智能电子论文范文

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第1篇

机械电子产品虽然结构相对简单化，没有掺杂过多的运动元件或者部件，但是它的内部结构是非常复杂的，若想要产品的性能得到提高，就必须将传统落后的笨探究机械电子工程与人工智能的关系姚磊河北农业大学机电工程学院河北保定071000重机械面貌彻底抛弃，缩小物理体积。由于机械电子工程所涉及和利用到的内容非常广泛，所以电子机械工程是一种具有极强综合性的学科。机械电子工程的基础是传统机械工程，同时充分利用计算机的辅助作用，来强化机械电子工程的核心力量。这使得机械电子工程与其他学科相比较而言更能体现出科学性，并且能够保证满足系统配置方面的设计需求。机械电子工程充分利用到专业设计模板来完善机械电子设备，发挥设计应用中的模板作用，这样有利于保证机械电子工程设计能够顺利进行。机械电子工程产品在设计结构方面较为简单，并且元件利用数量也是相对较少的。所以在这种情况下，要通过持续提升产品性能，强化机械电子产品质量，优化机械电子产品的结构，来满足消费者的更多需求。

2人工智能的定义及特点

何为人工智能，人工智能是一门综合了计算机科学、信息论、控制论、神经生理学、语言学、心理学、哲学等多门学科的交叉性学科，是21世纪最伟大的三大学科之一。人工智能的发展其实经历了一段非常漫长的历程，人工智能在计算机开始发展的初期就已经被应用到了各个方面，只是它在起初所发挥的作用相对而言是非常小的，并没有得到足够的重视或者引起足够的注意。但是随着时代的进步，人工智能已经摆脱了过去相对弱小的形象，发生了翻天覆地的变化，得到了很大的改善。人工智能发生的这些转变正是人类对计算机的应用和熟悉程度的转变。信息时代的趋势已经使人工智能技术得到了很大的强化，在社会中的地位也越来越重要。机械电子工程的发展需要依靠人工智能的力量和支撑，相信随着人们对人工智能更加深入的研究，人工智能模仿人类思维的能力定会越来越强大。只有对人工智能不断创新和改善，才能在计算机语言理解和应用方面得到更大的进步，才能更加符合机械电子工程的发展需求。

3机械电子工程与人工智能的关系

机械电子工程在应用上不稳定主要表现在系统输入输出的问题，即利用数学方程来建立模型，并且依靠人工智能来完成对传统知识学习的更新，这种解析数学的相关方式在机械电子工程中的应用是非常广泛的。传统机械工程方式的应用是非常简单的，但是随着时代的发展和科学技术的进步，新时期出现的机械电子工程系统在处理各种问题时是相对复杂的，会通过配置多种系统对信息类型来进行区分。但是人工智能在机械电子工程领域还存在着一些不确定的因素，在计算机电子工程中，人工智能信息处理的方式主要采用的是解析数学措施，其应用方式主要是利用网络神经系统对网络系统进行合理安排，将神经系统迷你成人脑的结构，根据相关数字所传达出来的信号，对已经搜集到的资源进行参数分析。其实，人工智能在机械电子工程中的应用是有差异的，这种差异性也是人工智能的一种特点，没有办法对网络系统进行有效的描述，同时在建设系统资料库的过程中进行严密数学分析，在分析过程中若是出现错误会直接影响到网络系统的建设，甚至导致网络系统的崩溃。创新工程方式，加强人工智能信息的服务建设是保证机械电子工程能够顺利开展和进行的关键。随着时代的发展和人民日益增长的需求，生活方式的单一性早已不能满足社会的发展需求速度。不断完善的综合性人工智能系统必将会使生产模式发生转变。利用模型推理系统和神经网络系统的优势来补充综合性人工智能，逐步完善机械电子工程的发展，网络系统得到完善的必然结果就是模型推理系统。同时，模型推理系统也是二者功能性融合的重要体现。人工智能通过网络信息资源进行完整性表达，完善机械电子和人工智能的密切关系。

4结束语

第2篇

模拟电路诊断开始于二十世纪六十年代，发展了二十年后，在二十世纪八十年代，模拟电路故障研究有了更大的发展和研究，朝着更为实用的多故障诊断方向迈进，而电力电子电路对其它的模拟电路也起到了一定的促进作用。在二十世纪八十年代，美国的电力研究所起初对电力电子设备进行早期的故障检测方面工作，相比之下，我国的电力电子电路诊断工作开展的稍微晚一些，基本上是在引进国外较为先进技术的基础上再进行研究和吸收发展的。在测试手段方面，对电力电子电路进行诊断最为常见的是电压，电流方面也有少量的应用，近些年来出现了红外和磁信号等各种新型的检测手段和诊断方式。我国浙江大学的吴为麟教授还提出了采用加速度、无线电波和声能来对其进行检测和诊断，进一步对其进行了研究和分析，在他看来，利用综合型的信号检测电路的状态会对装置系统的可靠性预测和诊断带来积极作用。此外，还有专家提出将神经网络和红外图像检测相结合，来提高诊断速度、检测装置简化和测试程序复杂性低的效果。通过对大量的电力电子电路的在实际中的运行情况进行分析和比较，不难发现大多数的故障都以功率开关器件的损害为主要的原因，在这其中最为常见的是功率开关器件的直通和开路，这被称作是硬故障。但是电力电子电路的故障诊断不同于普通的模拟电路诊断，关键在于故障信息的存在，这对信息的实时检测以及在线诊断提出了更高的要求。

电力电子电路装置一旦出现故障会对装置本身的电气设备设施造成影响，还会带来一些问题，比如设备损害甚至造成生产无法正常进行，造成企业停产等严重后果，更为严重的是还会造成安全事故，有一定的危险，严重的时候会发生人员伤亡事件。在电力电子电路中，最容易出现的故障多表现在晶闸管的损坏方面，其中晶闸管的短路现象和开路现象是比较常见的，因为电力电子电路的故障和模拟电路的故障有所不同，发生故障再到停电的过程时间很短暂，所以要求运行的操作人员在短时间内要判断出故障的元器件损害再去报警是比较困难和难以实施的，哪怕是有着丰富经验的工作人员也会受到人为因素和现场操作环境的影响，难免出现错误的判断，这就需要智能的方法来进行处理和分析。针对具体的问题，及时有效的做出判断来减少损害。对电力电子电路进行及时有效的智能诊断可以实现对故障进行预报，从而有助于采取及时有效的措施来预防事故，降低事故风险，排除安全隐患。根据诊断的结果进行对设备和装置的维修和维护，从而有效提高管理水平和技术，方便检修和维护，有效降低检修所需要花费的时间和人力，提高设备和装置的利用效率，保障使用效果的良好，这对提高设备的制造水平和技术也会起到重要的作用。不难发现，电力电子电路故障诊断对工业生产和国民生活的各个方面都会产生重要的影响，起到重要的作用。

2对电力电子电路故障诊断技术研究的作用和意义

电力电子技术日益重要，在改造传统的电力、机械、交通、化学化工、轻纺和矿冶等方面都具有突出的作用，对航天、通信和激光等高新技术的发展和能源的高效利用都有突出的贡献。就从电力和电子的变流这项技术来看，在发达的国家大约有八成的电能是利用电力电子技术转化之后再进行使用的，在未来几年内这个比例还会更高。之所以电力电子电路技术得到广泛的应用和推广，涌现出各种高性能的电子电力电路产品，也是得益于现代科技的不断发展和进步。但是，也对电路发生故障的对设备的维护要求更高，传统的人工诊断技术和方式很难满足现如今的要求，要有效克服这个问题需要对电力电子电路进行更加高效合理和科学的研究和探索。

第一，电力电子电路设备一般在工程系统中发挥起到核心电源或控制器的作用。如果出现了故障而没有办法短时间内进行恢复，那么会对设备造成严重的损害，严重的话还会造成不必要的人员伤亡事件的发生，造成的经济损失也会比较大。突出的表现在对可靠性要求高的领域，比如在航天设备中使用的电子设备，这对电力电子电路的测试、诊断和维修技术要求是相当高的。

第二，针对一些电路元件数量多的电力电子电路，比如说有的新型的静止无功发生装置的多达数十个晶闸管，如果采用每一个都诊断的方法来进行诊断势必会浪费大量的时间和人力，所以需要研究和开发出一种智能的故障诊断功能的方法和技术，可以有效的节约大量的人力、财力和物力，提高资源的利用效率。

第三，在很多领域内对电力电子设备一般都有很高的要求，要求极高的可靠性、准确性和安全性。此外还要求电力电子设备具有自我诊断、自我修复和自我测试的功能和作用。这对电力电子电路的工作状态和运行提出了更好的要求，要实现及时有效准确无误的判断，当出现故障时能够及时检测并有效排除和处理，还要能够在不影响正常的电路运行的状态之下进行定位和修复，还需要再次快速的投入到使用和运行中去。这对电路的智能诊断技术提出了新的要求，要能够有效并快速的明确出故障发生的位置以及问题出现的原因，大力减少电力电子电路无法运行的时间，还需要容错的电力电子电路系统来有效的提高系统的可靠性、准确性和安全性。

第四，伴随着电子工业的蓬勃发展和进步，使得集成技术也得到了更加广泛的普及和应用，由于越来越复杂和精细的电子电力电路设备，对其保养和维护也比较复杂多变，因此需要花费的资金也是十分庞大的，要对还没有出现的电子电力电路的故障进行预防和预测，这样可以减少当设备出现故障时的损害度，有效的节约日后维修的成本和资源。

3电力电子电路智能故障诊断方法介绍

电力电子电路故障诊断技术有：对故障信息进行检测和对故障的诊断两个方面。对故障信息检测是利用专门的故障检测技术来对故障发生时的信息进行提取，为故障分析提供可供参考的依据和数据；另外对故障进行的诊断和判断，以故障诊断出的信息，来对产生故障的部分来进行分析和进一步推理，从而可以找出导致故障出现的原因所在，来明确出现故障的位置和区域。就当前来看，比较常见的电子电路智能故障诊断方法、使用比较多的对故障信息的预处理主要有：小波变换、数据聚类、现代谱估计法、粗糙集、主成份分析、傅里叶变换和归一化处理等。需要注意的是，对这些技术的使用不是单一使用，更多采取多种技术来获得最好的电力电子电路故障特征的集合判断和分析。

3.1频谱分析法。

电力电子电路的故障诊断的频谱分析方法具有的鲜明特点和优势表现在：检测硬件简单和测量点少两个方面。但是在特殊场合如触发脉冲故障等时频谱分析方法会显得不太适用。

3.2粗糙集方法。

这个方法的主要是依赖于建立在保持分类不变的基础上，利用对知识的约简来推导概念的分类，特点在于能够分析并处理不完整和不精确的各种定量、定性或者混合性的不完整信息，能够从中发现隐含信息，揭示规律性。但是由于粗糙集方法是从不精确和不完整的信息中推导出的诊断规则难免会出现误差。

3.3小波分析和小波包分析法。

该方法是目前应用比较广泛的方法，它具有频域和时域的高分辨率，并且能够很大程度上降低故障特征来简化神经网络的结构。不少专家学者将小波包、决策树和主成份分析三者结合起来来进行对电力电子电路故障的诊断技术研究，用小波系数能量法以及小波系数模极大值法进行诊断的结论，还就如何选取小波包基的问题进行了分析和研究，分析了基于散度准则和距离准则等方法。

3.4专家系统诊断方法。

专家系统是属于智能计算机程序系统，它的内部包含有大量的某领域专家水平的知识和经验，从而能够利用专家的知识和经验来解决问题的方法，处理该领域的问题。换言之，专家系统是一个有着大量的专业知识和经验的程序系统，它被广泛应用于人工智能技术和计算机技术方面，以某领域的一个或多个专家所提供的知识和经验，进行进一步的推理和判断，模拟出人类专家的决策过程，这样有助于解决需要人类专家处理的复杂性问题。电子电路智能专家系统诊断利用专家的知识对出现的故障问题进行描述和判推理，较之传统的诊断来说，冲破了个人知识的局限，有助于对专家的经验进行推广，最大限度的得到利用人力资源，最专业人才的培养也是大有帮助的，电力电子电路智能故障诊断方法依赖于专家系统的诊断方法可以使其有更好的发展和进步。

4结束语

第3篇

实施CDIO理念的载体就是目的，它是让学生以课程之间的有机联系、实践的、主动的方式对学习进行开展。智能电子专业具有复合型的特征，它是一门工程与管理相结合的学科。高职院校为使专业教学质量得到进一步的提升，进一步提高管理应用型人才的实践能力和创新能力，可对CDI0理念进行大胆的尝试。CDIO理念是在工科教育基础上发展起来，可对管理类专业的教学思路、办学理念和课程专业进行有效的调整。高职院校职能电子专业首先要面临的是，对专业的CDIO适用性进行科学的评价，将CDIO分类建立在正确的适用性评价的基础上，对教学实践进行适度的、科学的目标指引，推进改革的实施。在CDIO改革中，应以“实践导向”为基础，建立CDIO项目的过程管控体系，将CDIO应用有效落实到基层教学实体中，保证目标的实现。而以上环节是相互影响、彼此间有着密切的联系，其基础是系统的过程管控和适用性评价，使专业CDIO教学改革能够持续、均衡和系统的推进。

二、实施CDIO实践教学模式对策

1．树立现代工程教育观和实践教育理念应全面实施素质教育，在教育理念上凸显出时代特征，协调发展现代工程技术人员素质、能力和知识，完成4个转变：一是将教育以学科专业知识教学为中心转变为工程素质教育；二是从注重传授知识转变为重视学生创新能力培养；三是注重共性教育转变为全面因材施教，注重个性发展；四是从对科学系统性的重视转变对工程综合性的重视，从而提供新型的能力结构和知识体系，以培养出更多的工程应用型人才。

2．建立“电子特色班”，培养电子工程意识摒弃“千人一面、千校一面”的传统的培养模式，教学核心是培养学生的创新能力和工程意识，紧密结合素质教育和专业教育，实施因材施教。采用学生自主参与的原则，可建立3个特色班，主要包括应用电子专业2年级学生。将工程培训放在课余时间进行，把工程实训项目和非验证性工程实验作为培训的内容，对学生的创新性、工程性和主体性高度重视。告诉学生相关课题的不同方案，然后让学生围绕这一问题展开分组讨论，对解决问题的方法和思路共同探讨，将学生对电子工程意识有效的激发和调动起来，科学解决所存在的问题。对学生发现问题、分析问题、解决问题的能力进行培养。

3．引导工程实践入门，对实践教学体系进行优化高职院校智能电子专业应与大一新生的特点相结合，为将学生的学习兴趣有效激发出来，可开设引导性课程，具有高标准和高起点，引导工程实践入门。帮助学生对电子工程技术的精华尽早的领略，使他们能对一些简单的电子产品亲手制造。例如，可在第一学期对电子技术概论等课程进行开设，目标是将学生的兴趣和工程意识激发出来，重点是对电子工程的技术精华和工程理念进行讲授。同时，还可将创造性教学方法运用于理论教学中，对学生的创新思维进行启发。可成立“电子专业工程意识教育团队”，抽调专业骨干，形成了应用创新人才培养的理论教学体系，展现现代工程的特点，同时制定相配套的教学课件、教学大纲和人才培养计划。

4．建立阶梯式工程实践教学模式，对实践项目进行更新电子类专业的授课应体现实践性和综合性的特征，采用的教学手段是多媒体与板书的结合，教学方法是实验操作与课堂讲授相结合，考核方式是平时作业与期末考试相结合，帮助学生对应用课程知识深刻理解。可在智能电子类专业中进行实践探索，建立阶梯式工程实践教学模式：实习专业实验实训考工顶岗实习。在第一学期安排学生进行为期两周的认识实习，到校外实训基地，可通过多种形式，如实地参观、听报告、与企事业单位人员开展讨论和座谈等，帮助学生对未来就业岗位的工作环境熟悉和了解，对本专业应该掌握的技能和基本知识充分的认识，使学生对电子工程技术的感性认识提高。在第二、三学期对专业实验进行开设，适时更新实验项目，培养学生动手实践的兴趣。对电子专业多学科知识进行整合，对综合型交叉的多学科实训进行开设，对学生电子工程实践能力进行培养。第四学期，在训练学生专项技能的基础上，对电子专业多学科知识进行整合，并对综合型交叉的多学科实训进行开设，使学生的大工程实践技能得到增强。第四学期，组织学生参加各种考工，如无线电装接工和维修电工等，在考工过程和考工训练中，对学生工程实践技能的掌握进行培养。第五、六学期，对学生顶岗实习安排，可让学生直接参与各项工作，如设备维护、电子产品生产、研发等，在实际中应用所学的技能和知识技能。学生在顶岗实习过程中，视野更加开阔，有很高的主动性，不仅对所学的理论和实践技能进行了巩固，同时还使自身的使命感和职业感得到了加强，为将来的择业夯实了基础。

5.提高人才培养质量高职院校智能电子专业在CDIO教育理念的引领下，必然会取得良好的发展。目前智能电子专业的特色之一，就是对创业创新电子人才的培养，将CDIO理念有效的融入到智能电子专业的运作、实现、设计和构思等方面，强调做中学，才能真正的培养出高素质的、应用型、复合型的具有超强实践能力的人才。在项目构思方面，根据智能电子有较强专业性的特征，以创新为先导，符合CDIO理念。在项目设计方面，其核心是设计文案，智能电子同样需要对电子系统的设计和分析，策划网站及设计商务工具等，具有很强的工程属性。在项目实现方面，将实现可视化功能作为根本。目前很多企业和合作伙伴之间的联系，都是通过网络，这使智能电子专业有着良好的发展态势。

第4篇

1.1保证设备安装的稳定性，维护电网的安全随着我国科学技术的不断进步，电力电子技术也得到了长足的发展。但是，在电力企业并没有大规模应用电力电子设备的安全性、经济性评估体系。在智能电网中，安全使用电力电子技术对智能电网的建设有着非常重要的影响。在当前的电力事业发展进程中，还有许多电网的构架结构还存在问题，部分地区的电能输配还存在这严重的不足，这些问题都是电力企业需要重点解决的问题。因此，电力企业要通过加强对电网构架的建设，积极开发和应用先进的交流输送电设备。在我国电力事业发展的主要方向和目标是建设智能电网，电网建设和发展的结构将会变得越来越复杂。而频发的自然灾害以及地质灾害等因素对电网的安全会带来很大的影响。因此，电力企业在智能电网的建设过程中，要积极采用先进的电力电子技术，增加电网的构架，保证电网的安全稳定。

1.2满足社会对电能的需求，改善电能输出的质量社会经济的发展进步对电能的质量要求以及电能的需求量也越来越高。如果电力系统不能够稳定的输出社会企业所需要的电能资源，保证输出电能的质量，这会对电网带来很大的影响。而通过采用先进的电力电子技术，能够有效改善电网的电能质量，优化电能资源的配置，提高电网输电的效率，促进社会经济的发展。

1.3优化资源配置，保护社会环境能源资源在我国社会发展和生存中，起着十分重要的作用。虽然能源总量非常多，但是我国人口众多，对能源的消耗也特别大，随着常规的化石能源不断开采和消耗，以及其带来的环境污染、能源安全等问题，以可再生的清洁能源已经受到广泛社会的广泛的重视。电能也是属于可再生的清洁能源，积极发展电力事业，通过应用先进的电力电子技术，建设安全可靠的智能电网，可以保证电能资源的大规模远距离输送，有效解决我国能源短缺的问题，优化能源资源的配置，保护社会环境。

2电力电子技术在智能电网中的应用

2.1柔流输电技术的应用柔流输电技术综合里电力电子技术、现代微电子技术、通信技术以及控制技术，是实现清洁能源和新能源大规模并网的重要技术，可以快速灵活地控制交流输电，提升电网输送的能力。在我国智能电网中，特高压输电作为智能电网的重要基础，所以智能电网的建设中，需要综合考虑清洁能源和新能源的接入和隔离情况，而柔流输电技术在这一方面能够提供有效的技术帮助，因此也越来越受电力企业的关注和重视。通过将现代控制技术和柔流输电技术进行融合，智能电网可以联系和调节各种电力参数，降低线损，为电力系统输送电能的安全与稳定提供了可靠的保障。

2.2智能开关技术的应用智能开关技术主要是通过对指定位置的电流与电压执行闭合或者切断。在智能电网中，应用智能开关技术，能够有效保护过流和漏电问题，维护电力系统的安全稳定运行。同时，应用智能开关，还可以保证电器设备以及仪表仪器的不受严重损耗。随着电力电子技术的不断发展，开关设备也在朝着高性能方向发展。智能开关技术、微电子技术以及传感技术等，可以有效保证电力系统的安全性，对智能电网的建设和发展起着越来越重要的作用。

2.3高压直流输电技术的应用在直流输电系统中，只有输电这一个环节是直流电，而在发电系统和用电系统中，采用的仍然是交流电。交流电在输电线路的终端变为高压直流电，然后送上直流输电线路，直流点又通过输电线路送到逆变器，将高压直流电转变为交流电。最后经过环流变压器把电能输送到交流系统中。高压直流输电技术的应用，具有十分明显的优势。首先，高压直流输电技术可以进行远距离的电能输送。其次，当系统发生故障，高压输电技术对电网所带来的影响十分小。因此，高压直流输电技术对于长距离大功率的输电特别适合。在智能电网中，通过应用高压直流输电技术，可以有效满足智能电网的长距离和大功率的输电要求，同时还有利于解决清洁能源的稳定性。

2.4高压变频技术的应用在智能电网的建设中，通过利用高压变频技术，可以有效地节约电能资源。对于用电量特别大的企业，高压变频技术不仅可以有效的节约企业用电消耗，减少污染污的排放，还能够通过节能减排，降低企业的成产成本，提高企业的经济效益。高压变频技术在智能电网中的应用，并结合其他先进的电子电力技术，能够有效促进智能电网的发展。

3结语

第5篇

随着经济的不断发展，电力需求量也越来越大，大电网的建设必然是今后电力事业发展的方向，这也就意味着电网的结构也会越来越复杂，我国地理地域辽阔气候复杂，因此电网所面临的条件很复杂，这就需要利用先进的电力电子技术，采用先进的电子装置来调控电力系统，以增强电网的构架，避免电网故障的扩散，并增强电网的故障抵抗和故障恢复能力，这些问题都是可以通过先进电力电子技术的应用得到改善。社会的进步对电能的需求量变大同时对电能的质量要求也是越来越高，输出电能质量如果达不到要求会对整个电网产生重大影响，带来的损失也是不可估量的。先进电力电子设备可以改善电网电能质量，大大的提高输电效率和经济发展。能源是整个人类社会存在与发展的物质基础，更是经济快速稳定增长的根本驱动力。随着常规化石能源的不断消耗以及生态平衡、环境污染等能源安全问题的日益突出，以清洁无污染、循环可再生为特点的太阳能、风能、生物质能等新能源的开发利用越来越受到世界各国的高度重视。我国虽然是当今世界上最大的发展中国家，能源资源总量丰富，但是资源分布不均衡，开发利用难度较大，且人均拥有量较低。当前正值经济飞速发展、能源高消耗时期，以常规化石能源为主要能源造成的环境污染问题与经济快速发展之间的矛盾较为突出。为了从根本上解决我国的能源问题，满足经济稳定增长和社会和谐发展的需要，必须保护生态环境，实行能源的可持续发展战略。一方面要大力提高能源利用效率，另一方面则是加快风能、太阳能等新能源的开发利用进度。这些新能源的发对电力电子器件的要求更高。

2先进电力电子技术在智能电网中的应用

柔流输电包括SVC和STATCOM，通过SVC进行无功补偿的电压输出谐波大、基波损耗高、占地面积较大，因此，用STATCOM进行无功补偿成为电力系统无功补偿的主要方法。静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）是柔流输电系统的核心装置和技术之一。1976年，美国人L.Gyugyi第一次提出了它的概念，即利用半导体变流器进行无功补偿的理论。通过对系统无功功率实现动态无功补偿，提高系统暂态电压稳定性，确保系统运行安全，改善系统的稳态性能和动态性能。与传统的无功补偿装置相比，STATCOM装置能够连续调节无功，输出谐波小，器件损耗低，运行范围宽，调节速度快，可靠性高等优点；其输出电流在电网电压低时不受影响，具有较硬的低压无功功率特性；而且接入系统后不会改变系统阻抗特性引起振荡。近年来，世界上有很多学者都从事STATCOM装置的研究工作，无论是装置容量还是产品性能都有了很大的提高。新型电力电子器件（如：IGBT、GTO、IGCT等）、多重化、多电平和单相桥串联等技术被应用到STATCOM装置中，以提高装置容量和电压等级，并通过现代控制技术，提高系统电压稳定性，改善装置输出谐波。

许多先进的控制方法，例如递归神经网络自适应控制、模糊控制、比例积分(PI)控制、微分代数控制、鲁棒性自适应控制等被应用到STAT－COM装置非线性特性的研究中。在世界上针对STATCOM装置的研究工作中，STATCOM装置的仿真建模及其控制方法研究始终是重点。世界各国对STATCOM的研究，STATCOM技术和应用情况都取得了突破性的进展。现代电力电子技术、多重化、多电平和单相桥串联等技术使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先进控制方法的加入更提高了STATCOM工作的稳定性，使之在电力系统领域的应用更加广泛。关于STATCOM的研究有很多问题，但是最重要的还是它的建模和控制问题，这将直接影响着STATCOM的整体性能。国际上关于STATCOM的研究由来已久，日本是最先运用STATCOM装置的国家，紧接着美国也在STATCOM的研究上取得成功，并和日本联合研制了世界上第一台采用GTO进行逆变的STATCOM，在1991年投入运行取得很好的效果。之后的德国在1997年也研制出大型的STATCOM装置并在丹麦的风电场投入运行。我国虽然起步晚，但是发展速度极快，清华大学在1999年研制出20Mvar的STATCOM装置，在2011年我国南方电网研究出世界上最大容量的STATCOM装置，并在东莞投入运行取得良好的效果。从此我国成为能够研制出大容量STATCOM装置的国家之一，但是仍有许多不足之处有待改进。

3结束语

第6篇

先进的电力电子技术对智能电网有着诸多的优势作用，首先它促进了改善电网电能质量以及电力市场的发展，将电力电子技术以及装置用在改善智力电网电能的质量，能够实现高效和优质电网供应。其次就是能够对电网的安全得到有力的保障并可起到优化电网的作用，FACTS等相关的产业当中，电子技术手段以其多样化的自主创新形式作为培育点，将智能电网而对输配电能力得到了有效提升，对故障损失率得到了降低。先进电力电子技术的应用使得智能电网可以安全稳定的运行，起到了重要优化作用。再者就是先进电力电子技术对资源的优化配置起到了重要作用，从而促进了可持续发展，对可再生能源提高了适应性以及容纳性。

2智能电网优势分析及先进电力电子技术应用探究

2.1智能电网的主要优势分析智能电网在当下贯穿电力系统的各个环节，它是实现信息流以及电力流和业务流的一体化现代智能电网，自身有着显著的优势，它能够把各种发电以及储蓄能源方式得以兼容，将可再生能源的利用率得到有效提高，从而达到多样化的电力市场交易主体和电能产品。其用户能够在智能电网作用下对实时电价信息得到及时掌握，从而形成良好用电习惯。并能够有效的将用户用电质量多样式和电能质量多样式的选择得以实现，智能电网在故障的检修以及查找的灵敏度比较高，可在有限时间内找到故障，这对危险性有了很好的预防效果。

2.2智能电网中先进电力电子技术的实际应用智能电网中SVC技术的应用是比较典型的一种应用技术，这一技术主要是依靠着灵活交流输电装置，从而实现电压而对稳定以及调节系统电压和对无功潮流的控制等作用，这一技术是解决我国电网输电瓶颈的重要技术手段，SVC技术有着无功补偿以及潮流优化的功能，可对电网电能输送效率得到优化，并保障其安全稳定的运行。

另外电力电子技术在智能电网输电环节中的应用，其输电环节主要是柔性直流输电以及交流输电和高压直流输电这几种类型，直流输电有着稳性高和量大的特点，柔流输电是当前电力电子技术和电力系统结合的产物，可灵活适时控制电力系统主要参数，把控制技术和电力以及电子技术得到有机的结合，在高压输变电当中能够完成能源隔离增强电网稳定性，对输送电能力也能够得到有效提升。

智能电网中应用高压变频技术能够对智能电网的运行得到优化，它能够对电量得到节约三成以上的水平，将其技术应用到智能电网当中在整个运行操作过程中的节能效果能够比较突出，这也是用户实现节能减排的首选，功率单元串联多电协调操作方式在实际生活当中运用的较为广泛，其中的中亚三电平技术以及混合结构技术有着灵活的控制能力，这对智能电网的发展能够起到重要的促进作用。智能电网中高压直流输电技术的应用也能将智能电网的运行得到优化，智能电网运行的过程中输电采取的是直流电，发电以及用电采取的是交流电，这一技术主要是将直流和交流的转换进行实现的。交流电先变为高岩直流电主要是在输电线路换流变压器以及整流器的作用下进行实现的，而直流电主要是在输电线路逆变器的作用下进行实现的。远距离输电当中通过对高压直流输电技术的应用，能够将智能电网的故障率得到有效降低，并能够实现智能电网输电距离以及输电量较大的要求。

我国的智能电网发展还处在一个初级的阶段，对先进电力电子技术的应用能够推动其快速的发展，在这些技术当中，对超导电力技术的应用将会成为将来发展的一个重要趋势。高温超高电力技术是新兴的技术，能够在输电电缆以及变压器和电动机等诸多方面得到应用，实现这一电力技术并将其和智能电网得到有机的结合，能推动我国电网的发展。由于智能电网自身有着自愈能力，但实现双向流动就需要更为先进的技术设备，超导电力装备有着独特之处，它能够快速的调解电力系统增强其可控性。

3结语

第7篇

当智能化技术应用于数字电视，数字电视的属性甚至已经发生改变，可以满足用户更多样化的需求，比如访问网络、在线搜索、网络购物、视频点播等。因此，智能化的数字电视是更具吸引力的电视，也更具“高智商”，而这一切都是智能化技术带给数字电视的改变，也必然在无形中增强数字电视的竞争力。显然，智能化技术将电视媒介与互联网结合起来，同时辅以高清的视觉享受，无边界的观赏体验与家庭影院式的立体观感，从而彻底颠覆传统电视的概念，带给消费者、用户最佳的享受和体验。一旦智能化技术逐步成熟并大面积推广到数字电视领域，那么数字电视产业链的发展也会面临一次重组，其结果是数字电视产业的成熟与市场的稳定，背后蕴藏的经济利益无可估量。所以，数字电视中智能化技术的运用是必然趋势，也是改变数字电视产业的需求之所在。

2、智能化技术应用推动“智能电视”产生，引发全新电视市场变革

数字电视需要用户购买机顶盒方能管控电视节目，而智能化技术一旦在数字电视上广泛应用，那么电视的运作与技术形态都有可能发生巨大的变化。尤其是近年来国际上对数字电视的发展已经呈现出热度下降的趋势，而众多互联网智能电视的出现则进一步冲击着数字电视的堡垒，“智能电视”呼之欲出，引发了消费者和市场的高度关注。例如，近年来国家大力推动“三网融合”产业发展，这将改变有线数字电视的单一服务模式。内容格式的多样性、服务种类的多样性、接入方式的多样性将成为三网融合环境下的数字电视新特点。电视整机正从平板时代向互联网时代甚至向目前的智能时代跨越，电视机巨头也一直在酝酿着向技术平台等内容产业链扩张，避免在数字家庭中的核心地位被智能机顶盒取代。所以，智能化技术应用于数字电视领域将推动智能电视的出现，而其间的竞争也将不可避免，这对电视市场而言或许又是一次大的变革。

第8篇

我们虽然已有多年的学校课程体系开发经验，但在整体层面如何结合职业人的成长规律和岗位的职业能力素质要求，实质性地促进专业知识、技能、技术、职业素质与基础管理的有机融合，进行一次新的探索。认真、扎实地到企业、行业中调研不同层次的技能人才的规格，对湖南省支柱产业电子信息和轨道交通装备制造产业结构中具有明显的人才层次要求的职业岗位或岗位群、职业群从社会学和教育学角度进行研究分析，开发与之相匹配的“层次化、模块化”工作过程系统化的应用电子技术专业课程体系。即对接应用电子生产管理、技术服务、开发设计、轨道电子等岗位群，解析应用电子技术专业典型岗位知识、专业技能、管理技能、素质模型分析表，根据应用电子技术专业典型岗位对专业知识、专业技能、管理技能和素质的能力等级要求，依据岗位典型工作任务，优化由公共基础、专业基础、生产制造、技术服务、设计开发和轨道电子等课程模块。建立健全由职业生涯规划、职业素质拓展、职业素质测评构成的学生素质培养体系。开设国际商务英语、跨文化交流等课程和国际交流活动，培养学生国际视野。将学生素质培养贯穿始终，充分体现以职业人培养为中心的岗位对接、能力递进的“层次化，模块化”课程体系（如图1所示）。从整体层面以“体系性”视野构建中职、高职、四年制高职相衔接的现代职业教育人才培养体系，使我们开发的湖南省职业教育应用电子技术专业教学标准的制定更具有全局性和系统性。

2以“开放式”的视野，在方法层面搭建职业能力素质成长模型

虽然我们有多年的学校管理和决策经验，但如何在企业的功利性与学校的公益性之间寻求平衡，在方法层面切实地解决现代职业教育跨界问题，还是一次新的尝试。即校企合作办学，涉及的现代企业制度和现代学校制度的问题；工学结合的人才培养，涉及的基于工作学习和基于学校学习的问题；而职业教育本身，涉及的职业成长规律和认知学习规律的问题。也就是说，在解决现代职业教育跨界问题上，我们要发挥一线教师和企业员工集思广益的智慧协同一致地探讨如何基于“素质冰山模型”搭建职业院校学生的职业能力素质成长模型。基于此，我们每年组织专业建设团队和课程建设团队，与国家电子信息产业部、行业协会等行政部门、社会团体合作，到珠海伟创力、南车时代等行业企业调研，深入分析电子信息产业以及轨道装备制造产业体系，获取人才数量、层次和结构的需求及趋势，遵循职业人的成长规律，借鉴主流企业提升人力资源管理水平和实践效果的重要工具（即能力素质模型），构建以岗位群为线条的知识、专业技能、管理技能、素质的职业能力素质模型。即根据调研报告，归纳岗位序列。然后依据岗位序列梳理出业务要点、工作要项；根据工作要项，按分级标准梳理出各级别所承担的工作内容和业务流程，让一个工作要项的全部内容被不同能力等级的技能人才合理分担，即对于同一专业中职、高职毕业生在从事一项工作任务时，工作要项所涉及的能力高低和范围大小这两个维度应给予清楚的界定。然后，进行应用电子技术专业能力要素分析及提炼。在工作分析的基础上，按等级对工作要项的能力要素进行分级分析定位，确定相应的业务行为应掌握的知识、专业技能、管理技能及素质，形成应用电子技术专业能力素质模型等级。最后，对接电子信息产业链的设计、生产、销售与服务四个环节，对技术工等技能岗位、工艺员等技术岗位、班组长等管理岗位三条应用电子职业人职业发展路径中电子产品调试岗位、产品装接等岗位进行职业素质能力分析，确定了职业人的三种成长线路：一是工序路径，二是技能技术提升路径（操作工—技术员—工程师），三是管理提升路径（组长—主管—经理即从单项管理到综合管理的提升）。以真实企业“人、机、料、法、环”五个生产要素为基石，遵循“技能、技术、管理”三条职业人职业发展路径，构建“操作工—技术员—工程师”为主轴的三层级职业能力素质成长模型。

3以“国际化”的视野，在教学层面形成专业教学标准开发的理念、方法和途径

第9篇

1.1人工智能的概念

人工智能的目的是实现机器智能化发展，通过采用人工研究得出的方法与技术，从而扩大人工的生产能力，推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展，是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展，人工智能技术与时俱进。

1.2智能化技术的理论基础

目前，智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用，能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业，在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。

1.3电气工程自动化中智能化技术的特点

智能化技术拥有完善的控制系统，能够有效的对数据进行分析与处理，从而保证系统的有效运行；通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统，提高整体运行效率；实现了控制器的无人化超控，减少了人力资本的投入；实现了数据一致性的标准，能够快速地进行评估工作。

二、智能化技术在电气化工程中的发展现状

随着我国经济技术的不断进步，智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸，目前主要应用于计算机技术中，通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合，在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展，它为世界带来的惊喜仍需展望。

三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用

1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中，反向学习算法被作为经常使用的方法，在其前馈性的特点之下进行高效运转，对于控速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。

2、模糊逻辑控制系统。目前，我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器，模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策，实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成，是进行模糊逻辑系统的重要方法。

3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性，由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点，其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用，不但提高故障诊断的准确性，同时还节省了人力物力资源，使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说，其内容广、工序复杂、影响因素多等特点，导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入，提高了电气产品的技术含量，不仅能够有效降低人力劳动强度，同时还缩短了产品设计的时间，推动了电气工程的发展。

四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向

1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征，即高速度、高精度、高效化，在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时，所采用的智能系统带有较高的智能化功能，这种功能有效地提高了系统运行效率，从而实现系统的有效改善；另一方面，就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术，能够有效发挥控制系统的作用，在提高其具体要求的同时，有效监控其信息流和物流的动态变化。

2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说，使用用户截面图形化方便了用户操作，同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪；科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理，有效提高了工作效率。

五、结语

第10篇

1.岗位调研

作者在第三方电子商务平台上随机挑选了165家开展了电子商务活动的企业，采取网络调研同时结合走访和电话调研的方法调查企业在实施电子商务活动中常见的岗位，综上所述，电子商务专业毕业生主要就业岗位有网店运营推广类岗位、客户服务类岗位、美工设计类岗位三种工作岗位。

2.工作任务分析

通过前期的企业调研得出了在电子商务活动中高职学生所从事的三个主要工作岗位，在此基础上进一步分析了每个工作岗位的典型工作任务，网店运营推广类岗位主要有五个典型工作任务：文案编辑、市场推广、活动策划、产品编辑、数据分析，客户服务类岗位主要有售前、售中、售后三个典型工作任务，美工设计类岗位有网页设计、图片设计、商品摄影三个典型工作任务。

3.各岗位职业能力分析

在工作的过程中，需要完成一项任务必定需要相关的知识、技能和工作态度，通过对典型工作任务所需技能的分析得出了电子商务专业主要岗位的知识、能力和素质要求。

①网店运营推广类岗位职业能力分析。知识：A.熟悉网上商店运作流程；熟练掌握电子商务平台的操作规范和流程；B.熟悉互联网营销模式；C.熟练掌握Office操作，略懂网页代码编辑工具；D.具备文案策划、市场营销的相关知识；E.熟悉电子商务流程，熟悉网上购物和销售、推广、优化、维护、更新技能知识；F.熟悉淘宝SEO、直通车、钻展广告、淘宝客、超级卖霸、聚划算等淘宝推广方式；G.熟练掌握各种站外推广手段，例如微博、论坛、SNS等。能力：具备良好的文字驾驭能力和视角独到的文案创作能力，较强的编辑整合能力；B.能够独立思考并有所创新；C.具备一定的营销策划和执行能力，对市场敏锐的观察、判断能力；D.有数据分析能力。素质：A.具有良好的团队意识、组织协调能力和出色的沟通能力；有良好的沟通能力与理解能力，有团队合作精神；C.有耐心恒心，有强烈的意志力，良好的团队合作理念，善于沟通。

②客户服务类岗位职业能力分析。知识：A.深刻了解电子商务行业，具备较好的互联网知识基础，打字速度70字/分以上；B.熟练第三方电子商务平台中网店的操作流程。能力：A.普通语标准，沟通能力强，亲和力强；B.具备很好的沟通和交流能力。素质：A.有责任心，能自我激励，并能在高压工作环境下工作，敢于挑战自我；B.良好的团队合作精神。

③美工设计类岗位职业能力分析。知识：A.熟练使用photoshop、DREAMWEAVER、FLASH、FIRE-WORK、Illustrator等美工软件；B.会代码装修，熟练掌握Web标准；C.掌握数码摄影技术，熟悉微距摄影、产品摄影；D.熟悉淘宝集市和天猫的店铺装修、海报制作、图片大小、风格；E.熟悉第三方电子商务平台后台操作；F.熟悉平面设计与淘宝店铺装修设计。能力：A.具有活动内容的文字策划功底；B.视觉表现有自己的观点，视野开阔，心态开放，时刻保持学习态度；C.有良好的审美品位和创意，色彩和构图感强；D.具有店铺美工设计能力和平面设计能力。素质：A.能够承受一定工作强度，有较强的敬业精神，良好的沟通能力和团队合作精神；B.做事认真，细心负责，诚实可靠，能承受一定的工作压力。

二、总结

第11篇

一、汽车电子操控和安全系统谈起

近几年来我国汽车工业增长迅速，发展势头很猛。因此评论界出现了一些专家的预测：汽车工业有可能超过IT产业，成为中国国民经济最重要的支柱产业之一。其实，汽车工业的增长必将包含与汽车产业相关的IT产业的增长。例如，虽然目前在我国一汽的产品中电子产品和技术的价值含量只占10%—15%左右，但国外汽车中电子产品和技术的价值含量平均约为22%，中、高档轿车中汽车电子已占30%以上，而且这个比例还在、不断地快速增长，预期很快将达到50%。

电子信息技术已经成为新一代汽车发展方向的主导因素，汽车（机动车）的动力性能、操控性能、安全性能和舒适性能等各个方面的改进和提高，都将依赖于机械系统及结构和电子产品、信息技术间的完美结合。汽车工程界专家指出：电子技术的发展已使汽车产品的概念发生了深刻的变化。这也是最近电子信息产业界对汽车电子空前关注的原因之一。但是，必须指出的是，除了一些车内音响、视频装备，车用通信、导航系统，以及车载办公系统、网络系统等车内电子设备的本质改变较少外，现代汽车电子从所应用的电子元器件（包括传感器、执行器、微电路等）到车内电子系统的架构均已进入了一个有本质性提高的新阶段。其中最有代表性的核心器件之一就是智能传感器（智能执行器、智能变送器）。

实际上，汽车电子已经经历了几个发展阶段：从分立电子元器件搭建的电路监测控制，经过了电子元器件或组件加微处理器构筑的各自独立的、专用的、半自动和自动的操控系统，现在已经进入了采用高速总线（目前至少有5种以上总线已开发使用），统一交换汽车运行中的各种电子装备和系统的数据，实现综合、智能调控的新阶段。新的汽车电子系统由各个电子控制单元（ECU）组成，可以独立操控，同时又能协调到整体运行的最佳状态。例如为使发动机处于最佳工作状态，就需要从吸入汽缸的空气流量、进气压力的测定开始，再根据水温、空气温度等工作环境参数计算出基本喷油量，同时还要通过节气门位置传感器检测节气门的开度，确定发动机的工况，进而控制，调整最佳喷油量，最后还需要通过曲轴的角速度传感器监测曲轴转角和发动机转速，最终计算出并发出最佳点火时机的指令。这个发动机燃油喷射系统和点火综合控制系统还可以与废气排放的监控系统和起动系统等组合，构筑成可使汽车发动机功率和扭矩最大化，而同时燃油消耗和废气排放最低化的智能系统。

还可以举一个安全驾驶方面的例子，出于平稳、安全驾驶的需要，仅只针对四个轮子的操控上，除了应用大量压力传感器并普遍安装了刹车防抱死装置（ABS）外，许多轿车，包括国产车，已增设了电子动力分配系统（EBD），ABS+EBD可以最大限度的保障雨雪天气驾驶时的稳定性。现在，国内外的一些汽车进一步加装了紧急刹车辅助系统（EBA），该系统在发生紧急情况时，自动检测驾驶者踩制动踏板时的速度和力度，并判断紧急制动的力度是否足够，如果需要，就会自动增大制动力。EBA的自控动作必须在极短时间（例如百万分之一秒级）内完成。这个系统能使200km/h高速行驶车辆的制动滑行距离缩短极其宝贵的20多米。针对车轮的还有分别监测各个车轮相对于车速的转速，进而为每个车轮平衡分配动力，保证在恶劣路面条件下各轮间具有良好的均衡抓地能力的“电子牵引力控制”（ETC）系统等。

从以上列举的两个例子可以清楚看到，汽车发展对汽车电子的一些基本要求：

1．电子操控系统的动作必须快速、正确、可靠。传感器（+调理电路）+微处理器，然后再通过微处理器（+功率放大电路）+执行器的技术途径已经不再能满足现代汽车的要求，需要通过硬件集成、直接交换数据和简化电路，并提高智能化程度来确保控制单元动作的正确性、可靠性和适时性。

2．现在几乎所有的汽车的机械结构部件都已受电子装置控制，但汽车车体内的空间有限，构件系统的空间更是极其有限。理想的情况当然是，电子控制单元应与受控制部件紧密结合，形成一个整体。因此器件和电路的微型化、集成化是不可回避的道路。

3．电子控制单元必须具有足够的智能化程度。以安全气囊为例，它在关键时刻必须要能及时、正确地瞬时打开，但在极大多数时间内气囊是处在待命状态，因此安全气囊的ECU必须具有自检、自维护能力，不断确认气囊系统的可正常运作的可靠性，确保动作的“万无一失”。

4．汽车的各种功能部件都有各自的运动、操控特性，并且，对电子产品而言，大多处于非常恶劣的运行环境中，而且各不相同。诸如工作状态时的高温，静止待命时的低温，高浓度的油蒸汽和活性（毒性）气体，以及高速运动和高强度的冲击和振动等。因此，电子元器件和电路必须要有高稳定、抗环境和自适应、自补偿调整的能力。

5．与上述要求同样重要，甚至有时是关键性的条件是，汽车电子控制单元用的电子元器件、模块必须要能大规模工业生产，并能将成本降低到可接受的程度。一些微传感器和智能传感器就是这方面的典范。例如智能加速度传感器，它不仅能较好地满足现代汽车的各项需要，而且因为可以在集成电路标准硅工艺线上批量生产，生产成本较低（几美元至十几或几十美元），所以在汽车工业中找到了自己最大的应用市场，反过来也有力地促进了汽车工业的电子信息化。

二、智能传感器：微传感器与集成电路融合的新一代电子器件

微传感器、智能传感器是近几年才开始迅速发展起来的新兴技术。在我国的报刊杂志上目前所使用的技术名称还比较含混，仍然笼统地称之为传感器，或者含糊地归纳为汽车半导体器件，也有将智能传感器（或智能执行器、智能变送器）与微系统、MEMS等都归入了MEMS（微机电系统）名称下的。这里介绍当前一些欧美专著中常用的技术名词的定义和技术内涵。

首先必须说明的是，在绝大多数情况下，本文大小标题及全文中所说的传感器其实是泛指了三大类器件：将非电学输入参量转换成电磁学信号输出的传感器；将电学信号转换成非电学参量输出的执行器；以及既能用作传感器又能用作执行器，其中较多的是将一种电磁学参量形式转变成另一种电磁学参量形态输出的变送器。就是说，关于微传感器、智能传感器的技术特性可以扩大类推到微执行器、微变送器-传感器（或执行器、或变送器）的物理尺度中至少有一个物理尺寸等于或小于亚毫米量级的。微传感器不是传统传感器简单的物理缩小的产物，而是基于半导体工艺技术的新一代器件：应用新的工作机制和物化效应，采用与标准半导体工艺兼容的材料，用微细加工技术制备的。因此有时也称为硅传感器。可以用类似的定义和技术特征类推描述微执行器和微变送器。

它由两块芯片组成，一是具有自检测能力的加速度计单元（微加速度传感器），另一块则是微传感器与微处理器（MCU）间的接口电路和MCU。这是一种较早期（1996年前后）的，但已相当实用的器件，可用于汽车的自动制动和悬挂系统中，并且因微加速度计具有自检能力，还可用于安全气囊。从此例中可以清楚看到，微传感器的优势不仅是体积的缩小，更在于能方便地与集成电路组合和规模生产。应该指的是，采用这种两片的解决方案可以缩短设计周期、降低开发前期小批量试产的成本。但对实际应用和市场来说，单芯片的解决方案显然更可取，生产成本更低，应用价值更高。

智能传感器（SmartSensor）、智能执行器和智能变送器-微传感器（或微执行器，或微变送器）和它的部分或全部处理器件、处理电路集成在一个芯片上的器件（例如上述的微加速度计的单芯片解决方案）。因此智能传感器具有一定的仿生能力，如模糊逻辑运算、主动鉴别环境，自动调整和补偿适应环境的能力，自诊断、自维护等。显然，出于规模生产和降低生产成本的要求，智能传感器的设计思想、材料选择和生产工艺必须要尽可能地和集成电路的标准硅平面工艺一致。可以在正常工艺流程的投片前，或流程中，或工艺完成后增加一些特殊需要的工序，但也不应太多。

在一个封装中，把一只微机械压力传感器与模拟用户接口、8位模-数转换器（SAR）、微处理器（摩托罗拉69HC08）、存储器和串行接口（SPI）等集成在一个芯片上。其前端的硅压力传感器是采用体硅微细加工技术制作的。制备硅压力传感器的工序既可安排在集成CMOS电路工艺流程之前，亦可在后。这种智能压力传感器的技术和市场都已成熟，已广泛用于汽车（机动车）所需的各式各样的压力测量和控制单元中，诸如各种气压计、喷嘴前集流腔压力、废气排气管、燃油、轮胎、液压传动装置等。智能压力传感器的应用很广，不局限于汽车工业。目前，生产智能压力传感器的厂商已不少，市售商品的品种也很多，已经出现激烈的竞争。结果是智能压力传感器体积越来越小，随之控制单元所需的接插件和分立元件越来越少，但功能和性能却越来越强，而且生产成本降低很快（现在约为几美元一只）。

顺便需要说说的是，在一些中文资料中，尤其是一些产品宣传性材料中，笼统地将SmartSensor(或device)和Intelligentsensor（或device）都称之为智能传感器，但在欧美文献中是有所差别的。西方专家和公众通常认为，Smart（智能型）传感器比Intelligent(知识型)的智慧层次和能力更高。当然，知识型的内涵也在不断进化，但那些只能简单响应环境变化，作一些相应补偿、调整工作状态的，特别是不需要集成处理器的器件，其知识等级太低，一般不应归入智能器件范畴。

相信大多数读者能经常接触到的，最贴近生活的智能传感器可能要算是用于摄像头、数码相机、摄像机、手机摄像中的CCD图像传感器了。这是一种非智能型传感器莫属的情况，因为CCD阵列中每个硅单元由光转换成的电信号极弱，必须直接和及时移位寄存、并处理转换成标准的图像格式信号。还有更复杂一些的，在中、高档长焦距（IOX）光学放大数码相机和摄像机上装备的电子和光学防抖系统，特别是高端产品中的真正光学防抖系统。它的核心是双轴向或3轴向的微加速度计或微陀螺仪，通过它监测机身的抖动，并换算成镜头的各轴向位移量，进而驱动镜头中可变角度透镜的移动，使光学系统的折射光路保持稳定。

微系统（Microsystem）和MEMS（微机电系统）-由微传感器、微电子学电路（信号处理、控制电路、通信接品等）和微执行器构成一个三级级联系统、集成在一个芯片上的器件称之为微系统。如果其中拥有机械联动或机械执行机构等微机械部件的器械则称之为MEMS。

MEMS芯片的左侧给出的是制备MEMS芯片需要的基本工艺技术。它的右侧则为主要应用领域列举。很明显，MEMS的最好解决方案也是选用与硅工艺兼容的材料及物理效应、设计理念和工艺流程，也即采用常规标准的CMOS工艺与二维、三维微细加工技术相结合的方法，其中也包括微机械结构件的制作。

微传感器合乎逻辑的发展延伸是智能传感器，智能传感器自然延伸则是微系统和MEMS，MEMS的进一步发展则是能够自主接收、分辨外界信号和指令，进而能独立、正确动作的微机械（Micromachines）。现在，开发成功、并已有商业产品的MEMS品种已不少，涵盖图4所示的各大领域。其中包括全光光通信和全光计算机的关键部件之一的二维、三维MEMS光开关。

第12篇

[摘要]电子技术在现代汽车上应用越来越广泛,电子技术的应用对于改进汽车性能、提高行驶安全、降低污染、节约能源有着非常重要的作用。文章就现代汽车电子技术的应用、发展趋势及应用前景进行了综述。

[关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器

随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。

特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

一、电子技术在现代汽车中的应用

按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

1.在发动机上的应用

现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。

现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。

各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。

特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。

在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。

共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。

现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。

2.在底盘上的应用

底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。

自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。

自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。

通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。

除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。

目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。

3.整车控制技术

整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。

传统的机械和液力驾驶控制系统由于结构的原因(间隙、运动惯量等),从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。

4.主被动安全系统

汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。

提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。

轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。

为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。

二、电子技术在现代汽车中的发展趋势

随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。

1.集中综合控制

目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。

随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。

2.网络化

汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。

三、结束语

汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。

[参考文献]

[1]魏万云:《浅谈当代电子技术的发展》,《中国科技信息》2005年第5期。

[2]张凡、殷承良:《现代汽车电子技术及奠在仪表中的应用》,《客车技术与研究》2006年。

[3]刘艳梅:《电子技术在现代汽车上的发展与应用》,《中国科技信息》2006年第1期。

第13篇

N+1地面数字电视发射机智能备份系统有两种工作模式，即自动模式和手动模式。自动模式下，智能备份系统的所有操作由系统自主完成，无需人工干预；手动模式下，智能备份系统的操作需要直接在切换器按键面板上操作或者远程网管操作。手动模式和自动模式是互斥的，当启动自动模式时，会屏蔽手动模式，反之，启动手动模式时，会屏蔽自动模式。发射机系统运行正常的情况下，用户可以自由设置工作模式。如果有发射机出现故障，在智能备份系统切换过程中，直至切换完成以前，会屏蔽一切操作，以确保切换过程的安全性和可靠性。若切换过程中出现不可预知的故障导致切换未成功，智能备份系统会停止切换过程和关闭相应发射机，启动声光报警，提示切换故障。

2系统软件设计及实现

2.1操作系统及平台N+1地面数字电视发射机智能备份系统采用嵌入式实时操作系统(RTOS)VxWorks，该操作系统以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的F-16、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器、2008年5月登陆的凤凰号和2012年8月登陆的好奇号也都使用了VxWorks。采用VxWorks操作系统确保了整个智能备份软件系统的实时性和可靠性。系统的运算核心采用Marvell的88E6218芯片。芯片带有5个支持IEEE802.3的MAC(MediaAccessLayer，媒体访问层)+PHY(PhysicalLayer，物理层)接口(Port0~Port4)，1个多功能网络接口(Port6)。提供基于QoS机制的快速以太网交换功能，内部采用拥有专利技术的UniMAC结构，在88E6218内部的CPU与多个快速以太网交换口之间形成高效的网络接口。由于智能备份系统之间各个设备的数据通信是广泛建立在网口通信之上，因此采用该款芯片，确保网络数据传输高效可靠。

2.2软件设计及流程软件设计采用分层方式和多线程方式。包含8个独立模块，如图2所示。其中，应用层主要完成状态显示、模式切换、手动控制以及Web网管远程控制和系统软件升级功能。系统层是整个智能备份系统的核心层，负责响应上层应用的请求和底层数据的处理。N+1智能切换的逻辑处理以及和系统其他设备通信处理。数据层完成整个系统的数据存储功能，智能备份系统会定时保存当前工作状态的所有参数，即使突然断电，也不会导致当前状态的丢失，重新开电后，就会自动恢复到断电以前的状态。接口层主要完成各个发射机的数据接收和网络数据收发功能。

2.3系统主程序流程主程序流程如图3所示。其子程序流程如图4所示。其中切换程序处理过程包含两部分，即由正常状态到备份状态（图4左），由备份状态恢复到正常状态（图4右）。切换过程中，要确保系统在安全状态下切换，不能带功率切换，这样容易发生事故，所以在切换同轴开关之前，要关闭其所在的发射机，然后再切换，保证设备不会被突发射频输出损坏。

2.4核心代码N+1智能备份系统的自动切换部分核心代码采用阻塞方式设计，其简化代码如下所示。该自动切换函数是不可重入函数，一旦被调用就会独占该切换线程，如果此时上层仍然发送切换指令调用该函数，此函数会直接返回不作响应，这样确保了切换的可靠性和独立性。首先该函数会检测是否有发射机通道发生状态迁移，然后判断备份发射机是否已经在工作中，若备份发射机在图3N+1智能备份系统软件流程图待机状态，则启动相应的切换程序；若备份发射机已经在工作，且指令是切换到备份状态，那么该函数直接返回。因为N+1系统只能启动一个备份系统，两个及以上的发射机出现故障，N+1备份系统会首先切换预先设置的高优先级通道，其他的通道放弃响应。

3结束语

第14篇

在线监测IED采集处理变压器等一次设备的状态信息，通过IEC61850标准实现与综合应用服务器等站控层装置的通信，主要包含以下功能。

1）采集加工一次设备的状态信息，生成符合IEC61850标准的数据模型，并通过抽象通信服务接口（ACSI）提供模型访问、数据获取和设置服务，完成数据的接入和下装。

2）支持监测数据告警、周期性上传。对于告警类数据，采用缓存方式；对于测量类数据，采用非缓存方式。该功能主要通过ACSI提供的报告服务实现，通过设置报告控制块的参数控制监测数据上传功能。

3）接收站控层装置发出的操作命令，如控制、计算模型参数下装、数据召唤、对时等，这些功能通过ACSI提供的控制服务、定值服务、报告服务和时间同步服务来实现。综上所述，在线监测IED功能的实现需要多个ACSI服务配合完成。其功能测试用例描述了各项功能对于ACSI服务的调用步骤以及需要输入的数据，易于转化为测试脚本，同时提供预期结果作为测试结果的评估标准。

2在线监测IED自动化功能测试方法

在线监测IED的功能测试需要将实际装置作为被测装置（DUT），使用客户端通信模拟器与DUT通信，通过分析响应报文判定其功能是否正确。常规的测试需要测试人员参与，无法形成闭环。本文方法提供在线监测IED功能测试用例，自动化测试系统会将测试用例解析为测试脚本，使用测试脚本控制客户端通信模拟器完成与DUT的通信，分析响应报文并给出测试结果，形成了从测试用例选择到测试结果生成的闭环。同时测试用例提供了对于测试过程的记录，便于测试的重现。变电站在线监测IED自动化测试使用测试过程文件作为测试的提交文件，以文字化形式描述了对其各项功能的测试。自动化测试系统提供的预定义用例涵盖了在线监测IED全部的功能。从测试用例数据库选择用例，测试平台将测试用例转化为自动化测试脚本，同时选择需要输入的测试数据，与测试脚本一起输入自动化测试引擎中自动执行。为实现上述测试方法，需要解决自动化测试脚本设计、测试用例向测试脚本的转化、测试脚本执行及测试结果分析等关键问题。下文将给出具体解决方法。

3在线监测IED自动化功能测试关键技术

3．1自动化测试脚本设计

功能测试用例描述了对在线监测IED各项功能的测试步骤和预期结果，人工测试方法通常由测试人员根据测试用例中的步骤，逐步执行测试并将实际结果与预期结果进行比较。本文方法使用自动化测试脚本代替人工控制测试的自动执行。基于可扩展标记语言（XML），专门为在线监测IED功能测试设计了一种脚本描述语言。每个功能测试用例都生成与之对应的测试脚本。为了避免重复工作，启动测试环境，执行通信测试和检查测试结果等功能采用了模块化思想，将相同的操作抽象出来，定义为自动化测试语言的脚本元素，不同的脚本元素定义到相应的空间中。不同功能的测试用例使用各自空间中的脚本元素，组成自动化测试脚本。

3．2功能测试用例生成测试脚本

3．2．1功能测试用例存储

自动化测试系统读取数据库中的在线监测IED功能测试用例，根据其对应的测试序列及用户提供的测试输入数据生成测试脚本。在线监测IED各个功能的实现需要调用多个通信服务来完成，创建测试序列表存储对应的通信服务命令，并创建测试用例—序列表存储测试用例与序列的多对多关系。

3．2．2测试脚本生成

以在线监测IED的监测数据上传功能为例，分析测试用例生成测试脚本的过程。

1）读取测试用例表中记录，根据输入数据参数在脚本中定义相应的变量，并根据测试员提供的数据初始化变量。

2）查找测试用例对应的测试序列，并按照执行顺序排列。监测数据上传功能的测试序列为关联、读报告控制块、设置报告触发方式、写报告控制块、开始报告和暂停报告。测试序列的通信服务参数在测试序列表中定义，并根据参数名称查找脚本中定义变量，使用或设置其值。对于定义了执行时间的测试序列，在脚本中使用timer元素进行定义。

3）根据测试用例定义的预期结果，在测试序列执行之后定义、收集相应结果的脚本描述。使用测试序列表存储测试控制信息，并结合测试人员输入数据生成测试脚本，实现了测试逻辑与测试数据的分离。对于监测数据上传功能测试用例，通过对报告ID和报告控制块变量赋予不同的值，即可实现状态量和模拟量监测数据在数据变化、品质变化、周期性上传和总召唤等不同触发方式下的上传功能测试。

3．3自动化测试引擎设计

在线监测IED自动化测试引擎负责整个测试的流程控制，各测试步骤分别由接入的组件完成。自动化测试脚本由测试引擎提供的统一入口输入，集中控制所有测试组件的行为，从而实现自动化测试。测试引擎采用开放式接口设计，只实现了测试的流程控制，通过接口方式调用脚本解析、客户端通信和结果分析组件。该设计保持了测试引擎的独立性，同时符合开发接口的组件能够相互替换，保证测试引擎的扩展性。测试引擎核心组件的功能如下。

1）测试脚本解析组件解析XML格式的测试脚本。首先在程序中初始化脚本中定义的变量，并以键值对格式存储变量名称和变量值；其次解析脚本中的预期结果描述，生成测试结果分析规则；最后根据脚本中定义的测试用例、测试序列等逻辑控制元素在程序中生成方法调用，调用的顺序与测试逻辑的定义顺序一致。结合测试序列中的通信服务名称和通信参数，利用计算机程序语言中的反射机制调用客户端通信组件进行通信测试。

2）客户端通信组件实现ACSI服务到制造报文规范（MMS）协议的映射，提供标准的ACSI接口，被测试引擎调用完成与被测在线监测IED通信。

3）测试引擎收集被测在线监测IED发出的响应报文，交由测试结果分析组件，进行响应报文分析并生成测试报告。测试结果分析组件通过结果分析规则逐一对比响应报文中的内容，满足全部规则即测试通过。测试结果分析组件利用反射机制，根据分析规则中定义的变量名称，分别获取响应报告（report）和报告控制块（rcb）中的变量进行对比，生成测试报告。

4在线监测IED自动化测试系统及测试实验

4．1在线监测IED自动化测试系统

在线监测IED自动化测试系统由展示层、测试层和仿真层组成。

1）展示层为图形用户接口，提供测试配置、功能测试项选择以及测试报告展示模块。测试配置模块完成被测在线监测IED以及客户端通信模拟器的接入、模型导入等配置功能；功能测试项选择模块完成被测IED功能测试用例的选择和执行；测试报告以数据表形式展示。

2）测试层实现自动化测试功能。测试脚本解析与执行模块将数据库存储的测试用例转换为自动化测试脚本，提交测试引擎执行；测试记录维护模块以数据库形式存储测试过程；测试结果收集与分析模块收集测试结果，分析和汇总后提交展示层处理。

3）仿真层包含整个测试系统的基础软件。数据库用于存储测试系统的持久化数据；测试引擎执行测试脚本；客户端通信模拟器模拟与被测在线监测IED的通信，并收集响应报文提交测试层处理。

4．2在线监测IED自动化测试实验

4．2．1测试实验环境

通过研发的在线监测IED模拟器、客户端通信模拟器和自动化测试系统，构建测试实验环境。PC机1上运行在线监测IED模拟器，加载监测模型文件。PC机2上运行在线监测IED自动化测试系统。自动化测试系统能够建立多个客户端通信模拟器，同时向在线监测IED发送服务请求，测试其功能，并收集响应报文，分析测试结果。

4．2．2测试过程与结果

在上述实验环境下，以变压器在线监测IED的油中溶解气体分析（DGA）监测数据上传功能测试为例。

1）配置两台PC机上的在线监测IED模拟器和客户端通信模拟器的IP地址、模型文件、IED名称、访问点名称以及数据映射文件。

2）使用在线监测IED自动化测试系统选择监测数据上传功能测试用例，并选择测试DGA模拟量数据的总召唤上传方式，执行该测试用例。

3）自动化测试系统执行该测试脚本，依据脚本调用客户端通信模拟器向在线监测IED发出开启总召唤请求并开启报告使能。该自动化测试方案对于验证在线监测IED的功能可行。

5结语

第15篇

在电网的建设中，智能变电站是非常重要的组成部分，主要是传输和分配电能，并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面，首先是功能综合化，指的是结合变电站自动化系统的运行要求，综合考虑二次系统的功能，优化组合设计，以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化，模块化和数字化保护、控制和测量装置，这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块，以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化，变电站综合自动化的实现，可以促使无人值班、人机对话得到实现，并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现，对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中，非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化，需要实现的功能有很多；对电网故障进行检测，以便对故障部分尽快隔离；对变电站运行实时信息进行采集，监视、计量和控制变电站运行情况；对一次设备状态数据进行采集，以便更好的维护一次设备；促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现，在微机保护方面，保护站内所有的电气设备，如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置，如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集，在状态量方面，断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容；各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量；脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量，促使电能测量得到实现。

2智能变电站自动化技术的调试

智能变电站自动化技术需要进行调试，主要调试的内容在于：第一，进行站内网络调试，站内网络主要由交换机以及通信介质构成，需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二，对计算及监控体系进行调试，对设备的外部进行检查，进行绝缘实验以及上电检查，检查遥信、遥调、遥控等功能，检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三，调试继电保护，主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四，调试电站中的不间断电源，实时监测网络状态，主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五，对采样值系统进行调试，主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行，减少工程建设的试验时间，从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。

3智能变电站自动化的建立

3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理，对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控，每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理，而且还可以借助GPS等形式，提高电力管理效率。

3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题，因此可以在原有的基础上设置应急系统，此系统平时不会参与电气运行，但是需要定期对其进行检查，因为如果出现了相应的电力故障，应急系统由于自身原因无法及时投入使用，那么将会造成不可预计的损失。一般情况下，可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配，主保护与备用保护要分开，方便设备运行时的保护与运行后的维护。

4结语