緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇自動化技術設計論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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1.現代化的設計方式

設計師的思維能夠利用動畫技術來加以呈現。例如，在大型的建筑項目設計中，首先就應該對建筑的功能進行平面設計，包括建筑的剖面以及立面等，再使用數字動畫技術對建筑的內部、外部、視覺效果等進行設計，以實現建筑的構思。在動畫制作的過程中，其實也就是設計者思維的一種實際體現，以直觀的動畫方式，方便于設計者創作和構思，這就建立了現代化的建筑方式。

2.良好的展示平臺

數字動畫技術直觀的反映了建筑空間的整體效果，體現了建筑內部空間和外部環境，對建筑中的各個功能設計聯系加以明確，為設計師的設計提供了基礎。通過數字動畫技術應用到建筑設計中建立了靈活、方便的建筑設計以及平臺。

3.現代化的營銷模式的建立

在銷售建筑的過程中，傳統的銷售是以制作大型建筑沙盤模型展示給客戶看的，但是這種銷售模式的成本較高，而且占據的空間也很大。相比之下，建筑動畫可以真實的模擬建筑環境，從動畫中體會到建筑的空間環境，推動客戶快速做出決定。建筑動畫其實也是一種廣告的形式，能夠以電視和網絡的形式進行宣傳。數字動畫技術盡管通過3Dstudio軟件完成以上功能，但是還應該掌握其關鍵技術：第一，在三維動畫建模時，有的物體的形狀較為特色，需要鉆孔、削邊等處理，這樣就要對這些物體進行粘貼和做交集運算。因為使用的CAD軟件中是由點組成線和線組成面的，在運算交集時，就會可能出現切割失敗等問題。因此，在建模時就要特別重視刀子和切割物體的位置。第二，材質的制作和選擇。3DS給予了豐富的材質庫，不過在具體的配色中還要對一些具體的顏色進行額外的制作。在選擇材質時，要從物體的透明性上來選擇，不然就會導致著色后會看得清楚里面物體的輪廓，影響效果。第三，動畫的編輯。對于已經生成的動畫片，應該把動畫分解成一張張的圖片，在圖像處理軟件中對這些圖片進行編輯和修改。反之，也可以把圖片合成動畫片段。第四，畫中畫的實現：為了實現動畫中的一些動作，就要從不同的角度進行觀察。可以在同一個屏幕上顯示多個畫面。例如，在設置場面時使用投影機再配合文字說明把動畫投影到模建筑模型表面，實現畫中畫的效果。

二、數字動畫對建筑設計的意義

實現建筑動畫是數字動畫技術的一個表現方向，即建筑三維動畫。通過使用動畫虛擬數碼技術結合電影的方式，根據房地產的建筑、園林等設計圖紙把建筑的外觀和室內的結構等今后建成的場景提前展示給人們看，拓寬了人們的事業，而且能提前享受美好的家園生活。通過數字動畫技術實現建筑設計的動畫化，以全方位的鏡頭觀察，逼真的展現了建筑整體的形象，能夠拍到相機所不能拍到的鏡頭，把設計者的思想和藝術形象展現出來。建筑設計中利用動畫技術時可視化的建筑設計是一種重要的表現手段。通過建筑物動畫，在其設計的最初階段就能夠通過可視和動態的方式來展示建筑物的地理環境、外貌、附屬設施等，讓人們提前感受這美妙的情境。因此，數字動畫技術也已經成為了建筑設計方案的效果展示、投標以及論證的有力工具，在建設設計業、房地產等利于有著良好的應用前景。而由數字動畫技術制作的建筑物三維動畫畫面，壓縮比高，能夠以真彩色和大幅面細膩的展現出建筑物的造型和內部效果、材料質感、光照環境等等。幾乎可以“以假亂真”。

市場類型是多種多樣的，隨著商品經濟的發展，市場上的各種局面越來越豐富多彩。建筑設計市場作為一個持續發展且與人民生活緊密聯系的地產市場，憑借著其高含量的技術不斷增值。傳統的建筑設計通常都是通過平面和靜態效果圖展現的。而數字動畫技術的應用則使得建筑設計以三維圖動畫的形態立體和動態的表現了建筑設計。同平面設計相比，建筑動畫有了更多的時間和空間概念。不僅僅是基于平面設計法則，更多的是依據藝術的規律拓展了更廣闊的表現天地。建筑動畫能夠從多個角度反映設計師的設計理念，讓人有身臨其境的感覺，在建筑動畫藝術氛圍中實現觀眾和設計者的心靈上的共鳴。對于那么還沒有實現甚至是沒有準備的項目，客戶能夠提前領略到精彩實施后的結果。當今，通過多媒體傳播的數字時代，數字動畫技術在建筑設計中的應用效果是平面建筑設計無法比擬的。作為一個新興的藝術技術，數字動畫技術對建筑設計市場發展具有重要的意義。

三、數字動畫技術建筑設計中的實際應用

1.制作模型建筑

一般使用AutoCAD來制作建筑模型，首先要把不同的圖層進行分離，然后繪制建筑的平面文件，再把結果導入到3DSMAX的軟件中去，在經過擠壓以及放樣等處理后建立建筑的三維模型，最后進行整合成為完整的場景。在模型的制作過程中還要對燈光加以布置，燈光的布置要能夠使得亮度均勻，而且要去除陰影，去掉動態的光線反射，減少環境因素對于建筑的影響，以提供清晰明亮的建筑整體效果。

2.動畫設置

在完成建筑的模型的制作后，就可以到動畫模型的制作中。在不同的關鍵幀中使用變形、位移等工具實現爬模模型的建立。單個建筑模型的動畫制作要規范，要和實際的施工情況相符合，而且多個模型動畫要保持位置準確，根據先后順序排列。在攝像機動畫制作之前，應該先了解攝像機體現的重點，提前設計好攝像機的路線、鏡頭的拉伸和移動等等，表現動畫的主題。在制作攝像機動畫時，切不可出現抖動和鏡頭中斷的現象，要進行自然地過渡。圖四是某建筑動畫的靜幀效果圖。

3.動畫輸出

在建筑動畫設計中的輸出動畫階段其實際就是攝像機拍攝的視圖進行渲染的過程。建筑的最終效果圖是展現建筑成果的方式，同虛擬現實技術相比，渲染技術的更為的精細，而且還能夠對建筑的最終結果進行再現，更具有真實感。在渲染前要對建設好的模型進行環境的溫完善和布置，調整相關的參數，實現渲染的最佳效果。對于建筑動畫的輸出，可從以下幾個方面進行。

光源：在建筑動畫設計的光源問題上要根據不同的場景以及建筑的角度選擇不同角度的光源，并且對光源的位置加以調整，以達到光源位置的最佳設置。

材質：在選擇建筑的材質時可通過設置坐標的方法，對建筑環境的光源、透明度、折射等的參數加以設置，給予建筑材質紋理。在這個過程中，設置的材質也可以利用修改工具進行后期的修改或者調整。

視點和相機：在數字動畫設計和渲染的過程中，為了提高展示的效果，利于設計師進行修改以及相關人員的觀察，在制作和渲染動畫的過程中，可設置動畫的觀察角度，進行綜合考慮，在最佳的地點設置視點，提出要渲染的建筑主體，通過關注環境場景和整體的效果來為最后的動畫效果典型構圖基礎。

配景：完成建筑的渲染圖后，要加入一些配景，諸如人、車輛以及標志牌等等，以更好的達到逼真的效果。數字動畫技術軟件中的配景圖片可以根據實際的比例進行縮放，插入到渲染圖中去，實現仿真效果。

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2電氣工程及其自動化中存在的問題

2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。　顧名思義，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚，　雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。

3對電氣自動化工程中節能設計技術

3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。

4結束語

綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。

作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司

參考文獻

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傳統書籍的閱讀載體是紙質，主要記載了圖片、文字等信息，而電子書籍則是以光盤、U盤等為載體，主要記載了動畫、文字、圖像還有聲音等信息。傳統書籍由于受到紙質媒介的限制，其形態主要是以印刷輸出，比較固定，而電子書籍則是通過手機顯示屏、MP5、掌上閱讀器和電腦等電子載體顯示書籍內容，其中信息更加豐富，除了文字、圖片等，還有活動影響和聲音等，更加靈活。除此之外，電子書籍還具有快速查詢功能和快速檢索功能，從傳播速度上來說，電子書籍也更加的快捷，給人們的閱讀帶來了很大的方便。甚至有專家預言，隨著電子科學技術的繼續發展，之后電子書籍將會完全取代傳統書籍。

2.兩者閱讀習慣有很大的差異

傳統書籍的記載由于受到紙質的限制，記錄方式比較抽象，人們閱讀起來需要對書籍中的文字和詞語等進行深層次的理解、組織和思考，很難獲得閱讀的愉悅感。而電子書籍則能夠直觀的表達思想內容，并通過影像、聲音、圖片等給人們的視覺和聽覺造成直接的刺激，變抽象為具體，變復雜為簡單，從而更有助于讀者進行理解和接受。在科學技術發展的推動下，社會呈現信息化的趨勢，在這種背景下，人們開始追求文化速食、新奇時尚以及感官上的愉悅，電子書籍正好滿足了人們的這一需求，因此逐漸開始取代傳統書籍。而閱讀模式與閱讀思維是相輔相成的，閱讀模式發生轉變必將會對人們的閱讀思維產生影響，在信息化時代下，人們將會逐漸改變文字類邏輯表達的思維方式，而開始以來電子書籍提供的圖像、視聽類信息，從而轉變閱讀思維模式。

二、動漫電子書籍情感化設計的措施分析

1.本能水平的情感吸引

本能情感是指瞬時的情感效果，也就是說當人們在第一眼看到事物的時候心里所產生的情感。在人的行為趨向中，本能情感具有較強的支配能力。人們首先對事物進行觀察，如果本能情感是喜歡，就會產生好感，并對其表現出巨大的興趣和熱情，進而產生主動與之發生進一步交流和互動的欲望，然而如果本能情感是討厭，那么就會產生消極的心理，缺乏與其發生深層次的交流和互動的趨向和意圖。動漫電子書籍設計中，情感設計是一個基礎環節，在設計中，要以讀者為出發點，根據他們的喜惡，在書籍的整體外觀設計上尋找突破點，從而能夠激發讀者的閱讀興趣，使他們產生本能喜愛，進而產生強烈的情感吸引。動漫電子書籍的外觀形態是它的第一傳遞信息，它往往是讀者本能情感的決定性因素。一般來說，動漫電子書籍的閱讀對象都是年齡較小的兒童，他們熱愛大自然以及小動物和花鳥蟲魚等，同時也喜歡童話世界。那么在設計中我們就可以運用仿形法模仿、加工并創造孩子們喜愛的形象，更容易獲得讀者的喜愛。例如在動漫作品《小鯉魚歷險記》電子書籍的設計中，可以將外形設計成兒童喜歡的小鯉魚的形象，并將電子書籍的功能按鈕設計成小水母美美、海馬阿酷等與小鯉魚一起歷險的朋友們的形象，這樣就容易使讀者覺得更加有趣，情感上也更加親切，從而激發主動、積極的閱讀興趣。

2.行為水平的情感化設計

行為情感主要是指在使用過程中，產品的功能設計給人帶來的情感體驗。也就是人們的使用產品的過程中所產生的切身感受，在產品的設計中要求產品不僅要具有易用性，同時也要具有趣味性，只有這樣的設計才能使人在使用中產生愉悅的情感體驗。動漫電子書籍中的行為水平的情感設計也是一個非常重要的設計環節，同時也是設計中的一個中心環節，它能夠將書籍的閱讀功能、趣味功能以及娛樂功能完美的結合在一起，不僅具有承上的作用，同時還具有啟下的作用，因此非常關鍵。在以行為水平的情感為基礎的設計中，要求動漫電子書籍一方面要讀者提供全方位的多功能閱讀服務，發揮電子書籍的功能優勢，另一方面還要根據讀者的年齡特點和情感特點，在書籍設計中靈活的運用游戲等方式，加強書籍閱讀與讀者之間的互動性，從而使讀者獲得完美的閱讀情感體驗。從色彩設計上來說，首先色彩要有利于保護讀者的視力健康，并且色彩搭配要以恰當、和諧、適度為原則，要符合人的色彩審美標準。除此之外，還要對文字與圖像等之間的呈現關系進行巧妙的處理和融合。另外，在設計中還要注意為讀者提供方便、快捷、舒適的全方位視聽服務，充分利用數字多媒體功能，運用情感化的設計語言，將書籍動態設計與靜態設計有機結合起來，加強動漫意境的情感表達，使讀者產生身臨其境之感。最后電子書籍還可以開設一個自我創作的版面，在這個版面中，讀者可以自主的根據自己的喜好來對圖畫進行描繪，然后將作品保存起來，可用作舉辦個人畫展等，從而使讀者更好的享受現代科技給他們帶來的獨特情感體驗和全新閱讀感受。

3.反思水平的情感記憶

數字化時代，對電子書籍設計者提出了更高的要求,要與時俱進，豐富自身的藝術修養，才能使電子書籍設計更好地發揮自身的優勢，創造出新時代的特征。由產品本身引發的用戶情感共鳴以及感動等，就是我們所說的反思情感。反思情感是產品本身對用戶的一種感動，往往決定了一個人對產品的總體印象和評價。例如，迪士尼卡通形象作為動漫中永恒不變的經典，它受到了一代又一代人的喜愛，這主要是因為它滿足了兒童對美好事物的幻想，能夠帶給他們深刻的情感共鳴和情感記憶。動漫電子書籍在情感設計中也要充分運用這一設計思想，要力圖帶給讀者一份感動和永恒不變的情感記憶，給讀者留下美好的、深刻的印象。這就要求動漫電子書籍在設計中，在本能情感吸引和行為情感體驗的基礎之上，還要對讀者的內心最深處的情感需求進行探索和研究，將書籍作者想要表達的情感與書籍情感設計完美的融合在一起，并以讀者最容易理解和接受的方式表達出來，從而實現書籍與讀者之間的更深層次的情感互動和交流，為讀者創造他們喜歡的閱讀情境，在游戲中體會現代閱讀的快樂，最終達到情感設計的目的。

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中圖分類號：TD5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0045-01

對膠帶機運輸系統的集中控制及其相關問題進行研究與闡釋，不僅事關膠帶機使用效率的正常發揮，而且也事關礦山企業生產效率的提高。因此，有必要結合現有膠帶機運輸系統的集中控制實踐，根據企業的生產需求與相關的自動化技術的發展，對其現存的問題進行科學地分析與客觀地說明。從而提高膠帶機運輸系統的使用效率，推動膠帶機運輸系統的自動化水平。

1 膠帶機運輸系統的研究現狀

1.1 分析現狀的資料準備

為了充分地了解膠帶機運輸系統集中控制的研究現狀，通過以下的方法來搜集相關的研究資料。首先，在知網上，以“膠帶機運輸系統”和“集中控制”為關鍵詞進行相關的論文搜索。然后再針對搜索的結果，以論文刊發期刊的質量為標準，特別是核心期刊所載的論文更是研究分析的重點資料。其次，在此基礎上，又以“下載”次數為標準，選擇一批重點論文作為研究資料。因為知網上所統計的論文下載次數，不僅可以再現研究者關注的焦點所在，而且還能表明相關論文所闡釋問題的影響力。

1.2 研究現狀的具體分析

下邊簡單列舉相關的研究論文：廉建國發表于《煤碳學報》的、名為《影響膠帶機運輸系統效率的因素探索》的文章，下載次數達到了106次；付征耀、羅福盛發表于《鋼鐵技術》的、名為《膠帶機通廊系統鋼結構設計》的文章，下載次數已達到了80多次；特別是2012年來源于會議數據庫的、單福友的文章《膠帶運輸系統控制技術研究與應用》一文，更是大家關注的焦點。再如，郝榕、譚得健、王樹勝、費運河的、名為《井下膠帶機運輸地面集中控制系統的應用》以及田剛發表于《電子世界》的文章《煤礦膠帶機PLC集中控制系統的設計研究》一文。

雖然，在此不能窮盡我們為了分析膠帶機運輸系統集中控制的研究現狀所閱讀的各篇論文，但是，從上邊簡單的列舉中，卻可以發現這樣的問題：首先，膠帶機運輸系統的集中控制的研究，必然要涉及到整個系統的各個環節。特別是從表面上看，《膠帶機通廊系統鋼結構設計》一文似乎與對膠帶機運輸系統的集中控制無關，但是，作為對膠帶機運輸系統集中控制產生重要影響的環境問題，也不容在具體的集中控制研究中所忽視。其次，作為一種集中控制研究，對膠帶機運輸系統的集中控制研究，必然要考慮到最后集中控制系統的運行效率問題。如何提高系統的運行效率，只有在設計之初對其就給予關注，才是最佳的解決辦法。最后，膠帶機運輸系統的集中控制研究，其核心問題是相關的技術研究。就如《膠帶運輸系統控制技術研究與應用》、《煤礦膠帶機PLC集中控制系統的設計研究》這幾篇文章所涉及的問題一樣，如何把具體的技術應用于集中控制實踐是研究者在技術層面研究的重點。

2 膠帶機運輸系統的集中控制研究

2.1 研究思路

通過上邊的研究現狀分析，可以看出，在目前的膠帶機運輸系統集中控制的研究主要涉及到兩個層面的研究問題。即，從技術的層面上講，涉及到某一技術或者說某自動化研究成果的具體運用，如PLC集中控制系統的設計應用問題；從研究的思路層面講，或者說從整個膠帶機運輸系統的集中控制所涉及的具體問題出發，探討相關的問題。如影響控制系統效率問題的分析，保證整個控制系統正常運行所需要的外部環境問題。前者可以稱作是微觀層面的研究，后者可以稱為宏觀層面的研究。然而無論是宏觀層面的研究，還是微觀層面的分析，都是研究膠帶機運輸系統集中控制的關鍵。

2.2 研究的核心問題分析

結合上邊的分析，下邊從宏觀的層面，對膠帶機運輸系統的集中控制研究的核心問題進行逐一的闡釋和分析。

（1）膠帶機運輸系統的集中控制所需要的研究問題可以簡單地分為兩類。一類是集中控制正常運行所需要的技術問題。包括整個運輸系統每一個組成部分所需要的技術問題和整個集中控制所需要的技術問題。換而言之，在這個集中的控制中，需要根據每一個組成部分的運行特點，進行相關的技術設計。如，針對控制單元的技術設計、針對信息傳送網絡的通訊技術，特別是對于遠程集中控制而言，通訊技術更為關鍵。再如，針對集中控制中心而言，面對眾多的儀器、設備，研究者更需要相關的技術作為保障。其次，膠帶機運輸系統的集中控制還涉及針對故障處理的技術問題。特別是系統對故障的發現能力，直接關系到整個集中控制系統的運行效率和安全保障。

（2）膠帶機運輸系統的集中控制的相關研究還要涉及到具體的企業生產環境。這一點思考，是閱讀《影響膠帶機運輸系統效率的因素探索》的感悟。生產者之所以要對在相關的生產中運用膠帶機，之所以在運用的基礎上還在實現對其整個運輸系統進行集中控制，目的是非常的明確，即，提高工作效率。然而，膠帶機運輸系統的運用過程中，究竟有哪些因素會對其集中控制產生影響，這是設計中必須關注的問題。否則，即使你的設計再科學、再高效，也會在具體的運用實踐中達不到其最初的設計目的。因此，研究者還要在具體的設計與運用中，考慮到膠帶機使用企業的具體生產環境以及其員工的素質。一句話，企業的生產環境也是集中控制研究中必須考慮的核心問題。

總之，膠帶機運輸系統的集中控制有許多問題值得每一位研究分析和研究。這些問題，不僅是其技術層面的問題，也有研究者對現有膠帶機運輸系統的集中控制實踐進行反思得出的宏觀分析。特別是后者，它更能為技術層面的更新提供參考的依據。

參考文獻

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中圖分類號：TP271 文章編號：1009-2374（2017）03-0012-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.03.006

1 概述

MES生產執行層系統（Manufacturing Execution System）的概念由美國先進制造研究協會（AMR）于1990年11月首次正式提出，1997年國際聯合會（MESA）了6個關于MES的白皮書，1999年美國國家標準與技術研究所（NIST）將MES有關概念規范化，2000年美國國家標準協會（ANSI）陸續了SP-95系列標準。MES系統在發達國家已實現了產業化，在醫療產品、塑料與化合物、金屬制造、電氣/電子、汽車、玻璃纖維、通訊等行業均有應用，國內MES市場處于起步階段，目前MES已在鋼鐵、石化、汽車、煙草等行業有應用，且開發完成了若干自主產權的MES系統，如上海寶信MES、中國石化MES（S-MES V1.0）等。隨著對離散制造MES探索性研究，國內市場上也出現一些針對離散制造業的MES產品，如ICON-MES、OrBit-MES、天為MES等。

MES市場行業特色明顯，要求開發團隊對行業工藝生產流程有深入和全面理解，對于MES廠商更要把握好產品標準化和客戶需求差異化平衡，雖然國內外MES應用取得了一定成效，但是存在著MES產品市場處于一個分散狀態，MES的應用價值得不到管理層的充分認知等不足，隨著信息技術在制造企業的推廣和應用，MES系統的未來被越來越多的人看好。煤制天然氣企業是國家示范工程，對MES系統功能設計和實施研究案例對行業信息化建設有重要意義。

2 現代煤制天然氣企業生產管理特點

煤制天然氣企業以煤為原料，經過加壓氣化、變換冷卻、低溫甲醇洗和甲烷化等主工藝生產天然氣，通過長輸管道輸送給用戶。作為現代化的煤制天然餛笠擔其生產管理特點主要表現為生產管理數字化、精細化，生產決策可視化、智能化，充分利用企業信息化推動企業降低成本、增強效益、不斷提升煤制天然氣化工產業化水平。

3 MES系統設計

煤制天然氣企業MES設計主流技術包括計算機操作系統（主要采用Windows平臺、Unix平臺和Linux平臺）、數據庫技術（開發商主要采用SQL Server和Oracle數據庫）、MES體系結構（主要采用C/S、Web使能、瘦客戶端等體系結構）、開發應用技術（（MES系統的開發主要采用DCOM、COM+，Active-X、XML，DotNET、J2EE，ODBC、OLE、OPC技術）和系統可配置性（通過標準化、組件、庫和客戶化定制4個指標評價）、集成技術。本文設計思想為強化生產過程自動化與信息化融合，應用集成技術完成MES功能、技術、安全、可靠性等設計，建立國內煤制天然氣企業生產執行系統MES。

3.1 功能設計

根據煤制天然氣企業生產管理特點，確定MES系統功能包括生產統計、管線監控、物料移動與平衡、罐區管理、能源管理等功能模塊，實現生產運營管理、生產統計管理和生產管理功能。MES功能模塊設計內容不是固定的，可根據企業特點、需求、管理模式等因素有所增減。圖1為MES功能模塊設計圖：

3.2 技術設計

要實現MES設計功能，必須借助于網絡設置、系統開發、數據庫建立等措施，其中來自生產的數據是基礎，并且這些數據要做到數出一門量出一家，數據單位要統一。技術設計主要包括五個步驟，即數據源（實時數據、質量數據、關系型數據、衡器數據、SCADA系統數據等）數據集成（數據抽取、數據加工與整合等）數據管理（管道運行監控數據、化工裝置監測數據、生產執行數據、汽車衡軌道衡數據等）數據應用（實時監控、開發報表、對外集成、生產計劃與統計、生產調度等）展示結果（以畫面、圖表等形式展示）。

3.3 系統集成設計

MES在企業信息化架構設計中處于中間層，是生產活動與管理活動信息溝通的橋梁，起著承上啟下的作用，它一方面接受PCS發出的生產指令；另一方面加工處理PCS的原始數據，為ERP提供及時、準確的生產數據。由此可見，MES系統必須與企業PCS、ERP系統實現集成，為系統之間的數據存取和數據交換提供接口。在集成時，涉及實時數據庫、衡器數據庫、實驗室管理信息系統等接口協議、通信方式、數據傳輸格式等，這就需要信息化技術人員進行全面考慮，最好在詳細設計階段之前，與DCS、PLC、SIS等廠家開設計協調會，明確接口方式及協議，為MES系統讀取數據源打下良好

基礎。

3.4 安全設計

MES應用的前提必須保證數據、服務器等具有很高的安全性，若不安全，MES應用不僅起不到良好作用，而且會給企業帶來巨大損失，因此安全需求必須作為MES設計的重要部分。MES的不安全對象主要包括業務數據、用戶身份、運行服務器和運行系統、數據庫和主機。為了保證數據等信息的安全性，安全對策就是保密性，即用戶通過統一方式實現用戶身份驗證，并根據自己的權限在不同的子系統中完成各自授權。

3.5 可靠性設計

為了提高系統高效率和可靠性，主要考慮系統雙機熱備、數據庫備份等方法。對運行服務器避免單點故障，對運行系統的平穩運行建立備份策略。

4 MES系統實施

4.1 結構組織

一個項目的實施，首先應設立組織機構，根據項目特點和技術，設立項目經理，實施組、業務專家組、信息專家組和系統開發組，應分別設立組長，根據崗位職責，完成各自工作。組織機構設置根據項目規模大小、定編定員等情況，可以適當變化。

4.2 關鍵技術

MES系統實施重點考慮系統集成性和完整性，關鍵技術主要包括模型搭建、可組態易保護的通用體系架構和分層次核心數據庫設計技術等，技術路線如表1

所示：

4.3 預期成果

按照MES系統設計方案，通過系統建模、系統調試、系統上線試運行，做到數出一門量出一家，實現設計全部功能，為調度人員做出作業計劃和優化提供平臺，該系統應用到企業生產和管理中，運用信息技術指導生產，提高生產水平和能源利用率，增加企業效益。通過設計和實施過程，預計總結出MES系統相關論文5篇，結合煤制天然氣企業現狀，相關論文對以后MES系統研究打下基礎。

5 結語

本文煤制天然氣企業MES系統設計與實施研究目的是利用信息化手段提高企業生產自動化水平，促進工業化與信息化融合，幫助企業達到“安穩長滿優”目標，進而提高企業市場競爭力。隨著信息技術的快速發展，企業信息化建設的重要性已凸現出來，國內煤制天然氣企業處于起步階段，且處于良好勢頭，這也給信息化建設和工程建設同步建設創造了機會，本文MES系統設計與實施在這樣的背景下提出，對正在信息化設計階段的企業具有指導和示范作用。

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[3] 馮慶艷.改變企業基因是CIO必修課[J].中國經濟和

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經過幾十年的發展,變電站自動化技術已經達到了一定的水平，在我國城鄉電網改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動化技術實現無人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動化新技術，從而大大提高了電網建設的現代化水平，增強了輸配電和電網調度的可能性，降低了變電站建設的總造價，這已經成為不爭的事實。然而，技術的發展是沒有止境的，隨著智能化開關、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線狀態檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術日趨成熟，以及計算機高速網絡在實時系統中的開發應用，勢必對已有

的變電站自動化技術產生深刻的影響，全數字化的變電站自動化系統即將出現。

一數字化變電站自動化系統的特點

(1）智能化的一次設備

通常一次設備被檢測的信號回路和被控制的操作驅動回路采用微處理器和光電技術設計，簡化了常規機電式繼電器及控制回路的結構，數字程控器及數字公共信號網絡取代傳統的導線連接。換言之，變電站二次回路中常規的繼電器及其邏輯回路被可編程序代替，常規的強電模擬信號和控制電纜被光電數字和光纖代替。

(2)網絡化的二次設備

變電站內常規的二次設備，如繼電保護裝置、防誤閉鎖裝置、測量控制裝置、遠動裝置、故障錄波裝置、電壓無功控制、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等全部基于標準化、模塊化的微處理機設計制造，設備之間的連接全部采用高速的網絡通信，二次設備不再出現常規功能裝置重復的I/O現場接口，通過網絡真正實現數據共享、資源其享，常規的功能裝置在這里變成了邏輯的功能模塊。

(3)自動化的運行管理系統

變電站運行管理自動化系統應包括電力生產運行數據、狀態記錄統計無紙化；數據信息分層、分流交換自動化；變電站運行發生故障時能即時提供故障分析報告，指出故障原因，提出故障處理意見；系統能自動發出變電站設備檢修報告，即常規的變電站設備“定期檢修”改變為“狀態檢修”。

二數字化變電站自動化系統的結構

在變電站自動化領域中，智能化電氣的發展，特別是智能開關、光電式互感器機電一體化設備的出現，變電站自動化技術進入了數字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元，如A/D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來作為智能化一次設備的一部分。反言之，智能化一次設備的數字化傳感器、數字化控制回路代替了常規繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分；而在中低壓變電站則將保護、監控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關柜上，實現了變電站機電一體化設計。

數字化變電站自動化系統的結構在物理上可分為兩類，即智能化的一次設備和網絡化的二次設備；在邏輯結構上可分為三個層次，根據IEC6185A通信協議草案定義，這三個層次分別稱為“過程層”、“間隔層”、“站控層”。

過程層是一次設備與二次設備的結合面，或者說過程層是指智能化電氣設備的智能化部分。過程層的主要功能分三類：（1）電力運行實時的電氣量檢測；（2）運行設備的狀態參數檢測；（3）操作控制執行與驅動。間隔層設備的主要功能是：（1）匯總本間隔過程層實時數據信息；（2）實施對一次設備保護控制功能；（3）實施本間隔操作閉鎖功能；（4）實施操作同期及其他控制功能；（5）對數據采集、統計運算及控制命令的發出具有優先級別的控制；（6）承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及站控層的網絡通信功能。必要時，上下網絡接口具備雙口全雙工方式，以提高信息通道的冗余度，保證網絡通信的可靠性。

站控層的主要任務是：（1）通過兩級高速網絡匯總全站的實時數據信息，不斷刷新實時數據庫，按時登錄歷史數據庫；（2）按既定規約將有關數據信息送向調度或控制中心；（3）接收調度或控制中心有關控制命令并轉間隔層、過程層執行；（4）具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；（5）具有（或備有）站內當地監控，人機聯系功能，如顯示、操作、打印、報警，甚至圖像，聲音等多媒體功能；（6）具有對間隔層、過程層諸設備的在線維護、在線組態，在線修改參數的功能；（7）具有（或備有）變電站故障自動分析和操作培訓功能。

三數字化變電站自動化系統中的網絡選型

網絡系統是數字化變電站自動化系統的命脈，它的可靠性與信息傳輸的快速性決定了系統的可用性。常規變電站自動化系統中單套保護裝置的信息采集與保護算法的運行一般是在同一個CPU控制下進行的，使得同步采樣、A/D轉換，運算、輸出控制命令整個流程快速，簡捷，而全數字化的系統中信息的采樣、保護算法與控制命令的形成是由網絡上多個CPU協同完成的，如何控制好采樣的同步和保護命令的快速輸出是一個復雜問題，其最基本的條件是網絡的適應性，關鍵技術是網絡通信速度的提高和合適的通信協議的制定。

如果采用通常的現場總線技術可能不能勝任數字化變電站自動化的技術要求。目前以太網（ethernet）異軍突起，已經進入工業自動化過程控制領域，固化OSI七層協議，速率達到100MHz的嵌入式以太網控制與接口芯片已大量出現，數字化變電站自動化系統的兩級網絡全部采用100MHz以太網技術是可行的。

四數字化變電站自動化系統發展中的主要問題

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中圖分類號：TP317.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）07-0187-02

1 研究背景

隨著科技的發展，傳統的辦公室工作方式已不再適應雪崩式的信息增長，這造成了高校對信息的更大依賴性和信息需求的迫切性。簡單的說，辦公自動化通過因特網技術，利用先進的科學技術，使辦公人員方便快捷地共享信息，高效地協同工作，改變過去復雜、低效的手工辦公方式，為高校管理知識資源提供了良好的平臺，將辦公活動中的信息共享、校園管理等進行重新整合，可以讓用戶在不同時間不同地點進行辦公，提高辦公的效率及決策能力[1]。

辦公自動化經歷了三個階段[2]，從辦公自動化的出現，利用辦公軟件、辦公設備，將各類文件數字化處理，對文件進行各類編輯操作，以提高工作效率；到協作性辦公自動化的發展，利用辦公自動化系統來完成文檔的傳閱與審核等協作性工作；到辦公自動化系統的協作與知識的大力發展，在完成了辦公的協作的同時，提供信息輔助領導的決策，達到提高效率和協同辦公的效果，最后實現決策效能的目標。通過建立內部可以方便快捷通信的平臺，校園內部信息，完成工作流程自動化、文檔管理自動化及資產管理、會議管理等輔助辦公。

2 相關開發技術

畢節學院辦公自動化系統的設計與開發中主要是基于B/S（瀏覽器/服務器）開發模式，用到的技術有、數據庫、工作流。

技術提供了統一的Web開發模型，無縫使用所見即所得的HTML編輯器和其他編程工具[3]，在這個系統開發中，采用技術設計的頁面在用戶訪問時只需進行一次編譯，而為技術提供了巨大的幫助，如包含的DataGrid等數據庫元件可以和數據庫進行直接聯系。并且技術采用了一種“Code.Behind”（代碼后）的新型代碼編寫方式，可以使程序編寫的工作變得更加簡單，所設計的程序結構也更加清晰與合理，極大提高了系統的性能和安全性。

SQL Server 2005是一個完全支持WEB的數據庫產品，提供了對可擴展標記語言（XML）的核心支持，以及在Internet上和防火墻外進行查詢的能力。從數據管理和分析角度看，將原始數據轉化為商業智能和文化娛樂活動析利用Web帶來的機會非常重要[4]。

工作流技術（Workflow）就是工作流程的計算模型，即將工作流程中的工作如何前后組織在一起的邏輯和規則在計算機以恰當的模型進行表示，并對其實施計算[5]。工作流解決的主要問題是：為實現某個業務目標，在多個參與者之間，利用計算機，按某種預定規則自動傳遞文檔、信息或是任務。

B/S結構（Browser/Server，瀏覽器/服務器模式），是隨著WEB的興起在C/S結構的基礎上進行改進的一種網絡結構模式。B/S結構最大的優點就是運行維護比較簡便，能實現移動辦公，并且維護和升級簡便，成本降低，安全可靠。

3 畢節學院辦公自動化系統設計

3.1 系統結構模塊設計 本系統主要包括以下五個功能模塊：個人辦公，公共信息，組織管理，公文流轉，權限管理。

功能模塊設計的具體說明：

3.1.1 個人辦公 我的辦公桌可以鏈接到每個功能模塊，公布最新消息讓登陸用戶查看；我的便簽模塊實現添加便簽、修改便簽、刪除便簽、查看便簽等功能；通信錄模塊能夠添加、刪除、修改、瀏覽和查詢通信信息。

3.1.2 公共信息 授權登陸用戶能夠、刪除和修改公共信息，而普通登陸用戶只能夠查看公共信息。

3.1.3 組織管理 組織管理的設計首先選擇要采用的組織架構。組織架構的形式可以分為：集權型組織架構、職能型組織架構、混合型組織架構和網狀型組織架構。

在辦公自動化系統我們選擇職能型的組織架構，機構下可以掛子機構也可以掛員工。機構設計為樹型結構。

3.1.4 公文流轉 在這個功能模塊中，我們將使用工作流引擎JBPM。利用JBPM的流程設計器設計流程，授權登陸用戶能夠上傳流程文件、流程圖片，刪除流程，普通登陸用戶能夠查看流程定義文件、圖片，審批公文，查看待審批公文、公文審批歷史等。

3.1.5 權限管理 通過權限管理，能夠設置不同用戶的訪問權限，而且要控制到CRUD（增刪改查）的操作級別。可以單獨對用戶授權，也可以統一授權。

3.2 系統安全性設計

3.2.1 數據庫安全需求 由于本系統是面向Internet開放的，所以說數據庫的安全是非常重要的。為了確保數據庫的安全可靠，本系統將應用服務器和WEB服務器以及數據庫服務器分開隔離。將應用服務器和數據庫服務器安置在第二級防火墻的內部網絡上，這樣用戶就無法直接訪問到網站數據庫。對于數據庫本身，還需要設定好用戶密碼級別和用戶權限。數據庫的備份和恢復是必不可少的一份工作，備份和恢復對于維護數據庫十分重要。在面對系統故障造成數據丟失或損壞時，可以通過備份的數據庫快速地恢復數據，可以有效地減少或者減免損失。

3.2.2 網絡安全需求 網絡安全是指網絡系統的硬件和軟件以及系統中的數據信息受到保護，不因意外或者人為惡意的破壞，系統能連續正常地運行，網絡服務不中止。網絡安全不僅僅包括網絡安全產品，是一個比較復雜的系統工程。具體到某一個網站上還涉及到它的功能和需求以及與之相配套的安全策略。從網絡安全產品的多種多樣，除了防火墻外，還包括安全評估系統、入侵檢測系統、和防病毒產品等等。而每一種安全產品都是構建在一種或幾種安全技術之上的[6，7]。

3.3 工作流引擎的系統結構的設計 本論文設計的工作流引擎被劃分為了兩個功能子系統：Executor和 Monitor.Executor實現了絕大多數的復雜工作流程的流轉功能，該部分不僅要完成流轉這一基本功能，還牽涉到工作流實體對象的持久化，工作流事務等方面。Monitor主要判斷是否有超時的過程實例或者節點實例存在，但Monitor不對發現的超時對象進行處理，而是采用消息通信的方式，通過引擎消息隊列通知Executor來處理這些超時的對象[8，9]。

參考文獻：

[1]馮棟.淺談高等院校辦公自動化系統構建的必要性[J].電腦學習，2010年8月.

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[3]汪維清主編 Web程序設計與應用[M].清華大學出版社，2011：08.

[4]王能斌.數據庫系統原理[M].北京：電子工業出版社，2010.

[5]傅勇，王兒珍.工作流技術在辦公自動化系統中的應用研究[J].小型微型計算機系統，2001，6.

[6]元春欣，江建慧主編.安全關鍵計算機系統[M].中國鐵道出版社，2003.

篇（8）

中圖分類號：TV7文獻標識碼： A 文章編號：

一．引言。

將水能轉變為電能的機電設備稱水電站動力設備。其在常規水電站和潮汐電站為水輪機和水輪發電機組成的水輪發電機組，及附屬的調速器、油壓裝置、勵磁設備等。抽水蓄能電站的動力設備為由水泵水輪機和水輪發電電動機組成的抽水蓄能機組及其附屬的電氣、機械設備。水電站的電氣裝置除水輪發電機及其附屬設備外，還包括發電機電壓配電設備、升壓變壓器、高壓配電裝置和監視、控制、測量、信號和保護性電氣設備等。如何解決水電站建設施工中設備管理的問題也是當下相關部門必須要解決的問題。

二．水電站設備管理存在的主要問題。

1. 管理方面的問題。

1.1投資的盲目性，導致管理重視程度不夠。

一些水電站，尤其是水電站是由一些個體企業及私人老板投資而成，這些群體對水電開發知之甚少，屬于盲目跟從型的投資。他們有時為了自身的經濟效益，盲目地追求產值最大化，狠抓發電環節，忽視了設備管理。甚至，直至設備出現了嚴重的問題，影響電站的生產和發展時，才會考慮設備的管理問題。

1.2. 管理不正規，導致管理的混亂性。

電站本身規模就小，投資不是很大。而開發商的目的是效益最大化，有的投資方為了節約投資，工程建設中不按建設工程的管理程序進行。首先是沒有認真對電站的前期工作進行落實，實行“三邊工程”。其次是沒有招投標過程，不管施工隊伍有沒有資質，也不請監理單位來進行監督管理施工。最后是參建單位無質量監督體系，工程質量低劣，不經驗收和安全鑒定就投人運行。沒有安全保障體系，安全管理失控，導致安全事故頻發。

2. 技術方面的問題。

2.1. 水電站因為其規模小，電站人數也比較少，運行與檢修人員沒有嚴格的區分，有的甚至沒有檢修人員，技術力量嚴重薄弱，設備檢修與維護不成系統。沒有正確掌握設備操作技能與維護的技術性規范，特別是對改造后自動化程度比較高的設備，對其檢修更是無從下手。

2.2  隨著水電站設備的不斷更新，各型號設備在技術設計理念的區別，同類設備可能在工作原理、結構性能、自動控制、運行要求上存在差異，但一部分工作人員由于掌握的圖紙及其他技術資料不足，導致其對設備狀況的了解夠細致；對于投入運行的新設備，一些工作人員由于對自身要求不高，對新設備投運前的技術培訓、調試運行狀況及設備運行數據的了解、分析不夠重視,對新設備的技術了解不夠全面、細致和嚴謹，對新設備運行技術容易存在一些錯誤的習慣性思維。

三.水電站設備管理的措施。

1. 建立規章制度。

據國家的法律、法規和有關規程, 結合本公司的實際制定《安全生產管理獎懲制度》、《生產事故調查實施細則》、《運行生產管理制度》、《廠( 站) 用電及通訊中斷事故處理辦法》、《反事故措施計劃》等，以適應生產經營管理的需要。同時還應建立運行分析制度, 即對運行中通過儀表指示、運行紀錄、設備巡檢和操作等反映的各種問題和現象進行分析, 及時找出產生各種問題和現象的原因、規律, 并采取相應措施及對策。

2. 加強技術監督與設備評級。

水電站的技術監督是運用各種科學試驗方法, 對各種設備進行定期或不定期的檢驗和檢測,了解掌握設備的技術狀況及在運用中的變化規律,保證設備有良好的技術狀況。水電站的技術監督包括儀表、絕緣、金屬、化學等十大監督, 關鍵是對儀表、絕緣、金屬三項的監督。金屬監督是監督各種金屬部件在運行中的性能變化, 特別是水輪機的氣蝕和泥沙對轉輪的破壞和磨損, 易磨部位的磨損情況等。設備評級在水電站的技術管理工作中也非常重要,設備評級為三類設備的改造和更新提供了有力的依據。

3. 加強維護檢修管理。

電站的維護及檢修必須貫徹預防為主的方針,切實做到“應修必修, 修必修好”,切忌“硬拼、硬撐”。在“質量第一、安全第一”的前提下,結合實際進行挖潛, 積極推行技術更新、技術改造工作, 逐步把恢復設備性能轉變到改進設備性能上來, 延長檢修周期, 縮短檢修工期, 保證設備的檢修質量。強化設備缺陷管理周匯報制度和缺陷處理制度,制訂《設備缺陷管理制度》, 各電站每周匯報缺陷情況, 運行管理部門進行統計匯總后交安生部專責進行審查。

4. 優化調度提高效率。

水電站在運行中應正確處理發電用水與灌溉、防洪等的關系, 實行優化調度。一是及時準確了解上游各水文站的水文預報資料, 并根據上游調節庫容下泄流量對來水量進行析, 作好日( 周、旬、月、年) 水情、負荷預測, 確定運行方式。二是合理利用電站有效庫容, 盡可能提高上游水位運行。三是利用豐枯、峰谷電價政策, 盡量做到早晚高峰多發電, 提高綜合電價水平。四是機組的組合運行方式應按效率高、耗水低優先的原則, 保證機組在高效區運行, 以獲得最大的經濟效益。五是配合調度部門做好經濟運行方案, 并要充分利用水資源, 最大限度地發揮電站發電效益。

5. 新建項目中的水電工程及防雷接地工程，在技術設計之前必須征求水電管理科的意見，施工中必須使用安全節能裝置和節能計量儀表，工程竣工后應經水電管理科驗收，驗收合格并將竣工圖紙、資料送交水電管理科備存后，方可接水接電。改、擴建水電工程及防雷（重復）接地工程、水電維修工程由水電管理科負責組織實施。

6. 主供水管上的閥門和消防栓由水電管理科和消防安全科專門管理，任何單位和個人未經批準不得無故開啟

生產設備是生產力的重要組成部分和基本要素之一，是企業從事生產經營的重要工具和手段，是企業生存與發展的重要物質財富，也是社會生產力發展水平的物質標志。生產設備無論從企業資產的占有率上，還是從管理工作的內容上，以及企業市場競爭能力的體現上，它都占有相當大的比重和十分重要的位置。管好用好生產設備，提高設備管理水平對促進企業進步與發展有著十分重要的意義。

五．結束語

中國經濟已進入新的發展時期，在國民經濟持續快速增長、工業現代化進程加快的同時，資源和環境制約趨緊，能源供應出現緊張局面，生態環境壓力持續增大。據此，加快西部水力資源開發、實現西電東送，對于解決國民經濟發展中的能源短缺問題、改善生態環境、促進區域經濟的協調和可持續發展，無疑具有非常重要的意義。另外，大力發展水電事業將有利于縮小城鄉差距、改善農村生產生活條件，對于推進地方農業生產、提高農民收入，加快脫貧步伐、促進民族團結、維護社會穩定，具有不可替代的作用。水電開發通過投資拉動、稅收增加和相關服務業的發展，將把地方資源優勢轉變為經濟優勢、產業優勢，以此帶動其他產業發展，形成支撐力強的產業集群，有力促進地方經濟的全面發展。

參考文獻：

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[2]馬桂娥 羅玉圓水電站工程起重機事故隱患分析 [期刊論文] 《紅水河》 2005年4期

[3]孫翔 加強設備管理提高經濟效益 [期刊論文] 《經營與管理》 2002年11期

[4]初曰亭 龍灘水電工程施工設備管理 [期刊論文] 《紅水河》 2006年4期

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中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）18-0026-02

液壓傳動是一種傳統的動力傳動方式，相較于電力傳動和氣壓傳動而言，液壓傳動的最大優點就在于液壓系統能夠提供穩定的大功率負載能力，而這是氣壓和電力傳動系統所無法比擬的優勢。隨著機電一體化技術的發展，現在單獨的液壓系統已經越來越少，而是將液壓控制系統與電力、機電控制技術相結合，逐漸成為機電液一體化系統。因此目前全國各個高校的機電專業都普遍開設了液壓傳動、液壓控制系統、電液伺服控制技術等專業課程，而這些專業課程需要配套的實驗臺或者實驗控制系統進行實驗；另一方面，目前我國的液壓實驗臺控制技術仍然遠遠落后于國外發達國家，由此導致了我國對于液壓控制系統的研發，核心技術仍然受制于國外發達國家，對于電液伺服控制技術、高精密液壓伺服技術等高新技術領域仍然缺乏合適的實驗研究裝備。因此，集成液壓技術、電力控制技術、自動化控制技術及計算機技術等，開發設計有針對性的液壓綜合實驗臺是十分有必要的。

文章在傳統的液壓缸實驗、液壓回路實驗的基礎上，將自動化控制技術、計算機遠程技術等結合起來，充分利用液壓和電力控制相結合的優勢，開發面向機電液一體化的綜合實驗臺裝備，為我國液壓實驗臺裝備的研發與設計提供可供借鑒的理論和實踐指導意義。

1 液壓實驗臺的功能需求分析

作為面向液壓類專業性、工業性實驗的需求，該實驗臺應當能夠滿足以下幾個方面的功能需求：

①滿足液壓控制系統的各項測試功能。液壓實驗臺的首要功能就是應當能夠滿足液壓控制系統的各個測試功能，包括測試液壓元件的性能參數，測試液壓閥的性能曲線，液壓控制系統的負載特性測量，液壓泵的實驗等等，面向各類液壓元件、液壓類設備或者裝備開展的各項測試、測量實驗，這是液壓實驗臺的首要功能。

②滿足自動化測量與控制的功能。傳統的液壓實驗臺幾乎都是手動控制，因此，必須要將手動控制改為全自動控制，要能夠自動實驗對液壓元件、液壓系統的相關液壓參數的采集、測量、計算、分析、處理，以及對輸出執行元件的自動化控制、加載、卸載及對機電液一體化裝備的動力傳輸和傳遞，這些是機電液一體化設備自動化測量與控制必須要滿足的功能。

③要具備良好的人機交互功能。過去提到液壓實驗臺，給人的第一印象就是油乎乎、臟兮兮，很多液壓實驗臺由于缺乏良好的人機交互性，使得操作人員不愿意去操作實驗臺，為此，本研究課題所設計的液壓實驗臺應當采用基于計算機技術實現的虛擬采集、測量與控制系統，為操作人員提供友好的人機交互系統和體驗，這也是液壓實驗臺控制系統的必然發展趨勢之一。

3 基于PLC的液壓實驗臺控制系統的設計

3.1 實驗臺的結構設計

本研究課題所提出的基于PLC實現的液壓實驗臺控制系統，主要由以下幾個部分構成。

3.1.1 液壓類傳感器與液壓元件

為了完成液壓類測試實驗，必要的傳感器與液壓元件必不可少，比如壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、液壓比例閥、液壓伺服閥、管道壓力表、功率計、流量計等，這些基本設備共同構成了液壓實驗臺的底層數據源。

3.1.2 自動化采集與測量PLC

本液壓實驗臺最大的核心就在于采用了模塊化設計的PLC模塊，直接采用模擬量擴展模塊和數字量擴展模塊，實現對實驗臺底層數據源的采集與測量，將相關數據傳輸到液壓實驗臺的控制中心。

3.1.3 控制中心――工控機

工控機作為液壓實驗臺的控制中心，一方面為整個液壓實驗臺提供數據加工處理功能，另一方面為用戶提供良好的人機交互體驗，通過專門開發的組態程序，直接讀取來自于PLC的數據，并將數據按照用戶的需求進行處理和顯示，極大的簡化了液壓實驗臺上位機的程序開發設計的工作量。

3.2 控制系統設計

3.2.1 選用PLC控制的優點

PLC又稱可編程邏輯控制器，具有非常高的可靠性，其抗干擾能力遠勝于單片機系統，因此采用PLC作為實驗臺控制系統的下位機，實驗臺的測試檢驗質量得到了可靠的保障；同時，PLC還具有操作簡單，擴展容易，模塊化設計等優勢，即使是初學人員也能夠快速上手，這就決定了該實驗臺后期的維護保養成本比較小。另外，采用PLC作為控制系統的一部分，通過擴展模擬量模塊和數字量模塊，能夠方便的接入各種液壓元件、傳感器及液壓類裝置，這使得液壓實驗臺具有一定的通用性，大大的提高了液壓實驗臺的應用范圍。

3.2.2 控制系統結構

本液壓實驗臺采用PLC+PC機的主從控制系統模式，即PLC作為下位機，主要負責對各類液壓元件、傳感器及液壓裝置的數據、參數的采集與測量；PC機作為上位機，利用PC機強大的圖形、數據處理能力及良好的人機交互能力，實現液壓試驗的各項數據按照操作人員的需求進行數據處理及顯示，并提供各項數據管理功能，極大的豐富了液壓實驗臺的功能及操作互動能力。

3.2.3 控制系統硬件設計

控制系統的硬件主要包括實驗臺控制系統硬件的選型設計及電氣設計兩個部分。

①硬件選型設計。控制系統的硬件主要是對PLC的選型及PC機的選型。本研究課題中，PLC選用西門子的S7-200系列PLC，該PLC功能強大，性能穩定可靠，在市場上一直處于領先地位，對于用戶而言開發難度也不高，容易實現各項控制功能的開發與維護；PC機選用研華工控機，極大的提高了上位機系統的穩定性和可靠性。

②電氣設計。電氣系統主要是針對下位機PLC控制系統而言的，由于PLC屬于弱電工程，因此需要為下位機配置專門的PLC控制機柜及電氣設計。電氣系統設計主要是要為PLC控制部分設計24 V直流開關電源，斷路器，短路保險絲等，以確保下位機能夠順利可靠的實現對液壓元件及傳感器數據的采集，以及對液壓實驗臺狀態參數、性能參數的實時監測。

3.2.4 控制系統軟件設計

液壓實驗臺控制系統的軟件，主要包括下位機PLC程序和上位機組態程序兩個部分。

①下位機PLC程序。PLC程序采用梯形圖設計，由于該程序主要是面向各類模擬量和數字量進行設計，主要的任務是實現對液壓元件和傳感器等數據源的采集，因此下位機PLC程序的開發難度較低，只需要處理好數據源的點位與寄存器的關系即可。

②上位機組態程序。上位機組態程序采用與西門子PLC相配套的WINCC組態程序進行開發，利用組態程序最大優勢在于無需開發面向過程或者面向對象的復雜語言程序，僅需要按照液壓實驗臺的實際操作流程組織好相關數據流，就能夠為所有采集到的液壓實驗臺數據提供統一的數據分析、計算及處理、顯示等數據管理功能，并且能夠利用組態程序實現對液壓實驗臺工作狀態的實時監控，實現故障診斷，極大的降低了后期維護保養的難度。

4 結 語

液壓實驗臺在實際工業生產中有著廣泛的用途，普遍作為液壓泵、液壓缸以及其他液壓類元件或者設備出廠質量檢驗的重要設備之一，液壓實驗臺的質量、可靠性直接決定了液壓元件及液壓設備的質量和穩定性、可靠性。因此，對于液壓實驗臺的設計，在很大程度上能夠體現一個國家液壓工業生產制造的真正水平。

本論文主要是將PLC自動化控制技術應用于液壓實驗臺的設計研發中，結合了計算機集成技術設計了具有良好人際交互性的液壓實驗臺，能夠滿足對各類液壓元件及設備的質量檢測、參數檢驗等功能需求，是具有一定的實用價值，因此值得推廣和應用。本論文對液壓實驗臺控制系統的設計，在理論和設計方面做了一些探討，對于進一步提高我國液壓實驗臺的生產設計水平具有較好的指導借鑒意義。

參考文獻：

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篇（10）

電網“黑啟動”是指整個電網因故障崩潰停運后，系統全部停電，處于全“黑”狀態，此時通過系統中具有自啟動能力機組的啟動和外來電源，帶動無自啟動能力的機組，逐步擴大系統的恢復范圍，最終實現整個系統的恢復和正常供電。

一、黑啟動原則

（一）目標要求

電力系統黑啟動是指在系統全停的情況下，利用系統外電源或系統內具有自啟動能力的機組逐步恢復系統正常運行的過程。電力系統恢復的總目標是在最短時間內使系統恢復帶負荷的能力，具體要求有兩個：盡可能地用最小啟動功率啟動機組；制定嚴格的操作票制度，實現操作步驟最少。

（二）恢復方法

一般電網全停后主要靠兩種方法來恢復：從周邊還有電源的系統取得電源，用來恢復本地區的電網網架和啟動本地區的主要電廠；利用本電網區域內的、具有自啟動能力的電廠首先啟動，然后再逐步恢復系統。

（三）方案的制定

在制定黑啟動方案時需考慮下列原則：路徑中電壓轉換的次數盡量少；每個方案的路徑長度盡可能短；盡量先啟動離重要負荷近的機組；每個方案開關操作次數盡量少；每個方案在啟動容量允許的前提下，要選擇被啟動機組的容量盡量大；便于主網架的快速恢復。

（四）子系統劃分

針對黑啟動的具體情況，黑啟動時可以將電網劃分成為多個子系統，各子系統內部可以同時進行黑啟動操作，以加速全系統的恢復。每一個子系統都應有1個主網架，包括子系統內的黑啟動電源、主要電廠、樞紐變電站和重要負荷。子系統劃分原則如下：根據電網結構特點和黑啟動電源所在的地理位置合理劃分子系統；各子系統至少有1個黑啟動電源并具有較好的調頻調壓手段；各子系統應具有明確可靠的同期并列點，子系統之間具有的合環點需要明確。

（五）電源電廠的選擇

選擇黑啟動電源的電廠時應遵循下列原則：盡量選擇調節性能好的、啟動速度快、具備進相運行能力的機組；優先選用直調電廠作為啟動電源，其次選用用戶電源；盡量選擇接入較高電壓等級的電廠；有利于快速恢復其他電源的電廠；距離負荷中心近的電廠。

（六）恢復過程

黑啟動中可以把恢復過程分為三個階段：形成獨立的子系統；各子系統的并列與合環；負荷的恢復，最終電網全面恢復正常運行。

二、負荷恢復中的注意事項

第一，黑啟動過程中，應當按照負荷的重要等級，并考慮電網的穩定及恢復速度有序恢復，在負荷恢復的過程中，系統頻率應控制在49. 5～50. 5 Hz 之間。在調度操作方案中應列出負荷恢復的優先次序和數量，優先保證各級電力調度機構、電廠、通訊部門、黨政機關、重點廠礦企業的保安負荷等重要負荷的供電。

第二，負荷恢復過程中，電壓應控制在0. 9～1.1p . u. 之間。每一步操作都需要監測重要節點的電壓水平，否則極易導致黑啟動失敗。

第三，負荷恢復過程中，系統應留有一定的旋轉備用容量，旋轉備用容量一般不低于系統發電負荷的30 %。

第四，采用外網黑啟動時，其容量較大、安全穩定余度較高，故黑啟動的同時即可恢復部分負荷；采用內部自啟動電源進行黑啟動時，其容量較小、啟動及恢復速度較慢、安全穩定余度較低，故黑啟動的同時可恢復的負荷要根據機組的容量及運行要求，密切配合調度人員和電廠運行人員逐步恢復，不能操之過急。

第五，為了保證電網的電壓水平，要求電網中的無功補償設備能根據電壓情況進行必要投切，避免遠距離輸送無功功率。

三、系統要求

（一）初始狀態

黑啟動調度操作方案中應根據其路徑方案明確各黑啟動機組、被啟動機組的初始狀態，以及各廠站上的初始狀態。對各廠站的黑啟動初始狀態安排中，要有防止非同期合閘的操作及措施。黑啟動機組、被啟動機組的初始狀態應保證直流及安全控制回路正常、機組的各參數正常、具備黑啟動條件。黑啟動路徑中各變電站應按照預定方案倒為黑啟動初始運行方式，可以直接由外部受電，并可作為下一級廠站的電源。

（二）二次系統

1．直流系統

電網黑啟動過程中，各調度機構及廠站應加強對直流系統的監視和維護，采取減少直流負荷的措施，延長直流電源的供電時間，一般情況下應大于4小時。若變電站停電時間過長，直流電源已耗盡，將會造成斷路器和隔離開關等設備無法進行自動操作，從而導致黑啟動時間延長、延緩整個電網的恢復過程。

2．電力通信

電網黑啟動過程中，各級調度機構及廠站應保持通信暢通，若不能直接聯系，可以通過第三方聯系。但系統全停時，通信系統應立即按照應急機制啟動通信應急預案，保證調度電話和繼電保護通道的暢通。

3．繼電保護

電網黑啟動過程中，各保護應充分考慮系統電源問題，以保證在黑啟動過程中快速切除故障。對繼電保護的要求為：重合閘應退出運行；過電壓保護必須投入；低電壓和低周保護(低周保護是當電源頻率低于設定值時，保護電路就動作，并發出報警信號) 停用。

4．安全自動裝置

系統全停后，原則上退出區域穩控裝置中的切除機組、切除負荷出口壓板，就地穩控裝置的運行狀態不變。

5．調度自動化

電網黑啟動過程中，調度自動化系統應立即按照應急機制啟動自動化應急預案，保證自動化信息的準確、可靠。

四、黑啟動決策支持系統

（一）人工制定黑啟動方案的弊端

目前黑啟動方案總體制定一般是根據系統的具體情況，人工選擇一條或幾條黑啟動路徑，然后借助各種電力系統分析軟件對黑啟動過程中所涉及的不同問題分別進行分析校驗，確定可行的方案。但是人工制定方案有很大弊端：首先，黑啟動方案的制定需要進行大量的系統計算分析，靠人工對初選方案進行分析比較，確定可行方案過程復雜，而且所能研究的方案數量有限，很難得到最優的方案；其次，由于系統運行情況的多變性，已制定的黑啟動方案難以及時更新，不能適應新的系統結構和運行方式，影響黑啟動方案的可用性。

（二）黑啟動決策支持系統的優勢

為了克服人工制定黑啟動方案的不足，根據黑啟動的特點，借助人工智能搜索技術，并結合傳統的數值計算方法和優化規劃技術設計的一種黑啟動決策支持系統，可為調度人員提供一個科學、直觀的決策依據。決策支持系統的一個顯著優點是：方案制定者可根據系統的實際狀態，及時快速地修正黑啟動方案庫。

（三）黑啟動決策支持系統特性及發展方向

通常設計的黑啟動決策支持系統需要具有較強的抗干擾能力、自學習能力、良好的可維護性和靈活處理恢復中遇到的各類實際問題的能力。隨著電網規模越來越大，建立自適應的黑啟動策略將成為一個趨勢。

五、結語

伴隨著電網規模的擴大，電網事故的幾率也在增大，造成電網大面積停電的原因變得越來越復雜。若電網發生大面積停電甚至全部停電事故，其恢復的難度遠大于因設備故障而造成的個別地區部分停電。因此，除了加強電網建設和安全管理，還要做到防患于未然，對電力系統黑啟動進行深入的研究，一旦發生電網全停或者大面積停電事故，電網黑啟動預案將發揮極其重要的作用。

篇（11）

各類新型傳感器的不斷涌現和廣泛應用使得傳統的傳感器及檢測技術實驗教學內容與企業生產實踐和工程實際應用脫節。以組合實驗箱為主要對象的實驗項目對學生的開放程度比較低，遠不能滿足企業對人才培養的需求。所以，吸取國外先進的經驗，結合南京工程學院（以下簡稱“我校”）校企合作實驗室現狀，開發設計新的傳感器實驗訓練課程，提高學生實驗的積極性和主動性，提高學生的實踐動手能力、綜合運用理論知識解決實際問題的能力和獨立設計能力，將對培養應用型工程技術人才起著至關重要的作用。

一、當前傳感器實驗教學中的主要問題分析

隨著各類新型傳感器的不斷涌現，教材內容和實驗手段卻沒有及時更新，導致學生學習了“傳感器及檢測技術”課程而不認識實際使用的傳感器，不會根據具體的檢測任務選擇合適類型、精度的傳感器，面對傳感器與控制器的接線無所適從等的教育問題。出現上述問題有以下四方面原因。

1.過分強調教師的指導性，忽略了學生的能動性

表現為實驗教學中以教師為主，學生被動地按教師的演示方法或實驗教材規定的步驟進行實驗結果的驗證，實驗教師教什么和怎么教，既不考慮專業培養的發展需要，也不考慮培養對象的個人興趣，致使學生處于被動學習的狀況，教師僅僅講解而不進行教學信息的雙向交流，不利于提高學生學習的積極性和主動性。

2.實驗內容陳舊，實驗手段單一

目前傳感器課程的實驗設備的主流產品是組合實驗箱，這種儀器是把多種傳感器、電源、處理電路、顯示儀表集于一體，組成了一個完整的測量系統。實驗時學生主要根據實驗指導書給出的步驟接幾根線，手動調節實驗儀器，手動記錄輸入和輸出值、計算實驗結果、畫出實驗曲線。這種實驗箱對學生的開放程度比較低，學生只是操作、記錄實驗數據，對實驗的傳感器種類、實驗原理、測量電路和方法了解的少。這種通過實驗箱完成的以驗證型實驗為主的實驗方式不利于培養學生實驗的興趣，更不利于培養學生的動手能力和創新能力。

3.傳感器課程的實驗內容設置不合理

傳統實驗教學按課堂教學的各個課程階段進行，教學內容是以課堂教學中的理論或定律的驗證和求證為主，各類新型傳感器的不斷涌現和廣泛應用并沒有設置在當前實驗內容中，與企業生產實踐和工程實際應用嚴重脫節。

4.實驗考核手段呆板

在傳統的實驗教學中，學生實驗成績的評價是按實驗預習、實驗操作步驟的完成情況、實驗結果、實驗報告完成情況等來考核，這導致學生處于不假思索的被動實驗狀態，甚至同學之間相互抄襲，沒有留給學生發揮創造思維的空間，嚴重影響了學生的學習積極性和熱情，不利于學生的自主發展。

二、改革具體實施方案

在20世紀80年代和90年代，在工業界和政府部門工作的工程師，就已經和學校的教學領導一起討論如何改善工程教育的狀況。其共識是對當前工程教育偏重于包括數學、科學和技術專業方面的理論教學，而對強調技能如設計、團隊合作和溝通等方面的實踐基礎沒有加以足夠的重視。[2]該共識提出學生的能力不僅包括自學能力、應用能力和實際動手能力，還應包括創新能力和團隊合作和溝通能力。因此，必須深化實驗教學內容、實驗手段及實驗方式的改革。

為了加強工程教育的改革，我校先后與國內外著名企業合作共建了一批具有較強工程實踐背景的，適應現代工程技術，融基礎性、綜合性、設計性和創新性特點為一體的一流實驗中心（室）。如三菱電機自動化實驗中心、ge自動化系統集成實驗室、西門子先進自動化聯合示范實驗中心、博世力士樂機電一體化實驗中心、臺達自動化實驗中心、賽普拉斯聯合共建psoc實驗室等。在此基礎上，進行了一系列課程教學和實踐的改革。傳感器技術及應用課程也進行了改革的探索和實施。

課程設置上提高了實驗學時的比例，并且把教室放到了實驗室，教師一邊講解一邊操作，增加了學生對傳感器的直觀認識和學習興趣，真正做到“做中學”。實驗課程以當前自動化系統所涉及到的主要物理量及主流傳感器類型為實驗對象，分層次設置基本技能型實驗、驗證型實驗、綜合型實驗、設計型實驗四級實驗課程模塊，嘗試采用開放式實驗教學，加強實驗與實踐環節，以提高學生的綜合實踐能力和創新能力。制訂對學生實踐動手能力、綜合運用理論知識解決實際問題的能力和獨立設計能力進行評估的綜合評估方案。

1.實驗課程設置

在實驗內容的安排上以校企共建實驗室為依托，以培養綜合實踐能力和以獨立思考能力為主線，從簡到繁，循序漸進，進行實驗內容的整合，建立與傳感器理論課程并駕齊驅的實驗課程，在人才培養和目標定位上形成二者并重的既緊密聯系又相對獨立的兩個支柱。同時在實驗內容設置上將電子技術、單片機技術、plc與電氣控制、檢測技術等課程內容有機地結合起來，形成以項目實現為目標的綜合性實驗內容，克服傳統傳感器及檢測技術實驗教學中驗證性、低層次重復性實驗過多的弊端，增加綜合性、設計性實驗教學內容，為培養學生綜合能力、實踐能力和創新能力奠定基礎，加強了學生的團隊合作和溝通能力。

2.實驗內容建立多級分層的模塊結構

按照傳感器學科特點和職業技術的要求，分層次建立起基本技能型實驗、驗證型實驗、綜合型實驗、設計型實驗四級實驗課程模塊。

基本技能型實驗包括儀器、儀表的使用和基本的電子工藝，為后續實驗的操作打下堅實的基礎。

驗證型實驗指通過實驗來驗證傳感器課程中的基本理論，加深對相關理論的理解和認識，這部分內容可通過教師在講授理論的課堂演示和學生課外自己操作。實驗內容如箔式應變片性能，相敏檢波器原理及特性，電感、電容、磁感應式傳感器的特性，直接檢測式、對射式、反射式光電傳感器的性能等實驗內容。

綜合型實驗旨在培養學生綜合運用傳感器理論知識分析問題和解決問題的能力。綜合性實驗內容要體現系統性和實用性，實驗項目要包括被檢測信息的獲取、轉換、顯示以及測量數據的處理等技術。實驗教師僅提出實驗項目要求和實驗條件，學生以小組為單位查閱相關資料，把學過的理論知識與實驗內容聯系起來，并結合實驗室現有設備和條件，提出項目方案論證，由教師確認可行之后動手完成實驗。這種實驗教學，極大地提高了學生學習的主動性，增強了動手能力，更有利于培養學生的綜合實踐能力與創造性思維能力。綜合型實驗將學生置于校企共建實驗室環境中，可以將自動化專業多門課程綜合應用，如采用plc技術和傳感器技術綜合設計并制作一個恒壓供水系統，采用溫控儀或plc和傳感器技術設計并制作一個恒溫控制系統、采用mcs51系列單片機構建一個智能汽車超載報警器、采用mcs51系列單片機完成微位移測量并顯示系統等。

設計型實驗以工程實際應用為背景，以項目的方式完成實驗課程的訓練。指導教師僅提出項目需求，由學生查閱資料、根據校企合作共建實驗室現有設備自行設計項目實施方案，并由指導教師確認并實施。校企合作實驗室均采用開放式管理，使得學生完成實驗的方式和手段不拘泥于課堂上而完全轉變為課堂外，增加了實驗的靈活性和提高了學生的創新能力。設計性實驗如學完壓電式傳感器設計并制作一個壓電式玻璃破碎報警器、學完霍爾式傳感器設計并制作智能測速儀，學完光電式傳感器設計一個智能路燈亮滅控制系統、對城市路燈具有一定的節能管理功能以及酒后駕車智能酒精濃度報警器，智能障礙探測儀等具有實際應用意義的實驗項目，使得學生具有濃厚的興趣和項目完成的成就感。

3.實驗實施方案

實驗課改變傳統的以課時為單位的教學方法為項目教學法。綜合性和設計性實驗以小組為單位，每小組3～4人，信息的收集、方案的設計以及項目實施都由學生自己負責，學生通過該項目的實施，解決并把握整個過程及每一個環節中的基本要求，教師僅提供指導。改變教師的主導地位和單向的授課方式為相互的交流和討論，創設情境，啟迪思維，引導學生積極主動地參與教學，激發學生的學習興趣，增加課堂信息量，營造積極活躍的學習氛圍，培養學生形象思維及創新思維能力。組織學生分組討論，然后派代表發言，使得學生由被動接受轉換為主動思考，深化了學生對教學內容的理解。實驗室采用開放式管理，學生可以靈活的控制項目進度。

4.制訂合理的實驗成績考核方案