電氣自動化學科評估范文

導語：如何才能寫好一篇電氣自動化學科評估，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電氣；自動化；設備可靠性；測試

1、引言

電氣自動化是指能夠在無人或少人直接參與的情況下，依照預先設定的程序或者計劃實現操作、控制以及監視等功能，使設備按預定的程序自動地進行。電氣自動化技術的廣泛應用，對于電氣自動化控制設備自身的可靠性也提出了更高的要求，控制設備的可靠性是可靠性學科的一個重要組成部分。電氣自動化控制設備高度的可靠性是生產運行的穩定性的重要保證。電氣自動化控制設備可靠性主要體現為：在規定時間內、規定環境下完成規定功能的能力。目前對電氣自動化控制設備的可靠性進行測試和評估有多種方法，電氣自動化控制設備的可靠性關系到電能質量的關鍵，同時對社會生產力也會產生一定的影響。因此在當前的形勢下，對電氣自動化控制設備可靠性及其測試方法的研究，已經成為電氣自動化領悟的研究熱點，設備可靠性的問題成為工程技術人員亟需解決的問題。

2、電氣自動化控制設備可靠性及可靠性測試概述

近年來，電氣設備產品的發展更新速度不斷加快，逐步向著模塊化、系統化與智能化方向發展，電氣自動化控制設備的可靠性是指在一定時間內和規定的環境下，實現預設功能的能力。完成預設功能的能力越高也就意味著電氣自動化控制設備的可靠性越高，反之則越低，在實際生產實踐中，會有很多因素對設備的可靠性產生非常大的負面影響，比如電氣自動化控制設備實際應用、維護以及環境等因素。因為故障的出現是隨機的，所以對于可靠性我們用概率來描述它。對設備可靠性進行測試能夠及時發現設備運行存在的故障與穩定，并且及時采取相應的處置措施，消除設備運行的安全隱患，對于提高電氣自動化控制設備的綜合運行質量而言有重要意義。

3、電氣自動化控制設備可靠性的現狀和意義

3.1 加強控制設備可靠性研究的重要意義

3.1.1 可靠性提高產品質量

產品質量就是使產品能夠實現其價值、滿足明示要求的特征和特質。概括其特性，主要包括：性能、可靠性、經濟性和安全性。 由此可見，可靠性在產品質量中占有主導地位。只有可靠性高，發生故障的次數才會少，那么維修費用就少，相應的安全性也隨之提高。因此，產品的可靠性是產品質量的核心，是生產廠家追求的目標。

3.1.2 可靠性可以增加市場份額

隨著國家經濟的高速發展，用戶不僅要求產品性能好，更重要 的是要求產品的可靠性水平高。研究發現，只有那些具有高可靠性指標的產品，才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動化控制設備自動化程度、復雜度越來越高，可靠性技術已成為企業在競爭中獲取市場份額的有力工具。

3.2 控制設備的可靠性現狀

3.2.1工作環境、使用及維護不當是控制設備可靠性指標低的重要原因

電氣設備所處的工作環境多種多樣。氣候條件、機械作用力和電磁干擾是影響控制設備可靠性的主要因素。

（1） 氣候條件主要包括溫度、濕度、氣壓、鹽霧、大氣污染等因

素，對控制設備的影響主要表現在使電氣性能下降、溫升過 高、運 動不靈活、結構損壞，甚至不能正常工作。

（2） 機械條件是指電氣設備在不同的運載工具中使用時所受到的振動、沖擊、離心加速度等機械作用，使得控制設備元器件損壞失效或電參數改變，結構件斷裂或變形過大以及金屬件的疲勞破壞等。

（3） 控制設備工作的周圍空間充滿 了由于各種原因所產生的電磁波，造成外部及內部干擾。由于電磁干擾的存在，使設備輸出噪聲增大，工作不穩定，甚至不能安全工作。

同時，操作人員在沒有完全掌握控制設備原理的基礎上進行操作，導致對控制設備不能熟練而正確的操作，并且不能對設備進行及時的維護和保養，都會導致控制設備可靠性指標低。

3.2.2 元器件質量低下是控制設備可靠性指標偏低的一大原因

目前元器件生產廠家眾多，參差不齊。如果控制設備的使用企業規模較小，質量管理體系不健全，導致零部件進廠檢查出現漏

洞；同時，元器件廠家間的惡性競爭，導致產品價格低廉，迫使企業不顧及元件質量進行采購，這些都會導致控制設備可靠性指標偏低，并且降低了使用壽命。

4、電氣自動化控制設備的可靠性測試的測試方法及選擇

（一）現場測試法 現場測試法是指在電氣自動化控制設備所在的現場情況下，對設備的可靠性做測試。這種方法主要通過記錄測試數據，根據數理統計法得出自動化控制設備的可靠性指標，在試驗產品的具體使用過程中測得設備可靠性，現場情況下的可靠性測試得到的實驗數據能夠切實地反映出產品的具體情況，現場測試法有可靠性在線測試、停機測試和脫機測試法三種，后兩種是比較簡單的。圖1所示是現場測試法的構成示意圖。

（二）保證試驗法 保證實驗法又被叫做“烤機”，這種測試方法一般都是在設備還未正式出品的時候進行的，在出廠前對產品進行保證試驗，本質上是檢測產品過早的損壞情況，并且對出現故障的產品進行修復，從而降低產品的失效率。這種方法需要較長的試驗時間，并且當產品數量很大時，只能采取隨機抽樣的方式進行檢測，對于大批量生產，這種可靠性檢測方法只能應用于產品的樣本，如果產品的生產量不大，則可以將此種保證實驗測試法應用在所有產品上，另外，在可靠性要求比較高而且電力比較復雜的測試中也可以應用保證試驗。

（三）實驗室測試法 實驗室測試方法是通過在實驗室中憑借規范的可控制環境以及可預設條件，對整個現場實行全方位、最完善的模擬測驗。實質是通過可靠性模擬進行測試，主要過程是首先使用專業的數據分析進行系統檢測，記錄每次試驗的時間以及失效的數據，然后整理和分析數據信息，得出一個相對比較可靠、客觀的性質指標，該測試方法具有易控制試驗條件、試驗所得數據質量較高、試驗結果允許再現等優點，但是試驗測得的結果存在較大誤差，并且測試成本也較高，比較適合大量產品的測試和生產。

綜上，電氣自動化控制設備的可靠性受到多方面因素的影響，對電氣自動化控制設備的可靠性進行測量也意義巨大，在具體測試過程中還需根據現場情況選擇最為合適的方法。做好電氣自動化控制設備的可靠性測試工作，促進我國電氣自動化工程的不斷發展。

參考文獻

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關鍵詞：物聯網；課程體系；實踐教學

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）22-0100-02

物聯網的概念自1999年由麻省理工學院提出到現在，已將近20年，它甚至被視為互聯網發展的第三次浪潮，世界各國都投入巨資深入研究探索，并啟動了諸如“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”等戰略規劃。2009年，時任國家總理在視察中國科學院嘉興無線傳感網工程中心無錫研發分中心的時候，也做出了建設我國物聯網的指示。

教育部在2010年下發了高校設置物聯網專業的通知，一時間眾多高校爭相申報。由于物聯網專業涉及的領域非常廣泛，很多工科專業，都可以找到和物聯網相交叉關聯的地方，這往往導致很多院校在設置物聯網專業的時候，沒有明確的定位，培養出來的學生也成為知道的很多，但都不精通的“萬精油”。如何培養出生產服務一線緊缺的應用型、復合型、創新型人才，是很多高校物聯網專業負責人都在思索的課題。鑒于此，本文拋磚引玉，簡單討論應用型本科院校物聯網專業的一些建設思路，可供參考。

1 選定適合本地特色的行業作為專業背景

物聯網的應用領域，從物流管理，到安保監控；從現代工業，到精細農業，再到水產養殖，都有廣闊的用武之地。雖然從整個物聯網的架構來看，不同行業的應用之間還是有很大的共同點，然而這些行業應用的很多技術跨度往往都非常大；不同行業的生產經營企業，對于物聯網專業的人才要求也有非常巨大的差別。要讓經過短短四年時間學習的本科畢業生，能適應眾多行業內企業的需求，幾乎是不可能完成的任務。因此，選擇一個或兩個適合本地特色的行業作為專業發展背景，重點學習和該行業相關聯的專業課程，是應用型本科院校建設物聯網專業的一個思路。

高校在選擇行業作為發展背景的時候，可以結合國家和地方的發展規劃，主動和未來的發展方向看齊。另一方面，物聯網本身的三層體系結構：感知層、傳輸層、應用層，也構成了物聯網產業鏈專業技術人才的三個發展方向。因此，高校可以根據自身的師資力量以及辦學軟硬件條件，選擇某個專業方向作為突破口，重點培養該方向的應用型人才，這樣也可以讓專業老師找到科研的聚焦點。

具體從四川的特點來說，四川是一個傳統的農業大省，川西也有豐富的林業資源和旅游資源，但是地質災害也較為頻繁。因此農業、林業、地質監測，都可以作為很好的行業背景。同時隨著人們生活水平的提高，對于高端水果的需求也越來越高，而成都周邊有很多水果種植基地；川南的攀枝花、西昌由于日照充分，更是很好的芒果、木瓜、石榴等熱帶水果生產基地。同時，四川還是很多名貴中藥材的傳統種植基地，比如川芎、川貝母、天麻、川烏、杜仲等。將物聯網應用到這些高端種植業上，可以方便地進行精細化管理，降低種植業的勞動強度和對勞動力的需求，減少化學肥料以及灌溉用水量，同時提高產成品品質，增加產量。因此種植行業也是一個很好的可選背景行業。

另一方面，從院校的實際情況出發，可以選擇行業的應用集成，作為物聯網的切入點，重點進行行業相關應用的開發、集成。也可以選擇感知技術的某一類具體應用，集中攻克當前行業應用中的問題。目前對于感知技術的重點研究領域研究主要集中在RFID的安全問題、批量訪問問題等。

2 建立跨院系的、校企結合的師資隊伍

師資隊伍建設從來都是一個專業建設成敗的關鍵。而物聯網作為一個跨越很多專業的新興產業，它的技術體系就決定了必須依靠跨院系的團隊才能建設好師資隊伍。目前大部分高校，通常劃分有計算機院系、通訊院系、電子電氣院系，從物聯網的體系結果來說，它的感知層，涉及眾多傳感器設備，包括新型的數字傳感器、傳感器網絡，還有目前研究的比較熱門的可以精確測試某些化學成分的各種化學傳感器，這些在傳統上往往是電子電氣院系的研究領域；而就物聯網的傳輸層而言，它包括各種短距離、長距離的可靠信息傳輸，也包括建立局域網絡以及傳輸中的安全問題，這通常是通訊院系所擅長的領域；而在收集到足夠多的信息后，加工提煉總結得出結論，或者存儲到數據庫中，或者展示在控制中心，這時候就需要開發在控制端運行的應用程序，這往往是計算機院系更擅長的。可以看出，要建設好物聯網專業的師資隊伍，必須建立一個跨院系的團隊，通力合作才能達到目標。一般說來，師資團隊中應該包括計算機科學與技術、無線有線通信、信號信息處理、人工智能、工業電氣自動化這些專業的人才，通過多專業的融合，不斷豐富課程教學內容，促進不同專業的人才知識面的拓展。

另一方面，高校教師，很多都是應屆碩士或者博士畢業后直接到學校任教，他們的優勢在于知識結構體系全面，學術水平較高；但由于他們工作后的更多精力往往投入在理論研究中，因此和企業技術人員相比較而言，他們缺少工程實踐經驗，而且對于行業應用的實際現狀也不太了解。因此，對于物聯網這種應用型學科來說，建立校企合作平臺，通過兼職或者專職的方式，引入企業優秀工程技術人員充實到師資隊伍，同時積極引導在校教師參與企業的科研項目，通過培訓、掛職、橫向技術合作等方式，提高他們的實際工程經驗，拓展專業領域視野，就尤為重要。尤其是對于實踐、實訓教學環節，更應該首先選擇企業工程人員擔任指導老師。

3 選擇和行業背景以及地方經濟相適應的專業核心課程

從課程體系的角度來說，物聯網專業的課程可以劃分為基本素養、基本技能技術、專業技能技術、綜合技能技術這樣幾個層次。構建課程體系的時候應充分考慮行業的應用方向與應用領域，并與行業內領先的企業進行溝通合作，根據行業發展方向和企業實際需要，并結合自身的軟硬件辦學條件，做出實時的調整。具體到四川地區的實際情況，可以重點發展農業、林業以及地質監測行業中的物聯網感知研究方向、應用開發以及系統集成兩個方向上。

其中物聯網感知方向的專業核心課程包括：電路基礎、模擬電路、數字電路、高頻電路基礎、傳感與檢測技術、單片機技術、射頻識別技術、嵌入式系統。而在物聯網開發與集成方向，專業核心課程包括：計算機網絡、軟件工程、ZigBee技術、信息安全、數據庫原理與應用、web技術。此外，也可以考慮物聯網的管理與服務方向，該方向的核心課程包括計算機網絡、軟件工程、數據庫原理與應用、web技術、外包管理、工程經濟。除上面這些核心課程外，還可以根據具體的行業背景，開設一到兩門行業相關的選修課。比如物流管理、農業經濟。

除了以上課程的學習外，還應該根據實際情況開設一些實訓項目。實訓尤其要注意和行業企業的實際研發、生產、服務需求相結合，最好能派出學生到企業進行實訓。但是也要注意，集中派出學生到企業實訓時，由于企業有自己排好的生產、研發計劃，他們擔心對于學生進行實訓會延誤他們的研發計劃，或者影響他們的生產，因此對于培訓學生并沒有很高的積極性，因此學生到企業實訓，很多時候都只是簡單的觀看，實際動手的機會很少；而對于自行聯系實訓單位的分散實習學生來說，學校無法對他們進行必要的監督管理和考核。這些都會極大的降低實踐教學的效果。怎樣提高實訓企業的積極性，并對實訓效果進行考核考查和評估，最終使學生能在實訓中真正學到技能，目前也還是一個亟待探索的問題。

同時由于物聯網是一個跨多學科的應用，我們在建設課程體系的時候，還應該注意網絡教學平臺的建設。我們雖然建立了跨院系的教師團隊，但通常說來，高校的學生還是歸口于某具體院系管理，而物聯網涉及的諸多學科專業，其中的每一個，其實都可以作為學生的發展方向。而當學生想要進一步加強在他感興趣的某個專業方向上的學習時，最方便就是借助網絡教學平臺。因此我們還應該積極推進網絡教學平臺建設，搭建網絡學習空間，建立起多維度的教學通道，實現教學資源的網絡共享。

4 和本校自身專業定位相符合的實驗室建設

作為應用型本科院校的物聯網專業實驗室，應主要鍛煉學生物聯網應用系統的組網、安裝、調試、售后維修、技術支持等相關聯的能力。因此物聯網專業實驗室應以基礎實驗、綜合實訓為主。其中的基礎實驗，應該包括條碼掃描儀、RFID射頻讀寫實驗箱、ZigBee/藍牙傳輸實驗設備、單片機實驗箱等感知和短距離傳輸設備。而綜合實驗平臺，可以根據選定的行業背景，選用一些綜合性的、可以構建仿真從信號感知采集到數據的有線無線傳輸，再到系統具體應用的整體仿真平臺，比如智能家居應用平臺、智慧農業應用開發仿真平臺、智能交通應用開發平臺。一般說來，所選用的綜合平臺，要具有豐富的硬件接口以方便后期的升級；同時應能支持網關、手機等多種管理服務平臺以及支持手機遠程監控和采集數據，并要提供完整的代碼和文檔，以方便學生進行二次開發實訓。

另一方面，進行實驗室建設的時候，還應該考慮滿足學生參加設計大賽的需要。參加行業內的物聯網應用設計大賽，是鍛煉學生實踐能力的重要方法和手段，可以顯著提高學生對專業的興趣和實際動手能力；同時對于指導老師也是一種積極的鍛煉，可以起到豐富教學內容，活躍教學氣氛，提高教學效果的作用。

5 結束語

物聯網專業是為國家戰略型新興產業發展所需高素質專門人才的培養而誕生的新專業，根據物聯網的技術體系框架、應用特點，結合地方具體實際，校企合作，培養出真正有市場價值，能解決企業實際問題人才，是應用型本科院校進行物聯網專業建設的一個值得考慮的著力點。

參考文獻：

[1] 王海龍，張書欽，劉衛光.物聯網人才培養研究與探索[J].計算機教育，2015（2）.

[2] 魏小銳，李陽蘋，趙維緄.面向應用型人才培養的校企聯合實驗室建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2015，34（2）.