电工技师论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇电工技师论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质――岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程，同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是：保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗――有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述，充分显示工作者的能力水平――专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容，应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章，并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文，突出的是专业技巧水平；又如新技术应用型课题论文，突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能，应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称，总易误认为技能偏指技术能力，而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论，即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺，可以理解为加工的“艺术”，强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力，可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作，应能体现技术工艺引人入胜的技巧性，工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值――论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证，工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一，但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高，但他们的本职工作很出色，工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到，高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力，对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中，用大量篇幅阐述理论的依据――数理公式推导过程或教科书式论说，然后绘出基本原理图，最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意，这种论文往往是有缺陷的――项目的实施有效性没有表达―作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数（理论公式受客观实际过程条件的约束），易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征――专业智能成分较多，技巧思维保持，非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力；把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言（术语，编程，工程图，解析图表等）表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步：在产业规范约束下，采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新：在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料：是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术，应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压（电动势能信息）为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”，控制系统传递信息不一定依赖固形材料（例如可通过空间电磁场感应传递）。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制，自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例（信号放大）、微分（信号即时变化率）、积分（信号的时间积累效应），而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路，依赖有形的导电材料，再者就是能量规模（大小）和传输时间可控。因此，控制电路的关键功能是信息“变换（如电压放大器）”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”，而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器（主电路）组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件（CPU）及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术，也离不开磁路分析技术；传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分，其电气特性检定比较困难。但是近些年来，新型合成磁性材料技术迅猛发展，其运用空间（特别是在机电技术领域）急速扩展。

再者，材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎，感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向：以一个四端电路（网络）为例，若以改变激励能够实现相应响应，则控制方式可分为：a.电流控制电流（控制机制参数体现为电流放大系数），b.电压控制电流（控制机制参数体现为转移电导（跨导）），c.电压控制电压（控制机制参数体现为电压放大倍数），d.电流控制电压（控制机制参数体现为转移电阻（跨阻）），实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量，所以上述a，b两种控制方式是驱动器电路，c是信息处理电路，d不是机电设备电路优选形式（能量控制信号）。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路（主电路、驱动器）形式。

a方式中，电流控制电流的中心技术是：实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表器件有三极管和继电器。

三极管，响应速度高，无动作触点，但控制电路与被控电路有公共支路，控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约，而且可承受功率在瓦特级，一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器（接触器），以电-磁-力形式驱动开关触点动作，实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点，长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式――信息控制能量。

上世纪后半期，业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制――主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT（一种增强型绝缘栅场效应管器件）的商品化普及，机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实，例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有：

电力电子技术：利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术，是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料，根据器件的特点和电能转换的要求，开发电能转换电路，包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。

电动机技术：强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术：软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术：机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升，如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术：常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件―集成化”，即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内，并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术：电场作用下电流变液（ERF，electrorheological fluid）可在“固”―“液”两相之间转换，转换过程可控而且可逆，转换时间为ms级，利用其电控力学行为，可以预期得到较之传统力学元件更为理想的（机―电能量转换控制的）响应指标。

磁致流体相变技术：磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术；作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品，用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用，现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中，比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准（国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准）的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等，作了较完善规定，有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明，符合标准的机床，故障率较低，反之故障率则高，可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解―解析技术工艺特征，提交改进或改性方案，以期获得结构或功能更优化的产品）、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

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1.2电力工程输电线路技术应用问题电力工程输电线路施工技术中没有对设计图纸进行全面技术验证，出现电力工程输电线路设计问题的积累，在施工中形成实际的问题与隐患。电力工程输电线路施工中没有对技术应用进行强化，出现要求不严、标准降低，严重影响了电力工程输电线路的性能。电力工程输电线路施工技术中对地基、防雷等关键部分缺乏技术支持，影响电力工程输电线路日后运行的安全，给电力工程输电线路带来系统性和功能性的影响。

2电力工程输电线路设计应该注意的要点

2.1电力工程输电线路杆塔设计电力工程输电线路覆盖面广、路径长度大、关键节点多，因此要做好杆塔的设计与选型，继而确保电力工程输电线路传输安全与电力有效分配。杆塔项目成本平均占电力工程输电线路建设费用的40%，从质量、技术和成本的角度都应该做好杆塔的设计与选型。要在普通的地段采用架空型杆塔，这样可以节约成本，并做到输电线路安全。在电力工程输电线路转角和跨越部分应该选择角钢铁塔，这样可以提高杆塔的稳定性，而且还可以确保线路的强度与安全性。

2.2电力工程输电线路路径设计设计电力工程输电路径要突出三个原则：一是经济性原则，要确保电力工程输电线路路径的经济，在确保输电质量与安全的同时进行控制路径的成本。二是最优化原则，要减少电力工程输电线路路径的长度，这样来避免迂回供电和供电线路过长而引起的电力工程输电线路故障。三是安全性原则，要在设计电力工程输电线路路径中注意安全，减少在危险地段和不安全区域的穿行，避开对周围生产、生活和环境的影响，实现电力工程输电线路的整体性安全。

2.3电力工程输电线路杆塔地基设计应该在结合电力工程输电线路和整个电力工程建设的实际状况基础上进行杆塔地基的设计，只有科学地选择杆塔，才能够确保电力工程输电线路地基施工如期、保质地进行，在节约整个电力工程成本的同时实现杆塔和线路的稳定。

3加强电力工程输电线路施工的技术应用

3.1做好电力工程输电线路图纸的审核在对电力工程输电线路设计图纸进行审核的过程中要抓住重点，查看设计的内容是否符合工程建设的要求，再审核设计方案、结构选型是否能够满足电力工程的施工需要。在整个电力工程输电线路的施工过程中，施工方案的组织和设计具有指导性的作用，其能够对施工技术的组织、准备、经济、技术等进行严密的计划，并且能够缩短施工周期、加快施工进度、降低损耗、节约成本、从而提高了经济效益，达到了建设投资的效果。

3.2强化对输电线路工程的技术管理对于技术的管理应当贯穿于整个电力输电线路工程建设的始终。输电线路的施工中，施工技术的具体操作方法要按照统一的规程、规范进行衡量和要求，以保障整个输电线路工程的质量。因此，在施工过程中，施工人员必须要认真学习相关的技术规定，熟练掌握操作技巧，严格进行施工。

3.3做好电力工程输电线路的防雷措施在输电线路的故障中，雷击跳闸所引起的安全事故所占的比重特别大，尤其是山区的输电线路，经常会因为雷击而发生跳闸故障。因此，要加强电力工程输电线路的防雷工作，避免雷击对电力工程输电线路的损害。

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施工界面管理是机电施工技术当中的重要组成部分，其内容是指机电设备在建筑工程当中的表面工程，以机电设备安装和机电工程施工等内容为主。随着机电设备功能性越来越强，所以其安装难度与界面也越来越复杂，在这种情况下，机电子系统和机电设备及智能系统之间有着紧密的联系，而且其工程界面也非常之多，在这种情况下就要求机电子系统建设负责人来进行会议研讨，建立起报告制度和施工界面管理协调措施，并用书面形式将其记录备案。

1.2施工进度管理

施工进度直接影响着机电工程的施工完成时间，并且会对机电工程施工质量产生影响，因此做好施工进度管理对于机电施工质量及施工技术的提升有着重要作用。在进行施工进度管理过程中，其管理内容较为广泛，例如施工人员的组织、设备的选择、土建工程以及弱电工程等。为了更好的实现对上述内容的有效管理，使其能够顺利完成为施工进度的加快提供支持，必须要分别建立起施工进度表，对其施工行为及进度控制进行检查与管理。在进行施工进度表表的设置过程中，必须要按照施工顺序来进行进度定制，这样才能保证进度表的科学、有效。就拿弱电工程来说，其进度表的内容及顺序应该以如下顺序进行：弱电工程进度表：设计安装图→管线施工→材料、设备验收→安装设备→设备调试。

2机电施工技术管理

2.1弱电系统施工技术管理

建筑工程当中的机电功率会根据不同的用电需求而有所调整，在这种情况下≤220V/50Hz的电力都被称之为“弱电系统”。弱电系统是建筑工程机电系统当中的主要组成部分，其主要负责建筑工程当中载有数据、图像、语音信息的用电传递，例如电话、计算机、影碟机等。除此之外，其还负责国家规定的低电压电能设备的供电，此类设备当中最具代表性的就是楼道应急照明灯、门禁系统等。在进行弱电系统安装过程中，机电施工企业必须要先对建筑工程有一个全面、系统、充分的了解，在此基础上选择最为合适的弱电系统来进行安装。在建筑工程机电安装过程中，弱电系统设备具有昂贵、施工工期短的特点，因此在进行安装过程中，为了按时保质的完成弱电设备的安装，必须要实现做好管槽的安装，除此之外的设备则都应在施工后期进行安装。另外，对于施工方法、线缆选择、设备间距设置等内容都必须要按照设计要求来进行，不同弱电设备的电线要进行分类标识，施工完成后还必须要做好各方面的测试，保证其安装施工质量。

2.2电气系统施工技术管理

电气系统也是机电设备安装当中的重要部分，电气系统的施工技术管理内容十分广泛，例如施工图纸、场地、人力资源、机械设备的选择等都是其中的重要内容。由于电气系统的安装十分复杂，所以在进行安装过程中，必须要做好对各个环节的管理，保证每个细节的施工及安装行为都是科学、可靠的。除了要保证好电缆质量的基础上，对于电缆的预埋工作也必须要细致进行，通过电缆型号的统一划分与整理，实现对电缆清晰、正确的管理，避免电缆分类混乱，任意叠加情况的出现，影响其功能性。在施工过程中，如若发现施工图纸与实际情况存在出处，那么必须要作好记录并与设计人员进行及时的沟通，做好对电气设备的合理变更。在对桥架、母线进行安装时、必须要先做好支架的安装，支架必须要使用专门的支架，线槽的支架可以使用角铁支架，而线管支架直接安装在墙上或楼上即可。在安装支架时，一定要保证支架的牢固性，各固定点之间的距离要匀称，保证其受力的均匀性，线管拐弯处的曲径要大于管外径的6倍。电缆管曲径则要大于管外曲径的10倍，并将管外缘做出喇叭形状。

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智能车作为创意机器人设计的参考原型，是高校进行跨学科创新的典型工程案例，也是实现课赛结合的理想主题，在各类赛事和学科创新活动中获得了较多成果。CDIO理念下的电工电子实习教学改革，将智能车成果转化为教学内容，依据教学需要进行模块化设计，完成教学适配，[7]以智能车主题贯通实习教学的各个环节，增加了课外自学内容，结合虚拟仿真开发技术，使学生在实践中循序渐进，具备安全用电、电子制作、电子设计与应用创新的各项能力，实现了系统性的工程能力培养目标。教学设计方案见表1，下面从安全用电、电子制作、电子设计、进阶引导四个方面进行介绍。

1.安全用电学生具备安全用电常识和解决日常用电问题的能力，是电工电子实习的最低要求。安全用电是工程实践的基础，须克服心理障碍，熟悉用电常识与操作规范，防患于未然，主要内容有安全用电常识、常用工具的使用、单相电路、三相电路。需要注意强弱电、交直流的结合对照，做好与后续实习内容的关联，融会贯通，培养学生的信息获取与利用能力。单相电路侧重培养安全用电技能和看图接线能力，主要内容是照明用电和室内配电实训，了解交流市电的使用，在此基础上加入智能车直流电源课外自学内容。电源作为电子产品系统的供配电部分，是系统调试和故障多发的重点区域，也是安全用电和电路检修的关键环节，智能车电源模块使用了7.2V电池，对外供电采用双电源，7.2V直接为显示模块、循迹模块和驱动模块供电，变换为5V电压后为MCU模块供电，初学者容易接错电源，造成元器件烧坏或者人体烧伤，须提示安全用电。三相电路侧重培养看图接线能力和信息获取与利用能力，有动力用电和PLC自动化两个实训项目，主要内容是电机的继电控制和PLC电气自动化，在此基础上通过智能车的驱动模块了解直流继电器及直流电机的控制，了解H桥驱动原理，智能车的驱动模块用于运动控制，通过两路控制信号分别对开关管和继电器进行控制，以实现电机的速度、转向等动作。达林顿管驱动电机进而控制速度、晶体管驱动继电器进而控制行进方向。因为该部分属选作内容，内容较多，比较实用，有助于培养学生的信息获取与利用能力。

2.电子制作学生具备课外科技制作的能力，是电工电子实习的最低培养目标。电子制作包含仪器的使用、元器件的识读检测、焊接工艺、电路调试和整机装配五个部分。其中仪器的使用和元器件的识读要结合焊接具体电路来教学，尊重学生在实训中的主体地位，边讲边操作，考虑学生信息的获取与利用能力和效率，有的放矢避免泛泛而谈。焊接工艺是电子制作的基本功，主要内容有立方体的焊接、万用板的焊接、印刷电路板的焊接和拆焊练习，其中立方体的焊接是焊接基础，采用“准备-加热-加锡-去锡-去烙铁”五步训练法教学，要求学生握持烙铁要稳，养成焊前对烙铁头和引脚进行预处理的习惯，避免虚焊；万用板的焊接推荐引脚直连法或者用单支线，训练实例为智能车电源模块，要求学生养成“先检测，再焊接，焊前预布局”的习惯；印刷电路板的焊接训练实例为智能车循迹模块，学生通过印刷电路板的焊接对PCB结构和标识有一个初步的了解，为后续设计PCB奠定基础。通电调试前，使用万用表对照原理图检测电路，发现元件焊反或焊错的，须进入拆焊环节，拆焊可用热风机或加锡拆焊法，均匀预热避免长时间加热某个焊点，以免焊盘脱落；调试时沿电流方向依次检测，查找虚焊或问题元件，掌握离线检测电路的方法。通过智能车循迹模块掌握运放的典型应用和运放电路在线调试的方法，初步具备依据电路原理进行调试分析与解决问题的能力。电子制作教学环节，学生多为初学者，要求指导老师“多演示、多巡视、多指导、严验收”，拆焊练习属于选作内容，方便学有余力的同学自我提升。

3.电子设计电子设计是是工程型人才培养的关键，是电工电子实习的重点内容，直接关系到培养学生的自主学习能力、设计开发能力和工程系统能力培养质量，主要内容包含电路仿真、原理图绘制、电路板设计、电路板制作和整车调试。电路仿真是进行电子设计与验证的便捷途径，学生通过Multisim电子电路设计与仿真软件，仿真智能车车灯模块或显示模块，分析电路原理，了解集成运放电路典型应用与调试技巧，掌握电路设计的可行性仿真分析和虚拟仪器在电路验证中的应用，为后续电路板设计奠定基础。使用AltiumDesigner绘制电路原理图，或进行原理图修改，是进行电路板设计的前提，应注意易读性和效率，学生在绘制智能车车灯模块原理图的过程中，要提前发放元器件，自然而然地了解软件界面、元件与封装。AltiumDesigner进行PCB电路板设计之前，利用前面焊接的循迹模块PCB成品，使学生对PCB电路板有个感性认识，然后通过刚绘制的车灯模块原理图快速上手，初步掌握PCB设计流程和使用技巧，布置一些课外内容，例如布局原则、布线技巧、批量修改和机电匹配、帮助学生迅速掌握软件[8]，提高自主学习能力。通过热转印工艺，了解印刷电路板制作流程，每个环节建议设置简短提醒，完成车灯模块PCB的制作，在读懂电路原理的基础上独立完成焊接与调试。最后是整车调试环节。利用已制作并调试成功的五个模块，配上智能车底座和单片机最小系统板成品，要求学生分组完成整车调试，通过检测跑道（或地图）的黑线来自动调整小车前进的方向，使小车不脱离黑线跑完全程，从而实现小车的自动循迹，提高学生的工程系统能力和团队合作能力，通过对电子设计因果的反思总结，提高学生的设计开发能力。

4.进阶引导进阶指导是实习课程的课外拓展，是课外创新的新起点。实习课程结束后，进行一次完整的梳理总结，便于知识结构的系统化，利于后续的课外创新实践。围绕智能车工程案例，总结单片机电路，梳理电子技术知识的典型应用；科普单片机编程和控制算法，引导学生以智能车为原型，进行创意智能车/机器人的扩展设计与创新，组织学生参加相关赛事，提升学生的应用创新能力。

二、成效

电工电子实习是校级公共实践平台，教研组根据现代工程教育理念，采用“分批次多层次多模块”的方式，逐步推进教学改革，满足了各个专业的需要。通过模块化设计的智能车，实现了已学电子技术与后续单片机课程的对接；以单片机电路梳理电子技术典型应用，打通了实习教学各模块和环节，从传统的技能培养成功过渡到系统性的能力培养，提高了人才培养水平。制作的“电工电子实习课件（CDIO版）_跟我学做智能车”系列课件，在2014校多媒体教育课件大赛中获奖，根据5个专业的教学测试，以及教学问卷反馈，完善了教学设计，取得了阶段成果。在此基础上，探索了课赛结合教学模式（图2）。智能车项目的模块化设计，考虑了与后续赛事的对接与关联，预留了MCU编程、创意设计和硬件扩展等内容，把智能车成功打造为学生未来工程实践的创新起点和参考范例，打通了实习与课外创新环节，引导学生提前进入了课外创新阶段，通过组织学生参加智能车、机器人和飞行器等赛事，以竞赛带动学生参加课外创新活动，提高了学生的工程能力和就业竞争力。

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电力工程建设要紧跟时代科技发展，积极采用各种现代化、信息化的管理软件来提高管理效率。现在有专业的工程项目管理软件，能够对工程进度、质量、资源等进行合理控制。还能根据管理目标对施工过程中的人力、物力、财力进行优化配置，提高资源利用率，降低造价。使用先进技术要根据工程需要来选择合适、科学、可行的规划和管理办法，充分利用各种管理软件和信息沟通软件，保证工作程序简化，信息高效传播。

1.2对输电线路组织设计进行编制

输电线路施工程序众多，在施工时，针对工程特点撰写完整的组织设计技术指导文件，对输电线路施工中的各个环节进行指导和控制。指导文件要保证其准确性和专业性，才能对输电线路进行有效控制，保证各个环节中遇到的问题能够根据组织设计中的解决方案进行完善。

1.3加强施工技术管理

施工技术管理贯穿于整个施工过程，施工中的技术措施都要按照所规定的标准和要求进行指定，保证工程质量。对于重点技术措施需要认真学习、仔细研究，比如输电线路绝缘子的正确选择和使用对整个输电线路的稳定、安全运行都有重要影响，在施工管理过程中可以对绝缘子选型的选择进行研究：（1）我国盘悬式瓷绝缘子历史悠久，有良好的绝缘性和耐热性，加上组装灵活，在输电线工程中长期用到，但是其生产型号、规格各异，市场产品质量差异很大，劣化绝缘子很容易在雷电环境中发生闪络，所以在选择的过程中一定要注意产品质量问题。（2）瓷棒绝缘子的机械强度直接与瓷件有关。绝缘子在运输、安装的过程中很容易破损，甚至折断。所以选择瓷棒绝缘子要求严格进行质量检查，保证优良的制造工艺，在运输、安装的过程中也要额外小心。（3）钢化玻璃绝缘子具有较好的机电性能，其抗拉强度、耐电击穿性能、耐振动疲劳等性能都由于瓷绝缘子。加上钢化玻璃绝缘子具有零值自爆的优点，无需进行绝缘测试，可以节省大量的运行维护费用。

1.4加强施工质量管理

（1）基础工程输电线路基础工程主要作用是保证杆塔在使用过程中不会发生下沉或者倾倒变形情况，保证输电线路运行的稳定性和安全性。混凝土和钢筋混凝土浇制基础是输电线路常用的基础形式，这种基础抗上拔力较大，比较稳固，在施工过程中需要对质量进行严格控制。首先，按照施工图设计要求来安排施工流程和施工技术标准。其次，对周围土质环境进行实地调查，看是否和设计勘察有出入，一旦发现出入较大应通知设计单位做设计变更。第三，在岩石上开挖时，打孔插筋、灌注砂浆都要保证岩石结构的完整性不受到破坏。第四，严格核对锚筋安装尺寸和位置，保证其正确性，固定后进行浇灌，按照现场浇制混凝土的要求进行养护。（2）杆塔工程杆塔工程的合理性对送电线路建设的速度和经济性，以及供电的可靠性的偶有很大的影响。输电线路杆塔工程主要针对不同的施工条件选择不同的杆塔型式和结构，所以需要对杆塔所在地貌地形、交通运输情况、材料情况进行探测和分析，采用运行可靠的杆塔型式。比如平原、丘陵等地形条件较好，便于运输和施工的地方可以采取混凝土杆和预应力混凝土杆。在山地等运输和施工较困难，出线走廊较大受到很多限制的地区，可以采用铁塔。如果电杆要埋入地下较深，可以选择杆塔组立。这种方式在我国110kv输电线路杆塔常用杆塔组立方式，主要分为整体组立、分解组立。（3）架线工程架线工程包括很多的工作程序，施工管理需要严格按照准备工作、放线导地线连接、迟度观测、附件安装等程序严格进行，不能忽视或者减弱某一环节。布线，是根据不同的被跨越对象选择不同的架线型式。跨越35kv及以上的不停电线路，可以采用高空渡线方法。

1.5高空架设输电线路的管理

高空架设输电线路施工管理比普通线路施工管理的难度更加大。高空输电线路工作内容主要包括：放线、导线、导线连接，附件的安装，驰度观测紧线等，在施工中首先要保证工程施工质量和人员安全。高空架设输电线路施工环境各异，具体施工管理措施也要根据实际情况来制定，技术管理要着重采取有效措施降低导线磨损系数和导线抗弯曲应力能力。每项管理工作除了要按照规范进行，对施工程序、施工成本进行控制，更要注意施工人员的安全。

2电力工程输电线路检修施工技术

为了能够使输电线路设备安全、稳定的运行，必须要进行输电线路检修施工，通过巡逻、检验、检测等方式对线路中的故障和缺陷进行妥善的处理，预防事故的发生。因为暴风雨、雷电、冰雹、地震等不可抗力的作用，会破坏输电线路设备，引发断线、电线塔倒塌等事故，导致跳闸，影响线路的正常运行。监管人员在接收到跳闸信息后要对故障位置和类型进行准确的分析，认真记录，采取相应的措施进行维修。此外，还要求巡视人员做好日常监督工作，掌握沿线情况、地理位置和元件参数等基本信息，及时采取有效的措施处理好其中的问题，降低事故的发生几率。

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电力工程的施工设计的方面非常的多，这样对于各方面的要求也是非常的多，我们是知道的材料的性能是关系着工程的总体的质量，在我们建设之初再到我们工程的施工、竣工各个方面都有着直接的关系，做一我们必须加以关注。第一，加强检验的力度。在材料的采购过程中严格按照检验的标准进行检验，对于不合格的产品坚决不采用，在材料选取的过程中到要做相应的实验，这样能够更好的判断其性能；第二，加强团队建设。对于采购的以及检验的团队一定要认清自己的责任，对于自身的业务能力进行提升，加强部门之间的合作能力。这样才能更好的推动行业的发展；第三，建立严格的奖惩制度。对于不法的企业进行严格的处罚绝不姑息，这样才能更好的构建一个良好的市场秩序；第四，在选择材料的过程充分的考虑到环境问题。环境问题已经成为当代我们进行讨论的一个重点，长期以来环境在各个方向都在不断地被破坏，能源的危机变得越来越严重，所以我们在材料的选择要无污染的以及能源的节约的角度进行考虑，从而提升我们的选择的角度促进可持续发展的步伐；第五，充分的考虑实际的情况。我们的材料不能进行硬性的规定，在不同的环境下其物理特性以及化学特性都可能会发生改变，一旦发生了改变就会影响工程的整体的质量，这类问题是我们不能接受的。还有很多的角度需要我们进行考虑的，只有这些得到了满足我们工程才会质量更加的可靠。

1.2做好施工前的准备

施工前的准备，这项工作是非常复杂的，主要有以下的几个方面进行准备：第一，明确分工。对于不同的部门进行分工，明确之间的职责，以免后续出现问题；第二，进行专业性的培训。每项工程都会有自己的技术文件，我们对于员工要求必须进行严格的学习，以便满足人们的需求，对于后续的顺利施工是非常的有必要的；第三，施工方案的审核。施工设计者的最终的目的就是满足设计者的方案，这样我们的审核工作就是非常有必要的，以免后续发生事故；第四，实地的考察。这样做能够更好的了解实际的情况，对于后续的工作能够进行很好的预见性预防，这方面的工作是非常有必要的。

2.电力工程中变电站施工技术的应用

2.1变电站高压试验

变电站的高压试验是变电站建设工作中的重要一环，所涉及的方面非常的多，对于很多的方面都会造成极大的影响，正是因为其重要，所以我们在实验的过程中必须要加以注意，下面针对于这些做一下的总结：第一，为了减少我们实验过程中带来的安全事故，我们在实验的过程中要加强防范的意识，一般的情况下我们会进行绝缘油的使用，在周一围涂抹；第二，进一步的加强安全防范，对于变压器进行真空处理，在真空的情况下进行注入油的处理；第三，开始试验，一般的情况下针对于具体的情况进行具体的分析，正常情况下会采用局部放电的方式进行试验；第四，结果的核算，并且确定相关的数据是否在标况下进行的试验。试验就是在模拟正常状态下开展的，所以我们要在各个关键的环节进行注意，这样的试验才是最成功的试验。

2.2安装隔离开关装置

在以往的变电站建设过程中施工者一般都不大注意安装隔离开关装置工作，一般来讲其对短路器的重视程度远远高于对隔离开关的重视程度，这种疏忽意识表现在国内变压器的高压隔离开关大多数都没有安装消弧装置，以至于在电压外泄时变电所内有没有良好的断电装置。一般来讲隔离开关一般安装在架空线架和输电电缆的连接之处，断路装置开关的电源傍，分支线缆的T型接处，架空线与跌落开关中间等等。在安装隔离开关的过程里,用力过大就会产生不吻合内部齿轮并且发生三相电流不同期的情形,一定要在调整触点的安装时对于动静触头的接触比如插入不深等现象进行特别留意,还要对于同期调整接地刀引起重视。针对于卡涩现象来说，我们也是采取了一些应对的办法的，可以在触头的位置进行，这样就会减少很大的阻力。清洁问题是我们必须要做的，这样可以避免因为杂质在表面产生磨损的现象，延长使用的寿命。我们进行安装的过程中要充分的考虑是否符合当地的现实的情况，使之变得有特性，这样能够相符的促进，并且取得良好的效果，提升效率。

2.3接地装置的施工技术分析

（1）接地装置要满足工程设计标准与要求，不允许私自的进行标准的篡改，只有在标况下才能更好的符合要求。

（2）接地体之间的距离需要在5m以上，接地体与建筑物的距离要大于1.5m、与避雷针的距离大于3m，这样才能做到安全保障。

（3）接地装置与连接设备之间采用焊接连接，在我们进行焊接的过程中要进行先期的处理，清理干净，在焊接的过程摆放一定要按照要求进行摆放，对于我们焊接之后一定要做好防锈的工作，以及绝缘的保护工作。

（4）接地干线与引线之间的长度要大于100mm，用管箍连接接地极与接地干线。

（5）焊接时，要确保管箍与扁钢处于45°角的位置，这个时候要求我们一定要保证良好的工作的精度，尤其在焊接的高度以及扁钢的厚度方面，尽最大的努力减少偏差，这样我们进行焊接的部位才会更加的牢靠不容易出现开焊的状况。

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1.2设备型号不符合施工要求机电工程中施工设备的型号一般是有明确要求的，但依照目前的形势观察，我国的机电设备型号呈现多样性，并未有统一和固定的型号标准，因此，在机电工程的设备采购中，会出现型号匹配不符合的问题。同时在设计的开始阶段，就未在设备材料内明确规定机电设备的型号，因此，采购员采购设备时，就无法准确把握设备型号，造成设备型号与机电工程的施工要求不符的问题[2]。

1.3操作不规范在机电工程施工的过程中，部分施工工作未给出明确的规范及操作流程，就存在施工人员未按照规定操作的问题，并出现操作失误或者操作不符合规范的现象，会对施工人员的人身安全造成威胁，也会增加返工、误工的机率。例如在机电工程的施工中需注意设备吊装的流程，确保其能发挥出正常作用，就算出现问题也能得到快速解决。假设设备吊装的过程中，未依据“配电的设备—电组—冷水机组—冰箱”这一操作流程安装，就会对机电设备检修产生影响。随着我国的社会经济的不断发展和施工管理水平的持续上升，机电工程的施工质量也得到有效提高，但是机电工程的施工管理中出现的问题也比较突出。因此，需建立一个科学的施工质量管理体系，对机电工程的施工机械进行质量控制[3]。

2.机电工程施工质量控制方法

2.1施工人员的控制⑴资质和能力的控制：从事机电工程的人员，需具备基本的资质和能力，资质就是要求施工人员能获取有关的资格证书；能力则要求施工人员具备一定的技术水平、综合素质等。机电工程的施工管理中对人员的资质及能力的控制，就是在机电工程的施工中，对技术比较复杂、施工的难度较大、施工的要求高的部分，需派遣经验丰富、技术熟练的施工人员进行；而会对机电施工人员造成部分伤害或者难度较大的施工作业，需派遣有从业资格证书的技术人员去操作，以降低对施工人员的伤害程度。⑵实施培训上岗：由于机电工程存在工序多、难度大、施工工具多等特点，因此，其施工人员需在上岗前进行技术培训，并坚持持证上岗的原则，以确保施工人员的人身安全和工程的施工质量。并定期对施工人员进行技术培训和考核，以提高其施工技术。

2.2施工材料的控制⑴对购买环节进行控制：在机电工程企业购买施工材料和设备时，需让购买人员熟知施工图纸和技术要求，采购人员在材料和设备采购的过程中，一定要控制好材料的质量和设备的型号。采购完后需建立采购档案，同时需定期对供货商的设备和材料进行检测，对材料和设备的购买进行动态的质量管理、控制；⑵对验收环节进行控制：核对产品的出厂合格证和质量检验报告等材料；抽检或者检验工程材料的时候，需按照相关标准进行，并以准确反映抽查材料的质量为主；反复多次检测特种产品，确保其与要求相符[4]。

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1.1路桥路面的平整度问题分析

对于路桥路面工程建设管理来说，其中的重要一项检测内容就是对于路桥路面的平整度进行检测。目前的实践表明，如果在路桥路面的施工过程中按照标准操作程序来进行作业，正常的话是不会出现问题的。但要是在施工的过程中不按照标准的操作程序进行作业，那么就会使得路面平整度的破坏速度加快，路桥路面的平整度出现问题，当车辆行驶在出现平整度问题的路桥路面的施工，就会使得过往的车辆产生颠簸感，严重的话，还会对车辆的车胎进行磨损，这也不利于车辆的安全行驶。对于人们来说，这也是潜在的安全隐患，威胁着人民的生命以及财产安全。据调查研究显示，路桥路面的平整度出现问题的原因是：在路桥路面基的工程建设的过程中，没有按照标准的操作程序进行作业，加之施工时对于路桥路面基的平整度的控制力度不够严格、工程建设的过程中质量的把关工作也做的不够完善，这些都会导致路桥路面基的平整度出现问题；此外，在路桥路面基的建设过程中，相关机械设备的操作人员的技术水平有限，导致压路机、摊铺机等在使用的过程中存在着作业方法错误、不合理等。对于路桥路面基来说，以上的种种不利因素都是导致路桥路面在投入使用时出现不平整问题。

1.2路桥路面的破损问题的分析

对于目前来说，许多的路桥路面工程在施工结束之后进入实际的使用阶段时，往往使用很短的一段时间后，所建设的路桥路面就会出现路桥路面基垫层的断裂以及破损。出现这些问题的主要原因为：在施工阶段，路桥路面基垫层施工的建设过程中，由于追求施工的快速性，导致对于路桥路面基垫层的夯实程度不够，往往是路桥路面基的垫层数量少不满足要求或者是当第一层还没有足够夯实的情况下便进行第二层垫层的夯实，如此一来，不可避免的会导致路桥路面基垫层的质量不高，在投入使用阶段，使用一段时间后，就会发生路桥路面基垫层的破损问题；此外，在路桥路面基垫层的施工过程中，施工材料的配置比例不当、沥青材料的选材不合理，所选取的材料满足不了施工建设的工程中的需要；而且由于施工建设的过程中，对于温度的掌控不到位，在此种情况下仍然进行施工，不可避免的就会造成施工材料在垫层时由于热胀冷缩等，导致路桥路面基的垫层基底出现承受荷载不均匀的情况，或者出现弯沉的情况；这样都会导致路桥路面出现严重的断裂问题。而且由于地域或者时节的不同，比如南北方除了正常的雨季之外，南方是属于多雨潮湿的气候，北方的冬天是寒冷多雪的干燥气候，这样路桥路面上如果长期存在着大量的积水，在清理不及时的情况下，则会导致这些雨水渗透进路桥路面基垫层部位，对路基垫层进行侵蚀，导致路桥路面基垫层的承受力下降，最终导致路桥路面破损问题的发生。

1.3桥头跳车和路基塌陷的问题分析

对于目前来说，由于桥台沉降与桥头填土之间存在着一定的差距，因此可能会导致路桥梁上的伸缩缝和桥头的搭板连接不紧密，接口位置呈现出阶梯状，从而大大降低了路桥路面的通行舒适度，同时也对路桥产生了巨大的外力冲击。对于这一问题的主要分析是：桥台后背部的回填材料的选择不合理，所选取的材料在压紧度方面以及排水性方面都较差，这些都会导致桥头跳车或者路基塌陷问题。而排水性不好则还会出现上文中对于路桥路面基垫层的侵蚀，造成垫层的承受荷载力的下降。一般而言，软土地基都具有抗剪能力低、承载能力差以及含水量较大等特点，因此在软土地基路基路面施工过程中，若不注意软土地基的改善，则很容易出现路基路面塌陷或下沉问题。

2路桥路面基垫层施工的技术分析

2.1机械设备与人员的合理配合

对于路桥路面基垫层施工的过程来讲，要注重多方面的配合。比如人员与人员之间的配合、机械设配与人员之间的配合等，只有各方面的配合完善才会使得路桥路面基垫层的施工效率以及施工的质量得到提升。另外，还由于机械设备操作施工的有限性，还需要施工人员灵活变通的能力加以辅助，比如自卸汽车运天然砂砾混合料，装载机粗平，再用人工精平。在施工的时候，根据具体的情况，进行具体的分析，合理地对机械设备以及施工人员进行分配调整，使得施工过程得以顺利完成。

2.2注意清洁与水分问题

在铺筑垫层前，放样好的桩位挂线施工，应将路基面上的浮土、杂物全部清除，并洒水湿润。否则的话会影响路桥路面基垫层以后的施工进程以及施工的质量。此外，水分的问题也要十分重视，对于水分的多少，一定要按照标准的操作标准来运行，对于垫层的压实来说，应在适当含水量下进行压实，因为适当的含水量可以保证压实效果；水分过多，则不能够保证路桥路面基垫层的承受荷载的能力。失之毫厘，谬以千里，一丝一毫的问题都会造成最后工程的失败，因此要格外的注意。

2.3加强监理工作职责

对于施工的过程中，监督管理人员的责任重大，他们负责施工过程中的每一个环节，是施工过程的保障。只有他们认真负责地进行监督管理工作，把每一个环节都认真地进行检查、核对，才是施工顺利完成的前提。加强监理的工作职责，对于公路建设的安全保障、公路建设的质量检查和以后的公路建设的可持续发展都是至关重要的。

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一、引言

并行工程(concurrentEngineering，CE)是集成并行地设计产品及其相关过程的系统方法，其目标是缩短产品开发周期，提高产品质量，降低生产成本。并行工程与传统生产方式之间的本质区别在于并行工程把产品开发的各个活动看成是一个集成的过程，并从全局优化的角度出发，对集成过程进行管理与控制，同时对已有的产品开发过程进行不断地改进与提高，以克服传统串行产品开发过程大反馈造成的长周期和高成本等缺点，增强企业产品的竞争能力。从经营方面考虑，并行工程意味着产品开发过程重组(reengineering)，以便并行地组织作业。

并行工程管理系统由产品开发过程建模仿真与优化子系统和产品开发过程管理与协调子系统组成。产品开发过程建模仿真与优化子系统通过对产品开发过程的定义、描述、仿真和优化，获得全局优化的动态产品开发过程模型。产品开发过程管理与协调子系统根据该并行产品开发过程模型，对产品开发过程中的人、机器和资源进行实时管理和控制，并对设计过程中产生的冲突提供决策支持，以保证施工过程的顺利进行。

并行工程作为现代制造技术的发展方向，引起美国、欧洲和日本等工业国家的高度重视，近几年来正在迅速发展，其进一步的研究和发展主要在以下几方面：

(1)目前并行工程的支持环境是建立“集成”基础之上的产品生命周期的宏循环，目前正向理想的方式是微循环进军。

(2)并行工程作为一种有生命的哲理越来越多地融合虚拟制造和拟实制造，通常认为并行工程以信息集成为基础，实现产品开发程的集成与并行；这将为进一步实现企业间集成和企业经营过程重构等的敏捷制造打下基础。

(3)产品数据管理(PDM)是实现并行工程的关键，有待进一步发展。

(4)并行工程作为一种哲理、现阶段已成功地用于机械、电子、化工等工程领域，其应用范围尚需进一步扩大，我国863/CIMS主题对此也作出积极反应，已把并行工程作为重大关键技术攻关项目。让我们及时掌握，现代切削加工生产技术的发展动向、研究开发先进制造技术、密切结合实际，为我国的机械制造业赶超世界先进水平而努力奋斗。优质、高效、低成本的装机提供一种可行途径。

二、水电施工并行工程实施中的问题

水电施工工程是水电站建设的最后工序，起着将电站建设投资转化为现实收益的重要作用。50年来我国水电施工工程的技术得到了蓬勃的发展，但其中也有很多失败的实例与惨痛的教训。总结其中经验教训，机组结构设计、制造工艺、安装工艺和工艺规程等“硬技术”的束缚与失误固然难辞其咎，但更深层次、更普遍意义的原因则是组织管理、控制与协调等“软技术”中的局限性。

传统的水电施工工程通常是串行安排的，从设计设备选型制造运输现场安装各过程顺序执行，过程与过程之间往往是“抛过墙”式的，即水电施工工程的参与各方按要求完成本职工作后将成果抛向其他部门，出现问题后则抛回以前的部门，由于参与各方缺乏经常交流，且参与人员往往对自己在整个项目开发过程中的角色缺乏清晰的认识，上、下活动间各自为政、联系不紧密，常常存在难以调和的冲突。当机电设备的可装配性或可维护性较差，不能很好地满足业主需求时，就需进行设计修改或在现场研究进行处理，有的甚至在现场根本无法进行处理，这样在传统水电施工过程中，严重耽误了施工的工期，进而导致设计改动量大，施工安装周期长，项目成本高的结果。这种“抛过墙”式的机电安装过程存在的问题可归纳如下：

(1)工程项目的设计方案缺乏系统性，不能充分考虑项目整个生命周期的各种需要和限制，造成项目目标系统缺乏可行性。

(2)妨碍了参与项目的各方之间尤其是设计方与施工方之间的相互交流和了解。

(3)在设计方案完成之后，才选择承包商按设计进行施工，造成设计中的许多问题不能被尽早发现，延长了施工期；此外项目的实施由承包商全权负责，设计人员往往不能充分参与承包商施工阶段的决策，因此不利于技术方案、工期和费用等的优化。

当今水电施工日益大型化、复杂化，这些都对实现优质、高效、低成本的装机提出了更高的要求。而目前的水电施工工程项目管理模式由于存在着上述缺点，已不能很好地适应这种趋势。因此，有必要探求新的项目管理模式。近年来新出现的并行工程(ConcurrentEngineering，CE)理论可为实。

三、水电施工过程中并行设计的集约管理

随着项目管理理论和信息技术的发展，实施并行设计的组织、过程和工具等诸方面前提已逐步得到解决。

1、组织重组

应用并行设计首先必须进行产品开发队伍重构，即将传统的部门制或专业组变成以项目为对象的跨部门多学科团队(multi-disciplinaryteam，MDT)。MDT指的是在项目进行过程中，从各个主要参与方中分别选出1至2名专家或负责人与业主代表一起组成项目领导核心。团队是项目的决策机构，协调和控制着各个参与方之间的信息交流，促进各参与方之间的合作和相互信任，最终确定各个参与方的具体职责和项目的实施计划，确保项目组织的努力目标与业主需求保持一致。

2、设计工作流程重组

基于并行工程原理的设计流程重组即是从传统的串行产品开发流程转变成集成的、并行的产品开发过程，它不仅是活动的并发，更主要的是下游过程在产品开发早期参与设计过程；另一个方面是过程的改进，使信息流动与共享的效率更高。

传统模式下的建筑工程项目管理中通常按照生命周期划分阶段，不同阶段工作由不同的职能部门负责，工作在移交阶段时部门之间的工作交接是“抛过墙”式的。而并行工程的思想是以系统的观点来处理产品开发过程，将产品的开发从概念设计、制造、组装、销售、维护以至最后的报废，看作是一个有机统一的过程，在产品设计阶段就将产品整个生命周期中的各种因素考虑进去。

3信息技术平台的支持

(1)项目管理系统：在水电施工并行设计中，其管理方式是按照项目管理的思想进行，可以利用项目管理软件进行设计管理，这些项目管理软件包括Primavera公司的P3，Cores技术公司的Artemis等；另外国外有些公司建立了自己的计算机集成项目管理信息系统(P-CMIS)，在工程管理方法、网络计划技术以及决策支持模型上做了大量研究开发工作，这些都让并行设计成为可能。

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这是一款智能型高科技电能计量产品,该表可以同时计量正/反向有功电能、正/反向无功电能、四象限无功电能,还具有多费率控制,负荷曲线记录,各相失压、过压、频率超限记录,数据LCD显示等多种功能。主站可以通过RS-485总线或手持红外抄表器对该电表进行查表、设表、抄表等操作。

软件代码全部采用C/C++语言编写,编码效率高,可维护性好,便于实现模块化设计,可根据用户的需求方便地对功能模块进行裁剪。而且代码经过优化,其生成的目标代码大小和执行效率已与汇编代码相差无几。该产品的技术指标全面符合GB/T17215-1998《1级和2级静止式交流有功电度表》、DL/T614-1997《多功能电能表》和DL/T645—1997《多功能电能表通信规约》的要求。

多功能电能表的总体结构和硬件设计

多功能表总体结构

电子式多功能电能表硬件的核心MCU主控制器,它负责按键输入扫描、工作状态检测,计量数据的读入、计算和存储、电表参数的现场配置以及与外界的通信控制等。其主要功能单元包括MCU主控制器单元、电量计量模块、红外和RS—485通信模块、校表模块、EEPROM存储阵列等;其他辅助模块主要有:时钟日历电路、工作异常报警电路、按键输入电路、复位和看门狗电路、开关电源模块和后备电池电路、大屏幕液晶显示模块和LED显示模块。多功能表总体结构框图如图1所示。

高性能主控制器单元

主控制器采用NEC公司8位单片机中的高档产品uPD78P0338。该款单片机为120脚QFP封装,单片集成有60KBFlash、一个异步通信串行口、40x4段LCD驱动器、高达10MHz的总线时钟和10路10位精度的ADC,并可通过简单的接口进行在系统编程,极大地方便在线调试和软件升级。并且支持高级语言,较好地满足了多功能表任务繁多、数据量庞大、算法较复杂的功能要求。

串口复用通信单元

通信电路模块主要包括TSOPl838红外接收头、红外发射二极管、载波电路、MAX487专用485收发电路、驱动/开关二极管和其他元件。

本电能表为便于用户抄表,设计有红外本地抄表和RS-485集中抄表两种串行抄表方式,因为uPD78F0338仅有一个串口,故通信电路设计时采用串口复用技术。由9012、9014和若干电阻等器件组成互补开关,由MCU的一个I/O口来控制红外和RS-485通信方式的切换,如图2所示。

高精度电量计量模块

计量模块由高精度专用电能计量芯片SA9904,电流互感器和其他电路元件组成。SA9904是Sames公司生产的一款三相双向功率/电能计量芯片,可以计量有功/无功功率、电压、频率、相序异常等,可以单独计量每一相的用电信息,符合IEC521/1036标准,可达到1级交流电能表的精度要求,各数据寄存器具有24位精度,可通过三线SPI接口与CPU交换数据。从而可以较好地适应多功能表需要计量多种电量数据的要求。SA9904引脚及其电路图如图3所示。

其中,CLK、DO、DI构成与MCU控制器的接口,用于传输控制命令和测得的电量数据,IIps、IIPt、IIPr用来对电流取样,IVPl、IVP2、IVP3用来对电压取样。

时钟日历模块

时钟电路采用EPSON生产的RTC-4553实时时钟芯片。内部集成了32.768kHz的石英晶体振荡器,简化电路,并可以根据需要进行自由设置以得到较高的频率;同时集成有时钟和日历计数器,可选择24或12小时显示模式,时钟可通过软件方式进行间隔30秒的调整,并提供0.1Hz或1024Hz的定时脉冲输出,以便于在电能表的外部对时钟精度进行定期检查。RTC-4553引脚及其电路图如图4所示。

其中,SCK、Sin、Sout与主处理器接口,用于发送控制指令或者传输日期时间数据,本系统日历时钟模块采用电池作后备电源,以确保在停电状态下,日期时间的准确无误。

多功能电能表的软件设计

数据结构设计

多功能电能表涉及的数据类型种类繁多。按字节分包括单字节、双字节、三字节、四字节和六字节等,按表征的意义分有时间、时刻、电压、电流、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、次数、功率因数、门限、状态字、系数、表号等。复杂的数据类型对数据结构的设计提出了较高的要求,本实现方案通过采用多种数据寻址方式和多种类型存储器较好地解决了这一问题。

数据结构设计要点

系统的数据存放方式有:内部ROM、RAM和外挂EEPROM。

内部ROM用来存放大量的常数表格,RAM用于存放临时变量和堆栈,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM则存储各种用户电量数据和设表参数,通过12C总线与CPU交换数据,电能表按设计需求的最大要求大约需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通过级联来实现。

数据寻址方式

EEPROM数据访问采用两种方式;直接地址访问,通过数据的EEPROM地址直接读写数据;数据ID寻址,通过数据的编码读写数据。

通信口复用功能设计

红外通信和RS-485共用一个串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信开始都有一低电平位(0),因此将红外接收端(与485接收端用一三极管隔开)引到一中断引脚INTP1,通过其引发的中断可判断串行口数据是否来自红外。发送时按时应方式发送,使其不互相干扰。由于红外通信和遥控接收用同一接收管,因此在判断红外来源的中断中启动定时器INTTM4检测红外接收端,如果检测到脉冲宽度为9ms或0.56ms,则判断为红外遥控,并根据定时检测遥控编码;否则判断为红外产生的串行口接收中断,并将定时检测关闭。

红外38.4kHz调制信号由CPU内部分频输出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因红外发送字节之间可选有15～20ms的延时,而485通信则不需要延时。数据发送在发送中断中进行,红外通信在发送操作后立即关闭发送中断允许,待延时时间到后再允许发送中断。

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2实验内容和方法的改革

（1）直接面向元器件。

原有电工电子技术实验是在实验台上做，接线容易，安全可靠，灵活性好，指导老师准备实验方便等。但也有其缺点，学生做实验看不到真正的设备元件，例如学生仅能从操作面板上的符号看到哪是线圈的接线柱，哪是主触点、哪是常闭触点、哪是常开触点，实验时看不到这些具体的元件。对于在实验中出现问题不容易查找故障出在哪里，只是机械地跟着老师做。现在是把实验箱外壳打开，使设备元件露在外面，让学生清晰地看到设备元件与实验板的连接线，看到设备的动作过程，提高了学生分析故障原因和解决问题的能力，因此学生做实验的兴趣也比原来提高了。

（2）对于一些常规性和验证性的实验，所用到的元件参数不固定。

例如验证基尔霍夫定律，只规定在实验中所用到的元器件个数和元器件参数的大致范围，自己制定实验所用的元器件个数和参数。老师仅对实验的重点、难点和容易出现的问题进行分析指导。这样实验过程中每组实验数据不一样，每个人都需要用心去做。

（3）教学组织与实施。

实验的前期阶段主要进行基本技能的训练，包括认识印刷电路板，手工焊接练习，认识和检测常用电子元器件。实验的后期阶段进行电子产品组装焊接训练。我们根据学生的兴趣爱好和能力，因人而异，针对性的进行训练。对于动手能力和接受能力比较差的同学，让其组装简单的电子产品，例如稳压直流电源、单波段收音机等，在实验过程中给予他们重点指导，鼓励他们克服思想障碍，树立信心，制作好作品；对于动手能力中等的学生，让他们组装相对比较复杂的万用表、电话机等套件；对于动手能力和接受能力都很强，并且对电子技术特别感兴趣的学生，要从设计制作上来要求，首先让他们自己选择电路内容，自己制作印刷电路板，自己选择电子元器件，制作期间要给他们指导设计思路、印刷电路板的布局、检测、安装工艺、排除故障和调试技巧等，这部分学生需要用比较长的时间，可以在业余时间继续制作完成。

3实验考核的改革

合理科学的实验考核制度，对于保证实验教学的质量有重要作用。实验考核制度一般包括参与实验的态度、知识掌握的深度、操作能力、安全文明等方面的内容。例如，对电子元器件识别和检测能力、元件安装焊接工艺质量、调试都进行考核，每一项都有具体评分标准。考试期间指导教师如实地做好每个学生的考核记录，并且结合学生出勤和实验报告来综合评定最后成绩。具体做法：一是实验成绩的组成比例。平时成绩占50%，实验考试占50%。二是考试资格。实验课原则上不准请假，对于遇到特殊情况请假的学生，要求他们回校后需要补做完落下的实验才能参加实验考试，否则不能参加实验考试；迟到、早退在三次以上者取消实验考试资格；不交实验报告的学生取消实验考试资格；实验课不遵守课堂纪律和故意损坏仪器者取消实验考试资格。三是未取得实验考试资格的学生，实验成绩按零分记。四是在考核前安排实验室开放时间，学生可自行预约到实验室试做。

4改革后的教学效果

从学生在电工电子实验过程中和实验报告中反馈的信息来看，改革后学生普遍认为电工电子实验对自己实践能力有很大的提高。

（1）学生的角色发生了转变。

电工电子实验要求每位学生独立制作完成自己的作品，可以根据自己动手能力、接受能力和兴趣爱好来选择适合自己的实验内容，遇到疑难问题要独立思考，老师只是起点拨指导作用，由学生自己动手解决实际问题。学生由被动变为主动，由原来的教育对象变成教育合作对象。

（2）调动了学生的学习积极性。

学生亲自制作电子产品，并且调试成功，学生体验到完成一项任务具有的成就感，更加激发学生学习电工电子技术实验的积极性。

（3）培养了学生的实践能力，克服了眼高手低的毛病。

电工电子实验不但让学生尝到了许多课本上无法学到的知识，而且还培养了学生分析问题和解决问题的能力。通过电工电子实验，锻炼了自己的毅力，培养了做事认真细致的习惯，体会到了眼高手低的感觉，认识到了理论与实践相结合的重要性。

（4）通过实验开放解决了实验课时数少的矛盾

特别是对一些学习比较好、动手能力强的学生,能够满足他们的求知欲,给他们一块创新的天地。