電氣工程學科的發展趨勢范文

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篇1

電氣工程學科及其相關的學科在內容方面的交叉使得電氣工程學科在內容方面變得更加的充實，在未來的發展中也必將受到信息技術的很大影響。電氣工程學科運用新的研發手段和新方法，讓學科的發展更具有科學性。在發展的過程中注重理論與實踐相結合，重視理論知識的夯實，擴大知識面。為了能夠應對現代社會對于新技術的發展需求，電氣工程學科必須應對挑戰，不斷的進步和創新。對于研究電氣工程的專業人員要注重學習，多加積累，掌握多方面的知識，將自動化的專業知識和信息網絡很好的結合起來。由于科學技術的快速發展，所屬于電氣工程學科的很多技術都不斷的獨立，成為一門專業的學科，然而它們在內容上與電氣工程仍然有很大的關聯，不是其他的一個學科就能夠比較的，電氣工程在現階段的嚴峻的就業形勢下，依然具有非常可觀的發展和就業的前景。在電氣工程的理論教學中，將交叉學科所關聯的知識都做了較為系統的學習和分析，理論與實踐相結合，在平時的教學中，將德育教育放在首要的位置，這樣才能培養出大量的合格高技術人才。。電氣工程專業將來會分為三個主要的專業方向，分別為電機的控制、電力與電子技術、電力系統的自動化。

二、電氣工程學科發展對策

1.我國的高校在建立電氣工程學科的時候，要考慮到國家和市場的真正需求，培養出國家和社會真正需要的人才，這樣才可以促進我國高校在專業的分配方面做到更加的科學和合理。各個高校要根據市場的具體需要，在建立起該學科和科研基地的過程中，也要突出學校的特色，培養出社會需要的人才。不同的高校要真正的發揮出自己的專業性優勢，找到自己的辦學定位，只有這樣才可以讓我國的高校間形成一個具有不同層次和類型的分布格局。同時對于經濟比較發達的地區，就要建設一些高水平的電氣工程科研基地。將較為先進的設備投入到科研基地中，這樣就可以為我國的電氣工程行業帶來巨大的動力。高校就可以不斷的進行科技創新，也可以培養出高素質的人才，對于人才的培養和輸送也更加的符合電氣行業的要求。電氣工程行業相對于其他的行業來說具有較強的理論性和實踐性。因而在進行人才平培養的過程中，就要注重實踐能力的培養，將實踐與理論知識緊密結合。教師作為電氣工程學科建設的一個重要組成部分，要在積極進行電氣工程學科建設的同時，也要注重教師能力和素質的培養。尤其是近年來國家放寬政策，高校學生數量持續增長，這樣就導致高校內的教師數量明顯的不足。因而對高校內的師資隊伍加強培育。對于現在高校內教師數量少的情況，要擴大對優秀教師的招聘，同時也應該定期地將骨干型教師進行培訓指導，不斷的提高他們的能力和水平，這樣可以提高整個高校的科研水平。

2.在各個高校的電氣工程學科間，要建立起相互學習和交流的渠道，相互交流經驗，能夠很好的提高教師的教學水平。而且在教學的過程中，不應該拘謹學課本，要密切的了解電氣工程學科在市場中的具體行情，及時了解發展方向，進而根據電氣工程行業的發展趨勢制定出相應的教學方案，這對于電氣工程學科的學生就業有很大的益處。教師在知識的傳授過程中，對學生的能力培養有著至關重要的作用。教師教學能力的管理對于提高電氣工程專業的教學水平有很大的益處。教師對電氣工程的知識具有熟練掌握和擴展能力，這樣對于專業知識的傳授與更大的幫助。在實際的教學過程中，將科學的學習方法傳授給學生，能夠讓學生在穩固掌握和理解的基礎上在實際生活中予以應用。電氣工程學科的教師在教學過程中要多組織形式多樣的實踐活動。在一定程度上，計算機技術和信息網絡技術以及機械自動化技術對于電氣工程行業的發展具有推動性的作用。然而電氣工程行業在實際的工作過程中需要很強的實踐性，這就需要教師在教學過程中，適當的增加實踐活動的內容，將科研活動與實踐教學結合起來，這樣可以讓學生對于電氣工程的知識理解的更加透徹，理論與實踐相結合，對于將來走向工作崗位有很大的幫助，也大大的促進了電氣行業科研水平的提高。

三、總結

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關鍵詞：電氣工程專業；現狀分析；浙江省屬高校；發展策略

作者簡介：翁國慶（1977-），男，浙江衢州人，浙江工業大學信息學院電氣與自動化系副主任，副教授；黃飛騰（1984-），男，浙江溫州人，浙江工業大學信息工程學院，實驗師。（浙江 杭州 310023）

基金項目：本文系浙江工業大學優秀課程建設項目（項目編號：YX1206）、院教改項目“以科研優勢為依托的特色新興專業建設”的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0035-02

由于與國民經濟發展的緊密關聯性，電氣工程專業的教育和科研在我國高校中一直占據十分重要的地位。一方面，電氣學科和行業發展迅猛，信息化、智能化和新能源的廣泛應用已成為未來電氣工程領域的發展趨勢；另一方面，未來高等教育的核心任務是培養適應社會需求、綜合能力強的高層次專業人才。據統計，全國大約共有320多所本科院校開設電氣工程相關專業，其發展層次和水平、服務行業和區域各異，如何進行科學合理的專業規劃、量身定制其專業發展和人才培養目標成為具有重要意義和迫在眉睫的問題。

一、專業人才培養目標和成長規律

電氣工程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。本專業培養的人才是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，學生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、試驗技術、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的工作，是寬口徑“復合型”高級工程技術人才。本專業良好的就業和發展前景對高考考生有很強的吸引力，屬于熱門專業。目前，電氣工程領域面臨兩大新的發展趨勢：信息化、智能化將成為未來電氣工程專業發展趨勢；[1]新能源的廣泛應用將成為未來電氣工程領域的熱點。這兩個領域對高水平人才的需求很大，未來人才缺口將更加凸顯。

但是，事實證明并非每個學生都可以很好成才。隨著新的科學技術不斷涌現以及社會需求不斷變化，經濟社會發展、產業轉型升級對電氣專業人才培養帶來了新的影響與要求。要想成為專業精英人才，需要在以下幾個方面進行提升：[2]

（1）全面的綜合素質。需要具有扎實的數學、物理基礎、較強的外語綜合能力，為今后能夠掌握并且靈活運用專業知識做準備。

（2）良好的動手實踐能力。非常重視實驗、課外科技競賽、項目研究、生產實習、專業實習等各種實踐環節，培養利用所學知識解決實際問題的動手能力。

（3）強烈的創新欲望。積極參與學校各種相關課外創新活動、學科老師的課題研究，培養自己的創新思維，積累解決問題的創新能力。

（4）開闊、前沿的知識視野。積極關注本領域科技前沿新技術、新設備、新機制，選修和自修相關特色選修課以及交叉課程，開闊自己的視野，了解當今科技前沿。

（5）充分考慮自己的興趣，找到最適合自己發展的方向和方式。

二、國內外專業發展現狀及趨勢

1.國外高校專業發展現狀

根據調研，一般而言國外名校（如劍橋大學、麻省理工大學、普林斯頓大學、悉尼大學等）電氣工程相關專業具有以下特點：[3，4]

（1）學院、專業和學位設置：研究方向很寬泛， 與信息工程、計算機科學間交叉滲透程度很高。

（2）寬口徑的基礎平臺教育。

（3）人才培養模式多樣化。

（4）培養目標以教學、科研與社會服務并重，更務實。

（5）專業課程教學具有以下特點：課程分類細、學時少；實驗學時多， 重視實踐能力的培養；規定教輔材料， 強調學生自學能力的培養；注重課堂練習和輔導， 根據課堂練習或實驗情況確定平時成績；強調實驗規范和各種能力的培養；具有網絡支持， 每門課設置課程輔導員通過網絡上載與課程有關材料；強調計算機操作和計算機應用能力，強調使用CAD工具。

2.國內高校本專業發展現狀

根據教育部提供的資料，全國1100余所本科高校中開設有4年制全日制本科電氣工程相關專業的本科學校有320多所。根據不同的發展水平和定位，各學校對專業人才的培養目標基本可概括為3個層次：具有國際視野的高素質創新人才和未來行業領導者；寬口徑“復合型”高級工程技術人才和管理人才；高級應用型工程技術人才。

自2008年開始，教育部、財政部分批（1～6批）在全國高等學校中立項總共有51所電氣工程特色專業建設點。專業排名靠前或得到教育部重點建設的學校中，主要可分幾種類型：

（1）專業整體實力超強型。具有國家重點實驗室、一級重點學科、一級學科博士學位授予權等高水平學科平臺；覆蓋電機與電器、電力系統及其自動化、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術、高電壓與絕緣技術等全系列學科方向；列入國家 “211”和“985”工程重點建設項目；其目標是培養具有創新精神和國際視野的高素質創新人才和行業未來領導者；以高層次的教學建設項目和教學成果為支撐，具有很高的教學質量；非常重視學生的研究和創新實踐能力，著力培養精英人才，開設系列研究型和創新實踐課程，設立國家級人才培養模式創新實驗區，參與卓越工程師教育培養計劃。

（2）行業或地區背景型。如有些高校本身與電力行業、與某行業密切相關。它們將學科建設、專業教育與地方緊缺、優勢行業緊密結合，重點發展，在科研項目、人才培養、學生就業等諸多方面均有較大的偏向性。

（3）具有明顯特色方向型。如西安交通大學的高壓絕緣方向、西南交通大學的電氣化鐵路方向、合肥工業大學的太陽能應用方向等在課程設置、專業教育、人才培養等多方面緊密結合其特色方向，形成獨特的特色和優勢方向。

三、浙江省屬高校電氣專業發展策略探索

1.省屬高校專業發展現狀

經調查統計，除浙江大學外，目前設置有電氣工程及其自動化（或電氣工程與自動化）專業的浙江省內高校共有10余所。根據2009年公布的《浙江省已有本科重點專業及國家特色專業學科專業分布情況表》及《浙江省本科重點專業建設項目立項名單》，截至2009年浙江省屬高校中電氣工程相關專業為浙江省重點（建設）專業的共有4所，分別是寧波大學、杭州電子科技大學、嘉興學院和浙江海洋學院。其中，寧波大學、嘉興學院和海洋學院重點方向基本為電氣傳動控制、工業自動化、電氣裝備及其自動化、檢測和智能儀器等，基本不涉及電力系統領域，尚無強勢學科和科研項目支撐。杭州電子科技大學設有電氣工程與自動化、電氣信息工程兩個相關專業，專業課程設置覆蓋面較全，包括一般電氣自動化、電力系統及其自動化、新能源技術等多領域。

筆者任職的浙江工業大學是浙江省首個獲批省部共建的省屬重點高校，雖然電氣專業發展較晚（始建于2000年），但由于學校大力支持、教師團隊發奮圖強及突出的生源質量，近年來取得了快速的發展。目前，已成功獲批“電力電子與電力傳動”浙江省重點學科，并成為全校具有“三位一體”自主招生資格的少數專業之一，已在浙江省屬院校同類專業中處于領先地位，得到社會的廣泛認可和良好評價。

2.專業發展存在問題和差距

通過與國內外電氣相關專業名牌高校多方面詳細調研分析，可以發現浙江省省屬高校電氣專業存在的一些問題和差距：

（1）除浙江大學外，浙江省省屬高校電氣專業的整體實力與國外內超強型學校對比，在師資力量、學科支撐、教學平臺、就業質量等多方面均有很大的差距。

（2）大部分高校電氣專業成立時間較晚，在很多方面均處于較落后位置，亟待學校在專業建設、學科建設，特別是平臺建設上進一步進行大力建設。

（3）即使是已獲批省重點（建設）專業的幾所院校，也大部分歸因于建設較早、學校重點發展、行業特點等因素，整體實際實力并不高。

（4）近年，國家電網等優質用人單位對招聘對象進行了嚴格限制，規定原則上只招收985、211工程院校電工類專業畢業生，對省屬高校（即使省部共建）優秀學生的就業選擇帶來一定影響。

3.專業未來發展策略

浙江省是電氣行業傳統強省，具有龐大、完善的產業鏈，擁有眾多知名電氣企業。隨著國家向七大新興產業轉型，新能源以及智能電網技術得到了國家的大力扶持，被人們高度重視并得到快速發展，是電氣行業和產業領域今后重點發展的方向。浙江省在信息化、新能源、海洋經濟等產業領域具有得天獨厚的優勢和扎實的基礎。

《浙江省教育廳關于“十二五”期間全面提高本科高校教育教學質量的實施意見》明確提出要根據浙江省產業集群發展需要，對于戰略性新興產業相關的急需緊缺專業要大力培育和建設300個省級新興特色專業，新能源產業名列其中。因此，浙江省屬高校電氣專業未來發展策略應該是在鞏固原有傳統電氣控制領域教育的基礎上積極響應電氣行業在新能源、智能電網等新的發展趨勢，緊密聯系浙江省的經濟特色和產業集群，根據各學校本專業的發展情況和歷史傳承，調整和規劃專業內涵，凝練并努力建設特色新興方向。

4.示例：浙江工業大學

作為浙江省省部共建的排頭兵，浙江工業大學電氣工程及其自動化專業密切結合行業發展趨勢和社會重大需求，瞄準新能源應用、智能電網等非常具有產業前景的新興技術，大力培育和建設“新能源與智能電網”這一新形勢下的新興特色方向，并將以此作為我校本專業進一步快速發展的突破口和發展策略。

目前，學校已經從學科支撐、教師培養、課程設置、實驗室建設、就業引導等多個方面展開了方向培育和建設，并已經在以下幾個方面形成明顯的優勢：

（1）課程設置：專業課程結構體系中已構建適應新能源與智能電網方向的豐富的課程群體系。

（2）突出的學科支撐：專業已成功獲批“電力電子與電力傳動”浙江省重點學科，并繼續依托信息處理和自動化技術省“重中之重”強勢學科，擁有強大的師資力量，非常有利于智能電網對電氣工程、信息工程、計算機科學等多學科之間緊密交叉滲透的內在需求。

（3）特色方向教師隊伍：新能源及智能電網是本專業教師的強勢研究領域，并且組建了“智能電網”創新團隊。目前已在太陽能應用理論及產品開發、智能微電網、電動汽車V2G技術、電能質量智能監測、新能源發電系統及節能控制設備研制等方向形成了具有鮮明特色的教研梯隊。近年來，專業教師已在新能源與智能電網領域取得了突出的學術成果。

（4）實驗室建設：目前，學校在原有整套電力系統自動化實驗室基礎上另投資100多萬元建設較大規模的含多種分布式發電電源，集測量、分析、控制、保護為一體的智能微電網實驗室，兼顧該方向的研究和教學實驗。

四、結論

為適應電氣學科和行業中信息化、新能源廣泛應用的未來發展趨勢，培養出適應社會需求、綜合能力強的高層次專業人才，各高校需根據其發展層次和水平、服務行業和區域各異進行科學合理的專業規劃，量身定制發展策略。本文首先對電氣工程專業概況、學科發展趨勢及專業人才的成長規律進行分析，接著對國外高校電氣工程相關專業的主要特點進行總結，并將國內電氣專業發展水平較高的高校歸納為3大類：專業整體實力超強型、行業或地區背景型、具有明顯特色方向型。以此為基礎，進一步對浙江省屬高校電氣相關專業發展進行了認真的現狀分析，找出其問題和差距，提出“鞏固原有傳統優勢，明確學科未來發展趨勢，緊密結合浙江經濟特色，積極調整和規劃專業內涵，凝練并努力建設特色新興方向”的發展策略，并以浙江工業大學為例進行該策略的具體闡述。

參考文獻：

[1]周渝慧，王立德，朱潔琳.電氣信息化將成為未來電氣工程專業發展趨勢[A].第六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《下冊》[C].2009：930-932.

[2]薛毓強.電氣工程及其自動化專業建設與人才培養模式探索[J].中國電力教育，2012，（9）：54-58.

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關鍵詞：電氣工程及其自動化 專業 簡介 發展

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

正是因為電氣工程的發展，才有今天龐大的電力工業，人類才不可逆轉地進入偉大的電氣化時代。人類發展到任何時候也離不開能源，而能源是人類永恒的研究對象，而電能是利用最為方便的能源形式，以電能為研究對象的電氣工程及其自動化專業有著十分強大的生命力。

一、專業內容介紹

電氣工程及其自動化涉及電力電子技術、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。電氣工程及其自動化的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。電氣工程及其自動化專業的基礎性也決定了它具有很強的學科交叉和融合能力。

培養要求：該專業培養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、研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的“高素質、強能力、應用型”高級工程技術人才。學生主要學習電工技術、電子技術、信息控制、計算機技術等方面較寬廣的工程技術基礎和一定的專業知識。本專業主要特點是強弱電結合、電工技術與電子技術相結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合，學生受到電工電子、信息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技術問題的基本能力。

主干學科：電氣工程、計算機科學與技術、控制科學與工程。

主要課程：電路原理、電子技術基礎、電機學、電力電子技術、電力拖動與控制、計算機技術（語言、軟件基礎、硬件基礎、單片機等）、信號與系統、控制理論等。

電氣工程一般分為電力系統和應用電子（也就是電力電子）。

二、專業發展前景

電氣工程學科涉及工業、農業、交通運輸、國防及人民生活等各領域，與電子科學與技術、計算機科學與技術、控制科學與工程、信息與通信工程、環境科學與工程、生物醫學等學科交叉滲透，拓寬了電氣工程學科的內涵與外延。隨著科技的發展，電氣工程的學科結構、研究領域、技術領域發生了很大變化。電氣工程愈來愈多地應用信息技術、計算機技術、通信技術、電力電子技術和自動化技術，電氣工程及其自動化專業內涵也發展演變為強電和弱電結合、電工技術和電子技術結合、軟件和硬件結合、元件和系統結合。例如“電氣工程”和“電子技術”以及“控制科學”交叉融合產生了“電力電子技術”； “電氣工程”與“材料科學”的交叉融合產生了“超導電工技術”和“納米電工技術”； “ 電氣工程”與“機械工程”及“計算機學科” 的交叉融合產生了“機電一體化”新學科，已形成了以“機械”為主體、電氣工程和計算機控制為技術核心、“機械+電氣+計算機”的有機融合，“機電一體化”技術實際上就是電氣自動化技術高度發展的一個階段的必然產物，它是電氣自動化領域中機械技術與電子技術有機結合的一種高新技術，也可以說隸屬于“電氣工程及其自動化”的專業范疇。隨著科學技術的高速發展，電力成為國民經濟中重要的生產資料及人民生活中必不可少的生活資料。當今，電氣化水平的提高使得各種經濟活動都離不開電（用油的交通工具除外），我國電能占終端能源消費的比重已接近20%，高于世界平均水平。我國的電氣化水平也決定了電力數據具有大范圍的覆蓋性。有專家表示，電力工業的發展方向是智能電力系統，或者是堅強智能電網或者是智能電網。智能電力系統是實現電力工業發展價值特征的最有效途徑，也是現代電力工業的發展方向，發展智能電力系統能夠確保更安全、更經濟、更綠色、更和諧，同時智能電力系統是一個廣義的堅強智能電網，能夠有效地破解未來發展的挑戰。

三、專業應用與就業方向

電氣工程及其自動化的幾個方向：

1.電力系統方向

電力系統專業方向是電氣工程及其自動化專業中最具有優勢和特色的專業方向，為國家級一類特色專業的重要組成部分，主要培養從事高壓電器設備設計、制造和運行維護等方面的高級工程技術人才。該專業方向依托電氣工程一級博士學位授權學科和博士后科研流動站，覆蓋了高電壓與絕緣技術和電介質工程2個二級博士、碩士學位授權學科，電力系統為國家級重點學科。同時，該專業方向設置高電壓絕緣技術和電氣絕緣與電纜兩個專業模塊。

就業方向：可在電力設備制造行業從事高電壓設備的設計、開發、生產和管理等工作，可在電力系統從事高壓設備的運行維護方面的技術工作和管理工作，就業于電業局、供電局、發電廠，也可在科研院所從事教學和科研工作。

2.電氣技術方向

電氣技術是電氣工程及其自動化專業的一個方向。該專業是重點專業，具有電氣工程一級學位博士學位授予權，電氣工程領域擁有博士后流動站，在高電壓與絕緣技術、電機與電氣和電力電子與電力信息處理學科具有工學碩士授予權。

就業方向：電氣技術方向主要培養電氣測量與控制技術方面的高級電氣工程技術人才，從事電參量和磁參信息獲取與處理技術研究工作，以及電氣技術自動化控制領域的裝置與系統的設計開發與應用研究工作。學位獲得后，可在電氣工程技術領域的企業、承擔理論研究、技術開發、運行管理等技術工作，也可以在研究機構和高等學校從事研究與教學工作。

3.電機與電氣方向

電機與電氣學科在一體化電機的理論與技術方面，主要研究了步進電機、無刷直流電機、感應同步器等。在電機的電力電子驅動技術方面，研究了電動車、電機驅動系統的結構與控制策略，變頻電源諧波抑制技術。在高環境、高可靠電機與電器方面，研究了高環境電器可靠性理論與技術航天電器的理論與技術、衛星姿控用飛輪的可靠性設計。在新型電磁機構的理論與應用方面，研究了特種電機、磁性流體密封、旋轉軸的在線平衡、電磁成型技術。其中在步進電機和無刷直流電機等特種電機及航天電器方面具有較大的影響。

就業方向：可在電力、電子、通信、機械、交通、建筑等行業從事電子領域的研究、設計、開發、運行及管理等工作，也可以在研究機構和高等學校從事研究與教學工作。

4.應用電子技術方向

應用電子技術方向是電氣工程及其自動化專業的一個特色專業方向，特點是電氣與電子兼備，電力電子與信息電子相融。培養從事電氣工程、電子技術、電力電子技術、自動控制、信號變換與處理等方面工作的寬口徑、復合型高級工程技術人才。

就業方向：可在電力、電子、通信、機械、交通、建筑等行業從事應用電子技術領域的研究、設計、開發、運行及管理等工作，也可以在研究機構和高等學校從事研究與教學工作。

結束語

總之，隨著我國經濟的飛速發展，計算機科學與技術也在不斷進步，通過計算機軟硬件控制，實現電氣化已成為現實。計算機模擬操作，更為現實電力系統運行狀況提供了方便快捷的監視和判斷功能。PC和網絡技術已經在工商管理中得到普及。在電氣自動化領域，基于PC的人機界面普遍被采用，并以其直觀性、靈活性和易于集成等特點備受用戶青睞。選擇了電氣工程及其自動化專業，就應該立志成為一位優秀的電氣工程人才，讓我國的電力工業不落后于國際先進水平，推動社會主義現代工業化進程。

參考文獻 ：

[1]巫云飛,陳小松.探討電氣的自動化在電氣工程中的融合運用[J].大觀周刊,2011(38)

[2]張禮崇，郜祥，王焱，李興。電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢［J］。技術與市場，2012，（1）．

[3]朱仲海.分析電氣工程及其自動化的建設與發展[J].城市建設理論研究，2012.（12）.

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【關鍵詞】住房；電氣工程；發展

但是隨著科技的發展，電氣工程已經涵蓋了所有包括電子光子有關的說有工程學科。住宅的電氣工程，和實際施工緊密聯系，其應用的新工藝新設備新技術都可以提升住宅的設計方面，施工的檔次，還能提高居住生活質量，達到健康居住的效果。住宅的電氣工程，也就包括了所有我們日常生活中所用到的跟電有關的設施。比如有照明用電的設計，也就是我們所說的點光源的選擇，我們的客廳，臥室，廚房，衛生間等都要保證光源的顯色性適度，亮度分布合理，眩光少，還有視覺要舒適等要求，而且還要盡可能的節能。

1 我國住宅電氣工程的發展

電氣工程在我國的發展可謂是突飛猛進的。它不僅作為一門學科在我國多個高等學府設為專業，而且在在所有住宅的興建起到至關重要的作用。傳統的住宅電氣工程設計過于簡陋。不夠精致精準。設計理念單一，不夠創新大膽，而且既耗時又耗能，以無法跟上社會發展的步伐。但是隨著人們對住宅實用性和環境的要求，現今的住宅電氣工程已經不同于傳統的電氣工程。不僅設計理念創新，而且趨向智能化，科技含量增加。由于全球對環境保護的呼聲漸高，住宅的電氣設計也要求在給大家提供更好的條件和享受的同時，越節能越好。

我們首先關注的就是智能化的住宅電氣工程設計了。什么是智能化呢?智能化住宅是指在外部條件的支持下，利用戶內網絡系統和設施，實現生活設施的自動控制，且具有現代化信息等多種服務功能的住宅。智能化住宅電氣工程的設計為我們的生活帶來了數字化的生活環境。首先我們了解一下住宅的智能化電氣工程都包括哪些方面：

1.1 配電系統

我們所說的配電系統的配電電壓采用220／380V。且每個住宅單元設計宅配電總箱樓層電表箱和住戶配電箱，樓層電表箱與住戶配電箱應非開設置。實行一戶一表，分層安裝，也可以根據實際情況，適當集中安裝。公用走廊，樓梯間的照明符合應單獨設公用電表計量。

1.2 智能化住宅的照明設計

智能住宅是信息時代的必然產物,是隨著智能化技術的發展，社會的進步，人們需要不斷增長，完善，發展形成的,它包含了設備物理建筑環境又包含了管理和服務等方面的軟環境。根據不同功能的要求發展形成了智能住宅小區管理網絡。首先考慮的是智能化住宅的照明度標準、光源和燈具。盡量采用節能交過顯著的光源，比如緊湊型熒光燈，喚醒熒光燈和直管熒光燈等。照明燈具也應根據各房間功能及特殊視覺作業的要求，選用空光性能合理，光效高，配光特性穩定，反射及投射系數高的節能燈具。其次我們考慮各功能房間對照度的基本要求比如客廳起居室，是按照一般的照度基礎上設置輔助照明或重點照明。再比如餐廳，我們可以在餐桌上的正上方安裝吸頂燈，或者采用吊燈或升降式燈具。照度二檔就好，根據自家人和有客人時不同的亮度采用高顯色性能的白熾燈。除了客廳和餐廳，我們還有廚房和衛生間，浴室不同的照明需要。

最后還有我們的公共走廊，樓梯間對照明的需求。如多層住宅共用走廊樓梯間可選用吸頂燈或者壁燈，控制式可采用帶指示燈兩地延時控制開關，紅外探測控制開關，聲光控延時開關及其他節能自熄開關等等。若是高層住宅樓梯間，防煙樓梯前室，消防電梯間及其前室等，都要設置應急照明。應急照明正常供電可接照明配電箱的專用回路，還有高層住宅的疏散通道和安全出口都要設置疏散指示標志等。

1.3 接地面與電氣安全

首先就是接地與總等電位聯結。等位聯結對用電安全防雷以及電子設備的正常工作和安全使用都是十分重要的，接地時大范圍的等電位聯結，安全接地也是等電位聯結，它不過以大地單位為參考電位的大范圍的等電位聯結。在一般概念中接地只是接大地，不接大地就是違反了電氣安全的基本要求，這一概念是局限的。其次建筑內部的低壓配電系統應該采用TN-C-S接地系統，此外還有漏電保護裝置和過電壓保護裝置的設置。住戶配電箱分支回路除壁掛式分體空離電源插座外，其他電源插座通路均應設置30mA瞬時動作的漏電保護裝置。重要弱點設施接口處應設置過電保護裝置。

漏電保護裝置的選用。漏電斷路器：漏電斷路器就是具有斷路及漏電過載保護功能的裝置。還有漏電繼電器，漏電保護插座的應用。智能化的電氣工程設計。在我們的生活中也起著至關重要的作用。例如我們的安全防范系統，門禁系統，保護我們的私人空間不用擔心入室搶劫盜竊的威脅，再如紅外線報警系統，用于窗口和陽臺的防范。又有防盜對講系統，這一體系的安全措施。保護我們人身安全的還有可燃性氣體泄漏報警系統，緊急呼救系統，水電氣遠程自抄系統等。而且，家電設備的自動化控制，通信系統的發達，也為我們的生活提供了便利。

在中國住宅的電氣工程的智能化發展過程中，也同其它一些發展同樣，都會存在一些不足。如開關插座選擇及布置有些地方不合理，燈具的選擇和布置的不合理，有些照明質量不高，防雷，接地的設施不合理等等，這些問題都影響了智能化電氣工程設計的精準性，也可能為住宅安全帶來隱患。但隨著科技的發展，這些住宅電氣工程存在的問題一定會被解決并且完善的。

2 結論

我們在這里分析的住宅電氣工程的發展，是對我國住宅電氣工程的一個簡要探討。電氣工程作為日漸凸顯其重要性的一門學科，還需要更多更完善的技術和創意。人們的生活離不開衣、食、住、行四個方面，又以住為根本生活。有住的地方就有家的感覺。所以對于住房的要求也不僅是傳統的交通便利，面積合適，還要求體現人們的生活態度和個性，并兼具經濟合理，功能齊全和安全可靠等特點。所以，電氣工程的發展會帶領人們走入一個日異月新的住房新時代。

參考文獻

篇5

基金項目：本文系2011年溫州大學教改項目（項目編號：11jg47B）的研究成果。

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）02-0036-02

一、專業建設背景和人才需求分析

傳統的電氣工程及其自動化專業被認為是強電專業，隨著信息和網絡技術的發展，弱電類課程的比重正逐漸增加，[1]現在的電氣工程及其自動化專業已經成為強弱電相結合的專業。不同高校根據自己的辦學條件和現有師資均有所側重，目前重點高校基本上側重于強電，以電力系統及其自動化為主要方向；而有些高校由于條件的限制或學生的就業情況側重于弱電。不同層次學校的人才培養，其就業崗位和工作任務、性質也不一樣，因此應充分考慮到社會對本專業人才的不同需求。

浙江省是我國第二產業比重較高的省份之一，高低壓電器和機電業的發展處于突出的位置。溫州電器經過20多年的發展，已成為全國生產規模最大、生產能力最強、市場占有率最高、產業種類最齊的工業電器生產基地，“中國電器之都”、“國家火炬計劃智能化電器產業基地”、“中國斷路器產業基地”和“中國防爆電器生產基地”等國家級產業基地均坐落于溫州市（樂清）境內。

溫州低壓電器企業的規模雖然大，但是技術水平還比較落后，平均盈利能力低于整體水平，與北京、福建、天津、上海的企業相比，差距甚大，其主要原因是：產品檔次偏低，技術含量不高，缺乏附加值。究其根本是技術人才嚴重缺乏，技術人才的缺乏已經制約了溫州區域經濟的發展，盡管全省已經有多所高校設置了電氣工程及其自動化專業，但是這些專業培養的側重點不一樣，不能滿足溫州地區對低壓電器人才的需求。因此，亟需地方性高校為溫州電器產業培養急需的人才。

二、專業建設思路

根據人才市場需求，溫州大學電氣工程及其自動化專業建設的具體思路是：定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業的工程應用型人才培養特色專業；建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系；培養學生電子設計、電氣產品設計和電氣工程設計這三方面的能力；實現理論教學與實踐教學、課程體系與地方產業、人才培養與專業特色的緊密結合；使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創新能力的工程應用型人才，體現具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業工程型服務地方區域的人才培養模式。

三、具體實施方案

1.以實際辦學條件為基礎，確立專業培養目標

根據溫州大學電氣工程及其自動化專業鮮明的服務于地方電器行業的專業定位，本專業旨在培養具有電氣工程技術專業扎實的基礎理論與專業知識，具有較強的工程實踐能力、創新意識以及良好的團隊合作精神，具有知識、能力、素質協調發展，能夠在電力系統、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業等企事業單位與電氣工程專業相關領域從事設計、研發、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才，特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發、應用研究、試驗分析和生產管理等工作的電氣工程師。

2.以CDIO培養模式為基礎，確定專業人才培養模式

在人才培養方案的制訂過程中，加強相關產業和領域發展趨勢及人才需求的調研，吸引產業、行業和用人部門共同研究教學內容，制訂與企業生產、區域產業發展需要相結合的培養方案和課程體系。人才培養模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養模式，強調人才培養的社會和工程環境，結合產業背景和社會人才需求情況，制訂培養方案、課程體系和教學方式，適應職場目標和社會工作崗位的需求，通過專業評估、社會評價和學生評價去修正培養方案、課程體系和教學方式，旨在培養科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師，以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業人才培養框架。

3.以學生能力培養為目標，注重工程素質訓練

本專業緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業技術研究中心、浙江省低壓電器技術創新服務平臺，以電氣工程師為培養目標，要求學生具備以下幾方面的知識和能力：

（1）電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識，熟  第一論文 網練掌握PROTEL等電子設計自動化工具，具備電子設計基本能力，包括電子硬件設計和軟件開發，能夠綜合運用所學專業知識進行電子系統設計、分析和調試，具有一定的創新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數電和單片機課程的學習，利用暑假參加電子競賽的培訓，通過參賽以提高學生的專業意識和學習興趣。

（2）電氣產品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力，能看懂一般的機械工程圖紙，掌握電器學的基本知識，掌握電氣產品的工作原理和設計方法，特別是電器智能化方面的知識，掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能，特別是電器智能化方面的設計能力，能熟練運用常用的設計軟件（如AUTOCAD等）進行輔助設計與分析。

（3）電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業知識，如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術，具備自動控制系統的基礎知識，熟悉國家及行業的電氣標準，了解機電工程安裝與項目管理方面的知識；掌握注冊電氣工程師（供配電方向）必須具備的電氣工程項目設計能力，初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監理與驗收等一系列的項目組織管理和協調能力。

（4）以工程實踐能力與工程意識培養為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養是電氣工程及其自動化專業工程型應用人才培養模式的重要組成部分。在制訂人才培養方案時應注重實踐，把實踐教學貫穿在整個教學過程中，以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托，采用課內實驗和課程設計等實踐教學環節、專業見習、專業實習、工程技術實 踐、畢業設計等多種形式，通過學生、學校、企業之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系，如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環節：

1）以問題為先導——工程認知環節。[3]通過基本技能訓練、專業基礎課程實驗、專業見習等實踐環節，讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產品、機電或機械零件，如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等，初步了解課堂上講解的理論知識在實際產品設計和制造中的應用，增加其感性認識，激發他們的學習興趣。

2）以任務為驅動——面向行業的工程實踐和創新環節。[3]該環節結合電氣工程學科特點，將實踐教學內容與實際項目相關聯，在電器行業、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創新。教師以案例的方式給學生布置題目，學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析，提高學生的專業意識和工程實踐能力，同時加  第一論文 網強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外，通過電子電氣產品創新、挑戰杯創業大賽、科研項目和畢業設計等多個環節對學生進行創新能力的培養，提高學生分析和解決工程實際問題的能力，努力將學生培養成為工程應用型技術人才。

4.加強師資隊伍建設，提高教學質量

加強教師隊伍建設，建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養高素質應用型人才的關鍵。引進和培養學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業知名度高的高級人才，以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流；建立相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度，進一步促進產學研緊密結合，提升本專業建設的整體水平和人才培養質量。

5.建立考核評估機制，完善培養方案和課程體系

構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制；加強與企業的聯系，及時反饋人才需求和學生培養質量，提升本專業建設的整體水平和人才培養的質量。

四、特色

1.專業定位體現地方性

針對浙江省及溫州樂清區域經濟發展、企業人才需求，就溫州大學電氣工程及其自動化專業形成鮮明的服務于地方電器行業的專業定位；努力為地方培養、輸送高質量的專業人才，實現人才的就地培養。

2.產學研合作

以專業建設為基礎，充分利用溫州市智能電器重點實驗室、省級低壓電器技術創新服務平臺，整合利用浙江省低壓電器產業技術創新戰略聯盟的優勢資源，以重點發展學科、重點實驗室、技術開發中心等為依托，加快建設工程應用型人才培養基地，促進學科鏈、產業鏈和人才鏈的有機結合；突出產學研一體化的辦學優勢，爭取在電氣工程領域，特別是電器行業中，不管是人才培養還是科研項目的開發和創新方面均起到示范和帶頭作用。

參考文獻：

[1]王立欣，等.電氣工程及其自動化專業建設與創新人才培養[J].電氣電子教學學報，2008，（8）：65-69，33.

篇6

關鍵詞 電氣工程及其自動化；控制系統；系統功能；發展策略、趨勢

中圖分類號 TM76 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)082-0185-01

隨著電子信息技術的發展，電氣工程及其自動化已融于生產和社會生活的各個領域，文章通過介紹電氣綜合自動化系統的功能，設備智能化水平的提高使得對現場設備狀況的精確掌握成為可能，展望了將來電氣自動化控制系統的發展趨勢。在工業自動化領域，立足人才培養目標，按照高質量、高起點、高標準的原則，完善教學管理和教學質量監控體系五個方面對電氣工程及其自動化專業建設進行了探討。

1 電氣自動化發展狀況

電氣自動化是伴隨著自動化技術在社會生產、生活中的廣泛應用而興起的。它主要研究自動控制的原理和方法，自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統中的應用。建國初期，人民政權面臨的是百廢待興的局面，社會主義經濟建設需要有先進的生產技術。于是在黨和國家的支持下，一批學校如清華大學、北京大學、上海交通大學、北京理工大學都紛紛設立了相關專業教育和專業技術研究所。近二三十年來，現代電子技術、計算機技術和可再生能源技術的迅猛發展并滲透到傳統的電氣工程的各個領域，使電氣工程學科的理論和技術發生了巨大的變化。在電氣工程領域工作的科技人員僅具備傳統的電工理論及其應用的知識結構已無法勝任工作。

2 電氣綜合自動化系統的功能

現代生產和科學技術的發展，對自動化技術提出越來越高的要求，同時也為自動化技術的革新提供了必要條件。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農業自動化將成為新技術革命的重要內容，并得到迅速發展。

任何一臺自動化設備都是由執行元件，傳感器部分，控制器部分三部分組成，當自動化設備突然出現故障不工作，或者工作順序失常，就必須進行故障診斷。例如：

1）檢查自動化設備的所有電源，氣源，液壓源。電源，氣源和液壓源的問題會經常導致自動化設備出現故障。比如供電出現問題，包括整個車間供電的故障，比如電源功率低，保險燒毀，電源插頭接觸不良等；氣泵或液壓泵未開啟，氣動三聯件或二聯件未開啟，液壓系統中的泄荷閥或某些壓力閥未開啟等。檢測自動化設備時應包括以下幾個方面：電源，包括每臺設備的供電電源和車間的動力電。氣源，包括氣動裝置所需的氣壓源。液壓源，包括自動化設備液壓裝置需要的液壓泵的工作情況。

2）檢查自動化設備的傳感器位置是否出現偏移。由于設備維護人員的疏忽，可能某些傳感器的位置出現差錯，比如沒有到位，傳感器故障，靈敏度故障等。要經常檢查傳感器的傳感位置和靈敏度，出現偏差及時調節，傳感器如果壞掉，立刻更換。很多時候，此外，由于自動化設備的震動，大部分的傳感器在長期使用后，都會出現位置松動的情況，所以在日常維護時要經常檢查傳感器的位置是否正確，是否固定牢固。

3）檢查自動化設備的繼電器，流量控制閥，壓力控制閥。繼電器和磁感應式傳感器一樣，長期使用也會出現搭鐵粘連的情況，從而無法保證電氣回路的正常，需要更換。在氣動或液壓系統中，節流閥開口度和壓力閥的壓力調節彈簧，也會隨著設備的震動而出現松動或滑動的情況。這些裝置與傳感器一樣，在自動化設備中都是需要進行日常維護的部件。

4）檢查電氣，氣動和液壓回路連接。如果以上三步都沒有發現任何問題，那么檢查所有回路。查看電路中的導線是否出現斷路，尤其是線槽內的導線是否由于拉扯被線槽剮斷。檢查氣管是否有損壞性的折痕。檢查液壓油管是否堵塞。如果氣管出現嚴重折痕，立刻更換。液壓油管一樣要更換。

3 應對電氣自動化問題的發展策略

電氣自動化控制系統在使用過程中，避免不了會出現一系列問題狀況，在應用電氣自動化控制系統時，要及時采取措施解決問題和障礙。

1）隨著電氣化的不斷發展，對操作人員的要求與越來越高，電氣自動化控制系統在設計與安裝過程中，隨時維護和操作該設備人員了解安裝過程，這有助于操作人員對新系統產生感性認識。

2）IT技術與電氣工業自動化緊密結合，現代化的信息技術對工業世界的滲透主要來自于，一是信息技術的橫向擴展和自動化的設備、機器和系統中，信息技術以滲透到產品所有的層面，不僅包括傳感器和執行器，而且包括控制器和儀表。二是從管理層縱向的滲透，企業的業務數據處理系統要對當前生產過程的數據進行實的存取。

3）通用的網絡結構。一個成功的自動化系統離不開通用的網絡結構。任何企業的網絡結構對于設備控制、監督系統、企業管理系統之間的數據通訊暢通無阻必須予以保證。數據添加和整理工作結束后,要對中心管理機和其他通訊管理機進行網絡通訊配置,以便系統能夠協調工作,傳送正確數據。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用,將對未來的自動化產品產生直接的影響。

4）標準化的程序接口。使用WindowsNT/Windows2000作為操作系統,使用TCP/IP作為辦公環境的通訊標準,PC可以在自動控制和管理平臺之間建立一種最好的接口。標準化的程序接口還保證了不同廠家的軟硬件產品的交換,不需擔心它們之間的通訊問題。

4 電氣自動化控制系統的發展趨勢

現代生產和科學技術的發展，對自動化技術提出越來越高的要求，同時也為自動化技術的革新提供了必要條件。將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。70年代以后，自動化開始向復雜的系統控制和高級的智能控制發展，并廣泛地應用到國防、科學研究和經濟等各個領域，實現更大規模的自動化，例如大型企業的綜合自動化系統、全國鐵路自動調度系統、國家電力網自動調度系統、空中交通管制系統、城市交通控制系統、自動化指揮系統、國民經濟管理系統等。自動化的應用正從工程領域向非工程領域擴展，如醫療自動化、人口控制、經濟管理自動化等。自動化將在更大程度上模仿人的智能，機器人已在工業生產、海洋開發和宇宙探測等領域得到應用，專家系統在醫療診斷、地質勘探等方面取得顯著效果。工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化和農業自動化將成為新技術革命的重要內容，并得到迅速發展。

5 結束語

在新世紀中，控制類學科將具有更加光明的前景，控制類研究內容將具有挑戰性，研究的范圍將更加廣闊，電氣自動化專業控制類課程的內容將不斷地發展和更新，電氣自動化專業控制類課程設置及教學內容改革研究也將進一步進行下去。

參考文獻

[1]范輝,陸學謙.電氣監控系統納入DCS的幾點體會[J].電力自動化設備,2001,21(3):52-54.

[2]薛葵.發電廠電氣監控系統[J].電力系統裝備,2002,1:72-73.

[3]李繼生,劉文良,孫振環,王杰.電氣工程及其自動化專業人才培養方案的改革與探索[J].中國輕工教育,2003,3:34-35.

[4]張軍,李楠.淺談電氣控制系統(RCS)的應用和發展[J].自動化博覽,2004,21(6):66-69.

篇7

關鍵詞：電氣工程；改造；自動化；趨勢研究

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1 電氣工程及其自動化

1.1 信息技術

信息技術廣泛地定義為包括計算機、世界范圍高速寬帶計算機網絡及通訊系統，以及用來傳感、處理、存儲和顯示各種信息等相關支持技術的綜合。信息技術對電氣工程的發展具有特別大的支配性影響。信息技術持續以指數速度增長在很大程度上取決于電氣工程中眾多學科領域的持續技術創新。反過來，信息技術的進步又為電氣工程領域的技術創新提供了更新更先進的工具基礎。

1.2 操控系統

由于三極管的發明和大規模集成電路制造技術的發展，固體電子學在20世紀的后50年對電氣工程的成長起到了巨大的推動作用。電氣工程與物理科學間的緊密聯系與交叉仍然是今后電氣工程學科的關鍵，并且將拓寬到生物系統、光子學、微機電系統（MEMS）。21世紀中的某些最重要的新裝置、新系統和新技術將來自上述領域。技術的飛速進步和分析方法、設計方法的日新月異，使得我們必須每隔幾年對工程問題的過去解決方案重新全面思考或審查。

2 電氣工程的實際運用情況

2.1 智能建筑

智能化建筑的發展必然離不開電氣自動化，隨著我國國民經濟的飛速發展以及數字電子化科技發展，高檔智能化建筑無疑已經成為當今建筑界的主要發展方向。自然達到合理利用設備，在資源方面，人力的節省就有了建筑設備的自動化控制系統。智能化建筑內有大量的電子設備與布線系統。這些電子設備及布線系統一般都屬耐壓等級低，防干擾要求高，是最怕受到雷擊的部分。智能建筑多屬于一級負荷，應該設計為一級防雷建筑物，組成具有多層屏蔽的籠形防雷體系。

2.2 凈化系統

凈化空調系統控制自動監控裝置，可以設計成單個系統的測量、控制系統，也可以設計成以數字計算機控制管理的系統。在溫度控制方面，凈化空調系統采用DDC控制。裝設在回風管的溫度傳感器所檢測的溫度送往DX一9100，與設定點比較，用比例加積分、微分運算進行控制，輸出相應電壓信號，控制加熱電動調節閥或冷水電動調節閥的動作，控制回風溫度應保持在18度-16度之間，從而使得潔凈室溫度符合GMP要求。

3 電氣自動化控制系統的設計

3.1 集中監控方式

集中監控方式不但運行維護方便，控制站的防護要求也不高，而且系統設計也很容易。但由于這種方式是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，所以處理器的任務相當繁重，處理速度也會受到一定的影響。由于電氣設備全部進入監控，致使主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，這也會造成設備無法操作。這種接線的二次接線比較復雜，查線也不方便，而大大增加了維護量，還存在在查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

3.2 遠程監控方式

遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高和組態靈活等優點。但由于各種現場總線的通訊速度不是很高，使得電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所以這種方式大都用于小系統監控，而在全廠的電氣自動化系統的構建中卻不適用。

3.3 現場總線監控方式

目前，對于以太網（Ethernet）、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，而且已經擁有了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加具有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，節省了大量控制電纜，節約了很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。此外，各裝置的功能相對獨立，組態靈活，使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此，現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

4 電力系統自動化改造的趨勢

4.1 功能多樣化

傳統電力系統的重點功能集中于發電、輸電，在傳輸期間對電能值大小的轉換缺乏足夠的功能。電力系統自動化改造之后，系統功能日趨多樣化，電壓轉變、電能分配、用電調控等功能均會得到明顯的改善，系統自動化狀態，符合了系統高負荷運行狀態的操作要求。

4.2 結構簡單化

結構問題是阻礙電力系統功能發揮的一大因素，多種設備連接于系統導致操作人員的調控質量下降，部分設備在系統運行時發揮不了作用。系統自動化改造后結構得到了充分的簡化，且功能也明顯優越于傳統模式，促進了電力行業的持續發展。

4.3 設備智能化

電力設備是系統發揮作用的載體，電廠發電、輸電、變電等各個環節都要依賴于設備運行。早期人工操控設備的效率較低，自動化改造之后可利用計算機作為控制中心，利用程序代碼指導電力設備操作，智能化執行設備命令，以逐漸提升作業效率。

4.4 操控一體化

當電力系統設備實現智能化之后，系統操控的一體化便成為現實。如：機械一體化、機電一體化、人機一體化等模式，都是電力系統自動化改造的發展趨勢。電力系統一體化操控“省力、省時、省錢”，也為后期繼電保護裝置的安裝運用創造了有利的條件。

5 繼電保護運用于自動化改造

5.1 針對性

由于電力系統自動化改造屬于技術改造范疇，需要對系統潛在的故障問題檢測處理。繼電保護具有針對性的處理功能，可根據系統不同的故障形式采取針對性的處理方案。如：電力設備出現短路問題，繼電保護可立刻把設備從故障區域隔離；線路保護拒動作時，繼電保護可將線路故障切除，具有針對性的故障防御處理功能。

5.2 穩定性

繼電保護對電力系統的穩定性作用顯著，特別是在故障發生之后可維持系統的穩定運行，以免故障對設備造成的損壞更大。良好的運行環境是設備功能發揮的前提條件，如：繼電保護裝置能快速地切除故障，減短了設備及用戶在高電流、低電壓運行的時間。通過模擬仿真，保證了系統在故障狀態下的穩定運行，防止系統中斷引起的損壞。

5.3 現場總線監控方式

目前，對于以太網（Ethernet）、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統中，而且已經擁有了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發展，這些都為網絡控制系統應用于發電廠電氣系統奠定了堅實的基礎。現場總線監控方式使系統設計更加具有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣就可根據間隔的情況進行設計。這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，節省了大量控制電纜，節約了很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。此外，各裝置的功能相對獨立，組態靈活，使整個系統具有可靠性而不會導致系統癱瘓。因此，現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

結論

總之，電氣工程是社會現代化發展的重點工程，關系著我國工業經濟及科學技術水平的進步情況。深入研究電氣工程改造及其自動化趨勢，是企業未來發展的必然要求。面對電氣工程自動化改造活動，企業應加強多方面的調控管理，確保改造工程達到預期的成效，提升電氣工程的運行水平。

參考文獻

[1]李艷.繼電保護設備的實時數字仿真測試系統綜述[J].電氣應用,2008,12(05):30-31.

篇8

關鍵詞：建筑電氣技術 應用發展趨勢

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

隨著高科技的發展，人們對建筑的實用功能要求越來越多，其中對建筑電氣的要求更多，如建筑中的空調設備、冷熱源設備、通風設備、給排水設備、輸配電設備、照明設備、電梯等，要求其技術要不斷的更新、完善，使其達到人們所期望的標準。上世紀60年代，建筑業發展進入第一個高峰期，標志性的特征就是高層建筑的建設逐步成熟，建筑電氣是建筑的重要部分，電氣技術的發展促進高層建筑功能的多樣性，多樣性的發展過程就是建筑電氣技術的發展過程。

一、建筑電氣技術的內涵

“人性化”是建筑電氣最重要的特征。建筑物中所安裝的設備需要可靠的供電電源，同時也需要對電氣設備運行時的參數進行不間斷的監測與掌控，安裝的設備越多，需要的技術也隨之增多，電氣技術由此發展而來，上世紀80年代初，我國的建筑工程意識到電氣技術己不能簡單的附帶在建筑工程之上，于是就形成了綜合性的工程學科-建筑電氣技術。建筑電氣技術廣義的解釋是：建筑電氣是以建筑為平臺，以電氣技術為手段，在有限的空間內，去創造人性化生活環境的一門應用學科；建筑電氣技術狹義的解釋是：在建筑物中利用先進的科學理論和技術（含電工技術、電子技術、控制技術和信息技術）去創造一個人性化工作生活環境的電氣系統，稱為建筑電氣技術。

二、建筑電氣技術的發展現狀

隨著人們生活水平的提高，建筑物內部的需求也是愈加多樣化，為了滿足使用功能的多樣化，就必須在建筑物中采取多種新設備，運用多種新技術，這就促使建筑電氣技術逐步呈現出多樣化的需求結構，具體表現在這幾方面：

1、建筑電氣技術的智能化

智能化的電氣技術包括：建筑設備監控系統、火災自動報警及消防聯動系統、停車場管理系統、廣播系統、有線電視系統、數字會議及視頻會議系統、安全防范系統等十幾個子系統所組成。

2、建筑設備監控技術

在90年代末期，隨著計算機技術、控制技術、網絡與通信技術的發展，使得建筑設備監制技術得到迅速發展，表現為：第一現場總線技術在監控系統中得到廣泛應用；第二在對控制網絡的組網技術，實時網絡操作系統，可靠性技術等方面有了深入研究后出現了以太網的控制技術；第三控制網絡與信息網絡的集成使得控制網絡技術在建筑物中應用也日益成熟；第四各種控制網絡的新技術在建筑物監控系統中得到應用，如計算機領域的OPC技術、web技術、TCP/IP技術等。

3、通信網絡技術

建筑物中的通信網絡包括計算機網絡、有線電視傳輸網絡、電話網絡等，其中在計算機網絡中，以太網因自身的優點：易于維護保養、走線簡單、性能好，逐漸成為通信技術的主流，其傳輸速率由最初的10Mbps、100Mbps發展到1Gbps、10Gbps，甚至更高。電話通信網絡的發展，使電話的功能不再局限于語音通信，它還具有了數據傳輸、圖像傳遞等功能，實現電話或電視會議的目的。由于寬帶進入小區及小區規模的擴大，現在又出現了數字化社區的概念，數字化社區具有局域網、廣域網、互聯網的接入，通過完備的網絡可以實現社區機電設備和家庭電器設備的自動化、智能化掌控。

4、安全防范技術

安全防范技術包括：閉路電視監控、入侵報警系統、通道控制系統、巡更對講系統、周界防越系統等，安防系統從最初的各子系統相互獨立，發展到如今的各系統之間的聯動，極大提高了安全防范措施的嚴密性和可靠性，為人們的工作、學習、生活提供了安全保障。

三、建筑電氣技術的發展趨勢

隨著科技的發展，建筑的功能日益豐富，建筑電氣技術成為整合了電氣技術、計算機技術、通信技術、控制技術等，創造、維持和改善建筑空間的聲、光、電、熱、通信、管理的一門綜合技術，建筑電氣正在形成自己的專業理論體系。未來的建筑電氣技術有如下所組成：①采用現場總線技術②融合了弱電技術與強電技術③融合了計算機技術④以弱電通信的方式控制強電⑤現場控制方便⑥管理使用方便⑦節能⑧環保。特別是環保成為建筑電氣技術應用的首要任務，在國家發展的大前背景下，綠色建筑己不是口號，而是在建設，在運行，出現新的節能和環保標準，這個標準不僅能對建筑物信息流與能源流的分配與控制，而且采用智能化與數字化技術實現各種節能控制與優化管理，為建筑市場的競爭提供了動力，同時智能化、數字化、綠色化必將成為現代建筑的發展趨勢。

建筑電氣技術的應用不但從理論上豐富了電氣技術，使其成為電氣工程領域的重要分支，而且它己成為國民經濟建設中的一條重要成長鏈，使得建筑電氣技術的人才、設備得到很大提升，為我國的建筑電氣技術走在世界的前列做出貢獻，為推動建筑電氣技術的大發展積累經驗。

參考文獻：

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關鍵詞 電力電子技術；研究熱點；裝置

中圖分類號：TM46 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）041-006-01

電力電子學結合了電工學、電子學以及控制學的內容，在這一基礎之上發展成為了一種新型的高新技術。近幾年來，電力電子技術發展的異常迅猛，其涉及的范圍非常廣泛，對多重領域都起到了推動和促進的作用。如今的電力電子技術已經成為了一門成熟的不可或缺的重要學科，幾乎在所有的電能應用場合都可以對其進行利用。電力電子技術發展到今天，逐漸的成為了電氣工程所有學科中最為重要和最活躍的分支，用其不斷地革新和進步推動著電氣工程的現代化進程，成為了電氣工程領域的活力來源。電力電子技術中的研究熱點也很多，下面本文就對這些熱點進行分析。

1 電力電子器件

功率器件從歷史上來看是就像是一顆將電力電子技術革命點燃的火種，電力電子器件的每一次革新都為電力電子技術帶來了一次新的革命。電力電子器件對于這項技術來說是其源頭的發展基礎。美國GE在20世紀50年代所開發出來的晶閘管是電力電子技術發展的開端；門極可關斷晶閘管隨后出現在20世紀60年代；70年代又出現了電力雙極型晶體管、金屬氧化物半導體場效應晶體管以及電力場效應晶體管；到了80年代，異軍突起的絕緣柵雙極型晶體管發展的異常迅猛；90年代，基于晶閘管技術和IGBT、GTO等技術的成熟，新型器件集成門極換流晶閘管被開發研究出來。目前，電力電子器件的開發和研究逐漸的步入了新的時代，即標準模塊化、智能化、集成化以及高頻化的時代。在未來，可靠性極高的電力電子積木（PEBB）以及集成電力電子模塊IPEM技術會成為這一領域中的發展熱點。

2 電力電子裝置

2.1 電磁兼容

專家認為電磁兼容是目前電力電子技術的研究熱點。電力電子裝置在近些年來應用的范圍不斷地擴大，大功率的裝置和一些超大功率裝置也不斷地被應用開來，電力電子裝置對電網產生了嚴重的污染。這些電子污染成為了我國電子裝置走向國際市場的嚴重制約因素，因此必須要加以解決。絕大多數的電力電子裝置和電網進行連接都是依靠著整流器的，治理電網污染最重要的就是要提高整流器的功率因數以及整流器的諧波抑制。所謂的靈活交流輸電指的是，利用電力電子裝置、技術來對電力系統的各種參數（潮流、電壓、阻抗、相位差等）以及其網絡結構進行的快速的控制，用這種控制來達到輸電線路輸電能力的提高以及系統穩定性的提高目的。由此可見，在我國靈活交流輸電也是電力電子技術領域中一個研究的熱點。

2.2 諧波抑制

我國的研究學者對諧波抑制技術已經進行了很多年的研究，這種技術是將有源電力濾波器作為其代表的，專家學者對于這種技術的研究主要集中于串聯型有源電力濾波器、并聯型和混合型的有源電力濾波器，取得了十分顯著的成效。在這其中，研究技術最為成熟的是對并聯型有源電力濾波器的研究，研究方法是以實驗研究和理論研究為主的，朝著電能控制技術的研究方向進行拓展。在電能質量控制技術中，不僅有諧波抑制技術，還有其他的用戶電力技術和UPS等技術方向。

2.3 交流變頻調速

在電力電子技術領域中，對交流變頻調速的研究一直是一個熱點，尤其是在近些年，在中壓變頻調速以及電力牽引領域中的研究更加備受矚目。進口的變頻器基本已經達到了性能化極高、功能極多、價格廉價以及體積精小的標準，并正在朝著智能化的發展方向進行改革。在我國，變頻器國產化制造有一定的困難，與此同時，變頻調速技術的推廣也面臨著一定的困境。但是，我國市場經濟發展的十分迅猛，科技領域與國際也進行著緊密的接軌，這都預示著我國的變頻器和交流調速產業未來會有更好的發展。

2.4 軟開關技術

在電力電子技術領域中，由于軟開關技術具有獨特的優越性而成為了一個研究熱點。變換器中的開關元件在開關過程中的損耗完全可以通過軟開關技術來減小甚至是完全的消除，緩沖吸收電路的存在就十分的多余了。如果采用軟開關，開關頻率就不會受到開關損耗的限制，使得開關器件工作頻率大大的提高，同時也將其散熱體積減小了。

3 總結

綜上所述，電力電子技術發展的時間雖然不是很長，但是卻極具潛力，是現代社會中智力、知識、信息密集型的高新技術，實用性非常強。將電力電子技術廣泛的應用到各個領域中，可以為我國的國民經濟提供更好的服務。而電力電子技術的創新，將為生產和科技進步做出更大的貢獻， 電力電子學的發展將向消除電力公害、減少電磁干擾和電噪聲方向進行不懈的努力。這也正是二十一世紀電力電子技術的新發展趨勢之一。

參考文獻

[1]呂慶敏，陸馨.淺談電力電子技術領域中的研究熱點[J].電力電子技術，2011（05）：106-107.

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［關鍵詞］課程設計；電機調速；工程教育認證；新工科

一、背景

國內的工科教育先后經歷了20世紀50年代的“技術范式”、20世紀80年代的“科學范式”以及20世紀90年代的“工程范式”。2006年我國啟動工程教育專業認證，對工程技術人才培養模式提出了更高的要求。中國工程教育認證協會于2012年7月重新修訂了《工程教育專業認證標準》，其認證的通用標準以“學生”為中心，強調達成度過程評價和持續改進[1]。2017年2月，教育部高等教育司了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，明確指出新工科項目的開展與實施應當圍繞工程教育改革的新理念、新結構、新模式、新質量和新體系進行[2][3]。同時，電氣化是20世紀最偉大的工程成就；進入21世紀后，電氣化向更寬更深發展，并且直接面向智能制造。電機調速與控制[4][5]是電氣工程及其自動化的專業課，掌握各種類型電機的調速原理，對學生畢業參與機器人、數字機床等智能制造領域工作有極大的幫助。加強實踐環節是工程教育認證的迫切要求，沒有實踐的理論是蒼白無力的，同時也難以被學生深刻掌握。電機調速與控制課程對應的課程設計可以幫助學生將所學的理論知識用于實際的工程活動中。華僑大學電氣工程及其自動化專業已于2019年通過工程教育認證受理，在此之前便以工程教育認證為指導思想，對電機調速與控制課程設計進行了改革探索，旨在增強所培養學生解決復雜工程問題的能力。

二、現有課程設計存在的問題

電機調速與控制課程設計是電氣工程專業的一門重要實踐課，可以加深學生對課程基礎知識的理解，同時也能提高學生運用知識和實踐的能力。而傳統的課程設計教學方式如下：在兩周內布置課題任務，給定目標電機參數，學生通過MATLAB仿真軟件，設計其閉環控制方式與整定環路參數。這種教學方式的弊端在于：（1）教學與學生實施安排過于集中：此前的課程設計一般安排在理論課程知識教授結束后的兩周內完成，學生尚未對理論知識充分理解，并且短時間內難以建立與工程的聯系，實施的效果不佳。（2）課程設計題目固化：此前課程設計一般由電機調速與控制原理教材上的例題改編，設計題目較為固定，或者只對其中的電機參數、控制結構簡單改動，學生的設計一般可以參考往年學生留下的模板，甚至有照搬現象。因此在設計過程中，學生并沒有真正理解電機控制原理，從而導致課程設計流于形式，無法達到考查的目的。（3）課程設計使用的設計工具單一：在電機調速與控制的課程設計中，雖然借助了計算機輔助仿真軟件MATLAB，但是單一的設計工具限定了學生發揮的空間；并且在將來學生走向科研、工作崗位后，使用的開發工具可能有所不同。（4）課程設計脫離工程實際：此前的課程設計先通過理論計算進行電機控制系統的參數計算，并在MATLAB仿真軟件上進行模型驗證。學生完成課程設計后仍無法理解實際工程中的電機調速系統是何種形式，其控制系統載體以及軟件實現又是什么樣的，因此并沒有真正打通理論和工程實踐這條通路。（5）課程設計缺乏交叉融合：眾所周知，電氣工程是一門交叉融合的綜合性學科，電路、模擬電子、數字電子、電力電子此電類課程是本專業的基礎課程，電機調速與控制是在此類課程基礎上的專業應用型課程。但是配套的課程設計并沒有真正實現電類課程的融合，學生在課程設計實施完后，并不能很好地掌握如電子元器件的使用、電力電子拓撲的選取等內容。針對上述問題，為了適應工程教育認證以及新工科學科建設要求，加強學生理論知識和實踐能力的聯系，以及提高其解決復雜工程問題的能力，筆者提出了一些措施對電機調速與課程設計的教學進行改革。

三、教學改進措施

（一）教學組織的改革

傳統的電機調速與控制課程設計實施安排過于集中，且與日常教學相脫節，學生在學習理論知識后不能馬上通過實踐鞏固，不能較好地達到課程設計應有的效果[6]。針對該問題，將課程設計實踐環節按照工程項目管理中的任務目標分解的方式，結合到理論課程的教學工作中。在學期開始時即布置總體設計任務，并且在理論課程各個章節講授中布置分解任務，如講授緒論，可讓學生開展關于目前工業應用的電機及其驅動器的調研，了解關于驅動器拓撲及功率器件型號、控制板和驅動板的器件選型等方面內容；在較寬裕的學期安排中，可提前布置學生熟悉相關的仿真軟件以及電路設計軟件；在講授第三章關于轉速電流雙反饋電機調速系統時，布置的作業可與學生要開展的設計題目結合，學生在理論課程學習時可完成參數計算，減輕之后的設計工作量。通過這種以學生學習為中心全周期的工程實踐培養模式，既加深了學生對理論知識與課程設計實踐的關聯性，同時也使得整個課程設計開展在相對輕松的氛圍下進行。

（二）課程設計題目的改革

在課程設計題目的改革方面，經過高校教師、企業專家共同參與的培養方案修訂研討會，將課程設計名稱變更為基于電路設計軟件的電機控制系統課程設計，并以學生發展為中心，設計具有挑戰性的教學目標和教學內容，使實踐教學內容與時俱進。課程設計的目標為中小型直流、交流電機控制系統設計驅動電路，通過設計掌握中小型電機驅動方法及電路設計軟件的使用。在課程設計的目標對象電機上，與實際工程應用更加貼合，選取了工業制造應用的實際電機參數。要求學生根據電機的工作原理，分析電機驅動的基本形式，完成驅動電路的方案設計，主要包括：主電路拓撲、直流母線電壓等級、整流電路、濾波電路、斬波電路、電流檢測電路、轉速/位置檢測電路等，并利用輔助設計軟件繪制驅動電路原理圖、布板，撰寫設計總結報告。報告內容主要包括：設計目的與要求、系統技術指標或設計要求、系統控制方案、器件選型、硬件工作原理及有關參數計算、主要參考資料及心得體會。差異化的課程設計題目，既可以讓學生形成分組討論，又不容易陷入固有模式。

（三）開發性的設計工具

此前的課程設計使用單一的設計軟件，原因是課程設計題目和教學內容的局限性。由于改革了教學目標和內容，學生在課程設計實施過程中可使用多種工具，如參數計算與模型仿真時可使用MATLAB，硬件電路原理設計與布板布線時可使用AltiumDesigner、Protel、KiCad等，在虛擬仿真時可使用Protues，在控制軟件設計時可使用Keil、CCS等不同處理器平臺的開發環境。這種開發的方式，不強制學生使用何種工具進行開發，可以激發學生探索的熱情，開展自主性深度學習，并投身到更具挑戰性的工程實踐中。

（四）與工程實踐接軌

課程設計的改革在專業基礎上，結合新工科發展趨勢，注重學科交叉和綜合性；在理論學習基礎上，加強學生動手方面的訓練，增強學生工程、成本和項目管理意識，提高學生解決復雜工程問題的能力。例如，通過課程設計期望學生掌握電機調速系統的功能需求、標準、電路設計與器件選型以及控制算法仿真和軟件編寫；并熟悉項目開發的一般流程、工程文檔的編制。課程設計不僅可以增強學生的動手能力，也在一定程度上增加了學生的行業認知，畢業后可更快地投入工作中。

（五）注重專業融合

課程設計的改革，更加注重專業內的融合[7]。如在電機調速系統拓撲的設計上結合了電力電子技術課程中的PWM變換器與逆變器部分；在硬件設計上結合了模擬電子線路與電路；在數字化控制技術方面，對于微處理的應用結合了數字電路與單片機應用技術；在電機控制軟件的實現上，結合了自動控制理論內容。通過一個完整的實踐訓練，學生能更加理解專業內課程的聯系以及其應用場合，并且能夠以學習效果為中心，進行有效檢驗與實施，并形成性教學評價。

四、實施效果

本課程設計從教學組織形式、教學目標、教學內容等方面進行了改革，并從2018—2019學年起在電氣工程及其自動化專業2016級兩個班進行了試點，至今已開展實施2年，學生的評教有顯著提高，相應的理論課程的學習效果也有所提高，學生的動手與工程能力也明顯提升，學生去往相應的工作單位已初步具備行業認知，可以更快融入工作。圖1、圖2為學生開展課程設計提交的PCB設計圖與硬件設計原理圖。

五、持續改進