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電氣工程及其自動化含義范文1
【關鍵詞】電氣自動化;智能建筑;電氣技術
智能建筑是融入計算機云處理技術、自動化技術以及現代綠色建筑為一體的綜合建筑，主要目的是為用戶提供一個智能、快捷、綠色、安全、高效的居住環境。電氣工程自動化技術是智能建筑的重要組成部分，主要提供電力安全、電力資源合理配置、電氣設備智能化和通訊系統的有效輸出。電氣工程自動化技術在智能建筑中的應用舉足輕重。
一、智能建筑電氣工程自動化的含義
隨著我國建筑行業的發展，建筑的功能逐漸從使用層面上升到感官體驗層面[1]。智能建筑電氣自動化是指建筑通過計算機和電氣自動化技術的運用，對建筑的配電輸出、樓棟小品燈光、建筑氣流、排水系統和消防系統等功能環節進行自動化控制，從而形成建筑與周圍環境和電氣配置之間的完美結合，通過建筑環境、設備自動化監測和建筑設備功能自動解決問題系統，以確保建筑安全、高效智能化，實現建筑智能化。
二、電氣工程自動化與智慧建筑的關系
電氣工程自動化是智慧建筑形成的必要條件，智能建筑各項功能的實現是在電氣工程自動化條件下才能夠完成，比如智慧建筑中的火災預防功能，該功能是通過互聯網數據連接監控、感應系統和火災報警器、自動噴水系統等形成火災預防系統，在火災感應設備感應到建筑環境內溫度超過警戒線或煙霧濃度高于警戒線時會進行區域鎖定，并將數據反饋到后臺監控主機，主機自動傳導信息到報警系統和自動噴水系統，進行火災報警和臨時性滅火，以保證建筑安全的功能[2-3]。因此，智慧建筑形成的前提是電氣工程自動化的科學應用。只有實現電氣自動化與建筑功能的結合，才能保證建筑資源的合理配置，以實現建筑智能化。
三、電氣工程及自動化技術在智能建筑中的應用
1、自動化技術在配電設備中的應用。配電系統是建筑運營的核心，是建筑電梯運營、公共照明系統、安防系統等運營的支撐，也是智能建筑有效運營的保障。自動化技術在配電設備的應用可以有效提升配電功率、降低能源損耗和提升安全防護質量等，具體應用體現在：在供電系統應用過程中，通過電量輸送負荷監測，在保證建筑運營的前提下，對電路輸出功率進行調配，而自動化技術能最高限度地提升配電效率，以避免資源浪費。比如電路聲控系統和感應系統在建筑照明上的運用，通過對周圍環境的聲音、光線、溫度進行監控和判斷，調配電路輸出功率高低，合理劃分照明區域，有效提升電力使用效率；在配電安防方面的應用，配電設備中應用安防自動化技術，對電路溫度、電流量進行監測，通過數字電子技術測算出地面上與含電荷量物體之間的安全距離，比如當電路溫度異常、漏電現象出現時，通過感應系統反饋到計算機反饋系統，通知維修人員進行維修，并及時對供電系統予以斷電，達到安全維護功能。2、在樓棟控制系統上的應用。智能化建筑主要體現在建筑體驗感上的優勢，例如通過對建筑樓棟之間的空氣、溫度、濕度、排水的調整，增加建筑樓棟之間的健康、舒適程度。而智能建筑樓棟控制系統是由排風系統、供排水系統、消防系統以及安防系統構成，通過對自動化監測、調整而達到人們的居住條件，比如排風系統和排水系統，在建筑墻體設立感應系統，當空氣流動值低于或高于標準值時，感應系統傳輸信息，排風系統增加空氣流動量；而當空氣濕度低于標準或空氣過于干燥時，或傳輸信息到排水系統增加空氣濕度。電氣工程自動化技術在智能化建筑樓棟系統上的應用可以最大限度增加現代建筑舒適程度和智能程度，更能夠從體驗上滿足人類對現代居住的水平上的需求。3、自動化技術在通信服務上的應用。智能化建筑關鍵在于信息的傳遞，而通信服務是連接智能建筑的核心紐帶。只有通訊服務得以健康運營，才能實現智能設備效用的最大發揮。電氣自動化技術在通信服務上首先要構建信息處理系統，像人類大腦一樣，進行數據的收集、處理和儲存；其次構建連接系統，通過IP通訊、個人通訊系統、衛星通訊系統，進行外界個人與整體的信息連接、交換；最后，構建自動反饋系統，對信息進行自動儲存和處理，對于疑難問題進行銜接解答，并進行信息處理，將結果予以匯總反饋，有助于未來通訊服務發展。
四、結論
綜上所述，智慧城市是現代建筑發展的必要趨勢，智能建筑是智慧城市進程的必要組成，電氣工程及其自動化在智能建筑的構成中發揮至關重要的作用。因此，在智能化建筑的設計中，要將電氣自動化合理運用在建筑監測、電氣配置、建筑環境調節和通訊服務構建中，從而實現安全、綠色、高效的智能化建筑。
參考文獻
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電氣工程及其自動化含義范文2
1、工業電氣自動化的含義
工業電氣自動化名為工業企業電氣自動化，它屬于工科電氣信息類，又名為電氣工程及其自動化。其專業面寬被各個生產領域所廣泛應用且取得不錯的效果所以一直到現在仍舊煥發著勃勃生機；電氣工程及其自動化的觸角伸向各行各業，小到一個開關的設計，大到宇航飛機的研究，都有它的身影。
2、工業電氣自動化的發展現狀
2．1平臺開放式發展
OPC(OLE for Process Contro1)技術的出現，IEC61 131的頒布，以及Microsofl的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發揮著不可替代的作用。
2．1．1
IEC61131標準使得編程接口標準化。目前，世界上有200多家PLC廠商，近400種PLC產品，不同產品的編程語言和表達方式各不相同，IEC61 131使得各控制系統廠商的產品的編程接口標準化。IEC61131同時定義了它們的語法和語義。這就意味著不會有其他的非
標準的方言。IEC6113l已成為了一個國際化的標準正被各大控制系統廠商廣泛采納。結構化的編程方式使得程序更易管理，也提高了代碼
的使用效率，縮短了程序編程的周期。
2．1．2
Windows正成為事實上的工控標準平臺。微軟的技術如Windows NT、Windows CE和lntemet Explore已經正在成為工業控制的標準平臺、語言和規范。PC和網絡技術已經在商業和企業管理中得到普及。在電氣自動化領域，基于PC的人機界面已經成為主流，基于PC的控制系統以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的用戶所采納。在控制層采用Windows作為操作系統平臺的好處就是其易于使用和維護以及與辦公平臺簡單的集成。
2．2 現場總線和分布式控制系統的應用
現場總線(Profibus、FF、Interbus等)是一種串行的連接智能設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸的分支結構的通訊總線。它通過一根串行電纜將位于中央控制室內的工業計算機、監視，控制軟件和PLC的CPU與位于現場的遠程I／O站、變頻器、智能儀表、馬達啟動器、低壓斷路器等連接起來，并將這些現場設備的大量信息采集到中央控制器上來。分布式控制意味著PLC、I／O模塊和現場設備通過總線連接起來，將輸入，輸出模塊轉換成現場檢測器和執行器。
2．3 技術與電氣工業自動化
PC、客戶機／服務器體系結構、以太網和Intemet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融合，電子商務的普及將加速著這一過程。信息技術對工業世界的滲透來自于兩個獨立的方向：一是從管理層縱向的滲透。企業的業務數據處理系統要對當前生產過程的數據進行實時的存??；另一方面，信息技術橫向擴展到自動化的設備、機器和系統中。信息技術已滲透到產品所有的層面，不僅包括傳感器和執行器，而且包括控制器和儀表。Internet＼lntranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務、人事等管理數據，也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統的設計產生直接的影響。信息技術革命的原動力是微電子和微處理器的發展。隨著微電子和微處理器技術應用的增加，原本定義明確的設備界線，如PLC、控制設備和控制系統變的模糊了。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。
3、電氣自動化的發展趨勢
電氣工程及其自動化含義范文3
關鍵詞：電氣自動化技術；變電站綜合自動化；電力系統 ；發展前景；自動化控制
中圖分類號： F407.61 文獻標識碼： A
一．引言
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。。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．變電站綜合自動化研究的主要內容
對110kv及以上電壓等級變電站，以服務于電力系統安全、經濟運行為中心。通過先進的計算機技術、通信技術的應用，為新的保護和控制技術采用提供技術支持，解決過去能解決的變電站監視、控制問題，促進各專業在技術上、管理上配合協調，為電網自動化進一步發展提供基礎，提高變電站安全、可靠和穩定運行水平。如，采集高壓電器設備本身的監視信息，斷路器、變壓器和避雷器等的絕緣和狀態等；采集繼電保護和故障錄波器等裝置完成的各種故障前后瞬態電氣量和狀態量的記錄數據，將這些信息傳送給調度中心，以便為電氣設備的監視和制定檢修計劃、事故分析提供原始數據。對新建變電站取消常規的保護、測量監視、控制屏，全面實現變電站綜合自動化，實現少人值班逐步過渡到無人值班；對老變電站在控制、測量監視等進行技術改造，以達到少人和無人值班的目的。
對35KV及以下電壓等級變電站，以提高供電安全與供電質量，改進和提高用戶服務水平為重點。側重于利用變電站綜合自動化系統，對變電站的二次設備進行全面的改造，取消的保護、測量、監視和控制屏，全面實現變電站綜合自動化，以提高變電站的監視和控制技術水平，改進管理，加強用戶服務，實現變電站無人值班。
1. 變電站綜合自動化要實現：
（1）隨時在線監視電網運行參數、設備運行狀態；自檢、自診斷設備本身的異常運行，發現變電站設備異常變化或裝置內部異常時，立即自動報警并閉鎖相應的出口，以防止事態擴大。
（2）電網出現事故時，快速采樣、判斷、決策，迅速隔離和消除事故，將故障限制在最小范圍。
（3）完成變電站運行參數在線計算、存儲、統計、分析報表和遠傳，保證自動和遙控調整電能質量。
2. 變電站綜合自動化應包括兩個方面：
（1） 橫向綜合：利用計算機手段將不同廠家的設備連在一起，替代或升級老設備。
（2） 縱向綜合：在變電站層這一級，提供信息、優化、綜合處理分析信息和增加新的功能，增加變電站內部和各控制中心間的協調能力。如借用人工智能技術，在控制中心間的協調能力。如借用人工智能技術，在控制中心實現對變電站控制和保護系統進行在線診斷和事件分析，或在變電站當地自動化功能協調之下，完成電網故障后自動恢復。
變電站綜合自動化與一般自動化區別在于：自動化系統是否作為一個整體執行保護、檢測和控制功能。
三．變電站綜合自動化系統的特點
變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、系統結構微機化、測量顯示數字化、操作監視屏幕化、運行管理智能化等特征。同傳統變電站二次系統不同的是：各個保護、測控單元既保持相對獨立，（如繼電保護裝置不依賴于通信或其他設備，可自主、可靠地完成保護控制功能，迅速切除和隔離故障），又通過計算機通信的形式，相互交換信息，實現數據共享，協調配合工作，減少了電纜和沒備配置，增加了新的功能，提高了變電站整體運行控制的安全性和可靠性。
1. 功能綜合化。
變電站綜合自動化系統是各技術密集，多種專業技術相互交叉、相互配合的系統。它是建立在計算機硬件和軟件技術、數據通信技術的基礎上發展起來的。它綜合了變電站內除一次設備和交、直流電源以外的全部二次設備。
2. 分級分布式微機化的系統結構。
綜合自動化系統內各子系統和各功能模塊由不同配置的單片機或微型計算機組成，采用分布式結構，通過網絡、總線將微機保護、數據采集、控制等各子系統連接起來，構成一個分級分布式的系統。一個綜合自動化系統可以有十幾個甚至幾十個微處理器同時并行工作，實現各種功能。
3. 測量顯示數字化。
用CRT顯示器上的數字顯示代替了常規指針式儀表，直觀、明了；而打印機打印報表代替了原來的人工抄表，這不僅減輕了值班員的勞動強度，而且提高了測量精度和管理的科學性。
4. 運行管理智能化。
智能化的含義不僅是能實現許多自動化的功能，例如：電壓、無功自動調節，不完全接地系統單相接地自動選線，自動事故判別與事故記錄，事件順序記錄，制表打印，自動報警等，更重要的是能實現故障分析和故障恢復操作智能化，實現自動化系統本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復等功能，這對于提高變電站的運行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常規的二次系統所無法實現的。
四．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。
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。
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。
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。
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。電氣自動化可以與地球數字化互相結合。
五．結束語
變電站自動化控制是一個多目標、多約束的復雜的非線性控制問題。它受到電壓、無功、 時間、負荷率、負荷電壓靜態特性、運行方式、有載調壓變壓器分接頭檔位和電容器組狀態等多種因素的影響，其控制規律難以用精確的數學模型表達。綜上所述，變電站自動化系統的控制與操作是可靠的，它的成熟和進步還需在變電站的實際運行中不斷得到完善。
參考文獻：
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電氣工程及其自動化含義范文4
關鍵詞：工程教育；認證理念；成果導向；培養方案
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0163-03
2016年6月，中國以正式成員加入《華盛頓協議》，這標志著我國工程教育及其認證已經走向正軌并逐漸成熟。目前，工程教育認證工作在國內正如火如荼的開展，重點高校包括筆者所在的地方高校均在積極準備[1]。認證工作應是各部門包括行政、教學、實驗、學生工作乃至工業界密切配合的結果。然而在實踐中發現，由于對工程認證的內涵、理念并沒有深刻把握，往往存在部門分工不明確，基礎工作不扎實，政策可操作性、可持續性差等問題，導致實施過程中往往事倍功半。第二屆世界高等教育大會公報也明確指出：在當代高等教育中，質量的實現既要求建立各種質量保障體系，形成多種評價模式，同時更需要在機構內部形成一種質量文化?？梢?，在組織專業認證的過程中，首要問題還是理念不能適應認證要求。與我國現行的工程教育體制相比，專業認證體現了新的理念和做法。只有深入理解工程教育的內涵和理念，進一步在各部門形成工程教育文化，并以此指導工程教育教學改革，才能事半功倍，真正形成經得起檢驗的工程教育體系。本文首先分析工程教育認證的內涵和理念，在此基A上，結合地方高校電氣工程專業實際情況，探討滿足工程教育要求的專業培養方案的制定。
一、對工程教育認證內涵的理解
工程教育認證是對高等學校工科專業實施的專門性認證。它由工業界行業協會、專業學會和工程教育界聯合實施，為工程專業人才進入行業的工程教育提供外部質量保證。這種質量保證不是面向少數優秀學生，也不是面向多數學生，而是面向全體學生，認證通過即意味著專業全體學生達到畢業要求，即所謂的“看差不看優”。認證的主要目的在于提高我國工程教育質量、促進中國工程教育的國際互認，為建立完善的職業工程師制度、提升我國工程技術人才的國際競爭力打下基礎。工程教育認證以“工程教育認證標準”為依據組織開展，該標準以《華盛頓協議》提出的畢業生素質要求（Graduate Attribute Profiles）為基礎，符合國際實質等效要求[2]。標準由通用標準和專業補充標準兩部分構成。通用標準規定了專業在學生、培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件7個方面的要求。補充標準是通用標準的補充，規定了具體專業的部分特定要求。認證標準各項指標的邏輯關系為：以“學生”為中心，以“培養目標”和“畢業要求”為導向。“師資隊伍”、“課程體系”和“支持條件”都是基于有效促進學生達到“畢業要求”、進而達成“培養目標”而制定的[3]。而指標“持續改進”，是為了確保“學生”達成“培養目標”而設置的，是一種完善的內、外部質量控制機制，如圖1所示。
二、對工程教育認證理念的理解
工程教育認證基于三大核心理念：以學生為中心（Student-Centered）、成果導向（Outcome-Based Education，OBE）和持續改進（Continuous Quality Improvement）。以學生為中心，是指評價的核心針對學生表現和是否獲取相應的素質能力進行評價，而且必須考慮全體學生。目前我國工程教育雖然都在宣傳以學生為中心，但鮮見以學生為中心的可操作方案。在實際操作中還是以教師為中心，并有許多具體的做法，如：嚴格的教學督導制度、學生評教系統、定期的教師授課競賽、教學進度管理等。而工程教育認證則首次詳細給出了以學生為中心的可操作方案：教學設計以學生知識、能力、素質達到既定標準而設計（實質是一種反向設計過程）；師資、課程等教學資源配置以保證學生學習目標達成為導向；質量保障與評價以學生學習結果為唯一標準。成果導向是一種以學生的學習成果為導向的教育理念，認為教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后所取得的學習成果。成果導向的教育理念完整的說明了學校定位、培養目標、畢業要求、課程體系、教學活動、師資及教學資源之間的關系：利益相關各方（學生發展、家長期望、學校定位、企業需求、國家需要）的需求決定專業培養目標；專業培養目標決定學生畢業要求；畢業要求決定課程體系；課程體系決定教學活動設計、師資及教學資源配置[4]。這是一個由上向下設計，由下向上支撐的過程，其邏輯關系如圖2所示。
持續改進體現了工程教育認證的質量文化理念，即不要求專業目前必須達到一種較高的水平，但要求專業必須對自身在標準要求的各個方面存在的問題有明確的認識和信息獲取的途徑，有明確可行的改進機制和措施，并能跟蹤改進之后的效果并收集信息用于下一步的繼續改進。具體要求包括：建立常態性評價機制和評價周期；培養目標、畢業要求、教學環節都要進行評價；每個教師在持續改進中均承擔責任；持續改進的效果通過學生的表現來體現。評價機制包括傳統的校內評價機制和高等教育系統以外的外部評價機制。其中的畢業生跟蹤反饋與社會評價反映的已受教育對象、是用戶和社會對工程教育質量的評價結果，是開展持續改進工作的重要依據。而這部分內客，也是我國高校在建立校內質量保障制度方面的弱項和短板，意義重大。
三、地方高校電氣工程專業的培養方案制定探討
培養方案是工程教育過程中教學組織和教學管理的基本依據，必須嚴格遵循工程教育的內涵和理念精心制定。培養目標、畢業要求和課程體系是其三大核心要素，分別進行說明。
1.培養目標制定。培養目標是對畢業生在畢業5年后左右能夠達到的職業和專業成就的總體描述，回答了學生在畢業一定時期后能做什么的問題，可看作是工程教育的愿景，它與畢業要求的含義不同。培養目標的制定依據主要包括兩個方面，分別是國家、社會的需要，行業、產業及職場需求，學生、家長的期望等外部需求和學校辦學定位、人才培養定位等內部需求。筆者所在學校前身是我國歷史上第一所礦業高等學府和河南省建立最早的高等學校，堅持服務煤炭工業的辦學方向，同時積極為地方經濟發展服務。電氣工程專業依托學校在地礦行業的優勢地位，秉承服務地方經濟的辦學理念，堅持“基礎扎實、知識面寬、實踐與創新能力強”的復合型高級工程應用技術人才培養目標。通過多年持續建設，已經在礦山電氣與電力系統兩個專業方向形成了特色鮮明的專業人才培養體系?；趯W校辦學和社會需求等實際情況，確定我校電氣工程及其自動化專業的培養目標為：培養基礎扎實、知識面寬，具有電氣工程領域相關的基礎理論、專業技術和實踐能力，具有較強的工程意識和一定的創新精神，具有高度的社會責任感和良好的職業道德，具備從事發電、供配電、工礦等行業電氣工程領域相關的工程設計、技術開發、生產制造、系統運行、教育科研、經濟管理等方面工作能力的復合型高級工程應用技術人才。詳細的，培養目標還需要用4～6條具體表述，不再詳述。
2.畢業要求確定。畢業要求是培養目標的前提，是對學生畢業時所應掌握的知識和能力的具體描述，包括技能、知識和能力，是學生完成學業時應該取得的學習成果，回答了學生在走出校門時能有什么的問題。畢業要求的制定必須體現質量標準意識，畢業要求即工程專業人才標準；畢業要求要對培養目標形成支撐；畢業要求公開，清晰、具體、可衡量、可比較，有支撐并全面覆蓋認證標準要求。2015版通用標準中指定畢業要求必須覆蓋工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、職業規范、個人和團隊、項目管理、終身學習等12項內容。基于工程教育理念及認證標準，并全面綜合教師、在校學生、校友、學校管理人員的意見，制定了本專業12項畢業要求。例如（1）工程知識：具有從事電氣工程相關的工程技術工作所需的數學與自然科學知識，具有基本的工程數學基礎知識，具有電工理論、電子技術、信息處理技術、工程電磁場、電機學、電力系統分析等專業基礎知識，能夠將這些知識用于解決電氣工程相關的復雜工程問題。限于篇幅，在此不一一列出。為了能使畢業要求更加具體、可操作，每項畢業要求進一步分解為3～4個指標點，也不再詳細列出。
3.課程體系構建。課程體系需要有效支撐畢業要求，同時又要科學合理。本專業課程體系由數學與自然科學類、工程基礎及專業類（工程基礎類、專業基礎類、專業類）、工程實踐與畢業設計及人文社會科學類等四大模塊構成，共185學分。四類課程占總學分比例分別為15.2%、35.7%、25.9%、23.2%，各類課程比例合理，特別是工程實踐類課程比例相比以往有了較大程度的提高，完全滿足認證通用標準的指標要求。專業主干課程設置以滿足工程教育認證畢業要求為原則進行，所有課程對畢業要求的支撐度可采用支撐矩陣圖詳細展示，H、M、L分別代表高、中、低支撐程度。
四、結論
在工程教育實施和認證過程中，只有深入理解其內涵和理念，進一步形成工程教育文化，并以此指導工程教育教學工作，才能起到事半功倍的效果。本文在詳細分析和理解工程教育認證內涵和理念的基礎上，結合本校電氣工程專業實際情況，探討滿足工程教育要求的專業培養方案的制定問題。后續需要進一步完善教學設計、改革課程教學、形成持續改進的質量進化機制，為順利通過專業認證打下堅實基礎。
參考文獻：
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電氣工程及其自動化含義范文5
[關鍵詞]繼電保護 課程設計 教學改革
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）05-0108-02
《電力系統繼電保護課程設計》是電氣工程及其自動化專業電力系統繼電保護原理課程的重要實踐性教學環節，是繼電保護基本理論知識和實際工程應用相結合的橋梁。《電力系統繼電保護課程設計》的實踐訓練，不僅使學生將課堂上學習的理論知識與實際應用結合起來，樹立正確的科學態度和科學精神，培養學生的工程意識和實踐能力，提高學生利用所學專業知識分析和解決實際工程問題的能力，還可以更好地鍛煉學生的動手能力和培養學生的創新意識。為適應《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》中的“卓越工程師教育培養計劃”要求，提高工程教育人才培養質量，我們從內容到形式做了深入的探索和改革，近三年來的實施，得到學生及同行的歡迎和好評，取得良好的效果。
一、傳統課程設計中存在的主要問題
（一）教師給定的設計題目少，內容單一、陳舊
過去我們課程設計題目均是給定電力系統的局部接線方式和運行方式，通過改變系統參數設定，對系統中某些線路及變壓器進行繼電保護方案設計、整定計算、靈敏度校驗、繼電器元器件型號參數選擇等相關設計工作。這種設計方式由于系統接線簡單，許多參數需要具體給定，運行方式變化很少，這種局限性使得學生發揮的空間較小，不能使設計與工程實際相結合，對電力系統的整體概念建立不起來，對電力系統的接線方式、最大、最小及正常運行方式等不能全面分析，內容相對單一。在設計過程中僅僅參考某些類似的習題及相應的設計指導書進行設計計算，難免會有學生互相抄襲。這種傳統課程設計方式既不能調動學生的設計積極性，更談不上創新能力的培養。
（二）教學形式單一
在課程設計中，指導教師根據《電力系統繼電保護原理》這門課所涉及的主要內容，結合工程項目實際情況給出不同的設計題目和原始資料，為了使學生在兩周時間內完成設計任務，通常課程設計指導書會結合實際題目詳細講解設計方案、內容、步驟、設計規范及要求、設計報告的格式等等內容。學生通過查閱相關設計手冊和設備手冊，參考某些類似習題及以往學生課程設計資料進行模仿設計。在設計過程中，指導教師雖然每天去教室指導，但由于多數學生不能夠主動提出問題，教師無法全面了解學生在設計過程中出現的問題和錯誤，造成提交的設計報告存在許多錯誤，甚至會出現一些原則性錯誤。另外，由于缺乏對設計計算結果及結論進行實踐驗證，學生既不知道計算結果是否正確，也不知道設計結論是否合理，這樣就大大削弱了課程設計的重要意義。
（三）成績評定缺乏規范性和合理性
傳統課程設計成績評定的方法是根據學生所提交設計報告的正確性、合理性、完整性、規范性情況，結合學生在設計過程中的出勤率、態度是否端正以及主動性等，按照不同方面的分值比例，給學生評出優、良、中、及格或不及格的成績。往往這種成績評定方法會造成同一小組中不同學生差別不大，甚至會出現小組中主要參與設計人員的成績由于報告書寫稍差等原因得分較低的現象，造成成績不能準確反映學生的真實能力。另外，由于缺乏對所得結論進行實際或模擬驗證的手段，無法考核學生的設計動手能力及實踐技能。
二、教學改革措施
為適應我國“卓越工程師培養目標”和學校應用型本科人才的培養模式要求，針對電力系統繼電保護課程設計傳統教學方法存在的弊端，我們結合近兩年的教學實踐經驗，提出了將電力系統繼電保護課程設計與綜合性實驗項目相結合的方法和具體措施，改革繼電保護課程設計的教學內容，創新實踐教學方法。
（一）根據“卓越工程師”培養目標的要求，結合專業課理論和實際工程，確定合理的課程設計題目
合理的課程設計題目對于學生加深理解和掌握所學專業理論知識，熟悉相關工程設計規范，掌握有關設計方法和設計步驟十分重要。設計題目一方面要緊密結合理論課程的專業知識，盡可能涵蓋該專業課程的主要內容，另一方面要與實際工程設計緊密結合，盡可能采用已經實際運行并具有一定規模的供配電系統的原始數據資料，這樣才能培養學生的工程意識，樹立學以致用的思想，提高學生的專業興趣，還能指明學生將來從事的專業方向。此外，設計題目還可根據相應的專業實驗室實驗條件，對學生設計結論進行仿真或模擬驗證。這樣就可以使學生在完成理論設計的基礎上，在實驗室能夠得到驗證。當驗證結果正確時，可以使學生感到有成就感，從而激發學生學習的積極性和主動性，提高學生的自信心?？紤]以上方面，結合不同學生的學習情況，教師提供課程設計題目的難易程度和工作量大小既要有區別，也要適中，保證所有學生能夠在規定的時間內完成設計，又不使得一些學習稍差的同學因為題目難度或工作量較大沒能夠按期順利完成設計任務而打擊其積極性。例如：根據一些大型企業（如鋼鐵廠、煉油廠）或地區電力系統的實際接線方式，選擇有2～3個發電廠（每個發電廠有2～4臺發電機組）與1個無窮大電源系統，選擇3～5個大型用電負荷構成的具有雙回路、環路接線方式的閉式電力網絡，針對該網絡中的發電機、變壓器及線路（架空線及電纜線路）進行保護方式選擇及參數計算和裝置選擇。這可以使學生對電力系統網絡結構和接線方式有一個比較全面的了解，而且便于學生理解系統在不同情況下的最大、最小及正常運行方式，從而更進一步理解各段保護以及上、下級之間的選擇性、靈敏性、快速性、可靠性以及近后備、遠后備保護的概念及相互間的關系，促進學生對電力系統接線方式、運行方式及繼電保護作用的全面理解和掌握。
（二）加強課程設計的指導和管理，確保設計過程的嚴密性和正確性
針對部分學生對課程設計的重視程度不夠，存在得過且過、相互抄襲現象，指導教師應投入足夠的精力和時間指導學生設計，除了嚴格審核學生設計方案是否合理、中間設計步驟及計算結果是否正確，還要組織學生討論和分析在設計過程中出現的錯誤。例如，對于給定的電力系統如何分析其最大、最小及正常運行方式是一個比較難的問題，既要考慮線路及設備的并列及分列運行情況，又要考慮因其他線路或設備故障引起負荷電流或短路電流的變化等，讓學生通過討論全面了解系統的各種運行方式，確定系統在不同運行方式下的負荷電流、短路電流及功率流向等，另外，還要查閱相關的設計規范及設計手冊，才能確定合理的保護方案。另外，在各種保護的整定計算時，部分學生對一些公式的應用存在較多問題，主要是對公式中一些電流量的含義理解不明確。例如：在線路-變壓器組接線方式中的線路電流保護中，瞬時速斷保護動作電流值一般應按照最大運行方式下變壓器二次側發生三相短路時流過變壓器一次側的短路電流整定，很多同學用的是變壓器二次側短路電流。在被保護范圍內有變壓器時，校驗靈敏度既要考慮保護裝置的接線方式，又要考慮變壓器的繞組接線方式，在變壓器差動保護的靈敏度校驗時也存在類似的問題。學生通過討論經常出錯的問題，加深了對《電力系統繼電保護原理》課程理論知識的理解，提高學生利用所學知識分析和解決這些實際問題的能力。
（三）將《電力系統繼電保護課程設計》與設計性實驗相結合，確保設計結論的準確性和完整性
在電氣工程及其自動化專業培養方案中，通常安排《電力系統繼電保護課程設計》課時為兩周時間，我們教研室近三年來，把《電力系統繼電保護課程設計》與設計性實驗相結合，讓學生利用一周時間基本完成設計課題的理論分析、方案確定、整定計算、設備選型等設計工作，第二周在實驗室中，利用實驗室現有條件，根據自己的設計結論，設計一個與課題相近的模擬供電系統，再將課程設計中確定的各種保護裝置應用到該供電系統中，并進行相應的安裝調試與整定。通過改變系統的運行方式，設置多個不同地點、不同類型（短路、接地等）的模擬故障，來驗證上、下級各段保護動作的選擇性、快速性、靈敏性及可靠性，從而確保理論設計的準確性和完整性。由于系統及保護裝置均比較復雜，在實際的安裝、調試及操作過程中，可能會遇到很多實際問題，比如計算數據錯誤、接線錯誤、繼電器動作值不準確等等，在指導教師的幫助下，在同學的相互討論中，利用所學知識進行分析并解決問題，這樣不僅能培養學生的動手能力和專業興趣，還能使學生學到一些課本上講不到的知識，在該過程中，由于指導教師必須與學生一起安裝、調試，對學生的各方面能力有較全面的了解，對評定課程設計的成績亦會更加合理，且能較公正地反映學生的能力。
電氣工程及其自動化含義范文6
關鍵詞：建筑；工業化；自動化；產業化；現狀；發展
20世紀80年代以來，建材工業自動化發展速度較快，除了計算機的應用外，分析檢測儀器和裝備也取得了較大的進展。工業自動化是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下，按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。自動化技術就是探索和研究實現自動化過程的方法和技術。它是涉及機械、微電子、計算機等技術領域的一門綜合性技術。
1 建筑工業化含義
建筑工業化主要指“新型建筑工業化”或“住宅產業現代化”，就是指通過現代化的制造、運輸、安裝和科學管理的大工業的生產方式，來代替傳統建筑業中分散的、低水平的、低效率的手工業生產方式。新型建筑工業化的基本內容是采用先進、適用的技術、工藝和裝備，科學合理地組織施工，發展施工專業化，提高機械化水平，減少手工勞動作業；發展建筑構配件、制品、設備生產并形成規模經營，為建筑市場提供各類通用建筑構配件和制品；制定統一的建筑模數和重要的基礎標準，合理解決標準化和多樣化的關系，建立和完善產品標準、工藝標準、企業管理標準等；采用現代管理方法和手段，優化資源配置，建設節能環保的現代化建筑。
2 建筑工業自動化的現狀
目前我國大力發展建筑工業化的主要幾類企業：房地產開發類企業、建筑工業化全產業鏈式企業、鋼結構生產企業、部品一體化生產企業等。
房地產開發企業主要是做住宅的產業化，而選擇住宅產業化的目的是為了更好地控制建筑質量，同時通過工業化生產縮短建筑建造周期提高資金周轉率。房地產企業具有資金的優勢，但前期研發需要進行標準化體系設計、預制構件的試驗，這并不是房地產企業所擅長的內容。房地產企業在上游供應環節進行部品、材料研發，并應用于自身住宅開發，尋找構配件、部品工業化生產企業，建立暢通有效的供應鏈體系，從國際建筑工業化的發展路徑來看，將成為未來建筑工業化的領軍企業。
做建筑工業化全產業鏈的企業多是由施工企業或預制構件生產發展而立，從最初的施工安裝或預制構配件生產為優勢，不斷加大研發力度，向上游標準設計、現場裝配安裝甚至建筑產品的銷售方面延身，實現全產業鏈的整合。從國際建筑工業化的發展路徑來看，是未來建筑工業化的領軍企業。
隨著鋼結構行業的發展，我國已經涌現一批領先的具有先進研發、設計與生產能力的鋼結構企業。鋼結構企業易于實現工業化生產，標準化制作，可再生得復利用，是建筑工業化的理想結構材料。建筑工業化成為鋼結構企業的得要發展方向，但由于我國依然以混凝土結構為主，鋼結構的使用比重相對要小，而且使用鋼結構的工業化建筑成本會更高。
3 我國建筑工業自動化發展
3.1 結構構件裝配化
在建筑工業產業化中，結構構件裝配化是最為重要的組成部分。構件裝配化主要是用于高層、中層結構的施工，初始時并不需要對所有構件都實行裝配化，可以優先進行外墻保溫墻板的預制問題，將外墻裝飾層、保溫層、結構層合三為一，這樣制成的預制板不但能夠明顯加快工程施工，而且又避免了墻體外腳手架的搭設、外墻保溫層的鋪設，既消除了施工中的安全隱患，又確保了工程施工質量。結構的內承重墻仍可考慮現場澆注，樓板采用預制樓板或者疊合樓板，取消樓板支模的施工；對于隔墻、樓梯、陽臺等，可以使用工廠預制構件，以避免抹灰作業。采用以上措施后施工現場現澆混凝土工程量仍很多，但由于商品混凝土站的增多以及泵送混凝土技術的發展，已經可以實現混凝土澆注機械化作業。對于6層以下的多層住宅，可以結合標準住宅設計而采用全裝配結構；對于鋼結構及框架結構，可以采用永久性模板和疊合樓板充當建筑物的樓板。
3.2 加快標準體系與法制建設
建筑業的工業化改革勢必帶來安全檢驗的困擾，如工廠預制件的合格標準，構配件搭接節點或截面的檢驗，以及整體建筑的穩定性。右圖是魏爾曼提出的標準化空間的三維示意圖，他提出一個專業的標準化內容包括術語符號，規格，采樣與檢驗等，盡管我國已對構配件的生產尺寸及組件設計提供了統一標準，但是對于不同結構體系的設計生產，施工驗收以及相關圖集的專業術語等沒有明確清晰的劃分。部件的生產缺乏模數化，系列化和通用化，部品與主體，部品與部品之間的節點粗糙誤差大，缺乏相應的市場規范，容易導致搭接錯位或留存交界縫等問題。因此，政府部門應充分發揮其導向作用，在宣傳推廣工業化建筑理念的同時，加快完善我國模數統一協調標準，推進標準化體系建設，依靠過硬的指標和可信的監管機制，為工業化進程推廣良好市場，逐漸形成適應建筑工業化發展的管理制度。
3.3 運用BIM技術實行信息管理
建筑業擁有龐大的生產鏈，不僅受到國家及地方政府政策的影響，而且其生產模式有明顯的地域性限制，如受到當地地形氣候影響等等。概括地說，建筑業具有“零星化”和“分離化”的特點，涉及方面多而廣，市場結構復雜，協調管理困難，普通的管理模式將無法滿足工業化需要。引入信息化模式，推動工業化和信息化同步發展是促進我國建筑業升級的捷徑，BIM作為新興的信息化管理技術具有信息共享及可視化模擬等多項功能，在工業化裝配化搭接過程中可以進行有效的指導搭接位置、可視化模擬施工工序和及時反饋構配件生產誤差信息，此外利用BIM的4D動態管理系統，對施工進度，資源動態，質量安全和場地進行有效的協調控制，優化組織流程，增強產業鏈協同能力從而達到增強房地產企業核心競爭力的目的，推動我國建筑工業化發展。
結束語
建筑工業化是我國未來發展的必然趨勢，在這條充滿機遇與挑戰的道路上，依然存在著很多壓力和困難。如此浩大的工程不可能一蹴而就，要想讓工業化不只停留于紙上談兵，不僅需要更多的實踐基礎來支持理論，而且需要業內業外各方面的努力。我們應當在了解現狀的基礎上拓寬視野，吸取國內外經驗并源于現實綜合考慮我國國情，探索出一條屬于自己的建筑工業化道路。
參考文獻
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