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建筑弱电系统就是指在建筑动力和其他强电相比较电压和电流相对较低的供电或者功能性系统。而在建筑中电气工程的基础就是建筑的弱电系统,以此形成的建筑的智能化弱电系统可以有效的提高建筑电气施工过程中的服务能力,同时也对建筑本身的功能有所拓展,使之可以与外界进行信息交互,间接的提高了整个建筑电气化系统的运行效果和标准。所以研究弱电智能化系统在建筑工程中的应用也就十分必要。
2弱点智能化系统的概述
建筑的施工阶段是重要的工程环节,提高建筑水平和建设智能化已经是施工技术发展的重要内容和方向。弱电智能化系统是随着电子技术发展而形成的,该技术和系统的出现将智能化技术引入到建筑设备中,并使之为建筑工程和建筑功能所用。其中包括计算机网络、防雷系统、楼宇自动控制系统、电子巡更系统、不简单电源系统、家具智能化等等,都是弱点智能化系统中的成员。弱电智能化系统不仅仅涉及到的是系统因素,还涉及到施工的材料、技术路线、设备等因素。在实际的应用中,系统为整个建筑所提供的是对建筑施工、设备管理、通信网络的综合性利用,其营造的是安全、高效、舒适、便利的建筑环境。
3弱点智能化系统在建筑工程中应用的相关因素
3.1计算机系统
计算机是智能化的重要基础,任何智能化系统都不能离开计算机系统的支持,不论是简单或者复杂的系统都不能脱离计算机而独立存在。因此智能化系统必须借助计算机的强大计算和分析功能。而与计算机直接相关的就是信息系统,且信息系统主要是网络信息系统,其凸显的管理作用,即利用计算机和信息处理系统对整个智能化的系统进行管理和信息处理。其中计算机配合网络即可实现对弱电系统的管理与控制,也就让弱点系统智能化。所以计算机在弱点智能化系统中是最为重要的基础。
3.2信息传输
智能化系统必须借助海量的信息才能实现智能目标,因此通信系统和技术就成为智能化系统的重要支持性技术。其负责为智能控制进行各种数据的传输,现代的通讯技术已经更加多元化,宽带、无线通信、多媒体通讯、ATM通信技术都在不同的弱点系统中发挥着重要的作用。尤其是数字化、高速化的信息传输技术的出现,其促进了建筑弱电智能化系统完善与发展,提升了系统内信息与系统外信息的交互效果,提升了弱电智能化系统的应用效果。
3.3系统施工管理
弱电智能化系统所涉及的专业十分丰富,因此在施工管理中必须突出技术的先进性,这样才能有效的保证弱电智能化系统的应用效果。帮助工程选择和采用最佳的施工工序。根据建筑施工的专业指导,工程管理是工程核心的管理环节,如果要提高建筑弱电智能化系统的施工水平。所以在管理中应明确了解智能化系统的关键问题,选择更加适应技术特点的管理措施和制度,以此保证弱电智能化系统的应用效果。
3.4技术管理
技术管理就是针对弱电智能化系统应用进行指导的技术性方案和措施,弱电工程必须在工程中按照合同和技术设计的要求进行,这样才能为弱电智能化系统的应用打下良好的基础,所以在实施中必须突出技术管理的作用。保证所有的弱电施工工艺和技术标准满足工程需求。技术管理应负责制定和监督执行作为详细的规范文件,保证施工人员都明确弱电智能化系统应用的操作步骤和技术要点,以此提高弱电系统乃至弱电智能化系统的施工质量和应用效果。
4弱电智能化系统的应用
4.1管线预埋控制
管线预埋是对智能化系统的硬件进行构造,对网络设备进行设置。该环节是智能化系统应用的基础。弱电工程中,管线预埋是十分重要的,其与传统工程不同,其复杂性更强。除了对复杂性进行了解以及施工图分析外,还应重视对现场管线的修正和调整监督,对存在的预埋漏洞和错误等进行及时的改正,保证网络布置合理且准确。
4.2材料质量控制
任何建筑材料的选择都会影响建筑的质量,所以智能化系统也不例外,其在应用中必须重视对设备和材料的选择,尤其应对其质量进行严格的监督与管理。一旦出现问题对系统的影响将是致命的。材料是建筑的基础,也是系统的基础,所以设计和管理人员应对材料进行慎重的选择和采购质量控制,即从供应商入手监督和提高材料质量,保证其信息准确,材料合格。、
4.3模块连接技术
在弱电智能化系统中会出现多个功能性模块吗,将这些功能模块进行连接就构成了一个完善的系统,所以在这些模块连接也是弱电智能系统应用的重要环节,也是在工程中最为常见的连接方式。在施工作业中对建筑智能系统进行施工,应对不同的类型模块进行了解和分类,并对其进行有效的连接,保证不同的模块与其所归属的系统连接,从而形成不同功能的智能化系统。
4.4防雷系统
雷电容易对弱电系统产生干扰,所以弱电智能化系统应具备防雷系统和相关技术。在防雷技术的应用中应重视对网络和核心控制设备的雷电防护,如电脑、采集终端、控制装置等,应足够重视。这些设备容易在雷电中受到影响而失效,且价值相对高。所以在防雷措施的选择和应用中,应对这些设备做强化保护。在实际的应用中工作人员应重视对电位的平衡,保证隔离屏蔽的效果,同时引入过流、过压的保护措施,以此达到整体防雷的效果。
5结语
关键词:智能建筑弱电工程,电视监控,电话,结构化布线,电源接地
衡量城市建筑的现代化标准,建筑的设计形态和智能化是两个主要方面。智能化建筑的弱电系统主要由以下各系统组成:
(1)通信网络系统;
(2) 办公自动化系统;
(3) 建筑设备监控系统;
(4) 公共安全防范系统;
(5) 结构化布线系统;
(6) 弱电电源及接地系统。
智能建筑弱电工程设计的出发点,应以建筑为平台,配置备功能系统,为人们提供一个投资合理、高效、合适、便利的环境空间,以适应当前现代建筑的需要。从具体设计上,应从智能建筑的实际性质出发,充分考虑业主和使用者的各种功能要求,使设计能在总体结构上现代化,技术上先进实用,经济上合理,同时需考虑智能建筑各系统的兼容性和扩展性。
以下以无锡光大银行弱电工程的部分系统分别加以论述。
1、门禁系统
(1)管理中心子系统
本工程系统管理中心共设置了两台服务器,其中一台一卡通综合数据库服务器和一台WEB应用服务器。
(2)门禁子系统
控制点选择的原则是对办公区域设防,在电梯厅出入口、电梯前室、楼梯防火门、各办公房间出入口等总共设置有123个控制点,共设置读卡器169个。
(3)巡更子系统
本次设计利用门禁子系统在每层电梯前室和电梯感应门的读卡器作为巡更系统的数据采集点,使用这种在线式的巡更管理系统最大的好处是可以利用原有的门禁读卡器,从而节约成本。巡更读卡只向巡更系统传送巡更数据而门锁不动作。
(4)发卡子系统
本系统在指挥中心大楼完成统一发卡工作,进行用户信息的输入工作,同时为每一张卡片建立必要的密钥,对每一个员工进行各种功能的授权。
2、电话通信系统
电话通信系统由交换设备、传输系统、终端设备组成。采用800门程控交换机设备,话务台功能较强。数字式程控交换机可以要所不同需要实现众多服务的功能。如:系统功能、话务功能和用户分机功能,另外还具有选择功能(包括登记结帐、话务计费、状态输入、打印账单、读卡功能等)。
电话机房设在地下层,包括传输设备室、交换机房及话务室。
电话线路本配线方式采用单独式,其特点是故障范围小,检修、扩建改造简单,在备楼层电话布线采用放射式。电话线路采用3类4对双绞线,电话终端采用RJ11插口,这样不仅通话质量高,又能满足用户拨号上网的需要。
在各楼层电话分线箱的选择上,应尽量留有余量,以备将来扩展。
3、闭路电视监视系统
(1)摄像部分
本系统在大楼各入口、首层大厅、停车场、电梯、各层电梯厅、楼梯间、走廊、大办公区出入口、监控中心、财务室、大楼四周等处共设计安装185台彩色摄像机。首层大厅采用全方位一体化彩色快球摄像机,在地下停车场采用彩色/黑白自动切换、低照度摄像机,室外采用带云台彩色摄像机,走廊、电梯厅等采用小半球摄像机。在电梯内安装小型半球不锈钢摄像机,可防止意外碰撞。根据《安全防范工程技术规范》GB 50348—2004,规定电梯厢内的摄像机安装在厢门上方的左或右侧。电涌保护装置:室外摄像机的视频、信号、电源线路根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343—2004,规定在端口处设置浪涌保护装置。
(2)显示部分
在一层监控中心安装l台60寸等离子彩色电视机和20台21寸彩色高清电视机组成电视监视墙,替代传统的监视器,满足监视效果并节约投资。
(3)控制部分
a.视频矩阵主机
视频矩阵主机是监视系统的核心部分。它能够实现对云台镜头、显示切换、录像机报警界面的控制。本系统采用的矩阵主机输入为256路、输出为32路,与指挥中心的矩阵主机为相同厂家,便于联网。论文参考。在保卫部门和主管经理办公室分别设置分控台,用于系统的分控。
b.硬盘录像机
本系统采用动态实时录像模式,当画面选定区域中的图像发生变化时自动启动录像,画面静止时自动结束录像。连续录制时间不少于四十天。选用十六路数字硬盘录像机12台,硬盘录像机统一由一台计算机管理,操作简便,也可以通过局域网进行操作,采用网络编辑刻录系统,根据需求进行光盘统一刻录。
4、防盗报警系统
对银行大厅、库房、财务办公区域等重要场所采用红外或微波技术信号探测器进行定向保护,对银行库房、资料中心等一些大门设置门磁、双鉴探测器等报警保护。各监控点与闭路电视监视系统联动,一旦报警被触发,能够做到图像、声音多方式取证。报警主机能够实现对各监控点的单点布防和撤防。本系统在每层电梯厅设置双鉴探测器、声音复核探测器,每一个声音复核探测器均与一个摄像机、一个双鉴探测器相对应。在走廊设置紧急手动报警按钮、非可视对讲分机,在一层大厅玻璃墙内设置玻璃破碎报警探测器。本系统通过防盗报警主机专用光端机,将报警信号实时汇总到指挥中心的防盗报警主机,进行统一管理。
5、消防报警系统
消防报警系统是按一类防火建筑设计,消防控制中心设在首层。生产管理中心消防报警系统的机房设置在本楼首层的监控中心,包括火灾自动报警与消防联动控制系统。根据规范设置了感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮、消防专用电话机、消防广播等设备。生产管理中心的消防报警系统分别与指挥中心大楼的消防中心联网,便于统一管理。
6、结构化布线系统
作为智能建筑的基础,结构化布线是一种具有全新概念的布线系统,用以服务建筑物中所有通信和计算机设备,满足现在将来的布线要求。
设计应以智能建筑的现时和计划需要为依据。在设计中未将电话通讯归入结构化布线,这是图为语音与数据两种终端的分界很明显,且位置不易变更。另外,从技术经流上考虑,3类线带宽16MHz,传输10Mbps及其以下低速数据,作为语言传输是廉价而效果很好的媒介。
无锡光大银行的结构化布线是计算机管理系统的结构化布线。计算机管理系统分为行政局域网系统和银行大厅前台服务系统。前台与后台共有终端信息点500多个,行政局域网的信息终端分布在办公区域,大厅前台系统的信息终端分布在银行前台服务区域。论文参考。
结构化布线分为4个子系统部分;
6.1 工作区子系统
大楼内的综合布线系统采用非屏蔽6类对绞电缆、光缆组成布线系统。共设计信息点3711个(预留278个),其中语音点l5l0个(预留130个),数据点2150个(预留148个),双光纤点51个。预留信息点只敷设管线、安装面板或盲板、不安装模块。
6.2 干线子系统
语音主干采用3类50对大对数铜缆作为语音信号的主干传输电缆。数据主干,标准层采用一条24芯多模光缆,其它层采用一条l2芯多模光缆。水平双口光纤点采用4芯多模光缆。
6.3 管理层系统部分
数据、语音主设备管理间位于大楼地下一层的弱电机房,安装19寸标准机柜三台,安装语音配线架(MDF)一台。论文参考。每层设置一个设备管理间,标准层设备管理间内设置19寸机柜两台。
6.4 设备间子系统
由设在电脑机房的设备及主干线等组成。
7、局域网系统设备安装工程
(1)网络结构
生产管理中心的计算机局域网的网络系统采用快速交换式以太网络。网络结构分为两层:即核心层交换机与接入层交换机。核心层交换机利用光纤采用星型结构联接服务器和各楼层的接入交换机,楼层的接入交换机用6类UTP双绞线联接至本层的网络数据端口,通过网络数据端口联接到用户计算机(PC)。
(2)网络设备配置
计算机局域网系统的核心交换机、服务器等设备安装在地下一层的弱电机房内,接入交换机设备安装在各楼层的设备间19寸标准机柜内。
a.核心交换机
在局域网系统中配置具有三层交换功能的交换机2台,安装在地下一层弱电机房内。该交换机配置双引擎、双电源的冗余备份手段和技术,保证设备在发生故障时能在最短时间内恢复,以最大程度地保证网络的正常运转。每台核心交换机配置54个GE接口,通过划分VLAN的方式将存续企业管理中心、帐务管理中心、商务管理中心三个管理中心隔离,便于对各中心有效地实行分层管理。
b.接入交换机
接入交换机配置40台。选用24换机,每个交换机配置两个GE端口和24个FE端口。
c.服务器
在局域网系统中配置两台服务器和两台工作站,工作方式采用双机热备份工作方式,以保证稳定运行网络的操作系统。
(3)互联方案
生产管理中心新建的局域网与指挥中心局域网互联组网,利用指挥中心局域网系统的安全机制,需要扩容相应的软件。
8、不间断电源(UPS)系统
在地下一层弱电机房设置一套容量为40KVA的UPS主机,2台主机之间采用并联冗余工作方式,电池组放电时间为30分钟,以保证各弱电系统的稳定运行。在每层的弱电设备间1 9寸标准机柜内配置1台1KVA的UPS主机,共计14台,电池组放电时间为15分钟,供楼层接入交换机等网络设备用电。在弱电井、机房等处安装接地铜排。
9、结束语
智能建筑弱电工程涉及面广,技术性强,设计中要有全面的观点。随着现代社会高新技术的发展,对智能建筑的弱电工程及计算机控制通信和设备自动化管理技术要求也日益提高,这就要求不断掌握新技术,不断完善设计。
参考文献
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[4]《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/TS0511-2000 中国计划出版社2000年
[5]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T1 6—1 992中国计划出版社1994年
[论文摘要]智能住宅小区内的弱电系统一般由设备管理系统、安全防范系统、公共信息服务系统等方面的内容组成,集成了居室报警紧急呼叫、边界监控、远程抄表、车库管理、机电设备自动化管理、卫星接收和有线电视、互联网和综合信息服务等部分,便于为居民提供一个完整、舒适、幽雅的生活环境。现谈谈智能住宅小区弱电系统的功能和特点。
一、智能住宅小区弱电系统设计概述
智能住宅小区内的弱电系统一般由通信、安全、管理、服务等方面的内容组成,集成了居室报警紧急呼叫、边界监控、远程抄表、车库管理、机电设备自动化管理、卫星接收和有线电视、互联网和综合信息服务等部分,便于为居民提供一个完整、舒适、幽雅的生活环境。现谈谈智能住宅小区弱电系统的功能和特点。
二、设备管理系统
在智能住宅小区内设置物业管理中心,由物业管理部门对住宅小区的公共设备进行监控和检测。比如对供电、供水、供热、电梯、公共照明等系统设备状态的监测。
住宅区为了便于管理,常与保安中心合建,主要包括水、电、气自动抄表计费系统、停车场管系统、楼宇自控系统和家电自动控制系统。基于自动抄表系统的数据采集系统定时采集居民家的水表、电表、气表的数据,在此之前要指定好当地水、电、气三者的价格,就可方便地自动计算费用,并打印出读数、计费的情况。并存储在存储器中。
三、公共信息服务系统
(一)小区信息
小区信息是现代智能小区人性化和信息化的一个重要体现,在于提高服务性。其主要为小区的户主提供各式各样的信息,比如天气预报、警告、小区物业管理通知、停水停电通知等,以方便用户每日生活。
(二)紧急广播与背景音乐
由于考虑现代的智能住宅小区范围较大,少则数十栋,多则几十栋,居住的人员众多,繁杂且不便于管理。如发生紧急事件时,将会面临着一个很大的问题,所以必须有组织地进行应对,这就要依靠紧急广播指挥疏导。而在平时,小区内可以播放一些文娱节目和公共通知,比如下班时间、午饭时间、老人晨练期间、居民饭后在小区园林景观散步的时间以活跃气氛。丰富人们的业余生活。
(三)信息资讯服务系统
我们这里所说的信息资讯服务系统主要提供与用户生活息息相关的信息,即便民信息,比如小区设施更换、道路堵塞、下水道维修、小区附近是否发生了交通事故等,用户可以通过它及时准确地了解与自己有关的信息,以免造成堵车或者人流拥挤等现象,以提高小区居民的生活质量。
四、安全防范系统
安全系统是智能住宅区的重要组成部分。在小区的安全防范系统的设计中,一般而言,建设闭路电视监控系统形成小区的第一道防线,住宅区内一般设置保安安全管理中心,各安全子系统主机及控制设备均布置在保安中心,安全系统由周边及环境报警系统、楼宇对讲系统和家庭防盗报警系统构成,住户和小区门口的访客对话、及住户对单元门口访客的确认和对单元门口的控制,形成小区的第二道防线,层层设防、严密监控、综合管理,让业主生活在无形防盗网之中,反而比有形防盗网更安全、更舒适。
(一)周界防越报警
这是小区的第一道防线。物业管理公司在围墙上设立周界防越报警系统,以防止有非法企图的人员从围墙或栅栏等处非正常进入小区,。比如在栅栏上安装红外线对射探测器,当有人翻越围墙或栅栏时,将红外线阻断,阻断信号传送至保安部门,向管理中心报警,同时还可以用闭路电视监视系统,加大监控手段,以便保安人员及时处理警情。(二)闭路电视监视系统
在住宅小区的公共建筑、主要通道、重要出入口安装摄像机,摄像机将图像传达送到管理中心,让控制室内值班人员通过电视墙一目了然,对整个小区进行实时监视和记录,全面了解住宅区发生的情况。
(三)可视对讲系统
在住宅区内设可视对讲,用来实现访客与住户对讲。住户通过对讲,确认访客身份后,可直观地了解访客情况,遥控开启防盗门,防止非法人员进入楼内,确保住户安全。同时各栋对讲主机与保安中心管理主机联网,保安中心可随时了解住户求救信号。
(四)家庭防盗报警系统
为了保证住户的人身、财产安全而设置的。家庭防盗报警系统采用了各类传感器,通过传输线缆传递信息,能够及时迅速地解决报警问题,可以在最短的时间里制止户外不法分子的闯入,也能够在最短的时间里满足住宅用户的紧急需要。
(五)电子签到器
为了规范保安员上岗情况,避免保安人员的偷懒怠工。物业管理公司有必要设置电子签到器,电子签到器设在住宅区内主要道路、盲点、死角等处。由计算机记录每一次保安人员巡视小区之后的签到情况,用来判定保安员巡更路线和签到时间等内容。若保安员未签到时,中心电脑会立即提醒值班人员去了解情况及早发现问题。
参考文献:
[1]张瑞武,智能建筑,清华大学出版社.1996.8.
[2]洪元颐、李宏毅,建筑工程电气设计.中国电力出版社.2003.4:65~206.
[3]李文峰、张文琪、何敏丽,弱电系统综合布线.西安电子科技大学出版社.2003.4.
[4]黎连业,综合布线系统弱电工程设计与施工技术,电子工业出版社.2004.5.
[5]彭祖林、谢晓竹,网络系统集成需求分析与方案设计.北京:电子科技出版社,2004.11.
[6]刘军明.弱电系统集成.科学出版社.2005.5.
关键词:电气工程;应用型人才;课程体系;实践教学
作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)
基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0005-03
近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。
一、应用型人才培养的定位
1.电气工程及其自动化专业的特点
电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]
郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。
2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇
我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]
河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。
事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。
3.电气工程及其自动化专业的现状
郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。
虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。
4.应用型人才的特点与培养
应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]
对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。
二、课程体系的建设
在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。
新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。
1.课程体系的改革
郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。
表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系
课程类型 课程名称
一级学科
基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座
二级学科
限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分
电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学
跨二级学科
选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作
跨专业
选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)
实践教学
环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计
2.课程内容的优化
新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。
新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。
3.授课时序的调整
按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。
(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。
(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。
三、加强实践教学环节
实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]
1.课程实验与课程设计
课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。
课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。
2.实习基地
实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。
3.毕业设计
电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。
除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。
四、结束语
电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。
参考文献
[1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.
[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报,2002,(2):34-37.
[3]黄文力,张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2009,27(3):53-55.
关键词: 开关操作; 变电所; 瞬态电磁环境; 电磁干扰
Abstract: based on the substation switch from the action of transient electromagnetic environment change on line and the influence of the electrical equipment, this paper expounds the transient electromagnetic interference source switch operation and coupling channels, and concluded that research and analysis to the secondary circuit interference with practical significance.
Keywords: switch operation; Substation; Transient electromagnetic environment; Electromagnetic interference
中图分类号:O441文献标识码:A 文章编号:
变电站是一个包含强电设备和弱电设备的电磁环境非常复杂的系统。正常运行时,变电站内空间中存在强工频电磁场。当发生开关操作、系统故障或雷击时,空间会有强瞬态电磁场产生。强工频与强瞬态电磁场对变电站保护与控制设备产生干扰,同时保护与控制设备之间还存在相互串扰。随着电力系统自动化程度的不断提高以及保护设备的下放,变电站保护与控制设备的电磁兼容问题越来越受到重视。既要求保护与控制设备对系统进行正常控制,同时又要求不能被外来的干扰所影响。电力系统中的开关操作、电力系统故障和雷击是变电站中三大主要干扰,它们一方面通过电压互感器(PT)或电流互感器(CT)以传导的形式对二次控制与保护设备产生干扰,另一方面在空间产生强瞬态电磁场,并以电磁辐射的形式对保护与控制电缆的终端产生干扰。随着电力系统向特高压、大容量和紧凑型方向的发展,电力系统的电磁干扰现象将越来越严重。而保护与控制设备工作在弱电条件下,集成度在不断地提高,并且正在向小型化方向发展。因此研究变电站电磁干扰问题及保护与控制设备的抗扰问题有着重要的理论意义与实际应用价值。电力系统运行过程中,经常要进行开关操作,因此开关操作产生的空间电磁场是变电站中最为常见的一种电磁干扰。
为了抑制变电站开关瞬态电磁干扰,采取合理的防护措施,必须对开关瞬态电磁干扰的特性进行研究。通过变电站现场测量可以得到各种开关操作产生的瞬态电磁场,从而得到开关瞬态场的时域特性和频域特性。为了提高设备的抗开关瞬态场干扰能力,通过实验方法研究设备的抗干扰特性,确定干扰的耦合路径是必要的。根据开关瞬态场的耦合路径可以选择相应抑制措施。随着变电站保护与控制设备下放到开关场地,开关场地的保护小室的屏蔽问题受到很大的关注[1]。
电磁干扰形成的三要素是干扰源、敏感对象和耦合路径。在变电站的瞬态电磁干扰中,干扰源是由开关操作引起的一次系统的瞬态电流和瞬态电压,敏感对象主要是指保护、控制和通信等二次设备。
高压母线上的瞬态电磁过程将通过以下耦合途径进入到二次设备和系统中[2]:
1、传导耦合 一次系统的瞬态电流和瞬态电压通过 CT PT 以传导的方式耦合到二次设备
2、感应耦合 空间瞬态电场和瞬态磁场以近场感应的方式耦合到二次设备或与其相连的电源线和信号线 包括容性耦合和感性耦合
3、辐射耦合 空间瞬态电场和瞬态磁场以辐射的方式耦合到二次设备或与其相连的电源线和信号线。
以隔离开关切合空载母线操作为例(瞬态电磁干扰的示意图如图 1.1 所示)。该图显示上述三种耦合方式同时存在 由于干扰途径的多样性和多级性 因此该系统是一个复杂的电磁系统 若将该系统作为一个整体分析 所选的状态变量将很多从而使模型十分复杂 20 世纪 70 年代末 为了简化复杂电磁系统屏蔽性能的分析美国科学家 C.E.Baum 和 F.M.Tesche 等提出了电磁拓扑的概念[3]。其基本思想是对电磁干扰的传播途径进行空间分解 逐级建立干扰耦合模型 本文在借鉴该思想的基础上 提出了一种干扰耦合机理的系统分析方法限于论文篇幅和研究的内容,论文中只针对变电站隔离开关切合空载母线开关动作瞬态过程进行分析。
图1.1隔离开关切合空载母线操作瞬态电磁干扰示意图
在一个变电站内,当隔离开关合闸动作时[33],由于动触头不断向静触头靠近,当两者之间电位差大到击穿空气间隙时,产生第一次电弧,空载母线上的电位从初始状态的零值经过很短的振荡后上升为电源电压的瞬时值,此时高频电流为零,电弧熄灭,空载母线电压维持熄弧时的瞬时值,电源电压是按正弦变化;当两者之间电位差又增大到击穿断口空气间隙时,发生电弧重燃,母线电位再经过振荡,等于电源电压时电弧又熄灭,在动、静触头触合前,电弧重燃与熄灭过程快速重复,而且,在一个工频周期内,电弧重燃次数逐渐增加。操作时由于触头间电弧的熄灭和复燃,在被断开或充电的母线上,因电压突变而引起波前陡峭的瞬态波。此瞬态波在传播过程中,因电路特性阻抗不匹配而引起反射,形成高频阻尼振荡波。由于隔离开关操作过程时间较长,电弧频繁复燃,从宏观看,整个瞬态过程由非常多的单个脉冲组成,形成一连串的脉冲群。从微观看,每个脉冲都是一个衰减振荡波,如图 1.2 示。
图1.2隔离开关切合空载母线时母线电流瞬态
隔离开关闭合空载长母线时, 电弧复燃时的电压阶跃变化使得母线电压波变化过程中产生阶梯状缺口。而开关操作母线上接有其它电气设备,因为电容电感均为储能元件,当开关操作使其状态发生变化时就会产生瞬态过电压,于是就构成了复杂的振荡网络[4],决定了瞬态振荡电压波形包含多种频率分量的衰减振荡波。在这样高频率下,一次母线上的瞬态过程以瞬态电磁场的形式向周围空间辐射能量;或通过静电和电磁感应耦合到二次和低压线路;还可以通过连接到母线上的设备(如CT、PT、CVT或载波耦合设备等)直接耦合到二次设备,该耦合传导过程如图 1.3 中所示。
图1.3二次回路的电压电流暂态波形
结论:可以看出,开关操作瞬态时,由母线通过传导耦合传导至二次回路的瞬态电磁场,在二次回路中产生了极具破坏性、干扰性的快速衰减振荡波,使得二次回路的电压电流也呈衰减振荡性。
正是由于这些干扰脉冲波的存在,极易使二次设备发生误动作。所以研究分析二次回路的干扰情况亦具有实际意义。
参考文献:
[1]卢斌先,变电站开关瞬态场干扰耦合机理研究,[博士学位论文].保定:华北电力大学,2006
[2]邬雄,张文亮,电力系统电磁环境问题,高电压技术,1997,23(4)
[3]张卫东,变电站开关操作瞬态电磁干扰问题的研究,[博士学位论文],保定:华北电力大学,2003
[4]卢铁兵,崔翔,变电站空载母线波过程的数值分析,中国电机工程学报,2000,20(6)
论文关键词:电气工程技术;电气学科;发展史
一、电气工程技术的发展史
电气工程(Electrical Engineering)是现代科技领域核心学科之一,传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和。21世纪的电气工程概念已经远远超出这一范畴,如今电气工程涵盖了几乎所有与电子、光子有关的工程行为。电气工程的发展程度直接体现了国家的科技进步水平,因此,电气工程的教育和科研在发达国家大学中始终占据重要地位。
1.电磁学理论的建立及通讯技术的发展
大自然中的雷电使人类对电有了最早、最朴素的认识,天然磁石吸铁是人类对磁现象的最早观察,然而,人类对电磁现象的研究始于16世纪的英国,1663年德国科学家盖利克发明了摩擦起电的仪器,1729年英国科学家发现电荷可以通过金属传导等等,这是人类对电的早期实验,之后又出现了一系列具有里程碑意义的发现与发明。
(1)库仑定律。1785年法国物理学家库仑通过扭秤测量静电力和磁力总结出:两个电荷之间的作用力与它们间距离的平方成反比,与它们所带电荷量的乘积成正比,这就是著名的库仑定律。这一发现的历史意义在于它标志着人类对电磁现象的研究从定性阶段进入了定量阶段。
(2)“伏打电池”。1799年意大利物理学家伏特经过反复实验发现把任何潮湿物体放到两个不同金属之间都会产生电流,一年后伏特发明了世界上第一个电池,自此人类对电的研究由静电扩大到了动电,开辟了电学研究的新领域。
(3)奥斯特发现电流的磁效应和安培右手定则。1820年奥斯特偶然发现通电铂丝周围的小磁针发生轻微晃动,之后他经过反复实验证实了这一发现。其后安培进行了更深入的研究,提出了右手定则,发现了电流方向与磁针转动方向之间的关系。安培还通过实验发现了两个通电导体和两个通电线圈之间相互作用的规律,从而奠定了电动力学的基础。
(4)法拉第发现电磁感应。英国科学家法拉第是第一个成功完成磁生电实验的人,并归纳出产生感应电流的五种情况:一是变化着的电流;二是变化着的磁场;三是运动的稳定电流;四是运动的磁场;五是在磁场中运动的电线。法拉第把这一现象叫做“电磁感应”。电磁感应的发现使生产电成为可能,至今,发电机、电动机、变压器都是运用电磁感应原理工作的。
(5)麦克斯韦建立电磁场理论。英国数学家、物理学家麦克斯韦总结了前人的一系列成果,用数学方程式表示电磁场,建立了完整的电磁理论体系,揭示了光、电、磁本质上的统一,并预言了电磁波的存在。1873年他出版的电磁场理论经典著作《电磁学通论》是里程碑式的自然科学理论巨著。
任何科学发明与发现都是许许多多的科学家不懈努力的成果,德国物理学家欧姆、高斯、赫兹,美国物理学家亨利,俄国物理学家楞次等等都为电磁理论的形成作出过贡献,本文不在一一类举。
电磁理论的建立为无线电通信揭示的发展奠定了基础,19世纪通信技术取得了突破性成果,先后发明了有线电报、有线电话和无线通信。
2.电工技术的初期发展
人类社会发展历程中经历了三次工业革命,对人类的进步起到了巨大的作用。第一次工业革命从18世纪中叶到19世纪中叶,以瓦特发明的蒸汽机为标志,以机械化为特征,中心在英国;第二次工业革命从19世纪后半期到20世纪中叶,以工业生产电气化为主要标志,其成果是电力、钢铁、化工“三大技术”与汽车、飞机和无线电通信“三大文明”,其中心在美国和德国;第三次工业革命从20世纪中叶到21世纪初,以社会生产、生活信息化为特点,又叫新技术革命。第二次工业革命就是从电工技术初创和应用开始的。
(1)直流发电机的诞生。1831年英国企业家研制出了史上第一台发电机——蒸汽动力永磁发电机;1832年法国科学家匹克斯发明了世界上第一台直流发动机;1866年西门子发明了自激式励磁直流发电机;1870年格拉姆发明了实用自激直流发电机,结构可靠,电流稳定,输出功率大,被各国广泛采用作为照明灯电源。
(2)远距离输电和电力工业技术体系的初步建立。1875年法国巴黎火车站建成世界上最早的一座火力发电厂。爱迪生不仅发明了灯泡,他还在1882年建立了美国第一家直流发电厂,装有6台直流发电机,通过电缆输送照明用电,不过当时的最大输送距离只有1.6km。之后爱迪生还建立了一座水电站,形成了电力工业体系的雏形。
(3)交流发电机电荷电动机的诞生。1876~1878年俄国人亚布洛切科夫成功试验了单相交流输电技术。1885年,英国工程师菲尔安基设计的第一座交流单相发电站建成。同年,美国人威斯汀豪率领的团队完成了交流发电、供电系统,并创建了交流配电网。1883年,美籍电气工程师特斯拉发明了世界上第一台感应电动机,5年后他又发明了两相异步电动机和交流电传输系统。1888年,俄国工程师德布罗夫斯基和德尔伏发明了三相交流制。1891年,德国安装了世界上第一台三相交流发电机,并建成了第一条三相交流输电线路。自此,三相异步电动机得到了广泛应用,电能逐步取代了蒸汽成为动力源,电力工业得到了迅速发展。
3.电工理论的建立
(1)电路理论的建立。关于电路的早期研究有:1778年伏特提出了电容的概念,给出了导体上储存电荷的计算方法Q=CU;1826年欧姆发表了欧姆定律;1831年法拉第提出了电磁感应定律;1832年亨利提出了磁通量计算公式。
1845年德国物理学家基尔霍夫提出了关于任意电路中电流、电压关系的基本定律:电流定律(任意时刻电路中任何一个节点的各条支路电流的代数和为零);电压定律(任何时刻电路中任意一个闭合回路的各元件电压的代数和为零)。这两个定律发展了欧姆定律,奠定了电路系统分析的基础。
1853年英国物理学家汤姆逊推导出了电路震荡方程,并得出了莱顿瓶发电过程中电流在反复震荡且不断衰减的结论,并计算出震荡频率与R、L、C参数之间的关系,奠定了动态电路分析的基础。1855年,汤姆逊还建立了长距离电缆的等效电路模型。
1893年美籍电气学家施泰因梅茨提出了计算交流电路的方法——“相量法”,其实用、易懂,至今在分析正弦交流电路时依然沿用此法。
其间,赫尔姆霍兹提出的等效发电机原理、基尔霍夫建立的长距离架空线路参数电路模型、亥维赛德找出的求解电路暂态过程运算法、傅立叶用数学方法建立的热传导定律等等都对电工理论的丰富和完善起到了重要作用。
(2)电网络理论的建立。通信技术的兴起推动了电网络理论的发展。1924年,福斯特给出了电感和电容二端网络的电抗定理,建立了由给定频率特性设计电路的电网络理论。
1945年美国科学家伯德总结出了分析线性电路和控制系统的频域分析方法。1953年梅森创建了采用信号流图分析复杂回馈系统的方法,并被广泛应用。20世界50年代美国科学家达默制成了第一批集成电路,从此电路理论中增加了对含源器件的电路分析和综合。20世纪70年代在L.O.Chua等科学家的努力下,器件建模理论逐渐日趋完善。20世纪中期计算机的出现使电网络的计算机辅助分析和设计成为电路理论研究中的基本手段。
4.新技术革命对电气工程技术的推动
20世纪中叶开始的第三次技术革命又称为新技术革命,以核能、宇航和电子计算机这三大技术为主要标志。这个时期的主要理论是信息论、系统论和控制论,这三大理论的创立为通信工程技术和现代科学技术的研究提供了全新的科学方法。
(1)计算机的升级换代对电气工程技术的推动。自19世纪第一台计算机问世以来,经过几十年的发展,计算机给人类社会带来了翻天覆地的变化,人类社会从此走进了信息时代。1952年出世的第一代计算机使用的是真空电子管,不仅体积巨大,而且耗电量惊人。1959年~1963年生产的第二代计算机用晶体管替代了真空电子管,大大提高了运算速度,减少了耗电量,减小了体积,运用在了军事和科研领域。1964年~1970年生产的第三代计算机用集成电路替代了晶体管,不仅极大地提高了运算速度而且降低了成本,计算机开始进入到了普及阶段。1971年至今生产的第四代计算机使用了超大规模集成电路,实现了计算机网络化,计算机普及到了个人。计算机的升级换代推动了控制技术的发展,形成了计算机管理生产系统,提高了生产效率和产品质量。
(2)电子信息技术的发展。电子信息技术是计算机技术和电信技术相结合而形成的技术手段。20世纪通信技术得到了迅猛发展,人类社会生活也由此发生了巨大变革,人类从此进入信息时代。
1920年人们发现电离层对无线电短波有反射作用。1935年人们发现了雷达并广泛应用于军事和民用通信领域。1964年美国发射了第一颗地球同步静止轨道通信卫星,突破了大气层对无线电波的屏蔽,实现了宇宙范围的无线电通信。20世纪70年代计算机网络系统的建立使人们开始通过互联网获取信息。20世纪80年代以后寻呼机和移动电话逐步得到广泛使用,现今信息服务业已成为世界上发展最快的新兴行业之一。
电气工程技术发展史再次印证了这样两个真理:一是任何理论的创立和技术的进步都要靠众多科学家甚至一代代人的不懈努力而实现,特别是在学科相互融合交叉的今天。二是科学技术的每一次重大突破都会导致生产力的跨越式发展和人类社会的巨大进步,科技是第一生产力,创新是社会发展的推动力。
二、电气学科的形成与发展
按我国高等教育学科划分,电气信息学科类属工学门类(门类编号08),其下设五个一级学科:电气工程(一级学科编号0808)、电子科学与技术(0809)、信息与通信工程(0810)、控制科学与工程(0811)和计算机科学与技术(0812)。这五个学科有着相同的学科基础,都是研究电磁现象及其应用的基础学科与技术工程的综合,电能的突出优点在于:它既是易于传输的工业动力,又是非常可靠的信息载体。电子科学与技术、信息与通信工程和计算机科学与技术都是从电类专业派生出来的弱电学科,在19世纪末电工科学技术已形成了电力与电信两大分支。
我国电气工程一级学科下设五个二级学科:电机与电器(二级学科编号080801)、电力系统及其自动化(080802)、高电压与绝缘技术(080803)、电力电子与电力传动(080804)、电工理论与新技术(080805),电气工程包含的专业基础理论有电路原理、模拟电子、数字电子、微机原理与接口技术、单片机原理、自动控制原理、电磁理论、MATLAB仿真等。专业理论有电力系统及其暂态分析、电力电子、电机学、高电压与绝缘、电力拖动、输配电、工厂企业供电、电力市场等。
19世纪末欧美大学先后设立了电气工程(Electrical Engineering)专业,100多年来,其名称虽然没变,但内涵已随着科技的飞速发展有了非常大的变化。过去欧美的电气工程专业是以电力工程为主,现在电子技术和计算机已成为该专业的核心,美国一些著名高校甚至已不开设电力工程研究方向。有些大学把计算机技术从电气工程系分离了出去,单独成立了计算机科学系。
我国的电气工程始于1908年上海南洋公学的电机电工学科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的历史了。1917年该校的电机专科设立了电讯门,即我国最早的无线电专业,如今的电子信息及计算机专业群都是由此发展演化而来的。1932年,清华大学设置了电机系。建国后,我国建立了一大批以工科为主的多科性大学,其中大多设立了电机工程系。1977年以后,大部分高校的“电机工程系”陆续更名为“电气工程系”,近几年来,部分高校又把“电气工程系”发展成为“电气工程学院”。我国的电气工程虽然与国外名称相同,但内涵有很大区别,我国大学一般都是强弱电分开,即电气类与电信类分设在不同的学院。
100多年以来,电气工程学科已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。
国外发达国家电气工程学科的发展呈现以下趋势:
(1)在学科中融入大量信息技术知识。在全球信息化的当今,信息技术以指数速度进步,它曾对电气工程学科的发展起到了巨大的推动作用,还将为电气工程领域的技术创新提供工具与技术支持,对电气学科的发展产生了决定性作用。国外发达国家的著名大学(如耶鲁大学、麻省理工学院等)大都把电气工程、通信工程、计算机工程放在同一学院,以利于在电气工程学科中融入大量的信息技术知识。
(2)与其他学科不断交叉融合,拓展了研究领域,大量的研究都是在跨学科领域开展的。
(3)与企业联系密切,科技成果转换能力强,引领产业技术更新。
三、电气技术的发展趋势
与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。
1.可再生能源技术
1995年全球可再生能源仅占一次能源的18%,预测到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世纪,光伏技术、风电技术、生物质发电技术等得到了快速发展。下面着重介绍人类的未来能源——氢能。科学家们一直致力于研究把氢能作为人类未来的能源,氢能有其他能源无与伦比的优势:
(1)清洁。其反应后的生成物为水和氮化氢,对环境没有污染。
(2)储量丰富。地球上的海水所含的氢用来发电就够人类用数亿年。
(3)热值高。单位重量的发热量叫热值,氢的热值是汽油的3倍,煤炭的4倍。现在世界上很多国家正在斥巨资研究这一能源,但目前还处在实验室阶段,距工业应用还有一段距离。
2.输电信技术
超导技术在电气工程中的广泛应用已成为发展趋势。
(1)超导储能系统。将电能转换为电磁能,利用超导线圈储存起来。超导储能系统是除电池储能系统之外的又一储能系统,其使用将提高电网的安全性。
(2)超导故障限流器。利用超导体超导与正常状态的转变特性,快速限制电力系统故障短路电流,保障电网安全。
(3)超导大容量电缆。可大大降低输电过程中的电耗,提高能源效率。
灵活交流输电技术(FACTS)。用大功率电子器实现对电力系统电压、参数、功率、相位角等的实时调节控制,以实现电力系统的安全稳定性和输电过程中的能耗。
【关键词】建筑工程档案管理存在问题管理对策
中图分类号:TU198 文献标识码:A 文章编号:
一.引言。
加强建筑工程档案管理工作,建立完善的档案管理制度是做好工程档案工作的重要保证。随着建筑工程规划、设计、施工等过程的进行,建设工程档案就要实时记录,在建设工程档案的整理过程中涉及到了众多部门和人员,对日后工程维修、改建、扩建起着十分重要的作用,所以说做好建筑工程竣工档案管理工作是十分重要的。
二. 工程档案资料的主要作用。
1. 反映工程质量和工作质量的重要表现;
2. 工程施工过程的真实记录;
3. 日后工程维修、扩建、改造、更新的重要基础资料;
4. 合理使用、保证结构安全的重要依据;
5. 评定工程质量等级,竣工验收的技术文件;
6. 工程决算、结帐的重要根据之一;
7. 是申报科技示范工程、优质工程必不可缺少的资料。
针对资料形成单位规定了“ 各负其责” 的原则, 即: 由一方单独形成的资料, 由形成单位自己负责; 由两方以上形成的资料, 按照“ 谁形成谁负责” 的原则, 由各方对自己签署内容的真实性、完整性、有效性负责。
三.建筑工程档案资料的主要内容。
1. 土建工程及水、电、设备安装工程施工文件资料。主要包括开/竣工报告;图纸会审、设计变更、技术交底记录及材料代用单等文件材料;项目的施工组织设计;监理规划、监理细则、监理月报及工程例会纪要等;原材料、零部件、半成品及成品的质量证明文件或试验资料;混凝土、砂浆等配合比及试验报告;隐蔽工程验收记录;沉降拉移、变形等观测记录;工程质量检验及评定文件材料;工程质量事故记录及处理的文件材料;施工技术总结等。
2. 竣工图等。主要包括总平面布置竣工图;室外各种管线竣工图;建筑工程竣工图;装饰工程竣工图;结构工程竣工图;给水、排水工程竣工图;强电弱电工程竣工图;通风、空调工程竣工图以及其他特殊专业工程竣工图。
3. 综合性文件资料。主要包括上级批准文件;计划任务书;工程地质、水文、气象、地震等文件资料;征地、拆迁安置等文件资料;项目的方案及初步设计文件资料;规划、消防、环保、卫生等政府部门的审批文件资料;工程施工、监理中标文件及有关合同、协议书;工程竣工验收及质量鉴定文件资料;工程竣工结算及其审计报告等文件资料;工程有关的照片、录像、录音、光盘等。
四.当前档案管理存在的问题。
1. 近年来,随着建筑市场的不断规范化,国务院、建设部分别颁发《建设工程质量管理条例》、《房屋建筑工程和市政基础设施工程竣工验收备案管理暂行办法》,旨在增强建设单位和施工单位对工程竣工档案管理的重要性,但是由于我国建筑企业的水平参差不齐,部分单位的管理人员档案管理意识比较淡薄,致使工程竣工时不能整理出完整的竣工档案,造成了工程竣工档案不能及时的向城建档案馆报送,如一些建设单位注重工程进度、重资金管理,忽视编制工程竣工档案管理体系,在工程验收完成时,工程竣工档案都无法正常完成,造成建设工程档案移交滞后。
2. 档案材料填写不真实。
建设工程档案由于其本身的复杂性、特殊性与多样性,决定了在收集整理的过程中难度大,容易出现失误等问题,加上有些建设单位未建立工程竣工档案管理体系,很容易造成管理不严,或对工程施工现场不了解,根据建设单位提供不完整的资料编写竣工档案,这样的档案只是为了应付交档而做的,不能做到与工程同步进行,所以往往采用虚假数据,导致建筑工程竣工档案与事实不符,竣工图产生误差,由于不能与工程进度同步,造成了各种建材的质保书和合格证不全,不能全面的反映工程的建设和质量。
3. 竣工档案移交不及时。
由于施工到了后期,大多的技术人员都撤离到了别的地方,加上很多施工单位没有按照竣工档案管理的要求在施工中整理必要的资料,造成工程竣工后不能按时完成工程竣工档案,造成工程竣工档案移交不及时;有些建设单位、施工单位及建材供应单位之间存在工程款拖欠的情况,致使工期延长,造成档案归档停滞,材料残缺不全,严重影响了工程竣工档案的编制;有些施工单位在施工期间进行部门重组,档案管理人员更换,致使材料分散、缺失,在工程验收后无法收齐,这些原因都会造成了施工档案移交不及时。
五.措施。
1. 建立健全档案管理制度是做好建筑工程档案管理的基础。
为了加强对工程建设各阶段档案资料的有序管理,保证归档资料及图纸的准确、齐全、规范,建设单位在项目建设初期(从工程立项开始)就应按照国家档案管理的有关规定,结合建筑实际情况,制定相应的档案管理制度、措施。同时要明确建设单位、勘察设计单位、招投标机构、施工单位、监理单位等工程项目管理人员及档案人员在工程档案形成过程中各自所应承担的职责,规范档案资料的收集、整理,以保证工程自立项开始与档案跟踪管理同步。完整的先期文件很重要,在维护建设单位的合法权益方面有重要的依据、凭证作用。
2. 严格把好竣工验收档案资料质量关,使工程竣工验收档案充分发挥其凭证作用。
工程竣工验收时,建设单位档案管理人员要会同工程项目管理人员,按照建筑工程档案归档范围的要求,对工程建设中形成的全部文件进行全面的检查、审核,发现问题,及时解决,补缺补漏,务必使得竣工材料做到真实、完备、及时,归档范围符合要求,认真贯彻执行《建设工程质量管理条例》和《工程竣工验收备案制》的有关条文,把好竣工验收关,把竣工档案的验收、移交作为整个工程验收的一个重要环节和内容,做到工程竣工验收与档案验收同步。
3. 加强施工管理,强化档案材料编制工作。按照标准编制工程档案材料,是施工单位最基本的业务条件。一个施工队不会编制工程内业材料,就不具备承包工程的资格。工程档案材料的质量,关键在于编制形成过程。施工单位应明确自己的责任,加强对施工技术人员编制档案材料的训练,不断提高编制工程档案材料的业务水平。开发公司要加强对施工的监督和管理,检查工程档案材料编制情况,按照标准形成档案材料,给后人留下宝贵的财富。
4. 及时做好传递和变更记录。在管理过程中,频繁传递和变更,容易使档案的完整性、有效性发生变化,各部门只有及时的对档案的增减变动及传递情况做出相关记录(如传递情况记录、变更情况记录、修改情况记录、作废情况记录等),才可能有效地了解档案的来龙去脉,防止其丢失、损毁、失效。确保档案的完整性和有效性,确保各部门获取及时,有效档案资料或信息。
5. 充分利用现代化手段,多角度、多层次开发建筑工程档案信息资源,做好档案信息统计工作。
六.结束语。
我们应以积极学习和借鉴国外先进建筑工程档案管理经验的态度,充分发扬我们已有的优势,重视加强建筑工程档案人才的培养和激励机制的完善,不断总结建筑工程档案管理的经验,使建筑工程档案更好地为我们的经济建设和构建和谐社会服务。
参考文献:
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【4】吕艳 浅析如何做好建筑工程档案管理[期刊论文] 《商品与质量・建筑与发展》 -2011年5期
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关键词:电气火灾,接地故障,电气产品,防范措施
近几年, 我国能源建设初见成效, 极大地满足了城乡人民生产和生活用电量大幅度增加的需要。建筑业有了飞速发展,第三产业的兴起、高层建筑的增多以及装修工程的普及,火灾隐患也随之增多。建筑物发生火灾的原因有两类:1) 有关人员的防火意识较差,火源管理不善、使用不慎引起火灾;2) 电气火灾。即电气设备在运行中产生的热量,电火花或电弧直接引起火灾和爆炸(如线路、电动机、电炉、照明器具、插座、开关等设备均可能引起火灾) 。据国家消防部门的统计资料显示,电气火灾呈逐年上升趋势,电气火灾占总火灾数的比例也在快速上升,因电气火灾造成的损失都在火灾总损失的40 %以上,沿海经济发达地区建筑电气火灾数甚至达到该省火灾总起数的70 %~80 %。随着火灾总数的增加,每年电气火灾的次数也在快速上升。论文格式。下面着重论述建筑电气火灾原因及防范措施。
1.建筑电气火灾原因的分析
1.1接地故障引起的火灾接地故障指带电导体与水管、钢管、设备金属外壳的接触短路,接地故障比较隐蔽,不易发觉,也比较复杂,故接地故障起火的危险性较大。按照规范,民用建筑电气接地一般采用TN2C2S 接地系统。即零线在进户处做重复接地,入户后零线(N 线) 和保护接地线(PE 线) 分开敷设,在插座和人体易接触外壳的用电设备或灯具回路中装设漏电开关,以达到人体接触漏电的电器或设备外壳时,漏电开关及时动作,切断电源,避免发生触电伤亡事故。
系统接线方式如图1 所示。
图1 TN-C-S接地系统
1.1.1故障电流起火
一旦发生接地故障,产生的故障电流除通过PE 线,N 线外,还通过电气设备金属外壳,各种管道及接线端子。由于接地故障电阻较大,故障电流受到限制,因此电流保护器难以切断故障电流,以短路电流形式存在,而仅0. 5 A 的故障电流长期存在所产生的电弧温度可达2 000 ℃,这就难免会引燃周围的可燃物造成火灾;再则若PE 导线截面选择太小,通过较大接地故障电流时, 线路温升较高时,也会引起火灾。
1.1.2故障电压起火
发生接地故障,使电气设备外露金属可导电部分带对地故障电压,接地故障电压除了发生常见的电击事故外,还会造成与带地电位的各种金属管道、金属构件之间打火、拉弧或引起火源,从简单的实验就可看到仅有十几伏的维持电压就可使电弧连续不断,周围若有可燃物,就很容易引起火灾。
1.1.3接地极设计不合理
接地极设计不合理,接地电阻达不到规定的标准。规范规定接地电阻不大于10 Ω ,如接地电阻大于10 Ω ,则可能漏电,电流小于漏电开关动作电流,即使触电,亦不能及时断开电流。
1.2伪劣电气产品引起的火灾
在国家市场经济大潮的影响下,一些不法之徒一味追求经济效益,而不顾国家和消费者的利益,大量生产假冒伪劣电气产品。目前市场上销售的各种电气产品(如开关、插座、电子镇流器、各类电线、电缆、线槽等) ,有好大一部分其电气性能技术指标绝缘性能都不符合国家及国际电工委员会IEC 标准。再加上一些承包施工安装人员质量意识较差,只顾赚钱不顾工程质量,不按设计图纸要求和施工规范进行施工。大量使用伪劣电气产品或已淘汰的电气产品,最后导致各类安全事故和电气火灾事故的发生。
1.3室内装修不按规定安装电源及用电设备随着人们生活的不断改善,人们对生活、工作的要求越来越高,在室内装修吊顶时往往只追求华丽而忽视了用电及防火安全。1) 大量使用可燃性材料,电器设备位置随意安装,无预留散热空间;2) 用电设备及电源导线不按防火要求安装或施工,在吊顶棚和木质墙裙内无穿钢臂或难燃PVC 管或使用过长的金属软管(按规定一般不超过1 m) ,且无做接地跨接;3) 接头处理马虎,随意在吊顶棚内分支接线,接头没有设在接线盒内。
1.4建筑物无防雷设施或防雷设施不合格引发火灾雷电的电位约为1 ×10 kV~1 ×104 kV 不等,雷电流的幅值约为数千安到数百千安,雷击时产生功率很大,且放电时间一般约为几十微秒;放电区最高温度可达20 000 ℃,雷电产生的高电压会沿金属物体侵入用户,使室内金属结构、供电线路回路之间产生放电、起火或爆炸,这就是雷电引发火灾。论文格式。雷电造成破坏的原因主要是电压击穿效应和电流的热效应。当地面建筑物遭到雷击后会使建筑物破坏(即建筑物倒塌、起火或爆炸等) ,人员伤亡。建筑物防雷设施的设计与安装必须符台国家GB 500057294 防雷标准。为防止雷电引起的线路过电压,在弱电系统中应加装电源过电压保护器,高能浪涌抑制器和避雷器
的保护电子和微电子设备,弱电系统同样要做总等电位和辅助等电位保护,等电位保护区起到抗干扰的作用。
2.电气火灾的防范措施
2. 1 设置漏电电流动作保护器。在民用建筑的电源总进线处设置漏电电流动作保护器,其动作电流不超过500 mA。一般可取300 mA。其漏电电流动作保护器可有效地防止接地故障引起的火灾,并可作为防止人身电击伤害的第二道防线。
2. 2 在建筑物内的电气装置实施总等电位联结,选可防止沿PE线,N 线传导窜入的故障电压,消除电位差,防止电弧、电火花的发生,可有效避免接地故障引起的电气火灾和人身电击伤害事故。
2. 3 质检部门要认真做好检查,坚决杜绝无证从事电气工程的施工和安装。不得使用假冒伪劣产品及淘汰的电气产品,严格执行安装标准确保安装质量。
2. 4 增强隐患意识,强化管理,经常检查在用电气设备、导线的运行情况,一旦发现电气火灾隐患应及时进行整改,做到防患于未然。
2. 5 防雷接地。为了防止雷电的危害而进行的接地,叫做防雷接地。规范对利用建筑物基础和主体钢筋做接地极和引下线以及人工接地装置、接闪器的安装作了具体要求。设计对防雷接地
阻值都给出了参数,接地体和引下线完成后要测试,接闪器完成后整个系统才能测试。人工接地引下线要顺直,不存在死角, 引下线金属保护管要与引下线做电气连通。避雷带形成等电位可防静电危害。人工接地装置接地体间距不小于5 m 是为了降低接地体屏蔽作用。
3.油浸式电力变压器的电气火灾分析及预防
油浸式电力变压器以其价格低、规格型号多而在我国城乡得到了广泛应用。但由于其结构形式、组成等的特点而较其他形式的变压器容易发生电气火灾。油浸式电力变压器的油箱内充满着起绝缘和散热作用的变压器油, 是饱和碳氢化合物, 闪点为135 ℃, 同时内部的绝缘垫等大多是用一些有机可燃物制成。当浸在绝缘油中的各裸金属接点(如电压分接开关触头) 接触不良或由于过载而导致局部过热时, 会使绝缘油分解, 产生氢烃类易燃气体; 而绝缘材料则易分解产生一氧化碳和二氧化碳。这些易燃气体产生的直接结果是使绝缘油的闪点降低至50 ℃左右, 变压器的绝缘油正常工作温度一般在85 ℃以下。显然, 变压器已经具备了被点燃的条件, 此时有可能有以下几种情况发生: 一种是在正常条件下, 由于变压器箱体密封性好, 空气不能与易燃性油气混合, 故不能发生燃烧爆炸, 但在上述故障长时间作用下, 易燃气体不断产生,变压器箱体内部压力急剧增大, 最终使箱体炸裂; 另一种情况是变压器内由于故障而产生火花、电弧, 直接引燃箱体内的易燃气体而发生爆炸燃烧; 最后一种情况是在变压器内部的易燃气体压力作用下, 变压器箱体的密封被破坏,变压器箱体内的可燃性气体喷出遇空气(氧) 即燃烧引发火灾。论文格式。常见变压器引发火灾的原因有以下几种:
(1) 制造质量不佳, 接点触头接触不良使局部过热或绝缘失效导致短路。
(2) 长期过负荷运行而变压器的保护装置设置不当。
(3) 维护检修失当, 未能及时发现并消除诸如绝缘油变质、减少、油温不正常; 瓷瓶损坏; 变压器箱体密封破坏等隐患。
(4) 变压器铁芯绝缘老化, 或者固定铁芯的螺栓套管损坏, 使铁芯产生涡流, 引起发热而加速绝缘的老化。
(5) 三相负荷不平衡, 引起中线电流过大, 导致变压器部分绕组过热。
(6) 当三相负载不平衡而又接地不良, 导致零线电流过大而接地点接触电阻又较大时, 接地点就会出现高温,引燃可燃物。对于变压器使用过程中的过负荷运行, 可采取设置完善的保护装置, 如差动保护、方向保护、低电压保护、过电压保护、过电流继电器、气体保护、温度保护等措施,当发生故障时能发现并及时切断电源, 使变压器过负荷值不超过相应规定值。另外, 电力部门严格按照用户的实际用电设备设置情况来核批用电量, 防止实际用电量大量超过申请用电量而使变压器处于过负荷状态, 这对减少公共变压器长时间的过负荷运行, 减少电气火灾发生的可能性有积极的意义。最后, 应加强对变压器使用过程中的巡查,尤其是在负荷高峰时段。巡查时应检查:
①油枕的油位及油颜色;
②绝缘油上层温度;
③变压器运行时的响声;
④高低压瓷套有无损坏及放电痕迹, 引线接头接触情况;
⑤接地防雷设备的工作状况;
⑥如低压侧有三相电流表, 则应注意三相电流的平衡状况。
⑦应经常检查接地线、点是否连接完整紧固, 并应定期测试接地电阻。
4.结语
发生电气火灾的原因是多种多样的,必须引起各级领导和有关部门的高度重视,除了采取必要的技术措施外,最关键的还是管理,保证电气线路系统始终处于良好的运行状态。设计、施工、业主、消防和质量监督等有关部门要密切配合加强管理,以减少和杜绝由于电气原因引发重大火灾事故的发生。
【参考文献】
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关键词:建筑电气,设备安装,工程,工程质量
一、提高电气工程的质量保证
一个高质量的工程完全可以体现出建筑电气专业管理人员在施工工作中,把工程质量放在第一位,严格要求、切实把关、认真负责、实事求是的工作态度。工人班组是直接从事一线施工的基层组织,要根据电工专业的性质制定出切实可行的工人岗位责任制, 要分工清楚,责任明确,心中有数,这个环节是保证工程质量的基础。各级质量管理人员和技术人员,应正确贯彻和执行国家关于工程质量的方针、政策,制定质量管理的计划, 组织电气人员进行定期或不定期的质量检查,经常开展工程质量的动态分析, 针对关键性的部位以及当前存在的质量通病,采取有效措施。各级电气质量管理人员应制定质量责任制,各行其是,各负其责,为保证工程质量创造条件。
二、重视与严抓电气安装与土建工程的施工配合
土建施工前, 电气安装人员应会同土建施工技术人员共同审核土建和电气施工图纸,以防遗漏和发生差错。电气工人应该学会看懂土建施工图纸,了解土建施工进度计划和施工方法,尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互间的连接方式,并仔细地校核自己准备采用的电气安装方法能否和这一项目的土建施工相适应。施工前,还必须加工制作和备齐土建施工阶段中的预埋件、预埋管道和零配件。
(一)基础阶段
在基础工程施工时,应及时配合土建做好强、弱电专业的近户电缆穿墙管及止水挡板的预留预埋工作。这一方面要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成,避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏; 另外一方面要求格外注意预留的轴线、标高、位置、尺寸、数量、规格等方面是否符合图纸要求。进户电缆穿墙管和预留预埋是不允许返工修理的, 返工后土建二次防水处理很困难,所以电专业施工人员特别留意与土建的配合。按惯例尺寸大于300mm 的孔洞一般在土建图纸上标明,由土建负责预留。这时电气工长应主动与土建工长联系,并核对图纸,保证土建施工时不会遗漏。配合土建施工进度,及时做好尺寸小于300mm、土建施工图纸上未标明的预留孔洞及需要在底板和基础垫层内暗配的管线稳盒的施工。对需要预埋的铁件、吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,电气施工人员应配合土建,提前做好准备,土建施工到位及时埋入,不得遗漏。根据图纸要求,做好基础筏板中的接地措施,如需利用基础主筋做接地装置时, 要将选定的柱子内的主筋在基础根部散开与底筋焊接,并做好色标记,引上留出测接地电阻的干线及测试点。。比如还需砸接地极时,在条件许可情况下,尽量利用土建开挖的基础沟槽,把接地极和接地干线做好。
(二)结构阶段
根据土建浇筑混凝土的进度要求及流水作业的顺序, 逐层逐段做好电管暗敷工作,这是整个电气安装工程的关键工序,做不好不仅影响土建施工进度与质量, 而且也影响整个电气安装工程的后续工序的质量与进度,应引起足够的重视。现浇混凝土楼板内配管时,在底层钢筋绑扎完后,上层钢筋绑扎前,根据施工图尺寸位置配合土建施工。注意不要踩坏钢筋。土建浇筑混凝土时电气专业应留人看守,以免振捣时损坏配管或使得灯头盒移位。若有管路损坏时, 应及时修复。对于土建结构图上已标明的预埋件如电梯井道内的轨道支架预埋铁等以及尺寸大于300mm 的预留孔洞应由土建负责施工,但电气工长也随时检查以防遗漏。对于要求专业自己施工的预留孔洞及预埋的铁件、吊卡吊杆、木砖、木箱盒等,电气施工人员应配合土建施工,提前做好准备,土建施工到位就及时埋设到位。配合土建结构施工进度,及时做好各层的防雷引下线焊接工作。如利用柱子主筋作防雷引下线应按图纸要求将各处主筋的两根钢筋用红漆做好标记。继续在每层对该柱子的主筋的绑扎接头按工艺要求作焊接处理, 一直到高层的顶端,再用Φ12 镀锌圆钢与柱子主筋焊接引出女儿墙与屋面防雷网连接。
(三)装修阶段
在土建工程砌筑隔断墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍,因为它是电气人员按此线确定管路预埋的位置及确定各种灯具、开关插座的位置、标高。。在土建抹灰之前,电气施工人员应按内墙上弹出的水平(50 线)、墙面线(冲筋)将所有电气工程的预留孔洞按设计和规范要求查对核实一遍,符合要求后,将箱盒稳住。将全部暗配管也检查一遍,然后扫通管路,穿上带线,堵好管盒。抹灰时,配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口,箱盒处抹灰收口应光滑平整,不允许留较大敞口。做好防侧雷的均压线与金属门窗、玻璃幕墙铝框架的接地连接。配合土建安装轻质隔墙与外墙保温板,在隔墙板与保温板内接管与稳盒时,应使用开口锯,尽量不开横向长距离槽口,而且应保证开槽尺寸准确核实,电气施工人员应积极主动和土建人员联系,等待喷浆或涂料刷完后进行照明灯具安装;安装时,电气施工人员一定要保护好土建成品,防止墙面弄脏碰坏。当电气器具已安装完毕后,土建修补喷浆时,一定要保护好电气器具,防止器具污染。
三、电气安装施工中避免出现质量事故的到预防措施
这就要求必须对电气安装工程施工的全过程加以充分的研究,影响电气工程质量的因素主要有以下方面: 如由于工程设计的缺陷而造成的质量问题,电气工程在开工前,应通过参加设计方案制定,图纸会审和设计交底等形式,检查设计质量,发现设计问题及时提出并共同分析处理,防止由于设计不合理或图纸上的差错影响工程质量。
四、工程材料、器件和设备的质量是保证工程质量的先天因素
电气质量管理人员对进场的合格材料和设备要及时填写“工程材料报验单”并附加材料清单、材质证明(检验报告),经核验,认定合格后,方可用于工程。使用实行强制管理的电工产品,必须符合中国电工产品认证委员会的安全认证要求, 其电气设备上应带有安全认证标志,其生产厂家必须持有“电工产品认证合格证书”, 凡未经认证的此类产品均不准使用, 建筑电气工程安装的高低压开关柜及各类箱屏,须采用国家有关部门认可的定点厂家生产的产品, 对于重要的关键性工程材料、器件、设备厂家的制造工艺、质量控制、检测手段、管理水平等,必要时质量管理人员应到生产厂家作实地考察,以确定最佳的供货单位, 如若在电气安装施工中发现所用材料并非合格产品时,应立即停止施工,查明情况,依具体情况进行处理。随着建筑智能化的发展, 电气工程在建筑工程中将占有越来越重要的地位,涉及专业及领域更多,技术更新更快。一个优良工程的创建离不开各电气管理人员之间的技术、技能与管理经验的密切配合。。要想把电气工程做好,管好,电气工程师需要不断地积累经验、学习和技术总结,与时俱进。
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