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【Abstract】According to the demand of wuling mountain area power talent, the personnel cultivating mode and course system of electrical engineering and automation were researched. The personnel cultivating mode of “college construction and education together with the enterprise, four modernizations and five stages” was presented, Combined with the personnel cultivating mode, the practical teaching system was built.
【Key words】Electrical engineering and automation; Personnel cultivating mode; Course system; Practical teaching system
区域经济协同发展已成为世界经济发展的主流趋势,随着武陵山片区各区经济建设和社会的发展,城乡电力需求越来越大,同时伴随智能电网的迅速发展以及城网、农网智能化改造升级陆续开展。电力及其相关企业对电力系统运行与维护、电气传动与节能以及新能源开发与利用等方面的技术人员需求日趋旺盛。
吉首大学作为武陵山片区唯一一所综合性大学,为当地培养电气方面人才责无旁贷。我院充分结合我校实际及武陵山片区经济发展的社会背景,构划了“电气工程及其自动化专业”发展之路;对服务于武陵山片区经济建设的电气工程及其自动化专业人才培养模式与课程体系进行研究。结合电力及企业的人才需求,根据行业的动态发展,提出了“校企共建、校企共育、四化五阶段”的人才培养模式;根据我院的专业基础、实际情况,以及新形势、新技术下与其他专业之间的相互衔接,推进“一强二弱,强弱结合”的课程体系建设;为大力加强实践教学,切实提高实践能力,以培养复合型科技人才为目标,构建“五层次”的实践教学体系。
1 人才培养模式建设
立足武陵山片区各区经济建设,面向城乡电网改造升级以及智能电网的发展。培养适应武陵山片区基础扎实、知识面宽、创造能力强、素质高的电气工程人才。结合电力及企业的人才需求,根据电气工程及其自动化领域的新发展、新要求,提出了“校企共建、校企共育、四化五阶段”的人才培养模式。
1.1 发挥地方资源优势,实现校企共建
以《武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划》战略实施为契机,全面贯彻落实湖南教育强省发展战略方针。大力推动电气专业建设与电力行业发展的深度融合。构建“校企一体,教培共融”的办学模式。利用多种平台实现资源共享,校企共建研究所、实验室、实践基地;从专业建设规划、实践教学、人员培训、项目合作等方面开展合作。实现基地共建共享、师资队伍互通互利,教学培训相融相促。培育适应武陵山片区区域发展需要的专业特色。
1.2 利用校企共建资源,实现校企共育
紧跟新型工业化和电力行业人才市场需求变化,适应武陵山片区区域发展战略需要,依托产业建专业,校企合作强专业,形成以武陵山片区区域电力技术类和能源动力类两大专业群为主的专业发展格局。企业专家人员、技术人员融入师资队伍,参与专业建设、开展专题讲座、指导实习及毕业设计;聘请具有丰富工程经验的工程技术人员和管理人员将产业发展的新知识、新成果、新技术引入课堂教学。
1.3 实习“四化五阶段”的全过程培养模式(图1)
通过调研了解武陵山片区对电气专业人才的需求和要求,广泛听取各兄弟院校及专家的的意见及建议,构建了“四化五阶段”的全过程培养模式。“五阶段”培养模式结构框架如图一所示。在“五阶段”培养模式过程中同时实现“四化”,即课堂教学与实践教学同步化、专业知识与实践项目层次化、课程设计及创新能力综合化、毕业设计及顶岗实习实战化。
①武陵山片区人才需求刻析;
②课程体系优化,实现课堂教学与实践教学同步化;将应用性较强的专业课程与实践教学相结合,理论与实际相结合,同时实现教师与学生、学生与学习之间的相互互动;
③专业知识、实践能力培养,实现专业知识与实践项目层次化;主要面向“基础知识、专业知识、实践训练”三个阶段的教学全过程,课程应由验证性加深过渡到综合性,再由综合性发展到创造性;分阶段分层次进行,遵循循序渐进;
④课程设计及创新能力培养,实现课程设计及创新能力综合化;对重要的专业基础课程,应以3~4学生为单位设计一个课题,培养学生的创新意识;
⑤毕业设计及顶岗实习跟踪,实现毕业设计及顶岗实习实战化;毕业设计应紧密联系科研或者实习中的生产实际,实习理论与科研、实际生产紧密结合。
2 课程体系建设
随着电机、通信以及电力电子技术的发展,计算机控制等高新技术的推广,控制与通信技术在电气工程及其自动化专业中起着举足轻重的作用。而我院在控制和信息类专业发展已趋成熟,且经过多年的发展弱电方面已经有许多科研成果作为支撑,为开展电气专业课程体系建设打下了良好的基础。因此,根据我院的专业基础、实际情况以及新形势、新技术下与其他专业之间的相互衔接,创建“一强二弱,强弱结合”的课程体系建设。
“一强”主要是对电气工程及其自动化专业中有关强电知识和技能的学习;“二弱”主要是针对控制和通信专业中有关弱电知识和技能的学习;“强弱结合”主要强调了相关学科的渗透与融合,即强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、设备与系统相结合。
3 实践教学体系建设
电气工程及其自动化专业针对复合型科技人才素质和能力要求,将实践教学体系构建成“基本技能、初步设计能力、综合应用能力、工程实践能力、创新能力”的“五层次”实践教学体系。实践教学体系框图如图2所示。
①基本技能层:主要包括公共基础、专业基础、基础实验以及人文素质等方面进行基本技能训练;
②初步设计能力层:具备计算机控制、电力系统微机保护、电气控制与PLC等方面的知识和技能,培养具有一定的课程设计能力;
③综合应用能力层:能熟练掌握与电气专业密切相关的电力系统控制与通信两方面弱电知识和技能,培养具有较强的专业知识综合应用能力;
④工程实践能力层:主要在专业实验、专业实习、毕业沦为设计以及工程项目等工程实践方面进行培训;
⑤创新能力培养层:培养较强的科技创新、产品研发制作能力,主要进行创新能力和团队精神的训练。
4 结束语
我院电气工程及其自动化专业主要围绕武陵山片区各区经济建设和信息时代的发展趋势,服务于武陵山片区能电网的迅速发展、城网与农网智能化改造升级以及相关企业对电力系统运行与维护、电气传动与节能以及新能源开发与利用。推进专业建设改革与创新,提出了“校企共建、校企共育、四化五阶段”的人才培养模式;并结合“一强二弱,强弱结合”的课程体系建设,构建“五层次”的实践教学体系。充分激发学生的主观能动性,促进了良好的学风和教风建设,使培养的学生更加适合社会需求。
【参考文献】
[1]谭博学,张存山,等.电气工程及其自动化专业人才培养模式与课程体系研究[J].中国电力教育,2014,(33):38-39.
[2]张永炬,杨善晓,等.新建地方本科院校“电气工程及其自动化”专业建设探讨[C]//第四届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册),2007:178-180.
一、前言
随着科学技术的飞速发展,“人工智能”这个词在我们的生产生活中出现的频率越来越高。在2016年11月举行的世界互联网大会上,“人工智能”成为四大核心主题之一,可见科学技术领域已经将其视为未来科学发展的重要方向,加以前所未有的关注。
人工智能英文全称是Artificial Intelligence,缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是计算机技术的一个分支。目前,科学界对人工智能的研究领域主要集中在机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等方向。
人工智能目前已经开始广泛运用于人类的生产生活,并且作为一种未来科学越来越展示出它光明的应用前景。它与其他专业领域的交叉运用,将让这些领域变得高效化、智能化,为这些领域的发展提供突破性的催化作用。
例如将人工智能与电气工程自动化这两个领域进行有机结合,就能大大推动电气工程自动化的发展,在具体的生产实践上取得突破性的效果。
二、人工智能技术与电气工程自动化结合的必然性
小到一个开关、一个手机,大到航天飞机、宇宙飞船都离不开电。电能对于我们人类的生产生活实在太重要了,所以作为控制电能、电气设备的电气工程和自动化技术的重要性就不言而喻。电是怎么来的?人类如何能够顺利、安全地使用电能?如何通过发电、变电、输电、配电,把电能送入千家万户?如何让电能乖乖地为我们的生产生活服务,这都是电气工程自动化要研究和解决的领域和问题。
作为一个传统而核心的社会工业分支领域,电气工程自动化必将随着科学技术的发展而不断发展,这是科学技术发展的必然规律。
首先,人类对电能控制和使用的历史,就是一部由落后到进步、由原始到智能的历史,电气工程自动化技术实现自然人控制到人工智能的控制、从有人到无人的控制,这都体现了科学技术的进步和发展。
其次,人工智能的无人化、仿真化、系统化和准确性,可以在电气控制方面让工作变得更加简单、方便,搜集的数据也更加精确,并且可以节约大量成本。
三、现阶段人工智能技术在电气工程自动化领域的实际运用
基于人工智能技术的优势与特点,它与电气工程自动化的结合,在电气工程领域具有广大的应用空间。
那么,在现阶段,人工智能在电气工程自动化领域具体有哪些运用呢?
(一)电气控制中的人工智能。
传统的电气工程自动化的控制技术表现为流程繁琐,操作步骤复杂,人为干预过多,需要投入成本较高,人为控制容易犯错等,这些问题随着人工智能的运用而能够得到非常完美的解决。在引入人工智能的控制手段以后,整个工作流程可以通过事先设置好的、仿照人为控制流程设计的程序有条不紊地运转,避免了人为操控的一系列弊端。
(二)电气故障诊断中的人工智能。
电气故障诊断是以模式识别和信号处理为基本的方法和理论,以技术检测和故障机理为基础,通过电气设备运行中的信息,去识别其运行的状态,然后找出故障的起因,确定故障的部位与性质,最后提出与之相对应的对策。
随着电气系统与设备变得日渐的复杂,随之也带来了较多的问题,如设备的可用性、可靠性、安全性、可维修性等,因此,这也推动了电气设备诊断技术与故障机理技术的研究。并且伴随着数字信号处理技术与计算机技术的不断发展,人工智能在电气故障诊断技术中也得到了广泛的应用,其中,模糊理论、专家系统等在人工智能处理电气故障诊断中,应用的最为广泛,其优点也是显而易见的。
(三)电气优化设计中的人工智能。
众所周知,在电气优化设计中,人为依赖是比较重的――传统的方法,要做好一项优化设计,需要一个经验丰富的工程师经过大量的实验,花费很多时间和精力才能达到满意的效果。现代的电气优化设计越来越复杂,需要的设计单元越来越多,人为的优化设计已经越来越不能满足实际的需求。这个时候,就需要人工智能的介入。人工智能的电气优化辅助设计,可以代替大X做很多组的记忆和计算,优化出来的结果既精确又实用,很容易达到预期的效果。
(四)电气系统预警中的人工智能。
现阶段,人工智能在电气工程中的运用还体现在系统预警上。当电气系统出现故障甚至是危险的时候,通过人工智能触发的预警系统及时报警,可以节约宝贵的应急时间,从而大大挽回相应损失。
四、人工智能在电气工程自动化领域的运用前景展望
由于人工智能已经在电气工程自动化领域显示了自己巨大的作用,我们有理由相信,未来它在电气工程自动化领域的应用,在深度和广度上都还有更大的空间。
具体来讲,智能技术未来必将广泛地运用于电气工程远程监控技术、现场总线监控技术、集中监控技术等方面。未来,电气工程要向统一集成化、对接标准化、系统安全化方向发展,那么,人工智能就将在这些方向大显身手。单纯靠人的知识和经验来控制、检测、诊断、预警的传统电气工程自动化技术已经不能适合未来电气工程发展需求了,人工智能与电气工程自动化的结合,必将迎来发展的春天!
参考文献:
1电气工程及电气自动化
1.1概念
电气工程及其自动化领域的有关研究与其他学科之间有着紧密的联系。电气工程及其自动化技术是对当代热门领域技术如网络信息技术、电力电子技术、计算机技术等的充分融合。因此,我国对于电气工程及其自动化的定义就不应当有所局限。在现实生活生产当中,应用到电气工程及其电气自动化的领域非常多,比如:在我国家庭当中墙上的电灯线路、配电板;以及经常在电视上出现的宇宙飞船的顺利升空等。这些领域和行业都在使用电气工程及其自动化的技术。这样就使得电气工程及其自动化的概念更加具有全面性和包容性。
1.2电气工程自动化控制系统设计的内容
自动化控制系统的设计可以分为以下三种类型:
1.2.1开环控制。这种电气自动化控制装置是一种通过对受控的对象施加顺向作用以使其得到智能化的控制,如图1所示。采用开环控制的方式能够使控制对象与电气自动化的控制系统之间形成更加完整的结构体系,并且具有控制过程操作简单等的优点。但是,采用这种方式也使得电子自动化系统比较容易被外界干扰,从而降低这种控制系统的控制精确度。于是,使用电气工程的企业和领域通常将这种控制系统应用于对控制的及时性和精确度要求不高的方面。
1.2.2闭环控制。与开环自动化控制装置相对的是闭环的控制系统,其具有逆向作用,如图2所示。也就是说采用闭环控制系统的电气工程能够准确的显示出控制变量对整个控制过程所造成的作用力和影响,从而能够实现控制结果和控制标准之间的比对。并且能够根据对整个控制过程的观察,找到导致差异出现的主要流程当中所存在的问题,从而通过消除差异来实现对整个电气工程的控制作用。由于其具有减弱以及消除问题的作用,所以使用电气工程的企业和领域通常将这种控制用于防止突发事故的出现导致系统不能正常工作的问题。
1.2.3复合控制和反馈控制。这种控制系统通常用在对整个系统的变量进行监控时,当电气自动化所控制的电气工程系统中的监控的变量参数发生改变之后,使用复合、反馈系统对当中出现的问题进行修改,并且做出适当的控制和调整,在变化发生后才做出相应调节和控制。可以看出,由于其难以及时对被控量实现及时、动态的控制,复合和反馈控制系统与闭环控制系统所实现的实时控制存在较大的差别。
2电气自动化控制系统对电气工程的影响
2.1实现了产品试验方法的先进性
电气自动化控制系统的应用实现了对产品的实验。由于电气工程不仅仅涉及到人们生活中的一些电路、机械及生活用品,还涉及到一些具有高危害性的实验、具有设计复杂电子设备的生产。因此,使用电气自动化控制系统能够提高人工参与的精确度,或者是不适合人体直接参与的工作。使用电气自动化控制系统能够有效的避免上述问题,并且通过高精尖仪器的分析能够提升有关工作的质量和精确度,极大的方便了对产品的实验和试验。
2.2提升了电气工程的可靠性
电气工程可靠性的提高依赖于电气自动化技术控制精确程度的提高以及有关电子元器件的合理搭配。由于大多数电气工程产品的结构比较复杂,牵一发而动全身,因此使用电气自动化系统一方面能够减少由于人工成本增加拉低的企业整体生产力水平,另一方面能够有效的避免由于人工所产生误差。在使用电气自动化系统时,应当注意坚持电气自动化控制系统的设计,其一方面需要对所涉及的技术进行定期的研究和更新,从而促使其能够根据电气工程的需求而进行不断的提高,另一方面也需要在对整个电气工程进行自动化监控系统进行设计时,依据系统化为其设计一种易于检测的方式和方法,从而使得其对电气自动化系统的日常维护能够更为方便。
3电气自动化在电气工程中的应用
3.1发电厂分散测控系统自动化的应用
在我国的发电厂的分散测控系统当中,通常会使电气自动化控制系统作为整个分散测控系统设计具有分层的结构。通过利用这种分层的结构,我们能够有效的得到发电厂中各个区域的受热信号,并且能够及时发现其多个发电设施当中出现的各种故障,从而降低发电厂发电终端现象的产生率,来保证企业整体的持续稳定运行。除此之外,还能够借助于电气自动化的控制系统来实现监控整个发电流程,动态的将预设参数与电力产能、机器运作参数来进行比较,从而对机械工作的台数做到适度的调控,平衡发电厂的产能,来实现对企业资源的更优分配,大大节约了企业的成本利用,提升了企业的价值和运营效率。
3.2变电站配电自动化系统的应用
电气自动化技术所构建的电气自动化控制系统在我国变电站中也有所应用。其通常是在这一技术之上搭建起计算机的硬件处理系统,通过为整个变电站安装监控摄像头,来获取变电站内机械设备运营现状和部员工工作现状,由此实现对整个变电站工作流程的监控。通过使用这些具有智能化和图像化的信息,能够更加准确的了解企业内部事件的发生及其运行,从而降低了人为直接监控的成本,使变电站的配电系统能够逐渐朝着综合自动化的方向不断前行。
正文:
随着生产力与生产技术的快速发展与进步,在目前我国的建筑工程领域之一的电气工程质量的问题逐渐得到了人们的关注并给予了多方面的改进措施。由于其在建筑工程施工之中的重要意义,使得电气工程质量问题仍不失一种应当在实践基础上研究领域给予特别关注的重要问题。但是,在目前的我国建筑电气工程施工过程之中,仍有许多较为突出的问题,需要我们注意并亟待解决。笔者以自己在建筑电气工程领域的实践经验出发,在此对对于如何提升建筑电气施工管理问题进行简单的分析与研究。
笔者认为,需要在具体的实践过程之中,我们最终要完成和保证建筑电气工程施工的整体质量的提升,需要注意以下几个重要方面。
第一,坚持“安全第一,以预防为主”,构建新型建筑电气工程施工观念。对于工作人员而言,要时刻坚持“安全第一,以预防为主”的主方针。这无论对于整体建筑电气工程施工质量的提高,还是对于工作人员生命和财产的安全都是非常重要的。同时,要树立“质量第一”的基本观念,以预防与控制为主的观念。要时刻树立以用户的基本利益、社会效益、企业效益的综合效益观念至上的观念。,对于出现的突发性问题,可以基本上要能够依靠自己掌握的过硬的建筑电气工程技术去处理。物质决定意识,意识是物质的反映,意识能够在积极的实践过程之中能够转化为物质,意识同时具有指导作用。作为新的历史时期的建筑电气工程施工人员,要充分认识到思想观念的指导作用,并且能够意识到构建新型建筑电气工程施工思念的重要意义,只有这样,才能够在工作之余进行更为深入的理论探索与学习研究。
二、关于电气学科环节的分析
1随着电气工程系统的不断健全,电气学科理论知识也在不断深化应用,这两者实现了相互促进。我国对于电气信息学科的划分包括以下内容,其属于工学门类,其学科分支有电气工程、信息通信工程、计算机科学技术等。无论是哪一个学科分支,其都以计算机应用为基础,这是电气学科的理论实践基础,也是电气工程的应用基础。随着时代的发展,其技术工程及其电磁类的基础学科得到有效结合。实现了对其现代电气工程的发展,满足了市场经济的发展需要。我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术,电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
2目前来说,国外发达国家的电气工程专业体系是比较健全的,随着经济时代的发展,其内部理论实践体系日益健全,伴随着科学技术的发展而发展。在以前的电气工程专业中,国外发达国家的教学是以电力工程为主要的模式,随着知识经济时代的发展,其电子技术及其计算机技术逐渐成为电气工程的应用核心,其电气学科体系日益健全。有些国外高校的电气工程教学过程中,实现了对电力工程学科的取缔,取而代之的是电气工程的计算机应用教学,这满足了国际经济发展的局势,实现了对电气工程的更新,保障了电气学科系统的健全,确保其内部各个环节的有效协调,无论是电气学科的健全还是电气工程技术的更新,这一定程度提升了国外发达国家的发展的软硬实力。我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
随着我国经济的发展,我国高校的电气工程教学中,电力学科也逐渐实现了与现代信息技术的融合,符合了国家信息化经济的法发展需要,这有效推动了我国的电气工程的学科应用系统的健全,进行其电气工程领域的技术创新模式的应用,保障其内部技术应用环节的优化。在此过程中,我们为了本国的电气经济的发展需要,需要进行国外电气学科的先进管理经验的汲取。国外发达国家的着名大学大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
三、关于电气技术发展前景的分析
中图分类号:F407 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)007-000-01
智能化技术作为一种新型的技术,主要综合了多种高端技术,是精密传感技术、地理信息定位技术以及计算机技术综合的产物。建筑电气工程中使用智能化技术一定程度上能够减低人工的操作量,提高施工操作的精度,进一步提升操作速度,此外,这种新型施工技术的使用还可以降低工程的施工成本,为工程完工检修提供保障。
一、建筑电气工程及智能化技术
(一)建筑电气工程
人们生活水平的提升,对于建筑电气工程的要求也是越来越高,尤其表现为居民建筑。新技术的应用也对电气工程提出了较高的质量要求。在建筑电气工程施工中,主要施工工序包括多个方面,首先是安装控制装置,其次是安装电缆,紧接着需要安装电气设备,之后再安装变压器,完成后安装照明装置,进行电力设备配电处理,为了保证电源在没电的情况下照常工作,还需要安装柴油发电机组以及低压电气动力设备,最后进行接地装置以及开关插座的安装。当所有的设备安装完成之后,按照距离远近铺设电缆线路,测试线路安装的正确与否,再安装灯具进行试运行。为了考虑到电气设备线路安全性,必要时还需铺设避雷设施,以确保完成整个建筑电气工程的验收。
(二)智能化技术的概述
当今社会,人们对高科技需求愈演愈烈。尤其是在建筑施工过程中,对于新技术的应用越来越多,其中智能化技术就是新型技术中的一种。智能化技术全称为人工智能技术,它是由计算机技术、GPS定位技术以及精密传感技术组成的一种综合性技术,该技术被广泛应用于控制领域当中。随着科学技术的发展,智能化技术在人们的生活领域中也被广泛的使用,一些学者根据实际生活的需要从综合自动化以及语言学等多种学科领域入手对这种技术进行研究,并且在其中加入了一些实用功能,使其在建筑应用中的作用更为凸显。现代建筑发展的主流智能化大厦,因此,对于智能化大厦建设中弱电系统的研究成为自动化研究领域的重点,为建筑建设披上了智能化的衣服,能够保证起今后发展的突出特征。
二、智能化技术在建筑电气工程管理中的应用
(一)智能化技术在电气系统控制中的应用
电气的操作比较复杂,因此,对于电气工程的精细度提出了更高的要求。因此,建筑精细度的控制在传统建筑施工中是一项困难的工程,施工中出现的故障也比较多。智能化技术在建筑电气工程中的应用一定程度上解决了这方面的问题,我们可以利用电子计算机对建筑的电气系统进行控制,可以有效的实现电气系统的精细化控制。不仅如此,智能化技术还可以提高工程的施工质量,促进施工过程速度的提升,以此来降低施工故障发生的次数。对于电气控制线路的控制可以使用智能化技术中的传感技术,一旦施工中出现故障,就能够及时发现并且有效的进行分析,为以后的施工提供有效的数据保障。
(二)智能化技术在施工故障检测中的应用
建筑电气工程施工中,利用智能化技术中的遥感定位技术以及传感技术能够及时发现设备所存在的故障。以较快的速度较快对故障的检测,并且及时对故障进行判断。对于故障的检测常用到的技术有模糊网络技术以及神经网络技术,利用这些技术能够发现电气发电机以及变压器等方面出现的问题。当发现这方面的故障时,可以通过检修保证工程对设备进行检查修理,如果不及时进行处理,将会对工程的质量造成严重的影响。智能化技术的使用缩短了检修时间是一个方面的优势,还有另一个方面就是提高了判断故障的可靠程度,能够帮助施工人员更好地提高施工效率。
(三)智能化技术在电气设备优化中的应用
智能化技术对于电气设备的优化有其本身的优势。智能化技术中分为不同的系统,其中的专家系统可对电气施工工程加强控制。通常在施工过程中,人们会将电气智能化专家系统与传统的遗传算法进行结合使用,这样会达到理想的使用效果。此外,对于设备的优化还有一种比较科学的方法,那就是通过神经网络以及模糊逻辑加强对设备的优化,对设备的主机进行检查,对主机的甄别和扩展可以提高电气设备的运行速度,最终为施工质量的提升奠定基础。
三、结束语
文章首先介绍了建筑电气工程的工艺,从设备的安装到线路的检查,各个细节都要保障其质量以及安全。紧接着介绍了智能化技术,主要由三种不同技术组成的新型技术,由于这种技术综合了多种技术的优势,因此在使用过程中更发挥其应有的作用。最后介绍了智能化技术在电气工程管理中的应用,对施工故障及时进行检测的同时还能够优化施工设备,提高了工程系统装置运行的效率以及运行速度,实现了电气工程施工的自动化控制,对于建筑电气工程管理质量的提升起到了重要作用。
参考文献:
[1]张振军,李武宁,申耀克等.建筑电气工程的智能化技术应用[J].科技传播,2014,(9):198-198,184.
0 引言
电气工程及其自动化专业自1998年教育部进行专业调整,第一次出现在普通高等学校本科专业目录中。它是建立在电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化五个专业基础之上的新增专业,2001年开始招生。从它的构成上看,今天的电气工程及其自动化更偏向于人们常说的“强电”专业。然而,随着物联网技术和无人操作智能化电气控制设备的发展,现在的电气又离不开所谓的电子信息类专业,偏“弱电”的支持。现今的电气专业该走向何方,它的专业课程设置又该做哪些调整,值得我们深思。
1 电气工程专业的内涵
电气工程及其自动化的理论基础是电气科学,电气科学的理论基础又来自普通物理学中的电学和磁学。因而电气工程的发展始终离不开电磁学这一根基。电学是世界现有能源中应用最为广泛的,而人类在任何的历史时期都离不开能源。作为电气工程主要研究对象的电能,还是信息的一种载体。磁学作为基础物理学的分支,在电气工程中仅仅扮演发电原理、电磁干扰的角色,渐渐淡出电气工程的研究领域。
早在1878年,英国的帝国理工学院率先设立电气工程专业,主要侧重于发电、输电、用电的研究。随着工业的发展,国外的电气工程专业几近成熟后,发展速度渐渐放缓。结合信息、电子、通讯时代的到来,逐渐从“强电”转向了“弱电”的领域。国内传统上把电气工程归为“强电”,而把信息、电子和通讯归为“弱电”。在整个国际环境的影响下,立足国内电气行业发展的现状,目前,电气工程还主要侧重于电能的开发、传输和应用上。但是一些院校已经开始着手以“弱电”控制“强电”,电气专业中加大自动化、智能化比重。
2 电气工程专业的相关性
电气工程专业由其内涵可以看到它的学科渊源,主要以能源和信息科学为支撑,再配以电力系统和电气设备。能源中主要是电能,电气工程不仅生产电还要控制电能的运输和使用。随着国家电力和国家电网的分家,电气工程专业在不同的学校又有了发电和输变电不同的方向。这里的信息指的是广义上的信息技术,包含了通信、电子、计算机控制等一系列技术,主要用于对发电、输变电设备的设计、控制和检修。
此外,由于现代化的机械设备几乎都离不开电气控制或者电力驱动,电气工程又和机械、自动控制等专业有着千丝万缕的联系。非电类专业的学生要学习电工电子课程,而电气工程专业的学生也要参加金工实习,实现专业之间的了解。
3 人才培养模式的探讨
应用型本科人才培养目标要求学生不仅有扎实的专业理论和基础知识,宽阔的知识视野,更要有过硬的实践能力、工程能力和创新能力。毕业之后,能够较快地适应并胜任工作,可以灵活地运用基础理论和创新思维,解决工作中的实际问题。这就要求电气工程专业的学生在夯实基础知识之上,还要掌握时下电气领域的新技术和新知识。人才培养应处于动态变化中,保留经典基础理论课程,每年根据社会电气岗位技能需求调查,调整专业课程,特别是高年级的专业选修课程。增大实验实习课程比例,将理论课堂搬到实验室。人才培养重心转移才能带动实践类课程升级,从而锻炼和影响学生的实际动手能力。
面对现在就业市场竞争激烈的实际情况,仅仅具有单一的专业知识已经不能满足社会对应用型人才的要求。因而在本科培养当中,还要有通识课、语言类课程、应用写作类课程的设置,努力培养出“静则能文,动则能武”,德智体全面发展的完整的人。
4 课程体系的建设
课程体系的建立基础是人才培养目标和方案,它应当符合国家高教司对本科人才培养的要求,并结合各自专业发展的方向和特色,结合不同学校对电气专业的定位而设立。电气工程专业在经过整合与调整之后,可以有高电压、发电、输变电、配电等众多方向。在今天进行应用型本科人才培养的大环境下,课程体系的建设被赋予了新的意义。也就是要立足专业,走向应用。这就要求加大实验、实践课程的比例,着重实操课程的教学。以“电力电子技术”这门课为例,大多数院校采用48~56课时的教学量,其中实验部分应至少安排16~32学时。把课程三分之一的时间放在实验室,通过实验验证理论,通过实验提升学生的理解能力和思考能力,更着重培养学生的创新能力。
在专业课设置方面,要加大选修课的选择范围,以供不同方向和就业需求的学生选择。随着电力行业改革的不断推进,发电厂与电力运行单位的分离,使得学生在就业选择时要面临不同方向知识的考核。这也对课程体系提出新的挑战。要求学生全盘掌握显然不切实际,那么如何进行课程分类,在夯实基础的前提下,给学生提出备选预案,不失为一种教育导向。
参考文献
[1] 唐志平,过军,田鸿发,史建平. 电气工程及其自动化专业应用型本科人才培养的探索与实践. [J] 常州工学院学报.第18卷第3期. 2005.6
电气工程及其自动化是一门综合性较强的学科,其中涉及到了电力电子技术、电机电器技术、计算机技术以及信息和网络控制技术。电气工程及其自动化的主要特征是将强弱电进行有效结合,机电结合,系统和元件相结合以及软件和硬件相结合,换句话说,电气工程和及其自动化主要是将工程中的强力学和网络信息汇总的软件学进行相互结合。也因此,人们在对电气工程及其自动化进行学习的过程中,需要重点掌握计算机工程和电气方面的知识。电气工程及其自动化学科在设置一些具体的课程时,将学生的动手能力充分考虑在内,使得学生们在日常的学习当中,就能够有效地掌握到该学科的重点知识。学生们通过对于电气工程及其自动化的学习,不仅学习到了相关的基础知识,同时还能够根据自身的能力去挑战一些更高水平的技术实验[1]。
2机器人内涵
机器人主要是指那些能够使用自动功能进行一些既定工作的机械设备。随着社会科学技术的不断发展,现代的机器人能够自如地进行一些简单工作,比如一些投篮、快跑等运动项目以及协助人类从事一些危险行为等。当前该项技术较为先进的国家,已经在机器人的研究领域取得了较大的成功,使得机器人能够有效投入到建筑学、医学以及军事建设等多方面的工作当中,对于提高工作效率、减少人们工作量具有重要意义。机器人的研究水平越来越高,当前的机器人已经逐渐更趋向于高度人性化,不仅仅只是一些机械设备的堆砌,但是距离机器人能够真正拥有和人类一样的思维还用很长一段路要走[2]。
3机器人设计中对于电气工程及其自动化的应用
中图分类号:F407文献标识码: A 文章编号:
0、前言
电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为,是现代科技领域中的核心学科之一,随着建筑智能化的迅速发展,电气工程的地位和作用越来越重要,直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果。而电气自动化其涉及的行业和跨度非常广,可以应用在多个领域,如如信息处理、计算机软硬件处理技术、电气工程造作技术、实验和监控技术、电力电子技术等多领域技术,现如今,随着神舟系列火箭的发射,国防事业的不断发展,工厂集约化等使得电气自动化的意义更加举足轻重。。
1、电气工程以及电气自动化的概念
电气工程(Electrical Engineering,简称EE)是当今高新技术领域中举足轻重的关键学科之一,更是现代科学研究领域中的热门学科。最成功的例子就是电子通信技术的巨大进步推动了以计算机网络为中心的信息时代的蓬勃发展,并且在根本上改变了人们的工作和生活模式。从某些层次上来讲,电气工程的发达程度甚至可以代表一个国家的科技进步水平。
电气自动化(Electrical Automation)的专业全称一般为电气工程及其自动化,其应用范围涉及各行各业,小到电气开关的设计,大到科技航天的研究,到处都有它的身影。电力的发展是促进生产和提高人们生活水平的重要物质基础,随着电力应用的不断发展和深化,新时代背景下的电气自动化进程成了国民经济和人民生活现代化的重要标志。
2、电气工程的问题及对策
2.1、电气工程的问题
2.1.1电气工程的质量控制问题
由于电气工程施工的相关规章制度不健全,工艺规程不严格。电气工程现代化要求水平越来越高,而施工的技术水平、技术力量及施工人员素质不相适应或不完全适应必然会造成电气工程质量问题的产生。还有些单位有的施工单位,缺少应用的、现代电气工程检测设备,缺乏科学的检测监督,甚至购进的电气工程的原材料及设备质量的标准,不符合设计要求标准,特别是假冒伪劣产品,使用在电气工程上。质量控制不严格直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,工程质量直接影响到建筑物整体设备的安全运行、节能效果及建筑物投入使用后的使用功能,包括工作、生活在其中的人员的舒适性、安全性、高效性。
2.1.2电气工程存在的节能问题
电气工程是保证工业生产正常运行的基础保障。在工业生产中,各种智能化的先进设备仪器不断的应用到生产中,所以电气工程中的作用越来越重要。在工业生产中,电气工程需要满足各个方面的不同需求,由此就会消耗掉大量的能源,而能源的消耗不可再生,而我国地域发展不平衡、能源相对缺乏,有必要在电气工程中注重节能环保。
2.2、电气工程问题的对策
2.2.1加强建筑电气施工质量控制
对电气工程进行优质的管理可以有效的解决电气工程在工业发展中出现的问题,首先应该充分的认识到电气工程质量管理的重要性,企业的领导者要对此给予重视,企业的员工也要从思想意识上认识到电气工程质量管理的重要性。求对进厂的设备和材料进行严格的检验,包括外观检查、电气性能检查和必要的解体检查。对于电气工程中需要用到的施工材料要对其质量严格把关,从材料的采购开始就应该设置专业的技术人员,在选购之后,材料进场之前,要对质量进行抽检,发现不合格的一律不得入场。在电气工程施工期间,要对施工过程进行监督,确保工程按照施工规范执行,做好监督管理工作,确保工程的顺利进行。对电气工程进行全程的监督管理,才能够确保工程优质高效的完工。
2.2.2在电气工程中使用节能材料与节能技术
需要了解国际的节能先进节能设计方法,在其基础上结合我国建筑工程施工的实践需要,寻找突破点和创新点,进而形成自己的科学理论体系和实践运用体系。在电力工程中使用节能材料、节能技术来杜绝能源的浪费。例如高效光源的应用,对于工厂、住宅用的卫生间及其上下楼梯间应尽量选择节能显著的吸顶灯为宜,虽然这类灯具的功率相对较低,但是也可以满足人们和用户生活的需要,所以选择此类灯具会节约很多的电能。对于高层建筑、化工企业及地下建筑等对消防要求较高的场所,可选用低损耗节能型干式电力变压器。
3、电气自动化的问题及对策
3.1、电气自动化的问题
3.1.1电气自动化的网络构架不统一
电气自动化的发展方向是建立高效、快捷的电气工程及自动化系统,但目前很多企业自身网络构架不尽相同,使得依托于网络结构而发展的电气工程自动化的发展受到了阻碍。另外不同企业和商家在软、硬件产品交换过程中,因为程序接口的不一致,影响企业数据和信息的传输交流,进而阻碍了企业数据和信息的共享,使电气工程及自动化系统在实际运行中无法发挥应有的效应。
3.1.2电气自动化系统集成性不强
电气自动化系统集成是电气自动化系统功能提升的必经之路,我国目前一些电气自动化还处在多岛自动化的层次,多岛自动化具有互不连接、功能单一、信息独享的缺陷,不能充分发挥电气自动化的功能和作用。
3.2、电气自动化的问题的对策
3.2.1开放化、信息化、科技化
计算网络是实现信息实时交换和共享的重要基础设施,也是实现管理、决策、设计、控制和制造一体化的关键,它已广泛应用于电力系统各元件和局部系统的管理、监视、调节和控制上,是电力系统信息管理、远动技术、调度自动化等方面的核心。信息化则是指信息技术在电气自动化的地位应更加突出电力设备的设计、制造和运行中广泛应用的计算机优化与仿真技术,人工智能分析的广泛应用以及电气工程中广泛使用的网络通信技术,都充分展现了信息技术在电气自动化中起到的重要作用。本着自主创新的思想,以节能降耗为切入点,积极推广应用节能降耗新技术、新方法、新工艺,在材料的使用,技术的使用等方面力求创新,采用信息技术、计算机技术、网络技术与自动化技术等高新技术,研发新产品。
3.2.2从技术着手,加强技术的创新
作为一项综合性的技术,要想电气工程以及自动化有较大的发展,需要从技术发明着手,突破技术方面的瓶颈,为自动化的建设和发展提供技术的支持和保证。因此要建立一个统一的系统平台,根据商业终端客户的不同需求,对自身项目的运行特点进行分析,进而在统一的系统平台的支持下,实现对各种需求的满足。就当前的技术发展而言,嵌入式系统以及其他的控制系统,都需要借助统一的开发平台来实现系统的有效运行。可见,建立统一的系统平台,是电气工程以及自动化建设和发展的必然要求,一方面可以降低电气工程以及自动化的系统开发成本,另一方面还能大幅度的降低企业的运行成本。同时在建立统一的系统平台时,要按照一定的程序进行,做好开发目标的调查和研究,并充分分析行业与用户的相关信息,采用科学的管理模式对具体的操作进行有效的管理,特别是对实施环节、测试环节、开机环节以及运行环节的管理。这样可以最大限度的降低企业的成本,并达到科学管理的目标,同时减少系统开发的费用以及系统开发的时间。
4、结束语
电气工程的质量将直接影响该整体工程建成后的使用效果,功能运行是否正常,影响电力工程的社会效益及经济效益等,所以在工程施工的过程中应对工程有责任心,深入细致地搞好电气工程的质量控制工作。而电气自动化是现代电气工程的支撑,应积极创新使电气工程中电气自动化的应用也得到了更好的发展。
参考文献
中图分类号:F407.6 文献标识码:A
1、引言
随着经济和社会的不断发展,计算机事业压在不断的发展,越来越多的行业开始使用了计算机,更多自动化的不同的系统应用于不同的行业,电力事业的不断发展也是要不断的迈向自动化的方向的。虽然现在电力事业法杖越来越好,整体的电网建设也是不断的科学化合理化,但是任然需要先进的技术和系统的管理,所以自动化在电力工程中是十分重要的。
2、电气工程及其自动化技术
电气工程是现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技术领域中不可或缺的关键学科。电气工程及其自动化技术主要以电力电子技术、计算机技术作为主要技术手段,包含系统分析、系统管理等研究领域。控制理论和电力网理论是电气工程及自动化的基础。控制理论是研究如何通过信号反馈来改正动态系统的行为和性能,以达到预期的控制的目的。控制理论由最初的萌芽形式发展到如今渗透到各个科学领域包括数学、自动化技术、通讯技术、电子计算机、物理学等学科。在信息接收、传递与反馈中达到控制的目的。控制理论与电力网理论有机的结合在一起,就是基本电气工程及其自动化的基础,在此基础上提高电力工程的工作效率,节约资源与时间,不仅改进了生产技术提高了运行质量,还有利于环境的保护。
3、电气工程及其自动化发展的问题
随着科技的发展,电气工程及其自动化的技术取得了突飞猛进的发展。但在电气工程及其自动化的发展与建设中还存在一些客观影响因素,这些因素在一定程度上阻碍了电气工程及其自动化的发展。想要促进我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展,就要解决以下几项问题:
(1)企业实际需求不同,抬升了成本
目前我国的电气工程及其自动化技术还处在一个综合的领域里,独立性还有待完善。所以,在实际的运用过程中,工作人员只能结合目前的技术成果,再运用自己的实践经验,得出设计成果。从而有的环节无形中增加了经济成本,最终工程总的经济投入也就增加了。而且,目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。
(2)电气工程及其自动化实施过程中工作效率有待提高
电气工程及其自动化实施过程中,效率的高低影响着整个工程的的完成效果。在当今飞速发展的社会里,工作效率甚至决定着一切。所以,电气工程及其自动化技术更要紧跟效率的步伐。目前的企业在电气工程及其自动化的技术上都是因企业而宜,不同的企业,电气工程及其自动化的技术水平也不一样。要想在这些企业中脱颖而出,效率的提高可见显得十分重要。那个企业在最短的时间里设计出更让人操作简便,更让人明白的设计,在离成功的大门前就会胜出一筹。哪个企业效率低下注定就是失败的。这个时候,企业的技术人员的技术水品就得到了检测。
(3)电气工程及其自动化实施过程中数据传输安全性问题
电气工程及其自动化起初在工业中形成,并得到了发展与建设。目前,电气工程及其自动化逐渐蔓延到商业领域,商业领域的发展过程中,数据信息的传输安全性是很重要的一步。由于目前,企业之间的信息交流过程中,各企业使用的信息传递产品各不相同,参差不齐。这给数据之间的传输和通信造成了一定的困难,从而增加了电气工程及其自动化的运营成本。所以,在今后的电气工程及其自动化的发展与建设中,一定要注意这一点。
4、电气工程及自动化技术的应用
(1)在电气工程管理中的应用
电气自动化技术在工程管理中的应用是高新技术的充分体现,其应用过程中更加注重编程的调试,以仪表工程管理为例,应用电气自动化技术后,其工作重心已由原来的温度、流量、压力及液位仪表显示等的管理逐步转向到了借助于集散DCS及集中PLC控制系统的自动化管理方式上来,借助于自动化管理及控制系统同现场变送器的相互配合,实现了对上百个流量、温度及压力等数据的采集、监测、输出控制及处理等功能,且确保了管理及控制的精度和稳定性,并大幅度降低了维护量及投资额。从工程管理方面而言,管理过程中应对施工 资料、系统程序、随机文件以及调试和校验记录等环节给予足够的重视,因此,电气自动化技术的应用实现了从开工、安装、调试、护航、培训、交接一直到售后环节微机管理程序的提供,这种微机化管理方式有效遏制了工程施工过程中可能出现的弄虚作假及敷衍了事等情况。
(2)在电网调度中的应用
对于电网调度而言,电气自动化技术的应用实现了电网调度自动化系统的形成,其主要包括了电网调度打印设备、工作站、中心服务器、大屏显示器以及网络等,其通过电气系统专属局域网络实现了电网调度过程的自动化,并实现了发电厂、下级调度中心及变电站终端 之间的有效的连接。由此可知,电气自动化技术的应用能够对电气系统的运行状态进行实时性的评估,并以所累计数据为依据对电力负荷进行有效的预测,以此为基础对经济进行调度,并实现发电控制过程的自动化,电气系统应对数据进行实时性采集、处理及监控,并在获取数据支持的状况下进行电网运行及安全状况的有效把握,尽可能使其适应现代化市场运营的实际需求。
(3)在化工生产单位电厂分散测控系统中的应用
对于化工生产单位电厂分散测控系统而言,其实际应用时常采用的是分层分布的结构,具体包括了以太网、工作站、数据高速通讯网以及过程控制单元等。其中,过程控制单元可直接在生产过程进行应用,并可对设备运行状态及其相关参数进行实时性的显示、打印及信号的输出,并由此进行执行机构的驱动,实现整个生产过程的检测、联锁性保护及其控制。对于工作站而言,其主要包括了工程师及运行员两种工作站,主要负责提供人机接口。由过程控制单元向运行员工作站进行信息的发送,同时接受由工作站发送来的指令。
(4)在大型变配电所中的应用
电气自动化技术在大型变配电所中的应用实现了对电话人工操作及监视的取代,并实现了对变电站监控能力的进一步加强,同时还实现了变配电运行水平及其效率的大幅度提高。其借助于全微机设备来替代之前的电磁装置,因而实现了操作及监视等过程的屏幕化,数据进行传输时应尽可能采用计算机电缆方式来进行电力信号电缆的取代,并实现了运行及管理过程的自动化。
5、电气自动化技术的发展前景
为了使电气自动化技术的发展前景成为可能,迈向科技化、信息化、开放化的步伐,需把握住以下要素:①信息技术的决定性影响。②与物理科学的联系更加紧密。③现代技术的迅速发展。电气自动化不仅是工业现代化的重要标志,也是当代先进科学的核心技术,它的发展对社会科技的进步具有极其深远的影响,因此,研究人员应时刻展望电力自动化的发展前景。我国为进一步提高自身产品的科技含量,应加大自主创新的发展力度,提倡研究人员研发更好的且具有创新的产品,努力开创科学结合创新的发展局面,使我国电气自动化技术呈现新颖、焕然一新。根据史料记载,各种新技术的应用始源于人类第三次科技革命,电气自动化为人类的生活带来广阔的前景,它的作用及其广泛,不但可以在科学技术的实践中发挥重要作用,而且推动了工业生产。此外,在我国逐步加大电网的建设中,电力自动化为其的继续发展拓宽了空间。回顾过去,由于我国的电力自动化技术起步较晚,因此综合自动化技术与国外存在不可避免的差距。随着电力自动化的普及面逐渐拓宽及根据我国电力系统的实际发展情况,要求研究人员以学习国外的先进技术为前提,运用当今科学技术的力量自主研发适合我国电力系统的自动化产品,为国民的日常生活提供科技含量越来越高的电力系统。
6、结束语
电气工程及自动化技术应用非常广泛,当前在电网调度、发电厂自动化、变电站等领域都实现了自动化技术应用。电气工程的自动化技术实现范围与技术内容还在不断扩大与丰富,探索电气工程自动化技术的实现途径,并不断投入使用,是现代化建设的必然趋势。
参考文献
[1] 翟秀萍,刘平.计算机技术在电压无功方面的应用[J].科技致富向导.2010(30)
中图分类号:F407文献标识码: A
任何行业的正常运转都离不开机械的操作,早在很多年前的人们就懂得了用机械代替人力,以此来提高效率。随着工业革命的到来,机械已经越来越贴近人们的生活也越来越人性化。这也就使的机械行业的核心技术受到了严峻的挑战,每天都有新型机械的问世,每天都有旧的被淘汰。作为机械行业比较先进化的电气工程自动化目前,在机械自动化中日益广泛地应用了计算机技术,发展并推广了计算机辅助设计,优化设计,考虑误差的概率设计,提出了多种便于对机械进行分析和综合的数学工具,编制了许多大型通用或专用的计算机程序。为了适应高速发展的今天,电气自动化的发展前景非常可观,它的研究领域十分广阔,内涵也非常丰富。
一.什么是电气工程自动化
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业建筑、农业生产、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。该领域的学科主要有电机及拖动、工厂电气控制技术、电力电子技术、电力电力电子技术电子技术实习、单片机技术、PLC技术、电子工程制图、工厂供配电技术、电子技术综合实训、电气设备、英语精读、专业英语。
电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。该领域的工作人员能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。电气工程自动化技术领域对于高水平人才的需求量非常的大。根据相关的调查数据显示,随着我国的大力发展,外企的不断涌向大陆市场,该专业将会出现很大的人才缺口,随时都会出现人才供不应求的情况。
二.我国电气工程自动化的发展现状
1.就目前而言,从以前的多岛自动化向系统集成进行转变是我国电气工程自动化的一大特征。新型的系统集成化的电气工程自动化已经不仅仅是局限于简单的系统连接了,更为主要的还是成功的实现了通道共用、功能互补、信息共享,弥补了多岛自动化的互不连接,功能单一和信息独享的不足。随着计算机技术在我国的大力发展,它使得电气工程自动化的核心技术有了质的飞跃,运用计算机的有效控制,从而实现电气自动化的目的。透过计算机的模拟操作,能够对电力系统的运行状况进行判断和监控,从而达到精密有效的控制。目前,PC技术和网络手段已经慢慢地渗透到工商管理中了,采用PC的入机界面可以灵活的,直观的掌握数据的动态运动。在传统的测量仪表中放置微处理器,就可以让原始的数据设备具备数字通信和计算的现代化功能,大大地优化了工作的效率和工作方式,并且极大的节约了生产成本。再使用总线将数个测量控制仪表相互连接,遵循规范公开的通信协议,将远程监控计算机与仪表及微机化测量控制设备相互连接起来,完成信息与数据传输交换程序,建立实际性的自动控制系统。
2.电气工程自动化在智能化的工程建筑中也有了广泛的应用。在我国的智能建筑技术领域内,电气自动化技术是一个较新的领域,随着我国更多的智能化建筑的出现,更多先进的自动化技术加入到这一领域内,不断的进行着创新,填充空白。目前,IBWPT已成为 IBWP 体系当中的一个重要作用的部分,主要是三层结构中的中间层发挥着承上启下的重大作用,它的理论在实际运用中起到了很关键的作用。在现代的工程建筑中,电气工程自动化被广泛的应用到了各个施工点,这些技术的出现,极大的改善了以前施工现场设备落后,建筑效率低下,工程建筑的监测得不到保证等的场面。新型自动化正在全力的装备着施工现场,引导着施工环境向高效,先进的方向发展。
三.我国电气工程自动化工程的发展趋势
1促进系统的统一性
电气工程自动化的统一性是促进这种技术发展水平提高的基础。这可以有效实现相关产品的周期性规划与设计、产品精确测试以及试行、产品的开机以及调试、产品的运行与维护,这样能够节省产品设计到产品生产完工之间所需要的资金以及时间。对电气工程的自动化实行统一管理,最重要的是能够达到客户的实际要求,并将电气工程的开发系统从电气工程的运行系统中解放出来。这也是实现电气工程通用化的重要措施。
2.进一步实现接口的标准化
采用同一类型的技术标准,能够有效缩减整个工程的成本以及时间,有效实现办公室体系以及电气自动化体系之间资源和相关数据的共享与交换。企业与相关系统实现连接时,为了进一步保证工程的相关策划方案可以在远距离实现传递,就要利用计算机系统进行连接。而接口的标准化水平是厂家之间实现数据交换的重要保证,也是解决通讯难题的基础。
3.系统集成
目前,对于系统集成并没有一个安整的定义,一般只称它为计算机系统集成,如果它被应用到了建筑智能化领域的话,就可以成为智能建筑系统集成。系统集成是科学信息范畴上的,是信息技术的具体运用技术。智能建筑系统集成IBSI是将智能建筑内不同功能的智能化子系统在物理上、逻辑上和功能上连接在一起,以实现信息综合、资源共享的一种技术方法。SI就是在建筑领域中系统集成的简称。智能建筑系统还有广义和狭义之分,它目前有一体化集成和分布集成两种模式。实现智能建筑功能的主要技术手段就是系统集成,它是一种理想的高层技术手段。假如实现了这种理想化的技术手段,那么就能实现各种信息综合处理和异地信息资源共享的目的。这样就能节约资源并且还能保证不间断使用的经济性。实现智能建筑各功能的开放性和远控特性;使用IBMS系统可以实现智能化的建筑物业管理和自动化的控制设备。这就是智能建筑在未来的的发展目标,利用开集成系统的开放形特点,就能让系统集成向开放性、可靠性、容错性、可扩展、可管理维护性方向发展。
四.提高电气自动化水平的相关建议
1.实现数字化与自动化的有机结合
电气自动化和信息技术的结合所产生的典型代表形式为数字化技术。这是一种富含自动化创新经验,并且有效实现信息动态、高分辨率表现的重要措施。将这些信息与地球空间信息整合,建立一个科学精确的数字化地球,将各种信息存储在计算机系统内,与网络有机结合。
2.充分发挥现场总线技术的作用
在电气自动化系统中,网络技术的应用非常广泛,这样一来就促使现场总线技术作用的发挥。这种技术实现了系统目的性的突出,将设施内部的顶层信息以及生产信息等实现有机结合。这种系统会根据系统所处环境的不同发挥不同的作用,为了进一步发挥这种系统的作用,就要具体分析系统所处环境的条件。这种技术在企业底层应用非常广泛,能够有效实现数据自动化存取,减少了系统建设资金,节约控制电缆,降低了系统建设成本。
结语
电气工程自动化随着社会经济和社会文明的发展已经站稳了脚跟,并且对社会的发展起到了极大的推动作用,在现在市场环境下到处都有电气自动化的身影,由于它有着向高速、重载、高精度、高效率、低噪音等方向发展的趋势,所以他被现在的社会生产所接受,并且大力的推广。对于电气工程自动化我们要不断进行技术创新,弥补当前模式下的不足,努力的使它朝着更进一步的目标发展。对于我们而言,电气工程自动化是一项新兴的学科,有着广泛的发展前景,我们要抓住机遇,迎接挑战。
参考文献
作者简介:李自成(1970-),男,四川资阳人,成都理工大学工程技术学院自动化系,副教授。(四川?乐山?614000)
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)20-0086-02
电气工程及其自动化专业在电气信息领域起着十分重要的作用,主要研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用,同时有关电能的转换及使用的控制在该专业所占的地位也日益重要。[1,2]它和人们的日常生活及工业生产联系越来越紧密,因而发展迅速,已经成为高新技术产业的重要组成部分,并成为很多高校的一门重要学科。而成都理工大学工程技术学院在2005年成立了电气工程及其自动化专业,在专业发展过程中注重实践课程体系的建立。为了适应当今社会关于应用型人才的培养要求,加强学生的动手能力和实践技能,突出工程能力和工程素质的培养,结合电气工程及其自动化专业的人才培养方案制订了电气专业工程训练教学计划,形成了科学的电气工程实训课程体系。体系以培养学生在电机及其电力拖动技术、电力电子与电气传动技术、电气控制技术、电力系统自动化技术等方面的工程技能为基本目标,旨在提升学生在电气领域的知识应用水平和综合创新能力,构建起理论知识学习与实际技能训练、单项能力培养与综合素质提升之间的桥梁。
一、课程目标定位
课程体系反映了应用型本科对知识能力方面的要求。应用型本科同一般普通本科的培养体系是平行的,相比具有鲜明的技术应用性特征。[3]在培养规格上,应用本科培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“应用”为主旨和特征构建课程、教学内容体系,重视学生技术应用能力的培养。基于应用型本科的性质,为了加强对学生实践能力的培养,使学生尽快掌握本专业领域的技能,因此整个体系强调建立一个系统化的实训过程,通过实训,学生应该具备以下技能:
掌握电机和电力拖动技术,熟悉变压器、直流电机、交流电机的结构,通过实训熟悉电机运行原理和调速原理。
掌握电力电子与电气传动技术,熟悉各种电力电子器件的应用,能正确使用变频器,并能初步进行电机调速电路的设计和调试。
掌握电力系统自动化技术,通过实训熟悉继电保护基本原理,利用MATLAB进行潮流计算,并能进行初步的短路分析。
熟练掌握工厂电气控制、电气设计软件等开发平台和应用技术,能够进行系统控制程序设计或者利用软件进行电路的设计。
掌握电气系统或者控制程序的调试方法,能通过实际操作较好地判断出电气系统或者控制程序的缺陷,并进行改进。
为了节约成本,加快开发过程,能够用仿真软件对电路进行仿真,熟练使用各种仿真软件,包括Protel DXP等。
能熟练使用各种检测工具,具备对低压电器的认知和感性认识,熟悉每种低压电气的正确用法,能进行初步的设计,选择出满足要求的电器。
二、课程体系的构成原则
实训基于各课程各章节内容或者课程之间联系,以实训项目为主体和载体,以程序或者电路系统设计作为驱动,实现知识、技术、能力和素质的全面提高。以实训课程体系作为实训目标的基础,制订完善的实训计划体系,同时坚持了以下原则:
以就业实际需求为导向,以能力培养为核心,以学生适应就业岗位为目标,以岗位技能为重点,兼顾长远发展。
注重知识、技术、能力、素质的协调发展,使学生通过实训既巩固了所学的知识和技术又提高了应用知识、技术的能力,使素质得到升华。
以实践能力和工程训练为重点,突出技术应用能力培养,强调在应用中创新,通过解决问题综合运用所学的知识。
课程体系体现了开放性、灵活性,及时反映了新能源技术的发展以及新技术的应用。
课程体系与人才培养方案的课程体系衔接,分别针对电气技术、电力系统自动化、电力电子等方向设立实训课程。
三、分层次模块化实训教学体系的设立
电气工程及其自动化专业主要是研究电能应用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”反映了科学技术的这种发展和变化。电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。[4,5]因此实训课程的设立也应该反映这些专业范围。首先,电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展、延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。
针对专业范围,电气工程及其自动化专业工程训练在学院工程训练中心进行。训练内容划分为工程认知训练、专业技能训练和综合创新训练三个层次。由于我院从专业建立初期就注重实验室的建设。目前训练条件优良,已建有电气技术实训室、电机及拖动实验室、电力自动化及继电保护实验室、电力电子及传动控制实验室等专业实验室。同时,学院工程训练中心为进一步提升学生在电气工程领域的综合创新能力,建设了数控加工中心、基于先进控制技术的运动控制实验室和柔性制造中心,突出真实的工业应用环境,突出强化学生在系统分析、系统设计、系统开发等方面的工程训练,有利于高水平应用型人才的培养。
我院电气工程及其自动化专业课程体系设立了三个方向:电气技术方向、电力电子技术方向、电力系统及其自动化。针对不同方向和实训层次设立不同的课程。如图1所示。
首先,工程认知训练是电气工程及其自动化专业整个教学过程中一个重要的实践性环节。该环节包括生产实习等内容,使学生在生产实际或者科研中验证从课本上学到的理论知识,加深对知识的理解和认识,从而巩固所学知识并体会知识的应用价值;培养学生综合运用所学的理论知识去观察、解释并进一步尝试解决生产实际或者科研过程中发生的问题,提高分析问题与解决问题的能力;使学生了解企业的生产工序、工艺流程、管理制度,从而获得与本专业有关的实际生产知识,并扩大专业知识面;培养学生从事技术专题调查、搜集资料和进行研究的能力,并为即将进行的毕业设计和论文打下良好的基础。其后是专业技能训练,针对专业应用领域设置模块,包括电机、电力电子技术、电力系统自动化、电气传动自动控制系统、PLC、电气CAD等。而学生专业技能是一个复杂的技能系统,诸多技能之间既相互关联又相互影响,其训练途径及实施办法亦多种多样,同时必须具备整体性、科学性和互动性。因此,专业技能训练方案的制订,内容上密切结合学科和紧扣本专业的培养目标,与专业培养方案一致,注重能力的提高和知识的应用,注重开放性和拓展学生的思维空间构建与理论教学相辅相成、以能力培养为主线的技能训练方案,为专业培养方案的贯彻执行服务,以适应教育教学改革发展的需要,全面提高人才培养质量。最后是综合创新训练,为实现个性化培养提供先进的创新设计、制作的环境与条件。通过综合创新训练为学生创造一个能培养兴趣、产生好奇心的环境,使他们在这里自己动手创新制作、激发创造力。以创新思维和创新制作能力的训练为核心,充分发挥学生的自主能力和综合运用所学知识的能力,培养更多高素质、复合型、应用型人才。综合创新训练不但能够培养学生的综合素质,增强学生的工程实践能力,而且还有助于培养学生的创新精神和创新思维,起着其他课程不能替代的作用。
整个课程体系对应于工程素质训练、金工实习、电机及拖动技术实训、控制理论和控制系统实训、PLC与变频器应用技术实训、单片机技术工程训练、CAD实训、电力系统自动化实训、电力电子与电气传动实训、自控系统综合实习、调速系统综合设计、供配电系统综合设计等实训。同时为了突出应用型本科的特点,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程。实训课内容如表1所示。
通过该课程体系使学生能够初步了解机电工程的基本研究领域,具备电气基本操作技能,掌握电机及拖动系统的类型、组成和控制方法,掌握控制理论及自动控制系统的组成,具备对一般机电控制系统的安装、分析和维护技能,掌握常用电力电子器件的特性,并能根据要求设计出实用电路,掌握可编程控制器和变频器的使用方法,具有一定的电气控制系统开发能力,在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。
四、结论
电气工程及其自动化专业自2005年在成都理工大学成立以来,针对本学校学生的入学基础和就业的实际情况对实践方面的教学课程体系不断调整,增加了“Protel DXP实用教程”和“电气工程CAD”与实训环节联系紧密的课程,增加了综合创新训练课程,已经形成了完整、科学的实训体系。从目前的实际运行情况来看,通过实训,学生的就业率得到提高,同时学生到企业后熟悉岗位的时间缩短,得到了用人单位的好评。
参考文献:
[1]贾文超.电气工程导论[M].西安:电子科技大学出版社,2007.
[2]范瑜.电气工程概论(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.