自动化硕士论文范文

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第1篇

关键词： 数控机床 制造强国 发展趋势

数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来，国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下，设备以满足市场和用户需求为主，在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备，在市场趋于平稳的时期，我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此，国家将数控机床作为重点支持的产业项目，在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向，将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。

“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业，机床工业需先行，这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，中国机床工业行业发展迅速，产销两旺，行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来，随着我国国民经济实力的快速增长，我国制造业在国际上的地位日益提高。目前，我国正处在工业化的中期阶段，制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看，我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言：“无论今后科学技术怎样进步，发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题，制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国，但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限，以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面，其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术，这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。

数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床，是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品，如汽车拖拉机与家用电器的零件，以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备，尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。

“十一五”期间，国家对装备制造业提出要求：变“制造大国”成为“制造强国”，调整产业结构，重点开发高档数控机床，提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床，研究其相关的设计和制造技术并取得突破，对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力，将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展，各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计，未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年，到2020年，战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高，属于技术和资本密集型产业，行业壁垒很高，无论在国内还是全球范围，行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业，而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中，约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20％左右，并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中，固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现，机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资，2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起，行业产能高速扩张，继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示，2011年高端装备自主创新势头将更为强劲，继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期，这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素，对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样，成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期，也就是工业化的中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是：①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

参考文献：

［1］张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿（硕士论文），2007.

［2］畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究（硕士论文），2007.

［3］李军华，数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究（硕士论文），2007.

［4］张利平主编.液压气动技术速查手册.北京，化学工业出版社，2006.

［5］姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用（硕士论文），2010.

［6］姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究（博士论文），2007.

第2篇

关键词:电气工程 自动化 技术

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

随着人们生活水平的提高,电气工程及自动化的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求,更注重其美观、实用、方便的使用效果。

1 供配电系统

现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛,一般建筑采用低压供电,高层建筑通常10kV电压供电。

1.1 电力系统及电力负荷

(1)电力系统概念。在电力系统中,如果每个发电厂孤立地向用户供电,其可靠性不高。如当某个电厂发生故障或停机检修时,该地区将被迫停电,因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性,并提高设备的利用率,减少整个地区的总备用容量,常将许多发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。这里由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。

(2)我国电网电压等级。电力网的电压等级比较多,从输电的角度来讲,电压越高则输送的距离就越近,传输的容量越大,但电压越高,要求绝缘水平也相应提高,因而造价也越高。目前,我国根据国民经济发展的需要,技术经济上的合理性及电机电器制造工业的水平等因素,由国家颁布制定了我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压,1kV以下的电压称为低压。

1.2 10KV 变(配)电所及高压设备

(1)变(配)电所位置的选择原则。①接近负荷中心,这样可降低电能损耗,节约输电线用量;②进出线方便;③接近电源侧;④设备吊装、运输方便;⑤不应设在有剧烈振动的场所;⑥不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,不应设在污染源的下风侧;⑦不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;⑧变(配)电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所;⑨高层建筑地下层变(配)电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。

(2)主结线的方式及特点。变(配)电所的主结线(一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据,也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。

主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。

(3)变电所的形式和布置。①变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。②10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。

(4)常用高压设备。常用的高压一次电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。

1.3 低电压配电系统及低压设备

(1)低电压配电方式。低电压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低电压配电方式是指低电压干线的配电方式。低电压配电方式有放射性、树干式、链式三种形式。

(2)常用低压设备特点及用途。低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备,在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。

2 楼宇自动化

楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器(DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。

设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。

3 电气安全

随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提。但不可否认的是由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活的便利的同时,由电气设备产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅已成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。

3.1 电气绝缘

保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。

3.2 安全距离

电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。

3.3 安全载流量

导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。持续通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面和选择设备是十分重要的。

4 建筑设备自动化系统

建筑设备自动化系统实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。

参考文献

[1] 武金山.基于CAN总线的楼宇自动化系统设计[D].合肥工业大学硕士论文,2008(11).

[2] 郭英杰.楼宇自动化系统(BAS)简介与问题浅析[J].企业导报,2010(5).

第3篇

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[3]李福东.移动办公平台架构研究与实现[D].北京：北京邮电大学硕士论文，2008.

[4]尤卫军.移动办公平台的实现方式[J].科技创新导报，2012（2）.http：//.cn/Article/CJFDTotal-JSJS201202015.htm.

[5]王颖.移动办公综合适配方案研究[J].数字通信，2011（12）：36.

[6]温国兴，钱旭菲.利用移动信息化技术实现移动办公.http：//.cn/news/rdzt/bjdl/yxzp/jsyy/yxj/t20110104_624963.shtml.

[7]张璞，文登敏.基于J2ME和J2EE的移动电子商务系统的研究[J].成都信息工程学院学报，2006（4）：504-507.

[8]罗勤.基于J2ME的移动办公系统的研究与开发：[硕士学位论文].大连：大连海事大学，2005.

第4篇

【关键词】PCB；细分驱动；自动光学检测(AOI)；图像识别

电子产品的核心部分——印刷电路板(PCB)，是集成各种电子元器件的信息载体，在各个领域得到了广泛的应用，是电子产品中不可缺少的部分。PCB的质量成了电子产品能否长期、正常、可靠的工作的决定因素[1]。随着科技的发展，PCB产品的高密度、高复杂度、高性能发展趋势不断挑战PCB板的质量检测问题。传统PCB缺陷检测方式因接触受限、高成本、低效率等因素，己经逐渐不能满足现代检测需要，因此研究实现一种PCB缺陷的自动检测系统具有很大的学术意义和经济价值[2]。国内外研究的PCB缺陷检测技术中，AOI（Automatic Optic Inspection自动光学检测）技术越来越受到重视，其中基于图像处理的检测方法也成为自动光学检测的主流。本文通过图像处理技术研究了一种大视场、高精度、快速实时的PCB缺陷自动检测系统，设计了硬件结构和软件算法流程。通过改进的电机驱动方式配合一键式自动检测软件的设计，大大提高了系统的检测速度，对结果分析模块的缺陷识别算法的改进提高了检测结果的准确性。

1.系统结构

PCB缺陷自动检测系统主要由运动控制模块、图像采集模块、图像处理模块、结果分析模块组成。系统工作过程如下：上位机控制步进电机运动，步进电机带动二维平台运动，将CCD摄像机传输到待检测PCB上方，对PCB进行大场景图像采集，采集的图像经过图像采集卡送到上位机，上位机软件对采集的图像进行拼接、图像预处理，对处理的图像进行准确定位并校准，通过图像分割、图像形态学处理等，最后进行模板匹配、图像识别，得出缺陷检测结果。系统设计包括硬件设计和软件设计，系统软硬件相互协调工作构成一个整体。

2.系统硬件设计

PCB缺陷自动检测系统的硬件设计主要包括二维运动平台、电机运动控制板、电机驱动板、CCD摄像机、图像采集卡、PC等，其结构如图1所示。

2.1 CCD摄像机和图像采集卡

CCD摄像机的主要特性参数包括摄像机制式、光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率、电子快门速度、同步系统的方式、最小照度、灵敏度、信噪比等。其中摄像机制式和是否在线检测决定了图像采集卡的采样频率，光敏面尺寸、像素尺寸、分辨率以及成像透镜系统的放大率的平衡选择取决于测量范围和测量精度[3]。考虑到以上各个因素以及系统要求，在实验中采用的是广州视安公司的枪式摄像机，该摄像机的特点是数字面阵CCD逐行扫描，提供AV复合视频接口和标准镜头接口，提供VC的SDK软件开发包，方便设计软件处理模块。

图像采集卡，又称视频捕捉卡，是视频卡的一种类型。图像采集卡完成的主要功能是把摄像机的连续模拟视频信号转换成为离散的数字量。其基本原理：从摄像机输出的各种制式的视频输出信号，经过输入选择模块处理后，形成能被图像采集卡识别的视频信号。模拟视频信号经过转换后，存储在卡上的帧缓存存储器内，由计算机CPU通过计算机总线控制具体的图像传递，最终存储在计算机的内存或硬盘，用于图像处理[4]。本设计采用的图像采集卡型号是：NV7004-N，将CCD摄像机模拟信号转化为数字信号传输到上位机实时显示，并能完成图像的抓拍功能。

2.2 电机运动控制器及精密二维运动平台

PCB缺陷自动检测系统的运动控制器为自行设计的MCU控制板，核心芯片为ATMEL公司生产的单片机AT89S52，控制板通过RS-232串行通信接口与上位机进行通信。通过操作人机交互界面对控制板发送命令，控制板输出控制信号以及各种频率的方波信号到步进电机驱动板，以控制步进电机的转速、方向以及移动距离。

二维运动平台由两个日本SUS Corp公司生产的精密运动导轨搭建，运动导轨为滚珠丝杆型，非常精密，误差很小。步进电机与运动导轨相连，从而带动导轨的运动。步进电机为日本TAMAGAWA公司生产的两相四线制混合式步进电机，该型号步进电机运行稳定、噪声小。

2.3 电机驱动

步进电机的驱动实际上就是通过控制步进电机的各相励磁绕组的电流，使步进电机的内部磁场合成方向发生变化，从而使步进电机转动起来。各相励磁绕组的电流产生的合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转转矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小[5]。

在拍数一定的情况下，齿数越多，步距角就越小，但由于受制作工艺的限制齿数不能做得很多，因此步进电机的步距角就不可能很小。改变步进电机的拍数也可以改变步距角，拍数是指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。当步进电机的相数确定时，拍数也就确定。通过增加步进电机的齿数和相数来减小步距角，步距角减小的度数非常有限，很难满足生产的要求。

细分数越多，电流变化越小，从而大大减少了电机的振荡和噪音。采用阶梯状正弦波对电流进行细分时，阶梯越多(即细分数越多)，波形就越接近正弦波，通入的阶梯电流就越小，步距角也就越小[6]。从而大大减少了步进电机运行时的丢步率，降低了步进电机运行时的噪音和颤动，也使步进电机运行更加稳定，更易于控制。

3.系统软件设计

3.1 系统算法流程

手动检测可以根据需要在采集图像时直接通过控制步进电机运动将CCD摄像头运动到待测PCB板的主要部位，在进行图像处理时也可以根据图像质量来选择与之相适应的图像处理算法来实现，使系统具有交互性。自动检测初始化设置参数后，可以一键实现缺陷检测得出检测结果，减少了操作复杂度，也大大提高了检测的速度，使系统具有自动化、操作简单、速度快等优点。本文结合二者于一体，使PCB缺陷自动检测系统更加优秀，更加实用。

3.2 缺陷检测

当前印刷电路板缺陷检测方法主要分为参考比较法、非参考比较法和混合法三大类，参考比较法将被测图像和参考图像进行特征对特征的比较；非参考比较法不需要任何的参考图像，只是根据先前设计的规则标准来判断出是否有缺陷，如果不符合标准便认为此有缺陷；混合法是参考比较法和非参考比较法综合应用。本文主要使用参考比较法，通过检测PCB图像与标准图像进行对比分析，判断该PCB板是否有缺陷[7]。

3.3 缺陷识别

3.4 结果分析

4.结论

本文基于计算机视觉和图像处理设计了一个印刷电路板(PCB)缺陷自动检测系统，并对其功能进行了验证，实验结果表明该系统界面友好，操作简单，检测方法简单，检测过程迅速，检测结果准确。该系统为PCB缺陷的检测提供了一个很好的解决方案，具有重要的应用价值。

参考文献

[1]孙晓婷.PCB视觉检测系统的研究[D].长沙:中南大学硕士论文,2008.

[2]2012-2016年中国PCB连接器市场预测及投资建议报告[R].中商情报网.

[3]俞玮.AOI技术在PCB缺陷检测中的应用研究[D].成都:电子科技大学硕士论文,2007.

[4]崔怀峰.PCB表面缺陷自动光学检测技术的研究[D].江门:五邑大学硕士论文,2010.

[5]李玲娟,刘景林,王灿.两相混合式步进电机恒转矩细分驱动技术研究[J].微电机,2007,40(3):48-50.

[6]黄露.基于FPGA的步进电机控制系统设计与实现[D].重庆:重庆大学硕士论文,2011.

[7]齐立荣.基于图像处理的PCB缺陷自动光学检测系统的研究与实现[D].北京:北京邮电大学硕士论文,2010.

第5篇

关键词 控制工程；专业学位研究生；实践能力；职业素养

中图分类号：G643 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）04-0007-03

WANG Biao， ZHU Zhiyu

Abstract Aiming at the existing problems of assimilation with aca-

demic degree postgraduates and lack of application ability for profe-

ssional degree postgraduates， a new training mode has been con-ducted to improve their vocational ability and innovation ability. Combined with the industry features of the school， we explore the

new training mode of both professional skills and occupation skill development by establishing a new curriculum system， an innovative practice platform， an innovation tutor team and a comprehensive evaluation mechanism. The reform will improve practical ability and comprehensive quality of professional postgraduates.

Key words control engineering； professional degree postgraduate； practical ability； professionalism

1 引言

随着研究生教育的发展，学术型人才培养的重心已向博士研究生转移，硕士生的培养目标更多地偏向于应用型、专业型人才的培养。与学术型研究生相比，专业型研究生的培养要以职业能力为导向并突出实践性[1]。同时，社会经济的发展和产业的升级换代需要高新知识和科研成果向生产力转化，行业、企业需要高校培养出多样性、职业性的创新型人才。因此，如何提高专业学位研究生的培养质量，培育出具有创新能力和职业技能的高素质人才，是我国研究生教育质量提升必须面对的重大课题。

经过多年的探索和改革，专业学位研究生教育需具有职业性和实践性特质已逐渐被高校及社会各界认同。但总体来看，与国外相比，一些高校提出的“实用型专家”“职业型人才”等目标，抽象程度和标准过高，很难实施[2]。很多高校专业学位研究生的培养模式与学术型学位研究生趋同，未凸显其应用型和实践性的特色，专业学位与职业任职资格关联度弱，使得专业学位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。

针对以上问题，江苏科技大学围绕专业定位，在人才培养体系中，以国家对海工装备和高技术船舶的发展战略为指引，以行业对控制工程人才的实际需求为牵引，通过优化课程体系、培育创新型科研平台、组建创新导师团队和建立多元化考核机制等，探索专业研究生的培养模式，形成“面向船海，校企协同，工学结合，强化实践”的人才培养理念，建立了船舶与海洋工程特色鲜明的“创新应用型、知能复合型”工程人才培养体系。

2 提高专业能力和职业素养的课程体系

与学术型研究生不同，专业型研究生偏重于应用和实践，所以专业学位研究生的课程设置应体现特定的行业特点，突出职业能力和综合素质培养目标[5]。在课程阶段应侧重于专业知识的学习和职业技能的训练，课程内容和各项实践环节能充分反映行业对应用型人才的知识与能力要求；在论文阶段应侧重于工程应用并兼顾学术价值，着力培养研究生在工程背景下处理实际问题的能力和对新技术的应用。

1）在课程设置上，控制学科所在学院围绕研究生的就业方向和社会需求，以实际应用为导向，基于船舶自动化、智能电气与系统和集成控制系统等研究方向，增设船舶机舱自动化、船舶电力系统、船舶先进控制和船舶伺服系统等课程，以弥补培养体系中工程技术领域课程不足的问题。

2）合理布局R悼纬蹋坚持课程的实用化取向，增加实践教学的分量。开设先进控制理论应用、智能信息处理等实践课程，培养学生理论联系实际和解决工程实际问题的能力。

3）为了反映行业发展的最新水平、拓宽研究生专业知识面和开阔学术视野，增设控制科学与工程前沿课程、水下机器人控制和船舶机舱自动化等跨学科课程。

4）部分课程设置及考核与相关职业资格考试进行有机衔接，引导学生参与企业实训及全国工业自动化人才认证培训（IAAT）和工信部全国信息化工程师岗位技能（NCIE）项目，推动专业学位研究生与自动化从业资格认证相衔接，加强学生的实践能力和职业技能培养。

3 产学研协同，打造创新型实践平台

实践能力与职业能力是专业学位研究生教育目标的关键因素，它们必须在实际应用中形成和发展[6]。通过与企业合作组建的研究生工作站为载体，实现企业与高校优势互补，促进产学研合作，有利于加速高校科技成果转化，同时为学生提供接触学科前沿的职业型实践机会[7]；依托学科实践平台，可以缩小教学实验与社会实际应用的差距，促进教学和科研相互转化，带动多学科多专业的协同发展。

学院通过建立和完善江苏省企业研究生工作站等多种形式，多方位培养学生工程实践能力，同时在项目开发过程中提炼课堂案例和实验案例，逐步形成“研究生―教师―综合实验中心―研究生工作站―船舶企业”的教育生态体系，如图1所示。学院与上海外高桥造船有限公司、沪东中华造船有限公司和镇江赛尔尼柯电器有限公司等多家国内外著名企业共建有工程实践教育中心和协同创新中心，成为研究生科研的孵化器和推进器。中心围绕船舶与海洋工程电气自动化、轨道交通车辆装备研发和智能家居等方向开展工程化技术研究，实现学科链和产业链的对接，为培养高质量、专业面宽、具有创新精神和实践能力的应用型人才创造了条件。

学院除了与Rockwell、Cypress、西门子和浙大中控等国内外多家知名企业共建联合实验室，还拥有为探索船舶与海洋工程综合自动化和数字化构建的教学、科研与科技开发三位一体的综合型实验室，如江苏省船舶与海工装备自动化工程实验室、船舶综合电力系统实验室和江苏船舶电气自动化工程技术研究中心等。这些特色实验室凝练了控制学科的研究方向，在船舶综合控制、船舶与海洋平台综合监控系统、船舶自动化系统集成等方面拥有一批具有自主知识产权的自动化装置和产品，有利于提高研究生在船舶自动化技术领域的研究与开发水平，推动教学与科研的共同发展。

4 组建创新导师团队

作为研究生教育的主导者，研究生导师的水平直接影响着研究生的培养质量[8]。由于单一导师在思维方式、知识结构和学术视野方面都具有一定的局限性，不能满足一些学科交叉、跨专业的研究课题要求，因此建立导师组，实现导师之间的强强联手和团队式培养，将有助于研究生拓展学术视野和扩大知识面，提高其综合素质的培养。

本专业建立了有效的工程实践教育基地机制、企业兼职教师聘用机制、青年教师企业研修机制、学位论文多导师制等一系列“产学研用”一体化的协同育人机制。学院制定并实施了《青年教师工程实训管理暂行办法》《校外兼职教师聘任与考核管理办法》等系列政策文件，同时鼓励校内导师到企事业、职业部门的科研和生产等实践领域进行培训和锻炼。这些措施丰富了师资队伍的工程背景，改善了导师队伍的结构，形成师资队伍的开放式动态协作。

依托具有行业特色的科研创新项目，如“海洋工程船动力定位控制系统研究”和“面向海洋水下结构检测与清污的水下机器人导航与控制研究”等，多个学科导师和工程企业专家组成项目驱动型创新团队。根据创新项目的研究目标和技术路线，导师团队从中抽取和派生出课题，作为研究生创新能力和工程实践能力培养的驱动课题。在项目实施过程中，通过团队导师的共同管理，激发研究生自身的学术潜质和科研意愿，不断孕育出阶段性的创新成果，强化团队的整体协同创新能力，从而最终实现高校、企业和研究生多方共赢。

5 建立综合评价机制

考虑到专业学位研究生的应用性和职业性的特点，研究生的实际工作能力和职业素质指标需要被重视[9]。因此，需要建立多元化的考核机制，采取毕业论文、课程成绩、实践成绩和科研奖励相结合的形式，对研究生学习期间获得的科研成果、课题项目完成情况、科技竞赛获奖情况、学术情况、国家专利申报情况和成果转化情况等因素进行评价。

学院对专业硕士按照年度目标考核指标体系进行考核，以确保专业硕士培养目标和质量。第一学年的课程成绩和实践成绩是主要的评价指标，其中课程成绩的考查侧重于考试和小论文的形式，实践成绩的考查侧重于实践报告和企业导师评价相结合的方式。第二、第三学年的主要考核是学位论文、创新实践活动以及衍生的科研成果，其中论文的工程技术背景和应用价值会作为一项重要的指标；学生参加创新活动要结合导师科研项目或企业的研发需求，其学术能力和工程实践能力通过科研成果进行综合评价。一方面通过学术论文和专利评价其理论水平、科研水平，另一方面通过科研工作的经济效益或社会效益评价其应用价值。

6 Y语

近4年来，江苏科技大学电子信息学院培养的专业学位研究生的综合能力有了显著提高。从学术方面，获得江苏省及校优秀硕士论文共4篇，发表国内外学术论文120 多篇，获得国家专利30多项。从应用方面，参与了船舶标准化和船舶与海洋工程电气化发展规划的制定，参与研制的工程船监控系统关键装备和船舶综合后勤保障等系统，技术指标达到国际同类水平，并已成功应用于多艘海洋工程船；研发的无人机舱自动化系统在多家造船企业产业化，并在国内外多艘船舶上装备。实践证明，新的培养模式在强化学生的创新意识、实践能力和提高学生的职业素养等方面取得较好的成效。

参考文献

[1]刘园园，居占杰.我国专业学位研究生职业能力培养机制研究述评[J].南昌师范学院学报：社会科学，2015（2）：

65-68.

[2]杨震.国内外专业学位硕士研究生培养模式研究比较[J].湖南师范大学教育科学学报，2013，12（2）：93-97.

[3]李娟，孙雪，王守清.专业学位研究生教育的外部质量评价体系的构建：以职业资格认证为导向[J].黑龙江高教研究，2010（11）：57-59.

[4]陈立章，杨旭东，宋招权.需求导向提升专业学位研究生职业能力培养的探讨[J].化工高等教育，2016，33（1）：1-4.

[5]孙若红，孙妍玉.全日制专业学位硕士研究生培养中的问题及对策[J].现代教育管理，2013（4）：60-63.

[6]张乐平，付晨晨，朱敏，等.全日制硕士专业学位研究生教育课程体系的独立性与实践性问题[J].高等工程教育研究，2015（1）：161-166.

[7]黄卫华，刘斌，章政.全日制专业学位研究生培养模式的调查研究：以就业需求为导向[J].研究生教育研究，

2014（5）：63-67.

第6篇

关键词：科研单位；OA系统；科研业务流程；设计

OA(Office Automation)即办公自动化，它利用先进的技术，使人们的各种办公业务活动逐步由各种设备、各种人机信息系统来协助完成，达到充分利用信息，提高工作效率和工作质量，提高生产率的目的[1]。目前，伴随着计算机和网络技术的迅速发展，以及工业化和信息化两化融合的实现，开展办公自动化受到政府、企业以及其他单位的高度重视，OA系统的运用范围也越来越广。科研单位是建设创新型国家的重要力量，提高科研单位的工作效率和工作水平、建设科研单位的OA系统，具有很大的必要性，从事这方面的研究也具有很大的必要性。

1、国内外研究现状

1.1　国外研究现状

办公自动化于20世纪50年代在美国等西方国家首先兴起，当时美国的部分企业开始使用机器来处理办公业务，这种手段被称为办公室自动化。到70年代后期形成新型综合学科——办公自动化(OA)。80年代到90年代，办公自动化系统开始在世界各国得到较快的发展 [2]。

美国的办公自动化在公司和企业中发展得比政府部门要早，并且水平也较高。各公司、企业不仅把0A视为提高效率、节约成本的手段，更是利用它来加强经营管理，作为提高企业素质和企业竞争能力的重要条件[3]。

日本办公自动化的起步稍晚于美国，并针对本国的国情制定了一系列发展本国办公自动化的规划，建立了相应的执行机构，组建了办公自动化的教育培训中心。随后完成的日本东京都政府办公大楼，成为一座综合利用了各种先进技术的智能大厦，是当代办公自动化先进水平的代表[4]。

1.2　国内研究现状

国内OA系统的发展是伴随着企业信息化的发展而进行的，总结以往国内OA系统的研究主要集中在以下几个方面：OA系统的发展历程、现状与发展趋势；OA系统的设计与应用；OA系统的安全性问题；OA系统存在的问题与对策建议等。

在OA系统的发展历程、现状和发展趋势方面，李正涛（2008）认为OA是随着企业的信息化需求、随着时代的发展而不断变化的，它的发展有历程包括四个阶段——文件型OA、流程性OA、知识型OA和智能型OA，同时指出OA系统会朝着产品化与行业化、门户化、知识化的方向发展[5]。潘芳（2008）将OA系统按照单位类型分为企业型OA和政府型OA，并指出未来企业型OA的发展趋势为信息网络化、业务关联化以及随需而变[6]。丁承惠（2010）认为OA系统的发展过程有三个阶段：以数据处理为中心的传统办公系统；以工作流为中心的办公自动化系统；以知识管理为核心的办公自动化系统。指出OA系统未来发展的特点为协调办公、以“知识管理”为核心、移动办公、“业务导向、技术无关”标准、人性化和个性化等[7]。

在OA系统的设计与实现方面，王晓东[1]在自己的硕士论文中，立足山东省科学技术情报研究所实际，对单位日常工作中的具体工作过程进行了详细的需求调研之后，采用了先进的开发模式和开发平台，从架构设计开始，完成了日常办公工作的需求分析和系统设计，并最终将系统实现为基于B/S结构的0A系统。

在OA系统的安全性问题方面，陈欣，徐伟峰，高宇等针对用户身份验证需求、数据库安全需求、访问控制与权限管理需求，从账户身份验证、访问控制、数据库备份与恢复三个方面设计了OA系统的安全机制，并将基于角色的用户权限管理应用在OA系统中[8]。马琳，刘福强，刘嵩从安全策略制订、安全风险评估、系统配置调整、应急预案编制、应急响应和应急恢复等几个方面来构建 OA 系统安全评估及保障体系[9]。李勇,马俊从数据加密技术、防止SQL注入攻击、防止恶意脚本攻击、设计图像验证码、防止数据库被下载等几个方面来设计OA系统的安全模式[10]。

在OA系统存在的问题与对策建议方面，郑竑祥发现OA系统存在的主要问题有信息资源的浪费、安全隐患、对OA系统的一些误解、OA系统的普及性和广泛性不够等，并据此提出充分利用资源，加强信息一体化、确保网络信息的安全、加强对OA系统的了解、实现OA系统普及的对策建议[11]。刘莹认为目前OA系统存在信息孤岛、应用孤岛、资源孤岛的问题，并提出走一体化、集成化、多媒体化和智能化、以知识管理为核心以及数字化的道路[12]。宋贤钧从领导参与、统筹归划；先易后难、逐步推进；开发平台的选择；系统体系结构的设计；全面推进过程中培训是关键；完善制度、保障安全等几个方面提出完善OA系统的对策建议[13]。

由以上对OA系统国内外研究现状的综述可以看出，国外OA系统发展比较早、而且发展程度比较高，国内OA兴起相对比较晚，国内的研究更多的集中于介绍OA的发展历程以及发展趋势预测、对OA系统安全性的设计和研究以及目前企业OA所面临的一些问题并提出相应的对策，但无论是国外还是国内目前关于OA系统的研究更多的是针对政府、企业以及高校进行的，关于科研单位OA系统的研究还比较少。

第7篇

关键词：因特网 局域网 远程监控

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）（03）（c）-0014-02

最近几十年，科学技术突飞猛进的发展，企业联盟和虚拟企业也相继出现，因此对自动控制领域有了更深层次的要求，于是，远程监控技术这一新的技术诞生了。远程控制技术就是将Internet技术和现场监测控制结合起来的一种技术，通俗的说就是将现场采集到的信息通过因特网传输的控制中心的一种复合型技术。远程监控技术的出现也在很大程度上解决了很多大型企业的管理和安全问题，一定程度上提高了企业的时效性。本课题是基于Internet网络的远程监控技术，由于该系统具有简单易用、可实现无限互联、易于再次扩展、覆盖范围广等特点，因此在高新开发技术中具有巨大潜能。

1 远程监控系统的总体结构

本课题是一种把嵌入式智能体、远程监控、网络传感器等相关技术集于一体的综合管理系统，在工业装备的控制和监测中体现的尤为明显。从组成结构上主要包括监控中心（上位机）、网络服务器以及现场信息采集终端（CAN节点）。其结构图如图1所示。

监控中心（上位机）是由VC++结合数据库技术编写，主要功能是监测现场设备，将现场采集到的数据信息通过Internet网络存储到数据库中，并进一步根据需要对向终端发送控制指令。网络服务器主要的作用是完成以太网和CAN总线之间的协议转换工作。数据采集终端，即CAN节点的作用是采集现场的数据，并负责将采集到的信息发送到因特网进而发送到上位机，同时响应应来自上位机的控制指令，并完成相应的动作。

本系统的硬件组成上，主要包括：局域网设备、基于CAN/TCP协议的网络服务器、监控终端以及CAN节点。从软件的角度本系统主要分为：上位机控制程序、设备的驱动程序、数据采集程序、网络通信程序、数据库程序。

2 系统硬件设计

嵌入式系统的硬件主要包括处理器、存储器和设备三部分，它具有复杂性和多样性等特点。由于嵌入式开发的对象是具体的应用，并且各个项目实现的硬件环境也具有针对性的特点，所以开发嵌入式必须根据具体的应用环境配置、设计和调试[1]。

核心板主要包括微处理器S3C2410A、随机存储器（SDRAM）和FLASH。其中，SDRAM即为操作系统和运行程序的空间，FLASH用来保存移植的操作系统和应用程序的代码。板包括系统电源、CAN模块、以太网模块、JTAG模块和串口。电源模块用于输入5 V电压，提供3.3 V和1.8 V输出的直流供电。CAN模块用来收集和发送CAN总线上传输的数据，以太网模块用来连接互联网和硬件系统，JTAG和串口用来开发、调试和后期维护嵌入式服务器电路板，这些模块都是为了满足后续软件实现交叉编译方式而加入的。嵌入式服务器的硬件系统结构图如图2所示。

3 系统软件设计

本课题在设计远程监控平台的过程中，涉及到很多步骤，综合起来主要有五大阶段，分别为。

（1）需求分析阶段。在该阶段中，可以比较准确、及时地了解并分析用户的某些需求，因此它是远程监控平台设计过程中最基础的阶段，同时也是必不可少的。

（2）总体设计阶段。通过对前一阶段获取的用户需求加以综合、归纳与整理，形成一个与具体系统相独立的总概念模型，它是整个远程监控平台设计的关键阶段。

（3）各个部分具体实现阶段。在该阶段中，借助具体的开发语言、工具及运行环境，并依据总体设计的结构达到预期目标，同时建立各部分对应实现的功能，并对应用程序进行多次运行和调试，直到无误为止。

（4）系统集成阶段。这部分的主要工作是是对各部分实现的功能进行系统集成和整体测试，并根据测试所得结果进行相应的修改和完善，修改完毕之后再次试运行。

（5）系统运行与维护阶段。再次试运行成功以后，即可进行正式运行操作，整个系统在运行的过程中，很可能会出现一系列错误或非错误但不完善的问题，必须针对这些问题进行修改和调整将其全部解决。如图3所示。

在连接创建的过程中，必须与嵌入式服务器的网络进行连接，只有这样，这两者之间才有可能正常通信，如果两者未建立连接关系，则通信失败。正确连接之后，下一步的工作是获取现场设备的运行状态信息，这样正确设计接收模块就显得尤为重要，使用Socket来接收数据需要下面三个步骤：（1）监听网络，同意网络连接申请（即连接）。（2）获取用于接收数据的Socket实例以接收远程主机发送来的控制码等数据信息。（3）根据远程主机发送来的控制码，断开网络连接，并将资源进行清除。接收数据流程图如图4所示。

4 结语

在课题中，把CAN总线和嵌入式因特网技术结合之后应用到远程监控系统中，从而使得测控网络的全分散、全数字化得以实现，此外，它还解决了因特网和现场底层设备的无缝连接问题。在此过程中，远程监控平台通过嵌入式服务器对CAN总线上的智能设备进行访问，记录其在各个时刻的控制运行状态和参数，并把所获得的数据录入到数据库中以便于后续访问和获取。此外，网络数据库还支持智能CAN节点的动态配置与重构。

参考文献

[1]任明伟.基于ARM的嵌入式视频采集与远程传输系统的设计与实现[D].河北大学硕士论文，2011.

第8篇

1人工智能竞赛驱动式软件工程产学研模式的实施

以培养卓越软件工程人才为目标，我们构建了人工智能竞赛驱动下的软件工程产学研培养新模式。通过构建2个层次培养竞赛平台，实现以点带面、共同提高的培养目标。2个层层学科竞赛平台如下：一是基础课程竞赛平台。面对中年级的学生，组织学生参加蓝桥杯、GIS开发大赛、SDN软件定义网络赛等普适性、课程类竞赛，可以快速锻炼学生的知识应用、团队协作、现场表达、创新思维等各方面能力，有效提升综合能力，以激发学生对科研创新的兴趣和自信。二是专业创新竞赛平台。面对中、高年级学生，组织学生参加专业创新竞赛平台。并且，按照学科方向，专业创新竞赛平台主要分为三个方向：数据科学竞赛方向、人工智能方向以及互联网方向。对于高年级学生，可以按照自己的选修方向或者兴趣，选择该方向的指导教师，参加专业水平的能力竞赛。如数据科学竞赛方向，有Kaggle平台大赛,阿里天池大赛、KDD、图像分类和目标检测比赛等。高年级学生可以在已经具备基本学科知识和科研创新能力后，在更大的舞台上检验自己的专业水准，在失败和进步中提升创新能力和实践能力，最终具备解决社会实际问题和企业实际问题的能力。

2人工智能竞赛驱动式软件工程产学研模式的意义

软件工程技术是人工智能的重要载体，人工智能竞赛可以与软件工程专业的产学研有机地结合起来，更能取得良好的培养效果。其对软件工程学科教学质量和人才培养都有着重要作用和意义。一是有利于教师教学观念的更新和教师角色的转变与知识更新。师生协同。改变传统以教师为主导的培养模式，探索在学生竞赛和实践上的共建，鼓励学生自主开展创新探索、组织和参加学生竞赛，形成了“专业教师指导、学生自主组队”的竞赛组织管理指导新模式；二是有利于培养学生的创新能力和激发学生主动学习的意愿。一方面，信息化学习方式是以知识贯通式学习为主，学习方法灵活，更利于创新能力的培养；另一方面，学习过程由匹配问题和答案的过程，而更多地转向如何理解问题、如何界定问题、如何解决问题等，学习者的“主体”地位得到回归。三是利用互联网+大数据竞赛优质资源，有助于提高软件工程专业教学质量，与国际一流高校培养模式接轨。以学生为中心，结合教与学的特性需求，把作为教师优化和完善教学模式、学生灵活和改善学习方法的辅助手段，充分结合师生教与学的个体需求，采用问题主导式教学模式，将有助于软件工程专业探索教学模式创新，提高教学质量和学生学习成效.

3结语

综上，软件工程产学研可以与人工智能竞赛相结合。以人工智能竞赛为导向的产学研给学生提供了资源和平台，有效提高学生的实践能力、科研能力和团队协作能力，对提高软件工程专业学生的创新能力和实践能力大有裨益。

【软件工程硕士论文参考文献】

[1]裘君，何小其，刘毅华.基于竞赛驱动的自动化专业实践教学改革探索[J].安徽电子信息职业技术学院学报.2013,59(11),4，20.

[2]王喜鸿，王良成，周密.论以学科竞赛促进理工科学生实践创新力的提高.实验室科学，2011,14(4):1-3,6.

[3]李淑琴，刘均梅.科技竞赛与学生创新能力的培养[J].新课程学习：学术教育，2011(7):95-96.

[4]徐晓飞.抓住MOOC之机遇促进计算机与软件工程专业教学改革[J].中国大学教学,2014(01):29-33+47.

第9篇

关键词：智能风冷控制 变压器 IEC61850 控制IED设计 智能变电站

中图分类号：TM401.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0032-02

随着智能电网的快速发展与推进，变压器智能化的研究与设计将是变压器技术发展的方向，风冷控制系统作为变压器不可或缺的重要组成部分[1-2]，必需满足变压器智能化发展的要求。目前我国的220kV及以上电压等级的变压器大多采用强油风冷冷却方式[3-5]，控制部分大多采用PLC或单片机完成，系统构成比较复杂，控制功能简单且控制模式基本固定，整个控制系统比较独立和封闭，基本不与其他设备信息交互[6-7]，在智能电网通讯及信息共享的要求下，传统风冷控制系统已不能适应智能变压器发展的要求。

本文详细介绍了变压器智能风冷控制系统的设计，包括系统构成及配置情况、控制原理、功能实现以及控制IED软硬件设计等。

1、系统构成及配置

1.1　系统构成

智能变电站自动化系统基于IEC61850通讯及信息共享要求，变压器风冷控制作为过程层设备应接入过程层网络，信息通过过程层网络传输，包括控制所需的测量数据、控制指令以及监测结果等，系统构成如图1所示。

1.2　系统配置

变压器智能风冷控制器包括冷却控制IED以及就地控制柜组成，根据目前运行的情况，控制器配置分为如下三种情况：（1）对于无特需要求情况，冷却控制IED作为控制主体安装在就地控制柜上，配置必要的辅助执行单元和电路，完成所有控制及信息传输功能；（2）对于就地控制柜已有简单智能控制器的情况，如PLC、单片机等控制执行单元，冷却控制系统由冷却控制IED与智能控制设备及辅助电路组成，完成控制及信息传输功能；（3）对于就地控制柜采用了特殊控制方式的情况，如风机控制采用变频器控制方式，冷却控制系统由冷却控制IED与变频器及辅助电路组成，完成控制及信息传输功能。

2、工作原理

2.1　基于IEC61850网络通信的数据传输

冷却控制IED所需测量数据主要来自测量IED，包括主变本体相关的油温、绕组温度、主变负荷等，来自其他监测IED数据包括铁芯监测电流、主变油中气体分析数据等，来自智能终端数据包括主变运行信息等，通过过程层网络GOOSE传输方式接收。

控制指令包括来自后台的远方控制指令经测控装置的控制信息、冷却控制IED发给智能终端跳闸信息等，均通过GOOSE传输机制，高效、快速的通过过程层网络传输。

2.2　控制IED运行方式

传统风冷控制系统由于数据采集的局限性，一般采用固定的“运行”、“辅助”、“备用”模式对风机组的控制，或采用奇偶数组控制模式控制风机组的启停，控制模式固定单一，不利于节能和设备的有效利用。变压器智能风冷控制设计运行方式分为手动和自动，其中手动方式又分为就地手动和远方手动控制方式。自动运行方式下，控制IED根据油温、绕组温度、变压器运行负荷情况以及变化趋势或者异常情况如主变铁芯电流的增大、油中气体反映出的热故障等，综合判断出需要运行的风机组数，发出控制指令启停风机组，完成主变的冷却控制要求。当处于手动就地控制方式时，与传统就地控制手动方式基本一致，运行人员在控制柜就地通过把手或按钮控制风机组的启停；当处于手动远方控制时，通过后台或调度等将控制风机组启停命令下发给测控单元，由测控转发控制指令到冷却控制IED，完成风机组的控制。

2.3　控制IED控制执行

根据1.2节介绍的配置情况，风冷控制IED的控制执行分为：（1）冷却控制IED直接控制辅助电路，如接触器和继电器等，完成风机组和油泵的启停，冷却控制IED需要有开出回路设计要求；（2）采用冷却控制IED与智能控制设备及辅助电路组成的配置系统，冷却控制IED采用通讯的方式与智能控制器信息交互，完成控制及信息传输功能；（3）采用冷却控制IED与变频器及辅助电路组成的配置系统，冷却控制IED采用通讯或模拟量输入输出方式，完成控制及信息传输功能。

3、功能实现

3.1　控制电源热备用

电源控制设置自动手动切换，在自动模式下，控制电源自动完成双电源的互为备用，且具备自锁功能，即当一路电源工作时，另一路电源可靠断开。在手动模式下，支持远方手动切换。

3.2　数据采集

支持GOOSE方式从过程层网络接收与风冷控制相关的测量量，完成控制所需的数据采集功能。

3.3　控制

控制策略根据综合数据分析，合理配置风机运行组数，满足变压器运行要求的同时兼顾节能、循环启停风机组以及风机组先启先停运行等原则。

3.4　切换

切换功能完成远方、就地以及手动、自动等控制方式的切换，满足不同运行方式要求。

3.5　通信

风冷控制IED具有过程层网络IEC61850通信功能，支持GOOSE方式数据接收和发送，完成网络数据的采集以及控制命令、控制结果和监测等数据的发送。

3.6　自检及告警

风冷控制系统的控制IED以及其他智能设备具有自检以及异常告警功能，实现自身状态检修。

3.7　对时

控制IED满足智能变电站所要求的对时精度和对时方式。

4、控制IED软硬件设计

4.1　硬件构成

硬件组成包括CPU、FPGA控制器、通信模块、开出控制器、开入采集单元等组成。硬件设计结构框图如图2　所示：

系统所需数据均通过过程层网络获取，设置开入插件满足就地信号的便捷接入，当就地控制柜配置有智能控制设备时，开出插件可不配置。

4.2　软件设计

根据变压器智能风冷控制功能要求以及控制策略设计，其主程序设计流程如图3。

5、结语

变压器智能风冷控制系统设计对变压器的安全稳定运行至关重要，该风冷控制系统的设计符合智能变电站通讯要求，满足变压器安全稳定运行要求，智能化程度高，节能且风机组运行效率及使用寿命等方面都得到了很大提高，运行方式灵活，适应性强，符合风冷控制系统的技术发展。

参考文献

[1]邓世杰.大型变压器风冷却系统的自动控制[J].变压器，2003年第10期.DENG　Shi-jie.　Automatic　Control　of　Forced　Air　Cooling　System　in　Large　Transformers　[J].Transformer，2003，10.

[2]李化波.一种新型变压器冷却控制装置的研制[J].电气应用，2007年第6期.LI　Hua-bo.　Development　of　a　new　device　of　Automatic　Control　of　Forced　Air　Cooling　control　System　[J].Electrical　Application，2007，6.

[3]李化波.基于PLC的大型电力变压器冷却控制装置的研究[M].硕士论文.华北电力大学（北京）.LI　Hua-bo.　Research　of　Large　Capacity　Transformer　Cooling　Control　Device　Based　on　PLC[M].　Master's　thesis，　North　China　Electric　Power　University（beijing）.

[4]王泽峰，等.新型变压器风冷控制系统在电网中的应用［J］.变压器，2005年第8期.WANG　Ze-feng.　Application　of　New　Air　Cooler　Control　System　of　Transformer　to　Electric　Network　[J].Transformer，　2005　08.

[5]杨凯，等.新型智能变压器风冷控制系统[J].电工技术，2003年第9期.YANG　Kai.　The　Transformer　Air　Cooling　System　Based　On　MCU　Control[J].　Electric　Engineering，，　2003　09.

[6]冷志国.大型变压器风冷控制系统的研究[M].硕士论文.哈尔滨理工大学.LENG　Zhi-guo.　Design　on　the　Wind　Cooling　Control　System　of　Transformer[M].　Master's　thesis，　Harbin　Institute　of　Technology.

第10篇

【关键词】厂区供电；节能技术；应用分析

0. 引言

目前，不少高耗能企业的装机容量已经达到了上万kVA，在一个装机容量10000kVA的高耗能企业中，只要实现一个百分点的节能降耗，每小时就可以实现100kVAh的电能，这可以给企业带来较直接的经济效益。本文要设计的是一个综合自动化感抗补偿系统，通过适当调整容性增压和抗性增压的方式，实现厂区供电节能的补偿。

1. 现状及需求分析

某生产企业安装3000V150kW电动机35台，1140V75kW电动机72台，680V11.4kW电动机211台，380V小型电动机122台。电动机总装机容量13787.4kVA，运行在3000V、1140V、680V、380V四个电压等级上。工厂采用35kV进线，直接在厂区内布置中央变电所，采用三台10000kVA变压器并列运行，形成35kV进线母线、3000V离场母线、1140V离场母线、380V自备母线。680V和380V用电变压器由分布在厂区内的12个3000kVA变压器执行变配电工作。厂区低压网络虽然分别由12个并列变压器提供电源，但是680V网络和380V网络已经实现了互联。

因为厂区内的大功率设备以抗性设备为主，所以，设备运行过程中会引起抗性增压的现象。抗性增压会直接造成系统中的视在功率增加，引起不必要的功率损耗。如果采用每电动机逐一补偿的方式，虽然可以平衡大部分抗性增压，但因为电动机和变压器的容性漏电功率难以确定，所以，本文采用集中补偿的方式满足厂区供电的无功补偿。

2. 模糊算法分析

在临界取值上，电压临界默认整定为U±0.05U，电压上下限值整定为U±0.10U。无功功率的正常值范围默认整定为±0.03P。

3. 硬件实现

本文采用4个自动化补偿柜实现以上20级自动投切功能。根据表1设计，1#柜安装60台20kVA电感器，每3台并联为一组，共20组，同时安装60台8kVA电容器，每3台并联为一组，共20组。2#柜布置的电容器和电容器结构与1#柜一致。3#柜部署60台10kVA电感器，每3台并联为一组，共20组，同时安装60台3kVA电容器，每3台并联为一组，共20组。4#柜部署60台5kVA电感器，每3台并联为一组，共20组，同时部署60台2kVA电容器，每3台并联为一组，共20组。四个柜子分别负责3000V、1140V、680V、380V电压等级的自动化无功补偿工作。控制方法上，采用MTC MTX MTK 300A系列可控硅完成投切操作，通过微电脑重动控制，每柜子共需要MTC MTX MTK 300A系列可控硅120台。

主机选型方面，本文系统计划采用全志A20处理器，该处理器采用了两个ARM7核心并列运行，提供512MB运行RAM和1GBROM。120个可控硅的控制端前置120个光电耦合器，用以隔离12V控制链路和5V计算回路。在50Hz工频工作模式下，采用半波重动的方式，合闸间隙应控制在10ms以内。此间隙要求下，大部分光电耦合器均可以满足要求，本文选择夏普电子生产的，SOP-4 PC817B PC817C光电耦合器作为控制执行部件。光电耦合器前置的锁存器同样选择夏普公司生产的74HC595D SOP-16。地址控制使用的32位与门芯片选用夏普公司生产的TSSOP-14 SN74LV32APWR。

控制原理上，采用A20的PD接口构成32位数据总线，采用A20的PA接口构建32为地址总线。使用A20的PC接口构成16位显示总线，连接到显示控制器。在PD和PA构成的64位总线上，引出不少于30个外部模拟量输入或开关量输出接口。每个接口前置采用2个TSSOP-14 SN74LV32APWR32位与门计算器，首先根据跳线挑出的地址与地址总线上的地址进行与计算，得到的值与数据总线形成二次与计算。计算结果写入74HC595D SOP-16锁存器中，锁存器输出端直接连接光电耦合器。反向数据通过夏普公司的SOP14 LM339 LM339DR 电压比较器进行数字化，同时与两个TSSOP-14 SN74LV32APWR32位与门计算器连连接。与门计算器通过地址总线上的数据与跳线地址进行与计算，计算结果与电压比较器输出结果合并写入数据总线。

因为A20是运行在1GHz的主频上的，且其搭载了安卓2.2操作系统，可以充分利用两个ARM7处理器的计算资源。所以，本文系统的响应时间远小于10ms，其投切开关重动执行时间也远小于10ms。

4. 结束语

通过本文系统的部署，可以实现4个电压等级上的20级无功补偿自动投切，通过全志A20工业控制计算机的支持，可以始终确保厂区电压控制在U±0.05U级别上，在降低了无功增压效应带来的视在功率增加的基础上，也提高了厂区供电的纯净性，使得因为电压波动带来的设备损坏比率大幅度下降。本文系统的不足是使用了较多的电容器和电抗器以及可控硅控制器，使得本文系统体积较大，散热压力也较大。随着后续研究的进行，相信本文系统可以更加完美。

参考文献：

[1]王思宇.组合式无功补偿控制策略研究.[D].哈尔滨工业大学硕士论文，2013年.

第11篇

关键词：DSP变频；电源设计；变频电源

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0048-03

1 概述

1.1 问题的提出

电动凿岩机是建筑、水利、采矿等行业的重要设备。相对于传统的凿岩设备，电动凿岩机所具有的突出优点是节省能源，其电能利用率高达50%～60%，而常用气动凿岩机仅为10%，此外，电动凿岩机还有噪声低、工作面空气新鲜、无废气污染等优点，极大的改善了劳动条件。但目前使用的电动凿岩机也有明显缺点：对同样硬度的岩石，它的转速只有气动凿岩机的50%～60%。目前大多数电动设备直接使用交流工频电源（50HZ），不能随着工作环境（岩石硬度、钻孔孔径、深度）改变输出转矩、转速，因此工作效率较低。为此，本文采用德州仪器公司的TMS320C2407DSP处理器设计一种新型的5KVA单相正弦波变频电源，通过输出可程控的交流电压，改变电动设备的输出转矩和转速。进而提高工作效率，改善电动设备的工作性能。

1.2 国内外研究现状

变频技术是国内外研究的一个热点。其原因一是由于市场需求。近年来，随着自动化技术程度的发展成熟和能源短缺问题日益突出，变频技术越来越得到重视，并广泛地应用。二是功率器件的发展。近年来各种高电压、大电流的功率器件的生产以及并联、串联技术的发展应用，使先进变频器的生产成为现实。三是现代控制理论和集成电子技术的发展。矢量控制、模糊控制等新的控制理论及神经网络技术为高性能的变频器研制提供了理论基础，而高速微处理器以及专用集成电路技术的快速发展，为实现变频器高精度、多功能提供了硬件平台。

目前国外的变频技术研究，以法、意、德、日等国领先。在大功率变频调速方面，法国的阿尔斯通公司、意大利的ABB公司分别研制出单机容量达数万千瓦的电气传动设备。在中功率变频调速技术方面，德国的西门子公司研制出的SimovertA电流型晶闸管变频调速设备和SimovertPGTOPWM变频调速设备，己实现全数字化控制；在小功率交流变频调速技术方面，日本的富士BJT变频器、IGBT变频器已形成系列产品，其控制系统也已实现全数字化。

国内研究方面，从总体上看我国变频调速的技术水平较国际先进水平有较大差距。目前在大功率交——交、无换向器电机等变频技术方面，国内虽有部分单位可研制生产，但在数字化程度及系统可靠性等方面还有待改进。对程控变频电源的理论和实践研究取得的成绩，可查主要有：王小薇、程永华对于基于DSP双环控制的逆变电源设计研究；余功军、钟彦儒、杨耕对IGBT变频器死区时间的补偿策略研究；程永华、杨成林、徐德鸿对于基于DSP变压变频电源设计研究；程曙、徐国卿、许哲雄对SPWM逆变器死区效应分析研究；赵勇对基于IGBT大功率变频电源的研究；李锋对基于DSP的SPWM变压变频电源的研究等。

同时由于目前我国采用的半导体功率器件和DSP等器件依然严重依赖进口，使得变频器的制造成本居高不下，无法形成有竞争力的产业，也是影响我国变频技术发展的一个主要原因。

2 基于DSP的新型单相正弦波变频电源设计

2.1 设计思路

本文以美国德州仪器公司的TMS320C2407DSP处理器为核心设计了一种新型的5KVA单相正弦波变频电源。通过输出不同频率、电压的电源信号，对异步电机的转速、转矩进行控制。从而实现了电动凿岩设备针对不同岩体提高钻孔效率的目的。该不安品电源的硬件部分主要由主电路、保护电路、控制电路等部分组成。主电路包括整流、滤波、逆变器、驱动电路等；保护电路包括过压欠压保护、限流启动、IPM故障保护、过流保护等；控制电路则主要包括DSP控制电路、PWM信号发生电路、A/D、D/A转换电路等。在软件方面，考虑到SVPWM控制算法比较适合于数字控制系统，本文编制了基于SVPWM控制算法的控制软件。经过工作现场试验结果表明，该系统可以在30—300Hz范围内均匀调速，在不同的负载情况下，具有较好的稳定性和较强的抗干扰能力。

2.2 硬件系统结构

本文设计变频电源的硬件系统以Tl公司的TMS320LF2407A型DSP为控制芯片，由主电路、保护电路、控制电路等组成，其原理结构图如图1。

图1 硬件系统原理结构图

其中主电路包括整流、滤波、逆变器驱动电路等组成。其工作原理是把单相交流电通过整流模块变为直流电，整流后的脉动电压再经过滤波电容平滑后成为稳定的直流电压。再由逆变电路对该直流电压进行斩波，形成电压和频率可调的单相交流电提供给异步电机。由于IPM是IGBT的功率集成电路，需要有专门的驱动电路，本文采用调压电路把电压抬高到15伏来进行驱动。系统保护电路包括过压、欠压保护、限流启动、IPM故障保护、过流保护等。控制电路包括DSP控制电路、PWM信号发生电路、A/D、D/A转换电路等。

2.3 整流和滤波电路

整流和滤波电路属于主电路的一部分，其结构图如图2所示。工作时，220V的交流电源经过四个二极管的全波整流，变为直流，其中电解电容C1为整流滤波电容，电阻R1为放电电阻，在断电情况下为C1提供放电回路，同时也为逆变器负载和直流电源之间的无功功率提供缓冲。

图2 整流和滤波电路

2.4 逆变电路设计

（a）逆变电路结构原理图（b）输出方波信号波形图

图3

本文即采用的是电压型逆变电路。因为本文设计变频电源主要应用在电动凿岩设备上的。所以我们采用的是单相全桥逆变电路。图3为单相电压桥式逆变电路的结构原理图及输出波形图。全控型开关器件T1和T4构成一对桥臂，T2和T3构成一对桥臂，T1和T4同时通、断；T2和T3同时通、断。T1（T4）与T2（T3）的驱动信号互补，即T1和T4有驱动信号时，T2和T3无驱动信号，反之亦然，两对桥臂各交替导通180°。从而得到需要的变频电压信号。

由于本变频电源主要应用电动凿岩设备方面，即一般情况下均是在在阻感负载下工作。因此在0≤θ≤ωt期间，T1和T4有驱动信号，由于电流i0为负值，T1和T4不导通，D1、D4导通起负载电流续流作用，u0=+Ud。θ≤ωt≤π期间，i0为正值，T1和T4才导通。π≤ωt≤π+θ期间，T2和T3有驱动信号，由于电流i0为负值，T2、T3不导通，D2、D3导通起负载电流续流作用，u0=-Ud。π+θ≤ωt≤2π期间，T2和T3才导通

2.5 电平转换设计

由于DSPTMS320LF2407是低功耗芯片，必须采用3.3V供电，与驱动主电路的电平不匹配，易引起事故，损坏芯片。故本实用新型设计中包含了电平转换设计。本文采用的驱动芯片M57959L本身具备隔离输入作用，因此在电平转换设计中不必要增设隔离电路。本实用新型采用I/O直接输出转换设计。

图4 采用M57959L的电平转换驱动电路

2.6 软件部分设计

控制算法的软件化为交流调速系统控制算法的选择、复用提供了方便。本设计基于TMS320LF2407A事件管理器，采用DSP自带的汇编语言编写软件CCS进行编写，系统的软件设计可简单分为两个部分：一个是系统的初始化模块，另一个是控制算法模块。其中初始化只在系统上电时执行一次，而控制算法模块包括SVPWM的生成，速度反馈信号的采样和处理等。系统的整在程序初始化之后进入主循环程序，DSP产生SVPWM使电机开始运行。其调用的频率与PWM的输出频率一致。系统软件流程图如图5所示。

3 应用实验及展望

本文所设计制作的5KVA单相正弦波变频电源，可输出30～300HZ交流电压。所制作的样品在湘西同力机械公司、武陵电化总厂金属包装厂经过多次实验表明，应用本文设计变频电源控制异步电动机工作时，在不同频率、不同负载情况下，输出转速和转矩可基本实现实时控制，具有较好的工作稳定性和抗干扰能力。

未来，将从两方面对本设计进行改进，一是将改进硬件结构设计，逐步增大电源容量；二是改进软件算法设计，实现变频电源的最优实时控制。

图5 系统软件流程图

参考文献

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计[J].电力电子技术，2004，38（3）.

[2] 冯勇，叶斌.IGBT逆变器吸收电路的仿真分析与

参数选择[J].电力机车技术，1999，（2）：12-14.

[3] 余功军，钟彦儒，杨耕一种IGBT变频器死区时间

的补偿策略[J].电力电子技术，1997，（4）：7-9.

[4] 程永华，杨成林，徐德鸿.基于DSP变压变频电源

设计[J].电力电子技术，2003，37（5）.

[5] 程曙，徐国卿，许哲雄.SPWM逆变器死区效应分

析[J].电力系统及其自动化学报，2002，14

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[6] 陈国呈.电压型PWM逆变器的波形失真及其补偿

方法[J].冶金自动化，1990，14（3）：11-14.

[7] 余功军，钟彦儒，杨耕一种IGBT变频器死区时间

的补偿策略[J].电力电子技术，1997（4）：7-9.

[8] 刘陵顺，尚安利，顾文锦.SPWM逆变器死区效

应的研究[J].电机与控制学报，2001，5（4）：

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[9] 赵勇.基于IGBT大功率变频电源的研制[D].山东

大学硕士论文，2006.

[10] 王鹏.基于单片机控制的车载高频链逆变电源的

研制[D].河北工业大学硕士论文，2007.

[11] 李锋.基于DSP的SPWM变压变频电源的设计

[D].湖南大学硕士论文，2008.

第12篇

[关键词]变压器； 融合诊断； 故障； 多参量

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0394-01

研究背景

电力设备是电力系统中最重要、最昂贵的设备之一。在电力系统中担负着电能传输和转换作用，其安全可靠运行对电力系统、国民经济起重要作用， 及时发现并准确监测出变压器早期潜伏性故障具有重要价值。目前，对变压器故障诊断的研究较多，方法主要包括油色谱分析、绕组阻抗、直流电阻、铁心电流等传统方法，以及局部放电、返回电压、红外成像、绕组变形测量等非传统方法。近年来各种智能技术如模糊理论、神经网络、粗糙集、判决树、聚类分析等以及多种方法综合被引入变压器故障诊断中，取得了比较理想的效果。

多参数电力设备故障诊断技术的必要性

电力变压器是一个复杂系统，不确定因素及不确定信息充斥其间，目前智能分析方法与具体诊断领域知识的有效结合方而还存在诸多问题。在现场，大多数时候还是依靠专家经验进行人工诊断。

在变压器故障诊断中，检测到的某类数据，往往只反映某个方面的状态。如绕组变形测试，只是检查变压器绕组是否因出口短路或外力而出现变形、位移。同时，每一类特征量对状态的反映都有其优势与局限性，如对油色谱分析能提供局部过热和局部放电的信息，但对水分可能引起的贯穿性绝缘击穿事故来不及反映，对绕组变形没有发展到引起过热或局部放电之前，也不能觉察。并且，大型电力变压器结构复杂，包含铁心、绕组、冷却、测量等多个系统，往往很难通过一项试验参数就可以诊断出变压器的故障。因此，故障诊断往往需要综合油色在谱、电气试验、运行工况等参量进行分析。

多参数电力设备故障诊断技术构成

（1）参数融合技术的原理

电气设备多参量故障诊断技术是利用诊断对象系统的各种部件及状态信息（即从多个同质或不同质的传感器获得各种信息）和已有的各种知识，进行信息的综合处理，最终获得关于系统运行状态和故障状况的综合评价。多参量技术充分利用多传感器的各种信息综合处理设备故障，对于大型、复杂在线运行的电气设备的瞬时实时监测、突变过程的信号捕捉、预测、决策乃至报警会比以往的故障诊断提高成倍的精确度和可信度。

信息融合的本质是系统的全面协调优化： 将不同来源、不同时间等，特别是不同层次的信息加以有机结合，寻求一种更为合理的准则来组合信息系统在时间和空间上的冗余和互补信息，以获得对被评估问题的一致性解释和全面描述，从而使该系统获得比它的各个组成部分或其简单的加和更优越的性能。信息融合技术按照融合处理层次分类，可分为数据层融合、特征层融合和决策层融合3个层次，且还可进一步细分为5 种融合过程： 数据输入/数据输出（ DAI/ DAO ），数据输入/ 特征输出（ DAI/FEO） ， 特征输入/ 特征输出（ FEI/ FEO） ， 特征输入/决策输出（ FEI/ DEO） ， 决策输入/ 决策输出（ DEI/DEO） 。较全的设备信息融合故障诊断的一般框架见图1。

（2）参数融合技术的层次结构

按照信息的抽象程度，信息融合主要在三个层次上展开：数据级融合、特征级融合和决策级融合。

（a）数据级融合

数据级融合是直接在采集到的原始数据层上进行的融合，在各种传感器的原始测量数据未经预处理之前就进行数据的综合和分析，这是最低层次的融合。这种融合的主要优点是能保持尽可能多的现场数据，提供其它融合层次所不能提供的细微信息。

主要针对目标检测，滤波、定位、跟踪等底层数据融合，但局限性也是很明显的：它要处理的传感器数据量太大，故处理代价高，处理时间长，实时性差。

多参量故障诊断技术的优劣势

对于故障诊断中存在的模糊性和不确定性，采用本文所提出的多参量的设备故障诊断技术更适合问题的解决，它解决了模糊诊断准确性的问题，并克服了组合爆炸问题。由于故障与征兆之间存在着不同程度的因果关系，在综合考虑所有征兆的基础上来诊断设备可能发生的故障，就可以提高故障诊断的准确性，降低漏判的可能性。这种方法不但消除了在线监测中测量误差的影响，而且很好的解决了模糊不确定的影响。但是多参量推理方法总是存在模糊规则的难以确定的问题，利用自适应神经网络虽然可以自学习确定模糊规则和模糊推理，但非线性系统的诊断结果仍然存在不理想的情况。

小结与展望

电力设备多参数故障诊断不仅是设备智能检修模式的基础，也符合变电站综合自动化正在实施的电气运行模式的需要。无论是常规变电站还是无人值守变电站，在其故障诊断系统中，都需要采用多参数的故障诊断方法以作为辅助决策手段，进而提高诊断能力。采用多参数的电力设备故障诊断技术，这样变电站综合自动化才更加完善和更有效，必将推动变电站综合自动化向前发展，这对提高我国变电站综合自动化水平具有重要意义。

参考文献

[1] 王双利.基于状态监测的设备综合管理系统及故障维修策略研究[D]. 天津大学硕士论文，2003.

[2] 王勇刚.可靠性为中心的状态维修技术在火力发电厂的应用[D].东南大学硕士论文，2001.

第13篇

关键词：VC；数控机床；可靠性；信息管理系统

中图分类号：TH16， TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）02-0108-01

1 系统设计

1.1 系统软件的开发平台

数控机床可靠性管理系统采用SQL Server 2000作为数据库软件，采用VC++6.0作为应用程序。VC++6.0是微软公司推出的一种可视化的、面向对象的Windows应用程序开发工具，VC既具有C++的强大功能和高效性，同时又具有可视化编程的方便性，所以越来越受到使用者的欢迎。

1.2 系统的功能模块[2]

该系统主要包括：用户管理模块、数据信息管理模块、设备运行状态查询模块、可靠性指标分析模块、报表输出模块。

2 SQL数据库的建立

2.1 ADO数据连接技术

ADO（ActiveX Data Objects）是微数据库应用程序开发的新接口，可以通过VC++先建立一个ADO连接对象，然后通过该对象打开到数据库的连接。为了简化操作，在使用ADO对象时可以将其封装到类中，这样只要引用封装类的头文件，即可使用封装过的ADO对象。[3]

2.2 数据的录入

系统主要录入机床名称、故障维修时间、故障部位、故障现象和故障原因等数控设备基本数据信息。

3 功能模块实现

3.1 用户管理模块

该模块主要是为了确保系统数据的安全，将登录用户分为：普通、高级、管理员三类用户。

三类用户的权限如下：普通用户可以浏览和导出数据，不能编辑数据；高级用户可以编辑数据；管理员用户除了可以编辑数据外，还可以对普通和高级用户进行权限管理。

3.2 数据信息管理模块

该模块主要实现数控设备故障信息的添加、修改、删除、保存、导出等功能。

3.3 数控设备运行状态查询模块[4]

该模块是对数控机床的故障状态进行统计和查询，可以根据字段名、逻辑关系、过滤条件等进行查询，也可以导出相关的机床编号、故障编号、运行时间、故障率等信息，以方便进行故障分析。

3.4 可靠性指标分析模块[5]

该模块主要计算数控机床可靠性分析常用的三个指标MTBF、MTTR、A的值。

（1）平均故障间隔时间MTBF，一般可用式（1）计算。

（1）

其中，N0 为在评定周期内机床累计故障频数；

n为机床抽样台数；

ti为在评定周期内第i台机床的实际工作时间（h）；

ri为在评定周期内第i台机床出现的故障频数。

（2）平均维修时间 MTTR，一般可用式（2）计算：

（2）

其中：tMi ――在评定周期内第i台数控床的实际修复时间（小时）。

（3）固有可用度 A，固有可用度A 综合了可靠度和维修度的可靠性特征量，其计算公式为：

（3）

3.5 报表输出模块

该模块主要是打印功能，可以输出数控设备的故障信息表、数控设备的运行状态、数控设备的可靠性指标分析等数据信息。

4 结语

数控机床可靠性管理系统是针对数控机床产品的基本故障信息管理和可靠性评估而开发的，通过软件的使用可以实现用户管理、数据信息管理、设备运行状态查询、可靠性指标分析、报表输出等功能，实现了设计的目的和要求。此外， 通过该软件的数据结果可以分析出数控机床的薄弱环节和潜在缺点，方便生产厂家采取改进机床的可靠性的措施， 并为机床使用厂家的维修计划提供建设性的依据，增加企业的经济效益。

参考文献

[1]李南，卢晓红，韩鹏卓，武文毅.数控机床及其关键功能部件可靠性研究综述[J].组合机床与自动化加工技术，2012（11）.

[2]郑锐.基于可靠性分析的数控机床维修策略研究[D].吉林：吉林大学硕士论文，2011.6.

[3]王锐，于速，张雨.Visual C++ 数据库系统开发完全手册[M].北京：人民邮电出版社，2006.7.

第14篇

1、软件服务下的大数据

随着互联网运用的逐渐广泛化，社会中的各个行业都具有了自己的数据种类，这就致使大量的数据在互联网的服务中产生。软件服务工程会产生密集型数据，其中包括流式密集型的数据以及历史密集型的数据。如世界最大的电信数据仓库中心目前已经建立超过1200TB的数据；中国移动通信的业务流程超过8190个，实现了办公自动化和标准化的业务流程。“程序=数据结构+算法”的程序设计思想为传统软件工程的管理思想模式，集程序的运行过程就是数据结构的组织与算法的问题，这种模式将程序运行过程中的数据忽视，而将重点放在了程序的正确性和效率性，在很大程度上把程序的生命周期缩短。纵观软件理论的漫长发展史，诸多学者一致认为详细的文档和完整的程序构成了软件，其中完善的文档信息为软件的核心部分，包括工程数据、文档以及通用规范等等，把整个软件的设计重点放在了文档是否质量合格以及开发模式是否具备标准化上面。由此，推动了软件设计的标准化，从整体上把软件的质量有效提升[1]。

随着系统业务的扩容和用户的使用，对软件进行大规模的数据处理提出了更为严格的要求。越来越多的大型互联网企业更加重视软件服务中的历史密集型数据和流式密集型数据，将大数据分析作为服务，更加注重从用户的体验上进行数据的收集。大数据背景下，行业逐渐加大了数据的处理难度，使得处理数据更具精细化，对技术的标准要求也更为严格。当前大数据时代下软件工程的研究课题为，如何更好的把大数据平台作为服务，把大数据的分析作为服务、把数据的价值作为服务[2]。要从软件发展创新模式来进行海量数据的处理，PaaS服务平台、服务提供方以及服务消费者三方，会产生海量离线密集型数据和线上流式数据。各项级别的用户在进行交流或者进行操作以及各项系统日志数据等，其通常对软件的有效开发、运行、管理等各方面都有着重要影响，另外，大数据还对软件服务的具体周期具有决定性作用。

从根本上讲，只是在规模和量上来进行数据的衡量，对其的研究没有标识，尤其是比较缺乏语义化的处理。因此，要对研究思维及方法进行不断创新，以此对相关数据实施组织与处理，并形成具有领域性的智能主体。通过对大数据的有效创新，将知识作为载体，可以提供相应的数据平台，从而确保以大数据为中心来进行现代软件工程管理的创新[3]。

2、大数据时代背景下软件工程管理模式

软件工程的发展经历了三个阶段，经典的CS模式-BS模式-软件服务工程。其中产生于大数据背景下的面向服务的软件工程，以服务为基础，能够以较快的速度进行应用和共享服务的构建，对于分布式程序的开发具有很好的适应性。这种模式的不同之处在于能够把应用服务化，资源虚拟化，将外界服务接口统一化，有效解决大数据环境背景下的一系列问题。这种软件服务工程设计模式广泛应用于移动互联网、大数据等新兴领域。项目管理是受到进度、费用以及品质的影响，满足客户的需求而进行的活动规划、指导和监督。其中项目控制与系统工程为项目管理两个至关重要的研究领域，二者有交叉重叠部分，项目控制主要负责输入进度、规划和费用，而系统工程蛀牙负责技术层面的输入。通过文档的形式来体现工程的管理，其中包括系统工程管理计划和系统文档树[4]。

系统文档树通过树形结构来描述项目所需要的，以系统工程为对象的各个系统工程文件之间的相互关系。在提案阶段，由系统工程师根据合同数据需求清单和工作说明书来进行系统文档树的准备，从而为根据后续的进度和成本来进行文本化任务的确定提供便利的条件。由项目经理进行系统文档树的批准，并更新维护项目管理的全生命周期。而系统工程管理计划主要用于描述系统工程的进度与任务的，在提案过程中，由系统工程师根据合同数据需求清单和工作说明书来进行系统工程过程的描述，以及如何有效计划、组织、集成、测量系统工程需求。项目管理计划同样由项目经理进行批准，并更新维护项目管理的全生命周期。系统工程管理计划主要由软件系统工程过程、开发项目规划与控制，以及软件工程专业集成三类关键要素构成，其中开发项目规划与控制为必须要实现的系统工程任务[5]。

3、总结

综上所述，面临着互联网的进一步发展，其促使软件的更新速度相应加快，大数据背景下通常对软件的自身安全及性能具有更高的要求。因此，要想打造一个健壮、高效且安全的软件工程，不仅仅要加大技术的支持力度，还需要不断创新软件工程管理办法，形成一套科学的配套理论以及技术标准。当前规模较大的软件重用技术不断发展，并实现了应用，再加上大量积累的软件资源，未来软件的集约化生产以及软件数据的挖掘将会变的至关重要。传统化的软件工程的管理方式已无法满足当前生活的相关需要，大数据环境背景下探究新型的软件工程管理方法具有十分重要的现实意义。

【软件工程硕士论文参考文献】

[1]张宇航.大数据系统中的软件工程管理方法探究[J].中国高新技术企业，2016，(23):93-94.

[2]杨淼.面向商业模式的大数据信息管理方法研究[D].天津大学，2014.

[3]梁峰.基于数据仓库技术的电力公司营销数据分析梳理平台的设计与实现[D].电子科技大学，2015.

[4]王建民.领域大数据应用开发与运行平台技术研究[J].软件学报，2017，28(6):1516-1528.

第15篇

关键词：公路；运输管理模式；提高经济效益

中图分类号：F542 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2012）12-0-02

党的十是促进我国经济发展的重要风向标，也是本地区公路运输系统抓住机遇、经受考验、取得成绩、加快发展的重要指导思想[1]。本地区的公路运输工作要坚持以科学发展观为指导，紧紧围绕交通“两个率先”总体目标，按照“三个服务”要求和“四化管理”工作部署，深入开展“两保两树”活动，解放思想，开拓创新，把握机遇，迎接挑战，促进公路运输服务地方经济的需求[2]。本文为此具体探讨了以提高经济效益为中心改革公路运输管理模式的建立。

一、公路运输管理存在的主要难点

我们知道，运输调度合理化是公路系统运行中最重要的因素。在竞争的公路市场中，各参与方将以追求利润最大化为目的，因此公路市场条件下系统的调度合理化问题将日益凸显出来。不过随着当前公路运输任务的不断增加，经常出现公路运输计划制定不及时，计划质量不稳定等诸多问题，轻者造成线路堵塞延误货物运输[3]。同时公路运输技术作业种类多，流程繁杂，环环相扣，制定计划时需要综合考虑；调度信息化程度低，而管理的货物、车辆、仓库种类繁杂，各类信息相互调用，容易出错[4]。上述难点既给公路运输计划的编制和优化带来了不利影响，又带来了不少便利。同时交通事业的科学规划和布局十分重要，我们要进一步提升城乡交通体系建设，进一步提升交通综合枢纽地位，从全局来谋划交通事业发展，既为经济区建设有效服务，同时也对全局发展提供更多更好的服务[5]。

二、以提高经济效益为中心改革公路运输管理模式系统建立

1.系统需求分析

收集与调度相关的信息，为公路运输计划编制提供依据；自动编制和优化班次调车计划；模拟调车计划的执行过程，能进行冲突和错误检查；实时模拟显示站内调车作业进度和存车情况；自动记录计划编排、变更情况以及操作人员信息：系统自身维护，包括运输信息数据参数修改，调度规则修改，用户管理等。

2.总体结构设计

运输自动化调度系统的核心功能是为调度工作人员提供决策支持，本文采用的自动化调度系统的工作过程为：（1）调度专家的经验经收集整理之后，翻译成计算机所能识别和执行的专家规则，构成最初的知识库；（2）知识库中的知识进行获取，有自学习能力的专家系统可通过公路运输计划进行学习；（3）由决策机构运用专家知识和优化算法对数据库中的信息、数据进行调用和运算，输出调车计划供调度工作人员进行判断和决策；（4）调度工作人员的决策形成正式的调车计划，它通过通信网络实施。进一步规范四级标准协同式运政管理系统操作程序和权限，对辖区车辆基础数据录入和错误数据进行了清理，在审验工作中严格按照IC卡启用的要求审核、录入、上传车辆信息数据；及时对门户网站更新维护；强化了二级维护信息管理系统的应用，保障系统正常运行，进一步加快营运车辆GPS监控系统的应用进程。

3.软件设计

在系统的开发过程中，综合运用了以下几种软件设计技术：数据库访问技术、动态链接库技术和多线程技术，其中本文数据库访问技术采用Visual C++10.0技术，有ODBC（Open Database Connectivity，开放式数据库连接）和ADO（ActiveX Data Object，ActiveX数据对象）两种方式。

4.功能结构设计

人机界面：即输入/输出子系统，该部分主要完成外部数据的输入和调车计划的输出。外部输入的信息包括对数据库、知识库进行维护的指令，以及在调车计划编制前或编制过程中需要调度人员参与决策而输入的信息。

数据库维护子系统：数据、知识、模型、技术作业规范等都是以数据的形式存于本地或服务器数据库中。该部分根据人机界面接受的数据库维护指令对数据库进行增、删改和查询操作。

调车计划编制模块：该部分是调车计划智能编制和优化过程中的推理机，主要任务是根据知识和优化模型、算法进行推理，并把结果-调车计划写入调车计划库，供用户查询、修改和计划模拟模块调用。

调车计划模拟模块：完成调车计划的模拟，并把模拟结果通过人机界面输出，直观地反映未来数小时内计划的执行结果。

计划审查模块：负责在调车计划模拟过程中依据计划审查规则对计划进行逻辑审查，在出现冲突时及时向用户报警。

5.系统运行情况

本系统运行后情况如表1所示，表中数值为选定日期内的平均值。其中K计是反映运输时间变化情况的指标，K执反映运输操作正常与否的指标，K总是反映运输线在执行规定等方面管理水平的指标。系统投入应用后，K总、K计和K执都达到实际生产的要求，保证了运输的质量。

表1 系统运行后运输系数统计表

三、以提高经济效益为中心改革公路运输管理模式的配套措施

1.强化安全文明运输管理

在公路运输行业中，要坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的指导方针，本着“安全发展、防患于未然”的原则，全面落实 “三关一监督”安全监管职责[6]。为了确保安全工作各项措施得到落实，消除事故隐患，避免重特大责任事故发生。比如某某县公路运输管理所与运输企业、汽车客运站签订了17份安全生产监督管理责任书，提出了安全生产目标任务和工作要求。并不断修改完善交通安全各类管理制度，深入所辖公路运输企业、经营站场，对安全生产进行定期不定期的监督检查。据统计，共督察检查56次，查处安全隐患18项，并及时督促企业、站（场）和经营者对安全隐患进行整改。在节假日前，对所有参加营运的客运班线车辆资质、车辆技术状况、承运人责任险、参营驾驶员的从业资格、安全教育、服务质量进行了严格的审核检查，对易燃易爆危险品运输从业人员进行了强制安全培训和教育，合理调派运力，确保人民群众出行便捷和安全[7]。

2.加强公路路面治理

根据辖区路网特点和超限车辆行驶公路的规律，全局一盘棋，对重点区域、重点路段、重要路口重点治理。采取增加执法人员，设立临时治超检查点，24小时检查管控；组织相邻农场执法人员进行联合集中治理和农场间互检执法；抽调执法人员统一组织进行流动巡查，增加巡查频次；对辖区执法人员进行分组组合，统 一组织，开展联合式互检执法。重拳出击，严打非法改装。对非法改装车辆进行严厉治理，特别是对私自加高厢板、护栏等车辆，做到了“三个到位”，即严打前， 宣传到位；严打中，处罚执行到位；严打后，曝光到位。九三管理局在治超管理中坚持责任倒查制，对辖区内擅自通过的超限运输车辆实行责任倒查，对擅自放行超 限运输车辆的站点一律追究责任。通过这种办法，有效提高了治超人员的责任意识，同时实行单位领导包片制，治超的整体合力明显增强[8]。

3.满足乘客个性化需求

目前百姓的出行需求已经由大众化向个性化和高端化转变，目前的客车还停留在一个大众化消费的阶段，车内的座椅和空间不够舒适，对于一些商务人士 来说，满足不了他们的高端需求。我们完全可以将这样的长途客运提档升级，减少车内座椅的数量，加大车内的乘坐空间，实行高质高价，相信市场会有需求。梁旭说，今年我省交通部门将大力发展高速公路客运，发展高速直达客运班车，与普通公路客运和农村公路客运区别开来。对纳入规划的客运班线，面向 运输企业开展经营权招投标。在班线发展上，将构建大空间、可调座椅的豪华班车、普通班车和经济适用型班车高、中、低档搭配的格局，更好地满足市民日益个性 化、多元化的运输需求[9]。

4.建立货物运输联盟

坚持加强组织领导、加强站场等配套设施建设、加强运营模式探索、加强信息平台建设。比如对列入交通运输部试点范围和试点的甩挂运输 企业，从资金扶持、运力审批等方面努力创造良好的发展条件；并正在研究出台支持甩挂运输发展的优惠政策，为甩挂运输创造良好的发展环境，力争到“十二五”末，培育100家具有示范效应的甩挂运输企业。目前我省各市都有实力较强的运输企业开展甩挂运输试点业务，在降低运输成本、提高运输效率、推动行业 节能减排、促进安全生产等方面发挥了很好的示范作用。

5.优化公路运输路网建设

要通过不断加大项目争取和建设力度，把农村客运站建设列入重点，同时兼顾城市客运站建设，基本形成了以县城公路主枢纽为依托，乡（镇）村站点为 基础，点线相连、辐射四方的公路运输基础设施网络。基本实现了人员出行从“走得了”向“走得好”、“走得舒适”转变，货物流通从“运得出”向“运得及时”、“运得经济”转变，公路运输的保障能力显著增强。比如某某县现共建成各级客运站25个，其中：二级客运站1个、三级客运站2个，进站客车达248 辆、日发班次450.65个；按五级站标准，已建成乡镇客运站22个。与此同时，今年，大力发展城市公交，开通了两条城区公交线路，投放公交车辆12辆， 极大地方便了城区居民的出行，提高了县城公共服务能力。继续落实“村村通”客运工作，推动全县城乡客运一体化进程，使全县班线客车、通村客车、城市公交客车辆向舒适化、专业化和清洁化方向发展，实现公路运输结构的最大优化[10]。

总之，交通运输系统是基础设施建设投资主战场，为本地区经济社会快速发展作出巨大贡献。交通先行，加快省际高速、干线、农村公路项目建设，推进交通区域一体化，是实现经济区全面构建的支撑和保障。

参考文献：

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[3]Kaji T. Approach by anttabu agents for traveling salesman problem[J].Proceedings of IEEE International Conference on Systems， Man and Cybernetics， 2011，5（2）：3429-3434.

[4]高永超.智能优化算法的性能及搜索空间研究[D].济南：山东大学，2007：99-101.

[5]赵洋，方晓平.层次分析法在取送调车作业计划编制中的应用[J].铁道运输与经济，2005，27（2）：78-80.

[6]刘云忠，宣慧玉.车辆路径问题的模型及算法研究综述[J].管理工程学报，2005，19（1）：124-130.

[7]吴群琪.交通运输系统价值分析理论研究[D].长安大学博士论文，2010：6.

[8]陈队永.公路项目经济性研究[D].长安大学硕士论文，2004：6.

[9]汪忠.公路运输预测理论研究[D].长安大学硕士论文，2012：6.