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關鍵詞:電氣工程;自動化技術;發展策略
中圖分類號:TM3
文獻標識碼A
文章編號2095-6363(2017)04-0042-02
隨著科技的創新,電氣工程及其自動化技術也得到了前所未有的發展,在行業生產中得到了廣泛的應用,推動了國民經濟。但在快速發展過程中,也存在著一定的問題和瓶頸。因此,要認真分析,深入研究,尋找解決的方法和策略,使電氣工程及其自動化技術在國民經濟發展中發揮出更大的優勢。
1.目前電氣自動化技術存在的瓶頸
1.1能源消耗現象嚴重
能源消耗嚴重,是電氣工程及其自動化發展所面臨的一大難題。電氣工程只有在能源供給充足情況下才能發揮出優勢,可以說電氣工程是消耗能源的技術工程。可是現在的工業企業對能源的利用率不高,影響了電氣工程的發展。因此電氣工程要發展,就必須在能源的利用率上加以提升,只有這樣才能使電氣自動化技術得到穩步發展。
1.2質量存在隱患
因為我國的電氣自動化出現較晚,各項發展機制還不夠完善,因此使部分企業存在著重數量輕質量的觀念。但是隨著公眾安全意識的逐步提升,質量的重要性也被重新加以重視。質量的好壞直接影響到企業的效益,甚至是生存。因此現在企業已經認識到了設備質量和安全對于企業的重要性。
1.3工作效率偏低
生產力直接影響著企業的生產效益,而生產效益高低又是受到生產力水平和設備使用方法、范圍的制約。電氣工程及其自動化技術雖然得到了一些發展,但是工作效率低也是同時存在的。企業對電氣工程自動化技術掌握的程度和應用的范圍對企業效益都會產生重要的影響。
1.4技術水平與安全系數不高
工業生產的發展催生了電氣工程及自動化技術,隨著科學技術的快速發展,電氣工程自動化技術得以穩步發展,應用范圍也越來越廣泛。但是技術的快速發展,勢必也會出現一些問題,如技術安全水平不達標、技術規范不統一,信息和技術交流不及時等等。
電氣工程及其自動化的應用,在網絡信息時代,尤為重要的數據安全問題也逐漸顯現出來。綜合眾多因素,主要原因有兩個:首先,電工程自動化起步階段片面追求功能設計而忽視了數據傳輸的安全性,導致當前電氣工程自動化設備存在著數據安全問題;其次,部分企業對電氣工程及其自動化設備和技術安全不夠重視,沒有相應的安全保障措施,使企業面臨信息泄露的危險。基于此,電氣工程及其自動化的數據安全是急需解決的問題。
1.5尚未形成電氣工程網絡構架的統一標準
電氣工程和自動化技術隨著發展勢必會呈現出高度融合的趨勢,而這將會極大提高企業的生產效率。但是電氣工程和自動化技術要實現高度融合,首先要建立統一的網絡構架標準。但是目前企業有各自的需求,生產商也沒有統一的設備軟硬件程序口,造成信息數據資源無法共享,嚴重影響了電氣工程和自動化技術的融合和發展。
2.電氣自動化技術的改進策略
2.1電氣自動化技術中注重節能意識
能源問題已經成為現代社會關注的問題,節能意識已經引起人們的足夠重視。電氣工程在設計中更要有節能意識,加強對能源的控制,從根本上減少對能源的消耗。要節能又要重視質量,把節能與質量有機結合。變壓器的使用和管理是電氣工程自動化節約能源的關鍵。在設計中,可以采用低耗能的變壓器,也可以對變壓器進行技術革新。同時,從業人員要加強質量觀建設,確保工程質量。此外,工作中要勇于創新,把質量和節能統一管理,才能使電氣工程及其自動化技術充分發揮作用。
2.2進一步加強質量管理
質量是企業的生命。電氣工程尤其要注意質量,嚴把質量關。為提高員工的理論知識和專業技能,企業應定期對員工進行崗位培訓,提高員工素質;并加大人才引進力度,特別是高素質的管理型人才,從而全面提高企業能力。與此同時,更要注重電氣工程施工建設的質量。一方面要嚴把施工材料的質量,另一方面嚴格規定工程建設所用材料須由專業技術人員購買,并對已進場的材料不定期進行抽檢,確保工程施工建設材料的質量。
2.3構建統一且獨立的平臺
不同的企業對電氣工程和自動化技術的使用要求不同,這無形上增加了企業的經費投入。因此,專業技術人員要針對現在技術中存在的問題逐一尋找最佳解決方案。在設計中,要全面考慮該行業的特點,對實施、維護和操作等環節進行精心設計。而且在設計時要深入了解行業特色,了解不同領域用戶的需求,使企業運營成本得到有效控制,進而形成電氣工程及其自動化統一而獨立的平臺。
專業人員在設計前要對用戶需求進行全面系統的了解,制定出詳細的計劃后,再進行預算,使項目能夠有效進行,工作連貫而系統。因此要降低企I的運營成本就要在綜合考慮用戶需求的基礎上建立統一而獨立的系統平臺。目前運營成本較大的原因就是沒有統一的平臺,資源不能有效共享。這也是由電氣工程及其自動化自身原因而造成的。所以,要建立統一的獨立平臺,首先要為電氣工程及其自動化營造一個良好的執行環境。
2.4增強電氣自動化數據傳輸的安全性
一方面要制定數據傳輸的安全標準,強化數據傳輸建設,只有這樣才能避免數據信息的泄露,使數據傳輸正常進行。另一方面加強數據安全軟件開發和硬件裝備提升。指派專業人員研發專項安全軟件,確保電氣工程及其自動化技術數據傳輸的安全,使數據傳輸安全高效。
[關鍵詞]電氣工程,自動化,問題,措施
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)03-0101-01
總的說來,電子工程及其自動化技術在很多領域都發揮著重要的作用。21世紀是一個全新的時代,隨著時代的不斷發展,各行各業對于電氣工程及其自動化技術的要求也變得越來越高,這也是促進電氣工程及其自動化技術不斷進步的原動力。然而,需要注意的是現階段我國的電氣工程及其自動化技術還沒有處于一種完善的發展狀態,有一些問題急需解決。
1 電氣工程及其自動化的現狀
電氣工程及其自動化屬于電氣信息領域的范疇,從本質的角度講,它屬于一種還相對比較新的技術。在信息化的時代背景下,電氣工程及其自動化技術發展迅速。就我國而言,該技術在最近幾年正處速發展的狀態,而且在很多領域都得到了有效的使用,從而促進了其他領域的發展。可以說,電氣工程及其自動化技術的發展對于我國經濟的發展是十分關鍵的。此外,該技術也可以在一定程度上影響人們的生活方式。
2 電氣工程及其自動化存在的問題
筆者認為,目前我國的電氣工程及其自動化技術在發展過程中主要存在下述幾個問題:
2.1 電氣工程中存在著能源消耗量大的問題
在工業領域,電氣工程及其自動化技術發揮著關鍵作用,是其中不可缺少的一部分。現階段,工業領域已經進入了智能化的時代,在這種情勢之下,自動化技術也變得越來越重要。其作用主要體現在:第一,在各種先進電器設備的協助之下,工業生產過程的智能化水平逐漸提高;第二,生產過程的效率得到一定的提升,同時,生產質量也可以逐漸提高。但是,目前工業領域在使用電氣工程設備時,存在著一個比較棘手的問題,那就是能源使用量相對較大。能源問題是我國非常重視的,如何有效的降低能源使用量,這值得工業領域的相關人員進行認真思考。
2.2 電氣工程質量達不到要求的標準
電氣工程的質量必須得到保證,這主要是因為:第一,如果電氣工程的質量相對較好,那么可以使用的時間也就相對較長;第二,如果氣工程的質量達到了標準要求,那么在使用過程中操作人員的安全也就可以得到保證。然而,目前我國的電力工程質量還存在一定的問題,主要就是質量無法滿足相關標準的要求。造成這種現象的原因主要有:第一,質量管理工作不到位;第二,負責質量檢測的人員未能樹立必要的安全意識;第三,質量檢測工作有所欠缺;第四,相關質量檢測體系不夠健全等。
2.3 電氣自動化系統集成化程度不高
近些年,電氣工程及其自動化技術一直處于不斷發展的狀態,自動化程度逐漸提高,集成化是該領域的未來發展方向。關于集成化的研究,西方國家起步相對較早,和西方國家相比,我國在這一方面還存在一定的差距。主要體現在:第一,我國的電氣工程及其自動化技術目前還在獨立自動化的發展階段;第二,不同系統之間的連接性不是很強;第三,不同系統之前還不能有效的實現資源的完全共享等。
2.4 電氣自動化系統的網絡架構不統一
如何建立科學合理、效率較高的電氣工程自動化系統是非常值得研究的一個問題。目前,就我國而言,還不存在一套統一的電氣自動化系統網絡架構。這就表示,不同的電氣企業可以使用不同的電氣自動化系統網絡架構。在這種情況之下,不同企業的架構之間無法有效的兼容到一起,從而限制了電氣領域的發展。
3 電氣工程自動化的應對措施
要想解決前面介紹的問題,筆者認為相關人員可以從下述幾個方面開展工作:
3.1 優化電氣工程的節能設計
如果有效的節約能源是電氣工程領域在發展中需要關注的一個問題。因此,開展節能設計是十分有必要的,節能設計應該做到下述兩點:第一,必須符合工業生產的實際需求;第二,以第一點為基礎,盡可能的減少對能源的需求量。一般來將,電氣工程領域的節能設計主要包括:情況允許時,使用阻值相對較小的變壓器。
3.2 加強質量管理
質量管理工作主要包括下述內容:
第一,重視對施工過程的質量管理工作。首先必須正確理解和認識質量管理工作,意識到質量管理對于施工項目的重要性;第二,在施工過程中,操作人員是必不可少的。他們的業務水平直接影響了項目的質量,因此必須重視對項目參與人員的培訓工作,通過合理的培訓來不斷提高他們的職業技能;第三,重視對施工材料的質量管理工作,確保材料是達到標準的;第四,提高對施工過程的監管力度,確保施工過程中不會出現質量問題。
3.3 構建統一、科學的電氣自動化系統
進一步對現有的電氣自動化系統進行完善,具體工作主要有:第一,積極引入先進的技術,從而不斷提高信息化水平;第二,在編寫系統時,做好系統設計工作。以企業的實際需求為基本導向,同時還需要考慮資源共享的問題。
3.4 提高電氣自動化系統集成化程度
就電氣企業而言,企業之間應該加強合作,在開發系統是盡可能的使用一樣的平臺,從而提高系統之間的兼容性。此外,為了提高電庾遠化系統的集成化程度,筆者認為電氣企業應該重視對相關技術開發人員的培養工作,不斷提高他們的系統開發能力和創新能力。
4 結語
電氣工程及其自動化技術對我國經濟的發展具有一定的促進作用,因此我國十分重視電氣工程及其自動化技術的發展。在本次研究中,筆者主要關注的是目前我國在電氣工程及其自動化技術發展中存在的一些問題,并針對具體問題提出了相對應的解決措施,希望可以為相關人員帶來一定的啟發。
參考文獻
[1] 魏二強.探究電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[J].山東工業技術,2017,(02):202-203.
關鍵詞:電氣工程;自動化技術;軟件設計;智能建筑
前言: 電氣工程及其自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,觸角伸向各行各業,小到一個開關的設計,大到宇航飛機的研究,都有它的身影。由于和人們的日常生活以及工業生產密切相關,發展非常迅速,現在也相對比較成熟,其應用的領域也不斷拓寬,探究其設計和發展策略就顯得非常重要。
1 電氣工程及其自動化技術的設計
1.1 電氣工程及其自動化技術的設計原則
電氣工程及其自動化技術應用往往涉及軟件和硬件兩大部分,設計時也應當遵從相應的原則,才能確保設計的準確性、科學性和合理性。這些原則包括:①硬件設計優先原則。首先在硬件設計中要認識到電氣工程及其自動化的重要性,并分析設計需求,按相關標準和實際要求先確定好中央控制器,并選擇安全系數好、運算效率快的服務器,選擇與之相配套的計算機等設備,保障硬件系統各組成部分連接順暢,安全合理。②綜合性原則。即應當根據工業的實際狀況,對其生產規模、產品、生產周期等數據作出真實的調研與掌握,然后采買配套的電子設備元件等,還要選擇相應的輔助設施,將這些硬件進行科學的連接和組裝,并對該硬件系統進行運行測試,觀察其是否存在問題,盡可能提高產線的自動化水平。③經濟性原則。也就是說,在設計時要考慮成本,在確保設計方案科學、實用的基礎上,減少相應的設計成本,提高設計的簡潔性。對于硬件等的采購、安裝也要嚴格把控成本,切實滿足其實際要求。如果發現設計與實際情況不符,應當作出適當的調整和改進。
硬件設計后,要進行軟件設計。隨著市場經濟的發展,軟件種類和功能繁雜多樣,企業在選購電氣工程及其自動化技術所需的系統軟件時,首先應當根據企業自身實際,確定軟件來源,可以直接到市面上購買符合行業標準的軟件,也可以企業自主開發。如果企業選擇自主開發,則應當要事先對企業生產線及設備情況作出綜合的了解,以安全為基礎,確保軟件符合硬件運轉要求,實現設備的高效運轉。
1.2 電氣工程及其自動化技術的具體設計
在電氣工程及其自動化技術的設計方面,信息技術的作用也十分顯著,也就是通常所說的軟件設計,而電氣工程及其自動化技術的設計還包括硬件設計部分,即基于物理相關硬件設備的設計,軟硬件設計缺一不可。硬件設備主要是為其提供必要的物質基礎,形成中心控制區,然后不斷借助輔助設備整合整個系統。在設計時,要根據實際情況合理確定場地規模、設備型號等,以確保系統可控。而軟件設計時可以使用通用的自動化控制軟件,也可以使用自主研發的軟件,但都要確保軟硬件之間的協調與兼容,有條件的企業可以自行設計相應軟件并為其企業發展服務。
2 在實際生活中的應用
2.1 在智能建筑行業中的應用
隨著計算機及物聯網技術的發展,智能建筑也越來越受到社會關注,電氣工程及其自動化技術的應用范圍愈來愈廣,且該技術與信息技術的結合應用提高了高層建筑的智能性,使相關建筑施工人員的工作更為簡便,有助于縮短工期,加快工程進度。比如,在安b建筑中的金屬設備時,應用電氣工程及其自動化技術就可以實現對安裝過程中所需設備的全面監測,通過設定相關的程序,實現設備運行自動化,尤其是近年來形成的數字化的交換機系統,可以說是建筑建設及安裝的神經中樞和綜合運行控制中心,其運用高效、便捷,促進了建筑的智能化發展。運用電氣工程自動化技術的接地設備還能有效避免觸電、漏電危害,電子設備外殼和PE線連接也能減少靜電,提高環境安全性,自動提升系統管理服務水平,將數據匯總到終端,實現信息交互與反饋。
2.2 在工業行業中的應用
電氣工程及其自動化在工業行業中應用也越來越廣泛,大大減少了工業行業,尤其是生產加工制造產業中的人員的工作強度,降低了企業生產的人工成本。該技術應用在工業行業中的另外一個重要方面是對工業所用的電子元件的控制,主要是作用于繼電器、感應器等設備來實現的,進而通過檢測設備元件情況來對工業生產過程和環節作出全過程的監測,尤其是對一些人工監測不便的部分,能夠大大減少工作人員的壓力,可以說在設備終端就能實現對相關系統的控制和調控,而不需要在出現問題后挨個對線路進行檢查,提升了監控和檢修效率。而這些都需要專業的電氣工程設備操控人員的支持,才能充分挖掘電氣工程及其自動化技術的潛能,且能夠在設備出現問題后及時、快速地進行隱患分析和故障排除,使得電氣工程技術充分發揮其優勢。
2.3 在電力系統中的應用
電力系統是一個龐大的、復雜的且與人類生產生活息息相關的體系,寶貴的電力資源是我們生活生產的重要保障,電氣工程及其自動化技術的應用有效提升了電力系統運行的穩定性。在實際的電氣工程及其自動化技術應用中,該技術能夠對電力系統在運行中所產生的信息進行搜集,并將其反饋到智能設備終端,再利用計算機軟件對這些數據信息進行整理分析,確定各數據參數是否在合理范圍內,最終實現對電力系統運營的監控與管理,使得各個設備運行狀態都在正常范圍內。其次,氣工程及其自動化技術還能對電力的供電、輸電系統資源進行調配,使各部分有序、協調地運轉。再次,電氣工程及其自動化技術對于電網系統的安全性保障作用也十分突出。應用該技術能夠對整個系統進行全面的監控,并根據反饋的數據判斷各運行參數和指標是否可控,通過分析數據,及時發現安全隱患,并有針對性的展開檢測盒維修,有效預防安全事故的發生,盡可能地減少人身財產損失。隨著電氣工程及其自動化技術的發展,電力系統的安全性、科學性也將逐步提升。
3 結束語
電氣工程及其自動化的應用價值較高,對其進行優化設計和應用有著重要的意義。相關人員要對我國當前的形勢進行有效分析,結合我國經濟發展的需要,探求更多的電氣工程及其自動化技術設計創新點,拓展其應用的領域,讓電氣工程及其自動化的價值得到最大程度的發揮,讓其設計和應用的發展推動國家建設邁向新的高度。
參考文獻:
關鍵詞:電氣工程;自動化;意義;發展難題;解決措施
1電氣工程及自動化的發展過程
電氣工程及其自動化作為我國近代工業發展的促進劑,是伴隨著我國工業的發展而不斷發展的。在改革開放以后,中國大力發展工業,以求獲得快速的經濟發展,提高國民的生活水平,在不斷發展前進的過程中,電氣工程及其自動化經歷過三個主要的發展階段,其內容如下:
(1)第一階段:隨著機械工程和物理學的發展,科學工作者便考慮到將二者結合起來,尋求一種能夠為電器制造也服務的科學,于是便誕生了電氣工程。
(2)第二階段:隨著微波和無線通訊技術的興起和發展,科學工作者又將這一學科的優勢有機結合到電氣工程上面,通過微波和無線通訊技術對機械的控制,來使機器完成生產工作并滿足生產要求,這便將電氣工程及其自動化帶進了機電一體化的時代。
(3)第三階段:隨著計算機和信息技術的發展和應用,它的優勢也被利用到電氣工程及其自動化中來,于是便出現了通過計算機編程并遠程控制機器完成生產工作的新一代機電一體化工業生產流程。
2電氣工程及自動化的發展意義
電氣工程及其自動化的發展過程是一個不斷吸納并融合全球最新科技的過程,電氣工程及其自動化的可以應用到各行各業,無論是一個斷路器的設計,還是整架航空航天器的研究,都少不了電氣工程及其自動化的身影。電氣工程及其自動化的發展,使得機械制造業的生產車間空間得到節省,也減少了車間內人力物力的配置,很多機械產品的加工不再需要工人來動用原始的手工勞動,而可以通過電腦終端的直接控制,這樣,一個會控制電腦終端程序的工人便抵得上好幾個人力工,實現了人力資源的有效節約。機電一體化的運用更是可以使生產車間完成流水線的全部生產任務,包括生產零件,組裝,包裝,流動,檢測等整個制造流程,極大地提高了生產效率。
3電氣工程及自動化的發展難題
盡管電氣工程及其自動化的發展隨著工業的發展一起很迅速,但是到了新的發展階段以來,電氣工程及其自動化的發展也遇到了很多難以克服的困難:
(1)電氣工程應用的能耗問題。所謂的能耗問題是指來源于電氣工程設施的建造和安裝所造成的能量損耗,當然,要想實現機電一體化控制,建造和安裝布置控制設備是必需的,因而這部分能源消耗是無法避免的,為了降低成本,便只能從降低能耗方面著手;在電氣工程及其自動化系統的建造和安裝過程中,需要考慮到光照和溫度調節方面的問題,同時也還要考慮到系統耗電與廠用耗電的關系,電網的布置等問題,在諸多環節的能耗問題實在值得關注。
(2)電氣工程應用的質量管理問題。在實際操作中中,有很多工廠為了完成機電一體化控制,但又考慮到成本的節約,放低了對電氣工程及其自動化系統的施工質量要求,使得建造標準低于國家規范,這樣做會導致低了機電一體化系統所生產的產品質量降低,更可能使得整個系統運行故障頻出,發生災難性的事故。
(3)數據傳輸的不方便問題。電氣工程及其自動化的控制系統主要是應用計算機對于所編應用程序的控制,但是從目前的發展狀況來看,電氣工程及其自動化仍然處在一個多學科的綜合體的尷尬狀態,還沒有脫離出來成為一個獨立的學科,因而很多應用編程及其有效接收設備并沒有國家標準來統一,在商業化的運行中,廠家只能購買某生產商的一中機型來進行控制運用,而不能完成不通機型之間的信息傳遞,這對商業化的運行和發展造成一定的阻礙。
(4)電力控制系統的完善效率對工程進度的制約問題。電氣工程及其自動化系統是一種控制系統,用來對機械系統進行控制,然而要想完成整個系統的運行,便得結合實際的機械操作流程編寫相應的程序通過計算機控制來實現。因此對于同一工程,由于編寫程序不通,電氣工程及其自動化控制的效率就會有所高低,這也會進一步影響工業生產的效率,從而影響到經濟的發展速度。
4提高電氣工程及自動化的方式
電氣工程及其自動化主要分為兩個部分,一是電氣工程,另一便是自動化控制;因此提高電氣工程及其自動化便要從兩方面著手,通過實現電氣工程和自動化控制的有機的、高效的結合來更快更好地發展電氣工程及其自動化。
(1)從電氣工程方面:從上文問題分析可知,電氣工程主要存在的問題是能源消耗問題和施工質量管理問題。解決這類問題有效的措施便是企業和政府一起協商制定嚴格規范的電氣工程施工管理標準,并且一切有關電氣工程的施工要嚴格按照該標準執行,違者必究;施工單位在實際施工的過程中,不要照搬一般的施工流程,而要根據實際的施工地點的環境、地理位置等因素,綜合考慮擬定合適的施工方案后再施工。并且施工過程中嚴禁偷工減料、以次充好,要嚴格按照標準選擇適應的材料,施工完成后要有專門的系統管理和維護人員對系統進行監控檢修。
(2)從自動化控制方面:自動化控制的問題主要是數據傳輸接口不統一,控制程序控制效率有高低。為了解決這個難題,企業的程序設計人員應不斷優化反饋設計,完成精簡有效的高質量程序編寫;然后將最優質的程序在企業內或者行內推廣,從而使整個企業或者行業的自動化控制水平提高,要想設計出優質的程序,設計者需要考慮客戶的需求和工程的運行流程,通過精簡和優化來提高程序的執行效率。另外,政府也應該在行業內制定相應的通用的程序接口,能夠讓優秀的程序設計在整個行業內流通,從而帶動整個行業的信息傳遞和競爭提高。
參考文獻:
[1]侯曉燕.電氣工程及自動化工作原理[M].科技出版社,2009.
[2]李娜娜.電氣工程及自動化的建設與發展的若干思考[J].電氣自動化,2011.
【關鍵詞】電氣工程;自動化;問題;對策
前言:新時期對于電氣工程及其自動化來說既是機會也是挑戰,因為社會在不斷的進步,經濟發展也在不斷的以飛躍的腳步前行,這不僅給各個國家的工業化社會的構建帶來了一定的挑戰。但同時也是工業化社會的必經之路。從整個社會體系上來說,世界上的任何國家和地區都有必要進行工業化的發展,因為科學發展的主流方向之一就是工業化。而目前的社會工業化不僅在快速的發展,而且隨著工業化發展的腳步,電氣工程及其自動化也在各行各業有了“行走的痕跡”,得到了廣泛的應用。
一、 電氣工程自動化發展現狀
電氣化工程自動化發展和先進的科學技術密切相關,通過特殊的技術方法將電氣工程自動化的相關程序進行國際性的匯編。在縮短編程時間上起了非常大的作用,從而使整個電氣工程項目的工作效率得到了很大的提升,以建立集成控制系統的方式來實現系統的全部功能,為國家自動化企業的發展做出了巨大的貢獻。在電氣工程技術的發展上應該實行不斷創新的理念,電氣工程管理中也需要滿足企業管理層對電氣工程相關數據的存儲功能,這與電氣工程自動化的發展有著密切的關系。針對這些現實的要求,必須加強有關介質訪問方面的控制研究,現場總線控制系統就成了未來電氣工程研究的主要方向。這個專業性的系統能夠高效的實現控制網絡數據的快速傳輸,并且有效的降低了企業的成本費用,無形中促進了電氣化工程更加科學的開展相關工作。除此之外,電氣工程及其自動化的內部結構也在跟隨互聯網技術的發展而不斷的變化,各種數據化的發展都是圍繞實際生產過程數據處理展開的,有效的推動了自動化技術的不斷發展和進步,也促進了電氣自動化的改革。
二、 電氣自動化控制系統的功能及特點
1.電氣自動化控制系統的功能。
電氣自動化控制系統已經成為電力系統不可或缺的一個專業技術。電氣自動化控制系統的基本功能主要可概括以下幾點:(1)自動控制功能。即通過操作系統自動來控制分、合閘,比如當設備出現故障,開關能夠自動的切斷電源,以保護操作人員的人身安全、有利于設備的維護。(2)保護功能。即通過檢測故障信號并能夠為設備和線路提供保護(比如斷開、切換等)的設備。(3)監視功能。即指視聽信號(比如燈光和音響等)對設備進行電氣的監視,特別是人類的感官無法判斷的,比如,判斷一臺設備是否處于通電的狀態。(4)測量功能。即指在設備的運用和維護的過程中,需要對數據進行測量,以備了解設備的性能。通過各種儀表測量設備對線路參數(比如電壓、電流、頻率和功率大小等)進行定量的分析。
2.電氣自動化控制系統的特點。
電氣自動化控制系統的特點:(1)操作方便:顯示控制屏按鈕齊全,顯示直觀,便于操作人員操作;自動化的操作系統大大的節省了人力和物力;(2)功能強大:實施控制的計算機不僅具有動態協調的能力,還可以存儲記錄,并能夠根據數據分析出相關的報告;(3)人性化:為了確保生產設備的穩定運行,其采用了不同的控制方式,因此設備一旦出現故障,人可以馬上進行連鎖控制;系統的設計體現“以人為本”的理念。
三、 電氣工程及其自動化發展中存在的問題
1.有關電氣節能的發展問題
我國工業的持續發展和電氣工程的進步有關密切的關系,在生產過程中各個環節的運轉都需要電氣工程的參與和配合,電氣工程擔任著整個工程正常運轉的基礎。尤其是工程項目中一些先進的技術設備能夠提高電氣工程的工作效率,這些智能化的先進設備有著不可取代的作用和價值。在實際的工業生產活動中,電氣工程扮演著非常重要的角色也滿足了一些實際的生產需要,能源的浪費就成了亟需解決的問題,為建立一個綠色的環境而將未來的節能發展問題作為重點考察內容,這與電氣工程的發展存在分歧。
2.電氣工程的質量管理問題
通過實際的對我國電氣工程行業生產調查,發現大部門的電氣生產企業將管理的重點放在最后的結果上而忽視了管理環節的內容,尤其是在電氣工程的質量檢查工作中,只關注最后檢查的結果,卻沒有加強在具體工作中的把關工作。質量管理的作用相比質量檢查更加重要,而現實情況卻是人們將其主次顛倒,管理工作的疏忽會造成電氣工程整體工作松散、無序,工程的質量也不能滿足一定的要求,這無疑使電氣工程的正常進展速度和安全質量都受到威脅。因此面對這樣的影響因素必須采取相關的解決措施來有效應對。
四、 電氣工程及自動化存在問題的應對策略
1.建立科學、統一的自動化運用系統
通過對電氣自動化中存在問題的分析和研究,了解到環境會對電氣自動化的生產提出比較高的要求。針對這一問題將解決的措施引向系統的完善和健全上去,建立一個統一的系統平臺,將目前的各種先進的技術都充分的運用進去,進而實現系統的科學化管理目標。在測試、開機和運行的各個環節都以更加高效的工作模式來完成,將這些先進的設計思想都用在實際的管理系統當中,能夠最大程度的完成系統的開發利用,將降低系統管理中的相關費用。企業在發展和精進的道路上也越走越順,有關企業工程中不同系統的運用都能夠滿足各種企業產品的生產需求,在執行統一平臺和系統的管理過程中也實現了運用平臺的獨立性。
2.通用網絡結構來完善電氣自動化系統
將企業商業的自動化的各個領域都有效的結合起來,同時在生產的設備和技術監督管理及企業管理系統的連接上都發揮著重要的作用。因為通用網絡系統需要在各項數據處理之后落實相關控制系統的資源配置工作,在協調自動化系統管理中有著非常重要的作用,以準確、及時的數據傳輸優勢來實現其特有的價值,進而做到真正的網絡結構互通。
3.實現電氣工程和自動化系統順利交換
為了保證電氣工程和系統自動化能夠完成全部的數據交換,必須將程序的接口進行標準化的設置,進而提高電氣工程及其自動化系統的工作效率,和維護系統的正常工作。目前常規運用的計算機軟件是Windows2010和ActiveX操作系統,這需要結合電氣工程的實際運用需要來選擇不同的系統,實現最佳方案的對接,在降低成本上也發揮了一定的作用。為電氣工程及其自動化系統的動作提供了良好的運行環境。要求不同企業內部所采用的不同系統軟件應該滿足國際化的一致標準,以這樣的方式才能完成PC的無縫對接,使自動控制和管理系統之間數據通信管理更加科學、合理。
五、 結束語
綜上所述,隨著社會智能化水平和信息化水平的不斷發展,電氣工程及其自動化不斷進步,其中電氣工程及其自動化技術對當前的工業發展起到很重要的作用,伴隨著人們越來越高的要求,電氣工程自動化水平會越來越完善。電氣工程會更加注重自動化的水平,加強集中的管理,降低設備的數量使系統更靈活,只有這樣,才能夠促進電氣工程更好的發展。
參考文獻
[1]楊利利.芻議電氣工程及其自動化[J].中國新技術新產品,2013(4)
關鍵詞 電氣工程 自動化發展
一、電氣工程及其自動化技術的發展現狀
(一)信息技術推動電氣工程及其自動化技術的發展
目前,我國的電力發展正走向大產量、大電網、高電流及電壓,計算機技術已廣泛應用于電力系統的運行中。管理層運用信息技術采集電力系統數據,運用監控系統對電網數據的實時監控,實現電網信息自動化和遠動控制一體化,增強了電氣設備在運用過程中的穩定性及安全性。目前,電力系統主要的發電方式為水力發電、核能發電和火力發電,對不可再生能源的依賴性較高,且在發電中能耗較高,對環境污染嚴重。另一方面,伴隨科學技術及信息技術的發展,科學家不斷地研究無污染、可循環再生能源并運用于實際發電工作中,電氣工程及其自動化又將要面對新一輪的機會和挑戰。
(二)簡單化電氣工程及其自動化技術的運用及維修
計算機網絡的普遍發展和廣泛應用于信息平臺系統等相關技術的開發與應用,使電氣自動化的控制平臺及所使用的程序達到了新的規范標準。電氣工程及其自動化的發展平臺更加開放,信息的交互性和共享性更不斷趨于標準化,方便管理員更好地管理和調控。計算機技術的發展及信息平臺使電氣自動化領域的控制網絡更加快捷方便,從而降低了成本。隨著計算機人機交互界面的實現,電氣自動化控制平臺的強大功能和優勢才得以實現,其最主要的優勢在于基于計算機硬件建立起來的控制系統具有極強的互動性和操作靈活性且其控制簡單、運行便捷。也正因上述優勢使其被眾多的企業和生產廠家所接受,從而實現對企業整體電氣自動化系統的維護和修理趨向簡單化。
二、電氣工程及其自動化發展中的問題
(一)資源浪費
我國的工業技術不斷地發展,但卻出現了電氣自動化發展失衡的現象,在生產及運用過程中導致能源利用不充足。而信息技術的交流越來越多,計算機的使用也越來越復雜,商業和工業依托于計算機技術的發展,面對不同企業的實際需要,計算機技術和商業與工業出現了溝通方面的障礙,在使用過程中出現流程脫節,技術得不到有效運用的情況。另一方面,現階段的電氣工程及其自動化沒有針對現階段的技術發展狀況進行建設,這也增加了電氣設備的設計、運行、調試、使用在技術上的難度,加大了物資、費用的投入,增加了運營成本,沒有達到控制、優化成本的目標,造成了資金損失。
(二)建設效率相對較低
電氣自動化設備及系統在使用過程中,效率的高低影響到產品的產量,消耗企業的資本。在信息化社會不斷發展的過程中,人們的生產生活節奏日益加快,很多管理人員及技術人員忽略了建設效率和設備運行時間效率的問題,缺乏對生產過程中設備的運行效率的分析。在沒有保證質量的前提下一味地追求效率,使生產出來的產品質量得不到保障,影響了電氣自動化的效率,從而又導致企業或行業無法正常發展。
(三)企業實際需求不同,增加了成本
在日常生產的過程中,由于企業生產流程不同,管理層及技術層在生產建設的過程中,沒有制定嚴格的標準和目標,管理人員只能根據經驗及理論知識的支撐進行日常生產,無法完善技術操作規范。使得技術人員在操作的時候,根據設計結果和技術成果,進行產品的設計及生產,導致設備流程復雜、企業運營成本增加。現在,電氣工程及其自動化被普遍應用于企業之中。而對企業來說,傳輸生產數據是非常重要的。在信息交換的過程中,不同的企業或者不同的商家制造的設備受到不同廠家研發的設備程序及系統不一樣的影響,造成了設備之間的數據傳輸和通信不兼容或無法傳輸的情況,從而增加了電氣工程及其自動化數據通信的困難,增加了設備運行維護的成本。企業得不到穩定的發展,也會影響社會經濟的可持續發展。
三、電氣工程及其自動化發展中的建設策略
(一)提高數據傳輸安全性的問題
在企業生產的過程中,要建立完善的信息通道網絡。不僅要確保設備之間的信息傳輸,還要確保資源的合理配置。首先,要解決設備之間的兼容性問題,以統一傳輸網絡。只有這樣才能保證設備與設備、系統與系統之間的信息傳遞更加通暢,從而解決電氣工程及其自動化數據通信困難的問題。然后以統一的思想為指導,分析企業在生產過程中所涉及的需求和信息,然后再通過建設好的網絡,實現生產企業中的設備控制系統、技術監管系統、企業管理系統等各個系統之間數據的高效、快捷、安全的交換。這就充分發揮了自動化系統的特點,從而促使企業甚至整個行業的優化升級和可持續發展。建立通用的網絡系統在促進企業的信息交流和應用方面發揮了重要作用,所以我國的電氣工程及其自動化要不斷加強這方面的建設。
(二)完善電氣自動化系統平臺
由于在企業生產過程中,電氣自動化系統平臺是根據企業不同的實際需求而建立起來的,在了解目標客戶的實際情況,確定目標客戶的實際需求的基礎上,可將企業的系統和目標企業連接起來,增強系統的通用性,掌握客戶的需求及社會的需要。嚴謹地制定規劃,運用系統、科學、合理的手段去設計電氣工程及其自動化的方案。要充分調查研究企業用戶的特征并擬定目標,然后再設計方案,確保方案在企業的預算之內,保證完成整個系統平臺的建設、運營和維護工作。同時,要注意滿足終端用戶的需求,完善企業的電氣自動化系統平臺,也需謹記兼容實現企業目標及減少企業成本。
(三)注重培養人才
目前,雖然我國許多的大學都設置了電氣工程及其自動化專業學科,但是因為其教學投入成本高,相關專業缺乏高素質的教師隊伍,往往很難培養出頂尖的電氣人才。所以,我們應該在高校里對相關專業加大教學投入,引進一流人才,建立高水平的教師隊伍,鼓勵師生開展更多與教學相關的研究實踐活動。企業在電氣自動化產品設計及生產的過程中,對技術及管理工作人員的專業水平培訓力度不夠,在電氣自動化技術的生產設計和使用安裝的過程中,電氣自動化企業一定要對相關人員進行入職培訓及不定時的專業培訓,重視基層技術人員的專業水平,盡量將電氣故障帶來的負面影響降到最低。
四、結語
電氣工程及其自動化的發展離不開信息技術的支撐、人才的培養和企業的重視,其在改善勞動條件,提高勞動生產率和工作的可靠性上發揮了巨大作用,對促進社會和諧穩定發展起到了非常重要的作用。
(作者單位為北方聯合電力公司達拉特發電廠運行二部)
參考文獻
[1] 劉心馳.淺談電氣工程及其自動化的發展現狀與展望[J].玻璃,2014(6).
【關鍵詞】電氣工程 改造 自動化
1.電氣工程應用實踐狀況
我們日常生活的各個方面都涉及到電氣工程,比如污水處理系統、工業生產經營、電力系統等。電力為發展生產、提高人類生活水平提供了重要物質基礎,隨著人類生活水平的提高,今后時期內,對電力需求將越老越高,社會對電氣工程自動化系統及其自動化科技工作者的需求將會日益提升。電氣工程將會成為反映人民生活現代化和國民經濟的一個重要標志。現代社會的工業生產中,不是僅僅依靠人力來完成機械化管理運作,當我們使用機器設備的時候,是由人來操作,運行操控一旦開啟,機器就將終處于生產狀態,它將會一直自己運行下去。要讓它精確的自動啟動與停止,這就需要涉及到電氣自動化的科學輔助。什么是電氣自動化呢?它就是通過繼電保護裝置、感應器等電氣元件來保證機器的自動化運轉,從而實現嚴密的操作順序控制以及控制恰當的持續時間。與此同時,電氣自動化系統可以將外部環境的變化情況反饋到內部系統,從而優化更新輸出量,最終保證可持續性,達到安全穩定的目的。下面列舉幾種常見電氣工程的實際應用。
1.1凈化系統。目前,凈化空調系統在對于空氣質量有特殊要求的手術室、實驗室食品廠房等區域凈化空調系統被廣泛應用。凈化空調系統的核心構成部分就是凈化空調的自動控制系統,它既可以設計為某個單一系統的控制,測量系統,又可以設計為以數字計算機控制管理的系統。凈化空調系統采用DDC 控制來實現溫度的控制,溫度傳感器將它檢測到的溫度傳遞到DX 一9100,接著系統將自動調控冷水電動調節閥或者是加熱電動調節閥,將回風溫度控制在需要的范圍之間,這樣就能達到潔凈室溫度GMP 要求。科學的引入了電氣工程技術從而使凈化空調系統具備了智能化調節空氣環境溫度、數字化、自動化監控等綜合功能。
1.2智能建筑中的應用。在建筑行業,智能化建筑成為當今建筑行業領域的主要發展方向。電氣自動化在建筑領域的科學利用,令它具備了安全電子設備、智能化控制、節約能源等多種新的功能。智能建筑合理的利用各種設備,為自動化控制系統下的設備有效的節省了人力。
2.電氣工程改造與自動化趨勢
2.1功能趨向于多樣化。在未進行改造之前,發電,輸電就是傳統電力系統的重點功能,這種電力系統結構比較單一,能源浪費多,在傳輸過程中不能對電能值的大小進行轉換。在進行電氣工程系統自動化改造之后,電力系統的功能逐漸多樣化,電能分配、電壓轉變和用電調控等功能更加完善,電氣工程系統自動化的發展,為電力系統高負荷運行狀態的操作提供了技術方面的保障。
2.2操控一體化發展。電力系統自動化改造的發展趨勢包括:人與機器的一體化,機械一體化和機電一體化等模式。只有在電力系統設備實現智能化以后,系統操控的一體化才有可能實現。“省力、省時、省錢”是電力系統一體化操控的優勢,電力系統一體化操控也能為后期繼電保護裝置的運用提供了必要的條件。
2.3結構更加簡單化。妨礙電力系統功能發展的一個重要因素就是結構問題,當很多種設備同時與系統連接的時候就會導致技術操作人員的調控質量大大降低,有一部分設備在系統運行的時候有可能失靈,不能發揮它的作用。系統自動化改造以后系統結構變的更加簡化,同時系統功能也顯著的優化。建構的簡單化使得電力行業的發展前景更廣闊。
2.4設備逐漸智能化。電廠中發電、變電和輸電等多個環節都需要依賴機器設備的操作與運行。電力系統發揮作用的載體就是電力設備。計算機作為自動化改造的控制中心,使用專用的程序代碼來調控電力設備的操作,這種方式智能化執行了設備的命令,從而有效提高了工作效率。
3.電氣工程及其自動化建設的措施
3.1建立通用網絡結構。網絡結構在電氣工程及其自動化系統中占據舉足輕重的地位,通用的網絡結構可以再各行業實施工業領域自動化的進程中,對于生產過程中的技術監控該系統、企業管理系統和設備控制系統等各個環節間的數據搞下、便捷、安全的實現交換。通用的網絡結構,還可以進行對中心控制系統以及其他管理通信設備之間的網絡資源配置,以便做到數據正確安全及時的傳輸。
3.2突破現有技術,建立統一的系統同平臺。在創新開電氣工程及其自動化技術的同事,應該以正確的思想為主導,對開發的目的、目標人群、目標行業的等信息進行充分調研了解,做到科學規劃實施。在具體的實施、試運行等環節中,更要給予科學的流程指導,以便節約成本和時間,將企業的消耗降到最低。此外,無論是面對其終端客戶的不同要求,還是企業項目的流程特點,任何的控制系統,都應符合基于PC自動化系統的相關需求,以便建成電氣工程及其自動化系統的唯一平臺,這樣,既可以減少電氣工程及其自動化技術的科研成本,也可以減少企業的運營成本。
總而言之,時展到今天,經濟全球化已經成為必然趨勢。工業經濟改革也朝著更加先進的方向發展。而我國作為世界經濟強國之一,參與國際競爭也日漸激烈,我國只有充分發揮本國自己的經濟優勢,才能爭取到更多的籌碼,得到更大的經濟利益。而電氣工程及其自動化技術不但解決了工業自動化系統的技術問題,而且為商業的發展帶來了巨大變革。因此,研究電氣工程改造及其自動化這門學科,顯然成為了提升我國經濟實力的必然途徑。
參考文獻:
[1]電氣與控制工程學院簡介[J].遼寧工程技術大學學報.2007(06)
[2]杭州電子科技大學自動化學院簡介[J].化工學報.2010(08)
[3]江西理工大學資源與環境工程學院簡介[J].江西理工大學學報.2009(06)
[4]大慶石油學院電氣信息工程學院簡介[J].大慶石油學院學報.2007(03)
電氣工程及其自動化專業面臨的發展機遇我國電力工業經過多年的快速發展,現今無論是發電裝機總量還是年發電量在世界上均居第二位,僅次于美國,但人均裝機量與人均年發電量都遠遠落后,仍有很大的發展空間。電力工業的“十一五”發展規劃提出了特高壓的發展戰略,并且提出構建智能型堅強電網的概念與目標,為電力工業、電氣設備制造業及相關的機械、材料工業提供了無限的發展潛力。[3]河南省在第十一個五年發展規劃中指出:“加強電網建設,增強電力輸送能力。加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用,提高城網的自動化水平”與“重點發展高壓超高壓輸變電成套設備,電站輔機以及中高端電工專用設備,風能、低溫余熱發電設備”。現如今,發展循環、低碳經濟,建設環境友好型、資源節約型社會成為經濟社會可持續發展的戰略目標,電力工業必將在其中扮演更重要的角色。事實表明,高質量的電能供應是中國社會現代化建設的重要保障,也是河南區域經濟快速發展的基礎條件,需要有大量合格的電氣工程師,而這正是電氣工程及其自動化專業的根本使命與發展前景。因此,鄭州航空工業管理學院電氣專業緊密跟蹤我國電力工業的發展規劃,結合地區經濟發展的特點,及時調整專業的辦學方向,力爭辦出專業特色,培養出更多的電氣工程技術專門人才。
電氣工程及其自動化專業的現狀鄭州航空工業管理學院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方經濟和航空工業生產第一線,培養輸出復合型應用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業于2001年籌建,根據電力工業發展現狀與區域經濟特點,提出了電氣工程及其自動化專業的應用型人才培養目標,并且結合鄭州航空工業管理學院工科發展的水平及電氣工程及其自動化專業的師資力量,編制了偏于電機電器及其控制的課程體系。電氣工程及其自動化專業經過數年的建設,并且與21世紀電力工業的迅猛發展相適應,于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業進行了細分,新設置了自動化專業,并且該專業在師資方面也有了較大的進步,這些都促進了電氣工程及其自動化專業強電本色的回歸,推動了對相應課程體系及專業定位的思考。雖然近幾年鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業有了較大的發展,但是專業基礎與兄弟院校相比還很薄弱,實驗條件與師資力量還很有限,仍然處于快速發展時期,總體仍處于較低水平。因此,目前的電氣工程及其自動化專業仍需且必須定位于工程應用型人才的培養,學生畢業以后可以到電廠、電力設計單位、電氣制造企業及各工礦企業從事與電氣相關的設計、運行、管理等工作。
應用型人才的特點與培養應用型人才的特點是學科基礎知識扎實,實踐能力與創新意識強,除了具有較好的科學素養外,還具有良好的工程素養,具備解決工程實際問題的能力,畢業以后主要在生產第一線從事運行與管理等工作。應用型人才首先是一種創新人才,具有把理論知識和技術轉化為實踐生產力的創新能力;其次也是一種復合型人才,因為應用型人才的工作是以解決實際問題為根本,而要解決一個實際問題往往不能僅靠一種專業知識,實踐的創新多出現在學科邊緣或者各學科的交叉處,因此應用型人才也是一種復合型創新人才。[4]對應用型人才的培養,不是簡單地增減幾門課就能做到的,構建科學的課程體系是培養合格應用型人才的基礎。如何建立以強電課程為主,滲透電子技術、信息技術與計算機技術的電氣工程及其自動化專業的課程體系,是一項系統性的工程,需要透徹理解相關的課程及經受實踐的檢驗。
課程體系的建設
在電氣專業新課程體系的設置上著重突出“以強電為主,弱電為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業特色,主要依據四個基本原則:一是突出強電特色,并且結合電力發展前景與現有師資力量,設置了電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向的課程模塊;二是緊密結合自動化技術在電氣工程領域的應用,保持電子與計算機技術相關課程教學四年不斷線;三是強化本專業應用型人才培養的特色,保持實踐教學環節四年不斷線;四是激勵學生的個性化發展,結合學生就業需要,注重課程安排的科學性與系統性。新課程體系的主要特點是適應鄭州航空工業管理學院原電氣工程及其自動化專業細分為電氣工程及其自動化專業與自動化專業的發展需要,突出了電氣工程及其自動化專業的強電特色,根據“厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用”的應用型人才培養模式而設置。
1.課程體系的改革鄭州航空工業管理學院原電氣專業結合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業的內容,專業的特點為“強弱結合、適當偏弱”;新電氣專業的特點轉變為“強弱結合、強電為主”,專業課程的口徑相對變窄。新電氣專業的課程設置不再是電氣專業與自動化專業的區分,而是電氣專業內電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設立。由此考慮把原來的學科基礎課—專業基礎課—專業選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系改為更符合新電氣專業特點的一級學科基礎課—二級學科選修課—跨二級學科選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系,如表1所示。新的課程體系保證了學生的理論教學在滿足基本學分的前提下,能夠小于2500學時,同時優化了課程內容,擴大了選修課程范圍,擴展了學生的知識面,激勵了學生的個性化發展。
2.課程內容的優化新的課程體系在強電專業“寬口徑”的前提下,突出“厚基礎”的要求,公共基礎課與學科基礎課的學時比例達到總學時的74%。在實現了同一專業的通識教育課、專業基礎課完全打通,專業主干課程也基本相同,而專業方向的不同只體現在專業課程中的非主干課程及實踐環節的要求的基礎上,[1]新課程體系既實現了對學生人文社會科學與自然科學知識的培養,又強化了對學生對本專業基礎知識的要求,同時還突出了不同的專業方向特色。新課程體系在課程內容上更加突出強電特色,突出計算機技術與弱電控制技術在本專業領域內的運用。按照電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向,設置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環節。另外,按照“拓寬”與“加深”的原則,開設總數達到19門的二級學科選修課,學生可以選修其中的5~7門。按照提高學生綜合素質的要求,設置了跨專業選修課與全校公共選修課,要求學生在人文社科、經濟管理等方面修習約6門課程。
3.授課時序的調整按照先基礎后專業、由淺入深、循序漸進的原則,保持計算機教學、英語教學不斷線,科學分配各門課程的授課時間與學時。(1)保持計算機教學不斷線。計算機課程按照教學次序包括:“計算機應用基礎”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術”、“軟件技術基礎”、“微機原理與接口技術”、“工業組態技術”、“電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用”、“單片機原理”、“交直流調速系統與MATLAB仿真”、“EDA技術”、“可視化程序”、“計算機網絡”、“畢業設計”。(2)保持英語教學不斷線。建議取消“專業英語”課程,增開雙語課程教學。用英語(或雙語)教學的相關課程包括:“大學英語”、“電路”、“軟件技術基礎”、“自動控制原理”、“EDA技術”、“計算機網絡”、“畢業設計”。(3)科學分配各學期的課時量。如第一、第二學年學生的學習效果較好,可以適當增加基礎課與專業課的課時量;第四學年學生因社會實踐、找工作、考研等,學習效果下降,此時可以突出計算機與實踐教學環節,利用課程的強實用性平抑學生的浮躁心態,最大限度保證學習效果。
加強實踐教學環節
實踐教學是高等院校培養工程應用型人才的必備環節,是提高人才核心競爭力的決定性要素。各高校電氣工程及其自動化專業培養的人才水平的高低,取決于實踐教學水平的高低,包括實驗條件的完善、實驗內容的設計及實驗教師的素質。鄭州航空工業管理學院電氣專業的實踐環節主要由課程實驗、課程設計、生產實習與畢業設計等組成,組成了一個比較系統、由線到面、由基礎到綜合,分層次、全方位的內容體系。[5]
1.課程實驗與課程設計課程實驗包括電工電路、電子技術、電力系統繼電保護、電力系統自動化、電力電子技術、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。課程設計是工科專業實踐教育的重要一環,是培養大學生獨立思考、信息檢索、相互合作,初步從事科學研究能力的重要途徑。課程設計實踐環節主要由核心專業課程與部分實用性強的專業課程如“電機設計”、“電力系統分析”、“單片機原理”、發電廠電氣部分等的課程設計構成。
2.實習基地實習基地由校內與校外兩部分組成。校內實習基地主要由校辦工廠組成,完成金工實習、電工電子技術、計算機輔助設計等基礎性專業訓練;校外實習基地主要包括陜西航空電氣有限責任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等,學生在校外實習基地主要接受現代化企業的生產教育,培養工程實踐能力。
3.畢業設計電氣工程及其自動化專業畢業設計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導師自行擬定,或者來自于導師科研項目的某一模塊,或者來自于導師熟悉的專業領域,與工程實際結合緊密。針對畢業設計中存在的問題,如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學生支差應付、成果可操作性不強等問題,現階段可積極采取以下措施:一是加強對教師和學生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核,組織討論,詢問學生等;對學生加強考勤,不定期考查,組織中期檢查與預答辯等。二是鼓勵和引導學生在學科知識范圍內自由選題,激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創造條件允許學生到實習或工作單位做設計,聘請企業中有高級職稱的人員參與畢業設計的指導工作。除了以上基本的專業實踐環節之外,還可以積極組織學生參加“挑戰杯”、“電子設計”等全國大賽,鼓勵學生進行科技創新制作,建設專業的開放型實驗室,積極探索有助于提高學生創新能力、工程實踐能力的教育教學模式。
結束語
關鍵詞:DSM;電能管理;中國電能服務網
作者簡介:田會峰(1980-),男,安徽蕭縣人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,講師;周瑜(1984-),女,江蘇張家港人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,實驗師。(江蘇張家港215600)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0048-02
在當今能源相對緊缺、世界環境日益變差的大環境下,節能減排顯得尤其重要,一方面節約了能源的使用,另一方面又減少了污染物的排放,保護了環境。
電力需求側管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法規和政策的支持下,采取有效的激勵和引導措施以及適宜的運作方式,通過電力公司、能源服務公司、社會中介組織、產品供應商、電力用戶等共同協力,提高終端用電效率和改變用電方式,在滿足同樣用電功能的同時減少電量消耗和電力需求,達到節約資源和保護環境的目的,實現社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務所進行的管理活動。
文中按照電力需求側管理的要求積極探索電氣工程及其自動化專業的電能管理方向。
一、電氣工程及其自動化專業方向
1998年,國家將本科專業目錄進行了調整、合并和壓縮。電工類和電子與信息類合并成電氣信息類。原電工類的電機及其控制、電力系統及其自動化、高壓電與絕緣技術、電氣技術等專業合并為目前的電氣工程及其自動化專業。[1]
電氣工程及其自動化專業涉及電工技術、電氣技術、電力技術、自動控制技術、計算機及其應用技術等諸多領域,是通用性很強的“寬口徑大專業”。全國各高校根據國家經濟發展對電氣信息類人才的需求,依據各校的實際情況和辦學條件,確定了彼此不同的專業方向、人才培養的方案和模式,體現出各校的辦學特色。
江蘇科技大學鎮江校區電氣工程及其自動化專業雖然從2000年開始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工業學院創辦的船舶電氣控制專業,1978年鎮江船舶學院開始招收船舶電氣自動化本科專業,經過工業電氣自動化專業、工業自動化專業等發展到現在的電氣工程及其自動化專業。本專業是培養以船舶為特色的電氣工程及其自動化人才,其專業建設是依托船舶行業,依靠教學、科學與管理,將其建設成以船舶電氣自動化為主要特色、面向工程技術應用的專業。[2]
張家港校區因為遠離校本部,又是異地新建校區,無法享受校本部幾十年來在船舶電氣自動化方面的教學和科研成果。雖然張家港校區自2005年開始招生,其專業方向表面上沿襲鎮江校區的“船舶電氣自動化”方向,但培養方案實際上與船舶相關的課程基本沒有涉及,比如:本部開設的“船舶概論”“船舶電站自動化”“船舶機艙自動化”等課程。[3]因此,電氣工程及其自動化專業是作為校區重點建設的專業之一,目前是以船舶電氣自動化和工業電氣自動化的混合體,專業方向不明確,不利于專業建設和學生就業。
隨著社會經濟的發展和國家戰略的需求,電能管理越來越受國家的重視,國務院曾多次發文要大力發展電能需求側管理。目前,在國內高校本科專業及方向設置中,還沒有電能管理方向,市場需求量巨大。
為此,為了突出辦學特色,服務經濟,培養社會急缺的電能管理人才,校區與蘇州太谷電力有限公司合作,共同建設電氣工程及其自動化專業電能管理方向,并從2008級電氣工程及其自動化專業開始設置電能管理方向。
二、電能管理方向建設探索
電氣工程及其自動化專業電能管理方向是對負荷控制和管理,以及遠程抄表和計費自動化。本著“科學管理電能,輕松降低成本”的電能管理新思路,確保電力用戶有序用電,其技術領域涉及國家重點支持和發展的幾大高新技術,即物聯網技術、智能電網技術和節能減排技術。因此,電能管理方向有著及其廣闊的發展空間。
電氣工程及其自動化專業電能管理方向特色是實時監測和采集各電力用戶的用電情況,對其用電情況進行分析評估,針對不合理或浪費用電的裝備和線路,對其進行整改,優化電力用戶的內部電網,以達到降低電能的目的。
電氣工程及其自動化專業課程體系的構建應本著加強理論、優化課程結構、強調應用能力、加強實踐環節來設置專業模塊課程。[4]由于“電能管理”是新建專業方向,電氣工程及其自動化專業原有的課程體系沒有大的改變,目前只在第7學期增加了電能管理方面的兩門方向選修課:“電能需求側管理”和“電能優化技術”,下一步將根據人才培養方案要求,繼續增加電力系統方面的兩門課程“電力系統繼電保護”和“ 電力系統故障分析”。
為了進一步優化課程體系,將電氣工程及其自動化專業基礎課和專業方向課內容相近或密切相關的幾門課程組成課程組,有利于相關教師之間的教學交流和科研合作。具體分為5個課程組:
電工電子技術課程組:包括“電路”、“模電”、“數電”、“電力電子技術”、“CPLD及FPGA設計”等課程;計算機技術課程組:包括“計算機軟件基礎”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“ DSP原理及應用”、“計算機控制技術”、“計算機網絡基礎”等課程;控制與檢測技術課程組:包括“自動控制原理”、“現代控制原理”、“智能控制”、“計算機集散控制”、“檢測與儀表”、“MATLAB語言與科學計算”等課程;電機與電氣技術課程組:包括“電機與拖動基礎”、“電氣與PLC技術”、“機電一體化技術”、“電力傳動自動控制系統”等課程;電能與電力技術課程組:包括“工程圖學基礎”、“電能需求側管理”、“電能優化技術”、“供電技術”、“電力系統繼電保護”、“電力系統故障分析”等課程。
三、電能管理方向建設實踐
為了加強電能管理方向學生的工程實踐能力,在制訂人才培養方案時就將企業元素貫穿于整個教學環節,企業參與人才培養的始終,校企深度融合,學校引進企業高級人才到校任教,同時,學校派青年教師下到企業學習至少1年時間。見圖1。
1.教材建設
“電能優化技術”被校區列為重點課程建設,建設內容包括與企業合作共同編寫講義,進一步編寫教材,努力將“電能優化技術”打造精品課程。該課程內容主要包括電能質量:電壓、諧波、三相不平衡、功率因數等;電源優化;配網優化;電能質量優化;電能軌跡優化;電能檢測技術等。
“電能需求側管理”已經編寫成講義,并投入教學使用,主要內容涉及電力系統、智能電網、供電技術、需求側管理、DSM平臺使用、電能系統構建等。
2.師資隊伍建設
依托中國電能服務網(蘇州太谷電力有限公司)和智能電力研究院(清華大學韓英鐸院士領銜的科研團隊),共同培養“雙師型”教師。校區派青年教師去企業學習1年,參與企業的科研和工程實踐,這樣教師有了實際的工程背景,在講授理論課程時,將理論與實踐相結合,學生聽課才會感興趣,不會顯得課程枯燥無味。
智能電力研究院坐落在校區,與學院有緊密合作關系,長期邀請清華大學的教授給學生做學術講座,同時教師和部分優秀學生也參于研究院的科研項目。
3.電能管理實驗室建設
為了實現工程教育,必須將工程實踐教育貫穿于整個教學環節。由于企業擁有強大的經濟基礎、科研能力以及工程實踐背景,學校與企業深度合作,共建實驗室,為學生提供工程教育模式的實踐教學平臺。
校區與太谷電力共同建設“電能管理實驗室”,使用“中國電能服務網”平臺。該平臺功能包括以下5個模塊:電能在線模塊、用電分析模塊、輔助決策模塊、有序用電模塊和系統工具箱模塊。
為了能采集電能數據,通過電能監測儀、電流互感器、服務器等器件,利用RS48總線和以太網,可以采集和監測的數據包括:監測電力指標,包括相電壓、線電壓、相電流、線電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等;電量指標,包括有功電量、有功電度、無功電量、無功電度等;質量指標,包括諧波電壓、諧波電流、三相不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、零線電流等。同時,還能通過溫度傳感器采集殼體的溫度。
通過此DSM平臺,學生能夠清楚的了解電能的輸入、傳輸、消耗的全過程。
4.網絡教學平臺建設
本專業目前共有6門課程,包括“電路”、“數電”、“電力電子技術”、“電能優化技術”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及技術”等課程實現網絡教學,網絡學堂包括教學課件、電子教案、教學大綱、習題、教學案例、在線答疑、師生互動等,教學資料豐富。
5.工程實踐能力培養
工程實踐能力是學校人才培養的終極目標,學校和企業各有強項,優勢互補,將學校的人才培養方案與企業的用人需求緊密結合,企業積極參與人才培養方案的研討和制定,實踐環節的教學以及教材的建設等。企業的科研項目與學校的實踐教學相結合,實踐教學實現學校企業雙導師制。
由太谷電力有限公司挑選經驗豐富的高級工程師兼任“電能管理”專業方向工程實踐培養指導教師,每周安排2學時,總計32學時的工程實踐課程。
另外在第8學期安排學生去企業頂崗實習6個月,并將在今后逐漸擴至1年,達到“卓越工程師”計劃培養方案的“3+1”模式,即3年在學校學習理論知識,1年在企業頂崗實習。實習期間要求學生現場安裝與調試,并參與企業應用設計。
通過實習,學生對工程項目比較熟悉,將在企業里根據實際工程項目完成本科畢業設計。
6.聯合培訓“電能管理師”
目前,社會上急缺電能管理師,每年的用電高峰期,政府為了完成減排任務,都要求企業“拉閘限電”,對企業造成了比較大的損失。企業內部的電工緊緊是會用電,但是不能根據企業實際情況,優化企業內部電網,降低電能。因此,校區教師和太谷電力合作共同培訓“電能管理師”。
四、結束語
目前,全國大約200多所院校設置電氣工程及其自動化專業,甚至一些以文科見長的綜合型大學也在辦此專業。[5]對于本科院校異地新建校區,如果電氣工程及其自動化這樣寬口徑的電類大專業,沒有形成自己鮮明的專業特色,很難與其他老牌院校的此專業相比,這樣不利于服務地方經濟和學生就業等。
因此,設置電氣工程及其自動化專業電能管理方向,在響應國家節能減排、培養“卓越工程師”計劃、大力發展智能電網等方面都具有積極的意義。
參考文獻:
[1]王澤忠,王兆安,沈頌華.電氣工程及其自動化專業規范研究[J].電氣電子教學學報,2010,(S1):5-6.
[2]姜文剛.電氣工程及其自動化船電特色專業建設探索[J].科技信息,
2011,(21).
[3]劉維亭,王德明,朱志宇.電氣工程及其自動化專業建設與實踐[J].華東船舶工業學院學報(社會科學版),2002,(4).