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电气硕士论文范文1
关键词:电气工程 自动化 技术
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
随着人们生活水平的提高,电气工程及自动化的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求,更注重其美观、实用、方便的使用效果。
1 供配电系统
现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛,一般建筑采用低压供电,高层建筑通常10kV电压供电。
1.1 电力系统及电力负荷
(1)电力系统概念。在电力系统中,如果每个发电厂孤立地向用户供电,其可靠性不高。如当某个电厂发生故障或停机检修时,该地区将被迫停电,因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性,并提高设备的利用率,减少整个地区的总备用容量,常将许多发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。这里由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。
(2)我国电网电压等级。电力网的电压等级比较多,从输电的角度来讲,电压越高则输送的距离就越近,传输的容量越大,但电压越高,要求绝缘水平也相应提高,因而造价也越高。目前,我国根据国民经济发展的需要,技术经济上的合理性及电机电器制造工业的水平等因素,由国家颁布制定了我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压,1kV以下的电压称为低压。
1.2 10KV 变(配)电所及高压设备
(1)变(配)电所位置的选择原则。①接近负荷中心,这样可降低电能损耗,节约输电线用量;②进出线方便;③接近电源侧;④设备吊装、运输方便;⑤不应设在有剧烈振动的场所;⑥不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,不应设在污染源的下风侧;⑦不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;⑧变(配)电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所;⑨高层建筑地下层变(配)电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。
(2)主结线的方式及特点。变(配)电所的主结线(一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据,也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。
主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。
(3)变电所的形式和布置。①变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。②10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。
(4)常用高压设备。常用的高压一次电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。
1.3 低电压配电系统及低压设备
(1)低电压配电方式。低电压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低电压配电方式是指低电压干线的配电方式。低电压配电方式有放射性、树干式、链式三种形式。
(2)常用低压设备特点及用途。低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备,在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。
2 楼宇自动化
楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器(DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。
设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。
3 电气安全
随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提。但不可否认的是由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活的便利的同时,由电气设备产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅已成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。
3.1 电气绝缘
保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。
3.2 安全距离
电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。
3.3 安全载流量
导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。持续通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面和选择设备是十分重要的。
4 建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
参考文献
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电气硕士论文范文2
[关键词]通用电气公司 战略使命 外部环境 组织结构
一、引言
美国通用电气公司的历史可追溯到托马斯.爱迪生,他于1878年创立了爱迪生电灯公司。1892年,爱迪生通用电气公司和汤姆森-休斯顿电气公司合并,成立了通用电气公司(GE)。GE是道琼斯工业指数榜自1896年设立以来惟一至今仍在榜上的公司。
现在通用是美国也是世界上最大的电气和电子设备制造公司,它的产值占美国电工行业全部产值的1/4左右。GE 在金融服务、基础设施建设和媒体市场共拥有五大业务部门,公司业务,从飞机发动机、发电设备、水处理和安全技术,到医疗成像、商务和消费者金融、媒体内容和工业产品,客户遍及全球100多个国家,在全球雇佣了超过32.7万名员工。
二、GE的外部环境
GE的外部环境包括产业、原材料、人力资源、财务资源、市场、技术、经济环境、政府、社会文化和国际环境。
GE的不同部门存在不同行业,面临的外部环境各不相同,环境的不确定性也不相一致。例如,GE的消费与工业产品部门,主要包括家电产品、电子消费品、电力传输、照明产品等,虽然面临大量的外部因素,但外部因素变化较为缓慢,因此此部门处于中低不确定性环境。GE的NBC环球是全球领先的媒体和娱乐公司之一,面向全球广大受众开发、制作并营销电影、电视、新闻、体育和特别活动等,它不仅面临大量不相似的外部因素,且这些因素变化频繁而不可预测,因此NBC面临的是高度不确定的外部环境。
从GE公司整体来说,决定它外部环境不确定性的因素主要有一下几方面:
1. 来自国际环境和经济的影响。随着经济的发展和全球化的进程,产品得以在全球范围内更广泛的流通,同时许多国家、地区、公司也迅速发展,GE不但面临来自日本和欧洲的竞争,更要面临新兴发展中国家的冲击。GE原来的竞争优势逐渐丧失,部分产品失去原有的市场,面临被市场淘汰的危险,急需加强原有核心竞争力并寻找新的增长点。
2. 来自市场的影响。来自市场的要求不断提高,消费者越来越理性并能获得更多信息,更不易被宣传诱导,对品牌忠诚度降低。面对市场大量因素的迅速变化和优胜劣汰的残酷法则,GE需要更加灵活的组织结构和更快捷的市场反应力、并不断地进行创新。
3. 来自信息技术的影响。随着信息技术的飞速发展,信息传播地更加迅速广泛,与外界各方的信息交流更加透明,给外部环境带来更多不确定性。这要求组织增加缓冲作用和跨边界作用,能及时有效地探测环境变化信息并导入组织的同时,向外部环境传递组织处于良好运作状态的信息。对内部信息传递交流也提出了新的要求。
4. 来自人力资源的影响。随着全民素质的不断提高和生活条件的不断提升,员工对公司的满意度要求也不再仅仅局限于工资、升职。面临知识型人才市场要求的不断提高,公司需要建设更完善的企业文化、企业制度以吸引高素质人才的加入。
三、 GE的使命与战略
GE的使命为:imagination at work。中文描述为:梦想成就未来。GE员工致力于将创意转化为领先的产品和服务,帮助客户解决最为棘手的问题。GE说:“既然能够创造未来,何须预测未来?”自创立之初,GE就致力将研究工具结合创意灵感开创未来世界。GE这一独创性传统创造出一部引以为傲的丰厚历史,并延续至今。
组织的使命是组织想要到达的,而战略则是如何到达。GE一直紧紧围绕自身使命制定一系列战略计划,并且总是能够根据外界的环境调整自身变化。尤其是二十世纪八十年代韦尔奇掌舵以及2001年伊梅尔特接任以来,GE面对内部危机和外部挑战将战略进行了一系列的变化。
从时间上看,战略分为长远发展战略、中期发展战略和短期发展战略。长期战略目标是指企业发展方向,不涉及具体经营指标。GE主要有以下四大长期战略:全球化、服务、电子商务和六西格玛。
1. 全球化战略。正如上文所述,全球性竞争的加剧,任何一家大型公司都必须适应全球化的发展要求。“这不是选择,而是必须。”伊梅尔特写到。从1987年,韦尔奇正式宣布对世界市场业务重组,GE开始了大规模全球化之路。他对外通过收购、同盟、合资等战略措施,对内进行业务重组、组织调整等,同时利用全球智力资源实现管理人员人员和技术的全球化,不断推进全球化进程。
2. 服务战略计划。1994年GE制定了服务战略及规划,次年成立了独立的服务委员会,并组成执行委员会专门策划服务业。GE不断拓展服务对象、发展服务能力,将服务业与制造业彻底分离开来。同时,为了服务业更好的发展,韦尔奇提出了“群策群力”的企业文化。“群策群力”简单来讲就是把不同级别、不同部门的员工经理聚到一起,把员工、客户及供应商召集到一起讨论及发现问题。它能挑战惯性思维,减少会议、报告和批准的层级,快速地精简机构和解决组织问题。同时更加接近顾客市场,增加组织学习能力,激发员工活力。
3. 电子商务战略。为了转向互联网,GE通过重塑供销生产体系、减少中间环节、开展“摧毁你的工作”和“壮大你的工作”等方式,改变传统运营方式,向电子商务化公司转型。
4. 六西格玛战略。六西格玛战略是一种质量控制战略,虽然最早由摩托罗拉公司提出,但是是由GE将之变成一种管理哲学,并上升为企业文化。六西格玛对流程进行系统化的设计和监控,以数据和事实为依据,消除差异,追求顾客满意。
四、GE的组织结构及战略对其影响
GE现行的组织结构是建立在韦尔奇接手后进行组织结构改革的基础上,并在之后不断得进行调整完善的。由于战略的转变必将影响组织的内部特征,因此在过去的20多年间,GE的组织结构也在不断的进行调整,以适应战略需要,适应环境、优化自身。笔者认为自1981年GE的组织结构改革大体经历了三个阶段,各阶段的互有交叉,但重点不同。
1. 以组织的扁平化为重心,从1981年韦尔奇接任GE开始,到1990年左右大体结束,通用也称之为“零层管理”。当时的GE处于严重的官僚化阶段,组织结构庞大臃肿、大量终身员工闲置、官僚机制低效、管理层级繁多,有着层层签字的审批程序和根深蒂固的等级制度。其主要层次自上而下主要包括:公司董事长和最高执行部――公司总部――执行部――企业集团――事业部――战略集团――业务部门――职能部门――基层主管――员工。有董事长和两名副董事长组成最高执行局,公司总部中4个参谋部门分别由董事长直属,另外4个由两名副董事长分别负责。下设6个执行部,分别由6位副董事长分别负责,用以统辖和协调各集团和事业部的或顶。执行部下共设9个集团,50个事业部和49个战略经营单位。虽然庞大的组织结构曾给GE带来丰厚的利润,但如今这只能拖延GE前进的步伐。
在扁平化的过程中,大量中间管理层次被取消。GE将执行部整个去掉,使得GE减少了近一半的管理层,同时对部门进行削减整合、裁减雇员、减少职位。从原来的24到26个管理层减少到5~6个,而一些基层企业则直接变为零管理层。同时扩大管理跨度,增加经理的直接报告人数,由原来的6~7个上升为10~15个,充分利用人力资源,提高效率。
2. 以业务重组为重心,不断进行放弃不利业务,加强有利业务并引入新业务的过程,以公司使命为方向,以战略计划为指导调整组织结构。GE提出了一个中期战略“第一第二”战略目标,只要不是全球第一第二,就改革、出售或关闭,以此来对公司业务范围、规模、机构设置、管理体制等各方面进行改革。韦尔奇运用了“三环图”,将公司分为服务、技术和核心业务三部分,这很快表明了那些有问题和需要重组或者清除的业务。仅在头两年GE就卖掉了71条产品线,完成了118项交易,又相继卖掉空调和小型家电、消费类电子产品、航空航天业务等,共出售了价值110亿美元的企业,同时有大胆买进了260亿美元的新业务。
伊梅尔特接任GE后,延续了这一战略的运用,继续对业务进行从重组管理。自2001年,GE出售了保险业务、消防车、工业用金刚石、印度市场的外包业务、通用电气物流公司、新材料业务等,同时对有增长能力的业务给予大力支持,这些业务有:能源、医疗保健、基础设施、运输业、国家广播公司、商业金融和消费者金融业务。通过业务重组的组织结构调整仍会进行下去,这是由GE的使命和战略决定的。
3. 无边界化组织阶段。在组织学中,无边界化组织主要包括以下几种经典组织形势:扁平化组织,多功能团队,学习型组织,虚拟企业、战略联盟等。GE提出的无边界理念侧重于学习型组织的建立。这是由于前期扁平化组织的建立,使组织中管理跨度增加,再加上严重官僚化的影响,使组织在横向信息交流上产生障碍,信息交流和知识共享要在更多的成员之间实现,这种高效的沟通需要无边界化来实现。无边界化能克服公司规模和效率的矛盾,具有大型企业的力量,同时又具有小型公司的效率、灵活度和自信。打击,激发管理者和员工热情。
五、结论
本文对美国通用公司通过外部环境、战略使命、组织结构等方面对通用公司进行组织分析,阐述了近三十年来GE建立的新的长中期战略、组织结构调整,讨论了战略对组织的影响,并对未来的发展做了一定的展望,并得出一下几点结论:
1. GE以其具有传奇色彩的历程一直为人们所学习赞扬,其先进的管理制度显现出巨大力量,支撑GE稳居鳌头,这值得我们研究、借鉴。但是我们也应清醒地认识到,即使通用的方式也并不能始终如一地对通用电气有效,对任何企业不加选择地利用这些模式,都是不可能奏效的。例如GE提出的“数一数二原则”就明显不适应于大部分中小型企业,因为在通用的许多市场上,由于市场十分成熟竞争激烈,许多业务如果不能做大,就没有利润和生长空间,但在中国市场的不发达和没完全开发的情况,存在更多的不确定性和发展空间,不只大企业才有利润。再例如GE的多元化战略,多元化的同时可能削弱核心竞争力,导致资源不能有效配置,因此许多多元化的企业都失败了,GE多元化成功有其独特因素,这些因素且在一定程度上不可模仿。
2. 不断发展的市场和日益扩大的竞争,对GE未来发展提供机遇的同时,也提出挑战。GE作为跨国大企业,其悠久的历史和庞大的组织能给GE带来的优势越来越不明显。展望GE的未来,GE未来的组织发展方式要抓住自己核心竞争力,充分利用外包业务,可以建立虚拟组织,从而增加企业灵活性、降低成本。通过建立产业供应链、战略联盟等方式,提高组织灵活度,增加对环境的适应力与反应力,吸收环境不确定性。保持现有竞争力的同时不断通过创新寻找新的增长点,无论从组织结构还是战略制定上有新的突破。
参考文献:
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电气硕士论文范文3
关键词：设计阶段；施工招标阶段；施工阶段；竣工结算审计阶段；造价控制
中图分类号：TU723文献标识码： A
一、前言：
由于成本控制措施不当，很多国内建设项目出现了严重的概算超估算、预算超概算、结算超预算的“三超”问题。在建设资金来源本就非常匾乏的情况下，“三超”问题所带来的危害不仅直接影响建设项目的投资效益，而且还间接影响了项目的全面协调发展。
可见，对工程项目的各阶段过程进行造价控制是十分必要的。影响造价控制的因素有很多，一方面，工程项目各阶段在造价控制方面缺乏有效联系，导致后期易出现造价失控的局面[16]；另一方面，缺乏科学有效的造价控制技术与方法，使造价控制措施针对性不强。因此，只有通过对合适的造价控制方法的应用，才能有效的对项目在整个建设过程中消耗的资源、预期造价、盈利目标和风险进行合理的动态计划和控制[9]。
通过以设计阶段为重点控制阶段，同时采用工程量计价模式，达到对投标企业报价进行控制的目的，这是有效控制造价的方法之一。另外，相较与定额计价方法而言，清单计价方法也更有利于“量”“价”分离，风险分摊，公平公正[1]。同时，通过对在工程实施阶段对工程造价进行动态控制的倡导，更能达到严格控制材料及设备的价格及质量，加强合同管理的目的[2]；而在工程结算阶段，强调注重各阶段的信息管理，达到沉着应对各项分歧、纠纷的效果，这些问题也都是很多国内建设项目需要思考的优化的方向
对建设项目不同阶段进行造价控制，这不仅仅是使国内建设项目更加有效的与工程实践相结合重要课程，也是达到低造价建造的最终目的。
二、研究内容
2.1 设计阶段对工程造价的影响与控制
造价控制应以设计阶段为重点控制阶段。设计工作一般分为方案设计，初步设计和施工图设计三个阶段，对这三个阶段应分别进行造价控制[11]。将造价控制贯穿于整个设计过程，也是一个动态控制过程。在建筑设计方案阶段，设计工程师及造价工程师必须综合工艺方案、工艺流程及设备布置、建筑结构形式、地质条件、地价以及建筑材料的选用等因素才能做出科学的判断[15]。而在初步设计阶段，它是通过设计院内部各个专业的精心的计算及设计，确定工程的规模、生产工艺流程、结构选形、建筑室内外装修、设备、电气系统等的标准和用量组成，形成概算造价，明确投资金额的[12]。最后，施工图设计阶段是实现技术与经济对立统一的过程，设计费在总承包费用中的比例不超过5％，但70%～80％左右的工程费用是通过施工设计所确定的工作量而消耗的[4]。
另外，对设计变更的管理也尤其重要。一般来说，项目的变更是不可避免的，只有通过科学有效的方法将设计变更发生的可能性降到合理范围内，使之对项目的进度和费用不至于产生严重影响[3]。所以应该尽可能把设计变更控制在设计阶段的初期，特别是要对影响工程造价的重大设计变更，因为施工、采购等工作尚未全面开展，如果设计有所变更，不会给项目费用带来变化。
2.2 工程项目实施阶段对工程造价的影响与控制
2.2.1工程项目招投标阶段造价控制措施
作为工程建设的组织实施者，基建处在工程设计完成后应该：加强工作连续性，及时组建新工作团队；加大图纸审核力度，确保工程量清单质量；通过工程量清单计价方式有效控制造价，委托业务水平高、执业道德优秀的中介机构编制工程量清单，及时和工程设计人员就发现的图纸设计问题沟通[5]；加强合同管理意识，设立索赔事件的专用条款，对索赔事件成立条件、索赔程序、索赔值的计算方法等做出详细规定。
2.2.2工程项目施工阶段造价控制措施
在工程项目实施阶段，一方面施工企业应根据工程进度及时核算工程成本及费用支出情况，修正下一施工阶段的目标成本，在此目标成本的指导下，工程项目部会采取一系列措施降低施工成本[6]；另一方面，建设项目施工是一个动态、系统的过程，图纸设计、施工条件、市场价格等因素的变化都会直接影响工程的实际价格[7]。
因此施工单位应该：首先，确定项目管理模式，内部加强管理，加强工程设计变更审核制度、工程签证制度、建筑材料及设备认质认价制度的建设，加大基建管理人员的职业培训力度，有针对性的到先进管理高校交流学习管理方法，提高基建管理人员工程造价管理水平；其次，加强造价动态控制措施，找出实际支出成本与预算造价控制目标的偏差，分析偏差产生的原因，采取适当的纠偏措施[8]。
2. 3工程项目结算阶段造价控制措施
建管理与审计部门应该避免工作失误，相互配合工作，积极采取措施维护学校合法权益。首先，管理部门应加强工程结算资料管理，主要内容包括整理核对工程结算依据资料，核实工程变动情况，审核财务票据并理清本工程款项支付情况，增强时效意识，预防索赔等。其次，审计部门应该规范审计程序，一方面可以通过加强内部初审管理，明确结算资料签收时间[14]；另一方面，审计部门也可以对外审机构采取奖励审减措施，加强工程结算阶段的造价控制实效。在此期间，必须严格遵循施工合同价款调整办法审查施工过程中关键材料价格，确定签证工程综合单价。最后，合理利用保修金降低保修期内维修成本，基建处根据合同规定，要求施工单位提交工程保修书，及时提供维修服务。除因为施工方原因造成工程损坏外(由双方人员共同鉴定)，其它工程质量问题均先由施工单位负责组织修复合格，然后再由双方鉴定问题产生的原因，确定经济责任承担方[13]。
三、结论
在全过程造价控制过程中，应针对建设项目各阶段的特点，采用相对应的造价确定与控制方法，以有效控制工程造价。
为解决国内基建项目中概算超估算、预算超概算、结算超预算的“三超”问题，通过对项目前期设计阶段的分析研究，提出了造价控制以设计阶段为重点控制阶段加强设计管理的方法；通过对施工招标阶段和施工阶段的分析研究、提出了在项目实施阶段除了加强管理还必须有效的控制动态造价的方法；通过对竣工结算审计阶段的分析研究，提出了应该重视资料管理加强协调审计部门等有效方法，最后达到全过程造价控制过程中低造价建设的目的。
这些问题和措施也是国内基建工程日后要面临的重大难题和挑战。在保证建设的质量的前提下，降低工程项目造价成本，提高管理效率，优化阶段造价控制，加强全过程造价控制，这也建设项目完成低造价目的的必由之路。
四、参考文献
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【16】郭凯寅，工程价款管理体系研究，天津理工大学硕士论文，2011：46-48
作者简介：
电气硕士论文范文4
关键词：辅助教学 便携性 嵌入式结构
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0002-01
目前，电力拖动控制线路教学在一部分方面能够实现“教、学、做”一体化，但由于受到场地和设备的限制，理论授课与技能训练仍然在不同的地点。同时，教学的环节仍局限在教师“设置情境―布置任务―知识讲解―完成任务”的一体化教学初级阶段，并未全实现真正意义上的教学做一体化。而真正的“教、学、做”一体化教学需要“设置情境，布置任务，学生自主学习，寻找解决方案，教师归纳提炼”，但要实现自主学习，仅仅依靠教材上的知识远远不够，学生又不可能同时吃透多本教材和相关参考资料。另外，要达到规范的操作水平就必须经过反复训练。但是，不同教师的授课模式不尽相同，教师授课精力有限，学生很难能够达到良好的训练水平。
1 电气专业辅助教学装置结构组成
（1）基于S3C2410最小系统架构搭建硬件平台。现在ARM系统技术相对比较成熟，对其功能进行裁剪，进行电源模块电路设计、复位及复位芯片配置、JTAG调试接口设计、时钟模块电路、SDRAM硬件设计、Nand Flash电路设计、UART串口设计、驱动电路设计，以及联网通信进行设计。硬件框图见图1。
（2）操作系统移植。以ADS作为开发环境对Bootloader程序进行开发并移植嵌入式操作系统。基于FLASH、3DMAX、JAVA等软件作为平台，应用专家系统、多媒体信息处理、数据库管理以及电子出版等技术，将技能训练指导、维修过程指导、技术图纸等信息精炼，构成高度交互能力的智能化技术手册。教师机可以与学生机进行通信，实现教师在线进行理论和技能的教学、考核和管理，也可教师离线，由学生单独操作学生机进行自主学习、技能操作、信息检索、测试考核等。系统软件系统结构如图2。
2 电气专业辅助教学装置功能
2.1 理论教学功能
该系统通过仿真动画、视频讲解、指导手册等多媒体技术手段对电力拖动控制线路的构成、工作原理、分析方法及其安装、调试与维修进行系统学习。具有联网实时通信功能，实现上位机操作下位机，现实教学内容，实现教与学的同步，将课堂移到训练场。可单机独立运行，实现学生自主探究式学习.
2.2 操作训练功能
该系统利用系统软件进行模拟，使受训人员可以按照操作规范进行电力拖动控制线路的技能训练；学生可以在教师机的指令下展开操作，也可以独立操作学生机，对电力拖动线路技能训练内容进行熟悉；同时在训练过程中系统对训练的每一步操作目的、操作规范和关联关系，并对操作错误进行提示，以帮助学生理解，反复训练直至掌握正确的操作步骤。
2.3 考核功能
利用本系统可进行理论考核和实作考核[3]。理论考核时，系统自动生成试卷，考核学生对结构原理等知识的掌握情况。实践考核学生通过学生机对技能训练的操作步骤、方法进行，并与教师机进行通信，实现教师机对学生机过程监控，并有教师机给出成绩，实现无纸化考核。
3 结语
该装置在实践过程中，学员可以在无教师讲授的条件下，通过自主查询的方式，完成电力拖动控制线路的安装调试与故障排除训练，大大节省了教师的讲授时间，提高了训练效果。在功能完备性，可靠性方面得到了良好的验证，该装置体积小，便于携带，同时采用的是开放式技术，可以将本技术向相关课程进行延伸和移植。
参考文献
[1] 徐昊.基于S3C2410的嵌入式音视频播放系统研究及应用[D].贵州大学硕士论文，2006.
电气硕士论文范文5
【关键词】单片机嵌入技术 智能家居 远程监控 传感技术 射频收发 短信监控
1 研究背景
随着科技发展，通信技术、计算机技术、网络技术和控制技术的发展，促使了家庭居住环境的现代化、舒适化、安全化。这些发展影响到了人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，家居智能化也就应运而生了。传感器技术的功能也越来越强，而且现今各种传感器都已经标准化、模块化。这给智能家居控制系统的设计以及广泛应用提供了极大方便。
智能家庭控制系统是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立起来的，一个由家庭到小区的综合信息服务和管理系统，它也构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的综合系统。
2 构思设计方案
在确定总体方案时，有以下几个重要因素：首先选择好单片机，依据设计需求来确定IO口、定时器、计数器以及附带特定的模块（比如AD转换器等）。配置丰富、功能强大、价廉物美的单片机是我们首选产品。其次，被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。再次，结合制作实际与应用实际，确定输入逻辑控制单元和输出驱动控制对象， 画出整个原理图和系统流程图。
3 电路设计
本设计采用型号为STC12C5A60S2单片机作为主控器件MCU，应用系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由单片机以及扩展的存储器、输入输出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的电路芯片或部件组成；软件系统由单片机主、从机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组。
电路设计结构图见图3，主机电路图见图4。
4 软件设计与编程
4.1 主机功能设计
12864汉字液晶屏显示，全中文显示。 未来公历和农历节日、记念日双行显示。3个独立时钟功能，可设置多种闹钟方式。多范围整点报时功能。 7级液晶屏背光亮度调整。自动背光功能，在环境光变暗时自动调整背光。小巧美观的外观设计，可直立于桌面上。0～99摄氏度环境温度显示。利用无线数据传输控制 继电器来达到家电控制了闹钟响应时任意按键 取消闹钟响声。有当前设置掉电后，第二次上电依然保存。主机流程图见图5。
4.2 从机程序设计
主要功能有温度传感、开关（模拟门窗）信息传感等信息射频无线传送给主机。其程序模块主要有射频程序、主程序、串口程序（UART）等组成。见图6。
5 系统制作及调试
先期是PCB制作，主机、从机两块板制作好以后就是装接元器件。对硬件电路是每个模块要先行测试，确保电路板的物理连接性等没有问题。很多模块的测试是需要与软件写入后同期进行的，许多故障是在载入软件后从硬件和软件两个方面去发现：一般先看硬件有无故障，然后再看原件分析，最后再结合起来调试，如此逐个模块单一功能的解决有利于问题的分析和解决，不会造成问题的积累。
5.1 使用的仪器仪表及工具
PC一台；
ME-52HU单片机仿真器一台；
TDS210 60MHz双踪示存储波器一台；
WYK―302Bz型直流稳压电源一台；
MODEL HC―F1000C 型频率计一台；
EE1641B1型函数发生器/计数器一台；
MF 47型机械万用表一个；
DT 9208型数字万用表一个；
TLW-T调温烙铁一把；
keil uv2，万利V3，用C语言编程
Protel DXP开发工具一套；
5.2 硬件制作与调试
印制电路板（PCB）是电子产品中电路元件和器件的支撑件。它提供电路元件和器件之间的电气连接。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大。因此，在进行PCB设计时。必须遵守印制电路板设计原则和抗干扰措施的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。本次设计采用Altium公司PROTEL系列设计完成SCH到PCB的设计，并且手工完成电路焊接以及整机的装配。
5.3 系统硬件调试
本系统的硬件调试分为以下阶段进行调试：
（1）逻辑错误调试。
（2）器件调试。
（3）可靠性调试。
（4）电源故障。
5.4 短消息发送调试
开机后应自动对T35初始化，在主程序中和其他元器件一起初始化。其次是检测有无SIM卡，针对与有或无，一则在屏幕上显示有无SIM卡，二则走不同的程序。
在调试过程中分三种情况：
（1）被动查询。家人手机向家居号码发出“cx”（查询首字母）后，主机收到合法指令（程序指定）后将信息更新NRF缓冲区数据并发送给从机，从机将各个数据通过射频回送给主机，主机再将各有效信息回复给查询号码。
（2）被动控制。家人手机发出诸如“close_1”等合法指令，主机根据程序对应修改NRF缓冲区数据再发给从机的控制端，以实现对各个继电器的控制。
（3）主动超限报警。当居家温度等某个参数超出限值有灾情或有检测到认定为盗情的时候，在程序设定中有主动向某个指定号码发出报警短信，格式视程序编写而定。
5.5 软件机调试
单个模块的程序编写和功能调试并不复杂，当所有硬件整合在一起的时候，要分别实现万年历、闹钟、背光、射频、温度检测等等程序，就比较容易有问题。比如初始化，18b20、DS1302、12864、T35、N2401等等都要初始化，就需要整合，有时还会有冲突。所以写的时候是写在一起，在调试时候，采用是逐个任务进行调试，等逐个任务调试好以后，再使各个任务同时运行。再经过随机全功能测试。
在调试过程中一共经历了两次完善：第一次制作调试的为V1.1 TEST版。第二次修改调试的为V1.2 TEST版，主要完成了以下功能完善：修复了闹钟 喇叭图标响完没有清除的BUG、修复菜单模式之后 正好碰上报时导致报时声音错位、新增加了闹钟响应时任意按键 取消闹钟响声、新增加了所有当前设施掉电后，第二次上电依然保存。
6 总结
在生活节奏加速的今天，智能家居控制系统的出现适当的缓解了人们的生活压力，给广大业主带来了安全、健康、舒适、节能的生活环境。在系统设计过程中应该会有一些欠考虑的因素需要在以后的设计过程中不断的改进和完善。
参考文献
[1]孙洋建.电梯运行状态实时远程监控系统[D].天津：天津大学（硕士论文），2004（01）.
[2]夏忠保.基于CSM网络的监控模块设计思路[J].石河子：石河子科技，2006（12）.
[3]李家福，余立建，郭成宝等.基于GSM网络的智能监控模块设计[J].国外电子元器件，2005（12）.
[4]王世华.基于单片机的火炮装药温度实时测量装置设计[D].南京南京理工大学（硕士论文），2007（07）.
[5]何立民，单片机应用系统设计[M]，北京：航天航空大学出版社，2001.
[6]李广弟.单片机基础[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.
电气硕士论文范文6
【关键词】太阳能；光伏发电；孤岛效应检测
1.前言
能源是人类社会赖以生存和发展的重要基础。世界能源以化石能源为主的结构特征，使得世界上的化石能源越来越少，甚至走向枯竭，而且化石能源应用过程中会产生比较多的污染，这些问题都一直困扰着人们。作为能源主体的化石能源如煤炭、石油、天然气等是不可再生能源，这就表明了终有一天这些能源会用光用尽的。这种状况更加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。在这种情况下新能源的开发已经成为了迫在眉睫的事情。目前，人们已经找到了多种清洁能源，比如太阳能、风能、核能、潮汐能能等，其中太阳能以其清洁、限制性小、可再生等优点得到了人们的广泛的关注。太阳能的利用形式主要有光热利用、光伏发电利用和光化学转换三种形式，但光热和光化学转化具有很大的局限性，而太阳能光伏发电是以电能为最终输出形式的，在通用性和可存储性上的优势比较明显。
太阳能光伏发电在并网过程中存在着一定的问题，就是所谓的孤岛效应。在分布式光伏发电定义中，孤岛效应是指当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路所连的并网发电装置没能及时的检测到电网停电而继续向周围负载供电，这种情况下并网发电装置同周围负载构成一个自给供电的孤岛。孤岛效应会对电网负载、用户及工作人员造成不必要的伤害，所以我们要及时判断孤岛效应，减小孤岛效应的危害。
2.孤岛效应检测方法
在研究孤岛效应检测的过程中，主要有两种方法，一种是被动式孤岛效应检测法，一种是主动式孤岛效应检测法。被动式孤岛检测方法通过监控公共点电压等参数变化来识别孤岛效应的，实现方式简单，成本较低，但检测盲区较大。主动式孤岛检测方法对系统施加一定扰动，使孤岛状态能通过参数变化反应出来而得到辨识，大大减小了孤岛检测的盲区，但实现方式复杂，容易对电网电能质量产生不良影响。
2.1被动式孤岛效应检测
被动式孤岛检测方法可以分为过/欠电压检测法，过/欠频率检测法，电压相位突变法，电压谐波检测法，下面就对这些方法进行简单的介绍。
过/欠电压检测法和过/欠频率检测法是检测公共耦合点处的电压，如果其电压幅值或频率超出了正常工作范围，就立刻停止发电系统的工作。当分布式发电系统与电网处于运行状态时，负载消耗的功率是电网输出功率与分布式发电系统输出的功率之和，公共耦合点的电压由电网决定。当电网断开时，如果分布式系统的有功功率和负载的有功功率不匹配，公共耦合点的电压就会发生变化，当超出了正常的范围时，孤岛效应就会被检测出来。但是，当分布式系统的有功功率和负载的有功功率匹配时，电压的幅值和频率都不会又太大的波动，这时孤岛效应就没有办法检测出来了。
电压相位突变法是通过检测逆变器输出电流和分布式系统输出电压之间的相位差来检测孤岛效应的。通过并网发电系统和电网系统的工作原理我们知道，光伏发电系统可以通过调节逆变器使输出电压与电网一致，但当孤岛效应发生时，电网与负载断开，由于负载阻抗角的作用，会使分布式系统的相位发生突变，超过正常范围的时候，孤岛效应就可以被检测出来。但是，相位差不会导致错误动作的阈值很难确定，因为某些负载（尤其是电动机）启动时，经常引起瞬时相位突变，如果阈值选择过低，就会引起误动作，如果阈值选择过高，当负载的阻抗角较小时，检测就会失败。
电压谐波检测法是通过检测公共点处电压的总谐波失真程度来检测孤岛效应的。当系统处于正常运行状态时，逆变器产生的谐波电流流入的是一个低阻抗电网，这些小的谐波电流与低值的电网阻抗在耦合处的电压响应仅含有非常小的谐波。然而，当系统处于孤岛运行状态时，由于负载中存在非线性负载，这些非线性负荷的电压响应在电流谐波的激励下将会出现高度失真，通常为三次谐波，当谐波超过正常范围时，孤岛效应就被检测出来了。但是，同上种方法一样，这种方法的阈值也很难确定，错误的阈值选择会使孤岛效应的检测不够准确。
2.2主动式孤岛效应检测
主动式孤岛检测方法主要分为主动移频检测方法，主动移相检测方法，电压正反馈式孤岛效应检测方法。
主动移频检测法是通过不断在输出端加一个频率扰动，这个扰动不能太大，否则会引起电能质量的下降，当大电网没有断电时，这个小的扰动会由大电网纠正过来，对负载的供应的电能并没有太大的影响，但是一旦电网断电，频率扰动就会迅速积累，能够很快的超过阈值，孤岛效应就能被检测出来。对于纯阻性和感性负载，主动移频检测法是没有检测盲区的，但是对于容性负载，电压将与电流同频但滞后于电流一定相位角，对频率施加的扰动会被负载相位角抵消了一部分。如果两者正好相抵，则相邻周期间电压过零时间间隔不发生变化，频率不会偏移，孤岛检测失败。
主动移相式孤岛检测方法是一种高效的主动式孤岛检测方法，其原理是通过对输出电能相位施加一个小扰动，在与大电网没有断电时，电网能强制的将这个扰动纠正过来，使耦合点的电压不受扰动的影响，但是一旦与电网脱离，相位扰动就会迅速叠加，直至超过阈值范围，孤岛效应就被检测出来了。该类方法与移频法一样有实现简单、孤岛识别率高等优点，也有类似的弱点，即随着负载品质因数增加，孤岛检测的能力降低。
电压正反馈式孤岛检测技术的工作机理是动态地修改电流给定的幅值，一旦发现公共点电压偏离阈值，就对电流给定的幅值作同向修改，使电压的改变在原方向上进一步增强，直到超出正常范围而判断孤岛。电压正反馈式检测法通过检测电流的波动给定一个反馈系数，反馈系数的大小与负载阻抗的大小相关，与阻抗的性质无关，但是这种检测方法却只适用于小功率负载（及小容量逆变器），不能适用于大功率负载（及大功率逆变器）。
被动式孤岛检测方法通过被动地检测电压、电流等电量的异常变化来检测孤岛，是一种“环境友好型”孤岛检测方式，但有一定的检测盲区；主动式孤岛检测方法通过人为添加扰动并监测电压、频率等电量的变化来检测孤岛，检测更准确有效，但容易“污染”电网。
2.3展望
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源，随着人们利用太阳能的技术的发展和成熟，太阳能必将成为解决人类能源问题的重要方法之一。我们有理由相信，在不久的将来，随着孤岛效应检测技术的进步，分布式并网光伏发电必将有更为广泛的应用。 [科]
【参考文献】
[1]刘芙蓉.并网型户用光伏系统的孤岛检测技术研究.华中科技大学博士论文，2008.
[2]李盛伟.微型电网故障分析及电能质量控制技术研究.天津大学硕士论文，2009.
[3]赵为.太阳能光伏并网发电系统的研究.合肥工业大学博士论文，2003.
[4]胡希文.分布式发电孤岛效应研究.中国矿业大学硕士论文，2010.
