時間:2022-01-28 22:18:10
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇自動化電氣論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1水輪發電機組的自動控制
應用過程:機組監控設備將監測數據傳送至控制室計算機,計算機啟動預先設定的運行程序并判斷機組運行狀況,然后再依照相關邏輯規則發出控制(或調整)指令。應用內容:⑴實現機組開、關,調相轉發電,發電轉調相等項目的智能化控制。⑵實時計算最佳運行機組數并自動控制,在機組間智能分配負荷(包括自主調節有功和無功),從而維系水輪發電機的低成本運行。⑶當機組出現意外或者外部系統發生事故而導致頻率降低,預設程序通過啟動備用機組來維持系統穩定;反之,汛期來臨頻率過高時,預設程序會關閉一些機組。
1.2主要輔助設備運行狀態的監控
在水電站中,圍繞發電機組有一些主要的輔助設備,這些設備的運行工況同樣影響著電站的穩定生產。電氣自動化在這里有了廣泛的應用。應用過程:通過“監測設備——控制設備——控制節點”的方式,將輔助設備運行數據發送至計算機,計算機通過數據庫和預設規則比對,判斷輔助設備的健康狀態并相應控制設備的電氣參數。應用內容:⑴檢測定子和轉子回路是否正常;⑵檢測定子繞組的鐵芯溫度是否正常;⑶檢查機組度及變速系統、制冷系統等是否正常;⑷以上無論哪部分出現問題,電氣自動化系統都會迅速啟動應急程序和保護措施,同時將故障信息上傳警報。
1.3主要電氣設備的監控和保護
水力發電的輸出離不開變壓器、母線、開關柜、輸電線路等主要電氣設備。對這些設備的監控和保護成了水電站電氣自動化應用的必然內容。應用過程:通過PT、CT等設備采集到的電氣量,判斷設備是否有故障,并視故障情況作出反應。應用表現:⑴對不立即危害發電機組的異常情況(如機組冷卻水源中斷、機組溫度超限、油槽油面異常、推力軸承或者導軸承溫度升高等),只發警告以引起運行人員的注意;⑵對于超過保護整定限值的故障情況(如機組過速且調速器失靈、導水葉剪斷、銅管爆破等),電氣自動化系統不但跳開斷路器和,還同時關閉機組進水閘門。
1.4機組外輔助設備的監控
完整的水電站擁有數量眾多的水泵、空壓機、油泵等機組外電氣設備,以及浩大的水工建筑物。電氣自動化在這一塊的應用為:⑴控制水泵等設備的運行狀態,故障時及時投入備用設備;⑵檢測大壩閘門是否可正常啟動,檢測攔污柵是否堵塞,當水位過高過低時引發自動報警。
2、PLC技術應用展開
PLC即可編程控制器。在水電站電氣自動化中,可應用PLC來控制幾乎所有設備的生產過程。⑴在軸流槳式水輪機調速器中的應用。軸流漿式水輪機廠家一般會提供所謂“協聯曲線”(即描述不同水頭下漿葉轉角與導葉開度的關系的曲線),以指導電站生產。但實際運行時,上下游水位及水輪機水頭處于不斷變化之中,某些情況下會遠離廠家參數,因此按協聯曲線運行不一定能達到最佳狀態。采用PLC技術后,可先針對不同上、下游水位及水頭情況,手動協聯漿葉和導葉,在獲得最佳協聯曲線后修改原廠家曲線并輸人至PLC控制器,從而使機組能時時處在最佳狀態。⑵在水庫式電站調速器中的應用。水庫式電站的運行水頭波動范圍較大,其調速器與啟動開度一般按水輪機設計水頭確定。但當水頭降低或水頭遠高于設計標準時,為保證機組額定轉速,往往需要更換調速器控制芯片,改變開度指示儀電阻(串接或移除),工作量較大。在采用PLC技術后,則可依據水頭高低設計出相應程序,依照程序來自動改變啟動開度。
3、電氣自動化瓶頸
雖然電氣自動化給水電站自動運行帶來了方便,但其自身發展存在一定瓶頸,主要體現在:因電氣自動化的基礎是實現對設備的全面監測,因此整個自動化系統的監控模塊非常之多,這樣就導致通信網絡較為復雜且通信速度、通信質量面臨挑戰。隨著新技術(如光纖通信技術)的推進,相信電氣自動化瓶頸能夠得到解決。
4、結語
1應用體現
1)電氣自動化技術與工程管理
在使用電氣自動化技術后,改變了以往電氣儀器(像儀表顯示器)的基本功能,而是在此基礎上拓寬其功能,完善其在電氣工程中的角色定位。例如在儀表管理過程中,在運用電氣自動化技術后,由最基本的功能:顯示溫度、壓力、流量等過度到自動化管理模式上,這種管理方式實現了電氣工程現場眾多變送器流量、信息、數據之間的轉換,提高了信息收集水平,有利于工程決策制定,改變了以往電氣工程低效、不精確的缺點,而且減少了后期維護工程量,使得成本得到大幅度降低。除此之外,在管理過程中,應對電氣工程整個施工信息、技術使用反饋信息等,這實現了對電氣工程從開始施工、技術運用、調試、后期維護、信息反饋等一整套指標的微機化管理,從而減少了其中弄虛作假、徇私枉法現象的發生。
2)電網調度管理
電網調度的時效性與安全性對一個國家整個電力系統的運行具有關鍵性作用,傳統的電網調度過程過于分散,不同部門之間相互分離,無法實現信息共享,使得電力分配與使用問題繁多。在其管理過程中,靈活運用電氣自動化技術從而建立了電網調度自動化技術系統,從打印設備的配置、工作站的組建、中心服務系統的運用以及合理將大屏幕顯示器的作用實現最大化發揮,在該調度自動化系統中,實現了變電站、發電廠與次級調度中心三者的聯系,使其成為一個整體,這方便了電氣自動化技術對電氣系統以及其運行過程的時時監督,對所收集的信息進行合理科學性評估,做好電力負荷的有效預測,同時,電氣自動化技術還應定期做好電網調度整個過程的信息采集、數據分析,并對其整個流程進行合理監控,從而保證電網運行的安全性與經濟性,使其發展目標與市場經濟相融合,并不斷借鑒吸收,實現新型化發展。
2結語
合理有效地將電氣自動化技術應用到電氣工程管理與應用之中,才能有效提升電氣工程的安全性與科學性,使其發展與信息社會相適應,并進入科學發展模式,電氣自動化技術的廣泛應用,極大地提高了電氣工程信息采集、監督控制與調試運行等具體工作流程的精確性與科學性,減少了失誤發生的可能性,使整個社會獲得最大化受益,是推動電氣工程發展的主要推動力。
作者:馬海宏 單位:西山煤電(集團)有限責任公司
資源能源危機已成為當今人類面臨的主要問題之一,加之我國是發展中國家,粗放型的經濟增長模式一定程度上加重了我國的資源能源危機,進而出現了環境公害事件和溫室效應等,形成了對資源的浪費和對環境的污染,想要有效減輕資源等的短缺對我國社會發展造成的嚴重影響,應當不斷改善粗放型的經濟增長方式,在生產生活活動中實施有效的節能減排對策,通過一系列的措施減少對資源的浪費,并通過對有限資源的合理高效利用來實現經濟的發展與繁榮。我國工業用電占全國用電量的65%~70%,但是運行效率低,比先進國家低20%~30%,如何在其生產發展中推廣和引用電氣自動化節能設計,實現工業生產與自然資源的和諧發展,已成為了新時期人們關注的焦點,電氣自動化節能設計已成為節能降耗的主力軍。
2企業設備自動化節能設計
2.1電機運行中的節能設計
電機拖拽系統是電氣系統一個較大的電能消耗單元,運行方案的不合理及綜合維護不到位等,都會致使其運行低效,造成大量的電能浪費。大量的發熱降低電機系統綜合使用壽命,基于此,在進行電機運行的節能設計時應當采用高效可靠、節能經濟的電氣控制方案。
(1)對于運行工況偏離高效區的功率大、運行時間較長的用電系統利用變頻調速控制方式改變傳統的繼電器控制方式,進而進行動態調節電源輸入端電源頻率,利用對電機轉速的調控讓整個電機拖拽系統的輸出與輸入達到平衡狀態,實現節能降耗。
(2)交流電機串級調速實現電機無級平滑調速,低速時機械特性比較硬,特別是晶閘管低同步串級調速系統。以上調速系統一方面使系統參數便于調整,另一方面接近于理想過渡,調整性能好,動態響應快,起動時間短,系統抗干擾能力強,節能效果也很理想,應當推廣應用。
(3)為達到電機的最佳運轉工況,可改變電機的動容量,通過構筑合理群控呼梯節能控制系統,對電機進行合理的調度分配管理,降低其系統能耗,達到節能降耗的目的。
2.2水泵、風機的節能設計
(1)在滿足工藝情況下,盡量降低揚程和流量。
(2)使用高效調速裝置,如變頻器、串級調速、液力耦合器、內反饋調速器、電磁滑差調速器。
(3)降低電機的富裕容量,提高電機運行效率,減少無功損耗。
(4)改造管路,減少阻力揚程損失,減少水泵、風機的總揚程和壓力。
(5)根據用戶的實際使用情況,對原有風機進行改造,改變風機的氣動性能,使風機在高效區工作。
2.3配電線路的節能設計
在工業廠區的建設方面,配電線路承載著為設備輸送電力重擔,用電系統不僅存在因集膚效應而產生的線損,還存在功率因素低下、諧波干擾電能質量等問題。根據電力系統構架和其他特點,充分考慮對現場實際情況實施諧波治理改造,安裝節電器、省電霸,對電源優化處理,同時優化用電系統。為了降低線路傳輸中的電能損耗,減小導線的電阻值極為重要,應當從以下幾個方面來進行:
(1)導線材質的選用方面,應當選電阻率非常小的材料,這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。
(2)縮短導線的長度,特別是在布線的時候盡量減少彎路。
(3)減小負荷中心與變壓器的距離,進而縮短供電距離。
(4)選用一些橫截面積比較大的導線,增加導線的橫截面積,使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導線的電阻值而得到有效減少,完成節約電能的目標。
2.4空調節能設計
空氣濕度是造成被控參數變化的主要原因,加之風的大小會改變空氣濕度,在進行空調節能設計方面,可設計為變風控制系統,這樣可改變風量的大小,卻不會改變風的溫度。運用時,根據室內人數的變化而變化逆風的轉速,使得送入房間的風量不會出現太大的波動,始終控制在參數之內。另外,在變風量的末端采用風機代替風閥的形式,使得風量的需求可及時反饋給風機,實現風轉速的調節控制,在不同需求下,根據傳感器監控的得出的參數指標,進行風轉速的改變,這樣就不會出現系統的過載現象,也在一定程度上減少了維護的費用。
2.5照明設施的節能設計
廠區照明設施的設計方面,應重點考慮到工業生產對光照的需求,如進行光源強度的合理設置,避免工業廠區因太追求照明條件而造成的能源浪費情況。在設計時的燈具選擇方面,首先應保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡,使其發揮最佳的照明效果,促進節能;此外,應采用LED燈替代老式的照明裝置,LED燈是依靠半導體發光器件將電能直接轉化為光能的,剔除了一些中間轉化環節,減少了電能損耗,還具有發光的亮度高這一特點,且克服了傳統的老式燈具頻繁閃爍的問題,達到了節能減排的目的。
2.6弱電系統的節能設計
建筑施工中,常見的問題便是環境污染。環境污染在很大程度上阻礙了辦公建筑改造工程的進展,影響工程的順利施工。根據分析,辦公建筑改造期間出現污染的原因是多個方面的,主要集中在兩個方面:(1)土地資源的使用。建筑工程改造期間,難免會擴大建筑占地面積,從而擴大企業經營規模,但對于擴充的土地資源而言,其利用率過低,導致資源浪費嚴重,對地表生態平衡帶來嚴重破壞;(2)物理條件的影響。對辦公建筑進行改造時,電磁輻射、施工噪音等污染會對辦公建筑的正常運行帶來很大影響。
2電氣工程自動化設計的在線監測系統
電氣設備的狀態維修指當電氣設備處于某種狀態時,對其進行檢測、維修操作。而電氣工程自動化設計中的在線監測系統是對電氣設備狀態進行維修的關鍵性技術,操作人員能夠根據在線監測系統顯示的相關數據,判斷電氣設備是否處于正常狀態,繼而通知技術工作人員設計施工維修方案。在線監測系統的設計,要結合電網規劃的相關標準,主要集中在下述三個方面:
2.1雷擊監測
線路是電氣設備傳輸電壓的重要載體。如果輸電線路處于異常運行狀態,勢必會影響電能的供應狀態,阻礙電氣設備的持續運行。因此,電氣工程自動化狀態維修理念要充分考慮到雷擊因素,其在線監測系統也要顧及雷電災害。雷擊監測系統的設計,要參考電氣設備的實際結構。比如,使用常規雷擊監測方案,安裝避雷設備,從而使電氣設備免受雷擊,充分發揮其保護、監測的作用。
2.2環境監測
環境因素對連接線路、電氣設備等產生的影響也比較大。電氣設備缺乏有效的保護措施,便會在一定程度上增加設備故障的發生率。因此,環境監測系統的設計,要全面監測大氣濕度、溫度以及二氧化硫等指標,當這些指標影響電氣設備的正常使用性能時,環境監測系統便會將異常信號傳輸給監控中心,提醒技術工作人員及時采取維修措施,最大限度地保護電氣系統及設備的正常運行。
2.3絕緣監測
電氣設備是否具有良好的絕緣性能,對電力系統運行的安全性具有重要影響。因此,有必要對線路絕緣性實施在線監測,以便進行狀態維修。目前,我國大多數電網在建設過程中采用的絕緣監測系統是掛網運行的絕緣子,比如玻璃、瓷以及復合絕緣子,這幾類絕緣裝置的性能都會受到外界因素的影響而逐漸減弱。為絕緣元件配備在線監測系統,可在一定程度上確保電氣設備進行穩定作業。
3電氣工程自動化狀態檢修的常用技術
近年來,電網改造工程進行得如火如荼,電氣設備的功能也日益豐富,但也出現了更多的故障表現內容,不僅增加了維修難度,也增加了設備維修人員的工作量。隨著電力科技工作的不斷發展、進步,對電氣設備進行狀態維修有了更多的輔技術,并在一定程度上降低了故障檢修的難度,確保電力系統數據的傳輸更加穩定,大幅度提高了狀態檢修工作的質量以及效率。
3.1通信技術
如今,很多辦公建筑內部的電氣設備數量、型號以及種類等比較繁雜,維修難度很大。在線監測系統進行狀態維修操作時,需要將電氣設備的異常信號迅速傳達給監控中心,從而使維修工作人員盡快實施處理方案,比如采用CDMA系統、GMS或者GPS定位系統等傳輸數字。合理使用信息傳輸技術,能夠把電氣工程的實際運行狀態實時傳輸給監控中心的工作人員,使其充分做好實時監測工作。
3.2計算機技術
當傳感器捕捉到相關信號以后,維修人員對信號進行加工處理,通過選擇出具備最優價值的電氣設備感應信號,可確保對電氣設備的后期故障實施針對性的處理。一般情況下,信息處理技術需要借助計算機,利用計算機的數據處理功能,可徹底完成數據的收集、處理以及分析等多種工作。比如,借助計算機的服務器功能,可以對搜集的信息進行自動化處理。
3.3傳感技術
狀態維修時,獲取數據的主要手段之一便是傳感技術。維修人員在電氣設備上安裝傳感器,可以定期收集電氣設備的狀態信號,從而為故障判斷提供了有效的參考依據。除此以外,傳感技術還能夠擴大電氣設備的監測范圍,準確捕捉電氣工程建設區域的所有信號,從而有效提高辦公建筑自動化的質量以及運行水平。
4結語
1.1在電網調度中的應用
電氣工程自動化技術在電力系統方面的應用體現在對于電網調度方面。正是由于電氣自動化技術的應用才打破了傳統繼電器獨步天下的電氣保護的時代,進而進入了微機繼電保護的現代電力系統調度自動化時代。電網調度的自動化、計算機化是電網的發展趨勢也是智能電網時代的開端。正是由于電氣工程及其自動化技術的應用實現了站內設備的實時監控、并將站內全部資源組成一個局域網,可以隨意調用和控制,實現了站與站之間的通信和互聯,進而組成一個難以置信的龐大的電力系統調度網,并實現了發電廠、下級調度中心及變電站終端之間的有效的連接。
1.2在化工生產單位電廠分散測控系統中的應用
電氣工程及其自動化技術在化工單位中的應用主要采用分層分布結構,具體包括了現場儀表、傳輸線路、工程師站、通訊網絡及過程控制單元等。系統可以對整個生產過程進行實時和全過程監控,并對數據進行動態分析和處理,并驅動執行機構,實現對整個生產過程的檢測、保護、聯鎖、控制。操作人員通過后臺向遠方設備發出控制指令,實現對現場儀表的控制,并同時接收來自現場及其他工作站的各種信號和指令。
2電氣工程及自動化技術的發展方向
2.1低頻向高頻發展
隨著科技的發展及工業化程度的不斷加深。傳統單一頻率運行的自動化技術已經無法滿足現代工業發展需要。電氣工程技術也逐漸變得復雜化、多樣化,同時滿足節能環保要求。因此電器產品已不可能在僅僅的單一頻率運轉,而是逐漸實現可以隨意調節,以滿足不同負荷和環境下的要求。因此,我國工業生產從低頻向高頻生產階段發展是必然趨勢。
2.2充分地融合計算機技術
互聯網技術的發展,為現代社會帶來了巨大變化和飛躍。電氣工程技術隨著互聯網技術的發展也逐漸變的智能化、集成化。可以說電氣自動化技術與互聯網技術的融合給未來人類社會帶來質的飛躍,兩者的融合使電氣網絡的智能化成為可能。如今我們通常把電氣工程技術和互聯網技術結合的技術稱為微機技術。可以說微機技術的發展實現了生產過程數據的實時分析處理,同時大大節省了勞動力、降低工人勞動強度、改變人們的生活方式,實現了工業生產的自動化。
2.3開關設備智能化
伴隨著微機技術的發展,伴隨著開關設備也變得越來越智能化以實現自動控制系統的流暢運行。可以說智能化設備與微機技術共同奠定了未來智能電網的基礎。開關設備智能化指的是高低壓設備及其輔助裝置可以提供接口以方便與計算機網絡連接,從而實現自動控制。一次開關元件包括各類電器設備等,其中的智能監控單元包括輸出、監測、通信等重要模塊。開關設備的智能化是電氣工程技術發展的趨勢,在未來應用、運行等方面發揮著至關重要的作用。
2.4操作人員專業化發展
電氣工程技術的發展朝著自動化、智能化方向發展的同時,也對其操作人員提出了更高的要求。操作人員往往在設備運行時才進行相關技術培訓,而忽視了設備安裝時設備調試等各個環節發現的問題。因此也就失去了最佳掌握該技術的時機。因為自動化生產設備一旦調試完成,出現問題的幾率將會大大減小。如果不在調試期間熟悉設備,就很難更好的理解現代化技術。況且現代電氣工程技術是一門系統性綜合性技術,如果不從設備安裝環節、調試環節注重人員培養,就無法理解這些特定安裝的意義和作用。只有每個操作人員能輕松的對故障原因作出快速準確的判斷處理,才能減少生產過程中不必要的損失。
2.5其他方面的發展
隨著電力電子技術的發展,現代電氣工程技術已經由半控型時代全面進入全控型時代。并且現代電力電子器件無論從開關時間、性能穩定性等各個方面均有巨大進步。同時交流調整控制理論、矢量控制等各種理論百家爭鳴、百花齊放,使控制技術的發展也有了巨大飛躍。
3結束語
1.1發電效率明顯提升
社會的不斷發展以及人們對生產及生活要求的不斷提高,就導致了對電能的需求量會逐漸的增加,這為我國的火力發電工作帶來了一定挑戰,提高火力發電效率已經成為社會各界共同關注的問題。而原有傳統的火力發電設備多數都需要較多的人員進行實際操作及控制,工作效率低,而將電氣自動化技術應用于火力發電,可以使火力發電實現自動化控制,提高發電效率及電能產昌,更好滿足社會需求。
1.2發電成本顯著降低
用于火力發電的原材料通常都是煤炭及石油等可燃原料,原有的火力發電技術存在諸多問題,使得原材料的燃燒率不高,不能夠充分燃燒而釋放出全部的能量,這使得發電效果平平,投入了較多的原料卻沒有得到預期的電量,也就增加了發電成本。而將電氣自動化技術應用到火力發電中,就可以對各種燃燒方法進行自動化控制,從而實現燃料的充分燃燒,使得燃料的浪費率大為降低,也就相應的節約了發電成本。
1.3資源得到最優化配置
在火力發電的過程中,所需要的是所有的資源是否能夠全面合理的得以有效的利用,其結果對于電廠的發電效率有著直接的影響,過去較為滯后的發電技術,對于電力設備和原材料以及工作人員都沒有進行更好更全面的加以利用,人員和原材料的浪費,設備發生了故障沒有得到及時的發現和維護,對于火力發電在一定程度上都造成了損失。然而,自從電氣自動化技術實現之后,對于設備運行中出現的障礙,能夠得以有效的及早發現,在操作模式方面可以實現人機操作,時期資源在使用的過程中,能夠將其最大的可利用價值給予充分發揮。
2火力發電系統應用電氣自動化技術的可行性和必要性
電氣自動化技術自誕生以來,在各行各業中都取得了十分驕人的應用成績,其在數據采集及管理、運行控制等多個方面都取得了不錯的效果。在火力發電系統中運用了電氣自動化技術在對交流電進行采樣、測量和監控的同時,還可以在新型計算機技術的協助下與工業輸電之間的電網進行創新性和性能性革新。火力發電廠原來使用的火力發電技術中各系統與集散控制系統之間的數據傳送量有限,加上工作人員無法周全的觀察到所有的參數信息變化,這就導致了整個發電運行系統我們所能掌握的信息量較少,而且也導致了電力操作人員的操作內容不輕松和不能及時的發現運行裝置系統中存在的問題,無法把握故障的發生。但是,對于電氣自動化系統的火力發電,電力設備的自動化水平顯著提高,在建立的火力發電的通信網絡上傳送的數據信號明顯增多數倍。對于電力操作人員來說,很大程度上降低了操作難度和發現設備故障的難度。
3電氣自動化在火力發電系統中各方面的應用實例
3.1實現爐機組一體化
在火力發電中運用電氣自動化技術,就實現了火力發電廠的機、爐、電運行系統一體化的目標。這樣整個系統的數據和運行信息就靠機、電、爐這個一體來監控運行和匯總分析。這樣的一體化就更大的實現了火電機組的潛力,并且縮小了控制層的規模,簡化了發電系統的監控系統,因此,也更大程度的降低了發電的生產成本。另一方面,爐機組這一統一單元實現了火力發電信息采集的便利化,更能提高火力發電廠的電廠信息管理系統的工作效率,統一了電網的運行和管理,提高了電網的工作效率,使電網保持在最優化的運行狀態。
3.2實現設備的自動化檢測
我國火力發電廠傳統的系統控制及保護功能等只局限于電力運行系統內,是為了電力運行超過一定限定數值后,便會出現跳閘及報警的現象。但是現代化的電氣自動化技術,可以運用計算機技術來進行檢測,并實現對整個電力運行系統的有效控制,其不僅可以完成對發電系統的監控及診斷檢測工作,同時還能夠提前預測出可能發生的安全事故等,不是等到事故真的發生了現進行報警等,這樣的工作方式有效的避免了電力安全事故的發生,降低了發電廠的經濟損失。
3.3實現了通用網絡結構的構建
在電氣自動化系統的成功運行中,通用網絡結構的構建起著至關重要的作用。通用網絡結構實現了辦公室自動化到整個系統的電氣設備的運轉自動化,完成了電廠的管理人員和操作人員對整個電廠設備的實時觀測和監督,并且保證了控制系統、管理系統和計算機控制系統。
4結語
與傳統的自動化技術相比,智能控制無模型運轉,提高了電氣系統的管控效率。同時,智能技術的精度更高,減少了設計中的不可預測問題。因而設計對象模型階段中便會存在不能估量或是預測的問題。人工智能技術實現了系統的實時調節,利用魯棒性變化和響應時間提高其工作能力,實現自動化過程。智能技術已經成為現代企業管控的必然趨勢,與傳統的管控裝置相比具有先進性,滿足電氣自動化工程建設的需求。針對不常見的數據,傳統的自動化控制技術無法完成評估工作,但智能技術的出現解決了這一問題,實現了對系統錄入信息的有效很快速處理。針對不同的對象,智能技術可顯示不同的管控效果,使管控的效果具有針對性。但在目前的智能技術發展程度下,多種控制對象問題無法解決。因此,應從技術方面對智能技術進一步剖析和研究,促進該技術的完善,才能對我國工業以及相關行業的發展起到積極作用。
二、人工智能技術應用
基于電氣自動化的復雜性,其操作過程應精細且注重細節。一旦操作失誤,將導致系統故障甚至造成安全事故。因此,人工智能技術應用的核心技術在于程序化問題,將復雜化的程序通過智能手段轉化為簡便化。通過系統日常資料的分析,對設備故障采取積極的應對措施。在具體應用過程中,人工智能技術主要表現為以下幾個方面。
(一)智能化設計分析
人工智能技術關系到電力工程以及電路的設計。在傳統的設計模式下,工作人員的工作量大,需要大量的試驗驗證,并且對不合理部分進行改進。因此常出現考慮不周全的問題,處理問題的效率較低,對于難度較大的問題,傳統的處理方案無法解決。這使得智能化設計成為必然。現階段,電力企業逐步實現了智能化設計,全面考察了問題的難度,提高了處理問題的能力和效率。但同時,智能設計對于操作人員提出了更高的要求,要求其掌握專業知識和智能系統操作技巧,并且操作人員還應具有與時俱進的精神,對智能系統進行適當的改良設計。利用人工智能設計,可有效提高數據分析的準確性,將復雜問題簡單化。
(二)PLC技術應用
隨著電力企業規模的擴大,電力生產對于技術具有更高的要求,基于此的PLC技術成為企業生產和建設的重要目標。PLC技術是一種常見的人工智能技術,目前主要應用于工業、電力企業,具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎上發展起來的智能技術,該系統的主要作用在于優化了系統工藝流程,從而根據企業需求對運營現狀進行調整,確保其運營的協調性。PLC技術以自動控制系統為主,手動控制技術為輔。對于提高電力系統生產實踐具有重要作用。在電力生產中,PLC人工智能化技術的使用還實現了自動化目標切換,繼電器逐漸代替了實物元件,不但提高而來管控效率,還確保了系統的運行安全。
(三)智能診斷和CAD技術應用
智能診斷系統的出現是電氣運行復雜化的結果。該診斷系統要求操作人員具有較多的實踐經驗,改善了傳統模式的手工設計方案,充分體現了信息時代的優勢。科技的發展也使得CAD技術逐漸實現了智能化,縮短了產品設計實踐。智能化技術優化了CAD技術,對產品設計質量的提高具有積極作用。目前,在電力系統中,遺傳算法是人工智能技術的重要表現之一,通過科學的計算方法,提高了數據統計和計算的精確度。基于遺傳算法的重要作用,應得到企業的重視。在電力系統運行過程中,如何區分故障和征兆是一個難題,智能化技術通過專家系統和神經網絡系統可快速有效的分析出系統故障和安全隱患,并提供一定的解決辦法,確保了電力系統的運行問題。
(四)神經網絡技術應用
神經網絡系統是智能技術的重要體現之一,其作用在于分析和處理系統故障。可對系統故障進行準確定位,并且減少了定位時間。同時,還可完成對非初始速度及負載轉矩的有效管控。神經系統設計具有多樣性,具有反向學習功能。利用神經網絡系統的兩個子系統,可實現對機電參數轉子速度和電子流的評判和管控。目前,智能神經網絡系統主要應用于分析模式和信號處理上。由于其包含非線性函數估算裝置,因此對于電氣自動化控制具有積極作用。其主要優勢在于無需對控制對象建立數學模型,因此工作效率高,噪音小。
三、總結
工業電氣自動化主要是針對產品的選材、加工、裝配等工序,在我國經濟發展過程中是極為重要的,但是隨著近年來我國工業電氣自動化的不斷發展,工業電氣自動化獲得了廣闊的發展空間。隨著我國工業電氣自動化規模的不斷擴大,對于工業電氣自動化水平的提高還是需要一定的加強。我國的工業電氣自動化的水平與國外工業電氣自動化的水平相比還存在一定差距,就當前我國工業電氣自動化的生產狀況而言,我國的工業電氣自動化產品還是處于中低檔的產品。隨著工業電氣自動化發展,工業電氣工程以及自動化系統雖得到了深入發展,但是其沒有針對實際問題進行針對發展,幾乎所有工業項目都是采取的一個集成控制系統,這往往與工程的實際需要相違背,根據已有的技術進行系統設計,但是系統模式并沒有很大的變化,這也導致了生產成本的上升,而且我國對工業電氣工程以及自動化的設計并沒有創新性,多數都是引進國外的設計,缺乏相關專業人才,如果要進行工業電氣工程及其自動化系統創新設計則會消耗過多時間。工業電氣工程以及自動化系統在網絡布線以及應用軟件設計上還存在以下問題:網絡控制技術不佳、軟件設計時間過長、系統安全性低等,對系統成功運行直接產生影響。此外系統運行的網絡結構復雜,難以操作,應用起來容易因為操作不規范對系統穩定性造成一些干擾,再加上控制技術所需要的精確性、準確性與網絡構架的復雜性。
2工業電氣自動化數字技術的應用情況
2.1數字技術在航空工業中的應用
航空市場發展問題對于我國的經濟發展都是極為重要的,就我國當前的航空市場現狀而言,已經存在許多的航空巨頭,但是我國實際的航空技術水平與國外航空技術水平相比還是存在一定差距的,盡管隨著我國航空技術也在迅速發展,差距正在不斷縮小,但是對于一些高科技技術缺乏相應的自主創新產權,多數需要依靠國外技術。對于大多數的航空機械加工都是需要高精度的工業技術來實現,但是我國明顯還是無法實現的,如果通過人工也是無法實現的,實際航空機械器件所使用的合金就是我國當前工業技術無法實現的,所以加強我國工業電氣自動化中數字技術的發展對于我國航空技術的發展十分重要。
2.2數字技術在汽車工業中的應用
隨著經濟的發展,人們生活水平的不斷提高,汽車的使用量不斷提高,這對于汽車工業的發展無疑是一個巨大的發展機會。我國當前工業電氣自動化的生產水平要想滿足當前汽車工業的發展,應加強數字技術在汽車工業中的應用,提高汽車工業生產力的發展,提高我國汽車工業加工效率,通過應用數字技術發展汽車工業的柔性生產線,此外,還需要結合虛擬工業技術、集成控制技術等。
2.3數字技術的高性價比
把數字技術大量地運用到實際的工業電氣中去,從而實現工業電氣自動化,這樣就能夠讓設備實現最大化地高效運行等智能化工作狀態。運用數字技術能夠實現設備數據資料收集一體化等功能,實現設備智能化控制和工作。數字技術能夠為企業節約大量的時間和成本。例如,用儀器設備進行數據收集分析時,可以利用數字技術中的測試、樣品分析定位,在線數據分析和結果評估來進行數據的收集和分析,這樣就能夠在設備收集的數據和分析出的數據之間進行很好的比較和分析,并且還可以運用多項數字技術來進行多設備之間的數據收集和相互比較,這可以大大節約因為多設備數據量大而造成的工作量大容易失誤等問題。在工業電氣自動化中運用數字技術可以大大提升設備的精確度,實現最大化的設備性價比的提升。
3數字技術在工業電氣自動化的發展趨勢
數字技術對于工業發展有著重要作用,所以在工業電氣自動化中加強應用數字技術對于工業電氣自動化的發展是極為重要的。在未來數字技術的發展中,數字技術主要用于智能化系統的發展,通過數字技術控制各個模塊進行工業生產,對于工業效率的發展需要重視應該數字技術。在未來數字技術主要是用于智能化控制,例如電機參數的自適應控制、自動識別負載控制、自動選型控制等智能化控制,所以數字技術的發展主要是向智能化控制方向發展。只有不斷加深數字技術在工業自動化方面的影響,才能夠推進我國工業電氣自動化的發展和創新。
4結語
【關鍵詞】建筑工程;電氣自動化前言
中圖分類號:K826.16文獻標識碼:A 文章編號:
一, 前言
建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一,對國民經濟的發展和人們生活水平的提高有著密切的關系。伴隨著科學技術的發展和經濟文化的交流,人們的生活水平和生活質量有了巨大的提升,對建筑工程的設計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求,傳統的實用和簡單的具有外部的藝術美感已經難以滿足人們日益多元化的需求,加強對建筑行業的電氣自動化研究,對建筑行業設計施工中,配備先進的現代化電氣設備,實施建筑工程項目的電氣自動化,這是現代化建筑設計施工和滿足人們日益多變的經濟文化需要的客觀要求。經過實踐證明,建筑工程的電氣自動化,不僅僅關系到整個項目工程的施工進度,更是建筑工程行業實施質量競爭的核心和關鍵。在現代化的建筑工程設計施工中,實施電氣自動化,提高自動化水平,是我國建筑行業的發展要求。
二.我國建筑行業電氣自動化現狀和存在的問題
1.我國建筑行業電氣自動化現狀
在我國的建筑行業,通過多年不斷的發展和研究,電氣的自動化已經初具規模,電氣自動化程度日漸加深,電氣自動化水平逐漸提高,電氣自動化在我國建筑行業的應用和發展,為我國的建筑行業的繁榮作出了重要貢獻,但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看,依舊存在著很多問題,新設備新技術應用緩慢,電氣自動化的設計施工不夠科學,管理不夠完善等一系列問題,使得我國在電氣自動化進程中,無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度,都遠遠落后于西方發達國家,使得我國的建筑行業相對于西方發達國家而言,無論是在電氣的設計施工上,還是電氣自動化的安全穩定上,都缺乏很強的競爭力,新時期下,正確理性面對我國建筑電氣自動化的現狀,找出存在的缺陷,加大對電氣自動化的研究,提高我國建筑行業的電氣自動化水平,是我國現代化發展的客觀要求和必然選擇。
2.我國建筑行業電氣自動化存在的問題
(一)電氣自動化高端人才不足,電氣自動化缺乏核心支撐
我國目前的建筑行業整體規模相對小,資金積累不夠,難以留住高端的優秀管人才,企業的積累缺乏,使得整個建筑行業中電氣自動化設計施工的高層核心技術人員缺失,使得整個建筑行業電氣自動化缺乏活力和技術保證。
(二)新技術新設備應用緩慢,核心競爭力不足
我國的建筑行業在電氣自動化上有了一定的發展,但是缺乏鉆研突破的研究技術精神,缺乏對核心技術的研究,自動化設備多采用進口和引進,且應用的速度緩慢,難以形成自己企業的核心專利,難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善,不夠健全,惡性競爭,市場規范不嚴格,且產品品牌單調,品牌知名度不高,難以和國際知名自動化品牌競爭
(三)建筑行業對電氣自動化的管理不善,電氣自動化的質量難以保證
建筑行業發展迅速,很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益,為了大幅度降低成本,使用假冒偽劣的電氣設備和電氣產品,設計部符合國家標準的施工安裝方式,使用質量難以達到質量標準的材料等一系列問題,使得整個電氣自動化的設計施工中,質量難以得到保證,同時,很多施工的企業由于企業的自身實力有限,缺乏一定的電氣自動化的監測設備和監控設施,在施工和對整個電氣化管理中,難以全面,難以科學精細,這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質量。
三,我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設質量和進度的客觀要求
實施電氣自動化,加強對先進技術和設備的應用速度,采用科學嚴謹的設計方式和施工程序,加強對電氣自動化的管理,加強對各種電氣設備,電氣材料的管理監督,保證了整個工程建筑的工程質量,同時,可以大幅度降低工程成本,并合理的控制工程的進度,電氣自動化的水平提高,亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化,有助于整個建筑市場的規范化
電氣自動化的進程加快,對整個電氣行業的技術人員和管理人員都提出了更高的要求,不僅僅要求有豐富的管理經驗,更需要有精湛的電氣技術和較高的工作素養,同時,電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端,敦促著工作人員依法辦事,嚴格執行相關的規章制度,有助于促進整個建筑市場的規范化管理。
四.我國建筑行業電氣自動化的發展趨勢探究
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發展。
縱觀我國目前的建筑工程發展行情,電氣自動化的發展應用,智能化是其核心部分,所謂智能化表現在其具有多種新功能。在在建筑行業控制方面,有關的現場儀表在一起,在現場實現自主調節,從而實現控制的徹底分散使調節要加及時,并提高了整個系統的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確,更加精工。
建筑行業中競爭越發激烈,對工程產品質量的要求越來越嚴格,實施電氣自動化,先進技術的采用,科學管理方式的實施,整個建筑工程的自動化水平不斷升高,使得施工標準更為嚴格,產品的精度朝著更高的方向發展,因此,自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.無線技術是電氣自動化操作更簡便準確。
在現代的建筑行業,電氣自動化能夠實現非接觸傳輸,特別適用于惡劣環境或振動、高速旋轉對象的監控,而且降低了安裝成本、持續降低運行維護成本,同時更換方便,便于升級。還能夠減少接插件故障,移動自由且不受限制,建筑行業電氣自動化是工廠測控模式的變革,將會有力的推進我國建筑行業電氣自動化進程。
五,我國建筑行業電氣自動化的發展建議
1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導和扶持
建筑工程電氣自動化企業關系到國民經濟的發展和人們生活水平的提高,政府加大對建筑行業電氣自動化的支持引導,政府部門要引導自動化企業轉變觀念、穩定心態,提高產品質量以及服務質量,引導優秀的國產品牌進入重要領域,為民族企業的發展提供空間。
2.建筑行業加大對電氣自動化核心技術的研究,加大投入力度。
建筑行業要加強對各種電氣設備和電氣設計施工技術的研究探討,加強各個建筑單位之間的通力合作,不斷加大對新技術新設備和心的管理理念的引進和運用,加大投入,實現各種電氣自動化核心技術的突破,使得建筑行業實現整個設計施工方式的轉變,提高整體的核心競爭力。
六.結束語
建筑行業關系到國計民生,實現建筑行業的電氣自動化,加大對各種電氣自動化技術的研究,不斷實現各種技術和管理方法的突破,是提高人們生活水平和生活質量,促進整個建筑行業快速健康發展的客觀要求,必須得到各方面的支持和重視,以建筑行業的電氣自動化,帶動整個社會的自動化進程,這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。
參考文獻:
[1]孫成明 沈瀅 王然冉 建筑行業對電氣工程及其自動化專業人才專業素質、知識結構和實踐技能要求分析 [會議論文],2007 - 第四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會
[2]張勇 淺談電氣自動化管理 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年14期
[3]金永旺 電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢 [期刊論文] 《企業導報》 -2012年4期
[4]于澤軒 實現電氣自動化及其發展戰略研究 [期刊論文] 《商品與質量:學術觀察》 -2012年2期
[5]劉冬梅 某大型原料輸送工程的電氣自動化系統設計 [期刊論文] 《科技信息(科學•教研)》 -2008年7期
[6]陳俊峰 超高建筑電氣自動化設備項目工程管理論述 [期刊論文] 《中國房地產業》 -2011年12期
哪些電氣期刊容易發表?不管是什么行業,想要獲得更好的晉升機會,必須要通過一些方法來證明和提升自己,所以很多人都選擇在期刊上這種方法,那么比較好發表的電氣期刊有哪些?下面小編就整理了一些,歡迎大家前來借鑒參考。
發表電氣設計論文可以投稿到哪些刊物上呢?投稿電器設計論文可以圍繞電氣安全、電氣自動化、電力系統等方向去寫,例如“電氣自動化控制備的可靠性分析”、“電氣自動化在電氣工程中的應用探討”等,發表電氣設計論文可以投稿的期刊有《華北電力技術》和《電力勘測設計》,兩本期刊均可以發表電力設計類論文。
《華北電力技術》(月刊)創刊于1971年,是國家電網公司主管,華北電網有限公司和華北電力科學研究院有限責任公司主辦的電工技術類刊物,經國家新聞出版總署批準面向國內外公開發行。在國內電工技術類雜志中具有一定影響力。期刊設置欄目有試驗研究、新技術開發及其應用、供用電技術、技術改造、故障分析、綜述、技術院校專家建議。
《電力勘測設計》雜志是電力勘測設計行業唯一的國內外公開發行的科技類刊物,由國務院國有資產監督管理委員會主管,中國電力規劃設計協會承辦,本刊為雙月刊,逢雙月末發行。期刊推廣電力勘測設計科研成果,推動科技創新和進步;交流電力勘測設計企業的改革與發展以及管理工作經驗;促進電力勘測、設計事業的發展。本刊面向全國各電力勘測設計企業、電力產品制造企業、相關行業勘測設計企業及科研院所、大專院校發行。
優秀的電氣期刊還有很多,讀者們也可以自行進行搜索,關鍵是要適合自己的論文風格,這樣才會提升自己的文章投稿成功率,對于文章投稿有任何的疑問,都可以咨詢我們。
關鍵詞:自動化專業技術;應用型人才;教學體系;研究
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)30-0156-02
為了滿足當今時展對人才的需要,我國一些高校都在加快教學改革的步伐,分析應用型人才培養的新體系。文章將結合當今經濟的進程對自動化專業應用型人才的需求,本人近年來在專業構建中對培養措施、教學體系、課程內容以及實踐性教學等實施了一系列革新以及創新,獲得了十分理想的效果。
1 規劃一套合理的培養措施
1.1 培養方向
人才培養方面的合理定位與專業的生存及發展是密不可分的。找到專業的位置,細化培養方向是培養專業應用型人才的核心理念。高等院校培養的人才基本分為下述三種:第一種就是培養研究型人才,這些人才基礎好,有一定的自學能力,且后勁足,學校主要為其從事研究工作以及攻讀研究生做鋪墊;第二種則是培養應用型人才,這種人才基礎還算扎實,實踐能力以及創新思維較強,畢業后基本在企事業單位進行一些技術以及管理工作;第三種是培養技能型或者是技術型人才,這類人才的基礎知識基本滿足工作需求,有一定的專業能力,應該算是崗位群才。上述三種類型,國家重點大學主要對第一種人才進行培養,普通的本科主要對第二種人才進行培養,而高職高專院校則以培養第三種人才為主。
通常將自動化專業的人才培養方向鎖定在:培養有一定電子技術、電工技術,自動檢測和儀表、控制理論、信息處理、當代企業管理、網絡技術以及計算機技術與應用等領域的工程技術基礎以及相關專業知識,可以在工業過程控制、運動控制、檢測與自動化儀表、電力電子技術、信息處理以及電子與計算機技術等領域應用型技術
人才。
1.2 實施科學合理的培養措施
實施一套科學合理的培養措施是達成培養目標的核心要素。向畢業生用人單位以及聯誼院校進行相關的調研,吸收消化他們的培養經驗以及相關信息,還有當下一些優秀畢業生的反饋情況,在實施此專業培養措施上予以革新。按照培養目標去培養學生需要有的知識結構以及相關能力:對自然科學的基礎掌握較為扎實,有一定的人文社會科學基礎以及外語能力;了解此專業方面的必備技術理論。要熟悉工業過程控制、運動控制還有自動化儀表、信息處理以及電力電子技術等領域的內容,同時還要掌握此專業學科的發展態勢,并有較強的工作適應性。
2 深化教學革新
教學內容及方法的革新是教學革新的框架,同樣也是教學革新的基礎、課堂教學是課程體系下的主要構成因素,其從根本影響教學品質。為了深化學生創新思維的培養,一定全面探索相關途徑,在教學方式革新上多做功課,要注意課程調整以及內容,而且還要注重革新教學措施以及教學方法,從根本上提升教學品質。針對教學內容,在充分了解此領域發展趨勢的根本上,去調整革新的思路。對培養體系里的所有課程分層次的進行考慮,分析課程內容間的相關聯系,確定課程在人才培養環節中的影響,對課程內容實施全面優化。將必備的專業內容教給學生,且還要注意內容的前沿性,推陳出新,將學生需要的知識在一定的時間里傳授給他們。刪減一些課內學時,采用CAI等當代教育體系,提升教學品質,為學生未來的發展以及個性發展給出一定的空間。
3 實踐教學的革新
構建經驗豐富的實踐教師團隊是十分必要的。學院要構建以教授等科研主要力量為核心,以中青年教師為中堅力量的科研隊伍,深化中青年教師的科研水平;激勵中青年教師主動申報一些科研活動,學校可以拿出專項費用扶持中青年教師進行科研活動。激勵且組織教師進行校內校辦產業與自動化行業的產學研基地的工程技術項目研發以及培養實踐經驗。
開放一些實驗室,將驗證實驗轉換成開發性的實驗,且重視實驗措施和最新技術相融合,很多實驗都是驗證類型的實驗,我們要將常規的驗證性實驗提供給學生,要讓其分析實驗的內在因素,實驗手段以及實驗結果,在此根本上,給出新的實驗目標,讓學生主動設計相關的實驗,且實施驗證,若出現問題再研究問題的原因,直到達成設想的目標,從而去延伸學生的創造思維,實際動手能力,讓所學的知識滲透到學生的大腦。明確以綜合性、設計性實驗為核心的實驗內容革新體系。
4 結語
自動化專業應用型人才培養教學體系的革新和實踐,深化了學生的基礎理論,更為廣泛的專業知識、實踐教學體系的調整并提升了學生的實踐動手能力,通過多年的實踐,這種教學體系已經獲得了較為理想的效果,學生學位達標率已經超過了九十個百分點,畢業生的首次就業率也超過了九十個百分點,從用人系統反饋的相關信息去看,用人方對畢業生的各項能力均予以好評,且工作效率高,可以較快地融入到自己所在的崗位。
參考文獻
[1] 葉樹江,宋起超.電氣工程及其自動化專業應用型本
科人才專業素質培養體系建設的思考與實踐[A].第
四屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革
研討會論文集(上冊)[C].2011.
[2] 陳新崗,張蓮,劉偉.電氣工程及其自動化專業人
才培養計劃的探索[A].第四屆全國高等學校電氣工
程及其自動化專業教學改革研討會論文集(上冊)
[C].2010,13.
[3] 劉金華,高紅亮.電氣工程及其自動化專業應用型人
才培養課程體系的研究[A].第四屆全國高等學校電
氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集(上
冊)[C].2012,14(6).
[4] 宋起超,葛洪軍.技術應用型本科模式下電氣工程及
其自動化專業人才培養方案的改革和實踐[A].第四
屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研
討會論文集(上冊)[C].2010.
[5] 張永炬,楊善曉,吳志剛,雷必成.新建地方本科院
校“電氣工程及其自動化”專業建設探討[A].第四
屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研
討會論文集(上冊)[C].2010.
[6] 楊莉,曹一家,黃民翔,甘德強.浙江大學電力系統
及其自動化學科教學改革淺談[A].第四屆全國高等
學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集
關鍵詞:電氣工程;畢業設計;多元化;差異性;教學改革
作者簡介:左望霞(1978-),女,湖北廣水人,南華大學電氣工程學院,講師;蘇澤光(1966-),男,湖南衡東人,南華大學電氣工程學院,副教授。(湖南 衡陽 421001)
基金項目:本文系2013年南華大學高等教育研究與改革課題(課題編號:2013XJG23)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)36-0103-02
本科畢業設計是綜合檢驗學生大學四年所學的情況,加深對本專業發展趨勢了解和方向認識的一個重要途徑,也是本科實踐教學環節中用時最多、學分比重最大,涉及學科知識最廣的一個教學環節。因此,如何有效地做好本科畢業設計的教學工作,在整個教學工作中至關重要。
目前,電氣工程及其自動化專業(簡稱電氣工程)因其專業特點和學生就業形勢、生源來源等的變化,決定了該專業的本科畢業設計教學也面臨著新形勢、新變化。
一、電氣工程及其自動化專業畢業設計面臨的新變化
1.學生就業方向日益多樣化導致畢業設計方向需求多樣化
電氣工程及其自動化專業是一個就業口徑相對較廣的專業,該專業的本科畢業生除了部分考研的同學外,剩余選擇就業的同學其就業流向也從傳統的以進入電力系統部門工作為主逐漸發展為設備制造業、軟件設計、硬件設計等多途徑就業。鑒于畢業設計能為所從事的方向做具體的指引工作,不同就業的需要就使得畢業設計方向更加多樣化。
2.各種競賽活動和課程設計等的引導使得學生的研究興趣多樣化
在筆者供職的學校,電氣工程及其自動化專業學生歷年參加全國電子設計大賽的人數不在少數。除此以外,“大學生創新計劃”的開展和本專業“電子技術課程設計”等課程設計的各種引導以及各種大學生興趣協會的熏陶,都使得學生的研究興趣不再只局限于本專業強電方向的幾種傳統工程設計類型。
3.考研人群的增加和本科生生源來源的多途徑使得畢業設計類型選擇出現差別
隨著研究生的擴招和考研本科生的增多,為了更好地使本科教學和研究生教學銜接起來,一些學生更愿意選擇研究型畢業設計。與此同時,另一些同學因其家庭(比如有些屬于電力系統內職工的子女)和個人的原因更愿意選擇走上工作崗位,因此這部分同學更愿意選擇應用型畢業設計。
4.學生本身的知識基礎差異性使得研究能力出現差別
錄取來自全國不同省份和地區的本科生,其地域等差異性造成學生的知識結構和基礎也有較大區別。在筆者供職的學校,其中幾屆電力專業的本科生來源還包括部分專升本學生,這樣迥異的知識背景加上不同學習能力和學習態度,在接下來三年多的本科基礎知識學習過程中造成了更多差異性,這就使得他們的研究能力也出現更多差別。
在電氣工程及其自動化本科畢業設計中出現的這些新問題無處不體現了“多樣”和“差別”的特性。面對這些新問題,對該專業的畢業設計教學工作也有必要隨之做相應改革。
二、面向具體對象的多元化、差異性教學改革
1.畢業設計選題的多元化、差異性改革
電氣工程及其自動化專業適合本科生畢業設計的幾種傳統工程設計主要包括變電站或發電廠電氣部分設計、繼電保護設計、電網規劃設計等。這些傳統設計不僅種類較少,且設計模式大同小異,往往在網上有大量相似的范本。若大比例出此類題型,既難控制學生的抄襲行為,也未能適應學生興趣及就業新形勢所帶來的新變化。因此,畢業設計選題種類更應多元化發展,除體現專業的“強電”特色外,還要兼顧所學的“弱電”(控制、通訊、電子)等方面知識,[1]給學生更多選擇。
畢業設計選題的差異性則主要表現在具體對象化的選題。針對學生自身水平及興趣要求制訂不同難易程度、不同類型的畢業設計題目,并指引學生進行適合自身情況的選擇。即:既不讓學生見到題目后因無從下手而產生畏難情緒,又不要讓基礎好的同學一拿到畢業設計題目就產生輕視的態度甚至覺得和課程設計沒什么區別。不僅如此,不管對于研究型還是應用型的設計,也均需根據本專業學生自身特點和需要把控好各自比例來進行選擇。[2]
2.畢業設計教學內容的多元化改革
教學內容的豐富多樣不僅要表現在各種文獻的查找方法介紹,Office、MATLAB、VC++、AutoCAD、EMTP等各種專業軟件的使用教學以及論文寫作方法、規范的講授上,[3]更要表現在最新的專業發展趨勢的把握以及在本專業畢業設計的貫穿上。例如,隨著新能源的發展,近年來有不少學生相繼進入風電廠、核電廠等新能源電廠工作,因此在畢業設計的教學內容中也要有意識逐步加入這部分內容。表2對這些內容均做了部分列舉。
3.教學方式和教學平臺的多元化、差異性改革
(1)差異性的教學方式改革。因人而異的教學方式對于電氣工程及其自動化專業學生的畢業設計指導工作尤其重要,特別是在一些有專升本學生的院校。因本專業學生在理論知識和實踐知識水平上各有側重,因此差別較大。其中統招的學生在理論知識上水平整體較高,而專升本同學因其之前學校的培養目標不同的原因致使其理論知識相對較弱,但與電力系統相關的實踐知識卻較豐富。因此,在本專業畢業設計教學工作中認清這些差別,分別進行差異化的教學是十分必要的。例如,對于專升本的同學應注重過程教育,讓其掌握基本知識、基本規范、設計原則、標準等,而對于理論知識較豐富的學生則主要注重方法指導和難度稍高的資料提供等。[4]
(2)教學平臺的多元化利用。動用包括校企合作、聯合指導、校外設計等多元化的畢業設計教學平臺,給學生更多的選擇,也是提升電氣工程及其自動化專業學生畢業設計效果的改革要素之一。比如,現在很多用人單位都要求本科生在簽約之后進入該企業進行工作前的實習,為了使得畢業設計更貼合學生今后工作的內容,鼓勵學生在實習期間充分利用企業人力技術及設備平臺來完成畢業設計也是相當可取的一種方式。
對應于多元化、差異性的教學方式和平臺,教學質量監控及評價體系也應反映出多重性。除了論文評閱、正常答辯、學校公開答辯抽查、學校和學院論文抽查以及論文重復率抽檢等多個質量監控和評價環節外,[5]指導老師更應注重學生畢業設計的平時表現,對于在校外進行畢業設計的同學,還應定時聯系并做好校內校外指導教師的雙重監督和評價。
三、結語
隨著信息技術對電力工業日益深遠的影響,電氣工程及其自動化專業知識強弱結合的特點也日益突出。為適應這一變化并綜合考慮學生的就業去向、個人興趣以及研究能力,提出了電氣工程及其自動化專業畢業設計多元化、差異性教學方法改革思路。通過課題組專業教師的多年實踐,證明該思路能有效提高學生的研究能力和研究熱情,使基礎較差的學生也能減少畏難情緒并有較大收獲,為電氣工程及其自動化專業的實踐教學積累經驗。這些經驗也可推廣到與電氣信息相關專業的畢業設計教學中,去經受更多實踐的檢驗。
參考文獻:
[1]黃文力,何琳琳.電氣工程及其自動化專業應用型人才培養探索[J].中國電力教育,2013,(8).
[2]王作為,鄒曉健.分類培養目標下的“數據結構”教學方法的研究探索[J].中國電力教育,2013,(4).
[3]張勇軍,張豪.數字仿真工具在《電力系統分析》教學的應用[J].電力系統及其自動化學報,2012,(8).