摘要：电气自动化是电气工程中的一个分支，全称为电气工程及其自动化，其在各个行业都有着非常广泛的应用。本文笔者结合自身工作实践经验，从电气工程与电气自动化设计原则与设计特点、电气自动化应用的构成形式、电气自动化在电气工程中的应用以及电气工程中自动化技术的应用优势等方面对电气自动化在电气工程中的应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：电气自动化 电气工程 应用
前言：电气自动化技术作为一项知识密集型技术，其需要工程师有着较高的技术水平。不断地从电气系统的实际应用出发，深入研究电气自动化装置，熟悉其构成，在遵守规程的基础上，不断地完善该自动化装置的图纸，让系统更加的严密、富有逻辑性。同时，还要加强实际应用中对该装置运行规律的进一步探索和经验积累，让电气自动化更加完善、更加成熟。
1 电气工程与电气自动化设计原则与设计特点
电气工程中电气自动化应用的设计原则
首先最大程度满足生产产品和工艺在电气自动化的要求，这是电气自动化设计的总原则。其次电气自动化设计需要妥善处理好电气与机械之间的关系，这就是电气自动化设计的目标，即实现自动化设计的要求。再者设计中要正确选用电子设备，尽可能保证自动化设计的美观与质量可靠，操作简单安全。
电气自动化的设计特点
电气自动化设计的原则在于经济实用，更好的服务于人们的生活以及各个行业领域的生产。那么自动化设计的特点在于通过电子设备的相应连接，实现相关功能的自动化。通过微型计算机的连接，实现控制与管理的智能化与人性化，为现代化的生活创造便利。
2 电气自动化应用的构成形式
电气自动化系统的构成
一般的电气自动化系统包括以下几个方面，首先是传输信号的接收部分，通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入;其次为设备的信号处理部分，对于相应的传输信号进行处理;最后为电气设备的信号输出部分，用作输出处理信号。
电气自动化系统中微型计算机的导入
微型计算机导入自动化系统，可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈，并根据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。此外，计算机的应用越来越广泛，基本应用于各个领域之中，在电气自动化系统中也不例外，同过微型计算机的引入，使得电气自动化系统的控制更加的智能化与人性化，更加适应于电气自动化系统的发展。
3 电气自动化在电气工程中的应用
电气自动化电网调度的应用
电气工程中电网调度是指通过电网调度的服务器以及相应的电气自动化系统来实现电网的调度自动化。这种自动化系统设计的主要功能有，首先通过对于电网运行中的经济调度实现电网的安全稳定运行;其次通过对于相应的电力生产过程数据的监测、分析，实现电力系统负荷的自动预测;另外通过相关数据的显示，可以迅速有效的确定电网系统的故障点，使得排除故障的过程更加的有效率。
电气自动化在发电厂发散监控系统的应用
发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现，在实际运行中，发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中，发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元，通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号，通过对相应单元的实时监控，对于所监测信号的及时处理，对于一些相应的数据进行及时处理，最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。
电气自动化在变电站中的应用
变电站中自动化技术的应用主要是指通过变电站中通过结合应用信息处理技术与自动化控制技术以及相关的传输技术，通过计算机装置的引入，形成的变电站的运行管理的自动化系统。这种系统的主要特点在于：通过微机化的设备来取代之前的电磁时设备;以智能化的操作界面代替原来的实时人工操作;以高效安全的生产理念取代原有的不发达的生产状况。变电站中电气自动化系统主要包括自动测量装置、自动监控设备、以及简单的开关操作设备，通过电气自动化的加入，也使得变电站的发展更趋向于综合自动化方向。
电气自动化在继电保护中的'应用
对于继电保护装置而言，其主要功能就是当电气系统发生了故障或者出现了过载、短路等情况时，可以在第一时间传递出警示的信号，并能够快速的切断线路连接的装置。众所周知，传统的继电保护装置较为容易发生拒动以及误动等故障，而利用继电自动化装置则可以进行实时监测，有效地控制好电气系统各设备的运行参数。同时，其还可以进行远程控制，可以实现长时间的带电工作。通常情况下，继电保护装置可以有效地检测到电气系统中全部线路或者某些电气设备中可能会出现的异常或者故障等问题。同时，其还可以对电气系统中某些相对特定的范围内部分电气设备或者线路进行实时的监测，一旦监测到范围内有电气设备或者线路有故障或者异常情况的出现，继电保护自动化装置就可以在第一时间做出连续的解救反应。
如某电气设备或者线路出现过载或者短路等问题，继电保护自动化装置能够立刻切断和它相连接的线路，进而通过传递危险信号的方式来上报此故障。但是，因为继电保护装置的主要作用是在电气系统中发挥预防的功效，所以，其能够真正直接发挥功效的机会和条件并不多。而对于继电保护自动化装置的运行特点，其主要有误动和拒动两种故障方式。
对于误动而言，其主要指的是在电气系统没有发生异常或者故障时，继电保护自动化装置却发出错位的信号或者错误的动作;而对于拒动而言，其是继电保护自动化装置在电气系统出现异常或者故障时，没有在第一时间发现该故障或者异常情况，无法有效的处理故障或者异常，起不到其应该发挥的功效。另外，相比较与传统的继电保护装置，继电保护自动化装置能够对于特定的电气设备或者线路进行较长时间的带电实时监测，能够对于其所监测到的电气设备运行参数作控制。
4 电气工程中自动化技术的应用优势
电气自动化的监测优势一般的电气设备如变压器、断路器等等都需要进行实时的监测，以对于一些临时发生的故障进行及时的调整与排除，通过电气自动化设备就可以实现这种实时监测的要求。通过对于电气设备的一些关键参数进行监测，通过相应的反馈进行监视，可以迅速的判断出设备的故障原因并进行及时措施的采取。
电气自动化有助于实现电气工程设备的智能化现代化生活所需要的是一种现代化的管理方式，随着电气自动化系统的广泛应用于各个行业领域，对于人们生活的智能化管理、对于工业生产的自动化运行提供了便利。人们也对于这种智能化与人性化的管理模式越来越习惯。由于电气系统中对于微型计算机的完美结合，实现了生活生产的智能化，因此电气自动化在电气工程中尤其得天独厚的优势。
5 结语
综上所述，电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志，而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现，不但支撑着现代电气工程的发展，更是一切工业发展的前提与原动力。正因如此，近些年来，电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展，并广泛应用于各个行业领域之中。
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电气监控系统的主要功能是对设备的运行状态及多发故障进行监控。在发生故障时能够及时中断工作，从而避免扩大故障的影响范围。电气监控系统与自动化系统的组成部分基本一致，主要包括测控参数、分析逻辑、执行程序等。
测量主要是通过保护设备的正常运行以及把获取到的参数传输到监控系统，使监控系统对测量参数进行处理后从不同角度显示出来，然后对检测参数及整定值实施对比分析，这样就能得到实时掌握保护设备运行情况的作用。
在电气系统或被保护设备被逻辑判断出故障时，监控系统需要立即把输出保护信号传达给执行元件，以起到使保护装置动作的作用，执行部分把逻辑信号放大后参照相关的指令信号来控制任务。
电气自动化系统的监控参数主要涉及到电流、电压、功率、频率、相位、电量等，而数据信号、测量方式、仪表形式则要根据控制对象进行确定，其执行部分主要是接触器、电磁机构、继电器作为主要结构。由于电气监控系统对物理量参数监控广，自动化程度高，人工操作较少，所以还必须对系统设置独立的保护装置。
电气照明是我们日常生活中必不可少的组成部分,在其运行的过程中,光能的产生主要是由电能转化而来,由于其在运行的过程中会产生大量的热,倒是其灯座、灯管、灯泡等表面的温度较高,一旦出现相关的故障,就很容易导致灯具爆碎、线路短路、过热、绝缘破坏等故障,一旦出现这些故障,会产生大量的可燃气体,容易引发火灾、爆炸等事故,造成非常恶劣的影响,本文就主要结合其运行特点,对其防火防爆进行简单探讨.
1电弧与电火花的产生原理探讨
电弧是由大量的电火花汇集所形成的,而电火花的形成主要是由于电极间的击穿放电,通常情况下电火花的温度是非常高的,尤其是电弧能够达到非常高的温度,一旦出现电弧与电火花,不仅能够使相关的可燃性物质燃烧,严重的还会导致出现金属的熔化与飞溅,造成非常恶劣的影响,在一些具有爆炸危险的场所,电弧及电火花的存在是非常危险的
事故火花与工作火花是电火花主要的两种类型,事故火花主要是指由于外部因素的影响导致产生的火花,而工作火花主要是指电气设备在正常工作过程中所产生的电火花,绝缘表面出现的闪烁、熔丝熔断过程中出现的电火花、导线短路或者接地时产生的电火花都属于事故火花,此外,静电火花、二次放电火花、雷电直击放电产生的电火花都属于事故火花.就电气设备自身而言,其在运行过程中,外界热源导致的火灾也容易导致火灾、爆炸等事故.
2常用照明灯具的火灾危险性
电气照明系统的种类是多种多样的,按照不同的分类方法,可以将其划分成为各种不同的类型,如果依据光源的发光原理来对其进行分类,可以将其划分为：气体放电光源与热辐射光源两种类型,在各种各样的电气照明系统中,常见的、危险性较大的几种类型主要有：(1)高压汞灯,又将其称之为高压水银灯,主要有自镇流式与分镇流式两种,其特点是：光色好、用电省、使用寿命长、光效高,其发光原理类似于荧光灯,当主电极间出现弧光放电时,灯泡中的温度会出现明显上升,水银气化会发出紫外线与可见光,紫外线在激发壁内的荧光粉之后会使其发光,由于其功率值较大,在运行的过程中发出的热量较大,其表面的温度升高较快,其出现火灾的危险程度较高.(2)荧光灯,常用的荧光灯是热阴极弧光放电型低压汞灯,其主要由启动器、整流器、灯管等组成,其在启动的过程中,镇流器会在启辉器的配合之下,产生瞬时的高电压,是灯管放电,镇流器发热会导致其周围部分温度升高,如果有散热不良等现象的存在,导致其温度的进一步升高,就会对线圈的绝缘强度值造成破坏,导致电火花、电弧、高温等现象的出现,导致周围可燃物燃烧,形成火灾.(3)白炽灯,又将其称之为钨丝灯泡,当电流流过封于玻璃灯泡中的钨丝时,会使其温度上升至很高的值,为了延长灯泡的使用寿命,通常会在其中充入惰性气体,由于该气体的作用,会导致灯泡表面的温度升高,功率越大,其温度上升的速度越快,容易引起火灾.(4)卤钨灯,卤钨灯的功率通常较大,并且其温度较大,如果卤钨灯在短时间内烤燃接触灯管较近的可燃物,很容易引发火灾,在以上的几种灯具中,卤钨灯的火灾危险性最大,在一些公共场所要慎重选用.
3电气照明系统的防火措施
在实际的应用中,电气照明系统中的各个灯具在运行过程中,将电能转换成为光能,在该过程中都伴随着能量的消耗,这会导致灯具表明的温度升高,达到一个较大的温度值,在不同场所的照明灯具的选择过程中,需要充分的考虑其火灾危险性,并且要使照明装置与可燃物之间保持一定的距离,相关的防火措施主要表现为：
(1)在灯泡的正下方不能进行可燃物品的堆放,灯泡在设计安装的过程中,其安装高度不能低于两米,如果根据实际的应用要求,不得不低于两米,应该采取有效的防护措施,如果遇到碰撞场所,应该应用金属网罩进行防护;
(2)卤钨灯灯管附件的导线应该应用耐热的绝缘导线,而不能采用可燃性绝缘导线,防止灯管受到高温破坏而引起短路;
(3)室外等特殊场所的照明灯具在实际的应用中应该具有防溅措施,防止有水滴溅于灯泡的表面,导致灯泡出现炸裂,如果灯泡出现了破碎,应该及时的`对其进行更换;
(4)要保证镇流器与灯管的容量及电压相匹配,在其安装的过程中,要注意镇流器的通风、散热,不能直接将镇流器固定于可燃物上;
(5)在可燃吊顶上安装的灯具的功率应该尽量的小,建议采用荧光灯,并且要在灯具的上方保持一定的空间,方便其散热,否则,需要在可燃材料上刷防火涂料.
4电气照明系统的电气线路的防火防爆措施
电气线路的短路容易导致火灾、爆炸等事故的发生,这主要是由于出现短路故障时,会出现较大的短路电流,在短路的瞬间放电发热量非常的大,会导致绝缘的烧坏及金属导线的熔化,很容易导致周围易燃易爆物品的引燃引爆,如果发生较大短路电流时,保险丝迅速熔断,电路会被切断,能够起到一定的保护作用,但是如果保险丝太粗,就难以熔断,容易引起火灾、爆炸等事故,这就需要在电气照明系统设计的过程中,对其保险丝等装置进行合理选择.
另一方面,电气线路出现过负荷、导线连接处接触电阻过大、导线接头接触不良、导线接头连接不牢固等都会导致火灾、爆炸的事故的发生,在电气照明系统,线路设计的过程中,应该充分的考虑各种因素,保证线路敷设的合理性.一旦出现线路燃烧事故,要及时采取有效的措施,对火灾予以控制,将事故的破坏程度及破坏范围降低到最小.
5结束语
电气照明系统运行的过程中,出现火灾与爆炸事故是非常严重的事故,会造成非常严重的影响,本文就对其各种事故的产生机理进行了简单分析,并提出了相关的防火防爆措施,对于其运行安全性能的提升具有积极的作用.
摘要：为了增强学生对于模拟电子技术课程的兴趣和提高学生创新实践能力，探究了一种基于虚拟仿真模式下模拟电子技术教学改革。利用Multisim10和HSPICE仿真软件分别从电路板级和晶体管级对模拟电子技术课程实验进行改革探究，帮助学生提高对于半导体器件和模拟电子技术的理解深度，为学习中大规模集成电路设计做好知识储备。
关键词：虚拟仿真；模拟电子技术；教学改革；创新实践能力
模拟电子技术是高等院校所有强电和弱电类专业必修的一门专业基础课[1]。通过该课程学习，可以使学生掌握半导体器件、模拟电子线路及系统的概念和知识，为后续专业课程学习以及更高级的中大规模集成电路设计做好知识储备。然而，由于模拟电子技术课程具有物理概念抽象、分析方法复杂、工程特点突出等特点，因此学生普遍反映该课程学习起来理解难，掌握难，入门难[2]。加之传统的模拟电子技术课程讲授模式通常以教师课堂灌输理论知识为主，缺乏实践动手调试电路过程，因此学生学起来感觉难上加难。虚拟仿真技术是国家教育部在20xx年提出并引入到高等教育改革中。虚拟仿真技术可以实现各高校优质资源开放共享，把各高校自身学科优势与专业特色更好地结合，建立优势互补的开放共享学术环境[3]。虚拟仿真技术是把虚拟现实、人机交互、大数据和网络通信等技术结合起来，用于实现实践教学过程中的虚拟实验平台、虚拟实验设备、实验电子线路、实验电子元器件的搭建和仿真[4]。本文采用Multisim10和HSPICE仿真软件对传统模拟电子技术课程实验进行改革探究，分别从电路板级和晶体管级进行模拟仿真，把抽象的物理概念和电子线路系统通过虚拟仿真技术客观地展现出来，增加了学生的理解深度，激发了学生的学习兴趣，拓宽了学生的创新思维。因此探究虚拟仿真模式下的模拟电子技术改革具有较好的应用意义。
1课堂教学内容改革
虚拟仿真模式下的理论教学内容
随着电子技术新工艺、新技术、新方法的不断发展，传统的模拟电子技术教学内容已经不能较好地满足人才培养和社会发展需要[5]。传统的模拟电子技术教学内容主要体现为：①课程概念多、符号多、器件类型多、分析方法多。②课程知识点比较分散，理论衔接少，综合运用几乎无。③课程知识较为陈旧，教材只注重理论分析，缺少工程实践运用[6]。以上三方面的缺点制约了学生学习的积极性，限制了学生的创新思维，不利于学生对于课程知识的掌握和运用。本文提出的基于虚拟仿真模式下的理论教学内容作了以下三方面探究：第一，在课程知识点讲授上采用工程项目向导法，按照“提出问题，分析问题，解决问题”三步走策略。以设计一个固定直流稳压电源为例。第一步，给学生提出设计一个固定直流稳压电源的命题，使他们知道模拟电子技术可以解决该类实际工程问题。第二步，跟学生一起分析设计固定直流稳压电源所需电路结构。欲使220V工频交流电变成5V固定直流稳压电源，电路系统应包含四部分子电路：①变压器子电路。通过该电路首先把220V的工频电压变成5V左右的目标电压。②整流子电路。通过该电路给学生讲解整流原理，利用二极管中PN结的单向导电性可以实现电压波形整流。具体整流方法包括半波整流法、全波整流法、桥式整流法。③滤波子电路。通过给学生讲解电容、电感的物理模型和基本原理以及电路频率响应方面的知识，利用电容、电感实现电压波形滤波。④稳压子电路。通过该电路讲解稳压管原理以及集成稳压芯片的功能和使用。第三步，确定固定直流稳压电源各子电路后，给学生发放电子元器件进行焊制电路板。首先通过AltiumDesigner软件绘制电路板图并且进行制板，制板完成后进行焊接元器件，最终进行实物调试测试。这样一个固定直流稳压电源就按照工程向导法设计完成了。通过该项目，学生在解决实际工程问题中学习了模拟电子技术课程中的知识链，激发了学生学习兴趣和创新思维。除了直流稳压电源以外，课程的其他内容也可以按照工程向导法来讲，如信号运算处理电路、功率放大电路、波形产生和处理电路等。第二，在模拟电子技术理论教学中引入虚拟仿真软件的学习。随着电子技术的日益更新，各类计算机辅助设计软件层出不穷。其中美国国家仪器（NI）推出的电子设计仿真软件Multisim10和目前中大规模集成电路设计中广泛采用的仿真软件HSPICE就是很好的代表。通过学习Multisim10仿真软件，学生可以把所学的模拟电子技术知识通过仿真直观展现开来。通过HSPICE仿真软件可以从更底层的半导体器件及对电路进行模拟仿真，通过搭建模拟电子线路和设置各类晶体管的参数，最终可以从仿真结果中得到电路性能的各项指标参数。第三，在模拟电子技术理论教学中加入大学生电子设计竞赛的知识。随着大学生电子设计竞赛越来越有影响力，近年来许多世界知名企业也都积极加入进来，使其命题越来越具有工程实用价值。回顾历年电子设计竞赛的题目，通常包含以下几个类型：电源类、信号源类、自动控制类、无线电技术类、仪器仪表类。所涵盖的知识点包括：模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、可编程逻辑器件等[7]。因此在模拟电子技术理论教学中加入一些电子设计竞赛中关于模拟电子技术的命题，启发了学生的发散思维，增强了学生的创新能力。
虚拟仿真模式下的实践教学内容
传统模拟电子技术实践教学主要采用模拟实验箱方式，即学生通过使用实验箱上现成的集成模块，用插线来构造各类模拟电路[8]。但是这种传统实践教学方式存在诸多弊端：①由于模拟实验箱采用插线孔方式，学生在实验过程中容易造成插针折断、接触不良等问题。另外，随着机箱设备老化、插线虚断等问题，影响实验过程和结论。②模拟实验箱采用模块化集成方式，只包含了一些课本上涉及的知识模块，如：电子元器件、运算处理电路、功率放大电路等。如学生想要做一些创新性实验，学校必须从厂家购买新的模块，增加了实验成本，另外一些创新性实验并没有现成模块。③采用实验箱集成模块化实践教学方式，时间久了学生就会形成固定模块化思维，认为模拟电子技术只能做些课本实验和应用，制约了他们的发散思维和创新能力。基于虚拟仿真模式下的实践教学改革作了以下两方面探究：第一，采用美国国家仪器公司（NI）的仿真软件Multisim10代替传统的模拟实验箱做一些综合类实验。由于综合类实验所需的子电路模块较多，电路较为复杂，因此可以尝试让学生用Multisim10仿真软件设计该类实验。图1为基于Multisim10设计的固定直流稳压电源，其中包括了整流电路、滤波电路和稳压电路。电路的各项指标参数可以通过仿真进行调试。图2为通过Multisim10设计完成电路后动手制作的固定直流稳压电源实物。第二，采用HSPICE仿真软件从晶体管级对模拟电子线路进行仿真。随着电子技术的不断发展，集成电路工艺在电子产品研发中越来越重要，因此模拟电子技术实践教学中应相应地增加集成电路设计的内容。例如：教材中关于集成运算放大器只介绍差分输入级、中间放大电路、功率输出级、电流偏置，具体各部分电路结构以及各元器件参数指标都没有提及，学生学习完之后仍然无法更深层次理解相关知识。HSPICE仿真软件可以从晶体管级对电路进行仿真调试。图3为基于HSPICE设计的集成运算放大器仿真原理图。
2课堂教学方式改革
传统的模拟电子技术课堂教学方式是采用教师灌输法，即通过学生课前预习，教师上课讲授，学生下课作业的方式。基于虚拟仿真模式下的模拟电子技术课程教学采用“理论讲授+虚拟仿真+课后实践”模式，即教师在课堂上采用工程项目向导法，把一个工程项目类的所有知识链按照正常的教学计划向学生讲授，学生在掌握该项目所需知识后先通过Multisim10或HSPICE软件进行虚拟仿真，电路功能确认实现后再进行动手实物焊接和调试。
3课堂教学考核方式改革
为了能够准确而全面地考核学生在一学期内对于模拟电子技术的掌握程度，期末考试采用“试卷考核+项目实验考核+日常表现考核”形式。试卷考核方式采用百分制，试卷内容将涵盖课本理论和虚拟仿真知识。主要考查学生对于理论知识和虚拟仿真知识的掌握情况，其成绩占综合成绩的50%。项目实验考核也采用百分制，主要考查学生的创新思维和实际动手能力。具体形式为教师给出若干道项目实验类命题，其主要内容涵盖模拟电子技术知识，然后由学生随机抽题进行作答，两周后学生以（工程项目文件+实物演示）的形式进行考核试卷提交。其中工程项目文件包括：仿真原理图、电子元器件参数表、PCB原理绘制图。实物演示部分由学生当面向教师演示实物功能。项目实验考核成绩占综合成绩的30%，日常课堂表现与课后作业完成情况占20%，最终综合成绩合格的学生拿到相应的学绩绩点。实践证明：该课程教学考核方式符合应用型本科院校培养目标。
4结束语
本文提出的基于虚拟仿真模式下的模拟电子技术教学改革分别从理论教学内容改革、实践教学内容改革、课堂教学方式改革、课堂教学考核方式改革进行探究。实践证明基于虚拟仿真模式下的模拟电子技术教学改革增强了学生的创新思维和动手能力，同时提高了学生学习该课程的兴趣，为学生今后从事相关工作做好知识储备，能够较好地满足应用型本科院校的人才培养目标。
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【摘要】电气工程及其自动化作为时代发展和建设的支柱型学科，其发展程度和国家工业发展程度息息相关;作为有很强的相关性的综合性学科，其在国防工业、农业、水利等很多方面都有较为广泛和深入的应用。随着信息时代的到来，各种科学技术交流沟通也变得简单而高效，科学技术在急速地进步和发展，科技的进步又带动或是促进其他产业的不断发展和进步，甚至衍生许多新兴技术行业。科技和信息的发展对提高电气工程及其自动化技术科技水平具有非常重要的意义，本文在阐述电气工程及其自动化技术概念、发展等的基础上，从硬件、软件、技术创新、人才、管理等方面进行讨论，结合实际应用进行分析。
【关键词】电气工程；自动化技术；应用分析
电气工程是机械时代和信息时代碰撞的“花火”，是工业、电子行业、信息服务业等交汇融合得来的新兴行业，是现代工业的重要组成部分。它的发展以现代科技为核心，以现代工业为基础，经历了电磁理论到现在电气工程及其自动化的全过程，旨在提高工业发展水平和便利人们的生活。目前生产活动都离不开电气工程的应用，电气工程是工业发展的重要保障;而自动化技术的应用，能够有效的提高电气工程的效率，是电气工程的有力保证。
我国虽然是工业大国，科技、经济等发展迅猛，但由于我国发展的时间较短，在很多领域中，技术水平还比较落后，尤其是电气工程等行业与发达国家相比较还有一定的差距，因而近年来国家也加大了对相关领域的支持和投入，格外的重视电气工程和自动化的发展和建设，使之能够更好地为国民经济的发展服务，推动社会发展和进步。
1.电气工程及其自动化概述
就其发展历程而言，18世纪_验证了电的存在，19世纪相继发现了安培定律和电磁理论为电气工程的发展奠定了理论基础，到了19世纪末20世纪初西方国家相继开设了电气工程专业;我国的发展最早可以追溯到1908年南洋大学堂的电机专科，1920年东南大学设置了电机工程系，1932年清华大学了电机系，1949年之后我国出现了大批工科为主的科学性质的大学，自此之后我国的电气工程如雨后春笋般欣欣向荣地发展，培养的人才也不断投入我国的建设和发展中。
时至今日，我国虽然受到各方面因素的限制，电气工程自动化的水平西方有差距，但这种差距越来越小，也是我国不断重视努力发展的结果。我国目前电气工程及其自动化技术主要用于工业控制系统中，通过相应的设备和控制系统，能够让生产线自行运转，最大程度上减少人为的因素，现在很多企业都采用了自动化技术来进行生产。
最初电子产品刚刚出现时，人们习惯于把电气与电子产品相关的学科，统称为电气工程。随着信息时代到来，新技术的不断投入和结合，电子产品的加工工艺和材料都发生了翻天覆地的变化，在这种大时代的背景下，电气工程自动化应运而生，其概念也变得越来越宽泛。通常涉及电力电子技术、机电一体化技术、计算机技术、网络工程等技术领域，是一门相关性和综合性较强的学科，主要体现为机电结合、软件和硬件结合、生产元件和控制系统相结合、强电和弱电相结合。
而若想掌握这门科学，对工作人员的电子电路技术、计算机技术、汇编语言、控制工程、电力系统以及高等数学等知识要求较高，同时对设备的认识和操作也要有一定的基础。影响电气工程发展的因素主要有信息技术和物理科学。信息技术主要指在控制理论基础上的计算机技术、互联网技术、C语言、C++等，而物理科学就是指在电路、电子原理等基础上的集成电路等硬件设备和硬件系统;故而，电气工程及其自动化技术主要分为硬件和软件，实际的学习、设计和应用过程中，应先分成两个部分来进行讨论分析，再结合起来对整个系统进行评估测试。
2.电气工程及其自动化的应用
任何技术的应用和发展都可以分为理论和实际。其中的关系是相辅相成的，理论的发展要基于实际的需求和应用，而理论的发展实事求是进而成熟，又能够指导实际应用，这是一个相互补充相互促进的过程。客观地讲，电气工程及其自动化技术是随着工业的发展和演变，而逐渐形成和总结的一门学科，在一定程度上，电气工程及其自动化技术，是为了满足实际生产力的需要，服务社会和生活。
在传统的工业生产中，虽然人工可以操控机器来进行生产，但是已经无法满足高速发展的经济需求，生产力的落后仍是当前的主要矛盾。在这种情况下，仅依靠人工操作机器的生产方式，已经满足不了市场的需求，必须提高生产的效率，为了解决这个问题，很多企业都实行了24h多个班次轮流生产的制度，而实际情况确实提高了生产成本，因为采用这样的生产方式，机器可以不停的运转前提是增加企业的员工，操作人员又需要足够的时间休息以保证工作效率，成本自然要增加。
因此在越来越激烈的市场竞争中，企业要想获得更多的效益，就需要采取更加合理有效的措施;而让机器自行运转的提出，就是自动化技术的雏形。
3.电气工程及其自动化发展的现状和问题
实践可以检验理论，理论可以指导实践，这是一个相互作用的过程。目前在我国的电气工程及自动化的推进过程中，也发现了诸多问题如技术、硬件、管理、能源等等都不容忽视。在技术上，我国基础比较薄弱，和西方国家相比发展上自动化程度较低，这就要求在设计创新等开发方面需要多多交流学习进而进步和拔高;技术上的瓶颈一定程度上也限制了硬件的开发使用和性能，同时对能源的消耗和环境的影响也是衡量其性质功能的指标;除此之外，整个电气工程及其自动化管理过程中，网络构架、人才管理、质量管理等结构和标准也有待优化和统一。
其中的普遍存在的节能问题，主要是建筑电气节能的设计及其使用时候的能耗问题。科学技术的快速发展，使越来越多的智能化设备应用于电气工程中，这些设备提高工作效率的同时，一些系统集成性不强的元件的功能单一、互不连接、信息独享的问题也会影响工程的质量。
另一方面电气工程在满足建筑项目各方面的不同需求的同时，不仅需要提供照明和温度调节，还需要保证娱乐场所等用电，必然会消耗大量的能量，易造成不必要的浪费，不符合节能环保的时代主题。所以在实际的电气工程及其自动化技术的设计中，先对硬件进行设计，依据工业控制需要，有针对的选择电子元器件，通过设置中央服务器和一系列辅助设备，如传感器、控制器等，建成一个完整的系统。
在满足性能的同时要尽可能的节能，实事求是的进行合理设计。其次是在已有硬件的基础上进行软件编程设计，同时要结合企业规划、管理等与之相适宜。其次就是管理，有些企业追求发展时照搬照抄同类型企业设计管理的模式或理念，导致出现这样那样的问题;究其原因，是很多相关企业和部门的网络构架不统一，使得电气工程无法建立快捷、高效的自动化系统。
技术、管理、理念以及人才素质等参差不齐，不同企业的程序接口存在差异，无法实现企业间有效的资源信息共享，增加了电气工程自动化的成本。企业不愿过多投资，只追求结果和效益，存在着电气工程质量管理不足的问题，进而影响电气工程的施工进度等，甚至是无法有序、顺利的完成电气工程施工，还影响了整体质量。
4.电气工程及其自动化发展的对策和展望
电气工程及其自动化技术由于其广泛的应用和前景成为当前热门，由于其能够极大的提高生产效率，对于国防工业和人民生产生活起到了不可估量的作用。因此也受到了国际各国的足够的重视，也成为了衡量工业发展的重要指标;因而，要想提高工业的生产效率，必须培养大量的专业人才，通过全文的分析讨论可知，我国的经济和科技发展的时间较短，虽然发展迅速，但不可否认与西方发达国家存在较大差距，实际上我国很多企业还没有实现自动化，严重的影响了生产和发展的效率，随着国家的重视、对科研的投入以及专业人才的培养、对企业的扶持力度，我国的企业和社会发展都会有十足的成长。
参考文献
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在通讯技术与网络技术的高速发展状态下，家庭生活环境更趋于现代化，各种新兴技术直接影响着人们的生活，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联，给予家居系统更多的智能选择，提高了家居环境的服务水平。
一、智能家居系统设计的流程
单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一，其系统本身具备很多优点。例如，较其他系统，单片系统的体积更小，成本更低，功能性更加强大，单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步，逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。
在总体设计的流程中，外界信息经过感应器传导，其信号内容进行放大与整形，进一步传导单片机信号分析处理，再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换，引导红外与光电装置，将信息内容传递于执行器件。在控制系统中，系统控制器会接收到远端传递过来的信号，并且对其解码，再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中，我们要充分考虑用户使用的便捷性，在控制系统中添加语音提示操作系统，使用户能够在无人值守系统的情况下，更好地进行系统操作。
二、智能家居系统的应用设计
(一)传感器应用设计
传感器的应用设计，是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上，应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中，火灾警报传感器是设计的第一项，火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高，能够及时将烟雾信号转换为电信号，在智能家居的设计中，烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上，将家居系统与小区或消防警报系统相链接，充分利用智能家居系统的安全性。
其次，我们要设立可燃气体传感器，将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方，监视气体疏通管道的安全性，如果发生天然气泄露等情况，感应器会自动关闭天然气输送管道阀门，并且向外界发出信号，及时通知家庭以及小区物业，降低财产损失。在可燃气体感应器设置上，利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中，防盗报警系统可以分为两部分，一部分是对家庭周围环境的防护，例如周围环境的监视控制，门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对
家庭无人的情况，对于室内的感应防盗系统，利用红外感应装置，在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候，关闭室内防盗系统，开启室外防盗系统，在无人活动的情况下，室外系统与室内系统均开启，并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。
(二)通讯接口应用设计
智能家居的生活控制系统中，数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现，GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心，GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号，并且在不需要额外增加电路支持的情况下，可以完成FR和EFR的编码工作。
在连接方式上，TC35与单片机需要采用串行异步通信接口，使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中，红外接口的特点在于信号稳定，接口之间相互独立，使用方面抗干扰性强，不会对手机的通讯产生影响，缺点是传输的距离有限，传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远，可靠性高，不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容，设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中，要分析家庭周围的环境，考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响，选择合适的接口，应力求将红外接口与电缆接口进行结合，提高智能家居系统工作的效率。
(三)红外线应用设计
在系统设计的控制方面，可以加入更多的红外设计理念，在智能家居设计中，红外遥控器是被广泛应用的，但是在实际操作过程中，一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品，遥控器之间的兼容性很差，在新型智能家居设计中，可以利用红外插座、红外开关等产品，将电器的操作信号与电信号进行混合，利用红外系统中的学习与记忆功能，使红外插座成为信号传递的枢纽，同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量，然后对测量数据进行反馈，从而提高遥控器的效率，实现家庭智能控制系统的优化。
总之，在智能家居系统的设计中，首先要明确选择系统的性质，其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求，并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面，分析传感器的种类并选择合适的连接端口，提高控制系统的灵敏度，并结合红外线感应技术，增强智能家居控制系统的完整性，使其能更好地提高人们生活质量。
一、加强管理创新,推行阶段性目标管理
在毕业设计(论文)管理模式上,一是实行校、院(系、部)两级管理体制,二是采取过程管理和目标管理相结合的管理模式。教务处作为学校毕业设计(论文)的主管职能部门,着重于毕业设计(论文)的宏观管理和目标管理,院(系、部)主要负责本单位毕业设计(论文)的日常管理和过程管理。一方面,严把毕业设计(论文)“出口”关,对达不到要求的毕业设计(论文),绝不允许通过。毕业设计(论文)评阅采取全封闭式进行,且每位评阅教师评阅完后,应提出两个与设计(论文)内容有关,难度适中,且能反映学生真实水平的问题,在答辩时作为必答问题提出。毕业设计(论文)答辩采取小组答辩、院系集中进行的优秀毕业设计(论文)选拔答辩、不合格毕业设计(论文)二次答辩相结合的方式进行。为检验毕业设计(论文)质量,还要实行毕业设计(论文)抽检外审制度。另一方面,加强对毕业设计(论文)的阶段性检查和验收,推行阶段性目标管理。所谓阶段性目标管理,是基于毕业设计(论文)质量是由毕业设计(论文)每一阶段工作的质量所决定的观点,把整个毕业设计(论文)工作划分为几个阶段,每个阶段都有其明确目标,然后分阶段进行检查验收。这样可以及时发现问题并及时纠正,以防学生毕业时发现重大问题而来不及纠正的情况发生。阶段性目标管理是我校毕业设计(论文)管理的重要创新,其核心是阶段性检查验收制度。第一阶段为学生选题与开题的检查验收;第二阶段为论文分析,图件、论文草稿及设计草图的检查验收;第三阶段为论文和设计图件的形式审查及答辩资格审查。通过这三个阶段的检查验收,对保证毕业设计(论文)的质量达到标准发挥了重要作用。
二、注重思路培养,实行开题报告制度
开题报告是做好毕业设计(论文)的重要保证,它着重解决学生毕业设计(论文)中“为什么、做什么、怎么做”三方面的问题,有助于大学生文献检索能力、知识综述能力以及科研素养的培养;有助于大学生了解课题相关领域的国内外研究状况,帮助理清设计或研究思路,合理安排工作进程。学校和各院系要对开题报告进行严格的审查。审查通过后,方可进入毕业设计(论文)正式工作阶段。开题报告未通过的,不得进入下一环节。有条件的院系,可举行开题报告会。
三、加强两风建设,确保教师和学生精力投入
毕业设计(论文)实行指导教师负责制,毕业设计(论文)质量的高低,不仅是对学生大学学习情况的考察,更是对指导教师工作态度、投入精力和教学水平的考验。鉴于此,加强对毕业设计(论文)指导教师的管理工作,明确指导教师职责,增强责任意识,要求指导教师有足够时间与学生交流。毕业设计(论文)过程中,指导教师辅导实行签名制,要求每周至少辅导3次,否则扣减本周指导工作量。对不能按学校要求认真做好毕业设计(论文)工作的管理人员及教师,一经查处按教学事故处理。为减少就业、考研等对学生毕业设计(论文)精力投入的干扰,要将毕业设计(论文)中指导老师确定、毕业设计(论文)题目遴选、外文翻译、资料的收集及相关调研等部分工作提前至第7学期及寒假完成,从而排除了学生在第8学期找工作对毕业设计(论文)的影响。为保证学生在3月中下旬后能够全力投入毕业设计(论文)工作,对学生出勤情况抽查,凡抽查累计三次不到者,毕业设计(论文)成绩降一级,五次者降两级,七次者取消答辩资格。对毕业设计(论文)中原创性或在某研究领域有新见解的学生予以奖励;对那些在毕业设计(论文)中东拼西凑、甚至抄袭他人成果者,根据其严重程度,给予批评教育、二次答辩、取消答辩资格的处理。
四、引入竞争机制,启动二次答辩制度
为严把毕业设计(论文)质量关,在毕业设计(论文)答辩中启动了二次答辩制度。对毕业设计(论文)达不到基本质量要求(不符合规范要求、存在严重错误),成绩不及格者,必须在进一步修改完善的基础上进行第二次答辩,对于二次答辩还未通过的学生,将随下一级进行毕业设计(论文)重修。另外,采取末位淘汰制办法,控制一定比例学生进行二次答辩,从而形成了你追我赶的竞争局面,避免了学生蒙混过关现象的发生。
五、建立激励机制,开展毕业设计(论文)工作验收与评比
为不断发扬成绩,改进不足,推动毕业设计(论文)工作上台阶、上水平,学校制定了科学合理的毕业设计(论文)工作验收与评比指标体系,届时对各院系毕业设计(论文)工作进行验收和评比,然后在全校进行表彰和奖励。对校级优秀毕业论文(设计),汇编成册,供全校师生学习。毕业设计(论文)工作验收评价指标体系(表1)共4个一级指标,12个二级指标(8个为重要指标),33个观测点。二级指标评价等级分为A、B、C、D四级,评价标准给出A、C二级,介于A、C级之间的为B级,低于C级的为D级。评价结论分为优秀、良好、合格、不合格四种,其标准如下:优秀:A≥9(其中重要指标A≥6,C≤1),D=0;良好:A+B≥9(其中重要指标A+B≥6,D=0),D≤1;合格:D≤2(其中重要指标D≤1)。毕业设计(论文)验收评比工作共分为三个阶段:第一阶段为自评阶段,要求各二级教学单位根据《西安科技大学毕业设计(论文)工作验收评价指标体系(试行)》写出简要自评总结报告,并整理必要支撑材料;第二阶段为专家组实地考察阶段,包括听汇报(15分钟,超时即停)、查看相关资料、反馈意见;第三阶段为教学指导委员会表决通过,表彰奖励。这些质量控制措施的实施,保证了毕业设计(论文)工作的良好秩序,使学生理论联系实际能力、综合运用知识能力、分析和解决实际问题能力得到较大提高,培养了学生严谨求实的学习习惯,促进学生科研素养和创新意识的养成。
1.本课题的研究意义本课题的研究意义
本课题的研究意义
电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的：消除设备缺陷，排除隐患，保持和恢复设备铭牌出力，提高和保持设备最高效率，电气检修及一般安全要求提高设备健康水平，确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行，延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义，可以归纳为以下几点：被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修，节约维修资金;适时维修可避免维修不足，可避免设备带病工作，减少事故的发生，减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命，合理使用设备，避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。
2.电气设备实施状态检修的发展前景
定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度，定期维修制度缺点较多，逐渐显示老化过时;状态维修优点突出，经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度，实施设备状态检修既是技术方面的发展进步，也是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程，我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则，“到期必修，修必修好”，曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服，每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中，容易造成事故，降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修，修必修好”，克服了定期维修制度的不足，优点显著，劳动生产率与供电可靠率，经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用，监测手段不断增多，性能日益完善，为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点，总结经验，逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作，需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底，同时进行必要的组织准备，做好相应的思想工作，争取少走或不走弯路而达到预期目的。
3 新技术在电气设备状态检修中的应用
发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM)，是以获取设备运行的特征量为基础，结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态，从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础，并采用专业的测试软件系统，来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革，是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况，了解到元器件参数是否出现异常，元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆，用户可根据这种数据进行纠正或维修，减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯，然后根据技术标准要求，对各个部件进行检查、测量、试验，对各部位进行清洗并处理有关缺陷。
由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩，为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件，变压器吊芯时应采取以下安全措施：吊芯应选择在良好天气进行，并且工作场所无灰烟、尘土、水气，相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%，应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上，或者保持室内温度比大气温度高lOT;，且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯，才能避免芯子受潮;起吊前，必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性，以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。
①红外线点温计。红外线点温计，是一种手持的，可以方便灵活操作的测量仪器，它可以直观迅速的进行故障发热的检测，这种方式几乎适用于所有的电气设备，对电气设备的表面测温和故障发热检测准确，操作简单。
②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用，也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下，发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用，还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用，红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中，也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中，可以测定发电机电子线棒的流量，断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数，例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析，并对照专家系统给出结论和处理意见。
注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开，但转子仍在转动的情况下，禁止在发电机(调相机)回路上工作，以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时，必须先切断励磁回路，投入自动灭磁装置，将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时，应戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘垫上，并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等，并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气，包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气，当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前，应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位.
4 结语
通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高，是工厂系统设备管理中的一种重要方法，随着设备管理容量的变大，促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务，是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新，不断推进设备状态检修管理，完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性，提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。
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