引論：我們?yōu)槟砹?3篇電氣自動化科技論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
一， 前言
建筑行業(yè)是我國重要的經(jīng)濟增長行業(yè)之一，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高有著密切的關(guān)系。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟文化的交流，人們的生活水平和生活質(zhì)量有了巨大的提升，對建筑工程的設(shè)計施工以及管理都提出了更為嚴格的要求，傳統(tǒng)的實用和簡單的具有外部的藝術(shù)美感已經(jīng)難以滿足人們?nèi)找娑嘣男枨螅訌妼ㄖ袠I(yè)的電氣自動化研究，對建筑行業(yè)設(shè)計施工中，配備先進的現(xiàn)代化電氣設(shè)備，實施建筑工程項目的電氣自動化，這是現(xiàn)代化建筑設(shè)計施工和滿足人們?nèi)找娑嘧兊慕?jīng)濟文化需要的客觀要求。經(jīng)過實踐證明，建筑工程的電氣自動化，不僅僅關(guān)系到整個項目工程的施工進度，更是建筑工程行業(yè)實施質(zhì)量競爭的核心和關(guān)鍵。在現(xiàn)代化的建筑工程設(shè)計施工中，實施電氣自動化，提高自動化水平，是我國建筑行業(yè)的發(fā)展要求。
二．我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀和存在的問題
1.我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀
在我國的建筑行業(yè)，通過多年不斷的發(fā)展和研究，電氣的自動化已經(jīng)初具規(guī)模，電氣自動化程度日漸加深，電氣自動化水平逐漸提高，電氣自動化在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，為我國的建筑行業(yè)的繁榮作出了重要貢獻，但是從我國的整體工程建筑電氣自動化水平來看，依舊存在著很多問題，新設(shè)備新技術(shù)應(yīng)用緩慢，電氣自動化的設(shè)計施工不夠科學(xué)，管理不夠完善等一系列問題，使得我國在電氣自動化進程中，無論是電氣自動化水平還是電氣自動化程度，都遠遠落后于西方發(fā)達國家，使得我國的建筑行業(yè)相對于西方發(fā)達國家而言，無論是在電氣的設(shè)計施工上，還是電氣自動化的安全穩(wěn)定上，都缺乏很強的競爭力，新時期下，正確理性面對我國建筑電氣自動化的現(xiàn)狀，找出存在的缺陷，加大對電氣自動化的研究，提高我國建筑行業(yè)的電氣自動化水平，是我國現(xiàn)代化發(fā)展的客觀要求和必然選擇。
2.我國建筑行業(yè)電氣自動化存在的問題
（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐
我國目前的建筑行業(yè)整體規(guī)模相對小，資金積累不夠，難以留住高端的優(yōu)秀管人才，企業(yè)的積累缺乏，使得整個建筑行業(yè)中電氣自動化設(shè)計施工的高層核心技術(shù)人員缺失，使得整個建筑行業(yè)電氣自動化缺乏活力和技術(shù)保證。
（二）新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用緩慢，核心競爭力不足
我國的建筑行業(yè)在電氣自動化上有了一定的發(fā)展，但是缺乏鉆研突破的研究技術(shù)精神，缺乏對核心技術(shù)的研究，自動化設(shè)備多采用進口和引進，且應(yīng)用的速度緩慢，難以形成自己企業(yè)的核心專利，難以保持自動化的核心競爭力。自動化市場尚不完善，不夠健全，惡性競爭，市場規(guī)范不嚴格，且產(chǎn)品品牌單調(diào)，品牌知名度不高，難以和國際知名自動化品牌競爭
（三）建筑行業(yè)對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質(zhì)量難以保證
建筑行業(yè)發(fā)展迅速，很多管理者多想盡一切手段來提高建筑工程的效益，為了大幅度降低成本，使用假冒偽劣的電氣設(shè)備和電氣產(chǎn)品，設(shè)計部符合國家標準的施工安裝方式，使用質(zhì)量難以達到質(zhì)量標準的材料等一系列問題，使得整個電氣自動化的設(shè)計施工中，質(zhì)量難以得到保證，同時，很多施工的企業(yè)由于企業(yè)的自身實力有限，缺乏一定的電氣自動化的監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)控設(shè)施，在施工和對整個電氣化管理中，難以全面，難以科學(xué)精細，這些方面都嚴重影響到整個電氣自動化的水平和質(zhì)量。
三，我國建筑電氣自動化的重要意義
1． 這是保證工程建設(shè)質(zhì)量和進度的客觀要求
實施電氣自動化，加強對先進技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用速度，采用科學(xué)嚴謹?shù)脑O(shè)計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設(shè)備，電氣材料的管理監(jiān)督，保證了整個工程建筑的工程質(zhì)量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2． 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規(guī)范化
電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業(yè)的技術(shù)人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經(jīng)驗，更需要有精湛的電氣技術(shù)和較高的工作素養(yǎng)，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度，有助于促進整個建筑市場的規(guī)范化管理。
四．我國建筑行業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢探究
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發(fā)展。
縱觀我國目前的建筑工程發(fā)展行情，電氣自動化的發(fā)展應(yīng)用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。在在建筑行業(yè)控制方面，有關(guān)的現(xiàn)場儀表在一起，在現(xiàn)場實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)控制的徹底分散使調(diào)節(jié)要加及時，并提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。
建筑行業(yè)中競爭越發(fā)激烈，對工程產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術(shù)的采用，科學(xué)管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產(chǎn)品的精度朝著更高的方向發(fā)展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.無線技術(shù)是電氣自動化操作更簡便準確。
在現(xiàn)代的建筑行業(yè)，電氣自動化能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸傳輸，特別適用于惡劣環(huán)境或振動、高速旋轉(zhuǎn)對象的監(jiān)控，而且降低了安裝成本、持續(xù)降低運行維護成本，同時更換方便，便于升級。還能夠減少接插件故障，移動自由且不受限制，建筑行業(yè)電氣自動化是工廠測控模式的變革，將會有力的推進我國建筑行業(yè)電氣自動化進程。
五，我國建筑行業(yè)電氣自動化的發(fā)展建議
1.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導(dǎo)和扶持
建筑工程電氣自動化企業(yè)關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業(yè)電氣自動化的支持引導(dǎo)，政府部門要引導(dǎo)自動化企業(yè)轉(zhuǎn)變觀念、穩(wěn)定心態(tài)，提高產(chǎn)品質(zhì)量以及服務(wù)質(zhì)量，引導(dǎo)優(yōu)秀的國產(chǎn)品牌進入重要領(lǐng)域，為民族企業(yè)的發(fā)展提供空間。
2.建筑行業(yè)加大對電氣自動化核心技術(shù)的研究，加大投入力度。
建筑行業(yè)要加強對各種電氣設(shè)備和電氣設(shè)計施工技術(shù)的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術(shù)新設(shè)備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現(xiàn)各種電氣自動化核心技術(shù)的突破，使得建筑行業(yè)實現(xiàn)整個設(shè)計施工方式的轉(zhuǎn)變，提高整體的核心競爭力。
六．結(jié)束語
建筑行業(yè)關(guān)系到國計民生，實現(xiàn)建筑行業(yè)的電氣自動化，加大對各種電氣自動化技術(shù)的研究，不斷實現(xiàn)各種技術(shù)和管理方法的突破，是提高人們生活水平和生活質(zhì)量，促進整個建筑行業(yè)快速健康發(fā)展的客觀要求，必須得到各方面的支持和重視，以建筑行業(yè)的電氣自動化，帶動整個社會的自動化進程，這是促進我國整個社會自動化的有效方式之一。
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建筑電氣自動化發(fā)展三十余年，是建筑行業(yè)重要組成部分，建筑自動化的發(fā)展變化對整個建筑行業(yè)都有著深遠的影響，了解電氣自動化首先了解它的起源與演變，然后分析現(xiàn)狀及30年的發(fā)展趨勢，只有這樣才能正確發(fā)現(xiàn)建筑自動化未來的發(fā)展方向。
一、建筑電氣自動化的起源與演變
建筑最初只是一個供人們躲避惡劣自然環(huán)境的外殼，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑的組成部分逐漸增加，從最初的簡單殼子到能夠調(diào)節(jié)內(nèi)部溫度和濕度的房體，人們開始注重安有供熱、冷功能的建筑設(shè)備，隨即產(chǎn)生了自動控制溫度、濕度的建筑設(shè)備自控系統(tǒng)。1973年，驚動中外的“石油危機”不僅讓OPEC禁運石油組織走進人們視野，更讓 人們看到了隨之而來的建筑設(shè)備自控系統(tǒng)的升級，從單純的控能到管理自控再到完全自動化，一個世紀的時間里，建筑自動化實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。隨著社會的發(fā)展，計算機技術(shù)不斷被應(yīng)用與建筑領(lǐng)域，電氣自動化實現(xiàn)計算機采集監(jiān)督控制功能（SCADA）。在SCADA發(fā)展一段時間后，DDC作為分布式控制系統(tǒng)開始取代SCADA登上歷史舞臺，至此以計算機為監(jiān)督控能系統(tǒng)被淘汰。
DDC 出現(xiàn)直接成為建筑電氣自動化系統(tǒng)的核心，因為它不僅改變自控邏輯功能器件，更改變自控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與布局，將原本集中總線控制形式改變?yōu)楝F(xiàn)場分布式控制，給電氣系統(tǒng)以獨立自主的權(quán)利，這個改變有利于現(xiàn)代控制系統(tǒng)的健康發(fā)展。事情的發(fā)展都存在雙面性，現(xiàn)場總線控制缺點是各廠商生產(chǎn)的設(shè)備不能通用，有效替換應(yīng)用性差，無形中提高了設(shè)備維護成本，業(yè)主都經(jīng)歷了增在成本的頭疼階段，隨后在市場和技術(shù)雙重因素的制約下，許多現(xiàn)場總線標準或自控網(wǎng)絡(luò)退出了這個行業(yè)，至今在建筑自動化行業(yè)，自控網(wǎng)絡(luò)標準基本上只有 BACnet 和 LonWorks 兩種主要標準。至此，從建筑自動化行業(yè)內(nèi)部來看，建筑自動化已走過了混沌無序的發(fā)展階段，步入了有序的發(fā)展軌道。
二、建筑電氣自動化的現(xiàn)狀與應(yīng)用技術(shù)
通過建筑電氣自動化的發(fā)展歷程可知，建筑自動化也是踩在“巨人的肩膀”，很多時候，它以后其他學(xué)科的創(chuàng)新發(fā)展而發(fā)展，取眾家之長，應(yīng)用諸多新的原理技術(shù)豐富自身，最終形成自己的特色內(nèi)容，如BACnet標準的創(chuàng)建和建筑電氣自動化系統(tǒng)集成及操作技術(shù)規(guī)范等都是如此。
建筑電氣自動化的早期發(fā)展有賴許多自控網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用原理，它們的存在指引并推動建筑電氣自動化的發(fā)展創(chuàng)新，但從某種程度上說它們也影響了建筑電氣自動化的深度發(fā)展：
首先，建筑電氣自動化系統(tǒng)對環(huán)境的檢測監(jiān)督有著嚴格的管理比對，一旦變化產(chǎn)生隨機產(chǎn)生傳感預(yù)警，但在檢測過程中，需在建筑內(nèi)分布大量測量傳感器、控制執(zhí)行器，統(tǒng)一集成操作，但是并不像我們想的那么簡單，不同的傳感器、執(zhí)行器之間網(wǎng)絡(luò)自控標準是不同的，這就為互操作提出挑戰(zhàn)。其次，除收到標準的制約外，用戶與業(yè)務(wù)也面對設(shè)備系統(tǒng)供應(yīng)商的制約，建筑在使用一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后，更換與取代成為“老大難”問題。至此統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)控制標準成為迫切需求。網(wǎng)絡(luò)控制標準統(tǒng)一后不僅可以提高系統(tǒng)集成的互操作性，更能方便業(yè)主選擇服務(wù)好的供應(yīng)商合作，有利于市場公平競爭，更有效推動建筑電氣自動化的快速發(fā)展。
其次，建筑電氣自動化有屬于自身的特殊性，隨著現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用，人們逐漸發(fā)現(xiàn)該控制并不能滿足所有建筑電氣自動化要求，比如，人們對房子的使用并沒有嚴格的周期性與時效性，相反對建筑的房體的使用隨意性很強，這就要求自控系統(tǒng)要更加人性化，而不是死板的滾動變化，至此，現(xiàn)實需求要求總線控制方式做出改變，新的開發(fā)勢在必行。ASHRAE（美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會）經(jīng)過 8 年多時間的工作，于 1995 年 6 月正式公布了起源于建筑自動化領(lǐng)域并專用于該領(lǐng)域的 BACnet（BuildingAutomation and Control Network）標準。
有關(guān)建筑自動化自控網(wǎng)絡(luò)標準化的機構(gòu)或組織主要有三個：ISO（國際標準組織）、CEN（歐盟標準組織）和 IEC（國際電工委員會）。其中，建筑自動化自控網(wǎng)絡(luò)國際標準化的工作主要由 ISO 組織的 205分技術(shù)委員會 ISO/TC205――Building environment design（建筑環(huán)境設(shè)計）負責(zé)，具體工作由ISO/TC205/WG3 工作組完成，現(xiàn)已完成了 ISO 16484 標準――Building automation and control systems （BACS， 建筑自動化系統(tǒng)）的大部分工作。
目前在歐洲，建筑自動化自控網(wǎng)絡(luò)標準化由歐盟標準組織第 247 分技術(shù)委員會 CEN /TC247――Building Automation， Controls and Building Management（建筑自動化與樓宇管理）負責(zé)。從根本上看，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)操控從歐洲起源，后在美國得到發(fā)展應(yīng)用，CEN不得不兼顧多頭，既考慮歐盟國家的利益又兼顧美國的標準影響作用，于是在建筑電氣自動化系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)上制定多種并存標準體系。在CEN/TC247 標準體系中，管理層有 BACnet 標準，其他二層均有多個現(xiàn)場總線標準。事實上，BACnet 為了滿足 CEN 要求定義了與 KONNEX 標準的接口，另外，BACnet 標準在其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層中也包括了 LonTalk 標準，因而 BACnet 可以直接應(yīng)用于現(xiàn)場層。其中，KONNEX 標準是Batibus （Batiment Intelligent Bus）， EIB（European Installation Bus）和EHS（European Home System）三個標準的合并版。
IEC 雖然沒有對建筑自動化自控網(wǎng)絡(luò)進行標準化工作，但由于歷史原因，早在 1994 年就開始對照明技術(shù)自控技術(shù)進行了標準化，并制訂了 IEC 60929――DALI（Digital Addressable Lighting Interface）標準，該標準至今已進行了多次修訂。
LonWorks 作為重要建筑電氣自動化技術(shù)標準，其地位是不容忽視。LonWorks 技術(shù)擁有較好的互操作性，能做到有效控制網(wǎng)絡(luò)，它既是 BACnet 國際標準的一個可選擇組成部分，又在技術(shù)上獨立于建筑自動化自控領(lǐng)域并且被人廣泛使用。由于受歡迎程度大，被適用范圍廣，該標準不僅是 ANSI（美國國家標準）、EIA（美國電氣工業(yè)協(xié)會）和 CEN 標準，并最終于 2008 年升級為 ISO 標準（ISO/IEC 14908）。
綜上所述，雖然許多標準還在發(fā)展應(yīng)用中，但無法取代BACnet、 LonWoks 這兩個標準，無論從技術(shù)角度還是應(yīng)用角度。二者長期占據(jù)標準中的霸主地位，并且在很長的時間內(nèi)，建筑電氣自動化的的標準都將以之為主。因此，在建筑自動化行業(yè)研究和應(yīng)用 BACnet 標準和 LonWorks 技術(shù)應(yīng)是建筑自動化研究和應(yīng)用的熱點。
三、建筑電氣自動化在我國的發(fā)展應(yīng)用
在我國，建筑電氣自動化受時代特色限制，秉持科學(xué)發(fā)展觀看待建筑電氣自動化是未來的方向，目前我國的建筑行業(yè)增值速度快，建筑電氣自動化市場發(fā)展速度快，利益驅(qū)使更多的供應(yīng)商看中建筑市場，正因如此，建筑電氣自動化市場兩極分化嚴重，供應(yīng)商良莠不齊，部分根本不懂技術(shù)的工作人員混跡該領(lǐng)域，市場秩序出現(xiàn)混亂現(xiàn)象。
經(jīng)過多年的發(fā)展實踐，終于出現(xiàn)幾批優(yōu)秀的經(jīng)得起考驗的建筑電氣自動化系統(tǒng)，這對行業(yè)發(fā)展起到很好的指引作用，與此同時，我國的技術(shù)員技術(shù)磨練成熟，逐漸與國際標準縮減差距。目前我國許多電氣自動化系統(tǒng)品牌打入國際市場，雖然在建筑電氣自動化領(lǐng)域的研究呈上升趨勢，但這種上升與行業(yè)發(fā)展仍然存在差距。
在以開放為時代特征的今天，我國建筑自動化發(fā)展的可行方案應(yīng)是客觀評估現(xiàn)有的技術(shù)標準，并掌握、消化和吸收建筑自動化行業(yè)中的重大主流技術(shù)標準，走自主研制和開發(fā)的道路，研究和開發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的實用產(chǎn)品和系統(tǒng)。
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一、我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀和存在的問題
1.我國建筑行業(yè)電氣自動化現(xiàn)狀
由于我國人口眾多，建筑行業(yè)已經(jīng)成為了我國經(jīng)濟增長的主要支撐之一，其建筑的發(fā)展對于社會經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。隨著科技技術(shù)的發(fā)展，我國的經(jīng)濟和文化交流都進入了一個新的階段，人民的生活水平以及生活的質(zhì)量也有了較大的提升，并且不斷對建筑工程的設(shè)計、質(zhì)量以及管理都提出了更為嚴格的要求，從而使得社會不斷加強對建筑行業(yè)中的電氣自動化的研究力度，只有建筑水平和施工工藝得到了發(fā)展，人們才會提高對電氣工程的滿意度，從而提高建筑電氣化工程的質(zhì)量和自動化的水平，是我國建筑行業(yè)迫在眉睫的發(fā)展路線。
只有企業(yè)通過不斷的研發(fā)，才能使得電氣自動化的腳步不會停滯，也不會使得電氣自動化技術(shù)與國際建筑自動化技術(shù)脫軌，極大的促進電氣自動化在我國的貴廣速度和發(fā)展應(yīng)用，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)為我國的建筑行業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻，但是通過我國目前整體自動化水平來看，我國還在存在著較多的問題，例如電氣自動化化設(shè)計不夠嚴謹、合理，生產(chǎn)管理不完善等問題。我國的電氣自動化技術(shù)，無論是在電氣自動化程序或者電氣自動化水平上都遠遠低于國際發(fā)達國家的發(fā)展程度，這就使得我國各個方面都沒有很強的競爭力，新時期、新經(jīng)濟下，我國應(yīng)該如正確而理性的對待我國的電氣自動化水狀態(tài)，去找出電氣自動化中的缺陷，加強對電氣自動化的研究力度，最大限度的提升我國電氣自動化水平，這是我國在現(xiàn)代化發(fā)展過程中所必須要面臨的抉擇和態(tài)度要求[1]。
2.我國建筑行業(yè)電氣自動化存在的問題
（一）電氣自動化高端人才不足，電氣自動化缺乏核心支撐
目前我國各個建筑行業(yè)的規(guī)模都偏小，相對來說沒有國際跨國建筑企業(yè)公司的強大實際，其自身的經(jīng)濟能力也不足，難以留下更多的高端管理人才，企業(yè)在整體上缺少建筑建設(shè)經(jīng)驗，最終導(dǎo)致了建筑行業(yè)中的電氣自動化設(shè)計核心人員不斷的離開，繞整個建筑企業(yè)內(nèi)部的電氣自動化水準不斷的降低，缺少技術(shù)創(chuàng)新[2]。
（二）新技術(shù)新設(shè)備應(yīng)用緩慢，核心競爭力不足
雖然我國的一些建筑行業(yè)在電氣自動化的發(fā)展過程中，取得了一定的進步，但是由于缺少專研的和突破的研究技術(shù)的精神，沒有掌握相關(guān)的核心技術(shù)，各種電氣自動化設(shè)備幾乎完全靠國外進口，并且推廣的速度極為緩慢，這就導(dǎo)致了我國的企業(yè)難以擁有核心的專利，更難以保證自身電氣自動化設(shè)備在國際上的競爭力，這也使得使得目前市場上的各種自動化產(chǎn)品信息不完善，沒有一個健全的體系，市場出現(xiàn)惡意的產(chǎn)品競爭或者說整個市場的建設(shè)不規(guī)范，自由的產(chǎn)品系列較為單調(diào)，品牌在整體上沒有擁有知名度，極難與國際上知名的電氣自動化設(shè)備制造企業(yè)相媲美。
（三）建筑行業(yè)對電氣自動化的管理不善，電氣自動化的質(zhì)量難以保證
雖然我國目前建筑行業(yè)發(fā)展極為迅速，但是，許多企業(yè)的管理者為了追求更高的利益，相近一切辦法來壓榨電氣自動化設(shè)備的制造成本，是用劣質(zhì)的物料投入到生產(chǎn)指導(dǎo)當中去，從而使得設(shè)計制造的產(chǎn)品不符合過程的相關(guān)標準或者不符合相關(guān)的施工安裝措施，其設(shè)施的使用質(zhì)量難以得到保障。使得整個電氣自動化的設(shè)計生產(chǎn)行業(yè)的產(chǎn)品，質(zhì)量難以得到保證。
二、我國建筑電氣自動化的重要意義
1. 這是保證工程建設(shè)質(zhì)量和進度的客觀要求
實施電氣自動化，加強對先進技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用速度，采用科學(xué)嚴謹?shù)脑O(shè)計方式和施工程序，加強對電氣自動化的管理，加強對各種電氣設(shè)備，電氣材料的管理監(jiān)督，保證了整個工程建筑的工程質(zhì)量，同時，可以大幅度降低工程成本，并合理的控制工程的進度，電氣自動化的水平提高，亦有助于保證整個工程建筑中的安全。
2. 實施建筑電氣自動化，有助于整個建筑市場的規(guī)范化
電氣自動化的進程加快，對整個電氣行業(yè)的技術(shù)人員和管理人員都提出了更高的要求，不僅僅要求有豐富的管理經(jīng)驗，更需要有精湛的電氣技術(shù)和較高的工作素養(yǎng)，同時，電氣自動化很大程度上減少了工程中的暗箱操作等弊端，敦促著工作人員依法辦事，嚴格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度，有助于促進整個建筑市場的規(guī)范化管理。
三、我國建筑行業(yè)電氣自動化的發(fā)展趨勢探究和發(fā)展建議
1. 電氣自動化將會朝著智能化方向發(fā)展。
縱觀我國目前的建筑工程發(fā)展行情，電氣自動化的發(fā)展應(yīng)用，智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。在在建筑行業(yè)控制方面，有關(guān)的現(xiàn)場儀表在一起，在現(xiàn)場實現(xiàn)自主調(diào)節(jié)，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
2. 電氣自動化的操控更為精確，更加精工。
建筑行業(yè)中競爭越發(fā)激烈，對工程產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越嚴格，實施電氣自動化，先進技術(shù)的采用，科學(xué)管理方式的實施，整個建筑工程的自動化水平不斷升高，使得施工標準更為嚴格，產(chǎn)品的精度朝著更高的方向發(fā)展，因此，自動化在建筑工程中會有著更嚴密精確的要求。
3.政府加強對建筑工程電氣自動化實施的引導(dǎo)和扶持
建筑工程電氣自動化企業(yè)關(guān)系到國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，政府加大對建筑行業(yè)電氣自動化的支持引導(dǎo)，建筑行業(yè)要加強對各種電氣設(shè)備和電氣設(shè)計施工技術(shù)的研究探討，加強各個建筑單位之間的通力合作，不斷加大對新技術(shù)新設(shè)備和心的管理理念的引進和運用，加大投入，實現(xiàn)各種電氣自動化核心技術(shù)的突破，使得建筑行業(yè)實現(xiàn)整個設(shè)計施工方式的轉(zhuǎn)變，提高整體的核心競爭力。
四、結(jié)束語
綜上所述，建筑行業(yè)不僅僅關(guān)系到經(jīng)濟的發(fā)展，還關(guān)系到我國居民生活環(huán)境的舒適性，只有不斷的加強建筑的現(xiàn)代電氣自動化進程，提高對于建筑電氣自動化的研究力度，從各個方面的突破現(xiàn)有的束縛，是人民生活水平能否提高以及各個建筑行業(yè)電氣自動化水平能否更好發(fā)展的前提條件，因此必須要受到社會各界的支持和關(guān)注，促進建筑電氣自動化的發(fā)展，帶到全社會的經(jīng)濟進步的步伐，這是關(guān)系到我國社會經(jīng)濟發(fā)展的問題。
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1.人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是門邊沿學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉。涉及哲學(xué)和認知科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計算機科學(xué)、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機器學(xué)習(xí)，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設(shè)計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法等，應(yīng)用于智能控制，機器人學(xué)，語言和圖像理解，遺傳編程。
當今社會，計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)和生活的方方面面，計算機編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn)、運輸、傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán)，實現(xiàn)自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2.人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些AI函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計器具有更多的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢如下
（1）它們的設(shè)計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態(tài)方程，實際控制對象的模型在控制器設(shè)計時往往有很多不確實性因素。例如：參數(shù)變化，非線性時，往往不知道。）
（2）通過適當調(diào)整（根據(jù)響應(yīng)時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。
（3）它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
（4）在沒有必須專家知識時，通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計它們。
（5）運用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計它們。論文格式，自動化控制。
（6）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計），與驅(qū)動器的特性無關(guān)。論文格式，自動化控制。。現(xiàn)在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設(shè)計。
3.人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
（1）優(yōu)化設(shè)計電氣設(shè)備的設(shè)計是一項復(fù)雜的工作，它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機電器等學(xué)科的知識，還要大量運用設(shè)計中的經(jīng)驗性知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計是采用簡單的實驗手段和根據(jù)經(jīng)驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優(yōu)方案。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電氣產(chǎn)品的設(shè)計從手工逐漸轉(zhuǎn)向計算機輔助設(shè)計（CAD），大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進，使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼，產(chǎn)品設(shè)計的效率及質(zhì)量得到全面提高。
用于優(yōu)化設(shè)計的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進的優(yōu)化算法，非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計大部分采用此種方法或其改進方法。
（2）智能控制的功能實現(xiàn)
①數(shù)據(jù)采集與處理：對所有開關(guān)量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。
②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關(guān)、斷路器等實際開關(guān)狀態(tài)及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。
③運行監(jiān)視：具有對各主要設(shè)備的模擬量數(shù)值、開關(guān)量狀態(tài)的實時智能監(jiān)視，有事故報警越限和狀態(tài)變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現(xiàn)對斷路器及電動隔離開關(guān)的控制，勵磁電流的調(diào)整。按順控程序進行同期并網(wǎng)帶負荷或停機操作。系統(tǒng)對運行人員的操作權(quán)限加以限制，以適應(yīng)各級運行值班管理。
⑤故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關(guān)量變位，順序記錄等（包括主要輔機）。論文格式，自動化控制。。
⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。
⑦在線參數(shù)設(shè)定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。
⑧運行管理：操作票專家系統(tǒng)，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。
人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開，但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。
4.恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業(yè)和民用供水系統(tǒng)中已普遍使用，由于系統(tǒng)的負荷變化的不確定性，采用傳統(tǒng)的PID算法實現(xiàn)壓力控制的動態(tài)特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計初期曾采用多種進口的調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的動態(tài)特性指標總是不穩(wěn)定，通過實際應(yīng)用中的對比發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統(tǒng)中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調(diào)節(jié)器作為主控制器，結(jié)合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現(xiàn)了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現(xiàn)壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數(shù)的調(diào)整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。
本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應(yīng)用，也是電氣元
件生產(chǎn)供給的一個方向，實現(xiàn)機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應(yīng)用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。
人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復(fù)雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設(shè)計，專家系統(tǒng)，機器人學(xué)等方面。而這諸多方面都體現(xiàn)了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領(lǐng)域?qū)笥凶鳛椋姎庾詣踊刂埔残枰斯ぶ悄艿膮⑴c。
篇5
引言：能源的短缺越來越引起發(fā)達和發(fā)展中國家的普遍關(guān)注。其中，電力能源的耗費和電力設(shè)計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時，也開始注重電氣自動化工程的節(jié)能設(shè)計，既要做到合理、達到用戶使用需求，又要兼顧到節(jié)能設(shè)計。
一、電氣工程設(shè)計原則
1、優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用
在做水庫工程電氣設(shè)計時首先考慮的是適用性，就是要能為水工設(shè)備的運行提供必要的動力：為在水庫建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源；應(yīng)該滿足用電設(shè)備對于負荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求；應(yīng)能保證電氣設(shè)備對于控制方式的要求，從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。做到供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性，電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定的裕度；確保供電、配電與用電設(shè)各的安全運行：有可靠的防雷裝置：防雷擊技術(shù)措施；在水庫特殊功能的場合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施；按水利建筑物的重要性與火災(zāi)潛在危險程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎(chǔ)上，利用先進的技術(shù)，優(yōu)化供配電設(shè)計。促進電能合理利用。
2、提高設(shè)備運行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設(shè)投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節(jié)能設(shè)備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用，提高電源的綜合利用率，提高設(shè)備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調(diào)整負荷，選取合理的設(shè)計系數(shù)，提高負荷率和設(shè)備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下，設(shè)計時盡可能提高電能質(zhì)量、合理調(diào)整負荷、選取合理的設(shè)計系數(shù)、在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施，提高負荷率和設(shè)備利用率節(jié)約電能。
二、供電節(jié)能技術(shù)
1、減少電能傳輸?shù)膿p耗
電路線路上必然會存在電阻，因此只要有電流通過線路就會產(chǎn)生有功功率能耗，對于這樣一種形式的能量損失，我們就需要根據(jù)其能耗的機理來進行設(shè)計處理，考慮到線路上的電流是不允許改變的，因此就只能夠在線路的電阻上做文章，也就是說，只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻，就能夠有效的起到節(jié)能的作用。我們更進一步的來探討，與線路電阻有關(guān)的是線路自身的電導(dǎo)、線路截面和線路的長度，相應(yīng)的節(jié)能方式也就可以分為三個大類：一是選用電導(dǎo)率比較小的金屬材質(zhì)來作為線路的輸電導(dǎo)線；二是盡可能的減少線路的長度，這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現(xiàn)；三是適當?shù)脑龃髮?dǎo)線截面的面積。
2、變壓器的節(jié)能設(shè)計
變壓器是電力自動化工程中的重要設(shè)備，承擔(dān)著轉(zhuǎn)換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶，當變壓器處于空載運行狀態(tài)時，低壓系統(tǒng)的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此，變壓器的節(jié)能設(shè)計是否合理是整個電力工程節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常，變壓器的節(jié)能設(shè)計要從下面幾個環(huán)節(jié)來考慮：
（1）減少變壓器的型材損耗。例如，變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構(gòu)成所必備的材料，這些材料的設(shè)計選擇如果不合理，要消耗供電系統(tǒng)的大量電能，若是本著厲行節(jié)約的理念，在滿足變壓器工作要求的前提下，周密合理地選擇材料和運行介質(zhì)，可為電力工程間接地節(jié)約施工成本和節(jié)約電能。
（2）為降低變壓器的電能損耗，配電線路和配電柜，應(yīng)盡量選擇銅材并且采用換位導(dǎo)線措施，基于降低變壓器的空載損耗考慮，應(yīng)降低磁密并應(yīng)盡量的選取冷軋用的高質(zhì)硅鋼片，在滿足設(shè)備運行要求的條件下，盡量采用較薄的硅鋼片，達到節(jié)能的目的。
（3）選用節(jié)能方式的變壓器。目前，S11和S10都是為節(jié)能的設(shè)計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優(yōu)點，還具有高效的節(jié)能特性，從生產(chǎn)長期運行來看，節(jié)能效果比較顯著，可作為節(jié)能設(shè)計的首選變壓器。同時，設(shè)計時，要注意選擇合理的變壓器接線方式，合理的接線方式對節(jié)能的影響也十分重要，同時，在變壓器的生產(chǎn)運行期間，不應(yīng)讓變壓器長期過載運行，使得變壓器處于超溫運行狀態(tài)，這樣不僅加速變壓器的老化，同時也增加了變壓器的電能損耗。
（4）在工廠車間或大型智能樓宇，由于生產(chǎn)負荷率很大，變壓器按設(shè)計規(guī)范要求通常都放置在電力負荷的中心位置，盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風(fēng)機、離心機等大的生產(chǎn)負荷放置在一起，這樣便于生產(chǎn)管理，更重要的是可以減少現(xiàn)場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率，降低線路的電壓降和電能的損失，同時提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)和電能的質(zhì)量。具體的放置位置要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場工藝設(shè)備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑，為了經(jīng)濟考慮，應(yīng)盡量放地下層，因為智能高層用電量大的電氣設(shè)備多數(shù)在低層。
3、供配電系統(tǒng)的設(shè)計
通過供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計來實現(xiàn)節(jié)能無疑是最為直接也最為有效的方式之一，具體來說可以從以下三個方面來著手進行：一是盡可能的減少配電的級別，這樣能夠有效的提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；二是要要結(jié)合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定，盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置，這樣就能夠最大程度的降低供電半徑，從而實現(xiàn)電力節(jié)能，并且，這樣一種節(jié)能方式還能夠一定程度上提高供電的質(zhì)量。
4、照明節(jié)能
在電氣自動化的節(jié)能設(shè)計中，還可以通過照明節(jié)能來實現(xiàn)，具體來說同樣是有兩種方式，一種就是直接利用高效光源，傳統(tǒng)的白熾燈雖然簡單便宜，但是其發(fā)光的效率比較低；另一種就是充分的利用自然光，這就需要對構(gòu)筑物的門窗進行擴大，或者是對建筑物或者是構(gòu)筑物選擇一個較好的朝向。
結(jié)束語：
電氣系統(tǒng)也隨著社會的發(fā)展在不斷的進步，而對于電氣自動化中的節(jié)能技術(shù)而占也正處于發(fā)展階段。現(xiàn)在的節(jié)能技術(shù)能夠達到節(jié)能的效果，而今后研究的節(jié)能技術(shù)將會朝著更好的方向發(fā)展。而現(xiàn)在要做好電氣自動化的節(jié)能設(shè)計則應(yīng)該從導(dǎo)線的選擇到最后安裝的完成都應(yīng)該做到最好，并且還要讓節(jié)能技術(shù)在電氣系統(tǒng)中發(fā)揮到最好的效果。
參考文獻：
[1]劉江，淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)
篇6
1 電氣自動化的系統(tǒng)處理
通過傳輸信號屏蔽、設(shè)備接地信號處理、選擇合適的抗干擾措施等，系統(tǒng)在電氣方面主要是這樣來實現(xiàn)的。在人們選擇設(shè)備的時候，人們需要選擇那些經(jīng)過長期的實踐檢驗后已經(jīng)證明是可靠且比較穩(wěn)定的設(shè)備，這樣穩(wěn)定可靠是設(shè)備才能很好地適應(yīng)工業(yè)施工現(xiàn)場的非常惡劣的環(huán)境，以確保系統(tǒng)正常運行，盡量將故障降低到最少的程度，以便在發(fā)生故障的時候進行維護。系統(tǒng)組態(tài)采取軟件的兩次開發(fā)功能，該兩次開發(fā)功能除了能夠?qū)ぷ髁鞒踢M行動態(tài)顯示之外，還能夠動態(tài)顯示歷史數(shù)據(jù)、趨勢圖和棒圖及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，且具有打印功能。該系統(tǒng)具有的一個重要優(yōu)點是易于擴充，系統(tǒng)保留了一些必要的接口，目的就是為廠級管理、全部過程實現(xiàn)自動控制設(shè)計必要的接口、界面。此外，該系統(tǒng)的另外一個重要優(yōu)點是實用性比較強，該系統(tǒng)具有現(xiàn)場手動、儀表室內(nèi)手動、自動三種控制方法，可以根據(jù)實際情況選用，滿足不同的需求。在運行過程中，還有諸多的電器設(shè)備輔助進行服務(wù)，目的是為了卻把一次設(shè)備的安全、可靠地運行，這樣，也就可以達到某項控制功能的數(shù)個電器組建的組合，我們對此稱之為二次回路或者控制回路。
2 自動控制技術(shù)優(yōu)勢
2.1 快速高效自動控制技術(shù)
系統(tǒng)在運行的過程中能夠通特定的數(shù)據(jù)信息對相應(yīng)的設(shè)備做出操作指令，發(fā)出的操作指令是能夠即時到達的，由于如果設(shè)備不同的話，其設(shè)備的地址代碼也不同，因而發(fā)出的指令十分準確，確保了精確操作，比起人工操作來說發(fā)生錯誤操作的概率是十分低的，因此該系統(tǒng)的操作是快速高效的自動控制技術(shù)，并且該自動控制技術(shù)具有十分良好的交互功能，其所具有的交互功能能夠和控制中心進行數(shù)據(jù)信息的反饋，從而進一步確保了控制的精確和快速高效。
2.2 便于實現(xiàn)全過程全時段監(jiān)控
該自動控制技術(shù)的優(yōu)勢除了快速高效和精確之外，還十分便于實現(xiàn)全過程的全時段監(jiān)控。人們所實施的電氣工程是全天候24小時均需要不間斷運行的，按照人們平常積累的經(jīng)驗來進行分析，在深夜等管理的盲區(qū)容易導(dǎo)致管理的疏忽，是電氣故障的多發(fā)時段和區(qū)域，在這些容易發(fā)生故障的多發(fā)時段和區(qū)域，人們的傳統(tǒng)的管理模式是難以實現(xiàn)全程的有效的監(jiān)控的。而數(shù)字化的自動控制技術(shù)恰好彌補了這一缺點，可以對工程進行全過程全時段的監(jiān)控，從而避免故障的發(fā)生，確保工程的正常運行，實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的高效、實時的控制和調(diào)配
2.3 安全性大大提高
安全性高是自動控制技術(shù)的最大的優(yōu)勢，人們在進行生產(chǎn)的時候?qū)幵附档托剩夹枰_保一定的安全性特別是人身的安全性，確保人身不受到損害，畢竟生命高于一切。而電氣工程往往具有一定的危險性，由于機械故障以及外部環(huán)境和人工操作的失誤造成人員傷亡的事件在過去是屢見不鮮的。自動控制技術(shù)能夠隨時對電氣系統(tǒng)地運行進行實時監(jiān)控，其具有十分良好的技術(shù)優(yōu)勢和控制能力，能夠及時發(fā)現(xiàn)并反應(yīng)運行過程中的不正常情況，最大限度地避免對人員產(chǎn)生的危害及其他威脅。
3 電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 電氣自動化工程DCS系統(tǒng)
所謂的DCS系統(tǒng)也就是分布式控制系統(tǒng)，“DCS”這個稱呼是由英語單詞縮寫而來的。相對于集中式的控制系統(tǒng)來說，DCS系統(tǒng)是一種更為高級和更為先進的新型電腦控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的集中式的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)至上演變和發(fā)展起來的，該系統(tǒng)的優(yōu)點是可靠、實時和可擴充等，因為具有這些優(yōu)點，DCS系統(tǒng)在生產(chǎn)生活的過程中得到了廣泛應(yīng)用。
3.2 集中監(jiān)控方式下的自動控制系統(tǒng)
集中控制下自控控制系統(tǒng)的缺點是十分明顯的，由于其在進行控制的過程中需要將所有的功能集中在某個處理器當中，其所具有的缺點中最為突出的是他的運行速度比較緩慢，導(dǎo)致了整個機器的運行速度也非常地緩慢。此外，該控制系統(tǒng)的另外一個重要缺點是主機的容量會不斷地下降，因為這個系統(tǒng)把所有的設(shè)備都放入了監(jiān)控中導(dǎo)致了監(jiān)控數(shù)量十分大，這就需要增加電纜數(shù)量，也就是說增加了成本，且可靠性也大大降低。
3.3 信息集成化的電氣自動化控制系統(tǒng)
電氣自動化控制系統(tǒng)所包含的主要信息技術(shù)主要體現(xiàn)在：第一，在管理層面上向縱深延伸。在企業(yè)當中，企業(yè)的財務(wù)核算和人力資源管理等相關(guān)數(shù)據(jù)的存取得以特定的瀏覽器來進行操作，并且，對于企業(yè)的生產(chǎn)過程中的監(jiān)督控制能夠呈現(xiàn)出動態(tài)的、直觀的畫面，所以能夠及時掌握企業(yè)生產(chǎn)相關(guān)活動中的信息資料。第二，信息技術(shù)能夠在電氣自動化設(shè)施、系統(tǒng)和機器之中進行橫向的擴展比較。
4 電氣系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展趨勢
IEC61131的頒布、OPC技術(shù)的出現(xiàn)和Microsoft的Windows目前被人們廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)、工作的許多領(lǐng)域之中，這些技術(shù)和平臺、軟件的應(yīng)用，使未來的電氣技術(shù)和計算機技術(shù)更加緊密結(jié)合起來，計算機技術(shù)在電氣工程中越來越發(fā)揮著難以取代的功能。正是市場的需求驅(qū)動著自動化和IT平臺的融和，電子商務(wù)的普及將加速著這一過程。虛擬現(xiàn)實技術(shù)和視頻處理技術(shù)的應(yīng)用必然對未來的自動化產(chǎn)品，比如人機界面、設(shè)備維護系統(tǒng)的設(shè)計等產(chǎn)生直接的影響。相對應(yīng)的通訊能力、軟件結(jié)構(gòu)及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境顯得越來越重要。
5 結(jié)語
如果沒有電氣自動化的支持，那么，現(xiàn)代工業(yè)也就無從談起，現(xiàn)代工業(yè)的是在電氣化的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個十分龐大的統(tǒng)一的整體系統(tǒng)，系統(tǒng)中的裝置及其所接的用電機器設(shè)備均是一些開放性的設(shè)備，這些開放性的設(shè)備會受到周圍環(huán)境的影響，因此實現(xiàn)電氣工程的系統(tǒng)自動化控制是必要的。
參考文獻
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Key words: electrical automation; intelligent; application
中國分類號：TU69 文獻標識碼：A 文章標號：2095-2104（2012）03-0001-02
1電氣自動化在建筑中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，與智能自動控制、計算機網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)的飛速發(fā)展密不可分，各種技術(shù)的發(fā)展催生了電氣自動化的繁榮。“自動化”一詞出現(xiàn)在20世紀50年代，隨之電機電力等產(chǎn)品相繼產(chǎn)生，直至60年代，自動化控制理論的開始應(yīng)用到各行各業(yè)中，過程自動化、機械制造自動化和管理自動化，使自動化的發(fā)展進入全新的階段。電氣專業(yè)的自動化技術(shù)成為自動控制與信息處理結(jié)合產(chǎn)物，電氣自動化技術(shù)的發(fā)展極其迅速日臻成熟已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。現(xiàn)代建筑無論從建筑科學(xué)技術(shù)方面，還是在建筑設(shè)計和建筑藝術(shù)方面，都取得了巨大的進步，是以往任何時期所無法比擬的。建筑設(shè)計理念的不斷提升，促使現(xiàn)代建筑在智能化發(fā)展方面提出更高的要求，在此背景下，電氣自動化技術(shù)應(yīng)運而生，90年代起，中國的智能建筑迅速發(fā)展，北京、上海等大城市的高樓大廈基本都采用了智能化系統(tǒng)。
隨著我國經(jīng)濟和現(xiàn)代化工業(yè)的不斷發(fā)展，4C技術(shù)（即Computer計算機技術(shù)、Control控制技術(shù)、Communication通信技術(shù)、CRT圖形顯示技術(shù)）在自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，自動化產(chǎn)品不斷普及，智能樓宇走向智能家居，智能化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，為電氣自動化技術(shù)應(yīng)用提供了廣闊的發(fā)展前景。為滿足和迎合消費者越來越高的消費品位及消費理念，現(xiàn)代建筑需要不斷提高建筑內(nèi)涵，勢必要引入電氣自動化的成分以及智能化建筑，特別是數(shù)字電子化科技發(fā)展智能化已經(jīng)成為了當今建筑界的主流方向。
2 建筑電氣自動化系統(tǒng)的組成
現(xiàn)代智能建筑自動化系統(tǒng)主要包括通信自動化系統(tǒng)（CAS）、樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)、辦公自動化系統(tǒng)(OAS)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）、火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(SAS)及其相應(yīng)的布線系統(tǒng)。
2.1通信自動化系統(tǒng)（CAS）
通信自動化系統(tǒng)為智能建筑內(nèi)的用戶提供高速、全面、安全可靠的語音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息服務(wù)，滿足辦公自動化系統(tǒng)的要求，并能適應(yīng)樓外電信部門的通信網(wǎng)向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化及個人化發(fā)展的趨勢。
目前，智能建筑中的通信系統(tǒng)主要由兩大系統(tǒng)組成：程控數(shù)字用戶交換機和有線電視網(wǎng)(CATV )。隨著4C技術(shù)的不斷推廣，現(xiàn)在智能建筑通信自動化系統(tǒng)主要包括以下子系統(tǒng)：綜合布線系統(tǒng)、電視電話通訊系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。
綜合布線系統(tǒng)(Premises Distributed System，簡稱PDS)是智能化辦公室建設(shè)數(shù)字化信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，是一種集成化通用傳輸系統(tǒng)。它是將所有語音、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)進行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)，為辦公提供信息化、智能化的物質(zhì)介質(zhì)，支持將來語音、數(shù)據(jù)、圖文、多媒體等綜合應(yīng)用，是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它能使建筑物或建筑群內(nèi)部的語音、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、信息交換設(shè)備、建筑物物業(yè)管理及建筑物自動化管理設(shè)備等系統(tǒng)之間彼此相聯(lián)。綜合布線系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)和建筑群子系統(tǒng)六部分組成。
電話通訊系統(tǒng)通常有兩種方式：數(shù)字程控交換系統(tǒng)和虛擬電話網(wǎng)系統(tǒng)。數(shù)字程控電話交換系統(tǒng)由程控電話交換機、配線架、中繼進線組成。電視通訊系統(tǒng)應(yīng)用最廣的還是閉路電視系統(tǒng)，主要由接收信號源、前端設(shè)備、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配網(wǎng)絡(luò)四部分組成。
計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是智能建筑中的主干網(wǎng)絡(luò)，將智能大廈的計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)外部設(shè)備和局域網(wǎng)連接起來，形成互聯(lián)互通，結(jié)構(gòu)合理計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上建立能滿足辦公的軟硬件環(huán)境，更好的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源共享。
2.2樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)
樓宇自動化系統(tǒng)是利用現(xiàn)代控制方法、對樓宇內(nèi)的機電設(shè)備或系統(tǒng)進行自動集中控制管理，以達到節(jié)約能源的目的而構(gòu)成的綜合系統(tǒng)。系統(tǒng)通過集中監(jiān)測和控制來提高現(xiàn)代建筑的管理水平，降低設(shè)備故障率和維護及營運成本。 它包括建筑的中央空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等。樓宇自控系統(tǒng)中基本采用的是集散控制方式和分布控制方式，即用分布在現(xiàn)場被控設(shè)備處的微型計算機控制裝置(DDC)完成被控設(shè)備的實時檢測和控制任務(wù)，克服了計算機集中控制帶來的危險性高度集中的不足和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性，實現(xiàn)多種控制及管理功能。
2.3辦公自動化系統(tǒng)(OAS)
辦公自動化是20世紀80年代迅速發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科，它是利用技術(shù)的手段提高辦公的效率，進而實現(xiàn)辦公自動化處理的系統(tǒng)。它采用Internet/Intranet技術(shù)，基于工作流的概念，使企業(yè)內(nèi)部人員方便快捷地共享信息，高效地協(xié)同工作。系統(tǒng)集成主要包括運行壞境集成和技術(shù)集成。
2.4閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)（CCTV）
Closed Circuit Television (CCTV) 一種圖像通信系統(tǒng)，它綜合了傳感技術(shù)、監(jiān)控攝像技術(shù)、通訊技術(shù)和計算機技術(shù)，組成一個多功能全方位監(jiān)控的高智能化的處理系統(tǒng)。智能建筑中閉路電視的應(yīng)用，可以保護人身安全，節(jié)省時間和費用，提高效率，實現(xiàn)實時指揮和調(diào)度，處理和保存信息。閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像部分、控制部分、傳輸部分、顯示與記錄四大部分所組成。
2.5火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)(SAS)
消防聯(lián)動控制系統(tǒng)是當火災(zāi)發(fā)生后，聯(lián)動啟動各種消防設(shè)備，以達到報警及撲滅火災(zāi)的綜合系統(tǒng)。火災(zāi)自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)主要由以下設(shè)備組成：主機主板、回路卡、手動控制盤、多線制控制盤、直流不間斷電源、消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防電話系統(tǒng)、CRT系統(tǒng)、機箱。
3 結(jié)束語
在全球信息化的今天，信息的共享和高效顯得尤為重要，智能化系統(tǒng)在現(xiàn)代建筑的應(yīng)用，成就了人、信息和工作環(huán)境的智慧結(jié)合，使人們的生活和辦公環(huán)境更加方便快捷，極大地提高了人類的生存質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，智能化小區(qū)的內(nèi)涵也必將隨著科技的進步不斷地變化、發(fā)展。
篇8
人類智能主要要包括三個力面，即感知能力，思維能力，行為能力，而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現(xiàn)出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機器。該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗分析、研制開發(fā)以及電子與計算機應(yīng)用等領(lǐng)域的一門學(xué)科。實現(xiàn)自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
1人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是門邊沿學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉。涉及哲學(xué)和認知科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計算機科學(xué)、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機器學(xué)習(xí)，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設(shè)計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法等，應(yīng)用于智能控制，機器人學(xué)，語言和圖像理解，遺傳編程。
當今社會，計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)和生活的方方面面，計算機編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn)、運輸、傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán)，實現(xiàn)自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些AI函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計器具有更多的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢如下
（1）它們的設(shè)計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態(tài)方程，實際控制對象的模型在控制器設(shè)計時往往有很多不確實性因素。例如:參數(shù)變化，非線性時，往往不知道。)
（2）通過適當調(diào)整（根據(jù)響應(yīng)時間、下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒有必須專家知識時，通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計它們。
(5)運用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計它們。論文格式，自動化控制。。
(6)它們有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計)，與驅(qū)動器的特性無關(guān)。論文格式，自動化控制。。現(xiàn)在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設(shè)計。
3人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
(1)優(yōu)化設(shè)計電氣設(shè)備的設(shè)計是一項復(fù)雜的工作，它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機電器等學(xué)科的知識，還要大量運用設(shè)計中的經(jīng)驗性知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計是采用簡單的實驗手段和根據(jù)經(jīng)驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優(yōu)方案。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電氣產(chǎn)品的設(shè)計從手工逐漸轉(zhuǎn)向計算機輔助設(shè)計(CAD)，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進，使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼，產(chǎn)品設(shè)計的效率及質(zhì)量得到全面提高。
用于優(yōu)化設(shè)計的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進的優(yōu)化算法，非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計大部分采用此種方法或其改進方法。
（2）智能控制的功能實現(xiàn)
①數(shù)據(jù)采集與處理：對所有開關(guān)量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。
②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關(guān)、斷路器等實際開關(guān)狀態(tài)及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。
③運行監(jiān)視：具有對各主要設(shè)備的模擬量數(shù)值、開關(guān)量狀態(tài)的實時智能監(jiān)視，有事故報警越限和狀態(tài)變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。
④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現(xiàn)對斷路器及電動隔離開關(guān)的控制，勵磁電流的調(diào)整。按順控程序進行同期并網(wǎng)帶負荷或停機操作。系統(tǒng)對運行人員的操作權(quán)限加以限制，以適應(yīng)各級運行值班管理。
⑤故障錄波:模擬量故障錄波，波形捕捉，開關(guān)量變位，順序記錄等（包括主要輔機)。論文格式，自動化控制。。
⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。
⑦在線參數(shù)設(shè)定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。
⑧運行管理:操作票專家系統(tǒng)，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。
人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開，但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。
4恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業(yè)和民用供水系統(tǒng)中已普遍使用，由于系統(tǒng)的負荷變化的不確定性，采用傳統(tǒng)的PID算法實現(xiàn)壓力控制的動態(tài)特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計初期曾采用多種進口的調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)的動態(tài)特性指標總是不穩(wěn)定，通過實際應(yīng)用中的對比發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統(tǒng)中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調(diào)節(jié)器作為主控制器，結(jié)合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現(xiàn)了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現(xiàn)壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數(shù)的調(diào)整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。
本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應(yīng)用，也是電氣元
件生產(chǎn)供給的一個方向，實現(xiàn)機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應(yīng)用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。
5結(jié)語
人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復(fù)雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設(shè)計，專家系統(tǒng)，機器人學(xué)等方面。而這諸多方面都體現(xiàn)了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領(lǐng)域?qū)笥凶鳛椋姎庾詣踊刂埔残枰斯ぶ悄艿膮⑴c。
參考文獻
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篇9
根據(jù)本地區(qū)經(jīng)濟與社會發(fā)展對高技能專門人才的實際需求，基于電氣自動化專業(yè)崗位典型工作任務(wù)，以能力培養(yǎng)為主線，將中（高）級維修電工、可編程控制系統(tǒng)設(shè)計師、機電一體化工等職業(yè)資格認證課程內(nèi)容融入到專業(yè)課程體系。構(gòu)建以電氣控制系統(tǒng)的運行維護及技術(shù)改造；自動化生產(chǎn)線的組裝與調(diào)試、維護和維修及電子線路的設(shè)計與維修等3大能力培養(yǎng)為主線的課程體系。有專業(yè)指導(dǎo)委員會對人才培養(yǎng)目標進行恰當?shù)亩ㄎ唬桓鶕?jù)培養(yǎng)目標，設(shè)計培養(yǎng)規(guī)格；根據(jù)培養(yǎng)目標與培養(yǎng)規(guī)格制定人才培養(yǎng)方案，人才培養(yǎng)方案擁有科學(xué)的理論、實踐教學(xué)有機整合的模塊化課程體系。 根據(jù)培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格與培養(yǎng)方案，以校內(nèi)、校外實習(xí)實訓(xùn)基地為載體，采用“任務(wù)驅(qū)動、實境育人”的人才培養(yǎng)模式，采用“項目引導(dǎo)”、“任務(wù)驅(qū)動”、“學(xué)訓(xùn)交替”等多種工學(xué)結(jié)合適合職業(yè)教育目標的課程組織模式。通過畢業(yè)生的社會反饋，畢業(yè)生適應(yīng)本地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。
電氣自動化技術(shù)課程的設(shè)置主要有兩種方法，一是在保持原來開設(shè)的電氣自動化基礎(chǔ)課程基礎(chǔ)上，將當前通用的電氣自動化技術(shù)插入到傳統(tǒng)技術(shù)課程中，如將 PLC技術(shù)或變頻調(diào)速技術(shù)穿插到電機控制、接觸器/繼電器控制等技術(shù)中，以解決電氣自動化技術(shù)課程不足的問題。二是單獨開設(shè)自動控制原理、傳感器、PLC、單片機技術(shù)、電力電子技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、供配電技術(shù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、組態(tài)技術(shù)等都課程，由于信息技術(shù)和計算機技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，要求我們必須改革原有課程體系中陳舊的內(nèi)容，并根據(jù)自動化技術(shù)的發(fā)展增加新的教學(xué)內(nèi)容。
強調(diào)以素質(zhì)教育為核心的“基礎(chǔ)+專業(yè)”結(jié)構(gòu)本科人才培養(yǎng)模式，隨著教學(xué)改革新形勢的不斷變化而變化。學(xué)校制定和修訂人才培養(yǎng)計劃，要貫徹黨的教育方針，遵循高等教育教學(xué)基本規(guī)律，主動適應(yīng)社會、經(jīng)濟、文化和科技發(fā)展對人才培養(yǎng)的需要。固化學(xué)校已經(jīng)取得的教育教學(xué)研究成果，借鑒、吸收外校教學(xué)改革的成功經(jīng)驗，體現(xiàn)學(xué)校定位和人才培養(yǎng)目標，反映學(xué)校辦學(xué)特色。堅持知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合提高，使學(xué)生得到全面發(fā)展。堅持整體優(yōu)化，科學(xué)地處理好各教學(xué)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系；堅持共性與個性的充分結(jié)合，因材施教，促進學(xué)生個性發(fā)展；突出人才培養(yǎng)特色，滿足行業(yè)發(fā)展需求，構(gòu)建適應(yīng)未來社會發(fā)展以及終身教育需求的知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)及綜合素質(zhì)培養(yǎng)。
篇10
隨著我國電氣自動化控制設(shè)備普及程度的不斷提高，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性嚴重就顯得尤為重要了，對電氣自動化技術(shù)進行探究，不但可以提高電氣自動化控制設(shè)備的質(zhì)量，還可以提高電氣自動化控制設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)形象，同時還能提高電氣自動化控制設(shè)備的市場競爭力和市場占有率。
電力系統(tǒng)自動化通過應(yīng)用各種自動檢測裝置，進行控制和決策，同時對電力系統(tǒng)的元器件和電力全系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控、控制、協(xié)調(diào)，保證電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠運行，為生產(chǎn)生活提供高質(zhì)量的電能供應(yīng)。電力系統(tǒng)自動化要求實現(xiàn)電力供應(yīng)穩(wěn)定、安全、可持續(xù)的自動化目標，另一方面，電力事業(yè)的進一步發(fā)展，對自動化的要求也越來越高，電力系統(tǒng)自動化是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求，既可以降低電力系統(tǒng)運行的成本，又能提高電力系統(tǒng)的運行效率。電力系統(tǒng)的節(jié)約化和自動化是電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的根本目標。
1 電力系統(tǒng)自動化要求
電力系統(tǒng)自動化對電力系統(tǒng)元器件、元器件之間的協(xié)調(diào)、電力設(shè)備的使用壽命提出了要求。電力系統(tǒng)自動化要求能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)局部和整個電力系統(tǒng)運行參數(shù)進行實時的搜集和監(jiān)測；同時電力系統(tǒng)元器件應(yīng)經(jīng)濟、實用、安全，為電力系統(tǒng)進行控制和調(diào)節(jié)提供依據(jù)，很多自動化系統(tǒng)能夠直接實現(xiàn)對電力系統(tǒng)元器件的調(diào)控；電力系統(tǒng)自動化還需要實現(xiàn)對電力系統(tǒng)各部分、各層次之間進行協(xié)調(diào)，自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)經(jīng)濟、安全運行的保證；電力系統(tǒng)自動化可以減少大量繁雜的人工勞動，減少人力強度，提高勞動效率，同時由于系統(tǒng)故障能夠及時排除，系統(tǒng)的安全性提高，事故大量減少，并實現(xiàn)電力系統(tǒng)壽命的延長。電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，有效地避免了大面積停電事件的發(fā)生。
2 電力系統(tǒng)自動化新技術(shù)的應(yīng)用
隨著自動化對工作效率的有效提高，在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)、變壓器設(shè)備在新監(jiān)控、微機實時保護系統(tǒng)等方面。
2.1 電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)
隨著科技的進步，電力系統(tǒng)自動化技術(shù)經(jīng)歷了幾個主要的發(fā)展歷程。首先，通過傳遞函數(shù)進行單輸入輸出進行控制時期；隨后，線性最優(yōu)化控制盒非線性和多機進行協(xié)調(diào)控制時期；最近幾年，智能化控制時期。隨著智能控制功能的越來越強大，在新興的電力系統(tǒng)中有著越來越廣泛的應(yīng)用，電力系統(tǒng)智能化控制技術(shù)在多機系統(tǒng)的靜止無功發(fā)生器控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)勵磁、快關(guān)綜合控制系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。
2.2 實現(xiàn)對變壓器設(shè)備在線監(jiān)控
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電能的需求量越來越大，電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)的容量也得到了極大提高。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行已經(jīng)成為社會經(jīng)濟生活正常進行的保障，對人們的生產(chǎn)生活有著重大影響，對電力設(shè)備的性能提出了越來越高的要求。因此，供電企業(yè)必須保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，減少故障的產(chǎn)生。電力系統(tǒng)中，通過對電力設(shè)備進行檢修可以提高設(shè)備的可靠性，降低設(shè)備故障率。電力設(shè)備進行檢修主要通過檢查和修理。對電力設(shè)備檢修的形式通常有檢修故障、狀態(tài)檢修和定期檢修。對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，能夠全面了解設(shè)備的工作狀態(tài)，同時根據(jù)設(shè)備運行的參數(shù)進行設(shè)備變化趨勢預(yù)測，可以提前對故障進行排除，在發(fā)生故障時也可快速進行修理。
2.3 電力系統(tǒng)微機實時保護系統(tǒng)
微機保護能夠提高電力系統(tǒng)的可靠性，同時微機保護又有著高實時性和高擴展性的特點，電力系統(tǒng)中的微機保護系統(tǒng)有著通信能力強，人機交互界面友好等優(yōu)點。隨著我國電力自動化的發(fā)展，電力系統(tǒng)中使用的微機保護裝置越來越多。
電力系統(tǒng)微機保護不僅需要較高的硬件設(shè)施，對嵌入式軟件要求也比較高，在電力系統(tǒng)微機保護中使用實時操作系統(tǒng)，能夠同時對多任務(wù)進行高效管理，也有著很好地可移植性和擴展性，有效提高了電力系統(tǒng)自動化控制效率。現(xiàn)在，電力系統(tǒng)中使用了越來越多的電力系統(tǒng)危機保護裝置，電力系統(tǒng)中使用的RIOS可以有效提高電力自動化系統(tǒng)的可靠性和及時性。實時性問題是電力系統(tǒng)自動化繼電保護的首要問題。電網(wǎng)事故通常發(fā)生在瞬間，一旦穩(wěn)定措施發(fā)生延遲，將無法發(fā)揮自動化保護裝置的作用，也將產(chǎn)生許多其他安全問題，很容易對電力系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重破壞。電力系統(tǒng)自動化保護需要對設(shè)備數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，同時也需要能夠?qū)?shù)據(jù)進行分析，及時進行處理。嵌入式技術(shù)既可以對設(shè)備數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，又可以在很短的時間內(nèi)對數(shù)據(jù)進行處理，快速做出反應(yīng)。RTOS能夠?qū)?yīng)用程序進行分解，還可以同時開啟監(jiān)控進程，對系統(tǒng)中運行的各個程序進行監(jiān)控，當出現(xiàn)異常情況時，UNIX中對出現(xiàn)問題的程序進行終止，還可以調(diào)用另外的進程實現(xiàn)問題修復(fù)功能。由此可見，電力系統(tǒng)中RTOS使系統(tǒng)自動化可靠性很大程度提高。此外，由于電力系統(tǒng)開發(fā)采用的C語言或者C++語言有著較好的靈活性，在模塊化設(shè)計中，某一模塊發(fā)生損壞，可以通過模塊的更換進行問題排除。
3 電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展前景
電力系統(tǒng)應(yīng)用自動化技術(shù)有著及時、安全、可持續(xù)、穩(wěn)定等優(yōu)點，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)長期、可靠、穩(wěn)定、可持續(xù)運行。目前的電力系統(tǒng)已經(jīng)不如通過計算機進行監(jiān)控的新階段，通過對傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備的改進，可以早日實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化。
我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，對電力的需求越來越大，對電力系統(tǒng)提出了更高的要求，也促進了我國電力事業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化越來越朝著智能化和最優(yōu)化方向發(fā)展；微型機和遠程通信越來越多在電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用，成為電力系統(tǒng)自動化控制手段的發(fā)展方向。通過DMS系統(tǒng)，可以提高電力系統(tǒng)的管理水平，也迎合了電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，有效保護了電力設(shè)備，大面積停電等事故大量減少，電力系統(tǒng)更加安全可靠；另一方面，電力設(shè)備自動化程度的提高，也使得變電站的值班和操作方式發(fā)生了很大變化，現(xiàn)在的變電站很多采用無人值守管理方式。電力系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)共享，通過微機保護，可以實現(xiàn)硬件監(jiān)控和保護的共享，減少了大量冗余工作和人工成本，真正實現(xiàn)了精兵簡政的目的。也有助于實現(xiàn)電力系統(tǒng)節(jié)約化和自動化的根本目標。
4 結(jié)束語
科學(xué)技術(shù)是提高生產(chǎn)效率的重要途徑，自動化技術(shù)有著自身特殊的優(yōu)勢。電力系統(tǒng)自動化發(fā)展使得電力系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定高效，保障了電力系統(tǒng)的安全運行，為經(jīng)濟社會建設(shè)做出了重要貢獻。控制技術(shù)、計算機技術(shù)和信息技術(shù)的相互融合和發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化水平將更加智能化，運行更高效，并逐漸形成電力系統(tǒng)自動化的相關(guān)標準，促進電力系統(tǒng)整體發(fā)展水平。
參考文獻
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基金項目：本文系黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題（課題編號：GBC1212080）的階段性研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）20-0130-02
由于我國的電氣自動化產(chǎn)業(yè)已全面與世界接軌，許多企業(yè)的產(chǎn)品和設(shè)備使用手冊及說明書都是采用英文編寫，仿真軟件、前沿學(xué)科的研究論文、互聯(lián)網(wǎng)上的專業(yè)技術(shù)信息等多數(shù)也是英文，這一客觀現(xiàn)實對電氣自動化專業(yè)人員提出了新的要求，電氣自動化專業(yè)人才不僅要精通本專業(yè)知識，還要能夠熟練的應(yīng)用外語閱讀、翻譯、交流，掌握相當水平的專業(yè)英語知識。[1]然而從目前的教學(xué)來看，電氣自動化英語教學(xué)還沒有完全滿足市場對電氣自動化專業(yè)人才的要求。從教學(xué)實踐中可以看出，電氣自動化專業(yè)英語教學(xué)存在著以下問題：一是學(xué)習(xí)內(nèi)容涉及面廣，專業(yè)詞匯多，專業(yè)知識與英語的結(jié)合不深入；二是理論講授過多，實踐操作過少；三是學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性不高。針對上述問題前人也做過大量的研究，但主要集中在教學(xué)方式、方法、手段上。而本文將從個體認知角度入手，基于認知負荷理論研究如何降低學(xué)習(xí)者的內(nèi)在和外在認知負荷，提高其相關(guān)認知負荷，從而獲得較好的教學(xué)效果。
一、認知負荷理論內(nèi)容
1988年澳大利亞心理學(xué)家J.Sweller在Miller研究的基礎(chǔ)上，以資源有限理論和圖式理論為基礎(chǔ)提出了“認知負荷理論”（Cognitive Load Theory，簡稱CLT）。[2]該理論認為人類的認知結(jié)構(gòu)包括有限的工作記憶和無限的長期記憶，在學(xué)習(xí)過程中主要依靠工作記憶的作用。工作記憶主要處理通過視覺和聽覺渠道獲得的信息以及從長期記憶中調(diào)用的信息，使人們能夠有邏輯的思考問題和解決問題。人們在學(xué)習(xí)新的材料知識時，都是通過工作記憶將信息進行編碼然后存入長期記憶中，但工作記憶在注意和處理信息時是要消耗一定的認知資源的，如果個體需要處理和加工的信息超過其認知資源的總量，就會出現(xiàn)認知超載從而影響其學(xué)習(xí)效率。由于人的知識是以圖示的形式存儲在長期記憶中，當需要時這些圖示能夠被提取到工作記憶中進行無意識和自動化的處理，自動化加工無需消耗認知資源。
認知負荷主要與完成某項特定的任務(wù)相聯(lián)系，該任務(wù)在工作記憶中進行信息加工，該信息加工需要耗用一定的認知資源。認知負荷是指在工作記憶中必須注意和處理的信息所耗費的認知資源總量。研究者們根據(jù)認知負荷的來源將認知負荷分為以下三類：
第一類是內(nèi)在認知負荷，它取決于所要學(xué)習(xí)材料的本質(zhì)特征與學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識之間的交互程度。材料的本質(zhì)特征取決于材料本身的復(fù)雜程度，學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識通常取決于學(xué)習(xí)者對前知識的掌握情況，如果材料本身很復(fù)雜而學(xué)習(xí)者的前知識又很匱乏，那么內(nèi)在認知負荷就會很大，反之亦然。[3]因此一般認為內(nèi)在認知負荷是相對固定的，一般較難被教學(xué)設(shè)計所改變。但有學(xué)者指出可以通過減少一些元素的交互作用縮減學(xué)習(xí)內(nèi)容來達到降低內(nèi)在負荷的要求。
第二類是外在認知負荷，材料信息的呈現(xiàn)方式或者要求學(xué)習(xí)者從事學(xué)習(xí)活動都會增加工作記憶的負荷，當這種負荷是不必要的、阻礙了圖式的獲得和自動化處理時，這種負荷即為外在認知負荷。外在認知負荷一般可以通過教學(xué)設(shè)計予以降低。
第三類是相關(guān)性負荷，它是與圖式建構(gòu)及與圖式自動化過程努力程度相關(guān)的認知負荷。相關(guān)性認知負荷與外在認知負荷一樣都是在信息呈現(xiàn)過程中產(chǎn)生的，但相關(guān)性認知負荷旨在幫助學(xué)習(xí)者獲得知識，圖式可以是學(xué)習(xí)過程中的任何知識結(jié)構(gòu)或所學(xué)信息組成的任何知識結(jié)構(gòu)，圖示將存儲在長期記憶中，建構(gòu)充分且豐富的圖式可以提高學(xué)習(xí)效率。[4]
二、認知負荷理論在電氣自動化專業(yè)英語教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用
認知負荷理論在教學(xué)設(shè)計中的主要思想是降低內(nèi)在認知負荷和外在認知負荷并在確保工作記憶資源有所盈余的前提下，適當引導(dǎo)學(xué)生投入更多的心理努力提高其相關(guān)認知負荷，實現(xiàn)圖式的獲得與規(guī)則的自動化。
1.按順序和分塊呈現(xiàn)課程內(nèi)容
分階段呈現(xiàn)小段的學(xué)習(xí)材料能夠減少初學(xué)者的認知負荷。對于大多數(shù)電氣自動化專業(yè)的學(xué)生來說，電氣自動化專業(yè)英語不僅涵蓋了大量的專業(yè)理論知識而且還是應(yīng)用非母語的形式來表述，當學(xué)生學(xué)習(xí)到這些復(fù)雜的內(nèi)容時工作記憶需要處理的信息數(shù)量加大，而且各個信息要素間的交互關(guān)系又比較高，這會加大學(xué)生的內(nèi)在認知負荷。因此，應(yīng)該將電氣自動化專業(yè)英語教學(xué)內(nèi)容分解為多個教學(xué)模塊，使每個模塊中包含的信息要素減少，降低要素間的交互作用，從而降低內(nèi)在認知負荷。如在介紹自動控制原理基本理論時，應(yīng)該將其分成自動控制原理的基本概念及自動控制原理的基本定律兩個大模塊，再將基本概念和基本定律逐一分解。在應(yīng)用分階段呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容時對教師的要求比較高，教師應(yīng)該對整個教學(xué)內(nèi)容非常熟悉，可以按照學(xué)生對知識的認知能力來建構(gòu)每一個知識模塊，但并不一定按照教材內(nèi)容順序來建構(gòu)，在建構(gòu)的知識模塊中應(yīng)考慮先呈現(xiàn)的知識是可以獨立加工，并對后續(xù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容打下基礎(chǔ)。通過對全部知識的分解，可以在一定程度上降低材料間的交互作用，節(jié)約學(xué)習(xí)者的工作記憶消耗，同時也有利于學(xué)生對專業(yè)英語知識在長期記憶中圖式的構(gòu)建。
2.創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境，促進圖式構(gòu)建
在教學(xué)過程中可以依據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容來創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境，具體的情境可以把專業(yè)英語的學(xué)習(xí)和實際生活聯(lián)系起來，幫助學(xué)習(xí)者在相對真實的環(huán)境中學(xué)習(xí)新的知識。通過媒介或教育材料的安排來創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境以引起學(xué)生的注意力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動的思考，構(gòu)建新知識，學(xué)生就會投入更深層的圖式建構(gòu)和存儲的記憶能量，構(gòu)建長時記憶圖式要素并能提升圖式自動處理。
如在講到控制系統(tǒng)反饋的專業(yè)知識時，可以利用生活中常見的抽水馬桶，將其工作原理和相關(guān)的專業(yè)詞匯利用多媒體呈現(xiàn)出來如圖1、圖2所示。學(xué)生對抽水馬桶都很熟悉，它的工作原理在前沿課程中也都學(xué)習(xí)過，在此學(xué)生就可以對照其圖示內(nèi)容將專業(yè)詞匯很容易的掌握。這種方式的學(xué)習(xí)可以有效地降低外在認知負荷，增強相關(guān)認知負荷，有利于信息的加工。
3.利用多媒體教學(xué)手段，發(fā)揮“雙重感官效應(yīng)”
既有研究表明人的工作記憶可以同時處理視覺信息和聽覺信息，通過視覺和聽覺同時獲得的信息更容易形成圖示而存儲于長期記憶中，提高學(xué)習(xí)效率。隨著現(xiàn)代多媒體技術(shù)的發(fā)展同時采用視覺和聽覺雙重感官模式輸入信息已經(jīng)成為可能。既往研究表明相對于單純的視覺形式，聽覺—視覺的雙重教學(xué)模式更有效，尤其是涉及指令或解釋操作規(guī)則時，采用視聽雙通道方式輸入信息更具優(yōu)越性。如在講到限制性定語從句的翻譯方法時，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是首先在課件上顯示每一種方法如何使用，然后再舉例，這種方式會使學(xué)生在規(guī)則和例句之間來回搜索信息耗費認知資源，基于認知負荷理論最好的解決方法是將例句以文字的形式放在課件上，而規(guī)則方法則采用教師口述的方式來達到教學(xué)效果。
多媒體課件還可以結(jié)合仿真軟件進一步強化視聽雙重效應(yīng)，如講到智能樓宇技術(shù)時，利用LabVIEW仿真或組態(tài)王仿真動畫界面，吸引學(xué)習(xí)者的注意力。首先強化學(xué)習(xí)者對專業(yè)知識的理解，然后在講解英語，這樣可以有效地降低外在認知負荷，增強相關(guān)認知負荷。但在使用多媒體教學(xué)手段時也要注意認知負荷理論中的分散注意力效應(yīng)和信息冗余效應(yīng)，也就是說不要在多媒體課件中加載大量的學(xué)習(xí)內(nèi)容或是添加一些不必要的音頻、視頻內(nèi)容，因為這些會耗用學(xué)習(xí)者的認知資源，加大外在認知負荷，會引起學(xué)生注意力的分散，而忽略主要信息的獲得。
4.靈活運用樣例效應(yīng)，提高學(xué)習(xí)效率
電氣自動化專業(yè)英語課程的主要教學(xué)目標之一是培養(yǎng)學(xué)生的翻譯能力，樣例輔助是在英語翻譯學(xué)習(xí)中必不可少的一種輔助手段。樣例教學(xué)是指教師對所要講解的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)具有詳細解答步驟的樣例，通過樣例分析和學(xué)習(xí)，學(xué)生可以歸納出隱含的抽象知識來解決類似的問題。在專業(yè)英語教學(xué)中如果教師一味的講解翻譯的規(guī)則方法會讓學(xué)生感到枯燥和無趣，相反如果教師能夠設(shè)計一些具有典型代表的樣例，可以降低學(xué)生的認知負荷。如：Electrical energy can be stored in two metal plates separated by an insulating medium. Such a device is called a capacitor，or a condenser，and its ability to store electrical energy is termed capacitance. It is measured in farads.電能可儲存在由一絕緣介質(zhì)隔開的兩塊金屬極板內(nèi)。這樣的裝置稱之為電容器，其儲存電能的能力稱為電容。電容的測量單位是法拉。這一段短文中各句的主語分別為：Electrical energy、Such a device、its ability to store electrical energy、It（Capacitance）。它們都包含了較多的信息，并且處于句首的位置，非常醒目。此外，四個主語完全不同，避免了單調(diào)重復(fù)，這種方法可以廣泛采用。Sweller等人的研究發(fā)現(xiàn)，在樣例學(xué)習(xí)中知識的獲得明顯比傳統(tǒng)的基于練習(xí)的模式更省時間，而且在解決相似的同構(gòu)問題時用的時間明顯較少，也更少犯錯誤。[5]
5.提升心理努力程度，降低無效負荷
認知負荷理論認為認知負荷的核心是心理努力。心理努力是指學(xué)習(xí)者分配給任務(wù)的認知資源。心理努力也就是學(xué)生在學(xué)習(xí)中所花費的注意、感知、記憶、思維、想象等認知成分，學(xué)習(xí)者的心理努力反映了認知負荷的實際水平。對于電氣自動化英語學(xué)習(xí)而言，如果學(xué)生肯集中注意力，其想象力、邏輯力、理解力比較強，對電氣自動化專業(yè)知識和英語的掌握比較好，其內(nèi)在認知負荷就會下降，相關(guān)認知負荷就會增加。雖然個體的感知能力、記憶能力、理解力會有先天的差異，但情感、態(tài)度、動機等后天因素對學(xué)習(xí)者認識影響更大。因此在電氣自動化英語學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)該通過各種手段激發(fā)學(xué)生的斗志，集中精力提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加強學(xué)生學(xué)習(xí)動機，降低外在和內(nèi)在認知負荷。
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1、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)．并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機器 該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會上提出以后，人工智能研究飛速發(fā)展，成為以計算機為主．涉及信息論．控制論， 自動化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門學(xué)科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜的工作。
當今社會，計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面．計算機編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn)，運輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機能將是實現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產(chǎn)．流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán)．實現(xiàn)自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如：神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解．也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些Al函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計器具有更多的優(yōu)勢．這些優(yōu)勢如下：
(1)它們的設(shè)計不需要控制對象的模型(在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態(tài)方程，實際控制對象的模型在控制器設(shè)計時往往有很多不確實性因素，例如：參數(shù)變化，非線性時，往往不知道)。
(2)通過適當調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍 ，下降時間快3.5倍， 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒有必須專家知識時．通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計它們。
(5)運用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計它們。
總而言之，當采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、規(guī)則庫和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現(xiàn)這個過程，但主要的目標是使用系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)穩(wěn)定的解，并且找到最簡單的拓樸結(jié)構(gòu)配置．自學(xué)習(xí)迅速，收斂快速。
3、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，許多高等院校及科研機構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，故障預(yù)測及診斷、控制與保護等領(lǐng)域。
3.1 優(yōu)化設(shè)計
電氣設(shè)備的設(shè)計是一項復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機電器等學(xué)科的知識，還要大量運用設(shè)計中的經(jīng)驗性知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計是采用簡單的實驗手段和根據(jù)經(jīng)驗用手工的方式進行的．因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，電氣產(chǎn)品的設(shè)計從手工逐漸轉(zhuǎn)向計算機輔助設(shè)計(CAD)，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進．使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼．產(chǎn)品設(shè)計的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進的優(yōu)化算法，非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有：模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注，有關(guān)方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3．3智能控制
人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開．但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法．因而它的應(yīng)用實例最多。
4、結(jié)語
人類智能主要包括三個方面．即感知能力．思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機器”所表現(xiàn)出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解．邏輯推理與定理證明，自然語言理解 自動程序設(shè)計．專家系統(tǒng)，機器人學(xué)等方面，而這諸多方面都體現(xiàn)了一個自動化的特征．表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化．因此人工智能在電氣自動化領(lǐng)域?qū)笥凶鳛椋姎庾詣踊刂埔残枰斯ぶ悄艿膮⑴c。
篇13
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）05-0266-02
隨著全球科技信息化的迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)電氣自動化專業(yè)人員之間的技術(shù)交流越來越頻繁，社會對電氣人才的英語能力提出了更高的要求。目前很多高職院校，為了提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和就業(yè)競爭力開設(shè)了電氣自動化專業(yè)英語課程，但教學(xué)效果并不理想。本文針對電氣自動化專業(yè)英語的特點，對教學(xué)中存在的問題進行了分析，提出了相應(yīng)的教學(xué)改進方法。
一、高職電氣自動化專業(yè)英語的重要性
目前世界上大部分的技術(shù)資料都是用英語通過互聯(lián)網(wǎng)傳播的，電氣工程類的絕大部分專業(yè)資料和信息也都是以英語形式出觀。專業(yè)技術(shù)人員的研究成果展示，例如申報國家獎項、申請專利、發(fā)表學(xué)術(shù)論文等，80%以上的科技資料都是以英語形式出版的。國際交流合作也需要專業(yè)人員具備良好的專業(yè)英語表達、聽說、應(yīng)變能力。所以，電氣自動化專業(yè)英語是為了培養(yǎng)和提高學(xué)生對英文專業(yè)文獻的閱讀、聽說和翻譯等綜合能力而開設(shè)的課程，對于學(xué)生在專業(yè)方向上的可持續(xù)發(fā)展，如碩士入學(xué)考試、工作面試、閱讀和翻譯實際工作中遇到的英文專業(yè)文獻等，具有十分重要的作用。根據(jù)筆者對湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院2006屆～2012屆電氣自動化畢業(yè)生的調(diào)查回訪發(fā)現(xiàn)，有相當一部分畢業(yè)生現(xiàn)在都在國外從事水電站的建設(shè)與技術(shù)支持工作或者經(jīng)常要閱讀國外進口電氣設(shè)備的產(chǎn)品說明書，他們普遍認為在學(xué)校學(xué)習(xí)專業(yè)英語是十分必要的。
二、電氣自動化專業(yè)英語教學(xué)中存在的問題
1.教學(xué)對象
由于高等職業(yè)院校的高考錄取分數(shù)線普遍低于普通本科院校，所以學(xué)生們的基礎(chǔ)英語水平不高。再加上電氣自動化專業(yè)的學(xué)生大多數(shù)是理科生，在高中時英語基礎(chǔ)就不牢固，不識音標，不會讀單詞，記不住單詞，不敢說，看不懂，閱讀能力、寫作能力較差。在教學(xué)時碰到有些學(xué)生反映，由于高中時嚴重偏科，英語基礎(chǔ)不好，在大一時的大學(xué)英語課堂上也聽不懂教師說什么，到了大三對于專業(yè)英語就更恐懼了，有破罐子破摔的厭學(xué)心理。
2.學(xué)校和專業(yè)教師的重視程度
隨著近幾年來“工學(xué)結(jié)合”、“項目教學(xué)法”等理論思潮在我國高職院校的興起，有些高職院校盲目跟風(fēng)，認為工學(xué)模式結(jié)合就是強調(diào)操作技能，根本不開設(shè)專業(yè)英語課；有的甚至把電氣專業(yè)英語當成了選修課，可開可不開；有的雖然開設(shè)，但在課時安排上很不合理，學(xué)時太少，無法做到深入細致的詳細講解。另外，在電氣專業(yè)英語教學(xué)中，教師也沒有像對待其他專業(yè)課那樣給予足夠的重視。很多教師認為電氣專業(yè)英語教學(xué)的重點就是翻譯，備課講課不如其他專業(yè)課認真，也沒有像其他專業(yè)課那樣嚴格按照教學(xué)大綱（或課程標準）、教學(xué)計劃去授課，導(dǎo)致電氣專業(yè)英語的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式的隨意性。
3.師資力量
隨著我國高等教育的普及，在校學(xué)生數(shù)量的劇增，教師隊伍數(shù)量的相對不足已經(jīng)成為制約高等職業(yè)教育發(fā)展的突出問題。很多專業(yè)教師的教學(xué)任務(wù)繁重，平均每周16個學(xué)時以上，有的教師一學(xué)期承擔(dān)了兩到三門的專業(yè)課的教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)校缺少專門的電氣專業(yè)英語教師。很多學(xué)校要么是聘請英語基礎(chǔ)較好的專業(yè)課教師來教授專業(yè)英語，要么直接由基礎(chǔ)英語教師教授專業(yè)英語。專業(yè)課教師一般專業(yè)知識技能較強，但英語水平相對一般，上課欠缺生動；而基礎(chǔ)英語教師的英語基礎(chǔ)雖然良好，但又缺少電氣專業(yè)知識。如fuse一詞，普通英語翻譯為“融化”，而電氣專業(yè)翻譯為“熔斷器”；又如step一詞，普通英語翻譯為“腳步、臺階”，但在專業(yè)英語中，它常用來表示階躍信號，用在step esponse短語中，表示“階躍響應(yīng)”，所以直譯原文會導(dǎo)致很多專業(yè)文獻翻譯不準，影響教學(xué)效果。
4.學(xué)生自身的認識
大學(xué)基礎(chǔ)英語有全國英語三級、四級等考試，而且還與學(xué)生的畢業(yè)證掛鉤，對其學(xué)生都比較重視，但學(xué)校對專業(yè)英語并沒有任何要求，所以大多數(shù)學(xué)生沒有專業(yè)英語學(xué)習(xí)的壓力和動力。另外，如果專業(yè)英語教師不能正確引導(dǎo)學(xué)生認識學(xué)習(xí)電氣專業(yè)英語對于他們將來工作的重要性，那么很多學(xué)生會認為專業(yè)英語屬于非專業(yè)主干課程，自然就放松了對專業(yè)英語的學(xué)習(xí)。再加上大學(xué)生課余社團活動多，實習(xí)也多，學(xué)生們由于時間、精力有限就更顧不上好好學(xué)習(xí)專業(yè)英語了，上課隨便聽聽，課前不預(yù)習(xí)，課后不復(fù)習(xí)，草草應(yīng)付，只要考試及格即可。
5.教材與教學(xué)內(nèi)容
目前高職電氣專業(yè)英語所使用的教材內(nèi)容大多是選用國外原版專業(yè)書籍的一些章節(jié)、科研文獻等，教材或講義難度深淺不一，對三年職業(yè)教育專業(yè)課的覆蓋度不夠，缺乏系統(tǒng)性與完整性。還有一些學(xué)校選用的是本科教材，定位偏高，學(xué)生學(xué)習(xí)有困難，教師只能放慢教學(xué)速度，如果中途碰到實習(xí)實訓(xùn)，專業(yè)英語的教學(xué)任務(wù)更難以完成。從教學(xué)計劃的安排來看，大部分學(xué)校的電氣專業(yè)英語安排在三年級的上或下學(xué)期，專業(yè)英語的安排與專業(yè)課的教學(xué)進度不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致學(xué)生相應(yīng)的專業(yè)課還沒學(xué)就要學(xué)專業(yè)英語了，學(xué)生很難理解課文內(nèi)容，學(xué)習(xí)熱情和積極性不高，教學(xué)效果不理想。
三、電氣自動化專業(yè)英語教學(xué)改進方法探討
1.重視專業(yè)英語教學(xué)
教師自身要加強教學(xué)責(zé)任心，嚴格按照教學(xué)大綱的培養(yǎng)要求進行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生充分認識到電氣專業(yè)英語對于未來工作和學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展的重要性，激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。針對高職院校學(xué)生英語基礎(chǔ)普遍較差的特點，要從基礎(chǔ)的教學(xué)生認識音標，讀準音標，根據(jù)音標讀單詞做起；然后學(xué)習(xí)基本語法，掌握簡單句、復(fù)合句、關(guān)連詞。教學(xué)中要以閱讀理解為主，避免過分地強調(diào)聽、說、讀、寫；重點掌握基本的專業(yè)詞匯和詞意。由于高職院校學(xué)生普遍缺乏自信，教師在授課的同時，也要在思想上多給學(xué)生們鼓勵，學(xué)習(xí)上教會他們科學(xué)的方法，幫助學(xué)生樹立信心，使學(xué)生通過漸進性和階段性的方式逐步提高自己的專業(yè)英語水平。
2.采用靈活的教學(xué)模式
第一，專業(yè)英語注重語言的實用性，教師在上課時不能采用直接翻譯全文、滿堂灌的教學(xué)模式，應(yīng)注重以學(xué)生為主體，精講多練，少講空洞理論，加強師生的討論與互動。可以借鑒專業(yè)課中的案例教學(xué)法，例如教師可以就某個變電站主接線圖講解電氣設(shè)備，讓學(xué)生在課堂上分組討論，最后由各組代表用英語進行設(shè)備的符號、用途、結(jié)構(gòu)的講解。也可以采用多媒體教學(xué)或電子書將設(shè)備圖片等呈現(xiàn)在課堂上配合電氣專業(yè)英語的教學(xué)，或者播放一段電力系統(tǒng)事故的英文視頻，讓學(xué)生分組討論事故的原因和解決措施，最大限度地調(diào)動學(xué)生們學(xué)習(xí)專業(yè)英語的學(xué)習(xí)興趣。
第二，教師在課堂組織教學(xué)時應(yīng)以實踐為主，側(cè)重技能訓(xùn)練，要盡可能的為學(xué)生提供各種各樣的實踐機會，盡可能安排學(xué)生到企業(yè)進行與專業(yè)英語密切相關(guān)的實習(xí)等。如果條件允許，教師最好帶學(xué)生到校辦工廠或企業(yè)實習(xí)車間參觀，面對電氣設(shè)備實物講解名稱和結(jié)構(gòu)，不僅讓學(xué)生在實踐中記住重要的專業(yè)英語詞匯，而且還鞏固了專業(yè)課知識。
第三，電氣教研室可以充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，和其他專業(yè)課一樣，建立專業(yè)英語教學(xué)網(wǎng)站，制作電氣專業(yè)英語精品課程，積極豐富和更新相關(guān)內(nèi)容，方便學(xué)生們自學(xué)。有條件的院校可以采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，也可以用QQ群、微信群等現(xiàn)代語音軟件讓學(xué)生與教師在線交流和答疑，檢測、提高學(xué)習(xí)效果。
3.加強教師隊伍建設(shè)
針對目前高職電氣類專業(yè)英語教師欠缺的現(xiàn)狀，一方面要提高專業(yè)教師的英語水平。可以采用對教師在崗培訓(xùn)、長期培訓(xùn)和集中短期培訓(xùn)相結(jié)合，個人進修和公派進修相結(jié)合的方式，鼓勵教師積極進修深造，提高專業(yè)課教師的英語水平，使具有一定英語基礎(chǔ)的專業(yè)課教師經(jīng)過培訓(xùn)提高后承擔(dān)電氣專業(yè)英語課程的教學(xué)。另一方面可以從電氣專業(yè)的外資企業(yè)中引進具有實踐經(jīng)驗的專家擔(dān)任電氣專業(yè)英語教學(xué)的專職或兼職教師。同時要求任課教師要充分備課，嚴格執(zhí)行大綱計劃，在課堂中增加學(xué)習(xí)的趣味性，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高專業(yè)英語的教學(xué)效果。
4.精心選擇教材，積極開發(fā)數(shù)字教材
專業(yè)英語教材的選取要盡量符合高職學(xué)生的英語基礎(chǔ)，文章要難度適宜，與高職學(xué)生的實際英語水平相匹配。內(nèi)容上要注意反映新技術(shù)、新材料，符合高職高專人才培養(yǎng)目標要求。教材編排結(jié)構(gòu)要合理，篇幅較短，且自成體系，圖文并茂，通俗易懂，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，職業(yè)教育和企業(yè)對接緊密，行業(yè)新工藝不斷誕生，決定了高職教材不能一成不變。學(xué)校可以根據(jù)實際需要，及時更新專業(yè)英語的教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)教學(xué)資源，在編寫專業(yè)英語教材時可以組織教師去相關(guān)專業(yè)的企業(yè)進行調(diào)研，了解該專業(yè)所需要涉及到的專業(yè)英語信息，然后進行總結(jié)和編寫。還可以開發(fā)靈活的專業(yè)英語數(shù)字教材，引入iPad等軟件進行專業(yè)英語的教學(xué)，制作“電子書”。因為在現(xiàn)代社會，如果學(xué)生只掌握紙質(zhì)出版，缺乏電子書出版知識，已經(jīng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求，所以數(shù)字教材就像一本“活頁本”，可根據(jù)行業(yè)新動態(tài)隨時添加知識，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極提高了，學(xué)習(xí)效果也會更好。
四、結(jié)論
在實際的電氣自動化專業(yè)英語教學(xué)中存在很多影響教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果的問題，為此要在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教師隊伍建設(shè)等多方面進行改進，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)專業(yè)英語變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，使聽、說、讀、寫等各方面的能力得到同步提高，以便吸收更多的最新技術(shù)情報，跟蹤和了解電氣自動化領(lǐng)域的世界前沿，為今后的工作和學(xué)習(xí)創(chuàng)造更多的機會。
參考文獻：
