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中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動化的要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實用、方便的使用效果。
1 供配電系統
現代工農業及整個社會生活中電力應用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。
1.1 電力系統及電力負荷
(1)電力系統概念。在電力系統中,如果每個發電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當某個電廠發生故障或停機檢修時,該地區將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續性、運行的經濟性,并提高設備的利用率,減少整個地區的總備用容量,常將許多發電廠、電力網和電力用戶連成一個整體。這里由發電廠、電力網和用戶組成的統一整體稱為電力系統。
(2)我國電網電壓等級。電力網的電壓等級比較多,從輸電的角度來講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸的容量越大,但電壓越高,要求絕緣水平也相應提高,因而造價也越高。目前,我國根據國民經濟發展的需要,技術經濟上的合理性及電機電器制造工業的水平等因素,由國家頒布制定了我國電力網的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。
1.2 10KV 變(配)電所及高壓設備
(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負荷中心,這樣可降低電能損耗,節約輸電線用量;②進出線方便;③接近電源側;④設備吊裝、運輸方便;⑤不應設在有劇烈振動的場所;⑥不宜設在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所,如無法遠離時,不應設在污染源的下風側;⑦不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨立建筑物時,不宜設在地勢低洼和可能積水的場所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。
(2)主結線的方式及特點。變(配)電所的主結線(一次接線)是指由各種開關電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯電容器等電氣設備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據,也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據。
主結線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。
(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨立式、附設式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設式又分為內附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。
(4)常用高壓設備。常用的高壓一次電氣設備有:高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜、高壓避雷器和互感器等。
1.3 低電壓配電系統及低壓設備
(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹干式、鏈式三種形式。
(2)常用低壓設備特點及用途。低壓電氣設備通常是指電壓在1000V以下的電氣設備,在建筑工程常見的低壓電氣設備有刀開關、熔斷器、自動空氣開關、接觸器、低壓配電柜等。
2 樓宇自動化
樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制,所謂計算機集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數字控制器(DDC),利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數據庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調與通風監控系統、給排水監控系統、照明監控系統、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和結構化綜合布線系統。
設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。
3 電氣安全
隨著人類對電力能源的重視與不斷應用,電力設施與設備已與現代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現代各行各業發展的基礎前提。但不可否認的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時,由電氣設備產生的問題也帶給人類的生產與生活不少煩惱與損失,有時甚至表現為災難。因此,電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護人員消除安全生產隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項任務的重要工作內容,同時也是電氣專業工作者首要面臨并著力解決的課題。
3.1 電氣絕緣
保持配電線路和電氣設備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設備正常運行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過測量其絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質損耗等參數來衡量。
3.2 安全距離
電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發生危險的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設施和設備之間,均應保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時,應考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。
3.3 安全載流量
導體的安全載流量,是指允許持續通過導體內部的電流量。持續通過導體的電流如果超過安全載流量,導體的發熱將超過允許值,導致絕緣損壞,甚至引起漏電和發生火災。因此,根據導體的安全載流量確定導體截面和選擇設備是十分重要的。
4 建筑設備自動化系統
建筑設備自動化系統實際上是一套中央監控系統。它通過對建筑物(或建筑群)內的各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備等進行集中監控,達到在確保建筑內環境舒適、充分考慮能源節約和環境保護的條件下,使建筑內的各種設備狀態及利用率均達到最佳的目的。
參考文獻
[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動化系統設計[D].合肥工業大學碩士論文,2008(11).
中圖分類號:G642.0
文獻標志碼:A
文章編號:1674-9324(2012)09-0024-02
本文研究的對象是我院過程控制實訓室的三容液位過程控制實訓系統,該實訓系統是一套利用了自動化控制技術、計算機、通訊、自動化控制等技術的多功能實訓裝置。該實訓系統為《過程控制》等課程服務。三容液位過程控制實訓系統可根據情況需要靈活組態,模擬線性、非線性;一階、階次;單容、多容及耦合、非耦合等特性,并能在控制過程中直觀地反映出系統動態反應,方便獲得動靜態性能指標,從而驗證控制策略的優劣,因而研究三容液位過程控制實訓系統的控制對實施和學習《自動化控制原理》課程有很好的指導意義。
一、三容液位過程控制實訓系統的工作原理[1]
三容液位過程控制實訓系統主要硬件構成為三個玻璃水箱、氣動調節閥、差壓變送器、電磁閥、電/氣轉換器、液位傳感器、空氣壓縮機、水泵、計算機等,基本結構如圖1所示。
圖1 三容液位過程控制實訓系統基本結構圖
水流是經過手動閥v0后分成兩路再經過氣動調節閥vc1、vc2和手動閥v1~v6后進入三個水箱的。一路可以通過手動閥v1、v3、v5的開關不同來實現單容、雙容和三容的控制。假設想控制3號水箱液位h3,讓v5開,v1、v3關,則是單容水箱控制;若讓v3開,v1、v5關,則為雙容水箱控制;而若讓v1開,v3、v5關,則為三容水箱控制。而調節閥vc2和手閥v2、v4、v6成為另一路水流的干擾環節,選擇分別進入三個水箱的手動閥v2、v4、v6的開關不同,可改變加入干擾環節的位置,都也會影響實驗的效果。
二、智能控制算法研究
1.BP網絡PID控制器設計[2]。BP神經網絡PID控制器主要利用了神經網絡的非線性映射能力和自適應能力[3]。系統結構如圖所示,控制器由兩部分組成:(1)可通過自動調節參數實現對被控參數的閉環控制。(2)也可根據系統運行過程的狀態自動調節參數達到某種性能指標的最優化。BP神經網絡PID控制器結果如圖2所示。
圖2 BP神經網絡PID控制結構圖[4]
輸出節點分別為可調PID控制器的三個參數KP、K1、KD,即
O1(3)(k)=Kp,O2(3)(k)=k1,O3(3)(k)=KD。各節點的輸入輸出關系為:
net■■(k)=■wij(3)oi(2)(k)-?茲l(3)ol(3)(k)=g[netl(3)(k)] 式(2-1)
上式按照沿著J(k)對wi(k)的負梯度方向檢索調整即使用梯度下降法修正加權系數w(k),并引入慣性項,從而使BP算法的收斂速度得到提高,于是:
?葒wli(3)(k)=?濁?啄l(3)(k)oi(2)(k)?琢?葒wli(3)(k-1) 式(2-2)
其中,?啄l(3)(k)=e(k+1)·sgn■·■·g'[netl(3)(k)],(l=1,2,3)。
與此類似,可求得隱層權值系數的調節規律為:
?葒wij(2)(k)=?濁?啄i(2)(k)oj(1)(k)+?琢?葒wij(2)(k-1) 式(2-3)
其中,?啄i(2)(k)=f'[neti(2)(k)]·■?啄l(3)(k)wli(3)(k),(i=1,2,…,Q)。
式中,g'(·)=g(x)(1-g(x)),f'(·)=(1-f2(x))/2。 2.BP網絡PID智能控制仿真研究。三容液位過程控制系統的線性數學模型為:
G(s)■ 0≤h≤30■ 30<h≤60■ 60<h≤70■ 70<h≤100
在MATLAB環境中,利用M語言編寫控制程序。設定目標液位高度為單位階躍輸入,BP網絡結構為2-3-
3,兩套仿真的初始給定水位為:h1f=12cm,h2f=10cm,下面改變系統的干擾量,當t=195s時,將水箱3下面的出水閥門調節調節到原來的30;在t=345s時將出水閥擰到原來的60%,通過仿真我們得到輸出響應曲線。
圖3 BP神經網絡智能PID控制輸出相應曲線
通過以上仿真圖我們可以看到采用BP神經網絡PID控制器時,水位上升速度相對較慢,但是在BP神經網絡PID控制器控制下系統超調量小,出現擾動時,能迅速的消除擾動。改變輸入量以后,發現BP神經網絡PID控制器跟蹤特性仍然表現不錯,系統輸出與輸入的誤差幾乎為零。說明BP神經網絡PID控制器對參數具有很好的適應性,魯棒性較好。
參考文獻:
[1]趙科,王生鐵,張計科.三容水箱的機理建模[J].控制工程,2006.
[2]盧娟.BP神經網絡PID在三容系統中的控制研究[D].合肥:合肥工業大學碩士論文,2009.
二、教學工作
1、主講本科生課程、研究生課程各1門,機械工程及自動化專業導論1次,全院性講座1次。
2、指導碩士研究生5名。其中,畢業2人。
3、教學獎勵:
(1)201x年度濟南大學優秀研究生導師。
(2)山東省優秀學士論文1人。
(3)山東省研究生優秀科技創新成果三等獎1項。
(4)校級優秀碩士論文1人。
4、教研項目:
主持校級研究生教育創新計劃項目、院級教研項目各1項。
三、科研工作
1、科研獎勵:
(1)山東省科技進步三等獎1項(校內人員第1位,總排名第2位)。
(2)濰坊市科技進步二等獎1項(校內人員第1位,總排名第2位)。
2、科研項目:
主持科研項目3項。其中,新項目2項。本年度新入賬經費26.8萬元。
(1)主持國家自然科學基金項目1項(新項目),本年度入賬經費19.8萬元。
(2)主持山東省自然科學基金項目1項,本年度入賬經費2萬元。
(3)主持企業委托項目1項(新項目),本年度入賬經費5萬元。
3、專利:獲實用新型專利授權3項,申請發明專利1項(已公開)。
4、論文:以第一作者身份4篇。其中,EI收錄3篇。
5、著作:負責編寫《鍛壓手冊》(沖壓)第3版第十篇第一章,機械工業出版社。
中圖分類號:G643 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)04-0007-03
WANG Biao, ZHU Zhiyu
Abstract Aiming at the existing problems of assimilation with aca-
demic degree postgraduates and lack of application ability for profe-
ssional degree postgraduates, a new training mode has been con-ducted to improve their vocational ability and innovation ability. Combined with the industry features of the school, we explore the
new training mode of both professional skills and occupation skill development by establishing a new curriculum system, an innovative practice platform, an innovation tutor team and a comprehensive evaluation mechanism. The reform will improve practical ability and comprehensive quality of professional postgraduates.
Key words control engineering; professional degree postgraduate; practical ability; professionalism
1 引言
隨著研究生教育的發展,學術型人才培養的重心已向博士研究生轉移,碩士生的培養目標更多地偏向于應用型、專業型人才的培養。與學術型研究生相比,專業型研究生的培養要以職業能力為導向并突出實踐性[1]。同時,社會經濟的發展和產業的升級換代需要高新知識和科研成果向生產力轉化,行業、企業需要高校培養出多樣性、職業性的創新型人才。因此,如何提高專業學位研究生的培養質量,培育出具有創新能力和職業技能的高素質人才,是我國研究生教育質量提升必須面對的重大課題。
經過多年的探索和改革,專業學位研究生教育需具有職業性和實踐性特質已逐漸被高校及社會各界認同。但總體來看,與國外相比,一些高校提出的“實用型專家”“職業型人才”等目標,抽象程度和標準過高,很難實施[2]。很多高校專業學位研究生的培養模式與學術型學位研究生趨同,未凸顯其應用型和實踐性的特色,專業學位與職業任職資格關聯度弱,使得專業學位研究生教育存在同化、弱化、矮化的弊端[3-4]。
針對以上問題,江蘇科技大學圍繞專業定位,在人才培養體系中,以國家對海工裝備和高技術船舶的發展戰略為指引,以行業對控制工程人才的實際需求為牽引,通過優化課程體系、培育創新型科研平臺、組建創新導師團隊和建立多元化考核機制等,探索專業研究生的培養模式,形成“面向船海,校企協同,工學結合,強化實踐”的人才培養理念,建立了船舶與海洋工程特色鮮明的“創新應用型、知能復合型”工程人才培養體系。
2 提高專業能力和職業素養的課程體系
與學術型研究生不同,專業型研究生偏重于應用和實踐,所以專業學位研究生的課程設置應體現特定的行業特點,突出職業能力和綜合素質培養目標[5]。在課程階段應側重于專業知識的學習和職業技能的訓練,課程內容和各項實踐環節能充分反映行業對應用型人才的知識與能力要求;在論文階段應側重于工程應用并兼顧學術價值,著力培養研究生在工程背景下處理實際問題的能力和對新技術的應用。
1)在課程設置上,控制學科所在學院圍繞研究生的就業方向和社會需求,以實際應用為導向,基于船舶自動化、智能電氣與系統和集成控制系統等研究方向,增設船舶機艙自動化、船舶電力系統、船舶先進控制和船舶伺服系統等課程,以彌補培養體系中工程技術領域課程不足的問題。
2)合理布局R悼緯蹋堅持課程的實用化取向,增加實踐教學的分量。開設先進控制理論應用、智能信息處理等實踐課程,培養學生理論聯系實際和解決工程實際問題的能力。
3)為了反映行業發展的最新水平、拓寬研究生專業知識面和開闊學術視野,增設控制科學與工程前沿課程、水下機器人控制和船舶機艙自動化等跨學科課程。
4)部分課程設置及考核與相關職業資格考試進行有機銜接,引導學生參與企業實訓及全國工業自動化人才認證培訓(IAAT)和工信部全國信息化工程師崗位技能(NCIE)項目,推動專業學位研究生與自動化從業資格認證相銜接,加強學生的實踐能力和職業技能培養。
3 產學研協同,打造創新型實踐平臺
實踐能力與職業能力是專業學位研究生教育目標的關鍵因素,它們必須在實際應用中形成和發展[6]。通過與企業合作組建的研究生工作站為載體,實現企業與高校優勢互補,促進產學研合作,有利于加速高校科技成果轉化,同時為學生提供接觸學科前沿的職業型實踐機會[7];依托學科實踐平臺,可以縮小教學實驗與社會實際應用的差距,促進教學和科研相互轉化,帶動多學科多專業的協同發展。
學院通過建立和完善江蘇省企業研究生工作站等多種形式,多方位培養學生工程實踐能力,同時在項目開發過程中提煉課堂案例和實驗案例,逐步形成“研究生―教師―綜合實驗中心―研究生工作站―船舶企業”的教育生態體系,如圖1所示。學院與上海外高橋造船有限公司、滬東中華造船有限公司和鎮江賽爾尼柯電器有限公司等多家國內外著名企業共建有工程實踐教育中心和協同創新中心,成為研究生科研的孵化器和推進器。中心圍繞船舶與海洋工程電氣自動化、軌道交通車輛裝備研發和智能家居等方向開展工程化技術研究,實現學科鏈和產業鏈的對接,為培養高質量、專業面寬、具有創新精神和實踐能力的應用型人才創造了條件。
學院除了與Rockwell、Cypress、西門子和浙大中控等國內外多家知名企業共建聯合實驗室,還擁有為探索船舶與海洋工程綜合自動化和數字化構建的教學、科研與科技開發三位一體的綜合型實驗室,如江蘇省船舶與海工裝備自動化工程實驗室、船舶綜合電力系統實驗室和江蘇船舶電氣自動化工程技術研究中心等。這些特色實驗室凝練了控制學科的研究方向,在船舶綜合控制、船舶與海洋平臺綜合監控系統、船舶自動化系統集成等方面擁有一批具有自主知識產權的自動化裝置和產品,有利于提高研究生在船舶自動化技術領域的研究與開發水平,推動教學與科研的共同發展。
4 組建創新導師團隊
作為研究生教育的主導者,研究生導師的水平直接影響著研究生的培養質量[8]。由于單一導師在思維方式、知識結構和學術視野方面都具有一定的局限性,不能滿足一些學科交叉、跨專業的研究課題要求,因此建立導師組,實現導師之間的強強聯手和團隊式培養,將有助于研究生拓展學術視野和擴大知識面,提高其綜合素質的培養。
本專業建立了有效的工程實踐教育基地機制、企業兼職教師聘用機制、青年教師企業研修機制、學位論文多導師制等一系列“產學研用”一體化的協同育人機制。學院制定并實施了《青年教師工程實訓管理暫行辦法》《校外兼職教師聘任與考核管理辦法》等系列政策文件,同時鼓勵校內導師到企事業、職業部門的科研和生產等實踐領域進行培訓和鍛煉。這些措施豐富了師資隊伍的工程背景,改善了導師隊伍的結構,形成師資隊伍的開放式動態協作。
依托具有行業特色的科研創新項目,如“海洋工程船動力定位控制系統研究”和“面向海洋水下結構檢測與清污的水下機器人導航與控制研究”等,多個學科導師和工程企業專家組成項目驅動型創新團隊。根據創新項目的研究目標和技術路線,導師團隊從中抽取和派生出課題,作為研究生創新能力和工程實踐能力培養的驅動課題。在項目實施過程中,通過團隊導師的共同管理,激發研究生自身的學術潛質和科研意愿,不斷孕育出階段性的創新成果,強化團隊的整體協同創新能力,從而最終實現高校、企業和研究生多方共贏。
5 建立綜合評價機制
考慮到專業學位研究生的應用性和職業性的特點,研究生的實際工作能力和職業素質指標需要被重視[9]。因此,需要建立多元化的考核機制,采取畢業論文、課程成績、實踐成績和科研獎勵相結合的形式,對研究生學習期間獲得的科研成果、課題項目完成情況、科技競賽獲獎情況、學術情況、國家專利申報情況和成果轉化情況等因素進行評價。
學院對專業碩士按照年度目標考核指標體系進行考核,以確保專業碩士培養目標和質量。第一學年的課程成績和實踐成績是主要的評價指標,其中課程成績的考查側重于考試和小論文的形式,實踐成績的考查側重于實踐報告和企業導師評價相結合的方式。第二、第三學年的主要考核是學位論文、創新實踐活動以及衍生的科研成果,其中論文的工程技術背景和應用價值會作為一項重要的指標;學生參加創新活動要結合導師科研項目或企業的研發需求,其學術能力和工程實踐能力通過科研成果進行綜合評價。一方面通過學術論文和專利評價其理論水平、科研水平,另一方面通過科研工作的經濟效益或社會效益評價其應用價值。
6 Y語
近4年來,江蘇科技大學電子信息學院培養的專業學位研究生的綜合能力有了顯著提高。從學術方面,獲得江蘇省及校優秀碩士論文共4篇,發表國內外學術論文120 多篇,獲得國家專利30多項。從應用方面,參與了船舶標準化和船舶與海洋工程電氣化發展規劃的制定,參與研制的工程船監控系統關鍵裝備和船舶綜合后勤保障等系統,技術指標達到國際同類水平,并已成功應用于多艘海洋工程船;研發的無人機艙自動化系統在多家造船企業產業化,并在國內外多艘船舶上裝備。實踐證明,新的培養模式在強化學生的創新意識、實踐能力和提高學生的職業素養等方面取得較好的成效。
參考文獻
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[7]黃衛華,劉斌,章政.全日制專業學位研究生培養模式的調查研究:以就業需求為導向[J].研究生教育研究,
2、計算機科學與技術的應用現狀與未來趨勢
3、計算機信息處理技術在大數據時代背景下的滲透
4、計算機基礎課程應用教學思考和感悟
5、中職中藥專業計算機應用基礎教學改革實踐
6、淺談虛擬現實技術在中職計算機基礎教學中應用的必要性
7、計算機圖像處理技術在UI設計中的應用
8、計算機生成兵力行為建模發展現狀
9、智慧檔案館計算機網絡系統方案設計
10、淺談如何提高計算機網絡的安全穩定性
11、計算機應用技術與信息管理的整合探討
12、計算機科學技術小組合作學習研究
13、計算機科學與技術有效教學策略研究 >>>>>計算機網絡和系統病毒及其防范措施畢業論文
14、互聯網+背景下高校計算機教學改革的認識
15、藝術類應用型本科高校"計算機基礎"課程教學改革研究
16、計算機技術在石油工業中應用的實踐與認識
17、計算機技術在電力系統自動化中的應用研究
18、微課在中職計算機基礎教學中的應用探析
19、課程思政在計算機基礎課程中的探索
20、計算機服務器虛擬化關鍵技術探析
21、計算機網絡工程安全存在問題及其對策研究
22、人工智能在計算機網絡技術中的運用
23、慕課在中職計算機應用基礎教學中的運用
24、淺析如何提高高校計算機課程教學效率
25、項目教學在計算機基礎實訓課程中的應用分析
26、高職計算機網絡教學中項目式教學的應用
27、計算機信息安全技術在校園網絡的實踐思考
28、大數據背景下的計算機網絡安全現狀及優化策略
本文對人機對話子系統中的通訊與接口問題進行論述,在CORBA體系結構的基礎上,針對MMI子系統內部的通訊,開發了Flash和Java Servlet及數據庫之間的通訊接口,及系統內部的其它接口設計。針對MMI子系統和其它子系統之間的通訊,開發了訪問數據庫的通訊接口及Java和C之間的通訊接口。
關鍵詞:動態仿真 CORBA 人機對話界面
通訊
接口設計
:28000多字的自動化專業碩士論文 有目錄、中英文摘要、圖、參考文獻
以培養卓越軟件工程人才為目標,我們構建了人工智能競賽驅動下的軟件工程產學研培養新模式。通過構建2個層次培養競賽平臺,實現以點帶面、共同提高的培養目標。2個層層學科競賽平臺如下:一是基礎課程競賽平臺。面對中年級的學生,組織學生參加藍橋杯、GIS開發大賽、SDN軟件定義網絡賽等普適性、課程類競賽,可以快速鍛煉學生的知識應用、團隊協作、現場表達、創新思維等各方面能力,有效提升綜合能力,以激發學生對科研創新的興趣和自信。二是專業創新競賽平臺。面對中、高年級學生,組織學生參加專業創新競賽平臺。并且,按照學科方向,專業創新競賽平臺主要分為三個方向:數據科學競賽方向、人工智能方向以及互聯網方向。對于高年級學生,可以按照自己的選修方向或者興趣,選擇該方向的指導教師,參加專業水平的能力競賽。如數據科學競賽方向,有Kaggle平臺大賽,阿里天池大賽、KDD、圖像分類和目標檢測比賽等。高年級學生可以在已經具備基本學科知識和科研創新能力后,在更大的舞臺上檢驗自己的專業水準,在失敗和進步中提升創新能力和實踐能力,最終具備解決社會實際問題和企業實際問題的能力。
2人工智能競賽驅動式軟件工程產學研模式的意義
軟件工程技術是人工智能的重要載體,人工智能競賽可以與軟件工程專業的產學研有機地結合起來,更能取得良好的培養效果。其對軟件工程學科教學質量和人才培養都有著重要作用和意義。一是有利于教師教學觀念的更新和教師角色的轉變與知識更新。師生協同。改變傳統以教師為主導的培養模式,探索在學生競賽和實踐上的共建,鼓勵學生自主開展創新探索、組織和參加學生競賽,形成了“專業教師指導、學生自主組隊”的競賽組織管理指導新模式;二是有利于培養學生的創新能力和激發學生主動學習的意愿。一方面,信息化學習方式是以知識貫通式學習為主,學習方法靈活,更利于創新能力的培養;另一方面,學習過程由匹配問題和答案的過程,而更多地轉向如何理解問題、如何界定問題、如何解決問題等,學習者的“主體”地位得到回歸。三是利用互聯網+大數據競賽優質資源,有助于提高軟件工程專業教學質量,與國際一流高校培養模式接軌。以學生為中心,結合教與學的特性需求,把作為教師優化和完善教學模式、學生靈活和改善學習方法的輔助手段,充分結合師生教與學的個體需求,采用問題主導式教學模式,將有助于軟件工程專業探索教學模式創新,提高教學質量和學生學習成效.
3結語
綜上,軟件工程產學研可以與人工智能競賽相結合。以人工智能競賽為導向的產學研給學生提供了資源和平臺,有效提高學生的實踐能力、科研能力和團隊協作能力,對提高軟件工程專業學生的創新能力和實踐能力大有裨益。
【軟件工程碩士論文參考文獻】
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1.概述
江門地區總面積為9541平方公里,丘陵廣布,山體起伏較大,落差大,溝脊、水系發育、水庫較多,小水電多分布在溝谷中。2013年,我局小水電共計196個,由于地處偏遠,無公網信號或公網信號不穩定等原因,造成負控終端長期處于離線狀態或上線不,導致數據上送不持續,丟失嚴重,直接影響電能量數據的采集,難以滿足計量裝置遠程監控、抄核收、線損分析等計量營銷業務的需要。
2.原因分析
江門供電局計量自動化系統公變、配變及集抄系統廣泛采用公網公司的GPRS無線數據VPN網絡。受網絡覆蓋的影響,部分終端不能上線采集。經現場勘查,2013年在接入計量自動化系統的145臺小水電終端中,有41臺由于地處偏遠,處于公網信號盲區的原因,造成負控終端長期處于離線狀態,10臺由于樹木、山石等障礙造成了信號衰減,導致公網信號不穩定,數據丟失嚴重。我們抽取了2013年1月份到4月份的系統數據進行了分析,結果如表1所示:
表1 2013年小水電終端運行情況分析
月份 終端在線率 數據完整率
1月 74.5% 78.6%
2月 76.7% 80.2%
3月 78.6% 81.7%
4月 79.8% 83.5%
從上表可知,小水電終端對整體的在線情況和數據完整率的影響,未能達到98%以上;
3.各種通信解決方案分析和選擇
針對公網盲區及信號不穩定問題主要可以通過以下方法解決。
(1)采用非公網上行方式,完全避免無線通信不穩定性問題、電房電柜屏蔽問題,保證實時在線。非公網上行方式可考慮采用電話線通信、寬帶網絡通信、電力光纜等。
(2)采用公網上行方式,但通過其他通信方式接駁,如通過載波、485 通信、微功率無線等方式轉發數據。
(3)采用公網上行方式,但采用信號增強擴展公網通信距離。如通過同軸電纜信號放大、無線直放站、新建基站等方式。
3.1 非公網上行
非公共網主要有電話撥號接入方式、公共有線電視、光纜等。此種方式均需要布線,由于小水電地處偏遠,布線成本巨大,且環境惡劣,維護困難。
3.2 公網上行,其他通信方式接駁
(1)電力載波
電力載波方式是將終端通信模塊外置于能接收到公網信號位置,電表通過電力載波方式與終端交換數據,該方案省卻了布線或無線信號干擾影響,但實際應用存在信號衰減快、干擾大、不能跨變壓器、互感器等諸多問題。
(2)有線中繼接入
該方案采用終端側模塊和外置側模塊,通過以太網雙絞線RJ45接口連接。由于采用雙絞線,通信線路以100米為宜,最長不超過300米。
(3)無線中繼通信
該方案是通過微功率無線通信的方式傳輸數據,中繼器采用470MHz 通信時,通信距離經測試在150 米以內,距離較遠時,可通過增加中繼的方式延長通信距離,目前可增加2級中繼。該方案的優點是施工簡單,初次投入不大,且后續無運行費用,但需對GPRS 轉接器提供220V電源,如終端維護口協議非標準廣電規約,GPRS 轉接器處需對協議進行處理后再進行轉發,該方案理論上適用于任意廠家終端。
圖1 無線中繼實現方式示意圖
3.3 公網上行,信號增強擴展公網通信距離
(1)無線放大器方案
無線放大器(也稱直放站)屬于同頻放大設備,其基本功能就是一個射頻信號功率增強器。該方案施工雖相對復雜,但無需對終端側設備進行改動,適用于所有廠家終端,可以一個無線放大器帶幾臺終端設備,通過共享設備,成本相對較低,更重要的是,不需后續運行費用。但該方案也有其局限性,受到信號衰減影響,實際通信距離在40米內(采用更好質量的同軸電纜可適當延長距離,但一般不超過100米)。
(2)運營商建基站
運營商建設新基站,增加信號的覆蓋范圍,對于局方來說,是一勞永逸的方式。但投資一個標準基站需要接近兩百萬元,同時該部分區域一般客戶數量較為稀少,出于對投資收益的考慮,運營商短時間內不會考慮投入,故短時間內無法實現。
4.方案選擇及應用
以上各種解決方案在特定場景均具備實際運行的優勢和可行性。但結合供電局計量自動化系統實際運行以及運維成本、通信可靠性等綜合考慮,采用“安裝無線中繼通信設備”方式投入成本小、安裝周期短、設備安裝方便靈活。因此本文選擇無線中繼方式,如圖1所示。
圖2 試點月在線時長對比圖
圖3 試點數據完整率對比圖
5.實際運行效果
本文選取了5個試點,使用無線中繼通信方式解決終端長期離線及數據傳輸不穩定問題,結果表明終端在線時間和數據完整率大幅度提高。如圖2、圖3所示。
參考文獻
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高校基建檔案是科技檔案的一個重要組成部分,自1993年國家教育委員會關于《高等學校檔案實體分類法》、《高等學校檔案工作規范》至今,高校檔案管理基本按照這兩個“藍本”執行,而社會上檔案觀念的轉變、監理制度的實施、對基建工程審計的加強,使基建檔案的特點與十幾年前相比有了很大變化,也導致目前基建檔案的庫存狀況存在一些不太合理的地方,所以基建檔案的歸檔范圍和保管期限亟須改進。
基建檔案是指在基建管理和工程項目活動中直接形成的,其價值主要體現在學校基礎設施的擴建、新建;后勤服務中心對基礎設施的維護和修理、危房鑒定、房產部門辦理房產證,以及工程質量事故處理和經濟糾紛的調解等方面,由此可見基建檔案的重要性。
要更進一步科學化地管理好基建檔案,必須充分認識高校基建檔案的特點。
一、高校基建檔案的特點
目前高校投資主體多元化,多元化也必然帶來管理的多重性,從而增添了檔案管理工作的復雜性和社會性,對高校基建檔案自身的質量、項目的齊全性、數據的準確性、查找的方便性都提出了更高地要求,而抓住基建檔案的特點,是高校基建檔案管理的關鍵所在。主要有以下七點:
①專業性,集中表現在基建檔案的形成領域和內容性質都具有鮮明的專業特點。
②成套性,基建工程是以一個獨立的工程項目為對象進行的,規律性地形成了一系列相關科技文件。碩士論文,檔案管理。在基建項目建設過程中,包含了從提出項目建議書、可行性分析報告、編制初步設計、編制設計文件、進行地質勘查、設計招標、簽訂合同等全過程文件,要把整個工程的來龍去脈清楚顯現。
③現實性,是指它具有較強的現實使用性。其它文件材料歸檔后,基本上完成了現行功能,多半是用來歷史查考,而基建檔案則不同,它不僅沒有退出現行使用過程,而是在較長時期內發揮現行效用。
④廣泛性,檔案材料的來源十分廣泛,從工程項目建議書到竣工驗收,檔案材料來源涉及到政府部門審批、設計部門論證設計、施工單位實施建設、監理單位監督管理、質監部門質量評定以及材料、設備供貨單位的合格證書、檢驗報告等等都使基建檔案材料具備了廣泛性特點。
⑤復雜性,基建檔案涉及地質、氣象、環保、建筑、結構、給排水、暖通、供變電、消防等多種專業內容,這些專業有機地融合才能完成一個建筑單位工程,也帶來了專業內容的復雜性。
⑥龐大性,基本建設項目,由于投資規模往往較大,參與單位多,涉及專業廣,以及項目歸檔文件套數多等因素,使得最終形成的基建檔案數量遠比其他技術活動行程的檔案多。碩士論文,檔案管理。
二、高校檔案管理中普遍存在的問題
在實際管理中還存在諸多問題,比如施工圖紙的變更部分沒有重新繪制到竣工圖紙上;項目文件涉及單位多,收集不齊全;學校立卷制度不細致等等;從大方面講主要存在于三個方面:
①檔案意識不強,歸檔材料質量不高。高校基建部門以及主管領導對基建檔案工作重要性認識不夠,由于思想認識不足宣傳力度不夠,致使一些基建管理人員嚴重存在著“重建設、輕檔案”的思想。在實際工作中,能經常發現有些工程項目檔案內容丟失,圖物不符,不少材料分散在承辦人和技術人員手中,其中設計變更、施工記錄等的遺失最為常見。嚴重者還有管理人不交接、不存檔,“人在資料在,人換資料失”的現象。一般情況,高校僅能做到目錄級管理,即只能在檔案信息管理系統上檢索到目錄,沒有相應的材料和電子資料。具體材料又常常是復印件或者用鉛筆、圓珠筆書寫等不符合歸檔要求的材料。碩士論文,檔案管理。對于一些隱蔽工程、地下管網工程等也普遍存在沒有及時記錄和編制準確的資料、數據等竣工檔案。
②管理制度不嚴格,缺少制度保障。碩士論文,檔案管理。雖然國家自1994年1月1日全面要求實施高等學校檔案實體分類法》和《高等學校檔案工作規范》,但由于基建工程涉及多個部門,在檔案管理工作中缺乏統一的約束機制和調控手段,導致檔案工作難落實,管理人員敷衍了事,消極應付;歸檔滯后、拖拉甚至遙遙無期。除此之外,在人員、設備經費保障上也不能滿足,對專(兼)職人員不能進行定期培訓,在這些需要經費支持的工作中,學校往往投入的專項費用很少甚至沒有,這些都是缺乏有效管理和約束機制造成的。
③ 缺乏檔案專業人員。目前大多數高校都在進行“新校區”建設,基建部門和檔案管理部門的人員較少,能分配給專職的檔案管理人員更是嚴重不足,既熟悉基建業務又熟悉檔案管理知識的人員更是少之又少。而作為一名基建檔案管理工作者,應能在了解基建工作流程的基礎上,掌握文字信息處理技能和熟悉數據庫技術,因為“新校區”建設工程浩大,沒有相應地信息化管理手段易導致資料的遺失,這一點普遍存在于建設單位和施工單位。
三、高校基建檔案管理的對策辦法
①制度要健全,約束機制要完善。根據《高等學校檔案實體分類法》、《高等學校檔案工作規范》細則實施是不夠的,要根據每個工程實際情況因地制宜,建立好符合學校或者基建部門特點的制度,它并不是按部就班。基建檔案是一項專業很強的工作,集科學性、嚴謹性、特定性于一體,力求完整、齊全、系統、準確。首先,要建立檔案管理組織結構和明確崗位職責,不僅在校級有管理機構,而且基建部門也應設立專人負責,兩者既有分工,又有合作。這樣才能提高檔案收集的準確性,減少收檔人員工作強度。
②執行要堅決,歸檔管理要同步。碩士論文,檔案管理。在檔案管理工作中做到“有法可依,有法必依,違法必究”,這是做好基建檔案管理的關鍵。因此,要制定嚴格的檢查和交接制度。按章管理,能使基建檔案工作納入系統化、規范化的軌道。基建檔案資料主要是在建設過程中產生的,提高檔案的卷宗質量,應堅持基建檔案“三納入”、“三同步”管理。在實際操作中,可以加入比如:每月技術例會檢查,重點工作歸咎;檔案管理部門參加成果鑒定,工程竣工驗收,專家會談等活動。做到邊施工邊整理,軟硬件同步進行,保證竣工時,竣工檔案完整齊全,從而使歸檔工作得以順利進行。
③領導觀念更新,硬件投入加大。搞好基建檔案管理工作,需要領導重視,領導實實在在的支持是搞好檔案管理的工作關鍵,只有領導對檔案管理工作的支持,才能將基建檔案納入工作計劃,進行統一管理,分配各科室工作,形成網絡,責任到人。碩士論文,檔案管理。同時,逐步利用先進的科學技術設備,提高學校基建檔案管理部門和立卷歸檔單位的工作效率,把繁重的組卷、調卷、抄寫卷內目錄等手工操作中解脫出來,逐步變手工操作為方便快捷高效的辦公自動化管理,添加必要的計算機、復印機、掃描儀等等。
④多方協作,建立信息化管理制度流程。由于基建檔案牽扯單位較多,常涉及政府部門、施工單位、監理部門、質檢部門等,因此需多方密切合作。為提高工作效率,必須進行信息化管理,建立信息化管理制度。
隨著高等教育事業的發展,高校基建投資日益增大,建設工程也逐年增多,建設工程檔案管理也越來越復雜。因此在日后的工作中,要不斷發現問題,不斷創新,為學校基本建設做好重要的歷史記錄,適應形勢,滿足學校的整體需求。
參考文獻:
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中圖分類號:TN86 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)08-0048-03
1 概述
1.1 問題的提出
電動鑿巖機是建筑、水利、采礦等行業的重要設備。相對于傳統的鑿巖設備,電動鑿巖機所具有的突出優點是節省能源,其電能利用率高達50%~60%,而常用氣動鑿巖機僅為10%,此外,電動鑿巖機還有噪聲低、工作面空氣新鮮、無廢氣污染等優點,極大的改善了勞動條件。但目前使用的電動鑿巖機也有明顯缺點:對同樣硬度的巖石,它的轉速只有氣動鑿巖機的50%~60%。目前大多數電動設備直接使用交流工頻電源(50HZ),不能隨著工作環境(巖石硬度、鉆孔孔徑、深度)改變輸出轉矩、轉速,因此工作效率較低。為此,本文采用德州儀器公司的TMS320C2407DSP處理器設計一種新型的5KVA單相正弦波變頻電源,通過輸出可程控的交流電壓,改變電動設備的輸出轉矩和轉速。進而提高工作效率,改善電動設備的工作性能。
1.2 國內外研究現狀
變頻技術是國內外研究的一個熱點。其原因一是由于市場需求。近年來,隨著自動化技術程度的發展成熟和能源短缺問題日益突出,變頻技術越來越得到重視,并廣泛地應用。二是功率器件的發展。近年來各種高電壓、大電流的功率器件的生產以及并聯、串聯技術的發展應用,使先進變頻器的生產成為現實。三是現代控制理論和集成電子技術的發展。矢量控制、模糊控制等新的控制理論及神經網絡技術為高性能的變頻器研制提供了理論基礎,而高速微處理器以及專用集成電路技術的快速發展,為實現變頻器高精度、多功能提供了硬件平臺。
目前國外的變頻技術研究,以法、意、德、日等國領先。在大功率變頻調速方面,法國的阿爾斯通公司、意大利的ABB公司分別研制出單機容量達數萬千瓦的電氣傳動設備。在中功率變頻調速技術方面,德國的西門子公司研制出的SimovertA電流型晶閘管變頻調速設備和SimovertPGTOPWM變頻調速設備,己實現全數字化控制;在小功率交流變頻調速技術方面,日本的富士BJT變頻器、IGBT變頻器已形成系列產品,其控制系統也已實現全數字化。
國內研究方面,從總體上看我國變頻調速的技術水平較國際先進水平有較大差距。目前在大功率交——交、無換向器電機等變頻技術方面,國內雖有部分單位可研制生產,但在數字化程度及系統可靠性等方面還有待改進。對程控變頻電源的理論和實踐研究取得的成績,可查主要有:王小薇、程永華對于基于DSP雙環控制的逆變電源設計研究;余功軍、鐘彥儒、楊耕對IGBT變頻器死區時間的補償策略研究;程永華、楊成林、徐德鴻對于基于DSP變壓變頻電源設計研究;程曙、徐國卿、許哲雄對SPWM逆變器死區效應分析研究;趙勇對基于IGBT大功率變頻電源的研究;李鋒對基于DSP的SPWM變壓變頻電源的研究等。
同時由于目前我國采用的半導體功率器件和DSP等器件依然嚴重依賴進口,使得變頻器的制造成本居高不下,無法形成有競爭力的產業,也是影響我國變頻技術發展的一個主要原因。
2 基于DSP的新型單相正弦波變頻電源設計
2.1 設計思路
本文以美國德州儀器公司的TMS320C2407DSP處理器為核心設計了一種新型的5KVA單相正弦波變頻電源。通過輸出不同頻率、電壓的電源信號,對異步電機的轉速、轉矩進行控制。從而實現了電動鑿巖設備針對不同巖體提高鉆孔效率的目的。該不安品電源的硬件部分主要由主電路、保護電路、控制電路等部分組成。主電路包括整流、濾波、逆變器、驅動電路等;保護電路包括過壓欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護、過流保護等;控制電路則主要包括DSP控制電路、PWM信號發生電路、A/D、D/A轉換電路等。在軟件方面,考慮到SVPWM控制算法比較適合于數字控制系統,本文編制了基于SVPWM控制算法的控制軟件。經過工作現場試驗結果表明,該系統可以在30—300Hz范圍內均勻調速,在不同的負載情況下,具有較好的穩定性和較強的抗干擾能力。
2.2 硬件系統結構
本文設計變頻電源的硬件系統以Tl公司的TMS320LF2407A型DSP為控制芯片,由主電路、保護電路、控制電路等組成,其原理結構圖如圖1。
圖1 硬件系統原理結構圖
其中主電路包括整流、濾波、逆變器驅動電路等組成。其工作原理是把單相交流電通過整流模塊變為直流電,整流后的脈動電壓再經過濾波電容平滑后成為穩定的直流電壓。再由逆變電路對該直流電壓進行斬波,形成電壓和頻率可調的單相交流電提供給異步電機。由于IPM是IGBT的功率集成電路,需要有專門的驅動電路,本文采用調壓電路把電壓抬高到15伏來進行驅動。系統保護電路包括過壓、欠壓保護、限流啟動、IPM故障保護、過流保護等。控制電路包括DSP控制電路、PWM信號發生電路、A/D、D/A轉換電路等。
2.3 整流和濾波電路
整流和濾波電路屬于主電路的一部分,其結構圖如圖2所示。工作時,220V的交流電源經過四個二極管的全波整流,變為直流,其中電解電容C1為整流濾波電容,電阻R1為放電電阻,在斷電情況下為C1提供放電回路,同時也為逆變器負載和直流電源之間的無功功率提供緩沖。
圖2 整流和濾波電路
2.4 逆變電路設計
(a)逆變電路結構原理圖(b)輸出方波信號波形圖
圖3
本文即采用的是電壓型逆變電路。因為本文設計變頻電源主要應用在電動鑿巖設備上的。所以我們采用的是單相全橋逆變電路。圖3為單相電壓橋式逆變電路的結構原理圖及輸出波形圖。全控型開關器件T1和T4構成一對橋臂,T2和T3構成一對橋臂,T1和T4同時通、斷;T2和T3同時通、斷。T1(T4)與T2(T3)的驅動信號互補,即T1和T4有驅動信號時,T2和T3無驅動信號,反之亦然,兩對橋臂各交替導通180°。從而得到需要的變頻電壓信號。
由于本變頻電源主要應用電動鑿巖設備方面,即一般情況下均是在在阻感負載下工作。因此在0≤θ≤ωt期間,T1和T4有驅動信號,由于電流i0為負值,T1和T4不導通,D1、D4導通起負載電流續流作用,u0=+Ud。θ≤ωt≤π期間,i0為正值,T1和T4才導通。π≤ωt≤π+θ期間,T2和T3有驅動信號,由于電流i0為負值,T2、T3不導通,D2、D3導通起負載電流續流作用,u0=-Ud。π+θ≤ωt≤2π期間,T2和T3才導通
2.5 電平轉換設計
由于DSPTMS320LF2407是低功耗芯片,必須采用3.3V供電,與驅動主電路的電平不匹配,易引起事故,損壞芯片。故本實用新型設計中包含了電平轉換設計。本文采用的驅動芯片M57959L本身具備隔離輸入作用,因此在電平轉換設計中不必要增設隔離電路。本實用新型采用I/O直接輸出轉換設計。
圖4 采用M57959L的電平轉換驅動電路
2.6 軟件部分設計
控制算法的軟件化為交流調速系統控制算法的選擇、復用提供了方便。本設計基于TMS320LF2407A事件管理器,采用DSP自帶的匯編語言編寫軟件CCS進行編寫,系統的軟件設計可簡單分為兩個部分:一個是系統的初始化模塊,另一個是控制算法模塊。其中初始化只在系統上電時執行一次,而控制算法模塊包括SVPWM的生成,速度反饋信號的采樣和處理等。系統的整在程序初始化之后進入主循環程序,DSP產生SVPWM使電機開始運行。其調用的頻率與PWM的輸出頻率一致。系統軟件流程圖如圖5所示。
3 應用實驗及展望
本文所設計制作的5KVA單相正弦波變頻電源,可輸出30~300HZ交流電壓。所制作的樣品在湘西同力機械公司、武陵電化總廠金屬包裝廠經過多次實驗表明,應用本文設計變頻電源控制異步電動機工作時,在不同頻率、不同負載情況下,輸出轉速和轉矩可基本實現實時控制,具有較好的工作穩定性和抗干擾能力。
未來,將從兩方面對本設計進行改進,一是將改進硬件結構設計,逐步增大電源容量;二是改進軟件算法設計,實現變頻電源的最優實時控制。
圖5 系統軟件流程圖
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