电气工程的内涵实用13篇

电气工程的内涵
电气工程的内涵篇1

课题编号:GJI201301043

TM76-4

一、电气专业的办学理由和就业分析

电气工程及其自动化专业是一个历史悠久、内涵丰富的老专业。

目前,全国已有240余所全日制本科院校和80余所经教育部批准的民办院校设有4年制本科相关专业,每年招收3万人,另外还有460所专科院校每年招收1万人。且研究生的每年招生已近万人,占本科毕业生的1/3,专科-本科-硕士-博士-博士后的完整专业教育体制相当成熟。同时,教育部和高校电类教学指导委员会正在紧锣密鼓地建立和推行专业教学的国家标准和工程教育的专业认证。

总体上电气专业的招生和就业都在所属学校中位居前列,但我们的问题是本院本专业毕业生的对口就业率仍需要提高,这里说的对口就业率提高主要是指就业层次低的同学的提高。由于部分同学专业竞争能力不够,较难拿到所期望的工作职位和待遇,因此便有部分同学只好改行从事某种本专业性质较弱的其它工作。

本专业的就业领域包括以下几个方面:

(1)在各类传统企业中从事电气设备的日常维护和技术改造,如担任设备动力部门的工程技术人员、车间设备技术员和电气设备维护人员,以及其它生产过程的运行人员。

(2)在自动化公司中从事项目开发和售后服务,如项目工程师和施工技术员、调试人员、售后工程师和项目经理。

(3)在中小微企业中研发、生产电子和电气产品,如从事产品设计和工艺的工程技术人员、生产线技术负责人或骨干、测试工程师、元件工程师、售后服务工程师等。

为了应聘这些职业,除了需要掌握必要的文化素质,还要接受基本电工理论和电工技能的训练,掌握电子电路的基本原理、制作、调试和PCB的设计方法,需要熟悉计算机的软、硬件基本技能(包括单片机应用技能和PC软件的应用方法),同时要求掌握PLC和工控设备组建、运行、调试和设计的基本方法,了解和熟悉某些测控、电力电子和电气传动的典型系统。为了适应本专业宽口径的就业特点,强调一专多能、可上可下(多次就业),以及适应现代科技发展和生产方式的学习方法。

需要指出,尽管很多同学目前掌握上面所列的基本技能要求,也有相当的差距,但总的几年大学教育过程,对其应聘和从事各类职业工作,都还是具有一定的积极意义。

二、 课程体系和能力指标

本专业将整个教学分为入门、课程和实训3个阶段。为使学生尽快安全入门电气工程专业,将编程类计算机课程尽量前移,同时专设入门课及其分组实践课培养学习骨干,并以电子技术和单片机为主要内容开展课内外科技创新活动,试图鼓励学生在学习过程中重视英语和数学知识的运用;实训则作为顶层学习的出口,分为嵌控、工控、测控和电控(电力电子与传动)4组,分别进行典型系统的综合实训、毕设和基本能力的培训验收,并倒逼传统课程的改革;而目前传统课程则尽量尊重国家电类教学指导委员会和各任课教师的不同改革举措,以不同方式反复地培养学生的基本能力和职业基础,以及适于现代社会的学习方式方法。

考虑我们学生应聘职位的入门性和实用性,而非领域专家的实际情况,本专业写入大纲的基本能力指标暂定如下:

1. 熟悉电气工程及其自动化行业,回答基本理论和安全用电的应知常识题。

2. 自选原理图分析,鉴别主要电路和元件,展示电路板的装、焊、拆、调、测能力。

3. 简单功能电路板的原理图和PCB设计能力,展示自选中英文元件资料的阅读能力。

4. 继电器和PLC等工控系统的梯形图设计能力,自选示例,并说明电气设备的安装、配线要点。

5. 自选单片机最小系统或应用系统,展示电路设计和编程能力,说明调试方法。

6. 展示基本测试仪器和软件工具的使用能力,阐述自选测试任务的工作过程。

7. 说明自选典型电力电子、电气传动产品设备或测控系统的工作原理和特点,展示综合分析能力。

三、本专业为完成人才培养计划中能力指标的具体措施

(1)开设综合技能类课程,加强技能培养

学院提出加强实践性教学非常正确,对提高学生就业率会有很大帮助。开设综合技能培训课程是加强实践性教学取得效果最好、最省时间的办法。

开设综合实践课程,让学生掌握目前电气电子行业基本技能,扩大学生就业面和提高学生的就业竞争力。高职高专类学校对这门课程非常重视对提高学生就业率效果明显,也是我校电气专业的学生就业也必须的知识。虽然有些内容部分课程中已经涉及,但学生的重视程度不够,集中授课可以达到更好的学习效果。

(2)开设《工业自动化技术》课程,提高就业竞争力

从事工业自动化类产品开发、生产、销售、技术服务是电气工程及其自动化专业的主要就业方向之一,非标准工业自动化设备开发是目前很热门的行业比如工大博实,开设这门课程可以提高知识综合运用能力,使学生掌握目前行业的主流技术,达到学习与就业接轨的目的。

(3)增加专题讲座的次数,是学校教育与行业技术对接

从大一开始每学期开设专题讲座每学期不少于三次,讲座的内容主要包括本专业的学习内容、就业形势和工作去向、目前行业中主流技术和发展趋势、本专业知识应用的典型范例、就业指导等等。让学生在学习知识的同时尽早了解和接触以后所从事的行业,扩大视野和知识面。

(4)在专业课教学过程中增加实践类教学内容的比例

在专业基础课教学过程中贯穿典型案例让学生了解所学课程的用途,提高学生的知识运用能力,摆脱学生为了考试而学习的弊端。

(5)加强校企合作,深化“应用性、职业型、开放式”人才培养模式。

为了响应学院加强企业合作,探索开放式办学的号召,我们先后在齐齐哈尔二机床、省自动化所和哈尔滨电工仪表研究所等单位合作建立实习基地和科研合作关系,也与其它一些公办民办单位进行了一些合作探讨。

电气工程的内涵篇2

Keywords: underground culvert; lift air pocket; float air pocket; underwater installation

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1、工程概况

本工程为华电国际莱州电厂一期(2X1000MW)工程循环水取水管涵部分。工程采用取水口加钢筋混凝土预制引水暗沟方案取水。循环水引水暗沟,为钢筋混凝土结构,断面净尺寸3.6×3.6m,壁厚0.55m,内底标高-7.5m,水流过喇叭口后合并为一条2—3.6×3.6m的双孔引水管涵。至泵房前约20m处,分成两条3.6×3.6m的单沟,分别与循环水泵房前池相连。管涵总长约350m。为了方便预制安装,将管涵分15m一段。分段情况见表1。

表1.管涵分段表

3、施工工艺确定

莱州电厂附近没有成熟的可用于管涵预制的预制厂,业主只提供临海约9000平面的预制场地,根据现场情况,采用目前已在国内逐渐推广应用的气囊助浮工艺,使用气囊代替千斤顶顶升预制构件,利用气囊出运,简易滑道工下水,气囊助浮并保持涵管在水面的浮游稳定,用600t方驳辅助吊运安装。管涵拖运至安装位置大体就为后,对辅助气囊缓缓放气,使管涵缓缓下沉在基床上。然后由潜水员拆除辅助气囊,将辅助气囊拖走。600t方驳驻位,方驳横跨管涵,带缆,由600t方驳调整管涵使其精确就为。

4、主要工艺施工方法:

本工程中分项工程较多,其中部分为常规施工工艺,这里只对操作难度大,工艺较为复杂的分项进行分析,包括:预制厂建设,管涵预制;管涵出运;管涵海上安装等。

4.1管涵预制施工

4.1.1预制厂建设

本工程预制场建设需要业主提供场地,经与业主沟通,业主提供场地大置在取水管涵向东约250米位置的海岸线处。见图1。

4.1.2管涵预制施工

管涵混凝土分两层浇注,即先浇注底板,再浇注立墙和顶板,混凝土接茬采用高压水冲毛及凿毛相结合的工艺,模板采用大片钢模板施工,模板也分底层和上层,底层模板外模竖排板,高2000mm,内模高1500mm,外模底脚用螺栓与台座锚固圆台固定,上口用[10顶杠固定、调整内外模。在底墙体混凝土中,预埋M24@750对拉圆台螺母。上层模板内外模均采用竖排板、横围檩、竖立柱结构,用两根槽钢[16(或[l4]作竖桁架,内外模底脚均用螺栓与预埋圆台固定,顶部采用连接螺栓对拉。内模采用行走内模,即内模板和顶模板作为一个整体支拆,内模立柱底部设有顶丝和行走轮,支拆模板利用16t轮胎起重机作业,内模的拖运通过卷扬机牵引,拖至引桥,移至下一个管涵。

钢筋在加工场加工,现场绑扎。混凝土由拌合楼集中拌合罐车运输。采用泵车罐车浇注工艺,覆盖潮湿养护。混凝土强度达到设计强度的100%后,采用气囊辅助简易滑道下水。牵引设备:在每个台座的两侧埋设地锚,利用5t卷扬机进行内模牵引拖拉出孔。

图1.预制场及管涵出运场地平面布置图

施工工艺流程:台座制作(钻孔锚固圆台,浇注底座混凝土地坪)台座隔离层铺设底板、墙体钢筋、第一层吊钩加强筋绑扎橡胶圈预埋底层模板支立堵头模板支立底层混凝土浇注接茬冲毛、凿毛墙体钢筋、吊钩加强筋绑扎、吊钩预埋上层内模板支立顶板钢筋、预留插筋绑扎、轴线标预埋圆台橡胶圈、施工用圆台埋设上层外模、堵头模板支立浇注上层混凝土拆外模板养护拆内模板起吊、出运下一循环

4.2取水管涵出运

取水管涵的出运和安装采用气囊方案,主要施工工艺如下:

取水管涵预制完成顶升气囊顶升管涵管涵横行移动至出运通道管涵支垫管涵安装填充气囊和辅助气囊管涵出运管涵拖运至安装现场管涵安装管涵接口防护

顶升气囊顶升:顶升气囊规格直径1米*16米,工作压力0.5MPA的高压气囊,顶升沟槽盖板厚度180mm,预制须配钢筋。每条气囊的承载力=500*0.79*16=6320KN,顶升沟槽底部的尺寸1500X250mm。

图2.管涵顶升沟示意图

管涵预制完成后,将顶升气囊放入顶升沟内,充气将管涵顶升起来,然后向管涵

底塞入横向移动气囊,将管涵横向移动至出运通道,横向移动时利用3#、4#地锚。

管涵横移至出运通道后,用枕木或钢架将管涵支垫起来,离地面约250~300mm,将横向移动气囊放气并取出,然后放置出运气囊,并安装填充气囊和辅助气囊。

图3.管涵顶升沟

电气工程的内涵篇3

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0064-02

一、建筑电气与智能化专业的内涵

1.建筑电气与智能化专业的定义[1]

建筑电气与智能化专业是一个在土木工程学科背景下,研究以建筑物为载体时对电能的产生、传输、转换、控制、利用和对信息的获取、传输、处理和利用的专业。随着现代建筑技术的发展,土木工程学科的发展不断吸收了基础科学、材料科学、管理科学和电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术等学科的最新研究成果与技术发展成就。作为土木类新增专业,建筑电气与智能化专业填补了土木类专业中缺少“电”(或“电气”)的空缺,与计算机技术、信息技术、物联网技术、节能技术等新兴技术融合,是典型的多学科的交叉和融汇。

建筑电气与智能化的内涵随着时代前进而不断地发展变化。现阶段,“智能建筑”的出现使其内涵延伸到“电气+信息”;另外,随着节能、环保相关技术的发展及应用以及绿色建筑概念的提出与发展,建筑电气与智能化专业逐步形成了“建筑+电气+信息+节能”的内涵,与传统的建筑电气专业有着本质的不同。

2.建筑电气与智能化专业的培养目标

建筑电气与智能化专业的培养目标是培养适应社会主义现代化建设需要,掌握电工、电子、控制、信息、建筑学等较宽领域的基础理论,掌握对建筑相关设备进行供电、控制、保护、监视等所需的专业知识和技术,综合素质高、实践能力强、具备执业注册工程师基础知识和基本能力的建筑电气与智能化专业高级工程技术人才。

建筑电气与智能化专业毕业生能够从事工业与民用建筑电气及智能化技术相关的工程设计、工程建设与管理、系统集成、信息处理等工作,并具有建筑电气与智能化技术应用研究和开发的初步能力。

从以上内容可以看出,建筑电气与智能化主要面向建筑物内部的各种设备,包括对各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统。

二、建筑电气与智能化相近专业的英文名称

建筑电气与智能化专业是教育部新近批准的专业,目前没有一个公认的英文名称,各高校根据自己的理解,有多种不同的翻译方法。相对而言,国内外土木建筑类有一些专业建立时间较长,其专业名称一般有固定的英文名称。

1.建筑学:Architecture

建筑学,从广义上来说,是研究建筑及其环境的学科,通常是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。[2]建筑学专业的培养目标是培养具备建筑设计、城市设计、室内设计等方面的知识,能在设计部门从事设计工作,并具有多种职业适应能力的通用型、复合型高级工程技术人才。

2.土木工程:Civil Engineering

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工维修等技术活动;也指工程建设的对象。[3]该专业的培养目标是培养掌握工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基本理论与基本知识,具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力,能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁、矿井等的设计、研究、施工、教育、管理、投资、开发部门从事技术或管理工作的高级工程技术人才。

3.给排水科学与工程:Drainage Science and Engineering(原建筑给排水:Building Water Supply and Drainage)

给排水科学与工程是一门应用很广泛的学科,它是以城市水的输送、净化及水资源保护与利用有关的理论与技术为主要研究内容。[4]该专业的培养目标是培养具备城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护等方面的知识,能在规划部门、环保部门、设计单位等从事规划、设计、施工、教育和研究开发方面工作的给水排水工程学科的高级工程技术人才。

4.建筑环境与能源应用工程:Building Environment and Energy Applications Engineering

建筑环境与能源应用工程专业由原建筑节能技术与工程、建筑设施智能技术(部分)与建筑环境与设备工程专业合并而成。[5,6]该专业主要培养能够从事以下三个方面工作的专业技术人才:一是能从事建筑物采暖、空调、通风除尘、空气净化和燃气应用等系统与设备以及相关的城市供热、供燃气系统与设备的设计、安装调试与运行工作;二是对建筑中环境系统和供能设施的设计、安装、估价、调试、运行、维护,技术经济分析和管理;三是能适应低碳经济建设与社会可持续发展的需要,具备建筑节能设计、建造、运行管理的基本理论与专业技能,知识面宽,具有向土建类相关领域拓展渗透的能力、适应能力和实际工作能力。

5.建筑设备工程技术:Construction Equipment Engineering

建筑设备技术是普通高职高专土建大类专业目录下设的一门专业,属于建筑设备类专业。该专业为普通高等学校专科层次。建筑设备技术专业主要培养掌握建筑设备工程的基本知识和技术,具备建筑水、电、通风与空调、楼宇智能化等设备工程的设计、预决算、安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理等能力的高素质技能型人才。

6.智能建筑技术与管理:Intelligent Building Technology and Management

香港科技大学开设的智能建筑技术与管理专业,是为建筑物装备行业专业技术人员开设的研究生课程。学生通过学习掌握智能建筑相关技术和管理的基本概念与原理,学习内容涵盖安全与健康、风险管理、能量消耗监控、室内空气质量、设施管理等内容,属于典型的最新尖端技术与管理策略的交叉融合专业。

7.建筑装备工程:Building Services Engineering

香港大学开设了“建筑装备工程”(Building Services Engineering,简称BSE)专业。该专业主要学习各种工程装备设施与建筑环境的相关规范、设计、安装与管理。

8.其他相关院校的专业

国内外其他相关院校类似专业还有:美国宾州州立大学大学园开设的建筑技术专业(Building Technology);英国南安普顿大学开设的能源、环境与建筑物专业(Energy,Environment and Buildings);马来西亚淡马锡理工学院开设的智能建筑技术专业(Intelligent Building Technology);香港理工大学开设的建筑电气设备与系统专业(Electrical Installations and Systems in Buildings)。

三、对相关英文翻译的分析

建筑电气与智能化的主题词为“建筑”、“电气”与“智能化”三个,下文分别予以讨论。

1.对“建筑”的翻译[7,8]

从上述相关专业名称可知,当研究建筑设计本身时,一般用Architecture居多;当研究建筑内部设施时,一般用Building居多。在与相关专业的留学生讨论时,留学生也指出:在国外提到建筑内部的设施时,建筑一词一般用Building,而不用Architecture。Construction一词多指建筑物本身或建造、施工的过程与技术,也可以表示建筑物内部的设施与设备的设计、建造过程,其涵盖范围比Building更广。但在习惯上,提到建筑内部的设施,一般用Building的居多。因此,建筑电气与智能化中的“建筑”一词,用Building较为合适。

2.对“电气”与“智能化”的翻译[7,8]

对“电气”与“智能化”的翻译,相对容易确定。“电气”一词在专业名称或相关规范中,一般用Electrical或Electricity;“智能化”一般采用Intelligent、Intelligentization或Intelligence。根据建筑电气与智能化的内涵,此处的“电气”与“智能化”,应指对建筑物内部的各种设备进行供电、控制、保护、监视的设施与系统,即此处的“电气”与“智能化”应是名词,而非形容词,故用Electricity与Intelligence为好,而不用Electrical与Intelligent。

3.Intelligence与Intelligentization的区别

根据英文翻译,Intelligence与Intelligentization都有智能化的含义。在具体应用上,“Intelligence”偏向于智能、智慧之意;当用在建筑物时,可以引申为建筑物经各种设备支持,具有“人工智能”或“能进行高度智能的自我管理”之意,成为具有一定“智慧”的建筑物。“Intelligentization”用作建筑物时,偏向于建筑物经过各种设备的支持,具有了“可控制、可遥控”的功能。相比较而言,面对未来的智能建筑发展,Intelligence比Intelligentization更能体现智能建筑的本质。

四、南京工业大学建筑电气与智能化专业的名称

根据建筑电气的定义、培养目标、相关专业的英文名称以及传统习惯等,认为“建筑电气与智能化”的英文名称,用“Building Electricity and Intelligence”为好。在南京工业大学最新的专业与课程英文名称汇总中,即采用Building Electricity and Intelligence的名称。当然,由于各高校对建筑电气与智能化专业理解的侧重点不同以及对专业内涵理解的不断深入、专业本身与科学技术的发展,其英文名称可能有所不同。希望通过讨论,能尽早确定一种比较权威的统一名称,以利于进一步扩大国际交流。

参考文献:

[1]教育部建筑电气与智能化专业指导委员会.建筑电气与智能化专业规范[Z].2010.

[2]本书编委会.建筑大辞典[M].北京:地震出版社,1992.

[3]中国土木建筑百科辞典(建筑)[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[4]本书编委.中国土木建筑百科辞典(建筑设备工程)[M].北京:中国建筑工业出版社,1999.

[5]教育部.普通高等学校本科专业目录(2012年)[Z].2012.

电气工程的内涵篇4

2.1高空作业安全要素

2.1.1防止人员坠落

人员坠落是高空作业的第一大安全威胁,每年在各行各业,因为高空作业而坠落人员直接导致人员伤亡的事故都会有所出现。所以说,防止高空作业人员的坠落,是高空作业最核心的安全要素。

2.1.2防止设备坠落

在进行设备吊装时,因为设备意外坠落导致设备损坏甚至砸伤地面人员的事故,也在牵扯到高空作业的各行各业都发生过。所以在设备高空作业时,采取合理有效的措施,保障设备生根之前不至于坠落,是高空作业中另一个关键安全要素。

2.1.3防止工具坠落

施工人员高空作业时,使用的锤子扳手等工具,虽说不起眼,但是,一旦发生了坠落,很容易伤到作业地点下面的人员。同时,绝大多数施工人员,有将工具使用完成后不插回工具包,而是放在梯子顶端或者设备凸台上的习惯,这就更加增加了工具坠落的可能性。

2.1.4防止设施坠落

设施的生根是否完好,是高空设施在服役期间能否安全使用的前提。因为大风、雷雨等影响,高空电力设施发生坠落而造成断电甚至伤及地面行人的情况并不罕见。甚至,跌落式断路器在跌落后伤人的情况都曾经出现过。所以,如何防止电力设施在安装后带来安全隐患,是施工质量管理更是施工安全管理的一个要素。

2.2涵道施工安全要素

2.2.1顶帮安全要素

因为涵道施工很多情况下要求有人员进入相对狭窄的地下空间,特别是公路下、山体下甚至河道下的隧道空间,这就给安全带来的极大的隐患。特别是这些巷道因为多数赋存在松散的图层中,顶帮压力较大,很容易出现塌方等事故,每年都会出现因为隧道施工造成的塌方事故。

2.2.2生命维持系统保障因为狭窄空间内气流不畅,同时因为微生物滋生等因素,很多时候涵道内空间的氧气含量会变的非常低。而且,甲烷气管道共用的涵道内,可能会因为甲烷气泄露而排开空气,导致局部的

严重缺氧。所以,确认空气质量和保持空气质量,是涵道施工的一项重要措施。我们要坚决杜绝因为涵道缺氧或者毒气积聚而造成人员伤亡的情况。

3管理对策

3.1通过施工质量管理促进安全管理

施工质量管理是保障施工安全的最有效措施,引入质量标准化的施工质量管理,在施工流程和施工质量方面,给予整个电力工程最全面科学的安全保障。从某种意义上说,质量管理,就是安全管理的一个先导。把安全管理融入到质量管理中去,让安全要求成为工程质量的一个重要组成部分。数年以前,我们在一些乡镇供电中,经常会看到一些不规范的设备生根及线路吊挂形式,比如地脚螺丝不全,应该上八个只上四个,应该上四个只上三个。有些时候,我们在加工底座和支架时,只是简单的用气割掏出螺丝孔,没有在螺丝孔上做基本的打磨和防腐处理。这些设备生根方式很容易发生锈蚀而造成损坏。在线路吊挂方面,有些早期施工特别是铺设护套线时,会出现很多线路吊挂的不完好现象,在有些涵道施工中,有的线路根本不进行吊挂,直接在涵道内拖行,这些都会给日后的施工带来隐患。特别是涵道内不完好的现象,在遭到啮齿类动物啃咬漏电后,很容易对后续施工人员带来伤害。2011年以来,我们对于设备生根及线路吊挂质量问题在安全管理规程中作出严格的规定,对不不达标的工程不予验收,这就从根本上解决了这些施工中的不规范问题。

3.2使用责任人制度严格施工流程管理

施工流程管理是杜绝施工过程中出现违章作业的指导性管理方式,我们只做完善的施工流程确认表,对施工流程进行逐步确认,包括对于施工环境的确认。这些确认环节,对于施工安全的保障是实质性的。而我们通过建立合理的易操作的巡查管理机制和责任人负责制度,可以有效的进度施工标准流程的确认工作。责任人负责现场具体监督管理,管理绩效与责任人的收入直接挂钩,如果出现问题,即可追查责任人相关责任。甚至,责任人对于施工全过程负有管理责任,出现特重大责任事故时,施工单位和被害人可以直接责任人。这就从一定程度上增加了责任人现场监督管理的积极性。而配合的巡查管理也是促使责任人加强现场施工流程管理的有效途径,在安全事故未发生时,如果巡查管理人发现了安全隐患,可以直接要求责任人安排整改,如果拒不整改的,巡查管理人有权叫停施工,并且通过绩效方式追究责任人责任。

3.3合理延长计划时间

大多数情况下,施工人员也是有着很强的主观能动性去保障自身的施工安全,谁都不会故意的去伤害自己和工友。因为电力施工绝大多数时候需要停电施工,所以,曾经很长时间内,我们对于电力施工的施工计划时间都会最大限度的压缩,而电力施工遇到的特殊情况和突况又会比较多,所以,很多工人在相对紧迫的计划时间内,会迫不得已采取比较激进和不安全的施工方式,这就造成了安全隐患。所以,现阶段,我们会合理的延长计划时间,甚至,有的供电单位,制定了弹性的工作时间,也就是在电力施工中,不对停电时间做硬性的要求,而是把施工安全放在第一位。这样一来,我们的电力施工就有了充分的时间来进行标准化的操作。这为电力施工安全带来了本质的安全保障。

3.4编制合理的计划和预案

施工计划和应急预案是施工安全的保障,良好的调度计划支持也是施工安全的保障之一。中国有句古话:“当局者迷。”也就是说,我们的施工人员在现场遇到一些突况时,可能不能做出有效的合理的解决方案。而这时,就需要我们根据对情况的预判,在施工之前就建立一些预案,在发生突况时,调度人员根据施工人员的汇报,来决定启用哪些预案或者制定新的突况处理方案。多年以前,我们曾经对可以在现场自主处理突发事件的负责人进行嘉奖,鼓励这种行为,但是,后来证明,这种现场的自主处理突发事件的习惯,也是事故的一个隐患。现在,我们要求逐步确认和汇报,对擅自处理特殊情况的个人,不但不予嘉奖,可能还视情况给予一定的处罚。这是工业工程管理的一个进步。

电气工程的内涵篇5

工程概况

白虎潭水库坝址位于河南省灵宝市苏村乡坂里村南部山区,位于黄河一级支流弘农涧河一级支流段密涧河上上游。水库规划以灵宝市城区供水为主,兼顾防洪、灌溉、发电等功能。水库流域面积为116km2,设计洪标准为50年一遇,500年一遇洪水校核。大坝为碾压混凝土重力坝,设计坝高76.3m,坝顶长度183.5m。

二、 水文特性

本地区属温暖带半湿润大陆型季风气候区,受季风影响,四季温度和风向变化显著,冬春严寒少雨,夏秋酷热潮湿。其季候主要特点,6~9月从太平洋进入本区的暖湿气流水汽充沛,往往与北方的冷气流交绥,造成大量降雨。10月至次年5月,受北方南下的寒冷干燥气流的影响,降雨次数少,强度小。白虎潭水库工程区径流主要来自降水,其次是地下水和降雪水,洪水主要由暴雨形成。多年平均降雨量约655.4mm,最小降雨量384mm(1997年),最大降雨量997.6mm(1964年),其特点是年际变化大,年内分布很不均匀,7~9月降雨量占全年降雨量的60%以上,其中又多集中在数次暴雨。

三、导流工程设计及布置

原设计导流工程为导流明渠,布置在大坝左岸。现场实际情况为:原河床自大坝右岸通过,且右岸由于山体陡峭,不具备修筑临时道路条件。由于施工强度需要,我施工方将上坝道路分层次布置在左岸,因此,将导流工程布置在右岸更为科学。由于导流明渠施工时间较长,本工程导流要求急迫,结合本地枯水期河流流量较小,项目部经过讨论,认为涵管施工更为便捷且能满足枯水期导流要求,故将明渠更改为混凝土涵管。涵管布置形式为:坝内段为承插式承压涵管,内径为1.6m,单根长度为5m;坝外段为平口式混凝土涵管,内径为1.5m,单根长度2m;坝内段与坝外段采用明渠连接。为便于后期导流工程封堵,坝内段上游9m范围内埋设压力钢管,直径为1.6m,厚度10mm,其内布置回填灌浆及接缝灌浆系统。(平面布置见图1)

四、导流涵管施工

导流工程施工安排在2012年2月进行。本导流工程涵管位于大坝右岸,施工时采用吊车配合人工铺设。施工程序为:基础开挖、清理 管座安装 混凝土涵管铺设 涵管外包钢筋制安 垫层及外包混凝土铺填。

坝内段涵管基础位于右岸657高程平台,基础随大坝基础开挖进行,坝外段岩基开挖采用浅孔爆破逐层剥离,边坡坡度1:0.2。建基面以上30cm岩石人工挖除,清理至设计要求高程。

预制混凝土块,用作涵管管座。安装前先进行管中心线、垫层边线施工放样,用全站仪、水准仪放出垫层边线、涵管中心线、高程及坡度的控制线。为确保涵管能安装在中心线上,在管座上标注出中心位置。

涵管铺设是整个导流工程的重点,导流涵管铺设要求平整,接缝密实不渗漏。吊装之前完成管口凿毛工作,凿毛工作人工完成,宽度大于接口宽度要求。铺设施工时从上游向下游进行,承口朝向水流方向。铺设前先将接口处用钢丝刷把油污等杂物清除干净,做到四周均匀、平顺、无扭曲。涵管铺设采用人工配合吊车进行,并设专人指挥,测量人员跟班作业,负责控制管道中线及高程。坝内段承插接口间隙采用配套的橡胶密封圈密封,坝外段接口铺设钢丝网片,采用砂浆涂抹处理,砂浆采用1:1配合比。涂抹前将接口冲洗干净,不残留积水和灰渣,并保持缝面接口湿润。

涵管铺设完成后,进行涵管外包钢筋制安,钢筋直径为12cm,间距250mm,绑扎连接。钢筋绑扎前清点数量、类别、型号、直径,锈蚀严重的钢筋除锈,校正弯曲变形钢筋。清理结构内杂物,调直施工缝处钢筋。检查结构位置、高程和模板支立情况,测放位置后进行绑扎。变形缝处主筋和分布筋不得触及止水铜片。

接下来进行垫层及外包混凝土的施工,混凝土起到稳定导流涵管的作用,在施工中避免触动已稳固的导流涵管。混凝土浇筑采用泵送,为防止已稳固的涵管产生位移,混凝土振捣采用小型软轴振捣器。混凝土浇筑完成后及时进行洒水养护。(涵管铺设见图2)

图1

图2 涵管铺设

五、导流涵管封堵、围堰拆除计划

待排沙洞施工结束,具备过水条件时,在枯水期进行涵管封堵,此时河道内的流量小,水库水位上升慢,导流洞封堵工作相对容易。封堵前,先将上游钢闸门下闸,坝内段涵管使用压力水快速冲洗干净。导流涵管的封堵首先对压力钢管段进行施工。此段涵管封堵的关键是抓速度,抢时间,必须周密计划,有序进行,其实施的成败决定了整个封堵方案实施的成败。钢管打磨除锈,两端焊接密实,自钢管顶预留进口填筑微膨胀混凝土。坝内段其他部位采用泵送混凝土回填,本段施工的关键是确保混凝土与管壁充分结合,调整混凝土塌落度达到免振捣的要求。压力钢管段回填灌浆在封堵混凝土浇筑完成7天后进行,混凝土龄期超过28天且混凝土接缝温度降至小于16°C时,进行接缝灌浆处理。

按设计文件要求,上游围堰既不影响坝体导流底孔及坝面渲泄洪水,大坝建成后,上游围堰填料又无法运出库区,因此,不考虑上游围堰拆除,只进行下游围堰拆除。采用挖掘机装渣,自卸汽车出渣,运至指定弃渣场。

六、结论

(1)本导流工程因时、因地制宜,通过科学分析,结合以往施工经验,研究出适合本工程的施工方案,实现了快速、便捷施工,既满足了非汛期导流要求,也为大坝基础浇筑创造了有利条件。

(2)导流涵管施工完成后,运行良好,未出现严重渗漏。

(3)导流工程封堵采用特殊结构,为后期快速封堵创造有利条件。内设灌浆系统,保证封堵质量。

(4)相对于采用明渠导流,预制混凝土涵管导流的施工费用低,可节约成本。

参考文献

[1]钟惠娴. 预制混凝土涵管在泵站施工导流中的应用[J]. 广东水利电力职业技术学院学报,2013年01期.

[2]袁光裕. 水利工程施工(第四版) [M]. 北京:中国水利水电出版社.2001.

[3]高利民. 对导流洞的封堵方案的探究[J]. 赤子,2011年24期.

电气工程的内涵篇6

总理9月3日接受美国《科学》杂志主编**采访时阐述了科学发展观的科学内涵 ,“科学发展观,第一,是以人为本,就是要通过发展生产来满足人们日益增长的物质文化需求,就是要使每一个人都能在平等自由的环境得到全面发展和谐发展。第二,全面发展主要指经济发展与社会发展的结合、先进文明与传统文化的结合。第三,统筹兼顾,就是要解决我们国家在发展进程中存在的贫富差距、地区差距和城乡差距的问题。第四,可持续发展就是要解决13亿人口在实现现代化进程中所面临的人口、资源和环境的压力,走资源节约和生态友好型道路,实现可持续发展,要实现这4个目标都离不开科学技术,都离不开自主创新。

前面已经提到在全党开展深入学习科学发展观活动,这是一项重大的政治任务,通过活动的开展,让党员干部受教育,科学发展上水平,人民群众得实惠。通过第一阶段的学习,就是要求我们认真领会科学发展观的内涵、精神实质和根本要求,并通过学习党中央、中国气象局党组、自治区党委及区局党组和学习实践科学发展观领导小组的要求,边学习边结合本单位找出影响科学发展的突出问题,破解制约科学发展的难题。

电气工程的内涵篇7

本办法所称的水利工程设施,是指开发、利用、控制、调配和保护水资源的各类工程设施,包括水库、山塘、堤防、涵闸、堰坝、渠道、渡槽、电力排灌站、水电站等。

第三条水利工程设施巡查管理实行分级分类和“谁所有、谁受益、谁管理”的原则。各镇乡(街道)对本辖区内水利工程设施的巡查管理负总责,落实指导、检查、督促和考核工作。各行政村对本村范围内的水利工程设施进行巡查管理。私营和实行股份制的水利工程设施,由其所有者自行负责巡查管理。具有专门管理机构的水利工程设施,由相应的管理机构负责巡查管理。

第四条市水利水电局对水利工程设施的巡查管理工作履行行业监管职责,指导、检查和督促各镇乡(街道)做好巡查管理工作。基层水管站应对巡查管理工作进行技术指导。

第五条各镇乡(街道)、行政村应建立管理组织或落实巡查管理人员,明确水利工程设施的管理主体和巡查管理人员,分级签订巡查管理责任状并报市水利水电局备案。

第二章水库、山塘巡查管理

第六条大中型水库巡查管理工作由各专门管理机构组织实施,小型水库、山塘巡查管理工作分别由各镇乡(街道)、所属行政村为主组织实施。

第七条水库、山塘巡查的范围包括坝体、坝址区、输(泄)水建筑物、近坝岸坡以及水体、水质等。

第八条巡查员通过眼看、耳听、脚踩、手摸等直观方法,主要对水库、山塘的以下部位及内容进行巡查:

(一)坝体。主要检查有无渗漏、裂缝、塌坑、凹陷、隆起、蚁害及动物洞穴;近坝水面有无冒泡、漩涡等异常现象等。

(二)坝址区。主要检查有无渗漏、塌坑、凹陷、隆起等现象。

(三)溢洪道。主要检查有无堵塞、岸坡及边墙是否稳定、溢洪时会不会冲刷坝体及下游坝脚等。

(四)输、泄水管(洞)。主要检查进出口有无渗漏、启闭设施有无锈蚀、弯曲、操作是否灵活,管(洞)身有无断裂、损坏及渗漏等情况。

(五)近坝岸坡。主要检查有无崩塌及滑坡等迹象。

第九条水库、山塘在非汛期每周至少巡查一次;在汛期当库水位低于汛限水位时每天至少一次,当库水位达到汛限水位以上时,每天至少巡查二次,当遇大暴雨、洪水、有感地震、库水位骤升骤降、超过历史最高水位、水库工程发生比较严重的破坏现象或出现其他危险迹象时,必须坚持24小时值守。对可能出现险情的部位应及时报告所在镇乡(街道)防汛指挥机构,镇乡(街道)防汛指挥机构应组织专门人员进行连续监测。每年的4、5月和9、10月必须对大坝坝面杂草进行清理,确保坝面整洁。

非汛期每月15日必须向镇乡(街道)防汛指挥机构报告库水位和基本情况;汛期或辖区内出现大到暴雨时,必须及时观察汛情,加密报讯;当工程出现险情或异常情况时,须在第一时间向水库、山塘防汛行政负责人和镇乡(街道)防汛指挥机构报告。

负责保管好水库、山塘储存的防汛物资,按要求及时调配生产生活用水,制止破坏水库、山塘工程设施的行为。

第十条饮用水水源水库、山塘的巡查员应通过观察水生物、水源浊度以及嗅觉等感官性状,关注水体、水质,防范危及饮水安全的事件发生。

第三章堤防、涵闸、堰坝、渠道巡查管理

第十一条堤防、涵闸、堰坝、渠道的巡查管理工作由各镇乡(街道)组织各行政村和湖畈水利会按辖地和责任地段实施。

第十二条堤防巡查的范围包括堤防(迎水坡、堤身、背水坡、石渣平台)、堰坝、涵闸、渠道、湖畈内重要水工建筑物以及与堤防安全有直接关系的建筑物等。

第十三条巡查员通过眼看、耳听、脚踩、手摸等直观方法,主要对堤防、涵闸、堰坝、渠道的以下部位及内容进行巡查:

(一)堤防。主要检查有无渗漏、裂缝、塌坑、凹陷、隆起、蚁害及动物洞穴;近堤水面有无冒泡、漩涡等异常现象等。

(二)涵闸。主要检查闸门和启闭机械、动力设备是否正常工作;涵闸各部位、特别是薄弱部位,以及管理范围内的堤防和水流形态等有无异常。

(三)堰坝。主要检查堰体有无裂缝、坍塌;橡胶坝坝袋有无漂动、拍打、磨损和老化现象;活动门、深孔闸门能否正常启闭等。

(四)渠道。主要检查有无渗漏、裂缝、坍塌、凹陷、蚁害及动物洞穴等。

第十四条巡查堤防、涵闸、堰坝、渠道,在非汛期每周至少巡查一次(特殊情况除外);在汛期每三天巡查一次(雨天时增加巡查次数,每天不少于一次);当水位上涨到警戒水位时,全体人员到岗到位,实行24小时不间断巡查。对可能出现险情的部位应及时报告所在镇乡(街道)防汛指挥机构,镇乡(街道)防汛指挥机构应组织专门人员进行24小时持续监测。

及时清除堤防迎水面护坡的杂草(物),检查白蚁危害情况、违章建筑状况,经常保持堤防整洁,及时制止人为破坏堤防、涵闸、堰坝、渠道等重要水工建筑物的行为。

第四章电力排灌站巡查管理

第十五条国有电排站巡查管理工作由市水利水电局电力排灌站组织实施,集体电排站、电灌站巡查管理工作由各镇乡(街道)或所属行政村为主组织实施。

第十六条电力排灌站巡查的范围包括整个站区、高低压配电设备、电机、水泵及控制阀、按钮开关、指示仪表等。

第十七条巡查人员应熟悉设备的检查项目、内容和标准,结合看、听、嗅、摸、测等结果,仔细观察电力排灌设备运行情况。

(一)看。设备的油面、油色、导电的各连接部分、瓷件及机械部分,涵闸及金属结构闸门有无异常及损坏。

(二)听。设备运行声音是否正常。

(三)嗅。设备有无焦臭味等异常气味。

(四)摸。运行设备的外壳(接地部分)温度有无异常。

(五)测。导电部分接触面发热情况。

第十八条电力排灌站巡查分日常巡查和特殊巡查。日常巡查,即巡查人员每日对所有运行设备进行的巡视检查;特殊巡查,根据天气变化、负荷变化、新设备投产等特殊情况而进行的巡查。巡视检查时间:日常巡查每日1次;特殊巡视检查时间根据具体情况或上级指令执行。

电力排灌站运行期间,应按规定的巡视路线和项目内容对运行设备、备用设备、进出水池及上下游引河进行认真的巡查。遇有以下情况应增加巡视次数:恶劣气候;设备过负荷或负荷有显著增加;设备缺陷近期有发展;新设备、经过检修或改造的设备、长期停用的设备重新投入运行;事故跳闸和运行设备有可疑迹象。巡查高压电气设备时,不应进行其它工作,不应移开或越过安全遮栏,不应撑伞。雷雨天气,需要巡视室外高压设备时,应穿绝缘靴,不应靠近避雷器和避雷针。在巡视检查中发现设备缺陷或异常运行情况应及时处理并详细记录在运行日志上。对重大缺陷或严重情况应及时向主管部门汇报。

负责保管好电力排灌站内的设备和物资,发现可疑人员进入站区及时劝离。

第五章水电站巡查管理

第十九条大中型水库水电站巡查管理工作由各专门管理机构组织实施。小水电站巡查管理工作由各镇乡(街道)或私营企业、个人组织实施。

第二十条水电站巡查的范围包括发电机、水轮机和各导轴承、辅助设备、二次设备、室内开关设备和户外电气设备等。

第二十一条巡查员通过看、听、嗅、摸、测等方法,对水电站的以下设备进行巡查:

(一)发电机。检查设备有无异音异味,有无剧烈振动;定子绕组、铁芯温度是否正常;各仪表或微机指示的参数是否正常等。

(二)水轮机和各导轴承。运行中水轮机震动、声响是否正常;主轴密封漏水情况;各导轴承油位、油色是否正常,瓦温和油温是否正常;导轴承冷却水水压、蜗壳水压及顶盖、尾水锥真空度等。

(三)辅助设备。励磁系统各指示是否正常;调速器及进油阀控制回路是否正常;空压机控制回路是否正常;集水井水泵控制回路是否正常等。

(四)二次设备。主要检查各保护、计量装置运行是否正常;各操作回路工作是否正常;二次连线是否可靠,端子是否松开等。

(五)开关室内设备。主要检查开关本置和指示灯指示是否与所执行的任务及仪表指示相一致;各电气设备有无闪络、放电及异味现象等。

(六)户外电气设备。主要检查油枕内和充油套管内油面的高度;变压器声响是否正常;绝缘套管有无破损、裂纹;呼吸器是否畅通;检查避雷器的毫安表读数、雷电计数器指针读数等。

第二十二条水电站的巡查工作分正常巡查、全面巡查和特殊巡查。正常巡查:每个运行班次至少巡查1次,每天至少3次。全面巡查:每隔3~5年对所有机电设备进行一次全面安全定检。特殊巡查的巡查周期根据设备情况而定:开关跳闸后检查一次并记录;对继电保护及自动装置,应于每月25日前,全面核对一次继电保护整定值记录;每次雷击后,检查一次避雷器及雷击计数器的动作情况,并认真做好记录;新安装设备、备用设备及检修后的设备在投入运行4小时之内每半小时检查一次,以后按正常周期进行检查;暴雨后对水工建筑检查一次。

巡查员应掌握季节气候特点,有重点地进行巡查。

第六章巡查记录

第二十三条巡查人员按以下要求做好巡查记录和报告:

(一)每次巡查应做好详细现场记录并签名,如发现异常情况,应详细记述时间、部位、隐患,并及时向单位报告;

(二)现场记录必须及时整理,并将本次巡查结果与以往巡查结果进行比较分析,如有问题或异常现象,应立即进行复查,以保证记录的准确性,并及时向单位报告;

各镇乡(街道)在每年12月底将巡查记录汇总归档,确保资料的连续性。

第七章巡查人员管理

第二十四条各镇乡(街道)在每年3月份须发文明确各水库、山塘、堤防埂段的巡查员名单以及巡查职责和任务,并及时汇总巡查员基本信息以备查。

第二十五条巡查员必须身体健康,年龄在65周岁以下,具有初中以上文化程度或丰富实践经验,责任心强,熟悉本水利工程设施的基本情况,掌握巡查管理知识。

第二十六条巡查员应服从镇乡(街道)的领导和指挥,接受市水利水电局的监管。巡查员在进行巡查时应当注意自身安全,有条件的地方应组织巡查员参加意外伤害保险。

第二十七条市水利水电局、各镇乡(街道)应组织巡查员进行业务知识培训,切实提高巡查员的业务能力和水平。

第二十八条各镇乡(街道)负责对巡查管理工作和巡查人员进行年终目标考核。

第八章巡查经费

第二十九条市财政局应会同水利水电局、各镇乡(街道)做好巡查管理经费的测算工作,并将巡查管理经费纳入市、镇乡(街道)财政预算。

第三十条国有、集体、水利工程设施的巡查管理经费由市级财政给予适当补助,市级财政补助标准、考核办法由市财政局、水利水电局另行制定。各镇乡(街道)、行政村也应落实相应的巡查管理经费。私营、股份制水利工程设施的巡查管理经费由其自行解决。

电气工程的内涵篇8

2风能与动力工程本科专业的课程设置与实验规划

结合多年的科研经验,为培养风电机组系统设计、制造、运行与维护的应用型高级工程技术人才,本文认为有几项专业基础课及专业课值得推荐:机械设计基础、液压与气压传动、电力电子技术、电气控制及PLC技术、电机学、电力工程、风电机组及能量转换、风力机空气动力学、风电机组机械系统设计、风电机组控制技术、风电场电气工程、风电机组检测技术等、MATLAB与风力发电系统仿真、风电机组计算机辅助设计、风电场规划与设计、风电场运行与维护。对于重要的几门专业课程的主要内容设置建议如下:《风电机组机械系统设计》课程,旨在引导学生理解与掌握风电设备的主要机械设计知识。内容涵盖风电机组的结构与原理、风电机组机械设计基础、风电机组总体设计、主传动系统设计、偏航与变桨机构设计、支撑系统设计等。《风电机组及能量转换》课程,旨在引导学生理解与掌握风力发电系统的风能转换为电能的整个工作原理过程。内容涵盖异步发电机及控制技术、同步发电机及控制技术、双馈异步发电机特性及控制技术、永磁同步发电机特性及控制技术等。《风电场电气工程》课程,旨在引导学生理解与掌握风力发电电气工程一次、二次设备与系统的工作原理与过程。内容涵盖风电场和电气部分的基本概念、风电场电气部分构成和主接线方式、风电场主要一次设备、风电场电气二次系统、配电装置、风电场的防雷和接地、风电场中的电力电子设备等内容。《风电机组控制技术》课程,旨在引导学生理解与掌握风电机组设备运行的控制原理及过程。内容涵盖风电机组主要执行机构及其控制、定桨恒速风电机组的控制、变速恒频风电机组的控制、风电机组主控软件编制规则、风电机组的监测与故障诊断等内容。《风电机组检测技术》课程,旨在引导学生理解与掌握风电机组常规的检测、测试技术,掌握设备运行的故障分析手段。内容涵盖测量误差与数据处理、传感器原理与应用、电能质量测量、功率特性测量、风电机组载荷测量、风电机组噪声测量、低电压穿越测试等内容。为配合前面的主要课程内容,推荐规划的实验[7-9]课程如下:整机模型机械结构认知与拆装实验;整机模型控制系统认知与拆装实验;风力发电能量转换与并网实验;电能质量检测实验;电气运行控制、原理设计与编程实验;变桨距控制原理实验。

3风能与动力工程本科专业实验规划研究

为配合课程建设,通过教学讲授和动手实践环节,使学生深入了解风电的基本理论与知识体系,在电气控制方面的实验规划中有几个必要实验手段值得考虑。分别介绍如下:

3.1风电机组缩比模拟实验台为方便学生对风电机组有一个整体的认识并理解风电机组的工作原理,在风电机组缩比模拟实验台上实现工作过程的模拟非常有必要。功能可涵盖偏航系统、变桨距系统、液压系统、机组传动系统和制动系统、启动、对风、并网、变桨距、大风脱网停机等动作逻辑的演示、控制策略模拟等。整个风电机组缩比模型效果如图1所示,操作台与控制柜模型设计如图2所示,实验台控制系统配置如图3所示。设计的技术规格描述如表1所示。实验台上进行的主要实验可规划为:(1)机械结构认识与拆装实习;(2)电气构成认识与拆装实习;(3)风电机组工作原理及动作逻辑的演示,启动、对风、并网、变桨距、大风脱网停机;(4)风能转换原理的模拟与实现;(5)机组并网过程与功率调节功能的实现;(6)输出电能质量检测及电压稳定性控制功能的实现;(7)风速、风向测量编程实现;(8)自动偏航对风、扭缆保护、手动偏航功能编程实现;(9)齿轮箱温度、压力、油循环系统模拟控制实验;(10)液压系统刹车功能演示与实现;(11)电动驱动变桨距机构认识与控制实现;(12)额定风速之下MPPT转矩控制功能实现;(13)额定风速之上恒功率变桨距调节功能实现;(14)有功、无功功率输出控制的实现;(15)安全链动作保护与功能实现;(16)远程监控SCADA功能设计与实现;(17)多种通讯协议的编程实现;(18)电气防雷保护设计。

3.2双馈风力发电机风电机组并网实验台风电机组的并网及电能质量一直是发电集团主要关心的技术指标,同时也是国家电网规范接入技术条件、实施电网导则的重要方面。配合《风力发电机及能量转换》课程的并网实验台的规划非常有必要。该实验台可按照双馈或者永磁风力发电系统进行配置设计,实验台设计的技术规格描述如表2所示。实验功能可规划为:(1)风功率模拟实验:利用能量转换台模拟风轮吸收功率实验,掌握风轮吸收最大功率的影响因素,以及他们各因素与风轮最大功率之间的关系。理解影响双馈风力发电系统中能量转换效率的物理量或参数。(2)双馈/永磁电机工作特性试验:使学生了解发电机的外特性,调节特性。加深对风力发电系统运行特性的理解。(3)发电机并网同步化过程实验:验证并网需要满足的条件,观察并网动态过程,定子电流电压的变化关系。(4)自动并网功率因数调节实验:在并网状态下,对发电机功率因数进行调节,测量电能质量。通过对电能的测量使学生能熟练使用电能质量测试传感器,仪器仪表的观察和使用。

3.3风电机组运行控制PLC编程实验台风电机组的运行控制技术一直是国内外争论创新点的主要关注点。由于其高风险性和高可靠性要求,很多厂家和设计单位都依靠国外技术引进来解决。配合《风电机组控制技术》课程的风电机组运行控制PLC编程实验台的规划非常有必要。实验平台可主要由控制器PLC以及一些虚拟软件仿真来实现。功能可设置为:偏航、变桨、液压站、刹车、齿轮箱、变桨轴承、机舱温度及热交换、航空障碍灯及机组运行状态、安全链等控制编程训练。也可结合一些运行风电机组的3Dsimulation模型,进行三维模拟变桨、偏航、齿轮箱、发电机等过程的人性化体现,逼真而且有直观效果。学生可进行的实验规划可列为:(1)偏航电路硬件互锁功能线路设计;(2)偏航传感信号采集和自动对风编程实验;(3)机组正常启动、停机实验;(4)液压机构原理及控制实验;(5)齿轮箱油循环、机舱通风温度控制编程实验;(6)机组安全保护实验;(7)额定风速下转矩优化控制编程实验;(8)额定风速上变桨距PID功率控制编程实验。

3.4三轴联动电动变桨实验台风电的电动变桨距机构在机组运行维护过程中一直是频繁的故障源。设计规划一套模拟风电机组的变桨执行机构及变桨控制原理实现的实验台,可以作为本科专业学生理解变桨距机构工作原理和高职院校锻炼变桨距机构维修维护技能训练的最佳设备。主要的设计思路可考虑为:系统由3套独立的模拟变桨装置组成,包含3组伺服变桨电机、伺服驱动、磁粉力矩负荷、减速机构、叶片传感器和叶片限位开关,通过通信进行PLC和伺服驱动数据交换,由PLC分别对其进行控制。整个变桨实验台模拟效果如图4所示,设计的技术规格描述如表3所示。可规划的学生实验包括:(1)建立变桨伺服和变桨电机的连接,通过变桨伺服手动操作对变桨电机的控制实现开桨、关桨等控制过程;(2)建立变桨控制器和变桨驱动之间的通信,并进行状态和控制信息数据交换;(3)通过PLC编程,实现变桨系统开桨、关桨动作;(4)手动给定位置目标,通过PLC实现变桨的PID位置控制;(5)模拟机组安全链及其他故障处理动作,实现变桨系统的保护过程。

电气工程的内涵篇9

高职校内生产性实训基地是指高职院校利用自身的优势,与政府、行业、企业或者社会相结合,全面开发基地的生产功能,通过产品生产、社会服务、技术研发等生产性过程,实现经济效益,并在生产中实现学生实践技能培养的一种实训基地。

高等职业教育最显著的办学特色在于技能性、实践性和职业性,加强实践教学是办好高等职业教育的关键环节。高职教育的实践教学主要由实验、实训、实习三个环节组成,按照实训的任务可分为教学性实训和生产性实训,生产性实训按照空间的不同又可分为校内生产性实训和校外生产性实训。

高职教育实训基地建设应遵循先进性原则、职业性原则、整体性原则、真实性原则、服务性原则和创新性原则。其中真实性原则中包含仿真性和生产性。对生产性实训基地的理解,应该从生产和实训两个方面的结合上来理解,一方面强调生产性的实习,另一方面强调实习场所的生产仿真性或企业环境的真实性。

二、高职校内生产性实训基地建设的意义和现状(一)高职校内生产性实训基地建设的意义

高等职业教育实训基地的建设是职业教育区别于其他类型的教育的显着特征,而生产性实训基地的建设则是高等职业教育实践教学发展的体现。校内生产性实训基地建设的创新模式,是提高高职人才培养质量和就业竞争力的有效途径,是人才培养模式改革的重点领域和关键环节。

(二)高职校内生产性实训基地现状

我国高职实训基地项目建设总体时间不长,对于基地的建设与运行还缺少一套比较完善的有效管理机制。高职院校在实训基地的建设上,普遍存在校内实训基地生产化程度不高,基地的建设规划、环境布置和项目设计与专业建设、课程建设对接程度不够,导致校内实践教学与生产管理一线的对接、与企业真实环境的匹配、与工作过程的一致性不够等问题。因此,高职院校的校内生产性实训基地的建设需进一步完善。

目前,建筑电气工程技术专业实训大多采用操作工位单元设计,强调实训技能操作练习,每个工位提供一项或多项操作技能训练条件,由教师发放实训任务,学生在工位上在教师指导下完成操作技能训练任务,但此种设计整体实训环境和实际生产环境的条件和规模有所差距。

由于建筑电气工程技术专业的工作范畴充分体现建筑工程的工作环境紧张、恶劣、责任大,技术关注点复杂以及建筑电气自身安全、环保、节能、智能等技术特点,要求建筑电气工程技术专业的校内实训基地必须主动适应,量身定制,特色发展。

三、高职建筑电气工程技术专业校内生产性实训基地建设思路 (一)建筑电气工程技术专业培养目标

建筑电气工程技术专业培养目标是培养面向建筑电气设计、施工、管理第一线,从事建筑供配电系统、建筑照明系统、建筑防雷和接地系统及建筑电气控制系统的设计、施工、调试、运行、管理与维护等工作的高素质技能型专门人才。

注重培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识,遵纪守法意识,树立终身学习理念,具有良好的学习能力、交流沟通和团队协作能力、实践能力、就业能力和创业能力。

从培养目标可知,高职建筑电气工程技术专业从工作技能方面重点培养学生四项核心能力:建筑电气设计能力;建筑电气系统施工能力;建筑电气系统调试与运行能力以及建筑电气施工组织与管理能力。

(二)建筑电气工程施工特点和生产过程

建筑电气工程施工生产与建筑土建施工、建筑装饰施工配合紧密,具有工作面相互交换多、立体交叉作业多等特点,因而在生产进度计划安排、作业安全措施、验收整改等各类生产活动的协调安排显得十分重要。

建筑电气工程的施工生产过程包括图纸识读和技术交底、二次细化设计、施工技术方案准备、施工材料准备、人员组织与调度、施工组织与管理、电气控制线路安装、电气设备故障分析和检修、施工成本控制、施工进度控制、施工质量控制、施工安全与环境管理、项目质量验收、工程合同管理等生产环节。

・实习实训・高职建筑电气工程技术专业校内生产性实训基地建设研究 (三)建筑电气工程技术专业校内生产性实训基地建设思路

针对建筑电气工程技术专业的核心工作能力和建筑电气工程施工生产特点,设计能够满足建筑电气工程施工生产内容的仿真实训环境。实训环境分为施工技术准备兼办公区和仿真施工区。

施工技术准备兼办公区提供可供角色扮演的施工现场办公环境,提供计算机辅助设计软硬件平台,提供设计参考资料,满足建筑供配电计算、照明计算、设备和器材的选型和配置、制图和设计文档制作,提供工艺流程、规范等技术文件。即在施工技术准备兼办公区可以完成技术图纸识读和技术交底、二次细化设计、施工技术方案准备、施工组织与管理等生产性工作。

仿真施工区可为金属结构仿真建筑房屋,采用金属网孔板与铝合金支架组合房屋模型,在房屋模型内可安装插座、线槽、线管、灯具、配电箱等电气设备和部件。在仿真施工区完成施工材料、工具、人员组织与调度、电气控制线路安装、电气设备故障分析和检修、施工成本控制、施工进度控制、施工质量控制、施工安全与环境管理、项目质量验收等生产性工作。

在教学组织上,学生按照任务要求,以小组团队、分工合作进行工作任务的解读,查找技术规范和图纸资料,进行工程设计,制定工作方案,确定施工技术,领取工具和器材并完成施工训练任务。最终的学习成果包括各项技术图纸、各项施工技术方案文本、施工组织和管理文本、质量目标、成本控制、安全管理措施、项目验收报告等文本以及工程的施工现场和调试成果。

以上的建设思路,充分体现了建筑电气工程生产性实训基地的仿真性要素,既培养了学生的核心工作能力,同时还锻炼了学生社会职业能力,例如沟通、协调能力、领导力、执行力等。

在实训基地建设模式上,应充分利用校企合作,利用大学生创业项目计划和教师工作室计划,将企业任务引入课堂。由教师和企业兼职教师合作培养,通过建章立制,建立一整套实验、实训、培训、竞赛、考证、研发、服务的管理制度,从实训教师管理到实训设备管理维护都有章可循,并建立实训基地长效发展机制,使其成为建筑电气对外服务的平台,提供包括技术服务、培训服务、技能考核与鉴定(如建筑电工证、建筑施工技术员、质量检查员等)等社会服务工作,提升实训的生产性内涵。

四、结语

校内生产性实训基地建设涉及社会、学校、企业很多因素,本文基于建筑电气工程技术专业职业岗位工作要求,归纳了本专业核心能力培养过程的生产性要素,提出了高职建筑电气工程技术专业校内生产性实训基地的建设思路,以期为同类实训基地建设提供参考依据。

参考文献:

电气工程的内涵篇10

根据美军要求,其六代机主要用于对空作战,还可执行防空反导、对地/对海攻击、电子攻击、战区侦察等任务。该机也将满足反介入/区域拒止环境中的作战需求,可对抗装备有下一代先进电子攻击设备、先进综合防空系统、无源探测系统、综合自卫系统、定向能武器和网络电磁攻击装备的敌军,在航程、续航时间、生存力、网络化协同作战、态势感知、人机系统综合和武器效能等方面都将优于F-22和F-35等第五代战斗机。综合判断,美军六代机主要具有以下特点:

·全向多波段隐身能力 美军要求六代机具备压制五代机的空战能力,并能够突防先进的防空系统。已公布的六代机概念设计均重视全向隐身能力,重点降低前下方和侧向的雷达截面积,此外六代机还将具备多波段隐身能力,因此六代机的隐身能力将比F-22、F-35等战斗机有显著的提高。

·远航和久航能力 已公布的六代机方案概念,均注重提高飞机的超声速升阻比,这意味着美军六代机的超声速巡航和超声速作战能力将比五代机有进一步的提高,使其在同五代机的空战中更具优势,远航和久航能力明显优于五代机。为了满足在西太平洋的反介入/区域拒止环境中实施空海一体战的需要,美军期望六代机具备更强的远航和久航能力,其中海军六代机的作战半径可能达到1850~2300千米,比F-35C提高60%以上,同时该机还可利用久航性能巡逻,灵活打击敏感目标。

·更强的网络化协同作战能力 美军要求六代机机载系统应具有网络化协同作战能力,能将探测、跟踪、瞄准攻击等任务在机群内部以及其它武器平台之间进行优化和协调,在态势感知、人机系统综合以及武器效能等方面具有比五代机更强的能力,可在敌方实施各种频段的电磁干扰和电子攻击的情况下完成作战任务。

自适应变循环发动机是首选

从上述内容可以看出,远航和久航能力是六代机的一个非常重要的技术特点,而该特点又与采用的动力装置密切相关。

六代机要具备跨代优势,不仅要具有更大的超声速巡航能力,以实现对四、五代机“以快打慢”的能力,同时还要具有更低的耗油和更大的续航能力,以覆盖更大的攻防区域。这两方面的作战使用特点对六代机发动机提出了不同的要求:

一是在超声速条件下,发动机要具有涡喷发动机的高单位推力特征,以满足六代机在超声巡航、格斗机动、跨声加速等飞行条件下的推力要求。

二是在亚声速飞行条件下,要求六代机发动机具有涡扇发动机低耗油率的特征,以满足亚声速巡航、待机、空中巡逻等要求。

显然,要在某种程度上实现上述相互对立的目标,自适应变循环发动机无疑是最理想的推进装置:在高速飞行时,能够将工作循环中更多的能量分配到内涵道去,发动机的涵道比相对较小,内涵质量流量和排气速度增加,发动机可以获取高速飞行条件下足够的发动机推力;在低速飞行时,能够将工作循环中更多的能量分配到外涵道去,发动机的涵道比相对较大,外涵质量流量增加,排气速度降低,以获取最佳的低速条件下推进效率。采用上述变循环发动机方案的六代机,其亚声速巡航航程将显著提升。美国空军研究实验室在“自适应通用发动机技术”研究计划中研制的自适应变循环发动机,其耗油率将比目前的五代机发动机低25%,使六代机作战半径突破2000千米成为可能。而在超声巡航能力方面,由于自适应变循环发动机在超声速飞行时可通过调整涵道比和工作模式来实现更好的高速推力特性,满足飞机更大马赫数下的超声巡航推力需求,使得配装变循环发动机的六代机具备在高度20千米、马赫数2.0条件下的超声巡航能力,以取得对五代机的速度和高度优势,从而进一步提升了战斗机的快速截击能力和武器打击范围。综上所述,若要在某种程度上实现六代机亚声巡航航程延长和超声巡航马赫数提高两个互相对立的目标,自适应变循环发动机无疑是首选。

美国通过IHPTET计划、VAATE计划、ADVENT计划和AETD计划的实施,目前在燃气涡轮发动机的研究上已具备了雄厚的技术基础,其最终目标—ACE发动机也实现在即。然而在高超声速发动机的研发上(如X-51A计划),情况却并不乐观,试验多次受挫,其技术门槛的完全跨越尚需时日。其他类型的发动机,如太阳能发动机,由于其能量密度过低,将无法满足六代机的高速机动要求;脉冲爆震发动机虽然在理论上具有推重比高、耗油率低和工作范围宽等适应六代机的优良特性,但由于其内部流动的不稳定性和恶劣的高温高压环境,其爆震波的形成与传播、燃料的可爆震性及进排气与脉冲爆震的匹配等关键技术仍是阻碍脉冲爆震发动机进一步发展和推广应用的瓶颈因素,在2030年前配装六代机的可能性并不大。总之,这些发动机还处于概念探索阶段,距离实用化还比较遥远。因此,自适应变循环发动机也是美国六代机当前最现实的选择。

自适应变循环发动机技术原理

自适应变循环发动机是通用电气公司变循环发动机技术的进一步发展,该公司变循环技术可以实现发动机在涡轮喷气模式和小涵道比涡轮风扇模式之间的转换,而自适应变循环技术则在其基础上进一步扩大了转换的范围,发动机不但可以用涡喷模式高速工作,也可以用较大涵道比的涡扇模式在起飞、空中待机之类的低速下省油、高效地工作。

自适应变循环发动机在双涵道变循环发动机的基础上新增了第三个涵道,可改变风扇或核心机的流量和压比。第三个涵道在起飞时关闭,以获得高的推力;在巡航时则打开,以降低耗油率,减小溢流阻力,增加为飞机、发动机和喷管提供的冷却空气量。另外,第三涵道温度相对低的冷却空气也有助于达到低可探测:这些空气可用于冷却热端部件,以降低红外特征;也可进入核心机或加力燃烧室中,用于增大推力。该发动机的最终发展目标是在低巡航速度下和高超声速巡航速度下达到同样的效果。

自适应变循环发动机被认为是航空涡轮发动机发展史上又一个重大里程碑,其意义不亚于涡喷发动机向涡扇发动机的跨越。研究表明,自适应变循环发动机可使亚声速攻击机的航程增加30%,待机时间增加70%,使超声速攻击机的航程增加40%,待机时间增加80%。与F135发动机相比,可使亚声速飞机的燃油消耗率减少35%。

自适应变循环发动机最新研制进展

据美国《航宇日报》2012年11月2日报道,美国通用电气(GE)和普·惠公司(PW)获得了价值超过6.8亿美元的AETD合同(GE获得3.497亿美元,PW获得3.35亿美元)。美国空军希望这两家公司通过显著提高发动机燃烧效率、大幅度增加发动机推力和飞机航程,生产出第六代作战飞机所需的发动机。

研制规划

航空发动机是飞机的心脏。发展第六代战斗机,迫切需要相应的发动机。为此,美军早在2006年就开始了六代机发动机的论证工作。根据美国空军研究实验室的研制计划,六代机发动机共分两个阶段进行技术研发。

第一阶段开展“自适应通用发动机技术”(ADVENT)项目。由罗·罗公司和通用电气公司承担,共耗资5.24亿美元,目的是演示第六代战斗机的动力装置技术,该技术的主要用途是为下一代亚声速轰炸机提供动力。这个项目又分两步进行:第一步,在2007~2008年,进行为期一年的概念探索研究,初步设计出发动机并进行关键部件试验;第二步,从2009年9月开始,进行为期3年的研制,要在风扇、压气机和涡轮等核心部件上取得重大突破。目前,第一阶段的项目任务已基本完成,通用电气公司已经完成自适应风扇技术的演示实验工作,并进行了首台核心机的测试,发动机的核心机已实现变流量工作,并进行了技术验证,整机试车计划在2013年完成。

第二阶段就是“自适应发动机技术开发”(AETD)项目。由通用电气公司和普·惠公司承担,重点是为超声速战斗机提供动力。该项目从2013年开始,为期4年,计划2015年前进行环形燃烧室和高压压气机装置试验,2016年进行自适应风扇和核心机验证机试验,并完成地面演示验证,2017年进行整机地面试验。美军认为,这两个项目对于保持美国在发动机技术领域的优势地位十分重要,其意义如同由涡轮喷气发动机到涡轮风扇发动机的进步,对于全面提升飞机的性能具有里程碑意义。

“三流道”技术实现原理突破

从原理上讲,一台好的航空涡轮发动机,其性能主要取决于两大方面:大压比和高温度。增大压比可提高压缩机的压力,使压缩机进来的气体产生很高的压力。提高温度就是提高涡轮前温度,使燃烧室里温度增高。从当今航空发动机的情况看,如果没有发动机原理方面的重大突破,这两个指标再往上提升的空间都不大。

美国预研的六代机发动机有多种不同的类型,比较典型的有两种:一种是以通用电气公司为代表的新一动机。这类发动机运用了自适应通用发动机技术等新的技术方案和原理。另一种是以普·惠公司为代表的改进型发动机,这类发动机是在已有发动机的基础上改进而成的。例如,普惠公司研制的PW9000发动机,就是在F135和“静洁动力”PW1000齿轮传动发动机基础上发展而来的。但无论是哪种类型的发动机,都运用了变循环发动机的自适应风扇技术等关键技术,并且都研制了全新的高压核心机。

六代机发动机在技术原理上最重大的突破就是“三流道”技术,该技术全称是:变前端可旁通“三流道”架构技术。传统涡扇发动机拥有两个流道,即核心机流道(内涵道)和外涵道,而六代机发动机却有三个流道,即内涵道、中涵道和外涵道。

外涵道的气流(第三股气流)由自适应风扇产生,若关闭外涵道,可提升起飞和超声速阶段的推力;打开外涵道,则能降低巡航和留空时的燃油消耗率。

此外,有了外涵道,可极大改进发动机的热管理及进气道压力恢复能力,减小发动机内的气流阻力,提高气动效率,从而减小安装阻力,增大发动机的功率,这不仅能使飞机达到较高速度,还可为飞机提供额外的冷却空气。

五大特点展现美好前景

六代机发动机是比目前发动机更优越的新一代喷气式发动机,与上一动机相比,六代机发动机将呈现出以下五大突出特点:

耗油少、效率高

六代机发动机具有更优的结构、更高的进气流量,能够实现更低的燃油消耗。其燃烧效率比目前发动机(如F-35战斗机配装的F135发动机)提高25%,因此,耗油率比第五代战机降低25%。由于使用变循环发动机技术,当飞机亚声速巡航时可采用高旁路涡扇模式,超声速巡航时则采用涡喷模式,从而拓宽了发动机的工作范围,提高了不同飞行状态下发动机的工作效率,使第六代战机既能亚声速巡航飞行,又能进行较高马赫数的超声速巡航飞行。

推力大、重量轻

与五代机发动机相比,六代机发动机的功率得到大幅度提高,其中间推力(无加力推力)将增大5%,最大推力增大10%,工作航程提高30%。它可进一步提高飞机的飞行速度和高速冲刺能力,使第六代战机在不开加力的条件下就能保持超声速巡航飞行,并缩短了飞机起降距离。在六代机发动机中,新材料的贡献率将达到50%以上。“材料先行”已成为航空发动机研制的客观规律,六代机发动机将采用新材料技术,综合运用单晶材料、热强钛合金、热强镍合金、耐火合金材料、特种合金材料、抗腐蚀保护层等大量新材料,可使发动机的重量大大减轻,其推重比可达到15~20,而目前最先进飞机的推重比仅为10。

兼容性强、成本低

六代机发动机采用自适应通用发动机技术和高效嵌入式涡轮发动机技术,利用一种核心发动机或基准发动机可衍生出系列发动机,以满足不同任务飞机的需求,因而扩大了发动机的适用范围,使之具有良好的兼容性。按照美军设想,六代机发动机应能够满足未来全谱系空中平台的需要,既可配装在空军第六代战机上,也可装在海军第六代战机F/A-XX上,还可以供无人轰炸机使用。而且,F-22、F-35等五代战机也只需少量改装就能用上此种发动机。由于通用性强,六代机发动机的经济可承受性将大大改善,其研发成本和装备价格将大大降低,性价比也会随之提高。据美军预测,六代机发动机的性价比将是2000年基准发动机的10倍。

零件少、用途多

电气工程的内涵篇11

管理体系是现代的先进管理方法,通过建立和运行EHS管理体系来管控组织EHS风险的必要性和有效性已经得到理论和实践的证实,我国IC行业引入这一科学方法势在必行。但目前EHS管理体系并没有统一规定的模式和标准,各国都在积极探讨研究之中。我国IC行业的EHS管理体系在分析和借鉴相关管理体系标准的经验之上,更需要结合自身的行业特点来设计和实施。

一、整合型的管理体系

石化行业的HSE(Health,Safety and Environment,健康、安全和环境)管理体系是石化行业在其多年安全工作经验上为满足自身发展而自发开展的,在时间上甚至早于ISO14000(环境管理体系标准)和OHSAS18000(职业健康安全管理体系标准),且并不以获得认证为目的。当石化企业要获得环境管理体系和职业健康安全管理体系认证时,还须将自己的HSE管理体系与ISO14000、OHSAS18000进行整合。相对于石化行业的自发型管理体系,IC行业的EHS管理体系是一种整合型管理体系,它在管控企业EHS风险的同时也要适用于相关国际标准的认证。这就要求它在一个框架下同时满足EHS相关的各种国际标准体系要求,使组织在管理上能够既兼顾各个体系不同,又能够将体系统一策划、资源协同配置,并减少组织机构在职能和人员配置上的重叠、减少工作重复和文件数量。

二、E、H、S的内涵有所延伸

EHS管理体系是环境、健康和安全三位一体的管理体系。在IC行业的EHS管理体系中,这3方面的内涵都有所延伸。从某种意义上讲,IC行业的EHS管理对企业的发展不仅仅具有保健功能,更应当有机会发挥出其激励作用。

(一)环境内涵的延伸

E代表环境,ISO14000在术语和定义部分指出:环境是指组织运行活动的外部存在,包括空气、水、土地、自然资源、植物、动物、人,以及它们之间的相互关系。一般行业的环境管理只关注于企业生产过程对外部自然环境的影响,而在IC行业还应将产品和生产现场包含在内。与其他行业相比,IC生产过程对环境除了具有直接的危害性又有着依赖性,而且IC产品作为电子信息产品的中间产品也要配合满足、甚至帮助实现各种终端电子产品的节能和环保要求。

IC产业是一个需要无污染或污染程度极低环境的产业。现在的IC生产技术已经进入纳米阶段,超静厂房的内部洁净度已经达到100级、10级、1级甚至更低。一个可吸颗粒入物甚多、灰尘始终驱之不散的大气环境直接影响着产品的成品率,为了消除这些灰尘颗粒,需要付出极高的空气净化成本。此外,IC生产必须保证充足的水源和良好的水质,这样可以使水的净化处理成本大大降低。根据MOS电路失效的原因分析,由于污染问题造成产品失效的比例高达60%左右。由灰尘微粒、无机离子、有机物质、微生物等杂质造成的集成电路表面擦伤、图形断线、线间短路、出现针孔等现象,将直接导致漏电、电特性异常乃至产品报废。这样,IC生产现场(无尘室)的管理自然成为IC企业环境管理的重要因素之一。

IC是整机高附加值、高性能的倍增器,但它并不是最终产品,如果它不能在整机和系统中应用就没有价值,最终产品的很多关键性能也需要它来实现。比如,在探索降低家用电器待机功耗的电源管理技术中,IC产品的解决方案在节能降耗发展过程中扮演了不可缺少的重要角色。还比如IC产品作为电子电器整机产品的核心部件,在整机产品生产的供应链体系中,同样受到欧盟RoHS指令(the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment,《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》)的管制。

(二)健康内涵的延伸

H代表健康,是指人身体上没有疾病,在心理上保持一种完好的状态。以往的EHS管理体系中可以将H理解为职业健康或者工业卫生。因IC生产厂对周边环境和人群健康的高危害性,欧美国家都将IC生产厂都盖在非常偏远的地区,甚至包括沙漠地带。而在我国,IC代工厂却多占据在人口密度较高的高科技园区,所以我国IC行业的健康管理还应涵盖到相关方的健康保障和信息沟通措施,包括社区、来访者、外包供应商等。

(三)安全内涵的延伸

S代表安全,是指在劳动生产过程中,努力改善劳动条件、克服不安全因素,使劳动生产在保证劳动者健康、企业财产不受损失、人民生命安全的前提下顺利进行。如同健康管理,IC行业的安全管理同样也应涵盖到相关方的健康保障方面,包括来访者、外包的供应商、顾客、社区等。

此外,我国的IC生产相对其他行业对“安全”的期望也更为苛刻。IC产品生命周期很短,有时半年甚至一季即推出新的产品。我国IC企业在以代工为主的生产模式下,是依靠在产品周期内快速大批量生产来获利,很难承受哪怕微小事故带来的损失。一般情况下,IC制造厂停产每分钟会造成约4万美元的经济损失,且事故通常造成的停机时间为30分钟,那么每次错误的停机警报将会导致上百万美元甚至更高的经济损失,这还没有算上由于停机产生的报废产品的价值。先进半导体2007年10月27日发生的长达2小时停电事故,严重损坏公司5英寸、6英寸和8英寸工厂若干设备及正在生产程式中的晶圆,此次事故造成的晶圆和生产能力损失可能使该公司2007年第4季度销售收入减少1亿元。主要是因为它在制程中使用高毒性、腐蚀性及易燃性气体,及液体外亦使用大量可燃性塑材,增加火灾的重要因素。

三、涵盖的标准有所增加

由于IC行业EHS内涵的延伸,其EHS管理体系应涵盖的国际标准也随之增加。除了ISO14001和OHSAS18000外,还应涵盖QC080000(有害物质过程管理体系标准)。QC080000由国际电工委员会开发,是基于过程管理思想建立的有害物质过程管理体系。它强调应用通用的“过程管理”模式来解决不同企业、不同产品应对不同国家与地区有害物质管理要求的多样性,建立统一的国际管理标准与持久有效的管理体系,从而帮助企业跨越种类繁多的绿色贸易壁垒。一方面,QC080000是环境管理体系中的一分子。ISO14000是对生产过程中对环境造成的污染的管理,它的重点是生产过程的污染预防、环境保护、改革工艺设备和实现节能降耗,而QC080000的侧重点在于控制产品中的有害物质。要达到无有害物质的要求也需要让生产的工艺环境无污染,这就可能会涉及要达到ISO14001中的一些要求,或者是利用ISO14000的部分管理措施来共同控制有害物质的产生。另一方面,如果将产品的环境要求视为产品质量内涵的一种延伸,QC080000也可以看作是ISO9000(质量管理体系)的附加要求,是在产品的生产制造、服务维护的整个过程中控制有害物质的一个管理体制。涵盖了QC080000的EHS管理体系需要将过程模式和PDCA循环模式统一结合运行,这也为未来EHS管理体系与质量管理体系进一步整合打下良好的基础。

四、引入知识管理的理念

EHS管理体系为企业实现持续发展提供了一个结构化的运行机制和内部管理工具,但它仍然要由具体的人来落实和推行。根据其他行业管理体系的实践经验来看,管理体系若要真正发挥出效力并持续改善,必须有一个支撑它的文化氛围。在IC行业的EHS管理体系中,不妨利用该行业具有知识密集型的特点,引入知识管理的理念来加强企业的EHS文化建设,从而更好地保障EHS管理体系的运行。知识有助文化的形成,先进的文化也有利于对知识的探索,他们是对立统一的关系。在IC行业EHS管理体系中知识的概念包含信息、经验、文化、思想、制度、流程、技术等各方面的内容,既包括如标准、法规、操作规范等显性知识,也包括思想、习惯、经验等隐性知识。可以将一般管理体系中的“能力,培训与意识”、“法律、法规和与相关方要求”、“领导和承诺”、甚至“文件和文件控制”要素都整合在“知识”要素下,从知识管理和文化培育的角度统一管理。这样可以帮助组织提高分析和决策能力、提升理论研究水平、提供良好的技术支持和积累经验教训,通过知识要素的实施促进EHS文化的认同,借力EHS文化加速EHS管理体系的深入建设。

五、管理体系信息化控制

EHS管理体系的运作过程是一个有序地处理大量信息的过程,大量原始记录的处理、保存和调用,知识的更新、共享和传播,都迫切需要现代信息技术的支持。在信息化程度很高的IC行业,通过管理信息系统软件来全面控制EHS管理体系的运行成为可能。EHS管理信息系统可以使运行的EHS信息处于动态管理、资源共享状态,甚至可以智能化地及时对工作人员进行提醒或发出预警。通过在EHS管理信息系统中设置EHS管理体系标准,规范地配置PDCA工作流程,可以有效地保证HSE管理体系运行的稳定性和一致性。比如员工可以查阅EHS相关资料、定期接受在线的EHS知识测试以检验培训成果;EHS经理可以分析工厂的工伤和患病趋势;系统可以随时提供EHS执行和计划实施的情况,按月、季、年汇报EHS业绩数据。以外,应当注意EHS管理涉及到组织的各个业务环节,因此EHS管理信息系统的各模块的功能和流程应当与企业内其他系统的功能和流程相集成,比如IC制造厂中的MES系统。

参考文献:

1、卓红,吴宁.建立职业健康安全和环境管理体系是企业可持续发展的基础[J].四川冶金,2008(2).

2、周爱国.IS014001环境管理体系与HSE管理体系整合技术原理和实践[J].油气田环境保护,2003(1).

3、王阳元,王永文.我国集成电路产业发展之路[M].科学出版社,2008.

电气工程的内涵篇12

而目前在大部分高校中,对于低年级大学生一般设置课程设计、企业参观实习或鼓励学生参加各种科技竞赛来提高学生的实际动手能力;对于毕业生一般通过毕业论文环节培养学生具有较强的实践能力和理论联系实际的综合分析能力。[1]这些固然是电气信息类专业教学中不可缺少的重要环节,但是一般高校的“课程设计”大都沿用以前的传统,虽然随着科学技术的发展以及工业企业需求的改变有一定的更新,但是相对来说,对于学生创新能力的培养具有一定的局限性;企业参观实习可以让学生进一步了解实际设备运行过程,但是时间相对仓促,真正能够深入的有限;参加科技竞赛的学生数量有限,只能锻炼部分学生的实践和创新能力;毕业论文环节一般由导师根据研究方向选定,能够较好地锻炼学生的实践和创新能力,但毕竟时间较短。本文从电气信息类专业的专业定位、学科内涵、人才培养的目标和要求出发,在传统的教学模式中引入了“项目实习制”人才培养模式。

一、电气信息类专业定位和学科内涵

按照教育部电气信息类专业目录和定位,电气信息类专业方向涵盖电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程等专业。

从学科内涵来看,电子信息类专业涉及的主干学科包括电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程。由此决定了电子信息类专业教学应遵循以下四个原则:以电气工程为背景;以控制理论为基础;以信号分析和处理为手段;以计算机、电子技术为核心。

二、人才培养目标和要求

从总体上来说,电气信息类专业大学生的人才培养目标是培养具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统工程、计算机技术与引用、网络技术、电子技术和信息系统等基础知识,能从事与电气工程有关的系统运行、运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、信息处理、试验分析、管理与决策、电子与计算机技术应用、各类电子设备及信息系统的研究、设计、制造、集成、应用和开发等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。[2,3]当然,对于归属于电气信息类专业下的各个子专业来说,根据其主干学科的侧重点不同,其人才培养目标各有侧重。

要实现上述人才培养目标,对电气信息类专业本科毕业生在业务、能力和素质方面应提出以下要求:掌握扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识,具备较高的管理科学、人文社会科学和外语综合能力,具有较高的军政素质;掌握电子信息类专业领域必要的技术基础理论知识,主要包含电工理论、电路理论、电子技术、信号处理、控制理论、计算机技术基本原理与应用等;系统分析、设计、开发及应用方面的工程实践训练,具有较熟练的与本专业相关的计算机软硬件开发能力;掌握本专业领域内1~2个研究方向的理论知识与实践技能,了解本专业学科的发展趋势;在本专业领域内具有一定的科学研究、科技开发、组织管理、团队合作的实际工作能力,同时要具有较强的工作适应能力。

三、电气信息类专业的人才培养模式探讨

目前,高校电气信息类专业课程体系设置主要包括公共课程、技术基础课程(又称专业基础课)、专业课程(简称专业课)三部分。[4]公共课程主要在低年级展开,包括文化课程类、工具课程类及能力培养课程类。公共课程是从学生可持续性发展的角度考虑,针对该类专业大学生必备的知识和基础,全面培养学生的基本素质,使学生获得较宽泛的公共基础学科的理论知识,从而为学生后续学习及工作打下坚实的基础。技术基础课程涵盖非常广,主要包括人才培养要求中提到的电路理论、电工理论、电磁场、电子技术、机械基础理论、计算机软硬件原理及对应的实验和设计等课程,使学生系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识。专业课程根据电气信息类下属各专业特点选择相应的专业必修课、专业方向核心课以及专业拓展课,使学生掌握本专业方向的专业知识和技能,训练学生的专业设计、实践和创新能力,接触相应学科的学术前沿。

综上所述,从课程体系来看,各个高校电气信息类专业课程设置都是严格遵循该类专业的专业定位、学科内涵、人才培养目标和要求而设置的,为学生提供了丰富的自然科学和专业技术知识,同时也在一定程度上提高了学生的实践和创新能力。然而,这种“始终以教师为中心”的统一的教学培养模式也不利于学生自主解决与课程对应的实验、设计过程中出现的各种问题,不利于学生系统理解和掌握电气信息类专业的各种相关技术,同时在一定程度上也影响了学生实践和创新能力的锻炼效果。

因此,为了促进学生理论与实践相结合、培养学生的创新能力,必须在当前“以教师为中心”的培养模式中增加“以学生为中心”的培养模式,充分调动学生的积极性和主动性,激发他们的探索和研究精神,让学生在逐步深入的学习过程中构建自己的本专业知识框架体系。

为了充分调动学生的积极性和主动性,达到电气信息类大学生人才培养的目标和要求,应让学生根据自己的兴趣选择喜欢的课题,真正参与到一些没有借鉴的实际开发类项目中,与教师或学生共同讨论、设计并实施项目方案,了解电气信息类项目的整体实现过程以及可能出现的问题。如在新加坡国立大学电气与计算机工程学院,学校教师 在学校主页上本科学生招聘信息(包括:项目名称、项目实现目标和要求、具体负责任务、对所招收学生的要求、联系方式等等);学生可以通过网站在线查找学校教师的招聘信息,针对自己感兴趣的项目可以联系相应教师,申请相关职位;教师收到学生申请要求后,组织面试;学生面试通过后正式加入该教师项目组,与团队协作共同完成项目任务。在国内高校,近年大量出现“大学生暑期企业实习计划”,即各企业在相关网页上暑期实习职位,相关专业大学生递交个人简历,申请企业提供的实习职位;企业组织相关人员进行简历筛选、笔试以及几轮面试,通过的学生进入企业进行实习。这种“大学生暑期企业实习计划”不仅让大学生了解和掌握了就业的相关知识、技能,锻炼和培养了大学生的社会实践以及进入社会的适应能力。同时,对于能够进入企业进行实习的学生,还能锻炼其创新思维、灵活应变的能力、持续学习和掌握新知识的能力、不断适应新环境的能力以及团队合作精神等等。

由此可见,学生实践和创新等能力的提升需要实际的项目或任务支撑。为了更好地锻炼和培养电气信息类专业大学生的实践、创新能力,可以借鉴上述国外高校的人才培养方式以及“大学生暑期企业实习计划”,在本科生培养阶段可以引入“项目实习制”,引导学生尽早、更频繁地接触实际项目工作,感受专业氛围。

另外,目前国内高校中一些青年教师指导的学生比较少。一方面,没有指导的研究生或者研究生数目比较少;另一方面,本科生毕业设计有时间限制(与项目进展不同步,缺乏延续性),因此导致教师有实际的科研项目但是缺乏足够的人力资源去实现。“项目实习制”不仅可以培养学生的创新实践能力,同时也能解决青年教师项目人员缺少的现状,对于高校来说是一个双赢策略。

本文介绍的“项目实习制”具体如下:

1.实施方法

高校教师根据自身需求(如国家自然科学基金研发项目、企业横向项目等),通过各种渠道(如校内网站等)项目实习职位需求,相关专业的各年级大学生可以应聘感兴趣的职位,教师经过考核后聘用适合的学生。聘用后的学生要按项目进度完成教师交代的各项任务,出现问题可以查阅资料、与课题组其他组员以及教师商讨。以“水压试验机故障诊断”项目为例,学生首先需要到现场进行调研,了解水压试验机设备的运行原理和流程,学习PLC(可编程逻辑控制器)、WinCC等软件编程方法,同时针对该设备的故障诊断问题提出可行的解决方法。此外,还要考虑方法的时效特性。

2.管理方法

高校制定有关使“项目实习制”进入正规化渠道。学校制定学生实习津贴标准,根据学生的考核成绩划分为五档:A档(考核成绩 90分),B档(80分,考核成绩<90分),C档(70分,考核成绩<80分),D档(60分,考核成绩<70分),E档(考核成绩<60分)。根据学校规定的标准以及学生参与实习的时间,教师从项目人力资源经费中支出学生的津贴。

3.实施过程和效果

在项目实习的过程中,学生会遇到各种实际问题,通过自身所学理论知识、查阅相关资料、现场调研与高年级学生以及教师交流积极主动解决实际项目中出现的问题。“项目实习制”不仅能够培养学生技术方面解决实际问题的专业能力,而且对于学生个人综合素质(包括:创新思维、灵活应变的能力、持续学习和掌握新知识的能力、不断适应新环境的能力、良好的沟通能力、团队合作精神等)的培养也非常有益。相比而言,“项目实习制”比“大学生暑期实际计划”更加灵活,便于学生在项目实施的过程中发现问题,促进对书本知识的理解和运用。

综上所述,通过这种“项目实习制”人才培养方式,本科生可以跟随教师进行研究性学习,并且可以充分利用实验室设备以及博士、硕士资源,把课堂“填鸭式”教学扩展为现场教学,为本科生今后的工程实践打下良好的基础。同时,大学生可以在本科阶段接触多个研究方向,有利于学生对本专业主要的研究方向有一个较清晰的认识,进而明确自身爱好所在,为学生继续求学或就业指明方向。

四、结束语

在本科教学中引入“项目实习制”教学策略能够培养学生具有更强的工程实践能力、创新能力、表达能力、沟通能力、心理承受能力以及团队协作能力,使学生具备主动获取知识、主动参与自主创新的积极性和过硬的社会竞争力,对于满足岗位需求能力具有现实意义。

参考文献:

[1]李寒林,林洪贵,蔡振雄,等.毕业论文指导中的创新实践能力培养探析[J].集美大学学报,2012,13(1):126-128.

电气工程的内涵篇13

1、基本情况:张家港枢纽位于常熟市与张家港市交界处,距港口镇约2KM。枢纽工程由地涵、泵站、节制闸、退水闸组成。泵站为单向排涝泵站。走马塘工程的工程建设目标为:走马塘工程实施以后,在望虞河引江期间,望虞河西岸地区排水不入望虞河,通过走马塘工程改为北排入长江,从而提高望虞河引江济太的效率和效益,确保望虞河引长江水进入太湖的水质,改善太湖水环境。增强西岸南部地区水体流动,在污染源治理的同时,配合引水调度,使地区河网水环境有所改善。据走马塘总体功能布局要求,张家港枢纽由地涵、泵站、节制闸、退水闸组成。其中,张家港立交地涵过流能力分两种工况:五年一遇降水情况下,排水过洞流量为41.4m³/s;泵站抽排时,过洞流量为50m³/s,涵洞尺寸为3孔5.40m×4.0m。

经对泵站规模与河道水位及水体流动情况分析,综合确定张家港枢纽泵站的规模为50m³/s。设计扬程为1.27m

考虑退水闸汇水影响,节制闸过闸流量为105.8m³/s,闸孔总净宽24m。

退水闸规模按64.8m³/s考虑,闸孔总净宽14m。

泵站、节制闸均布置于走马塘河道内,节制闸与泵站工程合并布置于地涵出口,退水闸另辟河道布置于走马塘西侧。

据走马塘总体功能布局要求,张家港枢纽由地涵、泵站、节制闸、退水闸组成。其中,张家港立交地涵过流能力分两种工况:五年一遇降水情况下,排水过洞流量为41.4m³/s;泵站抽排时,过洞流量为50m³/s,涵洞尺寸为3孔5.40m×4.0m。

经对泵站规模与河道水位及水体流动情况分析,综合确定张家港枢纽泵站的规模为50m³/s。设计扬程为1.27m

考虑退水闸汇水影响,节制闸过闸流量为105.8m³/s,闸孔总净宽24m。

退水闸规模按64.8m³/s考虑,闸孔总净宽14m。

泵站、节制闸均布置于走马塘河道内,节制闸与泵站工程合并布置于地涵出口,退水闸另辟河道布置于走马塘西侧。

2、站房设计

泵站采用堤身式布置,3台机组并列安排在一块底板上。机组中心距6 m,底板垂直水流向宽22.4 m,水泵叶轮中心距站身张家港侧边线14.0 m,底板顺水流向长28.0 m。

泵站两侧各设一道工作门,均为平板直升钢闸门,由液压启闭机控制。张家港侧设副厂房,长22.4 m,宽4.8 m,梁底净高6m,并配置电动葫芦。七干河侧设工作桥,桥净宽4.6m,顶高程6.5 m。工作桥与主厂房之间为交通桥,桥宽6.2 m(含0.2 m路肩),设计荷载等级:公路-II级。

3、节制闸设计

节制闸闸门的门型选择主要考虑以下几方面要素:一,满足使用功能要求;二,满足景观要求;三,满足经济合理的要求。

本阶段选择了升卧门、直升门、下卧门等三种门型进行初步比选。经综合考虑,推荐直升门方案。工作排架与泵站副厂房顶高程衔接,采用墙体外包,使张家港侧闸、站建筑立面协调一致

4、退水闸设计

闸门型式的选择对土建结构、建筑物造型影响很大,因此,根据工程特点,按“技术可靠、投资节省、管理方便”的原则进行综合比选,合理选择闸门型式显得较为重要。平原地区低水头、中小孔径节制闸闸门型式一般有直升门、下卧门、及升卧门等多种型式。

由于下卧门存在淤积问题,直升门结构,排架很高,退水闸又是相对独立单体建筑物。经综合考虑,本阶段推荐采用升卧门型式,绳鼓式启闭机启闭。

5、水泵选型

根据张家港走马塘的实际情况,定为水泵的设计参数:

主水泵台数3台

设计流量Q=50 m 3/s

每台流量Q=17 m 3/s

转速N=125 r/min

设计扬程H=1.27 m

两个方案进行选择:

(1)方案一、采用斜15°轴伸泵模型泵

水泵相似率为:

=;

=;

所以有:

见图2-3-1

(叶片安放角基准有变化)

图2-3-115°斜式泵装置模型特性曲线(ZM3.0-Y991模型叶轮+原导叶)

将实际的流量和扬程换算到模型泵后有:

此工况点位于-6°叶片角与-3° 叶片角之间。

当叶片角度处于-6°运行时候,=320 l/s,= 2.4m,η=68%,换算到实际扬程为=1.33时,此时扬程符合要求

(2)方案二、采用竖井贯流泵模型泵

水泵相似率为:

=;

=;

所以有:

见图2-3-2

6、方案选择

水泵选型原则:

(1)充分满足一定的设计标准内供排水及灌溉要求;

(2)水泵在运行中效率高;

(3)机电设备及土建费用低;

(4)运行管理和维修方便。

综上可得,应该选取15°斜式轴流泵。

7、主电机的选择

N =k=1.15 494.4=569 kW

取N=630kW

选取TL630-40/2600,参数如下表。

电机参数表

8、主变压器选择

.主变选择

枢纽供电电源拟从常熟市大义35kV变电所引接,架设长约7公里的35kV专用架空线路至枢纽附近35kV终端杆,采用高压电缆直埋引入室内变电所。

本工程设主变压器,泵站总负荷为2473.8KW,故设定主变压器的型号为S9-3150/35。

9、电气设备的选择

1.主电机10kV断路器选择为ZN28C-12/630-20

2.主电机互感器选择为LDJ-10-400/5型电流互感器

3.主变10kV侧断路器选择为VD4-10/630-20

4.主变10kV侧电流互感器选择为 LZX-10-0.5/10-400

5.主变35kV侧断路器选择为ZN12-40.5/1250-25

6.主变35kV侧电流互感器选择为LZZB9-35D

10、继电保护装置设计

(1)主电动机保护

1).装设两个GL-14型电流继电器,作为速断保护兼作过负荷保护。

2).装设低电压保护(全站3台主电动机公用)

3).装设失步保护

4).装设单相接地保护,根据单相接地电容电流的计算结果。

(2)主变保护

1.装设由三个BCH-2型差动继电器等组成的纵联差动保护。

2.装设由三个DL型电流继电器等组成的过电流保护。

3.装设过负荷保护,动作于信号。

4.装设瓦斯保护。

5.装设温度监视信号

11、齿轮减速箱设计 :齿轮箱将采用单级圆柱齿轮减速箱ZDY系列,齿轮箱传动比为i≈1.2

12、清污机选择

为有效清理水中污物、便于工程运行管理,张家港侧设置回转式格栅清污机,倾角70度,拦截进水河道污物,并配皮带输送机向岸边输送污物。

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