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中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)07-0097-02
一、引言
實踐教學和應用型人才培養從20世紀80年代以來在國際高教中掀起了一股新的潮流。為了滿足中國經濟社會發展及推進中國高等教育大眾化的需求,國內很多本科高校也認識到,培養學生實踐能力和創新能力是相當重要的,教育教學的改革勢在必行。淮南師范學院自2000年升本以來,著力加強電氣信息工程類工科專業的建設,依托于本地煤礦、電力等主導行業及其衍生產業(如礦用電子產品、控制設備、監測儀器儀表等),立足服務于本市及周邊地區地方中小企業,培養地方性、本科應用型人才。簽于此辦學定位,學院不斷進行教學改革,其中課程建設就是一個重要方面。
《電機學》主要是講授電機的結構、原理、特性和應用等方面的內容,涉及了電、磁、機等多個學科的知識,具有較強綜合性、理論性和工程性。該課程是一門公認的難教難學的課程之一,學生普遍反映課程內容多,理解困難,導致學生學習很被動,師生的付出與收獲都不成比例。在近幾年的教學實踐中,學院教師在《電機學》教學方面加強理論與實踐的有機結合,在課程教學上進行了有益探索與實踐,取得了一定的成效。
二、優化課程體系,改革教學內容
目前我校的《電機學》課程壓縮為70學時,2013年我們對《電機學》課程大綱進行了重新修訂,對課程內容及學時進行優化,目前大多數教材都是以變壓器、直流電機、同步電機、異步電機為主。我們著重講述四種電機的結構、原理、穩態運行的特性及分析方法;對教學難點,諸如電機運行的暫態分析、諧波等這些有助于后續課程學習的知識點,則要求學生有選擇性地掌握;對涉及到的工程問題,諸如電機參數測定,并聯運行等內容放在實踐和實驗環節來解決,減輕課堂教學課時少的壓力;對直流電機部分工藝、設計等方面的知識進行刪減;將永磁電機、伺服電機等內容放在后續專業選修課程中;另外針對電氣工程及其自動化的人才培養特點,將變壓器、同步電機、異步電機作為主要內容學習。
三、整合教學資源,改進教學方法
《電機學》是一門理論與實際聯系十分緊密的課程,若學生在學習這門課程時對實物沒有一定的感性認識,很難較好地接受授課內容,所以在教學中必須注意理論知識和工程實際相結合。
該課程教學在使用多媒體課件時給出大量的電機實物照片和結構模型同時,將購買的部分電機實物及能通電演示的四種透明電機模型等教學資源進行整合,放置在固定教室的陳列柜中,讓學生零距離與電機接觸,在講述電機結構時,將陳列柜中已拆卸的電機取出,在課堂上逐一向學生講解。教師向學生講解電機原理時,可對透明電機模型通電演示,學生對每一個部件都有一定的認識,在此基礎上對電機進行特性分析,把原本抽象問題變得生動具體。另外,學生空余時間也可到教室進行參觀學習,對電機的內部結構有更加深刻的認識,這種教學的效果要明顯優于理論教學。
教學內容舉例:交流電機在分析時首先找到其共同點,轉子繞組有電流,定子繞組有正弦交流電流,氣隙磁場為脈振的磁動勢等。在分析時,首先要掌握有關線圈和交流繞組的概念,這樣可以幫助理解交流電機的構成;教學中,要理解機械角和電角度的概念,可以幫助學生建立時空觀概念,把空間上的差別映射到時間上。同時,交流電機教學中還要理解極距、相帶和的槽間角概念,有助于簡化分析。因此,在交流電機教學開始,任課教師需把這些相關內容的術語解釋清楚,同時采取實物展示板書或者板書的方式進行解釋。
在教學過程中教師要避免“填鴨式”的教學方法,應以培養學生獨立獲取知識、分析解決問題的能力為主。我們采用提前布置、課堂討論、課下總結的方法:教師針對要講述的內容,可提前布置思考題,督促學生課下自學;在課堂上通過適當的提問,然后師生共同討論,激發學生的學習熱情;在教師的引導下,要求學生對所學電機從結構、原理、特性的角度進行歸納、整理,比較各種電機的共性與個性,使學生對系統的理論知識掌握更加牢固。
中圖分類號:K826.16 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
建筑的不斷發展,必然會帶動機電設備安裝工程的增加,因此,相應的對機電設備安裝工程的項目管理就提出了很高的要求,同時,機電設備安裝工程的項目管理在工程建筑的建設中的地位越來越重要。對于工程建設的機電設備安裝工程的項目管理,雖然我國已經在這方面取得了巨大的進步,但是,工程建設的機電設備安裝作為工程建設的重要一環,同時也關系著整個工程機電的安全運行和合理的使用,因此,工程建筑的機電設備安裝工程的項目管理就顯得尤為的重要了。
二.機電設備安裝工程項目的特點
工程建筑的機電設備安裝工程的項目管理在工程的建設中十分重要,無論是機電設備安裝工程的施工難度、它的重要性、它的綜合性這幾方面而言,機電設備安裝工程的項目管理在工程建筑的建設中都是重中之重。工程建筑機電設備安裝工程項目管理總體上來說,從開工到竣工始終貫穿于整個工程建筑的建設過程中。下面就分析一下機電設備安裝工程項目管理的特點。
1.機電設備安裝工程項目的牽涉面廣、施工周期長
機電設備安裝是個大的概念,學科和行業跨度大,一般涵蓋了電氣工程、電子工程、機械設備工程、自動化、建筑智能化、環保、儀表、消防、電梯、管道、動力工程等,有時還包括照明、供電、通訊等設備。其施工活動包括設備采購、安裝、調試、試運行及竣工驗收等各個階段,以滿足其正常運行或使用功能。
2.機電設備安裝工程項目的技術要求高
隨著我國信息技術和建筑技術的不斷進步,機電設備安裝工程項目在施工過程中所采用的技術不斷增多,如新技術、新材料、新設新、工藝備等、并且日益擴大的工業規模使得安裝工程也逐漸增大,裝配、吊裝、檢測技術的要求在大型工程中也日益增高。
3.機電設備安裝工程項目的協調管理工作多
機電設備安裝工程項目涉及的專業領域廣,因此做好各項專業之間有序銜接、進度安排及工作面交接等方面的協調和配合,相互間創造施工條件,從而使施工質量能得到充分保障。同時,機電設備安裝工程部門也要處理好與機械設備、公用設施和材料供應等相關檢驗部門之間的關系,協調配合他們以完成機電設備的安裝工程。此外,機電設備安裝工程還需要協調和配合其他相關的工程部門,保證各類機電設備安裝工程與土建工程之間的和諧,順利完成相應的工作。
三.機電設備安裝工程的項目管理技術要點分析
1.成本管理。一個企業如果想為自身建立一套良好的管理系統,那么成本管理控制系統是其最基本的要素。企業的管理者能夠通過成本管理系統來對某一項目施工成本進行全面的分析,對過程中的成本進行全面的分解。在安裝工程項目施工過程中,成本管理控制系統主要能夠發揮其預算管理職能、計劃管理職能和施工管理職能、采購管理職能及計算管理職能等。
例如:在行使預算管理職能時,項目管理人員可以依據類似工程的成本數據,結合項目特點及項目所在地的地方材料、用工單價、機械臺班費等因素,對項目成本做出較合理的成本預算。因此,安裝工程成本管理控制信息化是非常必要的,它不僅能夠有效的避免失誤,還能夠幫助施工企業更好的完成項目的施工。
(一)在設計計算機程序之前,企業要先進行設計說明書的編制,實施單位要先明確系統模型、各模塊的功能及管理流程等等。企業成本管理系統的意圖及管理的思路都應該體現在設計說明書中。
(二)編制完成后,可以通過專業的計算機系統設計單位來完成計算機管理系統的設計。設計人員會通過與施工單位的交流和自身對設計的理解來使系統變的完善。當然,其設計還要經過初步設計階段、模塊程序設計階段、系統集成階段和系統完成這四個階段。
(三)當系統的設計完成后,實施單位還要按照一定的步驟來進行運作。做好運行前的準備工作,例如管理制度建立、梳理管理流程,對操作人員進行培訓等;其次要做項目試運行,施工方可以新建一個項目來完成項目的試運行工作,因為試運行要伴隨著整個項目的實施,也就是說:系統的實施必須在項目一開始就開始進行;再次要完成運行的評估、系統的優化;最后,系統就可以全面運行了。
2.質量管理。質量是一個工程目的生命,因此,質量管理是工程項目管理中的重中之重,要通過科學制度、精心設計和優良施工,來保證機電工程的質量。作為機電設備安裝項目的質量管理,必須要有一個健全完善的質量管理體系:
(一)施工前的質量控制。項目施工前期,在了解和掌握該項目的特點的基礎上,要對施工企業的質量管理體系進行適當調整,把質量目標要求層層分解,制定簡明扼要的項目質量計劃,按質量計劃和實施步驟層層落實,各專業人員各自均應完成自己應負的質量責任,項目質量才能有保證。項目質量經理要帶頭抓好質量工作,做好質量的監督檢查。
(二)設計階段的質量控制。嚴格控制設計質量,對設計過程進行全程質量跟蹤,對設計文件進行定期審核,在審查過程中,特別要注意過分設計和不足設計的情況,以免造成導致項目的經濟性差和功能降低,并加強對設計人員的素質教育。
(三)施工階段的質量控制。為了防止在施工過程中出現質量問題,在施工前要嚴格實行招投標制和建設監理制,委托有資質的監理單位進行核查,對施工人員素質和人員結構進行監控。
3.安全管理。在做好日常安全管理工作的前提下,在項目部門的組織下,建立全方位、全過程的安全管理體系,制定個人安全職責,負責人要做好帶頭作用,領導各員工做到人人有責、人人負責;其次,為了確保安全施工的順利開展,項目部應指定安全管理策劃,組織相關技術人員編制機電設備安裝工程安全施工組織總設計以及專項工程或分部工程安全施工組織設計,對較重要的場所,入冷凍機房、水泵房、冷卻塔室、發電機房和高低壓配電室等應編制單項工程安全技術方案和措施;定時組織各階層人員參加的安全方面的培訓,以提高人員的安全施工意識,避免安全隱患的發生。
四.結束語
總之,機電安裝工程項目管理一定要從實際出發,并結合理論依據進行,既要掌握各項目標管理的技術要點,更應整體考慮各項管理目標之間的協調統一,找準平衡點,統籌兼顧、合理控制總體目標,杜絕盲目追求單一目標而影響其他目標的現象。這就是我們機電設備安裝工程項目施工管理的重點和難點。科學的項目管理,使工作有較高的效率,達到工期短、質量優、成本低的理想效果。
參考文獻:
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[3]陸歡 機電安裝工程項目管理探討[期刊論文] 《中國科技博覽》 -2011年15期
2 物聯網工程專業的研究內容
2.1 物聯網的體系結構
物聯網的概念是1999年美國Auto-ID中心首先提出的,最初的定義是通過射頻識別等信息傳感設備把所有物品與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。現在普遍認為物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通對象實現互聯互通,具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化特征的網絡。從物聯網的定義可以看出要實現物聯網需要具有感知、通信與計算能力的智能信息傳感設備等實現全面感知,借助現有的互聯網和電信網來進行數據的可靠傳輸,以及數據的智能處理,進而實現人與人、物與物、人與物之間的互聯互通和智能信息服務。物聯網的體系結構可以根據信息生成、傳輸、處理和應用劃分為4個層次:感知識別層、網絡層、管理服務層和綜合應用層。其中感知層是物聯網信息的來源,包括各種類型的傳感器、RFID標簽和讀寫器、智能手機、智能家電以及智能測控設備等;網絡層實現數據的傳輸,包括有線和無線網絡的接人層、會聚層和核心交換層;管理服務層實現數據存儲、處理的和智能決策服務等,包括中間件、數據存儲與處理、數據挖掘與智能決策等;綜合應用層實現不同行業的綜合應用,包括智能物流、智能電網、智能交通、智能環保、智能醫療等。物聯網4層體系結構如圖1所示。
2.2 物聯網關鍵技術和研究內容
由物聯網的4層體系結構圖可以看出:感知層是物聯網應用的基礎,位于物聯網應用的最底層,也是物聯網區別于傳統互聯網的重要方面之一。感知層主要涉及RFID技術、無線傳感器網絡和控制技術、短距離無線通訊技術等主要關鍵技術。物聯網的應用層與具體的應用領域不同存在很大的差異,需要根據具體的應用來設計。物聯網網絡層的數據傳輸技術、無線通信技術以及管理服務層涉及的數據存儲、云計算、數據挖掘等各種支撐技術都是物聯網應用和研究過程中涉及的主要技術和內容。
由于物聯網的研究內容比較寬泛而且涉及多學科的交叉,開設物聯網相關專業的高校現有學科基礎、專業設置以及研究內容的側重點都會有所不同,因此在物聯網工程專業的課程設置以及培養方案方面會存在的一定的差異。由物聯網的4層體系結構,可以根據實際情況對物聯網工程專業設置不同的研究方向,如電子技術和嵌入式技術基礎較好的高校可以側重于感知層設計和應用,計算機技術基礎較好的高校可以側重于物聯網應用層和信息服務層,網絡技術和通信技術基礎較好的高校可以側重于網絡層和管理服務層,還有各相關交叉專業設置較為全面、研究基礎較好的高校則可以在物聯網的各層都平衡發展。具體設置什么樣研究方向和培養方案,各高校需要根據自身的學科專業基礎和特點以及高校的行業背景,設置具有自己特色和優勢的培養方案和側重研究方向。安徽理工大學是一所具有煤炭行業背景和醫學特色的理工類高校,目前設有相關的專業有:計算機科學與技術、電子技術與儀器、網絡信息安全、自動化、電子信息工專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net程、通信工程、電氣工程及其自動化等,具有較好的相關專業建設基礎,尤其是面向煤礦自動化和信息化應用領域有著較強的優勢。因此,基于學校的行業背景和專業基礎現狀,物聯網工程專業的側重點是物聯網的感知層設計和應用,兼顧管理服務層的相關技術研究,如中間件等。重點應用領域是礦山物聯網以及智能移動醫療,結合現有的網絡信息安全和計算機科學與技術等相關專業,制定符合學校實際和充分利用現有教學資源的物聯網工程專業的培養方案。
3 物聯網工程專業培養目標和課程設置
3.1 物聯網工程專業培養目標
在高等學校本科人才培養目標的前提下,根據物聯網專業的研究內容和市場需求定位,物聯網工程專業培養目標是:具有寬厚扎實的基礎知識,系統地掌握物聯網的相關理論、方法和技能,具備網絡技術、傳感技術、射頻識別技術、嵌入式技術、通信技術以及計算機技術等信息領域寬廣的專業知識,具有綜合運用所學知識解決物聯網中信息獲取、傳輸、處理問題的能力,能夠從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器、電子標簽射頻識別、信息安全等產品及系統的科學研究、工程設計、產品開發、技術管理與設備維護等工 作。
通過相關課程的學習,掌握必需的傳感器、電子、通信、單片機、RFID技術等知識和專業技能;掌握基本物聯網節點、網關、網絡協議棧,有線和無線網絡技術原理,無線自組織組網、有線和無線網絡拓撲以及網絡安全技術等基礎理論和關鍵技術;熟練并系統地掌握物聯網應用系統集成、物聯網硬件與軟件設計、互聯網應用等,具有綜合應用所學知識解決物聯網工程中實際問題的能力,包括:工程設計、設備制造、網絡運營和技術管理中的實際問題等能力;掌握基于無線傳感器網絡的物聯網業務的開發、測試、推廣等知識,具有較強的綜合應用信息網絡相關知識解決問題的能力、綜合試驗能力與工程實踐能力;熟悉礦山物聯網的架構、應用環境和關鍵技術,并能夠進行系統設計和開發;熟悉物聯網在智能醫療領域的應用技術,并在現有醫院信息系統的基礎上,進行移動醫療的智能終端、醫療傳感設備、中間件、數據存儲、應用系統的設計和開發等。此外,還應具有較強的創新意識、創造性思維能力,能綜合運用多學科知識、技術和現代工程工具,將所學內容應用到其他行業和應用領域。
3.2 物聯網工程專業課程設置
由于物聯網工程專業是綜合多學科的新興專業,在課程的設置和教學內容的安排上還不夠成熟和穩定,還處于探索階段。需要根據專業培養目標和實際教學情況,不斷地調整和優化課程的設置。目前,物聯網專業課程設置基本上在現有較成熟的計算機科學技術和電子信息類專業的基礎上,增加與物聯網相關的核心課程,但側重點是物聯網技術及應用。結合學校相關專業課程設置現狀,物聯網專業課程分為以下幾個主要模塊:(1)公共基礎模塊;(2)專業必修課程模塊:(3)專業核心課程模塊;(4)專業任選課程模塊;(5)跨學科課程模塊;(6)實踐課程模塊;(7)素質拓展模塊。各模塊包含的主要課程如表1所示。
在課程的設置上既考慮了物聯網專業的核心研究內容和專業特色,同時考慮到物聯網專業是一門新興的專業,還沒有專門的碩士和博士學位點,目前基本上都是作為計算機或相關學科的一個研究方向,而計算機專業研究生入學考試的專業課實現國家統一命題,因此,在課程的設置上要能夠和計算機科學與技術專業核心課程實現無縫對接,使得物聯網工程專業培養的學生能夠輕松實現進一步深造的愿望。基于這樣的一種現狀,學校物聯網工程專業在必修課程模塊和核心課程模塊中分別開設了數據結構、計算機組成原理、計算機網絡、操作系統等相關的課程,同時開設了物聯網導論、無線傳感器網絡、RFID原理與應用,能夠滿足學生專業學習和考研深造的需要。為了突出物聯網專業知識,在專業任選課程模塊中開設了大量與物專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net聯網和計算機相關和當前最為熱門的課程,充分體現了該專業方向的知識面寬、技術先進等特點。跨學科課程模塊的設置為進一步拓寬學生的知識面,了解煤礦行業的生產背景和主要技術裝備,為以后從事煤礦物聯網和數字礦山建設打下基礎。實踐課程模塊的設置是培養學生動手能力和學習興趣的重要教學環節,是達到學以致用的主要途徑,是整個教學過程不可缺少的內容。素質拓展模塊通過組織多種形式和內容的第二課堂教學活動,以培養學生創新精神和實踐能力,促進個性發展,提高綜合素質。
4 人才培養和教學資源建設
4.1 物聯網工程專業人才培養
高等學校的使命是培養人才,高校需要根據市場的需求和自身優勢以及綜合其他因素來確定人才的培養模式。因此,對人才培養目標的定位能夠全面反映高校對合格人才的理解和時代需求。安徽理工大學是行業特色鮮明、理工類為主的綜合型大學,學校人才培養目標是:結合煤炭行業特色,培養“厚基礎、高素質、強能力、善創新”的創新型人才和高級專門人才。在人才培養過程中要構建多元化、多目標的培養模式,同時充分考慮學生就業、創業和繼續深造等不同要求,努力形成特色鮮明、層次清晰、模式多元、制度配套、保障有力的本科人才培養體系。在學校人才培養目標的指導下,借助現有相關專業的培養模式和經驗,并結合物聯網工程專業的特點,對物聯網工程專業的人才培養采用校企聯合培養的模式。
安徽理工大學是第二批“卓越工程師教育培養計劃”高校,目前在計算機科學與技術專業以及其他電子信息類專業的卓越工程師培養計劃和方案制定過程中積累了一定的經驗,其核心培養方式是采取的3+X培養模式,主要措施是其中3年時間在學校進行相關基礎課和理論課的學習,至少1年時間采取校企聯合培養模式,通過將企業納入到人才培養主體地位,可以進行訂單式培養,大大增強學生對企業需求的了解和實踐動手能力。真正體現“卓越計劃”的3個特點,即行業企業深度參與培養過程;學校按通用標準和行業標準培養工程人才;強化培養學生的工程能力和創新能力。物聯網工程專業主要是培養工程類的專門型應用人才,可以按照“卓越工程師”的培養模式進行培養。一方面是在現有教學資源的基礎上,加強物聯網專業基礎理論和專業核心課程內容的教學,另一方面加強實踐教學環節,尤其是引入相關企業的參與。目前,我校已與安徽徽斯頓電子科技有限公司以及安徽科艾網絡技術有限公司簽訂了戰略合作協議,聯合培養物聯網專業人才,由參與的公司提供相關課程的教學和實踐環節的平臺,并且公司有優先挑選優秀畢業生的權利。另外,安徽理工大學與附屬醫院安徽淮南東方醫院集團也簽訂了合作協議,共同研究和制訂數字移動醫療系統方案。移動數字醫療系統的實施可為學校物聯網專業教師和學生提供了參與設計和開發的機會,同時也會為學生的培養提供很好的實習場所和平臺。另外,安徽理工大學與兩淮煤礦企業都建立了很好的合作關系,有著很好的合作基礎,雙方都在積極準備聯合培養礦山物聯網建設人才,進行校企深度合作,為拓展學校物聯網專業人才培養提供了很好的實踐和就業機會。此外,學校還與一些經濟發達地區的相關企業建立實習基地,如上海、深圳、無錫、蕪湖等,為學生進入工作崗位前提供深入企業實習機會,為進一步就業打下了堅實的基礎。校企合作模式的效果已經在學校的一些專業取得了很好的效果,校企合作是物聯網專業人才培養較為理想的模式。
4.2 物聯網工程專業教學資源建設
物聯網專業人才的培養,除了有定位準確的培養目標和合適的培養模式之外,還需要有配套的軟硬件教學資源的支撐,教學資源是培養合格人才的重要保證。一個專業辦學水平的高低往往與該專業的師資、實驗室、教材、實習場所等建設水平有關。對于物聯網專業這樣一門新興專業,面臨的專業教學問題更為嚴重和急迫。學校在物聯網專業建設過程中,相應地采取了一些有效措施來保證高水平的教學資源。
(1)物聯網專業師資隊伍的建設。這是所有教學資源中最為重要的部分,沒有好的師資很難想象能夠培養出優秀的人才。因此,學校和學院都非常重視教師的培養,培養的方式主要是從學院中挑選出一部分對物聯網感興趣而且嵌入式技術以及軟件開發能力過硬的教師組建成物聯網科研團隊和教學團隊,通過申專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net請物聯網相關課題展開物聯網理論和應用研究,目前已有2項物聯網相關的國家自然科學基金項目,5項省部級物聯網應用課題,多項企業物聯網應用橫向課題,通過科研課題工作的深入展開和研究,大大提高了教師對物聯網理論的理解和實踐應用水平,對推動物聯網專業的教學水平起到明顯的促進作用。除此之外,學院利用寒暑假時間組織部分教師到北京、無錫、長沙等地參加“全國高校物聯網專業教學和研討”“高級物聯網開發工程師物”等教學和專業技術的培訓,通過培訓進一步提高教師的物聯網教學水平和專業技能,然后再通過校內的研討和講座帶動更多教師物聯網專業水平的提高。
(2)教材建設也是辦好專業必不可少的環節。由于物聯網專業是新建專業,雖然已經出版了一些不錯的物聯網方面的圖書,但適合作為本科教學的好教材還是鳳毛麟角,而且大多是技術類或普及類。因此,在教材的建設方面還有很多的工作需要做。我們根據開設的課程和目前已有教材的現狀,挑選出相對較好的基本教材和參考書,通過大家閱讀討論,然后根據制定的教學計劃,來確定講授的內容和學生需要自學的內容,并整理教學講義和課件,為后續教材建設做好準備。通過這一環節,充分提高了對教學內容細節的掌握和理解,也對物聯網技術掌握得更為全面。
(3)實驗室建設是實踐教學環節的有力保障。為了能夠滿足物聯網實驗教學的需求,學院對物聯網實驗室建設投入了大量的建設經費,實驗室采購了北京西普陽光教育科技有限公司的SimpleRFID射頻識別實驗教學系統,并向安徽福訊信息技術有限公司訂制了無線傳感網絡教學系實驗系統。在物聯網實驗建設過程中,物聯網專業教學團隊全程參與整個實驗室建設過程,對系統的安裝、調試、運行都進行全面掌握;專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net并邀請物聯網實驗系統開發的T程技術人員給教師做專門的技術培訓和講座,進一步提高了教師的理論水平和實踐水平。通過師資、教材和實驗竄3個環節的建設,目前學校已經具有較高水平的物聯網專業教學團隊和完善的教學配套資源,完全能夠按照既定的教學目標和計劃來進行物聯網專業人才的培養。當然,任何一個新的專業的開設,都需要一定時間的建設和完善,在建設的過程中要不斷探索和完善,并借鑒其他高校的成功經驗,及時修正不合理的方面。
5 結語
物聯網工程專業的人才培養和教學資源建設,是所有高校物聯網工程專業在辦學過程中需要考慮和解決的問題,而特色人才培養模式和高水平教學資源建設是辦好物聯網專業的前提,因此,各個高校應根據各自不同的辦學基礎和行業特點,著眼于市場需求和自身的辦學優勢,在體現物聯網工程專業共同特點的基礎上,要突出物聯網工程專業的行業特色,這樣培養出的人才更能滿足市場需求和具有更寬的就業面。
參考文獻:
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在科技發展的推動下,我國農村電網也取得了前所未有的發展,很多工業開始向農村轉移,這樣很多輸電線路都要被重新建設與改造;其次,對于現存的電力資源還應該高效的進行應用,將電力損耗降低。因為有不平衡的負荷存在于農村電網中,很多設備都屬于高能耗。因此,就會有越來越嚴重的諧波污染出現在這些設備中,從而就會嚴重的影響著農村供電系統。所以,如何確保我國農村電力行業的穩步發展,就需要有關部門及工作人員在工作中將諧波污染問題高度的重視起來。
1 問題的闡述
近些年來,在經濟與科技發展的推動下,加快了我國農村本身地方產業的發展,新建了許多工廠,例如小煤礦廠、鋼鐵廠、水泥廠等。一些企業為了穩固生產成本,多數都開始由城市轉移到鄉村,成為了農村工業隊伍中的一份子。并且,隨著農民生活水平的日益提升,農村家庭中的家電種類和數量也越來越多,對應的,也就會逐漸的增加農村電網負荷的數量和種類,并且,有很多的晶閘管可控開關、電弧爐、換流裝置等非線性設備存在于這些負荷中,這些投入及應用,就會將越來越多的高次諧波注入到農村電網中,進而畸變問題也不斷出現在電流諧波和電網諧波中,從而就會逐漸的降低電能質量,問題輕則會增加發熱量、自動裝置與繼電保護裝置誤動作、機械與電氣諧波、元件功率損耗等。一旦問題嚴重,會導致重大事故出現在電力系統中。
1.1 變壓器濾波故障
有很多的電力變壓器存在于配電與輸電系統中,由于有飽和問題容易出現在變壓器內鐵心中,在磁化曲線近飽和段上存在額定工作磁密度和磁化曲線的非線性特征。這樣就造成有尖頂形出現在磁化電流中,有很多的奇次諧波存在于內部。越高的變壓器鐵心飽和度,就在線性更遠的距離處存在工作點,從而就會有越大的諧波電流,一旦問題較重,三次諧波電流,同額定電流的5%相吻合。如下表為某地母線電壓的諧波情況。
通過表1能夠得知,同負荷高峰進行比較,負荷低谷時就會將10KV母線電壓提升5%左右,然而,卻在很大程度上提升了諧波電壓值,尤其是提升了1倍左右的諧波,也提升了近一倍的總諧波,這樣電能質量相關規定中的諧波限定值就會被10KV母線諧波電壓所超過。
1.2 保護裝置受諧波影響
自動控制裝置與繼電保護裝置會受到諧波的影響,從而出現拒動和誤動問題,例如,有諧波分量容易出現在變壓器空載合閘激磁涌流中,這樣誤動作問題就極易出現在繼電保護裝置中。
1.3 諧波問題出現在電弧爐中
在鄉鎮的冶煉企業中廣泛的應用了中頻電弧爐,它有著投資少、技術含量低的特征,它是污染農村電網的主要諧波。有很多的諧波電流被電弧爐生成出來,從而就會有非常嚴重的諧波污染問題出現在農村電網中。尤其是農村電網內部的一些不合理的供電形式,居民用戶同鄉鎮企業應用同一條供電線路,這樣用戶家電被燒毀和用戶計量表被燒毀的問題就會經常發生。
2 諧波所帶來的傷害
在應用了大量的電弧爐、中頻爐后,這樣會有很多的諧波電流出現,從而造成有畸變問題出現在電壓正弦波中。
諧波會將一定的附加損耗帶給供電線路。因為鄰近效應和集膚效應,隨著頻率的增加,線路電阻也會增加,從而就會嚴重的浪費掉一部分電能,正常的情況給下,不會有過大的電流從中性線中流過。因此,它具有較細的導線,當在中線流過的電流產生三次諧波時,可能會造成導線發熱、導線絕緣老化、損壞導線,一旦問題嚴重,還會造成火災問題的出現。
諧波還會誘發公眾電網的串聯諧振與并聯諧振,進而就會不斷的放大諧波,從而嚴重的影響著電網的運行效果。
同時,各個用電設備的運行穩定性也會受到諧波的影響,造成也有振動、發熱等現象出現在電動機等設備中,對電子裝置的工作精度帶來影響,從而縮短設備壽命、損壞家用電器、降低產品質量。
諧波造成難以投運電網10KV電容補償裝置。例如這樣的案例,在某個工業園區中,因為很多單位都應用了中頻爐,并且他們的電流分量和電壓的分量都嚴重的超標,所以,造成難以正常的投運10KV饋出線路分散補償電容,因此,就會出現較低的功率因素,增加功率損耗。
3 分析諧波
在整個農村負荷用電量中,農村地方工業用戶的用電量占據了30%左右,可以說它占據著很大的比例,很多城市所限制的非線性負荷用電企業開始紛紛的轉入到鄉村,成為了地方工業用戶中的一部分,所以說,農村電網的諧波源就是由這些非線性的負荷所構成的,比如,石灰廠、小煤礦廠、水泥廠等。在交流側會有大量的高次諧波生成于換流器交流-直流轉換的過程中,在分析了12相整流電路后得知,可以用以下公式表示電網側總電流:
在這個式子中,變壓器的變化用N表示,恒定直流電流用Id表示,在交流電路中總共有12K±1次的特征諧波出現在換流的過程中,K的值取正整數。在一般的情況下都可適用,一旦換流器的脈動在各個基波周期中都是P,這樣就會有N=KP±1的特征諧波出現在交流電路中,從而就會嚴重的污染的整個電網的運行系統。
在整個電力系統中,例如,一些工廠所使用的電弧爐為其中一個非常關鍵的諧波源。有這樣幾個原因會誘導電路產生諧波:首先,電弧和電弧起燃延遲的高度都屬于非線性;其次,有著一定的隨機性存在于電弧爐負載中。在電流過零時,會熄滅交流電弧,當弧隙的介質電壓被弧隙電壓超過時,就會再次增加其電壓強度,從而造成有不連續的電弧電流波形出現;因為非線性的伏安特性存在于電弧中,這樣隨著不斷增大的電流,電阻就會被降低。所以,電壓和電弧電流都會出現較大的畸變,一旦能夠穩定的燃燒電弧,這樣基波生成整數倍諧波。在熔化期,負載的隨機性較強,電弧間電磁力互相作用和正在熔化爐料持續運動,所以,這樣就會十分明顯的隨機性出現在電弧爐的諧波中。在基波量的20%左右控制著高次諧波幅值,并且,這樣的概率會達到70%左右,因此,就會有非常嚴重的諧波。
4 治理諧波
4.1 治理諧波的總則
110KV及其以下為我們國家農村電網電壓的基本壓值范圍,500MV?A左右為短路容量范圍,所以,對諧波的承受能力不強,受干擾和諧波的危害就非常的嚴重。為了避免系統不受諧波影響,要按照GB/T14549-93標準去做。
4.2 治理農村電網諧波
在運行統計資料的基礎上,對于很多負荷點的諧波,農村地方電網都不能夠給予滿足,諧波源在其中通常都比較大。例如煤礦的脈動整流設備和鋼廠的電弧爐等,這樣才會在標準值以外存在著注入的諧波電壓值。因此,主要應該從較大的諧波源出發來對農村地方電網的諧波污染進行治理,將最為合適的抑制對策制定出來,將電弧爐與換流器所導致的諧波電壓控制在合理的范圍內,從而將電網的安全運行效率提升上來,從而有效的保障用戶設備與電網電能設備的質量,所以,應該針對這樣幾個方面進探究:
n=kp±1為換流器的特征諧波,一旦將換流裝置脈動數P增加進去,對應的也會增加n的值,同時Ii/n≈In,因此,利用將換流器相數增加的方式,用12脈動整流取締6脈動整流,從而實現降低諧波和實現平滑波形的目的。
在分析了三相橋式整流器換相經過之后,發現隨著不斷增大的電抗觸發角,換相角也會隨之而增大,但是,隨著出現越大的換相角,就會有越平滑的波形變化,這樣同正弦波就越接近,從而就會在某種程度上改變換流器的內部構造,降低觸發角,增加換相電流,對諧波的電流進行有效的限制。
應該從源頭出發抑制直流電弧爐所帶來的諧波污染,從源頭開始,就是在系統中接入電弧爐后,就需要將合理的接入點選擇出來,同時,需要有足夠大的接入點系統短路容量。由于電網有著較大的短路容量,這樣就會有較強的諧波承受能力,而且,還可以將小額定值的濾波器裝設在接入點附近,將無源濾波器配置于其中。
對于基波有源電力濾波器難以有效的予以承受,所以,可以對額定值小、容量小的裝置進行應用。通常利用無源濾波器就可以補償諧波,從而就可以將諧波有效的降下來。通常有串并聯、電容器和電抗器串聯一同構成了無源濾波器,在一些概率范圍內調控諧波頻率,所以,可以將需要濾掉的諧波吸收掉;諧波隔離器是有源濾波器的一大特征,對無源濾波器的濾波特性予以改善,這樣電源阻抗就不會影響到無源濾波器,并且,有諧振問題容易出現在無源濾波器和電網中,它有著快速響應與高度可控性特征,對于各次諧波都可以有效的進行跟蹤補償,對于不斷變化的所需的無功功率可以自動生成,并且,系統不會輕易的影響到特性,沒有放大諧波的危險問題出現在其中。所以,對于混合式的電力濾波方式進行應用,從而獲取最優化的濾波裝置性價比。
應該在在線性負荷區內確保變壓器工作,盡可能的通過兩臺變壓器共同工作的方式進行季節性供電,加大力度調查基層單位的負荷用電情況,因為主要有三次諧波和兩次諧波存在于變壓器空載合閘勵磁涌流中,這樣在治理的過程中就可以應用到LC無源濾波的方式。在變壓器阻抗變化特性的基礎上,可以對LC諧振型濾波器進行應用。
5 結語
綜上所述,一旦有諧波問題出現在農村電網中,對于農村的電能指標就會帶來非常嚴重的影響,將電網的供電可靠性就會降低,不但對電氣裝置的正常運行會帶來傷害,還會增加額外的電能損耗,從而對電氣裝置的使用壽命帶來極大的傷害。在農村地方電網中,諧波污染成為了其中一大公害,所以,農村電網部門需要應用有效的管理措施與技術措施相結合的方式,不斷的評估和監測電能質量,從而將農村電網的管理效果提升上來。對合適的優化技術進行應用,然后綜合的治理和防范其中可能出現的諧波問題,確保能夠按照相應的秩序完成農網建設與電力負荷的控制,從而保障我國農村經濟向著更好的方向發展。
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