時間：2023-01-29 13:07:10
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關鍵詞：熱工自動化，系統(tǒng)監(jiān)控，技術管理
1 .熱工自動化系統(tǒng)運行環(huán)境與形勢
為保證工自動化設備和系統(tǒng)的安全、可靠運行，可靠的設備與控制邏輯是先決條件，正常的檢修和維護是基礎，有效的技術管理是保證。只有對熱工自動化系統(tǒng)設備和檢修運行維護進行全過程管理，對所有涉及熱工自動化系統(tǒng)安全的外部設備及設備的環(huán)境和條件進行全方位監(jiān)督，并確?？刂葡到y(tǒng)各種故障下的處理措施切實可行，才能保證熱工自動化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。綜觀目前熱工自動化系統(tǒng)運行環(huán)境，筆者認為以下問題亟待研究解決：
1.1 隨著熱工系統(tǒng)監(jiān)控功能不斷增強，范圍迅速擴大，故障的離散性也增大，使得組成熱控系統(tǒng)的控制邏輯，保護信號取樣及配置方式，控制系統(tǒng)、測量和執(zhí)行設備、電纜、電源、熱控設備的外部環(huán)境以及為其工作的設計、安裝、調(diào)試、運行、維護，檢修人員的素質(zhì)等等，這中間任何一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會引發(fā)熱工保護系統(tǒng)不必要的誤動或機組跳閘，影響機組的經(jīng)濟安全運行。論文格式。如何進一步做好熱工系統(tǒng)從設計、基建安裝調(diào)試到運行維護檢修的全過程質(zhì)量監(jiān)督與評估，提高熱控設備和系統(tǒng)運行的安全可靠性和經(jīng)濟性已至關重要。
1.2 由于各種原因，熱工系統(tǒng)設計的科學性與可靠性、控制邏輯的條件合理性和系統(tǒng)完善性，保護信號的取信方式和配置，保護聯(lián)鎖信號定值和延時時間的設置，系統(tǒng)的安裝調(diào)試和檢修維護質(zhì)量，熱工技術監(jiān)督力度和管理水平，都還存在著不盡人意處，由此引發(fā)熱工保護系統(tǒng)不必要的誤動時有發(fā)生。而隨著發(fā)電廠建設的快速發(fā)展，發(fā)電業(yè)成本的提高，發(fā)電企業(yè)面臨的安全考核風險將增加和市場競爭環(huán)境將加劇。因此如何提高機組設備運行的安全性、可靠性和經(jīng)濟性是發(fā)電廠經(jīng)營管理工作中重中這重。
1.3 熱控設備的管理目前仍停留在傳統(tǒng)的管理模式，所有設備的檢修，不管運狀況如何，基本采用定期檢修與校驗方式，其結(jié)果是大量人力做了無功（比如儀表調(diào)前合格率統(tǒng)計達98%甚至更高的儀表，仍按規(guī)定的周期全部進行檢測校驗，結(jié)果不僅浪費人力、物力，還有可能增加設備的異常）。一些單位設備采購時，因?qū)υO備質(zhì)量好壞不了解和無設備選型參考依據(jù)，流入一些質(zhì)量不好的產(chǎn)品，對機組的安全運行構(gòu)成影響甚至威脅。因此如何通過對在線運行設備的質(zhì)量進行分類，制定合理的儀表校驗周期，是發(fā)電廠管理工作中迫切需要解決的問題。
1.4 隨著企業(yè)管理向集約化經(jīng)營和管理結(jié)構(gòu)扁平化趨勢，為提高經(jīng)濟效益，發(fā)電廠在多發(fā)電，提高機組利用小時的同時，通常通過減少生產(chǎn)人員的配備，以提高勞動生產(chǎn)率。此外發(fā)電企業(yè)密切與外包檢修企業(yè)之間的聯(lián)系，專業(yè)檢修隊伍取替本廠檢修隊伍的配置將是發(fā)展趨勢。在這種情況下，如何監(jiān)督、評價、驗收一臺機組熱工自動化系統(tǒng)檢修、維護、運行的質(zhì)量，熱工缺少一個系統(tǒng)的、可付緒操作的評估標準。
2、建立維修、管理一體化的監(jiān)督信息平臺
2.1 實現(xiàn)遠程監(jiān)控和動態(tài)監(jiān)督
隨著發(fā)電廠行業(yè)的飛速發(fā)展，各集團公司的機組數(shù)量和容量不斷增加且分布全國各地，就目前狀況要做到實時有效地生產(chǎn)管理難度大。 同樣作為技術監(jiān)督服務范圍的快速增加，專家型技術人員相對短缺，服務效率與客戶要求的差距增大。
解決的辦法，是加快實施遠程監(jiān)視系統(tǒng)，通過辦公電腦，主管部門可以對發(fā)電廠機組的運行狀況進行實時監(jiān)視，對生產(chǎn)運營情況進行決策；發(fā)電廠可進行實時動態(tài)監(jiān)督、遠程技術支持、服務和故障事故原因分析查找，從而提高服務質(zhì)量和服務效率。
2.2 實現(xiàn)監(jiān)督程序化
基于實時參數(shù)的設備管理系統(tǒng)軟件，目前國外引入的已不新鮮，但價格昂貴且有些水土不服之疑。
建立發(fā)電廠設備檢修運行維修管理一體化的熱工監(jiān)督信息平臺，通過與SIS系統(tǒng)接口，將DCS控制系統(tǒng)界面以標準化格式引入平臺，對熱工在線運行參數(shù)綜合分析判斷，將同參數(shù)間顯示偏差、倒掛，不符運行實際的參數(shù)點等及時自動生成報表，發(fā)出處理請求，生成缺陷處理單，并對處理響應速度和結(jié)果進行跟蹤統(tǒng)計，使檢修校驗工作有的放矢。論文格式。
對自動調(diào)節(jié)參數(shù)的品質(zhì)進行判斷，分別統(tǒng)計出穩(wěn)態(tài)和動態(tài)時設定點偏離值（值大小和頻次）和越限值（時間和頻次），進行時間段內(nèi)調(diào)節(jié)閥門特性、靜態(tài)和動態(tài)調(diào)節(jié)品質(zhì)，閥門切換等曲線和指標的自動生成。對運行中出現(xiàn)的越限報警信號進行歸類、智能分析（濾出不需要的報警，頻繁出現(xiàn)的報警，速率動作報警），為提高運行人員的預控能力發(fā)揮作用。論文格式。
實現(xiàn)熱工參數(shù)考核指標，如自動利用率、DAS投入率，保護投入率、測量系統(tǒng)抽查合格率、超溫統(tǒng)計的自動生成。此外可將維修工作流中的日常消缺、點檢、計劃檢修工作以及維修外包等，均在平臺下進行定點、定標、定期、定項、定人、定法、檢查環(huán)境條件、記錄、處理和報告等進行信息化。
2.3 推動培訓工作的健康開展
隨著技術發(fā)展和新建機組增加，新老電廠都面臨人員技術素質(zhì)跟不上需求的局面。加強技術培訓、實現(xiàn)遠程或網(wǎng)上技術教育，提高熱工人員技術素質(zhì)，是做好熱工監(jiān)督工作的基礎。因此為推動培訓工作健康開展，建議行業(yè)組編系列培訓教材，建立崗位證書制度，指導發(fā)電廠企業(yè)人員培訓工作的進行；通過網(wǎng)絡定期技術水平測試試卷，促進各單位技術培訓工作的深入；開展行業(yè)技術操作比武競賽，調(diào)動熱工專業(yè)人員自覺學習和一專多能的積極性。提高專業(yè)人員積極主動的工作責任性、科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、功底扎實的專業(yè)和管理技能。
3.結(jié)束語
提高熱工自動化系統(tǒng)的可靠性，是一個系統(tǒng)工程，從客體上上涉及到熱工測量、信號取樣、控制設備與邏輯的可靠性，主體上涉及到熱工系統(tǒng)設計、安裝調(diào)試、檢修運行維護質(zhì)量和人員的素質(zhì)，我廠所做的工作和本人上述的思想只是一個起點，我們將和行業(yè)的熱工同仁們一起，為提高熱工自動化系統(tǒng)的可靠性，為電力行業(yè)的發(fā)展作出努力。
關鍵詞：計算機技術，電壓無功，自動化，應用
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，居民和各類企業(yè)對供電質(zhì)量和可靠性的要求日益提高，從改善電能質(zhì)量和節(jié)約人力方面比較電壓無功優(yōu)化自動控制裝置具有不可比擬的優(yōu)勢，已逐步取代原來通過值班員手動調(diào)節(jié)檔位和投切電容器來調(diào)整電壓的方式，在維系電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用已充分展示出來。論文參考，自動化。電壓無功優(yōu)化自動控制裝置由大量的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)控制、程序執(zhí)行元件組成，通過一系列自動化技術將其功能整合在一起，因此，了解電壓無功優(yōu)化自動控制中的自動化原理對于研究電壓無功優(yōu)化自動控制有著十分重要的作用。為此本文著重分析了電壓無功優(yōu)化控制中的自動化技術。
一、自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
（一）調(diào)壓方式
無功優(yōu)化控制系統(tǒng)設計在設置母線電壓限定范圍后，自動對高峰負荷時段、低谷負荷時段的電壓值進行適當調(diào)整，以保證在合格范圍內(nèi)的電壓滿足逆調(diào)壓方式。論文參考，自動化。當電壓超出額定范圍時，則與同級和上級變電所的電壓進行比較，然后判斷出應該調(diào)節(jié)同級還是上級變電所的主變檔位。
（二）調(diào)整策略
電壓無功優(yōu)化自動控制包含兩個方面，分別是電壓優(yōu)化和無功優(yōu)化：
1、電壓優(yōu)化
當母線電壓超上限時，首先下調(diào)主變的檔位，當不能滿足要求時才切除電容器；當母線電壓超下限時，首先投入電容器，當不能滿足要求時再上調(diào)主變檔位，總之要確保電容器最合理的投入。
2、無功優(yōu)化
當系統(tǒng)電壓保持在限定范圍內(nèi)后，通過系統(tǒng)的自動控制，決定各級變電所電容器的先后投入，使得無功功率的流向最平衡，最能提高功率因數(shù)。
二、自動化數(shù)據(jù)采集、計算和傳輸
作為一個自動控制系統(tǒng)，全面的數(shù)據(jù)采集是整個控制過程最關鍵的一部，其采集數(shù)據(jù)的精度和安全直接影響整個系統(tǒng)的精度和安全。論文參考，自動化。一個完善的無功優(yōu)化自動控制系統(tǒng)應該能實時自動的從調(diào)度中心、各監(jiān)控站采集電網(wǎng)電壓、功率、主變檔位、電容器運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)并能確保當遙測遙信值不變時不與SCADA系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸，減少系統(tǒng)資源占用。
在采集到實時數(shù)據(jù)后，過往的自動控制系統(tǒng)都是通過“專家系統(tǒng)”對數(shù)學模型進行簡化和分解，然后利用潮流計算和專家系統(tǒng)等方法進行求解。隨著自動化技術的高速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)能夠突破優(yōu)化計算難于尋找工程解的難題，采用模糊控制的算法，充分考慮諧波，功率因數(shù)擺動，電壓波動和事故閉鎖等因素，通過一系列精密芯片的配合計算出使電網(wǎng)電能損耗最小的變壓器檔位、電容器投入量和電網(wǎng)最優(yōu)運行電壓以供控制部件執(zhí)行。
系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸上使用只與內(nèi)存交互數(shù)據(jù)而不存取硬盤的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術，既提高了數(shù)據(jù)的存取速度，又節(jié)省了硬盤使用。為了提高傳輸效率，系統(tǒng)還會根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的類型和要求的不同，自動采用不同的傳輸協(xié)議：使用TCP/IP協(xié)議傳輸大量的重要數(shù)據(jù)，使用UDP協(xié)議傳輸少量的廣播數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)傳輸準確度方面，子站在接受到數(shù)據(jù)后會自動向主站發(fā)送反校信號，以驗證所受數(shù)據(jù)的準確性。
三、系統(tǒng)的自動控制
電壓無功優(yōu)化控制的基本過程如下：首先是主站控制系統(tǒng)進行電壓無功計算，然后把計算得到的各級變電所的功率因數(shù)、電壓的區(qū)域無功定值結(jié)果通過光纖通道傳達至各級變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。各級變電所的控制系統(tǒng)周期性的把本站的功率因數(shù)、電壓和接收到的定值結(jié)果比較，以判斷是否越限。
為了保證電網(wǎng)損耗最低，主站的控制系統(tǒng)要不斷跟緊電網(wǎng)運行方式的變化，隨時計算出最新的區(qū)域無功定值結(jié)果并傳達至各級變電所的電壓無功控制系統(tǒng)。由于主站的控制系統(tǒng)計算最初的區(qū)域無功定值時需要一定的時間，這就會造成各級變電所從啟動控制系統(tǒng)至接收到第一個信號間有一個時間段，系統(tǒng)定義這段時間內(nèi)的定值是按照本地系統(tǒng)運行的。論文參考，自動化。
當主站系統(tǒng)遇到特殊情況（如有影響電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的遙信變位發(fā)生）時，能夠即時撤銷子站控制系統(tǒng)當前正在執(zhí)行的區(qū)域無功定值。子站控制系統(tǒng)即以本地無功定值運行，待再次受到主站重新計算的定值時才轉(zhuǎn)以新定值運行。論文參考，自動化。子站控制系統(tǒng)實時監(jiān)視主站的定值下傳通道是否正常，通信異常時，立即改為執(zhí)行本地定值，直至通道恢復正常。論文參考，自動化。
四、系統(tǒng)自動化的安全保證
目前國內(nèi)的一些系統(tǒng)僅僅只做到了一層閉環(huán)控制，安全可靠性根本無法保證。而隨著自動化技術的發(fā)展，最新的系統(tǒng)則是采用主站和子站同時的雙層實時閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)。實驗證明由于采用了雙層實時閉環(huán)反饋控制結(jié)構(gòu)，當運行中發(fā)生用戶定義的需要閉鎖的異常事件時，控制系統(tǒng)能夠立即執(zhí)行閉鎖，符合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度運行特點，適合各種大小電網(wǎng)的安全可靠運行，能更有利地保證提高電網(wǎng)的電能質(zhì)量，其具體的安全策略如下：
自動估算電網(wǎng)電壓，使電容器平穩(wěn)投切，避免出現(xiàn)振蕩；自動估算電壓調(diào)節(jié)后的無功變化量，使主變檔位平穩(wěn)調(diào)整，避免出現(xiàn)振蕩。
當需要調(diào)節(jié)的變電所的主變并聯(lián)運行時，為了避免出現(xiàn)其中一臺主變頻繁調(diào)節(jié)的情況，首先調(diào)節(jié)據(jù)動率較高的那臺主變的檔位。應對于主變和電容器出現(xiàn)的異常情況，系統(tǒng)能夠自動減少主變檔位調(diào)整次數(shù)，使設備壽命增加，電網(wǎng)安全得到保證。當遭遇設備異常時，系統(tǒng)自動閉鎖，而且必須人工手動來解除封鎖。具體的異常情況有：電容器或主變檔位異常變位；系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)異常；系統(tǒng)數(shù)據(jù)不刷新。特別的當發(fā)生10kV單相接地時，系統(tǒng)自動閉鎖電容器的投切。為避免采集到的數(shù)據(jù)不準確，系統(tǒng)采用同時判斷遙測數(shù)據(jù)和遙信數(shù)據(jù)的方式，提高了采集數(shù)據(jù)的準度。
五、結(jié)論
本文通過對電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的淺要介紹，分析了其包含的自動化技術，從一個側(cè)面反映了我國電力系統(tǒng)自動化科技的發(fā)展，也展現(xiàn)了電力行業(yè)專業(yè)人才的卓越才能。本文對電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)從設計思想，系統(tǒng)構(gòu)成方面進行的論述，可作電力專業(yè)的教輔材料，也可供電壓無功優(yōu)化控制裝置設計和運行參考。
參考文獻
[1]鄭愛霞，張建華，李銘，李來福，吳強.地區(qū)電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制系統(tǒng)設計及
關鍵詞：自動化專業(yè) 實踐能力 創(chuàng)新精神 培養(yǎng)機制
THE CULTIVATION MECHANISM WITH PRACTICE ABILITY AND INNOVATION SPIRIT OF AUTOMATION MAJOR
Zhang Tao
（North China Institute of Science & Technology， Sanhe， Hebei， 065201）
Abstract： The application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university has been improved and matured by construction for several years. The paper summarizes and analyses the constructer， contents， styles and effects of application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The paper especially expounds the cultivation effects， organization relation and mechanism characteristic of the application type and innovation type cultivation mechanism of automation major in my university. The practice teaching system has useful significance for others.
Key words： Automation Major； Practice Ability； Innovation Spirit； Cultivation Mechanism.
0 引言
華北科技學院是國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局惟一直屬的普通高等學校，始建于1984年，其前身是北京煤炭管理干部學院分院，1993年經(jīng)原國家教委批準改建為華北礦業(yè)高等?？茖W校，2002年初經(jīng)教育部批準升格為本科院校。學院面向全國招收普通全日制本、?？茖W生。學校設置有37個本科專業(yè)，涉及工學、理學、文學、法學、經(jīng)濟學、管理學、教育學等七大門類學科，已經(jīng)形成以全日制本科教育為主，專科教育、成人學歷教育、安全培訓、函授教育并存的多學科、多層次、多形式的辦學體系。
我校的自動化（?？疲I(yè)成立于1999年，2003年升格為自動化（本科）專業(yè)，面向全國招生。目前，自動化（本科）專業(yè)包括本科、專接本科、第二學位本科等多種本科辦學形式，共有4個年級、20個班級，645名學生。
經(jīng)過幾年的發(fā)展，自動化專業(yè)的綜合實力逐漸增強，教學質(zhì)量和辦學水平逐年提高。2007年，自動化專業(yè)被華北科技學院批準成為首批校級重點與特色專業(yè)建設點。2009年，自動化專業(yè)被教育部批準成為國家級特色專業(yè)建設點（編號：TS1Z214）。
本文就自動化專業(yè)學生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制的建立、運行、完善等方面進行了闡述，并對具有我校特色的自動化專業(yè)實踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)機制的培養(yǎng)效果進行了總結(jié)與分析。
1 自動化專業(yè)人才培養(yǎng)計劃
1.1 自動化專業(yè)簡介
自動化專業(yè)主要研究的是自動控制的原理和方法，自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統(tǒng)中的應用。它以自動控制理論為基礎，以電子技術、電力電子技術、傳感器技術、計算機技術、網(wǎng)絡與通信技術為主要工具，面向工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制及各行業(yè)、各部門的自動化。它具有“控（制）管（理）結(jié)合，強（電）弱（電）并重，軟（件）硬（件）兼施”鮮明的特點，是理、工、文、管多學科交叉的寬口徑工科專業(yè)。學生在畢業(yè)后能夠從事自動控制、自動化、信號與數(shù)據(jù)處理及計算機應用等方面的技術工作。
1.培養(yǎng)目標
本專業(yè)培養(yǎng)的學生要具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、系統(tǒng)工程、計算機技術與應用和網(wǎng)絡技術等較寬廣領域的工程技術基礎和一定的專業(yè)知識，能在運動控制、工業(yè)過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理、管理與決策等領域從事系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)運行、科技開發(fā)及研究等方面工作的高級工程技術人才。
2.培養(yǎng)要求
本專業(yè)學生主要學習電工技術、電子技術、控制理論、信息處理、系統(tǒng)工程、自動檢測與儀表、計算機技術與應用和網(wǎng)絡技術等方面的基本理論和基本知識，受到較好的工程實踐基本訓練；具有系統(tǒng)分析、設計、開發(fā)與研究的基本能力。
1.2 自動化專業(yè)的課程設置
自動化專業(yè)的課程設置應該能夠體現(xiàn)自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)要求，使學生掌握本專業(yè)領域必需的、較寬的技術基礎理論知識，并受到較好的工程實踐基本訓練，在本專業(yè)領域內(nèi)具備一定的科學研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強的工作適應能力。
1.自動化專業(yè)的主干課程
自動化專業(yè)的主干課程包括電路、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、電力電子、電機拖動、直流控制系統(tǒng)、交流控制系統(tǒng)、自動控制原理、過程控制、微機原理、計算機控制系統(tǒng)等課程。自動化專業(yè)的學生必須深入理解和掌握這些課程的理論及其實踐。
2.自動化專業(yè)的課程設置
自動化專業(yè)的課程設置包括通識基礎教育課程、專業(yè)基礎教育課程和專業(yè)方向教育課程三個方面的課程，每一方面的課程又包括理論教學課程和實踐教學課程兩大部分。自動化專業(yè)課程體系的設置如圖1所示。
2 自動化專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的教學改革
2.1 教學內(nèi)容改革
為適應21世紀對人才的基本要求，在認真研究和借鑒以前運行的人才培養(yǎng)計劃的經(jīng)驗和做法，并結(jié)合我校的辦學定位和實際情況，我們對自動化專業(yè)的教學內(nèi)容進行了多次研討論證，主要包括教學課程設置的合理性、開課時間、理論學時與實踐學時的分配、實驗項目的設置、實踐項目等內(nèi)容。
教學內(nèi)容改革的具體做法是：
一是根據(jù)實際條件的變化，適當增加實驗課程的學時，適當調(diào)整實驗課程的內(nèi)容。例如《信號與系統(tǒng)分析》課程，因?qū)嶒灄l件的改善，將原教學計劃理論教學32學時、實驗教學0學時，調(diào)整為理論教學28學時、實驗教學4學時。
二是根據(jù)專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，適當增加專業(yè)選修課程的學時，適當調(diào)整專業(yè)選修課程的內(nèi)容。例如《自動化仿真技術》、《自動化組態(tài)技術》兩門專業(yè)選修課程，就是考慮到自動化專業(yè)技術的發(fā)展現(xiàn)狀，突出自動控制系統(tǒng)仿真和組態(tài)方面的教學而增設的。
2.2 教學方法改革
正確靈活的教學方法將有助于深化提高教學效果，起到事半功倍的作用。教學方法改革的主要內(nèi)容包括：
一是積極推進課堂討論教學法，讓學生在課外網(wǎng)絡上查找資料，然后在課堂教學過程中引導學生對學習內(nèi)容進行研討、推理，適時讓學生在課堂上進行發(fā)言討論，最后總結(jié)得到合理的結(jié)論和推理。通過討論，調(diào)動學生學習的積極性，教會學生怎樣掌握新知識、探索新知識、獲取新知識，并會運用新知識解決新問題，從而培養(yǎng)學生獨立的探索精神和獨立的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力，提高綜合素質(zhì)。
二是創(chuàng)造和諧的師生關系，為促進提高教學效果奠定基礎。師生關系是對立統(tǒng)一的，教師處于矛盾的主要方面，在運動變化中起著主導作用。因此，構(gòu)建良好的師生關系關鍵在于教師，但同樣也離不開學生的密切配合和積極響應。關于如何建立良好和諧的師生關系，請參考作者的相關論文《大學和諧師生關系的構(gòu)建策略研究》（華中師范大學學報（人文社會科學版），2007）。
2.3 教學手段改革
在課堂教學過程中，講授教學內(nèi)容時可以采用黑板板書與多媒體相結(jié)合的教學手段。應該盡可能地利用多媒體教學這一現(xiàn)代化教學手段，因為多媒體教學可以對抽象的微觀結(jié)構(gòu)采用形象生動的動畫，生動地展示教學內(nèi)容，幫助學生理解抽象的概念，擴大教學內(nèi)容的有效信息量，從而提高教學效果。
在大學教學過程中，采用多媒體教學也存在其有利的一面和不利的一面。對此，作者進行了研究，請參考作者的相關論文《大學中采用多媒體技術對教學的影響》（華北科技學院學報，Vol.4，2007）。同時，該論文獲華北科技學院“深化教學改革，提高教學質(zhì)量”研討會優(yōu)秀論文二等獎，并在大會上進行了宣讀交流，論文的獲獎證書如圖2所示。
3 我校自動化專業(yè)學生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制
3.1 培養(yǎng)學生實踐能力的途徑--實踐教學體系
為提高學生的實踐動手能力以不斷適應社會經(jīng)濟發(fā)展的要求，我校自動化專業(yè)特別重視實踐教學方面的投入和改革。目前，在我校自動化專業(yè)已經(jīng)形成多層次開展、多學科綜合、并具有安全特色的實踐教學體系。
我校自動化專業(yè)的實踐教學體系的內(nèi)容豐富、層次合理，主要包括：
（1）實驗類：各類課程的附屬實驗課程。
（2）設計類：各類課程的課程設計。
（3）訓練類：各類技能訓練。
（4）實習類：認識實習、生產(chǎn)實習。
（5）綜合類：畢業(yè)實習、畢業(yè)設計。
3.2 培養(yǎng)學生工程素質(zhì)的途徑――工程訓練平臺
為實現(xiàn)高等工程本科教育的培養(yǎng)目標，達到目標所要求的學生應具備的工程素質(zhì)，我們認為，一是要求具備良好的師資隊伍，二是要對學生進行工程素質(zhì)訓練。
師資隊伍建設應從以下幾個方面著手進行：進一步提高師資隊伍成員的職稱和學歷，加強“雙師型”教師的培養(yǎng)；按照“學有所長，利用所長”的原則，使師資隊伍成員不斷進行專業(yè)方向凝練；推出“自動化專業(yè)學術論壇”，加強學術交流合作，濃厚團隊學術研究氛圍。
對學生進行工程素質(zhì)訓練應采取循序漸進的訓練策略。首先，立足于河北省高校實驗教學示范中心-華北科技學院電工電子實驗中心的豐富實驗資源，引導學生以嚴謹務實、認真仔細的態(tài)度對待每一個實驗環(huán)節(jié)，在實驗當中體驗科學研究的全過程。其次，利用實驗、實習、科研、畢業(yè)設計（論文）、工程實訓等各個環(huán)節(jié)對學生進行工程素質(zhì)訓練，不斷提高學生的工程素質(zhì)和能力。圖3為學生正在進行電動機PLC控制系統(tǒng)訓練的過程照片。
3.3 培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的途徑――科技創(chuàng)新機制
培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神是一項長期性、系統(tǒng)性的工程，我們認為，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神一是要有相應的機制保證，二是要有具體的實施措施，這兩方面缺一不可。
培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新的機制建設包括：分別成立學生科技創(chuàng)新領導小組、學生科技創(chuàng)新指導教師團隊、學生科技創(chuàng)新活動小組；學校提供科技創(chuàng)新所必需的活動場地、設備器材、經(jīng)費支持等。
培養(yǎng)學生科技創(chuàng)新的具體措施包括：一是進行實驗室開放，鼓勵學生到開放的實驗室進行各種教學實驗和研究實驗；二是設立創(chuàng)新實驗室，鼓勵和引導學生在創(chuàng)新實驗室開展各種科技創(chuàng)新活動，圖4為我校設置的學生科技創(chuàng)新實踐室。
3.4 自動化專業(yè)學生的實踐能力與創(chuàng)新精神培養(yǎng)效果
經(jīng)過自動化專業(yè)相關部門和教師的共同努力，自動化專業(yè)學生的培養(yǎng)情況良好，在招生、就業(yè)、考研、科技創(chuàng)新活動等各方面取得了一系列重要的成績。
自2003年開始招收自動化專業(yè)本科學生以來，自動化專業(yè)的辦學規(guī)模在穩(wěn)步發(fā)展。近幾年，每年的自動化專業(yè)招生計劃均為210人，入學報到在190人以上，編為6個班級。
自動化專業(yè)學生的就業(yè)情況良好，一次就業(yè)率較高。特別地，自動化專業(yè)作為華北科技學院煤炭主體專業(yè)，著力突出煤礦安全自動化這一行業(yè)特色，自動化專業(yè)畢業(yè)生積極響應號召，投身于煤炭相關企業(yè)、為突出我校的安全生產(chǎn)特色方面做出了重要貢獻。
自動化專業(yè)學生積極進行科技創(chuàng)新活動，取得多項科技創(chuàng)新成果。僅在2011年，獲得全國大學生電子設計大賽全國二等獎2項；飛思卡爾杯智能車競賽全國一等獎1項，全國二等獎2項；全國挑戰(zhàn)杯大賽河北省二等獎1項。圖5為學生制作的科技創(chuàng)新作品（激光識別智能車），該作品獲得2011年全國大學生電子設計大賽全國二等獎。
自動化專業(yè)學生的考研情況良好，考研錄取率一直位居前列，表1為近幾年自動化專業(yè)學生考取研究生情況匯總表。
4 總結(jié)與建議
作者認為，只有堅持循序漸進的培養(yǎng)策略，才能保證學生培養(yǎng)質(zhì)量的不斷提高。學生能力培養(yǎng)的層次關系應為：實踐能力的基本標準，工程素質(zhì)是最低要求，創(chuàng)新精神是最高追求，三者的層次關系如圖6所示。
經(jīng)過幾年的發(fā)展，我校自動化專業(yè)學生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制已經(jīng)逐步完善、成熟，其特點可以歸納為以下幾點：
（1）在完成教育部規(guī)定培養(yǎng)目標的前提下，進行教學內(nèi)容改革、教學方法改革和教學手段改革，不斷提高和強化教學效果。
（2）構(gòu)建自動化專業(yè)的實踐教學體系，豐富實踐教學內(nèi)容，合理布局實踐教學層次，加強實踐基礎能力培養(yǎng)。
（3）構(gòu)建自動化專業(yè)的工程訓練平臺，通過PLC工程實訓項目和單片機工程實訓項目等途徑，使學生掌握自動控制系統(tǒng)的研究、設計、制作、檢驗等步驟的全部過程。
（4）構(gòu)建自動化專業(yè)的科技創(chuàng)新機制，鼓勵和引導學生在開放實驗室、創(chuàng)新實驗室開展各種科技創(chuàng)新活動，取得科技創(chuàng)新成果。
同時，我校自動化專業(yè)學生的實踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)機制還應進一步進行改革、充實、提高、完善，以不斷滿足人才培養(yǎng)的需求和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。
例如，訓練類實踐教學課程是提高自動化專業(yè)學生動手能力的重要手段和途徑，對培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實踐的能力和實際動手能力有明顯的幫助作用。因此，訓練類實踐教學課程的下一步改革思路是：教師提出更有難度的訓練題目，學生可以采用多種方法實現(xiàn)訓練題目的目標，進一步提高學生利用自動控制理論來解決實際問題的能力，最大程度地發(fā)揮訓練類實踐教學課程促進教學的良好作用。
參考文獻
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作者簡介
【關鍵詞】智能化技術，電氣工程，自動化，應用探討
中圖分類號： F406 文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
智能技術理論是開發(fā)、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質(zhì),并在此基礎上生產(chǎn)出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統(tǒng)和自然語言處理等系統(tǒng)。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統(tǒng)運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發(fā)、信息處理和計算機與電子應用等領域。
二、人工智能控制器的優(yōu)點
人工智能相對而言具有十分明顯的優(yōu)點，但是，需要針對人工智能控制的不同類型而進行分析探討。比如，一些人工的智能器，例如模糊神經(jīng)，遺傳算法等總體而言，都是一種類型，屬于非線形類型的函數(shù)近似器，在實際操作過程中，通過使用這樣一種分類，對于總體的了解和加深對總體的認識是十分有利的，同時也有助于促進對一些控制策略的綜合開發(fā)和利用。相對而言，上面所講述的一些人工智能的函數(shù)類型近似器相對于傳統(tǒng)的函數(shù)估計器而言，具有其獨特的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在，在現(xiàn)實中很多的情況下，想要比較精確的掌握好控制對象的一些動態(tài)方程式一件很困難的事情，其過程也很復雜，在這種情況下，當控制器在對一些實際要控制對象的模型時候，會產(chǎn)生很多的不確定因素，這便很大程度的讓設計過程中變得更為復雜，比如遇到非線性，參數(shù)的變化等，這些都是一些比較難以掌握的數(shù)據(jù)，而人工智能控制器在進行這些設計時候，一般都不需要這些控制對象的模型，只是依據(jù)這些控制對象的下降時間和響應的時間差異，人工智能控制器就能夠適當?shù)恼{(diào)整自身的性能。
三、電氣自動化智能控制系統(tǒng)在電氣工程中的設計理念
1.利用集中監(jiān)控式設計理念。在電氣自動化工程中，使用集中化的監(jiān)控途徑具有比較大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在，首先是其維護和運行起來比較簡單，其次，是受到控制站的要求相對較低，同時，相對而言，在進行系統(tǒng)設計時候，要相對簡單一些。利用這種方式時候，很大程度上實現(xiàn)了集中化，將系統(tǒng)各個分項的功能都放到一個處理器上進行運行處理，雖然相對而言要集中了很多，但是也一定程度上加重了處理器的負擔，處理器的運行速度也一定程度上會受到影響。通過筆者多年的相關工作經(jīng)驗了解到，當一些電氣設備從運行進入到監(jiān)控狀態(tài)時候，伴隨著監(jiān)控對象的逐漸增加，我們發(fā)現(xiàn)，主機的冗余將會逐漸下降，電纜的數(shù)量也隨之不斷增加，這就一定程度的使得投資的成本也隨之增加了。在此過程中，一些長距離的電纜也使得系統(tǒng)的可靠性受到了影響。由于隔離閘刀上面的一些操作閉鎖以及一些斷路器的聯(lián)鎖一般而言都是采取的是硬接線，同時，很多情況下，隔離閘刀上面的輔助接點有時候難以到位，當這種情況發(fā)生時候，電氣工程中的很多電氣設備都將會無法操作。相比而言，這種二次接線的方式是比較麻煩的，很容易發(fā)生一些操作失誤，因此，集中式的監(jiān)控方式在電氣工程中應用時相對比較廣泛的。
2. 利用遠程監(jiān)控式設計理念在電氣工程中的應用
相對而言，遠程的監(jiān)控方式在整個電氣自動化工程中具有比較大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在，它可以節(jié)省大量電纜的增加數(shù)，同時，還能夠一定程度上節(jié)約很多的安裝費用，也能夠節(jié)約很多的材料成本，這只是其在成本和費用上的優(yōu)勢，其次，相比而言，這種方式還是擁有著組態(tài)靈活的強大優(yōu)勢，有著十分高的可靠性，因此，受到了比較廣泛的應用，但是，這種方式也存在著其局限性，主要表現(xiàn)在，電氣工程中，各種施工的現(xiàn)場總線的通訊速度相對而言是比較緩慢的，加強一些電氣工程中通訊量很大，因此，遠程的監(jiān)控方式一般而言都比較廣泛的運用于電氣工程中一些相對而言較小的系統(tǒng)監(jiān)控，而一些面對全長的電氣自動化系統(tǒng)監(jiān)控則不太適合使用這種方式。
3.利用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設計理念在電氣工程中的應用
現(xiàn)場總線監(jiān)控可以使系統(tǒng)設計有針對性，對于不同的間隔采用不同的功能，這樣就可以根據(jù)間隔的情況來設計。采用這種監(jiān)控方式除了這些優(yōu)點外還具有遠程監(jiān)控方式的優(yōu)點，同時還可以在隔離設備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少，而且電氣智能設備是就地安裝的，與監(jiān)控系統(tǒng)是通過通訊設備連接的，可以節(jié)省了電纜的大量運用，還節(jié)約了過多的投資和安裝維護上的工作量，進而減少了成本。
四、智能化技術在電氣工程自動化中的應用探討
1.電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化
將電氣自動化技術應用在電氣工程中有著很重要的作用，主要就是能過實現(xiàn)實時評估電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)來對電力負荷進行預測，故而在此基礎上將發(fā)電控制和經(jīng)濟調(diào)度實現(xiàn)自動化，但是這樣的一個要求只有在省級以上的電網(wǎng)才給予要求。電力系統(tǒng)在運行的過程中要實現(xiàn)實時的進行數(shù)據(jù)上的采集和處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，且在數(shù)據(jù)支持的情況下對電網(wǎng)的運行狀態(tài)和安全進行掌握，使其能夠很好的適應現(xiàn)代電力市場的運營需求。
2. 電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)
電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)在實際的應用過程中一般采用的是分層分布的結(jié)構(gòu)，其組成是由以太網(wǎng)、遠行人員工作站、過程控制單元以及高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等等方面。而這里說的遠程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成，且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產(chǎn)運行過程中的，并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關量和現(xiàn)場變送器等等設備上的信號，還可以再運算完成以后在對設備的運行狀態(tài)和參數(shù)來進行實時的打印、顯示和信號的輸出，以此來直接驅(qū)動其執(zhí)行機構(gòu)，最終實現(xiàn)電氣自動化在電氣工程中的生產(chǎn)運行過程的聯(lián)鎖保護、控制和檢測等方面的功能。
3.電氣工程中變電站的自動化
電氣工程中的變電站應用的是自動化技術，其主要的目的在于取代人工操作、人工監(jiān)視和電話通訊，并根據(jù)相應的情況來加強對變電站的監(jiān)控能力，并且還可以實現(xiàn)在變電站上運行的水平和效率都有所提高。這也就是說，變電站中應用自動化技術就是為了全方位的，多層次的來監(jiān)視變電站各種電氣設備的運行狀況，完成有效地控制。該自動化的特點有：以全微機化的設備來代替以前使用的電磁裝置，并實現(xiàn)計算機屏幕化操作上的監(jiān)視，在數(shù)據(jù)傳輸過程中實現(xiàn)自動化運行的管理和統(tǒng)計記錄，是利用計算機電纜來代替電力信號的電纜來實現(xiàn)的。
五、結(jié)束語
智能化技術是先進科學技術成果的結(jié)合體，對電氣工程自動化的控制具有十分重要的意義，在電氣工程施工過程中，要加大對智能化技術的應用和推廣，如此，可以更好的促進我國電氣工程的快速健康發(fā)展。
參考文獻：
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論文關鍵詞：MATLAB，矩陣，自動化，教學方法
引言
MATLAB是MATrixLABorotory(矩陣實驗室)的縮寫。MATLAB語言是一種廣泛應用于工程計算及數(shù)值分析領域的新型高級語言，它在數(shù)值計算、符號計算、繪圖功能以及圖形化編程等方面有著非常強大的功能。同時MATLAB具有豐富的工具箱，包括符號數(shù)學工具箱、SIMULINK仿真工具箱、控制系統(tǒng)工具箱、信號處理工具箱、圖象處理工具箱、通訊工具箱、系統(tǒng)辨識工具箱、神經(jīng)元網(wǎng)絡工具箱、金融工具箱等數(shù)十種，使其在工業(yè)研究與開發(fā)，數(shù)學、電子學、控制理論和物理學、經(jīng)濟學、化學和生物學等學科的教學與研究中得到廣泛應用。MATLAB功能強大、簡單易學、編程效率高，深受廣大科技工作者的歡迎，自1984年由美國MathWorks公司推向市場以來，歷經(jīng)二十多年的發(fā)展與競爭，現(xiàn)已成為國際公認的最優(yōu)秀的工程應用開發(fā)環(huán)境。在歐美各高等院校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等課程的基本教學工具，成為大學生、碩士生、以及博士生必須掌握的基本技能。
目前，國內(nèi)大學的理工科專業(yè)都將MATLAB作為專業(yè)基礎課程，那么如何能夠讓學生在本課程的學習中提高興趣，掌握相關知識為后續(xù)課程搭建好學習和實驗研究的平臺就成為了本課程教學中的一個重要問題。本文結(jié)合作者MATLAB課程多年的教學經(jīng)驗，對該課程的教學做以下探討。
1、掌握MATLAB語言的特點矩陣，把握細節(jié)教學
MATLAB提供了豐富的矩陣運算處理功能，是基于矩陣運算的處理工具，所有的變量都被看作矩陣，例如 C = A + B，A，B，C都是矩陣，是矩陣的加運算，即使一個常數(shù)，Y=10，MATLAB也看做是一個1′1的矩陣。對于矩陣的學習，關鍵是掌握矩陣元素的標識并靈活運用。在教學中，我們可以通過下面的矩陣使學生對矩陣的標識進行掌握中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。
（1）
掌握矩陣元素的基本標識之后，對于應用和提取矩陣中的元素，通過以下表格并演示運行結(jié)果來掌握。
舉例，如對于
A(:, 4)=
表1 矩陣元素尋訪
標識
使用說明
A(m, n)
提取第m行，第n列元素
A(:, n)
提取第n列元素
A(m, :)
提取第m行元素
A(m1:m2, n1:n2)
提取第m1行到第m2行和第n1列到第n2列的所有元素
A(m:end, n)
提取從第m行到最末行和第n列的子塊
關鍵詞：動態(tài)系統(tǒng)理論；自動化專業(yè)英語；討論式教學
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）11-0107-02
一、引言
英語是國內(nèi)外從事學術研究和工程應用人員的通用語言，目前，已經(jīng)成為一種事實上的國際標準。以控制類學科及其應用領域為例，國際企業(yè)的自動化產(chǎn)品和設備的使用手冊及說明書用英文編寫，優(yōu)秀的控制仿真軟件、控制領域的研究論文、自動化專業(yè)國際經(jīng)典教材、互聯(lián)網(wǎng)上的自動化技術信息等多數(shù)資料也以英語作為寫作語言。如此大量的自動化專業(yè)信息被非母語國家的理工科學生所接受和掌握，必然要求學生具備良好的專業(yè)英語知識[1]。因此，開設“自動化專業(yè)英語”課程或有選擇地開設其他雙語教學課程成為自動化專業(yè)培養(yǎng)計劃中重要的教學環(huán)節(jié)[2]。合理地配置“自動化專業(yè)英語”的教學內(nèi)容和改進教學方法，不但可以促進學生的專業(yè)外語能力的提高，而且更有助于其專業(yè)知識的學習與鞏固。具有“一石二鳥”的人才培養(yǎng)效果。
內(nèi)蒙古工業(yè)大學的“自動化專業(yè)英語”課程為自動化本科專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課，分兩個學期教授，總課時量為64學時。目前，“自動化專業(yè)英語”教學在服務于“國際化人才”培養(yǎng)方面存在著如下幾點迫切需要解決的問題：（1）部分學生對學習“自動化專業(yè)英語”的重要性和必要性認識不足，致使學生學習的課堂積極性不高[3]；（2）教師現(xiàn)有的教學方式過于簡單，主要以科技文章翻譯和生詞講解為主，難以激發(fā)學生的學習興趣；（3）教學內(nèi)容死板，以自動化技術基礎課和專業(yè)課的英文原版教材節(jié)選的章節(jié)為主要學習內(nèi)容，各教學內(nèi)容之間彼此相對獨立，教學效果等同于普通的“英文閱讀理解”，無法形成對本專業(yè)理論體系的宏觀認識和專業(yè)認同感。鑒于以上自動化專業(yè)雙語課程體系建設中存在的若干問題，課題組提出以“動態(tài)系統(tǒng)理論”教學為主線重構(gòu)“自動化專業(yè)英語”課程教學內(nèi)容的新思想，在統(tǒng)一的“動態(tài)系統(tǒng)理論”框架下引入高等數(shù)學、電路、液壓傳動、信號系統(tǒng)、系統(tǒng)建模和控制原理的基礎知識點，在組織教學的過程中，始終強化各知識點的有機結(jié)合，努力使學生在掌握“自動化專業(yè)英語”課程大綱所要求的科技詞匯和科技文獻翻譯能力的同時，對“動態(tài)系統(tǒng)理論”體系融會貫通，為進一步專業(yè)知識的學習打下良好的基礎。
二、“動態(tài)系統(tǒng)理論”思想指導下的“自動化專業(yè)英語”課程教學改革的現(xiàn)狀分析
結(jié)合使用英語進行專業(yè)課程學習、科技文獻閱讀、研究論文寫作以及從事雙語教學工作的體會，筆者深切認識到：“動態(tài)系統(tǒng)理論”是自動化課程的方法論核心。動態(tài)系統(tǒng)理論最初來源于經(jīng)典力學中對于物體運動和動力過程進行數(shù)學描述的需要，美國數(shù)學家G.D.伯克霍夫發(fā)展了法國數(shù)學家H.龐加萊在天體力學和微分方程定性理論方面的研究，奠定了動態(tài)系統(tǒng)理論的基礎?，F(xiàn)代控制理論的發(fā)展促進了對動態(tài)系統(tǒng)的研究，使其應用從經(jīng)典力學擴大到一般意義下的系統(tǒng)，并成為應用于工程學、經(jīng)濟學、生物學、乃至社會科學的一般方法論。那么什么是動態(tài)系統(tǒng)呢？動態(tài)系統(tǒng)是指按確定性規(guī)律隨時間演化的系統(tǒng)。嚴格地講，任何有記憶的系統(tǒng)都可被稱為動態(tài)系統(tǒng)，控制科學與控制工程研究本身就是一個對“動態(tài)系統(tǒng)”進行建模、分析和綜合的過程。
目前，在一些發(fā)達的國家和地區(qū)，如，美國、英國、日本、韓國、新加坡、香港等，幾乎所有工科專業(yè)，廣泛開設被稱為“系統(tǒng)動態(tài)”（System Dynamics）的英語教學課程，涵蓋的內(nèi)容包括：信號和系統(tǒng)的基本概念、電氣、力學、機械、化學、生物過程的動態(tài)建模、微分方程的時間域和頻域求解、控制理論基礎知識、非線性系統(tǒng)理論基本知識、典型動態(tài)系統(tǒng)的仿真等。通過該課程的學習，控制專業(yè)的學生可以了解到本專業(yè)本質(zhì)的理論核心，和由這一“系統(tǒng)動態(tài)”觀點派生出的理論體系及其在各科學領域的應用，從而加深對系統(tǒng)理論和控制論的理解，進而提高學生的抽象思維水平和科研能力。
三、開展以“動態(tài)系統(tǒng)理論”教學為指導的“自動化專業(yè)英語”課程教學改革
借鑒國外工科教學體系改革的重要經(jīng)驗，并順應當前我國人才的培養(yǎng)模式向“厚基礎寬口徑”方向改革的趨勢，課題組提出加強以“動態(tài)系統(tǒng)理論”思想為主線的自動化專業(yè)英語教學，以深化自動化專業(yè)課程內(nèi)容和教學方法改革，結(jié)合控制理論與控制工程科學研究的方法論本質(zhì)和前沿動態(tài)，在增強學生專業(yè)英語聽、說、讀、寫能力的同時，激發(fā)學生的學習興趣，形成對本專業(yè)知識應用的認同感。
我們在自動化本科雙語教學過程中明確和強化“動態(tài)系統(tǒng)理論”教學這一主線，著重從以下幾個方面進行了改革與建設。
（一）整合現(xiàn)有“自動化專業(yè)英語”課程教學內(nèi)容
從“系統(tǒng)學”的角度出發(fā)，提升課程的教學內(nèi)容至方法論水平，將其統(tǒng)一到“動態(tài)系統(tǒng)理論”這一宏觀框架下。課題組嘗試使用一種具有連貫內(nèi)容的“系統(tǒng)動態(tài)”講義來進行專業(yè)外語教學，這一新穎的形式在“自動化專業(yè)英語”的學時內(nèi)講述了“系統(tǒng)動態(tài)”課程，學生既學習了專業(yè)英文詞匯、翻譯技巧，又掌握了“動態(tài)系統(tǒng)理論”分析和綜合的方法，獲得了專業(yè)知識的提升。授課講義以自編部分為主，同時參考“系統(tǒng)動態(tài)”方面的國際經(jīng)典教材（如，Katsuhiko Ogata教授編寫的《System Dynamics》）[4]，吸收了這些經(jīng)典教材中大量的有益內(nèi)容，講義涵蓋動態(tài)系統(tǒng)理論的大多數(shù)內(nèi)容，不求精，但求邏輯上的連貫性和理論體系上的系統(tǒng)性。將高等數(shù)學、線性代數(shù)、矩陣論、電路、信號與系統(tǒng)、自動控制原理、過程控制等主干課程的核心內(nèi)容統(tǒng)一到動態(tài)系統(tǒng)建模、分析、仿真這一完整框架中進行概括總結(jié)。（二）改革了過去較為單一的教學方式，充分調(diào)動學生的積極性和主動性
安排學生就某一理論、觀點、概念進行專題討論（內(nèi)容涉及：系統(tǒng)、信號、線性向量空間、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、可觀測性、魯棒性等基本問題）。鼓勵以學生為主體的課堂發(fā)表形式，學生根據(jù)課前調(diào)查、研究，在課堂討論中明確表明自己對某些理論問題的觀點。課下采取大作業(yè)的形式來促進學生對課堂知識的鞏固，從而提高他們分析問題、解決問題的能力。
（三）在課堂教學中引入教師的科研成果，廣泛介紹“系統(tǒng)科學”發(fā)展的前沿及其在各個研究領域的應用實例
重點結(jié)合系統(tǒng)生物學和飛行器控制兩個研究領域的研究實例，來進行“系統(tǒng)動態(tài)理論”的講授?？蒲袑嵗囊耄瑤椭鷮W生在掌握系統(tǒng)科學相關的專業(yè)英語詞匯的同時，還切實體會到本學科理論知識在其他各學科中的應用，使學生體會到本專業(yè)所學方法論的強大力量和廣泛應用，激發(fā)學生的學習興趣，進一步調(diào)動他們學習其他專業(yè)課程的積極性。
四、結(jié)語
本教學改革研究為促進自動化專業(yè)本科生專業(yè)外語水平的提高，提高他們對本專業(yè)基本方法和基本理論的認識，提出在現(xiàn)有的自動化專業(yè)外語課程教學過程中強化“動態(tài)系統(tǒng)理論”教學，以這一主線來改革課程內(nèi)容安排和調(diào)整教學方法，幫助自動化專業(yè)學生構(gòu)建自身的專業(yè)知識體系框架，加深對系統(tǒng)理論和控制論的理解，提高學生的抽象思維水平和科研能力。課題組采用雙語或者英語教學方式來進行“系統(tǒng)動態(tài)”等相關課程內(nèi)容的教學，參考國際經(jīng)典教材，編寫了英文課件和講義，不但促進了學生對理論知識的理解，而且提高了學生的專業(yè)英語水平。筆者希望，這種雙語教學改革的“理念”能引起國內(nèi)教育、教學管理層面的重視，從而推動其他工科專業(yè)的雙語課程教學改革，使廣大學生受益。 [本文由WWw.dYLW.nEt提供，第 一專業(yè)，歡迎光臨dYLW.neT]
參考文獻：
[1]于宗艷，王麗，孟嬌茹.“自動化專業(yè)英語”教學探討[J].中國電力教育，2012，（26）：148-149
[2]王海泉，王東云，馬薇.自動化專業(yè)英語教學改革初探[J].教學研究，2011，（4）：67-69.
關鍵詞：變電站，綜合自動化系統(tǒng)
近年來，隨著電網(wǎng)運行水平的提高，各級調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運行情況，提高變電站的可控性，進而要求更多地采用遠方集中控制、操作、反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以提高勞動生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運行的可靠性?；谏鲜鲈?，變電站自動化由“熱門話題”已轉(zhuǎn)向了實用化階段，電力行業(yè)各有關部門把變電站自動化做為一項新技術革新手段應用于電力系統(tǒng)運行中來，各大專業(yè)廠家亦把變電站自動化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點開發(fā)項目，不斷地完善和改進相應地推出各具特色的變電站綜合自動化系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)中的要求。
變電站綜合自動化系統(tǒng)應能實現(xiàn)的功能
1．微機保護。是對站內(nèi)所有的電氣設備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。
2．數(shù)據(jù)采集。包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。
3．事件記錄和故障錄波測距。事件記錄應包含保護動作序列記錄，開關跳臺記錄。其SOE分辨率一般在1～10ms之間，以滿足不同電壓等級對SOE的要求。
變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。
4．控制和操作閉鎖。操作人員可通過CRT屏幕對斷路器、隔離開關、變壓器分接頭、電容器組投切進行遠方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設備，在系統(tǒng)設計時應保留人工直接跳合閘手段。
5．周期檢測和同期合閘。該功能可以分為手動和自動兩種方式實現(xiàn)。可選擇獨立的同期設備實現(xiàn)，也可以由微機保護軟件模塊實現(xiàn)。
6．電壓和無功的就地控制。無功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調(diào)相機等方式實現(xiàn)。操作方式可手動可自動，人工操作可就地控制或遠方控制。無功控制可由專門的無功控制設備實現(xiàn)，也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護裝置測量的電壓，無功和變壓器抽頭信號通過專用軟件實現(xiàn)。
7．數(shù)據(jù)處理和記錄。歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護專業(yè)要求的數(shù)據(jù)。
8．人機聯(lián)系。
9．系統(tǒng)的自診斷功能。系統(tǒng)內(nèi)各插件應具有自診斷功能，自診斷信息也象被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠方調(diào)度中心或操作控制中心。
10．與遠方控制中心的通信。本功能在常規(guī)遠動‘四遙’的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統(tǒng)的遠動系統(tǒng)。
根據(jù)現(xiàn)場的要求，系統(tǒng)應具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時應具備同多個調(diào)度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MO-DEM應相互獨立。保護和故障錄波信息可采用獨立的通信與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應適應調(diào)度中心的要求，符合國標及IEC標準。
變電站綜合自動化系統(tǒng)應具有同調(diào)度中心對時，統(tǒng)一時鐘的功能，還應具有當?shù)剡\行維護功能。
11．防火、保安系統(tǒng)。從設計原則而言，無人值班變電站應具有防火、保安措施。
幾個問題的認識及探討
1．變電站自動化的基本概念。變電站自動化是指應用自動控制技術、信息處理和傳輸技術，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工進行各種運行作業(yè)，提高變電站運行、管理水平的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化的范疇包括綜合自動化技術；變電站綜合自動化是指將二次設備(包括控制、保護、測量、信號、自動裝置和遠動裝置)利用微機技術經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設計，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)，它是自動化和計算機、通信技術在變電站領域的綜合應用。博士論文，變電站。其具有以下特征：
(1)功能綜合化。是按變電站自動化系統(tǒng)的運行要求，將二次系統(tǒng)的功能綜合考慮，在整個的系統(tǒng)設計方案指導下，進行優(yōu)化組合設計，以達到協(xié)調(diào)一致的繼電保護及監(jiān)控系統(tǒng)。博士論文，變電站。博士論文，變電站。“綜合”(INTEGRATED)并非指將變電站所要求的功能以“拼湊”的方式組合，而是指在滿足基本要求的基礎上，達到整個系統(tǒng)性能指標的最優(yōu)化。博士論文，變電站。
(2)系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)字化及模塊化。博士論文，變電站。保護、控制、測量裝置的數(shù)字化(即采用微機實現(xiàn)，并具有數(shù)字化通信能力)，利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡連接起來，便于接口功能模塊的擴充及信息的共享。
(3)操作監(jiān)視屏幕化。當變電站有人值班時，人機聯(lián)系在當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機(或主機)上進行，當變電站無人值班時，人機聯(lián)系功能在遠方的調(diào)度中心或操作控制中心的主機或工作站上進行，不管那種方式，操作維護人員面對的都是CRT屏幕，操作的工具都是鍵盤或鼠標。
(4)運行管理智能化。體現(xiàn)在無人值班、人機對話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監(jiān)視和系統(tǒng)信息管理、建立實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫、開關操作及防誤操作閉銷等方面，能夠減輕工作人員的勞動及人無法做到的工作。
2．變電站綜合自動化站內(nèi)通信網(wǎng)絡的建立。變電站內(nèi)傳送或交換的基本信息有：測量及狀態(tài)信息；操作信息；參數(shù)信息。根據(jù)信息傳送的性能要求，大致可分兩類考慮，一類要求實時響應較高的信息，如事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護動作的信息，要求傳送速度較高；另一類是對時間響應要求不高的信息，如用于錄波、記錄及故障分析的信息，可允許較長的傳送時間。對于不同的數(shù)據(jù)亦有不同的安全性要求，站內(nèi)通信網(wǎng)聯(lián)系站內(nèi)各個智能單元、后臺監(jiān)控及遠方通信裝置，是整個系統(tǒng)的關鍵。
3．實際工程設計的考慮。為了使實際工程工作可靠，維護方便，擴展靈活，易于用戶操作和管理，在系統(tǒng)不同的層次，需解決不同的問題。
(1)前置智能單元。前置智能單元是系統(tǒng)的基層，執(zhí)行系統(tǒng)最基本的功能，如保護、測量、控制等。我們希望這些基層模塊盡量不受網(wǎng)絡狀態(tài)的影響，特別是繼電保護裝置，要求在無網(wǎng)絡的狀態(tài)下能完成保護的基本功能，因此在設計基層裝置時，盡量采用自成—體的辦法。
為了提高基層功能模塊的質(zhì)量，盡量采用通用化的模塊，因此硬件平臺的模塊化設計，在基層尤為重要。本著這種思想設計出有限品種的模塊，拼裝成不同的功能裝置，這對模塊設計成本的降低、生產(chǎn)的組織等均具有好處。
在實際應用中，為了減少基層模塊軟件對工程的依賴性(即工程有關部分的軟件)，一種辦法將與工程有關的軟件改成系統(tǒng)配置文件存于可擦寫的存儲器內(nèi)，另一種辦法是將與工程有關的(例如通信規(guī)約)軟件用一個獨立的模塊來實現(xiàn)。
(2)網(wǎng)絡通信層。為了保證網(wǎng)絡層的完好，應該注意對網(wǎng)絡層的監(jiān)視，這可以從后臺和前置兩個層次來實現(xiàn)，在硬件條件比較好的地方，可以采取兩個獨立通訊網(wǎng)絡工作，或同時工作，或者互為備用。博士論文，變電站。
(3)后臺監(jiān)控。后臺監(jiān)控的操作、管理、維護是系統(tǒng)中用戶最關心的問題，為了減少用戶對廠家的依賴，在后臺軟件的設計別要注意人機界面的友善性，操作要方便、易學、易懂，功能的開放性，當系統(tǒng)中功能模塊的增加和減少或具有不同通信協(xié)議規(guī)約的設備加入，后臺監(jiān)控系統(tǒng)應能方便的增加及刪除，操作也簡單明了，不至于遇到上述問題時要修改后臺軟件。
