電氣工程及其自動化專業評估范文
時間:2023-12-06 17:41:50
導語:如何才能寫好一篇電氣工程及其自動化專業評估,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。
篇1
"本科"+"技師"+"工程師"應用型人才培養模式的探索與實踐?
電氣工程專業人才培養質量保障體系構建與實踐??
電氣工程及其自動化專業人才培養模式改革??
全面優化本科教學平臺,培養電氣工程創新人才——浙江大學電氣工程及其自動化特色專業建設
面向國家軌道交通需求,整體建構電氣工程教育體系??
通識教育基礎上的寬口徑專業教育定位的培養計劃??
"定制式"人才培養模式的探索與實踐??
大學生創新計劃項目與理論課相融合的教學模式
電氣工程與自動化專業應用型人才培養模式研究??
《電力系統繼電保護原理》教材內容選擇與結構優化
三個導向下的電氣工程專業教學改革與探索??
電氣信息類專業創新人才實驗區建設的探索??
淺析"電力電子技術"專業課程教學??
電氣類電力工程與管理專業建設研究??
論EDA技術在電工電子技術課程教學中的應用??
電力電子技術課程的教學與實踐??
建筑類院校電氣工程及其自動化專業的教學改革——專業基礎課教學方法與教學手段改革?
"電機學"特色教學體系研究??
以教學評估、電子設計競賽為契機談電類課程改革??
"電機學"課堂教學質量的保障與實踐??
"電機及拖動"課程教學體系建設??
電氣工程及其自動化專業概論教學研究??
自動控制原理課程建設的體會與思考??
簡論數字化技術對專業課程教學的影響與作用?
研究型大學中"電力電子技術基礎"課程改革??
"PLC電氣控制與組態設計"課程教學研究與實踐??
"電機與拖動基礎"課程仿真軟件的設計??
"電氣工程基礎"課程的建設與教學研究及實踐??
"電機及拖動基礎"課程教學研究與探索??
電氣工程及其自動化專業人才實踐能力培養方法??
不斷創新實踐教學模式,提高本科教學質量??
寬口徑電氣工程專業實踐教學體系的構建??
基于WDT-Ⅲ電力系統綜合自動化試驗臺應用研究??
電氣信息類專業"通信原理"實驗與實踐教學的研究??
開展教師專業技術實踐提升應用性教學水平??
淺談專業課中加強素質教育方法和途徑的研究??
欠發達地區電氣工程及其自動化專業實踐教學探索??
電氣工程及其自動化專業實踐教學改革探索?
大學生創新能力培養的研究與實踐?
第一本中文電磁學著作及其歷史地位??
自動控制理論實驗教學研究??
混沌理論在高等工程實踐教學中的應用??
背景知識——提高創新能力的有效途徑
電氣工程及其自動化專業鐵路特色應用型人才培養??
面向工程強化實踐的"電力系統分析"課程改革與實踐?
電磁理論中的矩陣變換??
電路與電子系列基礎課程立體化改革與建設??
電氣工程專業人才培養模式的改革??
"C++程序語言"課程教學環節的組織與設計??
"單片機系統設計"課程教學改革探討與實踐?
基于項目教學法的課程設計改革??
基于CDIO理念的"傳感技術"課程教學與探索??
"信號與系統"和"數字信號處理"的優化教學??
"數字信號處理"課程改革探討與實踐??
"數字圖像處理"課程教學改革的嘗試??
本刊來稿須知??
篇2
關鍵詞:DSM;電能管理;中國電能服務網
作者簡介:田會峰(1980-),男,安徽蕭縣人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,講師;周瑜(1984-),女,江蘇張家港人,江蘇科技大學(張家港)電氣與信息工程學院,實驗師。(江蘇張家港215600)
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)14-0048-02
在當今能源相對緊缺、世界環境日益變差的大環境下,節能減排顯得尤其重要,一方面節約了能源的使用,另一方面又減少了污染物的排放,保護了環境。
電力需求側管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法規和政策的支持下,采取有效的激勵和引導措施以及適宜的運作方式,通過電力公司、能源服務公司、社會中介組織、產品供應商、電力用戶等共同協力,提高終端用電效率和改變用電方式,在滿足同樣用電功能的同時減少電量消耗和電力需求,達到節約資源和保護環境的目的,實現社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務所進行的管理活動。
文中按照電力需求側管理的要求積極探索電氣工程及其自動化專業的電能管理方向。
一、電氣工程及其自動化專業方向
1998年,國家將本科專業目錄進行了調整、合并和壓縮。電工類和電子與信息類合并成電氣信息類。原電工類的電機及其控制、電力系統及其自動化、高壓電與絕緣技術、電氣技術等專業合并為目前的電氣工程及其自動化專業。[1]
電氣工程及其自動化專業涉及電工技術、電氣技術、電力技術、自動控制技術、計算機及其應用技術等諸多領域,是通用性很強的“寬口徑大專業”。全國各高校根據國家經濟發展對電氣信息類人才的需求,依據各校的實際情況和辦學條件,確定了彼此不同的專業方向、人才培養的方案和模式,體現出各校的辦學特色。
江蘇科技大學鎮江校區電氣工程及其自動化專業雖然從2000年開始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工業學院創辦的船舶電氣控制專業,1978年鎮江船舶學院開始招收船舶電氣自動化本科專業,經過工業電氣自動化專業、工業自動化專業等發展到現在的電氣工程及其自動化專業。本專業是培養以船舶為特色的電氣工程及其自動化人才,其專業建設是依托船舶行業,依靠教學、科學與管理,將其建設成以船舶電氣自動化為主要特色、面向工程技術應用的專業。[2]
張家港校區因為遠離校本部,又是異地新建校區,無法享受校本部幾十年來在船舶電氣自動化方面的教學和科研成果。雖然張家港校區自2005年開始招生,其專業方向表面上沿襲鎮江校區的“船舶電氣自動化”方向,但培養方案實際上與船舶相關的課程基本沒有涉及,比如:本部開設的“船舶概論”“船舶電站自動化”“船舶機艙自動化”等課程。[3]因此,電氣工程及其自動化專業是作為校區重點建設的專業之一,目前是以船舶電氣自動化和工業電氣自動化的混合體,專業方向不明確,不利于專業建設和學生就業。
隨著社會經濟的發展和國家戰略的需求,電能管理越來越受國家的重視,國務院曾多次發文要大力發展電能需求側管理。目前,在國內高校本科專業及方向設置中,還沒有電能管理方向,市場需求量巨大。
為此,為了突出辦學特色,服務經濟,培養社會急缺的電能管理人才,校區與蘇州太谷電力有限公司合作,共同建設電氣工程及其自動化專業電能管理方向,并從2008級電氣工程及其自動化專業開始設置電能管理方向。
二、電能管理方向建設探索
電氣工程及其自動化專業電能管理方向是對負荷控制和管理,以及遠程抄表和計費自動化。本著“科學管理電能,輕松降低成本”的電能管理新思路,確保電力用戶有序用電,其技術領域涉及國家重點支持和發展的幾大高新技術,即物聯網技術、智能電網技術和節能減排技術。因此,電能管理方向有著及其廣闊的發展空間。
電氣工程及其自動化專業電能管理方向特色是實時監測和采集各電力用戶的用電情況,對其用電情況進行分析評估,針對不合理或浪費用電的裝備和線路,對其進行整改,優化電力用戶的內部電網,以達到降低電能的目的。
電氣工程及其自動化專業課程體系的構建應本著加強理論、優化課程結構、強調應用能力、加強實踐環節來設置專業模塊課程。[4]由于“電能管理”是新建專業方向,電氣工程及其自動化專業原有的課程體系沒有大的改變,目前只在第7學期增加了電能管理方面的兩門方向選修課:“電能需求側管理”和“電能優化技術”,下一步將根據人才培養方案要求,繼續增加電力系統方面的兩門課程“電力系統繼電保護”和“ 電力系統故障分析”。
為了進一步優化課程體系,將電氣工程及其自動化專業基礎課和專業方向課內容相近或密切相關的幾門課程組成課程組,有利于相關教師之間的教學交流和科研合作。具體分為5個課程組:
電工電子技術課程組:包括“電路”、“模電”、“數電”、“電力電子技術”、“CPLD及FPGA設計”等課程;計算機技術課程組:包括“計算機軟件基礎”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及應用”、“ DSP原理及應用”、“計算機控制技術”、“計算機網絡基礎”等課程;控制與檢測技術課程組:包括“自動控制原理”、“現代控制原理”、“智能控制”、“計算機集散控制”、“檢測與儀表”、“MATLAB語言與科學計算”等課程;電機與電氣技術課程組:包括“電機與拖動基礎”、“電氣與PLC技術”、“機電一體化技術”、“電力傳動自動控制系統”等課程;電能與電力技術課程組:包括“工程圖學基礎”、“電能需求側管理”、“電能優化技術”、“供電技術”、“電力系統繼電保護”、“電力系統故障分析”等課程。
三、電能管理方向建設實踐
為了加強電能管理方向學生的工程實踐能力,在制訂人才培養方案時就將企業元素貫穿于整個教學環節,企業參與人才培養的始終,校企深度融合,學校引進企業高級人才到校任教,同時,學校派青年教師下到企業學習至少1年時間。見圖1。
1.教材建設
“電能優化技術”被校區列為重點課程建設,建設內容包括與企業合作共同編寫講義,進一步編寫教材,努力將“電能優化技術”打造精品課程。該課程內容主要包括電能質量:電壓、諧波、三相不平衡、功率因數等;電源優化;配網優化;電能質量優化;電能軌跡優化;電能檢測技術等。
“電能需求側管理”已經編寫成講義,并投入教學使用,主要內容涉及電力系統、智能電網、供電技術、需求側管理、DSM平臺使用、電能系統構建等。
2.師資隊伍建設
依托中國電能服務網(蘇州太谷電力有限公司)和智能電力研究院(清華大學韓英鐸院士領銜的科研團隊),共同培養“雙師型”教師。校區派青年教師去企業學習1年,參與企業的科研和工程實踐,這樣教師有了實際的工程背景,在講授理論課程時,將理論與實踐相結合,學生聽課才會感興趣,不會顯得課程枯燥無味。
智能電力研究院坐落在校區,與學院有緊密合作關系,長期邀請清華大學的教授給學生做學術講座,同時教師和部分優秀學生也參于研究院的科研項目。
3.電能管理實驗室建設
為了實現工程教育,必須將工程實踐教育貫穿于整個教學環節。由于企業擁有強大的經濟基礎、科研能力以及工程實踐背景,學校與企業深度合作,共建實驗室,為學生提供工程教育模式的實踐教學平臺。
校區與太谷電力共同建設“電能管理實驗室”,使用“中國電能服務網”平臺。該平臺功能包括以下5個模塊:電能在線模塊、用電分析模塊、輔助決策模塊、有序用電模塊和系統工具箱模塊。
為了能采集電能數據,通過電能監測儀、電流互感器、服務器等器件,利用RS48總線和以太網,可以采集和監測的數據包括:監測電力指標,包括相電壓、線電壓、相電流、線電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率等;電量指標,包括有功電量、有功電度、無功電量、無功電度等;質量指標,包括諧波電壓、諧波電流、三相不平衡度、電壓偏差、頻率偏差、零線電流等。同時,還能通過溫度傳感器采集殼體的溫度。
通過此DSM平臺,學生能夠清楚的了解電能的輸入、傳輸、消耗的全過程。
4.網絡教學平臺建設
本專業目前共有6門課程,包括“電路”、“數電”、“電力電子技術”、“電能優化技術”、“微機原理與接口技術”、“單片機原理及技術”等課程實現網絡教學,網絡學堂包括教學課件、電子教案、教學大綱、習題、教學案例、在線答疑、師生互動等,教學資料豐富。
5.工程實踐能力培養
工程實踐能力是學校人才培養的終極目標,學校和企業各有強項,優勢互補,將學校的人才培養方案與企業的用人需求緊密結合,企業積極參與人才培養方案的研討和制定,實踐環節的教學以及教材的建設等。企業的科研項目與學校的實踐教學相結合,實踐教學實現學校企業雙導師制。
由太谷電力有限公司挑選經驗豐富的高級工程師兼任“電能管理”專業方向工程實踐培養指導教師,每周安排2學時,總計32學時的工程實踐課程。
另外在第8學期安排學生去企業頂崗實習6個月,并將在今后逐漸擴至1年,達到“卓越工程師”計劃培養方案的“3+1”模式,即3年在學校學習理論知識,1年在企業頂崗實習。實習期間要求學生現場安裝與調試,并參與企業應用設計。
通過實習,學生對工程項目比較熟悉,將在企業里根據實際工程項目完成本科畢業設計。
6.聯合培訓“電能管理師”
目前,社會上急缺電能管理師,每年的用電高峰期,政府為了完成減排任務,都要求企業“拉閘限電”,對企業造成了比較大的損失。企業內部的電工緊緊是會用電,但是不能根據企業實際情況,優化企業內部電網,降低電能。因此,校區教師和太谷電力合作共同培訓“電能管理師”。
四、結束語
目前,全國大約200多所院校設置電氣工程及其自動化專業,甚至一些以文科見長的綜合型大學也在辦此專業。[5]對于本科院校異地新建校區,如果電氣工程及其自動化這樣寬口徑的電類大專業,沒有形成自己鮮明的專業特色,很難與其他老牌院校的此專業相比,這樣不利于服務地方經濟和學生就業等。
因此,設置電氣工程及其自動化專業電能管理方向,在響應國家節能減排、培養“卓越工程師”計劃、大力發展智能電網等方面都具有積極的意義。
參考文獻:
[1]王澤忠,王兆安,沈頌華.電氣工程及其自動化專業規范研究[J].電氣電子教學學報,2010,(S1):5-6.
[2]姜文剛.電氣工程及其自動化船電特色專業建設探索[J].科技信息,
2011,(21).
[3]劉維亭,王德明,朱志宇.電氣工程及其自動化專業建設與實踐[J].華東船舶工業學院學報(社會科學版),2002,(4).
篇3
關鍵詞:電氣工程;自動化技術;智能化技術;實際應用
0引言
隨著科學技術以及社會經濟的迅速發展,智能化技術得到了有效推廣與應用,在日常生活中智能化技術已經很常見,如:智能手機、機器人等,為人們生活創造了諸多便利,顯著提升了人們的生活質量。而智能化技術之所以能夠得到迅速發展,主要是因為能夠明顯減輕人們負擔。在電氣工程及其自動化中應用智能化技術,可以有效彌補相應缺陷,特別是在科學技術迅速發展的當下,智能化技術能夠為促進電氣工程的良好、持續發展提供有效動力。
1概念闡述
1.1電氣工程及其自動化
電氣工程及其自動化是一門具備較強綜合性的學科,所包含的內容十分豐富,其特點就是強弱電結合、機電結合、軟硬件結合等。隨著我國現代化社會的建設,自動化技術不斷革新。在電氣工程及其自動化產品進行研發與創新方面,需要運用大量時間,使得自動控制方面整體效率都比較低,因此需要引入智能化技術提升電氣工程及其自動化產品的功效。
1.2智能化技術
智能化具有能夠在眾多技術的支持下,滿足人各種需求的重要屬性。而智能化技術是對人工智能技術進行有效應用的重要媒介,由機器落實數學采集、數據分類、數據整合等工作,在此過程中需要對人腦功能進行有效模仿,顯著提升工作的效率以及準確度,所以增強智能化在提升相關設備穩定性中有著十分重要的作用。在現代社會,智能化理念已經被廣泛應用于各個領域,這明確表明智能化技術在電氣工程及其自動化發展中有很大的運用空間及發揮作用的地位。
2智能化技術的優勢及應用意義
2.1優勢
智能化技術作為一項先進的控制技術,對促進電氣工程及其自動化良好發展有著重要意義。智能化的突出特點是:自動化、靈活操控,滿足綠色發展要求,產品質量高,并且有著較高的信息合成率,可以對相關資源實施優化配置。電氣智能化系統能夠通過自我檢查、調控實現對生產過程的有效控制,不需要付出過多的人工。電氣智能化設備中擁有有效的自檢系統,能夠運用系統網絡開展全面的自我檢測以及評估。如果出現問題,就能得到及時解決。此外,還能夠通過自動化系統對相關產業信息進行了解,在對大量信息進行接入的基礎上,實現與電力范圍內市場交易有效連接,避免出現超負荷工作狀況,落實對資源的優化處理,增強系統管理效果。在電氣工程及其自動化中應用智能化技術,可以明顯提升自動化工作的效率,不僅有利于電氣工程的良好發展,還能夠減少投入成本,顯著提升設備運行所具備的智能化水平,增強實際工作效率。相關研究顯示,智能化技術的應用可以提升電氣工程自動化控制系統的完善性,加強控制流程的簡化性,增強其結構合理性,顯著提升設備運行的實際效率。
2.2應用意義
第一,提升調整、控制的便利性。在對智能化技術進行應用的過程中,可以以顯示時間的方式對相關系統實施及時、有效調整,并進行跟蹤監控,進而使自動化工作性能得到強化,以保障自動化系統的穩定、良好運行。這充分表明針對實際情況應用智能化技術能夠更加及時、方便地進行調控。所以在電氣工程中應用智能化技術,可以促進維護工作的高效、順利落實,以保障相關設備的正常、良好運行。第二,保障數據處理效果。在實際工作過程中,智能化處理器能夠對所納入數據實施有效樹立,并對各環節開展快速、精準判斷。因為在實際工作中被控元素具備較強的可變性,時常能夠對處理器產生相應影響。所以面對豐富的被控對象,即使對大量智能化技術進行應用,依然無法對相關問題進行徹底解決[1]。因此,就需要重視對智能控制中存在的相應缺陷進行深入研究,以找到解決辦法,為數據處理的有效性、高效性提供可靠保障。第三,增強控制能力。通過對智能化技術的有效應用,盡可能實現對工程數據、設備運行的監控,以保障相關工作的良好運行。同時在對電力設備實施調控過程中,需要重視對相應安全隱患的有效預警,如果發現相關問題就需要立即對相關隱患進行排除,以增強工作的穩定性與完全性。此外,通過對智能化技術的有效應用,可以實現對電器工程的遠程控制,以更好地對電氣工程實施控制,增強控制效果。
3智能化技術的應用
3.1故障診斷
在電氣工程及其自動化技術的應用以及運行中,電氣設備會出現相應的安全隱患。而通過對智能化技術的有效應用可以明顯降低出現故障的幾率,以對設備運行實施全面監控。在日常運行過程中,如果電氣設備中出現相應故障就會對其他步驟產生嚴重影響,而在智能化技術全程監控中,可以為工作人員提供相應指導。同時還能對故障開展有效檢查與維護,這樣能夠由根本上降低設備出現問題的幾率,從而為設備的安全、穩定運行提供可靠保障。在電氣設備中,變壓器作為重要的組成部分,對設備安穩運行有著十分重要的作用。在日常的人工檢查過程中,無法對引發故障的原因進行明確,不利于對相關問題的有效解決。而通過對智能化技術的應用,可以由變壓器自身滲漏油中氣體的分解情況對出現故障的范圍進行分析,并逐步對范圍進行縮小,直至對出現故障原因進行明確。這樣不僅可以在簡短時間內對故障問題進行檢測,并找到解決問題的方法,顯著提升設備自身的運行效率,提高設備自身所產生的經濟效益。
3.2優化設計
在對電氣工程實施自動化控制的過程中,電氣設備的設計優化工作有著十分重要的意義與地位,科學、合理地設計能夠增強電氣工程運行的穩定性以及持續性。但是因為設計工作有著較強的復雜性,涵蓋著眾多綜合性知識,所以傳統設計過程中,在對方案實施優化時時常會出現各種問題。同時設備設計優化工作對工作人員自身有著較高要求,要求其具備較強的專業素養與能力。傳統設計工作中,工作人員自身的經驗以及操作能力是開展設計優化工作的重要依據,這樣所設計出的方案無法獲得理想的工作效率,更不能有效適應新時代的發展要求。隨著計算機技術的迅速發展,計算機技術在設計工作中提供了有效輔助。目前通常會將CAD技術與信息技術進行充分結合,以更好地開展與落實設計工作。這樣不僅可以明顯縮短設計工作所占用的時間,有效縮減投入成本,還能夠保障產品質量,顯著提升生產效率。在智能化技術應用過程中,遺傳算法的運用較為普遍,有著十分明顯的實用性,所以能夠在實際設計工作中實現對電氣設備設計的有效優化。因此,在設計優化環節充分利用智能化技術,在有效保障設計水平的同時,更好的滿足實際發展需求。
3.3控制技術
通過對智能化技術的有效應用,不僅可以實現對電氣工程自動化的無人管控,還能夠突破傳統控制方面的時間、空間方面的限制,顯著提升整體管理工作的實際效果。應用智能化控制能夠更好地落實對危險性較高工作的處理,降低工作的危險系數[3],例如落實良好的高壓控制。與傳統電氣系統相比較而言,通過對智能控制器的有效應用,可以增強控制工作的靈活性,以便于工作人員實施合理調控,進而對生產中存在的不確定因素實施有效處理。在日常控制工作中,技術工作人員通常會運用模糊控制器開展控制工作,而模糊控制器主要有:S型控制器以及M型控制器。兩種控制器中均含有相應的規則庫,同時控制器主要是由知識庫、模糊化、推理機等部分組成。通過對智能化技術的有效應用,能夠在較大程度上對電氣工程相關數據以及設備實施有效監控,以保障相關工作的穩定、正常運行。其工作原理包括:在實際的控制運行中,如果設備出現模糊控制狀況,模糊控制器中推理機就能夠對設備中出現的相關行為進行精準推測,然后由系統中心對正確質量進行發出。此外,在電力系統出現相應故障時,控制器中知識庫能夠對相關數字模型進行建立,以對相關數據實施精準分析與統計,進而對系統中可能會出現的障礙操作開展有效預測,為技術工作人員做出準確決策提供可靠依據。
3.4PCL系統隨著信息時代的不斷發展,PCL系統逐步對機電控制器
進行了有效取代,并成為了電氣工程中不可或缺的組成部分,對電氣工程自動化相關系統以及設備運行有著十分重要的意義。例如:在輸煤系統的正常運行中,因為控制系統是集控室的主站層,直接與人機接口進行有效連接,而將智能化技術引入PCL系統中,可以通過對遠程I/O站和現場傳感器有效應用,使控制系統實現遠程控制操作,以對供電系統進行自動切換,為供電系統的安全、正常運行提供可靠保障,顯著提升設備運行的實際效率。在PCL系統中融進智能化技術,可以實現對電氣工程自動化的有效監控,為設備運行的安全性以及穩定性提供保障。并且能夠實現對生產安排的合理規劃,有效節約投入以及檢修成本,以更好地滿足企業自身發展需求,為企業自身的持續、良好發展提供大力支持。
4結語
隨著科學技術的迅速發展,智能化技術的應用已經成為社會發展的必然趨勢。而電氣工程發展水平在一定程度上能夠對國家科技水平進行體現,并且與人們的實際生活有著緊密聯系。所以在新時展背景下,如何提升電氣工程及其自動化水平成為了需要重點思考的問題。如果能在實際應用和運行中大幅度減少人自身工作量,可以更加有利于電氣工程的持續、良好發展。通過對智能化技術的有效應用,能夠最大限度地降低投入成本,更好地滿足電氣工程發展的實際需求。
參考文獻:
[1]張爽.電氣工程及其自動化中智能化技術的應用探析[J].科技資訊,2018(21):44,46.
篇4
【關鍵詞】工程教育 培養方案 電氣工程及其自動化專業 教學管理
為了構建工程教育質量監控體系和工程教育與工程界的聯系機制,實現我國工程教育的國際互認,提升我國高等工程教育的國際競爭力,教育部于2006年3月正式啟動了工程教育專業認證試點工作。
對照通用標準和補充標準,我校電氣工程及其自動化專業實行了校、院二級管理體制,并通過健全管理制度和規范管理過程,提高教學管理的效率,為順利通過專業認證奠定了基礎。
一、教學管理機制
(一)學校教學管理
我校設有校教學指導委員會、分管本科教學的副校長、校教學督導團,下設職能部門主要有教務處、質量監控與評估辦公室、學生工作部。在學校層面,學校教學指導委員會對全校教學及教學管理的重大事項做出決策,分管教學工作的副校長則對全校本科教學全面負責。
我校以國家和教育部相關法律、法規為依據,針對學生學籍管理及學位評定、日常教學管理、教學質量檢查與評估、專業建設、質量工程項目、師資隊伍建設以及創新實踐等制定了一系列教學管理文件,形成了一整套較為完善、規范的本科教學管理規章制度。
(二)學院教學管理
學院院長是我院本科教學第一責任人,另設有一名副院長協助院長分管本科教學、一名副院長分管實驗室。教學副院長在院長的直接領導和學校教務處、質量監控與評估辦公室的指導下,負責我院的各項教學管理工作。學院教務辦公室配備有3名專職教務干事,負責本科教學的日常管理工作,包括教學文件、教學計劃執行、學生選課、學籍、成績等方面的管理以及教學檔案的歸檔等工作。我院還按專業設系,各系設有系主任,負責專業層面的建設和教學管理工作。學院實驗中心負責實驗室建設,安排全院專業實驗教學管理工作。教學指導委員會指導教學,評價教學效果;教學督導委員會參與教學質量監控,學院學位委員會負責審核本科畢業生的學位授予情況。
二、教學過程管理制度
為了保證本科生培養質量,學校、學院在學籍管理、學分制管理、考試管理、教材管理、課程教學管理、實驗教學管理、實習管理、教學質量評估以及專業規劃、課程體系建設、教材建設、教學督導、網上評教、教師任課資格認定等方面,成立了電氣工程及其自動化專業教學指導委員會,并制訂了一系列的教學規范化管理制度來加強教學管理,形成了完整的教學過程管理制度。
三、培養方案制定與修訂
培養方案是人才培養的總體設計和實施的主要依據,是組織教學過程、安排教學任務、確定教學編制的指導原則。培養方案一經確定,將保持一定的穩定性,原則上其修訂在人才培養的一個培養周期后根據國家或社會發展的要求進行,一般4年一次大修訂,2年一次小修訂。我校人才培養方案是在主管校長的領導下,由教務處組織,各專業所在院(系)根據國家經濟發展和社會對人才的需求進行制定與修訂。
(一)學校制定教學計劃原則意見
學校教務處根據學校本科教育發展目標和人才培養特色,提出本科人才培養方案制定(修訂)工作的指導思想、基本原則和具體規定。具體規定包括工科專業畢業要求的總學分、課程設置要求、實踐教學要求、選修課學分及學分計算辦法等。其中,通識教育課程設置中的校定課程由學校統一安排,專業基礎課和專業課則由學院設置。本專業的人才培養方案的制定與修訂由學校教務處統一組織實施。
(二)學院確定專業培養目標
成立由院長或專業負責人任組長的培養方案修訂工作領導小組,根據《普通高等學校本科專業規范》的要求,結合現代電力系統自動化、信息化和智能化發展要求和整個經濟社會發展對人才培養需求的變化,考慮專業辦學特色和優勢,在對企業、用人單位廣泛調研的基礎上,確定本專業的培養目標及專業基礎平臺。
(三)教學系擬定培養方案初稿
系主任依據培養目標,組織課程組負責人、資深教授、學生代表、教師代表、企業代表等對培養目標進行討論,擬定具體的培養方案。
(四)院級討論與評審
院教學委員會和外聘企業專家根據學校原則意見及本專業的培養目標,對培養方案的各項內容及可操作性等進行嚴格論證、審核,并提出修改意見,系部組織教師進行修改。
(五)學校審查
學院評審通過后提交至學校審查,學校組織外審(由本專業外校知名專家和企業專家組成專家組),并反饋審核意見。學院根據外審意見修正后,再提交學校形成終稿。
四、結束語
本文主要介紹了以電氣工程及其自動化專業工程教育認證為導向的教學管理,涉及教學管理機制、教學過程管理制度以及培養方案制定與修訂等內容。
【參考文獻】
[1]倪凱, 金尚忠, 孫彩霞, 等. 發達國家高等工程教育認證體系及其啟示[J]. 高等理科教育, 2011(5): 51-55.
篇5
摘要:我國經濟的發展促進電氣化水平的不斷發展,與此同時,自動化技術的應用發展成為推動工業電氣工程飛速發展不可或缺的重要因素。本文探究了電氣工程與自動化技術在我國的發展現狀以及自動化技術在工業電氣工程中的主要方式、特點及發展趨勢,旨在為工業電氣工程智能化、職能化、一體化發展提供借鑒。
關鍵詞:自動化技術;工業電氣工程;特點;應用及發展
電氣工程及其自動化是電氣信息領域的一門新興學科,與人們生產生活息息相關,近年來發展迅速。隨著自動化技術在電氣工程領域的實踐和創新,自動化技術不斷加深與各學科領域的緊密結合,電氣工程發展不斷創造質的突破,為我國經濟發展做出了突出貢獻。
一、電氣工程與自動化技術發展現狀
隨著我國科技的不斷進步,科學技術的更新為電氣工程及其自動化技術發展奠定了理論與實踐基礎。自動化控制技術又進一步促進了行業之間的的交流與發展,進而推動了電氣工程與自動化在商業領域的普遍應用,帶動了經濟高速發展。電氣工程的高速發展離不開現代化信息技術的飛速發展與自動化技術在實踐領域結合,二者相輔相成為電氣工程的全面發展提供了高效的應用工具和優質的處理手段。另一方面,自動化技術在生物學、光子學及機電系統領域的拓展與融合又成為電氣工程始終走在科技前沿的保證。以上因素的綜合作用之下,電氣工程與自動化技術滿足了工業自動化發展需求,成為推動我國經濟發展的重要支柱。
二、自動化技術在工業電氣中的特點
1.低成本,高效率
自動化技術在工業電氣中采用遠程控制方式,有效的節省了材料、提高工程的可靠性,并且通過靈活的組合減少各種安裝費用,結余了電纜。其采用的數據傳輸方式在特定設備上操作指令,完成指定工作。因為操作時指令傳輸轉換的即時性,也保證了操作的精確性,有效的節省了時間,保證了失誤操作發生的概率。如今,因其快速、高效的特點自動化技術已經被廣泛應用于工業電氣工程中。
2.削弱限制因素,完成高難度任務
長期以來,傳統的電氣工程作業中,一些特殊環境下工作,容易使工作人員身體受到影響,有危險系數的同時也降低了工作效率。自動化技術設計方便,便于系統維護,能夠克服高強度輻射及紫外線和超低溫等人體難以承受的惡劣環境,完成人工難以完成的高難度任務,在工業電氣工程中的作用不可小覷。
3.智能控制,縮短周期
自動化技術通過智能化控制,減少大量的模擬量變送器、端子柜以及間隔設備等,完成對所要操作對象的智能控制,其強效的數據反饋系統進一步保證了電氣工程中控制的高效性,縮短了整個系統更新周期。通過和監控系統的連接以及網絡連接的`活組合,還能提高系統的安全性和可靠性,為電氣工程高效運行提供了保證。
三、自動化技術在工業電氣工程中的具體應用
1.診斷病因,完成實時監測
電氣工程故障診斷中,傳統的人工法診斷方法對人員的專業技術水平有著嚴格的要求,診斷起來復雜且可靠性低,數據問題以及設備問題有時處理不夠及時。自動化技術則通過電子操控,大大降低了以上問題的發生概率。在電氣工程電網調度中自動化技術通常應用于自動化控制系統中,通過運用局域網技術進行監控,及時調度電壓信息,同時,根據監控反饋的可靠信息進行實時監測與分析比對。這樣,在整個系統中電網調度系統完成自動預測,從而在可控范圍內第一時間鎖定故障并且排除故障,繼而提高電網調度的運行效率、運行環境以及運行的敏感度以節約成本。
2.優化設計,實現操作智能化
電氣化時代要求電力、電子技術、信息處理、電子計算機技術等領域的知識的融會貫通,電站運行的高效與否就取決于這些自動化技術能否在電站中充分運用。這就需要設計人員結合以上專業知識在實踐中總結經驗,反復研究與改進,探究出一套能夠有效解決復雜問題的設計系統,用最便捷有效的方式解決復雜問題,提高運行過程中采集數據的精確度,改善設計樣式,保證工程的自動化運轉。另外,通過通過有效的設計,完成計算機設備、網絡技術和傳感技術的智能化操作與裝置的自動監測。從而解決一定程度上的人力資源浪費,節省出來的這部分人可以運用于更有價值的地方。其次,改善了人工效率低,危險系數大的問題,提升了變電站數據提取的準確性。這也是電氣工程追求安全化、智能化、穩定性目標的體現。
3.強化智能系統建設,實現控制自動化
傳統的電氣工程控制環節多,并且需要人工后臺操作,在故障檢測也只能通過逐一檢查發現,找出故障點需要耗費大量人力物力,加強智能化技術在電氣工程系統中的應用,實現自動化控制能夠節約成本,提高效率。智能化系統建設包括三方面:專家控制、模糊控制和神經網絡控制。其中的神經網絡控制層次多、結構復雜,對其進行反向學習算法來判斷和調控其中的子系統,實現信號處理精確化,效果顯著。自動化控制技術應用于電氣工程管理后,通過計算機設備、網絡技術和傳感技術的智能化操作,及時發現故障點,通過智能化監測對問題進行及時反饋,并且能快速的解決問題,提高供電效率。
四、自動化技術在工業電氣中的發展趨勢
1.智能化
自動化技術比起傳統操控技術更趨向于智能化的方向發展。首先,一定程度的無人化操控通過調節下降和響應時間來實現對整個系統的控制,既節省人力又能控制系統的正常運行。其次,無需控制模型,使得自動化控制器大大提高了它的緊密系數,提高了評估、預測的可控范圍。此外,自動化系統在處理不同數據時也表現出相當程度的智能化。具體表現在對數據的采集、處理與評估上,通過其他技術與設備的幫助,自動化系統準確評估所輸入的具體數據,經過快速處理實現準確的評估。在遇到控制對象不穩定的情況時,自動化系統常常以其多樣化處理方式取勝,但因為現實狀況的復雜性,自動化技術在整體的控制上還存在一定的缺陷,有待技術上進一步的突破。
2.一體化
人與系統的一體化。系統控制代替人的體力勞動,還能代替人的腦力勞動,在一定程度上能夠協助人員更好的進行工作。自動化系統在進行制造的時候,實現了人和整個系統的協調性,同時在管理和控制方面也得到了更好的發展。電氣工業自動化在功能方面實現了代替人員體力勞動的作用,但這僅僅是自動化功能目標體系中的一小部分。自動化的功能表現在很多的方面,現在已經逐漸形成了一個有機的體系。
整個運作過程的一體化,從整個工業電氣動態運作的過程來講,自動化技術有著更為深刻的內涵。首先是程序單元,在這個基礎單元中確定做什么、怎么做。其次是作用單元,主要是通過施加能量來進行定位,確保第一時間獲取可靠信息。第三是傳感單元,對性能和狀態進行深入檢測。第四是制定單元,通過制定單元篩選信息、監測信息,并對接收到信號的做出相應指令。
結語
自動化技術因其智能化、一體化的優勢在電氣工程中的應用廣泛。加之其控制便利,操作簡單,一定程度上解放了人力,提高了電氣工程運作系統的效率,保證了整個電力運行的穩定性。在數字化飛速發展的今天,電氣工程的自動化技術發展對我國經濟發展具有顯著意義,也是促進我國電氣工程走向健康、持續、綠色發展的必由之路。
參考文獻:
篇6
關鍵詞:電氣工程;電氣自動化;融合;運用;研究
中圖分類號: F407.6文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著國內社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步和創新,當前國內工業領域的電氣自動化應用范疇在不斷的拓展,且電氣工程項目的組成也變得更加的復雜,由此對電氣工程項目建設中的各環節運作提出了更高的要求。
1、電壓與自動化的工程融合研究
實踐中可以看到,高低壓變配電系統及相關裝置中存在著嵌入式控制設備、就地控制裝置中也安裝了PLC控制器,同時還應用了現場總線技術,因此電氣與自動化之間相互交融,并在工程實踐中融為一體。根據實際用電設備、施工工藝管理要求,設計高低壓變配電系統;從供電方要求、條件以及用電設備自身的要求、特點出發,對高低壓變配電系統進行二次計量、控制和保護,并在此基礎上設計控制流程框圖;根據設計工藝之要求與自動控制標準規范,設計配電系統末端設備控制流程圖。根據設計工藝要求設計儀表、操作管理站以及執行器等系統流程圖。對于操作管理站而言,可通過組態軟件這一管理平臺,根據上述自動化系統、電氣控制流程圖,來實現電氣與自動化功能。同時,還要確保軟件接口協議和標準的一致性,這樣比較方便在線、遠程組態編程;對設備、系統軟件以及網絡進行安裝和調試。通過以上操作,可以有效簡化設計流程以及施工流程,實踐中只要根據電設備運行要求、工藝要求等,設計高低壓變配電系統、就地控制設備一次電氣以及儀表系統;在實際施工過程中,設備安裝與電纜敷設有效連接以后,可對其進行直接調試,這樣可以有效減少不同專業的配合與調試,可以有效減少人力資源浪費,即電氣自動化與電氣工程實踐的有效融合,可以實現電氣智能化、網絡開放化以及自動控制分散化,提高控制質量與效率。
電氣工程自動化應用實踐
基于以上對電氣與自動化工程融合的分析,電氣工程自動化應用實踐主要表現在以下幾個方面:
(1)在水電站中的應用實踐
對于水電站而言,其日常運行過程中應當滿足發電之要求,實踐中采用的是自動化技術,利用電腦控制系統進行自動化控制,可以及時、快速和準確的對該水電站進行有效的操控、預警,同時還可自動識別故障、提醒工作人員及時修正。通過電氣自動化技術和相關設備的應用,可以確保電能質量。所謂電能質量,其主要包括電壓與工頻兩部分,電力系統主要靠電壓維持正常運行,而后者又受電力系統無功功率影響。因此,實踐中要依賴自動化設備對發電機組進行準確的調節,從而維持該系統的正常電壓與工頻。同時,采用電氣自動化技術和相關設備,可確保水電站的經濟性,實現其經濟運行。實踐中,若想確保水電站中的多機組運行經濟性,應當根據電力系統分配給水電站的負荷、設備自身的具體情況,而實現經濟運行單靠人為控制是難以實現的,因此只有實施電氣自動化,方可確保水電站運行的經濟性。
(2)電網調度自動化
實踐中可以看到,電網調度中心主要是由服務器、顯示器、計算機網絡以及工作站等共同組成,稱為電網調度自動化系統。一般而言,要想實現電網調度的自動化,主要是通過電力系統局域網,將其可調度范圍內的發電廠、測量設備等,終端進行有效的連接在一起,同時這也是電氣自動化在電氣工程中得以具體應用的重要表現形式,實時對電力系統的狀態進行評估,根據實際積累數據對電力負荷予以預測。在此基礎上,可對發電控制、調度進行自動化控制。通常情況下,電力系統實際運行過程中,應當及時準確地對相關數據信息進行采集和整理,根據這些數據信息進行實時監控,全面掌握電網安全運行與否,而這體現了電網調度實踐中的自動化應用價值。
(3)機械行業電氣自動化應用實踐
機械行業中的電氣自動化應用,包括設備自身的自動化、辦公自動化以及通訊自動化等諸多方面的內容,而電氣自動化與設備之間的有效融合,促使設備向著智能化方向改進與創新。當前的機械設備構造都比較復雜、功能性強、線路非常的復雜,而電氣自動化技術在機械設備中的應用,效果非常的明顯。機械設備運轉過程中,電氣工程中的自動化可根據指令,確保工序的正常實現,比如數控車床與數控加工等;對于制冷機械而言,電氣自動化信息數據處理,同樣也體現出了其自身的優勢,平臺的制冷裝置通常會采用的是LED功能,根據實際要求,對電氣自動化進行遠程網絡控制,甚至可以通過手機、遙控設備對制冷裝置進行控制。這種數字化的信息感應技術,可以實時掌握設備的開啟和停運,可以有效減少人力資源與電量的耗損,提高設備應用效率。對于辦公自動化而言,電氣與自動化工程融合之后的價值也體現的非常明顯,比如淘寶、拍拍以及京東商城等電子商務領域,單一的人工發貨方式已難以滿足市場客觀要求,基本上都采用的是計算機下單方式,由配貨員發貨。電氣自動化技術的應用,可按計算機下單詳情,采取數字編程的方式自動配貨、打包和發貨,從而實現一站式的數字化服務管理,因此也就提高了工作質量、效率。
(4)發電廠運行中的分散測控對于電氣工程而言,尤其是發電廠運行中的分散測控系統應用實踐中,通常以分層、分布結構為主,由以太網、工作站以及過程控制單元和快速數據通訊網組成。其中的遠程控制單元,實際上是由僅可輸入輸出的模件、可冗余配置的主控模件組成。實踐中,可直接應用于生產運行中,并接受熱電阻、熱電偶、開關量以及變送器設備所發出的信號信息,通過運算對設備的實際運行狀態、相關參數進行顯示、打印和輸出,并以此直接對執行機構進行驅動,從而實現電氣自動化在電氣工程中的聯鎖保護、檢測和控制。
(5)凈化空調中的電氣自動化應用實踐
對于凈化空調而言,在應用電氣自動化技術和相關設備以后,大幅度地提升了其凈化能力,同時也提高了數字化管理水平。其應用價值主要體現在以下幾個方面:采用電氣自動化技術的凈化空調系統,不僅可有效控制室內的溫度和濕度,確保房間的潔凈度,而且還可以對房間的溫度、濕度進行更為精確的控制;該系統在處理空氣時,除濕度和熱度外,還可以對空氣進行前端、中間以及末端等全方位的過濾;凈化空調系統在控制氣流分布與氣流組織過程中,可以全面減少和限制空氣灰塵,以確保空氣中的氣流免受污染。
結語:總而言之,電氣自動化是當前各行業中應用最為廣泛的一種現代化技術,其發展優勢在社會各行各業中的體現都非常的明顯,而且其所涉及到的行業、跨度等都非常的廣泛。比如信息處理、電氣工程、計算機軟硬件以及監控技術和電子技術等,因此應當加強電氣自動化在電氣工程中融合運用,以保證各行業的可持續發展。
參考文獻:
[1]吳巧媚.獨立院校電氣工程及其自動化專業人才培養的思考與探索[J].教育教學論壇,2012(22).
[2]肖根福,肖冠云.欠發達地區電氣工程及其自動化專業實踐教學探索[J].電氣電子教學學報,2010(z1).
[3]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) .
篇7
本專業課程基本框架設置為三個層次:第一層次以公共基礎課程、學科基礎課程、專業必修課程為本專業的主干課程。在此基礎上,第二層次設置專業選修課程,選修課程分為電力系統自動化方向選修課、工業自動化方向選修課、智能電網與新能源技術方向選修課和跨方向公共選修課。第三層次設置集中實踐環節,包括課程設計、認識實習、生產實習、畢業實習和畢業設計。本專業基本學制為四年,允許在七年的彈性學制內完成學業。畢業的總學分不少于164,且各層次課程應滿足相應模塊的修業要求。公共基礎課程平臺包括通識類必修課和通識類選修課,分別要求達到36學分和11學分。學生至少需獲得4個第二課堂學分方能畢業。多余學分可申請以50%的比例折算抵免通識類選修課程學分。在專業選修課程中,要求畢業前必須選修不少于38學分的課程。通識類必修課程、學科基礎課程、專業必修課程是本專業全體學生修讀的課程,如果考試不及格,按學校文件規定,必須重修。所有集中性實踐教學環節是全體學生必須完成的實踐環節。學生可根據自己的學習興趣在第三學年開始選修電力系統自動化、工業自動化或智能電網與新能源技術方向的課程,在相應方向所選修的課程要求至少要分別達到12、9.5及10學分。另外還建議學生每學期至多選修2學分的通識類選修課程,并選擇適當的經濟管理類通識課程,以豐富自己知識結構。學生應特別重視學科基礎課程和專業必修課程的學習,為后續學習、工作打下堅實基礎。開設的課程具體包括:
1.通識類教育課程平臺(通識類必修課)包括思想道德修養與法律基礎、思想和中國特色社會主義理論體系概論等政治類課程以及大學體育、大學英語、計算機基礎、心理健康教育等,共36學分。
2.通識類教育課程平臺(通識類選修課)分為人文科學類、社會科學類、自然科學類、工程技術類、體育藝術類、教師教育類六大類別,要求學生跨學科選修兩類以上(含兩類)課程,且要求在精品通識課程中選修不少于2學分,與專業相同或相近的課程不計入總學分。通識類選修課要求修滿11學分。
3.學科基礎課程平臺(學科基礎課程)包括專業導論、高等數學、大學物理、機械制圖、C程序設計、電路等,共30學分。
4.專業課程平臺(專業必修課程)包括模擬電子技術、數字電子技術、模擬電子技術實驗、數字電子技術實驗、電力電子技術、自動控制原理等,共17學分。
5.專業課程平臺(專業選修課程——模塊課)電力系統自動化模塊包括發電廠電氣部分、電力系統分析、電力系統繼電保護原理、電力系統自動化、電力系統調度、電力系統新技術專題、配電網自動化、高電壓技術等,要求修夠12學分。工業自動化模塊包括電機拖動技術、電力工程基礎、電力電子技術裝置及應用、現代控制理論、自動化儀表與過程控制、運動控制系統、電梯控制技術、智能控制、機器人技術、物流自動化技術等,要求修夠9.5學分。智能電網與新能源技術模塊包括發電廠電氣部分、電力系統分析、智能變電站技術、電力系統繼電保護原理、智能電網技術、微電網技術、新能源發電技術等,要求修夠10學分。
6.專業課程平臺(專業選修課程——跨模塊課)這部分課程3個方向的學生都可以選修,要求模塊課和跨模塊課的總學分至少達到38。包括單片機原理與接口技術、復變函數與積分變換、電磁場、概率論與數理統計、電子電路CAD技術、專業英語、電氣控制與可編程控制器、計算機虛擬儀器技術、DSP系統設計與應用、計算機控制技術、無線傳感器網絡技術、學科研究方法論等。
7.實踐教學平臺包括軍訓、金工實習、電工電子實習、認識實習、電子技術應用課程設計、單片機應用系統課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計。此外,3個方向的學生還要完成相應模塊的課程設計,分別為電力系統課程設計、控制系統課程設計、智能電網技術課程設計,為期均為1周。實踐課的總學時為28。
二、新版培養方案所采取的改革措施
1.專業方向改革與原培養方案相比,專業方向作了很大改動,這樣做的原因有三:第一,原培養方案并不分方向,所有學生都只是根據自己的興趣在專業課程平臺的26門專業選修課中自行選課,且要求畢業前修夠至少36學分。這種方式存在很大的弊端,這是因為學生對專業方向的把握能力不夠,所選的課程不夠系統化,導致學生畢業時對電氣工程及其自動化專業的內涵仍不明確,從而直接對考研或工作造成影響。第二,原培養方案的課程側重于工業自動化方向,電力相關課程較少。然而從近幾年我系學生的就業情況來看,進入電網公司和發電廠等電力企業就業的學生每年都占據一定的比例,迫使我系對專業方向進行更合理的設置。第三,隨著電力工業的發展,電子、計算機、通信等信息技術以及能源技術與傳統電工技術不斷融合,豐富了電氣工程及其自動化專業的發展方向。例如智能電網、新能源技術、微電網技術等新興技術的出現要求本專業應及時地調整專業方向。綜上,在新的培養方案中將學生分為電力系統自動化、工業自動化以及智能電網與新能源技術3個方向,學生必須選定一個方向,并在相應的模塊課程中修夠一定的學分。這一改革措施的目的是使學生有更明確的學習目標,實現個性化發展,畢業時有更好的專業素養,也為學生在電力部門和新能源產業就業打下更好的基礎。同時要求學生要選修一定學分的跨模塊課,成為寬口徑復合型人才。
2.課程結構改革原培養方案中各類課程的學分數、學時數及其所占百分比
3.課程設置改革由于專業方向的改動較大,因此課程設置上也有較大變化。改動較大的是專業課程平臺,增設了多門電力系統及其自動化和智能電網與新能源技術方向的課程。工業自動化方向增設了電力電子技術裝置及應用、物流自動化技術。在跨模塊專業選修課程中,刪去工業控制總線、電子電路故障診斷技術、樓宇自動化系統等課程。另外,在課程教學內容上,要求緊跟理論和技術的發展動向,對每門課的教學內容都做了優化,保證學生學到最新最實用的理論和技術。
三、結論
篇8
關鍵詞:電氣工程;電氣自動化;微型計算機;電力系統;電網調度;分散測控系統
中圖分類號:TG502 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)05-0040-03
1 電氣工程以及電氣自動化的概念
電氣工程(Electrical Engineering,簡稱EE)是當今高新技術領域中舉足輕重的關鍵學科之一,更是現代科學研究領域中的熱門學科。最成功的例子就是電子通信技術的巨大進步推動了以計算機網絡為中心的信息時代的蓬勃發展,并且在根本上改變了人們的工作和生活模式。從某些層次上來講,電氣工程的發達程度甚至可以代表一個國家的科技進步水平。
電氣自動化(Electrical Automation)的專業全稱一般為電氣工程及其自動化,其應用范圍涉及各行各業,小到電氣開關的設計,大到科技航天的研究,到處都有它的身影。電力的發展是促進生產和提高人們生活水平的重要物質基礎,隨著電力應用的不斷發展和深化,新時代背景下的電氣自動化進程成了國民經濟和人民生活現代化的重要標志。
2 關于電氣工程與電氣自動化的設計原則及設計基礎特點
2.1 電氣工程中電氣自動化應用的設計原則
電氣工程中電氣自動化應用的設計原則,首先要最大限度滿足生產產品和工藝對電氣自動化的要求;在滿足自動化應用的前提下,電氣自動化應用的設計方案應力求簡單、經濟;電氣自動化應用的設計要妥善處理機械與電氣的關系。目前許多民用乃至高科技產品都是采用電氣自動化來實現具體應用要求的,電氣自動化設計要從工藝要求、制造成本、結構的復雜程度、使用維護便攜性等方面協調處理好相關的問題;在電氣自動化設計中要正確合理地選用電器元件,才能確保使用安全、可靠,使利用電氣自動化制造出來的產品除外觀造型美觀大方外,同時質量可靠、操作智能安全、維護簡單
人性。
2.2 電氣工程設計中電氣自動化的設計思想基礎及其特點
首先,我們來看一下傳統的電氣工程中,傳統的電氣設備制造方法當中的計量、控制以及保護都是由一些完全獨立的配件來完成的,用戶需要的一些配電產品只是通過各個配件之間的連接以及功能配合來形成的。由于電氣自動化中微型計算機的引入,就形成了與微型計算機所對應的自動化的控制系統,微型計算機通過硬件和軟件的組合使系統的控制和管理更加智能化和人性化,從而達到用戶的要求。最初的電氣設備電氣和自動化都是獨立的,也就是說是沒有任何的關聯,所以施工時就必須要求各個設備的專門工作人員到工作現場,然后根據規定的標準信號、管理原則將互相關聯的界面來劃分清楚,再進行有效地協調連接。
3 電氣自動化應用的范圍及構成形式
3.1 電氣工程中電氣自動化系統的系統處理
電氣工程中電氣自動化系統的處理系統在電氣工程設施方面主要通過傳輸信號屏蔽、設備接地信號處理、選擇合適的抗干擾措施來實現。為了確保系統故障少、運行可靠、操作維護方便等,在電氣自動化設備選擇時,需要選擇相應的經過長期檢驗證明其性能穩定可靠的設備來適應電氣工程中現場的不同環境,保證系統的可靠穩定運行。
3.2 電氣工程中電氣自動化導入微型計算機應用
由于電氣自動化中微型計算機的引入,使系統能夠完成自動記錄并分析電氣設施實際運轉情況的反饋,還可根據當前設施運行趨勢判定其誤差以及發展情況,收集運行過程中的數據并分析以及判斷誤差。增強軟件的循環查找和不同時間及環境狀況的統計分析,直接進行統計數據的波形分析。為方便管理、電氣工程中的電氣自動化應用能夠實現全程自動控制,還根據需要添加了必要的接口與界面,增強了系統的實用性。
3.3 電氣工程中電氣自動化控制系統的設計
3.3.1 監控方式的設計。電氣自動化中運用的這種集中監控方式設計,具有運行穩定、維護方便、控制系統的技術要求不高、系統容易設計等優點。但由于這種方式是將系統的各個功能都集中到一個處理器進行優化處理的設計特點,往往造成處理器所承擔的任務十分繁重,導致處理的效率受到影響。由于伴隨著監控信息的大量增加以及電氣設備監控的全面性要求,隨之而來的是系統冗余下降、電纜數量增加,設施處理信息能力嚴重滯后,影響系統的穩定性和可靠性。
3.3.2 電氣工程中現場總線監控方式的設計。目前,有關于以太網(Ethernet)、現場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于發電廠、變電站工業自動化等綜合自動化系統中,智能化電氣設備的自動化進程進入了較快的發展時期。現場總線監控的設計形式使系統的應用更加有針對性,可以根據現場設備的具體情況進行調節和配置。由于各個裝置設計的功能都是彼此獨立的,并且都通過網絡來進行連接控制,即使其中任何的一個裝置發生故障,影響的僅僅是相應的元件,而不會導致整個系統的癱瘓。因此現場總線監控的控制設計在電氣自動化中應用最多,同時也是最優的選擇。
3.3.3 電氣自動化中運用遠程監控方式的設計。電氣自動化的應用具有遠程監控的作用,通過圖形化的自動化控制管理界面我們能夠及時、準確地保障電氣工程中各個設施的正確運行狀態,及時找出故障來源,同時這種控制應用具有大量節約電纜、節省安裝費用、節約材料、穩定性好、可靠性高、組態靈活的優點,可大量節省需要投入的人力、物力和財力。
4 電氣自動化在電氣工程中的應用
4.1 電網調度的自動化應用
電氣工程中的電網調度自動化是指由電網調度中心的大屏幕顯示器、打印設備、工作站、計算機網絡、服務器等組成的自動化系統。其主要功能有:對電網運行的經濟調度:針對電力市場的運營需求對電網運行情況及安全狀態進行分析、監控、實時采集電力生產過程中的數據、自動控制發電、對電力系統狀態進行實時評估、自動合理調度、對電力負荷進行預測;對電網運行狀態以及安全事故的處理和分析:電網中經常會出現各種發生迅速且因素復雜的電力異常運行或者故障,如果判斷檢測不及時或處理措施不當,就可能會危及相關的設備安全甚至人身安全。通過電氣自動化在電氣工程中的應用,能夠實現對電網的安全運行實時監測和分析,及時找出事故發生源并且提出科學的處理對策和采取相應的措施,從而防止事故的發生或擴散,避免和降低事故的發生幾率。
4.2 發電廠分散測控系統的自動化應用
發電廠分散測控系統具體是由以太網、過程控制單元、運行人員工作站、工程師工作站和高速數據通訊網等組成,在實際的應用過程中一般采取分層分布結構。這里所說的過程控制單元既可以直接用于生產運行過程的單元,又可以直接接受熱電阻、熱電偶、電氣量、現場變送器、開關量和脈沖量等信號,并在運算處理完成以后,對設備的運行狀態和運行參數進行實時的畫面顯示、信號輸出和打印任務,以此來直接監控執行機構,最終實現電氣自動化在電氣工程中應用的生產過程的檢測、聯鎖保護與控制等方面的功能。
4.3 變電站電氣自動化及配電自動化應用
變電站中自動化技術的應用是指在變電站應用信息處理技術和自動控制技術與傳輸技術相結合的基礎上,通過電氣自動化裝置或者計算機硬件系統,代替人工進行各種作業,提高變電站的運行效率和管理水平的自動化系統。從這方面來講,變電站中自動化技術的應用目的主要是為了多層次、全方位地監控變電站中各種電氣設備的運行及安全狀況來達到高效控制。其主要的特點有:以微機化的設備來替代之前使用的電磁式裝置,實現操作監視的圖像化、智能化。伴隨著微機監控技術變電站以及變電站中的繼電保護、自動測量設備、開關操作的遠動、遠程監控設備、事故和設備故障的自動記錄設備等方面的設計應用,變電站正逐漸向著綜合自動化方向發展。
5 電氣工程中電氣自動化應用的優勢
5.1 電氣工程中電力設備的在線監測優勢
隨著變壓器、短路器以及發電機等這些一次設備的應用,往往需要對其中關鍵的參數進行不間斷的實時監測,這就要求監視設備不但能夠反饋在線運行狀態,同時也能夠對設備的一些重要的參數變化趨勢進行分析和預測,并判斷設備中發生故障的原因,以縮短設備的保養周期,延長設備的實際使用期限,同時也為電力設備的實時狀態檢修提供了必要的保障。
5.2 電氣自動化應用下電氣工程中電力設備的智能化
一般情況下,電力系統中的一次設備與二次設備的安裝地點之間都要有一定的間隔,一般要求相隔幾十米,有的甚至是要求幾百米遠,兩者之間使用強信號電力電纜與大電流控制電纜來連接。在進行一次設備的結構設計時,往往要先考慮實現常規的二次設備的功能,這樣做顯然能夠節約大量的電力信號電纜和控制電纜。
6 結語
總而言之,電氣工程中電氣自動化的應用是一個國家經濟發展水平的重要標志。電氣自動化是現代電氣工程的支撐,也是所有工業發展的基礎與原動力,隨著現代化、國際化和全球化的科學技術發展,電氣工程中電氣自動化的應用也得到了十分迅速的發展,并且已經被廣泛應用在各個學科和領域當中。所以我們應該結合實際情況積極創新、廣開思路,為我國的電氣自動化在電氣工程中的應用和發展做出應有的貢獻。
參考文獻
[1] 黃雪芳.探討電氣工程中自動化技術的應用[J].廣東科技,2012,(13):48-56.
[2] 唐杰,牟佳媛.電氣工程中自動化技術的運用[J].科技創新與應用,2013,(1):63.
[3] 楚力.電氣自動化在電氣工程中的應用分析[J].廣東科技,2012,(9):38-53.
[4] 梁蘇友.論電氣工程與自動化控制[J].科技向導,2011,(21):182.
篇9
關鍵字:電氣工程;自動化技術;運用
中圖分類號:TU855文獻標識碼: A
電氣工程及其自動化涉及到多方面的內容,主要包括有電工、電子、自動化和計算機工程等一些相關的綜合性學科,本專業屬于傳統的基礎性的國民經濟發展需求專業,有較多的社會崗位需要本專業技術人才。電氣專業的明顯特點就是強弱電的相互結合和計算機技術與自動化技術的專業結合,共同實現一些大型生產中的生產設備智能型和生產過程電氣化自動化。以20世紀90年代為分界線,現代電氣設備已發展為一種計算機技術、通信技術和網絡技術等為基礎的變配電綜合電氣控制自動化系統。
1、電氣自動化的設計
1.1 設計原則
在電氣自動化設計中主要遵守的原則有六點,分別是:最大程度的滿足生產機械和工藝對電氣控制的基本要求;滿足控制要求為主要目的提倡整體方案的簡單、經濟、安全;處理好電氣和機械之間的關系,同時考慮設計成本因素;從經濟性、技術性的角度選擇最適合的電器元件;設計應經過嚴格的質量和安全測試;在現有生產技術條件下大規模的生產和應用并保證使用和維護比較方便。[
1.2 設計思路
電氣自動化是一門相對復雜的學科,設計過程中涉及到較多的學科內容,在設計過程中應遵循以下三點設計思路;一,集中監控的設計思路,這種模式可以保證使用和維護電氣自動化系統的便利性;二,遠程監控的設計思路,這種模式可以保證節約大量的電纜、安裝費用和其他材料,降低設計成本;三,現場總線監控設計思路,這種思路在變電站的綜合自動化系統中得到了很好的應用,有著十分豐富的技術和經驗。設計思路是建立在以太網、現場總線等計算機網絡技術基礎上的,在技術和使用上都是一種較為成熟的技術,實現了功能模塊的獨立和自由組合,保證了系統運行的可靠性,是設計電氣自動化的重要發展方向之一。
2、自動化技術在電力系統中的應用
2.1 電網調度的自動化
以電網調度的中心服務器、打印設備、大屏幕顯示器、工作站和相應的計算機網絡共同組成的電網調度自動化系統是一種通過電力系統專屬的局域網將在系統可調度范圍內的發電廠、下級電網調度中心和測量控制設備等變電站終端實現有效連接的自動化系統。在現代的電網調度領域中,電氣自動化技術發展著重要的作用,主要表現方面有對電力系統的運行狀態進行實時評估和依照累計獲得的數據對電力負荷進行預測,并在這個基礎上實現有關經濟調度和發電控制的自動化,然而一般的只有在省級以上的電網中才會出現這種要求的許可。對數據進行實時的采集和處理和監控是電力系統在生產過程中的主要內容,在獲得數據支持的情況下把握好電網的運行狀況和安全情況,保證其可以很好的適應現代電力市場的實際運營需求。
2.2 發電廠分散測控系統
一般的發電廠分散系統采用分層分布結構于實際的應用過程中,主要有以太網、高速數據通訊網、運行人員工作站、過程控制單元和工程師工作站共同組成。在過程控制單元中有輸入/輸出模件和可冗余配置的主控模件,而在主控模件中又通過冗余智能輸入/輸出和輸入/輸出總線模式進行通訊連接。可以直接用于生產過程的有過程控制單元,還可以直接接受熱電阻、熱電偶、電氣量、開關量、脈沖量和現場變送器等信號,并在運算處理完成后實現對設備的運行狀態和運行參數的實時顯示、打印和信號輸出,運用這種方式實現對執行機構的直接驅動和成產過程中最終的聯鎖保護、檢測和控制。在工程師工作站和運行員工作站使用的是人機接口,由向運行員工作站發送信息和接受由工作站發送過來的指令兩方面共同組成,這兩種方式共同實現操作人員監視和控制機組運行狀態采用的方式或者是手段。最后一種為工程師提供設置和修改系統組態的診斷方式和維護方式的工作站就是工程師工作站。
2.3 變電站自動化
取代電話人工操作和人工監視同時加強對于變電站的監控能力就是在變電站中采用電氣自動化技術的主要目的,這種變電站自動化在實際應用中還可以提高變電站的運行水平和運行效率。換而言之,就是實現變電站全方位多層次的監視站內各種電氣設備的運行狀況和實現對其有效的控制就是在變電站中應用自動化技術的主要目的。這種變電站自動化的幾點特點有如下幾個方面:以往使用的電磁式裝置全部又全微機化的設備來替代,同時實現計算機屏幕化的操作監視,在數據傳輸工程中較多的應用電力信號電纜代替計算機電纜,對于變電站的管理和統計記錄實現自動化。由上述一些應用功能,不難發現,在電力現代化生產過程中的一個不可或缺的部分就是實現變電站的自動化,同時由于其可以滿足變電站的各種操作任務二使得電網調度自動化同樣是一個不可分割的重要組成部分。
3、電氣自動化的應用發展趨勢
電氣自動化應用領域十分廣泛同時還十分復雜,比如,日常生活中的電器開關和工業生產中的飛機汽車等,可以發現電氣自動化的應用無處不見,在未來的電氣自動化發展中,其應用范圍會得到更加廣泛的擴展,在我國的經濟發展進程中發揮越來越重要的作用。
3.1 向核心競爭力的方向發展
企業核心競爭力的重要組成部分就是電氣自動化,隨著我國經濟的快速發展,各領域的企業都投入了越來越多的人力、物力和財力在研發電氣自動化設計方面,這種雄厚的投入必然會為我們帶來自動化技術的長足長進,科技進步了必然會縮短我國發展中國家和一些發達國家之間的差距,對于提高企業核心競爭力和實現電氣自動化的全面自主創新研發有著十分重要的意義。[3]
關于自動化向著核心競爭力方向發展的趨勢主要有分布式和開放時兩方面。保證電氣自動化系統中建立相對獨立的功能性模塊系統的屬于分布式結構,這種結構的的特點是可以有效的降低系統運行中的風險,提高系統正常運行保障。實現電氣自動化系統和外界系統之間聯系的屬于開放式的系統趨勢,這種方式可以實現生產管理的融合和網絡自動化管控一體化的目標。
3.2 以電氣自動化推動電氣智能化的發展
在近幾年的發展中,CIMS、自動控制、機器人出品和專用集成電路等方面的發展是有目共睹的,一些電氣自動化的開發設計公司在關于電氣自動化的智能化發展理念上提出了他們自己的設計模式,將電氣自動化的智能化發展呈現出了多種形態。以工藝知識庫為核心同時以交互式設計模式為基礎的綜合智能化CAPP開發平臺和應用框架推出的系列產品有金葉CAPP、同方CAPP等,這些產品的出現很具說服力的證明了電氣自動化在未來發展中的發展趨勢最終由技術進步發展到真正的電氣智能化。
綜上所述,電氣工程是一項在技術性、專業性上都是要求很高的設施工程,而電網的建設、改造等方面都在快速的發展著,且也對電氣自動化系統上要求很高,故而我們要在這些方面大大提高電氣自動化系統的水平,使其在電氣工程中發揮其本身的優勢,同時電氣自動化系統在電氣工程的經濟效益和安全運行方面都有著非常重要的地位,所以我們將電氣自動化在電氣工程中實現現代化、國際化和全球化。
參考文獻
[1]任杰,姬穎.試論工業電氣自動化及其在工作的實踐[J].科技致富向導,2011,(16):56-57.
篇10
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