时间：2022-11-19 06:01:40
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篇电气硕士论文，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。
[关键词]供用电 安全性 可靠性 解决措施
[中图分类号] F407.61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-212-1
随着电力企业深化革新、新的生产力和生产关系的大调整，供用电的管理要适应新形势的要求，提高供用电的安全性与可靠性，是非常必要和迫切的。供用电的两个重要特点就是安全性与可靠性。供用电的安全性直接影响着供用电的可靠性，而其可靠性又是安全性的一个保障。因此，应将其放在一起进行浅析硕士论文和讨论。安全用电包括用电时的人身安全和设备安全。安全用电就是预防电气事故，而电气事故有其特殊的严重性：当发生人身触电时，轻则烧伤.重则死亡；当发生设备事故时，轻则损坏电器设备，重则引起火灾或爆炸。由于我们经常接触各种电气设备，因此必须十分重视安全用电不足，防止电气事故的发生。供电可靠性就是指供电系统对用户持续供电的能力，它是电力可靠性管理的一项重要内容，直接体现供电系统对用户的供电能力。
1安全用电
安全用电就是要降低和预防各类电气事故。常见的电气事故有：触电造成的人员伤亡，雷击事故，短路和过载造成的电路系统火灾、设备损坏，缺相、欠压、过压造成的设备不能正常运行，电气设备失爆造成的可燃物的爆炸，以及绝缘受损、保护失效、误操作造成的各种事故。
1.1触电及其预防
对于人来说.安全用电就是要预防触电。电对人身的伤害就是指电流对人身的伤害。而决定触电危险性的关键凶素是触电电压，但触电电压叉与触电方式有关。触电方式一般有：两相触电、中性点接地的单相触电、供电系统中性点不接的单相触电。不同的触电方式造成的危害程度是不一样的。防止触电的保护措施有：一是使用安全电压；二是采用绝缘保护，方式有外壳绝缘、场地绝缘和变压器隔离等；三是采用保护接地和保护接零：四是安装漏电保护器；五是将带电导体、电气元件和电缆接头等，都封闭在坚同的外壳内，并在电气设备的外壳与盖子之间设有可靠的机械闭锁装置，以保证在接通电源之后不能打开外盖。而在未合上外盖之前不接通电源，可有效防止发生触电事故；六是对可能造成意外触电的区域加装隔离、悬挂标志等醒目提示，还可以设置语音提示等辅助设施。
1.2雷击及其预防措施
雷击事故，固然与雷击线路这客观理由有较大关系，而设备缺陷也有莫大关系，设备理由主要有：
（1）绝缘子质量不过关。尤其是P-15、P-20针式绝缘子质量存在缺陷，近一、两年来，本地区频频发生雷击针式绝缘子爆裂事故，引起10kV线路接地或相间短路；
（2）10kV线路防雷措施不足。1998年底开始，很多地区的配电变压器都更换了氧化锌避雷器，但一些较长的10kV架空线路却没有安装线路型氧化锌避雷器；
（3）导线连接器接触不良。很多地区以前都习惯使用并沟线夹作为10kV线路的连接器，甚至连并沟线夹都不用而缠绕接线，并沟线夹连接或缠绕接线都不是的最佳连接，导线连接不良，会经受不住强大雷击电流的冲击；
（4）避雷器接地装置不合格。不合格的接地装置，接地电阻大于10欧，卸流能力低，雷击电流不能快速流入大地。
防雷击预防措施：
（1）更换、安装支柱式绝缘子或瓷横担。
（2）安装氧化锌避雷器。
（3）选用安普线夹。在今后的10kV线路改造和检修中，逐步淘汰并沟线夹作导线连接器，并严禁不用线夹而缠绕接线，应选用连接性能较好的安普线夹；
（4）检查、整改接地装置。
1.3防止误操作的有关措施
一是进行专门培训，使操作员熟悉操作流程；二是操作地点有操作顺序的明显标志；三是可设置闭锁装置，如误操作则闭锁不会打开而不能进行操作；四是操作时可一人操作一人监护。
1.4电气设备的防爆
具有挥发性可燃气体场所、可能产生爆炸危险的粉尘场所的电气设备应具有防爆性能。对于以上场所。电气设备的失爆极有可能引起爆炸，所以这样的场所的电气设备必须具有防爆性。电气设备的防爆措施有：采用本质安全技术；采片间隙隔爆技术；采用增加安全程度的措施；采用快速断电技术。
1.5引进新技术及使用新材料
（1）保证供用电安全必须有必要的保护。传统的继电保护使用的都是磁力机构.保护的动作主要反映在脱扣线圈带动的弹簧机构是否能够按整定要求动作，断开电气回路。而弹簧都会产生疲劳，会造成动作与设计不符或误动作与拒动作，凶此我们应该不断研究开发新的动作机构，克服这个缺陷。现在新一代电子保护脱扣器功能丰富。对电流的真实值反应灵敏，我们应该引进使用。
（2）绝缘理由造成的电气事故也很多，所以绝缘新材料的研究也是一个很大的课题。同时，还可以对设备设置双重绝缘结构，将主带电体与操作制约部分隔离，保证操作者在正常操作装置期间的安全。
（3）逐步引进自动化技术、网络监控技术，开发各类软件，对电网进行监控、故障预警、故障浅析硕士论文判断、设备缺陷在线监测，以保证电网安全可靠运行。同时，还可以考虑一些线路相间采井完全的隔离.避开操作时造成相阈短路事故。
（4）在一些特殊场所或高压Ⅸ域操作电气设备时可采用遥控技术，可避开误操作或其他失误造成的人员伤产。
（5）电网的越级跳闸也是常见的一类事故.越级跳闸就是下一级的电网事故越级顶了上一级的供电设备。这类事故一般是下一级客户设备拒动作或动作时间没有设置好。而现在已有软件能够解决这一不足。
（6）完善和增加保护单元，可设置多重保护，提高保护性能，保证设备动作是在事故发生前，以最大限度地保护人与设备的安全。
关键词：三坐标测量机，坐标系，检测，ZCR-CAD
三坐标测量机（CoordinateMeasuring Machining，简称CMM）是20世纪60年展起来的一种新型高效的精密测量仪器。它的出现，一方面是由于自动机床、数控机床高效率加工以及越来越多复杂形状零件加工需要有快速可靠的测量设备与之配套；另一方面是由于电子技术、计算机技术、数字控制技术以及精密加工技术的发展为三坐标测量机的产生提供了技术基础。目前，CMM在生产测试中得到了广泛应用，它几乎可以对生产中的所有三维复杂零件尺寸、形状和相互位置进行高准确度测量，成为现代工业检测和质量控制不可缺少的万能测量设备。
CMM在检测批量产品或单件产品时，通过编程可以提高测量速度，降低劳动强度。然而，在编程中坐标系的建立是后续测量的基础，建立了错误的坐标系将致测量错误的尺寸，因此建立一个正确的参考方向即坐标系是非常的关键和重要的，它直接影响测量速度和数据精度。1 测量系统的组成
本文所用的数据化采集系统为CHXY-30-17-15CTJ型三坐标测量仪及相关软件，系统结构包括三坐标测量机、电气控制硬件系统、计算机以及测量软件等，有X、Y、Z三个运动方向。电气控制装置包括主控制单元、电机驱动电路、数据传送接口、电源和电源保护电路等。它与测量机和计算机连接，接收测量机的位置检测信号后传送给计算机。系统采用ZCR-CAD和Industry3DCam软件，完成各种三维空间曲面的数据测量和造型设计工作。
2 坐标系的建立
ZCR-CAD 提供有三种建坐标系方法，我们可以按照设计和加工基准来建立严格准确的工件坐标系，在工件坐标系下直接测量，与工件在测量台上的位置、方位完全无关。
2．1 3-2-1法
3-2-1法是最基本的建坐标方式，以平面元素为主要基准，适用于箱体类机加零件; 按照此方法确定一个坐标系，需要若干基准元素。典型的情况是：1、需要两个方向矢量作为工件坐标系的两个轴，第三个轴按右手法则自动算出。2、需要1-3个坐标点，确定工件坐标系的原点（3个分量）。在建坐标系的对话框上（图1），相应地用第一轴、第二轴、原点(X，Y，Z) 对应于各个基准元素的选择操作。
典型的建坐标系的过程分如下两个阶段：
第一阶段：为了在零件上建立三轴垂直的坐标系，测量机软件首先利用面元素确定第一轴，因为面元素的方向矢量始终是垂直于该平面的，当我们利用投影到该平面上的一条线来建立第二轴时，第一轴和第二轴就保证绝对是垂直的，这样测量机软件就建立了互相垂直的、符合直角坐标系原理的零件坐标系。具体方法如下：使第一轴选择框为选中态；从元素列表框或图形窗口选择元素，使其索引名自动填入到对应的编辑框中。硕士论文，检测。方法一：在对话框上选择。用鼠标双击列表框内的元素索引名，该元素即被填入到第一轴的编辑框内，表示该元素已被选上。方法二：CAD图形选取。将光标焦点从测量对话框移到CAD图形窗口；框选测量元素，看到表示选中的蓝色小框出现；光标焦点移回到测量对话框，点击选取“CAD”，即可看到元素索引名自动填入到第一轴编辑框内的结果。
1智能建筑弱电方案确定基本思路
首先分析一下结构化综合布线的优点：
(1)结构化综合布线使用了标准化的线缆和接插头模块，非常便于各楼层及本楼层间的信息点管理，使得因办公室搬迁等因素造成的大量终端设备、电话机移位时，只需将插头拔出、插入新的位置，然后在弱电设备间内做跳线处理或仅仅作些软件上的更改，即可重新投入使用，而不像传统布线那样无统一标准。当设备需要移位时，会带来许多管理上的不方便或需要重新布线，对建筑装璜造成较大的破坏。
(2)结构化综合布线的扩展能力强，因为对于五类非屏蔽双绞线可以提供155Mb/s信息的传输能力，除了满足当前各种网络的需要外，还能满足未来发展的需要。
根据上述结构化综合布线的两个优点，结合建筑物实际的各弱电系统，具有发展性和不稳定性的只有电话系统和计算机网络系统。而对于其他弱电系统，如火灾自动报警系统、保安监视系统、广播系统、电缆电视系统等设备，具有很好的固定性，且位置一般不会移动，对于一个固定的建筑物，这些系统的设备一经选定，频繁更新换代的可能性和必要性均很低。
根据以上所述，一般都在弱电设计中把电话系统及计算机网络系统的配线统一纳入结构化综合布线，而对其他弱电系统保持相对的独立性，仍采用传统的配线方式。
然而，采用上述方法还有其他一些原因，如当前大多数弱电设备厂家的系统与结构化综合布线系统不兼容。要想使这些弱电系统在结构化综合布线平台上运行，则必须增加转换设备。例如保安监控系统的摄像机，其输出的视频信号通常以同轴电缆传输，如果将其纳入结构化结合布线系统中，需在线路两端增加信号转换设备。显然，这样做既麻烦又不经济。
2综合布线在应用中存在的问题
应用中发现有的综合布线产品，如三类、五类非屏蔽双绞线其截面均为0.5mm2(美国线规AWG24)，与之相配套的配线架，出线座都只能适用于截面为0.5mm2的线缆。因此，它在支持如下几个弱电子系统时，就存在局限性或不足。
2.1广播系统(PAS)
根据我国电气规范，一般将电气设备工作电压为220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信号确定为弱电信号。而在广播系统中，如采用定压输出，线路电压可分为70V、100V、120V三档。故在广播系统中采用综合布线，会对线缆产生过电压，长期使用会对线缆的寿命产生不良影响。另外，广播系统的线路用线截面一般为1.0～2.5mm2，而非屏蔽双绞线的线芯截面只有0.5mm2，相差甚远。
2.2火灾报警及控制系统(FAS)
根据我国现行的火灾自动报警系统设计规范规定：火灾自动报警系统的信号传输线路的芯线截面，穿管敷设的绝缘导线不应小于1.0mm2，线槽内敷设的绝缘导线不应小于0.75mm2。而作为综合布线系统的非屏蔽双绞线其截面积为0.5mm2。显然不能满足我国火灾自动报警系统设计规范的要求。另外，在总线制的火灾报警系统中，电源线与控制线多采用1.5～2.5mm2的导线，综合布线系统也不能满足要求。
特别需要指出的是：我国现行消防规范要求所有消防信号线、通讯线均不可与非消防线路共管敷设。因而要用综合布线产品支持火灾报警与控制系统，必须先获得当地消防主管部门的特许。
2.3共用天线电 视系统(CATV)
用综合布线产品支持CATV一般都采用光纤，因此，在线路放大器、分配器、分支器的两端要加装适配器，这无疑增加投资，而且因中间环节增多，系统的可靠性也降低了。
以上阐述了综合布线系统在我国支持各弱电子系统目前仍在的一些问题，那么是不是说结构化综合布线系统不能支持上述各个弱电系统?答案是否定的。对于一座智能化程度要求很高的建筑物，在规范允许和获得特许的前提下，可以利用综合布线产品的光纤和各种对数非屏蔽双绞线缆支持计算机网络和电话通讯系统，用同轴电缆支持CATV和CCTV(监视电视)，采用截面为1.0～1.5mm2的特殊定货的非屏蔽双绞线支持FAS、PAS。
3结束语
目前智能建筑内，一些弱电子系统还不能完全融合于结构化综合布线内。这既有规范条件的限制，也有产品技术规格单一的制约，以及性能价格比的因素存在。建议有关研究和生产单位，尽快研究和生产出能满足各种线径和不同传输信号要求的综合布线系统产品，使所有弱电系统均纳入结构化综合布线。
参考文献
[1]基于平等模式智能建筑弱电系统集成技术研究与软件开发. 汪勇.中南大学硕士论文[D].
[2]智能化住宅小区弱电系统的研究与设计. 周舟.广西大学硕士论文[D]
关键词：辅助教学 便携性 嵌入式结构
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0002-01
目前，电力拖动控制线路教学在一部分方面能够实现“教、学、做”一体化，但由于受到场地和设备的限制，理论授课与技能训练仍然在不同的地点。同时，教学的环节仍局限在教师“设置情境―布置任务―知识讲解―完成任务”的一体化教学初级阶段，并未全实现真正意义上的教学做一体化。而真正的“教、学、做”一体化教学需要“设置情境，布置任务，学生自主学习，寻找解决方案，教师归纳提炼”，但要实现自主学习，仅仅依靠教材上的知识远远不够，学生又不可能同时吃透多本教材和相关参考资料。另外，要达到规范的操作水平就必须经过反复训练。但是，不同教师的授课模式不尽相同，教师授课精力有限，学生很难能够达到良好的训练水平。
1 电气专业辅助教学装置结构组成
（1）基于S3C2410最小系统架构搭建硬件平台。现在ARM系统技术相对比较成熟，对其功能进行裁剪，进行电源模块电路设计、复位及复位芯片配置、JTAG调试接口设计、时钟模块电路、SDRAM硬件设计、Nand Flash电路设计、UART串口设计、驱动电路设计，以及联网通信进行设计。硬件框图见图1。
（2）操作系统移植。以ADS作为开发环境对Bootloader程序进行开发并移植嵌入式操作系统。基于FLASH、3DMAX、JAVA等软件作为平台，应用专家系统、多媒体信息处理、数据库管理以及电子出版等技术，将技能训练指导、维修过程指导、技术图纸等信息精炼，构成高度交互能力的智能化技术手册。教师机可以与学生机进行通信，实现教师在线进行理论和技能的教学、考核和管理，也可教师离线，由学生单独操作学生机进行自主学习、技能操作、信息检索、测试考核等。系统软件系统结构如图2。
2 电气专业辅助教学装置功能
2.1 理论教学功能
该系统通过仿真动画、视频讲解、指导手册等多媒体技术手段对电力拖动控制线路的构成、工作原理、分析方法及其安装、调试与维修进行系统学习。具有联网实时通信功能，实现上位机操作下位机，现实教学内容，实现教与学的同步，将课堂移到训练场。可单机独立运行，实现学生自主探究式学习.
2.2 操作训练功能
该系统利用系统软件进行模拟，使受训人员可以按照操作规范进行电力拖动控制线路的技能训练；学生可以在教师机的指令下展开操作，也可以独立操作学生机，对电力拖动线路技能训练内容进行熟悉；同时在训练过程中系统对训练的每一步操作目的、操作规范和关联关系，并对操作错误进行提示，以帮助学生理解，反复训练直至掌握正确的操作步骤。
2.3 考核功能
利用本系统可进行理论考核和实作考核[3]。理论考核时，系统自动生成试卷，考核学生对结构原理等知识的掌握情况。实践考核学生通过学生机对技能训练的操作步骤、方法进行，并与教师机进行通信，实现教师机对学生机过程监控，并有教师机给出成绩，实现无纸化考核。
3 结语
该装置在实践过程中，学员可以在无教师讲授的条件下，通过自主查询的方式，完成电力拖动控制线路的安装调试与故障排除训练，大大节省了教师的讲授时间，提高了训练效果。在功能完备性，可靠性方面得到了良好的验证，该装置体积小，便于携带，同时采用的是开放式技术，可以将本技术向相关课程进行延伸和移植。
参考文献
[1] 徐昊.基于S3C2410的嵌入式音视频播放系统研究及应用[D].贵州大学硕士论文，2006.
【关键词】单片机嵌入技术 智能家居 远程监控 传感技术 射频收发 短信监控
1 研究背景
随着科技发展，通信技术、计算机技术、网络技术和控制技术的发展，促使了家庭居住环境的现代化、舒适化、安全化。这些发展影响到了人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，家居智能化也就应运而生了。传感器技术的功能也越来越强，而且现今各种传感器都已经标准化、模块化。这给智能家居控制系统的设计以及广泛应用提供了极大方便。
智能家庭控制系统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起来的，一个由家庭到小区的综合信息服务和管理系统，它也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综合系统。
2 构思设计方案
在确定总体方案时，有以下几个重要因素：首先选择好单片机，依据设计需求来确定IO口、定时器、计数器以及附带特定的模块（比如AD转换器等）。配置丰富、功能强大、价廉物美的单片机是我们首选产品。其次，被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。再次，结合制作实际与应用实际，确定输入逻辑控制单元和输出驱动控制对象， 画出整个原理图和系统流程图。
3 电路设计
本设计采用型号为STC12C5A60S2单片机作为主控器件MCU，应用系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由单片机以及扩展的存储器、输入输出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的电路芯片或部件组成；软件系统由单片机主、从机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组。
电路设计结构图见图3，主机电路图见图4。
4 软件设计与编程
4.1 主机功能设计
12864汉字液晶屏显示，全中文显示。 未来公历和农历节日、记念日双行显示。3个独立时钟功能，可设置多种闹钟方式。多范围整点报时功能。 7级液晶屏背光亮度调整。自动背光功能，在环境光变暗时自动调整背光。小巧美观的外观设计，可直立于桌面上。0～99摄氏度环境温度显示。利用无线数据传输控制 继电器来达到家电控制了闹钟响应时任意按键 取消闹钟响声。有当前设置掉电后，第二次上电依然保存。主机流程图见图5。
4.2 从机程序设计
主要功能有温度传感、开关（模拟门窗）信息传感等信息射频无线传送给主机。其程序模块主要有射频程序、主程序、串口程序（UART）等组成。见图6。
5 系统制作及调试
先期是PCB制作，主机、从机两块板制作好以后就是装接元器件。对硬件电路是每个模块要先行测试，确保电路板的物理连接性等没有问题。很多模块的测试是需要与软件写入后同期进行的，许多故障是在载入软件后从硬件和软件两个方面去发现：一般先看硬件有无故障，然后再看原件分析，最后再结合起来调试，如此逐个模块单一功能的解决有利于问题的分析和解决，不会造成问题的积累。
5.1 使用的仪器仪表及工具
PC一台；
ME-52HU单片机仿真器一台；
TDS210 60MHz双踪示存储波器一台；
WYK―302Bz型直流稳压电源一台；
MODEL HC―F1000C 型频率计一台；
EE1641B1型函数发生器/计数器一台；
MF 47型机械万用表一个；
DT 9208型数字万用表一个；
TLW-T调温烙铁一把；
keil uv2，万利V3，用C语言编程
Protel DXP开发工具一套；
5.2 硬件制作与调试
印制电路板（PCB）是电子产品中电路元件和器件的支撑件。它提供电路元件和器件之间的电气连接。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大。因此，在进行PCB设计时。必须遵守印制电路板设计原则和抗干扰措施的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。本次设计采用Altium公司PROTEL系列设计完成SCH到PCB的设计，并且手工完成电路焊接以及整机的装配。
5.3 系统硬件调试
本系统的硬件调试分为以下阶段进行调试：
（1）逻辑错误调试。
（2）器件调试。
（3）可靠性调试。
（4）电源故障。
5.4 短消息发送调试
开机后应自动对T35初始化，在主程序中和其他元器件一起初始化。其次是检测有无SIM卡，针对与有或无，一则在屏幕上显示有无SIM卡，二则走不同的程序。
在调试过程中分三种情况：
（1）被动查询。家人手机向家居号码发出“cx”（查询首字母）后，主机收到合法指令（程序指定）后将信息更新NRF缓冲区数据并发送给从机，从机将各个数据通过射频回送给主机，主机再将各有效信息回复给查询号码。
（2）被动控制。家人手机发出诸如“close_1”等合法指令，主机根据程序对应修改NRF缓冲区数据再发给从机的控制端，以实现对各个继电器的控制。
（3）主动超限报警。当居家温度等某个参数超出限值有灾情或有检测到认定为盗情的时候，在程序设定中有主动向某个指定号码发出报警短信，格式视程序编写而定。
5.5 软件机调试
单个模块的程序编写和功能调试并不复杂，当所有硬件整合在一起的时候，要分别实现万年历、闹钟、背光、射频、温度检测等等程序，就比较容易有问题。比如初始化，18b20、DS1302、12864、T35、N2401等等都要初始化，就需要整合，有时还会有冲突。所以写的时候是写在一起，在调试时候，采用是逐个任务进行调试，等逐个任务调试好以后，再使各个任务同时运行。再经过随机全功能测试。
在调试过程中一共经历了两次完善：第一次制作调试的为V1.1 TEST版。第二次修改调试的为V1.2 TEST版，主要完成了以下功能完善：修复了闹钟 喇叭图标响完没有清除的BUG、修复菜单模式之后 正好碰上报时导致报时声音错位、新增加了闹钟响应时任意按键 取消闹钟响声、新增加了所有当前设施掉电后，第二次上电依然保存。
6 总结
在生活节奏加速的今天，智能家居控制系统的出现适当的缓解了人们的生活压力，给广大业主带来了安全、健康、舒适、节能的生活环境。在系统设计过程中应该会有一些欠考虑的因素需要在以后的设计过程中不断的改进和完善。
参考文献
[1]孙洋建.电梯运行状态实时远程监控系统[D].天津：天津大学（硕士论文），2004（01）.
[2]夏忠保.基于CSM网络的监控模块设计思路[J].石河子：石河子科技，2006（12）.
[3]李家福，余立建，郭成宝等.基于GSM网络的智能监控模块设计[J].国外电子元器件，2005（12）.
[4]王世华.基于单片机的火炮装药温度实时测量装置设计[D].南京南京理工大学（硕士论文），2007（07）.
[5]何立民，单片机应用系统设计[M]，北京：航天航空大学出版社，2001.
[6]李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
【关键词】太阳能；光伏发电；孤岛效应检测
1.前言
能源是人类社会赖以生存和发展的重要基础。世界能源以化石能源为主的结构特征，使得世界上的化石能源越来越少，甚至走向枯竭，而且化石能源应用过程中会产生比较多的污染，这些问题都一直困扰着人们。作为能源主体的化石能源如煤炭、石油、天然气等是不可再生能源，这就表明了终有一天这些能源会用光用尽的。这种状况更加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。在这种情况下新能源的开发已经成为了迫在眉睫的事情。目前，人们已经找到了多种清洁能源，比如太阳能、风能、核能、潮汐能能等，其中太阳能以其清洁、限制性小、可再生等优点得到了人们的广泛的关注。太阳能的利用形式主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种形式，但光热和光化学转化具有很大的局限性，而太阳能光伏发电是以电能为最终输出形式的，在通用性和可存储性上的优势比较明显。
太阳能光伏发电在并网过程中存在着一定的问题，就是所谓的孤岛效应。在分布式光伏发电定义中，孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路所连的并网发电装置没能及时的检测到电网停电而继续向周围负载供电，这种情况下并网发电装置同周围负载构成一个自给供电的孤岛。孤岛效应会对电网负载、用户及工作人员造成不必要的伤害，所以我们要及时判断孤岛效应，减小孤岛效应的危害。
2.孤岛效应检测方法
在研究孤岛效应检测的过程中，主要有两种方法，一种是被动式孤岛效应检测法，一种是主动式孤岛效应检测法。被动式孤岛检测方法通过监控公共点电压等参数变化来识别孤岛效应的，实现方式简单，成本较低，但检测盲区较大。主动式孤岛检测方法对系统施加一定扰动，使孤岛状态能通过参数变化反应出来而得到辨识，大大减小了孤岛检测的盲区，但实现方式复杂，容易对电网电能质量产生不良影响。
2.1被动式孤岛效应检测
被动式孤岛检测方法可以分为过/欠电压检测法，过/欠频率检测法，电压相位突变法，电压谐波检测法，下面就对这些方法进行简单的介绍。
过/欠电压检测法和过/欠频率检测法是检测公共耦合点处的电压，如果其电压幅值或频率超出了正常工作范围，就立刻停止发电系统的工作。当分布式发电系统与电网处于运行状态时，负载消耗的功率是电网输出功率与分布式发电系统输出的功率之和，公共耦合点的电压由电网决定。当电网断开时，如果分布式系统的有功功率和负载的有功功率不匹配，公共耦合点的电压就会发生变化，当超出了正常的范围时，孤岛效应就会被检测出来。但是，当分布式系统的有功功率和负载的有功功率匹配时，电压的幅值和频率都不会又太大的波动，这时孤岛效应就没有办法检测出来了。
电压相位突变法是通过检测逆变器输出电流和分布式系统输出电压之间的相位差来检测孤岛效应的。通过并网发电系统和电网系统的工作原理我们知道，光伏发电系统可以通过调节逆变器使输出电压与电网一致，但当孤岛效应发生时，电网与负载断开，由于负载阻抗角的作用，会使分布式系统的相位发生突变，超过正常范围的时候，孤岛效应就可以被检测出来。但是，相位差不会导致错误动作的阈值很难确定，因为某些负载（尤其是电动机）启动时，经常引起瞬时相位突变，如果阈值选择过低，就会引起误动作，如果阈值选择过高，当负载的阻抗角较小时，检测就会失败。
电压谐波检测法是通过检测公共点处电压的总谐波失真程度来检测孤岛效应的。当系统处于正常运行状态时，逆变器产生的谐波电流流入的是一个低阻抗电网，这些小的谐波电流与低值的电网阻抗在耦合处的电压响应仅含有非常小的谐波。然而，当系统处于孤岛运行状态时，由于负载中存在非线性负载，这些非线性负荷的电压响应在电流谐波的激励下将会出现高度失真，通常为三次谐波，当谐波超过正常范围时，孤岛效应就被检测出来了。但是，同上种方法一样，这种方法的阈值也很难确定，错误的阈值选择会使孤岛效应的检测不够准确。
2.2主动式孤岛效应检测
主动式孤岛检测方法主要分为主动移频检测方法，主动移相检测方法，电压正反馈式孤岛效应检测方法。
主动移频检测法是通过不断在输出端加一个频率扰动，这个扰动不能太大，否则会引起电能质量的下降，当大电网没有断电时，这个小的扰动会由大电网纠正过来，对负载的供应的电能并没有太大的影响，但是一旦电网断电，频率扰动就会迅速积累，能够很快的超过阈值，孤岛效应就能被检测出来。对于纯阻性和感性负载，主动移频检测法是没有检测盲区的，但是对于容性负载，电压将与电流同频但滞后于电流一定相位角，对频率施加的扰动会被负载相位角抵消了一部分。如果两者正好相抵，则相邻周期间电压过零时间间隔不发生变化，频率不会偏移，孤岛检测失败。
主动移相式孤岛检测方法是一种高效的主动式孤岛检测方法，其原理是通过对输出电能相位施加一个小扰动，在与大电网没有断电时，电网能强制的将这个扰动纠正过来，使耦合点的电压不受扰动的影响，但是一旦与电网脱离，相位扰动就会迅速叠加，直至超过阈值范围，孤岛效应就被检测出来了。该类方法与移频法一样有实现简单、孤岛识别率高等优点，也有类似的弱点，即随着负载品质因数增加，孤岛检测的能力降低。
电压正反馈式孤岛检测技术的工作机理是动态地修改电流给定的幅值，一旦发现公共点电压偏离阈值，就对电流给定的幅值作同向修改，使电压的改变在原方向上进一步增强，直到超出正常范围而判断孤岛。电压正反馈式检测法通过检测电流的波动给定一个反馈系数，反馈系数的大小与负载阻抗的大小相关，与阻抗的性质无关，但是这种检测方法却只适用于小功率负载（及小容量逆变器），不能适用于大功率负载（及大功率逆变器）。
被动式孤岛检测方法通过被动地检测电压、电流等电量的异常变化来检测孤岛，是一种“环境友好型”孤岛检测方式，但有一定的检测盲区；主动式孤岛检测方法通过人为添加扰动并监测电压、频率等电量的变化来检测孤岛，检测更准确有效，但容易“污染”电网。
2.3展望
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，随着人们利用太阳能的技术的发展和成熟，太阳能必将成为解决人类能源问题的重要方法之一。我们有理由相信，在不久的将来，随着孤岛效应检测技术的进步，分布式并网光伏发电必将有更为广泛的应用。 [科]
【参考文献】
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[4]胡希文.分布式发电孤岛效应研究.中国矿业大学硕士论文，2010.
【关键词】 独立学院；质量监控；探讨
独立学院作为高等教育的一支新兴力量，是我国高等教育方针由精英教育向大众教育的转变所催生的一种新的办学机制。独立学院的产生适应了我国高等教育规模与社会需求不平衡的国情，迅速成为我国高等教育大众化的重要力量。教学质量作为独立学院教育教学能力和教学水平的根本标志，独立学院想要获得良好的未来发展前景，加强教学质量监控体系建设在学院整体的教学质量建设中具有不可替代和不可动摇的地位。
一、独立学院教学质量存在的问题
（一）生源质量不高
生源的学习能力和现有知识水平决定着人才培养起点的高低，会影响教育的全过程。独立学院属于第三批招生的本科院校，绝大多数学生的入学成绩较一本、二本的学生而言低得很多。以兰州交通大学博文学院为例，自建校以来每年新生平均录取分数线比普通二本院校的学生要低40～60分，比一本院校录取的学生成绩要低80～100分。就整体而言，独立学院学生学习毅力和刻苦精神不够，生源素质较低，学生基础知识掌握不牢固。
（二）师资队伍素质亟待提高
1.师资队伍结构不合理。独立学院的教师队伍构成主要以高校教学经验丰富的退休教授、副教授，企业退休的具有实践经验的高职称专业技术人员和应届毕业的年轻教师构成，尤其是年轻教师占较大比例，中年骨干教师缺口较大，而年轻教师阅历简单、缺乏经验，尚未完全成长起来，使得学院难以形成结构合理的专业教师梯队。
2. 师资队伍流动性大，不够稳定。因为独立学院的民办体制较之公办高校，无论是从人们的观念上，还是在个人发展和保障体系的考虑上，留住人才与引进人才工作都明显处于劣势地位，加之受"公务员热"的影响，许多教师只是将学院作为临时工作的地方和跳板，不能全身心投入教学科研工作，使得学院师资队伍不够稳定。
（三）办学条件不够完善
独立学院作为民营性质的学校，办学资金主要来自社会投资和收取的学生学费，国家没有任何资金投入，造成独立学院在实验室、图书馆建设及藏书、运动器材及场馆等硬件建设方面经费投入严重不足，资源配置与办学规模相对矛盾，学院教学工作的可持续发展受到明显影响。
（四）校园文化底蕴缺乏
健康的校园文化，可以陶冶学生的情操、启迪学生心智。然而独立学院作为一种新的办学机制出现相对较晚，缺乏办学的良好传统和文化底蕴。
基于以上因素的影响，独立学院要想培养出合格的应用型人才和培养出的人才深受社会欢迎，独立学院只有从加强教学质量监控方面着手，稳步提高教学质量，才能确保培养出的人才深受社会欢迎。
二、加强独立学院教学质量监控的具体作法
教学质量是独立学院生存和发展的关键，而教学监控工作是否及时、到位，将直接影响独立学院教学质量的好坏，关系到独立学院人才培养的质量。要做好教学监控工作，首先必须建立一个合理、有效的教学监控体系，独立学院教学监控应抓住以下几个环节开展工作：
（一）建立规范的教学管理制度
学院自建院以来就分别制定了《兰州交通大学博文学院教师岗位管理暂行办法》、《兰州交通大学博文学院学生学籍管理规定》、《兰州交通大学博文学院学生成绩考核和管理实施细则》、《兰州交通大学博文学院考场纪律》、《兰州交通大学博文学院关于教考分离的管理制度》、《兰州交通大学博文学院关于加强考试组织管理工作的意见》、《兰州交通大学博文学院关于加强考试管理工作的意见》、《兰州交通大学博文学院教学事故认定和处理办法》、《兰州交通大学博文学院教学督导委员会工作条例》、《兰州交通大学博文学院毕业设计（论文）工作管理规定》、《兰州交通大学博文学院学士学位授予细则》、《兰州交通大学博文学院学位论文作假处理办法》等共计70多项教学管理制度。
（二）加强教学检查
1.日常教学检查。日常教学检查由教务处组织各系（部）教学秘书坚持每天对所有上课教师进行检查，检查结果每周、月、学期都进行汇总排名，在教学工作例会上及时书面反馈到各系（部）；内容主要是检查授课教师是否带教案，是否有迟到早退和任课教师有无随意调课、缺课等现象存在。
2.督导检查。督导检查制度源于教学，服务教学，推动教学，是强化教学效果的基本动力，是保障独立学院教育教学目标顺利实现的有效机制。学院建立健全了院、系、教研室三级教学督导体系，学院安排每学期对占全院教师总人数15%的教师进行督导，其中2010年共督导教师51名，2011年共督导教师54名，2012年共督导教师71名。督导重点主要是：学院新聘专职教师、公共课和专业课的骨干课教师、外聘兼职教师和学生评教中反映问题比较多的教师。督导的方式主要采取随堂听课、印发督导简报、面对面进行反馈等办法。
3.专项检查。除了日常教学检查和督导检查，学院也实行专项检查，专项检查活动是从主要教学环节入手，了解情况，发现问题。专项检查的主要内容为：
（1）教学材料检查。教学材料包括教师授课教案、教学日志、教学日历、教师授课教材等。每学期第8周至第11周，学院实行以各系（部）自查为主，教务处抽查为辅的教学材料检查制度，其目的主要是审查授课教师的教学进度是否与教学日历相符、教学内容是否与大纲相符、教学方法是否使用得当等与专业教学相关的项目，杜绝了随意更改教学计划、更改教学内容的现象。
（2）考风考纪检查。为了严肃考风考纪，杜绝考试作弊，建立由学院领导和教务人员参加的考场巡查制度，尤其是在全国大学英语4、6级考试、全国计算机等级考试等大型考试期间巡考组会加大巡查力度。我院考务巡考组在各类考试的巡查期间，发现有个别监考教师在监考期间坐着监考的情况发生，巡考组对监考教师进行了批评并在全院通报，对考试期间发现的作弊考生，按照《兰州交通大学博文学院考场纪律》相关规定，坚决给予相应处分。
（3）考试试卷检查。每学期期末考试结束后，各系（部）、教研室都要对全学期的调、停课情况，期末考试命题情况，期末试卷批阅完成情况进行检查。检查每门课程的试卷，主要检查试题设置是否合理，是否与教学大纲所规定的各部分内容、重点、难点相吻合，分析学生的答题情况。在各系（部）对考试命题情况进行自查的基础上，教务处组织有关人员依据课程教学大纲和考试命题要求，对有关课程考试命题情况和考试课程试卷评阅情况进行抽查分析。学生考试课程成绩应严格按照《兰州交通大学博文学院学生成绩考核和管理实施细则》进行评定，其中平时成绩占总成绩的30%，学生出勤情况占总成绩的10%，期末考核成绩占总成绩的60%。对于考试命题、试卷评阅中存在的问题，要求各系（部）予以纠正和改进，对优秀的予以表扬，对构成教学事故的予以通报。
（4）毕业设计（论文）检查。毕业设计是培养学生综合素质和综合运用所学知识解决实际问题能力的重要实践性教学环节，是衡量教育教学质量的重要评价内容。为保证毕业设计（论文）的指导质量，我院严格规定参与毕业论文指导的老师必须具有中级及以上职称，每位指导老师指导的学生不得超过10名，指导教师必须熟悉自己所指导的课题内容，掌握有关资料，并提前做好准备工作；指导教师是保证学生毕业设计（论文）质量的责任人，在毕业设计期间及时解答和处理学生提出的问题；指导教师应把毕业设计作为一门特殊的课程，保证本人每周至少与学生直接见面一次，检查工作进程和质量，每月进行一次阶段性检查，提出评价和指导意见；毕业设计（论文）题目原则上要求一生一题，如果确因课题比较大，而需要多位学生共同参与，一定要在内容、项目上有所区别，要有独立完成的部分内容和相应要求，且一个大课题的人数一般不超过3人。学院主管教学副院长定期召开指导教师或学生会议，抽查毕业设计（论文）工作，并按学院要求组织中期检查，及时通报毕业设计（论文）进展情况；在论文答辩之前，学院将组织专家组对各系毕业生毕业设计（论文）情况再次进行检查（抽查）；在论文答辩环节，要求论文答辩指导委员会的每个答辩小组由3～5人组成，答辩委员会中至少要有一名副教授或高级工程师及以上职称人员担任组长。
（三）精心组织教学测评
教学测评，即教学成效的测量与评价，属于阶段性的自查自评，是教学过程中的重要环节。在学院内部组织教学测评有利于各系（部）及时查漏补缺，不断修订和完善相关制度和措施，督促教师及时改进教学方法和授课方式，弥补不足，从而加强教学，使教学质量得到稳步提高。
1.学期期末检查。学期期末检查先是由各系（部）自查，然后由学院派遣主管教学副院长为组长的教学测评小组深入各系（部）对各系（部）专职教师的任务课时量、实际课时量、辅导答疑记录、作业（试卷）批改批阅情况、学生上课到课率、考试及格率、成绩合格率等方面进行检查，对在检查中发现的问题督促各系（部）及时改进。
2.年终教学测评。年终教学测评成绩由学院领导测评成绩、教学民主测评成绩和教学工作考评小组测评成绩三部分组成，学院领导测评成绩占20%，教学民主测评成绩占30%，教学考评小组测评成绩占50%。为了检查各系（部）教学工作的落实情况，学院每年年终都要成立专门的教学工作考评小组，考评小组深入各系（部），对各系（部）教师的教学质量、学生学习成绩、学科专业建设质量等环节进行测评检查；测评依据《兰州交通大学博文学院学年教学测评标准》，采用打分排名次的方法，对测评中得分高的教学单位和个人给予物质和精神奖励；对测评结果靠后的教学单位和个人在测评结束后，测评小组将测评结果和测评中发现的问题及时反馈到各教学单位和个人，以便督促各教学单位和个人进一步改进工作，确保学院教学工作的正常开展和学院教学质量的稳步提高。
3.学生评教。学生评教由教务处采取随机按班级调取学生名单，学生评教每学期一次，通常在每学期第8到第10周进行。学生评教方式采取问卷调查和召开学生座谈会的方式进行。
（1）问卷调查。每学期通过问卷调查的形式，由学生作为课程教学评教的主体，对教师的教学质量进行评教，问卷的主要目的是改善教学效果提高教学质量，同时对教师作出科学、合理的评价。
学生问卷调查对教师评价分四个等级，从近几年的问卷调查结果来看学生满意的教师占教师总人数10∽15%，比较满意的教师占教师总人数的30∽50%，一般的教师占教师总人数的30%，不满意的教师占教师总人数的5%。
（2）召开学生座谈会。学生是教学活动的主体，是教学质量评价信息的重要来源，通过召开学生座谈会，听取和了解学生对教学各环节的意见和建议。例如在学生座谈会中有学生反映兼职教师对学生辅导答疑几乎没有，作业批改量少，结果使学生在学习中遇到的问题永远难以解决。还有学生反映年轻新聘教师授课方法简单、重难点不突出，以致很难调动学生课堂学习的热情，教学效果不甚理想等等。
通过学生评教，可以让学生参与课堂教学，充分发挥学生的主体性作用，通过学生评教可以进一步增强广大教师教书育人的责任感，促进教学改革，提高教学水平。
三、独立学院加强教学质量监控的实践成果
兰州交通大学博文学院在11年的办学历程中，始终重视教学质量的提高，逐步形成了一套比较适合独立学院教育教学实际的、行之有效的教学质量监控体系，保证了学院良好的教学状态。
教学质量监控体系的有效运行，从根本上巩固了教学工作的中心地位，提高了教学管理工作水平、改善了教学管理手段。师资队伍得到优化，学习，学术氛围日益浓厚，学院被社会的认可度逐渐增加，学生就业率连年上升，教师科研成果显著。
学院在2011年荣获"2011全国教育管理创新百佳典范院校"称号，学院陈玲院长荣获"建党90周年・2011中国最具社会责任教育家"等荣誉称号。
学生不断规范自己的学习行为，形成了赶、帮、超的良好氛围。毕业生就业率逐年上升，其中我院2010届毕业生就业率为82.6%，2011届我院毕业生就业率为85.51%，2012届我院毕业生就业率达到87%；土木工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等专业的毕业生未毕业就已与用人单位达成就业协议。学院2014届毕业生在2013年11月份就有1211人与用人单位提前签订就业协议。学院报考研究生的人数也逐年增加，考上重点高校攻读硕士研究生的学生比例连年攀升。例如：2011年全国硕士研究生招生考试中我院07级电子信息工程班学生苏丽亭同学以417分的优异成绩被河北联合大学录取；全国大学英语4、6级考试中我院学生考试通过率一直居于省内同类院校前列，如2011届毕业生CET4通过率4年累计达到83.9%；全国大学英语竞赛中我院获奖学生人数连续多年位居省内高校前列；学生科技素养不断提高，高教社杯全国大学生数学建模竞赛我院参赛队2010年获得本科组甘肃赛区一等奖，2011年获得本科组甘肃赛区二等奖，2012年获得本科组甘肃赛区特等奖、全国二等奖的优异成绩；模范个人、模范事迹不断涌现，在2008年汶川抗震救灾中我院经管系张玉龙同学荣获中国红十字会授予的"抗争救灾优秀志愿者"称号。我院机电工程系09级学生陈居昌在2013年荣获中国红十字总会授予的"优秀红十字志愿者"称号。
2013年5月份我院联合北京大学民营经济研究院成立课题组，共同研究"中国独立学院创新教育理论与实践-兰州交通大学博文学院创新教育与专业教育成果交流"，拟在今年12月结题上报，争取成为国家级研究课题。近年我院教师在国内各种期刊累计300多篇，学院教师主编、参编教材23部，其中国家级规划教材5部。
在2013年11月由甘肃省教育厅组织的专家组对我院的教学工作检查后，反馈意见认为：
1.兰州交通大学博文学院办学指导思想明确，定位准确；学院领导重视教学工作，教学工作中心地位突出。
2.继承兰州交通大学的办学传统，坚持以"为工业强省服务，创一流独立学院"为主导，以铁路事业和装备制造业的需求为导向，初步形成了土木工程类、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化等骨干专业为核心的三大专业群，培养了一大批"用得上、靠得住、留得住"的应用型专业技术人才，为全国铁路事业蓬勃发展和装备制造业振兴做出了较大贡献。
3.建立了多层次、较为严格的教学质量监控体系；重视学生实习实训基地建设，推动学生实践能力的提升；教学基础设施建设投入力度大、成效显著；注重师资队伍建设，为改善教师的生活条件和提高学历层次做了卓有成效的努力。
4.重视实验室建设和实践教学，实验室建设投入力度大，学生实验实训条件改善明显，实验室运行管理机制有效。
四、结语
独立学院加强教学质量监控体系建设，是保障其教学质量不断提高的一种有效机制，也是当前高校教学管理的重要内容。通过加强教学质量监控体系建设，及时获取教学过程中各要素、各环节工作状态的信息反馈，对教学过程进行准确客观地监控、评估和调整，以有效的手段约束和激励教学过程的组织者和实施者，使独立学院的教学质量持续提高，并有效地进入良性循环的轨道。独立学院加强教学监控体系建设，对独立学院在当前社会竞争日趋激烈的状态下，不断地提升其办学水平和社会地位有着重要的现实意义。
参考文献
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【关键词】招标投标;投标报价;电力工程;决策
引言
自从1984年我国引入招标投标制度以来，在世界银行贷款项目强制实行国际竞争性招标投标制度的带动下，加上国内市场经济体制的健全与完善，至今已逐步与国际接轨，朝着健康、规范化的方向发展。经过近二十年的实践，招投标制度在我国工程建设、设备及材料采购、政府采购等方面得到了广泛的应用。国家电力公司为了在电力工程建设的全过程推行招投标，规范招投标行为提高招投标管理水平。在国内招投标，目前初步形成电力工程设计、设备、主材供应、建设监理、工程施工等系列招投标体系。由于改革开放初期，经济发展速度、地理经济环境等诸多因素的制约，东南沿海快于中西部地区，发展很不平衡。计划下达承包经营方式、多方协商、议标切块分包经营方式与社会公开招标承包经营方式三足鼎立各有市场。在国际方面。我国缺乏行业管理和对策，缺乏经验交流机制，只有少数省市电力公司以初级的劳务输出方式，在亚非地区占有一定市场，其工程基本是在别的公司总承包下的分包，仅仅是施工劳务的输出，在电力设备的输出只占有很小的比例。各电力建设公司在资金、人才、技术方面与日本、韩国相比，还有很大差距[1]。
1.电力工程特点概述
由于电力工业的行业特点，使得电力工程具有它的特殊性[2]。
具体有：
（1）投资大
一般的电力建设项目，尤其是新建项目都需要比较庞大的投资。
（2）技术密集
电力系统同时具有资金密集和技术密集的特点，专业面广、各项技术发展迅猛。
（3）对工程质量要求高
由于电力属于公用事业，对国计民生影响甚大。因此，无论是过去还是现在，对电力工程的质量都提出很高的要求。
（4）注重安全
无论在工程建设期还是投入运行以后，电力工程的安全都受到相当的重视。
（5）工程进度的控制和工程的经济效益评估将越发显的重要
电力工业正逐步走向市场经济，无论对电力工程本身或者对社会经济生活的影响都要求注重对进度和投资的控制。
1.1 送电工程施工特点
送电线路按电流分有直流与交流，按架设形式分有架空输电线路与地下电缆和海底电缆，其专业性强，施工要求质量高。送电线路沿线地形复杂，基础类型和杆塔型式多，因路径地形不同而杆塔型式的选择与结构也不同（有钢结构及预制混凝土杆，在跨海与跨江的高塔中，普遍使用了钢管结构的高塔）。送电线路跨度大，塔高高，高空作业施工难度大，质量要求高。这些给投标前的现场调查和以后的施工都带来极大的麻烦。送电线路施工受季节气候影响大，立杆、架线施工困难。由于沿线地形复杂，交通不便，所以运输杆塔材料、成品、半成品及地方性材料等困难。
1.2 变电工程施工特点
高压大型变电所的专业电气设备多，技术先进，施工质量要求高，工期短。大型主变压器，体积大，整体设备运输量重，要加固桥涵和道路，有的因超限需要采取特殊的运输方式和大型起吊装卸机械。大型变电所处于边远、山区、高海拔山区。设计施工条件复杂、要考虑特殊要求。
2.招标方式
工程施工招标与投标是激烈的市场竞争活动，招标人（建设单位）希望通过招标以较低的价格在较短的工期内获得技术先进、品质优良的建筑产品。投标人（施工单位）希望以自己在技术、经验、实力和信誉等方面的优势在投标竞争中获胜，占据市场，求得发展。大中型工程国际招标时，经常采用的招标方式一般可分为公开招标（又称无限竞争性公开招标（Unlimited Competitive Open Bidding）、邀请招标（又称有限竞争性选择招标（Limited Competitive Selected Bidding）、两阶段招标（即先进行技术方案招标，技术标评标通过者，才允许投商务标（Two-stage Bidding）和议标（也称谈判招标或指定招标（Negotiated Bidding）四种方式。其中常被采用的是公开招标和邀请招标两种方式[3]。
3.基于决策树法的投标项目选择
企业要想选择适当地投标项目，首先要了解有哪些项目在招标，并收集和掌握有关招标项目地各项情报和信息，做到早期跟踪。在当今信息发达地社会里，这一点对选择有利自己的招标项目，预先有目的地做好投标准备工作，争取投标获胜非常重要。否则，实现完全不了解招标项目情况，等见到招标广告后再去投标，往往因为时间紧迫，仓促上阵而陷入被动，容易造成失误，失去中标机会。对招投标项目的调查，使企业对招标项目本身有了一个大概的了解。但是选择哪些项目投标最为有利，仍然是一个很难估计和把握的问题，需要考虑的因素很多。投标或弃标，首先取决于投标单位的实力，包括技术、经济、管理、信誉等方面的实力;其次还应对工程信息、进行查证，了解工程项目情况、工程所在地情况、业主和监理工程师的情况、进行竞争对手和竞争形势及风险的分析等。这里只从获利大小这个因素来分析，从中选择期望利润值最大的项目，作为投标项目。选择方法利用决策树法。根据概率分布进行决策，是有一定风险的，故称风险决策。决策树法是解决风险型决策的最好方法之一[4-5]。
4.投标报价风险识别的因素分析[6-7]
投标报价风险识别的目的是辨别影响项目目标实现的各种因素存在的可能性并予以分类，按风险的重要性别列出风险因素清单。风险识别的方法是风险调查（现场考查、利用统计资料、询问、分析财务报表、作环境分析等）和预测、请中介组织咨询和预测。风险识别的范围有信息、技术、组织、合同、管理、自然、环境、市场、经济、政治、社会等方面与工程投标有关的广泛领域。投标阶段的风险因素的识别标志是否对中标有影响，是否可能造成造价和工期损失。这个阶段的风险因素如下：
（1）信息取舍或信息失真风险
在市场中的信息很多，这些信息虽然有一部分是真的，但是否都值得追踪却不见得。在电力投标市场中，应更相信官方的信息。比如国家电网公司的信息会，地方电力公司关于某工程已经通过可行性研究的通报，以及电力建设的计划等。
（2）中介风险
中介业务对商业交易有其独特的贡献，但中介业务会给交易带来风险。在电力市场中，不要轻易相信某个中间人拍胸脯保证能拿下项目，而尽量通过正规的渠道与业主建立联系。
（3）保标与买标风险
业主买标指业主为了压低报价，花钱雇佣一两家投标人投低标，开标后要求报价较高而又想中标的承包商降价。承包商买标指若干承包商出于统一策略，内定保举一家公司中标而不冒标价过低的风险。无论是业主买标，还是承包商保标都会给承包商带来风险。在电力工程市场内，为了长期生存、发展的战略，承包商绝对不要为了一时的利益而采取买标的措施。
5.投标报价风险防范的几种方式
投标报价的风险是不确定的，只有在特定条件下才会发生和造成危害，而条件的形成直到成熟有一个过程，在这个过程中，总会有某些迹象和征兆出现，这就提供给人们防范风险减轻损失的可能性[8]。
5.1 风险回避对策
此对策是通过回避项目风险因素而避免可能产生的潜在损失。该对策有三类：一是拒绝承担风险，如承包商被邀请对某项工程投标，但由于施工条件十分困难，且利润不高，则故意投高标造成失标以回避风险;二是将已经承担的风险主动放弃以避免更大的风险，
5.2 损失控制对策
该对策是通过制定风险控制方案减少损失发生的机会，或通过降低发生损失的严重性处理项目风险。损失控制对策所采取的手段分为损失预防手段和损失减少手段两类。前者旨在减少或消除损失发生的可能性，如承包商要求在合同条款中赋予其索赔的权利也是为了防止业主违约或发生不测事件;后者旨在降低损失的潜在严重性，如购买期货材料以降低材料可能上涨的因素。
5.3 风险自留对策
风险自留对策是由自己承担风险所造成的损失，是一种重要的财务性管理技术。该对策有两种类型：一种是计划性风险自留，即风险管理人员通过一定的财务支出而有计划地、不断地降低风险的潜在损失;另一种是非计划性风险自留，即当风险管理人员没有认识到某种风险存在因而没有处理项目的风险准备时，为排除已发生的风险，增加一笔开支，这笔开支是非计划性的。
5.4 其他对策
风险管理对策还有风险分离、风险分散和自我保险等。风险分离是将各风险单位分割开来，以防止发生风险后产生连锁反应，为了尽量减少因汇率波动而导致的汇率风险，承包商可以在不同的国家承接工程、采购设备;风险分散是通过增加风险单位以减轻总体单位的风险压力，达到共同分担风险的目的，如将风险大的工程分散给多个单位施工，进行多种经营等均属于风险分散，对于工程承包商，风险分散应成为其经营的主要策略之一。
6.结论
随电力工程市场的全面开放，电力施工企业承揽工程项目的主要途径就是参加工程施工投标，而投标报价是进行工程施工投标的核心，它直接关系到电力施工企业投标的成败。
而投标报价过程关系到承包商能否中标及中标后能否赢利，由于这一过程涉及多方面的知识和信息，技巧性和策略性较强，而这一研究又可以带给承包商显著的收益，因而具有重要的现实意义。
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关键词：教学；理论知识；社会实践；学习兴趣
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）12-0181-02
辩证唯物主义认识论的观点认为，在教学活动中学生掌握知识的过程是一种认识过程，这个过程是在实践的基础上，沿着由生动的直观认识到抽象的思维认识，并从抽象的思维认识到实践的路线进行的。同时，教学过程中学生的认识又具有其特殊性。它是学生在教师指导下，以掌握人类历史上积累起来的书本知识为主的认识过程。这些，决定了理论联系实际应该成为教学的基本原则之一。
理论联系实际原则，是指教学必须坚持理论与实际的结合与统一，用理论分析实际，用实际验证理论，使学生从理论和实际的结合中理解和掌握知识，培养学生运用知识解决实际问题的能力。坚持理论联系实际原则能够保证学生所学的知识与社会实践不致脱节，学生掌握的知识能够运用或回到实践中去。
教学的主要任务是传授和学习理论知识。基础理论知识反映了自然界、社会和人类思维发展的最普遍的规律，对实践具有广泛的适应性和指导作用。教学中贯彻理论联系实际原则，最主要的是要正确处理好书本知识和现实生活实际的关系，关键在于保证理论知识的主导作用；同时在理论知识指导下，把教学和生活、间接经验和直接经验、观点和材料结合起来，鼓励学生参与各种实际活动。结合教材系统的理论学习，恰当地联系具体实际，使学生了解所学理论知识的实际意义，帮助他们获得必要的直接经验和事实材料，以便他们更好地掌握书本知识和间接经验。教学中贯彻理论联系实际的原则，还要求创设形式多样的活动情境，使学生把知识运用于实践，如练习、实验、实习、参加一定的生产劳动和社会活动，学会读、写、算及其他一些学习的和劳动的基本技能，学会独立地创造性地运用知识。
当前电工学习、教学中存在的主要问题有：学生的学习兴趣淡薄、学习的积极性不高，觉得所学知识没有实际用处，与今后的实际工作联系不大，对所学知识缺乏感性认识，运用所学知识解决实际问题的能力低，知识掌握的不扎实，知识的迁移能力差，改变问题相关条件及环境就无法运用、学习中缺乏科学探究经历等。根据教学大纲对电工课程标准的要求，以及对当前电工教学中存在问题的思考，结合电工学科的教学特点，坚持理论联系实际的原则，将学生的生活、社会体验与电工课堂教学有机地结合起来是非常有必要的。
在电工教学中坚持理论联系实际的原则就是让学生在生活和社会实践的体会中主动地学习，更好地促进知识的建构、迁移，使理论知识更好地应用到社会实践中。实践研究主要以电工课堂教学为依托，将丰富多彩的学生生活、社会实践体验与枯燥抽象的电工课堂教学相结合，针对电工课程内容创设联系学生生活的课堂情境，进行案例实践，重点探索解决电工课堂教学与学生生活实际相脱节的问题，为改进电工教学和学生学习提供参考依据。在教学实践中主要研究电工课堂教学情境的创设，重在创设真实的、贴近学生生活实际的实验情境、问题情境、迁移情境、实践情境、习题情境等，把情境教学应用于课堂教学中，创设良好的电工学习环境，目的在于激发学生对电工课程的学习兴趣和积极性，培养学生理论联系实际、学以致用的意识，提高学生对电工知识和现象的观察、理解、实验操作、科学探究等综合能力，促进学生对知识的理解、记忆、巩固、建构和迁移，提高学生解决问题的能力，进一步培养学生的自主学习和创造性学习的能力，提高实践能力。
在电工教学中，老师首先要把基本原理讲清讲透，为学生打好理论基础；其次要培养学生用所学的理论去分析和处理现实中存在的问题的能力。为此，在教学中教师必须密切联系实际，例如在讲授三相交流电路时，可以结合日常生活中用电系统详细讲解。每个学生都知道和使用三相交流电，可对它的工作原理真正地了解的很少，对于日常生活中电工知识，学生还是很有兴趣去学习并掌握的。在教学过程中，教师应根据煤矿生产中实际应用，结合学生今后工作，把深奥、抽象的理论通过运用贴近现实、具体易懂的实例来阐述，可以具体的讲解以后工作中将接触到的一些电气设备，讲解其工作原理，使理论与实际相融合，是至关重要的。只有这样，才能避免空洞的说教，激发学生学以致用的学习热情和兴趣。
同时课堂气氛对教学也有极大的影响。教师应营造民主、宽松的教学环境和气氛。传统的“填鸭式”教学已不适应时代的需要。课堂上师生间不沟通、不互动，是不会有好的教学效果的。教师必须使用各种手段，使学生变被动为主动，激发他们的学习兴趣和求知欲望，启发他们去发现问题、思考问题，并培养他们解决问题的能力。为此，教师可采用“提问式”教学及安排课堂讨论的教学方式。现在的学生知识丰富，思想活跃，渴望沟通和交流，有较强的表现欲和探求欲，必须给他们提供展示自我的机会。在每堂课的教学中，可根据具体内容，在讲授前首先提出问题，启发学生去思考，并寻求解决问题的办法。比如，讲到涡流损失时，可以提问：在日常的家用电器中，哪些是利用涡流损失的？教师可以引导学员了解各类家用电器的工作原理，讲解电磁炉是利用了涡流产生的热量来工作的。这样引起学生的兴趣和思考，再引导学生去认识涡流损失的原因，以及它的利与弊。这样可以加强学生对相关问题的理解。
其次教师应使用现代化教学手段，比如：多媒体教学。“一块黑板、一支粉笔”的传统教学模式已经过时。要达到直观生动的教学目的，多媒体教学是最好的方式。它可通过文字、图像、声音，形象直观地展现教学内容，加深学生的印象，增加他们对教学内容的理解，提高教学效果。电工教学中涉及到许多电器元件，单纯地依靠书本，有些内容学生觉得枯燥无味，难以理解，而如果采用煤矿生产现场的实物图来演示、讲解，既直观形象，易于理解接受，也为学生今后的工作打下基础。
参考文献：
[1]王雪凌.理论联系实际：理论课教学的基本原则[J].扬州大学学报·高教研究版，2011，（6）.
关键词：农网规划电网建设建议
1、引言
1998年国务院作出了关于农电“两改一同价”的重大部署。经过多年来的建设和改造，农村电网发展规模、装备水平，管理基础和服务能力都上了一个很大的台阶，但农网所面临的建设和发展任务还十分艰巨。如何进一步提高农网规划建设水平，这一新课题摆在了各位农网建设者的面前。
2、农网规划存在的问题
经过10来年的农网改造，农网规划和建设的水平已大大提高，但目前，农网还普遍存在的问题有以下几方面：
(1)农网规划中由于原始资料收集困难、数据不可靠等问题，加上地形复杂，使得规划带有很大的盲目性。(2)缺乏对农网的整体规划，造成农网结构不合理。当负荷增长时，往往就近拉一条线，临时应付；对于过载线路或台区，简单化地加大导线截面或增大配电变压器容量，造成网络结构混乱，资金使用不合理，给电网的安全经济运行带来隐患。(3)随着整个电网变得越来越复杂，农网设计中以往那种人为臆断和局部最优的规划方式会给电网的运行、发展带来隐患，使资金盲目使用的可能性加大。(4)农网低压网络薄弱，设施老化、发展不平衡等问题突出。(5)现有农村配电网是辐射型供电接线模式，不能满足“N-l”原则，将无法对上级电网形成有效的支持，降低了线路供电可靠性。
上述不足造成了目前我国农网建设缺乏统一、长远规划的局面，往往在某地区负荷发展到一定阶段，出现了运行上的问题或发现了存在的隐患，就在该地区建设或局部进行技术改造。这种“哪里需要哪里建的应急工程”的建设模式，导致了电网拓扑结构凌乱和运行方式复杂、没有扩展余地、可靠性不高等问题。
3、加强农网规划建设，提高农网安全运行水平
对农网的建设和改造工作采取全面部署、抓住重点、分步实施的办法，坚持做到统一规划、统一标准、统一管理，以安全稳定为基础，全面改造农村高低压电网，从改造现有电网入手，“新建与改造相结合，近期与远期相结合”，努力建成网架坚实、布局合理、装备先进、自动化程度较高的农村电网。
3.1 科学规划农网、提升改造水平
农村配电网规划是农村电气化和电力发展规划的重要组成部分。农村配电网规划的相关内容应纳入当地发展规划，与城镇的规划相互紧密配合、协调并同步实施，以适应农村城市化发展的需要。
3.2 制订合理的配电台区
根据农村用户聚居位置、供电户数、地形等综合因素，针对农村用户居住分散，负荷不集中，电力设施陈旧，设备老化严重，供电半径大，高耗能配变多，依据《农村电网建设与改造技术原则》，在规化设计中重点改善农村配电网的网络拓扑结构，新建和改造结合，以供电安全、合理、可靠为前提，力争做到技术上先进、经济上合理。变压器的位置选择在地势较高，高、低压线路进出方便及公众不易聚居的地方，从而方便了检修和维护。合理选择变压器容量，过去在选择配电变压器时，由于缺乏科学分析，“大马拉小车”现象普遍存在，不仅增加了一次性投入，而且还增加了损耗。
3.3 降损节能，改善电能质量
可考虑加装补偿装置，实现无功优化。在配电网的无功补偿方面，根据分级补偿、就地平衡的原则，在农网改造中确定无功优化方案。以台区为单位，从电网的末端入手，优先补偿低压电动机和配电变压器的无功负荷，采用集中补偿与分散补偿相结合。加强对无功补偿装置管理，推广自动投切装置。使变压器10 kV 侧的功率因数达到0.95，100kVA及以上用户的功率因数达到0.90，一般农业用户的功率因数要求达到0.85，对高能耗配电变压器的改造，原则上以更新为主，在10kV 线路末端、用户的变压器二次侧、低压线路末端的计量点选定电压监测点，安装电压监测表，对电压合格率的情况应每月进行一次技术分析，并针对薄弱环节采取改进措施。
3.4 加强农村电网的防雷保护
鉴于农村电网片大面广，设备数量多，雷击损坏设备的事故频发，农电公司高度重视在农网建设和改造中的过电压保护问题，重点做好防雷保护工作，严格做到“台台设备有保护，条条线路有重合”的基本要求。
(1)使配电线路保持正常的绝缘水平，防止直接雷击事故。消除绝缘薄弱点，降低杆塔的接地电阻。架空线路上的各种电气设备，如柱上断路器、隔离开关、电容器及电缆终端等亦应加装避雷器保护，以提高其耐雷水平。(2)将配电变压器作为配电网的防雷重点，在其高、低压两侧均安装避雷器。优先选用金属氧化物避雷器，安装位置尽量靠近变压器，以提高保护效果；其接地线应与配电变压器的金属外壳、低压中性点“三位一体”共同接地，接地电阻值、防雷引线的截面积、引线连接头、接地体的埋设都要符合相关规程要求，低压线路要求做好重复接地。
3.5 加强与政府沟通，共同规划好农村电网
农网改造工程是一项复杂的系统工程，涉及的点多、面广，需要得到当地政府、村委会、群众的支持和社会各界广泛关注。多年以来，当地政府和村委会领导对农网改造给予了极大地支持和帮助，解决了许多困难问题，为农网改造提供了方便。
4、对新农村电网规划建设的建议
建设社会主义新农村为农村电网发展带来了新的机遇，也提出了更高的要求。对照新农村“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设标准，当前的农村电网技术还处在较低的水平。鉴于农村电网系统的特殊性，本文对新农村电网规划建设提出以下建议：(1)增加220kV及110kV 变电站布点，为下级电网发展建立坚强的基础。(2)避免变电容量重复建设，减少变压层次，应充分发挥220kV变电站的10kV容量，向10 kV用户专变和现有的靠近220kV变电站的10kV系统变直供。(3)目前广州市的城网也已相对滞后，而农网线路超载的现象比较严重，应在加大力度建设城网的同时增强对农网的建设。(4)合理控制10kV线路的送电距以离降低线路损耗，实践证明每降低一个百分点的线损都将产生巨大的经济利润。(5)在电网建设项目中，政府应推出相应政策加大对规划中的变电站选址和线路走廊土地资源的控制力度。
参考文献
[1]韩忠才.浅议农村电网的改造[J].内蒙古科技与经济,2003.
Abstract： With the continuous development of the technology of the Internet of things， people's expectations and definition of the family no longer stick to the traditional way of life. The smart home has become a hot research in the field of information technology in recent years. In this paper， the smart home design of Internet of things is based on FPGA technology. It can collect the information of temperature， humidity and light intensity in real time， implement the environmental control system， intelligent fish raising system， intelligent food and beverage systems， multimedia control system， security alarm system and other functions， and provide new physical network smart home life experience for the users.
关键词：智能家居；FPGA；ZigBee；无线传感器节点
Key words： smart home；FPGA；ZigBee；wireless sensor node
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）18-0068-02
0 引言
智能家居系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广较晚，约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人。随着物联网技术的不断发展，根据人们需求而开发设计的智能家居系统拥有更加优越及复杂的配置，可以将家庭中各种通信设备、家用电器以及家庭保安装置通过物联网技术连接起来，实现环境控制、养鱼养花、烧水煮饭、多媒体控制及安全报警等功能，并可以异地监控、管理、报警，为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。
由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组网和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。再者，缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充，因而进一步局限了产品的发展。再加上有的系统成本过高，严重影响了产品的普及。本文通过FPGA构建了一个嵌入式控制处理平台，利用FPGA技术低功耗、定制性高、扩展性强、接口灵活等优点，实现了物联网智能家居控制部分的设计，能够满足家居需要。
1 FPGA在物联网智能家居中的应用
目前常见的智能家居系统大多基于ARM的嵌入式系统，这类系统并不能同时支持多种无线通信协议。通过整合多种无线通信控制方式，来实现基于FPGA的物联网智能家居控制器，为智能家居的控制领域探索了一种新可行性的方法。利用FPGA芯片可自由定制以及接口灵活性的特点，设计智能家居控制器各个模块，相比ARM单片机支持串口少的短板，可以使系统在同一时刻支持多种通信方式，从而使系统具有更高的适应性和可扩展性，能够同时控制多达31个家用电器，基本满足日常家居需要。基于FPGA的物联网智能家居在设计实现的过程中，使用了Quartus II等集成开发环境，以及ModelSim专业仿真工具，利用Verilog HDL硬件描述语言，在Altera公司的DE2开发板上进行开发设计。
2 基于FPGA的物联网智能家居设计
2.1 系统功能
基于FPGA的物联网智能家居系统能够最大限度地使家居更加智能化，其三大关键功能是通过网络信息终端进行信息的获取、处理以及，进行信息的及时反馈；对相应的单元以及一些机构进行控制，实现实时监测；兼容性一定要足够强大。该系统特色功能具体如下：
①环境控制系统：对室内温度、湿度、亮度进行实时测量，通过人设模式控制空调、加湿器、窗帘、灯光等设备达到宜居的室内环境；②智能养花系统：通过测量相关参数，提供浇水、施肥、遮盖阳光等功能，可以远程监控养花，或者自动养花；③智能养鱼系统：通过测量相关参数，提供补氧、喂食、控温、换水等功能，可以远程监控养鱼，或者自动养鱼；④智能餐饮系统：通过控制烧水壶、微波炉、电饭锅等设备电源及煤气开关，完成烧水、蒸煮、烹饪等功能，可以远程监控完成或自动完成；⑤多媒体系统：通过开关控制，可以远程操控电视、音响、电脑等设备；⑥完全报警系统：通过测量相关水电气参数或者红外感知参数，对室内实时监控，如有危险提示则报警。
2.2 系统架构
该系统是以单个家庭为单位进行安装，智能家居控制台采用大唐移动公司研制的智能家居控制试验箱，ZigBee中心节点采集环境信息。FPGA相当于智能家居系统中的管理中心，其核心是采用Altera公司推出的32位高性能软处理器nios2与每个子节点连接。管理中心通过串口可根据接收到的ZigBee中心节点数据进行处理，并通过家庭总线系统与其他节点设备进行关联操作，实现家庭环境的监测与管理，从而为用户提供安全、舒适的生活或工作环境。智能家居控制器系统结构图如图1所示。
2.3 硬件结构
2.3.1 FPGA部分
系统的核心控制部分由FPGA实现，其设计思路是：采用Altera公司DE2-70开发平台来完成系统设计，从ZigBee网络传输过来的数据经过串口后存储到DE2-70开发板上的SDRAM中，在FPGA控制平台上，由Altera的IP核构成Nios II软核，并植入FPGA芯片中，然后通过软件编写来实现FPGA控制平台的功能，然后系统从SDRAM中读取数据后将温度、湿度等信息显示在LCD液晶屏上。FPGA系统的Nios II软核结构如图2所示。
2.3.2 无线传感器节点
无线传感器模块由ATMEGA128和CC2420组成，CC2420通过SPI总线连接到ATMEGA128。CC2420是Chipcon As公司推出的首款符合2.4GHz IEEE802.15.4标准的射频收发器，该器件包括众多额外功能，是第一款适用于ZigBee产品的RF器件。该模块能够在低电压低频率模式下开始工作，同时能够进行低功耗操作，还能够支持许多种不同的低功耗模式，例如睡眠模式以及深度睡眠模式等，都是可以实现的，从而达到系统更加智能化的目的。无线传感器模块如图3所示。
2.3.3 ZigBee中心节点
ZigBee中心节点使用大唐移动公司研制的智能家居控制试验箱配套产品，模块内嵌工作频率2.4GHz基于IEEE802.15.4标准的ZigBee通信协议，支持最新的RS232串行模式，在此标准通信协议下，经测试，ZigBee中心节点每次接力通信都能在75m范围内提供250kbps的速率，能在网状或多次跳接无线网络内支持串行数据路由，速率最高可达38.4kbps，能够达到目前国内产品的最好性能，完整体现了最新ZigBee网络层的强大功能。
3 结论
本系统通过FPGA构建了一个嵌入式控制处理平台， 利用FPGA技术低功耗、定制性高、扩展性强、接口灵活等优点，实现了物联网智能家居控制部分的设计。最终通过Altera公司的DE2开发板验证，本控制系统在板载50MHz的时钟频率下稳定运行，实验结果达到了预期目标。该系统中的部分模块已在我学院SMT实训基地自主开发研制并生产。另外以该系统项目为例，通过翻转课堂教学模式激发了学生的实践操作能力、创新能力，对在研课题具有较好的理论价值和实际意义。
参考文献：
[1]韩德强.嵌入式家庭控制器系统的设计与实现[J].电子技术应用，2008（3）：23-25.
[2]文璧，张洁，徐谦.基于无线射频与FPGA技术的数据采集系统[J].中国测试，2009.
【关键词】WiFi；无线传感器网络；低功耗；流量热量测量
【中图分类号】TP216+.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0158―01
0 引言
目前国内工业监测趋向于支持无线和实时监控，基于传统电气连接方式需要在场地内进行布线，短距离可以，长距离传输质量会受到影响，检查线缆又受到穿墙入地等条件的限制十分不便。
涡街流量计因其介质适应性强、可靠性高、压力损失小、量程比宽等优点，在许多行业中得到了广泛应用。为了满足用户方将工业测量数据传输至能源管理系统的需求，设计把WiFi这种短距离无线技术，应用在工业测量以及无人值守站基础通讯模组上，使其完成流量热量监测的任务。利用WiFi的突出优势在于：一使用开放的2.4GHz直接序列扩频无线技术；二是WiFi的传输速度非常快，最大传输速率为11Mbit/s，在信号较弱或有干扰时，带宽可调整为5.5Mbit/S、2Mbit/S和1Mbit/S；三是进入门槛低，只要支持WiFi的终端设备都可以按照一定的权限加入到WiFi网络中即可。在流量检测系统中，使用其进行节点参数的采集与传送、控制信号的传输与控制，避免在现场布设繁琐的数据线，对降低成本和能耗都有一定的意义，使监测系统的扩展性更灵活。
工作站通过相应集成系统自动采集各监测终端采集的数据并存储汇总，将信息输入服务器，服务器负责提供相应的集团数据指标进行控制，同时提交给数据服务中心相应的数据，而便携终端（如PDA终端）或者其他带有无线WiFi功能终端（如手操器，或者笔记本电脑等）则可以设定参数，并提交服务器或者直接发送相应指令给传感器或者执行机构。
根据以上功能需求设计基于WiFi的涡街流量计流量热量监测终端，其主要结构包括流量热量采集终端和无线抄表单元两部分，按照预设参数的要求存储传感器测量的流量、热量，经过模拟数字转换后传输到无线抄表单元中。无线抄表单元中带有WiFi传输发射装置，经由100米范围内的AP点通过TCP/IP协议连接至局域网内，使得网内其它连接在AP点上的设备相互通讯，也可以经过IP NetWork传输到上位机，上位机的接入也可采用多种方式，可通过有线、无线接入互联网，可根据需要以及实际情况灵活的选择上层方式。
1 硬件系统设计
1.1 监测终端结构
监测终端硬件部分主要是低功耗WiFi模组与流量热量测量部件的对接。其硬件结构主要包括：32位MCU、FLASH芯片、电源芯片、液晶屏、低功耗WiFi模组。其中主要模组由PIC32MX处理器和MRF24组成，负责管理整个系统的运行和数据运算与处理。
1.2 WiFi模块简介
Microchip公司的MRF24具有内置天线，兼容的表面安装的RF收发器模块，包括了所有的RF元件：晶振、旁路和偏压无源元件以KMAC，基带RF和功率放大器；内置的硬件支持AES和TKIP。
1.3 无线模块硬件接口
WiFi模块与现场仪表之间采用SPI接口进行通信，PIC32做为主设备，MRF24作为从设备。将主从设备中的SCK、SDO、SDI引脚互联，PIC32通过RB3控制MRF24的CS，实际功能相当于片选。另外，由于在WiFi通信的过程中需不断检测WiFi模块的状态信号，因此将MRF24的中断信号INT接到PIC32的INT4脚，当有WiFi通讯请求时通过此口向PIC32发送中断请求信号。PIC32的RB4口接至MRF24的RESET管脚端，用于软控制其复位，PIC32的RB5口接至MrF24的HIBERNATE管脚端，在无数据传输的时候控制其处于休眠状态，便于降低系统功耗，节省电池电力，在需要唤醒时再通过此管脚唤醒，以控制模块状态。
2 软件的设计
2.1 整体框架
仪表软件具有启动引导程序、仪表运行主程序、数据文件系统、驱动程序、通讯传输程序，各程序模块采用中断优先级管理和轮询运行相配合的方式运行。
仪表运行主程序包含人机界面，键盘操作、数据处理、数据传输、数据存储、状态检测。数据采集模块负责采集、发送数据，同时需要完成硬件检测、网络配置工作。通信模块构建通信链路，完成数据协议转换。监控模块主要负责数据处理以及设备调校等。状态部分主要用来检测传感器以及通讯部件的通讯连接状态，以及时钟授时部分。
2.2 程序设计
这部分包括通讯参数初始化，无线模块设置状态，等待召测命令，数据发送。运行流程如下：
先硬件初始化和操作系统初始化，检查系统内存映射，将内核映像，从Flash上读到SDRAM中，为内核设置启动参数，调用内核。当遇到中断请求时，总是先响应中断请求，执行完中断后，中央处理器执行为看门狗程序，然后执行仪表数据读取判断召测与否，如果需要召测数据，将存储单元内FLASH芯片中的流量值信鼠等通过WIFI无线通讯模块发送给上位机；首先经由远程主机定时发送要求信号，WIFI模块也定时处于唤醒状态，信号经WiFi模块转换传入单片机，单片机解析命令，命令中包含远程通讯协议封包数据，CPU将两部分数据进行解析，根据解析的内容，选择现场采集模块某一路进行工作，同时将标准协议数据信号部分通过CPU的SPI接口送入WIFI模块；WIFI模块对接收的数据进行封包处理转换，采集模块将数据发送到终端智能仪表设备；然后设备进入延时等待状态，当采集模块有新数据响应时，采样电路进行采集信号，再由处理单元将信号放大整形滤波，由CPU进行接收后，对数据进行处理，添加通讯设备信息，并将数据传入WIFI模块，由WiFi模块传送至远程终端。如果接收到上位机发送的实时参数调整指令则调用本地程序进行参数调整；之后返回主程序。
3 结束语
这一应用方案立足于工业无线抄表系统，节省前期布线以及后期有线维护成本，满足低功耗的要求，实现工业流量、热量测量数据的远传和实时管理，是一种较为经济有效的方式。采用WIFI架设无线网络，架设简单，其无线电波覆盖范围广，传输速度快，门槛较低，只需要在现场设置“热点”，工作人员只需要具有支持WLAN的设备进入热点的覆盖范围，即可高速接入局域网或者Internet定时或实时召测数据并上传，不用耗费大量人力物力来进行网络布线接入，节省大量成本。在工业现场具有一定的应用价值。
参考文献
[1]王斌.基于MSP430的低功耗数字涡街流量计研究硕士论文天津大学
