时间:2023-07-23 09:26:08
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电气工程一体化,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1电气工程自动化工程体系优缺点同时存在
现在我国运行的电气工程自动化工程采取的控制系统一般有集中监控、DCS(分布式控制)两种。首先集中控制系统的优势在于,它将全部功能都安置在一个处理器中,在系统设计、维护以及运行等方面都比较简单。其劣势在于处理器承担的任务量较大;在此控制体系中,隔离器件闭锁和断路器联锁是运用硬接线进行连接,在设备扩容等方面比较困难,其操作难度也比较大。其次DCS系统是在集中控制系统的前提下设计并发展起来的,在现代电气工程自动化工程控制系统中获得较为广泛的应用。其劣势在于使用和传统仪表相似的模拟仪表,减少系统安全可靠性,在维修环节也比较困难,各个设计厂家没有规范而统一的标准,加重维修的成本,并且其价格比较高。
1.2电气工程自动化工程控制系统还不具备标准化端口
电气工程自动化工程控制系统接口到目前为止还没有统一、完善的标准,这种情况提升工程造价,阻碍数据资源共享的实现。自动化体系设计方案很重要,然而很多企业没有规范的方案,各个厂家和企业间硬件和软件交换数据有差异,导致企业间难以深入的交流和信息交换。同时电气工程自动化工程控制没有实现统一化,难以根据客户要求设计、建立规范、标准的电气工程自动化工程控制体系。
1.3电气工程自动化工程控制没有实现专业化
在电气工程自动化工程控制设计、安装以及操作等环节,相关工作人员的专业技术比较薄弱,需要进一步提高。此外我国电气工程自动化工程控制习题创新能力不足,一般产品属于中低档,需要提高其创新能力。
2构建电气工程自动化工程控制系统的发展对策
2.1建立一体化的电气工程自动化工程控制体系
要从各个环节建立起具有一体化的电气工程自动化工程控制体系。首先国家要按照电气工程自动化工程控制体系具有技术水平和技术特点,制定统一的产品规范。其次厂家和企业要加强交流,从设备精简、调试与维修以及技术合理性等多方面向规范化的方向进行制造和生产,让控制体系更科学。最后要研发出新型、操控更方便的一体化控制系统,可以运用社会性质和分工外包间的协作,让零部件的生产走商业化生产的路线,促进电子工程自动化工程控制体系的一体化。
2.2运用国际化生产标准
IEC61850是现在控制系统厂家所认可的国际标准,可以参照这个标准对控制体系进行研究和开发。另外可以运用微软公司所制定的标准技术,由于企业策划电气工程自动化工程控制系统时,PC系统是连接管理系统和控制系统的中间系统,其接口具有标注化,能够保证厂家和企业间实施软件和硬件的数据交换,妥善的解决由于通讯而产生的问题。
2.3引进和培养电气工程自动化工程控制系统的专业人才
随着电气工程自动化工程控制逐渐集成化和高智能化,对其制造人员、维修人员和安装人员都具有很高的要求,所以要引进和培养专业技术较强的人员。首先企业要培养具有实际操作能力的人才,他们要了解和掌握软件和硬件系统的操作。其次对安装人员记性专业技术进行培训,使之懂得安装的流程和技术。最后要更新技术人员的知识结构,可以引进人才,通过引进人才的“传帮带”,培养新人,促进他们在维修和系统保养等方面的学习,提高工程系统安全可靠性。
3结语
关键词:电气工程;自动化;意义;发展难题;解决措施
1电气工程及自动化的发展过程
电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂,是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后,中国大力发展工业,以求获得快速的经济发展,提高国民的生活水平,在不断发展前进的过程中,电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段,其内容如下:
(1)第一阶段:随着机械工程和物理学的发展,科学工作者便考虑到将二者结合起来,寻求一种能够为电器制造也服务的科学,于是便诞生了电气工程。
(2)第二阶段:随着微波和无线通讯技术的兴起和发展,科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面,通过微波和无线通讯技术对机械的控制,来使机器完成生产工作并满足生产要求,这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。
(3)第三阶段:随着计算机和信息技术的发展和应用,它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来,于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。
2电气工程及自动化的发展意义
电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程,电气工程及其自动化的可以应用到各行各业,无论是一个断路器的设计,还是整架航空航天器的研究,都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展,使得机械制造业的生产车间空间得到节省,也减少了车间内人力物力的配置,很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动,而可以通过电脑终端的直接控制,这样,一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工,实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务,包括生产零件,组装,包装,流动,检测等整个制造流程,极大地提高了生产效率。
3电气工程及自动化的发展难题
尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速,但是到了新的发展阶段以来,电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难:
(1)电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗,当然,要想实现机电一体化控制,建造和安装布置控制设备是必需的,因而这部分能源消耗是无法避免的,为了降低成本,便只能从降低能耗方面着手;在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中,需要考虑到光照和温度调节方面的问题,同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系,电网的布置等问题,在诸多环节的能耗问题实在值得关注。
(2)电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中,有很多工厂为了完成机电一体化控制,但又考虑到成本的节约,放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求,使得建造标准低于国家规范,这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低,更可能使得整个系统运行故障频出,发生灾难性的事故。
(3)数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制,但是从目前的发展状况来看,电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态,还没有脱离出来成为一个独立的学科,因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一,在商业化的运行中,厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用,而不能完成不通机型之间的信息传递,这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。
(4)电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统,用来对机械系统进行控制,然而要想完成整个系统的运行,便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程,由于编写程序不通,电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低,这也会进一步影响工业生产的效率,从而影响到经济的发展速度。
4提高电气工程及自动化的方式
电气工程及其自动化主要分为两个部分,一是电气工程,另一便是自动化控制;因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手,通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。
(1)从电气工程方面:从上文问题分析可知,电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准,并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行,违者必究;施工单位在实际施工的过程中,不要照搬一般的施工流程,而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素,综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好,要严格按照标准选择适应的材料,施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。
(2)从自动化控制方面:自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一,控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题,企业的程序设计人员应不断优化反馈设计,完成精简有效的高质量程序编写;然后将最优质的程序在企业内或者行内推广,从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高,要想设计出优质的程序,设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程,通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外,政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口,能够让优秀的程序设计在整个行业内流通,从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。
参考文献:
[1]侯晓燕.电气工程及自动化工作原理[M].科技出版社,2009.
[2]李娜娜.电气工程及自动化的建设与发展的若干思考[J].电气自动化,2011.
助推作用。为了适应市场的需求,电气工程及自动化专业的教学改革也在如火如荼地进行着,让职业院校为社会培养更多的实用
性强的技术人才吧!
一、教学改革要综合考虑各个学科之间的联系
电气工程及自动化专业主要包括电工学、电气控制、电力系统安装与维护、电机学四个部分,电气工程及自动化专业是一个理论和实践紧密联系的专业。因为电气工程及自动化专业是一门基础性强、知识涉及面广的专业,因此也使得它与其他基础学科进行交叉与融合成为必然。例如,“电气工程”与“应用电子技术”交叉融合产生了“电力电子技术”,“电气工程”与“机械设计与制造”及“计算机控制技术”的交叉融合产生了“机电一体化”学科。现已形成以“机械”为主体、电气控制技术和计算机控制技术为核心的“机械+电气+计算机”的有机融合,“机电一体化”学科的产生实际是电气工程及自动化专业持续发展的必然趋势,也是电气工程及自动化领
域中机械技术与电子技术高度发展的必然结合。
二、教学改革要考虑专业人才的培养必须符合社会的需要
随着社会的进步与科学技术的发展,电气工程及自动化专业
的内涵也随之发生了变化,即由强电和弱电结合、电工技术和电子技术结合、软件和硬件结合,在电气工程、电力电子、信息控制技术、计算机技术等方面对学生进行严格的基本训练,使学生能得心应手地解决电气工程与自动控制技术领域中的任何实际问题。电气工程及自动化学科的主要目的是提高机器运行效率,而提高效
率的关键在于电力系统运行和维护的技术水平,从而达到运行的
科学性和可靠性。社会对工作岗位的需求使得强、弱电结合成为必然趋势,随即电气工程及自动化专业应运而生。在教学中要根据学生现有的基础知识,以及学生应该具备的理论知识和基本技能来
构建合理的课程体系,以达到良好的教学效果。
三、教学改革要注重提高学生素质
教学改革,不仅要改革教学方法和教学手段,更重要的是在教学过程中注重学生素质的不断提高。学生素质的提高重点是教师素质的提高,只有教师的素质提高了才能培养出高素质的学生。所以,教学改革不仅要强化教师的教学能力、指导能力,更重要的是教师整体素质的提高。在教学评价中要把“卷面成绩”“实训操作”“道德评价”“行为规范”等有机结合起来,进行综合性评价,综合评价成绩作为推荐学生就业的依据。学生为了获得更好的就业机会,在平时学习中就格外用心,在提高“技能”的同时更注重“成人”,学生的综合素质得到了提高。
随着社会的快速发展,学生不仅要具备基本的理论专业知识
关键词 电气工程;改造;自动化;趋势研究
中图分类号 TP 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0124-02
发展是推动社会进步的根本要素,制定科学发展观是促进我国国民经济效益增收的最佳方式。工业经济是三大产业的核心,决定了未来国民经济的改革发展趋势,搞好工业产业的内部结构模型是极为关键的。电气工程是工业经济的重点项目,对企业生产加工、系统供电、人机操作等均有较大的决定作用。经济全球化发展以来,中国企业参与国际竞争成为了必不可少的趋势,只有充分发挥本国经济等方面的优势,才能争取创造更多的经济收益。从社会主义科学发展观角度思考,工业经济改革也应朝着更加先进的方向迈进。实施电气工程改造既可以提升电力行业的科技实力,也能为广大用户创造更加有力的条件。本文主要分析了电气工程自动化改造的相关问题。
1 电气工程及其自动化
电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,更是当 今高新技术领域中不可或缺的关键学科。例如正是电子技术的巨大进步才推动了以计算机网络为基础的信息时代的到来,并将改变人类的生活工作模式等等。从某种意义上讲,电气工程的发达程度代表着国家的科技进步水平。正因为此,电气工程的教育和科研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。今后若干年内对电气工程发展影响最大的主要因素包括以下内容。
1.1 信息技术
信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统,以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来,信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
1.2 操控系统
由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统(MEMS)。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。
2 电气工程的实际运用情况
电力是发展生产和提高人类生活水平的重要物质基础,电力的应用在不断深化和发展,电气自动化是国民 经济和人民生活现代化的重要标志。就目前国际水平而言,在今后相当长的时期内,电力的需求将不断增长,社会对电气工程及其自动化科技工作者的需求量呈上升态势。电气自动化用于工业控制系统,例如一条设备怎样运行才能保证它能正常生产出合格的产品,现代工业不是全人工,靠人来操作,却是由机器来制作,启动机器,就会自己运行下去,机器之所以能自动运行,就是电气自动化,所谓电气自动化,就是利用继电器、感应器等电气元件实现顺序控制、时间控制的过程。其他如一些仪表或伺服电机,能根据外界环境的变化反馈到内部,从而改变输出量,达到稳定的目的。电气工程的实际运用如下。
2.1 智能建筑
智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。
2.2 净化系统
净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18度-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。
3 电气自动化控制系统的设计
最大限度满足生产机械和工艺对电气控制的要求。生产机械和工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据,这些要求常常以工作循环图、执行原件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供,对于有调速要求的场合,还应给出调速技术指标。其他如:启动,转向、制动、照明、保护等要求,应根据生产需要充分考虑;在满足控制要求的前提下,设计方案应力求简单,经济;妥善处理机械与电气的关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的,要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用维护方便等方面协调处理好二者的关系;正确合理地选用电器元件;确保使用安全、可靠;制造美观、使用维护
方便。
3.1 集中监控方式
集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
3.2 远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。
3.3 现场总线监控方式
目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此,现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
4 电力系统自动化改造的趋势
电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统可以的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为了满足城市现代化建设发展的需要,对电力系统实施自动化改造是必不可少的,其改造的主要趋势包括以下内容。
4.1 功能多样化
传统电力系统的重点功能集中于发电、输电,在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的功能。电力系统自动化改造之后,系统功能日趋多样化,电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善,系统自动化状态,符合了系统高负荷运行状态的操作要求。
4.2 结构简单化
结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素,多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降,部分设备在系统运行时发挥不了作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化,且功能也明显优越于传统模式,促进了电力行业的持续发展。
4.3 设备智能化
电力设备是系统发挥作用的载体,电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低,自动化改造之后可利用计算机作为控制中心,利用程序代码指导电力设备操作,智能化执行设备命令,以逐渐提升作业效率。
4.4 操控一体化
当电力系统设备实现智能化之后,系统操控的一体化便成为现实。如:机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式,都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”,也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。
5 继电保护运用于自动化改造
除了对原始电能进行调控处理外,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、经济、优质的电能。为了保证电力系统在稳定可靠的环境下运行,添加继电保护装置是必不可少的,其对电力系统具有多方面功能。
5.1 针对性
由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴,需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能,可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如:电力设备出现短路问题,继电保护可立刻把设备从故障区域隔离;线路保护拒动作时,继电保护可将线路故障切除,具有针对性的故障防御处理功能。
5.2 稳定性
继电保护对电力系统的稳定性作用显著,特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行,以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件,如:继电保护装置能快速地切除故障,减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真,保证了系统在故障状态下的稳定运行,防止系统中断引起的
损坏。
5.3 可靠性
对电力系统实施自动化改造的根本目的是满足广大用户的用电需求,系统能否可靠地运行也决定了用户或设备的用电质量。继电保护装置的运用为系统可靠性提供了多方面的保障,如:安全方面,强大的故障处理功能保障了人员、设备的安全;效率方面,多功能的监测方式可及时发现异常信号,提醒技术人员调整系统结构。
6 自动化改造中的在线监测系统
“状态维修”技术凭借其独特的功能优势,在电气设备维修时得到了充分的运用,促进了电力系统运行水平的改善。在线监测系统是电气设备状态维修技术的关键系统,技术人员根据在线监测系统显示的数据可及时发现异常问题,引导技术人员尽快实施故障维修方案。
6.1 绝缘监测
电气设备的绝缘性能关系着电力系统运行的安全性,对线路绝缘进行监测是状态维修的重要内容。我国电网建设期间设计的绝缘监测系统多数是挂网运行的绝缘子,如:瓷、玻璃、复合绝缘子等,这些绝缘装置会受到外界因素的变化而减弱性能,对绝缘元件积极配备监测系统可保证电气设备的稳定作业。
6.2 雷击监测
线路是向电气设备传输电压的载体,若输电线路发生故障则会影响到电能的正常供应,不利于电气设备的持续性运行。状态维修方案中的在线监测系统需顾及到雷击的危害,参照电气设备的具体结构规划雷击监测系统。如:常用的雷击监测方法是安装避雷针或避雷器,电气设备遭受雷击前后可起到监测、保护的作用。
6.3 环境监测
环境对电气设备或连接线路也有很大的影响,若不采取有效的措施保护电气设备,则会造成设备的故障发生率上升。环境监测系统的主要监测对象是大气温度、湿度、二氧化硫等,当这些因素对电气设备的性能造成不利影响后,监测系统会把异常信号传递给监控中心,警告技术人员尽快采取维修措施保护系统及设备。
7 设备状态维修的辅助技术
电网改造工程的广泛开展,使得国内电气设备的功能日趋多样,而相应的电气设备的故障形式更加辅助,给设备维修人员的处理造成了很大的难度。随着电力科技研究工作的深入进行,设备状态维修引进了许多相关的辅助技术,降低了电气设备故障维修的难度。
7.1 传感技术
传感技术是状态维修时获取数据的主要手段,维修人员将传感器安装于电气设备,可定期接收有关设备的状态信号,为异常故障的判断提供了可靠的依据。此外,传感技术可以扩大电气设备的监测范围,其对电网工程建设范围内的任何区域的信号都能精准地捕捉。
7.2 传输技术
传输技术即“通信技术”,城市电网连接的设备数量、种类、型号等复杂多样。状态维修操作时需把电气设备的异常信号快速传输给控制中心,以引导维修人员尽快制定出处理方案,如:采取GMS或CDMA系统或GPS全球定位系统进行数字传输。
7.3 处理技术
利用传感器捕捉信号后,维修人员应对信号实施加工处理,筛选出最优价值的电气设备感应信号,保证后期故障维修操作具有针对性。一般信息处理技术要借助于计算机平台,凭借计算机强大的数据处理功能完成数据的收集、处理、分析等工作。
8 结论
总之,电气工程是社会现代化发展的重点工程,关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。深入研究电气工程改造及其自动化趋势,是企业未来发展的必然要求。面对电气工程自动化改造活动,企业应加强多方面的调控管理,确保改造工程达到预期的成效,提升电气工程的运行水平。
参考文献
[1]李艳.继电保护设备的实时数字仿真测试系统综述[J].电气应用,2008,12(05):30-31.
[2]梁小茹.电气人员仿真培训中培训管理系统的研究[J].华北电力大学学报,2008,20(11):141-142.
[3]王邦志.电气工程集中监控仿真培训系统的设计与实现[J].电网技术,2004,15(8):66-67.
[4]付金山.国网电力动态模拟实验室启用[J].中国电力报,2009,40(18):77-78.
【关键词】电气工程,自动化技术,建设与发展
我国是一个制造业大国,电气工程技术和自动化控制技术对提高我国制造业发展水平具有决定性的作用。特别在建设工业化社会主义社会的关键阶段,加快电气工程技术和自动化技术的发展速度,对我国保持经济快速、健康发展具有十分积极的意义。而且,积极建设新型电气工程生产系统和自动化控制系统,又是我国完成产业升级的关键。因此,有关部门必须给与高度重视。
1、我国电气工程及其自动化的建设重点分析
1.1电力负荷的分级。所谓电气系统,其核心在于“电”。也就是说,电气工程主要依靠电力,来驱动气动设备,来实现功能的。因此,电力负荷的设计与建设,就显得格外重要。特别是在电气工程系统日益细化的情况下,进行电力负荷的分级建设非常关键。电气工程中的电力负荷分级主要是指“依据工程平时使用的整体电源的设备功能及工作中电源中断造成的损失程度进行划分”,划分方式有一级、二级、三级之分,因此,在设计过程中一定要根据工程要根据工程的面积进行电力负荷分级。也就是说,根据不同的服务面积,电气工程的电力分级是有很大区别的。例如,在诸如大型电气化工厂或者工民建建筑物,一般就需要采用等级为一的电力负荷分级方案。而对于小型工程,则只需配备二等或者三等的分级方案就可以了。此外,在电力负荷分级建设过程中,不仅要遵循“够用”的原则,还要遵循节能的原则。其原因就在于,电气工程系统的电力消耗是非常大的,如果分级不够科学,很可能会因此影响工厂的经济效益。
1.2电源系统。电源系统是电气工程系统的关键设备之一,它为系统的正常运转供应必须的能源。因此,电源系统的建设,也是电气工程建设的重要方面。特别是在大型电气工程的建设中,由于电力消耗比较大,通过电源系统的建设,保证供电的持续性和稳定性,对工程的顺利建设具有重要意义。在电气工程中的电力系统自动化的控制系统建设中,电源可以分为两个来源,一部分是来自于当地电力系统电源,另一部分是来自于工程内部的电源。通常情况下电气工程中的内部电源主要是由“柴油发电机与蓄电池组构成”,在使用过程中,“一级负荷仅提供应急照明和少量通信”,而防空地下室在使用电源时可以直接把蓄电池作为内部电源来使用。而根据实际应用情况来看,内部电源的使用频率是远远低于外部电源的。不过,由于内部电源与外部电源不相连通,而且控制着电气化安全门等关键设备,在电气工程的建设过程中,内部电源的设计建设丝毫不能忽视。因为一点发生事故,必须依靠内部电源系统来驱动电气化的逃生系统。
1.3供电系统。对于电气工程来说,电力自动化的控制系统是由不同的供电单元组成的,所以,在设计过程中一定要把每个不同的单元作为一个独立的供电个体,每个独立单元都需要设计一个独立配电箱,这样就能保证供电系统是相互分离,独立存在的。此外,为了防止配电室在事故中遭到毁灭性的破坏或者发生故障而导致电气系统无法运转,还应该建立备用的配电室。而且,配电室之间应保证足够的距离。
2、我国电气工程及其自动化技术的未来发展趋势探讨
2.1模块化。所谓模块化,指的是在电气设备和自动化控制系统生产过程中,将复杂的零部件简单化,尽量减少零部件的数量,并尽可能地统一规格,从而提高电气系统一体化技术的发展水平以及电气产品的生产效率。在传统技术状态下,由于电气化产品的零部件比较多,规格在比较复杂,不仅使得产品的运行效率不够高,也在很大程度上影响了应用效能。为了进一步提高电气技术的整合水平,研究部门提出了机电一体化技术模块化的发展思路。在西方发展国家,电气工程设备模块化技术已经发展到了相当高的水平,并且取得了非常好的经济效益,对促进电气工程技术自动化发展的作用也非常明显。但是,我国模块化技术的发展还处在概念研究阶段,还没有投入到实际应用中。因此,模块化是我国电气工程及其自动化技术的未来重点发展方向之一。
2.2智能化。
智能是知识以及运用知识解决问题的总和,智能化是21世纪电气工程及其自动化技术技术发展的一个重要发展方向。使电气产品具备智能化控制能力,就是使电气系统具有人的部分智能,即一定的分析、思考、独立判断能力。而电气工程技术的智能化发展水平,代表了一个国家电气技术整体实力。而且,电气技术的智能化所带来的好处也是显而易见的:一方面,智能化的产品能够在很大程度上代替人的职能,从而节约大量的人力资源。而且,智能化程度较高的电气产品还能够独立完成一些比较危险的生产任务,从而在最大程度上保证生产人员的安全;另一方面,智能化电气技术能够大幅度地提高生产效率。智能化电气技术的中央处理系统能够自主地处理生产任务,能够组织生产流水线,还能够处理一些生产故障。这种智能化的电气工程技术能够很容易实现高速自主生产,其生产效率是传统生产方式的数倍甚至数十倍。虽然我国在电气工程技术智能技术方面的研究取得了不小的进步,且逐渐开始了实际应用。但是整体技术水平不够高,生产成本也比较高昂。因此,在未来的一段时间内,智能化和降低应用成本,是我国电气工程技术发展的重要方向。
1、该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。电气工程及其自动化专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。
2、电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术,信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。
(来源:文章屋网 )
1我国电气工程及其自动化技术背景与意义分析
电气工程作为我国电力事业建设发展的重要工程项目之一,在我国的现代化建设与发展中同样具有非常突出的地位和作用。近年来,随着科学技术与信息自动化的建设发展,电气自动化的应用发展也越来越常见,不仅为电气工程的施工建设创造了突出的价值,而且对于推动我国自动化技术的发展进步也有着不可小觑的作用意义。在电气工程的施工建设中,其自动化技术不仅包含着计算机信息技术与网络信息通讯技术,同时还包含有机电一体化和电机等各种软硬件技术,拥有比较广泛的技术覆盖,它在电力事业的应用发展也包含了从电力生产到推广运营等各个环节,因此,进行电气工程及其自动化技术技术的分析研究,具有突出的作用和价值意义,尤其是在国家对电气自动化技术的大力推广与支持应用的情况,进行电气工程与自动化技术发展应用的分析研究,其作用意义更为凸显。
2我国电气工程自动化技术的特征与应用分析
2.1我国电气工程自动化技术特征分析
电气工程自动化技术作为一种集合了自动化、信息化与智能化的技术手段,其在实际中的应用实现不仅能够有效的提升电气工程的施工建设质量效率,更是对于降低电气工程施工建设成本,推动电气工程事业建设的大发展有着积极的作用和价值意义。需要注意的是,与其他工程领域中所应用实现的自动化技术不同,电气工程自动化技术由于受到电气工程自身的领域特征限制与作用影响,在实际建设应用中所实现的自动化技术不仅包含有计算技术信息技术和各种电子电力技术、通讯建设技术,而且电力调度以及电网建设、改造等方面的自动化要求也比较高,因此,对于促进自动化技术自身的发展提升也有着重要的积极作用和意义。此外,电气工程自动化技术在新能源的开发应用上,也表现出相对较高的自动化建设与发展要求,这也是电气工程自动化技术与其他自动化技术之间较为突出的区别特征。最后,在电气工程施工建设中,其自动化技术不仅能够实现电气工程施工建设的远程监控操纵与集中控制,而且具有现场总线监控的作用功能,在实际建设中能够借助计算机设备通过中央处理器系统,对施工建设现场与施工过程进行监督控制,以促进电气工程及其施工建设的改进提升。
2.2我国电气工程自动化技术的应用与发展
根据电气工程施工建设中自动化技术的实际推广与应用情况,主要体现在发电自动化与配电自动化、变电自动化、电网运行调度自动化四个方面。发电自动化是指发电厂在发电运行中通过各种自动化技术与系统应用实现发电量的自动控制,比较常见的发电自动控制系统主要包括自动电压控制以及自动发电量控制、发电运行中的动力机械自动运行控制等技术系统。根据我国发电厂的发电运行情况,主要包括水力发电运行自动化和火力发电运行自动化,其中,水力发电运行的自动化程度要比火力发电自动化程度高,水力发电自动化需要在水力发电过程中运用调速器以及水轮机、水力发电励磁控制系统等控制技术,在电力发电运行中实现自动化运行控制。通常情况下,比较常见的水力发电自动化主要有公用设备自动化以及单机自动化、水电厂发电运行综合自动化等,对于提升水电厂发电运行的经济效益与安全稳定性有着极为重要的积极作用和影响。在我国,火电厂发电运行中也已经实现了自动化技术的应用,它主要包括对于火力发电信息数据的处理以及发电运行保护、发电运行检测、运行控制等自动化技术和系统。配电自动化在电气工程自动化中的技术规模相对比较小,尤其是与电力调度自动化技术相比时。电气工程的配电自动化中主要包含了现代控制技术、计算机技术、数据通讯与传输技术和设备运行控制技术等自动化技术,通过配电运行过程的自动化,实现整个运行过程的自动化控制与运行管理,它在保证电力供应可靠性、提升电力输送质量与电力服务水平等方面有着积极作用和意义,并且能够有效减轻电力工程人员的工作强度。电力运行中,变电站主要是实现电能的接受、分配以及变换控制,其自动化程度对于电力自动化的整体水平有着重要的作用和影响。结合变电站工作运行的实际情况,实现变电站工作运行的自动化主要是通过对于变电站工作运行数据的自动化处理与运行控制来保障变电站工作运行的自主性。在我国的变电自动化中,已经应用实现的技术手段包括变电站继电保护微机化以及远程远动控制、变电站运行无人值守模式等。最后,电力调度自动化是实现发、供电保障的重要技术,对于电力供应以及运行服务的质量水平有着绝对的作用和影响,是提升电网运行服务的关键技术。目前我国电力运行中已经实现的电力调度自动化技术包括电网运行实时监控技术、经济调度技术、事故分析处理技术等自动化技术,对于减少电网运行故障、保障电网经济可靠运行有着积极作用与价值意义。随着现代化技术的发展进步以及电力需求的不断提升,电力运行与服务发展过程中也逐渐朝着更高目标方向发展,电气工程的自动化也逐渐由发电、输电的自动化朝着电力运行全面自动化方向发展,并且自动化技术水平也不断的改进提升,管控一体化以及状态检修等先进管理与控制等热点技术在电气工程中的应用实现也会越来越多,越来越普遍。
3结束语
总之,电气工程作为电力建设与发展的重要工程项目之一,其自动化技术与发展水平对于电力事业及现代化建设都有着至关重要的作用和影响,进行电气工程及自动化技术的应用发展分析,其作用意义尤为突出。
作者:贺代德单位:西安科技大学高新学院
关键词:高校;电气工程;自动化;课程体系;改革措施
现阶段我国电气科学发展实力已然攀升至更高的等级层次,为日后通信、电子、计算机、自动化操作等一系列创新技术要素有机融合,提供了合理的保障条件。处于新时期之下,为了愈加理想化满足社会各业的人才需求,各类高校务必要竭尽全力开展电气工程及其自动化专业课程体系的改建工作。换句话说,就是凭借就业作为基础性导向媒介,强化市场型人才的培养实效,并且推动社会不同行业领域的改革发展进程。
一、电气工程及其自动化专业课程的特征
论证步入新时代之后,电气工程各类知识点都开始在社会不同领域之中贯穿融入,特别是在信息和自动化技术设施支持作用下,为不同行业高效率竞争和发展,提供较为强劲的推动力。电气工程及其自动化专业本身保留较强的工程、实践应用特性,并且可以延展出电工理论、电气装备制造与应用、电力系统运行与监控等重要性结构单元。为了确保实时性向特定岗位培养供应实用型人才,高校电气工程及其自动化专业不单单要做好基础性电气理论知识讲解工作,同时要引导内部学生参与相关实践活动,以此使学生熟练把控各类操作技巧。
二、高校传统电气工程及其自动化专业课程体系中存在的弊端
透过宏观角度观察认证,传统的高校电气工程及其自动化专业课程体系遗留许多缺陷,最为常见的现象是教学理念和引导方式的滞后状况,如若长期放置不管,只会持续削减该类专业课程整体教学水平。经过围观层面审视,如今我国高校电气工程和其自动化专业课程体系,主要依照公共和学科基础课、专业主干和方向课、实践指导的结构层次加以构。不过时代变迁过后,这类专业人才需求自然不可能停滞不前,因此既有的课程体系同步开始和新形势要求产生诸多强烈的冲突现象。具体细节则表现为:
1.课程内容设置存在漏洞
一些高等院校设置电气工程及其自动化专业的时间并不是十分久远,因为个体实践经验不足,预先设置的课程体系始终遗留许多缺陷,其中最富有代表性的莫过于课程内容,至于相关细节则如下所示:首先,公共基础课程门数设置超标,令学生承受过重的身心压力,如若长期放纵下去,势必会在该类专业课程学习过程中产生严重的注意力分散状况。其次,专业课程定位方向不够明确,仅锁定在电机控制和电力系统自动化操作两类方向上,并且其间对应模块课程设置的数量明显有所不足。最后,实践类教学课程数量不多,包括该类专业的限选和任选课在内,甚至都未曾组织合理程度的实践训练环节。
2.学时安排不够科学妥善
通常状况下,高校既有的电气工程和其自动化课程体系要求学时控制在2900学时范畴以内,当中公共基础课大约890学时,占据比例为31%。这部分基础课程主要在高校二年级前期设置,经常表现为总体学时数量过多,且广泛涉猎政治、英语、体育等不同类型课程内容,至于能够和本专业产生关联的公共基础课学时数量不过才120学时左右,几乎占据公共基础课总体学时数量的14%。这种课程内容设置方式,尤其对于电气工程及其自动化专业的低年级学生群体来讲,必然会存在较强的消极影响问题。例如,当该类专业学生保留较高的专业知识学习激情时,却面临相关性公共基础课课时较少的挑战困境,长此以往,只会持续打消学生的求学信念,严重情况下令他们滋生出许多不好的学习习惯。有关专业方向课的学时没能得到妥善化控制。例如,电力系统继电保护原理、发电厂电气主体系统、变电站综合自动化、电力路系统自动控制和远动技术等,他们彼此预设的学时数量则分别为43、35、40、36,总体学时数量偏少,即当中第一和第三类课程包含实践训练环节,提供的学时数量极为有限。
三、进行高校电气工程及其自动化专业课程体系科学化创新改革的措施
1.凭借就业作为基础性导向媒介,逐步强化对学生的实训力度
在当前人才市场竞争趋势的持续激化和就业困难大背景影响作用下,涉及高校电气工程及其自动化专业务必要凭借就业作为基础性导向,在重新创建整体课程体系期间培养学生多重职业技能和素养。换句话说,就是利用实训活动组织,使该类专业学生细致化感知和熟练化掌握电气工程及其自动化技术的交接过程,为后续学生执行力有机强化,提供丰富的指导性依据。需要额外加以强调的是,在组织现代专业课程体系构建工作过程中,为了有效贯彻落实该类体系构建的实效性目标,就应该遵守就业的导向作用基础上,在第一时间内将和电气工程关联缜密的职业要素加以沿用,并且确保结合特定行业规范标准制定实施富有针对性的就业指导方案。首先,设置生动化的教学引导情境,组织学生参与各类小组实践活动项目,进一步使这类学生全面化掌握电气工程自动化行业领域之中所需的各项技能和素质。其次,为了更为人性化地服务就业,高校有必要选择和企业合作,共同建立适当规模的实训基地,在确保完成理论教学和实践应用相互融合任务的同时,激发出电气工程及其自动化专业学生更加完善化的创新技能和职业思维。例如,为了有机凸显高校电气工程及其自动化专业课程原有的创意性效果,相关教学设计人员应将电气设备的一系列有关技术作为一类关键性项目基础上,联合丰富实践经验进行妥善化的经营管理。其间可以考虑将特定专业特定班级学生划分为不同小组,并且分别赋予他们市场调查、设备操作、创新技术应用等挑战性任务,之后组织对应的评价工作并要求师生共同参与,进一步为日后该类专业学生熟练掌握不同职场环境的专属性业务内容等目标达成,做足准备工作。
2.开展合理规模的校企合作活动,辅助学生提前掌握必要的职业技能
为了培养更多的职业技能应用型人才,有关高校领导要积极开拓校企合作路径之余,进一步为内部电气工程及其自动化专业学生设置完善化的职业技能训练平台,这对大幅度提升学生的职业素养有着十分深刻的影响作用。归结来讲,经过校企合作机制大力推广执行之后,包括电气工程及其自动化等专业的学生在内都可以及时观察、学习到最先进的电力系统环境,掌握自动化、通信、计算机等相关技术的操作流程,有利于日后学生快速地步入相关企业进行实习并接受专业化技术教师指导,使这类学生群体预先适应过于复杂的职场环境。企业在获取人才方面保留明显的优先权力,如若和高校合作开展学生实训工作,可及时发现一些天资卓越和素质完善的人才,节省日后大规模人才招聘上消耗的精力。由此看来,开展校企合作,培养更高等级层次的技能应用型人才,是高校电气工程及其自动化课程体系改革工作中的必然选择。学校要优化教学方案的实施模式,引导学生更为高效率的实践应用所学知识。为了确保高校电气工程和自动化专业教学活动发挥出应有的实效性,学校必须选择预先进行完善化的教学方案规划执行,确保在及时引入合理数量和性能质量的设施条件基础上,逐步完善课程体系中的内容和资源,进一步搭建起多元化且高效率地实践模拟基地,为日后该类专业学生系统化学习和实践应用等需求满足,奠定基础。电气工程及其自动化专业学生在参与实践学习过程中所需的一系列资源,包括电气设备、实践操作工具和模具等,务必在第一时间内予以补充;之后顺势将理论课堂搬到实践模拟基地之中,在促进理实一体化学习结果的同时,完成这类学校体系的持续完善使命。
综上所述,为了全面迎合时展趋势,为相关行业培养更多数量的电气工程和自动化操作型人才,学校必须选择针对高校既有的专业课程体系创新改良,如设置全新的教学内容、在校企合作基础上创造实践技能训练平台等,方便日后教学中更加大范围地推广沿用理实一体化教学方案。这可以为我国电气工程及其自动化等行业可持续竞争发展,提供不竭的支持服务动力。
参考文献:
[1]崔茂齐.电气自动化技术专业应用型人才培养目标下大学生自主学习能力的培养[J].科技信息,2012
[2]张翠英.电气自动化类课程教学存在的问题及改革探索[J].现代农村科技,2012
[3]王静.探究中职电气自动化专业的教学改革——基于“理实一体化”模式[J].计算机光盘软件与应用,2013
关键词:电气自动化;电气工程;要点简析
中图分类号:F407 文献标识码: A
引言
电气自动化作为现代化技术的核心,在推动社会进步方面发挥着重要的作用,而且其更新的速度也越来越快。电气自动化是一门综合学科,它囊括了计算机技术、电子技术、机电一体化和网络控制技术等多方面的内容。如果将其融入电气工程中,能够进一步推动电气工程的发展,同时,也有利于提升自动化水平。
一、电气工程及其自动化的简要介绍
1、电气工程及其自动化的现状及重要性
电气工程及其自动化,顾名思义,它是一门涵盖与研究电气工程有关的科学。随着社会不断进步,电气自动化技术的发展也变得多元化。从某种角度上来讲,小至电气开关,大至科技航天,电气自动化都起着关键的作用。所以说,电气自动化的领域太广了,前景也永远不会冷门,没有电气自动化,现在的社会一切都要垮掉了,可见它的重要性。
2、电气工程及其自动化的发展趋势
由于电工学科在理论上和技术上都随着现代科技的变化而在不断变化,这就直接导致了传统的电工理论和知识在很大程度上已经不再适用于现今的发展水平。目前电气工程与自动化的状况以及相关专家的预测,电气自动化的发展趋势大致分为以下三种:分布式、开放化、信息化。分布式的结构是一种能确保网络中每个智能的模块能够独立工作的网络;开放化则是系统结构具有与外界的接口,实现系统与外界网络的连接;信息化则是使系统信息能够进行综合处理能力,与网络技术结合实现网络自动化和管控一体化。
随着高科技的不断创新和人工智能技术的发展,未来电气工程及自动化除了能保证以上三大方向发展之外,还可能会突破人与机器之间的障碍,朝着人工智能以及人机交互方面发展。
二、电气自动化的作用
在传统的电气工程制造中,电气设备各部分的功能都是由相应的独立配件实现的。将这些独立的配件彼此连接在一起,就能组成相关产品供用户使用。由于工作人员工作效率低,很难满足用户的全部要求,所以,很容易出现管理混乱的局面。
而将电气自动化应用于电气工程,可以通过微型计算机建立起自动化控制系统,以实现自动化和智能化管理,而且更加人性化,能够根据用户的要求完成任务。目前电气自动化的作用已体现我们日常的各个方面。
如在交通方面,电气化的铁路、轻轨、地铁,绝大多数列车都是靠电气化自动远程控制的。在工业方面,电力生产等各领域都主要是靠电气自动化进行操作、监控和维护。各种自动化半自动化的生产线的日常操作维护,远程监控,远程控制等等,方方面面基本上都必须用到电气自动化专业知识。在民用方面,消防报警系统、暖通系统、安防系统、自动化机械加工、配电系统、供电系统、还有我们平时的刷卡系统等等也都必须用电气自动化的知识。在通讯方面,手机、电脑通讯网络、光纤电缆通讯、各种控制系统等等都必须用到电气自动化的知识才能实现。
三、电气自动化在电气工程中应用的探讨
电气自动化的应用需遵循一定的原则,在新形势下,要适应对其生产工艺和产品提出的新要求,并尽量满足人们的需求,这样才能体现出其自身价值。
1、电气工程现场总线监控技术应用
在电气工程中,使用最广泛、有效性最高的技术非现场总线监控技术莫属。根据电气工程实际的不同间隔采取相对应的措施是这项技术的主要工作原理。现场总线监控技术具有很强的针对性,同时能够适量的减少使用隔离设备以及端子柜,最重要的是能够减少电气工程的成本费用。所有电气工程设备采取的都是现场安装方式,因为这种技术可以进行远程监控。这项技术的优越性还体现在通过通信方式来连接监控设备,从而完成全部监控过程。由于主要是以通信方式,利用网络信号来实现设备之间的相互联系,这种做法特有的独立性强和灵活性大的优点,使得设备故障不会影响到其他的设备,在整体上,整个电气工程的可靠性和安全相对就传统方式而言高出很多。此外,由于这种模式最省电缆,于是在一定程度上,也大大的降低了成本资金的投入。
2、电气安装工程预算编制自动化应用
在电气安装工程预算编制的过程中,我们即可以通过人工制图绘制出工程图也可以通过计算机的辅助设计出CAD工程图。这两类都是我们日常工作中经常接触和熟悉的电气专业施工图。对电气安装预算编制的自动化系统的应用,可以通过CAD工程图文件,进行直接的拷贝并录入计算机。同时,通过滤波和匹配算法,可以实现工程图中工程量信息的识别与自动提取。在一张CAD图中,对编制电气工程预算最重要的信息是有关设备的材料表。应用自动化系统可以先把CAD矢量图中和电气工程无关的信息去除。另外,采用多端滤波理论,从CAD图提出设备材料表的材料和设备名称。通过各个设备名称、规格型号以及单位、数量等的有用信息,接下来可以与设备库、材料库以及定额库进行关联,得出关于工程预算的最终工程量计算,采用的匹配算法进行科学计算。
3、电气工程集中式监控技术应用
由于运行维护方便,控制站要求不高,系统设计容易,集中式监控方式便开始在电气工程中应用起来。它是将系统中的各项功能集中到一个处理器中来进行工作的。这样使得自动化在电气工程中变得更加方便简单。而传统的监控方式,由于处理器的任务繁重,处理速度也因此而减慢了很多,尤其在电气设备应用到监控系统之后,由于电缆数量的增加,致使投资也不断增加的同时,系统的可靠性也在不断降低,这很容易出现电气工程中的设备不能操作的状况。集中监控方式克服了这些方面的不足,因此在电气工程中也得到了广泛的运用。
四、电气工程及自动化存在的不足和完善策略
系统集成性不强:电气工程自动化的提升,必然会经历系统集成的过程,但是,我国电气工程自动化仍然处于“多岛自动化”的现状,存在功能单一、互不连接、信息独享的问题,影响了电气工程自动化的进程。网络构架不统一:电气工程自动化发展过程中,由于很多相关企业和部门的网络构架不统一,使得电气工程无法建立快捷、高效的自动化系统。并且,不同企业的程序接口存在差异,影响了通过软件、硬件进行的信息和书的运输和交流,无法实现企业间的资源信息共享。过于受主观支配:在电气工程自动化技术的开发、应用中,技术人员之间的技能水平有很大的不同,受到技术人员主观意识的支配,使得自动化系统平台之间的较大差异,增加了电气工程自动化的成本。
自动化问题的完善对策,就要回到前面论述的电气自动化的发展趋势。电气工程的科技化:电气工程自动化进程中,要加强新科技、新材料、新设备的运用,一方面,要响应节能降耗的号召,积极推广降耗新铲平、新方法,另一方面,加强计算机信息技术、网络技术与自动化技术的结合,致力于研发新的高效的自动化产品,提高电气工程自动化水平。电气工程的信息化:由于电气工程是经济发展的重要保障,在科学技术成为主导的今天,电气工程的自动化要加强信息化水平的建设,计算机优化与仿真技术、人工智能分析技术已经广泛的应用于电力设备制造领域,体现了电气工程信息化的重要性。只有不断加强电气工程的信息化,才能够保证电气工程自动化进展。电气工程的开放化:信息共享是提高电气工程发展的有效途径,电气工程的开放化是实现信息共享的有效方式,电气工程的自动化,要求电气工程建立于外界有效的接口,通过与外界网络相连的计算机系统,进行信息和资源的交换和共享,进而实现电气工程自动化的管理和控制,是电气自动化的核心内容。
结束语
电气自动化是时展的必然产物,有着重大的现实意义。将其应用于电气工程中,可以有效改造各项设备。充分利用现代化高科技实现自动化和信息化,不但提高了工作效率,还保障了其安全。这种方式能够满足新形势下的电力需求,符合电力市场未来的发展趋势,应高度重视。
参考文献
[1]付晓宇.基于电气工程的电气自动化应用探究措施分析[J].消费电子,2013(18).
[2]徐永胜.探究电气自动化的应用现状和前景[J].中国市场,2013(30).
[3]刘莹.电气工程及其自动化问题及对策[J].黑龙江科技信息,2013(11):142.
关键词:课程体系船舶电气工程技术工作过程
引言
高等职业教育培养的是高等技术应用型专门人才,其技术专业的知识构成不像普通高校的学科专业那样强调专业知识的完整性系统性和逻辑性专业技术知识强调职业岗位工作的针对性、适应性和应用性。
在国家级和市级示范院校中,各重点建设专业都按照就业导向、能力本位,重构了专业课程体系。制定了符合企业要求的人才培养方案和专业课程标准,这为我们进行专业课程体系改革的研究和建设奠定了良好的基础。
一、目标与思路
按照“准确定位、夯实基础、提高能力、培训到位”的理念构建专业课程体系。通过企业调研和职业岗位分析,对学生的就业岗位和应具备的职业能力进行准确定位;通过岗位分析,构建基于工作过程的一体化的专业核心课程和基础平台课程的实训课题;在专业基础知识适度、够用的前提下,保证课程体系的系统性,拓宽和增强专业发展后劲。
1.1职业岗位分析以《中华人民共和国职业分类大典》为依据,通过分析,专业所面对的工种有4大类,岗位11种,通过分析,专业所面对的工种有4大类,岗位11种,其中船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气设备技术管理、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理是船舶电气工程技术专业面向的主要工作岗位。
通过对船舶电气工程技术专业面向的职业岗位群的分析研究,参考了劳动部《船舶电气职业标准》、《维修电工职业标准》以及中国船级社《钢质海船入级与建造规范》等,归纳出船舶电气专业的典型工作任务,由典型工作任务构建出学习领域。
以教师顶岗及调查问卷的方式进行企业调研,通过企业调研,明确了船舶电气工程技术专业毕业生的主要就业岗位:船舶电气设备安装调试、船舶电气设备维护检修、船舶电气施工管理、船舶机电设备质量管理等,及毕业生应该掌握的核心关键能力,确定了船舶电气工程技术专业的人才培养目标。
1.2课程体系重构通过对船舶电气专业所需要的核心专业能力和典型工作任务的分析,并按照高等职业技术教育自身的特点和要求对其进行归纳整合,进行学习领域概括,学习情境设计,重构课程体系。
二、课程体系的特点与创新
用基于工作过程的课程体系取代了沿用多年的以专业学科为基础的课程体系,在指导思想上有别于学习内容分割的模块化而追求学习与工作的一体化。该体系中的学习领域课程的实施过程中强调以行动为导向,在具体教学实施中,以学生为主体,以基于职业情境中的行动过程为途径,以师生及学生之间互动的合作行动为方式,培养学生具有专业能力、方法能力和社会能力构成的行为能力,即综合能力。:
体现“以人为本”的教育理念高职学生往往形象思维较好,模仿能力较强,而抽象思维和记忆力不是很突出。基于工作过程的课程体系,按照工作过程来序化知识,即以工作过程为参照系,将陈述性知识与过程性知识整合,理论知识与实践知识整合,使其更适合高职学生的认知特点。
三、结束语
根据人才培养目标的要求,紧密联系社会实际和行业形势,注重传授知识、培养能力和提高素质的协调发展,合理构建船舶电气工程技术专业的课程体系,从而适应船舶建造行业新形势的发展要求,符合学生毕业的实际应用和就业需要。随着教学改革的深化和在教学实践中不断总结经验,课程体系将不断完善,达到优化学生知识结构和促进专业人才培养的目的,从而为船舶建造行业的发展和地区经济的建设与繁荣做出积极贡献。
参考文献:
【关键词】电气自动化;电气工程;应用;浅析
一、前言
电气自动化是当前涉及行业最广的一门工科专业。由于其自动化的优势使其在当今社会各个方面均有所触及,其涉及的行业和跨度之广从小开关到大飞机转变中可以说明。该工科专业本身课程非常广,能够让毕业学员具有多种在社会上生存的技术,如信息处理、计算机软硬件处理技术、电气工程造作技术、实验和监控技术、电力电子技术等多领域技术。
此外,由于我国的电气工程行业发展的时间比较短,造成了我国电气自动化的水平不高,且电气自动化领域的人才短缺,从而严重影响了我国电气自动化技术的发展。电气自动化的发展对社会科技的进步有着极其深远的影响。对经济的发展起了不可估量的作用。本文针对现阶段我国电气自动化与电气工程相结合的情况进行分析。从某些层次上来讲,电气工程的发达程度甚至可以代表一个国家的科技进步水平。
二、电气自动化的概念和优点
电气工程(Electrical Engineering,简称EE)是当今高新技术领域中举足轻重的关键学科之一,更是现代科学研究领域中的热门学科。电气自动化是研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机等领域的一门科学。进入新世纪随着电力电子技术、微电子技术的迅猛发展。使其发展日趋多元化。尤其是结合了目前嵌入式、网络、通信等技术后,电气自动化已出现在我们身边的各个领域。电气自动化的优点包括:(1)优化供配电设计,促进电能合理利用。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;(2)提高设备运行效率,减少电能的直接或间接损耗。要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,提高电力设备的是利用率,减少电能的直接或间接损耗;(3)合理调整负荷,提高设备利用率。在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,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。
三、电气工程中自动化技术的发展和相关热点技术的运用
3.1我国自动化技术的发展概况
我国在上世纪60年代初期就开始了对变电站自动化技术的研制,并在70年代初期先后研发出集保护、控制和信号收集为一体的装置。在80年代中期时,由清华大学所研发的35kV变电站保护自动化和微机监测系统正式投入运行。在1998年,我国总装机容量超过了277GW,跃居当时世界第二位。
现代社会,随着工业化进程的加快和人们生活品质的提高,对电能供应的“安全、经济、优质、可靠”等各项指标的要求也越来越高。相应的,对自动化技术也提出了更高的要求和标准。当今电气工程中自动化技术正趋向于:
(1)由输电、发电自动化向输电、发电、配电自动化进行全面发展。(2)柔流输电技术(FACTS)的发展进一步提高了在输电和配电方面的自动化水平。(3)在控制策略上日益向着适应化、智能化、最优化、协调化和区域化方向发展。(4)在理论工具的应用上,越来越多的借助了当前现代化控制理论。(5)在控制手段上日益增加了对远程通信、电力电子器件和微机的应用。
3.2热点技术的运用
(1)管控一体化技术管控一体化技术是指将通讯各个环节和自动化技术进行集成和整合的现代自动化技术手段。集成控制系统和管理信息系统组成统一的控制信息网络,一方面通过集团企业资源规划系统(ERP)和制造执行系统(MES)进行互联,以确保能随时成功的获取信息;另一方面,使用计算机控制管理系统对生产过程中的检修数据和相关信息进行监控,以实现计算机检修管理系统(CMMS)和数据库的无缝连接。(2)状态检修技术状态检修技术是通过设备资产管理系统(AMS),使用其先进的状态监视和诊断技术功能,提供当前设备的状态信息和数据,进而对电气设备的状态进行判断,对隐患或故障进行预判,使当前的故障检修升级为状态检修。通过状态检修技术,能够有效的提高当前电气设备的安全性和可用性,克服了定期检修中的缺陷和遗漏问题。(3)先进管理和控制软件的应用当前,计算机控制系统在国内电场中已得到了广泛的使用,并极大的促进了电厂自动化技术的发展。然而,计算机控制系统的潜能并没有被完全发掘,为此,我们应吸取国外先进的技术经验,积极开发出适合我国电力行业所需的先进管理和控制软件,以充分发挥当前计算机控制系统的功能。
国外目前管理和控制软件主要有两大类,一种是偏向于实时控制功能,主要是对机组负荷变化进行控制;另一种则偏向于系统分析和管理的能力以及运行的经济性。在研发过程中,可根据实际发展需要,择优对这两类软件进行研发和运用。
四、涉及电气行业的自动化技术之优势
自动化技术涉及领域越来越大的根源在于该技术有不可替代的优势。首先,自动化技术的易操作,电气技术随着电力系统优化的需要产生的,此项技术是减少了人财物的大量投入,更加容易作者掌握,加强电气自动化技术的应用能力,将有力地提升电气工程技术的实用范围。[2]
其次,很高的结构性质,相比以前的电气工程技术,自动化技术的高结构性质更加凸显,随着时代的发展,自动化技术形成了较为完整的结构性质,很好的协调电气设备的运行,迎合了电气工程发展的需要。
最后一个优势就是自动化技术的适应能力比以前的电气技术强的多。以前的操作是依靠人工或半自动完成,一旦操作者出现问题,该系统将出现故障,例如,以前经常容易出现停电事故是因为当时的电力调配主要依靠人工完成,人工监测城市里各个用电单位的用电情况,有时发现问题就已经出现故障了,现在的电力调配主要依靠自动化技术控制,中央处理器严格监测各个单位的用电负荷,对可能出现的负载,及时加以调配,避免停电事故的频繁发生。
五、电气专业包涵自动化技术应用体现
自动化技术主要是利用中央处理器接受和发出预期设计好的程序,利用智能化取代人工实时操作,该项技术将成为电气工程发展过程不可或缺的一部分。其在电气工程领域应用的事例不再少数:
实例一:自动化技术运用在电气设备管理领域[2]。一般企业的电气设备具备系统复杂、体积庞大、设备操作困难,维护一次需要的人财物力巨大,但自动化技术的引进,在相应的设备设置相应的传感装置,设置中央处理器,编入几段操作程序,当电气设备工作时,设备中的传感器将采集的电子信号传送给中央处理器,处理器根据事前编写的程序,输出相应的指令,控制有关的电气设备执行有关指令。完成了弱电控制强电的操作,有力地确保设备控制的精细化。
实例二:自动化技术运用在电力系统的调配领域。调配电力资源也是电气工程的一项主要技术,中央处理系统严密监控各用电单位的实时负荷信息,遇到负荷过载后,及时发出调配信息,从小负载线路调配,当出现故障后,调配部门将及时发现,并指挥维修人员前往事故现场处置。电网的自动化调配就是将以前的人工监测和调配,运用网络和计算机自动监控代替。自动化技术完成了信息的自我监测,运算、比对,发现问题及时动作,降低停电事故的发生。
实例三:自动化技术运用在变电所的控制领域。以前的变电所都是操作者自身操作,所有监控信息采集及反馈都是人工,但是变电所存在大量的电磁辐射,对人员伤害较大,自动化技术的出现解放了人员,使得操作者从变电所里走出来,取代了人员,降低了其工作强度,同时由于计算机控制,精细化程度比人工操作高出很多,节约大量的时间,缩短工作周期。
参考文献:
关键词:电气控制;工业发展;自动化
中图分类号:C35 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)022-000319-01
一、引言
在实际生产过程中对各类电动机实现自动化控制就是电气控制的主要目标。就目前而言,电气控制技术已经在各个领域得到了普及与运用,这在工业自动化生产中表现的尤为突出[1-2]。不仅如此,现今高速发展的科技水平也主导着电气控制技术往更进一步的发展,原来的电气控制系统仅仅是以电气控制为主导,而随着近些年的发展,电气控制系统已经发展到集智能化、集成化为一体的发展模式,但是,与先进国家的电气控制系统对比来看,我国的电气控制系统依然存在着较多的问题,这些都阻碍了我国电气控制水平的进一步提升,文章基于此,希望提出一些能提升这些问题的可行性措施。
二、电气控制概述
一般来说,电气控制的主体原理就是以电气控制系统为核心,加上合理的线路布设以及其他相关措施来保证电气控制的实行。对于不同的工业生产设备,会采取不同的二次控制回路来达到电气控制的目的,然而,不同的设备存在着不同的系统以及布线特性,因此对于电气控制技术的选择,更要结合具体的工程才进行,一般来说,电气控制系统主要由以下几个部分组成:1.电源为整个电气控制提供能源支撑。2.使用熔断器以及继电器来对电气控制系统的回路加以保护。3.采用信号灯能够精准的将系统的运行情况的好坏反映出来,能够看出系统工作是否正常。4.虽然现在的自动回路是电气发展的总体趋势,但却依然不能完全放弃手动回路,这样可以防止系统在紧急情况下发生自动调节缓慢的情况。5.在一个电气控制系统中,通常一次只会启动一台来保障设备能够较好的运营,这也就决定了另一台可以通过闭锁来起到保护作用。
三、电气控制技术运用中存在的不足
1.电气控制系统存在的不足
控制效率是衡量一个电气控制系统好坏的重要指标,而控制技术的高低将会对控制的效率产生重要的影响。结合当前电气控制的现状,目前的电气控制系统并没有对于自动化的很高的运用程度。首先,PCL是现在自动化控制系统中最为常用的系统,但并不是所有的电气控制都能选择这个自动化控制系统来作为控制系统,另外,对于绝大多数工业生产企业来说,他们的员工文化素质水平也是良莠不齐,很多人并不是专业的系统设计师,因此在进行自动化系统设计时,很多人往往凭借着主管的意识来进行设计,在这个过程中,会出现很多的错误问题,这也对后期的运营成本带来了巨大的负担。
2.电气控制硬件存在不足
电气控制是一个复杂的系统性工程,而嫌弃控制系统是整个系统工程的核心板块,另外,由于这是一个复杂的系统工程,因此很多因素都会对整个电气控制效果产生重要的影响。从目前的实际情况来看,首先从硬件上来说,在继电器制造材料的选择也会对电气控制水平产生很重要影响。不仅如此,电气控制开关的选择,一旦选择的开关质量不过关,也就不能及时的对电气控制系统进行很好的控制。除此之外,在线路的设计布设中,所有的设计都应该按照一套原则执行,首先要选择高质量的线路材料,然后按照标准化流程进行排线布设,很多员工对于线路的设计不是很重视,这也导致了后期出现很大的维修成本,严重的还会产生严重的质量问题。
四、电气控制技术的优化措施分析
1.强化电气自动化工程系统的一体化
要想加强电气自动化工程的一体化建设,这不是简单的单一部门的责任,而是应该各方联动执行。首先,针对当前的行业形势,国家应该制定一个一体化的建设标准,另外,在进行一体化设计时,生产企业的商家要及时沟通,这样方便知道对方的需求,而清楚对方的需求不仅可以再往后的技术上更加有效,也能更好的降低往后的维护成本,这样的系统工程才是最优质最高效的,最后,应该重视科研的发展,不断进行创新探索,对于新型的控制系统要加强探索。
2.提高电气控制的设备质量
不管任何行业任何系统的形成,优质的硬件以及软件都是系统具有良好前景的必备条件,对于电气控制工程来说,采用更优质材料制造的开关,对于提高电气工程控制的技术至关重要。对于电气工程控制系统的硬件,首先,选择优质的材料,在这个基础上,严格按照安装标准,进行线路以及相关元件的安装,全方位的来保证整个电气控制的良好运行。
3.加强电气技术的网络化发展
面对当前迅猛发展的信息技术,信息技术与自动化控制的融合成了未来发展的主流方向,厂家为了满足市场不断提高的标准,积极推行IT与自动化的融合。与IT的融合包括很多方面,首先在设计上可以采用更智能化的辅助设备,在生产过程中,可以通过信息技术对生产各个环节进行监控,提取分析相关数据,建立信息化平台,以此来保证整个系统更加平稳的运行。
4.引进专业的电气工程技术人员
面对当前的信息化新时代,对于工程的技术操作人员来说,要求也在不断的提高,但在自动化控制系统中,经常会忽略重要的一步:对操作员的系统培训。随着电气自动化系统安装、操作以及维护工作的要求不断增高,设备人员前往一线去安装的整体流程进行了解,这对于增强操作人员对新系统的认识和了解有很强的作用。通过对专业知识的学习,以及一线的实践操作,实践结合培训,操作人员更加明白整个操作流程的重难点,尤其对于突发的故障,事先了解系统的工作原理,便能在工作时不出现错误的判断。
五、结论
面对当前信息化以及智能化对各行各业的冲击,这既是一种机遇也是一个挑战,本文通过对当前电气控制系统运用中存在的问题进行分析,并提出相关的针对性措施,本文得出结论,要想真正提升电气控制技术的水平,我们专业人员应该从各个方面进行努力,与时俱进,不断开拓创新,希望本文的写作可以为未来的研究提供借鉴。
参考文献:
[1]杨克冲,陈吉红,郑小年.数控机床电气控制[M].武汉,华中科技大学出版社,2004,8.