時(shí)間：2023-03-17 18:00:22
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【關(guān)鍵字】建筑電氣，工程管理，管理流程，控制要點(diǎn)
中圖分類號(hào)： F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
一個(gè)國家的建筑就是她經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的標(biāo)志。國家越發(fā)達(dá)，建筑的智能化程度就越高。的確，隨著當(dāng)今中國社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，在建筑工程領(lǐng)域，科技含量越來越高。新材料的應(yīng)用、新工藝的發(fā)展使對(duì)建筑設(shè)計(jì)施工流程的要求也越來越嚴(yán)格。在這樣的背景下，建筑行業(yè)的五大關(guān)鍵設(shè)計(jì)崗位建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣設(shè)計(jì)日益凸現(xiàn)出它的重要性。建筑電氣設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑項(xiàng)目建設(shè)中所不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要為建筑項(xiàng)目提供供配電工程及弱電智能化等工程電氣設(shè)計(jì)。建筑電氣工程師就是主管這相關(guān)業(yè)務(wù)的專業(yè)技術(shù)人員。建筑電氣與我們通常意義上的電氣自動(dòng)化并不同，是電氣自動(dòng)化相關(guān)原理技術(shù)在建筑行業(yè)的具體應(yīng)用。因此，保證建筑電氣工程的管理質(zhì)量成為了重中之重。
二．電氣工程在建筑工程中的重要作用
工業(yè)與民用建筑中的電氣工程，包括建筑中的強(qiáng)弱電，是整個(gè)工程項(xiàng)目的重要組成部分。如果把建筑比作一個(gè)人，混凝土結(jié)構(gòu)就是人的骨架和肉體，而血液和經(jīng)脈就是建筑中的電氣。大概從20 世紀(jì)60 年代左右開始，我國的建筑電氣工程事業(yè)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其中控制理論與控制工程、電力電子技術(shù)、尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更是超出人們的預(yù)料，這些環(huán)境的變化直接導(dǎo)致人們對(duì)自己的工作和生活環(huán)境的要求越來越高。對(duì)居住和工作建筑的電氣環(huán)境的要求也越來越高，這種情況下就使得電氣工程的在人們?nèi)粘Ｉ钪械牡匚缓妥饔米兊迷絹碓街匾?。電氣工程的好壞直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量、投資、工期、預(yù)期等等的效果，影響到整個(gè)建筑物整體設(shè)備的安全運(yùn)行、投入使用情況、節(jié)能效果、舒適性、高效性和安全性，特別是建筑物的安全問題，電氣設(shè)備能否安全可靠運(yùn)行，線路是否有火災(zāi)隱患，火災(zāi)報(bào)警和智能監(jiān)控系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，消防設(shè)備、緊急照明等等這些設(shè)備的供電是否可靠，都是建筑安全的重要因素，所以，這種情況下，對(duì)電氣工作人員的考驗(yàn)是相當(dāng)高的，不僅僅要從傳統(tǒng)的電氣和自動(dòng)化控制技術(shù)中走出來學(xué)習(xí)和面對(duì)新的電氣和自動(dòng)化控制技術(shù)，還要面對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等現(xiàn)代的先進(jìn)的科學(xué)的智能控制技術(shù)，力圖建設(shè)安全可靠有技術(shù)含量的電氣工程來保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
三．施工階段的質(zhì)量控制
施工中必須根據(jù)已會(huì)審后的電氣施工圖紙和有關(guān)技術(shù)文件，按照國家現(xiàn)行的電氣工程施工及驗(yàn)收規(guī)范，地方有關(guān)工程建設(shè)的法規(guī)、文件，經(jīng)審批的施工組織設(shè)計(jì)(施工技術(shù)方案)進(jìn)行。施工中若發(fā)現(xiàn)圖紙問題應(yīng)及時(shí)提出并處理，不允許未經(jīng)同意擅自變更設(shè)計(jì)。嚴(yán)格推行規(guī)范化操作程序，編制符合規(guī)范、工藝標(biāo)準(zhǔn)，具有可操作性的質(zhì)量控制程序。
1、基礎(chǔ)施工階段的質(zhì)量控制
在基礎(chǔ)工程施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)配合土建做好強(qiáng)、弱電專業(yè)的進(jìn)戶電纜穿墻管及止水擋板的預(yù)埋、預(yù)留工作。這一工作要求電氣專業(yè)應(yīng)趕在土建做墻體防水處理之前完成，避免電氣施工破壞防水層造成墻體今后滲漏;對(duì)需要預(yù)埋的鐵件吊卡、木磚、吊桿基礎(chǔ)螺栓及配電柜基礎(chǔ)型鋼等預(yù)埋件，電氣施工人員應(yīng)配合土建提前做好準(zhǔn)備，土建施工到位及時(shí)埋入，不得遺漏。電氣施工安裝中，管理人員只有努力提高自身的素質(zhì)和專業(yè)能力，才能把好質(zhì)量關(guān)。
2、主體施工階段的質(zhì)量控制
首先必須分清工程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在電氣工程質(zhì)量監(jiān)控中，確定配電裝置、電力電纜、配電箱3個(gè)重點(diǎn)設(shè)備交接協(xié)調(diào)環(huán)節(jié)，明確關(guān)系，制定措施，根據(jù)規(guī)范進(jìn)行超前監(jiān)控，達(dá)到對(duì)工程質(zhì)量的預(yù)控。其次，必須在監(jiān)控好重點(diǎn)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上以點(diǎn)帶面，促動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)工程的質(zhì)量控制。電氣工程要與土建工程緊密配合，根據(jù)土建澆注混凝土的進(jìn)度要求及流水作業(yè)的順序，逐層逐段的做好電管鋪設(shè)工作，這是整個(gè)電氣安裝工程的關(guān)鍵工作，做不好不僅影響土建施工進(jìn)度與質(zhì)量，而且也影響整個(gè)電氣安裝工程后續(xù)工序的質(zhì)量與進(jìn)度。澆注混凝土?xí)r，電工應(yīng)留人看守，以防振搗混凝土?xí)r損壞配管或使得開關(guān)盒移位。遇有管路損壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。
3、裝修階段的質(zhì)量控制
在砌筑隔墻之前應(yīng)與土建工長(zhǎng)和放線員將水平線及隔墻線核實(shí)一遍，因?yàn)閷创司€確定管路預(yù)埋位置及各種燈具、開關(guān)插座的位置、標(biāo)高。抹灰之前，電氣施工人員應(yīng)按內(nèi)墻上彈出的水平線和墻面線，將所有電氣工程中的預(yù)留孔洞按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求核實(shí)一遍，符合要求后將箱盒穩(wěn)定好，將全部暗配管路也檢查一遍，然后掃通管路，穿好帶線，堵好管盒。抹灰時(shí)配合土建做好配電箱的貼門臉及箱盒的收口，箱盒處抹灰收口應(yīng)光滑平整。
四．電氣工程師的責(zé)任和要求
電氣工程師是電氣工程質(zhì)量好壞的直接負(fù)責(zé)人，因此電氣工程師的專業(yè)知識(shí)水平必須過硬。同時(shí)，光有專業(yè)水平也是不夠的，電氣工程師必須要有高度的責(zé)任心，對(duì)自己所負(fù)責(zé)的電氣工程要認(rèn)真對(duì)待，不光要把自己的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到工程建設(shè)中去，還有用心去對(duì)待自己所負(fù)責(zé)的工程，細(xì)致的，深入的，全面的做好電氣工程所涉及的技術(shù)、進(jìn)度、簽證、質(zhì)量、安全等各方面的管理工作。要想成為一名合格的電氣工程師，必須不斷的更新自己各方面的知識(shí)，不墨守成規(guī)，及時(shí)的掌握最新的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
建筑電氣與我們通常意義上的電氣自動(dòng)化并不同，是電氣自動(dòng)化相關(guān)原理技術(shù)在建筑行業(yè)的具體應(yīng)用。建筑電氣設(shè)計(jì)涉及的面廣，從傳統(tǒng)的供配電、照明、動(dòng)力、自控、防雷接地設(shè)計(jì)，現(xiàn)在已發(fā)展到消防、保安、共用天線電視、樓宇自控系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及自備電源等設(shè)計(jì)。建筑電氣工程師是一項(xiàng)技術(shù)要求很強(qiáng)、非常講究理性化思考的職業(yè)。它需要從業(yè)人員有：
（一）嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。建筑電氣設(shè)計(jì)涉及面廣，設(shè)計(jì)規(guī)范又多，這就要求電氣專業(yè)工程師，一絲不茍地對(duì)待每一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要精益求精；
（二）較高的學(xué)歷、廣泛的理論知識(shí)，現(xiàn)在一般企業(yè)招聘這類人才，學(xué)歷都要求大學(xué)本科以上，需要經(jīng)過系統(tǒng)的建筑電氣自動(dòng)化學(xué)習(xí)；
（三)要有團(tuán)隊(duì)合作精神。這一點(diǎn)相當(dāng)重要。建筑工程設(shè)計(jì)有交叉作業(yè)，綜合協(xié)調(diào)的特點(diǎn)，電氣設(shè)計(jì)必須考慮到建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通等方面，必須具有綜合的業(yè)務(wù)水平和工作能力，如工程概預(yù)算、招投標(biāo)、工序銜接及工種配合、各種關(guān)系的協(xié)調(diào)等等，只有緊密結(jié)合，才能提高建筑工程設(shè)計(jì)的科技含量。
五．結(jié)束語
電氣工程中應(yīng)把“質(zhì)量第一、安全第一”放在首位，工程師應(yīng)該根據(jù)所建工程的自身特點(diǎn)，做到對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)的有效動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制，把技術(shù)交底工作落實(shí)到實(shí)處，從材料購買、工程施工、工程質(zhì)量等各個(gè)環(huán)節(jié)都認(rèn)真的進(jìn)行管理。同時(shí)，建立有效的監(jiān)督體系對(duì)工程的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，確保工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳富軍 建筑電氣工程管理及質(zhì)量控制陜西秦力建設(shè)工程監(jiān)理有限公司陜西科技報(bào)2010-09-14報(bào)紙
[2]趙子云 建筑電氣工程在施工過程中的運(yùn)用 中國新技術(shù)新產(chǎn)品2011-01-25期刊
[3]廖亞振 建筑電氣施工質(zhì)量通病問題與處理措施探討 企業(yè)導(dǎo)報(bào)2012-06-30期刊
[4]王進(jìn); 王靜 淺談建筑電氣工程管理及質(zhì)量控制黑龍江科技信息2009-06-25期刊
論文摘要：文章介紹一種應(yīng)用當(dāng)前最先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)的用于教學(xué)培訓(xùn)的柔性制造系統(tǒng)。
1引言
隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代自動(dòng)生產(chǎn)加工系統(tǒng)中的控制和操作技術(shù)越來越復(fù)雜，往往綜合了機(jī)械、氣動(dòng)、液壓、傳感器技術(shù)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、通信技術(shù)、柔性制造及計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)等多門學(xué)科，因此對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用技術(shù)人員也提出較高的要求。對(duì)于培養(yǎng)生產(chǎn)一線的技術(shù)應(yīng)用型人才的高等職業(yè)技術(shù)教育院校來說，提供模擬自動(dòng)化生產(chǎn)加工系統(tǒng)的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程應(yīng)用能力，滿足現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)的需求是我們的教學(xué)理念。在教學(xué)中我們引入了德國某公司的F’MS50系統(tǒng)，也稱為柔性制造系統(tǒng)機(jī)電一體化培訓(xùn)設(shè)備。
2系統(tǒng)的組成和功能
此柔性制造系統(tǒng)是一套模擬實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中不同復(fù)雜程度控制過程的柔性加工中心。根據(jù)系統(tǒng)的不同運(yùn)行狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)加工過程的改變和控制。圖1所示為該物流系統(tǒng)的平面示意圖，整個(gè)系統(tǒng)由以下13個(gè)工作站組成:①供料站;②檢測(cè)站;③提取站;④加工站;⑤圖像處理站;⑥裝配站;⑦暫存站;⑧提取站;⑨成品分裝站;⑩閉環(huán)柔性輸送裝置;⑧柔性加工系統(tǒng)上下料機(jī)器人;⑩數(shù)控車床;⑩數(shù)控銑床。
該系統(tǒng)的生產(chǎn)過程模擬短行程氣缸的裝配，其中包括的零件有:缸體、活塞、彈簧和端蓋。整個(gè)加工系統(tǒng)的流程為:工件由送料站送人檢測(cè)站~檢測(cè)站檢測(cè)工件的狀況~將合格零件放人傳送帶上的工件運(yùn)送車上~由提取站中的機(jī)械手上下料裝置將工件放人加工站進(jìn)行加工~再將工件放回傳送帶上~工件經(jīng)過圖像處理站時(shí)由工業(yè)圖像處理系統(tǒng)檢測(cè)將要進(jìn)行裝配的工件形狀是否合格~合格工件進(jìn)人下一個(gè)站(不合格工件將被剔除)~裝配站中的五軸機(jī)器人對(duì)氣缸進(jìn)行組裝(其中缸體由傳送帶運(yùn)送，活塞儲(chǔ)存在裝配站的貨盤上，端蓋和彈簧儲(chǔ)存在料艙中)~暫存站將裝配好的工件暫存于高層倉庫中(可按需要將工件放回到傳送帶上)一由提取站中的機(jī)械手上下料裝置按工件的顏色將工件從傳送帶上放人成品分裝站中~成品分裝站完成成品輸出。
此系統(tǒng)是一個(gè)可以擴(kuò)展的可以連接多個(gè)工作站的系統(tǒng)，并在生產(chǎn)過程中可柔性地面對(duì)運(yùn)行狀態(tài)且可以按相應(yīng)的情況控制物流。其主要單元是負(fù)責(zé)向系統(tǒng)內(nèi)個(gè)工作站間輸送零件的閉環(huán)柔性輸送裝置。每個(gè)工作站中都帶有由STEMENS S7一300系列控制器和數(shù)字量vo模塊組成的控制板，控制板與工作站的連接通過一根標(biāo)準(zhǔn)的vo電纜連接。傳送系統(tǒng)的控制也由SIEMENS S7實(shí)現(xiàn)。工作站之間的通信由vo接口定義，傳送系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳送由AS一1(執(zhí)行器和數(shù)字傳感器組成的網(wǎng)絡(luò))總線實(shí)現(xiàn)。工作站與傳送系統(tǒng)之間的通信通過vo接口定義。在FMSSo中使用SIEMENS的WinCC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視，控制以及數(shù)據(jù)采集。為了實(shí)現(xiàn)WinCC和PLC之間的數(shù)據(jù)交換，該系統(tǒng)采用了Profibus一DP現(xiàn)場(chǎng)總線。WinCC發(fā)送數(shù)據(jù)到PLC，同時(shí)從PLC接收數(shù)據(jù)信息。通過WinCC在主機(jī)中按照級(jí)別的優(yōu)先權(quán)監(jiān)控每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，并且通過一根電纜即可完成在線對(duì)PLC S7編程和故障診斷。
該系統(tǒng)包含實(shí)際生產(chǎn)加工的主要功能:來料分配、工件檢測(cè)、工件操作(機(jī)械手上下料)、工件加工及處理、質(zhì)量控制(圖像處理)、自動(dòng)裝配(五軸機(jī)器人裝配)、立體倉庫(料倉)、工件輸出、工件分揀、閉環(huán)柔性輸送裝置、數(shù)控加工等。使用該系統(tǒng)應(yīng)可以完成不同復(fù)雜程度、各種主要課題的教學(xué)培訓(xùn)，如:氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械手技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、電氣/電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳動(dòng)技術(shù)、物流技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和系統(tǒng)管理等。
3模塊化工作站
構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)FMS50中的各工作站均包括獨(dú)立的電氣和可編程控制器單元，帶有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)vo接口用于與PLC板的連接。機(jī)械和氣動(dòng)單元按照各工作站的不同生產(chǎn)功能可以由標(biāo)準(zhǔn)模塊組裝而成，靈活性較大，氣動(dòng)系統(tǒng)的控制原理相似。
以工件提取站為例，該站完成將工件從傳送帶上提取并將其放置在加工站上的分度盤上的任務(wù)。它的主要組成模塊是完成x軸運(yùn)動(dòng)(運(yùn)送工件)的無桿氣缸A、完成:軸運(yùn)動(dòng)(提放工件)的扁平氣缸(提升缸)B，氣動(dòng)平行抓手C(抓取工件)和由3片緊湊型閥組成閥島CPV10及滑槽模塊。氣動(dòng)控制回路圖如圖2所示。圖中A缸和B缸控制回路中的單向節(jié)流閥用于控制兩缸的行進(jìn)速度;A缸控制回路中的兩個(gè)氣控單向閥在回路中形成氣動(dòng)鎖，是一種安全措施，可使氣缸在系統(tǒng)斷電或停氣時(shí)在任意位置保持不動(dòng)。閥島中的3個(gè)電磁閥C，M，M分別控制氣缸A，B，C。其中C型電磁閥由兩個(gè)常斷式單電控二位三通電磁閥組成;M型電磁閥是單電控二位五通電磁閥。
模塊化工作站的特點(diǎn)是工作站中的小型模塊應(yīng)該能夠體現(xiàn)生產(chǎn)加工中的各種單獨(dú)功能或組裝加工，采用的控制模式與實(shí)際生產(chǎn)中相同，每個(gè)工作站均包含獨(dú)立的電氣及可編程序控制器單元且采用標(biāo)準(zhǔn)的電氣接口，每個(gè)工作站本身可以單獨(dú)用于教學(xué)實(shí)訓(xùn)，每個(gè)模塊都具有相應(yīng)的培訓(xùn)內(nèi)容，各工作站之間通過電纜或總線連接可以形成不同形式的柔性制造系統(tǒng)。
4該系統(tǒng)的教學(xué)培訓(xùn)理念
FMS50系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，可以單獨(dú)訓(xùn)練PLC編程和機(jī)器人操作技術(shù)及各工作站，如工件自動(dòng)裝配、自動(dòng)輸送、緩沖倉儲(chǔ)等。在教學(xué)實(shí)踐中，采用模塊化教學(xué)方法，教學(xué)的過程從基礎(chǔ)簡(jiǎn)單的操作和控制逐步擴(kuò)展到復(fù)雜操作的控制，具體操作是將學(xué)生分組訓(xùn)練，每組學(xué)生要完成從模塊的機(jī)械、氣動(dòng)與電氣元件組裝安裝到工作站的氣動(dòng)與電氣回路連接，再根據(jù)工藝要求進(jìn)行PLC編程，調(diào)試、操作、維修及故障排除。在工作站之間的連接和工作站與傳送系統(tǒng)的連接過程中，學(xué)生可以了解到vo通信和總線控制技術(shù)。并且通過監(jiān)視、控制以及數(shù)據(jù)采集軟件vvn}rcc，了解系統(tǒng)的物流和信息流運(yùn)行情況。在整個(gè)訓(xùn)練過程中可以使學(xué)生將所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)加以綜合應(yīng)用，并能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。由于該系統(tǒng)是開放式的，學(xué)生可以在訓(xùn)練中加人自己的創(chuàng)新思想，重新組合或開發(fā)新的工作站，組成不同的機(jī)電一體化系統(tǒng)。在高層次的訓(xùn)練中，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行諸如遠(yuǎn)程控制、圖像識(shí)別、機(jī)器人、交互式仿真系統(tǒng)COS/MIR軟件(提供建模、運(yùn)動(dòng)仿真及三菱機(jī)器人編程仿真)等知識(shí)的培訓(xùn)。
論文關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)體系；電氣工程及其自動(dòng)化；應(yīng)用型；綜合能力
電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，大多數(shù)專業(yè)課程都需要通過適量的實(shí)踐活動(dòng)來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)我校關(guān)于本科培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想的要求：以培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)人才為主，加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和適應(yīng)能力的教育，注重學(xué)生的知識(shí)、能力、綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，應(yīng)用型本科專業(yè)在具體的實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題能力作為構(gòu)建良好的實(shí)踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)和核心。
一、實(shí)踐性教學(xué)體系建設(shè)
1.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
隨著我校順利升格為本科院校及我系電氣工程及其自動(dòng)化本科專業(yè)的設(shè)置，提升電氣自動(dòng)化、電力系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)水平就迫在眉睫。但是眾所周知，建設(shè)電力系統(tǒng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室要求條件十分苛刻，加之所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備造價(jià)昂貴，而我院做為近幾年剛剛升本的院校，爭(zhēng)取上級(jí)有限的科研經(jīng)費(fèi)相對(duì)較為困難，導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的資金投入相對(duì)不足，實(shí)驗(yàn)條件相對(duì)有限，短期內(nèi)難以滿足電氣工程及其自動(dòng)化的相關(guān)實(shí)驗(yàn)要求。因此，這就要求我們必須廣開門路，通過其他行之有效的措施和方法，不斷滿足該專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)要求。
在學(xué)習(xí)和借鑒外校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的基礎(chǔ)上，依據(jù)本校學(xué)生的基本素質(zhì)和我?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，我系對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)做以下改進(jìn)。
（1）構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，滿足課程需求。通過學(xué)院的持續(xù)投資和我系教師的不懈努力，我系建立了具有層次化、綜合性的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)——電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室，該平臺(tái)是對(duì)“電力系統(tǒng)分析”、“發(fā)電廠及變電站電氣部分”、“供電技術(shù)”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置”、“電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)”及“電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)”等主要專業(yè)課程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。在此平臺(tái)上，不僅能滿足本專業(yè)核心課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)的要求，還能使學(xué)生自主完成相關(guān)課程設(shè)計(jì)。
（2）依托仿真技術(shù)，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣。在課程中推廣和運(yùn)用仿真實(shí)驗(yàn)手段，實(shí)現(xiàn)仿真實(shí)驗(yàn)與相關(guān)課程的有機(jī)結(jié)合。教師在講授專業(yè)課時(shí)，有選擇的向?qū)W生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應(yīng)用組態(tài)王軟件，并且通過較多實(shí)例的仿真講解，使學(xué)生對(duì)該專業(yè)課有更深入的理解和應(yīng)用，同時(shí)要求學(xué)生對(duì)該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)先進(jìn)行仿真。這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能使學(xué)生對(duì)該課程有更加全面的掌握。
（3）完善互動(dòng)平臺(tái)，提升教學(xué)效率。我們?cè)诂F(xiàn)有的教學(xué)條件下，廣泛收集網(wǎng)絡(luò)上豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)資源，建立完善了相關(guān)課程的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。如在《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》教學(xué)網(wǎng)站上，增加了微機(jī)繼電保護(hù)等教學(xué)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，搭建了師生互動(dòng)平臺(tái)，以此彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間的不足。教師的教學(xué)效率得以大大提升，也為學(xué)生更好的進(jìn)行學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了便利條件真正實(shí)現(xiàn)了教師與學(xué)生的教學(xué)互動(dòng)和溝通交流。
（4）建立合作關(guān)系，拓寬實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。洛陽作為河南乃至全國有影響的重工業(yè)基地，本地眾多的大中型工業(yè)企業(yè)也希望通過加強(qiáng)與科研院所的溝通聯(lián)系來提高自己的技術(shù)水平。通過洛陽市政府的牽線搭橋，我們結(jié)合自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì)和人才資源，近年來先后與黃河同力水泥有限公司、洛陽供電公司、龍羽電氣等單位簽訂了校外實(shí)習(xí)合作單位協(xié)議，不斷加強(qiáng)合作交流。我校每年都選送大批學(xué)生到相關(guān)企業(yè)，在其生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)：如在龍羽電氣有限公司進(jìn)行的《高低壓電器》實(shí)驗(yàn)，在黃河同力水泥有限公司進(jìn)行的《工廠供電》實(shí)驗(yàn)，在龐屯變電站進(jìn)行的《變電站綜合自動(dòng)化》實(shí)驗(yàn)等等。這樣既解決了我們的有關(guān)實(shí)踐難題，又提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。
（5）引入科研項(xiàng)目，注重實(shí)踐培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)將由淺入深，由基礎(chǔ)到綜合將教師的科研內(nèi)容和科研成果、工程實(shí)際問題等引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，把知識(shí)學(xué)習(xí)技能訓(xùn)練、能力培養(yǎng)等融合在一起，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，提高教學(xué)效果。適時(shí)引入設(shè)置創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，讓學(xué)生及時(shí)了解實(shí)驗(yàn)新技術(shù)的發(fā)展，注重培養(yǎng)學(xué)生掌握新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的能力。此外，我校還組織學(xué)生積極參加全國技術(shù)大賽，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的綜合能力。我校在全國電子設(shè)計(jì)大賽和“挑戰(zhàn)杯”大賽中均取得了優(yōu)異的成績(jī)。
2.實(shí)習(xí)基地建設(shè)
本專業(yè)現(xiàn)有兩個(gè)實(shí)習(xí)基地，分別是電工實(shí)習(xí)2和模擬變電所。
“電工實(shí)習(xí)2”實(shí)習(xí)基地分為兩個(gè)部分，學(xué)生要在兩周時(shí)間內(nèi)完成電機(jī)的拆裝和控制柜的安裝實(shí)訓(xùn)，該實(shí)習(xí)基地主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學(xué)習(xí)，具有一定理論基礎(chǔ)的大三或大四學(xué)生進(jìn)行，該實(shí)習(xí)項(xiàng)目側(cè)重工程技術(shù)應(yīng)用、重視實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉，具有較強(qiáng)的工程適應(yīng)能力，對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題的能力，具有很大幫助。該實(shí)習(xí)項(xiàng)目至今已培訓(xùn)過數(shù)千名學(xué)生，學(xué)生反映實(shí)習(xí)效果非常好。
模擬變電所主要由380V模擬10kV電壓進(jìn)線，由真實(shí)的高低壓一次設(shè)備完成整個(gè)的工廠供配電以及控制過程。該變電所模擬工程氣氛濃厚，學(xué)生可以在該變電所中得到較好的工程鍛煉機(jī)會(huì)。
除了校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的進(jìn)一步建設(shè)與完善，還需要繼續(xù)加強(qiáng)與同力水泥、洛陽供電公司、龍羽電氣等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實(shí)習(xí)基地等方面的合作。
3.課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)建設(shè)
專業(yè)課程設(shè)計(jì)建設(shè)的重點(diǎn)是如何提高學(xué)生的綜合能力，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提是選擇合理的課程設(shè)計(jì)題目。但是傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)題目大多較為單一，與具體的生產(chǎn)實(shí)際要求脫節(jié)較為嚴(yán)重，并且設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也與工程規(guī)范相差甚遠(yuǎn)。因此，我院在具體的課程設(shè)計(jì)中，十分注重實(shí)踐性和可操作性，要求選題與有關(guān)科研項(xiàng)目和相關(guān)企業(yè)緊密結(jié)合，如在工廠供電課程設(shè)計(jì)中，從企業(yè)得到第一手的詳細(xì)資料，發(fā)給學(xué)生真學(xué)真練，使學(xué)生從中汲取更多的經(jīng)驗(yàn)，既鍛煉了獨(dú)立思考的能力，也增強(qiáng)了實(shí)際操作能力。
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，關(guān)鍵是要實(shí)現(xiàn)課題的真實(shí)性、知識(shí)的綜合性和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。近年來，隨著電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生人數(shù)的不斷增多，教師數(shù)量和畢業(yè)設(shè)計(jì)課題數(shù)量相對(duì)不足的問題日益突出，而用人單位也對(duì)新錄用人員實(shí)際動(dòng)手能力的要求越來越高。為此，我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)課題的選擇上，要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，或結(jié)合教師的科研項(xiàng)目，或結(jié)合企業(yè)的技術(shù)項(xiàng)目，或組織學(xué)生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設(shè)計(jì)等工作嘗試，使學(xué)生的綜合素質(zhì)、創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步提高。從2009屆開始，我校就選送部分畢業(yè)生到龍羽電氣和市內(nèi)其他變電站進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，并取得了較好的效果。
二、專業(yè)師資人才隊(duì)伍建設(shè)
如何培養(yǎng)建設(shè)一批高水平人才，是每個(gè)高等院校都面臨的共同難題。這不僅要求每一位教師具有扎實(shí)的理論知識(shí)，更要具備較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力。為此，我校積極做好人才的培養(yǎng)工作，把提升師資隊(duì)伍的層次、優(yōu)化師資隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)、提高師資隊(duì)伍的整體水平作為師資隊(duì)伍建設(shè)的重點(diǎn)工作。以兩個(gè)專業(yè)研究方向?yàn)槟繕?biāo)，加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，注意教師進(jìn)修提高，積極引進(jìn)博士，鼓勵(lì)和支持青年教師攻讀在職博士學(xué)位，促進(jìn)學(xué)術(shù)帶頭人后備力量的培養(yǎng)工作，從而形成一支整體水平高、結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)和科研型教師隊(duì)伍。主要通過以下幾方面措施來實(shí)現(xiàn)。
（1）加大高層次人才引進(jìn)力度，優(yōu)化教師隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)，不斷增加師資隊(duì)伍總量。
（2）加強(qiáng)專業(yè)帶頭人、課程負(fù)責(zé)人及骨干教師隊(duì)伍建設(shè)，進(jìn)一步明確其權(quán)利和義務(wù)，以激發(fā)教師積極向上的熱情。
（3）充分培養(yǎng)和挖掘現(xiàn)有教師隊(duì)伍的潛力，加強(qiáng)“雙師型”教師的培養(yǎng)。一方面從企業(yè)引進(jìn)工程技術(shù)人員，另一方面通過各種途徑提高教師的實(shí)踐技能。
三、實(shí)踐性教學(xué)教材建設(shè)
通過綜合了解國內(nèi)、省內(nèi)其他院校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)方面等情況，發(fā)現(xiàn)近年來在實(shí)踐教材特別是綜合實(shí)驗(yàn)方面教材編寫的不多。因此，我們必須高度重視此項(xiàng)工作，以切實(shí)發(fā)揮實(shí)踐性教學(xué)教材在教學(xué)、實(shí)驗(yàn)中的重要作用。
根據(jù)不斷改進(jìn)和完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)習(xí)場(chǎng)所的情況，我校組織一批教學(xué)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師編寫了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）大綱和指導(dǎo)書，課程設(shè)計(jì)大綱和指導(dǎo)書等教材，并順利通過了學(xué)院的嚴(yán)格審核。特別是針對(duì)我系建設(shè)的電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)室，我系教師專門編寫了嚴(yán)謹(jǐn)完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。該實(shí)驗(yàn)教材既能滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)備和教學(xué)實(shí)踐的要求，又能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)能力，使得學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)不斷得到提高。
論文關(guān)鍵詞：變電站；變電站數(shù)字化；通信網(wǎng)絡(luò)
為了提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和可靠性，提高電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理水平，我國電力企業(yè)積極進(jìn)行變電站的數(shù)字化。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善以及智能斷路器、非常規(guī)互感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化將是未來變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
一、數(shù)字化變電站的特點(diǎn)
隨著數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，數(shù)字化變電站的概念也被提出。數(shù)字化變電站可以實(shí)現(xiàn)信息的整體和統(tǒng)一處理，同時(shí)具備變電站內(nèi)IED之間、控制中心和變電站之間協(xié)同互動(dòng)運(yùn)行的能力。一般情況下，數(shù)字化變電站具備以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。
1.層次化
由于所具備的功能差異，變電站的結(jié)構(gòu)邏輯可分成間隔層、過程層以及變電站層。間隔層的作用是通過本間隔的數(shù)據(jù)作用于自身間隔的一次設(shè)備。所有與一次設(shè)備接口功能的實(shí)現(xiàn)是通過過程層完成的。利用全站的數(shù)據(jù)，變電站層可以對(duì)全站的一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視以及控制，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。
2.一次設(shè)備的智能化
可編程（PLC）控制器可以替換變電站二次回路中的繼電器及其配套的邏輯回路，光電數(shù)字和光纖將會(huì)代替變電站目前普通的模擬信號(hào)和控制線路被。
3.二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化
變電站的二次設(shè)備不設(shè)功能裝置重復(fù)的輸入/輸出接口，通過網(wǎng)絡(luò)可以真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，普通的功能裝置也會(huì)演變成邏輯的功能模塊。
4.運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
日常運(yùn)行、維護(hù)、數(shù)據(jù)記錄可以實(shí)現(xiàn)無紙化辦公和自動(dòng)化的信息分流交換；變電站發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)提出故障原因和維修意見；系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備狀態(tài)檢修報(bào)告。
二、數(shù)字化變電站中的關(guān)鍵技術(shù)
由于用戶對(duì)供電質(zhì)量、可靠性要求以及電壓等級(jí)和電網(wǎng)容量的不斷提高，電力電子、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信和信號(hào)處理等技術(shù)日漸成熟，所以變電站一次設(shè)備智能化、自動(dòng)化成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)前，該技術(shù)主要是智能斷路器、集成型智能開關(guān)以及電子式電流電壓互感器等設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用。
1.非常規(guī)的互感器
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)日益成熟，非常規(guī)互感器在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力、絕緣好、可測(cè)量頻帶寬，新型光電/電子式互感器具有現(xiàn)代光電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及電光晶體的各種優(yōu)異特性，在電力行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理DSP技術(shù)和光電技術(shù)，未來將呈現(xiàn)出很好的發(fā)展勢(shì)頭。
數(shù)字化保護(hù)和測(cè)控設(shè)備可以和非常規(guī)互感器直接接口，省去了中間環(huán)節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是：能隔離高低壓，絕緣性能良好；由于不含鐵芯，鐵磁諧振和磁飽可以消除；良好的抗電磁干擾性能，低壓側(cè)無開路高壓危險(xiǎn)；測(cè)量精度高，動(dòng)態(tài)范圍大；頻率響應(yīng)范圍大；無易燃、易爆等危險(xiǎn)。
由于以上優(yōu)點(diǎn)，非常規(guī)互感器不僅具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需要，提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度并且能夠保證其安全可靠的運(yùn)行。
2.斷路器智能技術(shù)
為了改變現(xiàn)有斷路器的單一空載分閘特性，自動(dòng)獲得實(shí)際開斷時(shí)電氣和機(jī)械性能上的最佳開斷效果，且由于電網(wǎng)運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常有各種開斷指令，斷路器可以執(zhí)行相應(yīng)的智能操作——自動(dòng)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和滅弧室工作條件的選擇。通過智能斷路器的過程層(I/O)通信接口，輸入和輸出通信數(shù)據(jù)，而這些通信數(shù)據(jù)必須符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。或者說根據(jù)IEC61850提出的標(biāo)準(zhǔn)體系，斷路器屬于過程層設(shè)備，所以控制跳合閘命令的傳遞以及斷路器狀態(tài)信息傳輸是通過IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的通信數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。
3.集成型智能開關(guān)設(shè)備
國外一些大的電力設(shè)備生產(chǎn)公司已經(jīng)推出類似產(chǎn)品，瑞士ABB公司推出的接插式開關(guān)系統(tǒng)PASS是最具代表性的。它是ABB公司在生產(chǎn)氣體絕緣組合電器GLS和空氣絕緣開關(guān)設(shè)備ALS的基礎(chǔ)上研發(fā)的一種新型電器設(shè)備，而該款產(chǎn)品具備了GLS的優(yōu)點(diǎn)。從20世紀(jì)末應(yīng)用至今，已在美國、加拿大、英國、瑞典等變電站使用并且用戶反應(yīng)良好。可以說，集成型智能開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)將來一次電氣設(shè)備的發(fā)展方向，它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、接線簡(jiǎn)化、占地面積小、自動(dòng)化程度高、可靠性高和日常維護(hù)簡(jiǎn)單。
三、數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
建設(shè)數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)之一就是從邏輯概念和物理概念上，將通信體系分為三個(gè)層次，即間隔層、變電站層以及過程層，并且制定了各層通信接口之間的通信標(biāo)準(zhǔn)。而另一個(gè)前提就是制定的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定，有利于實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的三個(gè)功能，即控制、監(jiān)視和繼電保護(hù)功能。
由于沒有規(guī)定通信拓?fù)?，并且?duì)設(shè)備之間的通信接口沒有任何標(biāo)準(zhǔn)，所以各個(gè)廠家只是根據(jù)客戶需求自行設(shè)計(jì)和定義物理通信鏈路上的通信接口，上述的三個(gè)層次僅是抽象的概念。由于IEC6185O使用以太網(wǎng)作為基本通信技術(shù)，并沒有限制實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)形式，所以，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)完全可以融合變電站總線和過程總線。這樣的通信系統(tǒng)既有利于變電站與控制中心構(gòu)成統(tǒng)一的無縫通信網(wǎng)絡(luò)，而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)的無縫連接。
變電站層有兩種功能。變電站層功能是指SAS到各個(gè)接口的功能，即到本地站操作員人機(jī)接口、遠(yuǎn)方控制中心遙控接口或遠(yuǎn)程監(jiān)視維護(hù)工程遠(yuǎn)方監(jiān)視接口的功能。另外一個(gè)功能是指利用多個(gè)變電站或間隔的數(shù)據(jù)，而且作用到整個(gè)站的一次設(shè)備或多個(gè)間隔。
間隔層是利用分析某個(gè)間隔數(shù)據(jù)，然后可以實(shí)現(xiàn)控制該層一次設(shè)備的目的。該功能是與任何類型的I/O或智能傳感器和執(zhí)行器通信，即通過一定的邏輯接口在間隔層內(nèi)通信或與過程層通信。
過程層功能是連接到過程的全部功能。
四、數(shù)字化變電站對(duì)變電站的影響
1.對(duì)二次系統(tǒng)應(yīng)用的影響
由于現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，變電站數(shù)字化技術(shù)得以迅速發(fā)展應(yīng)用。在電氣量采集的環(huán)節(jié)、IED設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸交換方式、變電站信息冗余性、變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性等，都將由于變電站數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生巨大的影響。
2.對(duì)變電站整體建設(shè)方案的影響
當(dāng)今，由于土地價(jià)格昂貴，縮小變電站的占地面積將是目前變電站建設(shè)急需考慮的問題。由于電子式互感器的體積小，方便安裝，與其他高壓設(shè)備集成方便，所以能減少變電站的占地面積。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站基本上沒有電纜，采用光纖通信，造價(jià)低，重量輕?？梢匀∠冸娬緝?nèi)大部分電纜井和電纜層，建設(shè)變電站的成本也可大大減少。
3.數(shù)字化變電站對(duì)設(shè)備調(diào)試的影響
數(shù)字化變電站不僅可以提高二次系統(tǒng)安全性，而且可以大大簡(jiǎn)化二次系統(tǒng)的調(diào)試；電壓互感器的極性由安裝位置決定，所以現(xiàn)場(chǎng)不需要校驗(yàn)；絕緣電阻不需要測(cè)試；電子式互感器還可以確保使用數(shù)據(jù)正確，這是由于該設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都有標(biāo)記，方便識(shí)別；除此之外，由于一二次回路接線不需要查線，原來的查線工作大大減少，減輕運(yùn)行維護(hù)人員的工作量；由于絕緣的系統(tǒng)的光纖信號(hào)傳輸回路，所以沒有接地，減少了變電站檢查接地的工作量。
五、數(shù)字化變電站未來的發(fā)展
電力系統(tǒng)通過SAS技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，而且還大大減少了系統(tǒng)的維護(hù)和檢修費(fèi)用，具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于變電站是整個(gè)電力系統(tǒng)最基本信息源，所以它也是整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)字化的基礎(chǔ)?；谝陨显颍瑪?shù)字化變電站應(yīng)具備以下幾項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
（1）過程層信息系統(tǒng)內(nèi)部互相調(diào)用。在數(shù)字化變電站過程層的數(shù)據(jù)化的信息傳輸都是通過光纖完成的，所以過程層的信息可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部互相調(diào)。
（2）數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有及時(shí)性、穩(wěn)定性以及兼容性等優(yōu)點(diǎn)。
（3）信息模型化和互操作。作為電力系統(tǒng)的信息源頭，數(shù)字化變電站不僅要提供盡可能多的信息，而且這些信息應(yīng)建立在統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息模型的基礎(chǔ)之上。作為執(zhí)行終端，實(shí)現(xiàn)各種協(xié)同功能是數(shù)字化變電站最基本的特征，這要求IED之間能夠互操作。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間互相操作，變電站信息的標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)。
（4）檢測(cè)調(diào)試方法的變化。由于數(shù)字化變電站中的大多數(shù)自動(dòng)化功能都以數(shù)據(jù)通信的方式實(shí)施，所以通信監(jiān)測(cè)設(shè)備顯得非常關(guān)鍵，不僅用于檢查網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性，而且對(duì)通信過程和傳輸信息進(jìn)行監(jiān)視，用來分析自動(dòng)化功能的實(shí)施情況。
（5）廣域自動(dòng)化功能。數(shù)字化變電站的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求是互相兼容的，傳輸?shù)男畔⒂型粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)必須能夠相互共享，這樣才能達(dá)到電網(wǎng)與變電站之間協(xié)同配合的目的。
六、總結(jié)
由于數(shù)字化變電站技術(shù)涉及到許多通信網(wǎng)絡(luò)以及新設(shè)備的應(yīng)用，所以從研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用將會(huì)是比較長(zhǎng)期的過程。如IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系、智能斷路器、電子式互感器、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。由于各種新技術(shù)沒有經(jīng)過一定時(shí)期的實(shí)踐檢驗(yàn)，所以在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的穩(wěn)定性需要結(jié)合工程實(shí)際逐步完善。
國內(nèi)外數(shù)字化變電站的研究和建設(shè)也還在起步階段。我國的數(shù)字化變電站建設(shè)的總思路是先把低電壓變電站（110kV以下）作為建設(shè)試點(diǎn)，通過一段時(shí)間的摸索，然后應(yīng)用到高的電壓等級(jí)的變電站上，在此期間更需要進(jìn)行大量的理論研究和實(shí)踐摸索。同時(shí)，由于目前大部分變電站都沒有經(jīng)過數(shù)字化改造，所以現(xiàn)有的常規(guī)變電站就可以為數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展提供應(yīng)用的平臺(tái)，而電網(wǎng)的發(fā)展也為變電站數(shù)字化技術(shù)提供契機(jī)。未來數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)的成熟，將標(biāo)志著新一代數(shù)字化電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)。
論文關(guān)鍵詞：變電站；變電站數(shù)字化；通信網(wǎng)絡(luò)
為了提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和可靠性，提高電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和管理水平，我國電力企業(yè)積極進(jìn)行變電站的數(shù)字化。隨著國家標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善以及智能斷路器、非常規(guī)互感器和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化將是未來變電站自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。
一、數(shù)字化變電站的特點(diǎn)
隨著數(shù)字化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，數(shù)字化變電站的概念也被提出。數(shù)字化變電站可以實(shí)現(xiàn)信息的整體和統(tǒng)一處理,同時(shí)具備變電站內(nèi)ied之間、控制中心和變電站之間協(xié)同互動(dòng)運(yùn)行的能力。一般情況下，數(shù)字化變電站具備以下幾個(gè)技術(shù)特點(diǎn)。
1.層次化
由于所具備的功能差異，變電站的結(jié)構(gòu)邏輯可分成間隔層、過程層以及變電站層。間隔層的作用是通過本間隔的數(shù)據(jù)作用于自身間隔的一次設(shè)備。所有與一次設(shè)備接口功能的實(shí)現(xiàn)是通過過程層完成的。利用全站的數(shù)據(jù)，變電站層可以對(duì)全站的一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視以及控制，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方控制中心進(jìn)行交換數(shù)據(jù)。
2.一次設(shè)備的智能化
可編程（plc）控制器可以替換變電站二次回路中的繼電器及其配套的邏輯回路，光電數(shù)字和光纖將會(huì)代替變電站目前普通的模擬信號(hào)和控制線路被。
3.二次設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化
變電站的二次設(shè)備不設(shè)功能裝置重復(fù)的輸入/輸出接口，通過網(wǎng)絡(luò)可以真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、資源共享，普通的功能裝置也會(huì)演變成邏輯的功能模塊。
4.運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化
日常運(yùn)行、維護(hù)、數(shù)據(jù)記錄可以實(shí)現(xiàn)無紙化辦公和自動(dòng)化的信息分流交換；變電站發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)提出故障原因和維修意見；系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出變電站設(shè)備狀態(tài)檢修報(bào)告。
二、數(shù)字化變電站中的關(guān)鍵技術(shù)
由于用戶對(duì)供電質(zhì)量、可靠性要求以及電壓等級(jí)和電網(wǎng)容量的不斷提高，電力電子、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信和信號(hào)處理等技術(shù)日漸成熟，所以變電站一次設(shè)備智能化、自動(dòng)化成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)前，該技術(shù)主要是智能斷路器、集成型智能開關(guān)以及電子式電流電壓互感器等設(shè)備的發(fā)展和應(yīng)用。
1.非常規(guī)的互感器
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)日益成熟，非常規(guī)互感器在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力、絕緣好、可測(cè)量頻帶寬，新型光電/電子式互感器具有現(xiàn)代光電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及電光晶體的各種優(yōu)異特性，在電力行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理dsp技術(shù)和光電技術(shù)，未來將呈現(xiàn)出很好的發(fā)展勢(shì)頭。
數(shù)字化保護(hù)和測(cè)控設(shè)備可以和非常規(guī)互感器直接接口，省去了中間環(huán)節(jié)。它的優(yōu)點(diǎn)是：能隔離高低壓，絕緣性能良好；由于不含鐵芯，鐵磁諧振和磁飽可以消除；良好的抗電磁干擾性能，低壓側(cè)無開路高壓危險(xiǎn)；測(cè)量精度高，動(dòng)態(tài)范圍大；頻率響應(yīng)范圍大；無易燃、易爆等危險(xiǎn)。
由于以上優(yōu)點(diǎn)，非常規(guī)互感器不僅具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，而且能很好地適應(yīng)電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的需要，提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度并且能夠保證其安全可靠的運(yùn)行。
2.斷路器智能技術(shù)
為了改變現(xiàn)有斷路器的單一空載分閘特性，自動(dòng)獲得實(shí)際開斷時(shí)電氣和機(jī)械性能上的最佳開斷效果，且由于電網(wǎng)運(yùn)行過程中會(huì)經(jīng)常有各種開斷指令，斷路器可以執(zhí)行相應(yīng)的智能操作——自動(dòng)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和滅弧室工作條件的選擇。通過智能斷路器的過程層(i/o)通信接口，輸入和輸出通信數(shù)據(jù)，而這些通信數(shù)據(jù)必須符合iec61850標(biāo)準(zhǔn)?；蛘哒f根據(jù)iec61850提出的標(biāo)準(zhǔn)體系，斷路器屬于過程層設(shè)備，所以控制跳合閘命令的傳遞以及斷路器狀態(tài)信息傳輸是通過iec61850標(biāo)準(zhǔn)的通信數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的。
3.集成型智能開關(guān)設(shè)備
國外一些大的電力設(shè)備生產(chǎn)公司已經(jīng)推出類似產(chǎn)品，瑞士abb公司推出的接插式開關(guān)系統(tǒng)pass是最具代表性的。它是abb公司在生產(chǎn)氣體絕緣組合電器gls和空氣絕緣開關(guān)設(shè)備als的基礎(chǔ)上研發(fā)的一種新型電器設(shè)備，而該款產(chǎn)品具備了gls的優(yōu)點(diǎn)。從20世紀(jì)末應(yīng)用至今，已在美國、加拿大、英國、瑞典等變電站使用并且用戶反應(yīng)良好?？梢哉f，集成型智能開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)將來一次電氣設(shè)備的發(fā)展方向，它的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、接線簡(jiǎn)化、占地面積小、自動(dòng)化程度高、可靠性高和日常維護(hù)簡(jiǎn)單。
三、數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
建設(shè)數(shù)字化變電站的基礎(chǔ)之一就是從邏輯概念和物理概念上，將通信體系分為三個(gè)層次，即間隔層、變電站層以及過程層，并且制定了各層通信接口之間的通信標(biāo)準(zhǔn)。而另一個(gè)前提就是制定的iec61850標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的制定，有利于實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的三個(gè)功能，即控制、監(jiān)視和繼電保護(hù)功能。
由于沒有規(guī)定通信拓?fù)?，并且?duì)設(shè)備之間的通信接口沒有任何標(biāo)準(zhǔn)，所以各個(gè)廠家只是根據(jù)客戶需求自行設(shè)計(jì)和定義物理通信鏈路上的通信接口，上述的三個(gè)層次僅是抽象的概念。由于iec6185o使用以太網(wǎng)作為基本通信技術(shù)，并沒有限制實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)形式，所以，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)完全可以融合變電站總線和過程總線。這樣的通信系統(tǒng)既有利于變電站與控制中心構(gòu)成統(tǒng)一的無縫通信網(wǎng)絡(luò)，而且可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)的無縫連接。
變電站層有兩種功能。變電站層功能是指sas到各個(gè)接口的功能，即到本地站操作員人機(jī)接口、遠(yuǎn)方控制中心遙控接口或遠(yuǎn)程監(jiān)視維護(hù)工程遠(yuǎn)方監(jiān)視接口的功能。另外一個(gè)功能是指利用多個(gè)變電站或間隔的數(shù)據(jù)，而且作用到整個(gè)站的一次設(shè)備或多個(gè)間隔。
間隔層是利用分析某個(gè)間隔數(shù)據(jù)，然后可以實(shí)現(xiàn)控制該層一次設(shè)備的目的。該功能是與任何類型的i/o或智能傳感器和執(zhí)行器通信，即通過一定的邏輯接口在間隔層內(nèi)通信或與過程層通信。
過程層功能是連接到過程的全部功能。
四、數(shù)字化變電站對(duì)變電站的影響
1.對(duì)二次系統(tǒng)應(yīng)用的影響
由于現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的發(fā)展以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，變電站數(shù)字化技術(shù)得以迅速發(fā)展應(yīng)用。在電氣量采集的環(huán)節(jié)、ied設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸交換方式、變電站信息冗余性、變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性等，都將由于變電站數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生巨大的影響。
2.對(duì)變電站整體建設(shè)方案的影響
當(dāng)今，由于土地價(jià)格昂貴，縮小變電站的占地面積將是目前變電站建設(shè)急需考慮的問題。由于電子式互感器的體積小，方便安裝，與其他高壓設(shè)備集成方便，所以能減少變電站的占地面積。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的變電站基本上沒有電纜，采用光纖通信，造價(jià)低，重量輕?？梢匀∠冸娬緝?nèi)大部分電纜井和電纜層，建設(shè)變電站的成本也可大大減少。
3.數(shù)字化變電站對(duì)設(shè)備調(diào)試的影響
數(shù)字化變電站不僅可以提高二次系統(tǒng)安全性，而且可以大大簡(jiǎn)化二次系統(tǒng)的調(diào)試；電壓互感器的極性由安裝位置決定，所以現(xiàn)場(chǎng)不需要校驗(yàn)；絕緣電阻不需要測(cè)試；電子式互感器還可以確保使用數(shù)據(jù)正確，這是由于該設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都有標(biāo)記，方便識(shí)別；除此之外，由于一二次回路接線不需要查線，原來的查線工作大大減少，減輕運(yùn)行維護(hù)人員的工作量；由于絕緣的系統(tǒng)的光纖信號(hào)傳輸回路，所以沒有接地，減少了變電站檢查接地的工作量。
五、數(shù)字化變電站未來的發(fā)展
電力系統(tǒng)通過sas技術(shù)的應(yīng)用，不僅提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，而且還大大減少了系統(tǒng)的維護(hù)和檢修費(fèi)用，具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。由于變電站是整個(gè)電力系統(tǒng)最基本信息源，所以它也是整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)字化的基礎(chǔ)?；谝陨显?，數(shù)字化變電站應(yīng)具備以下幾項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。
（1）過程層信息系統(tǒng)內(nèi)部互相調(diào)用。在數(shù)字化變電站過程層的數(shù)據(jù)化的信息傳輸都是通過光纖完成的，所以過程層的信息可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部互相調(diào)。
（2）數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有及時(shí)性、穩(wěn)定性以及兼容性等優(yōu)點(diǎn)。
（3）信息模型化和互操作。作為電力系統(tǒng)的信息源頭，數(shù)字化變電站不僅要提供盡可能多的信息，而且這些信息應(yīng)建立在統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息模型的基礎(chǔ)之上。作為執(zhí)行終端，實(shí)現(xiàn)各種協(xié)同功能是數(shù)字化變電站最基本的特征，這要求ied之間能夠互操作。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間互相操作，變電站信息的標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)。
（4）檢測(cè)調(diào)試方法的變化。由于數(shù)字化變電站中的大多數(shù)自動(dòng)化功能都以數(shù)據(jù)通信的方式實(shí)施，所以通信監(jiān)測(cè)設(shè)備顯得非常關(guān)鍵，不僅用于檢查網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性，而且對(duì)通信過程和傳輸信息進(jìn)行監(jiān)視，用來分析自動(dòng)化功能的實(shí)施情況。
（5）廣域自動(dòng)化功能。數(shù)字化變電站的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求是互相兼容的，傳輸?shù)男畔⒂型粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)必須能夠相互共享，這樣才能達(dá)到電網(wǎng)與變電站之間協(xié)同配合的目的。
六、總結(jié)
由于數(shù)字化變電站技術(shù)涉及到許多通信網(wǎng)絡(luò)以及新設(shè)備的應(yīng)用，所以從研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用將會(huì)是比較長(zhǎng)期的過程。如iec61850標(biāo)準(zhǔn)體系、智能斷路器、電子式互感器、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。由于各種新技術(shù)沒有經(jīng)過一定時(shí)期的實(shí)踐檢驗(yàn)，所以在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的穩(wěn)定性需要結(jié)合工程實(shí)際逐步完善。
【關(guān)鍵詞】L型前裝機(jī)；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；閉環(huán)控制系統(tǒng)
0 引言
自20世紀(jì)90年代以來，采礦設(shè)備的發(fā)展日新月異，世界上采礦設(shè)備生產(chǎn)巨頭們像卡特彼勒、小松、久益環(huán)球、利勃海爾等公司紛紛推出自己的各種新產(chǎn)品，這些新的產(chǎn)品共同的特點(diǎn)是不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新元件時(shí)還廣泛應(yīng)用新的控制技術(shù)，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于增加產(chǎn)品的電、液技術(shù)含量，應(yīng)運(yùn)更先進(jìn)的電氣、液壓控制系統(tǒng)和更先進(jìn)、靈敏的原件來實(shí)現(xiàn)對(duì)操作的優(yōu)化。現(xiàn)在越來越多的控制技術(shù)和控制理論開始應(yīng)運(yùn)到前裝機(jī)上，如變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、傳感器控制技術(shù)等，這些技術(shù)的應(yīng)用在控制精確度和效率上使前裝機(jī)達(dá)到了一個(gè)前所未有的高度。
節(jié)能減排技術(shù)將是未來裝載機(jī)行業(yè)的發(fā)展方向[1]，更是采礦設(shè)備行業(yè)的發(fā)展方向。節(jié)能減排是個(gè)世界性的大課題，對(duì)于以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿υ吹那把b機(jī)來說，這不僅因?yàn)楣?jié)能和減排本身就是一對(duì)兒矛盾，而且還要考慮產(chǎn)品的性價(jià)比與可靠性。節(jié)能減排不僅僅關(guān)乎發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)、液壓和電控等系統(tǒng)，這是一個(gè)綜合性的課題。對(duì)于裝載機(jī)來說，合理的工作裝置設(shè)計(jì)可以提高作業(yè)效率，減小作業(yè)阻力，降低油耗，但是控制系統(tǒng)的合理、先進(jìn)設(shè)計(jì)同樣對(duì)節(jié)能減排起巨大的作用。
本次選題準(zhǔn)備以轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)為例來說明裝載機(jī)目前的自動(dòng)化控制水平和將來的發(fā)展方向。為了保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)平穩(wěn)、快速的運(yùn)轉(zhuǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了本選題的電氣控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)，在對(duì)各種電氣和液壓元件控制方法的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析的基礎(chǔ)上，提出了L1150型前裝機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的選題。希望通過我們的研究能把前裝機(jī)目前的自動(dòng)控制技術(shù)提高到一個(gè)新的高度。
1 L型前裝機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體模型設(shè)計(jì)
轉(zhuǎn)向是電液控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)。則轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
由上述結(jié)構(gòu)圖可以得出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為以下三部分組成，其中G1（S）是電氣系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，G2（S）是電液比例控制閥占空比對(duì)換向閥流量的傳遞函數(shù)，G3（S）是液壓系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，如圖2所示：
所以本論文的設(shè)計(jì)分為倆部分，一部分為電氣控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，另一部分為液壓控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
2 L型前裝機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)
2.1 電氣控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電氣控制是當(dāng)操作手柄給左轉(zhuǎn)向命令時(shí)，操作手柄移動(dòng)被轉(zhuǎn)換成CAN信息。CAN全稱為Controller Area Network即控制器局域網(wǎng)[2]，CAN總線是國際上應(yīng)用最為廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。由操作手柄輸出轉(zhuǎn)向命令值輸入到控制器，控制器接收到輸入信號(hào)后輸出PWM脈沖信號(hào)給控制閥，控制執(zhí)行元件動(dòng)作。轉(zhuǎn)向位置傳感器隨時(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn)向的位置角度并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋給VCU，和操作手柄的給定值比較以便進(jìn)一步的控制。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，所謂反饋控制系統(tǒng)，就是指根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進(jìn)行控制，即通過比較系y行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。L型前裝機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的電氣控制控制結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)如圖3所示。
2.2 液壓控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
液壓技術(shù)的發(fā)展[3]，可追溯到 17 世紀(jì)帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，開始奠定了流體靜壓傳動(dòng)的理論基礎(chǔ)。液壓系統(tǒng)：液壓油從油箱流入轉(zhuǎn)向泵的入口。轉(zhuǎn)向泵輸出液壓壓力油經(jīng)控制閥和流量放大器后流入轉(zhuǎn)向油缸，轉(zhuǎn)向油缸動(dòng)作從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。通過負(fù)載感知把負(fù)載的壓力分別反饋回控制閥和轉(zhuǎn)向泵，反饋回控制閥的壓力油與給定值比較后進(jìn)一步控制方向閥芯的開口大小從而進(jìn)一步的控制壓力油流向轉(zhuǎn)向油缸的流量。由于液壓系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)容易發(fā)熱，為了節(jié)省功率和減少發(fā)熱量負(fù)載反饋的壓力油同時(shí)反饋給轉(zhuǎn)向泵，從而可以控制轉(zhuǎn)向泵斜盤角度，進(jìn)一步控制轉(zhuǎn)向泵的輸出功率。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，所謂反饋控制系統(tǒng)，就是指根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進(jìn)行控制，即通過比較系統(tǒng)行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。在反饋控制系統(tǒng)中，既存在由輸入到輸出的信號(hào)前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號(hào)反饋通路，兩者組成一個(gè)閉合的回路。因此，反饋控制系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋控制是自動(dòng)控制的主要形式。在工程上常把在運(yùn)行中使輸出量和期望值保持一致的反饋控制系統(tǒng)稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而把用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某種過程的反饋控制系統(tǒng)稱為伺服系統(tǒng)或隨動(dòng)系統(tǒng)。L型前裝機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓控制控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4所示。
圖4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓控制結(jié)構(gòu)圖
3 轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)的測(cè)試和分析
把設(shè)備所有的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)以及其他的結(jié)構(gòu)件等安裝調(diào)試完成后，啟動(dòng)設(shè)備做了左轉(zhuǎn)向、無轉(zhuǎn)向、右轉(zhuǎn)向等的一系列空載、有載測(cè)試，空載測(cè)試是指設(shè)備沒有裝載并處于平整的地面上，有載是指設(shè)備處于裝載的工作狀態(tài)，并處于工況不是很好的環(huán)境下，測(cè)試結(jié)果見表1所示。（下轉(zhuǎn)第287頁）
從表1中的測(cè)試結(jié)果可以看到當(dāng)有禁止?fàn)顟B(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)向接口卡無輸出。當(dāng)發(fā)出左轉(zhuǎn)向命令的時(shí)候，轉(zhuǎn)向接口卡輸出的電壓為12V-18V；當(dāng)操作手柄處于中位時(shí)轉(zhuǎn)向接口卡的輸出為12V；當(dāng)發(fā)出右轉(zhuǎn)向命令時(shí)轉(zhuǎn)向接口卡的輸出為6V-12V；這完全符合當(dāng)初設(shè)計(jì)的期望值，在進(jìn)一步的測(cè)試中該電路輸出穩(wěn)定、可靠符合要求。
4 結(jié)論
本論文的設(shè)計(jì)以L型前裝機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為主題，主要包括電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)倆部分。電氣系統(tǒng)采用LINCS II控制系統(tǒng)，由操作手柄通過CAN控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)向命令通過數(shù)字接口卡轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后輸入到VCU（VECHICLE CONTROL UNIT） VCU接受到信號(hào)后發(fā)出PWM輸出信號(hào)給數(shù)字接口卡的轉(zhuǎn)向接口卡通道，然后再傳輸?shù)絇VG32先導(dǎo)控制閥控制液壓系統(tǒng)。轉(zhuǎn)向位置傳感器隨時(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn)向的位置角度并反饋給VCU和給定值比較以便進(jìn)一步的控制。液壓系統(tǒng)采用電液比例先導(dǎo)控制，液壓油從油箱流入轉(zhuǎn)向泵的入口，液壓壓力油從泵流過高壓過濾器后到達(dá)流量放大器閥（Danfoss） 的HP口。當(dāng)有轉(zhuǎn)向命令時(shí)PVG32先導(dǎo)控制閥控制先導(dǎo)油推動(dòng)流量放大器的方向閥芯后從泵出來的油經(jīng)流量放大閥芯被導(dǎo)向轉(zhuǎn)向油缸從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]皮鈞.工程機(jī)械的技術(shù)發(fā)展方向[J].工程機(jī)械，2012（11）：27-30.
【關(guān)鍵詞】 自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 通信導(dǎo)航設(shè)備 測(cè)試程序集 GPIB總線 PXI總線
一、概述
近年來，航空技術(shù)發(fā)展迅猛，與之配套的通信導(dǎo)航設(shè)備也愈發(fā)復(fù)雜。因此，通信導(dǎo)航設(shè)備的檢測(cè)工作也越來越復(fù)雜、困難。而由于民航產(chǎn)業(yè)的特殊性，其飛行的安全性非常重要，故對(duì)其配套的通信導(dǎo)航設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性要求異常的高，從而對(duì)通信導(dǎo)航設(shè)備的檢測(cè)工作尤為重要。
傳統(tǒng)的手工測(cè)試效率低，且由于測(cè)試人員的個(gè)體差異，測(cè)試效果的準(zhǔn)確性并不穩(wěn)定。顯然傳統(tǒng)的手工測(cè)試工作已無法滿足要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，以及設(shè)備檢測(cè)工作日益困難，自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)通信導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，可極大提高檢測(cè)工作的效率及可靠性。發(fā)展并完善通信導(dǎo)航設(shè)備的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是一項(xiàng)勢(shì)在必行的工作。
二、自動(dòng)測(cè)試設(shè)備構(gòu)成
自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)分為自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）、測(cè)試程序集（TPS Test Program Set）兩部分，如圖1所示：
1、自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）：
自動(dòng)測(cè)試設(shè)備由IPC（工控機(jī)）、接口總線（如GPIB、PXI、VXI、RS232等）、各式測(cè)量、激勵(lì)儀器構(gòu)成。IPC根據(jù)測(cè)試程序通過接口總線向各儀器發(fā)送命令，控制儀器完成相應(yīng)的測(cè)量動(dòng)作，同時(shí)也從這些儀器中讀取數(shù)據(jù)，并分析處理這些數(shù)據(jù)，生成報(bào)告。
2、測(cè)試程序集（TPS）：
測(cè)試程序集分為三部分，即測(cè)試程序（TP）、測(cè)試單元適配器（TUA）、測(cè)試程序集文檔。
測(cè)試程序是為被測(cè)單元開發(fā)的一組能由測(cè)試設(shè)備執(zhí)行的代碼序列，用來完成對(duì)被測(cè)單元進(jìn)行功能及各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試，并輸出測(cè)試結(jié)果。
接口適配器稱為測(cè)試單元適配器，是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，主要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的通用測(cè)試接口向被測(cè)單元特定接口的轉(zhuǎn)換，即用與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與測(cè)試儀器、被測(cè)單元之間的電氣和機(jī)械連接。
測(cè)試程序集文檔。測(cè)試程序集文檔的作用是提供自動(dòng)測(cè)試設(shè)備完成對(duì)被測(cè)單元自動(dòng)檢測(cè)的各類文字信息，例如測(cè)試指南、接口適配器文檔、測(cè)試程序說明等內(nèi)容。
三、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1 GPIB總線簡(jiǎn)介
GPIB（General Purpose Interface Bus）總線是一種并行的與可程控測(cè)量?jī)x器件相連接的小型標(biāo)準(zhǔn)接口總線系統(tǒng)。GPIB的硬件規(guī)格和軟件協(xié)議已納入國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ― IEEE488.1和IEEE488.2[1]。
GPIB器件與控制器的連接方式有三種：線型連接、星形連接以及混合型。
3.2 PXI總線簡(jiǎn)介
PXI（PCI extensions for Instrumentation）總線是PCI總線的相儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展，由NI于1997年，是一種開放性、模塊化儀器總線規(guī)范。
PXI規(guī)范包括3個(gè)方面：機(jī)械性能、電氣性能、軟件性能[3]。
3.3 硬件平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)
自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的硬件資源通過GPIB、PXI、SCXI與IPC（工控機(jī)）進(jìn)行通信。
（1）以GPIB為接口總線的儀器通過GPIB卡與工控機(jī)進(jìn)行通信。（2）以PXI作為接口總線的儀器插在PXI機(jī)箱中，在機(jī)箱的主板中通過PXI總線與PXI機(jī)箱的0槽的控制器相連，PXI機(jī)箱的0槽的控制器通過MXI-4與工控機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)通信。（3）SCXI機(jī)箱中的設(shè)備在SCXI機(jī)箱主板中通過SCXI總線與機(jī)箱的控制器通信，SCXI機(jī)箱的控制器與工控機(jī)通過USB總線通信，從而實(shí)現(xiàn)了通信。
硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示：
四、基于自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的例程
系統(tǒng)的軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)所用的開發(fā)工具是LabWindows/CVI 2010。
LabWindows/CVI是NI推出的一套面向測(cè)控領(lǐng)域的軟件開發(fā)平臺(tái)，其功能強(qiáng)大，可以容易地設(shè)計(jì)出符合實(shí)際要求的儀表操作界面，并對(duì)采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)學(xué)處理和運(yùn)算。它的集成化開發(fā)平臺(tái)，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數(shù)大大增強(qiáng)了C語言的功能，為熟悉C語言的開發(fā)人員建立檢測(cè)系統(tǒng)，自動(dòng)測(cè)量環(huán)境，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，過程監(jiān)控系統(tǒng)等提供了一個(gè)理想的軟件開發(fā)環(huán)境[5]。
本例程以ATE中的硬件資源――GNS743A作為被測(cè)單元。
GNS743A是導(dǎo)航衛(wèi)星模擬器，可產(chǎn)生GLONASS和GPS在L1子帶上的衛(wèi)星射頻信號(hào)，用于對(duì)GLONASS和GPS接收機(jī)進(jìn)行工程測(cè)試。
GLONASS是俄羅斯開發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以前蘇聯(lián)地心坐標(biāo)系（PE-90）作為坐標(biāo)系，采用頻分多址技術(shù)，衛(wèi)星靠頻率不同來區(qū)分，每組頻率的偽隨機(jī)碼相同。其L1自帶上的信號(hào)頻率分別是1602.0000+K*0.5625 MHZ（K=1 to 24）。
本例程的測(cè)試內(nèi)容是GNS743A所合成產(chǎn)生的GLONASS的信號(hào)，如表1所示。
本例程是用HP8596E頻譜儀對(duì)GNS743A的部分頻率進(jìn)行測(cè)試，并將結(jié)果輸出至“*.ar”文件。
程序?qū)⑾葘?duì)相關(guān)硬件初始化，然后在使GNS743A輸出不同頻率的信號(hào)。HP8596E接收到信號(hào)后，由控制平臺(tái)對(duì)所接受的信號(hào)頻率與相應(yīng)的標(biāo)稱值進(jìn)行比較，若在容差范圍內(nèi)，則判斷為正確，否則錯(cuò)誤。
五、結(jié)論
本論文根據(jù)通信導(dǎo)航設(shè)備的實(shí)際測(cè)試工作需求做了深入分析，并以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了規(guī)劃。
硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)方面：總線選用GPIB、PXI作為系統(tǒng)的主要總線，輔以SCXI總線。硬件資源主要采用了安捷倫、R&S公司、惠普、艾法斯等公司所生產(chǎn)的測(cè)量?jī)x器，這些測(cè)量?jī)x器在工控機(jī)的帶動(dòng)下，可完成對(duì)通信導(dǎo)航設(shè)備的精確、可靠的測(cè)量。
軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)方面：以LabWindows/CVI作為開發(fā)工具，實(shí)行了模塊化設(shè)計(jì)，是的軟件平臺(tái)的維護(hù)、升級(jí)變得更加方便。此外，系統(tǒng)也定義了平臺(tái)專用的編程指令，簡(jiǎn)化了TPS開發(fā)人員的編程工作。
成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)GNS743A輸出GLONASS不同頻率信號(hào)的測(cè)試。針對(duì)不同的通信導(dǎo)航設(shè)備，可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的接口和測(cè)試子程序集，隨著未來測(cè)試儀器儀表的不斷完善，應(yīng)可逐漸達(dá)到實(shí)現(xiàn)本通信導(dǎo)航設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 楊樂平，李海濤，肖凱. 虛擬儀器技術(shù)概論[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2002：7
[2] 曹東，徐向民. 基于 GPIB 總線結(jié)構(gòu)的航空電子設(shè)備自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程，2010，（32）：7951-7955
[3] PXI Hardware Specification Rev2121September22，20041http：//pxisa1org/specifications
論文摘要：從辦學(xué)思路、教材設(shè)置、師資結(jié)構(gòu)等方面討論了目前高校建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)中出現(xiàn)的問題和應(yīng)改革的內(nèi)容;結(jié)合中南大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)教學(xué)實(shí)踐，提出了明確辦學(xué)思路、強(qiáng)調(diào)專業(yè)特色、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面的專業(yè)教學(xué)體系改革的思路。
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的巨大動(dòng)力。人是從事科學(xué)技術(shù)的主體，因此當(dāng)今社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)就是人才的競(jìng)爭(zhēng)。而人才核心競(jìng)爭(zhēng)力的培養(yǎng)，主要來源于大學(xué)教育。為了適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，教育部在上世紀(jì)末對(duì)大學(xué)很多專業(yè)都進(jìn)行了調(diào)整，包括建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)。建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)是根據(jù)教育部1998年頒布的全國普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，將“供熱通風(fēng)與空調(diào)工程”和“燃?xì)夤こ獭眱蓪I(yè)合并，調(diào)整、拓寬組建而成的新專業(yè)[1]。該專業(yè)以培養(yǎng)從事工業(yè)與民用建筑室內(nèi)環(huán)境及建筑設(shè)備、公共設(shè)施、建筑熱能供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建筑自動(dòng)化與能源管理工作的人才為目標(biāo)。這次調(diào)整，不是簡(jiǎn)單的合并，而是產(chǎn)生了一個(gè)面向21世紀(jì)新的專業(yè)學(xué)科。近年來，該專業(yè)如雨后春筍般在全國范圍91所各類眾多高校中涌現(xiàn)出來，問題也隨之凸現(xiàn)。筆者認(rèn)為有必要進(jìn)行深入的、切實(shí)可行的教學(xué)改革。
一、主要凸現(xiàn)的問題
(一)辦學(xué)思路不清晰
雖然很多學(xué)校秉承了“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的辦學(xué)思想，在教學(xué)內(nèi)容上增加了建筑環(huán)境、建筑熱能供應(yīng)以及建筑自動(dòng)化等方面的知識(shí)，并把建筑環(huán)境學(xué)列為了專業(yè)的平臺(tái)，搭建了新的本科專業(yè)的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識(shí)口徑的拓寬不是各種知識(shí)的堆積和羅列。專業(yè)的辦學(xué)首先要服從于所在大學(xué)的辦學(xué)思路，即學(xué)校的定位。一般院校和重點(diǎn)院校不同，創(chuàng)新型大學(xué)與研究型大學(xué)和綜合型大學(xué)也不同。如果全國九十一所建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)的教學(xué)體系都參照某一兩個(gè)名牌大學(xué)的教學(xué)體系，那么這樣的后果是顯而易見的:一，專業(yè)建設(shè)沒有或者散失了原有專業(yè)的特色;二，專業(yè)培養(yǎng)出來的人才也沒有特色。
(二)教材建設(shè)的質(zhì)量不容樂觀
目前圍繞建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)的教材種類繁多，質(zhì)量參差不一。教材是教學(xué)內(nèi)容的具體體現(xiàn)，教學(xué)體系中的教材應(yīng)該具有知識(shí)的系統(tǒng)性、延續(xù)性和完整性。而不是各個(gè)知識(shí)塊之間簡(jiǎn)單的粘貼或移動(dòng)的關(guān)系。以《暖通空調(diào)》為例，集結(jié)了原來供熱、供燃?xì)饧巴L(fēng)空調(diào)工程專業(yè)的主要專業(yè)課:《空氣調(diào)節(jié)》、《工業(yè)通風(fēng)》以及《供熱工程》的主要內(nèi)容。剔出了三門課管網(wǎng)輸配的交叉部分，而另設(shè)了一門課:《流體輸配管網(wǎng)》。但就這兩門課程的教材來看，共同的缺點(diǎn)是把原來空調(diào)、通風(fēng)和供熱三門課的三個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單地歸類總結(jié)，系統(tǒng)總結(jié)有余，闡述不足。使得在具體教學(xué)過程中，出現(xiàn)老師覺得不好講，學(xué)生不易接受的情況。
(三)配套的師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)有待改善
由于建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)由原來的暖通空調(diào)專業(yè)或燃?xì)鈱I(yè)演變而來，因此師資基本上是暖通空調(diào)或燃?xì)鈱I(yè)的。但是專業(yè)的領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)充到建筑室內(nèi)環(huán)境、建筑設(shè)備、公用設(shè)備和智能建筑等方面。專業(yè)的內(nèi)涵已經(jīng)由原來的設(shè)備或系統(tǒng)擴(kuò)充到既包括設(shè)備、系統(tǒng)，也包括智能建筑。其中的弱勢(shì)部分是智能建筑。因?yàn)橹悄芙ㄖ夹g(shù)也是一門交叉學(xué)科，而大部分搞自動(dòng)控制的人才是自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)或計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員。對(duì)智能建筑、智能化系統(tǒng)及設(shè)備缺乏全面的了解和掌握，缺乏建筑結(jié)構(gòu)、建筑設(shè)備、供熱空調(diào)等方面的專業(yè)知識(shí)和理解。另一方面，搞設(shè)備的人才又缺少對(duì)建筑自動(dòng)化、BAS功能科學(xué)要求的理解，缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”，從而制約了智能建筑技術(shù)的發(fā)展[2]。因此合理搭配師資，在教學(xué)安排方面與其它專業(yè)知識(shí)交叉融合，才能培養(yǎng)出新時(shí)代的建筑環(huán)境與設(shè)備復(fù)合型人才。
二、改革的內(nèi)容
(一)明確辦學(xué)思路，辦出專業(yè)特色[3]
明確辦學(xué)思路是確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)體系的前提和基礎(chǔ)。是以科研人才為主，還是以工程技術(shù)人員為主，不僅與專業(yè)本身的內(nèi)涵有關(guān)，更重要的是與專業(yè)所在大學(xué)的性質(zhì)有關(guān)。這樣才能形成專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的良性競(jìng)爭(zhēng)。辦學(xué)思路還與專業(yè)特色有著密切聯(lián)系。專業(yè)特色與專業(yè)在多年的建設(shè)發(fā)展過程中的教學(xué)和科研歷史有關(guān)，如有的學(xué)校在暖通空調(diào)的系統(tǒng)工程方面是強(qiáng)項(xiàng)，而有的學(xué)校在制冷空調(diào)設(shè)備的研究與開發(fā)方面是強(qiáng)項(xiàng)。那么在培養(yǎng)人才方面，這些特色就應(yīng)該很好的繼承和發(fā)揮，在課程設(shè)置和訓(xùn)練中要體現(xiàn)出來。
(二)穩(wěn)固基礎(chǔ)知識(shí)，拓寬專業(yè)口徑
建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)是一門跨學(xué)科的工科專業(yè)，學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)包括數(shù)理方面、工程熱物理方面、流體機(jī)械方面、建筑熱物理方面和自動(dòng)化控制的知識(shí)。只有牢固的基礎(chǔ)知識(shí)， 學(xué)生才能深刻地理解專業(yè)課程，拓寬本專業(yè)的服務(wù)領(lǐng)域。當(dāng)然，正如前面強(qiáng)調(diào)的，專業(yè)辦學(xué)的前提是要繼承和發(fā)揚(yáng)本專業(yè)的特色。這些基礎(chǔ)知識(shí)本身就是屬于很多領(lǐng)域，要與專業(yè)在建設(shè)和發(fā)展過程中的特色結(jié)合起來，構(gòu)造和穩(wěn)固所必需的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
專業(yè)知識(shí)的拓寬，是構(gòu)架新時(shí)代建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)教學(xué)體系的重要部分。專業(yè)教學(xué)體系不僅僅局限于暖通空調(diào)，或是供熱供燃?xì)?，或是把這兩方面的課程全部籠統(tǒng)地包括進(jìn)去，或是把建筑環(huán)境、公用設(shè)備和智能建筑方面的知識(shí)硬塞進(jìn)去。在專業(yè)學(xué)時(shí)有限的條件下，很有可能會(huì)造成各種知識(shí)的七拼八湊。因此，要有側(cè)重點(diǎn)地把某些方面作為原本專業(yè)特色的延伸和發(fā)展，切忌一口吃成一個(gè)胖子的思想，盲目地貪大。
(三)編制優(yōu)秀的教材，配備合理的師資隊(duì)伍
正如前面所說，由于原有專業(yè)教學(xué)體系架構(gòu)的割斷和組合，使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題，因此在教材的建設(shè)方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優(yōu)秀教材的基礎(chǔ)正是現(xiàn)在的教學(xué)體系的完善，必需從根本上理解和制定本專業(yè)的教學(xué)體系和知識(shí)模塊。
師資的知識(shí)結(jié)構(gòu)要分布合理，除了保留原來專業(yè)特色的知識(shí)結(jié)構(gòu)以外，還要補(bǔ)充新的知識(shí)，如智能建筑和建筑環(huán)境方面的知識(shí)結(jié)構(gòu)。師資的梯隊(duì)建設(shè)也很重要。教學(xué)梯隊(duì)的形成有利于知識(shí)傳授的傳承和不斷更新。每個(gè)專業(yè)知識(shí)模塊，也就是我們所說的課群下面，形成以教授為龍頭，教授副教授主講，青年教師為重要組成的教學(xué)梯隊(duì)。
三、我校建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)教學(xué)體系改革的幾點(diǎn)思路
中南大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)主要源于長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院的制冷空調(diào)學(xué)科。長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院從上世紀(jì)70年代起，就開展了制冷空調(diào)及冷藏運(yùn)輸方面的研究工作， 1985年在機(jī)車車輛系成立制冷空調(diào)教研室，并開始招收制冷空調(diào)專業(yè)?？茖W(xué)生; 1989年開始招收供熱通風(fēng)與空調(diào)專業(yè)本科學(xué)生; 1998年根據(jù)教育部文件調(diào)整為建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)。因此，在二十多年的建設(shè)中，形成了制冷與暖調(diào)、系統(tǒng)與設(shè)備并重的特色。我專業(yè)在調(diào)整后修訂了教學(xué)計(jì)劃，增加了供燃?xì)狻⒔ㄖh(huán)境和建筑自動(dòng)化方面的知識(shí)模塊，保留了原來的制冷方面的知識(shí)模塊，包括有制冷原理、制冷壓縮機(jī)和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動(dòng)化等課程。 轉(zhuǎn)貼于
目前已擬定完2008級(jí)新的教學(xué)體系和教學(xué)計(jì)劃，主要的思路有如下幾點(diǎn)。
(一)明確辦學(xué)思路，與學(xué)校的定位一致。
我專業(yè)隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學(xué)——中南大學(xué)，學(xué)校的定位是立足湖南，面向全國，放眼世界，努力建設(shè)國內(nèi)一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創(chuàng)新型大學(xué)[4]。因此，我專業(yè)的辦學(xué)思路是以創(chuàng)新素質(zhì)教育為核心，堅(jiān)持全面發(fā)展的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，面向社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的人才需求，培養(yǎng)出具有實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，既懂技術(shù)又懂管理的復(fù)合型人才。
(二)繼承和發(fā)揚(yáng)專業(yè)特色，整合知識(shí)架構(gòu)。
充分利用能源知識(shí)的平臺(tái)。從2008年開始本專業(yè)與同屬能源科學(xué)與工程學(xué)院的熱能專業(yè)進(jìn)行能源與動(dòng)力大類招生，使學(xué)生在低年級(jí)的時(shí)候的基礎(chǔ)知識(shí)面廣，起到“厚基礎(chǔ)、寬口徑”的作用。
繼續(xù)保留專業(yè)的特色之一:制冷模塊。從畢業(yè)生就業(yè)的反饋來看，用人單位對(duì)既懂制冷，又懂暖通，既了解系統(tǒng)，又了解設(shè)備的人才非常歡迎。
加強(qiáng)暖通和建筑環(huán)境的優(yōu)勢(shì)。把空調(diào)、供熱、通風(fēng)和建筑環(huán)境的節(jié)能、環(huán)保、熱舒適與空氣品質(zhì)結(jié)合起來，也是當(dāng)前時(shí)展的需求。
減弱供燃?xì)夂腿紵K。從本系教師多年從事的科研工作來看，燃?xì)夂腿紵K并沒有形成特色，因此可以適當(dāng)減少其份額，作為選修課程開設(shè)。
加強(qiáng)智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發(fā)展的重要方向。本系在制冷和空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制方面有著多年的研究和實(shí) 踐經(jīng)驗(yàn)?？梢栽诖嘶A(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)充相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容。
(四)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才
實(shí)踐環(huán)節(jié)包括實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)受到更多的重視。既保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的“量”，又要保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的“質(zhì)”。即:實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)量必需嚴(yán)格保證，同時(shí)要求學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)動(dòng)手、動(dòng)腦，培養(yǎng)其綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和創(chuàng)新能力。
畢業(yè)設(shè)計(jì)從選題開始抓起，選題來源于教師的科研課題或工程實(shí)際，具有很強(qiáng)的實(shí)際意義和理論研究?jī)r(jià)值，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
嚴(yán)格把握好實(shí)踐環(huán)節(jié)的考核。本系在近兩年所有的專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)考核中都涵蓋有答辯部分的考核，既鍛煉了學(xué)生的膽量、自信和表達(dá)能力，又能很客觀地反映實(shí)際的情況。
參考文獻(xiàn)
[1]肖勇全，李岱森.建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)[J].高等建筑教育，2002， (2).
[2]劉春蕾，趙三元，海.智能建筑相關(guān)專業(yè)課程體系建設(shè)研究[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)， 2004， (4).
