进行工艺的过程控制一直是人们关心的重要研究课题。 八钢中厚板生产线采用分布式控制系统，按功能层次可以分一下四个等级，如图1所示。 1 硬件配置 L2过程机系统由一台轧线计算机（惠普服务器）、精整线计算机（惠普服务器），每台计算机都有备用计算机。系统采用冷备方案，备用机兼做开发机。 2 系统软件分层说明 最底层：WINDOWS 2003 Server操作系统，构成系统软件的基础。 第二层：ORACLE数据库，专门用于过程数据的存储；SOCKET通讯：采用了当今比较流行的双紧凑的、面向连接协议的Client/Server方案。 第三层：为宝信中间软件iPlature以及XCOM-PCS，iPlature主要功能有画面、报表、通讯、ALARM管理系统等组成，为应用软件提供强有力的支撑。XCOM-PCS 目前主要完成了采用Tcp/ip通信的电文的处理。 第四层：公用子程序及应用软件。直接进行iPlature调用。 3 L2在整个系统中的位置 L2系统不但接收生产管理系统MES下发的计划（即图中的原始数据PDI）同时也向生产管理系统MES发送各环节的生产实绩。 L2负责与L1通讯，L2调整所有的设定值并发送给L1，L1将必要的测量值，跟踪信息等实时信息直接发送给L2。L2除了和L1通讯外，还包括了L2和标志机等一体品设备的系统的通讯。 所有系统之间都是通过TCP/IP协议通讯。 4 功能描述 4.1 道次计划计算 道次计划计算是整个轧线L2系统的核心任务，该功能是L2存在的根本原因。道次计划计算通过相应的模型公式计算道次压下分配规程，在轧机的作用下实现将板坯变成钢板的任务，并且保证最终产品达到尺寸、性能、板形等要求。 道次计划计算包括预计算和再计算、后计算以及自适应。板坯抽出时，根据板坯原始尺寸、出炉温度以及成品尺寸和终轧温度就可以计算一个完整的道次计划规程，轧机根据此规程基本可以将板坯轧制成为符合要求的钢板。为了得到高质量的产品，道次计划会根据轧制过程的实绩反馈，修正计算后续道次，并再设定给轧机执行，此为再计算。 4.2 温度计算与监控 板坯的温度计算对于轧制过程的力能参数计算极为重要，温度是计算轧制力、待温时间、冷却时间等的基础。 在道次计划计算时，根据给定的初始温度，以及相关参数，温度计算可以预测板坯进入轧机前以及各个道次的温度。 待温轧制是中厚板轧制的特点，因此温度监控的目的就是为了周期性计算处于轧线上待温阶段的板坯的温度，通过周期计算板坯的温度，可以提示操作人员板坯的待温情况。并可以激励板坯道次再计算，对后续道次规程进行修正。 4.3 轧线材料跟踪 材料跟踪是跟踪材料，根据材料的位置来协调调度过程控制的所有程序，材料轧线材料范围是从加热炉炉内开始到矫直机入口，在这段过程中材料跟踪对材料处理进行跟踪。材料跟踪在这个区域中的任务可以划分以下几个部分： 按照辊道分区，记录生产线的材料映象，任何时候都能得到所有材料的物理位置。 当材料到达或离开轧机某个位置时，材料跟踪必须准备好相关的材料数据（包含PDI数据，加热炉数据和其他相关数据），同时激励其他相关软件。当吊销材料时删去相关材料数据。 当跟踪映像和实物映像不一致，或跟踪异常时，操作工可以进行跟踪修正，确保跟踪映像与实物位置的一致性。 4.4 轧制计划管理 轧制计划管理接收部分加热炉系统已经存在的PDI数据，接收的数据按板号存储于数据库中，有画面对完整的轧制计划数据进行生成和调整等管理。人工可以通过该画面进行计划的输入，删除，修改等功能。 每个原始数据都包含板坯，轧制的板，母板和合同板的数据，此外还有板号，板坯号，板坯尺寸，产品尺寸数据，轧制指示（控温轧制，多块轧制，转钢），化学成份，合金补偿系数，最终温度，ACC入口温度，ACC冷却速率，出口温度等。 当该材料生产结束，计划数据将要记录保存。 4.5 设定功能 基于精确的材料跟踪，当材料到达指定的位置时，过程计算机给L1和特殊仪表进行设定，对轧机的设定工艺参数来源于道次计划计算，在设定时要对设定的参数进行最后的校验，防止出现引起设备超过极限能力的情况出现。 在跟踪不正确的情况下，操作人员可以从操作画面上对跟踪进行修正，在修正后把正确的设定数据发送给L1。操作人员可以对设定的数据进行修正。 4.6 实绩值收集处理 过程机接收来自PLC和特殊仪表的数据，由于来自于传感器的裸数据不能直接用于反馈控制，测量值必须要进行过滤和统计处理。测量值处理数据同时能够为工艺和自动化技术人员提供轧制生产信息以及用于产品质量分析。 L2的数据采集轧机的实际数据有水平辊的轧制压力，力矩，辊缝，速度，温度和计算的厚度，轧制信号等。 4.7 数据通信 利用宝信软件产品XCOM-PCS，实现与其他计算机系统的通信，具体电文格式参见基本设计规格书通信接口篇。轧线计算机加热炉计算机，精整线计算机，轧线L1，ACC计算机和仪表通信。其中轧线计算机与精整计算机之间运用了iPlature的相关功能，主机之间无需采用电文方式通信。 4.8 报表 报表程序负责工程记录的报表打印。这些报表反映了材料在生产过程中的相关数据，有如下的报表： 工程报表：包括的数据是轧制设定计算所涉及的数据，这些数据包括了材料相关的数据、来自轧制策略的数据、道次计划计算值、材料和轧机操作相关的重要数据。 班报：记录当班生产的产量，质量和停机情况。关于报表，具体格式可与用户商量讨论后确定。 5 结束语 中厚板计算机过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节，其采用先进的工艺模型和控制技术，使厚板质量得到极大进步、生产治理更方便，增强了八钢产品的竞争力，其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:过程控制系统的设计与实现 摘要：过程控制系统是指在生产企业的制造自动控制系统中管理生产制造过程数据的计算机系统。过程控制系统通常需要将生产制造过程中各个设备的设定值进行计算，对生产过程中的数据以及产品质量数据、设备运行数据进行收集与整体，并完成生产计划数据、生产原料数据以及生产成品数据的统计，对物料在生产过程中进行全过程监视，并对不同的设备之间的运行状态进行统一的调节。 关键词：过程控制系统；设备数据管理；日志系统 1.过程控制概述 过程控制的主要任务是指通过各种的协调方法与协调措施，对生产制造过程中的各个设备的数据以及产品制造数据等进行统计与分析，从而防止生产过程中可能发生的生产计划脱离与目标偏差，并对已经出现生产计划脱离与生产制造目标偏差等问题进行处理，最终保证生产制造活动的顺利完成，保证生产进行控制、在制品控制、以及生产制造过程中的成本控制与质量控制。 过程控制系统一般是指由被控对象、测量变送、计算机和执行机构组成的闭环控制系统。其中控制器的设计用到经典的控制理论和现代控制理论，并通过计算机来进行相关操作与实现。计算机控制的建立在自动控制理论和计算机技术为基础之上的。其中，自动控制理论是计算机控制的理论基础。而不断发展的计算机技术为自动控制理论的发展与应用提供了丰富的空间。计算机网络以及各种通信技术的发展，使得过程控制的范围与阶段极大的得到了扩张。目前，企业生产管理的全过程的信息化的实现方法逐渐趋于成熟。 过程控制系统所涉及的数学基础可以从以下几个方面进行了解。由于在生产制造过程中的大部分物力参数通常通过模拟信号来进行表示，而计算机采用的信号通常是数字信号，为了保证信号传递的通畅无阻需要进行数模转化，从而实现两种不同信号的转换。过程控制系统通常起到的作用体现在连接生产管理系统与基础自动化系统的连接作用上。除了这些工作，过程控制系统还要对生产过程中不同的数据进行有效的管理。所以控制系统中需要进行信号的采样、信号的保持以及信号的变化。要对生产制造过程中的数学模型分为输入与输出模型和状态空间模型两种类型。输入输出模型主要是为了描述过程在输入函数的作用下的输出特性，它只刻画过程的外部特征。而状态空间模型则对过程的内容进行描述，通常揭示了过程内部的运动状态。 现代过程控制理论为过程控制系统提供来了理论技术。通过利用现代过程控制理论，不但可以有效地解决简单控制的问题，而且可以设计复杂的控制系统。特别是多输入与多输出系统，非线性响应系统，时变系统以及随机系统等等。现代控制技术涉及到过程控制的很多方面，比如系统状态的最优估计、最有控制、过程识别以及自适应控制等等。 2. 过程控制系统的主要功能与技术要求 过程控制系统具有以下功能：与生产管理计算机进行通讯的功能；能够接收并管理生产计划数据的功能；原料数据与生产要求数据的功能；工作人员交接班数据的功能；向生产管理系统发送生产计划申请的能力；原料数据申请的能力等等。 企业的生产作业计划一般采用如图1所示的模式。通常企业根据客户的需求制定整个产品的生产需求计划，并根据产品各个部件的零部件特征分发至各个加工车间，制定不同零部件的加工计划。为了保证生产作业计划的顺利完成，需要根据生产作业计划进行生产进度控制；为了实现产品制造过程中消耗资源与费用的降低，需要进行通过过程控制系统成本控制；为了经常保持科学的原材料、在制品的数量，需要进行高效的库存控制。这一系列工作于过程控制系统密不可分。 3. 现代生产企业的过程控制信息系统组成层次 现代生产企业的信息系统包含了过程控制层、制造试行层以及企业资源规划层。其中由于过程控制直接面向企业生产过程，因此对过程控制系统要求具有极高的实时性、可靠性、数据完整性与可用性。过程控制系统的工作原理如图2所示。 当前先进的网络技术为过程控制的实现提供了强有力的实施基础。现场总线是过程控制系统实现的重要基础。它与Internet等信息网络系统具有明显的区别。一般而言，现场总线是在标准网络协议的基础上实现的，并进行了一定的简化。现场总线一般只包括IOS/OSI七层模型中的三层。也就是现场总线只具有物理层、数据链路层以及应用层。过程控制系统利用现场总线，将企业生产自动化系统中最低层的现场控制器与现场职能仪表设备互联形成实时控制的通信网络，也被称为工程的底层网络。 过程控制因素是生产过程建模的参数，一般而言它是由不同模式下的生产特征与生产过程控制决策所共同决定的。在生产过程中，在制品的控制的最终目标是为了将在制品的库存数量保持在一个合理的级别。即能够维持企业正常的生产，又可以保证企业生产物流的连续性，从而尽量建设企业库存量，从而尽可能的降低企业生产成本。 企业在制品的控制主要取决与车间生产类型与生产组织的形式。在大批量生产模式下，在制品的通过加工路线单与工票凭证，来保证在制品数量的稳定。随着计算机网络在生产中的应用，不同的过程控制系统应运而生。这些过程控制系统利用先进的计算技术，实现了在制品物流信息的追踪与监督，为生产过程中的控制提供了动态的数据。因此，利用过程控制系统提供的在制品生产信息，可以实现对制造过程中产品控制的最终目的。 过程控制系统能够将生产过程中产品的各种质量问题与加工失误率降至最低。过程控制系统通过建设整个制造过程中产品的质量状况，通过对原材料与不同零部件的检验，使产品在各个生产阶段的不合格率尽可能的降低。 过程控制系统论文:八钢第一炼钢厂连铸过程控制系统的概述 摘 要：在钢铁行业微利的时代，如何提高我国钢铁企业的竞争力，很大程度上取决于我国钢铁企业的信息化水平。过程控制系统作为钢铁企业信息系统中重要的一环，在如何提高钢铁企业的竞争力将会发挥举足轻重的作用。介绍八钢第一炼钢厂的连铸过程控制系统，并分析该系统的应用功能。 关键词：连铸 过程控制系统 系统结构 功能描述 1 前言 八钢作为一家快速成长的大型企业，近年来更是发展迅速，从最初的20T转炉炼钢生产线到现代化的150T大型转炉炼钢，使八钢跻身成为一流钢铁生产企业。150T转炉从建设初期，就非常重视信息化建设，炼钢过程控制系统全线覆盖，而连铸过程控制系统作为炼钢系统中后的一道控制工序，在生产过程监控，提高钢坯质量和控制成本等方面起着非常大的作用。 2 连铸的工艺生产流程介绍 连铸即为连续铸钢的简称。在钢铁厂生产各类钢铁产品过程中，使用钢水凝固成型有两种方法：传统的模铸法和连续铸钢法。与传统方法相比，连铸技术具有大幅提高金属收得率和铸坯质量，节约能源等显著优势。连铸的生产工艺流程：将装有精炼好钢水的钢包运至回转台，回转台转动到浇注位置后，将钢水注入中间包，中间包再由水口将钢水分配到各个结晶器中去。结晶器是连铸机的核心设备之一，它使铸件成形并迅速凝固结晶。拉矫机与结晶振动装置共同作用，将结晶器内的铸件拉出，经冷却、电磁搅拌后，切割成一定长度的板坯。 3 硬件软件组成结构 3.1 硬件系统结构 主要由1台IBM xSeries 3650微机服务器，3台HP客户机，1台HP LaserJet 1505n打印机，1台CISCO2960/ 24换机，1台CISCO208/8换机和若干个网络连接设备组成。连铸过程控制服务器在L2机房服务器室，客户机一台位于连铸主控室，供连铸操作人员监控生产过程状态，另一台客户机位于连铸切割室，主要根据采集的生产数据通过切割优化模型计算出最佳切割定尺提供给生产操作人员做参考。还有一台客户机在L2机房，供维护人员使用。 3.2 软件系统结构 主要由服务器操作系统Windows Server 2008标准版，数据库软件Oracle Standard 11G，开发工具Visual Studio 2010专业版，与基础自动化通讯软件Kepware，客户机操作系统Windows 7，办公软件Office 2010等软件组成。连铸二级过程控制系统是基于微软的.NET 3.5 框架下使用C#编程语言开发。系统架构图如图1。 4 功能描述 连铸二级控制系统主要是跟踪收集连铸的生产实绩以及通过模型计算二冷水的动态配水量进行动态配水、通过跟踪数据和计算模型指导铸坯的切割和优化，以达到最佳钢水利用率。主要流程是接收三级系统的生产计划以及前工序的钢水信息，跟踪采集连铸生产过程中实绩数据，同时对二冷水动态配水计算下发设定、当铸坯到达切割位置时根据跟踪数据和模型设定，下发铸坯的坯号以及切割长度。当生产完成后将连铸生产实绩上传给三级系统。基于以上流程，连铸二级过程控制系统应包括以下功能： 4.1 与上级系统的通讯 连铸二级计算机过程控制系统通过以太网（Ethernet）总线，通过TCP/IP协议与上级系统通讯。 上级生产管理系统（3级）计算机向连铸二级过程控制系统发送数据如下： （1）接收炼钢3级系统下发的生产计划数据。（2）接收炼钢3级系统下发的生产标准数据。 连铸二级过程控制系统向上级计算机发送数据如下：（1）发送连铸炉次生产实绩数据。（2）发送连铸炉次生产状态。（3）发送连铸铸坯报告。 4.2 与基础自动化的通讯 连铸二级过程控制系统和基础自动化系统通讯，网络连接介质用工业以太网，通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议，通过第三方软件Kepware读写基础自动化系统的数据项。 4.3 生产计划管理 生产计划是三级系统下发的与每炉钢水对应的生产计划数据。当三级系统无法运行时，该计划可由操作工录入。系统提供异常情况下对计划数据的修正和状态数据的补发功能。 当钢包到达连铸浇铸平台时，在没有传输钢包数据的时候由操作人员在一级画面上点击钢包到达的信息。当该炉次生产完成（该炉次跟踪完毕）后，系统自动把该炉次计划对应的生产实绩发送给上级计算机系统（三级系统）。 4.4 钢包管理 连铸各前工序在给连铸L2发送工序实绩的时候，会发送该炉次的钢水包信息，包括：钢包号、炉次号、重量、温度等。当连铸L2的接口程序收到这些包含炉次钢包信息的实绩后，会自动插入本系统的数据库表中。当需要查看这些钢水包信息时，通过界面程序提供查询。 4.5 前工序状态 连铸作为炼钢工艺的最后一个工序，需要了解前面各工序的状态和钢水数据信息。通过与其他工序的二级计算机系统数据通讯，并存贮在连铸二级数据库，在需要的时候，通过客户端程序的画面可以查询各前工序的炉次状态以及炉次实绩。 4.6 二冷水动态配水 二冷控制关系到连铸坯中裂纹和其它缺陷的产生。为确保生产出优质的连铸坯，必须根据钢种、浇注温度、拉坯速度、铸坯尺寸和铸机尺寸等参数来制定对应的冷却强度。该系统采用动态凝固控制模型计算各冷却段的设定值，其核心是计算沿铸流方向的表面温度分布和铸流凝固长度，并控制二次冷却系统各回路的水流量，从而达到规定的凝固长度，使板坯获得要求的表面温度。二冷水动态配水模块作为一个独立运行的模块，嵌入到连铸L2的系统里。 4.7 生产过程监控 生产过程监控功能负责为生产操作人员提供连铸工序处理信息。监控对象包括炉次计划信息（制造命令号、炉序、计划号等）；钢包信息（钢水重量、温度等）；中间罐信息（钢水重量、温度等）；各铸流生产信息（浇铸长度、拉速等）；各流结晶器信息（水流量、温差、液面高度、振动频率等）；各流二冷水信息（控制方式、设定和实际水量等）。通过读取跟踪程序的写入的实际信息，生产操作人员在HMI画面上可以直观的监视连铸浇次内每个炉次的生产过程数据。 4.8 检化验数据管理 系统接收检化验系统发送的检验数据，保存在数据库，可以在客户端界面方便操作人员查看。 4.9 过程数据跟踪收集统计（炉次跟踪和主流铸坯跟踪） 跟踪、数据收集统计是管理相关的生产过程数据，并根据用户的需求整理成炉次和方坯的生产实绩。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传给连铸过程控制系统。该过程收集大包、中间包的重量等信息，以及大包、中包的水口开启/关闭事件、大包到达、大包臂旋转等事件；各铸流的工作状态和实时数据，包括拉速、浇铸长度、设定定尺长度等，以及各流的铸坯切割事件。在跟踪程序里完成炉次的生产过程跟踪以及对应铸流的生产过程跟踪，并依据厂方物流规则和物料条件，给出各切割坯的实绩信息（包括铸坯长度、重量、以及材质等）完成铸坯跟踪。 4.10 报表 在每一个大包炉次连铸生产完成后，自动生成该炉次的生产实绩数据记录。该生产实绩信息保存在数据库中，操作人员可以在HMI上查看，也可以导出Excel报表。最后生成的生产实绩数据会发送给三级系统以及后续工序。 5 结束语 目前，国家信息部已提出了建设信息化企业的战略目标，建立信息化企业已成为钢铁企业发展的必然趋势。连铸过程控制系统作为实现八钢信息化目标中的重要环节，其采用先进的工艺模型和控制技术，使铸坯质量得到极大进步、生产治理更方便，增强了八钢产品的竞争力，其重要性也会在以后的生产当中越发的凸显。 过程控制系统论文:包钢新体系2250mm热轧过程控制系统的应用与研究 【摘 要】作为计算机技术在冶金行业的最成功应用案例，包钢新体系热轧2250产线完整的采用了日本TMEIC公司的过程控制系统，系统控制范围覆盖整条产线的动作，包括除鳞，定宽，粗轧，精轧，层冷和卷取等工序，实现了高效，精确的板带轧制，从而降低生产管理成本，提高产品的竞争力。 【关键词】2250热轧；轧机；过程控制系统；PASolution 通常在冶金生产过程的分层结构中，按照功能大体可以分为4级，即传动级，基础自动化级，过程控制级和生产控制级。过程控制在结构中主要关注生产过程中的控制。利用高速网络实现控制的实时性，数学模型和模型自学习实现控制的准确性。 1 系统简介 包钢新体系2250热轧生产线采用的日本TMEIC公司的过程控制系统，整个系统主要包括非控和模型两个部分。非控部分主要包括了对轧线现场各种传感器数据的采集，提供准确的模型计算时刻，及时地把模型计算结果传送给轧线设备。控制部分主要是根据基础自动化级发送的现场数据和来自加热炉的PDI数据。在规定的时刻进行模型计算，并进行自学习。 2 PASlution平台介绍 PASolution是美国GE公司开发的中间件平台，TMEIC公司为适应现代工业自动化过程控制系统而开发的中间件。开发人员利用它可以完成过程控制系统的通信、数据采集、物料跟踪、进程管理、报警及日志等所有功能开发，为系统开发提供了便利的组态化开发平台，为系统维护提供了人性化的维护环境。PASolution在包钢新体系2250mm热连轧机过程控制系统开发过程中使用，为TMEIC轧机二级控制系统提供强大的支撑平台。 2.1 IO_service，功能是为系统中的各个进程之间提供信息通讯机制，通讯的内容包括事件和数据，其特点在于可以跨计算机跨系统平台无缝连接各进程，使各进程高效准确的进行协作工作。功能类似西门子的CORBA通讯中间件subsys实现的进程间通信。IO_service还是PASolution各组件之间联系的手段，是PASolution的基础组件，可以说是实现PASolution所有功能的基础。 2.2 Director是PASolution系统中的一个多用途的驱动引擎，也可以认为是一种进程的类，在PASolution中，用户可以用Drector生成不同的进程，通过修改Drector的配置文件来实现各种的功能，如物料跟踪，数据收集和数据接口。例如，TRK_JOB就是典型的Director例子。在Director的配置过程中，还可以配置来调用其他PASolution的组件。例如，在TRK_JOB的ioserv.cfg配置文件中，定义了对IO_SERVICE的接口，通过这种方式来使用组件。PASlution利用这个组件生成各种对象，通过继承和重载实现各种功能，完全的体现了面向对象的思想。 3 非控部分 轧机过程控制系统中的进程，通过PASolution的组件之一SSAM可以看到SCC服务器上的各个job程序，这些进程根据功能基本可以分为控制和非控制两大部分。以下几点讲述了非控制部分的主要几个job和他们之间的工作关系： 1）TRK_JOB，作为系统中最重要的job，它的作用主要是跟踪和调度，由于整个轧机过程控制系统是以事件驱动，所以物料的跟踪尤为重要。系统以钢板的跟踪位置为事件触发的条件之一（CHANGE DETECTOR对信号的监视实现），对其他JOB通过IOSERVICE的方式进行调用和通讯。例如在TRK_JOB会根据钢板的跟踪信息，在不同的位置触发MDL_JOB进行模型计算，通过定时器的使用，对MDL_JOB的工作进行监控。 2）MDL_JOB是模型的JOB，包括是SSP，RM，FM，CTC和DC的数学模型的计算，也包括模型中的前馈后馈算法以及模型自学习。 3）SET_JOB，是轧机过程控制系统向L1发送设定数据的JOB，在TRK_JOB得到MDL_JOB计算成功的信号以后，SET_JOB会从内存中提取L1所需的设定数据通过EGD网络下发给L1。 4）GAT_JOB是轧机过程控制系统用来数据收集的JOB，这些数据主要是为模型自学习和产品质量控制进行支持。数据收集后存放在POND内存中，为其他JOB提供强大的数据支持。 4 控制部分 4.1 RSU，粗轧计算模型，包括以下两个子模块 4.1.1 RSUC：粗轧设定计算 根据上位机下发的PDI数据，由外界机械极限值和操作员对模型的设定参数，计算出钢坯在粗轧机区域的设定数据，下发到定宽机，粗轧1以及粗轧2，设定数据主要包括轧制道次计划，每道次的压下量，扭矩，轧制力，轧制速度以及开轧制温度等等。 4.1.2 RMLC：粗轧模型自学习，通过对接收的实测数据进行分析，反馈到RSUC的设定计算中，实现对设定计算的在线调整作用，使设定计算更加准确。RMLC主要有以下3种学习方式：BTB，指在中间坯之间的学习。LTL，指在各个分组之间的学习，决定分组的因素有钢种，宽度和厚度等。PTP，指在各个道次之间的学习。 4.2 FSU：精轧计算模型，包括以下两个子模块 4.2.1 FSUC：精轧设定计算 在接收到RSU的中间坯数据和HTT的温度数据后，FSUC会对连轧机的设定进行计算，设定内容相比RSU增加了对张力的计算。 4.2.2 FMLC：精轧模型自学习，通过对接收的实测数据进行分析，这些数据包括轧机出口的测宽，测厚，平直度，凸度数据，通过FMLC对FSUC实现对设定计算的在线调整作用，使设定计算更加准确。 4.3 HTT：传输辊道设定模型 4.3.1 HTT Setup，传输辊道设定计算 根据RSU提供的板坯温度信息以及FSU所要求的开轧温度，HTT Setup会计算出TVD设定曲线，该曲线内容主要是在空间和时间上对钢板速度的设定。通过不断的计算和下发设定对辊道的速度进行控制，进而实现对钢板温度的控制。 4.3.2 HTT模型自学习，通过对接收辊道上的温度实测数据，反馈到HTT Setup的设定计算中，实现对设定计算的在线调整作用，使设定计算更加准确。 4.4 CTC：卷取温度控制模型，包括以下子模块 4.4.1 CTSU：层冷设定计算，通过对层冷区的辊道速度和喷水量的控制，实现对钢板温度的控制。 4.4.2 CTLC：层冷模型自学习，通过采集精轧出口，层冷中间和卷取前高温计的温度，然后对比CTC的设定，对CTC模型设定值进行修正。 4.5 FDTC，终轧温度控制，包括以下子模块 4.5.1 FDTC Setup，主要功能是通过对精轧7座机架的速度和喷淋水量进行计算，结合带钢温度模型，对带钢的温降进行计算，最终达到控制终轧温度的目的。 4.5.2 FDTC Learning，利用FDT（精轧出口高温计）的实测数据对FDTC进行修正，对下一块钢板的计算产生影响。 5 结束语 包钢新体系2250mm热轧产线采用过程控制系统，运行稳定，生产效率和精确度达到国内领先水平，为今后的产品开发和稳定生产起到了巨大的作用。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课程教学和实践环节的改革与创新探索 【摘 要】《过程控制系统》课程是高校自动化专业的一门重要专业课程。本文分析了该课程的本科教学现状和存在的主要问题，从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标，介绍了一系列的教学改革措施和方法，实践表明教学和实验改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率，提高了学生分析问题的能力。 【关键词】过程控制系统；教学改革；教学实践 0 引言 《过程控制系统》是控制理论、生产工艺、计算机技术和仪器仪表知识等相结合的一门综合性应用学科[1]。本课程的涉及内容较为广泛，主要包括控制系统的建模、控制理论算法和控制系统的分析与设计。在本课程的教学中，任课教师的主要任务是让学生在了解、熟悉、掌握流程工业生产工艺流程与生产过程的静态和动态特性的基础上，根据工艺要求，应用控制系统中的基本理论、现代控制技术方法，分析、设计与整定过程控制系统。同时，必须让学生清楚地认识工程应用中的相关问题，提高学生分析问题和解决的能力。随着计算机技术、控制理论、传感检测技术等相关技术的高速发展，过程控制技术这一自动化领域内的重要分支也在不断前进与发展，国际上的很多学者在此领域内做出了杰出的成就，并成功运用于电力、冶金、轻工等连续型生产过程系统[2]。然而过程控制理论与应用结合紧密、内容较广、实践性较强，从而造成学生在学习的过程中遇到很多的实际困难，任课教师在讲授的过程中也会感到学生的学习兴趣普遍不高，学习效率较低。因此，必须要求《过程控制系统》课程的教学内容、理念、方法和手段都必须随着新应用和新技术的出现而进行改革，以使学生更好地适应社会发展的需要，真正实现实践型与创新型人才的培养[2]。 本文重点分析了《过程控制系统》课程的本科教学现状和目前教学和学生学习中存在的主要问题，针对提出的问题，从而有针对性地提出了过程控制系统的教学改革的基本思路和目标，介绍了一系列的教学改革措施和方法，实践表明教学改革大大地提高了高校大学生的学习本课程的效率，提高了学生分析问题的能力。 1 《过程控制系统》教学现状与任务 目前在《过程控制系统》这门课程的授课过程中，任课教师通常先介绍过程控制系统中的各个环节的组成部分，然后针对具体的问题，介绍多种控制系统的结构和设计方法，最后，为了让学生能够将学习的理论知识加以应用，再介绍过程控制系统的应用实例[3]。这样的教学方法会导致学生只能片面地理解系统局部的设计信息，很难让学生掌握过程控制系统设计的精髓，更不用说能让他们做到灵活运用自己在课堂上所学的知识。另一方面，《过程控制系统》既是控制理论在工业生产过程中应用的技术课程，又是过程控制的理论课程，它强调工程观点、设计能力的训练，强调理论与实际的结合，以及提高分析问题、解决问题的能力。尤其是近些年随着控制理论、计算机技术、检测技术等其他相关技术的发展，过程控制系统技术也不断地发展，应用也越来越广泛，但课程授课学时却在减少。因此，基于上述的考虑，《过程控制系统》教学应该以如何提高学生的学习本课程的效率、培养学生的系统整体把握能力为本课程教学改革与实践的重点任务。主要包括针对教学方法、实验环节方面提出改进的教学方法和措施，加强过程控制系统的理论研究与实践教学环节的结合，合理增加先进性控制理论及设计验证实验，着重对传统实验设备替换和补充，开发出新型的实验教学设备，强调对学生创新思维和能力的培养。 2 教学内容的改革 随着自动化和计算机技术的迅猛发展， 对学生的知识结构和水平提出了新的要求。过程控制课程内容包括检测与控制仪表，过程建模及系统控制方案的设计等等。因此，任课教师在教学内容的选择方面，应该有所取舍，同时应积极跟踪过程控制领域内最新研究成果，提炼实际工程问题，不能仅仅局限于教材中的内容，也可以结合自己的研究课题，为学生做一些普及性的介绍，从而进一步提高学生学习本课程的兴趣。在讲授的过程中，可以将重点内容安排在过程建模和常规控制系统工程设计， 并补充神经网络建模的方法。扩充先进控制理论应用的成果，介绍一些先进的智能控制控制技术。另外，可以详细介绍了一些典型的计算机过程控制技术。另一方面，从应用的层面上展开介绍，而不是一味的重复知识点。最后在教学课时充裕的情况下，可开设一些讲座为学生介绍一些国内外正在应用和开发的最新过程控制技术成果，如复杂系统的多变量解耦控制、工业系统的自适应控制、模型预测控制等这些新的理论知识，使学生对这些理论能够做到有所了解。 3 实验环节的改革 《过程控制系统》实验环节的改革主要体现在两个方面。首先在实验教学方面，应着重训练学生的基本技能，培养他们的动手能力，让学生理解一些基本过程控制中的概念和基本方法。同时，在实验课时允许的情况下，应增加基于Matlab技术的计算机控制、先进控制、控制系统仿真等内容，从而达到为加深学生对实验内容的理解[4]。在后期的实验中，任课教师应提出实验内容和目的，而实验的方案步骤、实验过程所需要的仪器仪表、仪表的连接、控制的策略方法则完全由学生自己设计，在实验教师的监督下让学生独立自主地完成实验，最后写出总结报告，并组织课堂交流、分析讨论，以提高学生独立性和创新能力。在学校有条件的情况下，建设一套过程控制实验平台，该平台是一套集自动化仪表技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术及现场总线技术为一体的多功能实验设备。整个应系统包括流量、温度、液位、压力等热工参数，可实现系统参数辨识，单回路控制，串级控制，前馈-反馈控制，滞后控制、比值控制，解耦控制等多种控制形式。 过程控制系统论文:梅钢精炼炉过程控制系统应用功能实现 摘 要：随着梅钢公司产品结构调整及工艺装备升级技术改造要求，炼钢厂新建二期项目。在二期炼钢厂内建设1座双工位LF钢包精炼炉及相应的公辅设施。本论文介绍了新上线的精炼炉过程控制系统，着重从系统环境、系统功能、体系结构、通讯设计、关键模型技术等方面对系统进行了阐述。 关键词：精炼；过程控制；系统；模型 1 引言 随着公司产能的提升，二期炼钢项目的建成及投产，新精炼炉过程控制系统也随之上线运行，此次系统以炼钢一期两座精炼炉的过程控制系统作为设计依据，同时结合老系统开发过程中出现的问题，及系统上线后进行的功能完善情况，在系统设计时将部分系统功能进行了调整。同时结合Linux操作系统，使用C++语言对精炼炉模型程序进行了重新编写。 2 系统环境 该系统采用了ftServer 6210双路双模块冗余机架式服务器，服务器配备3个双口1000Base-T以太网卡。并使用以高效性和灵活性著称的Linux操作系统，同时使用IBM的DB2数据库，系统的应用结构其构建基础使用的是开放性好，可扩充能力强，应用开发功能完备的iPlature平台。 3 系统功能介绍 3.1 应用功能总体说明 精炼炉过程控制系统控制的范围是从前工序的钢包到达精炼炉的钢包台车开始，经钢包车到达处理位，炉盖下降、通电处理、测温采样、合金投入、喂丝、炉盖上升、钢包引出，到达吊点吊离为结束。 精炼炉过程控制系统从炼钢生产管理系统（L3）获取生产计划、制造标准、钢种变更、炉次确定等信息，接收分析计算机的成份数据，及其他相关计算机系统的运转状况及生产实绩信息。 精炼炉过程控制系统接收基础自动化控制系统（L1）的过程实绩数据，对现场的状态和生产过程进行跟踪控制、收集LF 生产的炉次实绩及生产过程关键事件数据。同时将精炼炉的运转状况及作业实绩数据发送给炼钢生产管理系统及相关区域过程控制系统。 3.2 工程数据管理 精炼炉过程控制系统的工程数据管理主要包括：接收L3系统下发的制造标准，并可以在L2系统中进行查询；接收L3系统下发的制造命令，并根据现场实际生产情况对制造命令进行变更、删除以及炉次确定；根据与L3的出钢计划接收约定，接收、处理和管理L3下发的出钢计划；根据现场实际生产情况，接收L3下发的钢种变更命令；接收炼钢分析系统的分析结果，并存入数据库，并显示在L2画面上；接收L1系统来的运转状况后，发送给炼钢L3及相关L2系统；当一个炉次结束吊离后，将本炉次的生产实绩发送给L3及相关L2系统。 3.3 过程控制 精炼炉过程控制系统主要是跟踪和收集从钢包到达精炼炉到钢包吊离的整个过程中设备管理信息、作业时间信息、通电信息、合金投入信息、测温采样信息、喂丝信息、能介信息以及定周期信息。除此之外，精炼炉过程控制系统在线使用的设备进行登记及统计设备的使用次数，收集生产过程中的各种实绩值，并保存到数据库中。 控制流程如图： 4 系统体系结构 该系统采集基础自动化的现场实际数据等信息，在进行相关处理后，显示在过程控制系统画面上，用以指导现场生产和执行相应的操作，同时将现场的事件信息及实绩数据发送给生产管理系统，结构图如下： 5 系统通讯设计 5.1 L2系统与L1系统和L3系统的通讯方式 精炼炉服务器通过TCP/IP Socket的方式与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统进行数据通讯。服务器与基础自动化控制系统和炼钢企业管理系统建立通讯回线（与基础自动化控制系统通讯使用的是静态回线，与炼钢企业管理系统通讯采用的是动态回线）。数据通过TCP/IP的方式完成发送或接收。TCP/IP Socket通讯的方式，所占用的资源少，参与通讯的L3系统以及各L2区域服务器无须开放本系统的数据库资源给对方，是L2与L3之间通讯的最优方式。 5.2 通讯中间软件 在系统通讯过程中使用了宝信开发的iXComPCS软件，它是一款面向开发人员的外部通信中间件平台，通过它可以实现网络上计算机之间的数据通信。作为通信中间件，对上层的应用程序提供了统一的编程接口。 其主要组成为： 后台进程管理服务通过通信核心服务，为应用提供实时可靠的数据传输服务，以及远程管理服务为分布式操作提供了实现途径；后台控制工具，控制通信核心服务中的各回线的启停；前台控制工具，可以在异地对平台进行控制；这里的应用泛指所有和平台打交道的外部服务，包括应用开发人员编写的应用服务和类似iPlature等中间件平台等。 6 关键模型技术实现 6.1 精炼炉加热模型 精炼炉加热模型从精炼炉加热及冶金学基本原理出发，对需要进行温度升高和成分微调的钢种进行处理，分为预报模块和推定模块。预报模块的目的是根据每一炉次开始获得的钢液状态、成分信息、首次测温、目标温度等信息，在精炼处理初期即给操作人员提供为达到一定钢水温度所必须的处理时间和通电操作等综合信息指导；推定模块的目的是在得到钢水基本信息和操作量信息，如合金投入量等信息以后，推算加热过程中钢水温度的趋势，及加热过程中所需要使用的通电操作信息。两个模块的综合使用能够逐渐优化精炼炉加热工艺，使操作人员更好的控制处理过程，从而达到满足生产节奏需要的同时降低生产成本的目的。 6.2 精炼炉合金模型 精炼炉合金模型的功能是根据钢液初始成分和目标成分的要求，以及各成分最小、最大值等各种限制条件，计算最优的各合金投入量与合金投入组合。计算完成后，把各个合金投入量的结果下发给L1的投料系统，以便使冶炼的钢水达到钢种要求的目标成分。 合金最小成本模型根据钢水初始成分和目标成分的要求，确定使合金投入总成本最小的合金投入组合、投入量。 7 结束语 本论文对梅钢精炼炉过程控制系统的应用功能进行了详细的阐述。随着梅钢产品品种的不断增加，精炼炉将发挥越来越重要的作用，梅钢精炼炉过程控制系统及相关模型上线以来一直稳定运行，系统采集到的实际生产数据为掌握精炼炉实际生产情况提供数据依据，而模型计算数据也给现场提供生产数据参考，为公司的降本增效做出贡献。 过程控制系统论文:过程控制系统实验创新模式探讨 摘 要：学生能力的培养和素质的提高需要在一个循序渐进、系统知识体系的传授中逐渐培养出来。注重学生理论知识的获得，把实验课程教学贯穿在整个教学活动中，强化实验内容的知识结构设计，理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式，使学生个人的潜在能力得到充分发挥，学习的主动性和创造性得到有效发展。同时提高了专业课程教学效果和质量，提高了工科毕业生的就业率，对高素质人才培养和创新能力提升奠定了基础。 关键词：过程控制系统 实验 创新模式 过程控制系统是自动化专业的一门重要专业课程，涉及控制系统模型建立、系统控制方案确定、控制策略研究、控制器参数调整、系统元器件和执行装置结构选择、单回路控制系统、串级控制系统、复杂控制系统等内容，并且课程内容和实际系统联系非常密切，如何在有限的理论教学时间内，利用有限的实验条件完成必要的理论和实践教学，同时满足卓越工程师知识、能力、素质协调发展的培养，达到深化和拓宽学生知识体系，挖掘学生的创新潜力，激发学生创新实践热情是课题重点研究内容。 1 强化知识结构，构筑基于问题的探究式理论教学 卓越工程师的培养遵循知识掌握、能力培养、素质提高协调发展的原则。高等人才能力和素质的培养离不开知识的传授，而知识传授中课堂理论教学是必不可少的，随着新技术的不断出现导致专业课学时难以满足理论教学，如何在较短时间内设计适当的知识载体来进行知识传授以达到能力培养和素质提高的目的，为此提出了基于问题的探究式理论教学。过程控制系统的检测变送和执行器知识点（涉及传感器、电动调节器、机械调节阀等），以往限于课时所限课堂上教师仅仅简单说明，学生也只有轮廓概念，对知识的理解和掌握非常不利，就业后无法解决实际问题。本着知识的掌握在于实际应用的原则，课堂上我们针对需要掌握的知识点设置一个循序渐进的问题：锅炉水位控制系统（系统技术指标要求动态指标、静态指标、安全性等）。为了达到要求从控制角度提出构成最基本的控制系统类型，大部分学生提出采用检测水位高度和设定值比较的闭环控制系统，抽象绘出系统框图，引导学生完成任务系统必不可少的一个装置是什么？装置特性和工作原理如何？基于问题教师恰当地引出新知识点—调节阀，调节阀的类型、特点、使用场合等—电动调节阀、气动调节阀、液动调节阀，直观通过实际模型和实际应用例子使问题的解答构成一个探究式的知识体系，通过理论教学对学生思维的启发使学生的能力和素质在知识体系的传授中逐渐培养出来。带着实际问题的探究式课堂教学强化知识的应用价值，使每个知识模块构成一个实际的训练系统，从问题提出到问题解答再上升到理论，使学生从行业工程师的角度理解基本知识和基本理论，从实际应用中掌握基本技能和研究方法，从卓越工程师高度培养学生适合学科特点的思维方法和思维能力。 2 创新实践环境，构筑理论知识应用于实际的实验教学 加强实践教学是培养学生动手能力和创新精神的一项重要工作。过程控制系统涉及石油、化工、电力等多种行业，为此，2012年以校精品课程过程控制系统建设为契机，从培养高素质、工程实践能力强的卓越人才出发探讨专业课程的实践教学模式。力求创新实践教学环境，提高实践教学效率，激发学生的创新精神，同时将本课程与信号与系统、自动控制理论、控制系统仿真、计算机控制系统等课程有机结合，探寻专业课程体系新模式，构建创新型实践课程体系，建立理论与实践相结合的实践环境。 2.1 甄选实验内容，衔接多方位知识点 实验是学生检验知识和应用知识的主要途径。以往过程控制系统实验中，教师指定实验内容，给出实验要求和实验过程，学生盲目地按实验步骤来做。由于实验条件受限（目前仅有5套高级过程控制实验装置），导致大部分学生只是看别人做，抄抄数据，照猫画虎撰写实验报告，对应用理论知识解决实际问题多样性意义不大，特别是自主学习兴趣和创新实践能力无法激发。为此，我们从多方位知识点的连贯和衔接出发选择合适的实验内容。 单回路控制系统是过程控制系统中应用最多的一类，特别是锅炉控制系统，它是石油、化工、发电厂等工业过程中必不可少的动力设备，该控制系统涉及电路、控制理论、传感器、计算机控制等多方面知识。课堂上引导学生从周边锅炉（供热锅炉、水房锅炉）需要控制的量（液位、温度、燃烧等）考虑，指出锅炉控制系统包括锅炉本体水位控制、燃烧系统、给水系统等，而要完成控制任务，需要构成被控变量的单回路控制系统，控制器参数的确定又依赖被控对象的数学模型，控制理论所讲的解析法建模需要明确各个环节机理，这在实际系统中比较困难，如何采用实验方法建立系统数学模型，安排锅炉对象的实验建模内容？在实验中学生带着问题（正向飞升响应曲线和反向飞升响应曲线）设计实验方案，并从理论上回答为什么需在系统平稳后突加输入信号，正向和反向信号对模型建立是否有影响等一系列问题。实验完成后实验报告的撰写要针对问题从理论上加以解释。这样实验又反过来促进了理论知识的掌握，理论知识点和实践内容的有机结合，提升了学生的学习热情，激发了学生的创新能力。 2.2 仿真实验和实物实验有机结合，培养学生多方案解决问题的能力 目前我校过程控制系统实验装置无法做到一人一台，且实验的动态过程时间比较长，锅炉温度下降10 ℃需要十多分钟。锅炉单回路系统控制器PID参数整定过程，特别是研究参数变化（PID3个参数有无穷多组合）对系统动静态特性影响，即使仅研究三四种参数变化，在实验台上大约需要1.5小时，学生只能等待，影响实验进程。为此，我们大胆尝试新的实验模式，将控制系统仿真软件引入过程控制系统，虚拟模型构建实物装置实验，以实测实验对象模型建立仿真原型，按照过程控制系统的实际情况构建Simulink仿真模型，计算机上重点研究各个参数变化对系统动静态特性的影响，同时引导学生将仿真结果和理论知识点有机结合，以实验提升课堂知识的掌握。如控制器类型的不同仿真解决方案，要掌握控制系统无精差必须采用积分控制，而纯积分控制又易导致系统结构不稳定，积分时间常数对系统动态特性的影响等，快速、多种、图形化仿真实验为优选确定本次实验的最佳控制策略和控制器参数提供了直观、可靠的支持。仿真实验又回到实际系统，将仿真实验得到的最佳控制参数作为现场实验参数的初值，观测实验中所得响应曲线，并将仿真实验结果和理论知识结合针对实际情况向正确方向微调控制器参数，快速的仿真实验过程和高效的实际实验可使每个学生有机会自己动手完成整个实验，既可以解决实验设备不足的问题，又可利用软件提高实验效率与教学效果，大大拓展了学生对实际问题的抽象理论分析、研究、参数确定、优化控制策略确定的能力。仿真实验和实物实验有机结合，扩大学生自主获取知识和技能的能力，加深学生对课堂内容的理解和掌握，激发学生的学习兴趣和主观能动性，提升学生多种方案解决问题的能力和创新意识。 2.3 针对过程控制系统特点，安排系列实验提升学生创新能力 过程控制系统是专业性很强的课程，涉及实际化工、电力等系统，如何通过课程的理论学习和实验环节培养学生创新能力和就业以后应对不同的过程控制系统是本次教改的重要内容之一。电厂和民用锅炉水位控制、化工原料液位高度控制等均涉及液位控制，液位控制系统是过程控制的典型控制系统。在理论教学上我们把实际系统加以抽象建立描述系统的数学模型，根据系统性能指标要求的不同和系统存在的干扰情况有针对性地提出单回路控制方案和串级控制方案，并且对这两种方案的优劣及适应场合进行理论分析，同时为提升学生解决实际问题的能力和以实验加深理论知识的掌握，围绕液位控制开设了系列实验，具体做法如下： （1）使用实验装置现场教学使学生充分了解实验装置中传感器的类型和校验的必要性、系统的平衡状态、实际环境中的干扰信号、电动调节阀等。 （2）实验过程中带着问题（系统数学模型测试为什么要等系统平衡后突加阶跃信号？为什么要用正向和反向信号作用进行参数测试？）完成实验，被控对象建模理论知识确定实验方案和实验步骤，和实验教师讨论后自己动手搭接实验系统。 （3）根据多组测试实验数据结合多学科理论知识建立系统数学模型（包括模型的类型和参数），实验过程中教师抽查上述问题的解答。 （4）为完成系统的基本要求，构成单回路控制方案，在线整定控制器参数，分析系统的动、静态特性和干扰作用下系统的抗干扰能力，为激发学生的学习兴趣和主观能动性，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，在实验过程中我们有目的地设置一些问题（如何降低干扰对系统的影响，如何提升控制系统的精度等）引导学生提出新的合理控制方案。 （5）串级控制系统设计，包括主控制器、副控制器类型和参数整定，系统在一次、二次干扰作用下系统的相应和动静态指标研究，实验过程中出现的各种问题（如串级控制系统为什么对主扰动具有很强的抗扰能力？为保证系统静态无误差主控制器为什么必须采用PI或PID？），教师不急于简单解答，而是激发学生从理论上分析得到结论，这种理论循序渐进到实践再升华回到理论的模式，改变了学生为实验而做实验的机械动作，从实验来加深理论知识，又应用理论知识解决实际问题，系列实验大大提升了学生创新能力。 3 实验教学拓展大学生创新研究，提高学生的科研能力 大学生创新项目是在导师指导下，学生自主选题、独立完成课题、撰写课题结题报告等工作，创新项目意在调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新思维和创新意识。可以有效地训练学生在未知领域的探索精神、独立思考、独立创造性地分析和解决问题的能力。而过程控制系统课程安排在第七学期，学生的基本知识、基本技能、创新意识等逐步形成，为了使有潜力的学生尽早接受系统的科研能力的培养和训练，摄取学科前沿知识，在常规实验的基础上，对有坚实理论知识和深厚知识底蕴的学生指导申报国家、校级大学生创新项目，2009年确立国家级“仿生机器鱼”和2012年校级“智能机器鱼氯气监控系统”项目。项目的前期研究涉及过程控制系统控制策略和控制器参数确定实验，在实验中引导有能力的学生多方面考虑问题、多方面解决问题，实验的创新能力不知不觉就应用到科研活动，科研活动中遇到的各种问题又不断培养学生的创新思维，使学生利用扎实的基础及时摄取新知识，实验技能又推动获取知识和应用知识的创新能力。进一步发展了学生学科知识的横向关联，使学生将所学的理论知识与实际相结合，使学生的创新意识和创新能力得到有效培养。 4 多学科知识融合实验过程，培养创造性人才 过程控制系统的知识点和其他课程呈现立体交叉，多学科知识又融合于实验过程，为此，课题组在自动化系列课程实验过程中采用逐步递进的原则安排一些基础实验，为后续课程做必要的铺垫。例如，基本的开环控制和闭环控制的稳定性和动态特性研究在控制理论课程中已做了多方位研究，过程控制系统前馈控制为什么可以有效地消除干扰影响，前馈加反馈的复合控制为什么既可保证系统的稳定性又可提高系统的抗干扰能力，它是如何解决稳定性和稳态精度之间的矛盾等问题。要求学生先思考，教师辅助给出提示，从自动控制系统传递函数概念、稳定性分析和稳态误差与系统结构参数的关 系，融合多学科知识引导学生通过实验分析所得结果，最后合理正确地给出答案，使学生对实验研究得到全面和立体的概念，使实验升华到科学研究的探索实验，学生自身的知识无形中得到增加，巩固了以前其他课程中学习的知识，加强了多学科之间的融合，进而拓展了学生的创新思维能力。 5 结束语 专业课实验教学在高等学校工科教学中占有重要的地位，探讨过程控制系统实践教学新模式具有重要意义，通过连续5年的实践，在注重学生理论知识的夯实的基础上，把课程实验有机、科学地贯穿于整个教学活动，多方位设计实验内容、多学科融合实验过程和带着问题做实验等均以学生为主导，充分考虑学生的知识结构和学习规律。使学生个人的潜在能力得到充分发挥，学习的主动性和创造性得到有效发展。理论教学链和实践教学链有机结合的教学模式，充分调动了学生的积极性，在实践教学中注意激发学生的主动性，注重教与学的互动，注重培养学生的动手操作能力、解决问题能力和综合创新能力，提高了专业课程教学效果和质量，对高素质人才培养和创新科研能力提升奠定了扎实的基础。 过程控制系统论文:《过程控制系统》课堂教学方法的探讨 【摘 要】过程控制系统是自动化专业的核心课程之一，具有较强的理论性和实践性。根据课程教学的特点，针对课堂教学过程中出现的问题，从教学方法，教案设计等方面出发，探讨具有更好教学效果的授课方法，使学生能够真正理解和掌握这门课程。 【关键词】过程控制；课堂教学；教学方法 一、引言 过程控制是自动化专业学生的专业课必修课之一，是以实际工业生产过程为背景，自动控制理论为基础发展起来的，在自动化专业的整个课程体系中占有重要地位。课程内容涵盖了系统建模方法，工业过程特性控制理论和算法，控制系统的分析与设计等，不仅研究简单的单回路系统，也涉及复杂系统控制，先进控制系统等。由于课程理论与实际联系非常紧密，涉及面广且深，对学生理论基础有较高要求，传统的课堂理论教学难以保证学生对课程内容的理解和掌握，令学生感到抽象枯燥，降低学习机进行，教学效果不佳。针对这种情况，从教学方法，教案设计等方面出发，结合自身的教学体会，对“过程控制系统”的教学做了简单探讨，寻找更加能够激发学生学习热情，改善教学效果的教学方法。 二、教学内容调整和仿真软件的运用 以往的“过程控制系统”教学偏重于理论教学，在课堂上详细讲解公式和推导过程，理论性太强，使学生感觉课程内容枯燥难懂，失去学习兴趣。为了避免这种情况，通过总结经验教训，调整了教学内容，将学习重点从原来对理论知识的大量复杂的推导过程，转移到从工业生产实例引出理论知识上来。同时应用Matlab仿真软件来验证过程控制的理论，使教学过程更加形象化，使学生能够掌握过程控制的核心知识，并加深过程控制系统的理解和认识，大大提高学生的学习积极性。同时，为了体现课程理论紧密联系实际的特点，在教学当中引入与实际相关的控制方法以及信号处理等方面的内容，让学生掌握一定的实际应用背景，具有更大的知识量，调动学生学习的积极性，更加主动地学习这门课程。另外，由于科技的发展，过程控制系统更新快速，因此在上课过程中，除了必须的教学内容外，还应该引导学生了解过程控制领域最新的发展动态，了解该学科的最新信息，让学生更加了解所学知识在本专业领域的地位，从而更加积极主动的投入到课程学习当中。 计算机仿真软件的应用为过程控制教学提供了便利。在课堂教学过程中，仿真软件和多媒体教学的应用，能够为学生直观地展示控制系统的结构，工作过程，以及控制效果等。通过多媒体课件，使得课堂教学变得更加生动多变，有助于调动课堂气氛，而Matlab仿真软件丰富的工具箱，能够加深学生对所学知识的理解，通过基于Matlab的仿真实验，让学生充分理解相似的概念和参数变化对系统性能带来的影响，在理论教学的同时让学生掌握仿真软件的用法，一举两得。通过激发学生的学习兴趣，提高课堂教学的质量，锻炼学生发现问题，分析问题，解决问题的能力。 三、网络教学平台的应用 网络技术现在飞速发展，通过网络架构教学平台，将课堂教学延伸至互联网，丰富了教学内容，能够加强学生对教学难点的掌握和理解。通过网络平台，将详细的教学课件，仿真软件、程序和使用说明，教学日历，课程通知，教学问卷，以及测试复习题等内容上载，供学生下载使用。采用网络平台，可以丰富教学内容，并实现最大限度的信息共享，同时也可以通过教学平台实现答疑，学生间互相讨论和交流等。可见网络教学平台是课堂教学的有力补充，对于提高学生的学习效果和效率具有重要帮助。 四、注重与学生的交流 教学的目的在于让学生更好地掌握知识，应该注重与学生的交流，多听学生的体会和意见，了解他们所需的知识量，为学生制定更好地教学内容。另外作为老师，除了关心学生对本门课程的意见和建议之外，还应该以学生朋友的身份对他们的生活和学习提出建议和指导，尽量帮助学生的成长，尽量做一个受学生爱戴的好老师。 五、结束语 过程控制是自动化专业的一门非常重要的课程，与生产过程关系密切，在课程的课堂教学中，通过改进教学内容，采用先进的教学方法和教学手段，将传统教学与仿真软件相结合，根据课程实践性强的特点，在教学过程引入从实际问题中提炼出来的有代表性的实例，并充分利用网络平台，为学生重点讲解，从而培养学生的创新思维和独立解决问题的能力，激发学生的学习兴趣，进一步培养了学生综合应用专业知识的能力，从而全面提高了过程控制课程教学质量与效果。 过程控制系统论文:冷卷准备机组过程控制系统 摘要：本文介绍了某冷轧厂冷卷准备机组过程控制系统的软硬件结构，包括硬件平台和软件系统。基础自动化系统包括顺控，主令，跟踪，急停和HMI；着重叙述了过程控制的实现方法。 关键字：硬件，顺控，主令，跟踪，急停，HMI 系统概述 该冷卷准备机组为连续生产机组，用于取向硅钢（含SGO）和高牌号无取向硅钢冷轧后的钢卷处理,最大速度400m/min，是目前国内自动化程度较高的一条机组。整个机组自动化控制系统完成钢卷从入口运输，自动上卷及开卷，入口定位剪切，焊接，圆盘剪切边，定位剪切，卷取机卷取及卸卷，称重打捆整个过程。所有功能均可全自动或半自动完成。被控设备以入开卷机、张力辊、卷取机为核心， 辅之以入口钢卷小车、入口转向夹送辊、入口剪、纠偏辊、分切剪、出口转向夹送辊、卸卷小车、钢卷称等设备。 控制系统硬件及网络组成 控制系统的硬件分布于计算机室、操作室、电气室和现场，如图1所示。基础自动化系统的硬件设备组成： SIMATIC S7-400可编程控制器（CPU416-2DP）：2块 高速技术模块（FM450-1）：1块 DP通讯模块（CP443-5）：1块 以太网通讯模块（CP443-1）:1块 全数字交流传动调速装置(6SE70)：多台 专用急停控制控制器（CPU315F-2DP）：1套 及远程I/O站、PDA、工程师站、服务器、操作员站等组成。 通过快速以太网、PROFIBUS网络实现各自动化单元以及与上位机的通信,构成典型三层通讯网络的三级控制系统。 通讯网络的第一层：人机接口与PLC之间及PLC彼此之间的以太网，实现全线生产参数的设定和各设备的状态、电气参数及故障，生产工艺过程在人机接口HMI的显示； 通讯网络的第二层：PLC与远程I/O站之间及PLC与传动系统之间的PROFIBUS-DP网，实现PLC对系统控制指令的传送和系统状态及参数的收集； 通讯网络的第三层：PLC彼此之间实现控制信息及数据传送的MPI网。 图1. 自动化系统配置图 控制系统软件设计 软件功能主要由以下几部分。 3.1顺续控制和跟踪 钢卷运输，换辊，液压等一类单体设备动作的控制可归为顺序控制。顺序控制一般负责单体设备如液压传动设备、恒速电机等的控制。顺序控制还包括自动步，即将一系列动作为一个运动组来处理，实现系列动作序列的自动完成，如钢卷自动运输，自动上卷等。采用图形化的顺序功能图表“SFC”编辑生成。由于所有联锁是在执行机构控制级上完成的，因此这一级完整地保留下来以组织成适当的顺序控制。在程序中所有转移条件彼此独立，不用考虑彼此的联锁关系，通过简单易懂的与/或逻辑即可进行修改。每个顺序都可单独进行手动或自动选择。 物料跟踪包括带钢跟踪（SEGA）功能和物料（数据）(MAVE)跟踪功能。SEGA是基本的跟踪功能。它将整个生产线按一定原则划分成若干个区，每个区再划分成若干个段，跟踪就是基于这些段进行的。每条带钢焊缝经过线上区间，基于区间的段 利用内部记数器计算出（利用编码器给出的焊缝行程和区段的长度）整条线上的带钢镜像，用标志位标识（每个区间段数之和＝整条线段数）。MAVE功能基于SEGA功能，MAVE用线上带钢的镜像（标志位）去跟踪带钢和整条线上的数据，MAVE能触发动作和在适当的时间和其他的自动功能就设定点/参考值进行通讯，尽管MAVE是基于线上的带钢镜像（标志位），但是动作仅仅在焊缝从一段跨越另一段时触发，可在这样的段边界中定义多个动作，动作点也可以使用来自其他系统的数据。 3.2 主令控制 主令程序负责全线带钢传输控制，也是整个基础自动化的中心，可以分为两部分，主速度发生器和线速度协调控制器，两者是主从关系，线速度控制器起主要作用。 线速度协调控制器负责整个生产线运行，协调带钢的处理过程，传输、启动相应的设定、定位、控制、剪切等程序。线速度协调控制器的功能包括操作模式的处理（运行/爬行，停止，保持，穿带/甩尾，快停，快停，紧急停车，联合点动，单独点动等）断带检测， 主速度发生器完成线速度协调控制器的控制值送到传动系统，包括传输带钢运行所需要的各种功能，启动、加减速，带钢定位控制，张力控制，开卷机控制，卷取机控制，速度设定值。 带钢定位控制是闭环，利用装在张力辊或夹送辊上的编码器对带钢定点定位控制，包括带钢头部定位，带钢尾部定位，自动减速功能。 张力控制。张力控制策略为：当机组启动时，张力值平滑上升到正常运行张力值。在机组临时停车时，张力值保持运行张力值不变；超过临时停车时间，张力切换到停机张力。如果机组停车时间过长，机组张力自动切断。 在运行中，某个区域的实际张力突然快速下降，这个信号将反应在张力控制的传动装置的实际转矩上，或某个张力计的实际检测值，断带检测程序发出断带信号，并对相应区域发出快停指令。 3.3 急停系统 急停系统负责全线的紧急停车。全线分为4个区域，线上区域1个，即从开卷机到卷取机的整个区域。线外有3个区，液压站，入口钢卷运输区，出口钢卷运输区。 急停控制的电气设备类型主要包括，MCC恒速电机，变频调速电机，液压驱动设备等。主要控制过程为：操作台上急停按钮触发急停，急停PLC收到信号，计算处理后发急停信号至急停继电器，后者将急停信号分发至MCC柜、变频传动柜，远程I/O站等。实现停车。急停事故回复后，必须在HMI上进行急停确认。 3.4 HMI系统 HMI （Human-Machine Interface） 人机界面系统是通过WINCC软件实现的。WINCC软件包括，组态界面，操作界面，报警系统，归档系统，报表系统，数据管理系统。在本项目中HMI系统，主要包括八个部分。 工艺过程跟踪：包括全线机组总览，重要设备的数据显示，修改； 液压和润滑系统：包括液压站，开卷机和卷取机的润滑站，全线的CPC和EPC的液压站。包含电机的启停控制和状态监视画面。 诊断画面：包括全线传感器的状态画面和DP网络通讯状态画面。 传动分合闸：控制全线传动设备控制装置的分断和合闸。 趋势：全线重要数据的趋势图。 自动步：用于监视所有的自动步及动作条件。 画面中符号解释画面：包括颜色说明，设备符号说明和介质系统符号说明。 HMI系统包括2台HMI服务器，2台HMI客户机。其中HMI的服务器放置在电气室，两台服务器之间为冗余系统配置。 HMI系统服务器之间以及HMI服务器和客户机之间均采用TCP/IP协议进行通信。服务器会保存过程值和配方数据；客户机只访问服务器，显示服务器提供的过程画面和过程值，并可接受操作员的输入 传给服务器，本身并不保存数据。 总结 冷卷准备机组过程控制系统的配置先进，控制精度高，其自动化程度降低了操作者的劳动强度，实现全机组4人生产，大大提高了生产效率；自投运以来，机组设备和整个生产线均运行良好，受到了用户的好评。 过程控制系统论文:基于ProfiBus的过程控制系统的软硬件组态 摘 要： ProfiBus现场总线具备传输快、结构简单、抗干扰等优良性能，已广泛应用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信。首先介绍了ProfiBus现场总线的特点，然后基于ProfiBus?DP和PA、Siemens PLC 300和Wincc组态软件，详细阐述了过程控制系统的结构，硬件、通信协议、监控页面的组态方法和步骤。 关键词： ProfiBus； PLC； WinCC； 组态 引 言 伴随着工业生产过程的大型化、复杂化、连续化和自动化发展，对工业控制系统的控制水平和品质也有了更高的要求。现场总线技术也应运而生，用于实现自动化系统最底层的现场控制器和智能仪表设备的互联和实时通信。它是一种开放的、具互操作性的、彻底分散的分布式控制系统[1]。本文将以ProfiBus现场总线为基础，介绍以Siemens PLC 300和Wincc组态软件为主体的过程控制系统的软硬件组态过程。 1 ProfiBus现场总线 ProfiBus现场总线是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术[2?3]，可实现现场级到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案[4]。ProfiBus系列由ProfiBus?DP/FMS/PA三个兼容部分组成。其中ProfiBus?DP和PA的特点如下[1，5]： ProfiBus?DP适用于自动控制系统与分散I/O之间的高速通信；可取代24 V或4～20 mA的串联式信号传输；使用RS 485传输技术或光纤媒体。 ProfiBus?PA专为过程自动化设计；可将变送器和执行器连接到一根公共总线，可用于本质安全领域；数据传输采用扩展的ProfiBus?DP协议，还具有PA行规。 本文将采用ProfiBus?DP和ProfiBus?PA通信协议来构建过程控制系统。 2 系统架构 本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理，PID控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过ProfiBus现场总线进行数据传输和交换，采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制，从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。 系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU采用Siemens的S7300 315?2 DP，既具有多点通信功能的MPI接口，又具有ProfiBus?DP通信功能 [6]。 过程控制系统论文:“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革探索 摘要：“热工过程控制系统”在热工过程自动化专业课程体系中为核心专业课程，该课程在提高热工过程自动化专业学生的专业实践能力方面处于极其重要的地位。针对火力发电机组技术的发展和电力企业对热控技术人员的要求，从教学大纲、教学内容、教学方法和手段、实验环节以及课程设计等方面探讨了“热工过程控制系统”及其课程设计教学改革，在实践中取得了良好的教学效果。 关键词：热工过程控制；课程设计；教学改革 长沙理工大学（以下简称“我校”）热工过程自动化专业主要面对发电行业，学生主要在火力和核电等发电行业就业。根据我校办学特色及热工过程自动化专业培养目标，立足电力行业，突出电力特色。“热工过程控制系统”课程主要讲授过程控制的基础理论知识，包括单回路、串级、前馈、比值、解耦等典型控制系统的分析、设计、参数整定方法，以及火力发电厂汽包锅炉蒸汽温度、汽包锅炉给水、锅炉燃烧过程、单元机组协调等控制系统的构成、原理和系统分析。该课程作为热工过程自动化专业核心主干课程，占有举足轻重的位置，因此该课程的建设一直受到院系的高度重视。通过该课程的教学，使学生能够运用过程控制原理，结合火力发电过程对象，从事热工过程控制系统的分析、设计、运行与开发研究工作，增强学生的工程实践能力，进一步加深对火力发电厂锅炉各子系统的认识和理解。基于此，课程组对该课程从教学内容、教学方法、实验环节及课程设计等方面进行了探索性的教学改革，并在实际教学过程中取得了良好的教学效果。 一、“热工过程控制系统”课程教学改革 1.根据人才培养要求，更新教学大纲 教学大纲是课程教学内容的教学指导文件。经过课程组多次讨论，结合最新专业培养计划，按照拓宽基础、加强素质教育、培养创新能力和工程能力的思路拟定了“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程的教学大纲，进一步明确了该课程及其课程设计在整个专业课程体系中的地位和作用，规定了基本教学任务和要求。 2.课程教材建设 教材是进行课程教学的基本工具，是进行教学工作、有效提高教学质量的重要保证。该课程在教学中使用过两种正式出版教材，总体来看，所用课程教材内容比较全面。但是，由于热工过程控制技术和火力发电机组技术的不断发展，教材中有些内容就显得较陈旧，为此根据最新拟定的教学大纲，并参考国内有关火力发电机组最新技术和过程控制相关教材，结合课程组近几年形成的教学经验，编写并出版了“热工过程控制系统”课程的新教材。[1] 3.更新教学内容 “热工过程控制系统”课程内容几乎涉及到本专业先修的所有专业基础课程与专业课程。在组织课程教学内容上，根据最新出版的教材，每学期课程组依据收集的火力发电机组最新技术和过程控制技术在火力发电机组上的最新应用，在学期末课程组开会集体研究、整理，提炼出必要的内容充实到下个学期的课程教学中，不断更新教学内容，保持教学内容的前沿性和新颖性。同时注重不同专业课程内容之间的衔接，将检测技术、控制仪表、集散控制系统、锅炉原理、汽轮机原理、智能控制技术与控制系统仿真技术等知识融入到具体的控制系统分析和设计中，以有利于培养学生热工过程控制系统的分析、设计能力。[2] 4.改进教学方法和教学手段 在课堂纪律管理方面上，制作签到点名表格，学生上课时自己在签到表格上填写自己的姓名和学号。通过学生签到点名方法，既节省了全班学生姓名点名所花的时间，同时，也方便教师与学生之间的互动，并加强了对课堂的管理。在课堂上，通过学生的签到表，可以很方便对应地找到讲话、睡觉、玩手机、戴耳机等学生姓名，可通过点名或点名回答问题等方式提醒学生；与此同时，在课堂上积极跟教师互动、回答问题的学生都根据情况记录，在平时成绩上加分。 在教学方法上，注意运用启发式和互动式教学，课程中的基础知识点尽量讲解得生动形象易懂；对课程的重点和难点问题，在讲解后，采取提问或课堂讨论等互动手段加强学生对重点和难点的理解。课程教学采用多媒体课件教学，对重要的理论知识及时使用MATLAB/Simulink进行仿真，进一步加强理论知识的理解。[2]比如课程中的重点和难点：PID控制器比例、积分、微分三个参数对控制质量的影响，若是只将三个参数对控制质量影响的结论告诉学生，学生比较难以理解，但是通过Simulink仿真就能生动地将PID控制器的比例带、积分时间、微分时间三个参数变化对控制系统性能的影响通过曲线的形式体现出来，这样就加强了学生对课程内容的深入理解。[3] 5.实验教学改革 本课程的所有实验都放在热工检测与控制技术实验这一门综合性实验课程，并出版了该实验课程的教材，由实验室老师讲授，并指导学生独立完成实验。针对热工过程控制系统课程内容，开设了六个实验，包括单容水箱液位数学模型的测试、双容水箱液位数学模型的测试、单回路定值控制系统、水箱液位与流量串级控制系统、双闭环流量比值控制系统和上下水箱液位前馈-反馈控制系统。通过实验，使学生对对象动态特性的测量方法，单回路控制系统、串级控制系统、比值控制系统、前馈-反馈控制系统等控制系统原理及其调节器参数整定方法有了进一步的认识。 二、“热工过程控制系统课程设计”教学改革 “热工过程控制系统课程设计”是热工自动化专业继“热工过程控制系统”课程之后一项重要且必不可少的工程实践教学环节，是完成书本知识到实际运用能力转变的关键步骤，其学时为两周。其目的是培养学生运用所学的热工过程控制系统的设计和分析理论知识解决工程实际问题的能力，进一步发掘和培养学生的创新精神和工程实践能力，主要从教学大纲、课程设计指导书、课程设计选题、指导教师的团队化、课程设计与生产实习的关联性等方面进行改革探索。[4] 1.改革目标 按照热工自动化专业的“厚基础、宽口径、强能力”的要求，结合“热工过程控制系统”课程教学改革，使学生在完成课程设计任务的过程中进一步加深对过程控制理论知识的理解和掌握，并在该课程设计过程中努力提高学生的创新精神、实践能力。 2.课程设计选题优化 “热工过程控制系统课程设计”主要围绕火力发电厂锅炉各个子系统进行控制系统设计，给出了过热蒸汽温度控制系统设计、再热蒸汽温度控制系统设计、汽包锅炉给水控制系统设计、磨煤机多变量解耦控制系统设计与燃烧过程控制系统设计等5个子课题，4～6名学生一组，每组对应一个子课题，要求必须完成该组课题的方案设计、系统构建、参数整定、结果分析和答辩等任务，进一步提高培养学生的综合应用能力和创新能力。 3.指导教师的团队化探索 学生工程能力的培养，指导教师是关键。指导教师必须有丰富的生产实践经验，有相当的解决实际问题的积累。加强“热工过程控制系统课程设计”指导教师师资队伍建设，聘请学校附近电厂的热工骨干技术员担任辅助指导教师。整合理论课授课教师、实验课指导教师、课程设计指导老师、运行实习指导教师及电厂技术员五者优势资源，探索课程设计指导教师团队建设模式。 4.强化课程设计与电厂运行实习的关联性 我校热工过程自动化专业的“热工过程控制系统课程设计”和“电厂运行实习”都在大四第一学期开展，进一步分析课程设计与电厂运行实习的内在联系。合理安排课程设计与电厂运行实习时间安排，根据不同的课程设计题目对学生的电厂运行实习的教学内容进行有针对性的强化安排，强化课程设计与电厂运行实习的关联性，使得课程设计和电厂运行实习都能取得良好的效果。 三、结束语 在近几年来的教学中，对“热工过程控制系统”及“热工过程控制系统课程设计”两门课程教学改革进行探索与实践，逐步完善了教学过程中的各个环节，在教学大纲、教学内容、教学方法和教学手段、实验教学以及基于工程能力培养的课程设计等多个方面，都进行教学改革探索。通过这门课程理论教学及其课程设计的教学，使学生在面对火力发电厂时，加深了对热工过程控制系统的分析、设计、参数整定、仿真研究等理论知识的整体认识，并提高了学生的工程实践能力，使理论知识和工程实践得到了有效的融合。 过程控制系统论文:基于网络监控的供水过程控制系统 摘 要：针对目前水厂管网供水过程控制需求，设计供水过程综合控制系统，用网络将三套水厂控制系统连接监控，每套系统对水位、压力和流量检测，可对三套系统进行多种综合控制；并嵌入视频监控，监视水质和设备安全等；还引入labview信号处理模块，为现场调试和信号分析提供有力条件，最后探讨了Internet引入远程监控的可行性。 关键词：网络控制，视频监控，稳压供水，WinCC，变频器 1 前言 本供水系统从能源的最佳配置及安全角度出发，针对水厂多台中等距离水泵联网供水系统，综合现代网络控制技术，设计一个以工业现场实际生产控制的综合性、多功能网络供水控制系统，这个系统具有远程web监控、复杂的关联控制、生动的组态监控界面、对输入输出信号采集分析等功能。通过对工业供水、流体控制、城市供水、虚拟仪器应用、SCADA软件应用的研究和综合，结合实际资源和条件本文提出了这个网络供水模型控制系统。并探讨了远程web监控的可行性。该系统采用采用WinCC监控组态软件作为上位机，下位机西门子S7-300PLC进行控制，现场采用MPI总线网络，对水面以摄像头进行视频监控，远程以因特网连接，利用虚拟仪器软件优化控制参数，使控制达到最优。从而可实现对复杂的供水网络进行联网调度控制。 2 系统功能 控制系统分别由A、B、C三套独立中距离的设备组成，由一台PC机作为上位机进行监控和数据处理，并与Internet连接。下位机具有多种监测和控制功能，系统具有以下特点： （1）流量、压力、液位等过程量的检测，从而实现精确的流量、压力、液位控制；方便的数据记录和管理；（2）通过视频对危险或紧急事件进行监控报警；（3）利用虚拟仪器软件和相应硬件采集处理系统的输入输出信号，使控制得到最优化；（4）现场总线网络实现远程设备间的关联控制，实现对分散设备的集中操作和管理；能基于因特网或者局域网实现基于Internet的操作和监视。 系统模型如图1，现场中单个系统的各个传感器采集到信号后通过信号处理模块处理（AD转换）后把数字信号传到 PLC（CPU），然后CPU根据此信号进行相应的动作；适配器是连接PLC与PC机的桥梁。水质监控的模拟中采用的总线类型是目前较热门的USB，当然用户也可根据所提供的硬件选择不同的总线类型，只需解决相应的通信协议问题就行了。各个系统之间的PLC通信可通过与CPU配套的外接口进行MPI通信，而各PC机之间则通过Internet进行相互的连接。 3 控制系统硬件设计 硬件结构是系统功能实现的载体，有上下位机组成。上位机采用可靠性较高的西门子工控机，通过MPI网络与现场控制的下位机PLC连接。下位机控制系统需要对输入输出模块、传感器、执行器、控制器及其等关键硬件进行选型。本系统选用模块化的西门子中型300系列的S7-312C的CPU；远程压力传感器的模拟信号通过多通道输入模块，转换成数字信号送到控制处理器；利用控制处理器中的数据处理和控制程序进行数据处理和判断；输出模块332控制信号控制电动阀、变频器等执行器来控制流量、水位和供水压力等；安装有6个压力传感器，可对管道的多个监测点和池子的压力进行，还装有两个流量传感器，这可分别测量管道多点的水流量大小。本系统的执行器是一台有变频器控制调速的电机水泵及一台恒速水泵，可以方便根据需要进行调节。采用性能优良的摄像头和视频采集卡与工控机相连接，可得到水池和需要监测的生产现场的视频信号，然后用OLE技术可以把视频界面嵌入到工控机的人机界面，还可以进一步对该视频信号进行处理，以实现特定的事件处理，如自动的环境安全监视、设备运行状态的自动监测等等。 4系统软件设计 系统的软件设计包括PLC、WinCC等软件的设计，及相互之间的通讯。上位机软件是创建变量、界面数据输入与实时显示、数据采集管理、故障诊断、上下位机通信及视频处理等，其过程大致这样：建立与PLC的连接和创建变量，建立通信连接后便可以设置用于通信对话的变量。利用图形编辑器，进行组态、参数输入界面。如图2所示体现整个控制系统的大概控制流程：启动程序后进行初始化，清除寄存器里残留的数据信息，同时传感器采集到的信号传经AD模块后传到CPU，处理程序再根据这些信号相应的处理；其间可进行手动和自动操作。每个控制函数都独立分配一个数据块，这样方便数据信息的管理和防止数据出错。针对每个系统，单独建立参数输入界面。选择手动/自动、控制压力或流量对象、设定值与PID参数、函数控制、关联控制对象、标量转换参数输入等。在对各个部分的信号进行及时的最优化分析处理上，本系统引入LabVIEW，然后把这个信号及时反馈给控制程序，从而提高控制信号的精度。 对流量或者压力控制时，可以直接采用完全PID算法，能够直观输入和调整各PID参数，实际运算时则采用增量算法更加方便，计算工作量较少，运算速度较快，其增量式算法如下： 其中Δu（k）为k次控制的增量，A、B、C等分别为合并计算的常数。实现PID的控制程序由STEP7自带函数库的SFB 41函数实现，既可设定PID参数，还可设定上下限位及调用时间等多种参数。 5 网络化及视频监控 三套设备间不仅进行联网数据监测，并进行联网控制，对水网供水调度。工业上的供水是一个牵涉到多方面领域的问题，这就需要解决多方面的协调性与能耗等问题。这里主要讨论Web方式实行远程监控的可行性和实现方法，如图3所示。 供水系统的网络大而复杂，这里研究一种新的方法，可以解决目前由于传感器的限制而难以实现的监控系统。由于本系统融入了丰富的控制、监控、虚拟仪器等现代先进的测控技术，可用于控制系统的深入研究和用于综合性的实验教学。而视频嵌入牵扯到多方面的知识，如视频信息的采集、采用什么算法进行处理，视频调用的过程步骤等等都需要考虑。视频调用的步骤如下：（1）用C++编号一个exe的文件，并把此文件放在所建的Wincc项目文件夹里，相应的图像分析处理在这里可以进行功能扩展。（2）在WinCC 面板中调出个button ；（3）右击button 弹出一列菜单，选择“属性”，（4）选择属性里的“事件”，再接着是事件里的“鼠标”，“C动作”；（5）鼠标放在编程框图里需添加动作的位置处；接着点击编辑动作窗口的左树，把他们展开，然后调用windows中的program Execute)，并把program_name改为调用的路径名即可。（6）调用的路径里把所有的“\”改为“/”。 6 结论 该网络过程控制系统通过一台主机监控，实现现场总线的网络检测与控制。可以分为三组，每套有自己独立的操作界面，可以单独进行实验，实时采集数据；实验时可以大范围改变参数，并且在屏幕上可以直接观测到输出量与检测量的对应曲线。每套系统嵌入视频监控和图像处理，将水厂的过程控制可以与视频监控完美结合；三台设备的联网性实验可以很好的模拟现实生活中的复杂供水网络，而且本系统具有试验切换容易，操作简便，稳定性好等优点。控制软件和监控界面的运作在实验装置上调试通过，并达到预期的效果。本系统的关联控制是通过建立数据块的映射实现的，所以只要把数据块循环刷新便可实现关联控制，而不依赖于通讯网络的结构。视频监控模块可以方便地嵌入过程控制实验系统中，这也是结合了当前工厂实际技术发展的需求方向。

计算机方面论文:计算机网络安全方面存在的问题以及防护措施 摘要：随着计算机网络技术的不断发展，计算机网络的应用深入到我们日常生活的各个方面，计算机网络具有资源共享性、开放性等特点，使得计算机网络在安全上存在问题。本文主要从计算机网络安全存在的问题进行分析，并提出相关的安全防范措施。 关键词：计算机网络；安全；问题；防范措施 一.网络安全的定义及特征 1.网络安全是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。 网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。从网络运营商和管理者的角度来说，他们希望对本地网络信息的访问、读写等操作受到保护和控制，避免出现病毒、非法存取、拒绝服务和网络资源的非法占用和非法控制等威胁，制止和防御网络“黑客”的攻击。网络安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。 2.网络安全根据其本质的界定，应具有以下基本特征： （1）机密性。是指信息不泄露给非授权的个人、实体和过程，或供其使用的特性。在网络系统的各个层次上都有不同的机密性及相应的防范措施。在物理层，要保证系统实体不以电磁的方式向外泄露信息，在运行层面，要保障系统依据授权提供服务，使系统任何时候都不被非授权人使用，对黑客入侵、口令攻击、用户权限非法提升、资源非法使用等； （2）完整性。是指信息未经授权不能被修改、不被破坏、不被插入、不延迟、不乱序和不丢失的特性； （3）可用性。是指合法用户访问并能按要求顺序使用信息的特性，即保证合法用户在需要时可以访问到信息及相关资料。在物理层，要保证信息系统在恶劣的工作环境下能正常进行。在运行层面，要保证系统时刻能为授权人提供服务，保证系统的可用性，使得者无法否认所的信息内容。接受者无法否认所接收的信息内容，对数据抵赖采取数字签名。 二.计算机网络安全存在的问题 2.1计算机病毒的入侵。随着计算机网络技术的快速发展，计算机入侵病毒的种类也千变万化，不断增加，据统计，已经有几十万种病毒威胁到计算机的安全了。所以，计算机病毒是计算机网络安全最常见的威胁。计算机病毒就像寄生虫，它无法自己传播，必须依附一定的载体，隐匿在计算机的某些程序中，通过程序运转入侵计算机，他的传播途径主要有软件、网页访问、FTP文件、硬盘、电子邮件等。计算机病毒具有隐匿、传染、潜伏、破坏等性质，对于计算机有严重的破坏作用，瞬间造成计算机系统的崩溃。 2.2网络软件存在安全漏洞。一些网络软件在编程设计上难免会存在一定的漏洞或缺陷，这些不可避免的漏洞或者缺陷会埋下网络隐患。另外，某些软件的编程不是一成不变的，所以一些软件的编程人员都会为自己建立一个后门，为了日后进行修改。 2.3黑客攻击计算机网络。黑客的含义是专门利用计算机网络系统出现的安全漏洞恶意对他人的数据信息进行破坏或者窃取的人。对于现在计算机网络信息安全威胁最大的因素之一就是黑客。黑客最常利用的攻击手段是拒绝服务、破解密码、入侵系统和监听网络。严重破坏他人的网络数据信息，导致他人或单位的数据信息或者机密得到泄露，甚至导致整个网络系统进入瘫痪，严重威胁计算机网络信息的安全。 2.4网络协议的安全漏洞。TCP/IP是计算机网络中常见的两种网络协议，它本身就存在安全漏洞，IP地址可以证明计算机的所在地址，当然它极易发生改变，假冒或者进行欺骗。还有一些应用层的网络协议因为缺少相应的认证和保密设施，非常容易遭受威胁或者攻击。 三.计算机网络安全防范措施 3.1 技术防范措施 为了计算机网络的安全运行，提高计算机网络的可靠性，可以从以下几个方面入手：（一）防火墙技术。防火墙是位于计算机和网络之间的软件，可以对流经它的网络通信进行扫描，从而将对计算机进行的恶意攻击进行过滤，防止计算机执行具有安全威胁的命令。另外，防火墙可以防止特殊站点的非法访问，为计算机网络的安全运行提供保障。（二）加密技术。加密技术可以防止数据被非法读、写、篡改等，为数据的安全提供技术保障。当前计算机网络加密技术主要包括对数据信息进行加密和对网络信息传输协议进行加密。（三）漏洞扫描技术。 3.2.数据加密与用户授权访问控制技术 与防火墙相比，数据加密与用户授权访问控制技术比较灵活，更加适用于开放的网络。用户授权访问控制主要用于对静态信息的保护，需要系统级别的支持，一般在操作系统中实现。数据加密主要用于对动态信息的保护。对动态数据的攻击分为主动攻击和被动攻击。对于主动攻击，虽无法避免，但却可以有效地检测；而对于被动攻击，虽无法检测，但却可以避免，实现这一切的基础就是数据加密。 数据加密实质上是对以符号为基础的数据进行移位和置换的变换算法，这种变换是受“密钥”控制的。在传统的加密算法中，加密密钥与解密密钥是相同的，或者可以由其中一个推知另一个，称为“对称密钥算法”。这样的密钥必须秘密保管，只能为授权用户所知，授权用户既可以用该密钥加密信急，也可以用该密钥解密信息，DES是对称加密算法中最具代表性的算法。 3.3 管理防范措施 除了在技术方面加强计算机网络的安全防范之外，还需要加大对网络安全管理。首先要加强对网络设备的管理，可以对重要的设备进行集中管理，对终端设备的管理细化的人，从而规范管理人员的责任。其次建立安全有效的管理制度，加强对网络管理人员的培训，提高管理人员的素质和安全意识，防止网络设备使用不当造成的计算机网络安全问题的发生。 总结： 计算机网络已经覆盖到人们的日常生活和工作中，但是，计算机网络技术就是一把双刃剑，可以给人类带来快捷与方便，同时，计算机的安全性也备受人们的关注，它可以给人们的日常工作和生活带来巨大的困扰。所以，计算机网络安全问题成了计算机网络中需要解决的首要问题。 计算机方面论文:试论计算机技术在设备管理方面的应用 摘要：随着社会经济迅速发展，计算机技术取得了进一步发展，并逐渐成为社会各个领域发展中不可缺少的一部分。设备作为企业生产的基础和核心，其运行稳定与否直接影响企业生存和发展，然而，传统管理模式已经无法适应现代企业发展需要，计算机技术参与设备管理的融合成为一种新趋势受到越来越多的关注。本文将对设备管理运用计算机技术的重要性进行分析和研究，并结合计算机技术特点提出计算机技术在设备管理工作中的应用，从而为提高企业设备管理水平提供参考。 关键词：计算机技术；设备管理；应用 前言：近年来，改革开放背景下，我国企业蓬勃发展，并逐渐成为国民经济发展的中坚力量。设备管理作为企业日常管理的重要组成部分，在提高生产效率、促进企业发展等方面具有十分重要的作用。计算机技术在设备管理中的应用，能够实现动态管理目标。因此，加强对计算机技术在设备管理方面应用的研究具有指导意义。 一、设备管理运用计算机技术的重要性 计算机技术自身具有高精度、高效率等特性，能够对企业运行设备实现实时监督和控制，不仅是企业生产顺利进行的保障，也是实现企业现代化管理目标的前提，其重要性体现在两个方面： 首先，运用计算机对数据信息的处理能力，能够对设备运行数据进行收集、分析和储存等处理，及时了解和掌握设备运行实际情况，并为日常设备管理和维护提供支持[1]。 其次，在设备管理过程中，运用计算机技术，能够实现自动化管理，在很大程度上为企业节省了大量人力、物力，降低企业管理成本，与此同时，通过精准的计算，能够为企业科学购置设备提供可行性方案，另外，计算机技术也同时兼顾部门之间的数据传输，在提高工作效率等方面占据不可替代的位置。因此，积极推广和普及计算机技术在设备管理中的应用显得尤为重要。 二、计算机技术在设备管理工作中的应用 通过国内外计算机技术实际应用情况可知，国外计算机技术设备管理工作很普遍，我国尚处于发展阶段，加强对计算机技术的推广势在必行。计算机技术涉及范围较广，其中每一个部分在设备管理中的应用也存在一些差异。 （一）建立完善信息结构，提高细节管理水平 信息结构作为设备管理的基础，其准确、专业与否在很大程度上决定工作人员的工作效率和质量。“细节决定成败”，企业设备较多，为了能够避免遗漏某一个设备，按照功能将设备进行分类能够提高管理效率，例如：控制层、执行层等，并明确每一个层次管理人员的职责，将管理落实到每一个环节中；在完成基础分层后，还需要对每一个设备进行分类，例如：设备用途、性质等，为构建信息技术结构奠定基础，从而对设备进行合理的组织，开展有序化管理。 （二）使用设备管理软件，科学、合理管理设备 企业设备在长期运行过程中，涉及到寿命周期管理费用，通过NC管理软件对设备运行相关数据进行深入分析，能够得出其寿命周期、检定情况，为企业制定维护方案提供支持；另外，针对设备更新方面，利用计算机技术对设备改造和更新产生的费用进行计算，在出现维修设备费用超过更新设备费用、设备已经超过寿命年限等情况时，企业可以根据自身经济等实际情况，制定设备采购方案，在控制成本的同时，也避免了盲目购置设备而造成的资金浪费。通过计算机技术参与设备管理，不仅能够最大程度满足企业生产需求，也能够减少成本投入，提高企业经济效益[2]。 （三）引进质量管理体系，进行设备状态考核 质量管理体系作为衡量现代企业管理的重要指标，可以将设备经营、规划等方面作为基础，分析其重要层次而进行的强化重点的改进和优化方案，在设备管理过程中，企业管理者可以安排专门技术人员对设备进行数据考核、研究，及时发现不足之处，并递交给上级管理部门，采取针对性措施，加以调整和优化，确保设备稳定、安全运行。将质量管理体系纳入到设备管理过程中，不仅能够提高设备管理水平，还能够规范设备管理工作行为，促使设备管理逐渐融入到日常管理工作中。 （四）重视设备故障分析，保障生产稳定运行 设备运行过程中，受到环境等因素的影响，极易出现各类故障，例如：腐蚀、检修等，而计算机技术的应用，能够在确保设备运行的前提下，诊断出设备故障发生位置及造成故障的因素，计算机技术主要通过简易及精密诊断两种途径实现对设备的监测，后者较前者而言，主要是增加了专业技术人员的进一步诊断，以此来提高诊断准确性，通过故障诊断，相关部门及人员进行修复，从而保障生产活动有序进行，避免由于故障导致停止生产而带来的经济损失。 （五）构建预警系统，实现预防和治理结合 技术人员通过利用计算机预警系统对故障进行观察、记录等，了解和掌握设备故障产生的原因，例如：工作强度、环境等因素在设备运行过程中产生的影响，发现其中的规律，制定科学、合理的预警方案，规避设备突发故障，另外，工作人员也可以根据预警方案进行设备维护，从而确保设备安全、稳定性[3]。 结论：根据上文所述，面对日益激烈的市场竞争，企业只有不断提高自身管理水平，才能够立于不败之地，设备管理作为企业管理的关键，将计算机技术融入能够实现动态化管理，是提高企业综合实力的有效途径，企业要掌握计算机技术特点，重视计算分析工作，引进KPI体系，构建预警系统，提高管理水平，实现现代化建设，确保设备稳定运行，从而为我国国民经济发展贡献一份力量。 计算机方面论文:计算机技术在电压无功方面的应用 [摘 要]从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势。通过一系列自动化技术将其功能整合在一起。自动化，计算机技术在电压无功方面的应用。 [关键词]计算机技术，电压无功，自动化，应用 随着社会经济的飞速发展，居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高，从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势，已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式，在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考，自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成，通过一系列自动化技术将其功能整合在一起，因此，了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。 一、自动控制系统的结构 （一）调压方式 无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后，自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整，以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考，自动化。当电压超出额定范围时，则与同级和上级变电所的电压进行比较，然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。 （二）调整策略 电压无功优化自动控制包含两个方面，分别是电压优化和无功优化： 1、电压优化 当母线电压超上限时，首先下调主变的档位，当不能满足要求时才切除电容器；当母线电压超下限时，首先投入电容器，当不能满足要求时再上调主变档位，总之要确保电容器最合理的投入。 2、无功优化 当系统电压保持在限定范围内后，通过系统的自动控制，决定各级变电所电容器的先后投入，使得无功功率的流向最平衡，最能提高功率因数。 二、自动化数据采集、计算和传输 作为一个自动控制系统，全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部，其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考，自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输，减少系统资源占用。 在采集到实时数据后，过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解，然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展，自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题，采用模糊控制的算法，充分考虑谐波，功率因数摆动，电压波动和事故闭锁等因素，通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。 系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术，既提高了数据的存取速度，又节省了硬盘使用。为了提高传输效率，系统还会根据传输数据的类型和要求的不同，自动采用不同的传输协议：使用TCP/IP协议传输大量的重要数据，使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面，子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号，以验证所受数据的准确性。 三、系统的自动控制 电压无功优化控制的基本过程如下：首先是主站控制系统进行电压无功计算，然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较，以判断是否越限。 为了保证电网损耗最低，主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化，随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间，这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段，系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考，自动化。 当主站系统遇到特殊情况（如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生）时，能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行，待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考，自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常，通信异常时，立即改为执行本地定值，直至通道恢复正常。论文参考，自动化。 四、系统自动化的安全保证 目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制，安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展，最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构，当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时，控制系统能够立即执行闭锁，符合电网结构和调度运行特点，适合各种大小电网的安全可靠运行，能更有利地保证提高电网的电能质量，其具体的安全策略如下： 自动估算电网电压，使电容器平稳投切，避免出现振荡；自动估算电压调节后的无功变化量，使主变档位平稳调整，避免出现振荡。 当需要调节的变电所的主变并联运行时，为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况，首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况，系统能够自动减少主变档位调整次数，使设备寿命增加，电网安全得到保证。当遭遇设备异常时，系统自动闭锁，而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有：电容器或主变档位异常变位；系统需要采集的数据异常；系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时，系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确，系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式，提高了采集数据的准度。 五、结论 本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍，分析了其包含的自动化技术，从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展，也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想，系统构成方面进行的论述，可作电力专业的教辅材料，也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。 计算机方面论文:浅谈网络信息处理与安全方面的计算机应用 论文关键词： 信息处理网络安全计算机应用 论文摘要： 现代社会，计算机已经应用在各个方面，信息的处理，以及在网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们探讨和研究的问题，就网络信息处理和网络安全方面涉及的内容，探讨计算机在这些方面的应用问题。 信息处理是指对数据进行处理，使它获得新的结构和形态，或者产生新的数据。比如，网络和计算机系统就是一种信息处理系统，通过对输入数据的处理，可获得不同形态的新的数据。信息处理包括信息的采集和输入、信息的传输、信息的加工、信息的存储和信息的输出等处理工作。 1 网络信息处理与计算机应用 目前，信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展，从而使社会的一切活动向着无形化发展，人大缩短了活动的时间和空间，运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看，与传统方法相比，网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多合形的和无形的利益，使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源，按需提供给各方面、各层次的人共享，人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息，进行有效的管理，从而加快信息流通的速度，降低办公成本，更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作，使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息，包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术，囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公（电子政务），商务人员可以通过网络做生意（电子商务），管理人员可以通过网络进行管理，教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息，学生可以通过网络进行协作学习，服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说，计算机网络信息处理的功能只有你想不到的，没有你做不到的，具体表现在以下几个方面： 1）信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能，不但能文字信息，还可以多媒体信息、广告信息，还有一些时效性很强的信息，如天气预报、产品供求等信息，从而位信息传播更加广泛，提高了信息利用率，真正做到“秀才不出门，全知天下事”。2）信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息，还可采集到外部信息，扩大了信息采集的渠道，使信息采集更具目的性和针对性，使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标，如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。3）信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理，提高办公效率，提供方便，如人、财、物的管理，报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。4）信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。5）信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。6）信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流，如聊天空，还有非实时交流，如BBS、网上答疑等。7）信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库，供查询与检索，实现数据共享。8）综合应用功能。利用计算机浏览各种大型专业网站实际上就是各种功能的综合应用的组合。 总之，与传统的信息处理方法相比，利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势：被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作，不再需要客户端；可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传；可以方便地与所有用户进行交流，获取他们的反馈信息；充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性，信息的更新速度加快；实现信息的资源化、系统化和标准化，信息采集自动化，为信息的进一步挖掘提供了可能。 2 网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域，存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息，甚至是国家机密，所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。网络应用给人们带来了无尽的好处，但随着网络应用的扩大，网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机，从而引起大范围的瘫痪和损失；另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据，这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加，使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁，并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展，使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输，会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络，那么办公效率及资源的利用牵都会受到影响，甚至位人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统存在各种各样的危险训不安全因素，影响到整个系统的止常运行，因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性，确保系统正常运行。例如采用先进可靠的安全技术，一般有计算机的身份认证技术，防治病毒的技术，计算机加密技术，防火墙技术等等，这些技术是网络安全的基础，它可以减少网络的脆弱性，提高网络的安全性能。 3 结语 综上所述，随着计算机和通信技术的迅速发展，信息己成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的，还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理，网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护，所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展，就没有计算机网络技术的进步，那么网络安全也无从谈起。 计算机方面论文:计算机在生产统计方面的应用分析 摘 要 计算机技术作为科学技术发展的产物，在我国社会当中有着重要作用。近年来，我国市场经济取得了飞速发展，计算机技术被广泛的应用到我国社会生活的方方面面，尤其是现代的事企业当中，企业生产规模不断扩大，工作量增加，数据不断复杂，要想保障企业的生产效率，就必须在生产统计方面做到智能化、科学化、网络化。文章对计算机在生产统计方面的应用进行相关的分析。 关键词 计算机；生产统计；应用 1 计算机在生产统计方面应用的必要性 计算机是科技发展的产物，代表着先进的生产力，在我国社会发展过程中能够有效地保障社会的稳定发展[1]。时代在进步，在现代社会当中，数据越来越复杂，企业生产规模越来越大，生产量不断增加，传统的手工统计方式已经不能满足现代社会发展的，现代企业要想在这个竞争激烈的市场环境中求得生存，就必须转变统计方式，利用先进的计算机技术，实现生产统计智能化，提高生产效率，从而保障企业的经济效益。 2 计算机在生产统计方面的应用 2.1 生产数据的收集方面的应用 现代企业在生产过程中会出现大量的数据，而这些数据直接关系到企业的经济效益[2]。传统的人工统计速度慢、效益低，很难满足现代企业发展的需求，计算机有着高效率、高速度、超大容量等特点，在企业生产过程中，利用计算机，采用“网络直报”这种全面调查方式，对收集到的数据以最高的速度进行处理，既提高了企业的生产效率，同时又节约了企业的生产成本。 2.2 生产数据的计算与分析方面的应用 数据对于企业来说是非常重要的，面对日益膨胀的数据，传统的统计方式已经很难保障数据计算的准确性，随着计算机技术的广泛应用，在现代企业的数据分析与计算方面，企业在生产过程中所产生的数据往往是大量的，而这些数据对企业的发展有着重大影响，工作人员利用计算机技术，将这些数据输入到计算机系统中，工作人员只需要对数据编写一道正确的程序，计算机就能自动的实现数据的计算与处理，节省了人力，保障了数据分析与计算的准确性，提高了生产效率，为企业的经济效益提供了保障，同时计算机系统有着高速率的计算功能，工作人员只需下达口令，计算机系统数据进行分析，并将数据按照一定规律储存在计算机系统中。计算机技术应用于生产统计领域是社会发展的必然，计算机技术也在不断丰富统计方法，推动着统计这门科学向前发展。 2.3 数据汇总方面的应用 现代企业在发展过程中，会产生各种各样的数据，而这些数据的复杂性增加了人们在统计方面的工作难度，利用计算机，只需要根据数据的特点，在计算机建立统一数据格式，只需要将数据输入到计算机中，计算机就能对数据进行汇总，节省了工作人员的工作时间，提高了书记统计的效率，使得数据汇总更加系统、科学，从而保障生产统计工作的质量与效率。 2.4 报送报表方面的应用 传统统计对于报表的报送有很多种，比如传真报送、邮寄报送以及电话报送等等，但是上述这些报表方面都无法与计算机网络报送相比。随着统计自动化系统建设的日臻完善，工业生产统计的数据传送环节已经从过去的单机操作人工传输的点对点计算机远程通讯，发展成为联网传送，能够实现信息共享、网络传输、远距离传输。目前，社会发展对统计信息的时效性越来越高，而计算机网络报送以其巨大的优势已经成为统计报送的最佳选择。 3 提高计算机在生产统计方面应用水平的措施 在这个信息化飞速发展的时代，人们所面对的数据不断增加，数据形式越来越复杂，利用计算机技术已成为社会发展的必然，而计算机的利用关键在于人，只有专业的人才才能保障计算机功能得到最大发挥，同时为了促进生产统计方面的质量与效率，对于计算机网络而言，必须加强网络建设，保障生产统计方面的安全。 3.1 加强专业人才的培养 我国社会主义市场经济体制不断完善，市场竞争也越来越激烈，未来的市场竞争必将成为人才与科技的竞争，我国现代企业生产统计利用计算机来提高生产统计效益和质量的关键是在于专业的人才，专业的统计人员是计算机在企业生产统计能否发挥效果的关键[3]。因此，现代企业要加强专业人才的培养，培养他们的计算机实际操作能力，加强他们统计方面的知识的培养，只有专业的人才才能在工作当中有效的保障企业生产统计的效率与质量，减少误差的存在，提高生产统计的科学性。 3.2 加强计算机网络完全建设 网络是一把双刃剑，在计算机为企业带来高速率的工作效率时，同时企业也要注意网络安全问题，现代网络中出现了许多利用网络来窃取企业重要信息的黑客，而数据对于企业来说关乎企业的经济效益，因此企业必须加强网络安全建设。例如，在某企业的生产统计方面，企业对统计出来的数据进行数据备份，同时将数据进行多层加密，对数据的访问做了权限限制，在计算机系统中二十四小时开放防火墙，该企业对数据的存放做足了安全防范，防止了病毒的入侵以及黑客的恶意攻击，保障了企业生产统计数据的安全性。 4 结束语 我国企业规模不断扩大，企业生产也在不断增加，为了保障企业的经济效益，在企业生产统计方面利用计算机网络技术已成为社会发展的必然，计算机技术能够提高生产统计数据的质量，实现数据的高效传输，而且它能够完成手工无法完成的分析任务，为现代企业的经济效益提供技术保障。因此，推进计算机在生产统计领域的广泛应用有着非常重大的意义。为了提高计算机在生产统计方面的应用水平，企业必须加强专业人才的培养，加强计算机网络安全建设，充分发挥出计算机应有的作用，为生产统计数据的效率、安全提供保障。 计算机方面论文:关于计算机网络安全方面的研究 摘 要：随着科学技术的发展，计算机已经在我们的生活中占据了重要的地位，给生活带来了很大的便利。计算机网络在迅速的发展同时，也面临着其他方面的挑战，网络安全问题就是最常见的问题。网络安全是计算机经常出现的问题，严重限制了计算机的正常发展，给使用计算机的人带来了困扰。加强计算机网络安全方面的研究，有助于发现计算机问题的原因，从而找到更好的办法提高网络安全的效率，给人们的生活带来便利。 关键词：计算机；网络安全；研究 计算机得到了迅速的发展，在人们的生活学习中都有很大的提高。我们在享受着计算机带来的便利的同时，也面临着严峻的挑战，计算机网络安全就严重的影响了我们的生活健康。计算机网络安全受到了病毒、黑客等攻击之后，重要的数据丢失，给人们能够带来巨大的财产损失，因此要加强计算机网络安全的监控，提高人们的生活质量。 1 计算机网络安全的内涵 计算机在人们的生活生产中发挥着重要的作用，已经成为了生活中不能缺少的重要成分。计算机网络安全是指计算机相关的网络和计算机信息资源在各种情况下受到的破坏和危险。计算机网络安全主要是有两个方面的内容：逻辑安全和物理安全。由于计算机的使用者的功能不一样，所以计算机的要求也不同，所以计算机网络对于每个人而言的概念也是不同的。计算机网络安全主要是说计算机相关的信息管理和信息传输相关的信息，有没有受到入侵或者是网络攻击等一系列的问题。 2 计算机网络安全问题 2.1 物理安全问题。计算机网络受到的物理安全问题主要是水灾、火灾、地震等自然问题造成的伤害，计算机的网络环境会受到环境的限制，环境要做好防雷电、防火、防水、防电磁干扰等。 2.2 计算机病毒问题。计算机病毒是严重影响计算机安全网络的问题，计算机病毒主要是说编制者将破坏计算机数据或者是功能的程序代码或者是一系列的指令，通过计算机网络进行传播，这些病毒还能够实现自我复制功能。计算机病毒对于网络系统的破坏性很强，它的传染性和复制性导致了计算机病毒具有很强的破坏性。计算机病毒主要是使用网络进行传播，这也是危害计算机网络的重要原因。在2010年的极虎病毒导致了360安全卫士、瑞星杀毒等程序自动关闭，还篡改系统的文件、感染系统文件、破坏杀毒软件，让账户信息被盗泄密等情况。 2.3 软件漏洞、操作系统等问题。漏洞主要是在协议、软件、硬件中存在的系统上的缺陷，漏洞能够在攻击者没有获得授权的情况下对系统进行破坏。虽然现在的操作系统例如windows7等都已经具备了良好的系统功能，但是还是会存在各种各样的系统漏洞。黑客和病毒就是通过这些漏洞对系统进行攻击，造成严重的计算机网络安全。 2.4 黑客攻击问题。黑客是指专门利用网络上的安全漏洞对系统进行攻击从而获得资料的人。黑客通常都是使用计算机中存在的系统漏洞，篡改和盗取使用者的账户资料，窃取商业机密，窥探个人隐私，获得自己的利益。更有甚者，会侵入到国家的安全网络系统，造成公共设施和社会财产的损害。黑客通常采用的形势就是攻破防火墙、PING炸弹、获取密码、信息轰炸等形式，轻则造成数据篡改，重则造成服务器拒绝服务导致系统瘫痪。在2010年，百度就遭到了黑客的攻击，导致了百度上所有的信息都不能正常的显示出来，用户主要登录到百度上，就会进入荷兰的网址，造成了极大的伤害。 2.5 人为因素问题。计算机网络安全中，使用者的计算机水平也是重要的影响原因。计算机使用者在进行网络连接的时候，缺乏安全意识，导致了网络用户操作口令泄露、网络管理员密码泄露、设置错误、临时文件被窃取等情况，都会造成网络安全问题。其次，计算机网络使用者的水平差距很大，有的用户在使用的时候不自觉的就造成了系统的漏洞，对网络系统造成了损害。而且，网络系统的监管存在一些漏洞，没有明确的统一管理形式，导致了网络安全中的监督力度和执行力度都不够，让网络安全存在了很大的隐患。 3 提高计算机网络安全对策 3.1 重视计算机网络安全。在进行计算机网络安全保护过程中，要认真的做好计算机安全网络工作，提高网络安全的应急措施和网络管理。我国要建立完善的计算机网络安全体系，加强计算机网络安全建设手段和能力，积极的进行计算机网络安全，让所有的计算机使用者都能够一同努力，共建良好的计算机网络环境。相关工作人员要加强安全技术管理，细化和完善一系列的管理措施，提高安全作业的执行力度和安全预警能力，建立完善的指标考核体系，做出更好的网络安全系统。要进行日常的日志审计系统、口令管理系统、防中病毒系统，以及其他系统的综合管理，提高管理的措施。 3.2 提高网络安全技术的使用。在计算机网络安全系统中，加强网络安全技术的使用情况，能够很好的提高网络安全技术，让计算机网络更加安全健康。网络安全技术的使用关系到计算机网络的安全，所以要加强相关人员的计算机素质，提高计算机网络技术的使用现状。首先对于网络工作人员，应该掌握专业的网络知识，能够使用良好的专业化软件，修补网络安全中的漏洞。其次，要加强网络安全教育工作，在网页上给广发的网民进行网络安全知识教育工作，提高网络使用者的素质和能力，让网络安全技术更加具有说服力。 3.3 采用信息加密技术。在进行网络安全漏洞管理的时候，使用信息加密技术能够很好的减少信息泄密的情况。信息加密技术将电子与通信、计算机科学、结合数学等知识进行交叉，能够很好的保护用户的信息得到了加密，能够通过系统安全手段、秘密分存、身份验证、数字签名等手段，减少篡改和伪造信息、信息被窃取等情况的发生。在网络安全中经常使用的计算机加密方法主要是保护关键秘钥、动态会话秘钥、定期变化加密秘钥等方法。 3.4 防火墙技术。防火墙技术主要是在网络的边界中建立一些网络通信监控系统，从而将内部系统和外部系统进行隔离，让外部的系统很难进入到内部的信息中，这样能够阻止网络中的非法操作。在进行防火墙技术的时候，能够有效的提高网络信息传播的安全性和可靠性，还能够将不安全的信息过滤拦截下来。如今网络中主要是使用防火墙和过滤防火墙，这两种防火墙能够根据用户的要求不同而发生变化。 3.5 计算机杀毒和防毒。计算机病毒会对计算机造成比较严重的危害，所以要在计算上安装一定的杀毒软件，从而保证计算机的正常运转。计算机杀毒软件主要是通过定期杀毒，消除系统中的安全隐患。用户在使用计算机杀毒软件的时候，要定期更新升级计算机杀毒软件，从而保证杀毒软件能够消灭最新的病毒。最常用的病毒查杀软件是瑞星杀毒、360安全卫士等。在如今使用的计算机网络中，通常都是存在很多的系统漏洞，例如windows7、windowsXP等都有漏洞，用户在进行使用的时候，要在官方网站上下载漏洞安装的补丁程序，这样能够很好的抵制黑客的攻击，让计算机系统安全运行。 对我国比较大型的网络安全事件进行分析，主要原因是使用者对于计算机网络安全缺乏专业的知识，从而造成了网络安全事故。计算机网络相关部门要加强使用者的计算机水平，提高网名的安全上网意识，提高网名的整体素质，规范操作者的行为，提高网络安全。 计算机网络安全问题已经对用户的正常生活安全等造成了严重的危害，所以要使用正确的方法，提高网络安全程度。要建立完善的网络环境，使用多种网络安全软件，提高计算机网络使用者的计算机水平，从而减少计算机网络安全事故的发生，提高网络的安全性。 计算机方面论文:浅析计算机在教学方面的应用 【摘要】实施素质教育就要求教师解放学生，让学生在课堂上有更多的主动探索、合作学习、独立获取知识的机会。多媒体计算机网络教学无疑是给学校教育插上了一双有力的翅膀，为学生提供开放性的自主学习环境和资源，培养学生具有终身学习的态度和能力，成为教师进行教学模式变革的手段，使学校变成充满活力和创意的学习场所。以为网络教学提高了教师的业务水平，并使教师构建了新型的教学模式，为教学创设了理想的环境，为培养学生的探索合作精神提供了有利的条件，最终为实施素质教育服务。 【关键词】计算机;教学;应用 在二十一世纪的今天，计算机网络教学――是教育教学改革的需要，是适应现代化教学的需要。计算机网络教学也是素质教育的一个重要环节，新课程改革的需要。有关计算机网络教学的问题，在笔者近两年来电脑教学实践中摸索并探究一些经验和问题。下面来谈谈自己的一点看法。 一、提高教师素质 现代化的教育手段给教师提出一个新的任务，那就是随着科学技术的发展教师的素质也在随之提高，以达到与时代同步，适应社会的发展需要。计算机网络教学在中小学《信息技术》课程中的应用，促使教师必须掌握和运用电脑技术，一方面提高本身素质，另一方面可以拓宽学生的思维想象能力，让学生插上想象的翅膀，培养新世纪的德、智、体、美、劳全面合格人才。在教授过程中，教师们会遇到很多困难。如，在多媒体电脑教室给学生上课时，有时学生机操作系统出故障，缺少某一程序，电脑无法启动，就得重新安装操作系统，那就是进行网络拷贝。对这一技术，我刚开始接触，操作时不是很熟练，通过浪潮公司来人指导，自己虚心学习后，基本上运用自如。有时一些学生机的应用软件无意之中删掉，还得重新安装。有时学生机无法开机，根据自己的无线电维修的经验，自己将主机打开进行修理，解决不少电脑故障。从此看来，光是掌握电脑的一般操作还是不够的，还得对电脑在正常使用中，学会软硬件的维护和维修的技能技巧。才能真正把多媒体电脑网络教室充分发挥它的作用。 二、计算机网络教学是教育事业发展的必然 由于我国的计算机网络教学起步较晚，加上本国的国情，在教育方面的投入不足，网络教学还在困境中徘徊。特别在义务教育阶段的农村中小学校，要搞计算机网络教学，就好像白日做梦。但是，在国家对教育方面的投资力度加大，以及人们奔小康的步伐加快，现在我市正在建立“校校通”工程，校校通网络和远程教育，在不久的将来会实现全国的中小学校不分城乡，都能进行网络教学。这就要求教师是操作电脑的能手或高手。因此，教师必须提高业务水平，学历提高一个档次――学习才能达到。 由于多媒体计算机网络介入了教师们的备课、上课和教学研究中，教师对应用计算机网络辅助教学的认识不断提高，逐步建立了新的教学理念。即教师是学生学习的指导者、活动的组织者;学生是活动的主体、知识的探索者;教学的内容不仅是知识，还有方法、能力、品格;教学媒体是学生的认知工具，既作为感知的对象，又作为认知的途径;教学方法应为“情景创设”、“主动探索”;“协作学习”、“商讨会话”和“意义建构”等多种新型方法综合运用;教学的进程必须是“问题──发现──探索──创造”。新的教学理念的建立使教师们不断的追求高效能的课堂教学模式，那就是培养学生创新意识和创新思维习惯的学生主动探索、合作学习的新型教学模式。我校利用这种指导思想设计了各年段“作文三维教学模式”的课例，并上研究课，为学生 创设了主动发现、自主探究、积极意义构建的愉悦作文环境，学生的表达能力明显提高。可见这样的教学模式正使原有的课堂教学质量有了新的突破和质的飞跃。 三、计算机网络教学中的优劣 1.网络教学的优点：是使用计算机网络教学，学生感到新鲜、有趣，直观性强，知识面宽阔，大大激发了学生的学习积极性，收到了事半功倍的效果。如我在《信息技术》课的教学中，利用多媒体电脑教室这一软件进行教学演示时，声音、图像、文字、动画、学生在自己的电脑屏幕上直接可以观看操作的全过程，学生观看了以后，很快可以在自己的电脑上进行操作。学生最喜欢上电脑课，兴趣很浓，学习的积极性很高。有时上节课刚下课，就进微机室，就连大休息的20分也不放过，下课时还恋恋不愿离去。 2.不足之处： ①计算机网络教学缺少自己的应用软件，这有待于软件开发商的开发; ②自己的课件制作还不完善，有待于自己开发制作。 ③多媒体网络教室上网的费用高，给上网带来不便，这有待于有关部门的大力支持，解决上网费用高的问题。 ④网络教学不仅在多媒体教室上信息技术课运用，还应在其它各学科教学中应用。充分发挥网络资源，网络资源共享，把网络教学落实在教学的全过程中。 四、创设了理想的教学环境 计算机技术把文本、图形、图象、动画、声音和视频集成处理，使信息更生动更丰富多彩。多媒体计算机网络应用在学科课堂教学当中，创设了理想的教学环境，取得更高的教学效率与效益。首先网络化的教学系统实现了高度的资源共享。如在备课时，我们有针对性地指导教师充分利用已有的优质教案库和计算机教学软件库中的资源，设计教案，以提高备课质量。教师通过浏览、选择、组编，设计成一个个符合本班学生实际的教学方案，既快捷又高效。课堂上应用这些教学方案进行教学，深受学生的欢迎。我校教师还常常浏览互联网上的“中国中小学教育教学”站点中的栏目。教师们常常把“小学教学艺术”、“教学论文”、“名家点评”等资源下载下来以供学习参考。栏目中优秀教师的课堂教学思想和教学艺术给教师们很多启示;教学资源库常为教师们备课提供丰富的内容，使教学设计更科学、更有新意。网络化的教学系统可创设教学情景，大大的激发学生的学习兴趣，强化学习动机。在教学中，多媒体网络的介入使学生进入光怪陆离的大千世界，学生常被友好的界面所吸引，思维得以激活。在软件演播中，不断的培养学生的学习兴趣，稳定学生的学习兴趣，发展学生的学习兴趣，使我们的课堂教学真正点燃学生的智慧火花，滋润学生的感情幼芽，使学生显示各自的聪明才智和潜在的力量，使学生在学习过程中真正获得探究的乐趣、认识的乐趣、审美的乐趣、创新的乐趣、积极向上的乐趣。并将这些乐趣转化为学习的内在动机。 五、结束语 计算机在教学中的应用将会推动教育改革，但这是一项非常艰巨的事业。不仅需要社会物质生产部门为学校、为家庭提供足够数量和适用的硬件设备，还需要在软件开发和应用的研究方面做更大量的工作，后一点容易被忽视。任何一项具有比较深远影响的改革，都不是短时间内简单的一、两个招式就能够“立竿见影”地反映到学生的成绩统计表上面的。二十一世纪是知识爆炸的时代，知识的更新很快。教育事业必须跟上现代化步伐，所以，计算机网络教学势在必行，这是事实不可否认的。路，是人走出来的。世上本来没有路，走的人多了便有了路。我们要历经千辛万苦，踏出一条计算机网络教学的新路来。 计算机方面论文:微电子技术在计算机方面的研究和应用 摘 要 根据我国电子行业发展历程上看，随着社会科技水平不断提高，微电子技术也逐渐提高。当下，微电子技术已经开始占据电子行业市场，文章分析了微电子技术在计算机方面的研究和使用。 【关键词】微电子技术 计算机 应用 1 前言 微电子技术是研究微型电路、系统电子学之分支，最核心的研究方向是电子或者是离子。当下，微电子技术发展水平提高，在电子学、物理学、计算机中都有使用。最明显的发展成就是，电子器件实现微型化，实现系统集成。 2 微电子技术的定义以及影响 2.1 微电子技术的定义 微电子技术是在本世纪60年代随着集成电路IC随之出现的，这是一门新的电子技术。在大型电路集成中，表现最为突出，而且其中会包含大量的器件物理设计、系统电路设计、工艺技术等等。简单而言，微电子技术就是微学电子中，各项高工艺技术综合。随着发展不断推动，在1947年时，晶体管开始被发展起来。 2.2 微电子的影响 当下，社会科学技术发展速度非常快，发展水平非常高。在发展势力不可阻挡的当下，发展势头最好，影响最大，最具代表性的就是微电子技术。微电子技术成为电子信息发展的核心。微电子在讯通技术、生活工作以及网络技术产生的影响非常大，这些影响都具代表性。我国使用微电子技术，随着使用的深度加深，引起了世界电子行业革新。在微电子技术支撑下，我国电子行业发展水平逐渐提高，取得了突飞猛进的效果，从而满足我国市场需求。另外，微电子对人们的影响也比较大，微电子使得信息收集，信息处理，传输等等得到提升。另外，大量的微型器件出现，方面了人们生活。 3 当前微电子技术发展所面临的限制 微电子技术在电子行业发展中，最常表现在集成电路芯片研制中。随着科技社会不断发展，电子技术得到创新和更新，研制出来的大量单晶硅片已经被投入电子行业中，不断推动电子行业高速发展。而且，IC芯片容量也逐渐得到完善。但是，摩尔定律分析，微电子技术在发展中，会面临巨大的挑战，这个挑战可以归结成以下三种。第一，物理规律限制。微电子技术发展基础是硅基互补金属氧化物半导体，这是集成电路性能不可缺少的必要器件，基层电路性能提高，需要获得微型器件支撑。但是，基层电力在缩小过程中，这个缩小度是受到限制的。一般会受到氧化层、电源电压厚度限制。在当前，基层电路中，一把都无法基于物理学来克服这些问题，因此从根本上阻碍了电子技术发展。第二，材料限制。决定微电子材料性质的参数主要有载流子的迁移率μ、介电常数ε、击穿电场强度E c、载流子的饱和速度vs、热导系数K等，目前世界上微电子技术所用的主要材料都是硅，而硅的这些性质使得微电子技术在集成电路的高度集成时就容易受到限制，影响微型化的进步发展。第三，工艺技术限制。微电子工艺技术主要针对的是微电子应用制作，主要包括了微细线条加工以及高质量薄膜的离子注入在内，并且得到控制。这个工艺的使用需要借助光刻设备，需要发挥出设备实际效益。根据摩尔定律发展规律上看，当前光刻设备已经不断微缩，缩小的比例也很小。但是如果想要进一步得到微化，这显然不可能。第四，半导体限制。半导体在常温条件下时，它的使用状态介于导体和绝缘体之间，微电子技术使用受到材料性质影响，使得电子技术应用面临巨大挑战。而且，微电子技术在设计仿真过程中，还面临了诸多限制。 4 微电子技术使用于计算机中 4.1 微电子技术优势 根据专家预测，在不断发展中，摩尔定律会持续有效，但是发展的速度会慢一些。随着微电子技术不断发展，我国集成电路宽度可以实现0.05微米，甚至更细。但是，这个电路宽度也不是无限制得以发展。因为，当一个器件被研制而出的，这个器件起码由一个或者是几十个原子组成，这势必会借用到统计力学以及量子力学，才能逐渐实现极限。为了突破物理极限的影响，随着研究深度加深，大量纳米数量级的器件被生产出来。不论是计算机、航空、卫星通讯等等，都需要借助芯片得以完成工作。一个计算，美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的工作量，而日本国家，每个家庭平均拥有的芯片大约为100个，可以定义当下的微电子无数不在，而且将其引入计算机应用中，使得计算机功能更加强大，运行效率更高。 4.2 辅助分析 使用微电子技术统，最关键的就是对计算机辅助系统进行分析，尤其是计算机运行效率处理。引进边界元件，将其使用于计算机结构，同时也可以引入优化设计方法，进行综合开发，从而保障系统使用灵敏度，使得动态修改得以顺利进行。一般可靠性分析都需要借助测试数据来分析，因此，这个过程需要建立起计算机算法库，开发应用该部分时，涉及的内容比较广，有些产品需要进行质量保障和开发设计，这样才可以更好的缩短开发周期，才可以提升设计质量，而且在使用过程中，还可以增加设计合理性以及科学性。 4.3 数据库技术 数据库技术使用，一般都需要建立起计算机工业基本情况，可以从产销数据、工厂规模、生产工艺等基础上建立数据库，这个数据包含的计算机数据有国内的计算机数据以及国外计算机数据。数据库囊括的内容比较多，有产品数据库、有零部件数据库，工艺制造数据库等等。另外，还需要建立起产量、销量相关预测模型。如果是国外数据库，还需要建立起进口量、创汇额数据模型等。同时，在进行设计过程中，还可以便于管理。建立起的预测模型，可以对计算机基本情况动态更好的把握，深度了解计算机产量情况、计算机出口量以及市场变化情况等。信息收集分析，可以为有关部门决策提供参考意见。 4.4 集成制造系统 在上述各项工作的基础上，综合应用计算机辅助设计（CAD）、辅助分析（CAA）、工程数据库、辅助工艺过程（CAPP）、成组技术（GT）以及辅助制造等各项技术，逐步开展CIMS的研究、开发和应用工作，不断跟踪国内外先进水平。在开发应用工作中，应以工作站和微机相结台，行业内研究开发、行业外借鉴吸收、国外引进消化相结合。 5 结束语 当下是信息社会，信息成为人们工作和生活基础，社会发展实现信息化，这有赖于通讯机以及计算机。然而计算机的基础便是微电子。微电子技术不断发展过程中，极大的改变了社会发展现状，促进社会变革，推动社会进步。 作者单位 江苏省盐城市阜宁县财政局 江苏省盐城市 224400 计算机方面论文:浅谈网络信息处理与安全方面的计算机应用 在信息数字化飞速发展的今天，随着计算机网络技术的日趋成熟，信息处理也在慢慢走向无形式化的全新时代。这也直接导致与计算机有关的社会活动逐渐变得不拘泥于形式，很大程度上影响人们传统的生活模式，不断得在缩短人们的活动空间。在当前现代化的网络环境下，信息处理技术和传统的技术手段比起来，具有相当明显的优势。它不仅在根本上解决了存储媒体、快速拷贝以及传播和处理方面的顽疾，而且大大提升了浏览速度。在各个领域，计算机都起着决定性的作用，因此在网络中的信息处理和信息安全成为目前炙手可热的研究课题。 应用 网络安全 计算机 信息处理 现代社会计算机已经应用在各个方面，信息的处理以及在网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们探讨和研究的问题，就网络信息处理和网络安全方面涉及的内容探讨计算机在这些方面的应用问题。 1、网络信息处理与计算机应用 目前，信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展，从而使社会的一切活动向着无形化发展，大大缩短了活动的时间和空间，运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看，与传统方法相比，网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多合形的和无形的利益，使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源，按需提供给各方面、各层次的人共享，人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息，进行有效的管理，从而加快信息流通的速度，降低办公成本，更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作，使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息，包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术，囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公（电子政务），商务人员可以通过网络做生意（电子商务），管理人员可以通过网络进行管理，教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息，学生可以通过网络进行协作学习，服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说，计算机网络信息处理的功能只有你想不到的，没有你做不到的，具体表现在以下几个方面： ⑴信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。⑵信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息，还可采集到外部信息，扩大了信息采集的渠道，使信息采集更具目的性和针对性，使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标，如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。⑶信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流，如聊天空，还有非实时交流，如BBS、网上答疑等。⑷信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能，不但能文字信息，还可以多媒体信息、广告信息，还有一些时效性很强的信息，如天气预报、产品供求等信息，从而使信息传播更加广泛，提高了信息利用率，真正做到“秀才不出门，全知天下事”。⑸信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。⑹信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理，提高办公效率，提供方便，如人、财、物的管理，报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。⑺信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库，供查询与检索，实现数据共享。⑻综合应用功能。利用计算机浏览各种大型专业网站实际上就是各种功能的综合应用的组合。 总之，与传统的信息处理方法相比，利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势：被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作，不再需要客户端；可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传；可以方便地与所有用户进行交流，获取他们的反馈信息；充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性，信息的更新速度加快；实现信息的资源化、系统化和标准化，信息采集自动化，为信息的进一步挖掘提供了可能。 2、网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域，存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息，甚至是国家机密，所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。网络应用给人们带来了无尽的好处，但随着网络应用的扩大，网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机，从而引起大范围的瘫痪和损失；另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据，这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加，使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁，并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展，使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输，会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络，那么办公效率及资源的利用牵都会受到影响，甚至使人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统存在各种各样的危险训不安全因素，影响到整个系统的正常运行，因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性，确保系统正常运行。例如采用先进可靠的安全技术，一般有计算机的身份认证技术、防治病毒的技术、计算机加密技术、防火墙技术等等，这些技术是网络安全的基础，它可以减少网络的脆弱性，提高网络的安全性能。 3、结语 综上所述，随着计算机和通信技术的迅速发展，信息己成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的，还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理，网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护，所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展，就没有计算机网络技术的进步，那么网络安全也无从谈起。 计算机方面论文:计算机在教学方面的应用 摘要：对于计算机的教学，我们要持之以恒，不断学习，通过自我的努力，逐步深入研究计算机的各方面知识，形成自己的知识体系，结合自己的教学感受，整理成自己的学习笔记，多看看，多练练，通过学习提高自我，通过感悟升华自我。让自己在计算机教学中寻找它的乐趣吧。 关键词：小学；计算机；教学 1.优选教法，培养学习兴趣 学习兴趣是学生基于自己的学习需要而表现出来的一种认识倾向，它在学生的学习中具有重要的作用。乌申斯基曾说过这样一名话：“没有兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”尤其是小学生，他们的年龄、心理特征都决定了他们做事往往从兴趣出发，对于那些单调、枯燥的练习和难以理解的理论知识，教师应特别注意教学方法的选择，以保持和提高学生的学习兴趣。 1.1形象教学法：我们面对的是以具体形象思维为主的小学生，所以要注意运用形象法教学，使他们在轻松愉快的教学氛围中，主动地学习计算机知识。如在教学《认识计算机》一课，由于小学初次接触计算机时，大多怀有一种好奇的心理，很想知道计算机可以用来干什么，更想切身体会一下操作计算机的乐趣。“儿童学习任何事情的最合适的动机是当他们兴致高、心里想做的时候。”我抓住这一契机先提出这样一些问题：“你见过计算机吗？”、“计算机有什么作用呢？”、学生纷纷举手，各抒己见。接着我再利用教学演示光盘，向学生展示了一个色彩缤纷的电脑世界，通过观看，学生不由自主地产生了“人们可以利用计算机进行画图、制作动画、编辑声音等工作，它的作用 真大”的想法。这时学生学习兴趣倍增，教学气氛活跃，从而顺利进入了新课的学习。 1.2比喻教学法：对于小学生来说，计算机教学中的一些概念和名词术语最难被他们接受，适当应用一些形象生动的比喻，对学生计算机知识的学习尤为重要。这样不仅有助于提高他们听课的兴趣，而且还能达到帮助理解和记忆的目的。例如：在介绍文件夹的知识时，学生往往不明白文件夹的含义，我用了这样一个比喻：“文件夹就好像我们用的资料袋一样，里面可以装一些文件在里面。新建一个文件夹要给它命名，用来区分各种类型的文件。”诸如此类的比喻，可以帮助学生的理解，达到了比较理想的教学效果。 1.3游戏学习法：爱玩是孩子的天性。电脑游戏由于具有极强的交互性、趣味性、挑战性，对孩子们来说更是挡不住的诱惑。我在教学中大胆引入游戏，却不是仅以玩为目的，而是把它作为激发学生兴趣和引导学生学习知识、技能的手段。例如，小学生刚开始操作鼠标显得极为笨拙，我在讲解完鼠标的基本操作（单击、双击、拖动）后，就让学生玩起了“鼠标点击”游戏，在点击的过程中，学生熟练了单击操作，在移动位置时，又巩固了双击和拖动操作。这样一来，学生不仅玩得欢，而且学得好，进一步激发了他们学习电脑的兴趣。 新一轮基础教育课程改革指出：教师应由知识的传授者、灌输者转变为学生主动学习的帮助者、促进者，要充分激发学生的学习兴趣，帮助他们形成正确的学习动机。因此，教师在教学中多动脑筋，在现有的教学条件下，不断进行教学研究，在教学理论指导下，采用多种有效有教学方法，激发兴趣，让学生自始至终愉快地学习，尽力满足学生的求知欲，不断提高教学效率。 2.让电脑成为学生学习的工具 相对传统媒体而言，电脑能同时呈现文字、图像、声音、色彩等信息，也具有动画、播映、绘画等功能，是现代社会小学生拓宽视野的一大“窗口”。让孩子从小接触电脑，有利于开发智力和增强对新技术的适应性。 2.1注重电脑的应用。电脑是人类的智力工具，小学生应尽早掌握这个工具。小学生没有必要去学习电脑的内部结构、工作原理和它的发展史，主要应该把电脑作为工具，用电脑学习写字、画图、音乐、以及用电脑学习数学、语文、自然、英语、和其它科学文化知识，并利用电脑开发智力和培养创作能力。所以小学生学习电脑只要学会一些简单的操作，会使用多媒体学习软件，让电脑能够成为他们学习文化知识的帮手，这就达到了我们电脑教育的目的。 2.2开发学生的信息素质。以前，我们评价教学效果的惟一标准是考试分数。知识的拥有量是一个人是否是人才的一个重要标志，但在信息社会，知识量的急剧膨胀使得一个人不可能拥有全部知识，大量信息的存储、检索极其方便，使得博闻强记已经不很重要，相反，如何利用现有知识如何创造新的知识，如何利用、检索、加工复杂的信息则更为重要。 3.利用投影，提高教学效果 现在，很多学校都买了计算机，由于资金问题，暂时还不能实施大屏幕教学和网络教学，这样就出现了教师在讲台演示，而由于显示器屏幕小，学生多，后面的学生看不清楚的难题。怎样解决这一难题呢？我想到了学校常用的幻灯机投影放大，不但解决了上述难题，而且使学生感到新鲜有趣，集中了学生注意力，起到了较好的教学效果。如教学生“DOS操作系统常用命令”一节时，将使用DIR命令带参数和不带参数后的计算机屏幕显示内容分别制成幻灯投影放大，使全班学生都清楚地看到了这些不同显示结果，然后让他们自己根据这些显示结果，找出显示方式的不同点与共同点，从而总结出什么时候用DIR命令时不带参数，什么时候带/P参数，什么时候带/W参数。通过对比，学生很快掌握了显示文件目录命令的使用方法。在计算机教学中激发学生的创新意识，培养学生的创新思维，提高学生的创新能力，促进学生个性的发展，是教师义不容辞的责任。 创新能力的培养是创新教育的核心，实践是创新的源泉，因而教师在教学中要联系实际，注重学生实践能力的培养，求新出异，提高学生创新的积极性。 计算机方面论文:计算机在近代教学方面的应用 [摘 要]教育是要对未来负责的，教育的改革是为了让教育可以面向未来发展。计算机在近代教学中具有很大的助力，让教学工作向着更加好的方向发展。多媒体教学过去仅仅是以优质课实验表演为目的，而如今则是更加普遍的存在于各大院校中，属于常规的教学方法。我国自70年代开始，就已经着手进行现代化生产和管理，也开始在学校开展计算机教学实验，其获得了较快的发展。目前我国的教育领域，从内容到方法都相对于社会发展来说有无法满足的情况，因此使用计算机来进行辅助教学，是必须的。 [关键词]计算机 近代教学 联系 一，引言 教育是为社会发展以及生产管理提供人员输送的途径，也因此各国都在中小学就开始了计算机技术的普及和教育。我国将计算机教育作为一个重点的发展方向来培养。在教育这方面，无论是国内还是国外的教育学者，都主张将计算机教育作为基础教育来开展。教育和上层建筑具有相似性，是社会生产力以及生产关系发展的必备物质，对社会的发展起到了推动作用，反之，社会的发展也对教育起到了促进作用。教育是为了多年以后的社会提供人才而开展的活动，因此其主要的目标还是未来，这是教育的本质。 二，教育教学过程是特殊的信息传输与处理过程 教师在教学中的作用其实是传道授业解惑的主体，自古以来，我国就对教师的定义为传道授业解惑，是知识传递的载体。现代教育观念中，古时候的传道所指的道，就是现代教育教学的信息，是人体脑海中的信息。我们将存储的信息应用于社会的时间中，就是授业中所指的具体实质化的内容，其也只能力和技能。解惑是在传道以及授业的过程中对学生的疑惑进行解答，让传和授能够顺利的完成，起到了信心的互通作用。 不管是传道还是授业，本质目的都是希望将知识传递给学生，传递给下一代，传递的都是信息。信息无法独自存在，需要借助载体来体现，其运动也是需要以载体来实现。知识是大脑中的信息，信息的载体可以不同。古时候有结绳记事，甲骨刻字、竹板刻字等等，这些都是将脑中的信息进行实质化的过程，将其进行传递。信息储存后会因为各类因素而出现丢失的情况，因此人脑无法确保信息永久的储存，需要通过各种介质来进行信息的储存，这回储存和处理之间的关系。记忆数量的庞大是不可想象的，孤立的信息具有比较短的半衰期，因此这些初级的记忆需要通过整合来形成高级记忆，在讨论和研究的过程中，就是将这些初级记忆进行整合的过程。 近代教学论把培养能力放在比获得知识更为重要的位置上。以计算机内存的信息为比喻：有孤立的数据，如某一变量的值，某一次计算的结果；有结构化的数据文件，根据其结构特点能够方便于查询、调用和整理加工；也有的是一段程序、一个功能模块或者一个软件。它也由一系列数据代码组成，但能根据一定的目的处理有关信息并得出一定的结果。在信息论中通常称为“产生式”。计算机的能力与总内存大小及内存中目标库文件是否丰富有关系，更重要的是软件（包括深层系统软件和固化的软件），还有按一定逻辑结构设计的中央处理器（CPU）。人脑所贮存的信息中必须有大量类似于系统软件的由许多产生式组合起来的模块。能力是信息的高级形式。人的能力要有先天的物质基础（大脑）。在一定物质基础上，人的能力主要靠后天的教育、培养、锻炼和贮存足够数量的高质量的信息块（包括产生式）。 三，多媒体在教学中的应用 现代教学模式是传统教学与现代教学媒体进行结合的综合体，能够让课堂的教学效率获得质的飞跃，激发学生的学习热情。可是，对于多媒体教学，也应该持有辩证的态度，它可以让课堂教学优化，同时也会引起一些问题。通过笔者对于多媒体教学的调查研究，认为，其新颖性是吸引学生注意力的一个主要特点，表达能力强，表现能力强，信息量大。可是其会将教师的主导地位削弱，让传道授业解惑中的解惑被弱化了，缺乏了师生的交流和沟通，反而让学生的注意力跑偏了，因此其应用还是需要有一定的限制。 “多媒体”一词译自英文“Multimedia”，媒体（medium）原有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成的。计算机多媒体是一组硬件和软件设备，结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上，则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。多媒体包括文本、图形、静态图像、声音、动画、视频剪辑等基本要素。在进行多媒体教学课件设计的，也就是从这些要素的作用、特性出发，在教育学、心理学等原理的指导下，充分构思、组织多媒体要素，发挥各种媒体要素的长处，为不同学习类型的学习者提供不同的学习媒体信息，从多种媒体渠道向学习者传递教育、教学信息。 计算机多媒体的交互性、集成性和控制性是其主要的特点，能够多方面的刺激人体感官，让信息通道变得更宽，传递的速度更快，在对抽象内容的表达上，可以进行具体话，将微观事物宏观化，能够多方面的提供教学信息给学生，这是其最大的优势。 四，结束语 教学中使用计算机是现代教学的主要特点，也是一项需要长期发展的事业，其难度比较大，但是对未来教育的影响具有很大的促进作用。短时间内不会有较大的改变，但是长期发展下去，将会看见成效，体现在学生的综合能力方面。 计算机方面论文:计算机在社会保险方面的运用 【摘 要】现代社会是个信息化高速发展的社会，很多企业都很注重自身的信息化建设，国内很多保险企业亦是如此，都在积极开展数据中心的建设。运用计算机技术，建立一套规范的社会保险管理信息系统已成为当务之急。本文主要阐述了保险企业计算机信息安全管理的体系构建问题，通过计算机信息安全管理达到信息化建设的健康发展。 中国【关键词】信息安全管理；保险企业；体系构建 .引言 社会保险工作不仅是一项政策性强、涉及面广、信息流量大、计算复杂、准确性要求高的工作,而且要求处理的数据量相当大,数据及档案保存的时间相当长(因为要记载每一个参保职工每月的投保情况及其个人帐户的累计缴纳情况,包括逐月利息情况,直至其退休)。要把这项工作搞好,使之稳定、健康地发展,仍凭手工操作、搞人海战术显然行不通,而且是很不现实的。因此必须应用计算机来管理,充分发挥网络系统速度快、精确度高、自动化程度高、信息资源充分共享和数据批量处理的特点,以适应保险工作的需要。 1.保险企业信息安全管理的现状 计算机信息安全问题不是保险企业才存在的问题，是全球企业都存在的普遍问题，越发达的地区，信息安全存在的隐患越多。一方面，现在互联网的发展速度非常快，信息技术的日趋完善，出现了很多的恶意攻击工具，再加上信息系统本身的漏洞，让一些破坏分子更是有机可乘；从另外一个角度来看，企业自身对信息安全管理不重视，也是导致出现信息安全问题的首要原因之一。近年来，保险行业处于高速发展的时期，暴露出的问题也相对比较多，我们应该重视起来。下面列出了当前的保险企业在信息安全管理上存在的主要几点问题： 1.1没有相关的法规来约束 与信息的安全有关的分散于各种法律、法规、标准、道德规范和管理办法的条文较多，但尚未形成一个较为规范完整的保障信息安全的法律制度、道德规范及管理体系。同时现有的法规，由于相关安全技术和手段还没有成熟和标准化，法规也不能很好地被执行。因此，保险行业的信息安全标准和规范的缺少和无体系化，导致保险企业不能很好的制定合理的安全策略并确保此策略能被有效执行。 1.2没有引起足够的重视 很多保险企业的管理层对信息安全管理不太关注，不够重视，没有投入足够的人力、物力和财力去管理。大部分保险企业在公司治理上重点关注的是企业的业务规模发展，销售策略调整，组织结构和运营流程的优化等，对信息安全管理不太重视，不太相信信息安全问题能给企业会带来严重危机，直到发生了信息安全事件后之后才开始重视。因此，保险企业必须在公司日常治理中投入足够的时间和精力去完善企业的信息安全管理体系。 1.3对存在的风险评估不够 很多保险企业在设计搭建相关信息系统的时候对存在的风险评估不够，没有充分考虑到信息化所带来的安全风险，通常只是考虑到信息技术问题，对于信息系统应用后出现的信息安全问题欠缺考虑。其实对信息系统安全风险不做评估或评估不充分，都会带来严重的后果，一旦信息系统出现严重缺陷或漏洞的时，系统受到破坏，正常的业务操作无法进行，严重的可能会导致企业内部机密、客户个人信息的泄露或者重要数据被盗、被篡改等。所以，保险企业面临解决诸如系统本身缺陷、操作失误等带来的安全问题的。 1.4没有制定相应的安全管理条例，无明确责任划分 保险企业相关的信息技术安全之所以存在一系列的问题，和企业没有制定相应的安全管理制度，没有明确责任划分等有很大的关系。没有相关的信息安全管理制度去制约，出了信息安全问题以后的责任划分不清晰，长此以往，信息安全问题的监管就会出很大的漏洞，也很难形成一个可控的信息安全管理体系。保险企业的信息安全管理应该是整个企业员工共同面对的问题，而不是企业某个部门或者某些个人能够决定的事情。保险企业的信息安全管理应该有相应的制度和明确的责任划分，每个部门都应该有信息安全的负责人，出了问题要做到有人承担，如果不这样的话就会影响到信息安全管理体系的构建，成为企业信息安全管理的绊脚石。 所以，针对以上种种问题和现状，保险企业必须要形成一个良好的信息安全管理体系，这样才能从根本上解决问题，发挥信息化建设的作用，保障企业的计算机信息安全。 2.社会保险计算机网络建设的重点 “计算机就是网络,网络就是计算机”。我们要一改过去的做法,社会保险自动化建设将由过去的封闭单一型向开发型过渡；从以社会保险内部业务管理为重点转向以公共信息服务和提高社会化管理程度为重点；由过去的单机操作向网络过渡,最终全面实现网络管理。 一个社会保险机构成功与否,取决于以下三个因素:一是在政策支持下的经费投入决定了硬件设备的规模，这是系统的外部条件。二是一套功能齐全、着眼点高、符合开发系统标准的应用软件，这是网络系统的灵魂。三是内容丰富、符合国际标准、具有本地特色和一定参保覆盖面的信息数据库，这是网络自动化的基础。这三个因素既是社会保险机构网络建设的关键因素,又是建设的重点。 3.保险企业计算机信息安全管理的体系构建 3.1掌握安全管理标准，构建安全管理基本框架 要熟悉掌握信息安全管理标准，对信息技术的安全管理标准要进行不断深入的理解，不能仅仅考虑到信息技术，而忽视了信息安全管理。国际上对安全管理研究已经取得了一定的成果，推出了信息安全标准，成立了信息安全标准化组织，搭建了信息安全标准体系框架。在我国，虽然信息安全的研究起步比较晚，但是也在不断的完善中，已经制定了适合我国国情的信息安全管理标准。我国提出的关于《计算机信息安全保护等级划分准则》中就明确了安全管理的标准，主要把信息安全划分成自主保护级、系统审核保护级、安全标记保护级、结构化保护级和访问验证保护级等五个安全程度不同的安全等级，根据这五级标准，也分别提出了关于建立安全管理体系的相关措施。所以，保险企业应该参考这些标准，构建适合自身行业、企业信息的安全管理基本框架，这对于企业的健康稳健发展是非常有意义的。 3.2实现科学的信息安全管理 保险企业要实现科学的信息安全管理，不能不考虑信息安全影响而随意的进行信息管理。保险企业的信息安全管理应该要包括对机构安全管理和人员安全管理以及技术安全管理和场地设施安全管理。保险企业需要采用一些科学的方法，如科学化企业信息资产评估和风险分析模型法、设计完备的信息系统动态安全模型等，建立科学的可实施的计算机系统安全策略，采取规范的安全防范措施，选用可靠稳定的安全产品，设计完善的安全评估标准和等级，实施有效的审核措施等来实现对信息的安全管理。 3.3进行有效的安全风险评估 保险企业在搭建信息化平台的时候，必须要进行安全风险的评估，没有风险的评估是很难实现信息安全管理的。同时，还需要在对信息安全风险的评估中制定出风险的应对方案，便于应对突发问题，从最大程度上保证信息的安全。 3.4合理配置安全产品 对于评估出来的风险，保险企业可以对信息系统配置一些安全产品来规避信息安全风险。比如说系统存在一些漏洞，这些漏洞很容易受病毒的攻击，那么企业可以配置一些能够定期更新的杀毒软件和防火墙来防止病毒的侵入。在配置产品的时候需要注意配置的合理性，不能什么安全产品都去配置，要通过最优化的安全产品配置达到企业信息的安全管理。 结语 随着社会保险制度改革的不断深人,社会保险业务管理工作日趋繁琐,其业务量、数据量大幅度增加,对信息处理的及时性和准确性要求也越来越高。社会保险管理信息系统的建设，要紧密结合各级社会保险机构的业务需求,遵循信息工程的理论和方法进行,其总的指导方针是:统一规划,统一标准,城市建网,网络互联,分级使用,分步实施。促进社会保险改革和发展,完善社会保障制度的需要。 计算机方面论文:计算机网络信息处理与安全方面的应用 [摘 要]随着社会经济的快速发展，计算机被普遍应用在各个行业，由此，网络中的信息处理和网络的信息安全都成为我们研究的重点，本文简单分析了网络信息处理和网络安全方面所涉及的内容，探讨计算机在这些方面的应用。 [关键词]计算机应用 网络安全 信息处理 信息处理是指对数据进行处理，使它获得新的结构和形态，或者产生新的数据。比如，网络和计算机系统就是一种信息处理系统，通过对输入数据的处理，可获得不同形态的新的数据。信息处理包括信息的采集和输入、信息的传输、信息的加工、信息的存储和信息的输出等处理工作。 1 网络信息处理与计算机应用 目前，信息正朝着以电子形式替代的无形化方向发展，从而使社会的一切活动向着无形化发展，大大缩短了活动的时间和空间，运用基于Web的网络信息处理技术就是这种优势的主要体现。从技术手段来看，与传统方法相比，网络信息处理解决了存储介质、查询速度、快速复制和远距离传播与处理等问题。网络和计算机给人们带来许多有形的和无形的利益，使人们通过各种信息处理技术加工生成新的信息资源，按需提供给各方面、各层次的人共享，人们可以及时且非常容易地取得自己所需要的信息，进行有效的安排，从而加快信息流通的速度，降低办公成本，更容易实现企业、学校、政府等各组织之间的沟通与合作，使管理的范围从组织内部扩大到外部。 网络信息处理能处理网络中的所有信息，包括信息的采集、定制、、传输、存储、交流、分类检索等技术，囊括所有人、财、物等方方面面的企业管理、市场营销、教育、医疗、保障服务信息等所有商务和政务信息。政府办公人员可以通过网络办公（电子政务），商务人员可以通过网络做生意（电子商务），管理人员可以通过网络进行管理，教师可以通过网络实现师生之间传递教学信息，学生可以通过网络进行协作学习，服务人员可以通过网络提供及时的服务。 网络所具有的功能都是通过计算机以及网络信息处理技术来实现的。有人说，计算机网络信息处理的功能只有你想不到的，没有你做不到的，具体表现在以下几个方面： 1）信息功能。计算机通过网络信息经过处理后有很强的及时、方便的功能，不但能文字信息，还可以多媒体信息、广告信息，还有一些时效性很强的信息，如天气预报、产品供求等信息，从而位信息传播更加广泛，提高了信息利用率，真正做到“秀才不出门，全知天下事”。2）信息采集功能。计算机网络信息处理技术不但能采集到组织内部信息，还可采集到外部信息，扩大了信息采集的渠道，使信息采集更具目的性和针对性，使决策更有依据、管理更有成效。网络信息采集的效率指标，如采全率、采准率、及时率、费用率和劳动耗费都比一般的方法和工具要好。信息采集主要依靠留言板、网络调查等技术来实现。3）信息管理功能。是指计算机主要用于政府各部门、企业的事务处理，提高办公效率，提供方便，如人、财、物的管理，报名、租借、预订等工作都可以在网络上进行。4）信息检索功能。利用计算机可以在最短的时间内查询到所关心的信息。5）信息交流功能。计算机和网络具有用户之间相互交流的功能。这种交流有实时交流，如聊天空，还有非实时交流，如BBS、网上答疑等。6）信息传输功能。计算机的网络快速传递信息的功能是Internet迅速发展和计算机应用的主要原因。信息传输包括用户的计算机网络下载、上传和邮件形式。7）信息存储功能。按一定数据结构将信息存放在计算机的网络数据库，供查询与检索，实现数据共享。 总之，与传统的信息处理方法相比，利用计算机、网络处理和管理信息有以下优势：被授权者随时随地都可以进行信息管理和处理工作，不再需要客户端；可以在全球范围进行产品、企业、服务的宣传；可以方便地与所有用户进行交流，获取他们的反馈信息；充分体现Internet上的信息及时、快速、多变和灵活的特性，信息的更新速度加快；实现信息的资源化、系统化和标准化，信息采集自动化，为信息的进一步挖掘提供了可能。 2 网络信息安全与计算机应用 随着计算机的应用和技术的飞速发展，信息网络已成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域，存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息，甚至是国家机密，所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击（例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等）。网络应用给人们带来了无尽的好处，但随着网络应用的扩大，网络面临的安全威胁和风险也变得更加严重和复杂。原来由单个计算机安全事故引起的损害可能传播到其他系统和主机，从而引起大范围的瘫痪和损失；另外加上缺乏安全控制机制和对网络安全政策及防护意识的认识不足。这些风险正日益加重。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据，这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加，使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁，并成为严重的社会问题之一。 计算机网络的发展，使信息共享应用日益广泛与深入。但是信息在公共通信网络上存储、共享和传输，会被非治窃听、截取、篡改或毁坏而导致不可估量的损失。尤其是银行系统、商业系统、管理部门、政府或军事领域对公共通信网络中存储与传输的数据安全问题更为关注。如果因为安全因素使得信息不敢放进Internet这样的公共网络，那么办公效率及资源的利用率都会受到影响，甚至于人们丧失了对Internet及信息高速公路的信赖。由于计算机网络系统也存在着各种各样的危险性和不安全因素，影响到整个系统的正常运行，因此必须通过一系列的手段、措施来增强计算机网络的安全性，确保系统的正常运行。例如采用先进可靠的安全技术，一般有计算机的身份认证技术，防治病毒的技术，计算机加密技术，防火墙技术等等，这些技术是网络安全的基础，它可以减少网络的脆弱性，提高网络的安全性能。 3 结语 综上所述，随着计算机和通信技术的迅速发展，信息已成为当今杜会的首要资源。信息与越来越多人的社会生活密切相关。人们利用各种公共通信设施接收、存储、处理和传输各种信息。用户不仅要求信息处理和传输过程是有效的和可靠的，还要求重要而敏感的信息是秘密的、完整的和真实的。这些信息的收集和处理，网络的利用和安全保障技术都是通过计算机来进行操作和维护，所以计算机往往成为这些技术的操作工具和机器。没有计算机的广泛应用和计算机软件、硬件设施的发展，就没有计算机网络技术的进步，那么网络安全也无从谈起。总之，网络安全是一个综合性的课题，涉及技术、管理、使用等许多方面，既包括信息系统本身的安全问题，也有物理的和逻辑的技术措施，一种技术只能解决一方面的问题，而不是万能的。 计算机方面论文:浅论计算机在数据通信方面的应用 摘 要：随着信息技术的飞速发展，计算机的通信方式已经进入了数据通信时代，这极大地丰富了计算机与通信的内涵。计算机在数据通信方面的应用越来越普遍，这促进了社会的发展，具有良好的发展前景。 关键词：信息技术；计算机；数据通信；应用 在早期，计算机与通信是分开工作的，二者并没有联系，随着科学技术的不断进步，计算机的功能越来越强大，在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。网络通信是基于计算机的逐步完善而实现和发展起来的，计算机网络中传输的信息都是数字数据，计算机之间的通信其实就是数据与数据之间的通信，数据通信是计算机和通信线路相结合而产生的一种新的通信方式。它以数据传输为基础，以计算机作为数据信息传递的平台，通过数据传输、数据交换和数据处理等过程实现不同地点数据终端软、硬件和信息资源的共享。计算机在数据通信技术的应用实现了计算机与计算机之间以及计算机与终端之间的良好传递，对社会发展产生了巨大的影响，并且具有很好的发展前景。 1 数据通信及其发展历程 1.1 数据通信简介。数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展，以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式，它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间，计算机与终端之间的传递。一般的数据通信系统主要由信源、信宿和信道三部分构成。其中，我们通常将数据的发送方称为信源，而将数据的接收方称为信宿。信源和信宿一般是计算机或其它一些数据终端设备。为了在信源和信宿之间实现有效的数据传输，必须在信源和信宿之间建立一条传送信号的物理通道，这条通道被称为物理信道，简称为信道。 1.2 通信技术的发展。通信技术的发展经过了五个阶段。第一阶段以语言为主，通过人力、马力、烽火等原始手段传递信息，方式简单，内容单一；第二阶段以文字、邮政为主，使信息由通过语言向通过文字传递，增加了信息传播的手段；第三阶段以印刷为主，扩大了信息传播的范围；第四阶段：以电报、电话和广播为主，1876年，贝尔发明电话机，利用电磁波不仅可以传输文字，还可以传输语音，使通信技术进入了电器时代，由此大大加快了通信的发展进程。1895年，马可尼发明无线电设备，从而开创了无线电通信发展的道路；第五阶段以计算机为主，除传递语言信息外，还可以传递数据、图象和文本等，通信技术进入了信息时代。 2 计算机与数据通信的相互关系 数据通信是在计算机网络的基础上逐步发展起来的，尽管通信系统本身与计算机网络并不等同，但是在信息技术高度发达的今天，二者并不是独立的，在某些方面相互融合和相互联系，并且已经形成了相辅相成和相互促进的发展局面。通信系统通过计算机技术的结合，把非通信的信息服务扩张到计算机网络的方向上来；计算机网络通过与各种先进通信系统的进一步融合，向更高级的计算机网络方向发展。伴随着新的通信系统和计算机网络信息技术的不断出现和运用，二者的融合与发展还会更加深入和紧密。 3 计算机数据通信的分类 3.1 有线数据通信。有线数据通信依赖于有线传输，只能用于固定终端与计算机或计算机与计算机之间的有线通信。可分为以下三种：（1）数字数据网（DDN）。数字数据网的基础是数字传输网，它必须采用以光缆、数字微波、数字卫星电路为基础，才能建立起数字传输网。主要由本地传输系统、交叉连接和复用系统、数字信道和网络控制管理系统组成。其主要特点是：1）传输速率高，网络时延小；2）传输质量高、误码率低；3）信道利用率高；4）网络运行管理简便；5）不需要价格昂贵的调制解调器；（2）分组交换网（PSPDN）。分组交换网是继电路交换网和报文交换网之后一种新型交换网络，是数据通信的基础网，分组交换是一种存储转发的交换方式，它将用户的报文划分成一定长度的分组，以分组为单位进行存储转发。其主要特点是：1）传输质量高；2）信息传递安全可靠；3）允许不同类型的终端相互通信；4）电路传送的误码率极小；5）分组交换的网络管理功能强；6）电路利用率高；（3）帧中继网（FRN）。帧中继是在用户―网络接口之间提供用户信息流的双向传送，并保持信息顺序不变的一种承承载业务。帧中继网是从分组交换技术发展起来的，通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网组成。其功能特点为：1）使用可变长度分组；2）帧中继只使用了物理层和链路层的一部分来执行其交换功能，大大简化了处理过程，提高了效率；3）采用虚电路技术，适合于突发性业务的使用；4）通常的帧长度比分组交换长，吞吐量非常高；5）其时延小。 3.2 无线数据通信。无线数据通信是通过无线电波传送数据进行通信的，能实现移动状态下的通信，故也称移动数据通信，就是计算机与人之间或计算机与计算机之间的无线通信，它可通过与有线数据网互联，把有线数据网扩展到移动和便携用户。 4 计算机在数据通信方面的应用 4.1 有线数据通信的应用：（1）数字数据电路的应用：1）通过DDN的专线上网；2）用户可以利用DDN提供的专线服务来构成自己的专用网，还可以组建自己的电视或电话会议系统；3）实现局域网的互连，实现资源共享和文件传送、事务处理等业务。4）用于各种实时性较强的数据交换，如通过DDN网将银行的自动提款机（ATM）连接到银行系统大型计算机主机。5）此外通过DDN网证券行情，也是许多证券商采取的方法；（2）分组交换网的应用：1）利用分组网组建本系统的管理信息网，如利用虚拟专用网对公司计算机广域网进行监控；2）利用分组网进行数据库查询，开展信息服务，如电子图书馆、电子商业、旅游等；3）利用分组网进行本系统的实时业务处理，如金融系统的通存通兑、电子汇兑、销售点业务（POS）等；还可开发与提供某些增值数据业务：电子信箱业务、电子数据交换业务、传真存储转发业务和可视图文业务等；（3）帧中继技术的应用。主要应用在广域网（WAN）中，常用于：1）组建帧中继公用网，提供帧中继业务。2）在分组交换机上安装帧中继接口，提供业务。3）为用户提供低成本的虚拟宽带业务。4）局域网（LAN）与广域网（WAN）的高速连接。5）LAN与LAN的互联。6）远程计算机辅助设计/制造文件的传送、图像查询以及图像监视、会议电视等。 4.2 无线数据通信的应用：（1）移动数据通信在业务上的应用：1）基本数据业务的应用有电子信箱、信息广播、传真、局域网接入等。2）专用业务的应用有GPS汽车卫星定位、车、船、舰队管理、计算机辅助调度、个人移动数据通信和远程数据接入等；（2）移动数据通信在工业及其它领域的应用：1）固定式应用是指通过无线连接公用数据网的固定式应用系统及网络。如偏远山区的计算机入网、加油站以及灾害的遥测和告警系统、部队人员及装备的监测与控制等。2）移动式应用包括野外勘探、施工、设计部门和交通运输部门所用的运输车、船队以及快递公司通过无线数据网络来指示或记录实时事件，实现业务调度、远程数据访问、报告输入、通知联络和数据收集等。3）个人应用是指专业性很强的业务技术人员、军队人员等需要在外办公时，通过无线数据终端进行远程打印、传真、访问主机、数据库查询、查证。 5 结束语 数据通信目前已成为当代通信发展的主导力量之一，计算机在数据通信方面的应用正在以更广的覆盖范围和更高的速率向前发展，与计算机结合的数据通信将会逐步实现快速的发展，其发展前景也将会更好。

电力系统及其自动化论文:探究电力系统及其自动化发展方向 【摘 要】随着信息产业的发展，电力行业进入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，发展CADC/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性，并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化 发展方向 电力资源是现代社会生产和生活中不可或缺的基础性资源，电力系统的发展也逐渐向着安全、可靠的方向发展，与此同时， 科学技术的快速发展也促进了电力系统自动化水平的不断提升。随着社会生产需求的多样化发展，对电力系统的自动化水平也提出了更高的要求， 不仅要实现单元个体向区域系统的发展，同时也要满足电力系统智能化、区域化的发展需求，由单一的功能向着一体化功能发展，这些问题的提出，都要求电力系统具有较高的自动化发展水平， 才能够有效的促进我国电力事业的持续发展。 1简述电力系统 电力系统支撑着社会生产和生活正常运转，是促进我国经济发展的重要基础设施。为了提高我国电力系统的工作效率以及电力系统的安全，经过我国科研界的不断研究，电力系统逐渐应用我国最为领先的人工智能、自适应理论、综合自动控制理论理论等。因为电力系统构成复杂，在为用户输电时要经过升压、变电、降压的过程，极其复杂，所以对系统在运行的实时性和可靠性有着较高的要求。电能的输送是通过分布在不同区域内的网络节点有效的传输实现的。电力系统向着自动化方向发展实现了将自然界的能源转化为电能，不仅满足了系统的规划、建设、运行和管理的需要，也满足了用户的需求。由于电力系统整体的控制和运行时安全性、稳定性的需要，各子系统之间能够畅通的传达信息和传输指令，所以不同的配置和通信系统之间必须要建立起子系统。 能够及时、准确的收集和处理来自电力系统运行过程的参数，是电力系统极其自动化的应用技术。所以为了电力系统人工智能化获得快速发展，我国研究院利用仿真系统和房展模式这一便利条件，针对专家系统、报警处理、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统极其原件的运行分析等方面进行研究。电力系统极其自动化的合理配置，为实现最大的经济效益，以及电力系统及其自动化的内部协调发展做出保证。在经济和社会不断发展的大背景下，虽然电力系统不断的更新与发展，但是这两个基本的组成仍然不可或缺。 电力系统信息与控制子系统的进步，促进了电能质量的不断提升，也使得电网运行的安全性和可靠性也不断的提高，对现代社会和经济的发展起到了巨大的促进作用。 电力系统及其自动化应用技术主要希望实现能够在保证电力系统能够安全、稳定、可靠的运行，延长使用电力系统的应用设备，及时有效的检查系统发生的故障，调整好电力系统运行状态的前提下节省人力、物力和财力。 2电力系统的发展方向 2.1电力系统自动化的应用 随着我国电力系统自动化应用范围越来越广，对电力系统及其自动化应用技术水平要求也越来越高。以太网技术满足了电力系统需要对传输的大量数据进行及时处理的要求，电力系统的整个运作过程就是运用以太网技术的过程。电力系统自动化能够为客户提供满意的服务，所以电力系统实现自动化发展是我国电力系统一直在追求的目标。要想实现这一目标，就要以以太网技术为基础，结合电力工业的实际应用。 2.2电力系统设备的检测与诊断技术 为了提高电力系统的安全性和可靠性，精准的检测电力系统中电器设备的运行状态和有效的诊断故障，要结合先进的科学技术，在电力系统运行的过程中，不断的分析电气设备的运行状态，诊断电力系统是否出现故障，并且实时对电力系统应用设备进行有效的监控。 2.3监控电力应用设备，控制故障发生 有效的监控电力应用设备，在电力系统运行过程中出现故障时，能够快速有效的排除故障，防止由于停电时间过长带来巨大损失。管理人员定期接受新知识的学习，提高自身素质，电力系统在出现故障时能够及时有效的提出应对措施，为实现电力系统的平衡不断做出努力。 2.4通信方案以及设备 在电力系统的通信设备中一般需要实现主站与子站、主站与单元、子站之间的几个通信方案，为了保证通信方案能够有效的实现，需要实现设备的持续运转，这也是电网运行过程中的一个基本要求。 在不同的供电区域中，通信方案的实现有着不同的要求，而通信方案的构成也有着多种形式，常用的有光纤、电力载波、有线电缆等几个方式 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论，并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论，使新型继电保护装置拥有智能控制等特点，极大的提高了电力系统的安全可靠性，有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。 在长期研究变电站自动化的基础上，我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置。 所以，在以后的发展过程中，我们要继续保持自己的优势领域，提高创新意识，并带动其他领域共同发展。 3结语 电力系统指的是包括发电、输电、变电、配电以及用电等几个环节组成的电能的生产与消费的系统。电力系统是维持社会生产和生活的基本能源，也是促进我国经济发展的重要基础设施。 电力系统及其自动化的发展离不开计算机技术、光纤技术、信息技术等先进科学技术。相关人员需要结合科学技术的同时掌握电力系统及其自动化的要求，不断提高电力系统应用技术的水平，逐步完善电力系统，促使发展电力系统及其自动化水平。 电力系统及其自动化论文:解析电力系统及其自动化技术 【摘 要】本文主要说明了电力体系的一些现代化技术，其中包含：实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理的计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术，在这里都做了一一的说明;之后对于电力体系现代化的一些相关技术的运用进行了深刻的叙述，以此希望能给相关人士一些有利的参照。 【关键词】电力体系;自动化;电力系统 目前电力在现实中的运用可以说越来越现代化、条理化，对于我们日常生活来说，对电力的依赖越来越多，而电力技术的使用可以说同社会的进步是紧紧相连的。所以，要为电力体系和一些现代化技术提一个定义的话。可以将电力体系定义为：由对电的引发、变化、传输、配置、使用等等的一些有关模式构成，并运用产生电力的设备，将大自然中的天然资源变成电力资源，然后运用变化和配置电力的系统将电能运送到负荷中心，再将其投入到一些相关的设施上，转变成生活能源，并为人们的日常生活供应方便。 1 电力体系和现代化技术说明 1.1 实际工作中的总线掌控系统 对于工作中的总线的掌控系统指的就是在装配的时候，将一些自动化配置，如：自动仪表，将其同相关的控制设施进行相连，并产生一种非单向的网络数据化。一般来说实际工作中的总线技术会拥有运算及通讯功用，且采用掌控仪表相互之间产生的脉络体系，并对工作中的相关数据内容进行控制，其通过工作本身的需求对于讯息和相关内容实施现代化掌控。工作中的总线控制技术可以说是一种敞开且分散的控制体系，它使用了网络化的控制体系，且完成了对于系数、控制、预警、实际呈现的全方位现代化功用。就现在来看，在国内使用的最多的就是分散式的控制体系。 1.2 主动的对象数据库技术 主动的对象数据库技术广泛应用于电力系统的监视与控制过程中，对于系统的开发与设计也有着直接的影响。，目前就电力体系在监控的时候应用得最为广泛，并对相关的体系的研究创新及新理念的产生也有着一定作用。这种技术方式同传统技术比较可以说更具有主动性及相关的技术性，该技术能够将系统内部相关数据进行评判以及思考，并对其存储库中的对应数值进行掌控，并让数据本身的统一平稳有所增强。 1.3 运用光同时进行处理的技术 对于电力体系现代化保护有一种举措那就是使用光来同时进行处理的技术，可以说光的传输拥有十分大的灵巧特质，并且电容负荷并不会对其产生作用。 2 电力体系创立模型之后的共享实力 电力体系现代化发展十分迅速，而在其发展中，其体系通常都表现在对于地舆空间特性的叙述上面，并且以空间结构为主要特点进行模仿地舆体系的想法已经差不多是一种规范，可是在现实里，对于它的掌控对象会有着十分繁复的电力规律体系构成。因此创立电力体系独有的空间思考研究模型是很有用的。对于这样的针对语义层次的资源共有，最本质的需求就是供给和所求的两者要对相同的资源数据看法相同，因为相同的认识才能确保这一点的顺利进行，所以在资源分享的时候要有一个电力体系的最初的雏形，并以此来作为部门之间资源分享的基本点。其中它包含：（1）地舆实际的几何特性的准确意义及表述，包括电力体系对于服务应用所包含的空间方位结构特性;（2）对于物体的规律特性的基础意义和表示，在电力体系上看，它有着物理构架，每一个组成部分和大体的物理特性、运行方面的一些讯息分享、全面多方位、动态的一些运用和思考。 3 电力体系集中度增高 对于电力体系的产生和进展过程要从市场经济的需求动力来看，不管是该体系的产生是创立在相关共通的还是专门电力体系现代化平面上，对于多范围多层次的适用判断及高效率的经营需求，都需要更合乎标准的资源共有、全面多元化的使用研究思考。所以，要将一些从前的信息方式推翻，并采用数据资源和运用的整体结合，并且将多面化多方位的空间讯息同多样的有关讯息进行整合相连，并将空间的运算同主流运算相结合，全方位的展现资源之间的相互联系，是今后电力体系现代化进展的必然方向。 3.1 电力体系现代化、讯息化 因为使用者所面临的数据操作性非常的强，因此，为了能让使用者更好的进行掌握及运用，加强数据本身的易掌握性是很重要的。除了这点以外，还要给予相应的图形标志，并让其标志可以很形象的同相关对象对应，允许地理及非地理两类图形的相结合整体管制功效。对于电力体系的现代化应用的实施性需求也十分的高，运用多种对象的后期捆绑技术，一个对象所归属的分类可以在工作的时候进行限定，而不是已经成为目标码以后再进行肯定。所以，使用者能在目前所拥有的笼统数据及空间运作包上面，任何时候对本身所要的数据的分类及工作方式进行定位，以此来加强系统本身的开创性及扩展性。进行电力体系现代化的目标就是完成企业规范化、讯息化。像这样的集很多技术和讯息为一个整体的企业级讯息体系，从经济和可实施的视角上来说极需要一个集思考策划并一步步的进行实施的总体计划。 3.2 完善数据库 使用不同的数据库对数据进行存放和管制，而对于它的数据复制及安全性能是别的文件管制方式所比不了的。就现在看，新创立的系统拥有许多优点，因为其体系以关系数据库管制体系为主要应用，并运用它较强的监管能力及能进行多集检索的方法，能十分有利的让网络负荷下降，并快速的将要查的方向进行实指性定位，当出现几位使用者同一时间进行探访时，时效就会大大的加强了。虽然这个系统存在着许多优点，但其缺点也是不容忽视的，因为在电力体系中，对于空间的相关数值的长度是可以变化的，所以对于其繁复的空间就要添加一些所对应的相应功能;对于这点，它将很难达成对于空间相应数值的一些图形功用及基础工作;而且对于空间对应该的相应顺序很难进行叙述。随着科技的进步，对于相应的数值管制体系及相应关系数值管制体系进入了一种商业化走向，因为它们属于一种可以进行扩充的数据库管制体系，在里面可统一定义空间数据的工作及对应形式;不论是空间还是非空间的数据资源都可以进行相应治理，这使得为制作研究统一空间数据库系统制造了一个十分有利的环境。 4 电力体系的安全及平稳性能 在我国电力体系对于经济的发展起着至关重要的作用，作为一个实施工作体系，是否平稳安全是它一定要思考的。而对于它的安全和平稳性我们要从电力设施的工作、相关数值、网络运行等这些来进行着手。前提是系统本身的稳固，也就是体系要具有多种形式规格的相应数据和针对对象运行平稳的优点，迅速且强大的复原体系;对于多用户同时访问运行系统是否稳定、快速、正常，能不能双机热备份，这些都需要我们进行思考。 5 结束语 综上所说，对于电力体系的现代化就是使用电脑网络的相关技术来完成对电力体系的全方位控制，这其中包含：实际工作的总线控制配置、光传输并运用两种以上的处理计算方式技术、不同于传统对象数据库的被动形式而产生的主动式技术。而其技术含义就是为了能让电力的界限可以变得越来越大，进而提高对电的供应实力，以及电力的稳定安全性能，从而让电力体系可能适用、安全的进行，进而让我国电力事业可以长久发展下去。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化技术的应用 摘 要：现阶段，自动化技术的应用越来越广泛。自动化技术为电力系统经济效益的提高提供了技术支持。随着人们对电力系统可靠性的要求提升，自动化技术在电力系统中的应用越来越受到人们的重视。文章分析了电力系统中自动化技术应用的要求及其在电力系统中的具体应用。 关键词：电力系统；自动化技术；应用 自动化技术可以实现电力系统的整体管理和运行监控，其可以确保电力系统的运行安全和稳定性，对电力系统可靠性的提高意义重大。现阶段，电力系统中应用的设备状态检测技术、光电式电力互感器、智能电力设备等都是自动化技术应用的良好体现，为电力系统的发展提供了先进的技术支持。 一、自动化技术在电力系统中应用的具体要求 电力系统中的自动化技术要对整个系统的运行实施实时监控，快速对系统运行的故障做出反应，准确采集系统运行的信息，及时处理出现问题的因素。自动化技术是电力局部系统和整体系统运行安全的保障，其运行参数是体现电力系统运行稳定的关键。自动化系统要对电力系统的部件和运行状态做出分析和评估，为系统的调控工作提供帮助。自动化设备同时要有自我调控的功能，可以进行自我修复。其可以完成一定的工作，简化工作人员的工作内容和工作量。自动化系统要调节分系统和整个系统之间的关系，避免系统间的相互感染，确保电力系统供电的稳定和安全，为电力系统运行提高良好的环境。 二、电力系统中自动化技术的具体应用 （一）面对对象技术的应用 面对对象技术使软件的承接性和开明性更加先进，其使软件的分析能力和编程能力更加出众。主动对象数据库为电力系统的自动化提供帮助，其数据库内的触发子可以实现电力系统的自动化监测。通过对数据库内的数据分析可以对电力系统的运行进行控制。面对对象技术的应用节省了电力系统数据录入以及输出时间，其结合数据的分析和管理，提高了电力系统运行数据的可靠程度，进一步实现了资源的共享，确保数据的准确和统一。先进的自动化技术应用可以快速实现电力系统的智能化，提高电力企业的生产效率。 （二）现场总线自动技术的应用 现场总线技术与控制仪器连接起来，就会形成数字化的双向通信网络。在电力系统的控制仪器中置入微处理器，形成单个仪表的独立计算和通信的系统，利用连接线将每个仪表的控制器连接，就可以形成一个整体的总线网络系统，将这个系统连接到自动化的控制中心计算机，所有的仪表就可以通过计算机控制，仪表数据也就可以通过计算机录入和输出，就可以建立一个实时的计算机自动控制系统。现场总线技术是智能化电力系统建立的纽带，其可以实现全网络控制和单独区域独立工作系统，对电力系统实施分布式控制，避免了故障对整个系统的影响。总线技术优化了电力系统的功能，将电力系统的运行分散控制，为每一个仪表数据的分析和处理提供单独的控制中心，可以对系统的故障快速做出反应。现场总线技术可以清晰的反应电力系统的运行状态，实现了工作人员对电力系统的实时监控，避免系统出现严重的故障和影响正常供电。 （三）光互连并行处理器的应用 光互连并行处理器是电力系统控制以及继电保护的关键，其不易受到外界环境的影响，同时数据的录入和输出可以根据实际需要进行调整。光互连可以解除临界线长度对电力系统的限制和电线沿线输出集中等问题，实现计算机系统之间的信息相互传递，提高了信息的传递速度，缩短了系统故障的处理时间。光互连可以在空间中自由穿梭，不受面和长度的控制，相互之间也不会产生干扰。同时，光互连可以确保电力系统的自动化控制不受任何干扰，为建立系统的稳定运行提供保障，实现了电力系统的经济性和安全性，其应用前景非常广阔。 三、结束语 电力系统中的自动化技术是确保电力企业生产效率提高和运行稳定的关键。其提高了电力系统的安全性和经济性，确保了电力系统运行的稳定，减少了资源的重复利用和浪费。我国电能需求量巨大，如何寻找适合我国电力企业的自动化技术是未来电力工作的重点。自动化技术的应用是实现电力系统智能化的基础，其可以推动我国电力企业与世界接轨，形成健康、稳定、安全的电力系统，促进电力企业向更高的层次迈进。（作者单位：海南师范大学） 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化技术的运用 摘要：电力系统及自动化是当今人类社会实现现代化生产与生活的重要能源供应渠道。虽然目前我国电力系统自动化技术应用已经取得了部分令人满意的结果，但是这一技术的应用截止到今天仍然有许多可待改进的地方。文章首先介绍了电力系统自动化控制的基本内容，阐述了电力系统自动化基本流程、工作要求和相关应用，提出了今后电力系统自动化的发展方向，旨在为电力系统及自动化技术的发展做出贡献。 关键词：电力系统；自动化；应用 引言 经济在不断的发展，今天我们跨入了一个全新的时代，经济体制也在不断的适应发展的需求，我国的经济体制处于市场经济的大环境下，处处面对着竞争，对于企业的生存与发展来说是非常严峻的考验，面对于这样的挑战我们应该明确思想，要把这种挑战转化为动力。企业只有不断的改革创新我们才会更加适合市场的需求，也就是说只有这样我们才会更好的促进行业的发展。我国在电力行业这方面起步比较晚，在我国全面普及开始于20 世纪90 年代，在设计之初没有想到发展的会这么的迅速，正是因为这样，现阶段在设备以及技术方面出现了很多的滞后的方面。对于老的设备以及技术方面一定要进行更进一步的改革与变更，使其适合现阶段的需求，发展在继续，我们电力方面在不断的方面发展，下文就这些方面展开了探讨希望对大家有所帮助。 1. 电力系统自动化技术概述 1.1 电力系统自动化技术基本概念 简单地说，电力系统装置即是能够通过发电装置将自然界中的各种可用能源转化为电能的装置，然后通过变压器以及其他所需的设备将电输送到千家万户，这一过程中不可避免的会涉及到许许多多的数据的传输、控制与检测，进而对电能进行一系列的调节。显而易见，电力系统自动化技术与电力系统装置的基本概念不一样，它是指在无人参与的条件下对电力系统进行常见的基本操作。具体的操作包括采集和传输实时、精确的关于各种元件、子系统甚至整个电力系统的各种可获得数据。 1.2电力系统自动化基本工作流程 电力系统自动化网络以处于中心地区的调控中心为管理节点，系统的其他设施设备围绕这些调控中心放射状分布。性能先进的电子计算机构成了调控中心的主体，负责为周边发电厂和变电站提供信息服务和监视装置的控制管理等。以上内容就是电力系统自动化控制网络的基本构造。在这个系统中，中心计算机起着关键性的主导作用，负责对整个系统的协调与控制。而细节的动作，比如操作设备和记录事故内容、记录并处理报表、自动恢复系统异常状况和常规操作自动化等内容由对应的监控设备解决。电力系统自动化以分层控制为主要操作方式，调度、控制、发电、变电各个单元根据各自负责的功能和范围协调运转，分解任务压力，提高控制能力水平，从而使系统运行状况更加合理、可靠，实现更大的经济效益。 1.3 电力系统自动化技术的特征与优点 电力系统自动化技术能够实现对数据的分类。它能将数据自动归类为日常运行数据、举出数据、现场实时数据以及系统数据。并且电力系统自动化技术还可以精确的控制系统实时运行的数据，因此能够为整个电力系统提供安全可靠的支持服务。众所周知，网络通讯技术存在瞬间传输的特性，因而利用自动化技术可以提高日常工作效率，可以让人们及时发现可能存在的安全隐患，最大程度的降低因为人工操作可能带来的失误操作导致的故障。另外，要想实现对电力系统的多个控件进行协调调度，就必须对整个需要调配的系统进行综合调节。也就是说，在给定的电力系统运行过程中，将系统负荷按需分配到哥哥可以被直接控制的发电机组中去。当然，除了上述的一些优点或者特征之外，作为电力系统自动化技术，必须能够对电量进行实时计量。作为电量采集装置除了能够实时处理各关口数据之外，还要确保断电后一段时间仍能继续正常工作，也就是说能够保证数据采集不会发证缺失的情况，因此电力系统自动化技术应当还具有与远动通道和电话通道挂接的基本能力以及保证全系统数据采集的同时性。 2. 电力系统自动化技术的实际应用 2.1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。 2.2 电力系统自动化技术在配电网的应用 配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术，它包括配电网的分析自动化、自动馈线化、自动制图、设备管理和信息分析，与原有的手工操作不同，配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化，通过智能软件从数据库中获得资料，并进行实时的自动分析处理工作，进而就能够实现配电网的自动化功能。长久以来，配电网肩负着重要的作用，其控制基本上是靠手工方法实现的，既存在耗力耗时效率不高的缺点，还存在各种潜在的隐患。随着科学技术的发展与进步，人们逐渐懂得使用孤岛自动化的技术来代替以前的手工操作的方法，但也有缺陷，即对设备的使用设计以及在电能的分配使用上还是有所欠缺。因此，为了保证电网的正常运转，对配电网自动化的改进以及电能的监控和分配相应的提出了更高的要求。 2.3 计算机技术的应用。 一方面要做好智能电网技术的应用，智能电网是电力系统发展的方向，是利用计算机技术实现电气自动化，发展电力系统的代表性技术，职能电网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。另一方面要做好电网调动技术的应用，调动技术是电力系统自动化技术的主要组成部分， 它能够完整地对国家电力系统进行信息收集工作， 并实现对国家、区域、省、地、县不同级别的电网的自主调动，这样就能很好的将在这些联系到一起，对于控制来说更好的做到中央集合，其监控的能力得到了很大的加强。这些方面最为主要的就是通过数据的集合，这些数据能够很好地反映实际的情况，实现整个系统地运转，这样才是真正意义的系统自动化，也是未来发展的趋势。 2.4电力系统综合自动化的发展方向 综合自动化是我国电力系统自动化技术的重要发展方向之一。当前，我国电力系统综合自动化的目标就是要建立全方位的配电管理系统（Distribution Management System， 简称DMS）。全面建立配电管理系统，可以大幅提高电气综合管理水平，是电力系统适应市场需要、满足现代化高负荷电力供应的必然选择。DMS 系统的建立，有助于电气设备保护控制机能优化，减少大规模停电事故发生，提升电力供应稳定性；有助于快速建立电气事故快速处理机制，减少故障停电时间，弱化事故对生产设备的负面影响；有助于管理人员及时掌握电流、电压、电量以及功率等系统运行参数的变化，进而增强对整个电力系统运行状况的控制力度；还有助于实现平衡电力、监控负荷、精确计量及节约用电的功能。同时，DMS 系统对于现行电力系统工作模式的改变也有着重要的推动作用，使无人值守的变电站管理模式成为现实，极大地降低了人力成本，提高了工作效益。 3.结语 综上所述，电力系统自动化是门技术含量高，覆盖范围广的综合性学科。我国电力系统自动化起步较晚，和当前电力市场以及电网建设高速发展的实际要求有着较大差距。电力工作者必须认清这个事实，加快推进电力系统自动化改革，为我国电力系统的顺畅运转和经济建设的健康发展做出基础保障。从而促进电力系统及自动化技术的发展。 电力系统及其自动化论文:探讨电力系统及其自动化发展方向 摘要：电力系统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。 自动化系统的先进性和稳定性对变电站以及电网有着深远的影响。本文主要分析了电力系统及其自动化的重要性，并探究了电力系统及其自动化的发展方向。 关键词：电力系统；自动化；重要性；发展方向 一、电力系统自动化的重要性 电力系统自动化的重要性具体表现如下： 1.1保证优质电能的供应 电能质量问题包括很多内容，例如：电压工作不正常、电流偏差、用电设备被损坏等，如果缺少了电力系统自动化设备将很难发现这些问题，在寻故障时需要花费很多的时间，既耗时又费力，电力系统自动化装置可以很快发现问题并且及时处理问题，从根本上提高供电效率和质量，保证优质电能输送给各个用电户。 1.2电力系统的设备稳定、安全运行 有了电力系统的自动化装置，才能保证输变电设备正常运行，迅速找到故障，及时加以恢复，这样才能保证整个电力系统稳定、安全的运行。 1.3保证经济运行 经济优化，降低网损，必须要在电力系统中加入自动化装置。随着经济和技术的飞速发展，电力系统主要应用计算机技术、控制、通信和电子设备。电力系统不仅需要处理的信息量较大，而且影响因素也越来越多，直接观察的范围比较广泛，闭环控制内容也较丰富。所以，电力系统自动化保证经济的运行，而且还减少了电网损坏费用的支出。 二、电力系统的自动化发展方向 2.1供电方式及一次设备。 由于经济发展和地域因素的共同影响，我国配电网的管理可以划分为城市电网和农村电网，城市电网主要是电缆网方式，而农村电网主要采用架空线方式。配电网的供电方式由线路开关设备、电源点、网架三个部分决定，电源点、网架的组合方式不同，架构了很多不同方式的供电方式，例如单电源辐射状供电、双电源环网供电、网格状供电等等，而线路开关设备如环网柜、分段器、断路器、重合器、负荷开关等提供了功能各不相同的供电配合方案。我国城市电缆网主要采用环网柜(配负荷开关、SF6断路器、真空断路器等)当做配电线路主设备，而在农村电架空线网中重合器、断路器、分段器、负荷开关等作为配电线路主设备应用较为广泛。区分线路开关设备的供电方案有:电缆环网柜方案、分段器方案、架空重合器方案、负荷开关方案等等。 2.2远动系统及二次设备。 变电自动化系统的远动实现主要使FTU和TTU对配电台区、线路开关的监控。远动系统和设备的可靠性功能主要有环网控制、保护动作、远方控制、就地手动四方面。配电自动化远动系统的主要问题有线路电源和传输规约，如何设计出可靠的、适用于户外环境的不间断电源是实现配电自动化的主要难题。因为配电线路设备的地理分布性，当前变电所采用的CDT,POLLING规约，都不适合配电自动化系统，在新的101规约得到了一定程度的应用，它是否能够作为配电自动化远动传输标准，还很难评定，当前 IEC新的传输协议标准正在制定中。 2.3电力系统及其自动化中应用以太技术 随着我国电力系统的迅速发展，综合自动化对通讯的实时性的要求越来越高，电力系统需要传输的数据也越来越多。以太网具有传输速度快、传输数据量大的特点，完全能够满足现代电力系统及其自动化的要求。Ethemet+TCP/IP是以太最典型的应用形式。电力系统及其自动化未来的发展方向应该是结合电力工业应用实际，以太网技术为基础，研究出新一代以太网为核心的现场总线技术。 2.4主站网络与软件功能。 电力系统的自动化的主站功能有GIS在线管理、电网经济运行分析、SGADA实时监控等等，主站框架需要突破以往单一调度自动化系统C/S模式，以P-P-C/S-B/S一体化架构，可以很好地体现分布式网络的管控一体的综合集成系统特点。 2.5变电站综合自动化和智能保护 科学家认真研究了电力系统电保护的新理论，并在新型继电保护装置中应用现在世界上最新、最先进的网络通信、自适应理论、微机新技术、综合自动控制理论、模糊理论和人工智能等理论，使新型继电保护装置拥有智能控制等特点，极大的提高了电力系统的安全可靠性，有利于保护工作人员的人身安全和节约企业的运行成本。在长期研究变电站自动化的基础上，我国研制出了分层分布式变电站综合自动化装置，这种装置使用范围十分广泛， 35KV―500KV之间各个电压等级的变电站都可以使用分层分布式变电站综合自动化装置。我国在微机保护领域的研究已经跻身于世界先进行列；在变电站综合自动化领域，我国掌握的技术也已经达到了国际先进水平。所以，在以后的发展过程中，我们要继续保持自己的优势领域，提高创新意识，并带动其他领域共同发展。 结束语： 随着信息产业的发展,电力行业进入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,发展CADA/GIS信息系统。电力和自动化的研究方向和发展方向对我国电力行业的进步具有不可估量的作用,因此 ,我国的科学工作者们还需不懈的努力! 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化的发展方向探究 [摘 要]随着我国经济的发展和计算机技术的不断提高，我国电网建设和电力系统方面也取得了显著的进步。电力系统及其自动化大力提高了电能的智能化和便民化。本文通过了解电力系统及其自动化的概念，了解电力系统自动化的应用领域，从而对我国电力系统自动化的发展方向提出一些建议。把握好电力系统及其自动化的方向，才能在未来的发展中让电力企业获得长远的经济效益与生态效益，才能满足人们对电力需求，建立一个稳定和谐的社会。 [关键词]电力系统 应用 自动化 发展方向 一.电力系统及其自动化简述 电力系统是指电能生产与电能消费的整个循环系统，其中涵盖了发电、变电、配电、输电等环节。电力系统的运作模式是将自然界中的天然能源，如太阳能、地热能、风能、潮汐能、水能等通过发电装置将其转变成电能，再经过电压线路输送和电压调配成为用户可以使用的安全电能。电力系统的主体结构主要是由电源、负荷中心和电力网络来构成的。 电力系统的自动化是指在电能生产、电能传输、电能配送以及电能管理等方面实现自动调度、自动控制以及自动化管理。电力系统的地域分布广泛、工程量巨大，其中牵涉到的的发电厂、输配电网络、变电站以及电力用户等环节复杂而多变。电力系统的自动化也包括了对电力生产过程的自动检测、自动调节和自动控制，对系统和设施的自动安全保护，对电力信息的自动传输和对电力企业经济效益的自动化管理。 二.电力系统的自动化的发展过程。 （1）20世纪50年代之前，我国的电力系统容量大概仅有几百万千瓦，单机容量甚至不超过10万千瓦。那时，我国的电力系统的自动化水平较低，一些电力装置和过程调节控制都依靠工作人员来进行。例如一些大型的发电厂甚至是采用人工添加煤块来发电，发电的方式途径也单一。主要是以煤为主，对天然能源的开发率和使用率都比较低。 （2）20世纪50～60年代，我国的电力系统发电规模达到千万千瓦以上，单机容量也已经超过20万瓦。电力系统形成了区域联网，在电力系统的自动化方面取得一定的进步。发电厂内部开始采用机、电、炉这种新的单元集中控制方法。电力系统自身也开始模拟自动调配装置和以计算机网络为基础的经济管理方式，采用了远方通信技术。最主要的是采用了很多新型自动装置，如可控硅励磁调节器和电气液压式调速器等。同时，也开始大量利用天然能源来进行发电。发电技术得到提高。 （3）20世纪70～80年代，我国电力系统开始引进计算机电网实时监控系统，配备了功能强大齐全的整套计算机硬软件。对大型火力发电机实施安全监控以及自动闭环起停过程的控制。各种自动调节装置和自动保护装置越来越多的应用到电力系统中去。很多微型计算机也开始参与到发、配电、输电、变电的各个环节当中，使得电力系统的自动化一度达到高水平高水准。 （4）20世纪90年代至今，随着计算机技术和网络通信技术，我国的电力系统自动化控制技术也得到飞速发展。如今电力系统已经成为一个由计算机、网络通讯、电力电子等装备的统一体。电力系统自动化能够进行闭环控制的对象越来越多，自动化处理能力和信息量越来越大，直接可控的范围也越来越广。 三.电力系统自动化的应用领域 （1）电网调度自动化。在电力系统中，发电、配电、变电都是一系列复杂的过程，涉及了一些电量的调配、电压的变换控制等方面的操作。电力系统的自动化主要就是为了从电能生产到电能消费的各个环节实现电力网络系统调度自动化。结合计算机网络操作，让这些过程由难到易，由人工操作到电网掌控，提升其工作的执行率和精确率。让电力系统更好更快捷的为客户服务。 （2）火力发电厂自动化。电力系统自动化的一个应用领域就是让火力发电厂实现自动化。火力发电自动化主要包括了发电设备方面的数据采集、故障检测、状态监视自动化，还有总线电压控制和无功率自动增减自动化，以及设备常规模拟调控。这些复杂的控制过程由计算机网络系统进行合理适宜的控制。让火力发电厂的机、炉、电三者形成单位集体式，让火力发电工作更加有效的进行。也能在发生意外情况的时候，将损失降低到最小。 （3）水力发电综合自动化。水力发电自动化主要包括三大方面的自动化。首先是，大坝监护自动化，即在大坝的数据采集、水位变化记录和大坝维护方案等方面实现自动化分析和数据采集。其次，能对水库水文信息的自动监控，能记录雨量和水文变化情况，自动制定出水库调度计划和方案。最后，在水电厂内能实现全场机电设备的自动化安全检测、以及发电机组的自动化控制。 （4）电力系统保护装置自动化。电力系统保护装置只要是为了防止电力系统发生意外事故危及系统本身和电气设备、人员等。在电力系统的保护装置中主要有两种基本类型。一种是为防止系统自身故障产生损害的继电保护装置。继电装置主要是为了保护发电源、母线、变压器、电动机等设备。另一种是为保证电力系统正常运作的系统安全保护装置。系统安全保护装置主要是为了防止电压崩溃、电力系统振荡、解列等情况的发生。 （5）电力工业管理系统自动化。电力工业管理系统的自动化主要是依靠计算机来进行自动化管理。这种自动化管理可以为电力企业节约成本的同时，提升自身的管理水平。电力工业管理系统自动化主要包括电力工业的财务管理、生产管理、设计和施工管理等方面的自动化。 四.电力系统自动化的发展方向 （1）服务的人性化与便捷性相结合。现阶段，我国用电力需求越来越大，人们对电力系统的服务要求也就越来越趋向个性化。为了向客户提供优质便捷的电力系统自动化服务，就必须使自身的系统设计更加人性化，更加能为客户带来便捷。 （2）以智能一体化为发展目标。如今随着经济和网络的发展，人们对智能化的要求也越来越高。电力系统自动化的发展趋势必须符合时展的潮流。电力系统的自动化必须以实现自身的智能化为目标，加快自身的系统设计和系统更新，为满足客户更多的需求而不断努力尝试。 （3）经济效益与生态效益相结合。我国电力企业在追求自身的经济发展的同时，必须兼顾生态效益，坚持走可持续发展的道路。将天然能源的开发与利用作为今后电能的主要来源，积极进行可持续发电策略。在减少火力、煤电的同时，合理调控市场的电价，积极利用天然能源发电，提高发电质量，将经济效益与生态效益相结合，争取长远有利的发展。 （4）系统主站网络与软件供功能相适应。电力系统在实现计算机自动化后，对与自身想匹配的软件功能也要投入一定的重视。必须将自身的软件功能与系统主站网络同时投入重视和开发，才能让电力系统自动化的技术发展方向相一致。 （5）完善远动系统和二次设备。在电力系统自动化技术中，对远动系统的控制和二次设备的合理利用要相互协调。因为电力运输系统都处于室外，要实现及时监控远程线路的输送，必须不断完善电力自动化的远动系统功能。 总结 我国人民日益增长的用电需求和环境能源人均不足的情况，让我国电力企业在未来的发展面临着更大的挑战和压力。电力系统及其自动化的发展方向关系着我国未来电力事业发展。只有把握好了电力系统自动化的发展方向，兼顾经济与环境，统筹智能化和自动化，我们才能达到经济效益与生态效益的双赢局面。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘 要 电力系统具有结构复杂、分布广泛的特点，在信息时代，电力系统自动化技术被越来越广泛的应用，自动化系统的稳定、先进，有利于提高电力公司的经济效率，也有利于保证广大用户的利益。电力系统自动化是将传统技术和现代技术相结合的一项综合性技术，本文主要介绍电力系统及其各种自动化技术，来探讨电力系统自动化的发展方向。 【关键词】电力系统 自动化发展方向 当今社会，人们对电能供应的各项指标要求越来越高，提供安全、可靠、优质、经济的电能是电力公司的服务标准，这就要求电力系统极其自动化技术都要不断提高。当前，电力系统自动化已有了一定的发展，但由于其起步比较晚，以及我国对电力需求大的实际情况，必须引进先进技术和设备，同时加强改进传统技术和设备，保证电力系统自动化的全面实现。 1 电力系统自动化的应用 电力系统自动化是电力系统力求的发展方向，主要指在电力系统中，使用具有调理信号或远程监测、控制的自动装置，来自动监测或远程控制、监测电力系统的各个元件、系统，目的是保证电力系统的安全运行和电能质量的合格达标。电力系统自动化包含了丰富的内容，主要有发电控制的自动化、电力调度的自动化和配电自动化。 电力系统自动化的基本流程是，通过在相对中心地带的调控中心安置计算机，来向周围辐射网络系统，在发电厂、变电站设置远方监控装置，用来提供信息服务和反馈信息，这样就形成了一个全面、立体化的信息传达和指令传输的系统。在整个流程中，中心计算机的职责是总体调控，其他相关的监控设备则主要负责记录事故内容、编制报表的记录处理、设备操作、系统异常导致的自动恢复操作、以及一些常规操作的自动化。在整个自动化系统中，控制部件是中心，通过计算机之间的结合，运用各种软件扩大控制范围和深化自动化程度。电力系统自动化在调度所、变电站、控制所及变电站采用分层控制的操作方式，按其所管辖的范围进行分担调控，使整个控制系统达到合理、可靠、经济的效果。其中中央控制负责总体性的控制，是整个系统的中枢神经，其主要功能是使整个系统有效运行，保证设备的完整性。地方控制的主要功能是监控发电厂、变电所，并执行中央控制下达的任务。中央和地方控制是调度自动化的主要内容，它的主要功能是监控电网的安全运行、对电网做有效的经济调度和安全分析、事故处理等，这些功能的实现要依赖于数据的采集和监控，这需要以计算机系统和数据信息传输网络为基础，再加上自动发电控制、经济调度控制、安全分析等软件的辅佐。 有一个可靠的调度通信网来保证数据信息的传输，是电力系统自动化实施的一个非常重要的手段，这样，在电力生产过程中，安全检测数据、生产调度数据、以及其他管理数据都能得到有效的传输。 2 电力系统自动化的发展方向 2.1 自动控制技术的发展趋向 当今电力系统的自动控制技术有了其新的发展方向，比如在设计分析上，处理问题时面对多机系统的模式，被耍求的越来越多：计算机、远程通信、电力电子器件成为主要的控制手段：控制策略朝着最优化、智能化、协调化、区域化的方向发展；现代控制理论成为其主要的理论工具：对工作人员的技能及其之间的配合要求越来越高。 2.2 变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中，变电站也有了新的发展趋向，数据共享就是其自动化的主要特点，这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中，根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点，将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中，使监控和保护共用一个硬件平台，体现了供电系统的经济性追求。 2.3 供电方式朝多方案方向发展 由于我国地域辽阔，将配电网分为城市电网和农村电网两种管理模式，电源点、线路开关设备和网架决定着配电网的供电方式，这三者的不同组合就使得供电方式变得多样化，目前，以线路开关设备不同而形成的供电方案有自动配电开关方案、断路器方案、电缆环网柜方案、架空重合器方案、负荷开关方案等。 2.4 通信方案多样化 不同地区、不同条件下，通信方案是丰富多样的，比如光纤、有线电缆、微波、电力载波、扩频等，自动化的通信方案主要有主站对子站、主站和子站各对现场单元、子站之间以及现场单元之间的通信。目前，主站对子站、主站对现场单元的通信方式是自动化试点工程系统的配套方案。 2.5 整个电力系统自动化的总体发展趋向 自动化就是用机器代替人的体力劳动，同时代替或辅助脑力劳动，使整个系统得到协调、管理和优化。在整个电力系统自动化过程中，闭环控制最终取代开环检测；电压的等级开始向低电压扩展，比如建立和发展配电管理（DMS）系统是我国当前电力系统自动化的一个目标；整个电力系统开始向一体化、多功能的方向发展：装置性能也开始向快速化、数字化、灵活化的方向发展i追求目标也更高，向着最优化、智能化、协调化的方向发展。 3 结语 电能在社会资源总消耗中的比例越来越大，尤其在当今信息社会，对电能的需求和依赖程度更大，因此，必须加大对电力系统建设和发展的投资，电力系统自动化是电力系统发展的必然趋势。当电能的供应不可靠时，会直接影响国民经济的发展，造成经济损失，必须对电力系统做全面规划，将各种先进的自动化技术应用到电力系统中，并科学判断电力系统自动化的发展方向，确保用户和企业等获得安全、优质的电能，推动各行业生产建设的快速发展。 作者单位 国电南瑞科技股份有限公司 江苏省南京市 210061 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘 要：伴随着经济的高速发展，电力行业取得了长足的进步。经济建设和人民生活对电力的需求与日俱增，同时也对电网的安全稳定运行提出了更高的要求。由于影响电力系统运行的因素非常复杂，涵盖发变电、输配电等多个环节，且电力输送范围十分广泛，单纯依靠人工监测很难实现各个环节的实时监控。引入计算机网络技术和自动化技术，是实现电力系统自动监控的重要手段。通过实施自动监控，可以实现对整个电力系统运行状态的实时掌控，对实时发现故障并及时排除，保障整个电网平稳安全运行，具有十分积极的意义。 关键词：电力系统；自动化；控制 引言 电力系统承担着为经济发展和人民生活提供稳定可靠电能的重要职责。由于电网规模总量逐渐扩张，电网结构深邃复杂和电网建设运行环境严苛多变，电网故障发生的频率和严重程度也越来越高，严重者会直接导致整个电力系统不能正常运行。以往采用人工方式进行巡查，以保证电网安全。由于人工巡查受巡查人员个人业务水平、工作素质、精神状态、行为习惯等因素的影响，往往不能取得理想的结果。随着计算机和自动化技术的高度发展，建立自动化监控系统已经逐步成为现实。通过对系统进行实时监测，能够及时发现问题，发出报警，自动分析原因，并采取应急措施，从而将损失降到最低。下面分别对变电系统、配电系统及调度系统的自动化技术进行简单介绍，以供大家参考。 1 变电系统自动化 变压器是变电站的核心组件，在变压输电方面发挥着巨大作用，但随着用电量的逐步扩大，影响因素逐渐增多，变压器在运行过程中发生故障的概率日渐增大。最常见的故障是过电压。它严重干扰着电力系统的正常运行，必须采取相应措施加以限制。通过建立自动监测系统对变电站过电压情况进行实施监控，从而采取针对性的措施，是解决变电站过电压的好办法。该系统主要包括以下几个环节： 1.1 电压传感器 它的敏感度直接影响到监测系统的测量精确度，是整个系统的关键环节。在线监测系统中的电压传感器由高压分压器和光纤传感器组成。前者分为电容分压器、电阻分压器几种类型，具有结构简单，暂态响应和测量精度好的特点，专门用来获取电压信号。由于运行状态下的分压器长期保持并联状态，所以电网的等级较高时，要做好相关人员安全防护工作；后者具有频带宽，绝缘性和抗干扰能力强的特点，适用于雷电过电压的测量。光纤传感器分为有源光纤和无源光纤两种。有缘光纤需配置高压分压器，无源光纤受环境温度影响大，都具有很大的使用局限性。 1.2 信号传输 该环节采用光纤或同轴电缆为媒质进行监测系统的数据传输。同轴电缆造价低廉，安装简单，信号保真度高，但对安全防护有要求。光纤绝缘性好，安全可靠，传输速率快，抗电磁干扰能力强，但需配备专门的接收机和光发射，成本较同轴电缆高，而且安装不便。 1.3 数据采集 模拟信号的转换处理在这个环节完成。该环节由以下几个单元组成：一是多路转换单元，主要负责传感器的选择或监测，一般借助程控模拟开关完成选通信号；二是预处理单元，主要用来调整输入信号，为模数转换器提供必要条件，并提供一定的抗干扰功能；三是数据采集单元，采样保持负责模数转换周期内各输入量的存储工作，并进行筛选，将数值未发生变化的信号送入模数转换器。模数转换器ADC是数据采集环节的核心部分，主要指标是转换速度和精确度。 1.4 数据处理 它是整个监测系统的核心环节，一般采用两种方法来完成。一是在线监测，由相关软件提供硬件的驱动，实时完成过电压的采集监测工作；二是离线分析，通过计算机技术实现对电压信号采样的数据分析，从而完成对过电压的判断。 2 配网系统自动化 配网系统自动化以计算机技术和自动控制技术为基础，实现在线智能监控或离线监控，从而达到提高配电效率和供电质量的目的。实施配网系统自动化，能够有效减少人力消耗，缩短事故持续时间，为配网管理系统规划提供实时信息。该项技术具有工作效率高，维护成本低，经济效益高等特点。配网自动化系统主要由以下几部分组成： （1）配电主站，多位于城市调度中心，负责与各子站进行通信。配电网具有系统复杂、内部设备繁多、监控对象规模大，分布广等特点，如果都连在主站上，系统难以正常运行。因此设立子系统，减少主站压力。（2）配电子站，多建于变电站内，负责和电力终端设备通信。（3）配电远方终端。该单元主要对配网辖区内的变压器、环网柜、开闭所以及柱上开关等进行实时监控，识别各种故障并加以控制等，通过这些功能和主站系统、子站系统相互配合，实现整个配网的监控和优化。（4）通信网络。负责将主站的控制命令发送给终端，并将终端的各项参数信息反馈给主站，实现主站和终端之间的通讯联系。鉴于系统复杂，工作环境恶劣，相关通信设备数量多且分布范围广等原因，在选择通信方式时，应对其安全性、实用性、可管理性及成本等多方面进行综合考虑，并结合当地实际，采取最优方案，保证配电系统自动化的正常工作。 现阶段有三种主要通信方式：（1）光纤，广泛应用于配电自动化系统，具有性能优、成本高的特点；（2）无线通信，在配网信息系统中比较常见，初期投资较少，但后期维护费用较高，目前部分地区正在研究将其应用到配电自动化中；（3）中压载波，正处于试验阶段，尚未投入正常使用。 3 调度系统自动化 倒闸操作和处理配网故障是配网调度的主要工作。由于受各种因素影响，调度系统故障发生概率较高。随着经济高速发展，实现调度系统自动化，保障配电网供电正常的要求日渐突显，由此导致了远动技术的诞生与发展。远动控制系统主要由调度主站端的计算机系统、执行端的自动化系统以及连接两系统的通信信道系统组成，藉由数据采集技术、信道编码技术以及通信传输技术来实现电力系统的远程监控和操作。调度系统自动化通过对数据的自动采集监控、自动发电控制、经济调度控制和能量管理等手段来实现信息收集、状态分析、层次协调的目的，进而为调度人员提供相应的决策参考。该系统还有专门的抗干扰功能，以满足调度系统安全稳定的需要。 从电力系统整体的角度出发，可以建立一个总的监控系统，经由对以上子系统的控制，来实现对整个电力系统的监控。 4 结束语 电力系统的安全正常运行，直接关系到国家经济安全和社会稳定。建立健全高效可靠的自动监控系统，实现电力系统的自动化，是保障电力安全的必要措施。随着计算机技术和自动化技术的进一步发展，电力系统自动化必将迎来一轮新的研究热潮。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术应用 摘要：电能在社会资源总消耗中的比例越来越大，尤其在当今信息社会，对电能的需求和依赖程度更大，文章分析其系统，探讨其自动化技术应用及发展。 关键词：电力系统；自动化技术；应用 引言 在新形势下，要保证电力系统自动化技术的安全管理，相关企业应该针对当前我国电力系统自动化技术的现状及时制定有效的对策，从而保证我国电力系统自动化技术沿着标准化、规范化、智能化的方向发展。 一、电力系统的特点 （一）电能安稳供应的紧要性。电力的供应关系到我国国民经济以及人们正常生活。经济运营和人们正常的生活都和电能有着精密的联系。电能如果不能安稳的供应，肯定会对我国国民经济的增长带来重大损失，对人们正常生活带来不良影响。 （二）电能的非存储特性电能具有特殊性，电能的生产和配送以及消费都是在同一时间内进行的，电能不能大量的存储。在任意一个时刻电力系统中的发电厂所生产的电能量都取决于这一时刻用电设备所消费的能量以及输送和分配过程中所损失的电能综合。电能的这些特点都要求在运行的过程中必须要保证电源的功力平衡。在同一时刻发出的总电能要等于消费的总电能，而且中间传输环节也要保证畅通无阻。中间的任何一个环节或者元器件发生故障，都将影响电力系统的正常工作。 二、主要电力系统自动化技术的应用 （一）变电站自动化技术的应用 变电站在电力系统中的主要功能是，将电能进行调节和分配，以为电力系统中配电和中转提供功能服务。随着社会经济生产活动以及日常生活对电能需求的增加，变电站自动化技术对电力系统的作用至关重要。现代化的变电站自动化系统主要通过计算机通信技术、网络技术而实现电力生产的自动化。变电站自动化技术实现了计算机的屏幕化以及运行管理和记录统计的自动化，使变电站内的智能设备进行相互连接以及资源共享的实现。与此同时，变电站自动化技术还对变电站设备进行监视与操控，优化了现代化高负荷变电站的设计，更提高了输电的稳定性。 （二）配电网等智能电网自动化技术的应用 智能电网是对电网的智能化创新，通过对智能通信网络技术及决策支持系统的的应用，对配电、输电、变电、发电等环节进行智能自动化控制，文中主要讲述智能电网中的最关键的配电网自动化技术的应用。配电网是电网系统的重要组成部分，由复杂的电缆、架空线路及配电变压器等组成，在此基础上，配电网自动化技术成为一项较为复杂的系统技术。与原有的手工操作不同，配电网自动化技术实现了对配电网的分析、制图、设备管理等环节的自动化。配电网自动化技术的工作原理是依靠智能软件从后代软件数据库中获取信息资源，并实时的进行自动分析处理与自动传递。 （三）远动控制自动化技术的应用 随着用电量的需求增加以及对电力系统实时监控与数据采集的重要性渐强，电力系统调度自动化技术的应用成为不可抵挡的趋势。远动控制自动化技术作为一项调度自动化技术在加快电力系统综合自动化进程中发挥着不可比拟的作用。远动控制自动化技术主要包含遥测、遥信、遥控、遥调等方面的技术，主要从数据采集、信道编码、通信传输技术等实现系统的远动控制自动化，有效减少了故障的发生，提高了设备的使用率，一定程序上，也是节约资源的体现。在数据采集、信道编码、通信传输技术方面，其工作原理是不同的。远动系统的数据采集主要利用变送器技术和A/D技术来实现远动控制自动化；远动系统的信道编译码技术主要通过将信道的编码和译码、信息传输协议等信息通信信道传输到调度控制中心来加以自动化应用；远动系统的通信传输技术则主要依靠调制技术和解调技术来实现远动控制自动化。 （四）PLC技术在电力系统自动化中的应用 PLC技术是将计算机技术与继电接触控制技术结合的产物，这一技术利用可编程序实现电力系统内部储存的控制、运算、记录等操作指令，从而解决了传统电力控制系统内可靠性低、接线复杂、耗能高的问题。PLC在数据处理的工作中，能对采集的数据进行分析、处理、制表等，然后利用通信功能传送到其他智能装置，达到控制系统操作的目的。在PLC技术的应用中，主要实现了PLC的闭环过程控制、PLC的开关量控制以及PLC的顺序控制。表现在闭环过程控制中，通过模拟量输入、输出模块对模拟量进行闭环控制，实现数字量与模拟量的转换；在开关量控制中，电力系统自动化中主要运用PLC的开关量逻辑控制辅助发电系统运行；PLC的顺序控制则主要通过信息模块控制工艺流程，并与通信总线连接实现电力系统的高效运行，并降低电力系统运行的资源损耗，提高了效益。 三、电力系统自动化的发展前景 （一）以科学技术为主导的发展前景 自动化系统依靠的是计算机、通讯、数控措施。伴随着时展持续发展，已经完全证明了科技是第一生产力，生产程序因科技简单化，提升了生产效率。现在，电力系统自动化整体上都需要科技实现，在电力装置的控制上，整体的自动化措施使电力系统信息处置数量成倍增加，对系统整体的处置要求日益增高，数据在精准性以及时间上都有了很大的提升。电力系统自动化转变了以往的管理方式，从人工改变到无人样式的管理，从单一改变到多方面样式的管理，从落后改变到先进样式的管理。电力系统实施自动化带领电力市场出现新的市场挑战，自动化措施使用转变了电力市场的挑战形式，调节了电力市场资源构造。国内的变电站假如整体实施自动化控制，就会在很大程度上提升生产速度，完成人力资源的节省。将科学思想引入到自动化发展程序中，整个的电力系统就会出现一个新的改变。自动化控制思想推动人们对资源的使用能力日益增大，电力系统使用科学技术会使电力单位能够有整体的发展。 （二）以电力设施自动化为基础的发展前景 怎样使电力系统能够完成自动化，怎样提升电力根本装置的自动化水准是自动化发展的关键探究目标。对电力调度系统的监测会施展关键的价值，静态以及动态监测联合，完成全面实时数控。国内电力系统自动化健全是在加强硬件根本装置的基础上，发展不一样产品的特征。现在电力市场挑战致使新式产品适应时机而产出，不过产品种类、产品技能以及产品保障都缺少一致的规范，因此，在电力根本装置的改革中，要按照需求选取产品，选取改革方法。在根本装置的改革程序中，要注重自动化名目要按照市场发展的需求，硬件装置要有一致的规范，规范运营。自动化系统在事故检查、自动合闸等部分拥有智能化特征。自动化配电装置的发展会推动电力系统自动化整体快速发展。 （三）以人民群众认同为辅助的发展前景 电力系统自动化在未来的实践中会逐步受到社会化大生产的影响，社会化大生产需要社会各个组成部分通力协作，它的生产效率取决于政策，取决于人。要逐渐加大人们对自动化技术的了解，通过多方面的宣传，让自动化技术深入人心，被人们真诚接受。同时，政府应该加大对自动化技术的扶持，在为电力企业培养人才的前提下，注重技术创新，把电力系统自动化技术更新作为政府工作的主要内容，领导亲自部署，主动开展主题活动。在电力系统自动化发展的过程中，人的因素是根本因素，电力企业只有把培养自动化技术的人才当成工作重心，才能使电力企业真正符合自动化企业的要求。在项目实施过程中，注重提高技术人员的生活标准，投入专业手段开展促进提高技术的活动，让这些技术人员成为自动化系统的保护者和开拓者。 （四）变电站自动化的发展趋向 在电力系统自动化过程中，变电站也有了新的发展趋向，数据共享就是其自动化的主要特点，这一目标的实现是通过将监控和保护功能集成在一个装置中，根据数据采集与监视控制系统两者对继电保护处理的数据以及其他的一些数据是一样的这一特点，将数据采集与监视控制系统集成到相关的计算机保护中，使监控和保护共用一个硬件平台，体现了供电系统的经济性追求。 结语 综上所述，通过自动化技术的应用，电力系统的安全可以得到有效保障，同时提高电网供电服务的安全性与可靠性，这样更有利于提高电力系统的供电能力，确保电力系统的安全可靠运行，从而为人们提供更好的供电服务。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化的发展方向研究分析 [摘 要]随着信息科技的飞速发展，我国的电力系统及其自动化技术被应用的领域越来越广泛。电力系统自动化技术的提高不仅可以保证电力企业的经济效益，最重要的是可以保证广大的用户利益。本篇文章就针对我国电力系统及其自动化的发展方向进行浅要的分析。 [关键词]电力系统自动化 发展方向 重要性 一、电力系统自动化技术 每家每户每个人都要用电，可以说电力系统是和千家万户的日常生活息息相关的。一天二十四小时为每家每户的需要提供电力的支持。因此说，能够保障电力系统正常工作的新技术都应该得到大力的支持与推广。当今社会，随着更像技术不断的发展，电力系统自动化技术的应用范围也在不断扩大。如图1所示。 电力系统自动技术这样至关重要，对其也要有最基本的要求：首先，电力系统自动化技术要能够迅速准确的处理来自电力系统运行过程中的具体运行参数。其次，自动化技术要充分发挥其在系统中的有效作用，是电力系统各部分、各层次之间可以协调运作。再次，电力系统自动化技术的发展和有效运行，可以节省人力、物力，还能够提高电力系统运作时的安全性和可靠性，设备使用寿命变长，进而提高了系统设备的运行能力。尤其是在局部发生故障时，它可以及时有效的反馈信息，调整系统的工作状态，从而保证电力系统的运转正常。 二、简要分析电力系统的发展方向 （一）随着我国电力系统的不断发展，对综合自动化技术有越来越多的要求，同时电力系统需要负责传输的数据也是急剧增加。那么就需要寻找一个信息传输量大的媒介，它就是以网。以太网具有传输速度快、传输的数据量大等特点，是其他媒介无法比拟的。当代电力系统自动化技术的要求是可以被满足的。那么电力系统自动化技术未来的发展空间是很大的，以以太技术为基础，结合电力工业应用实际，研究新一代以以太网为核心的电力系统现场总线技术。 （二）供电方式以及一次设备。我国的配电网由于受到地域与经济两大因素的共同影响，在管理上划分为城市电网和农村电网。城市电网主要是以电缆网的方式，而农村电网主要是以架空线的方式。电源线、线路开关设备、网架三部分决定配电网以如何的方式提供电。供电方式可以多种多样，那要看怎样对电源点和网架进行排列组合，那么功能各异的供电配合方案是由线路开关设备提供的。城市电网主要是采用了环网柜作为配电线路的主要设备，而农村电网则是采用分段器、重合器、断路器以及负荷开关等作为配电线路的主要设备。那么供电方案有：分段器方案、断路器方案、负荷开关方案等等。 （三）远动系统以及二次设备。远动系统及其设备的主要功能包括环网控制、保护动作、就地手动和远方控制四大方面，它们是具有可靠性的。配电自动化远动系统存在两大制约难题一是线路电源，二是传输规则。那么由于配电线路设备的地理分布，目前采用的规约是不适合的，IEC正在制定新的传输标准。 （四）电力系统的仿真系统。要想使电力系统自动化更好的发展，我国电力科研人员付出了很大的努力。我国建立了仿真模拟实验室，在实验室里拥有研究所需要的仿真系统，这种仿真系统可以提供给研究人员多种电力系统的稳态试验。与此同时，电力系统的数字模拟系统可以与多种控制装置构成严密的闭环系统，为实验研究提供了良好的实验条件。要想电力系统自动化技术得到提高和发展，那么与之相配合的实验设备、实验理念和实验技能都得相应得到提高。那么上面提到的电力系统的仿真系统就是一个不错的平台，是比较有发展潜力的，值得应用和推广。 （五）电力系统中的人工智能。在电力系统及其自动化系统中应用人工智能，这样的方式是一种全新的尝试和很有潜力的发展方向。正是由于我国电力系统发展的要求，在电力系统运作中，对故障的诊断能力、警报的处理能力以及运营分析的能力都是需要提高的。在电力系统中应用人工智能的进行控制，可以提高电力系统运作过程的问题的处理能力以及控制能力。 以上的论断充分说明了电力系统自动化的重要性： （一）可以保证优质电能的供应 。例如：电压不稳、电流偏差、设备损坏等等都是电能出现的质量问题。那么如果缺少了电力系统自动化技术，这些问题是很难被发现和解决的，应用这样的技术，可以在处理这些问题的时候缩短时间，也节省了很多人力物力，供电的效率和质量从根本上得到了提高。保证了用户用电的优质性。 （二）可以促使电力系统的设备稳定安全的运行。变电设备的正常运行是需要电力系统自动化装置的保证才能完成的。在系统发生故障时，可以迅速有准确的找到故障源并进行修复，这样才能够保证整个电力系统稳定安全的运行。 （三）可以保证电力系统的经济运行。在电力系统中加入自动化装置才能是经济优化、降低网损。在高新科技迅猛发展的现代社会，电力系统主要是应用计算机技术等一系列电子设备的控制。在电子设备运行中，需要处理的信息量很大，范围比较广泛，影响因素也是越来越多，电力系统的自动化技术的发展是十分必要的。所以，电力系统的自动化技术能够优化经济，减少电网损坏费用的支出。 综上所论，我们都知道电力资源适合我们的生活密不可分的，所以保障电力系统的正常运作就成为了当今现实我们要考虑的问题。对电力以及其自动化发展方向的研究对我国的电力行业的发展进步起到了不可估量的积极作用，因此，对电力系统以及其自动化的研究是十分有必要的，需要电力科研人员的不断努力。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用研究 摘要：电力系统自动化技术是现电厂、变电站的核心系统，其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。鉴于此，本文主要对电力系统及其自动化技术的应用进行了分析探讨。 关键词：电力系统；电力自动化技术；应用 一、电力系统自动化技术的工作流程 对于电力系统自动化来说，其基本工作流程是在中心地带的调控中心安装现代化计算机，然后通过计算机向周边进行网络系统的辐射，同时围绕该中心的变电站、发电厂之间的控制装置进行设置，并对其进行实时监控，以形成一个立体化的网络覆盖面，从而保证指令传输与信息传达的畅通性。其次，调控中心的计算机要负责总体的调控，相关的监控设备主要负责事故内容记录、设备操作、编制报表以及常规操作的相关自动化等操作。并在该基础上形成以对部件控制为中心，通过与计算机、控制计算机以及终端硬件装置等进行结合，并运用各种类型的软件以不断扩大电力系统的控制范围及自动化的程度。最后，电力系统自动化要加强对分层控制相关操作的应用，即在变电站、控制所、调度站及发电厂的分层间根据功能范围对控制功能进行协调于分担，以达到运行可靠、合理经济的控制系统。 二、电力系统自动化技术存在问题 笔者根据多年的工作实践经验，加上对于众多参考文献的搜集与整理，认为电力系统自动化技术存在问题主要体现在以下几大方面：第一，技术设计不合理。与其他发达国家相比，我国在电力系统上还是比较落后的，尤其是伴随着近几年的城乡电网规划，我国在电力系统自动化技术方面越来越成熟，但是由于缺乏必要的电网技术标准，加上电网技术设计不合理，很容易在实际的电力系统自动化技术运用中出现事故，影响到电力系统安全运行。第二，电力设备质量问题。电力设备质量是电力系统自动化顺利进行的关键，毕竟电力系统自动化是以电力设备为基础的，如果电力设备质量出现问题，那么电力系统自动化指标也就无法达成，从而导致电网和电力系统出现故障。第三，技术管理不科学。电力系统的高效运行，离不开电力系统技术管理，技术管理离不开技术人员。由于缺乏技术性管理人员，在实际的电力系统自动化过程中，由于管理以及维护方面不彻底，为电力企业电力系统维护与管理埋下了隐患。因此，忽略人才的重要性，缺乏对于人才的培养，一旦电力系统出现问题，将直接影响整个电网安全，甚至会引起事故扩大。 三、电力系统及其自动化技术的应用 1、电力系统实现自动化的数据处理 1.1数据整合 每时每刻，人们的用电量都是会发生变化的，也就是电网负荷会连续波动，这就需要调度中心根据电网的各个参数，例如：实际用电负荷、电网频率、电压、电流、功率因数等参数更改调度计划，以满足客户用电量。当用电量较低时就应降低电压，当用电量到高峰期时，就应增加电压，这样不仅能满足人们的用电量需求，还能提高经济效益，减少不必要的浪费[3]。电力系统自动化技术就是根据人们的用电信息进行综合的分析与整理，改变了传统的信息孤立的状态。加强电力系统数据的整合能力，有利于各个数据之间的联系，减少发、输、配电时的浪费，对企业提高经济效益有着重要的作用。 1.2数据共享 要想真正的实现数据共享，在一定程度上将系统内的数据实现共享，最基本的要求就是供求双方的数据要保持一致性，同一层面、同一协议，否则是很难实现数据共享。在实现数据共享的过程中，首先必须要有的就是电力系统的基本模型并成立不同的部门。在这个基础上主要分为两方面：一是地理实体的几何属性要有标准的定义与表达，其中包括了电力系统服务的覆盖的空间区域的几何属性。二是关于物理属性数据方面的标准定义和表达。 2、电力系统实现自动化的控制安全系统 2.1安全监视 电力系统的自动化监视系统是非常重要的，因为工作人员的精力有限，24小时不可能每时每刻地都不停的工作，而在传统的电力系统中，如果监视工作不到位往往就会发生事故。运用自动化监视系统就可以避免这样的现象发生。它不仅能在最快的时间内反应事实，还能发现危险隐患，在第一时间将危险化解，能够有效的预防事故的发生。这点也是它和其他只具反映和记录功能的系统的最大区别[4]。安全监视系统在电力系统发生故障的时候会发出人声警告，上位机会显示具体的故障地点，保护动作情况、负荷等各参数变化情况。工作人员可以根据它的提示进行有针对性的检查，这大幅度的降低了工作人员的工作难度，提高了工作效率，并保证了安全生产、防止事故扩大等措施实施。 2.2安全保障 对于不同类型及规模的数据和对象，电力系统的自动化可以根据其特点进行不同的处理，能够灵活进行自动化的处理，它对于电力安全生产、系统稳定运行的工作有着重要的意义。第一，自动化技术能够对系统进行逐项设置，对电力生产进行调节和控制，降低工作人员的工作难度。例如，采用PMU装置，用于监控各个电厂、调度中心的负荷变化；AVC电压自动调节装置，调整无功功率，维持整个电网电压值在正常范围；一次调频技术将更有效、更及时的反应电网负荷波动，快速响应电网频率的变化，进而自动加、减发电厂负荷，来满足电网的负荷需求。第二，自动化技术对保存和恢复电力系统的数据有一定的作用，能够进行成本的预算与控制。第三，对于工作人员的生命安全有一定的保障，根据自动化技术的监视功能可以在第一时间发现危险，所以在危险即将发生时，工作人员可以以最快的速度离开，并且自动化技术有一系列的应对危险的措施，大大降低了工作人员工作的危险性。如：在出现火灾时，自动化的设备就会自动启动消防喷淋装置，及时将火扑灭。在一些重要的数据保护间、电气、热控等重要设备间采用气体灭火系统，保证数据的完整性及防止重要设备的损坏，避免事态扩大，影响电网非故障系统的运行。 3、电力系统实现自动化的配电系统 自动化技术的发展使电力的配网系统的相关技术也得到了重大的发展，尤其是采用了DSP数字信号处理技术的中低压网络数字电子载波技术，不仅提高了接受信息的速度，还解决了一系列的技术难题。它将输电网与配电网结合在一起，电量与非电量的信号通过转换输送到计算机上，计算机通过计算后在发出指令，这有效地加强了电力系统配电的可靠性，保障了人们用电的需求，也降低了电耗能。 四、电力系统中自动化技术的应用实例 本文主要以电力数据无线系统中应用的GPR S技术为例进行说明，该系统的具体结构如图1所示。该系统的通信信道主要包括两个部分：一部分是GPRS无线网络，另一部分则为Internet 网络。该数据传递系统的主要构成包括三个部分，分别是GPR S网络端、厂站数据端以及客户端。 第一，GPR S网络端的主要功能是为客户端提供通信接口，通过接入GPR S数据与Internet服务器进行连接。厂站端能够在GPR S模块的基础上及时发送数据，然后GPR S网络把数据接入到Internet互联网上已经设置好的通信服务器里，以此来实现对数据的统一处理，然后由通信服务器提供一个固定的IP地址，以便于客户端及时进行访问。除此之外，由于服务器端没有设置防火墙，不具有通道检测的功能，因此对于保护数据的安全性起到了极大的作用。 第二，厂站数据端的主要任务是及时采集并发送相关的电力数据。主要的硬件构成包括扩展储容器、GPR S模块、型号为W 77E58的单片机、SIM卡座以及RS-232接口等。其中GPRS模块主要选择了工业级双频GR47模块，在控制GPR S和Internet互联网之间的连接与发送时，则主要采用AT指令。软件构成部分则采用C语言进行编写，以此来有效控制单片机的运行。 第三，客户端可以通过相关的软件查询到G PR S数据并进行有效地分析和处理。在开发客户端软件时主要采用了VC技术，因此其不仅包括管理模块功能，还包括网络通信以及侦听模块。其中，网络通信模块主要采用了服务器模式，能够对客户端提出的各种请求进行及时接受。而网络侦听模块则采用了Socket控件，可以对发送过来的请求进行有效判断和验证。 结束语 总之：随着工业现代化以及科学技术的不断发展和进步，电力系统也在不断的向着自动化方向发展。电力系统的自动化主要包括发电厂测控系统的自动化、变电站的自动化以及电网调度的自动化，应用到自动化系统中的主要技术就是主动的对象数据库技术、现场总线控制技术以及光互联并行处理技术。电力系统的自动化技术主要就是为了不断的扩大供电范围，有效的增强供电的能力，提高供电服务的可靠性和安全性，以达到电力系统经济、可靠的运行，推动我国电力系统健康、稳定的向前发展。 电力系统及其自动化论文:电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究 摘要：电力作为重要的能源资源，推动了我国现代化社会的发展。现阶段，由于社会经济发展对电力提出了更高层次的要求，所以对配电系统的供电可靠性能有了新的要求。本文主要对电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性相关问题进行了简要分析。 关键词：电力系统；继电保护；可靠性 引言 现代社会的发展离不开电力系统，经济的快速发展和人们物质生活水平的提高对电力系统的可靠性提出了更高的要求。在电力系统中，其继电保护设备和自动化设备的可靠性会直接影响到电力产品的质量和供电的稳定性。通过研究及实践对继电保护设备及自动化设备进行及时的检查、维修、维护，成为了保证电力系统正常稳定运行的重要途径。 一、继电保护的特点 继电保护的装置实质上属于机电设备，继电保护装置都是由测量、逻辑、执行、定值调整等部分组成的。继电保护较之于一般性质的机电、电子设备以至于电力系统的一次设备来说，它具有自身的特点，究其自身特点的可靠性需要注意以下三点： 1、在继电保护中的静态保护装置中有很多复杂的原件，并且工艺相对较复杂，这样就会直接地影响产品的寿命和质量，这些故障发生多为随机性的，在算法上多用概率测算方式和可靠性理论进行分析。 2、继电保护是安全防范最为关键的环节，处在至关重要的位置，不当的设置和操作会给电力系统的安全运行带来极大的安全隐患。往往，继电保护所处的工作状态并非是长久持续工作的设备，而是时刻处于准备工作的状态，如果一旦出现系统故障，就需要在很短的时间内进行继电保护动作。 3、在电力系统出现问题的时候继电保护必须能够起到作用，但是可靠与否不能够完全取决于装置本身，还与电力系统故障的性质、运行的方式以及统计规律有直接的联系。 二、电力系统中继电保护设备的可靠性研究 1、电力系统中继电保护的相关内容 继电保护是保证电气机械设备安全运行、提高电力系统可靠性能的有效技术措施。在电力系统发生异常情况下，继电保护能够准确并及时检查到故障发生的具体部位并发出警报信号，快速切断电路，有效防止设备故障的扩散，进而保证电力系统的稳定运行。通常情况下，继电保护系统主要由一套或多套互为独立的继电保护设备连接而成。整个电力系统中的所有电力设备必须要在继电保护下运行。继电保护设备应该满足：可靠性、安全性、灵活性等要求。 2、影响电力系统中继电保护设备可靠性的主要因素 继电保护设备的可靠性指的是配置一个高质量、高技术的优良系统、元件或设备，并让它们在特定条件下与规定时间内实现规定的运行功能，以此切除线路故障与设备故障，这属于继电保护的基本要求。继电保护可靠性能主要包括了运行功能与电力设备的可靠性能。通常情况下，利用故障树研究法、马尔科夫模型分析法、概率研究法，对继电保护设备可靠性能进行研究。继电保护设备工作特征决定了不能采取单一的可靠性能特征量来衡量继电保护的可靠性。根据我国的基本情况与继电保护的工作特征，采取以下三个可靠性特征量对继电保护设备的可靠性能进行研究。 （1）平均零故障工作时间与平均寿命。其中平均零故障工作时间指的是恢复产品两次故障的平均工作时间；平均寿命指的是不可修复的平均工作时间。 （2）成功率。成功率指的是在规定情况下，成功完成限定运行功能的概率。 （3）有效度。有效度体现了能够修复的自动化装置与继电保护设备在运行过程中的可靠性指标。 3、提高继电保护设备可靠性能的有效措施 （1）提高从业人员技术水平 提高继电保护装置运行可靠性就应该将供电的可靠性作为工作中的重点，加强供电可靠性的制度建设，完善相关的网络管理，同时要建立健全并完善相关的管理体系。加强对继电保护装置运行维护人员的专业培训，有效地提高工作人员的故障处理能力和处理效率。继电保护工作人员整体素质不高、技术水平过低，是造成继电保护运行不顺畅的主要原因之一。 对于这些状况要加强员工的技能培训和素质教育，促使员工养成工作记录和工作检查的习惯，不仅可以有效降低故障的出现，同时这些工作记录就相当于一份运行档案，在设备出现故障时可以根据记录以此加快故障处理时间。同时工作人员还必须有严谨的工作态度，在进行数据计算时，应该不断进行计算以保证其准确性和精确性，严格按照运行程序进行设备操作。 （2）提高继电运行的微机化和信息化水平 随着电子信息技术的快速进步和创新，极大地提升了微机保护的科技水平和能力。从当前最新技术来看，工控机在速度、功能和存储容量等诸多领域都超过了传统的小型机。此外，如今所运用的工控机体积并不大，只相当于微机保护装置的体积，因此，成套工控机可以确保继电保护的高技术与良好技术操作性。在此基础上，将会极大地降低在继电运行保护中的危机和不可靠性。从网络技术在电力系统中的作用来看，它在很大程度上改变了继电保护运行的传统方式以及状态。考虑到继电保护装置的作用比较单一，它重点切除出现故障的元件，然而它在确保电力系统运行方面还有许多不足。为了确保各个保护单元均能够共享运行过程中的故障信息以及数据，大幅度提升继电保护的准确性以及及时性，这样就必须依靠计算机和网络技术来构建机电一体化的电力系统，从而进一步提升微机保护装置的网络化以及信息共享化水平。 （3）加强继电保护运行的智能化程度 智能化可以更好地提升继电保护运行的可靠性，与此同时，它也是非常关键的技术创新。如今，人工智能化的运用范围日益扩大，在越来越多的行业中得到了应用，大量发达的理念和技术出现在电力系统中且不断成熟。例如，模糊逻辑、神经网络、遗传算法以及进化规划等先进技术都在电力系统中得到了非常好的运用，而且相关单位还在继续深化继电保护领域的应用研究。 另外，人工智能技术在电力系统的优势非常明显，它们可以极大地提升继电保护装置在运行过程中的稳定性。还可以有效控制继电保护装置的不可靠因素，如工作隐蔽性和连续性等方面。它们可以较快地处理这些不可靠因素，而且它们的逻辑思维能力也非常强大。从在线评估实践来看，人工智能发挥了非常重要的作用，而且有着明显的优势，逐步占据着主导地位。 （4）广泛的使用性能，极其优良的数字控制器件 数字控制器件有着良好的性能，在继电保护系统中使用数字控制器件将会在很大程度上提升继电保护水平。在继电保护运行中，广泛使用了CPLD和FPGA等器件。CPLD的结构非常复杂，这种逻辑器件可以编辑相关程序，FPGA是现场可编程序门阵列。在继电保护系统的运行过程中，这两种器件的优势非常明显。它们属于非常先进的可编程序专用集成电路，而且它的功能是高度集成的，可以将诸多微机系统的许多功能都聚集在相同的芯片上。这些数字控制器件的性能十分强大，它们将极大地改变电力系统的结构设计，显示了良好的适应性。 从继电保护系统来看，必须要借助此类控制器件来实现系统的高度集成、强大的可靠性和快速响应能力。与此同时，运用此类控制器件可以在很大程度上缩短保护装置的研发周期，极大地提升了继电保护运行过程中的可靠性能。 结束语 电力系统的运行随着经济和社会的发展对其也提出了更高的要求，对系统的运行安全性和可靠性都提出了更高的要求，这样能够更好的保证电力系统的供电质量，同时也能更好的保证电力企业的经济效益不受到影响。电力系统的正常运行是和继电保护技术有很大的关系的，因此，要对继电保护技术进行不断的发展，同时也能更好的对电力系统运行中出现的问题及时进行处理，保证电力系统运行的可靠性。 电力系统及其自动化论文:电力系统及其自动化技术的应用 摘要：本文将主要针对电力自动化系统的构成、电力系统中电气自动化的特点以及电力系统中的自动化智能技术进行简要分析，仅供参考。 关键词：电力系统；自动化技术；应用 一、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下，电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的，切断或者接通电压的系统装置，在电力系统中，配电站是配电与输电的集中点，可以满足监控电力运输的需求，提升电力系统的效率与经济性，因此，变电站自动化技术不可替代。具体来说，该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等，实现变电站的二次设备重新组合与优化配置，实现设备的全面监控，可以有效的提高自动化监测系统，改善其稳定性，降低维护的成本，促进高质量的输电，产生更高的经济效益。 2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网，在电网中具有十分重要的作用。一直以来，配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式，随着现代化技术的提高，自动化技术的应用范围在逐渐扩大，但对电能分配仍然存在一定的问题，所以，配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛，最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础，同时，要加强对电力系统的市场运营与决策管理，增强电网调度的自动化水平。 二、电力系统中电气自动化的特点 1、引入了信息化技术 随着经济的快速发展，信息技术的应用越来越广泛，人们的生活节奏越来越快，为了从枯燥的工作中脱离出来，在信息化的基础上研制了电气自动化来完成机器的操作工作以及复杂大量的数据分析与处理工作。在电气自动化中引入信息化技术，必须要提供与信息化技术相匹配的设备和软、硬件、操作技术和方法，以此来提高电气自动化的效率和水平，实现电力系统的正常运转，为电力需求者提供优质充足的电力资源，以此来实现经济的快速发展，提高人们的生活水平。在电力系统中的电气自动化中引入信息化技术是人们必然的选择。 2、电气自动化的维护和控制工作简单易行 在信息化技术高速发展的同时，电气自动化的应用范围也越来越广，另外，随着研究人员对信息技术进行大量的深入研究，信息化技术的可操作性越来越强，并且为电力系统中电气自动化提供充足的信息，因而在应用电气自动化的时候，操作人员可以快速地完成机器设备的预设工作，从而减轻了工作人员的工作负担，提高了电力系统的运行效率。与传统的计算机系统处理程序相比，自动化技术的引入大大提高了系统的可操作性，给电气自动化的应用领域带来了巨大的变革。 三、电力系统中的自动化智能技术 社会的进步使人们的物质水平有了很大的提高，人们对电力系统的要求也在逐渐提高，智能化技术的应用是一种必然趋势，一些现代化的技术手段也被广泛的运用于实际工作中，大大提升了电力系统中的智能化水平。 1、神经网络控制技术 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，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，该技术具有非线性的性质，同时具有并行处理能力与自学能力，实现了网络从m维空间向n维空间的复杂非线性映射，保证数据的准确性与可操作性。 2、专家系统控制技术 该技术是应用较为广泛的一种技术，实现了对电力系统警告或紧急状态的辨认，在紧急状况下可以迅速处理，同时实现了故障的处理能力和实现配电系统自动化运行，但是由于无法模仿专家的思维使得该技术仍然存在诸多弊端。 3、线性最优控制技术 这是将线性最优理论运用在实践中的重要表现，该技术的应用与最优励磁控制手段降低了远距离电力运输的损耗，提高了电力的利用效率。 4、Dfacts技术 信息化水平的提高，新技术的不断进步，用户对供电质量提出了更高的要求，因此，电力系统自动化技术的应用迫在眉睫。Dfacts技术即配电系统中的灵活交流技术，该技术的应用在很大程度上提高了供电质量的稳定性，供电质量也有了一定程度的提高，在配电网和大量的电力用户的供电端使用新型的电子监控设备，实现质量全过程的监督，确保用户用电的品质，为用户提供高品质的电源。 5、facts技术 电力系统的发展历程中，facts技术即柔性交流输电系统在不断的发展，这一技术主要被运用在输电系统的关键部位运用具有单独或综合功能的电子装置，对电压、电抗等输电参数进行控制，保证输电的可靠性与高效性，提升系统否认可靠性与安全性，与当前的可持续发展相适应，达到电能环保的目标。 6、高效动态监测系统 从当前的监控系统中，主要可以分为监控电磁暂态过程的故障录波仪，记录数据较为复杂，但记录仪间缺乏通信，忽略了对系统的整体动态分析;另一种侧重于系统稳态运行状况的监视控制与数据采集系统，但是，该系统刷新时间长，仅能分析稳态特征。这两种系统的局限性推动了新型动态监测系统出现。 7、其他新技术的应用 除了上文中提到的两种技术外，很多新技术不断涌现，包括电力一次设备智能化技术、光电互感技术等，这些技术的应用都为电力系统的顺利运行有重要意义，促进经济效益的提高。 三、电力系统中电气自动化的发展趋势 1、电力系统内部电子开关会更加智能 时代在进步，科技在发展，为了顺应经济发展的要求，要对电力系统中的电子开关器件进行更新。到目前为止，电力系统的运行器件已经实现了晶闸管阶段到第四代电子元件的过渡，在过渡期间，电力系统的电气自动化取得了较大的进步，但是目前我们所使用的电力电子开关存在着难以控制的问题，因而无法为负载提供所需的电流，无法对电力系统进行及时的控制。为了给人们提供优质的电力服务，未来电力系统内部的电力电子开关将会更加智能，以大大提高控制的效率。 2、电力系统中的变换器的工作效率得到提高 技术的不断更新使得电力系统中的一些物件也随之更新，这些物件就包括变换器。目前，大多数电力系统中的变换器处于低频化的状态，无法快速地完成电力的转换工作，而且还会耗费大量的电力资源来完成开关的工作，另外，低频变换器会对逆变器的工作频率产生干扰，因而使得电力需求者接受到的电力资源的质量较差，损坏了负载的软、硬件，增加了用电风险。为了减少此类现象的发生，电力系统中的变换器将向高频化的方向发展，进而减少电力资源的损耗，减少对外界的干扰。 3、电力系统中控制电流的技术更加完善 在电力系统中会产生电流磁场，为了将定子电流分离出来，电力系统维修人员要在系统内部应用电流控制技术来形成电流磁场，从而实现定子电流的分离工作。随着技术研究的不断深入，电力系统中控制电流的技术将会更加完善。 4、电力系统将会引用通用变电器 目前，电力系统中缺乏相应的变电器件来提高电力系统运行的效率，因而使得电力系统的可控性较弱，阻碍了电力系统的智能化发展。但是随着人们对智能化电力系统研究的深入，电力系统中将会引入通用变电器，从而提高电力系统自动化控制的效率，减轻电力系统维护人员的工作负担，降低工作难度。 结束语 随着科学技术水平的提高和社会经济的发展，人们对电力的安全与使用期望更高，传统的电力系统无论从使用安全还是输送配电方面已不能满足发展需求，自动化控制技术不但提高了电力系统运行的可靠性和安全性，而且还增强了配电输送功能，完善了电力保障能力，提高了用电质量，促进了社会经济发展。 电力系统及其自动化论文:关于电力系统及其自动化探析 摘要：电力系统自动化技术是现代变电站的核心系统，其应用能够有效确保电力系统的安全、可靠运行。在电力系统中应用自动化技术的目的就是提高电网供电服务的安全性与可靠性，有利于增强供电能力，实现电力系统的经济、安全及可靠运行。本文主要就是针对电力系统及其自动化来进行分析。 关键词：电力系统；自动化；应用 1、电力自动化系统的构成 在计算机技术的推动下，电力系统自动化主要由变电站自动化技术、配电网系统、电网调度系统共同构成。 1.1、变电站自动化技术 变电站是由多个设备共同构成的，切断或者接通电压的系统装置，在电力系统中，配电站是配电与输电的集中点，可以满足监控电力运输的需求，提升电力系统的效率与经济性，因此，变电站自动化技术不可替代。具体来说，该技术主要运用的现代通信技术、电子技术与信息处理技术及计算机技术等，实现变电站的二次设备重新组合与优化配置，实现设备的全面监控，可以有效的提高自动化监测系统，改善其稳定性，降低维护的成本，促进高质量的输电，产生更高的经济效益。 1.2、配电网中的自动化技术 架空线路、电缆、配电变压器共同构成了配电网，在电网中具有十分重要的作用。一直以来，配电网多采用的仍然是传统的手工操作方式，随着现代化技术的提高，自动化技术的应用范围在逐渐扩大，但对电能分配仍然存在一定的问题，所以，配电网自动化技术对电能分配与监控有十分重要的意义。 1.3、电网系统调度的自动化技术 该技术近年来发展十分迅猛，最主要的功能是提升电力系统在运行中的准确性与可靠性及经济性。电力系统的数据采集与监控功能是调度自动化的基础，同时，要加强对电力系统的市场运营与决策管理，增强电网调度的自动化水平。 2、电力系统自动化技术的主要工作流程 2.1、在电力系统自动化技术应用过程中，其基本流程是要求在指定中心位置处的调控中心，安装具有先进现代化功能的计算机，通过计算机向四周的网络系统进行辐射，并且以该中心的变电站、发电厂为核心，对信息服务和控制装置等进行合理设置，同时起到了一定的监控作用，使得整个立体化网络能够快速被覆盖，确保了指令以及信息的传输保持全面畅通。 2.2、中心计算机的主要功能就是完成总体调控，其他相关监控设备的主要功能则是记录事故内容、编制相应的报表、系统异常事故的自动恢复操作、对设备进行操作以及常规操作下的自动化等。此外，在这一基础上最终要将控制部件作为核心，通过两个方面的结合，即计算机和计算机之间以及控制计算机和终端硬件装置之间的相互结合，在各个软件的运行处理中进一步扩大控制范围，深化自动化程度。 2.3、电力系统自动化技术能够采用分层控制过程中的一些操作方式，也就是说自动化技术能够在变电站、发电厂以及控制所和调度所等不同的组织分层间，根据其具体的管辖功能和范围来实现综合协调的目的，同时还可以分担相应的控制功能，确保电力系统在运行过程中的经济性和可靠性。 3、电力系统及其自动化技术的具体应用分析 3.1、数据的自动化处理 （1）数据整合 电力系统的形成与发展是当前市场经济不断发展产生的驱动结果。如在城市用电高峰期，必须要提高变电站的电压，以加大输出功率；而在用电低谷时，则降低变电站的输出功率，不仅能满足电力用户的需求，还能有效减少能耗。不管系统的实现是建立在电力系统的自动化技术上，还是基于相关技术上，其作为多层次、高效运营及跨领域的科学决策等方面的要求，必须要对其相关信息共享、动态及多维的应用进行全面分析。只有对系统数据进行整合，提高数据整合的能力，才能实现无缝连接，以将空间计算引入到主流计算中，并对数据间潜在的关系进行全方位的分析与展示，这也是我国电力系统自动化未来的发展方向。在电力系统中，对数据整体的主要途径包括：①强化电力系统的自动化。通过强化数据的可操作性，以使用户对拥有图标的用户界面进行支持，使面向对象的数据模型能够对应电力系统中的客观对象，有利于提高系统的可读性与可操作性。因电力系统自动化运行是一个对实时性要求非常高的过程，可利用系统代码实现调整，以增强对系统的可扩充性；②强化电力企业的功能性。要求电力系统要对分布的应用提供供给，每一处可由自己对管辖内的数据进行维护与管理，对于不同级别的数据库也能够构建成分布式数据库，并通过网络对其他地方等数据进行调用与共享，并在所赋予的权限内，以分散数据的管理与储存为前提，从而保证数据的实时性与安全性；③数据库的完善。利用各种数据库实现对数据的存储与管理，以保证数据的备份机制与安全机制。 （2）数据共享 随着自动化技术的不断发展，对相关空间属性的提出了更高的要求。要想实现系统内数据的分享，必须要保证供求双方数据及对数据的认识的一致性，才能实现对数据的共享。在该过程中应先建立电力系统基本模型与成立相关部门，以更好得实现数据共享。首先，要求要有标准化定义与表达地理实体的几何属性，其主要包括服务系统覆盖区域与电力系统服务覆盖空间区域等几何属性；其次，要有标准性表达与物理属性数据。对于电力系统来说，其既包括物理结构，还涵盖了电力系统的设备、部件及整体等方面的物理性能、信息运行、信息共享及多维动态分析等。 3.2、自动化控制安全系统 （1）安全监视能力 由于人无法实现对电力系统24小时不间断的监视，因此采用自动化监视能力对电力系统进行实时监控无比重要。相对于其他监视系统，电力系统自动化监视系统既要反映出客观事实，也要对潜在的风险提出安全警报。如发电机组在用电低谷的温度异常升高，发电功率也出现明显增大，这就需要监控系统及时发出安全警报，以便及时处理。 （2）自动化安全保证能力 电力系统自动化技术必须要具备灵活恢复机制，以确保各种数据的安全性。这就要求做到以下几点：①确保电力系统的安全运行。在电力系统中，自动化技术能起到对整个系统生产状况进行调节的作用，有利于减轻工作人员的工作强度与风险；②对电力系统数据的及时存储与异常修复。在电力系统中，自动化技术能实现对数据的记录、存储及更新，能通过对电费进行预算与修订各项指标，还易于系统更新；③保证工作人员的安全。由于自动化技术具有实时监控能力，当电力系统出现异常工作时，自动化系统就可以立即发出警报，并采取相应的措施进行处理，有利于降低风险。如当工作车间室内的温度在35℃以上，系统就会自动开启通风设备，以降低室内温度；若室内产生明火时，系统就会自动开启雨淋系统，以预防火灾的发生或减缓火灾的蔓延，以为工作人员营救的时间。 （3）自动化配电系统 随着中低压网络数字电子载波等配网系统的相关技术得到广泛的发展，尤其是中低压网络数字电子载波技术，其通过采用DSP数字信号处理技术，能有效提高信息接收的灵敏性，能有效解决配电网系统应用中存在的干扰等技术问题。另外，通过采用高级软件实现对输电网与配网的相结合，并采用递归虚拟流算法对数据进行计算，通过采用公共信息模型与应用智能化灰色神经元算法准确预测出电力负荷。 总之，随着人们对电力的需求量越来越大，电网的应用规模不断扩大。一般情况下，电力系统是24h不间断工作的，和人们的生活、工作等密切相关，因此必须要保证电力系统的正常、稳定运行。在电力系统中，自动化技术的应用能够实现对电力系统的监督与完善。通过将数据信息与记录发送到计算机上，从而实现连续操作。自动化技术已成为我国电力系统当前及未来的发展趋势，自动化技术能实现电力调度、配电网及发电控制等的自动化，从而提高电力系统的运行质量。 电力系统及其自动化论文:浅谈电力系统及其自动化的发展方向 摘要：近年来，随着科技水平的不断提升，电力已经成为了一种必不可缺的重要能源，它是整个社会正常运转和发展的基础保障。本文基于作者自身的实际工作经验，介绍电气自动化技术在电力系统中的应用，并对今后的发展方向及趋势进行分析。 关键词：电力系统；自动化技术；趋势 前言 电力系统的自动化就是指电工二次系统，它主要应用各种自动控制、检测和决策功能装置，利用数据传送系统、信号系统、电力系统中的各个局部系统和系统元件等来实现就地控制或远程控制与调节，最终实现对电力系统安全性和稳定性的控制。 目前，电力系统已经取得了很大的进步，在电力系统的整体运行过程中，自动化控制技术的地位越来越高，为电力建设的整体性发展提供了可靠保障。这项技术主要是以现代化新型科技作为支撑，它的应用需要综合网络技术、计算机技术和生产技术等多项高科技技术。随着科学技术的飞速发展，计算机技术的更新步伐越来越快，现代经济和科技的优势、水平满足了互联网技术的发展，电力系统对这些新兴技术的应用使其自身也在不断壮大，全面提高了电力生产的质量和效率，使电力企业的整体效益得到了很大的提高。 一、电力系统自动化技术应用的基本原则 （1）逐步健全原则 自动化技术是一种多学科、多技术领域相互融合而形成的产物，它不仅具有非常强的技术性，而且技术范围非常广泛，所以其复杂程度可想而知。在电力系统自动化技术的建设应用过程当中，不能想“一口吃个胖子”，而需要对其逐步进行健全与完善。 （2）适应性原则 除了需要对自动化技术进行逐步的健全、完善外，还需要注重其适应性，其原因有两点：1、我国的电力系统改造、升级是一个不间断的持续性过程，在一代一代的升级改造中，信息化技术必须要能够主动适应环境变化，否则就会对电力系统的后期改造升级造成阻碍。2、我国的地域环境相当广阔，供电覆盖面积非常大，各地的供电、用电情况不一，例如城市和农村地区的供电情况就有非常大的差别。在当前进行自动化建设的过程当中，由于实际的供电需求以及经济能力等方面影响，不可能完全进行技术复制，一些地方的自动化水平肯定会较低，但是为了保证电力系统自动化的整体建设水平同步发展，后期肯定会进一步加大建设力度，所以它既需要再当前保证供电的稳定性、安全性，又需要能够具备进一步建设的适应能力。 （3）市场化原则 市场化原则主要指的是自动化技术功能的设计与实现，既要符合电力系统运转控制的技术性需求，又要能够进一步满足市场环境下电力用户对用电的功能需求，这样才能对电力系统以及电力事业的发展，起到实质性的推动作用。 二、电力系统自动化控制技术的控制要点 （1）自动化操作的实现方式 计算机技术对变电站操作系统的可靠性影响，除了包括上述软件的影响之外，还有自动化控制的防误操作设计。在具体的设计过程中，由于计算机对变电站进行了监控，因此一般不利用电气连锁，这样有利于多级连锁的实现。 （2）对电力系统的可靠性控制 在计算机技术与电力系统相结合实现电力系统自动化的过程中，软件的应用是其中的重要项目，而在对软件进行实际操作的过程中，有时会出现多次返回校正的现象。在这种情况下，操作人员需要对其权限进行设密，避免非法操作现象的出现。监控软件要具备较好的容错能力，这样，在操作人员出现了一般的操作错误时，就不会对系统造成任何的功能性影响，而当系统出现了意外的故障时，还可以自动恢复。另外，对操作站所的命令要严格按照“选择校核执行”的顺序进行，其中，返校通过后再进行下一步的操作。 （3）防控机械误操作 在对变电站的自动化控制系统进行设置时，应该相应地改造高压开关柜，控制柜与柜之间的距离，防止机械误操作。防止机械误操作的措施有：①开关柜中隔离物的阻燃性和绝缘性要好；②在变电站35kV以下的中性点中安装具有自动调谐、自动跟踪的消弧线圈；③配置开关柜中的电流互感器时，必须保证其能够满足开关柜的峰值、绝缘水平和短时间内的耐受电流等一系列要求；④采取无间隙金属氧化物避雷器，以有效减少维护变电站的工作量，有效降低残压；⑤对具有载调压分接的开关实行远程遥调和当地控制。 三、电力系统自动化发展方向及趋势 （1）分布式自动化发展 随着社会不断的发展，人们对能源的消耗日益增多，能源问题已经成为了人类社会发展的一个重要而紧迫的问题。因此在能源严重消耗的问题上，人们在面对有限的资源是，不断地在寻找新的能源和开发新技术来减少对能源的损耗，所以对于电力系统自动化的发展将会朝着分布式自动化技术运用发展，分布式发电系统是一种集约式的电力运作方式，能够与环境兼容并且释放功率的独立电源系统，具有十分灵活性和可靠性，因此它的出现将会受到人们的普遍欢迎。 （2）远程自动化发展 电力系统自动化中的RTU在之前的设计中，都是采用工业控制计算机的方式进行的，之后再由扩展测控硬件接口电路，从而能够实现“四遥”。这样的做法好是好，它也具有可举性的优点，例如扩展性好，开发方便，开发周期短，但是也存在着不足之处，它不仅仅结构缺少灵活性，功耗十分大，体积也庞大，开发和维护的成本高。因此电力系统自动化发展趋势将会出现新的技术来代替它，它会朝着远程化自动化方面发展，使得电力系统自动化实现远程控制和智能化，小型化，网络化。这将是十分有意义的，能够改善其的远动终端的整体性能。 （3）技术图形化发展 当前随着科技的进步，我国在电力系统自动化方面的连网工程的开展和实施，EMS高级分析引用软件的完善和市场电力运行的启动等等原因，使得电力系统的调度，分析管理和计算所需的程序和信息都不断的增多，同时在传输路径和信息刷新速度方面的要求更加多了，例如信息的刷新要快。因此在互联网和科技的发展再给我们带来了新的机遇的同时，也对我国电力系统自动化的发展带来了挑战，怎么样才能够实现海量信息的分析，选择以及在各个电力系统中更快的发展和解决问题，因此电力系统自动化技术图形化发展将会是一个新的趋势，技术图形化发展，让电力系统自动化的形象更加直观，各个数据链之间的相互关系也能通俗易懂，省时省力。 （4）智能化电网的发展 “智能化”是当前十分流行的一个词语，它是依靠计算机系统发展建立起来的。电力系统的自动化控制也在向智能化的方向发展，随着计算机技术在电力系统中的应用日渐广泛，其信息管理系统和电力系统自动化的完美结合也构成了智能化发展的条件。由此发展而成的智能化电网可以实现对整个电力系统运行的控制，从而提高电力系统的运行效率，简化电力企业的工作复杂度，减少工作量。计算机技术在电力系统自动化的发展中逐渐得到了广泛的应用，具有极其重要的作用。 四、结语 综上所述，随着国民经济的迅速发展及科技水平的不断提升，电力电子技术日渐成熟，电气自动化在电力系统中得到了广泛的应用。因此，需要加强对电力系统自动化的控制、管理，重视电力系统自动化控制技术的实施要点，极大地促进了电力系统的发展，电力系统在电气自动化技术的应用下也必将实现更好的运行。

自动化控制系统论文:电气自动化控制系统在化工生产的应用 摘要：由于我国经济的蓬勃发展，对于在化工生产中的自动化产生了更加高的要求。人们也越来越重视电气自动化的控制系统在化工生产中的应用。根据电气自动化控制系统的在目前化工生产中的应用和我国社会的发展情况，用发展的观点看待电气自动化控制系统在化工生产中的应用。面对这个大趋势，我们必须借鉴外国的先进经验，吸收其优秀的技术，根据现在的实际情况加以利用和整合，确保我国化工行业可以稳步发展，增强自身的竞争力。 【关键词】电气自动化；化工；应用 电气自动化并不是一个单独的方面，这涉及到自动化、电动、电子、计算机等多个方面。在国民经济的发展中占据重要的地位，为国民经济的发展提供了相当大的动力。而国民经济的迅速发展也对电气自动化产生了更高的要求，尤其是在化工生产领域。 1电气自动化控制系统的特点 电气自动化控制系统具有便捷性，这是为了满足日益发展的自动化需求，经济的蓬勃发展要求电气自动化的水平不断提高，而这也促进了科学技术的发展。在化工行业的广泛应用也正是由于电气自动化可以大大的解放人力，提高集成效益。减少人力资本的投入，与此同时还能提高效率与准确率。电气自动化控制系统的发展空间很大，在化工行业尤其要求高效率和高的准确率，而这些要求仅仅依靠人力是很难完成的，有了电气自动化的控制系统，可以准确的操控电器设备，提高效率。化工行业有的区域不适合人的进入但是又需要管理设备，所以可以实现电气自动化的控制将是十分重要的。电气自动化的控制系统可以给化工企业带来良好的效益，因此取得了广泛的应用。提高行业的自动化水平、生产和测量的准确度、减少安全事故的发生、节约人力资本等等，这些作为电气自动化控制系统的优势，使得电气自动化控制系统在化工行业蓬勃发展。因此电气自动化也被广大人民熟知，高度接受。成为了未来社会发展、行业生产，人民生活的一个趋势。 2电气自动化控制系统在化工行业生产中的设计原则 电气自动化的控制系统在化工行业的应用要满足化工行业对于生产设备、生产技艺对于电气自动化的要求，要保证可以高效率的实行生产活动。与此同时，电气自动化控制系统的设计应该简单易懂、经济适用，可以保证员工便于学习认识，同时提高企业的经济效益。对于生产设备和电气自动化控制系统要符合工艺的要求，减低制造成本，便于维护管理的方面开展，很多化工企业在实行电气自动化的控制系统时都是通过机电结合的控制方式实现的，对此要科学合理的选择生产中所需要的电器元件。通过现场监控、远程监控、集中监控等方式进行电气自动化的控制。现场监控就是员工在控制系统之前，通过自己的经验监督设备的运行状况。同时，现在的自动化的生产设备的功能都是相对独立的，一个设备出现故障并不会对其他的生产设备产生很大的影响。这样通过相当灵活的设备组装，可以最大限度的发挥设备的能力，不会导致整个生产过程的瘫痪，造成巨大的经济损失。集中监控的优势是，便于控制系统的集中管理和维护，而且相对来说集中管理的电气自动化控制系统的设计方案简单易懂，防护站的防护要求不高。但是集中管理会将整个控制系统所有的功能集中到一起，通过一个控制器进行处理，这样就会出现总的控制器一旦出现问题，这就会导致整个生产活动的中断，造成巨大的经济损失。而且在平时的运行过程中，一个总的控制器处理全部的问题，会造成控制器的任务非常的繁重，降低控制其处理问题的速度。对于远程监控来说，可以降低安装费用，节省材料、电缆等设备的投入，而且以目前的技术来说，进行远程监控的技术已经十分成熟了，现在进行远程监控的可靠性程度非常的高，便于灵活的进行控制。但是化工行业还是一个高危行业，一个不慎就会出现十分严重的问题，进行远程监控并不能及时对于出现的问题进行良好的处理。一旦连接控制器的电缆出现问题就会造成总控室的慌乱，所以在化工行业并不适合进行远程监控。远程监控比较适合小的监控系统的需要。 3电气自动化控制系统在化工行业的未来前景 当前来说，我国经济蓬勃发展，各行各业的自动化水平都在不断的提高，电气自动化技术的应用范围也越来越广，不再局限于生产领域，而是逐步走进了每个人的生活，但是化工行业作为推动经济发展的重要行业，我国国民经济的重要组成部分，电气自动化技术的不断提高是十分有必要的，前景也是十分光明的。电气自动化的控制系统范围越来越广，已经逐渐成为现代化化工工业电气自动化的主流发展趋势。电气自动化技术将生产设备与网络技术相结合，建立了一体化的管理控制系统。分布式、开放式、信息化的电气自动化控制系统是化工行业电气自动化控制系统的发展趋势，通过分散系统运行的危险来降低设备发生故障，确保系统的正常运行，通过及时与外界的联系，可以提高我们对于信息的把握，提高对于信息的处理能力，通过将生产设备与网络技术的结合，节省了大量的人力、物力，同时还提高了生产的准确性和高效率。化工行业大力推行电气自动化技术可以有效地推动自身的发展进程，缩短与世界先进工业的技术差距。而且实现规模化经营是未来工业发展的大趋势，要想实现规模化经营就必须推动电气自动化控制系统的发展。这可以节省资源、降低成本、行成规模效益。面对这个大趋势，我们必须借鉴外国的先进经验，吸收其优秀的技术，根据现在的实际情况加以利用和整合。确保我国化工行业可以稳步发展，增强自身的竞争力。 4结论 通过电气自动化技术的应用我们可以促进现代化大工厂的形成，促进集合化发展，形成规模效应，减低不要的浪费和支出，将更多的资本投入到更新设备、提高技术上面，创造出更好的社会效益和经济效益。化工行业大力实行电气自动化的控制系统可以提高化工行业的市场竞争能力，提高自主开发能力，加强我国化工行业在国际市场上的竞争力。同时注重电气自动化技术的提高，将电气自动化技术的作用在化工行业充分发挥出来。 作者：张志 自动化控制系统论文:烧结配料自动化控制系统研究 【摘要】在大型黑色冶金作业中应用烧结机能够为冶金企业获得更好的经济收益，提高企业的经济效益。对烧结厂烧结配料进行自动控制系统设置和应用，不仅可以减轻人工工作的难度，减少工作量，并且可以有效提高烧结作业的效率和质量，促进炼钢企业的发展。因此，对烧结配料自动化控制系统进行深入研究和分析，可以加深对自动化控制系统的了解，方便工作人员进行操作，对提高烧结配料自动化控制系统的稳定性以及烧结率和烧结质量也有明显的促进作用。 【关键词】烧结机；自动化控制系统；优化改进措施 1.烧结配料自动化控制系统应用的意义 一般来说，烧结机主要在大型黑色冶金烧结过程中广泛应用，主要的作用是将成分、粒度不同的精矿粉和富矿粉烧结成块，同时还有消除矿石中的硫、磷等杂质的作用，烧结机是抽风烧结作业中的主体设备。根据烧结机不同的烧结面积将其划分成长度和宽度不同的各种规格，烧结面积越大，烧结产量就越高。但是，在某钢有限公司使用烧结机进行烧结生产过程时，发现工作人员使用手工操作进行配料，影响了配料的精度，进而对烧结的效率、质量以及产量等有产生一定程度的影响，在很大程度上制约了烧结厂的发展。在烧结厂烧结配料过程中应用自动化控制系统可以借助计算机电子设备以及软件系统实现对烧结配料的自动化智能化控制，工作人员可以进行智能化自动数据采集、记录以及分析等工作，还能够对烧结配料自动化控制系统的频率和下料等项目进行调节控制，提高烧结配料环节的精度，进而提高烧结效率。另外，自动化控制系统还具有画面共享功能，能够利用一些先进的网络通讯设备对配料生产车间、烧结主控室等数据进行画面共享，方便工作人员对烧结配料生产过程进行监督。烧结配料自动化控制系统具有较高的稳定性、实时性以及完整性，可以大大减少工作人员的工作量，在提高烧结配料生产效率的同时，还能够保证烧结配料过程中自动化控系统的稳定运行，对烧结厂乃至整个冶金行业的发展都十分有利。 2.烧结配料自动化控制系统的硬件设备 某钢公司烧结配料自动化控制系统使用的是AI系列智能仪表，以太网传输作为主要的网络传输为方式，并且还设立了服务器、烧结主控监控分站以及配料室监控分站。并且该自动化控制系统的下位控制设备也同样是AI系列人工智能调节器，具体的控制流程是：借助服务器预先组态的地址实现对各台调节仪表的访问工作，然后发出控制信号，由调节器接收信号并对烧结配料设备进行控制。烧结配料自动化控制系统的主要硬件设备有以下几个： 2.1现场硬件设备层 现场硬件设备就是指设备现场层，也就是烧结配料自动化控制系统中主要的操作设备等，一般由各种传感器以及执行机构结合组成：雷达料位计以及皮带秤等现场信号输入设备，变频器与圆盘电机等运行设备都属于设备现场层。 2.2控制硬件设备层 控制硬件设备就是设备控制层，顾名思义主要的作用就是完成对整个烧结配料工程自动化控制系统的控制工作，主要由服务器以及AI系列仪表组成，其中AI系列仪表的主要作用是完成生产现场的信息采集，并将采集到的信息进行上传，同时执行相关的控制指令。可以说是保证烧结配料自动化控制系统的完成工作的重要硬件设备之一。 2.3管理监控层 管理监控层的主要工作任务就是借助网络浏览器对控制系统的人机交互接口进行的配料操作进行监控和管理，确保烧结配料自动化控制系统运行正常。管理监控层主要是对自动化控制系统的运行状态、设定的参数以及预警显示等进行监控记录，并对这些数据资料进行一定程度的分析，以便工作人员及时发现问题，尽早解决。 3.烧结配料自动化控制系统的软件设备 该烧结厂应用的自控系统的主要软件是是一套基于WindowsXP以及Windows2000平台的组态软件，也就是UnityPro IFIX系统。这套软件可以快速构造并且生成上位监控系统，具有极高的易操作性和实用性。这套软件系统基本上可以完成从数据采集到数据处理整个控制工作，并且还能够进行报警处理、控制流程以及输出报表等工作。这套本控制系统的人机接口界面有以下几种： 3.1信息显示画面 信息显示画面显示的内容主要包括：各皮带秤、料位计等工艺设备当前的运行状态信息，例如皮带瞬时流量与累计量、手动位置与自动位置信息、部分故障信息（断料、料位过高等），具体可以用不同颜色进行显示，方便工作人员区分。 3.2设备控制画面 设备控制画面显示的主要是对设备进行人工控制的相应功能按钮，能够保证设备自动化控制和人工控制之间的转换。 3.3数据显示画面 数据显示画面主要有两方面内容，一方面是当前的设备参数变化趋势，工作人员可以根据当前数据曲线图对设备的运行状态进行判断；另一方面是历史设备参数变化趋势，方便工作人员对数据资料进行对比分析，保证设备运行的稳定性。 3.4实时报警处理 主要作用是对自动化控制系统设备采集的数据信息进行分析处理，对发现的问题进行警报，同时根据系统中的异常情况处理指令对系统设备进行相应的控制。其中，对断料故障信号进行解锁和恢复操作就是报警处理软件进行的主要操作之一。 4.烧结配料自动化控制系统的功能分析 4.1具有远程监控的功能 该烧结配料自动控制系统主要采用的是现场总线控制系统。这种控制系统具有良好的远程监控功能，在烧结配控室中设置一台服务器，并在烧结主控室和配料室之间设置远程监控站，就可以利用以太网对两者之间的服务器进行连接，从而实现对烧结配料室的远程监控，可以大大减轻工作人员的工作量，十分方便快捷，并且在很大程度上能够提高工作人员对烧结主控室和配料室的了解程度，保证工作效率和工作质量。 4.2具有静态图形组态功能 该系统可以对运行画面、实时数据画面、数据传输画面、换仓画面、变料画面、报警记录画面以及数据查询画面等进行记录分析，并对这些画面进行确认。工作人员可以根据这些画面完成相应的环节监控工作，确保系统的平稳运行。 4.3具有自动配料功能 实现自动配料是在烧结配料工程中使用自动化控制系统的最主要目的，该系统可以对料线启动、对齐料头料尾进行自动化操作，保证配料的精度。并且在进行自动和手动操作更换时，还可以保持原有的平均流量不变，确保生产的稳定性，提高生产效率。 5.结语 综上所述，在冶金作业中应用烧结配料自动化控制系统对企业的发展十分有利，并且对整个冶金行业的发展也有很大作用，但是随着冶金技术和自动化控制技术的不断改进和发展，工作人员也要对烧结配料自动化控制系统中存在的问题不断进行研究，对自动化控制系统进行优化，提高烧结配料自动化控制系统的稳定性，提高烧结配料的运作效率，进而促进企业的良性发展。 作者：郭晖 单位：河钢宣钢机电公司 自动化控制系统论文:PLC自动化控制系统优化设计研究 【摘要】随着我国科学技术体系的不断健全，电气自动化控制技术不断得到应用，在这种发展趋势下，电气自动化控制系统日益健全，有利于提升社会经济整体生产效率。相比于PLC自动化控制系统，传统的电气自动化控制系统需要花费较大的人力、物力、财力，难以实现自动化系统的统一性管理及维护，容易出现各类故障短路问题，不利于系统的健康可持续运作。本文就PLC自动化控制系统展开分析，进行系统优化设计方案的应用，以提升系统的综合运作效率。 【关键词】PLC技术；自动化控制系统；优化设计；电气工程 1PLC技术及自动化控制系统概念 1.1PLC技术 工业自动化水平是衡量国家经济生产力水平的关键性标准，在这个过程中，工业自动化模式的发展，有利于促进国民经济的健康、可持续运作。随着科学技术的不断创新及应用，电气自动化系统已经成为工业发展体系的关键构成部分，该系统实现了对计算机技术、网络技术等的应用，自动化控制器是该技术系统的核心部件。在实践工作中，PLC自动化控制系统实现了对处理器、电源、存储器等设备的结合性应用，通过对各个设备应用功能的结合，有利于提升自动化控制系统的运作效率。在这个过程中，电源设备是该系统正常运作的基础，一旦电源设备不能正常发挥其功能，就会导致控制系统停滞的状况。在控制系统运作环节中，处理器是该系统的核心构成要素，在工作场景中，其需要进行相关数据信息的处理及转化，其具备良好的处理功能，为了应对电气自动化的复杂性工作环境，必须实现功能系统、设备运作及管理系统、监督系统等的协调。 1.2自动化控制系统优化概念 为了提升PLC自动化控制系统的运作效率，必须进行相关优化设计原则的遵守，满足被控制对象的工作要求，针对控制系统的基本功能及环境应用状况，展开积极的调查及研究，满足该系统优化设计工作的要求。这需要进行系统相关运作数据资料的整理及分析，进行系统设计及应用方案的优化选择。为了提升系统的整体运作效率，进行系统设计方案的科学性、规范性、简约性设计是必要的，从而降低系统的整体运作成本，实现系统综合运作效益的提升，确保系统整体运作的安全性及可靠性。为了提升系统的生产效率，进行PLC自动化控制目标的制定是必要的，进行工作实际与系统运作状况的结合，实现PLC容量模块的合理配置。 2PLC自动化控制系统设计方案 2.1硬件设计模块 为了实现自动化控制系统的稳定性运作，必须为其创造一个良好的硬件设计环境，这就需要进行硬件设计方案的优化，实现其内部各个工作模块的协调，进行控制系统工作总目标的制定。 2.2输入电路设计模块 输入电源是PLC自动化控制系统正常运作的基础，控制系统的供电电源具备良好的工作适应范围。为了满足现阶段自动化控制系统的工作要求，需要进行电源抗干扰性的增强，降低环境对输入电源的工作影响，这就需要进行电源净化原件的安装，实现隔离变压器、电源滤波器等的使用。在隔离变压器工作模块中，进行双层隔离方案的应用是必要的，实现屏蔽层的构建，降低外部环境高低频脉冲的影响。在输入电路设计过程中，需要进行电源容量的控制，优化电源的短路防护工作，确保电源系统的稳定性、安全性运作，提升输入电源的整体容量，为了提升电路的整体安全性，需要专门安装相应型号的熔丝。 2.3输出电路设计模块 在输出电路设计过程中，需要遵循自动化控制系统的相关生产工作要求，进行电路设计准备体系的健全，在这个过程中，通过对晶体管等的利用，进行变频器调速信息、控制信息等的输出，实践证明，通过对晶体管的利用，可以实现PLC控制系统运作效率的增强。在频率较低的工作环境中，需要进行继电器设备的选择，将其作为输出电路设备，该工程流程比较简单，且具备较高的工程应用效益，有利于增强自动化控制系统的整体负载能力。在这个过程中，为了避免出现浪涌电流的冲击状况，需要在直流感性负载旁进行续流二极管的安装，进行浪涌电流的有效性吸收，实现PLC自动化控制系统的稳定性运作。 2.4抗干扰设计模块 为了降低外部环境对系统运作的干扰，可以进行隔离方法的使用，在这个过程中，通过对超隔离变压器的使用，进行系统高频干扰状况的隔离。这也可以进行屏蔽方法的使用，进行干扰源传播途径的阻断，提升控制系统的整体抗干扰性，在实际工作场景中，可以将PLC工作系统放于金属柜内，金属柜具备良好的磁场屏蔽及静电屏蔽功能。为了减少控制系统运作过程中的干扰状况，进行布线分散干扰模式的应用是必要的，确保弱点信号线、强电动力线路等的分开走线。 3结语 为了实现社会经济的稳定性发展，必须进行PLC自动化控制方案的优化，实现硬件设计模块、软件设计模块、抗干扰模块等的协调，提升控制系统的整体运作效益。 作者：吕伟 单位：山东省冶金设计院股份有限公司 自动化控制系统论文:供配电自动化控制系统研究 摘要随着科技的发展与社会的进步，供配电自动化控制系统发展水平得到了进一步的提高。在供配电自动化系统应用过程中，其不仅为工业运行生产提供必要的安全性以及可靠性，而且也在一定程度上降低电力系统运行成本本文将通过对供配电自动化控制系统进行简要介绍，进而对供配电自动化控制系统应用情况进行阐述，以供参考。 【关键词】供配电；自动化；控制系统；应用 随着国民经济水平提高，用电量的增大，促进电力供配电系统的发展以及改革。与此同时，现代科学技术的快速发展为实现配电系统自动化提供一定的技术支持，确保电力系统能够在正常的状态下运行。然而在当前供电需求持续增加的社会环境下，加强供配电网自动化系统理论与实践研究具有非常重要的意义，其不仅能够提高我国供配电网络系统的整体技术水平，而且还能在一定程度上促进我国社会经济水平的提高。 1简要介绍供配电自动化控制系统 从工业生产中所应用的供配电自动化控制系统来看，供配电自动化系统在确保工厂能源能够进行合理的分配以及在一定程度上降低企业电能的基础上，确保车间内电能能够进行合理分配，增强电力企业供电的可靠性以及安全性。通常情况下，供配电自动化系统主要分为以下几种基本模块，即功能模块、数据库以及图形系统等。下面对其功能进行简要介绍： 1.1功能模块 功能模块所包含的内容相对比较广泛，其主要包括主接线设计方案的确定、负荷统计、短路计算、校验选择以及短路计算等诸多方面； 1.2数据库 数据库主要包括成果输出库和设备常规数据库、专家系统知识库以及支路节点数据库等方面内容。 1.3图形系统 在配电自动化图形系统中，主要涉及基本图元库、标准模板以及支路图元库等方面内容。其中标准模块能够在高低压接线形式下，生成相关的电力系统图形，有助于对电力系统进行调用以及修改，支路图主要是指典型的支路以及高低开关柜图形方案；基本图元库指的是在电力系统设计过程中所涉及到的图元，其能够在一定程度上为主线接图以及低压配电系统提供必要的依据。 2供配电自动化控制系统应用 2.1应用需求以及调试 通常情况下，工厂会选择6-10KV的电压电源线，其有助于对工厂供配电系统进行有效的监督以及管理，从而实现工厂供配电系统的以下功能性作用：（1）通过供配电系统综合保护器来实现对电力系统保护的目的，并且利用数据端口进行电力数据的传输以及下载；（2）对工厂生产过程中所需的电力设备进行操作以及调节，对相应的电压等级下的设备以及进线进行必要的管理以及监控，从而能够及时发现生产过程中存在的故障问题，并且采取行之有效的措施进行解决；（3）对供配电自动化配电装置进行智能管理，比如说不间断的UPS电源以及无功补偿器，可以在专门电力端口的作用下进行必要的数据传输；（4）对在线电力通信装置进行实时监控。比如说对变压器油温以及气温气压进行必要的监测等等，有助于对通信系统相关数据的管理。通常情况下，在电力系统设备安装完成之后，必须要进行电力系统软硬件调试，一旦发现调试系统发出频繁的报警性信号，这时必须要通过电力系统软件功率因素补偿器进行必须的分析以及检测，举例来说，电力系统开关信号，如果传输系统发出自动报警信号，必须要通过电力系统进行设备扫描检测，由于电力系统扫描时间相对比较短，不会发生延时报警信号等相关问题，因此可以在一定程度上确保供配电自动化系统运行的稳定以及安全性。 2.2系统实现 2.2.1软件配置以及断路器接触器在进行供配电系统监控过程中，必须要通过相关的专业人士进行必要的口令操作以及权限输入，在生成操作票后，再进行二级校验，此时供配电系统能够对相关的操作记录进行自动保存。在进行供配电相关数据保存过程中，为了能够在一定程度上预防软硬件损坏造成的误出口问题的出现，供配电体现必须要具有硬件闭锁以及软件防误等相关功能，并且对相关电力系统的操作口令进行准确的判断，同时利用语音或者是文字提示功能纠正误操作，从而确保系统操作的准确性。除此之外，断路接触器也具有就地控制以及远程控制等相关功能，一旦远程操作未能发挥出其应有的作用以及效果，这时可以采用手动操作模式进行错误纠正。同时，在相关的供配电自动化软件安装之后，必须构建数据库系统，对电力系统功能以及数据库进行必要的连接，比如说，报表、录波、事件记录、画面显示以及遥控操作等等。在这里要特别注意的是，由于供配电自动化系统具有较多的采样点，必须要通过计算机系统在规定的状态下进行模拟量输入，完成数据库的编辑工作。2.2.2硬件性能指标第一种，微机保护测控装置。这种装置的功能性主要表现在以下几个方面：（1）通信功能，其是通过相应的模块实现网络通信，确保通信数据指令能够进行自由转换；（2）保护功能，其主要是对方向性过载、无功过载、欠电压以及欠电频等进行一定的保护；（3）诊断功能，其主要是对电动机跳闸、开关设备等相关故障问题进行一定的诊断。第二种，电力检测仪表。其功主要表现为：（1）对电力系统进行有效的设定，确保布线方式选择的额合理性；（2）对电力开关的运行状态进行实时监测；（3）合理设定电力系统电压比值；（4）有效的显示测量信心，能够快速对电力系统相关信息进行查询。 3结语 综上所述，供配电自动化系统作为电力系统发展的核心内容所在，其主要是融合现代通信以及计算机技术，从而研发出一种新型的供配电系统。在供配电自动化系统的应用过程中，其不仅能够及时有效的处理各种电力系统故障问题，而且降低相关电力工作人员的劳动强度，增强电力系统运行安全系数，从而实现电力系统运行过程中经济效益的最大化。 作者：王莲 自动化控制系统论文:冷轧自动化控制系统研究 摘要：从一级与二级控制系统两方面介绍冷轧自动化控制系统的功能及应用。 关键词：冷轧；自动化技术；控制系统 引言 在当前阶段，伴随我国的冶金行业相关生产制造技术和设备水平逐渐提高，用户对于冷轧的钢板质量的要求也逐步提高。为了提高产品的质量和性能，轧钢生产企业越来越重视自动化控制系统，以提升整个企业的竞争力，西门子系列PLC在整个冷轧工艺的自动化控制项目中得到了较好的应用。 1冷轧自动化控制系统 在冷轧过程中的自动化进程，是在进行轧制生产的过程中，通过使用一些可以反映轧制过程变化的数学控制模型和一些自动控制的装置以及计算机软件程序技术等，让冷轧过程中的各种变量（比如说流量、实时温度、表面张力和速度等变量）保持在一个所要求的给定阈值内，并且科学合理地进行轧制过程以及实现全盘自动化操作的先进技术。用户对冷轧薄板的质量要求逐步提高，所以利用计算机控制下的自动化系统已成为冷轧过程中一个不可缺少的组成部分。二级计算机系统在冷轧生产过程中的作用：利用材料跟踪功能大规模支持生产；利用系统模型计算得出合理的设置值，并把设置值输入到现场，可以大大减轻现场控制设备的操作压力，提高产品的生产质量；利用神经网络计算相应的设定点来进行产品的优化工作，简化操作，减少劳动力的使用；预留日志的功能还可以给相关的工程师提供技术参数支持。在当前的轧钢领域里面使用最普遍的机器为连轧机，生产效率非常高，可以完美实现机械化技术与自动化技术的结合，确保轧钢的产量最大化。然而伴随科学技术的大力发展，轧钢自动化的技术也要不断革新：需要在轧钢的过程中加入一些数学模式，进行如张力计算或摩擦力分布计算等；要完善检测仪表及相关系统的性能，保证在当前轧钢速度不断提高的条件下，轧钢的自动化控制水平可以满足需要；改善计算机控制系统的软硬件配置，在整体上提高计算机设备的性能。 2基础自动化控制系统 基础自动化系统（L1级）主要由PLC以及一些远程I/O和HMI设备组成。其主要功能是对生产线主要传动的控制，以及一些工艺参数和仪表的精确控制，利用传感器读取生产线的重要状态信息及相关数据，并将这些信息报送到二级系统。通过操作画面，操作员可以方便地进行生产线的操作和维护。其HMI技术基于服务器-客户机原理，服务器主要负责过程间的通讯、数据的存储以及与客户机的通讯；客户机起到一个操作站的作用，利用显示服务器来进行数据的收发，并且可以接受操作工输入的数据并及时传送给服务器。 3二级控制系统 3.1软件系统 软件系统主要是利用一定的模块功能来进行相关的数据传输、整体协调和进程间通信等操作。一级系统与二级系统在数据形式上不相同，在一级系统的数据传送到二级系统时，必须经过单位换算，一般在缓冲区域完成，换算完成后二级机会启动程序中的监控功能对一级机的信号进行实时监控，然后将得到的信息传输至分配器，在信息传输完成后会反馈给应用程序。 3.2应用软件 位置跟踪子系统的主要功能：（1）对钢材在工艺流程中的位置进行实时监控，响应一级机的断带信号，并实时提醒操作人员。（2）换辊的管理。需要及时更换工作辊、支撑辊等设备，并实时收集相关数据。（3）计划的管理。系统根据主管人员在二级机中预先设定的生产计划进行操作与施工。（4）停机。系统对出现的停机操作（不管是正常停机还是非正常停机）进行监控、记录及管理。（5）报表的管理。如果轧机一直处于正常工作过程中，系统会根据质量和产量的实际情况绘制出相关的报表。 3.3二级控制机的规程计算 系统在轧制进程中可以检索入口钢卷材料的原始数据，在读取成品的技术、工艺规范信息的基础上，对整个轧辊的直径、模型参数进行计算，并保存自动得出的结果，再利用过程控制系统向分配器等设备发送相应的操作指令信息。首先，要给定一个预设值，在进行自动化控制时对整个轧制规程的相关计算数据进行录入，构成相关控制参数，根据接收到的信息，对相应的技术指标进行预设定，检索出当前放入的轧辊的数据、轧机的限制和模型的参数，根据这些信息来判断是否需要再穿带。其次，在钢卷整体进入轧机之后，对穿带的实时速度进行数据采集，并进行分析和保存，建立起相应的数据模型。再次，是进行自学习的过程，为了实现功率、轧制力的控制，需要对收集到的带钢厚度、宽度、速度等一系列数据，利用数学模型重新进行计算，然后进行科学的对比分析，对相关的数据进行自动校正。 3.4二级控制机的维护 为了确保整个生产效率可以不受到机械设备的影响，保证生产的自动化可以正常、稳定地进行，提高产品的整体质量和产量，需要对二级控制机进行定期维护。维护要点如下：（1）每日的巡回点检。根据现场生产设备的使用年限、产量水平以及工艺的运行规律等因素，可以增大日常检查的强度，对可能出现的潜在故障和安全隐患及时上报、处理，并进行维修检测，以最大程度地避免断带现象的出现，维持生产线的正常运行。（2）定期维护。对于一些大型的生产加工设备，必须进行定期维护，确保主要的运行部件和相关的程序控制处于正常状态；对生产操作的监控及数据库的数据更新工作要定期检查，保证其可以正常运行。（3）硬件维护。应根据实际情况，及时清理现场的二级电能和服务器等设备。（4）软件维护。对于二级机的一些相关数据要进行备份并及时导出，对于一些已经过期失效的数据要进行定期删除处理，以保证计算机处于最佳运行状态，运行速度满足要求。 4结语 冷轧自动化控制系统的一级与二级控制系统功能完善，在提高冷轧钢的产量和质量方面有着重大作用。 作者：刘文奇 单位：山信软件股份有限公司莱芜自动化分公司 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统发展趋势 摘要：电气自动化控制作为国家生活之中，对于生产和生活有着重要意义的科学技术，逐渐在社会的发展之中被人民所重视，由电气自动化控制系统作为核心的社会科技也在逐渐改变着人民的生活。电气自动化控制在国家的发展和人民的生活上开始发挥更为重要的作用，在未来必将有更好的发展。 关键词：电气自动化；应用；发展 1电气自动化控制系统的应用 在近些年的发展之中，我国的经济和科技都得到了相对巨大的进步。在经济上，我国与国际接轨，开始进行国际贸易和国际竞争。在科技上，我国的科学研究成果开始逐渐在人民的社会生活之中普及。随着网络时代的发展，智能式的家具和社会服务系统将成为社会发展的主流，电气自动化控制系统也将成为未来人民生活之中的重要工具。 1.1农业领域 我国当前因为前期的工业发展而使得国家整体的环境遭到了破坏，再加上未及时进行改善和修复，这就造成了我国生态环境和气候的破坏，也影响了国家水资源的储备。农业生产作为极为依赖气候变化的生产行业，在近些年的气候变化之下，其生产的质量和效率都受到了很大的影响。但是，在近几年的科技发展的影响之下，基层政府开始大力支持农业的发展，不仅大力支持了先进农机技术的推广和应用，更是在科学建设的指导方针之下，进行了科学的水利工程灌溉技术建设，进一步加速了农业的发展。而电气自动化控制系统作为农业机械和农业灌溉系统的控制中枢，可以很大程度的提高农业设备的可操控性和减少了农业生产的时间，对于现阶段艰难的农业生产有很大的帮助。 1.2工业领域 我国的发展一直对工业的重视程度极高，但是，我国的工业发展在发展的过程之中，一直是凭借资源和国家的人力支持进行发展，在科技化生产在全世界盛行的今天，我国工业的生产能力还与发达国家的生产能力有相当大的差距。为了在工业生产之上与国外的先进国家进行比较和竞争，我国逐渐开始推行在工业生产上的自动化生产。自动化生产的大量普及加强了我国工业生产的效率和质量，缩小了我国的工业生产质量与西方发达国家之间的差距，弥补了我国的不足。如今，随着我国科技的进一步发展进步，我国的工业生产将把更为先进的电气自动化技术加入生产之中，更加增强我国工业生产在国际上的竞争力。 1.3交通领域之中的应用 我国的交通管理行业起步较晚，我国在二十世纪五十年代才开始进行交通工具的普及，交通行业才开始初步发展。在发展的初期，交通行业并不能完全管束汽车的运行，因此，在前期的发展过程之中，交通行业始终无法发挥作用。随着交通灯在我国的普及，我国的交通行业也开始了进步，交通法规和交通法律的不断出台更是加速了交通行业的进一步发展。随着科技的进步，交通管束人员对于交通灯等交通管理设备的管理开始变得更为方便，在电气自动化系统的帮助下，交通管理人员的工作效率也得到了提高。同时，电气自动化控制系统也被应用到了道路监视的使用之中，工程人员使用电气自动化控制来对交通拍照和实时的交通违规检测进行控制，并在发现之后及时对数据进行保存和上传，极大的提高了交通管制的效率，降低了交通管理人员的工作强度，对于我国公共交通事业的发展有很大的好处。 1.4在服务业方面的应用 随着社会经济的不断进步，人们对于生活质量开始有了更高的要求，社会服务业也开始在此时逐渐发展，从人力的服务到现在，在科技的帮助之下，服务业实现了全面的自动化服务。与信息技术和电气自动化控制技术的结合使得服务行业的服务设备有了长足的发展，自动化在人民生活之中的普及极大的方便了人们的生活和就业，给人们的生活带来了巨大的改变。 2电气自动化控制系统的未来发展 随着信息时代的到来，电子计算机作为时展的象征，其极广的普及必将改变人民的生活。计算机的普及和发展更是推进了电气自动化控制系统的进一步发展，伴随着信息时代的进步，电气自动化控制系统将变得更为人性化，其智能化的技术进步将可以在人民的生活之中完成更多的工作，改善人民的现有生活现状。在电气自动化控制系统的未来发展之中，信息化和智能化将成为控制系统的发展主流。随着科技的发展，智能城市的概念开始逐渐被城市建设和设计人员所接受。智慧城市主要是借助信息时代，人们之间信息传递的迅速和准确，来完成传统城市之中较为繁琐的职能。智能城市的基本结构与信息系统和电气自动化控制系统相结合，与现实生活之中的服务设施均是通过无线网络来进行链接。同时，城市之中所存在的交通摄像头和传感器方便了城市交通行业和安全行业的服务质量，有利于城市发展。物联网技术将生活之中可以通过网络操控的结构与智能设备相链接，通俗来讲，就是将城市之中的水、电、油、气等公共服务资源，通过无线网络，与家庭或是个人的智能终端机相链接，以便于达到真正的互联，形成更为深刻的智能生活环境。物联网的应用使得生活设施被连入互联网之中，然后其取得的数据会上传到云数据存储器上，并经过大量的计算，得出使用者的个人习惯，以便于在下一次服务时提供更为便捷且个性化的服务。在智慧城市的日常生活之中，经过物联网相链接并将数据上传到云存储之后，这些用户数据经过处理之后，可以分析出用户的个人习惯和个人爱好，经过大数据处理之后，可以提供更有价值的城市管理数据。在未来的城市建设之中，信息技术与电气自动化控制技术的结合使得城市的建设变得更为简单，城市之中的服务部行业可以通过网路进行管理和协调，交通行业和安保行业可以通过网络来进行监管和保护，两者的有机结合加快了现代城市的发展。 3结论 电气自动化系统作为国家的科技生活之中极为重要的一个组成部分，其在社会生活和社会生产之中有着很大的作用，当前的电气自动化控制系统在生活、生产、行业服务等多方面发挥着重要的作用，与信息技术相结合之后，在未来有着更强的发展趋势。电气自动化控制系统必将在未来有着更好的发展，为社会带来更大的进步。 作者：钟腾 单位：武汉晴川学院 自动化控制系统论文:露天矿电气自动化控制系统的优化设计 摘要:煤矿电气自动化控制系统的优化设计要从模块的软件和硬件入手，在进行模块的设计时候要针对输出电路、输入电路和抗干扰的能力进行优化设计，在进行软件的优化之后，进行模块优化和结构优化，调整程序的功能，提高生产效率，节约资源，使整个自动化控制系统能够有效地运行。 关键词:煤矿;电气自动化;控制系统;优化设计 煤矿企业在生产过程中，对于瓦斯含量、通风能力等都需要自动化技术的支持，这些也是电气自动控制的重要组成部分。在整体的规划设计上，要从软件和硬件的角度出发，满足企业的实际需要。 1露天煤矿电气自动控制系统硬件方面的优化设计 1．1优化输入电路 通常情况下，正常电压范围是85V～240V，电源幅度155V。但是由于环境的制约，在实际操作中有许多困难。比如供电系统运行过程中，因为周边的环境较为恶劣，受到诸多因素的影响，经常会出现电力中断的情况。优化输入电路，可以使工作能够顺利正常的开展。要对PLC芯片进行详细的检查，这样才能发现损害是否发生，从而保证电路的稳定。高质量的保险丝是安全的首要保证，减少跳闸的概率，并且降低安全事故发生的概率。 1．2优化输出电路 煤矿电气自动化控制系统的输出中，首要的工作就是优化输出电路，保证电路的高效运行。根据具体的情况可以选择的内容有:相关设备的标志、指示、转速，通过标识来识别设备。一般情况下，加强设备的抗干扰能力，在负载的情况下也能实现电路的正常运行。如果发生电路负载端为感性负载的时候，可能会产生断电的情况，电路仍然能通过一定的电流，特别是在处于较大电流的时候，可能发生烧毁电流，甚至会损坏整个电路。为了避免类似情况的发生，可以在负载设置二极管用以吸收泄露的电流，从而起到保护电路的作用。 1．3抗干扰能力的优化设计 煤矿企业的环境特点和生产状况，使生产具有一定的复杂性和困难性，造成设备的稳定性较差，这些都对设计提出了更多的要求。由于设备在长期的运转过程中，使用频繁或者使用方法不收稿日期:2017－03－22作者简介:刘辉(1990－)，男，河北新乐市人，本科学历，现在哈密市和翔工贸有限责任公司工作。恰当，造成设备的系统芯片损坏。因此，芯片在自动化设计中占有重要的地位。可以采用电磁来进行分析，首先采用1∶1隔离变压器降低干扰的频率，阻断外界的干扰;其次，将电路装置放在金属外壳外，能够实现屏蔽电磁的作用，降低外界的干扰;最后，可以优化周边的布线设置，采用合理的线路布置区分强电动力线路和弱电线路的走势。 2露天煤矿电气自动化控制系统软件方面的优化设计 2．1程序结构的优化 煤矿的自动化控制系统的主要结构形式:基本程序设计和模块化设计，结合具体的情况和环境来进行结构形式的选择。要注意软件的修改和设计，尽量形成模板，以便减少错误。首先，进行控制对象的模板化，每一个模板负责相应的区域，这样的形式主要是提高效率、增加准确性。其次，每个模板的编写和试调。对错误的地方进行及时的调整，完成相对应的任务。最后，所有子模版完成之后，对其进行连接、拼装，使其成为一个完整的程序，这样整个工作流程更加的顺畅，能够充分发挥出系统应有的作用。工作流程要与现场的生产情况相匹配。 2．2程序优化设计 确保对于I/O接口的优化分配，是煤矿电气自动控制系统优化设计的基础性工作。对系统内部的计时器和计数器进行集中的编制，详细的记录对于地址分配的情况，对PLC的控制优化设计是一个关键的环节，通过优化设计能够加强效率，改善整体的情况。对于整个过程中结构的简化也是非常重要的部分，减少占用的空间，从而一定程度上减少扫描的时间，提高效率。 3煤矿电气自动控制系统的设备的选择优化 如今，随着市场经济的发展，很多自动控制设备纷纷进入市场，要选择适合工作环境、满足生产需要的设备。 3．1明确煤矿电气制度控制系统的工作模式 根据环境的具体的特点，选择电气自动控制系统的工作模式以及规模大小是个重要的过程，要能够根据企业的具体生产进度、生产需要以及生产的实际情况做出相应的选择。 3．2确定I/O点的类型 在具体的施工过程中总会有不同的情况，根据实际生产的需要也会产生差别。这时选用的I/O的数量和型号，能够对使用的设备进行详细的记录和统计，对于结果能够做出预算，从而达到减少开支、节约预算的作用。 煤矿电气自动控制系统的编程工程分为手持编程器、图形编辑器以及计算机编程系统，手持编辑器的特点是成本比较低、适合小规模的程序编译，存在工作效率低下。图形编辑器采用梯形图形编辑器，比较直观。在实际运用中，计算机程序编译需要较为高昂的费用，选择合适的编译器来满足自身的发展并提高生产的效率。 4总结 由于现代信息技术系统在设备中的应用，煤矿企业中对于各类电气电子技术应用普遍。对先进设备的运用，可以提高生产效率，发挥企业安全设备的管理作用，同时进行结构的优化和模块的调整，达到提高自动化控制系统的目的。 作者：刘辉 单位：哈密市和翔工贸有限责任公司 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统在水厂的应用 摘要:随着现代化工业生产的不断推进，电气自动化控制系统在工业生产中的应用也越来越广泛。本文将分析电气自动化控制系统的优势，并粗略分析电气自动化控制系统在水厂中的应用，为提高水厂的生产效率和水质做相应参考。 关键词:电气自动化；水厂；应用 目前，我国正处于一个科技化工业时代，水厂作为供水系统中的基础工程，对人们的生产及生活有着重要的影响。电气自动化控制系统能对水厂的日常生产进行管理和调度，是水厂运行实现自动化管理和监控的重要手段。因此，研究电气自动化控制系统在水厂中的具体应用，对提高供水企业的生产效率有重要作用。 1优势分析 1．1提高管理效率，降低管理成本 相比于传统的生产作业而言，电气自动化控制系统的应用，能够在很大程度上降低人工成本，提高管理效率。传统的管理措施，需要组织大量的人员对水厂的各生产环节进行实时的检测和调控，以保证生产质量。然而，电气自动化控制系统主要是通过电子信息技术，结合互联网科技，来对水厂的生产作业过程进行自动化监管和远程控制。电气自动化控制系统避免了人工监管的反复性，可以实现24小时实时管控，大大降低了人工成本，提高了管理效率。 1．2提高信息管理的可靠性和完整性 传统的水厂管理模式，一般采用人工巡查监测、数据采集的方式进行信息数据化的管理，这样的管理模式效率低下，数据信息也不完全。然而，电气自动化控制系统则集合了计算机科技的存储优势与互联网技术的及时性优势，在水厂作业过程中能对相关数据进行24小时不间断的检测与收集。使得数据采集的范围更广，信息数据更齐全、更可靠。通过借助电气自动化控制系统的存储功能，能实现信息数据的实时存储，避免丢失和遗漏，为提高水厂生产的质量做参考。 2实际应用 随着智能化管理模式的发展，电气自动化控制系统在我国水厂中的应用是方方面面的，从引水到将水送到千家万户，整个过程都离不开电气自动化控制系统的监管。本文将从以下方面对电气自动化控制系统在水厂中的应用进行探讨。 2．1进水过程控制 水处理过程是一个复杂的净水流程，从取水点到供水点，每个环节都需要进行电气自动化控制系统的设计，保证水生产过程的安全性和可控性。进水系统作为水厂作业过程中的入口，首先要做好水处理过程中的进水量控制。进水量的控制主要是通过水泵系统进行控制和调整，根据实际的生产需要，设计规划水厂的水泵数量，并结合实际需求对水泵系统进行设计和调试。针对进水后的水泵系统进行实时监控及远程调控，以确保每个水泵系统都能按照相应的标准进行水量的输送工作。 2．2水净化处理控制 水净化处理是水厂作业中的重要环节，对水质的保障起到决定性的作用。水处理过程中，需要采用电气自动化设备净化过程进行操作和监控。一方面，在水质沉淀与过滤过程中，电气化自动控制系统可以对滤池的冲洗和反冲洗进行控制。冲洗过程中，电气化自动控制系统可以根据需求控制冲洗的时间和频率以及冲洗的量，实现全智能化控制作业。通过冲洗和反冲洗可以净化滤池，从而提高水的净化质量。另一方面，是消毒净化，水净化过程中通过加氯可以杀死水中的微生物，从而起到消毒灭菌的效果。消毒净化过程中，可以利用电气化自动系统进行严格的把控，使投氯的量和时间都能够标准化、合理化执行。然而，漏氯系统还能对过量的氯进行吸收和过滤，从而防止水中氯的含量超标，在达到消毒的基础上，保证水的质量。 2．3水质检测控制 水质检测是水厂生产过程中重要的检测环节，直接影响到了人们的饮水。电气自动化控制系统，能帮助水质检测科学有效地进行。水质检测是对水中各种物质的含量进行检测，是水处理结果的一种体现，人为的水质检测需要反复的实验和调试，容易影响水质检测的效率和效果。然而，利用自动化电气设备进行水质检测，不仅能够对水质进行标准化、全方位的检测，而且能够根据需求进行全程控制，进行科学化调整。比如:PH值检测不达标的情况下，可以远程控制电气自动化系统对水进行再处理，并实现实时监测，确保PH值达标，使得整个调试检测过程更加科学有效。 2．4送水过程控制 电气自动化系统控制的科学应用，主要是通过控制水量来控制送水过程，而水厂需要根据实际的使用需求，对送水量进行全程控制和检测。比如:某个小区的生活用水存在高峰时段和非高峰时段，高峰时段的用水量较大，如果检测不到位，送水量不够，往往会导致水压不足，使得高层出现缺水的情况。电气化自动控制系统可以提前设置不同时段的送水量，并对水压进行实时监控，从而调整送水的量，以确保居民的用水需求。 3结语 总而言之，在人们生活质量不断提高的新形势下，水厂作为人们生产生活的基础建设，需要不断提高管理效率，才能有效保证水的质量。因此，电气自动化控制系统的合理应用，可以实现水厂管理智能化、自动化，对提高水厂的管理效率和水质有重要作用。 作者：陈海燕 单位：贵州工业职业技术学院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统发展分析 摘要：当前电气自动化控制系统在社会生活中有广泛应用，其系统性能及质量好坏将对人们的使用与安全产生直接影响，因此电气自动化控制系统的应用要求也逐渐提高。要使电气自动化控制系统的安全得到提升，更好地服务于人类社会，就需要更好地遵循电气自动化控制系统的应用与发展规律。文章对电气自动化控制系统的应用及发展进行了阐述。 关键词：电气自动化控制系统；工业生产；农业生产；服务业；电网系统；公路交通 电气自动化控制系统的应用使得我国的行业技术发展有了充足的保障，企业的发展离不开技术的支持，电气自动化控制系统的应用使得企业生产、工作效率得到了大幅度提升，能够强化产品质量，帮助企业在行业中获得巨大的优势。随着信息技术的稳步推进，自动化技术也实现了良好的发展进步，电气自动化控制系统实现了广泛的应用，在社会发展进步中发挥着极大的作用，能够满足当前企业发展的实际需要。 1电气自动化控制系统的特点以及功能 1.1特点 电气自动化控制系统有着鲜明的特点，因此在社会生产生活中应用得极为广泛。电气自动化控制系统相比于其他控制系统更加便捷。使用电气自动化控制系统对数据进行采集时，对采集对象以及数量等要求比较少，采集的过程比较简单。电气自动化控制系统也有一定的广泛性特点，当前电气自动化控制系统已经在很多领域中有所应用，电气自动化的产品也进入到百姓家中，成为人们生活中不可缺少的重要内容。电气自动化控制系统有着极高的工作效率，使用电气自动化控制系统能够转变传统的工作形式，避免传统工业生产中的不足，使得人们的工作压力得以减少，实现高效率的工作。电气自动化控制系统将计算机作为核心部分，对设备进行批量的指挥运作，在此过程中如果设备出现问题，使用电气自动化控制系统能够智能化的对设备故障进行有效的判断，并顺利排除故障。 1.2功能 电气自动化控制系统有着比较齐全的功能，使用电气自动化控制系统能够全面地了解和管理LPS系统，保证开关手动与自动同期并网的顺利推进。使用电气自动化控制系统能够全面管理发电机，使得发电机的操作流程得以简化。此外，使用电气自动化控制系统还能够有效地管理保护发电机中的变压器组，对高压启动、备用变压器的操作等进行有效的控制管理。 2电气自动化控制系统的应用 2.1工业生产中的应用 随着社会经济的发展，我国的工业行业也实现了快速的进步，工业生产中，电气自动化控制系统有着极为广泛的应用。传统工业生产中，企业投入了大量的人财物，并且时常出现供不应求的情况，使得企业的工业生产效率受到了影响。当前我国工业生产中，电气自动化设备逐渐取代了传统机械设备，比如，本公司的处理器系统，正常情况下两个一备一用，当遇到突发电气故障，可自动启用备用处理器，有效地保障工业正常生产。电气自动化设备能够使得工业生产的效率得到提升，减少劳动力的消耗。将电气自动化控制系统应用到工业生产中能够为企业创造更大的经济效益，使得企业生产更加高效稳定地发展。 2.2农业生产中的应用 如今电气自动化控制系统在农业生产中有着较好的应用效果，使得农业生产逐步实现机械化，这对于农业生产的发展是极为有利的。在农业机械作业、微灌自动化控制和精准农业中，自动化控制系统有着极好的应用。电气自动化控制技术能够使得农业机械以及装置的可操作性得到提升。农业生产中的拖拉机使用性能比较完善的电子油压式三点联结的位调节和力调节系统，施肥播种机以及谷物干燥机中的电气自动化技术应用效果更佳。微灌技术中，研究改进微喷灌设备、滴灌设备、进排气设备等，使得很多地区都开始应用自动化的灌溉系统，比如压力传感器、土壤传感器、温度以及水分传感器等。在农业生产中要使高新技术得以顺利实现就需要使用电气自动化控制技术，比如温室自动化控制、节水、节肥控制系统、计算机图像处理技术等，使得农业实现自动化的发展进步。 2.3服务业中的应用 如今我国的经济水平逐步提高，人们的生活质量以及水平也大幅度提升，服务行业面临着更高的要求。为了更好地提高企业的服务质量以及效果，就需要科学地使用电气自动化控制技术，使人们获得更加优质的服务。日常生活中，电子产品的应用逐渐增加，电子产业也开始使用电气自动化控制技术，给人们的生活创造了极大的便利，也能够使得服务效率得到提升。 2.4电网系统中的应用 如今电网系统中也开始使用电气自动化控制技术，也就是使用计算机网络系统、服务器等对电网进行自动化的调度。在电网系统中使用自动化技术进行电网调度能够更好地采集整理相关数据信息，进而了解电网的运行情况，从而能够从整体上对电网系统进行科学全面的评价。将电气自动化控制技术应用到电网系统与时展需要是相适应的，技术研究人员应更好地在电网系统中应用电气自动化控制技术，进而取得良好的效果。 2.5公路交通中的应用 我国的交通行业实现了良好的发展，公路交通中也开始使用电气自动化控制系统。随着人们生活水平的提高，私家车的数量逐渐增多，也就使得私家车的技术逐渐提高，汽车厂家开始广泛应用自动化控制技术，使得自身的市场竞争力得到提升。此外，交通灯系统等也都广泛使用电气自动化控制技术，使得公路交通管理更加高效便利。 3电气自动化控制系统的发展 3.1智能化 现如今我国的电气自动化控制系统逐渐实现智能化发展，人们需要更加智能化的产品。在机械生产中应用电气自动化控制系统能够实现生产的全自动，能够在机械生产中实现数据的有效的采集、分析以及储存，当前我国的智能化数据管理系统还有待完善，因此需要人工技术得以实现。本公司的磺化装置，在正常生产中，希望把操作规程、处理步骤以及故障经验纳入智能系统中，以便更加人性化地、安全有效地提高生产效率。如今人们开始使用云技术建设智能化的数据管理系统，人力资源的干预并不多。未来的电气自动化控制系统将逐渐实现智能化发展，形成智能化的作业系统。 3.2统一化 电气自动化控制系统主要是应用计算机设备，结合某种算法对作业设备系统进行有效的控制。在此过程中，硬软件兼容问题成为人们研究的重难点问题。传统的电气自动化设备使用的设备接口以及应用软件等缺乏统一性，应用这一设备能够实现某一环节的作业，无法集成进入到电气自动化控制系统中。当前设备接口必须要实现统一，新的电气设备生产实现了统一的接口，能够使得电气设备更具兼容性。当前我国的电气自动化控制系统在硬软件方面缺乏统一的标准，使得电气自动化控制系统缺乏兼容性。在未来发展中应建立统一的电子自动化控制系统标准，实现厂家间的有效沟通联系。 3.3安全性 电气自动化控制系统中，安全性是极为重要的，应努力提高电气自动化控制系统的安全性。未来电气自动化控制系统将朝着更加安全的方向发展。目前的电气自动化控制系统发展中，安全性逐渐得到关注和重视，安全成为未来电气自动化控制系统发展的重要方向，只有保证电气自动化的安全才能够使其他方面得以保证。电气自动化系统的安全性应是从高到低的，同步实现硬软件设施建设，为电气自动化系统的安全发展与研究提供保障。 3.4创新化 电气自动化控制系统的发展需要科学技术水平作为支持，电气自动化控制系统的发展需要进一步创新科学技术。当前电气自动化控制系统中的通讯系统，主要是依靠有线技术实现通讯，线缆是通讯发展的限制因素。如果要结合无线和有线技术才能够使得线缆的限制得以突破，但是这一想法存在一定的问题，无线数据通讯与有线数据通讯之间存在协议上的隔阂，并且无线通讯信号缺乏稳定性，计算机设备不能使用无线技术对电气设备的运行进行稳定指挥。要实现这一技术，需要进一步创新通讯技术，实现无线与有线技术的结合，使得无线技术的通讯水平得到提升，对电气自动化控制系统进行多方位的管理控制。 4结语 总而言之，近些年来，我国的电气自动化控制系统在很多领域都有广泛的应用，如工业、农业、服务业等，使得人们的生产生活更加便利，逐步实现智能化、技术化的发展。电气自动化控制系统在人们的生活中发挥着极为重要的作用，并对生活产生至关重要的影响。要实现电气自动化的快速进步，就需要对市场情况进行客观、理性的分析，了解市场的实际需要，更好地创新发展，使得电气自动化系统需要得以满足，实现电气自动化稳定的发展。此外还需要强化电气自动化控制人才的培养与教育，从而培养出更多高素质水平的人才，更好的创新发展，使得电气自动化控制系统能够更好地发展与应用。 作者：刘界武 单位：江苏金桐化学工业有限公司 自动化控制系统论文:煤矿电气自动化控制系统分析 摘要：基于PLC的电气自动系统，深入研究煤矿电气自动化控制系统的优化设计方案，以供相关从业人员借鉴学习。 关键词：电气自动化；PLC；控制系统；优化设计 引言 电气自动化控制系统已经深入煤矿生产的每一个环节，并取得良好的应用成果。煤矿生产离不开数字处理与风险预测，这需要专业的控制装置，而嵌入式PLC自动电气控制系统能够适应各种恶劣环境，因此在煤矿工业领域得到十分广泛的应用。本文立足于煤矿电气自动化系统，深入研究优化电气自动化控制系统的方案，从而提高系统的稳定性。 1煤矿电气自动化控制系统 1.1参数测量与控制 就电气控制系统而言，温度控制、矿井水泵的开合控制都是其核心内容，将直接反映煤矿的电气设备的运行情况，因此优化电气设备的控制系统对于煤矿的生产工作具有十分重要的意义。通常情况，测量设备的热电阻作为对应的传感器都能保持清晰的传感功能，需要注意的是，要将传感器的温度保持在100℃以内[1]。通过将温度信号转换为电压信号，最终实现闭环控制。电气控制系统在企业的日常煤矿生产工作中扮演着关键角色，可以借助监控层与网络连接，从而实现对瓦斯含量的计算、通风情况的检测、采集数据的工作，动态的对单元过程、设备进行控制。而管理监控层的应用主要是利用组态，采集数据信息，实现优化处理相关信息数据的目的。 1.2PLC控制器 PLC控制器作为自动化的控制设备能够用于煤矿生产电气设备的控制工作。煤矿生产电气控制系统主要采用PLC（可编程控制器）支持煤矿生产电气设备的整体运作。一般来说，自动化煤矿生产电气设备的PLC可编程控制器主要由CPU主站单元、数字量输出模块、拟量输出模块、特殊通讯模块、数字量输入模块及模拟量输出模块六大部分组成。主站单元CPU处理器增加了输出点，从而方便系统直接对煤矿生产电气设备进行控制，另外，在转速、频率方面拟量输入模块都有很大进步，不但能够用于采集信号，还能保证操作员用于多线操作。此外，扩展单元将煤矿生产电气设备分为上下部分，配置16点数字输出模块，从而增强电气控制系统对电气设备损坏报警系统等部分的控制，增加数字信号的交换频率，在低成本的基础上实现高性能的煤矿生产设备电子控制系统构成，控制执行元件工作的时序，从而达到理想的煤矿生产效果[2]。 1.3信息采集系统 采集信息是PLC的主要功能，作用于煤矿电气自动化控制系统核心部分。通过通讯模块，将矿井下情况的信号以参数的形式传送至可编程控制器中，并根据煤矿生产的电气设备的实际运行的情况进行风险评估，以便在突发情况发生时及时反馈给相关技术人员。另一方面，能够通过主从站之间的信息交换，实现人机交互的工作状态，不断将运行信息以声光的方式发送，可以进行连锁保护，这是电控系统本身具有的一个重要功能[3]。1.4电磁阀在煤矿生产作业之中，所使用的电磁阀可以通过进气系统划分为两类，分别是耐腐型电磁阀及普通型电磁阀。由于煤矿作业的工作环境相对复杂，存在着大量腐蚀性物质，这些腐蚀性物质会影响煤矿生产电气设备的正常使用。如何提高煤矿生产电气设备的抗腐蚀性成为业内关注的焦点。耐腐型的电磁阀通常用四氟乙烯制成，具有成本低廉、抗腐蚀性强的特点，因此被广泛应用于煤矿生产作业的进气系统中。 2煤矿电气自动化控制系统构架的优化 2.1硬件部分的优化 电气自动化控制系统的硬件部分是煤矿电气自动化控制系统的核心部分，直接影响煤矿电气自动化控制系统的稳定性，与煤矿生产的效率息息相关，因此加强硬件部分的优化，对于煤矿电气自动化控制系统的构架具有十分重要的意义。在设计煤矿电气控制系统硬件时，应当从系统输入电路入手，考虑煤矿井下工作条件较为恶劣，而PLC供电的电源一般是交流电，在80V～240V之间，因此为保证电气自动化控制系统正确运行，需要选择宽幅、适用的输入电路。此外，考虑到煤矿井下工作对自动化控制系统的信号具有一定的干扰，因此为了保证电气自动化控制系统正常运行，要适当增强系统输入电路的抗干扰性能。采用隔离变压器能够增大变压器的初级线圈屏蔽层与刺激线圈屏蔽层的接触面积，有效减少矿井下面的脉冲干扰。调整输入电路的荷载量也是避免短路操作的重要手段，一般来说，如果系统输入电路存在过载的情况，会直接导致系统无法正常运行，影响煤矿电气自动控制系统正常工作。除了优化系统输入电路，还要优化系统输出电路，采用晶体管输出是输出电路的重要优化方面，一方面，采用晶体管进行输出能够适应高频动作，并且晶体管的抗干扰能力较强，能够保证电路不受其它信号的干扰。另一方面，以煤矿的水泵机房为例，使用晶体管进行输出能够有效简化输出动作，避免PLC芯片在使用过程中损毁。 2.2软件的优化设计 软件是整个系统运行的核心，因此加强软件的优化设计，能够有效提高煤矿电气自动化控制系统的运行效率。一般来说，煤矿电气自动化控制系统的软件优化设计可与硬件的优化设计同时进行，一方面，软件优化设计与硬件优化设计同时进行，能够保证煤矿电气自动化系统的同步性。另一方面，软件优化设计与硬件优化设计同步进行，还能有效避免设计中不兼容的情况发生，从而提高煤矿电气自动化控制系统的稳定性与合理性。煤矿电气自动化软件设计的核心在于将软件设计转化为梯形图，将软件设计分为软件结构的优化设计与软件程序的优化设计两个步骤。煤矿电气自动化控制系统的软件部分，与常规电气自动化控制系统别无二致，然而在模块化设计的过程中，煤矿电气自动化控制系统的软件部分与常规电气自动控制系统的软件设计就截然不同了。由于煤矿电气自动化控制系统的模块化设计是后续功能拓展的关键，因此初始设计时，要根据煤矿日常任务进行设计，在同一的系统下将任务分为多个子任务模块，然后再进行统一调试，最后将其组合成一个完整的程序。因此相关设计人员要深入调查煤矿作业的流程，并根据实际生产要求优化煤矿电气自动化控制系统软件部分的结构设计，提升煤矿电气自动化控制系统的日常运行效率。 2.3抗干扰优化设计 系统的抗干扰设计是煤矿电气自动化控制系统必须考虑的问题，由于煤矿工作环境较为复杂，井下作业工作环境十分恶劣，因此加强煤矿电气自动化控制系统抗干扰优化设计十分必要。电磁脉冲是系统芯片的天敌，一旦电磁脉冲超过可承受的范围，会引起系统崩溃。因此抗干扰优化设计主要针对防腐与防信号干扰两个方面来探讨。加强电气控制集装箱、配电箱的防腐处理，是防止电机出现故障、保证煤矿生产的电气设备正常运行的保障。可以通过防腐处理技术，将电气设备的转轴与外壳进行清理维护。此外，防腐涂料的应用也是加强电气控制技术的重要手段，相关工作人员需要针对容易生锈的控制集装箱的外壳进行防腐处理，从而保障煤矿生产的电气设备内部元件的稳定性。在电气基础设施与控制集装箱的安装工作中，要求相关工作人员考察安装地点的施工条件，从而按照有利于电气设备控制的方向进行整体布局，一定程度上能够提升电气设备对煤矿生产作业的整体调控能力。而采用隔离变压器抗干扰能够有效规避电磁脉冲对系统芯片的损坏，保证煤矿电气自动化控制系统的稳定性。此外，采用金属外壳也对电磁脉冲起到一定的屏蔽效果，可将PLC控制装置置于金属质地的工作柜中，能够屏蔽大多数电磁脉冲及空间辐射，保证煤矿电气自动化控制系统正常运行。 3结语 随着电子技术发展，电气自动化控制技术在煤矿生产中得到广泛应用，也促进煤矿生产效率的提高。然而，如何对煤矿电气自动化控制系统进行优化设计，还需要设计人员不懈努力，进行反复设计与实践。 作者：王华芳 单位：霍州煤电集团李雅庄煤矿 自动化控制系统论文:煤矿电气自动化控制系统优化研究 摘要：伴随现代电气自动化控制工艺的引入和使用，煤矿生产效率获得显著提升，但基于PLC系统的电气自动化控制系统在使用中也存在诸多问题。以此为着手点，在分析电气自动化系统构建必要性的基础上，从设备选型与架构优化两方面对电气自动化系统的优化进行总结分析，希望能为其它矿井电气自动化系统的优化改造提供借鉴与参考。 关键词：煤矿；电气自动化；设备选型优化；架构优化 引言 伴随煤炭产业近年来的飞速发展，煤矿现代化程度不断增加，而这一成果的达成则同大量自动化电气控制系统的应用密不可分，譬如井下瓦斯涌出量的监测、井下通风状况测量、井下水泵的控制等。正是通过这些电气自动化控制系统的应用，井下工人工作环境得以改善的同时其工作强度也得以显著降低。但随着电气自动化控制系统应用的不断增多，如何对其系统构建开展有效的优化，从而降低系统构建成本，并提升系统运行的稳定性，成为进一步推动煤矿企业良性发展的必要举措。 1电气自动化系统设备选型优化 现阶段，市场上各类用于电气自动化控制的PLC（可编程逻辑控制器）系统种类繁多，不同种类与品牌其应用性能上也存在一定的差别，因此在进行电气自动化系统设备选型上应对下述问题进行充分考虑。 1.1明确矿井电气自动化系统规模 构建矿井电气自动化系统时必须立足矿井自身实际，明确自身系统规模后，再进行相应的设备型号选择。以常见的西门子PLC系统为例，当仅仅对井下瓦斯涌出量进行监测时，适宜选择SIEMENS-S7-200等各类微型PLC控制系统；当需要监测矿井井下水文变化进而调控水泵房设备运行状态时，由于涉及较为复杂的逻辑与闭环控制，适宜选择SIEMENS-S7-300等中型规模PLC控制系统；当电气自动化系统用于对整个井下安全作业生产进行综合监控，并实时针对井下作业进行安全管理时，系统需要涉及通讯、智能监控和监测等多种功能，因此适宜选择SIEMENS-S7-400等大型PLC控制系统[1]。 1.2明确I/O点类别 进行电气自动化控制系统构建时，应依据系统实际使用需求和被控制对象通知难易程度，对I/O（输入输出端口）点的类别及数量进行选择，并制作相应的使用清单，同时根据系统控制量，提前预留一定的软硬件余量，避免浪费的同时对设备后期扩容进行一定的预估。此外，还需依据井下生产作业实际用电情况，对各电气设备输出点频率进行明确，进而对输出端所采用的装置类型进行确定。 1.3编程工具的适当选取 就现阶段电气自动化控制系统应用而言，其主要编程工具类型有手持编程器、图形编程器与计算机软件编程器等几种类型。其中手持编程器仅能通过有限的预设语句表进行编程操作，不仅效率低下且适用范围相对狭窄，只能满足简单操作的微型PLC编程需求；图形编程器运用梯形图进行编程操作，具备直观简洁的特点，能被运用于中型PLC编程；而采用计算机软件编程则是最为高效、简洁的方法，不过受限于计算机软件开发难度大、成本高，同时难以进行现场实际调试，因此仅被应用于矿井大型PLC控制程序构建中。有鉴于此，在编程工具的选择上，矿井必须结合自身实际，从经济优化与使用优化的双重角度出发，选择适宜的工具进行编程作业[2-3]。 2电气自动化系统设备架构优化 2.1硬件优化 硬件架构作为矿井电气自动化控制系统的基础核心之一，其结构的良好与否同整个系统的安全、稳定有着密切关系。所以，应对其进行优化改造，具体从下述几点着手：a)输入电路优化。对于电气自动化控制系统输入电路的优化改造，应注意PLC供电电源多为80V~240V交流电，有着良好的宽幅适用性。不过考虑到井下作业环境的恶劣性及当前国内矿山供电环境的不稳定性，为确保整个电路输入系统具备良好的抗干扰性能，以维持整个电气自动化系统运行的持久、稳定，应对输入电路增设电源净化装置，譬如隔离变压器与滤波器等。以1:1的隔离变压器为例，其能借助双隔离技术，将变压器初级和次级两级屏蔽层由电气中性点接地，从而实现对脉冲干扰的有效屏蔽；b)输出电路优化。针对电气自动化系统输出电路的优化，应结合矿井实际，使用晶体管对各类标示与调试设备进行输出，以确保其有效适应设备的高频动作，并增加电路反应效率。以井下水泵机房电气自动化控制为例，当PLC控制系统输出频率为6min1次时，可选用继电装置进行输出，以确保电路结构简明的同时具备良好的抗干扰性能。不过，PLC系统在携带有感性负载进行输出时，当发生断电时极易形成浪涌电流导致其芯片的损毁。对此，应在其它电路并接续流二极管，以便能对浪涌电流进行吸收，避免其对芯片造成损害[4]；c)抗干扰优化。实现井下电气自动化控制系统对外界干扰的有效抵抗也应是其日常管理的要点之一。由于井下作业环境相对恶劣，电气自动化系统抗干扰性的提升也势在必行。通常采取下述几种方式：(a)借助隔离变压装置抵抗干扰，鉴于电网中的干扰多源于绕组将电容耦合导致，适宜选用1:1的的变压装置，并使中性点通过电容进行接地；(b)布设金属外壳实现对整个系统的电磁屏蔽，同时金属外壳还可充当接地端，有效实现对静电、电磁脉冲和空间辐射等外界干扰对系统运行的负面影响；(c)优化布线，借由将强弱电力线路的分隔布设，并采用双绞线屏蔽电缆充当信号传输线，从而起到有效的抗干扰功效。 2.2软件优化 软件作为电气自动化运行控制的核心所在，其优化程度对于整个系统优化后工作效率的提升有着直接性影响。通常来说，软件的优化改良应同硬件设施的优化同步开展，其具体内容可分为以下几点：a)软件结构优化。对于软件设计而言，其分为模块设计与基本程序设计两大类。对于井下生产作业而言，电气自动化系统运行时必须实时根据矿井生产状况进行调控，所以适宜选用模块化设计，从而为后续功能拓展提供便利。首先，将整个电气自动化控制系统控制对象划分为多个子任务模块，随后对不同模块进行单独编写与调试，最后再将单独的各模块整合成为完整的一个程序。通过这种设计方式，整个矿井的自动化电气控制系统便能依据井下生产实际情况进行实时的快速调节，确保整个系统始终运行的高效、高质[5-6]；b)程序设计过程优化。对于程序的优化而言，其核心要点便是实现I/O节点的最优化分配，依据井下生产状况对I/O节点井下按需分配的同时，对各个I/O节点的控制尽可能实现集中调控，以便于后期维护作业的开展。与此同时，还应对系统中各定时与计数装置进行统一编号，从而更好地推动系统运行效率及可靠性的提升。此外，为进一步增加系统运行速度，在控制系统的逻辑设计上应秉承简洁明了的基本原则，方便指令编写输入的同时尽可能降低所占内存。而对于PLC芯片中的各类触点，则可通过合理设计进行多次的重复使用，而无需借助复杂指令降低触点使用频率。譬如，井下瓦斯监测装置的开启/关闭通过一个按钮来实现控制，就能通过二分频以达成。通过这种方法，整个电气自动化控制系统中I/O节点使用量可明显降低，实现资源节约与系统运行效率提升的双赢。 3结语 伴随现代科技的突飞猛进，电子技术日益在煤矿生产中获得广泛应用，并对矿井生产效率的提升起到良好推动。不过，鉴于矿井电气自动化控制系统实现方式的多种多样，其不仅适用环境存在极大差异，同时运行效率与运行成本也各不相同。所以，煤矿在进行自身电气自动化控制系统的构建时必须立足自身实际，积极创新系统设计方法，优化系统设备选型与整体架构，从而在降低运行成本的同时实现控制系统运行效率的提升，进而为矿井的长久可持续发展及现代化建设提供助推力。 作者：王平 单位：山西省煤炭规划设计院 自动化控制系统论文:电气自动化控制系统的应用及发展 摘要:最近几年，随着经济与社会的不断发展，人们对于电气设备以及系统自动化的要求越来越高。电气自动化技术的诞生为电气行业带来了新动力，更加方便了人们的日常生活，同时在很多行业当中得到了普通的使用。随着电气自动化技术的广泛的使用进一步提高了各行各业的工作效率，进一步推动了我国社会经济的可持续的发展。基于此，本文主要对电气自动化控制系统的应用及发展进行了分析，希望可以为相关的工作人员提供一定的参考。 关键词:电气自动化;控制系统;应用及发展 引言 随着我国电气工程的快速的发展，其中自动化以及智能化技术越来越得到大家的重视，所以，以上技术的应用，进一步体现出了电气自动化控制系统的重要性以及应用价值。 1电气自动化控制系统简析 1．1电气自动化控制系统的含义 电气自动化控制系统实际上技术需用人工的操作，主要利用其自身的各种功能完成对电气设备的全过程控制工作，其中主要包含监测、控制以及包含三个部分。其中，各种的机械设备主要通过供电系统完成动力支持;而信号系统的重要职责就是对各种信号进行收集，传输以及处理等内容，为控制系统的具体操作提供了数据支持;同时寻路系统当中自动以及手动切换的主要利用开关完成，以及保护系统主要体现在有关线路以及设备的保护工作，其中主要包括熔断器以及稳压器;除此之外的制度系统主要用于故障以及操作过程中出现的失误时可以实现制动，最大限度的降低损失。 1．2电气自动化控制系统的分类 电气自动化控制系统包括很多的方面，从任何以方面出发都可以分成不同的种类，本文主要从以下4个方面进行分类:(1)系统结构。主要可以划分为3个系统，即开环控制系统，复合控制系统以及闭环控制系统。(2)系统任务方面进行划分。实际上主要包含调节系统、程序控制系统以及随动系统三个方面。(3)系统模型方面进行划分。既可以分为线性控制系统和非线性控制系统，同时又可以划分为时变和非时变控制系统两个层面。(4)信号方面进行划分。具体可以划分为离散和连续两个系统。 2电气自动化控制应用的现状 现阶段，所在电气自动化控制系统的普遍使用，各个领域中已经取得了一定的效果，例如在计算机系统、汽车旁路系统、汽机电液系统、集中监控方式、炉、机协调系统、实现现场监控以及远程监控等方面。伴随各行各业的使用逐渐发现了电力线的更高的使用价值，由于其自身具有入户率高的优势，同时承担着天然的物理网络的作用。而在宽度以及窄带通信行业如何更好的发挥其网络资源的优势，形成新型通讯网的越来越得到了自动化控制系统研发的另一目标。而如果想实现此技术就必须利用载波通信手段，而其必须通过电力网这一通道才可以实现，由于电力网具备着信息交换、数据传输以及数字通信的重要功能，是作为现阶段应用最为广泛的物力媒介的一种，与传统的电话线以及电视网络相比，其优势显而易见。除此之外，进一步降低了通讯网建设的成本。所以，目前我国电气自动化控制通信主要的发展路线就是电源线路开发数据通信方面。因此，必须进一步建立健全电气自动化的控制技术，满足当前的发展的实际需求，进一步提高工作效率，增加企业的核心竞争力。 3电气自动化控制系统的未来发展趋势 3．1开放化发展 电气自动化系统的开放化是为了发展的主要研究方向之一。由于其自身具备信息资源的共享，提升工作效率的优势，可以进一步促进其开放化全面的发展。首先，现阶段，伴随我国社会科技的快速的崛起，计算机技术水平得到了进一步的提升，而将二者有效的相结合，不仅能够提升计算机软件的开发工作，除此之外还能够进一步推动电气自动化控制技术不断的相集成化发展。其次，伴随我国企业运营管理自动化的快速的提升，EPR系统集成管理理念得到广泛的重视。而其主要是利用电气控制系统将整体控制系统相互结合，完成了系统信息数据的采集以及处理等一系列程序。最后，以太网技术的诞生，为电气自动化控制系统带来了新的动力。进一步提供了网络以及多媒体技术的支持，不断的开发出更多的控制方式。 3．2智能化发展 随着我国电气自动化控制系统的普遍的应用，为人们的生活起居提供了非常多的便利。现阶段，以太网技术的不断的提升，其传输速度也得到了进一步的发展，同时电气自动化控制系统面临着更多的机遇与挑战。因此，为了进一步促进电气自动化系统的可持续发展之路，就需要进一步加强智能化的探究，进一步适应市场的实际需求。除此之外，对于故障检测智能模块得到了PLC生产厂商越来越大的重视，有效的减低了设备故障出现的频率。同时进一步提升了系统增大器的安全性能以及稳定性。总而言之，自动化控制的重要性已经得到了广泛的认可，为了进一步推动我国经济的发展必须不断的向智能化方向研发。 3．3安全化发展 安全控制工作作为我国电气自动化控制系统来说占据着至关重要的位置。因此，为了进一步保证电气用户产品的生产安全必须以坚持安全为基础，对非安全系统控制与安全系统控制的一体化发展给予高度的重视。工程相关的技术人员必须做大限度的减少成本的消耗，确保电气自动化控制系统能够安全的运行下去。另外，就目前电气自动化控制系统发展来看，系统已经从安全级别需求较大的领域逐渐朝着其他危险级别相对较低的领域不断的转变。同时，相关技术人员也注重网络设施这一块的发展，将原本的硬件设备朝着软件设备发展，进而提高网络技术水平，这样才能满足网络的稳定性和安全性的要求。 结束语 总而言之，随着社会的不断进步，随着科学技术的不断发展，电气自动化控制技术也得到迅猛的发展。因为电气自动化控制系统是在计算机信息技术基础上发展起来的，所以计算机技术也带动了电气自动化控制系统的发展，并且推动其逐渐成熟。同时，电气自动化控制系统也有利于行业整体自动化水平的提升，能够帮助企业节约大量的成本，帮助企业提升生产安全性和性能。 作者：赵芳 单位：内蒙古建筑职业技术学院 自动化控制系统论文:谈电气自动化控制系统应用及发展 【摘要】最近几年，随着经济与社会的不断发展，人们对于电气设备以及系统自动化的要求越来越高，所以电气自动化控制系统的现实应用以及未来发展就成为相关部门关注的焦点。鉴于此，本文在介绍电气自动化控制系统的基础上对其应用和发展趋势进行探析。 【关键词】电气自动化控制系统；应用；发展 电气自动化技术的出现为人们的生活带来极大的便利，并且它在各行各业之中都得到广泛的应用。电气自动化技术的应用大幅度提升了作业效率，对于社会经济发展有着重要作用。正是因为电气自动化技术的重要性日益凸显，即便我们还是一名高中学生，尽管我们对电气自动化控制系统不太了解，但是也应对它的广泛应用以及发展趋势有一个大致的了解，这对于我们今后进入社会有一定的帮助。 1电气自动化控制系统 电气自动化是一门与电气工程相关的学科，在经过几十年的发展后，我国电气自动化控制系统之中的分布式控制系统相对于早期的集中式控制具有实时、可靠以及可扩充特性，且集成化的控制系统能够利用更多的新科学技术，其功能较为完善。电气自动化控制系统的功能包含:发电机组的控制和操作，监控电源系统，操控备变压器、高低压厂用电源以及高压启和励磁系统等。自动化控制系统又包含了定值、程序控制和随动三个部分，大部分电气自动化控制系统都是以采集系统和程序控制为主。对于电气自动化控制系统而言，要求能够快速准确地进行信息采集，同时对设备的自动保护装置的抗干扰能力和可靠性较高。电气自动化具备能满足设备利用效率提高、供电设计优化以及促进电力资源合理利用等要求的优势［1］。 2电气自动化控制系统的应用 目前，电气自动化控制系统的应用主要集中在农业生产、工业、交通以及服务等方面。 2．1农业生产方面的应用 我国作为一个人口大国，加快农业生产就成为农业发展急需解决的一个问题。最近几年，我国在农业生产之中投入了大量的人力与物力，而电气自动化控制系统的融入加快了机械化进程，如收割机、大型播种机的使用就能保证粮食的大丰收。 2．2工业方面的应用 从改革开放以来，我国工业得到快速的发展，特别是自动化方面。当然，在这一次的变革之中，电子自动化系统发挥了不可替代的作用，直至今日，每一个工厂在产品生产中都会使用电气自动化设备，这对我国工业自动化水平的提高有着极大的保障作用，同时也加快了改革开放的发展步伐。 2．3交通方面的应用 我们身处的社会，交通工具发生了翻天覆地的变化，而电气自动化控制系统发挥的作用不可忽视。在每一辆车中，其大部分元器件，从微小的开关到一个大型的安全气囊，我们都能从中看到对电气自动化控制系统的使用。当然，电子自动化控制系统并非只用在车辆之中，在电子警察、红绿灯系统、显示屏和测速器之中也都得到了应用，为交通的畅通与安全奠定了基础条件。 2．4服务业方面的应用 随着经济在最近几年的快速发展，人们不但解决了温饱问题，在电子产品的使用方面也提出了更高的要求，这就使得自动化产品需要通过不断更新来满足人们的要求。从一个自动取款机，我们就可以了解到电气自动化控制系统的应用已经给人们的日常生活带来了极大的便利。与此同时，人们所使用的跑步机、孩子玩耍的游乐园设施、上楼所使用的电梯等都给人们的工作与生活带来了极大的方便。 3电气自动化控制系统的发展趋势 未来的电气自动化控制系统的发展必定会朝着开放化、智能化以及安全化的方向不断的前进，这才是电器自动控制系统未来可持续发展的方向。 3．1开放化发展 在研究电气自动化控制系统时，研究人员更注重电气自动化控制系统的开放化。目前，随着计算机技术水平的不断发展，计算机技术已经同电气自动化相互结合起来，这样不但促进了计算机软件的开发，同时也满足了电气自动化控制技术朝着集成化的方向不断前进。另外，随着企业运营管理自动化的不断发展，相关人员开始关注ERP系统集成管理理念。ERP系统集成管理指的是将电气控制系统与所有的控制系统相互的联系起来，实现系统信息数据的整理与收集。当然，电气自动化控制系统包含了很多优点，不但可以满足信息资源彼此之间的共享，同时还可以帮助企业提升工作效率，在一定程度上实现了全面开放化的电气自动化控制发展。最后，随着以太网技术的出现，也让电气自动化控制系统出现了一定程度改变，使得电气自动化控制系统在网络和多媒体技术的支持下，拥有更多的控制方式［2］。 3．2智能化发展 电气自动化控制系统应用越来越广泛，给人们的日常生活与工作带来极大的便利。目前，随着以太网传输速率的不断提高，电气自动化控制系统面临更多的机遇与挑战。所以，为了确保其能够拥有可持续的发展空间，就应该注重电气自动化控制系统地研究，能够推动电气自动化系统朝着智能化的方向发展，进而满足市场的发展需求。同时，越来越多的PLC生产厂商都开始研究故障检测智能模块，这在一定程度上也减少了设备故障的发生率，并且也可以帮助系统增大器安全性和可靠性。总体来说，就是越来越多的厂商都认识到自动化控制基本的重要性，都在推动电气自动化控制技术朝着智能化的方向发展，为今后我国的经济发展奠定良好的基础条件。 3．3安全化发展 对于电气自动化控制系统而言，研究的重点是安全控制。为了确保能够在安全的前提下进行电气用户产品的生产，相关的研究人员就应该注重非安全系统控制与安全系统控制的一体化发展，尽可能降低成本的消耗，确保电气自动化控制系统能够安全的运行下去。另外，就目前电气自动化控制系统发展来看，系统已经从安全级别需求较大的领域逐渐朝着其他危险级别相对较低的领域不断的转变。同时，相关技术人员也注重网络设施这一块的发展，将原本的硬件设备朝着软件设备发展，进而提高网络技术水平，这样才能满足网络的稳定性和安全性的要求［3］。 4结语 总而言之，随着社会的不断进步，随着科学技术的不断发展，电气自动化控制技术也得到迅猛的发展。因为电气自动化控制系统是在计算机信息技术基础上发展起来的，所以计算机技术也带动了电气自动化控制系统的发展，并且推动其逐渐成熟。同时，电气自动化控制系统也有利于行业整体自动化水平的提升，能够帮助企业节约大量的成本，帮助企业提升生产安全性和性能。希望通过本文的分析，我们能够对电气自动化控制系统的实际应用于未来的发展趋势有一个大概的了解，同时也可以让自己对电气自动化控制系统有一个更深层次的认识和体会，帮助自己在未来的学习和工作中能够掌握更多的知识。 作者：董金茂 单位：石家庄市第27中学 自动化控制系统论文:火电厂自动化控制系统研究 摘要：在建设和谐社会、发展循环经济的大背景下，火力发电逐渐成为现代社会电力发展的主力军，火电厂也出现在人们的视野中。我们在提高发电技术的时候，不仅要考虑到电力对环境的影响，对不可再生能源的影响，还要保证电力系统的运行不能危及到个人安全问题。在先进的科学技术的影响下，火电厂自动化控制系统在电力生产中受到了广泛的关注。 关键词：火电厂；自动化控制系统；应用 现如今，虽然中国已经有部分的核电机组，但是火力发电仍然占领着市场的最前沿。近几年来电力市场发展不尽如人意，严重滞后了国家的经济发展，近几年来，全国建造了许多火电厂，但是发电技术必须要不断完善，精益求精，才能适应和谐社会的要求。目前，全国火电发电量继续保持快速增长，但增速有所降低，使用火电厂自动化控制系统对火电厂经济效益与社会效益的稳定提升有很大的帮助。 1火电厂自动控制系统的主要内容 1.1自动检测 火电厂自动控制系统能够对设备运行中的参数进行自动检测，确保火电厂设备的正常运行，及时发现出现故障的设备，为供电的稳定性与持续性提供保障。火电厂自动控制系统能够对经过其中的参数做出反应，像是物理量、化学量等，当火电厂设备处于正常运行的情况下，这些参数会保持在一定范围内，如果超出这一范围，就证明运行中的某一个环节出现了错误，而火电厂自动控制系统能够及时的找到错误的源头，对其进行细致的分析，从而发现问题的所在。 1.2自动保护 一般情况下，如果火电厂在运行过程中，有设备发生故障，而维修人员还没有及时赶到抢修的时候，就会造成一定区域内的停电情况，给人民群众的生活、生产、工作、学习造成不用程度的影响。但是，使用火电厂自动控制系统就可以避免这一现象，火电厂自动控制系统能够及时的发现设备运行中的故障，第一时间对故障进行处理，并且同时维修人员，为维修人员争取了充足的时间，防止设备故障的进一步恶化[1]。为火电厂供电的是持续性与稳定性提供了基本保障。 1.3顺序控制 火电厂自动控制系统是根据技术人员预先设置的程序和条件进行工作，当环境发生改变的时候，火电厂自动控制系统的工作状态也会发生一定程度的改变，为火电厂自动控制系统运行的准确性提供了基本保障。并且，每一种子系统在运行的过程中，不会打扰到其他子系统，不仅减少了技术人员的工作量，降低了火电厂的运营成本，还增加了火电厂自动控制系统运行的可靠性。 1.4自动控制 火电厂自动控制系统的主要作用就是实现供电过程中的自我控制。当火电厂设备在运行的时候，超过了预先设定的条件，就会造成设备压力过大、荷载过量而发生故障。但是，有了火电厂自动控制系统之后，即使面对这种情况，火电厂也能够自主的进行调整，使设备重新回到稳定的工作状态上[2]。 2火电厂自动控制系统应用的必要性 火电厂自动控制系统是火电厂能够正常运行的基本保障，其主要任务就是维护火电厂设备运行的安全性与稳定性。火电厂自动控制系统能够对火电厂设备运行中的物理量、化学量、参数进行自动检测，当发现火电厂设备在运行过程中存在安全问题的时候会及时进行自我保护，同时向维修人员发出警报，使工作人员能够根据火电厂自动控制系统反馈过来的信息进行分析，从而进行故障的判断与故障的维修，将火电厂设备的损坏率降到最低，避免出现严重运行事故的发生，为火电厂设备运行的稳定性提供保障[3]。 3火电厂自动控制系统的应用 3.1对火电厂的工作状态进行实时监控 传统的火电厂在运行的过程中，需要专人通过监控设备对其内部进行监控，耗费大量的人力、物力、财力，其监控状况的可靠性还不能得到保证。使用火电厂自动控制系统能够实现火电厂的实时监控，能够在第一时间发现设备在运行过程中的问题，大大降低了发生事故的可能性。另外，火电厂自动控制系统中的实时监控还是火电厂生产与市场投放交易整个过程的中心，有助于火电厂实现一体化管理。像是在使用火电厂自动控制系统的条件下，实时监控系统会对火电厂设备的运行状态、运行轨迹、运动功能、运行负载进行实时监控[4]，确保其运行过程没有任何问题。一旦发现有运行不准确的时候，会在第一时间发出报警信号，同时专业的维修人员进行设备的检修，尽快进行故障的诊断与处理。 3.2在信息处理与成本合算中的应用 火电厂自动控制系统还能够进行信息处理与成本合算，通过先进的科学技术手段对火电厂内庞大的信息进行整理，准确的对他们进行分类与整合，确保信息的安全性，从根本上提升了技术人员的信息利用率。另外，火电厂自动控制系统还能保住火电厂进行成本的控制与合算。火电厂自动控制系统会对火电厂设备进行自动检测，使工作人员对火电厂设备的运行情况有一个明确的掌握，工作人员就可以根据这些信息估算火电厂设备的使用价值，了解火电厂设备的生产经营成本。 3.3在智能化技术和现场总线技术中的应用 智能化技术和现场总线技术是火电厂自动控制系统中发展速度最快的部分，二者之间有着密不可分的联系，相互依存却又相互独立。智能化技术与现场总线技术都是建立在科学技术的发展基础之上，其中智能化技术是一种超规模的集成电路，将CPU、存储器、数据转换器等微小零件安装在一小块芯片中，通过这种技术对计算机信号进行模拟，从而转换成数字的形式，这样工作人员在操作过程中就能跟容易理解信息中包含的内容，对提升工作人员的工作效率有很大的帮助。另外，智能化技术还能够提升信号转换过程的精确度。模拟信号在传输过程中经常会发生信号衰弱、信号处理的现象，火电厂自动控制系统中的现场总线技术能够有效的避免这一现象，数据处理模块、数据挖掘模块的配合使用来构建一个安全数据库模型，能够在第一时间检测到系统中是否出现入侵的现象，使火电厂自动控制系统时时刻刻维持在自我保护的状态[5]。 4结论 综上分析可知，火力发电已经成为现代社会电力发展的必然走向，如何促进火电厂的可持续的发展是火电厂的主要问题。在科学技术的影响下，使用火电厂自动控制系统，能够对火电厂的运行状况进行很好的控制，面对故障的时候能够第一时间做出应急措施，为供电的持续性与稳定性提供了基本保障，有助于火电厂的长期、稳定发展。 作者：王哲彪 单位：大唐七台河发电有限责任公司 自动化控制系统论文:工业电气自动化控制系统现状及前景 1电气自动化技术取得的新进展 如今电气自动化技术已在三个方面取得了新的进展，它们分别是：综合自动化系统发展的方面，现场总线技术改变的方面和分布式系统控制技术应用的方面。为了满足各个行业之间以及各个部门之间的交流、通讯需求，于是在综合自动化系统方面做出了改革且取得了新的发展。综合自动化系统具有较强的综合性，结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化的特点，使得检测与控制可以一同进行，很大程度上提高了高压系统的控制、保护水平，提高了供电的质量，电压的合格率，减少了系统维护的工作量。现场总线技术的改变主要体现在灵感方面：一是现场总线的控制；二是，现场总线型传感器的改变。为了顺应国际发展趋势，要求现场总线技术必须发生改变。现场总线技术具有系统开放性、互可操作性、互用性、智能化、功能自治化的特点，且在系统结构方面具有高度的分散性，在对现场环境的适应能力上有着较以往而言相对较高的适应能力。其改革节省了硬件的使用与投资、安装的费用、维护的开销，使得电气自动化产品拥有了系统集成主动权，增强了其准确性与可靠性。分布式控制系统具有高可靠性、灵活性、开放性。易于维护、协调性高、控制功能齐全的特点，分布式控制系统支持带电热拔插，支持在线下载新增加的控制逻辑程序，支持在线添加IO模板。可以通过局域星型环网可以现实多个控制站共享数据，运用分布式控制系统可以使得扩展工程相对方便。 2电气自动化控制系统的发展趋势 对电气自动化控制系统进行创新性的改革，也是在对技术工艺和条件、管理结构、生产条件进行全面性的革新，是对各个行业的工作和环境的改善，也是对各个行业工作积极性和效率的提高。根据现今的发展趋势看来，电视自动化控制系统的发展方向主要体现在以下几点： 2.1电气自动化控制系统中，软件所占的地位逐步提升 由于当今时代电子信息化大背景的影响下，电气自动化控制系统的发展前景当然也少不了信息网络技术的应用与融合。随着OPC技术的发展、IEC61131标准的颁布、Windows平台的广泛应用，计算机的使用在促进电气自动化控制系统与信息网络技术的融合中起着重要的推动作用。OPC技术对电气自动化控制系统的影响具有基础性和革命性的特征。它能够有效的解决设备驱动程序开发过程中经常出现的异构现象，对现场总线系统中异构网段之间出现的数据交换问题进行快速的解答，可以作为访问专有数据库的中间件，为不同数据的集成提供便利，且能够有效的实现控制软件与硬件的分别设计。IEC61131标准使得其开发程序具有良好的结构，可以对程序进行完全的控制，支持复杂的顺序操作功能处理，支持数据结构。因此，网络信息技术在电气自动化控制系统中的广泛应用所取得的成绩与效果是不言而喻的，未来将软件在电气自动化控制系统中的地位逐步提高也是很有必要的。 2.2单一设备向应用集成系统转变 单一设备向集成系统应用的转变是未来电力自动化控制系统发展趋势的一个重点。软件和系统有机地集成到一个无缝的、并列的、易于访问的单一系统中，并使它们就像一个整体一样，进行业务处理和信息共享。具有完整、可靠、经济、安全、高效等特点，且促进了电力自动化控制系统的信息化、开放化、分布式。市场需求决定了电气自动化控制系统的这一发展趋势，网络信息技术又为其提供了重要的动力，在软件地位不断提高的情况下，完成单一设备向应用集成系统转变的必要性更为突出。 2.3电气自动化控制系统统一化 为了能够对电气自动化产品进行更好的维护、测试、设计等活动，就要实现电气自动化控制系统的统一化。这样不仅可以将开放系统独立出来，使其成为单个的个体，更便于操作，还对电气自动化控制系统的通用性产生了积极的效果。在未来的发展趋势中，实现电气自动化控制系统的统一化是不可避免的。 2.4电气自动化控制系统接口标准化 电气自动化控制系统接口标准化的实现为电气自动化控制系统中出现的通讯难问题提供了解决的方法。通过实现电气自动化控制系统的接口标准化，可以为企业间、厂家间以及企业与厂家间的数据共享、交换提供安全保障，且可以节约电气自动化系统的开发和维护成本。 2.5专业化人才培养 很多企业在员工的专业化水平培养方面不够重视，使得在企业发展的过程之中出现不必要的麻烦。因此，企业应当注重对员工的培训，无论是系统操作人员还是系统维护人员在员工培训这项工作上一定不能松懈，对员工的培训不仅仅是一种资金的支出形式，更多时候是一种对人才的投资，且有着意想不到的回报。提高技术人员的专业技术水平，使其能对本职工作产生深刻而透彻的认识，更好的将自身掌握的专业化知识运用到工作环节之中，从而使得电力自动化控制系统工作得到更大的提升与进步。 3结语 总而言之，在以市场为导向的时代大背景下，电气自动化控制系统的发展也必须遵循市场发展的规律，以市场需求为基准来进行技术的创新和发展，面对发展做出不同的更新应对措施，才能得到更好的发展。 作者：张红娟 单位：河北钢铁集团矿业有限公司

硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文 关键词　测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要　测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务，随着电网电压等级的提高，变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路．对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术 发展 到一定程度的基础上，为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 (　)j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处．考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求，结合 电子 元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现，提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a／d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品，是目前应用最广泛的16位单片机，具有以下特点： 1　废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构，采用了寄存器阵列／算术逻辑部件(ralu)。ooh－1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列．可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram．这些ram通过“垂直寄存器窗”结构，也可以作为寄存器由ralu直接访问，因而给程序设计带来很大方便。 2　特殊功能寄存器直接控制i／o口，实现了i／o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz)；六个高速输出口，可在预定的时间内触发外部电路。 3　两个16位定时／计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程，可以按预定的时间产生中断。 4　具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振．其运行速度比12mhz的90c196kb快33％，比12mhz的8096bh快1倍。 5　3路d／a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm)，调制精度为8位，输出波形为占空比可变的方波，方波可经积分后变成直流电平．其电平随占空比变化有256级输出。 6　有16位watchdog监视定时器，用于监视软件运行是否发生故障，当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时，它能够使系统自动复位。 7　有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom，64kbyte数据存储器ram，16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成；电流型互感器模块完成将100v，5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号，经过信号变换．放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关，在cpu的控制下依次a／d转抉，将现场输入的模拟量转变成数字量，供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号，输入cpu的高速输入口，通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能，支持220v／110v／24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能．采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶．屏幕一屏可显示16×8个 英文 字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要，本装置设计有5路通信接口：其中2路为冗余设计的can总线接口，用于与通信控制单元通信；1路光纤通信接口，用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信；1路rs485接口，用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信；l路为rs232接口．用于支持装置的组态功能，所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施，防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作，并在驱动电路与继电器之间加光电隔离，以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路，防止由于硬件错误。 硬件设计论文:变压器冷却控制系统控制器的硬件设计 摘要：变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要核心部分就是对控制模块进行的设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。 关键词：变压器；冷却控制系统；硬件 1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想 本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的 经济 意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。 控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的核心，aid转换器是把输入信号转换为数字信号。 2变压器风扇控制系统的硬件接线 基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。 （1）单片机at89c51（如图1）。 at89c51是atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和 工业 标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu， 8k的flash。256字节的edam， 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的核心，所有其它器件都受其控制或为其服务。 在本文中，经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的核心部分。 （2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在0.4一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。 （3）11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。 tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（cs），输入/输出时钟（i/0 clock），地址输入和数据输出（dataout）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或外围的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。 （4）bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。 bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74hc164， 74ls595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。 bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。 bc7281芯片可以连接最多64键c8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，bc7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。 bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯，只占用很少的i/o资源和主机时间。 bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。 前已提及，bc7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是ooh-19h，其中ooh-ofh为显示寄存器，其余为特殊寄存器。 （5）使用max232实现与pc机的通讯。 ①max232芯片简介 max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器，适用于各种e工a-232e和v.28； v.24的通信接口，1viax232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。 我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，rlou t接mcs一51的rxd ， t 1工n接mcs一51的txd， tlout接pc机的rd，rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。 系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。 ②串行通讯 在此实现中，我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。 （6）“看门狗”电路ds1232 在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”ds1232会自动进行复位，并且能够重读eeprom中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。 美国dallas公司生产的“看门狗”（watchdog）集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。 ds1232具有以下特点： ①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求； ②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器； ③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器； ④精确的5%或10%电源供电监视； 在本变压器冷却控制系统中，ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在ds1232内部集成有看门狗定时器，当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定，在本设计中，我们将其td引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。 3结论 本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的 经济 意义； （3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。 由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。 硬件设计论文:浅谈变电站综合自动化中监控系统的硬件设计研究 论文关键词　测控系统总线现场总线型综合自动化系统 论文摘要　测控系统在变电站综合自动化系统中肩负着测量与控制任务，随着电网电压等级的提高，变电站综合自动化对测控系统的要求不断提高。根据变电站综合自动化系统的设计思路．对一种由总线组成的新型现场总线型测控系统的硬件设计进行研究。 一、引言 变电站综合自动化是在微处理技术、自动控制技术和远动技术发展到一定程度的基础上，为使变电站二次设备更合理、有效地运行而提出的一种变电站自动化模式。变电站综合自动化系统除了实现对现场的监测、控制和保护之外。更重要的是能实现当地和远方对现场的监控、调节和保护。 二、变电站综合自动化中的测控系统的功能要求 (一)遥信功能。遥信功能通常用于测量下列信号开关的位置信号、变压器内部故障综合信号保护装置的动作信号、通信设备运行状况信号、调压变压器抽头位置信号、自动调节装置的运行状态信号和其它可提供继电器方式输出的信号事故总信号及装置主电源停电信号等。 (　)j噩测功能。遥测功能常用于变压器的有功和无功采集、线路的有功功率采集、母线电压和线路电流采集、温度、压力、流量流速等采集、周波频率采集、主变油温采集和其它模拟信号采集。 (三)遥控功能。遥控功能常用于断路器的合、分和电容器、电抗器的投切以及其它可以采用继电器控制的功能。 (四)遥调功能。遥调常用于有载调压变压器抽头的升、降调节和其它可采用一组继电器控制的、具有分级升降功能的场合。 三、测控系统硬件设计研究 针对测控单元存在的不足之处．考虑到高压、超高压变电站的自动化特点及变电站综合自动化的发展对测控单元的要求，结合电子元器件发展、通信技术的进步和其它新技术的出现，提出了新型线路测控单元的模块化硬件设计方案。 线路单元测控装置的硬件构成主要包括80c196kc基本处理模块、电流型互感器模块、滤波放大电路、多路模拟开关、a／d转换电路、频率检测电路、遥信输入光祸隔离电路、遥脉输入光藕隔离电路、控制输出继电器、双can总线通信模块、串行通信模块。 (一)80c196k0 80c196kc是intel公司16位单片机系列的第三代产品，是目前应用最广泛的16位单片机，具有以下特点： 1　废除了cpu的累加器(acc)与算术逻辑运算部件(alu)的传统结构，采用了寄存器阵列／算术逻辑部件(ralu)。ooh－1ffh单元包含寄存器阵列、专用寄存器和256字节的附加ram。ooh—017h是专用寄存器区。018h—offh是寄存器阵列．可由ralu直接访问。iooh—1ffh是附加的256字节ram．这些ram通过“垂直寄存器窗”结构，也可以作为寄存器由ralu直接访问，因而给程序设计带来很大方便。 2　特殊功能寄存器直接控制i／o口，实现了i／o口的高速输入与高速输出。四个高速输入口最小能记录分辨间隔为1微秒的外部事件发生时间(时钟频率为16mhz)；六个高速输出口，可在预定的时间内触发外部电路。 3　两个16位定时／计数器及四个软件定时器可以很方便地为众多的外部或内部事件提供定时与计数功能。所谓软件定时器就是对hso编程，可以按预定的时间产生中断。 4　具有高速运算处理器。80c196kc可以采用16eiz的晶振．其运行速度比12mhz的90c196kb快33％，比12mhz的8096bh快1倍。 5　3路d／a转换采用脉冲宽度调制输出(pwm)，调制精度为8位，输出波形为占空比可变的方波，方波可经积分后变成直流电平．其电平随占空比变化有256级输出。 6　有16位watchdog监视定时器，用于监视软件运行是否发生故障，当系统由于干扰或其它扰动导致软件运行紊乱时，它能够使系统自动复位。 7　有高速数据交换能力。支持dma(直接存储器存取)方式数据交换和pts方式数据交换。 (二)测控单元的组成 80c196kc基本处理模块主要由80c196kcl6位中央处理器、128kbyte程序存储器eprom，64kbyte数据存储器ram，16kbyte的存储器eeprom及译码电路组成；电流型互感器模块完成将100v，5a的电压电流信号转化为+2.5ma的弱电信号，经过信号变换．放大滤波变成标准信号送入多路模拟开关，在cpu的控制下依次a／d转抉，将现场输入的模拟量转变成数字量，供cpu处理。频率检测模块对输入的交流正弦信号进行整形变成主波信号，输入cpu的高速输入口，通过测量跳变的周期测量频率及进行频率跟踪。遥信、遥脉输入光藕隔离电路完成信号变换及隔离功能，支持220v／110v／24v直流电压信号输入。键盘显示模块提供人机交互功能．采用薄膜键盘和带背光的128*64的点阵式液晶．屏幕一屏可显示16×8个英文字母或8×4个汉字。 为了满足不同应用的需要，本装置设计有5路通信接口：其中2路为冗余设计的can总线接口，用于与通信控制单元通信；1路光纤通信接口，用于与通信控制单元的通信或与智能设备通信；1路rs485接口，用于支持装置与总控单元的通信或与智能设各通信；l路为rs232接口．用于支持装置的组态功能，所有的通信接口均通过高速光藕进行光电隔离。 在继电器驱动电路中采用了一些保护措施，防止在分合直流电源时引起逻辑电路紊乱而造成继电器误动作，并在驱动电路与继电器之间加光电隔离，以提高抗干扰能力。本装置还采用自检闭锬功能和放电回路，防止由于硬件错误。 硬件设计论文:锅炉自动控温给水系统硬件设计 【内容摘要】本文重点研究了基于STC89C52RC单片机的锅炉自动控温给水系统的设计制作，该系统可以实现的功能有温度控制、液位控制、语音播报等。其中锅炉液位检测和温度检测控制通过单片机来加以控制，该系统成本较低、易于调试、各工作部分障碍互不干扰、维修方便。 【关键词】STC89C52单片机;液位控制;温度控制;语音报警 在现代社会中，居民区热力供应量、需求量越来越大，国内燃煤锅炉的数量仍居高不下［1］。基于此种情况，提高蒸汽锅炉的容量，对操作、控制过程严格要求，都有利于缓解热力供应压力。与此同时，对于锅炉液位和温度的精确控制是关系到人们自身和设备安全的重要问题。由于被控对象和过程的非线性、时变性，多参数间的强耦合、随机干扰等因素，使得建立被控对象的精确数学模型变得很困难［2］。基于控制中的各种影响因素，传统的控制方法已经无法实现所需要的控制精度和系统稳定性。近些年随着单片机技术的迅速发展，利用单片机及其外围芯片实现复杂系统的控制已经成为现实［3］。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性［4］。通过单片机自动控制、调节加热与给水系统，可使锅炉维持一个较稳定的系统，以正常供气供水，保证系统安全经济运行。 一、系统简介 设计的研究对象主要是锅炉的液位和温度，对其液位和温度实现自动控制。通过STC89C52RC单片机、温度传感器(DS18B20)、LCM(12864液晶显示屏)、语音模块(WT588D)、浮球式液位传感器、独立按键等实现系统温度、液位报警和控制，同时可以对锅炉当前状态的显示、控制和播报加以实现。系统的硬件设计主要是有以下几个模块:STC89C52RC芯片为核心的控制模块，液位采集模块、温度采集模块、键盘模块、液晶显示模块、语音报警模块、独立按键模块、继电器控制模块、电源模块、串口模块等。可实现的具体功能如下:一是系统启动后播放开机画面和开机音乐，显示系统默认的温度上下限值。二是显示当前的温度及温度是否在设定范围内，同时显示当前液位状态。三是当液位低至给定的下限液位时，放水水泵停止对锅炉放水，同时启动进水水泵对锅炉进行加水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。四是当液位高至给定上限的液位时，进水水泵停止对锅炉加水，同时启动放水水泵对锅炉进行放水，直到液位到达指定值，LCM显示液位正常。五是如果温度传感器DS18B20损坏，系统停止工作，LCM提示错误。六是温度低于设定值，启动加热工作。温度到达指定温度值，停止加热工作。七是可以语音播报，并通过独立按键控制语音播报的开、关。八是通过按键实现温度上下限值的设定，最高上限值为70摄氏度，最低下限值为10摄氏度。 二、系统硬件设计 (一)单片机接口原理图。该部分主要由单片机芯片、上拉电阻、排阵等组成。原理图如图1所示。(二)温度采集模块。温度采集模块主要使用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。DS18B20为单线接口，性能较为稳定。用户可以设定温度报警上下限值，同时，该DS18B20超温度限可通过报警搜索命令加以识别。在传统的模拟信号远距离温度测量系统中，需要很好地解决一些技术问题，才能够达到较高的测量精度［5，6］。在感温器件中，DS18B20适合于单片机构成智能温度测量和控制系统，其精度很高、易保证。体积小、无需标定、支持多点组网功能、可多点测温等特点都有利于在实际应用中取得良好的测温效果。温度传感器如图2，DS18B20的原理图如图3［7］。(三)液位采集模块。液位传感器采用的是浮球式液位开关。其结构简单，无复杂电路，使用方便，使用磁簧开关无需电源，接点寿命长，控制开关位置可随使用者订制。所有开关出线在同一接线盒，外部施工配线成本较低。由于磁簧开关和导线与被测液体是完全隔离，该液位开关可在高温、高压设备上安全使用。浮球式液位开关是采取直浮子驱动磁簧开关内部磁铁，达到开关瞬间动作的原理。当被测介质浮动浮子时，浮子在一定范围内上下移动，浮球内的磁体将吸引控制开关动作杆上的磁体，从而产生开与关的动作，实现液位的指示与控制［8］。液位传感器实物如图4，液位采集模块的电路图如图5。(四)继电器控制模块。继电器主要是来做自动控制作用的开关元件。在本次设计中共使用了3个电磁继电器，都是用+5V的直流电来控制12V的直流电，分别实现对进水水泵、出水水泵、加热器的控制作用。电磁式继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、高电流的工作电路，能实现远距离操纵和自动控制。进水水泵、出水水泵和加热器的控制就可通过此原理得到远程自动控制。继电器控制电路如图6。 三、结构设计 本设计中使用的保温水桶是在成品的基础上进行部分加工所得。机械加工包括对桶壁进行开孔，加热器的定位、安装和密封，进出水水管的定位、安装和密封，液位传感器支架的设计安装，以及液位传感器和DS18B20温度传感器的安装、固定。在上液位传感器安装时，液位传感器的浮球下边缘和进水管平齐，当水位到达该液位传感器浮球下边缘时停止加水，防止进水管被完全淹没。下液位传感器安装时，浮球的下边缘略高于加热装置，当桶内液位低于该液位传感器上边缘时停止出水同时开始加水，防止液位过低而导致加热装置干烧。加工结果如图7。上下液位传感器的信号线分别从安装进出水管的孔里引出。DS18B20温度传感器安装在保温桶夹层内部并紧贴内壁，位置在水桶中部，信号线从和上液位传感器的信号线一路从进水孔引出，如图8所示。 四、应用分析 当保温桶内液位过低时系统控制继电器使进水水泵工作。当液位过高时进水水泵停止工作，出水水泵工作，直至液位正常。同时水的温度如果低于设定值，继电器控制加热器开始加热，直至达到设定温度，加热器(220V)停止工作，这些功能都要能够实现，而且整个过程都是自动完成，不需用户操作，用户只需按照自己的要求设定温度范围，既安全又方便。锅炉自动控温给水系统经过实验验证，已经可以实现开机画面的显示，显示默认的温度上下限值，可根据需要进行设定，系统会显示当前的温度和温度、液位状态是否正常。随着单片机技术的发展和日趋成熟，单片机不仅应用前景广泛，同时有助于发现可能存在的故障。锅炉自动控温给水系统就是利用单片机使锅炉系统具有较高的实用价值和优越性。 作者:伍广 邓传奇 陈帅 单位:安徽理工大学机械工程学院 硬件设计论文:封闭禽舍传感器节点软硬件设计 本文作者：曹元军1金濯2翟旭军2王新忠3作者单位：1.泰州职业技术学院2.江苏畜牧兽医职业技术学院3.江苏大学生物机电工程研究院 工厂化蛋鸡舍在结构上是一个全封闭的设施，鸡舍内部环境受设计结构的制约和影响，形成了不同于外部环境的“鸡舍小气候”。鸡舍气候信息主要包括室内的温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子。鸡舍设施的全封闭性决定了鸡舍与外界的物质与能量交换，这种交换会引起鸡舍小气候环境的变化，进而在一定程度上又会影响蛋鸡的生长及其产蛋率。鸡舍气候信息采集的智能化和信息化是实施工厂化蛋鸡养殖的关键技术之一，国内外已有科研人员将无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)技术应用于农田信息采集。为满足农业信息采集中监测周期长的需求，研究人员结合不同的应用场合，设计了多种专用的无线传感器网络节点［1－6］。由于封闭式蛋鸡舍设施的特殊性，鸡舍环境信息有线采集设备易出故障，且设备的投入成本与维护成本较高，因此，无线传感器网络的应用将尽显其优势。为此，笔者在尽可能延长无线传感器节点通信距离的基础上，合理地设计硬件系统和软件系统，以有效提高节点的生存周期。 1节点硬件设计 节点硬件设计通过自组网的形式将采集的信息发送至系统监控中心，实现对封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的采集。传感器节点由微处理器模块、无线通信模块、串口通信模块、传感器模块和电源模块组成，如图1所示。为了提升传感器节点的通信距离，微控制器(CPU)采用AVR系列单片机ATmega128L，对比普通51系列单片机而言，ATmega128L代码执行效率更高，抗干扰能力更强，同时，ATmega128L单片机具有低功耗的特点(1μA～25mA，WDT关闭时为100nA)。该设计的无线通信模块采用功耗低、发射功率可微调的nRF905模块，其高斯频移键控(GFSK)调制方式抗干扰能力强，能够很好地抑制噪声环境对信息采集系统的影响。设计节点的CPU时钟频率为7．3228MHz，nRF905设定在433MHz国家开放频段。温湿度传感器采用SHT11，光强度传感器采用美国TAGS公司的光强度数字TSL2561。有害气体浓度的监测传感器分别为:CO2浓度传感器选用美国FIGARO公司生产的TGS4160，NH3传感器选择的型号为MIC－NH3智能传感器，硫化氢传感器选择的型号为(H2S传感器)M－100。 2节点软件设计 针对上述节点硬件结构，结合封闭式蛋鸡舍设施信息采集周期性强、时间间隔短、单次数据传输量大的特点，设计了基于C语言的软件系统。 2．1节点软件构成 节点软件由操作系统和应用程序构成。WSN利用TinyOS操作系统，采用AVRStudio4．07开发平台，开发应用程序，包括各个硬件模块的驱动、数据采集和通信协议。在TinyOS环境下为节点用NesC语言编写了相应的执行程序。AVRStudio4．07平台采用面向对象的编程方法，1个TinyOS应用程序与多个组件(Component)连接，构成1个执行模块(Module)。组件是硬件的抽象概念，组件间由接口(Interface)互相连接。该设计传感器节点的TinyOS应用程序结构如图2所示。 2．2节点休眠的设计 无线传感器节点节省能量的最主要的方式是休眠机制。当传感器节点目前没有传感任务并且不需要为其他节点转发传感数据时，关闭节点的无线通讯模块、数据采集模块甚至计算模块以节省能量。因而，一个传感任务发生时，只有与之相连的区域内的传感器节点处于活动状态，从而形成一个活动区域。如图3所示，活动区域随着数据向网关节点传送而移动，这样原先活动的节点在离开活动区域后可以转成休眠模式从而节省能量。 2．3同步控制 时钟同步是该设计分布式系统的重要组成部分，采用TDMA－MAC协议。具有休眠机制的无线传感器网络需要严格的时间同步机制，用来准确接入信道和及时唤醒。在传感器网络中，节点运行工作时的物理时钟依靠对自身晶振中断计数实现。如果节点晶振的频率误差和初始计时时刻不同，就会使节点之间物理时钟不同步。通过计算出物理时钟与逻辑时钟的关系，构造对应的逻辑时钟以达成同步。无线传感节点在应用基站充当时间基准点，发送数据包具有当前时钟读数的同步指令，当无线传感器网络内其他节点接收到该同步指令后，计算延时参数并调整本节点的逻辑时钟值，以和基站节点基准点构成同步。传感节点在和基站节点同步后作为新的基准点，一环接一环由里向外同步，直至覆盖整个无线传感器网络。 2．4节点程序的调试 无线传感器节点硬件和软件设计完成后，进行了程序初步调试。程序调试平台为AVRStudio4．07，调试步骤如下:①在启动AVRStudio4．07之前，将JTAG仿真器与PC机串口连接起来;②JTAG仿真器的数据电缆连接到目标板的JTAG接口;③在确认PC、JTAGICE和目标板正确连接后，按照下列顺序依次接通电源的操作:打开目标板电源，即SW1拨至“ON”处，然后接通JTAG电源，JTAG仿真器上的绿黄两灯同时亮表示连接成功，若有任意一灯不亮，就说明连接没有成功;④在PC上打开AVRStudio4．07，调试节点程序，如下图4、5所示。 3结语 为解决传统封闭式蛋鸡舍设施的温度、空气湿度、光照、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的监测中所存在的监测区域面积小、采样率低、工作量大等问题，该研究探讨了将无线传感器节点技术作为封闭式蛋鸡舍环境监测中数据采集和传输载体的可行性，设计和开发了无线传感器节点，并进行了节点程序的调试。下一步应采用所设计的无线传感器节点，构成无线传感器网络，通过进一步的封闭式蛋鸡舍环境因子信息采集试验，提高无线传感器网络系统的可靠性和实用性。 硬件设计论文:常规剧场舞台机械控制系统的软硬件设计 【摘要】根据国内剧场舞台机械控制系统的特点，探讨了软、硬件设计解决方案。根据实际工程经验从控制系统硬件设计组成、网络系统构建和软件功能要求三个方面进行了详细的论述。 【关键词】PLC；舞台机械；变频器；现场总线 常规剧院根据功能可以划分为歌剧院、戏剧院、音乐厅和多功能厅等。舞台机械是现代化剧场不可缺少的核心设备，通过舞台机械设备不断升降、平移、开合运动，并配合灯光、音响的不断变换，呈现在观众眼前的是一场场美轮美奂的视觉盛宴。常规剧场舞台机械设备一般可分为台上和台下两个部分，台上以卷扬类为主，台上设备的基本配置有防火幕、假台口、大幕、二道幕、景吊杆、灯吊杆、单点吊机、灯光渡桥、灯光吊笼等设备，有的还配置了反声罩。台下以升降、推拉、旋转为主，台下设备的基本配置有主升降台、左右车台、后车转台、升降乐池、各种补偿台、插销和安全网等设备。其中，台上吊杆类设备、台下升降台类设备和车台类设备是舞台表演空间的主要设备。随着计算机技术的不断发展，现在舞台机械控制多采用以可编程控制器为主的分布式控制系统。系统硬件由继电器、接触器和变频器等低压电器组成，网络采用开放式工业现场总线通讯技术，软件设计采用功能完备的人机友好界面和安全互锁保护。整个系统快速、方便地将分散在台上、台下的设备和核心中央处理器联系起来，其各种不同类型的控制模块通过硬件接口和软件组态可进行广泛组合，为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。同时，由于采用计算机控制，系统具有处理速度快、系统资源裕量大、通讯能力强、故障排除快速、定位准确的特点。 1设备电器设计组成 舞台设备电器控制回路一般由各种安全保护单元（如限位、乱绳、超载、超速、安全急停链路）、位置测量单元（如编码器、减速开关、行程开关）、控制电路（如各种继电器、PLC输入输出模块）、驱动单元（如变频器、交流接触器）和执行单元（如三相异步鼠笼电机、伺服电机）组成，并通过以上电器环节的共同作用控制设备运动。国内舞台设备按控制方式包括常规定速控制和调速定位控制。 1.1常规定速控制 常规定速控制——通过PLC起停输出、设备的行程开关、保护开关、继电器组成的中间回路控制对应的三相电源的相序通断，从而达到直接控制电机的正反向运动，如舞台各种插销、安全网、升降栏杆、安全门。该方式广泛应用在对时间要求不高的舞台设备硬件设计上，对于在运动过程中有位置需求但定位要求不高的设备（如灯光吊笼、假台口侧片、灯光渡桥）来说，该方式并不能满足要求。从设计经济、硬件便捷的角度，通常在常规电机传动轴上加装轴套型增量编码器，将编码器信号接入具有位置采集功能的模板（如西门子编码器模块FM350），同时，在硬件选型时根据模板的采样频率和电机转速确定所选编码器的每圈脉冲值。采集的位置信号经过现场总线传送到中央处理器中，和预设的目标位置做比较，决定设备是否到位停止运行。在实际的硬件设计中，为了能及时响应到位置信号，需把采集模板的实际输出值串入控制电机正反转回路。考虑到常规定速控制设计中不具备调速功能，电机高速运动过程中收到停止信号后制动运行较长，影响设备控制精度，在应用中要根据设备实际制动距离，在软件调试中加入制动停止提前长度来修正设备停止响应距离，从而提高设备实际到位精度 1.2调速定位控制 调速定位控制——常规电机带有编码器，编码器接入具有位置控制功能的高性能交流矢量变频器，变频器通过本身的内置位置控制卡计算电机运行的实时位置和给定目标位置的差值，通过PID调节输出对应的频率和电压控制电机运转速度，中央处理器通过总线通讯方式比较变频器传回来的位置、状态特性，并根据变频器窗口到位值实现对所控设备的速度、位置精确控制，控制电路如图3所示。使用调速定位控制，降低了对机械设备的冲击，提高了设备的安全性和可靠性。因此，在国内中、大型剧场中，该控制方式是控制吊杆、升降台、车台等机械设备的主流方案。调速定位按控制电路功能一般可分为一对一控制和矩阵切换控制。对于前者，每个设备都是一个控制单元，控制电路结构相对简单，每个变频器的总线状态真实反应设备实际情况。由于只考虑单独控制回路，现场调试成本较小，出现故障排查相对容易，系统后期维护人工成本较小，但如果控制单元的任何器件发生故障，则直接影响调速设备运行，同时对于电器元件、变频器的成本支出较高。对于后者，由于采用继电器矩阵切换，控制回路采用冗余备份方式，每个调速设备在选定之前不对应固定变频器，如果某一个控制单元出现问题影响吊杆运行，通过切换矩阵的及时调整可以规避出现故障的控制单元，从而使设备更可靠地运行，提高了整个系统的风险抵御能力。同时，采用切换方式，节省了变频器数量，降低了电器成本支出。但这种控制方式电路结构复杂，软件互锁要求较高，一旦出现故障，排查和维护较繁琐。通常来说，台上调速吊杆采用切换矩阵方式，台下调速设备采用一对一控制方式。这主要是因为各种类型的吊杆大多功率在30kW以内，且功率较为相近，实际舞台演艺中同时运动的最多吊杆数远远小于总吊杆数，故采用切换方式。而台下升降类设备在演出时载有大量演员，功率较大，通常达到60kW以上，为了避免频繁切换对用电回路的冲击，并考虑到实际运行的安全性，故采取一对一方式。 2网络系统的构建 舞台机械控制系统从网路结构上分为三个层级：管理级、控制级和现场级。2.1管理级设备管理级设备包括控制台和服务器。控制台中主要设备包括工控机、触摸屏和电源、操作按键及操纵杆，主要为监控舞台设备状态、运行参数、报警信息，编场数据处理和控制设备起停，为操作人员提供友好的人机交互界面。服务器可记录操作人员和设备的实时数据，为演出设备历史追溯提供不可替代的手段。 2.2控制级设备 控制级设备主要包括可编程控制器的中央处理单元和各种适应现场总线的通讯单元。作为整个舞台机械控制系统的“大脑”，中央处理单元是系统核心，主要负责向上通过以太网传递现场的监控信息（如升降台、景杆等调速设备的位置、速度等实时参数，以及乱绳、电机过热等安全信号），向下对现场级设备下达动作命令，协调现场设备动作次序（如舞台机械设备的定位控制和设备延时启动等）。 2.3现场级设备 现场级设备：主要包括符合现场总线协议的相关舞台机械控制远程I/O站点、对应的变频器和电动机。现场级设备主要任务负责实现操作人员通过控制台发送的具体的运动方案，同时采集必要的现场信息，传递给上层作为参考。图4为采用标准三级网络设计的结构图。 2.4网络系统的构建中的关键问题 （1）控制系统的安全性设计要贯穿整个控制系统，包括核心控制器到单体设备的控制设计。控制系统应采用开放的现场总线技术，根据用户的实际需要，采用可靠的冗余技术，包括核心部件的冗余和网络的冗余。控制系统具有紧急停机系统，任意一个极限开关的动作会触发本设备应急线路，任意一个急停按钮应触发控制系统的急停链路。同时，急停系统和中央处理器通过安全总线进行信息交换。所有具有提升性能的驱动都采用双制动器，并且互相独立控制，保证驱动能及时有效地停止工作。（2）所有的舞台机械系统主控制台、移动控制台，应具备即插即用的特点。对于单一控制台，用户可根据实际情况方便地选择切换到不同的操作方式（如手控、程控、更改参数）对设备进行操作；对于不同控制台之间的切换操作，中央处理单元应具备统一的授权管理，保证同一设备在任意时刻只接受来自单一控制台的指令信息，防止设备由于接受不同控制台指令信息而造成控制紊乱。（3）保证关键信息响应的实时性和同步性（如舞台机械设备的启动命令）。对于调速定位设备，国内大多是通过每个变频器的内置位置控制卡控制设备，当多个设备同时运动时，由于网络传输的延迟性造成设备启动的不统一和设备运行中间过程中的实际位置偏差。在设计控制网络时，对于关键信息的传递需采用等式同步机制和数据优先级处理，保证数据传输的快速响应。 3软件设计要求 3.1操作功能要求 操作功能要求：对于舞台控制操作界面，应设有手动选择、运动参数设定、设备编组、场景运行、设备位置绑定、运动禁止、设备位置记录等功能，根据实际用户需求的不同，还应提供系统管理、维护和根据演出过程需要而附带的工程组态功能。同时，应提供演出中间的各种应急处理功能，如当在演出场景中编组的运行设备，设备出现报警停止运行时应具备手动快速介入，当设备撞到物理极限位后，应具备旁路控制使设备及时脱离危险位置。用户一旦误操作，不光有报警信息，同时提供相应的保护，规避可能发生的设备误动作引发的系统风险。 3.2设备互锁要求 设备运行互锁是舞台设备安全可靠运行必不可少的保障，互锁软件设计必须实时跟踪设备运行的数据。互锁软件应采用顺序控制程序，根据优先级管理机制，按照预先规定好的优先级动作顺序，对控制过程各阶段的设备互锁顺序进行自动判别和保护。每一个设备的运行条件都依存于其他相邻设备的位置，当检测到条件满足或不满足时，及时发送给设备数据块运行或受限指令，使设备安全可靠地运行。 3.3分布式管理要求 通过现场总线技术，把分布在舞台控制室的控制台、上位机、台上及台下控制柜间的现场驱动单元、现场采集单元等方便、快捷地联系起来。通过开放的现场总线控制通信网络把物理分散的设备构成为一个整体，用分布式数据库实现全系统的信息集成，进而达到信息共享，从而实现同时在多台控制终端上对舞台设备的集中监视、集中操作和集中管理。 3.4远程维护要求 控制系统工程师可通过互联网对现场控制系统进行远程诊断和维护。操作系统中出现的故障，应及时记录在上位机历史数据库中，用户通过Internet网以文本形式传送到远程诊断实验室，帮助用户排除故障。通过专门远程诊断软件，可实时跟踪链接到现场网络节点的舞台机械设备运动情况，及时帮助用户解决操作中出现的问题。 4小结 在控制系统建设规划中，要注重安全和效益并重的原则，适当降低建设成本和后期维护成本，同时还要从长远着眼，技术方案要有一定的前瞻性，充分考虑将来整个系统的整体升级、扩容问题。随着计算机和控制理论的不断进步，舞台控制技术逐渐趋于完善，带有自诊断功能和微机通信接口的PLC元器件也越来越普及，价格也趋向便宜。在国内以可编程控制器为核心的舞台机械控制系统已经形成了集网络化、集散化、自动化、智能化为一体的先进的自动控制模式。目前，广义舞台的概念已不再仅仅局限于正规剧场传统品字型舞台，随着电视剧场、演播厅、体育场馆等组合式舞台，以及各种类型的动感、多维影院、VA多媒体互动系统、科技馆等领域的异型舞台的出现，舞台机械控制系统的软、硬件设计也应随着舞台要求的变化不断发展更新。 作者:刘学信 刘建喆 单位:山东艺术学院 北京师范大学第二附属中学 硬件设计论文:高性能车载充电机硬件电路设计研究 电动汽车作为新型代步交通工具，车载充电机是其不可缺少的配套充电设备，对车载充电机的研究显得尤为重要。一款成功的高性能的车载充电机要能抑制谐波、功率因数高、效率高等特点。本文根据上述特点，设计了一款2kw的车载充电机。有源功率因数校正电路（APFC）能有效抑制谐波，提高功率因数。而软开关技术能有效提高充电机的效率。本文将二者结合在一起，设计了一款高性能指标的车载充电机，并进行了波形测试及实验验证。 1车载充电机硬件拓扑结构及原理 1.1APFC拓扑及原理功率 因数校正有多种拓扑电路，比如boost、buck、buckfly等电路。本文采用BOOST电路拓扑，如图1所示，因其电流连续、电流波形失真小、输出功率大、储能电感同时具有抑制RFI和EMI噪声的功能。状态分析：当S通、VD断时，假设此状态持续时间为T1，可得到状态方程，解得，其中为第K时刻的输入电压值。当S断、VD通时，假设此状态持续时间为t2，可得状态方程，解得：。当S断、VD断时，假设此状态持续时间为t3，得状态方程。由上述公式可知，是跟随输入电压变化的半波正弦函数，如图2所示，其相位基本相同且输入电流波形近乎正弦波，所以功率因数接近于1。当电感电流临界连续时，t3=0，可知电感电流的包络线仍为半波正弦函数形式。弱电感电流连续，则表现为电感电流正弦变化的基波上迭加随斩控频率变化的高频锯齿波，锯齿波的幅度与电感量及斩控频率有关。 1.2逆变整流拓扑及原理 逆变电路采用副边无源钳位软开关移相全桥拓扑结构，如图3所示S1、S3为超前臂，S2、S4为滞后臂。其软开关的实现，超前臂的零电压开关依靠变压器漏感和超前臂的并联电容实现，滞后臂的零电流开关通过变压器二次测钳位电容在换相期间钳位电压强迫一次侧电流复位到零实现。此种软开关结构，所需器件简单，不需要额外有源元件等优点。 2主回路参数设计 2kw高性能车载充电机的额定输出电压为96V，额定电流为20A，输入单相交流电160V-240V整流后经APFC电路得到400V直流母线电压，开关频率fs取50KHZ。 （1）apfc电感设计。 1）输入电流峰值的最大值确定：电感应当在最大电流时避免饱和。交流输入电压最小时，其峰值能达到最大，再考虑到期效率假设为0.92； 2）电感中纹波电流峰峰值。一般最大峰峰值可取输入电流的20%； 3）确定输入电压峰值时的最大占空比； 4）电感量的计算：经过试验，调整为1mh。 （2）主变压器的设计。 1）选定工作频率在100khz，铁氧体磁芯完全能够满足要求； 2）磁芯规格的选择。铁芯的窗口面积乘积为：通过查表选择双EE55磁芯。式中：V1I1为输入功率；V2I2为输出功率；K0为窗口利用系数，一般取0.2-0.4；Kf为波形系数，方波为4； 3）原边绕组匝数选择； 4）副边匝数选择 （3）钳位电容的设计。其作用主要有两个：一是钳位整流二极管的电压，从而降低二极管的电压应力；二是超前臂关断后，钳位电容上的电压反射到原边，抵消漏感的能量，使得原边电流迅速降低，实现滞后臂的零电流开关。本文中漏感选择20uh。电容上存储的能量为：一次测漏感能量为：为了抵消原边漏感的能量，电容上存储的能量要大于漏感存储的能量，即整理得：最终经过试验选择容值为200nf。 3实验波形及结果分析 蓝色为超前上桥臂驱动波形，黄色为超前上DS间波形，由上图可知超前臂实现了零电压开通关断；图中红色为滞后下DS间波形，紫色为回路电流波形，由图可知，滞后臂基本实现了零电流开通关断。 4结束语 随着电力电子技术的不断发展，人们对车载充电机的要求越来越高，高频化小型化高效化低谐波车载充电机成为发展的趋势。本文研究了带有源功率因数校正的移相全桥软开关车载充电机，对其工作原理和性能做了分析并对样机进行了实验，证明了充电机的可行性和有效性。 作者：王平来 李小伟 张立功 单位：山东省汽车电子重点实验室 山东省科学院自动化研究所 硬件设计论文:浅谈喷雾机的系统硬件设计与实验 1系统硬件设计 系统硬件设计系统工作时，药液由液压泵泵出，经主管道及喷杆后由喷头流出，通过转换接头流经流量传感器，最后由药液收集槽收集。为便于试验记录，将左侧喷头从上到下标记为喷头1～喷头3，右侧喷头从上到下标记为喷头4～喷头6。转换接头为自行设计的快捷转换接头。流量传感器输出频率信号，信号经频率转电流模块转换为4～20mA电流信号，同时压力传感器输出4～20mA电流信号，流量传感器与压力传感器输出的电流信号经4～20mA信号采集模块采集后，由RS－485总线上传至上位机界面显示。本系统可同时显示6路流量信号及1路压力信号。流量传感器选用GemsF6FT—110系列TurboFlow型流量传感器，输出频率范围58～575Hz;压力传感器选用WLB型压力传感器，输出信号为4～20mA电流信号;频率电流转换模块选用ART－阿尔泰A11FV11频率/电压、电流信号隔离转换模块，输入为0～1kHz，0～10kHz和0～100kHz频率信号，输出为0～5V，0～10V电压信号和0～20mA或4～20mA电流信号。本设计根据流量传感器输出信号选择输入档位为0～1kHz，并根据信号采集模块选择输出档位为4～20mA;4～20mA电流采集模块选用顺源ISOADA08型采集模块，可同时采集8路电流信号，通过RS－485总线上传至上位机界面。若喷雾机喷头较多，系统可对喷头进行分批次测量。 本转换接头可分为固定架、螺杆和接头体3部分。其中，固定架用于支撑接头，并将接头与喷头位置进行固定;接头体上端采用橡胶密封垫，可将喷头与接头接触部位进行密封，橡胶密封垫通孔直径为13mm，可用于测量多类喷雾机喷头。测量时，将橡胶密封圈与喷头喷嘴对接，卡钩卡至喷头上端，且保证两卡钩处于同一平面内，以保证密封性良好，旋转螺杆使转换接头固定至喷头上;药液经喷头体由胶管接头引流至流量传感器。本转换接头使用方便，操作简单，用于对单个喷头的测量;若喷雾机喷头数量较多，可使用多个接头进行测量。 2上位机软件设计 系统上位机控制软件采用C#编写，使用VisualStudio2008开发平台开发进行开发，可以运行于Win-dowsXP及以上环境。系统工作时，可根据不同试验条件在上位机界面显示不同的测量值。因本系统主要测量喷头流量值，根据拟合方程中流量与电流的关系，设定最大电流值与最小电流值所对应流量值以及压力值。系统启动后，上位机界面实时显示主管道压力值以及喷头1～6的流量值。数据采样间隔可根据用户要求进行设定，同时系统会将所采集数据在数据库中进行存储，可供试验后期数据分析处理。为了获得电流与流量关系曲线，试验时选用SCL600型喷雾机ALBUZ－ATR80型喷头，分别设定压力为0．3，0．7，1．1，1．5MPa，使用秒表记录测量时间，并测量在该时间范围内由量筒收集的药液体积，同时用万用表测量输出电流值，每个压力值下测量3次，取平均值。 3试验及结果分析 为测试本系统精度，试验时选用SCL600型喷雾机所配置的ALBUZ－ATR80型喷头进行试验，记录上位机界面所示流量值，同时用量筒测量一定时间流经流量传感器的药液体积，计算其平均流量(即实际流量)，通过与试验测量流量(即上位机所示流量)进行比较，得到系统精度。为了测试系统精度，以喷头2为例，使用上位机软件，以0．4MPa为间隔，在0．3～1．5MPa范围内记录上位机界面所示流量值，并测量在一定时间内量筒所收集的药液体积。每个压力下测量3次，取平均值。试验数据表明，喷头在不同压力下流量不同，且随着压力的增加，流量逐渐增加;在流量为0．53～1．25L/m范围内，喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为4．40%。为了测试系统精度，选择喷头1、喷头3及喷头4进行试验，使用上位机软件，试验设定压力为0．7MPa。同时，记录上位机界面所示流量值，并测量在一定时间内量筒收集的药液体积，每组测量3次，取平均值，试验数据表明:当压力为0．7MPa时，各喷头流量基本保持一致;当流量为0．83～0．91L/m时，喷头平均流量与测量流量的最大相对误差为3．88%。 4结论 本系统所设计的转换接头使用方便，密封性良好，对喷头寿命影响较小，可便于系统同时对多类喷雾机喷头流量快速测量，且系统操作方便，上位机界面可实时显示各喷头流量值，实现对喷雾机喷头流量在线测量，测量精度较高。 作者：单位：西北农林科技大学机械与电子工程学院 国家农业信息化工程技术研究中心 硬件设计论文:钻孔机械臂控制体系硬件设计与实现 0绪论 工业机械臂（以下简称机械臂）是近代自动控制领域中出现的一项新技术，作为多学科融合的边沿学科，它是当今高技术发展最快的领域之一，并已成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。随着机器人系统设计应用的复杂化以及机器人系统对控制精度、实时性能、可靠性的要求不断变高，需要给机械设备装备嵌入式操作系统。嵌入式系统应用于机械的控制，将是机器控制领域的一个发展方向，为机器的智能控制的实现提供了广阔的平台。与传统的微处理器和DSP相比，ARM微处理器资源丰富，具有很好的通用性，其主要技术优点是高性能、低价格、低功耗，可以广泛的应用于各个领域，因此将ARM应用于机械臂控制系统不失为一种好的策略。 1机械臂功能设计 本文主要研究的是单臂式钻孔机械臂，这种机械臂需要完成的动作有：前行、后行、左行、右行、上行、下行。这些动作相互结合，完成相应的动作安排。根据上述动作要求，工艺流程如下：(1)本文研究的机器臂主要由底座(或躯干)、机械臂构成。底座的主要任务是支撑和完成手臂上下左右的移动，实现机械臂在工作空间中的活动；(2)机械臂的底座固定不动，机械臂的Y轴由伺服电机驱动在平行于底座的平面进行前后运动，即是在Y轴平面中的运动；(3)X轴在上位机对伺服驱动器发出指令后和Y轴同时移动，进行左右的运动，即在X轴平面中的运动，同时运动就可以实现机械臂在X-Y平面上的精确定位；(4)在X轴上安装一个气动式动力头，当在X-Y平面上精确定位之后，处理器通过控制电磁阀动力头进给，带动钻头旋转进行既定的钻孔。总结归纳可知，X-Y轴用于机械臂钻孔的定位，Z轴做往复运动进行钻孔；(5)机械臂完成上位机发出的脉冲指令，回到机械原点，等待下一次的指令。 工作过程如下：上位机对控制机发出脉冲指令，电机控制系统从控制器中获取指令数据，传感器系统检测在机械臂工作的范围之内有无障碍物，确定无障碍后开始动作，在系统运行中与电机同轴度编码器实时反馈机械臂所到达的位置，以判断是否完成规定动作。当控制器接受编码器反馈的数据判断出规定动作完成后系统暂停动作，等待下一次指令。为了使机械臂在接受到指令后高速准确的完成动作，本设计在硬件上采用了伺服驱动系统，软件上采用模糊控制算法。电机驱动系统由ARM处理器及其相关外围硬件和电机驱动器组成，ARM处理器发出指令脉冲下达给伺服驱动器，电机驱动器驱动电机运转，运行期间，ARM处理器根据编码器反馈的信息判断机械臂的运动状态，实现实时跟踪定位和位置定位。 2模糊控制算法在ARM控制系统中的实现 2.1输入量模糊化 模糊控制算法用在ARM中,则需使用在ARM中可以运行的软件实现模糊控制，这样就把能将原来的数字控制器改成模糊控制器，从而构成了一个基于ARM的模糊控制系统。由此可见，这种模糊控制器在本质上只是一种控制算法与硬件的结合，与其它的模糊算法的差别在于用ARM的语言来实现模糊化、模糊推理决策以及反模糊化过程。这种模糊控制器的优点是资源消耗少，灵活性高，通用性强，应用范围广等。必须注意的是设计过程中要考虑到ARM的内存空间，运算速度，以及模糊算法的执行效率和系统的实时性要求。在模糊控制器中，给定目标为r，将光电编码器检测到的电机转速作为反馈输入。然后计算得到转速偏差e(k)和转速偏差变化率Δe(k)，量化和模糊化后作为模糊控制器的两个输入信号，反模糊后得到精确的PID参数，经过PID运算得到电机控制信号，此控制信号经过进一步的转换，可得到PWM控制寄存器的设定值，写入PWM寄存器后，从ARM的PWM输出端口将得到相应的PWM控制信号，经过驱动器驱动伺服电机，使钻孔机械臂达到计算机的控制运动要求。在机械臂硬件平台控制系统中,计算机通过串口与ARM处理器通信,发送控制命令控制机械臂的运动状态。用编码器检测电机的旋转速度。 电机转速的误差:式中：n是当前电机转速；n0是t0时刻对应的电机转速;当上次的电机转速为e(k-1)时，当前电机转速的误差变化为：根据e(k),Δe(k)的隶属度函数可知，我们必须把由上式计算得到的误差和误差变化率进行处理,使他们的值落在[-3,3]区间,再进行模糊化处理,才能进行模糊控制器运算。经过反复的试验,可以得到e(k),Δe(k)的最大值,分别为em,Δem由此我们进行归一化公式:当出现测量值大于我们的最大值时，我们就将其视为最大值em的值，所以以上公式是普适用的。 2.2建立机械臂模糊控制规则表 模糊控制规则在模糊控制系统中，是一种根据控制量偏差和控制量偏差变化率而推断出输出量的推理规则。这些规则是由误差和误差变化率状态的不同而形成的一系列条件语句。在模糊控制器选用单变量二维最常见的结构形式，设定误差e,误差变化ec及控制量输出u的模糊子集为｛负大,负中,负小,零,正小,正中,正大｝，并简记为{NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}，论域均定为[-3,3],模糊子集NB,PB分别选为Z型隶属函数和S型隶属函数，其余选为灵敏度高且在论域范围内均匀分布，等距离的三角形隶属函数。由于三角形隶属函数简单易行，计算效率高，且仅与直线的形状有关，适合于实时控制和在线调整的控制，因此，本模糊控制器的输入输出隶属度函数曲线如图1所示。 3钻孔机械臂控制系统硬件设计与实现 3.1LPC2138处理器 ARM内核采用精简指令集计算机（RISC）体系结构，具有大量的通用寄存器，指令格式使用统一和长度固定，寻址方式简单，内含2套指令系统（ARM指令集和Thumb指令集）。极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 3.2传感器模块 本课题研究的钻孔机械臂是一个用于加工的机械装备，当上位机设定好要加工的参数且启动机械臂臂进行加工时，为了防止有意外的发生，需要加一些传感器进行保护，当检测到有人或物进入到机械臂加工的范围之内时，传感器将检测到的信号反馈给处理器，进行相应的动作。 （1）位置传感器：即行程开关，在X轴和Y轴上都装有3个行程开关，在Z轴的上下位置也装有两个行程开关，本系统中选用无触点感应式行程开关，两线制传感器，型号为TL-05MD1。原理：无触点行程开关又称接近开关，它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限位保护，还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点，所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。无触点行程开关分为有源型和无源型两种，多数无触点行程开关为有源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分，一般采用5V～24V的直流电流，或220V交流电源等。当被控物体到位,电子行程开关动作，常开组导通(闭合)常闭组截止,(断开)。完成相应的动作。 （2）光电编码器：由伺服电机驱动器独立控制。 （3）红外光栅传感器又称为安全性光栅安全性光栅是一种保护各种危险机械装备周围工作人员的先进技术。同传统的安全措施，比如机械栅栏、滑动门、回拉限制等来相比，安全性光栅更自由，更灵活，并且可以降低操作者疲劳程度。通过合理地减少对实体保护的需求，安全性光栅简化了那些常规任务，如设备的安装、维护以及维修。 4总结 本文在分析机械臂嵌入式控制体系的基础上，进行了以LPC2138为主控制器的嵌入式系统硬件平台设计。合理规划机械臂的任务模块，设计应用程序，实现对各功能子系统的数据通信、控制管理。本文只对机械臂底层控制系统进行研究设计并介绍。因此，真正的实现伺服电机的精确控制还需要进一步要有专业人员研究。 硬件设计论文:计算机硬件设计安全问题与策略 摘要：随着时代的发展，信息逐步走进每个人的生活，与人们的生产与生活息息相关，在信息时代下计算机也在迅猛发展，但是随之暴露出来的问题也是不容忽视的，重点引起人们关注的问题就是计算机硬件设计安全问题，因为这关系到人们信息的安全。基于此，就重点针对这一问题进行分析研究，并根据现有问题状况提出几项策略。 关键词：计算机硬件；信息安全；创新技术 在现阶段中，世界已成功步入信息时代、科技时代，我国也不甘落后，我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展，然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来，相较于计算机的发展来说较为落后，尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题，这是一个很严肃的问题，这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响，所以，解决计算机硬件设计安全问题势在必行。 1计算机硬件安全的概述 在使用计算机的过程中，外部环境对计算机有很大的影响，所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻，要求计算机外部环境清洁度较高，计算机温度不能过高要适中，计算机四周电压要保持稳定，做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术，这个技术叫做加固技术，计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水，这样的计算机能够一整天在野外工作，所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如，计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码，虽然说这些指令代码是保密的，但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉，我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码，外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令，使得计算机内所有的信息、资料泄露，同时也可能会使计算机崩溃，并且这一崩溃将是毁灭性的，一旦这一消息是真实的，那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击，导致硬件泄密、信息泄露，甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全，从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢？电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实，计算机就像是人的身体，有很多零部件，计算机中的零部件每一个皆是能够控制的，所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片，一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解，那么就能够控制计算机，所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的，因此，要做好计算机硬件安全防护工作，保证计算机硬件安全，保证计算机硬件的设计安全。综上所述，可以看出，计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题，信息安全重点工作就是保密、集成、实用，想要保证信息是安全的，就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法，从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中，它的发展过程比较漫长，通过它的发展过程能够知道一点，那就是计算机硬件安全是什么，它指的就是一个安全系统，这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的，这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。 2计算机硬件的设计安全发展现状 计算机系统中有各种各样的元件，这些构件组合起来构成了物理部件，也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出，现阶段，计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种，相应的，产生问题的原因也大概能分为三种，包括输入设备、储存介质、输出设备。首先，就输入设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种，一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁，一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒，从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发，一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露，后果严重。其次，就储存介质来说，以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障，安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后，就输出设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来，这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。 3计算机硬件的设计安全分析 在信息时代迅猛发展的潮流下，计算机硬件设计安全问题逐步显现出来，相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来，其中有一些新兴安全方案设计精妙，实用性高，并且成本不高、功耗不高，这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外，在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生，如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等，新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用，但是任何事物都有两面性，内在变异有好的一面也有坏的一面，它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。 3.1硬件木马 根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机，硬件木马与病毒相似，都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁，是一种较为恶意的程序，这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片，它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现，但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大，所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种，所以每个研究人员研究的难易程度不同，普遍情况下，那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计，那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量，主要测量的功耗有两个方面，一方面是开关功耗，另一方面是泄漏功耗，然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是，之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说，使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马，或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来，会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大，这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出，它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测，如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出，这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。 3.2物理不可复制技术 计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术，物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念，物理不可复制技术前景广阔，它能够提供一组特殊的映射，该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系，这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的，这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系，除此之外，芯片的映射还存在不可预测的问题，这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段，随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入，越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出，并加以试验，最终成功实现，然而，在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里，仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题，这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端，例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术，它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术，能够制造出一种刚刚兴起的加密系统，这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里，相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中，加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下，需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语，有很多方式能够实现集成。 4计算机硬件设计安全的策略 4.1做好内置安全确认工作 想要很好保证计算机硬件设计安全，第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作，内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢？计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步，首先，使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造，在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列，再通过电子设计自动化工具进行编译工作，从而能够得到新的产物也就是物理版图，把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥，接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域，把校验密钥进行加密处理后得到验证模块，随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上，最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3]，从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作，从而更好保障了计算机硬件设计安全。 4.2检测外置辅助安全 想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段，大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作，与此同时，外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥，其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面，而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。 4.3研发时注重安全设计 计算机硬件设计安全问题是多方面存在的，所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测，还需要关注多方面，避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外，现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件，认识计算机硬件的程度不深，所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识，与此同时，还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之，在设计研发中要注意内置以及外置，搞好设计安全，制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序，除此之外，还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备，以便发现问题、解决问题。 4.4注重创新技术 计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高，在目前来看无法适应时代的进步，所以，想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术，进一步完善计算机硬件的安全设计技术。 5结语 综上所述，计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意，不可以忽略问题、轻视问题，要敢于面对问题并采取正确的方式，研究更为有效的技术来解决问题，保证计算机硬件设计安全，保护计算机系统内部的信息数据。 作者：唐淑珍 单位：天津市静海区医院 硬件设计论文:EDA技术在计算机硬件设计的实践 【摘要】科学技术的发展离不开计算机硬件的发展，EDA技术的发展为计算机硬件的设计提供了全新的解决思路，以一种高效、快速、便于调试的方式，提升了计算机硬件的发展水平。本文简单介绍了EDA技术，并以UART的设计和实现为例，阐述了EDA技术在计算机硬件设计方面的应用。 【关键词】计算机硬件设计；EDA技术；实践分析 前言 电子设计从手工设计逐步走向了自动化设计，它的发展以EDA技术的发展为主要标志。EDA技术以计算机为操作工具，融合了最新的应用电子技术、计算机技术和智能化技术的成果，并且将设计人员从繁重且重复的劳动中解脱出来，使得电子产品的设计效率提升了。 1EDA技术概述 1.1EDA技术的基本内容 在没有EDA技术的时代，计算机硬件的设计需要通过人工手动完成集成电路的设计、布线等工作。而随着集成线路复杂程度的增加，基于手工的设计方式已经无法满足工作需求。因而人们开始寻求一种更为高效的硬件设计方式。EDA技术的诞生，成功改变了这一情况。它以计算机为操作工具，让学生可以在软件平台上，通过软件化的设计方式来描述计算机硬件。由计算机代替人工完成逻辑编译、优化、布线、仿真等工作。整个过程是自动的，直到能够完成对既定芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作[1]。 1.2一般设计流程 它创新性的颠覆了传统电子产品的设计方式。将设计的顺序从由下至上翻转过来。这使得硬件设计者能够从更为宏观的角度去掌控产品的开发。包括设计的质量、成本、功能需求、研发周期等。在拥有比较全面的宏观分析后，从系统设计出发，进行顶层功能模块的解构和划分。并能够按照方框图系统级的次序逐级完成仿真纠错和验证。从而能够使设计问题更早的被凸显出来。当所有的仿真和验证确认无误后，再用逻辑综合优化工具的门级逻辑电路的网表来实现硬件的物理级呈现。通过该项技术的应用，将设计者的设计强度减轻，仅需要通过软件平台，就可以实现硬件的电路设计和功能仿真。整体的设计效率被大幅度提升。硬件设计流程如图1所示： 2基于EDA技术的计算机硬件设计的实践探究 本文以可编程器件开发工具MAX+PLUSⅡ为开发平台设计，它的运行速度快，界面统一，功能集中。同时该开发平台具备十分完整的可编程逻辑设计环境，能够完成从指标设计、输入、编辑综合处理、校验直至编程下载的EDA设计的全过程。设计者可以按工作流程选用工作模块。适用于多平台操作，是一种理想的开发平台。本部分就计算机的基本硬件之一通用异步收发传输器基于EDA技术的设计实现进行了简要的阐述。 2.1UART的基本介绍 通用异步收发器（UART），是计算机中不可缺少的组成部分，它是一种短距离串行传输接口。能够作为微机与下位机的通讯串口，来实现有效通讯。根据当前的计算机运行机制，需要进行数据的交换和传输。但是并行数据并不能够直接发送到调至解调器中，而必须要经过异步传输才能够解决。UART就是此过程的必要部件。它将信息有序的发送到调制解调器中，实现计算机的正常运转。 2.2硬件设计 在进行硬件设计时，考虑各项功能模块的调试工作，设置了三个按键输入来实现UART的复位、接收和发送数据功能的启动。整体硬件结构如图2所示。 2.3模块设计 （1）基本设计思路UART在工作中主要涉及两个过程，发生和接收。在设计时，考虑模块化的方式来进行设计。发生的过程即并行数据的准备阶段，UART按照既定的格式，将信号进行转换。在此过程中涉及到关键的时钟信号。需要通过波特率发生器来产生与本地系统同步的时钟信号。而接收的过程，就是在信号转换成RXD串行信号后，转换成调制解调器需要的并行数据信号。在整个进程中，由于本地时钟信号与UART的时钟信号会产生一定的延迟和误差。当这种误差产生持续性的积累时，会产生接收偏差。使得UARD的功能不能够被顺利的实现。因此，在进行设计时，需要采用一个远远高于波特率的本地时钟信号对输入信号RXD不断地采样，来保持工作过程中UARTDE接收和发生不会出现步调不一致。（2）奇偶校验位发生器模块设计奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法，以保证串行数据的准确性。在基于EDA技术进行UART奇偶校验位发生器设计需要考虑几个关键点。一是该模块能够执行奇偶校验规则，正确的选择数据。从而实现系统既定二进制数据与输入的串行数据校验位的合理比较。验证输入的正确性。二是该模块必须要满足计算机功能的持续拓展性。在计算机工作中，会产生不确定的并行校验位的增加。那么该模块应该能在后续定义的规则基础上进行校验位的添加。对已经设计完成的奇偶校验位发生器模块采用EDA的工具mod-elsim12.0进行功能的仿真，对仿真结果进行详细的分析，以确保所有期望的功能都已经实现，对于发生问题的地方及时进行修订。（3）波特率发生器模块设计此模块的主要功能就是能够根据时钟的频率和既定的波特率来计算出波特分频因子。分频因子就是分频数。对于波特率发生器的系数一般在现场可编程门阵列实现时基本上是固定的，但是当实现出现变化时，波特发生器的系数就要发生改变。在UART中采用的是专用的芯片，使得波特率的改变变得比较困难，需要加上相应的接口来实现波特率的变动。在使用硬件描述语言的parameter语句（VerilogHDL）或者Generic语句（VDHL）就可以实现UART专用芯片的波特率的改变。那么就不需要通过后续的接口添加来改变系数，也就减少了设计和调试的难度。该发生器的分频时钟与波特时钟的频率比设置为16:1.那么信号采样的准确性就会增高，使接收和发生保持在同一步调上[2]。（4）顶层模块设计UART顶层模块是硬件的综合模块。它涵盖硬件中全部接口定义。主要是为了接收和发生与其他模块的通讯和连接。若通用异步收发器的波特率为9600bit/s，分频因子则为9600*16*2。运用EDA仿真软件，在进行发送功能仿真时将能够得到相应的仿真结果。对该模块的仿真结果进行详细分析的时候可以发现，等待发送的数据在接触发生信号后，其串行信号发生了改变，由01010101001010101[3]。利用EDA技术进行UART的实际，能够实现利异步串行通信功能，同时可以利用EDA仿真工具就功能模块进行分别和整体的仿真校验，解决了计算机硬件设计问题发现晚的劣势，能够在设计的过程中及时调整设计方案。 3结束语 EDA技术是计算机硬件设计向软件化转变的重要标志，它为计算机硬件设计提供了全新的思路。这种设计方式使得计算机的硬件设计具备可视性、直观性，且可以在设计过程中进行实时的控制和调整，解决了复杂电路设计问题发现滞后的问题。 作者：景帆 单位：中煤科工集团西安研究院有限公司 硬件设计论文:电子产品硬件设计如何提升产品实用性 【摘要】随着我国信息化技术研发应用水平的不断提高，电子产业的发展呈爆炸式，电子产品的市场功能持续扩展。就电子产品的设计而言，硬件设计作为重要组成部分，既要实现产品的基本性能，又要兼顾产品的使用效果，提升消费者的使用满意度。做好硬件设计以提升产品实用性，对于电子产业的长足发展而言意义重大。本文首先就电子产品硬件设计进行概述，进而指出硬件设计的主要流程，最后提出了设计当中提升产品实用性应注意的方面以供参考。 【关键词】电子产品；硬件设计；实用性；提升 在互联网技术的推动下，电子产品在市场中的火爆程度越来越猛烈，电子产品作为信息交流的工具越来越成为当今社会的必须。我国电子产业作为成长速度最快的行业之一，其产品设计发挥的作用尤为突出。保证产品功能性的同时，突出产品的实用性，才能让消费者更加满意，积极追随产品的更新迭代。电子产品硬件设计注重产品实用性，对于电子产业本身的长足发展十分关键。 1电子产品硬件设计概述 电子产品硬件设计即依据产品需求、基于规格和成本进行产品硬件设计，在满足产品功能性和电磁辐射、可生产性的前提下，进而实现硬件产品设计完整性，以进入产品量产和销售环节。对于电子企业而言，产品硬件设计尤为重要，产品设计承载的价值远大于生产成本，产品销售成本在设计成本上占据优势，则能够在电子产品市场获得更大的企业收益。硬件设计需追求信号完整性和产品散热、功耗等方面的水平达标，保障产品多方面功能优势的前提下，追求省电环保，提高电源电路的效率，才能确保电子产品硬件设计不断优化以受到市场青睐［1］。 2电子产品硬件设计流程分析 2．1基于设计项目作前期分析准备 电子产品硬件设计之初需对硬件设计项目作前期的分析和准备。首先明确电子产品的功能需求，对各个功能模块作划分并对各自的实现电路进行设计和分布。其后对各电路所需的器件进行品牌选择，确保产品质量与生命周期。设计电子电路方案并作验证试验，记录试验步骤和结果以确定项目的可行性，为下一步的功能模块原理图设计和硬件整体设计作好基础。 2．2参考电路绘制功能模块原理图 完成项目设计前期分析准备工作后，为项目产品进行原理图设计和绘制。依据功能模块对电路所需元件、电路布置等进行绘制，于原理图中明确功能块，在功能块之间以网络标号作连接和分隔。完成功能模块原理图后，对整体原理图作检查分析，确保原理图无错误和纰漏后，确定各个功能模块元件封装，即可进入下一步的设计环节。 2．3绘制 PCB图并布局设置元器件经过前几项准备环节后，进入PCB图的绘制环节。将原理图中各个功能模块的元件封装导入到PCB图当中，按照原理图的连接关系对元件进行排列，确保相互之间的有序性，避免出现重叠和交错现象。依据前期的项目设计需求，确定电路板的尺寸及固定方式，并以此作硬件元件布局，明确元器件位置，完成机械定位，注意布线的规范性，完成关键部位的电气布置，满足硬件功能块的功能性［2］。 3电子产品硬件设计中产品实用性提升策略 3．1简化调整机构设计，避免产品使用故障 电子产品实用性的表现之一便是产品使用流畅，故障发生率低，不影响消费者的正常使用。为此，在硬件设计中应当对调整机构的设计作相应简化，避免设计中出现元件的磨损或者飘移造成产品故障的发生。如主要功能元器件易发生局部损耗，则在设计时可对其进行优化设计，更换为拆卸方便的组合件，便于局部更换，也可在出现故障时快速调校和修复［3］。产品不易发生故障，产品实用性和使用体验也就相应得到提升。 3．2权衡设计产品功能，强化产品可维修性 权衡设计产品的功能，对于产品可能出现的相似功能进行整合，或对不必要功能作相应的删减，实现硬件体系的轻便和一体性。在达到功能需求的前提下，对产品层次进行简化，减少组成单元数量，使得零件形状得以简化，方便产品的顺畅运行。同时，追求产品外观、操作和硬件设计的统一性，在确保产品外观时尚和舒适操作体验的前提下，又要确保产品的可维修性，既保证产品使用便捷又达到维修成本降低的目的。 3．3优化电路功率设计，避免无用功率过大 电子产品电路功率设计予以优化，尽可能减少无用功率设计，提高功率因素。在电子元器件的选择上，通过计算该元器件在电路中的功耗，选择合理的电子元器件。当该元器件上流过的电流比较大的时候，我们要保证这两边的压差不要太大。元器件功耗得当，则产品使用中发热问题将得到有效控制，对于用户使用体验而言将更加舒适。 4结语 电子产品在现代社会中的普及率越来越高，产品使用性能和体验是否突出将直接决定了产品的市场表现。对于电子产品设计而言，关注硬件设计，突出硬件设计对于产品实用性的影响，并从调整机构设计、产品功能设计和电路功率设计等方面入手进行设计优化，才能在满足产品基本功能需求的同时实现产品实用性的提升。 作者：乔卫杰 单位：河南辉煌科技股份有限公司 硬件设计论文:计算机硬件实验平台设计研究 摘要：针对当前高职院校计算机硬件平台中存在的不足，提出了一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。分析了当前计算机硬件实验平台存在的不足，阐述了云技术在计算机硬件实验平台设计中的优势，有针对性地给出了云技术的计算机硬件实验平台的设计方案。该方案改变了传统计算机硬件试验平台的实验模式，能够降低成本投入、提高实验数据的安全性，具有重要的参考价值。 关键词：云技术；计算机；实验平台 1概述 在高职计算机教学领域，人们对计算机教学信息化、智能化的需求也越来越高[1]，特别是在计算机硬件的教学中，不仅要对教学内容进行创新，同时还要不断加强教学基础设施的建设，从而全面提高计算机教学的水平[2]。计算机硬件专业是一门实践性很强的课程，学生只有通过实际操作实验才能真正理解和掌握该课程的理论知识。因此，在计算机硬件教学中，计算机硬件实验平台的建设是重要的一部分[3]。一个技术先进、硬件设施完善的实验平台是学生快速学习计算机硬件知识的重要场所。当前，传统的计算机硬件实验平台存在着维护难度大、安全性较低等不足，已经越来越不能满足计算机硬件教学的实际需要。为此，提出一种基于云技术的计算机硬件实验平台的设计方法。在计算机硬件实验平台的建设中引入云技术，以云技术为支撑，使学生能够根据自身的实际需求获取计算机硬件实验平台中的各类信息，从而提高了计算机硬件教学的水平。 2计算机硬件平台的问题以及云技术的优势 2.1存在问题 当前阶段，很多院校的计算机硬件实验平台已经难以满足计算机硬件教学的实际需求，其存在的问题主要体现在以下几点：（1）维护难度大。当前，一个计算机实验平台经常服务于多门专业或者课程，为了满足不同专业或者课程的教学需要，维护人员经常需要花大量的时间去安装和更新各类软件，从而极大地增加了计算机硬件平台的使用成本。（2）安全性较低。计算机硬件实验平台在使用过程中会产生大量的实验数据，同时U盘等移动存储介质的使用也会使计算机硬件实验平台引入大量的计算机病毒。若仅依靠还原卡来防范病毒，不仅会清除各种实验数据，同时也会清除各类软件升级数据。因此，如何防范计算机病毒已经成为计算机硬件实验平台建设中的一个重要课题。（3）软件难以及时更新。在现有的教学模式下，计算机硬件实验平台中的软件经常需要手动更新，一些计算机考试软件的运行也需要特殊的软件才能运行。若准备时间较短，计算机硬件实验平台中的一些软件就不能被及时更新，从而对相关计算机课程的考试计算造成影响。（4）实验数据保存中的难题。学生知识水平往往存在着较大差异，为了满足不同学生学习、实验的连贯性，需要为学生保留一些实验数据，在进行实验数据拷贝的过程中，计算机病毒的防范又是个难题。 2.2云技术在计算机硬件实验平台中的优势 利用云技术对计算机硬件实验平台进行设计，具有以下显著的优势：（1）降低了成本投入。由于所有的教学程序都是在云端运行的，用户端无需更高的存储空间或者处理器，同时可以省去光盘驱动器等配置，因此可以大幅度降低用户端的投入。教师和学生在进行计算机硬件实验中需要的所有服务都从云端获取，学校仅需投入较低的云端接入设备即可。利用云技术能够很好地满足不同用户对数据运算的需求。云技术既降低了硬件的投入成本，同时也降低了人工维护成本。利用云技术可以对实验平台中的每一台用户终端中的应用程序进行批量安装和升级，节省了大量的时间。（2）提高了平台的性能。利用云技术能够使实验平台中的计算机避免占用程序和后台运算能力，提高了用户终端计算机的启动速度和运算速度，从而使实验平台的整体性能得到大幅度提高。（3）安全性高。在计算机硬件的实验平台中，往往有多人共同使用同一台设备，因此实验数据难以有效保存，安全性较低。而利用云技术，只需一个账号，就能安全的保存各类实验数据，且几乎没有容量限制。本地实验平台无需保存任何实验数据，因此不用担心实验数据被窃取、破坏或者病毒感染等。同时，即使实验平台中的系统崩溃，也不会影响实验数据的安全性。因此，云技术能够极大提高实验数据的安全性。 3系统设计 计算机硬件实验平台设计的目的，就是为了使师生更好的利用现有的硬件资源和软件资源，从而提高计算机硬件实验平台的效率，提高教学水平。因此，计算机硬件实验平台应该充分利用云技术等现有的IT技术，突破传统的计算机硬件实验室的观念，最终将单纯的计算机硬件实验平台转变为各种计算机硬件教学资源与实验相结合的实验平台。云技术的计算机硬件实验平台可分为云技术平台部分、教学资源部分、信息系统部分等3个部分。 3.1云技术平台 虚拟化技术是云技术中的一个重要分支，利用虚拟化技术能够将所有可用的硬件资源组合成一个资源池，并将虚拟功能将资源池中的资源按照不同用户的需求提供用户。虚拟化是通过虚拟机实现的，虚拟机是一种封闭运行的软件容器，在其内部可以独立运行操作系统和应用软件，如同一台真实的物理计算机。虚拟机包含自己的虚拟CPU、RAM存储器和网络接口NIC。云技术平台的结构包括虚拟中心服务器、虚拟化操作系统、用户端和数据库等4部分构成。（1）虚拟中心服务器（vCenterServer）。中心服务器采用的是两台型号为曙光天阔A840r-G的服务器，其配置为两路12核2.1GHzCPU、64GECCDDR31333Registered内存、4个1TB2.5英寸的SAS硬盘、1块双口千兆网卡、1个双口8GbFCI-E光纤HBA卡、1+1冗余电源模块。利用虚拟化技术能够将服务器中的处理器、内存、硬盘及网络资源等虚拟化为多台虚拟机，虚拟机可从服务器中运行的ESX/ESXi获取各类资源。硬盘阵列采用的是曙光DS600-F20，25块2TBSATA硬盘能够提供50T的存储空间。（2）虚拟化操作系统（VMwarevSphere）。虚拟化操作系统至少存在于虚拟中心服务器中，在一台高性能的服务器中安装虚拟化操作系统，能够为实验平台提供基本的数据服务，如访问权限控制、提供个性化配置等功能。它能够将所有硬件资源和网络资源进行统一分配，使所有虚拟机共享资源。虚拟化操作系统的应用环境中需要必要的域环境。若域环境具备则可直接使用，否则必须搭建必要的域环境。（3）用户终端（ViewClient）。师生用户需要在物理机中通过用户终端远程访问虚拟桌面，用户终端是用户与虚拟化操作系统进行交互操作的桥梁，因此可将其作为虚拟机的控制台和虚拟操作系统的管理界面。（4）数据库。数据库的作用是对虚拟操作系统中所有的配置数据进行组织分配。系统管理界面（ViewComposer）必须与虚拟化操作系统安装在同一个虚拟机中。 3.2教学资源 计算机硬件实验平台的教学资源包括计算机原理、汇编语言、接口技术、JavaEE课程、C/C+课程、以及其他实训课程。实验平台设计的目的就是能够将学生将理论与实践融合在一起。平台中的教学资源可作为软件既服务（SAAS）部分，所有的计算机硬件教学资源都是以服务的形式提供给师生用户用于实验，也可以提供给国内外其他院校使用。平台中的教学资源都是计算机硬件方面理论与实践相结合的资源，其核心是计算机硬件的实验资源。将理论资源与实验资源相结合用于计算机硬件的教学，能够极大地提高教学质量。 3.3信息化系统 平台中的信息化系统主要包括教学实验、计算机实训、实验管理等3个子系统。教学实验子系统负责计算机理论课与实验课的教学；计算机实训子系统负责对学生进行计算机硬件实际操作培训；实验管理子系统负责对整个计算机硬件教学过程和实验过程中产生的数据进行管理。信息化系统以WebService的数据格式为师生提供访问接口，用于访问3个子系统。实验平台中各类资源能够同时服务于计算机硬件的理论教学、案例教学、学生实践、实验管理、教学质量评价等方面。 4结语 基于云技术的计算机硬件实验平台的设计，能够降低各类高职院校计算机硬件实验平台的硬件成本和维护成本。实验平台中的软件和操作系统的下载、更新等都可以通过网络及时进行更新和维护，从而简化了计算机硬件实验平台的管理工作。师生通过云技术的计算机硬件实验平台获得个性化服务，为计算机硬件的教学提供了可靠的技术保障。 作者：王冠虎 单位：天津青年职业学院 硬件设计论文:计算机硬件测试系统设计与实现 摘要：分析了计算机硬件测试系统的设计规范，研究了各测试功能模块的实现。 关键词：计算机；硬件测试；设计与实现 引言 计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称，并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体，从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此，对数据和程序进行输入和存储，按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。 1计算机硬件测试系统的设计规范 1.1通用设计方面的要求1）基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持，配置时所输入的文件必须为该形式的文件，其中测试时间指的是测试所能够持续的时长；测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数，每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2）每个测试工具只要是硬件相关，便都必须具备硬件显示信息的基本功能，如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等，以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后，程序的返回值只有0与非0两种情况，其中0代表的测试正常，非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3）测试模块需要设计成自动运行，即不要安装任何软件便可以自动运行，在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时，编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档：1）交档的目录需要经过一定的交付流程；2）文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用，如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等；3）代码源程序，主要包括各种文件，如资源、程序代码以及其他文件等；4）代码所对应的各种程序设计文档，函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等；5）编译和使用过程中会用到相关的说明书，如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的，而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置，如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时，在服务器或者PC等测试系统中，各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是，测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的，又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此，测试构件构成的要求非常严格，不仅能够直接运行各种执行程序文件，支持和满足第三方程序的执行，将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性，并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位，但是如果测试程序是相同的，测试流程和参数不同，则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的，只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时，测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的，其名称的区分主要是目录名。 2各测试功能模块的实现 2.1处理器测试1）设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试，对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试；压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2）总体设计功能的实现。一方面，可以显示CPU的各种信息，鼠标相关信息的安装，如驱动等，左右键的调换以及具体移动的数据；另一方面，还能测试CPU的速度。3）部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单，即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况，然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式，通过对各控件变量进行一定的类向导映射，以及定义相关时间类，通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外，完成相应的测试之后，还会在相应的目录下面生成result.txt文件，以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1）设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一，不仅拥有超大的容量，并且运行速度非常快，并且其作为机械部件的一种，指标非常多，寻道时间、主轴转速都存在，单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关，虽然硬盘的外存很快，但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外，存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2）总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作，对于Windows系统而言，可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中，其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似，并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面，在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3）算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区，在读取相关的磁盘数据时，系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长，这样的好处便是当你下次再读取相关数据时，如果缓冲区保留了你所要读取的数据，便不需要读盘直接复制过去即可；在磁盘中写入数据时，系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区，待写入成功之后，系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑，则所测试的结果可能并不准确。 3结语 本文通过对计算机硬件测试系统设计规范的探究，掌握其在通用设计、文档、测试构件以及目录结构方面的具体要求，在此基础上从处理器和存储器测试两方面对各测试功能模块的实现进行了深入的研究和分析。 作者：郝幸之 单位：江苏无线电厂有限公司

前言：电工新技术是在社会科学技术发展过程中产生的新型电工技术，其在机电一体化系统中得到了大规模的应用。而随着机电一体化中电工新技术类型的不断增加，也为机电一体化管理效益的提升提供了巨大的驱动力。而为了保证机电一体化电工新技术实际应用价值的充分发挥，对现阶段机电一体化电工新技术的运用进行适当分析具有非常重要的意义。 一、电工新技术的基本概述 电工新技术主要是在以往电工技术运行的前提下，通过规模化应用技术的推广，可构建与现代社会生产更加符合的生产模式。在时代的发展过程中，电工新技术也是未来电气工程的主要发展趋势。 二、电工新技术的发展及重要性 不同知识领域相关学科的发展，决定了电工技术的发展程度。而在信息时代，新的理论知识及科技原料交替出现，为电工新技术的发展提供了机遇。电工新技术自身具有极其广阔的应用范围，其在机电一体化中的应用在一定程度上解决了我国生产力缺失的情况，降低了机电生产环节的资源无辜损耗情况。电工新技术在发展过程中，对于我国国民经济发展具有较为优良的影响。同时通过电磁信息的改善，可进一步提高机电一体化的生产效率。超导体材料等新型材料的普及应用及计算机微电子技术的发展成为现阶段电工新技术应用的突出特征。一方面在新型材料普及应用过程中，超导体材料、临界温度较高的新型超导体材料、半导体材料等新型电力元件及光电元件的逐步出现，为超导电工模式的发展提供了充足的资源支持，也为电工节能技术及自动控制水平的提升提供了依据。另一方面在机电一体化领域，电工磁场定量分析是现阶段电工新技术发展的主流区域，其改变了以往复杂分析、精密试验的电工管理模式，而通过CAD技术的应用，为整体电工制造行业的发展提供了有效的驱动。电力电子技术也是电工领域的又一次技术革命，其不仅提高了用电效率及电能技术应用效果，而且也为机电一体化管理系统的不断优化提供了依据。 三、电工新技术在机电一体化中的主要应用 电工新技术在机电一体化中的主要应用主要包括控制器方面的应用、PC/PLC的应用和运动控制卡的应用等方面。 （一）控制器方面的应用 控制器技术是现阶段机电一体化中应用较广泛的技术，其主要依据控制技术及通信技术，通过自动化控制系统的构建，实现高精度机电控制。常用的控制器主要有积分控制器、比例控制器等。在实际自动化控制系统应用过程中，主要有开环、闭环两种控制模式。通过两种控制模式的综合应用，结合全闭环数字伺服系统的应用，可有效控制机电设备运行偏差，从而最大限度提高机电设备控制精度。在实际运行中，电工控制器技术主要通过数字控制电动机，结合PCC模式的应用，对相应电机的转向、步数进行合理控制。而通过对X、Y、Z等机电设备机械运动模块的分析，结合对电机相线的逻辑分析，可将进给传送线长度进行合理缩短。同时依据电机运转情况，对电机脉冲频率进行合理调整，从而保证在运行时间一定的情况下，完成高精度机电零件加工。在控制器技术下的电机驱动调整，不仅可以提高加工质量，而且可以通过数据控制实现零件精度控制。 （二）PC/PLC的应用 PC是在现阶段工业生产过程中出现的新型自动化控制装置，其主要在计算机控制技术应用的基础上，结合通信技术，实现了逻辑控制、定时、自动调控等多方面功能。PC技术具有编程便捷、兼容性高、操作快速的特点，且其拥有较为完善的自我监控系统，可实现多任务操控管理。PLC技术主要是一种可编程序控制系统，其在生产机械自动控制中得到了广泛的应用，特别是大规模集成电路的出现，进一步提高了PLC技术的智能化程度。其可使用计算机编程软件代替以往以硬件接线为主的机电控制模式。而通过计算机编程软件人机交互模式的应用，可进一步提高系统的运行效率。特别是PLC控制系统软接点的设置，可将整体机电控制系统设计、施工、调试进行有机整合，从而实现良好的运行效益。 （三）运动控制卡的应用 控制是运动控制卡的主要内容，现阶段运动控制卡主要用于机械报装、机械印刷等生产模式，其主要是在PC技术应用的基础上，通过运动控制系统的安装，可控制机电一体化内部各个部件。在具体应用过程中，运动控制卡可发出脉冲频率控制电机速度。基于PC技术的控制场合上位控制单元升级，可在数字输入的同时，通过DA/输出等变频功能的应用，实现变速器调速管理，从而将工频电源转换为需要的频率交流电源。而脉冲数量的改变也可以促使电机发生平面位移，进而控制步进电机、或者伺服电机进行直线运动。在运动控制卡脉冲输出模式中，主要有脉冲/脉冲方式、脉冲/方向等几种类型。结合计算机技术的应用，可控制机电设备实施各种位置移动模式及速度的运动。在PC技术发展过程中，运动控制卡的应用范围也不断拓展，其在机电一体化中主要用于机床数控，通过在相应间距内轮廓的计算，可以插补的方式将各个生产构件进行有效连接，从而实现机电自动化控制。 四、结语 综上所述，社会科技水平的提升推动了电工新技术的发展，电工新技术在机电一体化中的应用，改变了能源结构，同时也为我国电能资源的合理配置提供了充足的技术数据支持。电工新技术是现阶段我国电工行业发展中出现的新型管理模式，其将计算机控制技术、信息技术进行了有效的整合，而通过不同理论知识的相互影响促进，也为机电一体化生产效益的提升提供了有效的依据。

电力工程自动化论文:自动化技术在电力工程中的应用 1电力自动化技术应用的主要领域 1.1自动化技术在电网调度中的应用 现代电网调度控制系统普遍都开始采用计算机为核心展开工作，这也是现代电网调度的主要特点，其可以很好地实现信息的采集、安全性检测、屏幕显示、工况分析计算以及实时控制的功能。命令执行和采集信息子系统、控制和信息处理及收集子系统、人机联系以及信息传送子系统是其主要的功能。把电网调度应用到电网工程中不但可以使变电站的自动化控制得到实现，而且还可以使配电网管理和能量管理实现自动化。电力管理人员可以通过电力自动化技术及时准确地掌握整个输电网络的信息，可以及时地管理和保护整个输电网络，对一些突发事件也能及时地处理和解决，以便保障整个电网系统安全稳定地运行。 1.2自动化技术在供电系统中的应用 供电系统自动化包括的三个主要方面为变电站的自动化、负荷控制、实时监控地区调度。其中实现地区调度实时监控的主要设备是小型计算机。综合使用通信技术和计算机技术可以自动检测和控制变电站，在集中运用计算机以及时处理各种信息的前提下，可以使电力系统资源配置达到最优化，实现优化配置电力系统的各种资源。同时这样还可以使电力系统的日常维护和监控工作能够及时地跟上，以保障电力系统的安全稳定运行。负荷式控制中经常用到的方法是工频和声频控制，其主要是通过负荷记录绘出负荷曲线，进而对这些负荷曲线进行分析研究，来实时监控电能使用情况。 1.3自动化技术在水力发电厂中的应用 自动化水力发电厂项目实施的主要方面包括大坝监控维护、水库调度和电站的运行这三方面的内容。水库的具体水文信息可以通过自动化系统实时地监控，对水文信息的雨量也可以自动地进行收集，这些都可以为水库后续的相互工作提供数据依据，以便维护服务和相关的预警措施能够及时地跟得上。计算机监控系统可以及时地监视和控制整个站里的运作情况，以确保电站的安全可靠运行。 1.4自动传输系统对电力系统信息的自动传输 电力传输系统可以通过调度中心和变电站、发电站之间信息的传输来实现电力系统信息的传输功能。远动通道和远动装置是自动传输系统主要的构成部分，其中远动通道的形式多种多样，如微波、载波、高频、光导以及声频通信等，依据远动功能的不同可把远动装置的功能分为遥测功能、遥信功能和遥控功能。 2电力自动化技术在电力工程中的运用 把现代化的网络技术、通信技术和电子技术等科学、合理地运用到电力自动化系统中，可以实时整合电网用户的在线数据和离线数据，这样可以使管理自动化控制系统更加完备。 2.1现场总线技术 现场总线技术是一项综合性的技术，衔接自动化的设备是其主要作用，通过现场总线的衔接可以形成一个多站多方向的信息网，同时实现智能化一体化的控制。CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS是目前为止主要用到的几种典型的现场总线。应用相关设备和传感器，可以把电阻和电流等信息与主机之间传输，然后运用一些数学模型，整理、分析、研究这些数据，得到相关的结果，节约硬件的数量和投资以及一些相关的维修保护费是现场总线技术的突出优点，此外现场总线的突出优点还表现在，使用户系统集成主动权的高度实现，并且用户可以自主地选择品牌，由此可见现场总线技术市场潜力巨大。 2.2自动化的电力补偿技术 单一的信号和三相电容器相互补充是以前传统的无功和低压补偿技术的主要工作方式，这种补偿方式的一个很大的缺陷就是使那些以电线负荷为主的用户很容易出现三相负荷不平衡的现象，甚至出现欠补或过补的现象，这种补偿技术没有分析和考虑电压的平衡问题，没有配电检测的功能。而动态补偿与固定补偿的结合是智能无功补偿技术最大的特点，实现了三相共同补偿与分相补偿的结合以及稳态补偿与迅速补偿的结合，它能把单一固定补偿的不足很好地克服，并且在负载的变化上适应性也比较强。此外，先进投切开关的运用可以智能化控制电容器，从而可以使补偿的精确度提达到最高，并且缺相保护也可以在此系统中实现。 2.3主动对象数据库技术 主动对象数据库技术的应用使得软件工程发生了巨大的变化，直接促进了软件的开发、设计以及封装工作。主动对象数据库技术已经成为目前电力工程中自动化监控电力系统的主要采用形式，此类技术与传统的技术相比优势比较明显，其主要表现在对象技术与功能的主动支护方面。此外由于触发机制以及对象技术的引入，使数据库的自动监测控制成为了可能，提高了数据处理后的准确率和利用价值，依据这些数据进行的相关操作可信度更高。 3电能自动化技术的发展趋势 随着人们生活水平的不断提高，电力企业需要有更稳定和更可靠的供电系统来给用户提供电能。但是目前看来，由于资源管理在电力企业各个部门之间不统一的管理以及各个体系之间信息共享平台的缺乏，以至于各系统之间配合上的不协调，经常出现一些操作失误。因此，对电力系统各部门资源的科学、合理整理，逐渐使这种情况得到改变是电力系统自动化进程中非常重要的一项内容，这样可以把原来分散、单一的电力自动化系统发展成为一个信息共享的体系，使得数据与配电体系、检测控制体系、办理体系，高级的应用软件包、通信体系的集合和馈线自动化体系整合成一个共享、开放、方便和高效的信息处理体系。随着社会的发展、科技的进步，一些自动化技术与系统也开始大量涌现。随着电力工程的不断发展，电力系统的自动化技术也将不断得到提高，智能电力自动技术将被越来越广泛地运用到电力系统中来，智能配电成果将在下一步的配电自动化体系中应用，以便对电路网络实现科学的管理，出现妨碍时继续工作是智能配电体系具有的最大优势，其必将给供电企业带来更高的社会效益与经济效益。 4结语 综上所述，随着电力自动化技术在电力工程中的广泛应用，电力自动化技术的发展一定会促使电力工程的发展，将来的电力自动化技术将会朝着供电的安全和稳定提高、供电设备得到更好的利用、促进运营成本大大降低的方向发展和推进，此技术的运用对促进电力事业的进一步发展具有举足轻重的作用和意义。 作者：石海青 单位：国网莱芜供电公司 电力工程自动化论文:电力工程中电气自动化的作用 0前言 电气自动化技术是电力工程的基础。通过电气自动化技术可实现满足自动检测、自动计量、自动调适和供电、配电、发电无缝连接的传输平台。随着我国智能电网以及超高压、特高压电网的不断推进和大量采用，无论是大专院校，还是科研机构、厂矿企业都看到了这一巨大的市场潜力，不断地把研发重心和投资主体向电力工程的智能化方向转移，其中作为电力工程最基本、最重要的技术—电力电气自动化技术来说，就成为现代信息化条件下电力技术革新的突破口。 1电力电气自动化介绍 本文讨论的电力工程电气自动化技术，摒弃了传统的以强电为主的电磁式继电器控制模式，主要突出的是以现代的互联网技术、微机技术为基础的电子信息控制技术，它包括信号检测、传输、计算、执行、反馈几个部分，对现场的信息采集，把模拟量转化为数字量，通过逻辑运算进而控制在线设备、设施运行。实现了自动诊断、自动检测、自动控制功能。达到快速、高效、精确、安全、经济的控制运行目的。 2电力电气自动化对电力工程的影响 2.1提高测量精度 我国电力工程已经规划在建设坚强智能电网的过程中，必须确保自动化、数字化的要求。我国地域广阔，环境复杂，对于坚强智能电网中的智能配电网来说，同样需要高度的自治性，特别要求电气测量精度比传统测量技术更快更准确，这样才能确保电网数字化继电保护、故障测距、电网暂态稳定性监控、输电走廊的分相技术、电网实时PMU、WAMS的监控和测量高精度运行。传统的电力工程计量系统整体误差达到0.7级。假设CT、VT误差都是0.2级，信号在电缆输送过程中受到电磁干扰又会带来0.1级的信号误差。进入到A/D转换环节后，电能表自带的VT和CT同样会引入额外的0.2级信号误差。和传统电气测量方式相比，采用EIT作为基础原件的电气自动化技术系统误差可以降低45%。主要原因在于采集的模拟信号在一次转换成为数字信号，通过全光纤系统传输，不需要二次转换就直接投送到合并单元。同样假设ECT、EVT误差等级为0.2级，由于传输信号为数字式，在全光纤传输过程中不会受到电磁干扰，免去了二次转换环节。因此以EIT为基础的电气自动化测量系统误差仅为0.4级。 2.2提高对配电网保护性能 经过大量实际运营数据分析和动模实验表明，传统电气技术在智能配电网保护过程中，当故障发生在设定区间外，一旦传统电磁式原件出现饱和现象，就可能会导致继电差动保护误动作；而当故障发生在设定区间内时，传统电磁式原件差动电流中出现的谐波就可能会导致继电差动保护动作时间被延长甚至出现拒动。在电网长输距离保护中采用电气自动化技术后，由于电子式电流互感器不存在磁饱和，二次侧电压响应波形可以更好地反应一次侧的电压暂态过程，降低电压基波幅值误差，使得保护范围扩大，有利于继电保护的迅速、灵敏、可靠，大大提高了电网系统的保护性能。 2.3满足暂态保护的要求 目前我国有关实验室进行过针对EIT暂态仿真实验。从实验图形和数据分析，总的来说EIT具有较宽的带宽和较小的相位延迟，动态和线性特性都很好，可以迅速测量出高频信号的幅值和相位，为暂态响应提供可靠的数据，满足智能配电网灵敏、安全、高效的暂态保护要求。同时，我国的电力系统正向高压、特高压方向发展。大容量、远距离的输送要求需要选择高度自动化的、精细测量、全数字化的智能手段来保证安全、经济运行。传统的电力设备局限于自身的结构和技术特点，只能对工频参数进行测量，在系统运行中很容易受到电路振荡、电阻阻尼、磁饱和影响而失真，因此，在智能配电网中基于暂态保护原理的电子信息技术会逐渐取代传统测量技术。 2.4可以准确测量畸变波形 大电网、智能化的时代来临，造成即插即用的电力电子设备越来越多，许多不确定因素也随之出现，如电网安装了更多的智能断路器、闭合开关，增加了通断开合的几率，以及大量的电子设备，都会造成电网波形畸变，对电网的运行参数产生干扰，使其分布的频率复杂。传统的电磁式设备动态范围窄、频率特性差，无法实现在复杂频率条件下的测量和保护工作。电子式电气控制技术解决通过记录暂态和稳定条件下的工作状态，分析一次大电流的值，确保了在频率复杂条件下的测量和保护工作。 2.5增加对智能配电网维保的安全度 以微机为代表的电气自动化技术从结构上来说，与传统电气技术相比，省去了复杂的绝缘结构，不需要使用绝缘油品，避免了高温失效、燃烧爆炸的发生，减少了大量的不必要的危险性检查工作和定期更换绝缘油的繁琐；同时，由于集成电路大量使用和光纤信号传输方式，小电流信号改善了对传输通道的冲击和材料质化，不需要高频度的检查和检测，极大地缩减了工作量，现有的检测模式也可以得到优化。通过在线监测、后台报警即可排查隐患，既安全又高效。 3结束语 综上所述，以电子信息技术为基础，以及大规模集成电路的开发，都为电力工程电气自动化技术提供了广阔的天地。随着我国高压、特高压电网的开发，以现代电力电气自动化技术为代表的智能电网一定会成为电力工程发展的趋势。这也是解决电力工程技术落后的最好选择。 作者：苏琦 单位：郑州煤炭工业技师学院 电力工程自动化论文:自动化电力工程论文 一、电力自动化技术的发展 变电站技术的自动化变电站是电力系统中的重要部分，变电站中电气自动化技术的应用，主要是将计算机和通讯技术结合在一起，对数据信息进行集中处理和分析，并重组优化变电站设备和电力系统。这种技术对各个系统的互连配置进行了简化，操作起来更加方面快捷，满足了电网自动化建设的要求，另外数据监控的利用时微机保护功能进一步完善，并且还能有效识别处理系统内单元模块的故障，实现电力系统的安全、稳定运行。配电网技术的自动化配电网技术的自动化技术主要运用在改造城乡的配电网上，目的是进一步实现电网的自动化，解决城乡自动化系统中的问题，促进电网的发展，这样才有利于确保电网运行的平稳安全，提高企业的经济效益。通过运用电气自动化技术能对用户计量表进行数据分析，及时排查出故障，减少切点情况的发生，降低用电量损失。另外，利用系统检测能计算出线路线损，保证线路运行更加通畅。 二、电力工程中电力自动化技术的应用 1.现场总线技术几年来，现场总线技术逐渐兴起，并在电力工程中起着不可或缺的作用。现场总线技术，不仅有利于实现智能自动化装置和控制器之间的连接，还有利于解决电气设备与高级控制系统间的信息传递问题。具体来说，这项技术就是将传感器和监测系统所获得的信息参数传递到计算机上，计算机通过分析数据模型，显示出电网的运行状态以及故障，然后利用布线技术将最终指令传送到控制设备上，进而实现电力系统的控制功能。现场总线技术优势是，利用信息技术就能对电力系统的现场设备进行远程操作，这样就大大降低了管理难度，而且有利于技术人员分析不同渠道的供电数据，以此全面掌握用户的用电需求，制定出行之有效的电力营销策略。 2.主动对象数据库技术作为电力自动化关键技术之一，主动对象数据库技术给软件工程造成了非常大的变革，也影响着软件的开发与利用。在电力工程中，主动对象数据库技术是一种监控技术手段，可以主动对电力系统的运行进行监督控制，以提高供电的可靠性，还有利于降低对信息数据的处理和计算速度，这样处理电力数据的成本也就大大减少了。采用对象技术和触发机制，可以实现对数据库的自动监控，而且信息数据在处理之后能够提高准确率和利用价值，这样相关技术人员就能对数据进行恰当处理，操作使也有了更加准确的数据资料可以参考。目前随着计算机信息技术的更新与发展，数据库技术也得到了更加复杂和全面的功能，更多先进的设备进入电力自动化建设，有利于提升电力系统的自动监视与控制功能，进而满足工业生产和生活的需要。 3.光互连技术在继电和自动控制系统中，光互连技术运用得比较广泛，这种技术主要是利用探测器功率限制电力扇出数，提升电力系统的集成度，并且不存在信道对带宽的限制，有利于实现重构互连，另外光互联技术的干扰性比较强，能使数据传输更加便捷。而电子传输和电子交换技术的运用，不仅有利于拓展互联网络，还能促进编程结构的不断改善，让电力系统的灵活性得到增强。除此之外，光互连技术还具备强大的数据处理能力，可以通过搜集和分析电力系统的数据资料，及时找到出现故障的位置，以提高电力故障的处理效率，尽可能避免因故障带来的不必要损失，这样才能提高电力服务的质量。光互连技术还有非常强的数据处理功能，在技术使用方面更具灵活性，产生的画面也更为清晰，为电力调度人员开展电力调度工作提供了参考标准和依据，因此在电力系统中被广泛运用。 三、结束语 国内在电力技术方面起步较晚，加强对电力自动化技术的研究和运用已经成为推动电力事业向前发展的必然趋势，因此在电力工程中应该重视电力自动化技术，不断提高供电质量和供电设备的利用效率，保证供电系统的平稳安全，逐步降低电力企业的运营成本，只有这样，才有利于解决传统电力工程中出现的问题，弥补电力系统管理方面的不足，形成一个体系完善、平台开放、信息高度共享的信息系统，促进电力事业的快速发展。 作者：李卫东 电力工程自动化论文:电力自动化技术电力工程论文 1电力自动化技术在电力工程中的应用效果 1.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术的实现是通过信号控制，将电力变送器控制的用电量集中到主控计算机上，根据科学计算，进而做出合理的判断，再将形成的指令发送到控制系统设备上，实现了电力系统的智能化应用。通过对电力系统工程的自动化控制，利用计算机对运行设备进行信息处理，将处理后的信息与计算机相连接，实现对电力系统的实时监控，在出现问题时，可以及时进行处理和安排。 1.2在电力系统中应用光互连接技术 在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。如打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外，还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能，通过该技术在电力系统中的应用，能够将更加精确的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员，能够将准确、及时的参考信息提供给有关工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容，分析和处理有关的数据，方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时，在对该技术进行使用的时候，能大大地提升工作的效率，电容性的负载不会对其带来过大的影响，对电容的影响上能够有效地进行屏蔽，在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下，还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统中应用光互连技术，对故障可以最大程度上予以防止，对设备正常运行造成的经济损失上给予治理，将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中，并且地理环境也不会对其带来影响，因此在电厂的自动化工程当中，该技术得到了非常广泛的应用。 1.3主动对象数据库技术 数据库技术的应用，其主要体现在对电力系统的监控中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比，其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中，利用其监视的功能，对其中的对象函数进行利用，实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用，使得整个数据库的监视功能得到很好的实现，并节省了大量的对数据写入和写出时间，并可对数据的管理进行充分利用，以此在技术上获得保证。 1.4智能无功补偿技术的应用 传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的，主要使用三相电容器，从补偿技术上来说，在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用，很有可能会出现三相负荷不均衡的现象，最终会导致过补或者欠补的结果，同时这样设置的设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术，在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合，同时将分相补偿和三相补偿相结合，主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式，与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应，弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷，并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。 2电力系统自动化技术安全的途径分析 2.1实现对电力系统自动化技术的合理设计 就目前我国的电力系统自动化技术来看，要实现电力系统自动化技术安全管理，首先应该在电网综合自动化设计过程中，针对与其相关的因素进行全面分析，从而实现电力系统化自动技术设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手：在电力系统自动化设计中，采用分布式设计，也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来，从而避免单元内相互产生的影响；在电力系统自动化运行的过程中，有很多需要二次接线的地方，针对这些地方应该实现电力的简化，用多功能继电器代替传统的二次接线，然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计，这样做的主要目的是能够简化开关柜内接线，从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故；加强电力系统的兼容性以及可扩展性，从而确保自动化技术可以运用到各种设备中，从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。 2.2加强电力系统自动化技术的管理 鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用，要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作，从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题，保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制订出相对应的自动化技术管理责任制度，实现对电力系统自动化技术的分工管理，将具体责任落实到人，一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任，以此来提高工作人员的责任心和工作积极性；另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度，因为自动化技术对技术和设备的要求较高，所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善，从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合，确保供电工作的顺利开展。除此之外，还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修，并建立对应的检查制度，安排专业的人员定期对设备进行维护，一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施，最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。 2.2提高电力系统自动化技术人员的专业能力 随着我国科学技术的不断发展，信息技术已经与人们的生活息息相关，这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识，从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手：工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务，从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中，不断丰富自身的专业知识；作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识，提高他们实际操作的能力；作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围，从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。 3电力自动化的发展 电力自动化的发展主要体现在以下三方面：电网调度技术。电网调度是以信息技术为基础，采集并且整理相关信息，实现电网的良好运行，增强了对电网整体的控制，提高了电网运行的稳定性和可操作性，大大降低了突发情况对电网的冲击程度，并能及时应对电网突发的各种状况，使电网稳定运行。电力自动化主要表现在变电站技术对其的广泛应用。变电站技术是利用通信技术、计算机技术集中处理和应用电力工程中的信息数据，并且通过对变电站各种数据信息的处理，找到最优的电力工程系统工作模式，使电力系统的运行更加稳健。电力自动化主要表现在配电网技术中的应用。应用配电网技术自动化，有力改造了城市乡镇的电网系统，从而进一步完善了国家电力系统的整体发展。其网络化程度越高，电力系统就能更好地为人民服务。自动化能提高配电网技术的效率，加快电力工程的发展。总体的发展趋势。从整体的发展情况来看，由传统的开环监测为主改为闭环控制为主；从传统的功能相对单一技术转为多功能的全方位发展，以变电站自动化、配电自动化技术的应用为主；也由传统的单个元件实现了全系统的方向，例数据采集技术的应用与发展；高电压等级也被低电压等级逐渐取代；装置性能也有了一定程度的改善，技术性、创新性及灵活性与数字化都有了一定的提高，保证了供电系统的效率与智能性及经济性，尤其是继电保护技术的创新；同时也实现了电力系统的高效、经济与安全运行的目标，改善了电力运输过程的顺畅，如管理信息系统在整个过程中的应用。 4结束语 在电力系统当中也是一样，电作为人们生活当中不能缺少的一种重要的资源，随着社会经济水平的不断提升，人们对电的需求量和要求也越来越高。在电力系统运行的过程之中，电力自动化工程的有效应用，不但对电力系统的整体需求能够很好地予以满足，对电力系统中出现的一些突发情况也能利用电力自动化技术及时、准确地监测出来，为采取有效的补偿措施提供一定的帮助，促进电力系统能够可靠、稳定、安全地运行，并且在未来的发展中将更加优异的技术措施引入进来，促进我国电力工程向着更好的方向发展。 作者：赵吉清向迪辉罗益民单位：张家界航空职业技术学院国网湖南张家界分公司 电力工程自动化论文:自动化技术电力工程论文 1电力自动化技术在电力工程中的应用效果 1.1现场总线技术在电力工程中的应用现场总线技术的实现是通过信号控制，将电力变送器控制的用电量集中到主控计算机上，根据科学计算，进而做出合理的判断，再将形成的指令发送到控制系统设备上，实现了电力系统的智能化应用。通过对电力系统工程的自动化控制，利用计算机对运行设备进行信息处理，将处理后的信息与计算机相连接，实现对电力系统的实时监控，在出现问题时，可以及时进行处理和安排。 1.2在电力系统中应用光互连接技术在电力系统的继电保护装置和自动控制的领域内应用光互连接技术。对传统的基本技术要求能够利用光互连技术呈现出来。如打印报表、打印拓扑、记录有关的数据、计算相关的内容、全方位地采集数据、自动化地分析和处理数据的功能。此外，还有状态评估、分析电网、人机界面结合处理、高级应用和网络建模的功能，通过该技术在电力系统中的应用，能够将更加精确的定位、更加清晰的画面、更加灵活的操作技巧提供给电力工作人员，能够将准确、及时的参考信息提供给有关工作人员。之后技术人员能够依据测量的内容，分析和处理有关的数据，方便调度工作者对电网能够更加准确地进行判断。同时，在对该技术进行使用的时候，能大大地提升工作的效率，电容性的负载不会对其带来过大的影响，对电容的影响上能够有效地进行屏蔽，在对电力系统的安全运行和稳定性给予保证的前提下，还能够将相关的技术支撑提供给继电保护装置。在电力系统中应用光互连技术，对故障可以最大程度上予以防止，对设备正常运行造成的经济损失上给予治理，将电力企业的经济效益和社会效益在一定的程度上提升了上来。具有极强的抗电磁干扰功能存在于光纤互联技术、波导光互联技术和自由空间互联技术当中，并且地理环境也不会对其带来影响，因此在电厂的自动化工程当中，该技术得到了非常广泛的应用。 1.3主动对象数据库技术数据库技术的应用，其主要体现在对电力系统的监控中。而主动对象数据库技术与一般的系统数据库相比，其主要的特点是为技术以及主动功能的技术提供支持。在主动数据库技术中，利用其监视的功能，对其中的对象函数进行利用，实现电力工程中的自动化。如在电力工程中触发机制的使用，使得整个数据库的监视功能得到很好的实现，并节省了大量的对数据写入和写出时间，并可对数据的管理进行充分利用，以此在技术上获得保证。 1.4智能无功补偿技术的应用传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的，主要使用三相电容器，从补偿技术上来说，在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用，很有可能会出现三相负荷不均衡的现象，最终会导致过补或者欠补的结果，同时这样设置的设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术，在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合，同时将分相补偿和三相补偿相结合，主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式，与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应，弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷，并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。 2电力系统自动化技术安全的途径分析 2.1实现对电力系统自动化技术的合理设计就目前我国的电力系统自动化技术来看，要实现电力系统自动化技术安全管理，首先应该在电网综合自动化设计过程中，针对与其相关的因素进行全面分析，从而实现电力系统化自动技术设计的全面合理。具体来说可以从三个方面入手：在电力系统自动化设计中，采用分布式设计，也就是将每个电力系统的构成单元相互独立开来，从而避免单元内相互产生的影响；在电力系统自动化运行的过程中，有很多需要二次接线的地方，针对这些地方应该实现电力的简化，用多功能继电器代替传统的二次接线，然后实现主控制和各个开关柜的分布式设计，这样做的主要目的是能够简化开关柜内接线，从而有效预防因为操作不慎造成的安全事故；加强电力系统的兼容性以及可扩展性，从而确保自动化技术可以运用到各种设备中，从而使电力设备能够在各种环境下满足自动化的需求。 2.2加强电力系统自动化技术的管理鉴于电力系统在人们日常生活中发挥的重要作用，要实现电力系统自动化技术安全管理需要进一步重视电力系统自动化技术的维修和管理工作，从而减少因为供电工作中产生的技术故障造成的安全问题，保证电力系统的正常运行。一方面要针对电力系统制订出相对应的自动化技术管理责任制度，实现对电力系统自动化技术的分工管理，将具体责任落实到人，一旦出现任何技术故障或者安全问题可以追究责任人的相关责任，以此来提高工作人员的责任心和工作积极性；另一方面国家应该加大对电力系统自动化技术的资金扶持力度，因为自动化技术对技术和设备的要求较高，所以应该加大用于电力设备的更新和维护的资金。对于我国地处偏僻、经济发展落后的地区应该加大资金用于电力设备的完善，从而实现自动化技术跟电力设备的有效结合，确保供电工作的顺利开展。除此之外，还需要技术人员定期对电力设备进行保养和维修，并建立对应的检查制度，安排专业的人员定期对设备进行维护，一旦发现设备出现故障要及时采取解决措施，最大程度减少因为故障导致的供电中断的次数。 2.3提高电力系统自动化技术人员的专业能力随着我国科学技术的不断发展，信息技术已经与人们的生活息息相关，这就需要从事相关工作的人员能够在业余时间不断丰富和更新自身的知识，从而促使自身满足时代的发展以及电力系统自动化安全管理的需要。归纳起来可以从以下三个方面入手：工作人员要充分根据自身所在电网企业的实际发展情况确定自身的职责和义务，从而让自身处在一个动态的学习和发展过程中，不断丰富自身的专业知识；作为电力企业应该根据岗位的职责设置与之相关的培训内容从而帮助技术人员掌握先进的技术知识，提高他们实际操作的能力；作为电力企业应该为广大技术人员营造一个良好的学习氛围，从而帮助员工从思想上重视相关知识学习。 3电力自动化的发展 电力自动化的发展主要体现在以下三方面：电网调度技术。电网调度是以信息技术为基础，采集并且整理相关信息，实现电网的良好运行，增强了对电网整体的控制，提高了电网运行的稳定性和可操作性，大大降低了突发情况对电网的冲击程度，并能及时应对电网突发的各种状况，使电网稳定运行。电力自动化主要表现在变电站技术对其的广泛应用。变电站技术是利用通信技术、计算机技术集中处理和应用电力工程中的信息数据，并且通过对变电站各种数据信息的处理，找到最优的电力工程系统工作模式，使电力系统的运行更加稳健。电力自动化主要表现在配电网技术中的应用。应用配电网技术自动化，有力改造了城市乡镇的电网系统，从而进一步完善了国家电力系统的整体发展。其网络化程度越高，电力系统就能更好地为人民服务。自动化能提高配电网技术的效率，加快电力工程的发展。总体的发展趋势。从整体的发展情况来看，由传统的开环监测为主改为闭环控制为主；从传统的功能相对单一技术转为多功能的全方位发展，以变电站自动化、配电自动化技术的应用为主；也由传统的单个元件实现了全系统的方向，例数据采集技术的应用与发展；高电压等级也被低电压等级逐渐取代；装置性能也有了一定程度的改善，技术性、创新性及灵活性与数字化都有了一定的提高，保证了供电系统的效率与智能性及经济性，尤其是继电保护技术的创新；同时也实现了电力系统的高效、经济与安全运行的目标，改善了电力运输过程的顺畅，如管理信息系统在整个过程中的应用。 作者：赵吉清向迪辉罗益民单位：张家界航空职业技术学院国网湖南张家界分公司 电力工程自动化论文:电力自动化运用下的电力工程论文 一、电力自动化技术分析 电力自动化技术的重要性从整体上来说，电气自动化是作为一种计算机处理技术而存在的，它通过对电力网络技术以及通讯技术等的利用，在此技术上进行发展和创新得到了电气自动化技术，从这一方面来说具有非常强的综合性。目前我国电力系统主要依赖电力自动化技术而运行，所以如果想保证电力系统可以得到安全的运行，还是要依赖于电力自动化技术。电力自动化技术的内容从内容上来说，电力自动化技术可以分为发电厂、调度、变电站自动化三个部分，主要技术有通信网络中信息整理预测以及传输、电力终端电网信息采集和分析；发电量控制系统、电压控制系统等方面的自动化控制；变电站中相关设备的优化和重组、对计算机等技术进行充分利用，最终实现对整个系统线路、设备等的实时测量、监控以及保护等功能；配电网自动化主要应事项馈线系统、调度系统等系统的自动化管理，将电网信息数据采集监控等自动化功能完成。电力工程系统的改革与创新之所以要进行改革，主要目的在于创造更高的价值，电力工程系统的改革也是一样。在电力工程中电力自动化技术的应用，使电力工程中每个系统的安全、稳定运行得到了实现。一方面，工作效率得到了提高，另一方面，也取得了相应的经济效益。自动化电力系统可以实现对设备运行过程中产生的各种数据进行更加全面的采集，同时处理的也更加全面，这样一来，工作人员之间的配合就会变得更加协调，同时对设备的控制也会越来越完整。此外，电力自动化系统在配出系统故障方面也发挥出了巨大的作用。电力自动化技术的使用不仅可以使设备的性能得到有效的改善，同时人力资源的利用率也会得到相应的提高。同时在数据整理以及设备维修上也会变得更加全面和可靠。 二、电力自动化技术在电力工程中的应用 电力工程中电力自动化技术的应用不仅使系统对设备的监控、管理得到了实现，同时在结合了目前各种通讯技术，在此基础上建立起一套科学的电力自动化控制系统，这主要包括对电网结构等信息的处理及保存。现场总线技术的应用在电力工程中，现场总线技术将数字通信等仪表控制设备进行连接，形成了一种综合性技术，这种综合性技术具有一体化的特点，在此基础上形成了多站的信息网络，同时实现了对总线的连接。现场总线技术的运用不仅可以节省相应的硬件数量，同时在投资安装等方面的表现也比较突出，在实际工作中工作人员可以以数学模型作为主要依据对相关数据进行整理和分析，并将各种信息传递到主机上，将最终的指令发送到相关控制设备上，近些年开发出来的对35kV变电站进行改造的实践证明，用户会得到高度的系统集成主动权，由此来看，这项技术的市场潜力非常大，可以使用户对设备的品牌进行自主的选择。智能无功补偿技术的应用传统低压无功补偿技术所采集到的信号是非常单一的，主要使用三相电容器，从补偿技术上来说，在非电力自动化补偿技术中并没有对电压的平衡关系进行综合考虑。用户如果将这种补偿方式作为单项负荷进行使用，很有可能会出现三相负荷不均衡的现象，最终会导致过补或者欠补的结果，同时这样的设置设备也不会具备配电检测功能。而现在新开发的智能无功补偿技术，在实际使用过程中这种技术主要和动态补偿之间进行结合，同时将分相补偿和三相补偿相结合，主要采用快速补偿和稳态补偿相结合的方式，与此同时该技术在实际使用过程中与负载变化相适应，弥补了传统技术单纯使用投切开关存在的缺陷，并通过更加科学的电压限制条件给予固定补偿。采用电力自动化系统弥补了传统电力系统存在的不足以往应用的电力系统处理技术的准确率并不高，同时设备的工作效率也不高，在这种情况下数据库是很难实现自动监控的，面对这些问题，电力工程中电力自动化系统的应用可以使传统设备在运行中存在的这些问题得到了解决，对于软件开发等方面也具有非常深远的影响，目前软件工程中发生了非常深刻的变革。这些技术在主动功能和对象技术的支持方面也占有优势，并且这种优势具有一定的绝对性。在电力系统中主动对象数据库技术主要应用在自动化监控方面，同时电力系统自动控制和监视的复杂功能也有机会得到实现。 三、电力自动化技术未来的发展 在现代都市中，电力系统发挥的作用已经不可替代，将科技与技术相结合，面对科学技术水平的日益提高，资源与信息的共享也有望得到真正的实现。电力自动化系统集中了很多技术与功能，对于系统数据的统计分配和统一采集的实现具有非常重要的作用，同时各种信息也会得到更加合理科学的整合及共享。近年来社会经济得到了不断发展，智能电力自动化技术也得到了应用，在应用过程中它的自动化程度会越来越高。配电网在正常运行中需要复杂的电路网络作支撑，所以智能配电功能在第二阶段的配电自动化系统中得到了增加，这样该系统在应用过程中不仅可以使其作用得到真正的发挥，更重要的是为企业经济和社会效益的提高提供了有利条件。 四、结语 综上所述，电力工程一方面与居民的生活密切相关，另一方面也和工业生产存在紧密的联系，在这种情况下，国家应该更加重视对电力工程技术的开发及应用。在科技不断进步的今天，电力自动化技术的运用，取得了非常好的效果，不仅使供电的安全性得到了提高，同时电力系统的运行成本也得到了相应降低，使供电质量得到了根本性的改善。 作者：万吉喜单位：甘肃省高台县供电公司 电力工程自动化论文:自动化技术视域下的电力工程论文 1电气自动化技术 随着我国社会经济的不断发展，电力企业运用新的信息技术，提高电力工程的自动化水平，促进了电气自动化的迅猛发展。电气自动化技术就是运用了具有自动检测功能与自动控制功能的电气装置，可以实时对电力系统进行远程调节、控制、及监控。在信息化技术大力发展的同时，通过信息监测技术能够实现对电力工程的远程控制与管理。电气自动化技术需要自动化的电网配置、配电网技术协同工作。在电气自动化技术中，要充分利用网络对电力工程的各项信息进行统计、收集、分析从而加强电电力系统的稳定运行。减轻了以往电力工作人员的工作强度，充分利用电力工程中的自动化设备进行监督，在面临突发状况时，能够及时采取信息处理技术对电力系统进行有效地处理。而配电网技术可以配合电气自动化技术改善城乡配电网，加强城乡电力网络运行工作，完善电气自动化技术在城乡电网中的运用。电气自动化技术的应用范围广泛，从电气开关到电力工程都有电气自动化技术的身影。电气自动化技术的不断提高也促进了电力工程的不断发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 2.1变电站及配电自动化的应用 变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术，实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计，从而减少了人力资源的浪费，减低了变电站及配电站工作人员的工作强度，提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此，变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中，主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。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。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新，种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性，降低运行维护的成本，高质量输电过程，经济效益提高很多。 2.2在电网调度自动化中的应用 在电力工程中，电网的总调度能够通过大屏幕显示器、计算机服务等自动化系统对电网进行远程监控。根据电力工程中电网的运行情况进行分析，监控电网的实时状态。通过各个分系统传送的电力工程中的生产数据、控制发电的数据，对电力工程整个系统进行评估、调配和预测，从而减少了电网在运行过程中出现的电力故障及异常情况，通过电气自动化技术能够及时作出判断，检测更加及时。从而减少了电力工程中危及人身安全和设备安全的事故。另外，通过电气自动化技术还能对整个电网进行实时监测和分析，调度从大屏幕上可以清晰的采集信息，找出电气事故的发生地并提出应对措施，防止事故的扩散，减低影响。 2.3分散测控系统自动化的应用 在电力工程的发电厂分散测控系统中，通过太网、过程控制单元、工程师工作站、高速数据通讯网等对分层对电厂的生产状况进行测试和控制。经过过程控制单元可以在生产运行的过程中通过接受热电阻、热电偶、电气量等信号，处理运算的结果、参数等，通过这种方式对电网进行监控，从而提高电气自动化在电力工程中的检测、保护和控制功能。 2.4计算机自动化的应用 电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统，通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时，对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用，从而在电力工程中实现操作技术的使用性，更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式，才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。 2.5电力自动化技术的发展趋势 我国的经济不断的发展，人们的的经济水平和生活的质量也在不断的提高，因此，对供电系统的需要和依赖也是越来越高，但是由于电力系统的的内部之间的原因，造成了各个部门之间不能达到有效的资源共享，也就会使电力系统出现各种各样的问题。因此，在以后的发展过程中，我们针对这种现象，就应该加强和改善，对电力部门之间的内部资源进行资源整合和统一，然后达到电力资源的统一共享，这样就会形成一个内部信息可以高效利用的效果。随着电力自动化的发展，新技术也在不断的发展，如果电力资源的内部管理恰当，再更好的运用电力自动的技术，在电力工程的发展上面就能提高经济效益。 作者：和琎单位：国网太原市滨河供电公司 电力工程自动化论文:电气自动化电力工程论文 1电力系统自动化技术 ⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备，采用数字化技术、网络化技术，以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆，实现自动化的监控和操作，从而减少人力资源的浪费，提高工作效率和运行水平，保障变电站运行的安全性和稳定性。 ⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制，使电力在生产的过程中能够获取实时数据，能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作，提高电网运行的质量，适应电力市场运营的需求。 ⑶发电厂分散测控系统（DCS）。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印，促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能，保障系统运行的安全。 2电力工程中电气自动化技术 ⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件，在我国电力工程发展中起着十分重要的作用，伴随着电力技术的发展和提高，交流变频技术的兴起，第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求，以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流，使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件，其对驱动电力要求简单，开关时间快，并且安全工作区十分稳定，但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加，从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下，作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生，IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快，通态电压低，工作频率高，并且具有宽而稳定的安全工作区，工作效率高，驱动电路简单，更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件，随机复合化技术的不断提高，电器件生产范围不断扩大，应用也不断的深入，在电器复合化的同时，加强对电器向模块化的发展，使电力电器件向更高要求发展。 ⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中，为了能够适应电力电子器件的需求，由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中，以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗，保障开关在频率上的提高，把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗，并且节约成本，提高逆变器集成化，在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。 ⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究，将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理，在对交流调速控制理论研究过程中，其控制思想独特，具有创造性，控制结构简单，控制手法直接，对信号处物理概念明确，转矩响应迅速，大大的提高了调速效率，形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。 ⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展，高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中，它主要采用全数字控制，通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作，提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高，变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。 3结束语 随着电力系统的深入发展和应用，电气自动化技术在电力工程中所起到的作用也越来越突出，电气自动化技术作为当前最具有发展前景，最活跃，最具研究价值的综合性学科之一，在电力工程发展和应用中电气自动化技术起着十分重要的作用。而电气自动化技术本身应用范围广泛，几乎是渗透到国民经济的各个部门，是推动社会进步的重要技术依据，因此，在我国科技技术不断发展的过程中，加强电气自动化技术的提高成为了电力系统发展的必然选择。 作者：马沙萍单位：内蒙古阿拉善右旗电力公司 电力工程自动化论文:电力工程的自动化探讨 1电力自动化技术发展应用 1.1现场总线技术的运用 现场总线技术主要是自动化设备与仪表控制设备进行作用关联，建立电力工程现场实现多方向、多站点、串行、以及计算机信息技术的一体化信息网络，从而实现在数字网络通信、系统控制、智能传感器以及计算机技术等多功能多系统的融合。要在电力工程现场实现现场总线技术的自动化应用，首先需要收集变送器控制的所有设备用电总量，然后将电量信号通过控制系统上传到主控计算机，主控计算机依据相应数学模型进行计算判断并做出最终分析，并将计算结果指令发送到控制设备上，完成现场总线技术的自动化应用。现场总线在电力工程中的应用，主要通过对控制功能进行细化分割为多个子功能，并对每个子功能分别配备相应计算机，对被控设备信息进行收集分析，将各个子功能计算机进行局域连接与信息共享后，通过调整相应子功能块即可实现电网调度。若要实现整个电力系统的信息化控制，只需要将前置机与上位机进行配合，通过仪表辅助控制系统，结合下方电力工程控制，便可实现电力系统的高性能控制功能。 1.2对象数据库技术的运用 电力系统自动化监控与管理过程中涉及到大量的现场数据，这些数据包含了从数据采集、传输、存储与调用到运用数据信息进行分析、生成指令、指令、执行指令等多个过程，通过面向对象技术能够方便快捷的实现这些过程，而主动对象数据库技术则为这些过程的实现提供了技术支持。主动对象技术是采用触发器技术实现整个控制系统的监控功能，利用监控对象函数，即可实现电力自动化，而触发机制的使用，能够方便的实现数据库的监视控制，节约数据传输时间。主动对象数据库技术在电力自动化的广泛应用主要得益于其电力监控系统对电力自动化系统的开发、继承与封装的巨大简易操作性能，同时主动对象数据库技术支持对象标准与主动功能技术，从而引发软件技术的新革命。 1.3光互连技术的运用 光互连技术主要以光纤为传输媒介，融合了波分复用技术与IP网络通信协议的一种新技术，在电力工程中的运用主要依赖继电以及自动控制系统。光互连技术能够增强电力工程中自动化控制系统的抗磁干扰性，加大处理器的干涉能力，加快信息传输速度，提高数据可靠性，因此在电力工程中具有广泛的应用前景。光互连技术在电力工程中运用主要体现在对其探测器功率进行扇出数限制，不受平面以及电容负载的限制，便于提高系统集成度与强化系统监控。实践应用证明，电子传输与电子交换技术能够拓展数据网络，重组编程结构，从而增加电力系统的灵活性。此外，光互连技术能够实现数据采集、控制与计算功能，其良好的人机交互界面能够帮助操作人员更好的做好调度工作，因此在电力工程中的应用具有重要的意义。 2电力自动化发展方向 2.1变换器电路的高频化发展方向 自动化技术在电力工程中的运用的一个主要特点就是远程监控与管理，而远程监控的优点就是高可靠性与组态灵活性，同时相对传统设施能够减少电缆使用，降低控制安装费用，避免了材料资源的大量浪费。其中，变换器的高频化发展方向能够有效的保证远程监控管理的这些优点。高频变换器能够有效减少高次谐波对电网的影响，而提高开关频率则能够降低电力系统对人的伤害程度，减少开关损耗，从而提高整个电力系统工作效率。 2.2通用变频器的普及 变频器是电力自动化过程中必不可少的一部分，随着电力电子器件的不断更新升级，变频器在可靠性、维修性与操作性能上都有了质的飞跃，而单片机控制技术则促进了变频器的快速发展。在国内电力自动化发展过程中，要在吸收国外先进变频器技术的基础上，结合国内自身的综合自动化系统技术，探索出符合国内国情的电力自动化系统发展方向。国内目前的自动化系统考虑了技术合理性、设备精简维护以及未来发展融合等多方面原因，在站内监控与数据信息采集保护中采取了相对独立的模式，将保护与控制、测量融合，以方便事故的清晰化分析处理。 2.3单片机、集成电路与工业控制计算机的发展 在单片机、集成电路与工业控制计算机的发展应用过程中，首先应当实现电力自动化技术的国际化标准。为了适应电力自动化技术的快速发展，国际电工委制定了相应的国际标准，为实现未来电力自动化系统的发展提供了依据与方向；其次是以太网技术的兴起与应用，随着社会经济生活水平的提高，以太网逐渐成为现场总线技术发展的核心，因此未来的电力自动化发展方向应继续以以太网技术为技术基础。国内现有的变电站已经实现了综合电力技术与以太网技术相融合，以太网技术能够降低变电站的工作量，而智能化电气设备的发展与电力自动化技术的经验积累，则为实现以太网网络控制系统奠定了基础。在发电厂自动控制系统未来发展中，必然会集成电路、模拟乘法器、锁相环路以及时机电路等各个系统，由工业计算机完成最终的电力自动化全控制。 3结束语 在新技术的推动下，自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛，所发挥的作用也越来越重要，其结合计算机技术与通信技术的特性，既适应电力系统的建设以及电网配备的发展形势，又能节约大量资源，实现更加稳定的电力运行与供给，电力自动化必将是未来电力工程发展的趋势。 作者：刘嘉伟单位：广东电网公司惠州博罗供电局 电力工程自动化论文:电力工程中的自动化技术研究 1自动化技术在电力工程中的发展 1.1发电控制技术自动化 对于火力发电厂来说，发电自动化主要体现在对厂内的机械设备进行数据采集、状态监测、屏幕显示、预警信号或故障检出等。由计算机实时进行控制，实现由点火到并网的全部自动化启动过程。对母线电压控制和无功率实现自动减增。对于水利发电站来说，同样是对相关设备进行数据采集、计算分析、预警信号以及提供维护方案等。并对水库的水文信息进行自动监控，对全厂的机电运行设备进行监测，对发电机组实施自动控制、优化运行，对经济负荷进行分配、稳定监视、控制等。 1.2电力调度技术自动化 电力调度自动化同样有计算机作为整个控制系统的核心，对相关数据进行搜集、整理和新式，使得电力管理人员可以对整个电网的运行情况进行全面掌握，并对其中出现的突发情况实施一定的措施，保证电力运行系统状态良好。 1.3变电站技术自动化 变电站通过充分利用计算机，以及先进的通信技术，对搜集的相关信息进行处理和应用，以便是对变电站中的电力系统进行一定的重新组合，实现系统设计的进一步优化，从而促进系统对信息、数据等进行集中搜集和处理，从根本上实现对电力系统的全过程实时监控和管理。 1.4配电技术自动化 配电网自动化主要通过对城乡配电网系统进行改造和优化，促进电网运行网络化程度更高，实现配电网的进一步发展，使得电力系统得到更广泛的应用，为居民提供的电能质量更好。 2自动化技术在电力工程中的应用 自动化技术在电力工程中的应用，为我国电力系统的安全运行提供了有力的技术支撑，在实现监控及远程管理方面发挥出重大的积极作用。我们就自动化技术在电力工程中的实际应用做具体分析。 2.1现场总线技术 现场总线技术是近年来迅速发展的一种技术，其主要通过将现场的智能仪器、仪表、控制器、执行系统等现场设备进行连接，形成一体的信息网络，实现相互之间的数字通信以及现场控制设备与高级控制之间的信息传递。由于其简单、安全、经济使用，在电力工程中受到了高度重视和青睐。在电力工程中，通过该技术，将主变器控制的所有的用电总量进行搜集，并将其汇集在主控计算机中，通过特定的数学模型，对所搜集的数据信息进行计算，从而做出正确的判断，然后将最终形成的指令传递至控制设备，从而促进自动化技术在电力工程中的有效应用。现场总线技术主要是通过将电力系统中的控制功能进行分散，并通过对应的计算机进行专门的信息处理，因此只需将计算机与信息进行连接，而不需要对电力系统运行的整个过程实施监控，在需要时通过信息调度便可实现自动化管理。现场总线技术不仅可以有效满足电力运行系统中的实际需求，还能很好的实现信息资源共享，完善了电力系统，推进了电力工程建设的顺利实施。 2.2主动数据库技术 主动数据库技术也被成为面向对象数据库技术。面向对象是一种认识方法学，也是一种新的程序设计方法学。把面向对象的方法和数据库技术结合起来，使数据库系统的分析、设计最大程度的与人们的实际认识相一致。主动数据库技术在电力工程中的应用，使得电力系统的研发、继承等有力极大的发展，在一定程度上促进了软件技术的发展和变革。该技术在电力系统中的应用相当广泛，由于支持对象标准，因此较之一般的数据库技术更具优越性。在实际应用过程中，主动数据库技术主要通过对运行系统实施监控，并通过对象函数进行一定的分析、判断和管理，从而实现电力系统的自动化。特别是随着触发机制的发展和应用，主动数据库在系统中的监控作用有了更好的控制和实现，不仅有效缩短了数据的写读时间，还使得电力系统在实际运行过程中对数据管理功能的应用更加充分，在技术上有了更加有力的保证，促使自动化技术在电力工程中的应用更加完善。 2.3光互联技术 光互连技术主要分自由空间光互连技术、波导光互连技术以及光纤互联技术。由于其本身存在大量的优点，比如看干扰能力强、带宽、反应时间迅速等，使得其在电力系统中有所运用，在一定程度上促进了自动化技术在电力工程中的应用。光互连技术不仅具有其他技术共有的信息采集、数据监控、计算以及分析等能力，同样具有人机界面等功能。不仅介意有效实现电网系统的有效重组，提高系统的灵活性、实效性，同时还能通过较强的抗干扰能力，提高电力系统信息传输的安全性、可靠性。除此之前，还能够为管理人员提供更为清晰的画面，提高管理人员判断的准确性、科学性，及时对出现的故障进行解决。总之，光互连技术在电力工程中的应用，对电力工程的实施具有非常重要的建设意义。 3结束语 总之，自动化技术在电力工程中的应用越来越广泛，自动化程度也越来越高，有力促进了电力工程的信息化、现代化，是实现电力运行安全、稳定的有力保障。由于我国电力自动化技术发展的比较晚，与国际先进技术依旧存在一定的差距，因此在实际运行中，要持续探索与创新，不断促进我国电力事业快速发展。 作者：肖梅单位：国网江西信丰县供电有限责任公司 电力工程自动化论文:电力工程的配电网自动化研究 1电力工程配电网自动化中存在的主要问题 电力工程配电网自动化中存在的问题主要集中在功能单一、结构不合理、管理机制存在问题或是盲目求新等。 1.1功能单一 配电网自动化功能单一主要体现在其功能设计的思路过于单一，只是将增强电网运行的可靠性作为其设计的核心，导致思路过于狭窄，可应用功能较少。特别是通过相关调查发现，我国配电网运行中出现的故障并不是自动化系统自身出现故障造成的，而是因为一些人为的、例行检查的事项造成的断、停电。将增强电网的可靠性作为唯一目标，显然与运行中的实际需求存在一定的差距。 1.2结构不合理 在进行配电网自动化设计时，由于设计人员不能把很好的从整体上进行把握，统筹安排，往往出现顾此失彼的现象。比如系统主站与控制端之间常常出现不相匹配，电力设备互相冲突的现象，或是在陈旧、老化的设备上进行一定的自动化改造，导致通信通道的容量不能很好的满足实际运行中的需求。 1.3盲目求新 一些单位在没有对自身企业设备的实际情况进行充分了解的情况下，便盲目的采用最新、最先进的技术，导致自动化技术与电力运行的实际情况严重不符，兼容性差，导致电力新旧设备之间出现严重冲突，不能从整体上实现合理优化，反而在一定程度上严重威胁到电网运行的安全与稳定。 1.4管理机制不健全 虽然电力工程中均实现了配电网自动化，初步保证了电力运行的安全与稳定，但在实际运行过程中，其管理机制依旧存在一些漏洞，导致配电网不能有效实现协调运营，不能达到最佳运行状态。 2改进电力工程配电网自动化的主要措施 2.1加强对馈线自动化的优化力度 实现配电网自动化的进一步优化，最主要的便是实现馈线自动化的进一步提升。馈线自动化在整个配电网自动化中占据着最关键的位置，是配电网实现自动化的基础。馈线自动化在其中的积极作用主要体现在三个方面：一是保证电力运行的可靠性，减少运行停电的次数和时间，并能及时对线路中出现的故障进行定位，恢复该段的电力输送。二是可以有效提高供电质量，及时对电力运行中的负荷等进行转投。三是可以有效降低电力运输中的电能损耗，提高电力设备的利用率。对馈线自动化实施一定的优化，可以有效实现设备、通信通道等资源共享，可以促进配电网自动化子系统得到进一步扩充，对此我们可以通过集中智能式、分布智能式、半自动化式以及重合器式等方式进行优化。对于集中智能式来说，其最主要的便是通过馈线自动化测控终端，将故障信息发送至主站或子站，再由他们进行定位，并下达命令对故障进行隔离。分布智能式中，馈线自动化测控终端可以进行故障判断、故障隔离以及重构网络，在实施过程中不需主站参与，可以直接与当地的智能终端进行操作。半自动化从根本上来说是将集中智能式进行简化后形成的一种模式，但其与集中智能式不同的一点便是需要将故障信息反馈给管理人员，由管理人员对故障进行判断并采取措施进行处理。最后一种重合器式，该种模式主要是不需要通信系统、主站等参与，可以通过馈线自动化测控终端对故障进行直接判断和隔离，对网络直接实施重构，一般适用于通信系统建设比较困难的地区。但其故障处理、网络重构的速度相对较慢，容易引起大范围的停电。 2.2加强对通信系统的建设力度 通信系统是连接主站、子系统之间相互联系的最主要的设施，安全、可靠的通信系统可以有效实现配电网自动化。由于配电网规模大、覆盖面广、网架结构也比较复杂，且各个终端数据口的信息量相对来说也比较小，因此在建设通信系统时，应根据实际运行的具体情况，选择最佳的通信方式。通信方式一般包括电话线、双绞线、无线、光纤等。相对来说，光纤是几种通信方式中安全性、可靠性、通信容量等最高的，但建设成本较高，施工难度也相对较大。电话线、双绞线等通信方式，建设成本较低，施工难度也不大，但在应用过程中容易受到其他因素的干扰，且损耗度也相对较大，通信容量较小。在进行通信系统建设时，要针对具体情况，对其进行不断完善和改进，努力实现通信系统中遥信、遥测等功能。 2.3加强对配电网的运营管理 配电网实际运行中往往涉及到多个管理部门，且配电网自动化规模比较大、设备比较多，因此在进行管理时往往出现一定的难度。再加上管理工作的不到位，导致配电网自动化运营管理工作存在诸多问题。对此我们应首先对管理体制进行完善，细化责任，落实到人。除此之外，还应具体采用以下措施对其加强管理。一是积极引进具有专业技能的计算机人才，对自动化系统的软硬件等进行开发、创新与改进，保证配电网自动化充分适应实际运行情况。二是加强电力系统中管理人员的培训，通过针对性强的学习、教育、训练等，使工作人员可以接受新技术、新知识，充分掌握配电网自动化系统中各个软件的应用功能，并能及时发现运行中出现的故障，进而采取正确措施，有效解决。通过建立一支高素质职工队伍，保证配电网自动化运行中操作、维护、检修等各项工作落到实处。 3结束语 总之，自动化系统在电力工程配电网中具有非常重要的意义。在进行配电网自动化建设时，要对其中存在的诸多问题进行深刻剖析，并采取有效措施，通过对馈线自动化实施优化，加强对通信系统的建设力度，加强对配电网的运营管理等，不断实现配电网自动化的优化配置，进一步促进配电网运行的安全、稳定与可靠。 作者：吕干英单位：国网江西信丰县供电有限责任公司 电力工程自动化论文:探析电力工程自动化施工管理的技术 【摘要】如今，一个国家的正常运转必须依靠强有力的电力支持。随着现代高新技术的快速发展，电力工程的施工管理逐渐朝着自动化的方向发展。本文将从电力工程自动化管理的现状以及特点出发，探讨电力工程自动化施工管理的技术关键。 【关键词】电力工程；自动化施工管理；技术 1引言 为实现电力自动化系统的稳定健康运行，电力部门必须大力加强电力工程自动化施工管理的相关技术。随我国的国家电网不断发展、进步，再加上对各种高新技术的不断使用，电力工程的自动化施工管理水平在不断地提升中，并且逐渐往电力工程智能化的方向快速发展。近几年来，我国的电力工程在许多方面都取得了一定的进步，但是与发达国家相比，我国的电力工程还是存在着许多的缺陷，因此，电力部门必须提高我国电力工程自动化施工管理的相关技术，从而尽可能地缩小我国与发达国家之间在电力工程施工管理技术方面的差距。由于我国特殊的地形，东西南北跨度比较大，因此，建立一个具有较高水准的自动化电力工程必须提高电力工程自动化施工管理技术的水平。总而言之，加强电力工程自动化的施工管理，并提升自动化管理的技术水平，能够有效地促进我国的电力行业的发展。 2电力工程自动化施工管理的现状 如今，在现有的形势中，我国的电力工程的施工管理的发展进程仍旧存在较大的阻碍。我国的电力工程自动化施工管理仍旧存在一部分需要解决的问题，比如：我国电力工程自动化施工管理的模式无法及时转变，仍旧以传统的施工管理模式为主，从而导致相关的设计部门与业务部门的任务量加重，进而无法保证电力工程的施工质量。除此之外，现在的电力工程项目越来越多，但是，许多的设备以及物资都无法得到及时地补充，以至于无法满足电力工程施工的实际需要，导致某些厂家为了补充设备以及物资的数量而忽视了其质量。再比如，由于参与电力工程自动化施工管理的工作人员的整体素质比较低，再加上工作人员对合同意识的缺乏以及对成本控制方面的认识的缺乏，因此，电力工程预算的科学性以及合理性都受到了极大的影响。 3电力工程自动化施工管理的特点 与一般的工程不同，电力工程不仅需要强硬的建筑技术，还需要与自身行业特点贴合的自动化施工管理的关键技术。电力工程自动化施工管理主要有复杂性、全面性和细节性三个特点。①电力工程项目的施工管理工作本身具有一定的复杂性。由于电力设施以及电力设备，特别是输电线路的施工现场会随时发生变动，再加上施工人员的流动性较大，再加上我国环境的区域性差异较大，同时，工程施工过程中缺乏各方面的技术人才，因此，电力工程自动化施工管理具有较大的复杂性。②全面性，由于电力工程施工所涉及到的工艺技术较多，涉及的领域范围较广，而且领域知识的交叉点也比较多，因此电力工程自动化施工管理具有全面性的特点。电力工程自动化施工管理的全面性，再加上不同环境下电力工程施工管理技术的变动较大，给电力工程自动化施工管理工作的顺利进行带来了极大的挑战。③细节性，由于电力工程中所涉及到的元件较多，因此，一旦某个细节上出现了问题，都有可能对整个电力工程的施工质量造成影响，甚至会降低电力工程中设备的精确度。同时，电力工程的元件大部分是联合工作的装填，一旦忽视了某个操作的细节，就特别容易导致发生连锁反应，从而严重地威胁到电力工程的施工质量，因此，必须注重电力工程施工管理过程中的细节管理，才能有效地保证电力工程的施工质量。 4电力工程自动化施工管理的技术关键分析 4.1加强施工成本管理 电力工程施工成本管理是电力工程自动化施工管理中的核心部分，因此，电力部门只有采取科学、有效的方式加强成本管理，才能进一步提高电力工程自动化施工管理水平。对电力工程项目的成本进行管理：①要对电力工程项目所设计到的施工工艺进行研究，并分析出施工工艺所需要的材料以及设备，从而能够更加有效地找出减少成本的方法。②电力企业应该以施工图纸与工程规划的要求为基础，通过招标的方式来采购电力工程施工所需的物资，从而加强对工程成本的控制。③要做好这一点：a.施工人员应对工程所需的物资和施工工艺进行深入地研究和分析，以此来找到能够有效减少成本的方法；b.电力单位或企业还应在严格按照施工图纸要求与工程规划的基础上，通过招投标的方式来为工程所需的物资进行采购，以此来加强对成本控制的力度；c.电力企业应该从宏观上把控电力工程的全局，在电力工程施工前，按照各部门对物资、分包、设备、人工以及费用进行多级精细化的控制与管理，同时，做好提前预警纠偏的措施。实际上，对电力工程成本进行管理和控制主要是为了增加工程项目的收入，通过计划动态管控项目的支出，将不合理的开支进行压缩，尽可能地减少浪费，从而有效地保证电力工程项目的利润. 4.2加强施工管理技术的水平 电力工程施工技术管理不仅仅是电力工程自动化施工管理工作中的重要组成成分，还是电力工程项目施工质量的保障。因此，电力企业必须采取科学的方式提高电力工程自动化施工管理的技术水平。电力工程的施工技术主要由基础施工技术、杆塔工程技术以及架线工程技术三个部分组成。 4.2.1提高基础施工的技术水平 在电力工程自动化施工管理的过程中，参与施工的工作人员应该以施工图纸以及工程整体的规划方案的要求为根据进行相关的施工操作，从而保证施工人员的施工行为符合相关的规定。除此之外，施工人员还应该对施工的材料与设备给予足够的重视，严格按照相关的规定以及基础施工的基本要求利用施工设备以及材料进行施工，从而确保电力工程施工的质量。 4.2.2确保杆塔工程的施工质量 为了确保杆塔工程的施工质量，参与施工的工作人员必须根据实际的工程施工条件以及地质条件来选择杆塔的类型。一般来说，如果电力工程项目的施工现场的地质比较复杂，就应该选择铁质对的杆塔。而如果施工现场的施工与运输条件比较方便，就应该选择混凝土杆塔或者钢筋杆塔。 4.2.3确保架线工程的施工质量 为了确保架线工程的施工质量，在电力工程正式开始施工前，参与施工的工作人员必须合理地布局与规划相关的流程，同时，施工人员还应该通过实地考核来对布局与规划进行进一步的完善和调整。 4.3完善信息技术建设 在电力工程自动化施工管理的过程中，信息技术的建设起到极为重要的作用，换句话说，信息技术能够有效地提升电力工程的效益，因此，电力企业要想提高电力工程自动化施工管理的水晶，就必须完善信息技术建设。完善信息技术的建设，电力企业首先要做的就是总结本企业以及各部门的电力工程自动化施工管理的信息和经验。其次，电力企业还必须分析电力工程自动化施工管理的相关要求，再在这个基础上，进行电力工程自动化施工信息管理的工作。与此同时，电力企业还应该将管控模块融入到电力工程自动化施工管理的日常工作中，并且严格按照电力工程的进度组织督促参建单位。除此之外，电力企业还应该及时地更新电力工程的相关信息，同时，电力企业还可以利用信息管理系统来充分地了解整个电力工程施工的具体状况，从而为电力工程的实际施工的调整提供参考。 4.4完善施工安全管理 因为电力工程的自动化施工是一项具有较大风险、危险源较多的工作，所以，电力企业应该采取科学、有效的方式来加强电力工程的施工安全管理，从而有效地提高整个电力工程的施工管理水平。完善电力工程施工的安全管理，首先要做的是就是充分重视并完成对施工现场工地的调查研究工作。在对电力工程的施工现场进行调查和研究时，电力企业应该安排专门的工作人员对施工现场周围的环境以及地形地貌进行仔细地勘察，并且做好相关的记录。如果发现工程现场中的安全隐患，相关工作人员就应该立即采取相关的措施，从而避免安全事故的发生。而在设计电力工程的相关文件时，工作人员必须对于电力工程安全管理技术相关的编制工作给予充分的重视，从而充分地发挥编制文件所具备的安全警示作用。其次，电力企业应该加大安全宣教工作的力度，在电力工程的施工现场中渗透安全教育，从而促进施工人员的安全意识的提高。此外，电力企业还应该对相关的工作人员进行定期的安全技术培训，从而有效地提高施工人员在安全方面的实践操作水平，加强施工人员的安全理论知识。最后，电力企业还应该保证电力工程的安全技术防护工作的整体质量，准确把控电力工程的施工现场的实时动态。同时，一旦发现施工人员违反相关的操作规定，就必须立即制止其操作。 5结束语 目前电力工程建设的重要任务就是电力工程的自动化施工管理。由于电力工程自动化施工管理具有本身的许多的特点，因此，电力工程自动化施工管理的关键技术也具有一定的特殊性。同时，电力工程的实际运行状况由电力工程的自动化施工管理技术水平决定。经过多年的发展，我国的电力工程自动化施工管理获得了许多的经验，但是这还无法满足电力工程自动化发展的需要，因此，电力企业必须从多个方面对电力工程自动化施工进行管理，从而确保电力工程的质量以及施工效率。 作者:黄锐彬 电力工程自动化论文:电力工程建设自动化管理研究 【摘要】电力工程发展直接关系着我国的经济发展，用电需求的满足也是直接与我国人民的生活水平直接挂钩的，因而为了满足越来越多的用电需求，加强电力工程自动化管理显得十分重要。本文主要对加强电力工程自动化管理进行了分析，针对性提出了相应的管理措施，以期能够不断提升电力工程自动化管理水平。 【关键词】自动化管理；电力工程；配电 电气自动化技术的出现极大地推动了电力工程的发展，也提升了配电网运行的稳定性和可靠性，而随着时代的不断发展，不仅是自动化技术，自动化管理也在广泛应用到电力工程当中，输配电、电力调度中都可以看到自动化管理的身影，可见自动化管理在现代电力工程中的重要性。 一、电力工程中的自动化管理 电力工程由于本身具有复杂性和全面性的特点，使得其管理难度相对较大，尤其是自动化技术的应用当中，涉及到的结构、技术非常多和细致，这就要求电力工程在进行管理时应该运用更加先进的管理理念和方法来进行管理，而通过自动化控制管理能够极大限度的减少人员劳动强度，提高电力公司供电可靠性，在近年逐步在电力公司中得到了推广。 二、推动电力工程自动化措施 目前我国的电力自动化管理发展还是不完全的，存在这样那样的问题，因而为了提高电力配电系统的效率，有必要积极采取相应措施推动电力电力自动化管理发展，不断促进配电管理水平的提高，具体来说在目前电力公司中可采取的措施主要包括以下几点： （一）做好整体规划和准备工作 电力自动化管理的实现是一项长远而复杂的工作，因而需要大量的前期准备，前期规划和准备工作直接关系着电力自动化管理的实现进度，所以电力公司在推行电力自动化管理前应该充分重视电力自动化管理的规划工作，做好电力自动化管理管理的准备工作，这样才能保证电力自动化管理的顺利进行。而在准备工作上，管理人员首先应该对电力自动化管理中所需要的信息技术和实现方式进行明确，掌握配电自动化实现的方法，这样才能保证电力自动化管理的顺利进行。其次，管理人员要注意实施前资金准备和电网准备工作，由于电力自动化管理技术含量较高，实现方式较为复杂，因而其所需要的资金数目也比较大，因而得有强大的资金后盾支持才能实现自动化。再者，自动化系统能够将各地电网系统联系起来，因而在实施自动化前也要做好电网准备工作，采用GIS和GPS技术实现配电各个终端之间的通信连接，从而能够准确对各个地区的配电终端进行定位，提高配电管理的实时性和有效性。最后，管理人员在实施电力自动化管理前还要建立一支专业的技术团队，技术人员是实现电力自动化管理的关键，他们掌握着电力自动化管理的一系列技术，因而在准备工作中建立高水平的技术团队，对于早日实现电力自动化管理来说至关重要。 （二）积极开发配电高新技术 电力自动化管理的实现依赖于自动化管理技术的不断提高，只有从技术上不断创新提高，才能保证配电自动化管理系统一直处在高效率、高水平的层次上。因而在前期的资金、团队等准备工作都完成之后，管理人员的首要任务就是根据不同地区的实际情况来研发相应的技术，不断提升当地电力配电技术水平，以保证电力配电自动化的正常运行。再者，在进行配电自动化技术研发过程中，技术人员应该始终将用电居民的利益放在配电自动化的首位。电力配电自动化管理的最终目的是为了满足用电居民的需求，因而电力配电自动化的进行也要始终围绕着用电居民的利益进行，这样才能保证研发出来的电力配电自动化技术满足用电居民的要求。在推行配电自动化管理过程中，技术人员要及时听取用电居民的反馈，对于居民所反映的问题要给予足够重视，及时想办法解决，同时要根据不同地区的经济状况提前做好预算工作，在有限的预算内为当地用电居民提供最优化的电力配电管理技术。 （三）自动化设备要具备广泛适用性 由于各地的电网和配电情况不同，在进行电力配电自动化管理过程中，管理人员在设备选择上也要选择适用性较为广泛的设备，这样才能保证配电设备适应各种环境，在不同情况配电设备都能够正常运行，从而保证整个配电系统的正常稳定运行。再者，技术人员在日后运行过程中要及时对设备进行检测更新，及时更换最新技术的配电设备，这样才能保证整个配电系统的技术水平始终处于先进当中，也才能推动电力配电自动化水平不断提高。 三、结语 在现代电力工程建设当中，建设方应该加强对自动化管理的重视，从工程建设初始到工程完成运行都要将自动化管理融入进去，不论是自动化管理技术、自动化系统，能够提升电力工程运行管理水平的管理方法都要尝试，这样才能切实提升电力工程的质量，将电力工程做具有的经济效益和社会效益都完全地发挥出来。 作者：何燕 单位：国网河北省电力公司保定电力分公司 电力工程自动化论文:电力工程中电力自动化技术研究 [摘要]电力工程系统随着我国科技的进步而不断发展，电力自动化技术以方便快捷的操作方式和高效率的工作管理逐渐取代了传统的电力工程系统，为我国电力事业的发展做出了十分重要的贡献。 [关键词]电力工程系统；电力自动化；高效率 将电子技术、网络通信与信息处理集合在一起的技术称作电力自动化技术，该技术主要应用于发电厂、供电公司以及电网调度和信息传输等单位和领域，电力自动化技术能够根据操作者的具体需要对电力系统进行相应的远程操作和监控管理，此项技术不仅能够保证电力系统的高效运行，而且能够最大限度的降低成本。 一、电力自动化技术在电力工程系统中的具体应用 1．主动对象数据库技术 对数据库的自动监控需要采用触发机制和对象技术，只有这样才能使信息数据在处理之后拥有较高的准确率和利用率，并且具备一定的参考价值。随着我国互联网信息技术的高速发展，数据库技术也逐渐走向成熟，在很大程度上满足了人们生活与生产的不同需要，在我国电力系统中的主动对象数据库技术主要应用于自动化监控，经过近几年的深入研究和反复实践，主动对象数据库技术在我国的电力系统行业的应用中已逐渐完善，给电力软件系统的转型变革提供了有力的支持，在我国电力系统的供电工作中起到了非常重要的作用。 2．现场总线的应用 现场总线是电力自动化技术中最广泛的应用，在电力工程中有很多全自动的接收处理装置与其控制的设备仪器相连接，连接成功后会形成一个全面系统的信息收集网络，收集的信息会在电力自动化处理之后被电力工程直接运用，最终将所有的信息数据输入并汇集到总服务器中，这与之前需要电厂工作人员手动收集数据的方式完全不同，电力自动化技术能够极大的简化操作人员的工作流程，所有的信息收集和数据采集均在总服务器上完成，操作人员可直接通过总服务器向各个分机下达指令，分机在受到指令后会即刻执行。经过多次实践证明，电力自动化技术在电力工程中的运用不仅有效的实现了对电力工程各环节的监控，而且能够最大限度的提高工作效率。 3．电力自动化补偿技术在电力系统中的应用 电力系统运行的过程最常见的问题是如何处理好低压，传统的低压补偿技术经常会引发其他一些问题，不仅不能很好的补偿低压，而且很可能会出现补偿过多等情况，一旦电力系统出现补偿不足，必然会威胁到电力工程的安全运行。运用电力自动化补偿技术能够很好的解决上述问题，促使电力系统能够一直处于动态补偿的方式，并且随着根据电力运行中的电压情况进行相应的调节补偿，这种动态的低压补偿方式既能有效的规避电力工程运行中补偿失效的情况，又能完美的解决补偿过多等其他问题。 4．供电系统自动化技术在电力系统中的应用 变电站运行、管理的自动化、电力负荷控制的自动化以及电力调度区域的自动化是电力自动化在供电系统中的主要运用。变电站运行管理的自动化主要借助于电子计算机与互联网之间的信息交换而完成，通过电子计算机对变电站收集到的数据统一处理，达到提高工作效率的目的，变电站运行管理的自动化不仅能够全面实时的监控整个电网运行，而且能第一时间发现故障并及时处理；电力负荷控制的自动化主要运用声频与工频这两种控制方式，通过对电力系统的总负荷记录生成负荷曲线图，工作人员再根据负荷曲线图对电力系统进行全面监控。 二、电力自动化技术的设计原则 1．自动化监控系统设计原则 （1）结构分布系统化 分布式的系统结构是电力自动化监控中的核心，多个子系统组成一个整体的电力自动化监控系统，为实现全面整体的自动化监控效果，每个子系统会有一个或多个CPU同时运行并进行数据处理，所有CPU组合在一起的CPU群共同构成一个完成的监控体系，为了让这些子系统和CPU在运行时互不干扰，分布式的系统结构是最佳的选择。 （2）操作视屏可视化 电力自动化技术最大的亮点是能够实现无人操作，做好自动化的监控管理是实现无人操作的关键，因此，要做好有关视屏可视化的各项工作，才能令工作人员全方位的对电力工程进行监控，对出现问题的环节和设备及时处理，提高功效效率并保障电力工程的安全运行。 （3）运行管理智能化 自动化监控技术中的智能化不能仅局限于常规的自动调节与自动报警等功能上，要将管理智能化延伸到电力系统的在线自动诊断，并且将诊断结果及时反映给远端总控器等。只有将管理智能化全面广泛的应用，才能更好的对电力工程进行自动化监控。 2．远程调度设计原则 （1）功能综合化 远程调度功能的设计需充分利用计算机的硬件与软件技术，并且要加强利用数据通讯等其他技术，而不是将重点仅放在调度功能上，只有设计一个全面综合性强并且包含多种专业技术的系统，才能更好的完善远程调度和实时通信与操作等功能。 （2）通信系统的网络化 工作人员通过计算机互联网的通信共享技术进行的远程操作叫做远程调度，通信技术是远程调度中最核心、最重要的技术。因此，只有最大限的提高通信效率才能将远程调度的效率提升起来，计算机局域网络能够很好的提高数据的传输速度，并且具有很强的抗干扰能力，能够很好的满足远程调度实时控制中的各项要求。 三、结语 综上所述，电子自动化技术的应用并非意味着取消或替代传统的电力工程技术，而是在传统技术的基础上进行一种创新和改良，将传统技术与现代的电子科技有机结合，更好的服务于电力工程体系。现阶段，电力自动化技术正在稳步发展，为我国电力工程系统做出了十分重要的贡献，在我国电力事业的蓬勃发展中有着不可替代的地位。 作者：丁旸 单位：江苏省南京市特变电工 电力工程自动化论文:电力工程中电力自动化技术应用的思考 摘要：电力系统的安全稳定运行是国民经济和人们生活正常发展的基本保障。随着社会生产力的提高，电力需求日益增加，电网运行负荷不断扩大，给电网运行调度提出了更高的要求。而电力系统自动化的实施无疑是解决电网运行控制问题的最有力手段。文章围绕电力工程中电力自动化技术应用有关问题进行探讨，详细地阐述了电力自动化的基本内涵和当前我国电力自动化的发展状况，最后对电力工程中电力自动化的应用进行了重点分析。 关键词：电力工程；电力自动化；应用 引言 电能是现代社会最主要、最普遍、最常用的能源种类。从进入实际应用阶段起，电能就以其清洁高效、适用范围广、传输距离远等优点受到人们的广泛欢迎，被应用到社会生产、人们生活的方方面面。经过多年的发展，电力网络已经遍及人类活动的主要地区，随着电力需求的增加，电网结构和运行情况日益复杂，给电网管理、调度带来很大困难。在新的历史时期，电力产业迫切需要一种电网运行管理方式来提高工作效率和安全水平，以适应越来越高的国民经济发展和社会活动开展的电能需求。电力自动化是自动化技术应用到电力领域的一个重要形式，它的实施，对于电网的高效稳定运行提供了巨大支持，是今后电力产业发展建设的重要内容和主要方向。 1电力自动化的基本内涵 电力网络的建设涉及到多种现代化先进技术，每一项技术的发展都对电网建设有着不可估量的推动和促进作用。现代社会进入信息时代以来，自然科学知识呈爆炸式发展，使得电力网络建设水平得以大幅提高。特别是信息技术、网络技术、计算机技术、电子技术等学科的高度繁荣，更使得电力网络自动化得以实现。电力自动化是上述多种技术的充分融合的结果，是未来电力网络监控的主要方式。从技术角度上看，电力自动化技术在一定程度上实现了电力网络的自动控制，不但降低了人工成本要求，而且减少了电力系统运行中的人为因素，对于由于人为原因导致电网控制水平波动，甚至是电力调度事故的发生有着极为有力地改善作用。电力自动化系统能够对电网运行过程中的各项数据、指标进行监测、检查，及时发现其中不符合要求或者超出规定范围的情况并予以恰当处理，从而在很大程度上保障了电力系统运行的稳定。电力系统自动化技术的实施目标主要有以下两个方面：一是充分发掘电力技术潜力，不断提升电力技术发展水平，提高电力系统运行安全保障能力，降低电网运行成本，预防电力系统运行风险，实现电网运行长期安全与稳定。二是实现对电网运行状态参数的实时监测，尽早发现系统中的安全风险因素并加以排出，确保力系统的正常运转。 2我国电力自动化技术发展概述 2.1电网调度技术的自动化 电网调度自动化是电力自动化系统的关键部分。电网调度自动化体系中，计算机作为控制单元的核心设备，依托发达的网络信息平台对电网系统的运行状态信息进行采集和整理，根据各类情况依照既定方案采取相应措施，从而保证整个电网的良好运行。计算机网络技术在电网自动化体系中的广泛实施，使得电网运行调度人员对电网运行状况实时掌握成为了现实，电网运行调度决策的制定更加科学、可靠、切合实际，调度措施实施效果更加有力、有效。电网运行调度系统对电网运行情况的掌控能力得以加强，有利于电力资源信息的收集和电力资源资料，进而确保电力工程的稳定运行。 2.2电力自动化技术在变电站中的应用 变电站是电力系统中的重要枢纽单位。它承担着将由电厂生产出来的电能以符合需求的形式向用电单位传输的重要职责。变电站也是电力自动化技术应用的一个重要领域。籍由计算机和通信技术所实现的信息高速分析处理和科学使用，电力自动化系统对变电站所涉及的电力资源进行充分优化配置，根据变电站运行实际情况，实时制定并实施针对性措施，从而大幅提高了变电站系统运行效率和安全水平。作为电力自动化系统中的重要组成部分，变电站自动化技术的实施，对于电网自动化体系的建设起着促进和完善的重要作用，它使得变电站的运行管理模式与电网自动化系统相适应。它通过数据监控有效地实现了微机保护功能，一旦系统发现某个模块发生故障会立即采取措施，使对应的功能模块恢复原始运行状态，保证系统可靠运行。 2.3配电网技术的自动化 随着城乡电网改造事业的不断推进，配电网自动化技术应用日益广泛。配电网自动化技术主要包括自动化数据通信、配电网馈线监控终端、电力用户用电信息采集终端等技术、配电网自动化主站系统等几个部分，通过以上技术的综合运用，配电网运行、调度管理的自动控制得以实现。除此之外，配电网自动化系统还具有实时监测用户计量表运行状态功能，一旦计量表出现故障，控制中心能够及时受到相关信息，并通过对故障控制器的精准识别以及对断路器的远控操作，从而最大限度避免了电力损失，是电力企业防范窃电事故的重要手段。 3电力工程中电力自动化的应用 电力自动化技术是电子技术和信息通讯技术两门学科的成果结晶，凭借对电力系统运行状态的实时监控和远程控制，管理者对电力系统的管理效率进一步强化，有力确保了电力工程的安全稳定运转，对预防、应对电力事故的发生有着十分重要的积极作用，是我国电网运营管理体系中的十分关键的一环。下面就电力自动化技术在电力工程中的具体应用进行介绍。 3.1现场总线技术在电力工程中的应用 现场总线技术主要是为实现对电力工程现场的控制管理而设计、实施的。该技术通过采用先进数字化通信技术，对现场信息进行采集并汇总至控制中心，凭借控制中心计算机的高速运算能力，对信息进行处理，从而实现对电力工程现场的有效控制。现场总线技术实际上是通过上位机和前置机共同运作、协调配合而实现对电力系统的控制的。在电力系统运行情况日益复杂的今天，现场总控技术丰富的功能可以满足系统多方面的需求，为电力工程的顺利实施提供优质服务。 3.2光互连技术在电力工程中的应用 光互连技术是电力自动化系统中数据采集、数据控制的重要方式，该技术不受带宽、平面和电容负载的限制，便于互连重构，对于提高系统集成度和控制水平有着明显地促进作用。 3.3主动对象数据库技术在电力工程中的应用 数据库技术是电力系统实现运行状态监控的重要渠道，主要用于对污染源的实时监控，并承担着系统瞬时运行状态和关键节点状态的输出功能。其中，主动对象数据库对对象函数的分析，是电力工程电力自动化应用得以实现的基础。在触发机的配合下，数据库监视也得到了很好的控制，并节约了数据传输时间。 4结束语 电力系统自动化技术应用是当前电力系统发展过程中的一个重要突破，极大地改善了电力系统资源管理局面，提高了电网运行管理效率，强化了电网管理控制力度，是电力系统从传统管理模式信息化管理模式的一个重要飞跃。随着我国经济体制改革和产业结构调整的不断深入，电力资源紧张问题日渐凸显，推动我国电力系统自动化的进一步发展，符合我国电力事业发展实际要求。电力企业要充分认识电力自动化的重要意义，不断推进新技术、新设备的开发、应用，夯实技术保障，为我国经济的健康发展提供应有的支持。 作者：任洪伟 单位：庆安县电业局

自动化技术在电力中应用篇1 0引言 电气自动化技术在电力系统中的应用能够为电力系统的稳步运行提供重要的保障[1-4]，经过自动化处理后电力系统的运行状态能够得到有效提升，从而能够为电力系统的后续各项工作的开展打下良好的基础，从而能够提升电力系统的工作效率。同时，电气自动化技术在电力系统中的应用能够起到较好的降低风险的目的，它能够辅助工作人员建立更加合理的维护计划，从而大大提升了电力维护工作的安全性与可靠性。因此探究电气自动化技术在电力系统中的应用是时代发展的必然选择，是科技进步的不然结果，在电力系统中应用电气自动化技术势在必行。 1电气自动化技术的特点 1.1实时仿真技术 实时仿真技术在电力系统中的使用能够为装置测试工作提供极大的便利，它能够完成多个装置的闭环工作，同时它还能够完成今后的灵活输入电流工作，能够为保护系统提供良好的实验条件，因此实时仿真技术在实践中的应用有利于促进电气自动化技术的良好发展。 1.2智能保护技术 智能保护技术适用于我国不同电压等级的电站，未来它还将会被广泛应用于人工智能、网络通信以及微机新技术等范畴，这将会使得我国的电力系统得到进一步的发展与稳定，有利于促进我国的电气自动化技术的长远发展。1.3配电网自动化技术配电网自动化技术实现了高级软件与理论算法的有机结合，它以国际标准信息模型应用于我国的电力系统中，它利用人工智能灰色神经元的方式进行了预测符合的计算，同时它还具有网络熟悉技术与配网一体化等方面的优势，从而大大推动了电力系统的发展。 2电气自动化技术在电力系统中的应用 我国的智能电网技术不断地建设发展，将大力推动我国电气自动化技术乃至整个电力系统的发展；变电站自动化技术的应用能够对电力系统的运行状态进行高效的操作与有效的监控，实现了光纤、电缆取代了光缆的可能，有利于网络化运行效率的有效提升；电网调度过程中的自动化技术在电力系统中的应用，能够实现对系统的实时监控、对整体状态的评估，科学的预测电力负荷的实际情况。PLC技术在电力系统中的应用使得企业的生产效率得到了极大的提高，大大降低了资源的损耗量，促进了电力企业的经济效益的提升，能够促进电力体系的整体发展。 2.1智能电网技术在电力系统中的应用 智能电网技术在电力系统中的应用主要体现在信息管理层面，如自动化技术与计算机技术的结合即是智能电网技术的一种体现，它能够对整个电力系统起到很好的控制作用。智能电网技术的应用涵盖电网的整体调度工作与电力的发电环节等范围，目前我国的智能电网技术已经开始逐步的建设发展，这将推动我国电气自动化技术乃至整个电力系统的发展。此外，通信技术就属于智能电网技术的典型代表，通信技术与计算机技术的良好结合能够将通信技术的可靠性、双向性与实时性的特点充分的彰显，但如果脱离了计算机技术奖很难实现。 2.2变电站自动化技术在电力系统中的应用 变电站自动化技术在电力系统中的应用使得计算机技术的价值得以充分的彰显，同时也极大地提升了二次设备的数字化特点、网络化特点与集成化的特点，实现了以光纤及电缆等材料代替电力信号通常使用的电缆，进而使得电力系统的整体运行效率得到了明显的提升。变电站自动化技术的应用实现了记录统计的自动化以及计算机的屏幕花，同时还能对电力系统的运行状态进行高效的操作与有效的监控。同时，变电站自动化技术实现了光纤、电缆取代了光缆的可能，进而提升了网络化运行效率。因此，在对变电站自动化技术进行合理的应用的同时还要重视对变电站运行的合理监视与控制，从而保证变电站自动化技术的真正实现，还要确保电力用户与电厂的有效连接，从而最大程度降低故障发生的频率。 2.3电网调度过程控制中的自动化技术应用 电气自动化技术在电力系统中的应用还体现在电网调度过程中的自动化技术的应用。目前，我国的电网调度分为国家电网调度、大区调度、省级调度、地区和县级调度五个级别，而每一级控制都必须要与计算机技术相结合，计算机网络系统是其中最重要的电网调度控制中心，电网调度过程中的自动化技术均需要计算机的技术控制，否则整个系统将无法运行。可见，电网调度离不开计算机技术，二者的结合使用能够极大地方便数据采集工作与数据分析工作的进行，同时还能够实现对系统的实时监控、对整体状态的评估，还能够科学的预测电力负荷的实际情况，因此电网调配自动化技术在电力系统中的作用十分重要。 2.4PLC技术在电力系统中的应用 PLC技术在电力系统中的应用首先体现在数据处理方面。PLC技术的科学应用能够使得相关的电力系统的工作内容高效完成，PLC技术在电力系统中的合理使用能够有效提升数据的分析效率与采集效率，进而方便后续的排序查表工作、数学运算工作以及信号接收工作等。这些功能能够将其存储的数据与其他数学做出分析与对比并打印成表，它可以利用可编程序进行内部的存储、控制、记录及运算等工作，提升了接线环节的效率，使其复杂性与整体耗能得以降低，从而提升了电气自动化技术的可行性与可靠性。PLC技术也因此得以在大型控制系统中实现了广泛的应用，它甚至还能够广泛使用于无人控制的柔性制造系统中。其次，PLC技术在电力系统中的应用还体现在闭环操作方面。在操作过程中要利用I/O模块技术模拟流量的变化情况以及压力、温度等的变化情况，在数值得以确定后才能对模拟量进行闭环PID控制，然后再利用PID模块技术进行D/A和A/D之间的转换，也可以利用PID子程序进行转换，从而实现良好的转换结果的实现，有利于提升转换过程的效率，有利于提升信息的存储效率与传递效率，有利于提高整体电网的运行效率，有利于推动我国的电网自动化发展及电气自动化发展。随着我国科学技术的不断发展，许多电力企业已经逐渐的将机电控制器升级为PLC控制系统，这样的控制顺序的改变使得企业的生产效率得到了提高，同时有利于降低资源的损耗量，有利于促进电力企业的经济效益的提升，有利于促进电力体系的整体发展。但同时也对电力企业的自动控制水平提出了更严格的要求与挑战，电力企业必须要能够灵活的应用PCL控制系统，不仅要求其能够对某一工艺流程进行熟练的信息模块控制，还必须能够同时具备熟练的连接通信总线等方面的能力，从而确保电力企业的总体生产情况，更是确保电力系统稳步、有效运行的重要前提。 3结语 电子自动化的使用方向包括实时仿真技术、智能保护技术以及配电网自动化技术，电气自动化技术在电力系统中的应用不仅实现了交通运输、农业生产等的工作效率的有效提升，它还对普通家庭产生了不了忽略的、重要的影响作用。同时，电气自动化技术在电力系统中的应用使得电力系统在实时监控、故障报警等机能方面的完善，提升电力系统的运行效率。电气自动化技术在电力系统中的应用主要表现在智能电网技术在电力系统中的应用、变电站自动化技术在电力系统中的应用、电网调度过程中的自动化技术在电力系统中的应用以及PLC技术在电力系统中的应用等方面。 作者:任浩然 徐云鹏 单位:洛阳科技职业学院 自动化技术在电力中应用篇2 0引言 随着我国工业化水平的不断提升，电力行业所面临的服务压力与风险也在不断增加，能源消耗规模迅速扩张，对于电力系统自身的完善性有着更高的考验。电气自动化技术应用于电力系统也正是在这一环境下得以实现与升级，其融合过程不仅有效环节传统电网服务过程所存在的烦琐性，减少工作人员调控压力，也让电网整体运行安全性得到全面提升，实际供电质量也在不断接近人们的期盼与渴望。自动化控制已经成为电力系统发展的必然趋势[1-3]，其自身所产生的影响，更是现代电力企业实现自身产业升级，提高综合竞争实力的有效手段。 1电气自动化技术在电力系统中的应用优势 （1）有效降低传统电力系统的操作复杂过程。随着我国城镇化进程不断加快，人口压力不断加大，经济活跃度不断增加，市场总体用电量也越来越大，电力系统的稳定性已经成为关乎社会整体稳定与国家战略安全的基础条件。但是，电力系统在日常运行与维护过程中，需要多个不同环节同时配合，多种不同的工作同步实施，并可有效应对供电区域的实际电力需求变动。传统供电系统受到其设计与服务系统层面的限制，其实际的操作性能较差，用电高峰阶段，管理人员面临极大的调控压力，很容易出现供电质量问题。自动化技术与电力系统融合后，各类电力信息可得到统一管理，并在系统内部完成对电力系统各个环节的实际参数进行调控，整体可操作性得到极大提升。 （2）有效降低电力系统各类设备的维修压力，提高实际检修与维护效能。电力系统在运行过程中，其内部各类电力设备需长期保持较高的运行压力，因此，设备故障以及各类安全隐患时刻威胁着整个系统的稳定。传统电力系统的维护过程有着极高的风险，维护人员需要进入现场后，并使用特定的检修手段才能确定实际的故障原因，实际风险较大，并效率低下。自动化技术应用于电力系统后，系统内部可自动完成对各类设备运行问题的有效分析，并可根据设备的实际参数对故障与隐患实施预警，极大改善传统维护压力，提高电力系统整体稳定性，并减少维护盲目性的问题。（3）全面提高设备维护与电力调控过程效率。与传统电力系统相比，应用电气自动化技术的电力系统对于整个电力的工作效率有着明显的改善。电气自动化技术其本质为信息技术，信息技术无论是数据传输效率，或是控制精准度均远远高于传统模式，并可有效保证电力系统内部各类设备的快速更新，迅速完成设备实际运行质量的监测。 2自动化技术在电力系统的应用案例 （1）智能化技术层面的应用。依托于现代计算机信息技术的电气自动化，在提高电力系统整体运行效能的基础上，可对整个电力系统实现智能化分析与排查。与之相比，传统电力系统一旦出现供电质量问题，需要对整个电路进行逐一排查，不仅消耗大量的人力与时间，也极大降低整体服务水平，实际工作效率无法有效满足人们日常生活所需。电气自动化技术在融入智能化特征后，电力系统一旦出现服务问题，其故障位置将会被系统自动定位，同时，电力系统在日常运行过程中，自动化技术也会依据各类设备实际参数的变化，对可能出现的问题进行预警，并将对应的问题发送至控制端，各类信息数据展现极为明确。 （2）仿真技术层面的应用。随着互联网技术的飞速发展，电气自动化技术在电力系统中的应用也愈发广泛，实际工作模式也在网络通信技术支撑下愈发高效，不仅让工作人员的实际工作过程与故障检测过程更为便捷，也为实际维护人员的人身安全提供了必要的保障。电力行业自身带有极高的危险性，电路设备的维护过程需要专业技术人员深入实际设备现场，结合实际的运行数据进行分析，而这一过程虽然有着严格的保障体系，但是，一旦操作人员出现失误，或是电路系统的相关参数超过保障系统的承受上限，人员安全性将会遭受极大挑战。此时，借助电气自动化技术所形成仿真应用，对原本的高危行为进行模拟与仿真，不仅可帮助维护人员更为快速找到维护方式，亦可挺高电力系统自身的可操控性，电力系统安全事故的发生概率更是会得到明显控制。 （3）电网技术的应用。我国针对电力系统运行效率问题实施大规模升级改造，电气自动化技术已经在电力系统内部实现更为广泛的应用与融合，电气自动化相关技术也在这一背景下实现较大发展。但是，当前我国电力系统整体发展仍处于初始阶段，各类系统处于分散独立的状态，电网整体管理与调控难度较高。为了进一步提高我国电网系统的安全性以及供电服务的稳定性，在电气自动化技术应用过程中，也需要同步强化通络通信技术的融合，并根据电气自动化技术的相关特征与优势，实施更为完善的电网技术建设工作，依靠互联网技术与大数据，全面推进智能化电网建设工作。 3电气自动化技术在电力网络的应用展望 （1）加快与国际标准接轨的步伐。我国电力事业飞速发展，人们生活水平不断提升，社会与人民群众对电力系统的各类服务要求也越来越高，电力系统自动化技术更是取得长足发展。但是，我国电力系统内部的电气自动化技术应用水平与标准仍与国际整体存在一定的差距，相关技术稳定性与应用深度更是需要做出进一步升级与优化。因此，为了让我国电力系统在未来发展中取得更为广阔的生存空间，我国必须不断加快与国际标准接轨的步伐，实现技术与标准层面的互通与合作，并成为更为优秀的良性循环过程。国际标准虽然有着一定的先进性，但是，我国电力系统在升级改造过程中，也要综合分析实际国情，制定更为科学的发展策略，并实现创新与弯道超车。 （2）强化电网自动化技术深度与应用范围。我国电网系统在发展电气自动化技术过程中，需要面对广袤的国土与不均衡的人口分布现状，各地区经济发展与电力消耗又存在极大的差异性，因此，在电网系统整体发展过程中，需要针对这一现状，实施更为科学的技术应用策略。首先，针对电力能源消耗不均衡问题，电网系统需要提高电力调度层面的智能化与高效化，利用互联网技术实现各类需求数据的快速传输与处理，结合实际的用电压力，集合地区的实际状况，将电网自动化技术的各项数据完成精准化控制。其次针对电网操作与管理，配电、变电以及输电调度流程，实施针对性服务模式，依托电气自动化技术，建立更为完善的组织管理结构，最终实现电力系统电网智能化的发展目标。 （3）统一技术应用标准与要求。我国电力系统在发展过程中，因历史因素与地域因素限制，实际电网结构更为复杂，同时，电力系统自身在运行与实施过程中，需要同步面对众多项目与环节，内部系统较为烦琐，很多自动化技术的应用标准也没有实现高度统一。因此，电气自动化技术在未来电网系统应用与发展过程中，需要针对技术的应用标准与要求实现高度统一，结合实际的流程与问题，建立更为完善的处理机制与模式，综合考虑电力使用与电力设备维护过程，提高电力系统运行安全性与可靠性。 （4）关注网络信息技术的发展趋势。电力系统应用电气自动化技术是一项长期升级过程，部分技术的发展与应用，对于电力系统整体而言，虽然具备一定的改进效果，但是，也会伴随着人们的用电需求不断升级而落伍。因此，电力系统需要建立长期发展机制，针对电力系统内部的各类电力数据信息，强化数据处理与分析，并结合具体的用户反馈结果，不断发展各类应用与流程模式，提高整体可操作性与应用性。同时，相关工作人员也需要时刻关注网络信息技术的发展，不断融合更多的技术手段，电力网络与系统性能。 4结语 电气自动化技术与电力系统的融合，既要满足人们日益增长的用电需求，更需要结合技术发展趋势，创新更为优异的技术应用模式，提高系统整体运行性能与安全，与时俱进，不断强化电气自动化技术在电力网络中的应用深度，为我国电力事业的科学发展创建更为有效的技术模式与手段。 作者:郭东明 单位:潍坊市妇幼保健院 自动化技术在电力中应用篇3 0引言 电气自动化是一门基于控制理论学和电力系统学基础之上的一门新型学科，该专业涉及了包括系统开发和系统分析在内的多个领域，目前该学科由我国高等院校开设。我国经济发展的同时对于电气自动化的需求也在不断上升，在此背景下电气自动化专业得到了大力发展。如今人们开始追求电力系统的智能化、集成化以及数字化，面对不断上升的需求，电气自动化技术的运用范围也在不断扩大。 1自动化控制的电力系统 电力系统广泛的分布在我国各个角落，由于面积范围大同时具有统一调配性的特点因此电力系统十分复杂，它包含了发电站、变电站、输配网络以及用户四大部分。实现电力系统的自动化主要就是实现生产检测自动化、自动传输网络信息、自动调节电网调度以及自动保护系统和元件的安全。保证电力系统安全高效运转是实现电力系统自动化的安全运行，促进我国经济发展[1]。 （1）自动传输信息系统。电力系统信息自动传输系统是实现调度中心与发电站、变电站之间信息交换的系统。电力系统自动传输系统由远动装置和电力数据网组成，这两部分共同作用实现了电力系统中各个部门的信息互通共享。 （2）反事故自动装置。电力系统反事故装置能够有效防止电力系统发生事故，保障电力系统和电气设备安全高效的运行。目前我国电力系统反事故系统主要分为继电保护装置和系统安全保护装置。继电保护装置在事故发生时能够有效切除故障系统线路以及发动机等设备，保障电力系统的安全运行。而系统安全保护装置的主要目的是阻止电压崩溃、系统振荡以及失步解列等影响系统安全运行的事故发生。 （3）发电系统自动化。电力系统自动化不仅对电力调度进行了实时监控还实现了变电站的自动化，还能够实现电力系统负荷的自动控制。实现供电系统的自动化能够使电力系统的管理难度降低，传统管理过程中往往通过人工值班监控电气设备状态，效率较低，自动监控有效解放了工作人员的工作压力。 （4）电网调度自动化。控制中心、主站系统、厂站端（RTU）和信息通道利用专业广域网融合在一起，是电网调度自动化的基本组成部分。电网调度自动化主要指的是自动化采集和控制数据、自动监测电网运行、自动估计电力系统状态以及自动发电控制等工作的自动化[2]。 2变配电中的电气自动化技术 变配电系统包含了高压配电室、低压配电室、变压器室、电容器室和值班室等重要部分。变配电所占据了电力系统中不可替代的地位，是生产电力的关键[3-6]。 （1）电力系统的保护功能。电力系统正常运转的核心就是安放在变配电所中的电气装置，因此应当对配电所采取一定的保护措施。电气自动化运用过程中存在保护功能，它的应用对我国变配电所具有重要意义。保护功能主要分为线路、电容器以及变压器等设备的保护和电压电流的保护两大类。 （2）电力系统的通信功能。电力系统中各个环节的信息交流与沟通主要依靠通信功能完成，信息沟通有利于站点向上级汇报电气运行状况以及设备故障，它还能够实现邻近站点间的数据资料交换和信息交流。通信功能是实现电力系统统一调配的关键，它有利于设备故障的及时发现和解决，保障电力系统的安全稳定运转。 （3）电力系统的远动功能。系统的远动功能本质上是电力系统中的预警功能，它能够实时监控配电所中各个部分并及时向中心调度台反馈采集到的信息。远动功能的运用能够确保变配电所各个环节安全有效的运转，因此它对我国电力系统的正常运转具有重要意义。同时我国企业生产活动和人民日常生活都需要电力，远动功能正产使用能够保障电力系统高效运行，推动国民经济发展。 3电力系统自动化系统的展望 目前，我国各行各业生产以及人民日常生活都离不开电力，因此电力系统已然成为国民经济体系当中重要的组成部分，具有不可替代性。我们处于日新月异的现代社会，电气自动化技术的研究进度也在不断发展。随着电气自动化技术对我国电力系统产生了许多积极影响。例如，对电力系统进行实时监控，有效地减少了维护电力系统正常运行的人工成本。电力系统自动化有利于我国国民经济发展并且能够保障电力系统的稳定运行。因此发展智能化程度高电力系统是我国经济发展的必然要求。 （1）实时仿真系统。对电力负荷特征进行实时监测以及建立电力系统实时仿真模型就是电力系统实时仿真系统的作用。为了尽快完成我国实时仿真实验室的建立，我们应当从国外引进先进的电力仿真系统。电力系统实时仿真学具有较强的专业性，因此学习该门课程，学生应当积极开展实验，在实验的过程中加深理论知识的认识，利用实践的方式提高自身知识。在教学过程中应用仿真系统有利于学生更加清晰的了解电气自动化在电力系统中的运用过程。由于仿真系统在运用过程中能够收集许多真实数据，这些数据能够帮助我国研究人员进一步研究电力系统优化问题。 （2）智能保护和变电站综合自动化。近几年，我国电力工业得到了有效发展，因此电力的需求也在不断升高。必须大力发展电气自动化技术，将其运用进我国电力系统中满足我国对电力愈来愈高的需求。实现智能保护和变电站综合自动化，是促进我国发展智能电力行业的要求。为了提高电力系统的智能化程度，实现电力系统的自动控制，需要技术人员深入研究有关专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论在电力系统中的应用。由于电力系统存在漏电等风险，因此人工管理电力系统可能会造成相关人员生命财产的损伤。同时长期处于危险环境中，巨大的心理压力不利于工作人员的身心健康。实现电力系统的智能保护和变电站综合智能化，不仅能够降低事故发生的可能性，还能保障电力系统工作人员的生命安全和电力系统的安全运行。 （3）配电网自动化。电力系统运行主要分为发电、输电和配电三大环节。其中，发电环节需要对电力系统中各个元件以及电气设备进行保护；输电需要对电力系统中各个线路进行保护；而配电环节由于各类配电网对供电的质量要求不一因此不存在稳定性问题。自动配电网主要是通过保护电流电压实现的。实现配电网自动化是保障我国电力系统安全稳定的核心环节，我国面对不断上升的电力需求，要积极优化和发展配电网自动化技术，提高国家电网的智能化程度，保障电力系统安全运行。 （4）监测电气设备状态和诊断设备故障技术。由于电气设备运行会受环境等诸多元素的影响，因此设备故障是不可避免的。对电气设备的运行状态进行实时监测能够保障电气设备的安全运行，确保能够及时处理设备故障。相关电力学专家应当积极研究如何将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术运用于设备的检测以及维修上，利用变压器和开关等设备优化监控系统，保障电力系统安全高效运转。 4结语 随着我国电力需求的增加，应当积极研究电气自动化技术，研究并发展智能化的电力系统，保障我国电力系统高效运转，并促进国民经济发展。 参考文献 [1]李爱民.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科技资讯,2012(27):131. [2]万晨宇.电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用[J].科学技术创新,2018(01):29-30. [3]张达,周文辉,冯标,王聪.自动化技术在电力系统中的应用[J].集成电路应用,2022,39(06):94-95. [4]张楠.配网自动化在电力系统中的应用[D].河北：华北理工大学,2019. [5]郭丹.电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用[J].石河子科技,2021(06):10-11. [6]魏章勇.自动化技术在电力系统中的应用[J].集成电路应用,2022,39(02):140-141. 作者:彭振宇 单位:中海福建燃气发电有限公司

电子技术与通信工程的应用研究:有关电子技术与通信工程的探讨 [摘要]电子技术与通信工程为在科技研发领域的合作与联系，为社会的发展和进步奠定了坚实的基础。并广泛应用于通信系统与通信网及其设备，广播电视系统与设备，电子仪器仪表，集成电路与微电子系统，家用电器，汽车工业，电力，航天、航空，电子材料与纳米材料等方面，在中国信息产业和经济发展中发挥了巨大的不可替代的作用。 [关键词]电子；通信；技术；工程；发展；应 电子技术与通信工程密切联系，相互促建，互相依赖。电子技术与通信工程领域取得的重大成果在现代社会发展中起到了举足轻重的作用，全面的加快了各行业的产业自动化脚步。 电子技术与通信工程为社会在科技领域的进步，奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合，构建现代信息社会的工程领域，电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题；信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。 电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响，电子技术水平的不断提高，既出现了超大规模集成电路和计算机，又促成了现代通信的实现。电子技术正在向光子技术演进，微电子集成正在引伸至光子集成。光子技术和电子技术的结合与发展，正在推动通信向全光化方向通信的快速发展，而通信与计算机越来越紧密的结合与发展，正在构建崭新的网络社会和数字时代。电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog（模拟）电子技术和Digital（数字）电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展，在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现，概括地来说当前的汽车电子技术主要包括：智能化集成传感器：提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作坊大处理。同时，还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响；嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术：随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也相应增加，并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件，以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络：汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。随着电控器件在汽车上越来越多的应用，车载电子设备问的数据变得越来越重要。为了进一步提高行使的性能，温度及车速等信息必须在不同控制单元间交换。由此，以分布式控制系统为基础构造汽车车载电子网络系统是很有必要的。所以信息电子技术在汽车领域的应用是无处不在的。电力电子技术的不断进步和发展，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的，集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在不仅应用于传统工业（例如：电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等）方面，并且对高新技术产业（例如：航天、现代化通信等）的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业，包括信息交流所用的媒介（如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务）、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售，以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末，多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展，展望这个世纪初期，宽带技术、光通信也已经崭露头角。通信工程所研究的内容涵盖了当今最流行、发展最迅猛的领域。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Intemet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展，作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”，到了20世纪80年代，从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风，为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力，也是从这时起，通信工程迅速兴起，通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要，国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展，它包括：移动通信与个人通信，卫星通信、光通信，宽带通信与宽带通信网，多媒体通信，语音处理及人机交互，图像处理与图像通信，信号处理及其应用技术，集成电路设计与制造，电子设计自动化（EDA）技术及其应用，通信与测量系统的电路技术，微波技术及其应用，微波传输、辐射及散射，微波电路，微波元器件，微波工程，光电子学与光纤通信工程，信息光电子工程，电子束、离子束及显示工程，真空电子工程，电子与光电子器件，微电子系统设计与制备，纳米材料与技术等。 综上所述，电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视，并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神，能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中，从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪，电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。随着它们应用发展的日趋广泛，上至太空，下至海底，科技的发展无所不在。因此会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。 电子技术与通信工程的应用研究:关于电子技术与通信工程的探讨 【摘要】随着电子技术水平的大幅提升，计算机和超大规模集成电路的出现，开启了现代通信的全新时代，电子技术发展至今，在社会各个行业领域中都得到了十分广泛的应用，特别是在通信工程领域中的应有尤为突出。本文将对电子技术、通信工程的发展现状、前景和二者间的关系进行简要的探析。 【关键词】电子技术通信工程发展前景技术应用 在社会经济、科学技术的不断发展下，社会各行业领域都逐步完成了高新技术改革，特别是电子技术的应用，基本已渗透到了人们生产、生活的各个角落。通信工程是科技应用领域中的主要行业，它在历经多年发展，现已在信息传输、信息交流等领域得到了长足的发展。通信工程的研究内容是在信息交流、信息传递过程中，涉及到的各种技术（即检验、传输、交换技术）。电子技术，是一项综合物理技术研究成果、各种物理学知识而发展起来的工程技术，它也是基于电子学原理，实现电子设备应用的一门技术。 一、电子技术的发展现状 电子信号处理是电子技术的一个重要内容，主要的处理方式有：信号的转换、滤波、转换。信号放大是指强化接收到的电子信号的等级和强度，从而方便信号的再次接收或传输；信号转换是指转换信号表达形式，以满足接收方设备的型号要求。以应用方向为依据，电子技术主要分为电力电子技术、信息电子技术两大类。以应用方式为依据，又可将信息电子技术细分为数字（Digital）电子技术和模拟（Analog）电子技术两种。（1）电力电子技术。随着电力电子技术的发展，实现了传统电力电子技术向现代电力电子技术的完美转变。传统电力电子技术主要为低频技术，低频技术是指其信号传输、波段强度均较低；现代电力电子技术主要为高频技术，高频技术的信号传输频率、强度都相对较高，也更能满足现代信息传输的高要求。就电力电子技术的应用规模、应用范围而言，它已覆盖了传统工业和高新技术产业。高新技术行业中的电力电子技术应用，在与其他科学技术下的协同作用下，为现代化建设做出了巨大的贡献。（2）信息电子技术。信息电子技术在汽车工业中的应用，产生了“电子汽车”概念，并使之变为现实。智能化传感器，主要提供用于处理、模拟的信号，并能对信号进行放大；软件技术，是指在各种新型技术的不断应用下，原有软件需要进一步加以完善，或需要接入互联网；嵌入式微处理机目前已广泛应用于汽车的故障诊断、速度控制、传动系、发动机、环保、安全等方面。目前，通过应用微处理机来对汽车性能加以改善，将是汽车电子设备的一大发展趋势。 二、通信工程发展现状 在信息科技中，通信工程是一个极具活力而发展迅速的领域，特别是互联网络通信、光纤通信、数字移动通信的发展，让人们在信息的传递、获取方面的便捷程度大为提高。随着人们对于信息传递、交流需求的不断提高，各种信息沟通极大地改变了人们的工作和生活，其中以现代网络技术尤为典型，目前，在人们生活的各个方面都能看到网络技术的影子，网络技术的应用极大地满足了人们的信息交流、信息的需求，鉴于此，通信工程的发展前景将蔚为可观。对于信息产业来说，其覆盖面非常广泛，既包括了媒介信息获取与处理所需的器件设备，还包括计算机、卫星、光纤、自动控制、激光等，信息产业以其范围广、产值高、技术新等特点，已逐步成为了我国国民经济建设的重要组成产业。通信工程的硬件基础是现代声、电、光技术，并在相关软件的配合下，实现信息交流。20世纪末以来，互联网、多媒体得到了极大的推广应用，对于通信工程的发展也起到了很好的推动作用，在21世纪初，光通信、宽带技术就逐渐开始发展。 三、电子技术与通信工程的结合 在工程技术方面，电子技术、通信工程二者的结合主要表现在：个人和移动通信、宽带通信、宽带通信网、光通信、卫星通信、多媒体通信、人机交互、语音处理、图像通信与处理、信号处理及应用、EDA技术、集成电路制造、微波技术、微波工程、微波元器件、微波辐射和散射、微波传输、微波电路、光电子学工程、光纤通信工程、真空电子工程、纳米材料、纳米技术、微电子系统制备，等等。电子技术、通信工程在各行业中的广泛应用，也受到了国家教育部门的重视，通过各大高校的专业学习，培养了一批批具有扎实理论基础、创新精神，能从事通信技术、通信系统、电子信息技术等领域的设计、研究、开发、运营工作的高级技术人才。纵观社会经济和科学技术的发展，电子技术、通信工程的发展前景必将十分广阔。 电子技术与通信工程的应用研究:浅谈电子技术及通信工程的协同发展 摘要：分别就电子技术、通信工程作出分析，并从两者间的相互作用着手，就电子技术与通信工程的协同发展进行探讨。 关键词：电子技术 通信工程 协同发展 引言 人类历经农业社会、工业社会，直至今日的信息社会，通信技术取得了巨大的进步与发展，通信工具从古时的狼烟、信鸽发展到如今的网络通信，人类社会的通信革命可谓不可思议。而在谈及通信工程时，就必须提到电子技术，两者关系密切、协同进步、共同发展。因此，对电子技术与通信工程进行分析，对其相关内容加以明确十分必要，对于开拓我国信息产业更大的发展空间具有积极的现实意义。 1 电子技术分析 （1）电子技术概述。电子技术指的是以电子学原理为依据，运用特定功能电路和电子器件设计来解决实际问题的一门科学，包括电力电子技术和信息电子技术两个大类。对于电子信息技术的界定，主要体现在其对电子信号的处理方面，其处理主要包括信息发生、滤波等方式。电子技术的迅速发展对于新技术革命来说具有普遍性、根本性的作用，不断提高的电子技术水平不但促成了超大规模计算机和集成电路的出现，也使得现代通信成为现实。当前，电子技术正朝着光子技术的方向迈进，光子集成已经成为微电子集成的引伸方向。电子技术与光子技术的结合使得通信全光化成为趋势，加之计算机与通信间的密切联系，为崭新的数字时代和网络社会的构建积蓄了力量。 （2）电子技术在汽车行业中的应用 1. 电子技术在发动机电控系统中的应用。电喷系统能对发动机实现空燃比控制，在点火的时候对排气进行相应的控制等，已广泛应用于汽车行业。目前，电子技术的应用已经延伸到直喷技术以及配气相位控制领域，并将在这些方面进一步发挥作用；汽车动力传动控制系统的进一步优化也离不开电子技术的发展，传动控制系统性能的进一步改进，可以提高汽车的相关性能。 2. 电子技术在底盘电控系统中的应用。评价制动系统的两个标准是安全性和稳定性，而ABS 在汽车配置中的应用，能够提高上述两方面的性能。汽车在进行加速行驶时的，其稳定性和安全性依靠驱动防滑控制系统及牵引力控制系统得到保证；对于汽车行驶中的舒适程度，电控悬架可以满足车主的相关需求。 （3）电力电子技术的领域应用与发展。电力电子技术的应用亦十分广泛，但不论是基础产业还是高端技术，节能、高质量的电能供应均是需亟待解决的问题，这也为电力电子技术的进一步发展带来了机遇。电力电子技术以其省材、节能、高效等特点及其强大、全方位的应用态势在高科技产业、传统产业及日常生活相关领域的应用日益显著。电力电子技术的进步与发展是一个由低频技术向以高频技术为主的转变过程。20 世纪50年代末60 年代初，硅整流器件的应用标志了电力电子技术发展的开端，其先后经历了整流器、逆变器、变频器3 个时代，并逐渐融入到许多新的领域当中。功率半导体复合器件于80 年代末90 年代初发展起来，集大电流、高压、高频等特性于一身，这表明电力电子技术已经由传统时代正式步入现代电力电子时代。 2 通信工程分析 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet 网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展，作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”，到了20 世纪80 年代，从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风，为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力，也是从这时起，通信工程迅速兴起，通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要，国家也加大了这方面的投资。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展，它包括： 移动通信与个人通信，卫星通信、光通信，宽带通信与宽带通信网，多媒体通信，语音处理及人机交互，图像处理与图像通信，信号处理及其应用技术，集成电路设计与制造，电子设计自动化（ EDA） 技术及其应用，通信与测量系统的电路技术，微波技术及其应用，微波传输、辐射及散射，微波电路，微波元器件，微波工程，光电子学与光纤通信工程，信息光电子工程，电子束、离子束及显示工程，真空电子工程，电子与光电子器件，微电系统设计与制备，纳米材料与技术等。 3 电子技术与通信工程的协同发展 （1）电子技术对通信工程的推进作用。纵观通信技术发展历史，电子技术始终扮演着不可替代的关键角色，通信技术的每一次进步与飞跃，都离不开电子技术的有力支撑。交换设备是通信基础设施的重要组成，也是通信工程的技术瓶颈，正是在电子技术的推动下，才使其达到相对完备的水平。通信技术的发展广泛存在于电子技术应用领域之中，因此电子技术的迅速发展无疑成为了通信技术快速进步的强劲推动力。 （2）通信工程对电子技术的推进作用。通信工程对电子技术的发展也起着一定的推进作用。首先，通信技术的发展进一步简化了信息交换的过程，使更大范围内信息的广泛传播成为可能，强化了知识的交流与沟通。这无疑为更大范围内电子技术知识的传播创造了条件，进而推进电子技术的进步与发展。其次，通信技术的不断进步对于电子技术有着更高的要求，这就使得人们不得不创造出新的电子技术来同新的通信技术要求相适应。可以说，正是在通信技术不断发展的影响下，电子技术才得以进一步发展。 4 结语 科研领域中电子技术与通信工程的彼此促进、协同发展，为社会进步与信息产业发展奠定了坚实基础。新世纪的今天，电子技术与通信工程有着新的发展机遇和更广阔的发展空间，随着电子技术与通信工程应用与发展的进一步深入，我们有理由相信，我国的信息产业会有更为美好的明天。 电子技术与通信工程的应用研究:探讨电子技术与通信工程 摘 要：电子技术及微电子技术的迅猛发展给新技术革命带来根本性和普遍性的影响，电子技术水平的不断提高，既出现了超大规模集成电路和计算机，又促成了现代通信的实现。光子技术和电子技术的结合与发展，正在推动通信向全光化方向通信的快速发展，而通信与计算机越来越紧密的结合与发展，正在构建崭新的网络社会和数字时代。 关键词：电子通信；工程；技术应用 随着电子通信工程为社会在科技领域的进步，奠定了坚实的基础。是电子技术与信息技术相结合，构建现代信息社会的工程领域，电子技术是利用物理电子与光电子学、微电子学与固体电子学的基础理论解决电子元器件、集成电路、仪器仪表及计算机设计和制造等工程技术问题；信息技术研究信息传输、信息交换、信息处理、信号检测等理论与技术。电子技术是根据电子学的原理，运用电子器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学，包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。信息电子技术包括Analog（模拟）电子技术和Digital（数字）电子技术。电子技术是对电子信号进行处理的技术，处理的方式主要有：信号的发生、放大、滤波、转换。 信息电子技术的应用和发展，在信息电子技术与汽车工业的结合中促成了电子汽车概念的诞生和实现，概括地来说当前的汽车电子技术主要包括：智能化集成传感器：提供用于模拟和处理的信号，而且还能对信号作坊大处理。同时，还能自动进行时漂、温漂和非线性的自动校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响；嵌入式微处理机已广泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。软件技术：随着汽车电子技术应用的增加，对有关控制软件的需求也相应增加，并可能要求进一步联网。必须开发出更多通用的高水平软件，以满足多种硬件的要求。汽车车载电子网络：汽车电子设备发展的一个重要趋势是大量使用微处理机来改善汽车的性能。 电力电子技术的不断进步和发展，是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于20世纪50年代末60年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。20世纪80年代末期和90年代初期发展起来的，集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，现在不仅应用于传统工业（例如：电力、机械、交通、化工、冶金、轻纺等）方面，并且对高新技术产业（例如：航天、现代化通信等）的发展也尤为重要。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。 信息产业，包括信息交流所用的媒介（如通信、广播电视、报刊图书以及信息服务）、信息采集、传输和处理所需用的器件设备和原材料的制造和销售，以至计算机、光纤、卫星、激光、自动控制等由于其技术新、产值高、范围广而已成为或正在成为今社会经济发展的支柱产业。通信技术是以现代的声、光、电技术为硬件基础，辅以相应软件来达到信息交流目的。上个世纪末，多媒体的广泛推广、互联网的应用极大地推动了通信工程专业的发展，展望这个世纪初期，宽带技术、光通信也已经崭露头角。 通信工程是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景。由于通信产业在全球的高速及持续发展，作为真正的“朝阳产业”、“知识经济”，到了20世纪80年代，从美、日、英等发达国家吹过来的信息革命这股飓风，为我国通信工程专业的发展增添了强劲的动力，也是从这时起，通信工程迅速兴起，通信技术在国家经济发展中的地位越来越重要。 从工程技术角度来看电子技术与通信工程相结合在社会生活的各种应用迅速的发展，它包括：移动通信与个人通信，卫星通信、光通信，宽带通信与宽带通信网，多媒体通信，语音处理及人机交互，图像处理与图像通信，信号处理及其应用技术，集成电路设计与制造，电子设计自动化（EDA）技术及其应用，通信与测量系统的电路技术，微波技术及其应用，微波传输、辐射及散射，微波电路，微波元器件，微波工程，光电子学与光纤通信工程，信息光电子工程，电子束、离子束及显示工程，真空电子工程，电子与光电子器件，微电子系统设计与制备，纳米材料与技术等。 综上所述，电子技术与通信工程在通信系统、高科技开发公司、科研院所、设计单位、金融系统、民航、铁路等方面的广泛应用。使得国家高度的重视，并且已经培养了大量具有扎实的理论基础和开拓创新精神，能够在电子信息技术、通信与通信技术、通信与系统和通信网络等领域中，从事研究、设计、运营、开发的高级专门人才。面向新的世纪，电子技术与通信工程将会迎来其发展的广阔天地。 作者单位：淮阴师范学院物理与电子电气工程学院 电子技术与通信工程的应用研究:电子技术与通信工程的发展探讨 摘 要 随着我国国民经济的持续发展，社会主义市场经济的逐步完善，带动了计算机、互联网、电子等技术的飞速发展。计算机自产生以来给人们的生活带来了很大的改变，尤其是发展至现代社会，各种电子技术和通讯技术更是改变了人们生活的各个方面，给人们的交流通讯带来了很大的便利。文章就电子技术与通讯工程的发展现状和未来前景进行探讨。 关键词 探讨；电子技术；通信；工程 随着世界经济的快速发展，科学技术的突飞猛进，现代社会已经逐步向全方位信息经济时展，在这样发展的大背景下，电子技术已经逐步渗入到广大人民群众的生产、生活中去，如电力工程方面，工业制造方面，通信工程方面，但是，我们相互比较之后，电子技术的快速发展对通信工程的影响最为深远，我们知道，在通信工程领域中对技术的要求含量非常高，所以，电子技术的发展正好满足了通信工程这一对技术的特殊要求，因此电子技术、电子产品、微电子技术等被广泛应用到通信工程建设工作中去，所以，二者发展到现在，相互结合、相互联系，对我们人类的发展与进步作出了重要的贡献。今天，本文就是通过对电子技术以及通信工程的研究，总结了二者之间的关系。下面，我们就来详细探讨下。 1 电子技术的含义 电子技术严格上来讲，是物理学科研究的范畴，简单的来说电子技术就是通过对物理学科中一些电子知识通过先进的科学技术进行转化形成一种系统性、综合性的工程。该技术的研究与发展主要涵盖两大方面的内容，即电力电子技术与信息电子技术。而电力电子技术主要研究的就是信息处理技术方面的问题，即信号的接收、发出、信号的方法、信号的转换等问题。电力电子技术在节能、减小环境污染、改善工作条件等方面有着重要的作用，顺应了现代社会中人们追求绿色生产和低碳环保理念的生活方式。而信息电子技术和电力电子技术相比，其涵盖的内容要广泛的多，所以，它可以被细化分为两大内容，一是数字电子技术，二是模拟电子技术。随着世界经济的发展，科学技术的进步，新技术以及新材料的发明和使用，如集成电路的推广使用等，为电子技术的快速发展带来了良好的机遇，所以电子技术发明、使用成为20世纪成为人类科学史上的重要里程碑之一。 2 新时展下电子技术的特点 1）电子技术条件极端的复杂化。该特点主要指的就是电子产品在生产、运输、使用的过程中，很容易受到外部环境的影响，其中就包括电子产品使用时的温度、空气湿度、大气压力、太阳辐射、雨水、冰雪、沙尘、昆虫、地质活动等，这些外部环境都或多或少的影响着电子产品的工作效率、使用寿命等，所以，新时展下电子产品的生产、电子技术的发展都必须达到极端条件的要求，这也是微机电系统产生和快速发展的重要原因之一。 2）电子产品的微型化发展。随着经济的发展，电子技术发展下的电子产品已经渗透到生产生活的方方面面，并且逐步适应各生产生活领域对电子产品的要求，如技术精良、功能齐全、造型优美、使用快捷方便等要求，并且逐步向微型化、智能化方向发展。 3）朝着高精度、多功能、智能化方向发展，这也是新时展下对电子产品赋予的最具鲜明的特点之一。现代经济发展下，对电子技术的要求逐步提高，所以电子产品朝着高精度、多功能、智能化方向发展是其发展的必然趋势，尤其是电子计算机系统的融入，使电子技术的控制系统更加复杂。如在电子产品的生产车间，对尘埃颗粒的直径、数量、电子芯片制作材料中的有害杂质等都有了严格、准确的要求，有的元件的生产精度都已经达到了纳米级的要求。 3 通信工程的含义以及与电子技术之间的发展关系 1）通信工程的含义。通信工程作为新时展下信息工程的重要组成部分之一，包含了众多领域的内容，如网络通信技术、光纤传输技术、移动通信技术等，这些领域都与我们人类的生产、生活有着不解的关系，如光纤通信技术已经在逐步取代快带通讯技术，移动通信技术更是人类所离不开的。所以，通信工程的快速发展，实现了世界人类资源共享的需求，促使了世界经济社会的发展进步，提升了世界各国之间的交流速度，改善了世界各国的交流方式，同时也为通信经营商带来了前所未有的发展机遇。 2）通信工程与电子技术发展之间的关系。随着经济的发展，电子技术与通信工程逐步形成了相互促进发展、相辅相成的关系。如果从二者发展的原理上来看，二者之间就存在着非常密切的关系，并且是相互依赖的，如果二者从在人类生产生活的应用领域来看，二者时间成相互促建的关系。其具体体现在以下几个方面，如新时展下，电子技术与通信工程的紧密结合，带动了物理电子、光电子学以及微电子技术等领域的拓展及快速发展，并且逐步构建了现代社会的信息工程。其次，为现代科学技术的突飞猛进奠定了扎实的基础。我们知道，电子技术的发明和应用，解决了电子元器件、集成电路、计算机相关设计等信息工程领域的问题，而信息技术发展过程中所要处理的问题都是与人类信息的传输、接收、交换、信号检测有着直接的关系，所以，在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合，才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。其次，我们如果从信息工程技术的领域来看，其所涉及的范围更是与我们人类的生产、生活息息相关，如移动通信技术、宽带通信技术等，都是我们每一个人所能直接接触到的，而这些工程中所应用的器材、元件都与电子技术的发展密不可分，所以，在新时展下实现电子技术与信息工程的有效结合，才能更好的推动我国社会各方面事业更好的发展。 4 结束语 随着经济的发展，社会的进步，科学技术的不断发展，人们对信息的交流和传递的需要将会越来越高，所以，在未来发展过程中，各种形式的信息交流和沟通都会给人们的生活带来很大的改变，因此，我们要牢牢把握住电子技术与通信工程之间的关系，使其更好的发展，这样才能满足未来各种信息的和交流的需求。

电力系统自动化技术论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要： 现在，随着社会经济的不断发展，国家电网得到了高度的应用，其应用的领域越来越广泛，而且，运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展，能够促进电力系统自动化的发展，然而，带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性，电力系统的故障会导致大范围的停电，影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析，并针对问题，提出可行的建议，促进电力系统自动化的发展。 关键词： 电力系统；自动化技术；国家电网 现在，我国经济发展迅速，为了能够促进电力系统平稳的运行，就必须实现电力系统自动化技术的发展，减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障，提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展，电力系统也朝着更加高级的方向发展，能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理，要进行合理的安排，对管理方针进行优化，协调各项管理内容，完善相关的水平，促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚，与一些发达国家相比还是比较落后的，我国也进行了几次大规模的电力系统的改造，电力系统自动化技术还不够成熟，导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本，现在，我国在进行国家电网建设的过程中，由于电力系统自动化技术的局限性，导致了其不能提高效率，在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟，虽然经过几次大规模的改造，但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以，在对电力系统自动化技术使用的过程中，电力系统自动化技术不能实现兼容性，在不同的设备上不能同时使用，其接口是不一样的，而且出现了设备之间不能连接的问题。现在，国家电网的覆盖范围比较大，各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的，使用的电力设备也是不同的，在对电力系统自动化技术设计的过程中，在管理上就应该采取不同的方法，这也给管理带来很大的难题。所以，在电力系统自动化技术设计的过程中，应该分析不同地区使用的电力设备的共同点，能够使自动化系统具有兼容性，可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中，设备很容易出现故障，导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格，在选择电力设备中，为了能够减少经济成本，他们就会忽视电力设备的性能，导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中，对技术的成分要求比较高，在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感，他们的专业知识也不够扎实，这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误，在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障，在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题，对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中，会出现各类干扰问题，不能使系统稳定的运行，对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才，但是，在实际的管理中，这些管理人员的素质并没有达到要求，当电力系统自动化技术出现故障的时候，都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏，导致我国国家电网的安全受到威胁。所以，要解决这个问题，就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养，促进安全的宣传和教育，防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想，这就导致了管理人员不负责任，相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面，应该建立一支高素质的管理队伍，定期对管理人员进行培训，提高他们的综合素质，使他们扎实的专业知识和良好的修养，在维护设备中要富有责任心，从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在，随着科学技术的进步，信息技术在各行各业得到了广泛的应用，所以，在电力系统的应用中，应该结合信息技术共同使用，建立数字化的电网，完善数字化变电站的建设，促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理，实现了全面的管理，能够进行数据的收集，防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题，运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理，提高管理的智能化和可视化的水平，使我国的电网在运行中减少故障的发生，使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在，随着科学技术的发展，电力系统自动化技术的使用越来越普及，所以，在管理工作中一定要实现全面的管理，掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析，在电力系统自动化技术中，应该结合我国的经验，在规模建设上进行各种考虑，应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计，能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制，电力系统的各个单元应该是相互独立的，防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时，应该实现系统使用的兼容性，在此基础上，实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法，从而能够方便管理，在电力系统的设计中，可以简化二次接线，从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在，我国的电力事业在不断的发展，但是，我国的电网建设还是存在一定的问题，容易导致停电问题，使人们的生活和生产受到影响，原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性，所以，应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者：朱坤双 单位：国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术在电力系统中的应用 【摘要】在电力系统中，应用电气自动化控制技术，可以提升系统本身的自我调控能力，减少人工劳动量，充分保障电力系统的稳定、可靠、高效运行。本文对电气自动化控制技术的发展以及优势进行了分析，并对其在电力系统中的应用实践进行了探讨。 【关键词】电气自动化控制技术;电力系统;应用 最近几年，工业化进程的加快带动了计算机技术、网络通信技术、现代信息技术等的发展，也使得电力系统的控制和管理呈现出数字化、自动化、智能化的特征。电气自动化控制技术集成了计算机网络技术以及微机控制技术等，将其应用到电力系统中，能够提升系统运行的稳定性和高效性，也因此受到了电力技术人员的重视。 1电气自动化控制技术的发展 电气自动化控制技术最早产生于上世纪五十年代，在发展初期，主要是以机械控制为主，并没有能够实现电气自动化控制，不过也为后续研究工作提供了一种正确的思路和方向。上世纪八十年代，计算机网络技术呈现出了飞速发展的趋势，在极短的时间内，计算机网络的覆盖范围呈现出了令人惊叹的增长，也因此形成了以计算机管理为主的局部电气自动化控制，虽然这种控制方式在实际应用中有着较为严格的局限性，要求系统本身具备一定的条件，而且应用范围小，系统的复杂性导致了故障率的增大，但是无论如何必须承认，电气自动化控制技术的基础机构和基本体系正是在这个阶段形成的。进入21世纪后，计算机系统的处理能力以及网络的传输效率持续提升，人工智能等高端技术也开始趋于成熟，电气自动化控制技术真正成熟，形成了以集成控制、远程监控以及远程遥感等为主的技术基础，并且在技术发展的带动下，使得电力系统逐渐呈现出了智能化、网络化、自动化的发展趋势。 2电气自动化控制技术的优势 电气自动化控制技术具有几个非常显著的优势，一是信息技术先进，在现代电力系统中运行维护中，对于信息技术的依赖性较高，因此需要对电力系统进行信息化处理，结合电气自动化控制技术，提升系统的运行效率，有助于电力企业的可持续发展;二是可控性高，电气自动化控制技术以集成控制远程监控以及远程遥感等为核心，具备较高的可控性，能够实现对于电力系统休息的统一收集和集中处理，形成完善的信息管理系统，从而强化对于电力系统的管理和控制能力;三是维护方便，良好的维护工作是确保电力系统稳定可靠运行的关键，结合电气自动化控制技术，搭配网络信息技术，可以进一步加强对电力系统的信息处理，为系统维护检修工作提供必要的数据支持，结合远程监控，更能够保证电力系统维护的灵活性和可靠性。近年来，随着我国经济的高速发展，社会对于电力的需求也在持续增加，电网规模的扩大不仅使得电力设备的数量迅速增长，也使得电网结构变得越发复杂，给电力系统的运行管理提供了许多新的要求。在这种情况下，应用电气自动化控制技术可以是从电网本身的复杂性、功能性和广泛性出发，利用技术自身的功能性和系统性，保障电力系统的可靠运行。不仅如此，在电力系统中应用电气自动化控制技术，能够对电力企业的职能进行强化，有助于电力企业经营管理目标的实现。 3电气自动化控制技术在电力系统中的应用 3．1变电站自动化 变电站自动化的基本原理，是结合计算机技术、电力电子技术、现代通信技术以及信息处理技术等，实现对于变电站设备、系统以及配套设施的全方位全过程管控，同时还可以结合电气自动化控制技术，实现对变电站运行过程中各类数据信息的集中处理，实现对变电站设备的远程监测和控制，及时发现变电站运行过程中存在的故障和隐患，实现自动报警以及故障的自动切除。通过这样的方式，变电站运行的可靠性和稳定性得到了保证，故障检修时间大大缩短，传统的人工操作和监管也被系统自动监管所取代，对于实现变电站无人值守的目标有着良好的推动作用。变电站自动化完成了常规电磁式设备向全微机化装置的转变，电力电缆被光线取代，二次设备也完成了数字化、网络化和集成化的目标，在提升整个电力系统运行水平方面发挥着积极作用。可以预见，伴随着电气自动化控制技术的发展，变电站自动化的程度将会越来越高，并且逐渐向着标准化、数字化和智能化的方向持续迈。 3．2电网调度自动化 调度自动化实现的基础是计算机技术和通信技术，能够完成信息采集、命令、命令执行以及调度控制等功能。在电气自动化控制技术的支持下，电网调度自动化系统越发完善，包括了计算机网络系统、服务器、工作站、显示器等。就目前来看，我国的电网调度被划分为五个不同的层级，依次为国家调度控制中心、大区电网调度控制中心、省电网调度控制中心、地市电网调度控制中心以及县级电网调度控制中心。电网调度的自动化可以完成对电力生产及传输过程的数据实时采集，也可以对电网的实际运行状态进行在线监控，更能够对配网电力负荷的变化情况、系统状态波动等进行预测和评估，能够为电力调度人员的调度工作提供充足的数据参考，使得其可以更加及时的发现电力系统运行中存在的隐患和问题，避免配网事故的发生，保障电网的稳定运行。 3．3DCS系统 DCS系统即发电厂分散测控系统，属于多级计算机系统，可以通过电气自动化控制技术、计算机通讯技术等，实现对于发电厂的分级管理、集中操作以及分散测控。在电力产业飞速发展的背景下，DCS系统在电力系统中得到了越发广泛的应用，在完善发电厂自动化管理方面发挥着较大的推动作用。通常来讲，DCS系统采用的是分层分布式结构，包括了四个主要部分，分别是过程控制单元PCU、运行员工作站OS、工程师工作站ES以及以太网。其中，PCU可以分为主控模件MCU以及智能I/O模件，直接面向生产过程进行数据信号的接收和处理，然后对设备的运行状态、运行参数等进行实时显示，完成对于电力生产过程的监测与控制，以保证生产的顺利进行，减少安全问题。OS和ES的主要作用，相当于“人机接口”，OS可以对PCU发送的信息进行接收和分析，并且结合实际情况向PCU发送控制指令，实现对于发电机组的远程监测和控制;ES可以对DCS系统应用软件组态、系统维护、系统监视等设备进行控制，结合相应的数据信息，方便维护工程师对系统运行情况进行分析，做好系统的管理和维护工作。 3．4电力一次设备智能化 根据以往的标准，在对一次以及二次设备进行安装时，必须要有足够的距离，并且它们都是通过大电流以及电力电缆来进行控制。但电力一次设备智能化的实现，则在设计一次设备结构时就将二次设备的部分功能或是全部功能都考虑进去，这样一次设备就自带测量和保护功能，有效的降低了电缆的成本． 4结语 总而言之，在现代社会，电力产业发挥着至关重要的作用，对于人们的日常生活以及社会经济的发展有着不容忽视的深远影响，因此，必须保障电力系统的稳定可靠运行，减少其在运行过程中存在的各种问题和隐患。将电气自动化控制技术应用到电力系统中，能够有效提升电力系统的自动化和智能化水平，推动电力产业的长远稳定发展。对此，相关技术人员应该加强研究工作，促进电气自动化控制技术的全面应用，提升电力系统的运行效率，继而为我国国民经济的可持续发展提供良好保障。 作者:蔡世腾 单位:国网随州供电公司 电力系统自动化技术论文:计算机技术在电力系统自动化中的应用 摘要：随着计算机技术水平的不断提高，计算机技术在电力系统自动化中得到了越来越广泛的应用，提高了电力系统的工作效率和系统的智能化、运行能力。就计算机技术在电力系统自动化中的应用进行了综合分析，并其未来发展趋势进行了探讨。 关键词：计算机技术；电力系统；电网调度；数据收集 计算机技术的应用对电力系统中电网的运行速度产生了整体性的影响，是实现电网网络化，电力系统信息共享、信息传递和远程调控的关键技术。电力系统工程建设的组成部分包括发电、输电、变电、配电和用电等各个方面，这些都与计算机技术有着十分密切的关系。在电力系统中，各级别电网调度控制中心的计算机系统和变电站计算机监控系统等也都与计算机技术有十分密切的关系。本文通过研究电力系统工程中计算机技术的应用，希望能促进电力系统自动化技术的应用。 1电力自动化系统 电力系统自动化是在电力系统的运营过程中，工作人员利用计算机技术完成电力系统的基本运营管理，并利用信息传输技术、控制技术和传感技术等实现电力系统完全的智能化和自动化管理。在当前的电网运行管理过程中，大多数工作人员使用计算机技术完成输电操作、配电操作、发电操作等，电网运行的工作效率、电网系统的运行稳定性和安全性都得到了提高。 1.1电网调度自动化 电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础。显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等构成了计算机技术整合的终端设备，利用这些设备，可对电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统实现了在电力生产过程中，通过自动化分析和监控电网的运行状态，实时采集数据、预测电力负荷、预估电力系统安全状态、实行省级以上电网控制等，满足了现代电力系统的运营要求。 1.2配电网系统 电力自动化系统借助于计算机技术实现了电力系统的网络化和配电智能化，包括光线终端、配电子站和配电主站三级结构的配电网系统自动化，可以保证电力系统的资源共享、电力系统的高效运行和系统运行的高度自动化。 1.3变电系统自动化 电力系统主要通过变电站和输电线路实现电能的输送。在变电站运行过程中，仅仅依靠人力来监控电力供应不可行，并且难以及时反馈信息。而计算机技术在变电系统的应用可以极大地提高监控效率，及时发现变电运行中存在的问题，然后采取有针对性的措施，提高电力运行的适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术实现了变电站二次设备的信息化、数字化、集成化。 2计算机技术的应用 2.1在应用逻辑中的应用 在电力系统中，为了确保电力系统服务器中资源的安全，需要建设相应的应用逻辑。应用逻辑主要是指作为中间件的一个重要组成部分的应用服务器。用户要访问电力系统中的资源，通常需要使用相应的应用逻辑程序。在实际应用中，需要电力系统工作人员利用相应的事件处理函数来修复突发变化的数据，以确保电力系统的正常运行。 2.2在数据收集中的应用 数据收集系统在电力系统中具有很重要的作用，也是电力系统调整运行的依据。在对电力系统中的数据进行采集、管理的过程中，使用计算机技术将收集的数据集中录入数据库管理系统，完成数据存储工作，然后使用计算机技术对数据进行处理，使数据清晰地展现在工作人员面前，有利于提高电力系统管理效率。在数据的后期处理过程中，主要使用存盘线程和WinSock编程。 2.3在中间件中的应用 中间件在电力系统中主要负责监管计算机网络和网络资源，是电力操作系统中服务器和计算机客户机的一个基本部件。它在电力系统中以分布式的形式展现出一个网络管理框架。通过在中间件中使用计算机技术，能使电力系统和工作人员实现电力系统资源共享和通信。在实际工作中，可使用中间件接收、保存数据，实现对数据的集中管理，以便于后期改革电力系统时能使用中间件解决问题。 3计算机技术的发展趋势 3.1计算机视觉技术 随着红外成像技术与视屏技术在电力系统中的不断应用，电力系统提高了对图像信息的要求。人工无法在极短时间内分析电力系统检测出的复杂图像数据，但是电力系统信息分析和电力系统问题处理都需要极短的时间，甚至在1μs内完成分析并处理，所以要在电力系统中应用图像识别技术，以完成智能化图像分析工作，加快电网的处理运行速度，实现图像识别技术与其他系统的良好兼容，进而提高输电线路的安全性和电网调度的运行效果。 3.2智能电网技术 智能电网技术的应用对电力系统的自动化非常重要。智能电网对调度、发电、配电、输电和用户管理等环节进行整合，充分利用自动化控制的优点，严密监控电网的运行，就可以保证电力系统的平稳运行。计算机技术应用与调度的有机结合是智能变电系统的主要工作，智能变电系统可以实现柔性交流电的运输，也可以对变电站进行远程自动调节，使系统运行更加稳定。我国电网建设的首要目标是建设智能电网系统，这个目标的实现主要依靠计算机技术的合理应用。通过计算机收集相关数据，然后分析电网运行情况，及时解决电网系统运行过程中发生的问题和故障，保证电网系统的平稳、安全运行。 4结束语 总而言之，计算机技术在电力系统中起着至关重要的作用，计算机技术已经逐渐融入到了电力系统工程自动化建设的各个环节，并且也获得了长足的发展。加强对电力系统中计算机技术应用概况的分析，掌握其应用方向和实际作用，不仅能提高电力系统工作人员的工作效率，还能促进电力系统的快速发展，最终促进我国电力行业的快速发展。 作者：崔景源 赵广兴 崔彦岭 单位：内蒙古农业大学机电工程学院 内蒙古国领科技有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化和计算机技术结合应用 随着社会和科学技术的高速发展，人们对电力系统的安全运行和供电技术越来越重视。近些年计算机技术发展迅速，其在电力系统自动化中得到了广泛的运用。两者的结合是电力系统朝着自动化发展的必经道路。 1目前电力系统自动化的应用情况 1.1自动化电网调度系统 电力系统自动化的重要组成部分之一就是电网调度自动化。我国的电网自动化一共分为五个等级，从大往小的顺序是：国家、大区、省级、地区、县城电网调度。每一级电网的自动化调度都离不开计算机技术，它是组成电网调度自动化的重要部分。除此以外还有大屏蔽显示器、调度范围内的发电厂、工作站以及打印设备等设备。 1.2变电站自动化 输电线路和变电站是联系发电厂和用户间的主要环节。变电站自动化的目的是为了提高工作效率以及变电站运行的安全程度，并且扩大监控功能，取代传统的人工监控、操作。变电站通过应用计算机和网络通讯技术实现自动化，继而对其进行全方位的监控，再将常规的电磁式设备换成全危机的装备；系统集成化和数字化要靠计算机光纤来实现。对设备进行二次重组和优化，然后建立测量、协调和监视的综合性系统。 1.3配电网系统的自动化 在配电网系统中，计算机技术主要是用来改造电网。近些年电网技术的发展也促使着配电系统网络化得到快速发展，配电站的主站和子站以及光纤终端组成了三层结构，这样可以使得配电网系统的通信更快速，性能更好。 2智能电网的特点以及在计算机中的应用 2.1智能电网的特点 智能电网包含有许多现代先进的科技技术，比如：信息技术、控制技术、计算机技术、传感测量技术、通讯技术等等一些高度集成技术。智能电网技术就是对输电、变电、配电、发电以及调度等各方面进行全局控制，利用计算机技术有效的提高效率，并且让系统的稳定性变得稳定，变电站和调度系统也能实现自动化管理。智能电网会根据电能质量、市场条件、电能安全以及周围环境等众多因素来制定合理的重点和目标，发挥其优质、集成、高效、协调、自愈、兼容等众多优点。智能电网的兼容意识是其能适应微电网和分布式发电站的计入，包括风能、太阳能等环保资源接入，完善管理功能和多样化用户对电力的需求。协调，说的是智能电网能够让零售市场和电力批发进行无缝的衔接，以此来提高系统的稳定性。自愈，指的是智能电网有自动处理问题的功能。如果电网内部或外部遭到损坏时，不需要人为的修理维护，其自己会保证电网信息和运行的安全。另外还因为智能电网有先进的信息监控技术，能够提升使用效率，优化网络运行和扩容，电网的成本也能有效的节省下来。统一平台的运用，让电网信息的集成和共享成为可能，并且还能加强电网精细化、规范化、标准化的管理力度。 2.2职能电网的关键技术中计算机的运用 智能电网的关键技术有分布式能源接入技术、只能调度、通信技术、信息管理系统、网络拓扑、测量技术以及新型传感器等等。当然，凡是智能系统都离不开计算机技术的运用，智能电网也一样，通信技术尤其重要，必须要是具备双向性、时效性和可靠性的网络通信技术。除了通讯技术，信息管理系统在智能电网中的应用也非常的广泛。 2.2.1网络拓扑 未来智能电网基础是以灵活和坚强为结构的基础。目前我国的能源部分和生产力的布局存在严重的不平衡，针对这种情况，我国开展了点对点工程、特高压联网工程、直流联网等工程来解决这种情况。现在电网的规模较之以往有了非常大的提升，所以以后电网结构的突发问题也会增多，需要计算机网络技术和电力系统自动化的结合才能灵活应对。 2.2.2通讯系统 智能电网需要有集成、实时、高速、双向的通信系统来支撑，这些都是实现智能电网的必然要素，缺少一个智能电网就无法实现。智能电网有了技术的保障才能获得、保护以及控制数据。所以说，建设智能电网的第一步就是要建设通信系统。通信系统要和电网一样深入到用户中，建立起通讯网络，从而实现智能电网通信网络。在高科技通信系统的支持下，成为大型、动态的电力交换模式。通讯系统一旦建立，会促进智能电网供电的稳定性，以及提升资产利用率，有效防御各种攻击。客户可以靠智能电网的客户服务系统进行交流，满足客户的建议和要求，提升服务能力。智能电网的安全问题是需要格外注意的，最好用实时监控设备对其经行监控，最好带有系统分析能力。对可能造成故障做好预测，对于已经发生的故障和问题，要做出引人注目的响应。监控系统是电网安全运行的技术支撑。 2.2.3信息管理系统 智能信息管理也离不开计算机技术的应用，计算机技术可以有效的对信息进行处理、分析、集成，以及保证其安全。信息的采集和处理包含有智能电子设备、精确的数据、资源的共享、数据实时采集系统以及分布式的数据采集和处理等等；这些经过加工处理的信息是分析电网业务的重要工具，信息的集成主要作用是让智能电网以及各级电网的内部信息形成集成。信息显示系统，顾名思义，主要显示智能电网的各种个性化界面；信息安全系统是整个电力系统中必不可少的，这是一切运行和效益的保障。这一切系统的实现，都需要计算机技术的参与。 3结语 计算机的发展，很大程度上改变了人们的生活方式，并且已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。电力系统自动化和计算机技术结合应用是时展的必然要求，计算机技术能对电力系统的各个环节进行有效的管理，促进电力行业的快速发展。相信未来计算机的发展会更加快，电力系统也会随着发展，更好的造福人类。 作者：魏剑啸 单位：许继变压器有限公司 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化计算机技术论文 1电力自动化系统概述 1.1变电系统自动化电力系统通过变电站和输电线路输送电能，在变电站运行过程中，仅仅依靠人工来监控电力供应，工作效率较低，并且难以及时进行信息反馈和实时监控。计算机技术在变电系统的应用，不仅极大地提高了监控精度和工作效率，而且帮助工作人员及时发现变电运行存在的问题，从而有针对性的采取有效措施，提高电力运行的可适应性和稳定性。在变电站自动化系统中应用计算机技术，光纤和计算机电缆作为最重要的媒介，实现了变电站二次设备的集成化、信息化和数字化。变电站系统利用计算机技术生产变电运行管理档案，变电系统自动化是电力系统发展的重要趋势。 1.2电网调度自动化电网调度自动化是电力系统自动化的重要基础，我国各级的电网调度自动化系统和计算机技术有着密切联系，终端设备主要有显示器、打印机、存储器、计算机网络接口等，这些设备都是经过计算机技术的整合，在电力系统局域网进行参数测量和状态检测。电网调度自动化系统主要实现在电力生产过程中，自动化分析和监控电网的运行状态、采集实时数据、评估电力系统安全状态、预测电力负荷、控制省级以上电网控制等，满足电力系统的运营要求。 1.3配电网系统自动化电力系统借助于计算机技术进行改造省级，实现电力系统网络化和配电智能化，配电网系统自动化分为三级结构：光线终端、配电子站和配电主站，配电网系统自动化有助于实现电力系统的资源共享，确保配电系统的安全稳定运行，保障电力系统的高效运行和高度自动化。 2电力系统自动化中计算机技术的应用 2.1电力一次设备在线状态检测近年来，我国电力部门积极引进先进的科学技术，和科研机构进行合作，在电力一次设备在线状态检测的研究中取得了很多的成就。电力一次设别在线状态检测可以长期连续地对电力系统一次设备如开关、断路器、变压器、汽轮机、发电机等设备的运行参数进行在线监测，通过实时监控一次设备的运行状态，科学分析电力一次设备运行参数的变化趋势，判断电力系统是否出现运行故障，及时对一次设备的维护保养，提高电力一次设备的利用率和使用性能。 2.2新型测控和继电保护装置光电式互感器技术在电力系统的应用，使得电力二次设备如继电保护、测控设备装置的功能和结构发生了很大变化。新型测控和继电保护装置省去了部分信号处理电路、A/D转换电路和隔离互感器，极大提高互感器的响应速度。 2.3智能化电力一次设备在电力系统中电力二次设备和一次设备的安装位置相距较远，两者之间用大电流控制电缆和强信号电力电缆连接。而智能化电力一次设备是指在设计电力一次设备结构时，充分考虑二次设备的运行，将电力二次设备的基本功能就地实现，节省大量的控制电缆和电力信号电缆，实现电力一次设备的保护和自带测量功能，如常见的箱式智能化变电站、智能化开关柜、智能化开关等。但是在实际的应用过程中，智能化电力一次设备很容易受到电力系统大电流断开造成的高强度电磁场干扰，其关键技术主要包括通信接口协议标准、电子部件和电磁兼容的供电电源等。 2.4光电式电力互感器电力互感器是输电线路的一种重要设备，其按照一定的比例将输电线路的大电流和高电压数值降到电力仪表可以测量到的数值，便于电力仪表的直接测量。但是，电力互感器的电压等级越高，其绝缘性能越差，并且设备的质量和体积也越大，动态的信号范围越来越小，导致输电线路的电流互感器饱和，甚至导致信号畸变。当前很多国家都成功研制了电子式互感器和光电式互感器，其相应的应用标准也逐渐完善。和普通电力互感器相比，光电式电力互感器的输出信号比较小，通常是毫安级，其很难通过较长的电缆线路将信号输送给相关的保护和测控装置，必须通过光电转换和模数转换将信号转换为数字信号之后，由光纤接口送出。 3结束语 电力系统自动化中的计算机技术的应用，推动了电力系统的快速发展，随着计算机科学技术的快速发展，计算机技术将在电力系统自动化中发挥着更加重要的作用。 作者：杨会宇单位：国网河南淇县供电公司 电力系统自动化技术论文:供电企业在电力系统自动化技术的原则 摘要：随着我国当前社会经济的快速发展，人们的日常生活以及经济生产水平都有了非常大的提升，人们对电能的需求量和供应质量要求变得越来越高，这对供电企业的发展来说既是一次机遇也是非常大的压力。供电企业为能够更好更快捷的为广大电力客户提供优质供电服务，就必须实现电力系统的安全稳定运行，当前阶段自动化在电力系统中的实现对于电力系统的可靠性产生了非常重要的影响。本文作者有着多年的供电企业电力系统管理的工作经验，结合自身工作实践分析了电力系统中自动化技术的应用，以供参考。 【关键词】供电企业；电力系统；自动化技术；应用分析 随着我国当前阶段电力市场的快速发展和电力自动化技术的广泛应用，供电企业运用电力系统自动化技术的水平越来越高，这大大提升了电力系统的运行效率和社会经济效益。众所周知电力系统及其自动化技术是在网络通信和信息处理以及电子技术等各项技术的基础上形成的，该技术能够实现电力系统的远程监控与监视管理，能够有效的保证电力系统的平稳和安全运行。近些年来我国在电力系统及其自动化技术方面虽取得了成果，但是还存在许多的不足之处，因此开展对电力系统及其自动化技术的研究迫在眉睫。 1电力系统及其自动化技术的功能分析 首先电力系统的自动化技术能够进行实时系统监控功能，能够对整个电网中的每条线路或设备上的负荷运行状况进行必要的信息检测，还要能够及时的发现电网运行过程中的不安全因素并可以快速的消除安全隐患。其次电力系统中的自动化技术还应该具有各种检测功能，能够及时有效的发现供电企业及用电客户的计量装置中出现的故障，避免违约用电及偷窃电行为的发生，以此减少供电企业和用电客户的经济损失。另外电力系统自动化技术的通讯要有可靠性及高速的运转的功能，确保电力系统的运行信息能够及时反馈；还有就是能够有完善且能对故障电流进行识别的故障控制器，能够实现断路器等设备的远方操作。 2自动化技术在电力系统中主要的应用方向 2.1在电力系统智能保护和综合自动化方面的应用 在现阶段电网及电力系统的发展已经进入到了智能化阶段，将电力系统中的自动化控制技术和人工智能理论以及相应的网络通信等技术引入到电力系统的自动化保护装置中，就能够使得相应的电力设备保护装置变得更加的智能化，这样就能够极大地提高电力系统的可靠性和安全性。变电站的供电系统是整个电力系统运行的重要组成部分，也是保证电力系统连续供电的关键组成部分，如果该方面的研究能够广泛的应用到变电站中，就能够极大地拓宽综合自动化装置的应用范围，在最大程度上保障变电设备正常和稳定的运行。 2.2在电力系统配电网方面的应用 当前阶段配电网的建设和改造速度越来越快，这关系到广大电力用户的直接经济效益，因此在配电网系统的改造与规划中大力的推广电力自动化技术是实现配电网系统自动化的重要基础。电力系统配电网自动化技术主要是在配网的模型以及中低压网络数字和高级应用软件等方面的应用，利用先进的自动化技术及自动化设备，就可以实现对电力系统中配电网运行状态的自动监控和控制，这能够大大的降低供电企业配电网运行维护工作人员的劳动强度，能够节约配电网的运行管理和维护成本，还能够提高电网的运行效率。 2.3在电力系统及电网调度自动化方面的应用 电力系统的电网调度是关系到整个电网能否正常运行的关键，电力系统调度的主要工作是进行电网运行信息的采集以及电网运行的实时控制和电网的安全性能测试等操作，在电力系统自动化中就可以通过计算机技术和网络通讯技术进行这些操作，对电力系统进行各项相应的检测与电网运行管理，另外还可以有效的进行电力系统全网信息的收集与处理，对电网中可能发生的突然事件采取应急措施来降低对电网造成的影响，确保电网安全稳定的运行。 3供电企业在电力系统及其自动化技术应用中的原则分析 3.1电力自动化技术的适应性原则 首先要与我国当前阶段的社会情况相适应，与各供电企业的当地实际状况进行结合，在原有设备的基础上进行建设或改造，使电力系统自动化技术与电力可靠性及用电客户的要求得到适应；另外电力自动化技术也要与当前电力系统的发展相适应以及与相应电力设备的定时限保护原则相适应。 3.2电力系统自动化技术的完善原则 根据各供电企业地区的实际情况，电力系统自动化的实施应分期和分阶段的完成。在技术相对落后地区可以通过电力设备的自动重合闸对实施电力设备的保护，以此构建电力设备的有效控制；有条件的供电企业可以对通信及控制设备进行增设达到有效调配负荷的目的；最后是达到自动对计算机控制及信息的处理，实现电力系统自动化技术及功能的不断完善。 4供电企业中电力系统及其自动化技术在以后的发展趋势 4.1电力系统自动化统一标准及大规模推广应用 目前阶段由于电气自动化设备的生产厂家众多，这就导致了自动化设备的信息共享和相互的操作存在非常多的障碍，在未来就需要有共同的技术标准和通讯标准以及其他各种标准来满足不同自动化设备的兼容性，另外各生产厂家和运行统一标准自动化设备的供电企业就可以在共同的标准下进行大规模的推广和应用。 4.2将电力系统的测量和保护以及控制进行融合 长期以来电力系统自动化主要是通过监控来采集相关的电力系统运行数据以及进行单独的保护模式，增加了供电企业各相关单位工作人员的工作劳动量，也降低了电力设备以及各自动化设备的利用率。如果能够将电力系统的测量和保护以及相应的故障隐患控制系统结合起来，这样就能够有效的减少电力设备及自动化的重复配置率和操作人员的工作量，还能够有效的提高电力事故的处理效率。 5结束语 当前经济和社会的快速发展，使得人们对电力的需求与日俱增，同时也对电力系统运行的可靠性和安全性提出了更高的要求，在供电企业中实施电力系统的自动化技术能够有效保障电网的稳定和安全运行和扩大供电能力，并提升供电的可靠性。 作者：温振杰 电力系统自动化技术论文:电力系统中电气自动化技术发展方向 摘要：现阶段随着我国信息技术的快速发展，使得自动化技术全面提升。目前将电气自动化技术引入到电力系统中，能够更好的促进电力系统稳定发展。本文对电气自动化技术在电力系统中的应用进行探析，分析我国电气自动化技术的应用现状，探究电气自动化在电力系统中应用的发展趋势，更好的实现我国电力系统的发展目标。 【关键词】电气自动化技术；电力系统；应用 随着当前我国科学技术的快速发展，电气自动化技术在电力系统中得到广泛应用，现阶段电力系统引入电气自动化技术主要应用在以下方面，集中监控变电站、管理远程调度和保护继电。我国电力系统中应用电气自动化技术实际发展较晚，但是近些年来在实践领域也取得了各项建设性成果，但是与国际先进水平相比较仍旧存在较大差距，所以需要加强电气自动化技术在电力系统中的应用。 1目前电气自动化技术在电力系统中的应用现状分析 当前我国电力系统在实际运行发展过程中广泛应用了电气自动化技术，通过自动化技术不仅提高了系统实际运行速率，还创造了较大的经济效益。当前相关部门需要充分掌握自动化技术，将其引入到电力系统发展过程中，以此来创造更大的经济效益，为相关企业发展提供便利。 1.1计算机技术方面的实际应用 目前大多电力系统实际运行需要计算机技术的有效支持，将计算机技术融入到系统运行的各个环节。目前电气自动化技术中，智能电网技术就是电气自动化技术中较为重要的技术。此类技术在电气系统中的有效应用主要融入到电力系统运行各个环节中，促进电力系统网络朝着智能化方向发展。此外，电网调度自动化技术在电力自动化系统中也至关重要。通过电网调度，能够对不同层次的电网进行分类，将各个基础电网设备有效连接成统一的整体，从而使得各项数据能够有效收集。进一步加强电网系统的实时监控，使得电力系统能够稳定、高效运行。 1.2PLC技术方面的应用 计算技术和机电控制技术的综合发展促进了PLC技术的应用，PLC技术能够对电力系统中各个运行环节相关命令进行编程，并且记录各类数据信息，通过基本运算之后获取相应结果，此类技术在电力系统中应用能够节约能耗，提高系统运行效率。PLC技术能够对电力系统中各个信息数据进行收集，并且进行有效整合传输，通过PLC技术能够加强系统的稳定控制，对于系统中各个相对独立的模块进行信息控制，使得电力系统各个环节有效连接，促进工业的发展。此项技术对电网能够进行全面控制，稳定系统的安全运行，提高了相关工作人员实际工作效率。 1.3自动化实时仿真系统 目前通过电力系统自动化实时仿真系统，能够在实验数据的基础上，使得相关动态化实验稳定运行，能够便于技术人员对各类装置进行调试。防真系统能够与各个控制装置之间形成闭环系统，为输电系统以及相关智能化保护措施的应用提供实验基础。目前明确计算机技术在生产环节中的重要作用，相关部门需要高度重视电力自动化技术在电力系统中的实际应用，促进电力系统的全面发展，优化我国电力系统的发展结构。 2电力系统中电气自动化的研究发展方向探析 2.1电力系统智能保护以及综合自动化的研究 目前我国针对系统的智能保护以及自动化技术加大了研究力度，在电力系统自动化保护装置中引入了相关理论性成果，比如人工智能理论、自动化控制理论和网络通信技术等。使得保护装置能够朝着自动化和智能化方向发展，这在一定程度上极大的提高了电力系统运行的稳定性和安全性。经过科研和反复实践，目前分层式综合自动化装置研发成功，此类装置在一定程度上摆脱了传统装置的限制作用，在目前各级电站都得到广泛应用，使得此类装置的应用范围进一步拓展。 2.2电力系统中配网自动化的研究 现阶段我国在配网自动化发展方面展开了大量的科学探究，在配网的基本模型、配网一体化、高级软件中都进行了实践探索。其中提出的数字信号处理技术能够全面提升载波接收的灵敏度，使得载波在配网运行中的一系列问题得到有效解决，使得各类信号的处理速度以及精确度有效提升，使得电力系统的运行更好稳定，如图1所示。 2.3电力系统人工智能化方面的研究 目前我国在电力系统人工智能方面展开了较大的研究，主要是将专家系统和一些逻辑理论运用到电力系统运行过程中，通过各类理论对设备故障进行分析，并对系统运行整体情况进行规划设计，确保电力系统能够稳定运行，在运行过程中能够对各项信息展开分析，将系统故障导致的损失最小化，促进电网规划运行科学性、合理性。配网自动化技术所采取的是国际标准信息模式，输电网采用的配网系统与软件进行集合的理论性算法。 3结语 总而言之，随着当前社会经济的快速发展，人们生产生活对于电力资源的需求量在不断扩大，这对电力系统的稳定运行提出了更高要求。随着当前我国信息技术和计算机技术的发展，电气自动化在电力系统发展中得到广泛应用。将电气自动化技术融入到电力系统中具有重要作用，从控制策略上也能实现智能协调化发展，通过现代技术以及理论成果，在实际控制过程中更加重视各类远程通信以及电器电子元件的应用，对系统各项问题进行处理，从根本上促进系统的稳定运行。 作者：柳云祥 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化技术的应用能力 【摘要】随着现代高科技信息技术的发展，电气系统及其自动化技术得到了广泛的应用。本文基于电力系统的自动化应用和电力系统的安全性以及电力系统集成自动化的发展方向，对电力系统及其自动化技术应用进行简单的讨论。 【关键词】电力系统；自动化；新型应用 1引言 电力系统通常是24h连续工作，它与人们的日常生活密切相关，所以任何一个能保证电力系统的正常运行的新技术都值得推广。其中，自动化技术尤为突出。最早的自动化在电气专业的应用主要是监控电力系统数据，以确保安全。随着信息技术、材料技术和管理技术的发展，自动化技术的应用越来越广泛。 2电力工程及其自动化技术优势的概述 电力系统的自动化技术在电力领域应用以来，取得了较多成果。从长期的实践效果来看，它已经成为电力系统建设中一项必不可少的技术，大幅度的节省了人力与物力的投入，提高了系统的运作效率，灵活的将传统手动操作转化成了新型机械化操作，极大的推动了时代的发展。 3电力工程自动化技术应用能力 3.1电力系统建模后的共享能力 在电力系统自动化技术的发展过程中，对地理空间属性进行描述是系统模型重点着眼的事情，以几何特征为主的模拟地理系统思考渐渐已经成为一种标准，但在实际应用中其控制对象的电力物理结构非常复杂。建立电力系统特征空间语义分析模型是非常必要的。这种针对语义层次的数据共享，最基本的要求是供给和需求双方必须在同一数据具有相同的识别度，只有电力系统知识基于同样的抽象认知才能保证这一点。所以在数据共享的过程中得有一个电力系统的基本模型成为不同部门之间的数据共享的基础。它包括两个方面：地理实体标几何属性的定义和表达，包含电力系统服务覆盖地区的空间几何性质：物理性质数据的标准定义和表达的电力系统，它包含物理结构、物理性质的各种完整组件和整个运行方信息共享以及全面多维、动态灵活的分析应用程序。 3.2电力系统的数据集成和应用集成功能 电力系统形成和发展的原因是市场经济的需求，无论理论体系的建立是基于通用技术平台还是基于电力系统自动化平台，作为跨区域的科学决策，多层次、高效率的作战需求都需要规范的信息共享和全面、多维、动态的分析应用程序。因此，打破传统信息的壁垒，进行数据集成和应用集成，将各种多源的相关信息进行无缝连接，使空间计算逐渐变成主流计算。多角度、多方面显示数据之间的潜在联系，是未来发展的必然趋。电力系统自动化必须有先进的技术和理念，来应对电力企业现有和未来的混合各种各样应用程序的挑战。3.2.1自动化、信息化功能由于用户面对的大多是直接操作的对象，因此为了方便用户的操作和使用，增强数据互操作性是非常必要的。此外，对于给予图表的用户界面，就应该大力支持，同时将面向对象的数据模型与电力系统的客观目标对应起来，支持地理图形和非地理图形的统一管理功能。电力系统自动操纵的过程是一个实施性要求很高的过程，在后阶段绑定技术的过程中使用不同的对象，对象的类别可以在运行时指定，而不是编译成目标代码来确定。通过这种方式，用户可以在现有的抽象数据类型和操作空间内定义其所需要的任何数据类型和操作方法，从而增强系统的开放和可伸缩性，实现电力系统自动化的最终目标是实现企业信息系统。这种融合多种信息和技术的企业信息系统的集成，从经济性的角度来看都需要实现一个“总体规划、分步实施”的计划。利用工业标准开放统一的对象组件作为公共技术基础，可以保证数据和应用功能程序平稳进行。这样可以充分保护用户和开发人员的前期投资工作，以确保系统不会由于提升平台和功能需求的扩展而陷入困境。3.2.2统一管理功能电力企业最典型的特点是空间分布，这是电力系统平台提供分布式应用服务的客观要求。如果每个地方的管辖区域不同，那么使用分布式数据库方法是不同的，每个地方都可以保护自己管辖区中的数据和信息，不同级别的数据库可以形成分布式数据库，并可以通过互联网分享其他部分的数据，且在所拥有的权限范围内对分散数据进行存储和管理，保证数据的实施性和安全性。另一方面，电网的控制和管理等都具有统一的数据基础。满足实时操作的要求，利用Internet技术在Web上空间数据和功能服务，供用户参考使用是信息化的必然趋势。3.2.3数据库管理功能用各种数据库来存储和管理所有类型的数据，其安全机制是其他文件的数据管理方法无可比拟的。目前许多新开发的系统以关系数据库管理系统为主，可以利用其强大的管理系统建立一个多层次索引检索方式，它能有效地降低网络负载，快速定位查询目标，当多用户并发访问时大大提高访问效率。但标准的数据存储管理系统也存在某些问题，如在电力系统中，空间数据是可变长度，其之间复杂的空间拓扑关系必须添加相应的软件功能，否则很难实现空间数据的相关性。近年来，面向对象数据管理系统或对象关系数据管理系统已经商业化，因为他们是可扩展的数据库管理系统，可以定义之间的空数据类型和操作。空间数据和非空间数据处理方法是相同的，它为设置空间数据库系统创造条件。 4电力系统自动化技术的安全性展望 电力系统在国民经济的发展中处于骨干作用，随着电力系统自动化的不断发展，电力系统自动化信息安全也越加重要，目前电力系统安全问题主要体现在以下几个方面：①自动化系统存在抗电磁干扰问题；②电力系统计算机操作系统产生漏洞；③确保具有权威性、统一性的电力信息安全管理标准。基于此，必须着眼于电力设备和操作安全及数据安全、网络安全，切实提高电力系统自动化技术应用可靠性。a.系统本身的可靠性，系统应该具有对大小不同的数据类型都不会崩溃的特点以及灵活强大的恢复机制：是否支持多用户的并发处理，支持多用户并发处理时是否会出现数据碰撞和系统崩溃崩溃的现象，是否可以有效地支持访问大量数据和交换，这些均是应考虑的问题。系统应具备并发响应和交互式操作的环境下数据的安全性和一致性，空间数据管理引擎在确保效率的前提下解决空间数据的并发操作和数据一致性的问题。b.系统应该有一个完善的系统和访问控制机器，以确保系统不是被有意或无意破坏的，目前集中式控制系统已逐渐取代了分散控制，网络安全技术也得到推广应用，具体包括数据隐私、版权保护和自动收费管理、病毒防护、安全信息传输过程中的保护、保证信息传输的安全性等。 5结语 自动化技术是现代电力系统发展中的一大核心技术，其应用有利于保证电力系统的平稳运行，为人类的生产生活提供安全可靠的电力能源。目前我国电力自动化技术步入了以监控技术/计算机技术开发为主要标志的阶段，变电站逐步开始实现数字综合化发展，对此必须尽快完成对传统设备、技术的改造，推动我国电力事业稳定、健康发展。 作者：邓顺之 杨昆 单位：国网湖南省电力公司溆浦县供电分公司 电力系统自动化技术论文:电气自动化控制技术对电力系统的应用 摘要：随着我国经济水平的不断发展，国内很多的电力行业也在快速的发展，同时也凸显出了电气自动化控制技术在电力系统中所起到的至关重要的作用。而伴随着电力行业竞争的日趋严重，很多的电力行业顺应新时展的趋势在电力系统中运用电气自动化控制技术。下面就简单的阐述我国目前的电力系统在电气自动化控制技术方面的应用，希望我的阐述可以帮助到相关的电力企业。 关键词：电气自动化控制；应用；电力系统 引言 伴随我国经济的不断发展，传统的电力系统已经远远无法满足社会生产对电力的需求，在这样的情况下，必须不断的将强电力系统在控制和管理方面逐渐趋于智能化和数字化，科学合理的运用电气自动化控制技术，不断的提高电力系统的生产效率以及扩大电力的传输范围，最大限度的满足社会生产过程中电力的需求问题。 1电气自动化控制技术在电力系统中的重要意义 随着我国经济的不断发展，社会的生产活动中对电力的需求量形成了供求关系，同时对电力的需求也在逐渐的增加，以前的电力系统已经远远无法满足现在人们对电量的需求，所以使得电力系统的电网规模在不断的扩大，也使得我国的电网结构也就越来越复杂，对于很多的电力企业而言，这既是考验也是机遇。在电力系统中应用电气自动化控制技术，不仅可以有效的解决目前电力需求的生产压力，同时还能促使我国电力系统的电力传输范围得到进一步的扩张，充分的发挥电气自动化控制技术的优势，更好的确保电力体统的安全可靠性，实现健康稳定的发展，从而在电力行业中为自己的电力企业谋求更好的发展之路。 2电气自动化控制技术在电力系统中的应用 电气自动化控制技术在电力系统的控制和管理等环节都发挥着非常重要的作用，及时有效的解决了电力系统在生产、运输等过程的存在的弊端，从很大程度上让电力系统生产的工作效率得到了有效的提高，更好的满足了现在经济发展过程中社会生产对电力的需求，让电力系统充分的发挥了其经济效益和社会效益，进而进一步促进了我国的电力系统实现信息数字一体化的进程。 2.1计算机技术的应用 计算机技术是电气自动化控制技术中非常重要的一个组成部分，同时也是被运用在电力系统中最为广泛的技术，被运用于电力系统的运行配电、供电等等十分重要的环节，其中最具代表性的就是智能电网技术，智能电网技术实现了配电智能化，广泛的运用在电力系统的供变电和输配电中，具有十分重要的影响。实现了电力系统的智能化服务，从很大程度上提升了人工的工作效率，同时还可以自主精准的分析存在的障碍，使得障碍的分析率和准确率得到了显著的提高。电网调动技术在计算机技术中也是非常突出的一门技术，直接关系和影响着电力系统自动化水平的进程，在对信息采集的工作中发挥着至关重要的作用，凭借对这项技术科学合理的有效利用，让各个地区以及各个级别电网之间实现了自主调配，让我国的电力系统的电网设备有机的相结合，完整的记录了电力系统的各项运行数据。 2.2电力一次设备智能化 在“智能化开关柜”、“智能化箱式变电站”等一次设备上实现智能化，就现阶段而言，在电力设备的主变压器、开关设备、避雷设备等等一些设备上面已经实现了智能化，这种技术能够提供可靠的数据便于电力系统的维护，而且能够有效的精准分析出设备存在的障碍和安全隐患，有效的规避了从前电力系统运行的弊端。 2.3电力一次设备在线状态检测 实现了电力系统的一次设备长时间不间隔的在线自主监测电力系统的运行参数，并且能够及时的实现对不安全因素的跟踪，第一时间发现问题并对各项参数做出科学合理的分析，对可能存在的故障进行鉴别，电力一次设备在线状态的自主检测成本比较低。 2.4光电式电力互感器 电力互感气设备在电力系统输电线路中是非常重要的，电力互感气设备是按照相关的比例关系，基于仪表直接测量的标准数值范围，把输电线路上的高电压以及大电流的数值控制一定的标准数值内范围内，但是以往的电力互感器存在信号动态范围小等一些缺点，会导致电流互感器的信号畸变和饱和，但是运用了光电式电力互感器以后，其输出信号会直接与计算机的电计量及保护设备相连接。 3电气自动化控制技术在电力系统中的发展方向 3.1借鉴国外先进的电气自动化控制技术 在我国的电力系统中电气自动化控制技术被很多的电力企业广泛的推崇，也在电力系统中取得了良好的成果，但是与国外一些发达国家相比较，仍然存在差距。所以国内的电力系统的电气自动化控制技术还应该要借鉴国外发达国家的技术以及工作经验，然后结合自身电力系统的实际情况，并按照相关的法律法规制定完善出具有中国特色的电力系统的电气自动化控制技术。 3.2实现保护、控制、测量等功能的三位一体 电力系统的电气自动化控制技术从很大程度上改变了依赖人力的电力生产，对电力系统的人员配置以及电力系统的运行机制等方面都有很好的积极促进的作用，实现了电力系统站内监控和数据采集的自主化、智能化，有效的保障了我国电力系统的独立性，将电力系统的保护、控制和测量功能三位一体化，使我国的电力系统在电力生产的过程中更加的安全和精确。 4结语 电力系统的发展进程与对人们的生产生活息息相关，电气自动化控制技术的有效应用不仅可以有力的保障电力系统的稳定，对今后电力系统的发展有具有十分重要的意义，要不断的促进电力系统安全稳定的运行，同时也能早日实现我国电力系统智能化与国外发达国家电力系统智能化比肩的目标。 作者：曹婉新 单位：上海市大众工业学 电力系统自动化技术论文:电力自动化技术对电力系统的应用 摘要：随着社会的发展，人们生活水平不断提高，电力资源越来越成为人们生产与生活必需的资源。电力资源需求量不断增加，电力系统的运作也逐渐走向复杂化，所以必须实行对电力系统的改革，改革主要就是运用高科技手段用自动化来取代传统的人力管理。目前大多数的电力系统中已经普遍地采用了自动化技术，本文主要通过分析电力系统自动化的基本要求，来列举几种最主要的电力自动化技术和其在实际生产生活的运用情况。 关键词：电力自动化技术；电力系统；应用 引言 由于现在电力的需求量非常巨大，传统的电力运行系统已经不再能够承担起如此负荷，各种影响正常运行的不利因素接二连三的出现，自动化技术的出现成为必然。电力自动化技术是一种综合性的技术，它是融合了网络通信技术、信息处理技术和电子技术并在此基础上发展而来的。自动化技术可以全程在线监控和管理电力系统，收集数据，排除故障，在保障电力系统能正常运行的基础上同时提高运行效率。 1电力系统自动控制的基本要求 各个行业的运行体制都要有一定的框架限制，没有这些基本要求工作很难做到有序高效，电力系统的自动化也不例外。要保障自动控制功能的有效实现必须要做好系统设定，主要体现在以下几个方面：（1）电力系统的自动化控制工作中最重要的一点就是对数据的收集和分析，所以必须要对电力系统整个系统、局部系统或者是各个元件运行中所有有价值的数据进行准确而迅速的收集、分析、检验和处理，通过分析参数更好地对运行过程进行监控，及时发现和跟踪数据的波动，保证能够在受控的条件下完成生产作业，消除因监控不力而出现的不必要的麻烦。（2）在保证生产的同时，还要注重于设备的保护，每个系统都是由若干个不同的控制单元构成的，我们要根据电力系统的不同部件和装备的不同运行状态，借助这些部件和装置的报警功能，及时发现故障并进行排除，消除不利因素，更好的保障生产的进行。（3）电力系统中采用自动化控制很大的一方面就是为了提高工作效率，提升原有的运转速度，因此必须要协调系统中的各个环节和单元，保证自动化控制过程的各个环节都合理运作，并做好环节与环节的衔接工作，保障整个电力系统畅通无阻的运行。（4）资源问题也是一个重要的问题，谁掌握了资源并能高效利用，谁就成功了一半。而资源主要包括物质资源和人力资源，因此企业要想获得最大效益，必须要控制好电力资源和人力资源的浪费问题，减少一些没有必要存在的繁复的工序。 2几种主要运用在电力系统中的自动化技术 （1）主动对象数据库技术。主动对象数据库技术通俗的说，就是在电力系统正常工作的前提下，有效地监测与利用数据参数，以此来提高系统的反应速度。主动对象数据库技术主要运用领域在自动监视与监控中。通过这种技术电力自动化系统可以根据自身的结构特点，改变模式，不断完善对数据和信息的处理，加强对生产过程的控制，更好地满足生产的需要。主动功能和对象对象技术是主动对象数据库技术对传统技术最大的改进与创新，它更具有针对性，更能满足自动化管理的需求，并且由于引进了触发机制和对象技术，可以使内部数据更为准确、及时地管理与处理。（2）现场总线技术。现场总线技术在电力系统自动化的运用中既能控制内部中心的仪器与装置，又能监测实际的施工现场，因此，它是一个全方位多角度的通信网络。在电力系统运行的过程中，它通过一系列的感应器很好地把设备与整体的线路构成一个有机的整体，同时将电压、电流、电阻等重要信息准确地传递到控制系统。现场总线技术最大的优点在于能够分散性地处理信息，在减少计算机负荷的同时大大地提高了电力系统的管理与控制能力。（3）光互连技术的应用。光互连技术在电力系统中应用的领域主要是机电保护和自动控制。光互连技术不仅能够提供如数据采集、数据记录、数据分析、表格打印等传统技术，还能提供各种高级功能，如电网分析、网络建模、处理人机界面等。光互连技术的优势在于其不会受电容性负载和准平面、平面的限制，具有很强的抗电磁干扰能力，这进一步保证了该技术能够提供更加精确的数据、更加清晰的画面，更有利于工作人员作出准确的判断分析。 3电力自动化技术的实际应用领域 （1）发电厂自动化。目前许多火力发电厂采用了电力自动化技术，主要包括：自动控制无功功率增减、经济分配有功负荷、远程控制计算机对站内机组的运行、自动调控母线电压的增减、对安全监测各种设备的运行并对站内各处进行应急控制。发电场中发电机组的安全运行十分重要，因此对所有设备的运行状态做好实时的控制与检测就必须运用远程计算机，通过整理分析监测系统收集到的的数据参数，得出发电厂运行的状态信息，以此来控制发电厂的正常安全运行。（2）供电系统自动化。供电系统的自动化主要体现在三个方面：一是由小型计算机构成的地方调度实时控制系统；二是负荷控制系统，通过自动化完成对声频与工频负荷曲线的准确描绘，并根据曲线波动来分析并处理电能的使用；三是为了方便实时监控电力系统，利用计算机和通信技术集中分析采集的信息并完成优化处理。（3）电网调度自动化。电网调度自动化是自动化技术在电网调度中的应用，主要通过计算机进行采集信息、计算工况、实时控制、测试稳定性等，来管理和检测电网系统。电网调度自动化的作用主要是通过对全网信息的收集与分析，预见可能发生的异常情况，及时采取措施进行调整，尽可能地降低突发危险的不良影响，确保电网运行安全稳定。 4结论 在现代生产生活中我们越来越离不开电力资源，随着经济技术的不断发展，人们对电力资源的使用需求变得更加多样、要求更加高端，为了使电力资源更好地满足社会发展的需求，自动化技术必须多样灵活地运用到电力系统的运作中。虽然今天大部分的电力系统都实现了自动化，但是人们不能就此满足，应该进行更多创新的尝试，使电子系统的运作更加低耗、更加高效，这不仅会壮大企业的收益，更会推动整个社会电力系统的完善与发展。 作者：许力葵 单位：广东欧姆龙电力工程有限公司 电力系统自动化技术论文:配网自动化技术在电力系统的应用 【摘要】在电力系统中应用配电自动化技术，能够保证配网能够更加安全、可靠的为广大的人民服务，从而不断的提高电力系统的安全运行水平。基于此，本文主要论述了配网自动化的概念以及实施配网自动化技术的意义，最后根据笔者多年工作经验提出了配网自动化技术的未来发展方向和趋势。 【关键词】配电自动化；电力系统；可靠性；通信 引言 配电网自动化就是利用先进的计算机通信技术、自动控制技术以及电子技术等技术和手段，实现对现有配网的在线实时监控和管理，从而有效的保障配网运行的安全性、可靠性、高效性和经济性等。随着电力行业的不断进步和发展，将配网自动化技术应用到电力系统中是电网发展的必然趋势和结果，对于促进电力行业的持续发展具有重大的意义。 1配电自动化概述 1.1配电自动化概念 配网自动化能够实现对整个配网系统的实时监测、控制和管理，主要利用先进的通信网络技术，对配网的各类信息以及电网结构参数进行有效的结合，形成一个非常完整的自动化管理系统，配网自动化系统既能够对正常运行状态下的配网进行监测、管理和保护，还能够对出现事故的状态下的配电网进行监测保护和管理。 1.2配电自动化系统组成 通常情况下，配网自动化系统主要由下面几个部分组成：①配电主站，配电主站主要设置在城市调度中心，主要任务就是实现与各个子站之间的通信；②配电子站，通常将其设置在变电站内，通常部署在110kV/35kV变电站，配电子站主要对与所辖区域的FTU/TTU/DTU等电力终端设备通信进行负责。子站负责与所辖区域DTU/TTU/FTU等电力终端设备通信，主站负责与各个子站之间通信；③配电远方终端和通信网络，如图1为配网自动化系统结构图。 1.3电力系统中应用配电自动化的意义 在电力系同种应用配网自动化技术具有非常显著的优势，能够有效的提高供电可靠性，将供电可靠性从99.9%提高到99.99%以及将99.99%提高到99.999%都必须要依配网自动化技术，可以说对于提高供电可靠性具有显著的投资低、见效快等优势。（1）通过网络运行分析、提供转供能力，开展带电作业，进一步提高了停电计划管理水平，有效的避免了和减少了重复停电的现象，实现了抢修资源的优化配置，进一步提高了工作效率，从而有效的实现了减少计划停电时间的最终目的。（2）通过配网自动化的故障自动定位，有效了减小了故障的查找时间，实现了故障的精确定位；同时利用遥控操作功能，实现了故障隔离时间的减少；还通过标准化的抢修，加快了故障修复的速度，有效了减少了事故停电的时间。（3）通过对分布式电源的接入，最终达到配电网多元化管理。（4）通过配网自动化技术的应用全面提高了电力系统的先进技术的应用，进一步促进了计算机网络技术的应用，工作效率得到了进一步的提高。 2我国配电自动化应用概况 综合我国情况来看，我国与20世纪90年代的中期一些较少的城市开始尝试进行配网自动化系统的建设，但是当时的配网自动化系统仅仅是体现在两三条线路上，缺乏对整体配网的设计和规划，并且也仅仅只有部分监控终端，缺乏监控主站，处于小范围试点探索阶段。随着城乡电网的大国模的建设和改造工作的不断进行深入，到了20世纪90年代的末期，配网自动化建设工作的试点范围逐渐扩大，逐渐进入小规模的建设阶段。在此阶段，一些用户开始对配网线路故障处理的自动化进行关注，但是却忽略了配电SCADA、及配电管理功能的意义和所处的重要位置。进入到21世纪，农网改造不断深入，配网结构也逐渐变得完善，配网结构的规模逐渐扩大。在这个时期，我国配网自动化技术变得逐渐成熟，并且其功能应用软件也变得越来越丰富。我国一些城市开始进行具有一定规模的配网自动化系统的建设，其中一些用户的配网自动化系统也顺利通过了验收，并且还在所述的省事获得了科技进步奖。在2002年，我国推出了第一个配网自动化系统行业标准，即《配电自动化系统功能规范》。越来越多的用户开始关注配网自动化系统的实用性，越来越注重实现对SCADA、DA、GIS的同步发展，开支逐渐加强对配网自动化系统的整体设计和规划。配网管理信息系统逐渐的从单纯的静态管理功能开始朝着实时管理功能的方向发展，逐渐的开始实现与SCADA/DA一体化。目前配网自动化已经基本实现了通信系统多样化，主要包括GPRS、光纤、载波、双绞线和无线等多种通信方式。其中光纤已经成为目前城区配网自动化通信的主要介质。 3配网自动化技术未来的发展趋势 3.1配网自动化的综合型受控端 配网自动化的综合性受控端将告诉SCADA系统作为基础和依据，对电力系统的信号采集和综合处理进行快速的实现，不仅能够实现对受控端数据的降低，还能够实现系统规模的简化。配网自动化综合性受控端在具备传统终端功能的基础上，还实现了对电力系统是否存在震荡情况、频率是否满足要求的问题以及电力系统中的电压情况和潮流分布情况进行了实时监测，能够将监测得到的信息传递给主控方，从而进行深入的分析和研究。不仅如此，受控端还能够实现相互之间的通信，确保数据精确度的提升。3.2配电线路载波通信技术通信技术是配网自动化技术的重点，只有具备大容量的高速载波通信系统才能够实现电力系统中潮流的实时监测和频率控制，此外，还能够为客户提供更多更好的服务。 3.3定制电力技术 定制电力技术主要由快速无功补偿器、电压稳定器、频率检测器、高速断路器等设备组成，主要指的是将柔性送电技术、智能电网技术以及云计算等高新技术应用到配网自动化系统中，定制电力的技术不仅能够避免和减少谐波的出现，避免电压出现闪变情况，还能够进一步提高供电的经济性和可靠性。定制电力技术能够在电力系统出现瞬间丢失大负荷和突然间增加负荷的情况下及时的发现该现象，并且还能够对此情况下的电力系统的稳定进行保证，将定制电力技术应用到配网自动化系统中，能够实现系统优化，对高层次客户的需求进行进一步的满足。 3.4新型FA系统 我国未来的电网发展主要目标之一就是将输电系统和配电系统进行分离，同时在用户端给出电网提供者的相关信息，这样用户就能够以实时电价为依据进行供电方的自行选择。基于此，新型FA系统的应用就能够实现分布式电源，不仅能够减少线路传输的损耗，还能够将能量的利用效率提高。 3.5配电系统的集中化管理 传统的配网系统中，系统是分散开来的，被分离成多个岛，虽然岛与岛之间存在着很多相似的功能，还是它们之间却很难实现相互之间的交流和沟通，缺乏共享通道，无法实现信息共享。配电系统实现集中化管理能够有效的解决这一问题，能够采用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。 4结语 随着国民经济的快速发展，各行各业对电力供应质量的要求不断提高，导致在每次的供电故障中都对生活造成大的损失。电厂稳定供电直接影响着人们生活和交通安全等民生问题。因此，我们需要对供电系统进行实时监测与控制，来实现电厂配电网自动化，以提高配电网的自动化水平。 作者：赵渊鹏 单位：赤水供电局 电力系统自动化技术论文:自动化技术在电力系统运行的应用 摘要：进入新时期以来，我国科学技术的不断进步，带动了电气工程的发展。在电力系统运转的过程中，电气工程自动化技术有着非常重要的作用，它是电力系统的稳固运转和安全的基础，也是电力系统运转质量的保障。因此，加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用，能够促进电器企业的可持续发展，对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。下面文章我们就详细的阐述了电力系统运转中应用电气工程自动化技术的重要作用，并且提出了电气工程自动化技术应用在电力系统运行中的具体措施，保障电气企业的高效稳固发展。 关键词：电气工程自动化技术；电力系统运行；应用 进入新时期以来，科学技术的不断发展带动了我国电气自动化技术的提高，现阶段，电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去，增加了电气企业的市场占有率和竞争力，促进了电力系统的高效稳固运转。首先我们就要了解一下电气工程自动化技术的含义，具体就是指在变电站的二次设备的功能与技术作为基础，对设备进行创新发展，实现智能化的管理和控制，能够从整体有效把握整个电力系统的运行状况。 一、电气工程自动化技术在电力系统运行中的重要作用 （一）能够保障对目标的全面把控 伴随着电气工程自动化技术的发展，现在社会很多领域都渗透了电气自动化技术，而且随着时代的发展，电气自动化技术的应用规模会越来越大。在市场经济体制的背景下，提高电力系统运行中电气工程自动化水平，保障电力系统运转的效率。现阶段，我国的电气工程自动化技术在电力系统运行过程中主要就是对总线集成的控制，利用对总线集成的控制能够有效连接变压器和电力设施，保障电气自动化工程能够全面把控整个电力运行系统。 （二）促进电子系统运转的效率与电气企业的效益提升 因为电子系统的运行对于各个应用行业的影响比较大，需要保障电子系统运行高效与安全，还要提升电子系统运行的效率。在电子系统运行中应用电气工程自动化技术能够改善电子系统的运行结构，提升电子系统的运转效率，减少电子系统运转中对能源的浪费，保障电力企业在市场经济体制中的竞争性，促进电力企业的经济效益与社会效益提升。 （三）高效的维护和检修电力系统的状况 伴随着科学技术的发展，基于网络环境的互联网技术飞快发展，并且广泛的应用哦感到电气工程中去，电气工程自动化技术的信息化发展改变了传统电子系统运转方式。现阶段，电子系统运转过程中通过应用电气自动化技术，能够提升电力系统对信息收集的效率，提升对信息数据的处理水平，加强人为对电气工程自动化技术系统的控制，更加方便后期对电力系统的检修与维护，保障电力系统的高效安全运行。 二、电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用方式 现阶段，电气自动化技术已被广泛的应用到了我们社会的各个行业领域中去，增加了电气企业的市场占有率和竞争力，促进了电力系统的高效稳固运转。在科技飞速发展的今天，电气工程自动化技术应用到电力系统的规模空前扩大，对我国电力事业的发展有十分重要的现实意义，不仅促进了我国电力事业的发展，还有效解决了很多传统的电力系统问题。 （一）人工智能技术的应用 传统的电力系统在云庄的过程中，如果出现了故障和问题就会需要很多的人力资源与物力投入，仔细的检测每一个环节与故障的关联，造成故障检索工作不准确而且效率低下，工作量增加，对整个电力系统进行检测就只为找到一个故障点，无疑耗费了大量的人力资源，而且还不能保障故障可以准确的找到，但是电气工程自动化技术的出现就有效的解决了这个问题。电力系统出现故障，电气工程自动化技术的反馈装置终端FTU会进行数据分析，然后与终端接口对接，利用基站把FTU分析的数据传输到检测站，就能快速发现故障来源，采取有效的措施解决故障，提升了电力系统的检修效率，减少了电力系统维护对人民生活的影响。 （二）自动化仿真技术的应用 现阶段，我国的绝大多数的电力系统都会应用电气工程自动化技术中的自动仿真技术，提升了电力系统的建设质量。传统的电力系统建设时候，电力系统的运行信息都要在实验室进行虚拟研究，如果实际数据与模拟数据统一，才能逐步开展电力系统的建设，不过现在应用自动仿真技术的过程中，利用计算机IP协议制式把信息通过网络输送到电力企业的控制终端显示器上，能够快速的对电力系统运行数据进行评估，提升电力系统的建设质量和建设效率，而且电力系统建设中应用自动仿真技术可以完善我国的电力建设机制，保障电力系统的稳固发展，增加电力企业的竞争力。 （三）电力系统运行监控设施 目前很多的电力系统运行监控都是基于网络环境发展起来的，智能电网开始出现在人们的视线之内，而电力企业要想完善电力系统运行中的监控机制，就要落实智能电网的建设力度，在电气工程自动化技术的支撑下，完善电力系统运行的监控设施，提升电力系统的管理水平。利用一些特定的通信装置加强电力系统监控设施的数据传输，为电力系统的管理和监管提供数据支持，有效的应对电力系统运行中的突发故障，降低电力企业的损失。 （四）多项集成技术 电力系统在运行中和网络环境的关联很大，而电气工程自动化技术中的多项集成技术是网络环境发展起来的，符合时展的潮流，应用到电力系统的建设中，提升了电力系统的科技性欲时代性。在电力系统建设中应用多项集成技术，具体就是把电力的使用者需求进行整合，通过多种电气自动化技术展开处理，提升电力系统运行的效率，增加电力企业在市场中的竞争性，提升电力企业的经济效益与社会效益。 三、结语 综上所述，在电力系统运转的过程中，电气工程自动化技术有着非常重要的作用，它是电力系统的稳固运转和安全的基础，也是电力系统运转质量的保障。因此，加大电气工程自动化技术在电力系统运行中的应用，能够促进电器企业的可持续发展，对于电力系统的优化升级和职能发挥有着十分重要的现实意义。 作者：马赟婷 单位：河北农业大学机电工程学院 电力系统自动化技术论文:电力系统配电网自动化实现技术简析 摘要：近年来，我国的科学技术迅速发展，社会经济逐步提升。在技术与经济不断的推动下，自动化技术渐渐被应用到电力系统电网中，其技术的应用不但有效缓解了电力系统的紧张供电，还加大了电力系统配电网的现代化发展。文章通过对我国电力系统配电网自动化现状进行分析，提出了未来自动化技术发展的形势。 关键词：电力系统；配电网；自动化技术；实现技术；用电需求量 电量以及农业生产用电量急剧增加，此外，对于居民生活用电需求量也逐渐增加，这些现象表明，现代社会对于电能的需求量远胜于从前。用电需求量的增加致使电力系统配电任务加大，同时也给相关管理工作增加了难度。自动化控制下的电力系统电网具有较高安全性和可靠性且经济效益好，所以电力系统相关研究人员应加强对自动化技术的应用研究，不断进行改善与创新，为电力系统的发展提供优良的条件。 1电力系统配电网自动化现状 近年来，我国对电力行业方面的发展极为重视，不但投入资金大，且管理力度严格。随着电力行业的发展，电网自动化技术有效提升，多数地区调配系统已实现自动化控制功能，且部分地区更出现了无人值守变电站，为社会增加了经济效益。目前，我国电网自动化功能包括以下五个方面： 1.1实时监控 实时监控系统是针对电网中存在的各个线路的运行情况、负荷情况及不安全因素等方面进行实时监测，以便保障电网的稳定运行。此外，监控系统还可以通过监控电表，监控用户用电量的情况，以便及时发现用户不规范用电的行为，减少电能的损耗。 1.2控制电量与功率 电力系统配电网自动化系统可以自动控制电量和配送功率。 1.3故障处理 配电网自动化系统可以自动检测配电线路的故障，并把出现的故障及时上报。同时，故障控制器还具有自动修复故障的功能，即使在特殊情况下也可以进行故障的修复工作。 1.4监测电能损失功能 配电网自动化系统可以自动优化线路运行模式，并对线路上的电能进行自动监测与计算，以达到损耗电能最小的目标，提高经济效益。 1.5具备扩展功能 配电网自动化可以实现结点的逐步拓展功能。在电网扩展工作中，要具备以下两点要求：首先要增加硬件设备，达到扩展设备的要求；其次是通过软件操作，在原有网络中增加新的节点。 2电力系统配电网自动化实现技术 2.1节点全网漫游技术 一般情况下，全网中的任何节点都存在与其他节点通信的可能性。在配电网自动化系统中，各个节点都与所在馈线中的一个管理节点相对应，并进行通信工作。在通信过程中，会出现节点丢失的情况，这个时候节点和相应的管理节点之间的通信是不能正常进行的，这时网络会对节点进行自动检索。相应的，该节点的搜索该由管理节点来执行，系统变为中继。但是，如若改为中继后管理节点仍无法检测到这个节点，那么系统会进行漫游申请，将情况汇报并反映给馈线子网，由其联络节点来执行。通信管理节点（侧变电站的）收到系统的漫游申请后，重新注册漫游的新节点。最后，相关变电站接收配调中心发送的注册信息，实现节点的全网漫游。 2.2自动设置中继技术 在设计软件时，除了能实现一般结点的功能之外，为了实现网络中节点间信息的有效接收和转发功能，还要在NDLC中继节点设置相应的功能模块。设计中，为了使网络中的信号传输过程存在真实性，采用数字信号处理技术，这样不仅可以降低信息的传输频率，还可以使信息变小，从而大大降低通信网络上的压力。自动设置中继技术的使用，可实现整个网络节点之间的通信，从而解决通信距离问题。其需要满足的基础条件必须是网络中的相邻节点可以通信，这里的相邻节点指的是任意两个相邻网络节点。 2.3面向对象的设计 在配电网中，馈线、负荷、开关、变电站及变压器都是按照分层进行一定排布的。单个区域是由包含多个节点的若干个馈线子网（变电站）组成。一般情况下，馈线子网之间的节点是没有互相通信的功能，但是由节点形成的网络节点是可以相互联络的，这是因为每个节点都可以作为一个管理点，而且只有相同馈线子网中的节点才可以相互通信，形成网络管理节点。不过如果是在网络重构这种特殊情况下，节点是可以实现与其他馈线子网节点的联通。此时需先通知节点，经过允许后方可进行通信，从而实现不同变电站之间的通信。在面向对向的设计技术中，往往在馈线子网的第一个子站中设置网络管理节点，用于实现子节点上信息的记录，这样的设计对于馈线网络的扩展是十分有利的。 3未来技术发展 为了加强电力系统的供电能力和供电稳定性，电力系统配电网自动化还需要继续发展。具体发展方式包括三个方面： 3.1提高电能的质量 在现代工业生产中，大型电子设备增多，致使对电能需求量增加，从而对电能的质量也有了较高要求。“DSP”通过高速数字信号处理器可以增加系统的稳定性与灵活性，有效地提高了电能的质量，同时改善算法也可以提高电能的质量。 3.2实施配电网系统保护 配电网系统馈线自动化以通信为根基，对配电网系统的整体数据进行收集和控制，从而实现配电SCADA与配电高级应用——PAS；依靠地理信息系统——GIS为平台，实现对配电网的设备管理；配电网自动化在PAS、SCADA与GIS的一体化的推动下，已然实现了配电网管理、监控、保护等各方位的自动化运行管理，目前，该方案已作为电力系统配电网自动化的主要实施方案。 3.3分布式小电流接地保护方案 完全分布的FTU准确度较高、承载量较大，且可以完全掌握配电网整个电流负序分量分布状况，负序电流的突变量与小波分析技术的运用可以有效提高识别的可靠性及灵活性。这种配电自动化的小电流接地保护方案性能良好，存在较大发展空间。 4结语 综上所述，电力系统配电网各功能实现自动化控制的前提是自动化技术的应用程度，其技术的应用不仅可以促进配电网全功能自动化发展，同时还可以加强对配电网运行的安全可靠性及效率性。所以电力系统相关研究人员要加强对配电网自动化技术的重视，做好配电网自动化技术的应用研究，为保证电力系统智能化发展提供有利条件，进一步完善电力事业。 作者：许开熙 单位：国网孝感供电公司检修分公司 电力系统自动化技术论文:电力系统及自动化施工技术研究 摘要：随着对能源利用量的增多，我国开始对相关的技术进行了深入的研究，而且与电力相关的技术也在不断完善，我国的电力系统与自动化技术得到了快速的发展，电力自动化技术结合了多种技术，包括电子信息技术、信息处理技术和网络通信技术等。文章通过对电力系统及其自动化施工技术存在的问题进行分析，提出了相关的改进措施。 关键词：电力系统；自动化施工；电子信息技术；信息处理技术；网络通信技术 本文分析了电力系统和自动化特征，对电力系统自动化施工技术中存在的问题进行分析，并提出了相关的建议。 1电力系统及其自动化技术的主要特征 在当今社会中，电力已经成为人们生活和生产中不可或缺的能源，电力系统可以实现电力的生产和电力的传输，并且将变电设备结合适应，形成了一个综合的网络系统，所以一个相关完善的电力系统可以在一定程度上促进电力供应的高效性和稳定性。我国的经济在不断的发展，科学技术在不断的完善，很多科学技术在电力系统中也得到了广泛的应用，这些直接对我国电力系统自动化的发展起到了推动的作用，而且还能对电力的负荷进行有效的控制。电力系统是以自动化技术为依托的一类技术，其中心为计算机技术，而且借助了不同的智能化的硬件和软件，从而可以对电力系统各类设备的运行进行有序的管理，确保整个电力系统得到有效的调节，确保整个电力系统可以安全地运行。电力系统和自动化施工技术是将数字化和网络化的技术结合起来，在电力生产的过程中实现了对整个电力系统的控制，实现了智能化的协调机制，并且促进了数据的自动化的传输，确保输电的稳定性，提高社会效益和经济效益。 1.1扩大电网的规模 电力系统及其自动化技术在应用的过程中采用了不同的技术，而且实现了不同技术的结合，从而可以更好地实现智能化的控制。电力系统自动化是电力系统中的关键部分，在具体的应用中发挥着非常巨大的作用，其不仅仅提高了电力系统的供电量，而且还使电网的规模得到了很大的提升。电网在我国经济建设中发挥着非常重要的作用，其满足了经济建设中对于电量的需求，而且确保人们的生活的稳定性，在社会发展中起到的作用不言而喻。而且随着我国电力系统的不断完善和发展，应该采取相关的措施不断的完善电力系统，对电力系统进行控制和管理，实现自动化技术和网络技术的融合。电力系统在应用的过程中，充分地结合了计算机技术和互联网通信技术，在实际的生产和生活的过程中，电力系统和自动化技术扩大了电网的规模，确保人们生活和生产的有序性。而且电力系统的网络的扩大可以实现整个电力系统的良好控制，在系统出现问题后可以及时得到解决。 1.2实现远距离传输 在一些偏远地区，各项基础设施的条件比较差，而且经济比较落后，电线的施工成本非常高。通过制定科学的电线线路方案，采用柔性的输电技术，完善自动化技术，从而有效地解决了偏远地区供电难的问题。在一些偏远的地区，其自然环境比较复杂。所以，供电过程中要充分考虑到偏远地区的自然环境，而且还应该充分分析其经济条件。在偏远地区，供电的成本要比城市高。在对输电线路设计的环节，应该采用柔性设计的方案，可以有效地完善输电的效率，通过自动化技术的采用，电力输送的效果大为提升，而且实现了远距离的稳定输送。电力系统和自动化技术在一定程度上促进了远距离供电，而且电能的质量不会下降，使得偏远地区的居民的生活可以得到保障。 2电力系统及其自动化施工技术中存在的问题 2.1发展水平存在差异 尽管我国已经引进了较为先进的自动化的施工技术，但是随着我国经济的高速发展，居民的用电量在上升，在电力资源运输的过程中，其负荷在不断的上升，导致我国电力系统的稳定性受到阻碍。尤其是在一些偏远的地区，其经济条件不够发达，电力系统和自动化技术不能进行研发，而且各个地区出现不平衡的问题，这一情况严重阻碍了我国电力资源的高效供应。 2.2技术设备出现老化 在电力系统运行的过程中，相关的设备会出现老化的问题，这一问题会导致电力系统在运行的过程中产生安全隐患。很多电力系统设备的性能并不能达到标准，这就导致电力系统在操作上存在很大的难度。电力设备需要花较多的时间进行维修和保养，而且不同的电力设备在电力系统中发挥的作用不同，在维护方式上也就存在差异，每一种设备在自动化施工技术控制中都发挥着非常突出的作用。但是在电力系统运行的过程中，很多设备出现老化的问题，会导致各类安全事故的发生。 2.3技术人员的专业素质有待提升 电力施工是一项非常复杂的技术，其对施工人员的素质提出了更高的要求，施工人员不仅仅要具备扎实的理论知识，而且要具备丰富的实践经验，提高自身的综合素养。但是在电力系统实际的施工中，维护人员的素质有待提高，导致电力系统自动化技术不能顺利的采用，常常会出现一些安全问题。 3电力系统及其自动化技术问题的建议 3.1科学设计电力系统自动化施工技术 我国的电力系统及其自动化技术与发达国家相比还存在一定的差距，所以在进行电力系统自动化技术分析的过程中，应该结合实际的应用情况，设计完善的电力系统自动化施工的方案，从而可以有效地防止一些安全隐患的产生，确保电力系统和自动化技术充分发挥其作用。 3.2不断更新维护 电力设备电力系统和自动化施工的过程中，对施工的流程提出了更高的技术要求。在一些经济比较落后的地区，相关的部门应该强化经济的投入，确保电力系统和自动化技术可以在一些经济落后的地区使用，形成完善的电力系统和自动化的施工技术，从而可以对电力系统的相关设备进行维护，确保其质量比较好。 3.3提高技术人员的专业素质 电力系统和自动化施工的环节比较复杂，所以对施工人员提出了更高的技术要求。技术人员应该不断完善自身的技术，提高综合能力，定期学习先进的技术，不断更新知识，提升自身的水平，适应当前的各项科学技术，运用信息技术。技术人员在施工的过程中，要充分了解企业的情况，通过对岗位的分析，制定完善的施工计划，平时应该强化理论知识的学习，提高自身的综合技能。电力企业应该定期开展一些培训课程，从而使技术人员的水平可以得到提升，为电力系统的安全运行提供技术的支持。 3.4增强设计的科学性 现在自动化技术和电力系统得到了广泛的应用，但是其整体质量与发达国家相比还存在一定的差距，在系统设计环节缺乏相关的经验，而且在系统建设方面也存在经验不足的问题。所以要通过对相关因素的分析，考虑电网所处地区的情况，才能制定完善的政策，有效地防止自动化技术在使用的过程中存在任何冲突，防止其在运作的过程中出现常见的故障。要对系统进行分布式的设计，在实际的设计环节中，考虑问题要针对现实的情况，不能一次性地考虑全部的问题，因为随着环境的变化，系统的运行情况也会发生变化，要针对每个环节，设计独立的预警分析，在进行构架管理的过程中应该采用模块的方式，防止在多个模块管理中出现系统的冲突问题，而且在接线问题的处理上，要尽量简化接线，防止一些不必要的接线占据大量的空间。很多自动化的电力软件在具体的运行环节，都要进行多次接线的方式，针对这一问题，相关的施工人员可以采用多功能继电器的方式，这样就能在一定程度上简化接线的流程。在二次接线的过程中，很多不必要的流程可以直接忽略，在对开关柜等进行设计的过程中，可以完全实现分布式设计的方案，从而在开关柜的设计中，可以省略不必要的接线，从而有效地防止各类操作失误的情况。在电力系统运行的过程中，一定要充分考虑系统的兼容性，对系统的延展性进行充分的分析，尽可能的将各类电力软件进行规范和分类，实现自动化的接口技术，这样才能确保自动化技术满足各类设备的使用要求，在电网面对不同的环境中，才能更加灵活地运行。 3.5强化设备更新维修的资金投入 在电力网络建设和应用的过程中，要通过对电力企业实际运行情况的分析，在企业中要对相关的设备进行维护和分析，而且还要不断完善自动化软件和技术的研发工作，在这些方面都要投入更多的资金，才能确保电力企业的设备运行得更加的稳定。由于我国的经济发展存在地区性的差异，所以各个地区的自动化施工技术和电力系统的设备更新方面存在不平衡性，发展水平出现了参差不齐的情况。因此我国相关部门应该制定政策，对于那些经济相对落后的地区应该进行相应的扶持，确保这些经济欠发达的地区的经济可以健康稳定的发展，提升自动化施工的技术水平。对于已经投入使用的设备，应该定期的维护，做好系统的升级工作，确保设备在运行中的稳定和安全，使设备发挥出最佳的作用。在我国的偏远地区，国家相关的部门应该做好电网建设的扶持工作，安排相关的负责人员可以深入到偏远的地区进行调查，并且针对偏远地区的情况，做好相关的维护和更新工作，对电网进行定期的巡查。工作人员在检查设备的过程中，要实现全面的检查，并且落实好各类维修的工作，使得各类故障问题都能切实得到解决。 4结语 电力系统的自动化施工技术如今已经实现了长足的发展，但是在实际的运行中还存在局限性，技术水平的发挥出现不稳定的情况，因此应该采取相应的措施完善系统的性能。 作者：陈华如 单位：广东电网有限责任公司湛江供电局 电力系统自动化技术论文:电力系统自动化新技术及发展前景 【摘要】二十一世纪以来，科学技术在迅猛发展，电子信息技术也在不断进步，在此发展背景下，各类可续技术成果不断地融入到人们的生产生活中，不仅便捷了人们的生活，同时也提高了生产效率，而电力系统行业的发展，也意识到了融入先进科技的重要性，电力系统自动化技术应用已经成为了新的发展趋向，而要想更好地促进电力系统自动化的发展，就要积极地探究先进技术的优势，并充分利用这些科技的作用，极大的促进电力系统自动化的发展，笔者针对现阶段电力系统自动化技术的应用以及发展前景进行了分析，以下为详述。 【关键词】新形势；电力系统自动化；新技术；前景 电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度，使电力系统实现正常的运作，保证发电环节至配电环节的自动化运行，这样将会极大地提高电力系统的应用效率，而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向，现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势，要想更好的实现电力系统的自动化，就要在当前新形势下，将先进技术成果融入其中，充分体现它的优势，这样才能最大程度上促进电力系统的发展。 1.对于电力系统自动化的分类和浅析 电力系统自动化涵盖着诸多的环节，比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等，同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性，进而保证系统运行的可靠性和安全性，最终极大的提高电力系统的运作效率，为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术，可以将电力系统自动化分为六个种类，即：火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类，而电网调度自动化就是其中极为关键的内容，它指的是以计算机为主体的控制体统，其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作，并为电力系统提供所需的信息数据，而后对这些数据进行切实的收集，再对这些数据内容进行计算和检测，最大程度上保证电网调度的正常运作。 2.对于变革性的新型技术分析 在当前的技术发展背景下，要想更好地推动电力系统的自动化发展，就要对其中关键的技术类型进行分析，还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究，同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究，最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。 2.1对于FACTS技术的应用 FACTS技术指的是柔性交流输电系统技术，它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响，此技术也是极为重要的电力系统技术类型，在输电技术的应用中发挥了巨大的作用，可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之，在应用FACTS技术的过程中，不可避免的应用到高压输电系统，并且还要将其优势体现出来，应用技术类别中的电力电子装置，而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制，最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题，而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天，此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型，同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。 2.2对于智能化控制技术的应用 智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的，同时也极具时展的意义，在传统的电力系统控制过程中，一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析，而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究，但是，现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱，智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式，就要应用较为简短的技术，对电力系统运作过程中，较为繁杂的内容和环节进行合理的控制，而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性，在此过程中，还要对模型中的不确定因素进行分析，通过智能化的控制技术，实现高效的控制，对现阶段的电力系统运作发展形势来看，电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。 2.3对于DFACTS的应用分析 DFACTS技术指的就是应用配电系统，而后实现灵活的交流，此技术的应用也是基于配电网的供电需求，研发出新的理论观点，它着重针对供电质量中的各类问题，应用系统的解决方案，在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。 3.对于电力系统自动化的发展前景分析 3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析 电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势，还要基于用户的对于电力系统的运作需求，以此为基础，对我国电力市场的运作方式进行转变，同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究，而后对市场运营中的准则进行研究，最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。 3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析 要想更好地对电力系统进行研究，就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等，使新继电保护装置更具信息化的发展趋势，最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析，发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求，也类满足电力系统的运作条件，最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。 3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析 在实际的电力系统运作中，要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势，就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来，还要切实对电气设备的故障问题进行诊断，实现绝缘监测，此外，还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统，而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。 4.结束语 综上所述，社会的发展和时代的进步，当前国内的经济发展层次也在日渐提升，要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求，就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征，极大的促进电力系统的发展，现阶段我国的电力系统自动化技术的应用，也发生了较大的变革，要想实现更进一步的发展，就要做好指导性作用，还要结合电力系统市场发展需求，满足人们对于电力系统的实际运作需要，最大程度上促进社会经济的发展。 作者：杨友情 单位：国网安徽省电力公司池州供电公司

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

煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化数据集成平台建设的思考 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立是煤矿信息化建设的基础，要真正实现煤矿企业信息化与工业化两化深度融合，就必须把这些松散的生产自动化子系统、安全监测自动化子系统、井上下监测系统等进行集成，使各子系统采集到的数据和图像存放在统一数据存储平台内，形成统一的安全生产调度指挥平台，实现综合调度和集成管理，为煤矿安全高效生产提供科学决策依据。 【关键词】综合自动化；信息化；数据集成；平台建设 随着电子技术和计算机技术的发展和普及，企业的信息化程度已经成为决定企业效益和国家经济增长的战略资源，利用信息技术提高企业管理效率和管理水平，提升企业核心竞争力，已经成为国家和企业关注的热点。当前，国内煤炭开采环境日趋复杂，开采深度不断增加，开采成本不断加大，劳动密集型的劳动体制和粗放型的管理方式，使煤炭企业的可持续发展受到严重挑战。近几年，作为两化融合的重要组成部分，国内煤炭行业综合自动化系统建设发展十分迅速，水平逐步提高，但大多数仍处在分散控制阶段，信息集成度低，数据挖掘不够，井下作业仍处于劳动密集型阶段。为了降低成本，实现本质安全高产高效、在国际竞争中立于不败之地，加大数据集成和管理集成力度、实现“生产过程自动化、经营管理信息化，科学决策数字化”已经成为煤炭企业发展的必然趋势。 1 确立建设和集成方案，做好单机自动化系统建设 单机自动化是整个自动化系统建设和集成的基础。信息化管理职能部门要对矿井各主要生产系统，以及设备情况、软硬件的设施、应用系统的厂家、现有子系统的应用情况等进行详细的摸底核实，对于以前建成的自动化子系统具体问题具体分析，对新建的单机自动化子系统要严格把关，要求建设厂家能够提供兼容的、开放的接口，明确要建设、改造和接入的自动化子系统，规划信息传输平台、数据存储平台以及数据集成平台的建设方案，并且对数据存储方式作统一的规划和安排，确保数据挖掘和系统集成的顺利进行。 2 整合生产子系统，实现生产过程信息化集成 生产子系统主要包括工作面监测系统、胶带机控制系统、提升及装卸载集控系统、地面储装运系统和洗煤厂集控系统、矿山供电系统、大巷轨道运输系统、大型固定设备集控系统等，通过对这些系统的集成，实现从煤炭采掘、运输到原煤入洗生产全系统的数据监测监控。根据工作面监测系统，掌握采煤、开掘工作面的瓦斯、风量、温度、以及采掘机械设备的情况，指挥一线生产；通过井下胶带机控制系统，了解目前各胶带机控制系统、煤仓煤位、给煤机、大型设备的运行情况，及时安排煤炭的运输及远程控制运输系统的起停；通过提升及装卸载集控系统，掌握提升及装卸载设备的健康状况，以及当天的出煤量，并可以根据现场情况，远程开停提升及装卸载装置；通过地面储装运系统，了解地面胶带机和设备的目前状况，并根据煤种和各煤仓的仓位，决定煤流的方向；通过洗煤厂集控系统，控制和监视入洗煤的数量、入洗设备状况和洗精煤的储存等；通过大型固定设备集控系统掌握各通风系统、压风系统和排水系统的运行状况及存在的问题，保证矿井通风压风排水系统的安全运行；通过矿井大巷轨道运输系统，了解各个矿车的运行情况和安全情况，并通过无线传输向矿车司机指令实现矿车的调配；通过供电系统的运行，实现了对矿井供电系统的监测监控，实现遥测、遥调、遥信、遥控的功能，对矿井防掉闸、短路等事故的发生起到很好的预防作用。 通过对生产系统全过程的集成，实现对整个生产流程的控制，如果中间一个环节出现故障，或者某一个设备出现报警，就可以立即安排相关环节作出调整，同时，也可以及时掌握各生产单位的生产环境、及时考核各生产单位的生产情况、采煤数量。通过生产管理的集成，既提高了管理效率，也为安全高效生产的安排提供依据，为预防事故的发生提供了最可靠的参考。 3 整合安全监测子系统，实现安全监测信息化集成 通过对人员定位系统、安全监测系统、井下应急广播系统的集成，实现安全监测信息化集成。当事故发生时，人员定位系统会根据安全监测系统检测的数据，自动判断人员是否需要撤离，当参数超过预置阈值，自动利用井下应急广播系统播放撤离信息，并向调度人员反馈危险信号。调度人员根据人员定位系统所提供的图表、图形，迅速了解有关人员的位置情况和矿车分布情况，通过井下应急广播系统，快速通知井下人员撤离的方向，并利用矿井大巷轨道运输安全综合保障系统调动矿车到危险地区接应撤离的职工，让他们快速安全撤离，及时采取相应的救援措施，达到安全生产、快速救援的效果。 4 整合视频监测子系统，实现工业电视系统集成 视频通讯技术在煤矿生产中得到广泛的使用，由于前期缺乏统一规划和管理，相关部门根据各自所需，自行设计安装，视频设备厂家各异，网络重复敷设问题十分严重，造成资源的浪费，也不能形成网络互通，资源共享。为了解决这个问题，综合自动化建设工程除了把这些视频系统整合起来之外，还要在原煤生产流程的关键部位、采掘头面、重要搭接点、大型设备峒室、乘人点等安装摄像仪，并在调度集控中心和相关单位计算机上显示相关图像，加强对生产过程、生产安全设施和职工行为的监管，并根据现场图像内容作出进一步的处理措施，以达到减少事故、避免事故的作用，使调度员可以随意切换，第一时间掌握重点头面、重要岗位的监控信息和安全监测情况。 视频监控主要用于主运输设备运行状态的监视。工业电视系统主要由井上部分、井下部分、调度室主控部分及流媒体部分组成。 工业电视系统必须具备的功能： 1）管理服务功能 对整个网络监控系统的信息进行统一处理，其中包括信息的设置、信息的记录、信息的存储、信息的转发及信息的查询。对监控地点及用户信息的编辑，包括新建、修改、删除。对用户进行权限设置，对用户的操作请求进行权限认证，并实时记录来自客户端的操作，同时生成操作日志，并可对其进行维护与查询以及巡检与校时功能。 2）流媒体服务功能 通过流媒体视频服务器，通过网络接口与远端编码器相连，实时接收视频流数据，并临时存储在缓冲区，根据客户端的请求，把缓冲区的视频数据转发给客户端，从而完成流媒体的播放和传输。 3）视频监控功能 视频监控模块是系统的主要客户端软件，根据不同设置可以实现类似主控和分控功能。具有远程设置DVRDVS参数、远程实时浏览视频图像、远程控制云台及镜头以及视音频文件的回放等功能。 4）硬盘录像功能 工业电视系统能够实现硬盘录像功能，以备查询，且检索方便，可以复制，根据需要，设置录像可以保存的时间，并可以方便的对存储的流媒体文件进行WEB管理。 5 深入数据挖掘整合，实现综合调度指挥 为了实现全方位的综合管理，综合自动化系统还必须建设综合调度指挥平台。综合调度指挥平台主要负责把接入的信息进行实时数据采集，利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理，并以良好的人机界面进行控制、显示和查询。主要功能如下：整合综合自动化各子系统和大型设备运行情况、起停情况、设备参数、故障情况、报警情况、以及录像信息。 综合调度指挥平台负责将实时、历史数据信息进行分析综合，然后对各系统进行隐患预测、规律总结，并将信息在有效时间内以数据列表和曲线图的形式提供给系统中的相关用户，为用户进行设备检修和采取必要措施提供决策依据。系统可以查询任何系统中设备的开停情况，如开停时间、次数等，可查看累计量信息及统计图表，还可查看整个系统的网络故障信息，方便用户管理。系统可将各子系统显示的各类实时动态、动画等图形转换为HTML或XML，通过IE浏览。 当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条，根据用户自定义的等级严重性排序，并提供声光报警，依据其影响程度进行分类、分级。对所有涉及系统配置操作，对子系统实施控制的操作及一些重要的操作，系统都进行完整的记录，包括操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。系统能自动统计出任何一个时间段的报警故障以及操作记录。 综合调度指挥平台具有综合各子系统的数据，实现对煤的生产过程进行全过程监测，包括采掘工作面、胶带机及大巷运输、提升及装卸载、地面储装运、动力洗选等全过程的监测。 综合调度指挥平台为矿井提供联动预案调度系统，当各个子系统发生报警信号时，根据预先设定好的预案，自动弹出预案提示，使调度指挥人员及时正确的处置事故，在矿井允许的情况下还可调用指定子系统，进行联动，及时高效的应对突发事件。配置联动报警预案，为管理人员提供灵活自由的设置，提供报警信息和联动预案动作的查询，便于管理人员管理。 综合调度指挥平台必须具备与集团公司总调生产调度系统和安全监测系统进行连接，统一数据传送格式，在集团公司安全监测系统中能读取生产矿安全监测系统、人员定位系统和工业电视系统所需的全部数据。 安全生产调度指挥平台通过对自动化子系统中生产系统、辅助系统、安全系统、工业电视系统、经营管理系统等数据的集成，以图形和表格方式进行数据的综合性展示，形成全矿安全生产系统图、各专业子系统图、指标分析、生产趋势图，具有报表管理、图纸管理、历史数据分析、系统预警管理、系统故障管理、数据联动分析、系统效能分析、设备工况预警分析、领导带班管理等功能，实现对现场的远程监测监控、集中调度管理等日常管理业务。通讯系统实现应急电话、无线通讯和有线电话三网合一，调度中心可通过任何一种途径实现对现场的调度指挥。 生产系统、安全监测、工业电视、经营管理系统等各信息化系统集成后，各子系统采集到的数据和图像均存放在统一数据存储平台内，通过统一的安全生产调度指挥平台，矿调度人员和决策人员可以非常方便查询到所需要的各种信息，掌握企业的生产经营情况和实时动态，查询各种历史数据和图像，并根据综合信息对生产系统进行协调指挥，为科学决策、快速反应提供可靠的数据保证。 煤矿综合自动化论文:综合自动化系统在马营煤矿的应用 摘要：介绍了矿井综合自动化系统的原理、结构、特点以及子系统接入与数据采集方式，并详细阐述了综合自动化系统在马营煤矿的应用，给出了各子系统的具体接入方式以及实现的功能。 关键词：综合自动化；工业以太网；监控系统；PLC控制系统；Modbus协议 0 前言 中煤集团山西金海洋能源有限公司马营煤矿，原先属于个人企业，被中煤集团兼并重组后，目前正在做技改建设。为将矿井建设成为高产高效的现代化矿井，矿上进行了全矿井综合自动化系统的建设。 矿井综合自动化系统将各子系统监控数据运用统一的网络传输平台，统一的接口，统一的通信协议，统一的编码方式，构成统一的数据存取模式。对监控数据采用组态方法，在统一的监控系统平台上为矿井生产调度用户创建形象、直观的生产动态监视画面，实时显示矿井生产工况和环境监测数据，同时支持数据WEB方式浏览，可以通过网络接入到公司信息网，供公司领导掌握生产状况和查询相关信息。工程师也可以在专用工作台上通过切换的方式，对整个综合信息系统进行维护。 1 综合自动化系统结构 矿井综合自动化控制系统是整个矿井信息“大脑”，它需要一个快速、安全、运行可靠的网络平台为大量的信息流动提供支撑，同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。综合自动化控制系统采用三层网络体系结构，包括资源管理层（信息层）、过程控制层、操作执行层（设备层）。 资源管理层（信息层）：其主要目的是利用操作执行层（设备层）提供的大量生产信息使企业各个实体能够不受地域的限制对工厂局域网中的各种数据进行监控，并对这些数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化。目前，资源管理层（信息层）实现的途径就是通过企业外部网（Internet）和企业内部网（Intranet）。由于涉及实际的生产过程，必须保证网络安全，因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。 过程控制层：是采集服务器和各个子系统主机或控制器之间利用OPC/DDE/FTP等协议方式传输控制信息命令，相互握手的一个过程。控制层不仅仅是命令的传输，需要信号采集的归类、逻辑判断，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，用户能随时通过执行工作站查询网络运行状态以及现场设备的工况，对生产过程进行实时的远程监控。赋予一定的权限后，还可以在线修改各种设备参数和运行参数。过程控制层通常可以独立工作，主控设备本身具有或通过扩展接口可以接入到综合自动化控制系统中。过程控制层的功能一般由计算机完成，为实现先进控制和远程操作优化提供支撑环境，例如实时数据库、工艺流程监控、先进控制以及设备管理等，就本项目而言过程控制层对应各子系统计算机主机或控制器。 操作执行层（设备层）：通过工业以太环网或现场总线与过程控制层相连，使得底层测控信息能够与过程控制层实时交换数据，完成这一层功能的关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口，以及底层数据包的正确解释和传输。 2综合自动化系统特点 （1）异构系统的互联互通 分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式，便于各种子系统的接入，实现最大限度的信息共享。它能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品，实现各系统间互操作，并将各系统数据集成。 （2）先进的体系结构 采用B/S模式设计，支持数据WEB方式浏览，通过网络方便矿领导和各生产职能部门随时掌握矿井生产动态和安全状况方便管理层实时查询、分析和决策。 应用系统采用三层或多层架构，遵循统一数据出口和统一数据入口的原则，通过统一的一站式服务门户对外给用户提供闭环式服务和共享机制，对内整合各业务应用系统。通过对上层应用服务的请求，调度下层业务逻辑及其相关业务系统的资源，完成以事件为驱动的工作流和数据流的运行。 （3）统一的系统集成平台 以信息集成平台为核心，将实时数据流在企业统一信息平台上集成起来。同时，针对统一信息平台开发各种综合应用，形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览，统一界面。 （4）统一的数据仓库 在集成化的数据管理中，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。这是因为所有的数据是在一个数据库中进行管理的。这样就大大提高了工作效率，降低了工程的实施难度。 在软件上使用SQL2008数据库，在硬件上使用高配置服务器，并配备高容量的存储空间，主要用于存储各子系统数据，形成一个统一的数据仓库。 （5）安全性 充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份和病毒防护功能。 采集服务器和数据服务器冗余和双机热备，保证数据的安全。采用防火墙、网闸、杀毒软件对系统进行全方位的保护。 3 数据采集 本系统将各控制子系统无缝集成，系统提供统一的数据接口，每个子系统用一个软件适配器与综合系统平台数据交互。数据接口采用标准的接口，系统架构是全开放的，扩展能力很强。 煤矿综合自动化系统的数据采集主要有以下三种数据接入方式： OPC：OPC（OLE for Process Control）是被工控领域广泛遵循的一种标准，它规范了应用程序与现场设备或数据源之间数据存取的接口协议，它是基于微软的组件技术（COM/DCOM）设计，采用C/S体系结构。它既可存取本地OPC Server的数据，又可存取分布在网上其它节点的OPC Server的数据，并且具有高效、安全的特点。它是目前存取现场数据最理想的方法。数据集成时，可采用系统的OPC Client模块直接与具有OPC Server的现场监控子系统存取数据。 NetDDE：基于网络的动态数据交换（DDE）技术，也采用C/S体系结构。它既可存取本地DDE服务器数据，又可存取分布在网上其它节点的DDE服务器，它比OPC在速度和安全性方面要逊色。但对一些动态刷新系统它仍不失为一种简单有效的方法。数据集成时，可采用系统的DDE客户模块直接与具有DDE服务器的现场单元系统存取数据。 FTP：监控子系统将实时数据周期性地写入指定的共享文件中，文件的结构符合统一的信息描述，数据集成服务器可存取共享的文件实现与现场监控子系统的数据交换。 4 结语 系统建设完成后能够使马营煤矿井上下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行联通与共享，能够使不同功能的应用系统联系起来，协调有序运行，使各自独立的监控系统信息实现共享。 该综合自动化平台具有“集中管理，分散控制；监控全面，使用方便”的特点。不仅使矿井各生产自动化系统的可靠性大大提高，而且也提高了生产效率，并达到了减员增效的目的。 系统建设完成后实现了对全矿井安全、生产的主要环节进行实时监测、监视和信息汇总，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化，为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害，提供有效手段，为企业信息化的应用和发展奠定基础。 煤矿综合自动化论文:分析煤矿综合自动化平台的设计与实现 [摘要]根据煤矿综合管理自动化的结构要求，把煤矿的各个子系统统一结合，构建煤矿的自动化系统，同时，再把煤矿的环境信息、安全信息和设备的信息统一在这个系统平台上，从而实现整个矿井的综合系统的自动化和系统软件的组态化设计。 [关键词]煤矿、自动化、设计 为了提高煤矿的生产效率，保证生成的安全进行，绝大多数煤矿都安装了煤矿综合自动化系统，但是，各个系统之间各成体系，没有很好的结合，均衡、和谐的发挥各个系统的作用，因此，导致了这个综合系统在实际的使用中存在很多问题。 一、存在的问题 （一）重复投资 煤矿综合自动化平台的建立是通信线路和组态软件的构造过程，这个过程中存在很严重的重复投资和重复建设。 （二）人力资源浪费 煤矿综合自动化平台是各个子系统的组合体，各个子系统相互独立，都需要专业的人员进行维护和操作，这就存在很大程度上的人力、物力、财力和精力的浪费。 （三）缺乏稳定性 由于煤矿综合自动化平台的各个子系统之间是相互独立，所以造成该系统的整体稳定性差，整体可靠性低，不利于煤矿的安全生产。 （四）信息闭塞 也是由于煤矿综合自动化平台的各个子系统的相互独立，各个子系统自成体系，各个系统之间的信息不能有效的交流和共享，从而严重影响了整个系统的综合作用。 （五）维护工作量大 由于煤矿综合自动化平台由各个子系统构成，各个子系统都需要精心的维修和维护，所以，从这个角度来说，各个系统的维护和维修的工作量非常大。 二、煤矿综合自动化系统的目标 （一）通过煤矿综合自动化系统保证煤矿井上和井下的各个环节的生产情况能够有效的集成并反应出来，通过矿井安全的监控、人员的安排定位等子系统的数据整合，实现相关数据的整合和评估。 （二）通过煤矿综合自动化系统检测各个子系统内部的运行状况，并分析相关的生产参数，并通过连接公司局域网，实现对各个子系统的内部控制，交流各个子系统之间的信息。从而保证各个子系统的网络化控制，企业的现代化管理。 （三）通过生产调度中心的集中监控，对井下的各个系统实现无需真人值班、留守，通过系统的定期和不定期的巡视和维护来监控井下系统生产状况，从而实现整个煤矿综合自动化系统的一体化。 （四）对着经济的发展，科技的进步，煤矿综合自动化系统应该根据需要不断的更新、换代或者升级，以此来保障煤矿综合自动化的发展需求。 三、系统结构 煤矿综合自动化系统由设备、控制和信息构成，控制是维系设备和信息的纽带和关键，整个系统通过设备的基础管理反映到控制平台，最后反映到信息平台，从而为生产者和管理者提供生产和管理依据，也保障了企业的安全发展。 信息的收集整合是整个综合自动化网络的高层目标，它主要是采用1000M工业以太网技术，以TCP/IP作为信息的传递介质，传输协议，把所有的信息通过WEB服务器连接、汇总，并传到企业管理层，从而实现管理层对企业一线数据的掌握和管理。 控制作为整个系统的中间环节，采用智能控制设备，必须确保该系统的高可靠性，以此来适应井下工作环境的特殊性，并保证井下工作的安全性。与此同时，必须考虑到各个子系统的兼容性和适应性。 四、设计方案 煤矿综合自动化系统的设计必须考虑到各个子系统的兼容性，还要注意各个系统的实用性等诸多问题，所以煤矿综合自动化系统的建立包括网络传输、子系统的接入和软件集成。 （一）网络传输 此平台的建立要求具有实时n生、开放性和可靠性，平台建立过程中还要充分考虑到该平台的一下特点：选择通用性较强的设备；选择开放性的标准设备；选择可靠性高的网络；保障产品的一致性。 1 光缆选择 建议全部采用单缆，地面的可以采用12芯的作为千兆工业以太网络的传输链路，井下则建议采用36芯的光缆作为传输线路。 2 交换机的选择 网络交换机有骨干交换机和分支交换机之分，骨干交换机组成主干环网，分支交换机构成分支网，建议交换机的安置选择干燥，空气流通性好的固定机房， 3 服务器的选择 在满足系统基本需求的情况下，尽可能的使维护简便，尽量预备备用系统，以便保证任何环节出现故障时，不必停止整个系统来进行维修或者更换。 （二）子系统接人 1 硬件接人 硬件接人可以采用以下三种方式：上位机接入，即对于已经建立并且发展成熟的专业性较强的子系统采用直接通过统一的网关接口接人环网；PLC接口接入，即通过增加PLC以太网模块的方式，直接连接进附近的交换机；扩展接人，即通过对子系统支持接口增加接口转换装置，从而把子系统接口转化成标准的以太网接口接人环网。 2 软件接人 软件接入要求所有的子系统必须是软件统一接入，并且要采用统一标准的OPC接口，软件接入的过程中一定要考虑到软件接人的以下特点：各个系统既统一又独立，确保其中某个系统出了问题后，可以不停止整个系统来进行维修。换句话说，确保某一个子系统损坏时可以尽可能小的影响整个软件系统；已建子系统只要能满足RJ45和OPC接口要求，就能无缝接人；考虑以太网的兼容性和可靠性。 （三）软件集成 软件集成是煤矿综合自动化系统的主要内容，构建煤矿综合自动化平台需要运用Intouch组态软件，通过统一的软件监控系统平台实现对子系统设备运行情况的监控，同时存储相关历史数据，确保管理者对各个子系统的显示、控制、分析和决策。 五、结束语 利用集成化的信息处理平台，发挥各个厂家的硬件和软件的优势，实现各个系统之间的连接，实现企业信息系统和工业监控现场的无缝连接，把煤炭生产、管理的各个环节统一在这个平台上，形成统一、完善的邮寄整体，确保高产、高效的生产。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿综合自动化信息化建设应用中认识上存在的一些问题 [摘要]随着电脑网络技术的不断提高以及在煤矿企业中普遍的应用，矿井的综合信息化自动化技术步入煤矿企业已经是历史的必然发展趋势了，本文就以煤矿的信息化以及自动化系统的构成、建设以及应用等认识上存在的某些问题进行剖析，达到抛砖引玉的功效、煤矿产业是支撑我国经济发展的一个比较基础的能源型工业，同时它也代表了我国劳动密集型产业，这个产业生产环节多，人员的素质比较低，但是劳动的强度比较大，工作的效率低下；生产的环境比较复杂和恶劣，同时存在着各种各样的地质安全威胁；安全的压力比较大，同时管理的水平以及技术含量普遍偏低，成为了为什么煤矿业不能告诉发辰的瓶颈。 [关键词]煤矿综合信息化自动化 煤矿建设 存在的问题 1 前言 近些年来，伴随着计算机网络技术的不断提高以及煤矿企业中普遍的应用，这一阻挡煤矿产业高速发展的“瓶颈”有希望发生质的变革。煤矿的矿井综合信息化的技术革新，就是借助计算机信息管理的平台对煤矿生产中的各个环节、井下环境的安全参数以及设备运行时的状态等等重要的生产参数实现实时监测、控制以及分析，使得煤矿能在最大的限度内实现安全、高产以及高效的有效统一，是科学发展的必要以及构建和谐社会所必要的重要方面。综合信息化自动化在煤矿矿井的广泛应用给煤矿企业的管理造成了天翻地覆的变化，改变了传统意义中的管理方式，使得各个煤矿企业都快速的实施了矿井的综合信息化以及自动化的管理技术，但是在这股浪潮之下也反映出了不少在认识以及使用上的问题，这些问题都急需及时的解决。 2 JE确认识煤矿综合自动化信息化建设的真正内涵 2.1综合自动化信息化有比较强的实用功能 矿井的综合自动化信息化建设内容包含的非常广泛的，就一般情况来说，包含了两个方面：一个就是各管控子系统，二就是综合自动化信息化的信息平台。各管控子系统就是针对煤矿中不同种类的电气、机械的设备进行管理、控制以及监控的子系统，它们都是一个一个比较分散的独立系统，自己各成一个体系，自我掌控和运转，来实现各个管理信息的采集以及传输。然而综合自动信息化的信息平台，它的与各个管控子系统之间的关系就像是大脑与肢体的关系，相互的交融，缺一不可。子系统能及时的为平台提供数据，然而平台同时能充分的利用各个管控子洗头膏来进行数据的综合分析，被相关的管控子系统利用，同时也为管理和指挥提供决策的根据。 2.2煤矿综合自动化信息化的管理系统整体的颠覆了传统管理模式 煤矿综合自动化信息化的管理系统模式从实质上看，自动化信息化的管理系统是一种全新的管理模式的体现，但是表面上只是先进管理的手段之一，两者关系类似于机械化的生产本质与小农经济的区别，是先进的新生产力代表，同时也是煤矿综合自动化信息化现代化的管理模式的必经之路。但是在还没有实施煤矿综合自动化信息化的管理系统之前，煤矿的指挥中心主要是通过了网络系统能够被动的接受信息来进行以人工呼叫的方式进行事物处理。这样即使存在数量一定的计算机网络的应用，但是系统一直都是以配角的身份来进行的一些数据备份、下井考勤等等的工作。这样使整个煤矿的管理系统指挥中心出现杂乱和邂逅的现象，几乎也都是穷于应付。 但是在建设好煤矿综合自动化信息化的管理平台之后，就可以根据各种监控设备以及井下视频做到井下各现场同步监控，还可以了解和掌握到各种类型的井下作业生产的安全环节的检测数据，使得综合系统做到有效的决策，超前预防。而且还可以通过系统指挥中心展示的井下安全生产的状态来分析各个系统之间的数据，这样便于智能的对井下进行控制。总之，煤矿综合自动化信息化的管理模式具有实时型、现场型、智能化、预测性等的特征。 所以，我们在建设煤矿综合自动化信息化的管理系统的本质就是要建设煤矿的管控和现代化调度指挥一体化的管理体系。计算机深入的应用网络信息技术使计算机更加符合现代化、科学化的管理方式。但是计算机的网络管理系统只是一种手段，真正体现内涵的还是煤矿综合自动化信息化管理模式的变革。 3 结束语 现在的社会是一个注重互动、依赖技术的信息时代，传统出版企业和数字出版已成为了一种必然的趋势。因此，在未来的一段很长的时间里，数字出版和传统出版这两种形式会长期互为补充，相互并存，并且结合两种形式共同发展，使得计算机真正的体现出煤矿综合自动化信息化管理模式的内涵。在调整经营思路以及确定媒体的观念同时还需要尊重市场的准入原则，以推动出版作为传统出版企业的主要任务。总之，解决出版怎样才能不被数字化淹没的问题已经迫在眉睫。 煤矿综合自动化论文:浅谈综合自动化技术在煤矿中的应用 摘要：煤矿安全问题不仅关系到生产企业的自身利益，更重要的是关系到工人们的生命安全，煤矿企业生产安全是各方面都高度重视的问题，特别是煤矿井下地质及工作环境恶劣，机械设备较多，而自动化的总体水平相对滞后，煤矿自动化已成为煤炭企业及煤矿生产发展的重中之重。本文主要阐述了煤矿变电站综合自动化、煤矿机械的电气自动化、集中控制系统、煤矿安全和监控控制系统。 关键词：自动化技术；变电站；煤矿机电；应用 一.前言 随着供电系统的迅速发展，对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了。要提高运行的经济性和可靠性，最根本的就是提高运行管理的自动化水平，实现综合自动化。所谓综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集模拟量、脉冲量等非电量信信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使设计简捷、布局紧凑，运行更加安全可靠。在煤矿中，矿井电网实现调度自动化、实现无人值守变电站及煤矿机械的电气自动化，也是其发展的必然趋势。煤矿综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率及其他模拟量等和各断路器的分、合状态，在此基础上实现系统的监视和监控，根据实时采集数据，进行各种模拟和计算，以决定安全和经济运行方式。 二．煤矿综合自动化的概念 综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，实现对二次设备的功能进行重新的组合和优化设计，从而对全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高设备的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证系统的安全和经济运行，在安全性能上和经济性能上有更好的保障。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。 三．煤矿综合自动化的主要内容 煤矿变电站综合自动化是将二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统是利用多台微型计算机（包括单片机等）和大规模集成电路分级分部式自动化系统，它以微型计算机为基础，实现对变电站传统的机电保护、测量手段、控制方式以及通讯和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化和通讯网络化等特点变电站综合自动化系统内各个设备间能实现相互交换信息、数据共享，能够完成变电站运行的监视和控制任务。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线，它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 水泵电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统，采集参数：瓦斯浓度，风速，环境温度，负压，水位，设备开停，风门开关，馈电开关，电压，电流，风筒开关，轴温，抽放管温度，抽放管压力，抽放管瓦斯浓度，抽放管流量，故障报警等。采集方式：采用规约转换或读数据库的方式均可；接入方法：TCP/IP通信。 提升机电控系统，采集参数：安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约 风机电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 锅炉电控系统，采集参数：锅堂温度，锅堂前中后压力（负压）上锅筒温度，上锅筒压力，蒸汽出口流量，蒸汽管路压力，省煤器温度，烟道温度，鼓风机开度，风量开关，引风机吸风量开度，风量开关，供水调节阀阀门开度，水位调节器开关，显示，供煤炉排速度显示，速度调节，现场手自显示，水位报警，水位显示（电接点和差压变送两个显示），供水阀前、后压力，供水温度，流量，出渣机状态，循环泵状态，鼓风机开停状态，引风开停状态，供水泵开停状态，鼓风机轴温，引风机轴温，风机变频器速度等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 四. 煤矿综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控（通风安全环境监测）子系统、瓦斯抽放监测（管道瓦斯抽放监测与控制）子系统、火灾预报束管监测（煤层自然发火实时分析）子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副（斜）井提升监测子系统、矿压监测（矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制）子系统、矿用自动防尘撒水控制（皮带机头自动喷水降尘）子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力，系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口，系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的，扩展能力很强。每接入一种子系统模块，只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台，然后分期分批增加各种子系统及不断升级，最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿综合自动化在我国才刚刚起步，随着我国经济技术的迅速发展，综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入，使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展，必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:浅谈矿井综合自动化系统在煤矿的设计与应用 【摘 要】矿山电力综合自动化系统将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起，减少停电时间、面积，使调度员根据监视情况，煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。通过实践应用，完全实现了井下电力参数测控的现代化，保证了井下电网的安全使用，同时为煤矿井下变电所的无人值守化打下了一个坚实的基础。 【关键词】矿井电力；综合自动化；系统结构 21世纪煤矿开采技术最为显著的特点，是计算机技术的全面应用和其功能的最大发挥，并将主宰矿山。计算机技术能够使规划、信息、控制和监测等不同部门融为一体，从而使煤矿整个系统发生根本性的变化。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向，井下电力设备实现自动化监测、监控，对保证井下供配电设备正常运行，确保供电系统安全意义重大。它将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起，目的是提高供电可靠性和供电质量，减少停电时间、面积，使调度员根据监视情况，在地面控制中心通过遥控、遥调等实现明智、必要的操作。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。 1.我国煤矿自动化的发展历程 我国煤矿自动化系统起源于20世纪60年代，当时根据国家综合部署，集合全国煤矿行业的电子、电控方面技术骨干，成立了一家煤矿行业唯一的专业自动化研究所。 20世纪70年代，老式继电器退休，取而代之的是晶体管和逻辑电路，这大幅度缩小了控制器体积，改善了控制功能，变得更加安全可靠。 1980年开始，煤矿行业的科研单位不断增多，我国自主开发了KJ90、KJ95、KJ4/KJ2000与KJG2000等监控系统，还借鉴引进了美国、澳大利亚等先进国家的先进技术。至此煤矿的自动化控制和检测系统才真正应用到实践中。 1990年后，计算机技术进一步发展，形成了专用的独立的监控系统，以单片机为核心控制单元，内部的信息输入以模拟形式、FSK形式、基带形式等简单的调制方式为主，传输电缆为矿用屏蔽电缆，传输速率在600～9 600bit/s之间。这些系统大部分还是独立工作，很少有系统间信息的交换，每个系统的维护使用部门也不都一样。 进入21世纪后，以工业以太网为代表的信息网络技术迅速发展，煤矿各个专用的独立监控系统间的信息可以通过高速信息网实现快速的传输，两两之间的传输逐渐转变为总线传输方式，比如CAN总线、RS485、RS232等，并被广泛应用。随着技术的不断进步，煤矿的绝大部分矿井实现了煤矿生产、煤矿安全、矿用电力等监控系统，并通过高速监控网络整合形成综合的监控系统，由局部生产环节的自动化系统迈向矿井综合自动化的新方向。 2.自动化系统的实现 2.1子系统的接入 在硬件方面，采用三种方式：直接与子系统PLC控制器联接；直接与子系统控制器联接；与子系统控制主机联接。在软件方面：OPC协议接入方式；WEB接入方式；MODBUS协接入方式；PROFIBUS协议接入方式。 2.2建成系统情况 控制器和设备监控站所采集信息的实时传送；选用2台主备冗余的服务器作为网络数据采集服务器，将采集到的实时信息储存到实时历史数据库服务器，同时数据服务器可将重要的数据记录实时的；自动化系统网络平台通过网御安全“隔离”网闸设备和应用安全策略，在保证安全的前提下与企业信息管理网络进行了互联。 整个系统采用框架体系，环网交换机采用统一的标准接口，各个子系统可以动态加载到整个集成平台；各个系统间通过环网平台可完成信息的交换，实现了系统联动和信息的共享；完全解决了子系统间由于相互独立所造成的信息孤岛，达到了信息的全方位共享和融合。 综合自动化系统的建成，在矿井调度中心实现了对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、锅炉房集控系统、辅助运输系统、通风机房、井下主变电所、井下主排水泵房、污水处理、洗煤厂系统等系统的远程监测监控，部分子系统实现了无人值守。调度人员和领导能够在调度室直观、快捷的了解生产一线情况，掌握重要设备的实时工况；同时能够在办公室企业网络调出工业网络平台的实时数据，随时掌握生产动态。通过对大量数据的采集、分析、挖掘、加工和处理，实现了管理人员对矿井生产的动态综合分析和管理。环型以太网的建立，使得技术人员方便的利用工业网络实现远程数据维护，极大提高了技术人员对各子系统的远程维护水平。 3.实施全矿井综合自动化系统需注意的问题 （1）网络的选择。中小型矿井或自动化水平不高的矿井，可以选择基于工业总线的全矿井综合自动化系统，该系统价格低，系统可靠，不足之处是开放性稍差，无法三网合一；大型矿井或自动化水平达到较高程度的矿井，可以选用1000M工业以太网的全矿井综合自动化系统，价格适中，发展空间大，可以实施三网合一，是现在很多矿井的首选方案。 （2）网络结构的选择。全矿井自动化的组网方式可以是星形、环形、双环冗余等，不同组网方式其功能和可靠性都不一样，可适用于不同规模的矿井。其中星形网络一般不具有冗余功能，可以适用于分支系统；环形网络具有冗余功能，可靠性很高，得到业界的广泛采用；双环冗型可靠性不高，不太适合综合自动化系统。 （3）全矿井综合自动化系统是一个集技术、管理、经济于一体的复杂而庞大的系统工程。因此，在实施全矿井综合自动化之前，要做好详实全面的整体性设计与规划，不仅要采用先进的自动化技术，更要选用具有先进理念和管理才能的领导人员，统一指挥规划，按设计要求实施好每一步，尽量避免重复投资现象，节省人力和财力。 （4）全矿井综合自动化系统是一个整体，它的运行需要坚实的基础（可靠的底层设备自动化）和完善的子系统建设，必须做到部分与整体共发展，最大限度地发挥其作用。目前存在的问题之一是有的矿井对底层设备自动化重视程度不够，需要增强建设。同时注意整体和局部的优化关系，局部应服从全局。 （5）注意自动化系统中的软件建设。软件好坏的选择可以影响到自动化系统的正常实施。综合自动化信息的集成与加工，都需要软件的支持。系统软件采用组态化设计，将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。 4.结语 煤矿综合自动化系统的建设，形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台，建立了一个具有安全运行、数据可靠、可扩展软件架构的生产管理平台，是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接，提供了统一的数据平台，为实现企业的智能决策管理打下基础，提高了企业的管理水平和竞争能力。 煤矿综合自动化论文:变电站综合自动化系统在煤矿中的应用 摘 要：介绍了集控制、保护、监控于一体的综合自动化系统的概念、技术特点和优越性以及在变电所中应用的原则和作用。 关键词：计算机技术；继电保护；自动化技术；设计原则 1.引言 随着供电系统的迅速发展，用电负荷逐年大幅度增长，变配电站数量也急剧增多，对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了，因此，综合了微电子技术，通讯技术，电力系统继电保护等多门高新技术的变电站综合自动化系统得到了极大的普及和应用。 传统变电站存在着不少缺点：①安全性、可靠性不高。传统的变电站大多采用常规的设备，尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等（有不少变电站没有自动装置和远动装置）。继电保护采用陈旧的老式电磁型和晶体管式继电保护，结构复杂、可靠性不高，很难实现快速、精确、准确地选择切除故障点。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压，目前还应考虑谐波问题。频率主要由发电厂调节、保证。而电压的合格，不仅单靠发电厂调节，各变电站，特别枢纽变电站也应该通过调节变压器分接头位置和控制无功补偿设备进行调整，使其运行在合格的范围内。但传统的变电站，大多数不具备调压手段。至于谐波污染造成的危害，还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施，不能满足目前发展的电力市场的需求。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行，必须及时掌握系统的运行工况，才能采取一系列的自动控制和调节手段。但传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求；一次系统的实际运行工况，由于远动功能不全，一些遥测、遥信无法实时送到调度中心；而且参数采集不齐，不准确，因此没法进行实时控制，不利于电力系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型，接线复杂且其工作点易受环境温度的影响，因此其整定值必须定期停电检验，每年校验保护定值的工作量相当大。 2.微机继电保护装置的基本要求和功能 微机继电保护装置是电力系统中一种重要的安全自动装置，它为向用户安全连续供电起着极为重要的作用。它的主要任务是：当电力系统发生故障时，自动的、迅速的、有选择性的切除故障设备，保证无故障设备继续供电；当电力系统出现不正常运行状态时，发出信号，通知值班人员，以便及时处理。 3.变电站综合自动化的基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 4.变电站综合自动化系统的技术特点与优点 4.1在线运行的可靠性高。变电站综合自动化系统可以利用软件实现在线自检，具有故障诊断功能。使变电站的一次、二次设备运行的可靠性方面已经远远超过了常规变电站。 4.2供电质量高。由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能，故对于具有有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站，可以大大提高电压合格率，保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全，使无功潮流合理，降低网损，节约电能损耗。 4.3后台机系统友好、功能完善。后台机可通过交换机与其它局域网连接。采用平台式支持多种应用软件，系统模块化设计，方便系统扩充。具有功能强大的作图软件，大量图库，可制作多层多平面的系统图。具有在线报表系统，结合曲线、棒图信息，更好满足用户。实时多媒体数据库可录入语音、图象等。系统所有的在线修改可在线进行。大大提高了变电站运行管理的自动化水平。 4.4经济性。由于极大的简化了二次接线和二次设备的配置，大大地减少占地面积，缩短建设周期，提高了系统的维护性，明显降低了变电站的综合造价。 4.5维护调试方便。由于综合自动化系统中，各子系统有故障自诊断能力，系统内部有故障时能自检出故障部位，缩短了维修时间。微机保护自动装置的定值又可在线读出检查，可节约定期核对定值的时间。 5.综合自动化系统在霄云煤矿中的应用 5.1霄云煤矿35KV变电所工程概况 35kV线路双回，主变压器2台，6kV出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT 2回，6kV PT2回等。该变电所的保护、监控系统均采用微机综合自动化系统。该系统根据具体要求以及现场环境提出了相关的技术方案，主变压器、35线路采用集中组屏方式，与后台监控系统一起放置在主控制室内，6kV保护装置分散安装在各个开关柜上，并且每台保护装置均通过RS485通讯接口将所有信息上传至后台，这种方式既节省空间又方便值班人员的操作和控制。 5.2变压器成套保护分别采用：变压器差动保护装置 MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB，综合测控装置MMCU-10H，来实现对变压器内部故障匝间短路、相间短路和变压器外部故障，变压器接地、过负荷、过流等的保护以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等变压器内部保护。 5.3 35kV线路保护采用MLPR-10H2型微机线保护装置，主要包括三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护。在35KV系统中，还配置了一台微机型PT切换及低电压保护装置MPTS-10H，它可作为双母线或单母分段主接线方式下的PT切换，实现两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等功能，也可分别作为两段没有关联的母线的电压监视及低电压保护。 5.4 6kV馈电部分主要包括：电动机保护测控装置MMPR-10H2，线路及母联保护测控装置MLPR-10H2，厂用变压器保护测控装置MTPR-10H2，备自投装置MBZT-10H，PT切换及低电压保护装置。各种保护装置针对其保护的不同对象，完成相应的保护功能，例如线路的速断、方向过流、零序过流、低周减载、母充等保护，变压器的速断、过流、过负荷、零序过流以及变压器本体等保护，电动机速断、过流、堵转、低电压、过负荷以及工艺联锁等保护。对于备自投保护装置，就是当检测到一进线（母线）失电，且无外部闭锁的情况下投入另一进线（母线），以保证无故障设备可以继续正常运行，当线路故障排除以后具有逆向自动恢复功能，使无人值班真正有意义。 5.5后台监控计算机系统采用珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。 5.5.1 WLD2100变电站综合自动系统由监控保护单元、通讯管理机、后台监控计算机系统构成。监控保护单元为间隔层装置。通讯管理机是通讯枢纽，主要负责间隔层设备的通讯规约转换及后台监控计算机和上级调度的通讯。后台监控计算机接收通讯管理机采集的所有现场信息，同时接收现场保护单元发送的信息进行综合处理、分析、统计、显示、打印、事件记录报警等，实现站内计算机监控功能。 5.5.2后台监控计算机系统具有远程控制功能、数据采集与处理功能、统计计算功能、图表显示打印功能、历史事件的追忆和查询功能、报警功能等等多项功能。大大提高了变电站管理自动化水平。 5.5.3通讯管理机与后台监控主机间采用以太网通讯，通讯速度可达10MBps，并且可通过HUB（交换机）轻松实现多机监控。 6.总结 新型自动化技术的引入，使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了飞速发展，今天已经发展到计算机集成监控系统和智能监控系统的新阶段。济宁霄云煤矿变电站综合自动化系统应用设计已投运5年，运行情况良好，进而实现了“四遥”功能，实现了综合自动化的要求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构浅析 【摘要】通过潞安集团综合自动化矿井建设实践，对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行了研究分析，总结出煤矿综合自动化系统网络建设的7项基本原则及3层基本架构，为煤矿企业推广建设综合自动化、信息化系统起到参考和借鉴作用。 【关键词】综合；自动化；网络；架构 引言 煤矿综合自动化、信息化系统是煤矿自动化系统，同通讯、计算机、信息技术和现代管理技术有机融合，将矿井的生产过程控制、运行与管理作为一个整体进行控制与管理，以实现矿井的优化运行、优化控制与优化管理的系统平台。 煤矿综合自动化、信息化系统的建设和普及，为煤矿实现安全高效、减员增效起到了重要作用。系统网络建设的基本原则及基本架构是基础，下面对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行分析。 1基本原则 为确保煤矿综合自动化系统网络平台的安全、可靠、实用及高效率，进行设计时，其网络建设应遵循以下原则。 1.1实时性原则 在监控系统中，对数据的采集和处理速度要求很高。因此，在进行网络化设计时应首先考虑到这一点。根据具体情况在不同的网段采用相应的解决办法，以减少延迟，提高系统的实时性。 1.2可靠性原则 监控系统对传输网络的可靠性要求非常高。因为，其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行，进而影响整个监控系统的性能。 1.3开放性原则 网络系统的开放性，关系到网络系统内不同网段间互连、企业内部网络与外界网络互连的可实现性。随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及，企业与国内外其它企业、市场、上级主管部门的联系会不断增多，所需信息量和信息的覆盖领域会进一步扩大，网络互连的需求会不断加深。因此，应该选择开放性好、连网方便的网络系统。 1.4实用性原则 网络系统是为满足安全生产过程的监视、控制、管理、调度、决策需要而设置的，满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。网络系统的设计以需求分析作为设计基础，如网络的节点数、节点的地理位置分布，网络的信息量、运行速率、传输能力，以及网络建成之后改建的可扩充性，如网络节点增加、网络扩展等。对底层控制网络，充分考虑为实现控制所必须满足的实时性要求。 1.5先进性原则 当今网络技术发展速度非常迅速，需要尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来组建监控系统的网络。尽量采用国际标准，采用主流技术，方便网络的扩展与升级。另外，作为实用工业网络，也应该充分考虑到技术的成熟性。 1.6软件资源丰富性原则 在监控系统网络的产品选型时，还考虑到所选系统具备丰富的软件支持，特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持，以便今后对网络系统的运行、管理与维护。 1.7经济性原则 网络系统设计像任何一项工程设计一样，必须考虑到投资的合理性，如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。在计算机、网路设备、系统软件的产品选型与购置方面，在综合考虑上述几种因素的基础上，尽可能节省投资。 2基本网络架构分析 目前的矿井综合自动化、信息化系统，普遍采用工业以太环网、控制网和设备网所组成的开放型网络，主要由3个层次结构组成，见附图。 2.1信息层 信息层是整个自动化网络的最高层。目前，它主要采用1000M工业以太网（Ethernet/IP）技术，以TCP/IP（传输控制协议/国际协议）+CIP（通用工业协议）作为其传输协议，将服务器、网关、人机接口连接，通过WEB服务器至企业的管理信息系统，实现对现场采集数据和信息进行管理功能。 2.2控制层 控制层是整个自动化网络的中间层，是一个开放型网络。主要使用1000MEthernet/IP网络作为核心环网，连接操作监控站的计算机、各子系统的主控PLC和其它智能控制单元等。 控制层设备，采用高可靠性的智能控制设备进行控制，井下选用具有煤矿防爆合格证和煤安标志的设备，能够适应井下特殊的工作环境和防爆要求。为了保证建立一个冗余、可靠的网络结构，必须考虑各个子系统的控制系统冗余性。对于重要系统或有联锁要求的子系统，采用双智能核心设备。现场采用放射式冗余网络。光环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余，减少网络单点，增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。 2.3设备层 设备层是面向现场设备的一层，也是整个自动化网络的最低层。它无需中间的输入/输出系统就可以将现场设备和智能设备直接相连，实现操作者和现场设备之间信息互传，并可实现故障自动诊断。 设备网目前主要使用现场总线Profibus等通信方式，辅以I/O模块，将底层设备直接连接到底层控制器上，进行实时I/O控制和点对点的信息交换，实现入网设备包括：监控下位机、监测单元、远程I/O模块等。 3结语 综上可见，煤矿综合自动化系统网络平台建设以实时性、可靠性、开放性、实用性、先进性、软件资源丰富性以及经济性为基本原则，其基本网络架构主要由信息层、控制层、设备层3个层次结构组成。 作者简介： 孙守靖（1973—），男，辽宁庄河人，工学硕士，工程师，1995年毕业于山西矿业学院电气工程系，现从事煤矿监测监控系统管理及机电技术研发工作。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的建立和实施 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立和实施对煤矿企业具有非常大的现实意义。煤矿综合自动化系统的主要功能在于能够有效提高机电设备的自动控制能力，在应对自然灾害和其他突发事件上具有显著的效果，同时还具有预防灾害和事故的功能，这一系列的功能联合能够实现煤矿产区对全矿井的数据采集和统一生产安排。煤矿综合自动化系统对煤矿企业的经营管理和决策执行实现科学化网络化都具有重要意义，对保障煤矿生产的稳定与安全也能够提供可靠的保障。本文结合许厂煤矿综合自动化系统的建立和实施进行了分析研究，旨在为其他煤矿企业在今后煤矿综合自动化系统的建立和实施提供有益的借鉴。 【关键词】煤矿综合自动化；拍袋子系统；供电子系统；架空乘人器子系统 本文以许厂煤矿的综合自动化系统为例进行分析研究，许厂煤矿地面1000M工业以太环网综合自动化监控系统，在变电所、提风机房、调度室机房和机电集控中心机房设置了5个千兆环网节点，用单模光缆形成网络将地面的所有子系统接入环网，在监测监控中心形成对地面各个子系统的信息集成。煤矿综合自动化系统需要不断的完善，本文主要对这一系统基础上的进一步信息集成，井下供电、主运输皮带和架空乘人装置系统的网络接入和安装调试进行研究，旨在为生产提供更加全方位的安全保障。 1 煤矿综合自动化集控平台的建立和实施 煤矿综合自动化集控平台的建立需要配备综合自动化网络平台硬件，经过建立综合自动化传输集成，形成畅通安全的传输通道，进而实现综合自动化的数据集成，在煤矿区为生产管理和指挥调度提供数据信息上的支持。 首先需要建立煤矿综合自动化网络平台，在许厂煤矿现有的自动化基础上本文主要分析井下环网的建立，主干网络采用光纤进行传输，建立独立运行的双环路光缆传输系统，对其采用相对于的双层管理。在这一传输网络平台之上，进行煤矿个现场总线、以太网以及其他数据传输和集成，实现该系统的高速化和集中化。 许厂采用的是多通道工业以太网综合接入器，其具有多个接口，应用的是透明传输技术，能够实现各个子系统在传输上形成虚拟的相互隔离，在通讯上避免相互干扰，各自完成通讯使得数据在传输上既高效又准确，这样的传输体系也能够维持各个传输架构的稳定，不影响原有系统的稳定性。这一先进的接入器 能够将矿井的设备控制系统与传输集成平台相连接，实现各个子系统地面控制中心与设备之间进行数据的传输与信息传递。 在实现自动化传输集成基础上就能够实现数据的集成，实现综合自动化数据集成需要用先进的科学技术来建立相应的综合自动化数据集成系统平台，与煤矿区现场的数据采集技术相结合，按照统一的适用标准，还要应用实时数据库技术，能够将现场各系统的数据传入到数据库，实现综合自动化数据集成。 2 井下生产子系统的建设和实施 2.1 皮带子系统 许厂皮带监控子系统采用的是目前较为先进的KTC101通讯控制一体化装置，各皮带都能够实现系统的集成接入，在实践中运行状况表现良好，在地面上就能够对其进行控制完成启动、停止等工序，在运行中各个皮带的相关信息，如温度、速度、跑偏、堆煤、自动洒水等都能够及时上传到地面的系统中，地面系统还能够对皮带的运转详情，包括启动停止状态、运行的时间和电机电流等都能记录和准确掌握。皮带的沿线还配备了与地面实现双向通讯的功能系统，在地面就可以对皮带周围现场发送指令，井下的皮带也可以直接向地面通话，保证的系统的运行安全和时效性，为井下皮带运行的无人化值守提供了技术支持和安全保障。井下的控制器在集控工作状态时，在地面就可以对井下实现控制指挥，实现系统的高效稳定运行。皮带子系统除了具有上述功能外，还能够进行复位和测试，在发生故障时还有故障及锁闭地址自动寻址功能，这样能够节省处理故障的时间，有效提高系统的运行效率。 2.2 供电子系统 井下的供电子系统需要通过采用煤矿电力监控系统，将煤矿采区的各个变电所进行系统接入，介入后就能够在地面实施对井下变电所高防开关的开关控制和复位操作等，实现远程控制功能。在实施过程中，井下高防开关的各项信息和运行情况也会随之上传到地面，地面能够及时掌握有关变电站和开关的电压、电流功率、电量和开关保护信息等。供电子系统具有三层结构，分别为监控计算机、电力监控站和智能隔爆高压开关。该系统采用的是工业以太网加现场总线的结构模式，主干道用光纤太环网通向各个变电所，通过网络交换机的数据接口连接变电所开关数据和主传输系统；各个变电所需要安装电力监控站点，由现场总线对变电所运行设备的参数数据进行采集，就地对数据进行检测和实施设备控制；主站对采集到的数据进行处理并传输到主系统。在三层结构下供电子系统在地面就能够及时读取到井下高防开关的整定定值，同时还能对该定值进行修改并传输到井下，实现对井下高防开关工作状态的改变。供电子系统在故障处理方面具有故障录波功能，子啊地面对高防开关的电压电流波形进行观察分析，为解决故障提供准确的依据。 2.3 架空乘人器监控子系统 井下架空乘人器监控子系统的建立需要采用煤矿用控制器作为主控分站，建立由主控箱和分控箱组成的系统。分控箱的设置目的在于其具有显示系统的基本运行状况、运行时间的功能，还能够进行启动、停止和锁闭等操作。架空乘人器监控子系统是较为先进的控制系统，总体上该系统具有控制功能、状态显示功能、计时自动开车功能、通讯以及告警功能，在实施中能够发挥以下功能：第一，计时减数控制盒显示；第二，多点锁闭显示和锁闭站点显示；第三，对可能发生的打滑实施保护；第四，对可能发生的越位实施保护；第五，对可能发生的脱绳实施保护；第六，故障屏蔽应急方式开车等。架空乘人器监控子系统在实施运行后，在地面就可以实时监测和进行动态模拟，地下运行装置的相关运行信息和数据都能在地面的设备中得到反映，在地面就可以监控到井下所发生的故障并发出报警响应，并查看相关信息以做出具体的故障处理方案，这一系统功能也是为地下无人值守提供了保障。在实践应用中该系统运行反映良好，且操作方便，汇集的信息全面及时有效性高，为运行监测和故障维修都提供了强大的信息支持。 3 结语 本文结合许厂煤矿对煤矿综合自动化系统的建立和实施应用进行了分析研究，煤矿综合自动化系统是利用先进的技术和设备，为煤矿安全生产提供保障的应用系统。煤矿综合自动化系统经过建立和实施，在保障煤矿生产稳定和安全方面发挥了积极的作用，在预防和及时处理事故和灾害方面效果显著。煤矿综合自动化系统在科学技术飞速发展的今天实现了煤矿生产的自动化、科学化、网络化方面发挥了重要作用，对煤矿的科学管理和运行提供了基础和支持。煤矿企业应当加快这一先进系统的建立和实施来提高企业的生产效率和保障生产的安全性。 煤矿综合自动化论文:煤矿变电站综合自动化的研究与应用 【摘 要】当前，计算机技术、信息技术发和智能控制技术等展迅速，电力行业逐渐运用自动化技术进行其管理工作。而在市场经济体制的条件下，变电站发展迅速，变电站综合自动化系统已逐渐取代传统的变电站二次系统。本文在回顾变电站综合自动化的发展历程基础上，结合目前变电站综合自动化发展现状，就变电站综合自动化系统体系结构进行分析、研究，展望变电站综合自动化发展趋势。 【关键词】变电站综合自动化 一.前言 随着供电系统的迅速发展，对各供电系统监视控制的可靠性、准确、快速性、选择性等要求更高了。要提高变电站运行的经济性和可靠性，最根本的就是提高变电站运行答理的自动化水平，实现变电站综合自动化。所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量等非电量信信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使变电站设计简捷、布局紧凑，使变电站的运行更加安全可靠。在煤矿中，矿井电网实现调度自动化以实现无人值守变电站，也是其发展的必然趋势。煤矿变电站综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率等和各断路器的分、合状态，在此基础上实现系统的监视和控，根据实时采集数据，进行各种模拟和计算，以决定安全和经济运行方式。 二．煤矿变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计，从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证变电站的安全和经济运行，在安全性能上和经济性能上有更好的保障。煤矿变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计，从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。同时，通过变电站综合自动化那系统内各个设备间相互交换信息、数据共享，能够完成变电站运行的监视和控制任务。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线，它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 三．煤矿综合自动化的主要内容 水泵电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统，采集参数：瓦斯浓度，风速，环境温度，负压，水位，设备开停，风门开关，馈电开关，电压，电流，风筒开关，轴温，抽放管温度，抽放管压力，抽放管瓦斯浓度，抽放管流量，故障报警等。采集方式：采用规约转换或读数据库的方式均可；接入方法：TCP/IP通信。 提升机电控系统，采集参数：安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约 风机电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 锅炉电控系统，采集参数：锅堂温度，锅堂前中后压力（负压）上锅筒温度，上锅筒压力，蒸汽出口流量，蒸汽管路压力，省煤器温度，烟道温度，鼓风机开度，风量开关，引风机吸风量开度，风量开关，供水调节阀阀门开度，水位调节器开关，显示，供煤炉排速度显示，速度调节，现场手自显示，水位报警，水位显示（电接点和差压变送两个显示），供水阀前、后压力，供水温度，流量，出渣机状态，循环泵状态，鼓风机开停状态，引风开停状态，供水泵开停状态，鼓风机轴温，引风机轴温，风机变频器速度等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 四. 煤矿变电站综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控（通风安全环境监测）子系统、瓦斯抽放监测（管道瓦斯抽放监测与控制）子系统、火灾预报束管监测（煤层自然发火实时分析）子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副（斜）井提升监测子系统、矿压监测（矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制）子系统、矿用自动防尘撒水控制（皮带机头自动喷水降尘）子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力，系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口，系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的，扩展能力很强。每接入一种子系统模块，只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台，然后分期分批增加各种子系统及不断升级，最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿变电站综合自动化在我国才刚刚起步，随着我国经济技术的迅速发展，变电站综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入，使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展，必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:论煤矿综合信息化自动化系统建设 【摘 要】本文针对煤矿综合信息化自动化的现状，阐述了建设综合信息化自动化的必要性和重要性，煤矿综合信息化自动化的功能，提出了信息化自动化建设的步骤、内容，接入子系统中存在的问题，对煤矿综合信息化自动化系统建设进行了全面论述。 【关键字】煤矿；信息化；自动化；建设 一、煤矿信息化自动化现状 近年来，煤矿企业为应对市场的发展变化，提高核心竞争力，积极实施科技兴企发展战略，高度重视现代信息技术的引进和应用，逐步建立了安全生产调度指挥系统，矿井瓦斯安全监测监控系统，井下人员安全定位监控系统，井下皮带机集中控制系统，井下电力监控系统、井下主排水监控系统、工业电视视频监控等系统。煤矿信息化自动化建设，大力提高了企业的信息化管理水平，为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定了技术基础。 但以上各子系统分属归口管理，占用人员多，且资源不能共享，不能为煤矿安全生产、调度指挥、科学管理提供全方位、即时信息、数据。要实现全矿井各环节的信息化控制自动化、生产综合调度指挥和管理网络化，使煤矿安全生产、达到减员提效、降低成本，数据平台共享，网络协议转换，标准化的数据通讯、系统联动，管控一体化，使决策者能快速、准确地了解其各个系统运行情况及特点，实现对个子系统信息的融合、共享，消除企业内部的各种“信息孤岛”。并从科学的角度做出准确的决策，就必须建设煤矿信息化自动化系统，为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定技术基础。 二、煤矿综合信息化自动化的实质 煤矿综合自动化实质是依赖对矿井生产、安全、设备、管理等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升，达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集（传感器与检测）、信息的传输（通信）、信息的处理（计算机）、信息的应用与集成（自动化）等等，信息是未来煤矿企业的重要战略资源，拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力，保障安全、提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。 三、煤矿综合信息化自动化系统的建设 煤矿综合信息化自动化系统，是一个集系统硬件、软件、子系统和各种信息设备于一体的综合性系统。因此在建设过程中，要综合考虑系统所涉及的各个方面。首先，要根据煤矿实际情况，重点确立工业以太网络交换机的安装位置，从安全、易维护、供电、光（线）缆敷设，方便设备接入等多种因素全面考虑。其次，系统的核心设备（如软件平台、各种服务器、存储设备、工作站等）在安装前要按各自承担的功能及设备间相互联系做好规划，然后按照拟定好的顺序逐项安装，便于设备的有序使用及后期识别和维护。 1、具体方案见下图1 2、具体步骤 1）必须建立矿用数据的自动采集和更新系统； 2）搭建矿用监测数据中心，可以灵活使用、管理各种监测监控数据，使各子系统数据实现高度融合； 3）搭建矿用空间数据中心，可以灵活使用、管理各种固有数据； 4）基于两个数据中心，构建各种专业算法库； 5）构建数字矿山基础信息平台。采用三维、二维、组态等各种形式表现数据；构建基础信息平台的另外作用是：搭建一个开放的集成平台，以后用户可以方便的在此平台上接入其他子系统。 6）构建信息化自动化专业应用系统。 四、煤矿综合信息化自动化的结构 煤矿综合信息化自动化系统自下而上可分为以下七个主层次： 1、基础数据层。即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理；数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据，基础数据主要来源见图2（基础数据图）。 2、模型层。即表述层。如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式，而且为优化、模拟与设计提供输入。 3、模拟与优化层。如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 4、设计层。即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。 5、执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。 6、管理层。包括MIS与办公自动化。 7、决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果，进行相关分析与预测，为决策者提供各个层次的决策支持。 五、煤矿综合信息化自动化的功能 按功能划分，信息化自动化建设包括六大类系统：数据获取与管理系统、数字控制系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统，也是效率和效益的主要创造者。可实现以下功能。 六、存在问题 1、各子系统自成体系，没有提供综合自动化接入所需的数据来源和控制端口。例如：井下电力监测系统在接入时，变电所使用的高低压开关综合保护器无远程数据传输接口，需要通过增加第三方的综合保护器才能够接入电力监控系统，同样在皮带运输系统中也存在类似问题。 2、各子系统的接入不是用户和综合自动化厂商单方面的工作，同时需要各子系统生产厂家共同配合，提供良好的合作和支持。但由于关键技术等原因，导致出现部分厂家不配合现象，使有些子系统无法接入综合自动化系统。因此，在以后建设子系统时，除提出具备必要的软硬件要求外，还需选择具有良好信誉的厂商。 七、结束语 煤矿综合信息化自动化是一种动态持续的过程，是符合适应建设信息化社会要求的矿山信息化的完整解决方案，信息化自动化实施的成功，将对煤炭资源行业实现结构优化重组和应对市场竞争的能力有着积极重要的作用。 煤矿综合信息化自动化技术正在进入一个新的飞速发展时期，计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。综合信息化自动化矿山是另一个飞速发展的领域，全面推进信息化装备的应用，使煤矿企业综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理信息化、生产集约高效化，实现信息与业务之间完全融合、信息共享，将是煤矿发展的更高追求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的设计与研究 [摘要]煤矿综合自动化也被称为CIMAS（Computer　Integrated　Mine　Automation　System），是利用自动控制技术、网络技术、通信技术和计算机技术等先进技术，将煤矿的生成全过程建成现场总线加上工业以太环网为网络平台的矿井综合自动化系统。本文结合工作实际，从综合自动化系统设计的目标出发，并就煤矿综合自动化系统设计的内容进行了研究与探讨。 [关键字]煤矿；综合自动化；设计；研究 煤矿综合自动化系统主要包括了风机在线监测监控子系统、电力监测子系统、瓦斯抽放监测子系统、主副井提升监测子系统、胶带机监测子系统和机车调度系统等等。综合自动化系统将各自动化子系统在异构条件下进行有效的集成与整合，实现对生产状态的实时评估，以及业务数据的综合分析。并通过对生产和安全中主要设备的监测与控制，以达成全矿井生产调度、数据采集和决策指挥的信息化管理，提高矿井预防和处理各种自然灾害和突发事故的能力。 1.煤矿综合自动化系统的建设目标 1.1采用多媒体通信技术、数据库技术、计算机网络技术和视频监控技术等多种先进技术，建立集合全矿井管理、控制和监测于一体化，并以网络为基础的大型开放式综合控制系统，进而实时矿井生产和建设中的各个环节的自动化控制。 1.2建立基于矿井生产和建设各个环节的就地自动化、远程自动化和综合自动化的三级自动化体系，以最大程度的实现生产安全和减员增效的目的。 1.3建立矿井集中自动控制中心，使其成为矿井生产建设中各个环节的控制中心，以及实时数据信息传输的枢纽，为矿井生产的工程调度、综合过程控制、设备人员管理和故障分析等一系列工作提供全面的实时信息，并为矿井预防和处理自然灾害和突发事故提供信息基础。 1.4充分利用各种网络安全技术，以最大化保障自动化系统的网络安全，并确保系统的安全、顺利运行。 2.煤矿综合自动化系统的设计与研究 煤矿综合自动化系统的设计内容，主要包括了网络传输平台和子系统接入平台这两方面内容。煤矿综合自动化系统的网络架构示意图，见下图1。 2.1网络传输平台的设计 通过建立全矿井的综合自动化网络系统，在主干网络采用单模光纤传输，将矿井的设备控制层各子系统连接到系统平台上。并在监控中心建设终端环，对矿井内各控制子系统控制命令，监控各子系统中设备的运行状态，收集所需的生产与安全参数，同时通过Web服务器连接信息管理网，实现生产管理信息的沟通与交换。 （1）网络传输平台的要求：应具有高度的可靠性、实时性、安全性和开发性。 （2）网络传输平台的特点：采用PROFINET技术标准，具有极高的可用性；提供工控领域的全线产品，拥有产品一致性的特点；具有开发性的标准协议；备件和备品的通用性较强。 （3）网络传输平台主要设备的技术要求和配置 ①传输光缆：光缆均使用单模，井下主光缆使用36芯光缆作为网络的传输线路；地面光缆则使用12芯光缆作为千兆工业以太网的传输链路。 ②交换机：核心交换机配置不少于4个千兆光纤接口，并支持强大的端口扩展能力和网络路由功能；环网交换机配置不少于2个千兆光纤接口，并支持强大的端口扩展能力，接核心环网交换机不少于3个千兆光纤接口。支持虚拟局域网技术（VLAN），质量服务（Qos），多播过滤功能（IGMP），流量限制功能。 ③服务器：使用双机热备方式的高性能服务器，亦或是部件级冗余的工业标准容错服务器，在满足功能需要的基础上，完成简单维护。对服务器所有部件均要求能做到热插拔，即CUP、电源、硬盘、内存、风扇或主机板等设备出现故障时，能在不停机的基础上进行更换，从而使硬件故障所导致的非计划停机时间能缩短在每年5分钟以内。 2.2子系统接入平台设计 （1）子系统接入的要求 对子系统接入硬件的要求为：上位机需使用OPC方式；PLC应具有支持ProfiNet的以太网模块；使用标准化的以太网接口；具有良好的兼容性、可靠性和扩展性；某子系统的通讯或元器件出现故障时，不影响其他子系统的的通讯和整个网络的传输性能。 对子系统接入软件的要求是：子系统的生产厂商应提供所有需要的I／O变量、组态图形、数据类型、名称等；子系统的软件通讯协议支持标准OPC通讯协议；上位机的软件支持标准的OPC接口，且数据的通讯延时不得大于0.5秒。 （2）硬件接入方式 根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点，可考虑以下四种接入方式，并且需要原厂家提供软件通讯协议和以太网接口。 ①PLC接入方式：自动化系统采用PLC进行控制，可以在PLC上增加以太网模块，与交换机进行物理上的网络联接。 ②上位机接入方式：对自动化系统较为简单，没有以太网接口，但有上位机，可以在该上位机上增加通讯以太网卡，与附近的交换机进行物理上的网络联接。 ③扩展接入方式：对于自动化系统没有以太网接口，也没有上位机，但该系统支持RS484或ProfiNet等现场总线，则可以增加转换设备，通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。 ④子网络接入方式：对于自动化系统已经很成熟，并且自成网络，对外有统一的以太网接口，则可通过RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。 （3）软件接入方式 当各个自动化系统与综合自动化的千兆以太网进行物理上硬件网络联接后，则需要解决通过软件进行数据通讯，各自动化系统可采用以下四种通讯方式：OPC通讯方式、驱动通讯方式、DDE／NetDDE方式。最为合适的是采用OPC通讯方式，并使用原厂家提供的OPC接口。 ①OPC通讯方式：如该自动化系统具有上位机，且该上位机软件支持OPC　SERVER，则可通过上位机软件的OPC方式进行通讯。 ②驱动通讯方式：如组态软件支持该自动化系统的PLC的驱动，或者该PLC有基于OPC　SERVER的驱动，则可以通过组态直接与PLC通讯进行数据交换。 ③DDE／NetDDE方式：DDE／NetDDE通讯方式是一种标准的网络接口，是Ms　Windows操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制，它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话。 3.总结： 煤矿综合自动化系统的建立，集合不同厂家的硬件设备与软件产品，实现了各综合自动化系统之间的相互配合和协调操作，使工业控制现场和企业信息系统之间无缝连接，进而加强了各种自然灾害和突发事故的处理能力，实现了矿井生产建设的网络化、信息化和科学化。随着煤矿综合自动化系统的不断普及与应用，必然会推动我国煤矿向着高产、高效、安全的现代化方向不断前行。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿35kV变电站综合自动化系统的理解及认识 【摘要】由于很多煤矿年代久远，各运行设备均出现生产力低下、电压不稳的现象，因此运用35kv变电站的综合自动自动化系统对其进行改进，使其符合经济发展的需求，符合煤矿作业的标准，本文通过对煤矿中35kv变电站综合自动化系统的结构、调试过程以及实践过程中的方案与实现过程进行深入理解与认识，浅谈煤矿35kv变电站综合自动化系统的优势。 【关键词】煤矿；35kv变电站；综合自动化系统；理解与认识 前言 35kv变电站综合自动化系统在我国众多煤矿中已有应用，且分布范围广泛，例如山东石大科技集团采用了型号为SZ9-8000／35的2台35kv的变电系统，山西潞安集团公司对新疆潞新二矿的二次设备进行了综合自动化系统的全面改造，山东泰安与曲阜之间的华丰煤矿为避免供电站供电不足的现状，便利用35kv变电站综合自动化系统对其进行了改造，满足了煤矿对供电质量的要求、实现自动化与保护以及通讯功能的需求。 通过以上煤矿35kv变电站综合自动化系统的应用案例，可以看出其对煤矿供电质量改善的优势，我公司采用了35kV变电站综合自动化系统对煤矿进行改造，保证了供电的质量。 一、35kv变电站综合自动化系统的结构 变电站综合自动化系统的原理很简单，其是通过现代高新技术对变电站二次设备进行功能改造、优化与组合，使其实现了变电站的自动监控、测量、协调与控制，完成了设备间的信息互换、数据共享，具备了功能上的综合化、系统上的模块化、结构分布上的分层、分散化、操作监视中的屏幕化、通信局域中的光缆化、网络化以及运行上的智能化、测量显示中的数字化。其结构模式有三种：分布式系统结构、集中式系统结构、分层分布式系统结构。 通过对其结构的认识，可以从以下两个个方面理解变电站综合自动化系统的结构： （一）间隔层 对测控单元以及其他装置进行保护的设备称为间隔层，一般情况下测控单元安装在开关柜上。 在进行间隔层的设置时，需要准备2～3条485总线链路。1条链路将主变电能表间隔开来，并且其上面的继电器安装个数≤6个，将其链接完毕，便可实现站控主单元与光缆之间的通信功能了。 实现站控主单元与RS232串口的通信则需要运用到小电流选线装置、主变电能表、消弧线圈以及直流屏等设备。 （二）变电站层 变电站层的系统结构是网络系统结构，其主要包括站控主单元、公共测控单元以及后台监视机等。 后台监视机是一种单机系统，其在自动化系统中占据了重要的位置，以向下兼容以及模块化的原则选用系统软件，并且完善数据库管理系统，使设备能够及时迅速地进行数据的查询，并且配置多种软件实现画面共享、报表生成等监控效果。 站控主单元是自动化系统结构中必不可少的一部分，其包括内存扩展模块与高性能的主处理器两个组成部分，通过其设备的安装，有利于通信以及监控系统的正常运行。 二、35kv变电站综合自动化系统的调试 （一）各功能单元保护与监控功能之间的要求 主变压器：在进行高低压侧监控与主变压器的保护过程中，需要对其组件进行选择，一般情况下双绕阻主变后备保护单元、主保护单元均用两个，双绕阻主变压器用二台。 补偿电容器柜：电容保护单元以及补偿电容器柜的件数为四。 高压异步电动机：电动机保护与监控单元与高压配电柜均用两台。 配电变压器：配电变压器选用1000kVA的规格，配电变压器以及监控单元均为两个。 （二）系统的调试验收工作 1　准备工作 1.1　进行信息汇总 在进行调试验收之前，需要检查设计蓝图，将所有信号接收的进行进行汇总。在这个过程中，要检测到每个信息点，使调试时有备无患。 1.2　规范通信规约以及通信方式 规范通信规约与通信方式，使监控系统可以即时监测到煤矿的工作情形。 1.3　分工合理 进行工作人员的合理分工，协调各方面的工作，做好35kv变电站综合自动化系统各厂家的协调工作。 2　调试验收 重视站控主单元，在进行信息配置时，一定要通过有经验、有技术的相关工作人员的检测才能运行。并且在运行之前需要进行相关实践，通过试行结果从后台监视器中观测相关信息，对信息进行分析比较。工作人员在验收的过程中一定要做到有耐心、有信心、有责任心，通过对信息的核对实现35kv变电站综合自动化系统的全面运行。 三、煤矿35kv变电站综合自动化系统方案以及实现过程 （一）系统方案 设计完整的系统方案，在主控室中设置微机监控系统，选用适宜于煤矿工作的模式，完善系统管理。 在中间管理阶层中运用通讯管理单元。通讯管理单元同时还可以与站内其他的智能设备相连接，分别采用直流信号与直流电压。 （二）实现过程 1　工程概述 1.1　改造直流电系统 利用65AH直流电源系统对原有系统进行改造，通过馈电屏以及电池屏显示其优势。 1.2　连接微机保护装置与相关设备 开关量、电流以及电压、控制信号的传输需要利用二次电缆，通过二次电缆将其与微机保护系统相连接，更换原有继电保护屏。 1.3　实现直流屏信号的传输 要想实现保护装置信号与通信管理机之间的信号连接，需要更换成双以太网。 1.4　实现保护装控单元与后台监视的联系 实现后台监视系统的远程控制功能，保证煤矿变电站综合自动化系统的正常运行，保证作业正常施工，使保护装控单元的相关信号顺利传输到后台监控系统中。 2　自动化系统的优势 2.1　提高了供电的质量以及电压合格率 由于35kv变电站综合自动化系统拥有无功、无压的自动控制功能，因此减少了电能的损耗，提高了电压的合格率，使电气设备能够正常运行。 2.2　自动化系统具有安全、可靠运行的功能 由于35kv变电站综合自动化系统在各煤矿的普遍应用，因此在不断的改良优化中具有了自行诊断的功能，当发现问题时能够自动鸣警，通过计算机系统的联网对故障处进行细节检查，有利于提高变电站一、二次设备的可靠性。 3　功能实现 3.1　实行35kv变电站综合自动化系统进行灵活调度，通过软件等外在设备进行逻辑性的判断，对系统进行强有力的保护。 3.2　通过采用35kv变电站综合自动化系统，使停电的时间缩短到最少，使人力资源可以得到最大程度上的利用，有利于经济效益的提高。 3.3　进行简约式维护方案，减少线路的连接，减少硬件保护的种类，使维护工作量大大减少。 3.4　采用高集成度的芯片进行微机保护单元的安装，使开关柜与控制屏的接线容易操作，在提高保护度的同时提高监控功能。 4　有利于提高管理水平 由于35kv变电站综合自动化系统占地面积小，且控制平台在一个网络系统中，因此便于操控。其自动化的运行模式大大提高了运行的管理水平。 5　减少维护量 由于其具有自动化监测维护等功能，因此不仅减少了技术人员的工作量也减少了维护的工作量，提高了工作人员的利用效率。 四、结语 35kV变电站综合自动化系统对于煤矿作业具有明显的优势，因此我公司采取了35kV变电站综合自动化系统，有利于煤矿提高供电质量及信息自动化水平。 煤矿综合自动化论文:煤矿生产流程及其综合自动化 【摘要】煤矿工业流程中存在许多不确定因素，在煤矿流程工业综合自动化过程中，必须充分考虑煤矿的这些特点。本文给出矿山综合自动化的概念和要解决的问题，并讨论了煤矿综合自动化的建设中的主要问题。 【关键词】流程工业；综合自动化；不确定因素 1、煤矿综合自动化的特点 煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等，其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运；煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关，具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此，煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别，要充分考虑煤矿的特殊性。 2、煤矿综合自动化要考虑的问题 2.1煤矿综合自动化三层模型 国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 a.以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层，即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统（DCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 b.以MES为代表的生产过程运行优化层，即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、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。 c.以ERP（企业资源管理）为代表的企业生产经营优化层，即管理决策层。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。 煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程，同时考虑矿山地测与开采过程，也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息，并建立矿山信息的共享、协同与利用机制，最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用，并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程，保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。 2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统 对于各种子系统，接入方式基本是采用下面某一种接入方式： 1）是通过原子系统的上位机，通过以太网卡接入环网。前提是：⑴原上位机已配置以太网卡；⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。 2）在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是：（1）该PLC具有以太网通讯模块；（2）子系统的控制接口程序在PLC中，配套厂家提供PLC的OPC　Server软件。 3）通过协议转换或嵌入式计算机接入。 3、矿山综合自动化主要研究内容 一般而言，煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。 （1）安全：即需要用高可靠性的控制系统、检测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。 4、结论 目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识，统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视，PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说，这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。 在这样的基础上，要研究矿山MES层的特点与需求，如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求，真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成，实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理，促进企业价值的增值，提高企业的综合竞争力。 煤矿综合自动化论文:基于物联网的煤矿综合自动化方案的实现 【摘 要】结合作者在综合自动化的建设经验，以及自动化系统的建设思路，结合物联网理念，对系统在设计阶段和实际应用进行了详细分析，提出了煤矿综合自动化的实现方法。 【关键词】煤矿企业；自动化；实现方案 前言 煤矿综合自动化系统，是利用工业以太网为通信平台的煤矿综合自动化系统，通过接口和协议的标准化，完成了各系统的互连，形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台，是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接，提供了统一的数据平台，为实现企业的智能决策管理打下基础，有广泛的应用前景。 1、综合自动化系统建设思路 1.1对自动化系统的要求 随着煤矿综采综掘装备及技术应用的不断成熟，运输及提升能力的不断提高，对通风、排水、防火、供电、监测等系统的安全性要求不断增强，使得矿井对机电设备及其控制系统的自动化技术依赖程度愈来愈高。为了将各系统有机的集中控制，需要建立安全可靠的数据通道和统一的平台，在进行技术整合的同时，统一各子系统之间的数据接口和物理接口，消除子系统之间的数据孤岛现象，为管控一体化提供必须的基础，从而实现远程集中智能化监控，达到减人提效增安全的目的。 1.2平台设备的选用 煤矿的特点决定了整个系统必须具有很高的可靠性和可用性，以此保障生产活动的正常进行和井下工作人员的安全。因此在选型时充分考虑所选设备的冗余性和容错能力，并能够适应井下恶劣的工作环境和防爆要求。①实时历史数据库采用容错架构的服务器；②通信线路采用环网技术组建，核心交换采用热备冗余技术，环网之间进行耦合冗余连接，光缆敷设时，使用多芯单模备份光纤；③采用先进的的数据存储及备份系统，对自动化关系数据库、实时数据库及企业Internet网络中数据库的重要数据进行实时的存储与容灾备份，确保自动化及其相关重要数据的安全性和可靠性；④后备供电采用数字监控技术，提高电源监控的灵活性和稳定性，采用双变换在线式结构，解决电压波动、电源干扰、闪电雷击等问题，对设备提供全面的保护；电池组采用模块化设计，能够随意组合和扩展，保证应用系统数据的不间断性及完整性。现场工业交换机均采用在线式UPS供电方式；⑤重视自动化工业网络跨出到企业网络的安全保护硬件。 1.3煤矿综合自动化系统构成 煤矿综合自动化系统是一个包括井下生产监控，井上综合信息管理于一体的大型控制系统，具体应包括带式输送机监控系统，井下排水控制系统，变电所控制系统，瓦斯超标监控系统，井下人员定位系统，主风扇通风系统，主井提升、副井提升系统等多个子系统。 煤矿综合自动化系统主要硬件构成包括2台核心交换机，实现系统的环网冗余，为了保证整个系统各类数据处理的实时高效，要求该交换机自愈合时间不大于500ms，另外系统包括若干二级交换机，各类数据存放的服务器，整个自动化控制系统以工业以太网为传输介质，采用骨干光纤环网的方式与各个子系统相连。 2、煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式 2.1系统的结构 根据实际需要，煤矿综合自动化系统结构采用了C/S与B/S的混合结构，各种现场信息，各类设备运转情况的数据收集等功能利用C/S结构完成。煤矿综合信息管理与，采用B/S的结构，保证企业人员随时随地在只要有互联网的环境下即可通过IE浏览器进行各类数据的查询。综合自动化系统具体分为现场设备层、控制层与信息管理层3个层次。设备层主要是将现场各种设备连接到各类传感器、控制器上，负责生产现场设备运行情况数据及故障数据的采集；控制层主要负责采集的各类信息高速、稳定地传输；信息管理层主要通过工业以太网将各个PLC、上位机、服务器互联，实现企业信息的集中监控与管理。 2.2系统的连接方式 ①RS485与工业以太网的互联 对于使用RS485标准通信的各种设备，不能直接连入工业以太网，需要设计相应的转换协议，将数据进行转换后接入系统核心交换机，具体连接方式如图1所示。 ②CAN与工业以太网的互联 各类CAN总线接口设备，通过CAN以太网智能协议转换模块再接入交换机，实现与以太网的连接，CAN以太网智能协议转换模块集成了一路CAN-bus接口和一路EtherNet接口以及TCP/IP协议栈，可以轻松完成CAN-bus网络和EtherNet网络的互连互通。 3、上位机监控软件的实现 对于现场采集的各类数据，需要实时在上位机中直观显示，对各类故障及时报警，上位机的监控软件的开发使用WINCC组态软件完成，WINCC是第1个使用最新的32位技术的过程监视系统，具有良好的开放性和灵活性。 通过WINCC组态软件将现场采集的数据通过图表的形式表示，对于现场场景通过直观的动画进行显示，并将数据、故障信息通过Web方式在企业内部网络中，使企业决策者实时掌握生产与故障的信息。使用WINCC组态动画搭建的风机监控系统主界面如图2所示。利用该监控系统可以在调度室监测风机电压、频率、温度、功率等信息，并可以通过界面中简洁的操作实现对风机的远程操控，提高工作效率。 4、结语 通过分析煤矿综合自动化系统构成与建设思路，结合物联网理念，分析了煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式，并实现了煤矿各类采掘、输送、供电等设备的监测，运行稳定，具有良好的推广价值。

工业计算机论文:小议工业计算机的信息安全 当前人们为了防治网络病毒需要采取以下措施，主要包括安装杀毒软件、在实际的网络工作中尽可能的使用无盘工作站，设置只有系统管理员才能使用的最高访问权、在工作站中设置防病毒的芯片，可以有效地防止引导性病毒、设置用户访问权等等。尽可能地在因特网中就直接把毒源消灭，避免病毒进入造成网络瘫痪。当前网关防毒产品已经成为了杀灭病毒的首选，这种设备在网络接口直接就设置了简单的保护措施，在病毒进入到计算机网络之前就直接被连接，避免了病毒入侵造成计算机和服务器出现问题，为工业网络安全提供了一个可靠屏障。 当前有越来越多的大型企业受到了黑客的入侵，造成了企业重要信息的泄漏，当前黑客入侵已经成为了世界性的网络安全问题。根据统计数据表明，百分之百的企业受到过黑客的侵入。当前主要的反黑客的技术包括信息加密、预防窥探、设置访问权等等。在构建网络信息安全系统中应该从整体的角度来为网络实行多重防护，加强网络的侦测技术和加密技术等等，防止黑客的入侵。 来自工业网络内部的工业计算机信息安全问题 1来自工业网络内部计算机病毒问题 针对工业网络内部的计算机病毒问题来说，最简单的方式就是采用专门的防病毒软件。在使用这种防、杀病毒软件时应该注意以下方面，软件的扫描速度、升级的难易程度、警示手段等等方面，但是最为关键的问题就是应该及时地到专门的网站进行升级。除了使用这种软件之外，还可以采用其他的技术措施，例如重要文件加密、后备恢复、生产过程控制等等。除了使用这些措施之外，还应该加强计算机网络管理，定时的对接触企业重要信息的人员进行选择和审查，给工作人员进行设置资源访问权限，对外来人员应该进行严格的限制，禁止使用内部办公计算机玩游戏、禁止使用盗版软件等等。 2工业计算机本身软、硬件问题 IPC本身问题包括软件系统和硬件实体两方面。软件系统安全内容包括软件的自身安全、存储安全、通信安全、使用安全和运行安全等，其中任何一个环节出现安全问题都会使计算机软件系统发生或大或小的故障。硬件实体方面主要指IPC硬件的防盗、防火和防水等安全问题，IPC工作环境指标和IPC硬件故障等方面内容。软件系统和硬件实体方面的安全问题应及时发现、报警和检修，要有一系列故障应急措施。 3外界干扰问题 IPC直接与生产环境相接触，工作环境情况复杂，影响IPC安全可靠运行的主要是来自系统外部的各种电磁干扰。这些因素对设备造成的干扰后果主要表现在数据采集误差加大，控制作用失灵，数据受干扰发生变化，程序运行失常等。IPC设备进行可靠性设计是非常必要的。首先是元器件级可靠性设计，应严格管理元件的购置、储运，对元件进行老化筛选、测试，在低于额定值的条件下使用元件，尽可能选用集成度高的元件。其次是部件及系统级的可靠性设计，包括电磁兼容性设计，信息冗余技术，时间冗余技术，故障自动检测与诊断技术，软件可靠性技术和失效保险技术等。最后是排除诸多外部干扰，如温度、湿度、震动和灰尘等工作现场环境因素的影响。IPC为了更适于工业生产作了如下改进：取消了PC中的主板，将原来的大主板变成通用的底板总线插座系统；将主板分成几块PC插件；有CPU板、存储器板等。 工业计算机数据备份 IPC数据备份不只是简单的拷贝文件，应该有一个系统而完整的备份方案，其中包括，备份硬件、备份软件、日常备份制度和灾难恢复措施等四个部分。此外，备份技术的正确应用也是工业计算机数据备份的关键问题。 1备份方案问题 备份硬件方面主要是备份介质的选择，备份介质要求价格便宜、可靠性高、可重复使用和便于移动。随着闪存技术和微硬盘技术的飞速发展，这几点要求是很容易满足的。备份软件选择要注意以下几方面，支持快速的灾难恢复，支持文件和数据库正被使用时备份，支持多种备份方式，支持多种备份介质，支持高速备份，支持多种校验手段和数据容错等。以IPC为核心的工业局域网不同于以PC为核心的诸如证券交易网等其他局域网，日常备份制度的制定要紧密结合工厂实际情况，包括生产工艺、生产设备和生产环境等，还要联系生产过程控制方法。日常备份制度制定好后要严格执行，注意加强管理，高技术如果没有好的制度和有效的制度执行的保障是毫无意义的。灾难恢复一般都是程序化的操作，只要严格按照规程操作即可。 2备份技术问题 关于备份技术有以下几点很关键，对于IPC所处的大型局域网应使用本地备份方式，将大型网络划分为若干小型子网，每一子网使用集中方式进行备份，备份窗口要开得合适，即保证一个工作周期内留给备份系统进行备份的时间长度要合适，备份计划应覆盖尽可能多的故障点，即尽量找出所有可能影响日常操作和数据安全的那部分数据进行备份，备份介质轮流使用，好的轮换策略能够避免备份介质被过于频繁地使用，提高备份介质的寿命，在多数环境下容易实现跨平台备份。 结束语 综上所述，当前工业计算机信息安全问题是一项十分复杂的系统工程，这不仅仅需要一定的防护技术，因为任何一项防护技术都是不完善的。虽然各种防护安全措施都能够提高网络系统的安全，但是不可能一直都保护系统的安全。信息安全问题是伴随着人类信息化发展而产生，必然会随着信息化的发展而存在下去，这就需要我们重视信息安全问题。尽可能地解决问题和降低损失。（本文作者：冯琳 单位：哈尔滨汽轮机厂有限责任公司） 工业计算机论文:工业计算机技术论文 1提高工业上的造型与结构，在计算机上的模拟能力 工科相关专业的学生，高等院校是要加强对其，进行提高计算机模拟能力的教学，工业上的造型与结构，小的有日常生活中商品，大的有楼房建筑，都可以用计算机辅助软件进行模拟，以保证其外观性，质量性和可行性。这些软件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。楼房建筑造型外观，关系到城市的美容，自然重要，可以用3dsMax来实现模拟。但是比外观更重要的是楼房的结构，它必须力学结构设计合理，质量好，没有安全隐患;再如产品中的机械，是由机构组成，机构与机构间的运动，相关重要，稍有不慎，其设计的结果，将是个瘫痪的产品。诸如此类还有很多，为了生命财产的安全，为了不至于人力物力的浪费，必须考虑到深层次的分析，而社会上，多用软件入NsYS[s]来进行分析，因为软件入Nsys，对工业设计细节问题的模拟与分析，具有公认的权威性。一个产品或者一个模型，首先成型于软件入Nsys里，然后通过软件入Nsys的功能，进行相关分析，包括力的作用，运动的干扰，优化的实现等等。至于工业上的造型外观，除了3dsMax软件以外，其他计算机辅助设计软件，也可以很好地进行模拟，且各具特色，这就给设计人员带来很大的灵活性，设计人员可以根据不同的情祝，不同的需求而做出选择，在与跟顾客沟通时，设计人员可以打开随身携带的手提电脑，展示计算机辅助设计软件里的工业造型，根据顾客的意见，当场做出满意的修改，以获得满意的订单，这就体现计算机技术的优越性。当然，其他计算机辅助设计软件，大多数也有软件入Nsys的相似分析功能，一般情祝下，都用得上，只不过没它好用，没它那样受欢迎。所以，提高计算机白勺模拟能力，有助于打造美观、安全和令人满意的高质量建筑和产品。 2提高计算机编程能力，以实现高精度的数控加工和自动化控制 对于理工实力较高的高等院校，不管是师资、生源，还是相关的设备，都具备较强的优势，是可以很好地开展，与工业相关的计算机编程教学，以实现工业的自动化。计算机的编程技术，对数控加工很重要，也只有应用它，才能实现加工的高精度性。数控加工，主要分为平面加工和曲面立体加工。平面加工的编程技术含量不高，也就是在机床上的X轴和Y轴，来回走刀，这可以手动进行编程;但是曲面立体加工，尤其是复合曲面的加工，就不一样了，它主要是在机床上的x轴，Y轴和z轴上，进行立体似地走刀，必须用到计算机辅助软件的制造模块。比如生活上各式各样的汽车及其部件的曲面造型，是比较美观的，它们是通过立体数控，加工成冷冲模的凹凸模，或者加工成注塑模的凹凸模，而这样凹凸模的接触面或者间隙面的形状，和实物是一致的，企业在生产中，将这样的凹凸模，投入生产线，进行成批加工制造，得出高精度的汽车及其部件的曲面造型。那么具体用什么计算机辅助软件，才比较合适呢?在中国的珠三角工业地区，其数控模块的软件常以uGNx和Master(八Nl为主，这两个软件的曲面立体造型功能和曲面立体数控功能，结合得比较好，具体是将其曲面立体造型转为数控编程代码，再把数控编程代码输入数控机床，以实现模拟到现实的加工。问题是，在UGNX或MastelC入Nl里，怎样设计，才得出很好的编程代码，对编程代码，如何进行优化，才实现很好的加工，这就关系到设计人员的编程技术。由此可见，数控编程，可以说是机床加工的灵魂。计算机的编程技术，对自动化控制也很重要，也只有应用它，才能实现生产的自动化。在大型企业里，自动化生产比较常见，多用于生产线上机械自动包装或机械自动装配，其机械自动运作，可通过编码器、数字控制(可编程序的NC)、动力负载控制(可编程序的PLC)、马达、机械传递机构等技术来完成。这样的自动化控制技术，日益显得完善，如现在的一些大型企业，研究出的工业机器人，呈现多工种化，可代替大量的人为劳动力，其作业中，抗疲劳性、快速性和质量性，是令人赞叹不己的，这将极大地提高其企业的生产能力，或许，这就是未来大工业时代白勺主流。如果把机械的自动化控制生产，比作一个生产工人，那么，编程技术就相当这个生产工人的大脑，由此可见，编程技术的地位是非常的重要。所以，提高该计算机的编程能力，有助于数控加工的高精度化和机械控制的自动化，以实现产品生产加工的高质量性和快速性的目标。 3结束语 计算机技术在工业上的应用，日益显得重要，给工业带来的发展也日益显得突出，高等院校，在相关专业方面，提高其相关的教学能力，有利于学生毕业后，把相关的技术带到企业，服务于企业，服务于社会。尤其，以传统粗放型工业为主流的欠发达的中等城市，要跟得上时展的要求，则更需要具备这类技术的人才，进而提高其企业的竞争能力，创造出更多的社会财富。 作者：龙超 单位：广东医学院计算机实验室 工业计算机论文:油脂生产领域中工业计算机控制系统的运用 摘要：根据油脂加工工艺要求，选取了基于WinCCV6．2的上位机和S7－300系列PLC控制器构成的工业计算机控制系统进行结构设计分析和功能模拟。针对该控制系统在过程控制、实时监测、数据记录和查询功能进行了验证。结果表明：采用工业计算机控制系统大大提高了油脂生产过程中的自动化水平，实现了油脂生产过程的集成化和柔性化，对于保障油脂产品品质和工业生产安全意义重大。 关键词：油脂生产；工业计算机；自动控制；PLC 近年来，油脂市场需求不断扩大，油脂产品竞争日益激烈，技术也在不断的发展，传统以单一自动控制的技术手段已经不能满足大型油脂加工工厂的技术要求。当前，基于大中型集散计算机控制系统（DCS）结合可编程控制器（PLC）的工业计算机控制系统在电力、石油、化工等领域获得了广泛推广和应用［1］。但油脂行业的生产管理依然还是以PLC控制系统为主［2］。采用工业计算机控制系统将分散的控制室集成到一个主控台上进行管理操作，实现了油脂生产过程的集成化和柔性化，在提高产品质量，降低能源消耗的同时，改善了生产者的工作环节和劳动强度，对于保障油脂工业安全生产的意义重大［3］。因而，基于自动控制技术的工业计算机成为各油脂加工厂提高市场竞争力、降本增效的重要手段，并成为衡量现代化油脂企业的一个标志。 1油脂生产工艺流程 现代油脂制取工艺一般包括：对油料除杂、去皮、破碎、分离、烘干等预处理，为油脂的制取提供满足出油率要求的料坯；利用压榨技术（一次压榨法、二次压榨法、预榨浸出法、冷榨法）得到毛油；对毛油进一步精炼加工，得到符合质量标准的成品油。该制备过程中，若采用传统的人工控制，或者基于单一局部的控制技术很难满足现代化油脂大规模生产需求，如在油脂生产尾气压力、浸出器存料箱料位、毛油液位等关键点调节中［4］，利用操作经验或单循环回路控制技术很难达到工艺要求。而通过组态软件设置PID智能自控模式，利用PLC主控器对关键点的全自动控制，能大大提高传统单回路控制的关联性和可靠性。 2工业计算机控制系统结构分析 工业计算机控制系统即利用工业控制软件和上位机组态软件，结合系统设计人员工业控制经验、系统软件水平和现场操作人员实际工作经验来达到油脂生产的自动化管理和控制效果。整个油脂制取工业计算机控制系统由上位机监控系统和下位机控制系统组成（见图1），通过上位机接口向设备发出指令，利用PLC进行系统数据信息和指令的采集和控制，在人机交互界面上动态显示系统运行状态信息。 2．1上位机监控系统 油脂制取自控系统中，上位机监控系统是用户和计算机间的交互点。监控人员通过交互性的人机界面实现对整个生产现场的实时监视，一旦出现异常，系统发出故障报警，满足操作人员对系统的控制。同时，操作人员通过上位机监控系统与PLC、系统设备进行信息交流，向PLC、控制设备发出指令，PLC也可利用通信模块将设备运行数据信息反馈给上位机，从而满足监视人员对现场工况的实时了解和数据查询、归档。 2．2PLC控制器 油脂生产工艺现场环境较为恶劣，存在较大干扰信号，为保证控制系统的可靠性和安全稳定性，采用PLC作为整个油脂生产流程的核心控制部件。PLC执行压力、温度、液位、流量等仪器设备现场信号的采集，阀门的启闭，各电机设备启停操作。现场采集的模拟／数字信号通过内置通信模块实现与PLC的数据交互，满足对油脂生产的自动化控制。图3为采取循环扫描工作方式的PLC流程图，一次循环扫描将实现对输入／输出信号的采集和刷新。 2．3PLC与上位机通信系统 PLC与上位机以及PLC与执行机构、测试仪表等的数据传输是保证信息传输和指令下达的关键。油脂生产中常见的通信方式有串行通信、现场总线、多主站通信、工业以太网等几种类别［5］，本文针对SIMATICNETCP343－1通讯卡进行功能分析。采用自备处理器的SIMATICNETCP343－1通讯卡，能有效缓解中央处理器的通讯任务［6］。CP343配备的RJ45接口能够连接工业以太网，能同时独立处理工业以太网上发生的数据拥堵情况，从而保证油脂生产过程中庞大的数据采集量和下达指令能得到及时响应，满足远距离、多用户的访问连接。集成S5在通讯方面的兼容器，在不需要编程器的条件下进行现场调试，满足了油脂生产过程中复杂环境下设备维护更新的灵活性。 2．4PLC的I／O资源配置 PLC的I／O配置要满足现场传感器、一次仪表和现场控制设备相连接，便于数据信息的传输。根据油脂生产工艺特征和现场工况，现场信号包括对罐体液位、温度、压力检测信号，电机、油泵启停信号，电磁阀、流量阀、蒸汽阀的开度调节信号，蒸汽流量、温度调节信号，变频器频率调节等，因此整个系统应设置多路数字量输入／输出信号和模拟量输入／输出信号。 2．5现场设备和仪表 现场采集设备和仪器主要是针对油料预处理、压榨浸出、精炼等操作过程的温度、压力、料位和流量进行数据采集和控制，采集现场温度、压力、料位等模拟信号或数字信号，如压力变送器、温度变送器、速度变送器、雷达式料位器。系统的执行机构和电子元件，包括各类气动、电动调节阀门，蝶阀、变频器等，通过布置在设备上的仪器来采集变化的信号。 3系统的功能模拟 油脂生产中工业计算机控制系统控制对象包括了现场各类电机设备启停，各类阀门启闭；各储存罐液位控制等。交互界面上显示对象包括各储存罐、管道、阀门的温度、压力、流量等元素。通过界面监控各阀门开关、储存罐参数的变化，并调取变量的历史曲线等。交互系统画面组成包括主操作界面、监控界面、系统报警界面、数据浏览界面等。操作人员通过鼠标和键盘执行各项操作任务，并在不同画面之间进行切换，监控各运行程序的具体情况。组态软件通过现场I／O设备获得各系统的实时数据，对数据进行加工后以图像形式在显示终端显示，另外，根据操作指令和组态要求将输入指令传输到对应的I／O设备，控制执行机构改变运行参数或运行方式。对需要存储的数据写入到历史数据库中，当接收到历史数据的查询指令时，将从数据库中调取数据在终端显示。当设备运行触动报警值时，系统以图像、声音的方式反馈给操作员，同时存取报警信息，以备缺陷的反馈追踪。 3．1运行状态的实时监测及显示利用控制系统 对设备实时运行状况进行监控，对脱溶机、提升机、负压尾部风机等重要设备进行状态监测，一旦出现异常状况，传感器接收故障信号并通过控制器进行处理，系统人机界面发出声光报警，控制系统自动改变运行方式或运行参数调整来避免故障的扩大，与此同时，通知现场人员迅速采取措施进行调整。油料预处理阶段，通过工业计算机控制系统来实时监控油料储存仓。利用安装在料仓底部的料位传感器保证油料的正常供应，确保油料的正常损耗率以及最大限度避免由于空仓而造成的效率降低问题。同时，监控设备上的显示屏显示各电机、泵、阀门的运行工况，便于操作员针对工况做出预判，避免可能存在的故障发生。 3．2运行参数的调整 通过PLC主控制器设定温度控制范围，对参数报警值和报警记录设定；对系统压力、真空度控制值和变化曲线设定，对参数变化范围和报警值进行设定；对系统流量值进行设定并监控等。油脂制取过程中浸出器内部需维持一定的负压避免溶剂挥发而出现事故，要求浸出器存料箱和落料斗料位维持一定高度；为满足工艺要求，提高脱溶效果，要求蒸脱机料层稳定在一定高度范围；为保证第二蒸发器的温度值，避免温度过高或过低而造成的翻罐或不利于混合油蒸发的问题。利用工业计算机控制系统控制浸出器负压、蒸脱机料位、蒸发器温度，有效解决了人工控制存在的误差，满足了工艺要求。通过布置在设备上的测量容器负压、料位、蒸发温度，经过信号处理传输到控制器，控制器根据预先设定的参数对信号进行比较分析后，向电气执行元件发出指令调整运行方式，保证运行参数在设定范围内。 3．3历史数据的查询系统 实时显示和记录现场监测数据，并提供设定时段的数据报表打印功能。各设备的瞬时负荷值、设备故障时间、报警响应、故障参数的时间报表，生产过程的压力、流量、蒸发量等状况报表，结合人机交互界面提供选定参数的历史曲线，生产打印报表［6］。系统数据库存入各类参数信息，以便后续统计分析。工业计算机系统能够实时反映设备和工艺的运行数据，并及时将数据信息自动保存。一旦发生故障，操作员可通过应用界面调取相应时间点的参数信息，对故障进行分析和调整，保证安全生产需求和工艺品质标准。因此，相较于传统的人工摘录记事本的文本记录方式，采用计算机自动控制系统提供的数据记录和故障分析工具，提高了实时监测效率，且避免了人工记录和时间的制约。 3．4传动装置的启停控制 根据油脂制取工艺，在组态软件的支持下，通过交互界面实现对设备的启停控制，并对设备过流、过载、空载、故障停车控制处理，结合设定的逻辑控制单元和报警设置对生产过程进行全面跟踪监控，满足工艺需求。在浸出工艺中，负压蒸发中的尾气风机对真空度的要求非常高，尾气风机转速过高，则容易带出溶剂，转速过慢，则真空度下降，压力可能转为正值，影响安全生产。采用人工控制难度较大，而通过工业计算机控制则能很好解决。利用安装在尾气风机上的压力变送器获得相应的真空度信号和压力值，控制器对接收到的信号对比分析，向变频器发出指令，改变风机的转速，保证尾气风机压力和真空度保持在微小负压范围。 4结束语 随着生产力的发展，科学技术的进步，油脂加工行业所面临的市场竞争也愈发激烈，具备先进的加工工艺、优良的设备配给，卓越的自控系统将是油脂加工企业实现大吨位高度集成生产链的追求目标，基于PLC可编程控制器结合大中型集散计算机控制系统（DCS）的工业计算机控制系统，对油脂生产加工全过程进行工艺监控和信息管理，符合现代化油脂加工厂家的自动化控制理念，也是提高油脂生产品质的必然趋势。 作者：徐毅 单位：西北政法大学 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展，计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发，文中从概述C/S模式的情况入手，分析了机务段检修生产考核工时系统规划，介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络；铁路机务管理；应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础，是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程，不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分，对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分，月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享，确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块，实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算，有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据，提出了机务段检修生产考核工时系统规划，介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点，更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求，客户机由网络把用户的请求转交给服务器，服务器接收到数据处理任务之后，把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上，由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中，一端是客户端，一端为服务器。数据被放置在服务器上，客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合，它作为机务段信息管理系统中的一个子网，运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统，选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统，，为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理，对用户的SQL查询进行应答，没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发，在局域网内的客户机上正常运行，为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计，系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息，便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排，从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面，可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作，依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资，同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核，同时对少数人员出现两违事件的次数较多，性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求，通常半年实施一次综合性考核，这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的，采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源，节省多次开发软件所需的费用，如果机构内已经有出勤考核系统，可以以本系统为基础，直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单，对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件，本系统内已经设置了这一模块，可以及时给予扩充。例如：设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开，只要书数据访问部件多设置在数据模块上，确保应用程序具备统一的用户界面，从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候，必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中，因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块，按住CTRL可以让光标不断上移，如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能，运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用，通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改，如此一来，只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象，同时ADO组件具有较好的运行率，在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据，运用采用C/S两层模式开发该系统，分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划，介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:浅谈工业计算机控制 【摘要】计算机控制系统是一个实时控制系统，其可靠性是计算机控制系统应用成败的关键，计算机控制系统必须具有完善的人机联系方式，随着被控生产过程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法，要求计算机控制系统能够灵活地组成用户所需要的各种控制方案。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路，计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分，它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 【关键词】工业计算机控制 组成 重要意义 应用 引言 计算机控制系统的发展是人类科学技术不断发展的产物，科技的进步与发展，技术的创新与改善，对控制系统的要求逐渐提高，精密仪器的生产过程以及微电子技术的制造都要求一套成熟而缜密的计算机控制系统，计算机控制系统需要有处理复杂程序、进行精密控制的能力，计算机控制系统的发展需要依托先进的计算机技术、强大的自动化控制为基础，计算机控制系统对工业自动化生产具有开拓意义。企业应用计算机控制技术进行优化生产结构，将会为公司扩大生产、提高生产效率。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合，给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统（CCS）是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成，其控制部分包括硬件部分和软件部分，这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等，它们通常由计算机制造厂为用户配套，有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序，如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等，由实施控制系统的专业人员自行编制。 二、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统，其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益，节约运营成本，使生产企业得以实现深层次的信息化，对企业管理提供准确可靠的参考，使企业得以取得最大的效益，赢得发展先机。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展，工控机的市场需求将会越来越大，工控机市场发展前景十分广阔。 三、计算机控制系统的自动化生产应用 1、自动化生产中的现场总线应用 自动化生产中的现场总线是数字化通信的测量控制设备，在自动化生产的现场使用，广泛应用于自动化制造业，现场总线使用专用处理器置入传统的测量控制器中，具有数字计算和数字通信能力，现场总线使用简单的双绞线作为通信介质，可以使多个测量控制器与计算机网络直接对等连接，自动化生产线的现场总线把分散的测量控制器变成网络探测节点，联机完成自动控制。如现场总线使自控系统与设备之间具有了互相通信实时分析的能力，经过连接网络系统，可以在信息网络及时发现异常，使企业的自动化生产信息沟通更加便利。自动化系统结构使用现场总线技术是企业自动化生产的趋势，现场总线在进行设备数据交换、实时更新数据、显示信息等方面具有方便灵活的特性。 2、确定控制算法 控制算法的选择非常重要，它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点：① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式，但具体到一个控制对象上，必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时，其控制算法一般也比较复杂，使整个控制系统的实现比较困难。合理简化，再完善。 3、人机联系设备 在计算机控制系统中，如果说过程通道是计算机与生产过程之间的桥梁，人机联系设备则是操作人员与计算机以及过程之间联系的纽带。人机联系设备按照信息传输的方向分为输入设备和输出设备。前者如键盘、鼠标、球标、光笔等，后者如CRT显示器、打印机、绘图机等。目前计算机控制系统中用的比较多的是键盘、CRT显示器和打印机。 4、信号处理和控制算法 要实现计算机控制系统对生产过程进行监视、控制和管理的功能，就必须及时从生产过程中获取信息，并把这些信息进行适当的加工和处理，以运行人员易于接受的形式表达出来，或者按照一定的控制规律，产生必要的控制作用。从过程通道可以得到反应生产过程情况的数字量信号，但是这些数字量信号中，有的常常包含着一定的干扰信号，与被测量之间有非线性关系。 5、系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中，一些控制功能既能用硬件实现，也能用软件实现。因此在系统设计时，硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本；软件可以增加控制的灵活性，减少成本，但要占用更多的主机时间。①硬件设计：包括输入、输出接口电路的设计，输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计：硬件设计好了后，系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图，编制程序清单，编写程序说明。 6、计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计，随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同，但系统设计的基本步骤大体类似，一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案：开环？闭环？单环？多环？DCC？SCC？DCS？ ②确定系统的构成方式：要求高：工控机；要求低：单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择：传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 四、结语 随着计算机科学技术的进步，工业自动化程度不断的提高，计算机控制技术在自动化生产线上的应用将更加智能化。在计算机信息技术得到空前繁荣的同时，企业的自动化生产线更加优化，在现实应用中更加的便捷，这样将有效推动高效产品生产事务的发展，有效减少重复事务的工作量。计算机控制技术在自动化生产线上，重点强调通用性和灵活性的特点，有助于提高生产系统的生产效率，节约设计成本，提高运行质量。 工业计算机论文:工业计算机在机务设备的应用 【文章摘要】 随着互联网技术的快速发展，计算机网络、分布式计算机技术受到更加广泛的应用。铁路机务段检修生产工时采用C/S两层模式进行开发，文中从概述C/S模式的情况入手，分析了机务段检修生产考核工时系统规划，介绍了该系统的主要功能及特点。 【关键词】 计算机网络；铁路机务管理；应用 检修生产这一环节时铁路机务部门合力组织生产活动的基础，是确保机车正常运行的依据。机车检修生产可以划分为大修、小修、中袖、辅修等多个修程，不同修程其生产班组采用派发工作单、加班加点单、停止工作但等模式对工作人员进行任务的划分，对实际的工作工作时间、工作内容等情况进行记录。该模块对有效监督检修生产的工作质量具有重要意义。如果检修工作出现问题会对责任人进行考核扣分，月底依照班组及个人的出勤情况、完成工作量、工时等情况核算及发放奖金。运用计算机网络技术及架构对全段的信息资源进行整合、共享，确保整个检修生产工时管理步入现代化管理模块，实现机车检修生产工时各项资料实施自动计算，有效提升机务段的管理效率。文中以机务段检修生产考核工时系统为研究依据，提出了机务段检修生产考核工时系统规划，介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 1 简述C/S模式 传统的C/S模式又被称作两层客户机/服务器模式。因其具有联网简单、硬件维护方便等优点，更适用于铁路系统的实际情况。用户从应用程序对客户机发出数据请求，客户机由网络把用户的请求转交给服务器，服务器接收到数据处理任务之后，把处理后的用户需求那部分数据上传至客户机上，由客户机实现对用户所需数据的处理。C/S模式是有一种两层或三层的结构系统。在两层模式中，一端是客户端，一端为服务器。数据被放置在服务器上，客户端界面当做程序的另一部分存放在客户桌面计算机上。 2 机务段检修生产考核工时系统规划 机务段检修考核系统是由统一的管理数据库和工时考核管理应用系统组合，它作为机务段信息管理系统中的一个子网，运用C/S两层模式开发获得。服务器段采用Windows2000网络操作系统，选用应用服务器、WWW服务器等作为服务器集群进行远程访问、MALL等相关服务。数据服务器内设置有功能强大的数据库系统，，为数据库进行管理提供服务。确保各个数据的存储和数据处理，对用户的SQL查询进行应答，没有设置用户界面。客户端则采用Delphi6.0进行开发，在局域网内的客户机上正常运行，为用户提供登录、检修、统计等一系列的功能。客户端软件采用ADO组间由TCP/IP协议访问服务器。所有用户只需要具备给定的权限就能采用网络操作或查询服务器的数据。该系统对检修所用工时、工作质量、员工出勤等情况进行自动统计，系统自行统计出工人应发的工作及奖金等一系列信息，便于各个管理部门对用工情况进行合理把握和安排，从而提升工时利用率及其管理水平。 3 机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点 3.1 软件的主要功能 机务段检修考核系统一般运用多文档界面，可以一同对不同项目数据进行输入和查询工作，依据铁路机务平常的工作状况及管理制度可以设置出六个功能模块。 3.1.1 工作录入 工作录入模块是把平日里检修过程中填写的各种单据中的车型、车号、检修人员名称、工作内容等信息进行录入或编辑到子系统中。 3.1.2 职单考核模块 该模块是对各个管理部门的质量考核中的负责人、班组、考核的内容、扣分情况等录入和编辑到子系统内。 3.1.3 工资分配模块 这个模块是对整个班组或个人一会早他的出勤、工时、考核等情况计算该员工的总工时及其所发工资，同时也对一些数据的子系统进行汇总。 3.1.4 查询模块 该模块是对所有录入的用工情况、考核情况、工资奖金发放情况、完成工时等一系列信息可以采用不同方式展开查询并打印出结果。 3.1.5 双达标考核模块 该模块是为满足机构推行个人岗位考核及班组升级达标累进考核，同时对少数人员出现两违事件的次数较多，性质较为严重的责任人或班组实现综合考核的需求，通常半年实施一次综合性考核，这个子系统与工时考核、工资奖金是相互独立存在的。 3.1.6 数据维护模块 该模块的设置及是为简单软件操作设置出来的，采用相应的代表及基本数据进行数据的维护工作。 3.2 系统主要特点 3.2.1 为最大程度使用已有的网络资源，节省多次开发软件所需的费用，如果机构内已经有出勤考核系统，可以以本系统为基础，直接获取网络数据库内所查找工作人员的名单，对该员工的出勤情况进行核算发放工资和奖金。如果机构内部没有出勤考核软件，本系统内已经设置了这一模块，可以及时给予扩充。例如：设置请假登记、考勤刷卡、考勤汇总、设定上下班时间等一系列功能。 3.2.2 系统可以把数据访问的链路与实际用户界面相互分开，只要书数据访问部件多设置在数据模块上，确保应用程序具备统一的用户界面，从而在很大程度上提升编程效率。在进行软件设计的时候，必须把操作者在录入大量数据时一直使用鼠标的不便性考虑其中，因此专门设置了可以采用回车键让光标下移这一模块，按住CTRL可以让光标不断上移，如此设计操作部件简单且具有优良的容错性能，运用菜单、工具栏都会给予清楚的功能提示。 3.2.3 采用ADO组件与ODBC数据库前端存取界面配合使用，通过SQL命令来对关系型数据库实施具体操作步骤。ADO组件可以对数据源的数据进行读取、修改，如此一来，只要在ODBC程序中存储的数据源都被看作是ADO存取的对象，同时ADO组件具有较好的运行率，在实际运用中使用的资源较少。 4 结束语 本文以机务段检修生产考核工时系统为研究依据，运用采用C/S两层模式开发该系统，分析了设计机务段检修生产考核工时系统规划，介绍了机务段检修生产考核工时系统的主要功能及其特点。 工业计算机论文:试析工业计算机网络的安全建设及技术 摘要：由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患，这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题，来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患。本文通过对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理，在描述工业计算机网络存在安全隐患的基础上，说明了工业计算机网络安全设计的原则和方法，并结合实际提出了提高工业计算机网络安全的方法和技术，希望为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向和技术指导的作用。 关键词：工业计算机网络；网络安全；安全隐患；安全设计；“最小授权”原则 前言 随着社会的发展工业有了不断的进步，特别是计算机网络技术应用于工业的生产、管理使工业取得了长足的进步和良性的发展，当前工业的相关业务和活动中计算机网络正在发挥辅助决策、功能倍增和参与管理等重要工作，可以不夸张地说计算机网络正在引导着工业的新革命。但是由于计算机技术和网络技术存在着漏洞和安全隐患，这导致工业在运用计算机网络时出现了各种问题，来自计算机网络内部和外部的威胁和隐患，无时无刻可能爆发，既影响了计算机网络的安全和问题，又影响工业生产和管理，成为当前工业生产和计算机网络乃至全社会共同关注的问题。实现工业计算机网络的安全应该做好对近一段时间工业计算机网络建设、运用和维护工作的梳理，明确了解和清晰认知工业计算机网络安全的具体问题，在科学分析工业计算机网络存在安全隐患和安全问题的基础上，寻找提高工业计算机网络安全的设计原则和方法，并结合具体的实际工作形成工业计算机网络安全的方法和技术，在细节方面为切实做到工业计算机网络安全起到经验积累、方向提供和技术指导，在宏观方面提升工业行业计算机网络的安全水平。 1工业计算机网络存在的安全隐患 1.1工业计算机网络的外部隐患 常见的工业计算机网络的外部隐患有：火灾、电击、水灾等外部灾害对工业计算机网络设备或传输介质的损坏；工业计算机网络的病毒发作；工业计算机网络的黑客攻击等。 1.2工业计算机网络的内部隐患 工业计算机网络的内部隐患有：工业计算机网络的操作人员的非安全、非规范操作；工业计算机网络本身存在地域能力地、系统脆弱和自身缺陷；管理员对安全权限设置不当、备份不及时等。 2工业计算机网络安全的策略设计 2．1工业计算机网络物理安全的设计 设计中应该确保工业计算机网络的实体部分免受自然灾害、人为破坏等影响；设计中应该对工业计算机网络的操作进行条件控制，防止不具备操作权限的人员进入关键部位；建立工业计算机网络的相关制度和规定，确保电击、漏水、跌落等外部伤害。 2．2网络加密传输与认证 应该设计好工业计算机网络第一道防线——用户名和密码，通过严格的设置和验证手段起到对工业计算机网络的保护作用。 2．3工业计算机网络防火墙的设计 工业计算机网络可以控制进出两个方向的信息安全，有效防止工业计算机网络的外部非法用户对数据的访问和操作，应实现工业计算机网络对数据的过滤和保护作用。 2．4数据加密 工业计算机网络的数字加密技术可以保证工业计算机网络信息的安全，实现对数据流进行加密传输，直到用户退出系统为止。 2．5“最小授权”原则 “最小授权”原则是指网络中帐号设置、服务配置、主机间信任关系配置等为网络正常运行所需的最小限度，及时删除不必要的帐号等措施可以将系统的危险大大降低。 3工业计算机网络建设的技术要点 3．1做好病毒防范，及时更新系统 安装必须的组件，关闭不需要的服务，及时更新系统和补丁程序，经常检测系统是否存在安全漏洞、是否有入侵侦测的可疑活动。安装正版防病毒软件并及时更新病毒库，定期查毒、杀毒。对从网上下载的软件进行杀毒处理，对外来U盘需查毒后才能使用，做到防患于未然。 3．2设置安全有效的服务器密码 扩大密码的设置范围，提高密码的破解难度，并且做到每台服务器的密码不同并经常更换。另外，系统管理员也很注意密码的保护，做到不泄漏、不共享，避免了使用密码的安全风险。 3．3采用分层方式管理服务器 将工业计算机网络管理系统与其他系统放置在两台服务器上，不仅使管理方便，更有助于整体的安全性。 3．4定期进行数据备份 系统备份是防止由于硬件设备损坏或受黑客攻击导致数据丢失的防范措施和方法，因此，对工业计算机网络管理系统的数据进行备份是一项十分必要的任务。推荐工业计算机网络的备份方式是每天对整个系统进行包括系统和数据的完全备份，当发生数据丢失时，只要进行恢复，就可以找回完整的数据。 3．5采用虚拟网技术 在工业计算机网络网络中，应采用VLAN技术，各网段用户在网上邻居上只可以访问自己网段的计算机，从而提高VLAN内数据传递效率以及各VLAN之间数据的安全性，解决了不同网段、不同部门间病毒的传播问题。 结语 综上所述，根据实际的工业计算机网络安全设计、管理和维护经验，从效果上看已经正在起到逐步优化工业计算机网络环境，有效提升工业计算机网络抵御病毒感染的能力，进一步加强了工业计算机网络操作者防范黑客入侵的观念，这些进步为工业计算机网络实现安全运行提供了先期的保证，并成为工业企业和行业科技进步和人员素质提高的手段。同时，我们应该有清醒、客观的认知——绝对安全的工业计算机网络是不存在的，因此，需要我们继续做好工业计算机网络的技术防范，加强工业计算机网络操作人员的素质教育，提升全员的工业计算机网络应用安全意识，在实际的工作中尽量减少违法操作和物力损坏，以操作规程和安全守则为指导，规范地进行工业计算机网络的应用、管理和维护，也只有这样，才能确保为工业计算机网络提供一个优良的环境，才能真正发挥工业计算机网络的功能，促进工业的生产、活动、管理，在客观上促进经济、社会的发展。 工业计算机论文:关于工业计算机网络安全设计的探讨 摘要：随着工业科技和信息化的发展，特别是计算机技术和网络技术的不断进步，工业生产已经越来越依靠计算机网络，计算机网络为工业化的生产提供了信息资源、设计辅助和决策帮助等重要功能，是工业现代化、科技化的标志。工业应用计算机网络会因为各种原因造成信息泄密、信息破坏和信息安全等问题，本文根据工业计算机网络安全的实际，强调了工业计算机网络安全设计的原则，提供了实现工业计算机网络安全的具体措施和具体解决方法。 关键词：工业计算机网络安全；设计原则；信息安全设计；网络安全设计 1工业计算机网络安全的设计原则 1.1工业计算机网络安全设计的等级原则 工业计算机网络安全设计应该采用等级限制，应该实现审计、自主、结构、安全、标记 访问等各种活动的保护等级，实现工业计算机网络的安全等级使用和运行，确保工业计算机网络的安全。 1.2工业计算机网络安全设计的实用性原则 应该实现工业计算机网络安全的实用性，要突出工业计算机网络的安全价值，根据不同的工业生产、管理和流通，设计实用性的网络、系统和信息网络要求，使网络不但具有安全设计的因素，更具备实际运用的特点。 1.3工业计算机网络安全设计的可靠性原则 工业计算机网络安全设计时应该在确保工业计算机网络先进性的基础上，采用优良和成熟的计算机和网络技术，提高工业计算机网络安全的可靠性，使工业计算机网络具有较高的恢复能力和防范能力，确保工业计算机网络信息的完整性、可靠性和可控性。 2工业计算机网络安全的内涵 工业计算机网络安全应该包括：物理方面的工业计算机网络安全；安全管理措施方面的工业计算机网络安全；网络管理和防火墙技术的工业计算机网络安全；组织保障和保密规定的工业计算机网络安全。在具体的工业计算机网络安全设计中应该将计算机网络信息安全级别进行科学的划分，通过访问权限限制、登录规程和身份鉴别等多重手段确保工业计算机网络的安全，这是近期工业计算机网络安全工作的主要工作内容，希望能够引起相关人员的重视。 3工业计算机网络安全设计的探讨 3.1工业计算机网络安全的信息设计 首先，加强工业计算机网络信息存储的安全设计，在工业计算机网络的运行和运用中应该确保信息在存储、运用和加工过程中的可控性、完整性、保密性，因此要防范非法访问，网络后面等泄密可能的发生，预防对工业计算机网络信息的侵入，确保工业计算机网络信息的安全。其次，建立工业计算机网络信息资源的危险控制模型，通过科学的设计确定工业计算机网络信息资源的具体来源和危险程度，要根据工业计算机网络信息资源的所处网络位置，以不同的保密要求和密级，规范对工业计算机网络信息的访问和处理，有效防治用户以非法访问和加工受控工业信息，推荐的方式为：加强工业信息用户的身份鉴别工作，设计访问权限控制方式，加强工业计算机网络信息的审计和跟踪过程。最后，加强工业计算机网络信息存贮的加密工作，我们可以通过对工业计算机网络信息的加密进一步限定对非法用户非法访问网络信息，并做好对工业计算机网络重要信息的备份，以利在工业计算机网络信息出现破坏时及时恢复。 3.2工业计算机网络安全的网络设计 首先，加强工业计算机网络的数据链路层安全设计，应该确保所有的工作站通过桥接设备和中继器连接在同一网段，共享通信信道。其次，防范工业计算机网络数据链路层的安全威胁，通过信息加密，防止信息在传输过程中的泄密。其三，做好工业计算机网络的安全隔离，减少网络危险。具体做法是：根据工作性质将网络用户进行分组，根据信息重要程度将计算机网络分类，建立工作组，将同组用户接入同一局域网。其四，做好工业计算机网络层安全危险分析。于计算机网络来说，网络层的安全性核心是网络得到了何种控制，由于许多网络中存储着非常重要的保密数据，不是任何一个IP地址都能够进入网络，进入网络的计算机必须能够进行有效地控制。网络层的主要安全威胁是地址欺骗。每个用户都拥有一个独立IP，通过网络通道对网络系统进行访问时，IP地址表明用户的来源。目标网站通过对来源IP进行分析，初步判断其数据是否安全，能否对目标网络系统造成危害，一旦发现数据来自不可信任的IP，系统会自动将这些数据拦劫。最后，做好工业计算机网络层安全方案设计：在网络层安全方案设计中，重要解决的是利用IP地址欺骗问题。网络层的安全方法包括：利用VLAN划分、路由器进行数据包过滤、采用防火墙等。利用路由器实现包过滤。在局域网中，由于工作性质不同，信息间不允许相互访问或共享，在同一处室内，各计算机在同一局域网内，要实现工作性质相同的计算机间的访问，又要限制不同工作性质计算机间的访问，因此，要想满足这种要求，必须在网络层采用安全设计。安全路由设计主要用于这种网络限制。安全路由方案设计是利用编程技术，由用户根据需要动态修改路由信息，实现由用户控制的动态路由连接，使用完毕后关闭路由，以此来实现安全访问，VLAN实质上是将局域网分成若干个工作组。VLAN主要有两个方面的重要作用：采用VLAN技术，使非授权用户对网内的网络资源进行利用或破坏，并能进行安全性检查。最后，做好工业计算机网络的VLAN设计。虚拟专用网络主要由各级管理服务器组成，用于管理不同级别的设计和生产，为了保证该网络的正常运行和数据安全，要求具有高度的网络安全保证，要求各服务器采用多穴主机技术和VLAN技术构建。利用防火墙实现网络层安全。防火墙用来保护由许多台计算器组成的内部网络，通常是运行单独计算机上的专门服务软件，监测并过滤所有信息交换，识别并屏蔽非法请求，保护内部网络的敏感资料，有效防止跨越权限的资料访问，并记录内外通信的有关状态信息日志。 工业计算机论文:以开放标准推进应用创新 从上世纪80年代的第一代STD总线工控机,90年代的第二代PC-based工控机,到了今天的ATCA/CPCI总线技术,工业计算机在中国的发展取得了长足的进步。在此发展过程中,工业计算机的应用也实现了多元化,尤其是随着3G业务的推广,以及各种通信、网络等技术的融合,其也不再单纯局限于工业自动化领域的应用。那么,未来的工业计算机将如何发展? 为了促进工业计算机的发展,寻求工业计算机下一代的发展契机,中国计算机行业协会PICMG/P.R.C联合中国计算机学会工控机专委会在北京召开了“第八届中国PICMG技术年会暨中国工业计算机发展论坛”,此次以“整合平台加速应用创新”为主题,讨论如何让企业找到更适合发展的技术,以及工业计算机未来发展的技术新趋势。 新机会下的应用多样化 “未来,从发电到配电到传输都是在智慧电网的监控下,而且智能电网系统通过互联网可以跟你家的黑匣子联结在一起,这个黑匣子实际上就是一个电脑,电脑可以连接到你家的所有的用电设备。将来的电网会实时报价,而你的黑匣子会自动接收电网的报价。在电价过高的时候,你可以每10分钟停掉你的冷气2分钟,每10分钟关掉电冰箱2分钟,你家的充电电池汽车是晚上12点才开始启动充电。通过黑匣子,每一个家庭可以减少大概28%的电力的使用,把整个用电高峰的曲线拉平,我们以后就不需要发那么多电了,而电可以更有效地利用。” 研华大中华区总经理何春盛介绍道,这就是研华智能生活的一部分,而这一切都是在工业计算机的控制下实现的。 过去,谈到工业计算机,人们往往会把它和工业自动化联系起来。目前,工业计算机不只应用于自动化领域,而是结合了通信、网络、光电和半导体等技术,应用在能源、电信、医疗等领域。按照中国计算机行业协会PICMG/P.R.C会长刘鑫的话说:“工业计算机发展到今天它已经远远不是我们过去想象的一个壳子里装一个计算机,它的形态和结构发生了非常多的变化,应用也远远不止在工业自动化领域。” 据中国计算机行业协会统计的数据,中国工业计算机市场规模超过55亿元(不包含应用系统),工业计算机的出口约2亿美元。 我国的工业振兴和结构调整也给工业计算机的发展带来了很多的机遇。以轨道交通为例,截止到2008年,我国已经建成并投入运营的城市轨道交通线路约800公里,而有25个城市的超过2500公里的城市轨道交通建设规划已经通过了国家批准,在车站的售票系统、车载、检测、供电等方面都给工业计算机带来了巨大的市场机会。研华大中华区总经理何春盛介绍,研华中国2009年前三个季度的收入第一次跟美国市场的收入在全球整体收入中所占的比例相同。 技术的发展同样也推进行业应用的适用性,带给了用户更好的体验。据刘鑫介绍,过去到电信企业的机房参观,满屋子都是服务器、交换机,中间是连接线,根本辨认不出连线连的是哪台机器。未来,由于空间的限制和维修方便,电信企业的机房一定是一个ATCA平台将板卡、服务器、交换机组合一起,可以解决用户所有的需求。工业计算机扮演的角色将会越来越重要,其设计呈现出多元及定制化的设计特点,技术发展也进一步体现了网络IP化和硬件架构IP化。 与嵌入式和云计算的结合 与嵌入式和云计算技术相结合,也成为众多工业计算机厂商关注的重点。据研华嵌入式运算核心事业群总监张家豪介绍,研华公司的“嵌入式核心服务”为嵌入式应用开发商提供了一套完整的解决方案,包含从COM载板设计服务、SoC 平台开发到加固和宽温设计的各种服务,这种服务的范围覆盖了从嵌入式主板、模块到软件服务等各种服务,透过这种系统化的搭配设计方式,可以简化设计工程师在主板、BIOS、周边模块等项目上的选择。 云计算作为目前最流行的技术概念,也不会被工业计算机厂商所忽略。刘鑫说道:“随着云计算技术的深入,如何解决工业计算机和云计算相结合的问题,一定是我们重要的研究课题。”鼎钛克电子总工程师彭文进也认为:“通过云计算这样一个新的技术,把设备、软件、服务融合为一体,使多网融合成为现实,使用户的需求也能得到更好的满足,这也是鼎钛克把目标放在千兆以太网通信计算平台上的原因。” 开放化的标准 今年,国家出台的电子信息产业调整振兴规划,将推动电子信息产业结构调整,增强自主创新能力,使中国从信息大国发展到信息强国。但部分的企业利润较低,研发投入较少,与发达国家仍有较大的差距。为了推进中国电子信息产业结构优化升级,发展基于开放标准的整合平台是一个关键。开放标准是当今世界潮流,也是中国发挥后发优势,实现超越式发展的机遇。 目前,国家对于标准化建设相当重视,工业计算机行业也在制定相应的标准。据刘鑫介绍:“目前,国际上并没有关于工业计算机的通用标准,我们现在正在制定的标准是开放化的标准,对于国际上已经通用的标准我们会吸收进来,而有些还未制定并流通的标准我们会先吸收一些厂商的技术优点,把它融入我们的标准之中。”他同时还谈到,基于开放标准的整合平台给用户以自由选择的权利,保证各个厂商产品之间的互操作性,使竞争各方可以在市场上平等竞争,用户不会被锁定于某个特定的供应商,从而能避免产生垄断。采用开放标准,用户还可以根据自己的需要,增强系统的可靠性与安全性。此外,基于开放标准的整合平台的引入并不是舍弃自主研发,而是让用户通过适当的整合,可以专心于自己擅长的应用上,快速建立系统模型,缩短研制开发周期。 工业计算机论文:浅谈我国工业计算机现状与未来发展趋势 【摘要】当下，工业计算机再也不仅仅局限于工业自动化的领域，由于在通讯、网络、软件及光电的整合和应用下，并结合了消费电子、通讯、半导体及软件等应用，其扮演的角色越来越丰富多样化，并呈现出其定制化的设计特点。在自动化和信息化产业链中工业计算机占据着至关重要的地位，工业计算机不单是传统行业升级改造与"两化融合"的马达，更是"3C融合"与建设3G的主要硬件框架和基础平台。 【关键词】工业计算机3C融合发展 一、引言 工业计算机领域包括工业计算机整机、处理器板或嵌入式主板、数据采集板、通信板、功能板（如图像、视频、存储、运动控制、DSP等），以及一体机或HMI、机箱背板、周边设备、软件和应用系统。最早前，针对工业自动化中特殊规格及严苛的环境要求，工业计算机厂商设计特殊的主板、芯片、机箱、操作系统等，以满足特殊作业环境的需要。随着计算能力的提高，工业计算机日渐成为工业自动化的关键技术。 二、全球工业计算机发展概述 2.1工业计算机产业的飞速发展 近年来无线网络技术、信息家电、汽车、以及医疗等行业的蓬勃发展使工业计算机正越来越多的扮演着十分重要的角色，工业计算机产品在的需求和发展也变得更加旺盛而迅猛！工业计算机是工业自动化设备和信息产业基础设备的核心。传统意义上，工业计算机主要用于工业生产过程的测量、控制和管理，但今天已经远远超出工业程控制的应用范围，而是广泛应用到我们日常生活的各个方面。3C融合、三网融合、企业信息化加速进行，无论是信息产业基础设备、还是企业计算市场，对工业计算机的需求从来都未像今天这般为IT业所重视。工业计算机已经成为信息产业基础设备的核心，工业计算机已成为一个与信息网络融为一体、以人为中心的随时随地的服务平台。各种各样的工业计算机技术将无处不在新的工业计算机体系结构有更强的交互性和互操作性，同时也是多种信息系统的融合平台。最后，工业计算机将朝着创建一个开放、标准化平台的方向发展。 2.2中国工业计算机产业发展历史 （1）STD总线技术开创了低成本工业自动化技术的先河 工业计算机起源于20世纪80年代初期，其标志性产品是STD总线工业计算机。STD总线技术具有标准化、开放式、模块化、组合化、尺寸小、成本低等特点，这一特点深受传统型中小企业的欢迎。STD总线最早是由美国Pro-Log公司和Mostek公司作为工业标准而制定的，后被国际标准化组织吸收，成为IEEE961标准。1991年，由信息产业部电子六所牵头成立了中国计算机行业协会STDMG/P.R.C分会，在国内推广普及STD总线。由于其是机笼式安装结构，并且设计、开发、调试简单，得到了当时急需用廉价而可靠的计算机来改造和提升传统产业的中小企业的广泛欢迎和采用。 （2）开放标准造就了一个PC-based系统时代 1981年IBM公司正式推出了开放架构IBM PC机，其的出现震动了世界，并获得了极大成功。随后PC机借助于规模化的硬件资源、丰富的商业化软件资源和普及化的人才资源，于80年代末期开始进军工业计算机市场。从1997年开始，我国的工业计算机厂商开始进入IPC市场，促使IPC的价格不断降低，也使工业计算机的应用水平和应用行业发生极大变化，应用范围不断扩大，IPC的应用从传统工业控制向数据通信、电信等对可靠性要求较高的行业延伸。更为值得一提的是，IPC开创了一个崭新的PC-based时代，拉开了工业自动化和信息化技术走向开放平台的序幕。 3、迅速发展和普及的工业计算机 当时间进入21世纪，随着信息技术的快速发展，通信和计算的融合是大势所趋。计算机与通信技术的发展使独立的业务应用逐步融合为更易使用的、集成的业务应用，同时融合带来了一个新的契机，它必须是一个兼容并蓄的通用平台，在这样的基础之上有一个特点，就是一定要有一个开放的标准架构。这对工业计算机提出了更高的要求。工业计算机技术更是无处不在，它带来的是一个充满联网设备的世界。融合通信最大的设备挑战是可用性和功能开发缓慢等不利因素。提供全IP功能的通用平台可以支持业务差异化，整合内容和业务支撑系统，将复杂的网络简单化，提供最佳用户体验。 由于IPC构造和其连接器的缺陷，对于其散热和高可用性的问题很难从根本上得以解决，由此才诞生了新一代工业计算机CPCI，解决的是可靠性和可维护性问题。CPCI是PCI总线的电气和软件加上欧洲卡，CPCI技术的主要特点和重要性是具有在不关闭系统的情况下的即插即用功能，该功能的实现对高可用系统和容错系统非常重要。基于以太网的工业自动化系统提供了新的技术平台，ATCA的诞生恰恰赶上了信息产业链变革的机遇。 三、中国工业计算机市场概述 3.1工业计算机产业主要发展特点 （1）企业向自主创新的方向转变 经过多年的积累，我国的工业计算机企业正在经历着从中国制造到中国创造的转变。例如中国的一家本土企业自主研发了新一代工业计算机EPI，不仅解决了IPC工业计算机中所遇到的诸多问题，还能完全兼容PCI标准，具有开放性、良好的散热性和抗振性、高稳定性、高可靠性等特点，而且加工工艺容易，成本低，便于推广，已经成功应用于国产数控装置。 （2）工业计算机越来越被行业用户所接受 工业计算机产品和技术是属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算基础平台。随着社会信息化的不断深入，国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机，而以工业计算机为共性技术和基础平台的低成本工业自动化正在成为传统行业升级改造的主流技术路线，中国的工业计算机厂商所受到的重视程度也越来越高。从数字家庭用的机顶盒、数字电视，到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制，金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加，对工业计算机的需求很大，工业计算机市场发展前景十分广阔。 （3）市场的主要形态 工业计算机界不同于商用计算机采用大批量标准化的生产方式，在不同应用有不同的功能需求设计，企业需针对用户需要设计符合其功能需求及外观的产品。因产品复杂度较高，价格敏感度较低，毛利率较高，普遍均在30%以上，相较于商用计算机市场，仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多，呈现长尾市场特点。 （4）工业计算机走向服务化 值得注意的是，近年来国际厂商提出了一个新的概念：预集成平台或整合平台。它是在工业计算机技术发展的基础上继续向产业链下游发展的结果。国际厂商不再把自己仅仅看作是工业计算机的供应商，而是针对用户的某一个项目或装置的开发，从系统方案的制定开始，包括部件集成、硬件采购、软件配置、现场调试、直到验收，全过程都由其承担。它们既是方案供应商，又是产品供应商，还是系统集成商。这种做法既可以进一步满足用户的要求，同时也可以解决工业计算机厂商目前价格过于透明，利润率降低的问题。但是这将要求厂商对应用行业技术发展走向、目标系统的设计要求、产业链上下游产品技术发展、不同类型模块的功能和性能都要十分了解。这对国内工业计算机企业的技术能力、市场能力、产业链支持提出了更高的要求和挑战。 四、结语 中国工业计算机市场竞争虽然激烈，但格局基本稳定，即使在全球金融风暴的阴霾中，中国工业计算机市场依然将保持较快增长。不论面向工业控制的传统IPC市场，还是面向公用设施和金融电子等新兴领域的嵌入式计算机，国内企业与台湾品牌占据市场主导地位;在面向铁路车载和航天军工的抗恶劣环境工业计算机、以及构成工业计算机系统的数据采集板和功能板方面，国内企业与国外品牌同台竞争，面向工业控制的传统IPC市场作为我国工业计算机技术的发源地，一直是工业计算机的主战场。这类产品产量大，应用领域最广泛，是服务于传统产业升级与现代服务业的主力军。 工业计算机论文:试述工业计算机控制系统的组成及应用 摘要：工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、 减少环境污染的必由之路，计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分，它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。 关键词：工业计算机控制系统应用 在工业自动化体系中，一个重要的角色就是工业控制计算机，即IPC，或者叫产业PC。工业生产过程进行计算机控制是提高产品质量、降低成本、减少环境污染的必由之路，计算机控制系统已成为生产设备及过程控制等重要的组成部分，它代替人的思维成为工业设备及工艺过程控制、产品质量控制的指挥和监督中心。工业生产过程的计算机控制系统，随着计算机的进步、工业生产工艺过程控制要求的提高和生产管理的完善而不断发展。 一、工业计算机控制系统的组成 工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，工业控制自动化技术主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的紧密结合，给工业生产过程带来了新的技术革新。 工业计算机控制系统（CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。计算机控制系统由控制部分和被控对象组成，其控制部分包括硬件部分和软件部分，这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等，它们通常由计算机制造厂为用户配套，有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序，如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等，由实施控制系统的专业人员自行编制。 目前工业计算机控制系统按结构层次基本上划分为：直接数字控制（DDC）系统、监督控制（SCC）系统、集散型控制系统（DCS）、递阶控制系统 （HCS）和现场总线控制系统（FCS）等几种，其中DCS是融 DDC 系统、SCC 系统及整个工厂的生产管理为一体的高级控制系统，该系统克服了其他控制系统中存在的“危险集中”问题，具有较高的可靠性和实用性。但是，为了进一步适合现场的需要，DCS 也在不断更新换代，近年来，集计算机、通信、控制三种技术为一体的第五代过程控制体系结构，即现场总线控制系统，成为国内外计算机过程控制系统一个重要的发展方向。 二、计算机控制在工业自动化的设计和应用 工业生产过程中广泛应用了工业控制自动化技术，来实现对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，以达到提高产品品质和产量、降低生产消耗、确保安全等目的。那么如何实现工业计算机控制呢？现在介绍设计思路如下： （1）计算机控制系统设计的一般步骤 计算机控制系统的设计，随被控对象、设备种类、控制方式等的不同而不同，但系统设计的基本步骤大体类似，一般包括系统设计分析、确定控制算法、系统总体设计、硬件设计、软件设计以及系统调试等。下面分别作一些介绍。①确定控制方案：开环？闭环？单环？多环？DCC？SCC？DCS？ ②确定系统的构成方式：要求高：工控机；要求低：单回路控制器、低档PLC或总线式工控机。③现场设备选择：传感器、变送器和执行器型号和类型的选择 （2）确定控制算法 控制算法的选择非常重要，它的好坏关系到整个控制系统的成败。注意点：① 所选择的控制算法是否能满足对系统的动态过程、稳态精度和稳定性的要求。② 各种控制算法提供了一套通用的计算公式，但具体到一个控制对象上，必须有分析地选用。③ 当控制系统比较复杂时，其控制算法一般也比较复杂，使整个控制系统的实现比较困难。合理简化，再完善。 （3）系统硬、软件的设计 在计算机控制系统中，一些控制功能既能用硬件实现，也能用软件实现。因此在系统设计时，硬、软件的功能划分应综合考虑。硬件速度快、可减轻主机的负担、但要增加成本；软件可以增加控制的灵活性，减少成本，但要占用更多的主机时间。①硬件设计：包括输入、输出接口电路的设计，输入、输出通道设计和操作控制台的设计。 要设计出硬件原理图、印刷电路板、机架施工图等。②软件设计：硬件设计好了后，系统的功能主要依赖软件。要绘制程序总体流程图和各功能模块流程图，编制程序清单，编写程序说明。 （4）系统调试 系统调试包括系统硬件、软件分调与联调，系统模拟调试和现场投运。调试过程往往是先分调、再联调，有问题再回到分调，加以修改后再联调，反复进行，直到达到设计要求为止。 （5）工业计算机系统的维护 提高计算机控制系统的可靠性和可维修性的常用方法：a 提高元器件的可靠性；b 采用冗余技术；c 采取抗干扰措施；d 采用故障诊断；e系统的恢复技术；f 软件可靠性技术。 总之，工业计算机控制系统应用总体思想具备：①系统操作性能好，硬件和软件要使用方便和维修方便；②可靠性高；③通用性好，便于扩充；④实时性强；⑤设计周期短、价格便宜。至于具体的系统设计和总线类型的选择由于篇幅原因不再详述了，感兴趣的读者可以查阅相关资料进行学习。 三、工业控制计算机在工业自动化中的重要意义 工业控制计算机技术是开放式的系统，其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其基础上发展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的发展。工业控制计算机可谓是工业自动化发展的源动力。并且系统可以显著提高企业的生产效益，节约运营成本，使生产企业得以实现深层次的信息化，对企业管理提供准确可靠的参考，使企业得以取得最大的效益，赢得发展先机。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速发展，工控机的市场需求将会越来越大，工控机市场发展前景十分广阔。

煤矿通信论文:通信技术在煤矿生产管理中的运用 摘要： 剖析了我国煤矿产业在生产过程中存在的问题，通过概述煤矿生产调度管理系统的构建以及对煤矿生产调度管理系统的构成、功能、应用实例的介绍，对通信技术在我国煤矿生产调度管理系统中的运用前景进行了探析。 关键词： 通信技术；煤矿生产；系统；运用 煤炭在我国国民生产中占据举足轻重的地位，提高煤炭的生产调度技术管理的水准，成为保障煤炭产业发展的基石。虽然通信技术已经在我国的煤矿生产过程中得到了比较好的应用，但是在整个生产调度管理系统上仍然存在分散性、不连贯、不系统等缺点，不能通过运用通信技术获取相关生产信息，从根本上解决煤矿生产过程中所衍生的各项问题。因此，目前亟需将通信技术运用于我国煤炭生产调度管理系统中去。 1通信技术在我国煤矿生产调度管理系统中的运用前景探析 据国家安全生产监督管理总局数据显示，2014年煤矿等重点行业领域安全生产状况进一步好转，煤矿事故起数和死亡人数同比分别下降16.3%和14.3%，重特大事故同比分别下降12.5%和10.5%，连续21个多月没有发生特别重大事故。说明目前我国煤炭安全生产的形式呈现逐年好转趋势，但是，当与世界上其他国家的煤炭主产国相比较，我国仍有10倍的差距。深究其原因，一方面，我国煤炭地下开采量占比高达95%之多，小煤矿占比多，灾害频发，另一方面，煤矿生产调度管理系统信息化程度不够完善[1]。因此，我国亟需利用通信技术实现这一目标。随着通信技术领域的快速发展，我国社会生产的各个领域都受益良多，我国煤矿生产调度管理中的运用起到不可忽视的作用。在煤矿的安全生产中，煤矿生产调度是核心工作。传统管理模式中，电话是获取各种生产动态的主要途径，日常各资料统计汇总工作是以手工记录为主，存在着工作琐碎、信息传递不及时、误差大、记录方式不统一、不规范等缺点。基于通信技术构建一个煤炭生产调度管理平台则可以从根本上杜绝以上问题。 1.1煤炭生产调度管理系统利用VPN构建一个煤炭企业的内部加密网络，厂矿领导通过对整个VPN网络的控制来实现整个内部网络的有效运行[1]。在内部网络中，各生产部门或者科室是相互连接，相互监督的关系。在煤矿生产过程中，计划科、安监科、通风调度、综采队、掘进队和其他有关部门通过内部网络有机地连接起来，实现信息共享，完成生产调度信息的各部门采集，获取产量、掘进进尺、外运、瓦斯抽采、煤炭洗选、安全情况通报等信息。其通信连接方式如下页图1所示[2]。 1.2系统功能简介 1.2.1实现数据的分布式上传在保障煤矿日常安全生产、作业人员自身安全上，煤矿重大灾害预警技术的研发与推广具有重要意义[3]。普遍应用于各煤矿安全生产中的瓦斯实时监测、报警与断电系统等，在预警方面不能及时预警，不能满足煤矿在生产过程中对安全性的保障。因此，提高煤矿生产的安全性非常迫切。而基于通信技术构建的生产调度系统平台可以通过检测，掌握各项安全信息，并汇总上报，以备管理人员及时作出反应。各班次的生产开采情况由采煤队和掘进队通过系统本队组上报数据；生产计划由生产计划科组织信息上传；矿井安全动态、通风情况、瓦斯情况由安监科统计上传。 1.2.2优化数据统计分析方式按照一定的时间段如日、周、旬、月、年生成煤炭产量、掘进进尺、安全情况等数据，使各生产管理部门及时地掌握各项生产信息，对已经存在的生产问题进行改善，同时也可以根据已有数据，及时对煤矿生产过程进行不断完善。 1.2.3合理分配各项资源煤矿生产调度管理系统可对作业劳动力，设备、雷管、炸药的使用进行合理调配，既保障了供应，也实现了节约生产，同时可保障煤矿生产作业的安全性。 1.3煤矿生产调度信息的生成系统平台可以根据各个单位填报的调度信息日报表，全面系统地显示出全矿的生产情况，相比传统的记录方式而言，查找方便，错误率也大大降低[4]。各项数据清晰明了，对于有关部门和领导及时掌握相关的生产信息非常有意义，极大减少了信息处理者的工作量，也有助于对数据的分析和上报。 2利用通信技术构建煤炭生产调度管理系统的应用实例解析 2.1生产管理调度系统中全矿井安全生产信息调用目前，通信技术在全矿井安全生产调度、避险和应急救援中得到较好的运用。如，基于矿井无限传输衰减大、发射功率受限制、设备体积小、抗干扰能力强、防护性能好、电气防爆、电源电压波动适应能力强等特点，提出多基站矿井移动通信系统网络结构，矿井移动通信与应急通信系统性能要求和方法，研制成功了基于WIFI的矿井移动通信系统等。这种技术的应用，提高了井下人员与地面沟通联系，及时解决生产等相关问题。该信息可由安监科进行报送，保障矿井安全信息的及时通报、共享。 2.2生产管理调度系统中井下人员位置的监测通信技术在全矿井安全生产调度中发挥着重要作用，不仅可以防止工作人员靠近危险区域，对事故采取应急救援，而且可以考察作业人员的出勤率等，为煤矿的安全生产调度提供了保障。基于GPS信号无法覆盖全矿井，以及无线传输在矿井巷道的传输过程中衰减大等，通信技术已经在煤矿井下人员位置探测系统中得到运用。其技术要求体现在：识别卡与分站之间的无线传输距离应大于10m；识别卡位移速度要大于5m/s；识别卡并发数量要大于80个；系统漏读率要小于10-4；识别卡数量要大于8000个等等。其装备要求体现在：将分站安置于每个人员出入井口、开采重点区域出入口，以及以下盲巷等限制区域；为了准确监测持卡人员的移动情况，需设置2台以上的分站或者天线，并且在巷道分支处设置分站或者天线。这种技术的应用可以保障矿井的安全生产，利用生产管理部门和厂矿领导及时跟进人员位置信息，做到人员监管实时监测，心中有数。 2.3通信技术在煤炭安全生产远程监控系统中的运用目前，在煤矿生产过程中被使用的煤矿供电、排水检测系统，胶轮车运输监控系统，轨道运输监控系统等，充分保障了井下作业人员的人身安全，有效减少和避免了安全事故的发生，在减少事故发生率、生产工人死亡率、百万吨死亡率等方面发挥着重要作用。各项信息的及时报送提高了生产效率，有助于相关管理人员根据实时信息进行合理判断和决策，保障厂矿生产的安全进行。 作者：李赞 单位：潞安集团慈林山煤业有限公司夏店煤矿 煤矿通信论文:程控集成平台的煤矿通信系统的研究 摘要 平煤股份八矿通信系统是以程控集成平台为核心，通过对现有通信联络系统（有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网）、安全监测系统集成，实现了在调度室程控调度操作台的统一调度指挥，为矿井的安全高效生产提供了有力的通信保障。 关键词 程控电话；扩音电话；程控集成平台；通信系统 平煤股份八矿作为中国平煤神马集团主力生产矿井之一，井下设备复杂多样、点多面广战线长，给通信系统的建设和维护造成很大困难。随着开采范围的不断扩大，多工种联合流水作业程度要求越来越高,加强矿井通信能力和覆盖范围、实现科学调度有效协调，成为企业决策者关心的重要问题。 1通信系统 平煤股份八矿通信系统采用KTJ119型矿用数字程控调度系统，支持电话门数720门，配置2台工业级2048键触摸屏键盘，可以实现手机，固话，长途电话的一键呼叫，群呼、组呼、电话会议、三方通话等调度功能。配置300路KTA116型矿用电话安全耦合器；使用全通道在线数字录音系统，对所有调度电话进行实时录音、回放、扩音、查询等功能；安装4×12V100AH免维护蓄电池，实现自动切换，保证断电后72h内不中断通话。具备强拆、强插、紧急呼叫、群呼、组呼、多方通话、电话会议、录音、监听、转接中通话、通话中转接等强大的全网调度功能。平煤股份八矿通信系统包括有线电话、无线电话等通讯方式。八矿扩播电话系统是八矿综合自动化信息化系统建设的一部分。主要分布在斜巷、皮带沿线、大巷乘车点井口、综采工作面等位置，目前为止共计安装26台网关，24台高级话机，6台程控免提电话、26台音箱和167台普通话机（包括采面扩播电话36台）。主要应用在以下几个方面：（1）自动化专业调度：目前八矿实现了皮带、水泵、筛分楼储装运的集中控制远程开车，皮带调度、筛分楼储装运专业调度利用扩播电话能实时与现场沟通，做到统一指挥调度，减少和杜绝因设备故障停车而联系不到现场巡检人员的情况。（2）自动化集控：自动化开车过程中，扩播电话起到打点和预警的功能。（3）现场沟通：现场维修、检修过程中便于沟通交流、协调工作，减少因沟通不畅引起的不必要的麻烦。（4）宣传、教育和通知：所有扩播电话都集成在一个平台上，系统可以设定一路或多路扩音电话播音内容和播音时间。通过定时播放新闻、通知和各种规章制度，起到宣传教育和通知的作用。 2人员定位系统 八矿人员定位系统采用KJ250矿井人员管理系统，具有井下人员实时跟踪定位、井下员工查询、员工考勤管理、员工信息管理等功能，能够对当前井下人员的行程路线进行实时跟踪定位，实时掌握员工的井下活动、停留时间、分布等情况，对个人、集体的考勤进行详细查询、分析和统计。 3“五网合一”的矿井通信系统集成方案 通过前期的建设和完善，八矿的通信系统形成了有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网，这“五网”除有线电话网和无线电话网实现互通之外，相互之间都是各自独立、自成体系，造成资源的重复建设和浪费。为了实现资源的共享，减少矿井通信系统的投入和维护成本，提高矿井通信和调度指挥效率，在充分调研的基础上，集团公司提出了“五网合一”的矿井通信系统集成方案：以程控调度集成平台为核心，通过对现有有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网的集成，实现各系统之间的相互联络和互动；通过对各子网设备的规范和接口的统一，实现“五网”集成后的矿井通信系统设备的集成化管理；通过集成，最大限度的融合现有的通信手段，为矿井安全生产、抢险救援、调度指挥提供安全可靠和集成化的矿井通信系统平台。但由于八矿人员定位系统的定位卡和基站不具备接收信息的功能，人员定位部分的集成暂不考虑。八矿基于程控集成平台的煤矿通信系统的建设于2015年7月初正式完成并投入使用。系统主要由程控电话调度台、程控交换机、SIP服务器、自动应答服务器、VOIP电话网关、程控免提电话等组成。系统通过SIP服务器，实现了无线通讯、扩音广播、扩播电话的集成，通过VOIP电话网关，实现了不同厂家扩音电话系统的集成，通过自动应答平台实现了人员定位系统的集成，完成了安全监测系统瓦斯超限自动拨打调度电话的功能。该系统是基于IP语音交换的通信保障系统，系统以调度主控制台、分控制台为核心，实现扩播电话系统、扩音广播系统与调度中心的互联互通。系统集成了华宁、华洋、大齐等品牌，采用127V供电，每部扩播电话和扩音广播均安装有可充电电池，经井上下测试，可充电电池在断电状态下，能提供2h的供电，确保系统正常工作。该系统实现了煤矿通信系统的全覆盖，包括斜巷、皮带沿线、大巷乘车点井口、综采工作面、掘进工作面、井底车场、避难硐室、行人巷道、猴车沿线和作业地点等，具有定时广播、多路广播、分区广播、人工呼叫自动广播、一键群呼、自动播放、自主定制预案、录音等功能，实现分区、分级广播控制管理等控制功能，并且该系统部署灵活，易于扩展。根据八矿自动化建设的情况和“五网”的现状，八矿对该系统的功能进行了扩展和应用，把安全监测系统纳入到系统中来，实现了瓦斯超限自动拨打电话报警功能，把矿井通信系统与综合自动化平台结合起来，实现在综合自动化平台内部计算机麦克风与有线电话、无线电话、扩播电话和扩音广播之间的通讯功能。通过建设和集成，基于程控集成平台的煤矿通信系统具备如下功能：（1）在程控平台上增加【小灵通】、【扩音电话】、【VOIP电话】和【紧急呼叫】界面，可通过程控电话调度台实现对程控电话、小灵通、扩播电话、扩音电话、VOIP电话的统一调度指挥，可通过触摸屏按钮或者拨打电话实现对以上四个通讯联络系统的直接呼叫；（2）实现了所有通讯设备（有线电话、无线电话、扩音广播、扩播电话）的区域呼叫和一键呼。在紧急情况下,通过程控电话调度台【紧急呼叫】界面实现对某一区域或全矿井区域内的所有通话设备的区域呼叫或者一键呼叫；（3）通过集成和改造，将有线电话、无线电话、扩音广播、扩播电话融为一体，实现程控电话系统与扩音广播系统、扩播电话系统的互通，矿井任意一部程控电话都可以与网内的扩音电话进行通讯；（4）采用原有的工业环网，利用网络电话技术，实现了井下有线电话网的扩展，结合扩音广播和扩播电话，实现了通信系统在采掘头面、皮带、地面煤楼、大巷、斜巷轨道沿线、候车点等人员聚集点的全覆盖；（5）实现对瓦斯检测系统数据的监视，当瓦斯达到或超过系统设定的报警值时，自动应答平台自动拨打调度电话通知报警，调度员可根据情况向对应区域发出指令进行调度指挥；（6）通过建立自动应答平台，实现了通信系统与综合自动化信息化平台的集成，专业调度员在综合自动化控制平台上就可以实现麦克风与任意电话的通讯，为综合调度和高效生产提供了有效的手段。 4结语 平煤股份八矿通过建设、改造和集成，节省了投资，最大限度地利用了现有通信系统的资源，实现了“有线电话网、无线电话网、扩播电话网、扩音广播网、人员定位网”五网合一，系统利用先进的技术，基于程控集成平台，实现了煤矿通信系统的扩展和完善，为矿井的安全高效生产提供了有力的保障。 作者：付耀杰 陶建平 李军鸿 单位：平顶山天安煤业股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿自动化和通信技术的发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能，他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能，这就需要我们继续在这方面加大研究力度，把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术，而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一，历经几代人的努力钻研，开发出了一系列这方面的产品，并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中，但就目前煤矿企业的发展现状而言，它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求，为了真正满足这一需求，我们要不断利用新技术，新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术，只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者：王博翰 单位：陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿通信论文:煤矿井下无线通信传播论文 1煤矿井下无线通信技术的现状 1．1TD－SCDMA无线通信技术的应用现状TD－SCDMA技术是ITU研发出的第三代移动通信空间接口技术。其特点为上下频段统一，能通过对时隙配置提供无线承载。TD－SCDMA无线通信技术可以支持匀速为8kb／s～2Mb／s的所有3G业务。TD－SCDMA系统采用时分双工模式，但是由于载波占用的宽带为1．6MHz，TD－SCDMA系统提供的速率有一定的数据限制。目前，TD－SCDMA矿用通信系统采用BBU＋RRU方式，因没有办法直接使用太环网，当某个中间RRU故障会导致整个链上的RRU无法工作，维修、扩容比较困难。 1．2WCDMA无线通信技术的应用现状WCDMA技术与TD－SCDMA都是ITU正式的第三代移动通信空间接口技术规范之一，该无线通信技术集CDMA、FDMA技术优势于一体，是一种系统容量大、抗干扰能力较强的移动通信技术。WCDMA与TD－SCDMA相比，技术较为成熟，并且发展空间大，在扩频的基础上能够获得巨大的经济效益，此外，还支持所有的3G业务。WCDMA作为产业链最为成熟的技术，不仅可实现语音通信功能，还能提供高速率数据和图像传输功能。但其成本较高，使得多数煤矿企业望而止步。 2煤矿井下无线通信的技术难题 电磁波在矿井隧道中不能很好地进行传播这已是公认的事实。一直以来，井下通信的技术难题是制约煤矿安全的重要因素之一，下面将从3个方面进行论述。 2．1巷道的环境条件对电磁波的影响煤矿井下巷道一般比较狭窄，弯曲延伸，存在多个分支，且分布在不同的地下平面。巷道的截面宽度不同，且巷道四周为煤层，粗糙不平。这一特殊的传播环境对电磁波的传播特性产生重大影响。电磁波频率对传输的速度有较大的影响，巷道截面尺寸对电磁波传输也有影响，截面的尺寸与巷道内电磁波频率成正比。此外，矿井下有照明线、动力线、钢轨等纵向导体，这些线路的存在都会对电磁波的传输产生一定的影响。 2．2井下环境机电噪声干扰严重如今，井下作业机械化与自动化设备的应用，不可避免地会增加噪声的强度，但是这一问题并未引起人们的重视。通信技术中，噪声是衰减和损耗通信质量的又一个重要因素。机械设备的作业一般是24h不停歇，因机械设备自身配置量大，启动频繁，所产生的电气噪声频谱较宽。由于信号微弱会导致井下通信困难，噪声问题是井下移动通信需解决的技术难题。 2．3接收点有用信号十分微弱无线电在井下的传播可以被看作在一个特定的空间内进行，由于电磁波在传输的过程中受到煤岩层及磁导率的影响，因而其传播速度并不是恒定不变的。煤矿井下的管道由于表面比较粗糙，且分布不均，这些都会对电磁波的传输造成影响。对于某个接收点来说，接受机本身信号微弱，在干扰之后很可能接收不到信号，这种特性的存在破坏了有用信号的传输，最终导致电磁波传输距离减低为数百米，从而使得井下通信非常困难。 3无线通信技术的发展方向———Femtocell技术的运用 Femtocell是根据3G技术发展和无线技术宽带化发展方向而推出的一种低功率、超小型化的移动基站。它的运用在一定程度上提高了煤矿井下的安全性。Femtocell通过IP协议将用户最先具备的ADSL／LAN宽带进行线路连接，远端由专用网关实现从IP网到无线网的连接，具备安装便捷、能够自动配置、直接使用的优点。 3．1Femtocell的技术优势Femtocell技术的运用能够最大范围地覆盖宏小区不能覆盖的地方，可以减少来自宏小区基站的高功率开销并提高宏小区基站的性能。此外，辐射更低，手机电池也更耐用，这些优势都优于其他无线通信技术。当前在煤矿企业中，设备供应商主要是将NodeB和RNC功能集成于一个接入设备的扁平化架构，由于Femtocell网关的接口是Iu接口，扁平化架构可以将SGSN／GGSN功能集成于Femtocell接入设备，其技术优势在于符合下一代移动网络的发展趋势，并在减少节点时提高网络的可靠性。 3．2Femtocell的系统优势Femtocell技术采用的是小型化设备，可以随时使用，并能够维护系统安全，增强灵活性。系统内部采用电信级标准设计，确保系统的稳定可靠性，无线通信能够共享技术的应用，使系统的稳定性及可靠性大大提高，并能够满足设备的资源需求。Femtocell系统设备运营均衡，工作状态较为稳定。此外，Femtocell技术系统的运用采用的是国际通用的通信标准设计，设备可与终端设备兼容，并能够与多家主流设备的制造商生产的用户交换机进行交换。 4结语 无线通信技术的应用极大地实现了地面对井下作业的监测和管理，能够有效地保障井下作业的安全。就无线通信技术在井下使用的现状而言，无线技术与自动化系统的深度融合还存在一定的发展空间，因而，应当不断研究和实践，使其更好地应用在煤矿行业中。 作者：刘庆伟单位：中国神华神东煤炭集团锦界煤矿管理处 煤矿通信论文:煤矿生产调度管理通信技术论文 一、煤矿井下调度管理存在的问题 分析当前的煤矿生产调度系统，在运行过程中，存在以下几个方面的问题：第一，调度系统的工作效率较低，针对现有的煤矿生产调度系统，受技术条件的限制，煤矿企业还不能充分利用现代的网络技术来加强煤矿生产调度管理系统的建设，导致出现界面不友好、无法实时查看信息，用户操作困难，数据管理分散的现象，甚至调度管理中的信息出现重复记录的现象。在煤矿生产中，由于煤矿生产调度管理系统仅限于指挥部门使用，在没有对调度信息进行科学管理的基础上调度部门所获得的信息是不能被其他部门使用的，信息缺乏共享性，致使调度管理系统的使用效率低下。第二，缺乏完善的信息统计功能，由于调度信息缺乏共享性，这就给煤矿井下安全生产的决策分析带来了一定的困难，例如在某个时间段内生产事故等情况不能及时得到统计和处理，其严重影响了系统在煤矿安全生产中组织和协调作用的发挥，进而影响了煤矿井下的安全生产。第三，无法实现对生产调度台账和报表的实时生成，在煤矿生产调度管理系统中，虽然实现了基础数据的管理功能，但是，在调度管理系统中还没有真正实现实时生产报表的功能。在生产过程中，生产调度台账和报表的实时生产不仅可以起到统计作用，也可以起到组织和协调作用，其中，生产调度日报、煤矿井下生产值班情况表及掘进工作面调度记录等报表可以很直观的对煤矿生产进行科学决策分析。第四，无法实现动态查看功能，由于图形信息管理功能不全面，在现有的调度管理信息系统中，其只能实现经验的图形管理，而实时生成的动态图形在现有的调度管理系统中不能得到充分体现。在调度管理信息系统中，若采用无小型化网络设备，不仅成本高，设备体重大，也不具有支持数据业务的功能，因此，采用无线通信技术与安全生产管理调度系统，其可以有效满足煤矿井下安全生产的需求。 二、建立基于TD-SCDM无线通信的调度管理系统 随着计算机网络技术的发展，通信技术的应用已受到了社会各界的广泛关注，相应的网络平台经历了终端主机方式到服务器方式的演变。并且在信息数据收集、存储和处理上，也从封闭式逐步走向开放时。由此可知，通信技术的转变，促进了我国社会经济的发展。在科学技术不断发展的今天，井下越来越多的电力设备、调度中心的信息资源共享及工作流程优化的要求，为了有效满足煤矿井下的安全生产要求，建立基于通信技术的调度管理系统，不仅可以确保煤矿安全生产，同时也是促进煤矿企业经济可持续发展的重要保证。由于煤矿生产调度系统在煤矿井下安全生产中发挥着不可替代的作用，因此，利用通信技术来建立煤矿生产调度管理系统，规范煤矿生产的调度管理，减少指挥人员的工作负担，从而提高工作效率和精确度。 针对当前煤矿生产调度管理系统存在的问题，在建设调度管理信息系统中，首先应借鉴国内外比较先进的煤矿生产调度管理信息系统进行分析、研究，结合煤矿企业内部的具体生产情况和实际需求进行分析，将两者有效结合，采用TD-SCDM无线通信技术，并结合煤矿企业现有的信息化平台，提供语音、视频、数据一体的网络平台，如图1所示，通过利用通信技术与调度管理信息系统连接，其可以及时对井下生产进行指挥，同时也可以及时进行紧急情况的处理。采用TD-SCDM矿用无线通信与煤矿生产调度系统，其主要有以下特点：第一，具有先进的无线管理功能，通过搭载无线视频监控和人员定位等数字化建设，指挥调度人员只需要通过语音、视频进行调度或召开会议，则可以进行通信与管理；第二，信息收集与分析功能，对掘进队的生产数据及井下各个环节的安全生产情况等基础资料进行收集，按照年、月、日对煤炭生产产量及安全情况进行统计分析，实现信息共享，及时地、有效地解决煤矿生产中的实际问题；第三，资源合理分配功能，根据煤矿企业内部的具体情况和煤炭生产需要合理分配劳动力，对机电设备、配件、雷管等进行检查；第四，数据资料存储、查询功能，对收集到的生产数据及相关资料以超文本的形式存在，从而实现规范化的煤矿安全生产；第五，可靠的冗余功能，煤矿生产调度系统支持单板、设备、网络级等三级冗余能力，在煤矿生产中，若某一环节或节点发生故障，调度管理信息系统将会自动进行主设备的倒换，以保证整合系统的正常运行；第六，漫游功能，利用无线通信技术在煤矿井上设置多个基站，实现多点漫游和无缝却换的功能，这样系统不仅可以实时对煤矿井下的生产进行监测，也可以对各个基站的指挥调度人员进行网络级调度和漫游调度，该系统支持全局录音功能；第七，多级调度功能，指挥调度人员只需权限设置，则可以实现上级调度台对下级调度台的调度，同时总调度台可以对各分调度台进行调度，建设全网多级调度管理信息系统，以满足对多用户管理的需求。 三、结束语 煤矿井下生产是一项具有危险性、施工环境恶劣的工程，为了实现煤矿井下的安全生产，建设煤矿生产调度管理信息系统是非常重要的。通过加强信息化建设，建立生产调度管理信息系统，使调度生产管理信息系统在煤矿生产中起到组织、协调和指挥的作用，以保证煤矿安全生产，以促进煤矿企业的可持续发展。 作者：刘涛单位：神华神东煤炭集团开拓准备中心生产指挥中心 煤矿通信论文:煤矿井下应急救援无线通信设计 一、WiFi技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计 所谓WiFi，其实就是一种现代化短距离无线网络传输技术，可以在一定范围内接入互联网的无线电信号，也属于一种无线相容认证。WiFi其实是由WECA（无线以太网相容联盟）宣传的业界术语。在迅猛发展的无线通信技术中，尤其是相继出现的IEEE802,11g，IEEE802.11A等标准，WiFi逐渐成为IEEE802.11标准系统称谓。其应急救援无线通信系统的主要组成部分，也就是其无线通信信道，通过计算机上的WIFI链路中心节点FFD1，就可以把救援人员的控制命令进行发送，直接发送到小车上的RFD采集终端。借助于WIFI技术的自组网功能，其新投放的节点会在其2个节点通信距离大于通信范围之后，直接在WIFI网络中加入，并成为其中间路由节点，通常对其通信链路产生延伸作用，对其正常运行提供有效保证。之后会继续将一些其他节点进行投放，在对其链路进行建立过程中，其救援前端的各种参数也会通过采集终端进行传送，救援中心就可以依照这些参数，对其具体的救援工作进行合理的安排。 (一)煤矿急救通信结构在煤矿井下发生灾害的时候，就需要立即将井下电力供应全部切断，其灾害现场环境具有一定的复杂性，所以，就结构而言，救援通信系统的构建主要包括井下指挥中心、无线救援通信系统以及地面指挥中心3部分。具体救援系统结构见图1，个人终端、井下指挥中心与中继台共同组成煤矿井下无线救援通信系统。就无线网络通信技术而言，煤矿急救通信结构属于无线与有线通信共同结合的紧急救援系统。因为煤矿井下有着非常特殊的巷道结构，在具有局限性空间中进行无线信号的传输，所传输的距离接近地面。所以在进行个人终端设计时，通过功放模块的增加来加大无线网络传输距离。此外，在井下指挥中心与个人终端间，依照现场需要，添置中继台。 (二)井下个人终端设计在煤矿井下，语音模块、环境参数采集模块、图像采集模块、液晶显示模块、WiFi模块、键盘输入模块、MCU处理模块以及无线功放模块等共同组成个人终端硬件。而且在国际国内市场中图像采集模块、语音模块、液晶显示模块以及键盘输入模块等都部件都比较成熟，无需独立性研究与开发；我院已研发出环境参数采集模块，而且在设计时，不必对MCU进行单独性使用。WIFi模块以串口方式对煤矿井下环境采集参数信息进行读取，采用G-SPI，即SPI方式与凸显采集、语音模块进行通信。采用GPIO中的IO接口与液晶显示模块、键盘输入模块进行连接，采用RX、TX管脚与无线功放模块进行连接。具体设计图如图2所示。 (三)中继台设计在井下指挥中心与个人终端之间进行中继通道的构建是中继台的主要作用，使其通信距离得以延长，中继台通过双WIFI芯片，定向天线与双功放方案，通过定向天线能够使其通信距离得以延长。具体中继台设计图如图3所示。 (四)监测监控系统设计煤矿井下所采用的传感器，例如CH4、O2、温度以及CO等，其目前所采用的全部都是频率信号输出，通常是在200～1000Hz，其系统均需要先把各种传感器全部都接入到监控分站，随后通过监控分站向地面中心站进行传送，其不但会对设备成本进行增加，同时在其数据传输过程中，如果距离超过2KM，就会受到电磁干扰，增加系统的不稳定因素。所以说在其传感器之中加上WIFI模块，将之中的数据在WIFI网络中进行接入，这样其数据就可以采用WIFI的形式进行发送，同时也能够通过光纤环网进行发送。 (五)移动数字视频设计目前在煤矿井下其监控系统即为在特定位置所安装的摄像仪，那么针对这一情况，如果是采用WIFI方式则可以对其有效性进行切实提高。比如说胶带巡检摄像仪的应用，就必须要借助于移动视频视频进行实现。其视频图像传输无线化对传统同轴电缆、光纤图像监视受限制等等进行了突破，其灵活性以及便利性更高。其中WIFI宽带最高能够达到300Mbit/s，其在高码流、高宽带以及高画质的音视频中非常适用，同时还具有超强的抗干扰和抗衰落能力，其可以对视频传输链路进行有效满足。 二、结语 在WIFI技术的煤矿井下应急救援无线通信系统中，采用此设计方案，能够保证通信距离在5KM。而且此系统在目前依旧处于安标送审状态。基于WIFI技术可用于各类型的煤矿井下灾害救援工作。研究与开发煤矿安全监控始终受到国家鼓励与支持，我国煤矿安全生产标准与规程中明确提出煤矿一定要有充足安全装备。所以，基于WIFI技术必会得到政府的鼓励与支持。 作者：姜文峰单位：天地（常州）自动化股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿井下通信技术应用与分析 1我国井下通信方式 多年以来，对于井下无线通信技术，国内外进行了许多试验。虽然研制出了一些井下通信设备，效果却不理想，因此井下通信较地面通信发展缓慢。与发达国家相比，中国的煤炭工业信息化水平低，装备制造技术还很落后。20世纪90年代，我国开始组建煤矿井下计算机管理系统，提出矿井生产自动化系统与管理系统相连接，从而实现资源共享的信息系统集成设想。 1.1低频导引通信 低频导引通信工作在低频段通常只有几百千赫兹，其传输媒介为同轴电缆。每隔数百米需在电缆上布置一个辐射器，从而电波向电缆内外辐射，最终实现煤矿井下通信的目的。通常情况下低频导引通信信号覆盖范围为1km左右，在加接中继器的基础上，通信范围可进一步扩大。优点:低频导引通信系统造价低且简单实用。由于频率低、电缆的传输损耗小(2～4dB/km)，故信号传输距离大。缺点:由于低频处人为噪声很强，数据误码率高，可靠性低;波长较大，导致天线收发信号效率低下，同时由于井下巷道的限制，所以天线规格就受到限制;且低频导引通信为模拟通信方式，由于其频率低，故不适合高速数据通信方式。 1.2动力线载波通信 动力线载波通信方式作为一种较早应用于井下的通信方式，在煤矿井下控制、语音及信号监测等方面都有广泛应用。其原理是利用矿井机车架空线或动力电缆作为信道，将语音信号调成频率为数万赫兹的载波通过信道进行信号传输。优点:使用简单方便，借助于已有的电缆或者机车架空线，无需铺设专用线路，是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段。缺点:煤矿井下机车架空线及动力电缆分支较多，且由于各种机电设备的频繁启动，不易使信道参数保持信号传送需要的稳定状态，且架空线及动力电缆载波频率相对较低，架空线及动力电缆的传输阻抗不易与通信机匹配。 1.3井下光纤通信技术 井下光纤通信技术是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。目前井下光纤通信技术已在不同领域发挥作用，在监测监控系统中，光纤是仅次于语音通信的较为理想的高速信道。优点:其容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强。缺点:质地脆，机械强度差，不适于井下特殊的工作环境;光纤光缆的弯曲半径不能过小，在安装过程中需要专业技术人员指导。 1.4感应通信技术 感应通信是以普通金属导体为媒介，通过移动电台与普通导体间的静电耦合、电磁感应的方式实现通信的目的。具体做法是通过架设专用感应线或利用巷道内已有的导体(如电缆、管道、轨道等)进行导波的通信方式。由于它自身与无线电相似，人们又把这种通信方式称为“感应无线电”，其通信方式与普通电台十分相似。优点:价格低廉、构成简单、无需中继器且感应线敷设简便。缺点:感应通信方式选择较低传输频率来减小传输衰减，但井下通信在低频段的噪音较大，所以通信噪声大，质量不高;井下感应线一般敷设在巷道壁旁，会使感应信号发生较大损耗，从而影响实际传输距离。 1.5漏泄通信技术 漏泄通信技术的基本原理是人为地在同轴电缆的外导体开孔、开槽或采用疏织的方式破坏外导体的完整性，在巷道中起天线的作用，实现移动基站或电台之间的可逆耦合，达到较好的通信质量。具体做法为巷道中架设同轴电缆，等间距在电缆上开槽孔，槽孔周围可形成连续电磁波漏泄信号场，当无线电信号在开槽孔电缆上传输时，信号既可轴向传播，又能沿径向产生电磁波漏泄场漏泄信号场。优点:传输媒介为电缆，传输质量高、抗干扰能力强、工作频率高、频带宽、容量大，可满足井下无线式的数据、图像、话音的传输。缺点:灾变事故发生时漏泄电缆可能被挤压发生变形、断裂、短路及中继放大器的损坏都会造成系统的损坏，影响通信安全;在条件恶劣的采掘工作面及掘进头等地，无法架设电缆。 2国外井下通信方式 与国内相比，国外发达国家矿井通信技术起步早、发展快，现场监控系统体系结构相对成熟，已经在安全、生产监控领域得到广泛应用。 2.1矿用小灵通 矿用小灵通是针对井下作业环境和安全作业要求研制的一种无线调度通信系统。能实现有线、无线使用者的调度功能，井下手机与手机，地面与井下手机，调度电话与井下手机，地面固定电话与井下手机间均能够实现双向通话，还能根据实际需要对无线及固定用户进行统一编号、混合组网。美国UT斯达康公司于1995年率先设计制造了矿用小灵通通信系统，能实现矿区移动通信网与公众移动通信网的汇接联网，实现了矿区移动用户、固定用户的统一调度和指挥。 2.2分布式天线 分布式天线系统(DAS:DistributedAntennaSys-tem)是一个由分布于某个建筑物内、专门用于提供无线室内覆盖的多个天线组成的网络。这种系统既可以是有源系统，也可以是无源系统。一个无源DAS系统是一个由同轴电缆、耦合器和功分器(用于将RF信号分配给建筑物内的各个天线)组成的网络。无源DAS系统使用的是漏泄同轴电缆，而不是离散天线。使用漏泄同轴电缆还是使用离散天线通常取决于建筑结构和安装条件。加拿大最先将分布式天线系统应用到井下移动通信服务，采用无线电调制/解调技术原理，工作频段设置在851－891MHz(基站发)和700－825MHz(基站收)，将天线布置在巷道中并以一定的间隔距离周期地排列，工作频率为800MHz左右，利于电磁波在巷道中的传播。此种通信方式适用于较长直巷道的矿井，对于拐弯巷道多的矿井，则存在着通信盲区等问题。 2.3透地通信方式 NicolaTesla在1899年就提出采用极低频(ELF)电磁波，通过大地作为介质进行通信的假想，这是透地通信的最早理论构想。2006年，美国研究人员提出了透地语音通信系统，构建了双路语音透地模型，提出了电磁干扰的容许性、限制的要求和透地深度范围。国外研发的井下无线通信与急救系统(PED)是目前最先进的透地通信系统，已应用于井下急救。 3结语 在煤矿井下安全避险系统中，通信系统是不可或缺的六大系统之一，是矿井生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。与国外相比我国井下移动通信系统及设备抗灾能力弱，在发生特大灾害后井下通信设施失效，无法与井下工人取得联系，影响救援速度。井下通信是目前都在研究的课题，如中国矿业大学徐钊教授、山东科技大学李恒文教授，坚信通过研究人员的不懈努力，更多高效的通信方式将广泛应用于矿井井下通信。 作者：王岳斌单位：潞安环能股份公司五阳煤矿 煤矿通信论文:煤矿井下通信技术的探索 1井下通信的要求 1．1井下通信功能上的多样性 1)矿井生产调度人员在矿井通信系统中应拥有相对的优先权，拥有群呼、选呼、强插、录音等功能，目的是及时指挥井下人员在灾变时撤离到安全区域内;在某些关键通信点上需具备自动报警、双向报警及紧急呼叫的功能，同时提高通信设备应变能力。2)井下通信设备所处巷道狭长且环境潮湿，因此要求井下通信系统须具备适应恶劣环境的能力，且井下通信系统中的故障设备不影响其余非故障设备的正常工作。3)煤矿井下工作环境时常变动，随着井下通信设备可靠性的完善、成本的降低、通信质量的提高，矿井移动通信系统将承担主要救灾通信与生产调度的任务，故要求井下通信系统的信道容量足够大。 1．2井下通信系统性能上的要求 1)在井下通信系统自身的通信效果比较理想的基础上，井下通信设备要适应井下恶劣环境、满足矿井动态生产的要求。同时，井下通信设备自身运行过程不会对安全生产造成不良影响。2)井下通信系统需满足系统结构简单、通信设备移动方便，能适应采掘工作面等通信区域的变化，能在相关区域快捷、迅速地建立井下通信系统。3)井下用电设备较多，电磁辐射随着用电设备的频繁启动而大量产生，这对井下通信质量产生较大的影响。因此要求在井下运行的通信设备必须能适应较差的信道条件且拥有较强的抗干扰能力。 1．3井下通信安全上的要求 1)煤矿井下空气中含较多煤尘和可燃性气体，极易发生矿井煤尘及瓦斯爆炸事故。故要求构成井下通信系统的电气设备、通信设备拥有本质安全型级别的防爆功能。2)煤矿井下电源负荷大，电压波动一般在额定电压的75%～100%之间，波动范围大，因此要求井下通信设备所用电源拥有较强适应电压波动的能力，一旦发生事故，井下电网遭到破坏，要求备用电源应维持不小于24h的正常工作。 2我国井下通信方式 多年以来，对于井下无线通信技术，国内外进行了许多试验。虽然研制出了一些井下通信设备，效果却不理想，因此井下通信较地面通信发展缓慢。与发达国家相比，中国的煤炭工业信息化水平低，装备制造技术还很落后。20世纪90年代，我国开始组建煤矿井下计算机管理系统，提出矿井生产自动化系统与管理系统相连接，从而实现资源共享的信息系统集成设想。 2．1低频导引通信低频导引通信工作在低频段通常只有几百千赫兹，其传输媒介为同轴电缆。每隔数百米需在电缆上布置一个辐射器，从而电波向电缆内外辐射，最终实现煤矿井下通信的目的。通常情况下低频导引通信信号覆盖范围为1km左右，在加接中继器的基础上，通信范围可进一步扩大。优点:低频导引通信系统造价低且简单实用。由于频率低、电缆的传输损耗小(2～4dB/km)，故信号传输距离大。缺点:由于低频处人为噪声很强，数据误码率高，可靠性低;波长较大，导致天线收发信号效率低下，同时由于井下巷道的限制，所以天线规格就受到限制;且低频导引通信为模拟通信方式，由于其频率低，故不适合高速数据通信方式。 2．2动力线载波通信动力线载波通信方式作为一种较早应用于井下的通信方式，在煤矿井下控制、语音及信号监测等方面都有广泛应用。其原理是利用矿井机车架空线或动力电缆作为信道，将语音信号调成频率为数万赫兹的载波通过信道进行信号传输。优点:使用简单方便，借助于已有的电缆或者机车架空线，无需铺设专用线路，是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段。缺点:煤矿井下机车架空线及动力电缆分支较多，且由于各种机电设备的频繁启动，不易使信道参数保持信号传送需要的稳定状态，且架空线及动力电缆载波频率相对较低，架空线及动力电缆的传输阻抗不易与通信机匹配。 2．3井下光纤通信技术井下光纤通信技术是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。目前井下光纤通信技术已在不同领域发挥作用，在监测监控系统中，光纤是仅次于语音通信的较为理想的高速信道。优点:其容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强。缺点:质地脆，机械强度差，不适于井下特殊的工作环境;光纤光缆的弯曲半径不能过小，在安装过程中需要专业技术人员指导。 2．4感应通信技术感应通信是以普通金属导体为媒介，通过移动电台与普通导体间的静电耦合、电磁感应的方式实现通信的目的。具体做法是通过架设专用感应线或利用巷道内已有的导体(如电缆、管道、轨道等)进行导波的通信方式。由于它自身与无线电相似，人们又把这种通信方式称为“感应无线电”，其通信方式与普通电台十分相似。优点:价格低廉、构成简单、无需中继器且感应线敷设简便。缺点:感应通信方式选择较低传输频率来减小传输衰减，但井下通信在低频段的噪音较大，所以通信噪声大，质量不高;井下感应线一般敷设在巷道壁旁，会使感应信号发生较大损耗，从而影响实际传输距离。 2．5漏泄通信技术漏泄通信技术的基本原理是人为地在同轴电缆的外导体开孔、开槽或采用疏织的方式破坏外导体的完整性，在巷道中起天线的作用，实现移动基站或电台之间的可逆耦合，达到较好的通信质量。具体做法为巷道中架设同轴电缆，等间距在电缆上开槽孔，槽孔周围可形成连续电磁波漏泄信号场，当无线电信号在开槽孔电缆上传输时，信号既可轴向传播，又能沿径向产生电磁波漏泄场漏泄信号场。优点:传输媒介为电缆，传输质量高、抗干扰能力强、工作频率高、频带宽、容量大，可满足井下无线式的数据、图像、话音的传输。缺点:灾变事故发生时漏泄电缆可能被挤压发生变形、断裂、短路及中继放大器的损坏都会造成系统的损坏，影响通信安全;在条件恶劣的采掘工作面及掘进头等地，无法架设电缆。 3国外井下通信方式 与国内相比，国外发达国家矿井通信技术起步早、发展快，现场监控系统体系结构相对成熟，已经在安全、生产监控领域得到广泛应用。 3．1矿用小灵通矿用小灵通是针对井下作业环境和安全作业要求研制的一种无线调度通信系统。能实现有线、无线使用者的调度功能，井下手机与手机，地面与井下手机，调度电话与井下手机，地面固定电话与井下手机间均能够实现双向通话，还能根据实际需要对无线及固定用户进行统一编号、混合组网。美国UT斯达康公司于1995年率先设计制造了矿用小灵通通信系统，能实现矿区移动通信网与公众移动通信网的汇接联网，实现了矿区移动用户、固定用户的统一调度和指挥。 3．2分布式天线分布式天线系统(DAS:DistributedAntennaSys-tem)是一个由分布于某个建筑物内、专门用于提供无线室内覆盖的多个天线组成的网络。这种系统既可以是有源系统，也可以是无源系统。一个无源DAS系统是一个由同轴电缆、耦合器和功分器(用于将RF信号分配给建筑物内的各个天线)组成的网络。无源DAS系统使用的是漏泄同轴电缆，而不是离散天线。使用漏泄同轴电缆还是使用离散天线通常取决于建筑结构和安装条件。加拿大最先将分布式天线系统应用到井下移动通信服务，采用无线电调制/解调技术原理，工作频段设置在851－891MHz(基站发)和700－825MHz(基站收)，将天线布置在巷道中并以一定的间隔距离周期地排列，工作频率为800MHz左右，利于电磁波在巷道中的传播。此种通信方式适用于较长直巷道的矿井，对于拐弯巷道多的矿井，则存在着通信盲区等问题。 3．3透地通信方式NicolaTesla在1899年就提出采用极低频(ELF)电磁波，通过大地作为介质进行通信的假想，这是透地通信的最早理论构想。2006年，美国研究人员提出了透地语音通信系统，构建了双路语音透地模型，提出了电磁干扰的容许性、限制的要求和透地深度范围。国外研发的井下无线通信与急救系统(PED)是目前最先进的透地通信系统，已应用于井下急救。 4结语 在煤矿井下安全避险系统中，通信系统是不可或缺的六大系统之一，是矿井生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。与国外相比我国井下移动通信系统及设备抗灾能力弱，在发生特大灾害后井下通信设施失效，无法与井下工人取得联系，影响救援速度。井下通信是目前都在研究的课题，如中国矿业大学徐钊教授、山东科技大学李恒文教授，坚信通过研究人员的不懈努力，更多高效的通信方式将广泛应用于矿井井下通信。 作者：王岳斌单位：潞安环能股份公司五阳煤矿 煤矿通信论文:煤矿行业无线通信传播的思考 本文作者：于长波单位：河北能源职业技术学院 我国煤矿领域无线通信市场近年来得到迅猛发展，专网无线通信技术得到极大发挥，涌现出各种新式通讯工具如：WiFi无线局域网、数宇无线对讲、PHS小灵通、SCDMA大灵通，当前最新技术产品为NGP技术。广大煤矿企业如何选择适合的通讯工具成为一项重要课题，文中对比分析了煤矿企业目前已应用的通信技术的特点。 1应用在煤炭企业的通信技术 1.1PHS技术 又称矿井小灵通，是全球四大移动通信标准（GSM/CDMA/3G/PHS）之一，有国家电信公网商用运营的经历，符合国际电信联盟标准，是目前井下无线通讯的主要应用产品之一。该系统的结构设计上采用一体化，广泛应用了大量硬件技术像FPGA、DSP。该系统的软件是基于模块化开发的，它的控制体系采用逐级分布。系统的配置非常灵活，用户可根据需要灵活调整业务功能和系统容量，这都是归功于该系统的数据驱动技术。该系统的另一特点是能够统一指挥和调度矿区内的固定和移动用户，实现公众通信移动网络和矿区通信移动网络相连接。 1.2SCDMA技术 也就是所说的矿区大灵通，这项技术在通信行业里属于边缘技术，因为它不符合国际电信联盟标准，所以没有得到大规模的应用。从技术层面来看，该技术在煤矿行业应用存在以下局限：第一，该技术覆盖矿井坑道的通信方式是泄露电缆，这样做是为了大蜂窝基站不用在井下多点安装分布网络，尽管节约成本，但信号衰减很大，影响通讯质量；第二，整个矿井仅设一个或几个定点放置的大功率基站，限制了手机定位，无线通讯依赖性强。 1.3矿井无线数宇对讲 此项产品成熟性较高，配套设备及产品产业链完善，在传统企业专网无线通信市场中应用广泛，可靠、实用、价位适当，矿井通信领域使用历史较长，但这种技术受到手持机点对点或点对多点、一播通信方式限制，应用范围较窄，主要缺憾在于：（1）没办法实现一部手机全双工的保密通信，企业大规模的组网无法实现（;2）很难实现电信公网和企业原有的固话交换之间的相互通联；（3）业务信道不足、覆盖面积窄、通话安全性低、手持机功率大等。 1.4WIFI（矿井无线局域网） WIFI(WirelessFidelity）技术，属短距无线宽带数据传输，属于国际电信联盟ITU，为非移动无线宽带数据通信，不支持无线语音业务和移动数据传输，主要应用于无线网片和无线网桥。该技术存在如下技术劣势：（1）缺乏语音压缩算法，只能进行数据压缩传输计算，通话最失真；（2）手机跨基站移动通话常掉线，通讯只能在本基站下进行；（3）每部手机在不恒定的空口无线业务信道带宽的环境下很难保证正常通话。WIFI技术在煤矿企业的光纤环网对接和综合自动化监控数据的传输以及多个网络合并的网关等通信设备中应用非常广泛，这是因为该技术以太网传输和宽带数据接入功能非常强大，所以适合在煤矿开展宽带数据通信。 1.5第四代移动通信技术（NGP） NGP技术具备矿井小灵通通话音质好的特性，同时也能发挥WIFI技术中的数据传输优势，通过国际电信联盟ITU的标准认证。该技术能够提供质量好、速率高的多媒体服务。在煤矿系统，这项技术的作用得到了极大发挥，能够满足矿井监控、工作人员的位置定位、提供高质量的通讯等要求，尤其是它的并网传输能力，降低了矿井工作中网络通信的成本。将5种技术具体指标进行对比，见表1。 2当前煤矿各种无线通讯技术发展趋势 2.1PHS技术 矿井小灵通是当前煤矿通信领域应用最广的无线通信系统，近500家企业采用，具备强大技术优势，如语音通话质最好、移动切换呼通率高、组网通信规范严格等。2011年，小灵通的原有频段将让给3G组网。 分析如下：（1）PHS基站和手机功率小，属于无线微蜂窝通信体制，基站对3G的网络通信影响不大。（2）该技术基站通过自动调整可以确保完成在线通话手机的信道频点无缝实时切换，能够实现动态选择质量最好的频点重新进行业务信道分配。（3）一些商用3G网络建设较成熟的国家，当地PHS和与DECT系统均能实现与3G网络兼容并网，因此可借鉴其先进经验。（4）矿井小灵通通信主要集中在矿井下，对地面3G网络信号不产生干扰；且国家无线电管理委员不限制20mW以下的无线微蜂窝通信，因此当前矿井普遍采用小灵通在矿井通信中是比较可行的。 2.2WiFi无线局域网技术 WiFi技术系统因其部署和调度的强大优势，正在逐步取代PHS技术。在该技术支持下，矿井工作人员在同一个平台上，可以同时完成无线和有线网络通信，网络接入十分便利，井上、下网络通讯可轻松完成。 2.3NGP移动通信技术 NGP技术系统较其他通信技术节约电缆，更具备其他技术难以实现的人员定位功能，还能进行自动监控井下作业，它独特的多媒体技术支持奠定了矿井多网合一无线通讯的技术基础；该技术的新通信协议可以实现即时精确的定位和上传定位信息，是真正的移动生产调度系统，基站接收灵敏度和井下直线通信距离比传统矿井小灵通更远，具有宽带视频接入和窄带串口数据采集监测分控功能；使用NGP技术的同时，PHS与3G频段不发生冲突，因此小灵通业务可以在该技术系统下继续使用。 3结语 新的通信技术和协议在不断更新和升级，但传统的PHS由于有悠久的运营历史，尤其在中国，该技术特点和产品优势非常明显。随着煤矿矿井通信要求的提高，新的通信技术如新一代PHS通信技术如NGP和WiFi技术等，将逐步改进和升级原有的通信技术系统，为煤矿通信领域提供更加精准和高质量的通信服务。 煤矿通信论文:通信技术与视频监控在煤矿安全生产的作用 摘要：将电子视频监控技术应用在煤矿安全生产监控中，可以极大提升煤矿的生产安全性。笔者针对视频监控的主要形式、视频监控在煤矿生产中的应用及发展趋势开展详细的探讨，希望通过相关介绍，煤矿企业能够进一步加强对电子监控技术的研究及应用，确保煤矿生产的安全性。 关键词：视频监控；煤矿；生产安全 将视频监控技术运用在煤矿安全生产中，可以有效保证生产的安全，视频监控技术是指利用信息交换、集中及共享等操作，实现将多个功能完善且独立的系统综合为有机的整体，实现系统维护以及管理的自动化、软件界面合成、多种信息集成。信息技术与计算机生产技术成为了煤矿智能化生产的重要基础。由于当前煤矿对安全生产的要求在不断提升，视频监控技术也逐渐被广泛运用在煤矿生产中，当前自动化控制系统已逐渐成为煤矿生产设备运行监测、设备调控检测和设备运行状态校正切实有效开展的重要保障。依据事前设置的规则开展网络视频安全控制、危机处理、节能减排及生产告警等各项工作。 1视频监控技术 目前煤矿企业对生产安全有着较高的要求，因此，借助视频监控系统的全新技术，这样可以良好控制煤矿的安全生产，实现生产的高效、稳定、可靠[1]。视频监控系统有着十分完善的运行日志，可以按类型、时间、设备、报警等开展有效的统计。设备时间日志中，用户能够监控某个设备的某一时间段内的运行状况，查看该设备在选定时间段内的报警记录。在事件日志内，用户可以借助日志记录，详细查看该设备在运行过程中出现的各种事件，开展综合分析，如设备的开启和关闭功能是否良好。视频监控测点由于具备信息管理系统，该系统中用户只用选择某设备或测点，自行设置上下限、比例变换、语音文件、报警级别、专家意见等多种信息。 2视频监控系统的结构 当前视频监控系统产品主要包含两种类型，分别为数字视频监控系统及模拟视频监控系统。其中模拟视频监控系统也包含两种：一是以PC机为主的监控系统，该系统能够切换和控制矩阵主机，借助计算机软件，能针对煤矿的安全生产实行报警及控制，如在煤矿生产中，借助瓦斯监控系统能有效监控矿井的瓦斯含量，一旦瓦斯超过了安全定值，系统将自动报警，有关人员可以及时疏散并处理相应的事故；借助以单片机为基础的监控系统，能够很好地开展监控。煤矿电子监控系统能够分成井上光纤部分、井下光纤部分、电视系统及调度室控制等。在使用中，各种系统能够将井上以及井下的实时信息传输至调度室，从而管理人员能直接分析矿井的实际状况[2]。借助电子监控系统，能够全面、及时和准确管理矿井的安全生产。 3视频监控在煤矿安全生产中的运用 煤矿生产安全包含了很多内容，因此，在设计煤矿安全监控系统中必须要确保系统具有较强通用性和实用性，在安全生产过程中必须要对整个业务开展系统有效的分析，业务处理往往十分繁琐，对此必须要结合具体的情况及业务过程明确具体的算法、参数等，并且还要规范相应的业务流程。及时发现并及时处理安全生产中出现的问题。煤矿生产中使用的视频监控涉及的主要操作为：分离正常监控视频信息的监控数据，保存系统监控中必须要监控的数据和近期数据。剥离历史监控数据，同时将数据导入备份数据库中，随后在备份监控数据库中再重新构建监控安全系统。实现网络监控生产流程化，具体有效地针对各种种类的煤矿安全生产监控系统设置操作要求及规范，实时分析所有网络监控数据和保证网络监控资料完善、准确[3]。不同岗位的视频检测热点可以有效掌握不同网络监控流程、信息和进度，班组长要按照监控中心的网络合理开展监控，借助监控达到实时监控的目的，显著提升监控工作效率及水平，实现精细化及人性化监控。伴随视频监控的不断开展和工作内容的不断增加，监测数据相应的也会不断发生各种问题。目前我国的煤矿生产安全监控系统的运行速度并不高，因此，往往会发生监控数据查询超时这一问题。要想切实有效地解决这一问题，必须要在正常视频监控的过程中实现监控数据和监控视频数据相分离，同时还要将历史监控数据分离出来，定期导入设备监控数据库，以此来提升监控系统的运行速度。关于视频监控数据的分离工作，主要是指转换并迁移监控数据、分析生产监控数据表、查询变更信息、查询生产监控、统计相关信息、核对并查询日志、确保移动生产安全和查询报警电话等，进而确保生产安全监控有着更好的安全监控系统查询和分析统计功能，而且无需利用众多监控数据就能进一步分析煤矿安全生产中的异常数据[4]。 4监控和通信技术在煤矿安全生产中的运用 4.1矿用无线通信技术 为了防止假冒机电设备运用在煤矿安全生产中，保证煤矿井下生产安全，可以采用基于物联网的矿用无线通信技术。众所周知，无线传输在煤矿井下衰减程度较大，在地面上可以有效运用的物联网技术难以有效运用于煤矿井下，因此，必须要根据煤矿井下的特点，有效运用物联网技术。针对矿用物联网信息数据进行编码、输送及整理操作；设计与研究煤矿用车、人员等多种动静态目标管理系统；对多数工作及操作人员设计人机环闭锁系统；针对矿用产品和重大设备设计跟踪系统。随着科学技术和网络信息技术的持续进步，煤矿井下多种矿用产品及重要设备都需要利用物联网无线通信技术实现，并且利用这一技术来提升生产效率、保障生产质量。 4.2矿下人员精准定位技术 煤矿是事故多发的场所，一旦出现煤矿事故必须要及时准确地对矿下工作人员进行定位，从而对被困人员有一个全面的了解，协助救助人员开展高效救援[5]。但是全球GPS定位难以全面覆盖煤矿井下的各巷道，当下我国多数煤矿的井下人员定位技术使用的是无线射频识别技术，该技术虽然也能对矿下人员展开定位，但是其定位并不十分精准，难以有效协助救援工作的开展。因此，必须要有效结合矿下的具体环境特点，深入和细致研究矿井下的网络定位系统及算法，研究与开发更加精准的煤矿井下人员定位系统，为矿下工作人员提供更强大的生命安全保障。 4.3全方位传感技术 为了能够实时检测井下瓦斯浓度，防止瓦斯浓度超过规定值而产生重大煤矿安全事故，要在矿下的各个重要位置布置传感器。传感器的大量分布并不会造成安全投入成本的增加，反之还会有效分担系统工作。实际系统运行和使用中，可结合矿井下煤矿采掘具体位置、巷道风速、瓦斯分布的波动等情况来设计和安置传感器（如图2所示），对各种设备是否吊挂、断电浓度、报警临界值等进行监测，实现传感器的大范围分布，保障煤矿井下工作人员的安全，确保煤矿井下各项工作的顺利开展[6]。 4.4矿下生命探测技术 一旦煤矿井下出现了恶劣的安全事故，借助生命探测设备可以快速开展抢救，加快搜救速度，尽可能减少人员的伤亡。通常煤矿下的环境及条件都十分恶劣和复杂，有些技术无法被有效运用于矿井下，对此为了更好应对出现安全事故后的井下环境，必须要研发高效的定位矿井下生命的技术。这一技术可以穿透煤矿岩石层，及时掌握并了解矿井下人员的生命情况，借助生命探测技术，可以最大程度降低事故中的人员伤亡率，切实为矿井下工作人员的安全提供保障。 5结语 在煤矿视频监控系统和通信技术不断发展的今天，煤矿企业的工作人员能够合理运用视频监控系统，加大对煤矿安全生产的监管力度，并且借助视频监控系统来杜绝各种不安全行为和因素，极大提升煤矿生产的安全性。 作者:陈丽 单位:六盘水宏通通讯信息有限公司 煤矿通信论文:煤矿自动化和通信技术探讨 摘要:现如今，我国煤矿的发展已经越来越好，很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中，人们应用非常先进的技术手段，将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看，我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术，这些都是现代化煤矿发展中的核心内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展，有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析，并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。 关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1．1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代，当时继电器是一项主要的自动化器件，但是由于受到技术方面的限制，继电器的体积非常庞大，不仅操作起来十分困难，其安全性也较差，并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代，我国自动化继电器的发展出现了一定的进步，主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现，这为继电器的使用给予了有力的保障。后来，单片机的出现开始替代了传统的自动化设备，这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步，越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中，并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1．2矿井通信。在煤矿开采的过程中，会涉及很多的内容，为了确保矿井通信设备的快速发展，不仅要保证矿井设备的先进性，还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中，经常会遇到各种各样的问题，要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性，就应该充分认识到矿井通信的重要性，要求矿井覆盖面积达到一定的程度，然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中，还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率，常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统，这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。 2煤矿自动化技术 2．1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步，高速监控网络已经实现了快速的发展，这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统，其中，冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是，从宏观的角度来看，由于我国工业控制网的开放性比较差，在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而，在矿井装备当中，常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起，这样的通信效率会更高，也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况，所以，综合来看，煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2．2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源，更需要先进的信息化网络技术，管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展，就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术，让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中，Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全，也可以起到很好的自动化控制作用，让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此，煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比，现代化的煤矿产业中，自动化平台软件的发展将会更受欢迎，因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源，还会很好地提升煤矿开采效率，为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2．3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中，经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等，这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设，就应该充分认识到现代化技术的科学性，不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采，这样不仅会浪费人力、物力，还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展，就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。 3煤矿通信技术 在现代化的矿井通信技术发展过程中，矿井有线通信技术占据着十分重要的地位，无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展，为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今，为了推动煤矿产业的高效发展，还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术，矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势，首先，矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。 4若干技术问题 4．1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步，越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件，为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展，就应该不断地提高局部生产环节自动化技术，让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中，为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中，煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中，还是在自动化技术的研究中，高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4．2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大，传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中，才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复，不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响，还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全，就应该将原有的旧式电缆替换成光缆，这样不仅可以提高电缆的利用效率，还可以大大提高煤矿的生产效率。4．3煤矿供电安全技术。现如今，煤矿供电安全技术发展十分迅猛，很多时候煤矿供电设备会出现一些故障，如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全，就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性，加强供电过程中的安全问题，避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失，还应该加大设备研究力度，争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本，还会大大提升监管效率，为煤矿供电安全给予更有力的保障。 作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司 煤矿通信论文:煤矿安全生产监控与通信技术探讨 煤炭作为重要的能源，在国民经济发展过程中发挥着重要的作用，然而煤矿生产过程的安全问题一直没有得到有效解决。国家和企业对煤矿安全生产十分重视。将现代计算机监控和通信技术利用到煤矿生产过程中，能够对煤矿生产进行实时监控，减少事故发生的概率。 一、安全生产监控系统 安全监控系统是集计算机监控、信号采集、通信技术为一体的实时监控系统，将系统软件程序各个子系统、硬件电路模块化设计，从而便于硬件系统线路的连接，使安全监控系统在恶劣的工作环境下依然能够正常运行，因此，在煤矿企业生产过程中，利用安全生产监控系统，煤矿生产管理人员不仅能够对井下生产环境和工人作业情况进行实时监控，而且通过监控数据采集和分析，管理人员还能对生产环境做出决策，看井下工作环境是否安全，从而及时停止生产，避免安全事故的发生。同时利用计算机通讯技术，能够将煤矿生产活动记录下来，企业管理人员根据生产活动记录能够发现生产过程中存在的一些不足，而通讯技术则可以将煤矿生产的视频信息转化为数据信息。 二、安全生产监控和通信技术应用现状 （一）煤矿安全生产监控技术 不同的矿井应该使用不同的监控技术。我国煤矿开采已经进入深井作业，矿井深度达到500~1000米。这种深井作业电线传输的距离比较远，电气设备在这种复杂的环境中很容易发生爆炸，这种矿井可以使用树形结构的监控系统。如果矿井作业环境很恶劣、电压幅度变化大，很容易影响系统设备的传感器，所以用远程供电的方式代替煤矿安全生产监控系统中的传感器。 （二）GPS定位系统应用在生产过程中 煤矿生产过程的GPS定位系统的技术要求更高：比如井下识别卡安装的总数量不应该少于8000，煤矿安全生产监控系统的识别卡位速度应该大于5m/s；安全生产监控系统识别卡与分站之间无线传输的距离不得低于10m。 （三）煤矿移动通信技术 根据矿井作业的无线传输的规律和特点，可以分析矿井运行环境对移动通信技术的要求。对井下作业环境复杂，且电压变化大的矿井，应该采用全矿井移动通信系统和技术，同时结合现代高科技的无线网络技术，保证通信信号能够覆盖到矿井每一个区域内。一旦矿井发生问题，能够将信息及时，矿工及时撤离现场。 三、煤矿安全生产监控与通信技术未来发展方向 我国煤矿安全生产监控工作也得到了一定的发展，但是依然有不少问题。特别是当下很多煤矿企业已经进入深井作业，这对我们的监控和通信提出了更高的要求。随着网络技术、通信技术以及智能化技术的发展，煤矿安全生产监控系统可以更多地与这些高新技术进行融合，提高监控的效率和准确性。 （一）煤矿安全生产监控系统与物联网融合 利用物联网技术整合煤矿生产所需物资，比如将物资的质量、价格等信息进行比较，让煤矿企业选择合适的物资，从而降低企业生产成本，实现企业资源优化。同时，物联网技术也便于国家对煤矿企业生产经营活动进行有效监管。 （二）建立煤矿一体化通信系统 为了能对煤矿生产进行全方位监控，需要建立一体化通信系统。一体化系统具有生产调度、紧急呼叫、报警联动、应急扩音通讯、位置监测、避险与逃生声光提示、视频、语音、短信等功能。这样一旦生产过程中存在什么问题，煤矿工人通过通信系统能够及时与通信技术人员进行交流，从而对生产过程中存在的问题进行分析和指导。一体化技术还能帮助企业管理者与基层工人进行有效的沟通，及时将企业上层指令和思想传达到基层生产环节。 （三）无人地面遥控技术 煤矿采掘面是安全生产的重灾区，一些工作环境恶劣和危险的工作，可以利用无人地面遥控技术来完成。遥控技术可以大大降低企业人力资源成本，减少煤矿生产事故发生的概率。当前煤矿采掘面采用巷道遥控和记忆割煤，这种技术需要有人识别煤层才能完成作业，所以无法实现无人控制。因此还需要进一步提高煤岩识别技术，提高监控的精准度。虽然目前我们国家大力发展新能源，但是煤矿作为经济发展的重要能源，这种情况短时间是无法改变的。要利用现代科学技术、提高煤矿安全生产、实现煤矿生产的现代化、信息化，从而推动煤矿产业的发展。 作者:张帆 单位:长治技师学院 煤矿通信论文:无线通信技术与煤矿运输安全的关系 摘要：煤炭开采是在移动的生产环境中进行，因此，应用新技术进行新型煤炭开采和运输势在必行，也是提高煤炭行业安全生产的主要途径。针对复杂、危险的煤矿生产环境，以及应急系统的需求，本文将对无线通信技术在煤矿运输安全中的作用进行解析，对目前使用的几种无线通信技术进行分析，即系统组网、应急通信、人员定位、安全监测监控等，并阐述其可行性，为将来在煤矿运输中更广泛的应用无线通信技术提供借鉴。 关键词：无线通信；wesh技术；应用；应急系统；WiFi 针对复杂、危险的煤矿生产环境，以及应急系统的需求，煤炭开采是在移动的生产环境中进行的，当一个煤矿开采完毕后，需要将采掘设备、通信设备和人员等转移到下一个矿区。而井下巷道的掘进工作也是面临着不断移动的工作环境，设备规模之大，但同样需要根据工作进度随时搬迁。因此，减员增效是其提升安全生产管理水平的手段及目标。不能否认的是，我国的煤炭开采技术水平与发达国家相比有一定的差距，95%以上的煤矿都是井工进行开采，巷道深、煤炭赋存条件差、开采难，这无疑加大了煤矿减员增效的难度。针对这些基本状况，无线通信技术以其更便捷、更小、机动性更好的技术特征成为煤矿井下工作首选的通信技术。 一、现有无线通信技术及研究 迄今为止，我国煤矿井下采用的通信方式主要为有线通信，即采用光缆或通信电缆传输，但井下目前所用的无线通讯仅限于语音通信，多功能无线通信的应用少之又少。我国的语音无线通信方式有感应通信、小灵通通信、大灵通通信、漏泄通信和透地通信等通信系统。矿用小灵通技术是来源于移动电信网络中被广泛应用的PHS系统，井下及地面的语音无线业务功能主要由其实现；与小灵通系统相比，矿用大灵通通信系统基于CDMA2000技术，工作在450MHz，大灵通在某些方面克服了小灵通的一些特点，具有信号稳定、移动性好、通话清晰、抗干扰能力强、支持无线高速分组等业务特点。当然大灵通也有不足：功能单一、抗灾变能力差、协议标准化差等。而透漏泄通信、透地通信和感应通信都普遍存在着易受电磁干扰、信道容量小、可靠性低等缺点，从而使其应用范围受到限制。当然，新兴的3G技术可以在一定程度上弥补这些不足，但3G系统过于复杂且造价很高，关键是会受到严格的频率控制。所以，以上这些技术都不宜作为未来多功能煤矿无线通信的选择。 二、相关无线技术介绍及应用 1.蓝牙（Bluetooh）技术介绍。蓝牙技术采用扩频跳频技术的无线技术，采用高斯频移键控调制技术，在2.4GHz运行的非授权ISM频段，通信距离为10米左右，其传输速率最高可达3Mb/s[2]。蓝牙穿透障碍物很容易，可以实现点对多点全方位的数据传输。蓝牙技术融入安全的理念，一是内置128位加密和PIN密码；二是采用自适应跳频，可以限制来自其他信号的干扰。2.WiFi，即wirelessfidlity。WiFi被人们习惯用来称呼802.11b协议。该协议规定的发射功率实际为60--70毫瓦，不可超过100毫瓦，因此此类设备可作为符合安全要求的煤矿本质安全型设备[3]。WiFi系统以局域网技术为基础，组网方便，维护较容易，无需备案且不用任何费用，更加便于地面无线网络的覆盖使用，使用更加便捷；WiFi符合发展的趋势，相较于其他设备有更多的通话信道，通话质量更好，扩展能力也更强。WiFi技术具有价格低廉、可移动性好等众多优点，必然成为高速有线接入技术的有效补充，并且在有线接入需要无线延伸的领域中得到了广泛应用。由于可靠性、覆盖范围和数据速率的差异，WiFi技术作为有线接入技术在宽带应用上的补充。尽管会与蜂窝移动通信发生少量竞争，但是其会成为蜂窝移动通信技术的补充。不得不说，虽然3G技术是一个比较完美的系统，但其弱点是不能保证有效的区域和范围，WiFi亦是3G的重要补充，因此，3G技术与WiFi技术的结合将会有更广阔的前景。由于WiFi具有以太网传输和宽带数据接入的强大功能，因此也可以作为综合自动化监控数据传输、多网合一及光线环网对接的网关设备应用，于目前煤矿来说是较好的宽带数据通信解决方案。3.RFID技术介绍。RFID是一种通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据的非接触的自动识别技术。基本的RFID技术包括天线、阅读器和标签三部分组成；阅读器在解码并读取信息后，由处理系统进行数据的处理；标签在进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，由感应电流获得的能量发送信息，或者主动把信息以某一频率的信号发送。 三、无线通信技术在井下应急中的应用井下应急系统中存在的问题 （1）网络冗余问题灾害极容易对通信系统的通信基站、线缆等造成直接损毁，要确保网络中单点的设备或线缆损毁不会导致整个系统的瘫痪，就要求应急通信网络要有多路由的网络冗余功能。（2）通信系统的应急通信问题救援成功的案例告诉我们，灾后井下的人员自救至关重要，但通信系统在灾害中易同时受损，如供电停止、线缆中断等。因此，通信系统终端在灾害背景下必然要具备应急脱网通信功能。（3）应急调度的问题应急情境下的常态应用与通信调度往往是很不相同的，出现的的线路拥塞这些情况，必须使应急通信系统具备特有的应急调度功能。上述问题中，采面与掘进面的通信终端与网络冗余的应急通信功能是较难实现的。随着更新的无线通信技术在煤矿运输安全中的应用，使得一切变得更为容易。 目前现有的大灵通、小灵通、透地传输等无线通信系统，均难以满足现实的需要。而WiFi技术和无线Mesh技术以其独有的自我修复、自我有话、无线传输等特点，使得煤矿应急能力大为提高，而这些新兴的无线通信技术将会在未来的煤矿安全生产运输中发挥越来越重要的作用。煤矿安全的标准一再提高，这在不断促使着技术的革新；技术的革新又在提升着煤矿生产运输的安全系数，二者相互推动、相互促进。 作者:闫自有 单位:云南东源煤电有限公司一平浪煤矿 煤矿通信论文:煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代，继电器是当时主要的煤矿自动化器件，当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制，而且控制器不但体积庞大，安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期，晶体管与逻辑电路开始的大量出现，它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件，它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小，并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初，开始出现了单片机，由于单片机的运算与控制能力都比较强，晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代，单片机成为了自动化控制系统的核心控制单元，这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升，煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统，各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初，随着太网信息网络技术的发展，实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输，总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式，高速信息通道的建立，使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现，使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行，必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散，要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信，按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式，随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了，90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了，这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统，局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统，感应通信系统，矿用载波通信系统，全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台，很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差，在我国只有几个别的矿井在装备使用，而矿用CEPON网络系统是一种新系统，视频、数据、语音等信息都可以传输，其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装，Web服务软件在管理层的Web服务器中安装，它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为：安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善，矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术，矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择，影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化，这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点，要想使矿井自动化系统更完善，这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆，但大巷是其主要应用的地方，而在工作面上的应用技术还不完善，这主要是由于工作面的生产条件更恶劣，易断是普通矿用光缆的主要特点，一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统，顶板监测系统监控的信息量都非常大，要求的信息传输速度高，更适合采用光缆传输，为了适应矿井未来的发展需求，我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能，他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能，这就需要我们继续在这方面加大研究力度，把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术，而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一，历经几代人的努力钻研，开发出了一系列这方面的产品，并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中，但就目前煤矿企业的发展现状而言，它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求，为了真正满足这一需求，我们要不断利用新技术，新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术，只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿通信论文:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化，是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为，包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为，最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台，实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲，煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容： 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展，现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中，对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中，已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备，其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制，实现采煤机在运行和管理过程中的自动化；运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理，使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法，随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求，对保护投入的严标准，目前利用计算机技术，将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上，通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护，对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理，保护矿产资源在运输过程中的安全性，提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制，对设备运行中的各种参数进行在线监控，使各种保护能够有效的联锁，确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同，常见的系统有美国AB，德国西门子，相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备，使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入，减少因噪音、粉尘等对人体的伤害，同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃，避免机电生产事故的发生，对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本，又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同，具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术，其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等，煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制，保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型，例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法，通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用，实现对煤矿井下生产过程的管理和控制，比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机，只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中，井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点，具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用，为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台，使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能，成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一，也是煤矿工作未来发展的必然趋势，加强煤矿自动化技术和通信技术的进程，实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司

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。

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。

智能建筑论文:智能建筑弱电工程设计的若干技术问题 摘要： 本文通过对智能建筑弱电工程实例列举、分析，对设计上出现的一些问题进行归纳、总结，强调智能建筑弱电设计应以稳定、可靠、合理、实用为原则；同时应注意加强各相关专业间的相互协调和配合。 关键词：智能建筑 弱电工程 稳定 可靠 合理 实用 近年来，智能建筑以适应时展潮流，符合人们追求安全、舒适、便捷需求的鲜明特点，在社会上广受关注和欢迎。在其推广应用过程中，由于人们认识上的误差，工程实践经验的不足，也出现过一些曲折和发展不平衡的问题，影响了智能功能和效益的正常发挥。本文将通过作者几年来从事智能建筑行业实际工作经验的总结，提供一些处理问题的做法和观点，供各位同行在今后的工作中参考借鉴。 一、切莫贪大求全，但求专、精、经济实用 作为现代建筑不可缺少的配套专业，智能化系统工程同样受到技术、经济和时间等因素的制约，必须根据建筑物的专业特点与使用需求有机地紧密结合起来，综合考虑其使用功能、管理和经营要求、工程投资能力等因素，分清主次，突出重点，保证主要功能，选择适用的各个专业子系统、系统集成程度、标准等级和经济规模。 例如，智能型办公大厦就要突显其办公自动化、通信网络化等方面功能定位；大型公共建筑(例如会展中心、图书馆)就要突出专业服务功能和业务管理设施等，技术环境和水平的提升。又如：视频点播(VOD)系统在旅馆、酒店行业较为常见和实用，而在其他服务行业却并不尽然。在星级酒店旅馆中，电子门锁已得到普遍应用，而其他场合只会设在某些特别重要机房和安全等级高的关键部位。工程设计上要因地而宜。 前几年，某些工程从商业利益出发，追求广告效应，片面地强调所谓“nA”功能，含大求全，什么功能都想要，而实际上缺乏统一规划，设计考虑不周、出现偏差，必备的相关设施和配套环境不能及时跟进和提供，结果智能化系统成了摆设品，头脑发达、四肢不灵，发挥不出应有功能和作用，投资也得不到回报，这类例子并不少见。因此，应从此类案例上吸取深刻教训，从实际需要出发，在工程设计一开始时，就全面地做好智能建筑的规划、设计和配套工作。 二、跟踪主流技术，走成熟、可靠、稳健发展的技术路线 智能技术发展日新月异，工程设计上应注意当前IT产业发展动态和趋势，紧跟智能建筑技术发展主流，同时要注意智能建筑工程与科研和开发工作极不相同。它通常只能一次性成功，工程现场不具备反复变动、多次试验的条件和可能，而且受工程周期和进度的限制、工程投资的约束则更为明显。因此，在实际工作上，要慎重选用某些新技术，除非有稳妥、可靠的保障措施。通常，要以采用可靠、成熟、稳定的先进技术为原则，选用经过市场考验、实践证明可靠和成功的产品及设备。一般情况下，已批量生产和投入使用的系列化品牌产品是设计上首选对象。同时，要考察产品兼容性、升级换代的可能性、技术上开放性、市场上技术支持度，以及厂商在当地技术服务和支持的能力。 十兆——百兆——千兆以太网组网技术的发展过程，给了智能化工程一个有益启示：稳健地追求技术先进性，对工程成功、系统具备生命力至关重要。 三、遵循因地而宜、实事求是、科学合理的原则 每一系统和设备都有其适用范围，功能和性能上的局限性，设备不是“万能”的，贪图所谓“最好”“最新”“最全”的观念，是不切实际的看法。 例如，某会展中心大型展厅配置公共业务广播系统，是按照普通语言扩音标准设计的，曾有某承包商为了提高造价，竟宣称其能在大型展厅做到音乐厅、影剧院的音响效果，多次要求变更原设计，增加设备、更换档次。这在建筑声学等条件满足不了，设备上也做不到，实际上也没必要的要求，其结果当然是被驳回。否则，不但产生不合理投资，还可能因原因、责任不明引起纠纷。 又如，某一工程为了满足局部现场教学转播的业务需求，设计上不恰当地与安保闭路电视监控系统合在一起，整个系统复杂化了、技术等级和标准随之提高了，图象质量还达不到规定要求，使用上既不灵活、也不方便。经纠正，改为二者分开，另设一套专业电视录播小型系统专用于电视教学转播，既满足使用要求，又简化系统、不增加造价，使投资更为合理。 四、重视系统可用性、稳定性和可靠性问题 建筑智能化系统使用寿命可能少则几年、十几年，多则几十年，通常投入使用后要24小时不停机运行，肩负着保障建筑物内各类活动、人身安全的任务。除要注意设备和系统选型外，对要求较高的场合，应有其他的技术保障措施，例如：双机热备份、软件备份、热插拔硬盘或使用RAID、增加系统冗余量，增设UPS电源，采用强制散热、快速恢复措施等。要求7×24小时运行的特殊系统，更应强化可用性、应急管理、安全保护等方面的保障措施。 根据以往工程经验，诸如消防报警系统、楼宇自控系统等输入、输出控制点数，不宜超过其系统最大可用容量的80％；扩音系统负载的实际消耗功率宜控制在额定输出功率70％以下。应注意采用设备厂商的设计推荐值。 五、妥善处理需求和成本关系，提升系统性价比 工程上要考虑在满足使用要求前提下，尽量简化系统、降低投资和运营成本，不同的控制组合组合方式不但关系到智能系统本身的投资，而且还会直接影响到被控机电设备的技术要求和设备费用。 以智能照明控制系统为例，宜多采用开关控制方式，少用无级调光控制做法。照明亮度和场景的变化与控制，可通过灯具布置上的变化、照明配电回路细分和增设来调配实现，同样达到多级控制、多种变化的效果。这样做不仅简化了系统复杂程度，也降低了照明灯具、光源的技术要求，又可大幅度降低投资多达3－5倍以上。因此，除必须进行无级调光的特殊场合外，建议照明调节采用多级开关控制方式。 六、弱电线路设计也应注意工作稳定、可靠的问题 在弱电系统线路设计上提倡采用较可靠联接方式，例如采用环形总线接法、适当增加回路或备用回路、限制单一回路设备接入数量等。某一大型工程消火栓系统，启泵回路采用极少用的常闭触点串接做法，分十多个回路，每个回路串接着数十个触点。施工中发现任一常闭触点的开路常会引起水泵误动作，每次要到现场去逐个查找、排除故障，时间长达1－2小时，多次整改效果不好，后来只好全部返工改回较为可靠的常开触点并接启泵接线方式。该问题曾在图纸会审时提出，未引起设计者重视，事后再返工非常麻烦。 工程设计上应注意，受产品质量和现场条件的限制，同一回路串联/并接多个触点连锁或联动控制设备的数量不宜过多。 此外，主干回路上线管、线槽中电缆和导线的密度、分隔铺设的要求也常会被忽略，结果造成施工困难，产生使用过热，易相互干扰等隐患。对于长距离(例如百米以上)多负载传输回路，像DC工作电源回路，设计时要核算线损引起的电压降，提醒调试时检查回路末端的工作电压，这是设备工作不正常的常见原因之一。 七、某些系统应适度超前，留有今后发展空间 通信自动化是智能建筑三大内容之一，目前这方面的发展迅速、需求尤为急切，要有一定的超前考虑，提高设计标准与要求，加重其投资比例。 综合布线是智能建筑的神经元，遍及建筑物各处，是各个行业通信网络化的基础，近来市场价格也降低不少、所占费用比例不高。因此，建议建筑内外各使用空间、墙体、地面都要充分考虑今后发展需要，多增设一些信息点，按照智能建筑标准要求适当增加些系统余量，避免今后使用空间的用途一有变化，飞线、明线到处是，极不便利和雅观。千兆网是今后发展必经之路，适当的部位要考虑留有光纤信息点或增容管道，也可采用吹光纤技术进行预留。此外，要求设有信息点位置的附近，一定要配套电源插座或配电设施。 对某些分期实施的系统，预埋件、预留孔洞、预埋管线要提前设计留设，便于以后安装施工。例如，在弱电出户管道进建筑的位置，应适当多留2－3根直径100mm左右地下穿墙钢管，以备以后增扩，大型建筑物还适当多留几处。 八、要特别注意专业系统、设备之间接口的配套与落实 这是某些工程智能化系统无法联动和正常运转的常见原因之一。设计上要明确提出与机电专业设备接口、控制/通信协议的详细标准和技术要求。 以硬线直接联接方式控制的设备主要规定与要求有：输入、输出触点的工作电压、驱动电流、匹配阻抗；而与之相应的，智能系统控制模块在连接时，要注意输出/输入端口工作电压应相同，要核实其带负载能力和容量大小是否足够？同时应注意与被控设备的电气隔离或电气共同问题。工程上常见到不相匹配时，轻者无法正常驱动设备，重者引起设备毁坏，损失不可预测。 利用标准通信和控制接口的系统、设备(如采用RS232C、RS485、LonWorks，BACnet等等的)也应注意设备端口的实际接法会随具体产品有所不同，设备和系统间的通信和控制协议要求应相互开放。这些问题设计上要先查证、核实清楚，并在各类盘、箱、柜、冷水机组、空调机组、水泵、电梯等设备订货要求中明确说明。可能的话应将样品交给系统集成商先行试验，以提前发现、处理问题。 九、大中型建筑物各楼层应考虑设置专用弱电间和井道 现代建筑中其弱电系统大量增多，而电子设备对环境条件要求较高，特别对温度尤为敏感。现场设备需要有足够空间与位置，以满足安装、测试、使用、检修上的要求，而且弱电设备和线路与其他专业设施紧邻，也存在着安全、干扰、稳定性方面的隐患。即使是普通建筑物也应考虑，若干年后也有翻修、改建、更新换代上的需求，因此建议新建工程各楼层部位应尽可能设立独立的弱电设备间和井道。 专用弱电间应考虑有良好的通风散热措施和工作照明，配置充足的工作电源，最好由专用回路或应急供电回路配送，有时还得由控制室集中管理和控制，弱电间还应有进出孔洞封堵和防止小动物进入的措施。 楼层弱电间涵盖的服务范围要受到系统、设备信号总线传输距离的限制。例如：综合布系统水平工作区长度不得超过90米，考虑到线路上下弯曲绕行，服务半径通常不超过50米，否则应调整弱电间位置和数量，改变网络架构。 十、从设计上做好与其他设备专业管槽、管道的综合工作，设备空间等的预留工作 智能化弱电系统管道、线槽在建筑工程中是属于辅助设施，通常应避让于风管、水管、强电管槽，故设计上要主动先与其他专业沟通，安排好合适的布线途径、高度和位置。在设计图纸综合及会审时，更要注意这个问题，避免设计上赶出图时间而疏忽，造成施工上冲突、返工与浪费。 大体量设备（如大型显示屏、大音箱等），在土建结构、装修设计时，就应商量好留有足够大的空间和最佳位置，预留尺寸适宜的孔洞和安装固定的预埋件。安装吊支架应牢固可靠，设备部位最好由装修统一归口，达到较好装饰效果。 十一、对中央控制室/操作控制室统一规划布置和设计 智能化子系统较多，要求各异，又常共用主机房。在各子系统基本确定后，应把它们对机房布置的具体要求归纳起来，统一由设计总包协调、规划、设计，制定装修标准，避免施工上各自为政、管理上混乱无章。为了方便使用和管理，建议中控室应按有关规定标准设置独立的通风空调系统或恒温恒湿设施，铺设防静电架空地板，进出洞口要有防堵措施，不能有无关的管道穿过。要统计各系统用电消耗功率，留足容量，设置专用的电源配电箱，建议采用双回路供电末端切换的方式，并且各个子系统可共用一套UPS电源。重要的机房消防设施?如各种气体灭火装置?应同时规划设计。中控室还应提供连接各个弱电子系统的专用接地端子排。要统一布置安排布置各种设备盘、柜、显示屏幕墙、台座支架的排列方式和位置，走线应规整划一。保证各个系统总体安装效果既美观、实用，又便于以后使用和管理。 十二、选用设备及安装方式应便于今后检测、维修 在高大空间建筑物中，常有一些受控联动/反馈的阀门、执行机构等，设置于高空地带/不能上人的吊顶内，造成调试、维修、检查、复位极其困难与不便，常要大动干戈重搭脚手架和工作平台，遇到每年年检也很麻烦费事。因此，这些场所应选用能自动/电动复位的设备和产品，也可改用其他的安装方式便于人员查看和操作，有特别要求的还要考虑设置专用维修通道。 上述种种问题在工程上经常会碰到，设计规范大多也有要求，但在工作中也常被忽略和遗漏。作者希望通过实践和探索，不断地总结经验教训，注意设计工作上的协调和配合，使智能化工程技术与现代建筑更完美地结合，更好地服务于社会。 智能建筑论文:论电气技术与智能建筑 摘要：智能建筑是计算机、通信、自动控制、传感、多媒体等一系列先进技术发展的结晶。综合性强，涉及专业的领域更广，本文通过实际案例的分析和处理充分验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 关键词：智能建筑、电气技术、谐波、电磁干扰、等电位。 关键词：电气技术 智能 建筑 1、前言 智能建筑产业是随着信息产业的发展而诞生，且迅速发展起来的。现代建筑物的电气发展是经过电气化阶段、自动化阶段和当今的智能化阶段。 智能建筑技术的发展非常迅速，它是由电子技术、通讯技术、网络技术、计算机技术、自动控制技术、传感技术及多媒体技术等一系列最先进技术飞速发展的结晶。特别是智能建筑系统工程，它作为弱电系统工程的延伸和发展，综合性强，涉及的专业领域更广，新的弱电系统不断加盟到智能建筑技术领域内。建筑物使用功能现代化的需求和相关技术的不断更新和进步，共同促进智能建筑弱电系统技术的快速发展。 智能建筑弱电系统中的电子和微电设备较多，这些弱电系统的设备耐受电压较低，如电子设备耐受电压为5V，微电子设备耐受电压只有1.5V，这些设备过电压、过电流的能力差。信息系统设备（包括缆线）在遭受雷害和电磁干扰（如地电位升高、磁耦合、电耦合和电磁耦合等）时，必然会使信息系统中的设备、网络和布线将遭受感应过电压和电磁干扰的危害；各种高频、超高频的通信设施不断涌现，相互间的电磁辐射和电磁干扰日益严重，大量的运行和实践证明，电磁干扰和谐波对智能化设备和布线系统危害的案例和教训也应引起我们足够的重视，不可掉以轻心。 智能建筑需要不同行业的专家共同参与，除了业主之外，设计师、自动化技术、信息技术、通信技术、人造智能技术及电气技术众多专家一起密切合作才能得以实现。 “弱电较弱”正是指在智能建筑中，整体弱电系统工程是建筑电气工程中较薄弱环节，无论是技术力量、人员素质、设计与施工、智能化系统工程施工监理等相对较弱。这对我国的智能建筑的迅速发展是很不利的。 2、网络与布线 智能建筑的实质是诸多智能设备的网络化问题，它包括智能建筑弱电系统的集成（BMS或IBMS）。但由于火灾自动报警系统及消防联动（FAS）是采用集散型控制方式，所以FAS系统目前我国还是独立的控制系统，只是留有通信接口待今后与BAS系统集成，而美国的FAS系统是分散型控制方式可与BAS系统集成。 综合布线系统作为全新概念的布线系统，其优越性是传统的布线系统无法比拟的。主要体现在综合布线系统的开放性——向所有的通信协议开放，灵活性——设备的开通更改只需增加设备和跳线管理，可靠性——器件通过ISO等组织认证，星形拓朴结构等一条线路故障不影响其它线路正常运行；先进性——采用最新通信标准的5类、超5类、6类双绞线或光纤，实时传输多路多媒体信号；经济适用性——将分散线缆综合到统一标准布线系统中。 从网络架构上来分，网络可划分为局域网（LAN），控制网（Infrenet），广域网（WAN）和城市网（MAN）。世界公认的网络协议标准——TCP/IP协议，使得局域网和广域网实现了无缝连接。城市网是在局域网的基础上发展起来的一种新型的数据网，介于广域网与局域之间把多个局域网互相连起来，构成覆盖范围更大，支持高速传输和综合业务，成为适合城市范围使用的计算机网络。 为了保证系统的开放性和可操作性，实现与信息网络的互联互融，尽管目前控制网络中多种总线标准同时存在，但由于以太网速度控制性价比高，我区一直在控制网络中推广应用TCP/IP协议的以太网。在众多的现场总线技术中推广Profibus、Interbus、LonTalk、Modbus及CAN等总线。由于这样的规定从而使我区的智能建筑还没出现瘫痪现象。 3、目前智能建筑存在的问题 《智能建筑》刊物2004年第5期“谈工业以太网及其在智能建筑领域的应用”一文中写到“事实上目前有60%的智能建筑是瘫痪的”，其原因一是在众多的总线标准中Lon Work协议是非常完善的控制面层的总线协议，它有完善的七层协议，BACnet协议则是系统集成层面的协议标准，但没有在我国得到很好运用；二是多种现场总线并存，系统集成当然很困难；三是中国的物业管理技术水平相对较差，厂家在还能运行，一旦厂家支持不在时，系统很可能瘫痪”。 针对目前智能建筑存在的问题谈一下个人的看法： （1）我国智能建筑缺少一整套完善的行之有效的可操作的设计、施工和验收标准。现有的智能建筑设计、施工验收标准有《民用建筑电气设计规范》JGT/T16-92。上海市工程建设规范《智能建筑设计标准》、《智能建筑评估标准》、新疆行业工程建设标准《智能建筑设计标准》XJJ002-1999、国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314、新疆《综合布线施工验收标准》、《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000、《建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范》GB/T50312-2000等。这些国家、行业、地方标准对智能建筑的设计、施工、验收起到一定的积极作用。但还缺少智能建筑的火灾自动报警系统及消防联动、安全防范、计算机房等施工验收标准和规范。现行的《智能建筑设计标准》针对不同类型的智能建筑的可操作性还有些欠缺。这给智能建筑弱电系统的设计带来了较多的难点。 （2）智能建筑的设计应由具有智能化设计资质总承包单位的设计院来承担。再由集成商进行多次的深化设计并交设计总承包单位审查方可招标施工。这是因为设计院熟悉和掌握国家、行业、地方的设计标准，设计中始终遵循国家的方针政策，坚持技术先进成熟、经济合理、实用可靠；系统设计和设备选型符合标准，且要求具有开放性、灵活性、和可扩性，不是以追求高额利润和推销产品为目的。设计院掌握设计程序和全过程，与施工、监理、质量监督和业主沟通较容易，与各专业配合也密切。设计院能给集成商创造一个良好的建筑平台和环境，反之集成商并不了解智能建筑设计程序和全过程并与相关专业配合十分困难。集成商也不熟悉土建施工图绘制规定和表达方法。集成商由于自行设计、自行施工，施工图设计纸质量就较差，达不到施工图设计深度的要求。 由于建设单位并不完全了解智能建筑的内涵，如系统众多、复杂、施工周期长、设备和线缆的性能等等。也不了解智能建筑弱电系统的重要性、综合性和技术难度大等特点。故目前建筑智能化系统大多数是单独招标、独立签约，中标后集成商自行采购、自行设计、自行施工、自行管理、自行约束，这种没有智能化资质的监理公司监理的智能建筑，将给今后的弱电系统的安装、调试、运行、维护管理带来无穷的后患。 当前由土建监理公司代替有智能化资质的监理公司监理的现象还很普遍，它将会给智能化系统工程带来设计方案失控、采购产品失控、施工进度失控、工程质量失控等等弊端。 4、电气技术在智能建筑中的重要作用 智能建筑是在建筑平台上实现的，脱离了建筑这个平台，那么智能建筑也就无法实施。智能建筑中弱电系统的设备、缆线安全必须依靠电气技术如：电源技术、防雷与接地技术、防谐波技术、抗干扰技术、屏蔽技术、防静电技术、布线技术、等电位技术等众多的电气技术来支持方可奏效。 下面从列举的几个案例中就能验证了电气技术在智能建筑中的重要作用。 （1）案例1： 阿拉山口海关闭路电视监控系统的主要功能，是辅助保安系统对整个海关建筑物内外现场实况进行监视。 详见监视电视系统图。该系统图是由现场的摄像部分（摄像机、云台、防护罩）、传输系统（光纤、光发射机）、监控中心（光端接收机、视频分配、监控服务器、矩阵主机）等部分组成。其监控中心的操作采用了计算机系统，以用户软件编程的全键盘方式来完成驱动云台的巡视、视频切换、报警处理、设备状态的检查等工作。 数字视频监控报警系统采用计算多媒体技术，CCD摄像机作为报警探头。探头将获取的视频信号经光电转换传输到主机，主机里的高速图像处理器对视频信号进行数字化处理，将视频信号形成的图像与背景图像进行分析比较，若发现有差异就报警，这种全屏幕报警系统最大特点是不易漏报。主机自动采集报警图像并存入计算，事后用户可根据时间、地点随时查阅报警现场的图像，以了解报警原因。该系统将电视控制系统与报警系统合二为一，实现了监视、报警与图像记录的同步进行，而且这种系统中没有录像机，没有视频分析器，一切报警记录都在计算机的硬盘内，所有操作都根据屏幕上的软件提示操作，对用户和使用者来说是一种全新概念的安全防范系统。 该系统设备的选型：摄像机为日本松下产品；云台、防护罩为美国派而高产品；光端传输设备数据接口选用美国NTK产品，这些也都是国外品牌产品，应该不会出现什么问题的。 但该系统开通以来，光发射机（A、B、C、D）的光端数据接口Rs422，室外摄像机的防护罩配置的温度继电器、冷却风扇、电加热器、雨刷器经常被烧毁，更换和维护量很大，工作极不正常，用户意见很大，集成商也很头疼。经分析是光发射机的220VAC电源质量存在问题，尽管选用了高精度稳压电源也是承受不了瞬流（包括电涌）的冲击，瞬流可以损坏任何一种电器，何况耐受电压很低的电子和微电子设备呢？摄像机因距海关大楼较远无法保证AC220V专用线供电。前端机电源就近接在30kW直流电磁铁的配电线路上，该线路上的瞬流和电涌从发生到消失的过程极快，属于微秒到皮秒级，其电压幅值可高出工作电压的几十倍、几百倍甚至几千倍。根据当地供电部门反映，80%的瞬流是从电力系统内部产生的，主要是由于电力负载的频繁开关和负荷频繁变化引起的。另外电磁铁的直流电源是由三相可控整流取得的，故电源线路内含有大量的3、5、7、9等奇次谐波，远超过谐波电压限制和谐波电流允许值，谐波严重危害配电线路及设备的安全。 因此，智能化系统应选用净化电源，有效地抑制瞬流、谐波的产生。低压配电线路还上应具有雷电过电压、电磁兼容（EMC）、电磁脉冲（LEMP）的保护功能，最大程度地改善和提高电源质量，以确保整个智能化系统的安全。然而上述案例中全然没考虑，所以系统不能正常开通，并经常损坏系统中的设备。 （2）案例2 新疆人民银行业务楼是座现代智能型超高层建筑，具有建筑物楼层多、建筑物高、人员流动大的特点，垂直运输与通信系统（国内联网）同样倍受重视。电梯系统是超高层智能建筑中不可缺少的重要设施。为高层、超高层的智能建筑服务时，不仅要求自身有良好的性能和自动化程度，作为建筑设备的自动化系统的一个组成部分，它是以计算为核心，构成对电梯设备的监控系统，该系统属于BAS的一个子系统与整个BAS协调运行，并受BAS中央计算机的监视、管理及控制。 电梯是用于垂直升降的机电一体化运输设备，该大楼选用三菱VVVF方式——交流调压调频的拖动方式， VVVF电梯具有抗干扰、高效、节能、舒适的控制系统，体积小、动态品质性能优越。控制部分采用双微机结构，主微机完成集选功能规定的操纵控制，付微机是实现拖动系统的速度控制。主、付微机采用并行通讯，整个系统由主控制器、控制屏（DDC）、显示装置（CRT）、打印机、远程操作台及串行通讯网络组成。但该电梯起初无法正常工作，电梯忽而上至顶层，忽而下降到底层，不按指令停层，后来发现未做功能性接地所致。该建筑是座旧楼无法利用钢筋混凝土钢筋作为联合接地，也无法做局部等电位联结。那么只有在机房内设置一根独立的接地线（绝缘线缆与动力线等截面），采用非金属接地模块独立式接地，接地电阻R≤0.4欧。接地极与原接地极距离为20~25m呈零电位。做了电梯功能性接地后，电梯正常工作已达5年之久，未出现过任何故障。 （3）案例3 新疆建筑设计研究院选用迅达电梯，对于功能性接地甲、乙双方持不同意见。VVVF型电梯同样是双微机结构。安装人员坚决按厂里规定要求做独立式的功能性接地。我们考虑该业务楼是座智能建筑设有计算机网络和信息系统，强、弱电系统已经采用联合接地（共用接地）系统，《智能建筑设计标准》GB/T50-2000，第10.2.6条，联合接地电阻R≤1欧（而该楼的联合接地电阻实测为0.29欧），该建筑物内已经设置了总等电位联结和局部等电位联结。最后建筑单位采纳了等电位联结和联合接地方式，而没采用厂商提出的独立的功能性接地。因为独立的功能性接地做法经实践证实了并不利于计算机逻辑接地（单点接地），这是因为建筑物做了等电位联结，逻辑接地（单点接地）已不复存在了。在钢筋混凝土的高层民用建筑中功能性接地、保护性接地与防雷接地的三组接地装置要达到相互独立的要求是很难做到。而联合接地（共用接地）还可避免雷电的反击危害。经实测联合接地电阻R≤0.293欧。利用联合接地后，电梯运行至今一直正常。联合接地做功能性接地时接地线需从基础接出，不得与其它接地混接、短接，接地线宜选用25mm2~35mm2绝缘线缆。为保证人身安全和弱电系统的抗电磁干扰，局部等电位联结是最有效的措施之一。 （4）案例4 电子计算机中心的接地装置不但要满足人身的安全，还应满足电子计算机正常运行和网络系统设备的安全。办公自动化系统包括：计算机、数字化设备等，除产品系列的不同外，高层、超高层建筑由于场地、位置、施工和投资等条件的限制，因此电子计算机在“接地”问题上有着不同的见解，国外经济发达的国家也有不同的观点。电子计算机“接地”系统是比较复杂的，如处理不好将造成电子计算机不能正常工作。工作在弱信号条件下数字设备接地线的脉冲干扰不容忽视。目前计算机工作频率多在100MHZ、200MHZ今后甚至1000MHZ及1GHZ、10GHZ。这时分布电感，分布电容会引起电流通路的阻抗发生很大的变化，当这些参数对谐波产生共振时又会产生超出常态阻抗和能量，将会直接危及计算机网络系统的安全。 有关电子计算机的接地有以下几种方式： 交流工作接地、安全保护接地、工作接地、防雷接地等四种接地方式，在智能建筑中宜采用联合接地（共用接地）。经过大量高层、超高层建筑接地方式的调研，联合接地完全可利用其结构钢筋和基础钢筋做接地装置。接地电阻一般值不会超过0.4欧，很适宜作为电子计算机的接地装置。但是中银广场的计算机中心和计算机机房装修设计人员，坚持计算机系统的接地采取单点接地（逻辑接地）。因此，花费了很大力气和资金从四楼计算中心机房，引出VV35m2单芯电缆，穿管经地下室引至室外距基础25m做了一组闭环式逻辑接地极，接地电阻为4欧。采用这种单点接地方式，计算机一直无法正常工作，后经建设单位研究决定，按照设计院设置的计算机房内局部等电位联结及联合接地做为电子计算机的接地，计算机经安装调试后至今一直运行良好。 这是因为在同一建筑物内，采用同一个联合接地系统（共用接地系统），以避免不同接地系统间的电位差引发电气事故和干扰。做了建筑物总等电位联结包括局部等电位联结、局部信息系统的网形和星形等电位联结结构、利用钢筋混凝土钢筋做接地装置（含钢筋混凝土基础接地体），其联合接地（共用接地）接地电阻R≤0.4欧，远低于《智能建筑设计标准》GB/T50-2000的接地电阻R≤1欧的阻值要求。更远远小于电子计算机直流接地阻4欧的要求，即不花费投资又不费工，还保证电子计算机的正常工作，何乐而不为呢？ 目前计算机信息系统和网络系统的应用已遍及各行业各部门乃至家庭。目前防雷技术已提出“建筑物综合防雷系统”的概念，新国标《建筑物电子信息系统防雷规范》已批准实施。建筑防雷工程必须综合考虑，将外部防雷措施和内部防雷措施（接闪功能、分流影响、均衡电位、屏蔽作用、合理布线加装过电压保护等多项重要因素），作为整体来统一考虑防雷措施。从而使计算机电子信息系统、网络系统、布线系统在智能建筑中真正成为标准、灵活、安全、无误的网络与布线系统。 5、新疆智能建筑市场发展的前景 新疆维吾尔自治区地处祖国的大西北，与独联体接壤，占地面积为全国面积的1/6（约9600万平方公里），地下埋藏着丰富的石油、天然气和煤矿，还有铁矿、铜矿（2000万吨仅次于智利），铝矿和稀有金属，风力发电量居世界第二，仅次于美国。有丰富的火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电的资源。 现阶段新疆还属于经济较不发达地区，与经济发达地区如上海、广州、深圳、北京等地相比，智能建筑的数量和标准上都还有着较大的差距。全国数千幢以上的智能建筑中，上海就有400幢之多。随着西部大开发，这几年国内外投资日益增多，国家投资了我区最长的数千公里光纤通信系统，使我区的通信系统与全国接轨。光纤通信使我区的通信得到了高速地发展，前不久塔北油田通信系统已做到光纤到桌面，乌市和塔北等油田的居住小区通信系统光纤已入户。 光纤作为通信系统的传输线路，我区也已被广泛采用，随着经济建设的发展人类社会已进入信息社会，信息逐步渗透到人们工作、生活的各个领域。随着计算网络系统和通信网络系统的范围不断扩大及相关技术的高速发展，智能住宅小区、电力、高档写字楼、金融、会展中心、各级政府、生产建设兵团、校园，各行各业越来越依赖计算机技术、通信技术、网络技术和信息技术。就房地产商的业主目前也认识到戴上“智能大厦”的桂冠如：高级写字楼、智能住宅小区容易销售。自治区的1A智能住宅小区是由建设部下达的花园房产世纪花园及新特变的居住小区，现已竣工验收投入运行效果良好，销售率远比一般的住宅小区要高得多。很多业主重视到并提出效率管理，那种智能化得不偿失的说法已不复存在。克拉玛依石油和独山子石化总厂国家投资了500多亿，目前全疆住宅小区处于停滞状态，但克拉玛依市住宅小区纷纷上马，势头较猛。这些住宅小区，是按照国家建筑标准设计《住宅小区建筑电气设计与施工》03D603标准设计（新疆建筑设计研究院主编），包括强弱电设计。其中弱电包括安全防范系统、通信系统、信息管理系统、火灾报警与消防联动系统集中抄表系统等等。独山子市五万多平米的五星级宾馆已出基础，同时日本投资兴建五万多平米的高级写字楼正在设计。金融系统乌鲁木齐市和各地州市也正建设各分支机构。移动、联通和银监行通信系统各地州市都正兴建项目。新疆大学、石河子大学等大专院校，新疆医学院的研究生教学大楼，师范大学教学楼等等。前不久刚接到新疆生产建设兵团机关综合楼建办发出的兵团机关综合楼工程初步设计评审会议的邀请函中写到：“兵团机关综合楼是集办公自动化、信息化、管理智能化、设备现代化、环保节能的高科技综合性智能建筑”。新疆大学电气工程学院为发展新疆智能建筑事业的发展不但开办了“智能建筑”专业，而且建立了智能建筑BAS实验室。根据需要，自治区党委和人民政府、军区都建立了高速、快捷、安全、可靠的通信网络系统。库车石化总厂的办公区综合布线投资高达1000万元。智能建筑已成为新的亮点，网上获取丰富多彩的信息服务已成为新的时尚，我区公用网络的发展必将随着信息社会的发展而腾飞，坚信网络技术及布线技术有着广阔的前途，在我区必将获得更加广泛的应用。 智能建筑论文:智能建筑弱电系统的电磁兼容性 摘要：电磁兼容是一门新兴的综合性学科，文章介绍电磁兼容涉及的学科内容；电磁兼容技术标准制定及认证工作的现状；着重论述了智能建筑弱电系统工程设计中的电磁兼容性问题。 关键词： 电磁兼容　电磁干扰　智能建筑　弱电系统 1 电磁兼容性的提出 随着现代电子科技的飞跃发展，电子技术和电子产品已广泛地应用于各个行业生产领域和人门的日常生活中。尤其是微电子技术和数字计算机技术的发展使人类进入了信息技术时代。"电脑，上网，手机，智能化……"已成了人人皆知的名词。然而，电器设备和电子产品的普及应用与发展也造成了日益严重的电磁污染，给我们的生产和生活带来了不容忽视的影响，甚至造成严重问题。这个矛盾日益凸现，并屡见不鲜。 例如：电力设备的电位异常与谐波干扰，电动工具的电火花，都会影响通信系统和广播电视系统的正常工作；手机、手提电脑 在飞机上使用时会干扰飞机上导航控制系统的可靠工作，甚至造成飞行事故；医院里的心电起博器等医疗设备受移动通信装置无线电波干扰而影响正常使用等等。在工业生产中，以微电子电路为主体的自控仪表系统的工作环境和检测控制对象往往是高电压大电流的，这些电子仪表设备常常会受到电磁幅射、电磁脉冲、地电位异常、雷电冲击、静电感应、电弧、强负荷电流冲击、电源谐波、高频电噪声等等有害因素的干扰影响。这些干扰轻则会引起自控仪表装置的工作可靠性降低，重则甚至造成自控仪表系统的误动作或死机故障。 凡此种种都是常见的在同一电磁环境中的电子设备相互干扰而不能正常工作的现象。要解决这些问题，即如何使在同一电磁环境下工作的各种电子设备、电子系统都能互不干扰地正常工作，达到兼容状态，这就要看电子仪表设备的电磁兼容性（EMC）。 2 电磁兼容的学科内容 电磁兼容性（Electromagnetism compatibility）是一门新兴的综合性学科。它的主要研究内容是电磁干扰和抗干扰问题。还涉及到抗雷电、静电、太阳电磁场等自然干扰源、核电磁脉冲、无线电频率资源的分配和管理、信息系统电磁泄漏失密、电磁环境污染与生态效应等等领域，关系到大多数现代工业部门和军事部门。在工业环境中，主要致力于对电磁干扰源，电磁干扰传播途径，电子设备的抗干扰能力等几个关键环节的研讨。 2．1 电磁干扰源 电磁干扰源主要有自然环境中的电磁噪声和人为外界干扰信号。 电磁噪声是不带任何信息的杂散电磁场。常见的有由大气中的雷电、太阳磁爆、风尘、地岩应力等各种原因引起的静电积聚与放电；电力设备中的感性负荷切断及投运时产生的瞬变脉冲噪声；各种电器产生的电弧，电火花等。信息技术设备的工作信号都是数字脉冲信号，由频谱分析理论可知：脉冲信号前沿越陡峭及脉冲频率越高，其包含的高次谐波及高频能量就越大，就会对外发射电磁能量。设备内的元器件，线路板轨线及连接线等都会对外发射电磁干扰。 无线电通信、广播电视、雷达等系统发射出的电磁波信号，相对于外系统而言是一种无用信号，对其它电子设备也是一种干扰。 2．2 干扰的导入途径 电磁干扰的传输途径主要有通过传输线路和空间辐射两种方式。 在传输线路方面?干扰主要通过共阻抗耦合和地线环路耦合方式产生影响。当电子设备或元件共用电源或地线时，就会通过公共阻抗产生相互干扰。电源内阻或地线自身的电阻值很小，但其包含分布电感，在高频时其阻抗不容忽视。高频干扰电流会在公共阻抗上产生干扰电压，叠加到其它电路上。 两设备之间的地电位不同时，就会产生地环路干扰。传输线路分布范围较大的仪表控制系统均应注意防止这类干扰。 空间辐射干扰多是通过高频电磁场传播的，仪表设备内部的电路之间和设备系统之间相互间都会产生这类干扰。 3 电磁兼容的技术标准制定和认证工作 电磁兼容涉及的内容十分广泛，实用性极强。工业、民用、军用等几乎所有的生产、生活领域都需解决电磁兼容问题。世界上一些发达国家，如美国、欧洲共同体国家、日本等，在20世纪60年代就开始重视与发展这门学科，目前已形成了一整套完整的电磁兼容体系。这些国家已制定了完整的电磁兼容标准和规范，设立了能有效地对军用和民用产品进行电磁兼容检测和管理的机构，配备有高精度的电磁兼容测试系统设备。还研制了很多关于电磁兼容预测、分析和设计的程序软件。不断推出用于电磁兼容对策技术的新材料、新器件、新工艺。这些完善而周密的体系可以有效地保证电器设备从设计、制造、进入市场和检测验证的全过程得到控制，最终实现全面的电磁兼容。 电磁兼容问题几乎在各个工作领域中普遍存在，影响面极广。因而，制定完善的科技管理法规就势在必行。世界上工业发达的国家都设有电磁兼容（EMC）标准制定工作的专业委员会，并逐步走向国际统一标准。目前，国际上具有权威性的电磁兼容标准有：国际电工委员会的CISPR标准和IEC标准；欧洲共同体的EN标准；德国的VDE标准；美国的FCC标准和军用标准MIL－STD。 我国过去经济及科技基础比较薄弱，电子技术工业落后，电子仪表产品应用较少，电磁兼容的矛盾不突出，所以在电磁兼容领域起步较晚，与国外的差距很大。我国对电磁兼容的重视始于20世纪70年代的军工产业。至80年代才成立了"全国无线电干扰标准化技术委员会"，研发并制定了一些电磁兼容标准。90年代初的海湾战争震惊了国人，交战中一方施放的电磁干扰竟能使对方的防空指挥系统陷于瘫痪失灵，使我们看到了电磁干扰与抗干扰在现代战争中的威力，象制空权、制海权一样，电子战的实质其实是争夺制电磁权。 接着，欧共体颁布的电磁兼容指令89／336／EEC使民用企业也感受到了对电磁兼容技术认同的迫切性。该指令规定自1996年1月1日起，凡不符合电磁兼容标准的产品一律不准进入欧洲市场，这给我国的民用电子产品的出口造成了很大压力。在此背景下，目前国内生产的个人电脑PC机出厂时，都已标注了抗干扰电磁兼容的等级标志。 今年我国已加入WTO?而根据WTO／TBT协议（贸易技术壁垒协议）?如果我国自身没有对产品进行电磁兼容认证的技术标准及要求?则国外的不符合电磁兼容要求的"拉圾"产品就会大举入侵我国。令人遗憾的现象是：目前国内市场上销售的各类进口电子仪表系统及产品几乎都没有标示出电磁兼容的技术指标参数?这一重要性能内容没有引起人们足够重视。建设和完善我国自己的电磁兼容标准体系已是刻不容缓的事情。 经过广大科技工作者和政府主管部门的努力，近年来我国也已陆续制定了约70多种电磁兼容标准。例如：国标GB／T17618－1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》和国标GB4343．2－1999《电磁兼容家用电器?电动工具和类似器具的要求：抗扰度》等等。 这些标准规定了各种类型的电气电子设备在各个频段的电磁干扰发射值限值和抗扰度限值，并规定了相应的试验方法、仪器设备和试验场地。2000年我国成立了"中国电磁兼容认证委员会"，并建立了认证机构--中国电磁兼容认证中心。目前又公布了首批进行强制性电磁兼容认证的产品细化目录和检测项目，涉及到10个产品类别的约80多种产品。国家出入境检验检疫局也对六种进口电子产品实施电磁兼容强制性检验。我国的电磁兼容认证工作正在逐步地全面开展并开始与国际接轨。 4 电磁兼容控制技术 智能建筑弱电系统的主体设备是采用信息技术的各种电子设备。提高智能建筑弱电系统的抗干扰性能必须采用多方面的综合抑制措施?才能获得满意效果。对于弱电系统而言?应从电子设备的内部结构、电源回路、信号传输线路等几个方面来考虑抗干扰措施。 4．1 弱电设备内部结构的抗干扰措施 弱电设备的外壳、机箱（柜）应采用金属材料，或在塑料外壳内喷涂一层金属膜作为屏蔽层。弱电电子设备外壳的通风孔、进出线孔、连接缝隙等要足够小（d＜λ／20）。机箱的接缝处可使用导电衬垫，通风窗可使用波导管，面板显示窗可使用屏蔽玻璃材料。这些措施可用于切断通过空间辐射传播的电磁干扰。 弱电电子设备内部的电路板之间?电路板与电源板之间?电路板上射频元件区域都应使用厚度不小于0．7mm的镀锌铁板予以电磁屏蔽。屏蔽铁板应采用镀银铜线与外壳地连接。 弱电电子设备的输入、输出端接口电路设计中应设置消除雷电影响的抗电涌抑制器（SPD）、高低频滤波器、光电耦合器等电路，并尽量设法采用平衡传输制式，可有效抑制地环路干扰。 尽可能减小电路板中的相互电磁干扰。可采用多层电路板以减少引线；布线尽量短粗以减小环路电阻；布线转角处要圆滑，以利于阻抗匹配；不同类型的电路单元要分路接地等等。 电磁兼容控制技术极大地依赖于新材料、新器件、新工艺的发展。如广泛采用的表面贴装工艺（SMT）；近年来迅速涌现的"电磁干扰对策元件"系列（EMI）已获得普遍应用。如：电感类EMI元件、三引线电容器、馈通电容器、压敏电阻、平面变压器、片式EMI滤波器、固态继电器、固态开关、导体丝网、导体薄膜，以及形形色色的EMI接插件、缆线、涂料、编织物等等。这些新器件、新技术的应用大大提高了电子设备的抗干扰性能。 电子设备内部的抗干扰措施主要应由弱电电子设备制造厂商去致力研究，但是作为智能建筑弱电系统设计的工程师，了解些这方面的知识，对于判断及选择优良品质的弱电设备是大有好处的。 4．2 电源装置的抗干扰措施 电源装置是弱电电子系统的动力源?电源的稳定可靠与否对弱电系统的影响极大。有资料表明：电子系统设备的故障有1／2～1／3是来自电源部分。对电源的干扰来源主要有?雷电冲击电流；大容量感性负载投运或切断时造成的欠压或浪涌电压干扰?电网中的高次谐波干扰等。 为抑制浪涌电流干扰?可在电源的输入、输出端装设瞬变电压抑制器（TVP）；在电源输入端隔离变压器的一次侧与二次侧之间加入接地的金属屏蔽层?这对降低高能量的瞬时脉冲干扰十分有效。在电源单元的设计中?应采用有隔离作用的宽工作电压范围（交流85V～265V）开关电源，可大为提高电源抗电网电压跌落的能力。 在电源输入端加装LC滤波电路是消除对电源环节造成影响的高频干扰和共模干扰的有效办法。在电源与负载之间串接"电磁干扰对策元件"--铁氧体磁环，可以很经济方便地抑制高频干扰，同时还能减小电子设备通过电源对电网中其它设备的干扰。 4．3 传输信号线路的抗干扰措施 这个方面是从事智能建筑弱电系统工程设计的工程师们可以充分发挥主动性的领域，在做综合布线系统以及大面积区域或长距离的计算机数据网络、闭路电视系统、楼宇设备自控系统的布线设计时尤其应认真考虑这些问题。 （1）从现场测控器件至总控制室之间的长距离传输信号线宜采用双绞线，并选用小节距的双绞线。当多根双绞线在一起敷设时，最好采用不同节距的双绞线；当两对双绞线长距离平行敷设时，每隔一段距离应做一次位置交叉，以抑制噪声。传输线中应尽可能避免使用接插件等不连续连接的接插件。长距离传输线的终端应并联一阻抗器件进行阻抗匹配。 （2）关于智能建筑弱电系统的接地问题，过去往往要求弱电系统设置单独的接地系统，不与其它电气系统接地网共用。然而，近些年来一些引进的国外建筑工程设计和学习国外技术的建设项目中，采用大建筑面积的建筑物以及建筑群日益普遍。弱电系统要设置单独的接地体，实施起来常有困难。随着现代建筑技术的发展，目前，建筑物基础一般都采用"大底板"结构。把所有的桩基、地面基础、柱梁内的钢筋结构都联接成一体，作为接地体。其接地电阻往往非常小。弱电系统的接地宜考虑利用建筑物基础作接地体。 按照现代电磁兼容技术理论，电子仪表系统和电气系统的接地实质上都是一种"等电位联结"，用以消除外界电磁干扰和安全保护。根据这些理论研究进展，近年来，国内外的有关设计技术规范也都有所修订与调整。例如：我国在参考了国际电工委员会"IEC60364－4－443：1995"，"IEC60364－5－534：1997"等文件后，于2000年修订出版的强制性国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057－94（2000年修订版）中，就新做了以下规定： 第（3．3．4）条：--防直接雷接地宜和防雷电感应，电气设备，信息系统等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连； 第（6．3．3）条：--每栋建筑物本身应采用共用接地系统?其原则构成示于图（6．3．3）（图中把包括信息系统在内的所有电气设备的接地母线均连接在同一接地体上）。 按照上述国家标准的规定，弱电系统的接地可与其它电气系统共用接地装置。 （3）采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。过去有些设计规定要求：信号传输电缆的屏蔽层，一般应在控制室的接地汇流排处接地，不应浮空或重复接地。即采用单端接地方式，但这种接地方式存在缺陷。 传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时，它只能防静电感应，防不了因磁场强度变化所感应的干扰电压。为减少屏蔽层内芯线上的感应电压，在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下，应采用有绝缘层隔开的双层屏蔽电缆，其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。这样，外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路，感应出一电流，因此产生降低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。最新修订的国家标准GB50057－2000版，第（6．3．1）条中已肯定了这种做法："当系统要求只在一端做等电位联结时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。" （4）在传输线路的终端装设电涌保护器（SPD），可有效抑制瞬时电脉冲干扰。采用光电耦合隔离可消除一次元件与控制系统之间因地电位差产生的共模电压干扰对测控系统内部电路的影响。 5 结束语 抑制电磁干扰应从各个环节着手，采用综合治理方法，从全系统的立场上来全面考虑电磁兼容问题。对于从事智能建筑弱电系统设计的工程师来说，应从对弱电设备的考察、选型（对电子设备内部构造的了解、挑选）开始，对弱电系统的组成配置、现场电缆管线的布置设计、现场安装施工、系统调校时分析干扰性质及来源等全过程都采取有效措施，才能确保整个弱电系统的电磁兼容性满足要求。 智能建筑论文:智能建筑的弱电工程——谈上海万豪大酒店弱电系统设计 摘　要　文章从智能建筑弱电工程的系统组成、衡量标准出发，结合上海万豪大酒店具体项目，从智能建筑的公共广播，共用天线电视，无线寻呼，电话通讯，火灾报警，安保监控以及结构化布线几方面的系统设计进行了阐述。 关键词　智能建筑弱电工程　公共广播　电视　寻呼　电话　火灾报警　监控　结构化布线　电源接地 衡量城市建筑的现代化标准，建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各系统组成： (1)通信网络系统；(2)办公自动化系统；(3)建筑设备监控系统；(4)火灾自动报警及联动控制系统；(5)公共安全防范系统；(6)结构化布线系统；(7)弱电电源及接地系统。 智能建筑弱电工程设计的出发点，应以建筑为平台，配置各功能系统，为人们提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境空间，以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上，应从智能建筑的实际性质出发，充分考虑业主和使用者的各种功能要求，使设计能在总体结构上尽量现代化，技术上先进实用，经济上合理，同时需考虑智能建筑各系统的可兼容性和扩展性。 上海万豪大酒店，坐落于上海虹桥新区，是集宾馆、展厅、办公为一体的五星级酒店。其占地面积2.2万多平方米，建筑面积4万多平方米。酒店高8层，地下2层。整个酒店分A、B、C段三个部分，其AB段为酒店大堂、客房层部分，C段为展厅及办公楼部分。 以下，就上海万豪大酒店弱电工程的部分系统：通信网络系统中的公共广播传呼系统、共用天线电视系统、内部无线寻呼系统、电话通信系统；火灾自动报警及联动控制系统；公共安全防范系统中的闭路电视监视系统、防盗报警系统以及车库管理系统；结构化布线系统以及弱电电源与接地系统谈谈其设计。 1　公共广播传呼系统 酒店广播传呼系统分2类，一是面向公共区(如大堂展厅，酒店前台服务区域等)的公共系统，平时进行背景音乐广播，火灾或紧急情况时可被切换为紧急广播，二是面向办公会议区域及车库区域的广播系统(在一些特殊区域和大宴会厅等则要单独设置专业广播设备)。 公共广播传呼系统构成见图1。 公共广播传呼系统设计主要考虑以下几个因素：即系统方式(一般选定压式)，划分广播分区，按扬声器特性确定扬声器与功放器，紧急广播的切换功能，广播线路与楼梯方式等。 万豪大酒店广播系统划为4个逻辑分区(即酒店、展厅、车库和办公楼)，其中对应于紧急广播为19个子分区，对应于内部呼叫为19个子分区，确定扬声器与功放器的原则是必须考虑扬声器的广播效果并根据其功率确定功放器，万豪大酒店在酒店前台服务区域及办公楼部位选用造型好、频响及声压指标高的6W吸顶扬声器，在车库选用10W号角扬声器，在展厅选用20W声控。 公共广播传呼系统应具有2个主要功能，即平时的背景音乐或普通广播以及紧急广播。紧急广播总控制器有最高逻辑优先权。万豪大酒店紧急广播总控制器当有消防控制触发信号抵达时，通过启动各分区的逻辑控制模块将相应的负载回路切换成对应的紧急广播回路。在平时，无消防信号时，各分区独立操作，将相应回路切换成普通广播回路，而当无普通广播控制信号时，则处于背景音乐或客房音响状态。 2　共用无线电视系统CATV和卫星接收系统 智能建筑的共用无线电视系统是适应人们使用功能要求的一部分，系统不仅用于接收广播电视，还能传送自行播送的节目及调频广播。系统组成见图2。 作为智能建筑的CATV系统设计，对系统保证用户电平，解决弱场强收视问题，保证图像的传输质量以及节目来源均应予以充分考虑。系统的前端设备CATV的主要部分，其对信号处理的质量好坏直接影响整个系统的质量，因此前端系统输出应具有较高的质量来满足分配系统所需电平。 万豪大酒店前端设备采用放大－混合式，其传输系统采用分配－分支方式，以适应酒店用户终端数量多且分布不规则的特点。酒店系统的传输带宽为(5～860MHz)共可传输40套电视节目，传输系统复盖530个电视用户终端。 卫星接收系统的选址地安装及调试是一个重要部分，经接收、解调、调制后的卫星信号混合入共用无线电视系统前端部分，经传输分配系统送至各用户终端。万豪大酒店采用了套板状卫星电视接收天线，分别用于接收不同电视卫星的电视信号共10套。 万豪大酒店设置了VOD视频点播服务系统，其功能是作为酒店前台进行节目控制及信号服务，作为后台管理可进行信息记录、查询收费、节目增改及信息服务。 3　内部无线寻呼系统 智能建筑的信号管理部分，使用先进寻呼系统是非常重要的。万豪大酒店无线寻呼系统设计采用微蜂窝寻呼技术。微蜂窝寻呼系统是利用蜂窝小区技术来实现定场强的专用寻呼网络，它是一种单向通信系统，供建筑内部使用。系统由无线寻呼控制中心、微蜂窝发射单元，数据传输线路和寻呼接收机组成。系统框图见图3。 寻呼控制中心设在酒店地下层，其与酒店的程控电话交换机连接，实现交换机分机寻呼或人工键盘寻呼。寻呼信号通过线路送至各楼层蜂窝发射单元再向外发射，使处在场强复盖范围内的接收机收到寻呼信号。 对于智能建筑的寻呼系统设计，一般会遇到二个问题。一是内部信号对建筑外信号的干扰，二是建筑内的寻呼“盲区”。采用无线微蜂窝，使其场强覆盖控制在10～50m范围内，利用小区组网技术，在酒店的三维立体空间上构成限定空间场强的寻呼系统，另外，设计还可通过微蜂窝的布置组成任意形态的无线通信系统，通过对发射单元功率的调节(10～100mW)均可使无线场强分布在所限定的酒店空间范围内，这与“单点式”无线寻呼系统的功率大，不宜调节，发射距离远，易对外界产生干扰的特点有很大区别。 在智能建筑内，由于建筑物材料(钢筋混凝土结构)固有的屏蔽作用，使得寻呼信号电平在穿透损耗后无法接通形成“盲区”或信号微弱形成“弱区”(应增加发射单元、调整发射单元位置以达到所需场强)。 4　电话通信系统 万豪大酒店电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。酒店采用1200门程控交换机设备，话务台功能较强。数字式程控交换机可以根据酒店不同需要实现众多服务的功能如系统功能、话务功能和用户分机功能，另外还具有选择功能(包括无线寻呼即通过交换机与寻呼主机连接实现寻呼功能以及酒店管理如登记结帐、话务计费、状态输入、打印帐单、读卡功能等)。 酒店的电话机房设在地下层，包括传输设备室、交换机房及话务室。 酒店的电话线路配线方式采用单独式，其特点是故障范围小，检修、扩建改造简单，在各楼层电话布线采用放射式。酒店电话线路采用3类4对双绞线，电话终端采用RJ11插口，这样不仅通话质量高，又能满足用户拨号上网的需要。 在各楼层电话分线箱的选择上，应尽量留有余量，以备将来扩展。 5　火灾报警及联动控制系统 万豪大酒店的智能消防控制系统，是一套完整的防火安全，报警系统。其又分为4个子系统：火灾探测系统、中央控制系统、火灾报警系统、灭火联动系统。见图4。 中央控制系统设在酒店一层的消防中心，由3套智能消防控制盘组成。每套智能消防控制盘拥有10个监控回路，每个回路可带99个智能探头和99个监控模块。3套控制盘实际控制28个回路共2700多探测点以及模块(包括办公楼)。消防智能控制系统通过中央处理单元对整个系统所有模块进行通讯监控，并反馈显示其故障情况，在其可编程存贮器中存有“事发控制程序”，一旦系统检测到火警信号后，能自动执行该程序，并通过火灾报警系统通知酒店内所有人员。系统对报警信号具有确认作用，系统可根据酒店内不同场合，将烟感探头灵敏度设定为昼／夜灵敏度转换模式。 作为消防控制系统的眼睛，火灾探测器分布酒店各个受保护部位。在酒店的前台服务区域及客房层均设置带址式感烟探头；在后台管理区域设感烟探头；在厨房、车库等设置感温探头；在煤气表房设置气体探测器。通过可编址智能探头，手动报警以及控制模块组成一套可靠的火灾探测系统。 酒店的火灾报警系统由区域报警显示盘、警铃、声光报警器及控制模块组成。酒店的灭火联动系统包括：(1)对设在各层的喷淋系统水管的水流指示及压力开关器的监视和启动喷淋泵及稳压泵。(2)消火栓直接启动消防泵。(3)对防火卷帘门，排烟风机及加压风机的监控。(4)对空调系统的监控等系统控制。 6　闭路电视监视系统 采用现代科技日益完善的公共安全管理设施，向酒店提供舒适和安全保障是设计的出发点。 万豪大酒店闭路电视监视系统由摄像机探测装置，图像传输与控制设备，图象处理与显示设备3部分组成，见图5。 7　防盗报警系统 对酒店的贵重物品库房，财务记帐室等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护，对酒店一些大门设置门磁报警保护。以上报警信号以有线形式传送到安保中心。这是酒店技防的一个重要技术措施。 8　车辆进出口管理系统 在现代建筑中，对车库的综合管理越来越重要。酒店的地下2层为车库，其地下车库综合管理系统包括IC卡读卡机、电动栏杆、车辆控制器、动态电脑显示器等。 9　结构化布线系统 作为智能建筑的基础，结构化布线是一种具有全新概念的布线系统，用以服务建筑物中所有通信和计算机设备，满足现在和将来的布线要求。 设计应以智能建筑的现时和计划需求为依据。在万豪大酒店，设计未将电话通讯归入结构化布线，这是因为作为酒店，语音与数据两种终端的分界很明显，且位置不易变更。另外，从技术经济上考虑，3类线带宽16MHz，可传输10Mbps及其以下低速数据，作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。 万豪大酒店的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。酒店的计算机管理系统分为行政局域网系统和收银系统(POS)。万豪酒店前台与后台共有终端信息点500多个，行政局域网的信息终端分布在地下层办公区域和一至三层的酒店后台行政管理区域，收银系统的信息终端分布在酒店一至三层的前台服务区域。 酒店结构化布线分为4个子系统部分： 9.1　工作区子系统部分 通过各楼层的配线箱至楼层的各信息终端。其由5类4对双绞线及RJ45终端插口组成。此部分具有抗干扰，可靠与灵活性好的特点。 9.2　干线子系统部分 采用多模光缆连接酒店电脑机房与各层的配线箱(即总配线架与各层分配线架连接)。多模光缆传输速度可达500Mbps以上，有足够带宽，可为今后布线系统发展留有足够余地。 9.3　管理子系统部分 由各层的配线箱组成。酒店的前台服务、后台管理区域面积大，信息终端数量多分布广，总电脑机房设在一层。考虑到各楼层配线箱信息终端的最大距离不超过100m，因此在各楼的前台服务及后台管理区域均设置配线箱(箱内安装光缆／双绞线适配器、集线器、双绞线跳线架等) 9.4　设备间子系统 由设在电脑机房的设备及主干线等组成。 10　弱电电源与接地系统 智能建筑的弱电电源系统必须是可靠稳定和无干扰的。其中，计算机及外部设备、消防火灾报警设备以及通讯设备属一级用电设备负荷，采用双电源末端自切供电。对终端计算机设备配置单独UPS装置。 万豪大酒店的弱电工程中，火灾自动报警系统、计算机行政局域网和收银系统的电源均采用双电源末端自切供电。双电源切换柜的电源来自酒店变配电间的2台变压器低压回路及1台柴油发电机供给。 酒店弱电工程的各个系统，都设有独立的电源配电箱控制。 弱电系统的接地是弱电系统的一个重要环节。 为减少干扰和保护设备，弱电接地系统必须单独接地，万豪大酒店的弱电接地中各个弱电系统接地均采用大于25mm2以上的铜芯导线与室外接地桩连接。 11　结束语 智能建筑弱电工程涉及面广，技术性强，设计中要有全面的观点。 随着现代社会高新技术的发展，对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高，这就要求不断掌握新技术，不断完善设计。 创造投资合理，环境舒适的智能建筑的建设是迫切需要的。 智能建筑论文:ABB智能照明系统在智能建筑中的应用 摘要：智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能照明在国内一直被忽视，大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式，部分智能大厦采用楼宇自控（BA）系统来监控照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用越来越广泛。 关键词：ABB 智能照明系统 智能建筑 应用 1 智能照明系统在智能建筑中的应用效果 智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从空调系统、消防系统到安全防范系统以及完善的计算机网络和通信系统。但是长期以来，智能照明在国内一直被忽视，大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式，部分智能大厦采用楼宇自控（BA）系统来监控照明，但也只能实现简单的区域照明和定时开关功能。相比之下，智能照明系统体现出强大的优越性，它在智能建筑中的应用越来越广泛。智能照明系统在智能建筑中的应用效果如下： (1)实现照明控制智能化。采用智能照明控制系统，可以使照明系统工作在全自动状态，系统将按先设定的若干基本状态进行工作，这些状态会按预先设定的时间相互自动地切换。例如，当一个工作日结束后，系统将自动进入晚上的工作状态，自动并极其缓慢地调暗各区域的灯光，同时系统的移动探测功能也将自动生效，将无人区域的灯自动关闭，并将有人区域的灯光调至最合适的亮度。此外，还可以通过编程随意改变各区域的光照度，以适应各种场合的不同场景要求。 智能照明可将照度自动调整到工作最合适的水平。例如，在靠近窗户等自然采光较好的场所，系统会很好地利用自然光照明，调节到最合适的水平。当天气发生变化时，系统仍能自动将照度调节到最合适的水平。总之，无论在什么场所或天气如何变化，系统均能保证室内照度维持在预先设定的水平。 (2)改善工作环境，提高工作效率。传统照明系统中，配有传统镇流器的日光灯以100Hz的频率闪动，这种频闪使工作人员头脑发胀、眼睛疲劳，降低了工作效率。而智能照明系统中的可调光电子镇流器则工作在很高频率（40~70kHz）不仅克服了频闪，而且消除了起辉时的亮度不稳定，在为人们提供健康、舒适环境的同时，也提高了工作效率。 (3) 可观的节能效果。智能照明控制系统使用了先进的电力电子技术，能对大多数灯具（包括白炽灯、日光灯，配以特殊镇流器的钠灯、水银灯、霓虹灯等）进行智能调光。当室外光较强时，室内照度自动调暗，室外光较弱时，室内照度则自动调亮，使室内的照度始终保持在恒定值附近，从而能够充分利用自然光实现节能的目的。除此之外，智能照明的管理系统采用设置照明工作状态等方式，通过智能化管理实现节能。 (4)提高管理水平，减少维护费用。智能照明控制系统将普通照明人为的开与关转换成了智能化管理，不仅使大楼的管理者能将其高素质的管理意识运用于照明控制系统中去，而且将大大减少大楼的运行维护费用，并带来较大的投资回报。 2 智能照明与传统照明系统比较 2．1 线路系统比较 (1)单控电路系统比较。传统照明单控电路特点：①控制开关直接接在负载回路中；② 当负载较大时，需相应增大控制开关的容量；③ 当开关离负载较远时，大截面电缆用量增加；④ 只能实现简单的开关功能。 总线式智能照明系统单控电路特点：① 负载回路连接到输出单元的输出端，控制开关用EIB总线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响；② 开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；③ 可通过软件设置多种功能（开/关、调光、定时等）。 (2)双控电路系统比较。传统照明双控电路特点：① 实现双控时用两个单刀双置开关，开关之间连接照明电缆；② 进行多点控制时开关之间的电缆连线增多，使线路安装变得非常复杂，工程施工难度增大。 总线式智能照明系统双控电路特点：① 实现双控时只需简单地在控制总线上并联在一个开关；② 进行多点控制时，依次并联多个开关，开关之间仅用一条总线连接，线路安装简单、省事。 2．2 智能照明与传统照明控制系统比较 (1)控制方式比较。① 传统控制采用手动开关，必须一路一路地开或关；② 智能照明控制采用低压2次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景（各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果），各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 (2)照明方式比较。①传统控制方式单一，只有开和关；② 智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适氛围。 (3)管理方式比较。① 传统控制对照明的管理是人为化的管理；② 智能控制系统可实现能源管理自动化，通过分布式网络，只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。 3 智能照明系统的节能分析 3．1 集中管理，减少人为浪费 现代高层办公大楼中，人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重，无论房间有人还是无人，经常是“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理，在大楼的中央控制室，管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。 3．2 自动调光，充分利用自然光 智能照明系统中的光线感应开关通过测定工作面的照度，与设定值比较，来控制照明开关，这样可以最大限度地利用自然光，达到节能的目的，也可提供一个不受季节与外部气候环境影响的相对稳定的视觉环境。一般来讲，越靠近窗自然光照度高，从而人工照明提供的照度就低，但合成照度应维持在设计照度值。 3．3 自动调光，保持照度的一致性 一般照明设计师对新建的建筑物进行设计时，均会考虑到随着时间的推移，灯具的效率和房间墙面反射率会不断衰减。因此，其初始照度均设置得较高，这种设计不仅造成建筑物使用期的照度不一致，而且由于照度偏高设计造成不必要的浪费．采用智能照明系统后，虽然照度还是偏高设计，但由于可以智能调光，系统将会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射率衰减的影响，这也是智能照明控制系统可节约能源原因之一。 3.4 安装便捷，节省线缆 ABB智能照明系统采用二芯线控制，用EIB总线将系统中的各个输入、输出和系统元件连接起来，大截面的负载线缆从输出单元的输出端直接接到照明灯具或其他用电负载上，而无须经过智能开关。安装时不必考虑任何控制关系，在整个系统安装完毕后再通过软件设置各个单元的地址编码，从而建立对应的控制关系。由于系统仅在输出单元和负载之间使用负载线缆连接，与传统控制方法相比节省了大量原本要接到普通开关的线缆，也缩短了安装施工的时间，节省人工费用。 3．5 延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电网过电压，只要能控制过电压就可以延长灯具的寿命。智能照明控制系统采用软启动的方式，能控制电网冲击电压和浪涌电压，使灯丝免受热冲击，灯具寿命得到延长。智能照明系统通常能使灯具寿命延长2~4倍，不仅节省大量灯具，而且大大减少更换灯具的工作量，有效地降低了照明系统的运行费用，对于大量使用灯具和安装困难的区域具有特殊的意义。 采用智能照明控制系统不仅可满足便捷控制、灯光效果等要求，而且由于可观的节能效果（节电可达到20%~50%）及灯具寿命的延长（灯具寿命延长2~4倍），又能在降低运行费用中得到经济回报，还能省去常规照明所需的大部分配电控制设备，大大简化和节省穿管布线工作量。此外，智能照明系统还有潜在的价值回报，如智能控制系统能使整个系统工作在使人们最舒适的状态，从而保证了人们的身心健康，提高了工作效率。 智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域，无论室内、室外、大小场合无处不可应用。该系统是办公大楼、宾馆酒店、娱东场所、商业中民、体育场馆、公寓别墅、庭院景点等理想的照明控制设备。 4 实例 厦门国际会展中心 厦门国际会展中心是一个综合性展览中心，共五层，总投资约人民币12亿。 i-busò智能安装系统的总造价约人民币600万元，占总投资的0.5%，系统可为1064个回路作开关控制，为266个回路作调光控制，并设有63个五对按钮和55个移动监测器，1个电话开关和16个光亮感应器，在中控室设有一台计算机进行系统监控。厦门国际会展中心在2000年9月8日已投入使用。 1. 所有区域的灯光均可进行统一的开关控制。可按要求进行定时控制，在平时、会展期间、节假日等不同时间给予不同的灯光效果。 2. 大堂、多功能厅等区域设置日照补偿功能，可根据室外自然光的强弱自动调节室内照明的亮度值，各灯光协调营造出一个明快、舒适、庄重、典雅的迎宾环境。 3. 在会议室、贵宾室、国际演讲厅等区域均设场景功能，当需要改变灯光场景时，只需按一下按键或使用遥控器，就可达到所要的灯光效果。同时可与会议系统进行联动，达到灯光、音响、摄像同步一致的效果。例如在需要播放投影时，会议室的灯自动缓慢的调暗，关掉摄影仪，灯光又会自动柔和的调亮。 4. 以上功能均可在中控室内的控制主机上进行。同时在中控室内还有电话开关，可通过电话进行远程控制。 昆明邮政办公楼 昆明邮政综合楼是一栋21层的综合性办公楼，i-bus智能安装系统控制包括地下室车库的照明，1-21层办公楼、会议室、公共走廊、热水器、及UPS等照明系统和用电负荷的管理和一层的玻璃破碎传感器。整个大楼的照明可根据时间外部光线控制照明，也可以通过中央控制，热水器等用电负荷可根据时间控制或集中控制，所有的灯光控制和加热器等用电负荷可以在中央控制计算机上进行操作、监控和故障记录，使办公楼的用电负荷管理达到了智能化。 以下是昆明邮政大楼使用EIB系统所用的功能： 地下车库节能： 12个移动传感器的使用有效的降低了地下车库照明所用的能源。为了覆盖每一个地方，我们把移动传感器放在每个入口处及必要的拐角处。一旦它们哪个被触发，其相应的区域的灯就立即打开，并在5分钟后关闭。只要移动传感器感觉到一个运动就打开相应的灯。这种自动灯开关装置节约能源且方便车主。 1/F的场景灯控制： 该系统使用的是Busch-tritor开关，所有的灯可由一个按钮操作，最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制，每套灯的功率可达3000瓦；另外12套灯可调光，每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 G/F玻璃破坏时的保安功能： 在建筑周围的地层上有60个玻璃破裂传感器，任何一种击碎玻璃的行为都将激活区域终端，并发出一个指令到双值输出控制外置灯及摄像机上和记录这个现场击碎玻璃的人，同时一个警报信号出现在监控室的显示屏上。 2/F的场景灯控制： 该系统使用的是Busch-triton开关，所有的灯由一个按钮操作，最多可设置10种不同的场景。其中房间里的10套灯可独立控制，每套灯的功率可达3000瓦；另外12套灯可调光，且每套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 3/F的场景控制： 该系统使用的是Busch-triton开关，所有的灯及窗帘可由一个按钮操作，且最多可设置10种不同的场景。其中房间里的16套灯可独立控制，且每套灯的功率可达3000瓦；另外12套灯不超过1000瓦。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。 4/F会议场景灯控制： 该系统使用的是Busch-triton开关，所有的灯及窗帘可由一个按钮控制，且最多可设置四种不同的场景。其中大厅里的4套灯可独立控制，且每套灯的功率可达3000瓦；另外2套灯可调光，每套灯功率不超过500瓦。所有房间周围的电动窗帘用2组单独的开关控制。所有的功能也可通过红外线手持传感器来实现。在门口附近安装安装移动传感器，预设的灯在有人进入房间时打开，且在人离开后又会熄灭。使保安检查更易且节约能源。 从7层到20层的各层电源控制及监视 中央控制室的Win-Switch通过一根双绞线控制各层的双值输出，并由此控制所有的公共灯、办公室灯、热水器及UPS。通过电流感应器和电流调整器将信号转换后，Win-Switch能显示各层负载电流的百分率（负载如公共灯、办公室及UPS电路等）。Win-Switch具有指示和报警功能，并且可以用时间控制每个回路。当超负荷时就报警，如收到一个烟雾探测器的指示信号就关断该层所有电源。 21/F多功能房间的场景控制： 该系统使用的是Busch-triton开关，所有的灯及窗帘可由一个按钮操作，最多可设置10种不同的场景。其中房间里的4套灯可独立控制，每套灯的功率可达3000瓦；另外6套灯可调光，每套灯不超过1000瓦，另外还有6套（每套负载电流不超过6A）可以应用。所有大厅周围电动窗帘由两组独立的开关控制。所有功能也能通过红外线手持控制器来实现。在门口附近安装两个移动传感器，预设的灯在有人进入房间时打开，出去一段时间后关闭。这实际上使保安检查更容易且节约能源。 北京万泉新新家园 北京万泉新新家园，在一期半和二期的工程中每户都安装了EIB智能安装系统。因为智能系统在家居中的应用在国内还是全新的概念，所以房地产公司在房产市场中赢得了很多的顾客的关注，到现在所有的房屋都已售完。智能安装系统给客户带来舒适、安全、有品质的生活空间，给房产商带来了全新的销售理念。 北京万泉新新家园提出了智能家居的概念，要实现家电控制智能化、防盗报警智能化、家庭照明智能化，房地产商选用了ABB i-bus 智能安装系统，给用户提供了如下的基本配置： 照明控制系统： 在住宅内设置开关，可以对照明灯光进行开关控制，方式灵活多样，可依照用户的要求自由的调控。 远程家电控制： 每户设置电话控制盒，可以在室外的任意地方通过电话来控制家中电气设备，例如：可以关闭忘掉的灯光，回家提前打开空调或电饭锅煮饭。 报警系统： 安保系统的信号（例如：烟感、门磁、窗磁等）接入电话控制盒，通过预先设置好的电话号码进行报警，以保护用户的财产安全。预先设置了业主、物业管理中心等三个电话。如果安保系统得到信号，电话控制盒就会自动的依次拨打设置的电话。 预留扩展： 以上只是基本配置，只是给用户提供了智能系统平台，ABB i-bus智能安装系统优越的扩展功能为将来用户个性化的选择提供了方便，用户可以根据需要和喜好增加其它功能。 北京万泉新家园在一期半和二期的工程中选用了ABB i-bus智能安装系统，共11栋多层住宅楼498户，其中多层和复式的户型共202户，平层户数共296户。 对于平层户型：EIB系统控制的房间为客厅和主卧室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座；对于复式和跃层：EIB系统控制的房间为客厅、主卧室和家庭室的灯光控制、客厅的空调插座、厨房小家电插座。 每个楼门设一个EIB，每套房间设一个EIB控制箱、设一个电话控制盒；对于标准房：客厅和主卧室设总线耦合器；对于复式和跃式：客厅、主卧室和家庭室设总线耦合器。 系统的结构为每个楼门1条线，共111条线，约2300个总线元件。 总之，随着EIB系统在中国市场的进一步的推广，ABB i-bus? EIB系统将越来越显示出其独特的优点，给用户带来各种各样的功能，并在智能建筑技术的发展中占据领先地位。 智能建筑论文:论智能建筑中的电源质量要求 摘要：文章通过对影响电源质量，诸如电压波动、频率波动、瞬变浪涌等主要因素的分析，提出一些消除电源污染的方法，以保证在智能建筑中计算机和精密电子设备的正常运行。 关键词：智能建筑 瞬变浪涌 电滋干扰 瞬变脉冲 随着国际信息潮流冲击和微电子科技的沸腾，加上通讯、计算机及自动控制技术日新月异，使得建筑开始走向高品质、高功能领域，形成一种新的建筑形式??智能建筑（Inetlligent Buildings）。由于在智能建筑中运用了许多计算机和微电子设备，对其供电电源的质量提供了新的要求。因为电源品质的好坏，将直接影响智能建筑中设备的运行稳定性和可靠性，甚至导致重大人身、设备事故和造成巨大的经济损失。这种影响不仅来自供电电源的电压、频率及电流等基本要素是否满足用电设备的要求，而且也来自所提供的供电电源的电网质量。 由于电子计算机、微处理器以及其他电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低、对供电电源的质量要求高、过电压耐受能力差的弱点，使得这些高灵敏的电子系统在运行时，经常出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至造成用电设备的永久性损坏，给人们日常生活造成巨大损失。为此，在智能建筑中，研究其供电电源质量，实施有效的防护措施，已是必然的趋势，而且受到世界各国普遍关注。 1 电源质量的技术指标 衡量电源质量的技术指标主要包括：电压波动、频率波动、谐波和三相不平衡等。众所周知，供电电源质量会受到多种因素的影响，如负荷的变化、大量非线性负载的使用、高次谐波的影响、功率因数补偿电容的投入和切断、雷电和人为故障、公共设施（如电动机、电梯等）等都会影响电源的品质，从而降低供电电源的质量。 1.1 电压波动（Undulating voltage） 理想电源电压正弦波的波形是连续、光滑、没有畸变的，其幅值和频率是稳定的。当负荷发生变化时，负荷出现较大的增加时，特别是附近有大型设备处于启动时，使得供电电源正弦波的幅值受到影响，产生低电压。当供电电源电压波动超过允许范围时，就会使计算机和精密的电子设备运算出现错误，甚至会使计算机的停电检测电路误认为停电，而发生停电处理信号，影响计算机的正常工作。一般计算机允许电压波动范围为：AC 380V、220V±5％。计算机在电压降低至额定电压的70％时，计算机就视为中断。为此，《电子计算机机房设计规范》GB 50174－93（以下简称《规范》）对电压波动明确规定，将电压波动分为A、B、C三级（见表1）。 电压波动等级表1 电压等级 A级 B级 C级 波动范围 ±2％ ±5％＋7％～-13% 1.2 频率波动（Undulating frequency） 供电电源频率波动主要由于电网超负荷运行而引起发电机转速的变化所致。而计算机的外部设备大多采用同步电动机,一般计算机频率允许波动范围为50Hz±1%.当供电电源频率波动超过允许范围时,会使计算机信息存储的频率发生变化而产生错误,甚至会产生信息丢失等。《规范》对频率波动明确规定，将频率波动分为A、B、C三级（见表2）。 频率波动等级表2 频率等级 A级 B级 C级 波动范围 ±0.2％ ±5％＋7％～-13% 1.3 波动失真（Waveforn distortion） 产生电源电压波形失真的主要原因是由于电网中非线性负载，特别是一些大功率的可控整流装置的存在会对供电电源的电压波形产生烃，还会使计算机的相对控制部分产生不利的影响；这种波形畸变，还会使计算机直流电源回路中的滤波电容上的电流明显增大，电容器发热；还由于锯状波形的出现，会使计算机的停电检测电路误认为停电，而发出停电处理信号，影响计算机的正常工作。衡量波形失真的技术指标是波形失真率（Waveform distortion rate），即用电设备输入端交流电压所有高次谐波之和与基波有效值之比的百分数。《规范》对波形失真率规定分为A、B、C三级（见表3） 波形失真率等级表3 波形失真等级 A级 B级 C级 失真率（％） 3－5 5－8 8－10 1.4 瞬变浪涌和瞬变下跌 瞬变浪涌（Transient voltage surge）是指正弦波在工频一周或几周范围内，电源电压正弦波幅值快速增加。瞬变浪涌一般用最大瞬变率表示。瞬变下跌（Tran－sition voltage fall），又称凹口，它是指正弦波在工频一周或几周范围内，电源电压正弦波幅值快速下降。瞬变下跌一般用最大瞬变下跌率表示。瞬变浪涌和瞬变下跌，瞬间内电压幅值快速增加或减小会对计算机系统形成干扰，导致其运算错误或者破坏存储的数据和程序。目前，国内未对瞬变大瞬变率：（半周或更长）≤20％；恢复过程中降至15％以内，为50ms；然后降至6％以内，为0.5s。允许最大瞬变下跌率：（半周或更长）≤30％；恢复到－20％以内，为50ms；恢复到－13.3％以内，为0.5s。 1.5 瞬变脉冲（Transient voltage pulse） 瞬变脉冲，又称尖峰或者电压闪变，是指在小于电网半个周期的时间内电网理想正弦波上叠加的窄脉冲。引起瞬变脉冲的原因很多，一般主要由以下几方面： 1.5.1 内部过电压（Internal overvoltage） 即在电力系统的内部，由于重负荷、感性负荷、补偿电容的投入和切除，开关和保险装置的操作以及短路故障的发生，都会使系统参数发生变化，引起电力系统的内部电磁能量的转化和传递，在系统中出现过电压。据统计，在整个瞬变脉冲事故中因内部过电压造成的占有80％。 1.5.2 雷电（Lightning） 在雷电中心1.5km～2km范围内都可能产生危险过电压，损坏电路上的设备。当雷击输电线或雷闪电发生在线路附近时，通过直接或间接耦合方式雷闪放电形成暂态过电压将以流动波形式沿线路传播，危及设备安全。据统计，在整个瞬变脉冲事故中因雷击产生过电压造成的约占18％左右。 计算机和精密仪器设备的信号电压很低，一般只有10V左右，所以对闪电脉冲过电压极为敏感，极易受闪电脉冲过电压的干扰和损坏。一般电气设备允许的闪电脉冲电压为6，000V，而计算机和精密仪器设备估计在几十伏到几百伏就会受到损坏。 1.6 三相不平衡（Unbalance three phase circuit） 由于三相负荷分配不均等，使三相负荷电流不对称，由此产生三相负序分量。不平衡度是衡量三相负荷状态的指标，主要包括电压不平衡、电流不平衡、相角不平衡。三相不平衡窨到什么程度才会影响计算机的稳定、可靠运行，目前尚无完整资料。只有参考厂商关于三相不平衡具体要求，以保证计算机及其设备正常、稳定运行。一般计算机允许相电压不平衡≤120o±3o。 1.7 瞬间停电（Interrupt power－supply） 如果发生电网瞬间停电，将直接影响计算机的正常运行。当电源中断1.5ms以内是，可由计算机主机的大电容器放电来维持计算机的继续运行，对系统无影响。而当在电源中断1.5ms以上时,由于存储器一般采用MOS电路,一旦停电时间长,计算机就会失去记忆,使大量运算过程的数据丢失,致使计算机运算错误乃至停机.一般计算机要求电源中断在10ms之内.对于瞬间停电允许持续时间,《规范》中对供电质量规定分为A、B、C三级。 A级：Oms～4ms；B级：4ms～200ms；C级：200ms～1500ms 1.8 电磁干扰（Electromagnetic Interference 简称EMI） 电磁干扰，有也称电磁污染，它是电子系统辐射的寄生电能。电磁干扰主要来自以下两方面： ①电缆、电线既是造成电磁干扰的主要发生器，也是主要的接收器。作为发生器，它向空间辐射电磁波，对计算机系统形成的干扰。作为接收器，它也能敏感地接收从其它相邻干扰源所发射电磁波的干扰。由于计算机系统中的逻辑脉冲前沿很陡峭（纳秒级），对30Hz~100Hz的电磁干扰十分敏感，会使计算机系统中的逻辑出现错误动作。 ②核电脉冲（Nuclear Electromagnetic Pulse简称NEMP）核爆炸产生的电磁脉冲强度高、覆盖面大、持续时间短（1μs）、等值频率可高过100MHz。电磁脉冲将在电网络中耦合产生暂态过电压，危害极大。 以上是衡量电源质量的主要技术指标，这些技术指标的好坏，反映了电源质量的情况，将直接影响计算机系统的运行，为此，应视电源污染的程度以及计算机系统对电源品质的要求，采取相应的防护措施，防止电网中其它设备的干扰，提高供电质量，使计算机系统能够稳定、可靠运行。 2 改善电源质量的方法 影响电源质量的因素是复杂的，然而，当受到污染后的电源为计算机和精密电子设备供电时，对其运行是极为有害的。当城市电网的电源质量不能满足要求时，要根据需要，采用合理的供电系统以及必要的技术措施，有针对性地消除污染电源对计算机和精密电子设备的影响。这些措施包括：采用隔离变压器、滤波器、稳压设备、不间断电源以及瞬变信号、滤除高频噪声、稳定电压与城市电网隔离，消除电压和频率的偏差以及吸收浪涌等各种干扰，从而获得理想的电源。 常用的几种计算机供配电系统主要有直接供电系统，隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统；不间断供电系统等。 2.1 直接供电系统 直接供电系统就是将市电（通常为AC380V，50Hz）直接接至配电柜，然后再分送给计算机设备。直接供电系统只适用于电网质量的技术指标能满足计算机的要求，且附近没有较大负荷的启动和制动以及电磁干扰很小的地方。直接供电系统优点是：供电系统简单、设备少、投资低、运行费用少、维修方便等。它的缺点是对电网质量要求高，对电源污染没有任何防护，易受电网负荷的变化影响等。 2.2 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统 隔离变压器、稳压器和滤波器组合系统是计算机房多采用的一种配电系统。该系统消除电网中的瞬变干扰、较大负荷的启动和制动、电压波动及电磁干扰等。该系统优点是价廉、运行可靠、维修方便、运行费用低等。它的缺点是在电网的较大频率波动时和突然停电等电源污染没有防护。 2.3 不间断供电电源 不间断供电电源（Uninterruptable Power Supply，简称UPS），它是电力变流器、储能装置（蓄电池）和开关组合成的一种电源设备。不间断供电电源具有稳压、稳频、抗干扰、防止浪涌等功能。而且，当发生突然停电时，不间断供电电源可以对用电设备继续供电一段时间，使人们能及时处理计算机等设备中内存的信息，或者立即启动备用电源，使计算机等设备继续工作。 2.4 瞬变浪涌保护器（Transient voltage surge protector） 暂态过电压是配电系统中最常见的干扰形式，雷电仅是一种；主开关操作、无功补偿电容器及电梯等重负荷设备的投入和切除，都会产生暂态过电压。大部分过电压的产生带有随机性和重复性，往往伴随电网中其它干扰发生而产生。上面的几种供电系统，包括稳压电源和不间断电源均不能消除过电压，因为稳压电源和不间断电源对快速脉冲过电压不能及时反应，甚至会将稳压电源和不间断电源损坏。因此，必须采用瞬变浪涌保护器，来保障电子设备免受暂态过电压的干扰和侵害。 2.4.1 高频信号保护器 高频信号保护器主要防止天线的雷击和感应雷击，因为天线受雷击或雷电感应时，天线对偶极子上都将形成对地的暂态过电压，天馈线上两极导线上的暂态过电压是对共同地的，即形成共模暂态电压。高频信号保护器其内部采用特制的电感线圈，线圈两头并接于馈线上，中心抽头接地。在正常工作时，由于信号频率高，并接在信号线两端电感线圈呈高阻抗，不影响正常工作。当出现暂态过电压时，形成的暂态过电流经电感线圈两端到电感中心入地，线圈两半处于并联工作状态。由于暂态过电流流过两半线圈时，在两半线圈中产生的磁通量相互抵消，暂态过电流对地呈低阻抗，从而有效地限制信号线对地的共模暂态电压幅值。高频信号保护器主要用于防护雷击或雷电感应引起的天馈线对地的共模暂态电压幅值，从而保护通信设备免受暂态过电压侵害。 2.4.2 电源过电压保护器 雷电及其它瞬变浪涌冲击现象，对精密电子设备和计算机设备（包括UPS电源），造成很大的危害。电源过电压保护器是利用快速响应模块，通过其优良的非线性伏安特，来实现抑制暂暂态过电压的。在正常工作时，模块呈高阻抗特性，泄漏电流很低，不影响正常工作。当出现暂态过电压时，模块呈低阻抗特性，使暂态过电流迅速泄放，从而抑制暂态过电压，维持电压稳定。 2.4.3 采用等电位联结 为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差，就特别需要实行等电位联结。等电位联结是指为达到等电位目的而实施的导体联结，电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位联结。这些导体的联结，正常工作时不通过电流，只传递电位，仅在故障时才通过故障电流。等电位联结，又可分为总等电位联结和局部等电位联结。关于等电位原理和工程作法这里不再赘叙。 综上所述，随着智能建设的不断发展，人们对电源质量要求也愈加严格，然而，如何提高电源质量，消除电气中的隐患，保证计算机及精密电子设备正常运行，将是工程设计人员一直要关注的问题。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势——迎接加入WTO挑战 摘　要：本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发，论述华东地区的优势，提出了迎战WTO之后的对策。 关键词： 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场，是中国经济最发达地区之一，智能建筑市场（包括大厦及小区）启动早，市场大，今后将有更大的发展，是WTO以后国外企业必争之地，也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚，据不完全统计，迄今为止，上海已新建智能大厦四百多幢，智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”，新建浦东国际机场，上海大剧院，上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢，小区一百五十多个；南京中信大厦，南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵，是我国东南沿海技术和经济发达地区，也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼，在浙江省首次开通了楼宇自控系统，堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼，从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕；1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑，其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座，主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO，进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场，必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则，将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异，调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨，形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化，必将对各种建筑，尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求，不仅对新建的办公楼，而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在： 1． 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》，我国加入WTO后五年，允许外商成立独资企业，取代外商在我国现有的办事处机构，他们可以直接在我国签定内贸合同，从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2． 按WTO取消数量限制和关税减让原则，我国将降低对外市场准入程度，届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争，为我们提供更大的选择余地，并得到更多的实惠。 3． 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争，他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国，有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全，学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家，在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织，成员有高校、设计院及企业技术人员几百人，它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会（上海历届智能建筑大型展览会）、验收评估上海甲级智能化大厦（如上海久事复兴大厦等）起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授（正副会长）的贡献已载入中国智能建筑历史，功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长，在国内也有较大影响。 1996年，以南京建筑工程学院（现改为南京工业大学）建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会，在国内也是较早成立的智能建筑学术组织，成员有二百多人，每年举办学术年会，奉行“技术开放，市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长，但青年一代学会领导骨干力量成长很快，成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面，做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准（DBJ08—47—95），它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成，是中国历史上第一个智能建筑标准，为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下，以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国（乃至世界上）第一个智能建筑设计标准（GB/T50314—2000）开创了中国智能建筑新纪元，填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年，在江苏省建委领导下，在温总关心指导下，江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准（DB32/181—1998），1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准： （1）江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365—1999 （2）江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366—1999 （3）江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367—1999 构成了整套标准，促进了省内IB的发展；2001年中信实业银行南京分行大楼（28层4.2万平方米）通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作，成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选，其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大，开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作—《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会，如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》（同济大学出版社2001.6）以及《智能化大楼的建筑设备》（中国建工出版社1997.11）。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书（电子工业出版社出版）。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作：《智能建筑—原理、规划和设计》（1999.2）以及《智能建筑实用技术》（2001年）。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢，据国外某公司称，世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程（8个站，投入72亿），南京玄武湖隧道工程（3公里），由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会，日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个，将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿，打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场，维多利亚国际商务中心，夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程：全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座，市场红火，其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上，已兴建上百栋智能大厦，数百个智能小区，近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入，近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家，其中上海市27家，杭州地区20家，南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程，取得了营建大中型智能工程的经验，有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势，推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代，同时又是生态文明时代。从总的方向，国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术，探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等，都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是，智能化技术只是手段，智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说，“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而，除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外，新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展，正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中，实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前，欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害，节能、节水，消除电磁污染，资源可持续利用，建筑人工生态环境等等：也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑，“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距，努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求，在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体，因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化，就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个：一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议；另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的，前者着重现场控制域，后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展，至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步，差距颇大，亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学（协）会工作 按照WTO的原则和规定，加快行业协会自身适应市场经济体制规则，调整优化行业的组织机构，成为增强行业自律的自治组织，协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事，华东地区作为地方学（协）会要在上级学（协）会的领导下努力做好贯彻执行工作，加强市场管理，防止低价恶性竞争，保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结，加强合作，共同提高学术水平 华东地区以目前三地（上海、浙江、江苏）学会要加强团结，互相学习，取长补短，共同提高，要在举办报告会、展览会等方面加强合作，促进学术水平的共同提高。同时，积极参加全国性学术会议，有条件时争取举办国际智能建筑研讨会，以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传，提高建设业主的认识，搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信，必然导致“重建设轻管理”的思想，他们认为既然“智能”就应该无所不能，更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的，不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础，认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此，建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系，强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道，提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作，提高工程技术人员水平 据了解，国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中，建筑电气业属于此系列，智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前，有关单位正在编写复习参资料，建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下，在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下，营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:发挥华东地区智能建筑优势??迎接加入WTO挑战 摘要：本文从华东地区智能建筑的发展概况、入世对智能建筑业的要求出发，论述华东地区的优势，提出了迎战WTO之后的对策。 关键词： 华东 智能建筑 优势 WTO 挑战 一. 华东地区智能建筑的发展概况 华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场，是中国经济最发达地区之一，智能建筑市场（包括大厦及小区）启动早，市场大，今后将有更大的发展，是WTO以后国外企业必争之地，也是国内企业必争之地。由于华东地区资金雄厚，据不完全统计，迄今为止，上海已新建智能大厦四百多幢，智能小区二百多个。其中已建成的优质工程有上海博物馆、金贸大厦、上海期货大厦、久事复兴大厦等号称上海智能建筑“四大天王”，新建浦东国际机场，上海大剧院，上海科技城也都闻名天下。江苏省迄今为止已建成智能建筑二百余幢，小区一百五十多个；南京中信大厦，南京军区总医院新病房大厦及江苏省政协大厦都为优质工程。聚福园、天地小区是建设部小区示范工程。 浙江人杰地灵，是我国东南沿海技术和经济发达地区，也是一个建设大省。1997年建成使用的浙江日报社大楼，在浙江省首次开通了楼宇自控系统，堪称是浙江省第一座达到3A配置的智能化大楼，从而揭开了浙江省智能建筑建设的序幕；1998年建成的浙江省外经贸联建大厦和华浙广场都是代表当时浙江省先进水平的智能建筑，其中华浙广场还代表浙江省参加了建设部组织的优秀智能建筑评选活动。目前浙江省已建成的智能化大楼主要有浙江世界贸易中心、杭州电力调度大楼、浙江省建行大楼、杭州铁路新客站、浙金广场、杭州五洲大酒店、浙江省商检大楼等约90余座，主要集中在杭、宁、温地区。 二、入世对中国智能建筑业的要求 我国已加入WTO，进入WTO意味着我国经济完全融入国际化市场，必须遵守WTO的原则和规定。根据WTO协议市场准入原则和国民待遇原则，将使我国智能建筑技术面临更加广阔的发展空间、更加剧烈的市场竞争。而我国现行的建设事业政策法规和行业管理体制与WTO的规则和国际通行模式存在较大差异，调整改革完善现行体系和体制的任务相当艰巨，形势紧迫。 我国加入WTO后经济发展的国际化，必将对各种建筑，尤其是办公建筑的智能化水平提出新的更高要求，不仅对新建的办公楼，而且对量大面广的已有的办公建筑的改造也带来了智能化需求。 WTO对我国智能建筑要求具体表现在： 1． 根据《建筑领域加入WTO后的对外承诺》，我国加入WTO后五年，允许外商成立独资企业，取代外商在我国现有的办事处机构，他们可以直接在我国签定内贸合同，从而使产品和工程质量有了进一步的保障。 2． 按WTO取消数量限制和关税减让原则，我国将降低对外市场准入程度，届时会有更多智能建筑产品和系统进入中国市场参与竞争，为我们提供更大的选择余地，并得到更多的实惠。 3． 随着国外企业参与我国智能建筑行业的竞争，他们会把国外成熟的管理体制、规范的运行程序和操作技巧带入中国，有助于提高中国智能建筑行业的整体水平。 三.华东地区优势 1.学会健全，学术活动活跃。 以上海华东建筑设计研究院温伯银总工为首的上海专家，在全国率先于1994年成立上海智能建筑工程研究会。这是全国第一个智能建筑学会组织，成员有高校、设计院及企业技术人员几百人，它集中了上海智能建筑界科技精英。在组织报告会、展览会（上海历届智能建筑大型展览会）、验收评估上海甲级智能化大厦（如上海久事复兴大厦等）起了巨大作用。温总和上海同济大学程大章教授（正副会长）的贡献已载入中国智能建筑历史，功不可没。以陈众励、瞿二澜、赵济安、王东伟高工及上海大学赵哲身教授等为代表的中青年骨干专家已经成长，在国内也有较大影响。 1996年，以南京建筑工程学院（现改为南京工业大学）建筑智能研究所、江苏省建筑设计院及东南大学建筑设计院为主体成立的江苏省土木建筑学会智能建筑学术委员会，在国内也是较早成立的智能建筑学术组织，成员有二百多人，每年举办学术年会，奉行“技术开放，市场开放” 方针。常年举办学术报告会及国内外厂商新产品报告会。自办了省内杂志《智能建筑信息》。 2001年以浙江省建筑设计院为主体成立的浙江省土木建筑学会智能建筑学术委员会。虽成立时间不长，但青年一代学会领导骨干力量成长很快，成员已发展到几百人。在组织浙江省智能建筑报告会、展览会方面，做了大量的工作。 2.编写出台智能建筑标准。 1995年上海市出台智能建筑设计标准（DBJ08?47?95），它是以上海华东建筑设计院内部标准修改而成，是中国历史上第一个智能建筑标准，为全国规范智能建筑设计市场起了示范与指导作用。2000年在建设部领导下，以温伯银总工为首的编制组率领团结全国专家编制出台了我国（乃至世界上）第一个智能建筑设计标准（GB/T50314?2000）开创了中国智能建筑新纪元，填补了空白。评审专家认为该标准已达到国内领先、国际一流的水平。 1998年，在江苏省建委领导下，在温总关心指导下，江苏出台了江苏省建筑智能化设计标准（DB32/181?1998），1999年获得建设部科技进步奖三等奖。1999年又出台了三个标准： （1）江苏省建筑智能化系统工程检测规程 DB32/365?1999 （2）江苏省建筑智能化系统工程实施及验收标准 DB32/366?1999 （3）江苏省建筑智能化系统工程评估标准 DB32/T367?1999 构成了整套标准，促进了省内IB的发展；2001年中信实业银行南京分行大楼（28层4.2万平方米）通过检测验收与评估获得江苏省首幢甲级智能化办公大楼称号。 3.撰写论文、编写著作，成果丰厚。 1995年上海华东建筑设计院首先汇编出智能化建筑论文选，其中温总、瞿二澜、赵济安高工等论文在国内影响很大，开创了全国建筑建筑论文的先河。1996年上海华东设计院温总为首的编写组又出版了大型经典著作?《智能建筑设计技术》。目前正在修订将出第二版。 上海举办了历届高水平智能建筑报告会，如中国超高层建筑技术研讨会具有国际影响。 上海同济大学程大章教授等编写出版了《住宅小区智能化系统设计与工程施工》（同济大学出版社2001.6）以及《智能化大楼的建筑设备》（中国建工出版社1997.11）。 上海九海金狮物业公司诸建华总经理在总结上海久事复兴大厦兴建及物管经验与陆伟良教授合作于2002年8月编写出《智能建筑物业管理》一书（电子工业出版社出版）。 浙江省建筑设计院杨绍胤教授级高工先后编写出二本著作：《智能建筑?原理、规划和设计》（1999.2）以及《智能建筑实用技术》（2001年）。 4.华东地区具有广阔的巨大的智能建筑市场 目前上海正申办2010年上海国际世博会。预计2008年上海高层建筑将达2000幢，据国外某公司称，世界最先进的智能建筑新技术可去中国上海参观。江苏目前正兴建南京地铁工程（8个站，投入72亿），南京玄武湖隧道工程（3公里），由于江苏省申办成功2005年全国第十届运动会，日前正在南京新建奥体中心。相应的体育场馆新建22个，将在江苏省无锡、苏州、常州等地新建。南京市在河西新城开工投入120亿，打造十大标志性建筑。南京国际经贸广场，维多利亚国际商务中心，夏华国际广场、南京中大科技大厦、联强大厦、紫鑫中华广场、欧洲城、东成大厦、浙江国际贸易中心、东渡大厦等。南京市将兴建十大体育工程：全民健身中心、皮划艇激流回旋场地、马术赛场、中山门竞技中心、击剑比赛训练馆、龙江体育中心二期网球工程、南京中山国际公园、环湖体育带及南京足球训练基地。 目前浙江在建的智能化大楼约有上百座，市场红火，其中有杭州凯悦大酒店、杭州国际金融大厦、杭州国税局大楼、浙江省高级人民法院、杭州日报大楼、杭州海关大楼、杭州第二长途电信枢纽大楼、浙江省人民大会堂、杭州滨江区行政中心、元华广场、湖州市中心医院、义乌中心医院、湖州市能源调度中心、湖州市行政中心、嘉兴市行政中心、东阳市行政中心、安吉县行政中心、永康市行政中心、温州晚报社大楼等。杭州地铁工程也已启动。浙江省智能建筑近两年后来居上，已兴建上百栋智能大厦，数百个智能小区，近期还在杭州兴建杭州大剧院、杭州市民中心、浙江电力大厦等均以大量巨额资金投入，近期新建智能工程发展之快、数量之多已名列全国前茅。 5.华东地区拥有大量外资企业生产基地及实力雄厚的智能建筑工程承包商 在建设部已获得系统集成和单项资质的有近百家，其中上海市27家，杭州地区20家，南京地区28家。他们都承担过上海金茂大厦、上海浦东机场等上百项智能工程，取得了营建大中型智能工程的经验，有着较好的声誉。大量外资企业生产基地及办事处均落户上海。 四.做好工作、迎接WTO挑战 1.认清国际智能建筑发展趋势，推动智能建筑健康发展。 2l世纪是信息社会知识经济时代，同时又是生态文明时代。从总的方向，国际先进生产力水平正在运用已掌握的建筑智能化高新技术，探寻人类生存、生产和生活聚居环境空间的可持续发展模式。 当前智能化建筑直接利用的技术是建筑技术、计算机技术、网络通信技术、自动化技术。在21世纪的智能建筑领域里，信息网络技术、控制网络技术、智能卡技术、可视化技术、流动办公技术、家庭智能化技术、无线局域网技术(含Bluetooth技术)、数据卫星通讯技术、双向电视传输技术等等，都将会有更加深入广泛地具体发展应用。特别是开放性控制网络技术正在向标准化、广域化、可移植性、可扩展性和互可操作性方向发展。 但是，智能化技术只是手段，智能建筑作为一个整体建筑物业产品的技术发展来说，“可持续发展技术”才是2 l世纪智能建筑技术发展的长远大方向。因而，除继续利用上述现有智能化高技术实现可持续发展目标外，新兴的环保生态学、生物工程学、生物电子学、仿生学、生物气候学、新材料学等等技术发展，正在渗入渗透到建筑智能化多学科多技术领域中，实现人类聚居环境的可持续发展目标。从而在国际上也形成所谓“可持续发展技术产业”。目前，欧洲、美国、日本等发达国家也正在开发利用这些高新技术去处理垃圾、污水、废气、公害，节能、节水，消除电磁污染，资源可持续利用，建筑人工生态环境等等：也正在尝试运用高新技术有规模建设智能型绿色建筑、智能型生态建筑，“既满足当代人的需要不损害后代人满足需求的能力”。 2.认清与国际先进技术的差距，努力向国际标准靠拢。 2l世纪的可持续发展智能建筑技术必须将工作、居住、休息、交通、通讯、管理、公共服务、文化等各种复杂的要求，在时间空间中结合起来。 由于智能化建筑系统是多学科、多技术的系统集成整体，因而开放式可互操作性系统技术的规范化、标准化，就成为实现智能化建筑及其产品设备与系统的产业化技术水平的核心关键。目前国际楼宇业界公认认同较先进的开放式系统行业协议标准技术有两个：一个是美国Echelon公司的LonWorks技术的LonTa1k标准协议；另一个是美国采暖、制冷与空调工程师协会(ASHRAE)制定的《楼宇自动控制网络数据通信协议(BACnet)》BACnet同时还成为美国国家标准及欧共体标准草案。两者都是基于国际标准化组织(ISO)的“开放系统互连模型”(OSI)的。因此两者在开放系统技术上是可以互相补充互为依存的，前者着重现场控制域，后者着眼于信息应用域。而且BACnet的协议层次里数据链路层和物理层的五种选择中就包含有LonTalk协议。况且两者技术都正在不断地完善发展，至于我国智能化建筑在开放式互操作性系统技术发展研究上严格讲尚未真正起步，差距颇大，亟待投入。南京工业大学智能建筑研究所正在开发国产化楼宇自控新系统。 3.努力搞好学（协）会工作 按照WTO的原则和规定，加快行业协会自身适应市场经济体制规则，调整优化行业的组织机构，成为增强行业自律的自治组织，协助政府建立一个有序和公平的竞争市场。建设部已批准即将成立中国勘察设计协会工程智能分会。这是我国加强管理智能建筑业的大事，华东地区作为地方学（协）会要在上级学（协）会的领导下努力做好贯彻执行工作，加强市场管理，防止低价恶性竞争，保证工程健康实施。有条件时争取成立地方行业协会。 4.加强团结，加强合作，共同提高学术水平 华东地区以目前三地（上海、浙江、江苏）学会要加强团结，互相学习，取长补短，共同提高，要在举办报告会、展览会等方面加强合作，促进学术水平的共同提高。同时，积极参加全国性学术会议，有条件时争取举办国际智能建筑研讨会，以提高我国学术地位与声誉。 5.加强宣传，提高建设业主的认识，搞好定位和管理能力 由于部分业主对智能建筑的过于迷信，必然导致“重建设轻管理”的思想，他们认为既然“智能”就应该无所不能，更有甚者将该项目的投资仅作为提高“身价”的目的，不清楚智能化建筑工程是当前信息化时代物业管理重要的基础，认识不到日常运行中所需的微利投资能得到高额利润的回报。因此，建议应该有国家政府部门尽快出台相应的政策、管理规范和服务体系，强制性的将系统日常运行管理纳入正常轨道，提高全社会的经济效益。 6.协助政府搞好注册电气工程师复习培训工作，提高工程技术人员水平 据了解，国家人事部将在2003年6月第一次开考注册电气工程师。其中，建筑电气业属于此系列，智能建筑弱电设计师大部分也要参加此系列考试。目前，有关单位正在编写复习参资料，建议华东地区也要作好考试复习培训工作。 最后作者衷心希望华东地区智能建筑业在国家有关部门领导下，在业主、设计师、工程技术人员以及专家努力下，营建出更多的高质量优质智能建筑工程。 智能建筑论文:智能建筑的系统构成及造价确定 1综述 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。 智能建筑是指运用系统工程的观点：将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住用、用户需求服务）和管理（物业运行管理）四个基本要素进行优化组合，以最优的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 其中结构和系统方面的优化是指将4C技术（即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术）和集成技术（Integration）综合应用于建筑物之中，在建筑物内建立一个计算机综合网络，使建筑物智能化。 2建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 （1） 对使用者来说，智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务，有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 （2） 对管理者来说，智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制，不仅要求硬件设施先进，软件方面和管理人员（使用人员）素质也要相应配套，以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 3智能建筑的系统构成 智能建筑是楼宇自动化系统（BAS：Building Management Automation System）、通信自动化系统（CAS：Communication Automation System）和办公自动化系统（OAS:Office Automation System）三者通过结构化综合布线系统（SCS：Structured Cabling System）和计算机网络技术的有机集成，其中建筑环境是智能建筑的支持平台。 3.1楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。 （1） 变配电控制子系统（包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等），主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。 （2） 照明控制子系统（包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明），主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外泛光灯定时开关；控制停车场照明定时开关；控制舞台艺术灯光开关及调光设备；显示航空障碍灯点灯状态及故障警报；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。 （3） 通风空调控制子系统（包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等），主要功能有监测空调机组状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的最佳开/停时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的最佳开/停时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统工作的最佳状态等。 （4） 交通运输控制子系统（包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等），主要功能有监测电梯运行状态；处理停电及紧急情况；语音报名服务系统等。 （5） 给排水设备控制子系统，主要功能有监测给排水设备的状态；测量用水量及排水量；检测污物、污水池水位及异常警报；检测水箱水位；过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质；控制给排水设备的启停；监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 （6） 停车库自动化子系统（Parking Automation System简称PA），主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭；自动计价收银；泊位调度控制；车牌识别；车库送排风设备控制等。 （7） 消防自动化子系统（Fire Automation System简称FA），主要功能有火灾监测及报警；各种消防设备的状态检测与故障警报；自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制；火灾时供配电及空调系统的联动；火灾时紧急电梯控制；火灾时的防排烟控制；火灾时的避难引导控制；火灾时的紧急广播的操作控制；消防系统有关管道水压测量等。 （8） 安保自动化子系统（Safety Automation System简称SA），包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统。门禁系统主要功能有刷卡开门；手动按钮开门；钥匙开门；上位机指令开关门；门的状态及被控信息记录到上位机中；上位机负责卡片的管理等。闭路电视监控系统主要功能有电动变焦镜头的控制；云台的控制；切换设备的控制等。防盗报警系统主要功能有探测器系统在入侵发生时报警；设置与探测同步的照明系统；巡更值班系统；栅栏和振动传感器组成的周界报警防护系统；砖墙上加栅栏结构，配置振动、冲击传感器组成的周界报警防护系统；以主动红外入侵探测器、阻挡式微波探测器或地音探测装置组成的周界报警防护系统；用隔音墙、防盗门、窗及振动冲击传感器组成的周界报警防护系统等。防灾报警系统主要功能有煤气及有害气体泄漏的检测，漏电的检测；漏水的检测；避难时的自动引导系统控制等。 （9） 公共广播与背景音乐系统，主要功能有背景音乐；用软件程序控制播音；可根据需求，分区或分层播放不同的音响内容；有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能；紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路，当发生紧急事故（如火灾时），可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态；火灾报警时，可进行报警层与相邻上下两层的报警广播；提供任何事件的报警联动广播；手动切换的实时广播等。 （10） 多媒体音像系统，包括扩声系统、会议声频系统、同声传译系统、立体声电影放声系统、视频信息点播系统（Video On Demand简称VOD）等。扩声系统主要功能是把自然声源（如唱歌、演奏、演讲等）的声音信号加以增强，提高听众的声压级，使远离声源的听众也能清晰的听到声源发出的声音。会议声频系统由主席机（含话筒和控制器），控制主机和若干部代表机（含话筒和登记申请发言按键）组成，大型国际会议系统由数字会议网（DCN）构成。同声传译系统是将一种语言同时翻译成两种或两种以上语言的声频系统。立体声电影放声系统采用放映室内的杜比器声道还音系统，利用标准机柜将电影录音，经功放分若干路引至观众厅四周的扬声器组，以达到最佳的立体声效果。VOD系统有随时自主点播精彩影视、各种账单查询、宾馆酒店信息查询、查看交通信息、气象预报、股市行情、商业信息、完成电视购物、卡拉OK音乐点播、Email、Internet浏览、收看闭路电视等功能。系统自动完成点播记费并可与宾馆酒店计算机管理系统联接。 3.2通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网）相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网（Private Automation Branch exchange简称PABX）和有线电视网（CATV）两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统： （1） 固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。 （2） 声讯服务通信系统（语音信箱和语音应答系统），具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫（当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后），通知其提取语音留言；通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 （3） 无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。 （4） 卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。 （5） 多媒体通信系统（包括Internet和Intranet）,Internet可以通过电话网、分组数据网（X25）、帧中继网（FR）接入，采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 （6） 视讯服务系统，（包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统）它可以接收动态图文信息；具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能；通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。 （7） 有线电视系统，可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。 （8） 计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3.3办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议、联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护，也增加了新的管理内容，如固定资产管理（设备运转状态记录及维护、检修的预告，定期通知设备维护及开列设备保养工作单，设备的档案管理等）、租赁业务管理、租房事务管理，同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式（如水、电、煤气远程抄表等）。 3.4结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统（Premises Distribution System简称PDS），它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 3.5计算机网络 智能建筑采用的计算机网络技术主要有以太网、FDDI网（Fiber Distributed Data Interface）、异步传输模式（ATM）、综合业务数字网（ISDN）等等。 4智能建筑系统造价组成 智能建筑各系统的工程造价（文章中不探讨一般建筑工程费用）主要由设备购置费、安装工程费和软件编程及调试费组成。 4.1设备购置费 设备购置费由设备原价、设备运杂费和备品备件购置费构成。 设备购置费=设备原价+设备运杂费+备品备件购置费 （1） 设备原价按国产设备和引进设备分别计算。 国产设备原价是指设备制造厂的出厂价或订货合同价。 引进设备原价是指引进设备抵达买方边境港口或边境车站并完税为止形成的价格。 引进设备原价=货价+国外运费+运输保险费+银行财务费+外贸手续费+应纳关税费+应纳消费税额+应纳增值税额+海关监管手续费 1、 货价一般指装运港船上交货并平舱价（FOB Trimmed），即含理舱费和平舱费的船上交货价。理舱费是指为了使货船上的货物按照舱图位置放置妥善和装载合理，并在货物装入船底后进行垫置和整理等费用；平舱费是指为保持航行时船体平稳和不损害船身结构，对装入船仓的货物进行整理作填平补齐所需的费用。设备货价为分原币和人民币货价，原币货价一律折算为美元表示，人民币货价按原币货价乘以外汇市场美元兑换人民币中间价确定。 2、 国外运费指从装运港（站）到达我国抵达港（站）的运费。 国外运费（海、陆、空）=原币货价（FOB）×运费率 国外运费（海、陆、空）=运量×单位运价 其中，运费率或单位运价参照有关部门或进出口公司的规定执行。 3、 运输保险费指办理进口货物运输保险所支付给保险公司的费用。 运输保险费=（原价货价（FOB）+国外运费）/（1-保险费率）×保险费率 其中，保险费率按保险公司规定的不同货物品种和险别的保险费率计算。 4、 银行财务费一般是指中国银行结汇手续费。 银行财务费=人民币货价（FOR）×银行财务费率 银行财务费率一般为0.4%-0.5%。 5、 外贸手续费指外贸公司手续费，以货物到岸价格（GIF）为计算基础。 外贸手续费=货物到岸价格（GIF）×外贸手续费率货物到岸价格（CIF）=（原币货价（FOR）+国外运费+运输保险费）×汇率 外贸手续费率一般取1.5% 6、 关税是由海关对进出国境和关境的货物、物品征收的一种税。进口货物一般以其到岸价格（CIF）为关税完税价格。 应纳关税额=货物到岸价格（CIF）×适用税率 其中，适用税率按关税有关规定计算。 7、 消费税是只对部分进口设备（摩托车和小汽车）征收的一种税。 应纳消费税额=（货物到岸价格（CIF）×应纳关税额）×（1-适合税率）×适用税率 其中，适用税率按消费税有关规定计算。 8、 进口环节的增值税是对报关进口的货物征收的一种税。 应纳增值税额=组成计税价格×增值税税率 组成计税价格=货物到岸价格（CIF）+应纳关税额+应纳消费税额 进口设备增值税税率一般为17%。 9、 海关监管手续费是指海关对进口减税、免税、保税货物实施监督、管理、提供服务的手续费。对于全额征收关税的货物不计取本项费用。 海关监管手续费=货物到岸价格（CIF）×监管手续费率 海关监管手续费一般为3‰。 其中，保税、免税货物按海关审定的到岸价格的3%计征，减税货物按实际部分到岸价格的3‰计征。 （2） 设备运杂费是指从设备制造厂交货地点至安装工地仓库或施工现场堆放点所发生的运费、途中包装费、装卸费、采购与仓库保管费、供销部门手续费等。 设备运杂费=设备原价×设备运杂费率 其中，设备运杂费率按各部门及各省市有关规定计取。 （3） 备品备件购置费 备品备件购置费是指在初期系统运行期间为保证设备的正常运转必需购置的备品备件费用。不包括应随设备本体带来的易损备品备件及专用材料。 备品备件购置费=（设备原价+设备运杂费）×备品备件购置费率 其中，设备原价中不包括引进设备的价值，费率按各部门有关规定计取。 4.2安装工程费 智能建筑各系统的安装工程费主要由工资、材料费、安装机械使用费、管理费、开办费、利润等组成。 工资主要包括基本工资、加班费、津贴以及招聘、解雇费用等；材料费包括材料原价、运杂费、运输损耗及采购保管费、有关税金等；安装机械使用费包括自有机械使用费和租赁机械使用费；管理费包括工程现场管理费和公司管理费；开办费包括安装施工用水电费、脚手架费用、临时设施费等。 4.3软件编程及调试费 智能建筑各系统控制软件的费用包括系统编程及调试费用。 5智能建筑系统造价的确定 由于智能化系统在国内隶属于建设、公安、邮电、广电、消防、电业等行业管理，大部分系统造价要由各行业计价定额来确定；又由于智能化系统技术涉及自动控制、通信、计算机网络、广播电视、卫星通信等高新技术领域，各有关造价管理部门在智能建筑造价确定上还未能全方位介入。它的部分系统造价确定已经市场化，即由市场自由竞争决定系统工程造价。 设备原价和软件编程及调试费的确定多由几家设备或软件厂家集中报价，业主择优选购；或业主货比三家，比较询价后购买。 安装费用的确定分两种情况，对于由设备厂家自行安装的设备，安装费用由设备厂家报价；对于另行组织安装施工的，则需要独计价。 对于隶属不同行业管理的子系统，安装费用的计算需依据不同行业的计价定额。BAS中变配电控制子系统、照明控制子系统、通风空调控制子系统、交通运输控制子系统、给排水设备控制子系统、消防自动化子系统等的造价确定基本上要以建设部颁《全国统一安装工程预算定额》为基础，其中消防自动化子系统的内容是在2000年的新安装定额中规范的。其余几个系统的安装费用基本上由设备厂家报价。CAS中有线电视系统安装费用由广电系统的有关部门规范管理，其余系统安装费用由电信系统的有关部门规范管理。对于OAS、SCS及计算机网络的设计施工管理比较复杂，信息产业部和建设部都各有发文管理，需针对不同工程区别对待。因此其安装费用的确定也要有所区分。 6、智能建筑造价管理的趋势 随着我国加入WTO步伐的加快以及社会的进步、科技的发展和人类需求的增长，智能建筑的系统会不断完善，对于智能建筑系统造价的管理工作也要不断适应市场的发展，最终实现通过市场竞争形成工程价格。 鉴于目前建设市场公平竞争的环境尚未形成，加上各种不正之风特别是腐败现象的存在，智能建筑工程造价管理的改革还不具备完全开放、由市场形成价格的条件，只能是调放结合、循序渐进。 智能建筑论文:探析智能建筑系统构成 论文关键词：智能建筑 条件 目标 系统构成 论文摘要：智能住宅不仅仅可为人们提供舒适,便利的环境,还具有可持续发展的节能功效。智能住宅应该满足人类与自然和谐共存的需要,是满足未来发展需要的建筑。 智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。智能建筑是指运用系统工程的观点：将建筑物的结构（建筑环境结构）、系统（智能化系统）、服务（住用、用户需求服务）和管理（物业运行管理）四个基本要素进行优化组合，以最优的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。 一、智能住宅的含义 所谓智能住宅,是指将家庭中各种与信息的通讯设备，如计算机、电话、家用电器和家庭保安等装置通过家庭总线技术连接到一个中心进行集中或异地的监视、控制和家庭事务性管理，同时能与住宅外部世界联系，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调,从而给住户提供一个安全、高效、舒适、方便适应当今高科技发展要求的人性化住宅。 构成智能住宅的基本条件有如下三点: 1、具有相当于住宅神经的家庭网络； 2、能够通过这种网络提供各种服务； 3、能与社会等外部世界相连接。 一般认为智能住宅应具备的四种功能 1、安全防卫自动化系统； 2、身体保健自动化系统； 3、食物烹调自动化系统； 4、文化、娱乐、信息自动化系统。 二、建设智能建筑的目标 智能建筑要满足两个基本要求。 1、对使用者来说，智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务，有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。 2、对管理者来说，智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制，不仅要求硬件设施先进，软件方面和管理人员（使用人员）素质也要相应配套，以达到节省能耗和降低人工成本的效果。 三、智能建筑的系统构成 1、楼宇自动化系统 BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。 BAS按建筑设备和设施的功能主要划分为几个子系统。 （1）变配电控制子系统（包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等），主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警；自动检测供配电设备运行状态及参数；监理各机房供电状态；控制各机房设备供电；自动控制停电复电；控制应急电源供电顺序等。 （2）照明控制子系统（包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明），主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关；控制室外泛光灯定时开关；控制停车场照明定时开关；控制舞台艺术灯光开关及调光设备；显示航空障碍灯点灯状态及故障警报；控制事故应急照明；监测照明设备的运行状态等。 （3）通风空调控制子系统（包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等），主要功能有监测空调机组状态；测量空调机组运行参数；控制空调机组的最佳开/停时间；控制空调机组预定程序；监测新风机组状态；控制新风机组的最佳开/停时间；控制新风机组预定程序；监测和控制排风机组；控制能源系统工作的最佳状态等。 （4）交通运输控制子系统（包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等），主要功能有监测电梯运行状态；处理停电及紧急情况；语音报名服务系统等。 （5）给排水设备控制子系统，主要功能有监测给排水设备的状态；测量用水量及排水量；检测污物、污水池水位及异常警报；检测水箱水位；过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质；控制给排水设备的启停；监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。 （6）停车库自动化子系统，主要功能有出入口票据验读及电动栏杆开闭；自动计价收银；泊位调度控制；车牌识别；车库送排风设备控制等。 （7）消防自动化子系统，主要功能有火灾监测及报警；各种消防设备的状态检测与故障警报；自动喷淋、泡沫灭火、卤代烷灭火设备的控制；火灾时供配电及空调系统的联动；火灾时紧急电梯控制；火灾时的防排烟控制；火灾时的避难引导控制；火灾时的紧急广播的操作控制；消防系统有关管道水压测量等。 （8）安保自动化子系统，包括门禁系统、闭路电视监控系统、防盗报警系统和防火报警系统等等。 2、通信自动化系统 CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网）相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS按功能划分为几个子系统： （1）固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。 （2）声讯服务通信系统（语音信箱和语音应答系统），具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫（当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后），通知其提取语音留言；通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。 （3）无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。 （4）卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。 （5）多媒体通信系统（包括Internet和Intranet），Internet可以通过电话网、分组数据网（X25）、帧中继网（FR）接入，采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。 （6）计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。 3、办公自动化系统 OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议、联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护，也增加了新的管理内容，如固定资产管理（设备运转状态记录及维护、检修的预告，定期通知设备维护及开列设备保养工作单，设备的档案管理等）、租赁业务管理、租房事务管理，同时赋予日常管理、安全保卫、设备运行和维护新的管理内容和方式（如水、电、煤气远程抄表等）。 4、结构化综合布线系统 SCS又称综合布线系统（Premises Distribution System简称PDS），它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。 现在国内智能化建筑选用的设备大部分都从国外进口。但近几年来我国计算机系统技术水平与产品质量提高的也非常快，完全可以满足一些中小型智能化建筑的使用要求，相信在不久的将来,智能建筑一定能发展兴盛起来。 智能建筑论文:智能建筑暖通空调系统优化方法研究 摘要： 目的:研究实现智能建筑暖通空调系统节能的有效途径和优化方法。方法:分析比较建筑物内部主要耗能单元的节能措施。结果实现了对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节分级优化，从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配，使整体效能最佳，从而提高系统的效率。结论:确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义，BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。 关键词： 智能建筑 暖通空调系统 节能分析 系统优化 BAS系统 1 概述 智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势，同时也是中国改革和发展的迫切要求，是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。节能和环保是实现可持续发展的关键。从可持续发展理论出发，建筑节能的关键又在于提高能量效率，因此无论制订建筑节能标准还是从事具体工程项目的设计，都应把提高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外，业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低，以达到节省大楼营运成本的目的。 2 智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的优化 智能建筑楼宇自控系统将建筑内所有设备集成一个系统，实现信息共享，进行综合管理，其作用和效益是巨大的，要实现这些作用和效益，就必须实施优化，建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比，有以下特点:1)可以从系统的各种可能结构和参数中找到最佳匹配，使整体效能最佳，从而提高系统的效率，降低投资和运行费用;2)可以对系统及其过程进行定量化的状态模拟，减少控制环节，提高可靠性与稳定性，发生故障概率降到最低可能限度，系统响应输出最优化;为通过优化控制方案达到节能目的的是一种“主动节能”，它有别于墙体结构、门窗的形式和设置的改造的“被动节能”。智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化措施见表1 3 智能建筑BA系统优化方法(主要针对暖通空调系统) 3.1 控制策略的优化 空气处理机的DDC通常采用P工D控制，选择合适的P工D参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。P工D系数高，空调对室内温度波动的反应特性曲线陡，达到设定温度的过渡过程较短;相反P工D系数低，达到设定温度的过渡过程较长。但并不是P工D系数越高越好，否则易引起DDC控制系统失稳，表现为室内温度的振荡和水侧的电动调节阀周期性的来回运动无法在固定开度上运行。P工D能解决大部分场合的空调控制，但对于影剧院等大热惯性空调场合，靠高的P工D系数来提高空调机组对负荷变化的响应速度是不足以解决问题的。这时可以采用双级控制，即分别在空调的送风道和室内安装温度传感器，室内的温度设定由主DDC控制器完成，水阀的驱动由副DDC根据风道温度传感器和主DDC的指令完成，由于风道温度变化速度快于房间温度的变化，这一控制方式加速了系统对温度波动的响应。在实际的工程设计中，BA系统对空调的节能控制有多种手段可以采用，例如室内外焙值比较法、二氧化碳等污染物浓度检测法确定新风量，基于日程表的定时操作等等。工程设计中可以视需要灵活运用，以达到最优的效果。例如，办公、商场等场合，夏秋季在清晨时通过程序启动空气处理机域新风机)，利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷，既节约新风能耗又提高了室内空气品质。 3.2 控制权的优化 通常BA遵从的是中央控制站集中管理的原则。有时也有其不便的一面。在某些场合(如会议室)将空调、通风系统的参数的设定功能放置在现场可能更符合使用者的需要。DDC本身并不提供这样的功能，需要专门部件来实现。这类功能接近VRV控制面板的设定器给房间的使用者带来极大的便利和舒适性，必要时应积极采用。 3.3 直接数字控制器(DDC)的优化 主流BA系统供货商都能提供大中小不同处理能力的DDC，冷冻机房、热力站监控点是密集场合应优先采用大型控制器，以减少故障率和控制器间的通讯。对空气处理机、新风机、通风机一般采用中型或小型的控制器即可。近年来，可编程逻辑控制器件(P LC)进步很快，其应用不再局限于工业场合，在空调通风的现场设备控制工程中不应将其排斥在外。 3.4 控制网络优化 在满足扩展性和灵活性的前提下，控制网络的拓扑结构应 尽可能简化、清晰，无论基于RS485总线或基于LonTalk总线的控制网络都是如此。分支、分级多的网络管理复杂、可靠性低。LonTalk总线在理论上可以组成任意拓扑结构的网络，这种布线设计的随意性如果运用不当，在工程实践中仍然是有技术风险的，并可能增加系统的投资。小型工程尽可能运用基于Rs485总线的控制网络，采用“手拉手”的布线方式，大型工程可以考虑楼层网络分级。 3.5 BAS监控中心 BAS监控中心负责监控整个空调、通风、动力系统，一般与消防控制、安保监控等合用一室。由于该机房通常远离冷冻机房、锅炉房，在这里远程操作这些关键设备是不合适的。推荐的做法是在冷冻机房和锅炉房现场控制室另设置一台监控分站，由该分站负责冷冻机、锅炉监控功能，并且该分站功能受权局限为冷热源设备。 4 结论 对智能建筑的分析和评价应坚持节能的原则。确立智能建筑暖通空调系统能量管理与控制系统优化的基本出发点、优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义.BAS系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。智能建筑BAS控制方案的优化是整个智能建筑节能优化方案实施的具体体现，它包含了建筑物内部主要耗能单元的节能优化。通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨，力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统，最大限度地节约建筑物能源。 智能建筑论文:关于智能建筑中空调自控系统的几点浅谈 摘要： 本文简要地介绍了智能建筑中的空调自控系统，介绍了近年来发展起来的VAV-TRAV空调系统的做法。 关键词： 智能建筑 变风量空调系统 末端调节 一、引 言 空调自控系统是智能建筑集成系统的重要组成部分，空调自控设备是智能建筑物中重要的自控设备，而空调设备本身是建筑的耗能耗电大户，而且由于智能建筑中大量电子设备的应用使得智能建筑的空调负荷远远大于传统建筑物，变风量空调系统用改变送风量的方法，维持室温恒定，以适应不同的室内负荷，VAV系统（变风量空调）有突出的优点：节能潜力大，控制灵活，可避免冷冻水、冷凝水上顶棚的麻烦等；近几年特别是计算机工业的发展，使变风量空调设备具有智能能力，因此，应用范围不断扩展，在国内外特别是美国、日本、香港等地的实际工程中得到了普遍广泛的应用。 二、空调自控功能介绍 智能建筑空调自控主要包括建筑物内的空调机组控制、新风机组控制、变风量末端（VAV）控制等。它们在楼宇自动化系统的监控和管理下，使建筑物内的温、湿度达到预期的目标，同时以最低的能源和电力消耗来维持系统和设备的正常工作，以求取得最低的运行成本和最高的经济效益： 2.1空调机组控制空调机组系统包括新/回风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、恒速风机、电动调节阀、配电装置和空调机组控制等硬件，该系统包括新风、回风和送风三部分： （1） 机组启/停：机组可控制定时启/停，也可强制启/停；（2）风机控制：风机随机组启/停而自动启/停，也可强制启/停或机旁手动启/停，运行时间和启/停次数累计，有风机故障报警输出网络变量；（3）温度控制：夏季送冷风，冬季送热风，过渡季节送新风以节能，根据回风温度与设定值的偏差，控制电动水阀，调节冷/热水阀门的开度，使回风温度维持在设定的范围内，可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制（0～100%）；（4）湿度控制：在冬季模式下才进行湿度的控制。当回风湿度下降到下限时，控制加湿阀开启，增加空气中的湿度含量；当回风湿度上升到上限时，停止加湿阀的工作。可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制；（5）新/回风阀门控制：在冬/夏季新风阀门开至最小开度，回风阀门开至最大开度；在过渡季调节新/回风阀门的开度来调节温度，亦可进行新/回风阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制（0～100%）；（6） 联锁控制：防冻报警开关和风机、水阀、新/回风阀门联锁控制；（7）报警：过滤网堵塞报警、风机故障报警及防冻开关报警。 2.2 新风机组控制新风机组系统主要由新风阀门驱动器、风管式温/湿度传感器、过滤网压差报警开关、防冻报警开关、电动调节阀、恒速风机、配电装置和新风机组控制等硬件组成，该系统包括新风、送风两部分： （1） 机组启/停：机组可控制定时启/停；（2）风机控制：风机随机组启/停而自动启/停，也可强制启/停或机旁手动启/停，运行时间和启/停次数累计，有风机故障报警输出网络变量；（3）温度控制：夏季送冷风，冬季送热风，过渡季节送新风以节能，根据送风温度与设定值的偏差，控制电动水阀，调节冷/热水阀门的开度，使送风温度维持在设定的范围内，可进行冷/热水阀门的强制开度控制和机旁手动开度控制（0～100%）；（4）湿度控制：在冬季模式下才进行湿度的控制，当回风湿度下降到下限时，控制加湿阀开启，增加空气中的湿度含量；当回风湿度上升到上限时，停止加湿阀的工作，亦可进行加湿阀的强制启/停控制和机旁手动启/停控制；（5）新风阀门控制：在机组运行时，新风阀门全开，可进行新风阀门的强制开/关控制和机旁手动开/关控制；（6）联锁控制：防冻报警开关和风机、水阀、新风阀门联锁控制；（7） 报警：过滤网堵塞报警、风机故障报警和防冻开关报警。 2.3 变风量（VAV）末端控制功能（1） 风机控制：由手动开关控制风机的启/停，有风机状态的输出网络变量；（2） 温度控制：根据室内温度测量值，调节风阀的开度值勤，使室内温度保持恒定；（3） 湿度控制：根据室内湿度测量值，控制水阀的开/关，使室内湿度保持恒定。 三、VAV-TRAV空调系统 VAV空调系统的原理：变风量空调系统（VRV）用改变送风量的方法，维持室温恒定，以适应不同的室内负荷，关键需要实现变风量原理的末端送风装置，特别地有关末端装置以及整个VAV系统的自动控制设备，在最近二十年左右的时间里，不仅VAV末端装置，而且相应的控制系统，甚至变风量空调系统的型式都发生了很大变化，有关的新产品和新技术不断涌现，由于 VAV技术的快速发展，特别是有关的DDC和网络技术的发展，美国学者提出了TRAV的新概念，TRAV（Terminal Regulated Air Volume，末端调节的变风量系统）和VAV一样，也是一种变风量系统，通过调节风量来创造舒适环境，但TRAV不采用VAV中的静压调节，而由末端装置直接控制送风机，TRAV基于末端装置实时的风量需求，采用先进的控制软件，实施对送风机的控制，在传统的VAV系统里，当负荷下降并导致流量减少时，末端风阀关小以节流，管道内静压保持不变；而在TRAV系统中，在相同的情况下，末端风阀保持打开，而管道静压降低，于是在相同的流量下，TRAV系统所要求的风机功率要低得多， TRAV是建筑在 "集成控制"、和"动态控制"等概念的基础上的：（1）所谓"动态控制"，是指有预测的、随时间而变化的控制，就房间的热状态来说，它不要求时时热平衡从而保持房间状态于某一"点"，而是充分考虑各种热因素的相互作用从而保持房间在某一个舒适范围；（2）所谓"集成控制"，是指：设定点的计算和控制决定被安排在控制级以上进行，控制器只是简单地用于保持当前的设定值，在高性能控制中不使用控制器的重新设定（controller resets）和串级控制器，这样做的目的，是可以集中、统一地考虑与HVAC系统有关的各种因素，避免传统方法中各分立模块独立运行可能导致的相互冲突，而且有可能最大限度地利用自由冷源（热源）和建筑物本身的蓄热放热作用，因此，集成控制将使系统更稳定，而且更舒适、更节能。 四、总结 智能建筑是信息技术与建筑技术结合的产物，概括地说，它是以建筑为平面，具有通信自动化、建筑设备自动化和办公自动化三者的智能化集成系统，它为人们提供舒适、安全、高效、方便的环境，空调自控系统是组成智能建筑很重要的一部分，特别是近年来控制技术的发展特别是微电子和计算机技术的发展，使空调仪表走向智能化，功能大量增加，为变风量空调技术的发展和实际应用提供了可靠的保证，从而为智能建筑提供高舒适低能耗的系统。

前言：社会的经济促进了电子技术的蓬勃发展，也推动了现代化服务的进步。在新时展下，电气自动化技术与人们的生产生活密切相连，也已经成为了我国电力工业发展的重要标志。因此，有必要加强电气自动化在使用过程中的安全性，从而促进我国经济的发展。 一、电气自动化控制系统的主要方式 电气自动化工程主要体现在集中监控方式、远程监控方式中，集中方式在实际的使用过程中可操作性较强，有效的控制了电气后期的维护阶段，实现了网络设备对电气工程的控制。可是，它也存在着一些小缺点，处理器承载的系统过多，一定程度上增加了整体电气系统运行的压力，导致处理的速度减慢。再加上电气工程的设备长期处于监控下，工作人员为了保证电气工程环境运行的稳定，需要增加电缆的数量，这在一定程度上增加了企业的成本金额。远程监控是以自动化控制系统的基础上，提高了资源的利用率，保证电气自动化系统运行的环境更加安全。远程控制能够合理控制安装成本，减少了电缆的数量，为电气工程后续的资源配置提供了一定保障。电气自动化控制技术已经逐渐发展成熟，节约了企业的成本。避免了设备在运行过程中出现瘫痪的问题。 二、电气自动化控制系统的功能 1、自动控制功能。控制功能是电气自动化控制系统中最重要的一项功能，它是利用高压设备和电流的开关设备对电气自动化进行的控制。一般情况下，在实际的使用过程当中都是采用分散操作的方式，并直接对功能系统进行科学的管理。一旦电气自动控制系统出现了故障，自动控制系统便可以自动切断电路，保护设备的安全。 2、测景功能。电气自动化在控制的过程当中，需要不断进行完善，这不仅可以提升电力企业的工作效率，也从侧面上提高电气设备的生产效率。因此，电气技术人员要在电气运行的过程当中进行监控和测定，及时发现电气设备中的不足和缺点，并对其进行完善和创新，掌握电气设备中的运行情况，从而避免更多问题，减少事故的发生。在电气自动化控制系统运行的过程当中，工作人员可以使用相关的测量仪器，获得电气自动化控制系统的多种数据参数，采用科学合理的手段进行测景工作，更好的发挥测景功能在电气自动化系统中的使用。 三、电气自动化控制系统的设计理念 1、集中监控的设计理念。集中监控的设计方式在电气自动化中应用的比较广泛，对控制站的要求并不是很高，在电气工程中运行维护阶段也相对方便，降低了工作人员的工作难度，将电气自动化系统中的多种功能集中到一个处理器进行工作，可却严重影响了处理器的工作效率，加重了处理器的工作难度。技术人员意识到电气设备一旦进入监控中，就需要增加电缆的数量，也会增加企业的经济损失，无论是成本还是系统的安全性都会给企业造成严重的负担。与此同时，电气自动化控制系统中隔离刀闸上的辅助设备也会出现连接不到位的情况，导致电气自动化设备无法正常运行，也增加了维护技术人员将的工作量。 2、分布式监控的设计理念。分布式监控方式主要采取多种计算机设备对网络进行监控和通信。我国目前的分布式监控方式已经普遍应用在发电站、变电站等多种电气自动化系统设备中，并积累了大量的经验。近年来，我国智能化电气自动化系统设备发展规模越来越大，也为分布式的监控奠定了良好的基础。分布式的监控设计理念增加了智能化电气自动化系统整体的多样性，不同的间隔有不同的特点和功能，设计人员可以根据间隔的多样性来进行设计，可以最大程度上减少隔离设备，并且将智能设备与监控系统直接连接，也可以节省大量的电缆设备，同时节省了工程的投资和维修人员的工作量，进而降低了工程的施工成本，这也是我国发电站、变电站等计算机监控系统的主要发展方向。 3、现场监控的设计理念。在我国目前发展的社会中，现场总线监控的设计理念已经是电气自动化控制系统中的潮流，通过现场总线、以太网技术等技术对电气设备进行监控，保证工程可以顺利进行。这种新型的技术在国内国外发展迅速，已经逐渐进入了实际的使用阶段，不仅为电气自动化的运行积累了丰富的经验，也为电气工程中的应用奠定了基础，提高了监控的效率。除此之外，现场监控也具备了远程监控的特点，使不同装置的监控系统能够彼此独立，及时发生故障不会对总体的监控系统造成不良影响。因此，现场监控系统是电气工程中应用最高的一项技术，是电气自动化控制方式的重要趋势。 四、结论 综上所述，电气自动化促进了我国社会和经济的发展，在新时展的背景下，我国应在实际的工作中，加强电气自动化的创新和发展，保证电气工程的可操作性，加强使用过程中的安全性，从而为人们创造一个更加安全的工作、生活环境，为我国电气自动化发展奠定良好的基础。

煤矿机电一体化技术篇1 煤矿的安全、高效生产离不开高性能的开采设备，机电一体化技术的应用可以有效降低作业人员的劳动强度、保证作业人员的安全。本文对煤矿机电一体化技术进行论述，并对煤矿机电一体化技术的应用和发展趋势进行探讨。煤炭在我国的能源结构中还占据着很大的比例，对促进经济发展和保证能源安全发挥着重要作用，最近一些年对煤炭的需求量还保持增长状态，煤矿生产效率的提升离不开一体化的机电技术，对提升生产效率、降低劳动强度和保证安全生产等方面有着积极的作用。采煤机已经从原来的液压牵引转变为电牵引方式，液压支架的微机控制技术、故障诊断技术等都已经应用到机械设备中，煤矿设备的机电一体化技术已经取得很大的进展，但与世界先进的采煤设备还存在着一定的差距，需要加强对采煤机械设备一体化技术的研发，更好地为我国煤矿生产服务。 1煤矿机电一体化技术 煤矿机电一体化技术，是将电气、液压和机械技术进行结合，进一步提高煤矿开采设备自动化程度，便于工作人员的操作和后期维护，还要求煤矿机械设备具备可靠性、安全性，有着很长的使用寿命。将微处理器控制技术作为核心，采取电、液、气配合的方式来控制执行机构运行，再配合传感技术将执行机构运行情况反馈给控制器。通过故障检测程序监测机械设备的运行状态，具备故障自我诊断功能，对异常的运行情况进行报警，通过单片机、PLC等作为核心控制部位，结合变频控制技术、电控液技术等来提高煤矿开采设备的性能，满足煤矿生产的多种工况要求。 2煤矿机电一体化技术的应用 2.1安全生产监控系统 安全生产监控系统最可以体现出机电一体化水平，国内对煤矿安全生产监控研发起步较晚，在上世纪八十年代就已经对国外的煤矿安全监控技术进行消化和吸收，对推动我国煤矿安全监控技术发展起到了很好的推动作用。煤矿科研人员结合我国煤矿企业的实际情况，研发出具备较高技术含量的KJ95X、KJ90X等监控系统，进一步提升了国内煤矿安全监控系统的智能化水平，在煤矿生产应用和管理中起到很好的作用。利用机电一体化技术实现对三相异步电动机、传动装置、液压控制系统和制动装置等进行在线监测，通过监测程序来检测设备的运行状态，发现故障及时对工作人员进行报警，通过人机界面提供故障的位置，可以快速地对组织人员进行维修，使得煤矿设备可以快速恢复运行，也可以减少工作人员的劳动强度，使煤矿设备可以高效率运行。 2.2机电一体化技术在带式输送机中的应用 国内开展的煤矿机电一体化重大技术项目，已经使得煤矿设备自动化性能和智能化性能得到很大的提升，带式输送机是煤矿生产的重要设备，长距离、大功率的矿井带式输送机已经得到了很大的突破，已经开发出多种类型的带式输送机，比如，成套长距离大倾角带式输送机，可伸缩式巷道带式输送机等，对重要的控制元件和核心元件进行了深入地理论研究，很多关键部件已经研发成功，利用PLC控制器、变频器等装置来现实输送机的CST软启动控制，两台皮带运输机可以通过一台或多台CST来实现控制，实现长距离、大运量的控制，也可以对输送机进行良好的制动控制，将行星齿轮减速器、液力耦合器等先进的设备应用到皮带输送机中，使得输送机具备良好的控制性能和动力性能。 2.3采煤机机电一体化技术应用 电牵引式采煤机技术已经取得了很大的突破，与原来煤矿生产采用的液压采煤机进行对比来看，有着更充足的牵引力，如果采煤机在制动工况下，可以将能量转变为再次应用电能，起到很好的节能降耗效果。如果在大倾角煤层牵引工况下，可以保证设备以很好的效率运行，不会产生很大的磨损，有着很好的安全性、可靠性，维修保养工作量比较小，动态特性比较好，电牵引采煤机的传动机构得以简化，能源的转化率有着大幅提升。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 煤矿生产自动化水平的提升，可以减少矿业工人的劳动量，提高煤矿资源的生产率，也可以防止操作人员水平和经验不足，对生产精度造成影响。比如，薄煤综采设备采用液压支架电液控制系统，通过控制程序对支架动作进行控制，保证支架可以在无人操作的情况下运行，操作人员可以采用远程操作或者自动运行方式。交-直数字化提升机是煤矿机电一体化典型应用，把驱动装置与滚筒进行结合，采用了电力电子技术、自动控制技术、通信技术等，总线通信方式将提升数学信号的传输质量，不再采用传统的继电器控制，有效地简化了电器元件的数量，有着很高的可靠性。提升机的硬件具有很好的通用性，通信协议也可以实现兼容，配置起来更为简单。国内研发的数字化交-直提升机，控制核心采用双处器方式，可以更好地保证提升机的运行稳定性和可靠性。 2.5机电一体化技术在其他煤矿机械中的应用 一些采煤机、综掘机也通过机电一体化技术来提升设备的可操作性，将控制技术与煤矿开采设备进行结合，利用微控制器对自动变速箱进行控制，根据生产负荷来调整传动比，可以将电动机的性能充分发挥出来，有着很好的技术经济性。操作流程也可以得到合理简化，煤矿生产设备的安全性能也可以得到保证。煤炭装载系统的机电一体化设计，可以将工作人员从繁重的劳动中解放出来，只需要操作控制按钮，就可以完成煤炭装载作业，有效地提高生产效率。煤炭掘进设备是保证煤矿正常开采的基础条件，掘进机可配置隔爆型控制箱、压扣式控制按钮等构建起电气控制系统，通过与液压系统配合可以完成多种掘进作业。 3煤矿机械中机电一体化技术的发展趋势 驱动电机、减速器和执行机构建立起煤矿生产设备的动力系统，传统的动力传输效率不高，存在着很大的能源浪费，还会占有很大的空间，系统的可靠性得不到保证。机电一体化技术不是单纯地将电气控制技术、机械技术进行简单地叠加，需要使多种技术进行高度结合，构建起最优化的机电系统，每种元素间保持高度的依存关系，才能充分地完成协作，煤矿机器人将是未来机电一体化的发展方向。 3.1掘进机器人 为了加快煤矿巷道掘进速度，需要采用高度智能化的掘进机器人，可实现巷道的掘进工作，完成煤炭资源采掘，喷雾灭尘、装载运输等工作，具备先进性能的掘进机械器可配置煤层掘进测控系统，有效地提升了煤矿巷道掘进效率，煤矿开采效率得到大幅提升，可满足对煤矿高效开采的需求。 3.2支护机器人 煤矿综采工作面对安全生产起到重要作用，支护设备可以对煤层顶板掉落的煤岩进行阻挡与支撑，避免大量的落煤进入到采煤空间，更好地保证采煤区域工作人员的和设备的安全。当前，煤矿生产多采用锚杆支护和液压支架两种支护方式，液压支护技术应用得最为普遍，液压支护机器人可以按着综采工作面的实际情况进行调节，保证液压支架可以稳定地向前推进，顶板部位还设置有压力检测系统，通过顶板压力情况来实现自适应控制，从而提高液压支架可靠性。 3.3采煤机器人 采煤机器人可以配合掘进设备完成装煤、落煤作业，采煤机器人通过控制系统发出指令实现换向操作和姿态调整，具备运行故障诊断功能，并对采煤情况进行显示，可以更好地满足当前智能化采煤的需要。 3.4救护机器人 该种类型的机器人可以监测到矿井被困人员的健康情况，确定被困的具体位置，监测可燃气体的密度等信息，通过视觉系统对矿井的障碍物进行观测，可以在矿井巷道中自由移动，对障碍物进行避让。自动呼叫没有撤离人员，指导受困人员可以有效撤离。将获取到的图像输入到计算机系统，把图像信息传送到主控制台，可以让机器人自由移动。 4结束语 综上所述，随着机电技术的不断进步，煤矿开采技术也得到了快速发展，将机电一体化技术与煤矿生产设备等进行结合，可以在保证作业人员安全的前提下，进一步提升煤炭开采效率，推动煤炭企业走向持续健康发展道路。 作者:张智宇 煤矿机电一体化技术篇2 机电一体化技术深度融合了机械电子技术、信息技术等，具有多样化的功能，智能性、安全性优势明显。众所周知，煤矿生产环境较为恶劣，容易有安全事故发生。且煤矿作业存在着极大的劳动强度，作业效率不高，影响到采煤事业的整体发展。在这种情况下，机电一体化技术受到了充分重视，通过在煤矿生产全过程中科学应用，能够促使煤矿生产的能流、物流、信息流等得到融合，不仅煤矿生产效率得到提高，可控性也大幅度增强。 1机电一体化技术在煤矿中的应用价值 1.1煤矿作业安全得到保障 煤矿作业环境十分恶劣，且作业人员面临着繁重的工作任务，精神压力较大，各类作业安全事故很容易发生。受工业化发展的影响，我国煤矿资源紧缺形势日益严峻，浅层煤矿资源基本上开发殆尽，煤矿开采深度进一步增加，导致煤矿开采危险系数随之提高。而通过在煤矿生产中应用机电一体化技术，部分具有较高危险系数、作业难度的工作任务可以由机械设备来完成，不仅作业人员的工作量大幅度降低，安全系数也得到了显著提高[1]。 1.2煤矿作业效率得到提高 通过应用机电一体化技术，能够借助于控制设备高效完成部分较为复杂的作业工序，煤矿生产方式得到改善。同时，机电一体化技术克服了传统设备的弊端，开采作业效率得到提高。 2机电一体化技术在煤矿中的具体应用 2.1煤矿提升设备中的应用 煤矿生产过程中，运输提升系统发挥着十分重要的作用。近些年来，机电一体化技术与煤矿提升设备的融合度日趋提升，煤矿生产效率与安全性得到了显著提高。就目前来讲，交直流提升机、交流提升机在煤矿生产中应用较为广泛。交直流提升机科学融合了滚筒与驱动装置，通过衔接与应用机械电子技术、自动控制技术等，系统操作难度大幅度降低，同时显著增强了提升设备的自动化程度。本种数字化提升机的核心为ASCS，能够将计算机系统的优势充分发挥出来，操作流程得到简化，运行性能得到增强。同时，通过总线技术的运用，便捷、安全安装需求得到满足。若在生产实践中出现了故障问题，系统能够自动诊断与修复故障。交流提升机则将装机容量限制有效打破，主井、副井提升机的自动化得到实现，不需要工作人员进行操控处理，即可自动完成作业任务。我国已经将5000kW的装机容量的交流提升机研发出来，其具有十分优越的性能，正在稳步推广和应用[2]。 2.2综合采煤设备中的应用 机电一体化技术在各种类型的采煤机中应用较为广泛，显著改善了煤矿开采作业效果。首先，电牵引采煤机。本种采煤机能够平稳调速，牵引力较大，工作人员借助于微机操作即可良好控制各项电控参数，促使微机自动控制作业需求得到满足。同时，电牵引采煤机的操作难度、维护难度较小，具有较强的适用性能，应用范围在不断扩大。其次，液压牵引采煤机。相较于电牵引采煤机，本种采煤机较为传统，不具备较高的机电一体化技术应用水平，在牵引力、可靠性、连续性等方面不够突出，应用过程中容易出现各种故障和问题。最后，滚筒式采煤机。本种采煤机也将机电一体化深度应用过来，被广泛运用于煤矿作业生产实践中。为促使采煤机的生产效能得到进一步改善，技术人员对采煤机牵引部传动箱的结构形式进行了优化设计，合理分配了行星齿轮、直齿齿轮的传动比。其中，采煤机的功率传输受牵引部减速器的影响较大，通过对多级行星减速器进行增设，可促使减速器传动比得到增大，齿轮数量得到减少，减速器结构也得到了较大程度的简化。由于采煤机牵引部需于恶劣环境中作业，部分作业空间较小，因此需进一步缩小采煤机牵引部的整体面积。为促使采煤机牵引部长度符合相关标准，可对牵引部惰轮设置数量进行增加，同时横向布置多台电机。通过在采煤机电控系统中应用计算机控制技术，能够促使采煤机的体积得到进一步缩小，结构得到简化，同时操控、维护作业的标准化、自动化也可得到实现[3]。 2.3安全生产监控中的应用 为避免煤矿生产安全事故的发生，需通过监测监控系统的应用，对矿井各类环境参数实时监测，包括有害气体浓度、设备运行状况等，及时发现和处理异常问题，促使煤矿安全生产目标得到实现。新时期以来，国家对煤矿安全生产十分重视，煤矿企业也将大量的机电一体化技术运用于煤矿作业过程中，先后研发出较多类型的现代化监控系统，如KJF2000、KJ4系统等。基于这些监控系统的支持，人们能够对矿井中的生产状况实时了解与掌握，及时干预、解决潜在安全隐患，降低了安全事故的发生率。其中，KJF2000监控系统在煤矿生产实践中应用较为广泛。而机电一体化技术在监控系统中发挥着关键作用，通过各类传感器的布设，能够实时监测矿井中的一氧化碳浓度、瓦斯浓度等。之后向监管中心快速、高效传输监测数据，监管中心的工作人员通过对这些数据进行接收与分析，客观判断矿井安全状况。此外，KJF2000监控系统将网络通讯协议应用过来，井下、井上人员的实时通信需求得到满足。具体应用过程中，基于监控中心的支持，监控值班人员能够对需求信息快速查询，进而动态监控井下生产状况。 2.4其他生产设备中的应用 首先，供电系统。由于煤矿生产过程中需将较多的大功率设备应用过来，因此存在着较大的用电量。且对供电的稳定性、可靠性要求较高，否则安全稳定作业将难以保证。目前煤矿生产系统中应用了较多的节能装置，如通过将真空开关、微机保护等应用于高低压开关柜中，基于网络的支持，远程遥控、遥测等控制功能即可顺利实现。同时，通过各类补偿技术的综合运用，设备功率损耗得到降低，无功电流得到减少。其次，液压支架。煤矿开采过程中，液压支架发挥着重要的支护作用，能够对工作面矿山压力有效控制。通过深度融合液压控制与计算机技术，可以促使顶板支护设备的压力负荷得到有效降低[4]。 3煤矿机电一体化技术的发展方向 3.1智能化 智能化是煤矿机电一体化技术的重要发展方向，近些年来，受人工智能领域高速发展的影响，煤矿生产技术、设备的智能化程度也在稳步提高。未来发展过程中，煤矿企业为进一步提高生产效率和安全程度，要进一步加强技术研发和应用，将智能化技术作为应用的重点。积极开发应用专家系统等软件设备，促使作业效率与安全得到保障。 3.2网络化 网络技术目前已经在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿企业要进一步加大网络技术与煤矿生产的融合度，将远程控制、远程帮助、远程通信等一系列技术深度应用过来，促使煤矿生产作业环境得到有效改善。 3.3微型化 目前煤矿生产中所应用到的部分机械设备具有较大的体型，安装、使用不够便捷，导致煤矿的生产效率大幅度降低。针对这种情况，相关技术人员需在保证机械设备性能不受影响的基础上，进一步缩小机械设备的体积，简化机械设备的结构，以便促使机械设备的安装使用便捷性得到增强，提高煤矿生产作业效率。 3.4绿色化 煤矿生产的能耗、污染问题较为突出，与可持续发展理念不相适应。因此煤矿企业需把握产业结构调整这一契机，积极转变生产模式，创新生产流程，通过改进优化机电一体化技术，促使煤矿生产的绿色性、环保性得到增强。 4结语 综上所述，机电一体化技术对于煤矿生产效率与生产安全具有较大的促进作用。近年来，我国煤矿生产中机电一体化技术的应用范围、深度等在不断拓展，加快了煤矿产业的整体发展步伐。但相较于发达国家，依然有一些技术差距存在。因此，相关企业与人员要进一步深化技术研究，积极借鉴与学习国外的先进技术。 作者:李贺霞 单位:西山煤电股份有限公司 西铭矿选煤厂 煤矿机电一体化技术篇3 伴随着现代科学技术的飞速发展，简单的机械难以达到工业生产的需要。在这样的需求条件下，很大程度上促进了不同学科的交叉及渗透，从而使工程领域朝着微电子学和计算机技术不断地迈进。科学技术的飞速发展已逐渐演变成一个新术语—机电一体化。这项综合技术使机械行业的技术结构，产品结构，功能和组成、生产方法和管理体系产生了巨大变化，该行业已进入了由“机械电气化”到“机电一体化”的发展阶段。 1机电一体化技术的论述 机电一体化是一种交叉集成的技术，结合了包括机械、电子、计算机和信息技术等多种技术。机电一体化是一种新兴的集成技术，它将计算机和电子技术引入机械的主要功能、动力功能和控制功能当中，并将机械设备，电子设备和软件等技术相互融合，形成了相互交叉的一门综合性的新兴技术。其实质不仅是利用电子技术来取代或者简化机械功能，重点是将机械系统，微电子学和计算机技术，信息技术构成了完美的系统。机电一体化技术具备以下优点：使使用的安全性和可靠性提升，并使性能更卓越。机电一体化产品均具备自动监控、诊断和报警等功能，对步骤进行了极大的优化且灵活方便；应用范围广，生产率高，工作效率高。机电产品的不同功能对于场合和领域的适应性较强，具有很强的适应能力，大大提高了控制以及检测的灵敏度和准确性；机电一体化产品它复合功能强，同样具备调整和维护的功能。，其自动检测和自动监视功能可以自动采取措施来应对工作中面临的故障进行防护，使得工作能够顺利开展。 2机电一体化技术的发展过程和当前趋势 机电一体化技术有四个不同的发展过程：准备环节，计算机的问世标致着机电一体化技术的出现。在1960年左右，日本率先提出了这个术语，但由于当时的技术水平较低，这项技术很难得到广泛推广及应用。在起步过程，信息技术，微电子技术以及第四代电子产品的推广使得这个技术得以面向社会。在这一反正发展过程中，机电一体化不断扩张其影响力并取得了长足的发展。在1980年左右，机电一体化技术已经被全世界的专家所关注。机电一体化所带来的技术和产品不断产生。在繁荣时期，自1990年左右以来出现了各种新技术的问世也带来了创新性的进展，飞速的变化和发展也使的机电一体化技术和产品影响到人们的生活并且进入到各个领域当中。中国制造的机电产品都拥有智能化，程序化和信息化的特点，并且体积小容易进行操作的维护，保护功能强且性能可靠。机电产品的大量使用也使劳动强度大大降低。提高了生产率并且产生了很大的经济和社会价值。但是，中国的机电一体化技术仍远远落后于发达国家，发展趋势未来将是：研究具备自主知识产权的核心技术，生产出具有自主知识产权的核心设备；提高产品的通讯功能，以满足集成自动化的需求；基于微处理器和微型计算机为条件的矿山运行状况的设备的和健康监控系统和处理器以及计算机和专家系统的操作设备等；机器人将继续是机电一体化技术未来研究的重要内容。 3加大机电一体化技术的研究对于煤矿生产的重大作用 1）大大提升劳动效率。机电一体化产品的应用大大改善了落后的生产方式这一面貌。高新技术的自动化电子设备的使用也彻底改变了煤矿的传统作业模式，大大减轻了工人们的劳动强度，大大提高了生产力，劳动效率也得以提升。 2）更加使劳动安全得到很好的保障。传统煤矿的工作环境相对较差。在潮湿以及充满煤的环境中长时间和高负荷工作会对矿工的健康和生活品质产生较大的影响，在特殊情况下，还会对矿工的人身安全产生威胁。将机电一体化设备用于煤矿的开采，运输，不但可以降低矿工繁重的体力劳动压力，还可以很大程度减少发生事故的概率，有效预防与工作有关的伤病和职业病，并确保矿工的生命安全的到保障。 3）提高了经济效益与矿工的收入。煤矿机电一体化技术的使用大大提高了煤炭的产量，使企业的经济效益提升，还促进了矿工的收入提升。煤矿企业的快速发展也推动了其他相关产业的产生和发展，对促进当地经济增收和建设起到了重要的作用。 4机电一体化技术在煤矿中的运用 1）机电一体化技术在采煤机中的应用。在采煤机的某个重要用途中，电牵引采煤机作为机电一体化技术。它包含液压牵引采煤机无法获得的多数特点与优势：牵引上的良好功能。在采煤机运行时它容易产生牵引力，在采煤机出现下滑现象时它依然容易展开发电制动工作；能适合大角度煤层。牵引电动机轴端包含停机时避免机具下滑的一些制动器，无需某些防滑设备，而容易适用于40°～50°角度的煤层;应用期限长，操作可靠。除了电动机的整流子与电刷存在磨损以外，和液压牵引的差距在于电牵引采煤机的部分元件无磨损，由此应用期限长，维修度较小，操作可靠；效率较高、框架单一；动态效果不错，反应特别灵活。电牵引采煤机机械仅仅展开一项电能转换工作，进而向机械能进行转换，传动体系简便，转换效率容易达到99%，不过对于液压采煤机来讲，当电能向机械能进行转换时，其转换效率仅可以处在65%左右，最高不超过70％。 2）机电一体化技术在提升机中的用途。目前，矿井提升机，即全数字化交直流提升机，是煤矿机电自动化、以及一体化率最大的装置。最重要的是内装式提升机,从结构方面把滚筒与驱动相融合，使机械～计算机～电力电子～自动控制的综合体得以全面显示，迅速改进了机械体系。而全数字化提升机运用总线方案，完全可靠，使电器配置快速完善，另外，硬件配置彼此兼容，较为简便。中国顺利研发的全数字化提升机，包含自主知识产权的特征，其操作单一、功能超前、可靠合理，其部分ASCS是由双CPU组成的电脑核心系统。 3）机电一体化技术广泛运用于带式输送机中。在国内，带式输送机包含传输量多、操作可靠、可形成自动化、质量高等特征，主要作为煤矿井下传输体系的运输装置。所以在机电一体化技术上，带式输送机目前已作为其分析重点。如今，基于机、液、电一体化的CST可控软开启设备获得了大量应用。它作为某种软驱动设备，专门应用于金属矿石或者煤炭的长距离皮带输送机。一个皮带输送机主要由数台或者1台CST来进行驱动。相比发达国家，我国传输机的监控装置的可行性与性能、寿命以及敏感度均有所不同。与此同时，国内带式传输机通常进行3点驱动，主要是因为没有解决开启延迟技术及监控网络技术与动态研究，从传输机角度来看，单机运量及长度具有限制性。 4）其他。对于煤矿机电一体化装置来讲，液压支架主要向电液控制目标前进,把液压控制和电脑技术融为一体,以免对支架、以及顶板起到载荷冲击作用，有助于成组自动移架甚至是定压双向邻架得以实现。煤矿供电要求是容易适用于大功率装置，效率要高，供电要合理可行。所以需要对节能型产品进行全面推广。高压开关柜一般运用真空开关，其功能为应用期限长，维护量不大。如今，“微机保护”在低、高开关柜上得到了具体应用，能够具有远程遥测、遥控、遥调以及遥信，产生网络影响。电子、机械等功能各不相同的技术相结合的健全系统是机电一体化系统，特别注重其子系统、组成要素之间的接口，实际上，机电一体化系统设计则是商品设计环节中最具变革性的阶段之一，也作为接口设计概念设计，概念设计的重点就是原理决策设计，对节省商品成本、强化商品功能产生决定性作用[1]。国内外目前研制了一些知识库或者设计知识目录，主要可以实现特殊效能的效能原理解，研制了容易对于简单功能加以求解的测试系统口，并研究了简单功能原理解的智能查询及系统表达方案[2]。在接口特征匹配的基础上，然而很少对机电一体化计算机原理性能求解进行研究。本文在接口特征匹配的基础上主要对机电一体化系统原理性能实现手段及求解方案进行了分析。 5结语 由于煤矿生产逐渐向深层次发展，会提高其控制水平与规模的要求，因此会机电一体化技术会不断发展与提高。就目前很多高科技术的发展状况看，像网络、光纤、人工智能，还有生物工程在内的许多高新技术，已在机电一体化技术之中慢慢深入，从而机电一体化产品功能更健全、性能更卓越，随之而来智能化程度也会变高。所以，许多煤矿企业利用新的机电一体化技术装备，会取得更大的经济与社会效益的同时，其技术也会得到明显的提高，从而不断循环、不断发展下去，为企业经济和社会效益带来双重保障。 参考文献 [1]杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化，1994（5）：45. [2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化，1996（4）:87. 作者:宋志海单位:山西汾西矿业水峪煤业有限责任公司

浅谈机电一体化技术发展及其趋势: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。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:浅谈机电一体化的发展及趋势 摘要:机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术,分析机电一体化发展进程,提出机电一体化向智能化迈进的趋势。 关键词:机电一体化;核心技术;发展进程;发展趋势 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。 一、机电一体化的核心技术 1.机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。 2.计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 3.系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。 4.自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。 5.传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。 6.伺服传动技术:包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。 二、机电一体化的发展进程 1.数控机床问世:自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。 2.微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。 3.可编程序控制器(PLC)的应用于工业:上世纪60年代后期,美国汽车制造业开发一种Modular DigitalController(MODICON)取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起,并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟,全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向现场总线网络的体系结构,采用开放的通信接口,如以太网、高速串口;采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准;从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统,正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展,趋向于建立同一硬件平台,运用同一个操作系统、同一个编程系统,执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。 4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。 三、机电一体化向智能化迈进 20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。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角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新支;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,也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有: 1.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,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。 2.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。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。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。 3.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1立方厘米的机电一体化产品,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。 4.绿色化: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。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。 5.系统化:其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。表现特征之二是通信功能的大大加强,特别是“人格化”发展引人注目,即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是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。另一层含义是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。 结束语: 当然,机电一体化的发展不是孤立的,与机电一体化相关的技术还有很多,并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与应用也将更加广阔。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:基于机电一体化背景下的工程机械应用 一、机电一体化在工程机械中应用 机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电子技术的发展,凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,其发展历程可分为4个阶段: ①数控机床的问世是机电一体化发展的开始; 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、信息技术使机电一体化跃上新台阶。机电一体化技术的发展初期,人们的目的是利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能,那时研制和开发还处于萌芽状态,而且由于当时电子技术水平不高,机械技术与电子技术的结合还不广泛和深入。其后计算机技术、控制技术、通信技术、大规模集成电路的发展,为机电一体化的发展奠定了技术和物质基础。 二、机电一体化的发展趋势 1、个性化。在知识经济时代,求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征,而柔性化为产品个性化创造了技术条件。所以,在信息时代,机电一体化产品将呈现个性化趋势。与此相适应,机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。 2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代cnc系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采用多cpu结构,以多总线连接,进行高速数据传递;采用精简指令集机,实时多任务操作系统并行处理;设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。 3、智能化。人工智能可使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,虽然机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能,但依赖高性能、高速的微处理器可使其具有低级智能或人的部分智能,从而达到更精确的控制目标。机电一体化的发展和进步体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。 4、微型化。微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向,微型机电一体化产品,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,其体积小、耗能小、运动灵活,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,目前已可运用蚀刻技术在实验室制造出亚微米级的机械元件,当将这一成果真正应用到实际产品时,其机械部分和电子元件即可完全集成在一起,组成一种体积很小的自律元件。在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。 5、绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化成了适应未来发展的一大特色。 6、系统化。系统化要求系统体系结构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。其中,仿生物系统化就是根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,引导机电一体化产品向着生物系统化方向发展。 7、网络化。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形成优势,利用家庭网络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,能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,其产品无疑将朝着网络化方向发展。 8、柔性化。机电一体化产品的控制和执行系统具有足够的“冗余度”,即有较强的“柔性”。 结语:大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造和武装传统机械老设备的一条新路,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。机电一体化产业覆盖面非常广,而我国人力、物力、财力有限,机电一体化产业发展不可能面面俱到、平铺直叙。因此,要分清主次,突出重点,大胆取舍。既要抓住传统产业的电子信息技术改造,使机械技术与电子技术初步结合;又要在新产品设计之初,就统一考虑机械与电子的融合,使机械与电子密不可分,从而使设计、生产出来的新产品真正做到机电一体化。另外,政府职能部门应合理调配资源要素,对开办、生产机电一体化产品的高新技术企业提供方便,增大支持力度。同时,严格限制资源消耗较高的传统产品的发展,对未适时采用机电一体化技术的落后产品强制淘汰,大力提倡传统产业的技术改造,凡涉及到机电一体化技术的开发、应用等项目应优先立项、大力支持。此外,还可以设立机电一体化科研技术专项基金,从经济上促进机电一体化的发展。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:谈机电一体化技术的现状以及发展趋势 一、机电一体化的产生与应用 20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。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更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,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以很大的关注和支持,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,机电一体化进入了深入发展时期。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展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已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。 二、机电一体化的发展现状 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70年代~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迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 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展露头脚,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,更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也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 三、机电一体化的发展趋势 (一)智能化趋势 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。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。 浅谈机电一体化技术发展及其趋势:对于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。

煤矿井下论文:煤矿井下掘进机电设备节能对策分析 摘要：节能减损是煤矿井下掘进机电设备值得关心的问题，是井下一项重要工作，直接关系井下的管理水平和经济效益。从煤矿井下掘进机电设备使用现状入手分析，从多方面详细探讨煤矿井下掘进机电设备节能措施，以期使煤矿井下掘进机电设备节能减损控制效果更好。 关键词：煤矿井下；掘进机电设备；节能措施；现状；对策 0引言 随着科技水平不断进步，在满足产量的情况下，企业和社会对煤炭开采过程中的环境保护问题和电能消耗问题有了更多要求。开采过程中，企业亟待解决掘进机电设备等主要开采工程设备耗电量过高的问题，如能解决这一技术困难，将在很大程度上实现电力资源节约[1]。 1煤矿井下掘进机电设备使用现状 掘进机电设备的使用情况与中国煤矿企业管理、操作情况有密切关系。目前为满足国内煤炭供应、储备需求，中国出台了一系列政策、计划，企业也制定了相应年度计划，但由于中国煤矿企业在管理过程中无法保证技术管理的有效性，甚至无法正确推进技术管理进程，导致中国煤矿企业管理水平不高，煤矿井下掘进机电设备使用效率较低，专业设备与国际一流水准存在差距，国内较先进的技术也因管理沟通不畅等问题而不能最短时间内实现技术共享。 2煤矿井下掘进机电设备节能措施 2.1科学选配采掘机电的供电设备 2.1.1选择变压器及变压器容量 在中国，企业从环境保护的社会责任感出发，往往会选择节能化的变压器设备，根据井下操作环境不同，变压器还可以使用干式化的变压器设备或油浸式的变压器设备。变压器是井下煤矿作业的主要供电设备，企业在选择变压器设备时，首先要考虑其能否为井下作业提供充足动力，其次要根据不同运载环境来选择变压器材质，减少空载运行现象。目前中国大部分煤炭开采企业都有良好的环保意识和社会责任感，但还是有部分私人开采的煤矿及小型煤矿在开采时罔顾社会效益和自然压力，单纯地追求利益最大化，选择变压器时，不考虑环境保护问题，仍旧使用高电能消耗的变压器设备，部分企业为节约固定投资，甚至仍旧使用已淘汰的、没有节能功能的油浸式变压器设备，导致电力资源浪费严重。目前IGS9231型变压器已在部分企业煤矿井投入使用，通过数据监控对比，可知这种较为节能的变压器每台较普通变压器能节约8400kW•h的电量，这种型号变压器的推广及进一步升级成为目前煤炭行业升级的标志之一。如煤矿企业仍使用老旧变压器设备，其工作时负荷率不到30%，极大地浪费电力资源、时间成本、消耗固定资本。目前非晶合金材料是一种主要的、用于变压器制作的原材料，这种材料能在变压器运行时减少不必要的蜂鸣声，降低电力资源的不必要消耗。采用非晶合金材料的变压器目前有S11和S15两个系列，更换这两个系列的变压器可以为企业降低电力消耗的成本，增加企业经济效益[2]。 2.1.2煤炭输送机的选择 煤炭输送机是煤矿井下作业铺设较长的一种设备，目前主流煤炭输送机有带式输送机和刮板输送机。带式输送机的代表机型是SJ-80型号输送机，刮板输送机的代表型号是AGW-80T型号输送机，在实际操作运转中，SJ-80型号输送机比AGW-80T型号输送机每小时能多运350t煤炭，且运输距离要长860m，通过数据对比，可以得出在同样的电力消耗下，带式煤炭输送机可以完成更远距离的输送且效率更高，带式输送机可以为企业和社会节约更多电力资源。 2.2选择合理的供电电压 根据物理原理可知，在用电设备功率固定时，供电设备提供的电压和用电设备工作中的电流成反比例关系，即电压越大，用电设备工作中的电流越小，意味着较高的供电电压能为设备带来较理想的电流使用效率、降低设备功率、达到节能目的。目前主流煤矿开采企业都将供电电压提高到660V和1140V，条件允许的情况下更多地使用1140V的供电电压，甚至一些情况下还可以使用3300V的供电电压，电压越高，在线路传输时耗损的电量就越小。特别是在井下作业，输电线路往往铺设长度以公里计数，这就要求供电电压传输速度快。但过于冗长的输电线路仍会大量耗损电能，因此在条件允许的情况下，建议企业设立、使用移动变电站，供电设备与用电设备协同作业，缩短二者之间的距离，减少输送过程中电能耗损，达到降低能耗、提高效率的目的。 2.3尽可能应用变频调速节能设备 a)在采煤机中的应用。目前较先进的是回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术。这种技术常用于牵引式采煤机，通过实际操作实验，可以得出这种采煤技术的优点有：(a)能够平衡和控制变频器，无论其是否处于额定转速下；(b)可以较大范围内调整力矩，稳定牵引；(c)操作简单方便；b)在提升机中的应用。提升机变频调节主要是四象限运行技术，同时提升机还采用了无速度传感器矢量控制方式，实现系统数字化控制，同时企业还配备了数字化控制的专门软件，方便操作。同时根据电路设置还可以完成远程操作作业，老式提升机存在过压、欠压、过流、电机缺相等问题，但通过技术革新，这些问题都被逐一解决，矿业公司也进入了节能新时代；c)在胶带输送机和电铲中的应用。老式皮带运输机存在启动、运行、制动失控问题，这些问题除了导致电力不必要损耗外，还有巨大的安全隐患。目前四象限变频调速技术与胶带输送机结合后，这些问题都被解决，延长了使用寿命。电铲操作通过四象限变频调速技术也得到突破，避免电铲动力不足、过度操作等问题；d)在风机中的应用。风机节能是煤矿企业一直关注的问题，环境不同，需要的风量也是不同的，但过去风机不能智能变频，产生了很多不必要的损耗。目前变频器在中国煤矿风机节能改造中有较广泛的运用，降低了最低转速，提高了安全性能。通过企业1a的对比测量，得出结论，在采用变频风机后，企业节约电费56×104元，同时提高企业事故预警能力，明显降低危险警报的次数。 2.4科学使用管理机电设备 a)提升电机设备功率因素。在现实工作中，是否能够及时供电及保证供电质量，主要是由供电设备功率决定的。在调查中，供电功率较低是煤炭企业供电效率不高的主要原因，会在供电过程中产生大量无功电流，且不能保证电压稳定，一方面对硬件设备产生负面作用，严重影响其使用寿命；另一方面也不利于设备正常运行，往往会出现“大马拉小车”的现象。针对这种情况，可以采用双电机配合运行的做法，从一定程度上保证工作顺利完成。还可以通过设备“瘦身”进行工作方面的调整，比如降低设备额定功率和额定电压，虽然这会使设备工作效率缩水，但可以在不改变供电系统的情况下，使设备正常发挥作用；b)开发现有机械潜力。开发机械设备潜力，首先要充分了解设备，并熟悉设备具体功能和作用，这样才能做到有的放矢地改造。机电设备耗能主要是在运行时出现的，出现发热等现象，是耗能的主要原因，这种耗能对生产来说是无意义的，但这种耗能要占整体耗能的40%左右。所以，在机械设备日常维护时，要注意机油、润滑油添加和设备内部清洁，在工作中保持机械设备稳定运行，在停车和开车时，要缓慢操作，避免时快时慢的现象，以有效降低机械耗能。 3结语 中国能源产业的发展逐渐集中到新能源和清洁能源领域，煤炭行业在国民经济的总体占比中逐渐下降，这是煤炭行业必须面对的事实。在这种背景下，煤炭行业内部必须优化发展自身体制，更新发展理念，控制发展成本。从节能角度对煤炭行业的发展提出了建议，希望能由此提升煤炭行业利润空间，促进其健康发展。 作者：郑建义 单位：山西晋城无烟煤矿业集团寺河煤矿 煤矿井下论文:谈煤矿井下检修与问题点分析处理 1矿井设备日常巡检 1.1传感器的日常巡检 传感器的工作环境是有一定的要求的，一定要保证其在干燥的环境下进行工作，一旦传感器遭受到水淋湿的情况，就会导致传感器出现错误报警的情况，所以在传感器进行设置的时候，要对传感器远离防尘喷雾设施，这样可以避免传感器出现进水的情况。在进行传感器日常维护的时候，一定要确保传感器不会受到碰撞。传感器在维护的时候出现碰撞的情况对其使用效果影响非常大，情况严重的话会导致传感器出现不工作的情况。在进行日常巡检的时候，要对传感器插头的松动情况进行检查，对传感器的外形情况也要进行检查，看其是否出现变形的情况，通过外形的变化可以对传感器是否被碰撞可以进行更好的判断。在对传感器进行完日常的检查以后，要对检查的情况进行记录，这样可以对传感器的情况进行更好的掌握。 1.2隔爆兼本质安全型设备的日常巡检 在矿井中，隔爆兼本质安全型设备主要指的是分站的电源箱以及断电控制器。在对这些设备进行巡检的时候，要对设备表面的积尘进行清洁，保持设备是干燥的，避免在煤矿的开采过程中，使设备出现潮湿的情况。在设备的巡查中，对设备的完好情况要进行检查，对设备是否出现损坏，以及是否出现外形变形的情况进行检查。对设备的接线位置进行检查，看其接线的线扣是否出现了松动的情况，同时对挡板和线圈进行检查，对出现的问题及时进行解决。在对设备进行日常巡检的时候，对设备的运行情况也要进行检查，对其是否出现异常的运行情况进行掌握，同时对出现的问题要及时进行处理。在巡检完成以后，要对巡检的结果进行汇报，同时做好记录工作。 1.3信号电缆及其接线盒的日常巡检 在对设备进行日常的巡检时，设备的电缆信号和接线盒的巡检是非常重要的，首先要对设备的粉尘进行处理，然后对线缆和接线盒的完好情况进行检查，如果在生产中对设备的线缆和接线盒移动是非常频繁的，那么就要对电缆的外部情况进行检查，看其是否出现损坏的情况。 2矿井设备的定期维护 在对矿井设备进行定期维护的时候，对监控设备和电缆都要进行定期的维护，同时对维护的设备做好记录的工作，对出现的问题要及时进行解决。 2.1按行业标准规定的定期维 护在对甲烷传感器和检测报警灯进行维护的时候，要对甲烷气体进行采样，同时也要对空气进行采样，对指示的数据进行调校。保证断电可靠。安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行半年至一年，一定要升井检修，确保稳定健康运行。 2.2其他设备的定期维护 在两次甲烷超限断电闭锁测试中间，增加一次手动控制试验，再检验断电控制器、被控设备开关的动作灵敏可靠状况。每月进行一次防爆性能检查，主要内容为：隔爆面防锈处理、锈蚀螺丝的更换、处理闲置接线口等。在相对潮湿的环境中使用的传感器，尤其是在夏季，若设置在总凹风巷、一翼回风巷的传感器，最好每月更换一次，主要包括接线盒、插头，防止出现潮湿影响载体催化元件气相传质，导致测量误差增大影响准确性。避免传感器进水，防止发生误码或误报警。每季度遥测一次接地极电阻值，确保人身安全。 3异常处理 3.1按标准规定的异常处理 在传感器经过调校检测误差还是超过规定值时，一定要马上进行更换。低浓度甲烷传感器经大于4％CH的甲烷冲击后，要及时进行调校或更换。 3.2其他异常情况处理 煤矿并下设置备用传感器，要适时进行更换。采用以太环网传输模式的监控系统，交换机内要预留有备用lP模块，在故障时及时更换处理。 4地面维护 地面维护工作是针对在井下连续运行半年至一年后已升井的监控设备。检修的主要内容为，设备完好检查、防爆性能检查，干燥处理，调试校准，内部与外部的粉尘清理，更换航空插座、插头圯芯片是否接触不良等工作。地面检修一般是针对已出现故障的监控设备，检修后的监控设备一定要重新调试校正。检修仪器主要有：直流稳压电源、数字万用表等。检修工具主要有：流量计、电工组合工具、直流恒温电烙铁、集成电路起拔器等。使用直流稳压电源对监控设备供电，使用频率计或示波器测试传感器输出频率，使用示波器测试分站信号的占空比及信号的强度，使用万用表测量工作点电压或电流，使用集成电等。检修完毕后，联机运行，观察稳定性。联机运行通常采用单独装有监控软件的工控机或商用机，与分站、传感器、断电控制器连接在一起。 在检修传感器时，不得改动原电路参数及条件，不可改动电气元件的规格和型号，尤其是储能元件。维护传感器时，不可随意拧动主板上的各个电位器，避免改变模拟电路的静态工作点，导致传感器不能正常工作。检修后要及时进行零点与灵敏度调校。与分站连接的电路和电气设备一定是本质安全电路和本质安全型电气设备。检查电路板上是否粉尘较多，焊点锈蚀、虚焊。检查电路板上所有芯片和继电器的安装方向正确与否、与插座有无接触不良、有无引脚没有插入等状况。 5结束语 煤矿的开采工作在我国能源供应的过程中是非常重要的，煤炭是我国主要的能源供应，对我国经济和社会的发展影响是非常大的。在煤炭开采过程中，安全是非常重要的，因此，对矿井中的设备一定要进行日常巡检和定期的维护，这样对煤炭开采的安全是非常重要的。 作者：高超单位：中国神华神东煤炭分公司设备管理中心 煤矿井下论文:煤矿井下机电与运输探索 监察不到位。由于监管人员安全意识淡薄，工作不够认真，导致监管力度不够，对安全标准线控制不严格。有的工作人员甚至做不到深入调查，即使发现安全隐患如果认为对安全生产不构成威胁就置之不理，严重违反了安全生产规范。 机电运输设备陈旧。由于煤矿井下机电运输设备购买资金投入大、回收慢，鉴于此，一些煤矿生产企业不能在短时间内回收成本，加上投入不足，对于设备的更新换代不够重视。随着时间的推移，井下机电运输设备日渐老化，有的设备超过了使用年限却仍在使用。 检修、维护不到位。煤矿生产工作强度高，机电设备长期处于高负荷的工作状态，高强度工作下不可避免地会出现破损、磨损等问题。如果不能定期更换机电运输设备，则需要严格执行检修维护制度，确保设备处于良好的运行状态。但是一些煤矿企业为了抢进度、促生产，检修工作无法如期进行，即使如期进行大多也是草草结束，为安全生产埋下了隐患。 煤矿井下机电运输管理问题的解决措施 1.提高工作人员知识结构。加强工作人员的思想素质与职业素养教育，以提高工作人员专业技术水平和思想认识水平。煤矿生产部门应按照以人为本的原则，加强对机电运输作业人员的技能培训与安全教育，提高他们的职业素质，完善他们的知识结构，增强他们的安全生产意识。需要注意的是，员工在培训期间不得参与生产工作，考核不合格的不可以进入生产现场；一些特殊工种必须进行严格的专业培训，如绞车司机、防爆工、电钳工等，只有达到规范要求、持有工作资质证书，才可以上岗。 2.建立完善的规范制度，彻底贯彻执行。健全、完善的规范制度是做好煤矿井下机电运输工作的基础，因此，制定健全、完善的安全生产制度使各项生产活动有序运行，使各项管理工作有据可依，才能确保煤矿井下运输工作的安全进行。除此之外，还要保证相关规范制度的制定符合国家相关法律法规的规定，符合实际经营、生产作业情况，更要彻底地贯彻执行，才能保证井下生产活动和生产人员的安全，避免事故的发生。为了保证规范制度的有效性，应根据实际情况，综合考虑作业过程中可能存在的安全隐患，制定切实可行的规范制度。 3.加大设备更新、检修与维护力度。为确保生产活动的安全进行，需要对机电运输设备进行检修与维护，以确保设备长期处于良好的运行状态。在具有一定经济实力的前提下，应根据井下生产活动的需要，定期更换机电设备，不得使用超过使用期限的设备，避免因设备老化而引起安全事故，以确保生产工作的安全和稳定。此外，还要定期对设备进行检修和改造，最大限度地利用设备资源，避免不必要的资源浪费。 4.加强机电运输设备的安全管理。为了保证煤矿井下的安全生产活动，工作人员需定期进行检查性的监察工作，以便及时发现设备安全隐患，做好机电设备的安全管理工作。为此，工作人员要加强设备管理工作。（1）检查生产环境、优化生产环境，确保供电系统、电缆、防雷设备等机电设备的生产环境安全。（2）检查各种仪器、仪表，定期进行校正工作，严谨使用不合格的仪器、仪表。（3）每年检查一次机电运输系统的工作性能，提高机电运输设备的生产效益，以期得到预期的经济效益和社会效益。 结论 煤矿井下机电运输设备的安全性、生产效率与整个系统的生产效能关系密切，为了得到预期的经济效益和生产效益，必须做好机电运输设备的安全管理工作，将安全隐患消除在萌芽期，从而有效避免重大事故的发生。 作者：张银单位：黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司矿井建设安装工程处 煤矿井下论文:煤矿井下机电安全技术管理措施 摘要：煤矿产业在是我国能源结构中占非常大的比重，在国家的生产中发挥着重要的作用。煤矿作为最重要的产业，它能否安全进行，对人们的生活是息息相关的。煤矿产业发展过程中，安全是非常重要的。如果保证安全是一个非常重要的课题，这就对煤矿的机电设备要求非常高，该系统是一个非常庞杂的系统，它对机电的安全、矿井的经济效益影响是非常大的。本文笔者对煤矿企业的机电安全问题进行相应的分析，对问题进行相应的剖析，针对不同的问题找出相应的解决措施，对同行业提供一些参考。 关键词：煤矿；井下机电；安全技术；措施 煤炭能源在我国的经济发展过程中发挥着重要的作用，作为我国重要能源之一，它的地位是不能被撼动的，要想使煤炭开采和加工的工作效率越来越高、工作质量不断地提升，那就要对机电技术支撑提出更高的技术水平，在煤矿企业如何实现机电技术的有效管理，准确、高效的目标是煤矿企业的动力源泉。这项机电技术的管理不是单一的体系，在整个煤矿企业是一个非常复杂的体系，操作人员只有对该技术进行综合性的掌握，才能避免管理上出现一些问题，使其生产顺利的进行。 一、加强煤矿机电设备安全技术管理的重要意义 （一）有利于提高煤矿企业的生产效率 科学技术的发展，煤矿企业的开采效率也大大的提升了。尤其是机电设备的使用大大的提高了效率，在煤矿企业中占据了主导地位，这对机电设备也提出了更高的要求，如果在作业的过程中出现故障，导致了煤矿企业正常的作业，也对企业的经济效率大打折扣。 （二）有利于延长机电设备的使用寿命 在操作的过程中，煤矿机电设备管理中的维护和保养也非常的重要。机电设备的不间断必然会带来一些隐患，这些隐患不能及时的发生，必然造成安全事故。对机电设备安全技术管理，定期的通过一些技术的手段对设备进行相应的维护和保养，大大的提高了设备的寿命，效率也会大大的提高。 二、煤矿井下机电设备安全技术管理存在的主要问题 （一）煤矿机电作业人员的素质不高 煤矿工作是一个特殊工种的行业，工作的环境相对特殊，薪酬偏低，这样对专业人员的吸引力也不够，就出现了煤矿企业招工难的局面，出现了一系列的反应，员工的素质偏低，专业化的水准也不高，但是现实中，煤矿企业的对新设备和新技术的引进是非常高的，但是又没有相应的技术人员进行操作，这就造成了不匹配的局面出现，由于员工素质的偏低就出现了一些设备不能恰当的操作，尤其是机电设备的操作，对井下作业造成了隐患。 （二）对相关的专业员工培训不够，管理制度不够健全和完善 在颁布的新的煤矿企业的质量标准规定，对矿井的机电主管部门的配备、作业标准都是有明确的要求的。但是在实际操作中发现，一些矿井的安全意识不到位，重视的程度不够，更有甚者管理人员的的组织协调能力差，导致机电管理的17项制度不能很好地落实，考核也没有明确一个很高的标准，对普通的工人培训也是停留在走过场的局面，导致员工的操作熟练程度还远远的达不到要求，理论知识和学习不能快速的更新。 （三）机电设备使用不规范，而且没有及时进行更新 在我国的煤矿企业中有一个很明显的现象，使用的机械设备相对落实，设备更新的速度较慢，由于每天都是高负荷的工作，出现故障的频率也是非常高的，在操作的过程中，安全意识并没有引起高度的重视，一些企业唯利是图，只是以经济利益为导向，对安全生产没有引起更高的认识，对设备没有及时的更新换代，安全管理缺失。更有甚者一些煤矿企业没有安装安全检测系统，设备不仅老化，而且机械化程度偏低，这些因素都大大的制约着设备的正常运行，导致煤矿企业的运行。 （四）对机电设备的综合管理力度不够，处于低水平的状态 机电设备的综合管理是非常重要的，但是现实中往往差强人意，具体表现以下几个方面：机电设备管理没有秩序，出现混乱的情况，井口的把关也没有到位，为后面的风险埋下隐患，技术手段落后，效率低下，在操作过程中的一些档案管理不完善，保存的不够完整，出现一些残缺。 三、加强煤矿机电设备管理的措施 （一）加强对设备的管理 对设备管理的加强，每一台设备都必须要展现它最大的用处，必须要严格对设备在使用过程中的管理，才能发挥这种作用。企业应积极地配合安全管理部门，做好维护和检查设备的工作，制定对应的评分标准，使得每一台设备都能明确责任到个人，这样设备在检修维护的时候才能够有迹可循，管理人员应发挥自己管理的职能，让设备能够得到高效且安全的生产，设备在进行维修时候，应开维修单，并且上报给领导，任何的设备在检查中出了问题，不能继续工作，维修完毕以后，要进行试验，试验通过后，没有问题了才能够投入生产。 （二）注重对设备使用人员的培训 设备的使用者，拥有的技术素质都必须良好，要想发挥最新的设备优势，就必须要拥有先进的专业知识的人才，工作人员的培训任务要加强，培训并不是一时的工作，它要贯穿整个工作的始末，要想办法在员工的素质培训紧抓，增强工人对企业的使命感和归属感，每个操作机电和使用设备的员工都必须持证上岗，不但要参加岗前培训任务，而且在工作中管理部门还要对岗位做各种的评分工作，在发生事故后，要勇于承担责任，有针对性的对工作人员进行培养，操作人员应熟悉设备的工作原理，操作性能，常见的问题等等，能配合好维修的人员，增加对机电设备的管理能力。 （三）完善制度的建设 正确的处理经营管理、安全生产、机电安全这三方面的关系，是任何一项工作顺利进行的基础，只有一个健全并且完善的制度。才能使企业的内部资金运转正常。强化机电设备的管理，需要建立一系列的管理制度，把任何一台设备的责任明确到个人，增加工作人员的责任感，保障设备在工作时都通过安全质量的检测；保证每台设备都有其独立的档案，使问题能够及时并迅速的解决。 四、结语 煤矿企业的安全是一个非常重要的课题，这就对煤矿的机电设备要求非常高，该系统是一个非常庞杂的系统，它对机电的安全、矿井的经济效益影响是非常大的。良好的机电运行机制是矿产企业发展的重要保障，安全自始至终是一把利剑选在企业的头上，安全意识时刻不能松懈。 作者：赵玉来 单位：唐山开滦林西矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电供电技术研究 摘要:在我国煤炭资源的开采方式中,地下开采是一种十分常见的方式。地下开采方式的不安全因素很多,导致矿难事故时有发生,其中煤矿井下机电安全供电技术管理不完善是导致矿难事故的一个主要原因。因此文中将分析煤矿井下机电安全供电技术管理存在的不足,并有针对性的提出改进措施。 关键词:煤矿;机电安全技术;供电技术 引言 煤矿开采技术得到不断提升,但由于煤矿开采环境的特殊性和管理体制的不完善导致矿难事故发生频率逐年增高。为了降低矿难事故的发生率,加强煤矿井下机电安全供电技术管理是十分必要的。随着机电自动化技术的提高,对机电的操作提出了更高的标准,如果操作不当,轻者会影响机电的工作效率,重者会造成安全隐患,引发安全事故等。 1井下机电安全供电技术管理存在的不足 1.1井下作业人员技术水平不高 由于煤矿井下作业环境的特殊性标志着井下作业危险系数较高,而井下作业人员的福利待遇水平又普遍不高,这都导致了井下作业人员的综合素质不高,操作技术水平普遍偏低。随着机电安全供电技术的不断发展进步,煤矿的机电设备也必然要进行更新换点。但是当企业引进先进设备后却面临着没有人会操作的尴尬窘境。现有的井下作业人员无法保证设备的正常运行,给井下作业安全带来隐患。 1.2井下机电安全供电技术管理体制不健全 由于企业在实际生产过程中只注重利益,而忽视了井下机电安全供电技术管理,导致尚未形成较为健全的管理体制。按照我国对生产质量标准的要求,各个煤矿企业都应设有专门的管理技术的部门,负责监督、管理井下机电安全供电技术。事实上,大部分企业为了降低成本,减少开支,疏于对供电技术安全的管理,有的煤矿企业即使设置了这样的部门也是个摆设,设施配备不充分,未能起到应有的作用[1]。此外,大多数煤矿企业都没有对井下作业员工进行专门培训,导致即使更新了机电设备也无人能够操作,更别说保证机电的安全运行了。 1.3井下机电设备未能及时更新 煤矿企业在生产过程中过于关注经济效益而忽视了井下作业安全,给井下作业人员的生命安全造成威胁。忽视了机电设备的更新问题,通常老旧设备处于超负荷的工作状态下,设备老化、陈旧问题严重,在一定程度上为安全生产埋下了隐患。而且,煤矿企业没能做好设备的维修和维护工作,从而无法保证机电设备的正常运行,给安全生产带来威胁。 1.4井下机电设备的综合管理存在问题 煤矿企业对井下机电设备并没有出台较为有效的安全管理措施,导致机电设备的综合管理存在很大漏洞:①对于井口的管理工作不严格,缺少完善的管理制度;②现有的机电设备管理办法无法满足现代煤矿企业的要求,导致对机电设备的管理效率很低;③对机电设备管理资料保管不当,导致资料缺失、破损现象严重,缺失有效的管理方法,造成管理的不当。 2加强煤矿井下机电安全管理的对策 随着机电技术的发展,机电设备自动化程度得到不断提升,安全型防爆电气设备的全面引入对机电管理提出更高的要求。特别是对技术管理人员的素质、能力的要求都明显提高了,电气设备的维护和管理工作成为机电安全管理工作的核心。 2.1加强机电技术管理人员的培养 煤矿机电专业人员因其工作环境的特殊性决定了他们工作的复杂度较高,所要涉及的科学领域较广,人员比较分散等。因此,加强对机电技术管理人员的专业培养是十分必要的,一方面可以普遍提高技术人员的业务水平,另一方面可以提高机电技术人员的专业素质,增强其职业道德建设,为未来的基机电供电安全管理奠定坚实的技术基础。我国的煤炭正不断的向着高效、安全、平稳的生产目标前进。随着新技术、新设备、新工艺的不断被引进到煤矿采区,培养优秀的机电技术管理人才成为各个煤炭企业的当务之急。注重从各大高校引入人才,提升整个管理队伍的综合素质。加强对机电技术人员的技术培训,不仅仅局限于理论知识的传授,更要注重对专业技能的培训[2]。在一个阶段培训后要对员工的培训结果进行检验,对于那些成绩优秀的员工给予适当的奖励,从而激发员工的学习热情。 2.2完善机电管理组织 针对井下机电设备采取设置专门人员分别管理的方式,明确分工,避免出现问题时互相推脱责任的现象出现。在对机电设备加强管理的同时,还要加强群管体制建设。将井下机电工作人员按照其不同的分工分为不同的管理小组,根据其工作范畴对机电供电技术进行管理,做到明确分工,责任到人。首先,将井下工作人员按照其职责的不同分成不同的管理小组。如电气管理组、防爆检查组、电缆管理组等。其中电气管理组主要负责煤矿开采区的供电情况,并绘制供电系统图和对电气设备的检查和维护工作等。防爆检查组负责防爆设施的安全检查工作和新引进设备的质量检查等。电缆管理组的职能是负责对电缆质量的验收、管理工作。 2.3健全机电设备管理制度 对井下的机电设备的应该严格把关,做好机电设备的管理工作。首先,对于井下的防爆设备要对其维护工作严格把关,对防爆设备的质量和性能要经常检查,确保其运行的安全性。对防爆设备要经常维护,做好防锈保护,一旦发现防爆设备的零件出现问题,要及时换修。对于维修后的机电设备要严格把控验收关,防爆检测员在对电气设备进行验收时要严格按照验收流程工作,一定保证机电设备的安全性性能。对于要投入生产的电气设备而言,要经过多次的通电实验验证合格的设备可以下井。另外,对于防爆设备而言,要定期检查其防爆效果,确保安全生产。 2.4提高机电设备的安全性能 加强煤矿井下机电安全供电管理不仅要加强对机电设备的管理还要加强对与机电设备相关的检查工作,至于检查强度的安排可以根据其与机电设备的相关性的程度来设定,例如对于相关度较高的设施可以采取定期检查的方式,如果相关度比较低,可以采用不定期检查的方式。而且,对于每次检查的结果都要记录下来,以便日后进行查阅。 2.5采煤区实行供电设计管理 井下工作受地理环境因素、自然因素等多方面因素的共同影响,为井下作业造成了一定的难度。为了保证井下工作人员的生命安全,对采区供电系统的设计要综合考虑以上各影响因素之外,还要必须获得总工程师的许可之后才可以应用到实际生产中。采区供电系统的设计主要包括以下内容。首先对于那些非常规情况的采区,要有相对应的安全供电措施,以确保井下作业的安全;在设计供电系统图的时候,应该在图中明确标出有关机电设备和电缆的信息[3]。另外,还要有机电设备的分布图和机电设备的数据;最后,对于与机电设备相关的设施在选择时一定要选择符合标准的,如在选择电缆时,一定要选择符合相关标准的电缆。 2.6加快技术进步速度 井下机电设备的安全管理对井下作业的安全性有重要影响,因此,煤矿井下机电安全供电管理部门可以针对目前机电安全管理中的计算问题,研究解决问题的方法,加快机电安全管理技术的发展进程,进一步实现提高井下机电设备安全供电管理的目标。 3结语 煤矿井下机电安全供电管理对于保证井下安全作业、保障井下作业人员的人身生命安全是十分重要的。近年来,煤矿中频繁发生矿难事故已经引起全社会的广泛关注,为了减少这种不幸的发生概率,加强井下机电安全供电管理刻不容缓。然而,要想切实做好井下机电安全管理工作,还需要煤矿企业的各个部门之间各司其职、相互协作。 作者：李高峰 单位：同煤集团大唐塔山煤矿综采二队 煤矿井下论文:煤矿井下特种车辆工业设计论文 1井下特种车辆的外观造型设计 （1）井下特种车辆外观造型设计约束 产品造型设计是设计师综合分析推理各种约束，以求最优解的过程。井下特种车辆造型设计方法与之相同，不同之处在于所受约束种类及各种约束间的重要性不同。经过分析研究井下特种车辆外观造型设计约束 ①功能约束产品外观造型设计中最重要的作用是能够完成其功能。井下特种车辆主要外观造型部件有车身结构件、覆盖件、进气栅格、驾驶室顶等。每个部件都有各自特定功能。如覆盖件具有防护功能、方便打开维护功能、发动机进气散热功能等。在特种车外观造型设计的过程之前，必须以满足全部设计约束为目标； ②美学法则约束井下特种车的外观造型需要符合形式美法则，让人审美愉悦。主要包括比例、尺度、对称、均衡、对比、调和、节奏、变化、统一等美学法则。井下特种车在满足美学法则的过程中，受到功能、工艺制造的约束较大。因此井下特种车主要以整车的整洁性、整车的统一性为美学法则，在此基础上体现产品造型的美学因素； ③工艺制造约束设计的形态过程中要考虑加工工艺的可行性与方便性。井下特种车辆企业的工艺制造水平直接影响着产品外观造型水平，一些工艺制造水平能够实现复杂的造型设计，一些工艺制造水平只能完成简单几何体加工。因此井下特种车辆的造型设计需与工艺制造所匹配； ④品牌形象约束产品设计过程中，通过应用统一的企业标志、统一的色彩、统一的造型来传达企业的形象。井下特种车辆同样需要根据企业形识别，产品特征设计出产品识别系统，来提高产品的识别性。 （2）外观造型设计流程 井下特种车辆隶属工程机械类，功能及结构设计是特种车辆的核心设计内容，外观造型设计在特种车的整个研发周期仅是一部分。因此，井下特种车辆的外观造型设计具有研发团队较小，研发周期较短的特点。通过分析这些特点及研发周期中数据转化等，选定外观造型设计软件，并构建井下特种车辆造型设计流程。选用Rhino+Keyshot+Solidworks软件组合有诸多优势： ①强大的造型能力以及可参数化设计功能； ②Keyshot操作简单、快速，并能快速渲染出高质量效果图； ③产品模型数据量小，交换容易； ④开发周期短。 （3）外观造型实例 以40T支架搬运车为例对此进行外观造型设计。通过分析40T外观造型设计约束，根据以上流程进行设计， 2井下特种车辆人机设计 （1）人-机设计内容 人-机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题和学科。人-机工程在井下特种车辆的安全性、操作舒适性、操作效率等方面具有重要意义。井下特种车的人-机设计主要包括：操作空间、视觉区域分析、作业动作分析、手动控制器尺寸适宜性分析。人机设计软件系统主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA计算机辅助人机设计评价系统。本文以CATIA为人机评价工具对井下特种车辆人-机系统进行分析。CATIA软件中包含了人-机工程学设计与分析模块，其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特种车辆可应用CATIA四大模块对特种车的驾驶室、其他操作件进行人-机分析。 （2）人机设计方法 应用CATIA人-机分析软件可对井下特种车辆的空间布局、人体姿态进行分析，图4为井下特种车辆人机分析流程。 ①构建人体模型根据井下特种车辆需要分析的尺寸，确定人体尺寸百分位数、及各种修正量来确定人体尺寸。CATIA的人体模型库中包含美国人、加拿大人、法国人、日本人、韩国人及台湾人，未包含中国人。因此井下特种车辆的人-机分析的人体尺寸需要以GB10000-88中国男性为标准逐一确定。分析过程中设定修正量，要求考虑煤矿井下工人的特殊性。以驾驶室顶高设计为例构建人体模型为例，井下煤矿工人都为男性，且在井下工作时都是佩戴矿灯安全帽。依据GB10000-88中国男性P95坐高为958mm，在加上心理修正的基础上，还需考虑煤矿工人在井下通常佩戴矿灯安全帽。因此最终驾驶室顶高为1240mm； ②设定人体姿态根据人-机分析所需姿态，对人体姿态进行设计，以驾驶室姿态为例，对人体的头部、颈部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度进调节，调节到人体舒适部位； ③人-机分析评价应用HumanPostureAnalysis模块对人-机系统进行分析。打开HumanPostureAnalysis模块，就能够通过分数及颜色直观地显示出人体各个部分的舒适度。若舒适度不达要求，可以通过调整某个部位的位置和角度提高舒适性。可以打开人体的可达域及视域，可以直观地看到人体的操作舒适域及视觉所达域。 （3）人-机设计实例 以40T支架搬运车驾驶室人机分析为例，对驾驶室的舒适性进行分析。按照以上流程分析出了人体在较为舒适的姿态下，人在井下特种车辆驾驶室内的视域及可达域，这样可以方便确定操作手柄的位置。3结语本文提出了井下特种车辆快速敏捷的外观造型设计及人机设计方法，通过实例验证了此方法的有效性及可行性。应用CATIA在井下特种车辆的人-机分析过程中虽然起到了重要的辅助作用，但是不能够完全以此分析为设计标准。首先因为CATIA的人机分析功能部分缺失，如生物力学分析、噪音分析等；其次，近30年国标没有更新，人体尺寸已经发生很大变化，专门针对井下工人的人体尺寸更是空缺。因此人机分析在井下特种车辆的完美应用还需研究分析。 作者：刘玉荣 单位：中国煤炭科工集团 煤矿井下论文:短距离通信技术在煤矿井下的应用 一、短距离通信技术的含义 通常情况下，通信收发两方利用无线电波井下传输信息，且能够在几十米范围内传输，皆可叫做短距离无线通信，也可称为短距离通信技术。短距离通信技术具备多种共性，即对等性、成本低以及功耗低等。短距离通信技术实质指一般意义上的无线个人网络技术，主要有以下几种标准，ZigBee、IrDA和RFID等；此外，短距离技术有各种不同接入技术，如无线局域网技术等。矿井无线通信有感应通信、动力线载波通信等形式。但动力线载波通信在矿井中应用时，由于抗干扰能力弱，难以匹配传输阻抗，所以其效果较差。而感应通信是以电磁感应原理进行通信，发话时，移动通信机的磁性天线与感应线很相似，同时有尺寸大的发射天线，但干扰噪声过大且传输参数可靠性差，很少应用。井下巷道属于一个限定空间，主要是岩壁组建而成的封闭环境，岩壁往往限制电磁波的传播，传播中衰减程度过大。所以选用短距离通信技术应用于煤矿井下中，有着重要意义，短距离通信技术功耗、成本均相对比较低，网络铺设简单，便于操作。 二短距离通信技术在煤矿井下中的应用探讨 短距离无线通信技术具备功耗相对较低的优势，因此对于“本安型”电路的相关设计十分符合。不仅如此，在煤矿井中，使用频谱的要求较为宽松，所以，在煤矿井无线通信系统中，短距离通信技术具有广阔的应用价值。 1．ZigBee技术的应用分析 在短距离通信技术中，ZigBee技术是其中最有代表性的技术，同时应用于煤矿井下占据重要的位置。ZigBee技术指以IEEE802.15.4为主要物理层标准，并以此将大量微小传感器间的通信进行协调。此类传感器无需巨大能量，经过无线电波且利用接力形式，实现两个传感器之间的数据传输，发挥高通信效率。ZigBee技术拥有三个特点：功耗低，即休眠状态下的耗电量为微瓦级，工作状态下的耗电量为毫瓦级；超大网络容量，即1个ZigBee可支持的节点有65000个；广泛的覆盖面积，网络覆盖范围可达100～1000m。ZigBee技术具备双向性定位优势，将ZigBee技术充分应用于煤矿井下中，有效实现井下与地面之间的信息交流，提高定位信息的规范性以及准确性。此外，ZigBee技术在实行双向传递时，可将某些意外或突发事件的发生进行控制和防止，同时，传输的速度相当快，信息准确性也较高，从而提高决策反应效率。ZigBee技术系统在反映井下定位现状的时候，能够利用计算机将井下活动轨迹进行详细描述，也就是经过标识卡活动状况、各种站点间信息的传递等，进行了解和掌握井下活动的具体现状，当发现有不良现象发生时，可立即采取措施，避免发生意外。如在某市煤矿中，因井下地形复杂，在进行煤矿开采时，常常发生事故，发生事故之后，营救人员不能将井下受灾人员的分布情况以及人数进行较好确定，若将营救设备盲目开进，则会误伤受困人员，从而无法及时营救受困工人。然而使用ZigBee技术之后，能将事故受困人员分布位置以及具体情况进行准确确定，促进营救工作的顺利开展，及时救出受困人员，进一步降低煤矿井下安全事故的发生率，确保工作人员的生命安全。 2．IrDA技术应用分析 一般情况下，IrDA技术在调制时，常常利用脉冲相位，如此一来，不但将抗干扰能力增强，而且使连续电平功率大于脉冲电平功率，防止了红外二极管无法承受高功率的现象出现。IrDA技术具备成本低，易控制传播距离、范围，保密性高、抗干扰能力强等特点，将该技术应用在煤矿井下通信系统中，可发挥遥控器的作用。此外，根据国家煤矿安全相关监控系统新标准，对于井下传感器，必须利用红外遥控传感器，无需使用精度产品及电位器调零点产品等。由此可见，IrDA技术应用在煤矿井下中具有重要的作用。 3．无载波UWB通信技术应用分析 在煤矿井下应用无载波UWB通信技术，能够降低煤矿井下通信系统的成功。在煤矿井中，可通过超宽带信号频带宽的优势，将传输距离进行换取。利用UWB无线通信，能快速实现通信和测距及定位统一，多功能一体化等，将无载波UWB通信技术应用在煤矿井下，有利于准确定位井下人员，在发生各种恶性事故的时候，保持无线通信系统通畅，可提高救生抢险的效率。 三、结束语 总之，短距离通信技术在煤矿井下中发挥重要作用，如无载波UWB通信技术、IrDA技术应用和ZigBee技术应用等，只有将这些技术充分利用，才能提升我国煤矿井下开采工作的效率和质量，从而促进煤矿行业的快速发展。 作者：赵娟 朱彤 单位：河南工业贸易职业学院 煤矿井下运输事故的防治工作研究 插销、接头和矿车底盘的钢槽等都是矿车最主要的连接,它的可靠性是安全保障的重点。在多数的情况下,都是因为使用了制作不合格的产品或者是没有经过相关的检查和试验因而导致矿车连接件的断裂从而发生了跑车事故。例如某矿在使用矿车的时候没有对其三环链进行严格试验以及日常的检查,导致在运行的过程中三环链发生断裂形成跑车事故,在事后对三环链进行检查在断裂处发现有旧的裂缝。 煤矿因为铺设轨道所采用的材料质量差,使得车辆在经过钢轨轨缝的时候经常出现跳动。有的时候是因为车辆间连接的插销或链环完全不符合规格,连接时并没有全部的插进去,致使车辆在经过钢轨接头的时候产生震动使得插销或链环跳出,跑车事故不可避免的发生了。因为把钩工放车的失误而发生的事故,因为绞车的司机操作有误以及信号工信号的失误导致事故的发生。例如说,某矿因为使用直径为24mm的6股19丝的钢丝绳作为为提升主绳进行提升,用一个月就出现大幅度的断丝,并且还没有按时去进行相关的检查,某天接班之后当钢丝绳提升到第2钩的时候,在离绳环1．5m左右的位置钢丝绳突然发生断裂,造成斜巷跑车事故,井底有一名工作人员当场死亡。 倾斜井下运输事故主要的防治工作 1制动装置 制动装置包括连锁道挡、阻车器和安全门,属于跑车防护装置的执行机构。通常情况下处于常闭状态,在在正常走钩时它接到指令之后才能开启并让车辆安全通过。如果发生斜巷运输事故,常闭的制动装置能够马上对车辆进行捕获并阻止车辆继续下行,从而达到阻止事故进一步恶化的作用。逃逸车辆的速度是非常快的,制动装置的作用不但能及时可靠地去对车辆进行捕获,还要去承受逃逸车辆所带来的巨大冲击力,并对车辆全部的功能进行吸收。因此斜井使用制动装置是降低斜巷运输事故的有效手段。 2传感装置 传感装置俗称捕车器,主要是对车辆运行的状况进行相关的判断,在正常的情况下,可以将跑车的防护装置设置为开放的状态。在异常的情况下,只要人为地去触动制动的部分就可以让它去执行工作。传感的装置又分为压辊式的传感机构和摆锤式的传感机构。压辊式的传感机构为是专用压辊的装置,当正常的车组经过的时候,车辆的牵引钢丝绳把压辊压下让它后置的机构开放车辆就得以放行。逃逸的车辆并没有钢丝绳去压压辊,这样就会自行的触发其它后置的机构,让制动的机构顺利的捕获并阻止逃逸的车辆。摆锤式的传感装置则是根据车辆行驶的速度对其状态进行判断,正常行驶的车辆在撞击到摆锤的时候使它出现一定角度的摆角。当逃逸车辆的速度达到所限定的数值时,摆锤摆角的度数变大去触发制动的装置起到防护的作用。 3设置躲避硐室 对于运输任务多的倾斜井巷,通常情况下该斜巷是不可以作为人行道使用。如果对于任务提升量并不大,能确保“行车不行人,行人不行车”的前提下,在不行车时该巷道就可以暂时兼做为人行道。当倾斜井巷的提升兼作为人行道的时候,在整个运输期间内在斜巷的上口必须设置阻车器,同时在斜巷中每隔25m必须设置一个躲避硐室,并设有声光语音报警信号装置。在巷道的躲避硐室一侧铺设一条人行道,工作人员必须行走在人行道上。当行车的信号红灯亮的时候,行人必须马上进躲避硐室,待行车信号红灯熄灭之后,才可以继续行人。 对连接件的检查加大力度 1使用中的检查检验每次对倾斜井巷主提升的钢丝绳进行替换时,必须使用两倍最大的荷重拉力进行试验。而矿车的连接装置最少也要每一年进行一次最大的负荷静拉力试验。对正在使用的人车防坠器,必须每班都要进行手动的落闸试验,每个月进行一次静止的落闸试验,每年则进行一次重载的全速试验。 2加强质量检查必须加强连接件产品质量的检查,严把产品质量关。为了对连接件制造的质量进行提高,一方面应该使用相对较合适的材质以及科学合理的制做工艺,而另一方面则是对质量检查必须按照标准进行严格的检查。 3检测中心检验检测中心的检验由国家产品检测中心对连接件进行一系列的检验。主要检验两个方面,一是对产品的质量例行的进行检验,二是对出产产品制作厂家的能力进行审核,并对通过审核的厂家颁发合格的证明。 结束语 我国煤矿井下的运输安全总体的趋势是好的,伤亡人数的比例也在一年年的递减,安全的状况也在逐年的好转。但煤矿井下运输的安全工作并不平衡,因“三违”而发生安全事故比较多,尤其是斜井的跑车事故较为频繁。为了使得煤矿井下运输的状况有所稳定和好转,必须对运输的安全生产工作加大监督的力度,尤其是对于降低倾斜井下事故的几率更是重要。对于这项工作的顺利完成,是维护煤矿井下安全的重要保障。（本文作者：龙明江 单位：徐州矿务集团三河尖煤矿） 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备隐患及维护 摘要:煤矿井下电气设备的正常运行，关乎整个煤矿的安全生产，针对煤矿井下电气生产设备的整改与管理意义重大。鉴于此，本文探讨煤矿井下电气设备的影响因素与防护措施。 关键词:煤矿井下电气设备;电气维护;安全隐患;改进措施 随着现代技术的引入，煤矿电气设备自动化、数字化及机械化程度逐步升高，随之而来的问题也不断增多，如设备的种类繁多，致使电气设备事故的原因以及数量也不短攀升，这为煤矿的管理工作带来一定的难度。煤矿生产中，井下掘进工作环境相对更为恶劣，为保证井下煤矿工作人员的人身安全，电气设备的井下正常运行以及维护显得尤为重要。据不完全统计，在2016年全年的在我国全国范围内发生的煤炭事故共197起，造成451人死亡，其中由于井下电气设备直接造成的事故达30余起。由此可见，井下电气设备的安全性及其维护对于减少煤矿事故的发生有重大的意义。 1煤矿井下电气设备的安全影响因素 目前，影响煤矿井下的电气设备安全性因素主要包含以下几个因素:①环境温湿度。在矿井的生产过程中，电气设备及机械设备会长期处在安全系数较低的环境之中，长时间连续运转势必会降低其安全性能，同时，煤层开采深度的不断增大，工作环境的温度会随之而上升，环境湿度会随之增大，温度升高与湿度增大会降低电气设备散热能力，再加上设备过载现象，由此带来极大的安全隐患;②环境空气中的瓦斯浓度。在我国煤矿重大瓦斯爆炸事故中，有40%的重特大瓦斯爆炸事故，另外49．6%的事故是由于煤矿停、停风造成瓦斯浓度升高导致的事故发生;③电气设备自身的保护设施。设备在恶劣环境下容易产生故障，例如设备不采用接地保护，当金属外壳与电源在紧密接触时，产生漏电流，从而导致人员触电。 2煤矿井下电气设备的分类 为提高矿井下使用电能的安全性，不论是在高瓦斯矿井、低瓦斯矿井或瓦斯突出矿井，均须使用矿用电器设备。矿用电气设备大体分为两类:(1)矿用一般性电气设备。适用场合:矿井下无瓦斯、煤尘爆炸危险性的场所。(2)矿用防爆型电气设备。Ⅰ类，煤矿用电气设备。Ⅱ类，除煤矿外的其他爆炸性气体环境用收稿日期:2017－08－22作者简介:高博，男，现在内蒙古银宏能源开发有限公司工作。电设备。 3煤矿井下电气设备的维护 3．1温湿度对井下电气设备影响及解决方案 井下热量主要来源于机电设备的运转与高温岩石的散热，另外，煤尘黏附在设备外侧时也会使用电设备散热变差，导致设备出现失灵从而引发安全事故。温度对井下电气设备的影响体现在以下几方面:电气设备都有固定的温度耐受值，当温度低于耐受值时，温度的变化与设备寿命呈反比关系，随着温度的升高，用电设备的寿命会逐步降低;当温度超过耐受值时，电气设备将会产生击穿、熔断等不可逆的损坏性故障。空气湿度也是影响电气设备安全性的重要因素，井下常年积水是空气湿度的主要来源。空气相对湿度超过80%称为高湿环境，但井下的湿度通常保持在90%以上。高湿环境对于电气设备有极强的损坏:①加速金属材质的腐蚀;②影响设备的绝缘性;③霉菌增长概率加大。 3．2电气设备漏电流的影响及保护 煤矿井下电气设备局部接地存在很多问题:①工作面中的设备局部接地极没有设置在干燥处;②接地线及接地板的材质不符合国家规定标准;③设备局部接地电极安装位置不规范;④拒不接地极连接处为紧固，发生松动，造成安全隐患。造成电气设备局部漏电的原因有很多，井下在有限的工作范围会逐步增加电气设备的磨损程度;变电所顶板上长时间淋水以及空气湿度的增大，使机电设备锈蚀，其他误操作都可能引起电气设备的漏电现象，影响工作人员人身安全。井下电气设备的漏电流是一个极大的危险因素，若维护不当，会导致设备绝缘损坏，保护失效引发火灾，更有甚者引发煤矿次生灾害，如瓦斯爆炸及停产等重大事故。针对上述产生机电设备安全隐患的问题，现提出相应的解决措施，以最大限度杜绝相关事故的发生。(1)正确选取局部接地极地点，明确接地线的安装规范。(2)规范安装制度，以及保证井下机设备相关装置的装备与供应。(3)建立明确的机电设备接地保护机制，加强相关人员的培训。 4总结 煤矿井下设备的可靠性关乎整个煤矿的安全生产，电气设备的稳定安全运行可保证管理与维护更加便捷，并且可保证电器设备的运行寿命及能力。电气设备运行良好，可以为煤矿节约生产成本，提高经济效益，为煤矿生产增强竞争力。 作者：高博 单位：内蒙古银宏能源开发有限公司 煤矿井下论文:自动化控制在煤矿井下皮带运输的应用 摘要：在煤矿开采生产过程中，利用自动化控制技术能够有效提升生产作业效率，也能够降低人力资源成本，并保证生产作业的安全性。在煤矿开采规模不断扩大的情况下，自动化控制技术愈来愈受到关注，并得到了普及。基于此，本文对自动化控制技术在煤矿井下皮带运输中的应用进行了分析，并提出了相关观点，以供参考。 关键词：自动化控制；煤矿；皮带传输 1煤矿井下皮带运输自动化控制的必要性 目前，我国煤炭行业正处于发展瓶颈期，很多煤炭企业面临着巨大的生存压力，前景不容乐观。若要让传统煤炭工业保持充足的动力，就必须采用高新技术对传统生产模式进行改造，以此来提升生产效率、质量，并降低整体运营成本，从而提升利润空间，创造新的发展出路。皮带传输装置是煤矿生产过程中不可缺少的设备之一。传统皮带运输设备传动效率较低，启动时电流较大，存在功率不平衡、无环流损失大等问题，并且设备容易老化[1]。这不仅会增加煤矿企业运营成本，还可能受设备老化影响导致安全事故出现。显然传统井下皮带传输设备已经无法满足当前煤矿企业发展的需求。采取自动化控制技术对井下皮带运输设备进行改造，能够实现皮带运输设备智能化、动态化控制，从而提升煤矿开采作业效率及安全性，有利于提升整体效能。 2煤矿井下皮带运输自动化控制特点分析 煤矿井下皮带运输自动化控制系统主要是利用电力电子技术对设备相关参数进行控制，进而实现动态化调节。自动控制系统可通过分布在传送带上的载荷传感器对负荷信号进行采集，并将其传递至中枢系统进行分析，然后再将动作指令向调速电机传递，以此来控制皮带运行速度。这种控制方式能够动态性地匹配实际负载，可有效降低能耗，并延长传动部件使用寿命，能够大幅度提升设备运行的稳定性与安全性。煤矿井下皮带运输自动化控制系统主要由计算机及多种传感器构成，计算机可以是单片机、PLC控制器或嵌入式计算机[2]。利用传感器可对皮带运输设备相关参数进行连续监控，再通过计算机调控，可实现对设备的保护，相关显示控件能够将实际参数状态反映给使用者。同时，系统具备了网络通信功能。计算机具备了通信端口或通信模块，可与其他设备相连，可实现信息远程传输、分享，由此来实现远程控制。各类传感器可准确捕捉设备信号，包括皮带传输速度、荷载等，并为中央处理器提供对应的数据流，以此来精确控制电机运行动作。 3PLC自动化控制系统在煤矿井下皮带运输中的应用 PLC自动化控制系统是煤矿井下皮带运输当中最为常见的自动化控制系统类型之一，其主要作用在于保护及控制，具体如下： 3.1保护运输过程 利用PLC自动化控制系统能对皮带运输设备进行有效保护。通常情况下，长距离皮带运输受井下环境因素影响，可能会出现部分故障。PLC自动化控制系统当中除了会设置传感器外，还会设置一定量的保护开关。采取故障地址识别技术，便能够对保护开关动作如闭锁、跑偏等进行识别，相关信息会被反馈至控制中心，控制中心会根据故障信息数据做出及时处理。皮带运输过程中，温度问题也是较为常见的问题之一。运输机长时间运载负荷，会产生较大的热量，电机温度会逐渐升高。如果电机温度超过某临界值，会影响到传输系统正常工作状态。在PLC系统当中，电机内部会被置入一个热电阻装置。借助该热电阻装置电流信号能够被转变为温度信号，即可实现温度监控。当电机出现局部温度过高时，控制中心会立即自动停车，避免电机因持续高温工作而受损。此外，PLC系统当中置入了若干电流变速器，能够反映出电机电流信号。若实际电流超出额定电流，控制中心获得对应的信息后会及时停车，对电机进行保护[3]。 3.2控制运输过程 PLC自动化控制系统对煤矿井下皮带运输的控制主要包括手动控制及自动控制。当煤矿井下皮带运输设备处于正常运行状态时，相关工作人员仅需手动启动电控开关，PLC自动化控制系统便能够按照预设程序来操控皮带运输设备，由控制中心进行全局控制，即可实现自动化操控。如果皮带运输设备运行过程中出现问题或故障，传感器会将相应的信息传递至PLC控制系统，控制器对相关信息进行分析后，会发出反馈指令，停止设备运行。相关故障信息也将传递至控制中心。当设备故障排除后，控制器会对设备重新发出运转指令，由此可避免设备在故障状态下运行，能够有效防范安全事故。 4结语 自动化控制技术的不断成熟为煤矿井下皮带运输及生产作业提供了有力的技术支持。传感器的大量应用取代了人工监测，借助各类传感器能够对皮带传输系统工况做出更为准确的判断，有利于提升整体生产效率。同时，也能够减少设备维护、检修人员数量，可有效降低人力资源成本。未来煤矿井下皮带运输系统数据将呈现多接口的发展趋势，传感器将具备更高的精度与灵敏度，可保证数据的全面性与准确性，自动化控制系统性能将得到大幅度提升，从而为井下生产作业创造一个安全、稳定的环境。 作者：白文艺 单位：山西省忻州市神达集团栖枫煤业有限责任公司 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备功能与设计 【摘要】随着煤矿开采业的发展，煤矿逐渐向深部作业，深井作业地质环境比较复杂，粉尘多、土层含水量多，很容易影响电气设备的功能，从而对煤矿井下作业的安全产生影响，甚至引起煤矿爆炸等安全事故。因此，为了确保井下作业的安全性，应该加强井下电气设备的硬件电路功能模块，降低电气设备故障发生概率。 【关键词】煤矿生产；井下作业；电气设备；电路模块 引言 煤矿电气设备包括高压开关柜、高压防爆配电装置、磁力启动器、移动变电站等等，这些电气设备的高压开关柜主要用于煤矿地面变电所、井下中央变电、总进风巷和主要进风巷、低瓦斯矿井的井底车场等，这些电气设备的高压开关柜继电保护装置以电磁感应装置为主，对矿井电气设备具有一定的保护作用，但是结构比较简单，已经无法适应当下煤矿井下作业的要求。因此，如何针对煤矿井下作业的要求，让电气设备继电保护装置能够符合井下作业的环境，从而有效地维护井下作业的安全性。 一、当前煤矿井下电气设备运行存在的问题 近年来，随着煤矿开采业的发展，煤矿井下作业应用的电气设备越来越多，在提高煤矿生产效率的同时，也存在一些安全隐患：比如电气设备的继电保护装置没有有效发挥保护作用，影响电气设备的正常运转，甚至造成一定的安全隐患。因此，设计一种性能稳定、保护种类齐全、保护装置灵敏度高、可靠性强的煤矿井下电气设备智能控制模块很有必要。 二、智能化电路模块设计 2.1漏电闭锁模块 漏电闭锁模块的功能主要是检测绝缘电阻，在真空接触器吸合之前或者断开之后，检测电机绕组部分电缆的绝缘性能，如果发现电缆的绝缘电阻值比动作值低，那么就启动漏电闭锁保护动作，禁止启动或者发出报警信息，液晶显示屏显示漏电故障和漏电绝缘电阻值。如果主回路的绝缘电阻值恢复到动作值的1.5倍时，漏电闭锁保住装置断开保护动作，真空接触器合闸。但是在设计的时候，漏电闭锁保护装置断开动作比主回路断开动作延时10秒。如果继电保护装置启动前没有出现漏电故障，电力系统启动后真空接触器吸合后漏电保护功能应该由上一级馈电开关完成，漏电闭锁保护模块不启动。 2.2通信模块 通信模块负责电气设备信息的传输，一旦电气设备出现故障，通信模块将设备故障及时传输到电力系统，技术人员根据故障信息，立即对设备进行检修。为了满足煤矿深井作业的需求，通信模块使用远距离数据传输的RS-485,通过它将电气设备的参数发送到矿井的局域网，矿井工作人员就能通过局域网随时了解电气设备的运行情况。通信模块分串行通信和并行通信。串行通信方式小的传输线少，适合远距离传输。并行通信传输速度快，但是所需的传输线比较多，长距离传输数据会增加成本。根据煤矿生产的实际情况，选择串行通信方式。RS-485串行通信必须按照RS-485通信接口标准进行设计。 2.3联控模块 联控模块是电气设备智能控制系统中重要的组成部分。当电气设备控制系统设计为联控模式以后，整个电力系统只需要一台主机，通过主机就可以控制其他机器。整个联控系统可以由一台主机控制开启和关闭，同时每一台机器都可以单独启动和停止。如果联控装置出现故障，那么系统会自动停机，将停机信息传输到液晶显示屏上。如果联控系统出现问题，首先要立即排除故障，让每一台机器恢复正常运行。联控装置的命令通过频率完成，每一台机器和控制命令对应一定的频率脉冲，如果机器需要向下机位发送命令只需要发送一定的频率脉冲就可以实现，下机位接受到信息以后进行解码，自动识别上机位的指令。 2.4电源模块设计 智能继电保护装置的电源电路包括电网供电电路和电池供电电路，这两种供电方式通过把闭合开关自由切换。如果是在电网上运行，则采取电网供电方式，电源控制由继电开关电源供电，如果系统停止运行时，按照煤矿生产的规范和用电要求，井下不允许带电打开隔爆外壳，所以将供电方式切换成电磁供电，这个时候，电气设备的智能控制系统由外接蓄电池提供电源。此外，为了避免蓄电池发生电极短路的现象，要做好蓄电池的保护措施，比如在靠近电极两端的地方串接200毫安的快速熔断式，可以避免蓄电池电极短路故障的发生。 三、结束语 在提高煤矿生产的效率和质量的同时，电气设备运行过程中存在的安全隐患给煤矿安全生产带来一定的影响，并直接威胁到煤矿工人的生产安全。因此，做好煤矿井下电气设备功能电路模块智能化设计，有利于提高电气设备的安全性和可靠性，避免电气设备故障的发生，从而保证煤矿安全生产。 作者：冉刚 单位：中煤科工集团重庆研究院有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电安全技术管理分析 摘要：阐述了加强煤矿井下机电安全技术管理的重要性，分析了当前煤矿井下机电安全技术管理所存在的主要问题，并提出相应解决措施，以期保障煤矿安全生产，提高生产效率。 关键词：煤矿；井下机电；安全技术；管理 加强井下机电安全技术管理，是防范煤矿事故的重要措施，对减少安全事故的发生具有重要意义。而由于多方面因素的影响，当前煤矿井下机电安全技术管理方面还存在着一部分问题，针对这些问题展开研究，能够着力提高煤矿井下机电安全技术管理的有效性[1]。 1加强煤矿井下机电安全技术管理的重要性 1.1保障煤矿井下工作人员生命安全 煤矿井下机电设备的安全性直接关系着煤矿生产作业的安全，与煤矿井下工作人员的生命安全息息相关。井下机电设备一旦出现故障并引发安全事故，将直接威胁到煤矿井下作业人员的生命安全，为充分确保煤矿生产的安全性，减少事故对井下工作人员的危害，加强煤矿井下机电安全技术管理是十分必要的。通过强化安全技术管理，能够有效提高井下机电设备运行的稳定性，提升相关操作人员的安全意识与安全操作能力，确保安全隐患及时发现与排除，结合管理的优化能够有效实现安全生产的目标。 1.2保障煤矿企业长期稳定发展 煤矿安全事故往往会对煤矿企业造成较大的经济损失，并使煤矿企业的外部形象受到影响，导致煤矿企业在市场中竞争力下降，甚至失去大量市场资源，包括资金、客户、人才及合作企业等，对于企业的长期稳定发展极为不利。因此，企业加强煤矿井下机电安全技术管理，通过有效的管理措施，保障机电设备运行生产过程中的安全性，减少安全事故发生，能够有效减少和避免安全事故对企业造成的损失，保障煤矿企业长期稳定发展。 1.3保障社会和谐稳定发展 煤矿安全事故造成的影响不仅体现在煤矿工作人员及企业方面，其对社会的影响也是不容忽视的，煤矿安全事故对伤亡人员及其家庭所造成的影响极为深远，并非简单的赔偿可以弥补，事故导致一个家庭破碎，安全事故频发还将引发一系列严重的社会问题，导致社会公众对煤炭行业整体态度与看法，并且可能对政府监管工作失去信心，甚至可能造成社会恐慌，这些对于社会和谐稳定的危害是十分严峻的。基于此，加强煤矿井下机电设备安全技术管理，强化煤矿企业整体安全意识及对煤矿安全事故防控的力度，全力避免煤矿安全事故的发生，已成为保障中国社会和谐稳定发展的必要举措。 2当前煤矿井下机电安全技术管理存在的问题 2.1机电作业人员素质有待提高 煤矿井下作业本身具有很高的危险性，作业环境十分恶劣，劳动强度大，因此煤矿企业大都难以留住高素质人才，而掌握专业知识的年轻人又很少愿意主动投入到煤矿井下工作当中，这也就造成煤矿企业人才缺乏，机电作业岗位人员往往只经过短时间的突击培训便上岗作业，其对煤矿井下机电安全作业知识与技术的掌握不充分，这也为煤矿安全事故的发生埋下隐患，机电作业人员素质的提高成为煤矿井下机电安全技术管理工作的当务之急。 2.2相关管理制度缺乏完善性 随着机械化作业的优势日益显现，煤矿企业大都已进行了井下作业机械化改造，使煤矿机电设备自动化程度得到了很大提高，但同时由于机电设备增加，对于相应的安全检查工作也提出了更高要求。而从实际情况来看，中国目前许多煤矿企业在井下机电安全技术管理方面存在管理制度不完善的问题，相关安全管理工作的制度规范存在不足，部分规章制度模糊，无法全面有效地指导和规范安全技术管理工作，也容易导致机电作业过程中因管理不力产生安全隐患，影响安全生产目标的实现。 2.3机电设备使用及维护存在问题 机电设备使用中的问题主要体现在操作及使用不规范方面：（1）与机电设备操作及使用人员专业素质不足，缺乏必要的专业知识与技能掌握有关；（2）则是源于安全技术管理缺失，设备使用不规范很容易导致操作失误，引发安全事故，也可能造成设备故障，导致设备使用性能与安全性能下降，进而产生安全隐患。而设备维护方面的问题主要体现在日常设备安全检查与故障检修存在漏洞及为节约生产成本，不注重机电设备及配件的维修与更换，导致设备部分配件老化严重，工艺技术落后，故障发生频率增加，甚至出现带病运行的情况，这些都严重威胁着煤矿生产安全，影响安全技术管理的效率[2]。 3加强煤矿井下机电安全技术管理的有效措施 3.1加大力度推动煤矿企业人才队伍建设 （1）企业要加大资金投入培养专业人才，对企业现有队伍进行系统全面的专业素质培训，让员工充分掌握煤矿井下机电设备的安全操作知识与技术，提升安全生产的意识与能力；（2）建立完善的人才培训制度体系，保障企业人才培训的顺利开展，并严把培训考核关，通过科学而严格的资质与能力考核，确保进入工作岗位的员工资质、能力与专业素质满足岗位要求；（3）努力完善煤矿井下作业的安全保障措施，提高井下作业的安全防护水平，充分保障井下机电作业人员的生命安全，从而增强企业对高素质人才的吸引力，努力打造一支高素质专业化的复合型人才队伍。 3.2建立健全煤矿井下机电安全技术管理制度体系 安全技术管理制度是煤矿井下机电安全技术管理工作有效开展的重要保障，因此，煤矿企业应结合现行煤矿机电相关的法律规定，并根据企业自身实际，制定与企业生产相适应的安全技术管理制度，并形成完善的制度体系。应通过对制度的完善明确各相关部门及工作人员的权责划分，以保障煤矿井下机电设备生产安全为出发点，合理划分权责归属，并通过建立安全技术管理责任制，确保各个部门及相关工作人员切实履行自身责任，做好本职工作，严格按照相关管理制度要求执行，通过规范化的安全技术管理，保障煤矿井下机电设备作业的安全性。 3.3强化机电设备安全监察与维护检修 井上下所使用的机电设备按照生产和区域要求落实具体责任人，强化检查责任，并加大对机电监察人员的考核力度。对存在隐患的设备要定时督察，保障安全生产。把质量考核体系审核工作引进机电管理、安全监察中，建立机电隐患风险评估和动态检查整改机制。管理人员要保障检修时间，进行动态监测和管理。 4结语 煤矿井下机电安全技术管理工作具有重要意义，对于煤矿企业而言，要实现安全生产的目标，保障企业长期稳定发展，必须要针对煤矿井下机电安全技术管理工作中存在的一系列问题，积极采取有效措施予以解决，提高井下机电安全技术管理的效率，确保机电设备的运行和使用安全，也为企业长期效益的实现提供基本保障。 作者：齐鸷 单位：山西晋煤集团机电处 煤矿井下论文:煤矿井下排水系统节能技术改造 摘要：煤炭行业是我国国民经济的支柱产业，其发展关系着国家的长远进步，而煤炭企业的节能环保工作则影响着煤炭生产的经济效益、社会效益与环境效益。煤矿井下主排水系统是煤炭生产用电的重要组成部分，对其井下节能技术改造有利于煤炭企业总体效益的提升。加强对单片机、PLC、计算机、电力电子等前沿技术的推广与应用，打造可靠安全、环保节能的井下主排水系统对煤炭企业生产和煤炭行业发展意义重大。 关键词：主排水系统；节能；技术改造；自动控制 一般而言，煤矿主排水泵房的供电线路须大于1趟。倘若某条回路出现意外，发生中断供电的故障，那么其他回路便可及时派上用场，继续为排水系统负荷供电。在煤矿井下，多台水泵会安装于主排水泵房。通常来说，有工作的水泵，也有备用的水泵，同时还有备用检修水泵，以此来确保煤矿主排水系统的顺利工作。该类人工操作模式有很多弊端，如操作程序复杂、劳动强度大、设备故障率高、主排水泵运行启动时间长、人为影响因素多等，并且会间接造成人力、物力浪费。因此，为实现矿井的现代化管理目标，应打破这一固有的传统模式，煤矿主井下排水系统的节能改造刻不容缓。 1改造方案 为完成煤矿井下主排水系统的节能技术改造任务，可借助如下方案加以尝试：在煤矿井下中央泵房安装5台离心水泵，其中2台工作水泵，2台备用水泵，1台检修水泵；以自动化控制为控制方式，排水泵主电机选择软启动方式，采用矿用隔爆型高压软启动柜。这种主排水自动化系统是以光纤工业以太网为基础而应用的，其优点不仅在于可以让水泵实现单机控制，还可以通过以太网传输接口模块与设置将安装在井下的中央变电所网络交换机和控制系统连接起来，从而使煤矿地面调度中心能够对井下全部被控设备实现及时而有效的控制与检测。 2采用软启动电控设备 2.1防爆型高压软启动器运作原理 主电路与控制电路为防爆型高压软启动器的两个主体性构成部分，被控电动机和三相供电电源通过软启动器主电路的三组反向并联可控硅而被串联起来。水泵电动机运行前，控制电路会对可控硅导通角的幅度进行控制，进而不断提高加于电动机端的电压值，随之而来的是电动机转动速度的不断增大，一直到它达到额定转速时方会停止。 2.2软停车的特点 遇到井下排水系统主排的水泵电动机直接停车的情况时，由于流体运动速度受到的影响较大，有压管路内的动量会发生剧烈变动，水击现象会出现于管路之中，这无疑将会对水泵、阀门、排水管道等重要设备或零件构成相当严重的威胁，甚至有可能对水泵管道或阀门产生根本性破坏。 2.3软启动主电路控制接线的特征 在遇到排水泵启动或停车的情况后，软启动主电路控制接线的晶闸管将以软启动、软停车为目标及时地投入运行。在水泵完成开启之后，旁路接触器会合闸，将晶闸管短接，水泵主电机接受供电电源全电压，并正式进入运行状态。这种安装接线有很多优势，它们集中体现于，在水泵的工作状态中，主电机和电网是直接连接的，没有谐波；可将旁路接触器视作一项备用措施，在晶闸管出现问题时或其他紧急情况下，旁路接触器能够使水泵主电机直接启动，主排水系统工作的安全性和持续性获得了相当程度的保障。 3自动控制系统结构 3.1地面总监控站 自动控制系统中的地面总监控站是井下主排水系统的总指挥部，它设置于煤矿地面调度中心，通过工作站，该中心对井下情况进行实时的监控、监视与检测，尤其注意中央排水泵房各项设备的运行状况。 3.2工业以太网网络结构 自动控制系统中的工业以太网是井下主排水泵的监控系统的主干网，通过它，自动控制系统能够便利地采集信号，从而对井下主排水系统的设备与设施进行十分有效的监控。 3.3煤矿井下主排水系统监控单元 监控主控制站、信号采集装置和各类传感器是主排水系统监控装置的主要构成单元。其中，主控制站是其通信核心，能够有效实现地面控制中心与井下分站监控之间信息的上下传播，并借助排水系统操作显示屏，将井下主排水系统的运行数据呈现出来，从而将更为精准有用的运行信息传送给相关工作人员。 4煤矿井下主排水控制系统功能 第一，主排水控制系统可以对主排水系统运行水泵的各项技术参数进行及时的采集，这些数据是工作人员实时判断排水泵运行工作状况的基本依据。第二，按照井下涌水量、工作时间、用电负荷等实际情况的差异，能够自动启动或者自动终止主排水泵的运行。第三，当排水系统出现异常状况，系统可以在第一时间发出相关信号；在遇到排水系统出现故障的情况时，系统可以对故障类型进行辨别和判断，如有需要则会自动使水泵终止运行。第四，该系统的兼容性较好，可以和煤矿的生产综合调度系统相连，工作人员只须在地面生产调度监控中心便可对其进行有效干预。 5改造后系统的主要特征 首先，软启动方式的排水系统主电机可以独立对启动电流进行智能化处理，这将有利于提高电动机启动的平稳性。第二，自动和手动两种方式都可以实现对系统的控制，且可以彼此转换和备用，系统可靠性获得了极大保证。第三，就地紧急停车是系统的主要特色之一，这有利于系统运行安全性的保障。 6结束语 综上所述，煤矿井下主排水系统的节能技术改造关系企业生产和行业发展，是生产技术提升的重要组成部分。实践证明，上述井下主排水泵自动控制系统的运行状况稳定，有效减少了耗电量，节能效果十分显著。排水系统的技术改造不但有利于解决长期存在的煤矿井下电能使用效率低等难题，实现节能，还有利于促进矿井管理质量和设备水平。 作者：王静斌 单位：唐山开滦赵各庄矿业有限公司 煤矿井下论文:煤矿井下机电设备故障分析与预防措施 摘要：在煤炭生产过程中，特别是煤矿井下作业，机电设备的使用已经成为一种普遍的现象。机电设备的使用给煤炭生产带来了极大的便利，使复杂危险的煤炭生产过程变得更加简单和安全。因此，保证煤炭机电设备的正常运行，特别是井下机电设备的正常运转，已经成了煤炭生产是否可以正常运行的决定性因素。 关键词：煤矿；井下机电设备；常见事故；分析；预防措施 机电设备的使用对于煤矿井下生产产生了积极的影响，使煤矿井下生产更加的高效安全。但是由于种种原因，井下机电设备事故时有发生，如输送机、掘进机等设备在生产过程中发生的人身意外伤害事故和由于高压和低压及造成职工的生产触电人身伤亡事故。这些事故使井下煤炭生产工人的工作积极性受到影响，同时使煤炭的正常生产受到极大的影响，给煤炭企业造成了不小的经济损失。 1对煤矿井下机电设备常见故障分析的意义 煤矿井下生产是一个复杂而且危险的过程，在这个生产过程中，机电设备发挥着重要的作用。机电设备一旦发生故障，不仅直接影响到煤炭的生产，还有可能对井下生产的煤矿工人造成人身伤害。因此，需要尽量减少和避免煤矿井下机电设备故障的发生。这就需要对煤矿井下机电设备常见故障进行认真仔细的分析，并且针对相关问题进行改进，从而保证煤矿井下生产可以更加顺利、安全、高效的进行。 2煤矿井下机电设备常见故障 在目前的煤矿井下生产中，机电设备的自动化程度已经非常高，使用的机电设备也非常多和复杂。各机械设备随着使用时间的不同，可能在不同使用时段会出现相同的问题。在各种设备使用的初期，也就是机电设备的磨合期，煤矿井下机电设备由于操作不当和设备自身的原因，发生事故的概率与磨合好的设备相比会高很多；磨合期过后就是煤矿井下机电设备的中期阶段，也就是机电设备使用的最佳时期。在这个时期，机电设备经过磨合，设备自身的性能已经达到了最佳，操作人员对于设备的熟悉程度也已满足要求，在这个时期，机电设备出现故障的概率是最小的。煤矿井下机电设备的高发期发生在设备使用的晚期，在这个时期，设备由于长期使用，各部件的磨损、老化、腐蚀等情况都比较严重，设备的使用效率已经不处在高效期。在这个阶段出现的常见故障主要有：设备异响、设备过热、设备排气成分发生变化、设备的电压和电流变化幅度比较剧烈。这些故障如果不及时进行处理，将会导致设备损坏，影响煤炭的正常生产，甚至危险到井下矿工的生命安全，需要引起我们足够的重视。 3煤矿井下机电设备常见故障原因分析 3．1设备更换不及时 煤矿井下机械设备往往是在矿井设计施工时成套购入的，是一个整体性的系统。如若某个单个的设备出现了问题，那么只能想办法对这个设备进行修复，但是修复完的设备难以达到原有的效率，这造成整个机电设备系统效率的下降。如果想要从根本上解决这个问题，就需要将整个系统进行更新换代，投入大量的资金，这对于煤矿企业来说是不现实的。造成煤矿井下机电设备更换不及时，设备老化问题日趋严重，煤矿井下机电设备出现故障的概率越来越大，煤炭井下安全隐患也越来越大，使煤炭生产的安全性难以得到保证。 3．2设备检修工作不到位 煤炭生产的不间断性，使得煤矿井下设备磨损程度和老化速度大为加快，加之生产过程中公认的误操作，使得机器出现故障的概率大为增加。面对这种情况，就需要在日常生产的同时，对煤矿井下机电设备进行仔细认真的检查和维护。但在实际生产中，由于进行检修人员的专业知识不过关和责任心不强，导致大问题查不出来，小问题又不关注。使小故障慢慢积累成了大故障，给煤矿井下生产带来诸多的不便，造成生产安全隐患。 3．3煤矿第一线工人整体素质不高 在目前的煤矿井下生产中，虽然机械设备大范围使用，但对于人力的需求量还是比较大的。目前在很多煤矿企业中，由于以上工作环境和工作强度的原因，煤矿第一线工人的素质较低，安全意识也不高，其在操作煤矿井下设备时，时常会出现误操作的情况，造成机电设备的故障。 4预防煤矿井下机电设备事故的措施 在对煤矿井下机电设备常见故障进行分析后发现，很多常见事故的发生是具有共性的。找到这些共性的原因后，在实际工作中，要有针对性的开展工作。 4．1提高煤矿一线职工的专业素质 通过对相关煤矿井下机电设备常见故障的分析统计发现，很多常见事故都是由于一线工人的专业知识和专业素养不高，在工作中又缺乏责任心，使得在煤炭生产中出现了机电设备的误操作。针对这种情况，在实际工作中，需要定期对一线职工进行设备操作和煤矿井下生产的知识讲座和培训，使井下一线职工有提高自身素质的机会。同时在进行一线职工招聘时加大投入，招录并鼓励专业知识过硬的工人参与到一线生产中，从而保证煤矿井下生产可以更加顺利地开展。 4．2加大煤矿井下机电设备的资金投入 机电设备是煤矿井下生产的重要物质保证。如果其设备长期处于老化和磨损严重的状态，那么对于生产来说是不利的。虽然对煤矿井下机电设备进行更换代价比较大，但是不换的话损失可能更加的惨重。所以在实际工作中，在做好煤矿井下机电设备日常管理维护的同时，对于确实需要更换的设备要及时进行更换，保证井下煤炭生产可以顺利地开展下去。 4．3加强煤矿井下机电设备的日常管理和维护 在实际工作中，企业应该明确井下机电设备管理和维护的重要性，使从事井下机电设备管理和维护的工作人员工作责任心可以得到提升，对于任何可能出现故障的隐患都不放过，认真做好井下机电设备维护和管理工作，确保煤矿井下生产可以更好地开展。 5结论 煤矿井下生产过程复杂，井下机电设备故障频发。我们需要在工作中认真总结，对于引发井下机电设备故障共性的原因进行分析，进而加以改正，从而减少或者避免类似煤矿井下机电设备故障的出现，从而保证煤炭生产更加顺利地开展。 作者：刘晓敏 曹虎奇 单位：中国神华神东煤炭集团公司 煤矿井下论文:煤矿井下电气设备论文 一、煤矿井下电气设备可能存在的安全事故 (一)电网漏电故障与触电伤亡事故 煤矿井下巷道狭窄，空气潮湿，作业复杂，电气设备在这种条件下长期运行，即便采取了绝缘保护措施，也无法从根本上杜绝漏电故障的发生。作业人员在井下作业虽然都严格执行操作规范和《煤矿安全规程》，但是很多情况下，由于电气设备漏电，作业人员即便不直接接触电气设备，也容易发生触电事故，加之一些作业人员安全意识不强，并未能严格执行安全操作规定，接触高压带电体，容易发生伤亡事故［1］。 (二)电气设备短路和电火灾事故 电气设备长期过负荷运行，供电线路因载流导体温度升高而损坏，短路情况就容易发生，电气设备短路会出现电火花，一旦引燃周围的木支架、绝缘材料，或者是瓦斯煤尘，就会引发火灾。电气设备连接部分接触不良，在电流通过连接部分时，接触点电阻就会增大，致使局部温度升高，这时也容易引发火灾。电缆接线盒因质量不高，长期受到潮气的入侵，也容易发生短路，一旦点燃煤尘，就会引发火灾。由于短路，引发过载事故，电气设备通过的电流值要远大于额定值，一旦绝缘体损坏，也容易引发火灾［2］。 (三)电气设备失爆 统计数据显示，电火花是引发瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的主要元凶，而电火花则是由电气设备失爆引起的，换言之，电气设备失爆很容易引发的瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故，这也是煤矿井下安全预防的重点。在电气设备运行中，只有保证其处于正常的工作状态，预防故障产生的电火花，使其不至于点燃煤矿井中的煤尘，才能有效减少瓦斯爆炸和煤尘爆炸事故的发生。 二、煤矿井下电气设备安全事故的预防 (一)做好漏电和触电的安全预防工作 预防电气设备漏电，应正确选用设备的型号，注意检查电缆，做好接地保护工作，利用中性点绝缘供电系统来预防漏电事故的发生。应在开关跳闸位置处安设漏电保护装置，在高、低压配电线上安设检查漏电的保护装置，高压配电线上的检漏保护装置应是有选择性的，低压配电线上的检漏保护装置应选择有闭锁的，在未安设这两种检漏保护装置的情况下，必须安设自动切断漏电装置。为了防止触电事故的发生，井下作业人员绝不能接触或接近电气设备带电体，在特殊情况下，不得不接近带电体时，必须采取必要的防护措施，相关操作应按照《煤矿安全规程》进行。 (二)做好电过流故障和电火灾的安全预防工作 电气设备过流可能引发短路，应采用过流保护装置来预防电流故障，在电气设备超负荷工作时，应对过流保护装置的设定值进行调整确保整定值的可靠性。此外，还可以选择校检保护装置对最小两相和最大三相短路电流的安全动作系数以及动热稳定性进行调整。为了预防电火灾，应对电气设备和电缆进行定期巡检，做好维护工作，防止过负荷运行以及短路故障，应安装继电保护装置，并整定各类短路保护装置，使其能够正常发挥作用，有效预防电火灾事故的发生［3］。 (三)做好电气设备失爆的安全预防工作 电气设备中的动力设备和开关电闸应选择防爆外壳(具有隔爆和耐爆性)。隔爆外壳要有一定的强度，即便在隔爆壳内发生爆炸，外壳也不会变形，确保电气设备发生的电火花及其引发的火焰受到足够的冷却，不至于引燃隔爆壳外的煤灰和瓦斯。此外，还可以选择提前切断电源，优先采用本质安全型电路，并对电气设备的防爆装置进行日常巡检和周期性巡检，使其能够正常发挥作用。 三、结论 鉴于煤矿井下作业的复杂性以及安全事故的不可预测性，为了更好地预防电气设备的安全事故，应加强井下电气设备基础管理，制定和建立安装、使用、维护、巡检等制度，实现管理的规范化和制度化。 作者：庾彦武 李孝利 单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司

变电站论文:浅谈变电站自动化系统 摘 要:科学技术的不断发展,变电站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。本文阐述了变电站自动化系统的特点和设计原则,并提出了发展方向。 关键词:变电站 自动化 1、变电站自动化系统的特点 完整的变电站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。 2、变电站自动化系统的设计原则 (1)变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统,应服从电网调度自动化的总体设计,其配置、功能包括设备的布置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。 (2)分散式系统的功能配置宜采用下放的原则,凡可以在间隔层就完成的功能如保护、备用电源自投、电压控制等,无须通过网络和上位机去完成。220kV枢纽站及220kV电压等级以上的变电站,其网络层和站级层宜采用双重化、冗余配置,以提高系统可靠性。 (3)按我国的实际情况,目前变电站还不大可能完全无人值守,即使是无人值守,也有一个现场维护、调试和应急处理的问题,因此设计时应考虑远方与就地控制操作并存的模式。同样,保护单元亦应具有远方、就地投切和在线修改整定值的功能,以远方为主,就地为铺,并应从设计、制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。 (4)站内自动化及无人值班站的接入系统设计应从技术上保证站内自动化系统的硬件接口满足国际标准。系统的支撑软件符合ISO开放系统规定,系统的各类数据、通信规约及网络协议的定义、格式、编程、地址等与相应的电网调度自动化系统保持一致,以适应电力工业信息化的发展要求。 (5)要积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计,确保保护功能的相对独立性和动作可靠性。分布式系统的SOE分辨率通过保护单元来实现。保护、测量、控制原则上可合用电压互感器(TV),对电量计费、功率总加等有精度要求的量可接量测电流互感器(TA),供监测用的量可合用保护TA。 (6)变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术,减轻TA,TV的负载,提高测量精度。同时可取消光字牌屏和中央信号屏,简化控制屏,由计算机承担信号监视功能,使任一信息做到一次采集、多次使用,提高信息的实时性、可靠性,节约占地空间,减少屏柜,二次电缆和设计、安装、维护工作量。 (7)目前无论国内还是国外的分散式变电站自动化系统各部件之间的联系大部分采用串行口通信方式(RS232C,RS422,RS485总线等),其通信速率和资源共享程度均受到限制,故建议采用局域网(LAN)通信方式,尤其是平等(peer to peer)网络,如总线型网(介质共享型),即网上每个节点都可与网上其他节点直接通信,例CSC-2000型采用的Lon Works网,DISA-2,DISA-3型采用的CANnet(control area network)网等。 (8)变电站内存在强大的电磁场干扰。从抗电磁干扰角度考虑,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,这一点对分散式变电站自动化系统尤为适用。例LSA678,DISA-2,DISA-3型等均采用了光纤通信方式。但鉴于光纤安装、维护复杂及费用相对较高,因此配电站宜以电缆为通信介质。 3、变电站自动化的发展方向 (1)馈线自动化。变电站自动化的发展,使供电可靠性有了很大的提高,但是要进一步缩短故障停电时间,很大一部分取决于馈线自动化的发展。馈线自动化必须在馈电线路上装设电动开关,配置馈线终端设备FTU,对一些分支线路,还应装设故障指示器,并利用通信系统,向系统提供馈线运行数据和状态,执行系统下达的馈线开关遥控操作命令非线性负载。电动机直接起动,不平衡负载,焊接设备以及家用电器设备增多,降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此,提出系统应对电压进行连续测量和质量分析,噪声越限告警,同时要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。 (2)集成化、智能化和综合化。变电站自动化系统作为一个庞大、复杂的、综合性很高的系统性工程,包含众多的设备和子系统,个功能、子系统之间存在着不同程度的关联,其本身及其所用技术又处于不断发展之中,对任一家制造商而言,根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面显着降低了建设、运行和维护的综合成本,为提高供电可靠性,创造了有力的条件。故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效的解决这一问题,必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位,国外有人提出使用三种技术综合处理:故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法,这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。 4、结语 随着科学技术的不断发展,计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代,变电站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。 变电站论文:试论变电站综合自动化改造工程实践 论 文 摘 要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 关 键 词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书 。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现 变电站论文:变电站监控系统的发展及微机监控系统的应用 摘要：文章主要介绍了变电站监控系统不同发展阶段的特点。着重介绍了计算机技术在监控系统中的应用。关键词：监控系统 遥测 遥信 遥控 微机监控系统 一、 变电站监控系统的发展 变电站是企业的动力心脏，其监控系统的发展经历了几个不同阶段。 在早期，变电站没有办法及时地了解和监视各个车间或线路的运行情况，更谈不上对各个车间和线路进行直接控制。全厂供电系统的设备运行情况，各个生产车间，各条线路的电流，电压，功率等情况调度中心都不能及时掌握，调度员和各个车间的联系主要是电话，每天由各车间值班人员定时打电话向调度员报告本车间的电流，电压，功率等数据，调度员需根据情况汇总，分析，花费很长时间才能掌握全厂供电系统运行状态的有限信息。严格说来，这些信息已经属于“历史”了。调度员只能根据事前通过大量人工手算得到的各种系统运行方式，结合这些有限的“历史”性信息，加上个人的经验，选择某种运行方式，再用电话通知各个车间值班人员进行调整控制。一旦发生事故，也不能及时了解事故现场情况，及时进行事故处理。需要较长的时间，才能恢复正常运行。显然，这种落后的状况直接影响企业的安全运行。 监控系统的第二个发展阶段，是远动技术的采用。安装于各个车间的远动装置，采集各车间的负荷情况，各线路电流，电压，功率等实时数据，以及各开关的实时状态，然后通过控制电缆传给调度中心并直接显示在调度台的仪表和模拟屏上。调度员可以随时看到这些运行参数和全系统运行方式，还可以立刻“看到”开关等设备的事故跳闸（模拟屏上相应的图形闪光）。调度中心可以有效地对全厂供电系统的运行状态进行实时的监控。调度员还可以在调度中心直接对某些开关进行投入和切除的操作。这种布线逻辑式的装置的采用，使变电站的监控系统可以实现遥测，遥信，遥控的功能。 监控系统的第三个发展阶段，是电子计算机在工业控制系统中的应用。现代企业生产规模越来越大，对电能质量及供电可靠性的要求越来越高，由于能源紧张，人们对系统运行的经济性也越来越重视。全面解决这些问题，就需要对大量数据进行复杂的分析和计算。监控系统需要装备类似人的“大脑”的设备，这就是电子计算机。 二、 微机监控系统的应用 该系统采用先进的WINDOWS98及WINDOWS NT窗口管理平台。系统软件提供良好的人机交互界面，操作简单易用，几乎所有的功能只需使用鼠标移动或单击即可完成。系统信息量大，主机采用一机双屏方式。系统配置灵活。作为分散型控制系能统的性，该系统是开放式的,可以实现在线编辑。在不退出实时系统的情况下，用户可编辑，修改，建立各种实时数据，图表报表，并可随时打印或实时观察所修改的内容。遥信各开关的状态，事故信号，电能脉冲的计量的等。可对任意一条线路的负荷进行控制和分析。系统设有事件浏览和系统日志功能，主要将整点数据存盘记录，对系统内发生的故障事件进行分类存档，对各项操作记录在案。画面管理功能由专人进行对模拟图、报表、操作票，数据显示的定义和生成。全厂的供电系统图，平面图以及各种操作票，管理图表均可在系统内生成并随时打印输出。该系统可对关键设备的负荷情况进行监控以便对设备运行情况和工艺执行进行分析。 三、 结束语 企业变电站安装微机监控系统后，可以利用计算机对变电站的各种动态参量加以组织分析，再以数据，图表，色彩及音响等形式形象直观地呈现在值班人员面前。借助于该系统，值班人员能提前发现事故隐患，作到防患于未然。万一发生事故也能迅速找出事故原因，及时处理缩短停电时间减少经济损失。还可对有限的电力资源合理分配使用，为科学管理，经济调度提供理论依据和现代化手段。 变电站论文:变电站继电保护系统中信息管理技术的应用 摘　要　以调度监控计算机网络系统的数据源为中心的继电保护信息管理系统，通过数据仓库技术集成各类继电保护二次系统信息数据源，使用方法库支持各个不同等级客户的分别应用，利用 intranet 实施数据交换，并且开放 MIS 的数据接口。可实现“三遥”数据的实时分析处理，各部门的信息交流，二次设备图形、试验的管理和事故、缺陷记录、运行状况的分析。该系统实用性强，可靠性高，具有开放性和先进性。 随着微机保护装置的应用普及，继电保护二次系统的自动化水平得到不断提高。许多当前由人工处理的模拟信息转化为大量的数字信息，而技术管理人员也有许多用计算机实现的资料和试验记录文档。信息的数字化使得我们可以将不同的数据源有机地结合起来，形成一个专业化的计算机应用系统。通过综合分析数据，对设备实际运行状况加强了解，消灭故障隐患，进一步保障系统安全运行。 1　继电保护信息管理系统的实现 1.1　信息数据源的分布 二次系统所具备的信息来源可大致分为3部分： a)由变电站微机保护装置经 RTU 发送至调度端的实时运行数据； b)继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等； c)其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。 1.2　系统结构 怎样有效地将信息数据源联系起来，而对于各级用户都能予以充分利用呢?我们可以考虑以调度监控计算机网络系统的数据源为中心，建立图1系统。 通过数据仓库技术集成各类数据源，使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用，利用网络功能实施数据交换，并且开放 MIS 的数据接口，基本实现对二次保护数据资源的充分利用。 1.3　系统方法与功能 1.3.1　数据仓库和方法库 a)数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式，它不仅支持海量数据的处理，而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。 b)方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库，也是应用程序软件功能的集中表现，可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作，维护数据的完整性，同时也限定了客户的应用范围。 1.3.2　软件应用功能 a)“三遥”数据的实时分析处理：各类二次信息的查询，和以前定检、定试记录的比较，动作时间和次数的统计，故障、事故等报警事件的指示和响应等。 b)二次设备试验的记录管理、定试预告、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写，其他部门共享查询。 c)二次设备图形管理系统具备 GIS 功能，支持图形和数据库相连，直接在图形上查询参数。 d)二次设备事故、缺陷记录分析，各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成，其他部门共享查询。 e)设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等，配合一次主接线图查询，可作为二次系统的辅助分析数据来源。 f)可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。 1.3.3　软件开发工具 采用 Microsoft(微软)公司系列工具软件进行开发，在实用性和兼容性上都可以体现应用的先进性及广泛性。 1.3.4　系统建立模式 随着 Internet 的广泛应用，信息资源的利用已成为企业发展的巨大动力。我们在建设继电保护信息管理系统时，也必须充分考虑这一点，要向大的外部空间提供可用的信息数据，也要从外部世界汲取各种综合信息，故考虑采用 intranet 模式。 2　系统特点 2.1　实用性强 针对生产运行中的实际问题，解决了二次部分各类数据源的共享和使用，特别对于继电保护技术工作人员，可以更有效地进行系统分析和数据统计工作，提高保护运行水平。 2.2　可靠性高 易于维护和升级。由于采用数据仓库和方法库。整个信息管理系统运行可靠性不再分散于各级用户之间，而集中于网络中心数据库和规则库，任一客户工作站的突然损坏，也不影响整个系统其他部分的工作性能，而且恢复非常简单。对于软件开发人员而言，升级换代只限于方法库的改变，快捷方便。 2.3　开放性和先进性 数据仓库技术使得数据源的来源更加广泛，使用更加方便，易于和 MIS 等系统接口。系统的构造结合了 Internet/intranet 模式，具有良好的应用前景。 3　结束语 现在各个发供电企业的 MIS 系统建设已普遍考虑采用 Internet/intranet 模式，因此在建设企业内各个专业子信息系统时也应采用这种模式，以统一系统的规划及数据的流动，使企业能充分利用各种信息资源推动自身的发展 。 作者：广州电力工业局 陈菁 变电站论文:变电站改造工程存在问题及对策 摘要:为了保证变电站改造的顺利进行以及改造期间变电站安全运行,笔者具体分析了改造前、改造过程中和改造后期的验收出现的问题,并对如何控制上述问题提出了相应的对策。 关键词:变电站改造;问题分析;控制对策 随着用电量的加大以及近年来科技的发展和电网运行的需要,变电站设备改造工程势在必行。但改造过程中运行操作工作量大、方式多变、现场施工面多、施工人员交叉作业等存在很多问题。针对上述情况,为保证变电站改造的顺利进行,现将改造过程中可能出现的危险点分析如下,并就改造工程存在的问题提出相应对策。 1变电站改造前期的问题分析及对策 在变电站改造过程前,要做好改造人员的技术培训,掌握过硬的本领,同时改造人员的思想状态也很重要。这些准备做得妥当与否,直接决定着整个改造工作的进程和质量。 ①工作人员安全意识薄弱问题。有的工作人员认为改造工程比较轻松,就是循环作业,从而在思想上麻痹大意,事实上,在改造过程中不小心谨慎,极容易出现纰漏。要让工作人员意识到改造操作比较频繁,工期长,人员劳动量大,同时,重复同一类型的操作极容易导致人员思想麻痹,造成工作人员安全意识淡薄。 针对这种情况要做好宣传发动,从思想上高度重视。要进教育工作人员千万不能思想麻痹,安全意识要放在首位。工作之前,我们要让工作人员明确整个工作的目的、意义、任务和总体目标,充分认识到此项工作的重要性、复杂性和危险性动员全体人员牢固树立“安全第一”的思想,从自身出发,依照工作实际,认真分析工作过程中容易导致人员思想麻痹、松懈的不安全因素。真正做到防患于未然。 ②改造现场危险分析不足问题。对于改造现场,通常都是作业面多、人员散乱、车辆多、旧设备拆除、新设备安装、二次回路交叉接线等,存在很多危险性,对这些情况,如果分析不够到位,很容易有危险出现,从而影响整个改造过程,同时又可能带来不必要的损失。改造现场危险要素主要有: 机构箱门、端子箱、万用钥匙使用、电缆进出口经常打开,易进水及小动物;管理不善;接地线螺丝松动;现场施工电源使用不规范等情况。另外改造现场工作面复杂,工作人员任务不同,措施变化频繁,工作人员对改造站现场的措施、工作进展及运行情况不能熟练掌握,对现场危险因素不能及时控制等都存在危险性。 针对以上现象,要全面分析现场改造过程中存在的风险因素,并有针对性的制定完善的确保安全措施,并提前做好改造过程中的现场危险分析和应急预案。结合改造现场工作性质和系统方式变化参照变电站典型危险分析档案,全面了解,提前预测,并制定好相应的安全措施来防范。以全力保障改造工程的顺利进行,并将工作前所有的技术组织措施以及相应的控制措施,认真写入《变电站改造工程风险措施专题卡》和《倒闸操作风险分析与控制措施卡》中。 ③改造物资、安全用具等准备不充足、不完善问题。关于安全用具的准备如果不充分、不完善的隐患也很多,例如:绝缘手套不合格则容易触电,给改造工作人员人身危害造成影响;物资和用具准备不充分,则影响工作进度,无法保证停、送电的及时性、有效性;物资和用具不合格,则容易导致操作过程中隐患重重,如验电器不合格,在验电时不能正确判断设备是否无压,而无法保证挂地线时的安全等。这些都是因为准备不充分和不完善造成的隐患问题。 针对这种情况,我们就要提前做好改造物资和安全用具的准备工作,要精细到位,工具设施类准备充分完善,做好所有物资和用具的全面检查。如安全工器具要合格、充分;备品备件充足;接地线完好等。并要求派专人负责检查、完善,填写记录并签名。做到个人负责制,哪个过程出问题,就有负责人员承担责任。 ④新设备投运与培训不同步,工作人员未能及时熟练掌握新设备运行管理问题。随着科技的发展,变电站的新设备也在不断更新和更换,工作人员对新上设备的工作原理、操作要领的掌握以及异常情况的处理方面有些欠缺,不能在较短的时间内熟练掌握新设备的运行与维护。这都与工作人员没有进行岗前培训十分不开的,其问题的严重性不言而喻。 为了避免上述现象发生,就要加强工作人员的岗前培训,提高工作人员的业务素质和技能水平。随着新设备投人运行,对工作人员在业务技能方面提出了更高的要求,因此我们更要加强实践培训,使工作人员在时间较短的情况下,尽快掌握新设备的原理、运行维护和管理,保障新投入设备安全、可靠运行。 2改造过程中问题控制 在改造中工作人员万不可麻痹大意,为了保证吧问题消灭在萌芽状态,就要确保做到以下几点:①工器具的使用管理制度要明确。使用前要进行全面检查,确保万无一失。②万用钥匙使用要有严格的审批制度。按手续启用万用钥匙,加强监护,用后及时封存;操作过程如出现问题在未查明原因前,未经许可,不得随意解除运行。③现场看板管理制度要严格。当日看板上明示的问题要有专人负责。④风险处要有专人监护。各风险点都有人监护,如有问题,马上制止。⑤改造现场安全措施要到位。室内、外高压设备要完善,主控室内的安全措施要齐全,检修区与运行区责任明确,警示牌醒目,安全通道畅通,便于检修人员的工作质量。⑥制定齐全的监督检查制度。在进行大的改造时,管理人员提前到站,开好准备会、开展安全风险分析,审核“两票”,站队长提前组织好现场各项工作及措施,监督检查到位等。及时发现问题,做到“抓大不放小”。⑦违章处罚要加大。下大力度查违章,具体查作业性违章、查管理性、指挥性和装置性违章。重点查:新设备验收、传动试验是否有人监护、万用钥匙的使用是否符合规定、交接班制度是否准时、运行人员是否明确操作任务、检修后的设备状态是否恢复到原始状态”等。 3改造后期的验收问题 验收的重要之处就看检修工作完成质量。为了保证送电过程顺利,同时不会影响到人身安全,这就要我们在验收是工作细致考虑周全,试验合格。这就我们要求务必做好以下几项工作。 首先,设备验收质量要严格。设备验收要做到明确分工、责任到人,要根据工作内容及性质,明确验收项目和验收重点,发现问题及时提出,马上处理。 其次,设备送电前的检查要细致。要精确的检查开关、刀闸的状态,送电范围内(站内控制)的接地线全部拆除,并存放归位,接地刀闸全部拉开并经闭锁;检查各压板、插件、开关投切位置正确;检查模拟屏元件位置应与实际设备位置相符;检查检修记录等是否合格、保护定值是否交代,并与调度核对正确,作好记录。 最后,设备送电后要加强巡视。由当值值班负责人负责组织对设备运行情况进行巡查,做好记录。如出现问题却没有发现并按相关流程处理,将追究值班人员的责任。 总之,在变电站改造过程中,必须认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,做好危险因素的分析,制订严格的预防和控制措施,要不断总结经验、完善制度、加强管理,确保在改造期间变电站安全运行。 变电站论文:管窥变电站通信设备抗干扰措施 1变电站的主电磁干扰源 研究发现变电站一次回路处于暂态时期时必然会产生电磁干扰,这和呈开放状态的耦合途径有着重要关系,而一次回路到二次回路的过程也是产生干扰的因素之一。二次回路中要用到大量的控制或检测仪表,包括用于通信和继电保护的设备,从本质上来分析它们都具有弱电性,所以在抗干扰过程中难以形成有效的屏障。对电磁波的防范工作不到位会直接导致二次回路设备的非正常运行状态,一旦超过设备极限还会造成绝缘击穿损坏的严重后果,这种永久性的故障无法修复。为此我们详细分析了变电站主要出现的电磁干扰源以及其本质特征,为防干扰工作做好基础铺垫。 1.1谐波的干扰 高次谐波电流受变压器铁芯本身非线性特征的影响而产生电源电压波形畸变的现象,继而在电容耦合的帮助下接近二次设备并加大感应电流和电压的数值干扰,一旦超过二次设备的最大承受值即会发生损坏的结果。 1.2开关操作引起的干扰 开关操作引起的干扰巨大,当变电站微机综合自动化系统出现短路故障时断路器必然要通过跳闸动作来避免重大隐患的发生,而本身开关动触头和静触头断开的瞬间会引起电弧重燃的现象,这个过程的高频振荡电流和脉冲电压将达到很高数值。干扰的产生来源于高脉冲电压、振荡电流和脉冲量、开关量的重合,微机监控系统的两项参数也将处于同频段状态,此时正常运行的二次系统将得不到很好的保护,甚至对用于传递数字逻辑信号的计算机和微机也会产生重大的干扰,直接影响到信号传播和信息接收工作。 1.3雷击干扰 雷电对变电站的干扰和损害难以避免,当雷电产生的巨大电流经过接地点开始接触电网时电位会迅速飙升,此时二次回路接地点距离大电流入地点的距离至关重要,过短的距离会使得二次回路接地点电位随之同向升高,这种现象会直接导致二次回路过程中共模干扰的结果,电压的异常升高是发生二次设备绝缘击穿的主要因素。 2干扰耦合方式 依据耦合原理划分变电站电磁干扰类型,主要包括辐射耦合、电容耦合两种,还有常见的电感性耦合和电导耦合方式。通常来说电导耦合是单一电路干扰电流引起的,借助公共线路来操作阻抗流行为,继而对另一电路产生耦合作用;辐射耦合方式是在一次系统产生电磁干扰中衍生出来的,干扰对象是二次系统。变电站设备内部电路出现分布电容,所以当干扰电压发生微小变化时都会作用于分布电容,最终达到电磁波传导干扰的目的。电感耦合受众最广,只要依靠导线微小电流变化就能对旁边导线产生作用,使其发生感应电压干扰的情况,实际上在很多突发事件过程中只要一次回路电流发生了异常变化,此时感应电压也会随之变化,附近的一次系统必然会受到不良影响。二次回路的耦合方式和干扰源之间有着密切、复杂的关系,而多类耦合方式共同存在且互相干扰的现象并不罕见,在耦合方式的引导下研究消除干扰的方法有利于控制不同干扰源的负面作用。 3变电站的电磁干扰的抑制措施 3.1抑制二次干扰的措施 多类电磁干扰源的存在必然会影响二次回路的正常运行,而通过利用电磁兼容性来抑制二次干扰十分关键。一般来说互感器和二次交流回路的连接为耦合电容侵入设备内部提供了良好的条件,而采取滤波措施的第一步是用并联方式处理非线性电阻元件和滤波电容器,使其形成浪涌吸收器,对抑制差模和供模干扰有一定作用。对通信线路采取滤波措施也能很好的阻止电磁波的进攻。科学的接地方式既能将外部电磁阻挡在外,又能阻止变电站电子电气设备内部电磁波外泄,保持足够的距离来避免雷击感应电压作用于二次回路接入点的现象。 3.2计算机等弱电通信设备的抗干扰措施 变电站内部对电力系统的要求极高,各类通信设备、计算机、电子设备的使用导致了电磁交错传播的现象,而带电设备本身即是干扰源也是被干扰对象,承载了电流的导线会向四周发射电磁波。从设备的按照和使用问题处理解决抗干扰问题是必然趋势,对发挥核心作用的通信机房进行屏蔽处理,这一步是应对空中辐射耦合方式的重要环节。通常情况下使用不间断电源和直流开关电源也能很好的抑制交流干扰信号的作用。采取正确、有效的接地方式也是保护计算机等弱点通信设备的重要方法,例如分开接地和多点节点方式,都是分解感应电位的良好途径,或者采用公用接地或单点接地模型,降低电磁波击穿绝缘设备的概率。 变电站论文:变电站无人值班运行管理模式及意义 摘要:随着电网的不断扩建和飞速发展,变电站不断投入运行,从而出现了运行人员数量不足的问题,实行集中监控,实施集约化管理,是解决这一突出问题的有效办法。同时,通过设备改造和完善,提高设备健康水平和运行可靠性,提高企业管理水平;依靠技术进步提高劳动生产率,实现减人增效。 关键词:变电站 安全 可靠性 增效 1 背景及意义 变电站实现无人值班和远方监控是变电站自动化技术发展和电网的不断扩建的必然趋势。无人值班变电站借助远动技术、通信技术、网络技术和监控技术由远方调度(监控)中心值班取代现场值班,变电站内一切操作和控制均有远方控制中心来实现。在集控站建立集控自动化系统,运行人员集中在集控站或由调度人员在调控中心对各受控站进行遥信、遥控、巡控、维护和事故处理等。 国外一些发达国家已在各种电压等级的变电站(35kV~750kV)实现了无人值班。美国绝大部分220kV变电站为无人值班;法国变电站内的所有信息全部集中在225kV变电站的RTU,通过RTU传到调度中心,变电站全部实现无人值守。日本97%的变电站为无人值班,275kV或以下电压等级的变电站均为无人值班,只有275kV枢纽变电站和超高压(500kV)变电站有人值班。 变电站无人值班的技术经济效益是非常明显的,集中体现在提高了电网运行可靠性,进一步保障了系统安全,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。 2 衡水供电公司无人值守变电站的实施 衡水供电公司经过2006年和2007年变电站无人值班综合自动化改造,分别对220kV、110kV变电站进行了RTU改造,建设通信光缆,建设和改造通信设备,改造开关、CT、线路、主变、线路保护、直流充电装置、蓄电池组、五防装置,直流分环改造,安装变电站遥视系统等建设与改造,在220kV衡水、前铺、安平、景县、杨村站建立了5个中心,全区50座无人值班站分别接入相应监控中心;07年2月6日通过省公司组织验收,并开始集中监控—无人值班管理模式的试运行,历时7个月,转入正式运行。 无人值班改造工程汇集多专业、涉及面广、分布性强,是一个系统工程。 3 运行管理工作 3.1 无人值班变电站运行管理的过渡 根据衡水供电公司实际情况,值班方式采用监控和操作合一的方式,后改为操作队,监控工作由工区成立监控中心进行监控。操作队设置站长、副站长、技术员各一名,值班人员实行三值运转模式。 对110KV县局代管站,公司采用了“分段实施,平稳过渡”的措施。第一阶段:监控中心成立后,县局值班员留守至6月底,参与大型和事故紧急情况下的操作;第二阶段:监控中心运行稳定后,代管站值班员撤离,变电站雇佣保安公司人员看守。第三阶段:成立操作中心,只负责变电站的倒闸操作和日常维护等工作。监控工作由监控中心进行变电站设备运行监控。 3.2 无人值班变电站规章制度的制定 变电运行模式调整过程中,各级人员严格贯彻“精心谋划,稳步实施”的原则,确保变电运行工作的安全稳定局面和变电站无人值班工作的有效开展。 为了做到运行模式改变后各项工作管理标准规范,有章可循,公司成立了制度编写小组,由公司主管生产的副总任组长。建立一个高标准的、科学、规范、可行的制度体系,保证中心的安全稳定运行;公司修订了《变电站标准化管理规范》;运行工区把省公司、国网公司有关规程、制度、文件整理分类,编辑了《制度规程汇编》、《文件汇编》等4个分册,编写了《变电运行工区标准化管理规范》;各操作中心制订了自己的《操作中心管理规范》、《操作中心现场运行规程》和所辖无人值班站的《现场运行规程》等制度规程。内容涉及运行管理的方方面面,规范了新运行模式下的工作方法和职工行为,很好的保障了变电运行各项工作的安全、有序、规范开展。 3.3 积极调整观念,搞好岗位培训 ①监控和操作中心成立初期,多数职工还没能树立工区管理意识,谋划工作局限于一个监控中心站,造成监控中心工作一时的被动。对此工区指导各监控中心,利用一个月的时间,突击抓调整职工意识和开展岗位培训工作,取得了立竿见影的效果,监控中心运行管理变被动为主动,逐步走向正规。②运行工区为了满足监控和操作中心有关综自、自动化等知识的培训需求,及时购买发放了几十种相关书籍,并先后送84人次参加公司和省公司举办的综自培训班,同时还邀请厂家人员进行现场讲解、答疑,取得了很好的效果。 3.4 加强监控和操作中心管理,保证安全生产 为了保证监控和操作中心安全生产,在挑选高素质人员担任监控中心工作的基础上,不断强化业务培训,提高运行人员业务水平;每周设立一次大讲堂,休班人员到工区交流学习现场操作经验等。同时为保证监控中心各项工作和公司、工区工作紧密结合,协调一致,公司将视频会议系统,办公自动化系统都延伸到操作中心。上级的各项精神和要求都能在第一时间精准的传达到操作中心。 以上诸多措施的实行,有力保障了监控中心的安全运行。 4 集中监控—无人值守运行模式体会 4.1 领导重视是搞好监控中心工作的关键 模式确立初期,公司领导高度重视,班子成员先后到五个中心进行深入调研,了解基层存在的问题。引导值班员转变观念,树立正确工作目标;为职工排忧解难,鼓舞了职工工作干劲,稳定了职工思想。 4.2 减少运行人员数量,提高人力资源利用率 变电站集中监控、无人值班改造完成后,运行人员数量由过去的296人减少到现在的114人,约减少了61%,依靠科技进步提高了劳动生产 率和人力资源利用率,实现了减人增效的目标。 4.3 推进电网科技进步,提升公司驾御电网的能力 随着监控中心的成立和无人值班改造工作的不断推进,老旧设备逐步改造和完善,提高了设备健康水平和运行可靠性;监控中心大量的采用了先进的计算机网络通信技术,实现了110-220千伏变电站“遥测、遥信、遥控、遥调、遥视”。电网科技含量和系统通讯自动化程度得到提高,运行工作实现了远程化管理,提升了公司驾驭电网的能力。 4.4 创新运行管理体制,解除安全生产隐患 因变电运行人员不足,其中有三分之二的变电站实行双代管,值班员由县局派驻,专业管理由工区负责。造成多方管理,执行标准不一,给安全生产带来极大隐患。集中监控—无人值班运行模式的建立,改革创新了公司变电运行管理体制,理顺了管理关系。创出了科技创新、电网管理的新路子,彻底解除了由于体制问题带来的安全生产隐患。 至今衡水供电公司所有70座变电站实现了无人值班运行管理,中心相关规章制度制定齐全,查阅方便;图纸、资料和运行记录等按站放置,使用方便;值班员生活设施到位齐全。 无人值守变电站集中监控的的运行模式,开创了衡水电网变电站远程控制、无人值守的新篇章,促进了电网管理现代化发展,是河北省电力公司和衡水供电公司加快科技进步、提高电网科技含量、提升运行管理水平的重要体现。无人值守变电站采用先进的自动化系统和信息技术,运行工作实现了远程化,集约化管理。标志着衡水供电公司变电运行管理模式迎来了一个全新的转变。 作者简介: 武蒙,女,河北省衡水市人,生于1981年6月,电力工程技术助理工程师,变电运行技师,就职于河北省衡水市供电公司营销部。 孙勇强,男,河北省衡水市人,生于1980年3月,电力工程技术助理工程师,变电运行技师,就职于河北省衡水市供电公司人力资源部。 牛佳庆,男,内蒙古乌兰察布市人,生于1983年6月,电力工程技术助理工程师,变电运行高级工,就职于河北省衡水市供电公司变电运行工区。 变电站论文:论变电站综合自动化改造工程实践 论文摘要:最近几年,国家电网正处于变电站综合自动化改造工程的密集阶段,结合阜阳供电公司在变电站综自改造工作中继电保护专业的经验和体会,同大家一起探讨,同时提出继电保护专业在改造工程中应注意的一些问题及采取的措施。 论文关键词:继电保护;自动化改造;安全运行 近年来,随着电网改造的深入开展,大量的变电站综合自动化改造工程(以下简称“综自改造”)的工作正在进行中。变电站的综自改造与继电保护及二次回路的改造关系密切,它主要表现在信号的传送方面。对于老变电站来说,就是把一次设备的信息状态通过二次回路和继电保护装置传递到网络监控后台机上,以达到减少运行人员对现场设备操作和巡视次数的目的。 一、变电站综合自动化改造工程概述 综自改造工程是一项复杂的工作。对于老变电站的改造来说,它牵扯到对用户的停电、运行人员的操作、一次专业设备改造的工作和二次专业技术改造的工作。为了保障对用户的可靠供电,电力生产者有义务对停电时间进行严格地规划和控制。应提前对要进行综自改造的变电站进行现场勘查工作,做好“三措一案”(组织措施、技术措施、安全措施和施工方案)后,对于需要停电的工作,就要制定停电计划并报上级生产部门审批,然后在规定的时间内向运行方式部门提交停电申请,提前在规定的时间内通知用户,并且与上级主管部门及相关专业进行沟通,确保施工过程中各专业工种之间的衔接配合,以最大化地缩短工期,减少停电时间,及时为用户供应优质的电能。 综自改造工程是一个需要多专业班组相互配合的复杂工作,以阜阳供电公司(以下简称“我公司”)为例,运行人员属运行工区管辖;一次人员由修试所管辖,又分属变压器、开关、试验和油化专业;二次专业人员由计量所和调度所管辖,在变电站的综自改造二次回路中,表计由计量专业负责,计量回路以外的二次回路由调度所负责,而调度所又分为保护专业、自动化专业和通信专业。众多的专业人员在同一个工作中同时出现,安全问题就成为了综自改造工程的关键所在。 二、做好变电站综合自动化改造工程的途径和方法 结合笔者作为继电保护工作者20年的工作经验和体会,主要从保证人身安全、确保继电保护装置安全运行的设备安全和杜绝继电保护“三误”发生的角度论述如何做好变电站综自改造工程工作。 1.防治人身触电,确保工作人员的人身安全 在综自改造工程施工开始前,为了确保工作人员的人身安全,必须按照《继电保护及安全自动装置现场保安规定》的要求做好开工前的各项准备工作,办理相关手续,制定具有可操作性的“标准化作业指导书”和符合实际的“现场操作票”,具备经过审核符合实际的施工图纸,工程施工所必需的设备、材料、施工风险分析,等确保人身安全和设备安全的措施。 工作负责人是现场工作的第一责任人。进入变电站实施变电站综自改造工程后,确保人身安全,就要充分履行工作负责人的安全职责。工作负责人在开工前应做好以下几点工作。 (1)开工前“三交待”:交待工作任务要清楚明了;交待安全措施要具体详尽;交待技术要求要全面细致。 (2)接受任务“三明确”:工作任务明确,安全措施明确,操作步骤明确。 (3)严格执行现场工作“八不准”,即精神不振不能工作、应办工作票而未办工作票不准工作、应停电不停电不准工作、应验电接地不验电接地不准工作、不经许可不准工作、安全距离不够不准工作、无人监护不准工作、安全措施不明确不准工作。 (4)要求对工作班成员进行“三查”,即查着装是否符合要求,查精神状态是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。 (5)工作许可人许可工作后,工作负责人要陪同工作许可人到现场再一次确认工作票所列安全措施是否符合现场实际和施工安全后,方可对工作班进行工作安全交底。待交待完现场工作任务、工作地点、人员分工、带电部位、现场安全措施和注意事项后,确保每一个工作班成员均已知晓并签字确认后方可对许可其工作。在施工过程中不准凭经验工作,不得擅自扩大工作范围和随意变更安全措施,必须改变安全措施或扩大工作范围的要重新办理工作票并重新履行许可手续。 为了确保施工过程中的人身安全,必须要有工作负责人在现场监护。但也不能完全依赖工作负责人对工作班成员的监护,现场施工地点分散、工作班组混乱、人员分散,工作负责人不可能监护到每一名工作班成员,因此分工作负责人在综自改造工作中是必不可少的。由各个专业设立本专业的工作小组负责人(为了有效区分工作负责人与分工作负责人,我公司的工作负责人穿印有“工作负责人”的红马甲,分工作负责人穿印有“专责监护人”的红马甲),该小组负责人对自己的专业工作任务和人员进行监护,工作人员之间互相提醒,以保证工作安全,由此达到人人有人监护的目的。 2.确保继电保护装置安全运行的设备安全 综自改造施工往往时间短、任务重,小组之间的配合工作一定要做好,合理地安排工作顺序是笔者总结出的重要经验。在我公司,工作许可手续完成后,首先由修试人员进行一次设备的改造工作,同时保护及计量人员分别到保护室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接线,自动化人员进行后台调试,保护及计量拆除的二次线工作结束后,立即组织人员敷设电缆,大约修试所进行的一次设备工作结束,二次电缆基本敷设完成。一次人员撤离现场后,由二次人员在开关端子箱和保护室同时进行二次电缆工作,三个小组同时工作,互相配合,电缆头制作、对线工作完成后,三个小组又分开,各自完成所属专业的接线工作。最后进行调试和做传动工作。在做继电保护装置调试的过程中,自动化专业小组联系运行人员核对保护装置上传到后台的信号与保护装置发出的信号、集控站收到的信号是否一致,若不一致则再次更正。 为了保证在保护装置调试过 程中不发生微机保护装置设备的损坏事故,结合笔者工作的实际经验,主要应做到以下几点。 (1)试验前应仔细阅读试验大纲及有关说明书。 (2)尽量少拔插装置模件,不触摸模件电路,不带电插拔模件。 (3)使用的电烙铁、示波器必须与屏柜可靠接地。 (4)试验前应检查屏柜及装置在运输中是否有明显的损伤或螺丝松动。特别是CT回路的螺丝及连片,不允许出现丝毫松动的情况。 (5)校对程序校验码及程序形成时间。 (6)试验前对照说明书,检查装置的CPU插件、电源插件、出口插件上的跳线是否正确。 (7)试验前检查插件是否插紧。 (8)试验前检查装置规约设置是否与后台相匹配。 3.杜绝继电保护“三误”的发生 通过以上各点的严格执行,保护装置本身基本上不会发生人为原因造成的设备损坏事故,但是这还不能保证继电保护“三误”不发生。要杜绝继电保护“三误”,还必须从以下几个方面做好工作。 (1)防误传动:严禁使用短接出口接点的方法来传动保护装置,以防止不小心跑错位置而误动运行设备。插拔继电器和插件,应先断电,防止继电器和插件插错位置,严防继电保护“三误”事故的发生。 (2)防其它保护误动作:保护装置上电试验前,应检查接线是否正确,校验功能、出口压板是否正常。对交流回路加电流、电压时,要注意把外回路断开,防止反充电或引起其它保护装置误动。 (3)防误整定:因为试验的需要而修改定值,一定要牢记在调试工作结束时务必改回原定值。工作终结前会同运行人员对定值核对,确认无误,并打印、双方签名并交运行人员存档。 (4)防短路、短路和接地:在保护装置试验完毕后,将打开的二次回路、连片按照继电保护安全票和措施票进行逐项恢复,并要求第二人进行核对,保证其正确性,防止出现开路、短路、断路等可能影响安全运行的事故发生。 三、确保设备安全运行的具体措施 在变电站综自改造工作调试试验结束后,人身安全得到了保障,继电保护装置不会发生人为原因的设备事故。继电保护“三误”得到有效控制后,还应保证改造后的设备安全运行,工作人员还要进一步做一些工作,确保改造设备安全运行。 带负荷测向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,电力设备投运后,必须进行保护的带负荷测向量检查,通过向量图分析交流回路接线,确认正确后,方可将保护投入运行。例如,笔者在进行110kV东平变电站综自改造时,由于10kV高压室内设备改造成保护测控装置与开关柜一体工作,承包给安装公司施工,在#1主变低压侧141开关改造结束后,#1主变保护投入运行前进行带负荷测向量的工作中发现,#1主变低压侧差动保护回路和低压侧后备保护回路中电流回路的向量为反极性,给保护设备的正确动作带来了隐患,因此保护班人员及时采取措施,将电流回路的极性及时调整回路,保证设备的安全稳定运行。 对设备运行后发现的缺陷和异常要及时消除;不能解决的,在经过分析后,在不影响运行的前提下,需要报请上级部门并做好记录向运行人员进行交底,运行中重点巡视,并尽快消除组织消缺验收时发现的缺陷和异常。例如,2004年我公司110kV阜南变综字改造工程中需要将原先为电磁型的变压器保护更换为南锐继保公司的RCS-9000型微机变压器保护。改造工作结束后,进行带负荷侧向量工作时,发现高压侧电流为反相序。阜南变是一座单电源终端变电站,由于历史原因,整个变电站都处在反相序的特殊电力系统下运行,由于很难把110kV进线线路和35kV、10kV出线全部停运,把反相序调整为正相序电力系统下运行。由于RCS-9000型微机主变保护是按照正相序电力系统进行设计的保护装置,可能造成保护装置的误动或拒动。在征得生产部门领导(总工程师)同意的前提下,将主变保护的定值11点钟接线方式强制改为1点钟接线方式,加强巡检力度,待条件允许后再将反向序调整为正相序,此项工作终于在220kV白果变投入运行后,于2009年7月完成。现在反相序已调整为正相序,为阜南变主变保护正常运行创造了合格的运行条件。工程中的反事故措施要严格按国家电网十八条反措的要求执行。 公用电压互感器的二次回路只允许在控制室内有一点接地,为保证接地可靠,各电压互感器的中性线不得接有可能断开的开关或熔断器。已在控制室一点接地的电压互感器二次线圈,宜在开关场将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地,其击穿电压峰值应大于30·Imax伏(Imax为电网接地故障时通过变电站的可能最大接地电流有效值,单位为kA)。应定期检查放电间隙或氧化锌阀片,防止造成电压二次回路多点接地的现象。 变电站论文:变电站综合自动化装置教学培训工作分析 论文关键词：变电站综合自动化；装置；硬件结构；插件；培训 论文摘要：本文说明了各种变电站综合自动化装置的硬件具有相同的典型结构，讨论了模拟量的输入／输出回路，开关量输入及输出电路，微型机系统和变电站综合自动化算法，人机对话、、通信和电源插件，操作回路等各部分培训的内容、作用和培训方法，并具体介绍了测控装置。 在变电站综合自动化培训教学中，学员要熟悉变压器、线路、电容器等设备的保护装置、测控装置、保护测控装置及各种自动控制装置。若在每个具体装置中都全面介绍装置的结构和工作原理，不但重复太多，浪费时间，而且也不容易全面深人地介绍清楚，且不利于学员理解掌握。因此在培训中，都要对各种装置的共性部分进行统一介绍，即介绍装置的基本结构、原理与接线。下面就装置部分教学培训工作进行IV"结，与大家分享。 一、装置的典型硬件结构 装置部分教学培训中，首先要把装置的典型硬件结构弄清楚。成套的综合自动化系统中微机保护系统、监控系统、自动控制系统等装置都是由若干模块组成的，它们的硬件结构都是大同小异，所不同的是软件及硬件模块化的组合与数量不同。一个变电站综合自动化系统中各种子系统的典型硬件结构主要包括模拟量输人/输出回路、开关量输人/输出回路、微机系统、人机对话接口回路、通信回路和电源，如图1所示。 装置采用统一硬件平台，变电站综合自动化装置硬件采用整体面板、国际标准机箱。装置强弱电彻底分离，CPU板采用印刷板、表面装贴技术，提高了装置的可靠性。可自检和互检，同时减少各部分的关联性。通信接口方式选择灵活，与变电站自动化系统配合，可实现远方定值修改和切换、事件记录及录波数据上传、压板遥控投退和遥测、遥信、遥控跳合闸。可通过变电站监控系统对保护装置所具有的功能实施全遥控操作。装置采用统一软件平台，缩短了产品的研发周期，延长了产品的市场生命周期，从“作坊生产阶段”进人到“大规模生产阶段”。装置采用统一数据库处理，在设计装置功能模块时提炼不同功能应用信息的共性，建立一个统一的应用功能数据机构模块，包含每种功能所需的一切信息，形成功能程序的统一的开发平台，降低了功能模块程序开发的难度，提高了功能模块程序的可靠性。 二、模拟量的输入/输出回路 1.模拟量的输入电路 变电站综合自动化系统采集的一次设备的电流、电压、有功功率、无功功率、温度等都是属于模拟量，由于微机只能识别数字量，故模拟信号必须转换成数字信号才能输人到微机中进行处理。典型的模拟量输人电路的结构框图如图2所示，主要包括电压形成电路、低通滤波电路、采样电路、多路转换开关及A/D变换芯片五部执电压形成电路除了起电量变换作用外，另一个重要作用是将一次设备的电流互感器TA、电压互感器TV的二次回路与微机A/D转换系统完全隔离，提高抗干扰能力。通过低通滤波器与采样定理、采样保持器、模拟量多路转换开关、模/数变换(A/D)的详细讲解，使学员熟悉模拟量输人电路如何隔离、规范输入电压及完成模/数变换、与CPU接口，完成数据采集任务。 为了使学员更好地理解和掌握培训内容，讲变换器时向学员展示变换器插件实物，讲清楚变换器的输人信号和输出信号。讲解低通滤波时也将实物插件展示给学员，理论联系实际，可取得很好的培训效果。 2模拟量输出电路 培训中简要说明模拟量输出电路的组成、数/模(D/A)转换器工作原理。模拟量输出电路的作用是把微型机系统输出的数字量转换成模拟量输出，该任务主要由数/模(D/A)变换器来完成。由于D/A转换器需要一定的转换时间，在转换期间，输人待转换的数字量应该保持不变，而微型机系统输出 的数据在数据总线上稳定的时间很短，因此在微机系统与D/A换器间必须用锁存器来保持数字量的稳定，经过D/A转换器得到的模拟信号一般要经过低通滤波器，使其输出波形平滑，同时为了能驱动受控设备，可以采用功率放大器作为模拟量输出的驱动电践 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量，其主要部件是电阻开关网络和集成运算放大器。 三、开关量输入及输出电路 开关量输人、输出电路是非常重要的教学内容。学员只有明白了断路器、变压器分接头的位置状态是如何被采集和输出后才能更好地工作。 在变电站综合自动化系统的数据采集中，除模拟信号外，还有大量的以二进制数字变化为特点的信号，如隔离开关、断路器的状态，按钮、普通的开关、刀闸、断路器的触点以及人机联系的功能键的状态等，称为开关量。 1.开关量输入电路 开关量输入电路的基本功能就是将变电站内需要的状态信号引人微机系统，如断路器状态、继电保护信号等。开关量输人电路由消抖滤波电路、信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路等组成。培训中讲清消抖滤波电路与信号调节电路、电隔离技术的应用、驱动控制与端口地址译码问题，特别是要了解简单的开关量输人电路。开关量信号都是成组并行输人(出)微机系统的，每组一般为微机系统的字节，即8, 16或32位，对于断路器、隔离开关等开关量的状态，体现在开关量信号的每一位上，如断路器的分、合两种工作状态，可用0, 1表示。简单的开关量输人电路包括断路器和隔离开关的辅助触点、跳合闸位置继电器触点、有载调压变压器的分接头位置等输入、外部装置闭锁重合闸触点输人、装置上连接片位置输入等回路。 2开关量输出回路 开关量输出电路主要是将CPU送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节，如断路器跳闸命令和屏幕显示、报警信号等。开关量输出电路与输人电路基本一样。简单的开关量输出主要包括保护的跳闸出口以及本地和中央信号等，一般都采用并行接口的输出来控制有触点继电器(干簧或密封小中间继电器)的方法，但为提高抗干扰能力，最好也经过一级光电隔离。 四、微型机系统和变电站综合自动化算法 微型机系统的CPU是由一片大规模集成电路芯片制成，不仅能进行算法逻辑运算，还能执行各种控制功能。配备一定容量的存储器、输人/输出设备的接口电路及系统总线。计算机监控系统都应具有数据采集和输出控制部分，这两个部分构成了基本测控单元的主要内容。数字信号处理器(DSP)是一种经过优化后用于处理实时信号的微控制器。 在变电站综合自动化系统中，计算机对采样值进行分析、计算得到所需的电流、电压的有效值和相位以及有功功率、无功功率等量，或者算出它们的序分量，或者线路和元件的视在阻抗，或者某次谐波的大小和相位等，并根据这些参数的计算结果以及定值，通过比较判断决定装置的动作行为，而完成上述分析计算和比较判断以实现各种预期功能的方法就称为变电站综合自动化系统算法。其主要任务是如何从包含有噪声分量的输入信号中快速、准确地计算出所需的各种电气量参数。培训中要说明研究算法的目的主要是提高运算的精确度和提高运算的速度。算法的运算速度将影响自动化装置检测量的检测和自动化装置的动作速度。变电站综合自动化系统中保护和监控对算法有不同要求。 五、人机对话、通信和电源插件 1.人机时话 人机对话的主要内容有显示画面与数据(包括时间、日期);单线图的状态、潮流信息;报警画面与提示信息;事件顺序记录。事故记录;趋势记录;装置工况状态显示;保护整定值;控制系统的配置显示，包括退出运行的装置的显示以及信号流程图表;值班记录;控制系统的设定显示等。主要介绍人机对话微型机系统的硬件原理、键盘响应电路、屏幕(液晶)显示电路、打印机的接口电路、多机通信和巡检开关、人机对话插件等。重点讲清人机界面操作和命令菜单使用说明。 2.通信插件 通信插件承担着装置的管理和通信任务，是承接装置与夕卜界通信及交换信息的管理插件，如与面板、PC调试软件、监控后台、工程师站、远动、打印机等的联系，根据保护的配置组织上送遥测、遥信、SOE、事件报文和录波信息等。通信插件可根据需要设置有Lan网口、以太网口、RS485口和RS232口，满足不同监控和远动系统的要求。另外，还设置有GPS对时功能，可满足网络对时和脉冲对时方式的要求。 3.电源插件 每个装置均有一个独立的开关电源，向其他插件供电，此开关电源与插件面板构成电源插件(又叫电源模件)。培训中要重点说明输出电压的作用。输出电压十SV为CPU及其外围芯片提供工作电源;15V为模拟输人回路运放提供工作电源;+24V为开出、开人回路提供电源。 六、操作回路 培训中分两个方面介绍操作回路。一是介绍断路器操作回路的原理框图，让学员明白操作回路的基本原理;二是让学员看懂实际的操作回路。 1断路器操作回路的原理框图 首先介绍断路器操作回路总体上分为合闸回路和跳闸回路两大部分，介绍合闸回路和跳闸回路的工作过程。手动操作时可选择遥控操作或就地操作。当就地/遥控选择开关打至遥控”位置时在后台机上手动遥控操作;当就地/遥控选择开关打至“就地”位置时工作人员在装置上就地操作断路器。然后介绍自动操作时保护接点通过连接压板直接接人控制电源进行断路器操作，并介绍防跳回路的作用和原理。最后介绍位置信号、控制回路断线和事故信号。 2.断路器操作回路实例 断路器操作回路的原理框图与实际操作回路还有一些距离，为了学员更好地工作，还需要讲解断路器实例操作回路，如南瑞继保电气有限公司RSC-941A型装置操作回路和南自IOKV线路保护测控柜断路器操作回路。 七、测控装置 测控装置用于各种电压等级的变电站中，综合考虑变电站对数据采集、处理的要求，以微机技术实现数据采集、控制、信号等功能。采用现场测控网络与安装于控制室的中心设备连接，依靠变电站自动化系统的间隔测控单元实现全变电站的监控。装置完全按照间隔单元实现测量、记录、监视、控制等功能，能够满足各种电压等级的变电站综合自动化系统的要求。 1.测控装置硬件结构与功能 测控装置主要由交流变换插件、CPU插件、显示面板、通讯插件、开入开出插件、电源插件等模块构成。测控装置功能有开关量变位遥信;电压、电流的模拟量输入;断路器遥控分合，空接点输出，出口动作保持时间可程序设定;脉冲累加单元，空接点开入;遥控事件记录及事件SOE;支持行业标准通讯接口。 2.PSR650系列数字式综合测控装置 PSR650系列数字式综合测控装置适用于各电压等级变电站等测量控制领域，实现四遥及同期合闸等自动功能。 PSR650系列数字式综合测控装置为19英寸机箱装置配置，2一3块交流采集模件(AC)，共采集12路电流、12路电压、1块直流温度采集模件(DC, TDC)可选，共12路采集、2块数字量采集模件(DI)，共40路采集(包括脉冲量采集);2块智能控制模件(OUT)，共20路开接点输出;CPU模件、POWER模件各一块。该装置插件图如图3所示。 PSR652数字式综合测控单元面板由液晶显示屏、二级管指示灶复归按钮和键盘等四部分组成。PSR 650系列数字式综合测控装置的键盘操作和液晶显示界面采用对话框结合菜单式操作方式。 八、总结 培训过程中从一般到特殊，再由特殊到一般。先讲授一般装置的原理与组成，再讲一个具体的测控装置的组成、原理、特点、功能。针对受训人员所在的工作环境、所使用的设备及上述电路的实物插件，拍一些相关实物图片放在课件里，让学员摸得着、看得见，以便更好地实施培训。培训的目的是为了实现知识更新，知识更新包含两个内容:理论学习和实践技能学习。“读书是学习，使用也是学习，而且是更重要的学习。”“精通的目的全在于应用。”培训更是体现在应用中。职工培训注重实际及相关技能的培养是职工培训与传统学校教育最大的不同之处，也是职工培训的特性所在。培训内容的安排、培训过程的实施、培训方式的设计等都应充分体现这一理念。学习内容不是固定不变，而是根据公司的实际情况作相应的变化，即从标准模式到量身定做，直接使用实际案例，案例分析要与当前的业务相结合。在教学形式上，强调业务导向、结果导向和日常工作导向，现场培训采用团队学习、专题讨论等方式，很好地促进了技能的传播，使员工具有多种技能。 几年的培训实践表明，要做好培训，培训师的学习力要强，要不断更新知识和观念，在课程中充实新的理论和案例，理论联系实际，培训方法多样，案例教学效果会更好。通过培训使员工的理论水平和实践技能综合素质得到提升，从而进一步提升企业竟争力。 变电站论文:变电站综合自动化系统存在的问题 摘要： 近年来，随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高，大量采用远方集中监视、控制等变电站综合自动化系统，既提高了劳动生产率，又减少了人为误操作的可能。采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向，也是电网发展的趋势，但同样也不可避免地带来了一些问题，如变电站综合自动化系统的技术标准问题，以及运行和检修的管理体制等问题。基于运行经验，该文介绍了变电站综合自动化系统，从技术、管理、人员素质等方面阐述了当前变电站综合自动化系统实际应用中存在的若干问题，并针对这些问题提出了一些建议。 关键词：　变电站综合自动化系统；站内监控功能；通信规约；设备选型 变电站综合自动化系统自20世纪90年代以来，一直是我国电力行业中的热点之一。它既是电力建设的需要也是市场的需要，我国每年变电站的数量以3%～5%的速度增长，每年有千百座新建变电站投入运行；同时根据电网的要求，每年又有不少变电站进行技术改造，以提高自动化水平。近几年来我国变电站综合自动化技术，无论从国外引进的，还是国内自行开发研制的系统，在技术和数量上都有显著的发展。 但工程实际当中，部分变电站综合自动化系统功能还不能充分发挥出来，存在问题较多，缺陷率很高，不能实现真正的无人值班。 1 变电站综合自动化系统的现状及其存在的问题 1.1 技术标准问题 目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准，因此标准问题（其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题）是当前迫切需要解决的问题。 1.1.1 生产厂家的问题 目前在变电站综合自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不够全面，产品质量不过关，系统性能指标达不到要求等情况，主要有以下问题： •由于变电站综合自动化设备的生产厂家过分重视经济利益，用户又过分追求技术含量，而不重视产品的性能及实用性，因而一批技术含量虽较高，但产品并不过关，甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用。厂家只要有人买就生产，改进的积极性不高，甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施，有些外购部件更是缺乏管理，因而导致部分投产的变电站问题较多； •有些厂家就某产品只搞技术鉴定，没搞产品鉴定； •另外，生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够，导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻，造成设计漏洞较多。 1.1.2 不同产品的接口问题 接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。 如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准，则上述问题可得到圆满解决，用户可以根据各种产品的特点进行选择，以满足自身的使用要求。 1.1.3 抗干扰问题 关于变电站综合自动化系统的抗干扰问题，亦即所谓的电磁兼容问题，是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始，仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验，到现场后往往也只加上开合断路器的试验，一直没有一个定量的指标，这是一个极大的隐患。 变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证综合自动化系统可靠和稳定运行的基础，选择时应注意， 合格的自动化产品，除满足一般检验项目外，主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验，而且还要重点通过四项电磁兼容试验，分别是：1 MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验。 1.1.4 传输规约和传输网络的选择问题 变电站和调度中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一，变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约，如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。 1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的，颁布了IEC 60870-5-101传输规约，为了使我国尽快采用远动传输的国际标准，1997年原电力部颁布了国际101规约的国内版本DL/T 634-1997，并在1998年的桂林会议上进行了。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准，今后站端变电站综合自动化设备与远方调度传输协议应采用101规约。 站内局域网的通信规约。目前许多生产厂家各自为政，造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。 1997年IEC颁布了IEC 60870-5-103规约，国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T 667-1999，并在2000年的南昌会议上进行了，103规约为继电保护和间隔层（IED）设备与变电站层设备间 的数据通信传输规定了标准，今后变电站综合自动化系统站内协议要求采用103规约。 电力系统的电能计量传输规约。对于电能计量采集传输系统，IEC在1996年颁布的IEC 60870-5-102标准，即我国电力行业标准DL/T 719-2000，是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。 上述的三个标准即常说的101、102、103协议，运用于三层参考模型（EPA）即物理层、链路层、应用层结构之上，是相当一段时间里指导变电站综合自动化技术发展的三个重要标准。这些国际标准是按照非平衡式和平衡式传输远动信息的需要制定的，完全能满足电力系统中各种网络拓扑结构，将得到广泛应用。 IECTC57即将制定无缝远动通信体系结构，具有应用开放和网络开放统一的传输协议 IEC 61850。该协议将是变电站(RTU或者变电站综合自动化系统)到控制中心的唯一通信协议，也是变电站综合自动化系统，甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一，系统互联和互操作性差，因此，在变电站综合自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题，即在变电站和控制中心之间应使用101规约，在变电站内部应使用103规约，电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准IEC 61850颁布之后，变电站综合自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。 1.1.5 开放性问题 变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性)；系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求；还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站综合自动化系统却不能满足这样的要求，各厂家的设备之间接口困难，甚至不能连接，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力。 另外，各种屏体及设备的组织方式不尽相同，给维护和管理带来许多问题。 在我们现有的综合自动化设备中，厂家数量较多,各厂不同系列的产品造成产品型号复杂，备品备件难以实现，设备运行率低的问题。 1.2 组织模式选择的问题 变电站综合自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率的不同而变化。如果一个变电站综合自动化系统模式选择合适的话，不仅可以节省投资、节约材料，而且由于系统功能全、质量高、其可靠性高、可信度大，更便于运行操作。因此，把好变电站综合自动化系统的选择关，意义十分重大。 目前应用较广泛的变电站综合自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式三种类型。现将三种结构形式的特点简述如下。 集中式：集中式结构的变电站综合自动化系统是指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低，适用于对35 kV或规模较小的变电站，但运行可靠性较差，组态不灵活。 分散与集中相结合：分散与集中相结合的变电站综合自动化系统是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用，它有如下特点： •10～35 kV 馈线保护采用分散式结构，就地安装，可节约控制电缆，通过现场总线与保护管理机交换信息。 •高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构，保护屏安装在控制室或保护室中，同样通过现场总线与保护管理机通信，使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境，对可靠性较为有利。 •其他自动装置中，如备用电源自投控制装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构，安装于控制室或保护室中。 全分散式：全分散式的变电站综合自动化系统是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位，将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备屏（柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连，并与管理机和远方调度中心通信。它有如下特点： •简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。 •减少了施工和设备安装工程量。由于安装在开关柜的保护和测控单元在开关柜出厂前已由厂家安装和调试完毕，再加上铺设电缆的数量大大减少，因此现场施工、安装和调试的工期随之缩短。 •简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆。 •全分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便，且抗干扰能力强，可靠性高。 上述三种变电站综合自动化系统的推出，虽有时间先后，但并不存在前后替代的情况，变电站结构形式的选择应根据各种系统特点和变电站的实际情况，予以选配。如以RTU为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的自动化改造，而分散式变电站综合自动化系统，更适用于新建变电站。 由于微处理器和通信技术的迅猛发展，变电站综合自动化系统的技术水平有了很大的提高，结构体系不断完善，全分散式自动化系统的出现为变电站综合自动化系统的选型提供了一个更广阔的选择余地。伴随着变电站综合自动化系统应用的增多，无论是新建、扩建或技改工程，其综合自动化系统的选型都应该严格执行有关选型规定，力求做到选型规范化。经选用的变电站自动化系统不仅要技术先进、功能齐全、性能价格比高，系统的可扩展性和适用性好，而且要求生产厂家具有相当技术实力，有一定运行业绩和完整的质量保证体系、完善的售后服务体系。 1.3 电力管理体制与变电站综合自动化系统关系问题 变电站综合自动化系统的建设，使得继电保护、远动、计量、变电运行等各专业相互渗透，传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展，变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分，但其内部联系已经成为不可分割的整体，一旦有设备缺陷均需要两个专业同时到达现场检查分析，有时会发生推诿责任的情况，造成极大的人力资源浪费，而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”，不利于开展工作。 在专业管理上，变电站综合自动化设备的运行、检修、检测，尤其是远动系统的实时性、遥测精度、遥信变位响应速度、信号复归和事故总信号等问题仍需要规范和加强；对传动实验及通道联测的实现、软件资料备份等问题提出了新的课题内容。 1.4 运行维护人员水平不高的问题 解决好现行的变电站综合自动化系统管理体制和技术标准等问题的同时，还要培养出一批高素质的专业队伍。 目前，变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家，在专业管理上几乎没有专业队伍，出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理，从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。 要想维护、管理好变电站综合自动化系统，首先要成立一只专业化的队伍，培养出一批能跨学科的复合型人才，加宽相关专业之间的了解和学习。 其次，变电站综合自动化专业的划分应尽快明确，杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。变电站综合自动化专业的明确，对于加强电网管理水平，防止电网事故具有重大意义。 2 结束语 近年来，通信技术和计算机技术的迅猛发展，给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力，变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。 鉴于变电站综合自动化系统当前还缺乏一个统一的国家标准，这就需要与之相关的各岗位的电力工作者 在实际操作过程中不断总结经验，找到其规律性，不能因循守旧，而应根据具体情况，遵循科学、严谨的工作原则，用发展的眼光来进行变电站综合自动化系统的建设，以保证电网安全、经济、优质地运行。 变电站论文:变电站综合自动化通信网络的设计与实现 摘 要： 本文论述了一种变电站综合自动化系统通信网络的设计。该通信系统具有信息传送效率高，安全、可靠性好，可扩展性强的特点。通信软件应用RTOS开发平台，采用先进的、标准的和成熟的通信网络技术，充分考虑网络的开放性、可扩充性等相关问题，并已成功应用于多家变电站。 关键词： 变电站综合自动化 通信网 接口 实时多任务操作系统 0. 引言 变电站是输配电系统中的重要环节，是电网的主要监控点。近年来，随着我国经济高速发展，电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。 而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护，监控系统，信号采集，远动系统等结合为一个整体，使硬件资源共享，用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆，用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。 分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向，这就对通信的可靠性提出了更高的要求，选择一个可靠、高效的网络结构，是解决问题关键。90年代中期，国内外曾掀起一场“现场总线热”，但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点，造成了现场总线存在多种标准，阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展，技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展，以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点，使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。 1. 变电站通信系统结构 系统结构示意图如图1所示。 从图上可以看出： 1）管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。 2）间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下，工业级以太网和Profibus MMS（Manufacturing Messageing Specification制造厂信息规范）将是一个比较好的选择。 3）可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC(Programable computer controller),即用智能模块实现逻辑及自动控制功能，它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。 2. 变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则 通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信，变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十分关键的，本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计： 1）电力系统的连续性和重要性，通讯网的可靠性是第一位的。 2）系统通讯网应能使通讯负荷合理分配，保证不出现“瓶颈”现象，保证通讯负荷不过载，应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分，根据数据的特征是要求实时的，还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活，可扩展性好，维修调试方便的要求。 3）应尽量采用国际标准的通信接口，技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口，并考虑系统升级的方便。 4）应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点，系统通信网络的拓扑结构是 灵活多样的且具有延续性。 5）系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。 6）对于通信媒介的选用，设计原则是在技术要求上支持采用光纤，但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。 7）为加速产品的开发，保持对用户持续的软件支持，对用户提出的建议及要求的快速响应，就要求摆脱小作坊式的软件开发模式，使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”， 采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。 3. 通信网的软硬件安装 3.1.硬件的选择 为了保证通信网的可靠性，通信网构成芯片必须保证在工业级以上，以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片，通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。 3.2. 接口程序 采用国际标准的通信接口，技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口，并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外，其它各种接口采用插板式结构，设计支持以下三类共七种方式：标准RS485接口，考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型；标准 Profibus FMS 接口，考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网；标准Ethernet ，考虑双绞线星型和光纤星型（通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置）。 3.3. 通信协议和通信规约 系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约，应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯，根据变电站自动化系统的实际要求，在保证可靠性及功能要求的基础上，尽量注意开放性及可扩充性，并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性，尽量靠国际标准。长期以来，不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约，如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题，应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus 的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。 4.通信软件的设计与实现 通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题，本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例，介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。 4.1. 软件功能与运行原理 在DF3003变电站综合自动化系统中，采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求，我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统，其主要功能为监视各智能单元的运行状态，并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此，从数据流控制的角度来看，通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。 4.2. 软件开发平台——RTOS 随着应用的复杂化，对控制精度、智能化程度的要求越来越高，一个微处理器往往要同时完成很多任务。体现在变电站自动化通信产品中，由于信息采集量越来越大，信息交换越来越频繁，简单地用单一任务来轮询，往往造成通信的“瓶颈”现象，如保护和测量设备采集到的实时信息无法及时向上传递。多任务编程的特点是：程序在功能上以任务的形式存在， 各个任务之间相对独立，可通过操作系统提供的资源，进行任务间的信息交换和相互控制，可通过优先级、时间片来控制各任务执行的顺序。多任务编程的特点打破了传统软件顺序执行的框架，便于程序的系统开发、调试及维护。实时多任务操作系统RTOS（Real Time Operating System）是面向21世纪嵌入式设计的基础和标准开发平台。高性能软件开发平台可以使嵌入式软件程序的开发进入规模化和产业化生产。有了高性能开发平台，可以极大的提高软件开发的效率，RTOS体现了一种新的系统设计思想和一个开放的软件框架，在此基础上，可以设计一种更为通用的通用软件平台，软件工程师可以在不大量变动系统其他任务的情况下增加或删除一个通信规约；一个大项目开发的过程中，可以有多个工程师同时进行系统的软件开发，各个人之间只要制订好规程和协议即可，既缩短了开发时间，又降低了最终通信软件产品对于具体某个人的依赖性。 4.3. 与因特网结合 通信管理单元提供内置的WEB-SERVER，可动态向外部系统数据，这部分可采用在RTOS之上外购WEB—SERVER模块来开发完成，更为方便的是，在设置各种系统参数和浏览现场实时数据时，只需要一个标准的浏览器软件，如Microsoft 的IE即可。 5. 改进的网架结构 当变电综合自动化系统中的通信可靠性要求进一步提高时，可采用图4所示的网架结构。即对通信管理单元和通道实行主备切换的模式，但这种模式对通信管理单元和通信切换器的要求较高。在这种模式下，当通信管理单元损坏或通道故障时均得到切换，因此这种模式更可靠、更安全。 6.结论 本文所述的变电站综合自动化通信系统采用代表国际技术发展潮流，先进的、标准的和成熟的通信网络技术。采用双网网络，双机热备用，光纤双环冗余自愈系统，采用国际标准通信规约协议，充分考虑网络的开放性、可扩充性及工程化的相关问题。本通信系统具有速度快，可靠性高，可扩展性强等特点，已经成功的应用于多家变电站。 变电站论文:变电站综合自动化系统的几点理解及认识 摘要：本文讨论了变电站综合自动化有关的技术要求和基本的功能配置，结合我国变电站自动化的研究及应用现状，对其在工程应用中存在的问题进行了探讨，并提出相应的理解及认识。 关键词：变电站，综合自动化，功能，智能单元 1． 引言 近年来，随着电网运行水平的提高，各级调度中心要求更多的信息，以便及时掌握电网及变电站的运行情况，提高变电站的可控性，进而要求更多地采用远方集中控制，操作，反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，当代计算机技术，通讯技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，为简化系统，信息共享，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。基于上述原因，变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段，电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来，各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统，以满足电力系统中的要求。 国外从80年代初开始进行研究开发，到目前为止，各大电力设备公司都陆续地推出系列化的产品。如ABB，SIEMENS,HARRIS等公司，90年代以来，世界各国新建变电站大部分采用了全数字化的二次设备；相应地采用了变电站自动化技术；我国开展变电站综合自动化的研究及开发相比世界发达国家较晚，但随着数字化保护设备的成熟及广泛应用，调度自动化系统的成熟应用，变电站自动化系统已被电力系统用户接受使用，但在电力部门使用过程中大致有两方面的原则：一是中低压变电站采用自动化系统，以便更好地实施无人值班，达到减人增效的目的；二是对高压变电站（220kV及以上）的建设和设计来说，是要求用先进的控制方式，解决各专业在技术上分散、自成系统，重复投资，甚至影响运行可靠性。并且在实际的工程中尚存在以下主要问题： (1)功能重复，表现在计量，远动和当地监测系统所用的变送器各自设置，加大了CT，PT负载，投资增加，并且还造成数据测量的不一致性；远动装置和微机监测系统一个受制于调度所，一个是服务于当地监测，没有做到资源共享，增加了投资且使现场造成复杂性，影响系统的可靠性； (2) 缺乏系统化设计 而是以一种”拼凑”功能的方式构成系统，致使 整个系统的性能指标不高,部分功能及系统指标无法实现。 （3）对变电站综合自动化系统的工程设计缺乏规范性的要求，尤其是系统的各部分接口的通信规约，如涉及到不同厂家的产品，则问题更多，从而导致各系统的联调时间长，对将来的维护及运行都带来了极大的不便，进而影响了变电站自动化系统的投入率。 2． 变电站综合自动化系统应能实现的功能 2．1 微机保护：是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能： 1）．故障记录 2）．存储多套定值 3）．显示和当地修改定值 4）．与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息，动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值，校对时钟等命令。通信应采用标准规约。 2．2　数据采集 包括状态数据，模拟数据和脉冲数据 1）．状态量采集 状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统，也可通过通信方式获得。 保护动作信号则采用串行口（RS-232或RS485）或计算机局域网通过通信方式获得。 2）．模拟量采集 常规变电站采集的典型模拟量包括：各段母线电压，线路电压，电流和功率值。馈线电流，电压和功率值，频率，相位等。此外还有变压器油温，变电站室温等非电量的采集。 模拟量采集精度应能满足SCADA系统的需要。 3）．脉冲量 脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲，也采用光电隔离方式与系统连接，内部用计数器统计脉冲个数，实现电能测量。 2．3　事件记录和故障录波测距 事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1~10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。 变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 2．4　控制和操作闭锁 操作人员可通过CRT屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。操作闭锁应具有以下内容： 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）．操作出口应具有同时操作闭锁功能 4）．操作出口应具有跳合闭锁功能 2．5　同期检测和同期合闸 该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现，也可以由微机保护软件模块实现。 2．6　电压和无功的就地控制 无功和电压控制一般采用调整变压器分接头，投切电容器组，电抗器组，同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动，人工操作可就地控制或远方控制。 无功控制可由专门的无功控制设备实现，也可由监控系统根据保护装置测量的电压，无功和变压器抽头信号通过专用软件实现。 2．7　数据处理和记录 历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据，主要有： 1）．断路器动作次数 2）．断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数 3）．输电线路的有功、无功，变压器的有功、无功、母线电压定时记录 的最大，最小值及其时间。 4）．独立负荷有功、无功，每天的峰谷值及其时间 5）．控制操作及修改整定值的记录 根据需要，该功能可在变电站当地全部实现，也可在远动操作中心或调度中心实现。 2．8 人机联系 2．9　系统的自诊断功能：系统内各插件应具有自诊断功能，自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。 2．10与远方控制中心的通信 本功能在常规远动‘四遥’的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等，其信息量远大于传统的远动系统。 根据现场的要求，系统应具有通信通道的备用及切换功能，保证通信的可靠性，同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM应相互独立。保护和故障录波信息可采用独立的通信与调度中心连接，通信规约应适应调度中心的要求，符合国标及IEC标准。 变电站综合自动化系统应具有同调度中心对时，统一时钟的功能，还应具有当地运行维护功能。 2．11 防火、保安系统。从设计原则而言，无人值班变电站应具有防火、保安措施。 3．变电站综合自动化的结构及模式 3．1 目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构： 1）．分布式系统结构 按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这里所谈的‘分布’是按变电站资源物理上的分布（未强调地理分布），强调的是从计算机的角度来研究分布问题的。这是一种较为理想的结构，要做到完全分布式结构，在可扩展性、通用性及开放性方面都具有较强的优势，然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的问题，如在分散安装布置时，恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上存在的问题等等，就目前技术而言还不够十分成熟，一味地追求完全分布式结构，忽略工程实用性是不必要的。 2）．集中式系统结构 系统的硬件装置、数据处理均集中配置，采用由前置机和后台机构成的集控式结构，由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式，这种结构有以下不足：前置管理机任务繁重、引线多，是一个信息‘瓶颈’，降低了整个系统的可靠性，即在前置机故障情况下，将失去当地及远方的所有信息及功能，另外仍不能从工程设计角度上节约开支，仍需铺设电缆，并且扩展一些自动化需求的功能较难。在此值得一提的是这种结构形成的原由，变电站二次产品早期开发过程是按保护、测量、控制和通信部分分类、独立开发，没有从整个系统设计的指导思想下进行，随着技术的进步及电力系统自动化的要求，在进行变电站自动化工程的设计时，大多采用的是按功能‘拼凑’的方式开展，从而导致系统的性能指标下降以及出现许多无法解决的工程问题。 3）．分层分布式结构 按变电站的控制层次和对象设置全站控制级（站级）和就地单元控制级（段级）的二层式分布控制系统结构。 站级系统大致包括站控系统（SCS）、站监视系统（SMS）、站工程师工作台（EWS）及同调度中心的通信系统（RTU）： 站控系统（SCS）：应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能，完成站内的运行管理及控制（包括就地及远方控制管理两种方式），例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。 站监视系统（SMS）：应对站内所有运行设备进行监测，为站控系统提供运行状态及异常信息，即提供全面的运行信息功能，如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。 站工程师工作台（EWS）：可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能，也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。 上面是按大致功能基本分块，硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现，也可以两台双备用，也可以按功能分别布置，但应能够共享数据信息，具有多任务时实处理功能。 段级在横向按站内一次设备（变压器或线路等）面向对象的分布式配置，在功能分配上，本着尽量下放的原则，即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网，特殊功能例外，如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。 这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点： （1）可靠性提高，任一部分设备故障只影响局部，即将‘危险’分散，当站级系统或网络故障，只影响到监控部分，而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行；段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断，比如长期霸占全站的通信网络。 （2） 可扩展性和开放性较高，利于工程的设计及应用。 （3） 站内二次设备所需的电缆大大减少，节约投资也简化了调试维护。 3．2 基本的模式 1）．基本配置： （1） 集中处理集中布置：将集控式屏、台都集中布置在主控制室。 （2） 分布处理集中布置：将分布式单功能设备集中组屏仍集中布置在主控制室。 （3） 分布处理分散布置：将分布式单功能设备布置在一次设备的机柜内或采用就地就近组屏分散设置的方式。 2）．基本模式： （1） 对于新建变电站的自动化系统的设计方式： A．对于容量较大、设备进出线回路数较多、供电地位重要且投资较好的变电站，可采用分层分布式结构的双机备用系统，辅之相应的保护、测量、控制及监测功能，并完成远方RTU的功能。 B．对于容量较小，主接线简单，供电连续性要求不高的变电站，宜取消常规的配置及前置机，采用单机系统，完成保护、测量、控制等功能的管理，并完成远方RTU的功能。 （2） 对于扩建及改造现有的按常规二次系统设计的自动化系统设计方式： A．改造项目可采用新配置的具有三遥（或四遥）功能的RTU,完成对老站保护动作信息、设备运行状态及部分功能的测量，并对原有的常规二次设备进行必要的改造或RTU增加数据采集板，使之能与增设的自动化设备构成整体。 B．当扩建项目的范围较大，用户对自动化的要求较高，投资又允许时，通常采用自动化系统方案。 4． 几个问题的认识及探讨 4．1　变电站自动化的基本概念 变电站自动化是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工进行各种运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。变电站自动化的范畴包括综合自动化技术；变电站综合自动化是指将二次设备（包括控制、保护、测量、信号、自动装置和远动装置）利用微机技术经过功能的重新组合和优化设计，对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统，它是自动化和计算机、通信技术在变电站领域的综合应用。其具有以下特征： 1）．功能综合化：是按变电站自动化系统的运行要求，将二次系统的功能综合考虑，在整个的系统设计方案指导下，进行优化组合设计，以达到协调一致的继电保护及监控系统。‘综合’（INTEGRATED）并非指将变电站所要求的功能以‘拼凑’的方式组合，而是指在满足基本要求的基础上，达到整个系统性能指标的最优化。表现在： （1） 简化变电站二次设备的硬件配置，尽量避免重复设计。如远动装置和微机监测系统功能的重复设置，没有达到信息共享。 （2） 简化变电站各二次设备之间的互联线，节省控制电缆，减少PT、CT的负载。力争克服以前计量、远动和当地监测系统所用的变送器各自设置，不仅增加投资而且还造成数据测量的不一致性。 （3） 保护模块相对独立，网络及监测系统的故障不应影响保护功能的正常工作；对于110kV及以上电压等级变电站，由于其重要程度，应考虑保护、测量系统分开设置；而对于110kV以下低压变电站，就目前的技术应用水平及工程应用角度而言，可以考虑将保护与测控功能合为一体的智能单元，这样不但利于运行管理及工程组合，而且降低投资成本。 （4） 减少安装施工和维护的工作量，减少总占地面积，降低总造价或运行费用。 （5） 提高运行的可靠性和经济性，保证电能质量。 （6） 有利于全系统的安全、稳定控制。 2）．系统构成的数字化及模块化：保护、控制、测量装置的数字化（即采用微机实现，并具有数字化通信能力），利于把各功能模块通过通信网络连接起来，便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外方便模块的组态，适应工程的集中式、分布分散式和分布式结构集中式组屏等方式。 3）．操作监视屏幕化：当变电站有人值班时，人机联系在当地监控系统的后台机（或主机）上进行，当变电站无人值班时，人机联系功能在远方的调度中心或操作控制中心的主机或工作站上进行，不管那种方式，操作维护人员面对的都是CRT屏幕，操作的工具都是键盘或鼠标。 4）．运行管理智能化：体现在无人值班、人机对话及操作的屏幕化、制表、打印、越限监视和系统信息管理、建立实时数据库和历史数据库、开关操作及防误操作闭锁等方面，能够减轻工作人员的劳动及人无法做到的工作。 4．2 变电站综合自动化站内通信网络的建立 变电站内传送或交换的基本信息有：测量及状态信息；操作信息；参数信息。根据信息传送的性能要求，大致可分两类考虑，一类要求实时响应较高的信息，如事故的检出、告警、事件顺序记录和用于保护动作的信息，要求传送速度较高；另一类是对时间响应要求不高的信息，如用于录波、记录及故障分析的信息，可允许较长的传送时间。对于不同的数据亦有不同的安全性要求，站内通信网联系站内各个智能单元、后台监控及远方通信装置，是整个系统的关键，根据实际系统结构及工程实际需要，大致按以下原则考虑： 1）．电力生产的连续性和重要性，通信网的可靠性应放在第一位．一方面应具有较强的抗干扰能力，以满足温度、湿度和电磁干扰等环境要求，另一方面应考虑备用措施。 2）．站内通信网应根据通信负荷的特点合理分配，保证不出现‘瓶颈’现象，通讯负荷不过载，对于大型变电站考虑100~256个负载节点，一般中小型变电站考虑不超过60~100个负载节点。通讯距离设计考虑不超过1kM.。 3）．站内通信网应满足组合灵活、可扩展性好、具有较好的开放性以及调试维修方便的要求。宜采用总线形网络。 4）．通信媒介的选用原则是尽量采用光纤，考虑到工程的经济性，仍可采用电缆作为主要的通信媒介，但电缆接口一般设有隔离变压器，以抑制共模干扰． 5）．站内通信网的协议及规约应尽量符合国家及国际标准． 6）．站内通信网的站级通信网由于处于较佳的运行环境，其信息流较大（分布式集中布置），故可采用高速网；段级通信网根据实际工程需要，并且可能处于运行环境比较恶劣（分布式分散布置），因实际的信息量不是很大，可考虑慢速网（如现场总线或485通信方式）的环境。 4．3 实际工程设计的考虑 为了使实际工程工作可靠，维护方便，扩展灵活，易于用户操作和管理，在系统不同的层次，需解决不同的问题。 1）．前置智能单元 前置智能单元是系统的基层，执行系统最基本的功能，如保护、测量、控制等。我们希望这些基层模块尽量不受网络状态的影响，特别是继电保护装置，要求在无网络的状态下能完成保护的基本功能，因此在设计基层装置时，尽量采用自成一体的办法。 为了提高基层功能模块的质量，尽量采用通用化的模块，因此硬件平台的模块化设计，在基层尤为重要。本着这种思想设计出有限品种的模块，拼装成不同的功能装置，这对模块设计成本的降低、生产的组织等均具有好处。 在实际应用中，为了减少基层模块软件对工程的依赖性（即工程有关部分的软件），一种办法将与工程有关的软件改成系统配置文件存于可擦写的存储器内，另一种办法是将与工程有关的（例如通信规约）软件用一个独立的模块来实现。 2）．网络通信层 为了保证网络层的完好，应该注意对网络层的监视，这可以从后台和前置两个层次来实现，在硬件条件比较好的地方，可以采取两个独立通讯网络工作，或同时工作，或者互为备用。 3）．后台监控 后台监控的操作、管理、维护是系统中用户最关心的问题，为了减少用户对厂家的依赖，在后台软件的设计中特别要注意人机界面的友善性，操作要方便、易学、易懂，功能的开放性，当系统中功能模块的增加和减少或具有不同通信协议规约的设备加入，后台监控系统应能方便的增加及删除，操作也简单明了，不至于遇到上述问题时要修改后台软件。 变电站论文:变电站综合自动化系统的应用 摘要：科学技术的不断发展，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。本文就变电站综合自动化系统的概念，在工业项目中的应用进行了阐述。 关键词：变电站 综合自动化系统 应用 随着科学技术的不断发展，计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也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。 1.2.4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。 1.2.5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。 1.2.6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。 1.2.7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　变电站综合自动化系统在工业项目中的应用 2.1　国产化变电站综合自动化系统运用现状 国产化的变电站综合自动化系统在我院设计中用得并不多，其主要原因如下：(1)由于甲方、设计院对传统的继电器控制保护系统有长期的运行、设计和维护经验，故一般认为老系统的可靠性高；(2)国产化的变电站综合自动化系统目前在国内尚未普及，仅在个别地区供电部门的大力推荐下，在当地的一些变电站中开始尝试这一新技术；(3)进口的变电站综合自动化系统价格昂贵，只有部分大型新建的并由外资贷款的工程，由于外方对技术水平的要求，全套引进这部分的技术及设备；(4)目前操作人员的素质不高，对新系统缺乏了解。由于以上一些原因制约了变电站综合自动化系统在变电站的发展和运用。 2.2　变电站微机保护装置系统应用实例 在我院一个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。 2.2.1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。 2.2.2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。 2.2.3设计微机保护系统时应注意的问题 (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)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。 (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　结束语 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。

智能农业论文:山东农业大学图书馆RFID智能管理系统实施的基础 摘 要：文章通过分析山东农业大学图书馆实施RFID智能管理系统，介绍了图书馆RFID智能管理系统的原理和特点，根据山东农业大学图书馆的实际情况对老旧图书馆馆舍进行改造，以适应图书馆RFID智能管理系统要求，调整整个图书馆馆藏结构，以及与图书馆RFID智能管理系统相匹配的芯片加工和转换数据等一系列基础工作，深刻解读了图书馆实施RFID技术所需的图书馆基础支持。 关键词：山东农业大学图书馆 RFID技术 应用基础 目前国内在图书馆管理系统中普遍采用的是“安全磁条+条形码”的技术手段，以安全磁条作为图书的安全保障，以条形码作为图书的身份证，虽然解决了图书管理中的些许问题，但是图书顺架、排架困难，读者查找图书以及馆员清点馆藏数量繁琐耗时，图书馆管理自动化程度低，缺乏人性化，而且磁条容易消磁、老化，防盗效果差，安全系数低等一系列问题需要解决；同时图书馆管理人员强烈意识到在新的形势下，需要大幅度提高图书馆管理的信息化程度，现代图书馆需要做到图书自动盘点、自助借还，图书区域定位、自动分拣以适应图书馆当前发展的需要。因此，2012年山东农业大学图书馆成功实施了RFID智能管理系统，围绕RFID项目的实施图书馆开展了许多基础性的工作。 1 图书馆RFID智能管理系统的原理与特点 RFID是一种利用射频通信实现的非接触式识别技术，即无线射频识别，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。它利用先进的RFID技术，将门禁、校园卡、图书标签、标签转换装置、自助借还机、移动盘点平台和馆员工作站系统软件融合为一体，实现了迄今最便捷的图书管理自助功能。它具有以下特点。 （1）简化读者借还书手续，缩短了图书流通周期，提高图书借阅率，提升图书馆服务水平，充分发挥图书馆公共服务职能。 （2）利用移动盘点平台为图书馆提供全新盘点模式，降低管理人员的劳动强度，大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。 （3）图书定位使读者方便快捷查找错架图书，挖掘出潜在图书资源，提高图书资料利用率。 （4）安全门禁系统支持离线与在线工作模式，未借出图书通过门禁时，系统会自动发出声光报警，防止图书被带出图书馆，防盗技术更强，系统更安全、可靠。（如表1所示） 2 图书馆实施RFID智能管理系统的基础保障 随着图书馆长期的文献积累，无限增长的馆藏文献和有限的图书馆馆舍面积成为制约图书馆发展的尖锐矛盾；同时也无法适应RFID图书馆管理系统要求的一门式管理模式。图书馆首先对原有图书馆馆舍进行了大规模地改造工程，图书馆的原有建筑是框架结构，大开间、大跨度，改造工程只需要将原来各个独立书库、阅览室的隔墙打开，将其合并形成开放式的借阅。 2.1 图书馆馆舍的改造与利用 由于农大图书馆是20世纪90年代建成的老式图书馆，随着学校大规模的扩招在校学生数量猛增，教师队伍也随之发展壮大，图书馆读者群数量同时随之增多，而图书馆馆舍面积维持在原有的基础上没有大的改观，使得图书馆借阅环境和阅览空间紧张，同时对门厅进行改造，安装了RFID项目的安全门禁系统及电子大屏幕，充分利用图书馆有限的馆舍面积，提升了图书馆的整体形象，同时改善了图书馆愉悦的学习环境、温馨的文化氛围和浓厚的人文气息，为RFID项目的实施提供基础。 2.2 图书馆文献资源结构的调整 2.2.1 首先对改造后的图书馆馆藏文献进行馆藏结构调整 图书馆馆员对各个时代的文献资源进行甄别，部分脱离时展的旧观念、旧知识、旧技术以及部分老化、破损、低借阅率的图书文献进行剔旧处理。调整初期遵循图书馆文献剔旧工作的原则和规律，从该馆整体馆藏文献的针对性、完整性、系统性、未来发展等方面综合考虑，本着藏以致用，高效服务，发挥馆藏功能，满足读者需求的原则，以及保持该馆馆藏文献体系的完整性、科学性，馆藏的专业性与任务相一致的原则，对原有馆藏文献保留了各个时期具有经典性、代表性的著作，摒弃过时、陈旧的内容和学术观点，增强藏书活力和利用率，节约藏书空间，保证馆藏文献有效地反映最新知识和科技成果。 农大图书馆是学校教学、科研的信息服务中心，具有符合学校教学、科研发展的馆藏文献特色。在长期的图书馆馆藏文献建设中，突出与学校专业发展相适应的馆藏文献的收藏；有超前服务的藏书思想，对于一些与学校专业设置相关的领域以及专业拓展的书籍，图书馆馆员要有能力做出判断，在藏书剔旧过程中，对于非专业性图书的剔除从宽处置，一般普及性图书及发展较快的应用科学图书，保存期可以短些，而对于专业性图书的剔除要从严处置，避免造成文献的流失。并在工作过程中按照该馆文献剔旧工作统一的标准执行，如，内容陈旧，不宜久藏的图书；复本量过多，长期压架无人利用的图书；破损的、质量低劣的图书；专业不对口的图书，图书馆馆员根据该馆读者需求、馆藏特色对部分图书进行剔旧，同时设置密集书库。对尚有一定参考、利用价值的书刊，做下架处理，移至密集书库，并在自动化系统中，标明此书在密集库，以供少数读者查阅。这样既保留了馆藏资源，又使得馆藏资源不流失。优化了馆藏结构。 2.2.2 对剔旧后的图书文献资源进行数据结构调整，以适应图书馆RFID技术的应用 对于原有图书馆馆藏结构进行了全面调整，按照图书馆RFID智能管理系统的要求，图书馆将实行开放式、一门式服务，根据改造后图书馆馆舍的实际情况，对原图书馆各书库、阅览室的图书、期刊文献资源进行调整、合并，按照大类分别放置，保存了原有工具书库，将其与过期期刊合并存放成为综合借阅室，而现刊则根据图书按照大类归属于各个书库，形成了以第一和第二自然科学借阅室，以及第一和第二社会科学借阅室和综合借阅室为基础的开放式服务模式，满足了图书馆RFID智能管理系统借阅模式的需求。 山东农业大学选用的是远望谷集团公司的图书馆RFID智能管理系统，必须通过标签转换系统将RFID唯一识别信息与图书唯一条形码信息实施绑定，并将RFID技术与现有图书馆管理系统（ILAS）挂接，实现对图书、读者详细信息的访问，从而将RFID技术集成到现有图书馆管理（ILAS）系统中，实现与现有图书管理软件（ILAS）的无缝链接。因此，图书馆需将调整合并后的图书馆文献资源进行加工、整理，对缺失书标的图书补贴书标，有利于顺架工作的开展，将完成调整的图书由原来的馆藏地点转换到新的馆藏地点，即转馆藏，对每一本图示进行夹芯片（RFID电子标签）工作，并通过标签转换装置将数据信息转换到芯片（RFID电子标签）上，就是转数据，这些工作的顺利完成使图书馆原有的条形码借阅模式改为图书芯片借阅模式，为RFID技术在图书馆的应用提供了基础保障。 3 图书馆实施RFID智能管理系统的体会 山东农业大学校本部图书馆实施RFID图书馆智能管理系统，安装声光报警系统以及视频监控系统，极大地提高了图书馆的安防能力，改变了借阅模式和管理模式，由独立分散管理变为开放式统一管理，由各独立个库室变为藏借阅合一的借阅模式，增加阅览桌椅，增加馆藏面积，优化馆藏结构，提高馆藏质量，增强读者的自由度，实现了图书精确定位，便于读者快速查找，自助借还模式方便读者借阅，提高馆员服务水平。为便于整个图书馆的统一管理，建议南校区图书馆可以实施RFID系统，实现图书馆统一借阅模式、统一管理模式，方便读者利用图书馆，提高图书利用率，节约图书馆馆舍，提高馆藏数量和质量，提升图书馆的服务水平。 4 结语 图书馆RFID智能管理系统的顺利实施，简化了读者借还图书的手续，改变了图书借还流程，变手工借还为自助借还，改进了图书馆读者服务质量，缩短了图书流通周期，提高了图书的流通率；为图书馆员提供了全新的盘点模式，即利用移动式或手提式盘点系统，对所需盘点图书的书架进行扫描，通过无线网络传输将数据录入数据库，快速地完成图书盘点，极大地降低了图书馆馆员的劳动强度；RFID安全门系统实现零误报避免读者与馆员之间的矛盾，管理更加人性化，安全系数大大提高；同时RFID馆员工作站打造一体化的图书管理系统，极大地减轻了图书馆员在藏书管理和流通服务上的劳动强度，提高了图书馆的服务水平。 智能农业论文:农业机器人智能充电系统设计 摘 要： 针对农业机器人的充电现状，设计了基于PIC16F887和UCC3895的农业机器人智能充电系统。该系统采用UCC3895对全桥变换器进行移相控制，在较宽范围内实现了软开关。采用单片机PIC16F887控制充电电路的启停以及实现过压、欠压、过流保护，并对充电过程进行了实时管理，将充电数据进行实时显示并向上位机传输保存。实验证明，充电系统功能完善、性能稳定、充电快速、功耗低。 关键词： 农业机器人； ZVS； UCC3895； PIC16F887； 充电控制 0 引 言 中国作为一个农业大国，农业生产的规模化和精准化是现代化农业水平的重要标志。农业机器人在改善农民劳动环境、降低农民劳动强度和提高劳动效率等方面具有重要意义，尤其在育苗、采摘、灌溉、收获等方面得到了一定程度的应用 [1?2]。因此国家已把农业机器人技术及其应用列为农业工程领域的重点研发对象之一。但农业机器人技术在推广过程中受到了时间和空间的限制，其主要原因就是机器人动力源问题。因此作为机器人动力源的蓄电池以及能量补给的充电系统就显得尤为重要[3]。调查表明，现在的蓄电池由于充电设备落后、充电方法不当导致其使用寿命只有2～3年，远低于其设计指标10～15年的要求，既增加了使用成本又造成了资源的极大浪费。 目前，一般的蓄电池充电系统完成一次充电需要8～12 h，显然无法满足机器人对充电系统的要求以及生产的需要。因此设计一种快速、高效和安全的智能充电系统是农业机器人技术得到大力发展的重要前提。本文以80 V机器人车载铅酸蓄电池为研究对象，设计了基于UCC3895和PIC16F887的充电系统，此系统实现了充电过程的高效、快速、稳定并具有充电过程管理功能。 1 充电系统总体设计 为了做到高效快速的充电，又能实时掌握整个充电过程电池的状态，充电系统由两个模块组成：上位机监控管理模块和下位机充电模块。系统的总体设计框图如图1所示。 本系统的核心是充电模块，主要由充电主电路和控制电路组成。充电主电路由输入整流滤波、DC/DC变换器、输出整流滤波三部分组成；控制电路由UCC3895控制芯片、单片机PIC16F887、检测电路和外围电路组成。系统通过检测充电电压和充电电流实现电压、电流的闭环控制；上位机监控管理模块完成与单片机的通信，实现对充电电压、电流以及电池温度等数据的显示保存，并为后期系统功能的改进提供数据支持。 2 硬件电路设计 2.1 充电主电路的设计 三相交流电经输入滤波、整流后得到直流电压，该直流电压又作为DC/AC逆变器的母线输入。经DC/AC逆变器变换后得到高频脉冲电压，再由高频变压器进行隔离变换，经过输出整流滤波得到充电所需的直流电压。 本文采用ZVS移相全桥变换器作为逆变器，其工作波形[4]如图2所示。其主电路拓扑是利用开关管的输出电容或外接并联电容与变压器自身的漏感或原边串联电感进行谐振，谐振电感储存的能量向电容[C1～C4]释放，使开关管两端电压下降到零并使反向并联二极管导通，由此实现开关管零电压开通和关断。系统选用IGBT模块作为开关器件，为了减小大电压和大电流对IGBT的冲击，设计了RC吸收电路[5]。 2.2 充电控制电路设计 2.2.1 检测及信号处理电路设计 输入检测电路主要负责采集母线电压与电流信号。信号处理电路1将此模拟信号进行变换送入UCC3895的CS端，实现对全桥变换器滞后臂驱动信号占空比的控制；并将其变换后送入PIC16F887的A/D输入端，实现对充电主电路的过压、欠压和过流保护。输出检测电路[6]主要负责采集充电电压、电流、温度信号，信号处理电路2将得到的模拟信号进行变换后送入UCC3895，实现对IGBT驱动信号占空比和相位差的控制；并也将其送入PIC16F887的A/D输入端，实现对充电主电路的启停、显示和报警控制。 2.2.2 UCC3895控制电路设计 本文选取UCC3895作为全桥变换器的移相控制芯片[7]。UCC3895芯片是Texas Instruments 公司生产的专用PWM移相全桥变换器新型控制芯片。该芯片在UCC3875的基础上增加了PWM软关断能力与自适应死区设置功能，能够适应负载变化时不同准谐振条件下的软开关要求。UCC3895采用低功耗的BICMOS工艺，其工作频率、效率、可靠性得到大幅度提高。通过连接不同的外围电路，使其电压工作模式和电流工作模式可以进行切换，并且软启动/软停止可按要求进行调节。 UCC3895主要功能是实现闭环控制。母线电流经检测和变换后送至UCC3895的CS端，如果母线电流增大，CS电压升高形成斜波信号，该信号与UCC3895的CT引脚产生的锯齿信号比较后送UCC3895进行计算，输出可改变占空比的滞后臂驱动信号。如果母线电流瞬间增大，使CS引脚的电压超过2.5 V，UCC3895就会关断PWM输出。从而防止过流烧毁IGBT器件。 UCC3895还内置了可以调节PWM输出占空比的误差放大器EA，它在UCC3895上有3个端口：EAP端pEAN端和EAOUT端。当EAOUT端输出小于500 mV时，UCC3895停止PWM输出，当EAOUT端输出大于600 mV时，恢复PWM占空比调节功能。在本设计中，误差放大器EAN和EAOUT接成跟随电路，将充电电压、电流信号经检测和变换后送至UCC3895误差放大器EAP端，当充电电压或电流大于给定值时，EAP电压减小，导致EAOUT电压下降，UCC3895自动增加超前臂和滞后臂驱动信号的相位差。UCC3895控制框图如图3所示。 2.2.3 单片机控制电路设计 本文选用美国微芯科技公司生产的PIC16F887单片机作为充电系统控制芯片[8?9]。PIC16F887自带A/D转换功能，将检测电路采集的充电电压、电流和温度转换成数字量，通过程序控制IGBT驱动信号的占空比，并把数据进行显示的同时传给PC机进行存储。将采集的母线电流、电压信号变换成数字量，通过程序完成主电路的过压、欠压和过流保护。 2.3 通信接口电路设计 由于单片机与上位机的接口电平不同，因此通信电路采用RS 232总线技术和美信MAX232转换芯片，既实现了20 m左右的异步通信，又实现了充电过程中蓄电池的充电电压、电流和温度等信息的保存。上位机与下位机通信RS 232接口电路如图4所示。 3 系统软件设计 3.1 单片机控制程序设计 充电系统以硬件电路为基础[10]，通过程序控制完成了预充电、大电流恒流充电、恒压充电、小电流恒流充电和涓流充电五个充电阶段，充电程序控制流程如图5所示。 3.2 人机交互界面软件设计 充电系统上位机人机交互界面以VC作为开发工具。通过模块化划分管理，设置了登陆、电池充电状态、充电数据、打印记录等菜单。用户可以清晰地掌握蓄电池的充电状态、充电电压、充电电流、温度等信息。 4 试验结果分析 通过不断的计算和调试，使电路参数设计达到了最优。图6和图7表明轻载时超前臂和滞后臂的IGBT都实现了ZVS，大大降低了充电电路的功率损耗，提高了充电效率。 5 结 论 本文设计了农业机器人充电系统的主电路和控制电路，编写了相关控制程序，实现了五阶段智能充电。系统硬件设计采用UCC3895和PIC16F887对全桥变换器进行移相控制，实现了IGBT模块的ZVS，大大降低了功率损耗。实验证明，此充电系统结构简单，充电快速，充电效率高，功能完善，具有广阔的应用前景。 智能农业论文:基于ZigBee与GPRS的智能农业传感节点的设计 【摘要】 本文设计了一个可以远程采集农业大棚中光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度的智能农业传感节点。本设计通过使用CC2530芯片和SIM600A芯片，将ZigBee协议与GPRS协议相结合，使得传感节点同时兼具终端节点和中继节点双重功能。经过测试，本设计具有采样精度高、组网快、组装方便等特点。 【关键词】 CC2530 ZigBee 智能农业 传感节点 GPRS 一、引言 现代社会早已进入信息化的时代，物联网技术正在逐渐向工业、商业、医药卫生、交通、农业等领域渗透。同时，具有无线传感、远程控制、自动组网及智能计算的传感网络极大地方便了人们的生产与生活。调查显示，我国目前的农业智能化普及率只有不到1%，但是市场需求年增长接近50%，由此可见智能农业还有极大的发展空间。本文设计了一种基于CC2530芯片的智能农业传感节点，通过使用低功耗、可灵活组网的ZigBee技术以及可以连接互联网的GSM技术实现了远程采集农业大棚里的光照强度、空气温度、空气湿度、土壤温度和土壤湿度的功能。传感节点采用低功耗设计，成本低廉，可以轻松地推广。 二、原理与结构 本文设计的智能农业传感网络节点需要实现环境传感和无线传输两大功能。环境传感既采集农业大棚里的环境光照强度、空气温湿度以及土壤温湿度。无线传输上，本文设计的节点能够实现终端节点和中继节点两种角色。终端节点只能采集数据并发送给中继节点，而中继节点不仅保留采集数据的功能，还可以汇集终端节点传来的数据，并通过GSM模块将数据传送到互联网服务器。此外，本设计的节点还可以通过显示屏实时显示采集的结果。主控制器采用低功耗的MSP430芯片。整个系统由5V电源适配器通过DC005接口直接接入供电。图1中给出了本设计无线智能农业节点的结构原理图。 三、系统硬件设计 3.1环境物理量传感器模块 图2 SHT11与主控制器通信电路示意图 空气温湿度采用瑞士进口的SHT11芯片进行测量，该芯片温湿度反应灵敏、误差小、各项指标均高于国产DHT22等温湿度模块。资料给出，该芯片的湿度测量范围在0～100%RH，温度测量范围为-40～+123.8℃，其中湿度测量精度为 ±3%RH，温度测量精度只有±0.4℃。此外，该芯片还具有响应时间快及低功耗的优势。图2为该芯片与主控制器之间的通信电路示意图。 由于其具有可完全浸没的特点，故土壤传感器我们也使用了SHT11作为主要芯片，并采用了铜粉烧结技术制作了外壳，用铜合金粉末高温烧结而成，过滤精度高，透气性好。 光照传感器我们则采用了环境光传感器BH1750，能够直接通过光度计来测量环境光照强度，其量程为1～65535流明（注：光通量的单位）。图3给出了BH1750芯片的电路原理图。光照强度计算可以通过公式1表示： L=COD/（1.2*ε*R） （1） 其中，L为实际值，CODE为测量值，ε为透光率，R为高精度模式2调整值。 3.2基于CC2530的无线传感模块 节点间通信采用TI的CC2530解决方案，它是一种集成了ZigBee协议栈与增强型8050内核的无线通信芯片。该芯片采用ZigBee通信协议，可以通过实际情况配制成路由节点或者广播节点。本设计在主控MCU内部完成中继节点和终端节点的区分，终端节点将CC2530无线通信模块配置为广播模式，做为一个节点，每一组约3-6个节点。其中包括一个中继节点，配置成中继节点的传感节点，每个节点都有独立的数据采集能力。不同的是，普通节点采集数据后将数据通过CC2530发送出去，而中继节点则将收到的数据存入自己的内存之中，在适合的时机下通过GPRS协议将数据传送到互联网服务器。 3.3基于SIM900A的GPRS模块 节点与远程服务器的通信采用SIM900A模块，内部集成了GPRS功能，芯片与主控制器之间采用AT指令进行通信。本设计通过使用SIM900A模块的GPRS协议将数据传送到指定服务器中。 四、系统软件设计 本文设计的传感节点将实现无线组网及中继通信功能，此外还将采用低功耗设计。系统开机后将首先判断自己的配置是终端节点还是中继节点。如果是中继节点则进入休眠模式，由时钟定时1分钟唤醒一次。当程序唤醒时将分别采集光照强度、空气及土壤温湿度存储到部内部存储器中，同时将数据发送给中继节点。所有功能完成后再次进入休眠模式，等待下一次唤醒。此外，主控制器还可以通过外部按键唤醒，唤醒后可以在15s内持续显示各项环境参数。作为中继节点的设备将始终保持正常运行状态，收到的终端节点的数据将保存在存储器内，一旦收到服务器的查询指令即可立刻将数据传送到互联网服务器。程序流程见图4所示。 五、系统测试 本设计经过测试，可以发现各项功能运行状态良好，采集的光照强度，空气温湿度以及土壤温湿度均保持在误差较少的范围之内。无线组网功能可靠性高，组网速度快。最终成果见图5所示。 六、结论 本文根据现有的农业发展状况以及智能农业发展现状进行分析，提出了一种设备装配简单，可自主组网、远程检测农业大棚内光照、空气温湿度及土壤温湿度的智能农业传感节点产品。通过测试，本设计具有低功耗、传感精度高、可快速组网并与互联网服务器通信等优势，系统运行可靠性高。 智能农业论文:用于农业生产环境监测系统的智能传感器节点设计 摘 要 本文实现了一种低成本、多参数、分布式、自组织的三层农业物联网架构，能够实现高速率远程接入和信息共享的农产品生产环境监测。本文描述了该系统的整体架构设计和智能节点设计方案，实现了对农业生产环境的无人值守监测功能。 【关键词】农业物联网 智能节点 环境监测系统 农业生产环境的监测由于农业生产的范围大、气候和环境多变，需要监测内容较多，一直是困扰农业物联网技术广泛应用的技术难题。 基于智能传感器技术和物联网技术的综合农业生产环境监测技术是农业物联网技术实施的技术基础和重要应用。农业生产环境涉及到气候、农作物及其生产环境的众多方面，需要的观测量众多，各观测量所采用的传感器技术、变送器方法各不相同，而且在分布范围广和监测时间较长的情况下，智能传感节点的设计需要综合考虑安装环境、网络连接、可用时间等众多因素，设计一种能够适用于多种节点类型，分布式布局、自组织网络的农业物联网系统，首先需要在网络架构上采用灵活部署和分布式的物联网架构，然后是分布式的智能节点设计。具体监测的参数包括大气条件、土壤情况、病虫害和农作物生长形态等。 基于农业物联网技术的农业生产环境监测系统网络，可以实现农业生产的基础数据采集和存储，通过无线传感器网络构成的无人值守的自组网结构，可以准确感知农业生产环境信息和作物信息。 本文介绍了一种基于农业物联网网络架构的智能节点设计方案，可实现农产品生产环境监测。该环境监测系统采用分布式的智能传感器现场布局，这些传感器节点可以准确感知农业生产环境信息和作物信息，通过自组织的Zigbee网络，连接到上层的智能网关，组建农业生产信息基础数据库，利用数据库的共享功能，用户可远程访问数据库，获取需要的信息，指导农业生产过程。 1 农业物联网系统网络架构设计 农产品生产环境监测系统将Zigbee传感器网络与3G/4G 网络融合并接入互联网，系统采用三层结构设计：感知节点层、网络传输层和业务应用层。感知节点层由众多分布式部署的感知节点组成，节点能够搭载多个标量及多媒体传感器节点，在读取农业环境信息的同时，还能够自组织构成可自愈的高效无线数据传输网络，与上层的网关节点保持通信；网络传输层的主要设备是智能农业网关，有能够收集下层感知节点的ZigBee主节点模块和向上与互联网连接的3G /4G无线传输模块；业务应用层的数据中心包括农业基础信息数据库和 Web服务器，农业基础信息数据库负责数据保存，Web服务器负责向互联网信息。系统的工作过程如下：智能感知节点主动构成自组织的无线传感器网络，数据融合后与智能网关进行数据传输，智能网关在保存数据内容后，再通过3G/4G网络向使用者提供互联网服务，然后定期将数据上传给上级监管部门的数据服务器；上级监管部门或农业指导部门可以根据数据内容形成报告提供给农业从员者；各类用户可通过互联网终端访问该系统，查询感兴趣的农业环境参数，如有可能，还可对部分可控节点进行控制操作。 网络传输层的无线传感器网络采用类似于ZigBee的协议，智能农业网关通过ZigBee网络与多个节点或路由器相连，构成一个星形网络。 在网络接入协议的选择上，系统可根据环境要求和应用需要，自主切换到无线WIFI或3G/4G网络，并在节能需要的情况下关闭网络开关，形成速率自适应和节能的网络接入。 2 感知层的ZigBee智能感知节点设计 智能感知节点作为整个监测系统的信息采集源头，能够为整个系统提供完整和准确的数据。节点能实时采集农业生产相关的环境信息与作物信息，并且能够通过集成多种传感器，搭建一个自组织的ZigBee网络。其中的传感器种类，包括大气条件、气象信息、土壤湿度、水环境PH值等标量数据传感器，以及为农业生产者提供直观影像的图像传感器（摄像头）。经由节点采集的数据首先在节点处进行数据处理，然后经由ZigBee网络汇聚到网络区域内的智能网关。 考虑到各类传感器节点的能耗、购买成本、覆盖范围以及传输距离的限制，如摄像头的能耗较大、价钱相对较贵，可以覆盖较大范围，一个监测区域内安放一个摄像头就可以满足应用的要求。因此不必在同一监测区域内的节点上都采用同样的设计结构，可以分别连接不同的传感器连接网关。 3 结论 本文设计实现了一种基于物联网三层结构的农产品生产环境监测系统，该系统利用可灵活部署的智能节点实现了分布式的传感网络总局，实现了对农业生产现场的环境监测和基础农业数据采集。具体采用了自组织的Zigbee网络将广泛分布在农业现场的各类农业生产数据组织在一起，利用网络传送到智能网关给农业从业人员使用。系统重点解决了在分布式环境下对于智能节点的可靠性可用性设计、冗余数据的融合处理和网络的自组织问题，是农业物联网技术的一次成功应用。 智能农业论文:浅析智能仪表系统在农业电气自动化中的应用 摘 要：智能仪表系统现已经在农业中得到了应用，尽管目前应用并不广泛，但却足以证明智能仪表在农业中拥有着巨大的潜力。我国现阶段正在进行着新农村建设，智能仪表系统在农业电气自动化中的应用，无疑为新农村建设提供了科技基础。本文首先对智能仪表系统的工作原理进行了介绍，其次对智能仪表系统的功能特点进行了概述，最后探讨了其在农业中的应用，希望能够为我国农业发展提供借鉴。 关键词：智能仪表系统；农业；电气自动化；应用 由于科技的发展进步，仪表系统越来越向着智能化的方向发展，尤其是测量控制仪表系统发展十分突出。现如今，智能化测量控制仪表种类已经非常多，比如流量计、温度仪、调节器等都已经实现了智能化。这些智能化仪表系统的发展，为我国农业的发展起到了积极的作用。农户借助智能仪表系统，可以对农作物进行自动化的控制，以此提高农作物的产量以及质量。 1 智能仪表系统的工作原理 智能仪表系统要想在农业电气自动化中达到彻底的应用，有关人员必须对其工作原理完全了解，依据其工作原理，将其恰当好处的应用在农业中。传感器是智能仪表系统中不可或缺的一部分，其可以说是该系统的心脏。传感器拾取被测参量的信息，并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关。由单片机逐路选通模拟开关，将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A/D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中。单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理。运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时，单片机把运算结果与存储于片内或EEPROM（电可擦除存贮器）内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号。 2 智能仪表系统的功能优势 2.1 能够进行自动化操作。智能仪表系统应用在农业中，使得农业生产逐渐的摆脱了人类劳动，农户可以从土地中解放出来，去从事其他方面的工作。农业自动化是现代化的典型标志，因此智能仪表系统的应用是我国农业走向现代化的重要表现。智能仪表系统每一个测量环节，都是微控制器进行操作，因此每个测量环节都是自动化。 2.2 能够进行自测。智能仪表系统的自测功能有比较多，比如能够自动凋零、自动诊断、自动检验等。如果系统出现了异常情况，系统会进行自动检测，将故障部位查找出来，如果系统十分高级，甚至能够诊断出故障原因。此种功能可以在仪表启动时就发挥作用，在仪表运行过程中也能够发挥作用，因此不必再派专门的人员进行监控。系统运行期间发生故障，自会发出警报，诊断出故障部位，这对检查人员来说，十分方便。 2.3 能够进行数据处理。这是智能仪表系统最为显著的特点。因为绝大多数智能仪表系统应用的是单片机或者是微控制器，这样如果某些问题硬件逻辑难以解决，软件系统可以解决。比如数字万用表基本不具备处理数据功能，只能进行电流、电压测量，而智能仪表系统中的万能表，除了能够测量数据外，还能够对测量结果进行数据处理，比如取平均值、统计分等。这使得用户不必为自己进行数据处理，同时也确保仪器测量精度。 2.4 能够进行人际对话。智能仪表系统能够进行人机对话，这使得人们只要输入相关的数据信息，就能够找到相应的信息，以便能够及时采取对策。智能仪表系统应用的是键盘，其与传统的切换开关相比，更加的方便灵活，工作人员只需要掌握键盘输入命令，即可进行测量。另外，智能仪表系统还能够将数据信息处理结果报告给操作人员，操作人员通过显示屏即可了解数据信息，这样仪表操作不仅方便，还具有直观性。 2.5 能够进行可程控操作。因其具备这一功能，所以才得到了广大农业研究者的欢迎。现代智能仪表系统绝大多数都有通信接口，比如GPIB、RS485等，这样系统能够与PC机或者是其他仪器设备连接起来，构成完整的测量系统，该系统功能更加齐全，能够对复杂任务进行测试。 3 智能仪表系统在农业中的应用 随着智能仪器以及农业现代化的发展，智能仪表系统逐渐走入农业产业化中，更好的为农业产业化做贡献，其中TFW-VIII型智能化农业环境监测仪得到了广泛的应用。TFW-VIII型智能化农业环境监测仪是一种综合性能较全、测量精度较高、操作较简单的一种智能化农业及生态环境实用的测量仪器，可以对土壤、水和空气进行现场监测。该仪器内设置了GPS全球卫星定位装置，可以对测试地点的方位（经纬度）和海拔高度有较准确的测定。在土壤方面，它能较精确地测试土壤内的氮、磷、钾和有机质的含量，可以对土壤中的酸碱度（pH）值、盐分（电导）、其他微量元素和地层温度进行测量，对土壤的容积含水量进行现场速测，还可以对化肥进行检测。在水质测试方面，可以测试水中的溶解氧、水的浊度、温度、pH值和水的电导率。除此以外，还能对测点空气的温度和湿度进行实时在线监测。该仪器是一部数字化的智能型仪器，不仅设制了操作菜单、数据存储和打印，还可以与计算机实现联网，能最大限度满足使用者对被测物数据的测试、记录和存储的要求，是土肥站、农科所及相关农业环境监测部门首选的仪器之一。 4 智能仪表系统的优化 4.1 测量精度的提高 在智能仪表设计时，以测量精度作为主要的参数之一，为了提高仪表的测量精度，一般除了选择性能好和精度高的元器件外，同时也可以利用微处理器对测量数据进行加工与处理，以减少测量过程中产生的随机误差和系统误差。 4.2 系统的低功耗设计 高效率，低耗能是每个仪器的最终目标。智能仪表系统的低功耗设计是系统优化设计的一个重要方面。在低功耗设计时，应重点考虑以下几个方面：一是可选用CMOS集成电路，这是由于CMOS电路具有功耗低、抗干扰能力强和工作温度范围宽等特点；二是系统功耗和系统供电电压存在着一定的关系，一般来说，供电电压越高，系统功耗越大，因此低功耗单片微机系统应尽量采用低电压供电，这样既能减少系统功耗，又有利于电池供电。 结束语 综上所述，可知对智能仪表系统在农业电气自动化中的应用进行研究十分必要。农业作为我国第一大产业，其发展直接关系到我国国民经济的发展，也关系到农民的生活水平。智能仪表系统在农业中的应用，能够促进我国农业尽早的实现现代化，尽管目前，该系统并不完善，甚至有诸多不足之处，但是将其应用在农业电气自动化中是农业发展的必然。随着使得的发展，智能仪表系统会成为农户日常中不可缺少的设备，也是我国农业研究者重点研究的对象。 智能农业论文:基于yeelink网络平台的智能农业远程控制 民以食为天，农业的发展一直是社会发展与进步的基础，利用现代传感器技术可以使人们更有效地调整和控制大棚农作物生长的环境，从而达到提高农作物的产量，有效地利用资源，缩短农作物的生长周期的目的。而针对传统远程监控系统不能历史数据存储以及需要固定外网IP地址的瓶颈，从而设计了基于yeelink云存储的远程大棚监控器，文章详细介绍了系统组成，工作原理，以及实验结果。实验结果表明，该装置组网简单，使用方便，结果精确。 【关键词】农业 网络平台 智能控制 单片机 1 系统控制要求 远程控制界面使用4个虚拟按键（电灯控制器、电热丝开关、移动天窗开关、喷滴灌系统开关）用于远程控制；使用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器对环境进行数据测试并且通过W5100发送到yeelink网络平台；数据带有临界报警功能。 2 系统方案 以arduino单片机为控制器，以W5100网络模块为核心，单片机的I/0直接与W5100网络模块通信，系统在程序的的控制下，按照网络yeelink协议把数据循环排队传到yeelink云存储上或下载到单片机上，方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 3 工作原理 远程环境监控器是一款基于yeelink网络平台的数据云存储，它是以 arduino单片机为处理核心，通过各种传感器探测环境数据，并且通过w5100网络模块接入互联网，通过循环排队等候的方式源源不断把数据发到yeelink网络平台上和把yeelink网络平台上的数据接受到单片机上面，方便用户实时查看过去任何一段时间的数据和控制单片机进行相应的处理。 4 硬件设计 采用光照传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器、烟雾传感器作为数据采集点，然后通过arduino单片机进行处理，把数据通过W5100网络模块发送到yeelink云存储平台 5 软件设计 到yeelink官网免费申请帐号，通过帐号申请ID号码，如果没有外网IP，则把路由器设计成自动获取IP地址，并且在程序里面改成自动获取IP地址。 6 远程电脑网页监控 如图1所示。 7 远程手机监控 如图2所示。 8 结论 采用yeelink网络平台实现农业现代化管理，有效提高农业生产效率和大大降低农民的工作量，将大量的传感器节点构成监控网络， 通过各种传感器采集信息， 以帮助农民及时发现问题， 并且准确地确定发生问题的位置， 这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。一场农业科技革命的浪潮正在席卷中国大地：越来越多的人放弃了传统耕作模式，开始用传感器与农作物进行“交流”，成为智慧农业时代的“新农人”。这就是设计基于yeelink网络平台的智能农业远程控制价值所在。 作者单位 邵阳学院 湖南省邵阳市 422000 智能农业论文:农业智能节水灌溉系统的设计分析 摘 要：我国是一个农业大国，然而我国水资源非常缺乏，这就阻碍了农业的发展。农业灌溉所需要的水资源非常多，而现阶段我国农业灌溉技术相对落后，这就造成了在农业灌溉中水资源得到了大量的浪费。随着我国科学技术的发展，人们开始重视农业生产，将一系列的先进技术引入到农业生产中，其中在农业灌溉中充分利用计算机技术和信息技术，设计出了各种不同类型的智能化节水灌溉系统，这不但节约了大量的水资源，还使得农作物的灌溉更加科学合理，提高农作物的产率。文章简要分析了农业智能节水灌溉系统的设计方案，希望能给读者一些帮助。 关键词：农业灌溉；智能节水；设计分析；单片机 目前，农业智能节水灌溉系统主要是把AT89C52单片机作为主控芯片，而外围又是有多个传感器以及电路共同组成，主要包括：湿度传感器、超限警报电路、数据处理电路和LED动态显示电路等。该智能节水灌溉系统主要是通过由湿度传感器监测土壤的湿度，然后将湿度值报告给单片机，单片机再根据预先设定的湿度值控制其它系统对土壤输送水分，待达到规定的湿度值后，系统则自动停止补充水分，让土壤始终保持最合适的湿度，进而促进农作物的快速生长。 1 智能节水灌溉系统的整体设计 智能节水灌溉系统是把型号为AT89C52的单片机作为系统的主控芯片，在土壤中安装多个湿度传感器，由它来监测土壤中水分含量。当土壤中含量低于标准值时，湿度传感器则将这个信息转化成电流信号，再通过信号处理电路进行一系列的处理后就变成了可用的电压模拟性信号，然后通过A/D转换器将它转化为数字信号，直接传输到主控芯片单片机中，单片机就对整个系统进行合理地调控，在数码管上会显示出湿度值。一旦湿度值发生了变化，该智能节水灌溉系统就会自动控制水泵开关。农业智能节水灌溉系统结构框图如图1所示： 图1 智能节水灌溉系统结构图 2 单片机的最小系统 AT89C52单片机具有功耗低、性能高的优点，在农业智能节水灌溉系统中得到较为普遍的应用。该单片机在工作时的额定电压为5V，在单片机的内部存在一个256B的RAM和一个8kB的PEROM，这就保证单片机能够与标准MCS-51指令系统共同控制运作，这主要是运用了由ATMEL公司研制出的高密度生产技术和非易失性存储技术，在单片机内部还分布着Flash存储单元和8位CPU，芯片为40个引脚，这就包括了32个外部双向I/O口、2个全双工串行通信口、2个外部中端口、2个16为可编程定时计数器。该芯片不仅能够实现常规编程，还能够实现在线编程，依靠可反复擦写的Flash存储器与MCU将其有机结合，这就直接使得芯片的灵活性得到大幅度提升，还减少了系统的制造成本。 3 时钟电路 单片机的内部结构从根本上分析也即是同步时序逻辑电路，其核心就是时钟电路，主要依赖于时钟信号对时序逻辑系统进行有效控制，并且CPU具备的不同种指令功能即是在由时序单路生成的时钟信号控制下逐一实现的。其中，MCS-51型号的单片机中所含有的时钟信号可以分为两种方式：通过外部电路生成；通过单片机内部的振荡电路生成。 4 复位电路 为了确保CPU与其它相关的功能部件均可以从某个确定的状态开始工作，因此，单片机在每一个开机时都必须重新复位，此时，复位电路就起到了关键作用。复位电路一般分为按键复位和上电复位等形式。在对MCS-51型号的单片机进行复位时，主要是由外部复位电路来完成，其工作原理为：当按下按钮之后，就使得RC电路进行充电，且RESET端发生高电平，此时只要将高电平始终维持在10ms以上，即可完成单片机的复位工作。 5 数据采集处理电路 由传感器监测到的模拟信号是非常微弱的，并且此时存在很多干扰信号，所以信号在传输到主控芯片之间就必须通过滤波、信号放大以及模数转换等步骤。该智能节水灌溉系统通过运算放大器U2、U3把信号进一步放大，进而能适应之后A/D转换器的工作要求。 ADC0809主要包括一个A/D转换器、一个8通道模拟开关、一个三态输出锁存器和一个地址译码锁存器等，该数据采集处理系统可以同时允许8个模拟信号传输，并实现A/D转换器的转换共享。 6 LED显示系统电路 在采用单片机的系统中，一般所采用到的显示器件包括数码管和显示器。这两种器件具备的优势十分明显，包括价格便宜、配置容易、与主控芯片接口简便等。可以在农业智能节水灌溉系统中采用共阴极数码管，实现动态显示。把数码管的LED的引出端与单片机I/O口的8位线进行连接，调节共阴极数码管的高电平使之有效，再选择8位并行输出端，则就可以在LED显示器上实时显示不同的数值。 7 超限警报电路 如果该智能节水灌溉系统的运行环境超出预置的范围，就需要设置一个超限警报电路来提醒使用者，以便及时采取有效措施加以解决，现今普遍采用的报警电路主要包括：蜂鸣报警、闪光报警及语音报警等。例如，采用语音报警装置，则一般选择采用1SD1420型号的语音报警芯片，由A/D转换器传出的数字信号经过主控芯片的P0接口输送到主控芯片内，然后由主控芯片对信号进行智能化处理并与配置值作对比。如果比预置值要小，那么P2.1口将会输出低电平，单片机就会控制语音芯片发出报警信号；反之，那么P2.1口将会输出高电平，系统不会出现语音报警信号，则系统运行正常。 8 结束语 本文简要介绍了农业智能节水灌溉系统设计组成，这体现了自动化技术在我国农业灌溉中的有效应用，同时也体现了我国农业科技水平的显著提高。而目前，我国农业灌溉的智能化水平在整体上看来偏低，这需要国家农业部门进一步加大农业智能化研发力度，在农田灌溉方面设计出高度智能化、自动化的供水系统，既能节约大量的水资源，还能促进农作物快速成长。 智能农业论文:农业节水灌溉智能控制及信息化系统的研究与推广 【摘 要】介绍了一种适用于广大农村推广使用的节水灌溉信息化系统。只监测用电量就实现了对水量使用的有效控制，控制器内存储的灌溉记录极大地便捷了各级管理部门的工作。结合北京市多个实际项目的实施及售后经验总结，通过对几款不同特色信息化系统的优缺点分析，文章最后对该系统的推广与发展趋势进行了探讨。 【关键词】节水灌溉；无线通信；信息化管理；水电计量 1 技术背景 随着电子技术及信息化的飞速发展，计算机控制与管理技术的运用已广泛深入到各个领域。智能灌溉控制器，是为了提高灌溉效率并实现信息化智能管理而发展起来的一款电子产品。考虑中国土壤面积广、人多、地形复杂以及人文特点，绝大部分的土地无法实现智能灌溉。为了实现准确计量和有效管理，广大农村可采取简单可行的节水灌溉控制措施。此举不仅具有广阔的市场前景，而且具有不可估量的社会价值。 2 农业灌溉智能控制的现状 农业灌溉用水一直主要考虑收取电费，对用水量没有概念。用户灌溉前，需找电工记录电表读数，灌溉后再记录一次，向村里缴纳电费即可。这样既浪费了人力资源及大量的时间，又不准确，且不便于统计管理，尤其对于科学灌溉和信息化管理毫无作用。鉴于此，市面上出现了各种IC卡预付费电表，当用户IC卡内金额足够的时候，刷卡时候预付费电表通过内部控制电路发出开泵指令，启动井泵开始灌溉；当用户主动刷卡停泵或是IC卡内金额不足时，电表发出停泵指令，停止井泵运行。虽然方便了电费的收取，一定程度起到了管理的目的，但是经笔者调查，用户普遍反映设备故障率较高维护不及时，影响用户使用；管理系统只记录了售电情况，管理系统不完善，没有受到上级管理者的认同和推广。 3 农业节水灌溉信息化系统的研究与发展 3.1 精细型信息化系统 此系统需要提前收录该村所有用户的用户名、所有地块信息（包含地块的位置、面积以及种植作物类型）和灌溉方式，并写入智能控制器内。使用过程中，用户通过IC卡识别出自己的资料，并选定地块及作物后启动井泵开始灌溉，同时开始计量电量，当用户再次刷卡时结束灌溉，控制器存储该用户此次的记录信息。由管理员定期利用智能掌上电脑（下文简称PDA），通过蓝牙的无线通讯，将控制器内存储的所有记录信息传送到PDA内。再通过USB数据线将PDA连接到PC机上，在管理软件中导入所有的记录信息，统计出每月的总用水量及每种作物的灌溉时间及用水量，经由GPRS无线传送给上级管理部门。如下图1所示。 图1 节水灌溉信息化系统 此款设备操作明了，记录信息详尽，但也存在一些不足：（1）控制箱的设计存在一定问题；（2）前期所提供数据量太大，村里管理员用到的数据量很小，且上级管理部门目前也不具备全面管理所有地区灌溉资料的力量；（3）控制器内存储的信息过多，设备老化快；（4）控制器与PDA之间是双向操作，对设备的寿命及稳定性都造成不利影响；（5）蓝牙传输不够稳定且速度太慢，不够人性化。 3.2 简单实用型信息化系统 考虑精细型操作过于复杂，在第二代产品的研发过程中，将人性化设计和有效管理放在了第一位。用户直接刷卡进行灌溉，控制器自动存储灌溉的起始时间、终止时间、用户信息、使用电量；管理员利用PDA通过红外技术将控制器内的灌溉信息抄取到PDA内；再将PDA与村级管理平台PC机连接，信息导入管理软件中；由GPRS无线传输给上层管理平台。 改进点：（1）控制器内部芯片也进行了升级，确保了设备的稳定性和寿命；（2）控制器只通过村庄编码来识别用户卡，简化了操作方法，保证灌溉记录的完整性和准确性；（3）在管理软件上，针对机井录入了相对的灌溉面积及作物种类，统计灌溉时间、用电量，通过水电转换系数来变换成相对的用水量，满足用户需求；（4）将蓝牙传输改为红外传输，确保了数据传输的稳定性和完整性。（5）改进了控制箱的设计，将进线孔全部封闭。 经过一段时间的运行，设备返修率仅为5%，且满足上级管理部门的基本需求。在定期维护时候，又发现了一些新问题：（1）灌溉记录的抄取需要人为操作，且抄取时间不定，不能同时满足各级管理者的不同需求；（2）通过估算水电转换系数，来计算用水量，误差太大。 3.3 实用拓展型信息化系统 在此基础上，经过笔者公司相关专业人员的研究，应管理部门的新需求，在北京顺义区又展开一个新项目，在简单实用型的基础上，又开发了控制器与超声波水表之间的无线数据传输、控制器与村级管理PC机的无线传输两种新功能，以及健全信息化系统。（1）设备的使用环境条件较好，配备了超声波水表，可以将水表读数直接无线数传给灌溉控制器，在用户使用过程中实时显示灌溉的用水量以及用电量，保证了用水量及用电量数据的准确性，同时为水电系数计算提供了参考数据；（2）控制器可以直接将灌溉记录定时通过无线组网方式无线传输给村级管理平台的PC机，并由PC机通过GPRS传输到上级管理平台。（3）在管理平台上，细化了机井的各种信息，并关联了用户的地块面积、作物类型，由管理员记录到软件管理平台上。可以随时按照用户名、机井来统计总的用水量、用电量，使得管理更加智能化。 设备运行良好，维护率很低，且管理简单，受到了用户、村级管理员和上级管理部门的好评！ 4 农业节水灌溉信息化系统的应用与推广 目前在大兴、顺义多地大力推广该系统的使用。电子化、信息化、智能化、网络化是管理系统的发展必然趋势，提高无线传输的稳定性、更人性化的处理用户误操作导致的设备故障，以及更恰当的迎合上级管理部门的需求，才能最终实现节水灌溉控制及信息化管理系统的全面推广。 智能农业论文:基于ZigBee传感网的农业智能照明系统 摘要：将LED技术和ZigBee技术相结合，设计了一种智能照明系统应用于农业照明。结果表明，系统能实时监测环境参数并报告故障，对LED灯进行实时控制，节约了电能。解决了农业照明不同光色、光照度及照射时间等需求，提高了管理水平。 关键词：ZigBee;LED驱动;PWM控制 ZigBee网络属于短距离的无线通信网络，能适应复杂的网络环境并快速方便地添加或重新配置网络节点，形成短距离无线通信子网。节点布网成本低、灵活性和可扩展性强，适合组建短距离的无线传感网。ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准，以星、树、簇等拓扑方式实现了数千个微小的传感器之间的协调沟通[1]。 随着节能减排技术的发展，基于无线传感器网络的分布式LED智能照明系统的研究与设计具有重要的现实意义。不同的发光二级管P-N结构成的LED灯其发光颜色不同，此次介绍的农业LED灯则根据不同农作物的需要选取。LED灯的颜色由其本性决定，这里着重介绍LED灯驱动电源的设计及其驱动方式。 1 系统硬件选型及电路搭建 系统采用点对点控制方式、树形组网[2]，以PC（Personnel Computer）基站式和手机移动式两种方式控制WSN（Wireless Sensor Network）的各个节点，以PWM（Pulse Width Modulation）方式控制各个终端的发光亮度，通过光照度传感器采集光照度信息以达到适应不同的外部光照环境来实时控制，有手动和自动控制两种方式。系统硬件大致分为传感网模块和LED驱动电源模块，软件是上位机应用软件。 1.1 节点设计方案 系统中各终端设备和路由设备采用相同设计，充当路由的设备完成信息转发的中继功能，由终端设备完成信息的采集和对LED驱动电源的控制。协调器设备完成网络的发起和建立，并为各个节点分配LAN内的短地址，以RS232串口和计算机互联通信，完成对节点的控制和信息显示。 系统的硬件要求控制芯片应满足工业环境监测要求的通信延迟、通信的可靠和能量损失小的要求[3]。通过ZigBee协议标准的编制，使用成本低、开放、低功率无线互连的国际标准的片上系统芯片CC2530为本系统的传感节点。它能建立低功耗、大规模的传感网络[4]。CC2530采用F256版本，具有256 kB的闪存。 根据CC2530芯片的内部架构设计了射频外围组件，作为其信号收发前端，并将其安置到外围电路上，组成一个能收集现场信息并能控制LED驱动芯片的终端节点。该节点上有温湿度传感器、光照度传感器，节点将现场感知信息通过路由设备传输到协调器设备，协调器根据设定的光照度阀值和现场光照度发送PWM控制命令，再通过终端节点完成对LED驱动电源PWM_D脚的控制。图1是系统的射频前端电路，图2是节点模块电路，图3是协调器电路。 1.2 LED驱动电源设计 系统提供的LED驱动电源能满足LED日光灯、球泡灯等LED灯的恒流驱动，能满足高可靠性、高效率、高功率因数、浪涌保护及电磁兼容的要求。智能调光方式为根据对高功率LED驱动芯片HV9910的PWM_D脚输入PWM信号来对MOS管进行开关控制来调光，最高输入为300 kHz，以满足LED灯不同亮度的要求。 电流输出方式是根据控制MOS管的断开时间来控制输出电压，终端节点输出的PWM信号最大为300 kHz。试验中所使用的LED灯设定的正常工作电流ILED为350 mA，纹波电流正常取ILED的30%。振荡器的工频可以用外部电阻接在HV9910芯片的ROSC端将其控制在25 k～300 kHz，频率值计算方式为FOSC=25 000/（ROSC[k？赘]）[kHZ]。根据HM9910数据手册，电感的计算方式为：正常整流后的电压为 ■VIN，因此开关占空比D=VLED/■VIN，则功率管的导通时间TON=D/FOSC，由这些必要的值求出电感大小为L=（VIN-VLED）TON/（0.3ILED）。 2 软件设计流程 软件设计部分分为协调器模块（路由模块）和终端模块，协调器模块负责网络的发起和建立，并选择优先信道，建立好网络后便充当一个路由设备与PC互联，将终端感知的温度、湿度和光照度等信息通过UART方式传输至PC控制软件，在控制软件上可以对各终端选择控制，图4是协调器的工作流程。 终端模块先申请加入网络，稳定工作后实时将采集的现场信息传输给协调器，再根据协调器的命令对LED驱动电源发送PWM信号，以能够实时控制LED灯的亮度。图5是终端的工作流程。 在控制方式上有两种，一种是在上位机上直接操作，有手动和自动两种方式可选。另一种方式是通过手机发送短消息给终端节点，以完成点对点控制，不过这种方式要求知道终端节点的节点号，不便于操作。表1是终端控制参数设置方式。 3 实测效果 系统中各节点采用树形组网方式，将各个终端节点分布在照明现场，各终端LED灯色根据不同应用进行选取。终端及时地将现场信息采集至管理处，在PC终端可查看现场的温度、湿度、光照度信息，系统有手动和自动两种控制方式，控制人员根据现场采集的信息发送控制命令给每个终端，进行点对点控制，节省了人力和电力。图6是部分LED灯PC端的控制信息。 4 小结 将ZigBee技术和LED应用相结合，设计出了一种应用于农业大棚照明的智能系统，降低了能源消耗，提高了照明的可靠性，在照明方式和实时控制上能取得显著的效果。ZigBee传感网的建立在其节点的能耗上有一定的时限，并且在定位应用的精准度上有一定的困难，具体还有待进一步研究。 智能农业论文:刍议农业智能物联网 摘 要 农业物联网平台适应于多种农业生产场景（植物种植、禽畜饲养、水产养殖等），覆盖农业产业链的种养、检验、销售采购、物流运输和安全回溯等多个环节。农业物联网平台由传感器系统和云控制服务平台构成。农业物联网传感器系统是由大量的传感器节点构成监控网络，采集环境温湿度、光照强度、土壤墒情、空气状态等信息，以帮助管理人员准确地发现定位问题，这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。 【关键词】农业智能 物联网 基于UHF抗扰加密技术的农业物联网传感器系统以先进的正交频分复用（OFDM）和时分复用（TDM）通信同步综合技术为核心，采用新一代软件无线电平台架构，创造性的使用射频信号分集收发、发射器功率泄漏对消、跳频通信抗干扰、时隙轮询握手交互、基于密钥分散和3DES算法的通信数据加密等领先技术，具备高速并行计算处理能力，能够适用300-348 MHz、400-464 MHz和800-928MHz等ISM频段及短距装置（SRD）频带实时双向通信。农业智能物联网应具备如下功能： 1 发射器功率泄漏对消软件自适应算法，有效提升通信传输距离 设备的泄漏对消机制是指从射频发射器前向射频信号中耦合获得参考信号，并根据参考信号产生对消信号，用于利用所述对消信号对所述泄漏信号进行对消处理，经对消处理后的泄漏信号的幅度小于原泄漏信号的幅度，使得射频反向通信干扰信号大幅降低。 2 软件无线电技术，同步综合使用OFDM和TDM技术，抗干扰能力大幅增强 系统基于软件无线电技术的DSRC基带信号处理引擎，独创的信号纠错、还原、再生处理算法，先进的分集接收技术和解码算法，提升了对低质量弱信号的识别能力。 系统使用OFDM和TDM同步综合技术。在物理层，实现多个设备集（以无线网关为核心）处于不同频段，一旦发生通信碰撞，设备集将使用跳频通信算法自动选择新的频段，避免不同频段（多个设备集间）的通信干扰；在应用层，一个设备集是以无线网关为核心的星形拓扑结构，网关和各个采集设备使用基于时隙轮询的握手算法，分时同各个设备单独通信，避免同频段设备（设备集内）的通信干扰。 在相同通信频率和同一应用场景的情况下，针对多组通信距离，本系统设备通信成功率提高12.5%～75%。 3 通信数据使用3DES算法和密钥分散的软件加密机制，数据安全性显著提升 为了保证无线网关和采集器及控制器之间传输通道安全，系统设计了基于3DES加密算法和密钥分散的软件加密机制。3DES又称Triple DES，是DES加密算法的一种模式，它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。系统具备智能休眠和唤醒算法，实现性能和功耗的最佳平衡状态。 4 支持智能远程监控功能，对接云服务平台 完善的设备自检功能，多参数综合检测，故障快速定位及告警功能，方便工作人员及时掌握设备运行状态。支持智能化的远程监控技术，通过远程监视实现对设备系统的操作、升级、配置、查询、维护等操作。支持脚本化功能配置，灵活对接云服务控制平台。 智慧农业物联网系统是在与现有农业设施的机械、电气控制系统兼容的前提下，构建了一套功能完整、可裁剪、低成本农业生态信息远程监测控制物联网应用平台。该平台适应于多种农业生产场景（植物种植和禽畜养殖等），覆盖农业产业链的种养、销售采购、物流运输、安全回溯等多个环节。 从功能角度，农业生态信息智能化物联网应用系统由传感控制器网络系统和云服务控制中心构成。 传感控制器网络的核心部分是无线网关。该设备基于支持多天线超高频无线通信和有线通信模式，支持10M/100M/1000M以太网通信，支持WLAN/GSM/GPRS/3G无线通信。采集器和控制器可以使用有线或无线的方式连接到网关上，形成完整的农业现场传感器控制网络系统。 5 UHF无线通信技术 常用的无线通信包括3G/GPRS、蓝牙、WiFi、红外传输（IrDA）、ZigBee、SRD UHF等。这些通信方式各有特点，或基于传输速度、距离、耗电量等的特殊要求，或着眼于功能的扩展性，或符合某些单一应用的特别要求，或建立竞争技术的差异化等。 6 正交频分复用技术OFDM原理 正交频分复用技术OFDM是多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道间相互干扰ISI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。 7 跳频通信技术原理 跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。 近50年来，中国农业走过了一条高投入、高产出、高速度和高资源环境代价的道路。目前，我国农业水平和以生产效率高、经济效益好、技术密集与可持续发展等为主要标志的现代农业相比，存在较大的差距。2013年4月，国家农业部余欣荣部长视察天津农业工作时曾提出：“党的十八大提出了‘四化同步’发展战略，其中工业化是引领，城镇化是动力，农业现代化是基础，信息化是灵魂。” 作者单位 天津机电职业技术学院 天津市 300131 智能农业论文:智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构与实现 摘要：针对互联网农业信息的多样性、复杂性以及我国“三农”的特殊性，研究并实现了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom，介绍了AgriRoom的体系架构和系统实现中涉及到的关键技术：基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、物理存储模式的分页式倒排索引技术、基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。该系统目前已投入使用，取得了较显著的应用效果。 关键词：农业信息;垂直搜索引擎;体系架构 20世纪90年代初，搜索引擎开始应用于农业领域，多由商业公司开发，也有一些是由组织机构和政府部门研发的。从搜索引擎的质量来看，组织机构、政府部门开发和维护的农业搜索引擎的质量高于商业公司，主要是因为政府部门和组织机构都是农业相关部门，拥有先天优势。典型代表有美国农业网络信息中心（AGNIC）与美国普林斯顿建立的Agriscape Search等[1]。2007年，中国首个农业垂直搜索引擎――“农搜”上线，是目前全球数据量最大的中文农业垂直搜索引擎，其实现了“全文检索+语义检索”的智能检索功能[2]。同年上线的“华农在线”利用自然语言语义分析技术实现了信息处理的应用和在农业行业的垂直搜索。与此同时，我国还出现了一些提供农业信息搜索功能的网站。随着搜索引擎技术的发展，面对我国“三农”的特殊性以及互联网农业信息的多样性和复杂性，许多问题需要探讨，本研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom，并从体系的架构、信息过滤、物理存储模式以及语义检索模型等方面进行了介绍，为构建智能中文农业垂直搜索引擎奠定了基础。 1 智能中文农业垂直搜索引擎体系的架构 课题组基于前期研究成果设计并实现了一个功能完备的智能农业垂直搜索引擎AgriRoom，其体系架构如图1所示。AgriRoom作为专注于互联网农业信息的垂直搜索引擎，从初始的种子站点到主题词库等都体现了农业特性，同时系统还具有专门的信息过滤模块筛选与农业相关性高的网页，从而既可以节约存储空间，又保证了信息的准确性。同时，为后期高效地检索打下良好的基础及保证系统的查准率和查全率，AgriRoom采用基于双索引库模式的潜在语义检索方式。首先，系统利用索引模块建立高效的分页式倒排索引库;然后，利用检索模块将其转换为双重语义空间，为后面的语义检索作准备。体系的架构图见图1。 1）专业网络蜘蛛[1]从农业种子站点列表中获得网页的URL，如果该地址不在舍弃URL队列中，则对互联网中相应的Web服务器进行网页抓取，并解析抓取的网页，提取该网页中的超链接信息和网页内容信息送信息过滤模块。然后，网络蜘蛛再继续抓取下一个网页进行同样的处理。 2）信息过滤模块接到专业网络蜘蛛送来的已解析页面后，根据农业主题词库中的主题词及其权值，分析该页面的内容是否与农业主题相关、是否是垃圾网页或导航页面。如果页面与农业主题相关度比设定的阈值低或页面为垃圾页面，则将此页面的URL送入舍弃URL队列。否则，将页面送入索引模块准备建立索引，同时，还将该页面存入农业网页数据库中。 3）索引模块将获得的页面信息，进行相应处理后，建立分页式倒排索引并存入索引库[3]中。 4）当所有抓取的页面都被索引后，检索模块读取分页式倒排索引库中的索引，通过随机索引[4]和潜在语义分析[5]建立较高效的双重语义空间。 5）用户输入查询条件后，检索模块对其进行解析和处理，转换为标准的查询语句;检索模块将查询语句和语义空间中的信息进行语义分析后，获得查询结果。最后，形成结果页面返回给用户。 2 智能中文农业垂直搜索引擎体系的关键技术 AgriRoom的实现需要综合应用多项技术，除了常规的网页抓取[1]、中文分词技术[6]外还涉及到了3项关键技术：信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及语义检索技术。 2.1 信息过滤 为了有效地减小索引规模和提高系统效率，AgriRoom采用了一种基于网页分类技术和多元回归分析[7]的信息过滤模型如图2所示。整个工作流程可以分为训练过程和测试过程。在训练过程中，训练集实例经过预处理（文本抽取、中文分词）、抽取特征项、向量表示后，构建多元线性回归的数学模型，最后进行回归分析获得回归方程;在信息过滤过程中，每一个待过滤的中文网页经过预处理、向量表示后，代入多元回归方程中，判定该网页是否为农业网页。 从图2可以看出，构建该信息过滤模型的关键因素包括：建立训练集、网页预处理、特征选择算法、多元线性回归分析： 1）建立训练集。训练集是研究的起点和基础，但是与众多的面向英文的标准网页训练集相比，标准的中文网页训练集的起步很晚。到目前为止，只有一些中文文本训练集，还没有出现标准的中文网页训练集。为了解决该问题，动员100个学生手工在互联网上采集农业网页50 000张，其中，35 000张作为训练集，15 000张作为测试集;然后，以百度作为网络蜘蛛的种子站点，在互联网上随机抓取 12 000张网页，人工挑出7 000张非农业网页，其中的4 000张作为训练集，3 000张作为测试集。通过反复测试，最终确定训练集实例用于信息过滤。 2）网页预处理。网页预处理过程主要包括网页正文抽取;借助于中文分词工具对抽取后的文本进行中文分词;对分词后的结果建立索引。 3）特征选择算法。特征词不但是用来建立回归模型的因子，也是区分农业网页和非农业网页的最关键因素，特征词选取方法将对模型的识别效果产生重大影响。文本在深入研究了中文网页分类中典型的特征词提取方法的基础上，结合实际应用提出了一种新的特征词选取方法，其步骤如下： a.从农业训练集索引文件中获取农业训练集分词结果集合Term1（t1，t2，…，tn）和对应文档频率集合Df1（df1，df2，…，dfn）; b.从非农业训练集索引文件中获取非农业训练集分词结果集合Term2（t1，t2，…，tm）和对应文档频率集合Df2（df1，df2，…，dfm）; c.从集合Df1中查询Term1中所有词条ti的文档频率，记为ny_dfi，再从集合Df2中查询词ti的文档频率dfi，记为fny_dfi，计算词条ti在农业训练集和非农业训练集中文档频率差值的绝对值C，即C=ABS（ny_dfi-fny_dfi）。对词条ti按C值逆序排序，选取C值大于预先设定的阈值的词条ti为区分农业网页和非农业网页的特征词。通过分别比较不同分词工具的特征词选取结果，最终确定了前100个特征词（表1）。 4）多元线性回归分析。多元回归分析[8]是一种处理自变量与因变量的统计相关关系的一种数理统计方法。虽然自变量和因变量之间没有确定性的函数关系，但可以设法找出最能代表它们之间关系的数学表达形式。回归分析有很广泛的应用，例如经验公式的求得、因素分析、产品质量的控制等。在进行中文农业网页识别过程中，利用获得的前40个特征词和MATLAB进行多元线性回归分析，最终获得可用于分类的回归方程，即分类器：y= -0.368 4+0.187 4x[0]+0.210 4x[1]+0.202 4x[2]+0.125 8x[3]+0.364 2x[4]+0.188 2x[5]+0.135 7x[6]+0.083 7x[7]+0.126 8x[8]+0.045 5x[9]+0.061 6x[10]+0.053 8x[11]+0.105 0x[12]+0.097 0x[13]+0.404 0x[14]+0.071 1x[15]-0.018 4x[16]+0.076 1x[17]-0.372 7x[18]+0.118 8x[19]-0.098 9x[20]+0.078 7x[21]+0.065 8x[22]-0.088 4x[23]-0.054 9x[24]-0.028 5x[25]+0.047 5x[26]-0.083 6x[27]+0.036 6x[28]-0.134 3x[29]+0.003 4x[30]+0.004 5x[31]+0.034 4x[32]+0.045 6x[33]+0.020 3x[34]+0.038 0x[35]-0.063 9x[36]-0.026 6x[37]+0.092 7x[38]-0.083 2x[39]。 式中的x[i]为第i个特征词的对应值，若该词在网页中出现了，x[i]的值为1，否则为0;最终计算出的y值如果大于0，说明网页为农业网页，否则不是农业网页。 2.2 分页式倒排索引 为了解决常规倒排索引的检索效率低、不易更新等缺点[9]，AgriRoom采用一种分页式倒排索引结构（图3）。该倒排索引的存储模式采用数据库与磁盘文件混合存储，只将文档集合D存入数据库中而将词条集合T和倒排索引集合IT存入磁盘文件中。为了提高检索速度，AgriRoom将倒排索引散列为100份。每个文件夹下有3个文件，分别是IND、SITES和URLS，均为顺序文件。其中，IND文件中存储了每个词条在SITES文件中的偏移量（SitesOffset），包含该词条的站点个数（SiteCount）、该词条的文档个数（UrlCount）以及词条在文档集合D中出现的总次数（TotalCount）。SITES文件中存储了词条在各站点（Site_ID）倒排索引中的偏移量（UrlsOffset）。URLS文件存储词条的倒排索引并按照Site_ID聚合。 为了提高倒排索引的检索和更新效率，倒排索引文件在磁盘中以分页方式存储[10]。为了减少文件页内碎片，AgriRoom将倒排索引集合IT存入多个文件中，每个文件具有不同页大小，并在配置文件中指定每个文件的路径、文件名以及页大小（页大小是文件系统页大小的整数倍）。每个倒排文件有一个头页（HeadPage）和若干个数据页（DataPage）。在头页中存储该文件的页大小（PageSize）、页个数（PageCount）以及下一个空闲页的页号（NextFreePageNo）。在数据页中存储该页的页号（PageNo），如果单个词条的倒排索引数据长度大于数据页的大小则存储下一个数据页的页号（NextPageNo）、索引长度以及索引数据。一个数据页中最多只能存一个词条的倒排索引数据。由于HASH数据结构在内存中的等值查找性能最好，所以词条集合T和倒排索引集合IT在内存中以HASH数据结构存储以提高检索效率。倒排文件和词典文件在磁盘和内存中的结构如图4所示。 2.3 基于双重语义空间的语义检索模型 检索技术是智能中文农业垂直搜索引擎实现高效检索的核心技术之一，针对语义检索的现状和存在的问题，AgriRoom采用了一种新型的基于双重语义空间的语义检索模型[11]。该检索模型的基本思路是将检索过程分解为两个阶段：①利用改进后的随机索引技术[11]生成农业测试集的文档空间和词空间，然后获得查询句的语义向量，与文档空间中的向量进行比较，获得初选文档列表;②利用潜在语义分析技术生成文档空间的文档相似度矩阵[12]，利用文档间的相似度值，对初选文档列表中大于指定阈值的文档查找相关文档，并更新文档列表，最终获得结果列表返回给用户。AgriRoom的语义检索模型见图5。 3 系统的实现 基于系统的总体设计和相关研究成果，课题组构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。从种子站点开始抓取互联网中的相关网页，并经过信息过滤后，建立农业网页数据库和分页式倒排索引库，再经过进一步的语义分析后，建立语义索引库，最终能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 3.1 开发环境与工具 系统开发的硬件环境为：64位曙光刀片服务器，其主要配置为4 GB内存，260 GB硬盘容量;软件配置为：Redhat Linux操作系统，其内核为2.6.31.5-127.fc12.i686.PAE，编译器为GCC 4.4.2，Web服务器为Apache 2.x。系统的后台数据库为：MySQL。 4 小结 面对海量的互联网信息资源，如何快速而有效地获取个性化的农业知识和信息资源成为数字农业迫切需要解决的问题。智能中文农业垂直搜索引擎的出现将有效解决农业信息“迷航”问题。因此研究构建了智能中文农业垂直搜索引擎的关键技术，提出了基于网页分类和多元线性回归分析的信息过滤技术、分页式倒排索引技术以及基于随机索引和潜在语义分析的语义检索模型。最终，构建了功能完备的智能中文农业垂直搜索引擎AgriRoom。经过实际应用证明，该系统能够为用户提供方便、准确的农业信息检索服务。 智能农业论文:基于NRF905的智能农业无线通信系统设计 摘 要：智能农业是农业领域推出的第一代拥有自主知识产权的远程环境监测系统。它是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤含水量、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌，开关卷帘等）。同时在温室现场布置摄像头等监控设备，实时采集视频信号。用户通过电脑或智能手机终端，随时随地观察现场情况，查看现场温湿度等数据和远程智能调节指定设备的运行状态。现场采集的数据，为农业综合生态信息检测，对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依据。前端设备支持多种传感器的接口，同时支持音频，视频功能，可以有效的为农业专家提供第一手的现场专业数据。 关键词： 智能农业；无线传感器；远程监控；实时采集 一、物联网概述 （一）物联网技术的背景 物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，物联网技术被誉为全球一个新的经济增长点，国家和政府部门非常注重物联网产业的发展，据新华社报道，在各省启动的十二五规划中，有23个省份将物联网作为重要的发展目标。 物联网（The Internet of things）是指通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统（GPS）、二维码等信息感知设备，按约定的协议连接起来，通过有线或无线网络的组织模式进行信息交换和通信，以实现智能化识别、数据采集、智能控制、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网技术在农业中的应用，既能改变粗放的农业经营管理方式，也能提高动植物疫情疫病防控能力，确保农产品质量安全，引领现代农业发展。 农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过各种传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的位置，这样农业将逐渐地从以人力为重心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和技术为中心，大规模地使用各种自动化、智能化、远程控制的设备的生产模式。 短距离无线数据通信系统一般情况下由终端节点、通信系统节点及管理器节点组成，其系统结构框图如图1所示。 （二）智能农业系统的功能介绍 物联网智能农业平台系统由前端数据采集系统、无线传输系统、远程监控系统、数据处理系统和专家系统组成，其各部分系统功能介绍如下： 1.智能农业数据采集系统 数据采集管理系统主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量等传感器采集的数据以及视频监控数据的采集和管理。可为用户在电脑与手机终端上实时、直观的展示采集到的数据。用户可以在平台上查看自己需要的数据，包括实时数据采集、历史数据管理，以及为用户提供自定义打印报表，提供各种汇总统计信息，对数据库备份等服务，从而方便的得到数据信息，辅助决策等。 实时采集的数据主要为各类传感器采集的数据和视频监控采集的现场视频数据。温度包括空气温度、浅层土壤温度（土下2cm）、深层土壤温度（土下5cm）；湿度主要包括空气的湿度、浅层土壤含水量（土下2cm）、深层土壤含水量（土下5cm）。传感器采集数据的上传采用ZigBee无线传输模式，ZigBee发送模块将传感器的采集数据传送到ZigBee节点上。 用户可以在农业物联网平台上或通过手机终端等查看现场的实时采集的数据，并且在界面上可显示实时采集数据的曲线图。 2.智能农业视频监控系统 视频监控系统采用高精度摄像机对农田或大棚等进行视频监控，系统清晰度和稳定性等参数均符合国内相关标准。 在大棚内安装视频监控系统，平台将视频监控文件进行处理传给后台管理子系统，可在微机终端进行查看，后台管理系统将视频监控文件进行处理通过WAP方式利用手机终端进行查看。企业管理层或相关管理结构负责人可通过手机视频来了解农业示范区现场动态情况。系统可以通过视频监控植物的成长过程（实时、录像）供远程学习。 3.智能农业预警系统 当采集数据超过系统预先设置的限制是，将开启系统报警功能，并发送短信告知相关管理人员，便于对农作物生产的管理。 4.智能农业设备远程控制系统 设备远程控制系统主要有控制设备和相应的继电器控制器控制电路组成，通过继电器可以自由控制各种农业生产设备，包括喷淋、滴灌等喷水系统和卷帘、风机等空气调节系统等。用户可通过电脑或手机终端对设备直接操控，完成日常工作。 二、NRF905的概述 （一）NRF905概述 NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片，工作电压为1.9-3.6V，32引脚QFN封装（5mm×5mm），工作于433/868/915MHz 3个ISM频道，频道之间的转换时间小于650us.自动产生前导码和CRC校验码，可以很容易通过SPI接口进行编程配置。[8] 外围器件连接简单，无需外部SAW滤波器。芯片内部本身附带功率放大器、频率合成器、调制器和晶体振荡器等部分，其中输出功率以及通信频道可通过编写程序进行配置。从NRF905的芯片手册中查到，其功耗十分小，当以10dBm 的功率发射时，工作电流仅有 30mA，同时支持多种低功率工作模式，待机模式下电流仅为12.5μA，节能设计更加方便。 （二）工作原理 该系统主要是实现的是点对点无线收发数据的过程，单片机将地址和数据写完后，就要控制NRF905无线收发模块将接收到的数据发送出去，NRF905发送模式会自动产生字头和CRC校验码，当发送过程完成后，数据准备好引脚（即DR）通知单片机数据发送完毕。下面是NRF905发送数据的流程：（1）当单片机发送数据的时候，根据时序图将要发送的数据以及接收机的地址通过SPI接口传送给NRF905，SPI接口的速率在通信协议和期器件配置时已经确定；（2）通过单片机置高TRX_CE和TX_EN，激发NRF905的射频发送（ShockBurstTM）模式；（3）NRF905的ShockBurstTM发送；（4）若单片机将AUTO_RETRAN寄存器设置为高电平时，此指令表明需要再次发送数据，NRF905无线模块将实施重发，持续到STC89C516RD+单片机将TRX_CE变为低电平为止；（5）当TRX_CE被置低时，表示NRF905发送数据过程完成，芯片将自动进入空闲模式。[14] 三、系统硬件设计 节点硬件结构。本系统的通信底板以STC89C516RD+单片机为核心，通过Altium Designer软件自行设计通信子系统的PCB板，将NRF905无线收发模块安放在预先设计好的的系统板上。串口电路部分采用MAX232芯片，外围搭建光照强度传感器、温度传感器、湿度传感器等，硬件结构简单，性能稳定，同时有效的节约了成本。 四、系统运行流程 软件构架。本系统工作时首先节点1先设定为发送模式，通过外接各种传感器将采集到的数据传送数据给节点2，然后等待节点2接收，当节点2得到正确的数据之后，又将反馈信息发送给节点1，当节点1得收正确的反馈信息之后，系统板上的LED灯将会点亮，则说明发送接收成功。 五、运行结果 系统硬件连接实物图如图2所示。 数据收发完全正确，其结果显示如图3所示。 短距离无线数据业务以其低功耗、数据传输可靠、信息容量大等特点正被应用到广阔的应用领域。本文首先对其发展前景和应用现状及无线通信系统的广泛应用进行了概述，重点是对本课题所采用的STC89C516RD+型单片机与无线收发模块NRF905，再使用LCD液晶显示器进行实时显示来完成NRF905的无线通信系统设计，同时对短距离无线通信技术的结构特点进行了较为详细的论述，对其发展前景也进行了深入的研究。 无线通信技术，正在迅猛发展并广泛应用于各个领域。本文对其在盲区无线智能通信系统中的应用作了一些有益的研究并取得了一些成果，但仍有许多问题可待进一步的研究解决。（1）提高节点集成化，缩小体积。本文制作完成的节点是由微控制系统板和射频通信板组成的，体积较大。在以后的电子技术发展中可以同时将射频通信系统和微控制系统以及一些相关应用集成到同一芯片上，将会极大缩小节点体积。（2）能耗管理智能化研究，进一步降低能耗。本文所作研究对能耗管理方面通过采用系统定时休眠来达到节能的目的。进行能耗管理提高系统自身运行的稳定性，延长系统的使用时间，最终提高了系统自身的应用效益。 利用无线传感器网络实现数据传输是农业环境测控系统通信问题的有效方法。将无线传感器网络技术的农业系统环境信息采集与监测控制系统用于农业环境数据的接收、实时显示和存储，并通过无线方式实现与远程管理中心的通信，成功地解决了传统农业下的各种问题，无线传感器网络技术必将更大更广阔的农业领域中发挥越来越重要的作用。 [作者简介]葛付伟，南开大学滨海学院电子科学系，教师；毛建新，南开大学滨海学院电子科学系，本科在读。 智能农业论文:基于ZigBee技术的智能农业大棚的研究 【摘要】智能农业控制通过实时采集农业大棚内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤水分等环境参数，自动开启或者关闭指定设备;可以根据用户需求，随时进行处理。本文提出了利用ZigBee技术进行无线传感的智能农业大棚设计，为农业生态信息自动监测、对设施进行自动控制和智能化管理提供科学依据。 【关键词】ZigBee;智能;农业大棚;物联网 一、概述 “物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。 智能控制是为了达到节能、舒适、便利的目的，要求对市政、家庭、农业等的智能控制和监视制定细致的策略和方案。但是，传统的智能控制系统由于很多因素的制约，很难达到要求。为了解决这些问题，业界尝试了很多办法，但基本上都属于封闭式的，多采用私有协议，彼此间难以互通，导致结构不透明，灵活性、扩充性不佳。从长远看，智能控制系统的发展趋势是走向开放，尤其是智能控制与互联网的融合是其中一个重要发展趋势。 二、智能农业大棚的应用分析 通过对农业大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤的水分等参数的采集，能够根据用户设定的参数，自动开启或关闭设备，来达到大棚内的参数平衡。这样，可以实现农业生态信息的自动监测，对大棚内设施进行自动控制和智能化管理。 大棚监控及智能控制解决方案是通过光照、温度、湿度等无线传感器，对农作物温室内的温度，湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、CO浓度等环境参数进行实时采集，自动开启或者关闭指定设备（如远程控制浇灌、开关卷帘等）。在每个智能农业大棚内部署空气温湿度传感器2只，用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数;每个农业大棚内部署土壤温度传感器2只、土壤湿度传感器2只、光照度传感器2只，用来监测大棚内土壤温度、土壤水分、光照度等参数。所有传感器一律采用直流24V电源供电，大棚内仅需提供交流220V市电即可。 每个农业大棚园区部署1套采集传输设备（包含中心节点、无线3G路由器、无线3G网卡等），用来传输各农业大棚的传感器数据、设备控制指令数据等到internet上与平台服务器交互。 在每个需要智能控制功能的大棚内安装智能控制设备1套（包含一体化控制器、扩展控制配电箱、电磁阀、电源转换适配设备等），用来传递控制指令、响应控制执行设备。实现对大棚内的电动卷帘、智能喷水、智能通风等行为的实现。 三、系统架构研究 1、总体架构 系统的总体架构分为传感信息采集、视频监控、智能分析和远程控制四部分。 2、传感信息采集分析： 数据采集系统，主要负责温室内部光照、温度、湿度和土壤含水量以及视频等数据的采集和控制。数据传感器的上传采用ZigBee无线传感模式。 传感器的数据上具有Zigbee模式和RS485模式两种，RS485模式中数据信号通过有线的方式传送，涉及大量的通讯布线。而在Zigbee传输模式中，传感器数据通过Zigbee发送模块传送到Zigbee中心节点上，用户终端和一体化控制器间传送的控制指令也通过Zigbee发送模块传送到中心节点上，省去了通讯线缆的部署工作。中心节点再经过边缘网关将传感器数据、控制指令发送到上位机的业务平台。用户可以通过有线网络/无线网络访问上位机系统业务平台，实时监测大棚现场的传感器参数，控制大棚现场的相关设备。Zigbee模式具有部署灵活、扩展方便等优点。所以，在这里我们采用的是Zigbee模式。 3、控制系统分析： 控制系统主要由一体化控制器、执行设备和相关线路组成，通过一体化控制器可以自由控制各种农业生产执行设备，包括喷水系统和空气调节系统等，喷水系统可支持喷淋、滴灌等多种设备，空气调节系统可支持卷帘、风机等设备。 采集传输部分主要将设备采集到的数值传送到服务器上，现有大棚设备支持3G、有线等多种数据传输方式，在传输协议上支持IPv4现网协议及下一代互联网IPv6协议。 业务平台负责对用户提供智能大棚的所有功能展示，主要功能包括环境数据监测、数据空间/时间分布、历史数据、超阈值告警和远程控制五个方面。用户还可以根据需要添加视频设备实现远程视频监控功能。数据空间/时间分布将系统采集到的数值通过直观的形式向用户展示时间分布状况（折线图）和空间分布状况（场图）、历史数据可以向用户提供历史一段时间的数值展示;超阈值告警则允许用户制定自定义的数据范围，并将超出范围的情况反映给用户。 四、智能农业大棚主要功能 1、数据采集 能够对智能农业大棚内的数据进行无线采集，可以采集内部的温湿度、光照、以及土壤的水分等参数。 2、视频监控 用户能够实时地通过电脑或手机进行监控，观察大棚内作物生长状况。 3、数据存储 系统能够对历史数据进行保存，以便日后对这些数据进行分析，方便日后查询。 4、数据分析 系统将采集到的数据进行曲线图或柱状图分析，生成报表，根据分析后的数据，可以由此判断出在什么条件下更适宜农作物的生长，为以后种植的提供依据。 5、远程控制 只要能够联网，在任何时刻都可以对大棚内的设备进行远程控制，以调节内部的参数。 6、超限报警 用户可以自行设置超限值，当参数越过超限值时，可以通过监控器或手机进行实时报警，以便及时提醒用户。 五、结束语 随着物联网的普及，智能农业大棚将会在以后扮演越来越重要的角色。对农业生产起着非常重要的作用，同时也会推动农业经济的发展以及农业信息化的发展。