前言:我们精心挑选了数篇优质电气和自动化论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
关键词:高职院校;电气自动化;校企文化融合;异同;意义;方法和措施
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)26-0183-02
高职院校专业文化建设是专业建设的主要内容之一。高职院校电气自动化技术专业专业文化建设还需要进一步探索和改革。在电气自动化技术专业的专业文化建设中,将电气自动化技术专业的专业文化与电气自动化企业的企业文化进行融合,是指在电气自动化技术专业的专业文化建设中, 围绕此专业的培养目标,将电气自动化企业的企业文化融入电气自动化技术专业的专业文化建设之中,将企业文化的价值观念、管理制度和方式方法与专业文化建设相融合,营造职场化的教学氛围,从而建设有特色的专业文化体系,形成此专业所特有的精神风貌和行为规范。
1 电气自动化技术专业专业文化与企业文化的异同
高职院校校园文化与企业文化之间有很大差异,而电气自动化技术专业的专业文化与企业文化的差异尤为突出。
高职院校重在教育,企业重在管理,在精神文化、管理文化、物资条件建设等方面,校园文化与企业文化存在各自的特点和规律。校园文化重在培养人格中的主体意识,多以终极价值关怀为核心的人文精神文化。企业文化更多的是对员工群体的规范、整合、凝聚和激励,通过文化的力量形成一种行为准则、价值观念、道德规范。企业的盈利性和社会责任,要求其在追求利润的同时,必须加强可持续发展的企业文化建设。两种文化的相对独立、缺少交流形成专业文化与企业文化的显著差异。
高职院校校园环境主要从教书育人的需要出发,环境优美、整洁、舒适。校园文化崇尚个性发展,不同同学行为差异大。校园管理制度重在引导、教育,在校学习行为往往是老师安排好的,老师讲授、示范,指导如何做。在校学习,允许错误,再纠正错误,60分过关。
而企业园区为了生产需要,更注重高效、安全。企业文化强调合作、团队精神和行为规范,企业管理制度重在严格、规范、标准、可执行,常常使用奖金、福利、处罚等等手段。比如行为时间统一、动作划一,走路靠右行,物品摆放整齐,甚至宿舍鞋子等等都要放在规定的圈圈里,否则会被罚款。对于工作任务,大多是给出要求或目标,员工自己或协作,想方设法去完成。对于产品质量,要求六西格玛,最好100%无差错。
电气自动化技术专业文化与企业文化之间具有较大的差异。
电气自动化企业拥有众多的电气自动化先进设施,其工作流程特殊,高技术、高危险。对劳动者的要求不同于其他专业。电气自动化企业要求员工具有过硬的人文素质与职业素质,敬业精神、爱岗敬业、团队合作、基本功扎实,有突出的专业特长。电气自动化企业要求员工了解企业生产流程,具备实战能力。有较强的合作精神。企业非常强调员工的团队合作能力和沟通能力。
不仅电气自动化技术专业的专业能力要求特殊,更强调敬业精神、严格执行规章制度、注重安全规程、团队协作能力以及创造力。要求有强烈的敬业精神、团队合作、学习能力、解决实际问题的能力更为重视。同时必须掌握新知识、新技术、新工艺,具有一定的拓展能力。
高职学生就业前接触企业文化的途径还不充分。媒体、短工、传闻、参观实习、课堂、父母兄长等是他们的主要了解途径。进入企业工作之后,对企业文化需要一定时间的不适应。这不利于专业教学质量的提高。由于在校的宽松环境、所学知识与企业实际脱节等,学生就业后感觉工作压力大、工作枯燥乏味、企业人际关系难处、工作时间太长等。对工作的心理期望值过高、工作缺乏主动性、缺少敬业精神。
因此,在电气自动化技术专业教学中,要实现专业文化与企业文化融合,实现两种文化对接,增强高职毕业生岗位适应能力。
2 电气自动化技术专业专业文化与企业文化融合的意义
将电气自动化技术专业的专业文化与电气自动化企业的企业文化进行融合,从而建设有特色的专业文化体系,对于本专业建设有十分重要的意义。
(1)将电气自动化企业的企业文化与本专业文化相融合,可以凸显本专业的专业特色,建设有特色的专业文化体系,提高专业竞争力,有助于实现本专业可持续发展;
(2)有利于本专业学生专业知识和技能的学习,有利于学生个性发展;
(3)有利于本专业学生的专业价值观、专业意识、专业气质的形成;
(4)有利于本专业学生尽快熟悉、适应企业文化,学生学会处理企业人际关系,使毕业生工作后能迅速融入企业文化环境中,尽快在工作岗位上发挥作用;
(5)有利于本专业学生熟悉企业工作制度、工作流程、工作环境、规章制度,适应企业工作节奏,引导和规范学生的思想行为,使学生养成自觉遵守企业规章制度的习惯;
(6)有利于提高本专业学生工作主动性和敬业精神,培养学生良好的职业素养,促进学生综合素质的全面提升,增强学生岗位适应能力,利于他们未来的职业发展;
(7)使本专业学生未来具备参与企业文化建设的素质与能力,成为未来推动企业建设和发展的中坚力量;
(8)有利于推进“双师”型的教学队伍的建设,引导教师树立服务地方经济的理念,提高教师的教科研能力;
总之,将电气自动化企业的企业文化与专业文化相融合,有利于学生成人成才,培养高职学生良好职业素养,提升学生职业综合能力;
3 电气自动化技术专业的专业文化建设的校企文化融合的方法和措施
在校园整体文化建设的框架下,重视各个方面之间的有机联系,构建电气自动化技术专业的有特色的专业文化体系,在人才培养的各个环节中深化本专业校企文化融合。广泛的专业文化校企融合,要从培养目标、课程体系到学生的专业素质、行为习惯等都要满足企业的要求。我们采用多种方式方法进行研究。在研究传统校园文化的同时,将电气自动化企业的企业文化与传统校园文化比对研究。比如,通过网上查找、到电气自动化企业拜访、调研、鼓励教师到电气自动化企业顶岗学习来研究电气自动化企业文化;与友好电气自动化企业建立合作关系,开展友好交流合作;吸纳企业中一些具有丰富实践经验的技术人员参与专业文化建设;请企业专家参与教学改革,优化课程设置,更新教学内容;研究兄弟院校电气自动化技术专业专业文化建设成就等等;深入研究电气自动化技术专业校企文化融合方式方法和内容。
(1)建立健全电气自动化技术专业教学管理制度,为电气自动化技术专业校企文化融合提供保证。研究电气自动化企业的各项规章制度,融入到本专业教学管理制度之中。在培养学生的职业道德、职业责任、职业纪律、职业技能等方面形成运作、发展机制。培养与企业员工相同的行为规范,督促学生遵规守纪、遵守按章操作,养成良好的职业意识和职业行为习惯;
(2)为了有效提高电气自动化技术专业教学效果,保证专业可持续发展,使学生能够更好地适应未来工作岗位,采用工学结合、“做、学、教”一体化的教学模式。模仿企业工作过程和环境,营造电气自动化企业仿真教学氛围,开展“做、学、教”一体化的教学。将学习过程与生产运作过程结合起来,使学生工学结合,在体验企业工作过程、学习专业知识和技能的同时,提高学生的学习兴趣,培养优秀的职业素质。
(3)注重用电气自动化企业的企业文化熏陶学生,给学生营造一种职场的环境,使学生处处感受到企业文化的熏陶。从新生入学起,循序渐进安排,积极宣传企业文化;从教室、实训场、课程内容等等各个方面展现电气自动化企业文化;加强专业网站校园网建设,通过网上咨询、微博、组建聊天群等形式让学生熟悉企业文化;布置专业发展历史展、专业技术能手展、专业新技术展、专业新工艺展等,宣传专业文化历史,建设专业特色的文化环境;根据本专业对应的职业岗位特点,在实训场所悬挂生产流程、安全规程、操作流程、电气自动化行业企业精神等,营造企业氛围;根据专业理念,发掘师生创意潜力,设计励志格言、专业格言。使学生在潜移默化中体会和感悟专业精神,充分得到专业文化熏陶。
(4)走出去,请进来。不定期组织学生走进企业去感受企业文化,假期、期中短期组织学生到电气自动化企业参观、实习、实训;定期邀请电气自动化企业专家对学生进行企业文化教育,指导学生学习电气自动化企业操作技能和规范;加强教师的培训学习,选派教师到企业工作学习企业文化和专业技能,定期组织教师和学生到企业中顶岗实习,使教师具备双师素质,在教学中能够灵活的用企业文化熏陶学生;
(5)模仿电气自动化企业操作工作流程,在培养学生岗位技能的同时,使学生感受企业文化、适应企业文化,提高自身文化素养。重过程控制,形成良性循环。比如,挂工作流程、挂工艺卡、打卡制度、唱票制度、入实训室登记制度、过程记录制度、穿工装、戴安全帽。
(6)引入国际质量认证体系,进行规范的专业教学管理。日常工作必须依文件要求执行,并留下可追溯性记录,强调过程管理及过程控制。
(7)由于电气自动化技术专业的特点,单靠学校自身建设一时难以满足教学需求,为此,采取走出去、请进来的方式,在校外与企业联合,建立校外实训基地;在校内,除了院校自我建设之外,引进企业资金和设备建设实训场地。建设“厂中校”、“校中厂”实践模式。在加强校内实训场地和实训课程建设的同时,加强校外实训基地的建设。也可以采用订单培养、定点培养、定点就业方式探索人才培养新形式,深化校企文化融合,实现双赢。
(8)开展广泛的课外活动。高职学生学习基础较差,缺乏良好的学习习惯和学习自觉性,按部就班的课堂教学显得枯燥乏味,会大大地降低教学质量。广泛开展课外活动可以充分调动学生学习的积极性和主动性。这就需要建立学校、班级、社团活动等多层次、全方位、立体化的校园文化体系,比如组建专业协会、举办各类技能大赛,促进学生提高专业技能的同时,接受企业文化熏陶。
电气自动化技术专业的校企文化建设,要物质、职业、精神等多层面进行建设。要吸取优秀企业的核心价值观,例如,团队合作精神、客户至上理念、激励与创新理念、“零”缺陷理念等,与专业文化深度融合。
4 结束语
电气自动化技术专业文化校企融合,是专业建设的重要部分。要以社会主义核心价值观为指导进行专业文化建设。通过合理的取舍、提炼和升华,形成有特色的电气自动化技术专业文化,促进高职学生专业知识和技能的学习,产生积极的情感和职业意识,成长为社会主义的创新型技能型人才。
参考文献:
[1]李建荣,姚婷.校企文化融合视角下高职院校专业文化建设研究[J].高等职业教育(天津职业大学学报) ,2012(1).
关键词:工业4.0;内涵;现状;本质
一、工业4.0的概念
工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber―PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。
二、工业4.0的内涵
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统―信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。“工业4.0”项目主要分为三大主题:一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、物流网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。
三、工业4.0的发展现状
工业自动化是德国得以启动工业4.0的重要前提之一,主要是在机械制造和电气工程领域。目前在德国和国际制造业中广泛采用的“嵌入式系统”,正是将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部,是一种特定应用设计的专用计算机系统。数据显示,这种“嵌入式系统”每年获得的市场效益高达200亿欧元,而这个数字到2020年将提升至400亿欧元。有专家预计,不断推广的工业4.0将为德国的西门子、ABB、通快(Trumpf)等机械和电气设备生产商,以及菲尼克斯电气(Phoenix Contact)、浩亭(Harting)以及魏德米勒(Weidmuller)等中小企业带来大量订单。德国联邦贸易与投资署专家Jerome Hull在接受时代周报记者专访时表示,工业4.0是运用智能去创建更灵活的生产程序、支持制造业的革新以及更好地服务消费者,它代表着集中生产模式的转变。Jerome Hull介绍:所谓的系统应用、智能生产工艺和工业制造,并不是简单的一种生产过程,而是产品和机器的沟通交流,产品来告诉机器该怎么做。生产智能化在未来是可行的, 将工厂、产品和智能服务通联起来,将是全球在新的制造业时代一件非常正常的事情。工业4.0是涉及诸多不同企业、部门和领域,以不同速度发展的渐进性过程,跨行业、跨部门的协作成为必然。同样是在2013年汉诺威工业博览会上,由德国机械设备制造业联合会(VDMA)、德国电气和电子工业联合会(ZVEI)以及德国信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)三个专业协会共同建立的工业4.0平台正式成立
四、工业4.0的本质分析
1.本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂“
第一次工业革命始于18世纪后半期由蒸汽机实现工厂的机械化;第二次工业革命始于19世纪后半期用电力来实现大规模化批量生产;第三次工业革命始于20世纪后半期通过电气和信息技术实现制造业的自动化。第四次工业革命――工业4.0,其实就是实现“智能工厂”。工业4.0将在前三次工业革命的基础上进一步进化,基于信息物理系统(Cyber Physical System)实现新的制造方式。信息物理系统是指通过传感网紧密连接现实世界,将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
2.核心是动态配置的生产方式
工业4.0报告中描述的动态配置的生产方式主要是指从事作业的机器人(工作站)能够通过网络实时访问所有有关信息,并根据信息内容,自主切换生产方式以及更换生产材料,从而调整成为最匹配模式的生产作业。动态配置的生产方式能够实现为每个客户、每个产品进行不同的设计、零部件构成、产品订单、生产计划、生产制造、物流配送,杜绝整个链条中的浪费环节。与传统生产方式不同,动态配置的生产方式在生产之前或者生产过程中,都能够随时变更最初的设计方案。
3.首要目标是工厂标准化
德国工业影响力的一个侧面就是“标准化”。PLC编程语言的国际标准IEC61131-3(PLCopen)主要是来自德国企业;通信领域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都诞生于德国。工业4.0工作组认为,推行工业4.0需要在8个关键领域采取行动。其中第一个领域就是“标准化和参考架构”。标准化工作主要围绕智能工厂生态链上各个环节制定合作机制,确定哪些信息可被用来交换。为此,工业4.0将制定一揽子共同标准,使合作机制成为可能,并通过一系列标准(如成本、可用性和资源消耗)对生产流程进行优化。以往,我们听到的大多是“产品的标准化”,而德国工业4.0将推广“工厂的标准化”,借助智能工厂的标准化将制造业生产模式推广到国际市场,以标准化提高技术创新和模式创新的市场化效率,继续保持德国工业的世界领先地位。
总的来看,工业4.0战略的核心就是通过CPS网络实现人、设备与产品的实时连通、相互识别和有效交流,从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。在这种模式下,生产由集中向分散转变,规模效应不再是工业生产的关键因素;产品由趋同向个性转变,未来产品都将完全按照个人意愿进行生产,极端情况下将成为自动化、个性化的单件制造;用户由部分参与向全程参与转变,用户不仅出现在生产流程的两端,而且广泛、实时参与生产和价值创造的全过程。
参考文献:
[1]程晓蕾.工业4.0架构下的工业大数据的需求、环境及服务化[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015(08)
[2]孟书云、李宏胜、周伯荣、陈桂、汤玉东.机器人学与机械基础课程融合教学探索[J].科教文汇(中旬刊),2015(04)
论文关键词数控液压伺服系统数控改造
论文摘要随着液压伺服控制技术的飞速发展,液压伺服系统的应用越来越广泛,随之液压伺服控制也出现了一些新的特点,基于此对于液压伺服系统的工作原理进行研究,并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向,以期能够对于相关工作人员提供参考。
一、引言
液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快,技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。
二、液压伺服控制系统原理
目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。
液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。
综上所述,液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。
在液压伺服控制系统中,控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件,常用机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机,形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点,可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。
三、液压传动帕优点和缺点
液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用,是因为它与机械传动、电气传动相比,具有以下主要优点:
1液压传动是由油路连接,借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。
2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1/10,可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速,调速范围可达1:2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。3传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。因此,金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护,使用安全、可靠,不会因过载而造成主件损坏:各液压元件能同时自行,因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易的实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化,便于设计、制造和推广使用。
液压传动系统的主要缺点:1液压系统的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使液压传动不能保证严格的传动比:2液压传动对油温的变化比较敏感,温度变化时,液体勃性变化引起运动特性变化,使工作稳定性受到影响,所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作:3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件制造和装配精度要求比较高,加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源,不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。
总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高,有些缺点正在逐步加以克服。
四、机床数控改造方向
(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度,一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小,另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中,对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的,反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时,必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量,一般要求比加工精度高一个数量级。总之,高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。
(二)先局部后整体。确定改造步骤时,应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等,待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然后做技术性高的、要求精细的工作,做到先易后难、先局部后整体,有条不紊、循序渐进。
(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备,如果发生故障其损失就更大,所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一,其定义为:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率。对数控机床来说,它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等,例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能,例如数控机床的各种机能,伺服性能等。
关键词:风机,煤气,自动回收,气柜,CO,O2
0.概述
转炉炼钢生产过程产生大量烟气,其主要成分是煤气,其中CO约占60% ~70%,短时间内接近80%;其次是CO2,约占10%;若氧枪或烟罩漏水,会产生部分H2;包含在烟气中的其他气体含量很少。转炉煤气是一种有毒、有害、易燃、易爆的危险性气体,也是一种用途很广很好的化工原料和工业生产能源,它的回收和利用是减少烟气排放和治理大气环境污染的一项有力措施,在保证安全的前提下,最大限度回收和利用煤气,减少大气排放,对节能环保有着巨大的经济和社会效益。
红钢厂40T转炉2座,60T转炉1座,一次除尘风机3台,风机电机原来由耦合器改成ABB中压变频器,煤气回收储存柜为30000m3柜。根据煤气分析仪检测CO和O2含量值是否合格,进行回收煤气相关操作。从2009年开始改造,经1年多运行,各种检测和阀门调节、联锁控制准确可靠,上位机HMI显示清楚,基本上无需人工干预,自动化程度达到国内先进水平,达到改造目的和效果。
1. 生产工艺和控制要求
转炉煤气风机系统由风机、中压变频器、油系统等组成;转炉煤气回收系统由旁通阀、三通阀、水封逆止阀、煤气放散点火系统、总测量系统等组成。生产工艺流程如图1所示。
图1 生产工艺流程简图
1.1 风机控制要求
风机调速控制由耦合器改成ABB中压变频器,速度可根据工艺调节,转炉不炼钢时,风机低速运行,转速为700r/min;转炉开始吹炼,风机高速运行(2250r/min);吹炼结束后由高速降为700r/min。1炉钢的吹炼周期为35~40分钟,其中煤气回收时间在7分钟左右。
1.2 煤气回收控制要求
当转炉开始吹炼时,风机速度在1450r/min以上,当煤气中O2含量小于2%、CO含量大于35%、三万煤气柜不满即容积小于30000 m3、无故障允许回收、无设备故障等条件都满足时,打开水封逆止阀,到位后三通阀回收侧打开,转炉煤气经水封逆止阀、V型水封,进入转炉煤气总管,通过管道送入三万煤气柜,转炉煤气被回收储存,经过加压机送到25MW发电站。免费论文参考网。当煤气中O2含量大于2%、CO含量小于35%、转炉煤气柜容积大于30000 m3、加压站拒绝回收、出现设备故障等任一条件满足时,三通阀放散侧打开,到位后关闭水封逆止阀,转炉煤气经三通阀送入燃烧放散塔,经点火装置点燃放散。
2.电气自动化控制设计项目
2.1 煤气回收条件
(1)转炉吹炼开始;
(2)转炉降罩;
(3)三通阀位置正常;
(4)烟气中CO含量大于35%;氧含量小于1.5%;烟气温度小于65℃;
(5)气柜允许回收煤气。
当同时满足上述条件时,水封逆止阀所带电磁阀得电,7~15s后,三通切换阀电磁阀得电打开,煤气处于回收状态;当上述条件有一项不满足时,三通切换阀电磁阀失电,由回收位置转向放散,煤气处于放散状态,15~20s后,水封逆止阀所带电磁阀失电关闭。
2.2 紧急放散阀控制
在回收或放散时,如三通切换阀发生故障,即行程开关不到位时,煤气由旁通阀进行排放;旁通阀由电磁阀控制,分自动和手动控制两种方式。当旁通阀停止使用,且风机处于低速运行时,冲洗水电磁阀得电,进行水冲洗,设手动、自动控制两种方式。
2.3 氮气吹扫切断阀与三通切换阀联锁
当三通切换阀电磁阀失电,煤气处于放散状态时,迅速打开氮气,对切断阀进行氮气吹扫,30s后阀门自动关闭,切断阀控制分自动和手动两种方式。
2.4 风机叶轮、三通切换阀冲洗水控制
当风机处于低速运行时,打开冲洗水管上的电磁阀进行水冲洗,冲洗5min后,阀门自动关闭。
2.5一次风机工艺监控操作站
一次风机监控操作站和一个DCS框架,是转炉煤气回收的主操作站。免费论文参考网。我们将原来的一次风机工艺监控操作站的数据和煤气回收操作站合二为一。DCS使用ABB-AC800F系统,采集所有一次元件检测的数据,包括一次风机转速、电流、温度、压力、流量指示记录,风机CO、O2分析检测,三通阀、紧急放散阀、水封逆止阀的状态,电动盲板阀开关状态,中压变频器运行状态;以及由控制网、现场总线传输过来的信号,如炉前净化回收系统,一文、二文水的流量、压力、温度,管道烟气流量,炉口微差压压力,R—D阀开度,烟罩位置,管道前端O2浓度,吹氧时间;煤气柜柜位高度,煤气柜活塞上升下降速度,入口CO、O2分析浓度等。免费论文参考网。
2.6 三万煤气柜监控操作站
三万煤气柜DCS使用浙大中控系统,采集所有一次元件检测的数据,包括煤气回收管道内温度、压力、流量指示记录,电动盲板阀开关状态,柜前水封阀、三通阀位置,及风机CO、O2分析检测,三通阀、水封逆止阀的状态;煤气回收在必备条件和回收条件都具备的情况下,煤气送到柜前,由三通阀放散,当柜前管道的CO、O2检测合格时,水封逆止阀打开三通阀关闭,气柜开始回收。如到不达回收CO、O2检测条件,由三通阀放散水封逆止阀关闭,柜后电除尘器运行是O2含量不能超标准,O2检测也同时起安全保护作用。 经过煤气加压机送到25MW发电站。
3.实际应用效果
2009年3月完成1#和2#风机煤气回收改造,7月完成3#风机的改造。9月对3个风机煤气回收又做了提罩继续回收的改造,回收时间为原来的2倍,煤气回收全部改造完成。2×25MW发电站单机于2009年4月2日投入运行并网发,9月8日两台机组投入并网发电,由于煤气回收提罩继续回收的改造,转炉煤气回收遂月上升,到9月28日止,转炉煤气回收已达103立方/吨钢,比昆钢总部要求55立方/吨钢提高了48立方/吨钢,比红钢公司要求80立方/吨钢要求提高了23立方/吨钢,超额完成公司下达的发电任务,累计发电 77,241,369KWh,两台机组日发电量最高为 968,640KWh。2009年转炉煤气回收量为1.03亿m3。按照每度电0.2元计算,按转炉煤气和高炉煤气各供50%,发电直接收益为7921万元,转炉煤气的效益也在3500万元。
转炉煤气回收系统在2009年1月进行改造,自投入运行以来,从一次试车成功,实现全自动回收。到目前为止,各种仪表检测参数、显示,计算机控制阀门执行器动作情况,主要运行参数、安全联锁、历史纪录、趋势分析、报警信息均工作正常。煤气回收自动化程度高,安全可靠,减少CO排放,更重要的是每年可以减少外排烟尘,对改善环境质量等效果是极为明显的。实际吨钢回收煤气能力在100m3以上,达到国内一流水平。
参考文献:
[1]骊秀萍,蔡九菊,王爱华,王鼎,周庆安.转炉煤气回收量极限值的研究,节能,2004,(5).
[2]翁宇庆.我国钢铁工业节能环保工作现状与展望,中国冶金 2003,(11).
[3]胥昌第.转炉炼钢应注重合理匹配和优化调整,中国冶金报2008,5(057).
【关键词】机类专业;自动化;考核方式;改革
0 引言
课程考核是教学管理过程和课程开展的一个重要环节,也是评价教学、检验教学目标达到的程度和改进教学的重要依据[1]。
传统的课程考核形式以笔试为主,通常是闭卷答题,部分课程也可使用开卷形式。
以北京联合大学机械工程及自动化本科专业为例,自动化控制方向的课程主要包括电气控制与PLC、工业自动化技术及工程技术应用等课程,这些课程均为实践性很强的课程。这些课程的教学最初采用传统式考核方式,学生通常为应付考试,经常死记硬背,考前突击,考后所能掌握的知识所剩无几;考核内容受考核形式限制,容易偏重理论,高分低能的学生大有人在,因此不能反映学生的真实水平;同时,考核角度缺乏全面性,大部分缺少工程意识。
目前,各高等教育学校意识到考核改革的必要性,陆续出现了半闭卷考试、开卷考试、上机考试、撰写论文、笔试与实验报告相结合[2]、答辩等形式。这些考试形式,各有利弊,具体选择哪种考试形式,关键是根据课程特点来决定。
1 考核改革方法
为了寻找适合北京联合大学机械工程及自动化专业应用性本科学生在自动化控制方向专业课程的考核方式,克服以往传统闭卷考核方式的弊端,以学生为中心[3],培养真正适应社会发展的工程创新人才,近年来,本教学团队不断地对机类自动化控制方向的三门课程(《电气控制与PLC》、《工业自动化技术》和《工程技术应用》)进行了考核方式的改革,改革以学生为中心,以提高学生学习的积极性和主动性为目的,以培养机类行业应用和创新型自动化人才为目标进行展开。具体采取以下措施。
(1)为避免与工程实际脱节,通过调研和企业实践的方式,了解相关的实际工程项目内容,确定考核的素材。
(2)根据教学大纲的要求和工程实际,设计考核项目库,所设计的项目具有层次分明和系统性的特点,以便于适合不同程度的学生。
(3)开放实验室,充分利用现有实际设备,提高设备重复利用率;同时还为学生提供各种电路设计、编程调试等仿真软件,方便在实验室外进行仿真调试项目。所有这些,均为学生提前进行考核项目的设计和调试提供有利条件。
(4)根据应用性人才的培养目标,制定考核评分标准,不仅注重培养学生的专业水平,也注重培养学生的工程意识,提高学生灵活应用、动手操作、图纸规范、文档整理、团队合作等综合能力水平。
(5)对考核结果进行横向和纵向的比较,发现问题,并将之反馈于下一轮教学和考核。
2 考核改革实施
对于《电气控制与PLC 》,包含三部分内容:低压电器及继电接触器控制系统、PLC、现代电气控制系统设计。考虑到该课程内容多,实践性强,许多内容(如PLC指令)不需要死记硬背,因此将闭卷考试改为上机考试,并对每个学生增加答辩环节,以补充机考所未涉及的知识点。考试时,每位学生从项目库中随机抽取不同项目,确定I/O分配,绘制接线图,上机编程并调试,最后演示功能并上交项目设计文档。对于2学分的课程,由于学时有限,上机考核的题目稍简单,分为传统电气和PLC 控制两个小项目进行考核。对于3学分的课程,将学生按2人一组,从试题库中挑选相对综合的项目控制任务,在课程结束前两周按小组发给学生,学生利用课外的时间充分理解控制任务,并进行控制系统设计和调试;在考试期间,各组学生分工进行演示、每人进行答辩和递交小组项目报告。
对于《工业自动化技术》课程,主要考核学生对工业自动化技术的掌握情况及工程项目设计理念,如果学生在课程结束后自己亲自完成一个类似的项目,就可以趁热打铁,不仅快速而灵活地掌握本门课程所涉及的技术,而且对工程项目设计的理念也固化成形。因此,本门课程采用完全的项目考核。在《工业自动化技术》课程开始,介绍完课程内容、应用场合、现状及今后的发展方向后,就将项目考核要求发给学生,学生按小组根据项目任务要求自行调研当前的工业自动化领域的控制实例,并参照课程中所贯穿的饮料罐装生产线控制项目设计,选取自己感兴趣的自动化控制实例,利用实验室现有的实验装置,进行控制系统和上位监控系统进行设计,并应用网络通信技术。在考试期间,对本组设计的项目进行PPT汇报和实际演示,教师对每人进行答辩,最后小组递交项目报告。由于各小组所设计的项目不同,每组都愿意把自己最好的一面展示给同学,因此都精心准备自己项目的内容,增加创新点,项目完成的质量得到了提高,学生不仅通过项目考核掌握了专业知识,更锻炼了网络查新、团队合作、PPT制作和语言表达等方面的能力。
对于《工程技术应用》,则直接对学生所设计的项目进行考核。考核分为项目方案设计、项目硬件设计及施工、项目软件设计及调试、项目上位监控设计及调试、项目验收五个阶段,每个阶段都需要制作PPT进行阶段进度汇报。考核评分包括每一阶段的自评、小组互评和教师评价,针对项目的每一阶段所完成的内容和完成的效果进行评价。项目验收环节包含整个项目功能演示、PPT汇报及答辩、项目报告及使用说明等。在这门课程的考核中,由于学生在前两门课的考核中发现自己的不足,在这门课考核的每一阶段中,教师通过学生PPT汇报的环节可以及时发现学生不足并进行纠正,因此每组学生在这门课程中专业技能都得到了快速提高;同时,各组学生在互相听取PPT汇报和进行项目实施中,互相学习,互相促进,加深了对专业的学习和喜爱,也激发了各自潜在的创新能力。
上述课程的考核形式,各组项目独立,考核时间相对宽松,不仅从各方面真实检验了学生掌握知识的程度及是否达到教学目标,还促进了学生在考核的过程中加深对专业知识的理解,锻炼了学生动手能力、团队协作能力、创新能力、文档制作能力、语言表达能力等各方面综合能力。
3 结束语
以北京联合大学机电学院机械工程及自动化专业《电气控制与PLC》课程为例,2003-2006年采用闭卷考试,考试的平均成绩基本在70分左右。通过调查问卷,发现学生通常采用死记硬背的方式应对考试,并不能完全反映学生的真实水平。
将上述的教学及考核改革应用于实际,经过7年的实施,取得了非常好的效果。课堂上,几乎每一位学生都参与到教学的项目中,逐步实现项目任务;项目引导式教学方式与工程实际紧密结合,大大提高了学生学习兴趣,课下答疑的学生增加,对问题的探讨有独立的见解;每年的课程教学调查结果显示,除了个别学生存在专业抵触,95%以上的学生反映喜欢改革后的教学方式和考核形式;各个班级的平均考试成绩通常都在80分以上,比以前的平均成绩高出10分以上;在本科最后一年选择自动化控制方向的实践课程和毕业设计作为第一志愿的学生人数远大于计划人数,从侧面说明上述改革完全达到了最终的目的。
目前,自动化控制方向课程的考核项目暂时满足于使用,但反复应用,学生不可避免地会出现抄袭现象,导致偷懒的学生所学专业知识及能力培养达不到课程要求,因此需要每年都进行扩展;在改革过程中,发现大多数学生的文档功底较差,在其他课程中锻炼较少,因此可在本方向的课程教学和考核中进行强化。
【参考文献】
[1]赵欣.考试考核方法改革认识与实践[J].价值工程,2014,12:268-269.
关键词:建筑智能化;电气工程;管理技术
中图分类号:F407文献标识码: A
一、建筑智能化电气工程管理
现今,人们对居住环境、生活智能化的要求越来越高,对生活品味的追求日渐提升,从居民对建筑物标准的要求上即可看出,现在的人们对建筑中智能化管理的需求越来越强烈,因此这就为建筑智能化电气工程管理的应用提供了广阔的空间,越来越多与智能化电气工程相关的新技术应用于现代建筑中。建筑智能化电气工程的施工主要步骤如下:①对整套配电柜和其调控设施进行安装;②对架上电缆以及电缆桥架进行安装;③对架空线路以及上步装置的智能化电气设备进行安装;④对变压器进行安装;⑤对配电以及动力装置进行安装;⑥对柴油发电机组进行安装;⑦对持续电源进行安装;⑧对低压电动机进行安装;⑨对电加热器以及电动执行部分进行安装并接通其线路;{10}[10以后的符号跟之前的不一致。]对以上安装的智能化电气动力装置进行调试运转;{11}对开关插座等装置进行安装;{12}对接地设备进行安装;{13}对裸母线、非开环母线等母线进行安装;{14}对电缆线路进行铺设并且对电缆头进行安置制造;{15}对导管、线槽、穿管进行铺设;{16}给槽板、钢索配线;{17}对线路的安全性能进行测试;{18}对照明设备进行安装;{19}对照明设备进行调试运行;{20}对避雷设备进行安装;{21}对接闪器以及定位点进行安装,对环境的变化及使用功能的变化具有感知能力。如:感知建筑物内外温度的变化,监视建筑物内人员流动及大门的启闭等。传递、处理感知到的信号及信息,对其进行分析和判断。如:把传感器获得的有关温度变化的信息传递到控制中心,分析建筑物内温度的变化,与系统温度设定值进行比较,判断变化趋势;{22}验收工程,及时修改调整。
二、建筑智能化系统工程的应用现状
1、智能化建筑概念
在当今的建筑智能化电气工程管理中,人们对高科技的需求越来越强烈,因此,新技术的应用日渐增多,智能化管理技术就是其中应用较为广泛的一种。智能化技术又可以成为“人工智能技术”,它是计算机技术的一个组成部分,是将“GPS定位技术”、“精密传感技术”以及“计算机技术”集中于一体的综合技术。“人工智能”这个词语最早是在1952年提出来的,主要是由智能控制系统、处理语言系统、专家系统、识别图像系统以及识别语言系统等组成。智能化技术诞生至今,在控制领域的应用最为广泛。
智能化技术在建筑智能化中的应用,主要有自动控制技术、通信技术、网络技术和数据技术几个方面,智能建筑主要由三个部分组成,楼宇自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统。近年来,随着科技的飞速发展,智能化技术在生活中的应用也逐渐增多,其发展也日新月异,研究者们根据实际生活的需要,综合自动化、仿生学、语言学等多种学科的知识,加入更加实用的功能,在中国兴建的大型建筑将占全球一半,而现代大型建筑的主流是智能化大厦,因此智能化大厦的弱电系统研究及实施,成为自动化控制领域里的一个重要分支,将现代大厦建设成具有国际先进水平的智能大厦,并保有今后进一步的扩展性。
2、智能化建筑发展现状
由于我国的智能化建筑发展起步较晚,目前还处于起步阶段,因此在发展过程中还存在很多缺点和尚待完善之处。首先,我国建筑智能化发展的水平低。建筑的智能化系统功能短缺,导致有些工程无法如期完成,从而拖延了建筑整体的完成,难以保证效率;另外,国内一些厂家生产电子产品的质量较差,故障率很高,而国外进口产品价格偏高,给日常生活带来极大的不便,使智能建筑并不为一些业主青睐。其次,我国智能化发展十分迅速。从1990年开始,智能化工程已经成为我国建筑工程十分重要的一部分。在十多年的探索和积累中,我国的智能建筑已经大有普及之势,实际应用水平也有了很大的提高。另一方面,社会需求量明显增大。进入信息时代以后,人们的脑力劳动急剧增加。对舒适宜人的生活环境、方便快捷的办公场所以及人性化的建筑设计理念的需求都将智能建筑推向了一个新的高度。同时,“五位一体”的新型经济发展模式要求,国家节能减排力度的不断加强,也将为智能建筑带来新的发展契机。
三、建筑智能化工程管理技术的应用问题
1、建筑智能化工程存在的问题
尽管建筑智能化工程在今年来已取得了较快的发展,在各个方面都取得了骄人的成绩,但是由于其发展历程短等方面的原因,我国建筑智能化还存在一些问题有待我们去解决。具体而言,主要包括以下几个方面:第一,缺少系统规划理念。由于建设单位对智能化系统的理解深度还不够,因此,常常片面地提出一些不切实际的要求,而承包单位对以需求为主导规划理念的缺乏,管理部门专业技术人员的缺少,造成经常是外行管内行,最后导致仅仅简单以技术系统的数量堆砌为衡量建筑智能化的标准,进而使整个工程的有效性降低。第二,设计院设计过程脱节。建筑智能化系统工程的设计单位主要是建筑设计院和系统集成商。无论是设计院还是集成商,在从事智能化系统工程中均存在各自的弱点;设计者的知识更新、知识储备、实践经验等方面与快速发展的工程建设要求不相互匹配,设计人员不熟悉当期主流产品的技术性能、技术要求,进而造成建筑工程的具体实施过程和设计院的规划出现不一致现象,以致由于设计问题影响到工程质量。
2、加强对建筑智能化工程的管理,促进智能化行业健康发展
首先,高素质人才的缺乏依然是目前行业的重大问题。因此,有必要加大力度培养一批技术水平过硬的专业科研人员,在技术开发,科研设计等方面深入探讨,在现有理论研究的基础之上,组织更多由多方参与的研讨会,听取包括建筑商,施工单位,业主,集成商等众多意见,共同磋商行业发展的方向和出现的问题。建立行业专项研究基金和奖励基金,不断推动科研水平的提升,以此促进整个行业的发展。其次,在系统分析阶段,首先要定义清楚用户所需的智能化系统,在系统规划设计阶段,为用户做出详细的系统规划书,并在详细设计阶段做好技术设计与施工组织设计。协调好各部门之间的设计和职责问题,合理安排布置,统筹兼顾,有的放矢。在具体实施中,纠正总体设计中的问题,进行优化设计。再次,施工中要严格按照施工工序,合理设置质量控制点,控制工序活动质量,检查工序活动的结果,掌握质量动态,完善施工检查与验收过程。抓好施工现场的项目管理,做到施工有序进行。加强后期服务维修工作的力度,对维修人员和使用人员进行专门业务培训,采用竞争上,对技术不过关人员进行淘汰,为智能建筑赢得良好的口碑。
结束语
近年来,我国建筑工程的发展非常迅速,与此相关的施工管理技术也日渐提高。人们随着生活水平的进步,对生活的智能化、居住环境的便利性提出了新的更高要求。智能化电气工程是建筑工程中比较重要的一种施工项目,与智能化电气相关的装置、设备等的建设工程管理都属于此类。建筑智能化电气工程施工管理的好坏关系着整个建筑是否能正常完工使用。随着高科技逐渐引入建筑工程中,智能化技术在其中使用的越来越广泛。智能化管理技术是将GPS定位技术、计算机技术以及精密传感技术集中一体应用的高科技综合技术。智能化技术的引用,不仅可以减少建筑智能化电气工程中的人力成本,而且这种技术也显著提高了操作的准确度和工作效率,缩短了工程所需的周期,并且也便于工程完工后对其进行监督检测。
参考文献
[1]杨东辉.关于建筑电气和建筑智能化工程安全及质量问题的探究[J].科技致富向导,2014,02:170-171.
根据电力行业仿真培训工作安排,定于 2012年10月末在西安进行电力行业仿真培训高级指导教师培训考试认证工作,同时进行已取证高级指导教师复训认证工作,现将有关事项通知如下:
一、时间
2012年10月28日报到,10月29日—11月2日培训考试及复训。
二、地点
陕西电力职工培训中心(西安市长乐西路180号,西安电力高等专科学校燃料管理中心)
三、培训考试认证及复训认证
(一)培训考试认证:分培训与考试两个环节进行。
1.培训:以专题讲座和研讨的形式进行。专题讲座主要内容包括:国内外电力生产的新设备新技术,仿真新技术的开发及发展。
2.考试:采用答辩的形式,分电气和热动两个专业进行。每位参加考试人员答辩时间为 20分钟,首先由参加考试人员简述自己的主要业绩,包括从事仿真培训工作经历、技术和管理方面的创新、获得奖励的情况等,然后由答辩专家提问。
3.培训考试合格者,由中电联技能鉴定与教育培训中心颁发培训考试合格证书,证书自颁发之日起生效,有效期为四年。
(二)复训认证:采用培训与交流方式进行。
1.培训:以专题讲座和研讨的形式进行。专题讲座主要内容包括:国内外电力生产的新设备新技术,仿真新技术的开发及发展。
2.交流:安排专场大会与分组交流。
3.复训合格者,由中电联技能鉴定与教育培训中心颁发复训合格证书,证书自颁发之日起生效,有效期为四年。
四、培训考试认证申报
(一)基本条件
1.从事仿真培训或生产运行岗位工作5年以上,具有相关专业本科及以上学历,或具有副高职及以上专业技术职称。如从事仿真培训或生产运行岗位工作20年以上,则只需具有相关专业大专及以上学历,或具有中级及以上专业技术职称。
2.已取得电力行业仿真培训指导教师培训考试合格证书,并在有效期内。
3.具有良好的职业道德,较强的事业心和责任感,能够认真执行本单位及电力行业颁布的培训大纲、计划和质量标准。
4.具有良好的语言和文字表达能力。
(二)具体要求
1.对仿真培训教学、管理或仿真技术等有独到见解。
2.对本单位仿真基地(中心)建设以及培训教学、管理工作做出了突出贡献。
3.近四年的教学、研究成果满足下列条件之一:
(1)在公开出版发行的刊物上发表与仿真培训与技术有关的论文二篇及以上。
(2)主编与仿真培训相关的培训教材一部,并由出版社正式出版,或未正式出版但能证明已得到电力行业仿真培训中心广泛使用,本人承担部分不少于60%。
(3)参编两部及以上与仿真培训相关的培训教材,并由出版社正式出版,或未正式出版但能证明已得到电力行业仿真培训中心广泛使用,每部本人承担部分不少于20%。
(4)获得仿真培训教学、管理或仿真科研等省部级及以上奖励。
(三)申报材料
1.填写电力行业仿真培训高级指导教师培训考试认证申报表,个人工作简历、业绩表,本人所在单位推荐表。
2.最后学历的毕业证书复印件。
3.职称(资格)证书复印件。
4.身份证复印件。
5.本人近期同一底版黑白一寸照片两张(不包括申报表上的相片),请在相片背面填好本人姓名。
6.获奖证书复印件。
7.论文、著作复印件(著作复印有关页码)。
8.电力行业仿真培训指导教师培训考试合格证书复印件。
9.其他证明材料。
以上所有材料用A4纸复印,排好顺序,装订成册。
(四)申报程序
请将申报材料(一份)于 2012年 9月 25 日前,用特快专递寄往华北电力大学(保定)自动化系(以邮戳为准)。地址:河北省保定市永华北大街619号94信箱彭学斌,邮编:071003。或将扫描件电子文档发送至以下电子信箱:。
经对申报材料进行审查合格后,通知申报人参加培训与考试认证。
五、复训认证人员报名
(一)参加人员
已取得电力行业仿真培训高级指导教师培训合格证书需复训认证人员。
(二)申报
填写报名表,提供一寸照片2张,高级指导教师培训合格证书复印件,取得高级指导教师培训合格证书后的培训工作总结。将上述材料于9月25日前, 寄往华北电力大学(保定)自动化系(以邮戳为准),或发电子邮件。
六、费用
每人交培训认证费 1800 元,培训期间统一安排食宿,食宿费自理。
七、其他
(一)陕西电力职工培训中心乘车路线
1.火车站:乘坐13、231、240、105、42、511路公交车到安仁坊下车,步行至电专燃管楼;
2.咸阳国际机场:乘机场大巴至钟楼美伦酒店,步行至钟楼,乘坐4、15、11、K605路公交车到安仁坊下车,步行至电专燃管楼。
(二)联系人及电话
华北电力大学 彭学斌,0312-7522051,13803120606;陶 哲,0312-7523363,13930805790;马少华,0312-7522164(传真),13785435421。
陕西电力职工培训中心 张丛麟,98474-9082,13096901660,029-81009079(传真)。
论文摘要:从办学思路、教材设置、师资结构等方面讨论了目前高校建筑环境与设备工程专业中出现的问题和应改革的内容;结合中南大学建筑环境与设备工程专业教学实践,提出了明确办学思路、强调专业特色、加强实践环节等方面的专业教学体系改革的思路。
科学技术是第一生产力,是推动社会进步的巨大动力。人是从事科学技术的主体,因此当今社会的竞争就是人才的竞争。而人才核心竞争力的培养,主要来源于大学教育。为了适应社会的发展,教育部在上世纪末对大学很多专业都进行了调整,包括建筑环境与设备专业。论文百事通建筑环境与设备工程专业是根据教育部1998年颁布的全国普通高等学校本科专业目录,将“供热通风与空调工程”和“燃气工程”两专业合并,调整、拓宽组建而成的新专业[1]。该专业以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标。这次调整,不是简单的合并,而是产生了一个面向21世纪新的专业学科。近年来,该专业如雨后春笋般在全国范围91所各类众多高校中涌现出来,问题也随之凸现。笔者认为有必要进行深入的、切实可行的教学改革。
一、主要凸现的问题
(一)办学思路不清晰
虽然很多学校秉承了“厚基础、宽口径”的办学思想,在教学内容上增加了建筑环境、建筑热能供应以及建筑自动化等方面的知识,并把建筑环境学列为了专业的平台,搭建了新的本科专业的框架体系。但是“厚而宽”不是“大而全”。知识口径的拓宽不是各种知识的堆积和罗列。专业的办学首先要服从于所在大学的办学思路,即学校的定位。一般院校和重点院校不同,创新型大学与研究型大学和综合型大学也不同。如果全国九十一所建筑环境与设备专业的教学体系都参照某一两个名牌大学的教学体系,那么这样的后果是显而易见的:一,专业建设没有或者散失了原有专业的特色;二,专业培养出来的人才也没有特色。
(二)教材建设的质量不容乐观
目前围绕建筑环境与设备专业的教材种类繁多,质量参差不一。教材是教学内容的具体体现,教学体系中的教材应该具有知识的系统性、延续性和完整性。而不是各个知识块之间简单的粘贴或移动的关系。以《暖通空调》为例,集结了原来供热、供燃气及通风空调工程专业的主要专业课:《空气调节》、《工业通风》以及《供热工程》的主要内容。剔出了三门课管网输配的交叉部分,而另设了一门课:《流体输配管网》。但就这两门课程的教材来看,共同的缺点是把原来空调、通风和供热三门课的三个系统简单地归类总结,系统总结有余,阐述不足。使得在具体教学过程中,出现老师觉得不好讲,学生不易接受的情况。
(三)配套的师资队伍结构有待改善
由于建筑环境与设备专业由原来的暖通空调专业或燃气专业演变而来,因此师资基本上是暖通空调或燃气专业的。但是专业的领域已经扩充到建筑室内环境、建筑设备、公用设备和智能建筑等方面。专业的内涵已经由原来的设备或系统扩充到既包括设备、系统,也包括智能建筑。其中的弱势部分是智能建筑。因为智能建筑技术也是一门交叉学科,而大部分搞自动控制的人才是自动化专业、电气工程及其自动化专业或计算机专业的人员。对智能建筑、智能化系统及设备缺乏全面的了解和掌握,缺乏建筑结构、建筑设备、供热空调等方面的专业知识和理解。另一方面,搞设备的人才又缺少对建筑自动化、BAS功能科学要求的理解,缺少有效的上层控制管理逻辑与算法。两方面人才又缺少“接口”,从而制约了智能建筑技术的发展[2]。因此合理搭配师资,在教学安排方面与其它专业知识交叉融合,才能培养出新时代的建筑环境与设备复合型人才。
二、改革的内容
(一)明确办学思路,办出专业特色[3]
明确办学思路是确定专业人才培养目标和教学体系的前提和基础。是以科研人才为主,还是以工程技术人员为主,不仅与专业本身的内涵有关,更重要的是与专业所在大学的性质有关。这样才能形成专业建设和发展的良性竞争。办学思路还与专业特色有着密切联系。专业特色与专业在多年的建设发展过程中的教学和科研历史有关,如有的学校在暖通空调的系统工程方面是强项,而有的学校在制冷空调设备的研究与开发方面是强项。那么在培养人才方面,这些特色就应该很好的继承和发挥,在课程设置和训练中要体现出来。
(二)稳固基础知识,拓宽专业口径
建筑环境与设备专业是一门跨学科的工科专业,学生基础知识应包括数理方面、工程热物理方面、流体机械方面、建筑热物理方面和自动化控制的知识。只有牢固的基础知识,学生才能深刻地理解专业课程,拓宽本专业的服务领域。当然,正如前面强调的,专业办学的前提是要继承和发扬本专业的特色。这些基础知识本身就是属于很多领域,要与专业在建设和发展过程中的特色结合起来,构造和稳固所必需的专业基础知识。
专业知识的拓宽,是构架新时代建筑环境与设备专业教学体系的重要部分。专业教学体系不仅仅局限于暖通空调,或是供热供燃气,或是把这两方面的课程全部笼统地包括进去,或是把建筑环境、公用设备和智能建筑方面的知识硬塞进去。在专业学时有限的条件下,很有可能会造成各种知识的七拼八凑。因此,要有侧重点地把某些方面作为原本专业特色的延伸和发展,切忌一口吃成一个胖子的思想,盲目地贪大。
(三)编制优秀的教材,配备合理的师资队伍
正如前面所说,由于原有专业教学体系架构的割断和组合,使得最近几年采用的教材在编制上都有这样或那样的问题,因此在教材的建设方面还必需投入更多的精力。而选用合适的优秀教材的基础正是现在的教学体系的完善,必需从根本上理解和制定本专业的教学体系和知识模块。
师资的知识结构要分布合理,除了保留原来专业特色的知识结构以外,还要补充新的知识,如智能建筑和建筑环境方面的知识结构。师资的梯队建设也很重要。教学梯队的形成有利于知识传授的传承和不断更新。每个专业知识模块,也就是我们所说的课群下面,形成以教授为龙头,教授副教授主讲,青年教师为重要组成的教学梯队。
三、我校建筑环境与设备专业教学体系改革的几点思路
中南大学建筑环境与设备工程专业主要源于长沙铁道学院的制冷空调学科。长沙铁道学院从上世纪70年代起,就开展了制冷空调及冷藏运输方面的研究工作,1985年在机车车辆系成立制冷空调教研室,并开始招收制冷空调专业专科学生;1989年开始招收供热通风与空调专业本科学生;1998年根据教育部文件调整为建筑环境与设备专业。因此,在二十多年的建设中,形成了制冷与暖调、系统与设备并重的特色。我专业在调整后修订了教学计划,增加了供燃气、建筑环境和建筑自动化方面的知识模块,保留了原来的制冷方面的知识模块,包括有制冷原理、制冷压缩机和铁路车辆制冷、制冷装置自动化等课程。
目前已拟定完2008级新的教学体系和教学计划,主要的思路有如下几点。
(一)明确办学思路,与学校的定位一致。
我专业隶属于以本科生、研究生教育为主的高层次综合性大学——中南大学,学校的定位是立足湖南,面向全国,放眼世界,努力建设国内一流、国际上有重要影响的高水平、综合性、研究型、创新型大学[4]。因此,我专业的办学思路是以创新素质教育为核心,坚持全面发展的人才培养标准,面向社会主义市场经济的人才需求,培养出具有实践能力、创新能力,既懂技术又懂管理的复合型人才。
(二)继承和发扬专业特色,整合知识架构。
充分利用能源知识的平台。从2008年开始本专业与同属能源科学与工程学院的热能专业进行能源与动力大类招生,使学生在低年级的时候的基础知识面广,起到“厚基础、宽口径”的作用。
继续保留专业的特色之一:制冷模块。从毕业生就业的反馈来看,用人单位对既懂制冷,又懂暖通,既了解系统,又了解设备的人才非常欢迎。
加强暖通和建筑环境的优势。把空调、供热、通风和建筑环境的节能、环保、热舒适与空气品质结合起来,也是当前时展的需求。
减弱供燃气和燃烧模块。从本系教师多年从事的科研工作来看,燃气和燃烧模块并没有形成特色,因此可以适当减少其份额,作为选修课程开设。
加强智能建筑模块。智能建筑是楼宇发展的重要方向。本系在制冷和空调系统的自动化控制方面有着多年的研究和实践经验。可以在此基础上进一步扩充相关领域的知识内容。新晨
(四)加强实践环节,培养创新人才
实践环节包括实习、课程设计和毕业设计。实践环节应受到更多的重视。既保证实践环节的“量”,又要保证实践环节的“质”。即:实践环节的课时量必需严格保证,同时要求学生在实践环节动手、动脑,培养其综合运用所学知识和创新能力。
毕业设计从选题开始抓起,选题来源于教师的科研课题或工程实际,具有很强的实际意义和理论研究价值,有利于培养学生的综合能力。
严格把握好实践环节的考核。本系在近两年所有的专业实践环节考核中都涵盖有答辩部分的考核,既锻炼了学生的胆量、自信和表达能力,又能很客观地反映实际的情况。
参考文献:
[1]肖勇全,李岱森.建筑环境与设备工程专业[J].高等建筑教育,2002,(2).
[2]刘春蕾,赵三元,海.智能建筑相关专业课程体系建设研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2004,(4).
关键词:实验中心;管理模式;运行机制
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.127
1 引言
航空电子电气实验教学中心建设目标是“构建航电一体化的特色实验中心”,原有的综合实验室管理模式和运行机制已不能适应实验中心建设和发展要求,“一体化”包括电子、电气综合实验室设备资源的一体化,更包括管理模式和运行机制上的一体化,因此改变原来分散、碎片化的管理模式,研究实验教学中心架构下的管理模式和运行机制,实现电子电气实验教学资源的贯通、中心的开放运行,提升中心办学效益和人才培养水平具有重要意义,也是目前中心建设的重要任务。根据中心的定位,制定发展规划:依托控制科学与工程、电子科学与技术、信息与通信工程和电气工程四个学科,在天津市航空电子电气实验教学示范中心基础上,发挥航空电子、航空电气、机场自动化等民航特色专业和天津市品牌建设专业的优势,以人才培养为核心,构建更加科学、完善的实验教学体系,进一步改革探索运行更加高效的教学科研共享模式,建设丰富的实验教学精品要素资源,打造具有较强工程实践能力的高水平实验教学师资队伍,进一步改革创新实验教学方法与组织管理,将中心建设成为国内领先的、具备鲜明民航特色的国家级实验教学示范中心。在校级教研项目CAUC-ETRN-2015-59的资助下开展了相关研究,所取得的成果对实验中心的建设具有一定参考价值。
2 管理模式与运行机制
航空电子电气实验教学示范中心建设目标是“构建航电一体化的特色实验中心”,为了实现实验室资源、人力资源内涵上的真正一体化,实现教育资源的效益最大化,有必要改革目前的碎片化的实验室管理模式和运行体系,建立一体化的管理模式与运行机制。中心目前正处于建设阶段,研究适应实验教学示范中心架构下的管理模式和运行机制具有重要的现实意义。确立中心主任、综合实验室主任、子实验室负责人三级管理架构模式。中心主任由学院副院长兼任,综合实验室主任和子实验室负责人实行竞争上岗,定期考核的管理机制。适当的规定各级的权限与职责,在中心发展战略、规章制度建设、课题经费使用、人员配置、实验室建设、实验项目开发、仪器购置、实验室维护上分权管理。上级统筹规划,下级处理规定范围内的事物,并注重发挥下级的积极性。整合中心教学资源,实现设备资源、人力资源的共享。
3 中心考核与开放机制
以实验教学学时数、实验项目开发、受益学生数、人才培养效果、教改项目、论文及研究成果等工作量为考核指标,实行学生评教与专家评教相结合,建立科学合理的考核评价和奖励机制。
由封闭式管理转变为开放式管理,根据各子实验室的具体优势和特点,考虑到学生的能力,探索一套适合中心开放的方式,建立完善的开放运行机制,制定实验室开放管理办法,在实验内容上提供足够的实验项目数量及相配套的教材、讲义、电子课件。在硬件方面提供数量充足的仪器设备和元器件,在实验室开放时间上应尽量包括所有可工作的时间,根据实验项目类型
4 实践教学体系及改进措施
加强学科交叉和特色专业综合,借助航空机务专业科研成果转化,推动实验教学和科研协同发展,建立运行高效的教学科研共享模式,进一步改革创新实验教学方法。
依托航空电子、航空电气和机场自动化等民航特色专业及其支撑学科,在特色专业实验室的建设中,突出控制科学与工程下属各学科和电气工程下属各学科在实验室建设的引领作用,并加强实验教学的系统性和综合性,使专业知识及其实验在中心各实验平台上完成系统性教学。同时,将科研成果与特色实验教学紧密结合,研发先进系统性特色专业实验实训装置,构建航空机务维修模拟环境,克服使用航材作为实验装备成本高的问题。充分开放和共享专业实验实训资源。凝聚校内外各方力量,建立航空维修专业校外实习基地,结合校内专业实验室,形成航空机务专业实验实训一条龙,使中心建设成为国内领先的航空自动化实验室。建立了理论教学与实践教学相结合、分层次的实践教学体系,从专业基础能力、特色专业能力和创新应用能力三个层次,全面培养学生的工程实践能力,以达到人才培养目标要求。第一层次,“专业基础能力”的实践课程,是实验教学体系中的基础,包括“电机与拖动实验”、“电力电子技术实验”、“自动控制原理实验”、“航空检测技术实验”、“电气传动实验”等。第二层次,“特色专业能力”的实践课程,具体包括“飞机电源实验”、“飞机电传操纵实验”、工程技术训练中心实习等。第三层次,“创新应用能力”的培养是对学生的综合性、专题性、创新性、应用性能力的培养。主要包括各类科技竞赛、课外设计制作、学生的创新创业训练等。
实践教学的开展按照实践教学大纲开展,实践教学大纲的制定由课程负责人召集课程组成员制定,经学院教学委员会审核,报学校批
(下转第168页)
(上接第155页)
准后执行。实践教学过程做到了计划、大纲、指导教师、考核的落实,通过校级、院级督导、学生评教等环节监控教学,由于有完整的实践教学制度保障体系,实践教学质量效果良好。
实践教学过程需要不断的完善改进,目前存在的问题如下:
(1)部分实验课程中,存在设计性实验偏少,综合性实验偏少,验证性实验偏多,演示性实验偏多的问题。
(2)专职实验人员偏少,目前实验教学人员不仅完成实验教学,还要完成繁重的理论教学工作。缺少专职实验人员不利于实验室设备的维护、保养、运行。
(3)加强实验教材建设,编写、出版实验教材。
(4)建立科学、完整的实验教学评价体系,重视实验教学,促进实验教学质量提高。
(5)实验室开放是培养学生实践能力和创新能力的有效途径,专职实验人员不足,无法保障实验室课外时间的开放时间。
5 结论
实验教学示范中心的高效运行、开放运行需要教师付出大量的精力与时间,在实验教学中心职权范围内,如何制定合理可行的考核和激励机制,发挥正向的导向作用是重点和难点。采用适合示范中心运行管理的三级管理主任负责制的管理模式,适当规定各级的权限和职责,发挥下级积极性;在中心职权范围内制定科学、合理、可行的中心考核与激励机制;开放导向的中心运行机制,由封闭式管理转变为开放式管理。
参考文献 :
[1]郝魁红.我国本科教学评估体系构建及高校自我评估机制研究[J].高教发展与评估,2013,29(05):104-108.
【关键词】电气工程学;学科建设;发展;策略
1. 前言
电气工程学是工程院校一门重要的学科,也是当今高新技术领域的关键学科。作为一门技术性的学科,电气工程不但对现代科技有着关键性的作用,而且在人们未来的生活和工作方面起着至关重要的作用。我国最早的电气工程学起源于1908年的南洋大学堂,在这之后各个高校纷纷设立电气工程学这一学科,以满足社会对电气工程专业人才需要。当前,社会对电气工程的专业人才需求量越来越大,因此,我国的高校投入了大量的人力和物力来进行电气工程学科建设,为了培养更高质量的电气工程学专业人才,高校要建立科学化、系统化、合理化和规范化的电气工程学专业,优化教学方法和教学手段,提高电气工程学的人才培养质量。
2. 我国电气工程学发展简介
2.1电气工程学概述
电气工程学是研究电磁现象、规律及其应用的学科,在当前的社会中有着非常重要的作用。在我国,习惯性的用与研究电气和电子系统有关内容的总和来描述电气工程,在大专院校中,电气工程学属于一级学科,由电机与电器、电力系统及其自动化、高压电与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术五个二级学科组成[1]。
2.2电气工程学的发展
电磁理论在十九世纪前半叶就有了很大的进步,为电气时代的到来奠定了理论基础。近几年,随着科学技术的不断发展进步和电气工程理论研究的不断深入,全新的科技理念和设计技术在很大程度上影响着电气工程学发展的方向,新时期给电气工程学带来了发展机遇,也带来了相应的挑战。
随着电气行业的发展和电气工程理论研究的深入、科学技术不断发展进步,使得电气工程学在未来势必会对人类的发展产生重大的影响。首先,电气工程学通过与物理学科的交叉发展,扩展了电气行业发展的空间;其次,新的科学技术和理论研究给电气工程学带来可行的技术;最后,电气工程学的发展深受信息技术的影响,信息技术推动着电气工程学的发展。
电气工程学是一门实践性较强的学科,因此,在教学过程中要把理论与实践有机的结合起来,以培养合格的电气工程人材。现代社会的发展对电气工程学提出了更高的要求,电气工程学必须在发展中不断创新,把电气工程学与信息技术结合在一起,培养综合素质较强的电气工程人材。
2.3电气工程学的重要性
在科学技术飞速发展的今天,电气工程学在很大程度上影响着我国社会的发展进步。在我国,电气工程学是一门有着悠久历史的学科,1908年,南洋大学堂设置了电机专修科,这是我国电气工程学的开端,至今已有一百多年的历史。近年来,我国对电气工程人材的需求量越来越大,各个高校随之设置了电气工程学专业,电气工程学在人门心中的地位日益提高。
2.4建筑工程学的专业建设
当今的电气工程学是综合应用高科技、多个学科进行交叉,且具有广阔前景的专业。电气工程学专业主要培养掌握电力工程基础、电力系统分析、计算机控制技术等基础理论知识,了解电气工程与控制工程发展的新动态,具备较强的实践能力,能在电力、冶金等行业从事安装、设计、管理等工作的高级技术人才[2]。电气工程学专业系统的分析了电气工程包含的专业及交叉学科的相关知识,注重理论与实践的结合,也注重学生的德育,培养了一批合格的电气工程技术人才。
3.电气工程学科建设与发展现状与策略
3.1电气工程学科发展现状
目前,根据不同的发展水平和定位,可以用以下三个层次来概括我国各高校对电气工程专业人才的培养目标:一是具有高素质创新人才和行业领导者,二是高级工程技术人才和管理人才,三是应用型技工人才。与国外的电气工程名校相比,我国大多高校的电气工程专业还存在一些问题,
首先,教师质量需要改进,很多高校盲目的追求教师数量,而忽略了教师质量,许多教师没有经过岗前培训就进入课堂,课堂教学质量不高。其次,部分高校电气工程专业起步较晚,缺乏教学经验,学科建设不合理,培养目标比较空泛,对专业人才的培养严重脱离了社会的真正需求。最后,电气工程学的实践性较低,教师的课堂教学一般是灌输相关知识,忽略了学生的个性发展和主观能动性,培养出来的人才实践操作能力不强,难以满足社会的需求,缺乏竞争力。
3.2电气工程建设与发展措施
3.2.1制定专业的人才培养计划
为了使高校的专业分配更加科学合理,高校在建设和发展电气工程学科时,要充分了解社会对人才的实际需要,以培养出与社会需求相匹配的电气工程人才。此外,高校在建设专业时还要注意本校的特色,培养出具有本校特色的人才,高校要根据本校学生实际情况和社会需求对办学进行准确的定位,充分发挥本校优势,把本校的办学特色凸显出来。在经济允许的情况下,高校应该建立科研基地,并在基地中引入先进的设备、创新技术,以方便学生在学习的过程中进行实践创新,培养一批高素质的人才。
3.2.2引进先进人才
高校应该积极引进具有高学历、高职称且在电气工程学领域有较高知名度的高级人才,尤其是有电气工程研究经历、参加过国内外较大工程项目的人才。此外,高校要结合本校电气工程学科建设和教学要求的实际情况,合理计划人才引进的数量,以防止人才严重匮乏或者人才浪费的现象发生。
3.2.3加强师资队伍建设
教师是电气工程学科建设与发展的重要组成部分,高校在引进先进教师人才的同时要对现有的教师进行有效的培养,合理组织教师出去交流或深造,扩大师资力量,提电气工程学相关教师的教学水平。
首先,高校应该对年轻教师进行合理的岗前培训,提高对青年教师外语水平、计算机水平和社会实践能力的要求,并指定资历高的教师对青年教师进行指导,让青年教师尽快熟悉教学重点和教学环节,以进一步提高青年教师的教学质量。其次,提高教师的管理水平,教师是教学的组织者,教师管理水平的高低直接关系到教学过程是否顺利,也直接影响着学生学习兴趣和学习自主性的提高。因此,各高校要进一步提高教师的管理水平和驾驭课堂的能力,以提高学生对课堂的参与度,让学生自主的接受电气工程学教育。最后,教师要提高自身的专业知识水平,在熟练掌握教材内容和相关课程标准的基础上,结合学生实际情况创新教学方法,帮助学生轻松的获得专业知识和技能。
3.2.4提高学生实践能力
电气工程学是一门理论与实践紧密结合在一起的学科,高校在电气工程学专业的教学中不但要注重理论知识的讲授,更要注重学生实践能力的培养。高校应该为学生创建实践平台,在教学过程中增加相应的实践活动,把科研活动与实践的教学结合起来,提高学生的专业化水平。此外,当前的社会需要大批实践能力强的电气工程人才,学生在学习过程要抓住一切动手实践的机会,告别纸上谈兵,在实践活动中积极探究电气化工程方面的知识和技能,以提高自身的实际操作能力和科研水平,在未来的求职竞争中处于不败之地。
目前,大多高校已经逐渐建设或完善实践中和实习基地,但在实际教学中,学生参与实践教学的积极性还不够高。这就要求高校配备高科技的设备和先进设施,并引进专业的实训老师,提高学生参与实践教学的积极性。同时,学校还应该加强与企业的联系与合作,了解企业的用人需求,从而优化人才培养制度,制定合理的人才培养计划,使学生在毕业后能顺利的进入企业工作。
3.2.5建设开放性实验室
为了有效提高电气工程学人才培养的质量,高校要建立最基本的电力系统自动化实验室,并对实验室进行合理的管理,为学生提供良好的实验平台,激发学生科研的积极性,提高学生的科研能力。此外,政府及相关部门要加大对电气工程学的投资力度,让电气工程学方面的高校建设规模较大、包含各种分布式发电电源,并集分析、控制、保护为一体的智能微电网实验室,为学生提供多功能的科研实践平台。
3.2.6合理的对学生进行考核评估
合理的考核评估机制是课程成功与否的关键,通过合理的考核,学校可以掌握学生知识的掌握程度、实验操作能力、实验创造能力。在考核评价的过程中,教师要注意引导学生端正态度,考核成绩进行客观分析,明确自身的知识掌握程度和不足。考核结束后,教师要对学生做出合理的评价,把赏识教育与挫折教育有机的结合起来,帮助学生认清自己的实际情况,并激发学生的潜能,培养学生的综合能力。评估的内容应该包括学生的小组合作情况、任务完成情况、资料搜集情况和实际操作情况等,在时间允许的情况下,可以要求学生以论文答辩的方式完成作业,以加深学生对知识和技能的印象,提高学生学习积极性,进而提高电气工程学科的教学效率和教学质量,培养合格、高质量的电气工程人才[3]。
4.结束语
电气化工程学在我国高校的教育中一直占据着重要的地位,据统计,目前全国有三百二十多所高校开设了电气工程学相关专业,由此可见电气工程学的重要性。为了培养出综合能力强、满足社会需求的高层次专业人才,各高校要根据自身的发展层次、水平和服务区域对专业进行合理的规划,制定适合本校的电气化工程学科发展策略。此外,教育体制改革的不断深入和社会的不断发展进步对高校电气化工程的学科建设、教学质量和人才培养质量提出了更高的要求。因此,高校在电气化学科建设和发展的过程中,要充分注重社会对人才的真正需求,加强电气化工程的师资队伍建设,在教学过程中把理论和实践有机的结合起来,并密切关注电气行业的发展状况,以进一步提高电气化工程的人才培养质量,提高电气化工程人才在未来社会中的竞争力。
【参考文献】
[1]王涛.关于电气化工程学科建设与发展思考[J].黑龙江科技信息,2014,19(36):47.
变压器是电力系统中的重要元素,其性能好坏关乎电力系统的稳定与可靠,本论文将就变压器的常见故障做简要的分析,以为相关研究提供参考性的建议。
【关键词】变压器 故障 诊断
1 引言
电力变压器是电力系统中不可或缺的设备,减少和杜绝其发生故障是保证电力系统稳定运行的基础,而要提高电力变压器的运行水平,就必须针对其常见的故障进行研究分析。从已有的经验来看,电力变压器常见的故障主要有几大类:铁芯多点接地、绝缘故障、变压器放电故障和放热漏油故障,本论文将对这四种问题分别论述,分析其深层次的原因,以便发现故障的源头,为消除电力不稳定现象提供支持。
2 变压器的常见故障分析
2.1 铁芯多点接地
变压器的接地点只能是1个,2个或2个以上都被视作铁芯多点接地。而导致多点接地的原因是多种多样的,如绝缘材料的破坏、夹件和柱芯相接触、安装时外壳和铁芯碰撞和金属异物遗留等都会造成铁芯多点接地。而铁芯多点接地所带来的隐患是非常严重的,会给人员的生命健康带来非常大的危害。其危害的表现集中在两个方面:其一,铁芯多点接地会导致电力系统局部的过热和短路。其二,会导致变压器内部放电的故障。因而,要保护人员的健康,必须高度重视变压器的铁芯多点接地问题。
2.2 变压器放电故障分析
变压器的放电故障是根据放电能量密度的不同而进行区分的,其放电的故障主要有三类形式:高能量放电、火花放电和局部放电。高能量放电也称作电弧放电,此类放电故障具有非常大的危害,其放电密度大,产气急剧,造成的危害有绕组匝层被击穿,导致对地闪络、引线断裂、分接开关飞弧等事故,造成的损失比较大,此类放电没有明显的特征,难以准确的判断,事故发生后其后果难以想象。当绝缘结构中的电场强度不均匀时,局部放电是由放电部位的电场强度决定的,而某些区域的电场过于集中。局部电场过于集中的原因有固体绝缘材料中存在间隙、油气中存在气泡、导体和金属部件接触不好等,局部放电的电能密度并不大,初始状态并不会造成严重的事故,但是当此类放电一直存在,逐渐累积下去,最终会导致绝缘材料被击穿,导致比较严重的后果。火花放电引起的原因主要是悬浮电位导致的,而悬浮电位发生的原因包括油液中有纤维和水等杂质,火花放电在低电压下可以发生,其发生的部位在低电位的部件与地的连接出现脱落,而火花放电所带来的后果是不容忽视的。三种放电故障虽然程度不同,但是其所带来的后果是非常严重的,影响电力系统的正常运行,影响电力的稳定性和可靠性,给生产和生活造成的损失是不可挽回的,因而,变压器的放电故障不容小觑。
2.3 绝缘故障
电力变压器的绝缘故障是常见的故障形式之一,内绝缘包括纸板、纸和油等绝缘材料,在遇到机械、电、热等应力的作用下,内绝缘设备中的复合绝缘结构会不断老化,特别是当变压器的使用接近寿命周期的终点时,在空气和水的作用下会加速绝缘材料的老化,严重影响变压器的安全性和可靠性,对生产和生活带来严重的影响。另外,由于外部环境的复杂变化,变压器的内绝缘中有水或局部过热等,不但会造成绝缘材料的老化,还会导致短路等情况。
2.4 其他故障
其他一些故障包括渗漏油故障和放热故障等,渗漏油故障主要包括胶垫安装不到位、油箱焊接缝漏油等导致的法兰故障和高压套管升高座等问题;而放热故障主要是由于磁路问题、导体出现异常和接触点连接不良等问题。
3 变压器的故障诊断方式
变压器的故障诊断方式有多种手段,一般分为直观检测、油中溶解气体、电气预防实验法等手段,以下做简要的论述。
(1)直观检测法:直观检测法是最为简单易于操作的方法,但需要电力检测人员具有扎实的专业知识和丰富的经验,进而可以对故障的类型和原因进行快速的判断,能够敏锐的观察到异常现象并及时进行处理。
(2)油中溶解气体:变压器故障的油与气之间存在的关系是密切的,因而可以通过对变压器中的气体的鉴别来判断故障的类型,如抽取油液中的气体进行气相色谱分析,而这对于分析变压器中是否出现铁芯多点接地故障效果明显。
(3)电气预防实验法:此类方式主要是通过各种准确的实验来进行判断,并及时采取措施加以应对。例如,绝缘电阻的实验法,通过测试绝缘电阻的可以判断其材料的老化程度;吊芯实验法,通过将变压器的绕组吊出,然后检测其损伤的情况;吸收电流实验法,电流会因绝缘材料的老化程度而产生变化,通过测量电流和时间来判断绝缘材料的老化程度;采用交流电表对接地线进行多点检测,以判断故障的形式。
(4)在线检测技术:随着科学技术的不断进展,电力系统的稳定性和可靠性的要求也越来越高,自动化检测技术能够利用传感器采集数据,将信息传输到计算机中,通过软件的分析,最后将信息显示在终端,以便进行分析。
4 变压器故障的预防措施
变压器的故障预防措施要注意几点:其一,不能让变压器处于超载状态下工作,防治变压器绝缘器材的老化、设备短路等问题;其二,确保变压器的清洁性,定期检测油量、油色和油冷却系统等;其三,严格按照变压器的技术规范进行检测,确保其完好性。要降低变压器的故障率,预防措施是必备的,除了定期的检查维护之外,还必须对电力人员进行培训,不能疏忽大意,将防范意识灌输到员工的思想中来,以便形成安全生产和操作的意识。此外,稳定的变压器需要新技术和新的设备来加以改善,尤其是利用前沿的技术进行改进,可以有效的提升变压器的性能。
5 结束语
我国的电力系统建设步伐非常迅速,规模和质量都提高很快,但是变压器在运行中的故障给电力系统的稳定运行带来了很大的障碍,影响供电的正常,因而研究电力系统中变压器的故障原因,并针对性的提出诊断措施和预防措施,对于改善变压器的工作有积极的意义,相关研究值得进一步深入。
参考文献
[1]刘明武.电力系统变压器常见故障分析与诊断技术[J].科技信息,2010(19).
[2]于龙,宋洋,刘迪.电力系统变压器常见故障及预防措施[J].黑龙江科技信息,2008(8).
[3]王瑞珍.运行中的变压器、电抗器产气情况分析[J].变压器,2003(2).
论文摘要:金工实训是理工科院校重要的实践环节,旨在培养具有创新意识和创新能力的工程技术人才。在分析金工实训教学现状的基础上,结合教学实践,阐述了金工实训教学在全面培养学生能力和综合素质等方面所起的重要作用,并对邮电类高校学生金工实训的教学内容和教学方法的改革方向进行了探索,提出了金工实训教学的改革思路。
论文关键词:金工实训;教学改革;创新训练
高校的工程训练中心是以“实践”为主要载体,培养学生工程设计、制造和创新等综合能力的一体化实训平台。金工实训是实现工程认知和基础工程、现代工程以及工程创新三个层次的训练。这三个平台根据培养方案的需求,贯穿于整个本科教学阶段,同时拓展到研究生和工程博士培养阶段。每个工程训练平台之间既是密切联系不可分割的又可以简单划分为三个阶段(认知阶段、熟悉阶段和精练阶段)。各阶段可通过组合形成不同学校、不同专业所需的培养模块。在金工实训过程中,通过这种“模块”形成有效的工程训练体系。从需求的角度看,社会对具有创新精神、实践和综合能力较强的工程型大学毕业生非常渴望,国家和地方政府也非常重视大学生的创新能力、实践能力和综合能力的培养。很多学校制订实施了“卓越工程师”培养计划、“专业论证”计划等,其目的都是为了提升大学生的创新能力、实践能力和综合能力。在这种大背景形势下,许多高校纷纷成立工程训练中心,目的是为学生营造一个具有工程场景的训练环境,为国家培养更多的实践型人才。以上所述的各种计划都是从社会需求的角度培养复合型人才,其具体内容均涉及到金工实训的教学改革,所以研究金工实训的教学改革也十分必要。
邮电类高校学生是一个特殊的实训对象,既要兼顾传统的金工训练又要体现出电子、通信类专业的特色。所以,在邮电类高校的金工实训中要做到有特色的针对性实训,就要求针对传统的教学内容进行改革。本文还对教学方法进行了讨论,并对相应的教学手段进行了研究,从而形成了金工实训教学的改革思路,以期提高大学生的创新能力和生产实践能力。
一、教学内容的改革
针对我国邮电类现代化人才的培养目标,在金工系列课程教学中增加了现代工程中所需的新内容,删减了现有实训的过时部分。结合学校实际情况,提高数控、加工中心等新设备实训的比重。以车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊等传统实训方法为基础,引入了最先进的金工实训方法。结合21世纪的新型工业、企业要求具有综合性素质人才的特征,树立新的教育观念,破除陈旧的实践、实训模式,以锻炼本科生的工程技术应用能力为核心,注重综合创新能力的培养,不断改革实训的教学内容,增加现代技术的含量。
1.结合社会需求,增加特色教学内容,向学生传授具有专业技术特色的实训业务
为增强培训中心的特色,将实训中心的加工装备建设过程分成了多个阶段。在一期建设中,注重传统设备的积累,确保教学中不丢传统知识;在二期建设中,增加了数控加工设备,包括数控加工中心、PCB电路板加工中心、数控系统、机器人示教系统,使学生在了解各种先进设备的同时能够有更开阔的眼界,增加动手实践的机会;在三期建设中,将数控系统和示教机器人教学与学院科研联系在一起,结合研究方向,学院的科研团队设计了一些控制系统,研制了一系列特种机器人,建立了示教机器人实验室、工业机器人实验室。
2.进一步加强引入现代化的设计方法、加工手段和制造工序
即将最先进的现代化理念融入到大学生的金工实训教学中。现代化的设计方法,如并行设计,是在设计产品原型的过程中就开始考虑材料加工的各种工艺过程,在产品设计之初就开始进行市场调研、产品需求分析;在产品概念设计之初就考虑原材料计划等环节。在综合设计的基础上,进行先进的加工和制造,进一步提高加工效率,节省加工成本,增加产品效益。通过现代化的教学方法和教学内容使学生明白:机器的制造既要着眼于工厂里的生产、制造活动和实验室的科学研究,又要建立起现代化制造的大工程观念,保持大局观,建立正确的总体目标。
3.支持个性化的产品设计
通过特殊产品的设计、加工和制造,使大学生的动手能力得到锻炼,使学生的综合工程素质得到提高。在这个过程中,需增加生产实习中学生作品的类别。如果仅仅包括几乎贯穿全国工科高校实训的小榔头产品,金工实习的内容就显得十分单一,学生的思路也太狭窄。应该做到在教师设置的产品造型外,学生可以根据自己的需求设计并加工自己感兴趣的产品,但该产品必须要经过指导教师的检验,确保达到紧扣教学大纲和切实训练的目的。
从生活实践可知,应用现实中实用的产品可大幅度提高学生的兴趣,也更容易让学生分析和理解。把学生的设计、产品的加工工艺和制造的任务融入到解决具体的实际工程问题上来,使学生更多地在真正的设计工程和加工环境气氛中进行实践活动。为了使学生得到更充分的锻炼,指导教师应该更合理灵活地安排课时,在课程刚开始就布置各种作业,能够让学生充分了解自己整个实习过程中的任务。学生可根据自己的兴趣,以自由组合的方式分成多个小组,也可以相近的几个小组联合在一起组建成模拟公司,也便于把最初独立的分散的设计方法、加工手段融合成一个整体,使之贯穿于生产实践的始终。这样也有利于培养大学生独立分析问题、解决问题和努力创新的综合能力。例如:第1组负责产品的设计(设计部),第2组可负责工艺方案的制订和编制(模拟工艺部),第3组负责实践加工操作(模拟生产部)。每个小组在“生产”过程中都应与指导教师做好充分互动,在交流期间不间断地修改、完善本组的方案,最终由指导教师把关,各小组之间互相监督、检查(模拟质检部门)。应用这种分组的形式能够做到从构思到设计图纸(包括加工工艺、加工工序)再到制造零件、部件,乃至整个产品生产的全过程都在“模拟公司”中进行了训练。学生经过“模拟公司”的实践能够进一步整合课本上的理论知识,联系到实践生产中,有助于学生创新意识的培养和提高。同时,采用几个小组联合对产品的“质量”进行讨论和检验,能够让学生在产品质量控制、培养协调管理能力等方面得到模拟锻炼。同时,为了培养学生对产品模块化分析的能力,了解个性化装配、个性化订制过程,建立个性化设计的思想,每个小组可分工设计不同的产品或零部件,最后组装成各种功能成品,即不同功能、不同性价比的产品,这样可以满足社会对产品的多方面需求。
二、教学方法的改革
由于邮电类高校学生的学习、就业、工作都具有十分突出的学科、行业特点,其专业设置普遍偏向于通信、电子、自动化和计算机类方向,这就要求邮电类院校在专业课的实训上一定要体现出自身的特点、突出特色。根据用人单位对不同专业学生的特殊技能的要求,邮电类高校金工实训根据专业的特点实行了分类式、差别式的教学方法。
1.机械电子工程类专业、精密仪器科学、测控技术与仪器类专业
以上几个专业的学生,在实习过程中应侧重于机械设计基础技术和创新设计能力的培养。根据往届的经验,建议实训的时间至少达到4个星期。在实训的初期,应全面地参加各种基础工种,包括车、钳、铣、刨、磨等常规的切削加工实训,这样学生可以对传统的实习内容有了总体的了解;在实训的中期,适当参加铸、锻、焊与热处理等基本的热加工、热处理等实训,可扩大学生在金属材料方面的知识;在实训的中后期,要抽出一定的时间完成相应的数控加工实训,包括数控程序的编制、计算机仿真、现场的加工实验,可使学生掌握各种先进的数控加工方法。在数控实训过程中,还应安排自主的产品设计和加工,可独立完成,也可在教师指导下进行创新训练。总之,在机械类专业的学生实训中,既要全面又要突出重点和特色。
2.通信、自动化、电气和计算机类专业
通信、自动化和计算机类的实训应注重特色教学内容。让学生更多地参与数控加工操作、加工中心操作、控制系统的设计。在实训过程中可多使用PCB电路板加工中心、机器人的专业加工、机器人焊接,结合电子设计软件进行机器人示教系统实训。另外,可应用多样化的教学手段和教学方法,如采用多媒体、视频教学、示教方法。在进行专业加工训练的同时,尽可能多地联系大型企业来进行参观性教学,为避免影响正常生产活动,可进行视频和参观结合的方法。还可组织学生参观先进的装备展(如机床展、宝马展),这样能让学生了解更多的国外、国内先进的制造装备,以弥补学校对传统加工装备投入的不足。在通信电子类专业的学生实训中,要突出特色,做到精益求精。
3.管理类、经济类专业
管理专业学生的实训重点是了解生产过程中所使用的各种机械加工设备,从总体上认识生产作业中所运用的加工方法、工艺、工序流程。在此基础上,进行产品的成本控制、物料管理和产品数据的管理。针对邮电类高校金工实训的基本要求和所要达到的目标,结合管理类专业学生特点,在教学环节上应当降低实训过程中加工操作技术方面的要求,更侧重训练学生在生产制造过程方面的管理水平,着重要求撰写制造过程的成本预算、决算、产品质量管理等方面的内容、实践报告,并学会进行产品管理等方面的成本合理性论证。要从管理的角度重点培养学生的成本意识和质量意识,在实训过程中始终向学生灌输经济效益是所有生产活动的主要目的之一,企业或部门的一切加工活动必须以取得经济效益为目标进行,这就要求在教学过程中综合产品的开发成本、市场需求、产品质量、销售和利润等经济指标的概念,并将这些指标与生产实践相联系,使学生更好地理解提高生产效率与确保加工质量之间的关系。通过实训过程中的教师引导和训练,使邮电类高校学生了解企业成本管理的重要性,成本管理的运作情况直接影响生产过程是否顺利;让学生清楚企业产品质量是企业的命脉,引导学生从多方面查找影响产品质量的各种因素,并对不良因素及时分析形成的原因,找到最优解决方案。在管理类专业的学生实训中,要求学生了解产品生产过程,弱化加工内容,突出产品质量、管理和销售内容。
〔关键词〕知识图谱;专家系统;发展轨迹
DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2012.02.040
〔中图分类号〕G250.71 〔文献标识码〕A 〔文章编号〕1008-0821(2012)02-0159-08
Knowledge-based Expert System Development Overview MapLiao Yi
(Political Department,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)
〔Abstract〕Artificial intelligence expert system is the most important and most active areas of an application,which implements the artificial intelligence research from theory to practice,turning from the general reasoning strategies of a major breakthrough in the use of expertise.This chronological order,the expert system into the 1980s before the 1980s,1990s,2000,after four stages.Articles using bibliometric methods,analysis of the expert system development process,development and trends,pointing out that the current phase is the development of expert systems,expert systems into a variety of commercial operation,need to address the knowledge acquisition bottleneck,matching conflicts and other issues for expert systems to understand and master the subject structure,evolution,development and so provide an unique perspective and knowledge.
〔Key words〕knowledge maps;expert systems;the development trajectory
专家系统作为人工智能的一个重要分支,发展已经超过50年,在很多应用领域都获得了广泛使用,取得了丰硕成果。本文运用文献计量这一独特视角对专家系统进行了再回顾和再分析,将智能科技划分为初创期、成长期、低谷期、发展期,利用词频分析、共引分析、作者共现分析等方法揭示专家系统的学科结构、影响程度、关键节点与时间点等重要而独特的知识,为了解和掌握专家系统的发展与演化过程提供了独特视角。
1 数据来源
SCI(Science Citation Index)是美国科学情报研究所ISI(Institute for Science Information)出版的期刊文献检索工具,所收录的文献覆盖了全世界最重要和最有影响力的研究成果,成为世界公认的自然科学领域最为重要的评价工具。本文以Web of Science中的SCI数据库为数据来源,选用高级检索方式,以“Expert System/Experts System”作为主题词,于2011年5月在Web of Secience中进行检索,一共检索到14 500篇相关文献记录。获得的年度分布如图1。所示。虽然,专家系统研究从20世纪五六十年代就开始了,但是从图1可以看出直到1982年才有主题词与专家系统相关的论文出现。图1表明1991年左右,专家系统相关论文达到了峰值,但随后呈逐年下降的趋势。到1999年,只有494篇。但21世纪开始,专家系统相关论文又出现了增加的趋势,并维持在一个稳定的水平中。图1 专家系统在SCI数据库文献发表年度变化情况
2012年2月第32卷第2期基于知识图谱的专家系统发展综述Feb.,2012Vol.32 No.22 专家系统前40年的发展
本文利用基于JAVA平台的引文分析可视化软件Citespace,首先设定时间跨度为1950-1991年,时间切片长度为1年,聚类方式为共被引聚类(Cited Reference),阈值选择为(2,2,20)、(3,3,20)、(3,3,20)。Citespace得出这些引文的时间跨度为1950-1990年,可以绘制出该时间段的专家系统论文时区分布图,如图2所示。我们以年代先后为序,将20世纪80年代以前作为第一阶段,80年代至90年代作为第二阶段。图2 1950-1991年各年度专家系统论文之间的时区分布图
2.1 专家系统起源时期
根据图2显示,这段时期有7个突出节点,既有7位代表人物。第一个节点代表的是“人工智能之父”――英国著名科学家阿兰・麦席森・图灵(Alan Mathison Turing),他于1950年在《心灵》杂志上《计算机器与智能》,提出了著名的“图灵测试”,探讨了机器智能的可能性,为后来的人工智能科学提供了开创性的构思[1]。
第二个节点代表的是美国工程院院士、加州大学扎德(LA.Zadeh)教授,他于1965年在《信息与控制》杂志第8期上发表题为《模糊集》的论文,提出模糊集合理论,给出了模糊性现象定量描述和分析运算的方法,从而诞生了模糊数学。1978年,扎德教授提出了“可能性理论”,将不确定性理解为可能性,为模糊集理论建立了一个实际应用上的理论框架,这也被认为是模糊数学发展的第二个里程碑。同年,国际性期刊《International Journal of Fuzzy Sets and System》诞生,这使得模糊理论得到普遍承认,理论研究高速发展,实际应用迅速推广。
第三个节点代表的美国两院院士、卡内基-梅隆大学教授艾伦・纽厄尔(Allen Newell),1972年,他出版了《人怎样解题》(Human Problem Solving)一书,书中描述了他和西蒙试图建立一个计算机化的“通用问题求解器”的历程:20世纪50年代,他们发现,人类的问题解决,在一定知识领域内可以通过计算机实现,所以他们开始用计算机编程来解决问题,1956年,他们研发出了逻辑理论家和通用问题求解器(General Problem Solver),并建立了符号主义人工智能学派。我们可以看出,这本书是对他以前所作工作的总结与归纳,而逻辑理论家和通用问题求解器正是专家系统的雏形,为专家系统的出现奠定了坚实的基础。
但是艾伦・纽厄尔的尝试无法解决大的实际问题,也很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式,并且对于解题所需的巨大搜索空间也难于处理。为此,美国国家工程院院士、斯坦福大学教授费根鲍姆(E.A.Feigenbaum)等人在总结通用问题求解系统成功与失败的经验基础上,结合化学领域的专门知识,于1965年研制了世界上第一个专家系统dendral,可以推断化学分子结构。专家系统进入了初创期,其代表有dendral、macsyma(数学专家系统)等,第一代专家系统以高度专业化、求解专门问题的能力强为特点,向人们展示了人工智能应用的广阔前景[2]。
第四个节点代表人物是美国麻省理工学院著名的人工智能学者明斯基(Minsky)。1975年,他在论文《表示知识的框架》(A Framework for Representating Knowledge,McGraw-Hill)中提出了框架理论,框架理论的核心是以框架这种形式来表示知识。理论提出后,在人工智能界引起了极大的反响,并成为了基于框架的专家系统的理论基础,基于框架的专家系统适合于具有固定格式的事物、动作或事件。
第五个节点代表人物是美国普林斯顿大学教授格伦谢弗(Glenn Shafer),他在1976年出版了《数学理论的证据》(A mathematical theory of evidence)一书,介绍了由他和Dempster于1967年提出的D-S理论(即证据理论)。证据理论可处理由不知道因素引起的不确定性,后来,该理论被广泛应用于计算机科学和工程应用,是基于D-S证据理论的专家系统的理论基础。
第六个重要节点代表是美国斯坦福大学爱德华・汉斯・肖特利夫(Shortliff EH)教授,他于1975年在著名杂志《数学生物科学》上发表《A model of inexact reasoning in medicine》(《在医学模型的不精确推理》)一文,他结合自己1972-1974年研制的世界第一个医学专家系统――MYCIN系统(用于诊断和治疗血液感染及脑炎感染,是第二代专家系统的经典之作),提出了确定性理论,该理论对专家系统的发展产生了重大影响。
第七个节点代表人物是美国麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室的戴维斯(Randall Davis)教授,他于1976年提出元知识的概念,并在专家系统的研制工具开发方面做出了突出贡献――研制出知识获取工具Teiresias,为专家系统获取知识实现过程中知识库的修改和添加提供了工具[3],关Teiresias,他于1977年在《Artificial Intelligence》杂志上中进行了详细介绍,而这也为本时期专家系统的快速增多和广泛应用奠定了坚实基础。
20世纪70年代后期,随着专家系统应用领域的不断开拓,专家系统研发技术逐渐走向成熟。但同时,专家系统本身存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一等问题也被逐渐暴露出来。人们从各种不同类型的专家系统和知识处理系统中抽取共性,人工智能又从具体研究逐渐回到一般研究。围绕知识这一核心问题,人们重新对人工智能的原理和方法进行探索,并在知识的获取、表示以及知识在推理过程中的利用等方面开始出现一组新的原理、工具和技术。
2.2 专家系统发展的黄金时期
20世纪80年代是专家系统突飞猛进、迅速发展的黄金时代,根据图2显示,这段时期共有论文982篇,有7个突出节点。
1980年,出现了第一个节点代表――美国斯坦福大学计算机科学系系主任尼尔森(NILS J.NILSSON),他出版的《人工智能原理》(《Principles of artificial intelligence》)一书,表明了拉近理论和实践的距离的目标,书中对基于规则的专家系统、机器问题解决系统以及结构对象的代表等都进行了具体的论述。
1981年,出现了第二个节点代表――英国赫特福德大学教授Clocksin,威廉F,他出版的《PROLOG语言编程》一书,引起了计算机科学界的极大兴趣,并已被证明是一个重要的编程语言和人工智能系统的新一代基础,是专家系统的重要编程语言。
1982年,出现了第三个节点代表――美国匹兹堡大学教授米勒(Miller RA),他在《英格兰医药分册》上发表了《基于计算机的医学内科实验诊断顾问》(An Experimental Computer based Diagnostic Consultant for General Internal Medicine.N Engl J Med,307,468-76,1982)一文,属当时诊断专家系统的代表力作,书中介绍了著名的内科疾病诊断咨询系统INTERNIST-1,之后将其不断完善成改进型INTERNIST-2,即后来的CADUCEUS专家系统,其知识库中包含了572种疾病,约4 500种症状。
1983年,出现了第四个节点代表――美国的海斯罗斯(Hayes-Roth,F)教授,他于1983年发表著作《建立专家系统》,对专家系统建立的原则和要素、开发的生命周期等重要问题进行了详细讲解,为研究与开发各种类型的专家系统提供了理论依据。
1984年,出现了第五个节点代表――美国匹兹堡大学计算机科学、哲学和医学教授布鲁斯・布坎南(Bruce G.Buchanan),他于1984年发表著作《规则的专家系统:斯坦福启发式编程项目Mycin实验》(《Rule Based Expert Systems:The Mycin Experiments of the Stanford Heuristic Programming Project》,这是有史以来关于医疗诊断系统MYCIN的实验规则库公布。基于规则的专家系统MYCIN是专家系统开发过程中一个里程碑,研究其开发思路与方法具有非常重要的意义。
1985年,出现了第六个节点代表――美国人工智能专家、加州大学教授哈蒙(Harmon P),他出版了《专家系统:人工智能业务》(《Expert systems:artificial intelligence in business》)一书。书中阐述了专家系统如何解决问题,代表知识,并得出推论,并介绍了人工智能的具体制度,确定了专家系统的市场。
1986年,出现了第七个节点代表――著名的专家系统学者沃特曼(Waterman DA),他出版了《专家系统指南》一书,该书对专家系统的概念、组成、建立过程、建立工具、应用领域等做了深入浅出的系统介绍与论述,是当时全面介绍专家研发与应用的经典书籍。
20世纪80年代初,医疗专家系统占主流,主要原因是它属于诊断类型系统且容易开发。80年代中期,出现大量投入商业化运行的专家系统,为各行业带来了显著的经济效益。从80年代后期开始,大量新技术成功运用到专家系统之中,使得专家系统得到更广泛的运用。在这期间开发的专家系统按处理问题的类型可以分为:解释型、预测型、诊断型、设计型等。应用领域扩展到农业、商业、化学、通信、医学等多个方面,成为人们常用的解决问题的手段之一。
然而,与此同时,现有的专家系统也暴露出了自身严重的缺陷,使不少计算机界的知名学者对专家系统产生了怀疑,认为专家系统存在的问题有以下几点:(1)专家系统中的知识多限于经验知识,极少有原理性的知识,系统没有应用它们的能力;(2)知识获取功能非常弱。为了建造专家系统,必须依赖于专家获取知识, 不仅费时, 而且很难获取完备性和一致性的知识;(3)求解问题的方法比较单一,以推理机为核心的对问题的求解尚不能反映专家从认识问题到解决问题的创造性过程;(4)解释功能不强[4]。等到学者们回过头重新审视时,20世纪90年代的专家系统理论危机已然爆发。
3 90年代专家系统向多个方向发展
由于20世纪80年代专家系统研究迅猛发展,商业价值被各行各业看好,导致90年代大批专家系统从实验室走出来,开始了它们的工程化市场化进程。从图1看以看出,在20世纪90年代,专家系统的相关论文不增反减,进入一个局部低谷期,这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共7 547篇。本文利用Citespace软件,设置参数为(4,4,20)(4,3,20)(4,4,20),获取了该时期论文的引文聚类图(如图3所示)。图2 专家系统1990-2000年的论文引文聚类图
从图3中我们可以看出,全图的节点比较分散,没有形成大的聚类,这表示该阶段没有形成重点研究方向,也没有重大科研成果和标志性著作产生,专家系统的市场化进程严重牵引了研究者们的注意力,这是专家系统研究陷入低谷期的重要原因。
这段时间专家系统的研究工作大致分以下几个方面:第一个研究方向依旧是建立在扎德(LA.Zadeh)教授模糊理论上的模糊专家系统,它同样是该年代专家系统研究的重点方向。
第二个研究方向是骨架专家系统,代表人物有美国斯坦福大学的爱德华・汉斯・肖特利夫(Shortliff EH)教授。1974年末,MYCIN系统基本建成后,MYCIN的设计者们就想到用其它领域的知识替换关于感染病学的知识,可能会得到一个新的专家系统,这种想法导致了EMYCIN骨架系统的产生。EMYCIN的出现大大缩短了专家系统的研制周期,随后,AGE、OPS5、KEE、KBMS、GESDE等骨架系统应运而生,它们在20世纪90年代专家系统的研究进程中,发挥着重要作用。
第三个研究方向是故障诊断专家系统,代表人物有美国麻省理工学院的兰德尔・戴维斯(Randall Davis)教授。他于1984年在《人工智能》杂志上发表了《基于结构和行为的诊断推理 》(《Diagnostic Reasoning Based on Structure and Behavior》)一文,该论文描述了一个利用知识结构和行为,在电子电路领域进行故障诊断排除的专家系统。之后,故障诊断专家系统在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。
第四个研究方向是基于规则的专家系统,布鲁斯・布坎南(Bruce G.Buchanan)的著作对基于规则的专家系统在这个时期的发展仍有着积极的指导作用。多种基于规则的专家系统进入了试验阶段。传统基于规则的专家系统只是简单的声明性知识,而目前,规则的形式开始向产生式规则转变,并趋向于提供较完善的知识库建立和管理功能。
第五个研究方向是知识工程在专家系统中的运用。代表人物是美国斯坦福大学的克兰西教授(Clancy W J),他于1985年在《人工智能》杂志上发表了重要论文《启发式分类》(《Heuristis classification》),启发式分类即对未知领域情况的类的识别过程。它是人类思维解决问题的重要方法,在人工智能、专家系统中可常用启发式设计计算机程序,模拟人类解决问题的思维活动。
第六个研究方向是机器学习在专家系统中的运用。代表人物是机器学习领域前辈、澳洲悉尼大学著名教授John Ross Quinlan。他于1986年在《机器学习》(《Mach.Learn》)杂志上发表《决策树算法》(《Induction of Decision Trees》)一文,文中他详细描述了决策树算法的代表――ID3算法。之后,有大量学者围绕该算法进行了广泛的研究,并提出多种改进算法,由于决策树的各类算法各有优缺点,在专家系统的实际应用中,必须根据数据类型的特点及数据集的大小,选择合适的算法。
第七个研究方向是神经网络专家系统,代表人物有人工智能专家Stephan I.Gallant和美国加利福尼业大学教授巴特・卡斯科(Bart Kosko)。Gallant于1988年在《ACM的通信》上发表了《连接主义专家系统》(《Connectionist expert systems》)一文,文中讲述Gallant 设计了一个连接主义专家系统(Connectionist expert system),其知识库是由一个神经网络实现的(即神经网络知识获取),开创了神经网络与专家系统相结合的先例。
第八个研究方向是遗传算法在专家系统中的运用。代表人物是遗传算法领域著名学者、美国伊利诺伊大学David Goldberg教授和人工智能专家L.Davis。1989年,Goldberg出版了专著《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》,该书系统总结了遗传算法的主要研究成果,全面而完整地论述了遗传算法的基本原理及其应用;1991年,Davis编辑出版了《遗传算法手册》,书中包含了遗传算法在科学计算、工程技术和社会经济中的大量应用实例,该书为推广和普及遗传算法的应用起到了重要的指导作用。这些都推动了基于遗传算法的专家系统的研发推广。
第九个研究方向是决策支持系统在专家系统中的运用,代表人物是美国加利福尼亚大学伯克利分校教授埃弗雷姆・特班(Efraim Turban)。他于1990年出版了《决策支持和专家系统的管理支持系统》(《Decision support and expert systems:management support systems》)一书。20世纪80年代末90年代初,决策支持系统开始与专家系统相结合,形成智能决策支持系统,该系统充分做到了定性分析和定量分析的有机结合,将解决问题的范围和能力提高到一个新的层次。
第十个研究方向是各种理论知识在专家系统中的综合运用,代表人物是美国加利福尼业大学教授巴特・卡斯科(Bart Kosko)和美国伊利诺伊州研究所教授Abdul-Rahman K.H。卡斯科(Kosko)于1992年出版《神经网络和模糊系统:一个拥有机器智能的动力系统方法》(《Neural networks and fuzzy systems:a dynamical systems approach to machine intelligence》)一书,这是第一本将神经网络和模糊系统结合起来的读本,也是神经网络与模糊理论综合应用于专家系统建设的经典著作;Abdul-Rahman K.H教授于1995年,在美国电气和电子工程师协会的《电力系统及自动化》(《Transactions on Power Systems》)会议刊上发表了《人工智能模糊无功负荷的最优VAR控制方法 》(《AI approach to optimal VAR control with fuzzy reactive loads》)一文,论文提出了一个解决无功功率(VAR)控制问题,这个方法包含了专家系统、模糊集理论和人工神经网络的重要知识。
虽然专家系统大量建造,但投入实际运行的专家系统并不多,且效率较低,问题求解能力有待进一步提高。原因之一就是专家系统主要是模拟某一领域中求解特定问题的专家的能力,而在模拟人类专家协作求解方面很少或几乎没有做什么工作。然而在现实世界中,协作求解具有普遍性,针对特定领域、特定问题的求解仅仅具有特殊性,专家系统虽然在模拟人类专家某一特定领域知识方面取得了成功,但它仍然不能或难以解决现实世界中的问题。其次,开发的专家系统的规模越来越大,并且十分复杂。这样就要求将大型专家系统的开发变成若干小的、相对独立的专家系统来开发,而且需要将许多不同领域的专家系统联合起来进行协作求解。然而,与此相关的分布式人工智能理论和实用技术尚处在科研阶段。只有分布式系统协作求解问题得以解决,才能克服由于单个专家系统知识的有限性和问题求解方法的单一性等导致系统的“脆弱性”,也才能提高系统的可靠性,并且在灵活性、并行性、速度等方面带来明显的效益[5]。
4 21世纪专家系统进入稳定发展时期
进入21世纪,专家系统开始缓慢发展,这期间以“Expert System/Experts System”为主题词的论文共5 964篇。本文利用Citespace软件,设置参数为(6,6,20)(5,5,20)(5,5,20),获取了该时期论文的引文聚类图(如图4所示)。图4 专家系统2000-2010年的论文引文聚类图
这个时期专家系统有3个主要研究方向:第一个是研究方向是节点明显的基于模糊逻辑的专家系统研究方向。90年代以来,模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器的智能水平。基于模糊逻辑的专家系统有以下优点:一是具有专家水平的专门知识,能表现专家技能和高度的技巧以及有足够的鲁棒性(即健壮性);二是能进行有效的推理,能够运用人类专家的经验和知识进行启发性的搜索和试探性的推理;三是具有灵活性和透明性。
第二个是研究方向是Rete模式匹配算法在专家系统中的应用,代表人物是美国卡内基―梅隆大学计算机科学系的Charles L.Forgy教授,1979年,他首次提出Rete算法。专家系统工具中一个核心部分是推理机,Rete算法能利用推理机的“时间冗余”特性和规则结构的相似性,并通过保存中间运算结果的方法来提高推理的效率。1982年,他在《人工智能》杂志上发表《Rete算法:许多模式/多对象的模式匹配问题的一个快速算法》(《Rete:A Fast Algorithm for the Many Pattern/Many Object Pattern Match Problem》)一文,该文解释了基本算法的概念,介绍了详细的算法,描述了模式和适当的对象交涉算法,并说明了模式匹配的执行操作。
第三个是研究方向是专家系统在电力系统中的运用。世界各国的专家们开始热衷于在电力生产的各个环节使用专家系统,代表人物有日本的福井贤、T.Sakaguchi、印度的Srinivasan D、美国伊利诺伊州研究所的Abdul-Rahman K.H、希腊雅典国立技术大学的Protopapas C.A、和中国的罗旭,他们在美国电气和电子工程师协会的《电力传输》(《IEEE transactions on power delivery)会议刊及《电源设备系统》会议刊(《On Power Apparatus and Systems》)上发表了多篇有影响力的论文,内容涉及系统恢复、电力需求预测、变电站故障诊断和报警处理等多方面。
这十年间,专家系统的研究不再满足于用现有各种模型与专家系统进行简单结合,形成基于某种模型的专家系统的固有模式。研究者们不断探索更方便、更有效的方法,来解决困扰专家系统的知识获取瓶颈、匹配冲突、组合爆炸等问题,而这也推动了研究不断向深层次、新方向发展。但是,由于专家系统应用的时间长、领域广,他们遭遇的瓶颈问题一时得不到有效解决,导致了这一时期末,专家系统研究呈现出暂时的下滑现象。
5 专家系统发展趋势分析
图一发展曲线上第二个时间节点是1992年,从该年起专家系统相关论文呈下降趋势,然后在2002年又开始缓慢增长,近一年多来又开始下降,这标志着专家系统研究在布满荆棘的道路上前行,前景是光明的,但道路是曲折的。本文以5年为一个单位,统计了1990-2009年20年期间专家系统相关论文中高频词的变化情况,如表1所示,从该表可以获得这个时期专家系统研究的一些特点。
(1)在1990-1999年期间,人工智能出现新的研究,由于网络技术特别是国际互连网技术发展,人工智能开始由单个智能主体研究转向基于网络环境下的分布式人工智能研究,使人工智能更加实用,这给专家系统带来了发展的希望。正因为如此,我们从词频上可以看出,人工智能(artificial intelligence)一词在这十年一直位居前两位,在专家系统研究中处于主导地位,而与其相关的知识表示(knowledge representation)、知识获取(knowledge acquisition)等,也成为了学者们研究的重点方向。
(2)该时期的第二个特点是神经网络研究的复苏。神经网络是通过模拟人脑的结构和工作模式,使机器具有类似人类的智能,如机器学习、知识获取、专家系统等。我们从词频上可以看出神经网络(neural network)一词得以快速增长,1995年时位列第一,进入21世纪也是稳居第二位,神经网络很好地解决了专家系统中知识获取的瓶颈问题,能使专家系统具有自学习能力,它的出现为专家系统提供了一种新的解决途径[6],同时也显示出他独有的生机与活力。
(3)该时期是模糊逻辑的发展时期。模糊理论发展至今已接近三十余年,应用范围非常广泛,它与专家系统相结合,在故障诊断、自然语言处理、自动翻译、地震预测、工业设计等方面取得了众多成果。我们从词频上可以看出,模糊逻辑(fuzzy logic)一词,除在1990-1994年期间位居第六位外,之后都位居前三甲,2000-2004年期间更是位列第一。模糊控制与专家系统技术相结合,进一步提高了模糊控制器智能水平,这种控制方法既保持了基于规则的方法的价值和用模糊集处理带来的灵活性,同时把专家系统技术的表达与利用知识的长处结合起来,能处理更广泛的控制问题。
(4)故障诊断成为专家系统研究与应用的又一重要领域。故障诊断专家系统的发展起始于20世纪70年代末,虽然时间不长,但在电路与数字电子设备、机电设备等各个领域已取得了令人瞩目的成就,已成为当今世界研究的热点之一。这从高频词分布可以开出,故障诊断(fault diagnosis)从1995-1999年间的最后一位攀升至2005-2009年间的第一位,足见其强大的生命力。在专家系统己有较深厚基础的国家中,机械、电子设备的故障诊断专家系统已基本完成了研究和试验的阶段,开始进入广泛应用。
(5)遗传算法的应用逐渐增多。20世纪90年代,遗传算法迎来了发展时期,无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。尤其是遗传算法的应用研究显得格外活跃,不但应用领域扩大,而且利用遗传算法进行优化和规则学习的能力也显著提高。进入21世纪,遗传算法的应用研究已从初期的组合优化求解扩展到了许多更新、更工程化的应用方面。这在高频词分布中可以看出,以2000作为临界点,遗传算法(genetic algorithms)从20世纪90年代的10名之后,到位于高频词前六强之中,充分反映出它发展的良好势头。
6 小 结
专家系统是20世纪下半叶发展起来的重大技术之一,它不仅是高技术的标志,而且有着重大的经济效益。“知识工程之父”E.Feignbaum在对世界许多国家和地区的专家系统应用情况进行调查后指出:几乎所有的ES都至少将人的工作效率提高10倍,有的能提高100倍,甚至300倍[7]。
专家系统技术能够使专家的专长不受时间和空间的限制,以便推广稀缺的专家知识和经验;同时,专家系统能促进各领域的发展,是各领域专家专业知识和经验的总结和提炼。
专家系统发展的近期目标,是建造能用于代替人类高级脑力劳动的专家系统;远期目标是探究人类智能和机器智能的基本原理,研究用自动机模拟人类的思维过程和智能行为,这几乎涉及自然科学和社会科学的所有学科,远远超出了计算机科学的范畴。
随着人工智能应用方法的日渐成熟,专家系统的应用领域也不断扩大。有人类活动的地方,必将有智能技术包括专家系统的应用,专家系统将成为21世纪人类进行智能管理与决策的工具与助手。
参考文献
[1]百度百科[EB].http:∥baike.省略/view/2130.htm.
[2]黄可鸣.专家系统二十年[J].计算机科学,1986,(4):26-37.
[3]路耀华.思维模拟与知识工程[M].北京:清华大学出版社,1997.
[4]赵致琢.专家系统研究[J].贵州大学学报:自然科学版,1990,(6):40-48.
[5]邹光宇.专家系统发展现状及其应用前景[J].电力勘测,1994,(3):21-26.
2.4 CIM哲理
CIM的概念最初是由美国的Joseph Harrington在1974年提出,1981年开始被广泛接受,并被认为是信息时代的工厂自动化模式。但从当今的应用情况看,CIM远远超出机器制造业的范围,它是一种组织、管理生产的哲理、思想和方法。CIM是一种综合自动化系统,它在新的管理模式与制造工艺的指导下,综合应用系统技术、信息技术、自动化技术,通过计算机及其支撑软件,把孤立的、局部的自动化技术,子系统及企业员工,灵活而有机地综合起来,构成一个完整的系统,对生产过程的物质流、管理过程的信息流、决策过程的决策流进行有效的管理与控制,以适应新的竞争模式下的市场对生产过程提出的高质量、高速度和高灵活性的要求。
设计院可以看成生产思想产品(各种设计文件和图纸)的部件,一个设计项目相当于一项订货,设计过程(加工过程)是由许多不同专业的人经过若干设计阶段通力合作完成的,需要各专业按计划有条不紊地互提资料,互相会签,最后由成品档案室验收、归档,并向甲方提交全套设计文件和图纸。其间各专业内部尚需分工和遵循严格的质量保证程序。建筑的招标、设计、施工、高度和运行管理的整个生命周期,完全可以借鉴CIM的思想方法,采用CIM的核心技术--集成技术,把建筑、结构、设备(暖通空调和给排水)、电气、室内设计和概预算等专业,集成于统一的计算机平台,充分共享有关数据和资源,解决建设各专业之间存在的"错、漏、碰、缺"等问题,真正实现建筑设计整个过程的全计算机化(无纸设计)。
3 IBDS的概念
如上所述,设计院目前面临着拥有先进的计算机硬件和软件技术与实际上不能充分利用这些技术来产生效益的矛盾。问题主要在于各种应用软件的分散性,数据不通用,难以互换,以及对各种计算分析过程没有或无法自动给出正确的指导。为了解决这一问题,与飞速发展的计算机技术适应,集成化建筑设计系统IBDS的概念应运而生,并且在近十年内迅速发展。IBDS的核心就是将以往分散的各功能软件如绘图用CAD、计算模拟程序、数据库管理等结合在一起。通过通用的数据结构和数据转换工具,使这些功能软件能互用各自的各种资源,全面地完成设计、分析、计算任务。
IBDS应该提供建筑设计各专业工程师从方案选择、初步设计、分析计算到施工图绘制的全过程。人们希望有了设计人员的知识、经验及设想后,通过IBDS用计算机进行分析、计算、比较、判断等,不仅将方案形象地表现出来,而且将量化的结果输出,工程师再依据它去修改方案,重新设计。因此,IBDS必须采用开放性的体系结构,把设计院的"人和资料"集成在一起,具体表现在:
不同专业的数据模型的集成
建立各专业通用的标准化的中央建筑数据库。该数据库把建筑设计涉及的建筑、结构、设备、电气、室内设计和概预算等专业所用的数据模型统一起来,集成在一起,保证各专业所用建筑信息的一致性。建筑师画的建筑各层平面图、剖面图、立面图等,可以作为建筑底图,传给其它专业。其它专业的工程师可以在该建筑底图的基础上,对有关信息进行修改、重新定义以及添加专业的特定数据,然后进行各专业的有关设计计算。例如,设备专业工程师可以计算建筑物的空调供暖负荷,在建筑底图上布置空调供暖管道,进行水力、热力计算分析等;结构专业工程师可以进行各种受力构件的设计计算分析。一旦建筑师改变建筑物的平面、空间布置,会直接反映在各专业的建筑底图上,从而避免其它专业的"冤枉"劳动。
不同设计阶段所使用的模拟软件的集成
建筑设计在不同阶段需要用到性质不同,细致程度不同的模拟软件,IBDS应充分考虑建筑设计在方案选择、初步设计和施工图设计等不同阶段使用不同模拟软件对输入数据模型要求的一致性和相关性,尽量保证前一阶段的计算结果和数据可应用于后续阶段的设计计算,减少数据的重复输入和不一致性。
设计资源的集成
把建筑设计有关的设计手册、标准法规、工程图纸、设备产品手册等数据和资料以数据库、知识库等方式集成存储在计算机网络上,以便设计人员查询和使用。
可见,集成化的中央建筑数据库IDM是IBDS的核心。IBDS的体系结构如下图所示。各专业CAD系统通过IDM进行数据集成和通讯。
HBDS 的体系结构示意图
IBDS的特点除了集成化、标准化和网络化之外,还有一个很重要的特点:智能化,即采用KBS(基于知识的系统)来组织和指导建筑设计过程中模拟软件的使用全过程,这样才能正确发挥计算工具的功能。1989年国外一些学者开始提出PAM(Performance Assessment Method)的概念[9]。PAM是解决模拟软件"结果不可信"问题的一个重要途径。PAM指出,要保证用程序做模拟分析能给出正确结果,必须正确指导和严格管理模拟分析这一全过程。这包括:
对所分析的对象进行正确的简化。例如,从多层多房间的建筑中取出有代表性的一部分做分析计算,复杂水网的简化;
对每个物理过程选取正确的物理模型来近似。例如一空调设备,采用动态模型还是静态模型?集总参数还是分布参数?是否考虑墙内表面长波辐射?对流换热系数取常数还是作为温度及风速的函数?透过窗的太阳辐射在各内表面的分析:
一些不确定的输入参数的选取,如房间换气次数,人员设备必热量,气象参数的确定,窗的开闭,遮阳等;
系统控制的确定。例如应按照房间为定温去计算热量还是计算定热量下的温度或其它某处控制下的温度和热量变化?如何考虑空调系统的控制和人的操作调整?
模拟计算过程的控制。例如初始影响的消除,计算时间步长,边界输入参数的离散方法,总的模拟计算段的长度与时间的确定等;
输出结果的处理。如何根据模拟计算结果对所研究的问题作出结论。
以上诸条的正确条件并非固定,而是与所研究的对象的性质及所要解决的问题有关。例如为计算冬季供暖负荷,可以用稳定的KFΔt模型,而要计算夏季空调负荷,就要使用动态模型。再例如验证建筑物表面结露的可能性时,需考虑全部外墙的传热;而论证是否要装社会空调,夏季房间是否过热则需取可能是最热的一间或几间朝西或朝南的房间进行计算。目前可以列举出十几种不同的对建筑和空调系统进行模拟分析的目的,对于每一目的,上述各问题的恰当选择都可能不同。
所有这些问题,落实为具体的模拟计算过程,就成为如下四个问题:
①模拟计算程序的选取
②实际建筑和空调系统的再加工(简化)
③输入数据的确定和输入文件的生成
④模拟计算结果的后处理
国际能源组织(IEA)组织十余个国家合作,就各种不同的目的和使用不同程序如何进行上述第②③④步工作进行了研究,形成了一大批PAM手册。实验结果表明,让程序使用者按照这些手册去一步步做,可显著提高模拟计算工作的正确性和结果的可信赖性[10]。
将这类手册转换为计算机可以理解的形式作为知识库存储于集成化环境中,再开发出可按照这些知识自动进行数据分析加工的专家系统,就可以使这一使用过程自动完成,只要使用者提出要解决的问题,专家系统即可能选取适宜的程序,生成相应的数据文件,运行模拟分析程序,最终向使用者显示由结果分析得出的结论。
与传统的CAD软件相比,IBDS不再是以计算程序为中心,使用者围绕着计算程序准备数据,运行程序,检查结果。集成化环境使使用者成为中心,将各种绘图、计算、数据资料准备好,随时供使用者在设计分析中使用。使用者可以充分发挥自己的分析和创造能力,利用CAD系统去设计、分析各种系统,而将一切重复和琐碎的工作交给计算机去完成。集成化设计环境的指导思想就是,使用者应是计算机的主人,而不是奴隶;计算机的应用应最大范围地开发人的创造力,为人提供进行创造性思维的场所,而不是把人变为机械式工具。
4 实施IBDS技术
4.1革新 CIM(集成)技术
正象计算机集成制造系统CIMS一样,集成也是IBDS的信心技术。IBDS系统采用STEP标准化的建筑数据库,把建筑设计各专业的数据模型集成起来,把设计的不同阶段集成起来,把各种设计用的模拟软件集成起来,把各种信息资源集成起来。总之,IBDS依赖集成技术把建筑设计院的两大法宝"人和资料"有机地统一起来,保证设计过程中信息共享和传输的计算机化。
4.2 STEP(产品数据交换标准)技术
STEP(Standard for the Exchange of Product Model Data)是国际标准化组织ISO TC184正在制订的标准ISO CD10303。STEP采用一种中性文件机制,是CAD/CAM数据交换的标准[11]。它规定了产品设计、开发、制造以至于产品全部生命周期中,包括产品形状,解析模型、材料加工方法、组装分解顺序、管理数据等方面的必要信息定义和数据交换的外部描述。现在普遍认为STEP将成为全世界公认的唯一CAD数据交换标准。
STEP包括两部分内容,一是数据模型的定义,它采用EXPRESS数据定义语言来写成。这种语言可以准确定义所描述对象的数据模型,小到单个简单的汽车零件,大到一档复杂的建筑物。STEP的另一部分就是具体的数据文件的表述方式,它是由任意词条构成,每一条的形成都遵守数据模型中的定义。这样,只要理解了数据模型,就能读懂根据此数据模型按照STEP方式写出的任何数据文件。如果制定出统一的数据模型,使大家都按照这一模型去描绘所研究的对象,所生成的数据文件就很容易交换,通过一些转换工具可以很容易地将其转换为各种软件内部特定的数据文件。
由于STEP在描述数据模型和易于交换数据方面的突出优点,它很快被工业界和标准化组织采用,作为定义数据标准的工具和交换数据的方法。集成化的建筑工程数据库应该采用STEP技术,把各专业的图纸、数据库、产品设备等标准化,以便不同CAD系统之间、不同专业之间、不同模拟软件之间、设计院与甲方和厂家之间,能够自由而方便地相互传递和交换信息。
STEP 标准化是IBDS集成化的前提和保证,它可以避免CAD计算分析软件开发方面的大量重复性劳动,与此数据标准兼容的软件均可以交换使用,从而使各部门有可能分工协作,共同开发我国的集成化环境。IBDS的每一块功能软件均可以独立在市场上出售,被其它符合此标准的软件所使用,这将使软件研制开发者直接受益。
4.3 AI(人工智能)技术
目前的CAD系统已能较成功地应用于绘图和设计计算,但用于方案设计的却很少。其实方案设计在很大程度上决定了投标的快速反应能力。IBDS系统采用AI技术,把工程师的设计经验、规则、思维活动等模糊、随机、不完备的知识,通过一定的结构来组织和表达,让计算机能够理解、推理和判断,辅助工程师进行方案选择。AI技术中比较成熟的是专家系统,特别是DSS(决策支持系统)。可见IBDS 的智能性体现在各专业设计型专家系统应用的好坏。
4.4 计算机网络技术
IBDS的实施应以计算机网络为物质基础,特别是基于光纤和卫星的全球范围的快速ISDN网络。通过计算机网络可以共享建筑设计的有关数据库、知识库等软件资源和打印机、绘图仪等硬件资源,传输有关设计资料和文档,允许位于不同地点的设计工程师同时参与一个建筑的设计。同时还可使设备生产厂家能将产品信息直接提供给CAD系统。
4.5 HCI(人机交互)技术
HCI技术在计算机的应用发展中越来越受到人们的重视。人擅长于用形象思维、回忆联想、发明和创造等对客观世界中的不确定、不完备甚至矛盾的事物和知识进行推理、分析、判断和理解。计算机则擅长于确定性、重复性、机械性的数据处理。在IBDS中,应充分发挥人和计算机的各自优点,把繁琐和费时的数值性的设计计算交给计算机完成,让工程师有充分的时间做方案选择等关键的决策工作。友好的用户界面和人机交互方式才能让建筑设计工程师喜欢IBDS,在实际设计中自觉使用它。
4.6 计算可视化技术
可视化技术从80年展起来,已被广泛应用于CFD等科学计算领域。科学计算的核心问题是计算模型,包括其理论框架、基本概念、几何描述、计算方法和过程等。在建筑设计过程中需要做许多计算,如何采用图形、图象、动画等方式,在计算开始时准备数据,计算过程中以某种直观形象的方式表现,计算完成后以容易理解和使用的形式表达结果,等等,都是视算一体化要解决的问题。眼睛是人类接受信息的最佳器官,只有把各种模拟软件的使用过程可视化,让用户用眼睛去看、理解和判断,而不是"两眼一摸黑"地撞运气,才能反模拟软件用对、用好,真正发挥它们的用处。
4.7 分布式数据库(知识库)技术
分布式的数据库采用计算机网络上的不同计算机存储建筑设计有关的设计手册、标准法规、工程图纸、设备产品手册等数据和资料、使设计院、管理单位、厂家、甲方等建筑业有关单位的人员可以共享信息,提高信息利用的效率。
4.8 OO(面向对象)技术
OO技术是现代软件工程技术的关键所在,它可以使对现实世界的描述更接近客观自然,是IBDS系统的保证之一。OO中的抽象、封装、继承等机制可对复杂系统进行简化、分解和解耦,有助于复杂系统的描述。OO已被广泛地应用于上述的MIS、 HCI、CIM、可视化、数据库、AI等领域。以OO为基础的C++语言是开发IBDS的良好工具。
4.9 多媒体技术
多媒体技术就是用图形、图象、动画、声音、文字等人类容易理解和接受的方式存储各种信息。多媒体技术在IBDS中的应用将是必不可少的。
4.10 协同工程技术
协同工程是一种系统化的方法,用来支持建筑设计的集成化的协同作业,也就是不同专业或同专业的不同工程师同时进行设计。如建筑底图由不同的建筑师分工画不同的部分,在计算机里实际是在同一图形上加工,完成后的图纸传送设备、结构、电气等专业这样不仅可以避免工程师重画图纸,而且当某一工程师改变图纸时,能自动及时反映到其它专业的系统图上,从而解决不同专业之间的"打架"问题,方便互提资料、会签等。
除以上讨论的几种技术外,还有许多现代科学技术可应用IBDS中,如MIS(管理信息系统)技术、TQC(全面质量控制)技术[12]等。合理运用所有这些技术才能充分发挥IBDS的功能保证IBDS成功。
5 IBDS的现状和展望
IBDS的概念是在约10年前提出的[13],而真正开始组织开发则是最近6~8年间的事。但IBDS的发展却异常引人注目,1991年6月在美国召开了第一届集成化建筑环境会议,即有近300篇论文,几百人参加(包括韩国、台湾的学者)。迄今已召开了四届会议,有关的研究讨论越来越深入[14~17]。1988年美国能源部投资3000万美元开始AEDOT系统的开发,目前已研制出示范系统,并开始进一步向实用性发展。欧洲十来个国家的有关研究单位联合开发COMBINE系统。该项目历时五年,投资已超过1000万欧洲货币单位,在1995年6月已完成概念研究和原型示范系统。1990年EIA Annex 21 Subtask D "Design Support Environment"开始,加拿大、德国、英国、瑞士等国专家就集成化建筑设计环境的开发状况做调查和分析。开始于1995年9月的IEA Annex 30 "Bringing simulation to Application"又是一个新的国际合作项目,它的目的也是研究如何把模拟软件通过IBDS应用于实际建筑设计工程中。到目前为止,IBDS还处在研究和开发阶段,世界上还没有一个供实用的IBDS。
我国建筑设计应用CAD从80年代中期开始,真正进入实用阶段是1991年年底之后。在全国大约9000家从事建筑设计的单位中,甲级院都装备比较好的CAD系统,并且近年来微机数量增加很快(1992年增加8000台,1993年增加31000台)。在具备计算机硬件的同时,国内一些公司和研究单位推出实用性的建筑、结构、给排水、暖通空调、电气和工程概预算的CAD软件。但是,目前设计单位中不同的专业应用计算机技术水平差别较大[18],而且大部分CAD软件只是用计算机代替图板和丁字尺绘图,没有把绘图和计算集成到一起。在数值计算中应用较多的是结构设计。可喜的是,最近国内一些研究单位开始IBDS的研究探讨[18]。与国外的开发研究状况相比,我们认为国内此领域的工作尚需在长远规划和相互协作等方面得到重视和加强。
计算机集成化制造系统CIMS是国家863重大项目,十几个单位联合攻关。IBDS在国外与CIMS的重要性相当,它可以解决建筑规划、设计、施工、调试及运行中的一系列问题,从而提高设计与施工质量、降低成本、提高效率。因此,是否应该将IBDS作为重点目标,做好长远规划,一步步为之努力,而不仅是在目前的CAD系统的基础上添添改改,满足当前的市场需求。80年代初各部门即研究开发暖通空调模拟软件,十多年后,除个别软件广泛使用外,大多数使用者却转向国外一些著名的模拟计算软件。如果我们按照目前的状况发展,会不会十年后发生类似的现象,即国外成套的成熟的集成化环境进入我国而将我们的取而代之?现在可能是需要整体考虑、长远规划的时候了。
IBDS涉及范围广,工程浩大,很难由一个单位独立完成,必须联合协作。在市场经济体制下,又无国家财政支持,如何进行联合协作?又如何能与国外竞争?联合与协作不是分工编软件,而是通过不断交流,进行概念研究和标准制定,这方面的工作量远比具体编程大,必须通过合作交流来完成,而合作的结果会使参加各方均受益。能否在国家的支持下,由学会组织,有关设计和研究单位合作,在联合开发我国的IBDS呢?
IBDS是一个完美的计算机辅助建筑设计系统,虽然它的实施尚有一段不短的路要走,但是它的哲理、思想和方法无疑是正确而深刻的。IBDS的实施将大大提高建筑设计的水平,推动建筑业的发展,并且创造一种崭新的设计文化。
6 参考文献
1 D Seth. A market survey of energy analysis programs in North America. Int building Performance Simulation Association, USA.
2 S Macmilan, D Bloomfield. Environmental Performance Modelling - USA in Practice. Proceedings of CIBSE National Conference, May 1993.
3 The impact of thermal modelling in practice. A report to the Building Research Establishment of UK, May 1992.
4 C Ho. Why is modelling important? BEPAC Seminar: Modelling Building Environments. Building Research Establishment of UK, 1993.
5 E J Allen, D Bloomfield. Improving confidence in thermal calculation procedures. Proceedings of CLIMA 2000, Copenhagen, 1985.
6 L Jones. The analysis as a factor in the prediction of energy consumption. Proceedings of 2nd Int symposium on energy conservation in the building environment, Copenhagen, 1979.
7 R H Byrd. The limitations of computer models intended to aid energy efficient design of buildings. Proceedings of BEPAC, York, 1994.
8 A Wijsman. Building thermal performance programs: Influence of the use of a PAM Proceedings of BEPAC, York, 1994.
9 D Bloomfield. The work of international energy agency annex 21 on calculation of energy and environmental performance in buildings. Proceeding of BEPAC, York, 1994.
10 B Warren, J Wiltshire. Application of simulation programs to the assessment of overheating risk in buildings and the work of IEA annex 21. Proceedings of Building Simulation '91, Nice, 1991.
11 中国标准化与信息分类编码研究所。STEP标准化情况,CIMS标准化研究动态第9期。
12 D Bartholomew. Quality Assurance. BEPAC Seminar: Modelling Building Environments. Building Research Establishment of UK, 1993.
13 C Hertkorn. Compilation of project focusing on design support environment. IEA Annex 21 subtask D report.
14 P C Walraven. Integrated computer aided design solutions for building management, maintenance and modernisation of buildings. Proceedings of CIBSE National Conference, May 1993.
15 C Robin, J Brau and J Roux. Integration of expert knowledge and simulation tool the thermal design of buildings and energy systems. Energy and Buildings, 1993, 20.
16 K Piira, S Karki and K Lassila. Product model based simulation and design environment. Proceedings of System Simulation in Buildings, 1993, 20.
论文摘要:介绍了电力电子器件和变频技术的发展过程,以及变频技术在家用电器的应用,分析了变频技术的应用也带来了谐波、电磁干扰和电源系统功率因数下降等问题。提出了相关的谐波抑制方法及提高电源系统功率因数的措施。
引言
随着电力电子、计算机技术的迅速发展,交流调速取代直流调速已成为发展趋势。变频调速以其优异的调速和启、制动性能被国内外公认为是最有发展前途的调速方式。变频技术是交流调速的核心技术,电力电子和计算机技术又是变频技术的核心,而电力电子器件是电力电子技术的基础。电力电子技术是近几年迅速发展的一种高新技术,广泛应用于机电一体化、电机传动、航空航天等领域,现已成为各国竞相发展的一种高新技术。专家预言,在21世纪高度发展的自动控制领域内,计算机技术与电力电子技术是两项最重要的技术。
一、电力电子器件的发展过程
上世纪50年代末晶闸管在美国问世,标志着电力电子技术就此诞生。第一代电力电子器件主要是可控硅整流器(SCR),我国70年代将其列为节能技术在全国推广。然而,SCR毕竟是一种只能控制其导通而不能控制关断的半控型开关器件,在交流传动和变频电源的应用中受到限制。70年代以后陆续发明的功率晶体管(GTR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率MOS场效应管(PowerMOSFET)、绝缘栅晶体管(IGBT)、静电感应晶体管(SIT)和静电感应晶闸管(SITH)等,它们的共同特点是既控制其导通,又能控制其关断,是全控型开关器件,由于不需要换流电路,故体积、重量较之SCR有大幅度下降。当前,IGBT以其优异的特性已成为主流器件,容量大的GTO也有一定地位[1][2][3]。
许多国家都在努力开发大容量器件,国外已生产6000V的IGBT。IEGT(injectionenhancedgatethyristor)是一种将IGBT和GTO的优点结合起来的新型器件,已有1000A/4500V的样品问世。IGCT(integratedgateeommutatedthyristor)在GTO基础上采用缓冲层和透明发射极,它开通时相当于晶闸管,关断时相当于晶体管,从而有效地协调了通态电压和阻断电压的矛盾,工作频率可达几千赫兹[2][3]。瑞士ABB公司已经推出的IGCT可达4500一6000V,3000一3500A。MCT因进展不大而引退而IGCT的发展使其在电力电子器件的新格局中占有重要的地位。与发达国家相比,我国在器件制造方面比在应用方面有更大的差距。高功率沟栅结构IGBT模块、IEGT、MOS门控晶闸管、高压砷化稼高频整流二极管、碳化硅(SIC)等新型功率器件在国外有了最新发展。可以相信,采用GaAs、SiC等新型半导体材料制成功率器件,实现人们对“理想器件”的追求,将是21世纪电力电子器件发展的主要趋势。
高可靠性的电力电子积木(PEBB)和集成电力电子模块(IPEM)是近期美国电力电子技术发展新热点。GTO和IGCT,IGCT和高压IGBT等电力电子新器件之间的激烈竞争,必将为21世纪世界电力电子新技术和变频技术的发展带来更多的机遇和挑战。
二、变频技术的发展过程
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。电力电子器件的更新促使电力变换
技术的不断发展。起初,变频技术只局限于变频不能变压。20世纪70年代开始,脉宽调制变压变频(PWM-VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代,作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣,并得出诸多优化模式,如:调制波纵向分割法、同相位载波PWM技术、移相载波PWM技术、载波调制波同时移相PWM技术等。
VVVF变频器的控制相对简单,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较小,受定子电阻压降的影响比较显著,故造成输出最大转矩减小。
矢量控制变频调速的做法是:将异步电动机在三相坐标系下的定子交流电流Ia、Ib、Ic通过三相——二相变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Iml、Itl,然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。
直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机化成等效直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。
VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流回路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。
三、变频技术与家用电器
20世纪70年代,家用电器开始逐步变频化,出现了电磁烹任器、变频照明器具、变频空调、变频微波炉、变频电冰箱、IH(感应加热)饭堡、变频洗衣机等[4]。
20世纪末期期,家用电器则依托变频技术,主要瞄准高功能和省电。
首先是电冰箱,由于它处于全天工作,采用变频制冷后,压缩机始终处在低速运行状态,可以彻底消除因压缩机起动引的噪声,节能效果更加明显。其次,空调器使用变频后,扩大了压缩机的工作范围,不需要压缩机在断续状态下运行就可实现冷、暖控制,达到降低电力消耗,消除由于温度变动而引起的不适感。近年来,新式的变频冷藏库不但耗电量减少、实现静音化,而且利用高速运行能实现快速冷冻。
在洗衣机方面,过去使用变频实现可变速控制,提高洗净性能,新流行的洗衣机除了节能和静音化外,还在确保衣物柔和洗涤等方面推出新的控制内容;电磁烹任器利用高频感应加热使锅子直接发热,没有燃气和电加热的炽热部分,因此不但安全,还大幅度提高加热效率,其工作频率高于听觉之上,从而消除了饭锅振动引起的噪声。
四、电力电子装置带来的危害及对策
电力电子装置中的相控整流和不可控二极管整流使输入电流波形发生严重畸变,不但大大降低了系统的功率因数,还引起了严重的谐波污染。
另外,硬件电路中电压和电流的急剧变化,使得电力电子器件承受很大的电应力,并给周围的电气设备及电波造成严重的电磁干扰(EM1),而且情况日趋严重。许多国家都已制定了限制谐波的国家标准,国际电气电子工程师协会(IEEE)、国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自己的谐波标准。我国政府也制定了限制谐波的有关规定[5]。
(一)谐波与电磁干扰的对策
1、谐波抑制
为了抑制电力电子装置产生的谐波,一种方法是进行谐波补偿,即设置谐波补偿装置,使输入电流成为正弦波[3]。
传统的谐波补偿装置是采用IC调谐滤波器,它既可补偿谐波,又可补偿无功功率。其缺点是,补偿特性受电网阻抗和运行状态影响,易和系统发生并联谐振,导致谐波放大,使LC滤波器过载甚至烧毁。此外,它只能补偿固定频率的谐波,效果也不够理想。
电力电子器件普及应用之后,运用有源电力滤波器进行谐波补偿成为重要方向。其原理是,从补偿对象中检测出谐波电流,然后产生一个与该谐波电流大小相等极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含有基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响。
大容量变流器减少谐波的主要方法是采用多重化技术:将多个方波叠加以消除次数较低的谐波,从而得到接近正弦的阶梯波。重数越多,波形越接近正弦,但电路结构越复杂。小容量变流器为了实现低谐波和高功率因数,一般采用二极管整流加PWM斩波,常称之为功率因数校正(PEC)。典型的电路有升压型、降压型、升降压型等。
2、电磁干扰抑制
解决EMI的措施是克服开关器件导通和关断时出现过大的电流上升率di/dt和电压上升率du/dt,目前比较引入注目的是零电流开关(ZCS)和零电压开关(ZVS)电路。方法是:
(1)开关器件上串联电感,这样可抑制开关器件导通时的di/dt,使器件上不存在电压、电流重叠区,减少了正关损耗;
(2)开关器件上并联电容,当器件关断后抑制du/dt上升,器件上不存在电压、电流重叠区,减少了开关损耗;
(3)器件上反并联二极管,在二极管导通期间,开关器件呈零电压、零电流状态,此时驱动器件导通或关断能实现ZVS、ZCS动作。
目前较常用的软件开关技术有部分谐振PWM和无损耗缓冲电路。
(二)功率因数补偿
早期的方法是采用同步调相机,它是专门用来产生无功功率的同步电机,利用过励磁和欠励磁分别发出不同大小的容性或感性无功功率。然而,由于它是旋转电机,噪声和损耗都较大,运行维护也复杂,响应速度慢。因此,在很多情况下已无法适应快速无功功率补偿的要求。
另一种方法是采用饱和电抗器的静止无功补偿装置。它具有静止型和响应速度快的优点,但由于其铁心需磁化到饱和状态,损耗和噪声都很大,而且存在非线性电路的一些特殊问题,又不能分相调节以补偿负载的不平衡,所以未能占据静止无功补偿装置的主流。
随着电力电子技术的不断发展,使用SCR、GTO和IGBT等的静止无功补偿装置得到了长足发展,其中以静止无功发生器最为优越。它具有调节速度快、运行范围宽的优点,而且在采取多重化、多电平或PWM技术等措施后,可大大减少补偿电流中谐波含量。更重要的是,静止无功发生器使用的抗器和电容元件小,大大缩小装置的体积和成本。静止无功发生器代表着动态无功补偿装置的发展方向。
五、结束语
我们相信,电力电子技术将成为21世纪重要的支柱技术之一,变频技术在电力电子技术领域中占有重要的地位,近年来在中压变频调速和电力牵引领域中的发展引人注目。随着全球经济一体化及我国加人世界贸易组织,我国电力电子技术及变频技术产业将出现前所未有的发展机遇。
参考文献:
[1]周明宝.电力电子技术[M].北京:机制工业出版社,1985.
[2]陈坚.电力电子学-电力电子变换和控制技术.北京:高等教育出版社,2002.
[3]王兆安黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2003.