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篇1

摘要隨著電子技術(shù)的發(fā)展，相敏軌道電路接收信號處理裝置已逐步實現(xiàn)電子化，以電子接收器代替以前的機械式二元二位繼電器，徹底解決了原繼電器接點卡阻、抗電氣化干擾能力不強、返還系數(shù)低等問題。目前廣泛使用的微電子接收器都是使用單片機來處理信息，對輸入信號采用升壓方式進行采樣處理，雖提高了信號強度，但是不利于防止輸入高壓損壞接收器；且每個接收器僅采用單一信號處理通道進行信號分析處理，并由其輸出信號驅(qū)動軌道繼電器動作，接收器的安全性、可靠性和抗干擾能力有待提高；另外，現(xiàn)有接收器故障后相關(guān)電氣參數(shù)不能實時監(jiān)測；前述不足以影響到軌道電路的整體可靠性和可用性。因此，本文提出了一種基于DSP的新型微電子接收器，以提高微電子接收器的可用性、可靠性及安全性。

關(guān)鍵詞電子技術(shù)；25Hz軌道電路；接收器

1系統(tǒng)原理

1.1接收器冗余結(jié)構(gòu)

圖1新型微電子接收器（0.5+0.5方案）的冗余結(jié)構(gòu)圖

接收器的冗余結(jié)構(gòu)圖，每臺接收器同時進行兩個軌道區(qū)段（區(qū)段A和區(qū)段B）的軌道電路信號和局部電源信號的處理，相鄰兩個軌道區(qū)段可共用兩臺接收器，這兩臺接收器中的任一正常工作，均可正常處理這兩個軌道區(qū)段信號，并驅(qū)動這兩個軌道區(qū)段的后級軌道繼電器動作。如圖1所示，相對于目前的接收器冗余方案，新型微電子接收器的冗余方案可使每個軌道區(qū)段節(jié)省一個接收器，從而降低建設(shè)成本。在接收器冗余結(jié)構(gòu)圖中，當(dāng)接收器1和接收器2中的某一個發(fā)生故障時，若另一個接收器能夠正常工作即可確保軌道區(qū)段信號的正常處理；同時可以通過接收器的自檢功能發(fā)出報警，提醒維護人員及時更換故障接收器，從而提高軌道電路的整體可用性。

1.2接收器二取二原理

接收器系統(tǒng)內(nèi)部采用獨立的雙套硬件和雙套軟件，實現(xiàn)一路信號，兩路處理，最終通過安全與門判決，輸出判決結(jié)果。當(dāng)無論是接收器哪一套硬件或軟件出現(xiàn)問題，兩路處理結(jié)果不一致時，系統(tǒng)輸出判決都是導(dǎo)向安全的結(jié)果。且僅當(dāng)兩路信號處理的結(jié)果完全一致時，安全與門輸出相同結(jié)果。

2系統(tǒng)構(gòu)成

如圖2所示，新型接收器核心處理部分采用雙DSP芯片構(gòu)成二取二安全結(jié)構(gòu)。主從DSP同時處理軌道電路信號和局部電源信號，分別輸出判決信號；將主從DSP的判決結(jié)果進行與運算，如果主從DSP的判決信號不一致，接收器輸出信號將保持軌道繼電器處在落下狀態(tài)；只有當(dāng)主從DSP的判決信號一致且滿足軌道區(qū)段空閑條件時，接收器才會輸出驅(qū)動軌道繼電器吸起的信號，顯示軌道區(qū)段處于空閑狀態(tài)；主從DSP任一故障，接收器均不能輸出驅(qū)動軌道繼電器吸起的信號，從而提高接收器安全性。

新型接收器電路模塊包括：局部輸入隔離電路、軌道輸入防雷電路、輸入信號采集電路、數(shù)據(jù)處理電路（DSP芯片）、安全與門電路、輸出控制電路、電源電路、通信電路和顯示與告警電路。

輸入隔離：采用電流互感器將軌道信號和局部信號與后級信號處理模塊進行電磁隔離，隔離變壓器采用降壓方式，當(dāng)輸入的信號出現(xiàn)大的沖擊或干擾時，通過變壓器進行衰減，加載在后級信號處理電路上的信號將被衰減，對后級信號處理電路起到防護作用。

軌道輸入防雷電路：采取大功率雙向瞬態(tài)防雷管，實現(xiàn)對輸入雷電和浪涌的防護。

輸入采集電路：將輸入交流信號的負(fù)半周信號抬高到零電平以上，滿足后級單電源工作運放的輸入要求，單電源工作可減小器件功耗。

數(shù)據(jù)處理電路：把輸入的25Hz軌道和局部模擬信號通過芯片自帶的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進行分析處理，測出軌道輸入的25Hz信號幅值及軌道信號與局部信號的相位差，在主處理器采集從處理器的輸出信號和后級輸出控制電路的輸出信號并經(jīng)其判斷接收器正常后，再由主處理器控制顯示告警電路，并由主處理器將相關(guān)數(shù)據(jù)通過接收器的通訊電路送監(jiān)測分機。

安全與門電路：比較主從DSP輸出信號，經(jīng)安全與門判決二者一致方能向后級輸出控制電路送出有效信號。

輸出控制電路：采用開關(guān)電源方式輸出驅(qū)動軌道繼電器的直流電壓信號。

通信電路：采用總線方式，向集中監(jiān)測分機傳送25Hz相敏軌道電路接收器采集到的軌道交流電壓值、相位角和接收器的工作狀態(tài)等信息。

顯示與告警電路：顯示接收器自身工作狀態(tài)及接收器所處理軌道區(qū)段的占用與空閑狀態(tài)，顯示接收器DC24V工作電源及局部電源的正?；蚬收蠣顟B(tài)。

3結(jié)束語

新型接收器將實現(xiàn)接收器工作狀態(tài)和軌道電路電氣參數(shù)的實時在線監(jiān)測，提高運營維護效率，降低維護人員勞動強度，同時，根據(jù)新型25Hz相敏軌道電路接收器的功能和特點，可減少現(xiàn)有接收器和軌道架的數(shù)量，大量地減少室內(nèi)配線，初步分析可節(jié)約建設(shè)成本約20%。

微電子畢業(yè)論文范文模板(二)：微電子控制機電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用論文

摘要：在科學(xué)技術(shù)快速進步的背景下，工業(yè)自動化水平取得了比較明顯的提升，在機械制造方面表現(xiàn)的更加明顯，基于各種因素的影響，微電子技術(shù)得到了相對廣泛的應(yīng)用。基于此，本文詳細(xì)分析了微電子控制機電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用，希望能夠為實際提供良好的借鑒意義，以供參考。

關(guān)鍵詞：微電子；機電設(shè)備；工業(yè)；應(yīng)用探討

信息技術(shù)的發(fā)展以及先進電子設(shè)備的產(chǎn)生催生了機電一體化時代的到來，所謂的機電一體化技術(shù)是把電工電子技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號變換技術(shù)等一系列技術(shù)結(jié)合，再綜合應(yīng)用于實際的綜合技術(shù)，現(xiàn)代化自動生產(chǎn)設(shè)備可以說為機電一體化的設(shè)備。微型計算機在機電一體化系統(tǒng)的作用能夠總結(jié)成如下三點：第一，直接控制機械工業(yè)生產(chǎn)過程；第二，機械工業(yè)生產(chǎn)期間加強各物理參數(shù)的自動測試，進行測試結(jié)果的顯示記錄，在計算、存儲、分析判定并處理測量參數(shù)或指標(biāo)；第三，進行機械生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)督。機電一體化系統(tǒng)里微電子控制機電設(shè)備怎樣進行適宜計算機選擇，怎樣設(shè)計硬件系統(tǒng)，怎樣組織軟件開發(fā)，怎樣對現(xiàn)有計算機系統(tǒng)等進行維護與使用是相當(dāng)關(guān)鍵的，也是值得探索的

課題。

1微電子控制機電設(shè)備系統(tǒng)的組成和原理

在某微電子控制機電系統(tǒng)當(dāng)中，主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設(shè)備組成的。在控制系統(tǒng)當(dāng)中，管路壓力變送器主要是檢測控制輔助沖量、管路水壓、蒸發(fā)量等三個變量，接著將數(shù)據(jù)信號向PLC當(dāng)中傳送，并且通過PLC進行分析和計算，將信號發(fā)送信號控制器，通過信號控制器來控制水泵運轉(zhuǎn)，在設(shè)計系統(tǒng)的過程中需要與實際情況合理的進行結(jié)合，并且對變頻器的輸出頻率進行確認(rèn)，輸出頻率在整個系統(tǒng)設(shè)計過程中具有非常重要的意義，和系統(tǒng)的控制息息相關(guān)，在確定系統(tǒng)輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚程參數(shù)等。在整個系統(tǒng)當(dāng)中控制流程的用水量變化，主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進行分析和計算，可以有效的調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率，合理的分配能源，讓工作的效率提高，起到節(jié)約資源的作用。

2微電子控制機電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用

1）可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用。從PLC的角度進行分析，其主要優(yōu)勢在于具有很強的控制能力，而且穩(wěn)定性較高，機身體積相對較小，可以有效的和其他的配件進行組合。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，因為機電設(shè)備往往會占據(jù)一定的面積，如果想讓其廠房中的占比較高，就一定要注意讓廠房的空余面積加大，盡量讓控制器的數(shù)量減少，讓機電設(shè)備的數(shù)量增多，與此同時還需要注意PLC的節(jié)能性較高相比，其他的控制系統(tǒng)可以節(jié)約資源，讓工業(yè)生產(chǎn)的成本支出降低，讓企業(yè)的經(jīng)濟效益增加，由于PLC設(shè)備可以有效的和其他設(shè)備之間進行組合，可以靈活方便的在廠房當(dāng)中進行布設(shè)，讓一機多用?？梢詫崿F(xiàn)讓廠房的設(shè)備結(jié)構(gòu)進一步得到簡化，對設(shè)備維護中耗費的人力物力進行控制，減少人力輸出，可以將人力有效的分配到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，讓生產(chǎn)資料的利用效率提高。PLC的另一大優(yōu)勢在于可以通過現(xiàn)場總線和生產(chǎn)設(shè)備之間

進行連接，有效的監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)，可以動態(tài)化的監(jiān)控生產(chǎn)的全過程，確保在生產(chǎn)過程中，第一時間解決生產(chǎn)時產(chǎn)生的故障，避免由于機械故障而導(dǎo)致生產(chǎn)進度停滯，讓設(shè)備的維護開支得到控制，PLC的計算速度很快，可以輕松的對生產(chǎn)時的任何變動進行管理和控制，有效的防止由于設(shè)備變化控制器無法及時應(yīng)對而產(chǎn)生的問題，PLC還可以進行相關(guān)的升級，伴隨當(dāng)前經(jīng)濟快速發(fā)展，就算生產(chǎn)線當(dāng)中的產(chǎn)品產(chǎn)生了變動，只需要正確的調(diào)整，控制程序也可以符合新產(chǎn)品生產(chǎn)的具體需求。

相比于其他編程操作，PLC控制器在編程的過程中較為方便，員工通過短時間的訓(xùn)練就可以熟練的掌握編程的技巧，在實際操作的過程中工作步驟相對較為簡單，可以很容易的掌握設(shè)備的維修安裝以及操作，由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言，就可以對其進行熟練的掌握。對控制器的工作語言進行了解，當(dāng)出現(xiàn)故障的時候可以及時的調(diào)整和處理控制器。

2）變頻器調(diào)速器的作用。變頻器工作狀態(tài)分作自動與手動兩類，手動工作狀態(tài)即在PLC結(jié)束工作后展開的人工操作行為，經(jīng)電位器調(diào)節(jié)能對變頻器輸出頻率進行給定。自動工作狀態(tài)實質(zhì)是PLC輸出信號為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方式相比，PLC控制可節(jié)電，更好進行水泵磨損控制，在延長設(shè)備壽命與實現(xiàn)系統(tǒng)自動化水平提升中發(fā)揮了重要作用。

第一，和傳統(tǒng)正弦波控制技術(shù)相比，因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術(shù)，先進性和獨特性在性能上得到充分凸顯，同時因其特有的低速轉(zhuǎn)矩大、運行穩(wěn)定性強、諧波成分小等特征，這對我國電網(wǎng)而言輸出電壓自動調(diào)整功能能充分進行優(yōu)勢發(fā)揮。第二，變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可輸入多種模擬信號（如電流、電壓、頻率等效范圍檢測，轉(zhuǎn)速追蹤等）；并且變頻器可實現(xiàn)擺頻運行與程序運行等一系列模式。第三，因變頻器全系列元件應(yīng)用的是西門子產(chǎn)品，有極強的保護性能，可靠穩(wěn)定，能很好的避免過流、短路、過壓等問題，確保本機能正常運行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)定簡單等使得其有更強的適用性。

3）電路發(fā)揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時候，保證電路的穩(wěn)定是保障工作的必要。電路在安裝過程中，應(yīng)該采取邊安裝邊測電的方式，這樣更能使電流穩(wěn)定，這同樣屬于工作期間需引起重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電路安裝完畢之后，不要急著通電，應(yīng)該先再次檢查電路是否安裝正確，查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外，測量一下接觸元器件的連接點，這樣可以發(fā)現(xiàn)一些接觸不良的地方，若有漏電情況應(yīng)該及時對此進行維修。電路在工業(yè)中也是起到了很大的作用，在安裝電路的時候，一定要小心謹(jǐn)慎，綜合考慮多方面因素，不要遺漏一些小問題，有時一些小問題也可能出大錯，保證電路的穩(wěn)定才能更好地協(xié)調(diào)其他設(shè)備的安裝穩(wěn)定。應(yīng)認(rèn)真復(fù)查電路，查看電路有無正確安裝，或存在設(shè)備多安裝或少安裝的現(xiàn)象，同時應(yīng)認(rèn)真檢測每個接觸元器件連接點，明確有無接觸不良或短路現(xiàn)象，若發(fā)生漏電務(wù)必要及時維修與處理。電路調(diào)試的具體流程總結(jié)如下：

篇2

1.2宣傳的作用就像我們每天在電視上看的廣告一樣，每個產(chǎn)品的宣傳力度也是銷量的一個重要因素。當(dāng)今時代是一個信息時代，人們大多是從網(wǎng)絡(luò)或者電視上了解新的事物。既然是產(chǎn)品，就不會例外，電力也應(yīng)該有廣告，宣傳力度應(yīng)該有所增加，可以在廣告上下點力度，不論是電視上的亦或是紙質(zhì)版的廣告。商品賣得快，全靠廣告帶。因此宣傳的作用是不可小覷的。加強電力產(chǎn)品的宣傳力度是供電企業(yè)營銷的又一重要手段。廣告有助于人們接受這種產(chǎn)品，而且能引導(dǎo)人們正確認(rèn)識、使用這種產(chǎn)品，從而起到傳遞信息、溝通產(chǎn)銷的作用。俗話說，貨好還得宣傳巧。雖然廣告的制作會花費相當(dāng)一部分資金，但是供電企業(yè)不能局限于眼前的利益，應(yīng)把眼光放長遠(yuǎn)，考慮到未來的利潤。現(xiàn)在，廣告的影響力極大，它影響著人們的價值觀念還有生活方式。大力宣傳可以引導(dǎo)人們消費，也能更好地介紹電的基本情況。廣告不僅是一種宣傳手段，如今更成為了一種文化，好的廣告既能讓人們了解產(chǎn)品，又能豐富人們的生活。因此，如果供電企業(yè)能夠加強宣傳，相信人們對于電力的認(rèn)識會更加深刻。

1.3電的質(zhì)量商品不僅需要靠價格拉攏顧客，用廣告吸引眼球，更重要的是商品的質(zhì)量。如果說價格和宣傳是電力的軀干，那么質(zhì)量就是電力的靈魂。好的商品最主要的就是擁有一個好的質(zhì)量，如果電價格再怎么便宜，宣傳再怎么大，沒有好品質(zhì)的支撐，它不會走的長遠(yuǎn)。因此，電的質(zhì)量決定著供電市場利益的根本。電的質(zhì)量不僅是銷量的保障，它更多的是關(guān)聯(lián)著人們的安全問題。根據(jù)《全國供用電規(guī)則》來看，用戶的電壓應(yīng)該在+5%～7%，如果超過這個范圍，就不合格了。另外，還要保持電的電壓穩(wěn)定，如果供電企業(yè)的電壓不穩(wěn)定的話，會使電子產(chǎn)品或者商品壽命大大降低，會使用電企業(yè)因電壓不穩(wěn)而沒有辦法做出好的產(chǎn)品，從而影響生產(chǎn)的效率和品質(zhì)，自然供電企業(yè)的電力銷量會減少，利潤大幅度降低。電的質(zhì)量不好的話，有可能會使一些用電器發(fā)生燃燒或者爆炸的情況，這是很危險的事情，一不小心甚至?xí)绊懭说纳踩?。因此，只有放心的產(chǎn)品人們才會放心的購買，增強電的安全性是必不可少的工作。

篇3

電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程可具體劃分為三個時期，即整流器時代、逆變器時代和變頻器時代。首先，整流器時期的電力電子技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)為大規(guī)模的工業(yè)用電，它的用電來源主要是交流發(fā)電機，消費形式以直流電為主，比如有色金屬的電解、內(nèi)燃機車的牽引以及軋鋼中的直流電等。硅整流器通過將直流電轉(zhuǎn)化為工業(yè)用電而被廣泛應(yīng)用于配電和輸電領(lǐng)域，這在六七十年代的中國隨處可見。其次，逆變器時代的電力電子技術(shù)發(fā)展遭遇了嚴(yán)重的能源危機，其波及范圍之廣使得整流器的發(fā)展不再適應(yīng)電能企業(yè)的使用需求，以交流電為主的逆變器時代應(yīng)運而生。逆變器時代以晶閘管、晶體管以及晶閘管器件作為時展的主流，在高壓直流輸出的過程中實現(xiàn)了對動態(tài)功率的有效補償。然而這時的使用范圍還僅僅局限于中低頻領(lǐng)域，使用過程中的效率較為偏低。再者，八十年代的變頻器時代實現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展與應(yīng)用，這不僅電子應(yīng)用領(lǐng)域的顯著創(chuàng)新，同時也為后期現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)借鑒。變頻器時代還對電力的精細(xì)加工技術(shù)進行了完善，全控型功率器件的出現(xiàn)實現(xiàn)了電力電子技術(shù)的高頻化發(fā)展，使得現(xiàn)代電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)化成為一種可能。功率半導(dǎo)體市場逐漸被變頻器件取代，這一革新不僅提升了變頻調(diào)速的使用頻率，在小型輕量化技術(shù)裝備方面也有了顯著進步。

1.2當(dāng)前電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

電力電子技術(shù)的發(fā)展核心控制體系在于電能器件的有效轉(zhuǎn)換，作為一種現(xiàn)代技術(shù)，電力電子技術(shù)的主要功能不僅包括了逆變、整流、變頻等基本方面，除此以外還涉及到斬波和智能開關(guān)等方面的內(nèi)容。通過對電網(wǎng)工頻電能的轉(zhuǎn)化來達(dá)到不同的使用目的，以此適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)對電力電子技術(shù)的使用需求。具體應(yīng)用方面，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括了三大方面：其一，在變頻器作用下對微電子技術(shù)及控制技術(shù)進行有效整合，將固有不變的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳Q可調(diào)的可變式交流電，以此達(dá)到無級調(diào)速的目的，這對電能資源的節(jié)約顯然極為有利。其二，在開關(guān)電源和供電電源方面現(xiàn)代電力電子技術(shù)也有著自身的使用功能，類似變頻電源、焊接電源、充電電源、照明電源等都為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的完善提供了切實可行的技術(shù)指導(dǎo)。其三，一些發(fā)電系統(tǒng)或是交流輸電技術(shù)也體現(xiàn)出現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用意義，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、配電與用電系統(tǒng)的完善等都和電子系統(tǒng)的應(yīng)用之間有著密切聯(lián)系。

2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢探討

2.1電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

電子電子技術(shù)歸根結(jié)底是對電源技術(shù)的研究，電源技術(shù)不僅是電力電子技術(shù)研究的核心，一定程度上開光電源技術(shù)的發(fā)展也預(yù)示著現(xiàn)代電力電子技術(shù)今后的發(fā)展走向。從發(fā)展趨勢來看，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢可概括為以下幾方面特點：第一，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的集成化與模塊化特征。這一特征主要表現(xiàn)在現(xiàn)代電力電子技術(shù)的功率器件和電源單元兩個方面，從微小器件組成來實現(xiàn)電子器件的智能化辨別與使用。這樣的模塊功率不僅有效控制了器件的體積，在設(shè)計與制造方面也形成了顯著的模塊化特征。電力電子技術(shù)的模塊化發(fā)展其核心目的旨在降低器件的電應(yīng)力，從安全性與可靠性角度提升電力系統(tǒng)的使用性能。第二，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的高頻化特征。從理論分析及實踐驗證的雙重角度不難看出，無論是變壓器的電感還是電容體積在供電頻率方面都呈現(xiàn)出一定的反比例趨勢，因此體積的減小必然會導(dǎo)致電子技術(shù)的高頻化呈現(xiàn)。從這個角度來看，全控型電子器件的問世已然標(biāo)志著現(xiàn)代電子與電力技術(shù)率先實現(xiàn)了自身的高頻化轉(zhuǎn)換。第三，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的全控化與數(shù)字化特征。全控化電力電子技術(shù)的革新突破了原有電力電子器件在使用功能方面的限制，降低了關(guān)斷換流電路可能造成的危險，從根本上保障了電力系統(tǒng)在使用過程中的安全性。數(shù)字化特征則主要表現(xiàn)在現(xiàn)代電力電子技術(shù)的高頻斬波以及諧振變換等方面，從弱電領(lǐng)域拓展了電力電子技術(shù)的發(fā)展渠道，提前實現(xiàn)了控制技術(shù)的集成化。第四，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的綠色化特征。這里的綠色化特征既包括了環(huán)境污染問題的控制，又涉及到必要的電網(wǎng)污染源問題，是當(dāng)前電力電子技術(shù)在發(fā)展過程中亟需解決的重要問題。發(fā)電容量的控制從根本上減少了發(fā)電對環(huán)境造成的污染，與此相關(guān)的污染過濾器或是電能補償系統(tǒng)等都是當(dāng)前電力電子技術(shù)向綠色化邁進的有力證據(jù)。具體的電力電子技術(shù)應(yīng)用方面，則主要表現(xiàn)為四大革新趨勢：其一，太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。太陽能發(fā)電技術(shù)為普通家庭提供了足夠的電能使用空間，成為了可再生資源的有效傳播途徑之一。其二，燃料電池發(fā)電技術(shù)。燃料電池的發(fā)電裝置主要是將其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為可使用的電能，節(jié)能省電，鮮少產(chǎn)生環(huán)境污染問題。其三，交流輸電技術(shù)的應(yīng)用。作為一種新型電力系統(tǒng)出現(xiàn)的交流輸電技術(shù)實現(xiàn)了對電網(wǎng)資源重新分配與利用，保障了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其四，現(xiàn)代電力電子技術(shù)中的儲存與質(zhì)量控制技術(shù)。儲存技術(shù)的使用在于提升電力系統(tǒng)本身的電力儲備功能，而質(zhì)量控制技術(shù)則在于從供電質(zhì)量角度提高電力產(chǎn)品的使用效率。

2.2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用展望

關(guān)于現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用展望，可從如下幾方面得以體現(xiàn)：第一，從節(jié)能性角度提升電機系統(tǒng)的使用性能，可從專用電機的設(shè)計或是控制設(shè)備的完善等方面來提升整體電力系統(tǒng)的使用效率；第二，中高壓直流輸電系統(tǒng)的運用也是今后電力電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，這一系統(tǒng)本身就具備了低污染和低能耗的特點；第三，當(dāng)前社會發(fā)展進程中充電站網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建或是電動車輛的普及已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展進程中積極完善與改革的內(nèi)容，以電動汽車為代表的環(huán)保電力問題逐漸成為一個時代課題。至于當(dāng)前城市建設(shè)過程中充電網(wǎng)絡(luò)的配備問題基本尚處于起步階段，無論是實際應(yīng)用領(lǐng)域還是理論構(gòu)建領(lǐng)域都還存在許多值得研究和討論的問題，但無疑其發(fā)展空間是極為廣闊的；第四，關(guān)于電力系統(tǒng)中電能儲備裝置的設(shè)置與超導(dǎo)線的使用也將成為電力電子技術(shù)亟需解決的問題之一，從根本上解決電能儲備問題勢必將對電力系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。然而面對電能儲備過程中存在的諸多問題，電力系統(tǒng)設(shè)計者需要從控制技術(shù)與存儲技術(shù)的雙重層面來體現(xiàn)儲能裝置的有效性，對于其中可能存在的不合理問題提出切實有效的解決或改進對策。

篇4

1．構(gòu)建職業(yè)能力模塊，完善專業(yè)課程體系

針對高職教育特點，我們構(gòu)建了高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)基于職業(yè)能力的課程體系模塊，分為：理論模塊、實踐模塊、考證模塊、生產(chǎn)實踐與畢業(yè)設(shè)計模塊。其中理論模塊包括專業(yè)基礎(chǔ)課子模塊和專業(yè)技術(shù)課子模塊，專業(yè)基礎(chǔ)課如電工技術(shù)、電子技術(shù)等，課程主要采取一體化教學(xué)模式；專業(yè)技術(shù)課如電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、單片機應(yīng)用技術(shù)、電子線路等，課程主要采取任務(wù)驅(qū)動下的項目式教學(xué)，項目主要來源于生產(chǎn)實際，從而將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合起來，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)和提高他們的動手能力、實踐能力、分析能力和團隊協(xié)作等綜合能力。實踐模塊包括專業(yè)實驗和實訓(xùn)子模塊（主要是校內(nèi)實訓(xùn)）及技能競賽培訓(xùn)子模塊，以職業(yè)技能大賽為依托，加強實踐教學(xué)中基本技能和專業(yè)技術(shù)的訓(xùn)練，保證訓(xùn)練的基本要求，同時增強針對性和適用性，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力?？甲C模塊主要針對學(xué)生考取相應(yīng)資格證書的教學(xué)。生產(chǎn)實踐與畢業(yè)設(shè)計模塊包括頂崗實習(xí)子模塊和畢業(yè)設(shè)計子模塊，旨在培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。為了更好地適應(yīng)社會對多樣性人才的需求，我們確立了理論教學(xué)體系＋實踐教學(xué)體系＋專業(yè)應(yīng)用能力指標(biāo)體系“三維互動”的教學(xué)模式理念。在重視基礎(chǔ)理論夠用的同時，拓寬學(xué)生的知識面，加強專業(yè)課內(nèi)容的應(yīng)用性部分，把應(yīng)用性環(huán)節(jié)滲透到教學(xué)的全過程。大力推行Multisim、Protus、Matilab等仿真軟件的應(yīng)用，提高課堂教學(xué)效果。遵循職業(yè)成長規(guī)律，對主干課程合理規(guī)劃，形成從“基礎(chǔ)＋認(rèn)知”出發(fā)，打造“綜合＋頂崗”的課程布局。保證基礎(chǔ)理論課夠用，專業(yè)課管用，專業(yè)基礎(chǔ)課適用，突出基礎(chǔ)理論課程和實踐應(yīng)用課程的相互滲透和融合。

2．以“工學(xué)結(jié)合”思想為指導(dǎo)，積極探索項目教學(xué)和一體化教學(xué)模式

按照“工學(xué)結(jié)合”的總體思路，以實踐能力培養(yǎng)為主線設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容，以任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)入或案例分析等手段組織教學(xué)，以理論教學(xué)與實踐教學(xué)一體化的教學(xué)模式完成教學(xué)過程。從而對課程內(nèi)容、教學(xué)組織、教學(xué)模式與教學(xué)方法等進行一體化的綜合改革。例如，在培養(yǎng)方案中，《電子產(chǎn)品制造工藝》《單片機應(yīng)用技術(shù)》《電子線路CAD技術(shù)》《電子產(chǎn)品維修》等專業(yè)課都采取了項目教學(xué)法，并配置了專項實訓(xùn)；《電工電子技術(shù)》《電氣控制與PLC》《電子測量與儀器》等課程采取一體化教學(xué)模式并配置專項實訓(xùn)。

3．以“就業(yè)教育”為導(dǎo)向，加強校企合作，推進定單培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式

在高技能人才培養(yǎng)上，以校企合作、工學(xué)結(jié)合為切入點，以校內(nèi)外實訓(xùn)基地建設(shè)為保障，加強教學(xué)過程的實踐性、開放性和職業(yè)性，重點抓好實驗、實訓(xùn)、實習(xí)三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建設(shè)完善的校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)基地，一方面提高教師和學(xué)生的實踐水平，另一方面還可考慮開放設(shè)備和場地，引進企業(yè)來料加工，為工學(xué)結(jié)合創(chuàng)造良好的條件。努力建立多個校企合作單位作為校外實習(xí)實訓(xùn)基地。聘請行業(yè)企業(yè)兼職教師到校任課，和企業(yè)共同開發(fā)實踐性較強的專業(yè)課程，如：電子產(chǎn)品維修、質(zhì)量管理等，并編寫與企業(yè)生產(chǎn)實際相關(guān)的教材和實習(xí)實訓(xùn)指導(dǎo)書；選派教師到企業(yè)學(xué)習(xí)實際生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝，還可對企業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持；學(xué)生的實習(xí)工作也可安排在這些合作的企業(yè)。另外，在專業(yè)群能力體系的構(gòu)建上，有意加入其他能力培養(yǎng)的環(huán)節(jié)，如電子技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)、單片機開發(fā)設(shè)計能力（硬件、軟件設(shè)計等）的培養(yǎng)、職業(yè)道德的培養(yǎng)、學(xué)生崗位適應(yīng)能力培養(yǎng)、團結(jié)協(xié)作能力的培養(yǎng)等等。這不但會使課程體系更加完善，更使得學(xué)生拓展知識面，就業(yè)不再限于“點”，而是鋪成了“面”，全面提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，拓寬就業(yè)領(lǐng)域。

4．畢業(yè)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計模式改革

改革的理念是“以實踐強化理論”。根據(jù)“2＋1”辦學(xué)模式，確定了頂崗實習(xí)36周甚至更多，學(xué)生通過長時間的崗位訓(xùn)練，磨練意志、鍛煉手藝，基本可以做到畢業(yè)后與用人單位的“無縫鏈接”。學(xué)生在實習(xí)過程中以企業(yè)生產(chǎn)加工活動為背景，對電子產(chǎn)品設(shè)計與加工等各個環(huán)節(jié)親自完成，主要工作在現(xiàn)場由企業(yè)兼職教師指導(dǎo)完成。學(xué)生通過實踐之后，對專業(yè)知識形成的新的認(rèn)識、新的解決方法都將成為畢業(yè)設(shè)計的良好素材，一改過去由教師提供畢業(yè)設(shè)計題目、素材，學(xué)生被動做設(shè)計的格局。學(xué)生在了解了畢業(yè)設(shè)計的基本思路和方法后，便可根據(jù)實際生產(chǎn)過程中獲得的新素材來自主地做好畢業(yè)設(shè)計，在形式和內(nèi)容上做到不拘一格，對學(xué)生的綜合能力是一個極大的鍛煉。

5．考試、考核模式改革

大膽改革傳統(tǒng)教育的考核評價體系，不光考核理論水平，更要關(guān)注學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的考核。在考核評價學(xué)生素質(zhì)時，一改過去僅憑一張試卷成績的做法，考核內(nèi)容既有理論知識，又有實驗和操作技能，考核方式除傳統(tǒng)筆試外，還可采用口試、實驗實訓(xùn)操作考試等多種形式。在實踐考核中可采取更多方面、更多層次的評價，可以從理論分析、動手能力、工作態(tài)度、職業(yè)能力、創(chuàng)新能力等方面給予學(xué)生進行評價，還可對學(xué)生的組織能力、交流能力、和承受壓力能力等方面進行綜合性評估。同時采取教師評價、學(xué)生自我評價和小組成員互評相結(jié)合的靈活開放的考核評價方式。

6．職業(yè)技能培訓(xùn)模式改革

依托學(xué)院職業(yè)技能培訓(xùn)鑒定中心，積極開展職業(yè)技能鑒定工作，推行“畢業(yè)證＋必修職業(yè)資格證書＋任選職業(yè)資格證書”的“1＋1＋X”多證書制度。為學(xué)生開展以高級維修電工、電子產(chǎn)品安裝與調(diào)試工為主的多個工種的校內(nèi)職業(yè)技能鑒定工作，畢業(yè)生的“雙證書”率達(dá)到100％。我們在職業(yè)技能培訓(xùn)模塊改革中，不再孤立地針對考試進行培訓(xùn)，而是根據(jù)國家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，將鑒定標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)項目及評價體系引人到相應(yīng)課程的實際教學(xué)中來，并根據(jù)技能鑒定要求及企業(yè)生產(chǎn)實踐中的真實任務(wù)來設(shè)計實驗實訓(xùn)的項目，從而加強對學(xué)生職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)的綜合訓(xùn)練，并獲取相應(yīng)資格證書。

7．結(jié)合職業(yè)技能大賽對專業(yè)課程教學(xué)模式實施改革

職業(yè)技能大賽是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進高職教育教學(xué)改革行之有效的途徑。通過將大賽內(nèi)容和課程教學(xué)進行有機融合，把一些與競賽有關(guān)的課程納入教學(xué)計劃，同時分析大賽對知識能力所需，將其融入相關(guān)課程的日常教學(xué)中，比如：電工電子技術(shù)、單片機技術(shù)、電子線路CAD技術(shù)、電子產(chǎn)品制造技術(shù)等課程。實現(xiàn)“以學(xué)促賽、以賽促學(xué)、賽學(xué)結(jié)合”。該教學(xué)模式下不僅能鍛煉學(xué)生的實踐動手能力，還能把抽象、難學(xué)的理論知識與生動、現(xiàn)實的項目結(jié)合起來，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。在提高職業(yè)大賽成績的同時，還有效提高全體學(xué)生的綜合素質(zhì)，提升學(xué)生的就業(yè)競爭力。

篇5

2當(dāng)前我國機械電子自動化的情況

對于機械電子自動化技術(shù)來講，其開始于20世紀(jì)，到目前為止已經(jīng)獲取了極大的發(fā)展。尤其是最近幾年計算機集成化水平越來越高，極大促進了我國機械自動化的發(fā)展。盡管我國近些年機械電子自動化取得了一定進步，然而仍處在初級階段?，F(xiàn)今，全球除了西方少數(shù)經(jīng)濟較發(fā)達(dá)的國家外，很多國家的電子自動化水平較低。我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理，發(fā)展較不平衡，自動化程度較低，與一些發(fā)達(dá)國家比較，在種類、質(zhì)量、應(yīng)用等方面存在較大差距。想要發(fā)展我國機械電子自動化技術(shù)，不可能一蹴而就，而是需要一個漫長的過程，需要堅持不懈的努力、勇于嘗試、大膽創(chuàng)新，開拓進取，從而推動我國機械自動化更好發(fā)展。

3提高我國機械電子自動化水平的措施

隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，市場競爭越來越激烈，機械生產(chǎn)企業(yè)想要保證自身在激烈的競爭中得以生存并不斷發(fā)展，就需要提高機械電子自動化的能力及水平，具體可以從以下幾方面入手。

3.1同實際生活相結(jié)合，大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)

對于機械制造技術(shù)來講，其核心內(nèi)容在于使用。想要促進機械電子自動化水平的不斷提高，需要從企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的實際情況出發(fā)。唯有針對相應(yīng)的商品生產(chǎn)選用配套的自動化生產(chǎn)形式，才能縮減成本投入，增加資金收益，提高企業(yè)市場競爭能力。所以，企業(yè)在發(fā)展機械電子自動化技術(shù)期間，應(yīng)同實際相結(jié)合，關(guān)注應(yīng)用，也就是生產(chǎn)的真實收益。相關(guān)工作人員應(yīng)及時糾正盲目進行自動化的行為，如僅需1~2個月就可以完成的工作卻要進行自動化，不僅不會增加資金收益，同時還會降低工作效率。企業(yè)應(yīng)將注意力放在效益方面，而不是僅僅關(guān)注速度。

3.2大力推廣見效快、成本低的機械自動化技術(shù)

大力推廣成本低的機械自動化技術(shù)，具有較大的潛力，并且投入較少，前景十分廣闊，同時具備較高的自動化水平，能夠取得事半功倍的效果，同我國當(dāng)前發(fā)展需求相吻合。美國著名的麻省理工大學(xué)曾提出了精益生產(chǎn)的LP形式，也就是通過最低的資金投入，獲取最高的生產(chǎn)收益。同時，日本豐田公司提出了生產(chǎn)JIT、彈性作業(yè)、成組技術(shù)GT等生產(chǎn)形式，使很多自動化水平較低的企業(yè)收獲了較高的資金收益。在芬蘭，NOKOAData企業(yè)在生產(chǎn)車間創(chuàng)造了386、486等生產(chǎn)線，其不僅僅是由自動化的機械設(shè)備構(gòu)成的，同時在其中也插入計算機指導(dǎo)及員工的參與，將原始工業(yè)生產(chǎn)形式同高新科技靈活、巧妙地結(jié)合起來，進而縮減生產(chǎn)過程中的資金使用，提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率。其實，精益生產(chǎn)自身就代表由企業(yè)及國家的真實狀況出發(fā)，借助外國機械制造領(lǐng)域發(fā)展低成本自動化的經(jīng)驗。我國很多機械制造企業(yè)存有大量的通用型設(shè)備，在大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)的同時，在可以給予原始設(shè)備的前提下，對機床的布局進行科學(xué)調(diào)整，盡可能少地加入數(shù)控設(shè)備，并且引進CAD技術(shù)，就可以全面發(fā)揮人員的創(chuàng)造性優(yōu)勢及電子計算機的管理特點，形成以人為核心，以計算機為先導(dǎo)的生產(chǎn)體系，為我國的機械生產(chǎn)領(lǐng)域開創(chuàng)一條資金投入低、效果好、資金收益高、同我國國情相吻合的機械電子自動化技術(shù)發(fā)展途徑。

3.3把握基礎(chǔ)，關(guān)注發(fā)展機械電子自動化的配套技術(shù)

在促進機械電子自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展期間，還需要做好該技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)工作，并且基于實際情況進行推廣，不但應(yīng)發(fā)展主要設(shè)備，同時還需要加大開發(fā)自動化軟件及相關(guān)配套控制系統(tǒng)的力度。電子計算機、微處理設(shè)備、新型刀具、傳感設(shè)備、可編程控制設(shè)備等必將是未來機械電子自動化技術(shù)的前提與基礎(chǔ)。配套設(shè)備的質(zhì)量同日后機械設(shè)備自動化發(fā)展水平之間存在密切的關(guān)聯(lián)。所以，相關(guān)工作人員應(yīng)對其予以重視，不斷更新機械自動化的配套技術(shù)，進而推動我國現(xiàn)代自動化的發(fā)展。在應(yīng)用其進行自動化加工期間，體系的自行檢測、控制、伺服等操作都不能缺少微電子技術(shù)；并且需要進行信息處理與交換，對數(shù)據(jù)進行計算，進而同計算機及信息處理技術(shù)又形成了密切關(guān)聯(lián)。對于現(xiàn)代的自動化技術(shù)來講，其涵蓋微電子、自動控制、機械技術(shù)等內(nèi)容。想要促進機械電子自動化水平的提高，就需要對電子學(xué)、計算機技術(shù)、機床裝料技術(shù)等給予高度重視，大量選用數(shù)控程序機床進行生產(chǎn)，并且不斷改進并完善生產(chǎn)線，保證其穩(wěn)定性與安全性，同時加大對生產(chǎn)控制信息體系的重視程度。相關(guān)工作人員在應(yīng)用并發(fā)展自動化技術(shù)期間，需要不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng)，牢牢把握自動化的基礎(chǔ)，由真實情況出發(fā)，不僅發(fā)展主要設(shè)備，同時發(fā)展配套技術(shù)，為后續(xù)工作夯實基礎(chǔ)，降低企業(yè)成本投入，增加企業(yè)資金收益，提高企業(yè)市場競爭能力。

3.4與我國的國情相結(jié)合，大力發(fā)展機械電子自動化技術(shù)

發(fā)展機械電子自動化技術(shù)，其是一個由低至高，由簡單至復(fù)雜，由存在缺陷到不斷改進及完善的過程。在通過自動控制設(shè)備操控機械生產(chǎn)期間，其生產(chǎn)的形式也由機械化水平逐步向機械控制自動化水平過渡，實現(xiàn)了計算機、數(shù)字化控制的自動化。唯有建設(shè)自動化廠房后，才能保證生產(chǎn)整體過程實施自動化，進而提高生產(chǎn)質(zhì)量及效率，增加企業(yè)資金收益。當(dāng)前，我國的機械自動化水平相對較低，不可急于求成，需要逐步開展。對于我國這一處在發(fā)展期間的國家來講，對生產(chǎn)技術(shù)進行探究的前提是保證技術(shù)的適用性。例如：我國想要學(xué)習(xí)借鑒國外柔性制造系統(tǒng)，則需要在柔性生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，對人機工作界面進行優(yōu)化，創(chuàng)建比較全面的信息體系，提高人機管理的質(zhì)量及效率。在體系中，先進的自動化設(shè)備需要同普通裝置并存，在體系中各個環(huán)節(jié)都可以進行人工干預(yù)。這種方法密切結(jié)合的我國的國情，選用科學(xué)、先進的技術(shù)進行創(chuàng)新，以適用性為基礎(chǔ)，獲取經(jīng)驗，進行應(yīng)用與推廣，從而增加企業(yè)資金收益，提高企業(yè)市場競爭能力。

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2微電子技術(shù)在煤礦化工產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用準(zhǔn)備

2.1規(guī)范制度，端正思想

人們知道，一個良好的組織機構(gòu)，除具備較好的運行機制和管理制度之外，還應(yīng)該具有健全的崗位制度而且能夠?qū)⒅瀼貓?zhí)行。因此，微電子技術(shù)在煤礦機械的應(yīng)用過程中，很需要一個合適的技術(shù)管理結(jié)構(gòu)，以便于明確各個技術(shù)人員的職權(quán)問題，保證個人任務(wù)到位，避免權(quán)力交叉和責(zé)任推諉的現(xiàn)象發(fā)生，這些問題都可以通過建立健全的崗位責(zé)任制度得以解決。此外，工作人員不但要對微電子技術(shù)知識有一定的了解，盡可能全面地掌握綜合煤礦機械管理的內(nèi)容與方法，還要對煤礦生產(chǎn)安全制度和相關(guān)法規(guī)有著全面的認(rèn)識，思想上時刻保持著“安全第一”的意識，保證將微電子技術(shù)安全意識滲透到工作的每一個層面，最終提升機械作業(yè)人員的工作責(zé)任心與使命感。

2.2加強微電子技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)備管理

加強設(shè)備巡視管理是建筑工程監(jiān)控的重點，預(yù)防設(shè)備異常的發(fā)生是機械運行管理的主要內(nèi)容。為了保障煤礦機械施工的安全性與使用性，應(yīng)該建立完善的設(shè)備定檢制度，機電一體化產(chǎn)品設(shè)備需要進行定期的檢測，對于一些使用頻率高的機械設(shè)備，更是要依據(jù)規(guī)定檢測并建立相應(yīng)的維護記錄以隨時了解其運轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證其正常的運行和及時的維護。

2.3提高微電子技術(shù)機械監(jiān)控的技術(shù)管理

由于煤礦化工產(chǎn)業(yè)存在很大程度上的特殊性，而作為貫徹于機械監(jiān)控整個流程的重要要素，技術(shù)管理在其中的作用不容小覷。因此，加強機械設(shè)備的絕緣監(jiān)督工作，利用聲波檢測、光譜分析等監(jiān)督手段，及時地發(fā)現(xiàn)并排除故障無疑勢在必行。微電子技術(shù)工作一旦脫離了技術(shù)的支持，就難以稱作是有效的監(jiān)控工作。當(dāng)煤礦化工產(chǎn)業(yè)發(fā)生異常情況時，及時采取跟蹤測溫，利用圖譜庫進行分析對比，并提出檢測修改的建議，以此來加強設(shè)備的有效運行。

3基于微電子技術(shù)的煤礦化工產(chǎn)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1智能監(jiān)控模式的自動化控制和管理

由上述內(nèi)容可知，在統(tǒng)一模式下的信息系統(tǒng)中，微電子技術(shù)對煤礦井下監(jiān)控子系統(tǒng)的控制管理內(nèi)容，可以通過4個步驟來得以實現(xiàn)，即自動檢查、自動尋的、自動求解和自動執(zhí)行。其具體自動控制管理框架，可用圖1所示來進行加以描述。這當(dāng)中的“被控制管理的電網(wǎng)子系統(tǒng)”既能夠是一個系統(tǒng)層子系統(tǒng)，也可以是電網(wǎng)元件或廠/站層子系統(tǒng)。對于一個系統(tǒng)層子系統(tǒng)而言，其功能就是通過利用各級調(diào)度控制中心的管理權(quán)限，對智能網(wǎng)絡(luò)在煤礦井下電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、合理性、經(jīng)濟性進行盡可能全面的分析，并對系統(tǒng)的所有目的狀態(tài)實施檢查和監(jiān)視，實現(xiàn)對智能監(jiān)控子系統(tǒng)所有狀態(tài)的智能化監(jiān)控。圖1中的監(jiān)控子系統(tǒng)表明，如果被監(jiān)測的煤礦井下狀態(tài)與目標(biāo)限定數(shù)值不一致，那么智能監(jiān)控系統(tǒng)就會自動啟動相關(guān)的任務(wù)處理，對限定以外的突發(fā)時間進行控制并做狀態(tài)輸出，同時作用在該子系統(tǒng)所包含的元件上，進而對該子系統(tǒng)的輸出狀態(tài)實施調(diào)控，最終將它調(diào)回正常運行狀態(tài)。

3.2監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

作為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控工作的關(guān)鍵性內(nèi)容，信息的獲得無疑至關(guān)重要，而獲得信息的主要手段就是監(jiān)測技術(shù)。一般而言，通過煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)有的客觀資料，人們可以初步確定遠(yuǎn)程監(jiān)控的初始方案，進而在煤礦工程運營過程中根據(jù)監(jiān)測數(shù)值、經(jīng)驗方法等內(nèi)容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與施工網(wǎng)絡(luò)計劃，以保證工程按照最優(yōu)的設(shè)計與施工方案進行。因此，監(jiān)控工作的重要性也就顯而易見了。針對我國煤礦工程質(zhì)量中的一些不安全因素，監(jiān)測技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用能夠很好地解決此類問題，它不但可以很好地掌握工程的工作運營狀態(tài)，利用監(jiān)控數(shù)據(jù)對流量方案進行整改，并指導(dǎo)開采質(zhì)量作業(yè)；還可以預(yù)見事故風(fēng)險，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，將事故突發(fā)率降至最低，保證了煤礦安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的環(huán)保能源。通過太陽能光伏技術(shù)，可以很好地將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，太陽能供電部分監(jiān)控結(jié)合了煤礦開采的相關(guān)特點，對煤礦地點的自然環(huán)境等因素進行分析，確定了系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)參數(shù)，優(yōu)化了供電系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，對煤礦領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控起到了一定的作用。

3.3視頻流管理服務(wù)端口設(shè)計

視頻流管理服務(wù)器是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的精神內(nèi)容，具體視頻采集預(yù)覽實現(xiàn)過程如圖2所示。服務(wù)器端擁有通過查詢數(shù)據(jù)庫，進而實現(xiàn)對煤炭安全生產(chǎn)信息化的作用，可以為遠(yuǎn)程計算機提供很多實用服務(wù)。視頻流管理服務(wù)器與空間數(shù)據(jù)庫建立連接，可提供大量查詢服務(wù)，例如屬性查詢服務(wù)、矢量和柵格地圖服務(wù)等。在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成部分中視頻流管理緩存服務(wù)器模塊是相當(dāng)重要的，服務(wù)器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。2部分組件分工合作，緩存管理組件是根據(jù)索引分析所得出的結(jié)果，在緩存中處理請求數(shù)據(jù)然后向客戶端發(fā)送，或者利用數(shù)據(jù)庫中已存數(shù)據(jù)，而索引管理組件先索引分析客戶端請求，制作出瓦片空間待處理數(shù)據(jù)列表。若能發(fā)展好緩存數(shù)據(jù)的利用，數(shù)據(jù)庫交互即可免去，同時數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度也會大大提高?？偟膩碚f，視頻流管理服務(wù)端為煤礦的安全生產(chǎn)提供了有效的圖像監(jiān)視選擇和視頻存儲的功能，可以徹底實現(xiàn)用戶權(quán)限管理、自動報警與生產(chǎn)安全建議。應(yīng)該說明的是，視頻流管理服務(wù)端口設(shè)計的研制尚在初步階段，要想為煤礦系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供一個良好的信息傳輸平臺，尚還任重道遠(yuǎn)。

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二、電子書包在各學(xué)科的應(yīng)用方法

1.語文：讀書園地，累積語言

語文教學(xué)應(yīng)該以語言應(yīng)用為中心，大量閱讀。而電子書包為語言的閱讀與應(yīng)用提供了便利條件。必讀篇目、泛讀篇目已經(jīng)不能滿足學(xué)生對閱讀的渴望，在電子書包上開設(shè)讀書園地活動可以滿足學(xué)生的需求?？蛇M行如下操作：

（1）各抒己見。

教師推薦值得閱讀的同一主題或文體的篇目，大家自由閱讀任何篇目，進行賞析或者批判。

（2）師生共讀。

選擇點擊率最高的篇目進行師生共讀，進行深度賞析。

（3）獎勵閱讀之星。

為了鼓勵在讀書園地活動中表現(xiàn)積極的學(xué)生，根據(jù)活動中的活躍度或者學(xué)生的推薦，推選出“推薦之星”（推薦篇目被選為師生共讀篇目）、“閱讀之星”（閱讀篇目多）、“賞析之星”（賞析深入、透徹）。

2.英語：聽說讀寫，全面貫通中國學(xué)生在學(xué)習(xí)英語時，因為缺少實際應(yīng)用的環(huán)境，所以經(jīng)常會出現(xiàn)“聾子英語”、“啞巴英語”的情況，但借助電子書包，可有效改變這一狀況。

（1）改變作業(yè)形式，增加學(xué)生說的機會。

英語作業(yè)的傳統(tǒng)形式一般是抄寫單詞，朗讀預(yù)習(xí)等，但隨著電子書包進入課堂后，學(xué)生逐漸掌握了錄音、錄像等操作。因此，教師可將作業(yè)形式改成“請讀一讀，說一說，并錄下來”、“請演一演，并錄下來”，讓學(xué)生在完成作業(yè)的過程中有充分說的機會。同時，讓平時膽怯的學(xué)生在全班同學(xué)面前展現(xiàn)自己開口說英語的成果，這樣也可以幫助這些學(xué)生實現(xiàn)從“開口對自己說”到“開口對大家說”的逐步過渡。

（2）自主聽讀，自我檢測，避免濫竽充數(shù)。

電子書包讓學(xué)生能夠享受到均衡的自主聽讀的機會。同時，在學(xué)生聽讀完后，教師應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的題目檢測其聽讀情況。這就避免了在集體聽讀中，部分學(xué)生濫竽充數(shù)的情況。

3.數(shù)學(xué)：復(fù)習(xí)檢測，即時反饋

學(xué)生做題的速度和掌握程度各不相同，但數(shù)學(xué)課堂時間有限，教師無法全面掌控每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，無法均衡地關(guān)注到每一位學(xué)生。但是，借助電子書包的數(shù)學(xué)題庫中的即時反饋功能，可以很好地解決這個問題。因為大部分的數(shù)學(xué)題都有量化的標(biāo)準(zhǔn)答案，教師可借助電子書包了解每道題的班級整體掌握情況，也可以關(guān)注到個別仍然存在困難的學(xué)生，在下一階段的學(xué)習(xí)中，教師再根據(jù)學(xué)生之前的學(xué)習(xí)情況，靈活選擇輔導(dǎo)的方式。

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2機電一體化在工業(yè)上的應(yīng)用

計算機和機械電子這兩種技術(shù)的合并使用，不僅僅限制在工業(yè)制造方面上，通過對以下幾個例子的分析，能夠看出它已經(jīng)融入到了我們的工作和生活的每一個細(xì)節(jié)中。

2.1工業(yè)機器人

工業(yè)機器人是一種有很多用處、能夠反復(fù)編程的、多自由度的、有很多性能以及能實施自動操縱的操作機構(gòu)。對于很多簡單的、可重復(fù)做的工作可以用機器人去做，能夠減少勞動強度，使勞動環(huán)境變得更好，使人身安全得以保障，加大了生產(chǎn)力度，使用的材料變得更少，還能讓產(chǎn)品的質(zhì)量更好。

2.2自動售貨機

自動賣貨的機器是由買家挑選貨品的類別，外面投進去的貨幣是經(jīng)過光傳感器辨認(rèn)貨幣的值的大小，并且通過PIC使數(shù)碼管展示其大小，經(jīng)過判別等一系列的操作完成項任務(wù)。CPU經(jīng)過PLC限制物品的如何移動，經(jīng)過傳動裝置把物品移動到出貨口，高檔的自動賣貨的機器還可以有找零錢的功能。自動售貨機的使用，使更多的人力和物力得以節(jié)省。

2.3農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

從目前農(nóng)業(yè)機械的檢查測試可以看出，從單個變量到智能化終端的轉(zhuǎn)變，人機交互界面越來越和諧。它能夠在屏幕上顯示，任意挑選不一樣的機組，及其不一樣地方的終端信息，能夠任意使用數(shù)據(jù)庫的信息，按照操作者的不同需求，可以在屏幕上展示語音、數(shù)據(jù)、圖形等可用的信息；也能把操作的指令、決策按時的送給農(nóng)機上的智能操作終端，完成自動化的農(nóng)業(yè)制造。

2.4電腦橫機

最開始的橫機是用手來操縱的，僅僅可以實施很簡單制作。但是產(chǎn)品顏色樣數(shù)的加多，電腦橫機便開始產(chǎn)生。設(shè)計人員能夠使用電腦策畫花的類型，使用特別的軟件進行數(shù)字方面的完善，用計算機指令系統(tǒng)來操作機械的彎沙、脫圈、墊沙等步驟自動完成整個制作，制造成果顯著提升。

3計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的融合發(fā)展應(yīng)用

3.1計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)融合的簡介

機電一體化是計算機技術(shù)和機械電子技術(shù)協(xié)同產(chǎn)生的，把電子技術(shù)用到動力功能、控制功能、信息處理功能中去，而且聯(lián)合著計算機軟件系統(tǒng)、機械裝置一起使用，把幾種技術(shù)合并在一起，就生成了機電一體化系統(tǒng)。計算機技術(shù)、機械電子技術(shù)的聯(lián)合，讓他們有了更好的進展，這樣不但能用在工業(yè)生產(chǎn)中，而且它的聯(lián)合進展已經(jīng)進入到了人們生活以及工作的每一個方面。

3.2機電一體化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域

在柔性制造系統(tǒng)中，機電一體化技術(shù)有了很大程度上的使用。這個系統(tǒng)的主要構(gòu)成成分包括計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫。能夠按照總裝線的條件，對工件實施隨機地、按照數(shù)量地一批一批的加工，而且還能對不一樣品種的零星的零件實施制造和加工。計算機技術(shù)、機械電子技術(shù)合并在一起之后，可編程控制器是使用它最多的。它對繼電接觸器故障多、消耗能量多的缺點實施了改造，而且能夠完全顧及加工的需求，實施不一樣的控制程序的制作。

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2“一縱三橫”的模塊化教學(xué)

“一縱”是指按機械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計為主線的縱向結(jié)構(gòu)，具體包括：傳感檢測技術(shù)模塊、計算機與信息技術(shù)模塊、自動控制技術(shù)模塊、伺服傳動技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊?！叭龣M”是指在每個技術(shù)模塊中又細(xì)分為三個層次的教學(xué)內(nèi)容：基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內(nèi)容如下：傳感檢測技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括傳感與測試技術(shù)基礎(chǔ)知識（傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型及其靜態(tài)特性指標(biāo)、傳感器的選用），機電系統(tǒng)最常用的位移檢測（光柵傳感器、絕對碼編碼器、增量碼編碼器），力學(xué)量檢測（應(yīng)變式多維測力彈性體、扭矩傳感器等），視覺檢測（線陣CCD和面陣CCD的基本原理）。較高要求模塊包括雙目視覺檢測的基本原理及標(biāo)定，觸覺傳感器（指端應(yīng)變式觸覺傳感器、多功能觸覺傳感器）。高要求模塊包括機電測試新技術(shù)，現(xiàn)場總線系統(tǒng)，虛擬儀器技術(shù)，多傳感器數(shù)據(jù)融合等。計算機與信息技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括計算機控制技術(shù)基礎(chǔ)，計算機控制系統(tǒng)的組成、分類，及常用控制器（工控機、PLC、單片機），軟件方面要求測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理，數(shù)字濾波，線性化處理，標(biāo)度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機的應(yīng)用高級技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用，基于DSP的運動控制及DSP運動控制卡。自動控制技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理，標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進，數(shù)字PID參數(shù)的選擇。較高要求模塊包括模糊控制，模糊控制的定義及特點，模糊控制系統(tǒng)的組成，模糊控制系統(tǒng)的基本原理，應(yīng)用模糊控制算法解決實際問題。高要求模塊包括其它先進控制方法，如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預(yù)測控制、神經(jīng)控制等。伺服傳動技術(shù)模塊：主要講解直流電動機、交流電動機、步進電機及其控制?；A(chǔ)要求模塊講解三種電機的基本原理、機械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理，如直流電機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩，交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場和定轉(zhuǎn)子的電路分析，變頻控制的原理及實現(xiàn)方法，步進電機的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機的先進控制技術(shù)，如直流電機的雙閉環(huán)控制、交流電機的矢量控制等。系統(tǒng)集成技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊主講機電系統(tǒng)各模塊之間的級聯(lián)設(shè)計，重點講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號耦合、時序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)，重點講解接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統(tǒng)抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點講解軟件抗干擾技術(shù)，如軟件冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)、“看門狗”技術(shù)等。

3以案例為載體，推進模塊化教學(xué)設(shè)計

針對上述的模塊化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計了針對不同教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)字化資源，建設(shè)了課程網(wǎng)站，開發(fā)了多媒體課件，設(shè)計了多個教學(xué)案例。在典型的機電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域，將“加工中心”、“工業(yè)機器人”、“自動導(dǎo)引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學(xué)案例，并對一些復(fù)雜系統(tǒng)進行了分解設(shè)計。采用單片機進行直流電機控制、采用PLC對交流電機進行變頻控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學(xué)中起到了很好的效果。通過這些案例，是將機械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學(xué)，最大程度地吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)動力。

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微電子機械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有微型傳感器、制動器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機械制動器結(jié)合的尺寸微型的裝置，其在電路信息的指示下可以進行機械操作，并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數(shù)據(jù)信息，將其進行轉(zhuǎn)化處理放大，進而通過制動器來實現(xiàn)各種機械操作。而微電子機械系統(tǒng)技術(shù)是以微電子機械系統(tǒng)的理論、材料、工藝為研究對象的技術(shù)。微電子系統(tǒng)并不只是單純的將傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品微型化，其制作材料、工藝、原理、應(yīng)用等各個方面都突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制，達(dá)到了一個微電子、微機械技術(shù)結(jié)合的全新高度。微電子機械系統(tǒng)是一種全新的高新科學(xué)技術(shù)，其在航天、軍事、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的作用。

1.2微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的特點

1.2.1尺寸微型化

傳統(tǒng)機械加工技術(shù)的最小單位一般是cm，而微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的機械加工往往最小單位已經(jīng)涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的原件具有微型化的特點，其攜帶方便，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。

1.2.2集成化

微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的原件實現(xiàn)了微型化為器件集成化提供了有力的基礎(chǔ)。微型化的器件在集成上具有無可比擬的優(yōu)勢，其能夠隨意組合排列，組成更加復(fù)雜的系統(tǒng)。

1.2.3硅基材料

微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的器件都是使用硅為基加工原料。地面表面有接近30%的硅，經(jīng)濟優(yōu)勢十分明顯。硅的使用成本低廉這就使得微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的下的器件成本大大縮減。硅的密度、強度等于鐵相近，密度與鋁相近，熱傳導(dǎo)率與鎢相近。

1.2.4綜合學(xué)科英語

微電子機械系統(tǒng)技術(shù)幾乎涉及到所有學(xué)科，電子、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個學(xué)科的頂尖科技成果都是微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。眾多學(xué)科的最新成果組合成了全新的系統(tǒng)和器件，創(chuàng)造了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域。

2微電子機械系統(tǒng)的技術(shù)類別

2.1體微機械加工技術(shù)

體微機械加工技術(shù)主要將單晶硅基片加工為微機械機構(gòu)的工藝，其最大的優(yōu)勢就是可以制作出尺寸較大的器件，最大的弊端是難以制造出精細(xì)化的靈敏系統(tǒng)。并且使用體微加工工藝難以優(yōu)化器件的平面化布局，制作出來的器件難以與微電子線路直接兼容。體微機械加工工藝一般在壓力傳感器和加速度傳感器的制造中普遍應(yīng)用。

2.2表面微機械加工技術(shù)

表面微機械加工技術(shù)就是通過集成電路中的平面化技術(shù)來實現(xiàn)微機械裝置的制造。其主要優(yōu)勢表現(xiàn)在充分利用了已有的IC工藝，能夠靈活掌握機械器件的尺寸，因此表面為微機械加工技術(shù)與IC之間是兼容的。表面微機械加工技術(shù)與集成電路的良好兼容性使得其在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了快速普及。

2.3復(fù)合微機械加工技術(shù)

復(fù)合微機械加工技術(shù)就是體微機械技工技術(shù)與表面微機械加工技術(shù)的結(jié)合，其結(jié)合了兩者的優(yōu)點，但又同時避免了相應(yīng)缺點。

3微電子機械技術(shù)的應(yīng)用

3.1環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域

微電子機械系統(tǒng)技術(shù)下的微型設(shè)備可以在環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據(jù)處理分析上發(fā)揮巨大的作用。由化學(xué)傳感器、生物傳感器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所集合的測量與處理設(shè)備。該微型裝置可以用來監(jiān)測空氣和液體的成分，其獨特優(yōu)勢在于尺寸微小，便于攜帶。

3.2軍事領(lǐng)域

納米器件所構(gòu)成的裝置先要對半導(dǎo)體器件運行速度高，攜帶方便，信息輸出和處理快捷，在軍事領(lǐng)域其能夠用來制作各種微型設(shè)備，例如“蚊子導(dǎo)彈”、“麻雀衛(wèi)星”等。

3.3醫(yī)療領(lǐng)域

在臨床化驗分析、介入治療領(lǐng)域其也能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的價值。近幾年獲得發(fā)展的介入治療技術(shù)與傳統(tǒng)治療技術(shù)相比臨床治療效果優(yōu)越，能夠有效緩解患者痛苦。但是當(dāng)前介入治療儀器價格高，體積巨大，準(zhǔn)確性難以保證，尤其是在治療重要器官時風(fēng)險較大。微電子機械系統(tǒng)技術(shù)的微型與智能特性可以顯著降低介入治療的風(fēng)險。