時間：2023-03-22 17:42:59
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光纜數(shù)字化電視的運用對傳統(tǒng)的電視節(jié)目傳輸來說是一場巨大改革。光纜數(shù)字電視走入尋常百姓家，豐富了業(yè)余生活，為廣大市民了解外面世界、知曉國內變化打開了一扇窗。但是，數(shù)字電視光纜工程并不完美，也有一些問題存在。
1.1施工技術人員漏洞在光纜施工過程，要制定明確施工標準、注重專門的管理與保養(yǎng)，這就需要配備專業(yè)施工人員來完成這項工作。雖然光纜本身就含有加強筋和固定填充物來進行保護，但是這些保護能起到作用得依靠技術人員正確、科學安裝。因此，配備合格的技術人員，避免安裝失誤是數(shù)字電視光纜工程實施的重要一步。
1.2安裝技術難度大隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，高樓大廈如雨后春筍一般遍地而生。光纜數(shù)字電視走入家家戶戶，安裝就成了必不可少的重要環(huán)節(jié)。光接收機將光信號轉換為射頻信號，從而進入分配。由于光接收機比較敏感，易受到外界自然環(huán)境的影響，所以對它保護就要格外小心。問題來了，光接收機主要位置在光節(jié)點處，而光節(jié)點主要安裝在小區(qū)樓頭，受到的影響最大。安裝技術的難度系數(shù)又上升一級別，安裝時往往事倍功半。
2設計準備
與傳統(tǒng)電視相比，數(shù)字電視是高速度與寬帶相結合的產(chǎn)物，具有局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣播電視等多種業(yè)務，凈顯高科技、高知識化。因此，做好設計前充分準備是繼續(xù)光纜工程的基礎，決定著施工質量和網(wǎng)絡建設質量。首先分析潛在用戶數(shù)量，滿足其需求，根據(jù)范圍大小，入口布局，合理設置分前端，保證網(wǎng)絡安全。接著考慮分站點、光纜交接區(qū)、用戶需求等因素選擇光纜芯數(shù)。最后選擇短直、安全可靠、穩(wěn)定的光纜線路，盡量避免設在曲折、復雜、治安混亂的場所。
3施工方式
光纜按敷設標準劃分為：直埋、架空、地下埋設。在制定好光線路由、芯數(shù)多少、長度后，要選擇合適的光纜接頭位置。直埋時選擇地勢平坦的位置；架空時選擇線桿，有利于熔接和維護；地下埋設時，仔細檢查內井管道情況，提高安全系數(shù)。
3.1直埋施工直埋挖掘深溝時，深度一般控制在1.2m以內，溝要呈直線，溝底盡量平坦，填土前仔細檢查光纜放置位置是否準確。直埋時要注意2個關鍵步驟：第一填土時不能一次性填滿，要先覆蓋20cm的細土，等到氣壓穩(wěn)定后再填土固定。第二填土時不要把一些石頭、磚塊等硬物混在泥土中，以免砸到內置光纜。最后，在埋光纜處用水泥樁做標記，間隔大概200m到300m，便于日后的檢查維修。直埋施工并不無可挑剔，有一個致命的弱點。雖然實施光纜直埋工程的初期成本較小，但相應的安全系數(shù)、可靠系數(shù)也隨著較小，容易發(fā)生故障。
3.2架空施工在架空光纜施工中，如何減少光纜移動是首要考慮的事情。受到風力、光纜自重、溫度濕度的影響，光纜容易發(fā)生移動，進而傳輸性能變差。所以，要延長光纜使用時間，就要選擇十分穩(wěn)定牢固的桿線。為了避免光纜拖地、下垂現(xiàn)象，要在光纜上線處加引導設置、做好三方四方固定拉線，這樣才能延長光纜壽命。與此同時，要必須安裝防雷裝置，每隔10~15根進行防雷接地，目的是保護架空線路設備和維護人員。市外架空光纜與電力線的水平距離應大于電力線桿高度，目的是防止線路下垂，避免觸電事故的發(fā)生。
3.3地下直埋施工地下直埋主要是以管道的方式進行的。為了避免管道被老鼠之類的動物咬壞，管道主要用鎧裝類，更加結實牢固。首先應檢查管道占用情況，清洗管道，安放塑料子管，并放入牽引線。接著使得穿孔器和光纜連接。最后通過人工一個一個向回牽引，使得光纜受力不超過規(guī)定范圍，牽引力不大于120kg。地下直埋一定要注意：第一計算好布線長度，預留長度控制在2km以內，不能過長，容易引起安全事故；第二布線時一定要從中間向兩邊牽引，把光纜綁在固定托架上；第三必須安裝順引裝置，使得光纜引入、引出時不拖地。比較三者施工方式，地下直埋光纜最為安全，受自然因素影響較小，便于線路正常運行和管理保養(yǎng)。
4結語
關鍵詞：數(shù)字電視天線工程系統(tǒng)施工
一、我國數(shù)字電視的發(fā)展策略
機頂盒的發(fā)放費用、消費習慣和內容提供商提供的付費電視內容貧乏，這三點是制約數(shù)字付費電視的發(fā)展關鍵因素。內容對電視數(shù)字化絕對必不可少，而國內制作的電視節(jié)目品種單一，吸引力不強。如果數(shù)字電視節(jié)目源問題在今后幾年的開播中得不到解決，就有可能導致用戶對于數(shù)字電視的興趣消失。政府有關部門應該研究借鑒國外數(shù)字電視運營的商業(yè)經(jīng)驗，將豐富的有線頻道資源進行重新分配，在加強頻道經(jīng)營許可管理制度的前提下，實行有償頻道租賃服務，讓更多的專業(yè)頻道服務者參與數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)中來。中國大陸數(shù)字電視同時面臨機遇與挑戰(zhàn)，中國絕大多數(shù)有線電視公司缺乏資金對系統(tǒng)進行改造，消費者購買力相對比較低，高昂的數(shù)字電視機價格影響了數(shù)字電視的普及。單靠原來手中的頻道資源來提高價格或加快數(shù)字電視用戶的增加率，效果并不顯著。從目前情形來看，單純靠市場力量推廣數(shù)字電視難以達到預期目的，難以在預期時間內關閉模擬電視系統(tǒng)。原因可以歸結為6方面：消費者對于數(shù)字電視了解不夠、消費者的技術疲勞、數(shù)字電視接收機價格比較高、數(shù)字電視技術標準的不確定性、數(shù)字電視表現(xiàn)與期望相差甚遠導致的普遍懷疑、投資高風險和資本短缺。單一業(yè)務不可能推動數(shù)字電視，推動數(shù)字電視的四大動力是交互電視、高清晰度電視、數(shù)據(jù)廣播和有線上網(wǎng)。我國電視市場基數(shù)大，送機頂盒的手段只能是短期行為，不可能長久。付費電視運營商要實現(xiàn)贏利，就必須構建一個可提供大量專業(yè)化頻道的平臺，以便吸引更多的家庭用戶?！罢w平移”，以小區(qū)為單位，免費贈送機頂盒，在推行數(shù)字節(jié)目的同時完全停止輸送模擬信號，增加頻道數(shù)量，開辦電視信息平臺與商務平臺等，同時每月向用戶加收有線電視費。如果僅僅提高圖像質量，而沒有更多精彩的內容作支撐，數(shù)字電視業(yè)務難以開展。“整體平移”探索出了一條不以收費頻道為主的推廣模式，數(shù)字電視中依然可以看到有線電視中的頻道，很好地解決了內容匱乏和價格的瓶頸。通過在數(shù)字電視頻道中提供分類廣告等方式很好地解決了成本回收的問題，這是中國廣電業(yè)長期忽略的一個問題——資訊深度開發(fā)，大多數(shù)主要媒體都是通過提供分類廣告的方式獲得利潤。
二、我國數(shù)字電視地面施工技術
2.1發(fā)射天線發(fā)射天線的作用是向空間輻射電磁波，電磁波由交變的電場和磁場構成。為了方便分析，工程上規(guī)定：用電場的方向表示天線極化方向。一般使用的天線都是單極化的。
2.2天線選址目前，大部分電視發(fā)射天線的位置的選址有兩種情況：高山低發(fā)射塔和平地(樓房)高發(fā)射塔。對于UHF頻段內的無線傳輸，雨衰不是傳輸損耗中最重要的部分，當發(fā)射天線采用水平極化時，在春夏暴雨季節(jié)，部分離發(fā)射塔很近、平常接收效果很好的地點其接收效果顯著變壞，而場強較天晴時還略有增加。通過對接收到的無線信號進行測試分析，可以看到在雨天多徑情況明顯惡化。造成這種情況的原因，我們認為與發(fā)射天線的位置有關。
2.3發(fā)射頻率目前各地開展地面數(shù)字電視實驗，一般在工作頻率上選擇范圍不大。但就地面數(shù)字電視這項技術而言，對工作頻率還是有一定要求的。①現(xiàn)在地面數(shù)字電視發(fā)射機一般都采用LDMOS功放模塊，為了獲得較大的線性動態(tài)范圍，基本都選擇其工作頻率在UHF頻段內。②目前數(shù)字電視信道解調的FFT都依賴速度有限的芯片完成，它的處理能力是有限的，對多徑信號的時延越短，處理愈快；而對于速度相同的移動接收而言，頻率愈低，多普勒頻移越小，因此工作頻率相對低一些對高速移動接收是有利的。③水、濕地、樹林等對無線數(shù)字信號的吸收，隨著頻率的增高而增大。④目前UHF頻段的低端，電磁干擾嚴重。根據(jù)國外有關專家的意見，開展以移動接收為主要業(yè)務的地面數(shù)字電視廣播，其工作頻率一般選擇在550～700MHz之間較為適宜。特別是在水、濕地、樹林偏多的地區(qū)，開展數(shù)字移動電視廣播以工作頻率偏低端為宜。
三、單頻網(wǎng)與多頻網(wǎng)
單頻網(wǎng)(SFN)是指同一區(qū)域內的若干個發(fā)射臺同時在同一個頻段上發(fā)射同樣的無線信號，以實現(xiàn)對一定服務區(qū)域的可靠覆蓋。在傳統(tǒng)的模擬電視中，相鄰發(fā)射臺需要使用不同的頻率播放節(jié)目以避免相互干擾(差轉)，在一定距離以外才能進行頻率重用，即多頻網(wǎng)(MFN)方式。在MFN方式下，一套模擬電視電視節(jié)目要覆蓋較大區(qū)域，就必須占用幾個頻道的帶寬，消耗了大量的頻譜資源。在電視廣播中引入單頻網(wǎng)的概念，是電視技術數(shù)字化帶來的結果，采用數(shù)字調制和數(shù)字信號處理技術，使單頻網(wǎng)的應用成為可能。相對于傳統(tǒng)的多頻網(wǎng)，單頻網(wǎng)帶來的最直接的一個好處是頻譜效率提高。由于同頻率使用，在同一服務區(qū)一個頻道上采用數(shù)字電視技術可傳送多套電視節(jié)目，可以節(jié)省大量的頻率資源，多個發(fā)射臺同時工作所帶來的分集效果，也使得接收的可靠性大大增強，從而獲得更好的節(jié)目覆蓋率。此外，通過對發(fā)射網(wǎng)絡(如發(fā)射機的數(shù)量、分布、單個發(fā)射機的天線高度、發(fā)射功率等)的調整和優(yōu)化，還可以降低總的功耗，減輕對附近其它網(wǎng)絡的干擾，甚至可以根據(jù)需要方便靈活地改變覆蓋區(qū)域的分布。
四、GPS
GPS是單頻網(wǎng)建設中非常有效也是非常必需的一個設備。GPS的作用就是方便地提供一個在任何地點都同步的系統(tǒng)時鐘10MHz和參考時間信息1PPS。雖然這些也可以通過SDH網(wǎng)絡等而得到，但通過GPS是最快也是性能較好的一種選擇。通過與天上GPS衛(wèi)星同步，可以獲得高達1E-11的高穩(wěn)定信號。在選擇GPS接收機的時候，有以下注意事項：①目前很多GPS接收機都宣稱擁有自動切換功能，一旦當GPS接收機不能同步接收到天上GPS衛(wèi)星信號時，GPS接收機可以自動切換到內部振蕩器。需要注意的是，一些型號的GPS接收機在切換時，采取的是一種類似硬切換的方式，會導致系統(tǒng)重新同步。②GPS內部配置的晶體的型號與價格密切相關，為了獲得更好的系統(tǒng)性能，建議在選購GPS接收機時，在允許的情況下盡可能選擇性能好的內置雙重恒溫晶體。③GPS天線的安裝位置也是十分重要。首先，GPS天線四周應該有良好的凈空(沒有什么阻擋)，GPS天線能接收到的衛(wèi)星數(shù)目越多，GPS接收機輸出信號的性能就越好。
五、接收系統(tǒng)的安裝
關鍵詞：數(shù)字電視天線工程系統(tǒng)施工
一、我國數(shù)字電視的發(fā)展策略
機頂盒的發(fā)放費用、消費習慣和內容提供商提供的付費電視內容貧乏，這三點是制約數(shù)字付費電視的發(fā)展關鍵因素。內容對電視數(shù)字化絕對必不可少，而國內制作的電視節(jié)目品種單一，吸引力不強。如果數(shù)字電視節(jié)目源問題在今后幾年的開播中得不到解決，就有可能導致用戶對于數(shù)字電視的興趣消失。政府有關部門應該研究借鑒國外數(shù)字電視運營的商業(yè)經(jīng)驗，將豐富的有線頻道資源進行重新分配，在加強頻道經(jīng)營許可管理制度的前提下，實行有償頻道租賃服務，讓更多的專業(yè)頻道服務者參與數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)中來。中國大陸數(shù)字電視同時面臨機遇與挑戰(zhàn)，中國絕大多數(shù)有線電視公司缺乏資金對系統(tǒng)進行改造，消費者購買力相對比較低，高昂的數(shù)字電視機價格影響了數(shù)字電視的普及。單靠原來手中的頻道資源來提高價格或加快數(shù)字電視用戶的增加率，效果并不顯著。從目前情形來看，單純靠市場力量推廣數(shù)字電視難以達到預期目的，難以在預期時間內關閉模擬電視系統(tǒng)。原因可以歸結為6方面：消費者對于數(shù)字電視了解不夠、消費者的技術疲勞、數(shù)字電視接收機價格比較高、數(shù)字電視技術標準的不確定性、數(shù)字電視表現(xiàn)與期望相差甚遠導致的普遍懷疑、投資高風險和資本短缺。單一業(yè)務不可能推動數(shù)字電視，推動數(shù)字電視的四大動力是交互電視、高清晰度電視、數(shù)據(jù)廣播和有線上網(wǎng)。我國電視市場基數(shù)大，送機頂盒的手段只能是短期行為，不可能長久。付費電視運營商要實現(xiàn)贏利，就必須構建一個可提供大量專業(yè)化頻道的平臺，以便吸引更多的家庭用戶。“整體平移”，以小區(qū)為單位，免費贈送機頂盒，在推行數(shù)字節(jié)目的同時完全停止輸送模擬信號，增加頻道數(shù)量，開辦電視信息平臺與商務平臺等，同時每月向用戶加收有線電視費。如果僅僅提高圖像質量，而沒有更多精彩的內容作支撐，數(shù)字電視業(yè)務難以開展。“整體平移”探索出了一條不以收費頻道為主的推廣模式，數(shù)字電視中依然可以看到有線電視中的頻道，很好地解決了內容匱乏和價格的瓶頸。通過在數(shù)字電視頻道中提供分類廣告等方式很好地解決了成本回收的問題，這是中國廣電業(yè)長期忽略的一個問題——資訊深度開發(fā)，大多數(shù)主要媒體都是通過提供分類廣告的方式獲得利潤。
二、我國數(shù)字電視地面施工技術
2.1發(fā)射天線發(fā)射天線的作用是向空間輻射電磁波，電磁波由交變的電場和磁場構成。為了方便分析，工程上規(guī)定：用電場的方向表示天線極化方向。一般使用的天線都是單極化的。
2.2天線選址目前，大部分電視發(fā)射天線的位置的選址有兩種情況：高山低發(fā)射塔和平地(樓房)高發(fā)射塔。對于UHF頻段內的無線傳輸，雨衰不是傳輸損耗中最重要的部分，當發(fā)射天線采用水平極化時，在春夏暴雨季節(jié)，部分離發(fā)射塔很近、平常接收效果很好的地點其接收效果顯著變壞，而場強較天晴時還略有增加。通過對接收到的無線信號進行測試分析，可以看到在雨天多徑情況明顯惡化。造成這種情況的原因，我們認為與發(fā)射天線的位置有關。
2.3發(fā)射頻率目前各地開展地面數(shù)字電視實驗，一般在工作頻率上選擇范圍不大。但就地面數(shù)字電視這項技術而言，對工作頻率還是有一定要求的。①現(xiàn)在地面數(shù)字電視發(fā)射機一般都采用LDMOS功放模塊，為了獲得較大的線性動態(tài)范圍，基本都選擇其工作頻率在UHF頻段內。②目前數(shù)字電視信道解調的FFT都依賴速度有限的芯片完成，它的處理能力是有限的，對多徑信號的時延越短，處理愈快；而對于速度相同的移動接收而言，頻率愈低，多普勒頻移越小，因此工作頻率相對低一些對高速移動接收是有利的。③水、濕地、樹林等對無線數(shù)字信號的吸收，隨著頻率的增高而增大。④目前UHF頻段的低端，電磁干擾嚴重。根據(jù)國外有關專家的意見，開展以移動接收為主要業(yè)務的地面數(shù)字電視廣播，其工作頻率一般選擇在550～700MHz之間較為適宜。特別是在水、濕地、樹林偏多的地區(qū)，開展數(shù)字移動電視廣播以工作頻率偏低端為宜。
三、單頻網(wǎng)與多頻網(wǎng)
單頻網(wǎng)(SFN)是指同一區(qū)域內的若干個發(fā)射臺同時在同一個頻段上發(fā)射同樣的無線信號，以實現(xiàn)對一定服務區(qū)域的可靠覆蓋。在傳統(tǒng)的模擬電視中，相鄰發(fā)射臺需要使用不同的頻率播放節(jié)目以避免相互干擾(差轉)，在一定距離以外才能進行頻率重用，即多頻網(wǎng)(MFN)方式。在MFN方式下，一套模擬電視電視節(jié)目要覆蓋較大區(qū)域，就必須占用幾個頻道的帶寬，消耗了大量的頻譜資源。在電視廣播中引入單頻網(wǎng)的概念，是電視技術數(shù)字化帶來的結果，采用數(shù)字調制和數(shù)字信號處理技術，使單頻網(wǎng)的應用成為可能。相對于傳統(tǒng)的多頻網(wǎng)，單頻網(wǎng)帶來的最直接的一個好處是頻譜效率提高。由于同頻率使用，在同一服務區(qū)一個頻道上采用數(shù)字電視技術可傳送多套電視節(jié)目，可以節(jié)省大量的頻率資源，多個發(fā)射臺同時工作所帶來的分集效果，也使得接收的可靠性大大增強，從而獲得更好的節(jié)目覆蓋率。此外，通過對發(fā)射網(wǎng)絡(如發(fā)射機的數(shù)量、分布、單個發(fā)射機的天線高度、發(fā)射功率等)的調整和優(yōu)化，還可以降低總的功耗，減輕對附近其它網(wǎng)絡的干擾，甚至可以根據(jù)需要方便靈活地改變覆蓋區(qū)域的分布。
四、GPS
GPS是單頻網(wǎng)建設中非常有效也是非常必需的一個設備。GPS的作用就是方便地提供一個在任何地點都同步的系統(tǒng)時鐘10MHz和參考時間信息1PPS。雖然這些也可以通過SDH網(wǎng)絡等而得到，但通過GPS是最快也是性能較好的一種選擇。通過與天上GPS衛(wèi)星同步，可以獲得高達1E-11的高穩(wěn)定信號。在選擇GPS接收機的時候，有以下注意事項：①目前很多GPS接收機都宣稱擁有自動切換功能，一旦當GPS接收機不能同步接收到天上GPS衛(wèi)星信號時，GPS接收機可以自動切換到內部振蕩器。需要注意的是，一些型號的GPS接收機在切換時，采取的是一種類似硬切換的方式，會導致系統(tǒng)重新同步。②GPS內部配置的晶體的型號與價格密切相關，為了獲得更好的系統(tǒng)性能，建議在選購GPS接收機時，在允許的情況下盡可能選擇性能好的內置雙重恒溫晶體。③GPS天線的安裝位置也是十分重要。首先，GPS天線四周應該有良好的凈空(沒有什么阻擋)，GPS天線能接收到的衛(wèi)星數(shù)目越多，GPS接收機輸出信號的性能就越好。
五、接收系統(tǒng)的安裝
1.1實訓設備陳舊，實訓和理論相脫節(jié)
目前，我院的“電工電子技術”課程實訓設備由于資金短缺，使用的仍然是十幾年前購置的設備。隨著新知識、新技術的不斷涌現(xiàn)，原有的實訓設備已經(jīng)遠遠跟不上時代的步伐，理論知識和實踐操作相脫節(jié)。
1.2理論教學時間和實訓教學時間比例、關系密切度安排不合理
受教學大綱規(guī)定所限，“電工電子技術”課程學時較少，但是課程內容信息量涵蓋很大，這就要求教師在較短的時間內，既要完成該課程的基本理論教學，又要在實訓中更好地運用本課程的相關知識，無形中就加大了教師的工作難度和工作量。傳統(tǒng)教學模式下都是重理論、輕實踐，導致學生在實踐中甚至不知道如何下手，以致于不能完成練習任務，沒有很好地把理論和實訓的課時時間安排緊密結合。
1.3教考分離，不利于提高學生的學習積極性
傳統(tǒng)的教學模式下，采用期末考試理論統(tǒng)一閉卷考試，學生就等著期末考試前一段時間任課教師給畫畫范圍，臨時抱佛腳，背一下，就能及格了，嚴重挫傷學生學習的積極性，對平時上課教學秩序和教學質量的提高沒有幫助。
2“電工電子技術”課程教學改革措施
2.1整合教材，降低理論教學難度
“電工電子技術”課程無論采用哪本教材都會存在不可避免的局限性，因為教材是靜態(tài)的，理論性太強，概念、公式、原理都很抽象，學生理解起來很費勁。為降低理論教學難度，筆者首先對教材進行整合，把教材按照所講內容分為強電和弱電，各占一個學期時間進行講述。其次，在保證課程重、難點清晰明了的情況下，盡量保證照顧到高職學生的特點，使課程內容更加簡單化：盡量去弱化不實用又難學的器件內部結構知識，重點放在電路的外特性及其應用上；刪除一些煩瑣的理論推導，對一些公式、定律直接給出結果，便于學生接受新的知識；保證課程內容前后連貫的前提下，調整課程內容安排次序，刪除后續(xù)課程重復的內容和添加對后續(xù)課程有用而教材中又缺少的內容。
2.2綜合運用多種教學手段，提高教學效果
第一，興趣導入法。筆者在教學過程中非常重視對該課程緒論部分的教學，緒論課結束后通常會用2個課時的時間帶領學生們參觀該課程所用的所有實訓室，讓學生身臨其境，自由提問，為以后的教學做好鋪墊。第二，情境教學法。在課程教授過程中，筆者通常會根據(jù)教學內容創(chuàng)設一定的教學情境，比如讓學生結合家庭用電，計算一下電費的問題。講到放大電路的時候，結合多媒體上自帶的麥克風，講述電路的放大原理，帶動學生的學習熱情。第三，多媒體教學法。多媒體教學擁有傳統(tǒng)的教學手段所無法比擬的優(yōu)點，能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化，并且可以增大信息量，有效擴展課時容量。再加上配上逼真的音效，可以活躍課堂氣氛，加深鞏固教學內容，使學生感受到學習的喜悅，寓學于樂。
2.3實驗教學內容改革
根據(jù)現(xiàn)有教學大綱安排，“電工電子技術”現(xiàn)有的實驗課課時少，內容多是一些驗證性的實驗，嚴重挫傷了學生的學習積極性。筆者在教學過程中，注意增加一些設計性的實驗，減少一些驗證性的實驗，和實訓室溝通，建立了相應的規(guī)章制度后，成立了電學開放式實驗室，學生可以帶著問題隨時到實驗室，或驗證理論的正確性，或進行一些創(chuàng)新性的實驗，這顯著提高了學生學習該課程的熱情和主動性。另外，筆者還建議學生們開展課外興趣小組，比如開展一些電子小制作、電路板的焊接、小家電的維修等，以點帶面，全面提升學生的學習興趣。
3結語
1.1電氣工程科技與經(jīng)濟的發(fā)展使得電氣自動化技術不斷更新，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，這些變化對我國電力系統(tǒng)提出了新要求：電力系統(tǒng)的調節(jié)形式有所變化。在先前著重強調安全高效、安全保護和自動化調節(jié)過程的基礎上，更加注重對電力系統(tǒng)容量的高要求，即在實現(xiàn)綜合化管理工作和加強經(jīng)濟調節(jié)穩(wěn)定性的基礎上，對電力系統(tǒng)的容量提出新要求，其單機容量至少要達到20萬千瓦。
1.2電氣自動化技術電氣自動化技術大多運用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中，是指在無需工作人員手動操作的情形下，利用機器設備的自動化完成加工生產(chǎn)，并在生產(chǎn)管理過程中完成產(chǎn)品質量檢測、自動處理產(chǎn)品信息、對實際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動操作，全部采用機械自動化控制系統(tǒng)完成。由此可知，電氣自動化技術即指利用電氣設備控制生產(chǎn)順序、控制時間的技術，是與電氣工程和機械設備息息相關的內容。自動化系統(tǒng)的開發(fā)、調試、應用、維護與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術的管理與應用對電氣自動化的要求越來越高。
2電氣自動化設計理念
2.1遠程監(jiān)控式理念遠程監(jiān)控系統(tǒng)是一項高技術、高難度的新技術，是指利用電腦終端對其他各個地方的設備進行集中控制的技術。在電氣工程中運用這項技術，可以大幅度減少電纜使用量，節(jié)省安裝支出和材料使用的成本，還可以實現(xiàn)系統(tǒng)之間的組態(tài)靈活性和可靠性，獲取更高效益。但監(jiān)控式對傳輸信號強度依賴性較高，電氣工程的通訊量通常較大，加之現(xiàn)場通訊速度較低，在信號較差時遠程監(jiān)控式便會受到較大的限制。因此，遠程監(jiān)控式設計理念更適合于系統(tǒng)控制范圍較小的情況，在全自動化電氣工程控制系統(tǒng)中并不適用。
2.2集中監(jiān)控式設計理念所謂集中化即指將所有的系統(tǒng)運行項目控制在一個系統(tǒng)中集中管理、運行，這種設計理念操作簡單、對控制站的要求較低、在系統(tǒng)運行與維護方面較為簡潔。單一分散的監(jiān)控不管是在處理器安裝方面還是在電纜鋪設連接方面，都十分繁瑣，而且大量的單一電纜攪合在一起，處理器增多就會影響處理速度，使處理速度大為降低，這將導致投資成本增加，除此以外，系統(tǒng)的安全可靠性能也會受到影響。集中監(jiān)控式設計理念在電氣工程中的實際應用，不僅可以減少投資成本支出，還可以進行統(tǒng)一管理、方便快捷，促進電氣工程的高效有序運行，滿足工作新要求，因此，集中監(jiān)控式設計理念在電氣工程中應用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控式設計理念現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術在當前的電氣工程中應用最為廣泛，究其原因不外乎其高效性的特征。這項技術具有實踐性特點，是在大量應用實踐經(jīng)驗基礎上不斷發(fā)展起來的，不同間隔采取不同的技術措施是這項技術能夠廣泛應用的重要原因。在具體的操作實踐中，主要的工作方式是現(xiàn)場安裝，同時不斷優(yōu)化電纜連接技術，以能夠有效降低電氣工程中設備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術、降低設備成本的同時，還要盡量減少設備的隔離和端子柜的使用量，不僅可以降低成本，提高電氣工程的安全性、可靠性和有效運行，還可以增加運營效益。
3電氣自動化實現(xiàn)方式
3.1計算機自動控制、調節(jié)、操作的實現(xiàn)方式利用計算機進行相關設備的操作，是在遵循調度方案的前提下，對能夠使電纜關閉的設備進行調節(jié)與控制，電力系統(tǒng)不僅能夠自主的、合理的利用現(xiàn)場控制命令，還能夠轉換和設置相關設備的運行方式，如電網(wǎng)的開和關，限制修改操作命令，各種整定值，報警信號復歸等。
3.2人機聯(lián)系的實現(xiàn)方式人機聯(lián)系的實現(xiàn)方式是指電氣設備，包括鼠標、鍵盤、打印機等，通過電氣自動化系統(tǒng)的允許以后，為達到實時監(jiān)控、調節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調動一切可利用的電氣設備來運行畫面并對定值不斷修改的方式。此外，這種實現(xiàn)方式是開發(fā)新的應用程序的絕佳方式，極其方便。但其缺點也顯而易見，操作人員只能通過操作成控制調節(jié)、監(jiān)控電氣設備、設置參數(shù)值等簡單操作。
4電氣自動化在電氣工程中的實踐與應用
4.1在電氣管理中的應用在電氣工程領域實現(xiàn)電氣自動化是高新技術走入各行各業(yè)的顯著表現(xiàn)，是高科技發(fā)展的代表，這一應用過程注重編程調試。在應用時采集相關流量、溫度、壓力等數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)分析檢測，發(fā)揮電氣自動化的輸出控制功能、技術處理功能，使設備的使用量和投資額大大降低，有效實現(xiàn)了設備控制的精度。對于電氣工程來說，在施工中應用電氣自動化技術能夠有效遏制工作人員弄虛作假、敷衍了事的情況發(fā)生。
4.2在電網(wǎng)調度中的應用對于電網(wǎng)調度中電氣自動化的應用來說，其技術主要表現(xiàn)在應用性領域的界定，即指實現(xiàn)電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)中電廠、變電站終端和下級調度中心三者之間的有效連接。在應用領域中，由網(wǎng)絡實現(xiàn)連接中心服務器、電網(wǎng)調度、打印設備、大屏顯示器等設備。在電網(wǎng)調度中，電氣自動化的實際應用不僅可以實時性評估電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，還可以對以電力負荷為基礎的預測采取及時調度策略。不僅可以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行，還可以對數(shù)據(jù)及時的收集整理分析和監(jiān)控，以適應現(xiàn)代化市場的營銷需求。
4.3在分散測控系統(tǒng)中的應用在這方面的應用主要以分層的結構實現(xiàn)，包括太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)和過程控制單元等四部分組成。工作站主要包括兩類，分別是工程師和運行員，是人機接口的主要負責人。過程控制單元是直接應用于生產(chǎn)的，其運行狀態(tài)主要通過設備的檢測實現(xiàn)，并能夠有效控制設備，以實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性和過程的檢測、保護和控制。過程控制單元和工作站輸出的所有信息，發(fā)出的所有指令，都必須經(jīng)由工作站運行員接受。工程師工作站的主要職能是負責實行必要的診斷與維護工作。
4.4在變電站中的應用傳統(tǒng)變電站為實現(xiàn)自動化實時監(jiān)測功能，主要采用電磁裝置，而當今的全微機設備，技術先進使得電氣自動化裝置可以自動進行監(jiān)視操作。在變電站中使用電氣自動化技術不僅可以加強變電站的監(jiān)控功能，還能夠大幅度提高變電站的運行水平和效率。全微機設備的應用不僅可以實現(xiàn)監(jiān)視畫面的屏幕化，還能夠使管理自動化。
5結語
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力企業(yè)運用新的信息技術，提高電力工程的自動化水平，促進了電氣自動化的迅猛發(fā)展。電氣自動化技術就是運用了具有自動檢測功能與自動控制功能的電氣裝置，可以實時對電力系統(tǒng)進行遠程調節(jié)、控制、及監(jiān)控。在信息化技術大力發(fā)展的同時，通過信息監(jiān)測技術能夠實現(xiàn)對電力工程的遠程控制與管理。電氣自動化技術需要自動化的電網(wǎng)配置、配電網(wǎng)技術協(xié)同工作。在電氣自動化技術中，要充分利用網(wǎng)絡對電力工程的各項信息進行統(tǒng)計、收集、分析從而加強電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。減輕了以往電力工作人員的工作強度，充分利用電力工程中的自動化設備進行監(jiān)督，在面臨突發(fā)狀況時，能夠及時采取信息處理技術對電力系統(tǒng)進行有效地處理。而配電網(wǎng)技術可以配合電氣自動化技術改善城鄉(xiāng)配電網(wǎng)，加強城鄉(xiāng)電力網(wǎng)絡運行工作，完善電氣自動化技術在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中的運用。電氣自動化技術的應用范圍廣泛，從電氣開關到電力工程都有電氣自動化技術的身影。電氣自動化技術的不斷提高也促進了電力工程的不斷發(fā)展。
2電氣自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用
2.1變電站及配電自動化的應用
變電站自動化技術是采用現(xiàn)代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術，實現(xiàn)對變電站的二次設備的重新組合和優(yōu)化設計，從而減少了人力資源的浪費，減低了變電站及配電站工作人員的工作強度，提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統(tǒng)運行的有效性。不僅如此，變電站自動化技術還可以多層次、全方位地對多種電氣設備的運行狀況進行安全檢測以達到高效控制的目標。在實際的應用中，主要通過新型的設備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網(wǎng)調度自動化不可分割的重要組成部分，是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。隨著對科學技術的應用以及監(jiān)控設備的更新，種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運行的穩(wěn)定性，降低運行維護的成本，高質量輸電過程，經(jīng)濟效益提高很多。
2.2在電網(wǎng)調度自動化中的應用
在電力工程中，電網(wǎng)的總調度能夠通過大屏幕顯示器、計算機服務等自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)進行遠程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運行情況進行分析，監(jiān)控電網(wǎng)的實時狀態(tài)。通過各個分系統(tǒng)傳送的電力工程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制發(fā)電的數(shù)據(jù)，對電力工程整個系統(tǒng)進行評估、調配和預測，從而減少了電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況，通過電氣自動化技術能夠及時作出判斷，檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設備安全的事故。另外，通過電氣自動化技術還能對整個電網(wǎng)進行實時監(jiān)測和分析，調度從大屏幕上可以清晰的采集信息，找出電氣事故的發(fā)生地并提出應對措施，防止事故的擴散，減低影響。
2.3分散測控系統(tǒng)自動化的應用
在電力工程的發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中，通過太網(wǎng)、過程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對分層對電廠的生產(chǎn)狀況進行測試和控制。經(jīng)過過程控制單元可以在生產(chǎn)運行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號，處理運算的結果、參數(shù)等，通過這種方式對電網(wǎng)進行監(jiān)控，從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護和控制功能。
2.4計算機自動化的應用
電氣自動化技術在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統(tǒng)，通過微型計算機讓整個電力系統(tǒng)自動記錄、反饋電氣設施的實際工作情況。同時，對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用，從而在電力工程中實現(xiàn)操作技術的使用性，更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術中還要注意對監(jiān)控方式、現(xiàn)場總線監(jiān)控進行設計。只有全面加強電氣設備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式，才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動化技術的發(fā)展趨勢
我國的經(jīng)濟不斷的發(fā)展，人們的的經(jīng)濟水平和生活的質量也在不斷的提高，因此，對供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來越高，但是由于電力系統(tǒng)的的內部之間的原因，造成了各個部門之間不能達到有效的資源共享，也就會使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此，在以后的發(fā)展過程中，我們針對這種現(xiàn)象，就應該加強和改善，對電力部門之間的內部資源進行資源整合和統(tǒng)一，然后達到電力資源的統(tǒng)一共享，這樣就會形成一個內部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發(fā)展，新技術也在不斷的發(fā)展，如果電力資源的內部管理恰當，再更好的運用電力自動的技術，在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟效益。
3結論
【摘要】分析我院在電氣工程訓練實踐教學中存在的不足,提出一項教學改進措施,即對原有的實踐教學內容進行提煉和整合,增加有關電子產(chǎn)品制作方面的內容,加強電工電子技術在訓練中的應用,推進實踐教學和現(xiàn)代生產(chǎn)實踐的緊密結合。
【關鍵詞】電工電子技術實踐教學生產(chǎn)實踐
1引言
電氣工程訓練是我院面向工科非電專業(yè)及大文科專業(yè)開設的一門公共實踐課程,學習的主要內容就是安全用電常識和基本的電工電子技術知識及實踐操作技能。
2實踐教學的現(xiàn)狀和改進措施
(1)實踐課程簡介
根據(jù)專業(yè)的不同,電氣工程訓練有兩個教學模式。對于工科非電專業(yè),開設電氣工程訓練A,共40學時;圍繞三相籠型異步電動機的控制,訓練工科學生一些簡單的電氣控制方法、控制手段,使之理解電氣控制方面的基本知識和操作技能,了解電氣控制在工程中的應用。對于大文科專業(yè),開設電氣工程訓練B,共40學時;通過室內照明電路的設計、安裝、調試與檢修實踐,讓學生懂得安全用電,學習常用電工工具和儀表的使用,掌握最基本的電工技能。
(2)實踐教學存在的不足之處
從近三年的教學實踐過程看,存在的不足之處有兩點:
第一,教學內容不夠充實,學生做起來前緊后松。為期一周的電工訓練,前三天的實踐內容是理論教學和基礎實踐;后兩天的內容是創(chuàng)新設計,占用時間偏長。
第二,教學實踐內容和現(xiàn)代生產(chǎn)實踐結合度不夠,電工電子技術含量偏低。電氣工程訓練A的實踐內容是交流電動機的交流接觸器控制線路;電氣工程訓練B的實踐內容是照明電路的安裝實踐,在電路中用的是電感式鎮(zhèn)流器。在科技發(fā)展日新月異的今天,這些電路已不是最常用的電路了。
(3)實踐教學改進措施
針對在電氣工程訓練中存在的現(xiàn)狀,對原有的實踐教學內容進行提煉和整合,在電氣工程訓練中增加電子產(chǎn)品制作的內容。對于非電專業(yè)的學生,可以選擇制作一些和已有的實踐項目相關且簡單實用的電氣產(chǎn)品。參加電氣工程訓練A的學生,可以選作PLC控制器;參加電氣工程訓練B的同學,可以選作電子鎮(zhèn)流器。學生在電工實踐過程中,通過對電氣產(chǎn)品的研制、組裝和調試的親身體驗,了解電工電子技術的應用,探知最前沿的科學技術,推進實踐教學和現(xiàn)代生產(chǎn)實踐的緊密結合。
3實踐教學改進后的實施方案
(1)實踐教學內容
電氣工程訓練實踐經(jīng)過改進后的教學內容可概括為四個教學環(huán)節(jié)、六大教學模塊。四個教學環(huán)節(jié)包括理論教學、基礎實踐、創(chuàng)新設計和產(chǎn)品制作;六大教學模塊包括元器件認識、工具儀表使用、電路原理和電路設計、線路板制作、組裝和配線、調試和檢修。
在教學實踐過程中,六大教學模塊的實施是滲透在四個教學環(huán)節(jié)中完成的?？梢钥闯?和電氣工程訓練B相比,電氣工程訓練A的電工電子技術信息含量大、實踐操作難度高。
(2)教學實施方案
教學內容的難易程度以及時間安排不是一成不變的,在教學過程中需要把握三點:
第一,理論與實踐相結合。理論教師在理論教學環(huán)節(jié)主要講解安全用電常識、元器件認識與檢測、電氣原理圖識圖、實踐操作技能四方面知識。脫離實踐操作的理論知識不用講,和實踐操作聯(lián)系不大的理論知識要少講。通過理論教學,學生可以運用掌握的理論知識指導自己的電氣工程實踐,這才是理論教學的真正目的。
第二,因材施教。專業(yè)不同,采用的教學方法和教學手段就不同,講授的教學內容也不同;專業(yè)相同基礎不同,教學內容的側重點就不同,對三表學生要突出應用能力和實踐技能的[培養(yǎng),對素質高、學習能力強的學生要進行精英培養(yǎng)。
第三,課內教學與課外活動相結合。對于參加電氣工程訓練興趣高、產(chǎn)品制作有獨到見解的學生,教師要積極引導,把課內教學內容和學生課外科研活動、素質教育活動有機結合起來,并給予必要的指導。
(3)激發(fā)學生興趣的方法
為了更好地完成教學任務,實現(xiàn)預期的教學目標,要充分調動學生參與實踐的主觀能動性,激發(fā)學生的興趣和培養(yǎng)創(chuàng)新意識。
第一,確定靈活、直觀的教學方法。在理論和實踐教學過程中,結合板書、多媒體課件及實物展示等教學手段,采用演示教學和漸進式啟發(fā)教學相結合的教學方式,在激發(fā)學生興趣、培養(yǎng)自學和獨立思考能力等方面下功夫,使教學效果不斷提升。對于基礎實踐項目,主要以演示教學為主,通過演示教學,學生把容易理解和接受的感性知識上升為可以指導自己實踐操作的理性知識。對于創(chuàng)新實踐項目,主要以漸進式啟發(fā)教學為主。通過啟發(fā)教學,開闊學生的思路,培養(yǎng)同學們獨立完成實踐項目的能力。
第二,采用不同的考核標準。在教學過程中,要根據(jù)不同專業(yè)、不同基礎的學生,調整實踐項目在量和質上的要求,制定相應的考核標準,讓每個學生都能體驗到完成實踐項目的成就感,激發(fā)學生的學習興趣。學生有了興趣,教學目的就容易達到了。
第三,實行多方位的獎勵制度。在基礎實踐環(huán)節(jié),可以把一個班級分成幾組,組和組之間比賽,哪個組完成的又快又好,哪個組就有額外加分,并把名次寫在黑板上。這樣就能激發(fā)學生之間團結合作、協(xié)同作戰(zhàn)的意識和動力。在產(chǎn)品制作實踐環(huán)節(jié),可以把課內教學和課外的素質教育活動相結合,給成績優(yōu)異者頒發(fā)獲獎證書和獎金,鼓勵學生參加科研活動。
