時間:2022-04-18 04:42:33
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關鍵詞:計算機技術,電壓無功,自動化,應用
隨著社會經濟的飛速發展,居民和各類企業對供電質量和可靠性的要求日益提高,從改善電能質量和節約人力方面比較電壓無功優化自動控制裝置具有不可比擬的優勢,已逐步取代原來通過值班員手動調節檔位和投切電容器來調整電壓的方式,在維系電力系統穩定中的作用已充分展示出來。論文參考,自動化。電壓無功優化自動控制裝置由大量的數據采集、數據計算、數據傳輸、數據控制、程序執行元件組成,通過一系列自動化技術將其功能整合在一起,因此,了解電壓無功優化自動控制中的自動化原理對于研究電壓無功優化自動控制有著十分重要的作用。為此本文著重分析了電壓無功優化控制中的自動化技術。
一、自動控制系統的結構
(一)調壓方式
無功優化控制系統設計在設置母線電壓限定范圍后,自動對高峰負荷時段、低谷負荷時段的電壓值進行適當調整,以保證在合格范圍內的電壓滿足逆調壓方式。論文參考,自動化。當電壓超出額定范圍時,則與同級和上級變電所的電壓進行比較,然后判斷出應該調節同級還是上級變電所的主變檔位。
(二)調整策略
電壓無功優化自動控制包含兩個方面,分別是電壓優化和無功優化:
1、電壓優化
當母線電壓超上限時,首先下調主變的檔位,當不能滿足要求時才切除電容器;當母線電壓超下限時,首先投入電容器,當不能滿足要求時再上調主變檔位,總之要確保電容器最合理的投入。
2、無功優化
當系統電壓保持在限定范圍內后,通過系統的自動控制,決定各級變電所電容器的先后投入,使得無功功率的流向最平衡,最能提高功率因數。
二、自動化數據采集、計算和傳輸
作為一個自動控制系統,全面的數據采集是整個控制過程最關鍵的一部,其采集數據的精度和安全直接影響整個系統的精度和安全。論文參考,自動化。一個完善的無功優化自動控制系統應該能實時自動的從調度中心、各監控站采集電網電壓、功率、主變檔位、電容器運行狀態等數據并能確保當遙測遙信值不變時不與SCADA系統進行數據傳輸,減少系統資源占用。
在采集到實時數據后,過往的自動控制系統都是通過“專家系統”對數學模型進行簡化和分解,然后利用潮流計算和專家系統等方法進行求解。隨著自動化技術的高速發展,自動控制系統能夠突破優化計算難于尋找工程解的難題,采用模糊控制的算法,充分考慮諧波,功率因數擺動,電壓波動和事故閉鎖等因素,通過一系列精密芯片的配合計算出使電網電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網最優運行電壓以供控制部件執行。
系統在數據傳輸上使用只與內存交互數據而不存取硬盤的內存數據庫技術,既提高了數據的存取速度,又節省了硬盤使用。為了提高傳輸效率,系統還會根據傳輸數據的類型和要求的不同,自動采用不同的傳輸協議:使用TCP/IP協議傳輸大量的重要數據,使用UDP協議傳輸少量的廣播數據。在數據傳輸準確度方面,子站在接受到數據后會自動向主站發送反校信號,以驗證所受數據的準確性。
三、系統的自動控制
電壓無功優化控制的基本過程如下:首先是主站控制系統進行電壓無功計算,然后把計算得到的各級變電所的功率因數、電壓的區域無功定值結果通過光纖通道傳達至各級變電所的電壓無功控制系統。各級變電所的控制系統周期性的把本站的功率因數、電壓和接收到的定值結果比較,以判斷是否越限。
為了保證電網損耗最低,主站的控制系統要不斷跟緊電網運行方式的變化,隨時計算出最新的區域無功定值結果并傳達至各級變電所的電壓無功控制系統。由于主站的控制系統計算最初的區域無功定值時需要一定的時間,這就會造成各級變電所從啟動控制系統至接收到第一個信號間有一個時間段,系統定義這段時間內的定值是按照本地系統運行的。論文參考,自動化。
當主站系統遇到特殊情況(如有影響電網拓撲結構的遙信變位發生)時,能夠即時撤銷子站控制系統當前正在執行的區域無功定值。子站控制系統即以本地無功定值運行,待再次受到主站重新計算的定值時才轉以新定值運行。論文參考,自動化。子站控制系統實時監視主站的定值下傳通道是否正常,通信異常時,立即改為執行本地定值,直至通道恢復正常。論文參考,自動化。
四、系統自動化的安全保證
目前國內的一些系統僅僅只做到了一層閉環控制,安全可靠性根本無法保證。而隨著自動化技術的發展,最新的系統則是采用主站和子站同時的雙層實時閉環反饋控制結構。實驗證明由于采用了雙層實時閉環反饋控制結構,當運行中發生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時,控制系統能夠立即執行閉鎖,符合電網結構和調度運行特點,適合各種大小電網的安全可靠運行,能更有利地保證提高電網的電能質量,其具體的安全策略如下:
自動估算電網電壓,使電容器平穩投切,避免出現振蕩;自動估算電壓調節后的無功變化量,使主變檔位平穩調整,避免出現振蕩。
當需要調節的變電所的主變并聯運行時,為了避免出現其中一臺主變頻繁調節的情況,首先調節據動率較高的那臺主變的檔位。應對于主變和電容器出現的異常情況,系統能夠自動減少主變檔位調整次數,使設備壽命增加,電網安全得到保證。當遭遇設備異常時,系統自動閉鎖,而且必須人工手動來解除封鎖。具體的異常情況有:電容器或主變檔位異常變位;系統需要采集的數據異常;系統數據不刷新。特別的當發生10kV單相接地時,系統自動閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數據不準確,系統采用同時判斷遙測數據和遙信數據的方式,提高了采集數據的準度。
五、結論
本文通過對電壓無功優化控制系統的淺要介紹,分析了其包含的自動化技術,從一個側面反映了我國電力系統自動化科技的發展,也展現了電力行業專業人才的卓越才能。本文對電壓無功優化控制系統從設計思想,系統構成方面進行的論述,可作電力專業的教輔材料,也可供電壓無功優化控制裝置設計和運行參考。
參考文獻
[1]鄭愛霞,張建華,李銘,李來福,吳強.地區電網電壓無功優化控制系統設計及
關鍵詞:動態系統理論;自動化專業英語;討論式教學
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0107-02
一、引言
英語是國內外從事學術研究和工程應用人員的通用語言,目前,已經成為一種事實上的國際標準。以控制類學科及其應用領域為例,國際企業的自動化產品和設備的使用手冊及說明書用英文編寫,優秀的控制仿真軟件、控制領域的研究論文、自動化專業國際經典教材、互聯網上的自動化技術信息等多數資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動化專業信息被非母語國家的理工科學生所接受和掌握,必然要求學生具備良好的專業英語知識[1]。因此,開設“自動化專業英語”課程或有選擇地開設其他雙語教學課程成為自動化專業培養計劃中重要的教學環節[2]。合理地配置“自動化專業英語”的教學內容和改進教學方法,不但可以促進學生的專業外語能力的提高,而且更有助于其專業知識的學習與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養效果。
內蒙古工業大學的“自動化專業英語”課程為自動化本科專業開設的一門專業必修課,分兩個學期教授,總課時量為64學時。目前,“自動化專業英語”教學在服務于“國際化人才”培養方面存在著如下幾點迫切需要解決的問題:(1)部分學生對學習“自動化專業英語”的重要性和必要性認識不足,致使學生學習的課堂積極性不高[3];(2)教師現有的教學方式過于簡單,主要以科技文章翻譯和生詞講解為主,難以激發學生的學習興趣;(3)教學內容死板,以自動化技術基礎課和專業課的英文原版教材節選的章節為主要學習內容,各教學內容之間彼此相對獨立,教學效果等同于普通的“英文閱讀理解”,無法形成對本專業理論體系的宏觀認識和專業認同感。鑒于以上自動化專業雙語課程體系建設中存在的若干問題,課題組提出以“動態系統理論”教學為主線重構“自動化專業英語”課程教學內容的新思想,在統一的“動態系統理論”框架下引入高等數學、電路、液壓傳動、信號系統、系統建模和控制原理的基礎知識點,在組織教學的過程中,始終強化各知識點的有機結合,努力使學生在掌握“自動化專業英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻翻譯能力的同時,對“動態系統理論”體系融會貫通,為進一步專業知識的學習打下良好的基礎。
二、“動態系統理論”思想指導下的“自動化專業英語”課程教學改革的現狀分析
結合使用英語進行專業課程學習、科技文獻閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學工作的體會,筆者深切認識到:“動態系統理論”是自動化課程的方法論核心。動態系統理論最初來源于經典力學中對于物體運動和動力過程進行數學描述的需要,美國數學家G.D.伯克霍夫發展了法國數學家H.龐加萊在天體力學和微分方程定性理論方面的研究,奠定了動態系統理論的基礎。現代控制理論的發展促進了對動態系統的研究,使其應用從經典力學擴大到一般意義下的系統,并成為應用于工程學、經濟學、生物學、乃至社會科學的一般方法論。那么什么是動態系統呢?動態系統是指按確定性規律隨時間演化的系統。嚴格地講,任何有記憶的系統都可被稱為動態系統,控制科學與控制工程研究本身就是一個對“動態系統”進行建模、分析和綜合的過程。
目前,在一些發達的國家和地區,如,美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等,幾乎所有工科專業,廣泛開設被稱為“系統動態”(System Dynamics)的英語教學課程,涵蓋的內容包括:信號和系統的基本概念、電氣、力學、機械、化學、生物過程的動態建模、微分方程的時間域和頻域求解、控制理論基礎知識、非線性系統理論基本知識、典型動態系統的仿真等。通過該課程的學習,控制專業的學生可以了解到本專業本質的理論核心,和由這一“系統動態”觀點派生出的理論體系及其在各科學領域的應用,從而加深對系統理論和控制論的理解,進而提高學生的抽象思維水平和科研能力。
三、開展以“動態系統理論”教學為指導的“自動化專業英語”課程教學改革
借鑒國外工科教學體系改革的重要經驗,并順應當前我國人才的培養模式向“厚基礎寬口徑”方向改革的趨勢,課題組提出加強以“動態系統理論”思想為主線的自動化專業英語教學,以深化自動化專業課程內容和教學方法改革,結合控制理論與控制工程科學研究的方法論本質和前沿動態,在增強學生專業英語聽、說、讀、寫能力的同時,激發學生的學習興趣,形成對本專業知識應用的認同感。
我們在自動化本科雙語教學過程中明確和強化“動態系統理論”教學這一主線,著重從以下幾個方面進行了改革與建設。
(一)整合現有“自動化專業英語”課程教學內容
從“系統學”的角度出發,提升課程的教學內容至方法論水平,將其統一到“動態系統理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內容的“系統動態”講義來進行專業外語教學,這一新穎的形式在“自動化專業英語”的學時內講述了“系統動態”課程,學生既學習了專業英文詞匯、翻譯技巧,又掌握了“動態系統理論”分析和綜合的方法,獲得了專業知識的提升。授課講義以自編部分為主,同時參考“系統動態”方面的國際經典教材(如,Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》)[4],吸收了這些經典教材中大量的有益內容,講義涵蓋動態系統理論的大多數內容,不求精,但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統性。將高等數學、線性代數、矩陣論、電路、信號與系統、自動控制原理、過程控制等主干課程的核心內容統一到動態系統建模、分析、仿真這一完整框架中進行概括總結。(二)改革了過去較為單一的教學方式,充分調動學生的積極性和主動性
安排學生就某一理論、觀點、概念進行專題討論(內容涉及:系統、信號、線性向量空間、系統穩定性、可控性、可觀測性、魯棒性等基本問題)。鼓勵以學生為主體的課堂發表形式,學生根據課前調查、研究,在課堂討論中明確表明自己對某些理論問題的觀點。課下采取大作業的形式來促進學生對課堂知識的鞏固,從而提高他們分析問題、解決問題的能力。
(三)在課堂教學中引入教師的科研成果,廣泛介紹“系統科學”發展的前沿及其在各個研究領域的應用實例
重點結合系統生物學和飛行器控制兩個研究領域的研究實例,來進行“系統動態理論”的講授??蒲袑嵗囊耄瑤椭鷮W生在掌握系統科學相關的專業英語詞匯的同時,還切實體會到本學科理論知識在其他各學科中的應用,使學生體會到本專業所學方法論的強大力量和廣泛應用,激發學生的學習興趣,進一步調動他們學習其他專業課程的積極性。
四、結語
本教學改革研究為促進自動化專業本科生專業外語水平的提高,提高他們對本專業基本方法和基本理論的認識,提出在現有的自動化專業外語課程教學過程中強化“動態系統理論”教學,以這一主線來改革課程內容安排和調整教學方法,幫助自動化專業學生構建自身的專業知識體系框架,加深對系統理論和控制論的理解,提高學生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學方式來進行“系統動態”等相關課程內容的教學,參考國際經典教材,編寫了英文課件和講義,不但促進了學生對理論知識的理解,而且提高了學生的專業英語水平。筆者希望,這種雙語教學改革的“理念”能引起國內教育、教學管理層面的重視,從而推動其他工科專業的雙語課程教學改革,使廣大學生受益。 [本文由WWw.dYLW.nEt提供,第 一專業,歡迎光臨dYLW.neT]
參考文獻:
[1]于宗艷,王麗,孟嬌茹.“自動化專業英語”教學探討[J].中國電力教育,2012,(26):148-149
[2]王海泉,王東云,馬薇.自動化專業英語教學改革初探[J].教學研究,2011,(4):67-69.
關鍵詞:冶金企業,鐵路運輸,自動化管理,信息系統
0.引言
鋼鐵市場的競爭日益激烈,冶金企業面臨巨大的機遇和挑戰,各企業大顯神通彌補不足,提高效益。其中冶金企業現行的鐵路運輸管理模式已不能滿足生產要求,為了提高生產的可靠性、安全性、高效性,在對目前鐵路運輸管理系統運作模式、職能劃分以及基層作業詳細調查研究的基礎上開發了鐵路運輸綜合自動化管理信息系統。該系統建成以后可以大大地提高鐵路運輸管理的現代化水平和工作效率,將為公司領導的決策提供真實可靠、全面快捷的信息,生產作業更加流暢。
1.系統總體構成
鐵路運輸綜合自動化管理信息系統涉及鐵路運輸的各個方面,能及時、準確地為各運輸調度指揮管理部門提供現代化的調度指揮管理手段及平臺。該系統由生產指揮控制中心網、運輸部中心網及車站設備構成。
2.職能管理部門的系統劃分
針對宣化鋼鐵公司具體情況,運輸部中心主要負責協調各作業區之間的運輸調度和管理,并協同路局準確統計路局車輛在工廠作業區、成品作業區、西車務作業區以及煉鐵作業區發生的交接、調入、待卸、卸車、空停待裝、裝車、交出等八個主要業務活動和解凍、維修兩個輔助業務活動的滯留時間及業務活動的時間間隔;準確統計路局車、自備車裝/卸運量、停時以及班組運量、停時、運送時間;實現在廠車總數、車種、品名、交接時間,各作業區路局車總數、車種、品名、交接時間、站場股道占用情況,當日內到達、發出車數、車種、品名、收貨單位、發貨單位的查詢;通過網絡查詢車輛掛鉤計劃的編制和執行情況、股道詳細信息及車輛詳細信息;還可通過調度監督系統掌握廠內鐵路全線列車的運行情況。論文參考網。
生產指揮中心主要負責下達月、周、日的運輸計劃,實現運輸的應急管理,協調運輸調度指揮,實時掌握廠內車的位置和狀態,查詢和統計各種運輸調度信息。
車站設備主要完成各種作業基礎信息的錄入,調度計劃的輸入、發送,調度監督、微機聯鎖、機車信號信息的采集等功能。論文參考網。
3.系統功能簡介
3.1貨車實時跟蹤管理系統
該系統利用計算機及其網絡通信技術,以車站為基礎信息源點,收集、處理和交換車流信息,由計算機網絡向各級車號、調度提供日常計劃和調度指揮所需的各種貨車資料。一方面提高各崗位生產人員的工作效率,另一方面使運輸組織人員能及時準確地掌握車流和貨流,組織有計劃裝車、卸車和排空車,從而保證均衡運輸和良性循環,提高運輸生產的能力和效益。通過該系統可實現對整個運輸系統中的機車、車輛、原料和產品的位置及狀態的實時跟蹤和管理,同時自動生成各級查詢和統計報表,為各級調度人員和運輸部領導進行生產指揮提供實時準確的數據。
3.2運輸調度管理信息系統
運輸調度管理信息子系統是提高運輸效率、實現廠內鐵路運輸自動化指揮、集中管理、集中監視、集中控制的必不可少的系統。通過該系統可直接指揮行車,實時掌握列車運行狀況、信號設備顯示狀態,完成運輸計劃的編制、調整及調度命令的生成和下達等功能,并進行信息匯總、處理;可對列車的運行進行實時監視并具有歷史查詢功能;還可為調度指揮管理人員提供管轄范圍內信號設備狀態及列車運行狀況。
3.3調度命令無線傳送系統
一般情況下,調度作業指令的傳輸是通過調度手寫調度計劃,再用人工的方式將調車計劃單交給調車人員和機車上的司機。這種方式嚴重限制了機車的作業范圍、導致了機車作業的不連續性,降低了機車的作業效率,給生產運輸帶來了極大的不變。為此我們可以安裝使用調車計劃無線傳輸系統,即在各站設立調度命令無線傳送控制中心,并在每臺機車上加裝機車信息臺,地面控制中心接收鐵路貨物車輛實時跟蹤管理信息系統的調度作業指令,通過無線方式發送到機車信息臺上,機車信息臺通過液晶顯示器顯示調度作業計劃單并通過打印機打印出來,作為機車作業的依據,同時機車信息臺還將機車的作業完成情況及時反饋給地面控制中心和鐵路貨物車輛實時跟蹤管理信息系統。這種方式可以大大提高機車的作業效率。
該系統由中心局域網和基層網兩層網絡組成。其中基層網由微機監測系統構成,是面向用戶的開放性設計的系統,使安裝、調試、使用、維護更加方便、簡捷。
3.4智能計算機聯鎖系統
我們現在正在使用智能型計算機聯鎖系統,它是模塊化系統,采用了雙機熱備的冗余結構以保證其具有很高的可靠性和可用性,實踐證明該設備安全、可靠、實用。該系統具備有進路的選排、鎖閉、解鎖以及信號操作、道岔操作、特殊操作等聯鎖功能。操作和顯示均通過電氣聯鎖上位機實現,同時可根據需要,給車站值班員配置若干臺監視器,以達到安全行車的重要目的。
4.結束語
鐵路運輸綜合自動化管理信息系統是為了適應鐵路運輸發展需要而開發的,完全實現了運輸管理的自動化。論文參考網。如果完全投入使用,將會徹底改變了傳統落后的管理模式,取得了良好的經濟效益,該系統對于我公司的鐵路運輸管理將有極大的使用價值,將給我們帶來巨大的效益。目前,我們雖然只使用了部分的無線傳送系統和計算機聯鎖系統,但是運輸效率卻取得了質的飛躍。相信未來,我們的無線平調系統將更加完善,鐵路物流將更加順暢。
參考文獻
[1]平調無線調車系統.
[2]微機聯鎖系統技術.
[3]網絡系統的集成管理.概念、體系及其應用.
關鍵詞:電氣自動化技術 應用電力系統 發展前景
中圖分類號: TM712 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
我國對電氣自動化技術的研究與發展始于上世紀50年代,它是一門綜合性較強的技術學科,也是生產現代化的一種標志,近些年,計算機技術、通信技術、電子技術及嵌入式技術迅猛發展,也促進了電氣自動化技術在各行各業的應用取得了很大的進展。也引發了工程領域的一場技術革命。電氣自動化讓各個行業都走進了現代的、先進的生產方式與管理領域,走入了自動化發展階段。電力系統的發展使對電力的生產、傳輸及計量等提出了更高的要求,因此,將自動化技術應用于電力系統是行業發展的必要,自動化技術也是電力行業的發展中發揮出越來越重要的作用。
二.自動化發展趨勢。
自動控制技術正趨向于智能化、最優化、協調化、適應化、區域化發展。在設計分析上日益要求面對多機系統模型來處理問題。在理論工具上越來越多地借助于現代控制理論。在控制手段上日益增多了微機、電力電子器件和遠程通信的應用,保證了控制操作的高可靠性。在研究人員的構成上益需要多“兵種”的聯合作戰。
自動化的發展則趨向于:
(1). 由開環監測向閉環控制發展,例如從系統功率總加到AGC(自動發電控制);
(2). 由高電壓等級向低電壓擴展,例如從EMS(能量管理系統)到DMS(配電管理系統);
(3). 由單個元件向部分區域及全系統發展,例如SCADA(監測控制與數據采集)的發展和區域穩定控制的發展;
(4). 由單一功能向多功能、一體化發展,例如變電站綜合自動化的發展;
(5). 裝置性能向數字化、快速化、靈活化發展,例如繼電保護技術的演變;
(6). 追求的目標向最優化、協調化、智能化發展,例如勵磁控制、潮流控制;
(7). 由以提高運行的安全、經濟、效率為完成向管理、服務的自動化擴展,例如管理信息系統在電力系統中的應用。
三.機電自動化中電氣自動化技術應用方向。
1. 電力系統自動化實時仿真系統的應用。
該仿真系統在可提供大量實驗數據的前提下,還可多種電力系統的暫態及穩態實驗同步進行,還能用以協助科研人員測試新裝置,且多種控制裝置都能與其構成閉環系統,從而為靈活輸電系統及研究智能保護的控制策略提供了一流的實驗條件。電力系統數字模擬實時仿真系統的引進,方便了對電力系統負荷動態特性監測、電力系統實時仿真建模等方面進行深入研究,從而建成具備混合實時仿真環境的實驗室。
2. 綜合自動化技術與智能保護的應用。
目前,國內的綜合自動化領域的研究已達到國際先進水平,智能自動化保護技術領域的研究相對處于國際領先水平,研制的分層式綜合自動化裝置能夠適用于各種電壓等級電站。將國內外最新的人工智能、網絡通信、微機新技術、自適應理論、綜合自動控制理論等應用于電氣自動化保護裝置中,對電力系統自動化保護的新原理進行了研究,可以大大提高電力系統的安全水平,使得新型保護裝置具有智能控制的特點。
3. 電力系統中人工智能的應用。
電力系統及其元件的故障診斷、運行分析、規劃設計等方面將模糊邏輯、專家系統以及進化理論應用到實際研究,并且結合電力工業發展的需要,開展了電力系統智能控制理論與應用的研究,同時也開展了在上述實用軟件研究的基礎上以提高電力系統運行與控制的智能化水平。
4. 電力系統配電網自動化技術。
該技術采用的模型為最新國際標準公共信息模型,輸電網的理論算法采用與配網實際與高級應用軟件相結合,負荷預測時配合應用人工智能灰色神經元算法進行,最后進行潮流計算時采用配網遞歸虛擬流算法。電力系統配電網自動化技術取得了重大技術突破,主要表現在信息配網一體化、高級應用軟件、配網模型、中低壓網絡數字方面,最終,解決了載波正在配電網上應用的路由、衰耗等技術難題,正是因為采用數字信號處理技術,才得以提高了載波接收靈敏度。
四.電氣自動化在辦公自動化中的應用。
1. 辦公系統需要實現自動化。
辦公系統主要應用于企事業單位的管理系統等方面,構建企業自動化管理系統需要很多技術的支持,例如計算機技術,通信技術及自動化技術。自動化辦公系統是提高工作效率與管理效率的有效方法,因此,實施辦公自動化信息戰略是企事業實現現代化辦公的需求與趨勢。企業的辦公系統實現自動化可以基于軟件來實現,也可基于硬件與軟件相結合的方法來實現,但是要注意到系統的開放性,可擴充性及升級的簡易性?,F行的辦公系統還要具有良好的兼容性,這樣可以有效的節約系統的資源,還可以節約成本,在實際的辦公自動系統中已經有了很多成功的案例。
2. 辦公自動化的技術平臺。
當前,有代表性的三種主流的辦公自動化技術主要有三種,既LotusDomino/Notes平臺上辦公自動化系統,它也是最早的辦公自動化應用系統;基于Microsoft平臺的辦公自動化系統模式,主要采用WinNT/2000操作系統,以ASP為開發語言提供內容存儲;還有就是基于基于Jsp/Java平臺的辦公系統,其實現原理與上一種技術基本是一樣的,只在是使用的開發語言上略有不同,且其在系統的維護上費用較高。這三種技術平臺在設計與實施辦公自動化系統上有不同的應用領域,也是推動辦公系統自動化進程的主要技術?,F在已經演變出更多的技術來實現辦公自動化。
3. 辦公自動化系統的核心功能的實現。
辦公自動化系統的核心功能主要是公文的收文、批閱、流轉與存檔等。但在對公文處理一岙會涉及到公文的流轉,其過程實現是較為復雜的,在開發的過程中也會受到很多方面的制約。其中有公文的查閱權限調協,公文的、修改、刪除等操作,都要在辦公自動化系統中實現,其中的關鍵技術主要有數字簽名技術、傳輸加密技術以及審批身份驗證技術等。辦公自動化系統核心功能的劃分與實現要與客戶的需求分析為依據,其主要原則則是要達到理念優先、技術先進、功能齊全、性能優良、價格合理。這些也是辦公自動化系統發前的前景與方向。
五.電氣自動化在汽車性能設計上的應用。
近些年,我國的經濟取得了很大的發展,但是伴隨著汽車數量的增加與路況復雜程度的不斷提高,駕駛的難度也越來越高,并且開始逐漸融入人類的能力范疇。當前,汽車駕駛自動化的實現主要借助于計算機技術及控制技術來實現?,F在,汽車的競爭已經進入了白熱化的狀態,汽車生產廠家都下大力氣在汽車性能的提升上,其中自動化就是它發展的一個重要方向。駕駛者可以在計算機的協助下將駕駛工作逐漸轉移到用自動化技術來實現,通過廠商的大力發展,自動化技術在提升道路利用率,降低車輛的制造成本及燃油消耗方面都取得了進展與突破,收獲了可觀的經濟效益。
六.發展前景。
1. 電氣自動化工程系統的統一化。統一電氣自動化工程系統對電氣自動化產品的設計、測試、開機、維護都有重要意義。能夠把開發系統從運行系統中獨立出來,這對電氣自動化工程控制系統來說,是跨越性的一步,能夠將系統通用化。系統的網絡應該保證現場的設施、監管體系、企業工程的管理數據保持共通。
2. 電氣自動化工程控制系統的市場化。產品想長久的發展,就要深化制造部門的體制改革,還要關注市場化的影響,以便保證產品能夠滿足市場的需要。同時,企業不僅要在技術的開發上投入,還要使零件的配套生產市場化、專業化。產業市場化是產業發展的必然趨勢,這對提升資源配置效率有著顯著的促進作用。
3. 電氣自動化控制系統的標準化接口。采用微軟公司的標準化技術后,工程的成本大大降低了,成功地實現了數據資源的共享??紤]到自動化系統策劃方案的重要,當企業進行系統連接時,必須采用微軟操作系統,那么這種情況下辦公室使用的就是 IP 系統,管理系統和自動化控制之間聯系的建立就是通過 PC 系統。程序標準化接口使廠家之間的數據交換有了保證,解決了通訊產生的難題。
4. 電氣自動化工程的生產將更加的安全。安全防范技術的集成化是電氣自動化工程控制系統的一個發展方向,重點就是保證系統的安全。在非安全狀態下,用戶要如何選擇才能實現安全。在分析我國市場的發展特性后,我們應該從最高安全級別開始,逐漸延伸到安全級別低的領域,硬件設備與軟件設備,公共設施層與網絡層,實現對此系統的安全設計的全面研究。
5. 電氣自動化工程控制系統的創新技術。在我國電氣自動化發展計劃的指導之下,隨著市場化的環境,不斷提升電氣自動化工程控制系統的創新能力。并且企業不斷吸收創新技術以提升自身的創新能力,而科研的投入,為電氣自動化的創新提供了更加廣闊的空間,加強政策上的扶持,健全、完善機制對創新都是非常有利的。目前我國企業主要生產一些中低檔次的產品,產品主要服務于中小型的項目,企業應該打開自主創新的新局面,轉換經濟增長模式,逐漸提升創新能力。
電氣自動化可以與地球數字化互相結合。此設想包含了自動化的創新經驗,可以把大量的相關數據整體為坐標,最終成為一個電氣自動化數字地球。將信息全部放入計算機中,與網絡結合,不管人們在什么地方,根據地球地理坐標,便能知道任何地方的數據信息。還可以加強企業與相關院校之間的合作。鼓勵企業到此專業的學校中建立車間,進行技術生產等,建立學習形生產培訓基地。還可以走入企業進行教學。將實踐能力和理論學習結合在一起。此外,還要與現代網絡聯系起來,積極利用已有的科學技術。加強專業培訓,提供研究人員水平等。
七.結束語
電氣自動化技術我國有幾十年的發展歷程,其中經過了多次變革與專業的調整,但是由于其應用范圍廣泛,在社會的各種生產層面都會有所應用,與其他科學技術相結合,也對推動了社會生產力的發展,促進了各個行業的發展。電氣自動化技術與其他科學技術的結合與滲透革新了傳統的方法與理念,必將為我國經濟發展起到了重要的作用。
參考文獻:
[1] 范海蛟. 關于機電自動化實際應用的分析 [期刊論文] 《北京電力高等專科學校學報(社會科學版)》 -2012年8期.
[2] 孫永和Sun Yonghe. 樓宇自動化技術在醫院機電設備管理中的應用 [期刊論文] 《中國醫院管理》 -2005年5期.
[3] 姜新星 姜浩. 電氣自動化技術在煤炭工業中的應用 [期刊論文] 《機電信息》 -2012年21期.
[4] 房付玉. 電氣自動化技術在煤礦生產中的應用 [期刊論文] 《產業與科技論壇》 -2011年23期.
[5] 范翔. 試論機電自動化技術及其發展 [期刊論文] 《科技創新與應用》 -2012年10期.
[6] 董玉泉. 試論機電自動化技術及其發展. [期刊論文] 《科技創業家》 -2013年3期
論文摘要:本文針對電氣自動化專業英語的教學目標,研究了其教學方法。在教學內容方面,強調與主干課程同步;在詞匯學習方面,采用普遍聯系法、同義詞法和反義詞法;在句子層次上,強調句子成分劃分方法的使用和常用句型的模仿應用;在段落層面上,突出主題句的提綱作用,剖析段落的展開方法;在篇章水平上,討論了摘要的寫作方法和整個文章的組織結構;在教學過程中,強調師生交流和互動。并結合具體的教學內容,制作多媒體課件,選派合適的任課教師,以拓寬學生的知識面,提高專業英語知識的應用能力。
一、引言
電氣自動化專業英語是為了培養和提高該專業學生對英語專業文獻的閱讀、寫作、聽說和翻譯能力而開設的課程,對于學生在專業方向上的發展,如研究生入學復試、工作面試、閱讀和翻譯實際工作中遇到的英文專業文獻等,具有重要的作用。然而,在實際教學中,電氣自動化專業英語卻沒有得到應有的重視,多數大學的自動化專業教學大綱對此多列為考查課的形式,學時也較少。以河南科技大學為例,該課程以必選考查課的形式,分成三個階段進行,分別在第5、6、7學期開課,每階段為16學時,共48學時。這種課程設置方式,無形地使學生降低了對該課程的重視程度。另外,由于各個大學都非常重視英語四、六級考試通過率,加大了對公共英語的教學投入,使學生的公共英語水平有了較大的提高,對專業英語則在主觀上認為難度不大而不夠重視。
因此,對電氣自動化專業英語的教學方法進行研究和探討是很有必要的。劉怡闡述了專業英語和基礎英語在學習階段、學習重心和教材甄選上的差異,結合電子技術類專業英語的新詞層出不窮和縮寫詞匯多的特點,提出了增強學生對專業英語重要性的認識、提高教學的趣味性和教材多樣化的建議。[1]李文娟等在明確專業英語定位的基礎上,就電氣工程及其自動化專業英語的教學內容、教學方式和教師培養進行了探討,給出了所涵蓋的專業知識范圍,采用了回顧、自述、教學和總結的四步課堂教學方式及平時、筆試、口試綜合的考核方式,指出了專業英語教師培養的建議。[2]李俊梅針對專業英語教學中存在的問題,提出了重構專業英語教學模式的具體解決辦法。[3] 上述文獻在不同側面反映了當前專業英語教學的現狀,所提出的解決方案對于專業英語教學具有一定的借鑒意義。
本文對教學內容和課堂教學方法進行探討,強調教學內容與開課學期的主干課內容同步,針對不同的教學內容,提出了具體的教學方法。例如,針對詞匯短語,提出了普遍聯系法、反義詞法和同義詞法;針對句子,主要討論句子成分劃分和句型結構;針對段落,主要強調動詞和名詞的變化、段落主題句、段落的組織結構和語句之間的起承轉合;針對篇章,主要講述文章的層次結構、英文摘要寫作、剖析和解讀;同時,重視師生交互,關注學生對講課內容和學習方法的掌握程度。主要手段有:課堂提問、公布電子郵箱、約定答疑和作業。還強調了多媒體教學、課外讀物選擇、考核方法、任課教師的選擇在專業英語教學中的重要性。
二、課堂教學方法
1.教學內容與主干課程同步
強調教學內容與開課學期的主干課內容同步的目的,是在學習專業英語基本內容的同時,培養學生閱讀英文教材的能力,提高主干課程學習興趣,開拓學生獲取專業知識的來源,相互印證專業主干課程的教學內容,起到查漏補缺的作用,還促使學生有能力登錄國外重點大學的相關課程網站(如mit的courseware網站),下載和閱讀專業課程學習資料,進一步提高專業主干課程的教學質量和學生的專業素質。
2.詞匯短語學習
專業英語的詞匯短語是構成句子和文章的基本要素,探討詞匯的教學方法有助于提高學生的專業英語水平。專業英語詞匯一般比較生僻,往往是一個詞的第三個意思,甚至更靠后,這與公共英語學習中所記憶的詞義有很大的不同。例如:step一詞,人們往往知道其意思是“腳步、臺階”等,但是在自動化專業英語中,它常用來表示階躍信號,用在step response短語中,則表示為“階躍響應”。在這種情況下,教師應鼓勵學生與所學專業主干課程相聯系,找到其中的中文表達,以幫助理解英文資料的內容。另外,還可在專業主干課程中找到其它的短語,如“斜坡響應”和“脈沖響應”,此時,教師應給出相應的英文表達,即“ramp response”和“pulse response”,這種稱為“普遍聯系法”的方法對于擴充專業英語詞匯量非常有效。還可以借鑒一些公共英語詞匯書籍的方法,通過查找同義詞和反義詞來擴充詞匯量。
3.句子成分劃分和句型
專業英語的句子結構不是很復雜,偶爾會遇到一些長句和難句,可采用公共英語中的句子成分劃分的方法來剖析句子的結構,明晰各個部分之間的修飾關系,進而用符合中文習慣的行文方式,將其翻譯出來,努力做到信、達、雅。對于一些常見句型,則通過模仿造句的方式加以練習,提高句型的實際應用能力。
4.段落主題句和動詞、名詞變化
英文段落往往有一個主題句,段落根據主題句層層深入地展開論述,將一個個句子組合成一個段落。應通過對段落主題句和段落組織結構的剖析,使學生模仿和掌握段落展開的方法。在英語文章中,強調動詞和名詞的變化,使文章富于變化,不再呆板,例如,在關于電機y-δ起動的章節中,給出了wye configuration、wye connection和delta arrangement三種變化。再如,在英文論文的摘要中,動詞也富于變化,經常會看到present、discuss、scribe、propose等動詞。
5.篇章
篇章階段的課程材料是選擇專業相關的、地道的英文學術論文。在整個文章的結構方面,主要理清作者架構文章的思路脈絡,學習如何行之有效地組織整篇文章,進而寫出符合英文論文格式的英文摘要。在寫摘要時,強調動詞和名詞的變化。將論文的目的、主要研究過程、所用方法和由此得到的主要結果及推出結論表達清楚,在可能的情況下,還應提及論文結果和結論的適用范圍和條件。閱讀文章實際上是與作者的交流。有時,需要站在作者的角度去看問題、去構思文章和遣詞造句,以此思路去閱讀專業學術論文,能夠獲得很大程度的提高。
6.加強師生之間的溝通
加強師生之間的交互、交流和溝通,有助于教師更好地設計課堂內容,有助于教師了解學生對所講內容的掌握程度和薄弱環節,有助于教師發現課程講授中的問題,也有助于增強師生間的了解。常用的方式是上課隨堂提問、課后答疑、公共電子郵箱和布置作業。通過這些手段,可以了解學生的英語水平和學習態度,進而給教師的課堂教學設計提供第一手資料。
7.課件設計和師資配備
專業英語學時少、任務重,僅依靠任課教師板書講解,很難按計劃完成教學任務,因此不得不對教學內容做出取舍。另外,一些專業的設計圖和原理圖是教師手工難以繪制的。這些問題均可借助多媒體課件加以解決。任課教師可根據教學內容制作相應的、多樣的課件,形式可以是gif和flash動畫,也可以是各種格式的圖片,將這些素材放到powerpoint文檔中就制作成了課件,也可將其以講義的形式打印出來,便于學生復習,也有利于他們課前預習、課堂中集中精力聽講,節約筆記時間。
關于師資力量配備,可結合各階段課程的具體教學內容和教師的專業背景、研究方向,選派合適的教師任教各個階段的課程,避免了一個教師和一種風格的弊端。在專業英語的講授過程中,可酌情添加各任課教師負責的科研項目等內容,有助于開拓學生的眼界,加深對課堂內容的理解,進一步調動學習積極性和主動性。
專業英語在各個專業學生的培養過程中起著重要的作用。教師通過各種方法和手段調動學生的學習熱情、積極性和主動性,利用各種可以利用的資源,拓寬學生的專業知識面,發展他們應用專業英語知識解決實際問題的能力,能夠讀懂專業文獻,寫出高質量的英文摘要,聽懂專業學術報告,講出自己的學術思想,以及翻譯出符合信、達、雅要求的專業文獻資料,做到學以致用。
參考文獻:
[1]劉怡.電子技術類“專業英語”課程的探討[j].電氣電子教學學報,2004,4,26(2).
一、招生人數
學院2016年計劃招收博士研究生46名,實際招生人數以總部下達計劃為準。
二、報考條件
我院博士研究生只面向現役軍人招生,報考2016年博士研究生應當具備以下條件:
1、品德優良,遵紀守法,立志獻身國防事業;未受過紀律處分。
2、軍隊在職干部按師(旅)級單位推薦、軍級單位政治部審批、軍區級單位政治部干部部門核準、總政治部干部部備案的程序進行審批,由師(旅)級單位干部部門開具介紹信。軍隊院校應屆碩士畢業生經所在院校政治機關審批同意。
3、身體健康,體能達標,年齡不超過40周歲(1976年9月1日以后出生)。
4、在職干部須獲得碩士學位,其中本院在職干部報考工學博士須有被SCI或EI收錄的以第一作者發表的學術論文;應屆碩士畢業生須完成學位論文初稿,在中文核心期刊(含錄用通知)或國際會議發表2篇以上學術論文。
5、有兩名與報考學科相關的高職人員推薦。
三、報名手續
考生持公民身份證和軍官證(學員證)于2015年9月20日至30日到學院教學實驗綜合樓研究生招生辦公室(1127室)報名,外地考生可函報。報名時應提交:
1、填制完畢的《2016年報考攻讀博士學位研究生登記表》和《報考軍隊院校研究生政治審查表》(9月1日后,院內考生可從學院研究生處網站下載;院外考生可來電索要)。
2、已獲碩士學位者,提交碩士課程成績單、碩士學位論文及評閱意見書復印件;應屆碩士畢業生提交碩士課程成績單、碩士學位論文初稿、已發表學術論文版權頁或錄用通知。
3、碩士學歷、學位證書原件及復印件(應屆生于獲得證書后補交)。
4、檔案所在師(旅)級單位干部部門同意報考的證明信。
5、一寸正面半身免冠照片3張,報名費300元。
上述手續齊備,審查合格者發放準考通知,考生可于10月9日到研招辦領取《準考證》。
四、考試安排
博士研究生入學考試總分值為600分,包括六項內容:英語筆試、數學筆試、科研學術成果計分、碩士學位論文評分、專業綜合面試、綜合素質面試,每項內容滿分100分。
考試時間擬定于2015年10月11至12日,考試地點和具體安排詳見《準考證》。
五、其他
1、考生可于2015年11月初查詢錄取情況,入學時間為2016年3月份(詳見通知書)。
2、我院提供部分往年考試試題,考生可登錄學院研究生處網站下載。
六、聯系方式
聯系人:譚繼帥(參謀) 手機:13831189507座機:0311-87992123(地);0221-92123(軍)
E-mail:tanjishuai@126.com 通信地址:河北省石家莊市和平西路97號研究生招生辦公室(050003)
招生專業目錄
專業代碼、名稱及研究方向
導師
專業綜合(面試)
數學(筆試)
080200機械工程
01機械性能檢測與診斷
張英堂
測試技術與信號處理
矩陣理論
02地面運載平臺維修理論與技術
張培林
狀態監測與智能診斷技術
03機械振動與沖擊防護
白鴻柏
振動理論
04機電液集成系統控制技術
何忠波
車輛工程
05機械制造及其自動化
倪新華
斷裂力學
080300光學工程
01軍用光電系統設計與應用
劉秉琦
陳志斌
應用光學、物理光學、光電測試技術
矩陣理論
02激光技術
沈學舉
激光原理及應用
03光學信息安全
光學信息技術原理與應用、光學信息安全
04微納光學
汪岳峰
光電子技術
080402測試計量技術及儀器
01測試性設計與分析
黃考利
測試技術
矩陣理論
02精密儀器與微系統
王廣龍
03裝備狀態監測與故障預測
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測試與診斷技術
矩陣理論或應用數理統計
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王 韜
計算機網絡
081100控制科學與工程
01裝備測試與故障診斷
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測試與診斷
矩陣理論或應用數理統計
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全厚德
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數字信號處理
矩陣理論
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系統仿真
04電子裝備自動測試、故障診斷及可靠性
蔡金燕
測試與診斷
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圖像工程
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精確制導、控制與仿真技術
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08目標探測與識別
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數字信號處理、現代控制理論
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線性系統理論
10無人機協同控制
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現代飛行控制理論、導航控制技術
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王長龍
數字信號處理
12非線性系統的穩定性與控制
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動力系統的穩定性理論
082600兵器科學與技術
01裝備輕量化技術
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火炮與自動武器原理、材料學
應用數理統計
02兵器試驗理論與技術
秦俊奇
火炮專業相關理論
矩陣理論
03裝備維修理論與技術
陶鳳和
火炮與自動武器原理、現代機械測試技術
04兵器性能檢測與診斷技術
房立清
機械裝備故障診斷與預測、武器系統裝備知識
應用數理統計
馮廣斌
火炮與自動武器原理、工程信號處理、現代機械測試技術
矩陣理論
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王瑞林
槍炮設計原理、振動理論、電磁場理論
06武器系統仿真與虛擬樣機技術
馬吉勝
振動理論、動力學仿真
07彈道學理論及應用
宋衛東
彈道學理論、制導理論與技術
08彈道修正理論與技術
彈道學、自動控制與導彈設計理論
矩陣理論或應用數理統計
09兵器性能檢測與故障診斷
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振動理論
10兵器新材料技術
王建江
材料學
應用數理統計
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高欣寶
系統仿真技術及其在信息化彈藥工程中的應用
矩陣理論
羅興柏
爆炸及其防護技術在彈藥保障中的應用
12彈藥保障與安全技術
安振濤
炸藥理論、彈藥保障及安全風險評估
穆希輝
彈藥保障
矩陣理論或應用數理統計
13信息感知與控制技術
齊杏林
彈藥引信論證、設計、試驗及評估理論與技術
14防護材料與特種能源技術
杜仕國
防護材料與特種能源技術及其在彈藥工程中的應用
矩陣理論
15電磁發射理論與技術
雷 彬
電磁場理論、測試技術
16武器系統建模與仿真
蘇群星
武器系統仿真與模擬器設計
17紅外圖像末制導技術
高 敏
彈道學、自動控制與導彈設計理論
矩陣理論或應用數理統計
18裝備維修保障理論與技術
賈希勝
石 全
康建設
趙建民
可靠性、維修性、維修工程
應用數理統計
朱小冬
可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真
矩陣理論或應用數理統計
19裝備維修性理論與應用
郝建平
可靠性、維修性、維修工程、虛擬仿真
20電磁防護理論與技術
劉尚合
魏光輝
電磁場理論、微波與天線
矩陣理論
王慶國
大學物理、有機化學、固體物理、電磁場理論
譚志良
電子技術基礎、通信原理、微波與天線
21脈沖電磁場測試技術
朱長青
電路分析、電磁場理論和微波技術、數電模電
110900軍事裝備學
01裝備保障信息化
盧 昱
網絡信息安全保障
軍事運籌學
02裝備保障理論與應用
石 全
軍事裝備學、戰役基本理論
應用數理統計或軍事運籌學
于永利
可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真
軍事運籌學
柏彥奇
高 崎
隨著測控技術的迅猛發展,以嵌入式計算機為核心的數據采集系統己經在測控領域中占到了統治地位。數據采集系統是將現場采集到的數據進行處理、傳輸、顯示、存儲等操作。數據采集系統的主要功能是把模擬信號變成數字信號,并進行分析、處理、存儲和顯示。
本論文工作所開發研制的數據采集系統由嵌入式微處理器、日歷時鐘芯片、模數轉換器、非易失性存儲器等器件組成。運用最小功耗設計理論設計,可以在電池供電的情況下長期采集和記錄數據,可長時間處于工作狀態。通過具有報警輸出的日歷時鐘芯片等組成喚醒單元,可在設定時間開啟電源。上電后,采用單片機控制數據采集、存儲以及對時鐘芯片的再設定等,而數碼管作為設定指示和時間、采集到模擬量信號的顯示。
系統通過仿真總線的方式擴展較大容量外部存儲器,可存儲的多次采集時間和采集數據。而利用更換存儲器方式,或利用串行口通信方式可將存儲器中的數據發送到便攜式電腦中作進一步處理。
關鍵字:單片機,低功耗,數據采集,定時
摘要 1
Summary 2
第1章 文獻綜述 1
略………
第2章 定時采集系統的硬件設計 18
略………
第3章 定時采集系統的軟件設計 38
略………
第4章 系統低功耗設計 48
略………
第5章 定時數據采集系統使用介紹 51
結論 56
致謝 58
參考文獻 59
附錄1 60(程序)
附錄2 70(數字儀器)
附錄3 76(Digital Instruments)
(附錄不在論文字數內)
:33000多字的本科論文,適合自動化、電信與通信專業
有中英文摘要、目錄、圖、參考文獻
400元
論文摘要:文章要介紹的是變電站綜合自動化系統的發展趨勢和重要性,提出了變電站綜合自動化基本概念,并對系統結構、通訊方式和能實現的基本功能及變電站自動化的發展前景進行分析。
一、概述
電網是一個不可分割的整體,對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用,對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平,降低運行維護成本,提高經濟效益,向用戶提供高質量電能服務的一項措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發展,一方面綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統,已經成為必然趨勢。另一方面,保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能。發展和完善變電站綜合自動化系統,是電力系統發展的新的趨勢。
二、系統結構
目前從國內、外變電站綜合自動化的開展情況而言,大致存在以下幾種結構:
(一)分布式系統結構
按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備,將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。系統結構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計,采用主從CPU系統工作方式,多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力,解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信,選用具有優先級的網絡系統較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題,提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護,局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構,較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統自問世以來,顯示出強大的生命力。目前,還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。
(二)集中式系統結構
集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量和數量等信息,集中進行計算和處理,分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能,后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式,這種結構有以下不足:
前置管理機任務繁重、引線多,降低了整個系統的可靠性,若前置機故障,將失去當地及遠方的所有信息及功能。
軟件復雜,修改工作量大,系統調試煩瑣。
組態不靈活,對不同主接線或規模不同的變電站,軟、硬件都必須另行設計,工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。
(三)分層分布式結構
按變電站的控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元)的二層式分布控制系統結構。也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層。
這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點:
可靠性提高,任一部分設備故障只影響局部,即將“危險”分散,當站級系統或網絡故障,只影響到監控部分,而最重要的保護、控制功能在段級仍可繼續運行;段級的任一智能單元損壞不應導致全站的通信中斷,比如長期霸占全站的通信網絡。
可擴展性和開放性較高,利于工程的設計及應用。站內二次設備所需的電纜大大減少,節約投資也簡化了調試維護。
三、常見通訊方式
目前國內常采用以太網通訊方式,在以太網出現之前,無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統繁瑣、通訊速度緩慢的缺陷?,F場總線的應用部分地緩解了便電站自動化系統對通信的需求,但在系統容量較大時依然顯得捉襟見肘,以太網的應用,使通訊問題迎刃而解。常見的通訊方式有:
雙以太網、雙監控機模式,主要是用于220-500kV變,在實現上可以是雙控機+雙服務器方式,支撐光/電以太網;單以太網,雙/單監控機模式;雙LON網,雙監控機模式;單LON網,雙/單監控機模式。
四、變電站自動化系統應能實現的功能
微機保護:是對站內所有的電氣設備進行保護,包括線路保護,變壓器保護,母線保護,電容器保護及備自投,低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能:故障記錄;存儲多套定值;顯示和當地修改定值;與監控系統通信。根據監控系統命令發送故障信息,動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監控系統選擇或修改定值,校對時鐘等命令。通信應采用標準規約。
數據采集及處理功能:包括狀態數據,模擬數據和脈沖數據
狀態量采集。狀態量包括:斷路器狀態,隔離開關狀態,變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統,也可通過通信方式獲得。模擬量采集。常規變電站采集的典型模擬量包括:各段母線電壓、線路電壓,電流和有功、無功功率值。饋線電流,電壓和有功、無功功率值。
事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應包含保護動作序列記錄,開關跳合記錄。
變電站故障錄波可根據需要采用兩種方式實現,一是集中式配置專用故障錄波器,并能與監控系統通信。另一種是分散型,即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算,再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。
控制和操作功能。操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器,隔離開關,變壓器分接頭,電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統故障時無法操作被控設備,在系統設計時應保留人工直接跳合閘手段。
防誤閉鎖功能。系統的自診斷功能
系統內各插件應具有自診斷功能,并把數據送往后臺機和遠方調度中心。對裝置本身實時自檢功能,方便維護與維修,可對其各部分采用查詢標準輸入檢測等方法實時檢查,能快速發現裝置內部的故障及缺陷,并給出提示,指出故障位置。
數據處理和記錄。歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容,它包括上一級調度中心,變電管理和保護專業要求的數據,主要有:
斷路器動作次數;斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數的累計數;輸電線路的有功、無功,變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大,最小值及其時間;獨立負荷有功、無功,每天的峰谷值及其時間;控制操作及修改整定值的記錄。
根據需要,該功能可在變電站當地全部實現,也可在遠動操作中心或調度中心實現。
人機聯系系統的自診斷功能。系統內各插件應具有自診斷功能,自診、斷信息也像被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。
本功能在常規遠動“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等,其信息量遠大于傳統的遠動系統。還應具有同調度中心對時,統一時鐘的功能和當地運行維護功能。
【摘要】
本文以一個信息化改造項目為例討論了實時系統與信息系統的集成。我曾參加了一個中等規模的現代化生產企業的數字化改造項目,該企業擁有4座自動化連續式工作的窯爐,以及8座自動化間隙式工作的窯爐以及多臺半自動的中大型輔助機器。該企業希望能將這些設備實現數字化,并且重點要建立起一個中央監控室,能實現對設備的運行狀態參數的監督和記錄兩大任務,前者用于防止意外事故,后者可用于向該企業的決策人員和技術開發部門提供信息。
通過我們的開發組與該企業相關人員一起努力,分四個步驟共同完成了這一工作。第一步是實現設備狀態參數的數字化輸出;第二步是建立中央監控室的監督和記錄功能;第三步健全監控室的控制功能及相應信號的輸出;第四步則是實現生產設備自動化控制的數字信號接入功能。
我在其中的主要工作有三個方面:
(1)作為公司開發組和企業間聯絡的橋梁;
(2)負責確定該項目中各部分之間的分工,在發生沖突或出現問題時提出相應的具體解決辦法;
(3)幫助解決與協調在工作過程中出現的各種困難。
【正文】
現代化企業發展生產與提高效率的根本途徑之一是加速信息化的進程。在所從事的專業生產領域中,我參與開發項目的這家企業可以認為已經具有相當程度的現代化的基礎了,比如它已擁有4條自動化連續式工作的窯爐、8座自動化間隙式工作的窯爐和多臺半自動的中大型輔助機器。但是這些設備的自動化控制在改造前還主要依靠模擬量控制,也不具備信息與數據的記錄、匯總與分析功能。該企業一方面出于對今后發展的需要,希望記錄下這些設備在工作過程中連續的狀態參數的變化情況,有運行的日志與歷史記錄,以提供給其技術開發部門,作為產品質量改進研究中的參考;進一步還可提供給企業管理部門決策分析時的參考。另一方面,企業希望能夠對設備生產狀態有全面的監督和一定的緊急控制與應變的能力,能對生產設備的操作意外和設定不當,或者發生突然的未預料到的事件,防止造成事故與損失。
我們根據該企業的要求,結合項目的資金、時間、人員等現實狀況,再三考慮了該企業的經營情況、產品的市場和前景、項目開發所面臨的風險等諸多因素,經過仔細分析,得出了如下的4條意見:
(l)由于資金的限制,切實地在相應各個環節上節約成本是相當重要的,因此要盡可能地在原有設施與條件的基礎上進行改造,而不是進行根本性的替換;
(2)此企業需要的是“實時控制系統和企業信息系統的初步集成”,而不是一個功能相當豐富和完善的系統,該企業現階段既不具備開發這樣一個系統的能力和條件,也不具備管理維護和應用高級集成系統的相關人員,所以,項目的目標應當切合于目前條件下企業的總體要求。這樣既有利于控制成本,也有利于減少項目風險;
(3)由于該企業的生產情況和資金、人員的限制,項目必須分階段地進行。大體上可劃分為如下四個階段:①實現設備狀態參數的數字化輸出;②建立中央監控室的監督和記錄功能;③健全中央監控的控制功能和相應信號的輸出;④實現生產設備自動化控制的數字信號接入功能;
(4)參與本項目涉及到的雙方的大多數人員都不精通對方的專業領域,因此必須在加強互相溝通的同時,確定明確的分工關系。
上述四條意見在經過雙方的磋商與研究后,獲得了雙方全體項目參與人員的一致認同,成為這個項目開發過程中雙方必須理解與遵循的準則。
在第一階段,我們開展了對半自動的中大型輔助機器的自動化改造。事實上,該企業早有這類打算,并且已做了相應的技術儲備,因而這一部分的工作由該企業自身的技術人員全權負責并加以實施。項目中所涉及到的所有自動化生產設備都已具有依據狀態參數模擬信號量進行控制的能力,對于所采集到的狀態參數模擬量,企業曾計劃采用一類以模擬信號遠程地傳至中央監控室,再進行模數轉換的方案。此方案對企業來說實現比較簡單,但存在著成本較高、遠傳過程易受到干擾等不利因素。隨著模數轉換設備成本的顯著下降和可靠性提高,經我們建議和雙方討論,企業有決心在生產設備的控制設備上就地實現現場模數轉換,再遠傳數字信號至監控室,這一工作同樣地由熟悉這項技術的企業技術人員實行。
第二階段的工作主要由我方開發組成員負責。我們將人員大體上分為3組,第一組主要是根據企業長期累積的資料以及公開發表的相關技術,建立起一個合理有效的模型,其中包括諸如數據采樣記錄的間隔時間,不同生產階段的數據處理時所采用的數學模型等數據處理的相關內容;第二組負責監控記錄軟件的輸入輸出接口,用戶圖形界面的選定和設計等軟件外圍功能的實現;第三組則集中力量編寫一個簡單實用的、針對性強和小巧的相關數據記錄的專用數據庫。這一階段是控制質量和成本的關鍵性階段。出于對成本的考慮,以及根據數據的流量不很大,對數據的實時性處理要求不是很高(通常情況下,設備的實時控制仍由原來的自動化系統所承擔)的實際情況,中央監控室采用了一套有雙機備份的服務器作為數據處理用的服務器,另一套同樣有雙機備份的服務器作為數據庫服務器,并且沒有使用價格昂貴的商用數據庫,而采用了由自己開發的一個經濟實用的專用數據庫。
第三階段可以看成是第二階段的自然延伸,在第二階段成功的基礎上,利用第二階段模塊處理后所獲得的數據,依據設備的多種臨界指標,進行相應的判斷,允許在緊急情況下,發出相應的警報,并同時依據設備本身的相應緊急情況處理辦法,發出控制信號加以處理實現。這一階段的關鍵有兩方面內容:一個問題是要求數據轉換設備擁有相對較高的可靠性與可用性,另一個問題是要注意做好與自動化設備原有控制系統的自我保護功能的配合協調工作。
第四階段則仍然由該企業的技術人員為主實施,在實現過程中主要是解決好第三階段所遇到的上述兩個關鍵問題。對于第一個問題,使用了更好的設備和部件來實現數模轉換和動態控制;對于第二個問題,則在控制設備中設立了優先級判斷,使自我保護裝置的啟動優先級離開中央監控室(由于自我保護啟動速度更快,但是功能較弱)而加以解決。
從總的項目實施進程上來看,一、四兩個階段相連貫,二、三兩個階段相連貫,而它們之間則可并行地進行,從而滿足了時間進度上的要求。