机电一体化综述十篇

机电一体化综述篇1

【关键词】机电一体化；煤矿生产；监测监控；矿井运输；采煤机

1 机电一体化技术的概述

“机电一体化”（Mechatronics）是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。机电一体化是在机械的主功能、动力功能和控制功能上引进计算机和电子技术，将机械装置和电子设备以及软件等紧密结合起来，相互渗透，相互融合而形成的一门新兴的综合技术。它的本质不仅是单纯地利用电子技术来简化或替代机械，更重要的是将机械系统、微电子和计算机技术、信息技术组成了最佳系统。

机电一体化技术具有下述优势：提高使用的安全性和可靠性、改善使用性能。机电一体化产品均具有自动监视、报警、诊断等功能，大大简化了操作步骤并且简单、方便；适用面广、生产能力强、工作质量高。机电一体化产品的各种自动功能适用于不同的场合和领域，应变能力强，很大程度提高了控制和检测的灵敏度和精度；具有复合功能、调整和维护方便。机电一体化产品具有复合技术和复合功能，它的它的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

2 机电一体化技术的发展历程和趋势

总体说来，机电一体化技术经历了四个发展阶段：准备阶段，计算机的出现标准着机电一体化技术的产生。上个世纪六十年代，日本首先提出这个名词，但是限于当时的技术水平，该技术无法得到广泛的推广和应用；起步阶段，信息技术，微电子技术的发展成熟和第四代电子产品的商品化是机电一体化这一设想变成了现实，在这一时期，机电一体化的影响不断扩大，并取得了较大发展；发展时期，进入八十年代，机电一体化技术已为全世界学者所嘱目，机电一体化技术和产品已像雨后春笋般出现；蓬勃发展时期，九十年代至今，各种新技术出现并取得突破性的发展，日新月异的变化使机电一体化技术和产品扩展到人们生活的各个领域。

我国制造的机电一体化产品都具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点，机电一体化产品的广泛应用减轻了劳动强度，提高了生产力水平，创造了巨大的经济和社会效益。然而，我国的机电一体化技术与发达国家相比差距还很大，其未来的发展趋势是：开发有自主知识产权的核心技术，研究具有自主知识产权的核心装置；增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要；开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等；机器人仍然是机电一体化技术今后研究的重点之一。

3 机电一体化技术在煤矿生产中的应用状况

3.1 在煤矿带式输送机中的应用

带式输送机是我国煤矿井下输送系统主要运输设备，具有长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点。因此，近几年来带式输送机已成为机电一体化技术的研究重点。由于煤炭产量的不断提高，长距离、大运量、高带速的带式输送机成为井下煤炭运输的主要设备，且多为大功率、多电机驱动，通常需要中压供电，因此对电机的驱动控制提出更高要求，主要有以下几点：

（1）启动电流要小，减少对电网的无功冲击，减少对机械设备的强烈冲击；

（2）电机的启动力矩要大，可重载启动；

（3）多电机驱动时的功率平衡及各电机的速度同步精度要高；

（4）起、制动过程要平稳，避免胶带和滚筒之间的打滑；

（5）驱动控制方式有利于节能降耗；

（6）使用方便、维护成本低，系统的运营效益高。

采用调压式软启动器、液力祸合器、CST可控软启动器中的任意一种启动皮带机，虽能解决或部分解决胶带机软启、软停问题，但实际使用中存在诸多问题，如调压式软启动器受其控制原理的限制，重载时往往不能启动、不具备调速功能；采用液力祸合器，电动机必须空载启动，启动电流大，对机械设备有冲击、多驱动电机的功率平衡不好解决、传动效率较低，调速范围窄，低速时能量损耗大；CST通过调节油膜间距实现软启动，但没有调速功能，不能实现过程控制，且油价昂贵，维护费用高等缺点。

可见，带式输送机运输中还存在诸多问题，有关机电一体化在带式输送机中的应用问题，尚需进一步研究。

3.2 在矿井安全生产监测监控系统中的应用

矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚，，20世纪80年代初，原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作，此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200），在部分煤矿中应用；在引进的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，研制出KJ2，KJ4等系统并通过了鉴定。20世纪90年代以来，紧跟世界监测监控系统的发展潮流，我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等，它们的主要特点是：测控分站的智能化水平进一步提高；具有网络连接功能；系统软件采用了Windows操作系统。同时，在“以风定产，先抽后采，监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现，不仅为各煤矿提供了更多的选择机会，且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

对我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果进行综合评价，煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000 和北京瑞赛公司的KJ4， KJ2000 等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。

3.3 在采煤机上的应用

1970 年，我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面，并在大同矿务局进行试验使用，一直试验使用到80 年代后期，这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展，推动了煤矿自动化的发展进程，同样，采煤机也由液压牵引开始转向电牵引；液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展，以计算机为核心，采用电液控制，移架自动化得以实现。另外，对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置， 实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。

4 煤矿机械中机电一体化技术应用的意义

4.1 提高劳动效率

机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变，大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤矿的作业模式，明显降低了工人的劳动强度，大幅提升了劳动生产率，极大地提高了劳动效率。

4.2 提高了矿山开采的经济效益

机电一体化不仅是机械设备上的一次全新的进步，同时也给煤矿带来了前所未有的进步，一方面采煤量有了很大程度的提高，其次，煤矿工人的劳动强度适当得到了减轻；再次，机电一体化在煤矿中的应用，降低了矿山的开采费用，使煤矿的经济效益得到了增加，同时还带动了相关产业的发展，在很大程度上推进了地方经济的进步。

4.3 提高了安全的煤矿开采工作环境

煤矿工作本身就是一个高危险性的工种，每年煤矿的事故都会有所发生，煤矿的工作安全性时刻危及着人们的生命财产的安全，机电一体化技术在煤矿中的应用，在很大程度上降低了事故的发生率，不仅在一定程度上提高了工作效率，还在安全方面有了很大的保障。

参考文献：

机电一体化综述篇2

关键词：变电站综合自动化；教学改革；课程设计；综合实验；毕业设计

作者简介：黎静华（1982-），女，广西博白人，广西大学电气工程学院，副教授。（广西?南宁?530004）

基金项目：本文系“国家自然科学基金项目”（项目编号：50907012）的研究成果。

中图分类号：G642.1?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0040-02

“变电站综合自动化”一直是广西大学电气工程学院本科生的专业限选课，共36个学时。该课程主要包括变电站综合自动化系统的结构形式，数字量和模拟量I/O通道的组成和原理，交流采样常用算法的分析，低频减载备用自投等智能装置，微机保护装置，数据通讯原理和技术，提高变电站综合自动化系统可靠性措施等。其目的是让学生掌握变电站设备的工作原理及运行特点，使学生掌握变电运行岗位所需要的相关技术、规章制度、设备巡视的方法及要求，具有对变电站异常和事故处理的能力。然而，仅靠课堂的理论讲授，是不可能让学生真正掌握如此多的内容。且其中涉及到现场的实际设备的运行，大部分学生对现场设备很陌生，“填鸭式”的讲授让课堂显得枯燥无味，教学效果差，难以达到教学目的。因此，经过几年的教学实践，不局限于课堂的讲授，将变电站综合自动化的内容融入参观实习、理论讲授、课程设计、综合实验与毕业设计等多个教学环节中，调度学生的学习积极性，真正参与其中的设计及实验，不仅减轻了学生“抽象”学习的压力，且学生能在设计环节中感受到学习乐趣，增加学习的兴趣，进一步启发学习的思维，部分学生还能有所创新，收到良好的教学效果。

一、变电站参观

“百闻不如一见”，让学生在学习之前现对设备进行认识，引发学生学习的好奇心，增强学习的兴趣。主要参观和认识变压器、互感器、刀闸、开关等一次设备及监控系统、微机保护、备用自投及低频减载等二次设备，掌握变电站运行的安全知识，体验现场运行工作环境。参观分为观前准备、参观及观后总结三个环节。观前准备主要目的是加强参观的效果，主要包括搜集整理变电站主要一、二次设备以及变电站运行方面的相关知识和资料，熟悉变电站电气主接线、主要电气设备构成，了解电气设备的布置，了解电气运行的有关知识。参观内容设置如表1所示。观后总结是必要和关键的一环，让学生进一步加深对整个参观过程的理解和认识，认真思考变电站运行的特点，从而起到事半功倍的作用。

二、理论讲授

综合自动化是一门实践性很强的课程，平淡的叙述往往会让学生感到枯燥无味，课堂气氛沉闷。教师应充分利用现代教学中多媒体的直观性、图文声像及动态性等优势，向学生提供丰富、清晰及真实的背景资料，反映知识在实际中运用的方法，以便学生形成自己的认知结构。如在讲述时，可以用相机拍下具体装置元件部分的照片，辅以说明，这样可以增强学生的视觉效果，而且让学生有种真实的感觉，从而更容易接受教师所讲述的内容。

例如，在介绍变电站微机保护硬件装置时，介绍完微机保护硬件逻辑图（图1），应辅以实际的硬件图（图2）。以加深学生的理解，加强其理论与实际的联系，缩短认识上的差距。

理论讲述的内容主要包括：变电站综合自动化概述、变电站综合自动化信息的测量和采集，变电站的通信系统，变电站监控系统，变电站微机保护，变电站低频减负荷控制、变电站电压和无功功率控制，备用电源自投入装置，小电流接地系统单相接地故障检测，变电站综合自动化系统的可靠性问题。

三、课程设计

课程设计是学习专业技术课所需的必要教学环节，学生运用所学的基础理论和专业知识通过课程设计的实践，巩固和掌握专业知识，并为今后的毕业设计做好必要的准备。通过课程设计使学生接触和了解局部设计从收集、方案比较、计算、绘图的过程。培养学生的计算和绘图的设计能力。表2为作者设计的关于变电站综合自动化的课程设计方案，供广大师生参考。

四、综合实验

综合实验的目的是通过实验环节巩固和加深对电力系统相关理论课程的理解，达到对学生进行实验方法和操作技能训练的目的。鉴于数据通信是综合自动化系统中一个非常重要的环节，因此设置了如表3所示的两个通信实验。

五、毕业设计

本科生毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学知识和技能的能力，提高分析和解决问题的能力，初步掌握科学研究的基本方法。通过综合自动化毕业设计教学环节，要求学生得到以下多方面能力的培养。

设计题目一：变电站综合自动化系统的设计

目的：

（1）了解变电站综合自动化的基本概念及重要意义；

（2）熟悉变电站综合自动化的基本结构及要求；

（3）掌握变电站综合自动化的基本结构及要求；

（4）掌握变电站综合自动化监控系统的功能、结构；

（5）掌握变电站综合自动化系统的微机保护功能及其工作原理。

任务：

（1） 根据变电站的一次电气接线图，设计一个合理的综合自动化系统；

（2）根据要求设计变电站综合自动化系统的结构；

（3） 设计监控系统，并根据实际情况对系统设备进行选型；

（4）设计微机保护系统，并根据实际情况对系统设备进行选型；

（5）设计其他智能装置，并根据实际情况对系统设备进行选型；

（6） 绘制所设计的变电站综合自动化系统的结构及原理图。

设计题目二：基于通用组态软件的变电站监控系统的设计

目的：

（1）掌握变电站运行的特点；

（2）掌握变电站的基本操作内容；

（3）掌握变电站监控系统的结构；

（4）掌握变电站监控系统的功能。

要求：

（1） 灵活使用通用组态软件；

（2）利用通用组态软件绘制变电站一次接线图；

（3） 实现站内各数据量的采集；

（4） 实现采集数据与数据库的链接；

（5） 实现图形界面与数据库的链接；

（6） 实现Web信息功能。

六、结语

变电站是电力网中的线路连接点，是用来变换电压、功率和汇集、分配电能的设施，是电力系统中输配电的重要一环。变电站综合自动化是实现电气设备监视、控制和保护自动化、智能化，提高保护、控制的可靠性和电力系统的安全运行水平的重要保障，该课程是电力系统及其自动化专业学生的重要专业课程。本文通过设置变电站认知实习、理论讲授、课程设计、综合实验和毕业设计等多个教学环节，加深学生对变电站一次、二次设备的理解，缩短理论与实践的差距，从而达到良好的教学效果。

参考文献：

[1]张成林,杨茂涛.从高职评估探讨变电站综合自动化课程教学改革[J].中国电力教育,2009,(3).

[2]丁书文.变电站综合自动化原理与应用[M].北京:中国电力出版社,

机电一体化综述篇3

1EDA技术的基本特征及发展趋势

EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。具体而言,设计人员采用“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,然后采用VHDL、Verilog-HDL、ABEL等硬件描述语言对高层次和系统行为进行设计,并通过逻辑综合优化工具生成目标文件,最后系统的电路由CPLD、FPGA或ASIC(专用集成电路)来实现。EDA技术的发展至今已有30年的历程,其大致可分为三个阶段。20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,人们用计算机辅助进行电路原理图编辑、PCB布局布线,这极大的促进了当时中小规模集成电路的开发和应用,使人们得以从繁杂的机械图的版图设计工作中解脱出来,这是第一代EDA技术。80年代,出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术,即计算机辅助工程阶段(CAE),其主要功能:原理图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布局布线、PCB后分析,称之为“电路级设计”。90年代后,出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它采用的是一种“自顶向下”的全新设计方法,这种设计方法首先从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统和行为进行描述,在系统一级进行验证,然后用综合优化工具生成具体门电路的网络表,其对应的物理实现级可以用ASIC来完成。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,也就有利于早期发现结构设计上的错误,避免了设计工作的浪费,极大地提高了系统设计效率,缩短了产品的研发周期。

2EDA技术的基本设计思路

2.1EDA技术的电路级设计

电路级设计工作的流程图如图1所示。设计人员首先确定设计方案,并选择能实现该方案的合适元器件,然后根据元器件设计电路原理图,接着进行第一次仿真,其中包括数字电路的逻辑模拟、故障分析等,其作用是在元件模型库的支持下检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB之前,还可以进行PCB后分析,并将分析结果反馈回电路图,进行第二次仿真,称之为后仿真。其作用是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。综上所述,EDA技术的电路级设计可以使设计人员在实际的电子系统产生以前,就“已经”全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发风险消灭在设计阶段,缩短开发时间,降低开发成本。

2.2EDA技术的系统级设计

随着技术的进步,电子产品的更新换代日新月异,产品的复杂程度得到了大幅增加,以前鉴于电路级设计的EDA技术已不能适应新的形势,必须有一种高层次的设计方法,即“系统级设计”。其设计流程图如图2所示。基于系统级的EDA设计方法其主要思路是采用“自顶向下”的设计方法,使开发者从一开始就要考虑到产品生产周期的诸多方面,包括质量成本、开发周期等因素。第一步从系统方案设计入手,在顶层进行系统功能划分和结构设计,第二步用VHDL、Verilog-HDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述;第三步通过编译器形成标准的VHDL文件,并在系统级验证系统功能的设计正确性;第四步用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网络表,这是将高层次的描述转化为硬件电路的关键;第五步将利用产生的网络表进行适配前的时序仿真;最后系统的物理实现级,它可以是CPLD、FPGA或ASIC。

3EDA技术在现代数字电子系统设计中的应用

3.1设计要求

设计一个四位二进制同步计数器。同步计数器是指在时钟脉冲(CP)的控制下,构成计数器的各触发器状态能够同时发生变化。该计数器带异步复位,计数允许,四位二进制同步计数器电路,如图3所示,其真值表如表1。

3.2用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)来设计

其设计代码如下:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYcountAISPORT(cp,clr,en:INSTD_LOGIC;Qa,,qb,qc,qd:OUTSTD_LOGIC);ENDcountAARCHITECTUREcountAOFcountAISSIGNALcount_4:STD_LOGIC_VETOR(3DOWNTO0);BEGINQa<=count_4(0);Qb<=count_4(1);Qc<=count_4(2);Qd<=count_4(3);PROCESS(cp,clr)BEGINIF(clr=1)THENCount_4<=“0000”;ELSEIF(CP‘EVENTANDCP=1)THENIF(en=1)THENIF(count_4=“1011”)THENcount_4=“0000”;ELSEcount_4=count__4+1;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;ENDexample;

3.3系统功能仿真

即验证系统设计模块的逻辑功能。设计人员可以利用EDA工具,运用测试平台的方法来进行验证。测试平台可以实现自动地对被测试单元输入信号测试矢量,并且通过波形输出,文件记录输出或与测试平台中的设定输出矢量相比较,验证仿真结果。本系统输入CP,CLR,EN三个信号,可以得到其输出波形。经验证,系统逻辑功能正确。(注:一般较简单的系统也可忽略这一步)。

3.4逻辑综合与优化

所谓逻辑综合,即是将较高抽象层次的描述自动地转换到较低抽象层次描述的一种方法,目前的EDA工具提供了良好的逻辑综合与优化功能。它利用综合器对VHDL源代码进行综合,优化处理,并将设计人员设计的逻辑电路图自动转化为门级电路,并生成相应的网络表文件。一般的逻辑综合过程如图4所示。

3.5系统时序仿真

即验证系统设计模块的时序关系。本系统在输入CP、EN、CLR三个信号下,可以输出时序波形图。从时序波形图可知,系统的延迟时间符合设计要求。(时序图略)3.6编程下载经过以上几个设计步骤以后,设计人员在确定设计系统基本成功以后,即可通过编程器或下载电缆下载数据流进行硬件验证。最后物理实现级通过ASIC形式实现。

机电一体化综述篇4

关键词 电液控；试验台；组态软件；PLC+继电器；液压

中图分类号：TP315 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）04-0015-02

Abstract The purpose and significance of the design of the electro-

hydraulic and control test bench are expounded， and the composition and principle of the test bench are expounded. The test bench is di-vided into the electrical system， including operation display part and

PLC+relay part， and the hydraulic system. The configuration soft-

ware part， PLC+relay part， and the hydraulic system are designed，

and the working principle and the design contents are expounded. And at last， the experiment which can be done by this compre-hensive test bench are expounded.

Key words electro-hydraulic and control； test bench； configuration software； PLC+relay； hydraulic

1 引言

目前电液控系统应用广泛，有液压的地方基本都会有对应的电气控制系统，并且这样的系统在各行各业都有大量的应用。但是目前这样的试验台缺乏，现有的试验设备往往集成度高，试验单一，比如现有液压与气动实验室、PLC实验室等，很少有电气与液压集成的实验室；目前也有一些这样的试验设备，集成PLC与液压系统为一体，但是没有把PLC的上位机组态软件集成到一起。

基于此，设计电液控试验台。通过在此试验台上的试验学习，学生学会如何通过电气部分对液压部分进行控制，还能学会如何利用工控机，通过PLC上位机组态软件对电气及液压部分进行控制和数据采集。

2 总体设计

图1所示为电液控试验台总体设计框图，该试验台的主要组成部分有电气系统与液压系统，其中电气系统包括操作显示部分（工控机及组态部分）、PLC+继电器部分。该试验台的工作原理：工控机通过组态软件对PLC进行控制和数据采集，PLC接收工控机的控制信号，并把相应的数据利用组态软件传输到工控机并且显示；继电器接收PLC的控制信息，进而控制液压系统；液压系统按照接收到的信息进行动作，并把相应的数据传递到PLC。该试验台设计的内容有电气系统设计和液压系统设计。

3 电气系统设计

操作显示部分设计 操作显示部分通过组态软件在工控机上显示，主要是组态部分的设计。并且进行组态监控程序设计时，将监控界面中的组态变量cPLC程序中对应的变量寄存器进行连接，让它们一一对应，借助MCGS6.2组态软件的开发系统，设计出适合于电液控试验台的监控软件。主要有操作控制按钮设计（借助组态软件实现）、数据采集数显表设计以及保存历史数据的设计。通过组态软件界面可以对PLC进行控制，还可以把系统相应的量进行数据采集。

PLC+继电器部分设计 把PLC及继电器固定在试验台上，留出线路接口，并给予标注。设计的主要内容如下所示。

1）PLC部分设计。PLC是电气控制部分的核心，接收上位机组态软件控制信息，经过程序运行后再发送出去，进而控制继电器、液压系统等；数据采集部分主要通过EM231模块来实现，采集试验系统中的压力、流量、位置等数据，把采集到的数据进行处理后再发送到控制继电器、液压系统等，或通过组态软件显示到工控机界面上。

①PLC硬件设计。本实验台使用西门子CPU226 PLC和一个EM231模块，该部分主要是线路连接，根据不同的实验要求进行接线，主要包括PLC输入部分的接线和输出部分的接线。

②PLC程序设计。主程序是PLC程序主要部分，是各子程序入口，具有接收指令后，判断子程序是否需要被激活的作用。初始化程序对PLC中各个变量赋予初值，是试验系统能够遵照后续程序正常运行的前提条件。手动程序的作用是使系统能够接收操作指令，并对指令做出响应，完成指定动作。自动程序是通过运行可以让设计好的试验系统按照一定的步骤自动运行。模拟量转换程序是经压力变送器调制电压信号（0～5 V）进入EM 231CN模拟量扩展模块，然后经过程序转换显示出对应物理量数值。运算程序是PLC 程序中最为重要的程序段，包含系统工作过程中主要动作和主要运算过程，是整个程序的核心。

③I/O口分配。I/O接口分配，把输入输出信息与PLC的I/O口一一对应，进而进行控制操作及数据采集。根据不同的实验，可以进行不同的I/O口分配。

2）继电器部分设计。选用普通的继电器，根据实验要求，进行继电器的接线，如有延时，可选用时间继电器。

4 液压系统设计

借助普通液压试验台，试验台的组成有液压源（液压泵、过滤器、溢流阀及液压管线等组成）、控制阀（包括电磁换向阀、节流阀等）、液压缸及管线。通过液压试验台能做以下实验。

1）液压泵实验。了解液压泵的工作特性；通过实验增加对液压泵工作的感性认识，如液压泵工作时的振动、噪声，油压的脉动，油温的升高等；掌握测试液压泵工作性能的方法。

2）液压回路实验。液压回路是液压系统的重要组成部分，通过对液压回路的动作观察和动手操作，可加深对液压回路组成元件和液压回路工作原理的了解。液压回路实验如下所示：

①换向回路，了解利用电磁换向阀控制双杆液压缸运动、停止的原理；

②调速回路，了解利用节流阀或调速阀在液压系统中调节液压缸运动速度的原理；

③多缸顺序动作回路，了解由行程开关控制电磁换向阀的自动往复换向回路的基本原理。

通过该实验台可以做如上液压试验，接上对应的继电器及PLC线路等，根据实验要求，安装不同的液压控制元件，用液压管线组建液压回路，就可以进行不同的电液控综合实验。

5 结论

此试验台集成了液压及电气PLC部分、组态软件。通过此试验台，学生可做的实验有：

1）组态软件的使用，包括控制与数据采集部分，与PLC对应的接口连接；

2）PLC实验，包括硬线连接、程序设计及调试；

3）接口设计实验一，组态与PLC连接的接口设计实验；

4）继电器实验，包括继电器的选取、硬线连接；

5）接口设计实验二，PLC与继电器接口连接设计实验；

6）液压实验，包括液压元件的选取、液压回路的设计及调试；

7）电控综合实验一，通过按钮控制继电器实验；

8）电控综合实验二，通过按钮控制PLC，进而控制继电器实验；

9）电液控综合实验一，通过继电器控制液压系统实验；

10）电液控综合实验二，通过PLC控制液压系统实验。

通过该试验台的学习，学生更熟悉了继电器、PLC及液压部分；通过接口实验，学生更深入地理解了它们的连接关系；通过电液控综合实验，学生更深入地理解了电液一体化。通过这些实验，为学生W习电气液压一体化及机电一体化打好基础，为将来走上工作岗位打好基础。

参考文献

[1]贾光政，张富臣，王显伟.高压气体装置性能检测系统[J].化工自动化及仪表，2011，38（7）：800-801.

[2]郗安民，刘颖，曲开宏，等.机电系统教学试验台[J].实验技术与管理，2002，19（1）：24-26.

[3]王野牧，马洪义.电液伺服比例综合实验台设计和研究[J].机械工程师，2011（5）：37-39.

[4]李永法.电液伺服阀综合实验台的研制[J].河南科技学院学报：自然科学版，2009，37（2）：52-55.

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[6]雷杰.50MPa液压综合试验台的设计与研究[J].陕西科技大学学报，2007，25（1）：103-106.

[7]孙永厚.液压综合试验台设计[J].工程机械，2003（11）：

机电一体化综述篇5

关键词 研究生；机电一体化；模糊综合评价；课程评价

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）18-0090-04

1 机电一体化课程评价变量的模糊化

建立课程评价指标体系的因素集 机电一体化课程的评价根据构建的指标体系是一级、二级、三级等结构不同，可以进行一级评价、二级评价、三级评价……本文针对机电一体化课程评价采用三级结构形式，其指标体系如表1所示。

指标体系的因素集是以影响评判对象的各种指标变量为元素所组成的一个集合，由于评价指标体系为三级结构，故其指标因素集也为三级，各级指标变量可以是模糊的，也可以是非模糊的。由表1可列出各级指标变量的评价因素集，一级指标变量评价因素集为：

U={u1，u2，u3，u4} （1）

其中，ui（i=1，2，3，4）代表一级指标因素。

二级指标变量评价因素集为：

Ui={ui1，ui2，ui3}（i=1，2，3，4） （2）

其中，uij（i=1，2，3，4； j=1，2，3）代表二级指标因素。

三级指标变量评价因素集为：

Uij={uij1，uij2，…，uijn}（i=1，2，3，4；j=1，2，3） （3）

其中，uijk（i=1，2，3，4； j=1，2，3； k=1，2，…，n）代表三级指标因素。

建立指标体系的权重集 权重集是描述各指标重要程度的关系集。权重集的确定有主观评价和客观评价两种方法：主观评价法可采用最简单的调查统计法或直接打分法；客观评价法可用层次分析法（AHP），即通过建立判断矩阵、计算权重集、进行一致性检验三步来确定。

由表1建立各级指标因素集的权重集。一级指标权重集为：

W={w1，w2，w3，w4} （4）

其中，。

二级指标权重集为：

Wi={wi1，wi2，wi3}（i=1，2，3，4） （5）

其中，。

三级指标权重集为：

Wij={wij1，wij2，…，wijn}（i=1，2，3，4；j=1，2，3） （6）

其中，。

建立指标体系的备择集及隶属度函数 备择集即评语等级论域，是评判者对评判对象隶属于各种可能的总评判结果。一般，评语等级取3～9个，对机电一体化课程的评价可设优（v1）、良（v2）、中（v3）、差（v4）等四个等级，即：

V={v1，v2，…，vm} （7）

其中，m=4，vl（l=1，2，3，4）代表各种可能给出的综合评判结果，每一个等级对应一个模糊子集，具体等级依据评价内容进行适当的语言描述。

第三级指标由专家按百分制评价，其评价指标属于评语等级的隶属度函数，根据不同的评价对象有不同的分布规律，可以用模糊三角分布、模糊正态分布、高斯分布、柯西分布等，研究生机电一体化课程的评价可选用模糊三角分布，其分布规律如图1所示。

2 机电一体化课程评价的模糊关系及模糊综合评价模型

对每个影响因素进行评价，建立评价因素的模糊关系矩阵。确定单指标影响因素对各等级模糊子集的隶属度，得一级评判三级指标的模糊关系矩阵为：

（8）

其中，rkl（k=1，2，…，n； l=1，2，…，m）为第三级评价指标uijk（i=1，2，3，4； j=1，2，3； k=1，2，…，n）对vl等级模糊子集的隶属度。

利用三级指标的权重集与指标的模糊关系矩阵进行模糊运算（用模糊合成算子进行模糊变换），求出一级评价结果向量为：

（9）

根据最大隶属度原则或秩加权平均原则比较评价结果向量中的大小，就可以确定机电一体化课程三级指标所对应的评价等级。

由三级指标求出的一级评价结果向量组成二级指标模糊关系矩阵Ri，即：

（10）

利用二级指标的权重集与二级指标模糊关系矩阵进行模糊运算，求出二级评价结果向量Si以及由其组成的一级指标模糊关系矩阵R，即：

（11）

（12）

根据最大隶属度原则或秩加权平均原则比较评价结果向量中的大小，确定机电一体化课程二级指标所对应的评价等级。

根据二级评价结果向量组成的模糊关系矩阵R，计算一级指标的评价结果向量S，并作三级（终极）综合评判，即：

（13）

上述各式中“”代表模糊合成算子，用M（∧，∨）（取大取小运算）变换。式（13）表示的终极综合评判结果向量，反映一级指标对评价论域V中各模糊子集的隶属程度。根据最大隶属度原则或秩加权平均原则比较评价结果向量中的大小，就可以评价出机电一体化课程所对应的综合评价等级。

3 机电一体化课程模糊综合评价例

评价指标的权重及隶属度确定 根据表1所示机电一体化课程评价指标体系，本文由专家评分并根据图1计算可得某机电一体化课程的第三级指标隶属于评价语言的模糊隶属度，以及根据层次分析法确定各级评价指标的权重系数，见表2～表5所示。

机电一体化课程的模糊综合评价

1）一级模糊综合评价。一级模糊综合评价是根据第三级指标隶属于评价语言的隶属度，计算出各二级指标隶属于评价语言的模糊子集，即一级模糊综合评价结果向量。评价对象为二级指标Uij，影响因素为对应的三级指标。由式（8）及表2得指标u11的等级评判关系矩阵为：

权重向量为：W11=（0.4 0.4 0.2）

由式（9）得队伍结构的一级模糊综合评价结果向量为：

根据模糊子集S11按最大隶属度原则，可评判出机电一体化课程二级指标的队伍结构u11为v1级（优秀）。

同理可得，学术水平的一级模糊综合评价结果为：

S12=W12R12=（0.36 0.445 0.195 0.00）

即机电一体化课程二级指标的学术水平u12为v2级（良好）。

教学水平的一级模糊综合评价结果为：

S13=W13R13=（0.575 0.375 0.05 0.00）

即机电一体化课程的二级指标教学水平u13为v1（优秀）。

按上述评价方法，由表3～表5同样可计算出教学条件、教学质量以及教学管理等二级指标各因素的一级模糊综合评价结果，不再赘述。

2）二级模糊综合评价。二级模糊综合评价是根据一级模糊综合评价的各模糊子集组成模糊关系矩阵，并计算出各一级指标隶属于评价语言的模糊子集，即二级模糊综合评价结果向量。

将一级模糊综合评价的结果向量S11、S12、S13代入式（10）组成二级评价的模糊关系矩阵，即u1的单因素模糊关系矩阵为：

指标u1的各二级指标权重为：

W1=（0.2 0.4 0.4）

由式（16）得二级模糊综合评价结果向量为：

按最大隶属度原则，可将机电一体化课程的一级指标师资队伍u1评定为v1级（优秀）。

同理可得一级指标教学条件u2的模糊综合评价结果向量为：

S2=W2R2=（0.304 0.531 0.165 0.000）

即：教学条件u2的模糊综合评价结果为v2级（良好）。

教学质量u3的模糊综合评价结果向量为：

S3=W3R3=（0.296 0.580 0.124 0.000）

即：教学质量u3的模糊综合评价结果为v2级（良好）。

教学管理u4的模糊综合评价结果向量为：

S4=W4R4=（0.604 0.334 0.062 0.000）

即：教学管理u4的模糊综合评价结果为v1级（优秀）。

3）三级模糊综合评价。三级模糊综合评价是根据二级模糊综合评价的各模糊子集组成模糊关系矩阵，并计算出机电一体化课程隶属于评价语言的模糊子集，即三级（终级）模糊综合评价结果向量。

三级模糊综合评价就是在一级指标中进行模糊综合评价，所得结果为最终判断值。将二级模糊综合评价的结果向量S1、S2、S3、S4代入式（12）组成三级模糊综合评价的模糊关系矩阵为：

一级指标的权重集为：

W=（0.2 0.2 0.4 0.2）

于是，三级模糊综合评价结果为：

S=WR=（0.407 0.478 0.115 0.000）

机电一体化课程的等级评语集为：V=（v1 v2 v3 v4）=（优 良 中 差）。按最大隶属度原则，该课程的最终评价结果为良好级。

4 结论

1）针对研究生机电一体化课程建立课程评价的三级指标体系。

2）建立机电一体化课程体系评价的权重集和备择集，提出计算三级指标隶属度的模糊三角隶属度函数。

3）建立计算各级模糊综合评价模型，以及由评价结果组成模糊关系矩阵模型。

4）应用建立的模糊综合评价模型，对机电一体化课程进行实际评价。

参考文献

[1]张勤.高校本科优质课程评价探微[J].中国高等教育评估，2001（2）：50-54.

[2]陈淑燕，瞿高峰.高校教师教学质量的模糊评估方法[J].甘肃教育学院学报：自然科学版，2001，15（3）：20-24.

[3]李应生.课程建设与课程质量评估指标体系研究与构建[J].甘肃教育学院学报：自然科学版，2001，15（2）：55-59.

[4]王景英.教育评价理论与实践[M].长春：东北师范大学出版社，2002.

机电一体化综述篇6

关键词：综合营业；自动开通；系统接口；接口方式

1系统总体方案

综合电子开通系统是建立一个以产品为核心视角，通过产品特性、产品方案以及客户要求，完成用户感知的产品生产系统。通过分析产品组成结构和各个生产环节所需要使用的业务支撑系统，统一调度并协调各个业务子系统，实现产品的生产。进行服务品质管控，提高生产效率，降低生产成本，提高用户满意度；通过激活系统自动化进行生产，降低工作量。综合电子开通系统通过营业系统接收客户定单，获得客户订购的产品信息。这些产品可能是一个单一产品，也可能是复杂的产品组合。在开通就绪中，仅需通过简单配置，即可对营业系统的客户定单进行有效的数据映射。综合电子开通系统衔接了BSS域的营业系统和OSS域的各种固网交换机、智能网平台、软交换机平台和宽带等设备，将原本分散在各个支撑系统的功能，比如开通、停复、资源整合在统一的生产流程中，实现了对生产过程的有效管理。

2系统功能结构

综合电子开通系统由综合电子开通基础平台和相关的插件组成，基础平台包括设备管理、设备配置、定单接收、工单管理、查询统计和系统管理，其中，工单管理包括定单分解、工单（调度）执行、工单监控、工单修改和异常工单处理。在基础平台之上是处理各种业务的插件，包括各种交换机插件处理固定语音业务、各种智能网查件处理与智能网平台相关的业务、各种网管插件处理与宽带设备或光语音业务，以及多种其他插件处理相应的业务。下面介绍几种系统接口。

2.1与综合营收接口

接口对方：综合营收系统。接口方式：共享表。业务描述：用户开通，业务变更数据同步。欠费停机，缴费复机数据同步。接口描述：共享业务受理数据。共享a_stop_order数据。

2.2与计费账务接口

接口对方：计费账务系统。接口方式：共享表。业务描述：欠费停机数据同步。接口描述：共享a_stop_order数据。

2.3与交换机接口

综合电子开通系统采用TCP/IP协议与交换机进行通讯，支持的交换机有C&C08、C&C08（128模）、ZXJ10、贝尔S1240。接口对方：各种型号的交换机。接口方式：TCP/IPSocket协议进行消息通信。业务描述开户：新装用户在交换机平台上开通码号，配置用户业务信息，包含交换机固有内置业务及等台业务。停机：能够满足非到期用户的主动停机。复机：能够满足非到期停机用户的主动复机。拆机：释放码号及用户端口操作。修改新业务：能够修改交换机平台上的新业务属性，能够实现新增或者减少交换机新业务的操作。欠费停机缴费复机接口描述采用固网交换机MML等开放接口MML命令集。电子开通系统负责将业务受理定单生成的自动施工工单指令发送至交换机，并接收交换机工单指令执行的结果。

2.4与冠日综合网管开通接口

接口对方：冠日综合网管系统。接口方式：共享表。具体的接口内容，详见《冠日综合网管接口说明》。

2.5与华为智能网平台接口

接口对方：华为智能网平台。接口方式：TCP/IP的MML协议。具体的接口内容，详见《华为智能网平台接口说明》。

2.6与中兴软交换NGN接口

本方案先不考虑实现与中兴软交换NGN平台的自动接口。

2.7与冠日综合网管测试接口

该协议采用标准的Client/Server结构，宽带测试系统接口软件作为服务器端，建立TCP/IPSocket侦听端口；客户服务系统作为客户端，通过TCP/IP协议向宽带测试系统接口软件发起连接请求，建立2个系统间的Socket连接。客户服务系统根据客服人员的操作，通过已经建立的接口向宽带测试系统接口发送宽带测试和端口管理的特别命令；宽带测试系统接口接收到测试请求后，由宽带测试系统完成对各种DSLAM、LAN交换机、PON端口的宽带测试和管理操作，并向客户服务系统返回操作结果。此方案利用现有系统的硬件和系统环境，包括数据库软件，将综合电子开通系统的数据库部署在综合营收数据库服务器上。

3结束语

此方案利用现有系统的硬件和系统环境，包括数据库软件，将综合电子开通系统的数据库部署在综合营收数据库服务器上，实现各种工单的自动开通。

参考文献：

[1]夏伟，俞赞.InfiniBand浅析[J].高性能计算机技术，2005（4）：37-40.

机电一体化综述篇7

【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统

一、引言

2008年春节来临之时，我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气，南方电网设施遭受到了毁灭性打击，一时间造成列车停运和较大部地区供电中断，使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平，一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。

二、电力系统综合自动化相关方面的解析

电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念，是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念，其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制，从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。

图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是，在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机，以此向四周辐射网络系统，围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置，并时时进行监控，从而形成了一个立体化的网络覆盖面，形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控，而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上，形成以控制部件为中心，通过计算机和计算机的结合，以及终端硬件装置与控制计算机的结合，运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式，即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间，按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能，以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前，分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。

图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经，负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制，主干系统的电压控制，发电厂、变电站的监视系统，系统安全监视控制，调度记录统计，发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成，从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等，除发电厂无功功率控制装置不配备外，其他设备功能基本与中央控制所相同，在此不一一赘述。

中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容，其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada)，配以自动发电控制(agc)，经济调度控制(edc)，安全分析(sa)等等软件来实施。

图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求，它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制，并能远距离控制、抗电磁干扰；有事件记录；可无人值班；能适应全系统统一控制的需要；满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在：分层；数据分快、中、慢速传递；保护系统通信高度优先，但不经常占用；保护具有独立工作能力；功能处理器配置成群；数据采集装置设在开关站内；数据采集装置的数量和地点应具有灵活性；备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。

城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时，国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统，组成配电scada系统，通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电，例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是：数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网，传输电力生产过程中的安全监测数据，生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递，主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息，从下至上的信息传递一般称为上行信息传递，就是传达判断、处理所需信息。

三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向

我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统，通过dms系统，一，可以提高电气综合管理水平，适应 现代 电力系统技术发展的需要；二，使电气设备保护控制得到优化，消除大面积停电故障，提高供电系统的可靠性；三，能够建立快速电气事故处理机制，使故障停电时间减到最短，对生产装置的影响也可以大大降低；管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数，实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能；四，改变了现行的运行操作及变电值班模式，实现了真正意义的无人值守变电站管理方式，达到大幅度减员增效的目的。

四、对电力系统综合自动化的几点思考

电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然，当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段，但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说，在追赶先进技术的同时，还必须要注重对传统技术和设备的改进，只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。

参考 文献 ：

[1]罗毅.电力系统安全监控的理论及方法研究[d].华中科技大学， 2004.

机电一体化综述篇8

为进一步契合战略发展要求，提升人力资源管理水平，华电国际电力股份有限公司（以下简称“华电国际”）根据企业实际，密切结合公司发展战略和文化，探索建设了“基于企业战略和相对竞争力的具有华电国际特色的领导力模型”。

一、领导力模型理论概述

领导力模型的理论基础可以直观地通过“洋葱模型”加以描述。如图1所示，各种领导力的特征对应洋葱的各个部分，最外面的部分代表浅层的特征，如知识、技能等；最里面的核心部分代表深层次的领导力特征，如价值观、动机等。对于个体来说，浅层的知识、技能等领导力素质，相对易于改进和发展；而深层次、核心的领导力素质，相对稳定，是长期、深刻、有效地影响领导干部行为和绩效的关键因素。因此，如果需要清晰区分绩效表现优秀者和一般者，就需要对价值观、动机等决定性“关键因素”进行鉴别。但是传统人力资源管理实践，比较重视知识、技能的考察和培养，针对价值观、动机等方面的辨别、分析、评价不够。“领导力模型”正是基于改善此类问题应运而生的——深层次、核心的领导力特征是领导力模型关注的重点。

图1：领导力特征洋葱模型

图1 领导力特征洋葱模型

二、华电国际构建基于企业战略的领导力模型的背景

华电国际快速发展和战略转型，要求人力资源管理与企业发展战略实现动态匹配。同时，公司对现代人力资源管理的探索，也需要结合实际情况不断健全完善。

1.企业战略发展对人力资源管理提出了更高要求

华电国际根据企业内外部形势变化，提出了“实施二次创业，加快战略转型，建设具有较强相对竞争力综合性能源公司”的战略目标。事业发展，关键在干部。要切实保障公司发展战略目标的实现，企业管理水平和干部队伍素质必须与之匹配、持续提升，这就需要建立与公司发展战略要求相一致的领导干部素质能力标杆评价体系，使各级干部具备的素质能力与企业要求相一致，促进人力资源体系更好地贯彻落实企业战略。

2.企业领导干部评价机制需要创新完善

建立科学合理的领导干部考察评价机制，是培养造就高素质干部队伍的关键。随着干部考察评价工作的深入，公司发现以往的干部考察评价以定性评价为主，存在一定的主观因素，不能充分量化领导干部的表现，需要进一步创新完善，更加注重深层次能力考察，形成对领导干部更为科学合理、客观准确的评价机制和体系。

3.企业人力资源管理平台需要优化

随着华电国际规模、区域、产业的拓展，各级领导团队的建设日益重要，需要建设能够打造一流管理团队、传承企业文化、提升企业相对竞争力、推动企业战略目标落实的人力资源管理平台。通过这个平台，明确企业对相应岗位的素质、能力要求，发现华电国际人才储备与战略发展要求之间的差距，帮助企业选拔、培养所需素质和潜力的后备干部；发现领导干部与岗位的匹配度，促进领导班子的合理搭配和结构优化。

三、华电国际构建基于企业战略的领导力模型的总体构思

领导干部各岗位的岗位职责不同，所承担的任务和发挥的作用也不同，基于此，华电国际考虑领导力模型包括核心能力（基础领导力）模型、通用领导力模型和正职领导力模型，充分体现对领导干部的基本要求和不同领导岗位的差异性。核心能力（基础领导力）模型是对领导干部素质能力的基本要求，直接源于公司企业文化与核心价值观；通用领导力模型是对不同岗位领导者领导力的通用要求，因其职责及承担角色差异，对各项领导力有所侧重；正职领导力模型是对领导干部正职的特定要求，体现了正职领导者与其他领导者领导力的差异性要求。

四、华电国际构建基于企业战略的领导力模型的主要方法和步骤

第一阶段，信息收集和访谈阶段。该阶段主要分为三个环节。首先，运用战略导向法，通过对行业特征、企业特性、企业相对竞争力、领导者职责特性以及企业需要改进完善问题的厘清、分析，逐步分解企业文化、发展战略，提炼战略和文化对领导岗位素质、能力的要求，明确领导干部的绩效要求和角色划分。其次，运用行为事件访谈法，通过对绩优领导者的行为事件访谈，明确绩优者所反映的关键工作任务、关键成功行为和关键能力要求，整理形成典型素质能力材料，总结提炼各项角色所应具备的标杆素质能力。第三，运用标杆研究法，研究分析行业标杆，依据公司战略、文化和核心价值观，发现可供参考的模型构建最佳实践要素以及能够支撑大型企业经营发展的较为通用的领导力要素。

第二阶段，方案设计阶段。该阶段主要是对战略需求分析、绩优领导者成功经验访谈、标杆研究三个环节收集的信息进行汇总、整理和分析，根据其“交集”和“相互印证”，归纳导出与华电国际发展战略、企业文化需求相匹配的领导者角色定位和领导力要素，经进一步地遴选、优化，构建领导力模型。

第三阶段，实施阶段。该阶段主要是依托建立的领导力模型，形成领导干部素质能力标杆体系，开发相应的人力资源管理工具，进一步完善领导干部考察评价标准和评价方式，深入推进领导干部综合评价体系的建设，提高华电国际领导干部选拔任用、培养教育、监督管理和激励约束的科学性和针对性，增强领导干部提升自身素质能力的方向性和积极性。

五、华电国际基于企业战略的领导力模型

通过上述方法和步骤，华电国际建立的领导力模型如图2所示。

图2 华电国际领导干部领导力模型示意图

1.模型图解

——正方形寓意企业发展立足根基，是领导者内在的价值观和基本素质，干部必须坚守的内核和基石。

——圆形寓意企业的相对竞争力均衡发展，内部与外部环境和谐相处；内圆寓意领导者的各项角色互相补充。

——十字线代表核心价值观传递的通路。

——深蓝色、天蓝色为华电集团视觉识别系统所采用的标准色。

——绿色寓意华电国际秉承华电集团“价值华电、绿色华电、创新华电、幸福华电”的要求，突出打造“高效煤电、清洁能源、煤炭产业”综合性能源公司的发展战略。

2.能力项及简要说明

（1）核心能力（基础领导力）。根据华电国际对核心能力（基础领导力）的要求，通过对上述三种方法“交集”得出的能力要素进行梳理、优化，确定核心能力（基础领导力）为“正直心、尽责心、事业心”三心。

（2）通用领导力。综合运用上述三种方法，华电国际将领导干部角色划分为四种，在每种角色之下，又分别归纳导出两个通用能力项。分别为：“市场开拓者”角色，商业敏锐、资源整合；“社会公关者”角色，沟通协调、合作共赢；“运营管理者”角色，创新突破、高效执行；“团队管理者”角色：团队领导、人才培养。

（3）正职领导力。正职领导力来源于通用领导力又高于通用领导力，在上述三种方法的“交集”中，反映正职所应具备能力要素最为集中的是“战略思维（愿景引航）”、“全局驾驭（宏观掌控）”，因此确定为能力项。

3.素质能力标杆体系的构成

华电国际领导力模型由角色定位、能力项、能力定义、能力项的能力维度、对能力维度的行为描述以及角色权重、评价权重等构成，并进行详细诠释和内涵丰富，形成领导干部素质能力标杆体系。

角色定位，是指华电国际对各级领导者的角色要求与其职责范围，反映企业战略需求；能力项，是指华电国际对各级领导者的能力要求；能力定义，是基于华电国际发展战略、企业文化，根据绩优者访谈和标杆研究的结果，对确定的领导干部需具备的一项素质能力的具体阐述和定位；能力维度，是对能力项内涵的清晰化表述和进一步阐释，关键在于表达华电国际对于“能力项”的“特殊性”要求，即具有企业特色，体现企业发展战略、相对竞争力和核心价值观；行为描述，是用来在能力维度的限定下，清晰地反映对能力的评价，以便后续应用中的标杆参照。

角色定位、能力项、能力定义、能力维度和行为描述的具体表达如图3所示。

图3 市场开拓者角色下商业敏锐能力项标杆体系示例

基于华电国际领导力模型构建的总体构思，因领导干部各岗位的岗位职责不同、华电国际对各岗位的要求不同，其所承担的任务和发挥的作用也不同，因此，华电国际依据企业发展战略和文化、领导干部的岗位职责、工作定位，结合各岗位绩优领导者访谈情况、标杆研究、公司总部职能部室及所属企业对各领导干部岗位的评价需求，综合考量，相应设置了各岗位的角色权重和评价权重。

4.领导力模型及素质能力标杆体系的特征

领导力模型是针对特定的组织，在特定的时期内而设计的，具有自身的特征和特性。华电国际领导力模型及形成的素质能力标杆体系主要具有以下五个特征：第一，具有前瞻性。基于华电国际战略和相对竞争力，能支撑、促进企业实现长远战略目标，并代表企业未来发展方向。第二，反映文化特色。与华电国际企业文化紧密相关，体现公司核心价值观的精髓。第三，内涵互相独立。能力项各自具有其独特的内涵，没有相互包含或交叠的关系。第四，实现行为锚定。能力项具备的各种典型行为可被描述，以此为参考依据，可对领导干部的实际工作行为进行测评。第五，易于被观察评价。能力项具有能通过行为显示出来的特性，从而能被直接感知。

六、华电国际基于企业战略的领导力模型的管理工具开发

在构建领导力模型的基础上，华电国际依托领导力模型素质能力标杆体系，优化、完善主要工作流程，开发了相应的领导干部管理评价工具。

1.建立360度能力测评框架

根据领导干部在管理层级中的位置和企业特性，建立360度能力测评框架，通过上级、同级（自己、同事）、下级等角度对领导班子和领导干部能力进行评估，了解其能力水平和发展现状。

2.开发述职述能模板和调研测评问卷

针对干部考察评价中的述职环节，开发述职述能模板，要求领导干部围绕领导力模型对干部素质能力的要求进行述职，直观体现领导干部对自身领导力的评价。

3.开发结构化访谈提纲

针对干部考察评价中的个别谈话环节，按照能力项、能力维度，编制领导干部素质能力结构化访谈提纲，开展访谈测评，由考察组对考察对象打分，形成考察对象各能力项访谈测评结果。

4.开发领导班子和领导干部个人素质能力评估报告模板

在素质能力评估报告模板中，通过将考察对象各能力项成绩的汇总，描述在雷达图、象限图等比较型图表中，可清晰地反映出各层级人员对考察对象各项能力评价的差异以及考察对象各项能力评价与领导力模型标杆的差距，判断考察对象的长处与短板。

七、华电国际基于企业战略的领导力模型的应用和成效

1.建立了“三位一体”干部综合考核评价体系

通过领导力模型，明确了基于企业战略、相对竞争力和核心价值观，华电国际不同岗位领导人员应具备的素质能力要求，形成了各级领导岗位素质能力标杆参照体系，为考察评价领导人员、调整优化领导岗位提供了科学的标准和依据。

2.有效发挥了更为科学的选人用人作用

依托领导力模型，发现领导干部性格、能力、价值观等各方面与标杆体系之间的差异度，衡量领导干部与岗位、企业以及领导班子之间的匹配度，结合综合评价体系形成的对领导干部的综合评价。对于综合评价排名前30%的干部优先选拔任用，对排名后30%的干部原则上不予提拔，并加强考核与教育，必要时进行组织调整。有针对性地选拔任用干部，合理配置领导班子，实现了领导干部与岗位的匹配，为打造能力互补、结构合理的领导团队提供了坚实保障。

3.优化了符合企业战略需求的领导干部培养教育平台

通过与领导力模型标杆体系的对标，华电国际更加清晰地体会到了企业人才储备与战略发展要求之间的差距，促使公司据此制定符合企业发展需求的人才发展战略，择优选出具备所需素质和潜力的后备干部，并对不同类型的人员采取不同的管理与开发模式，建立了职业化人才发展的组织基础，促进了优秀人才的脱颖而出。

华电国际通过运用基于领导力模型的人力资源管理体系，取得了明显成效。公司选人用人工作评价、风气评价满意度逐年提高，公司系统领导干部的专业结构、知识结构、年龄结构得到持续优化，综合素质能力和工作绩效得到持续提升。同时，在领导干部中有效传导了企业发展战略和企业文化，统一了思想，提升了凝聚力，推动了企业整体管理水平。

机电一体化综述篇9

关键词：机电一体化 技术 煤矿机械 应用

1 概述

机电一体化是一门复合型技术，它集机械、电子、计算机和信息为一体，机械是其主功能、依托计算机和电子技术发展动力功能，把机械装置、电子设备和软件等结合起来，发挥其独特的作用。数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化是其未来主要发展方向。煤矿业未来往高效安全、清洁、结构优化的方向发展，而煤矿机电一体化技术的运用能够推动其快速往这个方向发展，并实现煤矿综合自动化。此外，煤矿机电一体化技术是煤矿企业信息化的关键支撑技术，并广泛应用于煤矿采掘和装备应用与推广上，促使其快速健康的发展，为整个煤矿工业打下稳固基础。本文分析了煤矿机电一体化技术的发展现状及其研究意义、它在煤矿业的应用和其未来发展趋势，希望对煤矿产业的发展起到推动作用。

2 对我国煤矿机电一体化技术的发展现状的研究

中国的机电一体化技术萌芽期是从20世纪70年代开始，到了80年代后期，在综合机械化采煤这一领域得到飞跃发展，并推动了煤矿机电一体化技术的发展进程。在这一年代，采煤机已经发展为电牵引。进入20世纪90年代中期，在已有基础上研发了大功率电牵引采煤机。到了21世纪，煤矿机电一体化技术得到广泛的应用，并在某些领域取得极佳的成绩，如煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等。但与国外发达国家相比，我国的机电一体化技术起步较晚，因此，在对该技术的研发水平、应用领域、投资规模和技术管理上都稍微落后于采煤业发达的国家。

3 分析煤炭机电一体化技术的研究意义

随着煤炭机电一体化技术的发展，分析研究该技术有着重大的意义。本文主要从三个方面分析了其研究意义。

3.1 有效提高了煤矿作业的劳动效率 传统的煤矿作业大多数是以手工为主，而引用机电一体化可以大大提高劳动效率，降低工人的劳动强度，缩短作业时间，生产效率明显得到明显提高。

3.2 有效提高劳动安全保障 传统煤矿工人的工作环境都比较差，如潮湿、灰尘大，这严重影响工人的身体健康，有时还会危及到他们的生命安全。机电一体化技术应用在煤矿领域能够保障工人劳动安全，防止灰尘和潮湿等恶劣环境危害他们的身体健康。

3.3 明显增加劳动收入 机电一体化运用在煤矿机械中不仅能提高劳动生产率，同时也提高了煤炭产量。这直接受益的是煤矿企业，而煤矿企业效益的提高，煤矿工人的劳动收入也明显上升，改善其生活水平。此外，煤矿产业的发展还能带动当地相关产业的发展，为当地带来一定的经济效益。

4 对机电一体化在煤矿生产中的应用研究

工业化的快速发展也带动了煤矿业的发展，在煤矿产业引进机电一体化技术，并广泛应用在煤矿产业的各个领域。以下从三个方面进行阐述，它们分别是机电一体化在矿井综合采煤方面的应用、矿井运输提升设备的应用和煤矿安全生产方面的应用。①应用于矿井综合采煤方面。机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用就是电牵引采煤矿机，它具有牵引特性好、反映快捷、结构简单易用、工作效率高和寿命长等良好特点。因此，它被广泛应用于大倾角煤层。②应用于矿井运输提升设备。机电一体化技术在煤矿生产的另一主要应用是带式输送机和矿井提升机。其中带式输送机因能长距离运送、运行期间安全性能高，并能实现自动化而成为我国煤矿井下原煤矿输送系统的主要运输设备。而矿井提升机其机械结构简单，能实现全数字化交流提升。③应用于煤矿安全生产方面。最能强有力的体现出煤矿业机电一体化技术的就是应用于矿井安全生产监控系统，这不仅能保证煤矿进行安全生产，还能促进煤矿安全管理的发展。这也符合了我国规定的矿井必须配备矿井监测控制系统的规定，使工人在安全的条件下进行生产。

5 对煤矿机电一体化技术应用的发展趋势的研究

国产煤矿机电一体化设备的特点是：智能化、程序化、信息化，并具有很多无可比拟的优点，如便于操作维护、设备体积小、安全可靠度高等。这一技术广泛应用与煤矿业能有效减轻工人的劳动强度，提高煤矿企业生产效益，拉动社会经济的发展。但目前为止，我国的机电一体化技术还落后于其他煤矿产业发达的国家，本文特分析了其未来发展的三个主要趋势。第一，研究发展拥有自主知识产权的煤矿开采技术，特别是在关键装置方面；第二，在产品功能方面增家通信功能，以配合综合自动化的发展需求。第三，机电一体化技术的日后研究重点之一是研究发展煤矿机器人。

6 结语

综上所述，科学技术的快速发展能够有效推动机电一体化技术的发展，并广泛应用于煤矿产业的各个领域，加快煤矿产业快速向前发展，进而推动社会经济的发展。机电一体化技术的应用不仅能够提高煤矿企业经济效益，还保障了工人操作的安全性。国家也越来越重视煤矿产业的安全性生产，这使煤矿产业大幅度增加煤矿设备的投入。因此，它的发展必能创作出更大的社会价值。

参考文献：

[1]孙虹丹.浅谈机电一体化技术在煤矿机械中的发展及应用[J].才智，2011年24期.

[2]谭得健，徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化，2003.

机电一体化综述篇10

关键词　智能建筑　弱电子系统　结构化综合布线

对于现代化智能建筑，尤其是办公楼宇的弱电设计，采用结构化综合布线系统已成为共识。但是，目前还存在着两种看法(或做法)：一是主张将所有的弱电系统都建立在结构化综合布线所搭起的平台上，也就是用结构化布线代替所有的传统弱电布线；另一则主张将计算机网络布线、电话配线纳入到结构化综合布线中，而其他的弱电系统仍采用其特有的传统布线。究竟采取哪种布线方式较为合理，作者认为应结合具体项目，从所用方案的先进性、合理性、经济性等方面综合考虑方能得出结论。

1　智能建筑弱电方案确定基本思路

首先分析一下结构化综合布线的优点：

(1)结构化综合布线使用了标准化的线缆和接插头模块，非常便于各楼层及本楼层间的信息点管理，使得因办公室搬迁等因素造成的大量终端设备、电话机移位时，只需将插头拔出、插入新的位置，然后在弱电设备间内做跳线处理或仅仅作些软件上的更改，即可重新投入使用，而不像传统布线那样无统一标准。当设备需要移位时，会带来许多管理上的不方便或需要重新布线，对建筑装璜造成较大的破坏。

(2)结构化综合布线的扩展能力强，因为对于五类非屏蔽双绞线可以提供155Mb/s信息的传输能力，除了满足当前各种网络的需要外，还能满足未来发展的需要。

根据上述结构化综合布线的两个优点，结合建筑物实际的各弱电系统，具有发展性和不稳定性的只有电话系统和计算机网络系统。而对于其他弱电系统，如火灾自动报警系统、保安监视系统、广播系统、电缆电视系统等设备，具有很好的固定性，且位置一般不会移动，对于一个固定的建筑物，这些系统的设备一经选定，频繁更新换代的可能性和必要性均很低。

根据以上所述，一般都在弱电设计中把电话系统及计算机网络系统的配线统一纳入结构化综合布线，而对其他弱电系统保持相对的独立性，仍采用传统的配线方式。

然而，采用上述方法还有其他一些原因，如当前大多数弱电设备厂家的系统与结构化综合布线系统不兼容。要想使这些弱电系统在结构化综合布线平台上运行，则必须增加转换设备。例如保安监控系统的摄像机，其输出的视频信号通常以同轴电缆传输，如果将其纳入结构化结合布线系统中，需在线路两端增加信号转换设备。显然，这样做既麻烦又不经济。

2　综合布线在应用中存在的问题

应用中发现有的综合布线产品，如三类、五类非屏蔽双绞线其截面均为0.5mm2(美国线规AWG24)，与之相配套的配线架，出线座都只能适用于截面为0.5mm2的线缆。因此，它在支持如下几个弱电子系统时，就存在局限性或不足。

2.1　广播系统(PAS)

根据我国电气规范，一般将电气设备工作电压为220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信号确定为弱电信号。而在广播系统中，如采用定压输出，线路电压可分为70V、100V、120V三档。故在广播系统中采用综合布线，会对线缆产生过电压，长期使用会对线缆的寿命产生不良影响。另外，广播系统的线路用线截面一般为1.0～2.5mm2，而非屏蔽双绞线的线芯截面只有0.5mm2，相差甚远。

2.2　火灾报警及控制系统(FAS)

根据我国现行的火灾自动报警系统设计规范规定：火灾自动报警系统的信号传输线路的芯线截面，穿管敷设的绝缘导线不应小于1.0mm2，线槽内敷设的绝缘导线不应小于0.75mm2。而作为综合布线系统的非屏蔽双绞线其截面积为0.5mm2。显然不能满足我国火灾自动报警系统设计规范的要求。另外，在总线制的火灾报警系统中，电源线与控制线多采用1.5～2.5mm2的导线，综合布线系统也不能满足要求。

特别需要指出的是：我国现行消防规范要求所有消防信号线、通讯线均不可与非消防线路共管敷设。因而要用综合布线产品支持火灾报警与控制系统，必须先获得当地消防主管部门的特许。

2.3　共用天线电 视系统(CATV)

用综合布线产品支持CATV一般都采用光纤，因此，在线路放大器、分配器、分支器的两端要加装适配器，这无疑增加投资，而且因中间环节增多，系统的可靠性也降低了。

以上阐述了综合布线系统在我国支持各弱电子系统目前仍在的一些问题，那么是不是说结构化综合布线系统不能支持上述各个弱电系统?答案是否定的。对于一座智能化程度要求很高的建筑物，在规范允许和获得特许的前提下，可以利用综合布线产品的光纤和各种对数非屏蔽双绞线缆支持计算机网络和电话通讯系统，用同轴电缆支持CATV和CCTV(监视电视)，采用截面为1.0～1.5mm2的特殊定货的非屏蔽双绞线支持FAS、PAS。