机电一体化自动化精选(十四篇)

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14篇机电一体化自动化，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：矿井；机电一体化；信息集成；交互共享

随着电力电子技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等快速发展，其在煤矿机电一体化产品中的合理应用和技术升级，为煤矿数字化、智能自动化、网络集成化的机电一体化产品的研发和应用提供了重要技术支撑，为信息智能化矿井动态安全管理奠定了良好的基础。机电一体化水平较高的国家，其采煤系统从井下采煤工作面、掘进工作面、通风、供水、提升，到井上的视频监控、可视化管理、集控中心等，均建立基于DSP数据处理为核心的采煤作业监控、监测、保护系统，确保煤矿机电一体化设备功能的高效、稳定、可靠发挥，工作效率得到大大提高，能耗大大降低[1]。我国在最近10多年的研发和应用过程中，煤矿机电一体化产品的性能、使用范围均有了很大提高，基本覆盖了整个采煤系统的全过程各环节，大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平，但同国外发达国家相比，其机电一体化信息化自动化水平依然存在一定差距。因此，大力发展我国煤矿机电一体化、智能自动化、信息可视化水平，就显得尤为重要。

1 发展煤矿机电一体化自动化水平的方向探讨

煤矿机电一体化集成监控系统，是以运行环境数据、实时运行数据、图像视频等基础数据智能自动化处理为核心，实现对煤矿机电一体化系统运行工况、周围环境、安全隐患、人员操作、设备性能等进行在线实时检测分析，避免机电一体化系统中由于某些自动化传感器的局限性引起安全隐患或故障的漏报或误报，有效弥补煤矿机电一体化监控系统在煤矿生产作业全过程中的监控盲区，降低事故发生率，确保工作人员及机电设备长期处于高效、安全的运行工况，有效提高机电一体化系统的综合自动化、信息化水平。

1.1 建立本质安全的机电一体化无线通信系统

结合RFID无线射频技术、WiFi无线终端通信技术、PDA手持式电话等为核心的机电一体化无线通信网络技术，结合远距离通信以太网、工业电视等光纤通信技术，对煤矿作业面上的机电一体化设备的运行工况、人员工作位置、作业环节等的实时数据信息进行采集，经远距离传输到地面的集控中心，实现对作业面上机电一体化设备和人员的信息的动态采集、传输、运算分析和管理。但由于煤矿作业环境较复杂，需要监控点、面较多，这对无线通信和光纤通信网络自身的综合防爆性能提出了更高的要求。因此，研究监控内容丰富、系统集成化程度较高、极限功率本质安全的通信技术，是煤矿机电一体化监控系统发展的重要方向。

1.2 建立无人工作面远程集中遥控系统

目前，煤矿井下采煤工作面已结合PLC、变频器等机电一体化控制设备，实现了采煤工作面中有人巡视和操控条件下的顺槽遥控和记忆割煤，但由于作业面工序较复杂、工艺内容较多，以及井下作业环节较复杂，还需要结合井下机械设备、电气设备、通风系统、供水系统等，进一步提高操控系统运行的安全可靠性，实现无人工作面的地面远程遥控，确保井下具有较高的瓦斯、供水、通风防护等系统的集成监控，提高作业环境的安全防护水平。

1.3 建立基于信息集成互享的煤矿机电一体化安全生产集成管理系统

目前，我国多数煤矿机电一体化设备和各种检测、监测、保护子系统大多是独立运行模式，不能实现系统间数据的相互集成共享和互操作，造成大量的机电一体化信息资源孤岛产生，造成大量的数据信息资源的丢失和浪费。因此，建立具有统一通信网络和数据处理平台的煤矿机电一体化安全生产集成自动化管理系统，已成为煤矿机电一体化发展的重要方向。

2 基于信息交互的机电一体化集成自动化管理平台的建立

在煤矿机电一体化信息集成自动化管理平台系统建设中，统一数据传输网络平台和统一软件及数据仓库平台，需要从系统硬件结构、软件配置等方面确保信息化矿山中的机电一体化各检测、监测、监控子系统模块的集成统一。通过统一数据传输模式、统一数据表达形式、统一数据处理格式和统一数据管理方式等，实现数据信息的相互集成共享，避免数据孤岛出现，提高数据的综合利用效率水平。

煤矿井下中的机电设备硐室、空压风机房、中央供水系统、水泵房、胶带、运输带、工作面等作业面上的无人值守，远程监控，自动操作，是煤矿机电设备安全稳定生产急需解决的问题。当矿井工作面有人巡视的条件下，通过顺槽遥控技术已是较为成熟的技术，但是发展无限远程遥控依然还需要进一步加深研究。通过信息集成互相平台的建设，可以对井下作业面上的机械设备、供电设备、运输设备、供水设备、通风设备、采掘设备、检测保护系统等系统信息的统一采集、集成统一，并可以结合视频技术、3D GIS技术等，实现三维可视化直观表达和智能运算分析[2]，形成矿井全过程的动态监测、控制、管理的集成一体化管理，有效提高矿井机电一体化系统的综合运行安全可靠水平和生产管理的效率效益水平。基于信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，其逻辑组成结构如图1所示。

图1是某煤矿机电一体化集成自动化管理系统的逻辑组成结构，其包含了环境监测分站（瓦斯、粉尘等）、中央变电所、采区变电所、中央泵房（供水系统）、采煤机、给煤机、通风系统、传输胶带等子系统。通过工业现场总线，将底层（机电设备）的一体自动化操控保护系统与地面上的集控中心有机互联，便于地面作业人员进行远程运作管理和操控。通过大屏幕，工作人员可以可视化了解井下机电设备的实时运行工况状态，便于其根据实际情况制定高效合理的调控策略，有效提高采煤作业的工作效率和作业安全。机电信息一体集成化，是煤矿机电设备研究发展的重要方向，同时也是一个不断提高和深化的过程，需要在工作实践中不断优化改进。

3 结束语

煤矿机电一体化设备种类和性能的不断完善，尤其是具有防爆性能的矿用传感器技术的进一步提高，能够检测到矿井作业面上更多机电设备的运行工况状态和周围环境信息，增加了煤矿机电一体化产品的信息化、智能自动化、网络集成化功能水平。结合PLC、变频器、RFID、3D GIS、视频监控等技术，建立信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，可以实现对整个矿井作业面的全面、完整地信息采集、远程传输、运算分析和智能决策生产，确保煤矿机电一体化设备系统功能的高效稳定发挥，提高工作面作业效率和安全水平。

参考文献

篇2

一、机电一体化专业自动化生产线教学改革的目标

在一些与国防工业有关的院校中，为机电一体化专业的学生开设的核心课程是“自动化生产线的安置安装和调整调试”，教授这门课程的教师所用的教学方法通常以学科体系为基础，教学内容偏离实际运用，实际操作与理论知识的关联很少，导致在相关工作岗位中出现了人才匮乏的现象，这样的课程知识让学生感到单调、笼统，进而对学习没有了当初的向往和兴趣。为了填补高技能岗位的人才缺失，现阶段完成培养“工学结合”的机电一体化人才的目标后，就要改革从工作过程中得到的项目课程，高职院校要把培养的核心放在学生实践能力的培养上，不断加强学生的职业素养和能力，重新安排技能培养与理论教学的内容，建立以项目化为主导的，将理论知识与实践操作相结合的教学方式。

二、机电一体化专业自动化生产线教学改革的内容

在进行项目化教学时教师要在工作的过程中开发教学的项目，在设计教学项目时要把基础定在较经典的工作任务中。在教学过程中，教师要将课堂讲解和学生的实践操作结合在一起，改变传统的教学方式，选择课程时要以培养学生“自动化生产过程中的安置安装、调整调试、维修保养”的这些能力为重点，并将这些安排成七个步骤。学生刚开始学习时要清楚自己的任务，在完成工作任务的时候需掌握理论知识并培养未来工作中必须具备的能力，利用课程当中涉及的教学项目，让学生学习并熟悉自动化生产线安置安装、调整调试、维修保养的知识技能。进行项目化教学的时候，教师必须要求学生掌握自动化生产线所涉及的电气、气动、机械等的安装、试调以及相应程序的设计和试调，还要让学生学会对机械故障的检查和维修，对相关文件的编排和归档，通过这些加强学生的职业能力，例如动手操作能力、团队合作能力、学习能力以及与人交往的能力。

三、机电一体化专业自动化生产线教学改革策略探究

现如今社会发展的愈来愈快，对每一个行业人才的要求愈来愈高，对机电一体化专业的自动化生产线人才的要求也不例外，因此，高职院校在对课程进行改革的时候，必须要做到“核心是改革，主导是创新”，确保教学的质量。

1.教学内容的设计符合机电一体化专业自动化生产线学生特点

院校在为机电一体化专业的学生开设自动化生产线的课时不能在一个基点上停滞不前，院校与教师要根据学生的思维进行教学，要运用灵活多样的方法，针对学生的学习情况进行相应的教学；在教学中还要体现学生的主体地位，引导学生去学习，培养学生积极的学习态度，完美衔接所有课程，以课本为中心延伸教学内容，扩宽学生的视野，还要鼓励学生自主创新。

2.提升学生理论与实践相互为用的能力

机电一体化专业的学生需要有较强的实践操作能力、在实践过程中灵活运用理论知识的能力。从专业的要求来看，院校得把培养学生独立完成任务的能力与动手操作能力作为目标，要为学生提供实践机会，要求学生在实践过程中运用理论知识、深入理解理论知识，让学生在实践过程中总结并积累工作经验；给学生搭建平台，组织及举办关于专业与职业的各类比赛，动员学生积极参加活动，让学生在比赛过程中，提高学习效率。当机电一体化专业的学生在进行自动化生产的实践时，教师要引导学生，让学生独立进行实践操作，并让学生独立对相关设备进行保养与维修，若是有能力较强、知识学得较扎实的学生，教师就可以让他们改造及研发其他相关的项目。

3.提升学生学习的主观能动性和学习积极性

在以往的教学过程中，教师是课堂的主体，机电一体化专业的学生在学习自动化生产的时候几乎没有机会动手操作、实地锻炼，教师在很多情况下只注重自己教的过程，忽视了学生的学习情况，导致学生在学习的过程中完全是被动的。目前有一种项目教学方法，这种方法指的是在教学之前先进行一项项目，后期再利用完整的项目对学生进行教学，换句话说就是教师对学生进行适当的引导把操作项目的事物交给学生。这样既加强了学生的动手能力，又实现了在实践中融入理论知识的目的。机电一体化专业的学生只有将传感器、触摸屏、伺服系统、变频器、PLC等技术熟悉掌握并可以将这些技术融为一体时才算掌握了机电类的知识以及自动化生产的学习，在进行项目教学时，学生可以利用完成的项目深入理解自动化生产线中涉及的电气原理，也能学到设计PLC程序的要领。

篇3

在当前的机电控制领域，机电一体化和自动化控制应用愈加广泛，能够有效发挥对机电产品质量的优化，切实提升生产效率，推动机电企业发展模式的改革，在根本提升行业智能化水平，促进整个经济和社会的进步。为此，机电企业需要重视自动化和一体化新的发展形势。本文阐述了机电控制系统和自动化控制技术的涵义，分析了自动控制技术在机电控制系统中的价值，与当前机电领域发展实际相结合，探讨了机电一体化在机电控制系统中的应用方式，以期实现机电一体化的持续、长远发展。

关键词：

机电控制系统;自动化控制技术;一体化设计

0前言

随着科技的不断进步，自动化控制技术应用更加广泛，在整个社会发展中必不可少。借助自动化生产控制技术，能够实现生产规模的合理扩大，技术先进性突出。生产力的提升对机电制造业提出了了更高的标准和要求，需要满足多层次机电标准，借助自动化控制系统，切实提升生产效率。因此，机电一体化发展迅速，在整个行业发展中意义重大。

1对机电控制系统和自动化控制技术涵义的阐述

1.1对机电控制系统涵义的分析

对于机电控制系统，主要是借助计算机进行生产程序的设置，实现对装备的远程控制，达到对生产过程的掌握，其主要特征是自动化、智能化和高效化。立足机电控制系统自身的性质，自动化是其突出的特点，与通信领域的能力进行结合，达到对整个过程的全面监控，同时，强化对细节的检测，及时解决生产中的问题。立足机电工作人员，其智能化的特点能够有效降低工作压力，减少人工失误，一旦遇到机械生产环境威胁，能够借助智能机电控制系统对人的操作的替代，有力维护工作人员的安全。立足机电行业自身，在机电控制系统的应用下，整个行业更具整体性，能够高效地提升生产效率，综合控制能力得以增强。

1.2对自动化控制技术的阐述

自动化控制技术依赖的是控制装置和控制器，先行进行生产程序的设定，在无需人力协助的情况下，遵守生产规程，与人力控制相比，其优势十分明显，如借助硬盘驱动，能够实现伺服系统的精准定位，即使运行环境比较复杂，也能实现较为稳定的工作状态。

2自动控制技术在机电控制系统中应用途径的分析

2.1对自动控制技术在机电控制装备中应用的介绍

对于自动控制而言，其核心和关键性的内容就是装备和控制器，简言之，就是如果需要进行装备运转速度的记录，借助控制器测试就能够实现。很多机电企业都关注新型自动控制技术的应用，例如，PLC技术。将控制器置于机电控制装备中，能够实现整个生产系统的有效合成，在生产监控中，能够有效、快速地发现问题所在，防止出现较大程度的损失，实现了对产品的全面优化。在整个自动化进程中，控制器的作用是实现了对人工的替代，借助精密仪器，避免误操作的产生。

2.2对自动控制技术在机电微型计算机领域的应用的介绍

这一应用主要是借助控制装备实现模型的构建，通过微信计算机，实现对生产程序的有效控制，其优势十分突出，首先，实现了对自动控制和机电规模管理的调整和协调，使得单元性的技术得到有效结合，生产价值巨大，产品科技含量提升，生产时间被显著缩短，对产品使用寿命也产生了正面影响，给企业减少了相对一部分投入。立足这些优势，需要研发人员不断进行新机电模型的研发，切实满足生产需要。其次，立足安全，将自动化融入微型计算机，对危险的感知和反应能力增强，能够及时发现生产漏洞，有效控制机器的运行状态，降低损失。再次，立足机电一体化，自动化技术为机电一体化奠定了技术基础，主要体现在传感检测领域。

3对机电控制系统一体化设计的全面阐述

机电一体化设计具有较为广泛的覆盖领域，主要体现在机械、电子等领域，只有不断强化机电一体化加工技术，才能实现对整个机电控制系统的完善，加快机电智能化发展进程。机电一体化的集点是网络化、模块化、智能化和微型化，尤其是模块特征更加明显。鉴于制造业的庞大规模，类型复杂，在进行机电一体化产生研发的时候，要注重模块化，形成产品标准，注重新型机电产品的研发。微型化的特征主要立足信息技术的发展，不受时刻限制，较大程度地提升了机电一体化的影响力。

3.1对机电线路中一体化设计的分析

这一领域的设计主要体现在电子线路方面。传统的机电控制中，实现了线路与装备的隔离，设备运行中，很难实现对产品的全面、及时的了解，设备使用率不高。在应用机电一体化之后，微型计算机和控制器作用于系统，工作效率提升。在一体化设计中，产品质量被优化，工程流程被简化，因此，机电企业需要重视引进，对传统机电设备进行淘汰，发挥科技的力量，加快模块经济的发展。

3.2对机械装置中一体化设计的介绍

对于机电控制而言，系统性突出，能够实现对机械、控制、生产装备的有效统筹，加快一体化设计，因此机电工程师需要平衡三者之间的关系，融入一体化设计理念。要善于运用创造性思维，深入进行探讨，引进机电人才，重视实践活动，营造协作氛围，借用科技改变一体化模式，提升综合实力。

3.3一体化设计在机电功能模块中的发展

这一应用主要是指对整个机电控制系统和自动化控制技术进行统筹，将各个部分进行联结，借助控制器实现对各个部分的控制。模块一体化设计要立足整体，突破单一部分的功能，最大限度地发挥一体化的优势。要立足企业实际，选择最佳机电组合，最大限度地实现经济效益。

4结束语

综上，对于机电一体化而言，其是在机电控制系统和自动化控制技术相互融合的基础上产生的，能够有效实现对企业投资和收益的关系的调整，切实提升生产效率，推动智能化发展速度。因此，对于机电企业，需要重视研发机电一体化产品，加大信息使用，发挥自动化的优势，促进经济模式的转变，节约投资，提升人员素质，强化人才建设，形成机电一体化的整体营销战略，树立企业品牌。

参考文献：

[1]王亚.机电控制系统的自动控制技术与一体化设计[J].科学大众(科学教育),2015(03):178.

[2]王印束.基于动力传动系统一体化的双离合器自动变速器控制技术研究[D].吉林大学,2012.

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关键词：机电控制系统 自动控制技术 一体化设计

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0224-02

我国经济形式在不断改革的新局势下，国民生产力及其相应的生产技术也得到了发展，因此，生产制造领域的规模也随之不断地扩大，这样以来自动化控制技术就得到了广泛的应用，同时自动化控制技术也是当今人类科学技术发展的基础。从目前的发展现状来看，自动化技术的应用程度很高，有很广阔的市场前景，基于此自动化技术愈来愈受到人们的重视。

1 机电控制系统与自动控制系统的概述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指没有人为的因素，只是凭借一些设定好的程序代码，让各个部位的机器顺利运转。对于机电控制系统来讲，整个系统中最重要的就是控制，主要包括控制形式及控制的作用。从机电控制系统的技术层面来讲，机电控制系统的技术主要包括计算机、微电子等先进技术[1]。总而言之，在整个机电控制系统中涉及着许多先进技术，同时把这些技术有效地结合在一起，最后构成了一套完整的机电控制系统。当机电系统工作时，主要依靠远程遥控来进行操作，操作人员只是利用计算机，在互联网上对相应的控制系统进行远程遥控即可。

1.2 自动控制系统

自动控制系统主要是依靠操作远程控制器对整个系统进行控制，系统整个工作形式是按照事先设置好的程序来运行。自动控制的主要形式可以分为系统的速度控制、自我诊断、系统校正等，对于整个机电控制系统中的自动控制技术来讲，自动控制系统是一个比较完善的应用系统，目前在科学技术领域受到了人们的广泛关注。因为它可以有效地把各个子系统联合起来，完成设定的工作任务，这也是自动控制系统中的主要技术。自动控制系统这一理论主要是由传统控制理论和现代控制理论相互结合而产生的新理论。传统控制理论主要是利用数学工具，计算传递函数，利用相关数据分析研究变量的线性变化。这些也在控制系统中得以体现。而现代控制理论主要是以线性代数为数学工具，并在传统的线性代数基础上发生了一系列变化，首先线性代数主要是以矩阵及集合作为分析数据的依据，其次求解的状态方程会在矩阵中表示出来，再构建相关的数据模型即可。现代控制理论的主要优点是可以寻找出最优的控制系统、适应控制及随机控制，控制目的也比较明确。

2 机电一体化设计构想

我国机械制造业在世界机械市场占据着巨大的份额，基于此，我国机械制造效率将面临着严峻的考验。随着一体化制造理念的产生，机械制造业随之也发生了重大的变革，利用机电一体化可以提高机械制造效率。所谓的机电一体化，最早是由日本人提出的，随后日本人以机电一体化为理论基础，研究制造出了功能一体化的机械设备，最具有代表性的一体化设备就是把软件、电子和装卸有效地联合起来，这样以来将会使得机电设备的功能更加强大。随着科学技术的不断发展，这个新理念也逐渐被各国科学家所认可，同时在此基础上还对这一理念作出了合理的改进，随后就形成了现在的机电一体化系统。科技工作者对机电一体化系统进行的逻辑分析，他们表示目前机电一体化系统具有智能化板块、模块化等基本功能，以这些基本功能为根本，随后再融入一些机械技术和自动化控制技术，这样以来就可以优化机电一体化系统，使得整个自动化控制系统变得更科学、更人性化。在建立机电一体化系统时，工作人员先要对机电一体化系统有一个全面的认识，随后按照相关的技术分析得出其方案的优缺点，再通过各种方案之间的对比选取一个比较合理的方案，确定方案之后还需要经过一段时间的实际应用，不断完善所选的方案，最后才使用此方案。所建立的新系统能不能满足工作需求，这还要看这个系统是不是实现了具体的目标，如果没有完成设定的具体目标那么这个系统还需要完善[2]。

3 机电一体化的设计

3.1 设计构想

目前，我国的产生模式不断地进行改革，政府部门开始重视科技创新的发展，机电一体化的设计思想也被人们广泛应用到绿色化、网络化及智能化的新兴产业之中，从而代表着“中国创造”的机电一体化系统正在制造出高质量的产品。

3.2 设计方案

机电一体化的设计根本就是设计方案，制定一个科学的设计方案是一项非常困难的事情。其方案的制定人员需要过硬的基础知识储备，同时还需要丰富的工作经验并且还要对机电产品技术、计算机技术、电力电子技术都要有一定的了解。

3.3 机电一体化共性关键技术

（1）机械技术。由于机电一体化技术主要是以机械基础为根本点，主要是根据机械技术的发展而做改进，因此，机电一体化技术在机械工程领域受到了工作人员的青睐。机电产品的许多功能都是由机械技术所决定，并且与电子技术相结合，从而推动科学技术的发展[3]。在新的经济发展格局下，随着生产水平的不断提升，对机械技术的发展提出了更高的标准。通过机电一体化领域的专家学者进行不断地探索，我国现代机械发展水平得到了快速的提升。（2）对于计算机辅助技术来讲。计算机辅助技术主要是对机电一体化系统中的信息数据进行全面的分析。主要是使用计算机来完成信息的交换及其数据分析运算。

3.4 产品的设计方法

（1）取代法是一种常见的设计方法，设计者们经常把电子线路取代为机械式控制机构，这是一种机械电子化的产品设计。比如：机械式调速机构和凸轮机构就可以用编程控制器或者微型计算机来代替，还可以替代液压控制系统、气动，也可以大体插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等控制器。这样不但可以使得整个机械结构变得简单，同时还可以提升产品的质量。按照这种方法所设计出来的产品与传统方法设计出来的产品结构相似，这种设计方法简单，可是依旧摆脱不了原产品的缺点，不利于产品的创新。（2）整体法。整体法可以让生产出来的产品具有不错的性价比，以便工作人员开发出更新的产品。当设计者利用整体法设计产品时，首先要把机械部分和电气部结合在一起，随后从整体上对改产品进行设计。比如：在电液比例控制系统中，比例电磁铁和液压控制阀组成一体化比例阀；当对伺服电动机设计时，定子绕组放置在机床导轨中这些都是采用了整体设计法。（3）组合法。这种方法主要是把产品的标准功能组合成为机电一体系统。比如：当把车床改造为数控车床时，首先购买一套车床数据设备、一套伺服动力系统、一整套位移测量设备及其主轴电机相配合变频设备，利用这些设备就可以改造出一台具备自动调速、自动给进，同时还可以完成多种切削的数控机床。利用组合法建立机电一体化，不仅周期很短、质量安全可靠、成本也比较低，而且还便于维修、容易生产。

4 结语

机电控制系统自动化技术是由电子技术、计算机技术等多种科学手段相结合的一体化系统，这一系统的诞生有效的促进了我国生产力的发展。该文主要介绍了机电控制和自动控制系统，简要的叙述了机电一体化这个新概念，并以这些为基础简要分析了三种机电一体化的设计方法。传统的机械结构由电子系统代替，这样以来完全实现了机电一体化、功能及模块的相互结合，有效的提升了我国机电一体化的发展水平。

参考文献

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关键词：机电控制系统；自动控制系统；机电一体化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151

0 前言

机电控制系统是制造业，特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障，而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求，传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下，如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上，加强对机电一体化产品的设计，已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。

1 机电控制与自动控制系统概述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指，在无人参与的情况下，借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计，并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象，从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心，即控制，从技术角度来看，机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看，机电控制系统主要以远程控制为主，即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是，在远程控制过程中，若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制，并在必要时实现随时干预，此时，机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制，保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。

1.2 自动控制系统

自动控制系统，即在控制器的控制下，使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据，可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面，即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。

2 机电一体化设计的基本思路

现阶段，我国已成为世界制造业大国，而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前，机电一体化已成为了一门新的学科，其要求相关设计人员在对产品进行设计时，应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析，并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看，应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点，提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是，通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合，并通过对各模块单元的合理配置，使系统能够实现所要求的各项功能。

3 机电一体化产品的设计方法

3.1 以电子线路取代机械控制机构

对传统的机电控制系统进行分析可知，其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的，对于机电一体化产品的设计，可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进，从而改善系统整体的机械运行过程，获取预期的控制效果。具体方法如下：（1）采用可编程控制器或利用微型计算机，将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合；（2）引入变速机构、凸轮，使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器，从而完成电子线路对机械控制接口的取代，在简化机械结构的基础上，提高机电一体化产品的性能与质量。

3.2 电子与机械部分的有机整合

电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知，设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式，从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是，一体化设计过程中，同产品本身相关的原理并未发生改动，而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能，即实现电子技术和机械技术的有机整合，使二者成为不可分割的整体，共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例，可将液压阀同比例电磁铁进行整合，使二者共同构成一体化比例阀，而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。

3.3 相关功能模块的整合

在对机电一体化产品进行设计时，采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果，相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合，从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上，使各模块共同构成一体化的机电系统。例如，数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先，应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分，并予以采购；其次，将所采购的各部分模块装置进行整合，最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床，确保其相关切削任务的顺利完成。由此，各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量，同时，又能够节省设备生产费用，有效提高了机电一体化产品的技术经济性。

4 结论

本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析，并结合机电一体化系统设计的基本思路，分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明，通过机电一体化设计，能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度，对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。

参考文献：

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013，08（15）：36-37.

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【关键词】实训基地 校企合作 人才培养 工学结合 职业能力

基金项目：中央财政支持的职业教育实训基地“自动化综合控制实训基地”建设项目（苏教财〔2012〕177号）

高职院校培养具有扎实理论基础、动手能力强、创业与创新精神的高端技能型专门人才，实训基地的建设是关键，因此积极主动融入区域地方经济，创新实训基地建设思路，突出职业能力培养，提升人才培养质量是当前职业教育工作的主要内容之一。扬州工业职业技术学院依托电气自动化技术专业建设优势，进行广泛调研和详实分析，深入开展校企合作，在中央财政支持的自动化综合控制职业教育实训基地建设过程中创新思路、大胆尝试，取得了较好的建设成效。本文就该实训基地建设思路、方案等进行分析，旨在探索实践融日常教学与技能实践、技能培训与技能大赛训练、社会培训与技能鉴定、创新教育与创业实践、系统仿真与生产实践、技术开发与技术服务“六位一体”，具备教、练、培、鉴、研、赛等功能，实现校企资源共享、区域资源共享、高校资源共享，充满企业文化工作氛围，积极发挥引导、辐射和示范作用的实训基地建设发展模式。

一、实训基地建设必要性分析

扬州工业职业技术学院电气自动化技术专业作为省级重点建设专业、省级示范院校建设重点专业、省级人才培养模式创新实验基地实践专业和学院第一批教学改革试点专业，不仅沉淀了较好专业基础，多年来紧紧依托扬州及长三角区域经济发展，为扬州市和周边地区的石油化工、汽车船舶、机械装备及“三新一网一书”等产业培养了大量的高端技能型专门人才，而且与中石化下属多个公司、上海大众汽车有限公司、扬州嘉华电气有限公司、可瑞尔科技（扬州）有限公司等长三角地区的石油化工、汽车制造、电子电气等大中型企业建立了深层次的校企合作关系，为实训基地项目启动奠定了良好基础。项目启动前期，对实训基地建设的必要性进行了深入分析。

（一）产业发展的要求，产业发展对自动化技能人才的需求，需要建设功能完备的实训基地。近年来，扬州及周边地区的现代装备制造业、石油化工、建筑工程三大主导产业规模的不断扩大，行业和区域的经济发展为电气自动化技术专业建设和发展提供了良好的契机。随着企业自动化程度的不断提高，人才的需求也在不断扩大，职业能力的要求也越来越高，因此现有实践性教学任务开出率和教学效果也迫切需要得到提升。

（二）订单培养的要求，提升“订单式”高端技能人才培养质量，需要建设示范引领的实训基地。扬州工业职业技术学院与中国石油化工总公司、上海大众汽车公司、南京工程公司等国内著名企业签订了联合办学协议，组建了“中石化班”、“大众班”、“扬农班”，将企业文化、规章制度、生产工艺、检验技术等纳入教学计划中，为确保培养符合企业需求的电气自动化技术专业高水平技能人才，确保学生成为拔尖技能人才，确保学生毕业后能迅速适应工作岗位要求，综合性实训基地建设非常重要。

（三）师资建设的要求，提升教师教科研水平和对外服务能力，需要建设理念新的实训基地。随着学院创建省级示范院校工作的启动，人才培养模式创新、教学改革、专业建设、课程建设、教材建设、多媒体教学资源库建设、职业技能培训服务、职业技能鉴定、科技项目开发等工作正在全面开展，要保证人才培养的可持续发展，深化校企合作，师资队伍的整体教学与科研能力，对外服务能力是关键，需要完善的教学、研发、技术服务平台，需要紧跟技术发展趋势，理念新的实训基地。

因此建设一个理念新、针对性强、满足现代电气自动化技能型人才培养需求、职场化氛围浓厚的自动化综合控制实训基地是非常必要的。

二、实训基地建设思路创新

以高端技能型专门人才培养为目标，基于“校企合作，工学结合”，按照“职场化、情境化、生产性”的理念，围绕“一个核心”，遵循“四个原则”，突出“五类技能”培养，打造“六位一体”示范性综合实训基地是自动化综合控制实训基地建设思路。

（一）一个核心：开展校企合作，实训基地建设以“突出重点、满足需要、资源共享、提高效益”为核心，围绕电气自动化技术、机电一体化技术等专业的职业能力培养，依据企业职业岗位要求，突出供配电技术、PLC控制技术、DCS控制技术等实训设备建设重点，满足教学与科研需要，实现校企资源共享，提升人才培养质量，提高企业生产效率。

（二）四个原则：实施“1+1+1专业导师制”人才培养模式，促进学生个性发展，基地建设要遵循统一规划、分步实施，协调一致、全面建设，面向岗位、改建结合，不断创新、形成特色的四个基本原则，以确保基地建设质量及成效。

（三）五类技能：突出关键岗位职业技能培养，通过三种典型控制技术形成的综合实训基地，培养学生在工厂供配电、生产过程控制、工艺流程监测、工件加工装配、系统运行维护操作技能，形成完整的专业知识与技能体系。

（四）六位一体：完善基地功能，按照“生产型、职场化”的理念建成集日常教学与技能实践、技能培训与技能大赛训练、社会培训与技能鉴定、创新教育与创业实践、系统仿真与生产实践、技术开发与技术服务等六位一体的自动化综合控制实训基地。

三、实训基地建设内容设计

实训基地以综合控制为目标，包含了自动化的核心控制技术，主要有供配电控制技术、可编程控制技术（PLC）、集散控制技术（DCS），因此整个实训基地主要由供配电控制、生产线控制、生产工艺控制三个控制室和综合中心组成。其框架结构图设计如图1所示。

图1 自动化综合控制实训基地建设框图

（一）供配电控制室：对变配电系统进行操作控制，主要包括变电站的送电与停电操作、断路器就地及远方自动分合闸、倒闸操作等，可完成变配室值班电工技能培训，中、高级维修电工职业技能鉴定。通过监控系统及模拟屏可实时监控操作过程。

（二）生产线控制室：以典型生产线的安装与调试为技能点，完成供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元等的安装，通过可编程控制技术进行系统控制功能设计、调试与维护，可进行“自动化生产线安装与调试”技能大赛培训等，监控生产线全过程。

（三）生产工艺控制室：以典型的工艺流程为控制对象，根据不同的工艺要求，通过先进的DCS技术实现工程项目组态，调试与运行维护，可进行化工仪表自动化技能大赛培训，职工技能培训与化工仪表维修工职业技能鉴定，可实时监控生产工艺全过程。

（四）综合控制中心：将三个分控制室的监控系统，通过先进网络技术、通信手段等接入控制中心的总监控系统，通过供配电模拟屏、生产线监控屏、生产工艺流程监控屏实现对每个控制室工作的实时监控。

通过自动化综合控制实训基地建设，对工业生产工艺（过程）即可实现单独的供配电设计与操作、生产线安装与调试、工艺流程控制与运行调试，而且也可实现从电能配与变、过程控制、流程监控、工件（产品）装配、系统调试与运行维护等一体化功能，集中了电气控制、自动化控制的核心专业知识和技术，将有效提升学生综合专业能力，提升学生的就业竞争力。

四、实训基地建设成效总结

（一）基地投运后，实践教学质量提升。不仅已成为了电气自动化技术专业（群）的理实一体化专业课程教学的主要基地，同时是学生进行“化工仪表自动化”、“自动化生产线安装与调试”、“维修电工”等职业技能培训的主要基地，是学生获取中、高级维修电工，仪表维修工等职业资格证书的鉴定基地，更是学生进行科技作品设计、开展大学生实践创新项目、毕业设计的重要场所，对学生的职业技能培养有着至关重要的作用，不仅每年可承接电气自动化专业（群）300多人次的技能实训，且可承担本校其它电类、化工类专业近600多人次的技能培训；学生荣获2013年全国职业院校化工仪表自动化技能大赛团体一等奖，主持建设多项省级大学生实践创新项目等成绩，就业竞争力显著提升，为行业和区域经济建设培养了一批深受用人单位欢迎的高素质技能型应用人才。

（二）基地投运后，社会服务效果突出。由于系统装置的工业化、职场化氛围浓厚、生产线的真设备与真产品、过程控制的真系统与高仿真装置，完全符合化工、电气、电子等企业生产的实际情况，已成为企业职工职业技能的培训基地，投运使用以来，DCS系统先后完成了DCS应用技术工程师培训、江苏扬农化工集团有限公司和江苏泰兴中等职业学校全国化工仪表自动化技能大赛培训等工作，与企业开展横向课题合作和申请专利多项等，提高了对外服务能力，促进了企业的可持续发展。今后基于师资队伍及先进设备，将为更多专业的学生、更广泛的制造业行业的企业提供更多的职业技能培训。

（三）基地投运后，示范引领作用增强。本实训基地运行以来，学校电气类相关专业的实践教学条件得到了很大改善，电气自动化技术、生产过程自动化技术等专业的人才培养质量向校企无缝化对接的步伐更加深入迈进，进一步满足了上海大众、中石化金陵石化公司、江苏曙光光电有限责任公司、南京工程公司等现代化大型企业生产一线自动化人才的需求，不仅为专业建设和教学改革提供了值得借鉴的成功经验，更是一个立足扬州，辐射全省的特色化的高职教育实训基地，其社会和经济效益非常显著，为全省电气自动化及相关专业培养高端技能型专门人才开创了有效路径，起到了示范和引领作用。

参考文献：

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[4]周兰菊，顾青.高职实训基地建设模式的探索与研究[J].中国职业技术教育，20139（14）：40-42

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关键词:变电站综合自动化､后台监控系统､应注意的问题

0 前言

目前,变电站自动化系统已经广泛应用于各级变电站,自动化程度高,运行状态稳定,在实际运行中,充分发挥了技术先进､运行可靠的特点｡变电站自动化系统在变电站的广泛应用,对变电站实现保护监控系统的升级换代､提高自动化程度､实现调度自动化和自动抄表､建设无人值班变电站和减人增效以及标准化管理等方面发挥了积极的､至关重要的作用｡

1 在实际运行中存在的问题

1.1 后台监控机

(1) 是否设置后台监控机｡

目前,关于在县级变电站自动化系统或是小型变电站是否设置后台监控机有两种观点: 一种是设置后台监控机,一种是不设置后台监控机｡前一种观点是认为当前变电站仍然是有人值班或少人值班,设置后台监控机便于现场监控和管理,便于监控保护系统的安装和调试,便于保护定值的试验､调整和事故记录的查询等; 后一种观点是认为变电站将最终变成无人值班形式,故无需设置后台监控机｡实际上,由于一次设备状况以及旧的变电站改造等问题,有不少县局尚未建立调度自动化系统和不能立即实现无人值班等原因,目前新建和改造的变电站很多仍然设置值班人员,既使以后能够实现真正的无人值班,也还需较长一段时间,因此,从实际需要出发,变电站应设置后台监控机,所以在订购变电站自动化系统时,应同时订购后台监控机及相应监控软件,防止不能满足实际需要而重新订购,增加投资｡

(2)后台监控机应选择工控机｡

由于后台监控机要求时实长期连续运行,处理的数据量比较大,响应速度快,而且处在强电磁环境,所以一般普通计算机无法满足要求,在选择时应选择高性能工控机｡高性能工控机能够在强电磁环境工作,抗干扰性能强,能够时实运行,硬件设备工作稳定性好,能够满足变电站后台监控系统的要求｡目前在一些变电站,由于后台监控机大量使用商用机､家用机和其它计算机,已经出现后台监控机损坏而不能工作情况｡高性能工控机能够保证变电站后台监控系统的安全稳定运行｡

(3)后台监控机运行管理｡

实践表明,后台监控机的运行管理工作十分重要｡在实际运行中,已经多次出现了后台监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作情况,有的变电站一年内就发生数次,多为人为原因引起,严重影响了变电站的整体运行｡因此,为防止这种情况发生,一是要制定变电站后台监控机的运行和管理制度并严格执行,对值班人员进行约束,防止利用后台监控机玩游戏､上网,防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等,一旦发生人为原因引起的后台监控机瘫痪情况,严格按制度处罚｡二是加强管理部门的定期和不定期检查,发现问题,立即处理,不留后患｡三是设置操作系统和监控软件密码管理办法,只有管理部门和变电站站长掌握密码,普通值班人员不掌握密码,防止随意进入操作系统和启动､停运监控软件,防止使用后台监控机的软､硬件资源并遭到破坏｡四是用监控软件封装操作系统,监控软件封装操作系统是指当第一次启动后台监控机时,监控机自动启动操作系统后继续启动监控软件,直至启动到监控软件界面,如果停运监控软件,需要输入密码,只有掌握密码的人才能停运监控软件,进入到操作系统｡目前,有一些变电站自动化系统的后台监控软件不具备这种功能,应与厂家技术人员共同解决｡监控软件封装操作系统功能在防止后台监控机被别人使用和被破坏等方面是十分有效的｡在选择后台监控软件时,应注意选择具有这种功能的产品,提高后台监控系统运行的安全可靠性｡

(4)后台监控机应配置不间断电源｡

在一些变电站中,没有为后台监控机配置不间断电源,使用的是站用变交流电源｡使用站用变交流电源存在下列弊端: 一是当系统停电时,后台监控机失去电源,不能工作; 二是占用变交流电压波动较大,电压质量有时不合格,有时电压高,烧毁计算机,有时电压低,计算机不能工作,不能给后台监控机提供合格的电源; 三是当站用电中断时,后台监控机失去电源; 四是当10kV系统接地时,站用变交流电源受到严重的谐波干扰,影响后台监控机的正常工作｡目前,一些厂家生产直流逆变交流的逆变器,以站内直流蓄电池为逆变器的直流电源,逆变交流后供给后台监控机使用,容量选择500-1000VA即可｡配置这种逆变器,不用另外购置直流蓄电池,节省投资,效果良好｡

(5)后台监控系统中时实数据和事故记录不能存储｡

目前,有的变电站自动化系统的后台监控系统,不能存储时实数据和事故记录｡随着硬盘制作技术的不断发展,大容量硬盘已经出现并广泛应用,监控软件应具有按照可选的时间间隔存储时实数据的功能,应具有存储事故记录的功能,便于保存､查找､浏览和打印历史数据和事故记录｡

1.2 保护监控系统不具有故障滤波装置

目前,在一些变电站的保护监控系统不具有故障滤波装置｡作为变电站自动化系统,故障滤波装置应是必备一种装置,当配出线发生故障跳闸时,故障滤波装置能够记录故障跳闸前后10或更多周波内电流的变化以及故障电流值,便于分析故障原因｡

1.3 保护监控系统的事故和预告音响信号

一些变电站的保护监控系统的事故和预告音响信号受后台监控系统的控制,当后台监控机不能工作时,事故和预告音响信号则不能发出,不能提示值班人员处理事故或故障,严重影响变电站的安全运行,这类情况已经发生几次,造成PT烧毁,开关事故跳闸不知道｡

对于这种情况,应与厂家联系,共同处理,将保护监控系统的事故和预告音响信号独立出来,不受后台监控系统控制,防止发生后台监控机不工作时发不出保护事故和预告音响信号情况｡

1.4 保护监控系统远动数据和信息的发送与接收处理

(1)远动数据和信息的发送｡

一些变电站自动化系统的远动数据和信息是通过后台监控系统发送到调度主站,当后台监控系统不能正常工作时,则远动数据和信息的发送不能发送,这种方式不利于远动数据和信息的发送,应在保护和监控系统的通讯单元直接向调度主站发送远动数据和信息,不受后台监控系统控制｡由于远动数据和信息的发送受后台监控系统的控制,已经有几个变电站由于后台监控机不能正常工作而停止向调度主站发送远动数据和信息｡这种情况只能由生产厂家来给以处理｡

(2)远动数据和信息发送､接收处理｡

目前,一些变电站自动化系统对远动数据和信息的发送､接收处理能力不强,主要表现在: 不能上传保护定值､主变档位等,不能正确接收､处理调度主站的开关遥控操作､修改定值､主变调档等功能｡由于这一问题的存在,对于变电站的自动化程度受到很大影响,不利于设备的远程操作｡

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关键词：电气 工程 自动化

中图分类号： F407.6 文献标识码： A

正文：

1.电气自动化控制系统的功能及特点。

1.1电气自动化控制系统的功能。电气自动化控制系统已经成为电力系统不可或缺的一个专业技术。电气自动化控制系统的基本功能主要可概括一下几点：(1)自动控制功能。即通过操作系统自动来控制分、合闸，比如当设备出现故障，开关能够自动的切断电源，以保护操作人员的人身安全、有利于设备的维护。(2)保护功能。即通过检测故障信号并能够为设备和线路提供保护（比如断开、切换等）的设备。比如当电压超过设备与线路允许的工作与范围限度时，能够自动切断，并发出警告信号。(3)监视功能。即指视听信号（比如灯光和音响等）对设备进行电气的监视，特别是人类的感官无法判断的，比如，判断一台设备是否处于通电的状态。(4)测量功能。即指在设备的运用和维护的过程中，需要对数据进行测量，以备了解设备的性能。通过各种仪表测量设备对线路参数（比如电压、电流、频率和功率大小等）进行定量的分析。

1.2电气自动化控制系统的特点。电气自动化控制系统的特点：（1）操作方便：显示控制屏按钮齐全，显示直观，便于操作人员操作；自动化的操作系统大大的节省了人力和物力；（2）功能强大：实施控制的计算机不仅具有动态协调的能力，还可以存储记录，并能够根据数据分析出相关的报告；（3）人性化：为了确保生产设备的稳定运行，其采用了不同的控制方式，因此设备一旦出现故障，人可以马上进行连锁控制；系统的设计体现“以人为本”的理念。

2电气自动化装置在电气工程中的运行

2.1 电气自动化与继电保护装置融合

继电保护装置就是在电气系统出现故障或者出现短路、过载等情况时，能及时传出警示信号并切断连接线路的装置。相比于传统的继电保护装置容易出现拒动和误动故障的情况，继电自动化装置能够实施实时的监测，对电气系统的各种设备运行的参数进行控制，此外，还能实施远程的控制，能够长期进行带电工作。继电保护装置通常情况下能检测电气系统中所有线路或电气设备中有可能发生故障或异常等问题，而且同时具有对电气系统特定范围内相关线路或电气设备实时监测的目的，一旦范围内的线路或电气设备发生异常或故障，继电保护自动化装置就会及时的做出一系列的解救反应。比如说某线路或电气设备发生短路或过载情况时，继电保护自动化装置会立即切断与其连接的线路，并通过危险信号传递的方式对此故障进行上报。由于继电保护装置主要在电气系统中起预防作用，因而其真正发挥效力的机会并不多。就其运行的特点来看，主要包括误动和拒动故障两种形式。误动是指继电保护自动化装置在电气系统未出现异常或故障时，发出错误的动作或错位的信号；而拒动是说电气系统发生故障或异常时，继电保护自动化装置不能及时的发现该异常或故障，不能有效的处理异常或故障，发挥不到应有的效用。此外，与传统的继电保护装置相比，该装置可以对特定线路或电气设备进行长时间的带电实时监测，并且还可以对所监测电气设备的运行参数进行控制。

2.2变电站电气自动化及配电自动化应用

变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用信息处理技术和自动控制技术与传输技术相结合的基础上，通过电气自动化装置或者计算机硬件系统，代替人工进行各种作业，提高变电站的运行效率和管理水平的自动化系统。从这方面来讲，变电站中自动化技术的应用目的主要是为了多层次、全方位地监控变电站中各种电气设备的运行及安全状况来达到高效控制。其主要的特点有：以微机化的设备来替代之前使用的电磁式装置，实现操作监视的图像化、智能化。伴随着微机监控技术变电站以及变电站中的继电保护、自动测量设备、开关操作的远动、远程监控设备、事故和设备故障的自动记录设备等方面的设计应用，变电站正逐渐向着综合自动化方向发展。

3电气自动化应用的范围及构成形式

3.1电气工程中电气自动化系统的系统处理

电气工程中电气自动化系统的处理系统在电气工程设施方面主要通过传输信号屏蔽、设备接地信号处理、选择合适的抗干扰措施来实现。为了确保系统故障少、运行可靠、操作维护方便等，在电气自动化设备选择时，需要选择相应的经过长期检验证明其性能稳定可靠的设备来适应电气工程中现场的不同环境，保证系统的可靠稳定运行。

3.2电气工程中电气自动化导入微型计算机应用

由于电气自动化中微型计算机的引入，使系统能够完成自动记录并分析电气设施实际运转情况的反馈，还可根据当前设施运行趋势判定其误差以及发展情况，收集运行过程中的数据并分析以及判断误差。增强软件的循环查找和不同时间及环境状况的统计分析，直接进行统计数据的波形分析。为方便管理、电气工程中的电气自动化应用能够实现全程自动控制，还根据需要添加了必要的接口与界面，增强了系统的实用性。

3.3电气工程中电气自动化控制系统的设计

3.3.1监控方式的设计。电气自动化中运用的这种集中监控方式设计，具有运行稳定、维护方便、控制系统的技术要求不高、系统容易设计等优点。但由于这种方式是将系统的各个功能都集中到一个处理器进行优化处理的设计特点，往往造成处理器所承担的任务十分繁重，导致处理的效率受到影响。由于伴随着监控信息的大量增加以及电气设备监控的全面性要求，随之而来的是系统冗余下降、电缆数量增加，设施处理信息能力严重滞后，影响系统的稳定性和可靠性。

3.3.2电气工程中现场总线监控方式的设计。目前，有关于以太网（Ethernet）、现场总线

等计算机网络技术已经普遍应用于发电厂、变电站工业自动化等综合自动化系统中，智能化电气设备的自动化进程进入了较快的发展时期。现场总线监控的设计形式使系统的应用更加有针对性，可以根据现场设备的具体情况进行调节和配置。由于各个装置设计的功能都是彼此独立的，并且都通过网络来进行连接控制，即使其中任何的一个装置发生故障，影响的仅仅是相应的元件，而不会导致整个系统的瘫痪。因此现场总线监控的控制设计在电气自动化中应用最多，同时也是最优的选择。

3.3.3电气自动化中运用远程监控方式的设计。电气自动化的应用具有远程监控的作用，通过图形化的自动化控制管理界面我们能够及时、准确地保障电气工程中各个设施的正确运行状态，及时找出故障来源，同时这种控制应用具有大量节约电缆、节省安装费用、节约材料、稳定性好、可靠性高、组态灵活的优点，可大量节省需要投入的人力、物力和财力。

4电气工程中电气自动化应用的优势

4.1电气工程中电力设备的在线监测优势

随着变压器、短路器以及发电机等这些一次设备的应用，往往需要对其中关键的参数进行不间断的实时监测，这就要求监视设备不但能够反馈在线运行状态，同时也能够对设备的一些重要的参数变化趋势进行分析和预测，并判断设备中发生故障的原因，以缩短设备的保养周期，延长设备的实际使用期限，同时也为电力设备的实时状态检修提供了必要的保障。

4.2电气自动化应用下电气工程中电力设备的智能化

一般情况下，电力系统中的一次设备与二次设备的安装地点之间都要有一定的间隔，一般要求相隔几十米，有的甚至是要求几百米远，两者之间使用强信号电力电缆与大电流控制电缆来连接。在进行一次设备的结构设计时，往往要先考虑实现常规的二次设备的功能，这样做显然能够节约大量的电力信号电缆和控制电缆。

5.结语

电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志。电气自动化是现代电气工程的支撑，也是所有工业发展的基础与原动力，随着现代化、国际化和全球化的科学技术发展，电气工程中电气自动化的应用也得到了十分迅速的发展，并且已经被广泛应用在各个学科和领域当中。所以我们应该结合实际情况积极创新、广开思路，为我国的电气自动化在电气工程中的应用和发展做出应有的贡献。

参考文献

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1 配电自动化的概念，功能与分类

1.1 配电自动化概述。目前，我国的配电网建设还比较落后，自动化程度比较低，大多数都是树状的结构形式，电压质量不高，不仅可靠性得不到有效的保障，还存在很大程度的电力损耗，为了进一步提升我国供电系统的质量，我国在近年来不断加强国家配电网的建设工作，大力实话城市网及农网的改造工程。

目前，对于配电自动化，还没有一个得到得够大众认可，概括性极其全面的定义，大部分还是依靠于现代信息技术，不断提升配电系统的管理工作，促进本电系统的安全可靠运行，降低不必要的电能损耗，在电力系统信息系统当中，信息的采集与收纳，信息的有效传递，信息的分类存储以及信息的高效利用四个方面工作相互独立相互影响，在实际工作当中，应分步骤地从横向与纵向等各个角度出发，不断修改及完善电力系统的建设工作。

1.2 配电自动化及管理系统的主要功能：（1）配电自动化及管理系统的主站。配电自动化及管理系统主站是整个配电自动化及管理系统的监控。（2）配电自动化及管理系统的中心站。在特大城市的配电自动化及管理系统中可设中心站，是下改主站经加工处理后的信息汇集，管理中心。主要负责全局重要信息的监视与管理，特大城市电力部门可根据各自实际情况，确定本局配电自动化及管理系统中是否设置中心站。（3）配电自动化及管理系统子站.配电自动化及管理系统了站是分布主站功能.优化信息传输，清晰系统结构层次，方便通信系统组网而设置的中间层，实现所辖范围内的信息汇集，处理以及故障处理，通信监视等功能。（4）配电自动化及管理系统远方终端，配电自动化及管理系统远方终是用于中低压电网的各种远方监测，控制单元的总称。

1.3 电力系统自动化的类型分布

（1）系统调度自动化。（2）变电站自化。（3）配电网自动化。

2 配电系统自化的具体内容

2.1 实现馈电线路的自动化，使配电系统中馈电线路检测，控制和故障诊断与处理过程自动化进行，它有效地帮助配电系统完成系统运行状态的检测，通过遥控和遥信完成配电系统的智能控制，可以智能的诊断配电系统中出现的故障，对出现的问题进行远程隔离，转移和恢复等相应的智能处理。

2.2 配电系统管理的自动化。通过配电系统的自动控制，将信息采集，处理和传输，将相关的配电信息输入监控中心，通过相应的计算机系统和智能分析系统对反馈信息进行分析处理，来时先对整个配电系统的检测，监控和操作，这个自动化的管理过程重要借助现代通讯技术和智能计算机技术的信息传递和分析能力，实现变电站配电系统管理的智能化。

2.3 变电站自动化。变电站自动化指应用自动控制技术和信息处理与传输技术，通过计算机硬软件系统或自动装置代替人工对变电站进行监控，测量和运行操作的一种自动化系统，变电站自动化以信号数字化和计算机通信技术为标志，进入传统的变电站二次设备领域，使变电站运行发生了巨大的变化，取得了显著的效益。

3 配网自动化的要求

配网自动化系统是一个设备多，分工明确，配合紧密的复杂网络，一般可要求其具备以下特下：（1）可靠性高，即具有可靠的电源点，具有可靠的配电网网架，规划，布局，线路，具有可靠的设备，具有可靠的通信系统，通信介质，设备等，具有可靠的主站，子站系统，计算机硬件，软件，网络等。（2）安全性高，即设备的安全性，数据的安全性。（3）实时性高。有些数据的实时性要求高，必须要在第一时间内送到控制中心。（4）操纵性好。操纵方法简单实用，避免对安全运行带来影响，避免停电。（5）经济性好。由于配网自动化系统面广，量大，在进行改造时需要选择性价比好的产品。

4 配电自动化管理

4.1 信息管理。信息管理是配电自动化系统的基本功能，信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新，紧紧跟踪配电系统状态数据库，必须是配电系统的一个完整而准确的记录，配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据，要随着配电系统的扩充加以修改，住处管理是连续进行的动态过程，信息存入，检索和处理随时都在进行着，对用于控制的信息，其精度和实时性要求很高。

4.2 安全管理。安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小，当发生永久性的故障时，首先要辩识并隔离故障线路段，重新构建配电系统，使非故障性能在最短的时间内恢复供电，典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电，当负荷密度很大时，大多数馈电线将互连起来，以使用户有备用的供电途径。

4.3 加快电网改造。按照电网的规划，优先安排增加电网传输容量，提高电网安全和供电质量的项目，优化电网结构，满足合理的变压器容载比的要求，城市配电网要实现环网结构，提高互供能力，积极采用配电自动化技术，实施环网供电，馈线自动化，缩短故障隔离时间，缩小停电范围。

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关键词：电力调度；自动化；一体化中间件

中图分类号：TN830.1文献标识码：A

1电力调度自动化系统的发展及现状

目前我国电力调度自动化系统已经能够实现“五遥”(遥测遥信、遥控、遥调、遥视)功能。并随着电力系统各环节自动化设备的完善，统可以采集存储的电网数据越来越多，电力调度自动化系统正逐渐采多种智能化技术，其方向就是智能化调度。中国地域面积非常大，整个电网的规模也非常大，电力调度分五级，分别是国调、网调、省调、地调和县调，对于不同级别的调度系统，重关心不同电压等级的电网;相邻的两级调度也要进行互联通信。

2电力调度自动化系统体系架构

2.1电力调度自动化系统体系架构

目前电力调度自动化系统多采用客户/服务器(Client/server)分布式体系结构，具有如下突出特点:

(l)提供程序开发和运行一体化的运行环境；

(2)统一的、可扩展的、分布式的、透明于操作系统的平台；

(3)真正的跨系统平台，提供统一的开发接口，缩短系统开发进度，支持二次开发；

(4)提供全部分布式系统运行接口，扩展系统运行限制，使得上层系统具有高可用性；

(5)功能任务按需分布；

(6)功能任务多样化；

(7)系统配置的选择性；

(8)系统硬件配置可以分布实施，软件功能可以灵活组态；

(9)配置的高度灵活保障了系统和网络的可伸缩性；

(10)标准的外部通信接口可以和其它系统平台进行简单的无缝集成；

2.2电力调度自动化系统

2．2．1CC-2000系统

采用开放式系统结构设计，采用面向对象的技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术，并引进了一个大对象的概念，以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要，又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发，达到软件工程产品化。技术鉴定认为，按照开放式系统设计和采用面向对象等技术，都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网，由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下，共同在CC-2000支持系统平台上开发电网应用软件，从而实现完整的EMS系统。

2．2．2SD-6000系统 SD-6000系统是电力部重点项目，由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统，1994年投运，1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性，前置机应用软件设计合理，实用。

2．3OPEN-2000系统

OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目，是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代EMS系统。OPEN-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一体，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统，是国内首套将IEC870-6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。

OPEN-2000系统采用100M平衡负荷的双网机制，流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术，以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型，软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。

3系统平台一体化

3.1系统平台一体化

电力调度自动化系统在计算机硬件和操作系统有成熟、稳定、可靠和实时性好的特点。由于X86系列和X64系列PC计算机也具有有性价比高的特点，系统也必须支持X86系列和X64CPU的Windows操作系统、Solaris和Linux操作系统，提供给客户更灵活的选择。利用中间件技术，在数据平台系统和底层不同硬件体系、不同操作系统之间建立一个基于应用中间件的分布式运行和开发中间软件包，即系统的应用中间件平台。

中间件的主要工作机制为:客户端上的应用程序需要从网络中的某个地方获取一定的数据或服务，这些数据或服务可能处于一个运行着不同操作系统和特定查询语言数据库的服务器中。客户/服务器应用程序中负责寻找数据的部分只需访问一个中间件系统，由中间件完成到网络中找到数据源或服务，进而传输客户请求、重组答复信息，最后将结果送回应用程序的任务。

3.1.1COBRA中间件

MicrosoftCOM(ComponentobjeetModel)是一种模块间通讯标准接口，它是Mierosoft的OLE及ActiveX技术的基础，DCOM(DistributedComponetObjeetModel)是COM的分布式版本，该模型在Mierosoft的WindowS环境中得到良好的实现，但较难移植到其他环境中。而CORBA(CommonObjeetRequestBrokerArehitect

ure)是oMG的以分布对象为基础的公共对象请求结构。

CORBA产品具有下列特性:

(l)支持分布计算，提供跨网络、硬件和05平台的透明性的应用或服务的交互;

(2)满足实时EMS系统数据采集和处理的速度要求;

(3)支持标准的协议;

(4)支持多种编程语言;

(5)提供接口描述语言(如IDL)到c++、Java等多种语言的映射;

(6)支持在服务端和客户端之间多种数据类型的数据传输;

(7)提供高性能的多线程机制，支持并发访问;

(8)支持在ORB级进行各种策略的配置;

(9)具有负载平衡功能，根据提供的负载平衡策略;

3.1.2 跨平台的图形应用框架

目前先进的电力调度自动化系统多是基于跨平台的GUI库Qt开发统一的图应用平台。该中间件平合具有如下特点:

(l)充分考虑了各类操作系统之间的差异，并对这种差异进行了透明的处理和包装，使上层应用不必修改代码就可以移植到不同的操作系统之上。

(2)为上层应用提供了一个虚拟的、统一的、可扩展的、分布的开发平台，使得仅仅单一系统的可编程转变为多种系统的可编程

(3)根据电力企业自动化系统的特点和操作系统提供的基本开发接口，对开发上层应用所需的关键任务集中进行包装处理，形成了一系列软件包，为上层应用提供实用的、统一的、完善的编程接口和服务。

参考文献

[1]辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势(Developmenttrendofpowersystemdispatehin

gautomationteehniqueinZlstcentury)[J].电网技术 (PowerSystemTechnique)，2001.

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【关键词】电力系统；调控一体化；应用研究

目前，电力系统中已经广泛的应用调控一体化管理模式，经过实践研究证明，采用调控一体化的管理模式，可以有效的优化人力资源配置，在降低运行人员劳动强度的基础上，很大程度的提高了主配网运行管理水平，并且还可以提高电力系统运行管理的经济性。

1 调控一体化概述

调控一体化是电网运行中非常重要的一种管理体系，它主要是一体化设置电网调度和变电监控，结合运行维护操作，从而有效的监控和维护电网调度。通过实践研究表明，在电力系统自动化运行中应用调控一体化技术，可以在提高工作效率的基础上，降低工作人员的劳动强度，明确的进行分工，让电网安全可靠的运行。在传统的管理模式下，电网调度中心需要负责很多的工作，比如电网的调度、监控、运行、维护等等，这样虽然有着十分繁杂的工作，但是却没有进行明确均匀的分工，那么就会出现人力资源的浪费，并且不能有效的衔接其他部分的工作。随着电网改革的逐步深入，电网规模越来越大，逐渐调整了电网结构，并且日趋复杂，在这种情况下，电力企业就需要提高服务质量，加快调控一体化的发展。从实质上来讲，调控一体化技术的发展基础就是传统的管理模式，但是，相对于传统的管理模式来讲，调控一体化技术在分工方面更加的明确，比如电网的调度、变电站的监控和特殊情况下的紧急情况处理等是由电网调度中心来负责，而调度指令的分解和执行则是由运行维护站点来负责的。在调控一体化的管理模式下，各部门都明确自己的职责，在衔接方面也十分良好，调度中心可以集中的进行管理，资源的整合可以保证更加合理的利用资源，在建设监控一体化方面也具有十分积极的作用。

2 调控一体化系统的总体方案

要想在电力系统自动化运行中有效的应用调控一体化技术，首先就需要采用先进的技术来实现基础数据平台的建立，这个完善的平台可以集成调度自动化的各项功能，这样就可以建立各个模块，并且在此基础上进行投运和扩充等工作，同时，还需要对先进的应用软件技术进行充分的利用，确保可以快捷的输入。

硬件平台建设：在设计调控一体化系统时，为了能够有效的进行调度和监控，就需要对硬件构架进行合理的调整；同时，利用硬件系统的平台来配置一些冗余配置，这样可以让系统运行更加的安全和可靠。我们通过对调控一体化系统的硬件结构进行研究发现，调度运行和监控运行是在同一个硬件平台，系统可以有效的进行分区和分层，从而有效的进行调度，并且监视和控制系统的不同范围；在这个系统中，可以优化配置全程的服务，并且将一体化配置应用在系统的数据采用和前置服务器方面，这样就实现了共享资源的目的。

软件构架的建设：软件的构架是调控一体化构架中十分重要的一个方面，要想实施软件的先进性和实用，就需要有一个统一的技术平台，从而在设计和配置上来有效的优化模块，更好的体现调控系统的智能化、开放化和灵活化。建设软件构架包括很多方面的内容，比如报表服务、调度与监控一体化图模库的建设、图形服务的一体化、数据服务的一体化和报警服务的一体化等等；通过建设软件构架，可以更加灵活的配置现实应用功能，业务也有了针对性的信息功能，从而实现一体化的适应调度、灵活控制和运维操作。

3 调控一体化的应用

设备建模层：目前，还不能充分的应用电力自动化管理的二次设备描述的监控业务，那么就需要继续的研究和开发，健全二次设备描述模型。因此，在设备建模层方面，两次设备分析目前的电力自动化，应用面向对象的建模技术，建设为三个层次的模型，包括间隔层、站控层和设备层。还可以对设备层进行划分，包括一次设备和二次设备，目前已经非常成熟的应用一次设备模型，比如间隔层、站控层等等。但是，二次设备模型应用范围却比较的狭窄，在装置信号点和关联测量点有应用，因此，就需要对二次设备模型进行完善，同时，建立完整的变电站信息模型。

SCBDA功能：SCBDA功能的主要目的是让电力自动化管理系统的检测和控制功能具有较高的性能，不断的趋于完整，这个功能包括很多方面的内容，比如采集数据、通信数据、过滤数据以及计算和统计等等，然后还要建立支撑平台，这样可以有效的收集和保存SCBDA的历史数据，并且实现其他的一些功能，比如事件的紧急处理、输入输出人工数据等等。

调控一体化系统关键技术：在电力系统自动化运行中应用调控一体化技术的过程中，为了能够提高电力系统自动化管理水平，还需要更高质量的人机展示技术、自动化应用层技术以及信息分层技术等等。人机展示层中的调控一体化技术，需要充分的进行监控；在应用层中的调控一体化技术，需要充分的融合调度和监控功能，从而有效的分类各个功能、分流各种信息以及划分责任分区等等。同时，还需要处理信息分层，在分类信息告警的基础上，进行系统的备份、合并以及处理，有效的保护信息的安全，从而达到统一管理的目的。

4 结语

随着电网发展速度的逐渐加快，电力自动化水平越来越高，调控一体化技术的应用范围也越来越广；调控一体化技术可以降低工作人员的劳动强度，提高工作的效率，并且让电力运行变得更加的安全和可靠。但是，在实际应用中，难免会出现这样那样的问题，那么就需要及时的发现和研究，不断的提高电力系统的管理水平。本文简要分析了电力系统自动化运行中调控一体化技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

[1]彭开涛，彭洁.浅析电力调度系统改造升级为调控一体化的应用[J].广东科技，2013（3）.

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关键词：电力调度自动化；一体化技术；应用

受我国经济技术发展的影响，在信息技术的大背景下，电力行业的发展也要结合先进的技术，以此促进电力调动自动化的发展。一体化技术体现了遥调、遥测的功能，在其运用的过程中，对于电力调度自动化的发展也具有十分重要的意义。与此同时，受电力调度自动化发展的影响，其发展系统也逐渐得到了完善，使一体化技术的应用也更加广泛，并且加强了对电力调度自动化的调控，也保证了其运行的安全性。然而在现阶段，电力调度自动化在其发展的过程中，需要结合一体化技术，以此推动电力调度自动化的智能性发展，所以，如何在电力调度自动化中应用一体化技术，仍然是相关操作人员进行思考的问题之一。为此，文章中针对一体化技术在电力调度自动化中的应用，对其应用措施进行了分析。

1 电力调度平台一体化的应用

因为信息操作体系的类型与硬件的配置不相同。所以在基层硬件操作体系方面，数据也具有一定的差异性。为此，在电力调度体系方面，建立中间媒介实现有效的分配，进而实现电力系统的运行，是其中最为有效的处理方法[1]。在这个过程中，操作人员一般会选择OORBA或是OMG作为中间件，以此提升信息之间的交换频率。为了保证其中间件能够具备有效的扩展技能，操作人员需要减小该操作体系与电脑系统之间的差异性，所以，一体化技术的应用便十分重要。一体化技术应用于电力调度的接口中，对电网控制体系的平台具有十分重要的作用。因为电力系统中所蕴含的中间件具备一定的特殊性，所以在选用中间件时，需要将其中存在的差异性减小，让其能够应用于各个系统中，并且实现不同硬件的相互连接与作用。在中间件发展的过程中，一体化技术的应用也为电力调度的平台提供了丰富的发展空间，同时由之前较为单一的体系转变为复杂的体系，在其扩展的过程中，并不会对其操作平台的运行造成影响，在其完善的同时，可以完成其他体系的扩展。在电脑操作体系与硬件内部，电力操作系统要具备一定的时效性以及可靠性。在选择计算机时，X64与X86计算机系统具有较高的性价比，另外，系统也可以支持X64与X86的操作系统，选择更加多元化的计算机操作系统，以此为电力调度自动化的运行提供更加多元化的发展空间。利用中间件技术，可以通过不同的操作系统以及硬件组建不同形式的软件数据包，也就是中间件平台。

2 电力调度功能一体化的应用

在电力调度系统运行的过程中，现阶段的调度功能一体化得到了飞速的提升，然而在社会发展的环境大背景下，电力调度的发展也逐渐结合了智能技术――一体化技术，使电力调度自动化的运行不仅具备传统的应用功能，还实现了图形操作以及数据库升级功能，并且也实现了电力调度的信息技术发展。为了实现电力调度功能一体化的应用，操作人员需要保证中间件的正确运用，同时选择具备灵活性的节点机设设施，以此实现节约成本的作用，进而提升配置效率[2]。然而在其中仍然需注意，进行电力调度的实际运行过程中，所使用的操作页面应用软件与服务模式要同时运行，以此才能保证实现人机合一效果。服务模式不同，所选择的管理方式也不同，进而使各项功能均能够发挥其作用。在电力调度系统中，中间件的应用是应用模块的主要内容，在中间件的基础上，才能够保证电力调度的有效运行。

3 电力调度接口一体化的应用

利用不同的数据进行电力调度系统的访问，能够以此实现对电力系统的调控，同时利用较为范围的数据实现信息同步化处理。选择不同的电力调度接口，可以对系统中的访问数据与内容进行记录，如此一来可以为相关设备的访问提供便利，并且加强电力调度系统运行的安全性与可靠性，提升电力调度系统中数据信息的准确性[3]。在访问的过程中，客户可以根据个人意愿选择服务器接口，所以在进行相关信息查询时，也可以根据个人意愿选择所要查询的内容。为此，组建电力调度系统接口公开性是构成电力调度工作的主要内容，以此才能推动电力调度自动化的发展，使其能够实现智能化发展，尽快实现电力调度接口一体化的发展道路，在此基础上推动我国电力调度自动化技术的不断发展。

4 结束语

综上所述，受我国经济发展的影响，电力资源在人们的生活中应用愈发广泛，为了实现电力调度自动化的智能化发展，在其中应用一体化技术已经成为必然性手段。为此，文章中针对一体化技术在电力调度自动化中的应用，从电力调度平台一体化、电力调度功能一体化、电力调度接口一体化三个方面对其应用实践策略进行了阐述，希望通过文章的分析，能够加强一体化技术的应用技术，提高电力调度自动化的运行质量，并在此基础上推动我国电力行业的不断发展。

参考文献

[1]邓景柱.试论电力调度自动化系统中一体化技术的应用[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016，2：224.

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关键词：电气控制系统；自动化设计；思路；注意问题

1、设计思想

1.1从分布式角度分析

模块化的思想是电气控制系统必须遵循的，根据分布式开放结构这个常用的电气控制系统自动化设计策略，必须保障开关柜上的众多控制保护功能可以很均匀的分布在各个地方，并发挥开关所本身就应该具有的控制和保护的作用，并且可以在控制和保护单元上发挥出最大的作用。模块化的思想还有很重要的一点就是能够保证每一个单元模块上都可以均匀的分布着电器控制自动系统中所需要的所有信号，包括保护、控制以及测量等等这种信号可以指导工作，并根据光纤总线进行自动化控制的主要控制，使监控性能得到进一步的提高。此外没在电气控制系统中，报警系统是一个不可忽视的部分。但是，要充分的保证各个模块之间不能相互影响。

1.2从集中式角度分析

集中立柜的结构是十分的科学并且是实用的。在整个的电气控制系统的自动化设计中，要实现各个模块的集中化，即把这些模块都集中在专用柜中去，实现整个系统的集中化控制与保护，实现各种信号的采集以及保护柜内的数据处理工作。对电气控制系统的自动化设计过程需要借助主控总线，实现信号的传递，然后借助于计算机系统软件，实现所接受信号的集中管理与控制，这个电气控制系统设计的过程非常明显的特点就是简单可靠，实现了对二次接线的简单化。此外，主控室必须事先与开关柜之间的相互连接，才能够对两者就行控制，达到最终的协调通信的目的和要求。

1.3从兼容性角度分析

兼容性是在电气化控制系统自动化设计过程中经常遇到并且非常重要的一个问题，兼容性的分析和解决才能够保证用户的规模，并且使得功能得到扩展，那么在设计的过程中注意对串行通信接口的科学化、规范化设计，可以让客户根据实际需求做出适当的调整。

2、设计思路

2.1远程监控模式分析

电气控制系统自动化设计过程中需要采取远程控制的方法，能够节约大量电缆、节约大量安装费用、提高可靠性、增加材料利用率，整个系统变得更加灵活，对电气系统自动化控制会产生积极的作用。目前电气系统采取的多种现场总线通讯速度都不是很高，因此需要程监控模式提高系统的访问速度，电厂电气部分通讯量相对比较大，因此此种方式更加适合于中小系统监控，能够保证整个系统实现自动化控制。

2.2集中监控方式设计

电气控制系统自动化设计过程中需要突出监控功能的实现，从而能够更好地完成系统的运行维护功能，当前控制站的防护要求不是很高，因此系统设计过程中相对比较容易。集中式监控系统设计构成中可以把各个系统功能集中到一个处理器中进行处理，因此处理器的任务比较繁重，但是处理速度也会在这样的环境下受到一定程度的影响。但是电气设备需要进行全面的监控，从而能够更好地控制监控对象，监控对象增加的时候系统主机的冗余会下降，因此电缆的数量也会增加，整个项目投资会增加，如果是长距离电缆设计，会产生信号干扰方面的问题，对系统的可靠性产生一定的影响。

断路器的联锁和隔离刀闸的操作闭锁主要是通过硬接线，在此情况下辅助接点会出现不到位的问题，造成设备无法进行全面操作。如果采取二次接线的方式，增加系统的复杂性，那么系统查线不方便，从而能够增加系统的维护量，对整个系统自动化控制会产生一定的影响。电气系统自动化设计过程中查线和传动过程中会因为接线复杂造成错误操作，因此系统设计过程中需要综合考虑多方面的因素，提高系统自动化程度。

2.3现场总线监控设计

从当前情况看，现场总线、以太网等计算机网络技术已经运用到电气控制系统，对电气系统自动化水平提高产生了重要的作用。从当前情况看，电气系统已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备已经有了很大的发展，此类问题为网络电气控制广泛应用奠定了重要的基础。电气总线监控系统在系统设计过程中更具有针对性，因此在不同的间隔时间范围内可以采取不同的功能，所以系统设计过程中可以按照时间间隔模式进行综合设计。此种方式除了具有远程监控的功能外，还可以对系统进行设备隔离，提高系统整体自动化程度，对电气系统整体技术提升具有十分重要的意义。

电气设备设计过程中需要对I/O卡件、端子柜、隔离设备、模拟量变送器等进行分析，智能设备设计过程中需要按照就地安装的基本原则，通过监控系统进行综合通信连接，从而能够节省大量的控制时间，整个系统设计过程中节约了很多投资，同时系统的整体维护量也下降了，从而节约了系统的成本。电气监控自动化系统设计过程中需要保证各个监控设备功能相对独立，设备之间通过网络相互连接，达到网络组态灵活的特点，整个系统的可靠性有了很大的提高，系统设计过程中如果某一个装置故障会影响系统的元件，但不会使整个系统瘫痪，因此现场总线监控方式已经成为电气监控系统未来发展的方向。

3、注意问题

3.1自动化设计必须符合实际情况

设计电气自动化控制系统的目的就在于更好的适应于企业的需要，所以设计的初始阶段，就要足够的考虑到它的适用性，要对相应的零部件和系统软件进行符合企业需要的专业化检测，使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。

3.2注重电子元器件的设计与选用

电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，电子元器件的选择直接关系到电气控制系统自动化的性能，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本，所以在对电气控制系统的自动化设计过程中应该非常注重对电子元器件耐用性和持久性的检测。

3.3注意设备外部环境的不利因素

电子设备所处的环境是很复杂的，使用情况的好坏以及寿命的长短都在很大程度上受到外部环境的影响，外部环境是电气自动化控制系统能够顺利运行的重要保障，而恶劣的环境会导致设备受到很大的破坏，就会是电气自动化控制系统不能够在企业中发挥出应有的作用，所以在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，空气湿度大等外部环境问题都会对电气控制系统产生很大的影响，这就会严重的影响电厂的效益和生产成本问题。

3.4注重控制系统的散热防护工作

在对电力自动化控制系统的设计过程中，散热防护工作是十分必要的，它能够足够的保证自动化系统中每一个软件的寿命延续与功能的正常发挥，从而使这种电力自动化控制系统能够保证企业的利益，节约生产成本，提高企业的利润，一旦出现由于没有对电力自动化控制系统的散热与防护而导致整个系统的破坏，那么对于整个企业的经济利益的损坏是非常严重的。尤其是对一些大功率的设备而言，更是要着重重视，通过安装散热器等方式，加强对设备的防护，消除电力自动化控制系统中存在着的安全隐患。

参考文献：

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关键词：变电； 自动化； 稳定性

Abstract: the substation automation is the future development of a kind of inevitable trend, its advantage in power quality, safe and reliable operation of the power distribution level were better reflect. This paper first introduces the substation automation system of several common structure, based on the automation system of network model are discussed, and then of the substation automation system of communication network in the detailed design. Conclusion, hierarchical and distributed integrated automation system for the convenience and flexibility system extension, and computer network technology is a kind of communication should be promotion system development mode, particularly suitable for large quantity of data communication construction project. This paper is a man of some opinions, but with counterparts to discuss.

Key words: the substation; Automation; stability

中图分类号：TM63文献标识码：A 文章编号：

前言

随着电力系统动态过程的分析越来越复杂，对系统自动控制的要求也越来越高。分层分布式综合自动化变电系统通过各种设备间相互交换信息、数据共享，实现对变电运行的自动监视、管理、协调和控制，从而提高了变电保护和控制性能，改善和提高了电网的控制水平。

一、现阶段的变电自动化系统分析

1、集中式结构：集中式结构是将系统设备按其功能归类划分，形成若干个独立系统，各系统分别采用集中装置来完成自身的功能。集中式结构一般由1个或2个CPU实现对整个变电系统的保护、监视、测量、远动的集中控制。集中式控制系统的优点是构成较简单、主机控制系统集中、便于分配调度各种实时任务、响应速度快、节省投资；缺点是主机系统负荷繁重、主机单CPU可靠性不高。为了提高可靠性，一般采用双系统互为备用。该系统可采用前置主机和后台辅机相结合的配置方式。前置主机完成模拟量和开关量以及脉冲量的采样输入、开关量输出控制（断路器跳合闸操作）与信号输出、向辅机传送数据等功能。辅机主要完成负荷显示、打印输出、远动通信和主机间的数据串行通信等功能。前置主机可采用STD总线工业控制机，后台辅机以管理为主，可采用PC机。为了提高系统可靠性，可采用双系统互为备用方案，2套STD系统通过管理器来协调运行。管理器采用可编程序控制器（PC机），系统正常运行时，一套系统与PC机通信，PC机监视其运行是否正常，一旦发现异常立即由控制回路启动另一套系统，使之投入运行，同时退出故障系统。

2、分散式结构：这种结构方式一般是按一次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元，将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压断路器附近或户内开关柜内。然后将各分布单元用网络电缆互联，构成一个完整的分散式综合自动化系

统。其优点是各个功能单元上既有通信联系，又能相对独立，便于系统扩展，便于维护管理，当某一环节发生故障时，不至于相互影响；此外，它的抗电磁干扰能力强、可靠性高，在二次系统设计上能最大限度地减少二次设备的占地面积并节省大量电缆及接线。缺点是价格高。

3、集中与分散结合式结构：这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间，形式较多。目前国内应用较多的是分散式结构集中式组屏。这种结构方式具有分散式结构的全部优点，由于采用了集中式组屏，有利于系统的设计、安装与维护管理。

二、变电自动化系统的网络模型分析

1、假定电力网络中节点编号的次序先是各发电机节点，然后是负荷和其它节点。在此情况下消去全部负荷节点的注入电流，根据计算内容和要求的不同，选用适当的模型。由于在电网故障后功角的第一个摇摆周期内，各种调节器因为时滞来不及动作或动作很小，且在稳定性预测和早期控制中对时间要求很短暂，故一般采用电力系统的经典模型（如恒定阻抗负荷模型和暂态电抗后恒定电势的同步电机模型）；

2、在研究系统多个功角摇摆周期时段的动态稳定时，要考虑各个元件的反应特性。在电力系统运行方式处于稳定域边界处，由经典模型得出的结果与实际模型相差甚远，故需采用详细发电机等单元的数学模型（含励磁、调速系统模型，负荷考虑电压和频率特性）来研究。

三、变电自动化系统内的通信网络设计分析

构建一个快速、稳定、可靠和富有弹性的通信网络是变电自动化系统的基本要求，也是整个电力系统运行管理自动化的根本前提。基于网络技术的现场总线无论在通信速率和实时性，还是在可靠性和组网的灵活性上均远高于简单的串行通信技术，因此在很短时间内便成为变电自动化系统的主流通信技术，同时也使变电自动化系统的整体结构发生了本质的变化。自动化通信系统需要计算机网络技术，更需要带宽、通用性和符合国际标准的网络技术。在带宽、可扩展性、可靠性、经济性、通用性等方面的综合评估中，计算机网络技术必将成为自动化系统中通信技术发展的趋势。

四、变电自动化系统安全控制和稳定性分析与研究

处于稳定状态的电力系统受到某些扰动时，可能转入不稳定状态。通过一些必要的控制，如调整发电机电压或出力、切换线路等，使系统转为稳定状态。这种控制称为预防控制，也称为正常状态下的安全控制或静态安全控制。这种控制一般由电力系统调度部门的能量管理系统（EMS）进行实施。处于正常状态的电力系统受到较严重的扰动时，可能转为极不稳定状态。极不稳定状态可能出现以下两类危机：（1）稳定性危机（Stability crisis）：电力系统暂态过程积蓄的能量可能破坏其运行稳定性，即不能再回到初始状态或停留在一个允许的新状态。这一过程历时很短，如几秒钟。（2）持久性危机（Viability crisis）：局部或整个系统发电、送电和负荷不平衡，导致系统运行参数大幅度偏离正常值，可能破坏对用户的持续供电。这一过程历时较长，如几秒钟至几分钟。电力系统在极不稳定状态下为了维持稳定运行和持续供电，必须采取必要的控制措施。这种控制称为紧急控制（Emergency control）或预测控制（Predictive con－trol），也称为极不稳定状态下的安全控制或动态安全控制。对稳定性危机的紧急控制称为稳定性控制（Stabilitycontrol）。通过稳定性控制可能使系统恢复正常状态，也可能使系统暂时处于另一种稳定状态，即恢复状态。针对持久性危机的紧急控制，通常称为校正控制（Correc－tive control）。如控制电压和无功功率、切机或限制发电机出力、限制负荷和系统解列等，以便使系统恢复到正常状态或转为恢复状态，保持对用户的持续供电。恢复状态下系统的完整性一般会受到破坏，如某些发电机或负荷被切除，系统某些部分被解列等，而且安全储备通常也是不足的。因而需要进行恢复控制（Restorativecontrol）。恢复控制包括起动备用设备，增加发电机组的功率，重新投入被切机组、负荷和线路等。电力系统的预防控制、紧急控制和恢复控制总称电力系统安全控制（Security control）。安全控制是维持电力系统安全运行所不可缺少的部分。不过在电力系统发展的初始阶段，这种控制比较容易实现，一般可使用就地设置的比较简单的装置。随着电力系统的发展扩大，对安全控制提出越来越高的要求，安全控制成为电力系统运行和控制的一个极其重要的课题。