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就业前景广阔。
电力与人们的日常生活以及工业生产密切相关,作为我国重要学科之一,电气工程学科近年来发展非常迅速,现在也比较成熟,已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
随着国民经济的发展和科学技术的进步,各种现代化建筑物和居住小区大量涌现,建筑电气工程技术为人们在其中的工作、学习、生活创造和提供了优良的条件及环境,并带来空前的高效率和巨大的经济效益。建筑电气工程技术是目前建筑行业中发展迅猛的技术领域,有着不可限量的前景,社会对本专业人才的需求量将会越来越大。
(来源:文章屋网 )
关键字:电气工程自动化;智能化技术;应用分析
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
一、人工智能应用理论
人工智能提出至今,其快速地被各行各业接纳,并被广泛应用及推广。何谓人工智能?它是一种科学技术,即对用于模拟、扩展、延伸人的智能的技术、理论、方法等进行研究、开发。人工智能的最终目的是模仿人类智能,并基于模仿的基础上,设计出与人类智能相似的机器人。人工智能在相关研究领域实现了快速发展,且逐步形成了以计算机为主导的智能化技术。智能化技术属于一门综合性的学科门类,其包含了心理学、医学、哲学、语言学、仿生学、自动化、控制论、信息论。就人工智能领域而言,应该实现机器人具备同人类智能化工程相类似的系统,以此确保机器人承担起只有人类才能完成的工作。
人工智能理论能够解释智能的本质含义,且基于对智能本质的阐释,研制出与人类智能相类似的机器。就人工智能领域而言,其研究的内容主要有自然语言处理系统、专家系统、图像识别、机器人等。而电气工程研究的主要内容有信息处理、电气电气技术、系统运行等。随着技术时代的带来,及我国科学技术的快速发展,计算机技术在人类工作生活中的应用愈加普遍。在进行计算机编程时,唯一的办法是通过模仿人类大脑,从而实现对信息进行收集处理交换回馈。综上可以得出一个结论:模仿人类大脑技能有助于电气工程自动化的持续、快速发展。
二、人工智能控制的优点
针对不同的人工智能控制,最有效的讨论办法是采取不同的方法。现阶段出现具备部分人工智能的控制器,例如:模糊的神经、遗传算法等均为非线性函数近似器,该种分类法的意义在于有助于对人工智能总体进行探析;推动控制策略综合性的研发。可以很明确的一点是:人工智能函数近似器优于常规函数估计器。
如果想对对象动态方程进行精确控制,其算得上是一件难度性极高的事情,所以,在设计控制对象模型时,往往会出现众多不确定性因素,其主要有非线性、参数变化等。随着科技的发展,在设计智能控制器时,亦可以放弃传统的控制对象模型,而是参考不同因素对智能控制器进行合理调整,例如:智能控制器下降时,鲁棒性及响应时间存在不同等。在调整控制器时,需要注意的事项包括:通常情况下,就下降时间而言,相对于 PID 控制器,模糊逻辑控制器要快出两倍;相对于古典控制器,调整人工智能控制器的难度系数更小。与此同时,在设计人工智能时,允许借助相关信息及语言,且人工智能控制器的统一性更强,这样有助于估算输入的某些陌生数据,亦可以将驱动器的负面影响忽视。就相关控制对象而言,在没有人工智能控制器的情况下,其产生的效果同样相当好。
若在反模糊化与模糊化的过程中,坚持使用规则库、隶属函数控制器,其有助于精确地开展实时确定。通常情况下,相对于常规函数估算器,人工智能函数近似器的优点更为明显,其主要优点包括:
(一)设计人工智能函数近似器的工序更简洁,即不必要进行控制对象模型;
(二)适当调整人工智能函数,有助于人工智能函数近似器性能提高;
(三)相对于古典控制,调节人工智能函数近似器的难度系数相对更低;
(四)在设计人工智能函数近似器时,可以借助相应数据;
(五)在设计人工智能函数近似器时,可以借助语言信息及相应信息;
(六)人工智能函数近似器的统一性更好;
(七)人工智能函数近似器可以快速适应新数据及新信息;
(八)人工智能函数近似器能够解决常规方法无法解决的问题;
(九)人工智能函数近似器抗噪声干扰性能极高;
(十)人工智能函数近似器容易被扩展或修改。
三、我国人工智能技术应用现状
随着人工智能技术在世界范围内的快速发展,其亦推动了电气工程自动化的人工智能技术的发展,且从事技术研究的队伍在不断壮大。我国电气工程自动化人工智能技术研究的内容包括:如何将人工智能系统应用于电气工程故障预测、诊断、维修;如何将人工智能系统应用于电器产品优化、设计;如何将人工智能系统应用于电器产品控制、保护。人工智能系统要求综合应用电机电器学科知识、电磁场、电路等,及充分利用先前设计经验进行新设计。在设计以往的电器产品时,应该立足于经验与实验的基础上,并采取手工的方式,实践证明,该种设计方法在制定优秀设计方案时,其设计效率不高。
随着科技时代的带来,尤其是计算机的发展与普及,计算机辅助设计应运而生,其应该逐步将传统的手工设计取缔,其意义在于:缩短了电器产品研发周期。尤其是人工智能技术得到推广和应用以来,电器产品设计质量及效率也得到了质的提高,同时也推动了 CAD 技术的快速发展。专家系统及遗传算法属于电气设计人工智能技术应用的主要方面:遗传算法——源于对先进算法的优化所得,其主要作用于电器产品优化设计方面,且其作用相当明显。因此,人工智能化设计电器产品时,其开展优化设计工作的惯用手段便为遗传算法。人工智能技术有助于将电气设备故障间优势及预兆最大化发挥出来,其主要被应用于专家系统、模糊逻辑、神经网络等方面。
变压器在电力系统中的地位一直未曾改变,因此,众多研究人员往往会对其进行高度关注。总结现阶段变压器故障诊断手段,最常见的方法便为分析变压器油内气体含量,通过分析油内气体,有助于将变压器故障出现的范围明确在一定范围内。与此同时,发电机及电动机方面的人工智能诊断技术也取得了相当大的突破。
四、总结
关键词:热回收技术;建筑环境与设备工程
中图分类号: F252 文献标识码: A 文章编号:
引言:随着经济的快速发展,资源紧缺已成为制约我国经济发展的瓶须。在总能源消耗中,建筑能耗占了相当大的比重。在建筑节能中,包含许多可以回收的热量,如排风热(冷)量、内区热量、冷凝器排热量等,这些热量品值比较低,因此需要采用特殊措施来进行回收。以下将分别对这三种形式的热回收方法进行介绍。1开展热回收工作的意义
建筑工程及建筑设备使用过程中存在着很大的热量流失,这些热量的流失既是资源的浪费,也是节能工作的不力造成的,本文提供的三种热回收技术,就是基于现代建筑物中普遍常见的热量流失而设计的,若能在建筑工程中配套应用,将会成为建筑节能工作取得有效进展的重要保障。
2 热回收的种类及应用
2.1 排风热回收
2.1.1 排风热回收系统的重要性
所谓热回收系统既是回收建筑物内外的余热(冷) 或废热( 冷) 并把回收的热( 冷) 量作为供热( 冷) 或其他加热设备的热源而加以利用的系统。我们知道传统空调系统能耗基本上占建筑总能耗的20% ~ 40%, 而空调系统中新风负荷又占总负荷的20%~ 30% , 则新风耗能占建筑总能耗的4% ~ 12%, 进行了合理的空气风平衡, 热平衡后, 新风的耗能则被排风带走, 排出室外, 白白浪费掉。设置热回收系统, 以热回收装置的回收效率为60%计, 空调系统节能效率可以达到建筑总能耗的2. 4%~ 7. 2%。
2.1.2 热回收装置的概况
热回收方式比较多, 但归纳起来共两大类。即全热回收装置、显热回收装置。全热回收装置即回收显热, 又能回收潜热, 此类装置有转轮式换热器、板翅式换热器、热泵式换热器。显热回收装置有中间热媒式换热器, 板式显热换热器, 热管式换热器。
中间热媒换热器, 新风与排风不会产生交叉污染, 供热侧与得热侧之间通过管道连接, 管道可以延长, 布置灵活方便, 但是须配备循环水泵, 存在动力消耗, 通过中间热媒输送, 温差损失大, 换热效率较低, 在60% 以下。板式显热换热器, 结构简单, 运行安全、可靠,无传动设备, 不消耗动力, 无温差损失, 设备费用较低。但是设备体积大, 须占用较大建筑空间, 接管位置固定, 缺乏灵活性, 传热效率较低。热管式换热器, 无需动力消耗, 借助另一介质的相变来传递热量, 传递效率较低。全热回收装置中转轮式换热器是通过排风与新风交替逆向流过转轮, 转轮中间有清洗扇, 本身对转轮有自净作用, 对转速控制, 能适应不同的室外空气参数, 而且能使效率达到70% ~ 80% 以上。但是转轮式换热器是两种介质交替转换, 不能完全避免交叉污染, 因此流过气体必须是无害物质, 另外设备装置较大, 占有较多面积和空间,接管固定, 带传动设备, 消耗一定的动能。板翅式换热器与板式显热抵制热器结构相似, 仅在换热隔板材质上采用特殊加工的纸或膜,通过水蒸汽分压力差进行传热和传质的交换, 热效率低于转轮式热交换器。热泵式换热器, 能回收大量潜能, 热效率高。但是需配备压缩机, 冷凝器, 蒸发器等一系列配套设备, 其本身能耗, 设备投资造价比较高。
2.1.3 回收装置投资的回收期
空调系统增加了热回收装置, 势必初投资增大, 在空调系统运行中, 热回收装置回收了一定的热( 冷) 量, 减少了加热量或供冷量, 节省了运行费用。初投资的增加与节省的运行费用相比较, 所增加的初投资的回收期的长短, 决定了设置热回收装置的可行性。
2.1.4 热回收系统设计的合理性
(1)系统规模要适中
热回收装置一般布置在建筑物顶层或设备层内。设备本身尺寸比较大, 仅就处理15000m3/ h风量的热回收装置及风道占用建筑尺寸就在5. 1×6. 8m 左右, 很显然配置热回收装置有很大困难, 所以选择新风量标准应按建筑规模等级, 遵循国家标准选取最小新风量。对于大负荷的热回收系统, 当风量超过15000m3/ h 时, 应组成若干个小系统, 有利于设备、风道布置。
(2)系统运行的可靠性
全热回收装置换热是靠新风与排风的温差和蒸汽分压力差来达到热湿交换, 为使设备在高效率工况下运行, 进入装置新风和排风应设空气过滤器。装置运行环境温度应在- 5℃以上, 否则结霜, 不能正常工作。
(3)保证热回系统的清洁度
转轮式换热器缺点就是存在交叉污染, 为发挥扇形器自净作用, 应当使系统新风压入, 排风吸出, 保证新风压力大于排风压力, 压差控制在200Pa 左右, 这样可以提高空气品质, 达到系统最大限度的清洁性。
(4)自动控制的重要性
在设置热回收装置的空调系统里, 要想得到有效的热量回收, 宜设计和配备必要的自控装置,以确保回收系统在合理的状态下工作。
2.2 内区热量回收
建筑内区无外墙和外窗, 四季无围护结构冷、热负荷。但内区中有人员、灯光、发热设备等, 因此全年均有余热。回收内区热量主要采用水环热泵空调系统, 即用水环路。
将小型的水/ 空气热泵机组并联在一起。水环热泵空调系统由室内水/ 空气热泵机组、水循环环路和辅助设备三部分组成。
2.3 冷凝热量的回收
2.3.1 冷凝热回收的可行性
在夏季,中央空调的制冷机组制冷时,一般将机组的冷凝热通过冷却塔排向室外。相关数据显示:压缩式制冷机组的冷凝热量约是制冷量的1.2 倍;吸收式制冷机组的冷凝热量约是制冷量的2.5倍。冷凝热量的任意排放,浪费了能源,增加了城市的热岛效应。如果把这部分冷凝热用来制备热水,在夏季时可以少开或停开用于制备热水的锅炉,减少制备热水的能耗,同时还可以降低冷凝器周围环境的温度,使冷凝温度降低,减少空调机组的能耗。冷凝热热回收就是利用热回收技术把排出室外的低品位能量有效地回收,用来加热生活用热水,温度可以达到65℃左右,再利用蓄热水箱,持续为用户提供生活热水,达到节能的目的
2.3.2 设计方案
热泵回收:运行过程是在冷却水循环中增设水源热泵机组,使热泵机组与冷却塔并联于冷却水循环中,把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上,以冷却水中的冷凝热作为热泵的低品位热源,通过热泵机组将低品位的冷凝热转变成高品位的生活热水,从而将制冷系统工作时冷却塔散失的冷凝热加以回收利用,生产出65℃左右的热水供用户使用。其原理如下:从冷凝器出来的冷却水没有全部进入冷却塔,而是分为两路:第一路进入冷却塔,冷却后返回冷凝器;第二路进入水源热泵机组的蒸发器,作为热泵机组的低温热源,放出热量后再返回冷却塔。
此方案比较适合现有空调冷却水系统的改造,不会受到制冷机组种类的限制,因为改造的过程中只涉及冷却水系统,只是把热泵的蒸发器并接到制冷机组冷却水回路上,对冷水机组影响较小,也比较容易操作。另外,冷凝热的回收率高,热水的供应量较大,而且热水可以加热到65℃,系统方案在运行过程中的控制也比较容易实现。
2.3.3 系统中存在的问题及注意事项
(1)冷凝热的回收量与热水用量的时间段不一致。一方面,冷凝器的放热量随空调负荷变化而变化的,冷凝热的变化受很多因素的影响,冷凝热量是动态变化的;另一方面,热水用量受到入住人数、天气情况等因素制约,热水用量不稳定,所以冷凝热的回收量与热水用量有很大的波动性。因此,我们可以增加蓄热水箱来调节热回收量和利用量在时间段上的不一致。
(2)冷凝热的回收量与热水用量的季节段不一致。在夏季制冷机组运行时间很长,冷凝热量也相应的比较大,然而在过渡季节和冬季,制冷机组的运行时间将逐渐减少,所以,冷凝热也随季节的变化而变化,但是不论哪个季节,人们都会有热水的需求,这就会引起冷凝热量和热水用量在季节上的不一致。因此,我们可以适当开启原有热水系统的锅炉或者增加辅助热源来提供热水。
3 结束语
总之,在大力提倡可持续发展经济的时代,热回收技术已经成为有效降低能耗和减少热污染的好方法。在减少系统的运行费用和提高效率方面,必将有非常广阔的应用和发展空间。
参考文献:
高等职业教育的最终目的是以社会需求为风向标,培养适应市场需要的各个行业具有较强的实践能力的工作者,建设出可以满足学生技能培养的实训基地。我院建筑专业在构思实训基地建设方案时,主要考虑了以下几个方面:
(一)以常规教学为主,以培训为辅
实训基地的功能主要满足高等职业教育学生能力培养为目标。我院建筑专业根据常规教学和培训需要,学生在建筑材料检测、建筑工程测量、建筑工程制图、工程造价、工程招投标、建筑设备安装、施工技术等实训室(实训基地)进行实践教学。这样不仅满足了我院建筑类专业学生的常规教学,为也可以供在校学生进行实践技能进行练习,同时还能为社会提供各类职业技能的培训的任务和服务,将其为我院对外交流的窗口和对外服务的基地。
(二)创设符合企业经营活动的工作环境
实训基地的建设一定要符合生产、技术、管理、服务等一线的工作环境。鉴于此方面的原因,我们先后走访了建筑企业项目部,掌握了建筑企业对员工岗位的要求、技能需要;系领导带领全体专业教师去建筑施工企业、建设咨询单位、建筑设计单位等企事业单位进行调研,熟悉了生产、管理的工作环境、先进的仪器和设备,以及超前的工艺;聘请企业项目经理、总工、工程师、技术员等具有丰富实践经验的人员提出了建设性意见和建议;按市场需求构思的实训基地建设思路,以满足社会需要,同时尽可能减小学生与工作单位之间的距离。
(三)实训基地要体现一定的技术水平
实训基地的建设要与科学技术的发展同步,要展现出新技术、新材料、新工艺,在技术含量上一定要有行业范围的先行者,使学生在学校学习过程中,学到和掌握本行业范围超前的技术,同时,建设的实训基地要具有前瞻性、持久性。二、实训基地的建设实训基地的建设要展现出以学生就业为导向。我院主要考虑到以下几个方面因素。一是选择最佳的实训基地的设计。建设实训基地在大量的调研之后,做出了好几个实训基地的建设设计方案,然后多方面论证,最后选择了一个最佳的设计方案。在建设过程中,我们着重在签订合同、招投标方面严格把关,购买设备、调试、安装、验收、维修保养等其他环节认真对待。二是对行业领域中的技术前景和现状都进行了必要的了解,在“实用、够用”,同时具有一定超前性的基础上,尽量把行业较为先进的设备、仪器、材料、技术、工艺、方法和成果带入实训基地。三是做好整体规划设计,这是非常必要的,受训者在这样的实训基地进行技能训练,既能提高了基本的能力,又提高了他们从事规模较大、综合性较强、创新性有要求的实验和研究的能力,实训基地整体规划设计要尽可能做到实训基地设备、仪器先进、技术超前、工艺新先进、教学方式多样、管理水平高。使实训基地能够完全发挥它应有的价值。
二、实训基地的功能
(一)将理论和转化为能力的场所
理论是能力的前提,能力是理论的实践和应用。学生所要掌握的理论和能力,需要通过各种实践性环节中取得,实训基地是理论与实践的训练的场所,使学生完成了从认知向能力的转变。通过实训,学生的基本理论得到了加强,各种能力才会得到提高。
(二)增强职业素养、培养创业精神和创新能力
实训基地可以让学生在实践动手操作过程中锻炼爱岗敬业的精神。实训可以让学生在实训过程中运用所学专业理论和经训练所获取的经验及掌握的技能,通过团队完成训练科目,让他们不但获得实际动手操作的经验,同时也培养了他们团队合作的意识。
三、实训基地的教学实践我院实训基地包括两个方面:校内实训基地和校外实训基地。
(一)校内实训基地
为了满足常规教学的需求,实现以就业为导向的教学目标。近年中,学校共投入资金100余万元,建设了与职业岗位相对接的能够体现职业岗位需求的建筑专业教学设施和实训场所。使学生在学校就可以置身于真实的工作环境中,等他们毕业后走向工作岗位就能顺利的适应工作岗位。实践证明我们这样做是正确的。
(二)校外实训基地
为了充分实现高等职业教育的基本要求,体现能力培养的中心地位,目前,我们已与中国九冶、咸阳兴艾建筑有限公司、咸阳方圆建筑工程公司等建筑企业建立了良好的合作关系,已安排我系学生进入工地进行现场教学,取得了较好的效果。这是我们产学结合的雏形,为我们以后进一步走产学结合奠定了一定的基础。总之,校外实训基地的建设是一项复杂的系统工程,需要校企双方坦诚相待、各尽其责,方能共同受益,只有通过参与者的调查研究和实践才能形成学校、企业、学生三方共赢之局面。
四、实训基地建设的管理
(一)健全以实训中心为核心的基地管理模式
1.成立实训中心采用集中管理模式。学院各类实验室、实训室等按专业组建校内实训基地并归属实训中心。由教务处统筹安排实训教学计划,使教学资源得各个专业能够共享,实现了资源优化配置和共享;实训基地的建设规划由实训中心会同教学系部制定。实训中心统筹考虑,集中进行重点建设。
2.建章立制,使实训仪器、设备等各项管理科学化、规范化。学院制定了一系列管理规章制度,严明的操作规程,为了提高设备使用效率和降低消耗,实行使用登记,耗材项目管理、维护、保养工作负责制。为了保证设备及人身安全,规定使用大型贵重的设备、仪器和电动机械设备的实训教师必须经过专业技术培训并取得相关设备、仪器操作合格证书方可操作,只要有学生在实训场所进行活动就必须有实训指导教师或实训管理人员在场。由于措施得力、执行到位、实训教学正常有序,设备维护低费用,长期保持安全零事故。
(二)加强“双师型”实训教师队伍建设
一是从企业中选取能工巧匠、行家里手到学校对专业课教师进行行业操作技能培训后,培训合格后才担任实训指导教师;二是从企事业单位中聘任有实践经验的工程技术人员到学校任专、兼职外聘教师;三是有计划选派教师参加全国高职高专骨干教师师资培训、国培计划、处境学习、下企业锻炼等方式。近两年来,学生素质参差不齐,实训指导教师不足,但实训教学效果良好。
(三)实训实践教学教材建设