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自动化设计论文范文1
1.1实验系统的内容
该电子设计自动化实验系统,不仅要能够实现基本数字电路功能,而且还要能够实现部分中规模和大规模的数字电路功能。具体设计内容包括以下这些:(1)数字时钟的设计。(2)LED16×16点阵控制器的设计。(3)数字频率计的设计。(4)实现抢答器数字系统。(5)实现电子密码锁数字系统。(6)实现三色交通指挥灯控制器的数字系统。(7)实现简易电子琴的数字系统。(8)实现三层电梯控制器的数字系统。
1.2实验系统的设计方案
该电子设计自动化实验开发系统是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分,即信号发生模块、输出信息的显示模块、扩展模块、FPGA/CPLD芯片通用适配座及芯片编程下载电路。该实验系统设计,采用了通用适配板与系统功能板分离的结构方式。通用适配板具有完整的下载电路,既可插在系统功能底板上使用,也可单独工作。
1.3实验系统的电路设计
根据电路功能,将其划分为两部分,即通用适配板电路和系统功能板电路。这两部分通过芯片适配接口进行连接。1.3.1系统功能板电路设计系统功能板电路设计如图1,下面是各个模块的介绍:(1)7段数码管模块,用于实现各种数字显示,例如计数器计数结果的显示、频率计的频率显示、数字钟表的时问显示及抢答器的倒计时显示等。(2)红绿灯电路模块,用于红绿灯的电路实验。(3)LED指示电路模块,用来显示组合逻辑电路实验的输出电平的高低。(4)点阵模块,用来显示点阵输出。(5)时钟电路,提供时序逻辑电路的CLK。(6)状态机电路,由FPGA相应的I/O口和状态指示电路组成,用于序列信号发生器、告警器等的设计。(7)蜂鸣器模块。一部分是音乐片电路,当有人抢答时该电路可以放一小段音乐来告知有人抢答;第二部分是电子琴电路,由FPGA送出一定的乐谱频率,在扬声器上发出相应的谱音。音乐片和电子琴电路通过一个DIP2的拨动开关来选择。(8)键盘电路模块,该模块用于选择电子琴的数字系统实验、抢答器数字系统实验、电子密码锁数字系统实验等实验项目。(9)DIP开关电路,提供输入端的高、低电平。(10)液晶显示电路。2.3.2通用适配板的电路设计通用适配板由CPLD芯片、下载电路、扩展接口电路等部分组成。通用适配板结构框图见图2。
2结束语
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(一)进一步提高了生产效率。
系统在生产产品的过程中,主要果采用了控制自动化和信息的自动化,以此减少了在操作过程中的失误,让操作控制起来更加方便简单。机械自动化在不断的完成其操作自动化外,还进一步保证了产品的质量,并且在计算机控制的情况下,进一步修改了编程,让生产的产品更具有多样化,同时也加快了产品的更新换代。
(二)系统在运用过程中,便于维修和调整。
关于机械自动化系统的设计主要是应用了计算机技术,它的功能是可以根据产品的需要来调试安装设备,然后再生产出所需要的产品。对于多数利用的电子技术而言,它能够减少在生产过程中的开关数量,然后让操作人员在工作中,方便操作,由于工作的内容都是提前设定好的,系统在运行过程中能够自动的转换。目前,根据对象的需求系统可以自动调整好自动化的产品,确保其需求。
(三)减少了安全隐患。
机械自动化系统的运用,在使用过程中,要确保生产设备在运行过程中的稳定性和安全性能,让其能够提前做好在生产过程中可能出现的安全隐患和危险状况,在每一个生产环节都要做到监控设施,做好监控工作,及时发现设备在运行过程中出现了故障,然后进行报警诊断,及时解决问题,让机器恢复正常运用。在机器运行的过程中,如果出现了短路。过载或者过压的状况,要将其尽快的转换到别的模式下,并在此要及时关掉电源。另外,对于机械自动化,它在使用中能够减少大型设备发生事故。
二、机械设计制造及其自动化发展的前景
(一)人格化。
机械设计制造及其自动化的发展越来越注重产品与人之间的关系,在社会的不断的发展中,进一步实现机械自动化走向人格化。这主要是因为,机械自动化产品的使用者,最终就是人类,所以说,在产品的设计中要更加注重智能化。情感以及人性的投入。另外,在人格的发展中还要体现出其模拟方式,然后研制出各种不同的自动化产品,让其进一步促进人格化的发展和推动机械化制造及其自动化的发展。
(二)绿色化。
目前,随着我国社会的不断进步与发展,我国的环境问题越来越受到人们的关注,环境日趋呈现污染状态,一些资源也开始慢慢锐减,人们对于环境的保护意识越来越强,对于产品的绿色概念也逐步增强。因此,对于绿色的生产,就应该考虑到周边环境的影响,让其在生产过程中对环境的影响降到最小,减少生态环境的污染,进一步提高资源的利用率,让其绿色要的机械化制造产品进一步促进社会的发展,这样不仅能够有效的利用环境保护,还能够让变废为保,将废弃的材料进行回收和利用,投入的生产过程中。
(三)网络化。
随着我国网络技术的迅速发展,我国网络化建设技术越来越多,机械化制造产品也不例外,在网络技术发展的浪潮中,机械自动化的产品也向全球化推广,另外,多媒体技术的应用,让计算机图形作为多学科知识,让其形成了一套比较完整的系统,目前,基于网络的各种远程控制和检测技术迅速发展,机械自动化产品在其中发挥着十分重要的作用。例如利用家庭网络将给各种家用电器连接成以计算机为中心的集成家电系统,使得人们不出门也可以充分利用个各种高科技的生活和娱乐设施,从而丰富了人们的日常生活。
(四)智能化。
所谓智能化系统一般是指人与机器一体化的系统。在生产的过程中随时可能发生的智能活动包括想法,分析,判断。另外,智能系统当中的智能化主要表现在系统是否具有友好性,适应性。智能制造需要做到的是全面复苏社会资源,能源,和环境污染,促进更加合理的竞争和合作。智能化是在控制理论的基础之上,吸收了多种学科的知识和思想方法,从而模拟人类的大脑,提高了机器的推理判断力,还有自主决策力,这样就可以全面实现机器智能化。
三、结语
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资源能源危机已成为当今人类面临的主要问题之一,加之我国是发展中国家,粗放型的经济增长模式一定程度上加重了我国的资源能源危机,进而出现了环境公害事件和温室效应等,形成了对资源的浪费和对环境的污染,想要有效减轻资源等的短缺对我国社会发展造成的严重影响,应当不断改善粗放型的经济增长方式,在生产生活活动中实施有效的节能减排对策,通过一系列的措施减少对资源的浪费,并通过对有限资源的合理高效利用来实现经济的发展与繁荣。我国工业用电占全国用电量的65%~70%,但是运行效率低,比先进国家低20%~30%,如何在其生产发展中推广和引用电气自动化节能设计,实现工业生产与自然资源的和谐发展,已成为了新时期人们关注的焦点,电气自动化节能设计已成为节能降耗的主力军。
2企业设备自动化节能设计
2.1电机运行中的节能设计
电机拖拽系统是电气系统一个较大的电能消耗单元,运行方案的不合理及综合维护不到位等,都会致使其运行低效,造成大量的电能浪费。大量的发热降低电机系统综合使用寿命,基于此,在进行电机运行的节能设计时应当采用高效可靠、节能经济的电气控制方案。
(1)对于运行工况偏离高效区的功率大、运行时间较长的用电系统利用变频调速控制方式改变传统的继电器控制方式,进而进行动态调节电源输入端电源频率,利用对电机转速的调控让整个电机拖拽系统的输出与输入达到平衡状态,实现节能降耗。
(2)交流电机串级调速实现电机无级平滑调速,低速时机械特性比较硬,特别是晶闸管低同步串级调速系统。以上调速系统一方面使系统参数便于调整,另一方面接近于理想过渡,调整性能好,动态响应快,起动时间短,系统抗干扰能力强,节能效果也很理想,应当推广应用。
(3)为达到电机的最佳运转工况,可改变电机的动容量,通过构筑合理群控呼梯节能控制系统,对电机进行合理的调度分配管理,降低其系统能耗,达到节能降耗的目的。
2.2水泵、风机的节能设计
(1)在满足工艺情况下,尽量降低扬程和流量。
(2)使用高效调速装置,如变频器、串级调速、液力耦合器、内反馈调速器、电磁滑差调速器。
(3)降低电机的富裕容量,提高电机运行效率,减少无功损耗。
(4)改造管路,减少阻力扬程损失,减少水泵、风机的总扬程和压力。
(5)根据用户的实际使用情况,对原有风机进行改造,改变风机的气动性能,使风机在高效区工作。
2.3配电线路的节能设计
在工业厂区的建设方面,配电线路承载着为设备输送电力重担,用电系统不仅存在因集肤效应而产生的线损,还存在功率因素低下、谐波干扰电能质量等问题。根据电力系统构架和其他特点,充分考虑对现场实际情况实施谐波治理改造,安装节电器、省电霸,对电源优化处理,同时优化用电系统。为了降低线路传输中的电能损耗,减小导线的电阻值极为重要,应当从以下几个方面来进行:
(1)导线材质的选用方面,应当选电阻率非常小的材料,这样有利于线路传输中的电能损耗的降低。
(2)缩短导线的长度,特别是在布线的时候尽量减少弯路。
(3)减小负荷中心与变压器的距离,进而缩短供电距离。
(4)选用一些横截面积比较大的导线,增加导线的横截面积,使得线路传输过程中的电能损耗通过降低导线的电阻值而得到有效减少,完成节约电能的目标。
2.4空调节能设计
空气湿度是造成被控参数变化的主要原因,加之风的大小会改变空气湿度,在进行空调节能设计方面,可设计为变风控制系统,这样可改变风量的大小,却不会改变风的温度。运用时,根据室内人数的变化而变化逆风的转速,使得送入房间的风量不会出现太大的波动,始终控制在参数之内。另外,在变风量的末端采用风机代替风阀的形式,使得风量的需求可及时反馈给风机,实现风转速的调节控制,在不同需求下,根据传感器监控的得出的参数指标,进行风转速的改变,这样就不会出现系统的过载现象,也在一定程度上减少了维护的费用。
2.5照明设施的节能设计
厂区照明设施的设计方面,应重点考虑到工业生产对光照的需求,如进行光源强度的合理设置,避免工业厂区因太追求照明条件而造成的能源浪费情况。在设计时的灯具选择方面,首先应保证灯具的配光曲线在深、广照方面趋于平衡,使其发挥最佳的照明效果,促进节能;此外,应采用LED灯替代老式的照明装置,LED灯是依靠半导体发光器件将电能直接转化为光能的,剔除了一些中间转化环节,减少了电能损耗,还具有发光的亮度高这一特点,且克服了传统的老式灯具频繁闪烁的问题,达到了节能减排的目的。
2.6弱电系统的节能设计
自动化设计论文范文4
(1)简单的说,自动化技术的就是将现代机械制造技术和电子计算机技术有机的结合,一次来达到电脑控制机械运行的技术。自动化技术融合了当前多个领先的技术核心,是多个技术产业共同发展的产物,自动化技术的产生给现代工业技术的发展和工业生产都带来了巨大的变革。其中影响最为深远的方面是,自动化技术在生产工业中的广泛应用,改变了现代工业生产的管理模式,促进了新型管理模体系的构建与完善。自动化技术的逐步完善使自动化生产技术在机械制造业中的应用变为现实,它不仅仅能够解放大量的生产力,还能在一定程度上改善产品的质量。
(2)众所周知,自动化技术是综合了机械设计制造技术、自动化技术、电子计算机网络技术等而形成的一项新兴的数控技术,此外,它还是容纳了电子信息转换技术和微控技术,自动化技术在技术工业生产中的应用,在一定程度上促进了新型管理体系的产生,与此同时,还在很大程度上丰富了产品的功能和质量,由此可以看出,自动化技术在技术工业中的应用,将会给技术工业体系带来巨大的变革。
2机械设计制造及其自动化技术的相关优点概述
(1)我们都有所了解,现阶段的自动化产品都能在一定程度上通过电子信息技术的控制,完成对自身信息的处理和控制,产品的整体质量和精度,以及功能的完全性都有较大的改进。此外,微控技术的不断发展也为自动化产品的控制带来了良好的技术支持,使得产品的控制更为简单便捷。尤其要注意的是,在自动化产品的正常操作条件下,现代自动化技术的发展,可以使产品在既定的方式下进行运转而不会受到操作者的影响,即在产品正常运行的情况下,保障了产品运行的安全性,提高生产效率。这样的自动化技术在技术工业中的应用可以大大提升产品的合格率。
(2)对于自动化产品我们都有一个大致的了解,就是自动化产品对于运行中出现的问题能够及时的做出反应,以免损失加剧,甚至一些高端的自动化产品,还能在运行的过程中自动处理一些细微的问题,例如线路荷载过大或者出现短路情况时出现跳闸,避免线路损害,这样既能预先发展故障,或者在故障出现时及时进行处理的自动化产品在一定程度上可以减少安全事故的发展,还能起到保证在线路故障时减小损失的作用,对于保持机械设备正常稳定的运行具有重要的意义。对自动化产品的使用采取合理的管理手段,不仅仅能够较少安全隐患的触发,还能在一定程度上保障产品持续稳定运行的能力。
3机械设计制造及其自动化的发展方向研究
3.1机电一体化和智能化以及模块化
1)机电一体化技术的顺利研发为机械设计制造自动化提供了技术关键,首先对机械的电路改造完成为实现自动化生产奠定了基础,只有在完成机电一体化的前提条件下,才能将智能化网络技术引入机械的设计制造,这样才能维持自动化行业健康稳定的发展,自动化技术大范围的得以应用由此才能变为现实。
2)所谓的智能化运用现代的科学技术手段,将某些特定功能通过程式、敏感性元件等在相关的技术条件下,与机械设备进行组合,使得机械社会针对特定的情况做出相关的反应,就好比人类的应激思维模式一样,以此来赋予设备自主思维与决策能力。凭借这样的技术,我们将在人工智能控制下,完成机械设备的自动化生产进程。
3.2网络化和微型化
电子计算机技术和互联网技术的大力发展,网络化时代的到来近在眼前。计算机技术的不断更完善为远程控制机械设备提供了技术上的支持,也为智能化生产模式打开了大门,为技术工业智能化发展开拓了广阔的前景。此外,纳米技术等微型机械制造业的迅猛发展,为机械制造业打开了另一扇大门,微机技术在机械制造业中的应用,不仅仅是体积上的减小,还能节约大部分的资源消耗,降低生产成本,同时也解决了智能化应用成本增加带来的负担,也是对坚持科学发展观这一基本政策的拥护。
4机械设计制造及其自动化的发展前景
4.1培养人才,汲取经验技术
要保持一个行业的常青发展,专业性的人才培养是关键。就现状来看,全国绝大部分高校都有开设机械设计制造及其自动化之一专业,并且在一些工科院校,机械专业的规模甚至有时会超过一个学院。由此可以看出高等院校在了解市场发展前景之后,对于机械设计自动化的重视,也反映了市场上对于这类专业性人才的需求极大。有关数据显示,在全国工科院校所开设的近200个专业中,由于一些特色专业的影响,机械设计自造及其自动化专业排名约在70名,毕业生多数会选择沿海一些机械制造业发达的城市,例如上海、深圳等,其中尤以上海的就业前景最为良好。现代的机械自动化制造技术需要与电子计算机技术紧密的结合,智能化生产已经渐渐的占据大部分市场,计算机集成技术也随之成为一门综合性极强的学科。这一技术的应用,是机械运行更为精确、稳定,更具有现代人工智能的气息。机械自动化设计包含三个方面的内容,这三个方面相辅相成。
4.2创新思维,改变机械工业的整体格调
自动化设计论文范文5
毕业论文(设计)撰写方法及基本要求
(适用于环保机械、数控技术等各方向)
一、 开题报告的撰写方法及基本要求
1、 如何选题、开题
选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素:
1)课题有没有价值,从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么背景,这个课题的研究,从理论上看有什么价值,从实践上看,有什么价值。
2)从实际出发,根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。
3)课题要与所学专业相关,且忌选择与所学专业相差太大的题目。作为过程装备与控制工程专业的本科生,所选课题最好与过程装备的工程设计、技术开发、生产制造及工程科学研究有关,尽量选择结合生产和科研单位的实际任务,也可以是教师科研或研究生课题的一部分; 或者是同本专业、学科内容密切相关,符合教学要求的自拟课题。
2、开题报告一般包括哪些内容
开题报告一般包括:
1)课题的名称。课题名称是所要研究内容的高度概括,要简练,一般不要超过20字;
2)问题的提出。从为什么要选这个课题?选取这个课题有什么理论的价值,实践的价值,预计从几方面来完成。
3)这个问题研究的现状。国内研究到什么程度,国际研究到什么程度,主要通过文献综述来阐述。
4)确定自己要研究的主要内容。
5)确定研究拟采用的方法和步骤。就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究,研究这个课题具体分哪几个步骤进行。
6)对研究课题的可行性进行分析。如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。
7)列出时间安排。
8)列出参考文献。
3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述查阅文献资料可根据如下步骤进行:
1)课题确定后,要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词;
2)根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。建议从以下几条途径入手:一是通过检索学校图书馆的电子资源,如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、Elsevier数据库等,一般能查到较新的文献,找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”,留意它们的参考文献。质量较高的学术文章,通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室,能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构,也能够查到一些相关文献。四是利用互联网,从一些专门的网站上也能获取一些信息。
在写文献综述时,可参照以下步骤:
1)首先要将与你课题题目相关的国内外研究认真介绍一下(先客观介绍情况,要如实陈述别人的观点),从而了解到国内外目前研究的现状如何,别人都采用了什么方法进行了研究;
2)然后进行评述(后主观议论,加以评估),评述目前研究的水平,研究方法的适用性或其不足;
3)最后评述一下自己拟研究课题有何意义,目前处在什么水平,自己拟采用的研究方法是否科学合理。
4、如何合理的安排时间进度
根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段,详细列出进行课题研究所需的工作(工作划分得越细,越容易统筹安排)根据总的课题时间进行统筹安排,合理分配。
有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行;而有的研究内容关联性不是很强,则可以齐头并进,同时展开研究。例如,很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行,但是实验分析往往需要较长的时间,如果按部就班地进行研究,往往会拖很长的时间,这种情况下,就需要将实验分析的内容进一步细化,如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等,可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前,在进行理论分析时就开展这些工作,这样就节省了时间。
合理安排时间进度与具体的课题有关,此处只给出了指导性原则,建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法,将细化的工作排列在时间进度表中,找出最优工作进度安排路线。
5、参考文献
参考文献包括书籍、期刊、专利、会议论文等,总数一般不少于10篇,其中外文文献一般不少于3篇,参考文献要能体现相关研究领域科技发展的新进展。
二、毕业论文撰写基本要求及方法
1、毕业论文的基本要求
论文篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
主要内容及编排顺序如下:
1)摘要;
2)目录;
3)前言或绪论(包括研究课题的目的意义、相关情况的介绍、前人工作等、课题研究内容等);
4)按研究的内在逻辑关系给出理论分析、数值分析、程序或实验等研究过程中的步骤、数据、结果等的描述;
5)结论与展望;
6)参考文献,参考文献不少于10篇,其中英文不少于5篇,需要在正文部分引用出处。
2、毕业论文撰写的方法
毕业论文是在完成各项研究内容的基础上,按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。
在撰写论文过程中,理论依据要充分,数据要准确,公式推导要正确,能将所学的知识和技能应用于毕业论文中。另外,要注意论文结构的合理性;数学模型建立的正确、合理性;实验方案的合理性,实验数据的准确性;社会调查的客观性和科学性。是否有自己独特的见解或者创新。
另外,撰写论文时要概念清楚,内容正确,结构严谨,文字通畅,用语符合技术专业规范,各种标准资料的运用符合学科、专业国家标准的规定,图表清楚,图面质量符合要求,书写格式规范。
三、毕业设计的要求
1、 设计说明书内容
1)文献综述(研究课题的意义与作用、研究方案确定的原则与说明);
2)总体结构设计、技术方案依据及原理说明(有实验的应包括实验流程示意图);
3)技术实施过程、工艺计算、机械设计和强度设计、零部件结构设计;
4)材料的选用和说明、机器或设备的制造、安装或检修;
5)结论、总结或专题讨论。
2、设计图纸的内容、图纸量的要求
设计说明书篇幅为1.5万字左右,一般不少于30页。
设计图纸:指机械设计标准所指的图纸,图纸绘制的规范及标准优先采用国家标准。设计图纸的总量不少于2张A0或4张A1的图纸。对于大纸画小图的现象应予避免或进行适当的折扣计数。
所有图纸须有图框和标题栏。图纸要有人审核并在“审核”一栏上签名,学生在设计一栏上签名。原理图、程序框图和流程图以及其它一些抛去文字就失去
意义的图不计其内。图纸可以用计算机绘制;任何人不得拷贝或抄袭他人的图纸,一旦发现则以作弊论处。
四、论文(设计)选题方向
1、产品设计
2、创新设计
3、表面工程
4、机械设计技术研究
5、机械设计
6、机器人设计
7、动画设计
8、振动控制及减振材料
9、逆向工程
10、图形处理网页设计
11、虚拟样机
自动化设计论文范文6
【关键词】自动化;建设;管理;现状
自动化在我国发展时间比较晚,配网自动化在上世纪九十年代初期开始在国内兴起,配网自动化发展迎合了城网改造的需要,也符合电力企业的现代化发展需求,是电力企业现代化发展的必然选择。随着配网自动化实施优势的逐渐凸显,已经成为配网领域一种重要的管理技术,也引起了很多科研单位和学者的广泛关注。进入本世纪以后,国内各大供电部门开始大面积推广配网自动化技术,以提高供电的可靠性和质量,提高供电管理效率。但是由于技术、管理等方面的原因,很多配网自动化项目建成以后却没有发挥应用的作用,与预期的建设目的之间相差甚远,配网自动化项目的投资效益大打折扣,没有达到应用的建设目的。
1.配网自动化的发展现状
配网自动化是一种己用计算机技术、通信技术、远程监控技术等等将配电网的实时运行,电网结构、设备、用户以及地理图形等信息进行集成,形成一个系统的、科学的自动化管理系统,实现配电网运行监控及管理的自动化、信息化。配网自动化自从出现以后,在国内取得了长足的发展,这主要是因为随着电力体制改革的深入,电力市场开始真正走向市场化,电力市场竞争及运营成为电网公司竞争战略的中心,如何实现对末端电力用户的管理、电量的管理成为配电网发展中亟需解决的问题。而配网自动化管理则可以满足这一要求,随着技术的进步公变、专变也开始纳入到配网自动化管理当中,使配网自定化管理平台的信息采集及处理日渐丰富,配电变压器的数据采集方式灵活多样。为了在电力市场竞争中获得有利的地位,提高供电的可靠性,提高配电网和农村电网的管理水平,各大供电部门将配网自动化建设作为一项重要工作来抓,通过电网改造、新配电网建设等推动配网自动化管理系统的建设和应用,不仅实现了电网运行的整体控制,还为电网运行提供了科学决策的手段,成为配网管理的一种重要管理方式。值得注意的是虽然电力企业领导及工程技术人员对配网自动化建设充满了期待,配网自动化也确实在配网建设和管理当中发挥了很大的作用,但是由于这项技术在我国发展时间还比较短,与西方国家相比还存在较大的差距,在实际的建设运行的过程中还存在不少的问题,一些供电企业在配网自动化管理当中存在重建设、轻维护的现象,极大影响了配网自动化建设及运行管理水平的提高,可以说当前配网自动化建设及运行管理并不乐观。
2.配网自动化建设及运行管理中存在的问题
当前各地区在配网自动化建设上虽然取得了长足的进步,但是从该项技术本身的要求来看,还是存在不少的问题,这些问题主要表现在忽视核心功能和系统应用价值等方面上,具体问题分析如下:
2.1 忽视系统核心功能和系统应用价值的实现
自动化系统过于理想化忽视了配网管理的现实需要,配网自动化建设是一项系统的工程,需要长期、细致、科学的规划才能保证配网自动化建设目标的实现,但是现在各供电部门在配网自动化建设和运行当中多数是跟风而上、盲目上马,在缺乏统一、细致规划的情况,配网自动化建设缺乏明确的需求和建设目标。导致配网自动化建设与实际需求之间脱节。此外,在功能上过分的追求所谓的故障处理和恢复,导致系统具备示范性,而不具备实用性和广泛推广型。并且现在各地所使用的配网自动化管理系统实际上只解决了少数馈线的自动化,而作为实际使用方的用户却没有真正的受益,从这一角度来讲现在的配网自动化还停留在表面层次上,没有实现对整个配网的自动化科学管理,导致投入和产出严重失衡。实际上配网自动化应该以方便用户为核心,作为个负荷高度集中、运行环境比较复杂的自动化系统,配网自动化更强调的是运行的可靠性,其功能要求主要是能够通过该系统实现对整个配网供电数据的实时监控、管理,及时发现供电问题并处理,以保证供电的可靠性和安全性。
2.2 配网自动化当中的关键技术问题没有解决
在自动化系统当中要想保证系统的可靠性,必须解决一些关键的技术问题,这些技术问题主要有设备及系统的可靠性、通讯方式及网络平台、控制电源和操作电源的提取等。配网自动化对于这些技术的要求很高,这主要是因为配网自动化的建设是运行环境比较复杂,很多站端设备是安装在户外使用的,受到天气及周围环境的影响较大,尤其是一些电子设备需要特殊的使用环境,在户外使用的时候很容易损坏。10kV配网本身就比较复杂,在实际建设中开关控制电源和操作电源提取比一般的自动化系统更难。而从现在来看,国内专业的配网自动化系统开发商还极少,很多开发单位对供电企业配网管理流程不熟悉,也不了解供电企业配网自动化的建设目的和需求,导致开发的配网自动化偏离了供电企业的实际需求。此外,为了降低建设成本很多供电企业使用了多种通讯方式相结合的方式,虽然能够达到灵活性的需求,但是也容易导致通信的可信度不强,一些区域的通信达不到建设标准。
2.3 配网设计与建设中存在的问题
配网自动化设计需要专业的设计单位进行,这就要求供电企业要选择技术实力雄厚、设计经验丰富的单位,以保证主站、通信、设备、土建、实现方式、管理模式等能够达到建设目的和要求,但是目前来看很多供电企业过分的强调建设成本,忽视了设计上质量,导致设计方案本身就存在一些问题。此外,由于配网自动化设计和建设比较复杂,而当前供电企业在这一方面的项目管理中却存在职责不明确,建成以后运行管理工作根本上自动化管理要求,根本不能对系统应用和数据进行有效的维护,也就是说供电企业本身的技术达不到配网自动化运营管理要求。同时,在设计和建设的过程中一些供电企业简单的将DMS与EMS相等同,也存在简单集成等不良设计及建设取向。在配电网网架规划方面,供电部门没有考虑到配网自动化的潜在功能,在此基础上确定合适的设计方案,但是多数公司采用的模板式设计及建设策略,没有考虑到不同公司在地理环境、网架结构和规模、管理模式、负荷性质等方面的差异。
2.4 管理人员不适应自动化运行管理要求
配网自动化本身就是一种电力系统技术,这种系统技术存在明显的管理薄弱环节,这主要表现在现有的技术及管理人员达不到配网自动化运行及管理要求,缺乏专门的自动化管理人才,配网自动化技术人员技术能力不强。之所以形成这一问题主要是因为在体制制约下,供电企业的人才结构长期得不到更新,而配网自动化的建设运行设计到通信、自动化、设备、配网运行等一些列的相关人员的协调功能工作,这就需要供电企业加强人员培养和管理。但是目前,供电企业在这一方面存在严重的不足,很多供电企业根本没有组织起有效的自动化管理培训,导致在人员配置方面落后于配网自动化建设。
3.配网自动化建设及运行管理的对策建议
供电企业要想提高配网自动化建设及管理水平,必须解决当前配网建设及运营管理中存在的问题,供电企业必须从配网自动化建设规划入手,做好自动化建设的长期规划,着重解决配网自动化建设中的关键问题,在此基础上做好方案设计及管理人员的配备工作。具体来说要注意以下几点:
3.1 强化配网自动化规划实现核心功能和应用价值
供电企业在配网自动化建设上应该更多的考虑到企业的现实发展需要,考虑到其建设的复杂性、系统性,在决策方面要慎之又慎,这是因为配网自动化建设的投资规模较大,一旦达不到建设的目的对于供电企业来说是一种巨大的损失。为此,企业应该制定详细的、长期的、科学的配网自动化建设与运行规划,在规划当中根据企业的发展要求及自身配网建设上的特点明确自动化建设的需求及建设目标,只有这样才能保证配网自动化建设符合企业配网建设现实需要。此外,在自动化系统工程上不要盲目的追求所谓的的故障处理和恢复,而适应从配网供电可靠性及方便用户的角度出发去设计自动化系统应该具备的功能,在让用户受益的基础上实现自动化管理的各个目标。在实际的建设规划当中,应该以方便用户为核心组织规划设计的过程,充分考虑到配网自动化建设负荷高度集中、运行环境比较复杂的现实特点,突出配网运行的可靠性的保障,要求能够通过该系统实现对整个配网供电数据的实时监控、管理,技术发现供电问题并处理,以保证供电的可靠性和安全性,这才是配网自动化建设的真正目的和价值。这样既能达到提高配电网运行管理水平的目的,又能避免重复投资降低了系统建设成本。
3.2 要着重解决配网自动化建设中的一些关键技术问题
配网自动化建设作为一项复杂的系统的建设工程,是计算机技术、自动化技术、通信技术综合运用的体现,如何解决建设中的一些关键的技术问题是保证系统功能与运行安全的基础。这些关键的技术主要有设备及系统的可靠性、通讯方式及网络平台、控制电源和操作电源的提取等。对于设备及系统的可靠性,可以从采购环节控制其质量,在设备和系统上要选择比较成熟、经过时间验证的产品,在远程定位系统应该选择比较成熟、应用广泛的GPS卫星定位系统,在计算机设备上要尽量选择质量比较可靠的产品。在通信方式上,所选择的通信工具必须经过实际检验,确保通信的可靠性,为了弥补通信的不足还可以通过远程监控系统保证通信质量。网络平台实际上是整个系统的操控平台,供电企业要建立专门的配网自动化管理中心,在该中心负责整个系统的建设及系统维护功能。值得注意的是10kV配网本身就比较复杂,在实际建设中开关控制电源和操作电源提取比一般的自动化系统更难,在这一方面上要与系统设计单位进行技术攻关,要求设计单位必须解决这一关键问题。
3.3 要提高配网设计与建设水平
配网设计及建设水平直接关系到配网的运行及管理,也关系到配网供电的可靠性和安全性,这就要求供电企业要不断提高配网设计与建设水平。在配网自动化设计方面,供电企业应该将目光转向世界范围内的优秀设计单位,在注重技术先进性和可靠性的基础上与企业的配网建设情况有效的结合起来,使主站、通信、设备、土建、实现方式、管理模式等能够达到建设目的和要求。在选择的过程中,既要考虑到自动化系统的建设成本,也要考虑到系统的可靠性、技术的成熟性和系统的升级与未来系统的兼容,也就是说要更加看重设计方案的质量。为此,供电企业应该在企业内部成立专门的自动化管理部门,具体负责配网自动化设计及建设工作,明确其职责范围及责任要求,并负责成立自动化技术部,具体负责配网自动化系统应用及数据的维护工作。此外,在配网自动化设计及建设的过程中,不应将DMS与EMS相等同,尽量减少系统中的简单集成。在设计方案的选择上,要充分考虑公司的在地理环境、网架结构和规模、管理模式、负荷性质等方面的差异,使方案能够充分体现企业在自动化管理上的现实需要。
3.4 要打造一支高水平的配网自动化运行管理及维护技术队伍
在配网自动化建设当中除了技术、设备上的要求之外,对于运行管理和系统维护技术人员的要求也相对较高,要求这些技术人才不仅要数量的掌握自动化系统的各项功能及操作,还应该具备一定的运行维护能力,这就对技术队伍学历、专业、能力提出了更高的要求。为此,供电企业应该加强企业内部潜力的挖掘,在企业内部选拔一批学历高、能力强、计算机能力突出的职工充实到自动化技术队伍当中。对这些人进行专门的配网自动化操作及运行管理维护培训,要求设计单位就系统的使用、功能、操作、维护等方面的要求进行详细的说明与阐释,让他们掌握配网自动化建设及运行管理的基本要求。此外,供电企业还应该要求设计单位经常性的派技术人员到公司检查配网自动化的运行管理情况,解决在运行管理中遇到的实际问题,保证系统运行的可靠性。
总之,配网提高供电的可靠性和质量,提高供电管理效率等方面具有明显的优势,供电企业要想提高配网自动化建设及管理水平,必须解决当前配网建设及运营管理中存在的问题,供电企业必须从配网自动化建设规划入手,做好自动化建设的长期规划,着重解决配网自动化建设中的关键问题,并配备专门的运行管理及维护技术人员,只有这样才能保证系统使用的可靠性和安全性,不断提高配网管理水平。
参考文献
[1]罗陆宁.城市10kV配网架空设备改造的技术探讨[J].华东电力,2003(9).