时间：2023-03-17 18:00:22
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电气和自动化论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
【关键字】建筑电气，工程管理，管理流程，控制要点
中图分类号： F407.6文献标识码：A 文章编号：
前言
一个国家的建筑就是她经济发展程度的标志。国家越发达，建筑的智能化程度就越高。的确，随着当今中国社会的发展、技术的进步，在建筑工程领域，科技含量越来越高。新材料的应用、新工艺的发展使对建筑设计施工流程的要求也越来越严格。在这样的背景下，建筑行业的五大关键设计岗位建筑、结构、给排水、暖通、电气设计日益凸现出它的重要性。建筑电气设计是整个建筑项目建设中所不可缺少的一个环节，主要为建筑项目提供供配电工程及弱电智能化等工程电气设计。建筑电气工程师就是主管这相关业务的专业技术人员。建筑电气与我们通常意义上的电气自动化并不同，是电气自动化相关原理技术在建筑行业的具体应用。因此，保证建筑电气工程的管理质量成为了重中之重。
二．电气工程在建筑工程中的重要作用
工业与民用建筑中的电气工程，包括建筑中的强弱电，是整个工程项目的重要组成部分。如果把建筑比作一个人，混凝土结构就是人的骨架和肉体，而血液和经脉就是建筑中的电气。大概从20 世纪60 年代左右开始，我国的建筑电气工程事业得到突飞猛进的发展，其中控制理论与控制工程、电力电子技术、尤其是计算机技术的发展更是超出人们的预料，这些环境的变化直接导致人们对自己的工作和生活环境的要求越来越高。对居住和工作建筑的电气环境的要求也越来越高，这种情况下就使得电气工程的在人们日常生活中的地位和作用变得越来越重要。电气工程的好坏直接关系到整个建筑工程的质量、投资、工期、预期等等的效果，影响到整个建筑物整体设备的安全运行、投入使用情况、节能效果、舒适性、高效性和安全性，特别是建筑物的安全问题，电气设备能否安全可靠运行，线路是否有火灾隐患，火灾报警和智能监控系统能否正常运行，消防设备、紧急照明等等这些设备的供电是否可靠，都是建筑安全的重要因素，所以，这种情况下，对电气工作人员的考验是相当高的，不仅仅要从传统的电气和自动化控制技术中走出来学习和面对新的电气和自动化控制技术，还要面对计算机网络技术等等现代的先进的科学的智能控制技术，力图建设安全可靠有技术含量的电气工程来保证人们的生命财产安全。
三．施工阶段的质量控制
施工中必须根据已会审后的电气施工图纸和有关技术文件，按照国家现行的电气工程施工及验收规范，地方有关工程建设的法规、文件，经审批的施工组织设计(施工技术方案)进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理，不允许未经同意擅自变更设计。严格推行规范化操作程序，编制符合规范、工艺标准，具有可操作性的质量控制程序。
1、基础施工阶段的质量控制
在基础工程施工时，应及时配合土建做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管及止水挡板的预埋、预留工作。这一工作要求电气专业应赶在土建做墙体防水处理之前完成，避免电气施工破坏防水层造成墙体今后渗漏;对需要预埋的铁件吊卡、木砖、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件，电气施工人员应配合土建提前做好准备，土建施工到位及时埋入，不得遗漏。电气施工安装中，管理人员只有努力提高自身的素质和专业能力，才能把好质量关。
2、主体施工阶段的质量控制
首先必须分清工程中的重点环节。在电气工程质量监控中，确定配电装置、电力电缆、配电箱3个重点设备交接协调环节，明确关系，制定措施，根据规范进行超前监控，达到对工程质量的预控。其次，必须在监控好重点环节的基础上以点带面，促动整个系统工程的质量控制。电气工程要与土建工程紧密配合，根据土建浇注混凝土的进度要求及流水作业的顺序，逐层逐段的做好电管铺设工作，这是整个电气安装工程的关键工作，做不好不仅影响土建施工进度与质量，而且也影响整个电气安装工程后续工序的质量与进度。浇注混凝土时，电工应留人看守，以防振捣混凝土时损坏配管或使得开关盒移位。遇有管路损坏时，应及时修复。
3、装修阶段的质量控制
在砌筑隔墙之前应与土建工长和放线员将水平线及隔墙线核实一遍，因为将按此线确定管路预埋位置及各种灯具、开关插座的位置、标高。抹灰之前，电气施工人员应按内墙上弹出的水平线和墙面线，将所有电气工程中的预留孔洞按设计和规范要求核实一遍，符合要求后将箱盒稳定好，将全部暗配管路也检查一遍，然后扫通管路，穿好带线，堵好管盒。抹灰时配合土建做好配电箱的贴门脸及箱盒的收口，箱盒处抹灰收口应光滑平整。
四．电气工程师的责任和要求
电气工程师是电气工程质量好坏的直接负责人，因此电气工程师的专业知识水平必须过硬。同时，光有专业水平也是不够的，电气工程师必须要有高度的责任心，对自己所负责的电气工程要认真对待，不光要把自己的专业知识应用到工程建设中去，还有用心去对待自己所负责的工程，细致的，深入的，全面的做好电气工程所涉及的技术、进度、签证、质量、安全等各方面的管理工作。要想成为一名合格的电气工程师，必须不断的更新自己各方面的知识，不墨守成规，及时的掌握最新的发展动态。
建筑电气与我们通常意义上的电气自动化并不同，是电气自动化相关原理技术在建筑行业的具体应用。建筑电气设计涉及的面广，从传统的供配电、照明、动力、自控、防雷接地设计，现在已发展到消防、保安、共用天线电视、楼宇自控系统、通讯系统以及自备电源等设计。建筑电气工程师是一项技术要求很强、非常讲究理性化思考的职业。它需要从业人员有：
（一）严肃认真的工作态度。建筑电气设计涉及面广，设计规范又多，这就要求电气专业工程师，一丝不苟地对待每一个系统的设计，要精益求精；
（二）较高的学历、广泛的理论知识，现在一般企业招聘这类人才，学历都要求大学本科以上，需要经过系统的建筑电气自动化学习；
（三)要有团队合作精神。这一点相当重要。建筑工程设计有交叉作业，综合协调的特点，电气设计必须考虑到建筑、结构、给排水、暖通等方面，必须具有综合的业务水平和工作能力，如工程概预算、招投标、工序衔接及工种配合、各种关系的协调等等，只有紧密结合，才能提高建筑工程设计的科技含量。
五．结束语
电气工程中应把“质量第一、安全第一”放在首位，工程师应该根据所建工程的自身特点，做到对每个施工环节的有效动态实时控制，把技术交底工作落实到实处，从材料购买、工程施工、工程质量等各个环节都认真的进行管理。同时，建立有效的监督体系对工程的质量进行监督，确保工程质量。
参考文献：
[1]陈富军 建筑电气工程管理及质量控制陕西秦力建设工程监理有限公司陕西科技报2010-09-14报纸
[2]赵子云 建筑电气工程在施工过程中的运用 中国新技术新产品2011-01-25期刊
[3]廖亚振 建筑电气施工质量通病问题与处理措施探讨 企业导报2012-06-30期刊
[4]王进; 王静 浅谈建筑电气工程管理及质量控制黑龙江科技信息2009-06-25期刊
论文摘要：文章介绍一种应用当前最先进的工业自动化控制技术的用于教学培训的柔性制造系统。
1引言
随着工业自动化技术的迅猛发展，现代自动生产加工系统中的控制和操作技术越来越复杂，往往综合了机械、气动、液压、传感器技术、PLC及伺服驱动、数控技术、机器人技术、通信技术、柔性制造及计算机集成制造技术等多门学科，因此对于工业现场的应用技术人员也提出较高的要求。对于培养生产一线的技术应用型人才的高等职业技术教育院校来说，提供模拟自动化生产加工系统的综合实训环节，培养学生的综合工程应用能力，满足现代化企业生产的需求是我们的教学理念。在教学中我们引入了德国某公司的F’MS50系统，也称为柔性制造系统机电一体化培训设备。
2系统的组成和功能
此柔性制造系统是一套模拟实际工业自动化生产中不同复杂程度控制过程的柔性加工中心。根据系统的不同运行状态，可实现对生产加工过程的改变和控制。图1所示为该物流系统的平面示意图，整个系统由以下13个工作站组成:①供料站;②检测站;③提取站;④加工站;⑤图像处理站;⑥装配站;⑦暂存站;⑧提取站;⑨成品分装站;⑩闭环柔性输送装置;⑧柔性加工系统上下料机器人;⑩数控车床;⑩数控铣床。
该系统的生产过程模拟短行程气缸的装配，其中包括的零件有:缸体、活塞、弹簧和端盖。整个加工系统的流程为:工件由送料站送人检测站~检测站检测工件的状况~将合格零件放人传送带上的工件运送车上~由提取站中的机械手上下料装置将工件放人加工站进行加工~再将工件放回传送带上~工件经过图像处理站时由工业图像处理系统检测将要进行装配的工件形状是否合格~合格工件进人下一个站(不合格工件将被剔除)~装配站中的五轴机器人对气缸进行组装(其中缸体由传送带运送，活塞储存在装配站的货盘上，端盖和弹簧储存在料舱中)~暂存站将装配好的工件暂存于高层仓库中(可按需要将工件放回到传送带上)一由提取站中的机械手上下料装置按工件的颜色将工件从传送带上放人成品分装站中~成品分装站完成成品输出。
此系统是一个可以扩展的可以连接多个工作站的系统，并在生产过程中可柔性地面对运行状态且可以按相应的情况控制物流。其主要单元是负责向系统内个工作站间输送零件的闭环柔性输送装置。每个工作站中都带有由STEMENS S7一300系列控制器和数字量vo模块组成的控制板，控制板与工作站的连接通过一根标准的vo电缆连接。传送系统的控制也由SIEMENS S7实现。工作站之间的通信由vo接口定义，传送系统内部的数据传送由AS一1(执行器和数字传感器组成的网络)总线实现。工作站与传送系统之间的通信通过vo接口定义。在FMSSo中使用SIEMENS的WinCC对系统进行监视，控制以及数据采集。为了实现WinCC和PLC之间的数据交换，该系统采用了Profibus一DP现场总线。WinCC发送数据到PLC，同时从PLC接收数据信息。通过WinCC在主机中按照级别的优先权监控每个设备的运行情况，并且通过一根电缆即可完成在线对PLC S7编程和故障诊断。
该系统包含实际生产加工的主要功能:来料分配、工件检测、工件操作(机械手上下料)、工件加工及处理、质量控制(图像处理)、自动装配(五轴机器人装配)、立体仓库(料仓)、工件输出、工件分拣、闭环柔性输送装置、数控加工等。使用该系统应可以完成不同复杂程度、各种主要课题的教学培训，如:气动技术、机械技术、通信技术、机械手技术、传感器技术、PLC技术、电气/电子技术、自动控制技术、传动技术、物流技术、数控技术和系统管理等。
3模块化工作站
构成柔性制造系统FMS50中的各工作站均包括独立的电气和可编程控制器单元，带有一个标准vo接口用于与PLC板的连接。机械和气动单元按照各工作站的不同生产功能可以由标准模块组装而成，灵活性较大，气动系统的控制原理相似。
以工件提取站为例，该站完成将工件从传送带上提取并将其放置在加工站上的分度盘上的任务。它的主要组成模块是完成x轴运动(运送工件)的无杆气缸A、完成:轴运动(提放工件)的扁平气缸(提升缸)B，气动平行抓手C(抓取工件)和由3片紧凑型阀组成阀岛CPV10及滑槽模块。气动控制回路图如图2所示。图中A缸和B缸控制回路中的单向节流阀用于控制两缸的行进速度;A缸控制回路中的两个气控单向阀在回路中形成气动锁，是一种安全措施，可使气缸在系统断电或停气时在任意位置保持不动。阀岛中的3个电磁阀C，M，M分别控制气缸A，B，C。其中C型电磁阀由两个常断式单电控二位三通电磁阀组成;M型电磁阀是单电控二位五通电磁阀。
模块化工作站的特点是工作站中的小型模块应该能够体现生产加工中的各种单独功能或组装加工，采用的控制模式与实际生产中相同，每个工作站均包含独立的电气及可编程序控制器单元且采用标准的电气接口，每个工作站本身可以单独用于教学实训，每个模块都具有相应的培训内容，各工作站之间通过电缆或总线连接可以形成不同形式的柔性制造系统。
4该系统的教学培训理念
FMS50系统的模块化设计，可以单独训练PLC编程和机器人操作技术及各工作站，如工件自动装配、自动输送、缓冲仓储等。在教学实践中，采用模块化教学方法，教学的过程从基础简单的操作和控制逐步扩展到复杂操作的控制，具体操作是将学生分组训练，每组学生要完成从模块的机械、气动与电气元件组装安装到工作站的气动与电气回路连接，再根据工艺要求进行PLC编程，调试、操作、维修及故障排除。在工作站之间的连接和工作站与传送系统的连接过程中，学生可以了解到vo通信和总线控制技术。并且通过监视、控制以及数据采集软件vvn}rcc，了解系统的物流和信息流运行情况。在整个训练过程中可以使学生将所学过的专业知识加以综合应用，并能培养学生的学习能力、独立思考能力及团队合作精神。由于该系统是开放式的，学生可以在训练中加人自己的创新思想，重新组合或开发新的工作站，组成不同的机电一体化系统。在高层次的训练中，可以对学生进行诸如远程控制、图像识别、机器人、交互式仿真系统COS/MIR软件(提供建模、运动仿真及三菱机器人编程仿真)等知识的培训。
论文关键词：实践教学体系；电气工程及其自动化；应用型；综合能力
电气工程及其自动化专业是一门实践性、应用性很强的学科，大多数专业课程都需要通过适量的实践活动来培养学生的实际动手能力和创新能力。根据我校关于本科培养方案指导思想的要求：以培养应用型高级人才为主，加强学生的创新意识、竞争意识和适应能力的教育，注重学生的知识、能力、综合素质的协调发展。因此，应用型本科专业在具体的实践教学中，应把培养学生分析和解决问题能力作为构建良好的实践教学体系的基础和核心。
一、实践性教学体系建设
1.实验室建设
随着我校顺利升格为本科院校及我系电气工程及其自动化本科专业的设置，提升电气自动化、电力系统的实验水平就迫在眉睫。但是众所周知，建设电力系统的相关实验室要求条件十分苛刻，加之所需的实验设备造价昂贵，而我院做为近几年刚刚升本的院校，争取上级有限的科研经费相对较为困难，导致对实验室建设的资金投入相对不足，实验条件相对有限，短期内难以满足电气工程及其自动化的相关实验要求。因此，这就要求我们必须广开门路，通过其他行之有效的措施和方法，不断满足该专业相关的实验要求。
在学习和借鉴外校实验室建设和管理的基础上，依据本校学生的基本素质和我校现有的实验条件，我系对实验室建设做以下改进。
（1）构建实验平台，满足课程需求。通过学院的持续投资和我系教师的不懈努力，我系建立了具有层次化、综合性的系统实验平台——电力系统综合实验室，该平台是对“电力系统分析”、“发电厂及变电站电气部分”、“供电技术”、“电力系统继电保护原理”、“电力系统自动装置”、“电力系统微机保护”及“电力系统综合自动化技术”等主要专业课程实践实验环节的系统整合。在此平台上，不仅能满足本专业核心课程的基础实验和综合实验的要求，还能使学生自主完成相关课程设计。
（2）依托仿真技术，调动学生兴趣。在课程中推广和运用仿真实验手段，实现仿真实验与相关课程的有机结合。教师在讲授专业课时，有选择的向学生介绍ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真软件以及应用组态王软件，并且通过较多实例的仿真讲解，使学生对该专业课有更深入的理解和应用，同时要求学生对该课程的实验内容预先进行仿真。这样既能提高学生的学习兴趣，又能使学生对该课程有更加全面的掌握。
（3）完善互动平台，提升教学效率。我们在现有的教学条件下，广泛收集网络上丰富的实验环节资源，建立完善了相关课程的网络实验室。如在《电力系统继电保护原理》教学网站上，增加了微机继电保护等教学、实验内容，搭建了师生互动平台，以此弥补实验教学时间的不足。教师的教学效率得以大大提升，也为学生更好的进行学习、实验创造了便利条件真正实现了教师与学生的教学互动和沟通交流。
（4）建立合作关系，拓宽实验领域。洛阳作为河南乃至全国有影响的重工业基地，本地众多的大中型工业企业也希望通过加强与科研院所的沟通联系来提高自己的技术水平。通过洛阳市政府的牵线搭桥，我们结合自身的学科优势和人才资源，近年来先后与黄河同力水泥有限公司、洛阳供电公司、龙羽电气等单位签订了校外实习合作单位协议，不断加强合作交流。我校每年都选送大批学生到相关企业，在其生产实验室内进行实践活动：如在龙羽电气有限公司进行的《高低压电器》实验，在黄河同力水泥有限公司进行的《工厂供电》实验，在庞屯变电站进行的《变电站综合自动化》实验等等。这样既解决了我们的有关实践难题，又提高了学生的实际动手能力。
（5）引入科研项目，注重实践培养。实践教学将由浅入深，由基础到综合将教师的科研内容和科研成果、工程实际问题等引入到实验教学中，把知识学习技能训练、能力培养等融合在一起，增强学生的实际应用能力，提高教学效果。适时引入设置创新型实验项目，让学生及时了解实验新技术的发展，注重培养学生掌握新实验技术的能力。此外，我校还组织学生积极参加全国技术大赛，进一步锻炼学生的综合能力。我校在全国电子设计大赛和“挑战杯”大赛中均取得了优异的成绩。
2.实习基地建设
本专业现有两个实习基地，分别是电工实习2和模拟变电所。
“电工实习2”实习基地分为两个部分，学生要在两周时间内完成电机的拆装和控制柜的安装实训，该实习基地主要面向经过专业课程学习，具有一定理论基础的大三或大四学生进行，该实习项目侧重工程技术应用、重视实践环节的锻炼，具有较强的工程适应能力，对于提高学生的实践动手能力、解决实际问题的能力，具有很大帮助。该实习项目至今已培训过数千名学生，学生反映实习效果非常好。
模拟变电所主要由380V模拟10kV电压进线，由真实的高低压一次设备完成整个的工厂供配电以及控制过程。该变电所模拟工程气氛浓厚，学生可以在该变电所中得到较好的工程锻炼机会。
除了校内实习基地的进一步建设与完善，还需要继续加强与同力水泥、洛阳供电公司、龙羽电气等合作单位在科研、人才培养、校外实习基地等方面的合作。
3.课程设计和毕业设计建设
专业课程设计建设的重点是如何提高学生的综合能力，而实现这一目标的前提是选择合理的课程设计题目。但是传统的课程设计题目大多较为单一，与具体的生产实际要求脱节较为严重，并且设计的标准也与工程规范相差甚远。因此，我院在具体的课程设计中，十分注重实践性和可操作性，要求选题与有关科研项目和相关企业紧密结合，如在工厂供电课程设计中，从企业得到第一手的详细资料，发给学生真学真练，使学生从中汲取更多的经验，既锻炼了独立思考的能力，也增强了实际操作能力。
毕业设计作为重要的实践教学环节，关键是要实现课题的真实性、知识的综合性和设计的创新性。近年来，随着电气工程及其自动化专业学生人数的不断增多，教师数量和毕业设计课题数量相对不足的问题日益突出，而用人单位也对新录用人员实际动手能力的要求越来越高。为此，我们在毕业设计课题的选择上，要求每位毕业生的毕业设计，或结合教师的科研项目，或结合企业的技术项目，或组织学生到外地公司和工厂开展毕业设计等工作尝试，使学生的综合素质、创新能力得到进一步提高。从2009届开始，我校就选送部分毕业生到龙羽电气和市内其他变电站进行毕业实习和毕业设计，并取得了较好的效果。
二、专业师资人才队伍建设
如何培养建设一批高水平人才，是每个高等院校都面临的共同难题。这不仅要求每一位教师具有扎实的理论知识，更要具备较强的实际动手能力。为此，我校积极做好人才的培养工作，把提升师资队伍的层次、优化师资队伍的结构、提高师资队伍的整体水平作为师资队伍建设的重点工作。以两个专业研究方向为目标，加强师资队伍建设，注意教师进修提高，积极引进博士，鼓励和支持青年教师攻读在职博士学位，促进学术带头人后备力量的培养工作，从而形成一支整体水平高、结构合理的教学和科研型教师队伍。主要通过以下几方面措施来实现。
（1）加大高层次人才引进力度，优化教师队伍的结构，不断增加师资队伍总量。
（2）加强专业带头人、课程负责人及骨干教师队伍建设，进一步明确其权利和义务，以激发教师积极向上的热情。
（3）充分培养和挖掘现有教师队伍的潜力，加强“双师型”教师的培养。一方面从企业引进工程技术人员，另一方面通过各种途径提高教师的实践技能。
三、实践性教学教材建设
通过综合了解国内、省内其他院校电力系统及其自动化专业教学、实验方面等情况，发现近年来在实践教材特别是综合实验方面教材编写的不多。因此，我们必须高度重视此项工作，以切实发挥实践性教学教材在教学、实验中的重要作用。
根据不断改进和完善的实验设备和实习场所的情况，我校组织一批教学、实验经验丰富的教师编写了相关的实验（实习）大纲和指导书，课程设计大纲和指导书等教材，并顺利通过了学院的严格审核。特别是针对我系建设的电力系统综合实验室，我系教师专门编写了严谨完整的实验指导书。该实验教材既能满足实验设备和教学实践的要求，又能增强学生的实训能力，使得学生的综合设计能力和创新意识不断得到提高。
论文关键词：变电站；变电站数字化；通信网络
为了提高电力系统的自动化水平和可靠性，提高电网企业的经济效益和管理水平，我国电力企业积极进行变电站的数字化。随着国家标准的不断完善以及智能断路器、非常规互感器和网络技术的发展，数字化将是未来变电站自动化发展的必然趋势。
一、数字化变电站的特点
随着数字化技术的出现和应用，数字化变电站的概念也被提出。数字化变电站可以实现信息的整体和统一处理，同时具备变电站内IED之间、控制中心和变电站之间协同互动运行的能力。一般情况下，数字化变电站具备以下几个技术特点。
1.层次化
由于所具备的功能差异，变电站的结构逻辑可分成间隔层、过程层以及变电站层。间隔层的作用是通过本间隔的数据作用于自身间隔的一次设备。所有与一次设备接口功能的实现是通过过程层完成的。利用全站的数据，变电站层可以对全站的一次设备进行监视以及控制，同时可以实现与远方控制中心进行交换数据。
2.一次设备的智能化
可编程（PLC）控制器可以替换变电站二次回路中的继电器及其配套的逻辑回路，光电数字和光纤将会代替变电站目前普通的模拟信号和控制线路被。
3.二次设备的网络化
变电站的二次设备不设功能装置重复的输入/输出接口，通过网络可以真正实现数据共享、资源共享，普通的功能装置也会演变成逻辑的功能模块。
4.运行管理实现自动化
日常运行、维护、数据记录可以实现无纸化办公和自动化的信息分流交换；变电站发生故障时，及时提出故障原因和维修意见；系统可以自动发出变电站设备状态检修报告。
二、数字化变电站中的关键技术
由于用户对供电质量、可靠性要求以及电压等级和电网容量的不断提高，电力电子、传感器、网络通信和信号处理等技术日渐成熟，所以变电站一次设备智能化、自动化成为发展的必然趋势。当前，该技术主要是智能断路器、集成型智能开关以及电子式电流电压互感器等设备的发展和应用。
1.非常规的互感器
随着计算机技术和光电技术日益成熟，非常规互感器在实际生产中得到了广泛的应用。它具有很强的抗电磁干扰能力、绝缘好、可测量频带宽，新型光电/电子式互感器具有现代光电技术的优点以及电光晶体的各种优异特性，在电力行业有着广泛的应用。同时，结合数字信号处理DSP技术和光电技术，未来将呈现出很好的发展势头。
数字化保护和测控设备可以和非常规互感器直接接口，省去了中间环节。它的优点是：能隔离高低压，绝缘性能良好；由于不含铁芯，铁磁谐振和磁饱可以消除；良好的抗电磁干扰性能，低压侧无开路高压危险；测量精度高，动态范围大；频率响应范围大；无易燃、易爆等危险。
由于以上优点，非常规互感器不仅具有可观的经济效益和社会效益，而且能很好地适应电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要，提高了电力系统自动化程度并且能够保证其安全可靠的运行。
2.断路器智能技术
为了改变现有断路器的单一空载分闸特性，自动获得实际开断时电气和机械性能上的最佳开断效果，且由于电网运行过程中会经常有各种开断指令，断路器可以执行相应的智能操作——自动调整执行机构和灭弧室工作条件的选择。通过智能断路器的过程层(I/O)通信接口，输入和输出通信数据，而这些通信数据必须符合IEC61850标准。或者说根据IEC61850提出的标准体系，断路器属于过程层设备，所以控制跳合闸命令的传递以及断路器状态信息传输是通过IEC61850标准的通信数据来实现的。
3.集成型智能开关设备
国外一些大的电力设备生产公司已经推出类似产品，瑞士ABB公司推出的接插式开关系统PASS是最具代表性的。它是ABB公司在生产气体绝缘组合电器GLS和空气绝缘开关设备ALS的基础上研发的一种新型电器设备，而该款产品具备了GLS的优点。从20世纪末应用至今，已在美国、加拿大、英国、瑞典等变电站使用并且用户反应良好。可以说，集成型智能开关设备是电力系统将来一次电气设备的发展方向，它的主要优点是结构紧凑、安装方便、接线简化、占地面积小、自动化程度高、可靠性高和日常维护简单。
三、数字化变电站通信网络结构
建设数字化变电站的基础之一就是从逻辑概念和物理概念上，将通信体系分为三个层次，即间隔层、变电站层以及过程层，并且制定了各层通信接口之间的通信标准。而另一个前提就是制定的IEC61850标准，该标准的制定，有利于实现电力自动化系统的三个功能，即控制、监视和继电保护功能。
由于没有规定通信拓扑，并且对设备之间的通信接口没有任何标准，所以各个厂家只是根据客户需求自行设计和定义物理通信链路上的通信接口，上述的三个层次仅是抽象的概念。由于IEC6185O使用以太网作为基本通信技术，并没有限制实际的网络形式，所以，随着网络技术的进步，同一个网络完全可以融合变电站总线和过程总线。这样的通信系统既有利于变电站与控制中心构成统一的无缝通信网络，而且可以同时实现变电站内的无缝连接。
变电站层有两种功能。变电站层功能是指SAS到各个接口的功能，即到本地站操作员人机接口、远方控制中心遥控接口或远程监视维护工程远方监视接口的功能。另外一个功能是指利用多个变电站或间隔的数据，而且作用到整个站的一次设备或多个间隔。
间隔层是利用分析某个间隔数据，然后可以实现控制该层一次设备的目的。该功能是与任何类型的I/O或智能传感器和执行器通信，即通过一定的逻辑接口在间隔层内通信或与过程层通信。
过程层功能是连接到过程的全部功能。
四、数字化变电站对变电站的影响
1.对二次系统应用的影响
由于现代数字技术的发展以及相关标准的制定，变电站数字化技术得以迅速发展应用。在电气量采集的环节、IED设备数据传输交换方式、变电站信息冗余性、变电站二次系统运行安全性、可靠性等，都将由于变电站数字化技术的应用产生巨大的影响。
2.对变电站整体建设方案的影响
当今，由于土地价格昂贵，缩小变电站的占地面积将是目前变电站建设急需考虑的问题。由于电子式互感器的体积小，方便安装，与其他高压设备集成方便，所以能减少变电站的占地面积。实现数字化的变电站基本上没有电缆，采用光纤通信，造价低，重量轻。可以取消变电站内大部分电缆井和电缆层，建设变电站的成本也可大大减少。
3.数字化变电站对设备调试的影响
数字化变电站不仅可以提高二次系统安全性，而且可以大大简化二次系统的调试；电压互感器的极性由安装位置决定，所以现场不需要校验；绝缘电阻不需要测试；电子式互感器还可以确保使用数据正确，这是由于该设备传输的数据都有标记，方便识别；除此之外，由于一二次回路接线不需要查线，原来的查线工作大大减少，减轻运行维护人员的工作量；由于绝缘的系统的光纤信号传输回路，所以没有接地，减少了变电站检查接地的工作量。
五、数字化变电站未来的发展
电力系统通过SAS技术的应用，不仅提高了电网运行的安全性、稳定性，而且还大大减少了系统的维护和检修费用，具有十分明显的经济价值。由于变电站是整个电力系统最基本信息源，所以它也是整个系统中数字化的基础。基于以上原因，数字化变电站应具备以下几项技术优点。
（1）过程层信息系统内部互相调用。在数字化变电站过程层的数据化的信息传输都是通过光纤完成的，所以过程层的信息可以实现系统内部互相调。
（2）数字化变电站通信网络技术有及时性、稳定性以及兼容性等优点。
（3）信息模型化和互操作。作为电力系统的信息源头，数字化变电站不仅要提供尽可能多的信息，而且这些信息应建立在统一的电力系统信息模型的基础之上。作为执行终端，实现各种协同功能是数字化变电站最基本的特征，这要求IED之间能够互操作。为了实现设备之间互相操作，变电站信息的标准化是基础。
（4）检测调试方法的变化。由于数字化变电站中的大多数自动化功能都以数据通信的方式实施，所以通信监测设备显得非常关键，不仅用于检查网络的联通性，而且对通信过程和传输信息进行监视，用来分析自动化功能的实施情况。
（5）广域自动化功能。数字化变电站的通信网络建设需求是互相兼容的，传输的信息有同一个标准同时必须能够相互共享，这样才能达到电网与变电站之间协同配合的目的。
六、总结
由于数字化变电站技术涉及到许多通信网络以及新设备的应用，所以从研发到实际应用将会是比较长期的过程。如IEC61850标准体系、智能断路器、电子式互感器、网络通信技术等。由于各种新技术没有经过一定时期的实践检验，所以在现场应用的稳定性需要结合工程实际逐步完善。
国内外数字化变电站的研究和建设也还在起步阶段。我国的数字化变电站建设的总思路是先把低电压变电站（110kV以下）作为建设试点，通过一段时间的摸索，然后应用到高的电压等级的变电站上，在此期间更需要进行大量的理论研究和实践摸索。同时，由于目前大部分变电站都没有经过数字化改造，所以现有的常规变电站就可以为数字化变电站技术的发展提供应用的平台，而电网的发展也为变电站数字化技术提供契机。未来数字化变电站应用技术的成熟，将标志着新一代数字化电网的实现。
论文关键词：变电站；变电站数字化；通信网络
为了提高电力系统的自动化水平和可靠性，提高电网企业的经济效益和管理水平，我国电力企业积极进行变电站的数字化。随着国家标准的不断完善以及智能断路器、非常规互感器和网络技术的发展，数字化将是未来变电站自动化发展的必然趋势。
一、数字化变电站的特点
随着数字化技术的出现和应用，数字化变电站的概念也被提出。数字化变电站可以实现信息的整体和统一处理,同时具备变电站内ied之间、控制中心和变电站之间协同互动运行的能力。一般情况下，数字化变电站具备以下几个技术特点。
1.层次化
由于所具备的功能差异，变电站的结构逻辑可分成间隔层、过程层以及变电站层。间隔层的作用是通过本间隔的数据作用于自身间隔的一次设备。所有与一次设备接口功能的实现是通过过程层完成的。利用全站的数据，变电站层可以对全站的一次设备进行监视以及控制，同时可以实现与远方控制中心进行交换数据。
2.一次设备的智能化
可编程（plc）控制器可以替换变电站二次回路中的继电器及其配套的逻辑回路，光电数字和光纤将会代替变电站目前普通的模拟信号和控制线路被。
3.二次设备的网络化
变电站的二次设备不设功能装置重复的输入/输出接口，通过网络可以真正实现数据共享、资源共享，普通的功能装置也会演变成逻辑的功能模块。
4.运行管理实现自动化
日常运行、维护、数据记录可以实现无纸化办公和自动化的信息分流交换；变电站发生故障时，及时提出故障原因和维修意见；系统可以自动发出变电站设备状态检修报告。
二、数字化变电站中的关键技术
由于用户对供电质量、可靠性要求以及电压等级和电网容量的不断提高，电力电子、传感器、网络通信和信号处理等技术日渐成熟，所以变电站一次设备智能化、自动化成为发展的必然趋势。当前，该技术主要是智能断路器、集成型智能开关以及电子式电流电压互感器等设备的发展和应用。
1.非常规的互感器
随着计算机技术和光电技术日益成熟，非常规互感器在实际生产中得到了广泛的应用。它具有很强的抗电磁干扰能力、绝缘好、可测量频带宽，新型光电/电子式互感器具有现代光电技术的优点以及电光晶体的各种优异特性，在电力行业有着广泛的应用。同时，结合数字信号处理dsp技术和光电技术，未来将呈现出很好的发展势头。
数字化保护和测控设备可以和非常规互感器直接接口，省去了中间环节。它的优点是：能隔离高低压，绝缘性能良好；由于不含铁芯，铁磁谐振和磁饱可以消除；良好的抗电磁干扰性能，低压侧无开路高压危险；测量精度高，动态范围大；频率响应范围大；无易燃、易爆等危险。
由于以上优点，非常规互感器不仅具有可观的经济效益和社会效益，而且能很好地适应电力系统数字化、智能化和网络化发展的需要，提高了电力系统自动化程度并且能够保证其安全可靠的运行。
2.断路器智能技术
为了改变现有断路器的单一空载分闸特性，自动获得实际开断时电气和机械性能上的最佳开断效果，且由于电网运行过程中会经常有各种开断指令，断路器可以执行相应的智能操作——自动调整执行机构和灭弧室工作条件的选择。通过智能断路器的过程层(i/o)通信接口，输入和输出通信数据，而这些通信数据必须符合iec61850标准。或者说根据iec61850提出的标准体系，断路器属于过程层设备，所以控制跳合闸命令的传递以及断路器状态信息传输是通过iec61850标准的通信数据来实现的。
3.集成型智能开关设备
国外一些大的电力设备生产公司已经推出类似产品，瑞士abb公司推出的接插式开关系统pass是最具代表性的。它是abb公司在生产气体绝缘组合电器gls和空气绝缘开关设备als的基础上研发的一种新型电器设备，而该款产品具备了gls的优点。从20世纪末应用至今，已在美国、加拿大、英国、瑞典等变电站使用并且用户反应良好。可以说，集成型智能开关设备是电力系统将来一次电气设备的发展方向，它的主要优点是结构紧凑、安装方便、接线简化、占地面积小、自动化程度高、可靠性高和日常维护简单。
三、数字化变电站通信网络结构
建设数字化变电站的基础之一就是从逻辑概念和物理概念上，将通信体系分为三个层次，即间隔层、变电站层以及过程层，并且制定了各层通信接口之间的通信标准。而另一个前提就是制定的iec61850标准，该标准的制定，有利于实现电力自动化系统的三个功能，即控制、监视和继电保护功能。
由于没有规定通信拓扑，并且对设备之间的通信接口没有任何标准，所以各个厂家只是根据客户需求自行设计和定义物理通信链路上的通信接口，上述的三个层次仅是抽象的概念。由于iec6185o使用以太网作为基本通信技术，并没有限制实际的网络形式，所以，随着网络技术的进步，同一个网络完全可以融合变电站总线和过程总线。这样的通信系统既有利于变电站与控制中心构成统一的无缝通信网络，而且可以同时实现变电站内的无缝连接。
变电站层有两种功能。变电站层功能是指sas到各个接口的功能，即到本地站操作员人机接口、远方控制中心遥控接口或远程监视维护工程远方监视接口的功能。另外一个功能是指利用多个变电站或间隔的数据，而且作用到整个站的一次设备或多个间隔。
间隔层是利用分析某个间隔数据，然后可以实现控制该层一次设备的目的。该功能是与任何类型的i/o或智能传感器和执行器通信，即通过一定的逻辑接口在间隔层内通信或与过程层通信。
过程层功能是连接到过程的全部功能。
四、数字化变电站对变电站的影响
1.对二次系统应用的影响
由于现代数字技术的发展以及相关标准的制定，变电站数字化技术得以迅速发展应用。在电气量采集的环节、ied设备数据传输交换方式、变电站信息冗余性、变电站二次系统运行安全性、可靠性等，都将由于变电站数字化技术的应用产生巨大的影响。
2.对变电站整体建设方案的影响
当今，由于土地价格昂贵，缩小变电站的占地面积将是目前变电站建设急需考虑的问题。由于电子式互感器的体积小，方便安装，与其他高压设备集成方便，所以能减少变电站的占地面积。实现数字化的变电站基本上没有电缆，采用光纤通信，造价低，重量轻。可以取消变电站内大部分电缆井和电缆层，建设变电站的成本也可大大减少。
3.数字化变电站对设备调试的影响
数字化变电站不仅可以提高二次系统安全性，而且可以大大简化二次系统的调试；电压互感器的极性由安装位置决定，所以现场不需要校验；绝缘电阻不需要测试；电子式互感器还可以确保使用数据正确，这是由于该设备传输的数据都有标记，方便识别；除此之外，由于一二次回路接线不需要查线，原来的查线工作大大减少，减轻运行维护人员的工作量；由于绝缘的系统的光纤信号传输回路，所以没有接地，减少了变电站检查接地的工作量。
五、数字化变电站未来的发展
电力系统通过sas技术的应用，不仅提高了电网运行的安全性、稳定性，而且还大大减少了系统的维护和检修费用，具有十分明显的经济价值。由于变电站是整个电力系统最基本信息源，所以它也是整个系统中数字化的基础。基于以上原因，数字化变电站应具备以下几项技术优点。
（1）过程层信息系统内部互相调用。在数字化变电站过程层的数据化的信息传输都是通过光纤完成的，所以过程层的信息可以实现系统内部互相调。
（2）数字化变电站通信网络技术有及时性、稳定性以及兼容性等优点。
（3）信息模型化和互操作。作为电力系统的信息源头，数字化变电站不仅要提供尽可能多的信息，而且这些信息应建立在统一的电力系统信息模型的基础之上。作为执行终端，实现各种协同功能是数字化变电站最基本的特征，这要求ied之间能够互操作。为了实现设备之间互相操作，变电站信息的标准化是基础。
（4）检测调试方法的变化。由于数字化变电站中的大多数自动化功能都以数据通信的方式实施，所以通信监测设备显得非常关键，不仅用于检查网络的联通性，而且对通信过程和传输信息进行监视，用来分析自动化功能的实施情况。
（5）广域自动化功能。数字化变电站的通信网络建设需求是互相兼容的，传输的信息有同一个标准同时必须能够相互共享，这样才能达到电网与变电站之间协同配合的目的。
六、总结
由于数字化变电站技术涉及到许多通信网络以及新设备的应用，所以从研发到实际应用将会是比较长期的过程。如iec61850标准体系、智能断路器、电子式互感器、网络通信技术等。由于各种新技术没有经过一定时期的实践检验，所以在现场应用的稳定性需要结合工程实际逐步完善。
【关键词】L型前装机；转向系统；闭环控制系统
0 引言
自20世纪90年代以来，采矿设备的发展日新月异，世界上采矿设备生产巨头们像卡特彼勒、小松、久益环球、利勃海尔等公司纷纷推出自己的各种新产品，这些新的产品共同的特点是不断涌现出新结构和新元件时还广泛应用新的控制技术，技术发展的重点在于增加产品的电、液技术含量，应运更先进的电气、液压控制系统和更先进、灵敏的原件来实现对操作的优化。现在越来越多的控制技术和控制理论开始应运到前装机上，如变频调速控制系统、PLC控制系统、单片机控制系统、传感器控制技术等，这些技术的应用在控制精确度和效率上使前装机达到了一个前所未有的高度。
节能减排技术将是未来装载机行业的发展方向[1]，更是采矿设备行业的发展方向。节能减排是个世界性的大课题，对于以柴油发动机作为主要动力源的前装机来说，这不仅因为节能和减排本身就是一对儿矛盾，而且还要考虑产品的性价比与可靠性。节能减排不仅仅关乎发动机、传动、液压和电控等系统，这是一个综合性的课题。对于装载机来说，合理的工作装置设计可以提高作业效率，减小作业阻力，降低油耗，但是控制系统的合理、先进设计同样对节能减排起巨大的作用。
本次选题准备以转向系统的控制设计为例来说明装载机目前的自动化控制水平和将来的发展方向。为了保证转向系统平稳、快速的运转，我们设计了本选题的电气控制系统和液压控制系统，在对各种电气和液压元件控制方法的工作原理进行了详细的分析的基础上，提出了L1150型前装机转向系统控制设计的选题。希望通过我们的研究能把前装机目前的自动控制技术提高到一个新的高度。
1 L型前装机转向系统总体模型设计
转向是电液控制的自动控制系统。则转向系统总体设计结构图如图1所示。
由上述结构图可以得出系统的传递函数为以下三部分组成，其中G1（S）是电气系统的传递函数，G2（S）是电液比例控制阀占空比对换向阀流量的传递函数，G3（S）是液压系统的传递函数，如图2所示：
所以本论文的设计分为俩部分，一部分为电气控制结构的设计，另一部分为液压控制结构的设计。
2 L型前装机转向系统控制设计
2.1 电气控制结构设计
电气控制是当操作手柄给左转向命令时，操作手柄移动被转换成CAN信息。CAN全称为Controller Area Network即控制器局域网[2]，CAN总线是国际上应用最为广泛的现场总线之一。由操作手柄输出转向命令值输入到控制器，控制器接收到输入信号后输出PWM脉冲信号给控制阀，控制执行元件动作。转向位置传感器随时监控转向的位置角度并转化为电信号反馈给VCU，和操作手柄的给定值比较以便进一步的控制。该系统设计为负反馈闭环控制系统，所谓反馈控制系统，就是指根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系y行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。L型前装机转向系统的电气控制控制结构图设计如图3所示。
2.2 液压控制结构设计
液压技术的发展[3]，可追溯到 17 世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，开始奠定了流体静压传动的理论基础。液压系统：液压油从油箱流入转向泵的入口。转向泵输出液压压力油经控制阀和流量放大器后流入转向油缸，转向油缸动作从而实现转向运动。通过负载感知把负载的压力分别反馈回控制阀和转向泵，反馈回控制阀的压力油与给定值比较后进一步控制方向阀芯的开口大小从而进一步的控制压力油流向转向油缸的流量。由于液压系统运行时容易发热，为了节省功率和减少发热量负载反馈的压力油同时反馈给转向泵，从而可以控制转向泵斜盘角度，进一步控制转向泵的输出功率。该系统设计为负反馈闭环控制系统，所谓反馈控制系统，就是指根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系统行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。在反馈控制系统中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主要形式。在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统，而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。L型前装机转向系统的液压控制控制结构设计如图4所示。
图4 转向系统的液压控制结构图
3 转向控制系统的测试和分析
把设备所有的电气系统和液压系统以及其他的结构件等安装调试完成后，启动设备做了左转向、无转向、右转向等的一系列空载、有载测试，空载测试是指设备没有装载并处于平整的地面上，有载是指设备处于装载的工作状态，并处于工况不是很好的环境下，测试结果见表1所示。（下转第287页）
从表1中的测试结果可以看到当有禁止状态时，转向接口卡无输出。当发出左转向命令的时候，转向接口卡输出的电压为12V-18V；当操作手柄处于中位时转向接口卡的输出为12V；当发出右转向命令时转向接口卡的输出为6V-12V；这完全符合当初设计的期望值，在进一步的测试中该电路输出稳定、可靠符合要求。
4 结论
本论文的设计以L型前装机转向系统的设计为主题，主要包括电气系统和液压系统俩部分。电气系统采用LINCS II控制系统，由操作手柄通过CAN控制系统发出转向命令通过数字接口卡转化为数字信号后输入到VCU（VECHICLE CONTROL UNIT） VCU接受到信号后发出PWM输出信号给数字接口卡的转向接口卡通道，然后再传输到PVG32先导控制阀控制液压系统。转向位置传感器随时监控转向的位置角度并反馈给VCU和给定值比较以便进一步的控制。液压系统采用电液比例先导控制，液压油从油箱流入转向泵的入口，液压压力油从泵流过高压过滤器后到达流量放大器阀（Danfoss） 的HP口。当有转向命令时PVG32先导控制阀控制先导油推动流量放大器的方向阀芯后从泵出来的油经流量放大阀芯被导向转向油缸从而实现转向运动。
【参考文献】
[1]皮钧.工程机械的技术发展方向[J].工程机械，2012（11）：27-30.
【关键词】 自动测试系统 通信导航设备 测试程序集 GPIB总线 PXI总线
一、概述
近年来，航空技术发展迅猛，与之配套的通信导航设备也愈发复杂。因此，通信导航设备的检测工作也越来越复杂、困难。而由于民航产业的特殊性，其飞行的安全性非常重要，故对其配套的通信导航设备的稳定性与可靠性要求异常的高，从而对通信导航设备的检测工作尤为重要。
传统的手工测试效率低，且由于测试人员的个体差异，测试效果的准确性并不稳定。显然传统的手工测试工作已无法满足要求。随着计算机技术和电子技术的发展，以及设备检测工作日益困难，自动检测技术应运而生。利用自动测试系统对通信导航设备进行测试，可极大提高检测工作的效率及可靠性。发展并完善通信导航设备的自动测试系统是一项势在必行的工作。
二、自动测试设备构成
自动测试系统分为自动测试设备（ATE）、测试程序集（TPS Test Program Set）两部分，如图1所示：
1、自动测试设备（ATE）：
自动测试设备由IPC（工控机）、接口总线（如GPIB、PXI、VXI、RS232等）、各式测量、激励仪器构成。IPC根据测试程序通过接口总线向各仪器发送命令，控制仪器完成相应的测量动作，同时也从这些仪器中读取数据，并分析处理这些数据，生成报告。
2、测试程序集（TPS）：
测试程序集分为三部分，即测试程序（TP）、测试单元适配器（TUA）、测试程序集文档。
测试程序是为被测单元开发的一组能由测试设备执行的代码序列，用来完成对被测单元进行功能及各项指标的测试，并输出测试结果。
接口适配器称为测试单元适配器，是自动测试系统的重要组成部分，主要实现自动测试系统的通用测试接口向被测单元特定接口的转换，即用与实现计算机与测试仪器、被测单元之间的电气和机械连接。
测试程序集文档。测试程序集文档的作用是提供自动测试设备完成对被测单元自动检测的各类文字信息，例如测试指南、接口适配器文档、测试程序说明等内容。
三、硬件平台设计
3.1 GPIB总线简介
GPIB（General Purpose Interface Bus）总线是一种并行的与可程控测量仪器件相连接的小型标准接口总线系统。GPIB的硬件规格和软件协议已纳入国际工业标准 ― IEEE488.1和IEEE488.2[1]。
GPIB器件与控制器的连接方式有三种：线型连接、星形连接以及混合型。
3.2 PXI总线简介
PXI（PCI extensions for Instrumentation）总线是PCI总线的相仪器领域的扩展，由NI于1997年，是一种开放性、模块化仪器总线规范。
PXI规范包括3个方面：机械性能、电气性能、软件性能[3]。
3.3 硬件平台总体结构
自动测试系统的硬件资源通过GPIB、PXI、SCXI与IPC（工控机）进行通信。
（1）以GPIB为接口总线的仪器通过GPIB卡与工控机进行通信。（2）以PXI作为接口总线的仪器插在PXI机箱中，在机箱的主板中通过PXI总线与PXI机箱的0槽的控制器相连，PXI机箱的0槽的控制器通过MXI-4与工控机相连，从而实现通信。（3）SCXI机箱中的设备在SCXI机箱主板中通过SCXI总线与机箱的控制器通信，SCXI机箱的控制器与工控机通过USB总线通信，从而实现了通信。
硬件平台的结构图如图2 所示：
四、基于自动化测试系统的例程
系统的软件平台的设计所用的开发工具是LabWindows/CVI 2010。
LabWindows/CVI是NI推出的一套面向测控领域的软件开发平台，其功能强大，可以容易地设计出符合实际要求的仪表操作界面，并对采集到的实时数据进行各种数学处理和运算。它的集成化开发平台，交互式编程方法，丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立检测系统，自动测量环境，数据采集系统，过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境[5]。
本例程以ATE中的硬件资源――GNS743A作为被测单元。
GNS743A是导航卫星模拟器，可产生GLONASS和GPS在L1子带上的卫星射频信号，用于对GLONASS和GPS接收机进行工程测试。
GLONASS是俄罗斯开发的卫星导航系统，以前苏联地心坐标系（PE-90）作为坐标系，采用频分多址技术，卫星靠频率不同来区分，每组频率的伪随机码相同。其L1自带上的信号频率分别是1602.0000+K*0.5625 MHZ（K=1 to 24）。
本例程的测试内容是GNS743A所合成产生的GLONASS的信号，如表1所示。
本例程是用HP8596E频谱仪对GNS743A的部分频率进行测试，并将结果输出至“*.ar”文件。
程序将先对相关硬件初始化，然后在使GNS743A输出不同频率的信号。HP8596E接收到信号后，由控制平台对所接受的信号频率与相应的标称值进行比较，若在容差范围内，则判断为正确，否则错误。
五、结论
本论文根据通信导航设备的实际测试工作需求做了深入分析，并以此为出发点，对自动测试系统的硬件及软件设计进行了规划。
硬件平台设计方面：总线选用GPIB、PXI作为系统的主要总线，辅以SCXI总线。硬件资源主要采用了安捷伦、R&S公司、惠普、艾法斯等公司所生产的测量仪器，这些测量仪器在工控机的带动下，可完成对通信导航设备的精确、可靠的测量。
软件平台设计方面：以LabWindows/CVI作为开发工具，实行了模块化设计，是的软件平台的维护、升级变得更加方便。此外，系统也定义了平台专用的编程指令，简化了TPS开发人员的编程工作。
成功实现了对GNS743A输出GLONASS不同频率信号的测试。针对不同的通信导航设备，可设计出相应的接口和测试子程序集，随着未来测试仪器仪表的不断完善，应可逐渐达到实现本通信导航设备自动测试系统的设计目标。
参 考 文 献
[1] 杨乐平，李海涛，肖凯. 虚拟仪器技术概论[M]. 北京：电子工业出版社，2002：7
[2] 曹东，徐向民. 基于 GPIB 总线结构的航空电子设备自动测试系统[J]. 科学技术与工程，2010，（32）：7951-7955
[3] PXI Hardware Specification Rev2121September22，20041http：//pxisa1org/specifications
论文摘要：从办学思路、教材设置、师资结构等方面讨论了目前高校建筑环境与设备工程专业中出现的问题和应改革的内容;结合中南大学建筑环境与设备工程专业教学实践，提出了明确办学思路、强调专业特色、加强实践环节等方面的专业教学体系改革的思路。
科学技术是第一生产力，是推动社会进步的巨大动力。人是从事科学技术的主体，因此当今社会的竞争就是人才的竞争。而人才核心竞争力的培养，主要来源于大学教育。为了适应社会的发展，教育部在上世纪末对大学很多专业都进行了调整，包括建筑环境与设备专业。建筑环境与设备工程专业是根据教育部1998年颁布的全国普通高等学校本科专业目录，将“供热通风与空调工程”和“燃气工程”两专业合并，调整、拓宽组建而成的新专业[1]。该专业以培养从事工业与民用建筑室内环境及建筑设备、公共设施、建筑热能供应系统的设计和建筑自动化与能源管理工作的人才为目标。这次调整，不是简单的合并，而是产生了一个面向21世纪新的专业学科。近年来，该专业如雨后春笋般在全国范围91所各类众多高校中涌现出来，问题也随之凸现。笔者认为有必要进行深入的、切实可行的教学改革。
一、主要凸现的问题
(一)办学思路不清晰
虽然很多学校秉承了“厚基础、宽口径”的办学思想，在教学内容上增加了建筑环境、建筑热能供应以及建筑自动化等方面的知识，并把建筑环境学列为了专业的平台，搭建了新的本科专业的框架体系。但是“厚而宽”不是“大而全”。知识口径的拓宽不是各种知识的堆积和罗列。专业的办学首先要服从于所在大学的办学思路，即学校的定位。一般院校和重点院校不同，创新型大学与研究型大学和综合型大学也不同。如果全国九十一所建筑环境与设备专业的教学体系都参照某一两个名牌大学的教学体系，那么这样的后果是显而易见的:一，专业建设没有或者散失了原有专业的特色;二，专业培养出来的人才也没有特色。
(二)教材建设的质量不容乐观
目前围绕建筑环境与设备专业的教材种类繁多，质量参差不一。教材是教学内容的具体体现，教学体系中的教材应该具有知识的系统性、延续性和完整性。而不是各个知识块之间简单的粘贴或移动的关系。以《暖通空调》为例，集结了原来供热、供燃气及通风空调工程专业的主要专业课:《空气调节》、《工业通风》以及《供热工程》的主要内容。剔出了三门课管网输配的交叉部分，而另设了一门课:《流体输配管网》。但就这两门课程的教材来看，共同的缺点是把原来空调、通风和供热三门课的三个系统简单地归类总结，系统总结有余，阐述不足。使得在具体教学过程中，出现老师觉得不好讲，学生不易接受的情况。
(三)配套的师资队伍结构有待改善
由于建筑环境与设备专业由原来的暖通空调专业或燃气专业演变而来，因此师资基本上是暖通空调或燃气专业的。但是专业的领域已经扩充到建筑室内环境、建筑设备、公用设备和智能建筑等方面。专业的内涵已经由原来的设备或系统扩充到既包括设备、系统，也包括智能建筑。其中的弱势部分是智能建筑。因为智能建筑技术也是一门交叉学科，而大部分搞自动控制的人才是自动化专业、电气工程及其自动化专业或计算机专业的人员。对智能建筑、智能化系统及设备缺乏全面的了解和掌握，缺乏建筑结构、建筑设备、供热空调等方面的专业知识和理解。另一方面，搞设备的人才又缺少对建筑自动化、BAS功能科学要求的理解，缺少有效的上层控制管理逻辑与算法。两方面人才又缺少“接口”，从而制约了智能建筑技术的发展[2]。因此合理搭配师资，在教学安排方面与其它专业知识交叉融合，才能培养出新时代的建筑环境与设备复合型人才。
二、改革的内容
(一)明确办学思路，办出专业特色[3]
明确办学思路是确定专业人才培养目标和教学体系的前提和基础。是以科研人才为主，还是以工程技术人员为主，不仅与专业本身的内涵有关，更重要的是与专业所在大学的性质有关。这样才能形成专业建设和发展的良性竞争。办学思路还与专业特色有着密切联系。专业特色与专业在多年的建设发展过程中的教学和科研历史有关，如有的学校在暖通空调的系统工程方面是强项，而有的学校在制冷空调设备的研究与开发方面是强项。那么在培养人才方面，这些特色就应该很好的继承和发挥，在课程设置和训练中要体现出来。
(二)稳固基础知识，拓宽专业口径
建筑环境与设备专业是一门跨学科的工科专业，学生基础知识应包括数理方面、工程热物理方面、流体机械方面、建筑热物理方面和自动化控制的知识。只有牢固的基础知识， 学生才能深刻地理解专业课程，拓宽本专业的服务领域。当然，正如前面强调的，专业办学的前提是要继承和发扬本专业的特色。这些基础知识本身就是属于很多领域，要与专业在建设和发展过程中的特色结合起来，构造和稳固所必需的专业基础知识。
专业知识的拓宽，是构架新时代建筑环境与设备专业教学体系的重要部分。专业教学体系不仅仅局限于暖通空调，或是供热供燃气，或是把这两方面的课程全部笼统地包括进去，或是把建筑环境、公用设备和智能建筑方面的知识硬塞进去。在专业学时有限的条件下，很有可能会造成各种知识的七拼八凑。因此，要有侧重点地把某些方面作为原本专业特色的延伸和发展，切忌一口吃成一个胖子的思想，盲目地贪大。
(三)编制优秀的教材，配备合理的师资队伍
正如前面所说，由于原有专业教学体系架构的割断和组合，使得最近几年采用的教材在编制上都有这样或那样的问题，因此在教材的建设方面还必需投入更多的精力。而选用合适的优秀教材的基础正是现在的教学体系的完善，必需从根本上理解和制定本专业的教学体系和知识模块。
师资的知识结构要分布合理，除了保留原来专业特色的知识结构以外，还要补充新的知识，如智能建筑和建筑环境方面的知识结构。师资的梯队建设也很重要。教学梯队的形成有利于知识传授的传承和不断更新。每个专业知识模块，也就是我们所说的课群下面，形成以教授为龙头，教授副教授主讲，青年教师为重要组成的教学梯队。
三、我校建筑环境与设备专业教学体系改革的几点思路
中南大学建筑环境与设备工程专业主要源于长沙铁道学院的制冷空调学科。长沙铁道学院从上世纪70年代起，就开展了制冷空调及冷藏运输方面的研究工作， 1985年在机车车辆系成立制冷空调教研室，并开始招收制冷空调专业专科学生; 1989年开始招收供热通风与空调专业本科学生; 1998年根据教育部文件调整为建筑环境与设备专业。因此，在二十多年的建设中，形成了制冷与暖调、系统与设备并重的特色。我专业在调整后修订了教学计划，增加了供燃气、建筑环境和建筑自动化方面的知识模块，保留了原来的制冷方面的知识模块，包括有制冷原理、制冷压缩机和铁路车辆制冷、制冷装置自动化等课程。 转贴于
目前已拟定完2008级新的教学体系和教学计划，主要的思路有如下几点。
(一)明确办学思路，与学校的定位一致。
我专业隶属于以本科生、研究生教育为主的高层次综合性大学——中南大学，学校的定位是立足湖南，面向全国，放眼世界，努力建设国内一流、国际上有重要影响的高水平、综合性、研究型、创新型大学[4]。因此，我专业的办学思路是以创新素质教育为核心，坚持全面发展的人才培养标准，面向社会主义市场经济的人才需求，培养出具有实践能力、创新能力，既懂技术又懂管理的复合型人才。
(二)继承和发扬专业特色，整合知识架构。
充分利用能源知识的平台。从2008年开始本专业与同属能源科学与工程学院的热能专业进行能源与动力大类招生，使学生在低年级的时候的基础知识面广，起到“厚基础、宽口径”的作用。
继续保留专业的特色之一:制冷模块。从毕业生就业的反馈来看，用人单位对既懂制冷，又懂暖通，既了解系统，又了解设备的人才非常欢迎。
加强暖通和建筑环境的优势。把空调、供热、通风和建筑环境的节能、环保、热舒适与空气品质结合起来，也是当前时展的需求。
减弱供燃气和燃烧模块。从本系教师多年从事的科研工作来看，燃气和燃烧模块并没有形成特色，因此可以适当减少其份额，作为选修课程开设。
加强智能建筑模块。智能建筑是楼宇发展的重要方向。本系在制冷和空调系统的自动化控制方面有着多年的研究和实 践经验。可以在此基础上进一步扩充相关领域的知识内容。
(四)加强实践环节，培养创新人才
实践环节包括实习、课程设计和毕业设计。实践环节应受到更多的重视。既保证实践环节的“量”，又要保证实践环节的“质”。即:实践环节的课时量必需严格保证，同时要求学生在实践环节动手、动脑，培养其综合运用所学知识和创新能力。
毕业设计从选题开始抓起，选题来源于教师的科研课题或工程实际，具有很强的实际意义和理论研究价值，有利于培养学生的综合能力。
严格把握好实践环节的考核。本系在近两年所有的专业实践环节考核中都涵盖有答辩部分的考核，既锻炼了学生的胆量、自信和表达能力，又能很客观地反映实际的情况。
参考文献
[1]肖勇全，李岱森.建筑环境与设备工程专业[J].高等建筑教育，2002， (2).
[2]刘春蕾，赵三元，海.智能建筑相关专业课程体系建设研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版)， 2004， (4).
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