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【關鍵詞】電氣工程 智能化技術 應用
在社會經濟快速發展的今天，各行業對電力行業的要求變得越來越高，這同時也為電力有關行業的發展提供了基礎，特別是電氣工程進入了快速發展的階段。但是受到諸多條件的限制，我國傳統電氣自動化控制在具體的應用中存在著一定的缺陷。在這種情況下，智能化技術的應用一方面可以不斷的完善和優化之前的自動化控制系統，彌補其中的使用缺陷，另一方面對我國電氣工程的進步和發展也有十分積極的意義。所謂的智能技術是指以人工智能理論為基礎，通過融合計算機技術而產生的一種新型的高科技應用技術，而我國對這一方面的研究尚處于起步階段，因此智能化技術研究在我國具有巨大的發展潛力和空間。
1 簡述智能化技術在應用過程中的優勢
一般情況下，在電氣自動化控制管理過程中，智能技術應用主要是利用控制器來實現智能化目標，而“被智能化”的控制器與之前的控制器相比，前者在電氣自動控制方面的應用更具優勢，主要表現在以下幾個方面。
1.1 無需建立控制模型
在電氣自動控制系統中，傳統的控制器在實際的應用過程中存在著一定的缺陷，如一旦控制目標的動態方程比較復雜，那么控制器在對其進行控制的過程中就可能會出現偏差，進而造成在進行模型設計過程中因受到外界客觀因素的影響，如部分設計參數變化等這些因素的存在會嚴重影響設計模型的精度，進而降低自動控制系統的工作質量和效率，而經過智能化“處理”過的控制器在應用中無需建設控制模型，從而使得上述不可控的客觀因素無法影響系統運行的精度，最終也在一定程度上提高了整個電氣自動化控制系統的精密系數，對電力系統穩定的提升也有積極的作用。
1.2 方便對電氣系統進行調整控制
智能化控制器在電氣系統應用過程中可以利用魯棒性變化、下降時間、響應時間等對整個系統控制情況進行調整，而這種對控制程度的調整一方面可以提升智能化控制器本身工作水平，另一方面也可以在一定程度上保證自動化控制工作的順利進行。從這一方面可以看出，智能化控制器在電氣工程應用中，其在調解控制功能方面的優勢是傳統控制器無法比擬的，而這也為它在電氣工程自動化控制管理中的具體應用提供了基礎。另外，智能化控制在電氣工程應用過程中是以與之有關數據的變化來進行自動調節的，無需依賴技術人員，為遠距離調節控制目標的實現提供了條件，而這也在一定程度上推動了我國電氣工程自動化控制的進一步發展。
2 探討智能技術在電氣工程自動化控制中的具體應用
2.1 智能控制應用分析
智能化技術與電氣自動化控制管理系統的融合一方面為電氣工程控制管理的無人操作化、高效化、遠程化以自主化等目標的實現提供了基礎，另一方面也為智能化技術的發展和進步提供了發展空間和潛力。而通過以上的分析可知，在電氣自動化工程領域中，智能技術的應用具有傳統技術所無法比擬的優勢，這既是對智能技術在自動化控制系統應用的肯定，同時也為其在其他行業中的推廣和應用打下了堅實的基礎。
2.2 優化設計分析
電氣設備設計工作是電氣工程自動化控制管理系統中的重要構成部分。同時整個設計工作具有較高的復雜性，因此對電氣設計人員的要求比較高，例如電氣設計人員必須掌握磁力、電路以及電氣等相關學科理論知識，同時還應當具備理論應用實際的能力，為電氣設備設計工作水平保障提供基礎，另外設計水平與設計人員工作經驗也有著十分密切的關系。因此，對于一些難度較大的電氣設備設計工作通常會有經驗較為豐富的人員完成。早期電氣工程在進行電氣設備設計工作的過程中主要是通過手工制作的方式來完成的，而這種方法完成的設計方案達標率較低，增加了修改的難度，而現階段的電氣設備設計則是通過CAD技術和計算機軟件相結合的方式來完成的，使得設計所需的時間大大減少，且設計質量較之前相比明顯提高。尤其是遺傳算法的應用，極大的提高了設計水平，進而為電氣工程自動化控制管理質量的提升打下堅實的基礎。
2.3 故障診斷分析
在電氣工程系統正常運行過程中，電氣設備運行故障的時有發生，且故障發生前會有一些異常現象發生，而智能技術的應用就可以對這些異常現象進行及時且全面的監測和診斷。例如在電力系統中，變壓器是對整個電氣設備的運行具有十分重要的影響，因此在系統運行過程中，技術人員會制定嚴格的檢測和檢修制度，但是由于諸多客觀因素的存在，使得一些電氣故障的發生不易被人察覺。而智能化技術的應用可以及時準確的將故障診斷出來，避免由此引起不必要的經濟損失。智能技術對變壓器的故障診斷，是通過對變壓器中滲漏油的分解氣體進行分析來完成的，而這種診斷方法可以在短時間內判定出故障范圍，進而技術人員可以迅速找到具體故障點進行維修，降低了故障對電力運行系統的影響范圍，也提高了電氣設備的經濟效益。
3 結束語
綜上所述，智能技術在電氣工程自動化控制管理系統中，一方面提升了電氣設備自動化運行的穩定性，另一方面也為電氣工程快速且安全的運行提供了堅實的保障。但是目前我國在這一方面的研究還不足，因此，應當加大對該技術的重視和研究的力度，以有效推動我國電氣工程自動化的發展。
參考文獻
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[2]蔣懿.智能技術在建筑電氣工程設計中的應用研究[J].建材與裝飾，2016（13）.
作者簡介
電氣工程專業在美國屬于POWER A類專業，所開設的高校很多，但極大多數偏重于電子與通信、電力電子與自動控制、電路設計等弱電專業，側重強電類的不多。PSERC的宗旨為：打造未來電力系統靈魂工程師，為社會建設一個高效、安全、靈活、自適應、經濟的電力系統，提供一個能應對電力系統危急時的知識決策的培養新一代電力系統科技人才的高質量、可持續的平臺。加入到美國PSERC中心并通過ABET認證的高校基本分為兩類。一類偏重電力系統的設備制造、規劃設計、運行控制，如亞利桑那州立大學、德克薩斯農工大學、愛荷華州立大學、佐治亞理工學院和威斯康辛大學。另一類則偏重于自動控制、通信、物理、電子信息等，如：加州大學伯克利分校、伊利諾伊大學香檳分校、卡內基梅隆大學、華盛頓州立大學和霍華德大學。兩類大學的電氣工程專業所設學科相互支撐與交叉，滿足了電氣工程專業所牽涉的電能的生產、傳輸和利用領域開展科學研究、技術開發、規劃設計、設備制造、廠網建設、系統調試、信息處理、系統運行、保護控制、狀態監測、維護檢修、環境保護、經濟管理、市場交易以及系統的自動化和智能化等活動的需要。下面從培養目標、專業課程體系及實踐教學環節等方面對PSERC高校電氣工程專業的教學體系進行剖析。
二、PSERC高校教學體系
1．PSERC高校的培養目標。
ABET通用培養目標規定，專業應有公開的、符合學校定位的、適應社會經濟發展需要的培養目標；培養目標應包括學生畢業時的要求，還應能反映學生畢業后5年左右在社會與專業領域預期能夠取得的成就；高校應建立必要的制度定期評價培養目標的達成度，并定期對培養目標進行修訂。ABET通用標準對畢業要求明確提出畢業生應具有人文社會科學素養、社會責任感和工程職業道德；具有從事工作所需要的相關數學、自然科學以及經濟和管理知識；掌握工程基礎知識和本專業的基本理論知識，具有系統的工程實踐學習經歷；了解本專業的前沿發展現狀和趨勢；具備設計和實施工程實驗的能力，并能夠對實驗結果進行分析；掌握基本的創新方法，具有追求創新的態度和意識，具有綜合運用理論和技術手段設計系統和過程的能力，設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素；掌握文獻檢索、資料查詢及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；了解與本專業相關的職業和行業的生產、設計、研究與開發、環境保護和可持續發展等方面的方針、政策和法律、法規，能正確認識工程對于客觀世界和社會的影響；具有一定的組織管理能力、表達能力和人際交往能力以及在團隊中發揮作用的能力；對終身學習有正確認識，具有不斷學習和適應發展的能力；具有國際視野和跨文化的交流、競爭與合作能力。作為國家科學基金資助的校企合作研究中心，PSERC充分挖掘發揮各高校的能力，充滿激情地面對電力工業中的各種挑戰。PSERC的宗旨是為未來電力系統培養高素質的工程師。在PSERC的旗幟下，多所高校通力合作，朝著如下目標努力：共同思考未來工業會面臨的挑戰；在這個合作平臺下，利用交叉學科優勢，研究這些挑戰的應對方法；在工業危機事件時能在學術機構、工業機構、政府之間達成有效溝通和知識共享；培養下一代電力工業工程師。而校企合作研究中心PSERC則需要為下一代電力工業工程師的培養提供如下條件：為分布于美國不同地方、不同學科的有著豐富經驗的研究者提供一個聚集平臺；為企業團隊和高校專家提供一個科學前沿的具有經濟技術性的研究方向；為未來電力工程師提供高水準的培養平臺。隨著可再生能源發電、智能電網的發展，以功率變換、檢測、控制、通信、信息處理為特征的智能電氣裝備成為現代電力系統的支撐。PSERC高校電氣工程專業以工程認證為標準，結合行業發展需要，形成了具有典型特征的培養目標和畢業要求。由于新時代電氣工程專業由電子信息工程、計算機科學、自動控制等多個交叉學科支撐，幾乎所有的高校都將電氣工程專業與計算機科學專業設置在同一學院，沒有了傳統的以電氣工程單一學科形成的院系；幾乎所有的高校都將出色的專業能力、學習能力、領導能力、協調解決問題的能力作為培養目標。
2．PSERC高校的專業課程體系。
培養適應和引領新工業革命人才的基本載體是課程，工程教育是由不同類型的課程來實施的，工程教育回歸工程的本質就是課程體系要更加接近工程的真實過程，并符合新的工程觀念。ABET標準也規定，課程體系應符合專業和學校培養目標，包括通識教育課程和工程教育課程。 PSERC中心倡導多個交叉學科互為支撐，其專家陣營領域包括：電力系統、應用數學、復雜系統、計算機技術、控制理論、電力電子、運行研究、非線性系統、經濟學、工業組織和國家政策。PSERC各高校均設置有適宜電氣工程學科的數學和基礎科學的組合課程；各校的研究方向略有差異，但都強 化數學、物理及工程理論的課程設置；有關電子信息、計算機技術、自動控制、通信技術、光纖通信技術、電磁場理論、電力電子技術、電機及電力系統基本理論等方面的課程，幾乎是每所高校電氣工程專業的必修課程，并設置了適宜電氣工程專業學生所學領域學科的工程科學和工程設計課程。個別高校擁有自己的諸如醫學電子電氣設備特色方向，有些高校強化人文教育。如此由若干不同學科交叉便于交叉學科的科學研究及一流人才的培養，如此寬廣的課程設置為學生后續發展打下了很好的基礎，創建的是社會性綜合大工程型通才培養的模式。
3．PSERC高校的實踐教學。
正如前述ABET標準明確指出，工程實踐是必需環節。為了保證培養目標和課程體系符合工程科技發展與適應社會需求，ABET標準規定，必須有企業和行業專家全程參與培養目標和課程體系的設計與修訂過程，尤其是提出對工程實踐與畢業設計的要求。PSERC中心加盟者不僅包括10多所在電氣工程領域著名的高校，還包括美國電力公司、水電公司、電力科學研究院、美國能源公司、美國電力交易公司等以及諸如ABB、GE、Mitsubishi等30多家世界知名的電氣企業，成立專門的工業委員會，構建PSERC與各工業企業間的合作平臺。通過該平臺，各高校獲取研究和教學的機會，也可通過該平臺商討和推薦工程項目。該平臺每兩年進行一次大型研討，企業和高校在研討中總結已完成的項目，并提出下一步要進行合作的項目。為了培養能適應于工業、商業和政府機構的電氣工程人才，要求本科生在完成基礎工程課程后，必須專門修習電路、電磁場和電磁波、微處理器、通信和控制系統、電力電子和電力系統的集成電路設計訓練課程。對大三或大四的高年級學生，針對不同學科模塊方向，設置有各種專題課程，并且配有專門的綜合設計專題，該設計課程一般安排在每年的秋季末或春季末，參加設計的學生各組間可以進行設計大賽，獲勝者有榮譽證書并獲得一定的獎金。研討課程是高年級學生必修的另一門與工程實踐結合緊密的課程。PSERC中心由合作高校和合作企業共同商議決定重大研究課題，高年級學生可以獲得參與該類研究課題的機會，其經歷將計入修習學分。高年級學生的專題及個性化研究專題一般都是企業合作項目。
三、對我國電氣工程專業建設的啟示
我國一些由傳統的電力系統及其自動化、電機與電器專業為核心的高校有少部分仍以電氣工程或電力工程為院系名稱，極大多數以應用電子和電氣并列為院系命名，但其教學內涵依然是偏重強電，就業領域以電網為主。但我國開設電氣工程專業的高校有200多所，電網對人才吸納有限，且各校的辦學基礎、行業背景差異較大，這些高校如何把握電氣工程專業的建設，如何滿足電氣工程專業工程教育認證的要求，本文認為：由上述PSERC高校已通過認證的電氣工程專業特點，有如下幾點值得我們借鑒：
1．學校根據自身辦學特點及行業背景，制定符合學校定位的人才培養目標和畢業要求。
2．將與電氣工程專業相關的電子信息、自動化、計算機專業盡量設置在同一院系，便于交叉學科的研究和人才培養。
3．在電氣工程基礎課程體系中，擴展電子計算機技術、信號分析與處理、自動控制、網絡通信等方面的課程，根據自身辦學特點制定專業課程群，實現強電與弱電結合，學科交叉，互相滲透，加強基礎、拓寬專業領域，提高學生的適應能力、學習能力，打造通才教育。
4．各學校根據自身的專業優勢與行業背景，設置專業必修課和專業選修課，并對實踐環節和畢業設計提出配套要求，培養與培養目標對應的寬口徑厚基礎特色人才。
“遞進式”實驗就是將實驗分為三個階段，即基礎性實驗階段、綜合性實驗階段和創新性實驗階段，這三種實驗階段層層遞進。通過分析電氣工程及其自動化專業對培養專業性人才的目標和要求，然后在原來單一結構實驗室的基礎上，作出相應的調整，將原有分隔獨立的實驗室整合成三大模塊，并根據實驗室的特性將其劃分為三個不同的階段：
1.基礎性實驗階段，就是簡單的將本專業需要學習的課程隨意疊加整合，目的是為了滿足各學科實驗教學的基本要求；
2.綜合式實驗階段，就是將本專業的實驗項目通過分類匯總，在原先隨意整合的基礎上，對實驗室的整體結構進行整合和優化，并建立專門的綜合性實驗室來研究專業課程的專業實驗項目，這為學生提供了一個學習專業知識和從事實驗設計的理想平臺，這樣能夠有效的提高學生的學習效率和綜合運用知識的能力；
3.創新式實驗階段，這是實驗研究的最高層次，在吸取和整合前兩個階段的優點，并形成自身的一些特點，它是以培養專業性人才為實驗研究的目標，而根據此項特點建立起來的開發性實驗室是目前實驗室教學培養專業性人才的主要方式。但是創新性實驗必須要在自己研究的實驗領域或者老師指定的研究方向上，針對某一特定課題或研究方向，通過指導教師的指導來完成實驗研究，這未嘗不是現在新型實驗教學的一種重要形式。
二、“遞進式”實驗模式的探索與實踐
在學院成立之初所建立的實驗室一般以電氣工程專業的實驗室為主，由于電氣工程專業實驗室建設時間較早，很多實踐性知識已經無法滿足當今社會的需求，所以在很多學院在之后的教學改革中一直將實驗教學作為學院改革的重中之重。經過近幾年的改革整合，按照基本原理、基礎應用、綜合實踐、應用設計四個層次來對實驗條件進行整改和規劃，通過對教學內容和教學方法的整合和改進來提高教學效率，并在此基礎上對實驗室管理進行強化改革，使其教學條件更能符合培養實踐性人才的需求。
1.整合專業實驗教學設施。自打電氣工程及其自動化專業升本后，社會對其培養人才的重視程度也在不斷的提升。所以根據電氣工程及其自動化專業的教學目標將教學內容整合為“電力系統及其自動化”和“工業自動化”兩個專業方向，這兩個專業是實驗室改革和建設的重要方向。為了培養學生的實踐能力，學院改革將原先的單一的實驗課程體系整合成為了基礎性實驗階段、綜合性實驗階段和創新性實驗階段，并形成了這三個階段層層遞進的實驗教學體系，這有利于系統和科學的培養學生實驗能力。由于教學內容整合為了“電力系統及其自動化”和“工業自動化”兩個方向，兩個專業方向的教學課程雖然大同小異，但是實驗研究內容不一，所以學院改革后分別成立符合“電力系統及其自動化”研究方向的基礎性實驗室和符合“工業自動化”研究的綜合性實驗室，這兩個平臺可以同時滿足二者的教學需求，優化和共享教學資源。
2.整合實驗教學內容、改進實驗教學方法。對實驗教學內容的整合要按照三個實驗階段“遞進式”的方式整合，徹底的將原先單一的教學課程轉變為系統性的實驗教學，并要根據學院自身教學現狀和存在的問題，改進實驗教學方法，采用系統的科學的教學方法，培養學生的創新能力。
在上文中，已經教學內容整合為“電力系統及其自動化”和“工業自動化”兩個專業方向。所以對于教學方法的整合，要以激發培養學生的創新能力和實踐能力為首要目標，摒棄先去單純以教師手把手教學的方式，不同的實驗階段，對學生的教學方法也大有不同。在基礎性實驗階段，教師輔導為主；綜合性實驗階段，學生自我動手操作學習為主導；創新性實驗階段，以學生提交課題項目研究申請書為主導，在這三個不同的階段，采用不同的教學方法可以引導學生全方位的思考問題，有利于培養學生將所學的知識運用到實際生活中解決問題。
3.加強實驗教學管理。鑒于電氣工程及其自動化專業“遞進式”實驗教學模式是當前學院改革措施下實施的新型教學模式，發展尚未成形，管理體制和措施都不夠完善。因此，在今后的實踐過程中，要不斷的加強實驗教學的管理，可以和其他院校的實驗教學管理制度進行交流和溝通，并對本校的實驗教學現狀，完善本學院的實驗教學管理制度，例如：建立反映學生實驗能力和創新能力的實驗教學評價體系，開放具備條件的實驗室為學生提供平臺等方法來完善管理制度，真正意義上實現“遞進式”的實驗教學。
4.加強師資隊伍建設。師資隊伍建設是實驗室建設的重要因素，是確保實踐教學的前提和條件。
關鍵詞：電氣工程；安裝；措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.110
0 前言
近年來，電力行業發展迅猛，用電需求也越來越大，這就對電氣工程的安裝提出了更高的要求，而電氣工程的安裝技術仍存在諸多問題，所以研究電氣工程安裝存在的問題和解決措施就有其必要性。
1 電氣工程安裝過程中存在的問題
1.1 安裝工程材料質量問題
質量問題是各項工程的重中之重，人們的日常生活都離不開各種電氣設備，所以電氣工程中的質量問題尤為重要，它直接影響人民群眾的用電安全，因而，在電氣工程的安裝中必須嚴把質量關。然而由于安裝材料市場混亂，使得電氣工程安裝過程中容易存在不合格的材料，嚴重的影響了后期整個電氣工程的使用和運行；此外，目前的電氣工程施工安裝方面存在著項目承包的現象[1]，很多的承包商為了獲得更高的利潤而不斷的降低購買成本，在電氣工程安裝過程中不按設計要求購買安裝材料，存在著偷工減料的現象；同時，實際的材料選購人員專業知識缺乏，鑒別能力低，質量把關不夠嚴格，導致電氣工程選材上存在很大的質量問題。
1.2 前期施工準備存在的問題
由于設計者工作失誤，在電氣工程設計中未能充分考慮相關的要求和標準，造成設計的偏差。例如，沒有進行等電位聯結設計[2]，或者忘記了電氣保護接地設計，或者是在設計中錯誤的使用了低壓配電系統等等，如果按照這樣的圖紙進行施工，將會給電氣設備的使用帶來嚴重的安全隱患，造成不堪設想的后果； 再比如，在進行配變電所位置的選擇時，沒有充分考慮設備吊裝和運輸等方面的有關規定，造成因為線路問題而引起的設備使用不便，不利于設備的維修與利用。因此，這就需要在設計中，提前考慮設備的運輸和維修通道等問題，便于后期工作的開展。
設計完成后，圖紙審核也容易存在問題。由于個人工作觀念、工作技能水平大不相同，雖然有許多專業優秀的施工人員，但仍有部分審核人員的專業水平低，職業素養差，不能充分認識到施工圖紙審核工作的重要性，導致未能及時發現設計圖紙中存在的問題；同時，圖紙審核過程中，部分工作人員不能很好地將理論與實際相結合，或實地考察流于形式等，這些都會影響電氣工程安裝的質量。
1.3 施工過程中監管不到位
施工過程中監管不到位也是電氣安裝中經常存在的問題。電氣工程施工管理是電氣工程安裝中的重要部分，在施工過程中由于管理不到位也會影響工程安裝質量和效率。在實際工作中，施工人員并非全都熟練掌握電氣安裝的專業知識，使得施工人員隨意進行工程安b，導致實際施工結果與質量要求相差甚遠。加之施工現場沒有專門的監管小組，缺乏對電氣工程安裝現場的管理，導致電氣工程安裝存在問題。因此，應加強監管以確保工程質量。
2 解決電氣工程安裝中存在問題的措施
2.1 嚴把質量關
選擇施工材料時要嚴把材料質量關，每種材料都應具有完整的生產資料如產品合格證、檢測報告等，都需經施工單位，監理單位相關人員簽字并建檔入冊確認無誤后方可使用；在工程項目承包前，公司應全面評估和考核各承包商施工團隊的綜合素質，選擇技術水平高的隊伍；承包商在得到承包任務后，不能因自身利益而選擇假冒偽劣產品，同時在材料選購時選擇綜合素質高的采購人員，避免因采購人員鑒別能力低而造成把關不嚴；加大對施工質量和施工安全的宣傳力度，提高施工人員的責任意識和安全意識，杜絕偷工減料現象的發生。
2.2 做好施工前的準備工作
提高設計者的綜合素質，在設計過程中多方面綜合考慮選擇最佳方案，設計完成后對要施工的設計圖紙進行反復檢查，一旦發現問題，及時糾正；設計者檢查無誤后由施工人員再一次進行核對研究，發現不合理之處及時向上級單位報告，聯系設計人員及時修改施工方案。
提高施工者的技術水平，做好施工前的培訓工作，強調質量安全意識，建立施工質量考核制度，對技術水平高的施工人員給予精神鼓勵和物質獎勵，以此來調動其他施工人員的積極性，樹立質量第一意識；同時建立責任到人制度，做好崗位分工工作，明確各作業人員職責，調動工作人員積極性，確保電氣工程安裝質量。
2.3 加強對電氣施工現場的監管
成立專門的監管小組，加強對項目進度的管理和監督；制定相關管理條例，工作人員在施工之前仔細研究各管理條例，按照管理條例開展各項工作；監管人員提高責任意識，全心投入到施工建設中去；同時貫徹“安全第一，預防為主”方針，對新員工進行崗前培訓，讓其充分了解并重視質量問題；對于不按圖施工，無證施工，使用不合格材料等行為一旦發現，立即制止并給予處分。
2.4 重視設備調試工作
調試是施工完成之后的一次重要的全面檢查，也是對前期設計、施工的補充和完善，對于保證電氣工程的質量問題有著重要意義，因此，施工完成后必須進行安裝調試工作。但調試難度高技術性強，所以需要施工部門、使用部門相互配合，共同監督，全面檢查，一旦發現問題，及時解決，避免投入使用后造成嚴重后果；調試完成后，相關技術人員還需對其進行時效檢驗[3]，校驗穩定后再交給使用單位，投入使用。
3 結束語
總之，電氣工程安裝是一項綜合性工程，從圖紙設計，施工安裝，到安全調試，再到最后的投入使用都需要重視質量安全問題。只有嚴格保證材料質量，做好施工前的準備工作，加強對施工現場的監管，重視安裝調試工作，提高應變能力，積極解決安裝中的各種困難，時時考慮人們使用的安全問題，才能更加高效地完成電氣安裝工作，提高安裝水平，促進電氣安裝工程發展。
參考文獻：
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關鍵詞：電氣工程；電氣自動化；融合
二十世紀是一個科學技術引領時展的時代，隨著各種尖端技術的不斷應用，各個企業的發展現階段都有尖端的技術團隊。同時，由于電氣自動化技術優勢的特點，如果能夠把握好應用手段，在實際生產過程中，一定會取得好的結果。但在電氣工程實踐發展的過程中，我國的電氣自動化技術的應用時間還比較短，很多人員沒有經驗，使融合程度不是很高，在融合過程中仍存在著許多問題。因此，本文研究電氣自動化如何融入電氣工程中是具有明顯的現實意義的。
1 我國電氣自動化發展現狀及融合不足之處
作為目前全球最大發展中國家的中國，與西方先進國家相比較，由于科學研究領域相對落后，導致電氣工程及其自動化技術的研究也有一些不足之處，使其在電氣工程中的融合進程受到了不小的影響，這樣一定程度上制約了我國電氣工程的發展。與此同時，目前我國所掌握的電氣自動化技術可應用效率較低，往往是研究出一個很好的設備，但是沒有相關技術進行支持，許多電力企業在這樣的技術環境以及競爭體系中，不能完全按照自己的發展意愿而進行企業規劃，受技術制約的因素影響，最終導致電氣自動化技術不能完全滿足自身發展的需要。
本文所研究的設備都是基于電氣自動化技術的，因此與傳統設備相比具有很強的優越性，這種優越性主要體現在使用性能以及使用壽命兩個方面。除此之外，電氣自動化技術下的設備能夠將工作信息實時、快速、準確的傳送到相關工作崗位上去，因此將電氣自動化融入到設備中是勢在必行的，然而根據作者調查研究得知，目前在電氣自動化融入電氣工程過程中，仍存在許多問題需要引起相關研究者的重視：首先，電氣自動化技術在電氣工程中的應用還不成熟，不是很全面。其次，電氣自動化技術在應用過程中對外部電壓要求較高，這使得電網建設投資成本壓力增大。此外，電氣自動化設備在防雷和電磁干擾等方面需要發展和完善。這就要求我們不斷探索電氣自動化設備功能的研究工作，以充分發揮自動化裝置的功能。
2 電氣工程中電氣自動化的設計理念
2.1 集中化設計理念
針對本文所研究的電氣工程來說，自動化技術的融入主要有兩方面的作用，第一就是對于電氣工程系統進行信息集中處理，由于隨著電氣工程的規模的不斷擴大，傳統的處理系統壓力越來越大，自動化信息系統可以使復雜的信息處理過程變得便利起來，減輕電氣工程系統主機運行負擔；第二就是能夠承擔一部分監控作用，特別是對系統穩定性以及安全性方面的監控，電子自動化可以達到很好的效果。
2.2 遠程化設計理念
由于電纜在電氣工程中需要大量接入，才能保持整個電力系統的正常運行。然而，許多電纜應用在很大程度上會增加系統的負擔，降低系統運行的穩定性和安全性。通過遠程設計的應用可以解決電氣工程電纜的系統依賴性。但這種設計思想的用雖然在很大程度上減少了電纜的應用，但直接增加了信息設備的數量。因此對于這種情況，電氣自動化技術一般只用于較小的電氣工程之中。
2.3 現場總線式設計理念
現場總線式設計是一種網絡技術，隨著我國近年來網絡技術的不斷發展，基于網絡技術的設計方法逐漸變得更有針對性。我們可以使用不同的技術運用于不同的階段，使其功能更加穩定，這種設計理念，不僅具有遠程設計的優點，并且已經成為了電氣工程領域公認的一種方法。相信隨著電氣自動化技術的不斷發展，其也成為了未來發展的基本趨勢之一。
3 電氣自動化在電氣工程中的融合運用
通過上述分析，對于電氣自動化融入電氣工程的發展現狀以及存在的問題有了清晰的了解，同時對于電氣工程中電氣自動化的設計理念也有了初步認識，那么接下來作者就談一下自己對電氣自動化在電氣工程中的融合運用問題的一些思考與建議。
3.1 電氣自動化和繼電保護裝置的融合
電氣自動化技術在繼電保護裝置中的應用，主要是檢測安全保護裝置，簡單地說，當系統出現故障時，故障信息將通過系統直接送到控制中心發送，然后立即切斷電源裝置系統并進行報警。針對這種技術來說，電氣自動化可以使之更加有效，在電氣工程實際中，繼電保護裝置在自動化技術的應用下可以實現對電路的監控，并為遠程控制提供技術支持，有效地解決了傳統繼電保護裝置應用的最大分辨率慢、誤差跳變等問題。
3.2 變電站綜合自動化在電氣工程中的運用
變電站綜合自動化系統是一種高精度、高效率的自動化控制系統，它將建立在技術的自計算基礎上，將電氣自動化技術與相關通信技術相結合，并在實際工程中加以應用，電氣工程自動化系統可以進一步優化繼電保護裝置的設備。例如變電站綜合自動化與計算機技術、通信技術等多種前沿技術的應用形式進行結合改進，最終可以將這些技術直接應用于變電站中，使整個變電綜合系統具備了智能化、集約化、高效化、自動化的特點。
3.3 管理工作中的融合應用
在現階段，隨著自動化技術的發展，電氣自動化技術逐步應用到電氣工程管理工作中。通過電氣自動化技術，對電力系統中的所有設備進行監控和管理，以保證設備在正常情況下的正常運轉，并及時發現設備中存在的問題，延長設備的使用壽命。同時，設備的管理人員，經常會受到諸多因素的影響所產生的各種問題，通過使用電子化技術并對電氣自動化技術的使用，以避免此類問題的出現，從而提高電氣工程的質量管理工作，使其更好地發揮應有作用。
3.4 調度網中的融合應用
在電力網絡中應用融合調度的過程，一般有許多設備應用其中，如打印設備、中心服務器設備等，通過這些設備的應用，達到了自動控制的目的。電氣自動化技術將自動為客戶用電測量，根據檢測結果確定電力用戶需求，為用戶提供更好的電能，從而可以將電能消耗值降到最低。而且，通過監控設備，還可以第一時間得知整個網絡的調度問題，并對工作人員進行提示，從而提高電力系統的安全性。
4 結束語
綜上所述，隨著電氣自動化技術應用價值的不斷提高，如何將電氣自動化技術逐步融入電氣工程當中已經成為了電氣行業的一個熱門研究課題，然而我國現階段在電氣自動化技術應用中方面仍存在許多問題。本文對電氣自動化技術的設計理念作了簡要分析，指出其在電氣工程中存在的不足和融合技術應該發展的方向。希望本文的研究能促進我國電氣工程事業的進一步發展。
參考文獻
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關鍵詞：電氣工程；研究方向；環保；節能減排
一、 電氣工程的主要發展歷程
電氣工程的主要發展歷程大致可分為三個階段：第一階段，從公元前大約7世紀至公元16世紀上半葉在長達兩千余年的歲月里，人類對電磁現象的認識十分緩慢，一直停留在單純地觀察記錄的水平上。第二階段， 16世紀下半葉從英國女王的侍醫官吉爾伯特開始，人們對電磁現象進行了探討，并作了一些定性的歸納和總結。這一階段大約持續了二百年。第三階段，18世紀的卡文迪許、庫侖開始，人們對電磁現象的研究進入了用科學方法定量研究、總結歸納從而得出規律的階段。
二、 電氣工程的研究方向
20世紀下半葉以來，電工方面不斷涌現出各式各樣的新事物，給電氣的發展注入了S多活力。
在電工的理論和原理方面，物理與天文研究中發展起來的等離子物理學與電磁流體力學開始向工程應用方面推進，與能源、電力、交通及其它工業發展需要相結合，開創并推進了受控核聚變、磁流體發電、磁流體推進、和電磁泵在世界范圍內的研究，取得了令人矚目的成就。
在新材料方面，各種有特性的材料相繼被發現。超導技術從超導現象1911年被發現至今，無論是在理論上還是實踐中都取得了長足的發展，特別是高臨界溫度超導材料的突破性進展，打開了超導技術應用的大門。永磁材料指的是某種材料經充磁后，具有很高的剩余磁密、矯頑力和磁能積的材料，如釹鐵硼（NdFeB）。上世紀80年代，我國成為世界上第三個能生產釹鐵硼的國家。近年來，永磁材料的研究主要針對釹鐵硼材料的缺點，集中在提高材料的溫度穩定性、抗氧化性以及降低價格方面。半導體作為一種導電性能介于絕緣體與良導體之間的特殊材料，為電工領域提供了多種電力電子器件，為直流輸電、電氣鐵道、各種節能電源和自動控制裝置的發展做出了重要貢獻。
在新技術方面，微電子技術的發展，使電力電子技術得到迅速的發展，使大功率的整流、逆變裝置得以實現進一步拓寬了電能的應用。而微電子技術和計算機技術的結合，實現了電機、電力系統、傳動系統的的自動控制。
近年來的研究熱點有：①電力大系統、電力傳動系統及電力電子變流系統中的各類問題；②生物、醫學與健康領域中的電磁方法與新技術；氣體放電及多相混合體放電問題；③氣體放電及多相混合體放電問題。④基于新材料、新原理或為開拓新應用領域的電機、電器；⑤反映各類電器設備電器或絕緣性能演變的多因子規律及其觀察和測量技術；⑥電能質量的理論及其測量、控制；⑦可再生能源發電、電能存儲和電力變換技術；⑧現代測量原理及傳感技術；⑨脈沖功率技術與低溫等離子體應用基礎；⑩電力電磁兼容問題以及復雜電力系統的經濟安全運行、控制及規劃的理論及其應用。
三、 電氣工程新技術對我國社會經濟可持續發展、節能減排和環境保護工作方面所起的重要作用
核能發電，目前分為核裂變和核聚變兩類發電方式。核裂變是由較重的原子核裂變釋放出的能量加熱水，基本形式與煤燃燒發電的形式相同。由原子核裂變所釋放出來的能量要比普通礦物燃料燃燒放出的能量大幾百萬倍。核聚變則是較輕的原子核結合為較重的原子核的過程，所釋放的能量比等量的原子核裂變所釋放的更多，核聚變的原料是海水中的氫的同位素，這種原料是取之不盡的，但是由于能量難以控制，目前尚待研究。
磁流體發電，是一種把燃料的化學能直接轉化成電能的新型發電方式，具體裝置中是利用高溫導電的等離子體與強磁場的相互作用而產生電能，目前已在提高能能量的轉化率方面起到了極大的作用。
另外，風能發電、太陽能發電作為清潔能源，在中國也得到廣泛應用。 在交通運輸方面，電工技術的發展將極大地促進以電磁技術為依托的磁懸浮列車的發展，目前，磁懸浮列車在全世界范圍內已經進入推廣應用階段，并有可能在未來繼續提速。
就節能減排而言，中國大量推廣電動自行車的使用，使得私家車、摩托車的使用大大減少。這意味著為國家節省了更多的石油資源，并減少了大氣污染。
四、 如何利用電氣工程相關新技術來治理大氣污染以及高效利用能源
APEC會議期間，北京天空出現了短暫的“藍天”，這被主席稱為“APEC藍”，并希望這一情景能永遠留在北京上空。但沒過幾天，北京又陷入了霧霾的世界。大氣污染問題已經擺在政府的面前，如何解決它關系到每個人的利益。
對于我們而言，利用電氣工程相關新技術來治理大氣污染是一項非常可行的途徑。我們都知道，大氣污染主要有兩個來源：一是汽車火車等以汽油、柴油、煤為動力的交通工具的大量使用；二是工廠加工廢氣的排放。
因為交通工具的大量使用而造成空氣污染，傳統做法是推廣使用以清潔能源為動力的交通工具，如自行車，電動自行車，電動汽車等。效果不能說沒有，但成效甚微。究其原因，主要是上述交通工具與汽車火車等傳統交通工具相比，其動力（即速度）以及續航方面遠遠不夠。
如果能夠利用電氣工程來相關新技術來實現電動車電池的小型化以及大功率化便可以解決上述問題，實現電能的高效轉化也不失為一個可行的途徑。另外還可以考慮使用太陽能光伏發電微型化，以太陽能為直接能源，但其問題在于天氣影響因素太大。相信日后，隨著技術的發展，會有解決的那一天。
對于如何高效利用能源，其實生活中也已經可以見到。如樓道的聲控開關、光控開關就可以減少不必要能源損耗，提高能源利用率。再比如工業生產中，利用電渦流效應來加熱鋼鐵也實現了能源的高效利用。
電氣工程新技術的每一次發展都會在某一方面帶來技術革命，只要繼續在這方面前進，最終就一定可以解決我們所面臨的難題。
參考文獻：
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關鍵詞：電氣工程及其自動化；獨立學院；專業建設
中圖分類號：G650 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）08-0037-02
隨著廣東省電力工業的快速發展，對電氣工程及其自動化專業的人才需求增加，因此專業的建設與發展具有很好的前景。作為一所獨立院校，我院以服務地方經濟社會發展為出發點，為廣東經濟社會發展培養自動化專業的高素質應用型人才。同時，我們需要看到自我國高校實行擴招以來，大學生數量大幅度增加，畢業生數也隨之增加，因此未來本專業大學畢業生就業形勢也不容樂觀。在這種形式下，如何正確定位本專業的培養目標和培養規格，把本專業建設成為具有自己鮮明特色的專業就需要我們思考與探索。本文在廣東技術師范學院天河學院的基礎上，主要針對獨立院校的電氣工程及其自動化專業的人才培養模式進行探討。
一、專業建設定位
電氣工程及其自動化專業是通用性強的“寬口徑大專業”，是由原電工類的電機電器及其控制、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電氣技術等專業合并而成[1]。各高校根據社會經濟發展對本專業人才的需求，依據各自的實際情況、辦學條件，確定了彼此不同的、體現各校辦學特色的專業方向、人才培養的方案和模式[2]。獨立學院不同于重點高校與職業技術學院，他以培養介于研究型人才和具有某一職業技能人才之間的應用型人才。他們既要有一定的理論做基礎，又要有一定的實際動手能力。因此我院電氣工程及其自動化專業以培養基礎扎實、知識面寬，具備自動控制理論、控制系統、信息處理、PLC和單片機控制技術、供配電及其自動化等方面的基本理論和專業知識，能在工業過程控制和電氣系統等領域從事系統分析、系統運行與維護、開發與設計、管理與決策等工作的應用型工程技術人才
二、課程體系建設
電氣工程及其自動化專業具有多學科交叉、內涵豐富、外延寬廣等鮮明的特點，作為電類本科專業來說培養的人才應是寬口徑、高素質的工程應用型人才[3]。為此在專業的理論教學體系構建中，按照“大平臺+小模塊”構建知識體系。大平臺指公共基礎課平臺、專業基礎課平臺和專業必修課平臺，小模塊指按市場需求而靈活設置的專業方向課程群。
①公共基礎課平臺由公共基礎、相關知識、專業拓展等系列課程構成，意在培養學生的基本素質，為學生后續學習打基礎，全面提高學生綜合素質和多角度的科學思維方法。②專業基礎主要由數學、電路、數電、自動控制理論、電氣控制技術等專業基礎課程構成，教授學生專業相關基本知識，同時考慮將來專業口徑的拓寬，為后續專業學習打下扎實的基礎。③專業必修課平臺主要由電力系統分析、繼電保護原理、發電廠電氣部分、工廠供配電、電力系統調度自動化、電力電子技術等專業課、限選課、任選課等組成。使學生掌握專業系統知識，著重培養學生分析和解決實際問題的能力。④結合我院現有資源及市場需求情況分析，專業方向課程群設置了兩個專業方向，一是電力系統及其自動化專業方向，主要課程有電力設備運行與維護、電力系統程序設計、電力系統規劃設計、變電站設計與運行等，注重培養電力系統、電氣裝備領域的系統設計、系統運行、研制開發、試驗分析、工程建設與管理的高級工程應用型人才。二是電氣控制方向，主要課程有單片機原理及應用、PLC原理及應用、DSP原理及應用、計算機控制技術等，培養掌握電機及電氣控制、自控原理及系統、微機控制、掌握現代控制技術等理論知識，以及具有全面的電氣自動化應用實務能力的應用型人才。
三、實踐環節建設
應用型人才培養模式主要是以能力為中心，以培養技術應用型專門人才為目標[4]。我院的實踐教學體系以工程實踐為主，通過理論聯系際，培養學生獨立分析問題、解決實際問題的能力。在實踐教學中針對應用型人才培養的要求，遵循技能與能力訓練培養的教學規律，按照系統性、層次性和循序漸進的教學原則，將實踐教學體系劃為以下三種層次：
①基本技能層：包含各基礎課程實驗、專業基礎課程實驗，進行基本技能訓練，培養學生的實踐能力。②專業技能與工程實踐層：包含專業課程實驗、工程實訓、課程設計、進行專業相關的技能和工程實踐能力的訓練。③綜合應用能力與創新能力培養層：包含畢業設計、專業實訓，認識實習、畢業實習、科技創新等進行綜合應用能力和創新能力培養。
這種層次漸進的實踐教學體系形成了由單一到綜合，按照先基礎、后綜合、再創新的思路，循序漸進地安排實驗教學計劃。目前我院電氣工程及其自動化專業建立了基礎實驗室、專業實驗室、實訓基地等校內外實習實踐教學基地，專業實踐的教學條件已有較好的基礎，給學生提供了更先進的實踐硬件條件和環境。
四、突出特色
①完善校內實訓中心，發展校外實訓基地。要培養高素質的高級工程應用型人才，除了完善的理論教學外，還必須有較好的實驗和實習環境，以提高學生的實踐能力[1]。通過資源整合、學校投入，已經完成電工電子等基礎實驗室、電力系統綜合自動化等專業實驗室的建設。這些實驗室的設備在質量和數量上都能夠滿足實踐教學的需要，并具有開放性、功能先進性，允許學生在此從事科技實驗、技術革新等創造性活動。學生可以根據自身特長和興趣到實訓中心進行操作和技能訓練，應用型人才的培養是建立在大量實踐的基礎上的，在學校外的職業環境中進行實習是形成優秀職業能力的重要環節[3]。我校鼓勵學生走向社會，培養適應社會的能力。根據課程設置和培養方案，每年都會有學生到校外進行認識實習、畢業實習，讓學生較早地接觸工程實踐環境，培養學生運用所學理論知識分析解決實際工程問題的理念，提高學生的工程意識和工程能力，為學生走上工作崗位打下良好的基礎。同時，我們積極建立自己的校外實習基地，已經與廣東民建實業有限公司等十多個企業進行產學合作，走“產學研”的人才培養模式。②積極開辟第二課堂，開展課外學術科技活動。學生參加學科競賽和科技文化活動有利于學生運用理論知識和實踐能力解決實際問題。我院有計劃地引導、鼓勵、組織學生參加各種課外科技文化活動，成立了專門的專業興趣小組、專業特色作品設計大賽等課外科技活動委員會，積極引導學生參與其中；鼓勵學生參加各種校外學科比賽，以擴大視野、啟發科學思維，他們可以參加數學建模比賽、智能汽車大賽、電子設計大賽等。在理論與實際相結合的各種學術活動中，增長學生的見識，讓學生充分施展自己的才華和興趣，提高實踐能力和綜合素質。開展課外學術科技活動以來，先后有9人次在全國大學生電子設計比賽中獲獎。
五、總結
作為一所獨立院校，我們始終以應用型人才培養為目標，服務于地方經濟。我們將根據學科發展的要求，結合獨立學院的辦學特色，不斷地探索研究，相信通過我們的不懈努力，一定能將我院的電氣工程及其自動化專業辦成獨具特色的專業，培養出更多具有創新能力、受社會歡迎的高素質應用型人才，為地方經濟建設作出更大的貢獻。
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基于智能小車廣泛的應用前景，本文研制了一款基于多傳感器融合的直立智能小車。該直立智能小車以K60處理器為核心，配置線性CCD攝像頭、陀螺儀和加速度模塊，通過傳感器協同作用實現對整輛車的控制，使小車具有直立行走、循跡等功能。通過實驗測試，所研制的小車達到了能夠在不在認為的輔助下自動直立靜止或是沿著黑色的賽道循跡前進的性能。
【關鍵詞】多傳感器 K60 直立行走 循跡 PID算法
本文研制的小車集成了許多傳感器模塊，包括：陀螺儀模塊、加速度模塊、線性CCD、以及測速模塊等。通過這些模塊采集到的數據對小車當前直立的角度、速度、還有前方道路情況進行分析。再通過K60對采集到的數據進行處理后對小車的直立、前進速度、拐彎等做出相應的控制，使小車實現直立行走的功能。
1 小車硬件設計
1.1 總體設計思路
總體設計如圖1所示。通過姿態傳感器陀螺儀ENC-03和加速度MMA7361的互補濾波得出保持小車直立的速度、線性CCD對道路進行預判、編碼器采集小車速度進行速度閉環控制。通過CAD把各個模塊集成到同一塊系統板上。再由K60通過PID算法、PWM控制、互補濾波等算法對小車進行精確控制，使小車可以直立循跡行走。將這四類傳感器的信息融合。融合后由 K60芯片做出反應，將信號傳給電動機，使小車直立行走。
1.2 CCD攝像頭部分
線性CCD攝像頭主要功能是采集賽道的信息，采集到的是電平量，其中黑線為低電平，空白部分為高電平，通過對比低電平偏離正常位置的量確定需要前進的反向。此外，攝像頭架立在小車的上方，加上廣角鏡頭可以看到跟前方的跑道，以便提前預判是否需要拐彎，避免拐彎時因為來不及減速而沖出跑道。
1.3 K60芯片
隨著智能控制的發展，32位的微處理器正在成為主流，K60配備2路12位的數模轉換器DAC，最高可超頻到200M，為多個傳感器的融合使用、大量的采集數據分析，減少指令循環周期，提高控制效果和精確度奠定了基礎。
1.4 陀螺儀和加速度
陀螺儀的原理是指：在不受外力的情況下旋轉物體的轉軸會指向一定的方向，人們利用轉軸的的偏離程度來確定物體偏離某確定方向的程度，并且將偏移量轉化成電信號輸出。因此我們可以用陀螺儀來測量小車的偏移角度。加速度傳感器可以測量小車偏離平衡位置的加速度，并且將加速度轉化為電信號的模擬量。將測量到的偏移角度和偏移角加速度利用互補濾波得出小車保持直立的狀態。在硬件搭建是要注意加速度模和陀螺儀模塊要保持嚴格的水平和垂直，以免采集的數據誤差大。
1.5 編碼器
將編碼器的齒輪與小車電機的齒輪咬合，利用測量編碼器的轉速間接測量小車電機轉速。編碼器利用對光脈沖個數的統計來確認自身的速度，通過計算最終得出小車速度并作為反饋量輸入。使用157線的編碼器，每隔50m進行一次速度控制，統計到的脈沖數為N，則實際速度=N*1000/50/157轉/秒，將實際得到的速度作為反饋量用于PID控制，從而做到對車模的速度進行控制。
2 小車軟件設計
2.1 程序設計框圖
小車的速度由直立平衡的互補濾波、決定方向PD控制、決定速度的PI控制，三個量疊加后得出輸出的速度量。最終通過PWM控制算法控制電機。軟件框圖如圖2所示。
2.2 小車直立的控制
小車直立控制是使小車保持直立，它通過對陀螺儀和加速度采集到的傾斜角度和角加速度進行互補濾波實現。程序框圖如圖3：
2.3 小車速度控制
小車速度控制通過PI算法實現，使速度保持為設定值。程序如圖4。
2.4 小車方向控制
小車方向控制是通過分析線性CCD 模塊采集到的數據得出的賽道信息，從而進行拐彎或直走。程序如圖5所示。
2.5 小車PWM控制
將得到的直立速度，方向信號，速度信號進行疊加得到最終速度輸出量，最終通過PWM控制來控制電機。程序如圖6。
3 測試實驗結果
3.1 方向控制調試
經過反復的參數整定，最終小車實現直立循跡的功能，其在行走過程中的數據通過藍牙發送到上位機。如圖7所示為方向控制的測試結果：
如圖7所示：線①代表方向控制加在左輪上的速度量。線②代表方向控制加在右輪上的速度。區域③是小車經過虛線時波形波動比較大。區域④是指方向控制加在左右輪的速度為零也就是直走。區域⑤指的是方向控制加在左輪的速度為正值，加在右輪的速度為負值，代表著小車右拐。區域⑥表示加在右輪速度為正值，左輪無速度，表示左轉彎。
3.2 小車直立測試
在對陀螺儀和加速度進行互補濾波后雖然波形相對比較平滑，但是會出現過沖，影響小車直立的穩定性，因此要對波形進行擬合。
3.3 小車的調試
在多次反復的修改數據和測試中不斷地對小車的控制參數進行優化，最終使小車順利完成任務。小車調試的部分參數結果如圖9：
3.4 總結
經過多方的調試和對硬件和軟件的優化，最終小車成功地在跑道上循跡且穩定直立行走，實現預期的功能。
4 結束語
本小車是基于多傳感器融合的直立智能小車，意在通過各種簡單的傳感器和算法的有機結合，通過各種數據的采集、轉換，最終用來控制小車，使小車具有直立行走、循跡的功能。本小車結構簡單，使用PID算法，清晰靈活，但是仿人化程度還不夠高，以后著重研究使其賦予更多人的行為，而不僅僅局限在直立上。加以推廣和深入研究后，可以小車在很多領域代替人實現各種任務。因此，對直立小車的更深入研究意義重大。
參考文獻
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作者簡介
陳昕儒（1993-），男，福州大學電氣工程與自動化學院本科在讀學生，專業為電氣工程與自動化。
陳鵬（1992-），男，福州大學電氣工程與自動化學院本科在讀學生，專業為電氣工程與自動化。
劉志栓（1993-），男，福州大學電氣工程與自動化學院本科在讀學生，專業為電氣工程與自動化。
李玉榕（1973-），女，博士。現為福州大學電氣工程與自動化學院教授，研究方向為控制系統分析與設計。
關鍵詞：電氣工程設計；問題；解決對策
社會的發展讓電氣工程的概念和應用深入人心，更在社會和生產中發揮著不可或缺的作用。同時這種重要性也體現在電氣工程所帶來的巨大責任，尤其是在安全性上的責任。這也對電氣工程的科學性、合理性和細致性等加重了要求，而這種要求不僅僅是體現在后期的電氣工程安裝施工的質量保障中，更是對前期設計過程的高度重視。因為只有完備合理的基本設計，才能在后續的工程施工之中符合細致而準確的要求，體現出電氣工程的安全保障。就我國現階段的電氣工程設計情況看，其中存在的問題多種多樣，需要工程設計者們在設計中更加仔細認真，對標準嚴格執行，把握好電氣工程設計中的各個重點，落實相關要求。對問題有更科學的處理，提高設計水平，保障安全質量，使電氣工程的效用得到更高水平的發揮。
一、電氣工程設計中存在的主要問題
工業革命給人類生產帶來了巨大的推動了，也讓人民的工作和生活習性有了很大的變化，尤其是電氣技術的應用。在現代建筑電氣使用現狀的調研中，不少問卷都反映我國的電氣工程設計中往往會出現一些問題，對建筑電氣系統使用的安全性及便捷性造成了一定的影響。
（一）設計不細致
盡管我國的科技有了很大程度的發展，但對于民用科技應用還處在一個比較初級的階段。例如我國的電氣工程設計，總會存在設計淺顯和粗糙的問題，加上不少的設計沒有嚴格按照國家標執行，不但造成設計方案難以在實際應用被完整實施，更導致了電氣工程的質量難以保證。正是因為沒有在設計階段經過細致的思考，很多實際問題沒有得到解決，導致現場施工存在巨大的困難，往往會造成施工和設計兩者之間無法實現匹配，從整體上降低了電氣工程功能性的實現。
電氣工程設計的細致性缺陷還表現在設計過程沒有依照國家標準，導致設計存在使用問題和常識性錯誤，限制了我國電氣工程設計的高度，影響了整個電氣項目的開發水平和應用效果。
（二）設計不標準
我國電氣工程設計問題可能由于很多原因，大致上體現在設計合理性和設計施工的規范性問題上。往往是由于開發商為了自身的利益而控制成本，常常會不按照國家的標準和規范進行施工，設計圖紙也往往會置這些標準和規范于不顧。首先是在電氣保護裝置的接地問題和電位連接問題上沒有按照相應的科學設計進行。其次是電氣設備的電路回流沒有進行相應的電流保護裝置，出現問題往往造成運行困難。還有就是電氣設備和電纜沒有達到合格的設計標準。這三類問題大致上是因為開發商因自身利益而將設計未按國家相關標準和規范進行造成的，埋下了相當大的安全隱患，甚至可能給人們的生命財產造成不可估量的損失。
（三）配電線盒和接線盒安裝設計存在問題
這類問題是常見的電氣工程設計安裝問題。正是由于人為的因素，使得配電盒與接線盒沒有按照相關設計圖紙進行設計，導致配電箱安裝沒有達到相應的合格標準，接線盒實際安裝位置也與設計存在一定的偏移。正是因為這一系列的不準確和差異，導致最終的混凝土澆筑過程無法正常進行，因為一旦按照設計進行就會導致這類設備出現受損，后續工程施工無法按時進行，影響整個工程的施工情況。還有些問題也需要注意，因為混凝土澆筑往往會進行混凝土的夯實過程，其是利用振搗棒進行的，而這類操作往往讓配電盒與接線盒出現一定程度的位移，這也會是電氣設備安裝不符合標準的原因之一。
二、電氣工程設計問題的解決對策
（一）保證設計的細致性
電氣工程是應用于居民生活的長期性工程，其細致性往往需要經過長時間的運營進行考驗，一旦出現問題往往會給居民的生命財產造成直接影響，這對電氣工程的細致性設計提出了較高要求。因此，電氣設備所運用的型號、材料和規格都需要進行一一核查，保障設計和生活需求一致，保障施工設備性和設計方案一致，保障始終如一。為了減少不必要的施工難度，應當盡量在設計過程中就對相應的設備型號和材料進行標注。設計圖紙必須進行聯合審核，并在審核過程中對發現的問題進行嚴格處理，尤其不合規范、不合標準的設計，以及在施工過程中不合設計的情況，都應當及時進行反饋，并按照設計標準進行嚴格的返修。這個問題尤其需要對設計師的方案進行嚴格要求，并在審核過程進行仔細的審核，保證整個工程施工在設計上的可操作性，將設計做的更加詳細、完善，全面保證工程設計的完整性和設計工藝水平。
（二）使用標準的設計方案
現階段，大多數的設計不合理都是因為設計圖紙的誤差和錯誤等都因為沒有按照國家對電氣設計所制定的標準，尤其是部分建筑企業為了在施工階段和設計方案中降低成本，會利用很多機會逃脫規則的制約，從而影響整個設計階段，不能夠完全按照標準規范進行設計。因此，解決電氣設計過程中存在的問題，還應該進一步完善當前的電氣工程設計規范和制度，為設計工作奠定基礎。電氣工程設計前期，必須對相關設備材料進行調查和確認，確保其各項規格型號以及相關參數符合標準，然后根據標準要求進行設計，確保電氣工程質量得到有效控制。另外圖紙設計與方案設計都要按照國家規范標準進行設計，使其滿足相關標準要求，保證電氣工程施工順利進行。
（三）配電線和接線盒安裝設計問題的解決方法
針對以上關于配電箱與接線盒安裝存在的問題，應該采取必要的應對和解決措施，一是要求設計師及時做好技術的交底工作，讓各部門的施工和組織人員可以明確清楚自身的職責，對配電箱與接線盒的安裝和操作可以順利進行。另一方面是需要在設計階段對設置配電箱與接線盒的安裝位置進行完備與合理的設計，并在復查階段聯合其他設計人員進行相應的驗證和分析，實現安裝位置的最優化。如果發現其中存在設計問題，也應該及時上報，以期正確處理。
結束語：
電氣工程在現代社會的應用已經十分廣泛，其重要性也在不斷的提高，質量問題更是受到社會各界人士的關注，要求電氣工程設計更加科學合理。因此，這也是對電氣工程的設計和施工難度提出了更高的要求，尤其是對設計階段的高要求，需要對工程整體進行更加全面的勘察和分析。就我國目前的電氣工程設計現狀看，在設計的細致性和標準性上并沒有達到標注，其同時還有配電箱和穿線管的設計都存在明顯的不足。這些問題也正是相關的設計人員需要在往后的工作不斷改進的重要方面。這需要設計人員及時根據實際情況在設計工作加強問題的改進和處理，需要設計人員和施工方在現場進行更深層次的分析和研究，為電氣工程的質量提供更加完備的保障。
參考文獻
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