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【关键词】:电气工程及其自动化;特点;发展
1、电气工程及其自动化的概述
控制理论和电子网理论是电子工程及其自动化的理论基础,而电子电力技术则是电气工程及其自动化所依赖的手段中最重要的一个,除此之外,也离不开计算机信息技术的支持。使用最快的效率将工作完成是对电气工程及其自动化进行研究的最终目的。电气工程及其自动化其实就是指在生产的过程中,用少量的人力甚至是不用人力,主要是对先进技术的应用,进而促进工作的完成。将电气工程及其自动化在实际生产的过程中加以利用,在经济效益实现最大化的同时,还可以进一步的提高工作质量,进而促进工作效率的有效提升。也正是因为电气工程及其自动化有这么多的有点,才得以被广泛的应用到社会的各个领域中,进而推动我国社会的不断进步。
2、电气工程及其自动化的特点
2.1发展过程的包容性与开放性
信息科学技术,尤其是计算机技术和以计算机为基础的网络技术的发展,给人们生活带来了翻天覆地的变化。计算机系统与电气自动化领域的融合,诸如通过向测控仪表内加装电子微处理器后,实现对数据的分析、计算和传输等,大大提高了信息解译和传输的效率,也改变了以往手算的劳动模式,减少了劳动成本;但由于不同厂商生产的仪器、仪表标准不同,所以信息的可共享性有待加强,从这一方面来看,电气自动化发展有开放性和包容性的特点。
2.2信息共享化
21世纪是“大数据”和“云计算”的时代,这二者都依赖于信息共享的实现。实现社会化的网络信息资源共享是当前城市化建设的一大目标,信息共享有利于企业之间和其与子公司之间的资源配置和战略决策;电气工程自动化系统的搭建,能够为企业的交流提供更加畅通的通道,实现资源的合理利用,也提高了数据传输效率,进而促进企业发展,提高电气自动化技术的发展速度。
2.3集约化和智能化
电气自动化向着集约化和智能化的方向发展,主要提升电气设备运行的可靠性和稳定性。
3、电气工程及自动化技术的应用
2.1在电网调度中的应用
当今社会,信息网络技术高速发展,电气工程及自动化技术中对电气的保护措施正从传统的仅仅依靠继电器向依靠网络技术发展。传统的继电器保护对人力和物力都有极大的浪费,管理起来极为麻烦。现今,电气工程的自动化技术可以实现对电网的实时监督及控制,这便是电网调度。电网调度的顺利施行依托于当今发展十分发达的互联网技术,据此电力管理部门可以节省大量的人力及物力,使电力管理实现通信及调度方面的联系。由此形成的巨大的网络体系便是一个对工作十分有利的信息监控及数字化服务系统。
2.2在电气工程管理中的应用
进入二十一世纪以来,我国各项科学技术都在猛力发展,这其中,电气工程及自动化技术更是取得了极大改进,我国传统上对电网的管理方式是利用压力、温度及液位仪表等来进行的,而现今则可以利用电气自动化设备完成大量的数据统计,而且所需的时间极短,统计的压力、温度及流量等数据都很准确,这样既节省了时间,又省去了大量的物力及人力,大大减少了工作量的同时也节约了大量资金。电力事业的顺利发展为我国生产力的提升提供了坚实的物质基础,电气工程及自动化技术的不断前进则是为电力事业的顺利发展提供了强而有力的技术支撑。
2.3变电站自动化技术的应用
电气工程及自动化技术还可以用于变电站自动化运行。在变电站建设中,通过计算机技术,将集成化向二次开发状态转变,信息的传输是通过电力信息光缆来实现的,这样便使统计记录及运行管理都向自动化发展。上述过程中,利用变电站自动化技术还能实现对系统的运行状况进行实时管理及监督,当系统出现故障后能进行自诊断,这种特点对于客户比较人性化,对于电气企业,可以对客户提供更完善的电力供应服务,可以有效提高企业的经济收益。
2.4在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用
化工厂在生产过程中,要想实现对生产进行实时的监督和监控,必须利用电气工程及自动化技术,这样可以清楚地监测生产过程和线路,并可以完全控制远在现场的传输路线、仪表甚至工程师站。这些相较于传统的电气监测系统有很大的进步。
3、电气工程及其自动化发展趋势
3.1科研人员和操作人员的综合素质不断提高
近年来,在电气工程及其自动化的发展过程中,相关的科研人员以及操作人员在其中发挥着十分重要的作用,他们作为自动化技术的操作者以及研发者,可以直接影响电气工程及其自动化的发展进程以及应用范围。因此,为了使电气工程及其自动化更好的发展,我们就应该重视对科研人员综合素质培养,并鼓励他们不断创新自动化技术,从而使我国电气工程及其自动化的市场竞争力不断提升。
3.2建立电气工程及其自动化的统一独立平台
当前,由于企业类型的不同,就使得我国的电气工程及其自动化技术存在些许差异,并且各大企业之间缺乏联系,都采用自主研发的方式进行科研活动,因此,导致企业的经济成本不断增加,对于企业持续、稳定的发展具有一定的不利影响。为此,企业内部的科研人员就应该突破科研环境的限制,加强各大企业之间的联系,从而制定科学、合理的电气工程及其自动化方案。从而确立研发目标。
3.3建立电气工程及其自踊技术的网络系统及系统结构
为了进一步确保各大企业之间交流信息的安全性以及准确性,我们就需要建立电气工程及其自动化技术的网络系统及系统结构,以此来不断优化资源配置。要想全面提高电气工程及其自动化系统的运行稳定性,就需要使其自动化系统通用化,以此来实现企业内部信息资源的共享。
结束语
随着我国国民经济的飞速发展和科技实力的不断增强,各行各业的建设都取得了非凡的成绩,电气工程及其自动化在国民经济建设中也发挥着越来越重要的作用,其在工业领域的基础性和重要性地位也逐渐根深蒂固。电气工程自动化及其相关技术的发展程度也逐渐成为衡量一个国家综合国力的重要指标之一。
【参考文献】:
关键词:钢铁厂;综合自动化;微机保护;数据库;
中图分类号: U224 文献标识码: A 文章编号:
一、前言
近几年,我国对变电站综合自动化系统进行了深入探讨和研究,此技术得到了很大程度提高,同时,体系结构也进行了深入的改进。然而,为了实现既定的综合自动化目标,要求自动化系统必须要满足相应的要求,并在此基础上,创新思考,采用新技术和方法,增加设备功能,并使其满足钢铁厂供配电长期发展的要求。
二、我国钢铁企业供配电综合自动化系统的发展过程
近几年,随着我国经济和社会的快速发展,电力是企业生产和进行各种经验活动不可缺少的一部分,发挥着非常重要的作用。特别是对大型企业的影响非常大,例如:钢铁厂。都对供配电的可靠性要求越来越高。供电不但要满足生产需求,同时还要运行可靠、安全,所以,就出现了配电综合自动化,也是在工矿企业中刚起步的,和变电站综合自动化比较来说起步比较晚,再加上工矿企业变电站和电力系统变电站有着很大的区别,但是,如果还要沿用电力系统变电站综合自动化系统的思想,很有可能会产生负面影响。
三、钢铁厂供配电的特点
(一)用电负荷比较集中且密度偏大
现如今,在钢铁厂的设备较多,而且,这些设备都需要有电能提供电耗能能,可以说是高耗能行业,在进入二十一世纪后,我国钢铁工业耗能占全国总耗能的十分之一,用电量是总电量的10%左右,然而,我国钢铁企业能源成本达到生产总成本的25―30%,而电能成本是总生产成本的10%。
从全国范围来看,我国钢铁行业发展比较快,目前,已经有很多个大型钢铁厂都进行扩容改造,但是,并没有对供配电系统进行改造,所以,导致主变压器负载率迅速增加,很多电气设备都处在极限运行状态,从而使电气设备的负荷增大,出现故障频率也会增大。
(二)用电设备多数都是高电压、高功率
现如今,钢铁厂为满足生产需求,因此,会有很多种类的电气设备,主要包含普通照明、空调等电气设备,同时,也有较大功率电动机,例如:电炉、制氧机等,由此看来,供电电压的等级较多。所以,我们应该根据不同要求的,选择最适合的微机保护装置。在实际生产过程中,相关的维修人员维护管理量偏大,然而,我们主要目的是为了降低生产成本增大效益,目前,只有凭借综合自动化系统来进行监控,这样一来,能够辅助点检人员工作,只有这样,才能真正管理好供配电系统。
(三)用电设备安全系数偏高
用电设备包含有大多数的高精度、连续性的生产负荷,例如:高炉、轧机等在失电的状态下就有可能会造成很大的经济损失。比如:某一轧钢厂突然发生电压骤降,可能会导致全厂停电10个多小时,可能会导致企业损失上千万。
(四)和其它设备的联系较多
供配电系统必须要向能源系统传输相应的电能消耗数据,从而准确、快速统计钢能耗数据,同时结合相应的数据信息分析得出结果,有利于进一步调整生产工作计划。
四、我国宝钢工程供配电综合自动化系统的实施
此系统设计成“无人值班”系统,主要有两部分组成,其结构主要是分成分布式的,同时还设有监控层后天监控系统、测量系统、控制装置等。其中监控系统利用的是双网双机冗余配置。而且变电所各个微机保护单位都是相互独立,互相不影响的,监控系统控制其功能的发挥,当内部系统中的任一元器件出现故障,都不会影响到间隔层设备的运行,不会产生误动作。
五、展望
近几年,尽管智能化开关、对一次设备在线状态监测技术都逐渐趋于成熟,而且,计算机网络技术也得到了广泛的应用,今后将会出现数字化的变电站系统。这种变电站系统根据物理结构可以分成两大类,智能化设备与网络化设备。网络系统成为数字变电站自动化系统的主要命脉,其中系统的可用性主要由可靠性和信息传输的速度来决定的。这是因为数字化的信息采样、执行控制命令都是需要由很多歌CPU共同实现的,因此,怎样控制采样同步与命令传输是一个非常复杂的工程。要想解决此问题的前提条件就是看网络是否具有适应性。
六、结束语
总体来说,近几年,随着我国经济和社会的飞速发展,使得电力系统的规模逐步在扩大,而且现代化水平越来越高。在上世纪70年代,世界上各个发达国家对变电站综合自动化进行了深入研究。从当前的发展状况来看,此技术发展较为迅速,开始进入了推广与应用的阶段,受到社会各界的高度关注。然而,为了实现既定的综合自动化目标,要求自动化系统必须要满足相应的要求,并在此基础上,创新思考,采用新技术和方法,增加设备功能,并使其满足钢铁厂供配电长期发展的要求。本文主要以宝钢供配电自动化工程为例,主要对其配电综合自动化系统的构成、结构、设计原理等内容进行了深入探讨与分析,同时对今后的发展进行了展望,这样一来,为以后的钢铁等大型企业的供配电综合自动化系统设计提供了科学依据。
参考文献:
[1]李全,沈齐.EMS在马钢新区电力系统中的应用和效果[J].冶金动力,2010(5).
关键词:教学改革;铁路特色专业;电气工程及其自动化
作者简介:苏宏升(1969-),男,甘肃靖远人,兰州交通大学自动化与电气工程学院电气工程系副主任,教授;董海鹰(1966-),男,陕西临潼人,兰州交通大学自动化与电气工程学院副院长,教授。(甘肃 兰州 730070)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)33-0027-03
一、历史沿革
兰州交通大学电气工程及其自动化专业的前身是1958年由姜嘉猷教授等一批电机工程专家组建的电力机车专业和1959年组建的电力机车供电专业。1999年,学校根据国家新的本科专业目录,设立了电气工程及其自动化本科专业,并于同年开始招生。2000年,该专业被教育部列入国家管理的专业点名单,并于2004年获得了财政部的中央与地方共建高校专项资金资助。[1]
电气工程及其自动化专业自成立以来,沿袭兰州交通大学(兰州铁道学院)多年优良的办学传统,本着服务铁路和面向地方电力系统领域进行人才培养的原则,已为国家培养了1000多名铁道电气化工程领域的专业技术人才,为国家建设,特别是西部铁路建设作出了重要贡献。
二、专业定位
随着高等教育教学改革的发展,我国高校高等教育已从精英教育时期转变为大众化教育时期,而大众化教育所面临的最大问题是毕业生的就业分配问题。严峻的就业形势已经演变成一个备受关注的社会问题,而这仅仅通过提升教学质量,狠抓教学水平的努力是难以办到的。因此必须从社会分析做起,正确定位,找好高校人才培养和社会需求的结合点,做好高等教育的专业教学改革,完成高校肩负的三项主要职能:人才培养、科研转化和服务社会。
电气工程及其自动化专业是我国工科院校普遍设立的一个专业,专业规模相对庞大,就业竞争异常激烈。如前所述,兰州交通大学如何能够培养出适应时代需求的学生,在当前诸多高校中占有一席之地,是关系到该专业生存发展的重要问题。为此,兰州交通大学电气工程系在对当前该专业深入分析的基础上,结合原铁路院校类特色,进行了大胆的尝试和改革,即将兰州交通大学电气工程及其自动化专业定位于铁路特色专业,在原电气工程及其自动化专业原有方向的基础上设立了电气化铁道牵引供电和接触网工程两个特色专业方向,一方面拓展了学生的就业渠道,进一步明确了教学目标,另一方面兼顾了学生的学习兴趣。经过两年的专业尝试,证明电气工程系将电气工程及其自动化专业定位于铁路特色专业的实践是完全正确的,出现了毕业生供不应求的局面,不少人已在本职岗位上取得了良好成绩,深受用人单位欢迎。
三、特色专业方向的设立
教育部《普通高等学校专业设置的规定》明确规定:“普通高等学校根据社会特殊需要及自身优势和特点,可在完成基础课教学后,在现设专业范围内自主审定专业方向”。在此规则指导下,兰州交通大学电气工程系开展了在电气工程及其自动化专业下设立特色专业方向的探讨和研究工作。
1.电气专业宽口径下的问题分析
纵观当前电气工程及其自动化专业的状况,所存在的问题主要表现在:一是人才培养目标不够明确。部分高校沿袭着我国高等教育中重理论、轻知识传授的教育理念,忽略了人自身的教育,又缺乏明确的专业定位,导致培养目标过大而无法适应时代需求,也不能适应社会对人才的多层次需求。二是人才培养模式落后,缺乏创新。教学以具体专业为导向,将相应的专业知识灌输给学生,较少考虑学生是否能将所学知识完全消化,是否形成了合理的知识结构,是否能够运用这些专业知识解决实际问题。随着信息技术的高速发展,技术专业化日益突出,培养更加专业的电气方面人才是社会发展的必然。
2.铁路特色专业方向建立的可行性和必然性
我国能源资源分布的不均衡以及越来越多的外出务工人员,决定了我国铁路交通运输在未来国民经济发展中仍将占据十分重要的地位,而铁路电力牵引相比其他牵引方式在高速、重载、环保等方面具有很大的优越性,因而是未来铁路交通运输行业主要发展的牵引模式。“九五”后期,随着一批时速超过200km的客货共线铁路和200~350km的客运专线铁路的建成,我国铁路进入高速发展期,加上这些铁路多采用信息技术控制和管理,客观上决定了对铁路牵引供电专业的更高要求:要求电气专业对铁道知识有深入的理解和掌握;要求作为铁路自动化、现代化和科技化代表的牵引供电系统要从可靠性到先进性满足高速铁路建设的要求;要求现代的电力牵引供电要向专业化、科技化和信息化的方向发展。
目前我国铁路建设掀起了新一轮,且正在向新疆、等边远地区渗透,而这些铁路建设的特点是高起点和高标准,急需大量掌握现代科学知识的铁路供电和接触网方面的人才,从事与牵引变电所与接触网有关的运营维护工作,确保大动脉的安全畅通。另外,由于兰州交通大学电气专业培养目标不够明朗或培养计划满足不了高速铁路发展的要求,致使人才培养与社会需求脱节,毕业生就业困难。
根据我们在乌鲁木齐、呼和浩特、哈尔滨、武汉、郑州、兰州等铁路局和青藏铁路公司,以及南车、北车等铁路机车车辆制造企业的调查而得出的结论来看,这些企业每年对牵引供电专业毕业生的人才需求是学校能够提供的三分之一,缺口达一半以上,而且这些铁路企业对牵引供电的人才需求还将继续增长。
一方面是宽口径下电气专业学生由于技能欠缺和诸多高校学生人数日益增多带来的就业压力;另一方面是铁路牵引供电专业的人才匮乏,出现了多家用人单位提前到学校争抢人才而无法满足人才需求的局面。鉴于此,根据兰州交通大学原铁路类院校特色,兰州交通大学电气工程系决定在电气工程及其自动化专业下开辟牵引供电专业方向。同时,考虑到接触网是电力牵引必不可少的载体,与运营维护工作往往纠结在一起,密不可分,因此又设立了接触网工程方向。这样和原来的电力系统自动化专业方向一起,兰州交通大学电气工程及其自动化专业共有三个专业方向,即两个铁路特色专业方向和一个传统专业方向,较好地满足了用人单位的需求,也给学生提供了更多的选择空间。
四、铁路特色专业方向改革的具体措施
电气工程系铁路特色专业方向一经确定就成为兰州交通大学的一个重要专业方向,这也是甘肃省乃至西北地区唯一的一个有该方向的本科院校。为了满足铁路特色专业方向(即铁道供电和接触网方向)的教学要求,院系两级在人才培养模式、课程设置、教材选取和平台建设等方面成立了专门的课题研究小组,并得到了学校的大力资助。
1.教学计划的修订和课程设置的完善
电气工程系原有的教学计划和大纲是针对电气工程及其自动化本科专业而设置的,具有课程门类比较齐全,覆盖面广的特点。缺点是缺乏特色,定向模糊,培养目标不清晰,导致毕业生就业困难。为了能和铁路特色专业培养目标相匹配,必须对现有的教学计划进行调整,使之既能符合电气工程及其自动化专业的培养计划,又能体现铁路特色供电专业的培养目标。为此,研究小组认为:新教学计划的制定应该体现知识的完整性和连贯性;充分反映本课程方向的新技术和发展前景;删减就繁,除旧布新,突出重点;理论联系实际,注重实践能力的培养。正是基于这样的原则,结合大纲对原教学计划从公共基础课程教学平台、专业基础课程教学平台、专业课程教学平台以及工程实践能力教学平台四个方面进行了修订。[2]
(1)公共基础课程教学平台的修订。除执行全校公共基础课程体系外,学院还构建了由14门课程组成的计算机应用能力平台:“程序设计基础”、“数据结构”、“离散数学”、“微机原理”、“单片机原理及系统设计”、“数值计算与MATLAB方法”、“嵌入式系统设计”、“计算机导论”、“DSP技术及应用”、“数字信号处理”、“软件开发技术基础”、“数据库技术及应用”、“Web技术及应用”、“计算机网络”,为学生今后的发展奠定了基础。
鉴于铁路特色专业方向对数学有较高的要求,因此在修订计划时增加了工程数学教学方面的内容,包括“数学物理方程”、“矢量分析与场论”、“概率与数理统计”、“复变函数与积分变换”课程,为学生专业方向课程的学习中打下厚实的基础。
这样学生既能在大电类基础课程教学平台的宽口径下学习,又能掌握特色专业方向课的基础课教学内容,为以后分专业方向学习奠定了坚实的基础。
(2)专业基础课程教学平台的修订。电气工程及其自动化专业基础课程教学平台包括“电路分析”、“电路实验”、“电子技术”、“电子技术实验”、“工程电磁场”、“自动控制原理”、“电机学”、“电气工程导论”、“电力系统分析”、“电力系统通信与网络技术”10门课程,与公共基础课程共同构成大电类基础课程教学大平台。
由于接触网专业对机械和力学知识有较严格的要求,因此在专业基础平台中增加了“机械设计基础”和“工程力学”课程,丰富了学生的专业知识面,也为以后学好接触网专业方向奠定了基础。
(3)专业课程教学平台的修订。电气工程及其自动化专业课程教学平台主要涉及“高电压技术”、“电力电子技术”、“电力系统继电保护原理”、“电气测试技术”、“电器控制与可编程控制器”、“电力系统自动化”、“专业英语阅读与写作”、“电气设备状态监测与故障诊断”、“配电网络自动化”等课程,与毕业设计、课程设计一起构建专业技能获取平台。
专业课程教学平台的修订对确保铁路特色专业方向成功至关重要,因此做了较大的调整。针对电气化铁道牵引供电专业方向,增加了“电气化铁道供电系统与设计”、“电气化铁道供电系统及装备”、“城市轨道交通供电系统”、“牵引供电所设计与施工”课程以及这些课的课程设计。针对接触网工程专业方向,增加了“接触网工程与设计”、“接触网规程与规则”、“接触网施工”、“接触网检测”以及“接触网工程与设计课程设计”。上述两个特色方向除必修课外,均有9个学分的选修课。表1是调整后电气工程及其自动化铁路特色专业方向课程教学计划。
(4)工程实践能力教学平台的修订。工程实践能力教学平台的调整主要基于两方面:一是调整工程实践平台本身的实训内容,如认识实习由参观刘家峡水电站改为参观兰州铁路局供电段兰东牵引变电所,生产实习由原来的兰州电机厂实习改为兰州铁路局职工培训站陇西分站接触网实训基地实习。二是开辟新的实训内容或实训基地,如增加了有关牵引供电系统和接触网专业方向的零部件拆装实习,以及开辟了兰州铁路局供电段电调中心实习基地。此外,学院还定期聘请各大铁路局、设计院、中铁电气化公司、青藏铁路公司等现场专业人员来学院任课或作报告,使得学生们不出校门就能学习到现场的知识。
2.师资队伍建设的研究
电气工程及其自动化专业铁路特色专业方向是一个崭新的方向,师资力量的配备直接影响到专业建设的成败。在优化师资配置资源的基础上,必须加大师资培训,提高教师的专业水平。具体措施:一是安排教师到相关院校进行实习培训,加强学习交流。如2008年安排张廷荣、李红两位青年教师去华东交通大学学习,安排李亚宁教师去铁道部第一设计院学习,2009年安排张廷荣、李红去铁道部第一设计院兰州分院学习,2010年安排闵永智教师去西南交通大学学习,提高了教师的理论水平。除了每年安排相关教师进修实习外,学院还着力出台了“1+2”研修计划和“1+1”帮带计划。二是鼓励教师利用暑、寒期到工厂或铁路建设现场实地考察,与现场工人、技师交流学习,做到真正实践学习。三是在院内积极开展铁路特色专业方向方面的科研工作,加大对科研方面的投入。通过承担和参与科研项目,提高教师发现和解决工程实际问题的能力,丰富教师的工程实践经验。四是强化教师专业队伍,引进高水平人才,要特别加强从企业引进具有较高学术水平和丰富工程实践经验的高级专业技术人才,提高师资队伍的整体工程实践能力和水平。
3.实验室建设和实习基地的建立
实验是教学的重要环节,相应的实验室建设对于专业发展尤为重要。铁道电力牵引供电系统和接触网专业方向建立之前,我们就对实验室建设进行了大量的考察和论证工作,一经专业方向确立就开始了实验室建设工作。由于铁路特色专业方向的特殊性和庞大性,所需建设资金缺口较大,研究如何利用有限的资金完成有代表性的实验设备从而完成实验室建设,满足日常教学需求,帮助学生理解和接受所学专业知识提高学生学习主动性异常重要。学校采取了以自我建设为主的方式,同时加强外来资金的引入。一方面,学校利用日元贷款大力建设铁路特色专业方向实验室,先期建成电气化铁道供电系统模型实验室,包括一个电力系统沙盘及一个牵引供电系统沙盘;全部偿、半补偿及接触网简单悬挂模型;断路器、隔开关、互感器、避雷器等牵引变电所电力设备模型;AT、BT及接触网直供方式下的挂板模型;牵引所二次回路、直流操作电源的挂板模型,满足铁路特色专业方向学生学习的基本需求。另一方面,利用财政部与地方共建实验室和特色办学机会,争取国家财政支持。通过各方积极努力,获得财政部数百万元建设基金,建立了远动及综合自动化实验室。最后利用现有的实验设备,学校投入配套资金进行二次开发,展开对遥测、遥信和遥控系统的深入研究,完善实验室设备和技术。[3]
关于实习基地的建设问题,接触网专业方向要求学生必须通过相应的安全规程测试,合格后方能上岗,其特殊性决定了实习的重要性。利用现有条件和依托相关企业单位建设新的实习基地是我们必须思考的问题。学校利用兰州铁路局职工培训站接触网实习基地的优势,在实习阶段将学生送到接触网实习基地进行接触网零部件拆装练习,并设法考取上岗证。另外,和企业积极联合,建立新的实习基地。如与兰州铁路局兰东供电段达成就业实习协议,给学生一个熟悉和实习的机会,做到理论和实践相结合。
4.教学方式多样化,注重学生能力培养
为了增加学生的学习兴趣,电气工程及其自动化专业铁路特色专业方向的课程从内容到形式上都进行了不断地尝试,目的是寻求利于学生学习和能力提高的最佳结合点。
教学内容上不再采取单纯的灌输式教学,而是丰富教学内容。首先在教材的选取上采用“三位一体”的教材,再经过大量的比对,选取最好、最先进的教材。对不恰当的教材经过教师和专业技术人员的共同努力进行修正;课堂采取不同的教学方法,利用多媒体课件教学,一方面从交流单位引进录像,另一方面根据需要去现场实地制作教学录像,提高了学生的学习兴趣。
课堂教学注重能力培养。为了提高学生能力,充分发挥学生的学习主动性,一些课程采取了教师讲授、学生参与的方式。例如,对于轨道交通概论,任课教师讲完部分课件后,布置学生课后通过资料查取完成一定任务,并让学生们课堂讲解。由于学生查阅的知识多种多样,不仅丰富了学生的视野,而且教师在其中也可以学到不少知识,共同受益。提高了学生的学习主动性、自学能力。
五、铁路特色专业方向取得的实效
兰州交通大学电气工程及其自动化专业铁路特色专业方向一经开始就显示了极其强大的生命力和发展潜力。在校内受到领导和广大教师的支持,为学生提供了一个新的就业机会和选择。经过两年的建设和发展,得到了铁路局、设计院、中铁电气化局、中铁建和机车车辆制造企业的认可和好评。目前除部分毕业生考取研究生外,大部分学生已走上工作岗位,总体呈现出供不应求的局面。在最近连续三届的毕业生就业分配中,无1人待业。在最近连续两年的高考中,报考该专业学习的学生数量大大增加。该专业与铁路信号、机车控制两个专业配套,构造了“三位一体”的学科优势,填补了学科专业建设的空白。
六、结束语
自1999年电气工程及其自动化专业恢复招生以来,历经10年有余。在校、院两级领导的支持下,电气工程系教师孜孜不倦、呕心沥血,建立了国家特色专业和省级实验示范中心两个平台,设立了电气工程一级硕士学位授权点和一个工程硕士学位授权点,并吸引了大连交通大学、西南交通大学、华东交通大学、宁夏大学、兰州理工大学、兰州工业专科学校、河西学院、陇东学院、甘肃工业职业技术学院、酒泉工业职业技术学院、乌克兰克列门丘格国立大学和斯洛伐克马捷贝尔大学等院校教师来中心参观、学习,取得了令人瞩目的成绩。
参考文献:
[1]苏宏升.电气工程及其自动化铁路特色专业建设的研究与实践[J].中国科教创新导刊,2011,(5):193-195.
关键词:电气自动化 数字技术 应用特点 创新途径
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)07-0250-01
随着当前信息科技的快速发展完善,数字技术逐渐成长成熟起来,成为当前各项事业的现代化进程中主要应用技术之一,为各个行业的发展皆起到了极大的推动作用。尤其是电气自动化对于数字技术的应用,数字技术不仅使电气自动化在更加完善的程度上得以实现,还推动了电气自动化的持续健康运行,是新时期电气自动化各项应用技术中最为关键的一项。本文通过对数字技术在电气自动化中应用的特点进行分析,谈论了推动其在电气自动化的应用中进行创新的途径,希望能够使数字技术在电气自动化中得到更好地应用。
1、数字技术应用于电气自动化的相关特点分析
新时期,电气自动化作为高新技术的产物获得了极大的发展,而数字技术则作为推动电气自动化实现的最为关键的技术,在电气自动化中提供着越来越多的服务。数字技术在电气自动化中的应用,不仅帮助电气自动化改进了操控系统,使得其自动化的区域更加便捷、实用,还极大地提升了电气自动化的各项工作的效率,为电气自动化的发展发挥着不可替代的作用。具体而言,数字技术应用于电气自动化主要有以下几个方面的特点:
首先,数字技术应用于电气自动化具备非常高的性价比。电气自动化对数字技术进行应用,能够使电气设备实现更为自主高效的运行以及自我检查和诊断。同时,数字技术的应用还可以通过提供充足的信息资料,来帮助电气实现更为强大的通信能力。而且,数字技术还具有较高的智能化特点,可以使电气在工作中实现高标准的统一规范的清晰运行,进而为电气的工作节省诸多的成本。
其次,数字技术应用于电气自动化具有极高的可靠性。数字技术的应用建立在计算机网络以及高端智能化的电气系统基础之上,能够使电气的工作减少对于传统设备的应用,进而推动电气操作的简便化以及高精确化。而且,数字技术还能够通过应用互感器以及光纤等,使电气工作实现更加有效的安全应用。
再者,数字技术应用于电气自动化还使得电气实现了强有力的可操作性。在应用于电气自动化工作的过程中,数字技术通过使用计算机技术的操作指令以及工作程序,能够使电气设备的操作实现高效自主的运行。而且,在电气操作自主进行时,设备还能够通过使用数字技术的丰富数据信息,而达到对于各种指令的准确判断以及辨析。
2、数字技术在电气自动化中进行应用的创新途径
电气自动化对于数字技术的应用还处于较为初级的阶段,虽然这种应用使得电气自动化实现了更加高性能的安全自主化运行,但其中存在的智能化程度低、应用标准失于统一等不足之处也是不容忽视的。因此,电气自动化相关人员必须采取措施推动数字技术的创新应用。本文下面就从几个方面谈论一下创新应用的途径:
2.1 完善数字技术的程序代码控制
数字技术应用于电气自动化主要是借助于计算机的指令、代码以及程序等功能,工作人员要想利用数字技术提高电气自动化运行的精确性与操作能力等,就应该努力地从完善数字技术的程序代码控制方面来实施。具体来讲,工作人员要完善程序代码控制,首先就需要将其检测完成之后的数据输入进电脑;然后,再在对开关、闸刀等进行设备设计确认时进行人工干预,使电气自动化系统达到最佳的完善状态;接下来,工作人员要对电气自动化相关设备进行功能预期的测试,一直到电气自动化工作能够实现预期功能,才最终对其下达计算机指令,使电气能够在自身系统运行的最佳状态达到对于指令、代码的应对,并执行程序代码所要求的各项操作。在这个过程中,数字技术的应用将会极大地推动电气自动化在程序代码环境下的优化操作,进而达到对于电气自动化运行精确度的提升。
2.2 使用虚端子推动数字技术创新
虚端子技术主要应用于变电站各项事件,它改进并完善了传统状态中的二次回路,不仅推动了回路工作的易理解以及简便化,还使得变电站的设计以及装置都实现了创新。所以,使用数字技术的虚端子技术进行变电站自动化操作是非常必要的。虚端子技术还可以应用于变电站设备之间信息的传输及交流,使变电站线路连接以及开关等得到全天候、全方位的远程控制。而且,虚端子技术的应用还能够在更加简便易行的状态中对变电站的各种信号进行管理,同时对变电站的运行环境进行有效测试,进而帮助变电站运行在更高程度上实现智能化。所以说,数字技术在电气自动化应用中的创新还可以通过虚端子技术的应用来实现。
2.3 运用智能终端的技术进行创新
数字技术应用于电气自动化还可以通过使用智能终端的技术进行创新,一方面,数字技术使用光纤来连接电气设备,可以通过智能终端技术实现对于数据信息的自动化收集以及控制。而且,智能终端技术应用两个设备进行配合的应用,其一用于远程控制、信号发送及保护电力中断,另外则用于跳闸保护,可以充分地提升电气自动化工作的安全性及可靠性。另一方面,终端智能技术还能够通过设备接口的标准化来帮助电气运行实现更高的运行质量,从而使电气自动化在更高程度上实现。
3、结语
数字技术应用于电气自动化是非常有益的,然而其具体的应用还存在着诸多不足,电气自动化相关人员一定要加大对于数字技术的应用及研究,努力推动其在电气自动化中实现创新应用,为电气自动化提供更多的助益。
参考文献
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[2]于泉海.工业电气自动化中数字技术的应用创新[J].中国新技术新产品,2012(09).
[3]张强.邹议工业电气自动化领域数字技术的应用与创新[J].科技资讯,2011(25).
关键词:电气自动化控制技术;要点;措施
中图分类号:F407文献标识码: A
引言
电气自动化控制技术成为实现工业现代化的重要标志以及现代科学技术核心,实现企业生产过程中的自动化管理,提升产品质量以及企业生产效率具有重要促进作用。
一、电气自动化控制技术概述
(一)电气自动化控制技术的特征
相比于目前现有的其它技术方法,电气自动化控制技术具有一些独有的特征,这也正是电气自动化控制技术与其它技术相互区别的地方,电气自动化控制技术的特征主要有以下几点:第一,电气自动化控制技术实际控制少,操做频率低,信息量少,但是最为突出的是电气自动化控制技术的准确性和快速性。第二,电气自动化控制技术能够具有快速的传输信号和反应速度,在短时间内就可以实现整个过程控制,同时还兼容远程操做模式。第三,电气自动化控制技术与传统控制系统相比,具有更短的控制时间,因此采用电气自动化控制技术能够实现的效率更高。第四,电气自动化控制技术最主要的特征是对于远程控制的实现和数据采集。
(二)系统控制原理
电气自动化控制技术系统具有非常多的特点,基于电气控制技术的特点,电气自动化控制技术系统要实现对发电机―变压器组等电气系统断路器的有效控制,电气自动化控制技术系统必须具有以下基本功能:发电机―变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作;发电机―变压器组、励磁变压器、高变保护控制;发电机励磁系统起励操作、灭磁操作、增减磁操作、稳定器投退、控制方式切换;开关自动、手动同期并网;高压电源监测和操作及切换装置的监视、启动、投退等;低压电源监视和操作及自动装置控制;高压变压器控制及操作;发电机组控制及操作;LPS、直流系统监视等等。电气自动化控制技术系统具有如此多的特点,给社会带来了许多的便利,实现了社会发展的稳定与进步和现代化生产效率的极大提高。
(四)系统功能的实现方式
电气自动化控制技术系统主要有集中监控、远程监控、现场总线监控三种设计方式。集中监控方式的特点是由一个处理器集中系统功能进行处理,优势是简单设计、防护要求交流较低、运行维护方便。由于处理器工作量过于繁重,导致处理速度较低,对全部电气设备进行监控将导致主机冗余降低、电缆数量增多,导致投资增多,更重要的是,长距离电缆干扰也会影响系统,隔离刀闸、断路器采用硬连接也容易产生辅助接点不到位、查找不方便等问题,增大了失误操作的几率。远程监控方式有着组态灵活和节省电缆、安装费用、材料以及可靠性高等优点,由于电气设备通讯量较大,而一些系统没有很好的诠释电气自动化控制技术系统的特点,最终,经过层层筛选电气自动化控制技术系统的设计理念最终形成。
二、电气自动化控制技术研究
针对电气自动化控制技术进行实际研究,主要根据电气自动化控制技术特征、技术作用、设计理念等方面进行实际研究,明确整个电气自动化控制技术在企业生产过程中的重要作用。
(一)电气自动化控制技术基本作用
(1)电气自动化控制系统自动控制
整个技术在企业生产过程中的使用,能够实现自动化控制方式进行实际控制。在具体运行过程中,选用分散式控制系统进行控制,实现系统的集中控制。当整个设备无法实际运行时,控制系统会检测故障问题,进行自动切断运行电源,保证设备运行安全性提升。这就需要一整套技术进行实际操作与控制,实现控制过程完整性,提升生产效率性。
(2)电气自动化控制技术具有保护作用
电气设备在企业实际生产过程中,会存在相应故障发生的可能性。如电路实际运行电流超过电路最大限制,会导致系统运行出现问题,致使故障发生。这就需要安全措施进行保护,实现具体问题应对策略制定,实现自动化控制技术对设备运行问题进行解决。同时需要针对系统实际运行过程中,出现的具体问题进行实际分析,通过电气自动化控制系统自动控制进行实际调整或者更换,保证电气系统运行安全。
(3)电气自动化控制技术监督功能
电气自动化控制技术在实际使用中,内部电流无法用肉眼观察。并且系统实际运行过程中内部是否有电流通过也不能够通过肉眼观察,需要进行实际信号以及指示灯的设定。在整个监督系统下,进行电气自动化控制系统下指示灯的设计,能够实现故障问题及时预警。同时,应该严格管理与控制电气自动化控制系统设备安全性,控制故障发生。这样系统设计,能够有效减少设备故障发生频率,利用电气设备维护质量问题实现效率的提升。
(4)电气自动化控制技术测量功能
保证企业生产质量以及实现高效生产,需要对于设备整个运行过程进行实时监控,保证设备运行安全性,随时对设备进行实际观察,检查运行过程中可能出现的问题。电气自动化控制技术的使用,能够及时通过相应数据测量参数分析具体故障原因,并制定良好的控制方式,实现设备运行稳定性的提升。
(二)电气自动化控制技术设计理念
电气自动化控制技术具体设计方式分为三种,分别为集中控制、远程控制以及现场总线控制方式。
(1)集中控制
集中控制是整个自动化控制系统当中的重要方式,其在实际控制过程中,主要优点:处理过程中由中央处理机进行集中处理,实际设计过程相对简单,并且具体保护措施设定过程中要求较低,设备运行以及维护过程相对便捷;主要弊端:由于所有信息处理过程由中央控制系统进行集中处理,处理器工作量巨大,导致处理器运行压力增加,导致处理速度缓慢,生产投资加大。同时,在进行长距离电缆干扰也会影响系统安全性,错误操作机率提升。
(2)远程控制
远程控制系统在电气自动化控制技术当中有所应用,优点:远程控制实际组态灵活,并且节省电缆,节约成本,并且在实际使用过程中具有材料靠抗性较高等特点。弊端:由于远程控制电气设备实际通讯量较大,使得现场总线实际使用过程中处理速度缓慢。远程控制系统在设定过程中只能够满足电气设备系统需求,不能够在大型电气自动化系统当中进行实际应用,导致应用范围降低。
(3)现场总线控制
以太网技术以及现场总线技术的应用,对于电气设备的发展具有重要意义,实现智能化电气自动化设备可持续发展。现场总线控制方式能够针对电气设备当中具体问题进行实际分析,实现现场总线设备有效控制,其在实际应用当中具备以上控制方式的所有优点。并且节省变速器、隔离设备以及I/O卡件等等。并且职能设备在实际安装当中具有较好效果,实现安装与维护工作量成本较低。由于整个系统各项功能装置具备安全性,不会出现设备运行与信息处理过程中设备瘫痪状态出现,实现电气自动化控制技术的有效发展。
三、电气自动化控制技术的发展
其实,电气自动化控制技术发展的历史也比较久远,早在20世纪50年代,电机电力技术产品应运而生,第一次产生了自动化这个名词,于是电气自动化技术就从无到有,随着信息技术的发展,网络技术的发展,电子技术、智能控制技术等都得到快速发展,因此,电气自动化技术也适应社会经济发展的时代的要求,得到快速发展,且逐渐成熟至今。同时,为了适应社会发展的需求,主要院校开始建立了电气自动化专业,并培养了一批优秀的技术人员,随着电气自动化技术应用越来越广泛,在企业、医学、交通、航空等各方面都得到广泛应用与发展,这样一来着通的高等院校、职业技术学院、大专院校等都建立了自动化控制技术专业。可以这样说,电气自动化控制技术在我国经济发展过程中占据着越来越重要的作用。
在过去,由于技术的不成熟,人员水平也参差不齐,所以电气自动化控制技术的发展也走了一些弯路。但现在要吸取经验充分认识其发展的重要性,适应时展的步伐,结合信息技术与生产、工业等应用的特点,有目的的改进电气自动化控制技术,通过这些技术发展不断的总结经验,吸取教训,以使得此技术得到进一步的发展。
结语
综上所述,电气自动化技术的应用已经遍布各行各业,人们在享受该项技术带来的好处的同时,也在继续致力于技术的推陈出新,未来世界各国之间的竞争将会以技术为主导因素,我国只有保持先进技术的开发和应用,才能在世界市场上利于不败之地。
参考文献:
[1]王国祥.发电厂电气自动化控制技术中的关键问题探究[J].科技与创新,2014,16:26+30.