机电一体化技术方向精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇机电一体化技术方向，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词 机电一体化技术 相关技术 组成要素 原则 发展方向

一、机电一体化技术的相关技术

1.机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。

2. 计算机与信息技术

计算机技术与信息技术密切相关，其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。在机电一体化系统中，计算机与信息处理部分指挥整个系统的运行，信息处理是否正确、及时，直接影响到系统工作的质量和效率。

3. 系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

4. 自动控制技术

自动控制技术范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5. 传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

6. 伺服传动技术

伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

二、 机电一体化系统五大组成要素一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。

机械本体是系统的所有功能要素的机械支持结构;动力驱动部分依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。

测试传感部分对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。

控制及信息处理部分将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。

执行机构根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

三、机电一体化四大原则：构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。

两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。

运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。

两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。

四、机电一体化的发展方向

1.智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。

2.系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

3.模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程，也是机电一体化产品的一个发展趋势。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。

4.微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势，都有广阔的应用前景。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

5.绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适;另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。

6.网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。

综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。

参考文献

[1]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社.2004.

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关键词：机电一体化；特征；发展趋势

随着日新月异的技术更新，机电一体化发展对不同学科交叉渗透也有着推动。机械工程当中的微电子技术以及计算机技术发展，为机电一体化发展目标实现奠定了基础，能够实现技术结构的优化目标，在机电一体化的技术应用下，就能提高生产力水平。从理论上对机电一体化技术发展研究分析，就能从理论层面提供支持依据。

一、机电一体化技术发展历程和主要的内容分析

1.机电一体化技术发展历程分析

机电一体化主要是电子技术和机械设备的有机结合，从而将机械设备的动力以及电子技术的信息处理功能充分发挥，实现自动化的工作目标。机电一体化是建立在综合应用技术基础上发展的，在当前已经成为独立的学科，从技术层面来说，主要体现在对机电一体化的产品有效实现和使用发展。而从产品的基础层面来说，就是机械系统和微电子系统结合构成的新系统，这就成为了有着新功能的产品。机电一体化的进一步发展过程中，在功能系统的作用发挥上比较突出。机电一体化实际是综合技术的融合，并非是简单化的拼凑，而是将各个领域的优势相结合，实现概念上以及技术上的融合。我国的机电一体化发展经历了几个重要阶段。上世纪80年代，学术界对机电一体化进行了研究，经过了几十年的努力，在理论上以及技术层面上都实现了长足发展，在数控技术方面的市场占有率也逐年提高，机械生产能力也有了大幅度提高。工业机器人的实际生产应用，对控制系统以及软件编程技术的应用等，都从很大程度上促进了生产效率的提高。在计算机集成制造系统的优化发展上也取得了瞩目成绩，已经在多个制造生产领域的发展中得到了广泛应用，发挥着重要作用。

2.国外机电一体化技术发展现状

国外的机电一体化技术发展可以分为三个阶段：第一阶段又称之为初级阶段，出现在20世纪60年代以前，这一时期是机电一体化技术的雏形，是人们不自觉地利用电子技术并且传承下来；第二阶段称之为发展阶段，出现在20世纪80年代末期，机电一体化技术的各项产品都有着很大的发展；第三阶段是深入发展阶段，出现在20世纪90年代后期，世界各国都开始研发和关注机电一体化的技术和新产品。日本东京在1989年召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，可以称为机电一体化技术发展阶段的标志，世界各国也从此大力推动和发展机电一体化的技术和产品的研发。在深入发展时期，机电一体化技术进入了向智能化方向的新阶段，一方面出现了光学、通信技术、微细加工技术等新的机电一体化技术和产品，另一方面对机电一体化技术的学科体系和研究方法也进行了深入的探讨。在目前，机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位是日本和美国。

3.国内机电一体化技术发展现状

我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距，如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面：一是总体技术上，国外Eickhoff公司开发的SL500系列采煤机，截高范围2.0m～6.0m，可达截割功率2×825kW，而国内引进6LS3，6LS5和7LS5型6台，SL500型3台，EL3000型1台，最大装机总功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用寿命方面；二是工况检测、故障诊断技术上，目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点，而国内却达不到这一水平；三是自动调高技术上，基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现，而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。

4.机电一体化技术主要内容分析

机电一体化技术涉及的内容比较丰富。机电一体化技术方面主要从系统工程角度分析。在对电子以及机械技术的应用下，能将两者得以有机结合，就能充分发挥综合技术的应用优势。因此，机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统，也就是产品方面，是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体，使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多，其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。除此之外，机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合，通过机电一体化技术设计制造体系应用，在实际应用中的作用发挥也比较显著。

二、机电一体化产品特征类别和核心技术分析

1.机电一体化产品特征类别分析

机电一体化的产品特征也比较鲜明。机电一体化产品的结构比较简单，产品的轻细巧等特征比较突出，并且比较容易实现标准化、模块化的设计制造。机电一体化的产品记忆以及信息处理功能比较突出，能够将产品的高效性以及智能化的优势充分发挥，并能起到自动监视的功能和诊断功能等，在产品的安全可靠性上也能有效提高，可通过负荷以及运行情况加以有效调整控制。另外，机电一体化的产品类型也比较多。机械产品当中一部分控制功能及机构用电子装置替代，其中比较常见的有机电一体化照相机以及打印机等产品。此外，比较典型性的产品有着较为完整性的结构，其中比较常见的就是工业机器人以及自动绘图机等。简单地依靠机械以及电子无法制造这些产品，两者结合，就能够大大提高可运行效率。还是一种类型是通过微电子装置替代原设备的信息处理机构，比较常见的产品有全电子式电话交换机以及电机调速装置等内容。

2.机电一体化核心技术分析

机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术，能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术，是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的，其中接口技术就是比较常用的。为保障计算机的通信，要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低，在高速串行接口的应用方面比较突出。机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量，要在结构上加以优化，并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高，在整体的效率上也得到了有效提高。机电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中，将微型计算机在实际工作中加以科学应用，就能从整体上提高信息处理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力，在当前的技术进一步升级下，对光纤电缆传感器的应用比较重要。另外，机电一体化核心技术当中的软件技术以及驱动技术也是较为常用的技术。软件技术应用是和硬件协调应用的。在软件研制成本降低的前提下提高生产维修效率，以及软件的标准化应用是发展的重要课题。在驱动技术的应用下，在响应速度上也能有效提高，对控制专用组件以及传感器和电机三位一体的作用发挥也比较重视。

三、机电一体化技术应用领域和发展趋势探究

1.机电一体化技术应用领域分析

机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化，机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高，在总线式以及紧凑型的结构应用下，使得数控机床的结构得到了优化。应用CPU以及多主总线体系结构，进行开放性设计等，能提高接口的标准化，实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及WOP的实现，机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高，可有效实现多过程以及多通道控制。例如：当前市场上的CK0632数控机床就是采用机电一体化设计的数控机床，外型大气美观，用途广泛，操作方便。机床主轴采用高度精密滚动轴承之承，回转精度高。机订导轨采用耐磨铸铁，经过超音频淬火能够长期稳定地保证机床加工精度。CK0632数控机床机床也可实现自动控制，完成车削多种零件的内外圆、端面、切槽、任意锥面、球面、及各种公英制圆、圆锥螺纹等工序。此外，CK0632数控机床还有配有完备的S.T.M.功能，可以发出和接收多种信号控制自如的加工过程。目前，CK0632数控机床广泛应用于电器、仪表仪器工业、汽车、摩托车配件、轴承照相器材、电影机械、五金工具及其他高精度复杂零件的加工制造。机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出，第二代机器人的设计中，对各种传感元件进行了科学应用，这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理，并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中，就通过多感知功能的应用，有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等，在作业的独立性层面有着充分体现。

2.机电一体化技术发展趋势

随着时展以及技术进步，机电一体化技术也会向着智能化方向迈进。这也是当前的机电一体化和传统机械自动化的重要不同。近些年，我国在处理器技术上的进步以及传感器系统的集成化目标实现，对机电一体化的智能化发展目标实现提供了有力支持。智能化机电一体化目标实现和实际的应用，对人的操作和工作量的减少能发挥积极作用，可有效减少人的脑力劳动。机电一体化技术的网络化发展将实现。网络技术在当前的发展比较迅速。进入新的时代，在网络技术的支持下，机电一体化的网络化目标将得到实现，在远程控制技术的应用作用上将更加突出，同时会提高机电一体化的功能性以及安全性。机电一体化技术的系统化趋势比较突出，也就是在系统结构上的模式化以及开放式的总线结构应用，对系统的灵活性组态就有着鲜明呈现。在系统化的发展中，能加强通信功能，可实现远程以及多系统的通信。不仅如此，机电一体化的发展也会向着微型化方向迈进。这主要体现在电子部件的微型化，在产品的体积层面不断缩小等。这样就会促进机电一体化的设备运行效率提高，灵活性更加突出。

四、小结

综上所述，机电一体化的发展中，技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大促进作用。我国在机电一体化的发展中有了长足进步，但是在发展中存在着诸多不足。从理论上对机电一体化的技术进行研究分析，就能为实际机电一体化发展提供理论支持，带动我国机电一体化领域的可持续发展。

参考文献：

[1]张立辉.机电一体化技术的发展历程和趋势[J].机械管理开发,2011(1)．

[2]孙玲.大数据时代的计算机信息处理技术分析[J].科技展望,2016(26)．

[3]张振华,赵灿林.浅谈机电一体化技术发展趋势[J].职业,2009(9)．

[4]缪学勤.工业4.0推动机电一体化走向智能技术系统[J].自动化仪表,2016(37)．

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关键词：机电一体化；技术；应用领域；发展方向

中图分类号： C35 文献标识码： A

目前我国机电一体化已经形成了系统化的技术，其在不同领域的应用也相对比较广泛，因此，相关的建设单位要加强对于机电一体化技术的研究，将其发展成集网络化，智能化，微型化以及绿色化等集一身的技术，从而促进我国经济的发展。

一、机电一体化要点概念

机电一体化系统综合的运用到微电子技能、计算机技能、机械技能、主动操控技能以及接口技能等，对系统内部的信息进行改换；而且保证程序编制的完整性和高质量，根据系统运用和操作的根本性需求，对内部的规划进行合理化的装备；同时，在系统的功用、质量以及能耗等多个重要环节进行优化和改善，保证机电一体化运用的是最新的技能手段，终究构成一个全体化的系统商品。因而，在机电一体化当中首要包含的是技能和商品等两个重要环节。机电一体化并不是一个单纯性的技能手段，而是将多种技能进行组合和交融，构成一个全新的技能系统。机电一体化的功用性较强，且当机电一体化技能发展到一定的时期以后，一些微电子的设备还可以对内部的许多零件和元件进行替代，具有愈加新颖的功用。多见的有：主动的信息数据处理、主动的操控调理、主动的记载显现、主动的功用性监测以及主动功用确诊维护等，以保证机电一体化可以时间处于最好的运转状况，而且提高系统作业之时的效率。

二、机电一体化技术的应用领域

1、 数控机床领域。数控机床及相应的数控技术已经有 40 年的发展历程，技术难度有显著提高，无论在结构、功能、操作还是控制精度上。其中总线式、模块化、紧凑型的结构最具有代表性，这种结构应用多个CPU、多个主总线，结构复杂。此外还有开放性设计，这种设计使硬件体系和功能模块具有层次性和兼容性，可以大大提高用户的使用效益。

WOP技术和智能化。根据车间实际作业状况，可以通过系统完成编程。同时可以仿真加工过程，并实现在线诊断控制、模糊诊断等智能系统。随着一体化技术的成熟，如大容量存储器的出现和软件的模块化设置，使数控功能极大丰富，同时使得 +0+ 系统的控制功能也加强了。

全方位满足技术要求，比如只有一台机床的情况下，也可以顺利完成多个加工要求，并实现刀具使用检测、物料流通、机械手等的集成，统一到系统中。在系统中，分出多级网络，这样实现了构成复杂加工系统的作业能力。这种数控装置以单板、单片机作为控制中心，并由专用芯片及模板组成。

2、计算机集成制造系统（CIMS）领域。CIMS 的组成并非分散的子系统组合，而是由全局的经过实践积累的最优系统综合。加强了原有的各部门沟通，围绕制造，控制“物流”和“信息流”，将经营策划、产品研发、制造准备、实验测试、经营管理进行更好的结合。当集成度越高，就越能够使各个生产要素间的配置更加合理，使得生产要素的潜力得到更大程度地体现。

3、柔性制造系统（FMS）领域。计算机化的制造系统被称作柔性制造系统，包括计算机、数控机床、机械手、料盘、搬运车辆和自动化仓库等。可以依照生产要求，及时、准确地进行生产，这种灵活的生产方式可应用于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

4、钢铁领域。在钢铁企业中，机电一体化体系是以微处理机为中间，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、外表等技能有机的结合起来，选用拼装合并方法，为完成工程大体系的归纳一体化创造有力条件，增强体系操控精度、质量和可靠性。

因为钢铁工业具有大型化、高速化和接连化的特色，传统的操控技能遇到了难以克服的艰难，因而十分有必要选用比如机电一体化的智能操控技能。机电一体化的智能操控技能首要包括专家体系、含糊操控和神经网络等，其广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、操控、设备与产品质量确诊等各个方面。

三、机电一体化技术的发展方向

根据国内外高新技术分析，机电一体化技术的发展尤为迅速，一下几个方面将作为其未来的发展方向。

1、智能化。机电一体化与传统的机械自动化的主要区别就在于智能化方面，智能更加代表机电一体化的未来方向。随着中央处理器运作速度的提高和计算机的高性能化，使得嵌入智能控制算法成为了可能，从此机电一体化技术产品向着智能化方向发展。这种智能机电一体化产品拥有模拟人类智能的功能，可以做出一些判断推理以及功能决策，以取代制造作业中部分人的脑力劳动为目的。

2、系统化。系统具有任何组态的功能，随时分解、组合是系统的特征，系统也正致力实现多子系统互相调和及整合管理。系统的具有较强的通信功能，除了通用的通信方式外，远程通讯及多系统通信联网正在兴起，以及其需要的局部网络正慢慢的被采用。未来，机电一体化产品会越来越考虑人的因素，令机电一体化产品模拟人的智能、甚至情感。或者也可以根据某种生物的良好结构，模拟出生物机体，生物系统化越来越成为其发展的方向之一。

3、微型化。微型系统是机电一体化发展的一个新方向。其高度融入微机械技术、微电子技术和软件技术。有国外专家称，微型电子机械的物理体积一般要小于 1 立方厘米，但这并非最终尺寸，正向微米、纳米级方向进军。微机电一体化系统集合占地小、耗能少、运用灵活等特点于一身，更容易进入狭小空间，同时便于精细操作。由此，其在生物、医学、航空、工农业及国防领域，有着广阔的使用前景。据目前掌握的技术，可根据半导体器件生产过程中的蚀刻方法，在实验室中完成亚微米级机械零件的制造。

4、模块化。有人说机电一体化产品的模块化是一项紧迫而艰难的任务。市场上，机电一体化产品的生产厂家很多，统一开发具有标准机械、电气、动力、信息接口的机电一体化产品并非易事。制订统一的标准是前提，这样才能使各部件、单元匹配成功。机电一体化产品的生产商可以依照标准化产品进行创新，更新换代，为自己的不断扩大再生产奠定基础。

5、网络化。像所有产业一样，网络的出现及发展对机电一体化技术有着十分重要的影响，使其越来越向着网络化方向发展。市场上出现很多种类的机电一体化产品，其面向网络的方式也不一样。随着网络技术的普及，远程控制和监视技术发展前景广阔，其实远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品的一种。

6、绿色化。随着社会的发展，人民生活水平的不断提高，“绿色”产品已成为各产业所追求的至高目标。这是社会发展的趋势，并要求产品的全生命周期，包括设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个过程都要绿色环保。机电一体化产品的绿色化要求产品的制造过程无污染、无浪费，结束产品生命时可回收利用。

结束语

机电一体化的核心工作有两方面，其一是改变传统产业，应用微电子技术使其达到节能、低耗，高质、高效的目标，从而引领传统工业进一步大发展；另一方面是促进机电一体化产品的及时更新换代，未来的机电产品将集自动化、数字化、智能化为一身。

参考文献：

[1]徐世亮.浅谈机电一体化技术的应用及发展[J].科技致富向导，2014,(3).

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一、高职机电一体化专业人才培养存在的问题

1.培养目标、专业定位不准。传统的机电一体化专业人才培养方案基本上按既懂机又会电来定位，往往造成机不太懂、电也不太通的尴尬局面，失去了该专业应有的特色，更不能满足重庆市汽车摩托车、装备制造、资源加工、高新技术四大支柱产业和沿海地区对人才的需求。

2.课程设置和教学内容不能满足企业需求。近几年来，重庆市机电一体化专业课程设置虽有所改进，但教学内容仍较陈旧，课程与教材内容重复较多，缺乏对学生智力的开发，学生所学到的知识与企业的要求尚存在差距。例如，数控加工工艺和刀具、CAD/CAM与数控自动编程、数控机床的维护与维修等教学还较薄弱。

3.体现工业发展水平的专业教材急待更新。目前高职院校所采用的机电一体化专业（数控方向）教材大多没有充分体现出行业的发展水平，形态单一，内容陈旧，实践性差。适合数控系统原理、数控机床故障诊断与维护维修和数控人才实训等课程的教材非常有限，且与生产实际相脱离。

4.实践教学方式不能体现高职教育特色。近几年，笔者所在的万州市一些职业院校在实训硬件选型上逐步趋向采用工业用数控机床、加工中心。由于数控设备价格昂贵，学校购置设备数量有限，只能给学生作演示实验，每个学生实际操作机会较少，而数控技术是实践性很强的一门综合技术，不通过实践的体验，很难学到操作技能，就达不到良好的教学效果。

5.“双师型”教师数量不足、素质不高。目前在重庆市的职业院校中，具备相当的理论知识和丰富的实践经验的数控师资数量严重不足，由于一些职业院校固有的体制和政策规定上的限制，从社会上引进既具有丰富实践经验，又有一定理论水平的工程技术人员来充实教师，在职称、工资、福利等方面得不到公正待遇，工作积极性得不到充分发挥。

二、高职机电一体化专业人才培养方案制定应注意的问题

1.形成新的人才培养机制。通过成立由学校、企业专家组成的专业指导委员会，充分的市场调研，确定本专业方向的理论与实践课程体系和人才培养目标。制订专业定位方向和人才培养目标，应立足库区，面向西部和沿海地区，以满足三峡库区工业经济快速增长对机电人才的需求。

2.注重学生综合素质的培养。学校要始终把德育放在首位，把学做人和学技能结合起来。特别在基础课、专业课教学和实践教学环节中体现素质教育，培养学生创业精神、创新精神、团队协作精神，进行爱岗敬业，艰苦奋斗的教育，帮助学生正确理解技术发展与劳动活动的关系，认识职业实践活动对经济发展和个人成长的意义，使受教育者形成健康的劳动态度、良好的职业道德和正确的价值观。

3.形成具有高职特色的专业教学计划。为了确保培养质量，突出职业能力，专业教学计划要随市场需要进行修改。将培养过程分为职业技术课程学习和职业岗位实训两个阶段。第一阶段围绕专业核心技术的学习，建立课程体系，优化课程组合，精选课程内容，突出实用性，将理论课与实践课融为一体，课堂教学与动手操作有机结合。第二阶段主要进行综合实践训练，使学生积累岗位工作经验。实践环节与理论教学的比例大于1：1。同时加强高等数学、大学英语、计算机应用等工具类课程的教学，为学生今后的发展奠定一个坚实的基础。

4.改革传统教学方式和考试方式。专业课程设置要随企业的需用而增减，随时进行调节，教学方式也要灵活。我校的高职机电一体化（数控方向）专业开设数控机床故障诊断与维修，引进具有丰富实践经验的企业技术人员作为任课教师，上课不照搬教材，每次课以不同的课题形式进行现场教学，培养了学生对实际问题进行分析和解决的能力。

以技能性综合实训相结合的考核方式代替传统的闭卷考试，成绩评定以学习过程为主。

5.重视两个基础实习环节。重视传统金工实习。现代制造技术是在传统技术的基础上发展起来的，自动化的数控机床，离不开传统的车、铣、刨、磨等加工技术，一个数控加工人员，如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工艺，就不可能成为一个合格的数控人员。因此在教学计划中必须设置金工实习，一般在第二学期开设，时间至少1个月。

重视生产实习。加强实践教学环节，减少演示和验证性实验。在实践教学别要注重生产实习这个环节，学生到企业不仅是学习职业技能，而且还要学习企业文化，因此生产实习的时间和何时设置都应该全面考虑，时间不能少于一个月。

6.开展多渠道的实践教学方式。学校应走产学结合的道路，与企业共建实习实训基地；加强校内实训基地的建设，增加实验实训设备的投入；成立职业院校共享的实验中心、实训中心等，提供公共的实践教学平台；建立开放式实验室等措施。以增加学生实际操作的机会，也提高了职业资格证书的含金量。

7.推行职业资格证书。根据培养目标和职业技能鉴定考核的要求，建立以基本技能、专业技能、综合技能三大模块为主线的实践教学体系。实践教学做到三年不断线：一年级主要进行基本技能实训；二年级主要进行专业技能实训；三年级主要进行综合技能实训，让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核，获得相应工种的职业资格证书，实现职业资格零培训。

8.改革传统的毕业设计。可以将传统的毕业设计改为毕业综合实训，内容为设计、加工生产实用型零件。因为毕业综合实训是对学生职业技能的培养，与以往的毕业设计（论文）相比，实践教学的范围更广，意义更大，它不仅是学习和掌握岗位操作技能的关键环节，也是学生应用所获知识、技能和技术的一次综合训练。

9.加强教材体系建设。采用教育部高职高专规划与推荐教材和自编教材相结合的教材体系。教师根据现场调研、所任课程的发展现状编写讲义，力求贴近实际，使学生掌握较新的理论、技术、工艺，形成一套较为适用的教材体系。

10.加强“双师型”师资队伍的建设。职业院校的教师应继续通过学历教育深造，采用请进来、走出去的方法对在职专业教师进行再培训，更新教师的知识水平和技能；对缺乏实际经验的年轻教师有计划地送到企业或培训基地进行实践和学习，重点放在工艺技术、故障诊断和排除等方面；改革人事管理制度，有目的地招聘有实践经验的工程技术人员充实教师队伍，给予他们各方面公正合理的待遇，以调动和发挥他们的积极性。同时注重加强机电复合型的教师培养。

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关键词：继电保护；整定计算；数据拼接； 发展

中图分类号：TM77 文献标识码：A

整定计算是保证电网正常运行最为基本的工作，能够使得故障出现之后继电保护装置可以在短时间之内做出相应的反应，保护电路并尽快的排除故障。数据模型拼接技术是整定计算之中一个很重要的方法，而现在的技术等等方面也面临着不少的难题。本文通过研究现状的方式对数据拼接的发展方向做出简要的分析。

一、整定计算的基本结构

整定计算是针对于数据的维修保护，通常都是将所有的数据集中起来一同维护管理。我们可以知道数据的集中无疑就是数据库的职能了，因而整定计算的基础就是数据库，其中包括了许多基础数据的内容：如接线图、设备台账、基本运行方式、后备保护运行定值、整定计算模板、整定计算原则等多方面的基础数据。其中接线图主要使用了分层管理的方式，将电压等级从南方最高的电压到省内最低的电压分成几个等级的电压。基本运行方式有全网运行、各省运行、省间运行等几种基础的运行方式。其中全网运行方式的基础就是各省与省间运行方式两种。后备保护运行定值由在各省之间的后备保护定值一同组成。而整定计算原则既可以使用全国统一的整定计算原则，同样可以使用各省自己单独制定的整定计算原则。

基础数据库将管理由管理方交给的所有建立的数据库，包括维修、保护等等多个方面的管辖措施。各省电网用户都会有属于自己的数据库，自己的数据库也仅对用户本人所开放，并且所有数据的使用登陆等等情况都会有所记录，保证用户数据的绝对安全。

二、数据模型的拼接

1 数据模型拼接的基本原理

上文中阐述了如何实现基础数据库的建立与管理，而数据的拼接正是把用户的数据上传到上级数据库，然后进行拼接，从而形成完整的数据库。拼接的过程大致是下属电网整定计算系统导出图形与参数到XML交换文件，之后经过第一次导入完整导入到空区域。后续导入即是匹配导入，仅导入修改的部分。其中目标区域是接受导入源工程数据的区域，这些区域都存在于目标工程之中。而目标工程指的是某种计算工程并且接受导入的数据进行整定计算。

2数据交换的原则

数据交换的过程中，所交换的文件对数据以及电网参数进行详尽的描述，导出时选择相应的区域或者选择部分区域以及之间的线路进行传输。而相对应的，导入的操作之中，文件的交换成为了数据交换过程之中最为关键的一个部分，要注意到以下几个方面：（1）导入的过程中，文件的导入必须伴随着相应的设置以及用户的确认才能完整的进行，最终保存至数据库之中。（2）交换文件与元件的名称进行匹配。匹配主要是由两个方面来进行的，自动匹配以及手动匹配，当然大多数的系统之中都是优先采用自动匹配，而当不能自动匹配成功的时候，只有采用手动匹配的方式来进行匹配。两种匹配方式都是为了迎合数据的分级方式从而进行的，均是逐层匹配。（3）在数据导入数据库的过程之中，数据库将会记录每一次所导入的数据所属的区域，当下一次相同区域数据导入时，数据库将会将两次导入数据的区域相互比较，如有缺失的区域，系统将缺失的区域提取出来，询问是否已经删除。而相对应的一次性设备，将不会保存这类的信息。若上述中记录信息的区域之中存在有一次性设备，系统将直接进行提示是否删除。

3 整定计算数据拼接的技术难点

整定计算数据拼接的主要技术难点主要表现在将下级导出的交换文件与上级网络进行拼接的过程之中，需要考虑许许多多这两个方面的差距并做出最为合适的处理方案。其中包括了厂站、线路和其他元件的增加与删减、名称的更改、参数的改动、位置的改动、运行方式的不统一等等。这些不统一在修改的过程中存在的很多必须要注意的方面使得整个修改方案变得更加的困难。首先要确保在拼接之后的数据不会有任何的偏差。其次拼接过程中数据的修改不能从单独的一方面进行，并且修改的过程最好能够完整的展示给每一个用户，能够方便用户的操作，从而提高整个系统修改的实用性。还有另外一点就是基于用户操作的习惯不相一致，计算机的系统也会有所差异，所以之后整个数据拼接过程的优化，将会从新程序的开发以及更新管理方案进行更加进一步的调整。

三、数据拼接发展方向

基于上述对于现阶段继电保护数据拼接的分析，可以看出现在数据拼接仍然有不少的难点需要我们进一步解决，其中技术难点与管理上的难题都有所存在，造成现在的数据拼接并不是十分科学高效的。故下文之中将对数据拼接的发展方向进行分析研究。

1智能化的开发将会成为数据拼接的主要发展方向。近些年来，智能化的发展越发的迅速，包含了众多的领域，以至于神经网络、遗传信息等方面都出现了重大的突破。这些领域因为智能化的介入从而有了飞速的发展，完全都是因为这些领域之中，复杂的问题计算与研究占据了十分大的一部分，而继电保护的一体化整定计算数据的拼接无疑也是属于这一方面的。在数据拼接的过程之中会出现很多上下级信息不完全相同进而需要双方面进行信息检查的时候，智能化的优势将会体现出来，智能化将会把所有的信息进行比较分析，从而以最快的速度将整个数据拼接过程之中出现的差异给予正确的修复，智能化同时也可以更加方便用户的操作，使得信息的拼接变得更加方便简洁，而相对于现在的数据拼接系统而言，智能化更高强度的加大了数据拼接的速率，同时也将错误率降至最低的水平之下。

2计算机的网络化使得整个世界有了新一次的革命，对于数据的拼接同样如此。网络化同样应该进入数据拼接的处理之中，继电保护能保护整个电力系统，在故障发生的同时可以最为有效的排除、切断故障元件，而数据的拼接在整个整定计算过程中显得格外重要。故障点的探寻等信息的交换，在网络化的环境之中，可以将信息更加快速安全的进行拼接整合，使每一个保护单元都可以共享信息以及更加稳定协调的工作。网络化使得数据信息管理更加方便简洁，将信息有序的进行排列，在数据拼接的过程之中，大大减少了双方信息不一致而导致的更加复杂的整理修改数据。

结语

本文通过对现在继电保护一体化整定计算数据模型拼接的难点与缺失进行概述分析，对之后数据拼接的发展方向进行了预测，从而发现了网络化与智能化将会在数据拼接的方面占据更加重要的份额。这两个方面的发展将会大大减少数据拼接过程之中出现的各种问题，提供更加先进的科学技术以及管理机制，能够使得整个数据拼接过程错误率大大下降，也为每一个用户提供了更加便捷的服务方式。