电气测量技术读书报告

2024-08-01

电气测量技术读书报告(通用9篇)

电气测量技术读书报告 篇1

同济大学电子与信息工程学院

读书报告

课程名称:电气工程发展前沿

专业:电气工程 学号: 姓名:

前言

非常有幸在研究生一年级第一学期学习了电气工程发展前沿这门课。电气工程发展前沿这门课程介绍了电气工程各个领域的前沿研究方向,使我了解到电气工程相关领域的技术发展现状和前沿技术,使我对电气工程的理解达到了一个新的层次,为毕业后从事电气工程及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下了认识基础。

前沿技术是指高技术领域中具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术,是未来高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础,是国家高技术创新能力的综合体现。

选择前沿技术的主要原则:

一是代表世界高技术前沿的发展方向。

二是对国家未来新兴产业的形成和发展具有引领作用。三是有利于产业技术的更新换代,实现跨越发展。四是具备较好的人才队伍和研究开发基础。

部分内容如下:

牟龙华老师:分布式发电与微网关键技术、面向智能电网的区域集成保护 张逸成老师:大功率DC/DC变换器的关键技术及问题 林济铿老师:智能电网

金立军老师:电气绝缘与故障检测 李锐华老师: 新能源转换及应用新技术 朱琴跃老师: 高速列车

康劲松老师:电动汽车电驱动系统现状与发展 向大为老师:变流器在线监测与故障诊断技术 等。

在此,感谢所有讲课的15位老师的辛勤付出。

本次结课论文的要求是选取各位老师所讲的一个方面来谈谈体会,所以我决定谈谈我对我国电力系统以及分布式发电与微网的思考。

对电力系统的思考

一、关于电力系统发展现状 改革开放以来,我国电力行业发展迅猛,电源结构不断调整,火电优化水平提高,水电、核电开发力度加大,电网建设不断加强,电力环保成绩显著,电力装备技术不断提高,多项技术已经达到国际先进水平。进入21世纪,电力需求更加旺盛,发展潜力巨大,电力建设任务仍十分艰巨,电力系统的主要发展趋势是开发新能源,开发节能环保的新产品,降低设备的功耗,加快研究更高一级的电压输电技术,推广柔性输电技术,加快电网建设,优化资源配置,继续推进城乡电网建设与改造,形成可靠的配电网络。鉴于此,我对我国电力系统的发展认识概括为扩容、节能、环保。

二、关于电力系统容量的扩大 首先,我觉得我国电力系统容量扩大的需求从侧面反映了我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,这是让人值得兴奋的事。电力系统容量的不断增大不仅是因为我国生产力不断发展导致的能源需求增大,也反映了我国能源需求与实际分布的不对称。鉴于此,我觉得我国电力系统的发展应该着力于在一定程度上抑制电力系统向过“巨”发展,因为过于庞大的电力系统要相当高技术的维护和保障措施才能保证其较低的故障率,若其一旦故障会造成大面积停电,影响很大。需求增大而系统不能过大,则要求尽量结合当地的能源结构实现电力的自给自足。其次,建立小范围区域内的电力能源调动平衡。再次,建立全国性的主干能源线路以备大范围停电。

三、关于电力系统的节能 随着人类文明的不断进步,能源的消耗水平日益升高。尤其考虑到化石能源的不可再生性,在能源领域的节能倡导呼声越来越高。考虑到我国电力能源中,煤电的比例占到7成多,我国的电力系统节能更是负担重大,这关系到我国能源的安全和国民生活的稳定。电力系统的节能主要体现在电厂的厂用电率和输电时的线损率。这两项的优化主要体现在生产和输入电力的设备生产工艺以及结构原理设计。

四、关于电力系统的环保 在环境日益恶化的今天,环保一词无处不在。能源领域作为人类生产生活的基础领域,注重环保尤其重要。虽然电力作为能源家族中较为环保的存在,其在生产阶段对环保的要求同样不可丢弃。由于电力需求日益增大,导致电力生产对环境的影响逐步增大,甚至达到决定性水平。鉴于此,我国的电力生产要注重增大更加清洁的风电、水电、核电以及太阳能发电等的比重并加大新的清洁能源的开发。

五、结论

随着我国对电量需求的不断增大,我觉得我国电力系统将向着大网设计微网运行、更新设备完善设计以及提高技术环保节能的大方向发展。在我国一代代电力人的不懈努力下,我国电力系统的前景将无限光明。

对分布式发电与微网的思考

分布式发电系统是利用多种分散的能源进行发电的系统,如风能等可再生能源发电系统以及CCHP,分布式发电系统具有可利用丰富的清洁和可再生能源的优点,但一些可再生能源具有间歇性和随机性。分布式电源接入常规电网并网运行,易满足负荷需求,有助于可再生能源高效和规模化利用。目前分布式电网面临着不可调度,功率波动等问题。分布式发电技术是充分开发和利用可再生能源的理想发生,它具有投资小、清洁环保、供电可靠和发电方式灵活等优点,可以对未来大电网提供有力补充和有效支撑,是未来电力系统的重要发展趋势之一。

智能配电网就是以配电网高级自动化技术为基础,通过应用和融合先进的测量和传感技术、控制技术、计算机和网络技术、信息与通信等技术,利用智能化的开关设备、配电终端设备,在坚强电网架构和双向通信网络的物理支持以及各种集成高级应用功能的可视化软件支持下,允许可再生能源和分布式发电单元的大量接入和微网运行,鼓励各类不同电力用户积极参与电网互动,以实现配电网在正常运行状态下完善的监测、保护、控制、优化和非正常运行状态下的自愈控制,最终为电力用户提供安全、可靠、优质、经济、环保的电力供应和其它附加服务。传统的电力系统是一个刚性系统,柔性及可组性较差。智能电网可实现对电网的全景信息的获取和控制;与传统电网相比,智能电网将进一步优化各级电网控制。目前用户停电95%以上是由配电网的原因引起的,智能配电系统所具有的自愈功能将使事故发生时用户遭受的停电风险降至最低。

智能配电系统的双向性(双路通信、双向表计)将促进电网公司和客户之间的互动沟通,有利于促进电力需求侧管理,使客户享受更多的电价优惠,从而进一步提升电力服务水平。有利于提供更加优质的电能(定制电力)、用户分布式新能源大量接入以及各种新型电气设备的应用。

智能配电网可实现配电网优化运行,提供更加可靠的电能,推动新能源革命,促进环保和可持续发展。

现代“微网”的概念于2001年美国Lasseter教授提出。是由负荷和微电源(分布式电源)及储能装置共同组成的有机系统。微电源主要通过电力电子技术实现能量转换和控制。

微网的形式和种类多种多样,能够整合多种形式的分布式电源,将微电源、电网和用电设备有机地整合,实现多种能量形式集中管控。微网对配电网来说是“柔性负荷”或“可控负荷” 众多的微网接入后对配电网及电网的影响不可忽视。微网可实现优化负荷特性,对智能用电的控制,同时微网是智能配电网的有力支撑,通过优化组合电源的运行方式减轻配电网的负担,利用网内通信条件引导用户参与优化过程。

微网的运行方式可分为孤岛运行与并网运行两种运行模式,运行方式转变是平滑、可控的,通过PCC点的开关进行。可以互为备用。微网的主要控制设备有分布式发电控制器、可控负荷控制器、中央能量管理系统、继电保护装置。控制策略主要有并网PQ控制、孤岛U/f下垂控制、可控负荷控制策略、虚拟同步发电机技术。

智能配电信息系统在智能电网中起到重要作用,是配电系统各部件实现相互联系的重要保障,是实现兼容、自愈、互动和优化的技术基础。

内容涵盖信息整合、设备管理、用户需求管理、业务流程管理、运行调度管理及信息安全等。

智能配电网的发展目标是实现电网自愈,以下问题需要集中研究、迫切解决: ①分布式与可再生能源的无缝接入与微网运行; ②提高供电可靠性和电能质量;

③降低扰动对电网的影响和停电对用户的影响;

④增强用户的互动作用,鼓励用户参与电网调峰,进行需求侧管理; ⑤降低运行和维护费用;

⑥为用户提供更多的用电选择和附加服务。

随着能源的发展,社会的进步,科技和信息化水平的不断提高以及全球资源与环境问题的日益突出,能源的开发利用面临着新的挑战。当今世界正在进行一场以新能源大规模开发利用为显著标志的能源产业革命。与长期广泛使用,技术上较为成熟的常规能源(如煤、石油、天然气、水能等)相比,新能源是指在科学技术基础上开发利用的非常规能源,包括风能、太阳能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、核聚变能。从世界来看,一次化石能源是有限的,从长久来看,新能源将是未来人类的主要能源来源,新能源发电是指把新能源转换为电能的过程。我国当前在新能源发电及接入技术和技术管理层面存在的问题主要为以下几个方面:由于电源结构而导致的调峰能力问题;电网资源配臵能力难以满足风电基地远距离电力外送问题;新能源发电及接入技术标准与检测认证体系问题;新能源发电功率预测及调度决策支撑系统问题;及配电网建设适应新能源发电分布式接入问题。

光伏发电将呈现大规模集中接入与分散接入并举的发展态势。一是需要建设完备的新能源发电的资源数据平台和运行数据平台;二是要进行新能源电站模型的深化研究,掌握风电、光伏等新能源电站的参数辨识技术;三是结合新能源发电并网运行调度对仿真分析提出的新要求,研究适用于不同时空尺度下的时序仿真技术;四是新能源并网规划技术,开发相应的工具软件。一是分布式新能源的配电网的规划设计技术;二是分布式新能源接入配电网运行控制技术,三是在分布式储能、用户侧的能源高效利用方面进行研究,使得现有配电网能够适应供电结构变化带来的运行方式差异,逐步实现分布式新能源的即插即用。

分布式发电接入配电网时,除基本要求外,还需要满足一些其他要求,主要包括对配电网事故情况下的响应要求、电能质量方面的要求、形成孤岛运行方式时的要求、控制和保护方面的要求以及投运试验的要求等。

1.分布式发电接入配电网的基本要求

(1)与配电网并网时,可按系统能接受的恒定功率因素或恒定无功功率输出的方式运行。分布式发电本身允许采用自动电压调节器,但在运行电压调节时应遵循已有的相关标准和规程,不应造成在公共连接点(Point of Common Coupling,PCC)处的电压和频率频繁越限,更不应对所联配电网的正常运行造成危害。一般而言,不应由分布式发电承担PCC处的电压调节,该点的电压调节应由电网企业来负担,除非与电网企业达成专门的协议。

(2)采用同期或准同期装置与配电网并网时,不应造成电压过大的波动。(3)分布式发电的接地方案及相应的保护应与配电网原有的接地方式相协调。

(4)容量达到一定大小(如几百千伏安至1MVA)的分布式发电,应将其连接处的有功功率、无功功率的输出量和连接状态等方面的信息传给配电网的控制调度中心。

(5)分布式发电应配备继电器,以使其能检测何时应与电力系统解列,并在条件允许时以孤岛方式运行。

(6)与配电网间的隔离装置应该是安全是,以免在设备检修时造成人员伤亡。

随着分布式发电技术水平的提高、各种分布式电源设备性能不断改进和效率不断提高,分布式发电的成本也在不断降低,应用范围也将不断扩大,可以覆盖到包括办公楼、宾馆、商店、饭店、住宅、学校、医院、福利院、疗养院、大学、体育馆等多种场所。目前,这种电源在我国仅占较小比例,但可以预计未来的若干年内,分布式电源不仅可以作为集中式发电的一种重要补充,而且将在能源综合利用上占有十分重要的地位。

相对电力系统而言,微电网类似于一个独立的控制单元,其中每一个微电源都具有尖端的即拔即插功能。对每一个微电源,最关键的是它本身的接口、控制、保护以及对微电网的电压控制,潮流控制和维持其运行稳定性。一个重要的功能是微电网的联网运行和孤岛运行方式见的平稳转移。在微网中,为了防止微电网与配电网解列时对微电网内负荷的冲击,微电网的配电结构需重新设计,将不重要的负荷接在同一条馈线上,重要或敏感的负荷接在另外馈线上。接敏感负荷的馈线上装有分布式电源、储能元件及相应的控制、调节和保护设备。如此,在微电网与主网解列时,通过隔离装置可甩去一些不重要负荷,但仍能保证一些重要负荷的正常、连续运行。

展望

如果在二十世纪中期以前,电工学的发展主要基于电磁场与固体的相互作用,电机学主要在发展旋转电机,则从新原理与新理论的角度看,二十世纪后半期电工新技术的重大进展则基于电磁场与流体的相互作用的研究和直线电机研究的深入。这时物理与天文研究中发展起来的等离子体物理学与电磁流体力学开始向工程应用方面蓬勃前进,与人类能源、电力、交通及其他工业发展的需要相结合,开创并推进着受控核聚变,半导体的发展为电工领域提供了多种电力器件与光电器件。电力电子器件为直流输电,电气铁路,各种节能电源和自动控制的发展做出了重大贡献。光电池效率的提高及成本的降低为光电技术的应用与发展提供了良好基础,使太阳能发电已在边远、缺电地区得到了实际应用,并有可能在未来电力提供中占有一定的份额。

受国际金融危机的影响,我国电力需求暂时放缓,这在客观上为调整和优化电力和能源结构提供了有利条件和机遇。智能电网为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。通过对电力生产、输送、零售各个环节的优化管理,可以节省电费、实现智能管理、具有更强的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、支持混合动力车的接入,以及使家电设备智能化。以智能电网的建设促进优化企业管理、全面节能减碳。

电力电子技术正在不断发展,新材料、新结构器件的陆续诞生,计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持,在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。基于环境保护、节能减排和可持续性发展的要求,越来越多的新能源发电系统渗透在电力系统中。而投运的直流输电工程不断增加,产生了巨大效益;柔性交流输电技术尚未大范围使用,但效果显著,前景美好。配电网中用户电力技术作为一种新型的电力技术和先进的电力经营理念,将成为未来智能电网中不可缺少的重要组成部分,也必将极大的推进我国电力事业发展。

体会

通过对电气工程发展前沿课程的学习,我们对电气工程专业有了更进一步的了解,也了解到了目前电气工程发展的状况,和我国电力的现状,目前我国的电力发展还很低,相比较发达国家而言,还有很大的路要走,随着各行业对电力依赖越来越高,电力工业成为国民生产的基础命脉。怎样节约能源,和发展新的能源,方便的运用能源,是我们需要去研究的,电网的自动调节,新型能源的开放,都是新的发展方向。

最后,再次感谢电气工程系讲授这门课程的各位老师!

电气测量技术读书报告 篇2

随着我国电力建设的发展, 各种类型的大型发电机组越来越多地投入运行, 大机组投入运行后所带来的扭振现象、低频振荡等问题已经越来越多的引起了运行部门和有关专家的重视。目前, 水电厂的远程控制、自动控制、电网调度自动化等计算机监控系统自动化程度虽己达到较高水平, 但系统的主要功能还是基于监视控制。这种监控系统己不能满足现代电力系统安全、稳定的要求, 电气量数据的采集速率不够快、实时性较低、缺少一些重要数据的采集和数据记录功能。电力系统中, 暂态过程数据采集的实时性要求非常高, 采样速率也要非常快, 并且能够记录暂态的基本过程, 才能对设备的故障及不正常状态的分析提供重要依据, 为解决电气设备存在的问题提供技术手段。

2 电气量测量技术的现状及发展动向

目前, 世界各国政府部门均对改善电网的电能质量问题, 加大投资和研发力度, 国外对电能参数的监测方法主要是利用数字电子技术和硬件电路来完成, 仪器虽能够监测电压、电流、谐波、功率等量, 但功能单一, 对不同参数进行测量时, 需要对相关的硬件部分进行调整, 具有局限性。且仪器易受到外界温度、磁场等影响, 还不能保存大量历史数据, 影响了电能参数分析。近几年, 随着网络通信技术和数字信号处理技术的迅猛发展, 在电能质量监测仪器和设备的研究上, 出现了越来越多的软、硬件技术和网络技术。例如虚拟仪器技术、中间件技术, 采用小波变换、神经网络和专家系统等作为检测识别和分析诊断的有效工具, 电能质量监测系统正在朝着网络化、智能化的方向发展。

3 虚拟仪器技术在电气量测量系统中的应用

虚拟仪器在电力系统中应用最多的是测量领域, 它不仅可以完全代替传统仪器, 而且具有传统仪器不具备的功能。特别是对一些非标准的或超常规的测量测试要求, 虚拟仪器技术可以起到显著效果。将虚拟仪器技术的设计方法引入电力参数监测中, 在相对简单和通用化的硬件配置下, 建立主要由软件完成各项测试功能、具有良好可视化人机界面的多功能电力参数监测系统, 可以满足多方位、多需求的电力参数测试和分析的需要。虚拟仪器在电力参数监测中的应用主要有:电压、电流、功率、相位、谐波分析等。

4 基于虚拟仪器技术的系统设计与应用

基于虚拟仪器技术的电气量测量由硬件电路和软件组成。硬件主要包括:数据采集系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统等结构。以LabVIEW作为虚拟仪器测量系统的软件开发平台, 通过软件实现并优化硬件功能, 实现快速、在线、准确测量电气参数, 并可实现远程监测。

典型虚拟仪器系统的实物示意图和电气量测量系统原理结构图如图1和图2所示。

电气量测量系统主要由三部分组成:1) 采用工业控制计算机作为服务器, 以监视发电机的实时电气量参数, 并存储发电机暂态和稳态录波数据;2) 采用NI公司的实时嵌入式处理器、FPGA模块、高速采集卡组成高速数据采集及发电机故障分析装置;3) 采用传感器对相关的电测量进行采集, 通过前端信号处理模块处理之后送到高速数据采集、分析的采集卡, 以作为后续存储与分析的信号输入。

系统采用了可编程自动化控制器和具有高速并行处理能力的FPGA的硬件技术, 以LabVIEW作为软件开发平台, 实现快速、在线、准确测量电气参数, 并可实现远程监测。系统运行主要依赖于软件, 具有造价低、功能全, 组建灵活等特点, 克服了传统仪器设备复杂、智能化程度低的缺陷。系统的数据采集速度、信息量、测量精度、分析故障功能、可靠性等技术指标均达到了国内领先水平, 系统己在丰满发电厂3台发电机组上得到应用。

5 结论

本文针对发电机电气量测量技术的发展与应用展开了研究, 针对数据采集的速率不够、实时性较低、缺少一些重要数据的采集和数据记录功能等主要问题, 基于虚拟仪器技术, 采用了LabV1EW图形化编程软件对系统进行设计, 为实时的电气量采集提供了新的思路和方法。

参考文献

[1]李友平, 任泽民, 宋柯, 等.水电机组实时效率监测系统[J].水电自动化与大坝监测, 2004, 28 (1) :4-5.

[2]孔大明, 高潮, 王水贵, 等.水电厂发变组高压侧开关非全相故障仿真分析[J].水电自动化与大坝监测, 2009, 33 (2) :37-40.

[3]华斌, 周建中.水电机组故障诊断中的数抓融合算法[J].水电自动化与大坝监测, 2004, 28 (1) :12-l5.

电气测量技术读书报告 篇3

关键词:电力测量技术 课程 教学模式 改革

中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)11(b)-0090-011 电子测量技术课程教学改革的必要性

1.1 教材难而陈旧,难以适应电气测量行业发展

当前电气测量的理论教材普遍内容陈旧,更新速度慢,教材中的理论知识深较难。例如示波器工作原理的介绍,其中所涉及的具体电路较为复杂,学生难以理解,由此对教学效果造成了严重影响,而电子测量仪器的发展较为迅速,电子测量仪器发展十分迅速,电气仪器的技术含量持续提高,尤其的电子测量仪器与微型计算机结合的自动测试系统在行业中获得了较为广泛的应用。

1.2 教学内容缺乏实用性,难以培养学生的实践动手能力

电气测量技术课程的综合性、实践性较强,实际的教学过程中应注重课程的实用性、新颖性和可操作性,持续培养学生的实践动手能力、综合运用所学知识能力以及岗位适应能力。

1.3 教学方法落后,缺乏科学的课程考核体系

电气测量技术的教学中,传统教学法所采用的灌输教学方法以及过分偏重讲解的教学方式,随着电气测量技术教学的发展以及高职教育的发展,已经越来越难以适应实际的发展需要。当前,高等职业教育改革的逐渐深入,要求实际教学与高职学生的实际状况相结合,同时还要与相应专业发展对人才的需要相一致。

2 电气测量技术课程教学模式改革应遵循的原则

2.1 职业性原则

电气测量技术课程教学模式的改革应遵循高等职业教育的发展需要以及对人才的培养需要,将实际的教学改革与学生的培养模式结合起来,高职教育定位于特定的职业岗位,由此高职的课程教学应将职业岗位的要求与教学改革相结合,实现课程体系和教学内容的改革,建立重视职业能力培养的课程标准。通过电气测量行业的标准制定教学大纲和教学技术,及职业能力分析为基础,确定教学知识点,突出课程教学的主要内容。

2.2 开放性原则

开放性原则也就是高等的职业教育具有明显的行业以及企业背景,由此在电气测量技术课程教学模式改革中,应尽量实现高职教育与行业的合作课程开发,实施课程教学,实现学校的实际教学内容与实际工作保持一致,将校内专业成绩的考核与实际企业实践考核相结合,将课程与岗位实习地点相结合的教学模式和体制。

2.3 实践性

电气测量技术课程的综合性和实践性较强,实践性原则是课程改革的基本要求,也是高等职业教育人才培养的目标,电气测量技术课程的设计以及实践实验中应注重学生职业实践能力的培养,注重理论知识的實际运用与社会实践的结合教学。

3 多媒体技术的应用

3.1 有效激发学生学习兴趣

电气测量技术课程中的部分概念较为抽象,难以理解,教师难以用语言描述和表达,若是采取多媒体的教学方式,则可直接将抽象概念展现在学生面前,形象直观,让学生形成深刻印象,由此也容易理解,使教学由难到易,化繁为简,有效激发学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学的效果。

3.2 实现教学实验的模拟

电气测量技术课程受到课时的限制,一般并不安排教学实验,但课程中的部分知识必须通过实验演示才能达到较好的教学效果,此时可利用多媒体技术实现教学实验的模拟。

3.3 制作多媒体课件

多媒体的教学是一种教学艺术,要扮演好教师在实际教学中的主导角色,多媒体课件的制作有着重要的作用,同时教师对学生的引导也有着十分重要的作用。多媒体课件的制作时应遵循相应的原则:首先,应选择合理的教学材料,避免简单将书本上的内容搬到多屏幕上;其次,应明确教学的中心和重点,注重教学难点的突破;再次,巧妙组织课程内容,创新安排教学进程;最后,不必一味追求学科体系的系统性,课程安排应短小精炼。同时课程教学中还应将多媒体教学与传统教学方法的结合,做到有需要时有效中断,及时离开多媒体教学平台,结合板书,加强和学生之间的沟通交流,为学生的学习创造一种良好的教学范围和环境。

4 电气测量技术课程教学模式改革探索

4.1 构建电子测量技术课程体系

电气测量技术课程涉及的学科以及领域十分广泛,包括电路、模电、数电以及计算机等多学科的知识和内容,要实现电气测量技术课程的教学模式改革,教师在实际的教学过程中还应重新构建电气测量技术课程的教学体系,使用综合化的方法,将电气测量技术课程所涉及到的内容进行重新整合。根据高职教育人才培养的要求,将电气测量技术所涉及到的专业知识,将理论教学分为基础理论、仪器设备的使用和新技术以及新仪器的介绍三个部分。

4.2 加强实践技能训练,结合教学与生产

高等职业教育以培养技术应用型人才为根本的目标,从而应加强学生的专业技能,由此在电气测量技术的教学中,应建立与各理论模块内容相适应的实验实训项目,实际又可分为基本的实验和自拟实验。

4.3 建立完善的课程考核体系

电气测量技术的课程教学改革不仅应建立科学的课程教学体系,改善课程的教学模式,还应注重学生分析问题、解决问题等实践能力和职业技能的培养,注重学生的学习过程评价。由此,传统的考核评价体制已难以满足现代教学的实际需要,应建立完善的、科学合理的课程考核体系,将学生的实践能力、学习态度渗透到课程考核和评价体系中,形成综合的专业考评体系。通过加强实验的实训环节,强化对学生实际能力的考核,促进学生注重专业知识的理解和实际动手能力的培养。例如学生成绩评定由平时成绩、课堂表现、实验实训成绩和期末成绩四部分组成,其构成比例为20∶10∶30∶40。这样的评价标准,不仅能检查学生学习状况,促进在课堂教学中的纪律性,实现了对学生平时学习的监督;同时也为电气测量技术的课程增加了新的考核项目,并实现了灵活多样的考核方式,加强了学生能力的培养,突出了高职学生的知识应用。

参考文献

[1]赵锐.“电气测量技术”课程教学模式改革探索[J].合肥工业大学学报:社会科学版,2010(2).

竣工测量技术报告 篇4

竣工测量技术报告

编写:李向阳

审核:秦志兵

南通市现代测绘工程院

二O一二年五月

南通海珥玛植物油脂有限公司竣工测量技术报告

1、工程概况

南通海珥玛植物油脂有限公司,位于南通经济技术开发区永顺路东侧、江河路北侧,建筑面积7203.93平方米,该工程已竣工,现进入工程验收阶段,根据合同要求我院承担本工程的竣工测量任务,专业测绘技术人员于5月10日开始进住测区工作,5月14日完成了1:500竣工地形图测量工作。

2、执行技术标准

2.1 《工程测量规范》 GB 50026-2007,后简称《规范》;

2.2 《1:500、1:1000、1:2000地形图图式》 GB/T 7929-1995;

3、坐标系统

3.1平面坐标系统:1994年南通城市坐标系;

3.2 高程系统:1985国家高程基准。

4、仪器设备

本次竣工测量中,平面控制测量使用中海达V8双频GPS接收机,水准测量使用DSZ3-32型自动安平水准仪,细部数据采集使用徕卡TC405型全站仪,地物点相关间距勘丈采用测距仪和50m钢卷尺。对点器、长短气泡、2c、垂直角指标差、测距加、乘常数一般检视合格,其余各项技术指标也均符合《规范》要求。

5、竣工地形图测绘方法

5.1平面控制测量

外业使用中海达V8双频GPS接收机,采用系统为“JSCORS”系统,在测区内均匀布设了4个控制点,用作碎部测量的起算之用。作业前按规定检测已知控制点CI171,其实测成果与理论值误差为1.10CM,符合规范要求。

5.2 高程测量

水准测量以南通海珥玛植物油脂有限公司四等施工水准点BM1为起算点,使用DSZ3-32型自动安平水准仪施测各控制点高程。室内地坪标高及固化路面高程由控制点施测高差直接求取。

散点高程测量采用DSZ3-32型自动安平水准仪和中海达V8 CORS RTK相结合的方法在测区内均匀采集高程点。

5.3 竣工地形图测绘

在图根点上,使用全站仪采集坐标法进行碎部点数据采集,采集的碎部点位置主要

为建(构)筑物及其它地形要素特征点。碎部测量前,对使用的图根点进行边长检核,实测边长与理论边长较差最大为15mm,满足《规范》规定的要求。采集的特征点坐标数据存储在全站仪内,直接将坐标通讯至计算机,备用编辑成图。

竣工地形图测绘采用数字化成图方法作业。根据采集的细部点的位置实地勘丈绘制草图,补充勘丈相关距离并记录勘丈数据,加注单位名称、楼房层次等地形要素。根据草图采用南方CASS 7.0成图软件在计算机上编辑成图。

竣工地形图编绘完成后,打印白纸图现场巡视竣工图的表示内容,修改和完善竣工图的不足,检核主要的建构筑物特征点坐标,确保竣工图的完整和正确。建筑物的面积测算根据竣工图完成后在软件中自动生成。

6、质量检查情况

对外业小组提交成果资料,院质检部门于2012年5月15日按排了一名专职检查人员对该成果进行了院级检查,通过对数据100%检查及外业巡查,符合《规范》要求和院部的技术要求。

7、技术结论

本次竣工测量使用仪器设备可靠、作业方法正确,控制测量和竣工地形图的各项技术指标均满足《规范》及相关规定的要求,可供本工程竣工验收使用。

8、提交资料

8.1 竣工测量技术报告3份;

8.2 1:1000竣工地形图6套;

电气技术实践报告总结 篇5

11级通信1班学号:241199137 姓名:黄文华

通过一个学期的学习在电气技术实践这门课中,使我们掌握了实验所需的基本知识,基本方法和技巧,提高我们的理论联系实际能力、分析问题和解决问题能力因此基本上每次实验我都达到了实验目的要求。这与老师在实验中经常给予我们帮助指导是离不开的,所以我真心地感谢老师对我们耐心的指导。以下是我对这学期完成的八个实验所进行的总结:

实验一:安装空气开关:了解了自动空气开关具有操作安全.使用方便.工作可靠.安装简单.动作后(如短路故障排除后)不需要更换元件(如熔体)等优点。另外还懂得自动空气开关具有过载和短路两种保护功能。

实验二:正弦稳态交流电路相量的研究;通过实验一的学习使我明白了正弦稳态交流电路中电压电流之间的相量关系,掌握日光灯线路的接线,理解了改善电路功率因数的意义并掌握其方法,并通过实践懂得了单项交流电路中用交流电压表测试得的各支路电压值,他们之间的关系满足基尔霍夫定律。

实验三:互感电路的观测;在实验二中使明白了用直流法判断互感线圈的同名端,知道互感系数和耦合系数的测定方法,通过实验操作理解了不同材料做线圈芯时对互感的影响。并成功的完成实验。

实验四:单相铁芯变压器特性的测试;在实验三中通过测量,计算出变压器的各项系数,学会测绘变压器的空载特性与外特性。

实验五:变压器的连接与测试;实验四则是更深入了解变压器的性能,让我们明白变压器的多种连接方法及其他用条件,学会灵活使用变压器。

实验六:三相交流电路电压、电流的测量;实验五掌握三相负载星形联接(三相四线制供电)、三角形联接(三三线制供电)这两种接法下线、相电压及线、相电流之间的关系,也理解了三相四线供电系统中中线的作用。

实验七:印制电路板的设计与制作;印制电路板的设计与制作,是使用Altium Designer软件设计印制板,先建一个PCB工程,画SCH原理图把各器件分装,然后导成PCB图再把各元器件排版连线(可手动连线也可自动布线),最后给PCB板覆铜。

实验八:万用表原理与安装。本学期最后一个实验就是自己动手安装万用表,使用电烙铁、及各种相关的元器件焊接电路板,然后安装、调试、使用。学会排除一些万用表的常见故障。焊锡技术是电工的基本操作技能之一,其过程对于初学者来说是比较艰难的,要想做好就必须培养自己在工作中耐心细致、一丝不苟的工作作风及耐心的学习态度。

电气技术员述职报告 篇6

从毕业进入工程领域我一直从事制药行业的电气施工工作,并且一直在华北制药项目。现在在华药三期,主要工作仍然是现场电气施工管理和安全管理。对于这里的人和事物都比较了解熟悉,这对于我来说可以算是轻车熟路,但是以往的经验教训时刻在提醒着自己,经验仍然需要积累,不足仍然还有很多。原来的工作是直接面对监理方和建设方,现在增加了施工方。所以作为分包单位的甲方,我需要做到全面统筹全面管理,工作的性质没有变,但是范围变大了。这更加需要很好的协调能力才能去胜任自己的工作,对自己又提出了新的挑战。从今年8月份进入公司到现在虽然仅有短短的几个月,但是对公司有了新的认识。作为在电气安装工程领域一个年轻的企业来说,他的前途充满着无限挑战,充满着无限的希望。对于个人来讲,提供给我的是宽广而又活跃的舞台。现在的电气不在是单一的工种,它需要与仪表、自控等相关专业的严密结合。所以要想做一个合格完美的电气技术员,必须提高自己的相关专业水平。就此从以下几方面进行了学习:

1、华药三期除电气外,还有仪表和弱电。由于我的专业没有变化,所以抽出了足够的时间去了解和学习了仪表、弱电的知识。掌握了仪表常用的设备名称,所需材料,图纸标识符号等。参与了工程量的统计;

2、参与了分包单位的电气调试工作,向他们学习电气设备内部的工作原理,主要组件的调试,充实了自己的专业知识;

3、作为工程总承包方,常用合同、技术协议的编写工作是每个文豪员工必须掌握的基本技能。由于原来没有涉及此方面,所以我参考已有的合同,跟同事和领导学习,可以独立自主地完成简单的合同协议等。

人们常说“金无赤金,人无完人”,有优点就会有不足。三人行必有我师,周围的同事都可以做我的老师,他们的长处正好是我的不足,是我学习和参考的方向。预算是一个工程单位争取最大利益的一个条件,虽然我有一定的预算基础,但是水平线还很低,需要有更大的提升。另外取得二级造价师和二级建造师是明年需要完成的一项任务。

不断的总结可以从中发现更多的不足,明确优缺点,为下一步更好的提升自己指明方向。不断地接受挑战才能不断地完善自己,才能更好地体现自己的人生价值。

电气测量技术读书报告 篇7

专业年级:土木工程10级8班

小组:15组100906樊上华

一、实习仪器工具

1、全站仪

仪器1台、脚架1个、对中杆2根、基座1个、单棱镜2个、小 钢尺1把

2、S3水准仪

仪器1台、脚架1 个、水准尺1对、尺垫1对

二、实习内容1、1公里的四等水准测量,其中四等水准测量使用DS3级水准仪。

2、一条二级导线的普通水准测量。

3、根据老师规定的一定区域的地物测量与平面图绘制。

三、具体实习过程

1、平面控制测量

(1)实习目的及测区概况

控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。它的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理工作。它是各种测量学的基础。所以控制测量的实习是非常重要的。

控制测量学集中学习是课堂结束之后在实习地集中的实践性教学,是各项课间的综合应用,是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。通过实习,不仅了解到了控制测量的全过程,系统的掌握测量仪器的操作、检校、待定点计算的基本技能,而且为今后解决实际工程中的有关问题打下基础,还能在业务组织能力和实际工作能力方面的锻炼。在实习中培养了我们严格认真的科学态度、踏实求实的工作作风、吃苦耐劳的献身精神和团结协作的集体观念。

二级导线的测区内主要是汇文楼,城规青楼,地物比较单一。在测区里的导线点沿校路分布,几条校路上人流繁多,过往车辆也络绎不绝,特别是有些地区由于暑假正处于施工之中,因此给我们的测量增添了许多困难。

(2)具体实习内容

仪器检验(全站仪):在一测区开始作业前应对全站仪进行以下项目的检验:视准轴误差、横轴误差、竖盘指标差检验。

布设导线点:之前已布设好,用涂改液在实地标定并编号。

水平角观测:符合二级导线的技术要求;图根支导线首站要联测两个已知方向,其余按要求进行。

边长测量:用全站仪测定边长,二级导线一般采用往返测方法,图根导线和支导线可以单程观测一个测回,要求符合导线测量技术水平距离要求。

内业计算:外业观测数据检查整理好后,进行内业计算。角度闭合差平均分配,坐标增量闭合差的分配为正比例平均分配,二级导线容许的相对闭合差为k=1/10000。

四、技术执行情况

1、测区开始作业前应对全站仪进行以下项目的检验:

(1)照准部旋转正确性的检验

(2)水平轴不垂直于垂直轴之差的测定

(3)垂直微动螺旋使用正确性的检验

(4)照准部旋转时,仪器底座位移而产生的系统误差的检验

(5)光学对中器的检验和校正。、我们在作业前进行了视准轴误差、横轴误差、竖盘指标差的检验,在以上所说基础上有所

取舍。

2、水平角观测均应在通视良好、成像清晰稳定时进行。晴天的日出、日落和中午前后,如果成像模糊或跳动剧烈时,不应该进行观测。好在那两天天气好没出现上述情况。

3、2C较差或各测回较差超限时,应重测超限方向并联测零方向。我们在测量中发现2C超限首先是重测这个测回,如果测回间较差超限,则整站重测。

4、我们测量的二级导线角度闭合差为15”,全长相对闭合差约为1/50000,符合二级导线的限差要求,其余测量数据也完全符合要求。

五、问题与总结

在四等水准测量中,由于我们领到了两把不同的尺,导致我们在一开始的实习中发生了一些问题,经过一段时间的研究,我们终于发现了问题所在,红面的高差示数要减100才是真正的高差,因此在之后的测量中,我们顺利完成了任务。

六、经验、体会和建议

1、实地测量前需要进行勘测:在进行水准测量和二级导线控制测量之前,我们已对其地形及路径非常熟悉这对于我组将要完成的任务有了直观的了解和充分的准备,直接提高了作业的精度和效率。

2、一般情况下,由于相隔距离较远,如果测量员不通知,跑尺员很难自行判断读数是否完毕,而跑尺员往往体力消耗非常巨大。所以读数完成后,测量员应该立即通知跑尺员,这样能够在一定程度上降低跑尺员的劳动强度。

3、水准观测应在标尺分划线成象清晰的情况而稳定的情况下进行。

4、除路线转弯处外,每一测站仪器与前后视标尺的三个位置,应接近一条直线。

5、同一测站上观测时,不得两次调焦。转动仪器的倾斜螺旋时,其最后旋转方向为旋进方向。

6、在连续各测站上安置水准仪的三角架时,应使其中两角与水准路线的方向平行,而第三角轮换置于路线方向的左侧和右测。

电气测量技术读书报告 篇8

摘 要:高速铁路工程项目建设的周期中,测量控制工作是一项重要的技术保障,文章主要从施工单位的角度出发,较为详细地介绍了平面控制网CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点的复测方法、作业程序和技术要点,形成了一套较为完整的控制网复测技术总结,为同类铁路工程控制网复测提供了一个可参考的技术指导。

关键词:控制网复测;GPS测量;二等水准测量 1 测量控制网的概述

在高速铁路平面控制测量工作开展前,为了满足平面GPS控制测量三维约束平差的要求,首先采用GPS测量方法建立高速铁路框架控制网(CP0)。在框架控制网(CP0)基础上分三级布设,第一级为基础平面控制网(CPⅠ),主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准;,第二级为线路平面控制网(CPⅡ),主要为勘测和施工提供控制基准;第三级为轨道控制网(CPⅢ),主要为轨道铺设和运营维护提供控制基准。

高速铁路工程测量高程控制网分二级布设,第一级线路水准基点控制网,为高速铁路工程勘测设计、施工提供高程基准;第二级轨道控制网(CPⅢ),为高速铁路轨道施工、维护提供高程基准。2 测量控制网的复测内容和频次

高速铁路工程建设期间,要加强CP0、CPⅠ、CPⅡ及线路水准基点控制网复测工作。控制网复测分为定期复测和不定期复测,定期复测多由建设单位组织实施,不定期复测由施工单位实施。

定期复测是对高速铁路平面高程控制网全面复测,复测内容包括全线CP0、CPⅠ、CPⅡ及线路水准基点。复测频次要求如下:

(1)施工单位接桩后,应对CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点进行复测;(2)CPⅢ建网前,CP0、CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点应复测一次;(3)工程静态验收前,CP0、CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ及线路水准基点复测一次;(4)特殊地区、地面沉降地区或施工期间出现异常的地段,适当增加复测次数。不定期复测的测周期一般不大于6个月,施工单位要根据工程的施工阶段需要及时开展。不定期复测的内容包括CPⅠ、CPⅡ、线路水准基点等,主要是检查控制点位的相对精度是否满足规范要求,点间的相对位置是否发生位移。当复测成果较差超出规范要求时,要分析原因,测量结果报相关单位确认。3平面控制网CPⅠ、CPⅡ和线路水准基点控制网施工复测一般规定

工程开工前,施工单位会同设计单位参加由业主组织并有监理单位参与的控制桩和测量成果资料交接工作。施工单位要对设计单位交付的CPⅠ、CPⅡ平面控制网和线路水准基点控制网进行复测。为确保高速铁路轨道的线性,相邻施工标段、相邻施工单位之间应共同协商并现场确认交界处附近的同一对CPⅠ平面控制点和同一个水准点作为搭接和公共点进行复测。双方应签订共用控制点协议并使用满足精度要求的相同坐标和高程成果。标段内施工分段也需要进行确认搭接,并现场放样检查。线下工程开工前或至迟在结构工程施工前应完成CPⅠ、CPⅡ控制点和二等水准点的复测工作。基础平面控制网CPⅠ采用GPS测量。线路控制网CPⅡ宜优先选用GPS测量,也可采用常规导线测量。CPⅠ控制网的复测工作一般宜单独进行,当接GPS接收机数量较多时,也可和CPⅡ的复测同时进行,但要分别处理数据。因为精度等级不一样,CPⅡ需要附合到CPⅠ控制点上。线路水准基点复测采用几何水准测量,跨河水准依据《国家一二等水准测量规范》可以采用三角高程法、GPS高程法。

平面、高程控制网复测布网要求及主要技术要求

平面、高程控制网复测布网要求及主要技术要求与原设计单位施测时一致,具体要按表

1、表

2、表3规定执行。5 测量仪器的配置

(1)GPS接收机:CPⅠ、CPⅡ控制测量要采用双频接收机,其标称精度不低于5mm±1ppm;同步观测的接收机数量要不少于4台。

(2)全站仪标称精度应不低于2″、2mm±2ppm。

(3)水准仪标称精度应不低于DS1并应配相应的因瓦尺。6平面控制网的复测 6.1 CPⅠ、CPⅡ平面控制网复测

复测平面控制网时应采用边联结方式构网,并组成三角形或大地四边形相连的带状网。可以将CPⅠ、CPⅡ同时构网观测,但要提前做好规划设计,要满足CPⅠ有独立的边联结方式的三角形或大地四边形相连的带状网,以便于后续的基线解算和网平差。现场观测作业时严格按照相应等级的技术要求进行观测,做好相应的记录工作。若需要联测CP0时,可将其纳入CPⅠ控制网,每个CP0最好有三个方向与之相连。

原始观测数据采集完成后,利用对应仪器的或专用的基线解算软件进行基线解算,要分别进行CPⅠ、CPⅡ网的基线解算,生成各自复测需要的CPⅠ、CPⅡ基线向量文件。解算的基线向量结果要满足该仪器以及解算软件的质量指标,同时检查同步环和独立环的闭合差以及重复观测基线的较差,并应符合表4的规定。

表4 基线质量检验限差表

注:,其中?滓为基线弦长标准差(mm)

a固定误差(mm);b比例误差系数(mm/km);d相邻点间距离(km);n闭合环边数。

在基线的质量检验符合要求后,利用专用的GPS测量平差软件,将所有独立基线构成控制网,以三维基线向量及其相应的方差、协方差阵作为观测信息,以复测区段中的一个点的WGS-84的三维坐标为起算数据,进行无约束平差。CPⅠ、CPⅡ网分别各自平差。无约束平差中基线向量各分量的改正数绝对值需满足对应等级的限差要求:

利用满足无约束平差指标要求的基线向量网,在本次复测区段或标段对应的独立坐标系(与设计坐标系相同的基准,如中央子午线经度、坐标系投影面高程和高程异常值等)下,进行二维约束平差。CPⅠ控制网约束平差时选取本次复测区段中较为牢固稳定的首、中、尾三个点或首、尾两个点作为约束点,进行二维约束平差,用作CPⅠ控制网约束平差的约束点间边长相对中误差需满足1/250000;CPⅡ控制网 约束平差时选取本次复测区段内所有联测的CPⅠ点作为约束点,进行二维约束平差,用作CPⅡ控制网约束平差的约束点间边长相对中误差需满足1/180000。约束平差基线向量改正数与无约束平差的同名基线改正数的较差应符下式的规定,否则,认为参与约束的已知坐标误差太大,应删除误差较大的约束值,直至下式满足:

对于复测控制网长度太长、横跨多个投影带,可采用分区平差。平差时相邻两分网应有一定数量的重合点,重合点在两分网中坐标之差不得大于点位中误差的2倍。

二维约束平差后输出的平差成果即为与设计坐标系相同基准的复测坐标成果,将CPⅠ、CPⅡ控制点复测成果与设计成果的坐标和相邻点间坐标差之差的相对精度进行比较,限差要求见表5。当以上两项比较满足限差要求时,采用原设计成果。当较差超限时,要进行再次复测,查明原因,并采用同精度扩展方法更新成果,提交相关单位确认。

表5 CPⅠ、CPⅡ控制点复测坐标较差限差要求

注:表中坐标较差限差指X、Y坐标分量较差。

表中相邻点间坐标差之差的相对精度按下式计算:

式中:

S为相邻点间的二维平面距离或三维空间距离;

复测结果比较样表:

表6 CPⅠ、CPⅡ坐标比较表

表7 相邻CPⅠ点对比较表 6.2 CPⅡ导线复测

CPⅡ导线复测要附合在稳定可靠的CPⅠ控制点上,水平角观测采用方向观测法。导线边长测量进行仪器加常数、乘常数和气象改正,距离归算至工程设计的投影高程面上。导线水平角、距离观测满足表8和表9的相关规定。

表8 导线水平角观测限差规定及技术要求 表9 导线测边限差规定和技术要求

注:

1、一测回是全站仪盘左、盘右各测量一次的过程

2、测距仪精度等级如下

Ⅰ级 |mD|≤2mm

Ⅱ级 2mm mD为每千米测距标准偏差。即按测距仪出厂标称精度的绝对值,归算到1km的测距标准偏差。

CPⅡ导线复测的外业完成后,利用专用平差计算软件,选取导线附合的CPⅠ点作为已知点进行平差计算,平差结果中的导线复测的测角精度、测边精度、以及导线全长相对闭合差和方位角闭合差,都要应符合表3的规定。

符合表3规定后,将复测成果与设计单位成果进行比较。复测与设计的导线水平角、导线边长和导线点坐标较差的限差应符合表10的要求。

表10 CPⅡ导线复测成果限差要求

注: 为仪器标称精度。

当隧道洞内CPⅡ控制测量的导线附合长度大于7km时,导线等级为隧道二等。

当以上各项比较满足限差要求时,采用原设计成果,不能满足限差要求时,要进行再次复测,查明原因,并采用同精度扩展方法更新成果,提交相关单位确认。

表11 复测水平角比较表

表12 复测边长比较表

表13 复测坐标比较表 7 高程控制网复测 高程控制网复测就是对线路水准基点的复测,从本次复测区段或标段与相邻标段共桩点开始联测区段内所有线路水准基点至区段结束段与相邻标段的共桩点,多采用满足精度要求电子水准仪,按二等水准测量技术要求施测。水准测量数据采集完成后,对外业观测数据进行各项指标检查、验算,各项精度指标和限差满足要求后,利用专用的测量平差软件进行严密平差计算。平差计算时选取本次复测区段内首、中、尾三个或首、尾两个水准点作为已知点进行平差计算,平差结果中的高差偶然中误差M?驻和按环闭合差算得的全中误差MW要满足二等水准测量的技术指标。

当检测已测测段高差之差满足表14中规定要求时,采用原设计成果,当较差超限时,要进行再次复测,查明原因,并采用同精度扩展方法更新成果,提交相关单位确认。

表14 水准测量精度要求

注:1K为测段水准路线长度,单位为km;L为水准路线长度,单位为km;RⅠ为检测测段长度,以千米计;n为测段水准测量站数。

2当山区水准测量每公里测站数n≥25站以上时,采用测站数计算高差测量限差。

当复测区段内有跨河情况时,严格按照国家二等水准的跨河水准测量的技术要求进行测量。

高程控制网复测结果比较样表:

表15 复测高差统计表

表16 与设计高差比较表

表17 高程复测比较表 8提交的复测成果报告

数控技术读书报告 篇9

【摘要】:制造技术是制造业赖以发展的技术支撑,而数控机床制造技术它使制造技术从一个新的高度得到发展。本文介绍了数控机床的发展历史、体系结构,并简述了的发展现状。随着时代的进步和科技领域的发展,传统机械制造的观念已然落后,数控技术的出现改变了这种局面。数控技术在当今的机械制造工业中的地位与日俱增.数控技术是机械制造业中新兴的综合性技术.而以数控技术为核心的先进制造技术更是反映一个国家综合国力的重要标志之一.它的发展和应用开创了制造业的新时代,改变了制造业的生产方式,产业结构,管理方式,使世界制造业的格局发生了巨大的变化。通过对数控技术一书的了解和学习以及相关资料的查找,让我对数控技术的发展和历史有了前所未有的认识.关键词 数控技术 发展历史 发展趋势 差距 机械制造 应用 数控机床

一 发展历史

1948年,美国帕森斯公司接受美国空军委托,研制直升飞机螺旋桨叶片轮廓检验用样板的加工设备。由于样板形状复杂多样,精度要求高,一般加工设备难以适应,于是提出采用数字脉冲控制机床的设想。

1949年,该公司与美国麻省理工学院(MIT)开始共同研究,并于1952年试制成功第一台三坐标数控铣床,当时的数控装置采用电子管元件。

1959年,数控装置采用了晶体管元件和印刷电路板,出现带自动换刀装置的数控机床,称为加工中心(MC Machining Center),使数控装置进入了第二代。1965年,出现了第三代的集成电路数控装置,不仅体积小,功率消耗少,且可靠性提高,价格进一步下降,促进了数控机床品种和产量的发展。

60年代末,先后出现了由一台计算机直接控制多台机床的直接数控系统(简称 DNC),又称群控系统;采用小型计算机控制的计算机数控系统(简称 CNC),使数控装置进入了以小型计算机化为特征的第四代。

1974年,研制成功使用微处理器和半导体存贮器的微型计算机数控装置(简称 MNC),这是第五代数控系统。

20世纪80年代初,随着计算机软、硬件技术的发展,出现了能进行人机对话式自动编制程序的数控装置;数控装置愈趋小型化,可以直接安装在机床上;数控机床的自动化程度进一步提高,具有自动监控刀具破损和自动检测工件等功能。

20世纪90年代后期,出现了PC+CNC智能数控系统,即以PC机为控制系统的硬件部分,在PC机上安装NC软件系统,此种方式系统维护方便,易于实现网络化制造。

现在,数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可以通过计算机软件来完成。数控技术是制造业信息化的重要组成部分

二、我国数控技术的发展及阶段

我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即

实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考

一、数控技术的发展趋势

(一)高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。

(二)5轴联动加工和复合加工机床快速发展

(三)智能化、开放式、网络化趋势 四)自动编程技术的应用

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使机床动作。过去的数控机床经历了一个由单一向多元转换的一个过程,数控机床的快速发展是整个世界经济、科技发展的重要体现。数控机床在现代工业中占据着不可替代的位置,与我们生活的各个方面都有直接或间接的关系。未来数控机床将会有一个前所未有的发展,世界上主要工业发达国家都十分重视 数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位.数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益,显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用,并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成

化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用,给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。它的发展是信息技术(1T)与制造技术(MT)结合发展的结果。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS、敏捷制造和智能制造技术,都是建立在数控技术之上的。掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。

数控加工作为一种先进的加工方法, 被广泛地用于航空工业、舰船工业以及电子工业等高精度、复杂零件的加工生产。在数控加工中,影响数控加工质量的因素很多,即工艺系统中的各组成部分,包括机床、刀具、夹具的制造误差、安装误差以及刀具使用中的磨损等都直接影响工件的加工精度。也就是说,在加工过程中整个工艺系统会产生各种误差,从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度及质量。理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件,同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备,它的效率高于普通机床的2~3倍,要充分发挥数控机床的这一特点,必须在编程之前对工件进行工艺分析,根据具体条件,选择经济、合理的工艺方案。数控加工工艺考虑不周是影响数控机床加工质量、生产效率及加工成本的重要因素。本文从生产实践出发,探讨和总结一些数控车削过程中的工艺问题。

二、我国数控技术差距及原因

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下:

1、技术水平上,与国外先进水平大约落后10—15年,在高精尖技术方面则更大。2、产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌 效应,用户信心不足。

3、可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

(1)认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。(2)体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

(3)机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。

(4)技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。

三、对我国数控技术发展分析

(一)战略考虑 我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。以资源、环

境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

(二)发展策略

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。

强调以市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速

现阶段在全世界范围之内的数控技术已经发展到了一个高峰期,电子计算机的发展也更近一步或者来说已经有了跨时代的发展相应的数控技术也随着电子计算机的发展而进步,有人说过这是一个机械的时代一个电子虚拟的时代一个智能化的时代,所以我们的数控技术也在高速发展对现在的制造业也有了更加显著的促进作用。中国作为一个制造大国,主要还是依靠劳动力、价格、资源等方面的比较优势,而在产品的技术创新与自主开发方面与国外同行的差距还很大。中国的数控产业不能安于现状,应该抓住机会不断发展,努力发展自己的先进技术,加大技术创新与人才培训力度,提高企业综合服务能力,努力缩短与发达国家之 间的差距。而我们作为机械化的学习者或者说是未来我国机械化数控化得接班发展成员为了做过的制造业我们更应该更好的学好数控化技术和机械化知识,这样在未来的发展中才可以正兴我国的制造业,发展我们国家是我们国家更加的富强。

参考文献

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