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电气工程及其自动化研究实用13篇

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电气工程及其自动化研究

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电气工程及其自动化专业,主要包含计算机技术、电力电子技术、机电一体化技术和网络控制技术等众多领域,是综合性相对较强的学科,具有机电相结合、元件与系统相结合、强弱电相结合、电工技术与电子技术相结合、软硬件结合等突出特点,使学生掌握系统控制、电工电子、电气自动化装置、电力系统自动化和电气控制技术等多方面的基本技能。

该专业主要培养能掌握电气工程专业知识和工程技术基础知识,具备分析和控制电气工程技术问题的能力的高级工程专业技术人才。电气工程及其自动化专业的宗旨是为社会培养出能在电气工程及其自动化、经济管理和计算机技术应用等领域工作的过硬综合素质高级技术专业人才。本文涉及的电气工程专业一般是包含电气工程和自动化专业的。中国电力工业目前处于高速发展阶段,对于电气工程人才有大量需求,因此我国电气工程领域对培养相应的人才非常重视,并且我国主要的工科大学在教育和科研上对电气工程专业的投入比重相对较大。

二、电气工程专业的学科内涵

中国电气工程专业的研究对象是电能,主要研究电能从产生到利用各个阶段的规律的专业。其理论基础主要是电磁理论。电能从产生到利用的各个环节中需要充分掌握和利用电信息,因此电信息技术的研究是电气工程和自动化专业的不可或缺的内容。

同时,现代通信和计算机载体主要是电信息。所以电信息技术的研究也属于电类专业,其中电气工程是专业母体。电气工程是基础性的学科,因此具有较强的学科派生和交叉能力。如其与生命科学的交叉造就了新的专业―生物医学工程和生物电磁学;电气工程同材料科学的结合造就了纳米电工技术和超导电工技术;电气工程同电子科学的结合造就了电力电子技术,而后者也进一步推动了电气工程的发展,并且逐渐发展成为电气工程的一个分支。电气工程专业的范围主要有电电力系统运行和控制、电气装备制造与应用以及电工基础理论三部分电气工程的基础,是以电磁场理论和电路理论为主的电工理论。他们属于电磁学的发展外延。

电工理论运用于实践产生了新的电子技术和计算机硬件技术等性技术,因此电工理论是主要的理论基础。电气装备制造一般涉及制造电动机、变压器、发电机等电机设备,也涉及用电设备等电气设备和电器制造,同时包括电力控制装置的制造、各种电气控制装置、电子设备的制造等内容。电气装备的应用则主要指上述装置和设备的具体应用。电力系统一般涉及电气自动化和电力网的运行和控制等内容。需要注意的是制造和运行必须相互统一,电气设备的制造同时要兼顾实际运行状况,如电力系统稳定的运行需要依靠良好的设备。

三、电气工程专业的方法论、影响因素、培养目标和要求的介绍

电气工程专业由于理论分析较多,比较注重对数学工具的使用。作为一门工科专业,实验研电气工程需要通过实验研究来完成主要的学习和教学任务,在一定的实验条件和实验研究的支持下,学生在学习电气工程专业知识过程会事半功倍。

电气工程专业紧随现代科技,引入了以计算机技术为基础的仿真模拟技术进行教学研究。同时在进行电气工程的理论分析、试仿真模拟和实验研究时,教学也经常运用到等效与类比等科学方法。

电气工程专业是一门典型的基础性很强的学科专业,在与其他学科的交叉过程中,派生出了很多如电子科学与技术专业、电子信息工程专业、通信工程专业、计算机科学与技术专业专业等学科。这些专业由于是电气工程专业派生而来,被划为电子与信息类专业,电气工程专业与其派生而来的专业统一被称作为为电类专业。电气工程专业作为电子与信息类专业的母体,又被派生而来的专业注入了新的发展活力。

电气工作专业的专业宗旨主要是培养能够在电气工程领域的研究开发、系统运行、装备制造、和相关管理等方面工作的,掌握技术开发、组织管理和科学研究能力的高素质综合型专业技术人才。电气工程的培养具体目标主要是,该专业学生要掌握计算机技术、信息技术和电子技术等专业技术,控制理论和电工理论等基础理论知识,通识性知识和对应的专业知识。

基于电气工程专业特点,学生在下列知识和能力上也有要求:

第一,掌握扎实的数理化等基础学科理论知识,掌握人文学科的管理基础知识,具备一定的外语运用能力;

第二,系统地学习与电气工程相关的工程技术知识,如信息处理、电机学、控制理论、计算机软硬件和网络技术等知识;

第三,得到良好的工程实践训练,掌握对电气工程领域实际问题的分析和解决能力;

第四,熟练运用计算机的能力;

第五,能在电工领域内掌握不低于1个专业方向的专业技术和理论,并清楚学科发展未来趋势;

第六,具备一定的适应工作条件、进行科学研究和信息管理等实际工作能力。

四、电气工程专业知识结构要求和知识体系

第一,熟悉系统的模拟和数字电子技术和相关电路理论;熟悉并会运用电子电路原理,会分析和解决相对复杂的电工电子电路问题;能掌握基础的电磁场理论;掌握控制理论、计算机软硬件、程序设计等相关知识;具备能检测、分析并处理电气系统物理量的能力。

第二,掌握扎实的电力系统、电力电子技术和电机学理论等相关知识;掌握力学和机械学科中最基本的原理和方法。

第三,能掌握不低于一个专业方向的基本技术和理论知识。第四,能掌握在工程中测试与表示常用物理量的能力,以及掌握设计和调试电气系统的相关知识。

电气工程专业教育内容和知识体系一般包括:

第一,通识教育和基础教育;

第二,专业类基础技术与理论知识(电磁场理论、控制理论、电路理论、、信号分析与处理、计算机网络、电子技术、检测技术等);专业基础知识一般涉及电力系统、电力电子技术和电机学基础理论和知识;

第三,专业方向技术与知识。如电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术以及其他专业方向的技术。

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引言:从社会主义科学发展观角度思考,工业经济改革也应朝着更加先进的方向迈进。实施电气工程改造既可以提升电力行业的科技实力,也能为广大用户创造更加有力的条件。本文主要分析了电气工程自动化改造的相关问题。

1 电气工程及其自动化

1.1 信息技术

信息技术广泛地定义为包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯系统,以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。信息技术对电气工程的发展具有特别大的支配性影响。信息技术持续以指数速度增长在很大程度上取决于电气工程中众多学科领域的持续技术创新。反过来,信息技术的进步又为电气工程领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。

1.2 操控系统

由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在20世纪的后50年对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气工程与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气工程学科的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统(MEMS)。21世纪中的某些最重要的新装置、新系统和新技术将来自上述领域。技术的飞速进步和分析方法、设计方法的日新月异,使得我们必须每隔几年对工程问题的过去解决方案重新全面思考或审查。

2 电气工程的实际运用情况

2.1 智能建筑

智能化建筑的发展必然离不开电气自动化,随着我国国民经济的飞速发展以及数字电子化科技发展,高档智能化建筑无疑已经成为当今建筑界的主要发展方向。自然达到合理利用设备,在资源方面,人力的节省就有了建筑设备的自动化控制系统。智能化建筑内有大量的电子设备与布线系统。这些电子设备及布线系统一般都属耐压等级低,防干扰要求高,是最怕受到雷击的部分。智能建筑多属于一级负荷,应该设计为一级防雷建筑物,组成具有多层屏蔽的笼形防雷体系。

2.2 净化系统

净化空调系统控制自动监控装置,可以设计成单个系统的测量、控制系统,也可以设计成以数字计算机控制管理的系统。在温度控制方面,净化空调系统采用DDC控制。装设在回风管的温度传感器所检测的温度送往DX一9100,与设定点比较,用比例加积分、微分运算进行控制,输出相应电压信号,控制加热电动调节阀或冷水电动调节阀的动作,控制回风温度应保持在18度-16度之间,从而使得洁净室温度符合GMP要求。

3 电气自动化控制系统的设计

3.1 集中监控方式

集中监控方式不但运行维护方便,控制站的防护要求也不高,而且系统设计也很容易。但由于这种方式是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,所以处理器的任务相当繁重,处理速度也会受到一定的影响。由于电气设备全部进入监控,致使主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,这也会造成设备无法操作。这种接线的二次接线比较复杂,查线也不方便,而大大增加了维护量,还存在在查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。

3.2 远程监控方式

远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高和组态灵活等优点。但由于各种现场总线的通讯速度不是很高,使得电厂电气部分通讯量相对又比较大,所以这种方式大都用于小系统监控,而在全厂的电气自动化系统的构建中却不适用。

3.3 现场总线监控方式

目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,而且已经拥有了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了坚实的基础。现场总线监控方式使系统设计更加具有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样就可根据间隔的情况进行设计。这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,节省了大量控制电缆,节约了很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。此外,各装置的功能相对独立,组态灵活,使整个系统具有可靠性而不会导致系统瘫痪。因此,现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。

4 电力系统自动化改造的趋势

4.1 功能多样化

传统电力系统的重点功能集中于发电、输电,在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的功能。电力系统自动化改造之后,系统功能日趋多样化,电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善,系统自动化状态,符合了系统高负荷运行状态的操作要求。

4.2 结构简单化

结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素,多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降,部分设备在系统运行时发挥不了作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化,且功能也明显优越于传统模式,促进了电力行业的持续发展。

4.3 设备智能化

电力设备是系统发挥作用的载体,电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低,自动化改造之后可利用计算机作为控制中心,利用程序代码指导电力设备操作,智能化执行设备命令,以逐渐提升作业效率。

4.4 操控一体化

当电力系统设备实现智能化之后,系统操控的一体化便成为现实。如:机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式,都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”,也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。

5 继电保护运用于自动化改造

5.1 针对性

由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴,需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能,可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如:电力设备出现短路问题,继电保护可立刻把设备从故障区域隔离;线路保护拒动作时,继电保护可将线路故障切除,具有针对性的故障防御处理功能。

5.2 稳定性

继电保护对电力系统的稳定性作用显著,特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行,以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件,如:继电保护装置能快速地切除故障,减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真,保证了系统在故障状态下的稳定运行,防止系统中断引起的

损坏。

5.3 可靠性

对电力系统实施自动化改造的根本目的是满足广大用户的用电需求,系统能否可靠地运行也决定了用户或设备的用电质量。继电保护装置的运用为系统可靠性提供了多方面的保障,如:安全方面,强大的故障处理功能保障了人员、设备的安全;效率方面,多功能的监测方式可及时发现异常信号,提醒技术人员调整系统结构。

8 结论

总之,电气工程是社会现代化发展的重点工程,关系着我国工业经济及科学技术水平的进步情况。深入研究电气工程改造及其自动化趋势,是企业未来发展的必然要求。面对电气工程自动化改造活动,企业应加强多方面的调控管理,确保改造工程达到预期的成效,提升电气工程的运行水平。

参考文献

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    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。

    二、电气工程及其自动化发展的合理化建议

    电气工程及其自动化是工业发展的有力助手,它的的发展能为工业,甚至社会经济的发展带来源源不断的动力。虽然,目前的电气工程及其自动化的发展与建设存在着这样或那样的问题,但总的前进趋势是不可逆转的。只要把问题慢慢解决,逐渐的去改善,不久的将来,我国的电气工程及其自动化一定会在世界上立足。针对以上问题,我提出几点建议:

    1建立电气工程及其自动化的统一独立的平台

    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。这样一来增加了企业的经济成本,二来不利于企业的长足发展。所以,企业的技术人员一定要突破技术环境的难关,有步骤,有计划的去设计电气工程及其自动化的方案。首先,在设计前,专业的技术人员对要设计的行业及用户的特点进行研究,从而,确定开发目标。然后,确定设计方案,方案要涉及到实施,运行,维护等每一步骤的完成,同时,运行成本和运行时间也要提前预算好,一定要控制在企业运行的范围内。此外,还要注意商业项目运行的特点以及终端客户的不同需求,最后做到建立电气工程及其自动化的统一独立的平台,从而减少企业的运行成本。

    2建立电气工程及其自动化的通用网络系统

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一、电气工程及其自动化的定义

电气工程及其自动化是一门涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域的学科,其具有较强综合性,它的主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合,电工技术与电子技术相结合,元件与系统相结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。通过学习工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,使得人们具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力。电气工程及其自动化专业就是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。电气工程及其自动化就是现代工业发展的核心技术,它是各个高新技术的总和,在现代化工业的生产中,有着不可替代的重要性。

二、电气工程及其自动化存在的问题

(一)电气工程及其自动化的技术问题

电气工程及其自动化由于是涉及,电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域的学科,在应用过程中会遇到很多的问题,尤其是技术上的种种问题。现在科技是在飞速的发展,但是和日益需要更新的电子信息技术相比,这些是远远不够的,现在最严峻的形势是,缺乏很高端的技术手段,导致了相关的技术更不上时代的需要,电力电子技术、计算机技术和电机电器技术等等这些市场缺乏大量的人才,在现代化信息技术如此发展的社会,尤其是计算机技术是很时兴的,然而由于很多人没有看好这个市场的前景,又加之这是一个刚刚发展起来的行业,因此在发展初期市场需求量如此大的时期,高新技术人才极度匮乏,很多人由于不能掌握一手很好的计算机技术,因此在工程及其自动化的这个行业的操作中,就出现了却人却技术的窘况。因此电气工程及其自动化在应用过程中,遇到的最大问题也就是技术方面的问题,这个问题亟待解决,也只有尽快找出相关的措施进行解决,才能使得电气工程及其自动化的技术提上去,更好的为社会发展做贡献,使得社会工业化进程加快脚步。

(二)电气工程及其自动化的管理问题

由于现在很多的工业生产都采用了自动化的管理程序,许多的操作已经取代了人工的职能,因此在现代化的工业生产中,电器工程及其自动化变得越来越重要。然而其自动化的管理模式,既是优点又是缺点,其优点有很多,譬如减少了人员的操作,使得操作简单化、机械化,任何环节的出错率都会降低,同时由于减少了人工的使用,从而能为企业减少一大笔的薪资开支。但是正是这种便利的管理条件,从而在就了人们懒惰的心理,管理人员对于生产程序的管理也就随之松懈,平时对于生产程序也许一天二十四小时轮流监督的制度也就相对的放松,改成一天监督一两个小时,或是随便看看,并不把它放在心上,随之产出的商品质量大不如以前,但是管理人员还是不能理解其中的原因,就会使得结果愈演愈烈,最后导致企业蒙受巨大的损失。由于管理理念上出现的问题,从而引发出的一系列损失,因此电气工程及其自动化的管理问题也是其中一大问题,是必须值得重视的,否则后果不堪设想。

三、电气工程自动化问题的应对对策

(一)努力实现科技化

科学技术的飞速发展给电气工程发展及其自动化提辉供了强大的技术支撑,也极大地影响着人们的生产与生活。为了应对电气工程自动化中出现的问题,借助科技的力量,努力实现科技化是必须的。所谓的科技化就是要在电气工程自动化发展过程中不断引进新技术,使用新材料,推出新产品,我国在引进新技术的同时要十分注重自主创新,以降低能耗为主要着力点,在生产实践中积极推广低能耗的新技术、新方法与新工艺。在电气工程自动化发展过程中,我国要善于利用新型的材料,借助信息技术、计算机技术、网络技术等高新技术研发新的产品。

(二)努力实现信息化

21世纪是信息化的时代,计算机技术的发展以及网络的普及使得信息的传输十分便利,电气工程自动化要努力实现信息化,也就是在发展过程中十分重视信息技术,将网络通信技术广泛并且熟练地应用到电气设备的设计、制造与运行的过程中,并且在计算机优化与仿真技术、人工智能分析等方面熟练运用网络通信技术,使信息交流畅通无阻,更有助于电气工程自动化的实现。

(三)努力实现开放化

电气工程自动化需要努力实现开放化,也就是要与外界建立一个借口,与外部世界进行连接。计算机网络技术的发展,使得信息的实时交换以及网络共享成为了可能,在电气工程自动化实现开放化的过程中,计算机网络是重要的基础设备,也是实现电气工程自动化管理、决策、控制和制造一体化的关键,目前,计算机网络技术已经光反应用到了电力系统的各个元件以及局部系统的监督、管理与调节中去,已经逐渐成为电气工程信息管理、技术调度和自动化等方面的核心。

(四)重视电气自动化专业人才的引进和培养。众所周知,电气工程是一项专业性很强的工程,在当今的社会经济发展过程中发挥着越来越重要的作用,已经成为了一种重要的基础产业,同时也受到了相当高的重视。伴随着社会经济的快速发展以及资源的日益枯竭,因此,只有建立一支高素质、专业化的人才队伍,才能满足社会的需要。而电气工程自动化的建设需要的人才一方面需要具备自然科学知识,同时也需要具备管理科学知识和社会科学知识,此外,还需要具有很强的计算机应用能力。只有通过长时间的培训以及社会实践,才能培养出符合未来发展需要的电气自动化专业人才。

(五)改变管理理念

在现代化的生产中,由于生产模式的改变,其管理模式也得随之改变,从前采用人工在生产线上生产,因此很容易出现错误,因此采用监督制度管理,而现在随着电子工程及其自动化的普及,减少人员的参与和监督,这是无可厚非的,但是其懒惰的心理,偷懒的管理制度必须改正过来,不能因为采用机械化的生产了,就能放松其管理心态,这是一种错误的管理理念。因此,得对相关的管理人员进行培训,在他们掌握相关技术的同时,不能因为管理的失误而是企业蒙受巨大的损失。改变有的管理理念,跟着形势走,不能总是在变,也不能一层不变,只有顺应形势,才能在最有效的时间里创造最大的财富,这也就是自动化技术如此越来越受欢迎的原因。

(六)提高能源利用率,不断促进工作效率的提高

电气工程的重点都是节约成本,减少损耗,使资源利用率达到最大化、无谓的能耗最小化,减少不必要的损耗,因此在选择供电系统的变压器时,应考虑绕组阻值相对小的变压器,目的是使电流损耗减少从而达到降低变压器的运行成本的目的。实际上由于我国工业化的不断进步与发展,高集成化、智能化、全新化的电气自动化设备正慢慢计入工业化,但由于国内工业生产利益需求的急切性及新设备的花费不容小觑,许多工业都有意回避新设备,这就进一步造成能源利用率低的问题。因此,要加大对新设备、新技术的推广,建立更加完善的条例,来提高工作效率。

当然全球化的今天,知识、资源共享已是主流。因此建立一个统一的系统平台事完全有必要的,更是利大于弊的。试想如果将目前掌握的各种先进的技术融合利用,达到实现科学化管理目标,将先进思想的合理利用可以达到意想不到的效果。

四、结语

电气工程朝着智能化和现代化的方向发展是社会发展的必然,科学技术的飞速发展给电气工程的发展提供了强大的技术支撑,也极大地影响着人们的生活。在这种形势下,政府以及相关单位要抓住发展机遇,不断进行人才队伍建设,制定并完善相关的制度,在引进技术的同时进行自主研发,不断推进电气工程的发展及其自动化,相信经过长期的努力,我国电气工程及其自自动化定能迈上一个新台阶。

参考文献:

[1]刘莹.刍议电气工程及其自动化问题及对策[J].黑龙江科技信息,2013,11:142.

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[中图分类号]TM76-4 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2015)20-0103-02

1 相关概念解析

1.1 电气工程的定义

传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。此定义本已十分宽泛,但随着科学技术的飞速发展,21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范畴,今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。本领域知识宽度的巨大增长,要求我们重新检查甚至重新构造电气工程的学科方向、专业设置及其内容,以便使电气工程学科能有效回应职业的需求、社会的需求、科技的进步和动态的科研环境。

1.2 自动化的定义

自动化是指工具或生产过程不依赖或少量依赖人的干预而主要依靠预设指令和程序自动完成工作的过程。自动化一词最早来源于美国福特公司的机械工程师D.S.哈德,1946年他用这个词来描述汽车发动的工作生产过程。但事实上,自动化科学的基础早在19世纪末期就已经奠定。自动化科学出现的原因是为了控制那些自工业革命以来越来越复杂的机械设备,诸如汽车、飞机等。此外,现代工业生产上的流水线和精密设备,也越来越难以单纯地依靠人手来控制。这些新产品和技术导致自动化科学的诞生。同时,应用数学和近现代电子学的发展也为自动化科学提供了理论基础。自动化科学以数学和电子学为基础,根据应用对象,还包含力学、热学、电磁学、化学等很多学科,有些极端的研究方向甚至还包括社会科学。20世纪70年代后,计算机技术和适应计算机技术的新数学方法逐渐取代了源于19世纪末20世纪初的数学方法和电子学在自动化科学中的地位。而在当今,由于自动控制理论中大量新问题的出现,使得其中涉及的数学和计算机科学问题极端困难。因此,在西方自动化科学已经基本不再作为一个独立学科,而是被分化到数学、计算机科学的研究内容中去。采用具有自动控制,能自动调节、检测、加工的机器设备、仪表,按规定的程序或指令自动进行作业的技术措施。其目的在于增加产量、提高质量、降低成本和劳动强度、保障生产安全等。自动化程度已成为衡量现代国家科学技术和经济发展水平的重要标志之一。

2 电气工程及其自动化的发展中的问题

2.1 电气工程存在的环境保护问题

三十多年的改革开放给我们带来了经济的繁荣、有序、和谐发展,同时也带来了发展过程中每个国家必要经历的环境、能源发展的短板问题。过去的十年是我国建筑业高速发展的区间。电气工程作为其不可或缺的组成部分,其技术、管理、质量的水平的对业主的生命安全、建筑主体自我节能和周边环境的环境融入、环境保护有着决定性作用。电气工程及其自动化有着广泛的应用市场,从一颗看起来“名不见经传”但作用却十分巨大的电子元件,到我国的高铁列车的研发,都与其紧密相连,密不可分,并且还运用到人们生活的各个产业。电气工程及其自动化在新常态下被应用到更多的释放脑力的新产业革命的产品之中,也就意味着要应用更多的新技术和新设备,虽然这带来了经济的发展,人民文化方面的大繁荣,对社会建设也有这样或那样的有利作用,但这同时也带来了能源的消耗和环境破坏。这也正是急需要解决的问题。

2.2 电气工程的质量管理问题及分析

近年来,随着人们的综合素质不断提高,人们对自我安全的意识不断加强,对电气工程质量的高低也越来被人们所关注,电气工程质量的优劣直接关系到电气工程的使用寿命,更加影响人们的生命财产安全。但在当前许多电气工程施工过程中,由于施工主体人因为对质量管理工作缺乏必要的重视,自身安全意识也较差,往往把检测结构作为第一关注点。这就导致在质量管理工作中不能具体落实到实处,工程质量得到不保障,不仅施工管理较为混乱,而且施工过程中不能严格控制质量,导致电气工程质量达不到预期的标准,给工程质量带来较大的影响。

2.3 电气自动化系统在网络化过程中出现的问题

历史的车轮已经进入网络化时代,随着网络化、移动互联网化的普遍应用。网络化的实质就是解放生产力在新时期的一次伟大创新,而电气自动化在新时期下必须跟上网络化的发展和构建。但目前我国的的电气自动化的自身的自动化水平比较低,且在各个企业的网络构建的历史时期存在差异,也就对电气自动化的进步产生了反作用。

网络建设、信息互换的交流过程中由于软件节点存在差异,使得个人、商家、企业、政府等部门信息交换、共享不那么顺利,阻碍了其在现实生活中的应有发展。

3 新常态视阈下正确理解和把握电气工程及其自动化对策

新常态视阈下正确理解和把握电气工程及其自动化对策就是运用党的十以来新的论点、论调、论据解决现阶段对应的一些问题,并找出答案。

3.1 思想上高举“五位一体”发展战略,行动上破除电气工程存在的环境问题

在电气工程设计主体和施工主体要高举“五位一体”发展战略,从思想意识形态高屋建瓴地提高理论修养水平,要注重处理好“五大关系”在电气工程中的作用,做好各种元素与环境的适应关系。落到实地就是要注重在电气工程节能设计上的功用。要以降低能耗为重点。不断优化节能设计,最大程度的减少能源损耗,降低运行成本,坚持走新常态下“五位一体”的发展道路。建筑照明应当充分利用自然光,减少照明设施的使用,走廊等场所应使用智能照明设备。

3.2 加强电气工程质量管理以及巡视力度

电气工程质量管理长期被人们忽视,这十分不利于电气工程的发展,因此相关部门和企业应从思想意识形态到电气工程质量管理的重要性,从工程专业性、材料和管理方法等方面入手,努力提高质量管理水平。相关单位和企业要建设拥有专业技能和高素质的团队,对人员进行严格筛选,并定期进行系统培训,健全考核制度,实行奖惩制度和淘汰制度,提高员工的工作热情,新时期更应该运用新的巡视制度,更好地服务于对电气工程质量的管理。同时,相关单位和企业要鼓励技术人员进行自主创新,不断提升专业技能和自身素养,并为技术人员提供外出学习和工作交流的机会,逐渐塑造一支专业技能强,操作能力高,综合素养高的专业工程建设队伍。建材始终是工程的基础,因此在电气工程实施过程中,相关单位和企业要进行严格的建材管理,把好材料关。电气工程使用的材料必须是正规厂家生产的、有质量检验合格证书的正品材料,工程使用的材料要储藏要注意防水、防火、防潮,进行严格的日常管理,并要定期对材料进行质量检查并做好记录,材料进入施工现场之前要进行严格的检查,坚决不使用不合格的材料,从根源上保证电气工程的质量。

3.3 运用“互联网+”的思想,构建统一、科学的电气自动化系统

“互联网+”是一种新的经济形态,即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用,将互联网的创新成果深度融合于各领域之中,提升实体经济的创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+电气工程自动化”就是要通过各个节点的跨界融合、重塑结构打破原阻碍。建立一个开放统一的新型平台,实现互联网的数据安全高效互联互通、成本更加低廉的“互联网+电气工程自动化”新模式。

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0 前言

随着经济全球化的发展,科学技术的不断进步,人类已经进入了信息时代,在社会快速发展的过程中,电子行业的发展成为了其发展的基础,因此,社会发展对人才的需求量较大。然而,在很多高等院校中都设有与其相关的电气工程及其自动化专业,但是很多时候专业的课程设置较乱,缺乏实务性,并且在整体的专业学科方面的练习不足,不能够形成完整的、科学的、动态的课程体系,在学生步入工作岗位之后慢慢或表现出一种职业能力不足的现象。正对当前我国高等院校中电气工程及其自动化专业自身所具备的特点,以服务社会实际需求和就业为主要的目标,培养出更多能够适合社会经济发展,有利于行业服务、管理兼并,有理想、有目标、有较强知识基础和实践能力的综合型人才。这仅仅是我国高等教育发展的要求,更是我国未来发展趋势的重要要求。

1 电气工程及其自动化专业课程体系现状

随着我国社会经济和教育事业的不断发展,国家对高等教育的重视程度逐渐加深,很多高等院校中的电气工程及其自动化专业课程体系进行了创新,并且引进了很多先进的教育教学思想和观念等,但是由于应用的不是很合理,导致在电气工程及其自动化专业的课程体系中存在一定的混乱。一般情况下,课程设置都是按照学科类别进行设置的,基本上与本专业的观点和理论相一致,而其他类别的学科或者是相关专业的学科都没有涉及到。这种课程体系被称作是静态的课程设置,不利于学生在自学能力和创新能力方面的发展,不能够达到高等教育的课程要求和标准,不能够有效的帮助学生扩展视野[1]。因此,为能够促进学生的未来发展,顺应我国社会经济快速发展以及国家建设的需要,对我国高等院校中电气工程及其自动化专业的课程设置进行改革和创新是需要迫切解决的问题。

2 电气工程及其自动化专业课程体系设计的基本原则

2.1 综合性

电气工程及其自动化专业课程体系的评价和构建是一个相对比较复杂的问题,在课程体系构建的过程中体现了多样性的学生个性发展、多元化的社会发展以及我国高等教育目标,对此,在实际的电气工程及其自动化专业课程体系的设计上、教材内容的更新、授课方法、学生学习以及考核方面都应该充分的认识和理解一些多元化的问题,构建出适合大学生发展的综合性评价体系。

2.2 系统性

电气工程及其自动化专业课程体系值得不仅仅是单纯的教学方法、手段等,还包括电气工程及其自动化专业课程体系的构建思想、课程标准、课程内容、课程模式、课程结构、课程教育教学的方法和手段、课程教学实施的计划和教学条件、课程的管理以及课程的反馈和评价,在构建电气工程及其自动化专业课程体系的过程中一定要充分体现可持续发展的理念以及创新性,还要重视动态的反馈理念等[2]。另外,应该重视每个环节之间的协调关系,应该将电气工程及其自动化专业课程体系的构建当成是一个复杂的、动态的、长期的系统教育教学工程来逐步的实现。

2.3 实际性

在电气工程及其自动化专业课程体系的构建过程中应该重视国家相关的法律法规以及相关的职能部门宏观上的目标,还要充分考虑其自身实际上的条件,在电气工程及其自动化专业课程体系的构建和实施当中,应该形成一种能够显示粗自身特征的方法和特色。

3 电气工程及其自动化专业课程体系的特性及发展因素

3.1 电气工程及其自动化专业课程体系的特性

根据高等院校以及电气工程及其自动化专业所要求的知识素养和基本技术的人才培养目标为基础,对电气工程及其自动化专业的课程进行科学、合理的设置。随着现代科学技术的进步,对人才所掌握的技能和所具备的素养等方面都提出了新的要求。当代企业在选择人才时都倾向于具备知识、专业技能、创新能力、素质等方面的人才,这样就导致在人才的需求上显示出非常矛盾的结构。这就是我国当前高等院校中电气工程及其自动化专业课程体系的特性。

3.2 电气工程及其自动化专业课程体系设计的发展因素

3.2.1 快速发展的变化

随着我国科学技术的不断进步,在设计方法和分析方法上的与日俱进,这样就需要高等院校在教育教学方面应该每相隔一段固定的时间就需要对电气工程及其自动化专业课程体系的构建方案进行重新的审查和全面思考,这对我国高等院校创新教学方法、构建科学的课程体系有莫大的帮助,能够有效的促进人才培养模式的构建。

3.2.2 与物理科学之间的相互交叉

由于我国在大规模的集成电路相关制造技术以及晶体管发明等方面的不断发展,对定期工程的良好发展奠定了巨大的、扎实的基础,具有非常大的推动作用。物理科学与电气工程之间存在着较为紧密的联系和交叉,是未来电气工程及其自动化课程发展的关键,并且即将逐渐扩展到微机电系统、光子学以及生物系统当中[3]。

3.2.3 信息技术的决定性影响

计算机互联网技术的发展和普及,信息技术的定义被规定为世界范围高速带的计算机网络系统、通信系统,或者是用来处理、显示、传感以及储存各种信息等现相关的技术综合。因此,电子信息技术的快速发展对我国高等院校中电气工程及其自动化专业课程构建具有非常大的影响。

4 电气工程及其自动化专业课程体系的构建

4.1 根据学生的实际情况制定合理的课程体系

根据学生的实际情况制定出科学、合理的电气工程及其自动化专业课程体系。学生的认知结构是有限的,因此,教师可以根据学生的认知结构和认知结构相关理论进行课程设置,其中,认知结构理论包括知识块和知识的组织形式。因此,应该在国家规定的课程框架之下,结合认知科学对学生认知结构的认识和理解,正确了解学生的真正需要,构建有利于学生未来学习和发展的电气工程及其自动化专业课程体系。基于此,在实际教学中应该充分考虑知识块之间的统一和结合,构建相应的电气工程及其自动化专业课程体系,只有这样才能有效避免专业化现象的发生[4]。

4.2 倡导精品建设,突出专业特色教育

根据当前教育部对高等院校精品课程建设相关理念的要求,通过这样的方式和途径来有效的提升我国高等院校人才培养的整体质量,转变高校育人的环境,充分激发教师和学生在工作和学习方面的创造性和积极性。电气工程及其自动化专业精品课程建设是一个相对比较完整、相对比较统一的过程,其中包括了学生、教师、教学制度、教学技术手段以及教材等方面的要素等。在进行电气工程及其自动化专业精品课程建设的过程中,应该具有全局的、整体的视野和观念等,根据现代化的教育思想作为课程设置的先导,构建具有较强层次性、针对性、实用性的教学方法,不断提升教师的综合素质,运用现代化的信息技术手段制定科学的教学管理体制,突出电气工程及其自动化专业的特色教育。

4.3 创新实践教学理念,强化实践教学的方法和内容

在电气工程及其自动化专业教学之中,教师要从从学生身心发展的实际情况出发,尊重学生的个性化差异,制定有针对性的教学计划和教学方案,重视学生在教学过程中的主体地位,提高学生电气工程及其自动化专业课程学习的兴趣,调动学生学习的主动性和积极性。同时,教师要对学生知识整体情况有着明确把握,注重对学生创新能力、逻辑思维和应用能力的全面培养。科学、有效、合理的教学情境,是能够有效实现生活与电气工程及其自动化专业课程融会贯通的桥梁,同样也是有效激发学生学习兴趣的重要手段。在实际的课堂教学当中,教师应该根据实际的教学内容,从学生的实际知识水平出发,创建各种课堂教学情境,强化实践教学的方法和内容。

4.4 重视学生能力的培养,构建教学反馈机制

在实际的教学实践当中,专业教师应该多位学生创造一些能够亲自动手实践学习的机会,在培养学生具备较强的学习能力的过程中,主要就是学生在自主探究能力方面的发展和提升。通过相关的工作岗位典型项目进行实际教学,并且能够在实际工作任务完成过程中增加交流和互动,能够充分的尊重和显示学生的主体地位,有效实现教学实践的目的。这样不仅能够充分激发学生的学习积极性和进行自主学习和探究兴趣,将教材当中的理论知识在实践当中充分的利用出来。此外,教师还可以进行开放式教学模式反馈机制,当前很多学生与教师之间缺乏沟通和交流,不利于学生专业知识学习和探索。针对这样的情况应该构建统一的电气工程及其自动化专业教学反馈机制,有助于提升教师的教学水平。

4.5 开展多元化教学模式

开展多元化的教学模式能够促进学生高阶能力的发展,有效的丰富学习的资源、时间空间方法、经验和评价等,提高学习效果的有效途径,例如:模拟通信领域参观、体验学习、研究活动、群体交流学习等形式,使用教学方式和研究型的教学方式等方法来进行实践和安排,以此来提升和完善电气工程及其自动化专业课程构建的实践型和研究型的教学类型,例如:自动控制理论、现代控制理论、计算机控制技术、过程控制、控制系统仿真等,自动控制理论等课程的形成嫩巩固有效的进行优化和整合,删减教材中不断重复的内容。同时,高等院校还可以创建一个新的实验实习基地,作为电气工程及其自动化专业课程构建的支撑和保障,为学生提供实践平台,让电气工程及其自动化专业课程教学模式更加的多元化。

5 结语

综上所述,随着我国高等教育中电气工程及其自动化专业教学改革的不断发展和深入,学生在理论知识以及实践动手能力等方面得到了稳步的提高,并且电气工程及其自动化专业课程构建的效果也是越来越明显了。为了能够更好的适应电气工程及其自动化专业的未来发展趋势,同时还能够顺应社会经济的发展和国家的建设需要,应该根据学生的实际情况制定合理的课程体系,倡导精品建设,突出专业特色教育,创新实践教学理念,强化实践教学的方法和内容,重视学生能力的培养,构建教学反馈机制,开展多元化教学模式,更好的为我国高等院校电气工程及其自动化专业的发展更好的服务。

参考文献:

[1]张志刚,瞿祝殷科生,冯婉.大工程观下电气工程及其自动化专业课程体系的研究与实践[J].湖南科技学院学报,2015(08):44-46+49.

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1 我国电气工程及其自动化技术的现状

1.1 电气工程及其自动化的发展壮大。随着我国科学技术的快速发展,我国电气工程技术得到了进一步的发展,尤其是自动化技术得到了空前的发展,并且已经成为我国经济发展的中流砥柱。电气工程自动化技术已经成为我国社会发展过程中十分重要的技术,并且随着新技术以及新材料的快速发展,我国电气工程自动化技术发展的速度越来越快,并且逐渐的朝着人工化、智能化等方向发展,从根本上保障生产工作效率和生产力。

1.2 电气工程及其自动化在发展过程中的问题。随着计算机技术以及网络技术的快速发展,进一步促进了商业之间数据与信息的有效交流沟通,从而能够满足当今时代快节奏的需求,进而实现社会经济的快速发展,科学技术的不断创新和发展,必然会进一步促进电气工程及其自动化技术的快速发展,使其技术不断的完善和创新。但是,电气工程及其自动化技术在发展的过程中依然存在着一定的问题,并且在发展的过程中也会面临着技术难题。尤其是在实践应用中需要电气工程及其自动化技术的支持。

2 电气工程及其自动化技术的问题

2.1 能源问题。电气工程作为建筑工程中极为重要的组成部分,随着建筑行业逐渐的朝着智能化、多功能化方向发展,对电气工程及其自动化技术提出了更高的要求,并且电气工程的质量会直接影响到建筑工程的质量和安全。能源作为电气工程的重要组成部分,与电气工程质量问题存在着一定的矛盾。为了能够保障电气工程的正常运行,必须要保障其诸多功能,比如照明设备以及温度调节设备等,必须要面临着能源损耗的问题,从而给节能环保提出了十分巨大的挑战。

2.2 质量管理问题。目前,我国大部分企业在进行电气工程施工的时候,仅仅重视结果的质量问题,并没有对电气工程施工过程中进行严格的质量控制和管理,从而会导致电气工程质量检测工作存在着一定的漏洞,其质量管理力度还远远无法符合相关规定和标准。企业相关部门并没有对电气工程的施工质量管理工作予以相应的重视,从而导致电气工程不能有序的进行,最终不仅会直接影响到电气工程的质量,还会直接影响到电气工程施工的进度。

2.3 缺乏系统的集成性。随着电气工程及其自动化系统不断的发展,必须要从根本上提高电气工程自动化的集成性。目前,我国大部分电气工程及其自动化技术依然处于多岛自动化阶段,但是,其本身具有诸多的局限性,比如功能单一、信息无法共享以及相互不连接等诸多局限性,从而导致电气工程及其自动化技术无法充分的发挥出其功能和作用。

2.4 网络构架不统一。电气工程及其自动化系统在进行发展的时候,必须要保障其具有高效、快捷等特点,并且结合时展的步伐以及自身的实际情况来进行电气工程及其自动化技术的发展。由于当今时代逐渐的朝着多元化方向发展,进而导致网络构建具有多样化,没有得到统一,电气工程及其自动化技术的发展十分依赖于网络结构,所以,由于网络结构的不统一直接阻碍了我国电气工程及其自动化前进的主要步伐。另外,不同企业在进行信息交换的时候,由于软硬件程序之间的接口存在着一定的差异性,直接影响到企业数据信息的传输和交流,无法充分的发挥出电气工程及其自动化系统的作用。

3 解决电气工程自动化问题的对策

3.1 电气工程的科技化。电气工程自动化过程中,必须要不断的加强新科技、新材料的运用,必须要重视节能环保,积极的应用和推广低消耗、绿色的技术和方法,必须要不断的结合信息技术、网络技术与自动化技术之间的联系,从而才能够不断的提高电气工程自动化技术的智能化,从根本上提高电气工程的自动化水平。

3.2 电气工程的信息化。由于电气工程自动化技术的水平已经成为当今时代影响社会经济发展的主要因素,所以,必须要不断的加强电气工程的信息化水平,在电气工程自动化领域内广泛的应用仿真技术以及人工智能分析技术,从而能够真正体现出信息技术对于电气工程的重要性,为了能够实现电气工程自动化技术的可持续性发展,必须要不断的加强电气工程的信息化水平。

3.3 电气工程的开放化。为了能够有效的提高电气工程自动化技术,必须要实现信息共享,电气工程的开放化主要就是指信息共享,电气工程自动化要求电气工程建立外界有效的接口,从而通过外界网络连接到计算机系统,从而实现信息与资源的交换和共享,从根本上做好电气工程自动化管理和控制,是电力系统自动化的核心内容。

3.4 优化电气工程的节能设计。电气工程在进行设计的时候,必须要不断的优化节能设计,才能够从根本上满足实际的基础要求,从最大程度上降低能源消耗,比如可以选择阻值比较小的供电系统变压器,从而能够有效的减少能源损耗,降低运行成本,充分的利用自然光,能够从最大程度上减少照明设施,坚持节能环保,进一步促进我国电气工程自动化技术的发展。

3.5 加强质量管理。电气工程企业必须要提高电气工程施工质量的管理工作,充分的认识到电气工程施工质量的重要性。必须要从根本上提高电气工程施工人员的综合素质和专业技术水平,定期的开展培训工作,从技术和理论上不断的提高和加强。严格的按照相关规定和标准控制电气工程的材料质量,安排专业的人员进行材料的采购,并且做好抽检工作,从根本上保障施工材料的质量,并且做好材料管理工作。

3.6 建设标准化的网络系统。电气工程自动化技术已经与网络技术有着十分紧密的联系,所以,为了能够提高电气工程自动化技术的工作效率和质量,必须要不断的加强网络系统的建设,随着计算机技术的快速发展,电气工程自动化逐渐的形成了智能性,其中网络系统在其占据了十分重要的地位,并且通过自动化系统的网络建设不仅能够从根本上提高资源的优化配置,还能够从根本上保障商业信息的安全性。

电气工程自动化要想得到不断的发展和提高,就必须将新型的科学技术和产品应用到发展过程中来,要加强新材料、新技术的收集力度,并且以创新作为行业发展的基础,使行业发展朝着科技化的方向迈进,提升产品的生产效率,才能够有利于我国社会经济的可持续性发展。

参考文献

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电气学科在19世纪就已经产生,在经历了漫长而曲折的发展之后,电气学科越来越成熟。在进入20世纪之后,其发展更为迅速,并在其原有的基础之上,实现了对电气工程的自动化控制。随着时代的发展,电气工程在我国的普及率越来越高,其自动化的程度也越来越高,在我国各个行业得到了广泛的应用。

1 电气工程及其自动化的发展现状与存在的问题

1.1 电气工程及其自动化的发展现状

1.1.1 电气工程及其自动化的广泛应用

当前,电气工程正不断的发展,电气工程自动化的程度在不断加深,电气工程及其自动化在越来越多的行业中得到应用[1]。在建筑行业与电力行业中,电气工程及其自动化已经成为其密不可分的一部分。在各行业的生产中,通过应用电气工程及其自动化,可以有效提升行业的生产效率,降低人力成本,并提高产品的质量,为行业创造更大的经济效益,实现更大的社会效益。从当前各行业应用电气工程及其自动化的情况来看,随着电气工程的不断发展以及电气工程自动化程度的不断提高,电气工程及其自动化在各行业的发展中将会起到更大的作用,其应用的范围也将越来越广泛[2]。

1.1.2 电气工程及其自动化的开放化发展

为了能让我国电气工程及其自动化的发展有一定的标准可以参照,我国制定了相应的标准,通过这一标准的制定,可以有效的统一设备发展的性能,提高电气工程的可利用率,使设备之间可以通用转换,在一定程度上也使电气工程得到开放式的发展。此外,利用统一的标准,还可以方便电气设备的后期维护。

1.2 电气工程及其自动化存在的问题

1.2.1 电气工程及其自动化的局限性

在不同行业的生产作业中,存在不同的需求,因此对电气工程及其自动化的要求也存在差异。这就造成电气工程及其自动化中,一些关键技术不适应企业的实际生产,在相关设备与技术投入生产前,需要做相应的调试才能发挥其最大的作用,而对于一些无法调试的设备与技术,企业无法发挥其最大的作用,同时还需要注重设备后期的维护,这相应的增加了企业的生产成本。在使用电气工程及其自动化解决企业生产问题的过程中,企业只能依靠现有的电气工程及其自动化技术成果来解决问题,而对于出现的新问题,只能依靠企业员工的工作经验来解决,这在一定程度上影响了企业实际的生产效率。这也从侧面体现了,电气工程及其自动化存在一定的局限性[3]。

1.2.2 数据传输安全性低

在上世纪,电气工程及其自动化基本上是应用在工业生产。在工业生产的实际应用中,电气工程及其自动化在不断发展的同时,也推动了工业生产的现代化。但是,随着现代工业的不断发展,电气工程及其自动化的应用规模在不断扩大,电气设备之间的数据传输越来越频繁[4]。然而,电气工程及其自动化在企业生产的过程中,设备之间数据传输的安全性不高,人们的数据传输安全意识不强,容易让不法分子将数据被拦截,造成企业生产信息泄露。此外,由于企业在生产的过程中,需要生产各种各样的产品,产品与产品之间的差异较大,这就给电气工程及其自动化带来了更高的技术难度,对生产数据传输的安全性也提出了更高的要求。

2 电气工程及其自动化发展的对策

2.1 建立电气工程及其自动化的统一平台

要突破电气工程及其自动化的局限性,就需要建立电气工程及其自动化的统一平台,通过这一平台,可以提高电气工程及其自动化的通用性,扩大电气工程的适用范围,从而降低企业的技术成本,满足企业多种的需求。此外,建立电气工程及其自动化的统一平台可以集中技术、资金与人才等资源,加速电气工程及其自动化的发展,促进现代化工业的转型与升级,从而进一步推动我国经济的发展。要建立电气工程及其自动化平台,需要做到以下几点:(1)明确平台的目标以及发展的方向,根据行业的实际需求进行平台的设计。(2)对建立电气工程及其自动化统一平台的成本进行预估,并核算平台运行的费用,对平台建立过程中遇到的细节问题,需要及时解决。(3)针对不同行业的需要,建立与完善平台的服务机制,提高平台的服务效率,从而降低电气工程及其自动化平台的运行成本。

2.2 构建通用网络系统,建立数据标准化接口

企业在应用电气工程及其自动化进行生产作业的过程中,需要进行数据传输,而当前的数据传输基本上还是双向传输,而没有形成网络化传输,无法形成信息共享,同时也无法保证数据传输的安全性。因此,需要建立通用的数据传输网络,给企业实际生产中碰到的问题提供相应的网络信息参考。在更高一层的层面上,建立通用数据传输网络,还可以对资源进行统筹优化,保证资源的高效利用[5]。在通用数据传输网络的构建中,需要考虑这几个方面:(1)网络的构架。(2)网络的安全性。(3)网络的适用范围。重点需要保证网络传输的安全性,通过提高网络的安全性,可以在很大程度上避免企业生产信息泄露,保证企业的经济利益。通过这一通用网络的建立,可以有效的提高行业内部的交流效率,方便信息资源的共享,从而更好的促进电气工程及其自动化的发展。此外,信息技术在近些年来的发展也较为迅速,推动了许多行业生产方式的革新。在电气工程及其自动化中,通过信息技术的应用,加快了数据接口的标准化,方便其内部的信息传输。在电气工程及其自动化的发展中,数据接口的标准化将会是其发展的重要趋势。

2.3 电气工程及其自动化人才培养

当前,我国的电气工程及其自动化人才培养模式存在较多的问题,主要问题就在于:人才培养模式更注重单纯的理论知识教育,实践教学较少,而当前在业的人才有足够的实践经验,但是理论知识方面的知识相对短缺,而单纯的依靠知识或技能无法完成较为复杂的项目,因此,就需要更新我国的人才培养模式,注重对集理论知识与实践能力于一身的高级工程师的培养。学校需要积极与企业合作,开展新的人才培养路径,吸收国外人才培养的先进经验,并根据电气工程及其自动化的发展方向,选择人才培养的方向。从而实现人才培养与电气工程及其自动化发展的同步。

3 结语

电气工程及其自动化作为现代化工业发展的重要推动力,在我国经济发展方面也起着重要的作用。当前,电气工程及其自动化在我国工业生产的多个领域获得了广泛的应用,并且随着相应标准的建立,电气工程及其自动化呈现出开放化发展的趋势。但是在电气工程及其自动化快速发展的过程中,也存在较多的问题,如数据传输的安全性低,并且该技术本身还存在一定的局限性。要促进电气工程及其自动化的发展,就需要打破该技术本身存在的局限性,建立电气工程及其自动化的统一平台,并构建通用网络系统,建立数据标准化接口,解决数据传输安全性低的问题。除此之外,还需要注重人才的培养,更新人才培养模式,从而为电气工程及其自动化的发展提供人才支撑。

参考文献:

[1]刘美,禹柳飞,王涛.基于CDIO理念的卓越人才培养的探索与实践――以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例[J].广东石油化工学院学报,2012(02):25-27.

[2]杨武.试述电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国新技术新产品,2016(04):162-163.

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一、我国电气工程及其自动化专业的产生及现阶段的发展状况

1.我国电气工程及其自动化专业的产生及影响

世界各国的科学家一直以来都对电气领域所依赖的电磁感应有所研究。中国最早开设有关电气工程的专业是在1908年的中国的南洋大学堂交通大学前身开设的电机专科,这是我国大学第一次开设电气工程有关的专业。从最早的电气工程专业,到我国现阶段各种各样的电气化专业,经过了几百年的发展,我国的一些大学也在电气工程及其自动化专业方面的发展也有了巨大的突破,形成了自己的特色研究体系与教学体系,研究出了许多对于我国现阶段工业发展具有突出贡献的研究成果,使我国工业化进程受到了巨大的推动,在很大程度上提高了我国综合国力。

2.我国现阶段的电气工程及其自动化专业的发展状况

最近几年,随着我国各个领域科学技术给的高速发展,电气工程及其自动化专业也在一定程度上获得了发展的黄金时期,逐渐成为了我国提升工业化进程的有效支柱产业。随着自身的努力创新再加上借鉴外国的先进经验,我国电气工程及其自动化专业的总体发展程度也在显著提高,逐渐接近了国际先进水平,甚至在某些领域处于国际水平的前列。为我国综合科技水平的提高起到了推动作用,各行各业也因此得到了不同程度的发展,并逐渐成为了各行各业不可或缺的技术手段。尽管这样,虽然我国的电气工程及其自动化专业取得了喜人的成果,但总体水平还落后于国际先进水平。同时,在发展的过程中一些问题也随之出现,也暴漏了一些根本性的问题,这些问题需要努力的去克服。

二、我国电气工程及自动化专业的发展困境研究

我国开展这门专业的有些学校在专业人才培养方案上还存在一定的不足。首先,有些该专业的学生毕业后在各个行业工作,但还有相当一部分想要更深入的学习。但是,这些高校并没有形成完备的培养体系,不能有效适应学生对此专业更深层次的要求。对于学生的发展造成了无形的阻碍,不利于学生的更进一步的学习。其次,有的学校专业学风建设也存在问题,电气工程及其自动化专业在有些大学开设的时间并不长,受到近几年持续扩招的影响,教学工作的开展也面临着一定的问题和压力,相比一些开展时间较长的学科,电气工程及其自动化专业在学风建设上并没有受到应有的重视和有效地对待,也在很大程度上影响到了学科地位确立的问题。专业的重要性并没有得到应该有的重视。

最后,师资力量的不足与学生实践性不强也是一个制约发展的重要因素,电气工程及其自动化专业相比于世界其它国家,在我国某些学校开设时间较晚,因此师资力量上存在着一定的不足。这些学校在很大程度上存在着专业教师缺乏、专业设备不足、专业实验室有限等问题。这种情况也给学生在知识与实践相结合这方面的能力培养产生了困扰,使学生不能真正有效的学习这门专业。

三、对当前我国电工程及其自动化专业发展提出的建议措施

1.加大投入、加强重视与完善体系

学校应该加大在电气工程及其自动化专业的投资力度,使电气工程及其自动化专业开展所需要的各项基础设施能够完善并得到有效地使用。同时,提起应有的重视。认真的确立该学科应有的地位,使这门专业的教学工作能够有效地开展,并一视同仁的对待这门专业。最终使电气工程及其自动化专业能够在一个良好的环境下健康、可行的发展着。

如果想要提高教学质量,培养电气工程及其自动化专业方面的优秀人才显得尤为重要。因此,必须加强师资队伍的建设,并以此为根本,进一步加强对青年教师的培养,定期开展与电气工程及其自动化专业方面有关的教研活动,提高教师的教学水平,使其能够有效地成长为该专业的教学核心和教学骨干力量。同时,加强学风建设显得尤为重要。良好的学风建设会对电气工程及其自动化专业教学的开展起到推动作用。完备的人才培养体系也会对该学科的开展工作起到良好的效果。

2.提高与当前科技水平的相适应的水平

科学技术的发展日新月异,需要有效的加强专业教学与当前科技的结合力度,要及时对教学的知识进行更新和改进,以达到教授学生具有时代特点的科学技术。这方面就对教师的综合能力提出了新的要求,要求教师具有良好的更新换念,不墨守陈规,同时能够接受知识进步性这方面的思想。这是发展现代高新社会所真正需要人才最有效的理念,只有具备这样的理念,才不会造成学生毕业就事业现象的产生。使学生真正掌握有效、可行的技术手段,在进入社会后能够充分的施展。

四、总结

电气工程及其自动化专业的发展对我国工业化进程有着良好的推动作用,并对我国的各行各业也有着不同程度的影响。我国现阶段各项事业正在飞速的发展着,并且工业的发展在我国整个发展体系中占有很大的比重,而且电气工程及其自动化技术可以说是工业发展的核心技术。虽然,电气工程及其自动化技术在近几年取得了有效地成果,但与国际先进水平相比,我国在该专业的总体发展水平上还有着一定的差距,这是我们应该看到的。但我们还应该看到,这门专业在我国还有着很大的潜力可以挖掘,如果深入的研究,会对我国工业化的总体进程起到良好的推动作用,也会有着深远的影响。

参考文献:

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电气工程及其自动化专业实验教学是专业教学的最重要的环节之一,学生的实践能力和创新能力是衡量该专业的重要指标。在本专业的实验教学上,基本采用一门课程一个实验室的模式,实验内容多为理论教学服务的验证性实验。专业实验分为3个层次。1)基础性实验,即把本专业基础课程对应的实验室整合到一起,满足各门课程实验教学的需要,如电路实验、数字电子实验、模拟电子实验等。2)综合性实验,即针对专业课程开展的实验,也可以是不局限于某门单一的课程,通过实验室结构的整合和调整,将相关课程的实验综合起来[1],如电机学实验、继电保护实验、变配电实验等。3)创新性实验。创新性实验的方式可以是在教师的指导下,在自己的研究领域或学科方向,针对某一课题或某一研究方向,进行研究和探索的实验;也可以是根据本专业培养目标,建立起产学研联合开放实验室。这两种都是学生参加科学研究、教学科研相结合的重要形式。

3个层次上下承接,缺一不可,没有扎实的实验技能基础就不可能综合运用实验技能分析问题和解决问题,更谈不上研究创新,所以要强调重基础、抓综合、谋创新的思想指导实验教学[2]。

1 实验课程设置的特点与现状分析

1.1 基础性实验

基础性实验是电气工程专业学生初次接触实验课程,实验较为简单,但学生需要在基础性实验中培养起实验的基本思想和方法,这对今后的综合实验和创新实验是良好的垫脚石。例如,通过电路实验的教学使学生由浅入深地掌握基础实验方法、仪器的使用。在教学过程中要注意理论与实践的结合,学生应能够自行验证实验结果。在直流部分的实验中,验证戴维南定理的实验理论性较强,理论对实验具有一定的指导意义,若不理解定理的推导将无法理解和顺利完成实验;在操作上,线路的连接相对复杂,实验步骤相对较多,因此在第一学期的基础实验中是难度较高的一个,也是理论与实验紧密结合的典型例子。除此之外,各实验均有所侧重,如一阶电路暂态响应实验,不仅让学生理解储能元件的储能作用与充放电过程,还对示波器的使用有一定要求;再如,三相交流实验模拟实际负荷,同时实验的安全性也是特别需要注意的一点。综上,基础性实验的教学旨在让学生对今后本专业实验的学习打好基础。

1.2 综合性实验

综合性实验多配合专业课程,培养学生的综合应用能力、理论与实际相结合的能力,分别表现在知识结构方面、分析研究方面、综合应用方面全面的能力,应本着互补性原则、渗透性原则、递进性原则、系统性原则设计和开展[3]。以电机学实验为例,电机学作为本专业的核心专业课程,对应的实验教学也显得尤为重要。电机学实验主要包括变压器运行实验、直流电机运行实验、异步电机运行实验、电机拖动系统实验4个主要板块,每个实验均需要良好的实验基础和较高的安全意识,在此实验课程的学习中不仅测量变压器和电机的运行特性,还要与电力网的运行结合起来。例如电机是电力系统中的主要部分,为保证电网的安全可靠运行,电网调度人员必须时刻掌握和控制各发电机组的运行工况,了解其运行参数的变化,学生在实验过程中若能将电机的运行特性曲线与电网的稳定运行结合起来,实现对多门专业课程间的渗透理解,便能综合提高专业技能。

1.3 创新性实验

电气工程及其自动化专业是一门实践性很强的学科,学生除了要受到系统规范的理论教育,还必须能够将理论应用到实践中去,创新性实验是实现这一目标的最佳平台。创新性实验的内容一般都具有交叉性,包括力、热、电、磁、光等的交叉,也包括电气工程学科与其他学科的交叉。培养学生创新能力的途径可以是开始创新实验课程和设立创新项目,让学生在教师的启发引导下,通过实验、观察、思考、分析、归纳,掌握科学方法,从而培养其创新能力。其次,与企业建立产学研合作也是培养创新精神的重要途径,企业发展史就是不断创新的历史,是创新精神和创新方法教育的活教材。若能让学生加入到企业的实践中来,投身到实际项目中去,不仅能够提高创新能力,还能很好地将实际情况结合起来,针对具体问题具体分析,大面积多层面触发学生的创新灵感。

2 提高实验教学质量的探索与实践

2.1 注重计算机应用技术在实验课程中的应用

随着电力系统智能化程度越来越高,计算机在教学中的应用越来越广泛,如今电气工程及其自动化专业已非单纯的强电专业,渐渐融合自动控制、计算机等多学科相互交叉渗透。以电力工程课程中的潮流计算实验为例,潮流计算的计算过程繁琐,迭代次数多、系统复杂,若不借助计算机软件将很难实现,因此设置5节点、14节点、30节点的潮流计算实验需要通过计算机仿真软件来进行。除此之外,MATLAB、ATP—EMTP、COMSOL等电路、电磁分析仿真软件都适合用来开设仿真实验,应用到综合实验和创新实验中来。

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1 该文研究的背景

1993年,麻省理工学院前院长莫尔提出“大工程观”这一概念,此后,世界高等工程教育领域要求“回归工程”的呼声越来越大。在美国很多工学院设有称为“Special program”的工程实践项目,培养学生工程实践能力。欧洲工程教育整合了工程中的理论与实践,提出了融合“专家型”与“通用型”培养目标、满足多样性需求的课程体系。比利时鲁汶工程联合大学坚持“基于项目的学习”,并通过项目“工程师的一天”,完成学生对于工程师的认知学习。

国内学者也对工程教育进行了深入研究,赵婷婷在《课程综合化:中国高等工程教育改革亟待解决的问题》中强调课程体系的综合化是工程学科综合化当前亟待解决的问题之一。浙江大学王沛民在《工程教育基础-工程教育理念和实践的研究》中,论述了工程教育课程的相关问题。刘吉臻等在《工程教育课程改革的思维转向:工程化的视角》中指出,课程目标要从学科知识体系转向为工程技术与实践能力的培养,必须运用集成化的思维去构建课程体系和内容。王仲民等对传统课程设置中“理论-实践,认识-技能,基础-应用”的单向思维模式提出了质疑,强调工程教育要围绕工程实践重新组织课程。2006年6月,教育部战略研究重大专项课题“面向创新型国家建设的中国工程教育改革”第三次研讨会在徐州召开。此次会议纪要提出:要使课程设置从单一的“工程专业课程”转变为以“大工程观、大系统观”为指导的课程架构体系。高等工程要教育培养出能适应社会经济、科学技术、文化发展需要的工程人才。

2 该文研究的目的和意义

电气工程及其自动化专业本身就是一个工程性很强的工科专业,课程体系与结构的设置水平,直接决定其工程应用能力的高低,在改革其课程体系过程中,应突出地反映这一特点。以“大工程观”教育理念为指导,将工程所需的知识、方法、手段等融合到课程体系中,特别是与工程紧密相关的人文、管理、社会责任等,在大工程观的教育理念下采取项目教学的方式将实际工程问题带入课程内容,完善其课程体系,让学生从一个个完整的项目学习过程中,潜移默化地接受工程意识,从而达到增强工程意识与能力的目的。

党的十七大提出了走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,实现这个目标势必需要大批工程技术人才。这就需要在构建培养体系时突出工程能力的培养,工程能力是工程师最基本的素质之一, 但其培养却是我国当前高等学校教育体制中的薄弱环节。我国高等院校发展近年特色不明显,并偏于强调通才教育的重要性,大部分本科院校的培养目标执着于培养各种高层次的研究型人才,培养的学生侧重于基础理论与研究,本科层次的实践动手能力没有得到应有的重视,从而造成了高等教育人才培养体系中工程实践教育一定程度的缺失。

3 构建面向实践与应用的电气专业课程体系

通过分层次总结和分析国内外高等院校电气工程及其自动化及相关专业培养体系的现状,对国内研究型大学以及国外著名高校的电气工程及其自动化及相关专业培养体系进行分解对比,结合实际,初步制定了电气工程及其自动化专业培养体系框架。在突出特色的同时,希望既能培养电气工程及其自动化专业学生的工程应用能力,又能强化学生的科技创新能力。

根据该校的师资和学生情况,将专业培养目标设定为培养具备电气工程领域扎实的基础理论、专业技术和较强的实践能力,能够在电力系统及其自动化、电力电子及电力传动等电气工程领域从事系统设计、研发、运行维护等工作的工程应用型技术人才,并分为电力系统及其自动化、电力电子与电力传动两个专业方向。电力系统及其自动化方向主要围绕电力系统的规划、运行、调度和监测及控制技术,面向电力系统运行的运行控制、调度等领域进行培养。电力电子与电力传动方向以电气工程领域内的大功率电力电子器件、电气传动控制系统为主要研究对象,培养学生在电能质量控制与新能源技术、现代电力电子器件等方面的技术应用能力。

所有课程分为公共基础课、学科基础课、专业课三大部分,为提高学生的人文素养,在公共基础课中设置了素质选修课,强化人文素质。公共基础课和学科基础课与其它电气类专业大体相同。专业课分为必修,方向选修和任选三部分。为了强化培养学生的工程能力,在课程学时比例设置上加大了实验、实践环节所占的比重。针对主干课程和学生工程能力培养的需求,设立了工程训练、计算机实习、电工电子实习、电子线路课程设计、数字电路课程设计、电力电子技术课程设计、自动控制原理课程设计、运动控制系统课程设计、认识实习、电气控制及可编程控制器课程设计、生产实习、电气工程基础课程设计、电力系统分析课程设计等实践环节,总学时达到了35周,在整个教学环节中所占比重明显提高,达到了总学分比例的20.3%。此外,实验学时在课程总学时的比例也进行了调整,大部分课程都缩减了理论学时,增加了实验学时。如电机及拖动基础,实验由8学时增加为16学时,电气控制及PLC由8学时实验增设为34学时,理论教学缩减为32学时。

4 结语

该文以建立工程应用型电气工程及其自动化专业培养体系为主要研究内容,以提升电气工程自动化专业本科生的工程素质为研究目标,对电气工程及其自动化专业课程体系的建设进行了初步探讨,对于培养面向新型工业化的电气工程及其自动化专业高级工程技术人才具有一定的参考意义和实用价值。在实践过程中还需要根据实际执行状况不断进行反馈,逐步对培养体系进行修正,不断完善培养体系。该文参考了诸多院校网上公布的有关专业的培养方案,在此表示感谢。

参考文献

[1] 赵婷婷,雷庆.课程综合化:中国高等工程教育改革亟待解决的问题[J].高等工程教育研究,2005(2):32-36.

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随着计算机技术和网络技术的发展,电气工程自动化专业应运而生,该项学科结合了电力系统和网络计算机系统对学科优点,彻底颠覆了传统的工业生产模式,也改变了人们的生活习惯。电气工程自动化主要应用于工业生产领域,通过继电器的核心控制对生产系统进行全程操控,并对电力系统中通过元件或设备的电流和电压进行调节,保证了系统运行的稳点性和安全性,实现了生产的自动化。电气工程自动化具有技术性和统一性的特点,它实现了工业生产和系统管理的自动操作,并能够将生产模式规范化,既降低了人员的劳动强度,同时也提高了生产效率,真可谓一举两得。电气工程自动化在我国的发展前景可谓极其广阔,不但在学术理论界取得了显著的成果,还成功的将理论应用于实践中,具有极大的实用价值。

2 继电器的概念及类别简介

2.1 在电气工程自动化系统中,继电器发挥的作用

继电器在电气系统中相当于开关的作用,可以对电力系统中的电流进行有效控制,当输出电流过大时,会产生自动断电功能,保护系统的安全,同时也可以自动调整电流的大小,使其控制在合理范围内。根据控制范围不同,可以将继电器分为电量控制和非电量控制两大类,电量控制继电器主要的功能范围是对系统中的电力相关指标进行控制,而非电量继电器主要是对于系统温度等非电力指标进行控制。随着科技水平的发展,继电器设备的体积也日趋精巧,同时其运行质量也更高,安全系数也不断攀升,具备更高的实用性。

2.2 各项技术参数介绍

2.2.1 额定工作电压。对于在电路系统中运行的元器件,都有一个能够保证其长期稳定运转的电压范围值,我们将这个电压值成为该元件的额定工作电压。继电器作为重要的电气元件,其运行也应该在额定电压范围之内,如果电路中电压过高会对继电器造成损坏,使其不能正常发挥其功效,电压太低则不能使继电器正常运转,所以,要将电压值设定为额定工作电压才能使继电器保持在良好的运行状态。

2.2.2 直流电阻(线圈阻抗)。流电阻是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。这里所说的是线圈中的电阻,而不是继电器本身的电阻,这一点我们需要做一个区分,万能表测量电阻的时候我们也要注意它的测量量程,注意连接,不能犯一些常识性的错误。

2.2.3 吸合电流。吸合电流是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。我们要注意的是这里说的是最小电流,不是最大电流,也不是最适电流,一旦继电器线圈中通过的电流过大,那么继电器将无法承受这个电阻,那么继电器就会受到伤害,那么我们的实验就会失败。

2.2.4 释放电流。指继电器产生的最大电流,最大的电流通过释放流过继电器,在继电器力发挥作用,使得继电器能够正常运行,从而保证继电器的安全情况,这也是非常重要的一个因素在继电器中。

2.2.5 触点切换电压和电流(触点容量)。触点切换电压和电流是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。每一个继电器都有它自己本身的一个触点容量,不允许通过它的最大电流是有规定的,不能超过,一旦超过,就会使继电器的本身容点受到损害,也会破坏它本身自带的最大电流电阻流量。

3 如何对继电器的性能和效果进行测量

3.1 测触点电阻

用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。我们在实验室使用万能表的时候也要注意它的量取最大量,不能超过它的最大电阻,可以采用试电阻法,保证继电器不会被破坏,也保证万能表的电阻档切实可行,并且能够准确的测量出结果。

3.2 测线圈电阻

可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。万能表在整个试验的过程中的作用是非常巨大的,它还可以用来测量我们继电器的线圈电阻,线圈电阻和触点电阻又不相同,触点电阻可以采用调试法,而线圈电阻要按照测电阻的方法来一步步的测量出最后结果。

3.3 测量吸合电压和吸合电流

找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。

3.4 测量释放电压和释放电流

当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当听到继电器再次发生释放声音时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释放电压和释放电流。我们在实验的过程中有时会出现误差,出现误差的原因不是因为我们的实验做的不对,也不是因为我们的实验步骤实行的不对,很大的一个方面是我们的实验技巧不对。在物理化学实验的过程中,无论我们的实验的方案做的多成功,我们都必须谨记这样一个原则,那就是多做几次相同的实验来减少实验的误差,因为实验的误差是不可以人为避免的,我们只能尽可能的减少误差的进行。

4 功效介绍

4.1 合理控制电流和电压

继电器在电路中的作用相当于电路开关,当电路中电流流量过大时,继电器可以适当降低电流,保证电路元件不会因电流过大而烧毁,当电量过小时,继电器会自动扩大电流流量,维持元件的正常运转。

4.2 继电器可以代替电路开关

在日常生活中,对于一些电流量和电压值需求不是很大的小型家电设备,通常可以在连接过程中加入继电器充当开关的作用,较传统开关而言,其具备更高的安全性,同时也更节省空间。

4.3 继电器可以有效实现电路转换

同时控制多组电路元件,取代了传统电路控制过程中多组元件要由不同转换设备分别控制的方式,省去了繁琐的中间环节。同时,继电器还对外部电磁干扰具有防御能力,能够有效屏蔽外部干扰因素,保证各元件的运行环境。

5 结束语

电气工程及自动化是当今社会中新兴起来的同时又比较具有实用性的一项行业,其覆盖范围涉及到多个领域,例如电子技术,网络技术和电力科学等方面,因此,要想真正掌握这门技术,就要求从业人员必须具备相当广泛的技术背景和实际操作的能力。要想保证电气自动化工程的实施效果,就必须重视继电器的作用,继电器控制着整个电气化系统,保证了系统运行的稳定性,因此,电气工程自动化技术人员要对继电器的功能和结构有充分的了解,才能真正发挥其功效。

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目前,电气自动化技术已在我国智能建筑中得到了广泛应用。由于电气自动化系统安装有着严格的技术要求,因此必须规范操作并保证质量。建筑工程中使用的电气自动化设备是一种现代化程度高的控制系统,控制范围可包括建筑内部所有的电气设施,如电视机、空调、冰箱以及电源等。通过电气自动化技术实现对建筑内的温度、湿度及空气流通等环境因素的有效监控并进行调节,从而最大程度满足客户的需求。同时,电气自动化技术还能降低建筑物的能源消耗,创造良好的环境效益。

1.智能建筑电气自动化系统的设计思路

1.1电气系统的电源设计

电源是实现电气自动化的重要组成部分,进行电源设计的时候必须充分考虑智能建筑的需求,保证电气工程中内各类电气设备,均要满足负荷等级。分析智能建筑电气自动化系统中电源设计的思路,如:(1)Ⅰ类系统内的电源设计,如有UPS设备,需要采取树干式的供电方式,也可采用放射式的设计方式;(2)Ⅱ类系统的电源设计,采用临近电源供电的方式,由附近的动力盘提供;(3)含CPU控制器的电源设计,用于支撑电气自动化系统内的各类控制器,电源设计必须满足72h的运行,即便建筑停电也能保持正常的供电。

1.2现场控制器的设计思路

智能建筑电气自动化系统的现场控制器,其在电源设计的支撑下,需要达到一定的设计标准,满足智能建筑的需求。着重分析现场控制器的系统原则,辅助制定设计思路。具体的原则分析如:(1)现场控制器需要一定的独立空间,远离管道、线路以及有电磁干扰的设备,必要时采取隔离措施,保护现场控制器的运行,强化设计思路的实践性;(2)现场控制器的输入和输出,均要符合电气自动化系统设备的需求,还需预留10%-20%的余量;(3)由于现场控制器的模块比较多,一般采取落地柜式的方法,保持大于1.5m的操作距离即可。

1.3电气布线的设计思路

智能建筑电气自动化系统内的电气布线设计中,主要分为三类内容。分析如:(1)电源布线需按照智能建筑提供的规范执行;(2)网络通讯的布线可以根据网络用线的标准,结合网络通讯线路所处的环境,灵活分布电气用线;(3)信号线可以选用控制电缆,严谨控制信号传输中的线路布设。

1.4远程处理机的安装设计

建筑电气自动化系统的电气监管功能十分全面,但其核心功能在于对建筑物内部的空调设备的控制。出于这方面的考虑,可将处理机安装至机房附近位置或机房当中,这样有利于将空调的控制体系中剩余的接口连接到就近的计量或照明系统上,从而实现对整个建筑物的远程监控。在此基础上,还应为了建筑电气自动化系统的后续维修处理机稳定使用做好准备,因而要保留远程处理机大约1/10左右的接口。

2.智能建筑电气自动化系统的设计应用

结合智能建筑对电气自动化系统的设计需求,按照电气系统的设计思路,分析智能建筑中,电气自动化系统中的典型应用,如下:

2.1照明与动力系统的应用

照明和动力系统是智能建筑电气自动化系统设计应用的重点,既要符合智能建筑的控制需求,又要实现系统节能。智能建筑在照明与动力系统的电气自动化控制中,提出节能降耗的要求,所以电气自动化系统设计中,将照明系统和动力系统分别接入计算机,利用计算机控制运行,例如:计算机监控动力系统,严谨控制动力设备的自动化,防止出现安全事故或设备故障。

2.2变配电系统的应用

智能建筑的耗电量比较大,而且对电能质量的要求高,增加了电气自动化系统的控制压力。电气自动化系统在变配电的应用中设计备用电源,以免突发断电影响变配电系统的正常运行。变配线系统的自动化应用,既可以实现各项参数、设备的有效控制,又可以完成供电计量,最主要的是提供基础的报警功能,规范变配电系统的自动化发展。

2.3通风空调系统的应用

智能建筑中的通风空调系统类型多样,本文以集中式类型为例,分析电气自动化系统的设计应用。通风空调在智能建筑中的目的是净化空气,电气自动化控制在通风空调中,能够规划各项设备的启停顺序,利用数控的方式,实现通风空调的自动化运行,按照智能建筑的需求及室外的温度,自动控制通风空调系统的运行,还能提供多种个性化的控制功能,如:温度监控、风速控制等,提高通风系统在智能建筑中的利用率,电气自动化系统对通风空调的控制,有效避免浪费多余的电能资源,体现节约的控制思想。

2.4输入和输出设备的应用

应合理选择输入及输出设备的安装位置,以便更有效地发挥其作用和功能,为今后的检验和维修提供方便。其中,输入设备对设计及安装的标准应根据传感器的不同种类来确定。对施工对象的实际情况加以研究后,在对安装位置进行具体定位。例如在安装水温传感器、压强传感器、开关设备或流量检测表时,就不宜选择管道的缝隙或边缘地带等位置;对于湿度传感器、室温传感器及空气检测设备来说,安装时应保证与管道安装同步,传感器安装完毕后,再安装开关设备。

2.5给排水系统的应用

智能建筑中的给排水系统实现了电气自动化控制,给排水系统设计中,在水泵的位置连接了传感器,用于监控给排水系统的运行参数,除此以外,还可监控水压来控制水泵运行,如果给排水系统出现突况,电气自动化系统能够实现快速报警,及时解决给排水系统中出现的问题。给排水属于智能建筑中比较重要的系统,包含诸多自动化控制的信息,增加电气自动化控制的难度,因此给排水系统的自动控制中,应确保各项自动化设备的协调性和统一性,为给排水系统提供可靠的自动化控制。

3.智能建筑电气自动化系统设计中的节能技术

节能技术是智能建筑电气自动化系统设计中不可缺少的一部分,深化节能技术的应用,降低智能建筑电气运行的消耗量。空调与照明在智能建筑电气运行中具有很高的消耗量,针对两者提出节能策略,如下:

3.1空调节能技术

电气自动化系统空调节能中,一方面可以控制空调本身的耗电,另一方面可以采取热泵技术。智能建筑空调系统的规模大,应该加强空调本身的节能力度,可以通过控制风量、耗电量等因素,降低空调电能的消耗。空调节能一直是智能建筑电气自动化系统设计中的问题,综合考虑智能建筑空调运行的节能需求,设计合理的节能方式。空调系统中的节能技术,可以利用地源热泵技术,减小空调系统对传统能源的消耗,降低空调系统的用电量。

3.2照明节能技术

智能建筑的电气自动化系统中,照明系统的耗电量居高不下,能够占到整个建筑耗电量的30%,照明系统的节能技术体现在智能控制方面,结合定时控制,主动管控照明系统及设备,照明设备控制中,尽量采取独立控制,最大程度的降低照明中的电能消耗,有利于智能建筑及电气系统的节能发展。

4.结束语

智能建筑电气自动化系统的设计水平与实际应用存在直接的关系,完善电气系统自动化的设计思路,全面实行技术控制,不仅要确保电气自动化系统的质量,还要注重节能的思想,充分利用节能技术,优化电气自动化系统在智能建筑中的应用,进而改善智能建筑的运行条件,发挥电气自动化的优势,提升智能建筑的运营水平。

参考文献

[1]王铮.建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计[D].郑州大学,2011.