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电气工程及其自动化含义范文1
【关键词】电气自动化;智能建筑;电气技术
智能建筑是融入计算机云处理技术、自动化技术以及现代绿色建筑为一体的综合建筑，主要目的是为用户提供一个智能、快捷、绿色、安全、高效的居住环境。电气工程自动化技术是智能建筑的重要组成部分，主要提供电力安全、电力资源合理配置、电气设备智能化和通讯系统的有效输出。电气工程自动化技术在智能建筑中的应用举足轻重。
一、智能建筑电气工程自动化的含义
随着我国建筑行业的发展，建筑的功能逐渐从使用层面上升到感官体验层面[1]。智能建筑电气自动化是指建筑通过计算机和电气自动化技术的运用，对建筑的配电输出、楼栋小品灯光、建筑气流、排水系统和消防系统等功能环节进行自动化控制，从而形成建筑与周围环境和电气配置之间的完美结合，通过建筑环境、设备自动化监测和建筑设备功能自动解决问题系统，以确保建筑安全、高效智能化，实现建筑智能化。
二、电气工程自动化与智慧建筑的关系
电气工程自动化是智慧建筑形成的必要条件，智能建筑各项功能的实现是在电气工程自动化条件下才能够完成，比如智慧建筑中的火灾预防功能，该功能是通过互联网数据连接监控、感应系统和火灾报警器、自动喷水系统等形成火灾预防系统，在火灾感应设备感应到建筑环境内温度超过警戒线或烟雾浓度高于警戒线时会进行区域锁定，并将数据反馈到后台监控主机，主机自动传导信息到报警系统和自动喷水系统，进行火灾报警和临时性灭火，以保证建筑安全的功能[2-3]。因此，智慧建筑形成的前提是电气工程自动化的科学应用。只有实现电气自动化与建筑功能的结合，才能保证建筑资源的合理配置，以实现建筑智能化。
三、电气工程及自动化技术在智能建筑中的应用
1、自动化技术在配电设备中的应用。配电系统是建筑运营的核心，是建筑电梯运营、公共照明系统、安防系统等运营的支撑，也是智能建筑有效运营的保障。自动化技术在配电设备的应用可以有效提升配电功率、降低能源损耗和提升安全防护质量等，具体应用体现在：在供电系统应用过程中，通过电量输送负荷监测，在保证建筑运营的前提下，对电路输出功率进行调配，而自动化技术能最高限度地提升配电效率，以避免资源浪费。比如电路声控系统和感应系统在建筑照明上的运用，通过对周围环境的声音、光线、温度进行监控和判断，调配电路输出功率高低，合理划分照明区域，有效提升电力使用效率；在配电安防方面的应用，配电设备中应用安防自动化技术，对电路温度、电流量进行监测，通过数字电子技术测算出地面上与含电荷量物体之间的安全距离，比如当电路温度异常、漏电现象出现时，通过感应系统反馈到计算机反馈系统，通知维修人员进行维修，并及时对供电系统予以断电，达到安全维护功能。2、在楼栋控制系统上的应用。智能化建筑主要体现在建筑体验感上的优势，例如通过对建筑楼栋之间的空气、温度、湿度、排水的调整，增加建筑楼栋之间的健康、舒适程度。而智能建筑楼栋控制系统是由排风系统、供排水系统、消防系统以及安防系统构成，通过对自动化监测、调整而达到人们的居住条件，比如排风系统和排水系统，在建筑墙体设立感应系统，当空气流动值低于或高于标准值时，感应系统传输信息，排风系统增加空气流动量；而当空气湿度低于标准或空气过于干燥时，或传输信息到排水系统增加空气湿度。电气工程自动化技术在智能化建筑楼栋系统上的应用可以最大限度增加现代建筑舒适程度和智能程度，更能够从体验上满足人类对现代居住的水平上的需求。3、自动化技术在通信服务上的应用。智能化建筑关键在于信息的传递，而通信服务是连接智能建筑的核心纽带。只有通讯服务得以健康运营，才能实现智能设备效用的最大发挥。电气自动化技术在通信服务上首先要构建信息处理系统，像人类大脑一样，进行数据的收集、处理和储存；其次构建连接系统，通过IP通讯、个人通讯系统、卫星通讯系统，进行外界个人与整体的信息连接、交换；最后，构建自动反馈系统，对信息进行自动储存和处理，对于疑难问题进行衔接解答，并进行信息处理，将结果予以汇总反馈，有助于未来通讯服务发展。
四、结论
综上所述，智慧城市是现代建筑发展的必要趋势，智能建筑是智慧城市进程的必要组成，电气工程及其自动化在智能建筑的构成中发挥至关重要的作用。因此，在智能化建筑的设计中，要将电气自动化合理运用在建筑监测、电气配置、建筑环境调节和通讯服务构建中，从而实现安全、绿色、高效的智能化建筑。
参考文献
[1]彭嘉琳.电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用研究[J].科学中国人，2016，（21）：28.
[2]罗庆华.智能建筑中电气工程及其自动化技术探讨[J].科技创新与应用，2014，（08）:231.
电气工程及其自动化含义范文2
1、工业电气自动化的含义
工业电气自动化名为工业企业电气自动化，它属于工科电气信息类，又名为电气工程及其自动化。其专业面宽被各个生产领域所广泛应用且取得不错的效果所以一直到现在仍旧焕发着勃勃生机；电气工程及其自动化的触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。
2、工业电气自动化的发展现状
2．1平台开放式发展
OPC(OLE for Process Contro1)技术的出现，IEC61 131的颁布，以及Microsofl的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。
2．1．1
IEC61131标准使得编程接口标准化。目前，世界上有200多家PLC厂商，近400种PLC产品，不同产品的编程语言和表达方式各不相同，IEC61 131使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。IEC61131同时定义了它们的语法和语义。这就意味着不会有其他的非
标准的方言。IEC6113l已成为了一个国际化的标准正被各大控制系统厂商广泛采纳。结构化的编程方式使得程序更易管理，也提高了代码
的使用效率，缩短了程序编程的周期。
2．1．2
Windows正成为事实上的工控标准平台。微软的技术如Windows NT、Windows CE和lntemet Explore已经正在成为工业控制的标准平台、语言和规范。PC和网络技术已经在商业和企业管理中得到普及。在电气自动化领域，基于PC的人机界面已经成为主流，基于PC的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的用户所采纳。在控制层采用Windows作为操作系统平台的好处就是其易于使用和维护以及与办公平台简单的集成。
2．2 现场总线和分布式控制系统的应用
现场总线(Profibus、FF、Interbus等)是一种串行的连接智能设备和自动化系统的数字式、双向传输的分支结构的通讯总线。它通过一根串行电缆将位于中央控制室内的工业计算机、监视，控制软件和PLC的CPU与位于现场的远程I／O站、变频器、智能仪表、马达启动器、低压断路器等连接起来，并将这些现场设备的大量信息采集到中央控制器上来。分布式控制意味着PLC、I／O模块和现场设备通过总线连接起来，将输入，输出模块转换成现场检测器和执行器。
2．3 技术与电气工业自动化
PC、客户机／服务器体系结构、以太网和Intemet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融合，电子商务的普及将加速着这一过程。信息技术对工业世界的渗透来自于两个独立的方向：一是从管理层纵向的渗透。企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取；另一方面，信息技术横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。信息技术已渗透到产品所有的层面，不仅包括传感器和执行器，而且包括控制器和仪表。Internet＼lntranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。信息技术革命的原动力是微电子和微处理器的发展。随着微电子和微处理器技术应用的增加，原本定义明确的设备界线，如PLC、控制设备和控制系统变的模糊了。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。
3、电气自动化的发展趋势
电气工程及其自动化含义范文3
关键词：电气自动化技术；变电站综合自动化；电力系统 ；发展前景；自动化控制
中图分类号： F407.61 文献标识码： A
一．引言
自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展,在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域，走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求，因此，将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要，自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。
二．变电站综合自动化研究的主要内容
对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如，采集高压电器设备本身的监视信息，断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等；采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据，将这些信息传送给调度中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏，全面实现变电站综合自动化，实现少人值班逐步过渡到无人值班；对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造，以达到少人和无人值班的目的。
对35KV及以下电压等级变电站，以提高供电安全与供电质量，改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统，对变电站的二次设备进行全面的改造，取消的保护、测量、监视和控制屏，全面实现变电站综合自动化，以提高变电站的监视和控制技术水平，改进管理，加强用户服务，实现变电站无人值班。
1. 变电站综合自动化要实现：
（1）随时在线监视电网运行参数、设备运行状态；自检、自诊断设备本身的异常运行，发现变电站设备异常变化或装置内部异常时，立即自动报警并闭锁相应的出口，以防止事态扩大。
（2）电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围。
（3）完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，保证自动和遥控调整电能质量。
2. 变电站综合自动化应包括两个方面：
（1） 横向综合：利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备。
（2） 纵向综合：在变电站层这一级，提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能，增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心间的协调能力。如借用人工智能技术，在控制中心实现对变电站控制和保护系统进行在线诊断和事件分析，或在变电站当地自动化功能协调之下，完成电网故障后自动恢复。
变电站综合自动化与一般自动化区别在于：自动化系统是否作为一个整体执行保护、检测和控制功能。
三．变电站综合自动化系统的特点
变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，（如继电保护装置不依赖于通信或其他设备，可自主、可靠地完成保护控制功能，迅速切除和隔离故障），又通过计算机通信的形式，相互交换信息，实现数据共享，协调配合工作，减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。
1. 功能综合化。
变电站综合自动化系统是各技术密集，多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。
2. 分级分布式微机化的系统结构。
综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成，采用分布式结构，通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来，构成一个分级分布式的系统。一个综合自动化系统可以有十几个甚至几十个微处理器同时并行工作，实现各种功能。
3. 测量显示数字化。
用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表，直观、明了；而打印机打印报表代替了原来的人工抄表，这不仅减轻了值班员的劳动强度，而且提高了测量精度和管理的科学性。
4. 运行管理智能化。
智能化的含义不仅是能实现许多自动化的功能，例如：电压、无功自动调节，不完全接地系统单相接地自动选线，自动事故判别与事故记录，事件顺序记录，制表打印，自动报警等，更重要的是能实现故障分析和故障恢复操作智能化，实现自动化系统本身的故障自诊断、自闭锁和自恢复等功能，这对于提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常规的二次系统所无法实现的。
四．发展前景
1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。
2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展，就要深化制造部门的体制改革，还要关注市场化的影响，以便保证产品能够满足市场的需要。同时，企业不仅要在技术的开发上投入，还要使零件的配套生产市场化、专业化。
3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后，工程的成本大大降低了，成功地实现了数据资源的共享。
4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向，重点就是保证系统的安全。
5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下，随着市场化的环境，不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。电气自动化可以与地球数字化互相结合。
五．结束语
变电站自动化控制是一个多目标、多约束的复杂的非线性控制问题。它受到电压、无功、 时间、负荷率、负荷电压静态特性、运行方式、有载调压变压器分接头档位和电容器组状态等多种因素的影响，其控制规律难以用精确的数学模型表达。综上所述，变电站自动化系统的控制与操作是可靠的，它的成熟和进步还需在变电站的实际运行中不断得到完善。
参考文献：
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[2] 王希.浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].科技创新与应用,2013年17期.
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[5] 赵小强浅谈电力系统中变电站的自动化控制[J].轻工设计, 2011年5期.
电气工程及其自动化含义范文4
关键词：工程教育；认证理念；成果导向；培养方案
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0163-03
2016年6月，中国以正式成员加入《华盛顿协议》，这标志着我国工程教育及其认证已经走向正轨并逐渐成熟。目前，工程教育认证工作在国内正如火如荼的开展，重点高校包括笔者所在的地方高校均在积极准备[1]。认证工作应是各部门包括行政、教学、实验、学生工作乃至工业界密切配合的结果。然而在实践中发现，由于对工程认证的内涵、理念并没有深刻把握，往往存在部门分工不明确，基础工作不扎实，政策可操作性、可持续性差等问题，导致实施过程中往往事倍功半。第二届世界高等教育大会公报也明确指出：在当代高等教育中，质量的实现既要求建立各种质量保障体系，形成多种评价模式，同时更需要在机构内部形成一种质量文化。可见，在组织专业认证的过程中，首要问题还是理念不能适应认证要求。与我国现行的工程教育体制相比，专业认证体现了新的理念和做法。只有深入理解工程教育的内涵和理念，进一步在各部门形成工程教育文化，并以此指导工程教育教学改革，才能事半功倍，真正形成经得起检验的工程教育体系。本文首先分析工程教育认证的内涵和理念，在此基A上，结合地方高校电气工程专业实际情况，探讨满足工程教育要求的专业培养方案的制定。
一、对工程教育认证内涵的理解
工程教育认证是对高等学校工科专业实施的专门性认证。它由工业界行业协会、专业学会和工程教育界联合实施，为工程专业人才进入行业的工程教育提供外部质量保证。这种质量保证不是面向少数优秀学生，也不是面向多数学生，而是面向全体学生，认证通过即意味着专业全体学生达到毕业要求，即所谓的“看差不看优”。认证的主要目的在于提高我国工程教育质量、促进中国工程教育的国际互认，为建立完善的职业工程师制度、提升我国工程技术人才的国际竞争力打下基础。工程教育认证以“工程教育认证标准”为依据组织开展，该标准以《华盛顿协议》提出的毕业生素质要求（Graduate Attribute Profiles）为基础，符合国际实质等效要求[2]。标准由通用标准和专业补充标准两部分构成。通用标准规定了专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件7个方面的要求。补充标准是通用标准的补充，规定了具体专业的部分特定要求。认证标准各项指标的逻辑关系为：以“学生”为中心，以“培养目标”和“毕业要求”为导向。“师资队伍”、“课程体系”和“支持条件”都是基于有效促进学生达到“毕业要求”、进而达成“培养目标”而制定的[3]。而指标“持续改进”，是为了确保“学生”达成“培养目标”而设置的，是一种完善的内、外部质量控制机制，如图1所示。
二、对工程教育认证理念的理解
工程教育认证基于三大核心理念：以学生为中心（Student-Centered）、成果导向（Outcome-Based Education，OBE）和持续改进（Continuous Quality Improvement）。以学生为中心，是指评价的核心针对学生表现和是否获取相应的素质能力进行评价，而且必须考虑全体学生。目前我国工程教育虽然都在宣传以学生为中心，但鲜见以学生为中心的可操作方案。在实际操作中还是以教师为中心，并有许多具体的做法，如：严格的教学督导制度、学生评教系统、定期的教师授课竞赛、教学进度管理等。而工程教育认证则首次详细给出了以学生为中心的可操作方案：教学设计以学生知识、能力、素质达到既定标准而设计（实质是一种反向设计过程）；师资、课程等教学资源配置以保证学生学习目标达成为导向；质量保障与评价以学生学习结果为唯一标准。成果导向是一种以学生的学习成果为导向的教育理念，认为教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果。成果导向的教育理念完整的说明了学校定位、培养目标、毕业要求、课程体系、教学活动、师资及教学资源之间的关系：利益相关各方（学生发展、家长期望、学校定位、企业需求、国家需要）的需求决定专业培养目标；专业培养目标决定学生毕业要求；毕业要求决定课程体系；课程体系决定教学活动设计、师资及教学资源配置[4]。这是一个由上向下设计，由下向上支撑的过程，其逻辑关系如图2所示。
持续改进体现了工程教育认证的质量文化理念，即不要求专业目前必须达到一种较高的水平，但要求专业必须对自身在标准要求的各个方面存在的问题有明确的认识和信息获取的途径，有明确可行的改进机制和措施，并能跟踪改进之后的效果并收集信息用于下一步的继续改进。具体要求包括：建立常态性评价机制和评价周期；培养目标、毕业要求、教学环节都要进行评价；每个教师在持续改进中均承担责任；持续改进的效果通过学生的表现来体现。评价机制包括传统的校内评价机制和高等教育系统以外的外部评价机制。其中的毕业生跟踪反馈与社会评价反映的已受教育对象、是用户和社会对工程教育质量的评价结果，是开展持续改进工作的重要依据。而这部分内客，也是我国高校在建立校内质量保障制度方面的弱项和短板，意义重大。
三、地方高校电气工程专业的培养方案制定探讨
培养方案是工程教育过程中教学组织和教学管理的基本依据，必须严格遵循工程教育的内涵和理念精心制定。培养目标、毕业要求和课程体系是其三大核心要素，分别进行说明。
1.培养目标制定。培养目标是对毕业生在毕业5年后左右能够达到的职业和专业成就的总体描述，回答了学生在毕业一定时期后能做什么的问题，可看作是工程教育的愿景，它与毕业要求的含义不同。培养目标的制定依据主要包括两个方面，分别是国家、社会的需要，行业、产业及职场需求，学生、家长的期望等外部需求和学校办学定位、人才培养定位等内部需求。笔者所在学校前身是我国历史上第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校，坚持服务煤炭工业的办学方向，同时积极为地方经济发展服务。电气工程专业依托学校在地矿行业的优势地位，秉承服务地方经济的办学理念，坚持“基础扎实、知识面宽、实践与创新能力强”的复合型高级工程应用技术人才培养目标。通过多年持续建设，已经在矿山电气与电力系统两个专业方向形成了特色鲜明的专业人才培养体系。基于学校办学和社会需求等实际情况，确定我校电气工程及其自动化专业的培养目标为：培养基础扎实、知识面宽，具有电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力，具有较强的工程意识和一定的创新精神，具有高度的社会责任感和良好的职业道德，具备从事发电、供配电、工矿等行业电气工程领域相关的工程设计、技术开发、生产制造、系统运行、教育科研、经济管理等方面工作能力的复合型高级工程应用技术人才。详细的，培养目标还需要用4～6条具体表述，不再详述。
2.毕业要求确定。毕业要求是培养目标的前提，是对学生毕业时所应掌握的知识和能力的具体描述，包括技能、知识和能力，是学生完成学业时应该取得的学习成果，回答了学生在走出校门时能有什么的问题。毕业要求的制定必须体现质量标准意识，毕业要求即工程专业人才标准；毕业要求要对培养目标形成支撑；毕业要求公开，清晰、具体、可衡量、可比较，有支撑并全面覆盖认证标准要求。2015版通用标准中指定毕业要求必须覆盖工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、职业规范、个人和团队、项目管理、终身学习等12项内容。基于工程教育理念及认证标准，并全面综合教师、在校学生、校友、学校管理人员的意见，制定了本专业12项毕业要求。例如（1）工程知识：具有从事电气工程相关的工程技术工作所需的数学与自然科学知识，具有基本的工程数学基础知识，具有电工理论、电子技术、信息处理技术、工程电磁场、电机学、电力系统分析等专业基础知识，能够将这些知识用于解决电气工程相关的复杂工程问题。限于篇幅，在此不一一列出。为了能使毕业要求更加具体、可操作，每项毕业要求进一步分解为3～4个指标点，也不再详细列出。
3.课程体系构建。课程体系需要有效支撑毕业要求，同时又要科学合理。本专业课程体系由数学与自然科学类、工程基础及专业类（工程基础类、专业基础类、专业类）、工程实践与毕业设计及人文社会科学类等四大模块构成，共185学分。四类课程占总学分比例分别为15.2%、35.7%、25.9%、23.2%，各类课程比例合理，特别是工程实践类课程比例相比以往有了较大程度的提高，完全满足认证通用标准的指标要求。专业主干课程设置以满足工程教育认证毕业要求为原则进行，所有课程对毕业要求的支撑度可采用支撑矩阵图详细展示，H、M、L分别代表高、中、低支撑程度。
四、结论
在工程教育实施和认证过程中，只有深入理解其内涵和理念，进一步形成工程教育文化，并以此指导工程教育教学工作，才能起到事半功倍的效果。本文在详细分析和理解工程教育认证内涵和理念的基础上，结合本校电气工程专业实际情况，探讨满足工程教育要求的专业培养方案的制定问题。后续需要进一步完善教学设计、改革课程教学、形成持续改进的质量进化机制，为顺利通过专业认证打下坚实基础。
参考文献：
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电气工程及其自动化含义范文5
[关键词]继电保护 课程设计 教学改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）05-0108-02
《电力系统继电保护课程设计》是电气工程及其自动化专业电力系统继电保护原理课程的重要实践性教学环节，是继电保护基本理论知识和实际工程应用相结合的桥梁。《电力系统继电保护课程设计》的实践训练，不仅使学生将课堂上学习的理论知识与实际应用结合起来，树立正确的科学态度和科学精神，培养学生的工程意识和实践能力，提高学生利用所学专业知识分析和解决实际工程问题的能力，还可以更好地锻炼学生的动手能力和培养学生的创新意识。为适应《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中的“卓越工程师教育培养计划”要求，提高工程教育人才培养质量，我们从内容到形式做了深入的探索和改革，近三年来的实施，得到学生及同行的欢迎和好评，取得良好的效果。
一、传统课程设计中存在的主要问题
（一）教师给定的设计题目少，内容单一、陈旧
过去我们课程设计题目均是给定电力系统的局部接线方式和运行方式，通过改变系统参数设定，对系统中某些线路及变压器进行继电保护方案设计、整定计算、灵敏度校验、继电器元器件型号参数选择等相关设计工作。这种设计方式由于系统接线简单，许多参数需要具体给定，运行方式变化很少，这种局限性使得学生发挥的空间较小，不能使设计与工程实际相结合，对电力系统的整体概念建立不起来，对电力系统的接线方式、最大、最小及正常运行方式等不能全面分析，内容相对单一。在设计过程中仅仅参考某些类似的习题及相应的设计指导书进行设计计算，难免会有学生互相抄袭。这种传统课程设计方式既不能调动学生的设计积极性，更谈不上创新能力的培养。
（二）教学形式单一
在课程设计中，指导教师根据《电力系统继电保护原理》这门课所涉及的主要内容，结合工程项目实际情况给出不同的设计题目和原始资料，为了使学生在两周时间内完成设计任务，通常课程设计指导书会结合实际题目详细讲解设计方案、内容、步骤、设计规范及要求、设计报告的格式等等内容。学生通过查阅相关设计手册和设备手册，参考某些类似习题及以往学生课程设计资料进行模仿设计。在设计过程中，指导教师虽然每天去教室指导，但由于多数学生不能够主动提出问题，教师无法全面了解学生在设计过程中出现的问题和错误，造成提交的设计报告存在许多错误，甚至会出现一些原则性错误。另外，由于缺乏对设计计算结果及结论进行实践验证，学生既不知道计算结果是否正确，也不知道设计结论是否合理，这样就大大削弱了课程设计的重要意义。
（三）成绩评定缺乏规范性和合理性
传统课程设计成绩评定的方法是根据学生所提交设计报告的正确性、合理性、完整性、规范性情况，结合学生在设计过程中的出勤率、态度是否端正以及主动性等，按照不同方面的分值比例，给学生评出优、良、中、及格或不及格的成绩。往往这种成绩评定方法会造成同一小组中不同学生差别不大，甚至会出现小组中主要参与设计人员的成绩由于报告书写稍差等原因得分较低的现象，造成成绩不能准确反映学生的真实能力。另外，由于缺乏对所得结论进行实际或模拟验证的手段，无法考核学生的设计动手能力及实践技能。
二、教学改革措施
为适应我国“卓越工程师培养目标”和学校应用型本科人才的培养模式要求，针对电力系统继电保护课程设计传统教学方法存在的弊端，我们结合近两年的教学实践经验，提出了将电力系统继电保护课程设计与综合性实验项目相结合的方法和具体措施，改革继电保护课程设计的教学内容，创新实践教学方法。
（一）根据“卓越工程师”培养目标的要求，结合专业课理论和实际工程，确定合理的课程设计题目
合理的课程设计题目对于学生加深理解和掌握所学专业理论知识，熟悉相关工程设计规范，掌握有关设计方法和设计步骤十分重要。设计题目一方面要紧密结合理论课程的专业知识，尽可能涵盖该专业课程的主要内容，另一方面要与实际工程设计紧密结合，尽可能采用已经实际运行并具有一定规模的供配电系统的原始数据资料，这样才能培养学生的工程意识，树立学以致用的思想，提高学生的专业兴趣，还能指明学生将来从事的专业方向。此外，设计题目还可根据相应的专业实验室实验条件，对学生设计结论进行仿真或模拟验证。这样就可以使学生在完成理论设计的基础上，在实验室能够得到验证。当验证结果正确时，可以使学生感到有成就感，从而激发学生学习的积极性和主动性，提高学生的自信心。考虑以上方面，结合不同学生的学习情况，教师提供课程设计题目的难易程度和工作量大小既要有区别，也要适中，保证所有学生能够在规定的时间内完成设计，又不使得一些学习稍差的同学因为题目难度或工作量较大没能够按期顺利完成设计任务而打击其积极性。例如：根据一些大型企业（如钢铁厂、炼油厂）或地区电力系统的实际接线方式，选择有2～3个发电厂（每个发电厂有2～4台发电机组）与1个无穷大电源系统，选择3～5个大型用电负荷构成的具有双回路、环路接线方式的闭式电力网络，针对该网络中的发电机、变压器及线路（架空线及电缆线路）进行保护方式选择及参数计算和装置选择。这可以使学生对电力系统网络结构和接线方式有一个比较全面的了解，而且便于学生理解系统在不同情况下的最大、最小及正常运行方式，从而更进一步理解各段保护以及上、下级之间的选择性、灵敏性、快速性、可靠性以及近后备、远后备保护的概念及相互间的关系，促进学生对电力系统接线方式、运行方式及继电保护作用的全面理解和掌握。
（二）加强课程设计的指导和管理，确保设计过程的严密性和正确性
针对部分学生对课程设计的重视程度不够，存在得过且过、相互抄袭现象，指导教师应投入足够的精力和时间指导学生设计，除了严格审核学生设计方案是否合理、中间设计步骤及计算结果是否正确，还要组织学生讨论和分析在设计过程中出现的错误。例如，对于给定的电力系统如何分析其最大、最小及正常运行方式是一个比较难的问题，既要考虑线路及设备的并列及分列运行情况，又要考虑因其他线路或设备故障引起负荷电流或短路电流的变化等，让学生通过讨论全面了解系统的各种运行方式，确定系统在不同运行方式下的负荷电流、短路电流及功率流向等，另外，还要查阅相关的设计规范及设计手册，才能确定合理的保护方案。另外，在各种保护的整定计算时，部分学生对一些公式的应用存在较多问题，主要是对公式中一些电流量的含义理解不明确。例如：在线路-变压器组接线方式中的线路电流保护中，瞬时速断保护动作电流值一般应按照最大运行方式下变压器二次侧发生三相短路时流过变压器一次侧的短路电流整定，很多同学用的是变压器二次侧短路电流。在被保护范围内有变压器时，校验灵敏度既要考虑保护装置的接线方式，又要考虑变压器的绕组接线方式，在变压器差动保护的灵敏度校验时也存在类似的问题。学生通过讨论经常出错的问题，加深了对《电力系统继电保护原理》课程理论知识的理解，提高学生利用所学知识分析和解决这些实际问题的能力。
（三）将《电力系统继电保护课程设计》与设计性实验相结合，确保设计结论的准确性和完整性
在电气工程及其自动化专业培养方案中，通常安排《电力系统继电保护课程设计》课时为两周时间，我们教研室近三年来，把《电力系统继电保护课程设计》与设计性实验相结合，让学生利用一周时间基本完成设计课题的理论分析、方案确定、整定计算、设备选型等设计工作，第二周在实验室中，利用实验室现有条件，根据自己的设计结论，设计一个与课题相近的模拟供电系统，再将课程设计中确定的各种保护装置应用到该供电系统中，并进行相应的安装调试与整定。通过改变系统的运行方式，设置多个不同地点、不同类型（短路、接地等）的模拟故障，来验证上、下级各段保护动作的选择性、快速性、灵敏性及可靠性，从而确保理论设计的准确性和完整性。由于系统及保护装置均比较复杂，在实际的安装、调试及操作过程中，可能会遇到很多实际问题，比如计算数据错误、接线错误、继电器动作值不准确等等，在指导教师的帮助下，在同学的相互讨论中，利用所学知识进行分析并解决问题，这样不仅能培养学生的动手能力和专业兴趣，还能使学生学到一些课本上讲不到的知识，在该过程中，由于指导教师必须与学生一起安装、调试，对学生的各方面能力有较全面的了解，对评定课程设计的成绩亦会更加合理，且能较公正地反映学生的能力。
电气工程及其自动化含义范文6
关键词：建筑；工业化；自动化；产业化；现状；发展
20世纪80年代以来，建材工业自动化发展速度较快，除了计算机的应用外，分析检测仪器和装备也取得了较大的进展。工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理和过程控制的统称。自动化技术就是探索和研究实现自动化过程的方法和技术。它是涉及机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性技术。
1 建筑工业化含义
建筑工业化主要指“新型建筑工业化”或“住宅产业现代化”，就是指通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的大工业的生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。新型建筑工业化的基本内容是采用先进、适用的技术、工艺和装备，科学合理地组织施工，发展施工专业化，提高机械化水平，减少手工劳动作业；发展建筑构配件、制品、设备生产并形成规模经营，为建筑市场提供各类通用建筑构配件和制品；制定统一的建筑模数和重要的基础标准，合理解决标准化和多样化的关系，建立和完善产品标准、工艺标准、企业管理标准等；采用现代管理方法和手段，优化资源配置，建设节能环保的现代化建筑。
2 建筑工业自动化的现状
目前我国大力发展建筑工业化的主要几类企业：房地产开发类企业、建筑工业化全产业链式企业、钢结构生产企业、部品一体化生产企业等。
房地产开发企业主要是做住宅的产业化，而选择住宅产业化的目的是为了更好地控制建筑质量，同时通过工业化生产缩短建筑建造周期提高资金周转率。房地产企业具有资金的优势，但前期研发需要进行标准化体系设计、预制构件的试验，这并不是房地产企业所擅长的内容。房地产企业在上游供应环节进行部品、材料研发，并应用于自身住宅开发，寻找构配件、部品工业化生产企业，建立畅通有效的供应链体系，从国际建筑工业化的发展路径来看，将成为未来建筑工业化的领军企业。
做建筑工业化全产业链的企业多是由施工企业或预制构件生产发展而立，从最初的施工安装或预制构配件生产为优势，不断加大研发力度，向上游标准设计、现场装配安装甚至建筑产品的销售方面延身，实现全产业链的整合。从国际建筑工业化的发展路径来看，是未来建筑工业化的领军企业。
随着钢结构行业的发展，我国已经涌现一批领先的具有先进研发、设计与生产能力的钢结构企业。钢结构企业易于实现工业化生产，标准化制作，可再生得复利用，是建筑工业化的理想结构材料。建筑工业化成为钢结构企业的得要发展方向，但由于我国依然以混凝土结构为主，钢结构的使用比重相对要小，而且使用钢结构的工业化建筑成本会更高。
3 我国建筑工业自动化发展
3.1 结构构件装配化
在建筑工业产业化中，结构构件装配化是最为重要的组成部分。构件装配化主要是用于高层、中层结构的施工，初始时并不需要对所有构件都实行装配化，可以优先进行外墙保温墙板的预制问题，将外墙装饰层、保温层、结构层合三为一，这样制成的预制板不但能够明显加快工程施工，而且又避免了墙体外脚手架的搭设、外墙保温层的铺设，既消除了施工中的安全隐患，又确保了工程施工质量。结构的内承重墙仍可考虑现场浇注，楼板采用预制楼板或者叠合楼板，取消楼板支模的施工；对于隔墙、楼梯、阳台等，可以使用工厂预制构件，以避免抹灰作业。采用以上措施后施工现场现浇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术的发展，已经可以实现混凝土浇注机械化作业。对于6层以下的多层住宅，可以结合标准住宅设计而采用全装配结构；对于钢结构及框架结构，可以采用永久性模板和叠合楼板充当建筑物的楼板。
3.2 加快标准体系与法制建设
建筑业的工业化改革势必带来安全检验的困扰，如工厂预制件的合格标准，构配件搭接节点或截面的检验，以及整体建筑的稳定性。右图是魏尔曼提出的标准化空间的三维示意图，他提出一个专业的标准化内容包括术语符号，规格，采样与检验等，尽管我国已对构配件的生产尺寸及组件设计提供了统一标准，但是对于不同结构体系的设计生产，施工验收以及相关图集的专业术语等没有明确清晰的划分。部件的生产缺乏模数化，系列化和通用化，部品与主体，部品与部品之间的节点粗糙误差大，缺乏相应的市场规范，容易导致搭接错位或留存交界缝等问题。因此，政府部门应充分发挥其导向作用，在宣传推广工业化建筑理念的同时，加快完善我国模数统一协调标准，推进标准化体系建设，依靠过硬的指标和可信的监管机制，为工业化进程推广良好市场，逐渐形成适应建筑工业化发展的管理制度。
3.3 运用BIM技术实行信息管理
建筑业拥有庞大的生产链，不仅受到国家及地方政府政策的影响，而且其生产模式有明显的地域性限制，如受到当地地形气候影响等等。概括地说，建筑业具有“零星化”和“分离化”的特点，涉及方面多而广，市场结构复杂，协调管理困难，普通的管理模式将无法满足工业化需要。引入信息化模式，推动工业化和信息化同步发展是促进我国建筑业升级的捷径，BIM作为新兴的信息化管理技术具有信息共享及可视化模拟等多项功能，在工业化装配化搭接过程中可以进行有效的指导搭接位置、可视化模拟施工工序和及时反馈构配件生产误差信息，此外利用BIM的4D动态管理系统，对施工进度，资源动态，质量安全和场地进行有效的协调控制，优化组织流程，增强产业链协同能力从而达到增强房地产企业核心竞争力的目的，推动我国建筑工业化发展。
结束语
建筑工业化是我国未来发展的必然趋势，在这条充满机遇与挑战的道路上，依然存在着很多压力和困难。如此浩大的工程不可能一蹴而就，要想让工业化不只停留于纸上谈兵，不仅需要更多的实践基础来支持理论，而且需要业内业外各方面的努力。我们应当在了解现状的基础上拓宽视野，吸取国内外经验并源于现实综合考虑我国国情，探索出一条属于自己的建筑工业化道路。
参考文献
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[2]王正华，刘时海，佘小民.电气工程及其自动化在未来建筑工程业发展以及应用探析[J].现代企业教育，2014，18：372.
[3]陈建伟，苏幼坡.预制装配式剪力墙结构及其连接技术.世界地震工程，2013（3）：38～48.
