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關(guān)鍵詞：建立和諧勞動關(guān)系；人力資源管理；優(yōu)化

事業(yè)單位想要長期維持各項日常業(yè)務活動的優(yōu)質(zhì)良好可持續(xù)發(fā)展，就需要優(yōu)化人資管理，維護事業(yè)單位工作人員應有的利益，激勵事業(yè)單位工作人員對于工作的積極主動性，創(chuàng)建和諧的內(nèi)部人際關(guān)系。

1建立和諧勞動關(guān)系在人力資源管理中的價值

建立和諧的勞動關(guān)系，在強化事業(yè)單位人資管理中存在非常重要的作用。首先，能夠充分激勵事業(yè)單位工作人員對于工作的積極主動性。通過設立和完善薪酬管理的規(guī)范制度，可以最大程度地激勵事業(yè)單位工作人員潛在能力，更好地為事業(yè)單位日常業(yè)務的進步和發(fā)展貢獻價值。事業(yè)單位回報廣大工作人員定期的工作職責能力最典型的模式就是薪酬回報，它能夠呈現(xiàn)工作人員本身的價值，是事業(yè)單位人資管理的構(gòu)成的根本。其次，有效改善提升事業(yè)單位內(nèi)部的業(yè)務運作效率，提升工作人員的基本工作能力。事業(yè)單位的人資管理部門通過有效處理領(lǐng)導與工作人員的人際關(guān)系，能改善提高事業(yè)單位內(nèi)部的業(yè)務運作效率，提升事業(yè)單位工作人員的基本工作能力。

2建立和諧勞動關(guān)系與人力資源管理的優(yōu)化

經(jīng)過建立和諧勞動關(guān)系，事業(yè)單位逐步轉(zhuǎn)化人力資源管理的理念，改善管理的規(guī)范制度，在人資管理的各步驟中滲入和諧勞動關(guān)系的意識，進而充分強化人資管理。

（1）采用和諧的管理理念，尊重事業(yè)單位工作人員。人性的假設區(qū)別，在人資管理具體實施中會產(chǎn)生不一樣的勞動關(guān)系形式。在現(xiàn)有的社會歷史發(fā)展背景下建立和諧有序的事業(yè)單位勞動關(guān)系，人資管理工作人員要先把事業(yè)單位工作人員設定為和諧人，把單位設定為和諧事業(yè)單位，進而運用和諧發(fā)展理念引導人力資源的管理工作。和諧的事業(yè)單位管理模式是將工作人員作為和諧人，而不是當做事業(yè)單位的負擔和業(yè)務成本，看重工作效益。在和諧理念的管理下，很多事業(yè)單位工作人員會主動地適應職位、適應同事、適應部門和組織，進而能夠稱職地擔當所處職位，與同事相處和諧，與事業(yè)單位共創(chuàng)工作效益。在建立和諧的勞動關(guān)系中，事業(yè)單位的人資管理要轉(zhuǎn)換工作人員與事業(yè)單位的敵視意識，轉(zhuǎn)變工作人員的認知理念。教育培訓及任職選拔有利于工作人員快速擔任職位，進而確保工作人員和所處職位間的和諧度。同時，更要對事業(yè)單位的業(yè)務運作效益共享體系及交流溝通體系有效完善，進而提升工作人員與工作人員間、工作人員與事業(yè)單位間的協(xié)同關(guān)系，創(chuàng)造更和諧的事業(yè)單位良好環(huán)境[2]。

（2）轉(zhuǎn)化事業(yè)單位工作效益優(yōu)先的管理理念。在建立形成和諧有序勞動關(guān)系的前提下，事業(yè)單位要主動轉(zhuǎn)化工作效益優(yōu)先的人資管理觀點，設立創(chuàng)新的人資管理理念，將公平公正公開作為標準，把工作效益設為目標。在事業(yè)單位的人資管理中要注意合理性和效益性失衡問題，將合理性和效益性置于相同的位置。事業(yè)單位想加快人資管理的效率，就要采取創(chuàng)新型的人資管理模式，建立相應的激勵機制，以調(diào)動工作人員的工作積極性為核心。如果人資管理把工作效益關(guān)系設為基本，就不能發(fā)揮真實的效率。有關(guān)專家指出，正義是維護更多人的利益，而不會舍棄較少人的利益。事業(yè)單位在人資管理的設定規(guī)范和流程中要著重保護更多工作人員的利益，也要維護相對弱勢工作人員的利益。在正義合理中，最根本的正義是法律法規(guī)，事業(yè)單位的人資管理中整體的模式要以法律法規(guī)為先。貫徹落實《勞動法》是人資管理部門的正義合理的體現(xiàn)，只有根據(jù)相關(guān)法律制度對廣大工作人員進行整體規(guī)范，才能實現(xiàn)人力資源管理的高效。

（3）合理開展事業(yè)單位內(nèi)部的工會組織建設。事業(yè)單位與廣大工作人員之間的利益平衡是和諧勞動關(guān)系的中心，要注重維護全體工作人員在人格尊嚴層面的平等性。第一，要充分利用工會組織的職權(quán)保護和諧有序的的勞動關(guān)系。事業(yè)單位可在具體的人力資源管理中實施工會制度，工作人員依照工會的規(guī)范制度，積極主動的交流工作，進而創(chuàng)造和諧的勞動關(guān)系[3]。第二，要積極發(fā)揮事業(yè)單位內(nèi)部工會組織在改善優(yōu)化事業(yè)單位內(nèi)部全體工作人員基本性人際關(guān)系格局方面的重要作用，結(jié)合工作人員所從事的崗位，以及在特定時間階段的基本生活情況，為其提供適當形式的人文關(guān)懷，確保事業(yè)單位工作人員能夠充分感受到來自集體的關(guān)懷和溫暖。第三，事業(yè)單位內(nèi)部工會組織，要通過組織開展形式多樣的文體活動，促進事業(yè)單位內(nèi)部不同部門之間的工作人員相互交流溝通，在建立廣泛覆蓋的事業(yè)單位內(nèi)部人際關(guān)系網(wǎng)絡的條件下，改善提升事業(yè)單位內(nèi)部勞動關(guān)系的和諧度，助力事業(yè)單位各項業(yè)務活動的優(yōu)質(zhì)高效有序發(fā)展。

3結(jié)束語

綜上所述，伴隨著我國制度改革工作的快速穩(wěn)定持續(xù)組織推進，事業(yè)單位想要在各類日常業(yè)務活動開展過程中取得最佳效益，就必須建立和諧的勞動關(guān)系。強化事業(yè)單位內(nèi)部的人力資源管理，以和諧發(fā)展為單位文化，創(chuàng)建和諧尊重的工作理念，才能建立和諧的勞動關(guān)系，進而為事業(yè)單位各項業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展提供強勁動力，推進事業(yè)單位健康有序的發(fā)展。

參考文獻

[1]周娜娜，杜社會.構(gòu)建和諧勞動關(guān)系與企業(yè)人力資源管理創(chuàng)新[J].學術(shù)交流，2013（2）：76-79.

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關(guān)鍵詞：自動化儀表；自動化控制；工業(yè)生產(chǎn)

引言

目前，自動化儀表在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域均有著廣泛的應用。同時，在現(xiàn)代科學技術(shù)的推動下加強自動化控制技術(shù)的分析，也是在今后一段時間內(nèi)相關(guān)科學技術(shù)研究工作重要內(nèi)容。由于可編程控制裝置自身在相關(guān)的工業(yè)領(lǐng)域當中有著十分重要的應用意義，是實踐工作當中不可或缺的重要設備，因此，在其應用當中也需要加強研究和分析，以促進其作用更好的發(fā)揮。

1工業(yè)自動化儀表于控制技術(shù)概述

對工業(yè)自動化儀表和自動化控制技術(shù)在實踐中的應用進行分析，是對自動化儀表和自動化控制技術(shù)進行改進和完善的重要基礎(chǔ)，因此，應該引起高度重視。自動化儀表技術(shù)包括了信息采集、信息處理和信息應用。從整體上看，生產(chǎn)流程的診斷原則上并不屬于自動化儀表的范疇，但是，這段信息的交換涉及到自動化儀表系統(tǒng)。針對生產(chǎn)裝備的監(jiān)控，診斷儀表系統(tǒng)已經(jīng)推出了全新的產(chǎn)品，自動控制系統(tǒng)的診斷通常是控制系統(tǒng)中設備管理軟件的一個模塊或者是一種功能，主要負責自動化儀表或者是系統(tǒng)本身的實時診斷以及預測性維護。在診斷中，現(xiàn)場儀表診斷的難度很大，維護周期由智能儀表的損耗情況或者是固定時間確定。由于可編程控制裝置自身在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當中的應用具有十分重要的意義，在生產(chǎn)實踐活動當中不可或缺，所以應當加強對重點技術(shù)的研究于分析工作，以更好的實現(xiàn)工作的發(fā)展以及創(chuàng)新改進。當前，自動化技術(shù)已經(jīng)逐步成為日常生活之中的關(guān)鍵性技術(shù)，對于促進工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟建設具有重大的意義。系統(tǒng)維護和儀表診斷受到了越來越多用戶、制造商、研究者的關(guān)注。從整體上看，儀表診斷可以被劃分為四個方面：生產(chǎn)流程診斷、生產(chǎn)裝備診斷、自動化控制系統(tǒng)診斷以及現(xiàn)場儀表診斷。

2自動化儀表

2.1自動化儀表工作原理

工業(yè)自動化儀表在工作中不需要人工操作就能夠自主完成測量、自動記錄以及自動控制任務，并可以將獲取的數(shù)據(jù)信息傳送到遠距離終端，在終端上完成數(shù)據(jù)處理工作。其主要是以平衡原理作為基礎(chǔ)的，其中包括力平衡、電平衡等。在工作中自動化儀表感受部件傳感器將現(xiàn)場被測參數(shù)，如溫度、壓力等，通過變送器進行轉(zhuǎn)換，得到容易放大的測量量值，之后經(jīng)過進一步放大。放大之后的量值能夠通過變送器送到顯示元件，經(jīng)過反饋元件與測量量值進行對比，可以達到平衡。

2.2工業(yè)自動化儀表種類

工業(yè)自動化儀表有很多中，根據(jù)劃分標準的不同可以分為很多類。例如根據(jù)在生產(chǎn)過程中需要測量參數(shù)類型進行劃分，可以分為測量的溫度儀表、測量壓力表、測量流量儀表、測量物位儀表等等；根據(jù)其在生產(chǎn)過程當中的功用不同可以劃分為檢測類儀表、顯示類儀表、調(diào)節(jié)類儀表、執(zhí)行器類、計算類儀表、設定值發(fā)生器類等等。

3自動化控制技術(shù)

3.1自動化控制原理

自動化控制可以劃分為半自動化和全自動化，比如，機器、設備能夠根據(jù)生產(chǎn)規(guī)劃進行全自動以及半自動運轉(zhuǎn)。全自動化控制，操作人員只需要作為全自動化控制的操作人員，根據(jù)生產(chǎn)進度確定控制的要求以及程序，而不用直接參與到生產(chǎn)過程中去；半自動化控制需要人力通過設施、設備、機械、儀器或者是手工參與到生產(chǎn)中去。目前，自動化控制技術(shù)在工業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域有著十分廣泛的應用。全自動化控制使人從繁重的體力勞動中解脫出來，使人擺脫片面的勞動和不合理的分工，極大的提高了社會生產(chǎn)率，并節(jié)省人力資源，這可以為企業(yè)創(chuàng)造更多的價值。在現(xiàn)代社會當中，生產(chǎn)自動化程度被看作現(xiàn)代化的重要標志。

3.2自動控制的應用

3.2.1過程自動化。在現(xiàn)代石油煉制以及化工等企業(yè)在生產(chǎn)中，通過使用自動化控制在生產(chǎn)中可以減少流體、分體、有害物質(zhì)等對人的傷害。在一般情況自動化控制系統(tǒng)主要是由計算機、調(diào)節(jié)器以及檢測儀表三部分組成的。通過自動化控制能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)流程進行最優(yōu)控制。在對生產(chǎn)過程進行控制時，反饋控制，前饋控制、最優(yōu)控制是經(jīng)常使用到的控制模式。3.2.2機械制造制動化。機械制造自動化有很長的發(fā)展歷史，在最初階段是非常簡單的自動生產(chǎn)線。自上世紀60年代以來，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展以及應用普及，數(shù)控機床、機器人、加工中心等隨之出現(xiàn)。此外，用于適應多樣品種，較小批量生產(chǎn)的柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生。而自動化生產(chǎn)車間則主要是采用計算機以及生產(chǎn)制造系統(tǒng)集成的工廠自動化控制系統(tǒng)，它是以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，并在信息管理以及生產(chǎn)管理工作當中實現(xiàn)了自動化。3.2.3管理自動化。管理自動化指的是對企業(yè)單位的人力資源、財力資源、物力資源以及生產(chǎn)和辦公管理實現(xiàn)自動化控制。管理自動化是一門綜合性的技術(shù)，其主要是利用電子計算機、通信系統(tǒng)以及控制等學科對信息進行處理。在現(xiàn)代自動化管理當中，以管理信息系統(tǒng)作為基礎(chǔ)研制了決策支持系統(tǒng)，能夠為企業(yè)決策提供重要的支持，推動了企業(yè)管理的發(fā)展。

4結(jié)語

我國是生產(chǎn)制造大國，但是在工業(yè)生產(chǎn)中卻處于生產(chǎn)中的中低端，行業(yè)的利潤十分低，這對于我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展，優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)構(gòu)成了嚴重的影響。自動化儀表和自動化控制技術(shù)是工業(yè)發(fā)展中的重中之重，兩者的技術(shù)水平能夠在客觀上反映一個國家的工業(yè)化發(fā)展水平，因而，在我國經(jīng)濟發(fā)展中加強對自動化儀表和自動化控制技術(shù)研究，對我國整體經(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]田娜.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)探討[J].橡塑技術(shù)與裝備,2016(04).

[2]高磊.工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2015(14).

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【關(guān)鍵詞】機械工程自動化； 發(fā)展現(xiàn)狀； 應用進步；

【分類號】：TU855

隨著社會不斷的發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量也不斷地提高，對于日常生活和環(huán)境等各種需求也越來越高。不論是生活還是工作，人們對于各種方便和快捷服務的要求也越來越高。機械自動化作為一種先進的技術(shù)支持，通過改進技術(shù)，提高工作效率，為企業(yè)節(jié)約了人力、物力、財力，在制造行業(yè)發(fā)揮著獨特的優(yōu)勢。例如日常生活用具的自動化、通訊工具的自動化和機械設備自動化等等。有許多工作如果采用人工控制則較難完成，既花費很大的人力、物力和財力，又達不到預期的效果。通過自動化控制技術(shù)，可以合理利用各種設備，既節(jié)省能源又方便快捷。因此，機械自動化控制技術(shù)在現(xiàn)代建筑中是不可或缺的，對我國工程建設行業(yè)的發(fā)展有著非常重要的意義。

一、機械工程自動化的技術(shù)

中國作為一個發(fā)展中的國家，全部的技術(shù)都必須建立在一個基本前提上，那就是是否與我國的基本國情相匹配，是否能夠帶動我國經(jīng)濟、工業(yè)的發(fā)展，而不會造成嚴重的后遺癥，所以，針對這些問題，我們看到，我國的當前的國情是，我國是通過不斷消化吸收國外的柔性制造系統(tǒng)完成自身工業(yè)發(fā)展的不斷成熟壯大，這是一個最基本的國情，而需要解決的方法就是，根據(jù)國外的先進技術(shù)，結(jié)合當前的實際情況，研制、開發(fā)和推廣適合我國國情的技術(shù)。

我們國家目前應該在消化吸收、融匯貫通國際上的自動化技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，努力做到從我們國家機械制造業(yè)的實際情況出發(fā)，發(fā)展創(chuàng)新，形成有國情特征的發(fā)展自動化技術(shù)理論和學說，進行圍繞計算機技術(shù)的柔性自動化技術(shù)開發(fā)研究。

針對我國目前的發(fā)展的整體情況，相關(guān)人士認為應當先發(fā)展低成本自動化技術(shù)，因為該項技術(shù)發(fā)展的潛力巨大，前景非常廣闊，投資小而且見效迅速，對于目前中國的工業(yè)情況而言，是非常實用的技術(shù)，有利于提高生產(chǎn)的自動化程度，可以收到事半功倍的經(jīng)濟效果。

二、機械自控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

簡單來講，機械自動控制技術(shù)就是指通過使用機械控制設備，使被控對象自動地在無人控制的情況下按照預先設定的程序進行自行運作的一種方式。它是以數(shù)學的系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，利用反饋原理自動地影響動態(tài)系統(tǒng)，使其輸出值接近或達到人們的預定值。在機械制造業(yè)中應用自動化技術(shù)，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程。近年來，很多發(fā)達國家的機械自動控制業(yè)已經(jīng)達到較高的技術(shù)水平，絕大多數(shù)都是采用的都是機械自動化制造技術(shù)。目前，多數(shù)發(fā)達國家向機械制造自動化技術(shù)仍然得到不斷地發(fā)展，并提出了許多新的機械制造系統(tǒng)，例如：智能制造系統(tǒng)、敏捷制造系統(tǒng)等等。自改革開放以來，我國的機械自動化制造技術(shù)已經(jīng)有了翻天覆地的變化，在機械制造技術(shù)水平以及產(chǎn)品總量都在逐年提高。在我國，由于機械自動化技術(shù)水平不高，很多制造工藝都是借鑒國外先進的機械自動化制造技術(shù)，自主知識產(chǎn)權(quán)的品牌較少。

在激烈的市場競爭環(huán)境中，我國正處在經(jīng)濟發(fā)展的重要時期，必須對機械制造產(chǎn)業(yè)給予充分的重視，必須提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的競爭力，才能促進我國的機械制造技術(shù)更好地發(fā)展，在激烈的市場競爭中不被淘汰。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，機械自動化控制技術(shù)也不斷地發(fā)展，第一代機械控制技術(shù)源于150多年前。由于計算機科學技術(shù)的誕生和發(fā)展，智能控制這種自動控制技術(shù)產(chǎn)生了，它是一種由定性方法和定量方法相結(jié)合之后進行控制的方式。要求由機器用類似于人的思維和經(jīng)驗來引導解決問題的過程。智能控制的核心在于高層控制，高層控制是通過對實際情境或過程進行操作而實現(xiàn)的。智能控制的主要技術(shù)方法有專家系統(tǒng)、模糊邏輯、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡等。隨著科學的發(fā)展，智能技術(shù)正逐步應用于人們的日常生活中。

三、自動化技術(shù)在機械工程中的應用

（一）柔性自動化技術(shù)的應用

所謂柔性自動化技術(shù)是伴隨著計算機技術(shù)產(chǎn)生的，這種新興的自動化技術(shù)不僅能夠自動進行技術(shù)性的操作，而且在加工目標已經(jīng)明確的情況下還能夠知道該怎樣去完成。然而在機械工程制造的過程中，恰恰需要這樣的技術(shù)來提高生產(chǎn)效率，進而加快工業(yè)化的發(fā)展。目前，柔性自動化已經(jīng)成為了機械工業(yè)制造中不可或缺的技術(shù)，它主要是采用以數(shù)控技術(shù)為核心，通過把高端的計算機設備、信息科技手段以及機械生產(chǎn)技術(shù)三者有機的結(jié)合來發(fā)展機械工業(yè)制造。

將自動化技術(shù)應用到機械工程中對工業(yè)發(fā)展來說有著深遠的意義。一方面，能夠加快生產(chǎn)數(shù)量、提高生產(chǎn)效率，從而減輕工人的勞動強度。另一方面，能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本，進而擴大了產(chǎn)品的效益?？梢姡嵝宰詣踊夹g(shù)是各國乃至全世界機械工業(yè)制造行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。

（二）集成自動化技術(shù)的應用

所謂集成自動化技術(shù)就是對現(xiàn)有的信息技術(shù)加以改進，讓整個機械工程制造過程更加具體，同時將生產(chǎn)流程中所涉及到的多種技術(shù)與相關(guān)的生產(chǎn)信息進行有效的集成，以擴大機械生產(chǎn)，強化集成功能的目的。鑒于以上優(yōu)勢，目前集成自動化技術(shù)在我國的機械工程制造業(yè)中已經(jīng)受到普遍的認可，并且隨著計算機集成系統(tǒng)的不斷改進和不斷的完善，使得集成自動化技術(shù)涵蓋了許多方面，比如質(zhì)量系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)庫信息集成，還有一些比較復雜的工業(yè)系統(tǒng)設計。就目前的市場發(fā)展來看，該項技術(shù)的應用無論在產(chǎn)品的研發(fā)方面，還是產(chǎn)品的生產(chǎn)與控制方面都能夠取得最佳的效益。

（三）智能自動化技術(shù)的應用

所謂智能自動化技術(shù)就是采用人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡等知識來對一些事物進行模擬，使得系統(tǒng)能夠發(fā)揮出人類的作用，比如分析數(shù)據(jù)或者是信息采集等，進而實現(xiàn)類似人腦工作的自動化技術(shù)。智能自動化技術(shù)不僅使用了智能化的機械，而且還運用了集成化的手段來實現(xiàn)自動控制，因此，我們可以將其稱之為一門集智能、集成為一體的綜合性的自動化技術(shù)。該項技術(shù)在機械工程技術(shù)應用的過程中，是將人工智能技術(shù)與產(chǎn)品制造過程進行有效的融合，一方面，不僅有利于自動化生產(chǎn)的整個流程的監(jiān)控，減少人力資源的浪費的同時還能夠大大提高機械生產(chǎn)效率；另一方面，該項技術(shù)利用了神經(jīng)網(wǎng)絡對信息進行識別的能力，使機械制造系統(tǒng)在運行過程中擁有較強的自組織學習和適應能力，以便對于機械生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的突發(fā)事件能夠快速的響應，并給予及時的解決。

四、機械工程自動化的進步

（一）精密機械

精密機械是高科技制造業(yè)的基礎(chǔ)，兩者互動密切，相輔相成。機密機械工業(yè)的推動，可加速高科技產(chǎn)業(yè)升級，全面調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)；高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又可相對擴大對精密機械的市場需求，帶動機械成長茁壯。精密機械技術(shù)包含了NG工具機，超精密加工技術(shù)，納米加工技術(shù)，新精密機械技術(shù)等領(lǐng)域。

（二）工具機技術(shù)

未來工具機產(chǎn)業(yè)將以發(fā)展高速切削、硬切削技術(shù)為主，而高速切削加工機之主要發(fā)展項目應以高速主軸及高速進給技術(shù)為主。在進給系統(tǒng)高速化方面，未來線性馬達之應用應會普及化，故硬加速協(xié)助業(yè)者進行高速切削工具機相關(guān)技術(shù)之研發(fā)。

（三）半導體制程設備技術(shù)

我國半導體工業(yè)在過去十年來蓬勃發(fā)展，已為半導體工業(yè)相關(guān)技術(shù)扎根，也帶來信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進步與發(fā)展。而今由于全球通信息產(chǎn)業(yè)日正當中，已有多家國內(nèi)業(yè)者投入所需之Ⅲ-Ⅴ族半導體關(guān)鍵高速及高頻元件生制造。目前Ⅲ-Ⅴ族半導體晶園廠量產(chǎn)技術(shù)尚在萌芽階段，生產(chǎn)制程與設備尚有很大的改善空間。我國灣砷化鎵產(chǎn)業(yè)已成型，且為全球唯一投入砷化鎵晶園代工的地區(qū)，依各業(yè)者規(guī)劃的產(chǎn)能計算，不僅可拿下近五成的晶圓制造市場，并有機會延續(xù)硅晶圓發(fā)展模式，再創(chuàng)另一個半導體產(chǎn)業(yè)高峰。

篇4

潛心研制推動工業(yè)自動化進步

西安精密機電研究所隸屬中國航天科技集團公司第九研究院，是國內(nèi)最早從事液浮慣性器件研究、生產(chǎn)的專業(yè)單位，在航天系統(tǒng)內(nèi)主要承擔戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導彈及衛(wèi)星航天器用慣性器件的開發(fā)生產(chǎn)任務。近年來，開始重點發(fā)展寓軍于民的航天技術(shù)應用產(chǎn)業(yè)智能制造裝備和工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)，組建了工業(yè)機器人、RV減速器、交流伺服電機、伺服驅(qū)動器、運動控制器以及系統(tǒng)集成應用等6個專業(yè)研發(fā)團隊。研制出了系列化的工業(yè)機器人、核心部件及系統(tǒng)集成產(chǎn)品。

隨著工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，西安精密機電研究所以工業(yè)機器人為核心的成套裝備集成能力得以大

幅提升，成功為電子通信、汽車及

零配件、機械制造、注塑等領(lǐng)域用

戶實施自動化包裝、焊接裝配生產(chǎn)

線。

基于智慧工廠理念，西安精密

機電研究所研發(fā)出具有智能倉儲功能

的AGV自動導引車、自動化立體

庫、升降庫，確定了以智能倉儲為重

點突破口，開展了智能工廠的布局。

其自動化立體庫項目研制出可實現(xiàn)醫(yī)藥、電子元器件、刀具等物品智能管理自動發(fā)放的雙滾筒垂直回轉(zhuǎn)庫和單滾筒垂直回轉(zhuǎn)庫，產(chǎn)品試驗驗證精確度達99.99%，目前已交付航天醫(yī)院等正常投入使用。

瞄準全國做大陜西品牌機器人

西安精密機電研究所依托于多年的精密加工技術(shù)積累，通過研發(fā)Rv減速機原理，針對零件加工特點進行工藝方法的研究，掌握加工、裝配、檢測等核心技術(shù)，具渥災餮蟹⒅圃炷芰Γ建立了較完整的研發(fā)技術(shù)體系。現(xiàn)已開發(fā)出一系列標準型產(chǎn)品，為機器人核心部件的國產(chǎn)化替代創(chuàng)立良好開端，為民品市場研制的永磁交流伺服電機與機器人完成匹配，替代了進口產(chǎn)品。

篇5

1 什么是數(shù)學機械化

“所謂數(shù)學機械化，其思想實質(zhì)在于以構(gòu)造性與算法化的方式從事數(shù)學研究，是數(shù)學的推理過程機械化以至自動化，以盡量減少聰明才智的要求，并由此減輕艱難的重腦力勞動. ”[1]數(shù)學機械化主要有兩個特點：算法化，它遵循了一定的操作規(guī)則和程序；刻板化，所有的程序步驟都是據(jù)一定的法則按部就班地進行，不存在跳躍性.

數(shù)學機械化的思想在中小學數(shù)學學習中就已有體現(xiàn). 比如，加減乘除四則運算、開方運算、冪的運算、絕對值運算、方程和方程組求解、不等式和不等式組求解等等，這些都是按部就班地依照一定的法則機械化進行的，蘊涵一定的數(shù)學機械化思想方法.

誠如吳文俊所言，“數(shù)學機械化”這一名詞最早取自美國洛克菲勒大學數(shù)理邏輯家王浩先生的著作《向機械化數(shù)學前進》(Woward Mechanical Mathematics).

2 國外數(shù)學家的早期工作

早在17世紀時，法國數(shù)學家笛卡兒(Descartes)和德國數(shù)學家萊布尼茲(Leibnize)就已經(jīng)產(chǎn)生了數(shù)學機械化思想萌芽. 笛卡兒的解析幾何學即是努力建立幾何的代數(shù)化，把幾何問題的求解通過引入坐標轉(zhuǎn)化成代數(shù)方程的求解，從而開辟了幾何定理證明機械化的道路. 萊布尼茲設計了最原始的乘法計算器，并設想研制出推理機器，自動檢驗數(shù)學命題的正確性. 19世紀末，德國數(shù)學家希爾伯特(Hilbert)等人創(chuàng)立并發(fā)展了數(shù)理邏輯，至此，數(shù)學證明機械化思想初步形成. 對于希爾伯特的著作《幾何基礎(chǔ)》，吳文俊認為[1]，“該書更重要處，是在于提供了一條從公理化出發(fā)，通過代數(shù)化以到達機械化的道路. ”而此時，數(shù)學機械化思想還僅是一種預示性的理論，還無法具體操作和實施. 20世紀40年代電子計算機問世，數(shù)學機械化思想有了現(xiàn)實的可能性. 1950年，波蘭數(shù)學家塔斯基(Tarski)從理論上證明了初等幾何以及初等代數(shù)范圍內(nèi)的定理證明是可以證明的. 1959年，王浩設計了幾個計算機程序，僅用3分鐘就在IBM704型計算機上證明了數(shù)學家羅素(Russell)與懷特海(Whitehead)的數(shù)學著作《數(shù)學原理》中220條有關(guān)命題邏輯的定理，后來又擴展到400條. 這就宣告了數(shù)學定理證明的計算機操作的可行性. 王浩在《數(shù)理邏輯總覽》中多次提出要使數(shù)學成為機械化的數(shù)學.

3 吳文俊的研究工作

吳文俊早期從事拓撲學的研究工作，他所提出的“吳示性類”與“吳示嵌類”以及“吳公式”成為拓撲學中的經(jīng)典成果，廣受國際數(shù)學同行們的贊譽.

1974年，因為當時社會現(xiàn)實的因素，他轉(zhuǎn)向中國古代數(shù)學史的研究. 在此之前他并不了解中國古代傳統(tǒng)數(shù)學成就，他說[2]，“中國的數(shù)學家，除了專門從事中國古代數(shù)學史的專家以外，絕大多數(shù)的中國數(shù)學家，包括陳省身和我，由于所受教育以及西方史書的影響，對中國的古代數(shù)學都是比較輕視，認為不足道的. ”

隨著研究的深入，吳文俊逐漸認識到中國古代數(shù)學的特點是算法化和構(gòu)造性. 例如，《周髀》中的日高公式主要是基于算法的考慮；漢初完成的《九章算術(shù)》在開平方、開立方運算過程中使用構(gòu)造方法；宋元時代，探討高次線性方程組的求解，等等. 可以說，中國古代數(shù)學正是沿著這樣的數(shù)學機械化范式進行研究的，這不同于西方以希臘數(shù)學為傳統(tǒng)的邏輯演繹體系. 雖然在西方數(shù)學研究歷程中也曾有過諸多算法，但卻不如中國如此突出和鮮明. 他用“機械化”一詞高度概括了中國古代數(shù)學家解決數(shù)學問題的思路和方法.

專研中國古代數(shù)學史的同時，吳文俊也在計算機工廠勞動. 正是在這種情況下，他認識到計算機的原理與中國古代數(shù)學機械化思想是相通的，兩者可以有效地結(jié)合起來，并促進彼此的深入發(fā)展.

1977年，吳文俊發(fā)表了《初等幾何判定問題與機械化證明》. 與此同時，他提出了數(shù)學機械化綱領(lǐng)：在數(shù)學的各個學科選擇適當?shù)姆秶鷮崿F(xiàn)機械化，推動數(shù)學發(fā)展與腦力勞動機械化；應用數(shù)學機械化方法解決相關(guān)高科技領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)理論問題. 1985年，他發(fā)表了《關(guān)于代數(shù)方程組的零點》，討論多項式方程組所確定的零點集. 至此，他正式確立了多項式方程組求解的吳文俊消元法，國際上簡稱為“吳方法”. “吳方法”的確立與廣泛應用，復興了國際數(shù)學機械化的研究.

吳文俊指出[1]，“我們從事機械化定理證明工作獲得成果之前，對Tarski的已有工作并無接觸，更沒有想到Hilbert的《幾何基礎(chǔ)》會與機械化有任何關(guān)系. 我們是在中國古代數(shù)學的啟發(fā)之下提出問題并想出解決辦法來的. ”

4 吳方法的運用

1997年，吳文俊獲得“厄布朗(Herbrand)自動推理杰出成就獎”，在授獎詞中對他的工作給了這樣的介紹和評價[3]：“幾何定理自動證明首先由赫博特格蘭特(Herbert Gerlenter)于50年代開始研究. 雖然得到一些有意義的結(jié)果，但在吳方法出現(xiàn)之前的20年里，這一領(lǐng)域進展甚微. 在不多的自動推理領(lǐng)域中，這種被動局面是由一個人完全扭轉(zhuǎn)的. 吳文俊很明顯是這樣一個人. ”數(shù)學機械化思想的核心就是方程求解的“吳特征列方法”，這一方法實現(xiàn)了幾何自動推理研究的突破，而推理的自動化正是計算機產(chǎn)生智能行為的一個關(guān)鍵. 以下簡單地舉幾個吳方法運用的事例.

4.1 證明已有的科學定理和規(guī)律

物理學史上，牛頓通過觀測和試驗，推廣了開普勒定律，推導出萬有引力定律. 上世紀八十年代末，當美國學者正為如何借助計算機和數(shù)學工具從開普勒定律推導出牛頓定律而一籌莫展時，吳文俊使用吳方法巧妙地解決了這個重要的問題. 從開普勒定律的微分代數(shù)方程描述出發(fā)，經(jīng)過整序運算，計算機可以自動產(chǎn)生新的微分代數(shù)表達式，再加上一些技術(shù)性的處理，就可以得到牛頓定律的微分代數(shù)表達式.

吳方法的一個特點是在證明時不考慮定理中幾何元素的順序. 所以用吳方法證明的幾何定理實際上與定理的幾何圖形無關(guān). 例如蝴蝶定理的證明：設A、B、C、D為圓上四點. E=AC∩BD，過點E與EO垂直的直線分別交AD、BC與M、N. 證明E是MN的中點. 這是高中數(shù)學中一個經(jīng)典問題，一般來說，用正弦定理證明相對簡便. 但是事先需要確定圖形的形狀，比如這個定理可以是下圖三種情形中的任意一種. 而用吳方法證明此定理就不需要考慮命題中的幾何圖形. 定理一旦被證明是正確的，它的推論也自然成立，也就是對于所有的圖形都正確.

吳文俊明確指出[1]，“目前我們所能證明的定理局限于已經(jīng)發(fā)明的機械化方法的范圍，例如初等幾何與初等微分幾何之內(nèi). 而如何超出與擴大這些機械化的范圍，則是今后需要探索的長期的理論性工作. ”根據(jù)歌德爾的不完全定理，即使在初等數(shù)論的范圍內(nèi)，對所有數(shù)學命題進行證明的機械化方法也是不存在的.

4.2 發(fā)現(xiàn)新的數(shù)學關(guān)系和規(guī)律

吳方法不僅可以自動證明幾何定理，還可以用來自動發(fā)現(xiàn)未知的幾何關(guān)系. 幾何中常見的關(guān)于面積、體積的公式可以用這個方法自動推導出來. 比如反映三角形面積與三條邊間關(guān)系的海倫 (Heron)―秦九韶公式k=[KF(]s(s-a)(s-b)(s-c)[KF)]，就可以根據(jù)吳方法由計算機自動推理得出.

一個金字塔形狀的幾何體，用一個平面去截它，截面能否是一個正五邊形？用吳方法解答這個問題時會得到一個令人意外的現(xiàn)象：上述平面和金字塔形狀幾何體的棱的延長線相交，有五個交點恰好是另一個正五邊形的頂點，就是說還有一個正五邊形存在，并且前一個正五邊形在某種意義上處于黃金分割的位置，而后一個五邊形處在于前一個在某種意義上相對偶的地方. 當然，這個發(fā)現(xiàn)在目前并沒有任何實用意義，但是它為純數(shù)學提供了一個和諧美妙的關(guān)系.

吳文俊強調(diào)[1]，“我們應該著重指出，我們并不鼓勵以后人們將使用計算機來證明甚至發(fā)現(xiàn)一些有趣的幾何定理. 恰恰相反，我們希望人們不再從事這種雖然有趣卻即是對數(shù)學甚至幾何學本身也已意義不大的工作，而把自己從這種工作中解放出來，把自己的聰明才智與創(chuàng)造能力貫注到更有意義的腦力勞動上去. ”

4.3 代數(shù)方程求解

數(shù)學機械化理論研究的核心內(nèi)容是方程求解. 方程求解不僅是重要的數(shù)學問題，而且在許多的領(lǐng)域存在著應用. 事實上，很多科學和工程中的問題都可以轉(zhuǎn)化為方程求解的問題. 無論是證明已有的定理和規(guī)律，還是發(fā)現(xiàn)新的數(shù)學關(guān)系和規(guī)律，實質(zhì)上都是試圖把所研究的問題轉(zhuǎn)化成代數(shù)問題，列出方程組，進而求其零點解集. “求解代數(shù)方程組是數(shù)學上極為困難的問題，在理論上屬于代數(shù)幾何學. 但是，西方數(shù)學難以建立有效算法來真正去解這個方程組. 而吳文俊方法恰好能有效地做到這一點. ”[4]

5 我國其他數(shù)學家的工作

在吳文俊數(shù)學機械化思想方法的啟發(fā)下，我國許多數(shù)學家在數(shù)學機械化領(lǐng)域也作出了許多卓越成就. 1992年，張景中院士根據(jù)面積法所創(chuàng)立的消點算法，成功地研制出幾何定理自動生成可讀的數(shù)學證明軟件. 2000年，他進一步發(fā)展，研制出與傳統(tǒng)幾何證明方法一致的第三代智能數(shù)學平臺軟件，又稱為“Z+Z”智能教育平臺. 這開創(chuàng)了世界智能性數(shù)學教學軟件的先河. 張景中院士和楊路、高小山、周咸青合作，把消點法用于非歐幾何可讀證明的自動生成也得到成功，并得到一批非歐幾何新定理.

1999年，數(shù)學家楊路創(chuàng)立了降維算法，并研制出實現(xiàn)這種算法的數(shù)學軟件. 通過這種軟件，在計算機上證明了二千多個不等式. 不等式的機械化證明，這是幾何定理機械化證明領(lǐng)域的又一個重大突破.

王梓坤院士指出，[5]“我們可以自豪地說：幾何定理機械證明研究的重大成果大都是由我國數(shù)學家所取得的. ”

6 我國數(shù)學機械化研究方向與進展

“數(shù)學機械化是適應信息時代產(chǎn)生的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，具有中國特色且在國際上領(lǐng)先. ”[6]中科院數(shù)學與系統(tǒng)科學研究院承擔一項國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目――數(shù)學機械化方法及其在信息技術(shù)中的應用. 參與項目研究的有中科院、北京大學、清華大學、南開大學、中國科技大學等. 主要有七個研究方向：數(shù)學機械化理論與核心算法，差分與微分方程的機械化算法，實幾何與實代數(shù)的高效能算法，數(shù)學機械化與信息安全與編碼理論，數(shù)學機械化在生物特征識別中的應用，數(shù)學機械化在幾何建模中的應用，基于網(wǎng)絡的數(shù)學機械化軟件開發(fā).

目前取得的一些研究成果無論是理論基礎(chǔ)還是實際應用都是十分豐碩的，下面主要是從應用價值的角度簡單地列舉幾項成就. 在信息安全方面，進行了密碼分析與密碼技術(shù)、協(xié)議的設計與分析，設計了能應用于電子現(xiàn)金系統(tǒng)的盲簽名方案；設計了能用于移動通信的簽名方案；設計了廣播加密協(xié)議. 在生物特征識別中的應用，對指紋圖象增強、奇異點檢測和指紋搜索等方面進行了研究；研究掌紋識別的基本方法，并建立了一個具有一定規(guī)模的掌紋庫. 基于網(wǎng)絡的數(shù)學機械化軟件開發(fā)方面，設計了包括《油田開發(fā)規(guī)劃優(yōu)化系統(tǒng)》和《油藏數(shù)值模擬中病態(tài)方程組求解》等大型復雜應用軟件；根據(jù)哈爾濱電機廠提供的若干技術(shù)指標要求(例如，作業(yè)空間，加工效率，加工精度等)，設計了一臺大型串聯(lián)五軸數(shù)控機床.

參考文獻

[1] 吳文俊.數(shù)學機械化[M].北京：科學出版社，2003.

[2] 梁芳.幾何定理機器證明的方法――吳方法思想的形成[J].數(shù)學通報，2003,(6):4-6.

[3] 高小山,石赫.卓越的貢獻 高度的評價――吳文俊及其科學成就[J].中國科學院院刊，2001,(1):64-66.

[4] 胡作玄.吳文俊――從拓撲學到數(shù)學機械化[J].自然辯證法通訊，2003,(1):81-90.

[5] 孫熙椿.數(shù)學機械化與我國數(shù)學家所取得的巨大成就[J].中學數(shù)學研究，2004,(2):43-46.

篇6

【關(guān)鍵詞】PLC 汽車 智能監(jiān)控 供電 系統(tǒng) 應用

汽車作為重要的交通工具，在保證安全行駛的同時還要對其性能進行不斷的改進。將PLC技術(shù)融合到智能監(jiān)控系統(tǒng)中可以對汽車運行的數(shù)據(jù)進行即時的采集，并實現(xiàn)全程的監(jiān)控。同時汽車供電系統(tǒng)中使用PLC技術(shù)，能夠安全可靠的給用電設備供電，保證設備正常運行。

一、PLC在汽車控制系統(tǒng)中的特點及優(yōu)勢

體積小、能耗低、安裝方便.在連接設備的時候，由于PLC模塊體積很小，而且又很輕，所以特別容易安裝，在連接器件的時候操作方便，是機電一體化中的重要控制組成。在PLC的控制系統(tǒng)建立上所消耗的時間并不是很長，而且在PLC的操作界面上能夠簡單明了指示給用戶，給使用者的操作上帶來很大的便捷。同時在PLC系統(tǒng)中每個模塊都安裝了故障檢測系統(tǒng)，通過監(jiān)視器可以準確的判斷故障的位置，如果在PLC上的模塊中存在問題的時候，可以利用其他的模塊代替發(fā)生障礙的模塊繼續(xù)工作，能夠使系統(tǒng)快速的恢復正常，不影響系統(tǒng)的整體運行。程序編制簡單。PLC的接線方式為梯形圖語言，這種方式與繼電器原理相類似。比較突出的特點就是使用者可以直觀的看出程序的內(nèi)容，就算對于不是專業(yè)的編程人員也能夠輕而易舉的掌握。這種技術(shù)在汽車控制系統(tǒng)中的應用，可以簡化操作過程，對程序中可以隨時的進行修改。在PLC技術(shù)中具有很高的靈活請、開放性以及經(jīng)濟性，在使用中能夠簡化系統(tǒng)的構(gòu)造，能夠把控制、人—機等各種應用聯(lián)系在一起，共同有一個服務平臺來操控，操作簡單，易學易用。但是在運行中還是會存在一定的問題，比如最主要的就是在PC操作系統(tǒng)上才能夠?qū)崿F(xiàn)PLC技術(shù)，有一定的局限性，實時性不強。所以需要改變運行環(huán)境或者執(zhí)行算法等方式進行解決。

二、PLC在汽車智能監(jiān)控系統(tǒng)中的主要技術(shù)及應用

（一）主要技術(shù)及運行方式

主要是將智能儀表的數(shù)據(jù)信息進行相關(guān)的處理，然后對汽車的整體運行情況做出評測，使操作人員能夠清楚的了解汽車的使用性能，如果在檢測中性能參數(shù)出現(xiàn)問題，在應急系統(tǒng)的作用下能夠?qū)崿F(xiàn)的快速保護。監(jiān)測分析主要的性能參數(shù)包括：汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、工作時間、總計時間、冷卻液的流出、油溫、液壓油的溫度以及輸出電流電壓等。只有對這些參數(shù)及時的評測，才能保證系統(tǒng)的正常運行。通然后在嵌入式系統(tǒng)的作用下，將汽車的運行數(shù)據(jù)信息存儲在存儲器當中，為用戶查詢汽車運行狀況提供了很大的方便。由于操作人員在操作上出現(xiàn)失誤，會導致PLC智能監(jiān)控系統(tǒng)的性能的改變，如果程度不嚴重，在報警后會提醒操作人員及時的修復；如果對汽車控制系統(tǒng)的損害非常的大，就會強行的采取保護措施，比如自動切斷電源、停止機械運行。

（二）人機操作功能模塊

主要是用于用戶通過網(wǎng)絡環(huán)境對汽車的運行情況進行動態(tài)數(shù)據(jù)的瀏覽、分析等功能，對于數(shù)據(jù)信息的處理具有簡潔、可操縱性強的特點，它具有多層次的機構(gòu)，有瀏覽器、服務系統(tǒng)、以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，是基于ActiveX方法以及COM模型上的一種電子瀏覽系統(tǒng)。主要包括以下三個層面：第一層是數(shù)據(jù)庫服務層。數(shù)據(jù)庫服務層基于windows NT的數(shù)據(jù)服務引擎，是將系統(tǒng)中所需的數(shù)據(jù)進行結(jié)合，實現(xiàn)數(shù)據(jù)層的有序管理以及優(yōu)化，用戶通過瀏覽器將汽車運行的實時數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)庫，然后通過數(shù)據(jù)引擎進行工作；第二層是應用服務層。應用服務層是屬于數(shù)據(jù)庫服務層的下一步驟，是由WebGIS組成的部分，它的平臺以及操縱的軟件技術(shù)都與數(shù)據(jù)庫服務層是一樣的，但是該服務層是針對于用戶提供數(shù)據(jù)然后進行分析，還可以對于一些圖形進行針對點的查詢的功能；第三層是瀏覽器層。瀏覽器是用戶最直接的觀測數(shù)據(jù)信息的地方，所有組織機構(gòu)通過信息的傳送以及處理，將汽車運行中所有的信息加工后傳達到瀏覽器，用戶可以通過瀏覽器來瀏覽所需的數(shù)據(jù)，所有瀏覽器是最后的組成部分是將所有的數(shù)據(jù)匯總，對于用戶的瀏覽、查詢等都能簡單的操縱。

三、PLC在煤礦機械供電系統(tǒng)中的設計方法及效果

汽車的供電系統(tǒng)包括發(fā)電機、蓄電池以及繼電器等元器件，PLC單片機屬于微型的計算機，在控制應用中是很理想的設備。在汽車供電系統(tǒng)中主要的控制對象就是繼電器，其基本原理為：首先是信號放大，系統(tǒng)中檢測出的信號先通過電壓變送器轉(zhuǎn)變成0—1V的電壓，然后在變壓器上進行放大，變?yōu)?—5V的電壓信號。然后將放大的信號傳送到單片機的系統(tǒng)控制中心CPU中，在A/D的轉(zhuǎn)換器的作用下將電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，再對數(shù)字信號進行相應的處理和計算，計量的數(shù)據(jù)通過總線緩沖驅(qū)動的作用下顯示在屏幕顯示器上。最后一步就是信號的閉鎖，當對數(shù)據(jù)進行邏輯判斷后，系統(tǒng)對繼電器會發(fā)出閉鎖信號。

在利用PLC的控制技術(shù)上采用了低壓2次小信號的控制，不僅功能性強，而且自動化程度高，通過使用供電系統(tǒng)的預設置和記憶功能，只需打開控制面板上的一鍵功能就可以實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的控制。在供電方式上，通過PLC技術(shù)可以實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的能源管理自動化控制，在分布式網(wǎng)絡上，只需要一個控制終端就能夠?qū)崿F(xiàn)整個設備供電系統(tǒng)的正常運行。同時還能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)光的功能，光線感應開關(guān)測定完工作面的照度后，就可以計算出供電系統(tǒng)所消耗的電能，這樣就可以充分有效的利用電能，起到節(jié)能的作用。

總而言之，汽車作為重要的交通工具，要根據(jù)用戶需求以及節(jié)約能量等特性，實現(xiàn)汽車使用的最優(yōu)化。PLC在汽車監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，不僅能夠隨時的了解汽車的運行狀態(tài)，而且降低了事故發(fā)生的概率。在汽車電氣設備供電系統(tǒng)中的使用，可以將電力負荷平均的使用，節(jié)約電能的使用，保證了汽車電氣設備的安全、可靠的運行。

參考文獻：

[1]劉善增.PLC控制系統(tǒng)的可靠性設計[J].工業(yè)控制計算機，2004，（7）.

篇7

關(guān)鍵詞：水電廠；自動化系統(tǒng)；改造要點

中圖分類號：TD611+.2 文獻標識碼：A

1水電站自動化系統(tǒng)概述

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民群眾物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，社會對電力的需求日益增強，對電能質(zhì)量的要求也越來越高。電力行業(yè)長期存在自動化水平低下，難以滿足社會對高質(zhì)量電能的要求，為了提高電能質(zhì)量和發(fā)電效率，需對老式水電站以人工操作為主的控制模式進行以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的綜合自動化系統(tǒng)改造；對新建水電站應按綜合自動化要求進行設計并實施，使水電站逐步實現(xiàn)少人值班，最終達到無人值班(或少人值守)的目標。根據(jù)國家電力體制改革的要求，實現(xiàn)水電站的綜合自動化系統(tǒng)控制，以滿足市場競爭的需要。

2 基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)改造要點及原則

2.1 調(diào)速器

為了解決調(diào)速器存在的諸多問題，結(jié)合天生橋二級電站現(xiàn)場，根據(jù)調(diào)速器接力器不串油、漏油，油壓裝置不漏氣、自動控制回路完好的實際。經(jīng)過研究, 確定選用調(diào)速器的原則:(1)設備須有高度的可靠性和一定的先進性。(2)能夠很好的與微機監(jiān)控系統(tǒng)進行連接。(3)具有較高的性能價格比。(4)運行操作簡單, 維護工作量小。經(jīng)過充分的論證比較， 從安全及技術(shù)先進性、發(fā)展方向，運行操作簡單, 維護工作量小考慮。如TDBWT型調(diào)速器是目前國內(nèi)比較先進的新一代的調(diào)速器，這種調(diào)速器具有結(jié)構(gòu)簡單、速動性好、可靠性高, 維護工作量少(基本上可實現(xiàn)免維護), 既可通過常規(guī)方式與計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接, 也可通過串行通訊方式與計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接, 符合整體的發(fā)展要求。

2.2 勵磁系統(tǒng)

確定選用勵磁裝置的原則。(1)設備須有高度的可靠性和一定的先進性。(2)能夠很好的與微機監(jiān)控系統(tǒng)進行連接。(3)具有較高的性能價格比。(4)運行操作簡單,維護工作量小。經(jīng)過充分的論證比較，從安全及技術(shù)先進性、發(fā)展方向，運行操作簡單，維護工作量小考慮。如廣州電器科學研究所研制的FL-2型微機勵磁裝置。這種勵磁裝置可靠性高， 維護工作量少，既可通過常規(guī)方式與計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接，也可通過串行通訊方式與計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接，符合整體改造要求。可有效確保勵磁系統(tǒng)安全可靠運行。

2.3 自動化測量元件

自動化測量元件選型配置是否合理將直接影響到機組的安全穩(wěn)定運行及微機監(jiān)控系統(tǒng)改造的成敗。我站對自動化測量元件選型配置的原則是: 高可靠性和先進性、維護方便、高性價比、標準化和系列化。

3 微機監(jiān)控單元的改造設計及選型

在完成基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)改造后,開始全面進行計算機監(jiān)控系統(tǒng)設計選型、安裝完成進行調(diào)試后投入運行。

3.1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象及全廠需要監(jiān)控的信息量。

3.2 選用微機監(jiān)控系統(tǒng)的原則及要求

(1)按照無人值班(少人值守)的原則，既要實現(xiàn)站內(nèi)的監(jiān)控，又能實現(xiàn)遠程監(jiān)控。(2)監(jiān)控系統(tǒng)須有高度的可靠性和一定的先進性。(3)應采用成熟的、可靠的、標準化的硬件、軟件、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)且有足夠的備品備件和技術(shù)長期的服務支持。(4)監(jiān)控系統(tǒng)軟件應采用模塊化、結(jié)構(gòu)化設計, 保證系統(tǒng)的可擴性, 并滿足功能增加及規(guī)模擴充的需要。系統(tǒng)應具有冗余容錯設計, 不會因局部的故障而引起系統(tǒng)誤操作或降低系統(tǒng)性能。各LCU 應能脫離主控級獨立運行。(5)選用全開放、分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu), 系統(tǒng)配置和設備造型應適應計算機發(fā)展迅速的特點, 具有先進性和向上兼容性。(6)監(jiān)控系統(tǒng)必須響應速度快, 可靠性和可用率高,可維護性好。(7)監(jiān)控系統(tǒng)實時性好, 抗干擾能力強。(8)監(jiān)控系統(tǒng)應有與工業(yè)電視系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、閘門監(jiān)控系統(tǒng)、大壩監(jiān)測系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)、機組狀態(tài)維護系統(tǒng)等通信的接口。(9)具有較高的性能價格比。

結(jié)合現(xiàn)場實際情況，天生橋二級電站采用SIEMENS S7-300 PLC作為現(xiàn)地控制單元，采用PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線通信控制方式，全站設備實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能。

4 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改造設計與選型

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)設計原則

(1)電站按無人值班（少人值守）原則設計。(2)電站自動化系統(tǒng)應滿足中國南方電網(wǎng)調(diào)度自動化的要求。(3)電站采用全計算機控制，不設常規(guī)布線邏輯控制設備。(4)計算機監(jiān)控系統(tǒng)應具有可靠、完善的監(jiān)控功能，良好的開放性，以確保系統(tǒng)的可擴展性和移植性，保護用戶的硬、軟件投資。(5)計算機監(jiān)控系統(tǒng)應具有容錯功能，主要控制設備采用冗余配置。(6)計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)中任何局部設備的故障均不影響監(jiān)控系統(tǒng)總體功能的實現(xiàn)。(7)監(jiān)控系統(tǒng)中的現(xiàn)地控制單元和各就地設備應能獨立工作。

4.2 監(jiān)控系統(tǒng)目標

(1)對電站主要設備進行監(jiān)視和記錄。(2)對電站主要設備實施自動控制或直接控制。包括機組的開/停機、有功/無功調(diào)整均由計算機監(jiān)控系統(tǒng)完成。(3)機組事故緊急停機、公用設備的啟/停及自動切換操作由計算機自動完成，無須人工干預。(4)實現(xiàn)電站運行管理自動化。(5)對重要故障和事故進行語音報警及電話報警。(6)實現(xiàn)與上級調(diào)度部門的通信。電站的主要控制和監(jiān)視功能均能在上級調(diào)度部門實現(xiàn)。(7)電站按“無人值班”（少人值守）設計，待條件成熟時，逐步過渡到無人值班、關(guān)門運行。

4.3設備選型

本電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)分為集控中心、廠站控制級、現(xiàn)地控制級三層。

集控中心設備包括：主機兼歷史數(shù)據(jù)庫服務器、操作員工作站、工程師/培訓工作站、GPS時鐘裝置、網(wǎng)路設備、打印機等

廠站控制級設備包括：SCADA兼AGC/AVC主機、歷史數(shù)據(jù)庫服務器、操作員工作站、工程師/培訓工作站、網(wǎng)關(guān)工作站、廠內(nèi)通信工作站、報表及電話語音報警工作站、GPS時鐘裝置、網(wǎng)絡設備、打印機、UPS及便攜計算機等。

現(xiàn)地控制級設備包括：現(xiàn)地控制單元（25套）。

天生橋二級水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)選用SSJ-3000型水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)，采用基于UNIX操作系統(tǒng)跨平臺的全分布開放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的NC2000監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

5.輔助設備自動化改造

進行水電廠輔助設備的自動化改造，對其系統(tǒng)設計、優(yōu)化配置和適應性方案的研究是改造成功與否的關(guān)鍵。

5.1改造方案探討

目前，國內(nèi)水電站輔助設備的控制有統(tǒng)一的集中控制操作和分散控制集中管理兩種模式。由于其分散性和差異性特點，如果采用集中控制的改造方案存在如下弊端:（1）線路改造量大、人力、物力消耗大；（2）集中控制的面越寬、量越大，一旦控制系統(tǒng)故障，其影響和造成的后果也越嚴重，對故障的分析和處理也造成困難，而不象分散控制系統(tǒng)可以將這種風險限制在較小范圍。因此，分散控制集中管理的模式，是輔機控制的首選方案。在確立控制模式之后，應嚴格以“無人值班(少人值守)”技術(shù)要求為依據(jù)制訂相應改造方案。首先，測控裝置本身必須是可靠性高、具有完善功能的獨立智能系統(tǒng)，能夠滿足一切運行需要，有完善的保護功能，具有故障識別和自診斷能力，而所有的測控元器件也應在相應惡劣環(huán)境下滿足長期運行和高可靠性要求。同時，能及時準確地將系統(tǒng)各種信息送入計算機監(jiān)控系統(tǒng)作集中管理使用，而計算機監(jiān)控系統(tǒng)應能通過或跨越輔助設備控制核心間接或直 接對控制對象進行操作，以便在現(xiàn)地控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常又不能及時趕到現(xiàn)場處理時緊急遠方干預，而避免故障或事故進一步擴大。只有達到這些技術(shù)要求，才能解除運行維護人員的顧慮 ，為真正實現(xiàn)“無人值班(少人值守)”目標創(chuàng)造條件。

5.2關(guān)于系統(tǒng)優(yōu)化配置

要實現(xiàn)上述方案的要求，系統(tǒng)的優(yōu)化配置顯得尤其關(guān)鍵。(1)系統(tǒng)控制核心的確立：可編程序控制器是作為水電站輔助設備控制核心的最理想對象， 其特點是在惡劣的環(huán)境中具有高可靠性和長壽命，用計算機替代繼電邏緝、用程序替代硬件 布線且編程方便；同時，其通訊能力和模塊化配置使系統(tǒng)與計算機監(jiān)控系統(tǒng)信息交換和物位量測量、跨越控制等很容易實現(xiàn)，且其也可以很輕松地完成對自身和系統(tǒng)元器件進行故障識別和診斷的任務。(2)關(guān)于壓油系統(tǒng)元器件配置: 壓油裝置的壓力測量應采用先進可靠的壓力變送器，其信號通過量值轉(zhuǎn)換整定后，可以獲得監(jiān)控需要的連續(xù)、準確可靠的壓力值和整定值;同樣，壓油罐和回油槽油位的測量應采用液深變送器以替代傳統(tǒng)的浮子信號器來實現(xiàn)。二者共同作為壓油罐壓力、油位及補氣過程的控制依據(jù)；而系統(tǒng)還應配置一只壓力開關(guān)作為事故低油壓的冗余出口元件。需要說明的是，許多電站的壓油裝置不能可靠地實現(xiàn)自動補氣，多次改造補氣閥也無明顯改善，其原因并非只在補氣閥本身，而在于應有一個略高于額定油壓的穩(wěn)定氣壓和可靠的油位信號，以及由油壓和油位共同參與的補氣控制流程。(3)關(guān)于排水系統(tǒng)元器件的配置: 由于集水井水質(zhì)清潔條件差，有較多雜質(zhì)、油污、腐蝕性化學成份，淤積現(xiàn)象也時有發(fā)生，這些情況對液位測量的準確性均會產(chǎn)生影響，而這將直接降低排水控制系統(tǒng)運行的安全可靠性，甚至可能造成水淹廠房的惡性事故。因此，其液位測量元器件配置必須嚴格把關(guān)，采用適宜惡劣環(huán)境且有高可靠性的液深變送器和不同測量原理的液位開關(guān)共同完成測量任務，同時，軟件上應將兩路信號經(jīng)自檢和互檢作有效性判別后再作為集水井水位控制的依據(jù)。由于水泵電機啟動不頻繁，工作周期相對較長，其控制保護可采用先進可靠的接觸器組件實現(xiàn)，對于功率較大的電機則最好使用軟啟動器完成。另外，水泵 的出水監(jiān)視、深井泵的水監(jiān)控、離心泵的灌水控制等，其監(jiān)控元器件的配置均應具備 良好的適應性和可靠性。(4)關(guān)于壓縮空氣系統(tǒng)元器件的配置: 壓縮空氣系統(tǒng)的測控包含下列內(nèi)容:氣罐壓力測控、空壓機出口壓力監(jiān)測、氣缸溫度監(jiān)測、冷卻水監(jiān)控、空壓機卸載啟停以及氣系統(tǒng)各級氣罐、氣水分離器的自動排污控制。這些測控元器件均應先進可靠，任何一種元器件故障都會導致系統(tǒng)無法正常工作。還有一點值得注意，整個儲供氣罐、管路良好的密封性是壓縮空氣系統(tǒng)正常運行的先決條件。

結(jié)束語

以上是我對水電站自動化改造的一些看法，提出來供同行探討指正，以起到拋磚引玉的作用。期望通過大家的共同努力，使水電站的自動化運行水平得以提高，為水電廠實現(xiàn)“無人值班(少人值守)”目標提供有力保障。

參考文獻

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[2]梁景凱.機電一體化技術(shù)與系統(tǒng)[S].北京:國防工業(yè)出版社，2002.

[3]孫炳達.自動控制原理[S].北京: 機械工業(yè)出版社，2005.

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【關(guān)鍵詞】 智能建筑;樓宇自動化系統(tǒng);樓宇自動化;BAS

一、智能建筑概述

智能建筑一詞首次出現(xiàn)1984年1月美國聯(lián)合科技集團UTBS于康乃狄克州所設計與興建的“都市辦公大樓”,該大樓用最先進的技術(shù)來控制電力,照明,空調(diào),放火,防盜,運輸設備,通信和辦公自動化,除了有舒適,安全的辦公條件外,并具有高效,經(jīng)濟的特點,這是世界上公認的第一座”智能建筑”。智能建筑從整個技術(shù)角度來看,它是計算機技術(shù),控制技術(shù),通信技術(shù),微電子技術(shù),建筑技術(shù)和其他很多先進技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,幾乎融合了信息社會中人類所有智慧。智能建筑的固有特征是:建筑物管理服務自動化,辦公資源自動化,信息通信自動化。智能建筑的服務綜合為幾個子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)的資源共享成為整個系統(tǒng)的資源互補,這樣能有效地構(gòu)成一個綜合系統(tǒng)來滿足建筑物的各種復雜要求?！爸悄芙ㄖ碧峁┮粋€優(yōu)越的生活環(huán)境和高效的工作環(huán)境,且具有舒適性,高效性,方便性,適應性,安全性和可靠性的特征。

二、樓宇自樓宇自動化系統(tǒng)簡介

樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)又稱建筑設備自動化系統(tǒng),是智能建筑不可缺少的一部分,主要是用以對建筑物內(nèi)的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)以及電梯等系統(tǒng)設備進行集中監(jiān)視、控制與管理的綜合系統(tǒng),一般為集散結(jié)構(gòu),即分散控制、集中管理。設計樓宇自動化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對各系統(tǒng)設備進行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運行,在創(chuàng)造出一個高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價,盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項費用,保證系統(tǒng)充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現(xiàn)代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。樓宇機電設備監(jiān)控系統(tǒng),作為智能建筑樓宇自動化系統(tǒng)非常重要的一部分,擔負著對整座大廈內(nèi)機電設備的集中檢測和控制,保證所有設備的正常運行,并達到最佳狀態(tài)。

樓宇自動化的主導思想是用一個可以控制樓宇中各種設備正常運行的控制中心代替人工思考和操作,幫助人么實現(xiàn)自動監(jiān)視并控制機械設備,根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設備,及時處理各種意外突發(fā)事件,實現(xiàn)對大樓內(nèi)各種機械的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制、能源管理及包括設備檔案在內(nèi)的設備管理。樓宇自動化控制系統(tǒng)采用基于現(xiàn)代控制理論的集散型計算機控制系統(tǒng),就是我們常說的分布式控制系統(tǒng)(DCS),把分布在現(xiàn)場被控制處的微型計算機控制裝置(DDC)采集到的實時數(shù)據(jù)和控制任務與采集總線網(wǎng)的以太拓撲傳輸網(wǎng)絡以及核心設備――中央處理器有機地結(jié)合到了一起,使它們在一個整體層面上有條不紊地相互協(xié)作。

三、樓宇自動化系統(tǒng)的組成

作為建筑智能化系統(tǒng)最主要的子系統(tǒng)和核心組成部門――樓宇自動化系統(tǒng),其組成主要包括中央監(jiān)控管理級計算機系統(tǒng)、服務于各個子系統(tǒng)的工作站、網(wǎng)絡服務器、控制器、通信裝置,以及各類傳感器、探測器、執(zhí)行機構(gòu)、現(xiàn)場儀表等。BAS的組成內(nèi)容相當廣泛,可分為狹義和廣義兩種,狹義的BAS主要包括空調(diào)子系統(tǒng)、冷水機組子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、給水排水子系統(tǒng)、供配電子系統(tǒng)、自發(fā)電機組子系統(tǒng)、電梯子系統(tǒng)、照明子系統(tǒng)、環(huán)境保護子系統(tǒng)、停車場管理與門禁子系統(tǒng)等。所謂的廣義的BAS應該還包括火災自動檢測與報警系統(tǒng)(FAS)和安全防范系統(tǒng)(SAS)兩部分。

四、樓宇自動化系統(tǒng)的功能

BAS相比普通建筑擁有一些較好的功能,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)自動監(jiān)視并控制各種機電設備的起、停,制定系統(tǒng)的管理、調(diào)度、操作和控制的策略;(2)自動檢測、顯示、存取各種機電設備的有關(guān)數(shù)據(jù)與控制的參數(shù);(3)管理、調(diào)度、監(jiān)視與控制系統(tǒng)的運行,使之處于最佳狀態(tài);(4)顯示系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)、圖象和曲線;(5)打印各類報表;(6)進行系統(tǒng)運行的歷史記錄及趨勢分析,檢測并及時處理各種意外、突發(fā)事件;(7)統(tǒng)計設備的運行時間、進行設備維護、保養(yǎng)管理等;(8)進行水、電、氣等的計量收費,實現(xiàn)能源管理自動化。

BAS同樣也存在一些社會效益,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)優(yōu)化工作、生活環(huán)境,提高工作效率及舒適性能;(2)降低能源(電、冷、熱、水、煤氣、燃油、蒸汽等)消耗及運行費用;(3)大樓內(nèi)全部機電設備的運行操作、安全報警維修監(jiān)視集中在中央進行,達到科學管理及節(jié)省勞力的目的;(4)提高大樓防災、防火、防盜、防事故能力;(5)先進的保安監(jiān)視、巡視及出入口傳感器鑒別設備,提高了大樓保安功能。

五、樓宇自動化系統(tǒng)具有的優(yōu)點

1.提高大樓的管理水平,降低工作人員的勞動量。現(xiàn)代化的大樓,設備眾多,且散落于大樓的各個角落,大樓的設備管理相當困難,有些設備如吊裝于吊頂內(nèi)部的新風機組,其送風溫度靠人根本無法調(diào)節(jié),BAS則可很容易地解決這些問題,使大樓的設備管理維持在一個較高水平; 現(xiàn)代化大樓里的眾多設備,依靠人力維持日常檢修,勞動量巨大,需要相當多的工作人員,BAS系統(tǒng)則能自動診斷設備是否發(fā)生故障,因而只需少量工作人員即可維護設備管理。

2.節(jié)約能源。采用了BAS后,對于設備的管理可以根據(jù)預先編排的時間程序(如辦公時間、節(jié)假日時間、晝夜時間等)對電力、照明、空調(diào)等設備進化最優(yōu)化的節(jié)能控制,關(guān)閉不需要運行的設備,可以節(jié)約大量能耗。

3.節(jié)省管理費用。采用了BAS后,原先的人工管理可以完全被取代。相應的管理費用,如人員工資、福利、住房、辦公環(huán)境、費用等均可節(jié)省。

4.延長設備使用壽命。通過BAS管理的設備,可以完全依照設備的性能來進行控制,不會出現(xiàn)誤動作導致設備損壞,也不會有長時間超負荷運轉(zhuǎn)等對設備有損傷的現(xiàn)象發(fā)生,使設備能在最優(yōu)狀態(tài)長期穩(wěn)定運行。

5.提高管理可靠性。采用BAS,可以提高管理系統(tǒng)的可靠性,不會出現(xiàn)由于人工管理的疏忽疲勞、判斷失誤的出現(xiàn),這些問題往往會給業(yè)主帶來無法估量的經(jīng)濟損失。

6.規(guī)范管理制度。BAS本身可以依據(jù)管理慣例對設備進行自動控制,它具有自動分析人員管理指令的能力,使得一些不規(guī)范的管理規(guī)范化。

六、國內(nèi)樓宇自動化發(fā)展現(xiàn)狀

在智能樓宇較發(fā)達國家和地區(qū),較早就在普通高校與職業(yè)教育院校成立了培養(yǎng)樓宇自動化人才的相關(guān)專業(yè),如英國、香港、臺灣已經(jīng)形成從職高、高職?？?、本科、碩士直至博士完整的人才培養(yǎng)體系。英國、香港還有專門對應的屋宇裝備工程師協(xié)會,建立起高等職業(yè)教育與職業(yè)資格認證之間的互通橋梁。國內(nèi)智能建筑的迅速發(fā)展對專門從事樓宇智能化相關(guān)技術(shù)工作的專業(yè)技術(shù)人才的迫切需求,引起很多高校的高度關(guān)注。普通高校自2000年以來,主要基于“建筑環(huán)境與設備工程”或“電氣工程及自動化”或“建筑電氣工程”等本科學科專業(yè),開設“樓宇智能化”專業(yè)方向,探索培養(yǎng)樓宇智能化工程技術(shù)專業(yè)人才的課程方案。但受普通本科學科專業(yè)范疇限制,僅以專業(yè)方向來培養(yǎng)跨多學科新技術(shù)應用的“樓宇自動化”專門人才,不能滿足行業(yè)對樓宇自動化關(guān)鍵技術(shù)研究與開發(fā)人才的需求。目前國內(nèi)樓宇自動化從業(yè)人員數(shù)量巨大,已達到約100萬人,且主要集中在上海、北京、廣州、深圳、天津、重慶、杭州、寧波、大連等大中城市,仍缺口達40萬,特別是樓宇自動化系統(tǒng)設備運行維護人才、樓宇自動化工程設計、管理、安裝與調(diào)試人才等各層次人才嚴重不足。

七、樓宇自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

實現(xiàn)樓宇建設與電氣技術(shù)更加精密的結(jié)合是今后樓宇建設發(fā)展的必然趨勢。樓宇自動化控技術(shù)在我國正處于一個快速發(fā)展的階段,隨著人們對于優(yōu)質(zhì)生活的不斷追求以及科學技術(shù)的不斷更新,一些更加先進的電氣自動化技術(shù)將被應用到這一領(lǐng)域。

參考文獻

[1]王再英,韓養(yǎng)社,高虎賢.《樓宇自動化系統(tǒng)原理與應用》.電子工業(yè)出版社

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關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；培養(yǎng)計劃；專業(yè)課程結(jié)構(gòu)調(diào)整

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0224-03

一、概述

從總書記在十七大報告提出要“建設生態(tài)文明”開始，我國的環(huán)境保護事業(yè)邁上了新的臺階。到“十一五”期末，全國設市城市和縣城所在的建制鎮(zhèn)均應規(guī)劃建設城市污水集中處理設施；全國設市城市的污水處理率不低于70%，新增城市污水處理能力4500萬噸。缺水城市再生水利用率達到20%以上，新增城市中水回用量35億立方米。城市生活垃圾無害化處理率不低于60%?！笆濉币?guī)劃中對三廢處理又提出了新的目標和要求。這些新增廢水處理設施的設計以及運行都需要大量對工程、工藝、控制、分析等有實踐體驗的環(huán)境工程專業(yè)人員的參與。這個特殊的時代背景給環(huán)境工程專業(yè)提供了一個前所未有的機遇，如何把握機遇，培養(yǎng)適合時代需要的專業(yè)人才就成為環(huán)境工程專業(yè)人才培養(yǎng)的一大問題。機遇與挑戰(zhàn)并存，目前環(huán)境工程專業(yè)學生的就業(yè)受到了很多質(zhì)疑。雖然從長遠看，全社會對環(huán)境類人才的潛在需求必然是巨大的，但從就業(yè)來看，當前的需求并不旺，趨于飽和，競爭比較激烈[1]。在各大新聞網(wǎng)站中不時可以看到對環(huán)境工程專業(yè)就業(yè)的悲觀言論。從需求來看，通過對最近幾年來的調(diào)查分析，總體來看，社會各界對環(huán)境本科人才的需求成低速增長趨勢1%～5%。環(huán)境工程專業(yè)招生規(guī)模持續(xù)擴大，而需求未能同步增長，給就業(yè)工作帶來巨大的壓力與挑戰(zhàn)。為了應對市場的挑戰(zhàn)，做到前瞻性辦學，有必要針對社會對環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生的需求，進行調(diào)查分析并準備好應變的對策。

二、環(huán)境工程專業(yè)就業(yè)狀況與存在問題

國內(nèi)外高校針對目前的就業(yè)需求進行分析，對環(huán)境工程專業(yè)課程設置不斷優(yōu)化[2]。從結(jié)果來看，對社會需求的調(diào)查等做的工作較多，基本能反映出環(huán)境工程專業(yè)為何就業(yè)緊張的原因。一般來說，環(huán)境工程專業(yè)學生可就業(yè)的面比較廣，有環(huán)保管理部門，如環(huán)保局和環(huán)境監(jiān)測等行政、事業(yè)單位；有環(huán)保設施運營企業(yè)；有環(huán)保工程公司；有環(huán)保設備生產(chǎn)制造單位；有環(huán)保技術(shù)咨詢。環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生可以在各個涉及環(huán)保工作的單位就業(yè)，而且作為一個邊緣學科，學生跨專業(yè)就業(yè)也很容易實現(xiàn)。盡管有這些優(yōu)勢，環(huán)境工程畢業(yè)生就業(yè)依然艱難，分析原因主要有以下幾個方面：

1.環(huán)境工程專業(yè)學生主要學習水處理、垃圾處理、煙氣處理，即通常所說的“三廢”處理的工藝，而一些大中型企業(yè)環(huán)保設施的自動化程度越來越高，導致這類單位對環(huán)境工程方面的人才需求無法滿足；另外，環(huán)保工程的設計也傾向小型化、一體化、自動化方向發(fā)展，學生在自控方面知識的欠缺也成為一個阻礙就業(yè)的因素。

2.一些工資待遇相對較高的設計院等單位，需要的是有一定工作經(jīng)驗（設計經(jīng)驗和施工經(jīng)驗）的環(huán)境工程專業(yè)人才，而畢業(yè)生實踐部分能力欠缺，影響了就業(yè)。

3.學生在校所學知識與技術(shù)難以跟進社會發(fā)展，環(huán)境工程教學與就業(yè)相脫結(jié)[3]，如環(huán)境監(jiān)測類課程所用設備多限于單個樣品分析，而實際社會應用中自動化在線監(jiān)測正成為一個發(fā)展方向，這類儀器與實驗室所用儀器差異很大，而且即使學生見到比較先進的儀器設備，也只是認識參觀，動手操作機會太少，進入企業(yè)后需要較長的適應階段和較強的學習能力。

4.從調(diào)查來看，從事環(huán)保技術(shù)咨詢和項目管理工作在環(huán)境工程就業(yè)中的地位逐漸增強[4]，這些企業(yè)招聘時要求熟悉工程過程，并有項目管理能力，但目前學生實踐能力的欠缺影響了學生對工程整體性的認識，限制了學生的就業(yè)。

5.在環(huán)保設備銷售方面，對專業(yè)深度要求較弱，但對整體設備的運行要有一定的了解，那么就出現(xiàn)同前面一樣的問題：環(huán)保設備小型化、一體化，必然要包括自控部分，雖然要求的深度不高，但無疑是環(huán)境工程畢業(yè)生的短板。

上述問題是專業(yè)培養(yǎng)計劃的共性問題，除此之外，高校所在地的地方環(huán)境也需作為因素考慮在內(nèi)：中國計量學院地處浙江省，生源中60%以上來自本省，學生就業(yè)時的首選地也是本省，因此對學生培養(yǎng)計劃進行改進時要考慮浙江省的行業(yè)現(xiàn)狀。浙江省作為經(jīng)濟發(fā)達省份，環(huán)境保護的管理水平較高，自動監(jiān)測技術(shù)推廣面較大；企業(yè)單位對污染物的處理范圍和程度都達到了一定的水平，自動化控制技術(shù)使用多，對環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)生此方面的要求較高。

三、環(huán)境工程專業(yè)課程結(jié)構(gòu)調(diào)整

綜上所述，在環(huán)境工程學生的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)中測控類知識的需求已經(jīng)很緊迫，而目前的《高等學校本科環(huán)境工程專業(yè)規(guī)范》和《工程教育專業(yè)認證標準》對環(huán)境工程人才培養(yǎng)方案的要求中對這方面的知識能力要求體現(xiàn)還不足。在社會需求的引導下，有針對性的在環(huán)境工程專業(yè)學生的培養(yǎng)計劃中將此部分內(nèi)容融合進來，從課程內(nèi)容、課程設置、實踐環(huán)節(jié)設置全方位入手，在現(xiàn)有的培養(yǎng)計劃中形成了一個完整的環(huán)境工程自動化測控知識體系培養(yǎng)模塊，具體有如下三個方面。

1.開設新課程。環(huán)境工程專業(yè)的核心課程以化學和生物為主，想把測控技術(shù)納入培養(yǎng)計劃，首先就要增加相關(guān)的基礎(chǔ)課程。原培養(yǎng)計劃設有《電路與電子技術(shù)》，但僅此而已，后續(xù)再無課程與之相接，因此在本次調(diào)整中增加了《控制工程基礎(chǔ)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，在大二時進行。在隨后大三進入專業(yè)學習，掌握了一定專業(yè)基礎(chǔ)后，在大三第二學期又開設了《環(huán)境工程自動化控制》，系統(tǒng)的將前面所儲備的自控知識與環(huán)境工程應用相結(jié)合，具體加以闡述：從單元控制開始，詳細介紹單元控制過程的參數(shù)控制方法，然后從工藝上將單元控制組合，放到工程規(guī)模中對整體控制系統(tǒng)介紹。

2.調(diào)整現(xiàn)有課程內(nèi)容。與自動監(jiān)測相關(guān)的內(nèi)容主要通過對現(xiàn)有課程內(nèi)容的調(diào)整來實現(xiàn)?！董h(huán)境監(jiān)測》在以往的教學中重心一般放在幾類污染的污染物實驗室測試方法上，自動監(jiān)測內(nèi)容在其中比重不到10%，在此次調(diào)整中，增大自動監(jiān)測部分的比重，將之提高到30%，全面介紹水質(zhì)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的儀器和方法，并對監(jiān)測之外的監(jiān)控中心及通信也要有一定的涉及。另外一門緊密相關(guān)的課程就是《儀器分析》，本課程主要講授一些分析測試用的精密分析儀器的原理和使用方法，在原理講授方面?zhèn)戎氐氖菧y試的物理、化學原理。在目前環(huán)境污染物品種增多、含量微量的大背景下，精密分析儀器的應用普及程度發(fā)展迅速，儀器運行的組成結(jié)構(gòu)中信號傳輸、處理、表達基本不涉及，但實際上這部分在精密儀器正常工作中地地位非常重要。因此在本次調(diào)整中在《儀器分析》課程中增加與信號處理部分的內(nèi)容。除了這兩門相關(guān)性較強的課程外，其他涉及到技術(shù)的專業(yè)課程也按照這個思路增強了測控技術(shù)方面的比重，如《環(huán)境機械與設備》、《污染環(huán)境修復原理與技術(shù)》、《建筑給排水》等。

3.實踐環(huán)節(jié)的配合。首先增設了《工程綜合實踐》，這門課程由學校的工程訓練中心開設，側(cè)重于工程綜合實踐能力和集成創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。課程結(jié)合實際案例對自動控制系統(tǒng)的應用模式，以及工程項目設計、實施的基本過程和工業(yè)現(xiàn)場技術(shù)或組成單元有初步的認知；進行組合傳動機構(gòu)、傳感檢測單元或電機電器的控制實踐和傳動系統(tǒng)、工業(yè)PC測控系統(tǒng)、或PLC控制器、嵌入式檢測儀器、測控電路的應用實踐；并結(jié)合工程項目進行主題實踐，可對自動化類的工業(yè)生產(chǎn)及樓宇自動化控制、監(jiān)控或監(jiān)測系統(tǒng)設計及軟件開發(fā)，開發(fā)平臺可以是PLC、工控機或嵌入式系統(tǒng)，也可對電子測控類基于現(xiàn)場應用方案的信號檢測、采集、記錄、顯示的電子線路設計，基于各種編成語言的儀器儀表應用軟件設計，或RS232、RS485、CAN總線、現(xiàn)場總線等測控網(wǎng)絡的應用方案設計。其次在《環(huán)境工程自動化控制》課程開設學期開設《環(huán)境工程自動化控制課程設計》。通過課程設計，鞏固學習成果，綜合應用前面所學的測控知識和環(huán)境工程原理，加深對《環(huán)境工程自動化控制》課程內(nèi)容的學習與理解，使學生應用規(guī)范、手冊與文獻資料，進一步掌握設計原則、方法等步驟，達到鞏固、消化課程的主要內(nèi)容，鍛煉獨立工作能力，對常見環(huán)境工程處理工藝進行自動化控制部分的設計，加深對反應進程控制的理解，同時熟悉環(huán)境工程中常見的傳感器及自控技術(shù)。再次，在實驗室建設中打造了一套“廢水處理自動化控制實驗裝置”，模擬實際工藝（包含廢水處理裝置、自控部分、在線監(jiān)測儀器），在實驗室內(nèi)創(chuàng)造一個方便的、最接近實際的實踐機會，通過合理安排學生的實踐時間，使每個學生以最節(jié)約的時間對實際工程有最直觀、最完整的感受。

在調(diào)查社會對畢業(yè)生需求基礎(chǔ)上，中國計量學院針對性的對環(huán)境工程專業(yè)的學生培養(yǎng)計劃做了調(diào)整，在現(xiàn)有的知識體系中增加了環(huán)境工程測控技術(shù)部分。通過對專業(yè)課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整，分層次的從部分課程內(nèi)容的改進、新課程的設置和相關(guān)實踐能力的強化三個方面入手，系統(tǒng)的給學生提供了環(huán)境工程測控知識和能力培養(yǎng)的一條道路。針對目前社會中環(huán)境問題日益復雜化和嚴重化，環(huán)保治理要求逐漸提高的狀況，社會必然會對環(huán)境工程專業(yè)的畢業(yè)生提出更多新的要求，非常有必要及時跟進社會發(fā)展調(diào)整專業(yè)學生培養(yǎng)計劃，為增強學生就業(yè)時的競爭力提供更多的支持。

參考文獻：

[1]史凡，趙繼紅.本科環(huán)境工程專業(yè)的就業(yè)形勢與課程設置改革探討[J].職業(yè)時空，2007，（23）：70.

[2]雷鳴，廖柏寒，楊仁斌，等.環(huán)境工程本科專業(yè)就業(yè)形勢及其教學改革[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2008，（7）：61-62，64.

篇10

【關(guān)鍵詞】工業(yè)以太網(wǎng)；TCP/IP協(xié)議；嵌入式系統(tǒng)技術(shù)

1.工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

以太網(wǎng)（Ethernet）是一種擁有產(chǎn)品設計、沖突檢測、載波監(jiān)聽等多種功能接入的技術(shù)，既是計算機連接局域網(wǎng)絡的標準，又是互聯(lián)裝備共同分享數(shù)據(jù)的通信協(xié)議。比如說在接入檢測沖突接口時，主機在檢測到線路空閑時才能發(fā)送數(shù)據(jù)，而不是直接將數(shù)據(jù)發(fā)送。隨著以太網(wǎng)傳輸速率的大幅度提高，以太網(wǎng)被廣泛使用，形成了以太網(wǎng)集線器的技術(shù)領(lǐng)域。在以太網(wǎng)+TCP/IP協(xié)議上，先進的網(wǎng)絡技術(shù)不斷碰撞、摩擦，最終形成了在工業(yè)網(wǎng)絡中低成本、高效控制的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)。該項技術(shù)使用起來方便快捷且功能強大，可以把多項企業(yè)網(wǎng)絡層面連接起來，形成企業(yè)特殊的基于TCP/IP光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡的網(wǎng)上信息系統(tǒng)。

2.礦山應用工業(yè)以太網(wǎng)的必要性

目前，我國越來越多的礦井實施了礦山綜合信息化建設，已成為當代礦井開發(fā)的一種必然趨勢。參考已經(jīng)實施過的礦井的綜合信息化建設結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)凡是走礦井綜合信息化建設老路沒有創(chuàng)新改革和建設過程中信息軟件平臺臃腫的礦井單位，其最終的建設結(jié)果都是失敗的，所以這就需要樹立可靠、實用的信息化建設目標，對礦井生產(chǎn)加工時不能漏掉每一項安全檢查，在保證礦井安全的基礎(chǔ)上再談控制礦井的要求。因此，統(tǒng)一的軟件平臺、硬件傳輸平臺和管理平臺的建設是實現(xiàn)礦井綜合信息化建設的必經(jīng)步驟。紅嶺的有色礦業(yè)之前的網(wǎng)絡布線重復且復雜，傳輸效率也不高，所以，環(huán)形網(wǎng)的建設是相對合理科學的，將井上和井下的線路建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸平臺，這樣既能夠滿足現(xiàn)代礦井信息建設的發(fā)展要求，又能夠利用工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢掌控整個紅嶺礦山的電子信息技術(shù)。此外，工業(yè)以太網(wǎng)采用信號傳輸和獨立的檢測系統(tǒng)也能夠無限制接入信息平臺。

3.基于TCP/IP光纖環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡的設計目標

構(gòu)建覆蓋全部礦井的工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動化、數(shù)字監(jiān)控安全化、企業(yè)管理信息化、信息管理集約化，利用統(tǒng)一的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸平臺實現(xiàn)智能化、科學化的礦井管理是工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的設計的總體目標。通過信息技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)的綜合利用把視頻、音頻、圖畫的現(xiàn)象呈現(xiàn)的眼前，達到綜合管理的目標，實現(xiàn)安全生產(chǎn)礦井的目標。在技術(shù)方面要有統(tǒng)一的技術(shù)標磚，既能夠確保技術(shù)指標標準，規(guī)范系統(tǒng)流程，又能夠保證系統(tǒng)軟件正常安全的運行；在實施過程和內(nèi)容中，要統(tǒng)一分配，組織明確，實施中突出實施重點、難點，投入時多加慎重，利用充足的機械裝備進行勘察檢測，滿足工作人員的基本需求，保證其工作環(huán)境不受干擾；在管理上，需要精簡機構(gòu)，完善人員分配，結(jié)合現(xiàn)代化管理技術(shù)實現(xiàn)管理自動化、科學化；在系統(tǒng)調(diào)用上，要求用戶資料的規(guī)范性和詳細性，并保證用戶的安全性。

4.設計的原理

（1）工業(yè)以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu) 環(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)是綜合信息自動化控制平臺最主要的主干結(jié)構(gòu)，主干網(wǎng)的傳輸介質(zhì)是光纖，運用交換機進行工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換。井上和井下可以設置多個環(huán)網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)相連構(gòu)成的信息網(wǎng)會成為安全的監(jiān)控中心。由于在礦井條件下，環(huán)境十分惡劣，惡劣的地理環(huán)境將會導致網(wǎng)絡的意外斷裂的風險升高，所以處于安全生產(chǎn)的需要，要求信息傳輸網(wǎng)絡鏈線路冗余。因此，使用環(huán)形以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)在很大程度上解決了網(wǎng)絡意外斷裂的可能，確保了以太網(wǎng)的安全性和可靠性。從生產(chǎn)上來看，其實環(huán)形網(wǎng)絡是一個簡單的網(wǎng)絡環(huán)，在任意一條網(wǎng)絡線路出現(xiàn)問題時都會有備用的線路使用傳輸，實現(xiàn)了以太網(wǎng)的高效可用性。（2）嵌入式系統(tǒng)技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)是能夠完成一種或多種特定功能的計算機系統(tǒng)，具有高度靈活化、相應速度迅速、代碼簡便的特點，是軟硬件的緊密結(jié)合體，適用于多任務或任務限制的應用條件。與常規(guī)計算機系統(tǒng)不同的是，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的每一套嵌入系統(tǒng)的開發(fā)都有其針對性和目的性的聯(lián)系，也有著相應的特殊功能，不僅大大提高了傳輸效率更最大限度的發(fā)揮了硬件和軟件的作用。另外，在通信和控制領(lǐng)域內(nèi)，嵌入式系統(tǒng)也發(fā)揮了不可替代的作用。

5.技術(shù)分析