導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電氣工程特點，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

隨著醫療技術的進步，大型醫療診治設備的創新和更替，醫院管理水平得到了不斷提升，醫院網絡化、智能化、數字化的發展使得醫院的用電量不斷增加。同時，包括樓宇設備管理、通訊與計算機網絡、手術室監控系統、醫護對講系統、ICU配電系統和探視系統等已經成為醫院工程不可或缺的組成部分。

一、供電的可靠性要求

現代化醫院保證工作之一就是要正確估計醫院各種醫療檢查診斷設備用電量、工作用電量、生活及照明的用電量。同時現代醫院建設，考慮病人的舒適性、醫務人員工作的高效率、及采用計算機系統的大型診療設備的正常使用都需要空調環境，這要占用醫院供電容量的30%以上。潔凈、明亮的診室、手術室、醫院公共環境則需要高標準的照度值，這使照明用電量又大大增加，電能作為清凈的能源在醫療消毒、熱水鍋爐、家庭病房烹飪、病區熱水飲用等方面的廣泛應用，更使醫院的用電量進一步增加。同時，確定醫院用電性質和負荷等級則是醫院電氣規劃建設的首步。

根據國家規范規定，醫院供電要求和負荷等級是這樣分析的，第一種情況：醫院建筑為一類建筑，包含急診部、監護病房、手術部、分娩室、嬰兒室、培養箱、血庫等一級負荷的內容，即可確定該建筑的供電電源為一級負荷對象，屬于供電的最高級別。第二種情況：新建醫院雖不為一類建筑，但在醫療功能方面部分包含上述急診部、監護病房、手術部等一級負荷的內容，整個建筑供電負荷應確定為二級負荷。國家規范規定一級負荷和二級負荷都必須由二個電源供電，一級負荷別重要負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源如采用柴油發電機或采用 EPS（集中供電式應急電源）是比較合適的方法。

二、照明

病房的照明可分為一般照明、局部照明和應急照明設計等幾個方面。

病房的一般照明需主要考慮病人并兼顧醫護人員的要求，營造寧靜而溫馨的光環境。根據《建筑照明設計標準》GB50034-2004的規定 ，病房內的照度標準為100lx，光源色溫小于3300K。光源一般選擇低色溫熒光燈。由于很多病人需要長期臥床休息，如果在頂板上安裝普通燈具會形成明顯眩光，造成病人的不適。首選方案是選用間接型燈具或反射式照明。同樣，病房走廊的照明設計除滿足照度要求外，還要考慮躺在移動病床上病人的感受，為防止眩光的不適感覺，一般以棱晶面的熒光燈作為照明燈具。

病房的局部照明主要為病人閱讀和醫護人員進行操作時提供必要的照度，一般采用在綜合醫療帶上安裝模塊式熒光燈，也可以設計可調式旋臂壁燈，并選用可調光光源，既滿足本床病人的要求，又減少對其它床位的影響。

護士站區域照明考慮到精密操作和書寫閱讀的要求，需設計較高的照度，按規范要求在工作面的水平照度應滿足300lx，并采用色溫較高（5500K）的光源。

病房區域都設計有夜間照明以滿足夜間值班護士和病人的需求，通常在病房內的衛生間旁或門口及病房走廊裝設夜間照明燈具，可選用帶有遮光罩的節能型燈具，在提供一定的地面照度（5-10lx）的同時又要保證在床頭部位的照度不大于0.1lx。夜燈開關一般裝設在護士站，由值班護士統一控制。夜燈照明負荷等級高，可結合應急照明由EPS供電。

在醫院電氣工程中，紫外線燈和消毒風口等作為醫院常用的消毒設備，它使用方便，消毒效果好，使用范圍廣，一般用于室內空氣、物體表面和水及其它液體的消毒。由于紫外線對于人體皮膚和視網膜有一定的傷害作用，為防止誤操作，紫外線燈可在護士站統一控制，現場控制開關需設計明顯的標識以區別于普通照明開關。

三、醫護呼叫對講系統

為了及時處理病人的緊急情況和病人的其它需求，在醫護人員和病人之間建立完善的聯絡機制是醫院智能化的重要組成部分。因此現在大、中型醫院的病房區都設有醫護呼叫對講系統，它主要由系統主機、對講分機、衛生間緊急呼叫按鈕、護理狀態控制器、病房門燈和走廊顯示屏等設備組成。

系統主機設在護士站，通過總線與本區的病房分機構成兩級網絡，一些大型系統還通過局域網與醫院的主控機房通訊，如果本層護士站在一定時間內沒有應答表示，可在主控機房控制呼叫轉移給其它護士或通過醫院內部的無線呼叫系統與相關人員聯絡。系統主機可接受分機的呼叫，進行聲光顯示，與分機進行全雙工通話，并可在通話的同時存儲處理其它病床的呼叫信息。病人通過對講分機呼叫醫護人員，并使用免提功能與醫護人員通話。衛生間的緊急呼叫按鈕自帶地址編碼，通過總線與系統主機連接，一般安裝在衛生間的抽水馬桶或浴盆旁距地0.5米處，方便病人在衛生間出現緊急情況時報警使用。醫護人員通過護理狀態控制器控制門燈顯示不同信息并將處理信息反饋回系統主機。走廊顯示屏受系統主機控制，平時可顯示時間或提示性文字信息，當有病人呼叫時，則顯示呼叫病人的房間代碼。

對于傳染病房和重癥病房，在醫護呼叫對講系統的基礎上還可增加視頻功能，為醫護人員提供病房的視頻圖像，以更好的監控患者的狀況。

四、手術室的電氣工程

手術室的一般照明應采用潔凈熒光燈嵌入式安裝，水平照度不宜低于500Ix（不包括手術燈照度），垂直照度不低于水平照度的1/2；手術室攝像機一般在手術燈和墻上各裝一個，這樣攝像機的信號線和電源線都必須預留；手術室內的懸吊式綜合醫用氣體架上有電源插座，懸吊式綜合醫用氣體架在手術室頂棚安裝機座處應安裝好電源插座的接線盒，手術室插座回路前端進線由隔離變壓器供電，不能安裝漏電保護裝置。手術室應采用隔離變壓器和降壓變壓器組成局部低壓IT接地系統，也就是中性線不接地系統，在這里必須注意，變壓器的金屬外殼仍需與等電位聯結端子板聯結，當電源線與外殼短路時，發生接地故障。由于電源中性點對地絕緣，故障電流不能經中性線與電源構成回路，僅為線路地有限的電容電流。當電源線路足夠短時，故障電流是很微小的，在手術室內不同部位所形成的電位差也就很小，電源不必切斷，手術可以繼續進行。

手術室等電位聯結的重要性，國際電工委員會IEC標準關于“電流通過人體的效應”一文明確指出：0.5mA 是人能感覺的最小電流，10mA是人體能夠擺脫電擊電流的閾值。當電擊電流大于10mA并伴隨著電擊時間的延續會造成呼吸困難、心房顫動或心臟停跳的后果。但對于醫院接受手術治療的患者來說，即使在10mA的閾值內遭受電擊也是十分危險的，因為正常人體受電擊時的自然保護有兩個方面：第一是人體電阻，它能限制流過的電流量；第二是人體遭受電擊時的肌肉收縮，有助于人體擺脫電擊。這兩種保護對手術病人來說可能都難以發生作用。因為醫療電氣設備的電極經常貼附在人體皮膚上或直接插入人體體內，比如進行生物電測的病人往往需要用導電膏來減少皮膚的電阻，插入口腔和直腸的電子體溫計正好旁路了人體電阻，手術病人的體外循環給電流流入體內正好提供了一條低阻通路。手術病人一般體質虛弱，經過麻醉后即使遭受電擊也沒有擺脫電擊的能力，打開胸腔的手術病人，人體電阻幾乎為零，一旦手術中有醫療電氣設備絕緣損壞，微小的泄漏電流就有可能流經心臟而引起嚴重后果。

為了有效防范手術室等一些特殊場所因醫療設備發生泄漏電流而產生嚴重后果，目前，國際上防微電擊措施常采取等電位聯結。在新建和改造醫院的建設中，在新建建筑物實行總等電位聯結的基礎上，對于手術室、ICU重癥監護病房等應設置局部輔助等電位聯結的措施。其根本目的就是把手術室內所有正常狀態下流過電流的金屬物連成一體，即使發生電氣故障，這些金屬物之間也不會產生電位差。

五、手術室監視及電視教學系統

潔凈手術室，通常使用監控系統在各手術室設置半球攝像機，以監視手術室的場景。監視器一般設在護士站，利于手術部的護士長根據需要對手術室進行最直觀的監控，了解有手術的房間使用情況，對于手術室的各種術前準備進行統一安排，提高手術室的使用效率，同時可直接反映手術室內醫護人員的手術配合情況。通過室內外的免提電話，及時與室內人員進行溝通。

在手術室內目前還安裝閉路電視示教系統，通過監控系統在有教學任務的手術室內配置在無影燈上帶變焦距鏡頭的高清晰的彩色攝像機，從手術部位的上方進行監視，對大型手術，搶救手術或具有疑難雜癥的手術過程，留下必要的影像資料，可用于醫學研究，遠程手術指導，病人家屬根據需要觀看手術過程，使未來的人性化服務得以體現；另一方面，使用硬盤存儲技術可以長時間存儲手術過程圖像，由于數字網絡視頻的特性存儲時間及復制次數不會降低原始圖像的質量，萬一發生醫療事故或醫療糾紛能做到有據可查。對有教學任務和臨床教學活動時還可在教室進行，數字網絡視頻通過網絡顯示器及大屏幕投影電視來傳遞手術的實況。在貴賓等候室也設置了網絡顯示器，根據患者家屬的申請要求選擇觀看，同時保證對患者隱私權的尊重。

六、門診叫號系統

對來醫院看病的患者，當然是以最快速度到就診室為好，沒有人愿為了掛號，找診室、候診等而花費大量的時間。在門診部設置了門診叫號系統，可大大提高門診效率，減少患者等候時間，對候診人員進行統一管理。

篇2

關鍵詞：自動化技術；工業電氣工程；特點；應用及發展

電氣工程及其自動化是電氣信息領域的一門新興學科，與人們生產生活息息相關，近年來發展迅速。隨著自動化技術在電氣工程領域的實踐和創新，自動化技術不斷加深與各學科領域的緊密結合，電氣工程發展不斷創造質的突破，為我國經濟發展做出了突出貢獻。

一、電氣工程與自動化技術發展現狀

隨著我國科技的不斷進步，科學技術的更新為電氣工程及其自動化技術發展奠定了理論與實踐基礎。自動化控制技術又進一步促進了行業之間的的交流與發展，進而推動了電氣工程與自動化在商業領域的普遍應用，帶動了經濟高速發展。電氣工程的高速發展離不開現代化信息技術的飛速發展與自動化技術在實踐領域結合，二者相輔相成為電氣工程的全面發展提供了高效的應用工具和優質的處理手段。另一方面，自動化技術在生物學、光子學及機電系統領域的拓展與融合又成為電氣工程始終走在科技前沿的保證。以上因素的綜合作用之下，電氣工程與自動化技術滿足了工業自動化發展需求，成為推動我國經濟發展的重要支柱。

二、自動化技術在工業電氣中的特點

1.低成本，高效率

自動化技術在工業電氣中采用遠程控制方式，有效的節省了材料、提高工程的可靠性，并且通過靈活的組合減少各種安裝費用，結余了電纜。其采用的數據傳輸方式在特定設備上操作指令，完成指定工作。因為操作時指令傳輸轉換的即時性，也保證了操作的精確性，有效的節省了時間，保證了失誤操作發生的概率。如今，因其快速、高效的特點自動化技術已經被廣泛應用于工業電氣工程中。

2.削弱限制因素，完成高難度任務

長期以來，傳統的電氣工程作業中，一些特殊環境下工作，容易使工作人員身體受到影響，有危險系數的同時也降低了工作效率。自動化技術設計方便，便于系統維護，能夠克服高強度輻射及紫外線和超低溫等人體難以承受的惡劣環境，完成人工難以完成的高難度任務，在工業電氣工程中的作用不可小覷。

3.智能控制，縮短周期

自動化技術通過智能化控制，減少大量的模擬量變送器、端子柜以及間隔設備等，完成對所要操作對象的智能控制，其強效的數據反饋系統進一步保證了電氣工程中控制的高效性，縮短了整個系統更新周期。通過和監控系統的連接以及網絡連接的`活組合，還能提高系統的安全性和可靠性，為電氣工程高效運行提供了保證。

三、自動化技術在工業電氣工程中的具體應用

1.診斷病因，完成實時監測

電氣工程故障診斷中，傳統的人工法診斷方法對人員的專業技術水平有著嚴格的要求，診斷起來復雜且可靠性低，數據問題以及設備問題有時處理不夠及時。自動化技術則通過電子操控，大大降低了以上問題的發生概率。在電氣工程電網調度中自動化技術通常應用于自動化控制系統中，通過運用局域網技術進行監控，及時調度電壓信息，同時，根據監控反饋的可靠信息進行實時監測與分析比對。這樣，在整個系統中電網調度系統完成自動預測，從而在可控范圍內第一時間鎖定故障并且排除故障，繼而提高電網調度的運行效率、運行環境以及運行的敏感度以節約成本。

2.優化設計，實現操作智能化

電氣化時代要求電力、電子技術、信息處理、電子計算機技術等領域的知識的融會貫通，電站運行的高效與否就取決于這些自動化技術能否在電站中充分運用。這就需要設計人員結合以上專業知識在實踐中總結經驗，反復研究與改進，探究出一套能夠有效解決復雜問題的設計系統，用最便捷有效的方式解決復雜問題，提高運行過程中采集數據的精確度，改善設計樣式，保證工程的自動化運轉。另外，通過通過有效的設計，完成計算機設備、網絡技術和傳感技術的智能化操作與裝置的自動監測。從而解決一定程度上的人力資源浪費，節省出來的這部分人可以運用于更有價值的地方。其次，改善了人工效率低，危險系數大的問題，提升了變電站數據提取的準確性。這也是電氣工程追求安全化、智能化、穩定性目標的體現。

3.強化智能系統建設，實現控制自動化

傳統的電氣工程控制環節多，并且需要人工后臺操作，在故障檢測也只能通過逐一檢查發現，找出故障點需要耗費大量人力物力，加強智能化技術在電氣工程系統中的應用，實現自動化控制能夠節約成本，提高效率。智能化系統建設包括三方面：專家控制、模糊控制和神經網絡控制。其中的神經網絡控制層次多、結構復雜，對其進行反向學習算法來判斷和調控其中的子系統，實現信號處理精確化，效果顯著。自動化控制技術應用于電氣工程管理后，通過計算機設備、網絡技術和傳感技術的智能化操作，及時發現故障點，通過智能化監測對問題進行及時反饋，并且能快速的解決問題，提高供電效率。

四、自動化技術在工業電氣中的發展趨勢

1.智能化

自動化技術比起傳統操控技術更趨向于智能化的方向發展。首先，一定程度的無人化操控通過調節下降和響應時間來實現對整個系統的控制，既節省人力又能控制系統的正常運行。其次，無需控制模型，使得自動化控制器大大提高了它的緊密系數，提高了評估、預測的可控范圍。此外，自動化系統在處理不同數據時也表現出相當程度的智能化。具體表現在對數據的采集、處理與評估上，通過其他技術與設備的幫助，自動化系統準確評估所輸入的具體數據，經過快速處理實現準確的評估。在遇到控制對象不穩定的情況時，自動化系統常常以其多樣化處理方式取勝，但因為現實狀況的復雜性，自動化技術在整體的控制上還存在一定的缺陷，有待技術上進一步的突破。

2.一體化

人與系統的一體化。系統控制代替人的體力勞動，還能代替人的腦力勞動，在一定程度上能夠協助人員更好的進行工作。自動化系統在進行制造的時候，實現了人和整個系統的協調性，同時在管理和控制方面也得到了更好的發展。電氣工業自動化在功能方面實現了代替人員體力勞動的作用，但這僅僅是自動化功能目標體系中的一小部分。自動化的功能表現在很多的方面，現在已經逐漸形成了一個有機的體系。

整個運作過程的一體化，從整個工業電氣動態運作的過程來講，自動化技術有著更為深刻的內涵。首先是程序單元，在這個基礎單元中確定做什么、怎么做。其次是作用單元，主要是通過施加能量來進行定位，確保第一時間獲取可靠信息。第三是傳感單元，對性能和狀態進行深入檢測。第四是制定單元，通過制定單元篩選信息、監測信息，并對接收到信號的做出相應指令。

結語

自動化技術因其智能化、一體化的優勢在電氣工程中的應用廣泛。加之其控制便利，操作簡單，一定程度上解放了人力，提高了電氣工程運作系統的效率，保證了整個電力運行的穩定性。在數字化飛速發展的今天，電氣工程的自動化技術發展對我國經濟發展具有顯著意義，也是促進我國電氣工程走向健康、持續、綠色發展的必由之路。

篇3

在科學技術高速發展的今天，很多建筑工程已經實現了智能化，可以說智能建筑的應用為人們的生產與生活提供了更為便捷的服務，也讓人們感受到更為舒適的建筑內部環境。智能建筑中的電氣工程是推動智能建筑高速發展的中心環節，要在低碳經濟環境背景下不斷提高電氣工程的網絡化與自動化水平，也在一定程度上促進了經濟的發展。

一、低碳城市環境下智能建筑中電氣工程的特點

低碳城市環境下的智能建筑是時代和技術的產物，是人類活動的領域逐漸擴大、生活和生產要求逐漸上升的結果。通常意義上說的智能建筑是指綜合了很多高科技技術的建筑，這些技術主要包括計算機技術、信息通訊技術等，現金技術的應用可以使得建筑物的設計更加合理化與科學化，尤其是使內部的建筑的電氣系統、防火防盜功能實現自動化和綜合管理的目的，特別是可以讓建筑物具有遠程監控的作用和功能，只有這樣的建筑才可以稱得上是智能化建筑。它的最主要的特征就是管理的自動化、信息的全面化、和辦公的自動化。

現階段提倡的低碳經濟最突出的特點就是能耗低、污染少，不僅有利于降低經濟發展的成本，還有利于為人們提供非常舒適的生活生產環境。從目前的發展狀況上來看，智能建筑的主要優勢包括使用效率高，節能特點突出，居住環境舒適等，在世界范圍內得到了迅速的發展，雖然在我國的發展時間不長，但是發展的速度卻是非常地快，近些年來國內的很多省份市區的建筑智能化程度已經達到了相當高的水平，特別是在北京、天津、上海、廣州等大都市，智能建筑得到了快速的發展，且取得了顯著的成果，電氣工程的自動化水平也達到了一定的高度。很多智能建筑也向著大型的公共建筑的方向邁進，例如隨著經濟文化的發展，世界范圍內的建筑設計的交流與學習活動越來越密切，再加上政府和社會各界對智能建筑的支持，相信我國在智能建筑的研究方面還會取得新的突破。電氣工程是智能建筑中的核心部分，在電氣工程的設計上，要遵循低碳經濟的發展原則，同時要利用高新技術，完善電氣工程的網絡化建設，這樣才能使智能建筑得到長遠的發展。

二、低碳城市環境下智能建筑電氣工程的發展前景

智能建筑中的電氣工程主要是朝著網絡融合與辦公自動化方向發展，通過高科技信息技術方式的應用，可以實現各種資源的優化配置，同時也降低了智能建筑在日常生活中的電氣成本的消耗。

首先電氣工程的可持續發展離不開信息通信技術的應用。信息通信技術在智能建筑中主要的使用功能包括為互聯網絡的接入提供端口、在使用過程中逐漸與移動通信系統實現交互式結合、可以同時進行遠程的多方電視會議、并可以實現遠程的醫療與教學等。在智能建筑中，信息通信技術的出現，實現了將通信的終端直接連接到辦公室和家庭中來的目的，并且也已經得到了廣泛的應用。

其次電氣工程中的互聯網技術的應用水平對實際的效果有著很大的影響。智能建筑中互聯網技術的應用范圍非常廣泛，并取得了很好的實際效果。利用互聯網技術可以對系統實行遠程的監控和操作，還可以對數據庫的信息進行適時監控，查看相關的訪問記錄，以便及時發現問題并采取有效的解決措施。利用互聯網技術的使用在一定程度上可以逐漸提高智能建筑中人們合理利用資源與能源的意識。互聯網技術在實際的使用過程中如果使用的是開放式的網絡傳輸協議，就可以極大地提高控制系統的各項功能，而系統之間的數據交換的能力也會越來越強。

再次辦公自動化技術的應用領域也要遵循低碳發展的原則，辦公自動化的技術應用主要包括多媒體電子郵件、遠程會議電視、無線遙控等，辦公自動化在一定程度上說就是為建筑的各項電氣設備提供信息和網絡化的服務，促使其可以保障整個建筑的高效快捷的商業活動，現階段，通過E-mail智能傳真等方式可以發送多種形式的信息，包括聲音信息、圖像信息、音視頻信息、格式化文本等，實現遠程控制，節約了很多管理方面的成本支出。

另外智能信息化技術是在半導體芯片的不斷發展背景下得到進一步拓展的，具體的表現包括智能卡的廣泛應用以及家庭智能化技術的實現。這種半導體芯片的主要特點包括空間的占有量非常小，方便攜帶，具有非常大的內存空間，在使用的過程中具有很高的安全性能和可靠性能，同時還可以脫機使用，并具有一卡多用的性質，極大地方便了廣大用戶。尤其在生活節奏日益加快的今天，智能卡可以幫助人們節省很多時間，在保安門禁系統、停車場付費系統、商業收銀等方面具有舉足輕重的作用。而家庭智能化技術的主要特點就是通過一個家庭用的智能控制器將家庭中的各種家用電器和通訊設備全部鏈接起來，可以在異地對家庭中的電氣系統進行遠程的監控，保障家庭設施的安全度與協調度。這種家庭處理的方式得到越來越多的人的認可和接受，不僅為家庭提供了一個舒適的居住環境，還有效保障了人們的生活的安全性。家庭智能化技術的應用范圍主要包括禁止非法入戶、家庭設備的安全使用預警功能，對家庭中的電器實施遙控，還可以使用智能微波爐、智能吸塵器、智能空調等，為人們的生活提供了更加便捷的空間。

最后無線局域網絡技術的使用給智能建筑的網絡化提供了更大的空間，并打破了傳統的有線局域網的布線限制，降低了工程的消耗程度。傳統的網絡使用需要在建筑中預留一定的線路，在布線的過程中還容易造成線路的損壞等，無形中增加了網絡使用的成本。移動通信技術和衛星通訊技術不斷發展，這給無線局域網的產生奠定了良好的基礎。此項技術的主要應用特點是將微波、激光、紅外線作為網絡傳輸的媒介，提高了線纜端接的可靠程度。一臺計算機可以在特定的網絡使用范圍之內任意更換地理位置，為用戶的使用提供了便利的條件。在智能建筑中，很多領域都實現了無線局域網的連接，可以隨時隨地進行信號的傳輸、交互接入服務等功能，為人們的生活與生產提供便捷化和高效化的服務，滿足了人們的各種需求。

三、結束語：

綜上所述，在低碳經濟發展的過程中，城市建筑也需要將低碳理念應用到實際的設計中來，智能建筑更不例外，應用低碳經濟理念指導智能建筑中的電氣工程的設計，不僅是建筑行業發展的需要，也是電氣技術發展的必然途徑。在這一過程中一定要秉持一種科學的精神，將低碳技術落實到電氣工程應用的各個環節，從整體上促進城市環境質量的提高。

參考文獻：

[1]關宇飛，沙婷婷.淺議低碳城市與智能建筑電氣[J].科學與財富，2011（4）

[2]俞海江，陳文心.淺談綜合布線系統應用于智能建筑中的節能性[J].教育教學論壇，2010（3）

篇4

作者簡介：于仲安（1973-），男，甘肅臨洮人，江西理工大學電氣工程與自動化學院，副教授；梁建偉（1979-），男，山西陽泉人，江西理工大學電氣工程與自動化學院，講師。（江西 贛州 341000）

基金項目：本文系江西省教育科學“十一五”規劃（重點）課題“地方高等學校特色專業建設的研究與實踐”（課題編號：09ZD069）、江西理工大學質量工程資助課題“電氣工程特色專業建設”、教育廳學位與研究生教育教學改革研究項目“基于產學研的研究生創新實踐教育研究”（項目編號：贛教研字[2009]16）的研究成果。

中圖分類號：G642  文獻標識碼：A  文章編號：1007-0079（2011）36-0175-03

特色專業建設是進一步優化高校專業設置，提升專業建設的整體水平，提高人才培養的質量、效益和人才競爭力的重要手段。特色專業建設首先應該符合學校學科專業的整體發展規劃和布局，符合社會人才需求的現狀和變化趨勢，應與學校的辦學方向、層次、規模、能力和特色相適應。加強特色專業建設，是高校在高等教育大眾化新形勢下的必然選擇，也是新時期高校深化教育教學改革，深入實施“質量工程”，提高人才培養質量的重要切入點和落腳點。[1]

電氣工程及其自動化專業是多學科交叉融合，集電子、計算機、電力、控制于一體，專業知識發展迅速，新理論、新技術層出不窮，培養的人才具有廣泛的普適性。江西理工大學電氣工程及其自動化專業2008年被學校確定為特色專業進行建設，立足江西，面向市場，依托學校優勢學科，面向電力、電子、礦山、冶金等行業，以電氣工程領域的應用型和復合型本科生作為主要培養目標，為社會培養“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”的創新型電氣類骨干技術人才。

一、特色專業建設目標和方案

江西理工大學電氣工程及其自動化特色專業的建設目標是依據本專業的發展現狀、學校的辦學特色以及現有的辦學資源，制定了電氣工程及其自動化專業“五結合”的人才總體培養模式：“強電與弱電相結合、電工技術與電子技術相結合、軟件與硬件相結合、元件與系統相結合、運行與研制相結合”，培養創新型、復合型電氣工程領域高級工程技術和管理人才。在學科建設、師資隊伍建設、人才培養、科學研究和實驗平臺建設等方面取得長足進步，其建設成果可為學校乃至同類高校電氣工程專業建設和改革起到一定的參考和示范作用。

建設方案為：根據學科基礎和科研特色，研究電氣工程人才培養新方案，加強理論素質基礎和工程實踐創新能力，探索適合電氣工程領域發展的創新思路。改進培養方法和課程體系，強化實踐軟硬件建設，加強教師隊伍建設，完善教學管理和評價體系，重視工程實踐和科研創新能力的培養，提高人才綜合素質和應用價值。[2]

在人才培養方案方面，根據高校培養模式和行業發展現狀，從發展學科優勢，加強學生素質角度出發，本專業結合教學改革和實驗平臺建設，從以下幾方面著手，改進現有人才培養方案。

學科方向定位：在原有的電機和電力電子、控制工程方向的基礎上，綜合學科發展趨勢，增加電力系統、新能源等教學內容。

優化課程體系：合理分配基礎課程、專業基礎課程、專業課、選修課的比例，加大了實踐教學環節的比例。

改進培養模式：加強實驗平臺建設，構建課程實驗、課程設計、實習和實踐等創新實踐活動在內的綜合實踐體系。增加專業講座次數，讓學生了解最新知識與技術的發展。

改善教學手段：積極鼓勵和改進課堂教學、實踐教學的手段和模式，提高學生主動學習的積極性。促進學生自主學習：通過開放實驗室、參加學科競賽、參與科研活動等方式，促進學生個性發展，提高工程實踐能力和創新能力。

二、已取得的建設成果

近幾年來，依照教育部質量工程的要求，在校院的支持和幫助下，通過全體教師的團結協作和努力工作，電氣工程及其自動化特色專業建設取得了一定的進步。

1.強化師資隊伍建設

通過幾年的培養和引進，本專業教研室專職教師人數達12人，兼職教師3人，博士人數4人，碩士研究生10，博士和碩士比例為93.3%。其中教授3人，副教授8人，講師4人，年齡45歲以下的占80%，年齡、職稱、學歷結構合理。

加強青年教師培養，通過聽課、研討、交流、公開教學等形式，進行傳幫帶的培養，使青年教師盡快成長。近3年，本專業4位青年教師分獲江西理工大學“青年教學標兵”、“優秀教師”、“青年科研標兵”、“最受學生歡迎的10佳教師”和“教學競賽一等獎”等榮譽稱號。

通過企業實踐、短期工程應用培訓等方式，促進教師實踐能力和工程技術的提高，為更好地指導學生打下堅實的基礎。

2.優化課程體系，完善人才培養模式

現代科學技術呈現綜合化、整體化趨勢，要求文理滲透、理工管結合、學科交叉。這種形勢下，對于電氣工程及其自動化專業學生的知識結構而言，不僅要進行以教授專門知識、技術、能力為目的的較寬專業教育，還要進行以全面提高人的綜合素質為目的的通識教育。從電氣工程及其自動化專業的基本要求出發，其人才培養的知識結構中除了體現通識教育的自然科學、人文社科、經管、外語、計算機和體育課程外，還必須具備既反映一級學科“電氣工程”特色，又反映“強弱電”結合的三大知識系列課程。

（1）電子技術系列課程：“電路”、“電子技術”（模擬電子技術和數子電子技術）、“電力電子技術”、“可編程芯片技術”、“嵌入式系統技術”等。

（2）計算機與信息處理系列課程：“計算機基礎”、“計算機高級語言”、“自動控制原理”、“微機原理及程序設計”、“單片機原理與應用”、“計算機控制技術”、“工業控制網絡”、“可編程控制器原理與應用”、“檢測技術及儀表”等。

（3）電機與電能系列課程：“電機與拖動基礎”、“電力系統分析”、“電力系統自動控制”、“運動控制系統”、“現代電氣控制設備”、“電力系統繼電保護”、“微特電機及系統”、“新能源轉換與控制技術”等。

以上課程體系的優化，使學生受到電工電子、電力系統、信息控制技術等方面的基本訓練，既有電氣工程方面的專業知識和技能，又具有自動化和信息技術的基礎知識和基本技能，學生系統觀念強、基礎知識扎實，具有較強的創新意識和工程實踐能力，專業面廣、適應性強，廣泛滿足社會的需求。

3.構建實踐教學體系，加大實踐平臺建設[3]

根據實踐教學的特點，結合電氣工程及其自動化專業的培養目標、專業特點、學科發展和社會需求等，確立了“既有基礎實踐又有專業實踐，既有基本技能訓練又有創新創業訓練，‘加強基礎、重視實習、確保設計、強調創新’”的實踐教學理念。

實踐教學的主體是學生，實踐教學質量的體現也是學生，而學生存在個體差異，因此必須因材施教，培養學生個性的發展。實踐教學離不開理論教學的堅實基礎，實踐教學與理論教學的最終目標是工程應用與實踐創新，因此構建了“以學生為主體，面向工程實際，實現理論教學與實踐教學相結合、常規教學與個性培養相結合、實踐教學與工程訓練相結合、創新教育與科技競賽相結合”的實踐教學模式。

運用實踐教學的基本理念，遵循實踐教學體系的構建原則，采用“結構層次化，內容模塊化，課程系列化”的實踐教學體系設計思路，構建了電氣工程及其自動化專業“以學生創新精神和創新能力培養為主線，集目標性、基礎性、層次性、系統性、實踐性于一體”的實踐教學體系，將該實踐教學環節分為“課程實驗、實訓和實習、綜合設計、創新創業”四大實踐教學模塊，如下圖1所示。

近幾年，得到學校、財政部1200多萬元的的大力支持，新建了電力系統實驗室、新能源實驗室、電氣傳動實驗室、伺服系統實驗室等，使本科生的實驗開出率達100%。通過優化實驗資源，改進實驗手段和內容，使專業課的設計性和綜合性實驗比例達85%以上。

以“立足專業特點、面向工程實際、注重操作能力、培養勞動意識、提高綜合素質”的校外實踐基地建設思路，通過廣泛聯系和持續的建設，校外實踐基地建設取得重大進展，現已建成5個相對穩定的校外實踐基地，基本滿足專業生產實習、畢業實習的需要，為學生了解企業、了解社會、增強實踐動手能力打下了良好基礎。

4.以能力培養為核心，加大教學方式方法改革[4]

（1）狠抓課堂教學改革，提高課堂教學質量。通過研討會、示范教學、教學競賽等形式，提高教師課堂教學的質量，針對不同的課程內容采用不同的教學方法，如啟發式、引導式、問答式等。以教師為主導、以學生為主體，調動學生學習的積極性和主動性，嚴格課前預習、課堂練習、課后做作業的習慣，并進行不定期的檢查和評比，在學生中養成良好的學習習慣，向45分鐘要效果。

（2）以實踐創新能力培養為核心，實行分類分層教學。為確保實驗教學體系以能力培養為核心，與理論教學有機結合，根據實驗類型進行分層次、多元化整合，力求綜合設計型實驗開出的比例不低于85%，兼顧應用型、研究創新型實驗的開發。在整合實驗課程內容的過程中，充分體現學科交叉重組，實現理論課和實驗課內容組合的最優化。隨著學生專業知識的不斷增長，實踐內容從基礎到專業、從驗證到設計、從設計到綜合，從綜合到創新，不斷融合和貫通。通過基本工程能力訓練、綜合素質提高和創新能力培養3個階段，培養學生的實際動手能力、信息獲取能力、自主學習能力和創新思維能力。

5.重視科學研究，積極參與學科競賽

高度重視科研活動，積極進行產學研結合，以科研促進教學改革和提升，大力推進教學研究，不斷提升教學改革的力度。鼓勵和組織學生參加各類學科競賽，不斷提高實踐創新能力。

（1）加大縱橫向科研課題的研究。近3年，本專業獲批國家自然基金項目2項，資助經費76萬元，獲批省市級科研項目8項，資助經費22萬元多萬。橫向課題5項，科研經費約350萬元，發表科研論文60多篇，其中EI檢索論文18篇，SCI檢索2篇。

（2）教學類課題的研究。包括教改課題、教育規劃課題和質量工程課題。近3年，本專業獲批省級教改課題7項，教育規劃課題2項，質量工程建設項目8項，資助經費約20萬元。

（3）積極創造條件開放實驗室，開展第二課堂活動，引導和鼓勵學生積極參加各種技能競賽。如數學建模競賽、省級電子制作大賽、省級和國家級電子設計大賽、各類機器人大賽、挑戰杯等各種學科競賽，并取得了優異的成績，近5年來，學生參加各類競賽共獲全國一等獎5項、二等獎1項，江西省一等獎21項、二等獎23項、三等獎30余項。

6.完善教學管理和質量評估體系，提高管理效益[4]

（1）強化日常教學管理，提升教學管理水平。本專業從課堂教學、實驗實習、課程設計等環節進行了大量的改革和完善，極大地促進了教學管理的正規化，教學過程的嚴格化。從教師的教案書寫、作業批改、課堂監控、實踐教學準備、實踐過程指導、教學檔案管理等方面進行檢查和監督。規范嚴格的管理，促進了教師教風的好轉，進一步促進了教學質量的提升。

（2）促進理論和實踐的深度融合。為了解決實驗師資短缺的問題，促進理論教學和實踐教學的深度融合，本專業要求所有理論教學的教師必須參與實踐指導，包括課程實驗、實習、課程設計等環節，參與實驗室管理（作為兼職實驗人員）。一方面為教師了解學生對理論知識的掌握情況提供參考，使教師課堂教學更有針對性，另一方面提高了教師實踐能力、緩解了實驗師資短缺的局面，實現了理論與實踐的深度融合。

（3）完善質量監督和評價體系。進一步加強教學的宏觀指導、協調和質量監控，完善評價體系和質量考核制度，進一步推進教學管理改革，確保人才培養質量的不斷提高。

1）形成教學教學督導機制。為了提高教學質量，專業教研室采用試講、研討、聽課、示范等形式，促進教研室教師教學能力的不斷提高，從教學態度、教學內容、教學方法、教學條件、教學效果等方面進行綜合檢查和測評，并將相關信息及時反饋給授課教師，指出其授課的優點和不足之處，并提出富有建設性的意見和建議。

2）建立學生評教機制。教學督導能起到信息溝通的作用，但作為教學的對象，學生是直接的感受者，為此，專門設立了學生評教委員會，大力改革原來的學生評教方式方法，產生了積極的效果，在江西省教育電視臺、校園媒體等進行了宣傳報道。通過學生評教，建立了和諧的師生關系，暢通學生和教師之間的溝通橋梁。每月出版1期《學風建設簡報》，學生在肯定教師優點的同時，更多的指出授課的不足，教師對學生的意見和建議必須進行反饋，教學相長，有利地監督了教學過程，促進了教風、學風的進一步好轉。

3）信息反饋。有效的信息反饋是質量監控的基礎，反饋信息的收集渠道除了統計、測量與評價之外，還可從同行教師、學生、畢業生、用人單位和社會各界廣泛收集信息，并建立制度化、常態化的信息反饋渠道和反饋制度。通過信息反饋，為專業教學改革提供必要的參考，為提高教學質量提供借鑒，也為如何培養更適應企業和社會的學生提供借鑒。

7.畢業生質量

電氣工程及其自動化專業建設的成績得到了學校和社會的廣泛認可，2008年作為江西理工大學首批一本招生專業，目前已在江西、安徽、河北、內蒙古、青海5省實行一本招生，生源質量大幅提高。本科生招生人數大幅增加，其中2008級學生198人（含專升本29人），2009級學生174人（含專升本29人），電氣2010級141人。近幾年來，電氣工程及其自動化專業的就業率和考研率穩步提高，見下表1，趨勢圖如下圖2所示。

三、特色專業建設中面臨的困難

“質量工程建設”是促進我國高等教育規模、結構、質量和效益全面協調可持續發展的重大舉措，需要學校、學院、教研室各級管理部門的統一協調和全力配合，需要領導、教師、學生的全力投入，但在目前的高校，尤其是地方高校，在能提升學校辦學實力的學科建設、科研等方面所受到的壓力非常之大，而在學校的收入分配政策、職稱晉升、評優爭先等方面對質量工程的重視遠遠不夠，導致教師對本科教學項目的研究和建設的積極性不強，投入精力不夠，加之教學任務的繁重、評價體系的不完善、教學工作質量的認定標準不規范等一系列的原因，使得質量工程的建設效果不理想。

特色專業的建設不僅涉及教學場地、實驗設備、實踐基地、圖書資料等硬件基礎，還包括師資隊伍、培養計劃、理論教學、實踐教學、科研活動、教學方法和手段、技術進步、社會需求、區域經濟發展等許許多多的軟件建設，它是一個長期積累的過程，需要不斷研究和實踐，并不斷修正和完善，方能產生較好的建設效果。

四、結語

電氣工程及其自動化專業培養從事于電力生產、傳輸和電力系統運行、電力電子技術應用、信息處理、試驗分析、自動控制、電機與電器產品的研制開發、經濟管理以及電子與計算機技術應用等領域的寬口徑復合型高級工程技術人才和管理人才，是目前社會急需的通用性強、適應性廣的專業，學生畢業分配形勢非常看好。[8]

以上所述的成果只是特色專業建設過程中取得的點滴成績，對照特色專業建設目標，還有很多工作要做，尤其作為地方高等院校的電氣專業，如何更好地將專業的普適性和學校的特色、地方經濟特色緊密結合，培養出基礎扎實、特色鮮明、具有創新精神的高素質電氣人才，還需要深入改革和實踐，才會取得理想的建設成果，為同類高校電氣工程專業建設和改革起到有益參考作用。

參考文獻：

[1]于仲安,梁建偉.地方高等學校特色專業建設研究[J].中國電力教育,

2010,(22):36-38.

[2]丁明,吳黎麗,等.電氣工程及其自動化國家級特色專業建設與思考[J].電氣電子教學學報,2011,(4):32-34.

[3]于仲安,任志斌.以創新實踐能力培養為目標的電氣類專業實踐教學體系構建[J].江西理工大學學報,2009,(12):85-88.

[4]于仲安,張振利.加強實驗教學示范中心建設全面提高實踐教學質量[J].江西理工大學學報,2010,(12):49-52.

[5]汪上,劉朝臣.論高校特色專業建設[J].高等農業教育,2008,(11):52-55.

篇5

關鍵詞：電氣工程；自動化；特征；發展趨勢

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言

當前，隨著我國經濟與信息技術的快速發展，我國對電氣自動化的研究和應用也取得了許多重大的成果。在新形勢下，電氣自動化的已經發生了很多的變化。因而對電氣自動化技術也提出了更高的要求，當前，我國很多企業都要求在實際生產過程中的技術需要更高的智能化、信息化和自動化等。這在一定程度上不僅可以降低企業的運行成本，同時還能提高企業的效益，進而促進經濟社會的快速發展。因此，更好地提高各個行業自動化的應用程度已經成為科研工作人員首要的任務。

一、電氣自動化的基本概念

在現代科學技術的許多領域中，自動化是指在無人直接參與的情況下，利用控制裝置根據給定值或給定信號變化規律去變化的過程。自動控制系統的開環控制是系統結構的控制過程，一般只能用于對控制性能要求較低的場合。閉環控制控制裝置是通過給定值與反饋量的偏差來實現控制作用的，具有減小或消除作用震蕩的作用。復合控制其控制作用難以及時影響被控量，形成快速有效的反饋控制，補償控制與反饋控制相結合，就構成了復合控制。復合控制有兩種基本形式：按輸入前饋補償的復合控制和按擾動前饋補償控制的復合控制。自動控制系統分為線性系統和非線性系統，定常系統和系統，連續系統和采樣系統，恒值系統和程序控制系統。

二、電氣自動化體現的優勢特征

電氣自動化系統在設置時必須將用電設備安裝在電動機部門與配電室，主要是由于這類系統的配件相對比較多，處理的信息量也比較大，一旦出現技術問題維修起來就非常復雜。與熱工體系相比較，電氣自動化系統在操作時需要進行控制的頻率較低，在電氣系統正常運行的階段，一般經歷較長的一段時間再進行下一步的操作。當然，電氣設備在系統保護時要求較高，主要是由于它的運動操作速率非常快。從構造層面來講，電氣自動化系統的操作相對比較困難，但是它的邏輯連鎖規律較強。因此，就需要對于電氣自動化監控體系需要引入不同的控制技術。同時，還應該科學考慮整個操作系統的安全性、準確性和穩定性。綜合考慮電氣自動化系統的各種特點，尤其是在構建控制體系的過程中，必須采取科學的態度準確的設計系統結構，保證整個電氣化控制系統能夠安全高效運行。以上就是電氣自動化的一些優勢特征。

三、電氣自動化技術的發展趨勢

1.電氣自動化工作人員的專業化

目前，我國的電氣自動化企業在產品的設計和進行設備安裝時，最大的缺陷就是企業對工作人員的專業化培訓力度不夠。造成這種問題的主要原因是這些企業的高層管理者對此重視不夠，這些領導者認為電氣自動化技術一般都比較簡便，根本不需要對工作人員進行專門的培訓。然而，有很多電氣自動化生產企業在安裝電氣自動化設備后，只對相關的操作人員進行一些簡單的培訓，進而就會造成一些安全事故。因此，在電氣自動化技術的設計和安裝時，應對相關人員進行培訓，一方面讓他們了解具體的操作流程，另一方面還要鍛煉他們的實際操作能力，在電氣自動化系統發生故障時，能夠第一時間排除并解決故障，盡量將電氣故障帶來的影響降低到最低。因此，電氣自動化工作人員的專業素質非常重要。

2.統一的系統開發平臺

在進行電氣自動化研發過程中，應該采用統一的系統開發平臺，這樣做就可以對自動化的設計、調試、運行和維護等各個環節進行有效的控制，從而可以縮短系統地完成時間，還可以節約研發的投資。因此，只有保證系統開發的平臺處于獨立的狀態，才能進一步實現統一的系統開發平臺，進而開發出滿足客戶需求的電氣自動化系統。因此，統一的系統開發平臺在電氣自動化技術中也顯得非常重要。

3.突破電氣自動化領域中的關鍵技術

新時期，科學技術的快速發展在一定程度上促進了電氣自動化技術的發展。現在，我國已經發展成為世界上很重要的電氣自動化生產基地，同時一些關鍵技術也取得了很大的突破，并在此基礎上取得了很多可觀的成果。我國的電氣自動化系統的生產技術已經有了很大的進步，明顯縮小了與發達國家的領先水平之間的差距，甚至有些技術已經超越發達國家成為了世界一流的水平。雖然，目前我國已經在電氣自動化領域取得了一定的成就，但是，我國的電氣自動化在實際應用中還存在許多不足。這要求我國的技術研發人員繼續進行大量的開發和研究。進而早日解決電氣自動化技術在實際應用中的問題。

4.電氣自動化裝備生產的安全性

安全生產是每一個企業在生產過程中都應該重視的最主要問題，尤其是在電氣自動化裝備生產企過程中，由于電氣自動化技術的危險性一般都比較高，更加應該重視生產安全的防護措施。然而，我國又的電力企業在實際的生產工作中，為了節省成本而減少了安全防護，進而造成了很多安全事故。因此，我國很多企業在完善電氣自動化裝備生產的安全性方面還有很多不足。

5.電氣自動化技術的創新

對于任何一個企業而言，創新是一個企業的核心，沒有創新就沒有新的科技成果，也就沒有任何進步。電氣自動化技術也同樣需要創新，進而能夠滿足各個領域不同的需求。因此，在進行電氣自動化技術創新時，要堅持引進和吸收相結合的原則，從而不斷地提高企業的創新意識和創新能力。同時，電氣自動化生產企業還應該盡量使用高新科技來提高產品的技術含量，不斷發揚創新精神。

6.電氣自動化技術的通用性

電氣自動化技術發展的趨勢還包括電氣自動化技術的通用性，這樣不僅能夠保證電氣自動化系統的正常運行，還能夠保障企業的正常運行，同時也能對企業進行更加有效的管理和監督。有的企業在對設備的工作進行監督時，很顯然缺少了技術的通用性，進而影響到企業的正常運行，從而使得企業的工作效率大大降低。因此，保證企業整個系統通信的暢通很有必要。

7.電氣自動化技術和設備的市場化

隨著我國國民經濟的不斷發展，電氣自動化設計和生產企業也進行了不斷的改革和創新。在對電氣自動化技術進行研發的同時，更加注重了市場的分工和社會化協作。因此，要根據市場需求的變化進行及時有效的調整。同時還應該增加資金的投入，尤其是對一些關鍵技術的設計和研發，進而保證企業的核心競爭力，以便適應現代化市場經濟的需要。

結語

根據上文分析，主要通過闡述電氣自動化技術的優勢和發展趨勢，表明發展電氣自動化系統的重要意義。目前，為了滿足我國電氣自動化的需求，更大程度上推進我國的電氣自動化建設，應該加大對我國電氣自動化技術的研究投入，進而進一步使我國的經濟健康發展。因此，現階段研究新時期電氣自動化及電氣自動化發展趨勢顯得很有必要。

參考文獻：

篇6

作者簡介：蘇宏升（1969-），男，甘肅靖遠人，蘭州交通大學自動化與電氣工程學院電氣工程系副主任，教授；董海鷹（1966-），男，陜西臨潼人，蘭州交通大學自動化與電氣工程學院副院長，教授。（甘肅　蘭州　730070）

中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）33-0027-03

一、歷史沿革

蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業的前身是1958年由姜嘉猷教授等一批電機工程專家組建的電力機車專業和1959年組建的電力機車供電專業。1999年，學校根據國家新的本科專業目錄，設立了電氣工程及其自動化本科專業，并于同年開始招生。2000年，該專業被教育部列入國家管理的專業點名單，并于2004年獲得了財政部的中央與地方共建高校專項資金資助。[1]

電氣工程及其自動化專業自成立以來，沿襲蘭州交通大學（蘭州鐵道學院）多年優良的辦學傳統，本著服務鐵路和面向地方電力系統領域進行人才培養的原則，已為國家培養了1000多名鐵道電氣化工程領域的專業技術人才，為國家建設，特別是西部鐵路建設作出了重要貢獻。

二、專業定位

隨著高等教育教學改革的發展，我國高校高等教育已從精英教育時期轉變為大眾化教育時期，而大眾化教育所面臨的最大問題是畢業生的就業分配問題。嚴峻的就業形勢已經演變成一個備受關注的社會問題，而這僅僅通過提升教學質量，狠抓教學水平的努力是難以辦到的。因此必須從社會分析做起，正確定位，找好高校人才培養和社會需求的結合點，做好高等教育的專業教學改革，完成高校肩負的三項主要職能：人才培養、科研轉化和服務社會。

電氣工程及其自動化專業是我國工科院校普遍設立的一個專業，專業規模相對龐大，就業競爭異常激烈。如前所述，蘭州交通大學如何能夠培養出適應時代需求的學生，在當前諸多高校中占有一席之地，是關系到該專業生存發展的重要問題。為此，蘭州交通大學電氣工程系在對當前該專業深入分析的基礎上，結合原鐵路院校類特色，進行了大膽的嘗試和改革，即將蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業定位于鐵路特色專業，在原電氣工程及其自動化專業原有方向的基礎上設立了電氣化鐵道牽引供電和接觸網工程兩個特色專業方向，一方面拓展了學生的就業渠道，進一步明確了教學目標，另一方面兼顧了學生的學習興趣。經過兩年的專業嘗試，證明電氣工程系將電氣工程及其自動化專業定位于鐵路特色專業的實踐是完全正確的，出現了畢業生供不應求的局面，不少人已在本職崗位上取得了良好成績，深受用人單位歡迎。

三、特色專業方向的設立

教育部《普通高等學校專業設置的規定》明確規定：“普通高等學校根據社會特殊需要及自身優勢和特點，可在完成基礎課教學后，在現設專業范圍內自主審定專業方向”。在此規則指導下，蘭州交通大學電氣工程系開展了在電氣工程及其自動化專業下設立特色專業方向的探討和研究工作。

1.電氣專業寬口徑下的問題分析

縱觀當前電氣工程及其自動化專業的狀況，所存在的問題主要表現在：一是人才培養目標不夠明確。部分高校沿襲著我國高等教育中重理論、輕知識傳授的教育理念，忽略了人自身的教育，又缺乏明確的專業定位，導致培養目標過大而無法適應時代需求，也不能適應社會對人才的多層次需求。二是人才培養模式落后，缺乏創新。教學以具體專業為導向，將相應的專業知識灌輸給學生，較少考慮學生是否能將所學知識完全消化，是否形成了合理的知識結構，是否能夠運用這些專業知識解決實際問題。隨著信息技術的高速發展，技術專業化日益突出，培養更加專業的電氣方面人才是社會發展的必然。

2.鐵路特色專業方向建立的可行性和必然性

我國能源資源分布的不均衡以及越來越多的外出務工人員，決定了我國鐵路交通運輸在未來國民經濟發展中仍將占據十分重要的地位，而鐵路電力牽引相比其他牽引方式在高速、重載、環保等方面具有很大的優越性，因而是未來鐵路交通運輸行業主要發展的牽引模式。“九五”后期，隨著一批時速超過200km的客貨共線鐵路和200～350km的客運專線鐵路的建成，我國鐵路進入高速發展期，加上這些鐵路多采用信息技術控制和管理，客觀上決定了對鐵路牽引供電專業的更高要求：要求電氣專業對鐵道知識有深入的理解和掌握；要求作為鐵路自動化、現代化和科技化代表的牽引供電系統要從可靠性到先進性滿足高速鐵路建設的要求；要求現代的電力牽引供電要向專業化、科技化和信息化的方向發展。

目前我國鐵路建設掀起了新一輪，且正在向新疆、等邊遠地區滲透，而這些鐵路建設的特點是高起點和高標準，急需大量掌握現代科學知識的鐵路供電和接觸網方面的人才，從事與牽引變電所與接觸網有關的運營維護工作，確保大動脈的安全暢通。另外，由于蘭州交通大學電氣專業培養目標不夠明朗或培養計劃滿足不了高速鐵路發展的要求，致使人才培養與社會需求脫節，畢業生就業困難。

根據我們在烏魯木齊、呼和浩特、哈爾濱、武漢、鄭州、蘭州等鐵路局和青藏鐵路公司，以及南車、北車等鐵路機車車輛制造企業的調查而得出的結論來看，這些企業每年對牽引供電專業畢業生的人才需求是學校能夠提供的三分之一，缺口達一半以上，而且這些鐵路企業對牽引供電的人才需求還將繼續增長。

一方面是寬口徑下電氣專業學生由于技能欠缺和諸多高校學生人數日益增多帶來的就業壓力；另一方面是鐵路牽引供電專業的人才匱乏，出現了多家用人單位提前到學校爭搶人才而無法滿足人才需求的局面。鑒于此，根據蘭州交通大學原鐵路類院校特色，蘭州交通大學電氣工程系決定在電氣工程及其自動化專業下開辟牽引供電專業方向。同時，考慮到接觸網是電力牽引必不可少的載體，與運營維護工作往往糾結在一起，密不可分，因此又設立了接觸網工程方向。這樣和原來的電力系統自動化專業方向一起，蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業共有三個專業方向，即兩個鐵路特色專業方向和一個傳統專業方向，較好地滿足了用人單位的需求，也給學生提供了更多的選擇空間。

四、鐵路特色專業方向改革的具體措施

電氣工程系鐵路特色專業方向一經確定就成為蘭州交通大學的一個重要專業方向，這也是甘肅省乃至西北地區唯一的一個有該方向的本科院校。為了滿足鐵路特色專業方向（即鐵道供電和接觸網方向）的教學要求，院系兩級在人才培養模式、課程設置、教材選取和平臺建設等方面成立了專門的課題研究小組，并得到了學校的大力資助。

1.教學計劃的修訂和課程設置的完善

電氣工程系原有的教學計劃和大綱是針對電氣工程及其自動化本科專業而設置的，具有課程門類比較齊全，覆蓋面廣的特點。缺點是缺乏特色，定向模糊，培養目標不清晰，導致畢業生就業困難。為了能和鐵路特色專業培養目標相匹配，必須對現有的教學計劃進行調整，使之既能符合電氣工程及其自動化專業的培養計劃，又能體現鐵路特色供電專業的培養目標。為此，研究小組認為：新教學計劃的制定應該體現知識的完整性和連貫性；充分反映本課程方向的新技術和發展前景；刪減就繁，除舊布新，突出重點；理論聯系實際，注重實踐能力的培養。正是基于這樣的原則，結合大綱對原教學計劃從公共基礎課程教學平臺、專業基礎課程教學平臺、專業課程教學平臺以及工程實踐能力教學平臺四個方面進行了修訂。[2]

（1）公共基礎課程教學平臺的修訂。除執行全校公共基礎課程體系外，學院還構建了由14門課程組成的計算機應用能力平臺：“程序設計基礎”、“數據結構”、“離散數學”、“微機原理”、“單片機原理及系統設計”、“數值計算與MATLAB方法”、“嵌入式系統設計”、“計算機導論”、“DSP技術及應用”、“數字信號處理”、“軟件開發技術基礎”、“數據庫技術及應用”、“Web技術及應用”、“計算機網絡”，為學生今后的發展奠定了基礎。

鑒于鐵路特色專業方向對數學有較高的要求，因此在修訂計劃時增加了工程數學教學方面的內容，包括“數學物理方程”、“矢量分析與場論”、“概率與數理統計”、“復變函數與積分變換”課程，為學生專業方向課程的學習中打下厚實的基礎。

這樣學生既能在大電類基礎課程教學平臺的寬口徑下學習，又能掌握特色專業方向課的基礎課教學內容，為以后分專業方向學習奠定了堅實的基礎。

（2）專業基礎課程教學平臺的修訂。電氣工程及其自動化專業基礎課程教學平臺包括“電路分析”、“電路實驗”、“電子技術”、“電子技術實驗”、“工程電磁場”、“自動控制原理”、“電機學”、“電氣工程導論”、“電力系統分析”、“電力系統通信與網絡技術”10門課程，與公共基礎課程共同構成大電類基礎課程教學大平臺。

由于接觸網專業對機械和力學知識有較嚴格的要求，因此在專業基礎平臺中增加了“機械設計基礎”和“工程力學”課程，豐富了學生的專業知識面，也為以后學好接觸網專業方向奠定了基礎。

（3）專業課程教學平臺的修訂。電氣工程及其自動化專業課程教學平臺主要涉及“高電壓技術”、“電力電子技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電氣測試技術”、“電器控制與可編程控制器”、“電力系統自動化”、“專業英語閱讀與寫作”、“電氣設備狀態監測與故障診斷”、“配電網絡自動化”等課程，與畢業設計、課程設計一起構建專業技能獲取平臺。

專業課程教學平臺的修訂對確保鐵路特色專業方向成功至關重要，因此做了較大的調整。針對電氣化鐵道牽引供電專業方向，增加了“電氣化鐵道供電系統與設計”、“電氣化鐵道供電系統及裝備”、“城市軌道交通供電系統”、“牽引供電所設計與施工”課程以及這些課的課程設計。針對接觸網工程專業方向，增加了“接觸網工程與設計”、“接觸網規程與規則”、“接觸網施工”、“接觸網檢測”以及“接觸網工程與設計課程設計”。上述兩個特色方向除必修課外，均有9個學分的選修課。表1是調整后電氣工程及其自動化鐵路特色專業方向課程教學計劃。

（4）工程實踐能力教學平臺的修訂。工程實踐能力教學平臺的調整主要基于兩方面：一是調整工程實踐平臺本身的實訓內容，如認識實習由參觀劉家峽水電站改為參觀蘭州鐵路局供電段蘭東牽引變電所，生產實習由原來的蘭州電機廠實習改為蘭州鐵路局職工培訓站隴西分站接觸網實訓基地實習。二是開辟新的實訓內容或實訓基地，如增加了有關牽引供電系統和接觸網專業方向的零部件拆裝實習，以及開辟了蘭州鐵路局供電段電調中心實習基地。此外，學院還定期聘請各大鐵路局、設計院、中鐵電氣化公司、青藏鐵路公司等現場專業人員來學院任課或作報告，使得學生們不出校門就能學習到現場的知識。

2.師資隊伍建設的研究

電氣工程及其自動化專業鐵路特色專業方向是一個嶄新的方向，師資力量的配備直接影響到專業建設的成敗。在優化師資配置資源的基礎上，必須加大師資培訓，提高教師的專業水平。具體措施：一是安排教師到相關院校進行實習培訓，加強學習交流。如2008年安排張廷榮、李紅兩位青年教師去華東交通大學學習，安排李亞寧教師去鐵道部第一設計院學習，2009年安排張廷榮、李紅去鐵道部第一設計院蘭州分院學習，2010年安排閔永智教師去西南交通大學學習，提高了教師的理論水平。除了每年安排相關教師進修實習外，學院還著力出臺了“1+2”研修計劃和“1+1”幫帶計劃。二是鼓勵教師利用暑、寒期到工廠或鐵路建設現場實地考察，與現場工人、技師交流學習，做到真正實踐學習。三是在院內積極開展鐵路特色專業方向方面的科研工作，加大對科研方面的投入。通過承擔和參與科研項目，提高教師發現和解決工程實際問題的能力，豐富教師的工程實踐經驗。四是強化教師專業隊伍，引進高水平人才，要特別加強從企業引進具有較高學術水平和豐富工程實踐經驗的高級專業技術人才，提高師資隊伍的整體工程實踐能力和水平。

3.實驗室建設和實習基地的建立

實驗是教學的重要環節，相應的實驗室建設對于專業發展尤為重要。鐵道電力牽引供電系統和接觸網專業方向建立之前，我們就對實驗室建設進行了大量的考察和論證工作，一經專業方向確立就開始了實驗室建設工作。由于鐵路特色專業方向的特殊性和龐大性，所需建設資金缺口較大，研究如何利用有限的資金完成有代表性的實驗設備從而完成實驗室建設，滿足日常教學需求，幫助學生理解和接受所學專業知識提高學生學習主動性異常重要。學校采取了以自我建設為主的方式，同時加強外來資金的引入。一方面，學校利用日元貸款大力建設鐵路特色專業方向實驗室，先期建成電氣化鐵道供電系統模型實驗室，包括一個電力系統沙盤及一個牽引供電系統沙盤；全部償、半補償及接觸網簡單懸掛模型；斷路器、隔開關、互感器、避雷器等牽引變電所電力設備模型；AT、BT及接觸網直供方式下的掛板模型；牽引所二次回路、直流操作電源的掛板模型，滿足鐵路特色專業方向學生學習的基本需求。另一方面，利用財政部與地方共建實驗室和特色辦學機會，爭取國家財政支持。通過各方積極努力，獲得財政部數百萬元建設基金，建立了遠動及綜合自動化實驗室。最后利用現有的實驗設備，學校投入配套資金進行二次開發，展開對遙測、遙信和遙控系統的深入研究，完善實驗室設備和技術。[3]

關于實習基地的建設問題，接觸網專業方向要求學生必須通過相應的安全規程測試，合格后方能上崗，其特殊性決定了實習的重要性。利用現有條件和依托相關企業單位建設新的實習基地是我們必須思考的問題。學校利用蘭州鐵路局職工培訓站接觸網實習基地的優勢，在實習階段將學生送到接觸網實習基地進行接觸網零部件拆裝練習，并設法考取上崗證。另外，和企業積極聯合，建立新的實習基地。如與蘭州鐵路局蘭東供電段達成就業實習協議，給學生一個熟悉和實習的機會，做到理論和實踐相結合。

4.教學方式多樣化，注重學生能力培養

為了增加學生的學習興趣，電氣工程及其自動化專業鐵路特色專業方向的課程從內容到形式上都進行了不斷地嘗試，目的是尋求利于學生學習和能力提高的最佳結合點。

教學內容上不再采取單純的灌輸式教學，而是豐富教學內容。首先在教材的選取上采用“三位一體”的教材，再經過大量的比對，選取最好、最先進的教材。對不恰當的教材經過教師和專業技術人員的共同努力進行修正；課堂采取不同的教學方法，利用多媒體課件教學，一方面從交流單位引進錄像，另一方面根據需要去現場實地制作教學錄像，提高了學生的學習興趣。

課堂教學注重能力培養。為了提高學生能力，充分發揮學生的學習主動性，一些課程采取了教師講授、學生參與的方式。例如，對于軌道交通概論，任課教師講完部分課件后，布置學生課后通過資料查取完成一定任務，并讓學生們課堂講解。由于學生查閱的知識多種多樣，不僅豐富了學生的視野，而且教師在其中也可以學到不少知識，共同受益。提高了學生的學習主動性、自學能力。

五、鐵路特色專業方向取得的實效

蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業鐵路特色專業方向一經開始就顯示了極其強大的生命力和發展潛力。在校內受到領導和廣大教師的支持，為學生提供了一個新的就業機會和選擇。經過兩年的建設和發展，得到了鐵路局、設計院、中鐵電氣化局、中鐵建和機車車輛制造企業的認可和好評。目前除部分畢業生考取研究生外，大部分學生已走上工作崗位，總體呈現出供不應求的局面。在最近連續三屆的畢業生就業分配中，無1人待業。在最近連續兩年的高考中，報考該專業學習的學生數量大大增加。該專業與鐵路信號、機車控制兩個專業配套，構造了“三位一體”的學科優勢，填補了學科專業建設的空白。

六、結束語

自1999年電氣工程及其自動化專業恢復招生以來，歷經10年有余。在校、院兩級領導的支持下，電氣工程系教師孜孜不倦、嘔心瀝血，建立了國家特色專業和省級實驗示范中心兩個平臺，設立了電氣工程一級碩士學位授權點和一個工程碩士學位授權點，并吸引了大連交通大學、西南交通大學、華東交通大學、寧夏大學、蘭州理工大學、蘭州工業專科學校、河西學院、隴東學院、甘肅工業職業技術學院、酒泉工業職業技術學院、烏克蘭克列門丘格國立大學和斯洛伐克馬捷貝爾大學等院校教師來中心參觀、學習，取得了令人矚目的成績。

參考文獻：

篇7

中圖分類號：TP392文獻標識碼：A

[WT]文章編號：1672-1098(2011)02-0026-05

收稿日期：2011-03-25

基金項目： 安徽省高等學校自然科學基金資助項目(KJ2009A093)

作者簡介：李敬兆（1963-），男，安徽淮南人，教授，博士，研究方向為嵌入式系統。

WT3BZ]Application of Embedded SQLite Database in Electrical Engineers PDA

LI Jing-zhao, REN Ping

(School of Computer Science and Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan Anhui 232001, China)

Abstract:The electrical engineer PDA was developed for solving electrical engineers need to look for a lot of technical information, edit formulas, measure electrical parameters, and so on. The PDA hardware is made up of ARM core microprocessor, data acquisition and processing circuit, and touch screen / LCD display circuit. The embedded database SQLiteis used and transplanted to the embedded microprocessor S3C2440 and Linux systems on the basis of the existing embedded databases are analyzed. Waveform storage table, electrical parameter measurement record table and electronic formulas table are designed based on the function of electrical engineers PDA. The PDA data sheet’s field, electrical technical data query module database table creation and database design of electrical data query module are mainly analyzed. Linux operating systems and SQLitedatabase are transplanted to the embedded microprocessor, electrical engineers PDA application software is designed, and online calculation, editing and querying electrical data, etc are realized. The design request of this PDA was successfully completed.

Key words:PDA; embedded systems; SQLite

嵌入式系統已經成為IT產業一個新的經濟增長點，PDA(Personal Digital Assistant)作為嵌入式系統的高端產品也得到了迅速發展。尤其是隨著基于ARM核微處理器和源碼開放的Linux 操作系統的逐步流行，PDA的功能不斷得到完善和豐富，應用也越來越廣泛。然而目前通用型的PDA較多，而專業型PDA則較少。為此，作者對電氣工程技術人員應用的專業PDA進行了研究，其集萬用表、示波器、常用電學公式計算、電氣技術參數資料手冊查詢等功能于一體，可將電氣技術人員從多儀器攜帶、大量的資料查詢、繁瑣的公式計算中解放出來，大大提高了電氣技術人員的工作效率。由于該PDA具有大量的資料和數據，因此在研制過程中基于ARM-Linux平臺，移植了嵌入式數據庫SQLite進行應用程序設計，本文主要對嵌入式數據庫在電氣工程師PDA中的移植與應用進行分析。

1 PDA的結構與功能

電氣工程師PDA的電信號測量通過底層數據采集模塊獲得，系統控制信號由觸摸屏觸發，用戶通過觸摸屏進行操作。該PDA的系統結構如圖1所示。

圖1 PDA的系統結構

電氣工程師PDA的主要功能如下：

1) 萬用表。可測量常用電信號和參數，如電阻、電容、電感、電壓、電流、頻率等，還可在線進行交流電壓和電流的瞬時值、功率因數、視在功率、有功功率、無功功率等電參數的綜合測量；

2) 示波器。以波形和數字顯示被測電信號如電壓、電流、各種功率的波形；

3) 公式計算以及在線編輯。可以進行常用電學公式的計算，用戶可直接將測量值代入PDA上給出的公式進行計算并保存，同時還支持公式的在線編輯，從而使電氣工程師PDA更具通用性；

4) 電氣技術資料查詢。用戶可按標題或關鍵詞通過精確查詢或模糊查詢來查找所需的電氣專業技術資料；

5) 語音導航和GPRS通信等功能。該PDA具有語音導航使用操作功能，可使用GPRS來實現網絡通信，以便瀏覽、下載數據或上傳個人數據。

電氣工程師PDA的功能模塊設計如圖2所示。

圖2 系統功能模塊圖

2 嵌入式數據庫分析

與通用計算機系統相比，嵌入式系統特殊的開發環境決定了其對數據庫的需求有如下特點：

1) 嵌入式數據庫管理系統要占用非常小的內存空間，應盡量避免產生冗余數據；

2) 嵌入式數據庫應具備良好的實時性，以保證運行在嵌入式實時操作系統上，不會影響整個系統的實時性能；

3) 由于嵌入式系統會不可避免地與底層硬件打交道，要求嵌入式數據庫要有底層數據操作與控制能力。

常見的基于Linux平臺嵌入式數據庫主要有PostgreSQL，MySQL，mSQL，Berkeley DB，SQLite等［1］。

MySQL 在保持中等體積的情況下提供了較為適用的功能，已經成為中小規模數據庫應用的首選，但商業應用也要收費，而且對于嵌入式開發來說空間占用仍然太大；mSQL是一種簡化的SQL數據庫，短小精悍，開發方便，適用于嵌入式開發，但它只有30天的使用期限，并非完全的開源；PostgreSQL體積較大；Berkeley DB會加大開發成本。SQLite支持絕大多數標準的SQL92語句，采用單文件存放數據庫，速度快，存儲量大。在操作語句上類似關系型數據庫，使用非常方便。另外，SQLite的版權允許無任何應用限制，包括商業性的產品。在PHP5中已經集成了這個輕巧的嵌入式數據庫產品［2］。所以本文選用了SQLite進行電氣工程師PDA的數據庫系統系統開發。

3 SQLite的移植

SQLite嵌入式數據庫提供了以源碼的方式，根據不同的硬件平臺，對源碼進行交叉編譯即可實現移植，電氣工程師P用SQLite，其編譯經過以下幾個步驟：

1) 下載SQLite源代碼包，建立目錄。將其解壓后將生成sqlite目錄，新建并轉到一個與sqlite目錄平行的同級目錄，以便將編譯結果單獨存放。輸入＄tar-zxvf sqlite-325.tar.gz，將在同級目錄下生成sqlite-3250。將arm-linux-gcc的目錄加入到PATH環境變量中［3］。

5) 在PDA上運行SQLite。將SQLite交叉編譯出來的庫文件libsqlite.a添加到文件系統中的lib目錄下，修改權限：“＄chmod+wx libsqlite.a”，這樣，就可以使用SQLite提供的庫函數進行進一步的應用程序開發了。

4 嵌入式數據庫設計

電氣工程師PDA中數據庫的設計包括數據庫中表的設計和數據表中字段的設計兩部分。

41 數據表的設計

根據對電氣工程師PDA的功能分析，系統主要分為示波器模塊、萬用表模塊、電學公式計算模塊和電氣技術資料查詢模塊四個模塊。示波器模塊需要實現波形的存儲和調出顯示，在此模塊中需要建立數據表來保存波形及相關信息；萬用表模塊需要建立數據表來保存各種電測量值和測量信息以供保存和查詢。故電學公式計算模塊需要實現公式的編輯和保存，需要建立數據表來保存電學公式，該模塊還應有計算結果保存功能；電氣技術資料模塊的數據量大，主要為電氣技術人員常用的資料。

經過以上分析，系統數據庫可分為四個功能模塊，為每個模塊設計相應的數據表。

示波器模塊建立波形存儲表，字段包括測量時間、x軸單位刻度、y軸單位刻度和波形等；萬用表模塊建立電參數測量記錄表，字段包括測量時間、電物理量和測量值等；電學公式計算模塊建立電學公式表，字段包括計算物理量，電學公式，相關電物理量；另外，還要建立計算結果存儲表，可以對計算結果進行保存和查詢操作，字段包括計算時間，使用公式，計算結果。計算結果存儲表要與電學公式表進行關聯。電氣技術資料查詢模塊建立電氣資料表，字段包括資料類型、資料標題和資料內容等。

電氣工程師PDA數據庫eepda數據表的字段及功能如表1所示。

波形存儲表保存示波器模塊的波形測量時間、X軸刻度單位、Y軸刻度單位、波形

測量存儲表保存萬用表模塊的測量結果測量物理量、測量時間、測量值

電學公式表保存電學計算公式計算變量、公式

計算結果表保存電學公式計算結果計算時間、使用公式、計算結果

電氣資料表保存電氣資料供查詢資料類型、標題、內容

42 電氣技術資料數據表中字段的設計

在SQLite中，建立數據表時并不需要指定字段的數據類型，數據表中可以存儲所有的數據類型，包括數值型、字符型、長文本等，系統會根據用戶的輸入設置數據類型。在設計數據庫時就不需要考慮字段的數據類型，只需考慮合理設計數據庫表結構即可(見表2)。

字段名字段說明備注

資料類型分類型查看資料可以縮短查詢時間

資料標題每條資料的標題電學資料表鍵值

資料內容資料的具體內容用戶要查詢的內容

5 SQLite在資料查詢中的應用

電氣技術資料查詢模塊對數據庫的操作主要是資料的查詢和數據的導入。根據用戶選擇的資料類型和用戶輸入的關鍵字或標題，對電氣技術資料進行查詢，查詢可以使用精確查詢，也可以使用模糊查詢。

51 電氣技術資料查詢模塊數據庫表的建立

電氣技術資料查詢模塊涉及到數據庫部分，包括兩個方面的內容，一是要將數據寫入數據庫，提供給應用程序進行查詢；二是對這些數據的操作，讓處理后的數據能顯示在系統需要的地方，在本模塊中為多行編輯框，利用SQLite提供的API函數可以方便地進行數據處理［4］。

首先建立數據庫，在shell終端下鍵入：“＄sqlite3 eepda.db”， 完成數據庫建立，接著就可在數據庫中建立電氣技術資料數據庫表。輸入“create table elecinfo(title， type， info)”，就建立了一個名為elecinfo的數據表，里面有title、type、info三個字段。

在系統運行之前，需要將常用電氣資料導入數據表，包括用戶進行查詢時選擇的資料類型、資料標題，系統根據用戶的選項查詢數據庫，并將查詢結果顯示在LCD上。

“sqlite3 eepda.db 'insert into eledcinfo values”這個語句就可實現把一條記錄插入到elecinfo表中，其它記錄也可以用相同方法導入(見圖3)。

圖3 電學資料數據存儲過程

在電氣工程師PDA中對數據的操作主要通過SQLite中提供的各種庫函數來實現，包括sqlite3-open， sqlite3-exec， sqlite3-snprintf、sqlite3-close等。其中需要說明的是語句sqlite3-snprintf(sizeof(zSq12)， zSq12，"insert into elecinfo values (' ％q'， ' ％q'， ' ％q') "，在應用程序中對漢字的處理過程中顯示為亂碼，經調試發現，將漢字轉換為GB2312格式就可正確顯示，所以在插入數據的SQL語句中應該用‘％q’進行格式轉換［5］。

系統主窗口加載時，需要在主窗口過程函數的MSG-CREATE消息代碼中添加數據初始化代碼，如應用sqlite3-open(eepda.db，＆db)函數打開數據庫等。

52 電氣技術資料查詢模塊中數據庫查詢設計

在進行電氣技術資料查詢時，首先從組合框中選擇資料類型，然后選擇資料標題，比如要查詢“模糊控制”分類下的標題為“模糊化”的資料內容，用戶要從“資料分類”組合框中選擇類型“模糊控制”，在資料標題組合框中選擇標題“模糊化”，單擊“查詢”按鈕就可以進行查詢了，查詢結果顯示在多行編輯器中，當文本較長時，用戶可以利用滾動條來閱讀資料(見圖4)。

圖4 數據庫處理過程

電氣技術資料查詢對話框加載時，在對話框窗口過程函數的MSG-INITDIALOG即對話框初始化事件中調用sqlite相關的API函數對電氣技術資料查詢模塊中的數據庫表進行初始化，并將數據庫中的所有的電氣資料類型從數據庫中檢索出來，檢索的條件由SQL語句決定：

select distinct type from elecinfo

這個SQL語句從電氣資料表elecinfo中查詢所有的資料分類，distinct參數用于返回唯一不同的值，以保證查詢結果中的資料沒有重復。

如果數據庫查詢成功，則將查詢出來的所有電氣資料分類填充到組合框控件IDC-TYPE中，通過SendDlgItemMessage函數向窗口中的該列表框控件發送一個CB-INSERTSTRING消息，該消息用來向列表框中插入新條目。

最后，釋放SQLite的查詢結果，并向控件IDC-TYPE發送消息CB-SETCURSEL，讓組合框的當前選項為查詢到的第一條數據［6］，組合框數據填充設計如圖5所示。

圖5 組合框數據填充過程

資料標題組合框的填充過程與資料分類組合框一樣。當用戶選擇一個資料分類后，觸發資料標題組合框的nc=CBN-SELCHANGED事件，執行select語句查詢出該分類下所有資料標題，顯示在資料標題組合框中，供用戶選擇。用戶選擇標題后，單擊查詢按鈕，觸發查詢按鈕的單擊事件，即BN-CLICKED，在MiniGUI程序代碼中添加查詢按鈕的單擊事件代碼，并加入select info from elecinfo查詢語句，如果找到匹配的記錄，則資料內容顯示在多行編輯框中，否則返回-1，最后系統調用SetWindowText函數來顯示查詢結果。

6 結束語

通過移植嵌入式Linux操作系統和嵌入式SQLite數據庫進行電氣工程師PDA的應用軟件設計，已在基于嵌入式微處理器S3C2440的開發平臺上調試通過，大大加快了程序開發進程和項目進度。

參考文獻：

［1］ C M WU，C W SU.Design of a PDA-based Asthma Peak Flow Monitor System，13th International Conference on Biomedical Engineering［J］.IFMBE Proceedings， 2009(23)：501-504.

［2］ ICK HOON JANG， CHONGg HEUN KIM, NAM CHUL KIM. Region Analysis of Business Card Images Acquired in PDA Using DCT and Information Pixel Density［J］.Lecture Notes in Computer Science， Advanced Concepts for Intelligent Vision Systems，2005 (37)：243-251.

［3］ ACK GANSSLE.The Art of Programming Embedded Systems ［M］. Beijing： Posts ＆ Telecom Press，2009：122-136.

篇8

目前在建筑施工中，電氣安裝工程的施工質量不合格是普遍存在的問題。使得建筑在投入使用后，電氣設備的正常使用與使用者的安全都造成了極大影響與隱患，所以對建筑電氣安裝工程的施工特點、常見問題分析進行深入研究是非常具有現實意義的。

一、電氣安裝工程的特點

建筑電氣安裝工程的特點有工作量大、作業面廣、涉及專業多、周期長等。其中工作量特點主要是指電氣安裝的對象眾多，包括管道、線纜、線盒、電器、開關、配電箱等，它們安裝的要求與標準不一且在建筑中數量龐大；作業面廣則是目前建筑都呈現出高層或超高層發展的趨勢，使得電氣安裝工程的作業面更廣，包括地下空間等；涉及專業多是指在安裝過程中需要與各施工專業進行配合，如土建、強弱電、裝飾等專業；周期長則與建筑工程特點一致。

正是由于電氣安裝工程的這些特點，決定了對電氣安裝施工質量進行有效、合理的控制與管理是非常有必要的。

二、電氣安裝工程存在的問題及對策

目前存在于電氣安裝工程中的問題主要是設備安裝、防雷保護以及管內穿線等問題。

設備安裝的問題主要表現為不整齊的燈具安裝，高度不統一，吊線出現梯形，暗裝配電箱墻面裂縫現象等。針對這些問題，在安裝燈具之前應進行方格線預放工作，并在燈具安裝完成后對吊線與吊桿進行統一調整，使燈具的安裝統一、美觀；暗裝在墻內的配電箱的厚度應比安裝墻體厚度之差不大于2厘米，同時加設鋼絲鋼板于配電箱體的背部，而后利用水泥砂漿進行處理，以避免出現墻體裂縫現象。

防雷保護的問題主要表現為電氣設備、配電箱未接地或接地不明顯；避雷線搭接不規范，存在虛焊、脫落；保護線標高不足，導致保護功能的喪失。針對這些問題，要保證所安裝的電器設備外殼非串聯接地，要保持其接地的獨立性，盤面接地要在明顯位置并設獨立的螺栓用于接地；搭接包括鋼筋與扁鐵兩種，應使用12倍于直徑的鋼筋或6倍于寬度的扁鐵用于搭接，同時避免產生假焊、虛焊的情況；在避雷帶的安裝上要規范，根據建筑設計的要求規范安裝，并保證保護角要小于45度。

管內穿線的問題主要表現為管內線纜太多；導線接頭的接觸電阻超限，接頭不規范；穿敷的導線相線未進開關，顏色混亂；管道的接口位置沒有加設套管，導致線纜的外保護層在穿線時出現損傷。針對這些問題，在管內穿線上要規范，在管內穿線的線纜總截面積應小于40%的管道截面積；穿管導線在剝皮時要注意對外護層的保護，防止線芯損傷，每一處接線端接導線不超過2根，如果大于2根，則應加設T型連接設備，使導線接觸性能保持完好，另外根據導線的截面積進行不同方式的連接，銅芯線超過10平方毫米的，必須進行銅端壓接后再與設備相連，而銅芯線不超10平方毫米的，則能夠直接連接設備或端子；將接地線、零線與相線進行嚴格區分，嚴禁導線出現混亂并應將回路記號進行標記；在導線穿管之前，對管道套管安裝情況進行檢查，避免因管道無套管而拉傷導線外皮而導致的短路，另外對絕緣電阻也要進行測量，及時將不合格的線纜更換。

除此之外，在電氣安裝工程之前，要對電氣設備材料進行嚴格的檢測。從設備材料采購開始，應選擇規模、信譽與技術實力都過硬的供應商處采購電氣材料設備，在電氣設備材料進入施工現場時，要對其進行嚴格的檢測，確保其合格后方可投入使用，同時收集各類設備材料的合格資料及文件，以備報驗。最后在電氣安裝工程結束后，按照設計規范進行電氣設備試運行調試工作，以保證電氣安裝工程的質量達到標準。

三、電氣安裝工程的發展

隨著環保節能理念在建筑中的廣泛應用，電氣安裝工程也呈現出綠色環保的特點，尤其是斷路器、隔離開關、保護器等電氣設備。新型電氣設備均具備著良好的節能性能，如西門子公司的新型16a斷路器，其熱損耗功率只有國際標準值的1/3至1/2范圍內，它的節能效果可達每小時2W，按每天5小時計算，一年就能節能7.5kW，應用推廣在居民住宅中則可節能達60kW左右，其節能效果相當明顯。

與此同時，新型電氣設備的安全性也得到了進一步的提升，同樣例舉西門子公司的微型斷路器，它的觸頭所使用的材料是石墨-銀合金制作，同時配備鎖定片在動觸頭位置，從而避免因觸頭分斷出現彈跳而導致出現電磨損現象，使斷路器的接觸保持良好。由13片滅弧柵片組成的滅弧室，則能通過位于觸頭兩邊消磁片所產生的磁場與電弧共同起到磁吹效應，起到快速滅弧的效果。除此之外，該微型斷路器的三級限流設計，還能對短路電流進行迅速分斷。而限能限流功能則對下級設備與負荷設備起到額外保護的作用。在斷路器的保護上，強調了分斷功能起到的作用，其設計6kA以保證日常用電安全。

除此之外，在一些常用電氣設備上綠色節能環保的理論也得到了充分的發展與應用。

結 語

綜上所述，要保證建筑電氣安裝工程質量，就要基于充分了解并掌握電氣安裝工程的特點，并通過在施工前、施工中的一系列安裝施工質量控制與管理才能使電氣安裝工程發揮其應有的功能與作用。而電氣設備的發展方向應該是朝著綠色、節能、環保的方向發展，同時更注重使用的安全性。因此我們在電氣安裝工程中應及時了解并掌握新電氣產品的動向與特性，在建筑電氣安裝中大力推廣應用新型電氣設備，進一步提高建筑使用的安全性與舒適性。

參考文獻

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前 言：

鐵路電氣化能夠綜合利用能源，減輕運輸對環境的影響，大大提高運輸能力，適應可持續發展，同時也是實現鐵路現代化的重要組成部分。但在可行性研究和設計階段如何合理控制工程造價是大家比較關注的問題，由此，有必要對鐵路電氣化工程造價的特點和控制的要點進行分析。

1.可行性研究階段造價控制

1.1造價控制的要點

在鐵路電氣化工程可行性研究階段，由于受設計深度的限制，編制投資估算的重點在于，在現場調查的基礎上，根據建設項目功能要求，確定建設規模和主要技術標準，對提出的幾種設計方案進行方案論證，提出推薦方案，根據推薦方案計算主要工程數量，確定主要技術經濟指標，采用正確的投資測算方法進行投資估算，其要點有以下幾個方面。

（1）通過現場調查和運量分析，確定建設規模和技術標準，提出總體設計方案并進行方案論證。

（2）對提出的幾種牽引供電系統方案（ 包括樞紐地區）進行技術經濟條件比較，通過優化確定推薦方案。對牽引變電所的分布和安裝容量，接觸網導線類型的選擇，在充分考慮運量增長和行車組織的基礎上，進行技術經濟條件比較與分析，并確定工程數量和技術經濟指標。

（3）對特殊地段的接觸網支柱基礎，應采取特殊設計，并控制地基處理費用。

（4）對線路技改工程和橋梁工程，應做好現場勘查和調查，根據確定的技改方案和橋梁加固方案，計算主要工程數量。

（5）對需采用的新技術！新材料！新設備，如箱式分區所！變壓器在線色譜檢測！動態電容補償技術等，在論證其技術先進！可靠！適用的前提下，進行經濟性比選。

（6）當采用已建類似工程估算指標時，如主要技術標準或地質條件等存在較大差異，應結合本工程實際對估算指標進行換算或調整。

1.2技術經濟指標的確定

在可行性研究階段，分析和確定主要技術經濟指標是做好投資估算的前提。所以，應根據推薦的牽引供電系統方案和工程特點，首先建立確定技術經濟指標的方法，并分析和研究其方法的可行性和適用性。設備價格的統計與分析。設備價格是編制牽引變電系統投資估算的基礎，應統計不同時期。不同建設項目的設備（ 特別是非標設備！新型設備）價格，并進行橫向！縱向對比，分析價格變化趨勢，為確定主要技術經濟指標提供依據。與已建類似工程技術經濟指標進行對比，是分析所確定的技術經濟指標是否合理的有效途徑。在統計已建工程的技術經濟指標時，應注明建設項目類型，采用的牽引供電方式！技術標準，編制投資估算的辦法和年度，采用的估算指標及市場價格水平等，以便于分析估算指標存在差異的原因并進行調整。

2.鐵路電氣化工程造價的特點

鐵路電氣化項目的修建，無論是新線一次同期電化配套，還是在既有運營線上進行電氣化改建，扣除新線一次電化的站前與站后工程相互交叉施工干擾及既有線電化施工與行車相互千擾、既有線站前技改規模繁簡程度之外，它都是從無到有的一次性投入資金進行單一的建筑安裝施工、調試直至驗交開通，移交固定資產為止的鐵路基建項目。鐵路電氣化工程設計的內容按國家計委下達的設計任務書或批復的可研報告所確定的設計范圍以及現行概算編制辦法、設計文件組成內容規定，其相應的費用有：

2.1電氣化主體工程的費用

除了牽引變電工程（牽引變電所、開閉所、分區亭、自禍所、調度所等）、接觸網工程、供電段，以及為適應電力機車檢修和整備作業的機務段改建或新建主體工程外，還應該包括將來為運營單位維修所配備的各種工區、領工區、軌道車庫及岔線、生產生活設施以及移交的儀器、儀表、備品備件、專用交通工具和檢修、測試、搶修車組等相關費用。在概算章節中，它包括了二至九章（除隧道、通號外）的鐵路各種正式工程項目的工程費用和一章及十章以后相關計算的全部費用。

2.2通信、信號、電力

在電化區段因牽引電流或感應電壓的影響而需要改造或配套的主體設施，以及與通號主體工程相配備的工區、領工區、信號樓、行車室、通信站（段）的生產、生活房屋、移交的儀器儀表、備品備件、交通工具等相關的費用。它包括了六至八章鐵路正式工程費用及一章和十章以后相關計算的費用。

2.3供電設施

電氣化牽引供電設施進行運營，需要外部電源引入，沒有電源，電力機車運行則無從談起，按設計質例和國家統籌安排，外部電源、用電指標及投資由國家計委分列下達，即牽引變電所院墻外面110kV（或其他電壓等級）第一根桿塔（含桿塔及接線絕緣子）以外應由能源或電力部門依據牽引供電交樁資料，供用電指標協議書、變壓器容量、年用電量、負序和諧波參數以及國家另行下達的基建配套投資提前建成。

2.4把好外業現場調查、搜集資料關

外業現場調查是設計概算編制重要環節，一定要注重索取資料的準確無誤，有根據，來源清～楚，絕不能別人提什么就編什么。比如征地補償費用，也不是越高越好，應該依據國發C1982]80號文公布的《國家建設征用土地條例》所規定的土地補償費標準、安置補助費標準以及青苗和所征土地附著物補償費（各省、自治區、直轄市另行制定）進行調查核實，并征求所在鐵路局地畝管理部門意見綜合確定，比如有的路局地畝科希望征地單價計列適度為好，因為他們還有今后其他基建項目相互平衡問題。地價列高了，建設單位其他項目不好辦；列的太低（假如概算不調整），勢必多支用預備費。再如，在既有運營鐵路上進行土石方填筑，要按施工組織設計安排盡量采“以挖做填、取土有源”。鐵路兩側的留用，據原政務院1950年的《鐵路留用土取地氣地辦法》的規定：“鐵路路基高度在3公尺以內者，雙軌線自線路中心起，兩旁各留地30公尺；單軌線自軌道中心，兩旁各留地20公尺；鐵路大橋頭兩旁各留地60公尺。特殊地形之橋頭及路基、與路基高度超過3公尺者，按實際需要增加用地。”這些留用地，是工務段修建排水系統，日常取土修路，造林綠化，穩定、鞏固路基之用。因此，要詳細向工務部門了解鐵路留用地范圍，但是在場坪土方設計中，既使工點用地劃在鐵路界內，雖然可節省購地費用，也要考慮土源、運距和運輸方法，必要時，對大量填方場坪酌情考慮買地取土。

另外，對概算編制辦法及概預算定額等規定之外的所需調查的資料，如拆遷、賠償標準，地下管線埋設物，行車對數，租用路用車輛、開“天窗”或要封閉點、當地料單價及綜合運雜費指標等，都要做到寧細勿粗、寧全勿缺，適用。

總 結：

在工程建設中，控制工程造價貫穿于各個階段，不同的階段有不同的效果，但關鍵的階段是設計階段。設計階段包括可行性研究！初步設計和施工設計。標準化程度越高，產品制造越簡單、生產批量越大；設計工作量亦越少；產品的通用程度越廣，便于運營單位維護和更換；維修工作簡化，電氣化和運行可靠性也相應增強，這是提高可靠性、上新臺階的關鍵一步。

篇10

根據水力滯留期(HRT)、固體滯留期(SRT)、微生物滯留期(MRT)的不同,沼氣工程中的厭氧消化器可分常規型、污泥滯留型和附著膜型三大類。

1.1 常規型消化器

又分為常規消化器、全混合式消化器(CSTR)、臥式推流厭氧消化器(HCPF)、單元混合塞流式厭氧消化器(UPR)。

1.1.1 常規消化器

結構簡單、應用廣泛,但無攪拌裝置,原料自然分層沉淀,厭氧消化活動旺盛場所只限于活性層內,因而效率較低。我國農村最常用的水壓式沼氣池就屬于常規消化器。

1.1.2 CSTR

適宜高TS廢物的處理。能避免分層,使物料、溫度等分布均勻;抑制物質分散迅速,保持較低水平;能避免浮渣、結殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現象;投資較小,運行管理簡單,易于數學建模。但容積負荷率低;需攪拌,能效比低;出水水質較差。

這種消化器適宜高TS原料,是以前使用最多、適用范圍最廣的一種消化器。能避免分層,使物料、溫度等分布均勻,進入消化器的抑制物質能夠迅速分散,保持較低的濃度水平;能避免浮渣、結殼、堵塞、氣體逸出不暢和短流現象;投資小,運行管理簡單,易于數學建模。但是由于無法做到使SRT和MRT大于HRT,需要的消化器體積較大,容積負荷率低;需攪拌、能耗大,能效比低;微生物隨出料流失較多,出水水質較差,應用范圍逐漸縮小。

1.1.3 HCPF

適用高濃度、高TS有機廢水的處理。結構簡單,投資較小,不需攪拌,能耗低;運轉方便,故障少,穩定性高。但固體物可能沉淀于底部,形成大量死區,影響消化器的有效體積,使HRT和SRT降低;需要固體和微生物的回流作為接種物;消化器面積/體積比值較大,且難恒溫,效率較低,出水水質相對較差;易結殼。適用于牛糞的消化但不適合沉渣多的雞糞。

1.1.4 UPR

UPR初步解決了HCPF存在的反應器單體容積較小、濃度過高易酸化、除砂效果差等一些問題,可提高TS的濃度,預控酸化,加強除砂效果,加大單體容積,降低投資。

1.2 污泥滯留型消化器

包括厭氧接觸工藝、升流式厭氧污泥床(UASB)、膨脹顆粒污泥床(EGSB)、內循環厭氧反應器(IC)、升流式固體反應器(USR)和折流式反應器等。

1.2.1 厭氧接觸工藝

具有CSTR的優點,并具有緩沖能力大,負荷率高,操作簡單,運行穩定的優勢。但其需額外設備來使固體和微生物沉淀與回流。

1.2.2 UASB

是目前世界上發展最快的消化器,適用于TS含量很低的可溶性廢水。結構簡單,將污泥的沉降與回流置于一個裝置內,沒有攪拌裝置及填料,投資小,運行費用低;SRT和MRT長,容積負荷率高;工藝穩定,處理效率高,得到廣泛應用。但是三相分離器較復雜,且需要布水器進料;當沖擊負荷或進料中TS含量升高,及遇到過量有毒物質時,會引起污泥流失,運行技術要求較高。

1.2.3 EGSB

是改進的UASB,容積負荷COD高,在低溫條件下處理低濃度污水時,可以得到比其他工藝更好的效果。但是由于采用高的升流速度運行,運行條件和控制技術要求較高,不適合處理SS高的廢水,因懸浮固體通過顆粒污泥床時會很快隨出水被沖出,難以得到降解。

1.2.4 IC

是目前世界上效能最高的厭氧反應器,集UASB和FBR的優點于一身,利用反應器所產沼氣的提升力實現發酵料液內循環的一種新型反應器。其具有很高的容積負荷率,節省基建投資和占地面積,不耗能;啟動時間短;具有緩沖pH的能力,抗沖擊負荷能力強,出水穩定性好。但是對SS較高的物料不合適,主要適用于工業有機廢水的處理。

1.2.5 USR

適用于高TS原料。結構簡單,不需要安置三相分離器及污泥回流、攪拌裝置,其效率接近UASB的功能,但UASB必須嚴格使用可溶性原料。

1.2.6 折流式反應器

在我國近年來的實用過程中,除用于低濃度的生活污水等處理外,其效果一直欠佳。從理論到實踐都存在不少問題,難以在生產上推廣應用,需要進一步研究。同時由于要造成折流,使得消化器結構復雜、施工難、造價高。

1.3 附著膜型消化池

應用較多的有厭氧濾器(AF)、厭氧流化床(FBR)和膨脹床(EBR)等。

1.3.1 AF

不需要攪拌,低操作費用;負荷率高,體積小;MRT長,污泥濃度高,運行穩定,運行技術要求較低;更能承受負荷變化;長期停運后可更快地重新啟動。但是填料費用較高,安裝施工較復雜且要定期更換;由于微生物的積累,增加了運轉期間料液的阻力,需要較長的啟動期。易堵塞和短路,只能處理低SS的廢水。

1.3.2 FBR和EBR

適宜低TS的原料。負荷率更高,運行更穩定;能承受負荷的變化,在長期停運后可更快的啟動。但是能耗及維持費用較高,支持介質易被沖出,損壞泵或其他設備;初次啟動期較長;可能需要脫氣裝置從水中有效地分開介質顆粒和懸浮固體。目前多處于實驗室研究階段。

2結語

2008年11月28日,農業部辦公廳和國家發改委辦公廳聯合下發了農科辦(2008)66號文件,鼓勵高濃度厭氧消化工藝模式采用CSTR和HCPF厭氧消化器,低濃度厭氧消化模式鼓勵采用采用UASB和AF厭氧消化器,鼓勵采用新工藝和新技術。綜上所述,UPR和USR分別對HCPF和UASB進行了改進,在今后的發展中能得到更大的應用。同時,因為“能源生態型”和“能源環保型”的要求不同,在設計沼氣池時,可根據其要求及原料的特性選擇最合適的工藝。

參考文獻

[1] 林聰,等.養殖場沼氣工程實用技術[M].北京:化學工業出版社,2010.

[2] 趙立欣,等.大中型沼氣工程技術[M].北京:化學工業出版社,2007.