時(shí)間：2022-02-13 06:25:21
導(dǎo)語：在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：課程；電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)；實(shí)訓(xùn)；綜合性
高職教育是一種以就業(yè)為導(dǎo)向的教育，其目的是為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才。高職教育的畢業(yè)生除應(yīng)具備通用能力外，還應(yīng)具有必要的專業(yè)素質(zhì)，成為“動(dòng)手能力強(qiáng)、專業(yè)技術(shù)過硬、掌握高新技術(shù)的技能型人才。”這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都離不開實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，可使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，鞏固已學(xué)到的理論知識(shí)，掌握一定的實(shí)踐能力，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。
綜合性電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)是電子、單片機(jī)、檢測等課程相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)課程，體現(xiàn)了模數(shù)結(jié)合、硬軟結(jié)合，有利于學(xué)生將幾門課程的知識(shí)融會(huì)貫通，理論與實(shí)踐結(jié)合，使學(xué)生具備初步的綜合電子設(shè)計(jì)能力。
經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，在借鑒了其他高職院校經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)我院的實(shí)際情況，我們提出了“綜合性電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)”的改革思路，建立了“模塊化”的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。
分立課程的實(shí)訓(xùn)模式及其弊端
從專業(yè)規(guī)劃來看，我院電類專業(yè)主要包含電子、電氣、機(jī)電三個(gè)方向，學(xué)生畢業(yè)后主要從事現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備的安裝、操作、管理與維護(hù)工作，在這些崗位上他們所用的知識(shí)不是單一課程的，而是集多學(xué)科為一體的綜合知識(shí)。
在改革前，我院電類專業(yè)的專業(yè)課包含電工電子技術(shù)基礎(chǔ)模塊、電子工藝基礎(chǔ)模塊和自動(dòng)控制技術(shù)模塊三大塊的內(nèi)容：（1）電工電子技術(shù)基礎(chǔ)模塊，包括電工基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)、電機(jī)與實(shí)訓(xùn)、模擬電子技術(shù)與實(shí)訓(xùn)、數(shù)字電子技術(shù)與實(shí)訓(xùn)。（2）電子工藝基礎(chǔ)模塊，包括電子CAD與實(shí)訓(xùn)、電子工藝與實(shí)訓(xùn)、電子測量與實(shí)訓(xùn)。（3）自動(dòng)控制技術(shù)模塊，包括自動(dòng)檢測技術(shù)與實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)技術(shù)與實(shí)訓(xùn)、PLC技術(shù)與實(shí)訓(xùn)。
以上每個(gè)課程及實(shí)訓(xùn)都是在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，其指導(dǎo)思想是通過反復(fù)練習(xí)和實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生掌握每門課程的知識(shí)。這些課程系統(tǒng)性、理論性強(qiáng)，但是缺點(diǎn)也是明顯的，主要表現(xiàn)在：（1）單科性過于明顯，幾乎每門課程都對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，課程之間沒有貫通，知識(shí)點(diǎn)都是孤立的；（2）驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)居多，學(xué)生基本都是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地進(jìn)行試驗(yàn)，獨(dú)立思考的空間很小，收獲不多。
綜合性電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)及其優(yōu)點(diǎn)
綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)就是對(duì)電子技術(shù)課程進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)。課程視題目的大小集中在兩至四周內(nèi)，內(nèi)容選擇信號(hào)檢測與控制、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換、數(shù)字鐘計(jì)時(shí)系統(tǒng)等綜合性題目。例如設(shè)計(jì)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，就可顯示為如下框圖系統(tǒng)。
通過對(duì)框圖的分析發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)就是把以前做過的A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器、放大器等實(shí)驗(yàn)“模塊”根據(jù)需要組合在一起，經(jīng)調(diào)試即可滿足上述要求。綜合性設(shè)計(jì)試驗(yàn)使用的電路模塊如下表所示。
從以上的實(shí)例可以看出采用綜合性電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)有以下優(yōu)點(diǎn)：
采用“模塊化”設(shè)計(jì)便于學(xué)生掌握 在綜合電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)中，我們采用了“模板化”設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)的局部和整體有機(jī)結(jié)合，電路形式簡潔直觀，便于學(xué)生理解和掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概念。例如學(xué)生在以前的實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)好的A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器的“模塊化”電路，在上述的單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中就可以拿來用。另一方面，也提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率。就高職學(xué)生的理論水平和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而言，要獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)大的系統(tǒng)尚有一定難度，但有了以上這些單個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K電路后，學(xué)生可把它們作為一些基本的“元件”來看，通過組合這些“元件”來實(shí)現(xiàn)一定的功能，就比較容易了。
提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及設(shè)計(jì)能力在實(shí)訓(xùn)過程中，學(xué)生通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法等，綜合應(yīng)用電子技術(shù)的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力得到了很大的提高，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。模塊化的設(shè)計(jì)方式通過化整體為部分，化復(fù)雜為簡便，提高了學(xué)生對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參與意識(shí)與興趣，綜合素質(zhì)普遍提高。對(duì)于那些理論基礎(chǔ)較扎實(shí)，實(shí)踐能力強(qiáng)，特別是具有創(chuàng)新精神的學(xué)生來說就有了施展自己才能的空間。在激烈的就業(yè)競爭中，由于我院的學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)，能很快適應(yīng)崗位，得到了用人單位的一致好評(píng)。轉(zhuǎn)貼于
促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高電子設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)的改革，要求教師在教學(xué)中不但熟悉所教課程的知識(shí)，還要了解其他課程的內(nèi)容，對(duì)教師提出了更高要求。由于教師必須注重理論聯(lián)系實(shí)際，自己也要?jiǎng)邮肿觯龠M(jìn)了“雙師型”教師隊(duì)伍的培養(yǎng)。教師在教學(xué)過程中不斷關(guān)注專業(yè)領(lǐng)域的新思想、新成果，并將這些信息及時(shí)傳遞給學(xué)生，使學(xué)生能較早地接觸新知識(shí)。在這一過程中，教師之間、學(xué)生之間相互促進(jìn)、共同提高，形成了良好的教學(xué)氛圍。
新的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)促進(jìn)了多門課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和設(shè)備的相互補(bǔ)充，將專業(yè)課程進(jìn)行整合，使各課程相互融會(huì)貫通，從而提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
[1]姚福安，卞琳，周常森.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)的“現(xiàn)代化、層次化、模塊化”教學(xué)體系研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2003，20（6）.
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目前國內(nèi)大多高等院校的研究生層次的電子系統(tǒng)教學(xué)存在教學(xué)內(nèi)容滯后時(shí)展、學(xué)科單一等問題。知識(shí)體系學(xué)科單一是導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面窄、創(chuàng)新思維受限的主要原因。
研究生教學(xué)與本科教學(xué)一樣都存在重理論輕實(shí)踐教學(xué)、多門理論和實(shí)踐課程相互獨(dú)立、課程內(nèi)容重復(fù)或脫節(jié)的現(xiàn)象，造成理論和實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，研究生電子技術(shù)操作和設(shè)計(jì)能力較差。
因此，如何改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)的熱情，把設(shè)計(jì)和加工、制作、自主創(chuàng)新結(jié)合起來，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力在課程體系中確定下來是亟待解決的問題。
二、構(gòu)建層次化、教學(xué)與實(shí)踐并重的課程體系
本校的研究生從理論實(shí)踐課程設(shè)置、課程內(nèi)容安排、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)等方面入手完善電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系。
1.課程體系改革。
課程建設(shè)遵循“頂層設(shè)計(jì)，分層實(shí)施，基礎(chǔ)扎實(shí)，綜合創(chuàng)新”的原則，將課程體系劃分為五個(gè)層次：工程感知層、理論基礎(chǔ)層、技能訓(xùn)練層、綜合應(yīng)用層和創(chuàng)新研究層，以機(jī)器人技術(shù)為載體，建立機(jī)電、控制等多學(xué)科交叉融合的知識(shí)體系。多學(xué)科交叉的電子技術(shù)教學(xué)體系從感知訓(xùn)練的工業(yè)技術(shù)、制造過程認(rèn)識(shí)開始，在理論課程中增加部分其他學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，在實(shí)踐應(yīng)用中主要通過綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新研究層次鍛煉學(xué)生的理論與工程實(shí)踐綜合應(yīng)用的能力。
各專業(yè)方向的不同，課程教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)也不同。對(duì)于電路、通信、信號(hào)類專業(yè)，側(cè)重信號(hào)運(yùn)算、處理、變換等電路分析、計(jì)算與設(shè)計(jì)；對(duì)于控制等專業(yè)來說，側(cè)重對(duì)電路組成、控制的分析與設(shè)計(jì)，注意學(xué)科交叉，注意技術(shù)性、綜合性與探索性之間的關(guān)系，知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，理論和實(shí)際緊密聯(lián)系。
2.實(shí)踐性教學(xué)模式改革。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式注重形成多學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)，尤其利用學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科將機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)，機(jī)電控制系統(tǒng)引入教學(xué)環(huán)節(jié)，建設(shè)電子信息類多專業(yè)綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將被動(dòng)式、建制班式的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)式、開放式的實(shí)驗(yàn)管理模式，采用具有不同特色、不同教學(xué)要求和較大發(fā)展空間的實(shí)踐性教學(xué)模式，創(chuàng)造EDA/SOPC聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、DSP技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和電子加工實(shí)訓(xùn)基地等實(shí)訓(xùn)環(huán)境，為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程提供最重要的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)支撐中心。
3.充分利用第二課堂和第三課堂，加強(qiáng)研究生工程實(shí)踐能力培養(yǎng)。
在第二課堂，通過組織有關(guān)大賽和競賽，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)專業(yè)自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。在第三課堂，與多個(gè)科研院所及企事業(yè)單位聯(lián)合共建多個(gè)校外創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地，引導(dǎo)學(xué)生將工程中的問題帶回學(xué)校，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)和研究。聘請企業(yè)科技人員作為課程兼職教師和實(shí)驗(yàn)教師，使學(xué)生廣泛進(jìn)入社會(huì)，了解生產(chǎn)過程，體驗(yàn)工程氛圍，樹立工程意識(shí)。
4.教學(xué)手段和教學(xué)方法改革。
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，課題組采取“一仿二改三放”三階段的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)。“一仿”是指在實(shí)踐教學(xué)的初期，通過精選新器件的幾個(gè)典型應(yīng)用，讓學(xué)生掌握新的設(shè)計(jì)方法，練習(xí)新的開發(fā)手段，熟悉新器件；“二改”是提出一些新的設(shè)計(jì)任務(wù)要求，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)熱情，通過對(duì)電路改造，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新型設(shè)計(jì)；“三放”是指放開內(nèi)容，讓學(xué)生自主選題，利用新器件，進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，得到工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的全面訓(xùn)練和培養(yǎng)。
以FPGA的可編程集成電路構(gòu)建多學(xué)科綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)，通過對(duì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的綜合訓(xùn)練，將信息類各專業(yè)的電子類課程中，包括控制工程、電子與通信工程、信息與信號(hào)處理引入基于FPGA的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行綜合多學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)電路的定量分析、模擬與仿真、系統(tǒng)集成的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握現(xiàn)代數(shù)字電路系統(tǒng)仿真分析與ASIC設(shè)計(jì)手段，吸取新的設(shè)計(jì)思想，在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)之間架起一座有機(jī)聯(lián)系的橋梁，目的在于使學(xué)生理解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法、明確自己將來從事的專業(yè)方向，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。該課程的開設(shè)取得了較好的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生在校培養(yǎng)和市場需求有機(jī)接軌，學(xué)生反應(yīng)熱烈，普遍感到學(xué)以致用，受益匪淺。
關(guān)鍵詞:計(jì)量檢測;原始記錄;電子系統(tǒng);設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
當(dāng)前中國科技水平快速發(fā)展，電子化系統(tǒng)已經(jīng)逐步應(yīng)用到各行各業(yè)的工作中。電子化系統(tǒng)不僅能夠降低人們的工作壓力，還能夠有效地提高工作質(zhì)量和效率，促進(jìn)各行各業(yè)進(jìn)入到自動(dòng)化、信息化和智能化。計(jì)量檢測作為企業(yè)生產(chǎn)工作中的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，確保原始記錄的穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可追溯至關(guān)重要，因此將計(jì)量檢測原始記錄電子化是最有效的措施。
1計(jì)量檢測和計(jì)量檢測原始記錄的概述
計(jì)量檢測是對(duì)測量對(duì)象各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行反復(fù)測試，從而得到準(zhǔn)確結(jié)果的過程。所涉及的領(lǐng)域非常廣泛，所測量的類型也非常多，比如壓力測量、壓強(qiáng)測量、溫度測量、硬度測量、質(zhì)量測量等。為了確保計(jì)量檢測所得參數(shù)的準(zhǔn)確性，需要選擇專業(yè)匹配的測量儀器。因此，在選擇測量儀器時(shí)，會(huì)選擇靈敏度符合標(biāo)準(zhǔn)的測量儀器。如果選擇的計(jì)量檢測儀器靈敏度過低，會(huì)導(dǎo)致計(jì)量檢測參數(shù)出現(xiàn)誤差溢出標(biāo)準(zhǔn)不確定度。如果選擇計(jì)量檢測儀器靈敏度過高，會(huì)導(dǎo)致測量過程中較難達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，給精準(zhǔn)讀數(shù)帶來一定困難。所以選擇的標(biāo)準(zhǔn)儀器規(guī)格不僅要滿足被測對(duì)象的參數(shù)，還需確保在被測儀器的量程之內(nèi)。計(jì)量檢測原始記錄指在檢測過程中所得出結(jié)果的記錄。一般應(yīng)遵循幾點(diǎn)原則:(1)采用符合規(guī)程的系統(tǒng)原始記錄格式。針對(duì)不同測量對(duì)象要采用不同的原始記錄格式，并根據(jù)實(shí)際情況將原始記錄格式進(jìn)行調(diào)整。(2)確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了能夠確保檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，就需要檢測工作人員在測量的過程中嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行檢測，并且準(zhǔn)確讀出檢測數(shù)據(jù)，減少人工誤差。
2計(jì)量檢測原始記錄電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)計(jì)量檢測原始記錄系統(tǒng)存在很多不足，系統(tǒng)占用空間比較大，共享使用人員在搜索數(shù)據(jù)中浪費(fèi)大量時(shí)間，增加了數(shù)據(jù)維護(hù)人員不必要的重復(fù)工作量。隨著大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，將電子系統(tǒng)應(yīng)用到計(jì)量檢測原始記錄系統(tǒng)中，不僅能將計(jì)量檢測原始記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的科學(xué)分類，還能讓使用人員在短時(shí)間內(nèi)搜索到想要的信息。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)量檢測原始記錄電子化系統(tǒng)，就要明確原始記錄電子化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，做到以下幾點(diǎn)。(1)計(jì)量檢測原始電子信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作人員要及時(shí)地搜索檢測所用數(shù)據(jù)是否規(guī)范和符合標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)清理計(jì)量檢測原始系統(tǒng)中過期數(shù)據(jù)和無效數(shù)據(jù)，選擇可入選的數(shù)據(jù)模型，從而避免過期數(shù)據(jù)給電子信息系統(tǒng)提供錯(cuò)誤的基礎(chǔ)信息，提高計(jì)量檢測原始記錄電子化系統(tǒng)工作的效率。(2)需要準(zhǔn)確記錄檢查的時(shí)間和截止日期。(3)為了確保輸入計(jì)量檢測原始電子化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，還需要在計(jì)量檢測原始電子化系統(tǒng)中設(shè)計(jì)校對(duì)功能，讓計(jì)量檢測人員使用電子化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與原始記錄自動(dòng)校對(duì)。一旦發(fā)現(xiàn)輸入電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存在不準(zhǔn)確，使用者可馬上檢測出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，從而提高計(jì)量檢測工作效率和質(zhì)量。(4)需要在原始的計(jì)量檢測系統(tǒng)中設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式模板，電子化系統(tǒng)能夠?qū)⒃加涗涍M(jìn)行自動(dòng)編號(hào)和分類，對(duì)不同的檢測原始記錄進(jìn)行分類，并可以將它們進(jìn)行類別和時(shí)間排序。將計(jì)量檢測原始記錄系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子化的目的是確保電子系統(tǒng)能夠?yàn)槭褂谜咛峁?zhǔn)確的、實(shí)用的原始記錄，并且還能夠幫助使用者很快的找出計(jì)量檢測的數(shù)據(jù)。為了能夠快速的達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，在對(duì)計(jì)量檢測原始系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中需要將各方面的數(shù)據(jù)盡可能全的考慮到，以實(shí)現(xiàn)計(jì)量檢測原始記錄電子化系統(tǒng)的包容。
3計(jì)量檢測原始記錄電子化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3.1建立動(dòng)態(tài)的鏈接庫
電子化系統(tǒng)是采用EXCEL表格的形式對(duì)計(jì)量檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，因?yàn)镋XCEL表格具備自動(dòng)校對(duì)數(shù)據(jù)、函數(shù)計(jì)算模板、自動(dòng)生成編碼等功能，所以將EXCEL應(yīng)用到電子化系統(tǒng)中非常方便。只要將原始的檢測數(shù)據(jù)輸入到EXCEL表格中，就會(huì)自動(dòng)建立動(dòng)態(tài)的鏈接庫，可快捷儲(chǔ)存原始數(shù)據(jù)，而且還有利于幫助工作人員快速提取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效管理，這是建立動(dòng)態(tài)鏈接庫的主要優(yōu)勢所在。例如:在加油工廠中需要對(duì)所生產(chǎn)的油的含量進(jìn)行檢測記錄，檢索人員可以將自己檢測出的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)量檢測電子系統(tǒng)中，電子信息系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地將數(shù)據(jù)進(jìn)行校對(duì)，從而找出與原始記錄有誤差的數(shù)據(jù)，檢測人員可以將輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，最后使正確的數(shù)據(jù)輸入到動(dòng)態(tài)鏈接庫中。當(dāng)檢測人員應(yīng)用到這些檢測數(shù)據(jù)結(jié)果時(shí)，可以在動(dòng)態(tài)鏈接庫中進(jìn)行搜索，進(jìn)而可有效地提高工作效率。
3.2原始記錄的數(shù)據(jù)具有安全性
電子化系統(tǒng)是一個(gè)完善的安全系統(tǒng)，不僅能夠?qū)υ加涗洈?shù)據(jù)進(jìn)行加密，而且還能夠?qū)⒓用芎蟮臄?shù)據(jù)進(jìn)行編輯。如果想要對(duì)加密后的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，前提是這些數(shù)據(jù)存在EXCEL表格中，否則這些加密的數(shù)據(jù)一旦脫離了EXCEL表格就會(huì)丟失。計(jì)量檢測原始記錄電子系統(tǒng)在運(yùn)用過程中需要嚴(yán)格遵守以下步驟:制作原始數(shù)據(jù)記錄模板、選擇合適的計(jì)算編寫模板等。因?yàn)橛?jì)量檢測原始記錄電子系統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈態(tài)化，打破了傳統(tǒng)的計(jì)量檢測原始記錄的獨(dú)立記錄規(guī)則和模式，更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。在實(shí)踐證明中，計(jì)量檢測原始記錄系統(tǒng)電子化是非常可靠和有優(yōu)勢的。
關(guān)鍵詞：導(dǎo)師制 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) 電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì) 教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.121
近年來，各高校針對(duì)電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中暴露出來的人才創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足、人才培養(yǎng)模式與社會(huì)需求脫節(jié)等問題進(jìn)行了大量的研究。絕大多數(shù)普通院校將培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，優(yōu)化、重組、整合了課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容，制訂了形式多樣的教學(xué)計(jì)劃，形成了與之相適應(yīng)的課程體系。但傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主、實(shí)踐教學(xué)為輔的教學(xué)理念很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程項(xiàng)目的研發(fā)和設(shè)計(jì)能力。所以，目前迫切需要解決的問題是如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力得到最大限度的提高。為此，我們整合了電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)這門課程，提出了基于導(dǎo)師制的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法。
1 電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的課程性質(zhì)和特點(diǎn)
電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)是一門綜合性極強(qiáng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)型課程。涉及了電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、微機(jī)原理與接口技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多門課程。其任務(wù)在于訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用各種電子技術(shù)知識(shí)，掌握電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和制作過程的能力；培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)性、系統(tǒng)性，及全面性的設(shè)計(jì)素質(zhì)；開拓學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，增強(qiáng)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的能力。其目的是通過一個(gè)以工程實(shí)踐或社會(huì)生活為背景的電子系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生能將已學(xué)過的模擬電路、數(shù)字電路以及單片機(jī)等知識(shí)綜合運(yùn)用于電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，從而培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用及電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，使學(xué)生在單元電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路分析、整機(jī)聯(lián)調(diào)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和信號(hào)與信息處理、通信、控制等方面的能力都有一個(gè)質(zhì)的飛躍。但目前存在著多種嵌入式開發(fā)軟硬件平臺(tái)和開發(fā)工具，如何在諸多的技術(shù)中選擇教學(xué)內(nèi)容，是首先需要解決的問題。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的知識(shí)綜合性強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容不可能在有限的時(shí)間內(nèi)完全覆蓋，而且電子系統(tǒng)發(fā)展迅速，新的CPU、接口和總線不斷出現(xiàn)或升級(jí)，新的軟件、標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)方法不斷發(fā)展和更新，因此在教學(xué)方法和內(nèi)容上必須保持開放性的特點(diǎn)。
2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的具體實(shí)施
電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)是實(shí)踐性極強(qiáng)的課程，在教學(xué)過程中實(shí)行導(dǎo)師制，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，推行項(xiàng)目化教學(xué)方法，即以項(xiàng)目為引導(dǎo)、以需求學(xué)理論、以實(shí)踐為主導(dǎo)的教學(xué)方法。該課程在本科第三學(xué)年開展，歷時(shí)2個(gè)學(xué)年，在導(dǎo)師全程指導(dǎo)下進(jìn)行相應(yīng)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，采用靈活多樣的個(gè)性化教學(xué)形式，使得學(xué)生在完成真實(shí)項(xiàng)目的過程中，提高電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理和團(tuán)隊(duì)合作等實(shí)踐能力。
2.1 學(xué)生的培養(yǎng)實(shí)行導(dǎo)師制
在新生入學(xué)時(shí)，為每位學(xué)生指定專業(yè)導(dǎo)師，學(xué)生的培養(yǎng)實(shí)行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，組建指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)，導(dǎo)師要有獨(dú)立從事電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)科研能力，能夠組織和帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)外承接開發(fā)項(xiàng)目，并以項(xiàng)目開發(fā)為主線組織專業(yè)教學(xué)。導(dǎo)師的遴選打破傳統(tǒng)的系室限制，可以在全院范圍內(nèi)進(jìn)行，一位導(dǎo)師每屆負(fù)責(zé)指導(dǎo)5～10名學(xué)生，導(dǎo)師在指導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)的過程中，根據(jù)學(xué)生的特長幫助確定其具體發(fā)展方向，以便因材施教，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。
2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)
項(xiàng)目設(shè)計(jì)是保證教學(xué)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)的項(xiàng)目涉及的內(nèi)容包含電子技術(shù)、微處理器和嵌入式系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，使學(xué)生可以獲得電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本技能，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)、創(chuàng)新思維與團(tuán)隊(duì)合作等多方面能力與素質(zhì)。
2.3 教學(xué)過程
在教學(xué)過程中，由導(dǎo)師組建團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)規(guī)模一般為3～5人。導(dǎo)師采用單元化訓(xùn)練和引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的方法來完成電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)各個(gè)階段所需要的知識(shí)。在課程開設(shè)之前，將項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的需求擺在學(xué)生面前，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)、提前學(xué)。每門課程的課程作業(yè)都必須緊密結(jié)合目標(biāo)項(xiàng)目，在每門課程結(jié)束之后就必須為項(xiàng)目做一些工作，最終完成項(xiàng)目的所有內(nèi)容。電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程學(xué)習(xí)結(jié)束，學(xué)生必須具備閱讀電路圖、制作電路板的能力；微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用等課程學(xué)習(xí)結(jié)束，學(xué)生要具備閱讀器件手冊、電路設(shè)計(jì)和以C語言為基礎(chǔ)的微處理器程序設(shè)計(jì)能力；Verilog語言與EDA技術(shù)學(xué)習(xí)結(jié)束，使學(xué)生具備理解現(xiàn)代硬件數(shù)字電路的軟件化設(shè)計(jì)方法，掌握當(dāng)代國際數(shù)字技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新技術(shù)。通過上述幾門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉閱讀資料、選擇方案、設(shè)計(jì)電路、編程、電路安裝調(diào)試和指標(biāo)測試、撰寫報(bào)告等過程，培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計(jì)與綜合應(yīng)用的能力，提高電路設(shè)計(jì)水平和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新研究能力。在本科第6學(xué)期結(jié)束時(shí)，每位同學(xué)都要完成一個(gè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的項(xiàng)目，包括產(chǎn)品、技術(shù)文檔和產(chǎn)品手冊等。
2.4 立體式考核方式
學(xué)生的考核由導(dǎo)師負(fù)責(zé)，實(shí)行課程考核和項(xiàng)目考核結(jié)合的方式考評(píng)學(xué)生項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)情況。每個(gè)子項(xiàng)目結(jié)束之后，導(dǎo)師對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)分，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、開發(fā)能力、文檔編制能力、組織協(xié)調(diào)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。同時(shí)，根據(jù)考核結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)，不斷地改進(jìn)教學(xué)方法，因材施教，更好地達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。另外，還可將全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽選拔工作和該課程的教學(xué)考核結(jié)合起來，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新熱情。
3 結(jié)束語
通過該項(xiàng)目的研究與實(shí)施，改進(jìn)傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)方法，以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)小組合作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作交流能力、系統(tǒng)工程分析能力和自我提升能力，全面培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)技術(shù)、個(gè)人和專業(yè)素質(zhì)、人際等方面的能力，從而在本科層次培養(yǎng)出具備終生學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)電子系統(tǒng)開發(fā)人才，讓我們的學(xué)生深入理解電子系統(tǒng)相關(guān)理論，扎實(shí)掌握電子系統(tǒng)軟硬件開發(fā)的能力。并且讓我們的每一個(gè)學(xué)生都帶著自己的作品向工作崗位。
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作者簡介：王耀琦，蘭州交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070
關(guān)鍵詞：通信電子 運(yùn)行維護(hù) 設(shè)計(jì)
1、電子運(yùn)行維護(hù)的重要性
電子運(yùn)行維護(hù)的核心功能是對(duì)企業(yè)的IT設(shè)施進(jìn)行電子化維護(hù)管理，這些管理包括對(duì)對(duì)設(shè)備本身的管理，對(duì)設(shè)備所提供的服務(wù)進(jìn)行管理以及對(duì)相關(guān)人員的管理。因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)是信息技術(shù)管理的關(guān)鍵和核心。
2、中國移動(dòng)通信公司的通信電子運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1中國移動(dòng)的信息化管理當(dāng)前現(xiàn)狀
目前，通信電子系統(tǒng)在中國移動(dòng)各個(gè)方面都有廣泛的運(yùn)用，在公司操作的各個(gè)環(huán)節(jié)用于移動(dòng)業(yè)務(wù)的支持和網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)的投入也在不斷的增加，可以說，中國移動(dòng)通訊公司在電子運(yùn)行系統(tǒng)維護(hù)中已經(jīng)取得了較好的成績。企業(yè)的投入也是的移動(dòng)擴(kuò)大了GIM的建設(shè)范圍，優(yōu)化了管理機(jī)制與流程，使企業(yè)管理更加透明化、規(guī)范化、合理化、效率也在逐漸加快。就中國移動(dòng)在電子運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)中有很多值得我們借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
2.2中國移動(dòng)通信電子運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的措施
移動(dòng)公司在對(duì)電子運(yùn)行系統(tǒng)的維護(hù)過程中，設(shè)計(jì)到公司運(yùn)行的各個(gè)方面。網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)管理中心、網(wǎng)略優(yōu)化中心、傳輸動(dòng)力中心以及數(shù)據(jù)交換中心等在工作的過程中應(yīng)進(jìn)行合理的交流，對(duì)故障的檢查和日常工作運(yùn)行的分析。按照要求完成相應(yīng)的任務(wù)，這就需要各不同人員和不同部門之間通過工單傳遞信息，加強(qiáng)對(duì)移動(dòng)電子信息的運(yùn)行和維護(hù)以保證工作與交流時(shí)工單傳遞的信息化，例如工單的管理、值班管理、系統(tǒng)公告、經(jīng)驗(yàn)案例管理、和流程設(shè)計(jì)等。利用信息技術(shù)使得彼此之間的交流更暢通和規(guī)范，提高了工作的效率。加強(qiáng)了電子運(yùn)行系統(tǒng)的安全。中國移動(dòng)公司一直很注重信息化的作用，對(duì)信息過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行合理的處理，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行合理的的評(píng)估和績效考核。中國移動(dòng)公司一直以來以“成為卓越品質(zhì)的創(chuàng)造者”為愿景，并付諸于實(shí)際而努力著。它的發(fā)展及現(xiàn)狀向我們證明了它走的路都是正確的。
3、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及管理措施
3.1做好對(duì)傳輸線路設(shè)備的管理及預(yù)防性維護(hù)工作
傳輸線路的質(zhì)量對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量能夠產(chǎn)生直接的影響，所以，在進(jìn)行傳輸線路維護(hù)工作的開始階段就需要做好對(duì)傳輸設(shè)備及傳輸線路維護(hù)的規(guī)劃工作，對(duì)具體的情況進(jìn)行仔細(xì)的標(biāo)注，這樣不僅能提升整體線路的質(zhì)量，對(duì)后期的維護(hù)工作也是非常便利的。同時(shí)，還應(yīng)該注重對(duì)代維公司的考查，確保其資質(zhì)與管理經(jīng)驗(yàn)都合格，這樣才能確保傳輸線路得到良好的維護(hù)。而且，移動(dòng)通信企業(yè)還需要對(duì)線路出租單位的工作加強(qiáng)監(jiān)管，使整體的線路質(zhì)量都能獲得提升，在通信線路發(fā)生故障時(shí)就可以及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)了。在對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要把網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性也考慮進(jìn)來，落實(shí)好預(yù)防性維護(hù)管理工作，定期對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢查，從而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的問題，確保其高效運(yùn)行。移動(dòng)通信企業(yè)要按照移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作開展的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立完善的配件歟對(duì)其中已經(jīng)產(chǎn)生質(zhì)量問題的線纜、元器件等設(shè)備需及時(shí)的進(jìn)行更換，這樣才能維持通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備始終處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
3.2形成移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分析機(jī)制，提高管理人員素質(zhì)
通信網(wǎng)絡(luò)分析工作的實(shí)施，是提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要手段，在分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的影響因素的基礎(chǔ)上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性、系統(tǒng)性進(jìn)行調(diào)整，確保移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)轉(zhuǎn)到最佳狀態(tài)。能讓網(wǎng)絡(luò)資源達(dá)到最優(yōu)配置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化效果，為廣大的消費(fèi)者提供更加優(yōu)良的服務(wù)。尤其是在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日漸擴(kuò)大、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷進(jìn)步的當(dāng)下，移動(dòng)通信企業(yè)需要持續(xù)的增加宏基站密度，讓移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到無縫覆蓋，同時(shí)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的分析機(jī)制的建立與完善也顯得更加重要了。現(xiàn)代社會(huì)人們生活水平不斷提高，社會(huì)大眾對(duì)通信質(zhì)量也有了更高的要求，在通信技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步下，設(shè)備更新速度更快，通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也在不斷增加、更新。在這種實(shí)際情況下，移動(dòng)通信企業(yè)需要注重對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理人員的培訓(xùn)，通過各種教育形式讓維護(hù)管理人員對(duì)新設(shè)備、新技術(shù)加強(qiáng)認(rèn)識(shí)與熟悉，實(shí)現(xiàn)其技術(shù)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化與升級(jí)，使其具備的專業(yè)技術(shù)能力可以得到顯著提升。培訓(xùn)方式也應(yīng)該朝著多樣化的方向發(fā)展，對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行不斷更新，與時(shí)俱進(jìn)，根據(jù)培訓(xùn)效果逐漸加大強(qiáng)度，使培訓(xùn)等級(jí)能夠由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展。此外，企業(yè)還應(yīng)該增加相關(guān)經(jīng)費(fèi)的支持力度，使移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理人員在綜合素質(zhì)方面都得到整體性的提升。
3.3加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用
要想在市場競爭中取得勝利，就需要不斷提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，作為企業(yè)中市場經(jīng)營部門的重要支撐，維護(hù)部門就需要不斷增強(qiáng)自身的服務(wù)意識(shí)，為用戶提供優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這樣才能在競爭激烈的市場發(fā)展中擁有不敗之地，獲得更廣闊的市場發(fā)展前景。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)及管理需要注重對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用，只有技術(shù)上進(jìn)步了，才能獲得更好的管理效果。比如，大型體育場內(nèi)的小區(qū)分裂，為了在提高其信息容量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)重疊覆蓋的降低，減少信號(hào)之間的干擾，就需要在會(huì)展中心體育場內(nèi)，通過小區(qū)分裂的形式解處理好高話務(wù)吸收的相關(guān)問題，用4套載波池所包含的48個(gè)載波對(duì)四處看臺(tái)進(jìn)行覆蓋。使用這種方法可以避免幾萬人的活動(dòng)出現(xiàn)擁塞的現(xiàn)象。另外，EGSM頻率的使用。其中應(yīng)急通信車的使用主要作用就是提高容量，大配置的新加基站在市區(qū)內(nèi)的應(yīng)用容易造成原有位置的重疊覆蓋，頻率過密就會(huì)導(dǎo)致通話質(zhì)量變差。在科學(xué)的技術(shù)論證及現(xiàn)場掃頻的基礎(chǔ)上，可以選擇在應(yīng)急通信車上采用EGSM頻點(diǎn)技術(shù)，這樣現(xiàn)場通話質(zhì)量會(huì)比較好。
4、結(jié)語
為了實(shí)現(xiàn)當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)的通信電子運(yùn)行系統(tǒng)，緊跟時(shí)代潮流，對(duì)于大部分實(shí)施過的企業(yè)我們應(yīng)當(dāng)做到取長補(bǔ)短，一個(gè)很明顯的例子，中國移動(dòng)通信公司的無紙化辦公是值得所有的企業(yè)所學(xué)習(xí)的，信息網(wǎng)絡(luò)化不僅提高了辦公的效率，而且網(wǎng)絡(luò)也為企業(yè)分析數(shù)據(jù)和問題都帶來了方便。我國企業(yè)應(yīng)大力推進(jìn)通信電子運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，闊步走向信息時(shí)代，并完全融入信息時(shí)代。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：嵌入式；S3 C44B0X；家庭智能電子助手
1. 家庭智能化的現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢
從“智能住宅”的概念幾年前在一些發(fā)達(dá)國家的提出，到如今家庭智能化的普遍提倡，無不說明家庭智能化的發(fā)展在未來實(shí)際生活中存在相當(dāng)大的需求優(yōu)勢。它是人類的夢想生活所在，而現(xiàn)在先進(jìn)的科技正讓世人的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
所謂家庭智能化就是指通過家居智能管理系統(tǒng)的設(shè)施來實(shí)現(xiàn)家庭安全、舒適、信息交互及通信的功能。其中，家居智能化系統(tǒng)由家庭安全防范（HS）、家庭設(shè)備自動(dòng)化（HA）和家庭通訊（HC）三方面組成，該系統(tǒng)致力于營造一個(gè)更加安全靈智、簡單便捷卻又時(shí)尚的數(shù)字化居家空間，從而給家庭用戶帶來全新的、智能的現(xiàn)代化生活體驗(yàn)。以家庭智能網(wǎng)關(guān)為控制核心的家居智能化系統(tǒng)，其功能主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
第一，系統(tǒng)基于TCP/IP通訊協(xié)議，不但可以將家電、照明、對(duì)講、安保、娛樂等設(shè)備通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)集成為一體，從而得以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視控制、燈光控制、可視對(duì)講、消防報(bào)警、安防報(bào)警、多媒體娛樂等等前大的功能，而且它的綜合布線簡單，可以有效降低實(shí)際成本。
第二，該系統(tǒng)采用紅外無線遙控和GPRS技術(shù)，加上設(shè)計(jì)理念人性化，賦予用戶的操控方式更多更智能化，實(shí)時(shí)的監(jiān)控門口狀況，有效防護(hù)住房周圍的突發(fā)狀況。
第三，遠(yuǎn)程監(jiān)視功能，能確保家中安全狀況信息獲取的及時(shí)性，并且允許用戶根據(jù)自己的實(shí)際需要連接紅外、煙感、門磁等設(shè)施設(shè)備。
通過對(duì)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，家庭智能化實(shí)現(xiàn)了相當(dāng)良好的成果，現(xiàn)將其突出表現(xiàn)介紹如下：1）信息獲取方面。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)始終在線，并與互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)連接，為在家辦公提供了方便，從而使得每個(gè)在家辦公學(xué)習(xí)的人都能及時(shí)獲取網(wǎng)絡(luò)帶來的豐富信息資源。2）安全防范方面。智能安防可以實(shí)時(shí)監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救等事故的發(fā)生。只要出現(xiàn)警情，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的向中心發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)的電器馬上進(jìn)入應(yīng)急聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范的效果。3）交互式智能控制方面。用戶可以通過語音識(shí)別技術(shù)以實(shí)現(xiàn)智能家電的聲控功能，并且可以通過各種主動(dòng)式傳感器，如溫度、聲音、動(dòng)作等，來實(shí)現(xiàn)智能家居的主動(dòng)性動(dòng)作響應(yīng)。4）自動(dòng)維護(hù)方面。智能信息化的家電可以通過相關(guān)的服務(wù)器直接從制造商的服務(wù)網(wǎng)站上自動(dòng)下載、更新驅(qū)動(dòng)程序和診斷程序，得以實(shí)現(xiàn)故障自診斷、新功能自動(dòng)擴(kuò)展的智能化。
結(jié)合系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和實(shí)際實(shí)現(xiàn)的成果表明，家庭智能化必將是大勢所趨。據(jù)國家相關(guān)報(bào)告指出：“隨著環(huán)保、健康、安全、舒適的智能家居逐步普及，家居智能化的比例會(huì)大幅度增加，目前已達(dá)到20%左右；按照智能家居每年500多萬套的速度發(fā)展，智能家居市場對(duì)智能產(chǎn)品的需求量將大幅度的增長。”從此報(bào)告中可以看出，面對(duì)未來如此大量的智能家居產(chǎn)品需求，設(shè)計(jì)相關(guān)的家庭智能系統(tǒng)一定會(huì)被市場所用，這就明確了相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)用價(jià)值。
2. 嵌入式S3 C44B0X的應(yīng)用優(yōu)勢
嵌入式系統(tǒng)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)以及各種具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，是技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的新型集成知識(shí)系統(tǒng)，系統(tǒng)的目前應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，是一個(gè)被社會(huì)逐漸關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)，反映當(dāng)代最新技術(shù)的先進(jìn)水平。近年來，嵌入式系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)全面運(yùn)用到人們的實(shí)際生活中，并且涉及到各個(gè)領(lǐng)域。
其中基于ARM7TDMI內(nèi)核的S3 C44B0X是SAMSUNG公司推出的16／32位RISC處理器，并且提供了3級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，不但具有ARM處理器低功耗和高性能的特點(diǎn)，而且還擁有非常豐富的片上資源。總之，S3 C44BOX的優(yōu)點(diǎn)即是高性能、低功耗、接口資源豐富，而這些優(yōu)點(diǎn)正是家居智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所需要的。采用S3 C44B0X的芯片設(shè)計(jì)出來的軟件和硬件，也克服了8位單片機(jī)在處理速度上慢、接口資源和存儲(chǔ)資源不足的限制，并在實(shí)驗(yàn)過程中表現(xiàn)出了其系統(tǒng)具有良好的運(yùn)行狀態(tài)和穩(wěn)定性。從而也證明了設(shè)計(jì)嵌入式S3 C44B0X家庭智能電子助手系統(tǒng)是有效實(shí)用的，在實(shí)際生活中將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。
3. 嵌入式S3 C44B0X下家庭智能電子助手系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及功能實(shí)現(xiàn)
通過實(shí)際需求分析和技術(shù)理論分析，結(jié)合我國對(duì)家居智能化系統(tǒng)建設(shè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嵌入式S3 C44B0X下家庭智能電子助手系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將包含家庭安全防范、家用三表自動(dòng)抄表、家電智能控制和數(shù)據(jù)智能通信4個(gè)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能設(shè)計(jì)介紹如下：
家庭安全防范系統(tǒng)，將實(shí)現(xiàn)的最主要功能就是報(bào)警功能。該系統(tǒng)最多可設(shè)置門磁、窗磁、主動(dòng)紅外電子網(wǎng)、SM主動(dòng)紅外電子圍墻、室內(nèi)煙感、廚房煤氣泄漏和緊急按鈕幾個(gè)防區(qū)，一旦防區(qū)出現(xiàn)情況，系統(tǒng)在報(bào)警的同時(shí)，并可以通過預(yù)先已設(shè)置的電話、手機(jī)等號(hào)碼，自動(dòng)準(zhǔn)確并及時(shí)地向戶主或保安人員指示突發(fā)地點(diǎn)。此外，家庭防盜報(bào)警智能主機(jī)還能將住戶需要的服務(wù)信息傳送至中心。
家用三表自動(dòng)抄表系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)的功能是將家用三表用量的數(shù)據(jù)自動(dòng)的進(jìn)行抄錄。將電子式的家用三表連接到安裝在住宅門口的匯集器上,匯集器再通過控制計(jì)算機(jī)定時(shí)采集家用三表數(shù)據(jù)，并將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。當(dāng)需要交納三費(fèi)或需要采集數(shù)據(jù)時(shí),用戶可使用自己的抄表手機(jī)與匯集器進(jìn)行紅外通訊,然后將抄表手機(jī)與水、電、氣公司的計(jì)算機(jī)進(jìn)行相連,把三表的抄表數(shù)據(jù)導(dǎo)入到公司的數(shù)據(jù)庫中,為水、電、氣的管理提供了有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。
家電智能控制系統(tǒng)，包括家電自動(dòng)控制功能和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。對(duì)于家電自動(dòng)化控制的功能，可以根據(jù)用戶的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)家用電器的自動(dòng)開啟和關(guān)閉。而遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能則是突出家電智能化的一大亮點(diǎn)。當(dāng)用戶出門在外想查看家中電器的工作狀況或在回家的路上想打開客廳的空調(diào)、大門前的路燈等電器時(shí)，遠(yuǎn)程監(jiān)控就可以幫人們實(shí)現(xiàn)這樣的實(shí)際需求。
數(shù)據(jù)智能通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)紅外通訊，通過智能抄表手機(jī)自動(dòng)與家庭智能電子 助手主機(jī)進(jìn)行。用戶持抄表手機(jī)到相關(guān)部門交納費(fèi)用的同時(shí)，通過抄表手機(jī)對(duì)安防狀態(tài)和家電控制隨時(shí)設(shè)置或修改多種參數(shù),如報(bào)警的電話號(hào)碼、每天家用電器的開關(guān)時(shí)間、電子鬧鐘的叫醒時(shí)間、音樂播放的時(shí)間等等。在紅外通訊方面，采用RS232和RS422接口進(jìn)行紅外通訊的傳統(tǒng)方法,用來傳遞各路數(shù)據(jù)。
通過子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)可以看出，家庭智能電子助手系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了家庭防范和家電控制的智能化，還實(shí)現(xiàn)了家用三表至計(jì)算機(jī)的用量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、處理及打印的功能，解決了人們生活上的安全隱患和各種家電及家用三表的實(shí)施操作繁瑣的問題，會(huì)成為每個(gè)家庭喜愛的電子助手。
4.總結(jié)
總之，隨著住宅智能化的普遍提倡，設(shè)計(jì)此類家庭智能電子系統(tǒng)是符合社會(huì)現(xiàn)實(shí)需求的，在服務(wù)人們生活的同時(shí)，對(duì)促進(jìn)住宅的現(xiàn)代化建設(shè)具有深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]夏勤艷,馬立磊.淺談智能家居系統(tǒng)的功能及發(fā)展前景[J].民營科技：2010（02）.
關(guān)鍵詞：同步；共線；控制策略；容錯(cuò)能力
Abstract: The mechanical throttle system gradually eliminated, electronic throttle system. Compared with the mechanical throttle system, electronic throttle system through ECU engine, connecting wires and automatic control of engine fuel injection quantity, the fuel saving, accurate, stable, and because the structure is relatively complex, has also brought a certain failure rate. This paper mainly described the system design method to avoid the high failure rate.
Key words: synchronous; collinear; control strategy; fault tolerance
中圖分類法：U46
1. 前言：
電子油門系統(tǒng)作為一項(xiàng)重要的安全項(xiàng)，汽車制造商在設(shè)計(jì)初期就應(yīng)當(dāng)考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、耐久性，防止由于系統(tǒng)缺陷導(dǎo)致安全事故發(fā)生，或由于系統(tǒng)頻繁報(bào)警，引起顧客抱怨.
2. 電子油門系統(tǒng)原理
電子油門系統(tǒng)通過油門踏板位置傳感器（電位計(jì)）輸出兩路位置信號(hào)電壓經(jīng)傳輸導(dǎo)線，傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，ECU通過比較兩路電壓信號(hào)關(guān)系，判斷油門踏板位置及合理性，控制電子節(jié)氣門開度和噴油量，達(dá)到改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速目的.
電源線1、2為ECU向油門踏板位置傳感器輸出的兩路+5V電壓，地線1、2為位置傳感器在ECU內(nèi)部搭鐵，信號(hào)線1的電壓為u1，信號(hào)線2的電壓為u2，上電后ECU通過判斷u1、u2的值，確定油門踏板位置，且ECU通過判斷u1和u2的關(guān)系，確定油門系統(tǒng)是否出現(xiàn)同步異常。任何時(shí)刻必須滿足u1=2*u2，若偏差超過允許范圍內(nèi)（依系統(tǒng)而定），發(fā)動(dòng)機(jī)ECU就會(huì)報(bào)警進(jìn)入限速跛行模式，加速失靈.
3. 電子油門系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
從電子油門位置傳感器輸出信號(hào)、經(jīng)過線束、到ECU接收信號(hào)，期間可能會(huì)因?yàn)榉N種原因，導(dǎo)致信號(hào)出現(xiàn)誤差，出現(xiàn)誤報(bào)警加速失靈問題，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下幾方面避免。
①油門踏板和線束接插端子
電子油門系統(tǒng)連接線束端子盡量采用導(dǎo)電性佳、性能穩(wěn)定的材質(zhì)，如可采用銅端子表面鍍金材質(zhì)，以確保電線束有良好的壓降性能和穩(wěn)定性能.
端子壓接應(yīng)符合QC/T 29106-2004中相關(guān)要求，確保線束連接可靠。
②接插件數(shù)量
從電子油門踏板接插件到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU之間的連接線束，接插件數(shù)量應(yīng)盡可能少，因?yàn)槎嘁粋€(gè)接插件就會(huì)多一分不可靠.另外，接插件的選擇應(yīng)選擇性能可靠的國際知名品牌接插件，如AMP、TYCO、住友等
③盡量避免共線壓接
由于平臺(tái)化的設(shè)計(jì)，部分發(fā)動(dòng)機(jī)ECU針腳數(shù)量有限，因此會(huì)出現(xiàn)電子油門踏板與其他傳感器共地、供電源的情況.此類情況下，一方面會(huì)造成信號(hào)的干擾，另一方面由于共線，那么一定存在線束壓接的情況，造成線束連接的可靠性降低。為了盡量避免問題發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做好以下幾方面：a、做好線束壓接質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn).b、線束壓接點(diǎn)盡量靠近ECU.c、線束壓接點(diǎn)應(yīng)避開裝配扭曲或車輛震動(dòng)區(qū)，固定要牢靠.
④ECU容錯(cuò)策略，多段式控制。ECU的控制策略應(yīng)能在保證安全的情況下，對(duì)偶然的異常進(jìn)行鑒別，防止在偶然因素下報(bào)警，增加顧客抱怨。宜在不同行駛狀態(tài)，不同油門踏板踩踏角度的狀態(tài)下，采用不同的策略參數(shù)，以使油門控制和故障鑒別更加精確。
4. 電子油門控制故障案例
某車型有兩套電噴系統(tǒng)：聯(lián)電ME797和西門子系統(tǒng)，下面分別介紹兩系統(tǒng)的電子油門控制系統(tǒng)的電路特點(diǎn).
聯(lián)電ME797
此系統(tǒng)ECU針腳數(shù)量為81（相對(duì)西門子系統(tǒng)較少），因此電子油門電源和地線分別和相位傳感器、電子節(jié)氣門、進(jìn)氣溫度壓力傳感器、氧傳感器等存在共線壓接狀況.具體電路如下：
系統(tǒng)故障報(bào)警時(shí)，u1和u2的關(guān)系如下：
故障響應(yīng)時(shí)間為0.16s，且ECU第一次檢測到異常時(shí)間超過0.16s就會(huì)點(diǎn)亮故障燈報(bào)警.
西門子系統(tǒng)
西門子系統(tǒng)ECU針腳數(shù)量為96，電子油門踏板6根線束與ECU之間單線連接，無共線壓接，因此系統(tǒng)較穩(wěn)定。具體電路如下：
系統(tǒng)故障報(bào)警時(shí)，u1和u2的關(guān)系如下：
故障響應(yīng)時(shí)間為0.35秒.ECU第一次檢測到故障，會(huì)記錄1次故障值，但不會(huì)點(diǎn)亮故障燈，故障值累計(jì)達(dá)3次后才會(huì)點(diǎn)亮故障燈.
通過以上對(duì)比，聯(lián)電ME797與四門子系統(tǒng)存在以下區(qū)別
①油門踏板與ECU之間連接線束原理不同，聯(lián)電系統(tǒng)存在線束共線壓接，導(dǎo)致不穩(wěn)定因素的產(chǎn)生.線束壓接質(zhì)量和其他傳感器的信號(hào)干擾，都有可能對(duì)油門踏板信號(hào)造成干擾
②油門踏板處于不同開度時(shí)，u1-2u2報(bào)警門限不同.聯(lián)電系統(tǒng)在u1從0-4.8V過程中分3段進(jìn)行控制，控制比較粗放，且u1在低壓段（0-4.37V）門限值較低，基本在0.3V以內(nèi)；而西門子系統(tǒng)在u1從0-4.8V過程中分6段進(jìn)行控制，控制較精確。且在經(jīng)常使用的油門位置范圍內(nèi)，報(bào)警門限值較高，在0.3-0.8V之間，因此西門子系統(tǒng)的報(bào)警幾率要低得多.
③報(bào)警響應(yīng)時(shí)間：聯(lián)電系統(tǒng)為0.16s，而西門子系統(tǒng)為0.35s，西門子系統(tǒng)同樣有較低的報(bào)警率.
④報(bào)警策略控制：聯(lián)電系統(tǒng)為只要第一次檢測到故障就會(huì)報(bào)警，而西門子系統(tǒng)累計(jì)檢測到3次故障才會(huì)報(bào)警.
故障對(duì)比：根據(jù)實(shí)際的故障統(tǒng)計(jì)，聯(lián)電系統(tǒng)在油門踏板控制模塊的故障率高達(dá)5000ppm，而西門子系統(tǒng)只有20ppm左右.
5.總結(jié)
關(guān)鍵詞：變配電站；自動(dòng)化系統(tǒng)；電氣設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)： F406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
前言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化變電站正在逐漸興起。變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用, 在工業(yè)與民用變配電站也開始推廣應(yīng)用。變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中最先進(jìn)的技術(shù), 它與常規(guī)繼電保護(hù)在電氣設(shè)計(jì)上有著較大的區(qū)別。在其推廣與應(yīng)用過程中, 變配電站二次電路設(shè)計(jì)也出現(xiàn)了許多新問題。
一、變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概述
利用計(jì)算機(jī)技術(shù), 將微機(jī)保護(hù)、自動(dòng)控制與站內(nèi)監(jiān)控等功能集中在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。變配電站的自動(dòng)控制主要有備用電源自動(dòng)投切與母線電壓自動(dòng)切換。站內(nèi)監(jiān)控能將變配電站的電流、電壓、功率、電能、頻率與諧波等參數(shù)以及各種事故報(bào)警及時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī), 使值班人員隨時(shí)觀察到變配電站的運(yùn)行情況, 及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理事故,減少事故停電時(shí)間。在小型變配電站可以不設(shè)置計(jì)算機(jī), 變配電站綜合自動(dòng)化裝置有事故與預(yù)告報(bào)警輸出干接點(diǎn), 可將其分別引到值班室中央信號(hào)屏 , 發(fā)生事故可以及時(shí)報(bào)警。值班人員可以隨時(shí)到配電室, 在變配電站綜合自動(dòng)化裝置液晶顯示屏上對(duì)變配電站的各種參數(shù)以及事故記錄進(jìn)行觀察。在繼電保護(hù)方面它有自診斷功能, 保護(hù)整定簡單方便, 精度高。能隨時(shí)觀察到各種保護(hù)整定值, 并可在線整定。隨著產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高, 價(jià)格不斷下降,其應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。
二、電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容
變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)為二次電路設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括保護(hù)功能選擇、操作電源設(shè)計(jì)、測量回路設(shè)計(jì)、控制回路設(shè)計(jì)、信號(hào)回路設(shè)計(jì)以及外部電纜設(shè)計(jì)。控制回路還包括備用電源自動(dòng)投切與母線測量電壓自動(dòng)切換。變配電站一次供電方案確定后, 便可進(jìn)行一次單線系統(tǒng)圖設(shè)計(jì), 選擇開關(guān)柜與操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)。然后即可進(jìn)行變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的二次電路設(shè)計(jì)。它首先要滿足一次供電方案以及所選的開關(guān)柜與操動(dòng)機(jī)構(gòu)技術(shù)要求。變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不會(huì)影響到一次供電方案以及開關(guān)柜與操動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇。
三、電氣設(shè)計(jì)原則
在一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)里面，變配電站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制后對(duì)一次系統(tǒng)接線沒有影響，一次系統(tǒng)接線方式及供電方案仍按有關(guān)要求與規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。變配電站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制后，應(yīng)發(fā)揮計(jì)算機(jī)的圖形顯示功能，模擬盤可以簡化或取消；可以實(shí)現(xiàn)無人或少人值班，值班室面積可以減小，分散值班可以集中于一處值班。
四、變配電站自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)
操作電源設(shè)計(jì)
操作電源是變配電站二次電路設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。直流操作選用直流屏, 采用蓄電池作為操作電源的后備, 因而直流操作電源的可靠性是非常高的。由于直流屏的價(jià)格比較高, 直流操作一般用于進(jìn)出線回路比較多、供電可靠性要求比較高的變配電站。交流操作的價(jià)格比較低, 用于出線回路比較少、重要性不高的中小型變配電站, 操作電源直接取自電壓互感器, 事故跳閘由電流脫扣器來完成, 其可靠性也比較高, 但電流脫扣器整定比較困難。當(dāng)進(jìn)出線回路比較多, 特別是采用變配電站綜合自動(dòng)化裝置以后, 操作電源為交流操作時(shí), 應(yīng)選用逆變電源供電,其可靠性比較高, 但逆變電源價(jià)格也比較高。
2、測量回路、控制回路、信號(hào)回路設(shè)計(jì)
測量回路設(shè)計(jì)分為電流測量回路與電壓測量回路設(shè)計(jì)。電流測量回路設(shè)計(jì)的主要問題為三電流互感器與兩電流互感器以及零序電流互感器選擇。電壓測量回路設(shè)計(jì)的主要問題為V/V型與Y0 /Y0 / ( 開口三角形) 電壓互感器選擇。變配電站綜合自動(dòng)化裝置液晶顯示屏上可以觀察到電流等參數(shù), 開關(guān)柜上就可以不再設(shè)計(jì)各種測量儀表。高壓電動(dòng)機(jī)出線柜與高壓電動(dòng)機(jī)機(jī)旁以及DCS（集散控制系統(tǒng)) 操縱臺(tái)應(yīng)設(shè)計(jì)單相過載型指針式電流表, 以便于觀察到電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流與啟動(dòng)時(shí)間。有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)可統(tǒng)計(jì)電能報(bào)表, 開關(guān)柜上應(yīng)安裝普通型自帶電源隔離輸出的脈沖電能表。常規(guī)設(shè)計(jì)開關(guān)柜合分閘操作開關(guān)采用不對(duì)應(yīng)接線。合分閘操作開關(guān)有預(yù)合—合閘—合后與預(yù)分—分閘—分后六個(gè)位置。采用變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后, 變配電站綜合自動(dòng)化裝置本身已有事故跳閘與事故預(yù)告報(bào)警干接點(diǎn)輸出, 不再需要設(shè)計(jì)不對(duì)應(yīng)接線。采用變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后, 變配電站綜合自動(dòng)化裝置本身已有事故跳閘與事故預(yù)告報(bào)警干接點(diǎn)輸出, 不再需要設(shè)計(jì)不對(duì)應(yīng)接線。
控制回路設(shè)計(jì)主要包括電源進(jìn)線與母聯(lián)斷路器合分閘連鎖、合分閘操作、不對(duì)應(yīng)接線、防跳、備用電源自動(dòng)投切與母線測量電壓自動(dòng)切換。變配電站綜合自動(dòng)化裝置具有備自投功能。有些產(chǎn)品為專用備自投裝置, 有些產(chǎn)品電源進(jìn)線保護(hù)裝置帶備自投功能。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用電源進(jìn)線保護(hù)裝置帶備自投功能的產(chǎn)品, 以減少投資, 簡化控制回路設(shè)計(jì)。
信號(hào)回路主要有斷路器合分閘位置、手車柜手車運(yùn)行位置、固定柜隔離刀閘位置、接地刀閘位置等位置信號(hào), 另外還有變壓器瓦斯與溫度、高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行與事故跳閘信號(hào)。控制電源在變配電站綜合自動(dòng)化裝置內(nèi)部有故障監(jiān)視, 需要將開關(guān)柜內(nèi)合分閘電源開關(guān)選為帶報(bào)警輔助接點(diǎn)的低壓斷路器, 再將其報(bào)警輔助接點(diǎn)接到信號(hào)回路上。變壓器瓦斯與溫度、高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行與事故跳閘信號(hào), 接到變配電站綜合自動(dòng)化裝置的信號(hào)輸入端子后, 經(jīng)過軟件處理可實(shí)現(xiàn)跳閘與報(bào)警, 這樣也簡化了信號(hào)回路的設(shè)計(jì)。
3、外部電纜設(shè)計(jì)
變配電站外部電纜設(shè)計(jì)包括操作電源回路電纜設(shè)計(jì)、測量回路、控制回路、信號(hào)回路與通信電纜設(shè)計(jì)。外部電纜設(shè)計(jì)電纜表后, 可以不再設(shè)計(jì)外部
電纜平面圖。電纜表中要詳細(xì)標(biāo)明電纜編號(hào)、用途、起始端、終到端、型號(hào)與規(guī)格、長度, 以及電纜備用芯數(shù)。變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的外電纜設(shè)計(jì)非常簡單，只有一根通信電纜與一根交流 220V 電源線。通信電纜一般選用計(jì)算用屏蔽電纜，線芯為兩對(duì)兩芯 0.5m 銅芯線，使用一對(duì)，備用一對(duì)。也可以選用雙芯屏蔽雙絞線。大型變配電站也可以考慮使用光纜。電力監(jiān)控器應(yīng)由專用電源集中供電，以保證供電可靠性，增加抗干擾能力。有些電力監(jiān)控器可以用220V 直流電源供電，此時(shí)可以由直流屏集中供電。變配電站數(shù)量少時(shí)，可以不設(shè)現(xiàn)場控制站，電力監(jiān)控器的通信電纜可以直接引到中央控制站。供電電源可由變配電站內(nèi)單獨(dú)提供，距離中央控制站近時(shí)，也可以由中央控制站供電。通信距離可達(dá) 3km。變配電站內(nèi)開關(guān)柜數(shù)量少時(shí)，可以幾個(gè)變配電站合用一個(gè)現(xiàn)場控制站，每個(gè)現(xiàn)場控制站可帶幾個(gè)電力監(jiān)控器。電力監(jiān)控器到現(xiàn)場控制站及現(xiàn)場控制站之間的最遠(yuǎn)距離均為 5km。
4、變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的二次接線圖設(shè)計(jì)
按所選用的電力監(jiān)控器種類，變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的二次接線圖設(shè)計(jì)有監(jiān)控功能與帶保護(hù)功能兩種。10kV 及以下電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)一般應(yīng)選用只有監(jiān)控功能的電力監(jiān)控器。
結(jié)束語
變配電站設(shè)計(jì)中普遍采用了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在二次電路設(shè)計(jì)中與常規(guī)保護(hù)容易出現(xiàn)誤差。由于各廠家生產(chǎn)的變配電站綜合自動(dòng)化裝置在保護(hù)功能與端子定義上差別比較大，在二次電路設(shè)計(jì)中的操作電源、保護(hù)功能設(shè)置以及信號(hào)回路等方面出現(xiàn)了不少問題。這就要求在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中合理進(jìn)行變配電自動(dòng)化系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)中的堆垛機(jī)的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)也出現(xiàn)簡潔化、模塊化的變革趨勢。本文通過某貨運(yùn)項(xiàng)目堆垛機(jī)電氣系統(tǒng)基于IBS的電氣模塊化設(shè)計(jì)組成。展示現(xiàn)代電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向。
【Abstract】
With the development of modern technology, the design of electrical system of stacker logistics warehousing systems is also appear change trend concise, modular. It shows the development direction of modern electrical design technology.
【關(guān)鍵詞】
自動(dòng)化立體倉庫; 堆垛機(jī); 電氣系統(tǒng)；貨運(yùn)管理系統(tǒng)；可編程邏輯控制器；現(xiàn)場控制總線；
【Keywords】
Automated warehouse; stacker; electrical system; Warehouse management system (WMS); Programmable logic controller（PLC）; IN TERBUS (IBS);
中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、概述
堆垛機(jī)是立體倉庫成套設(shè)備中的主機(jī)設(shè)備，與高層貨架、出入庫工作臺(tái)或出入庫系統(tǒng)設(shè)備配套使用,普遍用于貨物量密集、存儲(chǔ)量大的領(lǐng)域作為倉庫儲(chǔ)存，搬運(yùn)貨物的重要設(shè)備。因此設(shè)備性能備受用戶的關(guān)注,電氣控制的功能是電氣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,電氣設(shè)計(jì)的先進(jìn)與否直接影響設(shè)備功能與造價(jià),隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展.物流系統(tǒng)中的堆垛機(jī)系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)也被應(yīng)用了大量的新科技,其設(shè)計(jì)也越來越高度智能化、集成化、模塊化，這也成為今后電控設(shè)備發(fā)展的趨勢,本文以堆垛機(jī)電氣系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)為例,說明設(shè)計(jì)高度智能化、集成化、模塊化優(yōu)越性。
由于某工程的現(xiàn)場I/O檢測點(diǎn)數(shù)量多，且分布廣、距離遠(yuǎn)、精度要求高。針對(duì)于該情況，為了適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境、工藝和便于維護(hù)的要求，設(shè)計(jì)選擇一種控制子站數(shù)目多，布線簡單、維護(hù)方便、工作范圍適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境、系統(tǒng)安全可靠，診斷功能強(qiáng)大的堆垛機(jī)電控系統(tǒng)。
二、堆垛機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
工藝流程
根據(jù)處理規(guī)模，選擇設(shè)置高貨架尺寸及出入通道的傳輸線長短。本系統(tǒng)采用兩進(jìn)兩出的傳輸方式,入出庫輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)備組成及選型主要為鏈條輸送機(jī)(用戶可根據(jù)需要選取:輥式輸送機(jī)、輥筒移載機(jī)、穿梭車等其他)輸送設(shè)備。堆垛機(jī)為1500Kg的單軌輸送機(jī)。
散貨物收集進(jìn)庫后首先在地磅房進(jìn)行安全檢查、稱重、條碼掃描、裝箱，經(jīng)過鏈條傳輸機(jī)傳輸進(jìn)庫，交接給堆垛機(jī)，堆垛機(jī)將散貨箱放入指定高貨架位置收倉入庫；系統(tǒng)接收到貨庫的出倉指令后由堆垛機(jī)從貨架取出,交給出庫鏈條傳輸機(jī)傳輸出庫,完成出庫指令。
從貨庫分配來的散裝貨物進(jìn)入系統(tǒng)后，首先經(jīng)過人工分裝平臺(tái)，將散裝貨物裝箱，再傳送至入庫鏈條傳輸機(jī)入口，由系統(tǒng)的條碼掃描裝置對(duì)貨箱號(hào)進(jìn)行掃描，以保證后續(xù)的設(shè)備能夠正確記錄貨箱正常運(yùn)行位置。再經(jīng)過外形檢測處理后，送入下一個(gè)入庫鏈條傳輸機(jī)等待入庫。對(duì)于大件貨物，外運(yùn)至指定大件貨物存儲(chǔ)處存放。
堆垛機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有入庫鏈條傳輸機(jī)和出庫鏈條傳輸機(jī)，操作人員在庫區(qū)指定的操作區(qū)內(nèi)進(jìn)行入庫和出操作，每條鏈條傳輸機(jī)傳輸線設(shè)置三個(gè)鏈條傳輸機(jī)，共各設(shè)置了2組出入傳輸線，避免擁堵。工藝流程如圖2.1所示。
圖2.1堆垛機(jī)工藝流程簡圖
2、堆垛機(jī)系統(tǒng)電氣組成
堆多機(jī)上位系統(tǒng)采用WMS系統(tǒng)通無線以太網(wǎng)絡(luò)與堆垛機(jī)系統(tǒng)相連，堆垛機(jī)系統(tǒng)的電控系統(tǒng)由電源模塊、CPU模塊、IBS控制板模塊、I/O控制模塊等組成；通信系統(tǒng)由IBS信號(hào)線、激光數(shù)據(jù)傳輸/接收電眼組成；執(zhí)行構(gòu)件是由伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的DC馬達(dá)或馬達(dá)開關(guān)控制器驅(qū)動(dòng)的AC馬達(dá)等組成：檢測系統(tǒng)是由紅外線檢測元器件、激光巷道檢測元器件、紅外線測距定位元器件、稱重檢測模塊等組成。以下是堆垛機(jī)系統(tǒng)基于IBS電控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)：
（1）、WMS系統(tǒng)
堆垛機(jī)系統(tǒng)的上位管理系統(tǒng)采用貨運(yùn)局域網(wǎng)絡(luò)控制。即所謂的聯(lián)機(jī)自動(dòng)控制方式：由計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)出的作業(yè)命令經(jīng)由無線以太網(wǎng)，堆垛機(jī)系統(tǒng)上的通訊模塊在接到命令后自動(dòng)完成一次作業(yè)，堆垛機(jī)系統(tǒng)的PLC及時(shí)將堆垛機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況通過遠(yuǎn)通訊模塊和無線以太網(wǎng)返回監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過監(jiān)視器將各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。
（2）、堆垛機(jī)的PLC
PLC：選用西門子S7-400 PLC系列PLC系統(tǒng)，其主機(jī)采用CPU443，編程：控制器 使用的程序語言是“STEP 7”，該語言由各功能模塊（如：運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升結(jié)構(gòu)、干擾測定等等）組成。堆垛機(jī)采用觸摸屏E470制面板作為人機(jī)界面， 17英,256K用戶內(nèi)存,16MB RAM。
（3）、Interbus系統(tǒng)
本系統(tǒng)使用西門子Profibus（ET 200L系列）產(chǎn)品現(xiàn)場總線用來減少整個(gè)系統(tǒng)電纜和端子連接的數(shù)目。把分布的輸入/輸出組件及自動(dòng)操縱的裝置（操作和指示裝置，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，編碼器）通過串行傳輸方法連接到PLC上。PLC和高級(jí)WMS控制系統(tǒng)通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線控制，PLC向下與較低級(jí)的現(xiàn)場總線器件交換連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，現(xiàn)場總線再將數(shù)據(jù)下傳給各個(gè)控制器件。數(shù)據(jù)交換是在兩個(gè)方向同時(shí)循環(huán)進(jìn)行的，互不干擾。
現(xiàn)場總線技術(shù)使傳感器和控制箱的安裝位置分散開來，現(xiàn)場設(shè)備和輸入組件定位緊密。在工廠即可裝配和全面檢測操作臺(tái)。
為了保證現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)的長距離、運(yùn)動(dòng)中傳輸，設(shè)計(jì)中采用LS600-DA是一個(gè)用于無線，串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)紅外光電器件。LS 600-DA利用遠(yuǎn)紅外光在兩個(gè)傳輸通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而避免數(shù)據(jù)傳輸期間發(fā)生沖突。從實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)在運(yùn)動(dòng)中傳輸數(shù)據(jù)，避免連線限制。
（4）、變頻器類型與功能
垂直、水平兩個(gè)運(yùn)動(dòng)電機(jī)均采用DC變頻器（LENZE），DC變頻器控制著堆垛機(jī)的行進(jìn)和提升電機(jī)，由于采用直流電機(jī)，堆垛機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，加減速和定位精確，速度精度高于0.2‰。
（5）、堆垛機(jī)上各個(gè)檢測傳感器安裝的位置、功能作用
a、水平方向檢測傳感器
水平方向檢測傳感器分前后兩組：限速開關(guān)、端點(diǎn)開關(guān)、極限位置開關(guān)。限速開關(guān)、端點(diǎn)開關(guān)選用磁性開關(guān)，與地面觸發(fā)磁鐵配合使用。極限位置開關(guān)選用OMRON小型安全限位開關(guān)。
b、垂直方向檢測傳感器
垂直方向檢測傳感器分上下兩組：端點(diǎn)開關(guān)、極限位置開關(guān)。端點(diǎn)開關(guān)選用磁性開關(guān)，與安裝在立柱上的觸發(fā)磁鐵配合使用。極限位置開關(guān)選用OMRON小型安全限位開
載貨臺(tái)設(shè)有貨架貨位虛實(shí)探測器，以確認(rèn)貨架貨位是否有貨，避免雙重入庫。當(dāng)發(fā)現(xiàn)貨位有貨時(shí)，停止送貨并報(bào)警。載貨臺(tái)貨叉設(shè)有中位檢測開關(guān)，以防止貨叉在堆垛機(jī)行走和升降運(yùn)行時(shí)，出現(xiàn)誤動(dòng)作，確保堆垛機(jī)運(yùn)行的安全。
C、載貨臺(tái)檢測傳感器
左右側(cè)探測開關(guān)選用漫反射光電開關(guān)。功能探測貨架內(nèi)有無貨物。
貨物檢測開關(guān)選用對(duì)射型光電開關(guān)。一個(gè)光電開關(guān)為發(fā)射端，另一個(gè)為接受端。檢測載貨臺(tái)內(nèi)部有無貨物。
超高、歪斜探測開關(guān)選用鏡反射光電開關(guān)。與反射板配合使用，探測貨物是否太高、歪斜。
貨叉中位開關(guān)安裝在貨叉兩側(cè)，檢測貨叉是否在中間位置。
D、保護(hù)開關(guān)檢測傳感器
保護(hù)開關(guān)檢測傳感器有三種開關(guān)組成，分別為：速度過快開關(guān)、松繩開關(guān)、過載開關(guān)。速度過快開關(guān)安裝在下橫梁限速器上。松繩、過載開關(guān)安裝在上橫梁。
(6)、ICS 5000（TRIMBLE）
ICS是一個(gè)完全一體化的定位系統(tǒng)。采用了定向間歇操作的閉環(huán)控制，在線性系列產(chǎn)品中，是最先進(jìn)的。它是針對(duì)那些把最大可能的吞吐貨物量與平穩(wěn)而精確的控制溶為一起，本系統(tǒng)安裝2個(gè)ICS。用來水平和垂直定位。
(7)、激光區(qū)域防撞檢測儀
本項(xiàng)目使用PLS-115區(qū)域防護(hù)激光掃描儀，是一款光學(xué)測量傳感器，它有兩個(gè)不同半徑的測量區(qū)域。激光掃描儀（PLS）裝在搬運(yùn)裝置的前面和后面。該掃描儀是一個(gè)安全儀器，當(dāng)它探測出行進(jìn)著的搬運(yùn)裝置在其行進(jìn)的道路中有物體時(shí)，它就能減緩搬運(yùn)裝置的運(yùn)動(dòng)速度或使裝置停下來。
隨著物體所在的位置不同，PLS定義的“警戒區(qū)”和“安全區(qū)”將觸發(fā)爬行速度或搬運(yùn)裝置的緊急停車。
(8)、條碼掃描儀
本項(xiàng)目使用SICK-CLV410一維碼掃描儀,對(duì)散貨箱條碼進(jìn)行自動(dòng)掃描，并將條碼信息上傳給PLC。掃描器安裝在輸送口的兩端。、
（9）、電子稱
本系統(tǒng)采用CW1動(dòng)態(tài)電子稱重模塊，安裝在輸送口的鏈條送機(jī)上，對(duì)進(jìn)出貨箱進(jìn)行稱重測量并將條碼信息上傳給PLC。
(10)、附屬設(shè)備
鏈條機(jī)馬達(dá)采用IBS IP500馬達(dá)控制器，將馬達(dá)控制與檢測開關(guān)融為一體，方便設(shè)備檢修與維護(hù)。
（11）無線AP
多臺(tái)無線AP通訊，主站設(shè)為Access point 模式，其他從站W(wǎng)orkgroup bridge模式，然后通過建立相一網(wǎng)段的I地址IP來進(jìn)行通訊。
實(shí)際應(yīng)用效果
本項(xiàng)目堆垛機(jī)設(shè)備自投產(chǎn)試運(yùn)行以來，每日運(yùn)行上千次，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，狀態(tài)文穩(wěn)定，定位精度可靠，達(dá)到了堆垛機(jī)設(shè)計(jì)要求。
監(jiān)視控制站的所有信息，進(jìn)行顯示、操作、記錄、數(shù)據(jù)處理、報(bào)表輸出，并可以按一定的權(quán)限進(jìn)行控制的組態(tài)和參數(shù)修改等操作。系統(tǒng)控制站通過控制單元檢測和控制裝備對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程實(shí)行實(shí)時(shí)控制，并通過系統(tǒng)總線與操作員站相連，向操作站傳遞現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并且接受操作站的管理和控制信息。從實(shí)現(xiàn)立體庫堆垛機(jī)的自動(dòng)控制和無紙化管理。
采用IBS總線進(jìn)行綜合的控制，增加輸入輸出控制點(diǎn)，方便操作和維護(hù)；利用總線和模塊化設(shè)計(jì)減少布線量約50%，節(jié)省布線資金；利用總線、模塊集成，便于查找故障和減少故障，且排除故障快速的特點(diǎn)確保了控制系統(tǒng)的高可靠性。
結(jié)束語
本系統(tǒng)經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試，用戶考核，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，完全滿足工藝控制要求，具有自動(dòng)化程度高、可靠性高、精確度高、響應(yīng)時(shí)間快、維護(hù)量小的特點(diǎn)。同時(shí)，提高了生產(chǎn)過程自動(dòng)化水平、改善了勞動(dòng)條件、降低了生產(chǎn)成本，使物流自動(dòng)化倉儲(chǔ)堆垛機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)化水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階，得到了用戶的好評(píng)，極具推廣價(jià)值。
本系實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、集成化、模塊化。安裝簡單、調(diào)試方便，并且大大降低了施工成本，而且技術(shù)上先進(jìn)可行。對(duì)于其他類似工程具有借鑒意義。
【參考文獻(xiàn)】
JB/T 9018-1999 《有軌巷道式高層貨架倉庫設(shè)計(jì)規(guī)范》
FEM9.311 堆垛機(jī)設(shè)計(jì)原理；