時間：2023-03-17 18:00:22
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【關鍵字】建筑電氣，工程管理，管理流程，控制要點
中圖分類號： F407.6文獻標識碼：A 文章編號：
前言
一個國家的建筑就是她經濟發展程度的標志。國家越發達，建筑的智能化程度就越高。的確，隨著當今中國社會的發展、技術的進步，在建筑工程領域，科技含量越來越高。新材料的應用、新工藝的發展使對建筑設計施工流程的要求也越來越嚴格。在這樣的背景下，建筑行業的五大關鍵設計崗位建筑、結構、給排水、暖通、電氣設計日益凸現出它的重要性。建筑電氣設計是整個建筑項目建設中所不可缺少的一個環節，主要為建筑項目提供供配電工程及弱電智能化等工程電氣設計。建筑電氣工程師就是主管這相關業務的專業技術人員。建筑電氣與我們通常意義上的電氣自動化并不同，是電氣自動化相關原理技術在建筑行業的具體應用。因此，保證建筑電氣工程的管理質量成為了重中之重。
二．電氣工程在建筑工程中的重要作用
工業與民用建筑中的電氣工程，包括建筑中的強弱電，是整個工程項目的重要組成部分。如果把建筑比作一個人，混凝土結構就是人的骨架和肉體，而血液和經脈就是建筑中的電氣。大概從20 世紀60 年代左右開始，我國的建筑電氣工程事業得到突飛猛進的發展，其中控制理論與控制工程、電力電子技術、尤其是計算機技術的發展更是超出人們的預料，這些環境的變化直接導致人們對自己的工作和生活環境的要求越來越高。對居住和工作建筑的電氣環境的要求也越來越高，這種情況下就使得電氣工程的在人們日常生活中的地位和作用變得越來越重要。電氣工程的好壞直接關系到整個建筑工程的質量、投資、工期、預期等等的效果，影響到整個建筑物整體設備的安全運行、投入使用情況、節能效果、舒適性、高效性和安全性，特別是建筑物的安全問題，電氣設備能否安全可靠運行，線路是否有火災隱患，火災報警和智能監控系統能否正常運行，消防設備、緊急照明等等這些設備的供電是否可靠，都是建筑安全的重要因素，所以，這種情況下，對電氣工作人員的考驗是相當高的，不僅僅要從傳統的電氣和自動化控制技術中走出來學習和面對新的電氣和自動化控制技術，還要面對計算機網絡技術等等現代的先進的科學的智能控制技術，力圖建設安全可靠有技術含量的電氣工程來保證人們的生命財產安全。
三．施工階段的質量控制
施工中必須根據已會審后的電氣施工圖紙和有關技術文件，按照國家現行的電氣工程施工及驗收規范，地方有關工程建設的法規、文件，經審批的施工組織設計(施工技術方案)進行。施工中若發現圖紙問題應及時提出并處理，不允許未經同意擅自變更設計。嚴格推行規范化操作程序，編制符合規范、工藝標準，具有可操作性的質量控制程序。
1、基礎施工階段的質量控制
在基礎工程施工時，應及時配合土建做好強、弱電專業的進戶電纜穿墻管及止水擋板的預埋、預留工作。這一工作要求電氣專業應趕在土建做墻體防水處理之前完成，避免電氣施工破壞防水層造成墻體今后滲漏;對需要預埋的鐵件吊卡、木磚、吊桿基礎螺栓及配電柜基礎型鋼等預埋件，電氣施工人員應配合土建提前做好準備，土建施工到位及時埋入，不得遺漏。電氣施工安裝中，管理人員只有努力提高自身的素質和專業能力，才能把好質量關。
2、主體施工階段的質量控制
首先必須分清工程中的重點環節。在電氣工程質量監控中，確定配電裝置、電力電纜、配電箱3個重點設備交接協調環節，明確關系，制定措施，根據規范進行超前監控，達到對工程質量的預控。其次，必須在監控好重點環節的基礎上以點帶面，促動整個系統工程的質量控制。電氣工程要與土建工程緊密配合，根據土建澆注混凝土的進度要求及流水作業的順序，逐層逐段的做好電管鋪設工作，這是整個電氣安裝工程的關鍵工作，做不好不僅影響土建施工進度與質量，而且也影響整個電氣安裝工程后續工序的質量與進度。澆注混凝土時，電工應留人看守，以防振搗混凝土時損壞配管或使得開關盒移位。遇有管路損壞時，應及時修復。
3、裝修階段的質量控制
在砌筑隔墻之前應與土建工長和放線員將水平線及隔墻線核實一遍，因為將按此線確定管路預埋位置及各種燈具、開關插座的位置、標高。抹灰之前，電氣施工人員應按內墻上彈出的水平線和墻面線，將所有電氣工程中的預留孔洞按設計和規范要求核實一遍，符合要求后將箱盒穩定好，將全部暗配管路也檢查一遍，然后掃通管路，穿好帶線，堵好管盒。抹灰時配合土建做好配電箱的貼門臉及箱盒的收口，箱盒處抹灰收口應光滑平整。
四．電氣工程師的責任和要求
電氣工程師是電氣工程質量好壞的直接負責人，因此電氣工程師的專業知識水平必須過硬。同時，光有專業水平也是不夠的，電氣工程師必須要有高度的責任心，對自己所負責的電氣工程要認真對待，不光要把自己的專業知識應用到工程建設中去，還有用心去對待自己所負責的工程，細致的，深入的，全面的做好電氣工程所涉及的技術、進度、簽證、質量、安全等各方面的管理工作。要想成為一名合格的電氣工程師，必須不斷的更新自己各方面的知識，不墨守成規，及時的掌握最新的發展動態。
建筑電氣與我們通常意義上的電氣自動化并不同，是電氣自動化相關原理技術在建筑行業的具體應用。建筑電氣設計涉及的面廣，從傳統的供配電、照明、動力、自控、防雷接地設計，現在已發展到消防、保安、共用天線電視、樓宇自控系統、通訊系統以及自備電源等設計。建筑電氣工程師是一項技術要求很強、非常講究理性化思考的職業。它需要從業人員有：
（一）嚴肅認真的工作態度。建筑電氣設計涉及面廣，設計規范又多，這就要求電氣專業工程師，一絲不茍地對待每一個系統的設計，要精益求精；
（二）較高的學歷、廣泛的理論知識，現在一般企業招聘這類人才，學歷都要求大學本科以上，需要經過系統的建筑電氣自動化學習；
（三)要有團隊合作精神。這一點相當重要。建筑工程設計有交叉作業，綜合協調的特點，電氣設計必須考慮到建筑、結構、給排水、暖通等方面，必須具有綜合的業務水平和工作能力，如工程概預算、招投標、工序銜接及工種配合、各種關系的協調等等，只有緊密結合，才能提高建筑工程設計的科技含量。
五．結束語
電氣工程中應把“質量第一、安全第一”放在首位，工程師應該根據所建工程的自身特點，做到對每個施工環節的有效動態實時控制，把技術交底工作落實到實處，從材料購買、工程施工、工程質量等各個環節都認真的進行管理。同時，建立有效的監督體系對工程的質量進行監督，確保工程質量。
參考文獻：
[1]陳富軍 建筑電氣工程管理及質量控制陜西秦力建設工程監理有限公司陜西科技報2010-09-14報紙
[2]趙子云 建筑電氣工程在施工過程中的運用 中國新技術新產品2011-01-25期刊
[3]廖亞振 建筑電氣施工質量通病問題與處理措施探討 企業導報2012-06-30期刊
[4]王進; 王靜 淺談建筑電氣工程管理及質量控制黑龍江科技信息2009-06-25期刊
論文摘要：文章介紹一種應用當前最先進的工業自動化控制技術的用于教學培訓的柔性制造系統。
1引言
隨著工業自動化技術的迅猛發展，現代自動生產加工系統中的控制和操作技術越來越復雜，往往綜合了機械、氣動、液壓、傳感器技術、PLC及伺服驅動、數控技術、機器人技術、通信技術、柔性制造及計算機集成制造技術等多門學科，因此對于工業現場的應用技術人員也提出較高的要求。對于培養生產一線的技術應用型人才的高等職業技術教育院校來說，提供模擬自動化生產加工系統的綜合實訓環節，培養學生的綜合工程應用能力，滿足現代化企業生產的需求是我們的教學理念。在教學中我們引入了德國某公司的F’MS50系統，也稱為柔性制造系統機電一體化培訓設備。
2系統的組成和功能
此柔性制造系統是一套模擬實際工業自動化生產中不同復雜程度控制過程的柔性加工中心。根據系統的不同運行狀態，可實現對生產加工過程的改變和控制。圖1所示為該物流系統的平面示意圖，整個系統由以下13個工作站組成:①供料站;②檢測站;③提取站;④加工站;⑤圖像處理站;⑥裝配站;⑦暫存站;⑧提取站;⑨成品分裝站;⑩閉環柔性輸送裝置;⑧柔性加工系統上下料機器人;⑩數控車床;⑩數控銑床。
該系統的生產過程模擬短行程氣缸的裝配，其中包括的零件有:缸體、活塞、彈簧和端蓋。整個加工系統的流程為:工件由送料站送人檢測站~檢測站檢測工件的狀況~將合格零件放人傳送帶上的工件運送車上~由提取站中的機械手上下料裝置將工件放人加工站進行加工~再將工件放回傳送帶上~工件經過圖像處理站時由工業圖像處理系統檢測將要進行裝配的工件形狀是否合格~合格工件進人下一個站(不合格工件將被剔除)~裝配站中的五軸機器人對氣缸進行組裝(其中缸體由傳送帶運送，活塞儲存在裝配站的貨盤上，端蓋和彈簧儲存在料艙中)~暫存站將裝配好的工件暫存于高層倉庫中(可按需要將工件放回到傳送帶上)一由提取站中的機械手上下料裝置按工件的顏色將工件從傳送帶上放人成品分裝站中~成品分裝站完成成品輸出。
此系統是一個可以擴展的可以連接多個工作站的系統，并在生產過程中可柔性地面對運行狀態且可以按相應的情況控制物流。其主要單元是負責向系統內個工作站間輸送零件的閉環柔性輸送裝置。每個工作站中都帶有由STEMENS S7一300系列控制器和數字量vo模塊組成的控制板，控制板與工作站的連接通過一根標準的vo電纜連接。傳送系統的控制也由SIEMENS S7實現。工作站之間的通信由vo接口定義，傳送系統內部的數據傳送由AS一1(執行器和數字傳感器組成的網絡)總線實現。工作站與傳送系統之間的通信通過vo接口定義。在FMSSo中使用SIEMENS的WinCC對系統進行監視，控制以及數據采集。為了實現WinCC和PLC之間的數據交換，該系統采用了Profibus一DP現場總線。WinCC發送數據到PLC，同時從PLC接收數據信息。通過WinCC在主機中按照級別的優先權監控每個設備的運行情況，并且通過一根電纜即可完成在線對PLC S7編程和故障診斷。
該系統包含實際生產加工的主要功能:來料分配、工件檢測、工件操作(機械手上下料)、工件加工及處理、質量控制(圖像處理)、自動裝配(五軸機器人裝配)、立體倉庫(料倉)、工件輸出、工件分揀、閉環柔性輸送裝置、數控加工等。使用該系統應可以完成不同復雜程度、各種主要課題的教學培訓，如:氣動技術、機械技術、通信技術、機械手技術、傳感器技術、PLC技術、電氣/電子技術、自動控制技術、傳動技術、物流技術、數控技術和系統管理等。
3模塊化工作站
構成柔性制造系統FMS50中的各工作站均包括獨立的電氣和可編程控制器單元，帶有一個標準vo接口用于與PLC板的連接。機械和氣動單元按照各工作站的不同生產功能可以由標準模塊組裝而成，靈活性較大，氣動系統的控制原理相似。
以工件提取站為例，該站完成將工件從傳送帶上提取并將其放置在加工站上的分度盤上的任務。它的主要組成模塊是完成x軸運動(運送工件)的無桿氣缸A、完成:軸運動(提放工件)的扁平氣缸(提升缸)B，氣動平行抓手C(抓取工件)和由3片緊湊型閥組成閥島CPV10及滑槽模塊。氣動控制回路圖如圖2所示。圖中A缸和B缸控制回路中的單向節流閥用于控制兩缸的行進速度;A缸控制回路中的兩個氣控單向閥在回路中形成氣動鎖，是一種安全措施，可使氣缸在系統斷電或停氣時在任意位置保持不動。閥島中的3個電磁閥C，M，M分別控制氣缸A，B，C。其中C型電磁閥由兩個常斷式單電控二位三通電磁閥組成;M型電磁閥是單電控二位五通電磁閥。
模塊化工作站的特點是工作站中的小型模塊應該能夠體現生產加工中的各種單獨功能或組裝加工，采用的控制模式與實際生產中相同，每個工作站均包含獨立的電氣及可編程序控制器單元且采用標準的電氣接口，每個工作站本身可以單獨用于教學實訓，每個模塊都具有相應的培訓內容，各工作站之間通過電纜或總線連接可以形成不同形式的柔性制造系統。
4該系統的教學培訓理念
FMS50系統的模塊化設計，可以單獨訓練PLC編程和機器人操作技術及各工作站，如工件自動裝配、自動輸送、緩沖倉儲等。在教學實踐中，采用模塊化教學方法，教學的過程從基礎簡單的操作和控制逐步擴展到復雜操作的控制，具體操作是將學生分組訓練，每組學生要完成從模塊的機械、氣動與電氣元件組裝安裝到工作站的氣動與電氣回路連接，再根據工藝要求進行PLC編程，調試、操作、維修及故障排除。在工作站之間的連接和工作站與傳送系統的連接過程中，學生可以了解到vo通信和總線控制技術。并且通過監視、控制以及數據采集軟件vvn}rcc，了解系統的物流和信息流運行情況。在整個訓練過程中可以使學生將所學過的專業知識加以綜合應用，并能培養學生的學習能力、獨立思考能力及團隊合作精神。由于該系統是開放式的，學生可以在訓練中加人自己的創新思想，重新組合或開發新的工作站，組成不同的機電一體化系統。在高層次的訓練中，可以對學生進行諸如遠程控制、圖像識別、機器人、交互式仿真系統COS/MIR軟件(提供建模、運動仿真及三菱機器人編程仿真)等知識的培訓。
論文關鍵詞：實踐教學體系；電氣工程及其自動化；應用型；綜合能力
電氣工程及其自動化專業是一門實踐性、應用性很強的學科，大多數專業課程都需要通過適量的實踐活動來培養學生的實際動手能力和創新能力。根據我校關于本科培養方案指導思想的要求：以培養應用型高級人才為主，加強學生的創新意識、競爭意識和適應能力的教育，注重學生的知識、能力、綜合素質的協調發展。因此，應用型本科專業在具體的實踐教學中，應把培養學生分析和解決問題能力作為構建良好的實踐教學體系的基礎和核心。
一、實踐性教學體系建設
1.實驗室建設
隨著我校順利升格為本科院校及我系電氣工程及其自動化本科專業的設置，提升電氣自動化、電力系統的實驗水平就迫在眉睫。但是眾所周知，建設電力系統的相關實驗室要求條件十分苛刻，加之所需的實驗設備造價昂貴，而我院做為近幾年剛剛升本的院校，爭取上級有限的科研經費相對較為困難，導致對實驗室建設的資金投入相對不足，實驗條件相對有限，短期內難以滿足電氣工程及其自動化的相關實驗要求。因此，這就要求我們必須廣開門路，通過其他行之有效的措施和方法，不斷滿足該專業相關的實驗要求。
在學習和借鑒外校實驗室建設和管理的基礎上，依據本校學生的基本素質和我校現有的實驗條件，我系對實驗室建設做以下改進。
（1）構建實驗平臺，滿足課程需求。通過學院的持續投資和我系教師的不懈努力，我系建立了具有層次化、綜合性的系統實驗平臺——電力系統綜合實驗室，該平臺是對“電力系統分析”、“發電廠及變電站電氣部分”、“供電技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電力系統自動裝置”、“電力系統微機保護”及“電力系統綜合自動化技術”等主要專業課程實踐實驗環節的系統整合。在此平臺上，不僅能滿足本專業核心課程的基礎實驗和綜合實驗的要求，還能使學生自主完成相關課程設計。
（2）依托仿真技術，調動學生興趣。在課程中推廣和運用仿真實驗手段，實現仿真實驗與相關課程的有機結合。教師在講授專業課時，有選擇的向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真軟件以及應用組態王軟件，并且通過較多實例的仿真講解，使學生對該專業課有更深入的理解和應用，同時要求學生對該課程的實驗內容預先進行仿真。這樣既能提高學生的學習興趣，又能使學生對該課程有更加全面的掌握。
（3）完善互動平臺，提升教學效率。我們在現有的教學條件下，廣泛收集網絡上豐富的實驗環節資源，建立完善了相關課程的網絡實驗室。如在《電力系統繼電保護原理》教學網站上，增加了微機繼電保護等教學、實驗內容，搭建了師生互動平臺，以此彌補實驗教學時間的不足。教師的教學效率得以大大提升，也為學生更好的進行學習、實驗創造了便利條件真正實現了教師與學生的教學互動和溝通交流。
（4）建立合作關系，拓寬實驗領域。洛陽作為河南乃至全國有影響的重工業基地，本地眾多的大中型工業企業也希望通過加強與科研院所的溝通聯系來提高自己的技術水平。通過洛陽市政府的牽線搭橋，我們結合自身的學科優勢和人才資源，近年來先后與黃河同力水泥有限公司、洛陽供電公司、龍羽電氣等單位簽訂了校外實習合作單位協議，不斷加強合作交流。我校每年都選送大批學生到相關企業，在其生產實驗室內進行實踐活動：如在龍羽電氣有限公司進行的《高低壓電器》實驗，在黃河同力水泥有限公司進行的《工廠供電》實驗，在龐屯變電站進行的《變電站綜合自動化》實驗等等。這樣既解決了我們的有關實踐難題，又提高了學生的實際動手能力。
（5）引入科研項目，注重實踐培養。實踐教學將由淺入深，由基礎到綜合將教師的科研內容和科研成果、工程實際問題等引入到實驗教學中，把知識學習技能訓練、能力培養等融合在一起，增強學生的實際應用能力，提高教學效果。適時引入設置創新型實驗項目，讓學生及時了解實驗新技術的發展，注重培養學生掌握新實驗技術的能力。此外，我校還組織學生積極參加全國技術大賽，進一步鍛煉學生的綜合能力。我校在全國電子設計大賽和“挑戰杯”大賽中均取得了優異的成績。
2.實習基地建設
本專業現有兩個實習基地，分別是電工實習2和模擬變電所。
“電工實習2”實習基地分為兩個部分，學生要在兩周時間內完成電機的拆裝和控制柜的安裝實訓，該實習基地主要面向經過專業課程學習，具有一定理論基礎的大三或大四學生進行，該實習項目側重工程技術應用、重視實踐環節的鍛煉，具有較強的工程適應能力，對于提高學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力，具有很大幫助。該實習項目至今已培訓過數千名學生，學生反映實習效果非常好。
模擬變電所主要由380V模擬10kV電壓進線，由真實的高低壓一次設備完成整個的工廠供配電以及控制過程。該變電所模擬工程氣氛濃厚，學生可以在該變電所中得到較好的工程鍛煉機會。
除了校內實習基地的進一步建設與完善，還需要繼續加強與同力水泥、洛陽供電公司、龍羽電氣等合作單位在科研、人才培養、校外實習基地等方面的合作。
3.課程設計和畢業設計建設
專業課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力，而實現這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統的課程設計題目大多較為單一，與具體的生產實際要求脫節較為嚴重，并且設計的標準也與工程規范相差甚遠。因此，我院在具體的課程設計中，十分注重實踐性和可操作性，要求選題與有關科研項目和相關企業緊密結合，如在工廠供電課程設計中，從企業得到第一手的詳細資料，發給學生真學真練，使學生從中汲取更多的經驗，既鍛煉了獨立思考的能力，也增強了實際操作能力。
畢業設計作為重要的實踐教學環節，關鍵是要實現課題的真實性、知識的綜合性和設計的創新性。近年來，隨著電氣工程及其自動化專業學生人數的不斷增多，教師數量和畢業設計課題數量相對不足的問題日益突出，而用人單位也對新錄用人員實際動手能力的要求越來越高。為此，我們在畢業設計課題的選擇上，要求每位畢業生的畢業設計，或結合教師的科研項目，或結合企業的技術項目，或組織學生到外地公司和工廠開展畢業設計等工作嘗試，使學生的綜合素質、創新能力得到進一步提高。從2009屆開始，我校就選送部分畢業生到龍羽電氣和市內其他變電站進行畢業實習和畢業設計，并取得了較好的效果。
二、專業師資人才隊伍建設
如何培養建設一批高水平人才，是每個高等院校都面臨的共同難題。這不僅要求每一位教師具有扎實的理論知識，更要具備較強的實際動手能力。為此，我校積極做好人才的培養工作，把提升師資隊伍的層次、優化師資隊伍的結構、提高師資隊伍的整體水平作為師資隊伍建設的重點工作。以兩個專業研究方向為目標，加強師資隊伍建設，注意教師進修提高，積極引進博士，鼓勵和支持青年教師攻讀在職博士學位，促進學術帶頭人后備力量的培養工作，從而形成一支整體水平高、結構合理的教學和科研型教師隊伍。主要通過以下幾方面措施來實現。
（1）加大高層次人才引進力度，優化教師隊伍的結構，不斷增加師資隊伍總量。
（2）加強專業帶頭人、課程負責人及骨干教師隊伍建設，進一步明確其權利和義務，以激發教師積極向上的熱情。
（3）充分培養和挖掘現有教師隊伍的潛力，加強“雙師型”教師的培養。一方面從企業引進工程技術人員，另一方面通過各種途徑提高教師的實踐技能。
三、實踐性教學教材建設
通過綜合了解國內、省內其他院校電力系統及其自動化專業教學、實驗方面等情況，發現近年來在實踐教材特別是綜合實驗方面教材編寫的不多。因此，我們必須高度重視此項工作，以切實發揮實踐性教學教材在教學、實驗中的重要作用。
根據不斷改進和完善的實驗設備和實習場所的情況，我校組織一批教學、實驗經驗豐富的教師編寫了相關的實驗（實習）大綱和指導書，課程設計大綱和指導書等教材，并順利通過了學院的嚴格審核。特別是針對我系建設的電力系統綜合實驗室，我系教師專門編寫了嚴謹完整的實驗指導書。該實驗教材既能滿足實驗設備和教學實踐的要求，又能增強學生的實訓能力，使得學生的綜合設計能力和創新意識不斷得到提高。
論文關鍵詞：變電站；變電站數字化；通信網絡
為了提高電力系統的自動化水平和可靠性，提高電網企業的經濟效益和管理水平，我國電力企業積極進行變電站的數字化。隨著國家標準的不斷完善以及智能斷路器、非常規互感器和網絡技術的發展，數字化將是未來變電站自動化發展的必然趨勢。
一、數字化變電站的特點
隨著數字化技術的出現和應用，數字化變電站的概念也被提出。數字化變電站可以實現信息的整體和統一處理，同時具備變電站內IED之間、控制中心和變電站之間協同互動運行的能力。一般情況下，數字化變電站具備以下幾個技術特點。
1.層次化
由于所具備的功能差異，變電站的結構邏輯可分成間隔層、過程層以及變電站層。間隔層的作用是通過本間隔的數據作用于自身間隔的一次設備。所有與一次設備接口功能的實現是通過過程層完成的。利用全站的數據，變電站層可以對全站的一次設備進行監視以及控制，同時可以實現與遠方控制中心進行交換數據。
2.一次設備的智能化
可編程（PLC）控制器可以替換變電站二次回路中的繼電器及其配套的邏輯回路，光電數字和光纖將會代替變電站目前普通的模擬信號和控制線路被。
3.二次設備的網絡化
變電站的二次設備不設功能裝置重復的輸入/輸出接口，通過網絡可以真正實現數據共享、資源共享，普通的功能裝置也會演變成邏輯的功能模塊。
4.運行管理實現自動化
日常運行、維護、數據記錄可以實現無紙化辦公和自動化的信息分流交換；變電站發生故障時，及時提出故障原因和維修意見；系統可以自動發出變電站設備狀態檢修報告。
二、數字化變電站中的關鍵技術
由于用戶對供電質量、可靠性要求以及電壓等級和電網容量的不斷提高，電力電子、傳感器、網絡通信和信號處理等技術日漸成熟，所以變電站一次設備智能化、自動化成為發展的必然趨勢。當前，該技術主要是智能斷路器、集成型智能開關以及電子式電流電壓互感器等設備的發展和應用。
1.非常規的互感器
隨著計算機技術和光電技術日益成熟，非常規互感器在實際生產中得到了廣泛的應用。它具有很強的抗電磁干擾能力、絕緣好、可測量頻帶寬，新型光電/電子式互感器具有現代光電技術的優點以及電光晶體的各種優異特性，在電力行業有著廣泛的應用。同時，結合數字信號處理DSP技術和光電技術，未來將呈現出很好的發展勢頭。
數字化保護和測控設備可以和非常規互感器直接接口，省去了中間環節。它的優點是：能隔離高低壓，絕緣性能良好；由于不含鐵芯，鐵磁諧振和磁飽可以消除；良好的抗電磁干擾性能，低壓側無開路高壓危險；測量精度高，動態范圍大；頻率響應范圍大；無易燃、易爆等危險。
由于以上優點，非常規互感器不僅具有可觀的經濟效益和社會效益，而且能很好地適應電力系統數字化、智能化和網絡化發展的需要，提高了電力系統自動化程度并且能夠保證其安全可靠的運行。
2.斷路器智能技術
為了改變現有斷路器的單一空載分閘特性，自動獲得實際開斷時電氣和機械性能上的最佳開斷效果，且由于電網運行過程中會經常有各種開斷指令，斷路器可以執行相應的智能操作——自動調整執行機構和滅弧室工作條件的選擇。通過智能斷路器的過程層(I/O)通信接口，輸入和輸出通信數據，而這些通信數據必須符合IEC61850標準。或者說根據IEC61850提出的標準體系，斷路器屬于過程層設備，所以控制跳合閘命令的傳遞以及斷路器狀態信息傳輸是通過IEC61850標準的通信數據來實現的。
3.集成型智能開關設備
國外一些大的電力設備生產公司已經推出類似產品，瑞士ABB公司推出的接插式開關系統PASS是最具代表性的。它是ABB公司在生產氣體絕緣組合電器GLS和空氣絕緣開關設備ALS的基礎上研發的一種新型電器設備，而該款產品具備了GLS的優點。從20世紀末應用至今，已在美國、加拿大、英國、瑞典等變電站使用并且用戶反應良好。可以說，集成型智能開關設備是電力系統將來一次電氣設備的發展方向，它的主要優點是結構緊湊、安裝方便、接線簡化、占地面積小、自動化程度高、可靠性高和日常維護簡單。
三、數字化變電站通信網絡結構
建設數字化變電站的基礎之一就是從邏輯概念和物理概念上，將通信體系分為三個層次，即間隔層、變電站層以及過程層，并且制定了各層通信接口之間的通信標準。而另一個前提就是制定的IEC61850標準，該標準的制定，有利于實現電力自動化系統的三個功能，即控制、監視和繼電保護功能。
由于沒有規定通信拓撲，并且對設備之間的通信接口沒有任何標準，所以各個廠家只是根據客戶需求自行設計和定義物理通信鏈路上的通信接口，上述的三個層次僅是抽象的概念。由于IEC6185O使用以太網作為基本通信技術，并沒有限制實際的網絡形式，所以，隨著網絡技術的進步，同一個網絡完全可以融合變電站總線和過程總線。這樣的通信系統既有利于變電站與控制中心構成統一的無縫通信網絡，而且可以同時實現變電站內的無縫連接。
變電站層有兩種功能。變電站層功能是指SAS到各個接口的功能，即到本地站操作員人機接口、遠方控制中心遙控接口或遠程監視維護工程遠方監視接口的功能。另外一個功能是指利用多個變電站或間隔的數據，而且作用到整個站的一次設備或多個間隔。
間隔層是利用分析某個間隔數據，然后可以實現控制該層一次設備的目的。該功能是與任何類型的I/O或智能傳感器和執行器通信，即通過一定的邏輯接口在間隔層內通信或與過程層通信。
過程層功能是連接到過程的全部功能。
四、數字化變電站對變電站的影響
1.對二次系統應用的影響
由于現代數字技術的發展以及相關標準的制定，變電站數字化技術得以迅速發展應用。在電氣量采集的環節、IED設備數據傳輸交換方式、變電站信息冗余性、變電站二次系統運行安全性、可靠性等，都將由于變電站數字化技術的應用產生巨大的影響。
2.對變電站整體建設方案的影響
當今，由于土地價格昂貴，縮小變電站的占地面積將是目前變電站建設急需考慮的問題。由于電子式互感器的體積小，方便安裝，與其他高壓設備集成方便，所以能減少變電站的占地面積。實現數字化的變電站基本上沒有電纜，采用光纖通信，造價低，重量輕。可以取消變電站內大部分電纜井和電纜層，建設變電站的成本也可大大減少。
3.數字化變電站對設備調試的影響
數字化變電站不僅可以提高二次系統安全性，而且可以大大簡化二次系統的調試；電壓互感器的極性由安裝位置決定，所以現場不需要校驗；絕緣電阻不需要測試；電子式互感器還可以確保使用數據正確，這是由于該設備傳輸的數據都有標記，方便識別；除此之外，由于一二次回路接線不需要查線，原來的查線工作大大減少，減輕運行維護人員的工作量；由于絕緣的系統的光纖信號傳輸回路，所以沒有接地，減少了變電站檢查接地的工作量。
五、數字化變電站未來的發展
電力系統通過SAS技術的應用，不僅提高了電網運行的安全性、穩定性，而且還大大減少了系統的維護和檢修費用，具有十分明顯的經濟價值。由于變電站是整個電力系統最基本信息源，所以它也是整個系統中數字化的基礎。基于以上原因，數字化變電站應具備以下幾項技術優點。
（1）過程層信息系統內部互相調用。在數字化變電站過程層的數據化的信息傳輸都是通過光纖完成的，所以過程層的信息可以實現系統內部互相調。
（2）數字化變電站通信網絡技術有及時性、穩定性以及兼容性等優點。
（3）信息模型化和互操作。作為電力系統的信息源頭，數字化變電站不僅要提供盡可能多的信息，而且這些信息應建立在統一的電力系統信息模型的基礎之上。作為執行終端，實現各種協同功能是數字化變電站最基本的特征，這要求IED之間能夠互操作。為了實現設備之間互相操作，變電站信息的標準化是基礎。
（4）檢測調試方法的變化。由于數字化變電站中的大多數自動化功能都以數據通信的方式實施，所以通信監測設備顯得非常關鍵，不僅用于檢查網絡的聯通性，而且對通信過程和傳輸信息進行監視，用來分析自動化功能的實施情況。
（5）廣域自動化功能。數字化變電站的通信網絡建設需求是互相兼容的，傳輸的信息有同一個標準同時必須能夠相互共享，這樣才能達到電網與變電站之間協同配合的目的。
六、總結
由于數字化變電站技術涉及到許多通信網絡以及新設備的應用，所以從研發到實際應用將會是比較長期的過程。如IEC61850標準體系、智能斷路器、電子式互感器、網絡通信技術等。由于各種新技術沒有經過一定時期的實踐檢驗，所以在現場應用的穩定性需要結合工程實際逐步完善。
國內外數字化變電站的研究和建設也還在起步階段。我國的數字化變電站建設的總思路是先把低電壓變電站（110kV以下）作為建設試點，通過一段時間的摸索，然后應用到高的電壓等級的變電站上，在此期間更需要進行大量的理論研究和實踐摸索。同時，由于目前大部分變電站都沒有經過數字化改造，所以現有的常規變電站就可以為數字化變電站技術的發展提供應用的平臺，而電網的發展也為變電站數字化技術提供契機。未來數字化變電站應用技術的成熟，將標志著新一代數字化電網的實現。
論文關鍵詞：變電站；變電站數字化；通信網絡
為了提高電力系統的自動化水平和可靠性，提高電網企業的經濟效益和管理水平，我國電力企業積極進行變電站的數字化。隨著國家標準的不斷完善以及智能斷路器、非常規互感器和網絡技術的發展，數字化將是未來變電站自動化發展的必然趨勢。
一、數字化變電站的特點
隨著數字化技術的出現和應用，數字化變電站的概念也被提出。數字化變電站可以實現信息的整體和統一處理,同時具備變電站內ied之間、控制中心和變電站之間協同互動運行的能力。一般情況下，數字化變電站具備以下幾個技術特點。
1.層次化
由于所具備的功能差異，變電站的結構邏輯可分成間隔層、過程層以及變電站層。間隔層的作用是通過本間隔的數據作用于自身間隔的一次設備。所有與一次設備接口功能的實現是通過過程層完成的。利用全站的數據，變電站層可以對全站的一次設備進行監視以及控制，同時可以實現與遠方控制中心進行交換數據。
2.一次設備的智能化
可編程（plc）控制器可以替換變電站二次回路中的繼電器及其配套的邏輯回路，光電數字和光纖將會代替變電站目前普通的模擬信號和控制線路被。
3.二次設備的網絡化
變電站的二次設備不設功能裝置重復的輸入/輸出接口，通過網絡可以真正實現數據共享、資源共享，普通的功能裝置也會演變成邏輯的功能模塊。
4.運行管理實現自動化
日常運行、維護、數據記錄可以實現無紙化辦公和自動化的信息分流交換；變電站發生故障時，及時提出故障原因和維修意見；系統可以自動發出變電站設備狀態檢修報告。
二、數字化變電站中的關鍵技術
由于用戶對供電質量、可靠性要求以及電壓等級和電網容量的不斷提高，電力電子、傳感器、網絡通信和信號處理等技術日漸成熟，所以變電站一次設備智能化、自動化成為發展的必然趨勢。當前，該技術主要是智能斷路器、集成型智能開關以及電子式電流電壓互感器等設備的發展和應用。
1.非常規的互感器
隨著計算機技術和光電技術日益成熟，非常規互感器在實際生產中得到了廣泛的應用。它具有很強的抗電磁干擾能力、絕緣好、可測量頻帶寬，新型光電/電子式互感器具有現代光電技術的優點以及電光晶體的各種優異特性，在電力行業有著廣泛的應用。同時，結合數字信號處理dsp技術和光電技術，未來將呈現出很好的發展勢頭。
數字化保護和測控設備可以和非常規互感器直接接口，省去了中間環節。它的優點是：能隔離高低壓，絕緣性能良好；由于不含鐵芯，鐵磁諧振和磁飽可以消除；良好的抗電磁干擾性能，低壓側無開路高壓危險；測量精度高，動態范圍大；頻率響應范圍大；無易燃、易爆等危險。
由于以上優點，非常規互感器不僅具有可觀的經濟效益和社會效益，而且能很好地適應電力系統數字化、智能化和網絡化發展的需要，提高了電力系統自動化程度并且能夠保證其安全可靠的運行。
2.斷路器智能技術
為了改變現有斷路器的單一空載分閘特性，自動獲得實際開斷時電氣和機械性能上的最佳開斷效果，且由于電網運行過程中會經常有各種開斷指令，斷路器可以執行相應的智能操作——自動調整執行機構和滅弧室工作條件的選擇。通過智能斷路器的過程層(i/o)通信接口，輸入和輸出通信數據，而這些通信數據必須符合iec61850標準。或者說根據iec61850提出的標準體系，斷路器屬于過程層設備，所以控制跳合閘命令的傳遞以及斷路器狀態信息傳輸是通過iec61850標準的通信數據來實現的。
3.集成型智能開關設備
國外一些大的電力設備生產公司已經推出類似產品，瑞士abb公司推出的接插式開關系統pass是最具代表性的。它是abb公司在生產氣體絕緣組合電器gls和空氣絕緣開關設備als的基礎上研發的一種新型電器設備，而該款產品具備了gls的優點。從20世紀末應用至今，已在美國、加拿大、英國、瑞典等變電站使用并且用戶反應良好。可以說，集成型智能開關設備是電力系統將來一次電氣設備的發展方向，它的主要優點是結構緊湊、安裝方便、接線簡化、占地面積小、自動化程度高、可靠性高和日常維護簡單。
三、數字化變電站通信網絡結構
建設數字化變電站的基礎之一就是從邏輯概念和物理概念上，將通信體系分為三個層次，即間隔層、變電站層以及過程層，并且制定了各層通信接口之間的通信標準。而另一個前提就是制定的iec61850標準，該標準的制定，有利于實現電力自動化系統的三個功能，即控制、監視和繼電保護功能。
由于沒有規定通信拓撲，并且對設備之間的通信接口沒有任何標準，所以各個廠家只是根據客戶需求自行設計和定義物理通信鏈路上的通信接口，上述的三個層次僅是抽象的概念。由于iec6185o使用以太網作為基本通信技術，并沒有限制實際的網絡形式，所以，隨著網絡技術的進步，同一個網絡完全可以融合變電站總線和過程總線。這樣的通信系統既有利于變電站與控制中心構成統一的無縫通信網絡，而且可以同時實現變電站內的無縫連接。
變電站層有兩種功能。變電站層功能是指sas到各個接口的功能，即到本地站操作員人機接口、遠方控制中心遙控接口或遠程監視維護工程遠方監視接口的功能。另外一個功能是指利用多個變電站或間隔的數據，而且作用到整個站的一次設備或多個間隔。
間隔層是利用分析某個間隔數據，然后可以實現控制該層一次設備的目的。該功能是與任何類型的i/o或智能傳感器和執行器通信，即通過一定的邏輯接口在間隔層內通信或與過程層通信。
過程層功能是連接到過程的全部功能。
四、數字化變電站對變電站的影響
1.對二次系統應用的影響
由于現代數字技術的發展以及相關標準的制定，變電站數字化技術得以迅速發展應用。在電氣量采集的環節、ied設備數據傳輸交換方式、變電站信息冗余性、變電站二次系統運行安全性、可靠性等，都將由于變電站數字化技術的應用產生巨大的影響。
2.對變電站整體建設方案的影響
當今，由于土地價格昂貴，縮小變電站的占地面積將是目前變電站建設急需考慮的問題。由于電子式互感器的體積小，方便安裝，與其他高壓設備集成方便，所以能減少變電站的占地面積。實現數字化的變電站基本上沒有電纜，采用光纖通信，造價低，重量輕。可以取消變電站內大部分電纜井和電纜層，建設變電站的成本也可大大減少。
3.數字化變電站對設備調試的影響
數字化變電站不僅可以提高二次系統安全性，而且可以大大簡化二次系統的調試；電壓互感器的極性由安裝位置決定，所以現場不需要校驗；絕緣電阻不需要測試；電子式互感器還可以確保使用數據正確，這是由于該設備傳輸的數據都有標記，方便識別；除此之外，由于一二次回路接線不需要查線，原來的查線工作大大減少，減輕運行維護人員的工作量；由于絕緣的系統的光纖信號傳輸回路，所以沒有接地，減少了變電站檢查接地的工作量。
五、數字化變電站未來的發展
電力系統通過sas技術的應用，不僅提高了電網運行的安全性、穩定性，而且還大大減少了系統的維護和檢修費用，具有十分明顯的經濟價值。由于變電站是整個電力系統最基本信息源，所以它也是整個系統中數字化的基礎。基于以上原因，數字化變電站應具備以下幾項技術優點。
（1）過程層信息系統內部互相調用。在數字化變電站過程層的數據化的信息傳輸都是通過光纖完成的，所以過程層的信息可以實現系統內部互相調。
（2）數字化變電站通信網絡技術有及時性、穩定性以及兼容性等優點。
（3）信息模型化和互操作。作為電力系統的信息源頭，數字化變電站不僅要提供盡可能多的信息，而且這些信息應建立在統一的電力系統信息模型的基礎之上。作為執行終端，實現各種協同功能是數字化變電站最基本的特征，這要求ied之間能夠互操作。為了實現設備之間互相操作，變電站信息的標準化是基礎。
（4）檢測調試方法的變化。由于數字化變電站中的大多數自動化功能都以數據通信的方式實施，所以通信監測設備顯得非常關鍵，不僅用于檢查網絡的聯通性，而且對通信過程和傳輸信息進行監視，用來分析自動化功能的實施情況。
（5）廣域自動化功能。數字化變電站的通信網絡建設需求是互相兼容的，傳輸的信息有同一個標準同時必須能夠相互共享，這樣才能達到電網與變電站之間協同配合的目的。
六、總結
由于數字化變電站技術涉及到許多通信網絡以及新設備的應用，所以從研發到實際應用將會是比較長期的過程。如iec61850標準體系、智能斷路器、電子式互感器、網絡通信技術等。由于各種新技術沒有經過一定時期的實踐檢驗，所以在現場應用的穩定性需要結合工程實際逐步完善。
【關鍵詞】L型前裝機；轉向系統；閉環控制系統
0 引言
自20世紀90年代以來，采礦設備的發展日新月異，世界上采礦設備生產巨頭們像卡特彼勒、小松、久益環球、利勃海爾等公司紛紛推出自己的各種新產品，這些新的產品共同的特點是不斷涌現出新結構和新元件時還廣泛應用新的控制技術，技術發展的重點在于增加產品的電、液技術含量，應運更先進的電氣、液壓控制系統和更先進、靈敏的原件來實現對操作的優化。現在越來越多的控制技術和控制理論開始應運到前裝機上，如變頻調速控制系統、PLC控制系統、單片機控制系統、傳感器控制技術等，這些技術的應用在控制精確度和效率上使前裝機達到了一個前所未有的高度。
節能減排技術將是未來裝載機行業的發展方向[1]，更是采礦設備行業的發展方向。節能減排是個世界性的大課題，對于以柴油發動機作為主要動力源的前裝機來說，這不僅因為節能和減排本身就是一對兒矛盾，而且還要考慮產品的性價比與可靠性。節能減排不僅僅關乎發動機、傳動、液壓和電控等系統，這是一個綜合性的課題。對于裝載機來說，合理的工作裝置設計可以提高作業效率，減小作業阻力，降低油耗，但是控制系統的合理、先進設計同樣對節能減排起巨大的作用。
本次選題準備以轉向系統的控制設計為例來說明裝載機目前的自動化控制水平和將來的發展方向。為了保證轉向系統平穩、快速的運轉，我們設計了本選題的電氣控制系統和液壓控制系統，在對各種電氣和液壓元件控制方法的工作原理進行了詳細的分析的基礎上，提出了L1150型前裝機轉向系統控制設計的選題。希望通過我們的研究能把前裝機目前的自動控制技術提高到一個新的高度。
1 L型前裝機轉向系統總體模型設計
轉向是電液控制的自動控制系統。則轉向系統總體設計結構圖如圖1所示。
由上述結構圖可以得出系統的傳遞函數為以下三部分組成，其中G1（S）是電氣系統的傳遞函數，G2（S）是電液比例控制閥占空比對換向閥流量的傳遞函數，G3（S）是液壓系統的傳遞函數，如圖2所示：
所以本論文的設計分為倆部分，一部分為電氣控制結構的設計，另一部分為液壓控制結構的設計。
2 L型前裝機轉向系統控制設計
2.1 電氣控制結構設計
電氣控制是當操作手柄給左轉向命令時，操作手柄移動被轉換成CAN信息。CAN全稱為Controller Area Network即控制器局域網[2]，CAN總線是國際上應用最為廣泛的現場總線之一。由操作手柄輸出轉向命令值輸入到控制器，控制器接收到輸入信號后輸出PWM脈沖信號給控制閥，控制執行元件動作。轉向位置傳感器隨時監控轉向的位置角度并轉化為電信號反饋給VCU，和操作手柄的給定值比較以便進一步的控制。該系統設計為負反饋閉環控制系統，所謂反饋控制系統，就是指根據系統輸出變化的信息來進行控制，即通過比較系y行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預期的系統性能。L型前裝機轉向系統的電氣控制控制結構圖設計如圖3所示。
2.2 液壓控制結構設計
液壓技術的發展[3]，可追溯到 17 世紀帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，開始奠定了流體靜壓傳動的理論基礎。液壓系統：液壓油從油箱流入轉向泵的入口。轉向泵輸出液壓壓力油經控制閥和流量放大器后流入轉向油缸，轉向油缸動作從而實現轉向運動。通過負載感知把負載的壓力分別反饋回控制閥和轉向泵，反饋回控制閥的壓力油與給定值比較后進一步控制方向閥芯的開口大小從而進一步的控制壓力油流向轉向油缸的流量。由于液壓系統運行時容易發熱，為了節省功率和減少發熱量負載反饋的壓力油同時反饋給轉向泵，從而可以控制轉向泵斜盤角度，進一步控制轉向泵的輸出功率。該系統設計為負反饋閉環控制系統，所謂反饋控制系統，就是指根據系統輸出變化的信息來進行控制，即通過比較系統行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預期的系統性能。在反饋控制系統中，既存在由輸入到輸出的信號前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路，兩者組成一個閉合的回路。因此，反饋控制系統又稱為閉環控制系統。反饋控制是自動控制的主要形式。在工程上常把在運行中使輸出量和期望值保持一致的反饋控制系統稱為自動調節系統，而把用來精確地跟隨或復現某種過程的反饋控制系統稱為伺服系統或隨動系統。L型前裝機轉向系統的液壓控制控制結構設計如圖4所示。
圖4 轉向系統的液壓控制結構圖
3 轉向控制系統的測試和分析
把設備所有的電氣系統和液壓系統以及其他的結構件等安裝調試完成后，啟動設備做了左轉向、無轉向、右轉向等的一系列空載、有載測試，空載測試是指設備沒有裝載并處于平整的地面上，有載是指設備處于裝載的工作狀態，并處于工況不是很好的環境下，測試結果見表1所示。（下轉第287頁）
從表1中的測試結果可以看到當有禁止狀態時，轉向接口卡無輸出。當發出左轉向命令的時候，轉向接口卡輸出的電壓為12V-18V；當操作手柄處于中位時轉向接口卡的輸出為12V；當發出右轉向命令時轉向接口卡的輸出為6V-12V；這完全符合當初設計的期望值，在進一步的測試中該電路輸出穩定、可靠符合要求。
4 結論
本論文的設計以L型前裝機轉向系統的設計為主題，主要包括電氣系統和液壓系統倆部分。電氣系統采用LINCS II控制系統，由操作手柄通過CAN控制系統發出轉向命令通過數字接口卡轉化為數字信號后輸入到VCU（VECHICLE CONTROL UNIT） VCU接受到信號后發出PWM輸出信號給數字接口卡的轉向接口卡通道，然后再傳輸到PVG32先導控制閥控制液壓系統。轉向位置傳感器隨時監控轉向的位置角度并反饋給VCU和給定值比較以便進一步的控制。液壓系統采用電液比例先導控制，液壓油從油箱流入轉向泵的入口，液壓壓力油從泵流過高壓過濾器后到達流量放大器閥（Danfoss） 的HP口。當有轉向命令時PVG32先導控制閥控制先導油推動流量放大器的方向閥芯后從泵出來的油經流量放大閥芯被導向轉向油缸從而實現轉向運動。
【參考文獻】
[1]皮鈞.工程機械的技術發展方向[J].工程機械，2012（11）：27-30.
【關鍵詞】 自動測試系統 通信導航設備 測試程序集 GPIB總線 PXI總線
一、概述
近年來，航空技術發展迅猛，與之配套的通信導航設備也愈發復雜。因此，通信導航設備的檢測工作也越來越復雜、困難。而由于民航產業的特殊性，其飛行的安全性非常重要，故對其配套的通信導航設備的穩定性與可靠性要求異常的高，從而對通信導航設備的檢測工作尤為重要。
傳統的手工測試效率低，且由于測試人員的個體差異，測試效果的準確性并不穩定。顯然傳統的手工測試工作已無法滿足要求。隨著計算機技術和電子技術的發展，以及設備檢測工作日益困難，自動檢測技術應運而生。利用自動測試系統對通信導航設備進行測試，可極大提高檢測工作的效率及可靠性。發展并完善通信導航設備的自動測試系統是一項勢在必行的工作。
二、自動測試設備構成
自動測試系統分為自動測試設備（ATE）、測試程序集（TPS Test Program Set）兩部分，如圖1所示：
1、自動測試設備（ATE）：
自動測試設備由IPC（工控機）、接口總線（如GPIB、PXI、VXI、RS232等）、各式測量、激勵儀器構成。IPC根據測試程序通過接口總線向各儀器發送命令，控制儀器完成相應的測量動作，同時也從這些儀器中讀取數據，并分析處理這些數據，生成報告。
2、測試程序集（TPS）：
測試程序集分為三部分，即測試程序（TP）、測試單元適配器（TUA）、測試程序集文檔。
測試程序是為被測單元開發的一組能由測試設備執行的代碼序列，用來完成對被測單元進行功能及各項指標的測試，并輸出測試結果。
接口適配器稱為測試單元適配器，是自動測試系統的重要組成部分，主要實現自動測試系統的通用測試接口向被測單元特定接口的轉換，即用與實現計算機與測試儀器、被測單元之間的電氣和機械連接。
測試程序集文檔。測試程序集文檔的作用是提供自動測試設備完成對被測單元自動檢測的各類文字信息，例如測試指南、接口適配器文檔、測試程序說明等內容。
三、硬件平臺設計
3.1 GPIB總線簡介
GPIB（General Purpose Interface Bus）總線是一種并行的與可程控測量儀器件相連接的小型標準接口總線系統。GPIB的硬件規格和軟件協議已納入國際工業標準 ― IEEE488.1和IEEE488.2[1]。
GPIB器件與控制器的連接方式有三種：線型連接、星形連接以及混合型。
3.2 PXI總線簡介
PXI（PCI extensions for Instrumentation）總線是PCI總線的相儀器領域的擴展，由NI于1997年，是一種開放性、模塊化儀器總線規范。
PXI規范包括3個方面：機械性能、電氣性能、軟件性能[3]。
3.3 硬件平臺總體結構
自動測試系統的硬件資源通過GPIB、PXI、SCXI與IPC（工控機）進行通信。
（1）以GPIB為接口總線的儀器通過GPIB卡與工控機進行通信。（2）以PXI作為接口總線的儀器插在PXI機箱中，在機箱的主板中通過PXI總線與PXI機箱的0槽的控制器相連，PXI機箱的0槽的控制器通過MXI-4與工控機相連，從而實現通信。（3）SCXI機箱中的設備在SCXI機箱主板中通過SCXI總線與機箱的控制器通信，SCXI機箱的控制器與工控機通過USB總線通信，從而實現了通信。
硬件平臺的結構圖如圖2 所示：
四、基于自動化測試系統的例程
系統的軟件平臺的設計所用的開發工具是LabWindows/CVI 2010。
LabWindows/CVI是NI推出的一套面向測控領域的軟件開發平臺，其功能強大，可以容易地設計出符合實際要求的儀表操作界面，并對采集到的實時數據進行各種數學處理和運算。它的集成化開發平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數大大增強了C語言的功能，為熟悉C語言的開發人員建立檢測系統，自動測量環境，數據采集系統，過程監控系統等提供了一個理想的軟件開發環境[5]。
本例程以ATE中的硬件資源――GNS743A作為被測單元。
GNS743A是導航衛星模擬器，可產生GLONASS和GPS在L1子帶上的衛星射頻信號，用于對GLONASS和GPS接收機進行工程測試。
GLONASS是俄羅斯開發的衛星導航系統，以前蘇聯地心坐標系（PE-90）作為坐標系，采用頻分多址技術，衛星靠頻率不同來區分，每組頻率的偽隨機碼相同。其L1自帶上的信號頻率分別是1602.0000+K*0.5625 MHZ（K=1 to 24）。
本例程的測試內容是GNS743A所合成產生的GLONASS的信號，如表1所示。
本例程是用HP8596E頻譜儀對GNS743A的部分頻率進行測試，并將結果輸出至“*.ar”文件。
程序將先對相關硬件初始化，然后在使GNS743A輸出不同頻率的信號。HP8596E接收到信號后，由控制平臺對所接受的信號頻率與相應的標稱值進行比較，若在容差范圍內，則判斷為正確，否則錯誤。
五、結論
本論文根據通信導航設備的實際測試工作需求做了深入分析，并以此為出發點，對自動測試系統的硬件及軟件設計進行了規劃。
硬件平臺設計方面：總線選用GPIB、PXI作為系統的主要總線，輔以SCXI總線。硬件資源主要采用了安捷倫、R&S公司、惠普、艾法斯等公司所生產的測量儀器，這些測量儀器在工控機的帶動下，可完成對通信導航設備的精確、可靠的測量。
軟件平臺設計方面：以LabWindows/CVI作為開發工具，實行了模塊化設計，是的軟件平臺的維護、升級變得更加方便。此外，系統也定義了平臺專用的編程指令，簡化了TPS開發人員的編程工作。
成功實現了對GNS743A輸出GLONASS不同頻率信號的測試。針對不同的通信導航設備，可設計出相應的接口和測試子程序集，隨著未來測試儀器儀表的不斷完善，應可逐漸達到實現本通信導航設備自動測試系統的設計目標。
參 考 文 獻
[1] 楊樂平，李海濤，肖凱. 虛擬儀器技術概論[M]. 北京：電子工業出版社，2002：7
[2] 曹東，徐向民. 基于 GPIB 總線結構的航空電子設備自動測試系統[J]. 科學技術與工程，2010，（32）：7951-7955
[3] PXI Hardware Specification Rev2121September22，20041http：//pxisa1org/specifications
論文摘要：從辦學思路、教材設置、師資結構等方面討論了目前高校建筑環境與設備工程專業中出現的問題和應改革的內容;結合中南大學建筑環境與設備工程專業教學實踐，提出了明確辦學思路、強調專業特色、加強實踐環節等方面的專業教學體系改革的思路。
科學技術是第一生產力，是推動社會進步的巨大動力。人是從事科學技術的主體，因此當今社會的競爭就是人才的競爭。而人才核心競爭力的培養，主要來源于大學教育。為了適應社會的發展，教育部在上世紀末對大學很多專業都進行了調整，包括建筑環境與設備專業。建筑環境與設備工程專業是根據教育部1998年頒布的全國普通高等學校本科專業目錄，將“供熱通風與空調工程”和“燃氣工程”兩專業合并，調整、拓寬組建而成的新專業[1]。該專業以培養從事工業與民用建筑室內環境及建筑設備、公共設施、建筑熱能供應系統的設計和建筑自動化與能源管理工作的人才為目標。這次調整，不是簡單的合并，而是產生了一個面向21世紀新的專業學科。近年來，該專業如雨后春筍般在全國范圍91所各類眾多高校中涌現出來，問題也隨之凸現。筆者認為有必要進行深入的、切實可行的教學改革。
一、主要凸現的問題
(一)辦學思路不清晰
雖然很多學校秉承了“厚基礎、寬口徑”的辦學思想，在教學內容上增加了建筑環境、建筑熱能供應以及建筑自動化等方面的知識，并把建筑環境學列為了專業的平臺，搭建了新的本科專業的框架體系。但是“厚而寬”不是“大而全”。知識口徑的拓寬不是各種知識的堆積和羅列。專業的辦學首先要服從于所在大學的辦學思路，即學校的定位。一般院校和重點院校不同，創新型大學與研究型大學和綜合型大學也不同。如果全國九十一所建筑環境與設備專業的教學體系都參照某一兩個名牌大學的教學體系，那么這樣的后果是顯而易見的:一，專業建設沒有或者散失了原有專業的特色;二，專業培養出來的人才也沒有特色。
(二)教材建設的質量不容樂觀
目前圍繞建筑環境與設備專業的教材種類繁多，質量參差不一。教材是教學內容的具體體現，教學體系中的教材應該具有知識的系統性、延續性和完整性。而不是各個知識塊之間簡單的粘貼或移動的關系。以《暖通空調》為例，集結了原來供熱、供燃氣及通風空調工程專業的主要專業課:《空氣調節》、《工業通風》以及《供熱工程》的主要內容。剔出了三門課管網輸配的交叉部分，而另設了一門課:《流體輸配管網》。但就這兩門課程的教材來看，共同的缺點是把原來空調、通風和供熱三門課的三個系統簡單地歸類總結，系統總結有余，闡述不足。使得在具體教學過程中，出現老師覺得不好講，學生不易接受的情況。
(三)配套的師資隊伍結構有待改善
由于建筑環境與設備專業由原來的暖通空調專業或燃氣專業演變而來，因此師資基本上是暖通空調或燃氣專業的。但是專業的領域已經擴充到建筑室內環境、建筑設備、公用設備和智能建筑等方面。專業的內涵已經由原來的設備或系統擴充到既包括設備、系統，也包括智能建筑。其中的弱勢部分是智能建筑。因為智能建筑技術也是一門交叉學科，而大部分搞自動控制的人才是自動化專業、電氣工程及其自動化專業或計算機專業的人員。對智能建筑、智能化系統及設備缺乏全面的了解和掌握，缺乏建筑結構、建筑設備、供熱空調等方面的專業知識和理解。另一方面，搞設備的人才又缺少對建筑自動化、BAS功能科學要求的理解，缺少有效的上層控制管理邏輯與算法。兩方面人才又缺少“接口”，從而制約了智能建筑技術的發展[2]。因此合理搭配師資，在教學安排方面與其它專業知識交叉融合，才能培養出新時代的建筑環境與設備復合型人才。
二、改革的內容
(一)明確辦學思路，辦出專業特色[3]
明確辦學思路是確定專業人才培養目標和教學體系的前提和基礎。是以科研人才為主，還是以工程技術人員為主，不僅與專業本身的內涵有關，更重要的是與專業所在大學的性質有關。這樣才能形成專業建設和發展的良性競爭。辦學思路還與專業特色有著密切聯系。專業特色與專業在多年的建設發展過程中的教學和科研歷史有關，如有的學校在暖通空調的系統工程方面是強項，而有的學校在制冷空調設備的研究與開發方面是強項。那么在培養人才方面，這些特色就應該很好的繼承和發揮，在課程設置和訓練中要體現出來。
(二)穩固基礎知識，拓寬專業口徑
建筑環境與設備專業是一門跨學科的工科專業，學生基礎知識應包括數理方面、工程熱物理方面、流體機械方面、建筑熱物理方面和自動化控制的知識。只有牢固的基礎知識， 學生才能深刻地理解專業課程，拓寬本專業的服務領域。當然，正如前面強調的，專業辦學的前提是要繼承和發揚本專業的特色。這些基礎知識本身就是屬于很多領域，要與專業在建設和發展過程中的特色結合起來，構造和穩固所必需的專業基礎知識。
專業知識的拓寬，是構架新時代建筑環境與設備專業教學體系的重要部分。專業教學體系不僅僅局限于暖通空調，或是供熱供燃氣，或是把這兩方面的課程全部籠統地包括進去，或是把建筑環境、公用設備和智能建筑方面的知識硬塞進去。在專業學時有限的條件下，很有可能會造成各種知識的七拼八湊。因此，要有側重點地把某些方面作為原本專業特色的延伸和發展，切忌一口吃成一個胖子的思想，盲目地貪大。
(三)編制優秀的教材，配備合理的師資隊伍
正如前面所說，由于原有專業教學體系架構的割斷和組合，使得最近幾年采用的教材在編制上都有這樣或那樣的問題，因此在教材的建設方面還必需投入更多的精力。而選用合適的優秀教材的基礎正是現在的教學體系的完善，必需從根本上理解和制定本專業的教學體系和知識模塊。
師資的知識結構要分布合理，除了保留原來專業特色的知識結構以外，還要補充新的知識，如智能建筑和建筑環境方面的知識結構。師資的梯隊建設也很重要。教學梯隊的形成有利于知識傳授的傳承和不斷更新。每個專業知識模塊，也就是我們所說的課群下面，形成以教授為龍頭，教授副教授主講，青年教師為重要組成的教學梯隊。
三、我校建筑環境與設備專業教學體系改革的幾點思路
中南大學建筑環境與設備工程專業主要源于長沙鐵道學院的制冷空調學科。長沙鐵道學院從上世紀70年代起，就開展了制冷空調及冷藏運輸方面的研究工作， 1985年在機車車輛系成立制冷空調教研室，并開始招收制冷空調專業專科學生; 1989年開始招收供熱通風與空調專業本科學生; 1998年根據教育部文件調整為建筑環境與設備專業。因此，在二十多年的建設中，形成了制冷與暖調、系統與設備并重的特色。我專業在調整后修訂了教學計劃，增加了供燃氣、建筑環境和建筑自動化方面的知識模塊，保留了原來的制冷方面的知識模塊，包括有制冷原理、制冷壓縮機和鐵路車輛制冷、制冷裝置自動化等課程。 轉貼于
目前已擬定完2008級新的教學體系和教學計劃，主要的思路有如下幾點。
(一)明確辦學思路，與學校的定位一致。
我專業隸屬于以本科生、研究生教育為主的高層次綜合性大學——中南大學，學校的定位是立足湖南，面向全國，放眼世界，努力建設國內一流、國際上有重要影響的高水平、綜合性、研究型、創新型大學[4]。因此，我專業的辦學思路是以創新素質教育為核心，堅持全面發展的人才培養標準，面向社會主義市場經濟的人才需求，培養出具有實踐能力、創新能力，既懂技術又懂管理的復合型人才。
(二)繼承和發揚專業特色，整合知識架構。
充分利用能源知識的平臺。從2008年開始本專業與同屬能源科學與工程學院的熱能專業進行能源與動力大類招生，使學生在低年級的時候的基礎知識面廣，起到“厚基礎、寬口徑”的作用。
繼續保留專業的特色之一:制冷模塊。從畢業生就業的反饋來看，用人單位對既懂制冷，又懂暖通，既了解系統，又了解設備的人才非常歡迎。
加強暖通和建筑環境的優勢。把空調、供熱、通風和建筑環境的節能、環保、熱舒適與空氣品質結合起來，也是當前時展的需求。
減弱供燃氣和燃燒模塊。從本系教師多年從事的科研工作來看，燃氣和燃燒模塊并沒有形成特色，因此可以適當減少其份額，作為選修課程開設。
加強智能建筑模塊。智能建筑是樓宇發展的重要方向。本系在制冷和空調系統的自動化控制方面有著多年的研究和實 踐經驗。可以在此基礎上進一步擴充相關領域的知識內容。
(四)加強實踐環節，培養創新人才
實踐環節包括實習、課程設計和畢業設計。實踐環節應受到更多的重視。既保證實踐環節的“量”，又要保證實踐環節的“質”。即:實踐環節的課時量必需嚴格保證，同時要求學生在實踐環節動手、動腦，培養其綜合運用所學知識和創新能力。
畢業設計從選題開始抓起，選題來源于教師的科研課題或工程實際，具有很強的實際意義和理論研究價值，有利于培養學生的綜合能力。
嚴格把握好實踐環節的考核。本系在近兩年所有的專業實踐環節考核中都涵蓋有答辯部分的考核，既鍛煉了學生的膽量、自信和表達能力，又能很客觀地反映實際的情況。
參考文獻
[1]肖勇全，李岱森.建筑環境與設備工程專業[J].高等建筑教育，2002， (2).
[2]劉春蕾，趙三元，海.智能建筑相關專業課程體系建設研究[J].安徽建筑工業學院學報(自然科學版)， 2004， (4).
