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以往的中职教育教学模式是理论教学和实践教学分别进行,并且由教务、实训两个科各自计划、考核和管理,这就出现了理论教学与实践教学相脱节。也就是说,理论教学内容与实践教学内容往往不能联系起来,导致理论知识不能及时消化,操作训练不能连续,理论知识和实践知识不能有机融合。
2技能大赛对课堂教学方法改革的启示
2.1技能大赛促进了教学观念的革新中等职业学校受传统教育思想影响的原因,往往会发现教师重视理论教学、轻视实训教学,学生重视理论考试、轻视实训技能,这种现象导致学生实践能力和理论知识不能很好的提高,导致学校培养出的人才很难适应公司需求和社会需要。职业教育倡导以技能竞赛促课堂教学,注重教学改革和创新实践教育,注重培养学生动手操作能力和创新能力,不断探究创新人才培养模式。职业教育应该以技能大赛为载体,进而推进教师教学理念的改革,实现了以知识为本位的教学理念向以能力为本位的教学理念转变,逐渐建立起以实践技能培养为重点的教学体系和以技能考试为重点的评价体系,确实让学生学以致用。
2.2技能大赛促进了课程内容的革新职业院校技能大赛的主要内容和标准由行业专家或学科、技能带头人来制定的,技能竞赛试题不仅要切合国家最新职业技能标准,还要切合生产实践;既能涵盖新内容、又能真正反映学生的技能水平,突出中职教育教学内容改革的针对性、实用性、操作性要求,不仅能突显专业特点,而且还能提高学生的动手能力和应变能力,最大程度地开发了学生的潜能。如《电气设备安装与调试》项目就涉及到配电设备的安装与调试、电机原理与驱动、通用变频调速设备装调与运行,PLC控制技术等相关内容。这就要求在课程体系的创建和教学内容的选择过程中遵循实用的原则,从学科教育的束缚中解脱出来,强调理论联系实践。并且还要考虑各科教学内容间的交汇和融合,设计出多门课程相结合的知识内容以此来满足生产岗位对理论和技能的需求。摒弃落伍的内容和抽象的推理知识,要敢于引入新技术和新内容,生产岗位需要什么知识就讲什么知识,并且要以实用为主从而突显实践能力的培养。
2.3技能大赛改变了教师角色技能大赛是以学生完成一个项目的形式来实行的,其本身就是任务驱动、项目导向教学的很好呈现。项目教学法主要是教师和学生共同来实施一个完整的项目而进行的教学活动,主要是张显学生和老师的双向互动,要求一切教学过程中教师和学生能积极热情投入其中,教师要从知识的传授者演变为教学的引导者,而学生要从知识的接纳者演变为学习活动的主体。项目教学法与以往教学相比,其中教师的角色发生了根本性的转变。
2.4技能大赛改革考核评价方式现在的技能大赛考核方式是按职业岗位评价方式对参赛师生的竞赛成绩来评定,而且按照工作任务中的所有知识与技能评价点制定评分原则。技能大赛的目的是选拔具有创新能力、整体设计能力和熟练操作技能的人才,其竞赛内容分为应知和应会两个部分,主要是对本专业的综合理论和综合技能的考评,对参加大赛的学生要求是技术型和应用型,并不是学术型,只知其一不知其二,只说不做的参赛学生根本不能适应大赛的要求。以往的学科型教学方式使得理论教学与实践教学相脱节,尽管课程改革逐步深入,但是还是存在着某些学校的教师教学模式固定而不愿摒弃,但是技能大赛的人才选拔方式将会彻底击垮他们的固守底线,必会使适应大赛要求以任务驱动为导向的理实一体化教学方式成为主体,众多学科综合理论和实践技能的模块化教学成为导向。要通过定期开展技能比武、技能表演,展示学生综合素质,用行动来代替语言充分展现自我。
实现教学方法转变是关键。教师教学的方法是教与学有效衔接的重要中间环节,得当的教学方法能有效吸引学生的注意,加深学生对知识的印象,并促进学生的自主学习探究。前面分析电子技能课程特点时,强调该门课程集实践性与理论性于一身,因而,教师在教学中要改变传统的“理论是理论,实践是实践”的教学模式和方法,带着学生在实验室里上课,即边教学理论,边实现理论是实践相结合,让学生在有初步了解的前提下,对仪器、设备进行摸索、使用,加强理解和对知识的运用,不仅能有效节省枯燥的理论教学时间,抽出更多实践让学生进行实践体验,同时能极大地提高学生的教学参与度,实现教学的高效性。结合学生实际设置实验,增强能力培养。
电子技能课程教学的最重要部分就是实验,通过实验不仅能有效激发学生的兴趣,调动学生的学习热情,同时还能有效促进教学目标的实现。因而,作为任课教师,要牢牢抓住实验的重要性特点,设计实验内容,有效培养学生多方面的能力。首先,要树立学生的实验观念。中职阶段,学生第一次实现从纯理论教学向实践教学的转变,很多学生存在观念上的不习惯,对实验理解肤浅,认为实验无用,作为教师,要有效利用实验的趣味性和教学高效性的优点,向学生传达实验观念。其次,实验要由易到难。在应试教育中,我们教育学生做题要由易到难,作为实验内容的设计者,我们也应该灌输此项观念,任何事做到循序渐进,才能逐渐完善。除此之外,实验中要多让学生动手操作。
学生的技能学习最主要的途径莫过于自己亲自操作过的实验,在实验设置中,要加强学生的动手操作,将课本中的演示实验和一些小实验,改编为学生自主探索操作的实验,不仅能有效提高学生对课本内容的学习水平,还能有效培养学生的观察能力、操作能力和自主探究能力。教学目标务必分阶段实现,循序渐进。教学目标是指导教学的方向标,作为教学的组织者,教师一定要将教学目标阶段化,才能有效实现学生学习的层层进步。首先,教学中要引导学生掌握基本的理论知识,其中包括一些仪器、器件的识别,设备损坏测试,实验的基本方法,实验规则;其次,引导学生按规范的基本操作要领完成基本的实验,如电路安装和电路测试,形成一定的基本能力;除此之外,对学生的实验设置难度,如进行障碍教学等,以加强学生的综合能力培养,实现学生综合水平的提高。
据调查,目前各电商企业主要需要的电商人才有4类:
1.1电商运营人才
可分析商品销售、市场竞争、店铺运营等数据,并进行产品结构和店铺经营策略的优化,评估运营计划执行的效果,为企业下一步的行动提供决策依据,在被调查企业中约有37.68%急需该类人才。
1.2商务技术型人才
主要侧重于美工和IT技术人员。美工人员是电商企业标准配置的人员,要求具备视觉营销的思维,设计能力强,并熟悉图片处理软件和网页设计技巧等。IT技术人员应具有企业内部各个环节的信息系统的设计和维护等企业的核心能力,企业需要的该类人才约占28.57%。
1.3推广销售人才
这类人才可进行企业、产品或网站的推广销售活动,可进行策划、促销或营销活动,为企业带来更高收益,企业需要的该类人才约占17.39%。
1.4综合性高级人才
要求具有3-5年大型电子商务企业管理经验,能够独立完成企业电商部门或店铺的综合管理。18.84%的企业急需此类人才,但因此类人才需若干年的工作管理经验,因此高校在进行电子商务人才培养时应侧重于前3类人才的培养。
2.构建电子商务人才培养体系
本院在构建电子商务人才培养体系时本着“以就业为导向,理论知识够用为度,强化实践技能”为原则,以培养“懂设计、高技能、素质好”的高技能实用型人才为目标,构建了“2.5+0.5”的产学结合人才培养体系,即2年半的校内教学与半年的企业实践相结合的新型人才培养模式。
2.1培养目标定位
培养适应国家经济建设和发展的德、智、体、美全面发展,基础扎实、实践能力强、综合素质好、具有创新精神和创业能力的电子商务一线岗位需求的应用型高级专门人才。学生应在掌握计算机及网络技术和经济、管理、商务知识的基础上,重点掌握商品、营销、物流、谈判、管理、电子商务营销、网站运营管理、电子商务交易等活动的技术与技能,具有从事商务贸易活动的电子商务的应用型高级技术能力,能够从事商务网站、企业或机构的网站规划及管理、网络基本维护、网站推广、电子商务技术操作、网络营销、电商运营、营销服务、网络金融服务、移动商务等岗位工作,具备计算机科学、市场营销学、管理学和现代物流于一体的交叉知识能力,具有良好的职业道德和敬业精神的复合型电子商务高级技术人才。
2.2课程体系设置
为了实现高技能型电子商务人才培养,课程体系由公共基础课、专业基础课、专业课以及集中周实训课构成。公共基础课程主要由计算机数学、政治思想课程、体育课程、基础英语课程等构,主要开设在第1-2学期;专业基础课程主要包括电子商务基础、关系型数据库、计算机应用基础、C++程序设计基础、网络基础、办公软件应用等课程,主要开设置在1-2学期;专业课程主要开设在2-5学期,主要有网站开发程序设计基础、数据库管理与维护、商务网站建设与维护、网页设计与制作、图形图像处理、互联网企业组织设计、市场营销实务、EXCEL的高级应用、电子商务项目管理、网络营销与策划、电子商务物流、网络金融、基础会计、企业财务管理、信息经济学、客户关系管理、移动电子商务、电子商务运营实务、电子商务系统分析与设计等;集中周实训课一般安排在各学期末,根据各学期开设课程将所学内容进行综合性实训。
2.3实践技能体系设置
实践技能体系由课内实践、单项实训和综合实训构成。在课内实践方面,为了强化学生的实践技能,本专业面向商务技术相关课程的课内实践学时平均达50%以上,并依据各程特点,分别采用2学时和4学时的教学组织形式,理论性较强的课程采用常规2学时授课形式,而实践操作性强的课程则采用1次4学时的授课形式,这样更有利于技能与能力的培养和形成。单项实训主要在各学期末进行1-3周的集中实践训练,学生在教师的演示或指导下将相关课程的知识内容进行梳理和融合,进一步深入理解所学知识。主要设置有计算机组装、计算机组网、办公软件应用、网上交易实训、产品营销实训、互联网企业组织设计实训、商务网站开发实训、网络营销实训等。综合实训是在学生完成系列专业课程后进行的综合性实践训练课程,一般设置的实训时间为2-4周左右,主要包括企业网站管理实训、电子商务运营综合实训、电子商务系统分析设计实训、毕业实训等,该类实训能够训练学生灵活、综合地应用所学知识完成相应项目,并在实训中加强沟通和协作,具备化良好的团队协作能力,为今后步入实际工作岗位奠定基础。
3.结论
人工智能经过了一个漫长的发展环节,在计算机刚刚出现的一段时间,人工智能的应用范围还十分有限,没有对社会的发展产生影响。但在信息技术高速发展的今天,计算机得到了普及,人工智能发生了巨大变化,正在不断完善中,逐渐的从单一的个体行为转变为分布主体行为。人工智能转对信息数据传递产生了一定影响。现代社会已经来的了信息化时代,人工智能技术的应用得到了进一步加强,在人们生活中扮演的角色也越来越重要,尤其是在故障预控、故障排查、生产建模中的应用,使工作得到了进一步简化。从机械电子工程的发展情况来看,其离不开人工智能技术对其的支持,为此人们加强了对人工智能技术的研究,经过多年的研究,人工智能技术已经能够做出简单的映射发展,但在逻辑思维上的能力还没有得到体现。因此在研究过程中,要不断创新,只有这样才能使人工智能满足机械电子工程发展的实际需求。
2.电子机械工程中对人工智能的应用
社会的发展需要物质和信息的推动,在人类社会文明的最初阶段,受生产力水平限制,社会的关注点都在物质上,信息的传递方式过于单一。随着人类文明的逐渐发展,人们发现了信息船体的重要性,而近年来人们进入到了电子信息社会。电子信息社会需要人工智能技术的支撑,不论是建立模型和使对模型进行控制,对故障进行诊断,在机械电子工程中,人工智能对信息处理都有着重要作用。机械电子系统本身的稳定性较差,因此对电子信心系统的输出与输入的描述就变的额外困难,传统的描述方法主要有以下三种:(1)数学方程推导。(2)拼成知识。(3)建设规则库。传统的数学解析精确、严密,但只能在简单的系统中应用,例如,线性定常系统,如果系统过于复杂,则无法给出对应的数学解析式,因此在实际工作中只能通过操作实现。现代的社会越来越发展,设备经常需要对不同类型的信息进行处理,例如传感器需要传递的专家语言和数字信息。因为人工智能在信息出来上具有复杂性、不确定性、因此在机械电子工程中利用人工智能信息处理代替解析数学。通过人工智能而建立的系统通常分为以下两类:(1)神经网络系统,人工智能是计算机的一个分支,在研究过程中利用计算机对人行为和思维过程进行模拟,可以实现对计算的高层次应用。神经网络主要是利用神经元的兴奋将信息分布在网络上,同时可以实时的进行动态相互作用。人工神经网络主要具有分布式存储信息和协同处理信息特点,虽然其功能有限、结构简单,但通过神经元而构建的神经网络可以实现许多行为,满足人们在生产过程中的需求。此外,通过神经网络能够实现对大脑结构进行模拟,对数字信号进行分析,并提供参考值,同时可以利用相关的网络形式实现连续函数。神经网路系统在映射上采用的点对点的方式,进行数据输入时,每个神经元之间都会存在固定的联系,输出输入都具有较高的精准度,且计算量大。(2)模糊推理系统,模糊集合论是模糊推理系统的基础,模糊理论是设计的主要工具,能够对模糊信息进行处理,是一种功能强大的系统。随着科技的高速发展,模糊推理系统已经在数据处理、自动化控制方面得到了广泛应用,并取得了不错的成效。机械电子系统中,模糊推理系统主要通过对人大脑功能进行模拟,实现对语言信号的分析,同时通过网络结构无限接近连续函数,这与神经网络系统十分相近。模糊推理系的物理意义十分明确,在信息的存储上通过域到域的映射方式完成,但此系统的计算量较小,不存在固定连接,因此同神经网络系统相比输出和输入的精准度更低。
3.结束语
一个专业如果培养目标不明确,培养方向不准确,将无法科学地制定本专业的培养模式和课程体系,也无法高效地进行专业课程改革和教学管理。确定专业培养目标首先要进行充分的市场调研,确定本专业的就业岗位和典型工作任务,根据典型工作任务对知识、能力和素质的要求,确定人才培养目标和培养模式。苏州工业职业技术学院应用电子技术专业在苏州市电子信息行业协会的指导下,通过走访企业、召开专业指导委员会等形式,对苏州市电子类人才的需求进行调研,确定了本专业的主要工作任务是电子产品组装调试维修、PCB板的焊接与维修、电子产品辅助设计、电子产品品质保证和电子产品销售采购技术支持,职业核心能力是电子产品组装调试维修能力、PCB板的焊接与维修能力、电子产品辅助设计能力、电子产品品质保证能力和电子产品营销技术支持能力。通过岗位任务的分析,制订了本专业的人才培养目标是:培养具备扎实的科学文化基础知识,具备良好的职业素质、团队精神和创新意识,掌握电子产品检测技术、电子电路设计技术、单片机应用技术,具有电子产品生产过程管理、电子产品销售与采购及设备维护能力的高素质技能型人才,使其可胜任电子生产企业中电子产品设计、生产、维修、管理、销售、采购、技术服务等岗位要求。形成“行会协同指导,校企共同育人”的工学结合人才培养模式。[1]
二、实施教师“三化”工程,打造高素质“双师”教学团队
发展高等职业教育的重中之重是教师队伍建设。要以师德建设为引领,将提升教师素质、优化双师结构、聘任企业专家作为师资队伍建设的重点。在不断提高专任教师教学能力的同时,提升教师的工程实践能力,拓展国际化视野,让骨干教师参加企业新技术新工艺培训,参与专业建设,承担课程改革建设,指导毕业设计、学生竞赛、技术培训,主持教科研课题。要定期安排骨干教师出国培训。“要给学生一碗水,教师自己要有一桶水”,这一桶水必须是活水,流动的水,是知识不断更新的水。本专业通过提升教师学历,教师到企业做访问工程师,与企业技术人员共同进行产品开发和科技攻关,共同申报科研课题,为企业开发产品、解决技术难题等,使教师的工程实践能力有了一个质的变化。
三、搞好课程改革,推进素质教育
通过市场调研和职业岗位能力需求分析,确定应用电子技术专业毕业生的主要就业岗位和次岗及迁移岗位。[2]按照项目化课程教学理念,以学生岗位能力和职业素质培养为目标,在教学内容、教学方法、评价方法等方面进行改革,与职业岗位能力要求相对接,加强校企合作,与企业共同编写具有职业特色的项目化教材。多课程重新整合,实施课证融合。将考证内容穿插在实践教学中,实施理实一体化,既节约了考证时间,又提高了学生学习的效率,进一步完善了“能力核心、项目构架”的课程体系。如将“模拟电路技术”、“数字电路技术”与“电子元器件检验”相结合;“电子测量技术”课程的教学与“音视频设备检验员”、“无线电调试中级工”相结合。为了全面评价学生,摒弃一卷制的考核方法,构建多元评价机制,采取项目实施过程考核和课程终结性考核相结合,自评、互评、师评相结合的评价方式。根据课程的培养目标,制定评价标准,使课程尤其是基本技能训练类课程考核内容与职业岗位的要求相吻合。
四、以提高学生专业应用能力为目的,建设实践教学环境
以提高学生专业应用能力为目的,结合职业岗位的实际工作过程,重新设计应用电子技术专业综合实训课程的教学内容,以实现学生校内学习课程内容与实际工作流程的一致性。[3]实验、实训室建设以高技能人才培养为目标,加强实践教学师资队伍建设,实施一体化的教学方法,进行模块化的技能培训,以提高学生的技能水平,增强其就业竞争力,最大限度地满足学生求知、求技、求职的需要,满足社会对高职教育多样化的需求。与此同时,与行业、企业合作,建校外实训基地,形成多形式的校外实践教学基地,切实推动实践教学改革。充分利用企业先进设备、技术专家和企业文化等资源,在生产现场进行“电子元器件的焊接工艺”、“电子产品品质管理”等专业课程的教学活动。利用现代科技手段,建立校企数字传输课堂,将企业生产过程实时传送到课堂,通过企业工程师直接开展专业教学,真正实现校企联合教学。全过程注重学生“5S”规范、认真负责、效率观念、静电防护等职业素养的培养。
五、将综合职业素质教育贯穿于专业教育全过程
1.1电力电子对不同电路的控制
在电子电路当中,往往是通过采用功率半导体器件来实现工业电能的控制和变换。由此可知电子电路针对的目标是工业电能,最终的目的在于尽可能的减小电能的损耗。电力电子器件在实际的工作中降低电能损耗的主要方法是控制其开关状态。因此,也可将电子电路归为一种功率较大的开关电路,运用其内部信号的微弱变化实现对电能的准确调控。
1.2电力电子变换器
电力电子变换器的核心也是电力电子器件,电力电子变换器完成对电能控制的前提是搭建一个完善的电路拓扑结构,此过程实际上就是电力电子器件集成为单个电路的过程,在集成的过程中需要结合器件的特点进行有规律的排列和分类,拓扑的优化环节主要表现在电力电子变换器的设计过程中,要求为不同元件选取更为准确合理的位置,以此达成电能控制的高标准。
2电力电子技术在智能电网中的应用
2.1高压直流输电技术的应用
对现阶段的直流输电系统进行研究后得知,在该系统当中,输电的过程中采取的是直流电,另外所有的环节均使用交流电。在输电的过程中,交流电首先在经过交流变压器后到达整流器,整流器的作用是将交流电转换为电压较高的直流电,然后该直流电在经过换流站以后达到逆变器,逆变器的作用是将该高电压的直流电转换为交流电,最终将电能传输到指定的系统当中。因此可以说高压直流输电技术是长距离输电最佳的技术选择,即使该输电系统发生问题,也不会对电网造成过大的影响。在智能电网中使用高压直流输电技术,不仅可以满足智能电网对电能运输的高要求,还可有效的控制电能在运输中的损耗。
2.2柔流输电技术的应用
如今,多种多样的新型能源和清洁能源得到了迅速的崛起,然而这离不开柔流输电技术的支持,这项技术也是这些新能源的重要组成。柔流输电技术将电力电子技术、电能控制技术融为一体,不仅可实现智能电网输电情况的实时监控,还可以灵活的扩充交流输电网络,从而大幅度的提高了电网系统的敏捷度,使电力传输的精细控制成为可能。对于我国智能电网而言,特高电压是无法改变的特征和基础,因此在引入新型能源以前,要对能源的隔离和接入环节进行充分的考虑,在此过程中同样离不开柔流输电技术的支持。由此可见柔流输电技术的重要性,而且在应用的过程中,还会根据实际的要求不断的进行优化和创新,从而提高电网电能运输的效率和质量。
2.3智能开关技术的应用
开关的作用是断开或者是闭合电路,智能开关实际上就是根据电流或者是电压的具体情况对电路进行控制。智能开关是由外壳、电源以及多种子开关组成,智能开关的电源具有过电压保护功能,子开关在智能开关内呈结合式排列,而且具有较强的防漏电保护功能。因此智能开关具有很高的安全性,可以为使用智能开关的电器提供稳定的用电环境。在智能电网不断发展的影响下,智能开关技术也随之向信息化不断迈进。
2.4高压变频技术的应用
高压变频技术的主要作用就是节能,而且效果显著,通过测试得知,通常情况下电网在使用高压变频技术以后节电率可以达到30%之高。但这种技术也存在相应的缺陷,缺陷主要包括过高的改造成本、高次谐波的产量超标,可能会造成不同程度的谐波污染。在智能电网中运用高压变频技术,可以十分轻松的使节能减排达到标准的要求,从而大幅度的提高供电企业的经济效益。
3结论
关键词:电厂电能量自动采集系统平衡率
在电力市场运营过程中,买卖双方交易的物理量是电能量,对发、供电量、联络线交换电量、网损(线损)电量及分时、分类电量的采集、监视、统计、分析、运算是电力市场运营的主要内容;建设电能量自动采集系统是实现电力市场运营的基础。对火力发电厂,主要对发、供电量进行统计,对机组平衡率、交接班电量等进行统计计算,以加强管理,并采取相应措施降低损耗,提高效率。
以我们江苏新海发电有限为例,每天分四班,传统的方式是每次交接班时抄表,人工录入进行统计计算;这种人工抄表、统计不能满足实时、分时及动态分析管理的要求,电能量采集方式的改变已势在必行。江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统于2001年9月底基本建成。该系统已采集了所有机组的全部电能量数据,完成了电能量的自动采集、存储、总加计算、统计、报表打印等功能;系统代替了人工抄表,提高了数据的同步性、及时性、准确性和完整性;系统对全公司发电情况和各类平衡率进行自动统计,提高了统计计算速度和自动化水平;利用系统进行分班次考核,提高了企业的管理水平和效率;各部门可通过Web查看所有数据和报表,进行不同的二次开发,提高了电能数据的利用率。系统(如图1所示)分主站和采集终端(ERTU)两部分,主站与ERTU之间采用网络通信方式进行数据传输。主站采用南京华瑞杰自动化设备有限公司的COM-2000系统、厂站采用该公司的MPE-III电能量远方数据终端。
1、江苏新海发电有限公司电能量自动采集系统配置
1.1主站系统配置
该系统采用高性能的PC机作为硬件平台,系统的数据库服务器采用双机备份,互为热备用,并保持数据的一致性;前置机负责采集数据,连接GPS用于全网对时,后置机负责处理并保存数据,报表工作站负责所有报表的编辑和打印,Web服务器提供Web浏览,各MIS工作站通过Web可查看所有数据和报表;主网采用10/100M网,由交换机来连接服务器和所有计算机。
系统操作系统采用目前广泛使用的、安全性能较高的Windows2000Server,网络通信采用TCP/TP协议,数据库采用具有Client/Server模式的商用数据管理系统SQLServer2000,编程全部采用VC、VB、Delphi等,集成EXCEL作为报表工具生成图文并茂的图形报表。
1.2主站系统主要功能模块
(1)数据库管理系统
COM-2000数据库管理系统采用标准的商用数据管理系统。数据处理是整个系统的核心,它涉及到数据结构、数据存取、数据维护、数据共享等多方面的管理
数据库大致分四部分,即系统信息数据库(档案信息库)、原始数据库、二次统计数据库和公式统计库。系统数据库存放了有关系统的配置、参数等信息,原始数据库主要数据来源于各采集终端的电表数据,二次统计数据库主要存放来源于原始数据库,经过计算、统计的数据。公式统计数据库来源于二次统计数据库,存放了公式的计算结果。
(2)WEB服务管理系统
WEB服务管理系统响应来自Internet/Intranet的WEB服务请求,提供客户端请求的数据库数据和WEB页面格式。
(3)前置通讯及数据处理管理系统
此系统完成电能量自动采集系统对采集终端数据的采集和处理,数据采集采用大容量高速数据传输部件,保证准确性。全部操作均为在线完成,随输随用,响应性好。具体功能为:对所接收的报文完成规约转换、系数处理和合理性检查,将处理结果交给数据库。可即时查看通讯状况及具体通讯报文。
(4)数据统计及公式管理系统
该系统完成统计计算公式的设定和定时统计任务,如班次电量、日电量、月电量、年电量及电能量总加、平衡、线损、变损等数据的定时统计任务。
(5)报表图形设置显示打印系统
用户可根据实际需要设置报表和图形显示的格式,完成班次电量、日电量、月电量、年电量等报表数据的定时打印,并可根据用户要求对任意电表、任意采集终端或全厂的历史数据的显示及打印。
(6)终端、电表参数设置下装及召唤系统
该系统完成从主站对采集终端中各电表的基值、转比、时段方案、PT、CT等参数的在线设置和下装,并在线查看终端、电表状态和参数。
(7)内部网络通讯管理系统
该系统是整个系统中各个子系统之间的纽带,其功能为:在操作系统所提供的网络支持的基础上实现面向应用的高层网络通讯;根据应用所定义的数据流动模式确定数据流向,提高应用的通信效率。该系统采用完全的Client/Server模式,基于TCP/TP协议,保证了整个平台在不同网络通信协议之间的可移植性。
(8)告警管理系统
该系统根据用户的要求和数据处理的结果,以及设备状态的变化,对系统中发生的特定变化进行提示和告警。如电量值越界、设备异常等,可进行弹出提示框、语音等多种方式告警,对告警信息,可进行打印和保存,可分时段查询和检索。
(9)远程诊断管理系统
该系统用以完成对用户已投运的系统的诊断和维护。系统可通过拨号MODEM和用户系统连接,对其运行情况进行分析诊断;可远程更新系统程序,排除系统故障;并可远程系统更新消息,提高系统使用水平。
(10)安全机制管理系统
该系统完成安全性校核,防止非法操作。对使用用户进行分级管理,根据用户的类别赋予不同的操作权限;在进行关键操作时,对使用者身份的操作权限进行合法性检查;记录关键操作过程,提高系统管理水平。.3电能量采集装置
采用MPE-III电能量远方数据终端,装置采用交、直流双电源,同时对全厂的脉冲和数字电表进行采集。每时段的电能量均带时标,并保留1个月;采用Polling方式实现远程通信;具备接受当地或远方参数下装、自诊断、远方诊断、自恢复等功能;中文液晶显示;设置、查看、核对具有密码保护;具有输入、输出电压、电流保护、防雷保护、直流反极性输入保护。
1.4通信方式
主站系统与远方电能量采集终端之间的通信方式采用网络方式通讯,由于距离较小,各采集终端直接连接在主站系统网络交换机上。电能量采集终端与电能表之间直接通过RS-485口进行数据传输,对脉冲电表增加脉冲采集板。
2、火电厂电能量自动采集系统建设中的几个问题
2.1主站系统建设
(1)电能量自动采集系统有别于SCADA/EMS系统。当电力工业转向市场化运营后,电网的生产和经营工作将更加细化,电能量自动采集系统必将成为一个独立的系统。
(2)电能量自动采集系统的建设,必须符合相应的国家计量管理标准和技术规范。
(3)数据库的设计。在选用数据库时,一方面要考虑性能和功能;另一方面,还要考虑和现有调度自动化系统数据库的继承,以及开放平台和数据接口等问题。电能量自动采集系统数据库内容的设计,要涉及到今后兼容的问题。我国的电能量自动采集系统从无到有,市场规则一定会不断的修改和完善,应尽量减少和避免数据库结构和内容的变动。完善的数据库系统是研究和设计电能量自动采集系统的一项重要工作。
(4)系统的安全性。电能量自动采集系统实现的功能涉及到企业的切身利益,系统应当具备很强的抗干扰能力,系统运行必须稳定可靠。
(5)数据的完整性。由于电能消耗是前后连贯的,因此电能计量的是一系列随时间递增的电能量累加值,要求在计量、采集、传输、存储和处理的整个过程中,保证在任何环节出现故障时,都不允许丢失数据。特别是在进行分班次电能量统计和结算时,数据的完整性成为电能量自动采集系统的基础。系统数据处理应采用分层处理方式存储数据,确保电能量数据的安全性和完整性。
(6)数据的修改。系统必须保证采集的电能量原始数据完整准确。存入的原始电能量数据只能查看,不能修改;各电能量备份数据有权限才能修改,并保存修改记录档案。
(7)数据的可恢复性。对意外情况引起的系统故障,系统应具有恢复数据的能力,保证电能量数据的安全和完整。
(8)数据的及时性。电能量数据应以5min(或1min)为单位进行带时标采集、传送和存储,便于电能量的统计、分班次考核。
(9)系统的时间性,整个电力系统一直处于电能的发、变、输、配、用的动态平衡状态中,电力交易的产、售、购是同时进行的,电能量自动采集系统应以标准时钟(GPS)为基准,以保证各个计量点基于相同的时间基准完成对电能量的计量及电能量数据带时标的存储。主站系统连接GPS时钟,系统对采集终端对时,采集终端对电表对时(要求电表支持)。
(10)系统的容错性。电能量自动采集系统的软件和硬件设备应具有良好的容错能力。当各软件、硬件功能发生一般故障,以及运行人员或维护工程师在操作中发生一般性错误时,均不引起系统的主要功能丧失或影响系统的正常运行。
(11)系统的灵活性。目前我国的电力市场有其特殊性,电能量自动采集系统的应用功能应当具有很大的灵活性,能够适应政策和市场的变化,并符合不同用户的要求。
(12)系统的扩展性。系统设计必须采用标准化、模块化结构,功能扩展部分的安装要简单、方便,对系统不造成有害影响。
(13)系统的开放性。电能量自动采集系统在保证安全的情况下,要求系统的开放性强,保证电力市场运营的公平、公正、公开的原则,提高电力企业的信誉。
(14)系统的可维护性。电能量自动采集系统的软件和硬件设备应便于运行维护。系统应具有在线维护处理功能,电能量自动采集系统的维护处理必须在不中断和不干扰系统正常工作的情况下进行,确保系统安全。
(15)系统的接口。电能量自动采集主站系统要为SCADA、EMS以及MIS等系统提供标准接口,实现数据共享。
(16)系统的权限管理,系统的安全性、可靠性和数据的准确性,直接关系到企业的经济利益,电能量自动采集系统必须具有严格的权限管理功能。
2.2电能量采集终端
(1)采集终端要求有很高的稳定性和可靠性,主要部件应有备份。
(2)采集终端与电能表之间的通信宜采用RS-485数据通信。
2.3电能表
(1)电能表是电能量自动采集系统的基础,数量非常大。电能表要求运行稳定可靠、精度高、使用寿命长、通信可靠、易于安装维护等。
(2)电能表与电能量自动采集系统之间能进行自动对时,实现统一时钟,
智能电网系统要求要具有安全性,稳定性并且在实际运作中要有可控性和灵活性。电力电子技术在智能电网中的应用主要有以下几个方面:1、电力电子技术应用能保证智能化的运作,并且能够保证电能多样化的供应。同时也能保证性能安全,使得不用特点的电力用户访问。智能化运作是智能电网的一个具体表现。2、智能电网主要包括:变电站、能量储蓄站、分配网络控制站等。这些站点是智能电网实现各个应用的基础,也是支持只能电网的关键站点。
二、先进电力电子技术在智能电网中的发展趋势
(一)改善电网电能质量与电力市场社会的可持续高速发展离不开高质量的电能,而且对电能的质量要求也越来越高。我国正在建立世界电压水平最高、规模最大的AC/DC混合网,而大规模的风电场、光伏发电以及微型电网等,其对电能的质量都带来了较大的负面影响。另一方面,现在用户在电力市场中的参与在进一步的增加,想要提高电网电能的质量,就要对电网的配电效率以及用户规范等方面都进行重视,这是智能化电网发展的一个重要的方向。
(二)保障电网电力电子装置的可靠性当前我国的电力系统正在逐步完善中,但是还没有形成一个健全的应用电力电子装置的可靠性、经济性评估体系。安全使用电力电子技术也是智能电网的一个重要课题,同时现在仿真技术的不足,也对电力电子技术的发展进行了限制,因此想要促进其发展就要提高电力系统的安全可靠性。
(三)直流输电技术目前先进电力电子技术的发展已经取得了十分突出的成绩,常规直流输电的关键技术问题已经在2010年突破,并且我国也实现了百兆级的柔性直流输电工程的示范。在发展的过程中,电子电力技术也在不断的进步与完善,在未来的发展之中将会取得更好的成绩。预计在2020年实现直流联网及特高压直流输电的核心装置的自主知识产权,使新型直流输电进入到试验阶段。在2030年的时候,建立基于智能电网的直流输电体系,使其在直流输电技术领域得到更好的应用。
(四)灵活交流输电技术我国电网技术在不断的发展,其预计在2020年将完成新型FACTS装置在智能电网中的广泛应用,并且实现灵活交流输电技术以及其应用的智能化升级工作。2030年争取实现建立一个完整的电力电子技术以及其产品的智能化体系。
(五)电能质量技术在2020年,我国智能电网将会发展到能够解决智能配电网的关键技术问题,实现新型的配电网的智能化技术,在全国的范围内推广定制电力园区。在2030年将会完成标准化定制电力产品以及电能质量的分级体系,实现大规模的定制电力技术。
三、总结
1自动抄表、计量装置监测抄表方式的转变是电能计量自动化系统
应用最直接的表现之一。抄表是电能计量中的基础工作,一直以来,传统的抄表工作都是人工完成的,常常会出现抄错、漏抄等问题,会对计量准确度产生严重的影响。在电能计量自动化系统下,传统的人工抄表方式逐渐转变为远程自动抄表方式,用电现场终端每月初抄读各计量点月冻结电量,并能够自动将数据传送回计量主站,不仅大大减少了在抄表方面的人工投入,同时,进一步提高了抄表质量和抄表效率。其次,计量自动化系统完全指出所有终端设备提供的报警,在采集数据、通讯状况等数据的基础上,可以实现关于数据异常、数据不全等报警功能。电能计量自动化系统的建成及其在电力营销中的投运,能够全方位覆盖计量装置远程监测系统,有助于推动传统计量装置在运行管理模式和故障诊断手段方面实现跨越式的大发展。与传统“守株待兔”式的故障排查相比,电能计量自动化系统的应用可以实现对故障的精确定位,并主动出击,极大地提高了用电监察的及时性和可靠性。
2统计线损四分、供售电量和检查用电
在线损四分管理中,对线损四分的实时统计是工作难点之一,而计量自动化系统在电力营销中的应用则较好地解决了这一问题。电能计量自动化系统的实时数据采集功能,不仅能够对线损按月、按日进行分区、分压,同时,还能够进行分线、分台等统计、分析,并且可以在需求基础上自定义分析相关的对象,形成各类线损统计报表,有利于推进线损异常的分析和管理。在未应用计量自动化系统之前,人工抄写是统计供售电量、分析同期线损的主要方式。这种传统的方式,不仅效率低,而且工作负担比较大。应用了电能计量自动化系统后,在统计供售电量工作方面,有效地提高了工作效率、工作的准确度和实时性。在检查用电的工作中,应用电能计量自动化系统能够实时监测用户的用电情况,一旦出现异常情况,就可以及时发出警报,准确排查和定位故障。
3分析用电负荷特性、监测配变运行、统计停电时间对于供电企业
分析、掌握用电负荷的细分区域和各类行业的负荷特性是其一直的努力方向,但是,在实际工作中,却很难实时获得负荷数据。应用计量自动化系统,不仅具有强大的负荷分析功能,同时,还能够获得实时负荷数据。在监测配变运性方面,计量自动化系统的应用可以实时监测、统计和分析变压器的电压、功率因数和负载率等情况,有效地减少了因路途遥远而导致监测不到位情况的发生,而且还能及时掌握设备运行的完整曲线和相关数据,更加科学、有效地评估配变运行状态。在统计停电时间方面,电能自动化系统的应用是立足于后台判断终端是否停电,以此来促进统计专变和配变停电信息的实现。同时,还可以根据实际要求自定义生成停电时间统计报表,为生产部门提供更多的参考数据,以提高其供电分析的可靠性。
二结束语
1.1人工智能的概念
人工智能的目的是实现机器智能化发展,通过采用人工研究得出的方法与技术,从而扩大人工的生产能力,推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展,是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展,人工智能技术与时俱进。
1.2智能化技术的理论基础
目前,智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用,能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业,在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。
1.3电气工程自动化中智能化技术的特点
智能化技术拥有完善的控制系统,能够有效的对数据进行分析与处理,从而保证系统的有效运行;通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统,提高整体运行效率;实现了控制器的无人化超控,减少了人力资本的投入;实现了数据一致性的标准,能够快速地进行评估工作。
二、智能化技术在电气化工程中的发展现状
随着我国经济技术的不断进步,智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸,目前主要应用于计算机技术中,通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合,在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展,它为世界带来的惊喜仍需展望。
三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用
1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中,反向学习算法被作为经常使用的方法,在其前馈性的特点之下进行高效运转,对于控速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。
2、模糊逻辑控制系统。目前,我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器,模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策,实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成,是进行模糊逻辑系统的重要方法。
3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性,由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点,其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用,不但提高故障诊断的准确性,同时还节省了人力物力资源,使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说,其内容广、工序复杂、影响因素多等特点,导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入,提高了电气产品的技术含量,不仅能够有效降低人力劳动强度,同时还缩短了产品设计的时间,推动了电气工程的发展。
四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向
1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时,所采用的智能系统带有较高的智能化功能,这种功能有效地提高了系统运行效率,从而实现系统的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术,能够有效发挥控制系统的作用,在提高其具体要求的同时,有效监控其信息流和物流的动态变化。
2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说,使用用户截面图形化方便了用户操作,同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪;科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理,有效提高了工作效率。
五、结语
电气自动化技术的发展主要依赖于计算机技术的不断成熟,科学技术的发展促进了计算机行业的发展并且逐步趋向成熟,计算机技术使得电脑模拟人类进行简单的分析和思考成为可能性,计算机模拟技术的发展推动了电气工程自动化的产生。在自动化技术出现以前,人们通常采用的是简单的人工生产技术,效率低下出错率高是其主要存在的问题,电气自动化技术的产生和发展是科学技术进步的必然趋势。自动化技术的出现,使得电气行业乃至整个生产行业的效率大大提高,但是出错率却大大减少,其显而易见的优势逐渐得到了人们的认可和青睐。人工智能化是在自动化的基础上逐渐出现和发展起来的,与普通意义上的自动化相比,智能化有以下三个优势:感知能力、行为能力和思维能力。电气工程自动化中引进智能化技术,能够更好的实现其信息处理功能以及实现对问题的独立管理和决策,对推动其发展具有重要的意义。
2智能化技术优势
在智能化的发展过程中,其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中,能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先,智能技术的应用,使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制,使得生产能够更加具有高效性,不断提高电气自动化技术的发展。其次,智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求,针对不同用户的不同需求进行设置,使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用,在生产过程中能够控制生产参数,实现模块化的时机理念。此外,在更为复杂的技术运用时,智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。
3智能化技术的应用
3.1电气产品优化设计
为保证电气产品的市场竞争力,产品需要不断的更新和发展,才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程,其设计需要投入大量的人力和物力,耗费的财力也是相当巨大的,对于优化的内容主要包含以下几个方面:第一,在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础,是一切工作的前提。第二,产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中,要想进行产品的优化,必须进行大量的实验,并且还需要凭借经验进行综合验证,如果没有足够的财力物力支持,或者相应的经验没有达到相关的要求,就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求,所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用,对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持,不是凭借从前的经验进行,人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入,使得电气产品的优化设计逐渐简单化,不仅大大降低了成本的投入,大大缩短了研发的时间,而且还使产品更能适应市场发展的需求,为电气自动化技术的发展提供了保障。
3.2人工智能控制技术
在电气自动化技术的不断发展过程中,人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路,人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制,目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用,能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决,其在线经营模式加快了问题的处理速度,能够提高生产效率。在生产经营过程中,人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控,并将收集到的信息进行及时的采集处理,在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。
3.3故障的诊断电气设备
由于其特殊的性质,同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点,因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断,不仅诊断效率较为低下,还造成人力物力的浪费,因此,采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用,不仅能够使得诊断的效率大大提高,还会使得诊断的差错率降低,推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中,智能技术的应用,能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合,诊断更具有高效性和准确性。
4智能化应用的发展趋势
4.1主站体系的规模
不断扩大对于主站而言,在其发展过程中,所能够接收到的信息范围不断扩大,覆盖面积更加广泛,因此,在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面,对于软件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建设过程中,不仅要保证其规模的扩大,在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。
4.2应用的复杂程度不断的提高
主站规模的不断扩大,使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升,还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高,就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求,源头努力做好多样化和复杂化的处理,还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。
4.3增强电力调度
自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来,信息的流向也不再是从前的单一流向,也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大,子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升,信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展,不断实现信息的交互和共享。
5结束语
提升中小企业融资能力,需要大力拓展融资渠道
搭建平台,建立完善的政策融资,债务融资,权益融资平台。一是支持地方性金融体系建设。目前,各大银行亲睐对国有企业、政府性投资、基础设施建设、上市公司支持大企业,确保大企业的信贷,对中小企业不重视,在确保大企业的基础上才加以考虑,造成了对中小企业的信用歧视。各级部门应强化监督、鼓励竞争,加强地方金融机构建设,聚集更多闲散资金,支持地方中小企业的发展。大力推进现有的城市商业银行和城乡信用社的体制改革,在政府适当干预下逐步推行地方金融机构中利率市场化,搞活地方金融机构,提高其竞争能力。二是鼓励中小企业上市直接融资。对比较成熟的中小企业吸收为中小板上市,对高成长型创业企业吸收创业板上市,建立适应创业企业投融资需求和风险管理要求的制度。三是鼓励中小企业信用担保融资。运用必要的政策扶持,创造条件重点扶持一批经营业绩突出、制度健全、管理规范的担保机构,加快组建中小企业信用再担保机构。抓紧提出担保机构风险控制和信用担保资金补偿、奖励机制政策,推动信用担保评估和行业自律制度,引导和规范信用担保行业发展。
提升中小企业融资能力,需要建立现代企业管理制度
“打铁需要自身硬”,中小企业必须要加强自身发展、制度建设和强化资金管理,注重信用体系建设,良好的信用是赢得融资的必要条件,不仅会获得金融机构低门槛的贷款,而且还能利用信用再担保机构,打造担保机构与金融机构之间的利益共同体。一是改善中小企业的管理制度,建立现代企业制度,提高中小企业自身素质是解决中小企业贷款困难的有效途径。大多中小企业是采用家族式的管理模式,产权不明晰,责任不明确,存在着弊端,需要帮助中小企业培养现代企业管理制度的理念,按照现代企业的运作要求,完善各项制度,提高企业的整体素质,增强市场竞争力。二是健全中小企业财务制度,按照国家相关法律法规的要求,建立健全企业的财务制度,不做假账,真实反映公司财务状况,提高企业财务的透明度和可信度。中小企业通过提供及时、可靠的财务信息,使投资人相信投资能够得到回报,从而获得企业所需的资本;建立企业自身信用制度,获得社会的认同和信任。三是建立企业信息公开制度,不定期公开企业动态信息,让金融机构及时掌握企业发展动态。因此,提升中小企业融资能力,需要从政府措施、金融机构、企业自身建设入手,相互协调、相互促进。
本文作者:刘双富工作单位:湖南望城经济开发区产业发展局
关键词:电子厂房;暖通空调;节能设计
随着我国社会不断的发展,人们经济收入的不断提高,城市化进程的加快,人们对于室内生活质量以及室内环境的要求也越来越高,现如今不管是城镇居民还是农村居民,已经开始通过空调来改善室内的环境,暖通空调的使用已经开始成为家家户户的日常用品。我们在感叹社会进步的同时,也应该考虑到便捷的生活方式给环境带来的不良影响,特别是在电子厂房中暖通空调的使用,因为它的使用是比普通用户使用空调给周围环境带来的压力要更大,因此电子厂房对于暖通空调节能设计的应用就更为重要了。
1电子厂房对于环境的要求
电子厂房对于环境的要求是十分严格的,其中包括有湿度、温度、保护洁净、新风量、风量等要求。对于温度的要求是需要控制在22~24℃,湿度要求是相对温度在45~70%之间,对于新风量的要求是在非单向流的洁净室,其总风量保持在10~30%,并且需要保证厂房内每小时能够让每人有40m3/h的风量,其中风量的要求是为了确保无尘厂房的洁净度和热湿平衡,因此需要比较大的送风量。例如在300m2的厂房,需要高度为2.5m吊顶,在万级的送风量下则需要300×2.5×30=22500m3/h,如是在十万级的送风量下则为300×2.5×20=15000m3/h。由于电子厂房中人员较为多,在洁净厂房中废气和污染空气的排放也比较正常,因而这就需要从室外向室内输送新风。尤其是在夏季湿度大温度高的情况下,新风处理时就会消耗不少的冷暖源,因此在进行电子厂房暖通空调节能设计的时候,需要注意几点:①一定要是单向气流。②根据厂房的设计选择水平气流或者垂直气流。③选择合适的空气过滤装置。空气过滤装置分为初效、中效和高效,不论是哪一种都需要谨慎的选择,特别是对于价格比较昂贵的高效过滤装置。④优化淋窗和传递窗的设计对于提高电子厂房的环境标准以及工作人员的身心健康也是很重要的。
2电子厂房暖通空调节能设计的重要意义
在我国城市化不断发展,科技不断进步的今天,温室效应的加快,迫使着我们不得不去关注节能环保这一主题。人口的不断上升,资源的短缺也迫使着各个国家之间不断的发生政治战争、商业战争甚至是破坏性的战争。因此做到环保,能源的节约已经不是一部分人的责任,而是跟我们每个人息息相关。在关注节能环保的前提下,又要进一步的发展电子厂房,而又由于电子厂房面积大,高度高的特殊性,则意味着其对能量的消耗也是巨大的,为此,对于电子厂房节能的设计必须合理有效。如若选择了不合理的设计方案,对于后续的维护费用以及管理费用成本是很高的,再加上电子厂房工作的一个特殊性,如果因为设计的不合理导致厂房进入运营后给工作人员带来了身体上的影响,这对企业而言也是十分巨额的一项赔偿。因此企业需要特别的重视对电子厂房的设计,特别是在节能的设计上。其中暖空空调设计是一个值得选择的方案,下面我们就来探讨一下电子厂房暖通空调节能设计的具体方案问题。
3电子厂房暖通空调节能设计方案
3.1混风机组和高效过滤器组合
在使用暖通空调的时候,可以在电子厂房内部安装高效过滤器,或者在暖通空调的高效过滤段安装高效过滤器。其工作流程即当室外新风被吸进回风机以后,回风机内的风就将与新风混合在一起,通过处理以后,其内部的风将达到电子厂房对新风质量的要求,然后装置会将这风输送到高效过滤器处,经过高效过滤器的过滤,使得空气得到高效净化,最后被输送到电子厂房内部。在这一套装置当中,混风机主要处理新风的湿度,温度还有焓值,并且根据厂房需要确定新风的送风量,而高效过滤器则是要处理一下空气中的灰尘,使之净化到电子厂房的标准,不对工作人员的身体造成伤害,并且不至于污染厂房的环境。
3.2热管换热器和压缩式制冷机组组合
热管是高效的导热工具,连导热性能良好的金属也不能及其导热能力的百分之一,而且其确保温度均匀传递的性能良好,不仅能够用于热量调节,还能够反向传递热能,把热能输送出去,因此很多厂子在设计的时候都很喜欢安装热管换热器。热管换热器还具备许多优势,例如其导热量巨大,管内的各个部分几乎没有温差,而且其管体体积小重量也很轻,安装起来很方便,在后期进行维修时也简单易行,而且其寿命较长,其热阻力较小损失也很小,热响应比较快。热管换热器的工作原理如下,因为从外输送进来的空气温度一般高达三十多度,而热管换热器内的新风温度一般只有12℃左右,两者的温差高达二十多度。而热管换热器周围还有许多比较小的导热管,蒸发段都是依靠制冷机组代替,而其冷凝段则是依靠冷凝器来代替,这两者的连接主要是通过蒸汽通道和冷凝通道。在整套装置运行的时候,室外的新风被输送进新风空调机,在压缩式制冷机的处理下,空气将会变冷,新风空调机中的降温除湿系统可以被取消,从而减少空气阻力,节约成本。只是这样的装置需要在空调箱外增加冷却盘,以排除多余的热量,达到更好地调节温度的效果。其具体的工作流程就是将室外的新风输送到空调箱内,通过制冷等一系列处理后输送到室内,从而使得空气中的新风达到电子厂房需求标准。
3.3两种方案比较
从购买安装成本上,两者的材料,安装费用运输费用,零部件购买和整个配套设施都相差不大,前者装置设备很常规,但是后者做了一些列的调整,减少了新风空调机内部的降温除湿系统,然后在导热管外增加了冷却盘,从而优化了正套装设备装置。再从投资成本看,两者的区别也不大,而且两者在冷冻水,蒸汽,热水的需求量也是一样的。但是就用电量考虑,后者明显比前一种方案用电量小,因为其每40000m2能够节省110×2kW的能量,因此热管换热器和压缩式制冷机的组合更符合节能环保的要求,应该是一种更值得推崇的方案。
4结束语
节能环保是本世纪永恒的主题,对于电子厂房这样浩大的工程来说,每一个装置的购买设计都需要经过慎重的考虑。而且其对于环境本身的要求也比较高,因此在设计暖通空调的时候,为了节约成本和节能环保,必须要综合考虑其设备的购买成本,安装运输维修成本,还需要考虑其运行的时候用电量等。其中混风机组和高效过滤器组合和热管换热器和压缩式制冷机组组合都是不错的暖通空调设计方案,但是前者的节能环保功能不如后者,因此在设计暖通空调的时候,可以选择后一种方案,以顺应当今节能环保的号召,减少企业的生产成本,提高企业整体的竞争力。
作者:谭焕华 单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司上海分公司
参考文献
[1]康凯,高康明,刑波,等.浅谈电子厂房暖通空调的节能设计[J].河南科技,2013(16):119.
(一)优化配电设计。随着我国经济的发展,对能源的需求量也是非常大的,尤其是对新能源的开采利用量更是很大,电能作为新型能源,逐渐的激怒了人们的视野。越来越成为人们备受关注的焦点,国家对电能的运用给予了厚望,当然社会也不例外,在这种情况下,国家投入了大量的财力,对电力系统进行升级改造,并达到了预期的效果。在整个配电网络中电力系统的正常运转发挥着重要的作用,我们也把该电力系统与整个配电系统匹配作为重要的环节。在确保电力系统的运转能实现高效的前提下,把可操控性和稳定性作为重要的控制因素,当然安全性和实用性也必不可少。我们要把电力系统的安全问题放到第一位上,将其作为尚方宝剑悬挂在企业的战略思维中,全员明确电能的功效强大,和在一定情况下造成的可怕之处,所以,我们要采取相应的措施,把电线网络的绝缘性落实到实处,其次是在进行线路规划时,也要将其因素全部考虑进去,其设计和规划要从全局的角度出发,确保导线之间都能够实现绝缘距离,从而将危害降到最低。当出现一些恶劣的天气时,尤其是雷雨天,这个时候最容易出现一些人们不愿意看到的现象,如用电设施的损坏,看似简单的损坏,它就会影响到人们的日常生活,带来经济上的损失,更有甚者会付出生命的代价,因此,我们要把安全意识放到第一位,严格落实各项规章制度,使其作为没有人敢碰的高压线。
(二)减少电能的传输损耗设计。由于我国区域的特征,各个地区各不相同,大小不一。电能通过遍布各地的网络进行输送的过程中,电阻在导线上会带来一定的损失,这损失量每年都是很大的,让电能在输送的过程中就白白的浪费,从而使电能的利用率大大的降低了。如何解决上述的问题,那就在电能的利用率放在首位,降低输送中的消耗率,这就要从减小导线的电阻这下功夫。下面介绍方法来解决上述问题,方法一是根据对供电网络线路进行合理的设计与布局,本着一些能够把握的原则,对线路进行相应的规划,尽可能的做到简单的直线分布,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费;方法二是要在变压器这个器件上做足功夫,让它尽可能靠近负荷中心,这样就能在一定程度上缓解损耗的浪费。也在一定程度上解决了损耗的问题;
二、电气自动化节能技术功能分析
通过上述的分析,我们发现电气自动化的技能设计尤为重要。我们希望采取一定的措施进行保驾护航,新技术和新思路是必不可缺少的,只有这样才能保证设备的安全运行,运行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在实际的应用过程中,我们要考虑到设计与施工过程中的各个环节,从以下几个方面出发,进行相应的优化。
(一)无功补偿。在电气自动化系统中,无功功率是相关行业面临的一个严重的问题,也是现实面临的一个问题,这个问题的出现在一定程度上影响了作业的效率,它占有供配电设备的容量,容量要根据实际情况来确定,其数量也不是小的,而是非常的庞大的,这种现象的出现必然会带来一系列的影响,这种占有必然会增大了线路的损耗,损耗也带来一系列的问题,电网的电压的呈现出来下降的趋势,电压一出现下降的趋势,必然会在一定程度上大幅度影响到电能的质量,电能的质量受到影响后,电网的正常运行是很难保证的。因此,为了实现无功就地平衡,减少各个环节的损耗,我们可以根据实际情况,采取系列的措施,对无功补偿设备根据实际情况有针对性的选择,这样就会出现一定的成效,能够有效提高社会和经济的双重效益。具体按照下列的情况进行相应的操作,在使用电容器补偿时,也要考虑相应的具体参数,不能泛泛的去考虑参数,并且通过调整这些参数来进行相应的确定;也可以有另外的一种选择,就是选择无功功率作为投切参数物理量,这样它会带来很多的好处,不仅可以有效防止投切振荡,而且还可以使无功倒送等情况的发生。此外,还要考虑无功补偿装置,要选择好安装的方式是非常关键的,最好就地安装,在就地安装的基础上实行就地补偿,这样会带来一系列的良好的连锁反应,它既减少了无功传输,又减少了损耗,从而实现了节能效能的目的。
(二)选择电压等级。电压等级是一个关键的指标,所以在日常的操作当中,我们一定要把握好这个指标,它是否合理配置关系到了系统的正常运转,它也起到了较好的节能效果,所以,在实际的操作中,我们要选择高压和低压配电是一个非常重要的环节,当然处理好高压和低压配电的电压等级的关系就显得更是重要了,另一方面,如何确定供电电压,这也是该领域重点关注的一个问题,我们不能孤立的看待这个问题,要站在全局的角度来看待,它不是考虑单一的因素,我们要根据处于的实际环境重要的考虑,这里讲的考虑是指要考虑全面的因素,要把设施的整体情况一并考虑进去,根据设施的自身特点,进行相应的配套匹配。
(三)照明节能。在电气自动化的使用过程中,节能设计一直贯穿始终,照明就是一种很好的方式,我们在实际运用中是可实现的,在具体的操作过程中,照明节能可通过以下两种方式来实现,一种方法是把高效光源作为利用对象,来改造传统的白炽灯,虽然它有简单便宜的优势,但是它的发光的效率低下是难以改变的;另一种方式就是把自然光充分的利用起来,这就需要对构筑物进行相应的改造,把门窗进行扩大,或者是对建筑物朝向进行改造。以上两种方法都能实现电器自动化。
三、结束语
关键词:移相调控;单片机;电压斜坡起动;限流起动;软停车;节能运行
1概述
众所周知,三相交流异步电动机以其低成本,高可靠性和易维护等优点而在各行业中得到了广泛的应用。但是,它在直接起动时,存在着很大的缺点:首先,它的起动电流高达额定电流的5~7倍,既对电网造成了很大的冲击,又影响了电器控制设备的使用寿命,甚至影响到其它电气设备的正常运行;其次,起动转矩可达正常转矩的2倍,这会对负载产生冲击,增加传动部件的磨擦和额外维护。为此,出现了三相异步电动机降压起动设备。
图1智能电机控制模块结构图
传统的降压起动有以下几种方法:
1)在电动机定子电路中串入电抗器,使一部分电压降在电抗器上;
2)星形—三角形(Y—)转换降压起动,即起动时电机接成星形,起动结束后,通过一个转换器变成三角形接法;
3)补偿器起动(自耦变压器起动)。
传统的起动设备体积庞大,成本高,结构复杂,与负载匹配的电机转矩很难控制,也就是说很难得到合适的起动电流和起动转矩;而且在切换瞬间会产生很高的电流尖峰,由此产生的机械振动会损害电机转子,轴连接器,中间齿轮以及负载设备。
因此,就需要有一种能克服传统起动缺点的起动装置。银河公司开发生产的捷普牌新一代数字式智能电机控制模块,不但完全克服了传统起动的缺点,对各种起动方法做了进一步的改善和提高,而且还增加了很多其他功能,比如:节能运行,过流保护,过热保护,缺相保护等。
这种模块采用数码管显示,按键控制,整个起动过程全部由单片机按照预先设定的程序自动完成,操作极其方便。
用户通过按键调整参数设置,可以按实际情况选择不同的起动方式,能够很方便地控制起动电流,得到与负载相匹配的电机转矩。
2模块结构及电气原理
模块结构如图1所示。从图1可以看出,该模块的主电路与相控电路及单片机共同封装于同一壳体内,同时内置多个电流、电压传感器。用接插件将模块与控制盒连接在一起,实现各种功能的设置和显示。
主电路为6只玻璃钝化方形晶闸管芯片,通过一体化焊接技术,将其贴在DBC(陶瓷覆铜板)上,并与导热铜板焊接在一起。模块使用时,导热铜板与散热片通过导热硅脂紧密接触。这种结构使模块具有很高的绝缘性能和散热性能。
图2是模块电气原理方框图。移相控制电路部分是银河公司自主开发的JP-SSY01数字移相集成电路。该电路为SOP28封装,5V单一电源供电,全数字化处理方式,具有很高的移相精度及对称度。对控制端加0~10V电平信号,即可控制移相角度。
同步变压器输出同步信号给移相电路,其中另一路给单片机,作为单片机采集电压、电流信号的基准。这样,就克服了如果交流电频率变化带来的计算误差,提高了计算精度。
传感器包括电压传感器和电流传感器。两种传感器中均使用了霍尔元件,具有体积小、反应快、线形度高的特点,通过与模块结构的一体化设计,方便地置于模块内部。两种传感器将电压模拟量、电流模拟量传给12位高速A/D转换器,通过A/D转换,将相应的数字量传给单片机,以供单片机进行处理。
显示、控制部分采用串行口与单片机进行通信,这种通信方式大大减少了该部分与模块内部的连线。5个数码管显示,8个按键控制,使显示与控制直观、方便。
3主要功能
智能电机控制模块主要完成电压斜坡起动,限流起动,电压突跳起动,软停车,节能运行,过流、过热、缺相保护等功能。
3.1电压斜坡起动
如图3所示,系统首先给电机加一个电压Us,之后电压线性上升,从Us增加到最大电压Umax,即电网输入电压。Us由用户设定,可供用户选择的电压为80~300V。ts也由用户设定,可以在1~90s选择。在实际使用中,用户根据实际情况,例如电机功率大小、负载大小等,选择合适的参数,达到最佳起动效果。
这种起动方式的特点是起动平稳,可减少起动电流对电网的冲击,同时大大减轻起动力矩对负载带来的机械振动。
3.2限流起动
如图4所示,这种起动方式是由用户设定一电流值Ik,在整个起动过程中,实际电流不超过设定值Ik。Ik由用户根据实际负载大小自己设定。
限流起动可以使大惯性负载以最小电流起动加速,可以通过设置电流上限,以满足在电网容量有限的场合使用。这种起动方式特别适合于恒转矩负载。
3.3电压突跳起动
实际应用中,很多负载具有很大的静摩擦力。在电压斜坡起动方式中,电压是由小到大逐渐上升的。如果直接使用电压斜坡方式起动,在起动开始的一段时间内,因所加电压太小,克服不了负载的静摩擦力,电机不动,这可能会造成电机因发热而损坏的情况。电压突跳功能则解决了这个问题。在电机起动前,模块先输出一电压Ut,且持续一段时间tt,用以克服静摩擦力,待电机转动之后,再按照原设定方式起动,从而比较好地保护了电机,如图5所示。对于不需要该功能的负载,只要将tt设置为0即可。Ut可调整,范围是0~380V,tt可调整,范围是0~10s。
3.4软停车
如图6所示,按下停车键后,模块的输出电压立即下降到Up1,然后逐渐下降,经过时间tp后,下降到Up2,再立即下降到0。Up可调整,范围是100~380V;Up2可调整,范围是0~300V;tp调整的范围是0~90s。
软停车可以大大减少管道传输中液体的冲击。
3.5节能运行
对于大摩擦负载,由于起动电流大,需要功率较大的电动机,而在正常运行时,负载力矩比电动机额定转矩小得多,这就造成电动机轻载运行。对于间歇性负载,持续大电流的工作时间占整个工作周期很小一部分,从而造成轻载时无功损耗?浪费,使运行功率因数大大降低。智能电机控制模块通过检测电压和电流,根据负载大小自动调节输出电压,使电机工作在最佳效率工作区,达到节能目的。
3.6保护功能
共有三种保护功能:过流保护,过热保护,缺相保护。
在起动或者运行过程中如果出现上述三种故障之一,模块会自动断电,控制盒上的数码管会闪烁显示故障原因,待排除故障以后,按复位键即可恢复正常。
在上述保护中,过流保护值可调。
4实验情况及实际应用效果
我们对一只正在使用中的智能电机控制模块进行了实际测量并作了记录。所用负载为18.5kW风机,供电电压实际测量值为390V左右。
为了作一个比较,首先拆掉模块进行直接起动。合上空气开关后,电压立即上升到390V,电流快速上升到150A,持续一段时间,逐渐下降,最后稳定在30A左右。同时,可清楚地听到由于大电流冲击,使风机产生强烈的机械振动而发出的噪声。
然后接上智能电机控制模块,设置为限流方式起动,限流值为90A,打开节能运行。按下“起动”键,可观测到电流上升速度明显变慢,逐渐上升到90A,保持2~3s后,逐渐下降为30A。电压由0V缓慢上升到390V。起动时间为6s。在整个起动过程中,电机起动平稳,听不到机械冲击的噪声。15s后,电压逐渐下降为355V,电流不变,开始稳定运行。
数字式智能电机控制模块现已被广泛应用于各种生产领域和其他场合,实际应用效果如下:
1)降低了电动机起动电流;
2)避免了电动机起动时供电线路瞬间电压跌落,造成电网上用电设备、仪表误动作;
3)防止了起动时由于产生的力矩冲击,而使机械断轴或产生废品;
4)可以较频繁地起动电动机(软起动装置一般允许10次/h,而使电动机不致过热);
5)对泵类负载可以防止水锤效应,防止管道破裂;
6)对某些工艺应用(如染纱机械),可防止由于起动过快而产生染色不匀的质量问题;
7)对某些易碎的容器灌浆生产线,可防止容器破损;
8)适应供电变压器容量较低的场合(如注塑机);
9)可以降低电网适配容量,节省增容费开支;
10)适用于需要方便地调节起动特性的场合。