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机电一体化在生活中的应用实用13篇

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机电一体化在生活中的应用

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(一)机电一体化概述

所谓机电一体化,就是将电子技术引进到机构的控制功能、信息处理功能、动力功能和主功能,将软件、电子设计和机械装置结合在一起所组成的系统的总称。随着机电一体化的不断发展,其已经逐渐成为一门拥有独立体系的学科,并且具有多方面的特征。其中首先是机电一体化是一系统的观点作为出发点,通过对软件编程技术、信息变换技术、接口技术、电力电子技术、传感测控技术、信息技术、计算机技术、自动控制技术、微电子技术和机械技术的综合运用,在系统优化组织目标和系统功能目标的基础上,完成对各功能单元的合理布局与配置,从而在低能耗、高可靠性、高质量和多功能等方面实现特定的功能价值,并让整个系统达到最优化的系统工程技术。通过这样的方式产生的功能系统,就是机电一体化产品或机电一体化系统。

(二)机电一体化的发展

机电一体化的发展大致可以划分为三个阶段,其中首先是上世界六十年代,这一阶段是机电一体化的初始阶段。在这一时期内,人们逐渐开始使用电子技术来对机械产品的性能进行完善;而上世纪七十年代是机电一体化发展的第二阶段,其在这一阶段内取得了蓬勃的发展。其中通信技术、控制技术和计算机技术等技术的发展为机电一体化的发展提供了必要的技术支持,而微型计算机和集成电路的发展则为机电一体化的发展提供了必要的物质基础。在这一时期内,机电一体化逐渐受到国际上的关注,并在多个国家取得了很大的发展;第三阶段是上世纪九十年代后期,这一阶段内的机电一体化技术逐渐趋于智能化方向。其中机电一体化中逐渐出现了通信技术和光学技术的应用,而微细加工技术也逐渐被应用到机电一体化之中,并延伸出微机电一体化和光机电一体化。同时,机电一体化的集成、分析和设计方法的研究也逐渐深入发展。而在光纤技术和神经网络技术等技术出现之后,机电一体化逐渐拥有了完整的科学体系。

二、机电一体化对我国经济发展的影响

(一)对传统国民经济的影响

通过在传统产业中应用机电一体化技术,让企业的产品在市场上的竞争力逐渐提升,并且让产品的更新换代得到了推动。在这样的情况下,我国的经济发展速度得到了有效提升。一方面,在传统制造的作用下,自动化制造设备的整体需求不断扩大。另一方面,科技的快速发展带动了新技术装备的发展,其中以信息技术和材料技术等技术的发展为典型。而在我国实施战略性可持续发展的过程中,对特种高精尖自动化装备的发展起到推动作用,如在地下资源开发、海洋资源开采和国防工业精密设备加工等方面,机电一体化技术起到了很大的作用。从这样的角度来看,机电一体化技术将会长时间对我国的经济发展带来积极影响,能够有效促进我国经济发展速度的提升。

(二)机电一体化技术与产品的应用

根据机电一体化技术和产品的实际应用情况来看,其主要应用与电子行业和机械制造行业,如在工业机器人和数控机床等方面的应用。通过在化工企业中对机电一体化技术的应用,能够实现事故提前自动报警,从而减少生产过程中事故造成的损失,并且避免事故对工作人员的生命财产安全造成损害。同时,还能让化工生产的效率得到有效提升,并且减少生产过程中对电能的消耗,提高原材料的使用效率,还能让产品的质量得到提升。而在电力部门应用机电一体化技术和产品,能让发电和输电的稳定性得到提升,让电力分配得到优化并减少生产过程中事故的发生机率。而在现代管理部门应用机电一体化设备或技术的时候,能够让管理工作的效率得到有效提升,并帮助人们更好地制定各种发展策略和方案。另外,通过机电一体化在生活中应用,能够让人们的家务劳动量得到控制,从而帮助人们更好地生活。

(三)机电一体化与企业的技术进步

在企业的发展过程中,技术的进步会在企业各方面的现代化程度。在机电一体化出现之后,企业的生产方式逐渐向柔性转变,并逐渐向综合自动化发展,生产经营管理过程中对信息的使用了越来越高,并且企业的生产经营效益在很大程度上取决于企业对信息的使用效率。另外,机电一体化让企业的生产需要的劳动力减少,从而让企业能够获得更大的经济效益。

在企业管理方面,机电一体化的应用能够让企业实施掌握市场信息,并综合分析信息后将得到的结论作为生产的指导依据。而在企业的管理过程中,将信息的收集和分析与企业的经营决策结合起来,才是实现企业快速发展的有效方式,机电一体化的应用就能帮助企业完成这样的结合。

三、总结

由于我国的科技在改革开放后得到飞速发展,所以我国的经济发展也是在改革开放后才得到提速。而机电一体化技术在我国的起步较晚,但是其在我国的应用取得了迅速的发展,逐渐成为我国经济建设中的重要技术。这主要是因为机电一体化产品和技术在生产生活中的各个方面都有较高的实用价值,所以其能在我国的经济发展中起到很大的作用。

参考文献:

[1]王涛.论机电一体化与我国的经济发展[J].中国经贸导刊,2010.

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1 关于高职毕业生的职业能力要求与就职岗位

机电一体化也叫做机械电子工程,最开始是日本用来表达电子工程与机械工程相互结合的术语。在美国日本等发达国家,不管是职业学校亦或是大学,都已然发现,未来的工业尤其是机电方面的设计运行与维护创造,只能由那些精通电子系统与机械系统的人去完成。故而,高职学院培养出的人才除了懂得机械领域与电子领域的相关知识外,精通如何将两者有机结合也是必要的。在机电一体化方面,无论是高职院校还是普通本科,它们的主要内容都是教学生相关领域的知识与技能,除了深浅程度外大致是相差不大的。但有待改善的是,高职院校和普通本科机电一体化专业地方教育只是在借鉴早已发展成熟的机械专业与电子专业的教学方法与内容,但对于怎么让学生讲两者很好的结合却缺少经验,很显然,这才是机电一体化专业的精髓。由于其受教育程度的不同,一般大学的普通本科教育希望学生完成相关的培训之后具有机电领域的创造与分析能力,相对应的,高职院校是通过相应的教育教学生打造为拥有某些典型系统的维修与分析的能力。笔者所任职的高职学校的机电一体化专业为了能够使学生经过三到四年的培训后拥有能够满足社会需要的相应能力,既进行了为期数周的社会调研又邀请了众多相关行业的专家与由其他学校组成的教师组以及从本校毕业的毕业生进行了充分的讨论,最后一致确定了毕业生适合的相应职务。其中包括机电一体化系统的运行维修与机电一体化系统的调试与安装以及机电一体化生产线的维修与维护。为了能够让专业毕业生能够胜任相应的就是岗位,那么相应的职业能力毋庸置疑是不可或缺的。显然,职业能力是相应职业以及其他几门相近职业所必需的能力,其可以大致归分为方法能力与社会能力以及专业能力。故而,机电一体化专业的毕业生既要拥有机电一体化方面的专业能力又要有一定的方法、社会、专业能力。

2 构建专业的课程体系以服务于工作任务

高等职业教育是以应用为目的的教育,故机电一体化专业就是以工作岗位为目标而设立的,对工作岗位的流程进行分析,一一列出所需要的技能与知识。其专业课程的内容是以实际生活中的应用为主要目的来培养学生的能力。以此确定课程的种类以及相应的要求,选择以及整合课程的内容,而最关键的是紧握行业的发展脉搏并对此增设相应的课程以培养学生该方面的能力。显而易见,工作岗位上的流程是由多个部分组成的,每个部分都需要不同的技能与知识。综合大量的资料与分析,笔者以为,机电一体化专业的课程大致可以分为三个部分。第一部分是设置关于机箱结构的控制系统。这一部分所需要的机械技能与知识为,从业人员需要具有电路的安装与维修,所需材料的硬度与刚性,系统的散热性能、防辐射性能以及减震性能等方面的机械知识与能力。而高职学校也就此开设了机械制造学、机械基础课程、技术测量等学科来解决相应的实际问题。第二部分是电气的掌控。在就业后的工作流水线上,关于此的主要问题是继电器的控制与维修以及可控编程电路的控制与维修,而学校对此开设了电气控制这门学科来教学生解决上述所遇到的问题。第三部分是控制系统的硬件设计。毫无疑问,控制系统的硬件设计是开发控制系统的核心部分。在工厂流水线上所运用的技能与原理为单片机的运用原理与信号的处理、采集以及传感器的应用。为此,高职学校开设了电子仿真技术与电子技术以及单片机工作原理等科目来培养学生相关方面的能力。此外,为了确保电气与控制系统电路的正确连接,即电路板的设计与制造。对此,毕业学生最少要了解国际上通用的电路板的辅助设计软件,并且,至少要掌握其中一种,相应的,学校开设了最广泛最流行的Protel组织教学。

3 创建专业的人才培养方式

学校对人才的培养应注重实际与理论的相互联系。这方面,应采用系统方法论的观点,所谓系统方法论就是将将机电一体化专业的理论与实际教育相互紧密的结合,从本质上改变专业的思想与方法,避免将理论与实践相互独立的局面,让学生通过几门不同的课程从各个方面了解同一个实验案例或者知识点,以此加深学生对课程和专业以及各个零散的知识点与整个整体之间的联系。因此笔者以为,如果实验教学和理论教学由一个老师教授,那么则可以相对较容易的达到理论知识与实践知识相互交融的目的。因为,在理论教学里,老师能够通过学生所表现出的问题和学生对理论的了解程度方便的进行实践教育,从而能够让学生真正的掌握相关知识并可以灵活的在生活中运用。对此,学校应该建立相应的实训室以够学生使用。比如,实训室应该有一小部分作为教学区,该区应该装备相应的多媒体设备如电脑投影仪等以供老师教学使用,而实训室的其他部分应该有一些实训器材,方便学生在学习上完理论知识后直接上机实践,从而巩固所学的理论知识并且具有一定的动手能力,这对以后的工作时至关重要的。在学校装备了精良的硬件设施后,老师在课程的讲授中应该运用现场教学的方法,能够让学生动手实践明白的绝不一味地在课堂上讲解,尽最大的努力将理论延伸到实训产地实验室等能够让学生动手操作的地方。而显然,只有有了力量雄厚的师资队伍才能保证高效率的完成相应的教学任务,保证学生能够在课堂上学的相应的知识。而作为老师,很显然需要实践经验与理论知识兼备,而如何提高老师的素养可以通过让老师参加培训班或者让老师到工厂向一些有丰富工作经验的工程师学习,让他们在生产流水线上训练实际与理论互相结合的技巧。以此,机电一体化专业课程便牢牢把握住了专业人才培养方式的重点,主要培养学生的职业能力和素养以及创新与动手能力。

参考文献

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国家对教育的投入逐年在增加,教育本身也在飞快的发展,特别是职业教育,近年来的优惠政策越来越多,硬件发展也越来越快。我国是一个人口大国,并且还是一个劳动力输出大国,国家为了提高大量劳动力的专业技能,发展职业教育是不二良方。职业教育既让学生学到了文化基础知识,又学会了一门专业的生存技能,同学还使广大劳动力提高了自己的素质及专业技能。国家正是看到了职业教育的这些功效,才大力发展职业教育。在政策上也是尽最大努力的优惠,如对农村特困学生、农村低保学生、城镇低保学生进行学费和生活费用的资助;对涉农专业的学生学费进行减免;对所有中职在校学生进行学费和生活费用的资助等等,都体现了国家政策上对中职教育的照顾。可以看出,职业教育在全国教育体系中是处于非常重要的位置的,国家把中职教育至少是放在普高教育同等水平线上的,政策上甚至更倾向于中职教育。

二、学生职业能力的重要性

职校学生是面向社会用人单位培养的技能型人才,既然是技能型人才,在自己所学的专业方向上,职校学生就应该有自己的过人之处。这些过人之处就是职校学生的生存本领,就是职校学生在社会竞争中的砝码。所谓技能型人才,是指在生产和服务等领域岗位一线,掌握专业知识和技术,具备一定的操作技能,并在工作实践中能够运用自己的技术和能力进行实际操作的人员,主要包括优秀的中专中技毕业生以及取得技工、技师及相应水平的人员。他们是我国人才队伍的组成部分,是技术工人队伍的骨干。即是说职业教育培养的学生走向社会后都是用人单位的顶梁柱,都是专业技术层面创新的中坚力量。所以,在校时期的实训教学一定要落实到实处,让实训教学培养出真正的高水品职业技能为企业所用。

三、实训教学中如何培养学生的职业能力

实训教学的目的是让学生接触生产实际,培养学生的劳动观点、敬业精神和责任心,学习掌握生产技术和管理知识,消化巩固所学理论知识,提高本专业的技术应用能力。在实训教学过程中,由于各专业技术领域不相同,所要求掌握的专业技能技术也就不同,相应的实训教学方法和过程也随之各异,不同的专业应该有不同的实训教学程序。所以,应该分各专业来探讨实训教学中的职业能力培养。

(一)机电一体化实训教学对学生职业能力的培养。机电一体化是一个宽口径专业,社会对机电一体化专业的用工需求量大。机电一体化专业毕业生主要就业岗位有机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。针对就业岗位,机电一体化实训教学的设置就应该围绕着机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理,或普通机床的数控化改装来进行。理论课与实训课应该为1:1的比例,并且及时的进行实训实作。课堂上交给学生专业方面的知识储备,紧接下来就进行实训操作,把理论知识运用到实践当中;在实际操作过程中检验理论知识的执行力度。例如,典型机电设备的安装调试、故障诊断与维护、柔性加工生产线的安装调试、故障诊断与维护。用一节课讲清楚安装调试的步骤和注意事项,接下来一节课就完成一个机电设备的安装调试,在实际操作过程中出现问题、发现问题马上找老师请教解决。达到理论与实践相结合,并在实践当中解决随机问题。同时,紧抓技能等级证的考取,使学生具有专业技能又得到用人单位的充分认可。

(二)计算机实训教学对学生职业技能的培养。21世纪,每一个人都应该掌握三项基本技能,那就是计算机、英语和驾驶。计算机已经深深的烙在了我们的生活之中,工作离不开计算机,学习需要借助计算机,生活也要依赖计算机。简单的计算机基础知识,是每一个人都需要掌握的。但是对于以计算机赖以生存的专业人士来讲,仅仅掌握基础知识显然是远远不够的。掌握了基础的计算机知识,在生活中就能熟练的运用计算机为我们服务,但是还不能胜任更高要求的网络维护、动画动漫制作、图片处理等工作的操作。在计算机的实训教学中,应该看到用人单位对计算机方面毕业生的需求意向。如网络维护,网站建设与后期维护,网页设计,计算机的销售与维护,动画动漫设计与制作,程序编写,图片的编辑处理等等。在实训教学中应该着重注意这些方面的培养。教学设置应该是理论少于实际操作,或则可以是一边操作一边讲解理论知识。校内校外常常组织一些装机大赛、网络组建大赛等。提高学生的学习积极性,增强他们的动手能力,同时又锻炼了运用理论知识解决实际问题的能力。在老师的指导下,让学生为学校设计一个简单的网页,从实用性、美观性、功能性、创意性等方面进行评比。或则为自己的班级设计一个小小的网页,同学之间互相交流、互相学习。通过对Flash、3DSMax、Photoshop等的学习,自己做一些小游戏,同学之间相互借鉴。既娱乐了大家,又练习了专业知识,锻炼了专业技能。利用国家组织的技能等级考试的机会,督促学生加强专业知识的学习,考取相应的技能等级证书。使学生出身社会就有资格加入激烈的竞争当中,在计算机的各个专业领域有自己的一席之地。 转贴于

(三)会计技能实训教学对学生职业技能的培养。实训教学对学生职业能力的培养,应该跟用人单位所设置岗位对本专业学生技能的要求相联系起来。如用人单位大量需求的出纳员、成本核算员、会计主管、审计、税务会计、财务管理、会计电算化等岗位人才。围绕这些岗位,实训教学应该有明确目标方向,以社会岗位实际需求为基本导向,安排学生实训教学。实训教学过程中,从基本技能培训和专业技能培训两个方面入手。基本技能是完成专业技能训练所必须的基础性技能。如“计算技术”课程里的珠算技能训练;“基础会计”课程进行设置账户、复式记账、填制与审核凭证、登记账簿技能的训练。在这些训练之中,除了培养熟练的技能技巧外,还要培养学生细心的工作态度、严谨的工作作风以及规范的操作方法。而专业训练则是对岗位中专业要求的特殊训练。如“财务会计”课程中进行的出纳核算、往来款项核算、财产物资核算、资金核算、财务成果核算、总账报表核算等的训练。通过这些训练,让学生对相关专业技能逐渐熟练且达到专业水准,让一些独立的专业技能融会贯通,相辅相成,形成一个完整的专业技能结构。同时,假设实际社会中岗位会出现的一些问题,让学生运用所学知识试着解决这些问题。国家对财会专业人才就业有严格的规定,必须持有会计技能证书才能上岗。所以,训练学生的基本技能和专业技能基础上,还要注意证书的考取。达到一定的专业水平,有了专业的技能等级证书,才能面向社会的各个岗位,轻松就业,绝对胜任工作。

(四)电子技能实训教学对学生职业技能的培养。电子技能也是与生活紧密联系的一个专业,运用到生活中的专业知识也很多。与电子专业相关的就业岗位主要有视频、音频设备和智能电子产品检测、调试、装配、维护、维修等。为了培养社会实用型电子专业人才,在实训教学过程中,就要有针对性的进行实训教学。电子专业又是一个理论知识为基础的技能专业,本专业不能仅仅注重专业技能的培养,理论知识是培养专业技能的基本保障,所以理论课程和实训课程的设置应该是1:1,甚至是2:1。在实训教学过程中,应该利用所有知识点的关联性,由浅入深、从简单到复杂的进行学习和训练。例如电子技术应用的实训项目,应该按照如下顺序进行:元器件的识别与检测识读原理图与信号流程分析仪表实用与测量万用表电路的安装、维修与调试开关电源电路的安装、维修与调试AV功放电路的安装、维修与调试超外差式收音机安装、维修与调试电子钟安装于调试遥控发射与接收系统维修与调试数字化彩色电视机的调试与维修激光数码视盘机的调试与维修等。通过这些实训的锻炼,让学生掌握这些专业技能技巧,达到相关岗位的技能要求,保证能解决实际出现的问题。在实训教学中,同样要注意技能等级证的培训及考取。因为社会在进步,要求在提高,各行各业都需要专业的人才,通过实训教学培养出来的人才,虽然是具有扎实专业技能的人才,但是也需要专业的证书加以证明。

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随着现代科学技术日新月异的发展,以信息技术产业为支柱的知识经济也随之迅速发展,人类已经逐渐进人信息社会,各种高新技术也愈来愈多地融合渗入到测量领域和仪器仪表行业。作为测量领域惟一的本科专业,测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支,是研究信息的获取和预处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术。

二、测控技术的专业介绍以及发展趋势

(一)专业介绍

测控技术与仪器专业是多学科交叉融合的专业,知识面非常的广,涉及测量与测控技术、仪器仪表技术、计算机技术、信息技术、系统与网络技术等多个学科的知识。测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。

本专业以光、机、电、计算机一体化为特色,培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强,可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才。同时因为他们专业知识面宽广,具有很强的适应能力和广泛的发展空间,也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作,转行比较容易。

(二)发展趋势

1.教育发展状况

科学史上重大的发现往往是由于新的测量技术的发明而获得。在信息科技时代,测控技术与仪表是实现信息获取、存储、处理的必备工具,也是揭示物质运动的必备工具。在现代化建设中,由于仪器仪表对生产工艺和产品的质量的具有的监测作用,人们在技术上对它有着更高层次的要求。

测控技术与仪表是适用于各类不同专业的一门实用性非常强的学科,如工业自动化、生产过程自动化、检测技术及仪表、电子仪器及测量技术、计算机过程控制等等。在当今的大学理工科类院校中,几乎都已开设了此专业。由于该专业在国内设立较早,因此现已处于成熟的阶段。

测控技术与仪表可以说是一门边缘学科,它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。而正是由于测控技术与仪表专业的这种联系,对于该专业的毕业生来说,其就业可以选择的方向十分广泛,既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作,也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计,同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

2.分布式测控系统

分布式测控系统其核心思想是集中管理,分散控制,即管理与控制相分离,上位机用于集中监视管理功能,若干台下位机分散到现场实现分布式测量与控制,上、下位机之间用控制网络互联以实现互相之间的信息传递。因此,分布式测控系统有力的弥补了集中式数字测控系统对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷。

3.基于交换式连接工业以太网及分布式、测量控制管理一体化的测控系统

以太网的工业控制优越性和可能性主要表现为:足够带宽并且进行交互式互连从而保证测控系统得实时性,采用TCP从而获得通信协议的开放性、易与Internet集成从而更有利于建立测量控制管理一体化的测控系统,有成熟的以太控制网络软件及成本低廉等。

三、测控技术发展前景与发展新阶段――网络化

目前测控系统中迅猛发展的现场总线,它的通信模型和OSI模型对应,将现场的智能仪表和装置作为节点,通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大于系统中各独立个体功能的总和。结果是测控系统的功能显著增强,应用领域及范围明显扩大。1999年2月,JiNI软件技术问世。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网,Jini软件连同以Java语言编写的简单程序,可使联网的任何仪器设备实现其自身功能的同时,还能为其他仪器设备加以利用。网络技术的出现,正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域,微机化仪器的联网,高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享,各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对,远程数据采集与测控,远程设备故障诊断,电、水、燃气、热能等的自动抄表,都是网络技术进步并全面介入其中发挥关键作用的必然结果。

测控技术是随着科学技术的发展以及社会的进步而产生的,在测控技术中光机电一体化系统的开发研制与应用越来越受到重视。现代测控技术是21世纪重点发展的技术之一。现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛的应用,而且加快了现代测控技术的发展。随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大,它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。测控技术在生活中的应用以实际情况为例,对现实中出现的问题进行一系列的监测。

参考文献:

[1]静.测控技术与仪器专业导论北京大学出版社,2010.6

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一、现今工业自动化控制系统发展的状态

生产的效率通过工业自动化控制系统是可以得到提高的,原先的系统核心主要是微处理器,控制器也是非常的简单,拟调节系统也只能靠分布式控制系统替代,而这些已经不能满足实际的生产需求了。现如今综合化是工业自动化控制系统比较看重的地方,把综合控制器、拟调节系统和计算机的功能合成一体,就能建设成一个新的系统。现场的总线控制和集散控制以及开放式控制等这些部分组成了新一代的系统,对可以把工业自动化系统转变成产业化并拥有一定的开发能力的一个企业来说是比较适合的。从一个角度来说是可以钻研开发一种新的产品来增加如今市场的竞争力;另一个角度就是对工业自动化的下一步发展有利。除此之外,在其他的地方也获得了我们国家的大力支持,比如加大了成套的专用优化系统和控制装置等的规模,比较先进的控制软件得到重点的研究,系统的集成技术、信息集成的软件平台等都包含在内,特别是现在运用最多,拥有的市场价值比较高的一些技术都应当变成产业化。最近这些年,在计算机的技术中推陈出新的速度是很快速的,再看快速崛起的网络技术、数据库的技术等,工业自动化的控制系统也是把较传统的方式打破了,已经慢慢的过渡到三电一体化的系统中了。在这些综合化的控制系统中有更多的内容,其中就拥有语音、无线通信、信息服务等技术,也可以说人们在生活中已经离不开这些先进的技术了。

二、计算机的控制系统

1.组成

自动化的控制系统为了使工业生产的需要得到满足已经开始与计算机技术融合,变成了一种新的计算机控制系统,就是由计算机替代了自动控制系统里控制器的作用。这个系统包含了下面这几项:

a.控制的对象,是说在控制系统里面的各种各样的设备。比如要传送一个函数的表征时那控制的对象不仅能放大这个系数,而且可以用积分时间常数来表达。

b.执行器,是比较重要的控制系统组成的一部分。通过调节器它能够对信号的一些变化加以控制,并把输出的角位移和直线位移相应的调整一下,再运用调节机构改变被调节的能量,使得在这个生产的过程当中可以依照要求来进行。执行器一般是通过动力方式来完成划分的,一般分为电动的、气动的、液动的三种。

c.测量功能在工业自动化控制系统里最主要是承担最近的参数转变,将参数依照标准转化成信号,这个测量工作一般是用传感器和测量的线路去完成的。对于测量的范和精确度因为比较重要所以都有较高的要求,传感器最重要的是要拥有非常好的灵敏度、性能等,不能有很多的电源类别,电压也要掌握在一定的区间内。

d.数字调节器是一个计算机的主要部分,控制系统编制的一些程序都是由它负责,找出这些编制的顺序并去控制它们就是调节器的工作,

e.在建筑的供热系统中一般是能源节约,进行这项管理的同样还是需要用到计算机的控制系统,比如空闲的房间、没人居住的,都应该把电、热的供给中断。在想到交费的问题上引出的纷争,就应该及时的对房间进行监控,依据房间内温度的改变去供给热量。这些就需要把用户的数据库建立起来,并把访问的地址分配下去。

2.种类

a.数据的处理系统,严苛的来说数据的处理不是在控制的区间里,但在计算机的控制系统里必须要有。先把所要用到的信息收集起来之后再对它们进行分析,在生产进程中的每一个细节都要明白,并可以预测信息的发展,然后把得出的结果输入到计算机内,最后才由计算机公布一些相关的命令,是对控制对象直接起作用的,这样才能使被控参数的性能确定达到要求。比如工程检测,人工去读书数是非常容易有误差的且效率非常的低,如果运用数据处理系统那么这些工作就可以很快的完成。

b.监督的控制,计算机根据这个系统就可以按照需要把最完美的参数制定出来,这样生产的效率和质量都能得到保证。在这方面外国研究的比较多一些,现在,已经有很多用微处理器作为核心和高速的数据通道等等组成的基本调节器、综合的近期制系统出现。

3.优势

第一点,就是有灵活的控制规则,方便改动。

第二点,把控制与管理融合在一起,展现出了工业自动控制系统技术有了很好的提升。在工业生产中计算机的控制系统可以为它提供更加便利的控制。

第三点,在印刷、电力等方面计算机的自动控制系统也有了很大的成绩。计算机的控制系统除开上面的三个优点之外还有投入少、收益多等。

总而言之,我国的工业自动化控制系统随着发展也是在慢慢的改进当中,对提升工业生产的效率、使工业可以拥有远大的发展前景都是有很大意义的。在其中计算机的作用是不可小觑的。

参考文献

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一、关于机械电子技术

(一)起源

机械电子技术一词的提出要追溯到上世纪八十年代了,那时,为了在机械产品上实施改革,谋求突破,一家公司开始研究用电子技术对机械制造品的一些部分进行维修,代替。经过慢慢地发展,人类已经不满足于将这门技术只是运用在对机械成品的代替,而是开始研究怎样用电子技术更好地去为机械制造服务,拓展电子技术在机械制造上的使用范围。随着时代的进步,机械电子技术的应用已经越来越普及了。

(二)概念

机械电子技术,就是指把电子技术与机械制造业结合起来,用电子技术去代替制造中的一些过程,以提高机械制造业的生产效率。在机械制造中,要用电子技术去寻找存在的漏洞以及可以改造的地方,不断改进机械制造的不足之处,减少不必要的成本支出,提高机械产品的使用年限以及生产效率。总体来说,机械电子技术并不是指的固定的一门技术,而是将机械制造、电子技术、管理等等先进的思想与技术融合在一起而形成,目的就是为了能提高机械生产的产量与产品的质量。

二、特点

(一)安全度高

运用了机械电子技术之后,很多工作环节都避免了工人的直接参与,这就大大减少了在工作中因为种种原因导致工人人身安全得不到保障的问题。而且很多电子系统拥有智能感应的功能,如果发现在生产过程中遇到了麻烦,那么它就会启动应急程序,这样工作人员就能及时的发现生产过程中存在的问题,并想出相应的解决方案,确保机械安全之后,再进行生产。这种生产模式无疑是对工人生命财产的巨大保护。

(二)生产水平高

在过去的机械制造生产中,由工人亲自对产品进行相关的操作,最后生产出来的产品虽然大同小异,但是仍然存在着很多不标准的产品。但是在机械电子技术的协助之下,能够对生产产品进行准确的测量,电子技术的精准性确保了生产产品的高度统一。所以机械电子技术不仅仅大量解放了劳动力,而且大大提升了机械产品的品质,给生产工作带来了很大的便利。

(三)执行简单电子技术

目前广泛的运用在我们生活中的各个方面,所以对很多人来说,使用电子技术并不是很难。在机械制造中,工人也可以很快学会运用电子技术对设备进行操控,而由于电子技术的高度自动化,这样的操作对工人来说就更加简单了。操作上的便利大大节省了公司的人力成本,为公司的利润带来了更多的空间。

(四)运用广泛科技的进步要求

这个社会的生产效率也要维持在一定的水平上,所以机械电子技术的运用已经成了一个不可逆转的过程,机械制造业已经越来越离不开电子技术的辅助。在很多机械生产商那里,都会将电子技术融入到机械的生产过程中。而具有电子技术的机械制造业,又可以运用到社会中的各个方面,对社会的影响无疑是巨大的。

三、影响

(一)具有高效的作用

机械电子技术并不是狭隘的只指机械产品的生产制造,而是涵盖着社会生产发展中的很多个领域。在航天领域,任何一个细微的细节都是至关重要的,而这时机械电子技术就派上了用处,电子技术的高度精确性能确保生产出来的产品与要求完全契合,这在过去的生产中是做不到的。除了航空领域,很多需要精密仪器的领域都对机械电子技术有着旺盛的需求。

(二)自动程度高在运用

机械电子技术生产产品的过程中,节约了大量的人力成本,很多生产过程不需要工人的实际操作,都是由电脑实际操作来完成的。所以这种高度自动的生产模式,为机械电子技术的推广也打下了良好的基础。

(三)更符合时代的要求

当今社会提倡节能减排,提倡绿色,而运用电子技术的机械制造对“绿色”这一理念可谓是贯彻的很彻底。使用电子技术代替过去旧的生产设备中产生污染的部件,并对生产过程中产生的污染进行清理,这种清洁无污染的电子机械制造技术无疑更符合时展的需要。

四、总结

所以,随着电子技术与机械制造技术之间结合的越来越紧密,我们对这门技术的运用也越来越炉火纯青。正是由于对新兴技术的使用,我们的生活中才能享受到越来越多的便利。路漫漫其修远兮,机械电子技术还有很长一段路去走,还需要科研人员对其进行不断的探索,终有一天,中国人民会因电子机械技术在生活中的广泛应用而大受其利。

参考文献:

[1]万遇良.机械电子技术的发展及其对产业的影响[J].机电一体化,2004,10(4):6-8.

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1生产方面

互联网技术变革,就是在互联网的发展基础上,将数字化技术与其它产业相联系,进而产生的“互联网+”形式。这种技术的发展,体现在生活的方方面面。改变着人们的生活方式。从高中生的角度看来,随着互联网技术的逐渐发展,国家的产业结构发生了一定程度的变化,相应的动力主体也开始改变。互联网技术的出现,使数字化技术得到了发展,人们进入了大数据时代。所有生产力的输出,可以不再单单依靠人类来进行,对应的机电一体化等技术的出现,依靠数字化技术的发展,使生产变得更加快速,高效,节省了人工的劳动力支出,减小了因为失误而造成的生产经济损失,从根本上推动了生产行业的进步。例如:在进行档案管理的工作中,管理者可以通过互联网技术,将档案进行输入,促进档案的准确性,而且这样也可以对档案进行保存,不存在时间限制,促进这项工作的进展,且档案管理工作关系着社会的政策方针,将档案管理做好,为国家的经济建设提供更直接,更准确的档案信息,对社会的发展具有一定的推进作用。而生产力的发展,正是国家经济建设的根本,它的进步,自然会推动国家的经济建设,促进人们生活水平的提升,推动社会的进步发展。

2生活方面

互联网技术的出现,为高中生的生活带来了极大的改变。随着近几年互联网技术的发展,将各种信息技术应用于各行各业,为人们的生活带来了更多的便捷。例如:人们可以通过网上订餐,体验便捷的上门服务,也可以通过“互联网+”技术的发展,体验随叫随到的滴滴打车。这些都适应了城市生活的快节奏发展。给人们带来了更多的休闲时间,提高了人们的生活水平。互联网技术变革,促进数据化的发展,能够将生活中的很多数据进行存储,使得人们将互联网应用于生活中,并随处可见。例如:户口的网络化,户籍管理工作是公安机关的主要职责之一,对现住居民的户籍情况的掌握,不仅能够在发生重大犯罪事件的时候,方便寻找嫌疑人,也能够促进民警对一些不法分子进行即使的追踪,对黑户进行控制。可以说户籍管理对社会治安的影响极大。但是在实际的工作过程中,由于各地区的人数较多,户籍较多,使得这样管理工作并不容易进行,而且涉及的数据较大。但是随着互联网技术的变革发展,民警可以在工作中利用它,将所在管理地区的户籍信息输入进去,计算机就会将这些数据进行自动的存储,形成备份,然后能够在用户需要的时候,根据输入的词条信息,对这些数据进行自动的处理,给出结果。将互联网技术应用与户籍管理工作方面,不仅可以促进民警的工作准确性,而且能够在发生事情的情况下,快速的找到所需要的信息,提高工作效率。促进社会治安的和谐,为社会的进步做出重大贡献。

3学习方面

对于高中生来说,最首要的任务就是学习,这也是他们的根本任务。一个国家的发展水平,大部分取决于国家教育水平的发展。它不仅关乎着社会未来发展的主力素质,而且对国民素质的整体提升具有一定的帮助,更有利于促进国家建设的推进。互联网技术的发展变革,促进了学习形式的改变,转变了传统的教学模式,依靠互联网技术的发展变革,开拓出学习平台和新型的互联网技术,辅助学生进行学习,提高了高中生的学习兴趣,改善了学生的学习环境,促进了教育效果的进步,进而为社会的进步作出贡献。互联网技术的发展,使得人们进入大数据时代,多种新型产品的出现,使学生的学习环境受到了一定的影响。却也为学习模式的创新带来了新的形式。这项技术的出现,使得很多网络平台得以出现,一些教师通过这样的形式将课件做好讲解录制,然后放到平台上,学生可以根据自己的需要将这些数据进行下载学习。促进了学生学习成绩的提高,改变了传统的教授模式。而且随着互联网技术的发展,一些新型网络技术得以发展,例如:学习机的出现,在很大程度上促进了技术的发展,它能够将一些学习数据进行存储,也能够通过一些系统的机体设计,形成一定扫描系统。高中生在利用它进行学习的过程中,可以依靠互联网,将自己不会的题目进行扫描,学习机可以将它进行识别,寻找解题方法。从而帮助学生理清解题思路,促进学习效果的提升。这样的互联网技术发展,推动了科学技术的进步,方便了人们的生活,提高了学生的学习成绩。而高中生的学习关系着社会的发展,教育的进行本身就是对国家和社会的发展进行提高的过程,也就是说,互联网技术的发展革新,提高了国家的教育水平,促进了社会的进步。

4结语

对互联网技术革命与社会进步之间的关系进行分析,得出互联网技术促进了社会的发展。它改变了人们的生活方式,提高了工业的生产效率,也改变了传统的教学模式,促进了国家教育教学水平的进步,这在很大程度上推动了社会的发展进步,方方面面上使高中生的生活得到了改变。

参考文献

[1]速继明.互联网技术革命与社会进步[J].教学与研究,2016(07):29-35.

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1.2提高专业人员的素质

煤矿机电安装创新的命运取决施工技术人员,煤矿机电安装技术取决于高素质的施工人员。高素质的施工技术人员和施工人员的配合决定着煤矿机电安装创新的成败。因此,具备深厚专业知识的施工技术人员和施工人员是煤矿机电安装创新动力的源泉。所以,有必要全面提高施工技术人员和施工人员的综合文化素质。理论与实际相结合,为煤矿机电安装获取更大的发展空间,最终在煤矿安装技术领域达到先进国家水平。

1.3煤矿机电安装技术管理创新

煤矿的实际操作中,个别矿井因矿井种种原因,很多实际操作与原有理论并不相符合,在实际操作过程中要采用相应措施,最终达到煤矿管理创新。同时也适应煤矿机电安装企业政策法律环境、新技术采用、市场变化、新材料的更新换代、新装备的大量应用等客观实际。为建立完善的、科学的现代化的煤矿机电安装制度,需要在煤矿机电安装的质量管理、成本管理、安全管理、施工工期的管理和控制等全过程实现整体的创新,落实创新责任制,在煤矿机电安装企业内部大力营造创新的规范化、制度化、经常化、氛围化,使煤矿企业机电安装保持活力。

1.4提高煤矿机电安装技术水平

机电安装的未来发展趋势取决于安装技术水平的高低。煤矿机电安装的技术水平主导着煤矿企业的创新水平。在提高煤矿机电安装技术水平上采取相应措施,建立奖罚机制,促进作业人员不断提高煤矿机电安装技术水平,煤矿机电安装技术水平才能不断提高,将创新进行到底。

1.5煤矿机电安装中存在的问题

1.5.1工程设计不合理

工程的设计决定着施工的进度与难度、机电设备是否正常运作以及整个机电安装工程的费用,起着主导作用。目前,一些煤矿机电安装工程的设计往往不够合理,没有起到效益最大化,从而造成设备与材料的使用不得当,增加工程的造价。甚至有的设计还缺乏可行性,所以就很难根据设计进行施工,影响到煤矿的正常生产,造成理论与实际不符。

1.5.2施工质量及管理的控制不足

在复杂的机电安装施工过程中,影响安全、质量的因素很多。因此,要建立健全完善的管理体系,保证机电安装工程中人员安全、质量可靠,管理人员必须按章指挥,提高施工操作人员自身安全意识及技术素质。加强施工方法和原材料的质量管理,施工工序要符合规程制度。然而,一些煤矿存在机电安装工程的管理人员管理意识弱,专业能力不足,安全意识薄弱存在经验主义。因专业知识的薄弱,而难以发现一些不规范的作业人员,使工程存在较大的隐患,由此常常造成机电设备事故,更甚造成人员伤亡,难以保证煤矿安全生产。

1.5.3施工技术落后

在技术上出现的问题比较多,落后的施工技术与方案的,直接影响着工程质量及进度。现代的煤矿机电安装工序较复杂,安装工程发展速度较快,相对落后的施工单位,已经满足不了工程的需要,往往造成安装工程的施工方法不规范、错误操作装备机电设备等问题,导致机电设备的损坏增加维修量及工程质量不达标,为煤矿安全生产埋下重大隐患。

1.5.4机电设备安装的错误操作

施工现场的机电设备安装普遍存在不按出厂说明书规定的承载能力、使用条件、技术性能和相关规程的有关规定作业,使用极不合理,超载作业或更改使用范围,安全装置出现问题,不定期检测的相关仪表等经常出现问题,常常引起机电设备事故的发生。

2煤矿机电管理技术创新

2.1煤矿机电设备设施质量的管理

煤矿机电技术基础管理要有规范性、科学性、有序性。煤矿机电设备设施正式使用前,按照相关的规定对其应用数据作系统的统计,对使用前的机电设备进行多次调试,保证使用时不出现问题,达到基础管理规范化。管理是煤矿机电技术的主体,为此,有必要加强管理人员的专业技能和专业素质及其服务理念,最终达到煤矿生产的安全、高产、高效。煤矿机电设备安装实施都要根据实际的生产情况进行相应的筹划,计划出有序、合理的方案进行安装,达到生产效益最大化,确保投入成本的合理性,充分发挥煤矿机电设备设施的功能,保障人员、设备安全。现代化矿井机电设备是主要劳动力,管理人员要认真负责的把好设备质量关,仔细检查进入矿井的新型设备,在购买设备或者更换零件的时候,拒绝贪图小便宜而选择规模较小,质量差及信誉无法保障的厂家,首选信誉度高的生产机构,尤其是采购一些重要设备,更要严把入矿前质量关,确保设备符合本区域内生产需要,确保设备正常运作。

2.2培养专业人才的素质

定期对专业职工进行再教育,强化各岗位的职工素质。将较高专业理论水平和丰富实践经验的机电技术人才安排在重点岗位上。在培养机电技术人才时,培训形式可采用理论学习基础与员工实践经验相互交流,继而现场操作,做到理论学习、实验讲解与案例分析相结合的学习方式,其方式能够明显提高培训的效果。注重培养优秀人才。目前各个市场中人才的竞争非常的激烈,人才才是一个企业不断发展的动力源泉,才是提高企业效益的重要基础,因此领导者必须重视对人才的培养,注重人才队伍的建立,重视对员工的尊重,不仅为员工提供良好的工作氛围,还要关心员工的个人生活,尽力解决其在生活中遇到的问题,从而有效的激发员工的工作热情!另外,每个员工也有着不同程度的学习能力,对那些创新意识强"学习能力高的员工作为重点培养对象,要知道,不可能所有的员工都能成为一个独当一面的优秀人才,领导者要做的就是从中挑选有潜力的员工进行特殊的培训方式,从而不断加强其专业能力和专业素养,不断完善自身。

2.3提高信息化管理水平

改善职工的工作、学习、生活,完善职工的办公室、学习室,为职工配备相关的书籍。为专业技术人员配备电脑、打印机等学习、工作用品,实现办公信息化。

3煤矿自动化产品发展研究

现代煤矿自动化产品拥有很多种类的传感器,对煤矿生产作业执行实时监控。利用高精度的传感器是现代煤矿自动化产品的主要特征,并且有很高的稳定性、可靠性和耐久性,采集的数据信息真实可靠。随着当前科学技术的不断进步,传感器的种类越来越多,各种传感器配合起来对周围环境的进行监控能够准确的预防矿井灾害,确保矿井安全生产。

4煤矿自动化产品的发展趋势

在飞速发展的机电技术、计算机技术以及通信技术中,煤矿自动化产品的高科技含量不断提高,我国与先进技术国家相比,我国煤矿自动化产品的技术含量低下,没有较强的市场竞争力,发展煤矿自动化产品已势在必行。

4.1处理能力不断加强

随着当前计算机科技不断的超越及硅电子技术的发展,计算机处理的速度越来越快,必须接受新事物,适应新环境的同时确保设备的正常功能。

4.2独有化的通信方式

在设计煤矿自动化产品的过程中,结合煤矿实际情况,根据煤矿生产需要,既要保证稳定性的同时,又要保证其传输速度。

4.3产品的可靠性

产品的接口处和机械部分寻求突破。

4.4规范自动化产品

自动化产品的发展过程中,需建立起煤矿自动化产业的标准。

4.5煤矿自动化产品的智能化水平需提高

在矿井控制程序方面,要充分结合矿井实际环境,根据获取各项环境的准确参数,判断设备的运转状态,并在设备最良好的工作状态下,采集各项数据进行全面的分析和运算,准确地进行故障方面的预测。

4.6传感器的研发

煤矿生产作业具有产生各种有毒、有害气体的特性,结合这些特点,研发出煤矿生产所需的传感器。

4.7新科学技术在煤矿自动化产品中的应用

当前,红外方面、光纤方面、雷达方面以及煤矿机电一体化方面的新技术已涉及到先进煤矿,煤矿自动化产品应用这些先进的技术有很明显的效果,但有些不能很好地被应用,强行与煤矿自动化产品结合会适得其反,经济效益降低,对煤矿实际生产作业的贡献度微乎其微。

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2.不同传感器的特点

不同的传感器的功能不同,所需要的科技领域也就会有所差别,但是无论在哪一个领域,传感器都会作为一项核心的技术而存在,若想通过传感器来进行某项软件任务的编写工作,就必须要充分了解其性能和其特色,所以对于传感器种类的有机划分就显得尤为重要。因为传感器的信号转换装置基本相似,所以多数传感器的划分都会根据其元件的特色来进行,不同的传感器具备不同的感应元件,而每一种不同的感应元件又具有不同的功能,所以就会产生出各种类别。

2.1气敏传感器

气敏传感器主要是用于气体的检测装置,根据不同的实际需求又可以细化为半导体式、接触燃烧式以及电化学气敏传感器。在生活中应用较为广泛,其中最为突出的就是天然气的漏气提示装置,产生的天然气泄露可以被气敏传感器所感知,然后会通过转换元件进行信号的转换并传导,当浓度达到某一特定值时就会根据软件所设置的数据值来进行实时监测,并根据软件编写进程打开提示灯发出警报。

2.2光敏传感器

光敏传感器适用于通过光源的改变而引发装置变化的实体。它具有非常多的种类像如红外线传感器、太阳能电池、CCD和CMOS图像传感器等。在我们现实生活中最常见的就是光敏灯感应装置,它可以根据场所内的光度变化来进行灯的亮度改变和开关工作,此项技术不仅避免了电力资源的浪费,而且可以与声敏感应器进行恰到好处的对接,对于光的强弱和声音的大小都可以实时监测和感知,方便人们在夜间出行。

2.3力敏传感器

力敏传感器通过重量或者拉力的大小来进行信号的转化,其设计多数运用于工业的设计之中,像如机电一体化、科学测量仪器等。他可以精确的测得产品或者元件的重量以判定该产品的规格和是否符合制作标准,同时力敏传感器也是我们家庭常用的电子秤的主要装置,电子秤通过传感器和软件设计的共同作用,将称重的重量显示在液晶显示屏中。更加直观的展现在使用者的面前。在医学操作方面也经常运用,例如压力泵等医疗器械,通过操纵受压数据来改变压强从而对病人进行适量的药物注射。

3.传感器和软件设计的对接应用

全球化的发展对于数据化的要求也就越来越大,人工智能逐步成为世界进步的主流,像如目前市面上流行的指纹感应技术、人脸识别技术、智能机器人吸尘器等专业科技都是人工智能技术发展的结果。这些技术运用了传感器和软件相结合的技术,将传感器嵌入于软件之中,在准确的监测数据的同时,也可以通过信号转换后的参数的大小来进入软件的运行程序,待达到某一界定值时可以通过软件的不同情况的编码,来进行不同的操作以达到不同的效果。目前来说,传感器遍布我们生活的每一个角落,像如,每家每户基本都已经具有的汽车,传感器和软件的配合,在汽车设计中尤为重要,无论对于其安全性能还是其他的问题监测都有实质性的作用。温度传感器可以通过各个部位的温度信息来将温度传输到ECU上,进而可以进行控制喷油量以及其他重要警示,防止汽车出现不必要的麻烦。传感器技术的应用不仅可以加大产品的生产效率,而且可以有利于规范产品的规格和生产状况。像如工业零件的生产中就可以通过产品经过传送带上的重力传感器来判断该产品是否符合国家生产标准。传感器在我们国家已经被作为一种高新技术产业来进行培养和孵化,因为它是软件行业和物联网行业的发展中无法取代的催化器。要想让传感器发挥其重要的作用,就应当创造出更多的感应元件,并且让各种感应元件进行恰当的对接,通过不同的特点来感应出不同的信息,运用软件将这些感应信息相结合处理,进而控制实体的改变和工业进度的发展。

4.总结

传感器作为技术界的新生力量,不仅取得了大众的一致好评,而且起到了非常巨大的实质效果。在科技越来越具有说服力的时代,传感器代替了以往复杂的测量形式,缩小了测量中的误差范围。传感器和软件设计的结合使其效果可以充分发挥出来,利用软件的可操作性来完成设计者所要完成的任务。传感器和软件设计的有机结合还可以带动互联网经济的发展,为各大互联网平台提供了传感器嵌入式技术,更加促进了互联网和物联网的进步,形成强大的商业体系。因此掌握传感器的核心技术是改变其功能的本质,也就可以根据其特性来设计不同的嵌入式软件,完成不同用户的需求。

参考文献

[1]钱志鸿,王义君.面向物联网的无线传感器网络综述[J].电子与信息学报,2013(01):215-227.

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1.2原理

在机械制造中,数控技术属于一种高新技术,而这种技术的应用也是对计算机技术、精密测算、自动控制等综合使用的重要体现。从结构方面而言,数控技术的主要构成部分是现代数控系统,而要想利用这种系统对不同的机械设备进行控制,论机械制造中数控技术应用孙响英双峰县职业中专417700需要依靠存储程序来实现。现代数控系统(CNC系统)作为构成数控技术的主要部分,该系统主要包括CNC装置、输入和输出装置、速度控制单元及软件等多个部分,而其中最为重要的部分是CNC装置。CNC系统中的CNC装置属于一种特殊的电子计算机,这种装置的使用是为了利用硬件对软件的运行进行合理的控制,以便保证软件的运行效果。在机械制造中,数控技术的应用原理是将机床加工信息输入到CNC系统中,再经由电子计算机输出到驱动电路。另外,在数控技术的应用过程中,机械制造人员需要对该过程进行实时控制,以便保证对机械制造过程的控制能够更加精准,机械制造的质量和效率能够得到有效的提升。

2数控技术在机械制造中的应用

随着科学技术的不断创新,以及机械市场的激烈化发展,数控技术在生活中各个行业也得到了更为广泛的应用,而这主要体现在以下几个行业中的应用。

2.1机械设备

在机械制造中,机械设备是基础条件,但其所起的作用却极为重要。数控技术在机械制造中的应用可以使机床加工得到更好地控制,而数控机床的应用是指利用数字化方式对机械零件加工工艺的各种信息进行处理,并以代码的方式对机械制造过程进行管理,以便确保机械制造过程能够真正实现机电一体化管理。在机械制造中,数控技术的应用是利用计算机对机床进行控制,以使机械制造的精度和效率能够得到有效提升,并真正实现自动化操作。利用数控技术对机床进行控制的优势在于零件加工过程比较简便,不像传统操作方式那样复杂,制造人员只要将零件加工信息输入到存储程序中,就可以实现自动化操作。由此可以看出,数控技术在机械制造中的应用,不仅能够提高机械制造的质量及设备的运行效率,也能够对机械制造过程进行合理的简化,而这对增强机械设备的可控性有很大帮助。

2.2工业生产

市场竞争的激烈化发展也现代工业生产增加了很大的难度,而对工业生产而言,数控技术的应用可以使机械设备完成机械操作人员在恶劣工作环境下无法完成的任务。同时,数控技术在工业生产中的应用不仅能够提升机械设备的运行效率,也能够提高工业产品的生产质量。比如汽车零件的生产由数控机械进行控制,可以有效的提高汽车零件生产的质量。汽车齿轮需要依据设计的图纸及实验所得的数据进行生产,利用数控技术控制汽车齿轮的生产,可以提高汽车齿轮的契合度,也能够提升数控机械生产汽车齿轮的精准度。在工业生产中,数控技术包含的控制单元是由计算机构成,而将工业生产程序输入数控技术包含的现代数控系统中,并利用计算机将指令输送给驱动单元,及时检测指令输出情况,以便保证工业生产的质量和效率。假如在数控技术应用中,操作人员存在错误操作,传感装置会及时将信息反馈给控制单元,从而确保控制单元能够及时的采取保护措施。一般情况下,执行控制单元保护措施的结构主要是由机械原件和伺服系统构成。此外,在工业生产中,数控技术的使用不仅能够减轻机械操作人员的工作压力,也能够提高工业产品的生产质量和效率,这对提升工业生产安全性有很大帮助。比如,在汽车零部件生产中,高速电主轴的HVM800型卧式加工中心的转速最高可达到24000r/min,而工作台在不到1s行程就可以达到1m,这不仅提高了汽车零部件生产的效率,也在一定程度上增加了汽车制造企业所获得的经济利益。

2.3煤矿机械

煤矿开采必须使用的设备是采煤机,而当前煤矿开采所使用的采煤机的改良速度比较快,且具备品种多、批量小等特点,这也代表着采煤机生产技术比较简单,往往是采用焊件生产。在煤矿机械的焊件下料中,传统机械制造技术很难得到煤矿机械制造要求,而如今所使用的数控气割技术是利用龙骨板程序进行采煤机焊件下料,这可以有效的提高采煤机焊件下料的安全性。

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1.零件普通车床加工课程一体化教学的必然趋势

传统教学中理论与实训是分开各自独立的教学模式,在理论教学中,以单纯的讲授方式无法引起学生的兴趣,一系列的术语、概念、计算只能让学生疲倦消极,知识吸收极少甚至于没有吸收,理论知识掌握的较少。由于理论与实训是分开教学,要求掌握的相关知识点难以同步,有时相隔的时间较长,到实训时理论知识基本上已经遗忘,理论知识的欠缺,在实训中要经常补缺补漏,不利于学生牢固掌握这门技术知识,也给实训教师造成很大的压力。例如,机械专业的理论教学和实训教学分开实施教学,理论课程与实训课程在内容上存在差异,较容易导致没有开设专业理论课(或者是刚刚开设专业理论课)的学生参加实训,学生在技能操作过程中看不懂图纸,针对这一现象,实训教师在实训教学时必须讲解相关理论知识才能顺利地完成实训教学任务,但车间环境嘈杂,导致学生理论知识学习效果不理想。有时理论课程已经开设了,但实训教师又重复讲解相关理论知识,既浪费时间,又降低了学生的实训兴趣。然而零件普通车床加工课程采用了一体化教学模式,不仅使理论与实践相结合,而且有针对性地将理论知识融人到技能操作中,解决了学生对理论知识难以接受的问题,使学生加深了对理论知识的理解,达到了学以致用的目的。显然传统的教学方法无法满足现代高新技术人才培养的要求。

零件普通车床加工课程教学既重视传授理论知识,又重视动手能力的培养、素质的提高、知识和技术的创新;教学内容突破传统专业设置的界限,体现当代科学技术发展中学科交叉的鲜明特点;随着当前市场经济以及工业化的不断发展,对高素质技能型的专业人才进行培养,这已经成为了当前零件普通车床加工课程教育主要的追求,因此,要求教师必须要对零件普通车床加工课程教学的模式和内容进行研究,教学设计必须从理论知识、专业理论知识和实践相互结合来进行教学活动。教师也要在实施教学课程的过程中,及时将学生所遇到一系列专业的理论难题进行发现,这些难题可在巡回指导的过程中,给予学生十分耐心和悉心的指导,并且要帮助学生能够对问题进行独立思考,引导学生如何解决疑难问题。

零件普通车床加工一体化教学是理论与实践的统一,是教与学合并的教学模式,通过教与学让学生将理论融入实践,挖掘潜力拓展思维空间,独立完成工艺分析、刀具选择、工序安排,高效率完成零件加工,真正达到以专业理论为基础,培养熟练掌握实践操作技能为目的的合格的普通车床加工技术能手。因此采取实践理论一体化的教学模式,对于当前的零件普通车床加工教育而言,是十分重要的改革措施。

2.零件普通车床加工一体化教学的实施重点

伴随着当前国民经济不断增长,社会对于人才需要也逐渐增长,社会对于机械类人才,知识结构提出了更加严格的要求,过去传统的办学模式在人才培养途径方面以及人才培养方面上都受到了一定的限制和制约,有些专业因为其课程设置十分不合理,教学方法也比较陈旧,学生自身进行理论知识学习的程度并不扎实,再加上缺少社会实践能力以及动手能力,导致在结束其课程以后,学生仅仅了解到了一些课本上死板的理论知识,所以,想要对这一情况进行改善,必须要实施一定的教学改革工作。零件普通车床加工课程设置了10个学习情境作为学习领域,内容先易后难,循序渐进。学习领域改革解决了"为什么而学"的问题,明确提出"学是为了用"的基本策略,根据完成某一具体的项目需要来组织教学内容。学习领域改革还解决了"从哪里学"的问题,明确提出"在做中学"的基本策略。以此为出发点,学习领域的主要内容源于企业的生产实际,通过完成典型零件的加工,来学习和积累专业的知识和技能操作。如组织"车削传动(台阶)轴"时,要加工台阶轴需要熟练操作机床、合理选择刀具和刃磨合理的几何角度、合理选择切削用量、编制加工工艺,最后完成台阶轴的加工,根据需要的知识组织教材内容。学生可在加工台阶轴的过程中巩固、掌握理论知识,解决实际问题。从此看来,一体化教学实施重点在于:

2.1在课程体系搭建上,采用模块化结构,各模块的设置保证了学生具有扎实的基础知识,保证了一定的知识面宽度,也能保证具有一定深度的本专业知识和具有较强的职业技能。

2.2在教学内容的组织上,基于学生的实际情况,使学生在掌握必要的知识和理论的基础上,重点进行能力培养、实践操作和技能训练。充分挖掘理论讲授和实践相结合的各种措施,激发学生的学习兴趣。

2.3在课程培养目标上,理论与实践并重、知识和技能并重,加强学生的操作技能环节,同时课程结束后安排实训和实践,进一步加强更高层的专业技能的训练,使学生的综合操作技能得到锻炼。

2.4在课程内容的选材上,面向产业、面向市场、面向社会。专业内容的选材上不仅密切结合企业当前和今后短期内的发展,保证专业内容理论上的先进性和实际结合的紧密性。而且要保证本专业课程内容具有一定的深度,又要适当拓展相关专业的课程内容,增强学生的社会适应性,保证学生毕业后能够在相应的专业方向上适应工作的要求。

2.5在课程编排上,考虑课程内容的连续性,特别是实践环节的设置安排集中进行,以保证学生实践训练过程的连续性。

2.6在教师要求上,一体化教学是通过理论教学和实践操作同步进行的教学模式,对教师提出了更高的要求,一体化教师必须同时具备良好的理论知识水平和精湛的普通车床加工技术及丰富的工艺经验。双师型的教师队伍是保证一体化教学的实施和顺利进行教学的先决条件,同时实践训练场所是否具备完善的实训条件,是保证一体化教学的实施和顺利进行教学的基础。

2.7在教学效果的评定上,采用学生的学习态度、团结协助、技能和理论相结合的综合考核办法,教师在实施评定的过程中,要坚持全面性、可行性、科学性、促进性的原则,做到操作技能与思维发展的评价相统一,学的评价与教的评价相统一。

3.一体化教学在车床加工教学中的实际应用

在实践中补缺补漏,无疑就是一体化教学的起点,在实践的过程中补充理论知识,理论即时就能应用到实践中。采用一体化教学的目的就在于理论与实践相结合,即时理论即时实践,让学到的理论知识即时在实践操作过程中得以消化掌握。这种教学方法既可以增加课堂的趣味性,又可以提高师生的互动性,学生随着教师的理论讲解思路和实践操作规范示范动作,边听讲边练习边理解,使原来的被动学习变为主动学习,提高了学生的理解能力和实践操作能力。让学生在实践中提高思维能力,将知识灵活的应用到实践中,逐步形成各自的加工技术特点。如90°车刀的几何参数与刃磨,首先在理论讲解刀具的几何角度时,以实际使用的车刀配合图例进行分析讲授,指出车刀的前面Aγ和后面Aα,(主后面、副后面),主切削刃、副切削刃;前角,主、副偏角,主、副后角,刃倾角等各面和各角在车刀上的具置,学生根据老师的逐步讲解,与实物进行一一的对应,让学生对车刀的基本要素理解得更充分,然后再对各面所对应的各角进行解说,使学生对车刀的几何参数有了进一步理解;简述改变车刀的几何参数,以及各角度的大小,在切削加工中对加工工件所产生的影响;在讲述车刀刃磨时,由于车刀的每个面都包含有两个角度,前面包含前角和刃倾角;主后面包含主偏角和主后角,副后面包含副偏角和副后角;刃磨每个面时所含的两个角度是同步形成的,刃磨时不仅要考虑面的平整、光滑,同时还要考虑到两个角度的大小,以及切削刃的平直。不同用途的车刀由不同的材料组成,刃磨时要根据车刀的材料,选择不同砂轮片和粒度,认真讲解刃磨手势和方法,刃磨要求及刃磨时的注意事项,然后组织学生进行车刀刃磨示范操作,对每个动作的规范要求进行详细的示范解说,让学生即时理解车刀各面各角度刃磨技术,而后让学生进行车刀刃磨实践操作,让学生在理解明白的基础上多次练习,即时掌握90°车刀的刃磨方法和技术,在学生刃磨过程中教师应耐心指导,及时解决刃磨过程产生的问题,分析实际刃磨的角度与理论角度之间的差别及在车削中的影响,尽快让学生熟练掌握90°车刀的刃磨技能,为今后刃磨其它各种车刀做好扎实的基础。

在学习车削螺纹轴这项任务中,按传统教学先将所有螺纹类型参数、螺纹的车削方法和加工过程都讲给学生听,好多学生都感到内容太多,太复杂难以接受和理解,甚至翻来覆去讲几遍也不一定能弄懂。学生容易产生畏难情绪,甚至不再听讲。所以我们可以将全班学生分为若干个学习小组,以小组为单位先让学生收集生活中常用到的螺纹连接有哪些,了解螺纹在生活中的重要作用,引出螺纹轴车削的任务,让学生形成一定的学习欲望及兴趣,使学生由枯燥的螺纹理论知识的被动接受到主动去探究螺纹的车削过程。再用教学视频给予学生感官上的学习冲击,让学生初步明确螺纹加工步骤及方法,引起学生跃跃欲试的兴趣,然后提出要想在实践操作过程中车削出合格的螺纹应准备的条件,最后进行理论结合实践的学习。要完成学习任务,小组学生需要相互合作,合理分工,并通过查阅相关资料、共同讨论,完成图纸有关尺寸的分析与计算,以及车削螺纹时所需的工量刃具和编写螺纹轴加工工序并进行展示。教师对各小组展示结果进行点评、归纳、补充、完善和总结。并立即在车间边讲解,边进行示范操作,让学生认真观看,示范后并任意抽查学生进行独立操作。并对学生的操作进行点评,最后分组按企业生产要求各自站在自己的工作岗位进行操作练习,教师巡回指导。零件加工结束后,学生各自把做好的零件送到小组选定的检验员处进行检测零件的合格性,并对检测结果进行误差分析,使学生清楚的认识到螺纹轴零件产生不合格的原因及其预防措施。在课题结束后,教师对小组及学员进行总结、考核和评价,肯定成绩,交流经验,分析存在的问题,提供反馈信息,综合提炼感性知识和经验,进一步加深认识理解,让学生明白是否达到学习目标。在此过程中,要引导学生认真总结实训中积累的成功经验和失败的教训,帮助学生把实践经验进一步提高,形成自己的知识和技能。

4.总结

总的来说,本课程改革重视专业人才培养方案的实施过程及教学内容的实施方法,突出职业教育特点,符合职业教育规律,适应以形象思维为主的学习者特点,采用项目式任务驱动和教学做一体化职业教学方法,以学生为主体,让学生在"做中学"、"为做而学",而教师的角色则成为学生工作情境的创设者、引导者,进行学习环境的建构、学习资源的提供、学习过程中的咨询。这样使学生在做中学到职业技能、体验职业氛围和养成职业素养,达到零距离上岗的基本要求。教学实践证明,理实一体化教学模式相对传统的教学更能激发学生的学习兴趣,体现其主体地位,他们更容易融入教学过程中,学得更加深入,更容易适应现代社会、企业的要求。

参考文献

[1]盛志杰.《数控加工编程》一体化教学的课程开发[J].河南科技,2013,06:264.

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要使学生在日常学习和生活中具有创新思维,首先要求教师将创新意识作为自己的行为习惯,以激发学生去创新,在实践中锻炼学生的创造性思维能力。

教师要转变教学思想,紧跟科技的进步,一边传授知识一边将新的思维和方法渗透给学生。教师要有“让学生会学、会用”的教学思想,积极鼓励和引导学生主动去获取知识,并用知识去改变生活。以生动的实例引领学生去探索,如饺子机、书本打包机、啤酒灌装机的出现,就是知识在生活中的应用。

教师要将知识灌输的教学方式改为学生主动探索式的学习方式,采用案例分析、项目设计等方法,努力创设有利于学生创新思维发展的教学氛围。

2.明确各教学环节内容和联系

在整个教学体系中,理论知识的讲授与动手实践相辅相成[1],各个教学环节都应体现创新实践能力培养的思想。进一步规范理论教学、实验教学、课程设计、开放实验、毕业设计、科技活动等环节的相互关系,明确本专业各环节的教学内容以及如何进行理论与实践相结合的教学实现。如图1所示的多元素集成的教学体系,每门课程的理论学习和课程基本实验是学生知识体系的基础。专业基础课配套的课程设计、针对典型专业课设置的设计性和创新性实验是理论知识的进一步运用和巩固。开放实验、项目(毕业)设计、学生科技活动(学科竞赛)是知识的综合实践。规划好各个环节之间的层次关系,学生在模块化学习和掌握知识的过程中,培养创新思维,提升创新能力,达到灵活运用知识解决工程实际问题的培养目标。

图1 多元素集成的教学体系的架构

二、用专业课程模块构建面向工程的实践环境

目前综合性实验、开放性实验主要围绕各个课程展开,学生在掌握本课程基础上,利用所学知识,解决实际工程问题。但是课程知识之间还有衔接和综合应用的问题,学生应进一步在模块化知识体系中培养创新思维,提升创新能力。原有课程体系中,各个课程相对独立,课程实验也仅仅与本门课程的理论教学对应。为提升教学效果,优化课程结构,要打破这种课程独立性,明确课程之间的内在联系,建立培养目标明确的课程群模块。同时,要为课程群开设主题项目的综合实践。德国、美国的一些高校首先提出课程体系分模块的构建方式。以项目形式组织综合实践内容,以主题形式组织教学内容,涉及多个课程及实验,这就是课程模块化思想。在课程体系的各个模块单元中,每个单元都应有自己的教学目标,对所包含的课程还要设立子目标,实现教学内容优化。学生的知识体系经模块化梳理后,更有利于对原理、方法的领会及系统综合应用。

1.模块一课程群――产品设计与制造基础

机械原理、机械设计、机械制造基础3门课程的内容具有前后递进关系,讲述产品开发从功能原理分析、确定方案、结构设计到制造工艺的机械基础知识,将这3门课整合为产品设计与制造基础专业模块。注重课程之间内容的关联,同时明确前修课程――制图、力学课程的课程内容,为该模块课程群的讲授打好基础。该课程群的特点是知识点丰富、专业性强、内容各有侧重并共同打造机械基础平台。因此,在原有课程建设基础上,注重各课程知识点的衔接和综合应用,进行课程内容的整理和结构优化,使学生完整、系统地掌握从事机械专业的基本理论。

对模块中各课程的实验、课程设计内容进行改革,让学生能够综合应用设计制造基本知识解决工程问题。图2所示为产品设计与制造基础课程群的框架结构。每门课程设置的实验也具有递进性,从认知分析上升到最终的工程实践,并从横向将3门课程的实践串起来,完成一个具体工程产品的开发。以小型机电产品的设计和关键部件制造贯穿该课程群的实践环节:机械原理课程设计实现机械的方案分析,用机构运动简图表达机械的工作原理,分析机械运动特性;机械设计课程设计实现对关键部件的强度/刚度分析及结构设计,画出装配图;在机械制造基础课程设计中,挑选某些零件,编排工艺文件,实现加工和装配。

图2 产品设计与制造基础课程群框架

2.模块二课程群――建模仿真与性能分析

机械系统的建模仿真与性能分析课程群,包含计算机辅助设计、产品建模与仿真、有限元分析基础和机械优化设计等课程。该课程群的课程是面向机械类专业学生开设的设计类专业课,在后续的课程设计、毕业设计以及工程实践中应用广泛。该课程群教学目标是:学生在本科阶段掌握ProE、ADAMS、ANSYS等大型工程软件的应用,具备使用这些软件进行工程问题的建模、仿真分析计算的能力。图3所示为建模仿真与性能分析课程群的框架结构。针对每门课程设立理论教学与上机实践教学相结合的教学体系,各课程相继建立了综合性、设计性实验。并且,改变传统教学中各门课程各自为政的现象,对各个课程的授课内容重新整合规划,在学生头脑中形成从建模到分析计算,再从分析到优化的机械设计的整体分析思路。同时,在计算机辅助设计课程中,建立典型案例和项目实践贯穿本课程群中关于建模、有限元分析、优化的知识要点,培养学生能够综合运用计算机辅助设计的方法和大型软件进行工程设计的能力。该课程模块还与研究生的计算机辅助工程课程构成知识递进的课程模块层次。

图3 建模仿真与性能分析课程群框架

3.模块三课程群――产品创新与系统化设计

如图4所示,该课程群包含机械系统设计学、机械创新设计、单片机应用技术基础以及综合实践课程,是专业知识的高层次应用。将综合课程设计及综合实验周内容融合在一起,开设综合实践项目,以支持学生对本课程群授课理论知识的理解与应用。学生以设计小组形式参与本课程群的综合实践项目,在方案讨论、分工设计制造过程中,领会从系统角度考虑产品设计问题,以及产品创新设计的内涵。结合北京市机械创新大赛,从生活中发现问题,综合应用知识去解决问题,完成产品的方案设计、结构设计与分析、加工制造及运动控制。

图4 产品创新与系统化设计课程群框架

三、开放式管理机制支撑面向工程实践的教学体系

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城市轨道交通的运行离不开电力,需要通过有效的供电来实现对交通车辆的牵引,并且在进入新世纪后,经济科学不断进步,在电气工程中逐渐引入了自动化技术。城市轨道交通正朝着机电一体化、机械功能多元化、控制智能化的趋势发展,但这也在无形中加大了对埋地燃气管道监测的难度。关于埋地燃气管道的监测,一直是一个较为重要的内容。日常的检查中都需要做好十分详细的检查工作,比如要检查地面上有无土壤塌陷、滑坡、下沉、人工取土、垃圾堆积、重物堆积等情况。检查完了地面上的情况后,还要检查管道是否、管道沿线是否有燃气异位、防腐层有无脱落、腐蚀等情况,而导致地埋燃气管道腐蚀的原因较多,不仅受到天气、水汽、温度、环境等的影响,地下的杂散电路也是导致其出现腐蚀的主要原因之一。

1 杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀

1.1 杂散电流的来源和性质

杂散电流是沿规定路径之外的途径流动的电流,它在土壤中流动,且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位进入管道,沿管道流动的一段距离后,又从管道流入土壤,在电流流出部位,管道发生腐蚀,这样的情况便形成了一种杂散电流腐蚀。人们在生活中能够遇到的杂散电流主要有:(1)外加电流阴极保护系统;(2)DC电车系统;(3)DC开矿以及焊接系统;(4)高压DC、AC传输线路。杂散电流在生活中许多地方都有体现,在为人类的生产生活提供便利的同时,也对埋地燃气管道的运行产生了一定的威胁,一旦埋地燃气管道受到腐蚀,出现了漏洞,严重的可能会酿成恶性事件,因此需要高度重视对杂散电流腐蚀埋地燃气管道的监测。杂散电流的性质主要分为两种,动态杂散电流和静态杂散电流。动态杂散电流是指杂散电流的大小和方向随时间发生变化;静态杂散电流则是指杂散电流的大小和方向始终不会发生变化,处于静止的状态。通常情况下,杂散电流流入部位,管道得到保护,过大的杂散电流流入会造成管道局部过保护,但是如果电位过负,很可能会导致管道表面析出大量氢而造成防腐绝缘层损坏,进而导致腐蚀的发生,并且随着时间的推移,腐蚀的程度也会不断增加。同时,杂散电流流出的部位,管道以铁离子的形式溶入周围介质中,因而管道受到腐蚀。有学者认为可以通过测量管道电位变化情况,并与历史数据相比较,通过比较的结果来分析埋地管道是否受杂散电流的影响。

1.2 杂散电流的分类

杂散电流主要分为三种类型:直流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流,每种电流的特征都有所不同。通常情况下,直流杂散电流腐蚀干扰的判断标准:管地电位偏移判断标准:当管地电位正向偏移值小于20mV时,杂散电流的程度比较弱;当管地电位正向偏移值在20~200mV之间时,杂散电流程度适中;当管地电位正向偏移值大于200mV时杂散电流的程度比较强。

同时,关于地表土壤电位梯度判断指标显示:当土壤电位梯度小于0.5mV/m时,杂散电流的程度比较弱;当土壤电位梯度在0.5~5.0mV/m之间时,杂散电流的程度适中;当土壤电位梯度大于5.0mV/m时,杂散电流的程度比较强。此外,如果管道上的任何一处测量电位值正向偏差到100mV时或者被保护管道附近的土壤中测量的电位梯度大于2.5mV/m的时候,就应该及时地对管道进行阴极保护的防腐蚀措施。

1.3 杂散电流腐蚀埋地燃气管道的机理

轨道交通在运输的过程中,会不断产生一些杂散电流,而这些杂散电流会与土壤和附近的管道之间发生反应。在埋地燃气管道设施中,如果长时间受到杂散电流的影响,杂散电流通过土壤与管道进行接触,并与管道上的铁元素发生化学反应,将铁元素变为亚铁离子和分散的电子,这些电子会进一步对管道造成影响,逐渐对管道形成了腐蚀。而钢质的燃气管道,也是有可能会发生腐蚀的,在水分和电流的作用下,管道外部结构发生化学反应,分解出电子和离子,影响了其防腐功能。

1.4 杂散电流影响因素

轨道交通中的杂散电流,主要受到三个方面因素的影响:一是列车为了开动所需的功率带动的电流(Rl);二是一种负导体电阻(Rs),是由负载与变电站之间形成的;三是大地与负导体之间发生作用,产生了电阻(Rn)。因此,要使杂散电流Is减小,可以通过增大Rl、Rs或减小It的方式来实现。一般来说,杂散电流在土壤中流动,且与被保护管道系统无关。从管道的某一部位进入管道,沿管道流动一段距离后,又从管道流入土壤,在电流流出的部位,管道发生腐蚀,因此在这个过程中,要重点注意分析杂散电流的流动情况。

2 埋地燃气管道的杂散电流监测

2.1 杂散电流监测要点

要实现对杂散点的监测,首先要针对电流特点来进行分析,杂散电流大多具有随机性,因此,在进行监测的过程中,可以先将整个城市轨道交通的杂散电流进行统一的管理分析,从参比电极到传感器、通信电缆等。轨道交通所产生的杂散电流,会在很大程度上对附近的燃气管道设施产生影响,针对这一问题,在进行监测时,可以由工控中心来进行监测,并且要保持24h监测不间断,观察分析轨道交通设施中,钢轨对结构钢的电压变化、相关电阻的变化情况等,每天进行详细的记录,并通过曲线图来加以分析其变化趋势,及时做好预防工作。同时,对于具体数据的采集和分析也一定要准确,保障整个监测系统的有效性和真实性,提升杂散电流监测的效率。

2.2 埋地燃气管道防护措施

(1)可以在管道上涂一层环氧煤沥青防腐涂料,环氧煤沥青防腐涂料的涂层致密,吸水性小,耐化介质,耐微生物侵蚀,耐植物根须穿透,使用寿命长,能够达到较好的防腐效果;(2)在管道上构建一层聚乙烯防腐层,通常情况下,聚乙烯防腐层分为两个等级,分别是普通级:≥80?m环氧粉末+170~250?m胶粘剂+1.8~3.0mm聚乙烯,加强级≥80?m环氧粉末+170~250?m胶粘剂+2.5~3.7mm聚乙烯。使用时可以根据所处位置的易腐蚀程度来进行选择;(3)电极保护法:电极保护法分为外加电源保护法和牺牲阳极保护法,一般来说,外加电源保护法不适用于人口密集的市中心,大多应用在郊区较好,避免对其他地下金属管网及构筑物的影响,外加电源保护法是由直流电源、阳极接地、导线、通电点及测试桩、绝缘法兰等部分组成。而牺牲阳极保护法不需要电源设备,维修简单,输出电流小,对邻近金属管道及其他金属构筑物不产生破环,因此也适于市区近郊管网中应用。

3 结语

轨道交通的使用是人们对交通发展不断的创新和改革的结果,除了要跟紧时代的发展步伐,在技术上保证先进和新颖,以高技术含量的工程来满足社会和人们的需求,对于相关的监测防护措施也是非常有必要的。但从目前的情况来看,传统的监测方式还不够完善,在技术上的监测力度不够,很可能会出现疏漏,往往造成埋地燃气管道受到腐蚀的情况。埋地燃气管道受到腐蚀,对人们来说也是一种较大的威胁,很可能会突然发生危险事件,危及人们的生命安全。因此,在对埋地管道进行监测时,需要从多个角度来进行分析,其中关于杂散电流的监测是一项重要的内容。杂散电流伴随轨道交通而分布在地下设施中,由于电流的特性,能够通过土壤来进行传播,并逐渐对燃气管道产生腐蚀作用。因此,在进行检测的过程中,需要工作人员在施工设计的时候就要考虑好当地的线路分布情况,同时,还要定期进行检查,在检查的过程中也需要结合相关的电流知识、化学知识等,加以全面的监测。城市的发展离不开轨道交通的建设,而做好杂散电流腐蚀的监测和预防,也成为了非常重要的环节,还需要广大工作者不断加强监测技巧,提升检测力度,实现对杂散电流腐蚀的监测和预防的完善。

参考文献

[1] 李龙江,刘起龙,陶文亮,等.埋地燃气管道杂散电流五点检测系统研究[J].煤气与热力,2011,31(9).