电气工程自动化技术综述(10篇)

电气工程自动化技术综述(10篇)

第一篇:电气自动化技术电气工程应用

摘要:

随着科技发展,电气自动化技术已经越来越趋向于成熟,在很多领域崭露头角,在电气工程中的地位尤其重要。文中介绍了电气自动化的监控技术特点,电气自动化技术在电气工程中的应用,以及电气自动化技术在电气工程未来的发展趋势。

关键词:

电气自动化;电气工程;发展趋势

目前世界各国大力发展电气自动化技术,电气自动化技术不仅在多个领域得到应用,而且能为一个国家的工业化进程提供质的飞跃。电气自动化技术是一门综合性技术,理论上涉及多方面的知识,给科研工作人员带来了挑战,但是其在电气工程中的应用展现出极大的优势,因此对电气自动化技术的研究将会更加深入。

1监控特点

对于生产中的各个环节,尤其是容易出现错误的环节应当随时监测,将其工作状态控制在正常范围。以往对于这种控制采用人力的方式,不仅浪费了大量的人力资源,给企业增加了很大的负担,还不能做到有效的监控,但是电气自动化技术的出现,让这一问题得以解决,电气自动化技术在监控方面表现卓越,已经渐渐成为监控方向的主旋律。电气自动化技术在监控方面表现出三个特点。(1)远程监控当被监控的工作环境比较恶劣,或者是工作内容比较危险,远程监控的优势就得以展现了。远程监控的操作人员可以距离被监控的工作场所很远,不实际进入工作场所中,在远方的计算机上进行操作就能完成监控任务,而且在工作场所中由机器代替了人力,一个监控人员就可以完成原来很多人的任务,同时监控很多场所的工作情况,这大大提升了工作效率,人力资源分配更加合理,对以后逐步形成无人化的工作环境奠定了基础。目前通讯设备发展迅猛,但是在通讯传输上有时仍不尽人意。远程控制的传输通过通讯设备,因此一旦通讯设备发生故障,或是传输速度过慢,都可能影响远程控制的效果,这也是目前远程控制的一大缺点。(2)集中控制在一项工作中存在很多的要求和功能,对它们进行一一监控是非常复杂的,而且效率低下,将它们集中到一个处理器上进行监控将会有效提高监控的效率,但是为了能够制作出各个维度的监控准则,并对它们进行实时监控,实际上给处理器带来了非常大的负担,内部的运算非常多,可能会降低速度,让整个过程非常缓慢。如果长时间运行,处理器可能还会发生故障,无法完成大量的监控工作,在维修的过程中可能浪费了大量的时间,甚至有可能影响正常的生产过程。(3)现场总线控制在现场总线控制被研制出来之前,人们比较倾向于使用隔离设备和端子柜进行监控,隔离设备和端子柜的价格比较昂贵,制作起来比较复杂,但是在实际应用过程中的效果并不理想。因为监控不同的对象所要求的标准是完全不同的,而隔离设备和端子柜往往一旦成型很难再改变模式,这就可能造成监控并不准确,而本身价格又比较昂贵,每次监控对象的改变就重新制作非常低效,且浪费金钱。现场总线控制有了一定的针对性,它根据被监控对象的不同采取了间隔设计的方式,即可以进行有效调节,各个部分的功能相对独立,可以针对研究对象的需要进行重新组装,但是价格并不昂贵。现场总线控制因其优点逐渐成为监控系统中重要选择之一。

2应用研究

通过对上述电气自动化技术的监控特点进行研究,可以发现电气自动化技术有其独特的优势。电气工程有多个环节,从生产开始每一步骤都决定了使用的质量,而在这个过程中所涉及的细节非常复杂,但是电气自动化技术所具备的优势正好可以有效解决电气工程中的问题。目前电气自动化技术在电气工程中的应用已经逐渐渗透到方方面面,下面介绍四个主要的应用研究。(1)发电厂发电厂中的工作繁琐且复杂,电气自动化技术的引入为其工作提高了效率、改进了方法。因为发电厂的工作环节比较多,因此要对其进行有效监控就要分成不同的部分,在每一个部分中设置控制单元和监督管理,这样在发电厂的运行过程中,相关工作人员在计算机屏上就能随时看到控制和监测的结果,一旦发生问题,可以及时作出调整,这一高效的运行系统叫做分散测控系统。在水电厂和火电厂中电气自动化技术都有非常重要的作用,其中在水电厂中,电气自动化技术主要提供了整个厂工作的效率,在很大程度上实现了自动化。在火电厂中,通过电气自动化技术的监控,操作技术人员对目前反映得到的数据进行收集、整理和分析,对于一些反常的数据进行提前研究,能够将一些问题提早发现,不至于影响火电厂的整体运营,降低了维护成本,同时这些数据含有大量的信息,通过对这些信息的提炼,可以摸索规律,为日后火电厂的发展和完善提供技术上的支持。(2)电网调度目前在电网的工作站中有很多操作设备,这些操作设备背后连接巨大的网络系统,工作人员通过计算机对各个操作设备上办理的业务进行监控以及调度,逐步形成了电网调度的自动化系统。这是电气自动化技术在电网调度中的重要应用,不仅有效提高了工作的效率,还能在这个过程中收集大量的数据,这些数据是之后进行改革和研究的重要依据。(3)变电站以往变电站的工作很繁琐,工作人员即使进行了培训也很难在工作中完全不出现错误,这些错误往往带来了不良的影响。人工工作的过程不仅缓慢,浪费了很多的人力,还无法保证正确性。电气自动化技术解决了上述的问题,将自动化技术带入变电站中,极大地简化了人们的工作,让很多内容由机器代替,保证正确性。在利用自动化技术帮助人们工作的过程中,还有效地收集了大量的信息,这些信息由技术人员采集和分析,可以将一些潜在的问题提前发现,避免出现更大的失误,保证了变电站的安全。而且逐步用机器代替人类进行繁重的工作,可以逐渐实现无人化的操作。当然为了真正实现无人化,还需要更多的尝试和努力,但是目前已经有了很好的基础。(4)配电系统目前在配电系统中,电气自动化的应用还处于初级阶段,但是已经投入了人力和物力进行相关方向的研究,相信在不久的将来在配电系统中能看见电气自动化技术的成熟应用。

3发展趋势

通过对电气工程中四个重要的方面进行研究,可以发现目前电气自动化技术已经在电气工程中担任非常重要的角色,而且电气自动化技术仍在高速的发展,不难想象未来电气工程中电气自动化技术将会渗透到方方面面,相信在未来的发展趋势中科学合理的网络发展体系是非常必要的。上述已经提及在远程控制中,其控制的效果一定程度上和通讯有关,因此电气自动化的未来发展方向将是科学而且全面的网络体系,不仅有利于电气自动化技术自身的发展,让计算机之间的交流更加畅通,还能提高综合管理。因此建立科学合理的网络体系是非常必要的。

作者:靳紫阳 单位:山西农业大学信息学院

参考文献:

[1]朱尚林,乔荣耀.电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2014,(17):58.

[2]秦涛.电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J].城市建设理论研究,2014,(21):489.

[3]沈鉴.论电气自动化发展现状及趋势[J].中国新技术新产品,2012,15(12):156-157.

[4]唐杰,牟佳媛.电气工程中自动化技术的运用[J].科技创新与应用,2013,(1):63.

[5]王伟.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,(36):24

第二篇:电气工程自动化施工技术要点

摘要:

电气工程及其自动化施工技术是电气工程项目建设当中极为重要的一环。通过自动化技术的应用能够有效提升电气工程的施工质量和施工效率。针对电气工程及其自动化施工技术进行了探讨。

关键词:

电气工程;自动化;施工技术;要点

0引言

随着科学技术的不断发展,在当前电气工程的施工当中,智能化以及自动化技术也开始广泛应用,并且受到了行业内的欢迎。智能化以及自动化技术的应用能够有效提高电气工程的施工质量和工作效率,从而为国民提供更加优质以及便利的生活。要进一步提高电气工程的施工质量,就需要根据自动化以及智能化发展的要求,不断地完善电气工程自动化施工技术的标准,从而进一步完善自动化技术在电器工程施工中的应用,充分体现出自动化技术的优势。

1电气工程及其自动化技术的含义

从当前我国电器工程及其自动化技术的发展以及应用现状来看,可以将电气工程及其自动化技术分为两种,分别是国家维修技术以及管理控制一体化技术。其中管理控制一体化技术指的就是依靠信息和数据处理一体化技术的集成,从而来实现管理控制的一体化。而国家维修技术则是需要针对电气工程实际运行的状态进行监督和预测,以此来确保电气工程施工的正常进行,提高施工工作效率和质量的同时也能够保障整个电气工程的安全性和稳定性。

2我国电气工程及其自动化技术的发展现状

随着科学技术的不断发展,我国电气工程及其自动化施工技术已经有了长足的发展,并且为我国工业化的发展提供帮助,加快我国社会经济的建设。同时,需要注意的是,电气工程及其自动化施工技术不仅仅是应用在传统的工业建设当中,同时对于我国商业社会的发展也有着巨大作用。这是因为通过电气工程及其自动化施工技术能够帮助建立商业现场的总线控制系统,通过系统与智能设备的连接,能够有效实现信息数据的管理控制一体化,从而加快商业传播的速度,节约商业社会的运行成本,为企业取得更大的经济效益。

3电气工程及其自动化施工技术的应用

3.1施工前准备

施工人员需要对于整个工程的设计图纸以及施工方案有详细的了解,然后再根据工程的实际情况来进行自动化施工技术的应用,这样才能有效提高施工的效率,同时还能够保障施工的质量。同时,施工人员在进行施工前,需要从施工角度来审视整个设计图纸以及施工方案,如果发现任何问题就需要对其进行完善和改进,这样才能确保工程的施工质量。

3.2注重主体施工环节所应用的施工技术

3.2.1确保材料的标准化

在进行施工之前,一定要对施工过程中所可能应用到的材料进行严密的检查,确保每一项用料的标准都能够符合电气工程施工的标准,这样才能更好地保障电气工程的施工质量。如在电气工程施工当中经常会要使用到PVC管,而使用的PVC管必须要保障是中型以上的管材,同时要想进一步提升工程的施工质量就必须要使用重型管材。另外,电气工程无论是在施工还是使用过程当中都很容易引发火灾的发生。因此,施工中所使用到的材料,如管材一定要是阻燃型。

3.2.2降低对建筑工程主体结构的破坏

在电气工程及其自动化施工技术的使用过程中一定要尽可能降低对建筑工程主体结构的破坏,要注重保护钢筋保护层的厚度,这样才能确保建筑工程的质量以及安全性,从而为国民的生活与生产创造更加良好的环境。

3.2.3注重连接的可靠性

在电气工程的施工过程中,难免会涉及到不同管线之间以及管线与接线盒之间的连接。在施工过程中一定要保证这些连接的可靠性和紧密性,并且还要做好预防堵塞的措施,只有这样才能提高电气工程施工的质量。

3.2.4开关与插座的设置

在电气工程施工建设当中,还需要注重开关和插座的设置。通过开关和插座能够提高电气工程的安全性,让国民在日常生活中可以更好地使用。

3.3安装与调试阶段的施工技术

在电气工程的施工当中,安装与调试阶段是最后的收尾阶段,因此一定要注重该阶段的自动化施工技术的应用,只有这样才能保障整个电气工程的安全性和稳定性,提高电气工程的施工质量。一般情况下,在安装与调试阶段需要注重配电箱、接线盒等设备的施工技术,要保障所有的布线的整齐,这样才能避免因为布线而出现的安全隐患。另外,如果是在工业厂房以及民用建筑中进行电气工程施工,那么还需要注重消防系统的安装与施工,以此来应对建筑在未来适用中可能发生的火灾情况。

4电气工程及其自动化施工技术未来的发展趋势

4.1高频发展趋势

从当前电气工程及其自动化施工技术的发展情况来看,越来越向着高频率发展。而高频率发展也是当前科学技术发展之下的要求及趋势。众所周知,对于任何一个国家来说,工业都是支持国家经济以及科学技术发展的中流砥柱。自从20世纪以来,人类社会工业化程度的不断提升,也使得自动化技术有了长足的进步,同时社会的建设对于自动化技术的要求也越来越高。在这样的情况下,传统的单频运转已经不能满足当前我国工业发展的要求,自动化技术需要向着高频发展变化。近几年来,我国的自动化技术也逐渐变得多样化和复杂化,同时在确保工作质量和效率的基础之上,也开始考虑对于生态自然环境的影响。因此,在未来自动化技术会向着高频和变频发展,这样才能更好地适应电气工程的施工建设及我国工业化社会的发展。

4.2与计算机技术的融合

进入21世纪以来,计算机信息技术得到了飞速的发展,人类社会已经迈入了信息时代。而在电气工程及其自动化施工技术的发展过程中,与计算机技术的融合是必不可少的。通过计算机技术的应用,能够进一步提高自动化技术的应用效率,同时也能够有效实现信息数据的管理控制一体化,从而促进自动化技术在电气工程中的应用。

5结语

电气工程及其自动化施工技术的应用对于当前我国工业化社会的发展以及现代科学技术的应有与改良有着巨大的帮助。因此,在电气工程施工时,一定要确保自动化施工技术的应用,确保电力工程的可靠性、安全性以及稳定性。同时,针对当前电气工程及其自动化施工技术的应用以及发展现状来看,在未来还有这巨大的提升空间,因此一定要进一步完善电气工程及其自动化施工技术的专业建设才能在未来充分发挥自动化技术的作用,为我国社会经济的发展提供帮助。

作者:何芳谨 单位:八步区水电工程机械施工队

参考文献:

[1]李金波.浅谈电气工程及其自动化的智能化技术应用[J].橡塑技术与装备,2015(22):50-51.

[2]沈琳.浅谈电气工程及其自动化施工技术[J].工程技术:引文版,2016(10).

[3]金波.浅议电气工程及其自动化施工技术[J].环球市场,2016(3):144.

[4]吴红奎,茹官湖.浅议电气工程及自动化技术的应用及发展[J].工程技术(全文版),2017(1).

[5]阳建龙,皮力,潘聪.浅谈电气工程及自动化技术的应用与发展分析[J].工程技术(文摘版),2016(8).

第三篇:电气工程电气自动化技术应用

摘要:

电气工程中的自动化技术及其应用,主要指采用具有检测和控制功能的装置,对电力系统进行调节、管理、监视等工作,确保电力系统的可靠、稳定和安全。随着我国现代化进程的不断推进,电气工程技术也得到飞速发展,同时对于这方面人才的需求也越来越大,对人才的要求也越来越高。本文对电气自动化的发展趋势及其控制系统的设计原则进行较为详细的分析,希望对从业人员及研发部门有所帮助。

关键词:

电气自动化;技术;电气工程;应用

近年来,随着我国经济实力的不断发展,电气自动化技术也迎来了新的春天,步入快速发展的阶段。电气自动化技术取得较为显著的成就,重点表现在电子、电气、机械及通信等领域。在科学技术就是生产力的今天,电气自动化已成为衡量我国经济发展指向标之一,它是我国高新技术中不可或缺的环节。电气工程自动化涉及很多知识,如机电技术、机电一体化和计算机网络技术等,但其最明显特点是软硬件结合和机电一体化。本文就电气自动化技术在电气工程中的应用进行较为详细的分析,希望对其今后发展有所帮助。

1电气自动化及电气工程的具体内涵

通常人们所说的电气自动化是电气工程及其自动化的简称,它涉及的方面很广,可以说各行各业都有应用,比如常用的电气开关,高端的航空航天技术都有涉及。毫不夸张地说,电气自动化已经融入人们生活的方方面面。它的发展极大提高了生产力,降低了工作人员的劳动强度,提升了人们的生活水平,增强了国民经济,是我国高新技术的重要组成部分。从事电气行业的人员,通常将电气工程称为EE,是其英文(ElectricalEngineering)的简写。不管在中国还是其他国家,电气工程都是科学研究领域一个热门新颖的学科。比如电子通信技术的大力发展,推动了计算机网络技术的快速发展,进而使人们的生活方式、工作环境等发生了巨大改变,可以说电气工程的发展能推动一个国家整体科技水平的发展。

2电气自动化和电气工程的设计原则及设计特点

2.1电气自动化技术应用的设计原则

电气自动化应用于电气工程上,其设计原则主要有以下几个方面:其一,要在产品及工艺上最大化满足电气自动化需求,尽可能使设计方案简洁、全面,保证其具有较好的稳定性、经济性及实用性。其二,电气自动化应用要求将机械与电气进行科学化融合,要处理好这两者间的关系。其三,电气自动化应用设计之初,应对其进行合理定位。电气自动化多应用于民用技术和航空航天技术中,对其工艺要求、结构复杂程度、制造成本等应进行科学预计、合理把控和有效定位。其四,科学合理的选用电器元件等对产品的稳定运行有很大帮助,所以要因地制宜,在不同设计中选择更优、更合理的电器元件。其五,除要注重产品性能外,还应关注其美观度,外观优美、性能良好的产品才能满足不同受众的需求。

2.2电气自动化的设计思想及特点

传统电气工程中,电气设备的制造基本上是将各个完全独立的配件进行融合组装,最终形成一个产品。用户使用的配电产品,总体来说是将各个配件简单连接,然后通过各个功能相互配合最终完成配电任务。随着科技的发展,微型计算机技术的引入最终形成了软硬件结合模式,这种模式的管理更具有人性化和智能化,提升了用户体验,更好满足用户需求。传统的电气设备和自动化是相对独立的,或者说是没有任何关联的,所以具体操作运行时必须要求各个设备的专门工作人员到工作现场,根据规定的标准信号、管理原则划分相关联的界面,再对其协调连接,而随着电气与自动化的科学融合,大大降低了劳动强度,提升了劳动效率。

3电气自动化在电气工程中的应用

3.1电网调度自动化的应用

电网调度自动化指将电网调度中心的大屏显示器、计算机网络应用、服务器、打印设备资料、工作站等进行有机组合,形成一个自动化系统。其主要功能有以下几个方面:首先,科学调度电网运行。根据电力市场的需求变化对电网运行进行实时采集、科学分析比对生产过程中的数据,做到合理调度、实时评估。其次,对电力负荷进行跟踪预测,对可能存在的问题或安全事故作出科学分析和处理。我国电网相对安全,而一旦出现故障,一般都表现为迅速性和复杂性,如不能及时处理,或处理不当,轻者或造成财产资本损失,严重者可能威胁人身安全。因此,要做到实时监测、科学分析,将危险和故障发生几率降到最低。

3.2电气自动化在发电厂分散测控系统中的应用

发电厂分散测控系统在实际应用中常采用分层分布式结构。主要由以太网、运行人员、工程师工作站、过程控制单元及高速数据通信网等组成。过程控制单元可以为直接性的生产运行过程单元,也可通过观察分析电气量、热电阻、开关量、热电偶、脉冲信号量等,完成数据分析、输出打印,实现其控制、保护等功能。

3.3电气自动化在变电站中的应用

电气自动化在变电站中的应用主要是将信息处理技术、自动控制技术及传输技术进行结合,然后由自动化、智能化工具替代人工作用,从而降低工人的劳动强度和工作风险,提高变电站的工作效率,提升员工的整体素质。所以总体来看,电气自动化在变电站中的应用是多层次、全方位的。电气自动化的特点主要有:微机化的应用增强了监视的智能化、图像化,自动化的引入降低了故障的发生率,实现了自动测量、远程监控、开关操作等方面的设计应用。

4电气自动化在电气工程中的优势及重要性

4.1电气自动化的在线监测体现

随着我国现代化进程的不断推进,变压器、短路器等设备应用越来越广泛,这些设备在使用过程中需要对关键参数进行实时跟踪监测,不仅要求反馈在线运行状态,同时也要对设备运行中所产生的参数进行分析与测评,及时发现隐患,将故障发生率降到最低,延长设备的使用寿命。

4.2电气自动化的智能化体现

通常来讲,电力系统中的一次设备和二次设备安装地点一般间隔几十米,个别根据使用要求,要相隔几百米,两者之间使用高强信号的电力电缆进行连接。因此,在对一次设备进行结构设计时,必须要考虑到二次设备的功能,如此可以最大化控制电缆,减少材料浪费,节约电力信号,降低资本投资。

5结语

总体而言,电气自动化在一定程度上可以衡量一个国家的经济发展水平,是国家工业发展的基础和原动力。随着现代化、全球化的不断发展,电气工程中的电气自动化也迅速发展,并被广泛应用于各领域中。在今后发展中应结合实际,开拓思路,不断创新,为我国电气事业做出贡献。

作者:杨国梁 单位:黑龙江完达山阳光乳业有限公司

参考文献:

[1]蔡宇航.电气自动化工程中的节能设计技术浅析[C]//2014年全国科技工作会议论文集.2014.

[2]唐杰,牟佳媛.电气工程中自动化技术的运用[J].科技创新与应用,2013,(01):63.

[3]王伟.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,(36):24.

[4]朱尚林,乔荣耀.电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2014,(17):58.

[5]沈鉴.论电气自动化发展现状及趋势[J].中国新技术新产品,2012,(12):109.

[6]刘惠彦.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创新与应用,2013,(18):125.

[7]张斌.电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势[J].科技创业家,2014,(06):59.

[8]蹇勇,张振.探讨发电厂汽机控制系统现状及发展趋势[J].电源技术应用,2013,(09):120.

[9]刘大朋.电气自动化技术的应用现状及发展趋势研究[J].南昌教育学院学报,2013,(10):26.

第四篇:电气工程自动化方向实践

摘要:

本科人才培养要以行业发展的实际为目标,针对现阶段我国电力行业中,最新电气工程自动化技术应用型人才十分缺乏的现状,怀化学院电气工程及其自动化专业创办智能变电站工程与技术特色专业方向,建立与产业发展相匹配的课程体系,实现创新型应用型本科人才培养,满足智能电网背景下电力企业的人才需求,更好地服务社会。

关键词:

应用型人才培养;特色方向;智能电网

中国高等教育的快速发展,各高校都在积极探索符合自身发展需求和办学实际的人才培养模式。国家出台各项政策支持学校建设特色专业学科以及建设特设专业方向,从而促进高校面向社会需求培养人才。因此,建设特色专业方向是专业建设过程中形成具有自己特色的培养模式和教学的必经途径。我院电气工程及其自动化专业根据地方性工科院校的特点,在培养模式的建立和实施过程的各个环节上探索出一套应用型高等工程技术人才培养的方法,创办智能变电站技术与工程特色专业方向,既满足学科研究和本科教学需要,适应高速电网智能化的发展,又解决了智能电网人才的短缺,为打造学科优势特色、创立专业品牌、培养创新能力强的高素质应用人才及电力行业建设服务。

一、电气工程及其自动化专业特色方向建设的必要

(一)电气工程及其自动化专业的人才培养现状

本科尤其是二本院校的人才培养更要以行业发展的实际出发,在今后及相当长的时期内,社会对电气工程自动化技术人才的需求量将一直呈上升趋势。在现阶段我国电力行业能够满足最新电气工程自动化技术的应用型人才是十分缺乏的。其主要原因在于我国现有电气工程及其自动化专业在人才培养模式上特色不明显,人才供给和需求错位,不能紧跟电气工程行业迅速发展的步伐,主要表现在三个方面。(1)中国现有的电气工程自动化本科专业人才培养目标过于强调人才的普遍适用性。(2)专业课程体系过于陈旧。很多老牌电气工程专业的课程体系多年没有更新过,新出现的本科院校课程体系也是参照老牌院校制定,不能满足专业理论知识内容和实践技术的不断更新。(3)知识结构不合理没有形成系统化。我们在人才培养的过程中要注重对电力系统发电、变电、输电、配电的整个生产过程以及运营模式的系统性的培养。

(二)智能电网发展的人才需求

我国的电网已进入全面建设“坚强智能电网”的时代。至2014年底,国家电网新建或改造智能变电站1500余座;从2015年起,将把我国现在已经投资运行的综合自动化变电站逐步改造为智能变电站,未来新建的变电站将全部建成智能变电站,这就意味着智能电网建设将成为中国电网未来十年发展的主要方向,由此,急需大量适应智能电网发展的应用型本科人才。目前,国内大部分高校没有开设智能电网和智能变电站这一技术领域上相应的专业,在各电力企业亦没有相应的人才沉淀,导致近几年智能电网人才成为电力行业最稀缺的人才。

二、建设特色方向培养目标的定位

建设智能变电站工程与技术特色方向符合国家科技部发展规划与教育部专业设置计划。自2010年到2015年国家教育部、国家科学技术部以及国家电网相应了智能电网、建设智能变电站的相关通知。2010年3月,教育部发出通知,智能电网作为事关国家核心竞争力的战略性新兴产业之一,在高等院校本科教育阶段要求设立相关专业;2015年3月,国家电网2015年智能电网建设意见,组织开展智能变电站建设,新建智能变电站1400座;组织开展用电信息采集系统建设,建成投运“三线一环”高速公路城际互联快充网络”。电气类本科专业培养方案和教学体系必须构建面向智能电网的本科人才培养体系,培养面向智能电网各环节的电气工程及其自动化领域的应用型高级工程技术人才。为此,怀化学院新建电气工程及其自动化专业培养目标定位为在原有电气工程教育课程结构的基础上,建设智能变电站工程与技术特色专业方向,建立与产业发展相匹配的课程体系,立足智能电网背景下电力企业的人才需求。

三、建设特色方向培养方案

我院的电气工程及其自动化专业培养方案立足于扎实的专业基础,根据怀化区域经济的发展、就业导向的趋势,结合电气行业应用的背景和特点,新建智能变电站技术与应用特色专业方向。

(一)注重专业基础知识和加强能力的培养

电气工程及其自动化专业通过专业的培养,必须具备较强的知识获取能力、这必然要求在专业技术基础类课程的知识教学和能力培养上必须严格要求,在电气专业实践能力的训练上必须充分,从而为能够在较大范围内发展奠定坚实的基础。我们在人才培养方案中设置多个专业发展方向,专业方向的选择可以相对较窄,形成自己的特色;但在基本应用能力上,培养符合电气专业宽口径、“复合型”的高级工程技术人才,增强就业适应能力,宽窄结合且适度。

(二)人才培养的针对性和培养模式的多样化

以社会需求和就业导向为宗旨强化人才培养的针对性,根据智能电网的飞速发展以及未来我国智能变电站的发展趋势,设置了智能变电站技术与工程应用和新能源等相应的专业课和专业方向选修课。在培养模式上除了专业基础课程的理论和实践教学,采用校企合作的方式,以特色方向+职业技能人才培养模式为指导,通过对学生进行基本技能、专业工作能力、创新能力和工程实践能力几个方面的有序训练,使学生的动手能力、创新能力、综合能力都有一个显著的提高,为社会培养出更多的合格电气行业的工程技术人才。

(三)课程体系建设的系统化

以电气工程应用能力培养为导向,优化课程结构,整合教学内容,以“理论应用”为主旨来构建本科课程体系和教学内容体系,培养学生应用理论解决实际问题的综合能力和实践能力。形成公共课、专业基础课、专业核心课程以及特色方向+职业技能模块课等完整的系统化的课程体系。保证专业基础课程的课时,优化专业核心课程,为特色方向科研院所、职业培训机构合作共同开发,培养学生工程应用能力,使学生既具有扎实的专业基础又能满足社会和就业的需求,并且,特色方向+职业技能模块课程跟随电气技术的发展、行业需求,课程不断更新。

(四)突出实践教学环节,系统构建专业素质拓展活动

培养学生实践能力、工程能力和综合应用能力是电气工程及其自动化专业实践教学的关键环节。改进实验教学内容,基础实验以课内实验为主,调整课时比例结构,减少重复性的验证性实验,增加基础类、专业类、智能变电站方向类综合实验项目,按层次和不同环节考虑实践教学内容,使学生从基础的理论应用到熟悉整个电力系统的生产过程以及运营模式;统筹规划,做好课外培养,开展专业素质拓展活动、学生社团活动、专业认知实习,职业技能校外培训,专业技能竞赛培训,专业体验式实习,毕业(就业)实习等课外实践活动,提供教学平台,留出足够的时间与空间,确保课内教学与课外实践融为一体。

四、建设智能变电站与大电网仿真与分析实验室

人才的培养应更加重视实践教学环节和实验条件的建设,因此,兼顾传统的电力系统课程,建立完善的教学与科研条件,不仅能够实现传统专业建设计划的相应教学和科研条件配套,也能完成对学生在智能变电站技术与应用特色专业方向的实践能力、创新能力的培养,对促进学科建设将发挥重大作用。建成后的实验室将成为怀化市及周边地区电力系统专业实践动手能力培养的重要基地,能为湖南电网乃至其他地区电网培养一线生产所需的合格人才,促进湘西地区的经济建设、科技发展,实现湖南省委、省政府的湘西大开发战略提供更好的服务。

五、结束

在电气工程及其自动化专业建设中将智能变电站技术与应用发展成为特色专业方向,是立足于智能电网背景下电力企业的人才需求,有利于实现创新型应用型人才的培养,不仅解决了特殊行业的人才短缺,也为电气工程及其自动化专业的本科培养开辟了新的道路,更好地满足社会需求、服务社会。

作者:蔡鹃 张乐冰 贺达 单位:怀化学院

参考文献:

[1]王辉.电气工程自动化人才培养现状及对策分析[J].建筑工程技术与设计,2015,(09).

第五篇:电气工程自动化智能化分析

【摘要】

电力系统对于现代化社会的经济发展有着重要的作用,随着电子技术、电气技术等相关技术的不断发展,电气工程自动化技术发展迅速,智能化技术属于新型的电气工程自动化技术,极大地提高了电气工程自动化控制的效率。

【关键词】

电力系统;电气工程自动化;智能化技术

1引言

电力系统电气自动化技术融合了计算机网络技术、集成信息技术、电气技术、电子技术等高新技术,近年来正在快速发展之中,逐渐形成了智能化技术,可以说智能化技术是国家现代化水平的重要标志,论文主要就电力系统电气工程自动化中智能化技术应用的理论基础进行简单的归纳,重点分析该技术在电力工程自动化控制中的具体应用。

2电力系统电气工程自动化中智能化技术应用的理论基础

2.1神经网络系统

神经网络系统有两个子系统,这两个子系统分别承担的不同的责任,其一经过电气动态参数辨别控制定子电流,其二经过机电系统参数辨别控制转子速度。神经网络系统属于多层前馈性构造,常用的算法是反向学习算法,这一点在神经网络诊断监测电气工程驱动系统、交流电机时能够体现出来。神经网络的反转波算法能够有效地控制负载转矩及非初始速度的变化范围,极大地减少了定位的时间,与梯形控制法相比,效果十分显著。此外,智能神经网络函数估计器具备良好的抗扰噪声能力及一致性,实际的工作过程中不需要控制模型,在信号处理、模式识别中应用十分广泛,能够有效地控制电气传动。智能神经网络适合用于有多个传感器输入的并行结构,这在一定程度上增强了其在条件监控决策及诊断系统中的可靠性。当网络神经只能映射所需要的时候,网络中一定会存在有许多的隐藏层、隐藏节点、激励函数,神经网络学习可以利用误差方向传播技术,最优隐藏节点、激励函数、层数及选择可以通过尝试的方法进行,使用反向传播技能够快速地获得非线性函数的近似值,这会对网络节点带来较大的影响,及时地反馈节点误差能够实现网络权重的调整。[1]

2.2模糊逻辑控制

模糊控制技术就是通过建立一个模糊模型进行电气控制的技术。模糊控制器是英国大学研发出来的,应用在电气工程自动化控制技术中取代了以往的PID控制器,模糊控制技术已经广泛应用于电风扇、冰箱等电气设备之中,相对来说简单易操作。目前,模糊逻辑控制主要有M型及S型两种控制器,其中M型模糊控制器可以用于调速控制,S型则没有此功能。两种控制器均有自己独特的ifthem模糊规则集,S型模糊控制器的规则如下所示:G、H为模糊集,W=(fX,Y),其中Y指的是H,则ifX指的是G。M型模糊控制器主要由知识库、推理机、模糊化及反模糊化几部分组成,推理机是核心部分,模糊控制过程中,它能够对控制行为进行推理最后做出决策,知识库由语言控制规则库和数据库两部分组成。模糊化的函数表现形式比较多样,是进行模糊化与量化、变量测量的关键手段。

2.3PLC系统

PLC技术是电气工程中十分常用的辅助系统,电力企业中能够控制协调企业的生产及发展,就目前来说,许多电力企业都以这种技术取代了继电控制器,随着科学技术的不断发展,该装置的功能不再局限于逻辑控制的范围,具有自动化程度高、可网络化等优点,具体的应用过程中,在某些情况之下,为了确保整个电力系统的安全运行,依然需要工作人员人工手动辅助控制。

3智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

3.1智能控制技术在电气工程自动化中的运用

智能控制技术分为线性最优控制技术和专家体系控制技术两种,目前来说线性最优控制技术发展的时间比较长,已经相对成熟,在电力系统电气工程化之中应用的比较广泛,还在继续推广普及之中,能够有效地提高输电电路的传输距离及传输质量,同时,以最优励磁控制取代传统的励磁方式能够有效地改善电能的质量,提供电力系统的安全性。专家体系控制技术主要应用于处理电力系统运行过程中出现的各种问题,通过系统程序能够自动地修复一些不严重的故障,将那些比较严重的故障反馈给系统,提醒维修人员,降低系统故障发生率,避免因网络瘫痪、网络信息延迟等事故给电力系统带来安全隐患[2]。

3.2智能化技术在故障诊断中的应用

电力生产过程中电力工程自动化控制系统经常会出现各种电气设备故障,实际的自动化操纵中,电气设备发生故障之前的一些比较小的预兆,工作人员很难发现,通过智能化技术则能够利用人工智能高精度的优势,对系统内部的各种电气设备进行全面准确的诊断,及时的发现各种可能会引起设备故障的问题,进而降低故障发生的概率。以配电变压器为例,变压器运行过程中,智能化控制系统通过计算机数据存储系统分析变压器中渗漏油气体的含量、成分等,能够对变压器故障的范围进行确定,然后由检修人员在具体的范围之内进行有目的的检修排查,找出故障位置,及时处理。

3.3智能化技术在优化设计中的应用

电气设备设计是电气工程中十分重要的工作内容,但具体的实施过程中程序繁多、涉及的知识面比较广泛,技术也相当复杂,以往的工作过程中往往采用人为设计的方法,设计人员需要综合分析多学科知识内容,操作十分复杂且周期往往较长,方案设计过程中往往需要反复修改,效率较低,且许多方案的实用价值都较低。引用智能化技术之后,工作人员只需要将电气设备具体的电机型号要求、电路要求、技术要求等输入到计算机系统之中,然后利用计算机软件就能够完成方案的设计工作,修改过程中直接在计算机上就能够进行,许多复杂的计算不需要人工进行,极大地提高了设计工作的效率及准确率,能够有效地优化电气设备设计流程[3]。

4电力系统中自动化智能技术的发展方向

智能化技术的不断发展,使得电气工程中的自动化智能技术也朝着集成化、网络化以及模板化的方向发展。其中具有代表性的技术便是LED显示屏技术。该技术中的科技含量比较少,而且体积较小,质量较轻,并且能够将有效地将图像等信息显示在一些超大尺寸的屏幕上面,这就能够有效地提升整个电力工程中自动化系统的显示器性能。而且在电力系统智能化发展的过程中,通过进行电力系统的模板化,也能够提升整个电力工程中其智能系统整体的集成性,这样就能够有效实现该控制系统的标准化。在实现电力系统的智能化发展过程中,通常是以网络作为基础来进行的,这就需要建立一个完善的操作系统,并进行信心显示器的有效控制,从而得到电力系统中的无人操作或者远程控制这一发展需求。

5结语

将智能化技术应用于电气工程自动化控制之中,能够有效地减少电气企业工作人员的作业量,提高工作的效率,对于电力企业的发展而言十分有利,但目前来说,智能化技术还需要不断地改进优化,才能够切实推动电力企业的高速发展。

作者:张国祥 单位:武威职业学院能源工程系

【参考文献】

【1】李明华.电气工程自动化控制中的应用智能化技术研究[J].无线互联科技,2016(06):110.

【2】张俊翔,杜鑫.电气工程自动化的智能化技术应用研究[J].山东工业技术,2016(02):179.

【3】柯志敏.智能化技术在电气工程自动化控制中的相关应用[J].企业技术开发,2016(02):185.

第六篇:电气工程自动化技术研究

摘要:

电力自动化技术是促进电力工程发展的关键,随着我国电力需求的增加,企业始终坚持技术创新,致力于实现自动化技术改革。文章就目前电气工程中的自动化技术现状和具体的实现过程进行了分析。

关键词:

电气工程;自动化技术;应用;电网调度自动化

电气工程的自动化技术可以实现电力系统的远程控制,用于监视、调节以及管理功能。目前常用的电力工程自动化技术为电网调度自动化技术和发电厂自动化技术。电气自动化的实现确保了我国电力输出和使用的安全,有助于促进电力企业的发展,最终促进我国国民经济的发展。

1电网调度自动化技术

电网调度自动化技术能够使电网运行更加安全和高效,同时降低了电网运行成本。是电网现代化管理必然需要的技术,电网调度自动化主要体现在主站系统和运动装置系统上,其具体作用为:对电网运行状态实施实时控制,现代电网设计和运行越来越复杂,通过电网技术人员单一的管理方式很难及时查找故障问题,而在调度自动化技术的支持下,技术人员可以第一时间查找故障,并处理故障。在电网的电压稳定性上、符合过载以及过热等问题的处理上具有十分明显的作用。实现对电网运行的经济调度,在对电网实现安全监控的基础上,再通过自动化手段以实现电网经济调度,以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。目前电网运行中广泛应用这一技术,大大降低了安全故障发生率。

2发电厂自动化技术

发电厂自动化系统是电气工程自动化的主要表现之一,是由自动电压控制系统和自动发电量控制系统组成。水电厂和火电厂是两种关键发电方式,当然两种不同的发电方式在自动化技术上具有着相似性。其中,水电厂自动化是由水轮机、调速器组成,水电系统主要体现在小型设备上,目前我国的发电技术依然以火力发电厂为主,这一发电方式虽然耗能大,安全隐患多,但是其效率依然是目前的首选。火电厂自动化技术具有复杂性,以管控一体化和状态检修一体化为主。它将通讯环节通过自动化的方式体现出来,并且能够将管理系统的信息进行统计,实现企业资源管理与生产制造之间的互联。状态检修技术是对设备的运行状态进行监视,对状态做出判断,有助于故障检修升级。状态检修技术是整个电厂工程运行中的核心技术,可以使电厂的运行数据更加完整,实现自动保护,减少之前检测所需的时间。电厂的核心部分包括锅炉系统控制,发电机控制系统组成。

3变电站综合自动化技术

电力工程中,变电站主要是负责电能的分配和转化,控制电能的流向等,变压器是其重要设备之一。变电站综合自动化是在变电站应用信息处理与传输技术和自动控制技术的基础上,利用计算机硬件组成自动化装置,代替以往的人工检验等工作。我国电力变电站的自动化正在发展之中,将逐步实现自动化和智能化。目前正在使用的技术包括变电站继电保护微机化技术和远程监控技术,并且将逐渐实现变电站的无人管理模式。主要针对变电站的自动测量和监控、继电保护和故障记录上。总之,我国的电气工程自动技术将不断的发展,智能化和自动化都将成为未来电气工程施工和管理中的主要形式。

4配电自动化技术

配电自动化与调度自动化共同组成了自动化技术的核心部分,与调度自动化技术不同,配电自动化属于小规模自动化技术,主要是一种现代化的控制技术,是以计算机技术、数据传输技术和管理技术为一体的综合管理系统。配电自动化技术主要用于保证电能的输出质量,并建立完善的电气工程服务体系,包括各个层次。我国配电化自动化技术已经得到极大的发展,国外一些国家可以实现光纤通信和人工智能。并且其发展方向将逐渐朝着纵深的实用性技术发展,我国则根据国情的发展将重点放在基本功能的实现上,主要从馈线自动化、集中自动化监控和配电网自动化三个部分出发,采用分布式的结果来实现整体技术,建立完整的配电网,促进电力企业的发展。

5总结

电气工程自动化技术是为了提高系统运行的安全性,确保其高效性。目前我国电气自动化正在快速发展之中,配电网自动化和发电自动化都将实现。随着经济的发展使得人们的用电需求增大,当然也使供电技术的发展成为重点。结合先进的技术不断的拓展新技术,将有利于电气工程的可持续发展,促进经济的进步。

作者:石宪 单位:海南师范大学

参考文献:

[1]赵宇思.电力工程中电气自动化技术[J].商情,2012(09).

[2]刘宗保.变电站电气自动化技术[J].计算机光盘软件与应用,2011(10).

第七篇:自动化技术电气工程探析

摘要:

伴随着我国经济的不断发展和进步,科学技术也有了很大的提升,在电气工程当中自动化技术有着非常大的优势,在工程中被应用的非常普遍,近年来电气自动化技术在电子以及电气工业等各个领域中都有着非常强大的应用,在实践中更是有着非常好的效果,如今社会当中各种高新技术层出不穷,而自动化技术一直在经济的发展当中有着深远的意义,对于电气工程自动化技术来说,只本身综合性非常强大,其中不仅包含了计算机技术还包括机电一体化技术等多方面的知识,下面文章将会根据相关内容进行简要的分析仅供参考。

关键词:

电气工程;自动化;技术应用

正文:

如今科学技术发展速度十分快,带动了人们生活水平的不断提升,对于电气工程的应用也更加的普遍,技术在人们的日常生活和生产中更大范围得到了推广,但是从目前我国电气工程的发展实际情况来看,对于各种工业领域中运用自动化技术的水平还是比较低,对于快速发展的电气市场不能够完全满足,因此对于电气工程中的电气自动化技术的应用内容一直是相关学者更为关注的话题。

1电气系统自动化的定义

电气自动化是一个系统化的内容,主要是通过下面几个结构构成的,首先需要进行信号的传说,将信号进行接收,同时对所接受的信号进行处理同时将信号进行输出,这是一个完善的系统,。将其应用到变电站核发电厂进行调度和控制,这是系统中最为主要的两个部分,但是在电气系统中对于自动化技术只本身有着不同的组成内容和工作方式,他们按照相应的顺序对电气系统进行分析和控制,从而实现对系统的综合调度和整理。

2电气自动化技术的运用优势

2.1无需建立控制模块

自动化控制系统传统方式上需要根据其他的设备来完成,其中主要是控制器发挥主要作用,如果被控制对象运行方式较为复杂时,自动化控制就不能够准确地对这一内容进行管理和控制的,这样对于该种方式所形成的因素和影响就没有办法得到控制和预测,因此如果这些问题顺势发展,所设计出来的模型就不能够准确地反映系统状态,最终对于自动化系统的工作效率形成影响,如今控制器向着智能化方向发展,在实际的设计工作当中发挥了非常重要的作用,工作效率大幅度提升,很多电器自动化中出现的无法预测的问题都能够得到及时的解决,保障了电力工程运行当中的可靠与安全性能。

2.2自动化技术的一致性很强

在电器自动化技术中进行数据的处理时具备着非常强大的统一性,在控制对象存在于电力工程当中,实际所产生的系统控制效果对于最终所能够实现的技术有着很重要的影响,但是对象一旦发生改变,实际所产生的控制效果会对于电气自动化产生直接的影响,使得控制效果不能够达到系统需要,因此对于自动化系统的设计与规划过程当中,如果遇到对象不同的情况一定要根据实际情况进行调整和分析,同时对于各项要求进行更加严格的审查。

2.3便于调整控制电气系统

在电力工程当中运用电气自动化系统更加的方便控制和调节,对于各项参数以及控制能力的响应时间能够更加的降低,同时对于系统的调节能够随时进行,保障了工作性能,同时电气自动化系统还能够进行最完善的调节功能,进行远距离的调整和控制,也就是说这一项优势能够为之后进行调控做好保障工作。

3电气自动化技术在电气工程中的应用

3.1在发电厂发散监控系统中的应用

将电气自动化技术应用在发电厂当中,主要是对其运行和生产过程进行分散的监督和控制,其中主要是包括对于相应的设备以及数据,进行相应的控制和管理,在大多数情况下进行监督和控制的系统通过分成的方式来进行整体的布置,在运行和生产过程当中对于各项检测工作通过监督和控制单元来实现实时控制,监测所得的信号进行综合的分析和处理,对于电气设备数据进行及时整理。

3.2在电气工程优化设计中的应用

对于电力工程中原有电气自动化技术来说,不同的电气设备有着不同的设计标准和要求,在实际设计工作当中相关设计人员需要将相关知识进行综合性的把握,对于电器以及电路相关知识进行综合性学习,在实际设计工作当中将这些知识综合科学的应用到实际工作当中,将实验与实践工作经验相互结合,但是这种设计方式相对来说效率比较低,如果设计当中出现了一些问题无法进行及时的修改,这时就可以采用计算机软件来对电器设计内容进行优化和改善,将计算机应用到电气工程当中能够最大程度地对设计所用的时间缩短,同时在整个设计方案上可以看到质量和性能上都得到了很大的改善,因此从很大程度上可以看出电气工程中应用电气自动化技术能够使整个设计工作进行优化。

3.3在变电站的自动化中的应用

变电站中应用自动化技术对于其整个运行流程进行处理,进行全过程的监督和控制从而保证自动化技术能够真正体现其价值,提升变电站的工作效率和工作质量,在变电站的自动化技术中主要是将信息进行及时的显示和处理,将工作内容在计算机屏幕上进行展示,让相关工作人员能够及时对数据和画面进行观察,如果出现了一些问题能够及时的发现并了解,这项技术在变电站中的应用能够实现整个过程的智能控制,工作人员通过对电器自动化技术的操作对人员的工作内容进行缩减,从而提升工作效率。

总之,在电气工程当中拥有电气自动化技术能够保证电气设备运行能力得到提升,同时还能够保证电气工程的运行更加稳定和安全,从文中可以看到当前我国电气工程应用自动化技术装还存在着一些需要提升的环节,因此相关工作人员一定要对电气自动化技术的相关知识和理论进行充分的了解,将其所记载的特点和技术优势典型发挥,从而保证电气工程当中的电气自动化技术得到更大范围的应用和推广。

作者:刘善忠 单位:华北地质勘查局五一九大队

参考文献:

[1]刘晓东.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].智能城市,2016,02:202-204.

[2]田镜.浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用[J].中华民居(下旬刊),2014,10:211-212.

[3]于洋.电气自动化技术在电气工程中的应用研究[J].科技创新与应用,2015,06:90.

第八篇:电气工程自动化措施

摘要:

近几年,我国综合国力的不断发展,而在发展的背后则是有强大的技术力量作为支撑。电气工程及其自动化是新发展起来的一项专业,也延伸到我国各个领域的发展之中。电气工程及其自动化涉及到很多的方面,小到家用的电路设置,大到国家的航天科技。但是在电气工程及其自动化技术快速发展的今天,仍然存在一些问题。本文就电气工程及其自动化中存在的问题以及相关的解决对策进行了一系列的探讨。

关键词:

电气工程及其自动化;存在问题;解决措施

前言

目前,电气工程及其自动化已经应用于生活的各个领域之中,机械制造、交通、环保、建筑等行业领域都离不开电气工程及其自动化技术。电气工程及其自动化的发展在一定程度上也能反映出一个国家的发展状况,因为它也是社会发展的一个重要方面。电气工程及其自动化的发展对于人才的要求也非常高,需要掌握相关专业领域的人才。但是,在这个行业发展的过程中也存在一些不容忽视的问题,那么如何解决这些问题才是最重要的。

1电气工程及其自动化发展中存在的问题

1.1技术的发展进步导致能源消耗量大

电气工程及其自动化已经在我国的工业发展过程中占据了很重要的地位,成为了我国发展工业不可或缺的一部分。电气工程及其自动化技术的应用对我国各个行业的生产是分不开的,为国家的工业发展有效提升了效率,但是,在电气工程及其自动化的生产应用过程中,存在着能源消耗量大的问题,尤其是在我国还面临着能源严重紧缺的情况下,电气工程及其自动化的应用在能源消耗的问题上无疑是起到了雪上加霜的反作用。而能源的消耗带来的又一个严重问题,也就是环保问题,环境不断恶化与我国提倡的节能减排的理念相矛盾。

1.2缺乏质量监管制度

安全质量是我国在工业生产过程中最重要的一个环节,电气工程的质量安全是整个工业发展的前提和保障。随着居民安全意识的提高,电气工程的使用是否安全成为了居民最关心的一个问题。当前的电气工程及其自动化发展的速度很快,但是仍然存在一系列的安全隐患,比如前期施工的过程中并没有达到应有的安全指数,只重视了表面的发展,忽视了内在的安全质量。甚至有的电气工程的质量检查只是流于形式,并不能在根本上解决问题。缺乏规范的安全质量监管的措施和相关制度建设。

1.3系统集成化发展较慢

尽管我国的电气工程及其自动化技术发展得较快,但却是相对独立的,并没有形成规范的集成一体化。这种独立的自动化系统是相对较低水平的,仍需不断的完善、发展和进步。因为我国的电气工程及其自动化还不能有效地达到一体化的程度,所以在工作的过程中还需进一步实现相关资源的共享,这在很大程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。

2电气工程及其自动化中问题的解决措施

2.1提高能源的使用效率

针对电气工程及其自动化应用过程中对于能源消耗大的问题,在设计电气工程的过程中应该对节能的装置进行一个科学的改进。比如,现在社会上有很多的可以替代的清洁能源,用天然气代替煤气,用风能或者水能进行发电,用乙醇代替汽油等等。也可以在电气工程运行的环节设计减小耗电量的装置。节约能源已经成为了社会进步与环境发展的主要目标,降低了电气工程的能源损耗,也能为工业生产降低成本,使产业得以长久发展下去。

2.2建立健全的安全管理体系

质量安全是电气工程在工作中的头等大事。建立一个健全的安全管理体系是非常必要的。首先,在电气工程建设的初期,要对施工团队的专业技能做一个详细的评估,确保在建设的过程中不会出现因人为操作带来的安全隐患。其次,在电气工程运行的过程中,对使用的材料进行严格把关,避免使用了不安全的劣质建材。第三,在电气工程及其自动化投入生产后,要对生产过程的每个环节进行严格的安全监督,安全评估,印制电气工程使用的安全手册。保障电气工程能顺利发挥在生产上的作用。

2.3加强系统集成化的科学建设

随着我国工业水平的不断发展,对电气工程的自动化专业技术水平也提出了更高的要求。当前的电气工程的自动化应用还处于发展阶段,这在很大的程度上影响了我国工业的发展。因此,国家应该加强建设自动化系统的集成化水平,加大对电气工程升级和改进的资金投入,聘请专业的科研团队来设计和开发,让电气工程的各个环节都能在一个平台上运行,确保早日实现电气工程系统集成化,使得技术资源可以在各个行业领域之间实现共享。

3结语

随着我国工业水平发展的不断加快,对电气工程及其自动化的建设也越来越重视。在这样的大背景下,要及时发现在我国电气工程及其自动化发展过程中存在的问题,制定相关的解决方案和解决措施,以保障我国的电气工程及其自动化的持久发展,为国家的工业建设做出更大的贡献。

作者:王少峰 单位:中国电子科技集团公司第三十八研究所

参考文献:

[1]刘海英.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技与企业,2016,(08):112.

[2]杨志禄.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016,(03):281.

第九篇:电气工程自动化专业层进式实验教学探索

摘要:

东北农业大学电气工程及其自动化专业结合专业特点提出了层进式实验教学改革模式,构建了启发性实验、基础实验、虚拟在线实验、综合设计实验、创新项目、大学生竞赛、应用型毕业设计等逐层递进的实验教学流程,分析了各个环节的教学方法和目的,构建了培养学生创新思维和工程实践能力的实验教学体系,帮助学生实现从认识到自主设计的递进,从提升到应用阶段的递进。实践表明,层进式实验教学模式可有效破解实验教学资源不足的问题,有助于加强学生应用技能的培养。

关键词:

层进式;电气工程及其自动化;实验教学模式

随着经济结构与产业变革的发展,人才供求关系与高等教育结构出现新的矛盾,单一的学术型或应用型人才已经不能够满足社会的需要[1]。教育部[2015]7号文件《引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》指出,要建立创新应用型技术技能型人才培养模式,建立以提高实践能力为引领的人才培养流程。电气类学科是高等教育体系中重点基础性学科之一。电气类人才服务于工业、农业、制造业的各个环节,对国民经济的发展起着决定性的作用。电气技术的发展更新速度日新月异,这使得该学科需要不断地进行人才培养方案和课程体系改革来顺应社会发展。实验是理论的基础和源泉,整合相关的专业基础课,适当提高专业技能实训和实验实践课比重,采取合理有效的实验教学模式,更加专注培养学习者的技术技能和创新创业能力,是电气类学科发展的重点。目前,我国大部分高等院校已经意识到实验教学改革的重要性,但由于实验条件的限制以及实验教学模式的缺陷,致使实验教学未能达到理想的效果[2]。在有限的实验条件下大幅度地增加实验实践课程学时,会出现实验设备维护、实验室管理以及师资配备资源不足,造成拥挤紊乱状态。而几乎所有的高校想要实现一步到位式的实验条件改善都存在着很大的困难。因此,构建适合当前瓶颈阶段的有效实验教学模式,需要结合现有实验条件、专业特点、教学资源等综合因素。东北农业大学电气工程及其自动化专业为农业工程学科主导专业,由于电气技术发展日新月异,实验教学设备更新不能与时俱进,导致实验资源与实际生产应用无法实现无缝接轨。为加强学生应用型技术技能的培养,学校采取层进式实验教学模式,利用层次性规划教学手段建立了完整的教学体系。经过实际教学验证,层进式实验教学模式适用于培养学生创新思维和工程实践能力。本文对农业院校电气类专业层进式实验教学模式进行探讨,以期突破实验教学资源不足的瓶颈,对应用型人才培养有所裨益。

一、层进式实验教学模式

电气工程及其自动化专业是电气类学科的主导专业,涉及电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化等方面的电气技术。实验教学环节中,不仅要让学生理解巩固理论知识,还要引导学生主动学习不断更新发展的新技术[3],培养学生创新思维和工程实践能力。层进式实验教学模式通过启发性实验、基础实验、在线虚拟实验、综合设计实验、创新项目、大学生竞赛、应用型毕业设计逐层递进的学习模式(图1),引导学生实现从主动认识到创新应用的过程。

二、从认识到自主设计的递进

从认识到自主设计的递进与学生的理论学习过程相辅相成。刚入学的一年级新生,没有接触过专业理论课程,以较少学时量(一般10学时左右)的启发实验为引导,使学生初步认识本专业的研究内容及方向;一年级下半学期至二年级上半学期,学生开始专业基础理论的学习,为了加深理论知识的理解,设置相应的基础实验,内容以验证和巩固为主,学时量一般为16~32学时;二年级下半学期,学生进入专业性较强的理论阶段,为实现基础性与专业性的过渡、节约设备资源,设置在线虚拟实验,在实际动手操作前学会制定可行性验证方案,学时量一般10~24学时;三年级是锻炼学生所学与所用相结合的关键时期,通过设置综合设计实验,使学生掌握理论知识与实际操作的结合点。下面分别阐述启发、基础、在线虚拟、综合设计等4类实验的具体内容。

(一)启发实验

启发性实验课程面向刚入学的新生,采用公开选修课的形式,不区分专业方向,以学生自学为主,高一届学生指导低一届学生为手段,教师考核为辅助的管理模式。课程内容以认识和基础操作为重点,包括电工电子课程中元器件、测试仪器的读取及使用方法,电机的类型参数及基本运行方式的了解,电力系统各个单元的设备及运行方式的认识等,并设置基础的实验项目供学生选作。如:电机驱动系统、温度报警器、放大模块与系统、开关电源Buck变换器的设计与制作,不需要学生掌握太多的理论知识和操作经验,能够激发学生对电气知识的兴趣,促进学生主动独立学习[4,5]。

(二)基础实验

基础实验与理论课程相匹配,延续传统的经典理论验证实验,如电工理论的基尔霍夫定律、戴维南定理、串联谐振电路、三相交流电路等。基础实验需由教师指导监督进行,电气类实验存在一定的危险性,尤其是强电实验,在学生实验操作入门阶段,处于模糊和尝试状态,教师在鼓励学生动手操作的同时,强调操作规程、传授经验,确保安全。通过基础实验环节,学生不仅巩固加深了理论知识,而且在具体实验过程中提高了动手能力、分析判断能力,能够应对实验过程中出现的部分仪器设备故障和线路连接错误,养成科学严谨的学习态度[6]。

(三)在线虚拟实验

在线虚拟实验对解决高等学校资源不足过渡时期的困难具有显著效果。虚拟仿真技术是与理论研究、实验研究并列的第三种科学研究手段。虚拟仿真实验课程的载体是计算机与网络,高等学校可以根据现有的资源状态建立仿真实验平台。学生可以通过网络远程访问仿真平台,下载视频教程,进行在线仿真,并对仿真结果进行自动校验。虚拟仿真平台促进学生自主学习,在仿真成功的基础上进行实践操作,减少实验设备的占用时间,增加学生主动思考能力,也能够启发学生发现理论应用于实践过程中存在的问题。

(四)综合设计实验

综合设计实验是培养学生创新思维的关键环节,学生在掌握了理论知识和仿真技能的基础上,可以进行独立的小型设计实验。如:拔河游戏机设计、智能交通灯设计、直流电机伺服系统设计、电力系统调度运行设计等,即使是传统的题目,也能够通过不同思维角度、利用新型的技术或元器件实现。综合设计实验要求学生独立设计实验方案、实验电路,仿真通过后,教师提供所需的实验器材并辅助答疑。综合设计实验培养了学生的实践创新意识和理论联系实际的学风,有助于培养学生工程实践素质、提高学生针对实际问题进行设计制作的能力。

三、从提升到应用阶段的递进

(一)成立创新兴趣协会

通过前述几个实验环节的锻炼,学生对本专业技术已经具备了一定的实践能力,但也体现出个体的差异性,学生的兴趣方向与实践动手能力均表现各异。为进一步提升学生的工程实践能力,可根据专业特点组建创新兴趣协会。东北农业大学电气与信息学院以农业电气化与自动化专业、电气工程及其自动化专业、电子信息专业为依托,成立了由专业教师组成的实验教学改革团队,选拔部分学生自愿参加并组建了电子工艺设计协会、电力系统自动化协会、自动控制协会、新能源发电协会等,学生可以按照自己的意愿选择协会,发挥所长。兴趣协会能够帮助学生实现从独立创作到团队合作之间的转变,全面提升学生的实践技能与综合素质。

(二)创新项目申报

教育部提出大学生创新创业训练计划对推动人才培养模式改革具有重要意义,高等学校均有不同程度的资助。创新实验项目以团队或个人为单位申报,由专业教师负责监督指导,要求立题新颖,能够综合利用本专业的相关技术,具有一定工程实践意义和市场价值[7,8]。东北农业大学采取由校团委协调管理,学院自由组织申报的方式搭建了大学生创新创业平台,设立了不同等级的资助标准,一般创新项目1000元、校级项目3000元、省级项目10000万元,并以学院为单位组建了评定委员会,对项目的立项与结题进行评审。学生们对创新项目的申报积极踊跃,如:电气与信息学院5名学生自拟创新项目“智能家居系统”,综合利用ZigBee和NRF24L01设备之间的无线数据传输、人脸识别指纹识别技术和语音控制技术,实现家居的远程智能化控制,迎合了目前市场上新型家居的发展趋势。该项目得到了东北农业大学SIPT计划的支持。创新实验项目强化了学生创新实践能力,提高了学生团队协作意识,提升了学生工程实践能力。

(三)鼓励学生参加大学生竞赛

全国大学生电子竞赛、挑战杯是电气类大学生广泛参与的创新创业科技竞赛,为大学生自我实现提供了平台,为优秀人才的脱颖而出创造了条件[9,10]。学生能够通过竞赛锻炼意志、拓宽视野、激发潜力、发现不足。参赛队伍的组成采取以强带弱、以高带低的结构,如:每个参赛队5人,组成结构为三年级2人、二年级2人、一年级1人,高年级同学在知识范围与实践能力上能够引导低年级同学,有利于比赛过程中任务的分配与团队和谐,能够给不同层次学生充分的发挥空间。参加竞赛队员的选拔采取考核方式,由带队导师拟题,学生自由组队,在规定时间内完成考核题目。导师通过每个学生的综合表现选出参赛队员,评分标准分为5项:理论分析能力20%、动手操作能力20%、团队协作能力20%、创新能力20%、测试与表达能力20%,通过参赛考核环节,促进理论考试成绩一般的学生发挥所长,增加自信心,为自己准确定位。

(四)应用型毕业设计

本科生毕业设计是高等教育培养过程中的重要环节,也是最终环节,旨在培养学生综合运用本科阶段所学的专业知识,应用于工程实践,适应用人单位需求的能力。目前,毕业设计的通用流程是:论文选题、实验、撰写论文、答辩,学生将大部分精力投放到论文书写和排版以及。选题的价值、实验的过程、结论的准确性较多依赖教师指导。由此造成毕业设计质量逐年降低,此问题已经引起各大高校教育工作者的关注。电气工程及其自动化专业所学技术的突出特点是发展更新速度快,毕业设计选题与实验技术需要不断更新,与当前社会实际应用相结合,通过建立应用型毕业设计模式能够改善学生混沌设计的局面。应用型模式仿照企业项目申报过程将毕业设计每个环节细化,让学生有目的地完成设计过程。首先学生通过调查市场现状充分了解社会所需,从而拟定设计题目,指导教师组织班级或者协会成员集体进行讨论,验证题目的可行性。对于较大的题目,以团队的形式分成子题目分块完成。方案的拟定、论证均采取集体讨论形式完成。具体的实验过程学生可以根据题目需要选择在实验室完成,也可直接进入企业以实习的方式完成。毕业论文的撰写旨在锻炼学生对所做工作的总结能力。在电气类本科教学中没有专门设置论文撰写的课程,因此需要指导教师在学术论文的写作方面对毕业生进行必要的培训。“完整的实物设计+清晰的毕业论文=优秀的毕业设计”,优秀的毕业设计能够成为学生应聘用人企业的敲门砖,是学生从学生时代迈向社会的桥梁。

四、实施效果

东北农业大学电气与信息学院采用层进式实验教学模式10余年,培养学生1500余名。统计结果显示:学生在专业基础课与专业课的考试中,70%达到优秀等级(90~100分)、25%达到良好等级(80~90分)、5%达到中等(70~80分),合格率100%。这表明层进式教学模式能够鼓励学生自主学习,制约惰性学习心态。学生参加大学生竞赛获奖87项,其中部级奖46项,主持大学生科技创新项目100余项,表明层进式教学模式能够激发学生创新思维。学生获得校级优秀毕业生称号800余名、攻读985院校研究生280余名,就业率达到100%,其中40%任职于大中型企业,如国家电网、德州仪器、华为科技、周立功单片机、许继集团等,部分优秀毕业生在企业担任中层以上职务,用人单位的高度认可充分体现了层进式实验教学模式对培养应用型技术技能型人才的可行性。培养高素质优秀人才是高等学校的办学宗旨,创新精神和实践能力是我国社会发展现阶段对人才培养的基本需求,电气类学科实验教学模式的改革应结合专业特点,整合实验资源,调动教师团队,激发学生潜力,充分利用学科优势,为社会主义发展和建设培养优秀的栋梁。

作者:李明 王润涛 房俊龙 果莉 单位:东北农业大学电气与信息学院

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第十篇:电气工程自动化校企合作探索

【摘要】

实习实践基地建设是专业建设的重要环节。以校企合作模式进行实习实践基地建设具有重要的理论与实际意义。电气工程及其自动化专业电力系统方向的实习实践基地主要是发电厂、变电站以及电网培训基地。本文分别从实习实践基地的建设思路、规划与实施三个方面对有武陵山特色的电气工程及其自动化专业实习实践基地建设进行研究,形成初步的校企合作模式。

【关键词】

校企合作;实习实践基地;电气工程及其自动化

对于电气工程及其自动化专业而言,实践教学是培养高素质的本科人才不可或缺的环节。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的精神,培养科研水平更高、社会服务能力更强、更具特色的优秀工科毕业生是所有拥有工科类专业高校的目标,也是所有从事工科类专业的研究人员和从事教学工作的一线教师需要时刻把握的基本方向。吉首大学于2013开设电气工程及其自动化专业,作为武陵山片区唯一一所综合性大学,担负着为武陵山片区培养合格电气工程方面高级工程技术人才的重要任务。在电气工程及其自动化专业人才培养模式中,应时刻把握“重基础、强应用”的原则。电气专业课程本身比较复杂且逻辑性较强,只有打下了坚实的理论基础,真正吃透了理论知识,才能在此基础上有所应用,有所创新。而学习电气专业的最终目的是应用,理论知识如果不在工程中加以应用,变成实实在在的生产力,那么终究是空中楼阁,没有任何意义。因此,在注重理论知识的基础上加强实践能力是电气工程及其自动化专业人才培养的根本,也是本专业不断发展和完善的必由之路。

1建设思路

1.1实践性强

由于电气工程及其自动化专业涉及范围较广、综合性与应用性极强,学校的实验室仅仅针对单独的课程,偏向于对理论知识的模拟和验证,不可能完全满足实践的要求。因此,在电气人才培养的过程中,需要走出校门,寻求各种电气类企业的支持,利用企业先进的管理理念、丰富的生产经验、先进的设备和技术条件,实现对学生的实践技能的培养,以弥补校内教育的不足,使学生毕业后能尽快适应企业的需求。

1.2层次性强

在实习实践基地建设过程中,应充分考虑到不同年级和不同层次学生的具体情况,建立“认知实习———课程见习———实际操作”三个层次的实习实践体系。使学生有层次地对本专业和本行业进行认识、了解、熟悉和掌握。

1.3双向合作

良好的“校企合作”机制是实习实践基地建设的重要目标之一。学生和教师通过深入相关企业进行学习和实践,进一步掌握实践知识和实践经验;与此同时,企业可以利用高校的优质资源,在职工培训、科学研究、技术支持、情报服务等方面进行全方位多角度的合作。

1.4经济性

结合高校的财力,合理地规划实习实践基地的建设费用。由于电气方面的设备大多费用较高,因此需要借用相关企业已有的培训软硬件资源。

2建设规划

根据专业建设分步走的指导思想,吉首大学信息科学与工程学院电气工程及其自动化专业目前重点对电力系统方向的实习实践基地进行建设。由于吉首大学地处大湘西,地势崎岖,群山环绕,水利资源极为丰富,所以在实习基地建设规划初期,首先重点考察了武陵山片区的水电厂,如下寨河水电站、凤滩水电站、洪江水电站等等。由于各水电站担负着武陵山地区的供电任务,日常工作较为繁忙,因此只能够满足学生进行认知实习和课程见习的要求。第二步,对武陵山地区的部分变电站进行了考察,包括万溶江变电站、琵琶冲变电站、吉首城北变电站等等。这些变电站管理规范、设备更新较快、有专门人员负责变电站的日常运行和维护,适合学生在组织严密合理,严格遵守变电站工作制度的情况下进行参观学习。第三步,对武陵山地区的两个国家电网实训基地进行了考察,分别是国网湘西供电公司花垣县花桥培训基地和国网怀化供电公司洪江市双溪培训基地。这两个培训基地日常担负着武陵山地区国网内部员工的培训任务,能够适当地接受大四年级本科生进行实习实践,因此能够满足学生进行实践操作的要求。

3建设与实施

3.1认知实习与课程见习

我校积极联系争取了下寨河水电站和万溶江变电站作为学生进行认知实习与课程见习的长期合作单位。下寨河水电站拥有两台水力发电机,110kV和35kV输电线路,发出的电能一般供给周围两个县及周边各乡镇的用电需求,拥有一台主变压器、两套不同电压等级的断路器和隔离开关以及高低压配电和微机保护设备等。本专业学生在大二到大三年级上学期,由本专业教师带队,对下寨河水电站进行参观。初步了解《电机学》和《电力系统分析》课程中涉及到的同步电机、变压器、高低压开关柜、断路器与隔离开关等一系列电气元件的外形、工作环境、接线等知识,了解水电站的日常工作情况。220kV万溶江变电站是湘西电网的枢纽变电站,承担着湘西自治州五县一市的供电重任。变电站内设有220kV、110kV、35kV、10kV的变电设备共四套,两台主变压器,同时设有相应的微机保护装置、避雷装置、线路控制等配套设备。本专业学生在大三年级下学期,由本专业教师带队、变电站工作人员陪同,对万溶江变电站进行参观学习。通过参观学习,对《电力系统分析》、《变电站电气主系统》、《变压器技术》、《继电保护原理》等课程的知识进一步融会贯通,形成具象的电力系统原理知识结构,对具体电器元件的具体工作状况有深入的认识。

3.2实践环节

在对国网湘西供电公司花垣县花桥培训基地和国网怀化供电公司洪江市双溪培训基地进行多次考察的基础上,我校最终与这两家单位都达成了合作意向。国网湘西供电公司花垣县花桥培训基地是由变电站改建而成,设有220kV、110kV和35kV三套变电设备,并相应的微机保护装置、高低压开关柜、避雷装置等配套设备。培训基地采用独立供电模式,能够在一定条件下进行模拟带电操作。其实操的侧重点在于一次设备的操作和控制。国网怀化供电公司洪江市双溪培训基地设有220kV和35kV两套变电设备、一台主变压器,并配套输电网络、配电设备、继电保护装置等。同时,还设有装表接线、抄表设备、仪器仪表使用等线下练习设备。其实操范围基本能够覆盖电力系统输电、变电、配电及用电的各个环节。

4结语

校企合作建设实习实践基地是一个需要高校与企业长期合作、不断努力的复杂过程。企业为学生提供实习场所,不断完善实习实践管理机制,为学生提供实际操作平台、积累实践经验。高校为企业提供必要的技术支持,将科学研究与企业实际相结合,进一步服务企业、服务社会。

作者:杨徉 彭丽 廖柏林 彭金璋 杨喜 杨京渝 单位:吉首大学信息科学与工程学院 国家电网湘西供电公司

【参考文献】

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