導(dǎo)語：如何才能寫好一篇發(fā)電技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

PAFC技術(shù)開發(fā)的現(xiàn)狀與動向：

日本自實施月光計劃以來，作為國家級項目，正在實施5000千瓦級加壓型和1000千瓦級常壓型電廠實證運行。目前，磷酸型燃料電池的發(fā)電效率為30％～40％，如果將熱利用考慮進去，綜合效率可高達(dá)60％～80％。

除日本外，目前世界約有60臺PAFC發(fā)電設(shè)備在運轉(zhuǎn)，總輸出功率約為4.1萬千瓦。按國別和地區(qū)劃分日本為2.9萬千瓦，美國8000千瓦，歐洲3000千瓦，亞洲900千瓦。運轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備除3臺(日本2臺，意大利1臺)為加壓型外，其他均為常壓型。磷酸型燃料電池的制造廠家目前主要為日本和美國，設(shè)備主要銷往歐、亞。

美國已完成基礎(chǔ)研究，200千瓦級電廠用電池近期有望商品化，但大容量電廠用電池處于停滯狀態(tài)。德國已引進美國200千瓦級電廠用電池進行試驗運行。另外，瑞典、意大利、瑞士等國也引進日、美的電池進行試運行。

2.熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)

日本對MCFC發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)始于1981年度的月光計劃，該計劃圍繞開發(fā)1千瓦級發(fā)電機組這個目標(biāo)展開了對MCFC燃料、電極等的開發(fā)。該開發(fā)研究進展順利，從1984年開始，進而對10千瓦級發(fā)電機組進行研究開發(fā)。1986年，日立、東芝、富士電機、三菱電機、IHI分別對5臺10千瓦級機組進行發(fā)電試驗，其結(jié)果是輸出功率為10千瓦，初期性能為電池電壓0.75伏，電流密度150毫安/平方厘米。

1987年起，日本在對1000千瓦級實驗電場(外部改質(zhì)型)進行主要開發(fā)的同時，對100千瓦級發(fā)電機組以及1000千瓦級機組的設(shè)備的開發(fā)研究也取得了進展。1993年度，日立、IHI的2臺100千瓦級外部改質(zhì)型機組和三菱電機的1臺30千瓦級內(nèi)部改質(zhì)型機組開始試驗發(fā)電運行。其試驗結(jié)果以及1994年度進行的5-25千瓦級機組的試驗結(jié)果表明，電池電壓0.8伏，電流密度達(dá)15毫安/平方厘米，單位時間內(nèi)的劣化率小于1％。

在此基礎(chǔ)上，1994年度起開始著手開發(fā)1000千瓦級試驗工廠。1995年10月在中部電力(株)川越發(fā)電所開始建廠，確立了1000千瓦級實用化發(fā)電系統(tǒng)試驗工廠的基本系統(tǒng)，對現(xiàn)有的事業(yè)用燃料電池電廠的運行進行評價，計劃1999年開始試驗運行，其目標(biāo)為：燃料利用率為80％，千小時電池的劣化率小于1％，初期性能為：電池電壓大于0.8伏，電流密度1500毫安/平方厘米，計劃試驗運行5000小時。

為使電池實用化，在上述研究開發(fā)的基礎(chǔ)上，還進行了機組長壽命化研究，計劃連續(xù)實驗運行4萬小時，每千小時單位劣化率小于0.25％。除此之外，還在開發(fā)200千瓦級內(nèi)部改質(zhì)型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

美國能源部和美國電力研究所，正在積極開發(fā)MCFC。美國ERC公司開發(fā)的2兆瓦級內(nèi)部改質(zhì)型機組發(fā)電系統(tǒng)于1996年5月在圣克拉拉開始試驗運行。MC－power公司開發(fā)的250千瓦級外部改質(zhì)型機組發(fā)電系統(tǒng)，1997年2月起在圣迭戈開始試運行。

在歐洲，MCFC作為共同項目正在研究開發(fā)，取得了一些進展，其主要項目如下：

①高級DIC－MCFC發(fā)展計劃(1996-1998年)。荷蘭、英、法、瑞典等國參加研究，歐洲在市場分析、系統(tǒng)開發(fā)以及內(nèi)部改質(zhì)型機組的開發(fā)等方面取得進展。

②ARGE項目(1990年起計劃10年內(nèi)完成)。德、丹麥參加，并在內(nèi)部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)上取得進展。

③MOLCARE。由意、西班牙參加，并在外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)上取得進展。

韓國從1993年起開始開發(fā)MCFC，1997年以開發(fā)100千瓦外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)為目標(biāo)，開始了第二階段研究開發(fā)工作。

3.固體電解質(zhì)型燃料電池(SOFC)

作為SOFC開發(fā)的基礎(chǔ)科學(xué)離子學(xué)，其開發(fā)歷史很長，日、美、德等國已有30多年的開發(fā)史。日本工業(yè)技術(shù)院電子技術(shù)綜合研究所從1974年起就開始研究SOFC，1984年進行了500瓦發(fā)電試驗(最大輸出功率為1.2千瓦)。美國西屋公司從1960年起開始開發(fā)SOFC，1987年該公司與日本東京煤氣、大阪煤氣共同開發(fā)出3千瓦熱自立型電池模塊，在國內(nèi)外掀起了開發(fā)SOFC的。

日本新陽光計劃中，以產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)，為首，從1989年起開始開發(fā)基礎(chǔ)制造技術(shù)，對數(shù)百千瓦級發(fā)電機組進行測試。1992年起，富士電機綜合研究所和三洋電機在共同研究開發(fā)數(shù)千瓦級平板型模塊基礎(chǔ)上，還組織了7個研究機構(gòu)積極開發(fā)高性能、長壽命的SOFC材料及其基礎(chǔ)技術(shù)。

除此之外，三菱重工神戶造船所與中部電力合作，共同開發(fā)平板型SOFC，1996年創(chuàng)造了5千瓦級模塊成功運行的先例。同時，在圓筒橫縞型電池領(lǐng)域中，1995年三菱重工長崎造船所在電源開發(fā)共同研究中，采用圓筒橫縞型電池，開發(fā)出10千瓦級模塊，成功地進行了500小時試運行，之后又于1996年開發(fā)了2.5千瓦模塊，并試運行1000小時。TOTO與九州電力共同開發(fā)全濕式圓筒縱縞型電池，1996年起，開始開發(fā)1千瓦級模塊。同時，在日本以大學(xué)與國立研究所為首的許多研究機構(gòu)在積極開發(fā)SOFC。

美國西屋公司在能源部的支持下，開始開發(fā)圓筒縱縞型電池。東京煤氣和大阪煤氣對25千瓦級發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)進行的共同測試表明，截至1997年3月，已成功運行了約1.3萬小時，其間已經(jīng)過11次啟動與停機，千小時單位電池的劣化率小于0.1％，可見其技術(shù)已非常成熟。西屋公司除計劃在1998年與荷蘭、丹麥共同進行100千瓦級模塊運行外，為降低制造成本，還在研究開發(fā)濕式電池制造技術(shù)。美國Allied－signal、SOFCo、Z－tek等公司在開發(fā)平板型SOFC上取得進展，目前正對1千瓦級模塊進行試運行。

在歐洲，德國西門子公司在開發(fā)采用合金系列分離器的平板型SOFC，1995年開發(fā)出10千瓦(利用氧化劑中的氧，若在空氣中則為5千瓦)模塊，1996年開發(fā)出7.2千瓦模塊(利用氧化劑中的空氣)。

奔馳汽車制造公司在開發(fā)陶瓷系列分離器式平板型SOFC上取得進展，1996年對2.2千瓦模塊試運行6000小時。瑞士的薩爾澤爾公司在積極開發(fā)家庭用SOFC，目前已開發(fā)出1千瓦級模塊。今后，德國還計劃在特蒙德市進行7千瓦級發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)現(xiàn)場測試。

在此基礎(chǔ)研究上，以英、法、荷等國的大學(xué)和國立研究所為中心的研究機構(gòu)，正在積極研究開發(fā)低溫型(小于800℃)SOFC材料。

4.固體高分子型燃料電池(PEFC)

日本開發(fā)固體高分子膜的單位有旭化成、旭哨子、Japangore－tex等，開發(fā)改質(zhì)器以及電極催化媒體的機構(gòu)有田中貴金屬、大阪煤氣等。在開發(fā)汽車燃料電池方面，豐田制造出甲醇改質(zhì)型燃料電池汽車(1997年)，同時三菱電機、馬自達(dá)也在著手開發(fā)汽車燃料電池。

在供電及余熱供暖系統(tǒng)方面，PEFC排熱溫度較低，為70℃左右，在熱利用上有所限制，與其他類型燃料電池相比，目前只開發(fā)小型系統(tǒng)。東芝(30千瓦)、三洋電機(數(shù)千瓦)、三菱重工和東京煤氣(5千瓦)、富士電機和關(guān)西電力(5千瓦)等公司在開發(fā)以天然氣和甲醇為燃料的電池系統(tǒng)，同時，三洋電機在開發(fā)1千瓦級氫燃料便攜式商品化電源，三菱重工在開發(fā)特殊用途(無人潛水艇用)燃料電池。

PEFC主要作為汽車動力電源在開發(fā)。但在汽車上燃料的搭載方式各種各樣，有高壓氫、液化氫和甲醇等。這些燃料各具長短，目前還未能確定最適方式。

德國奔馳與加拿大BPS在進行共同開發(fā)，它們開發(fā)的搭載氫燃料、小底盤汽車在試運行。除此之外它們還共同開發(fā)甲醇燃料電池汽車。若在降低成本、提高運行性能等方面再取得一些進展，電池汽車就有望走向市場。

美國克萊斯勒、通用、福特三公司協(xié)力合作，計劃到2000年開發(fā)出輸出50千瓦、輸出密度1千瓦/公斤的燃料電池。另外，BMW、Rover和西門子三家公司也在開展共同開發(fā)。

篇2

其具體包括以下幾方面的內(nèi)容：第一，通過對電力電子技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)將傳統(tǒng)發(fā)電機直流勵磁轉(zhuǎn)化為由中頻交流勵磁和電力電子整流相結(jié)合的方法，并且在推廣應(yīng)用過程中取得了良好的效果，其運行的可靠性也得到了提高。第二，電力電子技術(shù)的應(yīng)用有效地改變了水輪發(fā)電機的變頻勵磁。發(fā)電頻率取決于發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，采用了電力電子技術(shù)后，將水輪發(fā)電機直流勵磁轉(zhuǎn)變?yōu)榈皖l交流變頻勵磁。當(dāng)水流量減少時，提高勵磁頻率，可以把發(fā)電頻率補償?shù)筋~定，延長水輪發(fā)電機的發(fā)電周期，解決水力發(fā)電中發(fā)電機工作時間受季節(jié)性水流量影響而導(dǎo)致的頻率無法調(diào)節(jié)、浪費較多水能的問題。這對大型水力發(fā)電設(shè)施來說，具有巨大的經(jīng)濟效益。

2電力電子技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

從近幾十年的發(fā)展歷程中我們可以看出，半導(dǎo)體的發(fā)明與應(yīng)用有效地推動了電子技術(shù)的快速發(fā)展，其中晶閘管等電力半導(dǎo)體在這一過程中發(fā)揮了重要的作用。在進入20世紀(jì)70年代后，半控型晶閘管形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品，被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術(shù)理論研究和半導(dǎo)體制造工藝水平的不斷提高，先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。近期研制的以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件，開始向大容量高頻率、響應(yīng)快、低損耗的方向發(fā)展，這又是一個飛躍。步入20世紀(jì)90年代后，電力電子技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展，與該技術(shù)有關(guān)的產(chǎn)品也得到進一步升級，大都朝著智能化、模塊化方向發(fā)展，逐步形成了電力電子技術(shù)的三步走模式及理論的研發(fā)，產(chǎn)品的研制、產(chǎn)品的應(yīng)用，成為國際科研領(lǐng)域的新星，成為經(jīng)濟社會發(fā)展的熱門行業(yè)。但是，就目前我國電力電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，還不容樂觀，其中電力半導(dǎo)體器件的研發(fā)與應(yīng)用同西方發(fā)達(dá)國家相比，還存在較大的差距，還比較落后，所以，如果在21世紀(jì)國際電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，我國半導(dǎo)體器件的落后狀態(tài)得不到改善，將直接影響我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，因此，對于我國電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢來說，仍然任重而道遠(yuǎn)。

3結(jié)語

篇3

當(dāng)前,電力電子作為節(jié)能、節(jié)才、自動化、智能化、機電一體化的基礎(chǔ),正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化、產(chǎn)品性能綠色化的方向發(fā)展。在不遠(yuǎn)的將來,電力電子技術(shù)將使電源技術(shù)更加成熟、經(jīng)濟、實用,實現(xiàn)高效率和高品質(zhì)用電相結(jié)合。

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時代、逆變器時代和變頻器時代,并促進了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進入現(xiàn)代電力電子時代。

1.1整流器時代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機車、電傳動的內(nèi)燃機車、地鐵機車、城市無軌電車等)和直流傳動(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時國內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時的產(chǎn)物。

1.2逆變器時代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機,交流電機變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無功功率動態(tài)補償?shù)取＿@時的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時代

進入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來機遇。MOSFET和IGBT的相繼問世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實現(xiàn)小型輕量化,機電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1計算機高效率綠色電源

篇4

《電力電子技術(shù)》是機電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程涉及到大量的電路分析，是一門與實踐聯(lián)系比較緊密的課程。逆向思維教學(xué)法是從果導(dǎo)因的逆向分析法。在逆向思維教學(xué)的基礎(chǔ)上，為加強學(xué)生實際能力的培養(yǎng)，探索工學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式，課程組結(jié)合課程教學(xué)特點，創(chuàng)建了“理論——實踐——工程設(shè)計”一體化的教學(xué)模式。我們將教學(xué)過程分解為三個互相聯(lián)系的模塊，整個過程將理論教學(xué)、實訓(xùn)與實踐、工程設(shè)計三大部分進行了一體化的組織設(shè)計，各個模塊的有機銜接，教學(xué)組織過程依次展開。同時，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇了靈活的教學(xué)方法，如現(xiàn)場教學(xué)、案例教學(xué)、項目驅(qū)動、真題實做等，構(gòu)成一個學(xué)?！髽I(yè)——社會貫通的現(xiàn)代教學(xué)鏈，加強了學(xué)生實際動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。從真正意義上實現(xiàn)了理論與實踐互交互融和開放性教學(xué)，體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合特色。

二、加強課程建設(shè)，精心、合理選擇教學(xué)內(nèi)容

1.了解相關(guān)課程之間的分工。知識是相互聯(lián)系、相互滲透的。在開課前，熟悉本課程與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，了解先修課“電路”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)”兩門課程的教學(xué)情況和后續(xù)課“變頻調(diào)速技術(shù)”的安排，處理好他們之間的關(guān)系，保持整個專業(yè)課程體系前后銜接，避免內(nèi)容的重復(fù)和疏漏。例如“自關(guān)斷器件”一章節(jié)，電子技術(shù)基礎(chǔ)中已講過小功率晶體管、場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、原理、特性及應(yīng)用。在本門課程中，對功率晶體管、功率場效應(yīng)管應(yīng)重點講述其與小功率管的不同之處。對于晶閘管直流電動系統(tǒng)部分，重點應(yīng)在整流、有源逆變兩種狀態(tài)下，電流連續(xù)、斷續(xù)時的電動機特性，而直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容則需放到后續(xù)課程“變頻調(diào)速技術(shù)”中。

2.以器件、電路、應(yīng)用為主線，加強基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。以開關(guān)方式工作的電力半導(dǎo)體器件是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)核心。電力電子器件的基礎(chǔ)之一是能以小信號輸入控制很大的輸出，這就使電力電子設(shè)備成為強弱電之間的接口的基礎(chǔ)。講解器件原理及特性，目的是為了應(yīng)用器件組成電路，故應(yīng)掌握器件外部特性、極限參數(shù)和使用注意事項。三方面的內(nèi)容應(yīng)以電路為主，學(xué)習(xí)各類電力半導(dǎo)體器件所構(gòu)造各種功率變換電路時，學(xué)生應(yīng)掌握功率變換主電路的構(gòu)成、工作原理和工作波形，不同負(fù)載對電路工作特性的影響以及主電路的元件參數(shù)計算和選擇。

3.介紹學(xué)科前沿發(fā)展的動向，反映本學(xué)科和相鄰學(xué)科的新成果、新進展。無電網(wǎng)污染、無電磁干擾、節(jié)能省電等綠色指標(biāo)是全球范圍內(nèi)的熱門話題。由于很多電力電子裝置結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，為簡化設(shè)計而出現(xiàn)的集功率開關(guān)、變換控制電路、傳感控制電路為一體的智能功率集成模塊受到歡迎，厚膜集成模塊、積木式的功能模塊，靈活機動既能單獨使用，也能相互組合成較大的系統(tǒng)，成為電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)主動吸收最新信息，同時引導(dǎo)學(xué)生了解電力電子技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，擴大知識面，這可通過指導(dǎo)學(xué)生閱讀與電力電子技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊，登陸相關(guān)的專業(yè)網(wǎng)站，使學(xué)生了解自己目前所學(xué)知識在本領(lǐng)域所處的位置，從而站在較高的起點上，去適應(yīng)學(xué)科未來發(fā)展的需要。

三、改革教學(xué)方法，形成以能力培養(yǎng)為主線的課程特色

《電力電子技術(shù)》是一門理論包含實踐的課程，根據(jù)其自身的特點，課程的內(nèi)容設(shè)計應(yīng)注重“講”“練”。多年來，電力電子技術(shù)課程的教學(xué)方法是以教師為中心的，逐章逐節(jié)不厭煩地講授，講得過多、過細(xì)，以求“當(dāng)堂弄懂”“課上解決”。這樣只是傳授，學(xué)生總是處于被動接受的地位，極大地妨礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性的發(fā)揮，不利于學(xué)生的素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。而實現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化是加大授課信息量，節(jié)約課時，增強教學(xué)效果的重要措施。為改變這種情況，首先，教師在課前注意調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，合理安排教學(xué)內(nèi)容。而在教學(xué)中力求突出內(nèi)容的重點和難點，但又要保證內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性，并精選一部分內(nèi)容留給學(xué)生去自學(xué)，寫報告，然后開展課堂討論，同時，結(jié)合學(xué)生看到的一些與電力電子技術(shù)有關(guān)的現(xiàn)象，讓學(xué)生設(shè)計主電路，畫出波形圖。四、加強實踐環(huán)節(jié)，注重綜合能力培養(yǎng)

電力電子技術(shù)有很強的實踐性，而實驗是培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、動手能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的重要手段，因此應(yīng)精選最基本的也有較高實用價值的實驗項目。例如選擇在計算機、通訊設(shè)備及家用電器等廣泛應(yīng)用的開關(guān)電源作為實驗項目，介紹典型的開關(guān)電源的線路，比較開關(guān)電源和線性電源的性能，使學(xué)生對開關(guān)電源有了深刻的印象，并增強了學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)課程的興趣。由于電力電子電路具有強、弱電結(jié)合的特點，要特別強調(diào)實驗操作的認(rèn)真、規(guī)范，保證實驗順利進行，避免事故發(fā)生。實驗前，要求學(xué)生根據(jù)實驗名稱及預(yù)習(xí)要求進行預(yù)習(xí)，從而在觀察現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)問題等方面充分發(fā)揮主觀能動性。實驗過程中，注意考察每個學(xué)生的實際動手能力，針對性提出線路連接和實驗現(xiàn)象方面的問題。讓學(xué)生邊做邊答，防止學(xué)生機械接線，使實驗走過場。注意介紹新儀表、新儀器的使用，例如數(shù)字式示波器的使用，這樣學(xué)生會直接感受到科技發(fā)展帶來的巨大方便。

計算機仿真是使用計算機對已經(jīng)存在或正在設(shè)計的對象的模型進行研究，具有精度高、重復(fù)性好等特點，是進行科學(xué)研究的重要手段之一。現(xiàn)在出現(xiàn)了大量的仿真軟件，將電子仿真設(shè)計軟件PSPICE和科學(xué)計算軟件MATLAB等引入到電力電子技術(shù)教學(xué)中，讓學(xué)生按研究的側(cè)重面或?qū)嶋H需要對實際對象進行簡化提煉，而不是原型的復(fù)現(xiàn)，這樣有利于抓住其本質(zhì)或主要矛盾，對所學(xué)理論有深刻的理解，也為學(xué)生今后從事工程設(shè)計和科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

在課程結(jié)束前安排一周的課程設(shè)計，可將電力電子技術(shù)及其他先修課程(電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電機學(xué)等)中所學(xué)到的理論和實踐知識全面地結(jié)合起來，同時培養(yǎng)和提高學(xué)生自我獲取知識的能力。課程設(shè)計的內(nèi)容應(yīng)具有一定的系統(tǒng)性、新穎性。教師要發(fā)揮指導(dǎo)作用，指導(dǎo)學(xué)生閱讀參考文獻(xiàn)，審閱設(shè)計方案，檢查設(shè)計進度，及時指導(dǎo)和幫助其解決存在的問題，逐步培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力、設(shè)計技能和建立正確的設(shè)計思想，重視學(xué)生的具有創(chuàng)新精神的見解。

五、結(jié)束語

電力電子技術(shù)課程的教學(xué)改革是一項系統(tǒng)工程，其學(xué)術(shù)性和技術(shù)性較強，涉及面很廣。而教學(xué)改革是一項長期而艱巨的任務(wù)，我們只有不斷積極探索教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，充實自己，以適應(yīng)當(dāng)今社會的需要。

【摘要】本文介紹了“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)方法改革。研究、探索和實踐與教學(xué)體系相適應(yīng)的實踐教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段。提出了全方位教學(xué)的改革與實踐的新思路，為社會培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才。

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù)教學(xué)方法教學(xué)改革

參考文獻(xiàn)：

[1]黃俊，王兆安.電力電子變流技術(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

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“數(shù)字電子技術(shù)”課程首先讓學(xué)生了解了數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識及邏輯代數(shù)，接著重點讓學(xué)生熟悉常用的集成電路及其應(yīng)用。在掌握基礎(chǔ)知識的前提下，在課程的教學(xué)過程中采用項目教學(xué)法，引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生采用模塊化的設(shè)計思路對綜合性的數(shù)字系統(tǒng)進行設(shè)計。項目的選擇應(yīng)遵循的原則：（1）難度適中；（2）與現(xiàn)實生活緊密結(jié)合；（3）能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；（4）與專業(yè)相關(guān)，對專業(yè)知識有更深入的理解。

二、項目教學(xué)法的實施步驟

1.創(chuàng)造情境，激發(fā)學(xué)生興趣。

在教學(xué)中創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如在課程的“組合邏輯電路設(shè)計”教學(xué)中，詢問學(xué)生有沒有獻(xiàn)過血。通過此問題可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，探究獻(xiàn)血和所學(xué)知識的相關(guān)性；接著詢問血型匹配知識。通過此問題調(diào)動大家探討的積極性；最后提出能否利用所學(xué)知識設(shè)計一個血型匹配判斷電路。通過前期的情境培養(yǎng)，使學(xué)生對“組合邏輯電路設(shè)計”知識產(chǎn)生濃厚的興趣。

2.圍繞主題，逐步深入。

學(xué)習(xí)了典型的時序集成電路后，為了進一步加深學(xué)生對集成電路的理解和應(yīng)用，繼而引導(dǎo)學(xué)生作進一步討論：能否用現(xiàn)有知識設(shè)計數(shù)字電子鐘？數(shù)字電子鐘的設(shè)計包含哪些模塊？學(xué)生對數(shù)字電子鐘比較熟悉，能夠確定數(shù)字電子鐘需要實現(xiàn)哪些功能。學(xué)生通過研究和討論，設(shè)計出數(shù)字電子鐘的總體結(jié)構(gòu)圖。數(shù)字電子鐘的模塊包括：秒脈沖信號產(chǎn)生、計數(shù)、譯碼、校時和顯示等基本模塊，利用Multisim仿真軟件實現(xiàn)各電路模塊的獨立調(diào)試和仿真，再進行系統(tǒng)的級聯(lián)調(diào)試。在此過程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考數(shù)字電子鐘的關(guān)鍵問題：秒脈沖信號如何產(chǎn)生？時計數(shù)電路，即二十四進制計數(shù)電路如何設(shè)計與實現(xiàn)？分、秒計數(shù)電路，即六十進制計數(shù)電路如何設(shè)計與實現(xiàn)？時（分、秒）譯碼電路如何設(shè)計與實現(xiàn)？時（分、秒）顯示電路如何設(shè)計與實現(xiàn)？怎樣實現(xiàn)對時、分的校準(zhǔn)。

3.模塊化設(shè)計，團隊合作。

基本設(shè)計思路確定以后，進入項目的實施階段。在對學(xué)生進行分組時，應(yīng)從多個方面考慮團隊成員的組合，如知識結(jié)構(gòu)、特長、性格等。確定了小組成員后，明確每位同學(xué)職責(zé)。項目負(fù)責(zé)人將項目任務(wù)模塊化，負(fù)責(zé)項目的整體組織和協(xié)調(diào)，確保項目有條不紊地開展；成員兩人一組完成子模塊的設(shè)計與調(diào)試；最后以小組為單位，梳理項目，由項目負(fù)責(zé)人組織編寫和完善所有項目文檔和報告。在項目的設(shè)計過程中，學(xué)生參考他人的設(shè)計及實現(xiàn)方法時，主要是學(xué)習(xí)他人的設(shè)計方法，如編碼、接口和電路的工作原理，而不是原封不動地使用他人的電路。在項目的方案論證過程中，鼓勵學(xué)生開展討論。學(xué)生可以通過提方案、相互補充和正反對比等多種探討思路，對所擬定的方案進行仿真或試驗驗證。教師在這一環(huán)節(jié)中力求全面把握學(xué)生動向，主動獲取學(xué)生設(shè)計過程中的認(rèn)知錯誤，加以指導(dǎo)。最后學(xué)生可以得出電子鐘每一子模塊的設(shè)計內(nèi)容。數(shù)字電子鐘的第一部分是時間基準(zhǔn)，即時鐘。學(xué)生通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，為了獲得可能的最高精度，時鐘電路選擇比較常見的32.768kHz的晶振，而32768是2的15次方，所以對這種晶振進行15次分頻的話，就可以得到準(zhǔn)確穩(wěn)定的1Hz的標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號。數(shù)字電子鐘的第二部分是秒計數(shù)器。秒計數(shù)器的工作原理為：給其裝載一個初始值并執(zhí)行減計數(shù)至零。當(dāng)計數(shù)到達(dá)零時，產(chǎn)生一個時鐘脈沖并將其傳遞給分計數(shù)器。在這里，裝載的初始值根據(jù)需要設(shè)定的時間和時鐘基準(zhǔn)信號來計算，若時鐘基準(zhǔn)信號為1Hz，則60s的設(shè)定時間所需的初始值為60，若時鐘基準(zhǔn)信號為2Hz，則60s的設(shè)定時間所需的初始值為120。也就是說，裝載的初始值等于需要設(shè)定的時間乘以時鐘基準(zhǔn)信號。數(shù)字電子鐘的第三部分是分計數(shù)器，它實現(xiàn)分的計數(shù)和顯示，且進行小時比較。每當(dāng)秒計數(shù)器減至零時，分計數(shù)器加1。電路需包含一個比較電路的8位計數(shù)器，以實現(xiàn)分的復(fù)位并使小時計數(shù)器加1。通過仿真，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，為了保證LED顯示的正確性，當(dāng)復(fù)位為零時，設(shè)置顯示值為59。數(shù)字電子鐘的第四部分是時計數(shù)器，當(dāng)分計數(shù)器計數(shù)到60時，小時計數(shù)器加1。在計數(shù)器的設(shè)計過程中，學(xué)生最容易忽略計數(shù)器的工作特性，在仿真時就會出現(xiàn)問題。例如，在電子鐘設(shè)計中計數(shù)器選用74LS193時，就要考慮其工作特性，在分計數(shù)器的值小于而不是等于60的那一個時刻加1。這樣做可以避免使用額外的邏輯運算，來使比較器的輸出轉(zhuǎn)化為小時計數(shù)器的輸入時鐘脈沖。小時計數(shù)器電路中也應(yīng)該包含一個比較器，用以檢測當(dāng)前值是否為12（電子鐘小時顯示為12進制），如果是，立即將小時計數(shù)器復(fù)位。

4.總結(jié)問題，共同研討。

在項目教學(xué)實施的過程中，教師在做到整體掌握、全程引導(dǎo)的同時，還要尊重學(xué)生的設(shè)計，協(xié)助學(xué)生解決遇到的難題。如學(xué)生在校時電路的設(shè)計中遇到了如下問題：校時電路的開關(guān)在接通和斷開時均存在抖動問題，使電路無法正常工作。這時學(xué)生在教師的鼓勵、引導(dǎo)下查閱資料，了解到常用的消除抖動的方法：軟實現(xiàn)（編程實現(xiàn)）、硬件實現(xiàn)。軟實現(xiàn)即處理器查詢或者監(jiān)視開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)在規(guī)定時間內(nèi)沒有改變狀態(tài)時，即認(rèn)為開關(guān)已經(jīng)不再抖動。常用的硬件去抖動的方法有：（1）使用施密特觸發(fā)器電路；（2）使用CMOS555定時器；（3）基本RS鎖存器電路。利用施密特觸發(fā)器電路消除抖動時，應(yīng)確保施密特觸發(fā)器的門限電壓盡可能小，以保證能被電容上的電壓觸發(fā)；當(dāng)開關(guān)存在很多抖動時，最好的方法是采用CMOS555定時器構(gòu)建單穩(wěn)態(tài)電路來消除抖動。當(dāng)開關(guān)按下時，555定時器可以輸出一個穩(wěn)定的脈沖信號，代替開關(guān)來觸發(fā)實際；利用基本RS鎖存器電路，將鎖存器的S端接開關(guān)輸入，R端接應(yīng)用電路，將開關(guān)的狀態(tài)鎖存，當(dāng)操作完成后取消鎖存。學(xué)生可以分組，應(yīng)用不同的方法消除抖動，比較去抖動的效果，確定最佳方案。學(xué)生通過查閱資料，不僅解決了設(shè)計中遇到的問題，同時也發(fā)散了思維，擴展了知識面。

5.時序仿真，實現(xiàn)目標(biāo)。

學(xué)生通過原理圖設(shè)計，得到了秒脈沖信號、二十四進制計數(shù)器、六十進制計數(shù)器，通過仿真可以得到其時序圖，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)利用集成計數(shù)器芯片實現(xiàn)其他進制計數(shù)器的方法，最后通過級聯(lián)實現(xiàn)數(shù)字鐘的設(shè)計和仿真。每個小組實現(xiàn)項目設(shè)計后，教師應(yīng)對學(xué)生作品進行評價，項目組負(fù)責(zé)人應(yīng)向全班匯報并展示本組設(shè)計的作品，列舉在項目實施過程中遇到的問題及解決方案。

6.拓展項目，鼓勵創(chuàng)新。

在學(xué)生實現(xiàn)了項目任務(wù)時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行項目的拓展，增強學(xué)生的靈活應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。鼓勵學(xué)生進行討論，如現(xiàn)在市場上的電子鐘定時有何特點，學(xué)生自身對定時功能有何要求等。學(xué)生可以通過提方案、互相補充、多方面對比等探討過程，實現(xiàn)電子鐘個性化定時的設(shè)計。在這一過程中，學(xué)生不僅學(xué)會思維探索，而且提高了對知識的理解記憶，為課程學(xué)習(xí)打下了堅實基礎(chǔ)。不要局限于一套設(shè)計方案。在系統(tǒng)設(shè)計前，將學(xué)生分組，要求每組同學(xué)采用不同的方法達(dá)到設(shè)計目的。例如用數(shù)字電路設(shè)計一個閃爍式LED時序電路，在設(shè)計時序發(fā)生器時可以采用以下幾種方法：（1）555定時器；（2）慢時鐘；（3）快時鐘，通過計數(shù)器來分頻。

三、結(jié)語

篇6

關(guān)鍵詞機電一體化技術(shù)應(yīng)用

1機電一體化技術(shù)發(fā)展

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

1.1數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。

1.2智能化

即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

1.3模塊化

由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。

1.4網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

1.5人性化

機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

1.6微型化

微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(MicroElectronicMechanicalSystems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學(xué)研制出第一個醫(yī)用微探針，1988年美國加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。

1.7集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。

1.8帶源化

是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

1.9綠色化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

2機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面：

2.1智能化控制技術(shù)(IC)

由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。

2.2分布式控制系統(tǒng)(DCS)

分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當(dāng)前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。

2.3開放式控制系統(tǒng)(OCS)

開放控制系統(tǒng)(OpenControlSystem)是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?！伴_放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。

2.4計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng)濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀(jì)80年代已廣泛實現(xiàn)CIMS化。

2.5現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)

現(xiàn)場總線技術(shù)(FiedBusTechnology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化PLC(ProgrammableLogicController)和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。

2.6交流傳動技術(shù)

傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴大。

參考文獻(xiàn)

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篇7

摘要：感知無線電技術(shù)是在軟件無線電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的智能無線通信技術(shù)，是軟件無線電技術(shù)的擴展，它使軟件無線電從預(yù)先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無線電領(lǐng)域的智能。感知無線電雖具有獨特的優(yōu)點，但技術(shù)并不成熟，本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測、功率控制和頻譜管理，無線電知識描述語言等關(guān)鍵問題進行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作的開展提供一些參考。

一、感知無線電的概念

感知無線電技術(shù)用以實現(xiàn)動態(tài)頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統(tǒng)通過采用感知無線電技術(shù)，實時跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術(shù)能適應(yīng)無線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對無線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應(yīng)性。

感知無線電技術(shù)動態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運用。自適應(yīng)傳輸使無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無線環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無線電技術(shù)，其思想的核心都是無線通信系統(tǒng)能自動地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。

感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統(tǒng)能檢測系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)負(fù)載、甚至用戶需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環(huán)境下，要求移動設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。

二、感知無線電關(guān)鍵技術(shù)分析

作為一種新的智能無線通信技術(shù)，感知無線電可以感知到周圍的環(huán)境特征，采用構(gòu)建方法進行學(xué)習(xí)，通過相關(guān)描述語言與通信網(wǎng)絡(luò)智能交流，實時調(diào)整傳輸參數(shù)，使系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應(yīng)，以達(dá)到隨時隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規(guī)則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關(guān)協(xié)議和空間時間模式的設(shè)置。感知無線電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無線電實現(xiàn)，而感知無線電的其他任務(wù)是通過信號處理和機器學(xué)習(xí)的過程實現(xiàn)，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應(yīng)，以做出反應(yīng)行為而終止，一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程，分別是無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執(zhí)行使感知無線電系統(tǒng)的感知功能得以實現(xiàn)。

2.1感知無線電技術(shù)與動態(tài)頻譜分配

未來移動通信系統(tǒng)滿足用戶需求的關(guān)鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發(fā)展使帶來了越來越嚴(yán)重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法，一是擴大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動通信系統(tǒng)的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過高并不利于移動通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。

提高頻譜利用率有三類途徑，改進通信設(shè)備的傳輸技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、提高組網(wǎng)能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。

目前國際上主要采用固定頻譜分配方式，一個頻段只分配給一個無線接入系統(tǒng)，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用，其它無線接入系統(tǒng)不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個系統(tǒng)，允許它們同時占有同一個頻段，甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段，允許任意系統(tǒng)占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統(tǒng)干擾問題，但由于頻譜的授權(quán)系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統(tǒng)共享一個頻段，雖然優(yōu)于獨占性的固定頻譜分配方式，但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制，一個系統(tǒng)占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統(tǒng)使用，從而導(dǎo)致了兩方面的問題?？梢姡绻麅H僅是簡單地允許多個系統(tǒng)共享頻譜，而不避免系統(tǒng)間干擾，會制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質(zhì)量。為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動態(tài)頻譜分配方式。允許多個系統(tǒng)共享同一頻段，各系統(tǒng)只在需要通信時才能占有頻段，通信結(jié)束就釋放頻段，而且必須控制系統(tǒng)間干擾，后接入的系統(tǒng)不能影響其它已有系統(tǒng)的通信。為與現(xiàn)有通信系統(tǒng)兼容，分配頻段上授權(quán)系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級，只要不影響授權(quán)系統(tǒng)通信，租借系統(tǒng)與授權(quán)系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。這種動態(tài)的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)不使用所分配的頻率時，租借系統(tǒng)可以占用頻率，但當(dāng)授權(quán)系統(tǒng)重新占用頻率時，租借系統(tǒng)必須及時地歸還頻率。

2.2信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測

信道估計的結(jié)果可用來計算信道容量，用于控制發(fā)送端的信號能量，可使用香農(nóng)法則計算信道容量C，但在感知無線電系統(tǒng)中并不直接在發(fā)送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發(fā)送端，量化比率是預(yù)先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統(tǒng)的傳輸率是波動的，當(dāng)其超出一定界限時，就會引起系統(tǒng)的不正常工作，這個界限決定了最大的傳輸比特率。

2.3功率控制和頻譜管理

2.3.1功率控制

在感知無線電通信系統(tǒng)中功率控制的實現(xiàn)以分布方式進行，以擴大系統(tǒng)工作范圍，提高接收機性能?？刂瓢l(fā)送端功率是感知無線電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在多址接入的感知無線電信道環(huán)境中，主要采用協(xié)作機制方法，包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡(luò)兩方面內(nèi)容。多用戶的感知無線電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統(tǒng)工作性能，支持更多用戶接入。

2.3.2動態(tài)頻譜管理

動態(tài)頻譜管理也稱為動態(tài)頻譜分配，具有實現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統(tǒng)中，頻譜管理的算法可這樣描述：基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調(diào)制方式以適應(yīng)時變的無線傳輸環(huán)境，使系統(tǒng)工作在可靠傳輸?shù)臓顟B(tài)下。系統(tǒng)工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。

2.4無線電知識描述語言

傳統(tǒng)的軟件無線電不能與網(wǎng)絡(luò)進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關(guān)描述語言。在以軟件無線電為發(fā)展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統(tǒng)知識、計劃和所需語言是關(guān)鍵技術(shù)，無線電知識描述語言(RKRL)應(yīng)運而生，它表示了無線規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡(luò)傳送、用戶需求、應(yīng)用環(huán)境等知識。

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篇8

電氣自動化在我國各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，滲透干國民生產(chǎn)、生活的各個方面。以下筆者以兩個領(lǐng)域為例，簡單的闡述電氣自動化在我國各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用與其蘊含的巨大價值。第一，在空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用。電氣自動化在空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在對濕度的控制和對溫度的控制上。在自動化控制系統(tǒng)中設(shè)置特定的傳感器，對空氣、外界環(huán)境進行探測。以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度的作用。第二，在建筑行業(yè)中的應(yīng)用。智能化建筑已經(jīng)成為當(dāng)今建筑業(yè)的主要發(fā)展方向。目前我國建筑物內(nèi)，主要采用設(shè)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng)的方式，以達(dá)建筑物的智能化控制。如在建筑物內(nèi)設(shè)有通信自動化系統(tǒng)，火災(zāi)報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)，樓字自動化系統(tǒng)，閉路電視系統(tǒng)以及它們相應(yīng)的布線系統(tǒng)。而自動化系統(tǒng)的使用不僅加大了建筑物內(nèi)設(shè)備的合理利用，還極大的省了人力和財力的投入。

2.電氣自動化的發(fā)展趨勢

目前，我國電氣自動化正邁向分布式、開放式和信息化的發(fā)展趨勢。分布式發(fā)展可以保證在網(wǎng)絡(luò)中建立獨立的網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)分散危險，促進系統(tǒng)正常運行的目的；開放式發(fā)展就是要將系統(tǒng)與外界緊密的聯(lián)系在一起，在各方面可以通過網(wǎng)絡(luò)連接，提高信息的收集和處理能力；信息化就是將實現(xiàn)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化、管控一體化。

在當(dāng)今激烈的市場競爭下，要想在價格上贏得優(yōu)勢占得先機，電氣自動化就要吸取先進的技術(shù)，總結(jié)先進的經(jīng)驗，改變傳統(tǒng)的發(fā)展觀念，量體裁衣，尋找一條適合自身發(fā)展的道路，逐步實現(xiàn)自主研發(fā)的能力。不僅如此，還要緊緊關(guān)注國際化的商業(yè)契機，如20l1年的“廣州亞運會”之類的大型國際活動，“電氣自動化”在這里面都蘊藏著巨大的商機。另外，我們在開創(chuàng)工業(yè)自動化新局面的時候，還需慢慢實現(xiàn)從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的道路轉(zhuǎn)變。工業(yè)自動化企業(yè)，唯有不停地吸收著高新科學(xué)技術(shù)的新營養(yǎng)，方可不斷的為開創(chuàng)工業(yè)自動化新局面添加全新的動力。

3.結(jié)語

篇9

物探——地球物理勘探的簡稱，它是以地下巖土層（或地質(zhì)體）的物性差異為基礎(chǔ)，通過儀器觀測自然或人工物理場的變化，確定地下地質(zhì)體的空間展布范圍（大小、形狀、埋深等）并可測定巖土體的物性參數(shù)，達(dá)到解決地質(zhì)問題的一種物理勘探方法。

按照勘探對象的不同，物探技術(shù)又分為三大分支，即石油物探、固體礦物探和水工環(huán)物探（簡稱工程物探），我們使用的為工程物探。

工程物探技術(shù)方法門類眾多，它們依據(jù)的原理和使用的儀器設(shè)備也各有不同，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，物探技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，而且新的方法技術(shù)不斷涌現(xiàn)，幾年前還認(rèn)為無法解決的問題，幾年后由于某種新方法、新技術(shù)、新儀器的出現(xiàn)迎刃而解的實例是常見的。它是地質(zhì)科學(xué)中一門新興的、十分活躍、發(fā)展很快的學(xué)科，它又是城市建設(shè)和水利電力巖土工程勘察的重要方法之一，在某種程度上講，它的應(yīng)用與發(fā)展已成為衡量地質(zhì)勘察現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。

下面介紹兩種實用的直流電法勘探技術(shù)——三維直流電法探測技術(shù)和巖土體電阻率測試技術(shù)，供廣大物探同仁工作時參考。

2三維直流電法探測技術(shù)

三維直流電法探測就是應(yīng)用現(xiàn)有的直流電法儀器和勘探方法，在施工方法上優(yōu)化改進，進行加密采樣數(shù)據(jù)以取得三維數(shù)據(jù)體，然后采取電阻率層析成像技術(shù)進行資料處理和成圖。該方法是傳統(tǒng)直流電法的三維化，可使勘探精度得到很大提高，在原有儀器設(shè)備條件下提高了傳統(tǒng)直流電法勘探的能力，但野外測試工作量較大，是以“時間換取空間上的高分辨率”。把它應(yīng)用到工程與環(huán)境地球物理勘探中，不失為一種較理想的方法。三維直流電法勘探施工采取一次布極，多極距測量技術(shù)，通常采用的裝置形式有兩極裝置、單極——偶極裝置和偶極——偶極裝置等。

本文主要介紹兩極裝置形式，把供電電極B和測量電極N置于無窮遠(yuǎn)處，在勘探區(qū)域布置m條測線，每條測線布置n個測點（電極），測網(wǎng)密度根據(jù)探測對象及其探測深度而定，在城市建設(shè)和水利電力工程勘測中，一般選取測線距L=2～10米、測點距D=2～5米即可滿足勘探要求。外業(yè)工作時將m×n個電極一次布置完畢（詳見圖1），其中單一測點（電極）的編號為aij（i=1，2，3……m；j=1，2，3……n）。

對于兩極裝置，理論上OB=∞，ON=∞，視電阻率計算公式為：

式中：ρs—視電祖率(Ω·m)；rAM—供電電極A與測量電極M之間的距離(m)；UAM—測量電極M的觀測電位(mV)；I—供電電極A的電流強度(mA)。

外業(yè)施工過程為：選擇a11點為供電點，逐點測量a12，a13，a14，…，a1j，…，a1n各點的電位和供電電流強度，代入(1)式可求得各測量點的視電阻率值。然后再以a12點為供電點，逐點測量a13，a14，a15，…，a1j，…，a1n各點的電位和供電電流強度，依此類推，直到供電點移到a1n-1點為止，即完成其中一條測線a1j的測試任務(wù)。其它測線a2j、a3j、a4j……amj的電位和供電電流強度測試按照上述方法和順序進行，便可獲得全測區(qū)內(nèi)各測點不同電極距的視電阻率參數(shù)。

資料處理與解釋主要目的是便于研究勘查區(qū)內(nèi)地電異常體的空間賦存規(guī)律和變化特征。一般程序為：由外業(yè)觀測數(shù)據(jù)分別繪制極距d=D，2D，3D，4D，5D，6D……米的視電阻率水平切片，再把它們按對應(yīng)的水平位置并依電極距大小疊放在一起便可形成倒梯形的三維視電阻率圖，據(jù)此進行推斷解釋。根據(jù)試驗研究和工程實測結(jié)果得出：該法的勘探深度一般為(0.6～0.8)d。

圖2為文獻(xiàn)⑶在城市工程勘查中的應(yīng)用實例：該測區(qū)由于地下人防工程充水、坍塌而呈現(xiàn)低阻電性特征。圖2⑴可以看出NE—SW向有一低阻條帶，根據(jù)本區(qū)地質(zhì)特征和鉆孔資料可知，低阻帶為地下人防工程上部反映，埋深在1.4～1.6m左右，圖右下角的高阻為墻基影響造成；圖2⑵因完全充水，低阻帶電阻率較d=2m時低，埋深應(yīng)在2.8～3.0m左右；圖2⑶的等值線形態(tài)與圖2⑵基本一致，為人防工程的完全充水部分，深度在4.2～4.4m左右；圖2⑷為人防工程基底反映，深度在5.6～6.0m左右。據(jù)以上分析，人防工程平面位置為圖2⑴虛線圈定區(qū)域，人防工程呈NE—SW走向貫穿勘探區(qū)域，深度在2～6m左右。據(jù)報道該測區(qū)解釋成果經(jīng)開挖驗證完全符合客觀實際。

該法較傳統(tǒng)直流電法勘探具有信息量大、精度高的優(yōu)點，在工程勘察中有較好的應(yīng)用效果，同時又拓展了老式電法儀的應(yīng)用范圍，延長了老式儀器的經(jīng)濟使用壽命；但又具有施工量大的缺點，性價比決定其適合于小區(qū)域的工程勘察。

3巖土體電阻率測試技術(shù)

對巖土體電阻率的測試，可以采用多種方法。下面主要介紹直流電測深中的溫納裝置在巖土體電阻率測試中的具體應(yīng)用。根據(jù)試驗研究和工程實測結(jié)果可知該法具有快速、準(zhǔn)確地測定巖土體電阻率，并對不同巖性層劃分做出客觀解釋。

實際工作中，根據(jù)測試場地的大小，可選用對稱四極裝置或三極裝置進行測量。由于溫納裝置是等比裝置，且MN/AB=1/3，所以視電阻率與電位差及電流強度的關(guān)系式為：

式中：ρs—視電祖率(Ω·m)；UMN—測量電極MN觀測電位差(mV)；I—供電電極AB之間的電流強度(mA)；k為裝置系數(shù)：

由此可分別得到四極和三極的裝置系數(shù)：

(四極裝置適用)

(三極裝置適用)

在現(xiàn)場觀測過程中，將AB供電極距逐漸加大，以增加勘探深度，可以測得不同電極距下的視電阻率ρs。實用的供電極距及測量極距見表1。

表1供電極距和測量極距單位：m

AB

1.8

2.4

3.0

4.2

5.7

7.8

10.2

13.2

17.4

22.8

30

42

57

78

102

…

AB/2

0.9

1.2

1.5

2.1

2.85

3.9

5.1

6.6

8.7

11.4

15

21

28.5

39

51

…

MN

0.6

0.8

1.0

1.4

1.9

2.6

3.4

4.4

5.8

7.6

10

14

19

26

34

…

數(shù)據(jù)處理與解釋采用現(xiàn)場作圖的方式，可快速測定電阻率及劃分巖性層位。以MN為橫坐標(biāo)，計算MN/ρs，并以MN/ρs為縱坐標(biāo)，在雙對數(shù)坐標(biāo)紙上繪制MN/ρs與MN的關(guān)系圖，詳見圖3。對圖中不同極距的測試值，找出不同深度、相同斜率的點，對這些點進行連線，使其均勻地分布在直線上或直線兩側(cè)。求直線段斜率的倒數(shù)，可獲得測點處各層的電阻率ρij。

式中：i為層位序號(i=1，2，3，…)；j為測深點編號(j=1，2，3，…)。對各測深點依次作圖解釋，可求得各測點處分層的電阻率值，對獲得的各層電阻率值進行數(shù)理統(tǒng)計，便可獲得地層的平均電阻率值。計算公式為：

其中：—第i巖性層平均電阻率值；ρij—第j測深點處第i巖性層計算電阻率值；n—測深點數(shù)。

根據(jù)下式確定標(biāo)準(zhǔn)差，以求得第i巖性層電阻率值的變化范圍±si。

物性層位的劃分可以采用計算機數(shù)值模擬計算、量板法或其它手工解釋方法，但由于對解釋結(jié)果的影響因素很多，例如不同時代不同成因的地層、巖性特征、地層傾角、構(gòu)造特征等，使其垂直方向和水平方向上均存在較為復(fù)雜的變化，地下高阻或低阻屏蔽層的影響，實際地層的各向異性等等，都將對巖性層參數(shù)的解釋結(jié)果產(chǎn)生較大影響。由此可知該解釋只能是電性層參數(shù)，而不是所求目的地質(zhì)層參數(shù)。因此地質(zhì)層位的劃分尚需將電性層參數(shù)轉(zhuǎn)化為地質(zhì)層參數(shù)，在實際工作中，必須進行層位厚度校正。具體做法是：首先在已知地層剖面處進行電測深（如鉆孔處），通過已知地層剖面確定校正系數(shù)，即確定AB/2極距與層位深度的關(guān)系。再通過已知地質(zhì)剖面或鉆孔處的電測深數(shù)據(jù)作視電阻率擬斷面等值線圖，在視電阻率擬斷面等值線圖上劃分地層，用已知地層深度或鉆孔深度h與地質(zhì)層面對應(yīng)的AB/2對比，求取不同深度AB/2的校正系數(shù)λi：

(i=1，2，3，…)

實測工作時，可對每個鉆孔進行統(tǒng)計，求取深度校正系數(shù)的算術(shù)平均值。如在沒有鉆孔(或已知地層剖面)的測區(qū)，可采用工程類比法獲得，如采用鄰近地質(zhì)條件相似地區(qū)的深度校正系數(shù)即可滿足工程需要。

據(jù)文獻(xiàn)⑷報道，他們的研究和工作過的測區(qū)，其極距與鉆孔對比的校正系數(shù)為0.66左右。而溫納裝置選取MN/AB=1/3，MN≈0.66(AB/2)，因此，以MN作橫坐標(biāo)，以MN/ρs為縱坐標(biāo)作圖，則不同斜率的直線交點處對應(yīng)的橫坐標(biāo)即為層位頂面的深度(見圖3)。

同樣，在不同的地區(qū)還可以AB/2作橫坐標(biāo)，以(AB/2)/ρs作縱坐標(biāo)，作雙對數(shù)坐標(biāo)圖，用不同斜率的直線交點處對應(yīng)的AB/2乘以校正系數(shù)，求取地質(zhì)層位頂面的埋深。圖4為某變電站場地電阻率及層位劃分實際解釋應(yīng)用圖(見文獻(xiàn)⑷)。該圖是以AB/2作橫坐標(biāo)，以(AB/2)/ρs為縱坐標(biāo)，作雙對數(shù)坐標(biāo)圖。從圖中可以很好地劃分出4個層位并計算直線段斜率的倒數(shù)，獲得各層的電阻率值。依據(jù)實際經(jīng)驗該方法對于電阻率相差不大的相鄰地層的劃分也有較好的地質(zhì)效果。

該方法較傳統(tǒng)的解釋方法具有快速(可由記錄員現(xiàn)場繪圖取得解釋成果)、準(zhǔn)確的特點，相對于傳統(tǒng)的解釋方法而言更適合工程物探在解決地層劃分和電阻率測試中的應(yīng)用。另外，場地的巖土電阻率是工程設(shè)計接地裝置的一個重要參數(shù)。它的確定對電流盡快地散入大地，達(dá)到足夠小的接地電阻及接地裝置地下部分的合理布局起到十分重要的作用，它沿地層深度的變化規(guī)律是選擇接地裝置型式設(shè)計的主要依據(jù)。巖土中含水量和溫度的變化，對巖土體電阻率的影響較大。溫度降低，巖土電阻率增大；溫度升高，巖土電阻率變小。巖土濕度變小，電阻率增大；巖土濕度變大，電阻率變小。但巖土含水量增加較大時，巖土電阻率反而增加；另外，水的礦化度不同，對巖土電阻率的影響也是不一樣的。所以，如果條件允許，應(yīng)在冬天干旱季節(jié)，對變電站場地的巖土電阻率進行測定，以獲取場地在一年四季中最大的電阻率，供設(shè)計接地裝置使用。

4結(jié)束語

以上較為詳細(xì)地介紹了三維直流電法探測技術(shù)、巖土體電阻率測試技術(shù)的現(xiàn)場施工方法、資料處理及其解釋的技術(shù)路線，由此可以看出，它們在城市建設(shè)和水利電力工程勘測中具有信息量大、準(zhǔn)確、直觀、經(jīng)濟、快速、便于分析等特點而具有廣泛的應(yīng)用前景。

隨著電子和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展，城市建設(shè)和水利電力工程物探技術(shù)也隨之提高和拓寬，許多新技術(shù)、新方法在生產(chǎn)實踐中顯示出強大的生命力而不斷的發(fā)展完善，應(yīng)用范圍也不斷拓展；如地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、面波勘探技術(shù)、電阻率層析成像和地震(聲波)CT技術(shù)等都在工程實踐中取得了良好地應(yīng)用效果，發(fā)揮著愈來愈重要的作用；同樣，常規(guī)物探方法的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)也不斷進展和創(chuàng)新，在工程建設(shè)和實踐中發(fā)揮著不可替代的作用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

⑴傅良魁.電法勘探教程[M].北京.地質(zhì)出版社，1990.

⑵MHLoke.Electricalimagingsurveysforenvironmentandengineeringstudies[EB/OL].2002，2.

⑶許新剛等.三維直流電法勘探在地下人防工程勘察中的應(yīng)用[J].物探與化探，2004(2).

篇10

高職教育中課程的開發(fā)要體現(xiàn)職業(yè)性、開放性和實踐性，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力，滿足職業(yè)崗位的需求，因此課程的開發(fā)可依據(jù)工作過程進行。以工作過程為導(dǎo)向的課程開發(fā)，課程的定位、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程與評價等都圍繞在職業(yè)能力培養(yǎng)。以工作過程為導(dǎo)向的課程開發(fā)首先要調(diào)研、系統(tǒng)地分析工作過程，清晰了解工作過程或者職業(yè)活動涉及的要素。然后要帥選課程內(nèi)容，目的是課程內(nèi)容必須直接以與職業(yè)活動緊密聯(lián)系，向?qū)W生傳授知識的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。第三要使課程內(nèi)容序化。依據(jù)工作過程或職業(yè)活動整合知識和技能，開發(fā)教學(xué)項目，使課程內(nèi)容序化。

二、基于工作過程開發(fā)課程

《衛(wèi)星數(shù)字電視技術(shù)》課程是一門骨干課程，在人才培養(yǎng)方案中處于重要的位置。本課程主要培養(yǎng)目標(biāo)是熟悉衛(wèi)星上行系統(tǒng)的基本架構(gòu)，上行系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的使用與調(diào)試，衛(wèi)星接收系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，最終使學(xué)生能夠獨立安裝調(diào)試衛(wèi)星數(shù)字電視，掌握設(shè)備的基本原理，熟練使用相關(guān)設(shè)備及儀器。對本課程的開發(fā)本著由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合的基本原則。

1.調(diào)研分析工作過程。

在明了人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，按照專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，明確職業(yè)崗位人才需求的培養(yǎng)目標(biāo)與規(guī)格，這是基于工作過程課程開發(fā)與建設(shè)的基礎(chǔ)。同時要了解市場需求和崗位需求，明確人才定位與規(guī)格；了解相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)資格證書等級與要求；了解從業(yè)人員的學(xué)歷結(jié)構(gòu)、專業(yè)結(jié)構(gòu)以及培訓(xùn)現(xiàn)狀，分析問題，提出課程開發(fā)的建議，討論后實施。本課程當(dāng)前的崗位（群）需求主要有：傳媒類公司設(shè)備銷售、技術(shù)支持與用戶培訓(xùn)；上星站或者廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的前端機房值機；衛(wèi)星數(shù)字電視的個體接收———設(shè)備安裝、調(diào)試與維護。

2.帥選課程內(nèi)容。

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，主要依據(jù)典型工作崗位，整合重構(gòu)課程內(nèi)容，課程內(nèi)容必須與職業(yè)活動緊密聯(lián)系。本課程的主要內(nèi)容有：相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和安全操作規(guī)范；數(shù)字衛(wèi)星傳輸標(biāo)準(zhǔn)（DVB-S，ABS-S）；天饋線系統(tǒng)設(shè)備的基本原理及應(yīng)用；編碼器、調(diào)制器、復(fù)用器等設(shè)備使用以及與網(wǎng)管之間的設(shè)置與鏈接；同步衛(wèi)星的基礎(chǔ)知識：廣播衛(wèi)星的電參數(shù)、日凌與衛(wèi)星蝕；上行、下行鏈路的計算等。

3.序化課程內(nèi)容，開發(fā)課程項目。

依據(jù)工作過程或職業(yè)活動整合理論知識和職業(yè)技能，開發(fā)教學(xué)項目，使課程內(nèi)容序化。開發(fā)的項目具有典型性，由簡單到復(fù)雜，由單一到綜合。以工作過程為導(dǎo)向，按照職業(yè)教育人才成長規(guī)律，實現(xiàn)工學(xué)結(jié)合，理論實訓(xùn)一體化，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。本課程開發(fā)五個項目：視頻音頻連接線接頭的制作；天饋線系統(tǒng)的安裝與調(diào)試；接收機的連接與調(diào)試；衛(wèi)星上行系統(tǒng)的連接與調(diào)試（去掉高功放、發(fā)射天線部分）；衛(wèi)星數(shù)字電視節(jié)目的接收。在完成這些項目的過程中，使學(xué)生達(dá)成職業(yè)崗位所需的知識目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。

4.制定配套的項目評價標(biāo)準(zhǔn)，對完成的教學(xué)項目情況

進行評估。實施項目教學(xué)的同時要改革評價的標(biāo)準(zhǔn)，由結(jié)果評價改為過程評價，這樣才能正確評價項目教學(xué)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。評價標(biāo)準(zhǔn)主要有幾部分：前期準(zhǔn)備，項目實施過程，成果展現(xiàn)。評價由老師評價，自評和學(xué)生互評三部分，三方評價的標(biāo)準(zhǔn)一樣。通過質(zhì)量評價，使教學(xué)質(zhì)量真正得到提高，使培養(yǎng)的人才真正實現(xiàn)與崗位的對接。

三、結(jié)束語