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高等职业院校电气自动化技术专业人才的培养
摘要:为了响应《中国制造2025》纲领的号召,及时了解并适应市场和区域经济的发展,合理调整专业人才培养模式,对扬州地区电气类相关企业进行了人才需求情况调研。通过调研,找准了高等职业院校电气自动化技术专业人才的定位,总结了企业对于专业人才培养的意见建议,为后续人才培养方案的指定提供了可靠的依据和保障。
关键词:中国制造2025高职教育 电气自动化技术专业
电气自动化技术专业结合了多个学科和技术,专业口径较宽,适用范围广泛,就业方向灵活。为了明确企业对于电气自动化专业的人才培养需求情况,找准定位,确定目标,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,因地制宜与时俱进地进行人才培养模式改革,需要有针对性的对江苏扬州及周边地区企业进行调研,了解企业对本专业人才培养的意见和建议。
1专业人才培养的社会背景
《中国制造2025》为我国制定了走向制造强国的行动纲领,而人才培养是实现建设制造强国的根本前提,《中国制造2025》中明确提出了“人才为本”的基本方针,要求要加快培育制造业发展急需的专业技术技能人才,这就给高等职业教育电气自动化技术专业带来了巨大的机遇和挑战。与此同时,《中国制造2025》也提出要坚持市场的主导地位,因此本专业的人才培养模式的制定也应当坚持以企业、市场、社会乃至国家的需求为标杆。只有以《中国制造2025》为纲领,以岗位、企业和社会的需求为准绳,进一步推动改革,深化落实,全方位进行人才培养模式的调整,才能培养出企业需要、社会认可、国家满意的具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才。
2专业人才培养的区域与行业背景
随着扬州市经济和社会的飞速发展,目前已建成了半导体照明、绿色新能源、智能电网、数控金属板材加工设备、汽车及零部件共5个国家特色产业基地。总投资80亿元产能为30万辆的上海大众汽车第三大生产基地落户扬州仪征,潍柴集团亚星客车有限公司、扬州江淮汽车公司、大洋造船等大型国企民企也纷纷抢滩扬州沿江区域。与此同时,扩大至整个江浙地区,电气机械和器材制造业,通用设备制造业,计算机、电子通信和交通设备制造业等均为该两省的支柱产业。《中国制造2025》提出的电力装备,高档数控机床和机器人,新一代信息技术产业等共十大领域,其中大部分领域均涉及到了各种电气类装备制造。由此可知,扬州地区乃至整个江浙地区的支柱产业与《中国制造2025》提出的重点发展领域是高度统一的。因此,未来几十年内,在扬州乃至整个江浙地区,企业、市场和社会对电气类人才需求量将与日俱增且有增无减。
电气自动化技术专业毕业生可就业于各类工矿企业,如制造、石油、化工、电力、纺织、制药、食品、轻工等行业,从事电气自动化系统及设备的操作监控、安装调试、运行维护、技术升级改造、故障抢修等工作,或从事工厂供配电设备管理、维护、操作等工作,或在技术服务型公司,从事技术合作项目的安装、调试和后期技术服务工作,也可在中央控制室、自动化产品营销等部门工作。
由此可见,具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才具有广阔的就业空间和良好的发展前景。
3企业对专业人才培养改革的意见建议
我们对江苏扬农化工集团、江苏牧羊集团、扬州新大通科技有限公司、江苏纵横苏天网络发展公司、南京擎天科技有限公司等扬州及周边城市的30家企业进行走访调研,调研结果表明,企业对具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才的需求巨大,但同时,企业还对本专业的人才培养提出了几点意见和建议。
3.1人才培养模式有待调整人才培养目标定位必须与行业的实际保持紧密联系,以及时满足市场、企业和社会的需求。培养模式必须形成有机的、统一的整体,让学生抱着浓厚的兴趣,实现学中做、做中学,最大程度提高教学效果与教学质量,让学生可以将所学到的基础理论知识转化为熟练的实践动手技能。人才培养过程中,还应当大力开展各类校企合作项目,推进联合办学,进一步与企业维持一种持久深入且具有系统性的共赢合作,让学生能够灵活运用课堂上所学习到的知识和技能,主动发现,仔细分析,准确解决未来实际工作岗位中遇到的具体问题。只有这样才可以真正做到实现知识技能的融会贯通,将内化的知识应用于实践,造福企业乃至社会。
3.2专业课程设置有待改进电气自动化技术随着科学技术的进一步发展已经进入一个新的阶段,新的概念和体系已经基本形成。自动控制技术、电子信息技术、通信技术、计算机技术与网络技术等多门学科高度融合和交叉,企业对具备以上综合知识技能的复合型的人才需求很大。课程设置要进一步拓宽,要有一定的计算机网络技术、通信技术、设备制造与加工、机械与电力传动及的基础知识,并且尽可能多的介绍各类控制对象和控制方法。与此同时,还应当让学生了解最前沿的电气自动化新技术,以此达到培养学习兴趣,激发创新意识的目的。
3.3非智力因素培养有待加强企业所需要的高素质技术技能型人才除了掌握必备的专业文化知识和技术技能外,还应当具备良好的职业道德修养和敬业精神,拥有服务社会的意识、协作共赢的团队意识和经济安全环保的可持续发展的意识,具备较强创新能力和自学能力,并能够及时快速的适应新环境、接收新知识、掌握新技术,并具有良好的文字表达、沟通协作的能力。因此,在人才培养的过程中,除了传授科学知识和锻炼专业技能,还不能忽略非智力因素的教育。
4人才培养模式改革的策略和实践措施
4.1以行业为标杆,改进人才培养模式人才培养机制应当以企业需求为准绳,以实用为根本,以就业为目标。该专业定期组织教师和专家深入相关企业,进行岗位需求与知识、能力等其他素质方面要求的相关调研,根据企业的具体岗位需求和相关基本素质要求,有针对性地改革人才培养模式,动态地调整人才培养方案,从而保证以此为依据培养出的学生符合行业要求和企业需求。
该专业创新性的提出并实践了“1+1+1专业导师制”人才培养模式,该人才培养模式充分发挥专任教师的导学、导能和导业的作用,积极与企业进行沟通交流与合作,为每一位同学配备一个专业背景的班级导师和企业导师,企业导师定期进课堂、办讲座,既传授了基本的科学理论知识,又锻炼了企业实际需要的动手实践的操作能力,从而为其毕业后的顺利就业提供了强有力的保障和依据。借此人才培养模式,将专业教师的传授和企业导师的指点充分融入到人才培养的全过程,能够及时有效的根据企业的动态需求实时进行调整和改革,充分发挥行业需求在人才培养方面的引领作用。
4.2以实践为宗旨,调整课程体系建设本专业以企业岗位素质要求为标准,以培养专业技能为主要目的,以实际工程项目为中心,以具体教学情境为载体,进一步完善和改进课程体系,加强专业知识与实践技能的相互渗透和彼此融合。因此本专业在课程设置上,重点选择具有较强实践性和实用性的课程。
4.3以项目为导向,大力推进理实一体为了满足国家对于高等职业教育工学结合的要求,有针对性的进行实践教育教学改革,优化教学方法,加大再造力度,该专业教师基于多年的实践教学经验,结合来自相关合作企业的反馈和建议,与企业工程师合作,从高职学生的认知规律和特点出发,以企业实际生产过程案例为载体,以具体实践项目为依托,针对主干课程编写了相应的项目化教材。截至目前为止,该专业教师已主编与参编了《生产过程控制系统的设计与运行维护》、《先进组态控制技术及应用》、《传感器检测与应用》、《PLC应用技术图解项目化教程》等共18部适用于高职高专教学的项目化教材。科学知识的学习与实践操作能力的提高紧密融合贯穿于每个具有实际背景的典型案例之中,逐步突破重点难点,激发学生浓厚的学习兴趣,通过实际动手操作巩固对理论知识的认识理解并锻炼其实践操作的能力。有利于毕业生更快的适应具体岗位的实际工作,锻炼培养了其利用学校所学习到的理论知识去发现、分析并解决实际工作中遇到的具体问题的能力。
4.4以素质为终极,加强非智力因素培养《中国制造2025》提出了以创新为驱动,要提高国家制造业的创新能力,这就为该专业培养学生的非智力因素指明了方向,即要大力培养学生的科技创新能力。本专业成立若干导师工作室,根据学生的兴趣以及专业知识的掌握程度合理搭配并分组,因材施教,充分发挥学生自身的主观能动性与创新积极性,让学生在专任教师的引导和带领下,基于理论知识基础和熟练的实践动手能力,自主设计研发,制作专业创新作品,参加创新创业大赛,申请创新发明专利。通过组建学生科技创新社团和创新创业中心,鼓励学生基于所学习的理论知识和所掌握的专业技能,勇于创新,自主创业,借此加强学生对新技术新产品的敏感度和开发新市场的敏锐度,为其未来的发展开辟科技创新和自主创业的新领域。
5结论
在《中国制造2025》的社会背景下,根据企业与社会的要求,相应对人才培养方案进行改革和完善已成为势不可挡的趋势。总结企业对专业人才的培养建议后,应当采取相应的改革措施,应当以行业为标杆,改进人才培养模式,以实践为宗旨,调整课程体系建设,以项目为导向,大力推进理实一体,以素质为终极,加强非智力因素培养。
电气自动化技术专业只有始终坚持以《中国制造2025》为纲领,以满足企业需求为目标,动态调整人才培养模式,大力推进人才培养改革,积极采取应对的实践措施,才能培养出基本知识功底扎实,实践动手技能高超,同时具有卓越的科技创新思维和突出的职业能力素质,广受企业的好评并深受社会的认可的高素质技术技能型人才。
参考文献
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水厂总体监控方案的确定应以水处理为依据,包括泵站控制系统、沉淀和过滤控制系统、恒压供水控制系统、混凝投药控制系统、加氯消毒控制系统、排污处理控制系统等工艺管理,水处理工艺流程为:取水口加药反应沉淀过滤消毒加压市区管网。根据工艺要求和控制指标,应运用MPI网络将水处理的各个子系统连为一体,在控制中心通过组态软件对其进行监控,总体控制方案为:混凝投药控制器和加氯消毒控制器采用S7-300PLC,其余采用S7-200PLC,组态软件为力控6.0,采用的网络结构为单元级和现场级。以泵站控制系统为例,其控制方案为:采用S7-200PLC作为控制平台,负责对泵站数据的采集,泵站和控制中心的通信通过外置式GSM调制解调器来实现,触摸屏为就地控制接口,系统框图如图1。
2软件设计
根据设计好的各子系统的硬件配置,设计PLC控制软件、组态监控软件和触摸屏控制软件,以泵站控制系统为例,其任务是按照控制中心的指令,向水厂提供水源,并对泵站的水泵运行情况、供电等信息进行实时采集,然后传送给控制中心,实现泵站无人值守。根据泵站工艺,在SMS工作原理指导下,提供短信息服务,发送规则为开机/关机、系统出现故障、定时设置和控制中心命令。为达到泵站无人值守的设计要求,可通过标准的RS—2485串行通信网络和自由口模式,自主选择通信协议,以此构成PLC的分布式网络。PLC软件设计流程为:初始化接受信息并处理水泵控制压力、流量采集并处理故障信息采集并处理信息发送;根据系统的工艺要求,开发界面应包括启始界面、模式选择界面(分为自动运行和手动操作)、报警界面及帮助界面等。
3水厂自动化监控系统的特点及功能
3WN6是一种经济型低压智能断路器,通过模块化的工程设计,可确保通讯、保护、测量等功能更为可靠稳定,且便于拆卸和维修,能够在线对开关功能进行数字化编辑。正常生产时,操作人员通过S7-315系统上的触摸屏模拟流程和触摸按钮,便可以准确掌握各系统的工艺流程及设备运行情况,并可以通过自动运行或手动操作两种控制方式来控制各设备的开和停,便于设备的检修及事故的处理。本系统联网后,便可实现现场监控、远程控制和后台在线组态等功能,操作人员在后台微机上便可以准确掌握各配电室低压开关的分/合情况及水厂装置的运行情况,系统可以动态显示各电气设备的电压、电流的波动情况,实时性更强。此外,还可以随机记录越限事件、报警信息等,为生产管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推广应用是水厂自动化监控系统得以建立的关键,该编程控制器简单易用、可靠性高,而且通讯联网功能强,根据水厂的水处理工艺和工程设计要求,对各净水环节的硬件系统和软件系统进行设计,满足了水厂自动化生产和管理的需求。
4结论
1.1电力电气自动化的运用意义
不管是电力工程,还是自动化本身技术,将电气自动化渗透在电力系统中都具有很强的现实意义,其主要表现在:推动电力系统自动化水平上。它本身属于高科技的范畴,在电力应用中,以电力设施与技术更新为主,当然也能带动电力工程信息化水平,特别是电力设施权限上;具体如:电气设施模糊化,同时运用范围日渐加宽也极大的推动了电气自动化技术水平的提高。将自动化技术应用到电力工程中,具有明显的优势。同时,电气自动化和计算机有着密切的联系,在相关设施维护时,只要经过计算机就能达到要求;然后再由工作人员结合数据信息,利用计算机运行以达到对相关设备运行的维护,同时这也是控制工作人员工作强度的有效方式。将电气自动化技术运用在电力工程中,能够有效提高管理效率。为了满足电气自动化应用要求,电力设施与技术管理都需要不断调整。就目前的电气自动化相关设备来看:由总线连接构成,其连接过程简单,在总线控制的过程中,同时也是对整个过程进行有效管理的方法。
1.2电气自动化技术的设计原则
目前,大多数电力系统已经带有自动保护装置,故在设备选型时,通常会优先选择自动化综合系统,其选型接线方式比较简单,结合继电保护就能实现自动化设备的有效应用。从总体来看,电气自动化技术必须遵循的原则,主要包括以下方面:电气自动化控制设施的连线形式必须结合原有的系统设计,即使使用的是监测系统也必须添加设备数量与种类,并且在图纸设计中详细说明,以保障设备连接的精确性。在计算机远程开关中,必须使用远程闭闸、开闸智能开关,以确保远程操作中的自动化控制顺利实现。利用计算机实现开关监控,在接点打开的情况下,将其纳入监控体系。如果是低压开关,必须设置辅助接点。在设置与安装继电保护设施时,必须整合综合电气与变压保护技术。
2电力电气自动化在电力工程的应用
2.1变电站自动化
变电站自动化,是利用站内电气设施监控,在计算机替代传统监控设施的环境,确保二次设施的数字化与集成化;变电站利用光纤替代传统的电缆传输,以提高信息传输效率在自动化技术的运用,同时它还可以在计算机截面上进行操作,以统一记录运行状态。另外,变电站自动化也能满足各种电气设施的运行要求,它在电网自动化中发挥了很好的作用。
2.2PLC系统
PLC作为计算机技术与继电接触整合的产物,通过电力系统,它实现了工作指令的信息记录与自动编程,在有效控制电力系统信息运算和记录的同时,减小电力系统耗能,让整个系统更加灵活、轻便。PLC在电力系统数据分析、转换、整合、采集、传递、转换等方面都具有得天独厚的优势,在吸纳到电力系统进行有效控制的同时,对不份额柔性操作进行智能控制。利用电力系统中的独立模块,以及总线信息中的通信连接,不仅能保障电力系统正常控制,对促进电力系统相关工作协调化也有重大作用。
2.3电网调度
电网调度组成,主要包含电网调度中心控制中的工作站、计算机网络、打印设施、显示器等。在电网调度自动化中,利用电力系统的广域网与专用网进行连接,由电网调度范围、中心控制内的终端和发电厂构成。在电力生产中,它不仅能满足数据采集、调度自动化,还能对电网监控进行有效分析。另外,它在估算电力状态、预测电力负荷时也有很大作用,电网自动化不仅有助于调动经济调度与发电控制功能,对满足电力市场运营要求也有很大作用。
2.4发电厂测控
在单元控制过程中,控制单元一般由智能模件与主控模件构成。其PCU能直接面对生产中的热电偶、变送器、电气量、脉冲量、开关量等各种信号接收。在处理运算中,通过实时显示运算设施与参数,在打印好输出信号与执行机构后,以完成过程生产的控制、监测与联锁保护。其中,工程师与运行员为其准备好人机接口,工程师主要负责组态修改与设置,以确保系统维护与诊断;运行员接收PCU的信息,为其提供良好的控制与监视手段。
2.5计算机
计算机作为整个电气自动化最主要的技术之一,它的应用对象主要有电力系统的变电、配电和供电环节。而智能电网则是电力系统应用最广的技术,调动电网的技术是电力系统应用计算机技术最典型的代表之一,同时也是现行电力系统自动化最主要的部分,它不仅能实现国家电网相关信息的收集工作,同时还能对各个区域、省市、县级电网进行自动调控与调动。
3结语
人工智能技术是人类科学技术不断发展进步的必然结果,也是工业发展过程中,促进工业自动化科学化发展的重要推动力量。在人工智能技术的发展中,科技的发展和工业技术的进步会促进人工智能技术的发展;反之,人工智能技术的进步,可以完成那些人类自身无法办到、技术条件效果不好的生产技术操作。当前的人工智能主要是计算机技术的发展结果,随着计算机技术的飞速发展,通过对计算机信息特点和操作性能的了解和设计,使计算机操作系统具有更多更先进的人工化反应,并在实际的信息技术处理过程中,通过其系统内部的人工化、智能化识别和处理系统,对电气自动化控制和其他工业技术领域在运行中的问题进行自主解决。如今,人工智能技术已经取得了较大的进步,其研究发展项目也越来越多,越来越先进,实用性越来越强。人工智能技术已经广泛运用与工业自动化、过程控制和电子信息处理等先进的技术领域。人工智能技术通过模糊理论算法、遗传算法和模糊神经算法等方式,可以在电气自动化控制中,采取更灵活多变的控制方式,对电气自动化设备运行中的不稳定因素和动态变化进行自主的调整,从而保障其运行的准确和高效,减少出错率。人工智能技术的运用,可以大大减少在电气自动化控制等领域的人力成本,并且能够解决一些工作人员无法有效监控和解决的问题,做到及时有效。
2人工智能技术在电气自动化控制中的应用
2.1人工智能控制实现了数据的采集及处理功能
在电气设备的运行过程中,数据的采集和处理是了解电气设备自动化控制情况,发现运行过程中的问题和提出解决办法的重要依据。在传统的自动化控制中,由于技术水平和实际运行中的动态变化,数据的采集和传输无法做到准确和稳定,保存数据容易出现丢失的情况。人工智能技术的使用,可以保障电气自动化运行过程中对动态信息的及时收集和稳定传输,对相关数据的保存工作也更安全,这就提高了电气自动化的控制水平,充分保障了电气运行中的安全性和稳定性。
2.2人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能
电气自动化控制是用电气的可编程控制器,控制继电器,带动执行机构,完成预期设计动作的过程。在此过程中,系统内部各部分之间的运行都要严格按照设计模型和函数计算的基础上进行,如果系统中的一点出现问题,就会造成整个自动控制系统的故障。在以往的自动化控制系统运行中,对系统内部各部分之间的运行数据和运行状态进行实时监测,对运行中的特殊情况进行及时的报警处理,帮助自动化系统及时处理可能出现的故障,提醒电气管理人员加强对电气系统的管理。
2.3人工智能控制实现了操作控制功能
电气自动化控制的主要特征之一就是通过计算机的一键操作,就可以实现对电气系统的整体控制,保障电气自动化运行符合现实的需要。传统的自动化系统的操作,需要靠人工对系统各个环节进行人工操作,从而促进自动化系统内部的协调和配合,这种方式既降低了自动化运行的效率,也增加了自动化系统的故障发生频率。人工智能技术对电气自动化系统的控制,是通过各种先进的算法,按照电气自动化的需求,对自动化系统进行自动化和智能化设计,从而实现对电气自动化控制系统的同时操作,大大提高了自动化控制的效率,减少了单独指令操作中容易出现的不协调情况的发生。
3人工智能技术在电气自动化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊语言变量等为理论基础,并以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上,运用模糊控制器,实现对电气控制系统的控制。在实际控制设计过程中,通过对计算机控制系统的使用,使电气自动化系统形成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统,从而达到对电气自动化系统的科学控制。
3.2专家控制
专家控制是指在进行电气自动化控制过程中,利用相关的系统控制理论和控制技术的结合,通过对以往控制经验的模拟和学习,实现电气自动化控制中智能控制技术的实施。这种控制方式具有很强的灵活性,在实际运行中,面对控制要求和系统运行情况,专家控制可以自觉选取控制率,并通过自我调整,强化对工作环境的适应。
3.3网络神经控制
网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟,以逼近原理为依据的网络建模。神经控制是有学习能力的,属于学习控制,对电气自动化控制中出现的新问题可以及时提出有效的解决办法,并通过对相关技术问题的分析解决,提高自身的人工智能水平。
4结语
安全、稳定、可靠的电力系统是每个企业的追求。将电气工程自动化技术应用在电力系统之中,就是为了维持电力系统的稳定,进一步对其进行完善和管理。本人2009年参建的苏州港太仓港三期工程、2012年参建的太仓港公用危险品工程的电气工程部分的采用了自动化技术,更好的实现了电源系统的监控和管理。现结合苏州港太仓港三期工程的电源监控系统,
1.1设备选型:
为了实现电气工程自动化管理,在电气设备订货期间就得统一考虑其设备型号及功能需满足电源监控系统的技术及参数要求。
1.2系统集成
基于设备订货期间考虑的设备型号及参数满足电源监控系统的通信及其控制技术要求,故可以实现1#、2#、3#和中心变的电源监控系统集成,采用华立特公司的FARAD200SEAV5.0系统。
1.3数据分析
通过FARAD电源监控系统可提供实时的数据分析和查看各种实时数据,实时数据主要包括:模拟量、数字量、电度量、设备驱动、事件记录和电力设备表。通过数据分析可以对设备的运行状态、电度量的实时值、峰峰电度量、事故发生的时间及故障点、电力台帐总表、上次检修时间、计划检修时间等进行查阅。
1.4报警管理
报警的类型分为5类,一般事件,一般报警,预告报警,事故报警或自定义报警。报警的状态分为3种,报警消失,报警未消失,报警。报警状态还包括确认信息。报警会根据不同的状态显示不同的颜色。通过对苏州港太仓港三期电源监控系统简要的分析,其系统主要应用了以下几种自动化技术:
1.4.1智能控制的应用
及时对电源监控系统管理中出现的各项问题进行反馈和报警,保证企业电气管理部门能够及时地发现系统中的电力故障和故障点,并进行相应的维护、改进和完善。
1.4.2仿真技术的应用
苏州港太仓港三期电源监控系统的核心是FARAD200SEAV5.0系统,采用了仿真技术,主要实现了以下几种功能:各变电所的10KV系统和低压系统通过在FARAD软件的界面切换,提供准确的各电气设备的运行状态。电气故障的报警和初步的诊断。对整个电源监控系统运行可以进行动态的监控。对电源监控系统进行了优化设计和调试。
1.4.3集成技术的应用
在以往的电力系统运行过程中,电力分配、电力安全、电力维护等环节是分开进行管理的,而当实现了电气工程自动化在电力系统运行中的应用之后,就要将不同的环节进行统一化的集成管理。通过运用集成技术,本监控系统首先实现了中心变和1#、2#、3#变电所的集中管理,减少了变电所的值班人员;其次实现了系统的拓展,太仓港公用危险品工程和苏州港太仓港三期工程为一家营运公司,太仓港公用危险品工程电力系统建成后并入了苏州港太仓港三期电源监控系统,统一进行管理;再次实现了电力安全和电力维护的集成管理,发生的电力事故和电力维护记录可查。
2关于电气工程自动化技术在电力系统中的应用几点想法
基于对苏州港太仓港三期电源监控系统的分析,本人浅淡一下工程自动化在电力系统中的应用几点想法:
2.1推广、使用统一的国际标准
遵循统一的国际标准,这将会使设备的选型范围更广。但目前各个生产电气自动化设备的厂商生产的设备有所不同,遵循的标准也存在差异性,会导致各个厂商生产的电气自动化设备之间的兼容性不高,不利于进行系统集成。
2.2适应电气工程自动化控制技术要求的新产品研究和开发
基本电力安全因素和电气设备的技术原因,本电源监控系统未能实现完全的自动化控制。如:保护装置的整定值(速断、过流和单相接地等)的设定和修改,必需在保护装置上进行操作设定,不能在系统软件中直接进行修改。
2.3适当运用以太网技术
电力系统有着越来越复杂的趋势,其运行过程中,需要进行采集和处理的数据量也越来越大。为了保证电网信息的实时性和有效性,就需要对数据传输的处理途径进行优化,选择一种更快的手段。运用以太网技术能够保证大量的数据保持既快又稳定的传输,因此以太网技术充分满足了电气工程自动化技术发展过程中对数据处理优良途径的需要。
3总结
电气自动化技术的发展主要依赖于计算机技术的不断成熟,科学技术的发展促进了计算机行业的发展并且逐步趋向成熟,计算机技术使得电脑模拟人类进行简单的分析和思考成为可能性,计算机模拟技术的发展推动了电气工程自动化的产生。在自动化技术出现以前,人们通常采用的是简单的人工生产技术,效率低下出错率高是其主要存在的问题,电气自动化技术的产生和发展是科学技术进步的必然趋势。自动化技术的出现,使得电气行业乃至整个生产行业的效率大大提高,但是出错率却大大减少,其显而易见的优势逐渐得到了人们的认可和青睐。人工智能化是在自动化的基础上逐渐出现和发展起来的,与普通意义上的自动化相比,智能化有以下三个优势:感知能力、行为能力和思维能力。电气工程自动化中引进智能化技术,能够更好的实现其信息处理功能以及实现对问题的独立管理和决策,对推动其发展具有重要的意义。
2智能化技术优势
在智能化的发展过程中,其相对于自动化的优势逐渐凸显出来。智能化技术应用到电气自动化中,能够更好的推动自动化技术向着更高效、更快速、更精确的方向发展。首先,智能技术的应用,使得电气自动化技术能够实现在运行过程中的动静结合控制,使得生产能够更加具有高效性,不断提高电气自动化技术的发展。其次,智能化技术的运用还能够迎合每位用户的需求,针对不同用户的不同需求进行设置,使得电气自动化本身能够更好的满足更多数人的需要。实现这种需求主要是依靠智能化的柔性系统控制作用,在生产过程中能够控制生产参数,实现模块化的时机理念。此外,在更为复杂的技术运用时,智能化技术能够使得实际应用中多程序和复杂化加工的实现成为可能。
3智能化技术的应用
3.1电气产品优化设计
为保证电气产品的市场竞争力,产品需要不断的更新和发展,才能不断满足人们日益增长的需求。对于电气产品的优化更新是一项繁琐复杂的过程,其设计需要投入大量的人力和物力,耗费的财力也是相当巨大的,对于优化的内容主要包含以下几个方面:第一,在理论知识方面需要优化更新。理论知识是指导产品优化设计的基础,是一切工作的前提。第二,产品的优化还需要足够的经验知识。丰富的经验知识是进行产品优化设计的保障。在传统的电气产品的设计过程中,要想进行产品的优化,必须进行大量的实验,并且还需要凭借经验进行综合验证,如果没有足够的财力物力支持,或者相应的经验没有达到相关的要求,就很难实现电气产品的优化设计。即使各方面都能达到相应的要求,所设计出的方案也并不能完全达到要求。但是随着智能化技术在电气自动化领域中的应用,对于电气产品的优化设计也有了全新的技术支持,不是凭借从前的经验进行,人工智能化使得计算机自动化技术就能完成相应的设计。计算机智能化的投入,使得电气产品的优化设计逐渐简单化,不仅大大降低了成本的投入,大大缩短了研发的时间,而且还使产品更能适应市场发展的需求,为电气自动化技术的发展提供了保障。
3.2人工智能控制技术
在电气自动化技术的不断发展过程中,人工智能控制技术的应用和发展已成为其优化的必经之路,人工智能技术也将逐步成为未来发展过程中的新兴力量。对于人工智能的控制,目前阶段较为常用和有效的三种控制方式主要指的是模糊控制、神经网络控制和专家系统控制。人工智能控制的运用,能够使得生产经营过程中出现的问题得到及时的解决,其在线经营模式加快了问题的处理速度,能够提高生产效率。在生产经营过程中,人工智能控制技术能够对每个设备的运行情况进行实时监控,并将收集到的信息进行及时的采集处理,在第一时间发现故障并采取相应的措施进行解决。
3.3故障的诊断电气设备
由于其特殊的性质,同普通设备相比更具有复杂性和非线性的特点,因此其诊断和维修更为复杂。采用传统的方式进行故障的诊断,不仅诊断效率较为低下,还造成人力物力的浪费,因此,采用智能技术进行电气故障的诊断显得十分有必要。人工智能技术在电气诊断方面的应用,不仅能够使得诊断的效率大大提高,还会使得诊断的差错率降低,推动力电气自动化技术的发展。在对电动机进行诊断的过程中,智能技术的应用,能够使得神经网络和模糊逻辑进行结合,诊断更具有高效性和准确性。
4智能化应用的发展趋势
4.1主站体系的规模
不断扩大对于主站而言,在其发展过程中,所能够接收到的信息范围不断扩大,覆盖面积更加广泛,因此,在发展过程中逐渐向着规模不断扩大的方向发展。主站在其开放性、安全性以及稳定性等方面,对于软件都有突出的要求。因此,在主站智能化的建设过程中,不仅要保证其规模的扩大,在规模扩大的过程中还要保证其安全性和稳定性。
4.2应用的复杂程度不断的提高
主站规模的不断扩大,使得对电力调度的实用性的要求也将逐步增加。电力自动化智能技术的不断提升,还要体现在企业的管理和运营上。应用的复杂程度不断提高,就要求在数据的源头也要相应跟上应用程序的要求,源头努力做好多样化和复杂化的处理,还要在应用的程序中体现出独具特色的运行和管理模式。
4.3增强电力调度
自动化主站体系的交互电力自动化主站体系的交互已经从开始的单一化的模式逐步向着多元化的模式发展起来,信息的流向也不再是从前的单一流向,也逐渐向着多向流动的趋势发展。主体系统的发展不断带动着各个子系统壮大,子系统的不断发展推动力各系统间耦合性提升,信息交互也由原来的单一模式逐步向多元化的方向发展,不断实现信息的交互和共享。
5结束语
CAD技术指的是利用计算机技术将电气工程的结构设计构思通过三维立体形式呈现出来,因此,其既可以作为电气工程施工的依据,同时也在相关的装修和维护过程中发挥着重要作用。在日常生活中,不管是小家电,还是工程项目图,都需要首先进行设计,并让设计构思更好、更清晰地呈现出来。此外,考虑到电气设备的重要性,要想为后期的施工以及维修工作提供便利,设计时就需要使用规范的文字符号、标准图形,让呈现出来的电气工程设计图可以将实际供配电关系、电气运行原理、接线情况、功能和安装等都清楚地反映出来。利用CAD技术不仅可以达到以上要求,同时还可以规范设计图,通过三维立体技术来呈现电气工程设计图,让其内部结构得到更加清晰的呈现。
2CAD技术的应用及体现
CAD技术在电气工程及其自动化中的应用具体体现在电气设备的结构和设备之间连接情况的反映。CAD技术一般使用dwt模版进行绘图,通过对标注、字体、线形和图层的不同设置来体现不同结构之间的不同之处,同时,该技术也是确保绘图清晰、准确和高效的基础。比如,对于某种电气设备的绘图,CAD技术是通过调整比例的方式将其缩小、绘制出来,标注主要是对其中某些重要、可能会被忽视或者容易误解的地方进行补充说明,以提供绘图的精确性;字体的不同主要是反映设备的不同部位,比如最外面的一层通常较厚,为设备的外壳,对设备起到保护作用,因此字体一般较粗;线形的不同一般是对结构的解读,比如在绘制角度方向时,部分内部结构的线条无法看见,为了与结构设计相符并更好地呈现结构特点,可以通过虚线予以表示,这样既不会与实线所表示的结构混淆,又可以将内外部结构更好地表示出来;图层是整个AutoCAD软件中最为关键且最重要的设置,其具有很多属性,比如图名、颜色、线宽、线形等,不同的图层需要对相应合格使用的参数进行特定设置,不用的图层,颜色不可一样,否则可能会对正在操作图元的判断造成影响。
3CAD技术应用带来的积极影响
AutoCAD最早是在20世纪80年代由美国Autodesk公司研发出来的一组绘图程序软件包,后来受到广泛欢迎,因此其技术也获得深入研究,最终不断完善,成为国际上较常使用的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面,主要通过命令方式和交互菜单来执行各种操作。由于AutoCAD拥有多文档设计环境,因此,即便是非计算机专业人员,也可以很容易学会相关操作并使用,同时在实践过程中更熟练地掌握其各种应用、操作方法和快捷操作方式,进而不断提高工作效率。CAD技术在电气工程及其自动化中的应用为电气工程的相关工作带来了很多便利,具体包括以下积极影响:①CAD技术适应性较强,运行环境较多,对各种图形显示设备也有着较高的支持率,可以同时实现电气设备的设计、绘制、修改和成图,进一步为电气工程的自动化发展创造了条件。②CAD技术具有完善的绘制功能,可以更加详细地呈现出电气设备的结构以及连接中的小细节,实现对电气工程的全面覆盖,为电气工程的精细化提供了有力依据,相关安装以及维护工作的质量依据效率均可以因此获得提高。③CAD技术可以实现多种图形格式之间的转换,数据交换能力较强。在设备条件有限的情况下,CAD技术可以通过转换格式的方式来支持相关工作的顺利进行,克服了环境条件中的不利因素,适应能力较强。④功能全面。AutoCAD具有捕捉追踪、极轴追踪、对象捕捉和正交等绘图辅助功能,为电气设备图形的绘制提供了便利。比如,正交功能可以让绘制用户更好地绘制水平、竖直直线;对象捕捉则可以帮助用户精确拾取图纸结构上的特殊点,以免出现偏差。⑤具有通用性和易用性。从AutoCAD2000开始,该软件包又增加了更加强大的功能,比如局部加载和打开、标注功能的增强、新的对象捕捉功能、Internet驱动、多文档设计环境和AutoCAD设计中心等,使设计功能更加完善。而以上这些功能都具有通用性和易用性,可以普及到电气工程的设备图纸中去,让不同电气设备可以使用统一的规范表示,实现了统一标准。
4结束语
在现实当中,电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑,在一般情况下,硬件的设计要放在软件设计的前面,根据实际电气工程的需要,对电子元器件进行针对性选择,第一步,应该设置一个中央服务器,将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的核心;第二步,对的辅助设备进行选择,比如控制器以及传感器;第三步,对所有设备进行连接,组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。
然而在实际的电气工程及其自动化设计时,不仅要遵循以上说的理论,还要根据实际的情况,包括环境、空间等因素,对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的,电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计,因此,对硬件的安装也有着相当高的要求,设备的体积不能过大,也不能过小,过大会导致空间的拥挤,过小又会影响操作,所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察,然后,根据实际的数据,对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后,还要设计相应的软件系统,现进市面上,有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化,企业都会选取优质的软件公司,这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障,所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的,但是由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,变电站的电力设备也逐渐增多,并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂,为了确保电网的安全运行,电业部门,投入了大量的人力物力和资金,将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中,应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备,应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆,使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分,进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率,所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
(一)课程保障机制不健全
学科教学质量并得不到保障。专业建设单位管理权限具有局限性,不能对本专业所有课程进行控制。基础课程的教师根本没有什么选择权。教学理论与实践严重脱节,造成学生拥有专门的技术知识,却用不到实处。此外,学科的教学内容一般比较陈旧落后,跟不上现代科学技术的发展。电气工程在发展过程会产生新的特性,如若再沿袭老一套理论来指导技术操作,显然不科学,也将达不到技术的要求。再者,专业学生的实践能力只能停留在依葫芦画瓢的层面上,学生缺乏对技术操作的敏感度,也即是在进行技术操作时,要参照书本,一板一眼,操作速度慢,效率低。如果没有书本作为参照物将无法自主进行实际操作。最后,学生缺乏独立分析问题和解决问题的能力,综合能力和设计能力不强。
(二)创新实践能力不足
近年来,大学生就业难的现象越来越突出,各中原因除了当今社会竞争越来越激烈之外,还有一个重要原因就是我国大学生普遍缺乏创新精神以及实践能力。这些缺失是因为高校人才培养模式存在着诸多弊端,学校过于注重对学生知识层面的灌输,而忽略了对学生实际能力的培养,直接导致大学生的工作水平跟企业单位需求不相适应。特别是电气工程专业的学生,本身的专业要求调研和实践,如果学生不能将学科知识灵活转变为实践理论,学科教学将失去其存在的意义。因此,大学生的实践能力和创新精神培养是各高校教学工作的重中之重,也是人才培养模式的中心和出发点。教育的目的不应该只是传授课本知识,还应该把学生的创造力诱导出来。电气工程要获得强大的生命力,必须革新传统的人才培养模式,大力培养学生的实践能力和创新精神。
二、电气工程自动化人才培养对策
(一)转变教学理念
教师要打破传统的教学模式,建立创新型人才培养模式。首先,教师要在教育观念上转变,从教师的“教”为主转变为学生的“学”为主,促进学生学、思、知、行的结合。同时,教师不要过于重视对书本知识的全盘灌输,而应该正确引导学生进行独立思考,分析问题并找到解决问题的方法,并鼓励学生学以致用,将所学的理论运用到实际生活中去,切实提高学生的实践创新能力和科学研究精神。此外,教学改革应该跟教学建设同步,将先进的教学理念融合到教学实践中去,使软件建设和硬件建设达到最大程度的协调和同步。教学目标突破传统局限,实现创新和与时俱进,以使实验教学水平达到一个新的高度。再者,还有改革教学内容,优化教学内容,要摒弃传统老旧观念,以培养学生的创新意识。为了适应电气工程和社会需求的发展趋势,应该将学科交融和知识互补作为目标,组建创新型教学团队。
(二)调整课程结构
制定一个创新、全面、综合的课程结构体系,充分考虑学时、综合学分和考核方式等方面的因素,使学生真正能在教学过程中获得技术经验和实践经验。目前,教育事业的发展对学生的综合素质要求越来越高,学生不能再担当高分低能的学习机器,而要将知识或理论运用到现实生活中去,真正做到学以致用,使知识理论发挥实际功用。为了培养学生的综合实践能力,课程改革应该适当增加公共基础课程,注重实验课,适当降低专业理论类课程。此外,学校要将教学密度和精度相结合,根据当前的教育改革需要,对电气工程课程进行精炼并适当删减,增加技术理论跟实践性课程的互动性。
(三)培养学生创新能力
创新能力是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。学校是知识传播、思维创新的重要阵地,也是培养创新型人才的重要基地。因此,学校对学生创新能力的培养起着不可替代的作用。教师教学要让学生从被动转变为主动,鼓励学生通过独立思考、探讨、实践等形式,让学生在自主学习和动脑、动手的情况下获取知识和掌握操作技术,同时,也培养了学生独立分析和解决问题的能力。此外,教师不仅要深入研究教材,根据教学内容来挖掘创新的关键点,让学生真正能从课堂上得到创新训练,还要精心设计课堂,充分利用知识理论创设情景,让学生从不同角度去思考问题、解决问题,培养学生的发散思维能力、培养个体创造力。
三、结束语