测控技术论文大全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篇测控技术论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的，其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线，将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。

传统的卫星测控平台存在着性能不完善，调制方式、副载波、码速率组态不灵活，体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台，通过注入不同的软件，实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变，应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器（DSP）是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较，我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。

图1TMS320C6701结构框图

1软件无线电通用平台的DSP技术

1.1TMS320C6701DSP芯片介绍

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具结构框图如图1所示。

TMS320C6701的主要特点为：

*单指令字长为32位，8个指令组成一个指令包，总字长为256位，引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。

*体系结构采用甚长指令字（VLIW）结构；

*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集，支持字节寻址获得8位/16位/32位数据，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等）；

*1Mb(位)的片内存储空间，其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb；

*32b外部存储器接口（EMIF），有52MB的外部存储器寻址能力；

＊四通道自加载DMA协处理器，可用于数据的DMA传输；

*16位宿主机接口（HPI）；

*两个多通道缓冲串口（McBSPs）；

*两个32位通用定时器；

＊灵活的锁相环路（PLL）时钟产生器，可以对输入时钟进行不同的倍频处理；

*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器（JTAG），可用于芯片的自检和开发；

*芯片共352脚采用BGA封装，以获得好的高频电气性能，并使芯片尺寸变小；

*采用0.18μm工艺，则五层金属组成，输入输出接口电压为3.3V，核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。

1.2DSP技术在软件平台中的应用

每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器，双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信，完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。

用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式，并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数，并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片，经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性，采用IRQ差错控制方式，DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息，计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后，调制解调器根据协议发送和接收遥控指令，并将工作状态回送遥控处理计算机，同时在遥控前端机面板上显示。

1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述

硬件系统以DSP为核心，电路主要由下述模块组成：电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中，除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外，其余模块均与调制系统一致，如图3所示。

调制器加电时，DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后，由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时，首先由控制计算机对DSP进行参数设置（如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等），然后发调制数据给DSP，由DSP的串行通信口接收数据，在DSP内完成副载频调制；调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换，转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似，在检测到有已调副载波进入A/D通道时，启动解调模块进行解调，将解调的数据送到控制计算机。

2DSP实现信号调制和解调

2.1信号调制

调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上，通过注入不同的算法或执行软件，实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求，更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点，我们的设计方案是以DSPs芯片为内核，采用软件DDS技术，实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。

帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发（向FlashROM送）。在正常工作时，从帧数据中分离出调制参数及等调制数据，分别送参数寄存器与数据寄存器。

图5BPSK接收总体框图

在数据格式变换中，完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字（如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相应格式的被调制数据，经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。

2.2信号解调

对于BPSK接收，我们采用相干解调方式，如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后，首先与本地产生的正弦序列相混频，然后经低通滤波除高频分量，得到其带信号样值序列（正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得）。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计，估计值送往均衡器做均衡处理，均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。

ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强，本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时，接收端的解调总体方案流程框图。

接收信号首先经低通滤波器，滤除带外噪声（此处的低通滤波器由专用器件设计）。然后经A/D变换，得到样值序列，按照工作的不同阶段，分两路分别与本地相应的相干载波进行解调，主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后，恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决，得到最终的解调数据。

篇（2）

2互联网技术嵌入的仪表发展

进行互联网技术和检测仪器仪表的有机结合一直以来就是技术人员们努力的方向，但是由于计算机系统运行的复杂性，使得这一工作还存在着一定的问题。具体来说，互联网在实现设备连接的过程中，需要通过多种协议才可以进行，对于网络的运行速度也提出了较高的要求。并且现如今了仪器仪表的运行都是采用8位或者是16位的MCU，因此，需要采用嵌入式的网络技术。比较常见的就是嵌入式微型互联网技术EMIT。这种技术主要是以计算机的处理器作为网关，协议就是通过这一网关来实现的。在具体的运行中，网关可以根据红外、射频等总线来和嵌入式的基本设备进行连接，同时嵌入式也将自身的工作情况进行反馈。这就是网关实现检测和控制的整体过程。将计算机技术运用到相应的仪器仪表中，主要的工作原理就是将设备变成一个微型的计算机，不仅可以进行数据的传输和存储，同时也可以进行远程的控制和检测。因此，仪表的性能也得到了进一步提升，还可以做到对有用的数据和文件进行下载和管理。工作人员的主要工作就是对所得的数据进行分析和检测。进一步地提升锅炉检测和控制的工作效率。

3锅炉检测和控制系统

一般情况是由几个大型企事业单位共同参与设计的。此模式下，每个锅炉房的终端微机都有温度，压力检测工具及报警工具，水分消耗计量工具，电机控制和保护工具等。此外，调度室的上位机可以实现集中显示，参数设置以及报表打印等功能。在通讯系统上，由于各锅炉房的终端机通过RS-485总线与调度室的上位机相连，其对于参数的设置以及数据的上传和下载都比较快捷。再加上煤量的统计功能，可以使得住户室温平均温度达到理想状态，最大限度的降低能耗。

4无线网技术下的锅炉检测及控制

无限局域网是相对于有线的局域网而言，无限的局域网，是通过无线多址信道信道的方式，实现计算机之间的通信，简单来说就是计算机的网络技术和无线通信技术结合的产物，这将大大节约锅炉检测及控制的成本，同时增加网络的灵活性和畅通性。无线网络不需要传统的电缆或者是光缆，这些缆线的安装将会耗费大量的人力和物力，会增加物质成本，同时由于这种缆线的需要一些节点，同时在空间上还受到控制，非常的不方便。但是无线网络将会解决这些问题，因此，锅炉检测的网络技术应该超无线网络的技术发展，这样既能够节约成本，同时还能提升网络传输的速度和灵活性。

5基于无线网络的锅炉检测及控制

我国当前的锅炉检测的仪表所依靠的变送器，采用的是两线制，这样就导致仪表和仪器很容易受到外界的干扰，同时还不能实现从一次表到二次表的数据的传输和控制。只有将变送器转换为无源，才能够使得仪器和仪表不受到外界的干扰，提升自身的稳定性，这种情况只能通过无线网络技术的应用才能够实现，因此我们应高采用无线局域网的技术进行锅炉的检测和控制，这样不仅能够实现从一次表到二次表的数据传输，同时通过手机等方式随时进行各项数据的查询。并且，无线网络技术的应用的成本要远远小于有线网络技术的应用，因此，无论是从对锅炉检测的精准性和远程的可控制性，无线局域网络技术都要优于有线网络技术，同时无线技术的成本和灵活性也要高于有线网络技术，因此我们应该不断提升技术的创新和发展，加强无线网络技术在锅炉检测和控制上的应用，这样将会大大节约能源，同时还会减轻锅炉检测、数据分析以及远程控制工作强度，提升工作效率。

篇（3）

物理学中的泊松方程的微分形式为2=-ρ/ε，其中ρ代表电荷密度，它在空间上是一个三维方程。若只考虑x方向的泊松方程，则有式（1）。（1）图1为测量装置的物理模型，模型的上、下电极通过侧壁连接，它们之间的距离为d。设装置里面充满了电荷密度为ρ的电荷，同时在它的作用下，在上、下电极上形成电压U0。模型的下电极上装有静电式电场传感器。图1模型中还建立了x轴坐标，其方向以下电极的表面为起点，向上电极方向为正。所建立的物理模型在x方向上的电场只与电荷ρ有关，与外电场无关，即两端电极上只有装置空间的电荷作用，与外电场无关。解方程（1）得式（2）。(/)1duxcdx=?ρε?+（2）式（2）等式的du/dx即为上、下电极间的电场强度。对式（2）求解得式电极间的电压表达式（3）。2u=(?ρ/ε)?x/2+c1?x+c2（3）在边界条件x=0，电压u=U0；x=d，电压u=U0时，求得112dcρε?=×，c2=U0，将112dcρε?=×代入式（2）得两端间的电场强度Ex。()2xdExρε=??（4）当x=0时，012dEρε?=×；当x=d时，12ddEρε?=?×当x=d/2时，Ed/2=0。通过上面分析，在x=0处存在空间电荷密度与电极表面的电场强度有直接的线性关系，即02Edερ?=×所以只要通过传感器测量出E0，就可通过计算求出空间电荷密度ρ。

2测量技术中传感器设计

静电传感器的设计原理模型是基本上是在静电场中放置一个导体，导体表面就会产生感应电荷，当电场变化时感应电荷也变化，使导体内部电荷的移动形成微弱电流。根据微弱电流的变化或电荷移动所产生的效应，就可知电场的变化。但在实际测量中，传感器所在的静电场中电场基本不变或缓变，不易测量所处在静电场的变化。该传感器的设计方法采用静电式场强测量方式，采用遮挡片遮挡的形式对一个导体的屏蔽和去屏装置，可以周期性地实现屏蔽和去屏的动态效果，产生因动态变化感应到的感生电荷。其设计原理如图2所示。旋转叶片和固定叶片都是由金属制作的扇形叶片，旋转叶片在马达的带动下以屏蔽固定叶片电场的方式达到调制作用。设固定叶片在面积S上的感应电荷q=D?S=ε?E?S，在一定的空间电荷密度ρ作用下，电场E是保持不变的，所以可通过旋转叶片的调制作用改变S，从而有式（5）。dqdsiEdtdt==ε??（5）通过式（5）将电场信号转化为电流信号，且电流值与面积的变化率有关。dsdt可通过图3进行分析。图3为旋转叶片开始遮断电场线示意图，有2122?S=×ω×?t×R×则面积S有式（6）。20tS=∫ωRdt（6）将式（6）式代入（5）式得：20200()2tdRdtiEfERdtω=ε=πε∫（7）式（7）中，f表示电动机的频率。同理，当旋转叶片离开固定叶片区域时，调制出的电流方向相反，如此反复，就可得到周期性的方波电流信号，经采样电阻后又可将电流信号转化为电压信号，最后经抗干扰和放大处理后即可被CPU采样。图4为传感器的调制机理时序图，可见正电荷与负电荷相位相反，通过它即可辨别电荷极性。

篇（4）

（1）设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线，所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查，对于设计方案的正确性不能及时进行检查，而且发现问题后不能及时进行处理。

（2）编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解，对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视，这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方，由于过多的参考过进的教材和规范，则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。

（3）对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时，由于对所参考的资料缺乏了解，部分资料由于时间较久，或是不是本单位所测，再加之一些资料很难收集到，同时在对这些资料利用时，缺乏必要的调查和科学的分析，盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬，从而导致设计方案的科学性缺乏。

（4）标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准，这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方，而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方，由于缺乏一定的标准意识，这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性，普遍存在评价偏高的情况。

（5）设计不深入。在设计中，不仅没有从作业区的实际情况出发，而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少，这就导致所选择的设计方案不是最佳的，同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究，无法实现取期的效果。

1.2地质工程测量项目中的问题

（1）在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑，造成后期工作的被动，增加整体测量上的工作量。

（2）在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。

（3）可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。

（4）在片面追求节省经费、缩短工期的前提下，抛弃分级布网的基本原则，采用缺乏校核条件的一次性布网形式，其结果是缺乏误差控制方法，造成误差的过大积累，精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现，造成难以挽回的损失。这样，不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到，反而使测量工作处于极度被动的状态。

（5）有些测量人员对测量方案设计缺乏认识，甚至还往往错误使用概念，以至出现一些不应有的概念与应用错误。

2提高地质工程测量成图质量的具体措施

2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生，这些人员对于计算机较为熟悉，但缺乏实际工作经验，所以在培训过程中，需要加强对技能和基本功的培训，通过野外实则并与讲授相结合，这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。

2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中，观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作，同时还要在安置好相关测量仪器后，做好仪器的检查工作，确保仪器安置与输入高度都没有差错时，还需要对后视方向相关站点进行观测检查，确保数据的正确性，所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。

篇（5）

高职教育是以培养社会实用型人才为目标的，高职教育的顺利实现要以完善的高职教育课程体系为基础，尤其是电气控制技术课程是一门具有多学科联系性的知识体系，而且其在高职教育是一门侧重实践的课程，因此如何构建具有高职特色的电气控制技术课程是高职教育的核心。对此高职院校要通过转化教育观念、提升教学手段构建具有当地特色的职业教育，培养更多适应经济发展的人才是高职教育改革的需要。

1 高职院校电气控制技术课程体系存在的问题

1.1 课程体系缺乏对学生创新能力的培养，培养方式相对简单 虽然目前高职院校已经对培养学生的创新能力有了全面的认识，也已经开始注重对课程体系的科学安排与改革，加大了对实践教学课程安排的周期，以此增强学生的创新实践能力，但是当前的电气控制专业课程还是集中在传统的教学内容模式，对于学生的技能培养还是以教师的课堂讲解为主并且配合实训训练，虽然这种模式对于传统的课程体系来说是一种进步，但是其往往没有收获实效，因为高职院校受到硬件设施的限制学生很难有足够的时间进行实践锻炼的机会，而且教师也没有足够的时间对学生进行单一的训练，总之学生实践时间的不足会造成学生没有实践技能，影响学生的创新能力的培养。

1.2 社会上先进的技术没有纳入到课程体系中 电气控制技术更新速度非常的快，而作为高职电气控制人才的教育机构，其课程体系没有及时地将最新的科学技术纳入到当前课程教育中，造成高职院校掌握的电气控制技术在参加工作之后其技能不能达到岗位要求的规定。尤其是没有将现代信息软件系统与相关的电气基础课程相结合，造成学生的基础技能有待进一步提升。

1.3 电气控制技术课程缺乏有效衔接性 目前高职院校将相关的专业课程仅仅当做是学生掌握劳动技能的一种教育类型，其与学生在初中、高中的学习衔接性不大，表现在：一是在进行电气控制技术课程时老师将过多的精力放在理论内容的学习上，造成资源的浪费；二是在进入高职电气控制专业学习后，学生相对的主要学习专业技能知识，而忽视思想道德方面的学习，结果常常造成学生掌握丰富的技能却没有基本的职业道德素质。

1.4 实训课程脱离实际环境 实训教学在高职院校中已经普遍展开，但是高职院校所开设的实训教学存在不少的问题，最为突出的现象就是实训教学的环境与真实岗位存在一定的差距，尤其是在工作时间以及岗位竞争很难在实训课程中得以体现，导致学生在实训中不能真实的感受到企业的工作压力。

2 高职院校电气控制技术课程体系存在的问题及对策

2.1 建立清晰的课程体系开发思路 高职电气控制技术课程体系按照“市场为导向、能力为本位、以学生为中心、根据实际工作所需确定教学内容”的理念建立清晰的课程开发思路，高职院校要以此课程体系建设思想为依据构建完善的课程体系，高职电气控制技术课程开发要以适应市场为原则，构建的课程也要根据市场的变化而调整，课程的内容调整重点是以培养学生的创新能力为基础，强化高职专职教育中的实训性，在此思路下不断地优化课程体系规划、标准以及教学方案等。

2.2 认清形势，不断优化课程内容 首先电气控制技术专业具有较强的实践性，因此高职院校在课程编制前首先要进行充分的市场分析，全面认识当前社会的电气控制技术发展方向，及时掌握社会最先进的电气控制技术，以此作为编制与调整课程的内容；其次课程体系的构建一定要结合本校的师资力量以及学生学习能力水平，发展具有特色的高职电气课程体系；最后课程的内容也要摆脱传统的思想束缚，增加创新性的知识点，培养学生的创新能力。

2.3 把握方向，适时调整课程结构 随着社会生产力的提高以及教育理论的发展，以学科为中心的课程模式已暴露出诸多问题。为此，我们必须顺应知识综合化的趋势，在课程实践中实现专业课程与通实课程的融合。具体说来，高职课程结构的改革与优化应该做到：第一，从用人单位的实际需求出发，开发出一系列适应社会发展、顺应企业工作流程与生产要求的课程体系，并且根据企业及用人单位的发展方向，及时调整课程结构与教学环节，着力解决人才培养与社会需求脱节的问题。第二，以学生的知识能力水平、综合组织结构为依据，建立活动课程模式，充分发挥学生的能动性，确保学生实践能力的培养。

3 结束语

总之，高职电气控制技术课程体系改革必须紧跟时代步伐，积极顺应社会发展方向。为了近一步完善课程建设，必须坚持以就业上岗能力培养为重点的课程目标，以技能训练为特色的课程内容，有计划、有步骤地实现课程结构的均衡化与合理化，从根本上保障课程实施效果。

参考文献：

[1]王皓杰，张磊.浅析高校国际经济与贸易专业课程体系存在的问题及对策[J].商品与质量・消费视点，2013（8）.

篇（6）

供暖体制改革越来越多地受到重视，与供热收费改革密切相关、互为充分的必要条件就是温度控制与热量计量的发展问题，这是节能与环保事业发展的必然要求。在这样的背景下，计量与温控技术得到了快速发展。本文针对温控计量节能技术相关问题及对策进行阐述。

1.应用先进的温度控制与热计量技术，实现供热节能

以我国供暖现状，采暖能耗指标是同类气候条件下发达国家的3-5倍，而且供暖效果也远远不如，能耗大量浪费的原因中固然有百姓用户节能意识淡薄、收费体制不能刺激节能，但主要的原因还是因为我们设计、施工与运行管理的落后。笔者认为正确的做法是温控与热量并重，相辅相成，甚至温控更加重要。供热单位先提高自身水平，提高室内热舒适度，也就是提高服务质量，再合理地向用户收费，促节能事业发展。

2.户内系统和户外系统相结合，减少能耗

目前有一种趋势：认为讲温控就是要在室内安装温度控制阀，讲计量就是在户内安装热量表，至于户外控制就可以不被重视了。温控与计量是不是只要针对户内系统，户外就可以忽视呢？对于一个户内控制设备完善的系统（安装了温控阀和热量表），如果没有相应的户外控制，很难保证户内设备正常地工作。如果户外水力失调严重，温控阀不能工作在正常工况下，压头大就会频繁地开关甚至产生噪音，压头太小会始终常开而室内温度不足；热量表也可能工作在额定之外的流量下，测量不准确。如果外网不能根据户内工况变化相应调节，如：水泵不能变频、压差不能稳定的情况下，水泵、锅炉或换热器的效率也不能保证。如果户内采取了节能手段，而户外没有配合措施，一方面会引起管网水力热力工况的失调，另一方面室内节省的能量不能体现在热源的节能上，节能这一根本目的就没有实现。所以我们认为好的户内控制一定要与户外控制相结合。

随着先进计量、控制设备不断应用于系统中，分户计量供热系统逐步在我国发展起来。从用能的角度看分户计量供热的技术能够有效利用自由热，提倡用户的行为调节，以减少能耗；另一方面，从用户出发它能够提高室内热环境的舒适性。在散热器上安装温控阀为实现这些目标提供了有效手段。当温控阀被设定在某一值时，它可以通过感温包测量室内温度，实时调节散热器流量以符合设定值。如果热网的运行工况可以最大限度的满足各个用户的需求，那么温控阀控制的散热器供暖房间温度就不会出现过冷过热的情形。但是舒适度因人因时而异，提高用户的舒适程度不仅要求在设计温度18℃时保持室温仅有微小的波动，而且应该尽可能的满足用户希望提高室内温度的要求。

3.温控计量与集中供热系统相适应，提高节能效率

我们采取“拿来主义”来消化学习国外的温控计量技术，包括消化和应用国外的产品，但是外来的产品并不适应我国的现有系统，除了水质问题和管理问题外，还有许技术问题。如：系统末端压差、系统规模大小、设备工作环境等都存在很大的不同，不做任何改变就应用在一起很难得到正常的效果。如有的示范工程，产品应用效果不好，出现一些问题，厂家就提出要彻底地改变中国的供热系统，殊不知，对中国这一巨大规模的供热体系，改变是一个渐进的过程，需要一定的时间，不可能一蹴而就。谁应该去适应谁并不存在一个分明的界限，但是合理的寻求结合点，花最小的投入去获得最大的回报，这个工作非常重要。

4.热计量方法

目前，按户计量热量使用的方法基本有以下3 种：

一是直接测定用户从供暖系统中用热量。该方法需对入户系统的流量及供回水温度进行测量，采用的仪表为热量表。该方法的特点是：原理准确，但价格较贵，安装复杂，并且在小流量时，计量误差较大。目前在法国、瑞典等国应用较多。

二是通过测定用户散热设备的散热量来确定用热量。该方法是利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。该方法采用的仪表为热量分配表，常用的有蒸发式和电子式2 种。蒸发式热分配表的特点是价格较低，安装方便，但计量准确性较差；电子式热量分配表的特点是计量较准确、方便，价格比蒸发式热分配表高，并且可在户外读值。

三是通过测定用户的热负荷来确定用热量。该方法是测定室内外温度并对供暖季内的室内外温差累积求和，然后乘以房间常数（如体积热指标等）来确定收费。该方法采用的仪表为测温仪表，但有时将记忆散热器温控阀的设定温度作典型室内温度，而将某一基准温度作室外温度。该方法的特点是：安装容易，价格较低。但由于遵循相同舒适度缴纳相同热费的原则，用户的热费只与设定的或测得的室温有关，而与实际用热量无关，因此，开窗等浪费能源的现象无法约束，不利于节能。目前美国和法国有所使用。

5.实施换热站监控系统应用

换热站监控中心（MCC）是整个监控系统的中枢神经，具有整体协调、远程控制和调度功能。它将采集现场过程的数据，通过通讯网络（WAN）这条连接各换热站与监控中心的桥梁和纽带，对数据进行传输。换热站监控中心（MMC）实现对换热站的监测、控制、管网分析、故障诊断、报警、报表、打印、历史数据处理、趋势显示等功能，并且对各个换热站的设备参数进行远程下载与控制，以确保热网高效经济运行。其中控制中心还具有数据库检索与分析功能，调度中心把各换热站采集来的数据存入历史数据库，数据库除供历史报表打印、数据终端检索外，还要定期或不定期进行数据分析。

我公司换热站监控系统现场采集和显示的数据有：室外温度、换热机组一、二次侧供回水温度、压力，补水流量、软化水箱及污水池的水位，地面液位信号、循环泵、补水泵的运行状态、调节阀开度、温度报警等，以上信号在监控中心都可以实时监视，并且可以对循环泵、补水泵、排污泵、电动调节阀等运行状态进行实时控制。

换热站监控中心可采集现场数据、实现对换热站的监测和控制，管网分析、故障诊断、巡检人员的考勤情况、打印报表、历史数据处理、趋势显示、实时参数、历史数据在网上给授权用户等功能，以及对各换热站设备参数进行远传下载与控制，热网监控中心可实现循环泵、补水泵、排污泵的启停等控制，以确保高效经济运行。

实施换热站监控系统有两个主要特点：一是实施热网监控避免了热量在输送环节中的浪费；二是实施热网监控室温容易控制，控制手段有自动恒温控主动调节控制，避免了温度失调、利用了自由热、实现了经济运行，而传统的集中供热就难以实现这些控制。新型的集中供暖系统采用了温控与热计量技术，就可以提高效率、减少浪费、增加控手段，就可以与新型采暖方式同等竞争，夺回价格优势，争取市场份额。 [科]

【参考文献】

[1]沈秀环.供热管网量调节的节能探讨与应用[J].节能，2009，（07）：6-9.

篇（7）

中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0200-02

本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节，长期以来受到指导教师的重视和关注，创新研究了各种有效途径，取得了很好的实践效果。[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验，深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点，考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性，分别设置了相应的专题作为毕业设计课题，受到了学生的广泛好评。

在本科毕业设计指导实践过程中，课题组基于专题式本科毕业设计指导方案，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法。针对军事指挥类学生，为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养，基于空天作战背景，设计了空天作战专题作为毕业设计选题。另外，针对测控技术与仪器专业学生的专业特点，充分结合理论和实践，软件和硬件能力的双重训练，设计了卫星测控专题作为毕业设计选题。通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践，深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验，对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义。

一、本科毕业设计专题设计

1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计

自20世纪90年代至今，国际上发生了几场较大规模的局部战争，其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用，空天作战的概念应运而生。空天作战是指以航空航天力量为主，在其他有关力量的配合下，为达成一定的作战目的，根据统一计划和统一指挥，在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动。[4]未来战争，谁能够掌握空天的“制高点”，谁必将掌握战争的主导权。近年来，世界主要军事强国都争先发展空天作战力量，太空领域的竞争更趋激烈，空天战场的地位将进一步凸显。随着航空航天技术的发展，未来高技术局部战争将首先从外层空间开始，空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地。

为了保卫国家的空天安全，有效防御军事强国的空天威胁，需要科学深入地研究空天作战问题，理解和系统掌握空天作战的有关理论，对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索。结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点，笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求，确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题。因此，本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景，而且具有明确的研究意义。

以空天作战为背景，从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究，精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择，每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述。专题包含的14个子课题是一个有机整体，有利于学生在毕业设计过程中资源共享，相互交流和探讨，群策群力，在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识。

2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计

课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”），该专业一直被学生称为“万精油”专业。因为测控专业所涉及的领域很宽，它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体，用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题。[5]但随着我国航天事业的飞速发展，“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域，更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待。航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一，航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。作为测控专业的本科毕业生，迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节。

针对5名测控专业学生，以卫星测控为背景，确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题。从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究，精心设计了5个子课题，每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节，环环相扣，最终构建了一个完整的测控实验平台。有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神，加强学生间的交流与探讨，共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻。

二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践

专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作，所有学生要了解专题的整体情况，同时要求每人独立完成一题。所有子课题是一个统一的整体，指导团队通过开展相应的指导，确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究，最终完成优秀的毕业论文。指导团队包括10名教师，作为一个整体，由负责人协调进行全面指导工作，同时根据教师的专业特长，确定具体指导的子课题。在整个指导过程中，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法，在四个重要阶段集中指导，以确保毕业设计指导工作进行的更加高效。

1.下达任务课：明确任务，充分交代

在学生选定相应的子课题之后，教师将下发《本科毕业设计任务书》（简称《任务书》）。在学生初步理解《任务书》的基础上，给学生们上第一课：下达任务课。

对于学生来说，本科毕业设计是一个全新的重要环节，它不同于前三年的课堂教学，也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练，它是一个综合的“项目”，所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑，不知道具体该做什么，如何做。这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点，针对他们的疑问，逐一解答他们的困惑。在下达任务课上，教师要积极引导学生“发问”，这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题，达到更好的指导效果。“好的开始，是成功的一半。”在第一课上，教师要针对问题充分交代，帮助学生充分理解《任务书》的要求，让他们明确自己的任务：需要哪些基础知识，需要补充学习哪些新知识，任务的最终目标是什么，各个过程环节该如何实施？每一个方面都要交代清楚，让学生彻底打消疑虑，给他们建立自信心，为接下来的毕业设计奠定坚实的基础。

2.开题报告课：确定方向，引导思维

学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上，通过查阅相关参考文献，将各个任务进一步细化，提炼出课题的关键问题，提出课题研究的基本方法，并制定详细的研究计划，完成《本科毕业设计开题报告》（简称《开题报告》）。

《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一步，也是毕业设计环节第一次由学生主导，向教师提交撰写材料。开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课，教师需要着重从以下几个方面把握，协助他们确定明确的方向，引导学生的发散思维，为下一步毕业设计工作制定可行的计划。

（1）对专题及子课题的认识：学生针对不太熟悉的专题领域，要了解自己子课题的研究内容，必须要全面认识子课题所在的大专题背景。所以开题报告中，要简要介绍自己对专题及课题的认识。

（2）本课题国内外研究现状及发展趋势：要明确课题的具体研究内容，首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理，准确分析它的发展趋势，找准课题的研究方向。

（3）课题在理论与实践上的意义：学生选择一个子课题，最初对课题的意义并不完全清楚。通过开题报告课，教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义，点评相关的内容，为后续工作的展开明确方向。

（4）课题需要解决的关键理论问题和实际问题：课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题，这是学生必须把握的内容，也是开题报告课最重要的部分。教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路，从各子课题展开，确保每个学生都能理顺课题的关键问题。

（5）课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证，并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施：明确了需要解决的关键问题之后，学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析。教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素，评价其可行性，及时修正不合理部分。此外，教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨，引导学生提出相应的解决措施。

（6）论文研究的进展计划：在有限的时间里，需要进行一定的研究工作。一般而言，时间较为紧张，通过制定详细的研究进展计划，划分重要的检查节点，有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务。在开题报告课上，教师根据学生制定的论文研究进展计划，分析其合理性和可考核性，并进行必要的调整。

3.中期检查课：查看方法与思路，细致指导，广泛讨论

在学生毕业设计工作进行到一半时，实施“中期检查课”。开题报告课上，已经对整个毕业设计进行全面规划和部署，在中期检查节点应该完成哪些内容，是有明确计划的。因此在中期检查课上，教师首先要查看研究方法是否正确，研究思路是否清晰，在更细节的方面加强指导，为后半部分的毕业设计定下方向。其次多个学生做同一个专题，有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的。教师要引导学生进行广泛的讨论，取长补短，齐头并进，共同进步。另外，还要给每个学生吃下“定心丸”：大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作，只需要稍稍调整心态，更加投入，按照《任务书》中的任务需要，对照《开题报告》中的研究思路，一步步朝着目标努力。

4.论文成稿课：查看内容与数据，规定格式

在学生完成《本科毕业论文》（简称《论文》）初稿时，开设“论文成稿课”。事实上，从毕业设计之初，大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材，认真思考，形成新的观点进行论述。在论文成稿课上，教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的，是否是带有自己新观点的论述；检查相关的实验数据是否真实可信，必要时进行相关的考证；其他方面也要严格把握，如语句是否通顺，逻辑是否合理等，都要进行全面的指导；另外，还要查看论文格式是否完全符合规定。

除了以上重要的“四课”之外，在毕业设计实施过程中，由指导团队负责人统一安排和部署，每周都有2～3名教师进行全面的指导；指导教师针对各自具体负责的子课题，定期和学生见面，了解毕业设计进展，进行现场指导，及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题。此外，鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次，学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况，指导教师检查学生的阶段性完成情况，以确保指导工作落到实处。

三、感想与总结

在本次本科毕业设计工作中，针对军事指挥类学生和工程技术类学生，均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案。对于选定该专题的学生，每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题，毕业论文就是最终的成果形式。事实上，每个人除了自己的成果之外，还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果，学到其他的新知识，达到知识共享。这就是专题式毕业设计最大的意义所在。

通过本次毕业设计研究与实践发现：第一，空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题，深受学生们的欢迎，两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习。第二，毕业设计指导过程中，教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法，学生通过思考和提问，又能促进教师更多的思考，师生间碰撞出意想不到的火花，使学生学到更多新知识。第三，“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的，应用成效显著。课堂上对学生进行针对性指导后，学生能更清晰地梳理自己的思路，调整自己的进度，学生之间也可以取长补短，资源共享，达到更好的效果。通过分析和总结相关经验，在后续的毕业设计指导工作中，教师将更有针对性地指导学生，让他们在毕业设计过程中取得更大的进步。

参考文献：

[1]熊艳，刘国福.初探军校大学生本科毕业设计中存在的问题及解决措施[J].中国教育技术装备，2011，（3）：57-58.

[2]王正杰.基于团队设计项目的本科毕业设计模式研究与实践[J].北京青年政治学院学报，2011，20（2）：105-110.

[3]范兴明，张鑫，王荣，等.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息，2011，（21）：22-23.

[4]王万春.空天作战理论与实践[M].北京：蓝天出版社，2010.

篇（8）

一、毕业设计在人才培养中的重要意义

多数高校都把人才培养目标定位为培养“应用型创新型”专业人才，而在应用型创新型专业人才培养过程中，仅靠课内教学是远远不够的，必须要把大学生的专业知识、专业技能、综合素质的培养融入到日常教学工作的每一个环节之中。“知识+能力+综合素养”“三位一体”的人才培养模式已经为广大高校所认可，其中能力的培养主要采用实践教学的方式。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，实践是提高学生学习能力、动手能力的最主要手段。毕业设计是教学计划中最后一个也是最重要的综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事科学研究工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、基础知识、基本技能研究和处理问题的能力。测控技术与仪器专业的“厚基础、宽口径、重实践、强能力”的特点，决定了毕业设计是培养仪器仪表行业创新型应用型专业人才的保证措施，搞好学生的毕业设计，对全面提高教学质量具有重要的意义。

二、毕业设计改革的具体举措

1.确保毕业设计的时间

有些学校将毕业设计安排在第八学期，在这期间还穿插毕业实习，使得毕业设计的时间只有十二三周左右。毕业设计期间还要为就业分散很多的时间和精力，真正用于做设计的时间少之又少，致使毕业设计流于形式，走过场，同学们只是通过查一些资料，写毕业设计论文而已，起不到毕业设计该起的作用。更有甚者，一些学校不去分析产生这些现象的原因，而是直接将毕业设计作为鸡肋，“食之无肉、弃之可惜”，有人在宣称要取消毕业设计或将毕业设计时间缩得更短。这是一种十分错误和不负责任的想法。有益的做法是延长毕业设计时间。有的学校已经将毕业设计改为一年，第七、八两个学期全部用来做毕业设计；有的学校则是在第七学期进行选题和前期准备，第七学期的课程安排较少，用大量的时间来准备毕业设计，完成前期的方案论证、软硬件设计所用工具的学习等，第八学期直接进入作品设计制作。这两种方案都收到了很好的效果。

2.加强毕设过程管理

学风建设是提高学习成绩的重要保障，而规范的过程管理是保证毕业设计质量的重要手段。制定科学严谨的“毕业设计管理规范”，对指导教师的资格认定、学生资格认定、选题的确定、开题报告、中期检查、论文、毕业答辨等一系列过程均制定出有效的管理措施并严格执行。选题工作采用三级管理，由教研室主任和指导教师共同协商确定毕业设计题目，学生进行自主选题，导师和学生互选后经系主任审核，学院审批并并统一组织相关人员对选题进行论证。在毕设过程中，通过统一中期检查督促毕业工作进度，通过论文和论文审核与答辨，保证论文质量。

3.提高考核标准，推行“毕业设计实物化”

测控技术与仪器专业属于仪器仪表类，大多数毕业设计的选题围绕着测量与控制仪器，其内容涉及到光、机、电、计算机等各个方面，但一般不提倡做大型的设备，如果有必要的话，可以将大型仪器设备进行分解，做其中的关键部分，总之选题要求其不但符合专业知识要求，更重要的是现实可行。在进行毕业设计质量考核时，将成绩分成三部分，平时成绩、论文质量、答辨过程，其中答辨过程不仅只是介绍方案、回答问题，最重要的是进行样机展示，现场进行实物测试。毕业设计的最主要目的是培养学生运用所学知识解决实际问题的的方法思路和能力，因此“毕业设计实物化”不怕学生抄袭，在制作样机的过程中，一定会遇到一系列的硬件、软件上的问题，即使参考各类书籍、网络资料，只要能够将实物制作出来，调试成功，就达到了毕业设计的目的。和那些只注重论文内容，空谈创新，不进行实际验证的华丽文章相比，从培养学生的角度讲，效果要好得多。

4.加强毕业设计交流，做好总结与传承

由于每个毕业设计题目都只是专业培养的一个缩影，只有加强同学交流，才能培养全方位的专业知识和能力，除了导师对自己的学生进行分散指导外，全体专业教师对所有本科生进行集中指导，加强参加毕业设计的同学之间的交流，取长补短，既对其它同学的课题有一个相对了解，同时又可以将其它同学的研究思路和方法引入自己的课题之中。吸引低年级的同学参参与到高年级同学的毕业设计之中，一方面让其了解毕业设计工作的流程，一方面培养其解决专业技术问题的兴趣和方法，并通过优秀毕业设计的评选和经验交流，进行总结和传承，为下一届的毕业设计打好基础。通过毕业设一系列的改革与实践，特别是“毕业设计实物化”的推行，不仅催生了一批批优秀的学生作品，形成了一形列的教学改革成果，更重要的是提高了学生培养质量，提高了学生的专业能力、就业能力，提高了其综合素质。

参考文献：

[1]隋修武,李大鹏,张宏杰,李雅峰.基于“课程群建设”及“浸润式实践”的测控专业人才培养模式[J].教育教学论坛,2013,(49):140-141.

[2]潘洪亮,周杰,曹小燕.国内高校测控技术与仪器专业横向对比研究[J].高师理科学刊,2015,(1).

篇（9）

 

1.工程概况

莱芜市钢城区黄庄镇，是中国黄金桃之乡，优质黄金桃种植生产基地，该项目位于黄庄镇东北部黄金桃主产区，控制灌溉总面积4000亩，项目区原无灌溉设施，经常遭受干旱威胁，严重威胁黄金桃产量和品质。近年来实施了计算机控制微灌工程项目，共建成了中心控制管理房及附属设施1处、蓄水池5座、各类灌溉管道 40km。自动控制部分安装中心控制计算机1套，在田间埋设各类控制信号模块40个、进口2英寸电磁阀40个、土壤墒情传感器4个；沿干、支管道铺设电源线、信号线、计算机网络线、电磁阀控制线8km，金属屏蔽管3km，在支管管道安装水表、压力表等量测设备，另外还配备UPS电源、避雷器等稳压和过电压保护装置。

2.计算机控制系统的工作原理及配置

2.1 自动化控制系统工作原理

计算机控制系统主要是接收土壤水分传感器采集的数据，当采集数据达到土壤含水量下限值时，控制系统发出开阀指令，控制器打开电磁阀门，按照预先设定的灌水强度和灌水量进行灌溉，本组灌溉完毕打开下一组电磁阀，同时关闭本组电磁阀，直到整个灌溉过程结束。在整个灌溉过程中，灌溉强度、灌水量均可根据不同作物品种、当时的土壤含水量进行人工设定。系统可对土壤含水量、管网压力、流量、灌水量等进行实时控制，并将灌水时间、日期、灌水总量等数据存储并可随时打印。

2.2 自动化控制系统的配置

自动控制系统由上位机和采集控制模块相结合，是目前配置较为可靠的方案。采集控制模块对于系统的扩展灵活方便。土壤水分传感器是自动控制系统的关键部件，其灵敏度和可靠性直接关系到能否适时启闭供水设备可靠灌溉。论文格式。管道上的电磁阀均按照预先分组连接到控制模块上，启闭受计算机软件控制。

2.3 系统的软、硬件设计及功能

系统软件分为上位机监控软件和采集控制模块软件两部分。上位机软件包括通讯程序、监控画面和打印程序。采集控制模块采用梯形图编写。

系统硬件设计按功能可划分为监控、控制两部分。系统监控部分由上位机和打印机组成，用来实时处理采集控制模块采集的数据并据设定值进行逻辑判断，向控制站采集控制模块发送控制命令。系统控制部分由采集控制模块、土壤水分传感器、压力流量传感器及电磁阀等组成。该部分作用是采集流量压力信号并送入上位机进行处理，同时执行上位机发送的控制命令，对电磁阀进行控制操作。

3.自动化控制系统方案设计

3.1 自动化控制系统站点布局

整个高效经济作物种植区内，控制灌溉总面积4000亩，全部采用小管出流灌溉，分布于项目区内的5座蓄水池为灌溉水源，由安置于中央控制室内的计算机分别负责控制5座水池按需供水。每种灌溉区域和每座水池都安装一套中心测控单元——测控终端。包括：采集控制模块，用来完成数据采集和控制驱动任务；传感器，完成数据测量与传输任务。测控终端通过Rs485信号网络与中心控制室内主计算机相连，自动进行数据采集、传输、指令接收和驱动控制，实现远程测控功能，从而使田间地块灌溉自动化。

3.2 自动化控制系统网络结构布局

由于本项目区周围需灌溉的农田面积较大，各测控点距中央控室距离不等，为此，控制系统采用了二级分布式网络化测控系统拓扑结构。该结构具有以下先进特点：(1)保持网络距离、测控终端的扩展、传感器和伺服机构的增加，在原有工程的基础上扩大系统规模。(2)不同种类、不同通讯协议、不同传输速率的智能终端共用网络介质，进一步提供了系统扩展的灵活性。(3)部分远程测控终端的故障或脱网维护，不影响其他部分的正常工作。

3.3 自动化控制系统布线

微灌工程中埋设了各类管线，其中有不同管径的灌溉输水管道、强电电缆线、弱电信号线等。现场弱电信号总线采用4芯1.5mm2铜芯电缆，其中2芯传输 24VDC电源，另外2芯传输RS-485网络信号。论文格式。电磁阀驱动线采用每电磁阀1．5mm2的2芯24VAC电缆。通信网络采用RS-485双绞线，通信波特率9600bps、自定义奇校验、帧协议、帧校验格式，自动切换。

4.计算机控制系统的特点

本项目系统测控选择了高性价比的测控设备，具有高可靠性、直观性、安全性等特点。系统不但支持测控对象数量、测控终端数量、软件功能、远程信息共享等方面的开放扩展性，而且对于操作人员的技术水平要求较低，技术维护工作简单易行，完全能够满足农业生产的野外工作环境要求。本项目实现了以下技术创新：(1)设计了多媒体动画界面，可对全灌区实时动态动画模拟，对灌溉作业远程实时操作。(2)根据作物品种、土壤含水量，编制科学合理的灌溉计划，避免了大水漫灌和灌水不足，为作物稳产高产奠定了基础。(3)使用了1:1隔离变压器，有效避免了雷击、过电压等强电干扰对设备的损害，延长了设备的使用寿命。(4)测控终端使用了通用采集控制模块代替了传统PLC可编程控制器，既方便了管理又降低了工程造价。

5.自动化控制系统的应用效果

篇（10）

他是享誉国内外的知名教授。作为一名科研尖兵，他在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究并引领此方向开展了近20 年的研究。已经指导毕业博士后、博士研究生，毕业硕士生近百人，其中1人获得全国百篇优秀博士论文提名奖、2人获得省优秀博士论文奖，3人入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。张化光作为国内外智能控制的领军人物之一，2010年入选“辽宁省院士人选培养工程”，目前是辽宁省控制学科为数不多的几名教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年科学基金获得者之一。

从1991年开始，张化光在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究，发表了多篇学术论文。特别是提出了基于模糊-神经辨识的广义预测自适应控制方法，并于1993年出版了国内外第一本结合神经网络技术实现模糊自适应控制的学术专著《复杂系统的模糊辨识与模糊自适应控制》。经过近20年的研究，发表了一系列关于模糊-神经辨识、建模、动态特性分析、状态或网络传输时滞分析、模糊-神经优化、自适应控制器设计等研究成果，在国际上引起了许多后续研究。著名国外学者R. Belohlavek、E. N. Sanchez、S. Arik等都对张化光在多变量模糊-神经自适应控制领域的开创性工作给予好评。同时，张化光也被推举担任IEEE 计算智能学会的自适应优化技术局主席。他的学术研究成果先后获得2008年辽宁省自然科学一等奖，2010年度教育部自然科学一等奖。

近20年来，他一直坚持扎扎实实地做本科教学和研究生教学工作。张化光不只在战略方面给学生指导，在细节方面也从不放过。每个学生发表的论文都要经过他的审查，从文字的推敲，表达式的演算到结构的安排组合，他都给予充分的重视。目前张化光已经指导博士后10名（6名已经出站），毕业博士生20人（其中留学生2人），毕业硕士生60多人，很多人都已成长为各单位的杰出人才。

张化光不仅在教学中注重培养方法，在生活上也重视对学生的人文关怀。2010年5月，他把当选沈阳市特等劳动模范所获得的一万元奖金全部捐赠给优秀的贫困学生，帮助他们顺利完成学业。

在众多科研成果中，张化光负责开发的流体输送管网的实时数据采集分析方法、高精度泄漏检测定位技术和面向节能的复杂配电网监测控制与实时故障诊断系统已规模化生产，广泛应用于中石油和中石化公司的56个输油子站和11个省份的86家集控子站和电厂，每年创造直接经济效益过亿元，对企业自动化水平和生产效率的提高及相关技术的科技进步产生了积极、深远的影响，提升了我国在故障诊断、容错和监测控制领域的技术水平和国际地位。

篇（11）

1引言

目前，电力自动化的应用可以分为变电站自动化、调度自动化、配电自动化、电能计量自动化和电力市场等。03年以来，我国的电力供应紧张，根据国家电网的统计，电力自动化行业呈现不断增长的趋势。由此，继电保护产品的需求也急剧增长，而且对于继电保护产品的性能、新技术的应用等方面也提出了更高的要求。而变压器是电力系统自动化控制设备中普遍使用的一款电气设备，变压器的继电测控保护对于电力系统的安全可靠运行具有重要意义。

本论文主要借助于新型的DSP处理芯片，对基于DSP的变压器继电保护测控装置进行设计研究，以期从中能够找到合理可靠的变压器继电测控保护装置应用，并以此和广大同行分享。

2继电保护测控装置总体设计

(1) 继电保护装置的功能设计

① 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其它无故障元件迅速恢复正常运行。

② 反应电气元件不正常运行情况，并根据不正常运行情况的种类和电气元件维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的电气元件予以切除。反应不正常运行情况的继电保护装置允许带有一定的延时动作。

③ 继电保护装置还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

综上所述，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性。继电保护装置是电力系统中重要的组成部分，是保证电力系统安全和可靠运行的重要技术措施之一。在现代化的电力系统中，如果没有继电保护装置，就无法维持电力系统的正常运行。

(2) 变压器继电保护装置

电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备，它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节广泛使用。因而其安全运行与否是整个电力系统能否连续稳定工作的关键，是电力系统可靠工作的必要条件。

根据变压器的不正常运行状态，变压器一般应装设以下一些继电保护装置[6]：

① 为反应变压器油箱内部各种故障和油面降低，对于0.8MVA及以上的油浸式变压器及户内0.4MVA以上变压器应装设瓦斯保护。

② 为反应变压器绕组和引出线的相间短路及中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路以及绕组匝间短路，应装设纵联差动保护或电流速断保护；对于6.3MVA及以上并列运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器，以及6.3MVA及以上的厂用变压器，应装设纵差保护；对于10MVA以下变压器且过流时限大于0.5s时，应装设顶流速断保护；对于2MVA以上变压器，当电流速断保护的灵敏系数还不满足要求时，则宜装设纵差动保护。

③ 为反应外部相间短路引起的过电流和作为瓦斯、纵差保护（或电流速断保护）的后备保护，应装设电流保护。例如。复合电压起动的过电流保护或负序电流保护，适用于升压变压器；过流保护适用于降压变压器。

④ 为反应中性点直接接地电网中，外部接地短路的零序电流保护。

⑤ 为反应对称过负荷的应装设过负荷保护。

⑥ 为反应变压器过励磁的应装设过励磁保护。

3基于DSP的变压器继电保护测控装置设计

3.1 测控装置硬件架构设计

本文从紧凑型和多功能两方面入手，设计了一款基于新型DSP芯片的测控保护装置。DSP芯片需要完成电压、电流等输入信号的采集和处理，并且根据一定的保护逻辑驱动继电器动作，另外，还需要处理人机接口任务和通信任务。根据这些任务的不同优先级，DSP芯片还需要分配不同时间片的进程以满足各项任务合理有序地执行。

硬件设计的总体框架如图1所示，输入信号包括电流、电压、频率和开关量，而输出则通过继电器来实现。其中电流信号包括三相保护电流和一路零序电流，电压信号包括三相测量电压和一路辅助电压。主控制器采集并处理这些信号，分别用于显示和实现保护逻辑判断等功能。本装置的测量数据、设备信息、事件记录信息、保护定值和保护配置信息等内容都是通过菜单的方式进行显示，装置还提供了按键用于接线方式、保护功能等基本设置功能的实现。设备提供了基本的串行通信功能，可完成装置和服务器之间的报文传输，实现遥信、遥测、遥调、遥控等功能。同时还提供了GPRS模块、方便远距离无线通信功能的实现。

3.2 继电保护测控装置抗干扰设计

微机继电保护装置是一个电路和结构都非常复杂的装置，其主要电路部件均采用中大规模和超大规模的集成电路器件，虽然这些器件在其它领域中的大量实践已表明其损坏率是很低的，但由于继电保护装置是在强电磁环境中长期连续工作，并且责任重大，对万一出现的元器件损坏仍需考虑对策；而且除了起主要作用的数字部件外，还有为数不少的模拟元器件，所以提高元器件可靠性的措施应考虑数字部件和模拟元器件两个方面。

微机保护装置特有的工作方式和很强的处理能力为实现自动检测提供了方便。对装置中平时工作在“静态”的部件，如出口驱动电路、出口继电器等，由于微机保护中这部分的电路比较简单，制造时容易保证其较高的可靠性，同时还可以利用微机的超强处理功能对其进行定时功能检查；对装置中平时工作在“动态”的核心部件，如DSP、MCU、A/D转换器、Flash、FRAM、CPLD等等，无论电力系统有无故障，这些硬件都处在同样的工作状态中，也就是说，总在不停地进行数据采集、传递、运算和判断，因此元器件损坏会及时表现出来；同时，由于有了DSP和MCU这些“智能”部件，可以“主动地”去查找和发现问题，使得微机保护装置可以具有完善的自动检测功能。