時間:2023-05-06 18:32:36
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篇弱電工程論文,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。
關鍵詞智能建筑弱電工程公共廣播電視尋呼電話火災報警監控結構化布線電源接地
衡量城市建筑的現代化標準,建筑的設計形態和智能化是兩個主要方面。智能建筑的弱電系統主要由以下各系統組成:
(1)通信網絡系統;(2)辦公自動化系統;(3)建筑設備監控系統;(4)火災自動報警及聯動控制系統;(5)公共安全防范系統;(6)結構化布線系統;(7)弱電電源及接地系統。
智能建筑弱電工程設計的出發點,應以建筑為平臺,配置各功能系統,為人們提供一個投資合理、高效、舒適、便利的環境空間,以適應當前現代建筑的需要。從具體設計上,應從智能建筑的實際性質出發,充分考慮業主和使用者的各種功能要求,使設計能在總體結構上盡量現代化,技術上先進實用,經濟上合理,同時需考慮智能建筑各系統的可兼容性和擴展性。
上海萬豪大酒店,坐落于上海虹橋新區,是集賓館、展廳、辦公為一體的五星級酒店。其占地面積2.2萬多平方米,建筑面積4萬多平方米。酒店高8層,地下2層。整個酒店分A、B、C段三個部分,其AB段為酒店大堂、客房層部分,C段為展廳及辦公樓部分。
以下,就上海萬豪大酒店弱電工程的部分系統:通信網絡系統中的公共廣播傳呼系統、共用天線電視系統、內部無線尋呼系統、電話通信系統;火災自動報警及聯動控制系統;公共安全防范系統中的閉路電視監視系統、防盜報警系統以及車庫管理系統;結構化布線系統以及弱電電源與接地系統談談其設計。
1公共廣播傳呼系統
酒店廣播傳呼系統分2類,一是面向公共區(如大堂展廳,酒店前臺服務區域等)的公共系統,平時進行背景音樂廣播,火災或緊急情況時可被切換為緊急廣播,二是面向辦公會議區域及車庫區域的廣播系統(在一些特殊區域和大宴會廳等則要單獨設置專業廣播設備)。
公共廣播傳呼系統構成見圖1。
公共廣播傳呼系統設計主要考慮以下幾個因素:即系統方式(一般選定壓式),劃分廣播分區,按揚聲器特性確定揚聲器與功放器,緊急廣播的切換功能,廣播線路與樓梯方式等。
萬豪大酒店廣播系統劃為4個邏輯分區(即酒店、展廳、車庫和辦公樓),其中對應于緊急廣播為19個子分區,對應于內部呼叫為19個子分區,確定揚聲器與功放器的原則是必須考慮揚聲器的廣播效果并根據其功率確定功放器,萬豪大酒店在酒店前臺服務區域及辦公樓部位選用造型好、頻響及聲壓指標高的6W吸頂揚聲器,在車庫選用10W號角揚聲器,在展廳選用20W聲控。
公共廣播傳呼系統應具有2個主要功能,即平時的背景音樂或普通廣播以及緊急廣播。緊急廣播總控制器有最高邏輯優先權。萬豪大酒店緊急廣播總控制器當有消防控制觸發信號抵達時,通過啟動各分區的邏輯控制模塊將相應的負載回路切換成對應的緊急廣播回路。在平時,無消防信號時,各分區獨立操作,將相應回路切換成普通廣播回路,而當無普通廣播控制信號時,則處于背景音樂或客房音響狀態。
2共用無線電視系統CATV和衛星接收系統
智能建筑的共用無線電視系統是適應人們使用功能要求的一部分,系統不僅用于接收廣播電視,還能傳送自行播送的節目及調頻廣播。系統組成見圖2。
作為智能建筑的CATV系統設計,對系統保證用戶電平,解決弱場強收視問題,保證圖像的傳輸質量以及節目來源均應予以充分考慮。系統的前端設備CATV的主要部分,其對信號處理的質量好壞直接影響整個系統的質量,因此前端系統輸出應具有較高的質量來滿足分配系統所需電平。
萬豪大酒店前端設備采用放大-混合式,其傳輸系統采用分配-分支方式,以適應酒店用戶終端數量多且分布不規則的特點。酒店系統的傳輸帶寬為(5~860MHz)共可傳輸40套電視節目,傳輸系統復蓋530個電視用戶終端。
衛星接收系統的選址地安裝及調試是一個重要部分,經接收、解調、調制后的衛星信號混合入共用無線電視系統前端部分,經傳輸分配系統送至各用戶終端。萬豪大酒店采用了套板狀衛星電視接收天線,分別用于接收不同電視衛星的電視信號共10套。
萬豪大酒店設置了VOD視頻點播服務系統,其功能是作為酒店前臺進行節目控制及信號服務,作為后臺管理可進行信息記錄、查詢收費、節目增改及信息服務。
3內部無線尋呼系統
智能建筑的信號管理部分,使用先進尋呼系統是非常重要的。萬豪大酒店無線尋呼系統設計采用微蜂窩尋呼技術。微蜂窩尋呼系統是利用蜂窩小區技術來實現定場強的專用尋呼網絡,它是一種單向通信系統,供建筑內部使用。系統由無線尋呼控制中心、微蜂窩發射單元,數據傳輸線路和尋呼接收機組成。系統框圖見圖3。
尋呼控制中心設在酒店地下層,其與酒店的程控電話交換機連接,實現交換機分機尋呼或人工鍵盤尋呼。尋呼信號通過線路送至各樓層蜂窩發射單元再向外發射,使處在場強復蓋范圍內的接收機收到尋呼信號。
對于智能建筑的尋呼系統設計,一般會遇到二個問題。一是內部信號對建筑外信號的干擾,二是建筑內的尋呼“盲區”。采用無線微蜂窩,使其場強覆蓋控制在10~50m范圍內,利用小區組網技術,在酒店的三維立體空間上構成限定空間場強的尋呼系統,另外,設計還可通過微蜂窩的布置組成任意形態的無線通信系統,通過對發射單元功率的調節(10~100mW)均可使無線場強分布在所限定的酒店空間范圍內,這與“單點式”無線尋呼系統的功率大,不宜調節,發射距離遠,易對外界產生干擾的特點有很大區別。
在智能建筑內,由于建筑物材料(鋼筋混凝土結構)固有的屏蔽作用,使得尋呼信號電平在穿透損耗后無法接通形成“盲區”或信號微弱形成“弱區”(應增加發射單元、調整發射單元位置以達到所需場強)。
4電話通信系統
萬豪大酒店電話通信系統由交換設備、傳輸系統、終端設備組成。酒店采用1200門程控交換機設備,話務臺功能較強。數字式程控交換機可以根據酒店不同需要實現眾多服務的功能如系統功能、話務功能和用戶分機功能,另外還具有選擇功能(包括無線尋呼即通過交換機與尋呼主機連接實現尋呼功能以及酒店管理如登記結帳、話務計費、狀態輸入、打印帳單、讀卡功能等)。
酒店的電話機房設在地下層,包括傳輸設備室、交換機房及話務室。
酒店的電話線路配線方式采用單獨式,其特點是故障范圍小,檢修、擴建改造簡單,在各樓層電話布線采用放射式。酒店電話線路采用3類4對雙絞線,電話終端采用RJ11插口,這樣不僅通話質量高,又能滿足用戶撥號上網的需要。
在各樓層電話分線箱的選擇上,應盡量留有余量,以備將來擴展。
5火災報警及聯動控制系統
萬豪大酒店的智能消防控制系統,是一套完整的防火安全,報警系統。其又分為4個子系統:火災探測系統、中央控制系統、火災報警系統、滅火聯動系統。見圖4。
中央控制系統設在酒店一層的消防中心,由3套智能消防控制盤組成。每套智能消防控制盤擁有10個監控回路,每個回路可帶99個智能探頭和99個監控模塊。3套控制盤實際控制28個回路共2700多探測點以及模塊(包括辦公樓)。消防智能控制系統通過中央處理單元對整個系統所有模塊進行通訊監控,并反饋顯示其故障情況,在其可編程存貯器中存有“事發控制程序”,一旦系統檢測到火警信號后,能自動執行該程序,并通過火災報警系統通知酒店內所有人員。系統對報警信號具有確認作用,系統可根據酒店內不同場合,將煙感探頭靈敏度設定為晝/夜靈敏度轉換模式。
作為消防控制系統的眼睛,火災探測器分布酒店各個受保護部位。在酒店的前臺服務區域及客房層均設置帶址式感煙探頭;在后臺管理區域設感煙探頭;在廚房、車庫等設置感溫探頭;在煤氣表房設置氣體探測器。通過可編址智能探頭,手動報警以及控制模塊組成一套可靠的火災探測系統。
酒店的火災報警系統由區域報警顯示盤、警鈴、聲光報警器及控制模塊組成。酒店的滅火聯動系統包括:(1)對設在各層的噴淋系統水管的水流指示及壓力開關器的監視和啟動噴淋泵及穩壓泵。(2)消火栓直接啟動消防泵。(3)對防火卷簾門,排煙風機及加壓風機的監控。(4)對空調系統的監控等系統控制。
6閉路電視監視系統
采用現代科技日益完善的公共安全管理設施,向酒店提供舒適和安全保障是設計的出發點。
萬豪大酒店閉路電視監視系統由攝像機探測裝置,圖像傳輸與控制設備,圖象處理與顯示設備3部分組成,見圖5。
7防盜報警系統
對酒店的貴重物品庫房,財務記帳室等重要場所采用紅外或微波技術信號探測器進行定向保護,對酒店一些大門設置門磁報警保護。以上報警信號以有線形式傳送到安保中心。這是酒店技防的一個重要技術措施。
8車輛進出口管理系統
在現代建筑中,對車庫的綜合管理越來越重要。酒店的地下2層為車庫,其地下車庫綜合管理系統包括IC卡讀卡機、電動欄桿、車輛控制器、動態電腦顯示器等。
9結構化布線系統
作為智能建筑的基礎,結構化布線是一種具有全新概念的布線系統,用以服務建筑物中所有通信和計算機設備,滿足現在和將來的布線要求。
設計應以智能建筑的現時和計劃需求為依據。在萬豪大酒店,設計未將電話通訊歸入結構化布線,這是因為作為酒店,語音與數據兩種終端的分界很明顯,且位置不易變更。另外,從技術經濟上考慮,3類線帶寬16MHz,可傳輸10Mbps及其以下低速數據,作為語言傳輸是廉價而效果很好的媒介。
萬豪大酒店的結構化布線是計算機管理系統的結構化布線。酒店的計算機管理系統分為行政局域網系統和收銀系統(POS)。萬豪酒店前臺與后臺共有終端信息點500多個,行政局域網的信息終端分布在地下層辦公區域和一至三層的酒店后臺行政管理區域,收銀系統的信息終端分布在酒店一至三層的前臺服務區域。
酒店結構化布線分為4個子系統部分:
9.1工作區子系統部分
通過各樓層的配線箱至樓層的各信息終端。其由5類4對雙絞線及RJ45終端插口組成。此部分具有抗干擾,可靠與靈活性好的特點。
9.2干線子系統部分
采用多模光纜連接酒店電腦機房與各層的配線箱(即總配線架與各層分配線架連接)。多模光纜傳輸速度可達500Mbps以上,有足夠帶寬,可為今后布線系統發展留有足夠余地。
9.3管理子系統部分
由各層的配線箱組成。酒店的前臺服務、后臺管理區域面積大,信息終端數量多分布廣,總電腦機房設在一層。考慮到各樓層配線箱信息終端的最大距離不超過100m,因此在各樓的前臺服務及后臺管理區域均設置配線箱(箱內安裝光纜/雙絞線適配器、集線器、雙絞線跳線架等)
9.4設備間子系統
由設在電腦機房的設備及主干線等組成。
10弱電電源與接地系統
智能建筑的弱電電源系統必須是可靠穩定和無干擾的。其中,計算機及外部設備、消防火災報警設備以及通訊設備屬一級用電設備負荷,采用雙電源末端自切供電。對終端計算機設備配置單獨UPS裝置。
萬豪大酒店的弱電工程中,火災自動報警系統、計算機行政局域網和收銀系統的電源均采用雙電源末端自切供電。雙電源切換柜的電源來自酒店變配電間的2臺變壓器低壓回路及1臺柴油發電機供給。
酒店弱電工程的各個系統,都設有獨立的電源配電箱控制。
弱電系統的接地是弱電系統的一個重要環節。
為減少干擾和保護設備,弱電接地系統必須單獨接地,萬豪大酒店的弱電接地中各個弱電系統接地均采用大于25mm2以上的銅芯導線與室外接地樁連接。
11結束語
智能建筑弱電工程涉及面廣,技術性強,設計中要有全面的觀點。
關鍵詞:智能建筑弱電工程,電視監控,電話,結構化布線,電源接地
衡量城市建筑的現代化標準,建筑的設計形態和智能化是兩個主要方面。智能化建筑的弱電系統主要由以下各系統組成:
(1)通信網絡系統;
(2) 辦公自動化系統;
(3) 建筑設備監控系統;
(4) 公共安全防范系統;
(5) 結構化布線系統;
(6) 弱電電源及接地系統。
智能建筑弱電工程設計的出發點,應以建筑為平臺,配置備功能系統,為人們提供一個投資合理、高效、合適、便利的環境空間,以適應當前現代建筑的需要。從具體設計上,應從智能建筑的實際性質出發,充分考慮業主和使用者的各種功能要求,使設計能在總體結構上現代化,技術上先進實用,經濟上合理,同時需考慮智能建筑各系統的兼容性和擴展性。
以下以無錫光大銀行弱電工程的部分系統分別加以論述。
1、門禁系統
(1)管理中心子系統
本工程系統管理中心共設置了兩臺服務器,其中一臺一卡通綜合數據庫服務器和一臺WEB應用服務器。
(2)門禁子系統
控制點選擇的原則是對辦公區域設防,在電梯廳出入口、電梯前室、樓梯防火門、各辦公房間出入口等總共設置有123個控制點,共設置讀卡器169個。
(3)巡更子系統
本次設計利用門禁子系統在每層電梯前室和電梯感應門的讀卡器作為巡更系統的數據采集點,使用這種在線式的巡更管理系統最大的好處是可以利用原有的門禁讀卡器,從而節約成本。巡更讀卡只向巡更系統傳送巡更數據而門鎖不動作。
(4)發卡子系統
本系統在指揮中心大樓完成統一發卡工作,進行用戶信息的輸入工作,同時為每一張卡片建立必要的密鑰,對每一個員工進行各種功能的授權。
2、電話通信系統
電話通信系統由交換設備、傳輸系統、終端設備組成。采用800門程控交換機設備,話務臺功能較強。數字式程控交換機可以要所不同需要實現眾多服務的功能。如:系統功能、話務功能和用戶分機功能,另外還具有選擇功能(包括登記結帳、話務計費、狀態輸入、打印賬單、讀卡功能等)。
電話機房設在地下層,包括傳輸設備室、交換機房及話務室。
電話線路本配線方式采用單獨式,其特點是故障范圍小,檢修、擴建改造簡單,在備樓層電話布線采用放射式。電話線路采用3類4對雙絞線,電話終端采用RJ11插口,這樣不僅通話質量高,又能滿足用戶撥號上網的需要。
在各樓層電話分線箱的選擇上,應盡量留有余量,以備將來擴展。
3、閉路電視監視系統
(1)攝像部分
本系統在大樓各入口、首層大廳、停車場、電梯、各層電梯廳、樓梯間、走廊、大辦公區出入口、監控中心、財務室、大樓四周等處共設計安裝185臺彩色攝像機。首層大廳采用全方位一體化彩色快球攝像機,在地下停車場采用彩色/黑白自動切換、低照度攝像機,室外采用帶云臺彩色攝像機,走廊、電梯廳等采用小半球攝像機。在電梯內安裝小型半球不銹鋼攝像機,可防止意外碰撞。根據《安全防范工程技術規范》GB 50348—2004,規定電梯廂內的攝像機安裝在廂門上方的左或右側。電涌保護裝置:室外攝像機的視頻、信號、電源線路根據《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB 50343—2004,規定在端口處設置浪涌保護裝置。
(2)顯示部分
在一層監控中心安裝l臺60寸等離子彩色電視機和20臺21寸彩色高清電視機組成電視監視墻,替代傳統的監視器,滿足監視效果并節約投資。
(3)控制部分
a.視頻矩陣主機
視頻矩陣主機是監視系統的核心部分。它能夠實現對云臺鏡頭、顯示切換、錄像機報警界面的控制。本系統采用的矩陣主機輸入為256路、輸出為32路,與指揮中心的矩陣主機為相同廠家,便于聯網。論文參考。在保衛部門和主管經理辦公室分別設置分控臺,用于系統的分控。
b.硬盤錄像機
本系統采用動態實時錄像模式,當畫面選定區域中的圖像發生變化時自動啟動錄像,畫面靜止時自動結束錄像。連續錄制時間不少于四十天。選用十六路數字硬盤錄像機12臺,硬盤錄像機統一由一臺計算機管理,操作簡便,也可以通過局域網進行操作,采用網絡編輯刻錄系統,根據需求進行光盤統一刻錄。
4、防盜報警系統
對銀行大廳、庫房、財務辦公區域等重要場所采用紅外或微波技術信號探測器進行定向保護,對銀行庫房、資料中心等一些大門設置門磁、雙鑒探測器等報警保護。各監控點與閉路電視監視系統聯動,一旦報警被觸發,能夠做到圖像、聲音多方式取證。報警主機能夠實現對各監控點的單點布防和撤防。本系統在每層電梯廳設置雙鑒探測器、聲音復核探測器,每一個聲音復核探測器均與一個攝像機、一個雙鑒探測器相對應。在走廊設置緊急手動報警按鈕、非可視對講分機,在一層大廳玻璃墻內設置玻璃破碎報警探測器。本系統通過防盜報警主機專用光端機,將報警信號實時匯總到指揮中心的防盜報警主機,進行統一管理。
5、消防報警系統
消防報警系統是按一類防火建筑設計,消防控制中心設在首層。生產管理中心消防報警系統的機房設置在本樓首層的監控中心,包括火災自動報警與消防聯動控制系統。根據規范設置了感煙探測器、感溫探測器、手動報警按鈕、消防專用電話機、消防廣播等設備。生產管理中心的消防報警系統分別與指揮中心大樓的消防中心聯網,便于統一管理。
6、結構化布線系統
作為智能建筑的基礎,結構化布線是一種具有全新概念的布線系統,用以服務建筑物中所有通信和計算機設備,滿足現在將來的布線要求。
設計應以智能建筑的現時和計劃需要為依據。在設計中未將電話通訊歸入結構化布線,這是圖為語音與數據兩種終端的分界很明顯,且位置不易變更。另外,從技術經流上考慮,3類線帶寬16MHz,傳輸10Mbps及其以下低速數據,作為語言傳輸是廉價而效果很好的媒介。
無錫光大銀行的結構化布線是計算機管理系統的結構化布線。計算機管理系統分為行政局域網系統和銀行大廳前臺服務系統。前臺與后臺共有終端信息點500多個,行政局域網的信息終端分布在辦公區域,大廳前臺系統的信息終端分布在銀行前臺服務區域。論文參考。
結構化布線分為4個子系統部分;
6.1 工作區子系統
大樓內的綜合布線系統采用非屏蔽6類對絞電纜、光纜組成布線系統。共設計信息點3711個(預留278個),其中語音點l5l0個(預留130個),數據點2150個(預留148個),雙光纖點51個。預留信息點只敷設管線、安裝面板或盲板、不安裝模塊。
6.2 干線子系統
語音主干采用3類50對大對數銅纜作為語音信號的主干傳輸電纜。數據主干,標準層采用一條24芯多模光纜,其它層采用一條l2芯多模光纜。水平雙口光纖點采用4芯多模光纜。
6.3 管理層系統部分
數據、語音主設備管理間位于大樓地下一層的弱電機房,安裝19寸標準機柜三臺,安裝語音配線架(MDF)一臺。論文參考。每層設置一個設備管理間,標準層設備管理間內設置19寸機柜兩臺。
6.4 設備間子系統
由設在電腦機房的設備及主干線等組成。
7、局域網系統設備安裝工程
(1)網絡結構
生產管理中心的計算機局域網的網絡系統采用快速交換式以太網絡。網絡結構分為兩層:即核心層交換機與接入層交換機。核心層交換機利用光纖采用星型結構聯接服務器和各樓層的接入交換機,樓層的接入交換機用6類UTP雙絞線聯接至本層的網絡數據端口,通過網絡數據端口聯接到用戶計算機(PC)。
(2)網絡設備配置
計算機局域網系統的核心交換機、服務器等設備安裝在地下一層的弱電機房內,接入交換機設備安裝在各樓層的設備間19寸標準機柜內。
a.核心交換機
在局域網系統中配置具有三層交換功能的交換機2臺,安裝在地下一層弱電機房內。該交換機配置雙引擎、雙電源的冗余備份手段和技術,保證設備在發生故障時能在最短時間內恢復,以最大程度地保證網絡的正常運轉。每臺核心交換機配置54個GE接口,通過劃分VLAN的方式將存續企業管理中心、帳務管理中心、商務管理中心三個管理中心隔離,便于對各中心有效地實行分層管理。
b.接入交換機
接入交換機配置40臺。選用24換機,每個交換機配置兩個GE端口和24個FE端口。
c.服務器
在局域網系統中配置兩臺服務器和兩臺工作站,工作方式采用雙機熱備份工作方式,以保證穩定運行網絡的操作系統。
(3)互聯方案
生產管理中心新建的局域網與指揮中心局域網互聯組網,利用指揮中心局域網系統的安全機制,需要擴容相應的軟件。
8、不間斷電源(UPS)系統
在地下一層弱電機房設置一套容量為40KVA的UPS主機,2臺主機之間采用并聯冗余工作方式,電池組放電時間為30分鐘,以保證各弱電系統的穩定運行。在每層的弱電設備間1 9寸標準機柜內配置1臺1KVA的UPS主機,共計14臺,電池組放電時間為15分鐘,供樓層接入交換機等網絡設備用電。在弱電井、機房等處安裝接地銅排。
9、結束語
智能建筑弱電工程涉及面廣,技術性強,設計中要有全面的觀點。隨著現代社會高新技術的發展,對智能建筑的弱電工程及計算機控制通信和設備自動化管理技術要求也日益提高,這就要求不斷掌握新技術,不斷完善設計。
參考文獻
[1]《智能建筑設計標準》GB/TS05 1 4-2000中國計劃出版社2000年
[2]《安全防范工程技術規范》GB/TS0548—2004中國計劃出版社2004年
[3]《民用閉路監視電視系統工程技術規范》GB501 98-1 994 中國計劃出版社1994年
[4]《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB/TS0511-2000 中國計劃出版社2000年
[5]《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T1 6—1 992中國計劃出版社1994年
[論文摘要]智能住宅小區內的弱電系統一般由設備管理系統、安全防范系統、公共信息服務系統等方面的內容組成,集成了居室報警緊急呼叫、邊界監控、遠程抄表、車庫管理、機電設備自動化管理、衛星接收和有線電視、互聯網和綜合信息服務等部分,便于為居民提供一個完整、舒適、幽雅的生活環境。現談談智能住宅小區弱電系統的功能和特點。
一、智能住宅小區弱電系統設計概述
智能住宅小區內的弱電系統一般由通信、安全、管理、服務等方面的內容組成,集成了居室報警緊急呼叫、邊界監控、遠程抄表、車庫管理、機電設備自動化管理、衛星接收和有線電視、互聯網和綜合信息服務等部分,便于為居民提供一個完整、舒適、幽雅的生活環境。現談談智能住宅小區弱電系統的功能和特點。
二、設備管理系統
在智能住宅小區內設置物業管理中心,由物業管理部門對住宅小區的公共設備進行監控和檢測。比如對供電、供水、供熱、電梯、公共照明等系統設備狀態的監測。
住宅區為了便于管理,常與保安中心合建,主要包括水、電、氣自動抄表計費系統、停車場管系統、樓宇自控系統和家電自動控制系統。基于自動抄表系統的數據采集系統定時采集居民家的水表、電表、氣表的數據,在此之前要指定好當地水、電、氣三者的價格,就可方便地自動計算費用,并打印出讀數、計費的情況。并存儲在存儲器中。
三、公共信息服務系統
(一)小區信息
小區信息是現代智能小區人性化和信息化的一個重要體現,在于提高服務性。其主要為小區的戶主提供各式各樣的信息,比如天氣預報、警告、小區物業管理通知、停水停電通知等,以方便用戶每日生活。
(二)緊急廣播與背景音樂
由于考慮現代的智能住宅小區范圍較大,少則數十棟,多則幾十棟,居住的人員眾多,繁雜且不便于管理。如發生緊急事件時,將會面臨著一個很大的問題,所以必須有組織地進行應對,這就要依靠緊急廣播指揮疏導。而在平時,小區內可以播放一些文娛節目和公共通知,比如下班時間、午飯時間、老人晨練期間、居民飯后在小區園林景觀散步的時間以活躍氣氛。豐富人們的業余生活。
(三)信息資訊服務系統
我們這里所說的信息資訊服務系統主要提供與用戶生活息息相關的信息,即便民信息,比如小區設施更換、道路堵塞、下水道維修、小區附近是否發生了交通事故等,用戶可以通過它及時準確地了解與自己有關的信息,以免造成堵車或者人流擁擠等現象,以提高小區居民的生活質量。
四、安全防范系統
安全系統是智能住宅區的重要組成部分。在小區的安全防范系統的設計中,一般而言,建設閉路電視監控系統形成小區的第一道防線,住宅區內一般設置保安安全管理中心,各安全子系統主機及控制設備均布置在保安中心,安全系統由周邊及環境報警系統、樓宇對講系統和家庭防盜報警系統構成,住戶和小區門口的訪客對話、及住戶對單元門口訪客的確認和對單元門口的控制,形成小區的第二道防線,層層設防、嚴密監控、綜合管理,讓業主生活在無形防盜網之中,反而比有形防盜網更安全、更舒適。
(一)周界防越報警
這是小區的第一道防線。物業管理公司在圍墻上設立周界防越報警系統,以防止有非法企圖的人員從圍墻或柵欄等處非正常進入小區,。比如在柵欄上安裝紅外線對射探測器,當有人翻越圍墻或柵欄時,將紅外線阻斷,阻斷信號傳送至保安部門,向管理中心報警,同時還可以用閉路電視監視系統,加大監控手段,以便保安人員及時處理警情。(二)閉路電視監視系統
在住宅小區的公共建筑、主要通道、重要出入口安裝攝像機,攝像機將圖像傳達送到管理中心,讓控制室內值班人員通過電視墻一目了然,對整個小區進行實時監視和記錄,全面了解住宅區發生的情況。
(三)可視對講系統
在住宅區內設可視對講,用來實現訪客與住戶對講。住戶通過對講,確認訪客身份后,可直觀地了解訪客情況,遙控開啟防盜門,防止非法人員進入樓內,確保住戶安全。同時各棟對講主機與保安中心管理主機聯網,保安中心可隨時了解住戶求救信號。
(四)家庭防盜報警系統
為了保證住戶的人身、財產安全而設置的。家庭防盜報警系統采用了各類傳感器,通過傳輸線纜傳遞信息,能夠及時迅速地解決報警問題,可以在最短的時間里制止戶外不法分子的闖入,也能夠在最短的時間里滿足住宅用戶的緊急需要。
(五)電子簽到器
為了規范保安員上崗情況,避免保安人員的偷懶怠工。物業管理公司有必要設置電子簽到器,電子簽到器設在住宅區內主要道路、盲點、死角等處。由計算機記錄每一次保安人員巡視小區之后的簽到情況,用來判定保安員巡更路線和簽到時間等內容。若保安員未簽到時,中心電腦會立即提醒值班人員去了解情況及早發現問題。
參考文獻:
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關鍵詞:電氣工程;應用型人才;課程體系;實踐教學
作者簡介:黃文力(1974-),男,河南孟州人,鄭州航空工業管理學院機電工程學院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南鄭州人,鄭州航空工業管理學院機電工程學院,副教授。(河南 鄭州 450015)
基金項目:本文系河南省教育廳科技攻關計劃項目(項目編號:2010B470010)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0005-03
近年來,由于隸屬機制由原中國航空工業總公司轉變為中央與地方共建、日常管理以河南省為主,同時學生的就業形勢也由定向培養轉變為雙向選擇、自主擇業,因此為適應新形勢發展要求,鄭州航空工業管理學院改變過去單一管理類的專業設置,調整設立了“管工結合、文理并重、管理學科優勢明顯、多學科協調發展”的辦學方針,大力發展工科專業。于2001年籌建了電氣工程及其自動化專業,其后根據河南省區域經濟發展的特點,對電氣工程及其自動化專業進一步細分,于2008年新設置了自動化專業,從而引起了對電氣專業原有的專業特色、人才定位、課程設置等一系列新的思考。本文主要介紹鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業發展的特點,討論相應課程體系的建設,及突出實踐教學環節對本專業工程應用型人才的培養。
一、應用型人才培養的定位
1.電氣工程及其自動化專業的特點
電氣工程及其自動化專業是1998年教育部在高等學校專業目錄調整時,把原來的“電力系統及其自動化”、“電機電器及其控制”、“高電壓與絕緣技術”及“電氣技術”四個強電類專業合并而成的專業,是新專業目錄中合并調整原有專業最多的新專業之一。[1]新專業的建設遵循“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的原則,改變了過去專業設置過多、過細的做法,強調本科階段對專業基礎知識的掌握,具有強電與弱電、電工技術與電子技術、軟件與硬件、元件與系統相結合的特點。由上述的發展可以看出,電氣工程及其自動化專業應該是一個以強電為主、強弱電相結合的專業,應該體現以“強電為體、弱電為用”的理念,培養的學生既要懂強電又要懂弱電,既搞硬件也搞軟件,既掌握電氣技術的專業知識,亦了解計算機與電子技術的應用。[2]
鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業的培養目標是:培養德智體全面發展的,適應社會主義市場經濟需要的,具有良好的文化科學素質及電氣工程專業知識和應用能力的,能夠從事與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研究開發、經濟管理以及電子與計算機應用等領域工作的寬口徑、創新型、復合型高級工程技術人才。該專業的學生由于受到電工、電子、信息控制及計算機等技術的基礎訓練,既具有電氣工程方面的專業知識,又具有自動化與計算機方面的基礎知識,使其在今后的就業中具有較大的優勢。
2.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。
3.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。
4.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。
二、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。
表1 電氣工程及其自動化專業新的課程體系
課程類型 課程名稱
一級學科
基礎課 自動控制原理(雙語)、模擬電子技術、數字電子技術、電路(雙語)、電磁場、微機原理與接口技術、復變函數與積分變換、電機學、電力系統分析、電力電子變流技術、信號分析與處理、專業技術講座
二級學科
限選課 電力系統自動化、電力系統繼電保護、電力系統遠動及調度自動化、發電廠電氣部分
電機設計及優化、電機與拖動基礎、電力拖動自動控制系統、電器學
跨二級學科
選修課 高電壓技術、發電廠動力部分、供配電技術、電力市場基礎、電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用;檢測技術及儀表、傳感器應用技術、樓宇自動化系統、微特電機、交直流調速系統與MATLAB仿真;單片機原理及應用、DSP原理及應用、電氣與PLC控制技術;機械制圖CAD技術、軟件技術基礎(雙語)、可視化程序、EDA技術(雙語)、工業組態技術;科技論文寫作
跨專業
選修課 管理學、市場營銷學;音樂欣賞、美術鑒賞;機械設計基礎、計算機網絡(雙語)
實踐教學
環節 金工實習、專業實習、專業調查、認識實習、軍事訓練、社會調查、公益勞動、畢業實習、畢業設計;單片機課程設計(選)、PLC課程設計(選)、電力系統繼電保護課程設計(選)、發電廠電氣部分課程設計(選)、電力拖動課程設計(選);電氣專業制作實踐、電力系統分析課程設計、電機學課程設計、電力電子課程設計
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。
三、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。
四、結束語
電力工業巨大的發展空間與鄭州航空工業管理學院辦學方針的轉變,為電氣工程及其自動化專業提供了良好的發展機遇。抓住此發展契機,基于“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的電氣專業的教育理念,構建了科學有效的課程體系,為今后培養大量合格的應用型電氣技術人才奠定了基礎。對該專業課程體系的建設與應用型人才的培養過程仍需經受實踐的檢驗。
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關鍵詞: 開關操作; 變電所; 瞬態電磁環境; 電磁干擾
Abstract: based on the substation switch from the action of transient electromagnetic environment change on line and the influence of the electrical equipment, this paper expounds the transient electromagnetic interference source switch operation and coupling channels, and concluded that research and analysis to the secondary circuit interference with practical significance.
Keywords: switch operation; Substation; Transient electromagnetic environment; Electromagnetic interference
中圖分類號:O441文獻標識碼:A 文章編號:
變電站是一個包含強電設備和弱電設備的電磁環境非常復雜的系統。正常運行時,變電站內空間中存在強工頻電磁場。當發生開關操作、系統故障或雷擊時,空間會有強瞬態電磁場產生。強工頻與強瞬態電磁場對變電站保護與控制設備產生干擾,同時保護與控制設備之間還存在相互串擾。隨著電力系統自動化程度的不斷提高以及保護設備的下放,變電站保護與控制設備的電磁兼容問題越來越受到重視。既要求保護與控制設備對系統進行正常控制,同時又要求不能被外來的干擾所影響。電力系統中的開關操作、電力系統故障和雷擊是變電站中三大主要干擾,它們一方面通過電壓互感器(PT)或電流互感器(CT)以傳導的形式對二次控制與保護設備產生干擾,另一方面在空間產生強瞬態電磁場,并以電磁輻射的形式對保護與控制電纜的終端產生干擾。隨著電力系統向特高壓、大容量和緊湊型方向的發展,電力系統的電磁干擾現象將越來越嚴重。而保護與控制設備工作在弱電條件下,集成度在不斷地提高,并且正在向小型化方向發展。因此研究變電站電磁干擾問題及保護與控制設備的抗擾問題有著重要的理論意義與實際應用價值。電力系統運行過程中,經常要進行開關操作,因此開關操作產生的空間電磁場是變電站中最為常見的一種電磁干擾。
為了抑制變電站開關瞬態電磁干擾,采取合理的防護措施,必須對開關瞬態電磁干擾的特性進行研究。通過變電站現場測量可以得到各種開關操作產生的瞬態電磁場,從而得到開關瞬態場的時域特性和頻域特性。為了提高設備的抗開關瞬態場干擾能力,通過實驗方法研究設備的抗干擾特性,確定干擾的耦合路徑是必要的。根據開關瞬態場的耦合路徑可以選擇相應抑制措施。隨著變電站保護與控制設備下放到開關場地,開關場地的保護小室的屏蔽問題受到很大的關注[1]。
電磁干擾形成的三要素是干擾源、敏感對象和耦合路徑。在變電站的瞬態電磁干擾中,干擾源是由開關操作引起的一次系統的瞬態電流和瞬態電壓,敏感對象主要是指保護、控制和通信等二次設備。
高壓母線上的瞬態電磁過程將通過以下耦合途徑進入到二次設備和系統中[2]:
1、傳導耦合 一次系統的瞬態電流和瞬態電壓通過 CT PT 以傳導的方式耦合到二次設備
2、感應耦合 空間瞬態電場和瞬態磁場以近場感應的方式耦合到二次設備或與其相連的電源線和信號線 包括容性耦合和感性耦合
3、輻射耦合 空間瞬態電場和瞬態磁場以輻射的方式耦合到二次設備或與其相連的電源線和信號線。
以隔離開關切合空載母線操作為例(瞬態電磁干擾的示意圖如圖 1.1 所示)。該圖顯示上述三種耦合方式同時存在 由于干擾途徑的多樣性和多級性 因此該系統是一個復雜的電磁系統 若將該系統作為一個整體分析 所選的狀態變量將很多從而使模型十分復雜 20 世紀 70 年代末 為了簡化復雜電磁系統屏蔽性能的分析美國科學家 C.E.Baum 和 F.M.Tesche 等提出了電磁拓撲的概念[3]。其基本思想是對電磁干擾的傳播途徑進行空間分解 逐級建立干擾耦合模型 本文在借鑒該思想的基礎上 提出了一種干擾耦合機理的系統分析方法限于論文篇幅和研究的內容,論文中只針對變電站隔離開關切合空載母線開關動作瞬態過程進行分析。
圖1.1隔離開關切合空載母線操作瞬態電磁干擾示意圖
在一個變電站內,當隔離開關合閘動作時[33],由于動觸頭不斷向靜觸頭靠近,當兩者之間電位差大到擊穿空氣間隙時,產生第一次電弧,空載母線上的電位從初始狀態的零值經過很短的振蕩后上升為電源電壓的瞬時值,此時高頻電流為零,電弧熄滅,空載母線電壓維持熄弧時的瞬時值,電源電壓是按正弦變化;當兩者之間電位差又增大到擊穿斷口空氣間隙時,發生電弧重燃,母線電位再經過振蕩,等于電源電壓時電弧又熄滅,在動、靜觸頭觸合前,電弧重燃與熄滅過程快速重復,而且,在一個工頻周期內,電弧重燃次數逐漸增加。操作時由于觸頭間電弧的熄滅和復燃,在被斷開或充電的母線上,因電壓突變而引起波前陡峭的瞬態波。此瞬態波在傳播過程中,因電路特性阻抗不匹配而引起反射,形成高頻阻尼振蕩波。由于隔離開關操作過程時間較長,電弧頻繁復燃,從宏觀看,整個瞬態過程由非常多的單個脈沖組成,形成一連串的脈沖群。從微觀看,每個脈沖都是一個衰減振蕩波,如圖 1.2 示。
圖1.2隔離開關切合空載母線時母線電流瞬態
隔離開關閉合空載長母線時, 電弧復燃時的電壓階躍變化使得母線電壓波變化過程中產生階梯狀缺口。而開關操作母線上接有其它電氣設備,因為電容電感均為儲能元件,當開關操作使其狀態發生變化時就會產生瞬態過電壓,于是就構成了復雜的振蕩網絡[4],決定了瞬態振蕩電壓波形包含多種頻率分量的衰減振蕩波。在這樣高頻率下,一次母線上的瞬態過程以瞬態電磁場的形式向周圍空間輻射能量;或通過靜電和電磁感應耦合到二次和低壓線路;還可以通過連接到母線上的設備(如CT、PT、CVT或載波耦合設備等)直接耦合到二次設備,該耦合傳導過程如圖 1.3 中所示。
圖1.3二次回路的電壓電流暫態波形
結論:可以看出,開關操作瞬態時,由母線通過傳導耦合傳導至二次回路的瞬態電磁場,在二次回路中產生了極具破壞性、干擾性的快速衰減振蕩波,使得二次回路的電壓電流也呈衰減振蕩性。
正是由于這些干擾脈沖波的存在,極易使二次設備發生誤動作。所以研究分析二次回路的干擾情況亦具有實際意義。
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論文關鍵詞:電氣工程技術;電氣學科;發展史
一、電氣工程技術的發展史
電氣工程(Electrical Engineering)是現代科技領域核心學科之一,傳統的電氣工程定義為用于創造產生電氣與電子系統的有關學科的總和。21世紀的電氣工程概念已經遠遠超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關的工程行為。電氣工程的發展程度直接體現了國家的科技進步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發達國家大學中始終占據重要地位。
1.電磁學理論的建立及通訊技術的發展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認識,天然磁石吸鐵是人類對磁現象的最早觀察,然而,人類對電磁現象的研究始于16世紀的英國,1663年德國科學家蓋利克發明了摩擦起電的儀器,1729年英國科學家發現電荷可以通過金屬傳導等等,這是人類對電的早期實驗,之后又出現了一系列具有里程碑意義的發現與發明。
(1)庫侖定律。1785年法國物理學家庫侖通過扭秤測量靜電力和磁力總結出:兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫侖定律。這一發現的歷史意義在于它標志著人類對電磁現象的研究從定性階段進入了定量階段。
(2)“伏打電池”。1799年意大利物理學家伏特經過反復實驗發現把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產生電流,一年后伏特發明了世界上第一個電池,自此人類對電的研究由靜電擴大到了動電,開辟了電學研究的新領域。
(3)奧斯特發現電流的磁效應和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發現通電鉑絲周圍的小磁針發生輕微晃動,之后他經過反復實驗證實了這一發現。其后安培進行了更深入的研究,提出了右手定則,發現了電流方向與磁針轉動方向之間的關系。安培還通過實驗發現了兩個通電導體和兩個通電線圈之間相互作用的規律,從而奠定了電動力學的基礎。
(4)法拉第發現電磁感應。英國科學家法拉第是第一個成功完成磁生電實驗的人,并歸納出產生感應電流的五種情況:一是變化著的電流;二是變化著的磁場;三是運動的穩定電流;四是運動的磁場;五是在磁場中運動的電線。法拉第把這一現象叫做“電磁感應”。電磁感應的發現使生產電成為可能,至今,發電機、電動機、變壓器都是運用電磁感應原理工作的。
(5)麥克斯韋建立電磁場理論。英國數學家、物理學家麥克斯韋總結了前人的一系列成果,用數學方程式表示電磁場,建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質上的統一,并預言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經典著作《電磁學通論》是里程碑式的自然科學理論巨著。
任何科學發明與發現都是許許多多的科學家不懈努力的成果,德國物理學家歐姆、高斯、赫茲,美國物理學家亨利,俄國物理學家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻,本文不在一一類舉。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發展奠定了基礎,19世紀通信技術取得了突破性成果,先后發明了有線電報、有線電話和無線通信。
2.電工技術的初期發展
人類社會發展歷程中經歷了三次工業革命,對人類的進步起到了巨大的作用。第一次工業革命從18世紀中葉到19世紀中葉,以瓦特發明的蒸汽機為標志,以機械化為特征,中心在英國;第二次工業革命從19世紀后半期到20世紀中葉,以工業生產電氣化為主要標志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術”與汽車、飛機和無線電通信“三大文明”,其中心在美國和德國;第三次工業革命從20世紀中葉到21世紀初,以社會生產、生活信息化為特點,又叫新技術革命。第二次工業革命就是從電工技術初創和應用開始的。
(1)直流發電機的誕生。1831年英國企業家研制出了史上第一臺發電機——蒸汽動力永磁發電機;1832年法國科學家匹克斯發明了世界上第一臺直流發動機;1866年西門子發明了自激式勵磁直流發電機;1870年格拉姆發明了實用自激直流發電機,結構可靠,電流穩定,輸出功率大,被各國廣泛采用作為照明燈電源。
(2)遠距離輸電和電力工業技術體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發電廠。愛迪生不僅發明了燈泡,他還在1882年建立了美國第一家直流發電廠,裝有6臺直流發電機,通過電纜輸送照明用電,不過當時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業體系的雛形。
(3)交流發電機電荷電動機的誕生。1876~1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗了單相交流輸電技術。1885年,英國工程師菲爾安基設計的第一座交流單相發電站建成。同年,美國人威斯汀豪率領的團隊完成了交流發電、供電系統,并創建了交流配電網。1883年,美籍電氣工程師特斯拉發明了世界上第一臺感應電動機,5年后他又發明了兩相異步電動機和交流電傳輸系統。1888年,俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發明了三相交流制。1891年,德國安裝了世界上第一臺三相交流發電機,并建成了第一條三相交流輸電線路。自此,三相異步電動機得到了廣泛應用,電能逐步取代了蒸汽成為動力源,電力工業得到了迅速發展。
3.電工理論的建立
(1)電路理論的建立。關于電路的早期研究有:1778年伏特提出了電容的概念,給出了導體上儲存電荷的計算方法Q=CU;1826年歐姆發表了歐姆定律;1831年法拉第提出了電磁感應定律;1832年亨利提出了磁通量計算公式。
1845年德國物理學家基爾霍夫提出了關于任意電路中電流、電壓關系的基本定律:電流定律(任意時刻電路中任何一個節點的各條支路電流的代數和為零);電壓定律(任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數和為零)。這兩個定律發展了歐姆定律,奠定了電路系統分析的基礎。
1853年英國物理學家湯姆遜推導出了電路震蕩方程,并得出了萊頓瓶發電過程中電流在反復震蕩且不斷衰減的結論,并計算出震蕩頻率與R、L、C參數之間的關系,奠定了動態電路分析的基礎。1855年,湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學家施泰因梅茨提出了計算交流電路的方法——“相量法”,其實用、易懂,至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。
其間,赫爾姆霍茲提出的等效發電機原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態過程運算法、傅立葉用數學方法建立的熱傳導定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
(2)電網絡理論的建立。通信技術的興起推動了電網絡理論的發展。1924年,福斯特給出了電感和電容二端網絡的電抗定理,建立了由給定頻率特性設計電路的電網絡理論。
1945年美國科學家伯德總結出了分析線性電路和控制系統的頻域分析方法。1953年梅森創建了采用信號流圖分析復雜回饋系統的方法,并被廣泛應用。20世界50年代美國科學家達默制成了第一批集成電路,從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀70年代在L.O.Chua等科學家的努力下,器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀中期計算機的出現使電網絡的計算機輔助分析和設計成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術革命對電氣工程技術的推動
20世紀中葉開始的第三次技術革命又稱為新技術革命,以核能、宇航和電子計算機這三大技術為主要標志。這個時期的主要理論是信息論、系統論和控制論,這三大理論的創立為通信工程技術和現代科學技術的研究提供了全新的科學方法。
(1)計算機的升級換代對電氣工程技術的推動。自19世紀第一臺計算機問世以來,經過幾十年的發展,計算機給人類社會帶來了翻天覆地的變化,人類社會從此走進了信息時代。1952年出世的第一代計算機使用的是真空電子管,不僅體積巨大,而且耗電量驚人。1959年~1963年生產的第二代計算機用晶體管替代了真空電子管,大大提高了運算速度,減少了耗電量,減小了體積,運用在了軍事和科研領域。1964年~1970年生產的第三代計算機用集成電路替代了晶體管,不僅極大地提高了運算速度而且降低了成本,計算機開始進入到了普及階段。1971年至今生產的第四代計算機使用了超大規模集成電路,實現了計算機網絡化,計算機普及到了個人。計算機的升級換代推動了控制技術的發展,形成了計算機管理生產系統,提高了生產效率和產品質量。
(2)電子信息技術的發展。電子信息技術是計算機技術和電信技術相結合而形成的技術手段。20世紀通信技術得到了迅猛發展,人類社會生活也由此發生了巨大變革,人類從此進入信息時代。
1920年人們發現電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發現了雷達并廣泛應用于軍事和民用通信領域。1964年美國發射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛星,突破了大氣層對無線電波的屏蔽,實現了宇宙范圍的無線電通信。20世紀70年代計算機網絡系統的建立使人們開始通過互聯網獲取信息。20世紀80年代以后尋呼機和移動電話逐步得到廣泛使用,現今信息服務業已成為世界上發展最快的新興行業之一。
電氣工程技術發展史再次印證了這樣兩個真理:一是任何理論的創立和技術的進步都要靠眾多科學家甚至一代代人的不懈努力而實現,特別是在學科相互融合交叉的今天。二是科學技術的每一次重大突破都會導致生產力的跨越式發展和人類社會的巨大進步,科技是第一生產力,創新是社會發展的推動力。
二、電氣學科的形成與發展
按我國高等教育學科劃分,電氣信息學科類屬工學門類(門類編號08),其下設五個一級學科:電氣工程(一級學科編號0808)、電子科學與技術(0809)、信息與通信工程(0810)、控制科學與工程(0811)和計算機科學與技術(0812)。這五個學科有著相同的學科基礎,都是研究電磁現象及其應用的基礎學科與技術工程的綜合,電能的突出優點在于:它既是易于傳輸的工業動力,又是非常可靠的信息載體。電子科學與技術、信息與通信工程和計算機科學與技術都是從電類專業派生出來的弱電學科,在19世紀末電工科學技術已形成了電力與電信兩大分支。
我國電氣工程一級學科下設五個二級學科:電機與電器(二級學科編號080801)、電力系統及其自動化(080802)、高電壓與絕緣技術(080803)、電力電子與電力傳動(080804)、電工理論與新技術(080805),電氣工程包含的專業基礎理論有電路原理、模擬電子、數字電子、微機原理與接口技術、單片機原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業理論有電力系統及其暫態分析、電力電子、電機學、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業供電、電力市場等。
19世紀末歐美大學先后設立了電氣工程(Electrical Engineering)專業,100多年來,其名稱雖然沒變,但內涵已隨著科技的飛速發展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業是以電力工程為主,現在電子技術和計算機已成為該專業的核心,美國一些著名高校甚至已不開設電力工程研究方向。有些大學把計算機技術從電氣工程系分離了出去,單獨成立了計算機科學系。
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學的電機電工學科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機專科設立了電訊門,即我國最早的無線電專業,如今的電子信息及計算機專業群都是由此發展演化而來的。1932年,清華大學設置了電機系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學,其中大多設立了電機工程系。1977年以后,大部分高校的“電機工程系”陸續更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發展成為“電氣工程學院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內涵有很大區別,我國大學一般都是強弱電分開,即電氣類與電信類分設在不同的學院。
100多年以來,電氣工程學科已發展成為覆蓋多門類交叉學科、應用領域廣闊的完善的學科,形成了強弱電結合、軟硬件結合、機電結合的學科特點。
國外發達國家電氣工程學科的發展呈現以下趨勢:
(1)在學科中融入大量信息技術知識。在全球信息化的當今,信息技術以指數速度進步,它曾對電氣工程學科的發展起到了巨大的推動作用,還將為電氣工程領域的技術創新提供工具與技術支持,對電氣學科的發展產生了決定性作用。國外發達國家的著名大學(如耶魯大學、麻省理工學院等)大都把電氣工程、通信工程、計算機工程放在同一學院,以利于在電氣工程學科中融入大量的信息技術知識。
(2)與其他學科不斷交叉融合,拓展了研究領域,大量的研究都是在跨學科領域開展的。
(3)與企業聯系密切,科技成果轉換能力強,引領產業技術更新。
三、電氣技術的發展趨勢
與電氣工程學科相關的產業主要有電力工業、電氣裝備制造業以及幾乎所有使用電力的行業,電氣技術的發展與應用也主要集中在這些行業。
1.可再生能源技術
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預測到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀,光伏技術、風電技術、生物質發電技術等得到了快速發展。下面著重介紹人類的未來能源——氫能。科學家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源,氫能有其他能源無與倫比的優勢:
(1)清潔。其反應后的生成物為水和氮化氫,對環境沒有污染。
(2)儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發電就夠人類用數億年。
(3)熱值高。單位重量的發熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實驗室階段,距工業應用還有一段距離。
2.輸電信技術
超導技術在電氣工程中的廣泛應用已成為發展趨勢。
(1)超導儲能系統。將電能轉換為電磁能,利用超導線圈儲存起來。超導儲能系統是除電池儲能系統之外的又一儲能系統,其使用將提高電網的安全性。
(2)超導故障限流器。利用超導體超導與正常狀態的轉變特性,快速限制電力系統故障短路電流,保障電網安全。
(3)超導大容量電纜。可大大降低輸電過程中的電耗,提高能源效率。
靈活交流輸電技術(FACTS)。用大功率電子器實現對電力系統電壓、參數、功率、相位角等的實時調節控制,以實現電力系統的安全穩定性和輸電過程中的能耗。
【關鍵詞】建筑工程檔案管理存在問題管理對策
中圖分類號:TU198 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言。
加強建筑工程檔案管理工作,建立完善的檔案管理制度是做好工程檔案工作的重要保證。隨著建筑工程規劃、設計、施工等過程的進行,建設工程檔案就要實時記錄,在建設工程檔案的整理過程中涉及到了眾多部門和人員,對日后工程維修、改建、擴建起著十分重要的作用,所以說做好建筑工程竣工檔案管理工作是十分重要的。
二. 工程檔案資料的主要作用。
1. 反映工程質量和工作質量的重要表現;
2. 工程施工過程的真實記錄;
3. 日后工程維修、擴建、改造、更新的重要基礎資料;
4. 合理使用、保證結構安全的重要依據;
5. 評定工程質量等級,竣工驗收的技術文件;
6. 工程決算、結帳的重要根據之一;
7. 是申報科技示范工程、優質工程必不可缺少的資料。
針對資料形成單位規定了“ 各負其責” 的原則, 即: 由一方單獨形成的資料, 由形成單位自己負責; 由兩方以上形成的資料, 按照“ 誰形成誰負責” 的原則, 由各方對自己簽署內容的真實性、完整性、有效性負責。
三.建筑工程檔案資料的主要內容。
1. 土建工程及水、電、設備安裝工程施工文件資料。主要包括開/竣工報告;圖紙會審、設計變更、技術交底記錄及材料代用單等文件材料;項目的施工組織設計;監理規劃、監理細則、監理月報及工程例會紀要等;原材料、零部件、半成品及成品的質量證明文件或試驗資料;混凝土、砂漿等配合比及試驗報告;隱蔽工程驗收記錄;沉降拉移、變形等觀測記錄;工程質量檢驗及評定文件材料;工程質量事故記錄及處理的文件材料;施工技術總結等。
2. 竣工圖等。主要包括總平面布置竣工圖;室外各種管線竣工圖;建筑工程竣工圖;裝飾工程竣工圖;結構工程竣工圖;給水、排水工程竣工圖;強電弱電工程竣工圖;通風、空調工程竣工圖以及其他特殊專業工程竣工圖。
3. 綜合性文件資料。主要包括上級批準文件;計劃任務書;工程地質、水文、氣象、地震等文件資料;征地、拆遷安置等文件資料;項目的方案及初步設計文件資料;規劃、消防、環保、衛生等政府部門的審批文件資料;工程施工、監理中標文件及有關合同、協議書;工程竣工驗收及質量鑒定文件資料;工程竣工結算及其審計報告等文件資料;工程有關的照片、錄像、錄音、光盤等。
四.當前檔案管理存在的問題。
1. 近年來,隨著建筑市場的不斷規范化,國務院、建設部分別頒發《建設工程質量管理條例》、《房屋建筑工程和市政基礎設施工程竣工驗收備案管理暫行辦法》,旨在增強建設單位和施工單位對工程竣工檔案管理的重要性,但是由于我國建筑企業的水平參差不齊,部分單位的管理人員檔案管理意識比較淡薄,致使工程竣工時不能整理出完整的竣工檔案,造成了工程竣工檔案不能及時的向城建檔案館報送,如一些建設單位注重工程進度、重資金管理,忽視編制工程竣工檔案管理體系,在工程驗收完成時,工程竣工檔案都無法正常完成,造成建設工程檔案移交滯后。
2. 檔案材料填寫不真實。
建設工程檔案由于其本身的復雜性、特殊性與多樣性,決定了在收集整理的過程中難度大,容易出現失誤等問題,加上有些建設單位未建立工程竣工檔案管理體系,很容易造成管理不嚴,或對工程施工現場不了解,根據建設單位提供不完整的資料編寫竣工檔案,這樣的檔案只是為了應付交檔而做的,不能做到與工程同步進行,所以往往采用虛假數據,導致建筑工程竣工檔案與事實不符,竣工圖產生誤差,由于不能與工程進度同步,造成了各種建材的質保書和合格證不全,不能全面的反映工程的建設和質量。
3. 竣工檔案移交不及時。
由于施工到了后期,大多的技術人員都撤離到了別的地方,加上很多施工單位沒有按照竣工檔案管理的要求在施工中整理必要的資料,造成工程竣工后不能按時完成工程竣工檔案,造成工程竣工檔案移交不及時;有些建設單位、施工單位及建材供應單位之間存在工程款拖欠的情況,致使工期延長,造成檔案歸檔停滯,材料殘缺不全,嚴重影響了工程竣工檔案的編制;有些施工單位在施工期間進行部門重組,檔案管理人員更換,致使材料分散、缺失,在工程驗收后無法收齊,這些原因都會造成了施工檔案移交不及時。
五.措施。
1. 建立健全檔案管理制度是做好建筑工程檔案管理的基礎。
為了加強對工程建設各階段檔案資料的有序管理,保證歸檔資料及圖紙的準確、齊全、規范,建設單位在項目建設初期(從工程立項開始)就應按照國家檔案管理的有關規定,結合建筑實際情況,制定相應的檔案管理制度、措施。同時要明確建設單位、勘察設計單位、招投標機構、施工單位、監理單位等工程項目管理人員及檔案人員在工程檔案形成過程中各自所應承擔的職責,規范檔案資料的收集、整理,以保證工程自立項開始與檔案跟蹤管理同步。完整的先期文件很重要,在維護建設單位的合法權益方面有重要的依據、憑證作用。
2. 嚴格把好竣工驗收檔案資料質量關,使工程竣工驗收檔案充分發揮其憑證作用。
工程竣工驗收時,建設單位檔案管理人員要會同工程項目管理人員,按照建筑工程檔案歸檔范圍的要求,對工程建設中形成的全部文件進行全面的檢查、審核,發現問題,及時解決,補缺補漏,務必使得竣工材料做到真實、完備、及時,歸檔范圍符合要求,認真貫徹執行《建設工程質量管理條例》和《工程竣工驗收備案制》的有關條文,把好竣工驗收關,把竣工檔案的驗收、移交作為整個工程驗收的一個重要環節和內容,做到工程竣工驗收與檔案驗收同步。
3. 加強施工管理,強化檔案材料編制工作。按照標準編制工程檔案材料,是施工單位最基本的業務條件。一個施工隊不會編制工程內業材料,就不具備承包工程的資格。工程檔案材料的質量,關鍵在于編制形成過程。施工單位應明確自己的責任,加強對施工技術人員編制檔案材料的訓練,不斷提高編制工程檔案材料的業務水平。開發公司要加強對施工的監督和管理,檢查工程檔案材料編制情況,按照標準形成檔案材料,給后人留下寶貴的財富。
4. 及時做好傳遞和變更記錄。在管理過程中,頻繁傳遞和變更,容易使檔案的完整性、有效性發生變化,各部門只有及時的對檔案的增減變動及傳遞情況做出相關記錄(如傳遞情況記錄、變更情況記錄、修改情況記錄、作廢情況記錄等),才可能有效地了解檔案的來龍去脈,防止其丟失、損毀、失效。確保檔案的完整性和有效性,確保各部門獲取及時,有效檔案資料或信息。
5. 充分利用現代化手段,多角度、多層次開發建筑工程檔案信息資源,做好檔案信息統計工作。
六.結束語。
我們應以積極學習和借鑒國外先進建筑工程檔案管理經驗的態度,充分發揚我們已有的優勢,重視加強建筑工程檔案人才的培養和激勵機制的完善,不斷總結建筑工程檔案管理的經驗,使建筑工程檔案更好地為我們的經濟建設和構建和諧社會服務。
參考文獻:
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【2】李苑 建筑工程檔案管理問題研究[期刊論文] 《科技資訊》 -2012年18期
【3】何慧 建筑工程檔案管理存在問題及處理措施[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年17期
【4】呂艷 淺析如何做好建筑工程檔案管理[期刊論文] 《商品與質量?建筑與發展》 -2011年5期
【5】田萍 田娥 建筑工程檔案管理存在的問題和對策研究[期刊論文] 《辦公室業務》 -2012年21期
關鍵詞:電氣火災,接地故障,電氣產品,防范措施
近幾年, 我國能源建設初見成效, 極大地滿足了城鄉人民生產和生活用電量大幅度增加的需要。建筑業有了飛速發展,第三產業的興起、高層建筑的增多以及裝修工程的普及,火災隱患也隨之增多。建筑物發生火災的原因有兩類:1) 有關人員的防火意識較差,火源管理不善、使用不慎引起火災;2) 電氣火災。即電氣設備在運行中產生的熱量,電火花或電弧直接引起火災和爆炸(如線路、電動機、電爐、照明器具、插座、開關等設備均可能引起火災) 。據國家消防部門的統計資料顯示,電氣火災呈逐年上升趨勢,電氣火災占總火災數的比例也在快速上升,因電氣火災造成的損失都在火災總損失的40 %以上,沿海經濟發達地區建筑電氣火災數甚至達到該省火災總起數的70 %~80 %。隨著火災總數的增加,每年電氣火災的次數也在快速上升。論文格式。下面著重論述建筑電氣火災原因及防范措施。
1.建筑電氣火災原因的分析
1.1接地故障引起的火災接地故障指帶電導體與水管、鋼管、設備金屬外殼的接觸短路,接地故障比較隱蔽,不易發覺,也比較復雜,故接地故障起火的危險性較大。按照規范,民用建筑電氣接地一般采用TN2C2S 接地系統。即零線在進戶處做重復接地,入戶后零線(N 線) 和保護接地線(PE 線) 分開敷設,在插座和人體易接觸外殼的用電設備或燈具回路中裝設漏電開關,以達到人體接觸漏電的電器或設備外殼時,漏電開關及時動作,切斷電源,避免發生觸電傷亡事故。
系統接線方式如圖1 所示。
圖1 TN-C-S接地系統
1.1.1故障電流起火
一旦發生接地故障,產生的故障電流除通過PE 線,N 線外,還通過電氣設備金屬外殼,各種管道及接線端子。由于接地故障電阻較大,故障電流受到限制,因此電流保護器難以切斷故障電流,以短路電流形式存在,而僅0. 5 A 的故障電流長期存在所產生的電弧溫度可達2 000 ℃,這就難免會引燃周圍的可燃物造成火災;再則若PE 導線截面選擇太小,通過較大接地故障電流時, 線路溫升較高時,也會引起火災。
1.1.2故障電壓起火
發生接地故障,使電氣設備外露金屬可導電部分帶對地故障電壓,接地故障電壓除了發生常見的電擊事故外,還會造成與帶地電位的各種金屬管道、金屬構件之間打火、拉弧或引起火源,從簡單的實驗就可看到僅有十幾伏的維持電壓就可使電弧連續不斷,周圍若有可燃物,就很容易引起火災。
1.1.3接地極設計不合理
接地極設計不合理,接地電阻達不到規定的標準。規范規定接地電阻不大于10 Ω ,如接地電阻大于10 Ω ,則可能漏電,電流小于漏電開關動作電流,即使觸電,亦不能及時斷開電流。
1.2偽劣電氣產品引起的火災
在國家市場經濟大潮的影響下,一些不法之徒一味追求經濟效益,而不顧國家和消費者的利益,大量生產假冒偽劣電氣產品。目前市場上銷售的各種電氣產品(如開關、插座、電子鎮流器、各類電線、電纜、線槽等) ,有好大一部分其電氣性能技術指標絕緣性能都不符合國家及國際電工委員會IEC 標準。再加上一些承包施工安裝人員質量意識較差,只顧賺錢不顧工程質量,不按設計圖紙要求和施工規范進行施工。大量使用偽劣電氣產品或已淘汰的電氣產品,最后導致各類安全事故和電氣火災事故的發生。
1.3室內裝修不按規定安裝電源及用電設備隨著人們生活的不斷改善,人們對生活、工作的要求越來越高,在室內裝修吊頂時往往只追求華麗而忽視了用電及防火安全。1) 大量使用可燃性材料,電器設備位置隨意安裝,無預留散熱空間;2) 用電設備及電源導線不按防火要求安裝或施工,在吊頂棚和木質墻裙內無穿鋼臂或難燃PVC 管或使用過長的金屬軟管(按規定一般不超過1 m) ,且無做接地跨接;3) 接頭處理馬虎,隨意在吊頂棚內分支接線,接頭沒有設在接線盒內。
1.4建筑物無防雷設施或防雷設施不合格引發火災雷電的電位約為1 ×10 kV~1 ×104 kV 不等,雷電流的幅值約為數千安到數百千安,雷擊時產生功率很大,且放電時間一般約為幾十微秒;放電區最高溫度可達20 000 ℃,雷電產生的高電壓會沿金屬物體侵入用戶,使室內金屬結構、供電線路回路之間產生放電、起火或爆炸,這就是雷電引發火災。論文格式。雷電造成破壞的原因主要是電壓擊穿效應和電流的熱效應。當地面建筑物遭到雷擊后會使建筑物破壞(即建筑物倒塌、起火或爆炸等) ,人員傷亡。建筑物防雷設施的設計與安裝必須符臺國家GB 500057294 防雷標準。為防止雷電引起的線路過電壓,在弱電系統中應加裝電源過電壓保護器,高能浪涌抑制器和避雷器
的保護電子和微電子設備,弱電系統同樣要做總等電位和輔助等電位保護,等電位保護區起到抗干擾的作用。
2.電氣火災的防范措施
2. 1 設置漏電電流動作保護器。在民用建筑的電源總進線處設置漏電電流動作保護器,其動作電流不超過500 mA。一般可取300 mA。其漏電電流動作保護器可有效地防止接地故障引起的火災,并可作為防止人身電擊傷害的第二道防線。
2. 2 在建筑物內的電氣裝置實施總等電位聯結,選可防止沿PE線,N 線傳導竄入的故障電壓,消除電位差,防止電弧、電火花的發生,可有效避免接地故障引起的電氣火災和人身電擊傷害事故。
2. 3 質檢部門要認真做好檢查,堅決杜絕無證從事電氣工程的施工和安裝。不得使用假冒偽劣產品及淘汰的電氣產品,嚴格執行安裝標準確保安裝質量。
2. 4 增強隱患意識,強化管理,經常檢查在用電氣設備、導線的運行情況,一旦發現電氣火災隱患應及時進行整改,做到防患于未然。
2. 5 防雷接地。為了防止雷電的危害而進行的接地,叫做防雷接地。規范對利用建筑物基礎和主體鋼筋做接地極和引下線以及人工接地裝置、接閃器的安裝作了具體要求。設計對防雷接地
阻值都給出了參數,接地體和引下線完成后要測試,接閃器完成后整個系統才能測試。人工接地引下線要順直,不存在死角, 引下線金屬保護管要與引下線做電氣連通。避雷帶形成等電位可防靜電危害。人工接地裝置接地體間距不小于5 m 是為了降低接地體屏蔽作用。
3.油浸式電力變壓器的電氣火災分析及預防
油浸式電力變壓器以其價格低、規格型號多而在我國城鄉得到了廣泛應用。但由于其結構形式、組成等的特點而較其他形式的變壓器容易發生電氣火災。油浸式電力變壓器的油箱內充滿著起絕緣和散熱作用的變壓器油, 是飽和碳氫化合物, 閃點為135 ℃, 同時內部的絕緣墊等大多是用一些有機可燃物制成。當浸在絕緣油中的各裸金屬接點(如電壓分接開關觸頭) 接觸不良或由于過載而導致局部過熱時, 會使絕緣油分解, 產生氫烴類易燃氣體; 而絕緣材料則易分解產生一氧化碳和二氧化碳。這些易燃氣體產生的直接結果是使絕緣油的閃點降低至50 ℃左右, 變壓器的絕緣油正常工作溫度一般在85 ℃以下。顯然, 變壓器已經具備了被點燃的條件, 此時有可能有以下幾種情況發生: 一種是在正常條件下, 由于變壓器箱體密封性好, 空氣不能與易燃性油氣混合, 故不能發生燃燒爆炸, 但在上述故障長時間作用下, 易燃氣體不斷產生,變壓器箱體內部壓力急劇增大, 最終使箱體炸裂; 另一種情況是變壓器內由于故障而產生火花、電弧, 直接引燃箱體內的易燃氣體而發生爆炸燃燒; 最后一種情況是在變壓器內部的易燃氣體壓力作用下, 變壓器箱體的密封被破壞,變壓器箱體內的可燃性氣體噴出遇空氣(氧) 即燃燒引發火災。論文格式。常見變壓器引發火災的原因有以下幾種:
(1) 制造質量不佳, 接點觸頭接觸不良使局部過熱或絕緣失效導致短路。
(2) 長期過負荷運行而變壓器的保護裝置設置不當。
(3) 維護檢修失當, 未能及時發現并消除諸如絕緣油變質、減少、油溫不正常; 瓷瓶損壞; 變壓器箱體密封破壞等隱患。
(4) 變壓器鐵芯絕緣老化, 或者固定鐵芯的螺栓套管損壞, 使鐵芯產生渦流, 引起發熱而加速絕緣的老化。
(5) 三相負荷不平衡, 引起中線電流過大, 導致變壓器部分繞組過熱。
(6) 當三相負載不平衡而又接地不良, 導致零線電流過大而接地點接觸電阻又較大時, 接地點就會出現高溫,引燃可燃物。對于變壓器使用過程中的過負荷運行, 可采取設置完善的保護裝置, 如差動保護、方向保護、低電壓保護、過電壓保護、過電流繼電器、氣體保護、溫度保護等措施,當發生故障時能發現并及時切斷電源, 使變壓器過負荷值不超過相應規定值。另外, 電力部門嚴格按照用戶的實際用電設備設置情況來核批用電量, 防止實際用電量大量超過申請用電量而使變壓器處于過負荷狀態, 這對減少公共變壓器長時間的過負荷運行, 減少電氣火災發生的可能性有積極的意義。最后, 應加強對變壓器使用過程中的巡查,尤其是在負荷高峰時段。巡查時應檢查:
①油枕的油位及油顏色;
②絕緣油上層溫度;
③變壓器運行時的響聲;
④高低壓瓷套有無損壞及放電痕跡, 引線接頭接觸情況;
⑤接地防雷設備的工作狀況;
⑥如低壓側有三相電流表, 則應注意三相電流的平衡狀況。
⑦應經常檢查接地線、點是否連接完整緊固, 并應定期測試接地電阻。
4.結語
發生電氣火災的原因是多種多樣的,必須引起各級領導和有關部門的高度重視,除了采取必要的技術措施外,最關鍵的還是管理,保證電氣線路系統始終處于良好的運行狀態。設計、施工、業主、消防和質量監督等有關部門要密切配合加強管理,以減少和杜絕由于電氣原因引發重大火災事故的發生。
【參考文獻】
[1]祝淑萍.供電系統電力網設計[M].長春:吉林工業大學出版社,1997,7.
[2]丁玉蘭,石來德.機械設備故障修斷技術[M].上海:上海科學技術文獻出版社,1994,7.
[3]符斌,王暉.網吧火災隱患及其對策[J].山西建筑,2005,31(5) :125-126.
關鍵詞:建筑電氣,設備安裝,工程,工程質量
一、提高電氣工程的質量保證
一個高質量的工程完全可以體現出建筑電氣專業管理人員在施工工作中,把工程質量放在第一位,嚴格要求、切實把關、認真負責、實事求是的工作態度。工人班組是直接從事一線施工的基層組織,要根據電工專業的性質制定出切實可行的工人崗位責任制, 要分工清楚,責任明確,心中有數,這個環節是保證工程質量的基礎。各級質量管理人員和技術人員,應正確貫徹和執行國家關于工程質量的方針、政策,制定質量管理的計劃, 組織電氣人員進行定期或不定期的質量檢查,經常開展工程質量的動態分析, 針對關鍵性的部位以及當前存在的質量通病,采取有效措施。各級電氣質量管理人員應制定質量責任制,各行其是,各負其責,為保證工程質量創造條件。
二、重視與嚴抓電氣安裝與土建工程的施工配合
土建施工前, 電氣安裝人員應會同土建施工技術人員共同審核土建和電氣施工圖紙,以防遺漏和發生差錯。電氣工人應該學會看懂土建施工圖紙,了解土建施工進度計劃和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互間的連接方式,并仔細地校核自己準備采用的電氣安裝方法能否和這一項目的土建施工相適應。施工前,還必須加工制作和備齊土建施工階段中的預埋件、預埋管道和零配件。
(一)基礎階段
在基礎工程施工時,應及時配合土建做好強、弱電專業的近戶電纜穿墻管及止水擋板的預留預埋工作。這一方面要求電氣專業應趕在土建做墻體防水處理之前完成,避免電氣施工破壞防水層造成墻體今后滲漏; 另外一方面要求格外注意預留的軸線、標高、位置、尺寸、數量、規格等方面是否符合圖紙要求。進戶電纜穿墻管和預留預埋是不允許返工修理的, 返工后土建二次防水處理很困難,所以電專業施工人員特別留意與土建的配合。按慣例尺寸大于300mm 的孔洞一般在土建圖紙上標明,由土建負責預留。這時電氣工長應主動與土建工長聯系,并核對圖紙,保證土建施工時不會遺漏。配合土建施工進度,及時做好尺寸小于300mm、土建施工圖紙上未標明的預留孔洞及需要在底板和基礎墊層內暗配的管線穩盒的施工。對需要預埋的鐵件、吊卡、木磚、吊桿基礎螺栓及配電柜基礎型鋼等預埋件,電氣施工人員應配合土建,提前做好準備,土建施工到位及時埋入,不得遺漏。根據圖紙要求,做好基礎筏板中的接地措施,如需利用基礎主筋做接地裝置時, 要將選定的柱子內的主筋在基礎根部散開與底筋焊接,并做好色標記,引上留出測接地電阻的干線及測試點。。比如還需砸接地極時,在條件許可情況下,盡量利用土建開挖的基礎溝槽,把接地極和接地干線做好。
(二)結構階段
根據土建澆筑混凝土的進度要求及流水作業的順序, 逐層逐段做好電管暗敷工作,這是整個電氣安裝工程的關鍵工序,做不好不僅影響土建施工進度與質量, 而且也影響整個電氣安裝工程的后續工序的質量與進度,應引起足夠的重視。現澆混凝土樓板內配管時,在底層鋼筋綁扎完后,上層鋼筋綁扎前,根據施工圖尺寸位置配合土建施工。注意不要踩壞鋼筋。土建澆筑混凝土時電氣專業應留人看守,以免振搗時損壞配管或使得燈頭盒移位。若有管路損壞時, 應及時修復。對于土建結構圖上已標明的預埋件如電梯井道內的軌道支架預埋鐵等以及尺寸大于300mm 的預留孔洞應由土建負責施工,但電氣工長也隨時檢查以防遺漏。對于要求專業自己施工的預留孔洞及預埋的鐵件、吊卡吊桿、木磚、木箱盒等,電氣施工人員應配合土建施工,提前做好準備,土建施工到位就及時埋設到位。配合土建結構施工進度,及時做好各層的防雷引下線焊接工作。如利用柱子主筋作防雷引下線應按圖紙要求將各處主筋的兩根鋼筋用紅漆做好標記。繼續在每層對該柱子的主筋的綁扎接頭按工藝要求作焊接處理, 一直到高層的頂端,再用Φ12 鍍鋅圓鋼與柱子主筋焊接引出女兒墻與屋面防雷網連接。
(三)裝修階段
在土建工程砌筑隔斷墻之前應與土建工長和放線員將水平線及隔墻線核實一遍,因為它是電氣人員按此線確定管路預埋的位置及確定各種燈具、開關插座的位置、標高。。在土建抹灰之前,電氣施工人員應按內墻上彈出的水平(50 線)、墻面線(沖筋)將所有電氣工程的預留孔洞按設計和規范要求查對核實一遍,符合要求后,將箱盒穩住。將全部暗配管也檢查一遍,然后掃通管路,穿上帶線,堵好管盒。抹灰時,配合土建做好配電箱的貼門臉及箱盒的收口,箱盒處抹灰收口應光滑平整,不允許留較大敞口。做好防側雷的均壓線與金屬門窗、玻璃幕墻鋁框架的接地連接。配合土建安裝輕質隔墻與外墻保溫板,在隔墻板與保溫板內接管與穩盒時,應使用開口鋸,盡量不開橫向長距離槽口,而且應保證開槽尺寸準確核實,電氣施工人員應積極主動和土建人員聯系,等待噴漿或涂料刷完后進行照明燈具安裝;安裝時,電氣施工人員一定要保護好土建成品,防止墻面弄臟碰壞。當電氣器具已安裝完畢后,土建修補噴漿時,一定要保護好電氣器具,防止器具污染。
三、電氣安裝施工中避免出現質量事故的到預防措施
這就要求必須對電氣安裝工程施工的全過程加以充分的研究,影響電氣工程質量的因素主要有以下方面: 如由于工程設計的缺陷而造成的質量問題,電氣工程在開工前,應通過參加設計方案制定,圖紙會審和設計交底等形式,檢查設計質量,發現設計問題及時提出并共同分析處理,防止由于設計不合理或圖紙上的差錯影響工程質量。
四、工程材料、器件和設備的質量是保證工程質量的先天因素
電氣質量管理人員對進場的合格材料和設備要及時填寫“工程材料報驗單”并附加材料清單、材質證明(檢驗報告),經核驗,認定合格后,方可用于工程。使用實行強制管理的電工產品,必須符合中國電工產品認證委員會的安全認證要求, 其電氣設備上應帶有安全認證標志,其生產廠家必須持有“電工產品認證合格證書”, 凡未經認證的此類產品均不準使用, 建筑電氣工程安裝的高低壓開關柜及各類箱屏,須采用國家有關部門認可的定點廠家生產的產品, 對于重要的關鍵性工程材料、器件、設備廠家的制造工藝、質量控制、檢測手段、管理水平等,必要時質量管理人員應到生產廠家作實地考察,以確定最佳的供貨單位, 如若在電氣安裝施工中發現所用材料并非合格產品時,應立即停止施工,查明情況,依具體情況進行處理。隨著建筑智能化的發展, 電氣工程在建筑工程中將占有越來越重要的地位,涉及專業及領域更多,技術更新更快。一個優良工程的創建離不開各電氣管理人員之間的技術、技能與管理經驗的密切配合。。要想把電氣工程做好,管好,電氣工程師需要不斷地積累經驗、學習和技術總結,與時俱進。
參考文獻:
[1]國家標準,《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303-2002.
[2]《安裝工程質量通病防治手冊》.中國建筑工業出版社.
[3] 張明志《談建筑電氣安裝工程的施工管理》《, 建筑施工》2006(27)總第903期.
[4]王秀如撰寫的《淺談電氣安裝工程與土建工程的施工配合》,《科技情報開發與經濟》2005 年第15卷第13 期
關鍵詞:實踐教學;電氣工程及其自動化;質量監控
作者簡介:賈建平(1981-),女,江蘇連云港人,武漢東湖學院機電工程學院電氣教研室主任,講師。(湖北 武漢 430212)
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0098-02
高校教學工作永遠是主旋律,提高人才培養質量是永恒的主題。高等教育所培養的人才必須在創新精神和實踐能力上有更高的要求。因此,改革高等教育中的實踐教學,是當前高等教育改革面臨的新課題。
實踐教學作為整個教學的重要組成部分,是提高學生理論聯系實際水平,培養學生工程意識和實踐能力的重要途徑和手段。實踐教學可以給學生留有較大空間,以充分發揮學生的自主性和創新性。在實踐教學過程中,通過理論與實踐相結合、動手與動腦相結合,可以培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,嚴謹求實的科研作風,以及一定的科學研究能力。
以武漢東湖學院為例,就獨立學院電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的構建進行了探討。
一、專業介紹及學生特點
電氣工程及其自動化專業面較寬,涉及電力電子技術、計算機技術、電機電器技術信息與網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合、機電結合、軟硬件結合。該專業的培養目標是培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,受過電工電子、系統控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。
本專業大多數課程都具有很強的實踐性,僅靠理論傳授是不夠的。根據本專業人才培養方案,學生需通過大量的實踐活動,才能達到較寬口徑應用型工程技術人才的要求。
在專業培養方案的構建過程中要兼顧獨立學院學生的特點。獨立學院培養的學生是本科層次第三批錄取的學生,與普通高校學生相比差別較大,多數學生文化基礎、自我約束能力、學習習慣養成較弱;與高職高專相比,學生的動手能力相對較差,多數學生存在眼高手低的問題。[1]
二、專業實踐教學體系構建
經過幾年的探索和實踐,在制定2012版本專業培養方案時,本著以培養具有綜合實踐動手能力、工程應用能力和創新意識的應用性人才為目標,堅持把理論知識傳授、實踐能力培養、綜合素質提高貫穿于整個實踐教學過程的教學理念,構建有利于培養學生具有較強實踐動手能力、工程應用能力和創新意識的實踐教學體系。該方案確定了課內實驗—獨立實驗—課程設計—畢業設計—實習實訓—創新設計制造的實踐能力培養架構。其中,實踐性教學環節的學時占總學時的30%以上。
1.實踐教學環節的構成
實踐教學與理論教學是教學系統中既互相聯系、又相對獨立的兩個子系統。[2]在人才培養中,實踐教學與理論教學具有同等重要的地位。通過實踐教學,學生加深了對理論教學內容的理解,鞏固和固化了理論教學的內容,解決了課堂上的遺留問題,實踐教學是理論教學的延伸。
根據實踐教學環節的功能特點和實施要求,在制定人才培養方案時,將實踐教學環節分為實驗教學、實習和實訓三種不同類型,這三種不同類型的實踐環節也是相互關聯和相通的,各自在實踐教學中完成不同的任務。
實驗是課堂理論教學的輔助,通過實驗可加深學生對課程理論和知識點的理解。實驗地點為校內實驗室。
實習是專業教學階段性的認識性實踐教學,是理解專業知識、熟悉專業設備和基本掌握操作技能的必要實踐環節,同時可使學生了解本專業所對應的崗位、所從事工作的內容和對工作人員能力與素質的要求。實習地點主要為校外實習基地。
實訓是對學生包括單項能力和綜合技術應用能力進行的訓練(含課程設計、畢業設計等),也包括職業崗位實踐訓練,是應用性實踐教學。[3]通過各種實訓,使學生掌握從事專業領域實際工作的基本操作技能和基本技術應用能力。實訓基地主要利用校內和校外實訓基地相結合的形式。
2.實驗室建設及實習基地建設
要培養高等技術應用型人才,必須有良好的硬件設施和條件,這是形成工學專業教育應用型特色人才培養的物質基礎。加強實驗室建設和實訓基地建設是實踐教學體系中的一項重要任務。
(1)實驗室建設。擁有先進實驗設備和良好實驗環境的高水平的綜合實驗中心和實驗室對大學生實踐能力、工程素質和創新能力的培養起著至關重要的作用。目前已建成的校內實驗室有9個,分別是:電路實驗室、電機控制與電力電子實驗室、自動控制原理實驗室、仿真實驗室、電力系統自動化實驗室、電力系統繼電保護實驗室、電氣實訓室、PLC實驗室、PLC實訓室。在實驗教學過程中,可優化實驗教學內容,充實綜合性、設計性實驗內容,提高學生的動手能力和創新意識,使之能夠對專業課程有更系統的認識,從而為日后的發展打下堅實的基礎。
同時,學校要積極加強實驗室管理,建立健全管理制度,提高實驗室利用率,以推動實驗室開放管理。
(2)實習基地建設。校內、外實習基地的建設,保證了本專業學生金工實習、認識實習、畢業實習及畢業設計等實踐教學任務的順利完成,開闊了學生的視野,拓展了知識面,為實踐能力和創新能力的提高打下了良好的基礎。
根據本專業人才培養目標和東湖學院實踐教學的現狀,學院著重建立了校內和校外兩類實習實訓基地。校內實習實訓基地為“工程實訓中心”,于2009年建成,并于當年投入使用。校外建有7個實習實訓基地,即:長江纜索分公司、湖北中石特種鋼管有限公司、武漢工業職業技術學院實訓中心、湖北省高等學校工程實訓中心(湖北工業大學金工實習基地)、武漢供電局巡司河變電站、武漢國想電力科技股份有限公司。本專業與以上7個校外實習基地均簽訂了實習實訓合同,每個基地可以保證每年至少接納100名學生的實習任務。一個校內實習基地和7個校外實習實訓基地基本保證了本專業學生金工實習、認識實習、畢業實習及畢業設計等實踐教學任務的順利完成,開闊了學生的視野和拓展了其知識面,落實和提升了學生的工程訓練背景,為實踐能力和創新能力的提高打下了堅實的基礎。
三、實踐教學體系的實施
實踐教學體系的實施是一個系統工程,需要各個部門相互配合、相互協調、合理運作,才能達到教學目的,實現教育目標。
1.校內實習實踐教學
(1)學院按本專業教學計劃向教務處提出報告,申報實習實踐教學內容安排及時間。
(2)教務處審核并安排時間、教室,下達所需耗材計劃,由后勤采購科按時提供。
(3)本專業實習實踐教學活動在學院監管下開展。
(4)實習實踐教學活動完成后,指導教師要完成學生成績評定、總結、教學檔案整理、歸檔。
2.校外實習實踐教學
(1)學院按本專業教學計劃向教務處提交報告,申報實習實踐教學安排、時間及經費。
(2)聯系實習基地,安排帶隊教師并進行學生實習動員、安全教育等。
(3)教務處審核并批準經費,聯系后勤車隊提供接送。
(4)由帶隊教師與實習基地技術人員合作指導實習工作,學生分組由基地技術人員帶隊進行實習。
(5)實習實踐教學活動完成后,帶隊教師和技術人員需共同完成學生成績評定,并由教師完成實結、教學檔案整理、歸檔。
(6)由實習教師報學院批準,完成實習經費報銷工作。
四、實踐教學體系質量監控
為切實保障和大幅度提高實踐教學質量,必須構建切實可行的實踐教學質量監控體系,制定實踐教學的整體質量標準及其反饋環節,并實時對實踐教學質量進行全面監控。[4]
1.制度規范
構建實踐教學體系離不開實踐教學文件和管理制度的建設,為此,學校建立了一系列的實踐教學管理規定,如《武漢東湖學院教學實習管理辦法》、《武漢東湖學院實習基地建設與管理規定》等。
2.質量標準
學校根據培養目標的要求,對主要實踐教學環節如實驗教學、認知實習、畢業設計(論文)等,都制定了具體明確的教學大綱,嚴格管理,規范運行。
3.監控與評估
學校通過“校、院兩級專職督導”、“學生評教”、“同行評教”等方式來監控和評價實踐教學質量,掌握學生的學習狀況,并及時解決實踐教學過程中存在的具體問題,從而確保實踐教學的順利實施以及提高實踐教學質量。
參考文獻:
[1]郭全,康啟鵬,王和強,等.針對獨立學院生源特點提高本科教學質量的路徑和策略[J].現代教育科學,2011,(11).
[2]張櫻,章梓茂.高等工程教育中實踐教學體系的建立及其保障機制[A].國際會議論文集[C].2011.
關鍵詞:智能化;電氣自動化;電氣設計;質量監控
Abstract: along with the development of high and new technology, the advent of the information age, intelligent building in architectural design in the industry has become a kind of fashion and symbol. More and more new intelligent residential area has become the hot spot of the residential construction. In intelligent residential project design, electric is one of the very important part of it, the paper mainly discusses the intelligent building electrical equipment automation content, intelligent building equipment the composition of the system, and proposes the remote processor installation technology requirements. And the intelligent building electrical installation, the quality monitoring and the total construction design plan some requirements analysis.
Keywords: intelligence; Electrical automation; Electrical design; Quality monitoring
中圖分類號: TU976+.1文獻標識碼:A文章編號:
1智能建筑電氣設備自動化的內容
目前智能建筑又稱為“3A建筑”,主要包括辦公自動系統(OAS)、建筑電氣設備自動化(BAS)、通信自動化系統(CAS)。因此智能建筑電氣設備自動化為智能建筑系統中的一個重要系統之一,是采用具有高信息處理能力的微處理機(即中央處理機)通過通信網絡對整個建筑物的空調、供熱、給排水、變配電、照明、電梯、消防、廣播音響、閉路電視、通信、防盜、巡更等眾多設備進行實時測量、監視和全面監控,實現最優化的管理,從而提高系統運行的安全可靠性,節省人力、物力和能源,降低設備運行費用,隨時掌握設備狀態及運行時間、能量的消耗及變化等。因此其主要內容有:各種設備按規定時間進行啟停控制,以達到節約能源的目的;供電系統、空調系統、供排水系統、冷熱源等的參數調節控制監視和設備運行狀態的監測;對各種設備運行時間積累和維修期限達到報警,以便及時更換或維修服役期滿的設備,延長設備的使用壽命,提高服務質量;根據建筑實際需要的冷負荷,自動控制冷水機組投入運行的設備臺數,達到最佳的運行方式;據設備運行時間自動更換工作和備用設備,延長設備的使用壽命;對各種能源消耗進行計量和計費;各種文本的自動生成和打印。
2智能建筑設備系統的構成
智能建筑設備監控系統是以分布在建筑各處的遠程處理機和中央處理系統設備,通過總線橋進行信息交換的,主要包括系統設備(包括主機、網關、通訊設備、DDC、控制屏等)、系統輸入設備(包括各類溫、濕、壓力、流量、電量傳感器、水流開關等現場設備)和輸出設備(包括各類風門、執行器、閥門及其執行機構等)等。按結構方式分成四大類:中央處理機系統設備:由操作鍵盤、彩色顯示器、打印機、中央電腦、數字化儀等組成;遠程處理機:智能建筑可以采用TA6711和TA6585兩種型號的RPU設備,這兩種型號的RPU功能基本一致,區別在于其輸入輸出接口的配置不同。RPU也可單獨使用或通過各種設備組合經過總線橋接到M7中央系統,構成2級控制系統。總線橋:是一個用于2級控制系統的通信網微處理器。它有8條通信線路,每條通信線路可連接30個區域控制器及10個RPU。測量元件和控制件:通常采用的測量元件有各種型號的溫度傳感器、濕度傳感器、液位傳感器、壓差傳感器、流量傳感器、功率變換器等。控制器件包括各種型號的帶執行機構的二通閥、三通閥和直流24V的繼電器。
3遠程處理機的安裝技術要求
要求遠程處理機的安裝要求樓宇自動控制系統與各RPU之間的通信是透明的,可利用同一線路不同的RPU完成同一個控制系統。一般而言,BAS系統大量監控的是空調機組,所以將RPU布置在機房之中或附近,把空調機組控制系統使用后剩余的輸入輸出接口用于連接附近的水流量計、水位信號、照明控制等。為了日后的發展,RPU的接口要留出20%~30%為宜。BAS線路安裝要求。在BAS進行布線時,要注意某些線路需要專門的導線,如BAS的通信線路、溫度濕度傳感器線路、水位浮子開關線路、流量計線路等,它們一般需要屏蔽線,或者由制造商提供專門的導線。電源線與信號、控制電纜應分槽、分管敷設;DDC、計算機、網絡控制器、網關等電子設備的工作接地應連在其他弱電工程共用的單獨的接地干線上。
4智能建筑電氣安裝中質量監控
電氣施工安裝中,管理人員只有努力提高自身的素質和專業能力,才能做好質量的監控。
4.1認真閱圖是做好質量監控的前提圖紙是施工階段的前提和依據,只有詳細消化圖紙,對工程每一系統做到心中有數,才能在現場發現問題和糾正錯誤,做到對工程質量的預控。電氣工程系統設備先進、管線繁鎖。在電氣施工前的每一階段,都要仔細地審圖和校圖,特別是對每一份設計修改通知單,都要認真地進行管理,逐一描繪到藍圖上。只有利用這樣的修改藍圖,進行工程質量的監控,才能糾正一個又一個錯誤,保證系統的安全性、正確性和質量的安全可靠性。
4.2熟悉規范,把好質量關電氣施工質量規范條框較多,監控人員要結合工程實際,邊干邊學,不斷積累,牢記規范條例。在監控工作中,一定要有強烈的事業心和責任感,仔細認真,勤動筆頭,不怕麻煩;深入現場,拉下面子,嚴格質量管理。材料的質量和性能是施工質量好壞的關鍵,要始終把材料設備質量的監控貫穿于工程建設的全過程。只有嚴禁偽劣產品用于工程,才能保證電氣施工工程的安全在可事。矢能建筑論文集專刊。
4.3實現質量目標的預控既然質量目標是優質工程,那么如何具體來實現呢?我們認為:甲方、監理、施工管理人員首先必須分清工程中的重點環節,凡事有預則明,有明則清。反之,不預則廢,在電氣質量監控中,確定配電裝置、電力電纜、配電箱三個重點設備管、補管、交接等重點協調環節,明確關鍵,制訂措施,根據規范進行超前監控,達到對工程質量的預控。其次,必須在監控好重點環節后以點帶面,促動整個系統工程的質量監控。電氣工程除了設備材料的施工質量外,系統的功能也是重要一環。在知識經濟、信息技術高度發展的時代,先進的設備不斷出現,功能不斷增強,而同一產品,功能的差異往往造成價格的明顯不同。所以,在監控中,一定要根據合同仔細推敲,嚴格管理,實現系統應具備的功能,成為分項的優質工程的要求。
5總平面圖施工設計若干要求
5.1供電系統(含特殊電源)、電力系統、室內外照明、防雷、防靜電、接地及其他安全用電措施,其變電所及配電所的位置、設備選擇、設備及線路布置原則符合初步設計及其批復文件要求,材料選擇合理,有關措施,能滿足生產及使用要求。在總平面圖上,應繪制電力電源的進線及敷設方式(從建筑軸線外起至建筑內受電處止),說明電源引入配電所或變電所的方式及樓層或標高,必要時須做出局部剖面圖予以交待。
5.2繪出建筑物內部配電或變電所的位置,并說明配電所及變電所需求電力電容器容量及變壓器裝機容量。通信系統、自控系統、信號系統的站房及設備選擇及線路布置原則符合初步設計及其批復文件要求,具體布線及有關措施合理,能滿足生產及使用要求。
5.3在總平面圖上繪制通信交接間(箱)的位置,并標出通信干線引入的人孔位置及規格型號。選用人孔須標出其引用的標準圖號,非標的必須出大樣圖說明。對建筑通信規模、容量及組成情況亦需加以說明。對有線電視系統,應繪制信號同軸電纜的進線方向、位置,并標示出規格型號。涉及有“建筑智能化”系統中相關系統工程的管線走向及埋要求,須在總平面中繪制。(智能化系統工程設計下面有詳細說明)。
5.4室外電氣管線與其他專業管線出現平行排列或交錯排列等復雜方式時,應繪制局部剖面圖交待高度、埋深、間距和特殊的防護處理措施。對有防腐蝕、防爆、恒溫、恒濕及其他特殊要求的生產環境(如空氣潔凈度、防微振、防靜電及電磁兼容等)有關強弱電系統,要按初步設計及其批復文件的要求,采取合理、可*的總體布局,以滿足生產及使用要求。
6 結語
關鍵詞:市政專項規劃;整體性上市
Abstract: Through the analysis of Zibo city planning new difficult problems in municipal area, and solutions are put forward in this paper, and planning a certain reference on the regional municipal.
Key words: special planning municipal holistic listing;
中圖分類號:TU984
引言
市政專項規劃是在城市規劃不同層次階段中的市政專業規劃的基礎上發展起來的,它將達到系統性、統籌性,整體性和可操作性完美統一的目標。然而在實現這一目標的過程中還存在許多歷史遺留的問題,成為新時期市政專項規劃的難點。以淄博市高新區市政專項規劃為例進行分析。
1新型市政專項規劃的難點分析
1.1現狀基礎資料缺乏準確性和完整性
淄博高新區位于淄博市張店區北部,于1992年11月經國務院批準設立,是53家國家級高新區之一,轄區面積121.13平方公里。建區20年以來,地下管線錯綜復雜,而現狀管線資料一般是由市政專業部門提供一些電子資料或是竣工圖,由于歷史的原因,有的管線時間久遠,資料圖紙已無從查考,有的管線雖然存在,已經不再運行使用,而正在使用的管線,有的部分已經老化,因此現狀管線的準確度和完整度都很難得到保證。這在一定程度上決定著規劃方案的科學性合理性,也很大程度上影響著市政管線規劃的可操作性。
1.2規劃負荷的依據不足
1.2.1規范標準相對滯后
現行市政規劃專業的規范只有《城市給水工程規劃規范》(B50282-98)、《城市排水工程規劃規范》(GB50318-2000)、《城市電力規劃規范》(GB50293-1999),缺乏《城市燃氣工程規劃規范》、《城市供熱工程規劃規范》以及《城市弱電工程規劃規范》等尚未出臺,而現行的給水、排水、電力規劃規范中關于負荷的預測均以城市人口及城市建設用地為計算基礎所形成的指標為計算單位進行預測,如此一種預測方法在當時經濟發展時期是與城市發展相適應的,現在新型城鎮化時期,經濟轉型,產業升級,舊的負荷指標中部分已經不能適應新時期經濟發展的客觀要求,不符合節約資源生態節能的主旨要求,迫切需要進行修編,以更加科學地指導市政工程專項規劃的編制。
1.2.2所依據的規劃條件受到限制
市政專項規劃的平臺是在城市總體規劃或分區規劃的平臺上進行的,不具備詳盡具體的規劃用地條件,尤其工業用地性質籠統,企業生產類型不確定,不具備準確預測負荷的條件,因此而規劃的市政站點位置、規模、占地不夠準確,一定程度上影響了規劃的可操作性。
1.3規劃站點難落實
由于規劃負荷的依據不足直接影響著規劃站點的規模、占地。使用上述舊指標所預測出的負荷往往偏差較大,實施后容易與現實需求不符或造成浪費。再者規劃站點用地需要考慮城市總體規劃的用地性質,而城市總體規劃中市政站點的設置相對宏觀,到市政工程專項規劃階段時發現原來總規中的站點不能滿足實際需要,在很多時候出現不符,而專項規劃階段需要新增加的站點卻會因總規中沒有市政站點用地而難以落實。第三,新站點的規劃還應緊密結合周邊區域同類規劃中站點的服務范圍,從區域性范圍、集約高效建設理念出發進行規劃,而現實條件下,專項規劃的范圍限制了與周邊緊密聯系的可操作性,致使本范圍內的規劃站點無法服務于周邊環境而相對浪費了資源。
1.4規劃管線難定位
市政專項規劃中所規劃的各類市政管線的管徑是由管線負荷所決定的,而管線負荷的計算依據往往不足,致使所規劃的管線管徑實施后與現狀需求產生差距。再者市政管線種類繁多,管線的排列定位依據不夠明確。目前僅有《城市居住區規劃設計規范》(2002年版)(GB50180-93)和《城市工程管線綜合規劃規范》(GB50289-98)中有此類內容的原則性的敘述而未作明確規定,這就在規劃中難以定位各類市政管線的確定位置。全國南北方的管線綜合設計也不能統一標準,因此還需要更為詳細、科學、合理的市政管線綜合規劃的出臺,以指導市政專項規劃的編制。第三,市政管線的規劃落地一般與道路斷面關系密切,道路斷面規劃時是否預留了充分的管線用地,在規劃階段還未出臺相關規范。只是在現行《城市道路設計規范》(CJJ37-2012)中規定管線工程與道路工程應同步規劃同步設計,并且規定了管線工程設計應遵循的原則,這一原則與《城市工程管線綜合規劃規范》(GB50289-98)中的相關內容相一致,但同樣存在管線定位不明確的問題。第四,市政專項規劃中的綜合管線規劃還需要在現狀管線的基礎上進行,而現狀管線的基礎資料由于歷史的原因存在很大的不確定性,這就使得新的管線綜合規劃難以進行。
1.5某些單項市政規劃中的系統方案難確定
例如淄博市高新區燃氣專項規劃中輸配系統方案的選擇,是只考慮高新區范圍還是統籌考慮淄博市燃氣輸配系統,這在規劃中成為一個討論的難點。又如淄博市高新區電力規劃中系統的方案也同樣遇到了類似的問題。只在規劃范圍內布局,和著眼于更大范圍的系統布局,方案將會差別很大,站點選址、規模、服務區域都會因規劃范圍的不同而不同。
1.6市政專項規劃的實施受到限制
淄博市高新區各單項市政規劃完成后卻難以實施,這是什么原因呢?各單項規劃雖然完成了,但還缺最后一個市政綜合規劃沒有完成,各單項規劃中的市政站點及市政管線無法定位,因此不能實施。
2市政專項規劃問題的解決途徑
2.1盡快建立地下管線規劃信息平臺,解決現狀管線的準確性和完整性問題。
淄博高新區進行了現狀地下管線普查,形成了詳細的地下管線電子信息系統,結合各專業部門提供的竣工資料進行核查校對,對準確的資料予以保留,對不準確的部分和缺失的進行修改和補充,形成準確且完整的電子版最新地下管線資料,最終形成統一的規劃信息平臺以共享,為下一步市政管線規劃打下了堅實可靠的基礎。
2.2盡快完善各類市政規劃規范,結合現實數據進行負荷預測。
盡快完善各類市政規劃規范,可把總體(分區)規劃中的規劃指標具體化,甚至定量化,為下一步市政專項規劃設計及建設管理提供系統,全面的定量依據。
在無規范可依據的現實情況下,需要全面收集現狀運行數據資料,進行分類整理匯總分析,以建立具有代表性的切合實際的科學合理的指標,作為規劃負荷預測的依據。
深化規劃條件,緊密結合產業規劃,細化工業用地類別、規模,結合現有企業負荷數據,進行同類工業負荷預測,以強化預測負荷的準確性。
2.3從現狀市政站點出發,緊密結合城市總體規劃,統籌安排市政設施。
規劃市政站點首先從現狀已有站點分析開始,現有的容量規模占地是否符合總體規劃要求,是否需要保留,是否需要擴容。根據市政規劃要求,增設新的站點需結合規劃用地布局,統籌安排市政設施,從集約化、生態化、智能化、景觀化原則出發,科學配置市政設施整合資源,提高土地利用效率,最大限度發揮市政基礎設施的效力,形成統一的整體性的市政基礎設施資源平臺,為下一步市政工程建設管理打好基礎。
2.4合理確定管線管徑,深化道路規劃斷面,統籌安排管線布局,合理定位。
建議完善《城市工程管線綜合規劃規范》,出臺《城市道路規劃規范》,詳細規定市政管線與城市道路的位置關系,為市政管線定位標準化規范化提供依據。
一般規劃市政管線首先從各單項市政規劃的地塊負荷入手,進行負荷預測,結合管線系統確定管線管徑。其次需結合道路規劃斷面,依據相關規范統籌管線綜合布局,將各類管線進行水平和豎向上的定位,并預留必要的發展空間。
2.5放眼區域范圍,先做大系統后做小系統,規劃科學合理、安全高效的市政系統方案。
例如淄博市高新區燃氣專項規劃中輸配系統方案的選擇,需要從實際出發,統籌考慮淄博市燃氣輸配系統,本著安全第一原則,兼顧經濟效益,科學合理布局輸配系統,最終實現在大系統基礎上規劃小系統,使整個輸配系統的運行安全高效。又如淄博市高新區電力規劃中系統的選擇,經過多次論證后最終選擇從大處著眼,拋開人為界限,依據電力系統規范原理,充分結合實際運行,統籌考慮大區域系統進行本次高新區電力規劃系統選擇并最終確定。由此看出市政工程規劃系統性很強,這是由其自身的特點決定的,因此建議市政專項規劃應從區域大范圍規劃開始,逐步進行小范圍的規劃,不可倒置。
2.6市政專項規劃的實施需要整體性上市。
單獨完成一單項市政規劃將難以實施,這是由市政行業的特點所決定的。市政工程單項自成系統,而實施時必須在各專業統一協調的基礎上,根據市政綜合規劃進行落實,因此說新型市政專項規劃的編制具有專業性、系統性、綜合性、整體性的特點。一個新的城鎮規劃,需同步進行各項市政專項規劃,在緊密結合城市規劃的基礎上統籌安排各種市政設施,市政管線,最終體現在市政綜合規劃上,完成市政專項規劃的整體上市方可得以實施。
3結語
市政專項規劃是一種綜合性很強的工程規劃,其內容可擴展到城市道路、交通、給水、排水、城市防洪、電力電信、廣播電視、燃氣、熱力、環衛、公交以及豎向規劃也應一并納入市政專項規劃的范疇,它需要在城市總體規劃的指導下,依據相關國家規劃規范,在詳實的現狀資料基礎之上,從區域大范圍市政專項規劃開始,逐步進行小范圍市政專項規劃。從各單項市政規劃開始,以市政綜合規劃結束,形成完整的市政工程規劃體系,并同時建立統一的整體性的市政規劃信息平臺,為下一步市政工程建設管理發揮應有的指導作用。
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