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1 機電一體化概述

機電一體化就是將微電子技術引入機械的主功能、動力功能、控制功能、信息功能的研究，并且將機械設備和電子設備通過軟件有機結合而構成的系統的總稱。機電一體化的目的是在科學專業化和深度專業之間達到平衡和兩者的集合，讓系統工程以及解決問題方法出現突破。

“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。首先，機電一體化技術并非機械技術、微電子技術以及其它新技術機械的組合或拼湊，而是基于一定的技術研究，將機械、微電子元素有機整合而成的一種綜合技術。它的發展進程有別于機械加電氣所形成的機械電氣化的發展過程。某些機械部件的原有功能可以通過機電一體化中的微電子裝置代替，這種裝置的應用在一定程度上豐富了機電系統功能，而且機電一體化產品的智能特征改善了機械性能。智能化是機電一體化與機械電氣化的本質區別。

2 機電一體化的特點

2.1 具有綜合性 從某種意義上講，機電一體化技術可謂是一種跨學科的邊緣科學，它將微電子、計算機等多門技術整合于機械主體構造中，使之形成一套一體化的系統。這套機電一體化系統綜合了多門學科的技術優勢，這些技術協調運作，彼此取長補短，使整個機電系統的性能得到最大發揮。可以說，機電一體化技術是具有綜合性的高水平技術。

2.2 廣而強的應用性 機電一體化的目的是基于機械的主體構造通過機電產品的開發，完善機電功能，實現過程控制。機電一體化是當前機械系統的一個主流發展趨勢，它與機械系統能夠有機融合，打破了行業的限制。智能化是機電一體化的主要特點，計算機技術的引入為智能化開辟了廣闊的發展空間。

2.3 多層次的系統化 從本質上講，機電一體化就是將計算機技術、智能技術等多項技術整合于主體機械，不斷優化機械的主體功能，使其形成一套完整的系統。機電一體化注重各種技術（尤其是微電子技術與精密機械技術）的集成，強調主體結構的層次化和系統化。無論從單參數、單擊控制到多參數、多級控制，還是從單件單品生產工藝到流暢、自動化的生產線，直至完成整個機電系統的設計，各個層次的開發和應用都會涉及智能化的機電一體化技術。

2.4 整體的最優化 基于系統工程的設計理念，將智能技術、計算機技術等多項技術有機整合，形成整體優勢，以提高機電系統的主體性能，提高運行效率和附加值，同時達到節能降耗的目的，保護生態環境。比如，應用數控機床、柔性生產線、工業機器人和計算機管理等高端機電一體化系統后，企業就要及時更新觀念，將機電一體化概念引入生產系統，不斷優化生產流程，以壓縮生產周期，滿足不斷增長的社會需求。

2.5 使用簡易化 從產品開發來看，機電一體化技術主要包括技術原理和使機電一體化系統和產品得以實現。作為開發者，除了要具備扎實的理論基礎，對于技術架構也要有豐富的積淀，要有創新精神。從用戶角度來講，無需深入學習機電一體化系統的技術原理，只要掌握機電系統的操作規程，能夠確保系統操作正確、合規，在人機磨合的過程中形成協作關系即可。

2.6 提高了安全性 機電一體化系統的智能技術使系統具備自我保護功能，可以有效規避運行中的故障或風險，確保系統穩定、安全地運行。一些高端機電一體化系統已實現了全自動操作，而且被廣泛應用在海底、高空等惡劣的作業環境中。

2.7 具有高可靠性、高穩定性和長壽命 機電一體化系統發生機械磨損的程度非常小，因而故障少，運行時穩定可靠，系統的服務年限比普通機電系統長。而且某些自診斷、自修復的機電一體化系統甚至可以實現“零故障”。

2.8 具有柔性 柔性是機電一體化系統的特點。根據需要的變化，用機電一體化技術無需改裝系統就可以及時地對系統的結構和生產過程作必要的處理，從系統的觀點出發，根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智能、調整、修改，因此機電一體化技術是解決多品種、小批量生產的重要途徑。

3 機電一體化的發展狀況及現狀分析

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：①20世紀60年代以前，利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能的初級發展階段；②20世紀70～80年代以大規模、超大規模集成電路和微型計算機為代表的蓬勃發展階段；③20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。現階段，光學、通信技術等領域正循著機電一體化的發展步伐大踏步邁進，微細加工技術開始在機電行業初露鋒芒，光學、通信技術的融入使機電一體化由最初單一的模式逐步衍生出光機電一體化、微機電一體化等多個分支。另一方面，我國現階段在光纖、人工智能和神經網絡等技術領域發展較快，這對機電一體化技術的發展有一定的促進作用。在未來的技術研究領域，機電一體化將有望形成完整的基礎科學體系。

4 機電一體化技術未來的發展

4.1 智能化 智能化是當前機電一體化技術領域的一個未來發展趨勢。智能化是運用控制理論，將計算機科學、混沌動力學、模糊數學、人工智能、心理學、生理學以及運籌學等多個學科有機整合，智能模擬人類的邏輯思維、判斷推理和自主決策等能力，以便得到更高的控制目標。按照目前人工智能技術的研究狀況，未來時間將有可能發展高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，這是人工智能技術研究的一個必然的發展趨勢。

4.2 模塊化 模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元，需要針對各個研究項目制定不同的標準，各部件、單元或借口才能很好的完成配型。但是由于該技術領域存在利益紛爭，當前國內外尚未形成一套統一的標準。但是模塊化的生產理念已逐漸被機電生產領域認可，在未來的機電一體化研究領域，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

4.3 網絡化 網絡技術在上世紀九十年代風靡全球，帶動了科技研究、工業生產、政治、軍事、教育等眾多領域的技術研究或經濟模式的革新。機電一體化產品的市場前景是廣闊的，產品一經研發，配以網絡技術輔助推廣，必將在短時間內成為業界矚目的焦點。基于網絡技術的遠程控制終端設備就屬于機電一體化產品其中的一類。另外，現場總線和局域網技術在機電領域的應用，恰恰是機電一體化產品網絡化發展趨勢的最好印證。

4.4 微型化 微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，但其技術應用尚存在微機械技術這一發展瓶頸，在未來的發展進程中還有待進一步研究。

4.5 綠色化 綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，資源利用率大幅提高，有利于節約生產成本，而且健康環保，對生態環境的影響程度較小。無論是生產成本角度來考慮，還是從生態保護的角度來分析，機電一體化產品綠色化已是機電研究領域的必然趨勢，具有廣闊的開發前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

4.6 系統化 系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。另外，通信功能除了rs232外，還有rs485、dcs人格化。

5 結語

機電一體化的產生與迅速發展的根本原因在于社會的發展和科學技術的進步。系統工程、控制論和信息論是機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。微電子技術的發展，半導體大規模集成電路制造技術的進步，則為機電一體化技術奠定了物質基礎?，F代產品的機電一體化進入到實用階段。機械工程及自動化專業人員掌握機電一體化技術與應用中的理論和方法對今后的工作是非常有用的。

參考文獻：

[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京：科學出版社，2004.

[2]趙再軍.機電一體化概論[M].浙江大學出版社，2004.

[3]趙建民.國內外機電一體化發展概況[J].機電一體化，1996（05）.

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一、機電一體化的內涵

機電一體化綜合集成了電子工程和機械工程技術，實現了面向任務的機電一體化功能，它可以有效地協助技術設計人員對某項生產管理項目進行特定的技術開發和設計。機電一體化的方法論包括信息控制理論和工程系統理論，而一體化是機電一體化的核心思想。

二、機電一體化的特點

1.安全性高

機電一體化系統可以提供包括警報、監控、診斷、保護在內的一體化自動服務，在工作過程中當發生相關故障時可以自動采取保護辦法，諸如當工作電壓過高或過低時，會自動停止工作或發出警報提醒操作人員采取措施，最大程度上保障相關設備和操作人員的安全，保障財產設備等不受損害。

2.生產能力強

機電一體化產品系統的信息處理與控制一般都是自動化的，具有較高靈敏的檢測控制能力，在計算機控制系統的作用下可以更為精確地確保機械設備裝置完成所設計的動作，從而更好地保證產品的質量。更為重要的是，機電一體化產品系統自動化的控制和操作，極大地提高了產品的生產效率，降低了單位產品的成本。

3.適用范圍廣

機電一體化產品系統強大的技術綜合能力使之已經超越了單一產品功能的范疇，再加上其自身較高的自動化水平，可以滿足客戶更為復雜的需求，提供個性化解決方案。機電一體化產品較高的智能化、自我保護性、自動監控性、可擴展性使之可以應用于不同的環境和場合。

三、汽車工業領域機電一體化的應用

1.自動變速器系統

汽車自動變速器的主要作用是降低汽車行駛過程中的功率損耗，提升汽車動力系統的有效功率，通過增加變速檔數實現汽車的舒適安全行駛。汽車行駛過程中，發動機的實時運行狀態需要借助傳感系統進行測量，測量的數據信息通過電子監控設備進行處理，并且具有換擋信息程序、開關程序以及開關關閉程序，根據汽車最優行駛的條件要求來選擇相應的電子監控裝置。如汽車發動機啟動后，相關的警示燈關閉，說明系統功能正常；如果警示燈未關閉，那么這時的自動變速器就處于非電控狀態，但其仍然可以正常工作，只是相關的優化性能不再生效。

2.制動系統

起初的汽車一般在后輪安裝制動設備，隨著汽車行駛速度的不斷提升，單純在后輪安裝制動設備已經無法有效提供充足的制動動力，促使了汽車前輪也需要安裝相應的制動設備。當汽車制動設備工作時，汽車的動態軸負荷就會轉移、前輪的載重量就會增加、后輪載重量降低，但后輪發生抱死時更容易使汽車失去方向控制能力，于是汽車防抱死制動設備就產生了。汽車防抱死制動設備的主要功能就是可以感知制動發生時每個車輪的瞬間運動方向，并且根據相關情況調節制動設備的動力鉅大小，防止抱死現象的發生。ABS防抱死系統就是比較著名的電子監控技術，提升了汽車行駛的安全性。

3.計算機控制發電機系統

計算機微處理器或者集成電路用以控制發電機單元，利用傳感器負責接收電壓信號，并獲得發動機的脈沖數據，傳送到發動機電控單元中。信號模擬器通過數字模型輸出數字信號，以這些信息為基礎發電機控制單元對點火時間、燃料空氣比例、循環排氣效率進行優化計算，并將計算結果作為控制點火設備和燃料閥開關大小的參數，從而控制燃料與空氣的適當比例。在燃料空氣比增加時，會使得點火困難；當燃料空氣比降低時由于氧氣缺乏，造成燃料燃燒不充分，排放的氣體中一氧化碳的含量會增加。

4.激光測距雷達系統

在汽車前面部位安裝測距激光雷達，當激光光束遇到障礙物后就會散射，當散射信號被捕捉到，測出車輛與障礙物之間的距離，使用計算機系統對障礙物方位信息進行持續的動態測量和跟蹤，就能夠準確判斷障礙物是否在運動，并計算出其運動速度和車間距離，根據運行軌跡判斷其是否能夠與車輛發生碰撞，從而提醒車輛駕駛員調整車輛運行速度、方向。當出現危險情況時，系統會發出警報信息。

四、總結

機電一體化融合了眾多技術、跨越了多個領域，它是一種集成產品，特別是現代計算機系統為機電一體化的實現帶來了真正的飛躍和突破，成為工業生成自動化控制中的一項重要技術。它有效地提升了汽車產品的質量和駕乘舒適度，隨著機電一體化解決方案智能化和汽車工業的發展，兩者的融合深度將會進一步增強。

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中圖分類號：U462.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）15-0226-01

前言

汽車機電一體化是利用多種技術將電子系統和汽車的機械系統按照一定的原理進行有機的結合。機電一體化技術在汽車中的應用，使得汽車的生產能力得到有效的提高，諸如電子警報、電子監控等的電子技術大大的增強了汽車的安全性能，更加便利的數字系統減少了原來繁雜的汽車駕駛操作，滿足了眾多客戶對舒適性的要求。

1. 世界汽車機電一體化的發展歷程

1.1 起步階段

汽車的出現，給人們的生活出行帶來了極大的便利，早期的汽車中全部都是機械部件，電子部件的應用幾乎沒有，這也跟當時的電子技術發展緩慢有一定的關系。從二十世紀的六十年代到七十年代的這個階段中，電子技術開始應用到汽車上，汽車的點火裝置已經變成集成電路化系統，而且用于燃料噴射的裝置也可以用電子化技術進行控制，但是該階段的汽車機電一體化系統比較昂貴，應用的不多。

1.2 成長階段

從二十世紀的七十直至九十年代的接近二十年時間內，機電一體化技術在汽車中的應用逐漸增多，并且開始迅速成長。對汽車進行節能減排以及提高安全性能的思想在這個階段開始涌現，因此自動照明系統、自動變速系統、防滑裝置、空氣凈化系統等電子控制系統應運而生。比如，防滑系統能夠根據路面的實際情況，反饋到汽車系統中供給駕駛人員參考，開啟該系統能夠大大降低路面濕滑時駕駛的危險性。這些電子系統的開發主要得益于該階段大規模集成電路技術的迅速發展。

1.3 發展階段

從二十世紀的九十年代到目前為止，機電一體化技術在汽車中的應用已經變得較為成熟。電子技術日新月異，由于開發競爭較多的緣故，價格也再那么昂貴，人們開始更加注重汽車的舒適性、智能性等。

2.世界汽車機電一體化的發展特點

2.1 勢頭迅猛，發展空間廣闊

電子技術在汽車中的大量應用，使得汽車從原來的“笨重”形象轉變為至今的智能靈活。從前汽車的所有部件均是機械部件，不僅加重了汽車本身的重量，不利于出行速度的提高，其安全性能也不高，如果前方有危險物體出現，由于重量大而慣性大的原因，很難在較短的時間內避開危險物體而發生車禍事故。如今隨著經濟水平的提高，人們對汽車的舒適性安全性等都提出了更高的要求。電子技術在汽車中的大規模應用，使得駕駛操作更加簡便，比如自動擋代替了手動擋，不再需要駕駛人員去費腦力來思考如何駕駛，只需要簡單的步驟就可以讓汽車的電子系統完成一系列復雜的應變。還使得汽車更加具有舒適性，比如車內空調系統的應用，將溫控系統加入到汽車中，恐怕在以前是很難想象的，如今空調系統的加入，使得人可以隨意的調節自己感覺舒適的溫度。該技術該促進了眾多相關電子產業的發展，比如電子自動導航產業、電子警報系統產業等。因此從以上看來，汽車機電一體化技術還具有非常廣闊的發展空間。

2.2 變速器的自動化

將汽車的變速器變得更加自動化，能夠使得汽車在駕駛過程中保持最優的速度，提高動力系統的功率，減少能量的折損。電子傳感器接收到信號之后，經過監控系統的處理，將接收到的速度檔次進行分類，通過改變液壓來進行自動的換擋操作。這樣還能夠促進對電子監控系統的監督檢測，在駕駛員發動汽車之后，如果監控報警燈沒有亮起，說明所有的電路都是正常的，否則就是某處發生了故障，需要進行維修，但是這對變速器的繼續使用是沒有影響的。

2.3 制動設備

制動設備隨著電子技術的進步也得到了較大的發展。制動設備的好壞，直接影響汽車是否能夠在需要的時候及時停下，如果制動系統發生故障，將會給汽車以及駕駛人員或者乘坐人員帶來極大的安全隱患。制動設備在初期階段只是放置在后輪上，當時后來汽車速度變得越來越快，僅僅在后輪進行制動已經無法提供足夠的制動能量，而且后輪制動很容易產生汽車駕駛方向不受控現象的發生，因此制動設備也開始在前輪上出現，后輪的制動設備也開始受到限制。對后輪的制動進行限制的措施是在其上安裝感應器，根據感應到的駕駛速度對動力矩進行調整，這對駕駛安全性能的提高起到了積極作用。

2.4 發動機控制

發動機是汽車的動力系統，對于汽車來說至關重要。電子技術在發動機中的應用，主要分為以下幾個方面：對點火時間進行控制，通過改變燃油噴射量對空燃比進行控制，通過改變馬達電壓控制燃油泵的驅動系統，控制空調溫度的自由切換以及關閉，控制氧傳感器的加熱系統等。駕駛人員對汽車進行操作，汽車接收到該信號，通過傳感器傳送到信號模擬系統，接著該系統做出反應，將信號轉化為數字對以上幾個方面進行控制。

2.5 其他機電一體化技術

除了以上所提到的在汽車變速器、制動設備、發動機等方面的機電一體化技術應用，在汽車的其余很多方面，電子技術都應用廣泛。比如大家非常熟悉且常用的電子導航系統，機電一體化技術利用接收到的衛星信號，告知駕駛人員正在行駛的路線，前方去往哪個地方可以直接進行設置，電子導航會找出一個最佳的行駛路線以供駕駛人員的參考。比如電子故障診斷系統，利用該系統，駕駛人員就可以了解到汽車哪個方面出了問題，出了什么樣的問題，如果不能立即找專門人員維修，自己也可以找出故障進行維修。再比如電子警報系統，該系統的應用大大改善了汽車的被盜現象。

結語

汽車機電一體化技術在世界范圍內已經經過了較長時間的發展，從最初的起步階段到目前為止已經較為成熟，變速器自動化技術、發動機控制技術、電子導航技術、電子警報技術等的應用，大大促進了汽車的舒適性、安全性、操作性等性能的提高，符合現代化社會的經濟發展腳步以及人們對交通出行的更高要求。

參考文獻

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一、機電一體化的特點

（一）效率得到提高

機電一體化的產品大都具有信息自動處理的功能和自動控制的功能。新產品的檢測和控制的靈敏度、范圍以及精度都有了很大的提高。機電一體化的產品通過自動控制的系統對機械進行控制，使機械規范的進行工作，可以精確的完成來自控系統設定的動作，從而得到最佳的操作，使其不受操作者的主觀因素的影響。不但可以提高生產的效率，也大大的提高了產品的質量。

（二）使用性能得到提高

機電一體化的設備基本上都是采用了程序控制和數字顯示的方式，操作臺上的操作按鈕以及操作手柄都已經在逐漸的減少，這樣做可以使操作人員進行操作的時候簡單、方便。機電一體化的產品是以程序為根本，電子控制系統根據已設定好的程序進行指揮實現操作，系統支持重復操作。

（三）功能得到提高

機電一體化的設備具有復合功能并且得到了廣泛的應用，適用面也比較廣泛。原有的機械只具有單一的功能、單一的技術，機電一體化的設備技術不再是單純的只是單一技術，單一功能了，具有了復合的技術與功能，使得產品的自動化和功能水平上都有了很大的提高。

（四）維護得到提高

機電一體化產品維護和調整都變的方便了很多，產品在進行安裝和調試的時候，是可以通過改變程序的控制來達到改變工作方式的目的。因此，更加的適應不同對象的需要以及現場的參數發生變化時的需求。機電一體化的的產品具有自動監視的功能和自動化檢驗的功能，可以在工作的過程中針對所出現的問題自動采取措施，使其恢復正常的工作狀態。

二、機電一體化產品的結構

（一）機電一體化產品的機械系統

機械系統主要包括機身、機械傳動、框架以及連接等部分。機械系統部分是實現產品功能最基礎的部分，因此對于機械的結構要求也就更高了，需要在材料、結構、幾何尺寸以及工藝加工等方面來實現產品的多功能、高效率、節能、可靠以及小型輕量等要求。

（二）機電一體化產品的動力系統

機電一體化產品的動力功能和能量都是由動力系統來完成的。動力的系統主要包括電、氣、液等一類的動力源，一般的都是以電力為主的，比如電源、驅動電路、電動機等。

（三）機電一體化產品的傳感與檢測的系統

機電一體化產品在運行中所需要的自身和外在環境的各種各樣的參數進行轉換，使其成為能夠測定的物理量，這個過程都是由傳感器完成的。而檢測的系統就是對這些物理量進行精確的測定，從而為機電一體化產品提供運行控制所需要的各個種類的信息。

（四）機電一體化產品的控制系統以及信息處理

為了滿足機電一體化產品的功能和要求，信息處理以及控制系統接收到了檢測和傳感系統發送的信息，然后對這些信息進行一些處理、運算和一些決策，對正在運行按照要求進行控制，達到控制的功能。在產品中，信息處理以及控制系統只要是用計算機的軟件、計算機的硬件以及各種接口組成的。

（五）機電一體化產品的執行機構

機電一體化產品的執行機構想要完成要求的動作，控制信息占據這重要的地位，只有在控制信息的作用下才能完成產品的主功能。機電一體化產品的執行機構基本都是運動部件，經常性的采用電液、機械、氣動等機構。

三、機電一體化未來的發展方向

（一）機電一體化的智能化

機電一體化技術中一個重要的發展方向就是智能化。智能系統廣泛應用得到了機電一體化的研究建設的重視，最重要的應用體現在數控機床與機器人的智能化，以控制理論為基礎，融合了人工智能、計算機科學、運籌學、心理學、模糊學、混沌動力學等新的思想與方法，對人類智能進行模擬，致使新一代的產品具有了推理、自主決定、邏輯思維等各種能力，得已達到更高的控制目標，更好的為工業加強效率。

（二）機電一體化的模塊化

由于現在生產機電一體化產品的廠家與種類比較多，所以十分有必要研制和開發有著標準的機械接口、電力接口、電氣接口、環境接口模塊。同時還需要制定各項標準，這樣可以方便各個部件，單元的匹配和接口。模塊化將會為機電一體化企業鋪墊一條暢通的大道。

（三）機電一體化的網絡化

網絡技術在20世紀90年代是計算機等最為突出的成就。機電一體化的新產品一旦問世，只要是擁有獨特的功能，并且可靠性比較高，質量能夠保證，相信很快就會風靡全球?，F在的網絡以及得到了普及，以網絡為基礎的各種遠程操控和監控技術正在興盛的時期，而遠程的終端本身就是一種機電一體化的產品，因此機電一體化肯定也會向著網絡的方向發展。

（四）機電一體化的微型化

微型化興起于20世紀80年代末，是指機電一體化向微型化的方面發展，國外稱之為微電子，它的特點是體積小，耗能少，運動靈活。

四、小結

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一、機電一體化的發展前景

自從機電一體化（mechatronics）這個理念被提出來之后，在經過后來科技人才的專心研究探討，最終得以高速發展，并且成了現代的高新熱門行業，為人類科技發展做出了巨大貢獻。機電一體化關系到電子制造技術、操控技術、焊接技術、信息管理技術、機械制造技術、測試與感應技術、電腦技術等各種技術。隨著經濟全球化的推進，機電一體化遍布我們的生活當中，成為了我們不可或缺的一部分。所以說，要想把未來的社會圖景建設得更加美好，必須加強重視機電一體化的發展研究，并對其出現的缺陷加以改進，并研究出更為可行的策略去規劃其未來的發展。

二、電子和機械的影響關系

由機械本體、動力設施、控制設施、檢驗設施、執行設施等整合成的單元成為機電一體化設備，其組成的元素主要為電、氣、液、光、機、力、磁等，而最為關鍵的便是電子設備與大型電子機械設備的結合。絕大多數的機械設備都是那兩部分組成，只是由于各種機器的使用功能不同而占有的比重不同。機電一體化設備不單單是電子與機械的相加，而是二者有分工的去操作控制，電子負責自動化操作，而機械負責運行。只有兩個部分和諧的工作，才能真正實現機電一體化設備的運行[1]。

三、機電一體化機械設備的故障特征

機電一體化設備不同于其他普通的機械設備，很多的機動操作都比一般的設備復雜的多，當然，在這過程中如果出現故障也就相對復雜，也較難維修。其故障不同于一般機電產品的故障，不僅僅要處理操作上的故障，更多的是控制方面的維護，把機械與電子整合起來處理，二者不可或缺。于是對于機電一體化設備的故障維修就變得非常重要，以下是對機電一體化機械設備故障特征的探究。

（一）機器設備故障的特征

機器設備發生故障有非常多的原因，可能一個小小的疏忽就能造成很多的影響，有時候則是眾多的原因才會形成故障，無法運行。所以說我們在判斷機器是否故障時，一定要認真觀察后再得出結論，最后再進行維修處理。機器一般是不停轉動的。每個時間所產生的數據和功率也是大不相同的，所以產生的故障也比較特殊。于是在判斷機器運作中出現的原因的時候，絕不可以但從一個方面去妄加推測，而是要從各個方面的不同角度去判斷分析，再得出結論。再加上機器運作發生故障時沒有規律可言，大多數隨機發生的，不能預算，無法預言，要耐心的從多種狀態去研究探討[2]。

（二）電子設備故障的特征

機電一體化的最原始的理念便是機器與電子操作相結合，所以說在討論其故障的時候必須要結合機械與電子，對其各個不同的特點去進行研究探討。電子設備大多數是控制作用的，擁有著突然性、隱秘性的特征，且還會收到不同程度的外界干擾。機電一體化設備故障的發生不單單只是受到電子控制和機械操作的制約，還有其他更加復雜的元素，同時也使得本來就繁瑣的程序變得更加復雜，又進一步加大了故障維修的難度。所以說今后在發現機電一體化設備出現故障時，不僅僅要考慮機械設備的問題，更多的要注重電子控制的是否正常，并結合二者的故障的原因后再進行維修[3]。

四、機電一體化設備故障的判斷辦法

對于機電一體化設備異于其他一般設備的特點，我們在對故障設備進行勘查時應當整合機器設備和電子設備的特征去具體探究，不過有些老辦法也是可以運用到當中去的。在檢測設備是否發生故障或者是否存在安全隱患的時候，不要太過沖動而重組設備零件，而要經過對設備充分分析后才能開始進行維修，并且要嚴格根據各個方面不同因素的考慮才是最為妥當的。

（一）故障樹形圖判斷法

故障樹形圖判斷法即是對故障的診斷分析，也就是采取不同的邏輯思維方式去更具體、直觀的診斷故障發生的原因，能夠更加直接、簡單、清晰的觀察出設備各個零件之間的聯系及發生的數據，在判斷故障的時候也能夠更加快速的找到根本原因。用樹形圖這個辦法去診斷故障發生的原因，簡單、明白、快速，但是這個方法并不能用于全部的故障診斷，還需要根據設備的具體情況才能夠去使用這個方法去判斷故障原因[4]。

（二）自診斷法

自判斷法便是在機器的機身上安裝警示發生故障警笛的代碼或者指示燈等等，能在機器發生故障時響起警報，讓我們及時發現故障的地方，并作出及時的維修。這是最簡單的、最基礎的診斷方法，跟其他許多診斷方法比也較為快速、準確。比如所利用溫差、空氣環境、大氣壓強、重力感應等的變化去設置警報，都可以明顯的看出故障的原因所在。所以說只有在這個方法無法實現之前，才會采用其他曲折的辦法[5]。

（三）診斷前所要注意的事項

要想更好的去維護好機電一體化設備，必須做出正確的診斷后才能對癥下藥，治根治本，于是在診斷之前，我們必先要提高診斷前的注意事項，例如：1、大部分的機器故障都是在檢測都會先觀察機器設備，其次再觀察電子控制設備的情況。因為機器上出現問題的話我們的眼睛一般可以看出來，也會觀察出機器運作不正常，像在檢測大型設備零件破裂的時候，就不要占用太多的時間去糾結；2、要檢測外部的小零件時，最關鍵的是要注重檢查全部零件的完整，然后才能開始下一步的檢查，直到找出故障的根本原因為止；3、檢查時開始先排查好主意的關鍵部位，再去排查分支部分。只有確保只有的大件零件沒有問題的情況下，才能放手去檢查小部分的零件，只有這樣由內而外的依次檢查才能發現故障問題所在，最后再進行維修[6]。

五、故障表面現象解析

機電一體化設備雖說是先進的自動化設備，但是很多的故障取消還是很容易看出來的。只有觀察出了便面現象的故障情況，才會對其進行深度的檢查，最后維修故障的設備零件。

（一）機械表面現象特點

機器運作是一個運動的過程，其運行原理是動態的，許多的表面現象我們的肉眼是可以觀察出來的。像數據的變化，我們便可以根據平常的運轉速度從而去判斷設備是否正常運行，但是這但看數據也不能完全斷定機械故障，還有要結合系統的的變化。系統故障的發生是隨時性、間斷性、離散性、緩慢性、突然性、間接性的，發生的因素可能是一種，也可能是多種，或者更為復雜。

（二）電子表面現象

電子主要負責設備的自動化控制，屬于設備的控制部門，其故障的原因特征為隱秘性、突然性、靈敏性等等，對外界或者周邊環境等有很強的感應，如氣溫、環境干濕程度、空氣等都會影響其特點的改變。

（三）設備故障表面現象

設備的故障現象需集合機械和電子控制來分析，也變得更為繁瑣、復雜。其具有故障移動性、表面繁瑣性、整合性、融入性、交叉相互性等特征。一般機械負責執行工作，電子控制機械運轉。一旦機械出現罷工現象，多數人都認為是機械零件故障，其實這不但是機械部分的問題，還要把電子結合進來一起檢查才能找到關鍵原因。所以說設備的表面現象是復雜的不能但從一個方面去考慮故障，要結合運轉與控訴系統才能得出最終的原因。

六、基于機電一體化設備的可靠性維修策略

基于機電一體化設備的可靠性策略主要是指產品能夠在條件限定和時間限定下完成指定的工作量。機電設備的可靠性與機器在運轉過程中使用的環境條件、工作效率、維修保養、運行功率等成正比，也與各個組成的部分密切相關才能構成設備的可靠運作。

（一）制約機電一體化設備可靠性的元素

機電設備，從數字操控到伺服電機，各種大大小小的零件都有很多，無法計算，要想單方面的去評測分析是非常困難的，要想提高其可靠性必須要先了解好制約其發展的因素：1、元器件是每個大型設備都會具有的基礎單元，關系到每個基礎單元的可靠性運行。用數學的概論法來計算來看，整個設備的元器件失效等于各個結合部分的是效率的總和，所以說在挑選設備零件時，一定要加大提高其實際使用效果；2、機電一體化設備的電子控制系統復雜繁瑣，元器件的接連與組合便是一個關鍵的問題，要是組合得不好，很有可能會導致設備發生意外事件或者無法正常運轉。還有，溫度的濕度變化太頻繁以及太多的粉塵也會影響元器件的連接與組裝，進一步制約機電一體化設備的可靠性；3、機電一體化設備是用電能去發功的電子控制設施，在運轉的過程中必然會有電磁波的能量感應及運用，所以說電磁波的干擾也會影響設備的工作進度。與此同時電磁波干擾了周邊環境，也對生產的產品有了一些不良的影響，所以必須要盡量控制電磁波的干擾現象[7]。

（二）采用可靠的元器件

數字控制機床還有加工中心在現代社會一形成了全自動化的實時控制系統，運用可靠性較高的元器件去加速設備的運轉工作，可以使控制系統在出現機械故障的時候快速的運用診斷方案去找到原因，并及時處理，減少機電一體化設備的損耗。但這個辦法都是要中途停止正在運作的設備才能找出故障原因。但只要能及時的發現故障所在，并能夠去及時維修處理，損傷還是可以降到一定程度的。

（三）提高機器工作效率

機器的工作效率的直接關系到設備生產產品的快慢的，而適當的提高機器的工作精密程度，便可以把機電一體化設備的可靠性提高一個層次的研究。如適當的提高運轉精密度、加工精密度、系統控制精密度、機械工作功率等，都能更好的提升設備的可靠性。像能夠運用精細的儀器去制造改進老舊的機械設備；利用現代先進的電路設計去改善原有的電路控制，加快機器的電路流通；運用先進的NC（數據化體統控制）、PC（電腦控制系統）等去替換老舊的控制系統，更新電子數字控制系統等等。以上這些方法，只要能夠合理運用，都能或大或小的提高機電一體化設備的可靠性研究。

七、結語

機電一體化是現代社會不斷發展的重要標志，更是現代企業的重要生產設備。而要想更好的合理使用機電一體化設備去創造更多的發展利益，必須高度重視對其設備故障維修的處理，并研究出可靠的策略去保證機電一體化設備故障的發生，這對未來更好的發展高新技術行業有著重要意義。這需要更多的科研人員去鉆研，去學習并開拓創新，才能更好的控制機電一體化設備的維修技術。

[參考文獻]

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[4]鐘國.機電一體化設備的故障診斷方法分析[J].科學之友.2012，25（01）：49-50.

篇（6）

一、概述

煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品，其主要技術包括：微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等，這些都是科技高速發展的熱門技術。在煤礦企業中，開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產品的發展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。

二、煤礦機電一體化技術產品的應用

2.1礦井運輸提升產品的應用在煤礦生產中，因為現代化煤礦發展的需要，對煤礦機械化采煤提出更高的要求，那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術比較先進的國家，煤礦井下大巷的運輸系統大多是采用帶式運輸機，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統中也得以應用。還有德國自主研發的內裝式交——交變頻調速提升機，它采用機電一體化技術把電機和滾筒做成一體，這樣的融合技術不論在機械結構設計方面還是在電氣控制系統方面在世界上都處于領先地位。

在我國，大多數煤礦井下生產已經實現了皮帶化，采用大巷強力帶式運輸機運輸的方式也非常普遍。另外，計算機控制系統發展也非常迅速，它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能，如應用過程中的軸承溫度、倒轉、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發展的角度看問題，這的確是一個很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺，其中90%為交流提升機，并且均是采用轉差功率消耗型的轉子串電阻調速，電控系統部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發電機拖動，雖有部分可控硅供電系統，也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單，程序設計起來也比較容易，不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強，因此，它能在環境比較惡劣的情況下進行長時間工作。

2.2綜合機械化采煤1970年，我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面，并在大同礦務局進行試驗使用，一直試驗使用到80年代后期，這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發展，推動了煤礦自動化的發展進程，同樣，采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引；液壓支架的控制系統也逐漸向計算機化發展，以計算機為核心，采用電液控制，移架自動化得以實現。另外，對工作面刮板運輸機也進行了微機監控裝置的配置，實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用，使設備動作趨于協調，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。

2.3礦井安全生產監控系統從多數煤礦使用監控系統的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外，由于計算機網絡軟硬件技術發展很快，運行速度和質量也在不斷提高，傳輸介質由同軸電纜發展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，煤礦的安全監控系統有了很大的發展，他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監控系統是煤炭行業內部機電一體化技術推廣應用最快的產品，一些高校、科研所和企業正在研究和生產煤礦安全生產監控系統。

三、對我國煤礦機電一體化技術的思考

在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展，機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平，必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發展的動態。:

應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、標準化、系列化和通用化的程度；以計算機為機電一體化的核心裝置，因為計算機運算和存貯能力非常強，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品，在設計煤礦機電一體化產品時，應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機，從而保證工作性能更可靠；對于新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網絡進行連接通信控制；煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平，能判斷機電設備和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，同時能快速地對所采集的參數進行分析，從而對故障進行診斷，再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測；要對礦用傳感器進行深入研究和開發，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環境下進行信號的測量，并保證其測量準確度，并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能；要關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化產品，從而提高煤礦現代化，達到煤礦自動化生產。

四、結束語

煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎，更是煤礦企業信息化建設的重要支撐技術，煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣，大力地推動我國煤礦綜合生產力，同時，為實現安全、高效、潔凈、結構優化的現代化、高科技煤炭工業生產打下了堅實的基礎。

參考文獻：

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在經濟運行過程中，特別是企業生產運行中，企業生產效益和經濟運行質量，對電能質量的要求越來越高。電力部門如何為用戶提供高質量的服務，保障供電質量，同時維護電力系統的安全性、可靠性和經濟性，就是電力部門應該著力關注的問題。我們知道，實現以上目標的關鍵在于變電站建設，因為它承擔著電能轉換、分配、控制和管理的任務。提高變電站的運行質量，就應該集計算機、信息和網絡技術應用于一體，建設具有智能化一次設備、網絡化二次設備、自動化的運行管理系統和基于IEC 61850的標準化網絡通信平臺的數字化變電站，實現電網運行的智能化，為用戶提供安全可靠的電力，保障電網的安全運行。

一、變電站智能化的特點

智能化從設備上看，集中體現在一次設備和二次設備的數字化上，從控制過程來看，主要是根據IEC 61850標準中通信協議規定進行控制。

電子式電壓和電流互感器、智能化斷路器和變壓器，以及其它電氣輔助設備等是智能電站的一次設備，這些設備是采用微處理器和光電技術設計的，簡化了信號檢測與操作驅動回路，同時對采集的信號進行數字化處理，再以光纖傳輸方式輸入下級，提高數字信號的抗干擾能力。由于是智能化設備，也可實現故障的自動檢測和診斷，提高了檢修水平，大大提高了電網運行的可靠性。繼電保護、防誤閉鎖、測量控制、遠動、故障錄波、電壓無功控制、在線狀態檢測裝置等是二次設備，這些設備都是采用標準化和模塊化的微處理器設計的，利用高速網絡通信進行各種模擬量、開關量和控制信息的交換，以通過網絡實現數據和資源的共享。

智能化變電站的運行管理系統是利用數字化網絡提供的設備運行狀態信息，在自動控制條件下，對設備運行狀態進行綜合分析，并做出智能判斷。它具有系統運行數據自動記錄和保存；數據信息分層、分流交換自動化；故障分析報告、確定故障原因及處理措施；自動提供變電站設備檢修報告的功能。就智能化變電站的邏輯結構來看，主要有過程層、間隔層和變電站層。過程層智能變電站由典型的遠方I/O、智能傳感器和執行器等裝置構成的一次設備和二次設備的智能化部分，其功能主要是電氣量參數檢測、設備運行狀態在線監測、操作控制的執行與驅動等。設備運行狀態在線監測功能模塊對變電站內的變壓器、斷路器、刀閘、母線等設備的溫度、壓力、絕緣、機械特性等運行狀態進行在線監測，為電站安全運行和故障維修提供必要的保障。間隔層由按間隔對象配置的數字式保護測控、低壓保護、計量以及其它智能設備組成，以匯總本間隔過程層實時數據信息；并對一次設備實施保護控制，對二次設備間隔層操作閉鎖，同時實施與上下層的通信，以形成智能通達。智能變電站層由可實現變電站與控制系統無縫通信的，可調動運行變電站各功能模塊的后臺監控和遠動系統組成，把匯總并保存變電站內設備的實時信息，以基于IEC 61850標準傳送至調控中心，并把接收到的調控中心發送的控制指令轉移到下層執行，同時發揮變電站操作閉鎖控制、變電站故障自動分析等作用。

由上述基本結構可以看出，智能化變電站主要體現在自動化系統上，利用數字程控器對智能開關、光電式互感器等機電一體化設備進行控制，同時與計算機高速網絡連接，進行實時監控，從而實現自動化系統的全程管制，提高其智能化程度，實現電網安全運行。

在智能化變電站的技術中IEC 61850標準是關鍵。IEC 61850標準因其把電子設備與變電站自動化系統進行分層，滿足了信息實時傳輸要求；采用抽象通信服務接口和特定的通信服務映射，滿足了網絡發展要求；采用了面向對象的建模技術，滿足了功能模塊擴展性及開放互操作性的要求而成為唯一的變電站網絡通信國際標準。因此，智能化變電站的建設就必須采用此技術標準。

二、智能化變電站建設要注意網絡選型和智能圖像巡檢與狀態檢修系統聯動

智能化變電站的建設，其基礎是網絡系統，它的信息傳輸的可靠性與快速性決定著系統的可用性。因此，開放式通信系統互聯參考模型是最好的選擇，如果采用100MHz以太網技術作為自動化系統的兩級網絡，就能提高網絡通信速度，同時可以制定合適的通信協議，以保障保護裝置的信息采集與保護算法的運行，從而實現同步采樣、A/D轉換，運算、輸出控制命令等整個流程快速、簡捷，保證自動化系統的安全穩定運行。此外還要應該注意為智能化擴容和發展留下預留空間，加強機、電、光智能化電器一體化協同效能，進一步提高智能化變電站自動化系統安全穩定運行性能。

可視化的圖像實現了對變電站設備運行環境和狀態檢修進行實時監控，提高了智能化變電站的可控性，增設安全圖像監視、火災報警、紅外線測溫等，是實現智能巡檢、在線監測、狀態檢修系統、變電站輔助控制系統聯動的基礎，即變電站配置智能巡檢方案，提高無人化操作水平。這時，如果發生斷路器跳閘、倒排、一次設備檢修操作或繼電保護裝置動作，根據相關映射關系，就能快捷地找到相應攝像機的編號、位置和視頻通道號，根據自動彈出畫面啟動報警等操作。

參考文獻：

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中圖分類號：G123文獻標識碼：A文章編號：1005-5312（2012）15-0269-01

一、大眾文化消費的特點

大眾文化消費是一項滿足人類審美需求，提供給人們多樣化精神享受的社會化活動。它的特點有以下幾個方面：

首先，大眾文化消費具有趨同性。趨同性主要是指消費者在消費行為上表現出趣味和需求模式相一致或相接近的“認同性”消費趨向。這種認同性消費趨向的產生是由于大眾文化是在現代工業社會背景下產生的與市場經濟發展相適應的文化。在現代工業與市場經濟的影響之下，大眾文化已經成為一種商品，它的生產從選題、策劃到創作、發行，都帶有明顯的工業流程性質，內容模式化或標準化，批量生產，大規模仿制。大眾文化成為商品，而這種商品又是大規模的、批量生產的，這必然會導致社會上流行的文化產品趨同一致，缺乏獨創性。

其次，大眾文化消費是一種快餐式消費。快餐式消費是指大眾文化是一種快餐文化、速度文化，資訊的新鮮度隨時而動、隨事而動。其主要原因在于科學技術革命使大眾文化產品不再是藝術家們的手工操作的產物，而是機器與電腦進行大規模的拼貼與模仿的產品。這致使大眾文化產品的更新速度很快，進而導致了大眾文化消費是一種快餐式消費。

最后，大眾文化消費是以媒介技術為動力。隨著經濟的發展，出現了各種新的媒介技術，比如報紙、雜志、廣播、電影、電視、網絡、微博等等。這些媒介技術的普及，使大眾文化的受眾范圍也越來越廣泛，精英文化的話語權被消解。

二、大眾文化消費的問題分析

大眾文化消費的興起是令人興奮的，但大眾文化作為一種消費性的文化商品，它同時存在著諸多問題，主要表現在以下幾個方面：

首先，大眾文化消費可能導致人們對文化產品審美批判的喪失，進而可能消解文化產品有的人文價值。大眾文化消費可能消解文化產品有的人文價值，主要原因：在市場經濟的條件下，大眾文化產品已經成為一種商品，它的操作是按照市場原則來進行的，也就是按照市場的需要來考慮人文精神的需要?！盀榱双@取利潤，大眾文化可以全力投入對‘人文精神’的文化生產和傾銷，也可能同樣無條件地抑制和貶斥人文精神?！?/p>

其次，大眾文化消費發展的不平衡性。一是內容層次上的不平衡。享受型的文化消費模式呈現超前發展的趨勢，而人們基本的文化消費和發展的文化消費呈現滯后的狀態；二是享受型的文化消費內部失衡。娛樂消遣設施日趨高檔化、時尚化，僅僅迎合了少數富裕階層的需求，適合普通大眾的消費場所難以滿足人們的需要；三是消費格局的失衡。在經濟發達與欠發達地區,大眾文化消費存在著從數量、內容到需求的不同步性。

最后，大眾文化消費在商業化運作過程當中，在一定程度上宣揚游戲人生的理念，宣揚人生的相對主義。這就助長了道德理想的喪失，人們更加追求感官刺激，脫離現實并夢幻著人生的成功與奇遇，為了追求利潤和享樂可以不顧一切手段，利用一切工具去達到私欲。因此在大眾文化產品和文化市場上，出現了不負責任地對歷史加以改編，以及違背公德的廣告以至出現奇奇怪怪的“時尚”等等斑駁陸離的怪現象。

三、努力創建一個良好的大眾文化消費環境

創造一個良好的大眾文化消費環境，不是一件容易的事情，它需要個人、政府以及社會的共同努力。

首先，我們個人要加強道德修養。大眾文化消費中較為漠視理性文化，淡化了價值信念、政治理想，這就要求全社會必須以科學的思想來武裝人，以優秀的傳統文化道德來潛移默化地啟迪人。使人們在大眾文化消費觀念中作出正確的選擇，在取舍中走向成熟，突出自己的個性。

其次，我們要加強法制教育。依照法律和法規來局部地調整大眾文化的內容和形式，并在大眾文化傳播中限制其不合理性的成份，特別是腐朽落后的內容，并且通過經濟法則來調節商業利潤的實現。這既可以使大眾文化的消費納入到正常的合理有序的軌道當中來，同時也使大眾文化的內容得到調整，使之朝著更加有益身心的方向發展。

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1城鄉一體化供水建設特點

城鄉一體化供水是在城鄉區域范圍內，將供水由城市延伸至鄉鎮，形成城鎮鄉村互聯的供水模式。城鄉一體化供水消除了傳統城市供水系統與鄉鎮供水之間的差別，使整個區域內享受相同的供水服務，有利于促進城鄉社會經濟可持續協調發展［1］。城鄉一體化供水建設往往需要很大的初始資金投入，具有協調原有小型水廠的歸屬權變更、從業人員從新安置等問題，通常應由當地政府作為主導，從改善民生和促進當地經濟發展為出發點，提出相應政策，完善規劃方案，逐步推進，充分保證城鎮和農村居民享受同等用水服務待遇。例如《江蘇省城鄉供水條例》中規定：“城鄉供水應當推進農村與城市同水源、同管網、同水質、同水價，實現城鄉一體化供水”［2］?！陡＝ㄊ〕青l供水條例》中規定：“鼓勵有條件的城鎮向周邊農村延伸供水管網，推動農村與城鎮同水源、同管網、同水質”［3］。江西省城鄉一體化供水目標為：“讓用戶享受‘同質、同價、同網、同服務’的供水設施”［4］。城鄉一體化供水通常是在城鎮鄉村的原有供水基礎上改造而成，建設可分為調整服務范圍和運行規模、優化性能與長效管理3個階段。調整服務范圍和運行規模階段的建設內容通常包括：①關停一些原水水質較差或制水工藝落后的鄉鎮水廠，通常將其改造為中途加壓泵站，解決因供水管道較長、沿程水頭損失較大，致使管網供水壓力不足的問題；在泵站的集水井或清水池進水管上二次加氯，起到保證下游供水水質目的；②擴大主要水源取水和輸水設施規模；③新建或擴建水廠，擴大供水規模并提高供水水質；④合理布置相鄰供水片區間的聯絡干管和增壓站。供水規模擴大后，為保證用戶需求，水廠、泵站、管網等設施將根據實際情況有一段適應期，需要對制水工藝、泵站和管網設施的性能進行優化。該階段的主要內容包括：根據管網末梢水應滿足飲用水質標準的要求，優化水廠工藝；根據用戶水量和水壓要求，優化泵站性能和調度方法；根據水量漏損控制要求，需進行管網合理分區、改造管網、加強水表計量等。最后將落實城鄉一體化供水長效管理機制，包括供水系統資料的實時調查和更新；供水系統運行的實時調度；制定嚴格的管理措施，強化衛生監督，水質檢測；培訓相關技術人員等。

2實施城鄉一體化供水的效益

2．1有助于合理利用水資源

城鄉一體化供水可以解決城鄉水資源不平衡問題。一個縣內或市內在空間上存在水資源分配不均情況，往往山區水資源豐富而人口稀少，平原地區人口較密集但可用優質水資源較少。同時也存在季節性水資源分配不均問題，通常在雨季水資源量較高，旱季水資源量較低。水資源的時空分配不均不利于小范圍內的水量調節和調度。此外，農村多采用地下水為水源，隨著工農業生產需水量的增長，地下水位明顯下降，原有水源井出水量大幅減少甚至干枯，造成一些區域因水源保證率不高而飲水困難［5，6］。于是，城鄉一體化供水可以通過大型給水工程設施，合理調配水資源，增加地下水涵養，滿足居民用水需求。

2．2有助于解決村鎮居民飲用水安全問題

實施城鄉一體化供水，以優質水取代河塘井水，以現代化水廠取代簡陋的小水廠，從定時供水到一天24h連續供水，將顯著改善村鎮居民的生活質量，保障了群眾的身體健康。例如，江蘇省常熟市在實施城鄉一體化供水之前的五年中，每10萬人中腸道傳染病的平均發病人數為162人；實施城鄉一體化供水后的5年中，每10萬人中腸道傳染病的平均發病人數為27人，下降了近84％［7］。

2．3有助于提高供水可靠性

城鄉一體化供水系統常形成由多水源、多水廠面向同一區域管網供水的布局，城鎮之間、村鎮之間聯網形成環形輸水網絡，城鎮鄉村內部管網同樣形成環形配水網絡。當有一條供水路徑出現故障時，可通過另外路徑供水到用戶，提高了供水可靠性［8］。

2．4可充分發揮大型水廠的運行管理能力

城鄉一體化供水實施前，通常要面臨鄉鎮水廠數量眾多、分散經營、規模小、設備簡陋、管理水平、技術力量薄弱等問題。當水廠規模較小，尤其在2萬m3／d以下時，單位工程造價指標會迅速增加。城鄉一體化供水實施后，通過關閉小型水廠、建設（擴建）大型水廠，處理設施大型化集中化，可以發揮規模效益。通常小范圍供水時，水量波動較大，而在大范圍供水下，由于用戶較多，各種用水模式的高峰和低峰減緩，使水廠處理水量變化幅度較小，有助于運行管理。此外大型水廠在規范化管理情況下，也使出水水質更為穩定［9］。

3宜興市城鄉一體化供水實踐

宜興市位于江蘇省南部，太湖西岸，地勢南高北低，南部為丘陵山區，北部為平原區。2008年以前，全市有20余座鄉鎮水廠，這些水廠規模小，制水工藝落后，大部分原水水質較差，出廠水質得不到保障，且管網質量差，漏損高，因此群眾要求喝上合格自來水的呼聲較高。從2009年開始，按照宜興市委市政府“統一規劃、統一運行、統一建設、統一監管、統一服務”的要求，由宜興水務集團逐步收購鄉鎮水廠，實施“同城、同網、同質、同價、同服務”的城鄉一體化供水。到2015年完成了全市的所有水廠收購整合任務。目前全市有3座中心水廠（氿濱水廠、大賢嶺水廠和湖父水廠），制水設計總規模37萬m3／d，供水主干輸水環網DN300以上管道總長330km（不包括鄉鎮內部配水管網）。城鄉一體化供水環網見圖1。參照城鄉一體化供水建設的調整服務范圍和運行規模、優化性能與長效管理3個階段的劃分，目前宜興市已進入優化性能的攻堅階段。該階段中的首要任務是降低管網中加壓站的能耗。宜興市城鄉一體化供水區域內共有13座中途加壓站，其中6座是利用鄉鎮水廠原有構筑物改造而成?？紤]到各鄉鎮用水量變化，以及原有加壓站設計規模、水泵選型與當前需求不適應問題，于2016～2017年對一些泵站采取了優化調度和技術改造措施，取得降低泵站能耗的效果。在充分調查現狀基礎上，3種典型泵站改造情況如下。（1）結合實際用水需求，更換合適流量和揚程的水泵。2005年建造的萬石加壓站，安裝有3臺單級單吸臥式離心泵（2用1備），單泵參數Q＝100m3／h，H＝50m，n＝2960r／min，N＝22kW；城鄉一體化供水模式改造之前，一直處于停用狀態，該加壓站服務區域由和橋加壓站直接供水。近幾年萬石鎮用水量逐漸增加，需啟用加壓站。2016年加壓站經設備維修保養后投入使用，發現實際工作揚程只需30m，原水泵出水流量120m3／h，長期處于低效運行。2017年6月更換成3臺新水泵（2用1備），單泵參數Q＝160m3／h，H＝32m，n＝1450r／min，N＝22kW。在增加供水流量情況下，水泵運行功率不變，節約電耗33．3％［（22／120－22／160）／（22／120）］。（2）充分利用加壓站前輸水管網剩余壓力，低用水時段直接由管網供水。都山加壓站設有2臺單級雙吸離心泵（1用1備），單臺水泵額定功率N＝30kW。原來工作狀態為全天24h內運轉。在城鄉一體化供水后，經壓力數據分析，認為在23：00～次日4：00這5h內可關閉水泵，由管網直接供水至當地配水管網。從2017年5月起調整了這種運行方式，于是每天可節約泵站能耗約30kW×5h＝150kWh，占原來能耗的5／24＝20．8％。（3）條件許可時，不經泵站清水池，直接在進水管上安裝管道泵加壓供水。屺亭加壓站原來一天中18h由功率45kW的單級雙吸離心泵從清水池抽水加壓后，向當地配水管網供水；另外6h自流。經分析計算后，在站內進水管上安裝功率為30kW的立式管道泵直接增壓供水，全天仍采用18h加壓，其他時段自流，運行后并不影響主干管網向其他地區的正常供水。改造后可節約能耗（45－30）kW×18h＝270kWh，占原來能耗的（45－30）／45＝33．3％。屺亭增壓站改造后現場見圖2．下一步重點任務將加大力度推進供水管網漏損控制工作，即建立健全漏損管理制度。對壓力控制管理、漏損分析、管道檢漏、計量管理等方面進行分析；強化管網巡查力度，提高漏點修復效率，確保爆管搶修及時率，拓展閥門設施巡查，強化日常停水等日常管理；加快老舊管網等基礎改造；加強管道設備和二次供水等設施的維護與保養，確保供水管網處于良好的工作狀態等。

篇（10）

1.電算化會計檔案比傳統會計檔案具有更廣泛的內涵。它除了包括打印輸出的記賬憑證、會計賬簿、會計報表外、主要是指電算化會計系統中的所有系統軟件、會計軟件程序及其全套文檔資料。

2.電算化會計檔案較傳統會計檔案有更多的存貯形式且對存放條件要求更高。它一方面以打印輸出的紙質賬簿、報表、憑證的形式存在,另一方面主要以磁性介質或光盤的形式存在,包括存貯在計算機硬盤上系統正在使用的檔案資料和存貯在軟盤、光盤等存貯介質上作為備份使用的檔案資料。后者受存貯介質質量、存放環境和存貯有效朗等因素的影響很大,保存不當容易遭到破壞。

3.電算化會計檔案較傳統會計檔案易于修改,且不留痕跡。

4.電算化會計檔案的使用和會計軟件的版本密切相關。

5.電算化會計檔案必須借助于一定的環境才能再現在使用者的面前,且使用時具有方便、快捷、直觀,容易產生一些分析結果,可以對管理和決策提供較好的支持。

二、電算化會計檔案管理應注意的問題

鑒于電算化會計檔案具有上述區別于傳統會計檔案的特點,在電算化會計檔案的管理工作中,除了傳統會計檔案管理應注意的問題外,還應特別注意以下幾個問題:

1.要特別注意對電算化會計檔案中軟件文檔的管理。這些軟件文檔是進行會計信息系統維護必不可少的資料,它可以幫助理解別人的設計思路和編制的源程序代碼,同時一個軟件系統由于主客觀的原因不可避免地會產生一些問題,如果沒有保存完整的軟件文檔,系統的維護將非常困難,甚至不可能。

2.針對電算化會計檔案受質量、溫度濕度、磁場等因素的影響較大,易受破壞的特點。在管理時應注意如下問題:

①在選用保存會計檔案的存貯介質時,應特別注意選用質量較好、可靠性較高的介質,存貯介質的質量關系到會計檔案能否被使用,而紙張的質量只會影響到使用效果; ②對存放在存貯介質上的會計檔案應寫好保護字樣,存放在防潮、防熱、防塵、防磁的場所:

③對存放往年會計檔案的介質應定期復制,如每半年復制一次且最好復制雙份存放在不同的地點;

④對使用時間較長的存貯介質應定期進行替換;

⑤對硬盤上的會計檔案應定期備份到軟盤或光盤上。

3.針對電算化會計檔案易修改且不留痕跡這一特點,在進行管理時應注意如下問題:

(1)對硬盤上的會計檔案,應具有相應的安全保密措施,防止對會計檔案進行修改。常用的安全保密措施有:

①用戶識別控制,防止非法用戶接觸會計檔案。

②操作日志管理,應由系統自動進行操作登記,建立加密的機內操作日志,監督系統操作,留下審計線索。

③數據存取權限限制,對安全保密程度不等的數據,應給不同的使用人員賦予不同的操作權限,防止越權使用。

(2)對存放在軟盤或光盤上的會計檔案應至少一式兩份分別在會計和計算機操作部門的檔案柜存放,以防止某一方面存貯介質損壞造成數據丟失或單方面修改會計數據。

篇（11）

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）08-0035-02

1 前言

當前我國的高校教育正在由應試教育向素質教育化轉變，這一極大改革領導并推動高校體育教學模式轉變。高校體育教育在西方和教育發達國家已經施行了較長的時間，其實踐充分證明高等學校體育教學實施俱樂部化教學制度完全符合大學生的生理、心理特點，對于培養大學生體育自我學習能力和在教學環境里面學習人際交往等極為有效。對于中國高校體育及俱樂部教學還是一個新生事物。我國的小學、初中、高中等體育教育偏向于學生的身體素質提高，而少于學生的運動項目的興趣愛好培養和運動習慣養成，高校體育俱樂部化教學模式是以俱樂部形式進行組織教學，即學生選定所學的項目和教師，教師制定教學大綱和計劃，在不受班級或年級限制的條件下，利用特定教學時間或課余時間，在各俱樂部進行學習和訓練的一種教學模式，正好彌補長期以來接受傳統體育教育所帶來的弊病。高校俱樂部化的教學模式最大限度地滿足學生在興趣、個性和運動能力上的需要，為學生自學、自練和參與競爭、實現自我人生價值、培養競爭意識創造良好的環境和條件，對于所提出的“健康第一”“成功體育”“終身體育”有深遠的意義及影響。

2 研究方法

文獻資料法：查閱相關論文資料22篇以及專業著作，并同時通過網絡搜集相關信息，以求了解傳統體育教學存在的問題與當前高校體育俱樂部化現狀，以及對于高校俱樂部化未來發展趨勢等。

3 問題的分析與討論

3.1傳統體育教學存在的問題

長期以來，中國傳統的體育教學模式一直都是以教學大綱、教師為中心，由此產生了許多不良問題，嚴重影響了當代學生身心健康、個性和個人運動項目技能的培養和發展。在傳統體育教材內容中，主要以教學大綱中的競技運動項目為主要課程，很多學生既不感興趣，又不容易掌握，很被動地學習這些運動技術項目，從而造成了一切為了應付考試這一錯誤思想。由于傳統體育教材中很少有當前較為流行的體育健身運動項目，使得學生從中國的學生從小學、中學到大學一慣的傳統體育課感到厭倦，沒有新奇感，也就造成了在課堂上教師不好上，學生學不會、不想學最終失去學習的興趣，失去了對體育課和體育鍛煉的積極性和主動性。

傳統的體育教學內容競技化十分嚴重，在很大程度上打消了很多學生想從休閑體育類進行學習和鍛煉的積極性，更談不上對學生進行體育興趣和身體運動鍛煉意識這方面的培養。

在傳統體育教育模式下，學生的體育成績主要表現在“達標”上，體育課的教學目標、教學任務也表現在學生的“達標”合格百分比上。學生也會因“達標”為目標，很被動地接受體育課上課內容和單一的目標，對學生以后參加體育鍛煉積極性也造成了很大的陰影。

3.2大學體育俱樂部的特點

自我的興趣愛好是進行運動鍛煉的根本條件，而以高校體育俱樂部形成教學的最大特點就是讓學生根據自己的特點、自己的愛好和自身所具備的運動特長來決定自己所想要加入的俱樂部來進行運動項目學習和體育運動鍛煉。大多高校俱樂部的教學特點表現在以某一項運動項目學習訓練為主，再擴展到傳統體育項目上的跑、跳、頭等一系列身體素質訓練，而又不會使學生感覺到單一的跑、跳、投等一系列傳統體育課的乏味，真正做到了突出了某一項運動項目而又全面發展了學生的身體素質。

課堂上教師以教學內容以及學生在課堂學習中的注意事項和安全為主，和學生在教學中學生所需要達到的目標。因學生中有個別的個體差異，教師也可以針對這一些學生先進行運動技能評估，和這些同學共探討因運動技術掌握的差距來制訂不同的學習計劃和教學方式及進度，這樣不僅充分展現了教師對學生進行因材施教這一中華民族教育的精髓，還能避免學生對這項運動技術項目的教學方式和教學進度跟不上而失去信心和產生厭學感，同時又能使學生在學習中感受到俱樂部教學模式所提供寬松的教學環境，學生也能得到自己探索學習的機會，教師的教學能力也能得到很大程度的提高。

3.3大學體育俱樂部教學