時間:2023-07-19 17:30:04
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電氣工程研究領(lǐng)域,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:電氣工程自動化 人工智能 控制 檢測與診斷
一、前言
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,“人工智能”這個詞在我們的生產(chǎn)生活中出現(xiàn)的頻率越來越高。在2016年11月舉行的世界互聯(lián)網(wǎng)大會上,“人工智能”成為四大核心主題之一,可見科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)將其視為未來科學(xué)發(fā)展的重要方向,加以前所未有的關(guān)注。
人工智能英文全稱是Artificial Intelligence,縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué),是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個分支。目前,科學(xué)界對人工智能的研究領(lǐng)域主要集中在機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等方向。
人工智能目前已經(jīng)開始廣泛運(yùn)用于人類的生產(chǎn)生活,并且作為一種未來科學(xué)越來越展示出它光明的應(yīng)用前景。它與其他專業(yè)領(lǐng)域的交叉運(yùn)用,將讓這些領(lǐng)域變得高效化、智能化,為這些領(lǐng)域的發(fā)展提供突破性的催化作用。
例如將人工智能與電氣工程自動化這兩個領(lǐng)域進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,就能大大推動電氣工程自動化的發(fā)展,在具體的生產(chǎn)實(shí)踐上取得突破性的效果。
二、人工智能技術(shù)與電氣工程自動化結(jié)合的必然性
小到一個開關(guān)、一個手機(jī),大到航天飛機(jī)、宇宙飛船都離不開電。電能對于我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活實(shí)在太重要了,所以作為控制電能、電氣設(shè)備的電氣工程和自動化技術(shù)的重要性就不言而喻。電是怎么來的?人類如何能夠順利、安全地使用電能?如何通過發(fā)電、變電、輸電、配電,把電能送入千家萬戶?如何讓電能乖乖地為我們的生產(chǎn)生活服務(wù),這都是電氣工程自動化要研究和解決的領(lǐng)域和問題。
作為一個傳統(tǒng)而核心的社會工業(yè)分支領(lǐng)域,電氣工程自動化必將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展,這是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然規(guī)律。
首先,人類對電能控制和使用的歷史,就是一部由落后到進(jìn)步、由原始到智能的歷史,電氣工程自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)自然人控制到人工智能的控制、從有人到無人的控制,這都體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。
其次,人工智能的無人化、仿真化、系統(tǒng)化和準(zhǔn)確性,可以在電氣控制方面讓工作變得更加簡單、方便,搜集的數(shù)據(jù)也更加精確,并且可以節(jié)約大量成本。
三、現(xiàn)階段人工智能技術(shù)在電氣工程自動化領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用
基于人工智能技術(shù)的優(yōu)勢與特點(diǎn),它與電氣工程自動化的結(jié)合,在電氣工程領(lǐng)域具有廣大的應(yīng)用空間。
那么,在現(xiàn)階段,人工智能在電氣工程自動化領(lǐng)域具體有哪些運(yùn)用呢?
(一)電氣控制中的人工智能。
傳統(tǒng)的電氣工程自動化的控制技術(shù)表現(xiàn)為流程繁瑣,操作步驟復(fù)雜,人為干預(yù)過多,需要投入成本較高,人為控制容易犯錯等,這些問題隨著人工智能的運(yùn)用而能夠得到非常完美的解決。在引入人工智能的控制手段以后,整個工作流程可以通過事先設(shè)置好的、仿照人為控制流程設(shè)計(jì)的程序有條不紊地運(yùn)轉(zhuǎn),避免了人為操控的一系列弊端。
(二)電氣故障診斷中的人工智能。
電氣故障診斷是以模式識別和信號處理為基本的方法和理論,以技術(shù)檢測和故障機(jī)理為基礎(chǔ),通過電氣設(shè)備運(yùn)行中的信息,去識別其運(yùn)行的狀態(tài),然后找出故障的起因,確定故障的部位與性質(zhì),最后提出與之相對應(yīng)的對策。
隨著電氣系統(tǒng)與設(shè)備變得日漸的復(fù)雜,隨之也帶來了較多的問題,如設(shè)備的可用性、可靠性、安全性、可維修性等,因此,這也推動了電氣設(shè)備診斷技術(shù)與故障機(jī)理技術(shù)的研究。并且伴隨著數(shù)字信號處理技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,人工智能在電氣故障診斷技術(shù)中也得到了廣泛的應(yīng)用,其中,模糊理論、專家系統(tǒng)等在人工智能處理電氣故障診斷中,應(yīng)用的最為廣泛,其優(yōu)點(diǎn)也是顯而易見的。
(三)電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)中的人工智能。
眾所周知,在電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)中,人為依賴是比較重的――傳統(tǒng)的方法,要做好一項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì),需要一個經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn),花費(fèi)很多時間和精力才能達(dá)到滿意的效果。現(xiàn)代的電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,需要的設(shè)計(jì)單元越來越多,人為的優(yōu)化設(shè)計(jì)已經(jīng)越來越不能滿足實(shí)際的需求。這個時候,就需要人工智能的介入。人工智能的電氣優(yōu)化輔助設(shè)計(jì),可以代替大X做很多組的記憶和計(jì)算,優(yōu)化出來的結(jié)果既精確又實(shí)用,很容易達(dá)到預(yù)期的效果。
(四)電氣系統(tǒng)預(yù)警中的人工智能。
現(xiàn)階段,人工智能在電氣工程中的運(yùn)用還體現(xiàn)在系統(tǒng)預(yù)警上。當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障甚至是危險的時候,通過人工智能觸發(fā)的預(yù)警系統(tǒng)及時報警,可以節(jié)約寶貴的應(yīng)急時間,從而大大挽回相應(yīng)損失。
四、人工智能在電氣工程自動化領(lǐng)域的運(yùn)用前景展望
由于人工智能已經(jīng)在電氣工程自動化領(lǐng)域顯示了自己巨大的作用,我們有理由相信,未來它在電氣工程自動化領(lǐng)域的應(yīng)用,在深度和廣度上都還有更大的空間。
具體來講,智能技術(shù)未來必將廣泛地運(yùn)用于電氣工程遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)、集中監(jiān)控技術(shù)等方面。未來,電氣工程要向統(tǒng)一集成化、對接標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)安全化方向發(fā)展,那么,人工智能就將在這些方向大顯身手。單純靠人的知識和經(jīng)驗(yàn)來控制、檢測、診斷、預(yù)警的傳統(tǒng)電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)不能適合未來電氣工程發(fā)展需求了,人工智能與電氣工程自動化的結(jié)合,必將迎來發(fā)展的春天!
參考文獻(xiàn):
[1]李末.電氣工程自動化中人工智能的應(yīng)用探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2014,24:5.
一、關(guān)于電氣工程技術(shù)發(fā)展環(huán)節(jié)分析
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的健全,電氣工程應(yīng)用技術(shù)也在不斷深化,其現(xiàn)代電氣工程系統(tǒng)逐漸健全,滿足了時代經(jīng)濟(jì)對于電氣工程技術(shù)的發(fā)展需要,電氣工程的發(fā)展,離不開對其內(nèi)部理論應(yīng)用體系的健全,實(shí)際上電氣工程理論體系的健全與當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)時代背景是分不開的,特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類社會的巨大進(jìn)步,科技是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是社會發(fā)展的推動力。
二、關(guān)于電氣學(xué)科環(huán)節(jié)的分析
1隨著電氣工程系統(tǒng)的不斷健全,電氣學(xué)科理論知識也在不斷深化應(yīng)用,這兩者實(shí)現(xiàn)了相互促進(jìn)。我國對于電氣信息學(xué)科的劃分包括以下內(nèi)容,其屬于工學(xué)門類,其學(xué)科分支有電氣工程、信息通信工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)等。無論是哪一個學(xué)科分支,其都以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為基礎(chǔ),這是電氣學(xué)科的理論實(shí)踐基礎(chǔ),也是電氣工程的應(yīng)用基礎(chǔ)。隨著時代的發(fā)展,其技術(shù)工程及其電磁類的基礎(chǔ)學(xué)科得到有效結(jié)合。實(shí)現(xiàn)了對其現(xiàn)代電氣工程的發(fā)展,滿足了市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。我國電氣工程一級學(xué)科下設(shè)五個二級學(xué)科:電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術(shù),電氣工程包含的專業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機(jī)學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場等。
2目前來說,國外發(fā)達(dá)國家的電氣工程專業(yè)體系是比較健全的,隨著經(jīng)濟(jì)時代的發(fā)展,其內(nèi)部理論實(shí)踐體系日益健全,伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。在以前的電氣工程專業(yè)中,國外發(fā)達(dá)國家的教學(xué)是以電力工程為主要的模式,隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的發(fā)展,其電子技術(shù)及其計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸成為電氣工程的應(yīng)用核心,其電氣學(xué)科體系日益健全。有些國外高校的電氣工程教學(xué)過程中,實(shí)現(xiàn)了對電力工程學(xué)科的取締,取而代之的是電氣工程的計(jì)算機(jī)應(yīng)用教學(xué),這滿足了國際經(jīng)濟(jì)發(fā)展的局勢,實(shí)現(xiàn)了對電氣工程的更新,保障了電氣學(xué)科系統(tǒng)的健全,確保其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào),無論是電氣學(xué)科的健全還是電氣工程技術(shù)的更新,這一定程度提升了國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)展的軟硬實(shí)力。我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機(jī)電工學(xué)科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機(jī)專科設(shè)立了電訊門,即我國最早的無線電專業(yè),如今的電子信息及計(jì)算機(jī)專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。1932年,清華大學(xué)設(shè)置了電機(jī)系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué),其中大多設(shè)立了電機(jī)工程系。1977年以后,大部分高校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內(nèi)涵有很大區(qū)別,我國大學(xué)一般都是強(qiáng)弱電分開,即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國高校的電氣工程教學(xué)中,電力學(xué)科也逐漸實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)代信息技術(shù)的融合,符合了國家信息化經(jīng)濟(jì)的法發(fā)展需要,這有效推動了我國的電氣工程的學(xué)科應(yīng)用系統(tǒng)的健全,進(jìn)行其電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新模式的應(yīng)用,保障其內(nèi)部技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的優(yōu)化。在此過程中,我們?yōu)榱吮緡碾姎饨?jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,需要進(jìn)行國外電氣學(xué)科的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)的汲取。國外發(fā)達(dá)國家的著名大學(xué)大都把電氣工程、通信工程、計(jì)算機(jī)工程放在同一學(xué)院,以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識。與其他學(xué)科不斷交叉融合,拓展了研究領(lǐng)域,大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開展的。與企業(yè)聯(lián)系密切,科技成果轉(zhuǎn)換能力強(qiáng),引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。
三、關(guān)于電氣技術(shù)發(fā)展前景的分析
電氣技術(shù)的未來發(fā)展前景是非常廣闊的,其影響著電力工業(yè)及其相關(guān)電力行業(yè)發(fā)展,可以說電氣技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。電氣技術(shù)的發(fā)展,也推動了可再生能源技術(shù)的深化應(yīng)用,滿足了國家經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了對風(fēng)電技術(shù)、光伏技術(shù)及其氫能的有效應(yīng)用,這符合未來電氣工程的發(fā)展需要,滿足低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要。特別是氫能技術(shù)的應(yīng)用,氫能有其他能源無與倫比的優(yōu)勢,其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫,對環(huán)境沒有污染。地球上的海水所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。單位重量的發(fā)熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實(shí)驗(yàn)室階段,距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。超導(dǎo)技術(shù)的深化,滿足了電氣工程的發(fā)展需要,促進(jìn)其綜合社會效益的提升,通過對其超導(dǎo)儲能系統(tǒng)的深化應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對其電能的有效轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)對其電磁能的應(yīng)用。它是一種高效的儲能系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)的安全性的提升,滿足了實(shí)際工作的需要。保障電網(wǎng)安全。超導(dǎo)大容量電纜,可大大降低輸電過程中的電耗,提高能源效率。靈活交流輸電技術(shù),用大功率電子器實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)、功率、相位角等的實(shí)時調(diào)節(jié)控制,以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和輸電過程中的能耗。
四、結(jié)束語
為了滿足國家經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展,該文就電氣工程技術(shù)與學(xué)科發(fā)展環(huán)節(jié)展開了研究深化,以方便現(xiàn)實(shí)難題的解決,促進(jìn)電氣工程系統(tǒng)的健全。
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電氣工程在不斷更新和進(jìn)步中,電氣工程中的自動化技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展,對于社會發(fā)展具有重要意義。隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐步提高,人們對于社會生產(chǎn)生活各方面的要求都在逐步提高,尤其是自動化方面。機(jī)器人的不斷研究和創(chuàng)造是時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢,能夠在很大程度上滿足人們的生活需要。
1電氣工程及其自動化概述
電氣工程及其自動化是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,其中涉及到了電力電子技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。電氣工程及其自動化的主要特征是將強(qiáng)弱電進(jìn)行有效結(jié)合,機(jī)電結(jié)合,系統(tǒng)和元件相結(jié)合以及軟件和硬件相結(jié)合,換句話說,電氣工程和及其自動化主要是將工程中的強(qiáng)力學(xué)和網(wǎng)絡(luò)信息匯總的軟件學(xué)進(jìn)行相互結(jié)合。也因此,人們在對電氣工程及其自動化進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中,需要重點(diǎn)掌握計(jì)算機(jī)工程和電氣方面的知識。電氣工程及其自動化學(xué)科在設(shè)置一些具體的課程時,將學(xué)生的動手能力充分考慮在內(nèi),使得學(xué)生們在日常的學(xué)習(xí)當(dāng)中,就能夠有效地掌握到該學(xué)科的重點(diǎn)知識。學(xué)生們通過對于電氣工程及其自動化的學(xué)習(xí),不僅學(xué)習(xí)到了相關(guān)的基礎(chǔ)知識,同時還能夠根據(jù)自身的能力去挑戰(zhàn)一些更高水平的技術(shù)實(shí)驗(yàn)[1]。
2機(jī)器人內(nèi)涵
機(jī)器人主要是指那些能夠使用自動功能進(jìn)行一些既定工作的機(jī)械設(shè)備。隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代的機(jī)器人能夠自如地進(jìn)行一些簡單工作,比如一些投籃、快跑等運(yùn)動項(xiàng)目以及協(xié)助人類從事一些危險行為等。當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)較為先進(jìn)的國家,已經(jīng)在機(jī)器人的研究領(lǐng)域取得了較大的成功,使得機(jī)器人能夠有效投入到建筑學(xué)、醫(yī)學(xué)以及軍事建設(shè)等多方面的工作當(dāng)中,對于提高工作效率、減少人們工作量具有重要意義。機(jī)器人的研究水平越來越高,當(dāng)前的機(jī)器人已經(jīng)逐漸更趨向于高度人性化,不僅僅只是一些機(jī)械設(shè)備的堆砌,但是距離機(jī)器人能夠真正擁有和人類一樣的思維還用很長一段路要走[2]。
3機(jī)器人設(shè)計(jì)中對于電氣工程及其自動化的應(yīng)用
電氣工程及其自動化是重要的技術(shù)手段,能夠?yàn)闄C(jī)器人的研究和開發(fā)發(fā)揮重要作用。當(dāng)前眾多的機(jī)器人設(shè)計(jì)中也將電氣工程及其自動化作為了主要的技術(shù)支撐,通過對于機(jī)器人內(nèi)部設(shè)備的主要構(gòu)造情況進(jìn)行詳細(xì)分析,能夠有效發(fā)現(xiàn)電氣工程及其自動化的應(yīng)用情況。通常情況下,機(jī)器人都是由多種機(jī)械部件進(jìn)行拼接,主要應(yīng)用了電機(jī)和連接桿的連接作用。在裝置機(jī)器人的電機(jī)時,需要將步行或者跳躍的功能充分考慮在內(nèi),同時將生活中常見的鋁板鋁條做好構(gòu)建鏈接工作。機(jī)械人在完成構(gòu)件組裝工作后,需要進(jìn)行在相關(guān)裝置的檢測工作,從而能夠有效保證機(jī)器人內(nèi)部機(jī)械的運(yùn)行效果。檢測裝置是機(jī)器人初步完成之后的重要檢測工具,能夠有效記錄出機(jī)器人的內(nèi)部信息和實(shí)際信息,當(dāng)兩者之間的信息出現(xiàn)偏差較大的時候,需要及時進(jìn)行信息的設(shè)定工作,偏差較小則可以忽略,從而直接投入到實(shí)際使用當(dāng)中。現(xiàn)代先進(jìn)的機(jī)器人能夠進(jìn)行相關(guān)信息的分析工作,從而能夠有效代替人類進(jìn)行相關(guān)對象的識別工作,同時還能夠及時地將這些識別信息進(jìn)行反饋,對于提高機(jī)器人工作的精度具有重要意義。機(jī)器人的組裝只是機(jī)器人能夠正常投入使用的一個前提,想要機(jī)器人真正自如地進(jìn)行工作,需要在其內(nèi)部安裝一定的驅(qū)動裝置,利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的驅(qū)動設(shè)備,能夠在機(jī)器人的內(nèi)部設(shè)置一些指定信號,當(dāng)機(jī)器人接收到之后,就能夠進(jìn)行下一步的工作。除了少量機(jī)器人能夠根據(jù)已經(jīng)事先編排好的程序自動動作之外,大部分的還需要人為進(jìn)行操作。因而將電氣工程及其自動化有效應(yīng)用到其中,能夠起到良好的作用和效果。電氣工程及其自動化自身的優(yōu)勢和功能較多,能夠?yàn)闄C(jī)器人的設(shè)計(jì)工作提供重要的參考和輔助作用[3]。
4總結(jié)
電氣工程及其自動化是當(dāng)前重要的學(xué)科,對于機(jī)器人的研究和設(shè)計(jì)工作具有重要意義。將電氣工程及其自動化積極引入到機(jī)器人的設(shè)計(jì)工作中,能夠?yàn)闄C(jī)器人的整體設(shè)計(jì)工作起到良好的技術(shù)支撐作用。通過人類的指揮,或者在機(jī)器人內(nèi)部安置一些自動化的設(shè)備,能夠讓機(jī)器人在很大程度上擁有人類的思維,從而更好的進(jìn)行工作。
關(guān)鍵詞:電氣工程及其自動化 發(fā)展現(xiàn)狀 未來趨勢 相關(guān)建議
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
任何行業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開機(jī)械的操作,早在很多年前的人們就懂得了用機(jī)械代替人力,以此來提高效率。隨著工業(yè)革命的到來,機(jī)械已經(jīng)越來越貼近人們的生活也越來越人性化。這也就使的機(jī)械行業(yè)的核心技術(shù)受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),每天都有新型機(jī)械的問世,每天都有舊的被淘汰。作為機(jī)械行業(yè)比較先進(jìn)化的電氣工程自動化目前,在機(jī)械自動化中日益廣泛地應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù),發(fā)展并推廣了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),優(yōu)化設(shè)計(jì),考慮誤差的概率設(shè)計(jì),提出了多種便于對機(jī)械進(jìn)行分析和綜合的數(shù)學(xué)工具,編制了許多大型通用或?qū)S玫挠?jì)算機(jī)程序。為了適應(yīng)高速發(fā)展的今天,電氣自動化的發(fā)展前景非常可觀,它的研究領(lǐng)域十分廣闊,內(nèi)涵也非常豐富。
一.什么是電氣工程自動化
電氣工程及其自動化專業(yè)是電氣信息領(lǐng)域的一門新興學(xué)科,但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān),發(fā)展非常迅速,現(xiàn)在也相對比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防等領(lǐng)域,在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。該領(lǐng)域的學(xué)科主要有電機(jī)及拖動、工廠電氣控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、電力電力電子技術(shù)電子技術(shù)實(shí)習(xí)、單片機(jī)技術(shù)、PLC技術(shù)、電子工程制圖、工廠供配電技術(shù)、電子技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)、電氣設(shè)備、英語精讀、專業(yè)英語。
電氣工程及其自動化的觸角伸向各行各業(yè),小到一個開關(guān)的設(shè)計(jì),大到宇航飛機(jī)的研究,都有它的身影。該領(lǐng)域的工作人員能夠從事與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域的工作,是寬口徑“復(fù)合型”高級工程技術(shù)人才。電氣工程自動化技術(shù)領(lǐng)域?qū)τ诟咚饺瞬诺男枨罅糠浅5拇蟆8鶕?jù)相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,隨著我國的大力發(fā)展,外企的不斷涌向大陸市場,該專業(yè)將會出現(xiàn)很大的人才缺口,隨時都會出現(xiàn)人才供不應(yīng)求的情況。
二.我國電氣工程自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
1.就目前而言,從以前的多島自動化向系統(tǒng)集成進(jìn)行轉(zhuǎn)變是我國電氣工程自動化的一大特征。新型的系統(tǒng)集成化的電氣工程自動化已經(jīng)不僅僅是局限于簡單的系統(tǒng)連接了,更為主要的還是成功的實(shí)現(xiàn)了通道共用、功能互補(bǔ)、信息共享,彌補(bǔ)了多島自動化的互不連接,功能單一和信息獨(dú)享的不足。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在我國的大力發(fā)展,它使得電氣工程自動化的核心技術(shù)有了質(zhì)的飛躍,運(yùn)用計(jì)算機(jī)的有效控制,從而實(shí)現(xiàn)電氣自動化的目的。透過計(jì)算機(jī)的模擬操作,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷和監(jiān)控,從而達(dá)到精密有效的控制。目前,PC技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)手段已經(jīng)慢慢地滲透到工商管理中了,采用PC的入機(jī)界面可以靈活的,直觀的掌握數(shù)據(jù)的動態(tài)運(yùn)動。在傳統(tǒng)的測量儀表中放置微處理器,就可以讓原始的數(shù)據(jù)設(shè)備具備數(shù)字通信和計(jì)算的現(xiàn)代化功能,大大地優(yōu)化了工作的效率和工作方式,并且極大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。再使用總線將數(shù)個測量控制儀表相互連接,遵循規(guī)范公開的通信協(xié)議,將遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)與儀表及微機(jī)化測量控制設(shè)備相互連接起來,完成信息與數(shù)據(jù)傳輸交換程序,建立實(shí)際性的自動控制系統(tǒng)。
2.電氣工程自動化在智能化的工程建筑中也有了廣泛的應(yīng)用。在我國的智能建筑技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),電氣自動化技術(shù)是一個較新的領(lǐng)域,隨著我國更多的智能化建筑的出現(xiàn),更多先進(jìn)的自動化技術(shù)加入到這一領(lǐng)域內(nèi),不斷的進(jìn)行著創(chuàng)新,填充空白。目前,IBWPT已成為 IBWP 體系當(dāng)中的一個重要作用的部分,主要是三層結(jié)構(gòu)中的中間層發(fā)揮著承上啟下的重大作用,它的理論在實(shí)際運(yùn)用中起到了很關(guān)鍵的作用。在現(xiàn)代的工程建筑中,電氣工程自動化被廣泛的應(yīng)用到了各個施工點(diǎn),這些技術(shù)的出現(xiàn),極大的改善了以前施工現(xiàn)場設(shè)備落后,建筑效率低下,工程建筑的監(jiān)測得不到保證等的場面。新型自動化正在全力的裝備著施工現(xiàn)場,引導(dǎo)著施工環(huán)境向高效,先進(jìn)的方向發(fā)展。
三.我國電氣工程自動化工程的發(fā)展趨勢
1促進(jìn)系統(tǒng)的統(tǒng)一性
電氣工程自動化的統(tǒng)一性是促進(jìn)這種技術(shù)發(fā)展水平提高的基礎(chǔ)。這可以有效實(shí)現(xiàn)相關(guān)產(chǎn)品的周期性規(guī)劃與設(shè)計(jì)、產(chǎn)品精確測試以及試行、產(chǎn)品的開機(jī)以及調(diào)試、產(chǎn)品的運(yùn)行與維護(hù),這樣能夠節(jié)省產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品生產(chǎn)完工之間所需要的資金以及時間。對電氣工程的自動化實(shí)行統(tǒng)一管理,最重要的是能夠達(dá)到客戶的實(shí)際要求,并將電氣工程的開發(fā)系統(tǒng)從電氣工程的運(yùn)行系統(tǒng)中解放出來。這也是實(shí)現(xiàn)電氣工程通用化的重要措施。
2.進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)接口的標(biāo)準(zhǔn)化
采用同一類型的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),能夠有效縮減整個工程的成本以及時間,有效實(shí)現(xiàn)辦公室體系以及電氣自動化體系之間資源和相關(guān)數(shù)據(jù)的共享與交換。企業(yè)與相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接時,為了進(jìn)一步保證工程的相關(guān)策劃方案可以在遠(yuǎn)距離實(shí)現(xiàn)傳遞,就要利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行連接。而接口的標(biāo)準(zhǔn)化水平是廠家之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的重要保證,也是解決通訊難題的基礎(chǔ)。
3.系統(tǒng)集成
目前,對于系統(tǒng)集成并沒有一個安整的定義,一般只稱它為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成,如果它被應(yīng)用到了建筑智能化領(lǐng)域的話,就可以成為智能建筑系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成是科學(xué)信息范疇上的,是信息技術(shù)的具體運(yùn)用技術(shù)。智能建筑系統(tǒng)集成IBSI是將智能建筑內(nèi)不同功能的智能化子系統(tǒng)在物理上、邏輯上和功能上連接在一起,以實(shí)現(xiàn)信息綜合、資源共享的一種技術(shù)方法。SI就是在建筑領(lǐng)域中系統(tǒng)集成的簡稱。智能建筑系統(tǒng)還有廣義和狹義之分,它目前有一體化集成和分布集成兩種模式。實(shí)現(xiàn)智能建筑功能的主要技術(shù)手段就是系統(tǒng)集成,它是一種理想的高層技術(shù)手段。假如實(shí)現(xiàn)了這種理想化的技術(shù)手段,那么就能實(shí)現(xiàn)各種信息綜合處理和異地信息資源共享的目的。這樣就能節(jié)約資源并且還能保證不間斷使用的經(jīng)濟(jì)性。實(shí)現(xiàn)智能建筑各功能的開放性和遠(yuǎn)控特性;使用IBMS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)智能化的建筑物業(yè)管理和自動化的控制設(shè)備。這就是智能建筑在未來的的發(fā)展目標(biāo),利用開集成系統(tǒng)的開放形特點(diǎn),就能讓系統(tǒng)集成向開放性、可靠性、容錯性、可擴(kuò)展、可管理維護(hù)性方向發(fā)展。
四.提高電氣自動化水平的相關(guān)建議
1.實(shí)現(xiàn)數(shù)字化與自動化的有機(jī)結(jié)合
電氣自動化和信息技術(shù)的結(jié)合所產(chǎn)生的典型代表形式為數(shù)字化技術(shù)。這是一種富含自動化創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),并且有效實(shí)現(xiàn)信息動態(tài)、高分辨率表現(xiàn)的重要措施。將這些信息與地球空間信息整合,建立一個科學(xué)精確的數(shù)字化地球,將各種信息存儲在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi),與網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合。
2.充分發(fā)揮現(xiàn)場總線技術(shù)的作用
在電氣自動化系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,這樣一來就促使現(xiàn)場總線技術(shù)作用的發(fā)揮。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)目的性的突出,將設(shè)施內(nèi)部的頂層信息以及生產(chǎn)信息等實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合。這種系統(tǒng)會根據(jù)系統(tǒng)所處環(huán)境的不同發(fā)揮不同的作用,為了進(jìn)一步發(fā)揮這種系統(tǒng)的作用,就要具體分析系統(tǒng)所處環(huán)境的條件。這種技術(shù)在企業(yè)底層應(yīng)用非常廣泛,能夠有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動化存取,減少了系統(tǒng)建設(shè)資金,節(jié)約控制電纜,降低了系統(tǒng)建設(shè)成本。
結(jié)語
電氣工程自動化隨著社會經(jīng)濟(jì)和社會文明的發(fā)展已經(jīng)站穩(wěn)了腳跟,并且對社會的發(fā)展起到了極大的推動作用,在現(xiàn)在市場環(huán)境下到處都有電氣自動化的身影,由于它有著向高速、重載、高精度、高效率、低噪音等方向發(fā)展的趨勢,所以他被現(xiàn)在的社會生產(chǎn)所接受,并且大力的推廣。對于電氣工程自動化我們要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,彌補(bǔ)當(dāng)前模式下的不足,努力的使它朝著更進(jìn)一步的目標(biāo)發(fā)展。對于我們而言,電氣工程自動化是一項(xiàng)新興的學(xué)科,有著廣泛的發(fā)展前景,我們要抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]張世昌.先進(jìn)制造技術(shù)[M].天津:天津大學(xué)出版社,2004.
【關(guān)鍵詞】電氣自動化;電氣工程;應(yīng)用;淺析
一、前言
電氣自動化是當(dāng)前涉及行業(yè)最廣的一門工科專業(yè)。由于其自動化的優(yōu)勢使其在當(dāng)今社會各個方面均有所觸及,其涉及的行業(yè)和跨度之廣從小開關(guān)到大飛機(jī)轉(zhuǎn)變中可以說明。該工科專業(yè)本身課程非常廣,能夠讓畢業(yè)學(xué)員具有多種在社會上生存的技術(shù),如信息處理、計(jì)算機(jī)軟硬件處理技術(shù)、電氣工程造作技術(shù)、實(shí)驗(yàn)和監(jiān)控技術(shù)、電力電子技術(shù)等多領(lǐng)域技術(shù)。
此外,由于我國的電氣工程行業(yè)發(fā)展的時間比較短,造成了我國電氣自動化的水平不高,且電氣自動化領(lǐng)域的人才短缺,從而嚴(yán)重影響了我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。電氣自動化的發(fā)展對社會科技的進(jìn)步有著極其深遠(yuǎn)的影響。對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了不可估量的作用。本文針對現(xiàn)階段我國電氣自動化與電氣工程相結(jié)合的情況進(jìn)行分析。從某些層次上來講,電氣工程的發(fā)達(dá)程度甚至可以代表一個國家的科技進(jìn)步水平。
二、電氣自動化的概念和優(yōu)點(diǎn)
電氣工程(Electrical Engineering,簡稱EE)是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中舉足輕重的關(guān)鍵學(xué)科之一,更是現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域中的熱門學(xué)科。電氣自動化是研究與電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、實(shí)驗(yàn)分析、研制開發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的一門科學(xué)。進(jìn)入新世紀(jì)隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展。使其發(fā)展日趨多元化。尤其是結(jié)合了目前嵌入式、網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)后,電氣自動化已出現(xiàn)在我們身邊的各個領(lǐng)域。電氣自動化的優(yōu)點(diǎn)包括:(1)優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求,保證電氣設(shè)備能發(fā)揮最大的作用,保證運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性;(2)提高設(shè)備運(yùn)行效率,減少電能的直接或間接損耗。要滿足建筑對運(yùn)行要求的制定和維護(hù)其安全運(yùn)行的前提下,盡力減少成本,最大程度的降低和減少各種消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用,提高電力設(shè)備的是利用率,減少電能的直接或間接損耗;(3)合理調(diào)整負(fù)荷,提高設(shè)備利用率。在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負(fù)荷、選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù),在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施,提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
三、電氣工程中自動化技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)熱點(diǎn)技術(shù)的運(yùn)用
3.1我國自動化技術(shù)的發(fā)展概況
我國在上世紀(jì)60年代初期就開始了對變電站自動化技術(shù)的研制,并在70年代初期先后研發(fā)出集保護(hù)、控制和信號收集為一體的裝置。在80年代中期時,由清華大學(xué)所研發(fā)的35kV變電站保護(hù)自動化和微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)正式投入運(yùn)行。在1998年,我國總裝機(jī)容量超過了277GW,躍居當(dāng)時世界第二位。
現(xiàn)代社會,隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快和人們生活品質(zhì)的提高,對電能供應(yīng)的“安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、可靠”等各項(xiàng)指標(biāo)的要求也越來越高。相應(yīng)的,對自動化技術(shù)也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)今電氣工程中自動化技術(shù)正趨向于:
(1)由輸電、發(fā)電自動化向輸電、發(fā)電、配電自動化進(jìn)行全面發(fā)展。(2)柔流輸電技術(shù)(FACTS)的發(fā)展進(jìn)一步提高了在輸電和配電方面的自動化水平。(3)在控制策略上日益向著適應(yīng)化、智能化、最優(yōu)化、協(xié)調(diào)化和區(qū)域化方向發(fā)展。(4)在理論工具的應(yīng)用上,越來越多的借助了當(dāng)前現(xiàn)代化控制理論。(5)在控制手段上日益增加了對遠(yuǎn)程通信、電力電子器件和微機(jī)的應(yīng)用。
3.2熱點(diǎn)技術(shù)的運(yùn)用
(1)管控一體化技術(shù)管控一體化技術(shù)是指將通訊各個環(huán)節(jié)和自動化技術(shù)進(jìn)行集成和整合的現(xiàn)代自動化技術(shù)手段。集成控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)組成統(tǒng)一的控制信息網(wǎng)絡(luò),一方面通過集團(tuán)企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)和制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)進(jìn)行互聯(lián),以確保能隨時成功的獲取信息;另一方面,使用計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)對生產(chǎn)過程中的檢修數(shù)據(jù)和相關(guān)信息進(jìn)行監(jiān)控,以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)檢修管理系統(tǒng)(CMMS)和數(shù)據(jù)庫的無縫連接。(2)狀態(tài)檢修技術(shù)狀態(tài)檢修技術(shù)是通過設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)(AMS),使用其先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)功能,提供當(dāng)前設(shè)備的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù),進(jìn)而對電氣設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行判斷,對隱患或故障進(jìn)行預(yù)判,使當(dāng)前的故障檢修升級為狀態(tài)檢修。通過狀態(tài)檢修技術(shù),能夠有效的提高當(dāng)前電氣設(shè)備的安全性和可用性,克服了定期檢修中的缺陷和遺漏問題。(3)先進(jìn)管理和控制軟件的應(yīng)用當(dāng)前,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在國內(nèi)電場中已得到了廣泛的使用,并極大的促進(jìn)了電廠自動化技術(shù)的發(fā)展。然而,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的潛能并沒有被完全發(fā)掘,為此,我們應(yīng)吸取國外先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),積極開發(fā)出適合我國電力行業(yè)所需的先進(jìn)管理和控制軟件,以充分發(fā)揮當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能。
國外目前管理和控制軟件主要有兩大類,一種是偏向于實(shí)時控制功能,主要是對機(jī)組負(fù)荷變化進(jìn)行控制;另一種則偏向于系統(tǒng)分析和管理的能力以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。在研發(fā)過程中,可根據(jù)實(shí)際發(fā)展需要,擇優(yōu)對這兩類軟件進(jìn)行研發(fā)和運(yùn)用。
四、涉及電氣行業(yè)的自動化技術(shù)之優(yōu)勢
自動化技術(shù)涉及領(lǐng)域越來越大的根源在于該技術(shù)有不可替代的優(yōu)勢。首先,自動化技術(shù)的易操作,電氣技術(shù)隨著電力系統(tǒng)優(yōu)化的需要產(chǎn)生的,此項(xiàng)技術(shù)是減少了人財物的大量投入,更加容易作者掌握,加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能力,將有力地提升電氣工程技術(shù)的實(shí)用范圍。[2]
其次,很高的結(jié)構(gòu)性質(zhì),相比以前的電氣工程技術(shù),自動化技術(shù)的高結(jié)構(gòu)性質(zhì)更加凸顯,隨著時代的發(fā)展,自動化技術(shù)形成了較為完整的結(jié)構(gòu)性質(zhì),很好的協(xié)調(diào)電氣設(shè)備的運(yùn)行,迎合了電氣工程發(fā)展的需要。
最后一個優(yōu)勢就是自動化技術(shù)的適應(yīng)能力比以前的電氣技術(shù)強(qiáng)的多。以前的操作是依靠人工或半自動完成,一旦操作者出現(xiàn)問題,該系統(tǒng)將出現(xiàn)故障,例如,以前經(jīng)常容易出現(xiàn)停電事故是因?yàn)楫?dāng)時的電力調(diào)配主要依靠人工完成,人工監(jiān)測城市里各個用電單位的用電情況,有時發(fā)現(xiàn)問題就已經(jīng)出現(xiàn)故障了,現(xiàn)在的電力調(diào)配主要依靠自動化技術(shù)控制,中央處理器嚴(yán)格監(jiān)測各個單位的用電負(fù)荷,對可能出現(xiàn)的負(fù)載,及時加以調(diào)配,避免停電事故的頻繁發(fā)生。
五、電氣專業(yè)包涵自動化技術(shù)應(yīng)用體現(xiàn)
自動化技術(shù)主要是利用中央處理器接受和發(fā)出預(yù)期設(shè)計(jì)好的程序,利用智能化取代人工實(shí)時操作,該項(xiàng)技術(shù)將成為電氣工程發(fā)展過程不可或缺的一部分。其在電氣工程領(lǐng)域應(yīng)用的事例不再少數(shù):
實(shí)例一:自動化技術(shù)運(yùn)用在電氣設(shè)備管理領(lǐng)域[2]。一般企業(yè)的電氣設(shè)備具備系統(tǒng)復(fù)雜、體積龐大、設(shè)備操作困難,維護(hù)一次需要的人財物力巨大,但自動化技術(shù)的引進(jìn),在相應(yīng)的設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的傳感裝置,設(shè)置中央處理器,編入幾段操作程序,當(dāng)電氣設(shè)備工作時,設(shè)備中的傳感器將采集的電子信號傳送給中央處理器,處理器根據(jù)事前編寫的程序,輸出相應(yīng)的指令,控制有關(guān)的電氣設(shè)備執(zhí)行有關(guān)指令。完成了弱電控制強(qiáng)電的操作,有力地確保設(shè)備控制的精細(xì)化。
實(shí)例二:自動化技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)的調(diào)配領(lǐng)域。調(diào)配電力資源也是電氣工程的一項(xiàng)主要技術(shù),中央處理系統(tǒng)嚴(yán)密監(jiān)控各用電單位的實(shí)時負(fù)荷信息,遇到負(fù)荷過載后,及時發(fā)出調(diào)配信息,從小負(fù)載線路調(diào)配,當(dāng)出現(xiàn)故障后,調(diào)配部門將及時發(fā)現(xiàn),并指揮維修人員前往事故現(xiàn)場處置。電網(wǎng)的自動化調(diào)配就是將以前的人工監(jiān)測和調(diào)配,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控代替。自動化技術(shù)完成了信息的自我監(jiān)測,運(yùn)算、比對,發(fā)現(xiàn)問題及時動作,降低停電事故的發(fā)生。
實(shí)例三:自動化技術(shù)運(yùn)用在變電所的控制領(lǐng)域。以前的變電所都是操作者自身操作,所有監(jiān)控信息采集及反饋都是人工,但是變電所存在大量的電磁輻射,對人員傷害較大,自動化技術(shù)的出現(xiàn)解放了人員,使得操作者從變電所里走出來,取代了人員,降低了其工作強(qiáng)度,同時由于計(jì)算機(jī)控制,精細(xì)化程度比人工操作高出很多,節(jié)約大量的時間,縮短工作周期。
參考文獻(xiàn):
人工智能這一概念是在1956年首次被提出的,隨后在科學(xué)研究領(lǐng)域取得重大發(fā)展并逐漸形成了一套相對完整的科學(xué)理論。這些理論的逐漸成熟完善使得機(jī)器擁有了類似于人類的智能行為,并最終應(yīng)用于電氣工程中。智能化技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展的重要成果和重要分支,它的發(fā)展是對科學(xué)智能本質(zhì)最好的表現(xiàn)形式,為人類的工作、生活提供了極大的幫助,也為實(shí)現(xiàn)多種研究方法的產(chǎn)生做出了重要貢獻(xiàn)。智能化技術(shù)能夠快速的提高生產(chǎn)率、提高人們的工作效率,它通過對電氣工程實(shí)現(xiàn)自動化控制來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。
一、電氣工程智能化融合發(fā)展中存在的問題
1.資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,成本控制存在風(fēng)險
隨著電子信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的普及應(yīng)用,各個企業(yè)之間構(gòu)建局域電氣工程網(wǎng),加強(qiáng)了各個企業(yè)間的互聯(lián)互通,提高信息資源的利用效率,實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的協(xié)同發(fā)展。但是,由于缺乏統(tǒng)一的建網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),加上各個企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營理念、工作目標(biāo)的不同,使得電網(wǎng)之間的接口難以有效對接。在這種情況下,整個局域電氣工程網(wǎng)的信息溝通渠道被人為割裂,不僅難以發(fā)揮局域網(wǎng)內(nèi)信息傳遞和資源共享的優(yōu)勢,反而容易導(dǎo)致系統(tǒng)漏洞的產(chǎn)生,提高了企業(yè)信息泄露的危險。
2.操作標(biāo)準(zhǔn)不夠規(guī)范,應(yīng)用安全問題突出
電氣工程自動化技術(shù)不僅應(yīng)用在一般的車床加工控制,而且在高精尖裝備制造方面也有重要應(yīng)用,這要求操作人員必須熟練掌握和運(yùn)用電氣自動化設(shè)備。但是電氣工程自動化往往是流水線作業(yè),對操作人員的觀察能力、動手能力要求較高,在長時間的工作中增加了誤操作的幾率。一旦生產(chǎn)鏈條上的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了失誤,就會在短時間內(nèi)影響下游其他電氣系統(tǒng)的正常工作,造成嚴(yán)重的連鎖反應(yīng),給整個電氣工程系統(tǒng)的應(yīng)用安全造成巨大威脅。
3.缺乏專業(yè)技能培訓(xùn),人員素質(zhì)有待提高
電氣工程自動化是以電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的綜合性工程,要想保證自動化控制的高質(zhì)量、高效率開展,必須強(qiáng)化系統(tǒng)操作人員的專業(yè)素養(yǎng)。但是國內(nèi)電氣工程自動化行業(yè)的人才缺口仍然較大,部分企業(yè)雖然擁有自己的電氣工程自動化科研團(tuán)隊(duì),但是忽視了技能培訓(xùn)工作,沒有定期開展專業(yè)講座,工作人員的知識技能長期得不到更新,對行業(yè)發(fā)展潮流和前沿知識掌握不到位,也就很難為今后工作的進(jìn)一步提升起到推動作用。
二、人工智能與電氣工程融合的作用
1.降低系統(tǒng)的測量誤差
以電力工程為例,傳統(tǒng)的電力工程計(jì)量系統(tǒng),其測量誤差為0.7級。電氣自動化過程中采用EIT技術(shù),可以將系統(tǒng)的整體誤差大約降低5成,可以維持現(xiàn)場數(shù)據(jù)的測量誤差不超過0.4級。主要原因在于采集到的模擬信號可以一次性轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,經(jīng)過光纖傳輸投入到合并單元,省略了以往的重復(fù)多次轉(zhuǎn)換。另外,即使EVT和ECT的誤差等級也是0.2級,但是由于信號是以數(shù)字式進(jìn)行傳輸?shù)模噍敪h(huán)境為全光纖,外部電磁干擾不是很嚴(yán)重,避免了二次轉(zhuǎn)換程序。
2.提高配電網(wǎng)的整體防護(hù)性能
在智能電網(wǎng)建設(shè)中,應(yīng)用傳統(tǒng)的電氣技術(shù)對電網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)過程中,若故障發(fā)生在設(shè)定的區(qū)域之內(nèi),在電磁式原件差動電流內(nèi)部會出現(xiàn)一定的諧波,可能會導(dǎo)致繼電保護(hù)拒絕動作或者反應(yīng)時間延長;若故障發(fā)生在設(shè)定區(qū)域之外,會導(dǎo)致傳統(tǒng)的電磁式原件達(dá)到飽和狀態(tài),進(jìn)而引發(fā)繼電保護(hù)誤差動作。運(yùn)用電氣自動化技術(shù)對電網(wǎng)長輸距離進(jìn)行防護(hù),由于電子式電流互感裝置不會出現(xiàn)磁飽和狀態(tài),所以二次側(cè)電壓響應(yīng)波形能夠?qū)⒁淮蝹?cè)電壓暫態(tài)過程更加準(zhǔn)確地映射出來,達(dá)到快速降低電壓基波輔值誤差的目的,進(jìn)而擴(kuò)大配電網(wǎng)的整體防護(hù)范圍,有利于提高繼電保護(hù)動作的可靠性、靈敏度以及快捷性,全方位地提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體防護(hù)性能。
3.滿足電力系統(tǒng)的暫態(tài)保護(hù)性要求
EIT技術(shù)具有較小的相位延遲和較寬的帶寬,因此說電氣自動化的線性特性和動態(tài)特性都比較好,對高頻信號的相位和幅值測量更加快速和準(zhǔn)確,為后續(xù)的暫態(tài)響應(yīng)等工作提供更加可靠的信息,從而滿足電力系統(tǒng)高效、安全、靈敏的暫態(tài)保護(hù)性要求。
4.提高畸變波形的測量精度
傳統(tǒng)的申磁式設(shè)備在頻率特性和動態(tài)范圍方面都不太理想,遇到頻率復(fù)雜的環(huán)境,則無法完成精準(zhǔn)化測量和保護(hù)工作。應(yīng)用電子式電氣控制技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定條件下的動態(tài)化監(jiān)管,對一次大電流數(shù)值作出科學(xué)的解析和驗(yàn)證,以保證在復(fù)雜頻率環(huán)境下畸變波形測量工作更加方便和快捷。
5.提高智能電網(wǎng)維保的安全度
以微機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的電氣自動化技術(shù)避免了復(fù)雜的絕緣結(jié)構(gòu),從而減少了燃燒爆炸和高溫失效等安全隱患。集成電路使用的傳輸方式多數(shù)為光纖信號,小信號電流對傳輸通道的沖擊較小,從而減小材料質(zhì)化,降低檢查和檢測頻率。
三、智能化技術(shù)在電氣工程中的實(shí)踐應(yīng)用
1.優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)
優(yōu)化電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)具體來說它包含著兩個方面的內(nèi)容:科學(xué)技術(shù)方面的知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)的知識。傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要是人們在設(shè)計(jì)當(dāng)中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)再加上一定的實(shí)驗(yàn)手段來進(jìn)行驗(yàn)證,這樣的設(shè)計(jì)方式缺乏科學(xué)的理論支持,穩(wěn)定性差,所需工作量比較大,設(shè)計(jì)難度也隨之加大,因而很難設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的方案。電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是電氣工程自動化控制過程中的重要環(huán)節(jié),它的設(shè)計(jì)過程十分繁瑣,要求設(shè)計(jì)人員具備多方面的專業(yè)技術(shù)知識和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。目前的智能化設(shè)計(jì)方案利用了CAD技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助軟件來完成,極大的提高了設(shè)計(jì)水平和效率,具有很強(qiáng)的實(shí)用性和先進(jìn)性。專家系統(tǒng)和遺傳算法是人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中的兩個主要方法。專家系統(tǒng)一般依據(jù)一個或多個在相關(guān)方面有經(jīng)驗(yàn)的專家提供的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷和推理,模仿正常情況下專家們處理此類問題時的方法進(jìn)行決策。雖然這樣的技術(shù)還不成熟,但未來發(fā)展前景和發(fā)展空間極大,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,這項(xiàng)技術(shù)也會有更多的發(fā)展機(jī)遇。
2.智能診斷機(jī)器故障
電氣設(shè)備故障的復(fù)雜性和非線性導(dǎo)致了電氣設(shè)備故障的診斷和處理非常復(fù)雜,處理效率低、準(zhǔn)確率低。然而人工智能方法的引入極大的改變了這樣的狀況,簡化了診斷過程,提高了故障診斷的效率。其診斷方式主要有以下三種:專家系統(tǒng)、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。例如,在診斷電動機(jī)和發(fā)電機(jī)故障時,運(yùn)用人工智能技術(shù)將神經(jīng)理論和模糊理論結(jié)合起來,一方面保留了模糊性的故障診斷,另一方面發(fā)揮了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力的優(yōu)勢,兩方面優(yōu)勢結(jié)合極大的提高了故障檢測的準(zhǔn)確率和檢測速度,極大的提高了工作效率。
3.人工智能化控制技術(shù)
未來生產(chǎn)發(fā)展的一大趨勢是人工智能控制技術(shù)的發(fā)展。目前在電氣工程自動化領(lǐng)域已經(jīng)開始大規(guī)模運(yùn)用人工智能技術(shù)。控制方式目前主要有:專家系統(tǒng)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。主要運(yùn)用在故障的記錄、在線分析、采集與處理開關(guān)量和模擬量的實(shí)時數(shù)據(jù)、實(shí)時監(jiān)測各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等方面。而這些功能的實(shí)現(xiàn)都可以用鼠標(biāo)或者鍵盤在辦公室進(jìn)行操控。
四、融合應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題
1.注重創(chuàng)新改善能源消耗量過大的問題
創(chuàng)新是電氣工程及其智能化發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容之一,在改善能源消耗量過大這一問題時,應(yīng)以提高生產(chǎn)效率、減少資源消耗為目的進(jìn)行創(chuàng)新。一是著力探索新技術(shù)、研究開發(fā)創(chuàng)新型材料,并在實(shí)踐中大力推廣和使用新興材料,以提高生產(chǎn)效率、減少資源消耗;二是在電氣工程設(shè)計(jì)過程中要不斷優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)是能源問題的重中之重,在工程設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)中就需要將節(jié)能、提高能源利用率的思想貫徹進(jìn)去,在滿足實(shí)際要求的基礎(chǔ)上,最大程度地降低能源損耗,降低運(yùn)行成本,推動電氣工程的可持續(xù)發(fā)展;三是注重將企業(yè)中的高耗能、老舊的設(shè)備進(jìn)行升級換代,以使能源耗費(fèi)降至最低。
2.加強(qiáng)質(zhì)量管理解決電氣工程質(zhì)量問題
近年來,安全問題已被各企業(yè)擺上重要位置,而對于電氣工程的質(zhì)量安全問題,企業(yè)也應(yīng)引起足夠的重視。首先,電氣工程企業(yè)要充分認(rèn)識到質(zhì)量的極其重要性,在電氣工程施工中建章立制,加強(qiáng)質(zhì)量管理;其次,定期對電氣工程施工人員進(jìn)行技能培訓(xùn),切實(shí)提高施工人員的個人素質(zhì)及施工隊(duì)伍的整體施工水平;再次,加強(qiáng)對施工材料的監(jiān)督管理,安排專人員采購材料,委派專人檢查進(jìn)場的材料,嚴(yán)把電氣工程建設(shè)中的材料質(zhì)量關(guān);最后,加強(qiáng)對電氣工程各個施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理,嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范施工,確保工程質(zhì)量。
3.構(gòu)建統(tǒng)一、科學(xué)的電氣自動化系統(tǒng)
電氣工程及其自動化科技人員要加強(qiáng)研究,積極引進(jìn)先進(jìn)的電氣技術(shù),不斷改進(jìn)電氣自動化系統(tǒng)功能,以構(gòu)建起統(tǒng)一、科學(xué)的電氣自動化系統(tǒng)。尤其是電氣工程企業(yè)的技術(shù)人員要認(rèn)真研究行業(yè)特點(diǎn)和用戶需求,并結(jié)合行業(yè)和用戶的實(shí)際需求確定開發(fā)目標(biāo),使電氣自動化系統(tǒng)能夠滿足不同企業(yè)的個性化需求,適應(yīng)不同客戶的要求,最大程度地降低企業(yè)的運(yùn)行成本。
關(guān)鍵詞:自動化;電氣工程;應(yīng)用;重要性
中圖分類號:F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
引言
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,廣大人民群眾對于電力的需求量日益增加。在電力行業(yè)中,電氣工程自動化技術(shù)的重要性越來越顯現(xiàn)出來。自動化技術(shù)的引進(jìn)對我國工業(yè)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。在十五期間國家用信息化帶動工業(yè)化的工作重點(diǎn)有三個方面: 一是以電子信息技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn),提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程自動化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用為重點(diǎn),推進(jìn)制造業(yè)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn),振興裝備制造業(yè);三是改造提升重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)及其相關(guān)配套技術(shù)水平、工藝和裝備水平。電氣自動化技術(shù)作為當(dāng)今最富有生機(jī)、最充滿活力、最富有開發(fā)前景的技術(shù),在國民經(jīng)濟(jì)中的各個相關(guān)領(lǐng)域都深入地滲透進(jìn)去,應(yīng)用非常廣泛。電氣自動化技術(shù)能夠是保障供電質(zhì)量和電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)程的自動管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)控制。
1電氣工程以及電氣自動化的概念
電氣工程(Electrical Engineering,簡稱EE)是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中舉足輕重的關(guān)鍵學(xué)科之一,更是現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域中的熱門學(xué)科。最成功的例子就是電子通信技術(shù)的巨大進(jìn)步推動了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為中心的信息時代的蓬勃發(fā)展,并且在根本上改變了人們的工作和生活模式。從某些層次上來講,電氣工程的發(fā)達(dá)程度甚至可以代表一個國家的科技進(jìn)步水平。
電氣自動化的專業(yè)全稱一般為電氣工程及其自動化,其應(yīng)用范圍涉及各行各業(yè),小到電氣開關(guān)的設(shè)計(jì),大到科技航天的研究,到處都有它的身影。電力的發(fā)展是促進(jìn)生產(chǎn)和提高人們生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著電力應(yīng)用的不斷發(fā)展和深化,新時代背景下的電氣自動化進(jìn)程成了國民經(jīng)濟(jì)和人民生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。
2電力系統(tǒng)自動化技術(shù)
2.1變電站自動化
所謂變電站自動化就是對站內(nèi)運(yùn)行的電氣設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和有效控制,其特點(diǎn)是以全微機(jī)化的裝置替代各種常規(guī)電磁式設(shè)備。變電站自動化的目的是取代人工監(jiān)視和電話人工操作,提高工作效率,擴(kuò)大對變電站的監(jiān)控功能提高變電站的安全運(yùn)行水平。變電站自動化包括讓二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化,操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化,運(yùn)行管理、記錄統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動化等等。
2.2電網(wǎng)調(diào)度自動化
電網(wǎng)調(diào)度自動化主要由電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器、大屏蔽顯示器打印設(shè)備等組成,它們主要是通過電力系統(tǒng)專用廣域網(wǎng)連結(jié)的。電網(wǎng)調(diào)度自動化的主要功能是:電力生產(chǎn)過程實(shí)時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行安全分析;電力系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì);電力負(fù)荷預(yù)測;自動發(fā)電控制(省級電網(wǎng)以上); 自動經(jīng)濟(jì)調(diào)度(省級電網(wǎng)以上)并適應(yīng)電力市場運(yùn)營的需求等。
2.3發(fā)電廠集散測控系統(tǒng)(DCS)
DCS 是用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種新型裝置,它是由計(jì)算機(jī)技術(shù)信號、處理技術(shù)測量控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機(jī)接口技術(shù)競相發(fā)展并互相滲透而產(chǎn)生的。發(fā)電廠的集散控制系統(tǒng)由程控單元、運(yùn)行員工作站、工程師工作站和冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))組成。程控單元由可冗余配置的主控模件(MCU)和
智慧I/O 模件組成。MCU模件通過冗余的I/O 總線與智能FO模件通訊。
程控單元直接面向生產(chǎn)過程,接受現(xiàn)場變送器、 熱電偶、熱電阻、電氣量、開關(guān)量、脈沖量等信號,經(jīng)運(yùn)算處理后進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時顯示和打印,輸出信號直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成生產(chǎn)過程的監(jiān)測聯(lián)盟 整理控制和聯(lián)鎖保護(hù)等功能。運(yùn)行員工作站和工程師工作站提供了人機(jī)接口。運(yùn)行員工作站接收程控單元發(fā)來的信息和向程控單元發(fā)出指令 為運(yùn)行操作人員提供監(jiān)視和控制機(jī)組運(yùn)行的手段,工程師工作站為維護(hù)工程師提供系統(tǒng)組態(tài)設(shè)置和修改 系統(tǒng)診斷和維護(hù)等手段。
3 電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用
3.1發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)的自動化應(yīng)用
發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)具體是由以太網(wǎng)、過程控制單元、運(yùn)行人員工作站、工程師工作站和高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等組成,在實(shí)際的應(yīng)用過程中一般采取分層分布結(jié)構(gòu)。這里所說的過程控制單元既可以直接用于生產(chǎn)運(yùn)行過程的單元,又可以直接接受熱電阻、熱電偶、電氣量、現(xiàn)場變送器、開關(guān)量和脈沖量等信號,并在運(yùn)算處理完成以后,對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時的畫面顯示、信號輸出和打印任務(wù),以此來直接監(jiān)控執(zhí)行機(jī)構(gòu),最終實(shí)現(xiàn)電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用的生產(chǎn)過程的檢測、聯(lián)鎖保護(hù)與控制等方面的功能。
3.2變電站電氣自動化及配電自動化應(yīng)用
變電站中自動化技術(shù)的應(yīng)用是指在變電站應(yīng)用信息處理技術(shù)和自動控制技術(shù)與傳輸技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,通過電氣自動化裝置或者計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng),代替人工進(jìn)行各種作業(yè),提高變電站的運(yùn)行效率和管理水平的自動化系統(tǒng)。從這方面來講,變電站中自動化技術(shù)的應(yīng)用目的主要是為了多層次、全方位地監(jiān)控變電站中各種電氣設(shè)備的運(yùn)行及安全狀況來達(dá)到高效控制。其主要的特點(diǎn)有:以微機(jī)化的設(shè)備來替代之前使用的電磁式裝置,實(shí)現(xiàn)操作監(jiān)視
的圖像化、智能化。伴隨著微機(jī)監(jiān)控技術(shù)變電站以及變電站中的繼電保護(hù)、自動測量設(shè)備、開關(guān)操作的遠(yuǎn)動、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、事故和設(shè)備故障的自動記錄設(shè)備等方面的設(shè)計(jì)應(yīng)用,變電站正逐漸向著綜合自動化方向發(fā)展。
4電氣工程中電氣自動化應(yīng)用的優(yōu)勢
4.1電氣工程中電力設(shè)備的在線監(jiān)測優(yōu)勢
隨著變壓器、短路器以及發(fā)電機(jī)等這些一次設(shè)備的應(yīng)用,往往需要對其中關(guān)鍵的參數(shù)進(jìn)行不間斷的實(shí)時監(jiān)測,這就要求監(jiān)視設(shè)備不但能夠反饋在線運(yùn)行狀態(tài),同時也能夠?qū)υO(shè)備的一些重要的參數(shù)變化趨勢進(jìn)行分析和預(yù)測,并判斷設(shè)備中發(fā)生故障的原因,以縮短設(shè)備的保養(yǎng)周期,延長設(shè)備的實(shí)際使用期限,同時也為電力設(shè)備的實(shí)時狀態(tài)檢修提供了必要的保障。
4.2電氣自動化應(yīng)用下電氣工程中電力設(shè)備的智能化
一般情況下,電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備與二次設(shè)備的安裝地點(diǎn)之間都要有一定的間隔,一般要求相隔幾十米,有的甚至是要求幾百米遠(yuǎn),兩者之間使用強(qiáng)信號電力電纜與大電流控制電纜來連接。在進(jìn)行一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時,往往要先考慮實(shí)現(xiàn)常規(guī)的二次設(shè)備的功能,這樣做顯然能夠節(jié)約大量的電力信號電纜和控制電纜。
5結(jié)束語
電氣工程中電氣自動化的應(yīng)用是一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。電氣自動化是現(xiàn)代電氣工程的支撐,也是所有工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與原動力,隨著現(xiàn)代化、國際化和全球化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展,電氣工程中電氣自動化的應(yīng)用也得到了十分迅速的發(fā)展,并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個學(xué)科和領(lǐng)域當(dāng)中。我們應(yīng)該密切關(guān)注國內(nèi)外電氣自動化的發(fā)展動態(tài),并且引進(jìn)先進(jìn)的理念與技術(shù),結(jié)合我國的實(shí)際情況,在原有基礎(chǔ)上發(fā)展和創(chuàng)新,在技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上,為我國的電氣自動化發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:智能建筑;電氣工程;自動化技術(shù);分析
中圖分類號: F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、智能建筑概述
現(xiàn)代化智能建筑就是以建筑的平面解析圖為基礎(chǔ)平臺,根據(jù)人們生活對網(wǎng)絡(luò)的需求,安裝互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)、建筑物基礎(chǔ)設(shè)備管護(hù)系統(tǒng)以及發(fā)生危險情況的公共安全逃生通道等,智能建筑是在確保人們生活基本需求和安全居住的同時,不斷完善建筑物的現(xiàn)代化功能,為居住的用戶提供安全、可靠、舒適的生活環(huán)境。智能建筑的興起和發(fā)展是現(xiàn)代化社會進(jìn)步的必然趨勢,智能建筑能滿足人們對建筑物基礎(chǔ)設(shè)備的需求,同時能為施工人員和樓層管理人員提供安全的工作環(huán)境,確保人們的生命財產(chǎn)安全。智能建筑中的電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,它具有自身的技術(shù)優(yōu)勢和特點(diǎn),能有效的提供建筑物管理工作的質(zhì)量。
二、電氣工程以及電氣自動化的概念
從某種意義上講,電氣工程的發(fā)達(dá)程度代表著一個國家科技水平的發(fā)達(dá)程度,因此,電氣工程的教育和科研一直在發(fā)達(dá)國家大學(xué)中占據(jù)十分重要的地位。電氣工程是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中舉足輕重的關(guān)鍵學(xué)科之一,更是現(xiàn)代科學(xué)研究領(lǐng)域中的熱門學(xué)科。電氣自動化的專業(yè)全稱一般為電氣工程及其自動化,其應(yīng)用范圍涉及各行各業(yè),小到電氣開關(guān)的設(shè)計(jì),大到科技航天的研究,到處都有它的身影。電力的發(fā)展是促進(jìn)生產(chǎn)和提高人們生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著電力應(yīng)用的不斷發(fā)展和深化,新時代背景下的電氣自動化進(jìn)程成了國民經(jīng)濟(jì)和人民生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。
三、電氣自動化技術(shù)對智能建筑的重要性
智能建筑各種功能的實(shí)現(xiàn)離不開電源技術(shù)、屏蔽技術(shù)、抗干擾技術(shù)、防諧波技術(shù)、防靜電技術(shù)以及防雷與接地技術(shù)等多項(xiàng)電氣技術(shù)的支持,因此電氣自動化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑智能化的基礎(chǔ),它能夠幫助智能建筑實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控,進(jìn)一步加強(qiáng)智能建筑的安全防范能力,從而有效實(shí)現(xiàn)智能建筑間的信息傳輸。所以說,電氣自動化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑智能化的關(guān)鍵,因此在智能建筑電氣設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員必須要進(jìn)一步加強(qiáng)各種電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)建筑的智能化,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。
四、電氣工程及其自動化技術(shù)現(xiàn)狀分析
(1)電氣工程及其自動化的成本比較高
我國工業(yè)起步比較晚,也沒有歐洲那樣優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境,因此仍有許多不足。尤其在系統(tǒng)方面,雖然我國的電氣工程及其自動化的系統(tǒng)比較完整,但是因?yàn)榘l(fā)展時間比較短,發(fā)展得并不完善。因而我們在運(yùn)用的時候,通常是先運(yùn)用理論,然后再結(jié)合相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行研發(fā)。在整個過程中不僅消耗了大量的人力及物力,更重要的是大大增加了公司成本。這樣不統(tǒng)一的研發(fā)使企業(yè)在電氣工程及其自動化方面的發(fā)展程度參差不齊。
(2)電氣自動化技術(shù)控制
智能建筑的電氣工程自動化技術(shù)控制就是對系統(tǒng)實(shí)行二十四小時的全面監(jiān)控。在很多的大型建筑物中,由于其樓層結(jié)構(gòu)比一般建筑物要復(fù)雜,因此電氣組件也相對較多,于是就更容易發(fā)生運(yùn)行故障。如果無法有效排除電氣工程的故障并提供及時地維修服務(wù),就會給樓層負(fù)責(zé)人的管理工作帶來很多的麻煩。現(xiàn)代化智能建筑采用的是全自動系統(tǒng),其“采集、處理、反饋”集于一身的運(yùn)行模式可以對樓層中的各種系統(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)控,利用現(xiàn)代化信息技術(shù),將信息反饋到樓層管理控制中心,該系統(tǒng)具有自動管理功能,在收到信息指令后,便會自動將指令下達(dá)到各個子系統(tǒng)中,及時解決故障問題。這種自動化控制不需要人為的操作就可以輕松實(shí)現(xiàn)對整個建筑的全面、實(shí)時監(jiān)控。
(3)電氣自動化技術(shù)特點(diǎn)
智能建筑中的電氣工程自動化技術(shù)是將現(xiàn)代多媒體功能、通信功能、布線技術(shù)、信息技術(shù)以及功能軟件有效結(jié)合的全自動操作系統(tǒng)。這種自動化技術(shù)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對整個建筑物的遠(yuǎn)程控制,及時掌握現(xiàn)場情況,如現(xiàn)場樓層的配電系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)以及電梯系統(tǒng)等情況進(jìn)行監(jiān)控。其最大的技術(shù)有點(diǎn)就是能節(jié)約資源、節(jié)省人力,還能確保系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
五、電氣工程及其自動化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用
(1)電氣自動化技術(shù)在智能建筑樓宇控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
智能建筑樓宇控制系統(tǒng)主要包括排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)以及消防監(jiān)測等系統(tǒng),這些都是與用戶生活密切相關(guān)的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能建筑樓宇控制系統(tǒng)自動化能夠提高各項(xiàng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。例如在智能建筑照明系統(tǒng)中利用智能開關(guān)能夠可靠、準(zhǔn)確的控制開關(guān)燈,使建筑照明既能達(dá)到實(shí)際需要,又能在很大程度上節(jié)約能源,同時在建筑照明系統(tǒng)中運(yùn)用照明實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能建筑照明狀態(tài)的自動監(jiān)測、自動報告,從而不必進(jìn)行夜間巡燈值班。例如在智能建筑消防監(jiān)測中應(yīng)用在線監(jiān)測系統(tǒng),盡可能使用各種傳感器技術(shù),這樣能夠?qū)崿F(xiàn)自動監(jiān)測、自動傳輸數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)自動發(fā)送,進(jìn)而掌握智能建筑的實(shí)際動態(tài),從而有效提升消防監(jiān)測的精確性,將火災(zāi)隱患消除在萌芽狀態(tài),從而防止火災(zāi)的發(fā)生。
(2)自動化技術(shù)在智能建筑通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
智能化建筑的核心就是智能化,而通信系統(tǒng)卻是建筑智能化的核心,因此在建筑電氣設(shè)計(jì)中必須要盡可能實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的自動化。首先智能建筑應(yīng)該完善數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),這樣可以使智能建筑用戶建立局域網(wǎng),以聯(lián)接辦公區(qū)內(nèi)計(jì)算機(jī)及其他外部設(shè)備完成電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù),這樣就能夠在很大程度上滿足用戶對這個方面的需求。其次,在智能建筑通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該進(jìn)一步利用衛(wèi)星通信技術(shù)、IP 通信技術(shù)、個人通信技術(shù)和移動通信、數(shù)字微波通信技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等自動化技術(shù),這樣可以有效形成比較完善的智能建筑通信網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而能夠在最大程度上滿足不同用戶的需求,例如在智能建筑通信系統(tǒng)中應(yīng)用衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠突破地域的限制,實(shí)現(xiàn)全球信息零距離、零時差的交流,實(shí)現(xiàn)資源的實(shí)時共享。
(3)TN-S 和 TN-C-S 系統(tǒng)的運(yùn)用
TN-S 系統(tǒng)是可以區(qū)分保護(hù)線地線與中性線的配電系統(tǒng)。這中低壓系統(tǒng)可以將保護(hù)線地線(簡稱為 PE)與三相四線相結(jié)合,達(dá)到保護(hù)建筑中所有設(shè)備路線的目的同時也可以達(dá)到預(yù)警、防靜電等功能。TN-C-S 系統(tǒng)的組成部分是兩個接地系統(tǒng),分別是TN-C 系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的安全性極高,能有效提高住宅用戶的安全性。
(4)應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題
在智能建筑中電氣工程自動化有很多種接地技術(shù),如安全保護(hù)接地、屏蔽接地和靜電接地、防雷接地以及直流接地等技術(shù)。其中安全保護(hù)接地的應(yīng)用主要是由于在大型建筑中會安裝很多金屬設(shè)備,而這些金屬設(shè)施內(nèi)部又帶有很多的導(dǎo)電線。如果這些導(dǎo)線上的絕緣層被破壞,就非常容易出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。人體接觸到這些受損電線就會觸電,導(dǎo)致一些安全事故。因此,系統(tǒng)中所有的金屬設(shè)備都必須安裝安全接地裝置,降低低電阻,防止電流外泄。
此外,還有直流接地,隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)和城市化的快速發(fā)展,在智能建筑中,通信設(shè)備與各種計(jì)算機(jī)技術(shù)被大量的應(yīng)用。這些操作系統(tǒng)都需要微電或是微電位作為技術(shù)支持來完成信息的輸出和交換。因此,為了讓電子設(shè)施可以正常運(yùn)行,系統(tǒng)需要穩(wěn)定的電壓、電源和基準(zhǔn)電位作為保障。
結(jié)語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能建筑已經(jīng)成為了建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢,而電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展在智能建筑行業(yè)都具有重要的作用和意義。該自動化系統(tǒng)技術(shù)水平的提高能節(jié)省資源、減少人力,還能確保相關(guān)設(shè)備的安全、規(guī)范和可靠運(yùn)行。并且隨著電氣工程自動化系統(tǒng)的不斷完善和技術(shù)水平的不斷提高,其在智能建筑中會得到更好的應(yīng)用。因此設(shè)計(jì)人員在智能建筑電氣工程的設(shè)計(jì)中必須要加強(qiáng)自動化技術(shù)的應(yīng)用,只有這樣才能真正實(shí)現(xiàn)建筑的智能化,提高智能建筑電氣工程的運(yùn)行效率。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電氣工程;注冊電氣工程師;專業(yè)考試
作者簡介:張義輝(1972-),男,重慶人,重慶科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,講師;謝東(1967-),男,重慶人,重慶科技學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,副教授。(重慶 401331)
基金項(xiàng)目:本文系重慶市高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于CDIO工程教育模式的電子技術(shù)系列課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號:113010)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0086-02
電氣工程及其自動化專業(yè)是一個新老結(jié)合、強(qiáng)弱電結(jié)合、機(jī)電結(jié)合、軟硬件結(jié)合的專業(yè)。控制理論和電力網(wǎng)理論是本專業(yè)的基礎(chǔ),電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)則為其主要技術(shù)手段,同時也包含系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)以及系統(tǒng)管理與決策等研究領(lǐng)域。老體現(xiàn)在發(fā)輸電及供配電是一個傳統(tǒng)老行業(yè),新體現(xiàn)在運(yùn)用電力電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行的現(xiàn)代電力系統(tǒng)技術(shù)日新月異,煥發(fā)出新的生命力。
重慶科技學(xué)院(以下簡稱“我校”)電氣工程及其自動化專業(yè)是一個新成立的專業(yè),2009年才第一次面向全國招生。在本專業(yè)成立之初,關(guān)于專業(yè)定位就有著較大爭議:對于一個全國大多數(shù)高校都有的專業(yè),如何辦出自己的特色,讓畢業(yè)生更好就業(yè)?一開始部分教師認(rèn)為應(yīng)該向大電力系統(tǒng)的生產(chǎn)和運(yùn)行靠近,然而通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),我校這種專業(yè)配置沒有任何優(yōu)勢和特色,原因在于畢業(yè)生很難大量進(jìn)入電力系統(tǒng)行業(yè),就業(yè)就很成問題。經(jīng)過多次討論,我們認(rèn)為本校的專業(yè)定位應(yīng)該主要著眼于面向電力或建筑設(shè)計(jì)院、工業(yè)企業(yè)特別是石油鋼鐵行業(yè)的自備發(fā)電廠或變電所(本校前身由重慶石油高專和重慶鋼鐵高專合并而成),從而面向行業(yè),形成自己的特色。
在組織制訂教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱時,以電力設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和維護(hù)為目標(biāo),以發(fā)電廠和變電所為載體,組織相應(yīng)課程。特別是對于電力設(shè)計(jì)而言,由于我國已經(jīng)實(shí)施了注冊工程師執(zhí)業(yè)資格制度,對設(shè)計(jì)人員的準(zhǔn)入要求越來越嚴(yán)格,相應(yīng)也提高了學(xué)校教學(xué)的難度。鑒于這個重要制度的實(shí)施,同時把注冊電氣工程師考試作為人才培養(yǎng)的重要目標(biāo),原因是懂設(shè)計(jì)的搞運(yùn)行容易而反過來懂運(yùn)行的搞設(shè)計(jì)卻不太容易。而且,由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)環(huán)境的限制,高電壓等級的電力生產(chǎn)和運(yùn)行基本無法實(shí)現(xiàn),只有利用模擬高電壓等級的發(fā)電廠和變電站全仿真軟件或裝置來教學(xué)。
本文通過我校電氣工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來探討電氣工程專業(yè)教學(xué)和注冊電氣工程師考試制度之間的關(guān)系,從中找出人才培養(yǎng)方案的思路。這里必須著重指出的是:大學(xué)階段能力的培養(yǎng)是全面的、多方位的,相關(guān)的文章很多,這里不再展開。本文僅探討專業(yè)技能和工程素養(yǎng)的培養(yǎng),考試不是最終的目的,能力培養(yǎng)才是最終的目的。圍繞注冊電氣工程師考試來組織教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的能力,是現(xiàn)階段人才培養(yǎng)的一種手段,而不是終極目標(biāo)。
一、注冊電氣工程師制度和考試簡介
注冊工程師執(zhí)業(yè)資格制度是國家對某些關(guān)系人民生命財產(chǎn)安全的執(zhí)業(yè)人員實(shí)行的一種行業(yè)準(zhǔn)入制度。注冊電氣工程師是其中17個準(zhǔn)入注冊工程師之一,2003年3月人事部、建設(shè)部以人發(fā)[2003]25號文印發(fā)《注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格制度暫行規(guī)定》和《注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試實(shí)施辦法》,并于2005年10月進(jìn)行了第一次執(zhí)業(yè)資格考試。注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試由基礎(chǔ)考試和專業(yè)考試組成。[1]
注冊電氣工程師資格考試報考條件規(guī)定:[2]畢業(yè)生在取得電氣工程及其自動化專業(yè)大學(xué)本科及以上學(xué)歷或?qū)W位后,就可以參加基礎(chǔ)考試。基礎(chǔ)考試合格后,累計(jì)從事電氣專業(yè)工程設(shè)計(jì)工作滿5年,即可申請參加專業(yè)考試。對于我校這樣一個新建的本科專業(yè)來說,如果畢業(yè)生能夠分配到設(shè)計(jì)院工作,再通過注冊電氣工程師考試,無疑是一個改變?nèi)松\(yùn)的機(jī)遇。
取得中華人民共和國注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格證書和注冊證書后的注冊電氣工程師,從事的專業(yè)包括電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、發(fā)、輸、變電工程電氣設(shè)計(jì),工業(yè)供配電工程電氣設(shè)計(jì),民用建筑電氣設(shè)計(jì),電氣傳動及其控制等工程設(shè)計(jì)及相關(guān)業(yè)務(wù)。[3]這里的重點(diǎn)是電氣工程的設(shè)計(jì)工作,主要包括建筑設(shè)計(jì)院和電力設(shè)計(jì)院。
注冊電氣工程師的執(zhí)業(yè)范圍包括:電氣工程設(shè)計(jì);電氣工程設(shè)計(jì)技術(shù)咨詢;電氣工程設(shè)備招標(biāo)、采購咨詢;對本人主持設(shè)計(jì)的項(xiàng)目進(jìn)行施工指導(dǎo)和監(jiān)督;建設(shè)部和國務(wù)院有關(guān)部門規(guī)定的其他業(yè)務(wù)。[4]
從根本上來說,電氣工程專業(yè)教育評估是注冊電氣工程師制度在高校生存的基礎(chǔ)。[5]2006年啟動的專業(yè)認(rèn)證旨在規(guī)范和改進(jìn)工程專業(yè)教學(xué)質(zhì)量評估,逐步建立與人才資格認(rèn)證和職業(yè)準(zhǔn)入制度掛鉤的專業(yè)評估制度。文獻(xiàn)[2]規(guī)定,凡經(jīng)本專業(yè)教育評估合格的學(xué)校的畢業(yè)生可以提前一年參加注冊考試,這為高校實(shí)施注冊工程師制度相關(guān)教學(xué)提供了依據(jù)。
為滿足注冊電氣工程師制度的需要,在課程設(shè)置時應(yīng)注意基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的覆蓋面從深度和廣度上要滿足注冊工程師的基本要求。專業(yè)課程內(nèi)容要及時反映本學(xué)科的新發(fā)展、新領(lǐng)域、新技術(shù)、新規(guī)范;特別是一些重要的強(qiáng)制性規(guī)范,比如《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《35-110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等,要在相應(yīng)課程教學(xué)和課程設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn),讓學(xué)生從一開始就接受規(guī)范的工程教育和工程訓(xùn)練,從而提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。
二、考試分析與教學(xué)對策
注冊電氣工程師考試是一項(xiàng)非常艱苦而廣大設(shè)計(jì)人員不得不要通過的考試,考試必須連過基礎(chǔ)考試和專業(yè)考試兩關(guān)。為了保證注冊師有一定的從業(yè)量,同時又要保證一定的技術(shù)含量,考試的通過率一般控制在10%左右。由于注冊電氣工程師考試的實(shí)踐性和工程背景都很強(qiáng),完全不同于普通的應(yīng)試教育,所以重在理解和實(shí)踐,不能死記硬背。
這個考試的主要特點(diǎn)是:考試內(nèi)容包括的范圍很廣,強(qiáng)弱電都有。不在電力系統(tǒng)工作的人,不可能實(shí)際接觸到高電壓、大系統(tǒng);干強(qiáng)電的人,也不可能在弱電領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)控制、通訊、網(wǎng)絡(luò)、電視廣播方面都精通;另外,考試推薦的參考書、規(guī)范和涉及考試的書籍非常多,造成重點(diǎn)無法突出;還有,考試的題量非常大,時間也相對較長,大多數(shù)人無法正常完成全部的題目。概括來說就是范圍廣、試題難、時間緊。注冊電氣工程師考試要求報考者有從事電氣工程設(shè)計(jì)5年以上的工作經(jīng)驗(yàn),考試戰(zhàn)線拉得很長,不是依靠簡單的教學(xué)和短時間突擊就能解決問題的。但在本科教學(xué)中引入電氣工程師考試的相關(guān)內(nèi)容,并將考試大綱的主要內(nèi)容列入教學(xué)計(jì)劃,有利于擴(kuò)大學(xué)生的知識面,改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和工程素養(yǎng)。
1.基礎(chǔ)考試及其對策
注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試所涉及的基礎(chǔ)知識包括高等數(shù)學(xué)、普通物理、普通化學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、電路與電磁場、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電氣工程基礎(chǔ)等公共基礎(chǔ)課以及與電氣工程專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容。
發(fā)輸電考試與供配電考試公共基礎(chǔ)是一樣的,專業(yè)基礎(chǔ)部分不一樣,相對而言發(fā)輸電的專業(yè)基礎(chǔ)要難一些。上午考公共基礎(chǔ),下午考專業(yè)基礎(chǔ)。其中下午考試內(nèi)容為電路與電磁場、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電氣工程基礎(chǔ)。學(xué)校鼓勵學(xué)生畢業(yè)以后就參加基礎(chǔ)考試,這也是對學(xué)生整個大學(xué)教育學(xué)習(xí)的重要檢驗(yàn)。
這些科目在教學(xué)計(jì)劃中比較明確的是電氣工程學(xué)科基礎(chǔ)課的內(nèi)容,比如高數(shù)、物理、電路、模電數(shù)電、電氣工程基礎(chǔ)等,絕大部分的學(xué)校都開設(shè)了相關(guān)的課程。不太明確的是普通化學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)和工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等,這部分是基礎(chǔ)考試的難點(diǎn)。建議有條件的學(xué)校按類別開設(shè)相應(yīng)的選修課。比如我校從2011年起,為適應(yīng)注冊電氣工程師考試的需要,專門開設(shè)了“普通化學(xué)”、“力學(xué)基礎(chǔ)”、“工程經(jīng)濟(jì)學(xué)”三門選修課并對教學(xué)大綱做了精簡和合并,“力學(xué)基礎(chǔ)”課程就整合了理論力學(xué)、材料力學(xué)、流體力學(xué)的部分內(nèi)容。選修這些課程的學(xué)生還不少,實(shí)踐也證明這些課程拓寬了學(xué)生知識面,為實(shí)現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”提供了良好的平臺。
2.專業(yè)考試及其對策
專業(yè)考試大綱分為發(fā)輸變電和供配電兩個專業(yè)模塊,其中發(fā)輸變電專業(yè)模塊又分發(fā)電、輸配電、電力系統(tǒng)三個專業(yè)領(lǐng)域,供配電專業(yè)模塊又分供配電、建筑電氣、電氣傳動三個專業(yè)領(lǐng)域。[2]這些專業(yè)領(lǐng)域反映了我國電氣工程界的實(shí)際情況,也是電氣工程專業(yè)學(xué)生將來可能從事的工作。
供配電專業(yè)考試包含安全、環(huán)境保護(hù)與節(jié)能、負(fù)荷分級及計(jì)算、110kV及以下供配電系統(tǒng)、110kV及以下變配電所所址選擇及電氣設(shè)備布置、短路電流計(jì)算、110kV及以下電氣設(shè)備選擇、35kV及以下導(dǎo)體、電纜及架空線路的設(shè)計(jì)、110kV及以下變配電所控制、測量、繼電保護(hù)及自動裝置、變配電所操作電源、防雷及過電壓保護(hù)、接地、照明、電氣傳動建筑智能化內(nèi)容。專業(yè)考試同時又分為專業(yè)知識和專業(yè)案例兩部分,專業(yè)知識主要考查標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的應(yīng)用,專業(yè)案例主要考查設(shè)計(jì)分析的計(jì)算與實(shí)例。
供配電專業(yè)考試涉及到的規(guī)程規(guī)范共59本,相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊6本。很多學(xué)校都開設(shè)了“供配電技術(shù)”這門課程,考試實(shí)際上是對“供配電技術(shù)”所涉及到的知識進(jìn)行了深化和擴(kuò)充,并加入了供電安全、環(huán)境保護(hù)與節(jié)能,電氣傳動和建筑智能化等方面的內(nèi)容。同時電力標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的掌握也是考試的重中之重。熟悉與理解相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊,相關(guān)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)例也是考試的重要內(nèi)容。
發(fā)輸電專業(yè)考試包括安全、環(huán)境保護(hù)與節(jié)能、消防、電氣主接線、短路電流計(jì)算、設(shè)備選擇、導(dǎo)體及電纜的設(shè)計(jì)選擇、電氣設(shè)備布置及配電裝置設(shè)計(jì)、過電壓保護(hù)和絕緣配合、接地儀表和控制、繼電保護(hù)、安全自動裝置及調(diào)度自動化、直流系統(tǒng)、發(fā)電廠和變電所用電、照明、輸電線路、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)共17個方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容為電氣工程專業(yè)課程的設(shè)置提供了一個較全面的解決方案。
發(fā)輸電專業(yè)考試涉及到的規(guī)范共75本,相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊6本。相比而言發(fā)輸電專業(yè)考試側(cè)重于發(fā)電廠和高壓110kV以上變電所以及輸電線路的設(shè)計(jì)內(nèi)容,內(nèi)容更多更復(fù)雜,通過率也就更低,學(xué)生更不容易掌握。
為適應(yīng)專業(yè)考試和人才培養(yǎng)的需要,我校的電氣工程及其自動化專業(yè)相應(yīng)也分為發(fā)輸電和供配電兩個專業(yè)方向。和大多數(shù)高校一樣,兩者的公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課完全相同,只是專業(yè)課有不同的側(cè)重。供配電主要內(nèi)容是110kV及以下,發(fā)輸電的主要內(nèi)容是110kV以上。在課程設(shè)置上,除了相同的“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”、“電力系統(tǒng)二次回路”、“電力系統(tǒng)自動裝置”、“防雷與接地”、“變電站綜合自動化技術(shù)”等課程以外,供配電的專業(yè)課還包括“供配電系統(tǒng)”、“建筑智能化”、“電能質(zhì)量”、“交直流調(diào)速”等,發(fā)輸電的專業(yè)課包括“高電壓技術(shù)”、“發(fā)電廠電氣部分”、“輸電線路基礎(chǔ)”、“調(diào)度自動化”等課程。這些課程基本上包含了注冊電氣工程師專業(yè)考試的大部分內(nèi)容,為了避免大而全,還要求教師上課時注重標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的引入,注重案例分析和設(shè)計(jì)實(shí)例的講解,以增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。
相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)除了“單片機(jī)系統(tǒng)綜合訓(xùn)練”、“PLC課程設(shè)計(jì)”、“計(jì)算機(jī)電氣繪圖”等計(jì)算機(jī)類課程設(shè)計(jì)外,還包括“電氣傳動課程設(shè)計(jì)”、“繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)”、“電力系統(tǒng)自動化綜合實(shí)訓(xùn)”、“發(fā)電廠及變電站仿真運(yùn)行”、“供配電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”和“發(fā)電廠電氣部分初步設(shè)計(jì)”(二選一)等專業(yè)課程設(shè)計(jì)。其中有面向電力生產(chǎn)運(yùn)行的內(nèi)容,比如“電力系統(tǒng)自動化綜合實(shí)訓(xùn)”和“發(fā)電廠及變電站仿真運(yùn)行”,更多的是面向電力設(shè)計(jì)的實(shí)際案例與分析,即使不參加考試,這些內(nèi)容也是電氣工程專業(yè)學(xué)生必須要具備的知識和能力。通過這些專業(yè)課程及設(shè)計(jì)的訓(xùn)練,學(xué)生初步掌握了電力設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和運(yùn)行的相關(guān)知識,為走上工作崗位打下了扎實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
這些專業(yè)課程和設(shè)計(jì)的開設(shè)對教師提出了更高的要求。教師除了具有良好的專業(yè)素質(zhì)外,還應(yīng)該具有寬廣的知識面,特別是要有較好的工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐能力。長期以來高校專業(yè)教學(xué)重理論、輕實(shí)踐現(xiàn)象突出,某些專業(yè)課程的內(nèi)容與現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范脫節(jié)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。所以大力加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的學(xué)習(xí)和研究,加強(qiáng)工程案例分析,增強(qiáng)工程實(shí)踐能力,這對于教師而言也是一個提高素質(zhì)的過程,從而實(shí)現(xiàn)教與學(xué)相互促進(jìn)。
三、結(jié)論
2013年,我校電氣工程及其自動化專業(yè)第一屆學(xué)生畢業(yè),由于專業(yè)定位較為明確,課程設(shè)置較為合理,學(xué)生學(xué)習(xí)也比較投入,因而受到了用人單位的好評,學(xué)生的就業(yè)率在學(xué)校工科專業(yè)中排名也比較靠前,甚至還超過了我校老牌的自動化專業(yè)。雖然畢業(yè)生還有待于接受用人單位的進(jìn)一步檢驗(yàn),但作為一個新的專業(yè),能取得這樣的結(jié)果,已經(jīng)證明了思路和實(shí)踐得到了學(xué)生和社會的初步認(rèn)可。
參考文獻(xiàn):
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論文關(guān)鍵詞:電氣工程技術(shù);電氣學(xué)科;發(fā)展史
一、電氣工程技術(shù)的發(fā)展史
電氣工程(Electrical Engineering)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域核心學(xué)科之一,傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。21世紀(jì)的電氣工程概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為。電氣工程的發(fā)展程度直接體現(xiàn)了國家的科技進(jìn)步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發(fā)達(dá)國家大學(xué)中始終占據(jù)重要地位。
1.電磁學(xué)理論的建立及通訊技術(shù)的發(fā)展
大自然中的雷電使人類對電有了最早、最樸素的認(rèn)識,天然磁石吸鐵是人類對磁現(xiàn)象的最早觀察,然而,人類對電磁現(xiàn)象的研究始于16世紀(jì)的英國,1663年德國科學(xué)家蓋利克發(fā)明了摩擦起電的儀器,1729年英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷可以通過金屬傳導(dǎo)等等,這是人類對電的早期實(shí)驗(yàn),之后又出現(xiàn)了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。
(1)庫侖定律。1785年法國物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^扭秤測量靜電力和磁力總結(jié)出:兩個電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫侖定律。這一發(fā)現(xiàn)的歷史意義在于它標(biāo)志著人類對電磁現(xiàn)象的研究從定性階段進(jìn)入了定量階段。
(2)“伏打電池”。1799年意大利物理學(xué)家伏特經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)把任何潮濕物體放到兩個不同金屬之間都會產(chǎn)生電流,一年后伏特發(fā)明了世界上第一個電池,自此人類對電的研究由靜電擴(kuò)大到了動電,開辟了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)通電鉑絲周圍的小磁針發(fā)生輕微晃動,之后他經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。其后安培進(jìn)行了更深入的研究,提出了右手定則,發(fā)現(xiàn)了電流方向與磁針轉(zhuǎn)動方向之間的關(guān)系。安培還通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了兩個通電導(dǎo)體和兩個通電線圈之間相互作用的規(guī)律,從而奠定了電動力學(xué)的基礎(chǔ)。
(4)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。英國科學(xué)家法拉第是第一個成功完成磁生電實(shí)驗(yàn)的人,并歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況:一是變化著的電流;二是變化著的磁場;三是運(yùn)動的穩(wěn)定電流;四是運(yùn)動的磁場;五是在磁場中運(yùn)動的電線。法拉第把這一現(xiàn)象叫做“電磁感應(yīng)”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使生產(chǎn)電成為可能,至今,發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器都是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理工作的。
(5)麥克斯韋建立電磁場理論。英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋總結(jié)了前人的一系列成果,用數(shù)學(xué)方程式表示電磁場,建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質(zhì)上的統(tǒng)一,并預(yù)言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場理論經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》是里程碑式的自然科學(xué)理論巨著。
任何科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都是許許多多的科學(xué)家不懈努力的成果,德國物理學(xué)家歐姆、高斯、赫茲,美國物理學(xué)家亨利,俄國物理學(xué)家楞次等等都為電磁理論的形成作出過貢獻(xiàn),本文不在一一類舉。
電磁理論的建立為無線電通信揭示的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),19世紀(jì)通信技術(shù)取得了突破性成果,先后發(fā)明了有線電報、有線電話和無線通信。
2.電工技術(shù)的初期發(fā)展
人類社會發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次工業(yè)革命,對人類的進(jìn)步起到了巨大的作用。第一次工業(yè)革命從18世紀(jì)中葉到19世紀(jì)中葉,以瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)為標(biāo)志,以機(jī)械化為特征,中心在英國;第二次工業(yè)革命從19世紀(jì)后半期到20世紀(jì)中葉,以工業(yè)生產(chǎn)電氣化為主要標(biāo)志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術(shù)”與汽車、飛機(jī)和無線電通信“三大文明”,其中心在美國和德國;第三次工業(yè)革命從20世紀(jì)中葉到21世紀(jì)初,以社會生產(chǎn)、生活信息化為特點(diǎn),又叫新技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命就是從電工技術(shù)初創(chuàng)和應(yīng)用開始的。
(1)直流發(fā)電機(jī)的誕生。1831年英國企業(yè)家研制出了史上第一臺發(fā)電機(jī)——蒸汽動力永磁發(fā)電機(jī);1832年法國科學(xué)家匹克斯發(fā)明了世界上第一臺直流發(fā)動機(jī);1866年西門子發(fā)明了自激式勵磁直流發(fā)電機(jī);1870年格拉姆發(fā)明了實(shí)用自激直流發(fā)電機(jī),結(jié)構(gòu)可靠,電流穩(wěn)定,輸出功率大,被各國廣泛采用作為照明燈電源。
(2)遠(yuǎn)距離輸電和電力工業(yè)技術(shù)體系的初步建立。1875年法國巴黎火車站建成世界上最早的一座火力發(fā)電廠。愛迪生不僅發(fā)明了燈泡,他還在1882年建立了美國第一家直流發(fā)電廠,裝有6臺直流發(fā)電機(jī),通過電纜輸送照明用電,不過當(dāng)時的最大輸送距離只有1.6km。之后愛迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業(yè)體系的雛形。
(3)交流發(fā)電機(jī)電荷電動機(jī)的誕生。1876~1878年俄國人亞布洛切科夫成功試驗(yàn)了單相交流輸電技術(shù)。1885年,英國工程師菲爾安基設(shè)計(jì)的第一座交流單相發(fā)電站建成。同年,美國人威斯汀豪率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成了交流發(fā)電、供電系統(tǒng),并創(chuàng)建了交流配電網(wǎng)。1883年,美籍電氣工程師特斯拉發(fā)明了世界上第一臺感應(yīng)電動機(jī),5年后他又發(fā)明了兩相異步電動機(jī)和交流電傳輸系統(tǒng)。1888年,俄國工程師德布羅夫斯基和德爾伏發(fā)明了三相交流制。1891年,德國安裝了世界上第一臺三相交流發(fā)電機(jī),并建成了第一條三相交流輸電線路。自此,三相異步電動機(jī)得到了廣泛應(yīng)用,電能逐步取代了蒸汽成為動力源,電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。
3.電工理論的建立
(1)電路理論的建立。關(guān)于電路的早期研究有:1778年伏特提出了電容的概念,給出了導(dǎo)體上儲存電荷的計(jì)算方法Q=CU;1826年歐姆發(fā)表了歐姆定律;1831年法拉第提出了電磁感應(yīng)定律;1832年亨利提出了磁通量計(jì)算公式。
1845年德國物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于任意電路中電流、電壓關(guān)系的基本定律:電流定律(任意時刻電路中任何一個節(jié)點(diǎn)的各條支路電流的代數(shù)和為零);電壓定律(任何時刻電路中任意一個閉合回路的各元件電壓的代數(shù)和為零)。這兩個定律發(fā)展了歐姆定律,奠定了電路系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。
1853年英國物理學(xué)家湯姆遜推導(dǎo)出了電路震蕩方程,并得出了萊頓瓶發(fā)電過程中電流在反復(fù)震蕩且不斷衰減的結(jié)論,并計(jì)算出震蕩頻率與R、L、C參數(shù)之間的關(guān)系,奠定了動態(tài)電路分析的基礎(chǔ)。1855年,湯姆遜還建立了長距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學(xué)家施泰因梅茨提出了計(jì)算交流電路的方法——“相量法”,其實(shí)用、易懂,至今在分析正弦交流電路時依然沿用此法。
其間,赫爾姆霍茲提出的等效發(fā)電機(jī)原理、基爾霍夫建立的長距離架空線路參數(shù)電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態(tài)過程運(yùn)算法、傅立葉用數(shù)學(xué)方法建立的熱傳導(dǎo)定律等等都對電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
(2)電網(wǎng)絡(luò)理論的建立。通信技術(shù)的興起推動了電網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展。1924年,福斯特給出了電感和電容二端網(wǎng)絡(luò)的電抗定理,建立了由給定頻率特性設(shè)計(jì)電路的電網(wǎng)絡(luò)理論。
1945年美國科學(xué)家伯德總結(jié)出了分析線性電路和控制系統(tǒng)的頻域分析方法。1953年梅森創(chuàng)建了采用信號流圖分析復(fù)雜回饋系統(tǒng)的方法,并被廣泛應(yīng)用。20世界50年代美國科學(xué)家達(dá)默制成了第一批集成電路,從此電路理論中增加了對含源器件的電路分析和綜合。20世紀(jì)70年代在L.O.Chua等科學(xué)家的努力下,器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀(jì)中期計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使電網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術(shù)革命對電氣工程技術(shù)的推動
20世紀(jì)中葉開始的第三次技術(shù)革命又稱為新技術(shù)革命,以核能、宇航和電子計(jì)算機(jī)這三大技術(shù)為主要標(biāo)志。這個時期的主要理論是信息論、系統(tǒng)論和控制論,這三大理論的創(chuàng)立為通信工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究提供了全新的科學(xué)方法。
(1)計(jì)算機(jī)的升級換代對電氣工程技術(shù)的推動。自19世紀(jì)第一臺計(jì)算機(jī)問世以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)給人類社會帶來了翻天覆地的變化,人類社會從此走進(jìn)了信息時代。1952年出世的第一代計(jì)算機(jī)使用的是真空電子管,不僅體積巨大,而且耗電量驚人。1959年~1963年生產(chǎn)的第二代計(jì)算機(jī)用晶體管替代了真空電子管,大大提高了運(yùn)算速度,減少了耗電量,減小了體積,運(yùn)用在了軍事和科研領(lǐng)域。1964年~1970年生產(chǎn)的第三代計(jì)算機(jī)用集成電路替代了晶體管,不僅極大地提高了運(yùn)算速度而且降低了成本,計(jì)算機(jī)開始進(jìn)入到了普及階段。1971年至今生產(chǎn)的第四代計(jì)算機(jī)使用了超大規(guī)模集成電路,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,計(jì)算機(jī)普及到了個人。計(jì)算機(jī)的升級換代推動了控制技術(shù)的發(fā)展,形成了計(jì)算機(jī)管理生產(chǎn)系統(tǒng),提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)電子信息技術(shù)的發(fā)展。電子信息技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的技術(shù)手段。20世紀(jì)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,人類社會生活也由此發(fā)生了巨大變革,人類從此進(jìn)入信息時代。
1920年人們發(fā)現(xiàn)電離層對無線電短波有反射作用。1935年人們發(fā)現(xiàn)了雷達(dá)并廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。1964年美國發(fā)射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛(wèi)星,突破了大氣層對無線電波的屏蔽,實(shí)現(xiàn)了宇宙范圍的無線電通信。20世紀(jì)70年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使人們開始通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息。20世紀(jì)80年代以后尋呼機(jī)和移動電話逐步得到廣泛使用,現(xiàn)今信息服務(wù)業(yè)已成為世界上發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。
電氣工程技術(shù)發(fā)展史再次印證了這樣兩個真理:一是任何理論的創(chuàng)立和技術(shù)的進(jìn)步都要靠眾多科學(xué)家甚至一代代人的不懈努力而實(shí)現(xiàn),特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。二是科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類社會的巨大進(jìn)步,科技是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是社會發(fā)展的推動力。
二、電氣學(xué)科的形成與發(fā)展
按我國高等教育學(xué)科劃分,電氣信息學(xué)科類屬工學(xué)門類(門類編號08),其下設(shè)五個一級學(xué)科:電氣工程(一級學(xué)科編號0808)、電子科學(xué)與技術(shù)(0809)、信息與通信工程(0810)、控制科學(xué)與工程(0811)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(0812)。這五個學(xué)科有著相同的學(xué)科基礎(chǔ),都是研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)工程的綜合,電能的突出優(yōu)點(diǎn)在于:它既是易于傳輸?shù)墓I(yè)動力,又是非常可靠的信息載體。電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)都是從電類專業(yè)派生出來的弱電學(xué)科,在19世紀(jì)末電工科學(xué)技術(shù)已形成了電力與電信兩大分支。
我國電氣工程一級學(xué)科下設(shè)五個二級學(xué)科:電機(jī)與電器(二級學(xué)科編號080801)、電力系統(tǒng)及其自動化(080802)、高電壓與絕緣技術(shù)(080803)、電力電子與電力傳動(080804)、電工理論與新技術(shù)(080805),電氣工程包含的專業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理、自動控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機(jī)學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場等。
19世紀(jì)末歐美大學(xué)先后設(shè)立了電氣工程(Electrical Engineering)專業(yè),100多年來,其名稱雖然沒變,但內(nèi)涵已隨著科技的飛速發(fā)展有了非常大的變化。過去歐美的電氣工程專業(yè)是以電力工程為主,現(xiàn)在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)已成為該專業(yè)的核心,美國一些著名高校甚至已不開設(shè)電力工程研究方向。有些大學(xué)把計(jì)算機(jī)技術(shù)從電氣工程系分離了出去,單獨(dú)成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)系。
我國的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機(jī)電工學(xué)科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機(jī)專科設(shè)立了電訊門,即我國最早的無線電專業(yè),如今的電子信息及計(jì)算機(jī)專業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來的。1932年,清華大學(xué)設(shè)置了電機(jī)系。建國后,我國建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué),其中大多設(shè)立了電機(jī)工程系。1977年以后,大部分高校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”,近幾年來,部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國的電氣工程雖然與國外名稱相同,但內(nèi)涵有很大區(qū)別,我國大學(xué)一般都是強(qiáng)弱電分開,即電氣類與電信類分設(shè)在不同的學(xué)院。
100多年以來,電氣工程學(xué)科已發(fā)展成為覆蓋多門類交叉學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的完善的學(xué)科,形成了強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、機(jī)電結(jié)合的學(xué)科特點(diǎn)。
國外發(fā)達(dá)國家電氣工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:
(1)在學(xué)科中融入大量信息技術(shù)知識。在全球信息化的當(dāng)今,信息技術(shù)以指數(shù)速度進(jìn)步,它曾對電氣工程學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動作用,還將為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供工具與技術(shù)支持,對電氣學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了決定性作用。國外發(fā)達(dá)國家的著名大學(xué)(如耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院等)大都把電氣工程、通信工程、計(jì)算機(jī)工程放在同一學(xué)院,以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識。
(2)與其他學(xué)科不斷交叉融合,拓展了研究領(lǐng)域,大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開展的。
(3)與企業(yè)聯(lián)系密切,科技成果轉(zhuǎn)換能力強(qiáng),引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。
三、電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢
與電氣工程學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)主要有電力工業(yè)、電氣裝備制造業(yè)以及幾乎所有使用電力的行業(yè),電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也主要集中在這些行業(yè)。
1.可再生能源技術(shù)
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預(yù)測到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀(jì),光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等得到了快速發(fā)展。下面著重介紹人類的未來能源——?dú)淠堋?茖W(xué)家們一直致力于研究把氫能作為人類未來的能源,氫能有其他能源無與倫比的優(yōu)勢:
(1)清潔。其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫,對環(huán)境沒有污染。
(2)儲量豐富。地球上的海水所含的氫用來發(fā)電就夠人類用數(shù)億年。
(3)熱值高。單位重量的發(fā)熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現(xiàn)在世界上很多國家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實(shí)驗(yàn)室階段,距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。
2.輸電信技術(shù)
超導(dǎo)技術(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。
(1)超導(dǎo)儲能系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)換為電磁能,利用超導(dǎo)線圈儲存起來。超導(dǎo)儲能系統(tǒng)是除電池儲能系統(tǒng)之外的又一儲能系統(tǒng),其使用將提高電網(wǎng)的安全性。
(2)超導(dǎo)故障限流器。利用超導(dǎo)體超導(dǎo)與正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)變特性,快速限制電力系統(tǒng)故障短路電流,保障電網(wǎng)安全。
(3)超導(dǎo)大容量電纜。可大大降低輸電過程中的電耗,提高能源效率。
靈活交流輸電技術(shù)(FACTS)。用大功率電子器實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)電壓、參數(shù)、功率、相位角等的實(shí)時調(diào)節(jié)控制,以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性和輸電過程中的能耗。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型;創(chuàng)新;課程;電氣工程
作者簡介:謝妍(1973-),女,湖北荊門人,武漢工業(yè)學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院,副教授;毛哲(1957-),男,湖北武漢人,武漢工業(yè)學(xué)院電氣與電子工程學(xué)院,教授。(湖北 武漢 430023)
基金項(xiàng)目:本文系湖北省品牌專業(yè)(電氣工程及其自動化專業(yè))建設(shè)項(xiàng)目和湖北省精品課程(電氣控制技術(shù)課程)建設(shè)項(xiàng)目支持的研究成果。
中圖分類號:G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)01-0040-02
高等學(xué)校的課程體系研究與改革是提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)適應(yīng)社會應(yīng)用需求和創(chuàng)新性人才的重要環(huán)節(jié)。激烈的國際競爭和科技迅猛發(fā)展提出的挑戰(zhàn),主要反映在了科技和人才的競爭上,高等學(xué)校必須把教學(xué)研究放在重要的位置,大力搞好課程體系改革,努力使教學(xué)質(zhì)量能充分適應(yīng)當(dāng)前社會的快速發(fā)展需求。
電氣工程專業(yè)一般下設(shè)有5個專業(yè)方向,分別為電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電力電子與電力傳動和電工理論與新技術(shù)。5個專業(yè)方向的研究領(lǐng)域自成一體,各有所長,發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。近年來,也有一些院校和科研院所發(fā)展了電氣信息監(jiān)測技術(shù)、脈沖功率和等離子體等新興專業(yè)研究方向,使得電氣工程專業(yè)方向更加齊備完善。
一、應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)
人才培養(yǎng)層次的正確定位直接關(guān)系到學(xué)校和專業(yè)的生存與發(fā)展。找準(zhǔn)專業(yè)定位,明確培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才的關(guān)鍵。中國高等學(xué)校人才教育培養(yǎng)定位主要分為三大類:第一類是培養(yǎng)研究型人才,他們有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),自學(xué)能力和創(chuàng)新能力較強(qiáng),發(fā)展?jié)摿Υ螅瑢W(xué)校教育主要為他們將來從事研究工作或做更深層的專業(yè)研究打好理論基礎(chǔ);第二類是培養(yǎng)應(yīng)用型人才,他們的理論基礎(chǔ)較扎實(shí),實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識較強(qiáng),具有一定的工程應(yīng)用能力,畢業(yè)后主要從事各種技術(shù)或管理工作;第三類是培養(yǎng)技術(shù)型或技能型人才,他們的基礎(chǔ)理論以夠用為度,專業(yè)能力較強(qiáng),屬于崗位人才。對這三類培養(yǎng)目標(biāo),重點(diǎn)大學(xué)主要定位于培養(yǎng)第一類人才,一般本科院校主要定位于培養(yǎng)第二類人才,高職高專主要定位于培養(yǎng)第三類人才。
根據(jù)武漢工業(yè)學(xué)院(以下簡稱“我院”)為一般本科院校的實(shí)際情況,學(xué)校制定了“十二五”發(fā)展計(jì)劃,明確表明以培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為培養(yǎng)目標(biāo)。基于這個目標(biāo),電氣工程及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案基于構(gòu)建“懂理論、有技術(shù)、能創(chuàng)新”的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系條件下,明確給出了本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)從事電機(jī)電氣及其控制系統(tǒng)的科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、科技開發(fā)、電氣設(shè)備制造及試驗(yàn)分析,以及在電子與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人才。
二、課程體系改革
我院從2004年湖北省級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心立項(xiàng)建設(shè)開始,2005年在全校率先試行了電氣信息類大類招生,2007年電氣工程及其自動化專業(yè)校級品牌專業(yè)立項(xiàng)建設(shè),2009年貫徹落實(shí)學(xué)校第七次教學(xué)工作會議精神,“懂理論、有技術(shù)、能創(chuàng)新”三位一體的應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系逐步建立,并在進(jìn)一步完善中。
基于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案的課程體系結(jié)構(gòu)見圖1。
隨著我院電氣工程及其自動化技術(shù)的飛速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)社會對人才的需求不斷變化,針對目前大眾化教育背景下學(xué)生生源基礎(chǔ)相對較弱,但思維活躍、開拓精神和自我意識強(qiáng)等特點(diǎn),在分析現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案、課程體系,廣泛調(diào)研同類院校經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,自2005級開始,試點(diǎn)實(shí)行按電氣信息專業(yè)大類招生。前兩年學(xué)生不分專業(yè),統(tǒng)一平臺課程(通識基礎(chǔ)課模塊、學(xué)科基礎(chǔ)課模塊)培養(yǎng);后兩年,根據(jù)學(xué)生專業(yè)特長興趣、學(xué)習(xí)成績和就業(yè)形勢等條件再分專業(yè),并通過專業(yè)課模塊(主要是選修課)自主確定專業(yè)方向。2005級開始實(shí)施平臺課程方案,2007年、2009年分別修訂完善了專業(yè)人才培養(yǎng)方案,構(gòu)建“平臺+模塊”的通識教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)教育培養(yǎng)模式。相關(guān)理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)時學(xué)分分布表見表1、2。
三、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力
1.高水平師資隊(duì)伍建設(shè)
教師是教育創(chuàng)新的關(guān)鍵。作為一種職業(yè)意識,教師在知識經(jīng)濟(jì)條件下的創(chuàng)新實(shí)踐代表著當(dāng)代教育的本質(zhì)。從教育工作者特別是教師角度來看,教師質(zhì)量是教育質(zhì)量的重要保證。
高水平的師資隊(duì)伍是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的關(guān)鍵。除了引入高科研能力人才,培養(yǎng)高教學(xué)水平教師,還要強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的獲取。我院重視師資隊(duì)伍建設(shè),重視學(xué)科建設(shè)和發(fā)展,逐步形成了一支高科研能力和高教學(xué)水平的師資隊(duì)伍,促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高,提高了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。近幾年,我院教師積極參與橫縱向科研項(xiàng)目,發(fā)表相關(guān)的科研論文100多篇,教師總體的參研率達(dá)80% 以上。通過多年的科研實(shí)踐,教師的科研水平大大提高,為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力奠定了良好基礎(chǔ)。
2.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是電氣工程與自動化專業(yè)教學(xué)的重要組成部分,為培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才,在強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的同時,探討培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的方法尤為重要。理想的實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)有更多地讓學(xué)生動手操作的機(jī)會,讓學(xué)生在實(shí)踐中了解學(xué)科最新科技成果,運(yùn)用寬厚扎實(shí)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識分析問題和解決問題,真正達(dá)到實(shí)踐的目的。在以能力培養(yǎng)為中心的教學(xué)模式中,創(chuàng)造出適用于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的實(shí)踐教學(xué)條件顯得尤為重要。
為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)主要體現(xiàn)在:(1)在實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐項(xiàng)目中引入綜合性、創(chuàng)新性項(xiàng)目;(2)強(qiáng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)的工程訓(xùn)練性;(3)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,提供學(xué)生更好的創(chuàng)新平臺等等。
3.促進(jìn)科技活動發(fā)展
鼓勵和支持學(xué)生參加大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、全國電子設(shè)計(jì)大賽、單片機(jī)設(shè)計(jì)大賽等課外科技活動,使實(shí)踐教學(xué)與工程應(yīng)用創(chuàng)新有效結(jié)合。同時學(xué)院也組織各種形式的課外活動,如組織電子協(xié)會開展活動,開展焊接大賽等各種形式的科技活動,并對拔尖人才作重點(diǎn)培養(yǎng),讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室開放建設(shè),或直接參與教師的部分科研項(xiàng)目或獨(dú)立承擔(dān)小型的科研課題,鞏固拓展他們的理論知識,提高了他們解決問題的技能以及產(chǎn)品開發(fā)能力,從而有效培養(yǎng)他們的應(yīng)用創(chuàng)新能力。
四、結(jié)論
電氣工程與自動化專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)下課程體系的改革與實(shí)踐強(qiáng)調(diào)要使學(xué)生具有更扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、更為寬闊的專業(yè)知識,實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整完善,提高了學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力和創(chuàng)新水平。經(jīng)過近幾年的探索實(shí)踐,此培養(yǎng)模式已經(jīng)取得了初步成效,學(xué)生參加湖北省電子設(shè)計(jì)大賽、全國挑戰(zhàn)杯和全國電子設(shè)計(jì)大賽均取得較佳成績,畢業(yè)生的初次就業(yè)率均達(dá)到90%以上,用人單位普遍反映畢業(yè)生比較能干,能很快適應(yīng)自己的崗位。
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隨著我國現(xiàn)代科技的發(fā)展,電工電子技術(shù)已經(jīng)作為電氣工程領(lǐng)域信息化的基礎(chǔ),對國家的科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的作用。目前,我國的電工電子技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步,并被廣泛應(yīng)用在多個領(lǐng)域之中。通過應(yīng)用電工電子技術(shù),電氣工程行業(yè)的工作效率得到了顯著的提升。但是,由于各種歷史因素的影響,我國的電工電子技術(shù)水平普遍較低,尤其是和西方一些發(fā)達(dá)國家相比,電工電子技術(shù)應(yīng)用情況相對較差,因此,加強(qiáng)電工電子技術(shù)領(lǐng)域的研究,對我國電氣工程工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。本文從我國的工業(yè)發(fā)展實(shí)際需要出發(fā),對電工電子技術(shù)的基本理論、應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,并對電工電子技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行了探討。
2電子電工技術(shù)簡介
2.1電子電工技術(shù)的基本特點(diǎn)隨著電工電子技術(shù)的進(jìn)步,各種新型電子器件的使用和研究也步入了新的階段,目前,電工電子技術(shù)呈現(xiàn)出如下幾個特點(diǎn):
2.1.1高頻化高頻化是指電子器件在集成化的前提下也提高了器件的工作速度。
2.1.2集成化集成化是指全控型器件通過并聯(lián)多個單元器件,并將其全部集成在一個基片上的技術(shù)。
2.1.3高效率化高效率化主要表現(xiàn)在兩個主要的方面,即器件和變換技術(shù)。通過降低器件的壓降,能夠?qū)崿F(xiàn)降低損耗的目的。
2.1.4全控化全控化表現(xiàn)在將有自斷電功能的器件應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,從而取代了半控型的晶閘管,這是一項(xiàng)電子器件的重大突破。全控化的實(shí)現(xiàn),在很大程度上實(shí)現(xiàn)了電路設(shè)計(jì)的精簡化。
2.2電子電工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.2.1優(yōu)化電能的使用以整個電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行為前提,通過合理整合和配置電能資源,電子電工技術(shù)能夠?qū)﹄娔苓M(jìn)行廣泛的優(yōu)化。
2.2.2實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化設(shè)計(jì)隨著電子技術(shù)的發(fā)展,通過改造加工傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),逐漸實(shí)現(xiàn)了新型機(jī)電一體化的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
2.2.3促進(jìn)了電子技術(shù)的智能化發(fā)展電子電工技術(shù)的智能化,首先保障了功率和信息的和諧發(fā)展,并在此基礎(chǔ)上促進(jìn)電子電工技術(shù)的一體化進(jìn)程。
2.2.4指明了系統(tǒng)工頻的研究方向以電子電工技術(shù)的發(fā)展為背景,為了在小型化發(fā)展的過程中使機(jī)電設(shè)備加快響應(yīng)速度,就需要進(jìn)行系統(tǒng)高頻和變頻化的研究,這樣才能支持和保證電氣工程設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
3電工電子技術(shù)的發(fā)展研究
電工電子技術(shù)在交通運(yùn)輸、電氣工程、能源開發(fā)等多個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。隨著各種新材料和新技術(shù)的使用,電工電子技術(shù)也得到了巨大的發(fā)展。下面,我們對電工電子技術(shù)的新研究領(lǐng)域進(jìn)行了探討。
3.1太陽能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)風(fēng)能和太陽能是兩種存儲量最大的可再生資源,目前已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。隨著建設(shè)規(guī)模的不斷提升,風(fēng)力和太陽能發(fā)電廠的投資成本下降了很多,裝機(jī)容量也不斷地擴(kuò)大,電工電子技術(shù)得到了很好的應(yīng)用。目前,建設(shè)規(guī)模更大、容量更高的新能源電廠,提高能量的轉(zhuǎn)換效率,已經(jīng)成為該領(lǐng)域電工電子技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。
3.2太陽能電池發(fā)電技術(shù)太陽能電池的發(fā)展和電工電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān),新型太陽能技術(shù)將光伏電池鑲嵌到塑料薄膜的外表面,進(jìn)而形成太陽能薄膜,這樣不僅降低了投資成本,也顯著提高了發(fā)電廠的發(fā)電效率。
3.3磁流體發(fā)電技術(shù)磁流體發(fā)電是指通過加熱燃料使其成為易電離的狀態(tài),然后在磁場中高速運(yùn)動切割磁力線,進(jìn)而產(chǎn)生電能的技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上提高了能量的轉(zhuǎn)換效率。目前,該技術(shù)的原理實(shí)驗(yàn)已獲得成功,電工電子技術(shù)方面還需要在功率調(diào)節(jié)、超導(dǎo)磁體和發(fā)電通道等方面進(jìn)行更深入的研究。
3.4受控核聚變技術(shù)受控核聚變是一種性價比高、安全無污染、原料充足、運(yùn)行可靠的新型能源技術(shù)。與氫彈爆炸類似,受控核聚變的技術(shù)難度相對較高,并且無法進(jìn)行有效的控制,因此,需要通過電工電子技術(shù)中的輔助加熱、強(qiáng)磁場、等離子體和大能量脈沖等技術(shù)為核聚變技術(shù)的發(fā)展提供支持,使核聚變的反應(yīng)條件、啟動和停止都在可控范圍內(nèi)。
3.5微型光芯片技術(shù)微型光芯片技術(shù)能夠顯著降低光纜的入戶成本,從而讓家庭用戶方便地享用真正的高速寬帶技術(shù)。微型光芯片通過把不同類型的光路集中在同一個芯片上,使光纜體積大大減小,同時還不會影響數(shù)據(jù)的傳輸,在節(jié)約成本方面起到了積極的作用。
3.6磁懸浮技術(shù)磁懸浮列車的高速度甚至超過了飛機(jī),使乘客真正享受到了出行的方便,其應(yīng)用的前景非常廣闊。事實(shí)上,磁懸浮列車使用的磁懸浮技術(shù)也是一種電工電子技術(shù),它通過減少行車的阻力,提高了行駛的速度,同時還具有能耗低、運(yùn)行安全、噪聲低、運(yùn)力強(qiáng)的特點(diǎn)。磁懸浮技術(shù)是一種集合了供電系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動、磁懸浮和列車檢測等多種電工電子技術(shù)的高新科技。
3.7超導(dǎo)電工技術(shù)高溫超導(dǎo)技術(shù)對超導(dǎo)的應(yīng)用不再局限在實(shí)驗(yàn)室中,超導(dǎo)儲能、超導(dǎo)輸電都在超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域得到了實(shí)際的應(yīng)用。目前,超導(dǎo)電工技術(shù)已經(jīng)成了電工電子技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn),超導(dǎo)體的使用將會更加普遍。
4結(jié)論