电气工程及其自动化背景篇1
[关键词]大气背景值监测质量保证
大气背景值监测是指对未经（或者极少）人为影响地区的大气环境要素组成元素的自然含量而进行的监测工作，它为追溯污染历史、制定环境标准、研究环境质量提供基础数据,是环境科学的基础性工作之一。
欧美发达国家开展大气背景值监测已有多年。在过去的30多年中逐步建立了环境空气质量的背景监测站，至今已经形成布局较为完整、运行和维护规范的各类功能的背景监测网络。
在欧洲，按照欧盟规范要求的区域背景站进行监测的主要目的是评价目标污染物（主要是So2、o3和颗粒物等）对区域人口以及作物和生态的影响（曝露量），从而保护公众和植物健康。欧洲根据一些地区间国家条约和国际协作项目，建立了主要面向监测特定目标污染物的长距离输送和酸沉降的背景监测网络[1]。
在美国，进行大气背景值监测的主要目的是反映清洁地区污染物浓度和变化趋势，分析周边城市环境空气污染在大气环流的作用下对背景地区环境空气质量的影响，分析和评估所处区域生态系统的健康值，判断该区域空气质量是否达标，评估该区域污染控制和环境管理的成效。监测项目包括So2、nox、o3浓度、气溶胶颗粒物的主要化学组分（硫酸盐，硝酸盐，氨等）和痕量元素浓度、挥发性有机物成分和浓度、酸沉降等。
目前欧美开展大气背景值监测的网络主要有：欧洲监测和评价网络（europeanmonitoringandevaluationprogram，emep）、欧洲西北大西洋海域国家的综合大气监测网络（Comprehensiveatmosphericmonitoringprogram，Camp）、欧洲污染物传输监测网络（transportofpollutantResearch，toR）、美国环保署的清洁空气状态和趋势监测网络（ClearairStatusandtrendsnetwork，CaStnet）、美国光化学评估监测网络（photochemicalassessmentmonitoringStations，pamS）、世界气象组织（wmo）全球大气监测网（Globalatmosphericwatch,Gaw;大部分全球背景站集中在海岸地区，少部分在内陆）等[1]。
我国的大气背景监测工作起步较晚，水平比较落后，缺乏整体网络。截至2007年底，我国正式纳入国家监测网的约1000个空气质量自动监测点位（包括已经投入运行和正在建设或验收点位）以及约1000个酸雨（只有湿沉降）监测点位基本上全部集中设立在城市及近郊地区，因此目前对全国空气质量和酸沉降状况的了解，也集中在城市局地的监测结果。在城市以外的广大背景地域，包括乡村和边远地区，还没有设立相应的区域背景监测点位，开展大气背景值监测。对相应代表这些广大区域的环境空气状况的了解，除了极其有限的零散科研观测结果，在绝大多数方面还基本上是空白。由于缺乏广大背景地区的监测，目前我国的环境监测还不能系统、连续地说明我国整体层面和区域层次的环境空气状况、变化以及对自然资源和公众的影响。由于缺乏与背景监测的对照，也难以判断城市地带污染控制和环境管理的成效。
目前我国开展大气背景值监测的机构主要有：中国气象局在青海瓦里关、黑龙江龙凤山和北京上甸子等地建立的较大规模的全球或区域大气本底观测站，主要以观测气候影响为目的；原国家环保总局在山东长岛和福建武夷山建立的大气背景监测站，进行常规基本参数（So2、no2和颗粒物）监测。
大气背景值监测最基本的重要性在于无可争议的代表性、专业的基本数据、稳定的历史记录。这就要求在大气背景值监测中必须做好质量保证工作，以保证监测结果的代表性、准确性、有效性。笔者结合武夷山大气背景值监测站运行多年的经验，就这一问题对大气背景值监测中质量保证工作所涉及到的各个方面试做探讨。
1地面站点位的优化设置
大气背景值监测地面站建设地点的选择是开展大气背景值监测的基础。如果建设地点不合规范要求，那么所谓的监测就无从谈起。因此，地面站建设地点应符合点位代表性、空间垂直条件、空间水平条件、场地畅通条件等选点规范要求，并在这一前提下尽可能从后勤保障条件等方面进行优化。
以武夷山大气背景值监测站摩天岭地面站为例：
武夷山自然保护区总面积56527ha，区内有优越的地理、气候环境，孕育着极为繁多的动、植物种群和颇为丰富的森林资源；是我国东南大陆保存最为完整的、典型的、面积最大的中亚热带原生性森林生态系统，是选择大气背景值监测点的理想区域。经过长期踏勘，选定武夷山自然保护区的先锋岭、黄溪洲、麻粟、三港、摩天岭等5个点作为大气环境背景值监测的备选点，进行优化筛选。见表1、表2。
表1备选点基础条件对比
从表1、表2中可以看出，摩天岭备选点较其它备选点而言，基础条件优越且大气环境因子浓度大大低于国家规定的大气环境质量一级标准。说明摩天岭点位受人为活动影响较小，污染物基本来自环境本底，在5个备选点中，为最优候选点，见表3。从对比中可以看出：摩天岭点位完全符合大气背景值监测选点要求。
表3摩天岭点位与大气背景值监测站选点规范要求对比
序号项目规范要求摩天岭点位情况对比结果
条件设置地点需不受局地污染影响，需设置于较少人为污染地区或周围污染总量控制区的盛行风路径的上风方。设立在自然保护区内的点位需离旅游点有较远的距离。污染物浓度低（见上表2），在周围55公里范围内无任何污染源，地处部级自然保护区边缘，全年平均风速1.6~2.2m/s，气流十分活跃。周围无任何气流路径阻隔，自然地理条件优越。条件海拔高度应合适。在山区应位于局部高点，高于大气混合层高度（通常为1～1.5公里），避免受到局地空气污染物的干扰和近地面逆温层等局地气象条件的影响。在平缓地区应保持在开阔地点的相对高地，避免空气沉积的凹地。点位海拔高度1100m，位于四新摩天岭顶峰，高于大气混合层高度，不受局地空气污染物的干扰和近地面逆温层等局地气象条件的影响。符合
条件周边向外的大视野需360度开阔，1～10公里方圆距离内应没有明显的视野阻断。周边向外的大视野360度开阔，其东北、西南方向均临大峡谷，东面遥对松风岭（海拔1296.3m，水平距离3000m），西面遥对天子地（海拔1251m，水平距离5000m）。
监测点具体设立位置附近应较为开阔，没有影响风场的障碍物；采样点周围应无遮挡雨、雪的障碍物，其中包括房屋、桥梁、高大树木等；障碍物与采样器之间的水平距离不得小于该障碍物高度的2倍；或从采样器至障碍物顶部与地平线夹角应小于30度。该点位置周围开阔，没有影响风场气流的障碍物；采样点周围无遮挡雨、雪的障碍物。
3后勤支
持标准需考虑站位条件，包括地域特征、道路交通基础、电力和通讯等后勤支持基础，以实现长期稳定监测的可行性。已有现成林业简易公路，车辆可安全通行；点位局部地势平缓，周围均为矮小树木，建设站点无需大量伐木，避免了生态破坏。水、电、通讯等后勤支持基础条件可满足该点位实现长期稳定监测的要求。符合
条件
2空气自动监测系统的配置
由于大气背景值监测区域未受（或极少）人为影响，大气环境中污染因子本底浓度很低，因此对空气自动监测系统
的测量准确度要求高。我站先后装备了大西比-东宇1000型与美国热电C型空气质量自动监测系统，两者对比见表4、表5。
表4大西比-东宇1000型与美国热电C型空气质量自动监测系统对比
表5监测结果对比
由于大气本底中no2、So2不可能为零，从表4、表5中可以看出,在使用美国热电C型空气质量自动监测系统进行24h连续监测时，未出现监测结果低于检出限的现象，这说明在使用测量准确度更高的美国热电C型空气质量自动监测系统后，仪器能够满足大气背景值监测的要求，监测数据的准确度有了很大提高。
3仪器校准
由于大气背景值监测系统中，地面站建设地点通常与中心站距离很远，因此常采用远程遥控与巡检人员手动校准相结合的方法对仪器进行校准。经常采用的校准方法主要有零点校正、跨度校正（单点校准）、多点校准等。
3.1零点校正
零点漂移会引起工作曲线的平行位移。由于大气背景值监测中，污染物浓度很低，零点的漂移对监测结果影响很大，因此每天要进行一次校零。校零可以根据仪器说明书进行。影响校零结果的主要因素有：零气源发生器的净化效果、检测室信号的稳定性、供电系统的稳定性、量值传递过程的准确性等。
实践中最经常出现的问题是零气源发生器的净化效果降低。如某次监测过程中，So2监测数据在校零后立刻出现负值，经查，是零气源发生器的活性碳失效造成的，更换活性碳后故障排除。其次是供电电压不稳引起的零点漂移，因为波动较大的供电电压影响了仪器电路基线的稳定，因此应给每一监测单元都配置独立的电源稳压器以减少供电电压波动造成的影响。
3.2跨度校正（单点校准）
跨度校正应当每日进行一次。校正浓度须在仪器的线性范围内，要考虑标气浓度的准确性，并尽量缩短校正时间。其中对校正结果影响较大的是标气浓度的准确性。
在进行跨度校正时发现，目前国产低浓度标气在校准时很难得到稳定的结果。究其原因，主要是因为国产低浓度标气存在上下分层、浓度不容易混匀、钢瓶内壁吸附等问题，特别是有些国产低浓度So2标气在校准时上下波动达到20%以上，要一个多小时的校准才能达到满意结果。这与洪正、马荻荻等人[2]的研究结果一致。因此建议在大气背景值监测中校准时使用进口低浓度标气或国内大厂生产的低浓度标气。
如果新购钢瓶标气，应对新购置的钢瓶气体进行至少3次测试，测试结果之间偏差应小于1.5%，并与钢瓶计量鉴定证书上标注的数据相符后才可用于子站仪器的校准。
实践操作中要注意钢瓶减压阀的选择。由于铜质减压阀对So2标气有吸附作用，因此So2标气减压不能使用铜质减压阀。
跨度校正（单点校准）数据用于仪器的测量准确度审核，具体方法参考技术规范，这里不做说明。
3.3多点校准
多点校准是用于判断监测仪器线性的依据，一般以满量程的0%、10%、30%、50%、70%、90%绘制标准曲线，检验相关系数、斜率和截距。每台仪器都应进行多点校准并制作回归曲线予以确认，线性范围之内的监测值才能视为有效数据。标准曲线的相关系数r>0.999，否则要找出原因并加以纠正。正常情况下，多点校准每半年进行一次，在仪器更换关键性部件（如紫外灯、光电倍增管、转换炉、光源等）后也应进行多点校准，并制作回归曲线。
4仪器维护
按照仪器使用说明书和操作规程对监测仪器进行各种日常维护是保证仪器工作状态的基本要求，也是质量保证工作的一项重要内容。平时应严格按照说明书和操作规范进行各仪器的日常性维护。实践中以下几个方面要特别注意：
4.1采样流量的准确与否对So2、no2、Co、pm10和pm2.5的监测结果影响很大，因此每半年至少需要用校准过的一级流量计对仪器采样流量进行一次校准。
4.2钼炉的催化还原能力决定了no2转化为no的转化率，从而决定氮氧化物分析仪的监测结果。因此要定期检测催化还原炉的转化效率。在大气背景值监测过程中，如果发现no2监测结果明显较往常偏低，应立即对钼炉进行检测，判断其是否符合使用要求。
4.3采样系统每半年清洁、除湿1次，采样管路每季度做1次气密性检查，确保采样管路无堵塞、无附着和无泄漏，使采样流量恒稳；确保采样管路洁净，未受污染。
4.4活性碳及化学吸附剂等过滤材料每季度更换1次，臭氧发性器的臭氧产生能力每半年检定一次。
4.5每半年对仪器进行一次除尘，防止积尘对仪器造成影响。
5仪器运行环境
由于大气背景值监测地面站一般位于人迹罕至的地方，自动监测系统又是长期连续运行，因此仪器运行的工作环境对监测结果的影响也十分重要。相对于常规空气质量自动监测，大气背景值监测仪器运行环境的以下几个方面要注意：
5.1大气背景值监测中所采用的空气自动监测系统对环境污染因子浓度变化十分敏感，因此仪器站房建设应减小对周围各环境因子的影响。为了避免排气或挥发出的气体影响到采样，从而进一步影响到监测结果，站房通风系统尤其是卫生间排气管道的出口应避免设置在屋顶采样头附近，屋顶防水最好不选用沥青工艺。同时，站房装修应防止装修材料缓慢释放出的挥发性气体影响仪器的监测结果。
5.2大气背景值监测地面站的生活区应远离监测区域。生活区应使用电等清洁能源，尽可能不用天然气、煤等矿物能源，以免监测人员的生活活动对大气背景值监测结果造成影响。
5.3在监测过程中应保证仪器供电系统的稳定性，避免供电电压波动对监测结果产生影响。实践中采用带断电延时功能的三相稳压电源为仪器供电，还能防止停电后，供电恢复时仪器不能恢复运行的事件发生。
5.4监测过程中要保证仪器能够工作在理想的工作环境下，做好仪器房的温湿度调节。
6监测结果的数据处理
获得的基础监测数据要经过有效性判定后才能使用。结合工作实践和规范要求，对监测数据的有效性判定方法总结见表6。
表6监测数据有效性判定方法汇总表
对监测结果进行有效性判定后，还应进行监测数据的有效数字修约。
进行完上述处理后，还应对数据采取内部三级审核制度（遥控室数据接收人员、质控员、监测科科长），降低人为因素对系统运行过程的影响。
7建立质量保证实验室及系统支持实验室
系统支持实验室用于对仪器设备的备品备件进行管理、对系统仪器设备进行维修保养和运行考核。系统支持实验室中要备足备品、备件及耗材。
质量保证实验室的主要任务是标准传递、量值溯源、仪器设备的校准和审核。所有在用的涉及与计量有关的仪器设备均应检定，使仪器设备均处于质量受控状态。
建议：可在质量保证实验室和系统支持实验室中备一套与地面站相同型号的仪器作为质控比对仪器，每年进行标样考核，并使用同一样品进行比对测试。同时该套仪器也可以作为备份仪器，防止因仪器故障导致监测数据的缺失，提高整个监测系统的运行稳定性。目前我站由于条件所限还未能做到这一点。
8建立质量保证管理体系
质量保证的管理工作是贯穿整个质量控制工作的主线，是实现质量控制目标的保证。建立质量控制管理体系可以使监测工作制度化、规范化，并保证其完整性及可操作性，从而保证监测数据的准确可靠。具体可分为以下几个方面：
8.1制度。按照《环境空气质量自动监测技术规范》和具体工作任务制定质量保证制度和实施细则。包括：系统巡回检查及维护管理制度、异常事件的处理及上报制度、系统仪器维修管理制度、监测数据审核上报制度；建立仪器系统维护规程、仪器操作规程、仪器定期审验规程、标准传递及量值溯源规程等以保证监测系统在可靠的质量控制之中。
8.2人员。对技术人员进行业务培训，做到持证上岗；制定上岗人员的岗位责任制及相关奖惩制度，根据工作内容，设置质控员、巡检员、监督员等，并明确各自的职责。
8.3规范。规范各种原始记录的格式、记录内容、存档程序，规范各种报表的格式、内容，规范有效数字的修约，规范监测数据的审核程序。
8.4执行。严格执行制定的相关制度和规范，保证质量控制工作的顺利实施。定期进行内审，发现问题及时改进。
9结语
质量保证是监测工作的命脉，是保证监测数据准确可靠的关键。在大气背景值监测中贯彻切实可行的质量保证措施是非常必要的。实践表明，通过在大气背景值监测中的系统建设过程、系统运行过程、管理体系运行等环节中建立科学有效的大气背景值监测质量保证体系，能够有效地保证大气背景值监测结果的代表性、准确性、有效性。
参考文献:
[1]李健军,王瑞斌等.2008年中央财政主要污染物减排专项国家空气背景站项目建设方案.中国环境监测总站,2008.
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[3]HJ/t193-2005.环境空气质量自动监测技术规范[S].北京:中国环境科学出版社.
[4]杨冬雪.福建省环境空气自动监测质量保证与质量控制现状及发展对策[J].福建分析测试,2008,17(2):71-73.
[5]张为人,陈军,赵德勇.浅谈环境空气自动监测系统运行过程中的质量保证与质量控制[J].环境监测管理与技术,2004,16(6):44-46.
[6]李小平,司瑶冰,赵永刚.环境空气质量自动监测的质量保证与质量控制[J].内蒙古科技与经济,2009,(2):4-7.
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电气工程及其自动化背景篇2
【关键词】智能电网；背景；电力设计；探析
智能电网是在新的时代背景下，出现的一种电力发展趋势。其优越性能的发挥在某种程度上可以很好的缓解目前各个国家与地区所面临的能源资源紧张局面。电力设计处于电力建设与发展的首要位置，在某种程度上能对电力系统的正常运行造成直接影响，因此需要引起我们的关注与重视。近年来，随着智能电网的不断深入发展，如何首先电力设计的发展与进步就成为人们研究与探讨的热点。在对智能电网背景下电力市场面临的机遇以及智能电网背景下的电力设计这两个问题进行分析之前，我们先来了解一下智能电网。
1智能电网概述
对于这个问题，为了理解与阐述的方便，我们主要可以从智能电网的定义、智能电网的特征以及智能电网的关键技术等几个方面来进行分析。首先，智能电网的定义。所谓智能电网就是指在物理电网的基础上，通过将现代化的计算机技术、通信技术以及传感测量技术等结合起来，从而形成较为稳定的智能化供电网络。智能电网的目标与核心是将电网建设成为信息化、数字化、互动化和自动化的电网；其次，智能电网的特征。与传统的电网相比，智能电网具有很多的特点与优势，其中比较显著的就是兼容、绿色、高效、优质。集成、交互以及协调等，所谓绿色是指智能电网所利用的均为洁净能源和可再生能源，以尽可能地降低环境污染，所谓交互就是指智能电网可以实现双向交流与通信；最后，智能电网的关键技术。智能电网的关键技术主要有输配电技术、智能调度技术以及发电储能技术等几种，其中输配电技术又包括特高压输电技术和高温超导输电技术两种，前者可以实现远距离电力系统的连接，后者主要具有损耗小、污染少等特点与优势。智能调度技术是智能电网中非常关键和重要的一项技术，它能够实现对资源的优化配置与高效调度等。发电储能技术贯穿于能源转化、传输和使用等几个环节，由于发电所使用的均为清洁能源，所以在提高供电安全性的同时也大大改善了环境。
2智能电网背景下电力市场面临的机遇
智能电网背景下，电力市场面临着非常大的机遇，归结起来，主要有高效可靠的电能质量保证体系、多样化的交易主体以及全面信息化的智能交易平台等几个方面。首先，高效可靠的电能质量保证体系。智能电网与传统电网不同，它从发电、电网以及用户端等各个方面对电力系统的运行状况进行实时监测，以为电能质量提供了非常可靠的保证。比如，在电厂方面，智能电网中的并网技术可以将绿色能源安全有效的接入电力系统，在用户方面，智能电网通过采取技术和管理两种手段来对电能质量所能造成的不利影响进行消除；其次，多样化的交易主体。在智能电网的背景下，信息技术与双向互动通信得到较为充分的应用，这些都导致电力市场的交易主体也发生了很大的变化，比如不仅包括传统的发电商、电网运营商以及各种单纯以追求经济利益为目的的中间商、投资商等，还包括大量的普通电力用户以及各种能源微电网等。市场主体的增加，可以在某种程度上强化电力市场竞争的力度，从而更好的推动电力资源的优化配置；最后，全面信息化的智能交易平台。一般来说，一个成熟的电力市场需要强大的信息技术与平台的支持，智能电网在某种程度上就可以为电力市场提供全面有效的技术保证。与传统的电力系统相比，智能电网可以通过先进的传感技术以及测量技术等对系统中的中压和低压进行实时查看。除此之外，智能电网背景下，交易平台的智能化也能为电力市场的运行提供其所需的各项技术指标，以满足各种业务的需求。
3智能电网背景下的电力设计
在智能电网环境下，需要更好的推进电力设计的发展与进步。归结起来，智能电网背景下的电力设计主要包括短路电流和设备的设计、电气二次部分的设计以及自动化系统的设计等几个方面。首先，短路电流和设备的设计。从整体上来看，所有的电力设计都必须在严格按照国家电网公司对新建变电站的设计补充规定的基础上来进行，比如，对于220kV屋外配电装置来说，通常采用的设计方式为双母线设计，并将管母线、断路器等进行中型布置，110kV屋外配电装置来说，与220kV屋外配电装置的设计基本相同，而对于35kV来说，所采用的设计方式为单母分段接线，对配电装置进行单列布置；其次，电气二次部分的设计。电气二次部分的设计要充分结合智能变电站优化集成设计建设指导意见进行，对于1台应用数据服务器来说，集成变电站的辅助控制系统需对主机进行在线监测，除此之外，还需对故障录波和网络分析系统进行一体化配置，对过程层交换机进行间隔配置，只有这样才有可能更好的实现电力设计的优化；最后，自动化系统的设计。对于自动化系统的设计来说，为了更好的实现对系统数据的处理与备份，尽量对主机配置2台以上的操作员工作站，而对于220kV、110kV电压等级的电压表则应进行单独配置。除此之外，在对终端进行设计与配置时，还必须遵循特定的要求与标准。
4结语
在未来不长的一段时期内，随着我国电力行业的发展以及能源资源紧张局势的不断加剧，要想实现电力系统的正常稳定运行，就必须在电力设计上多做努力。电力设计是电力系统运行过程中的一个重要环节，其设计质量的好坏将会直接影响到电力系统的实际运行状况，在智能电网背景下，加强对电力设计的重视与关注显得尤为重要。本文从智能电网概述、智能电网背景下电力市场面临的机遇以及智能电网背景下的电力设计等几个方面进行了分析与阐述，希望可以为以后的相关研究与实践提供某些有价值的参考与借鉴。在具体进行阐述的过程中，可能由于各种各样的原因，还存在着这样那样的问题，在以后的研究与实践中要加以规避。
参考文献：
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[5]娄凌君，李大兴.智能电网背景下电力设计工作初探[J].科技情报开发与经济，2012（14）.
电气工程及其自动化背景篇3
关键字:背景音乐发展前景探析
一、背景音乐的提出与兴起
音乐作为一种艺术门类,有其自身的特殊性,音乐不是纯粹的艺术,它与人类社会生活密不可分,具有不可替代的社会功能。随着时代的发展,音乐艺术的多样化呈现出前所未有的繁荣景象,背景音乐此时却正以一种迅猛的发展势头深入人心。背景音乐简称BGm,是BackGroundmusic的缩写,从广义方面讲,背景音乐是指以某种类型的音乐为背景来促进或增强人们做某事的欲望,使其成功完成活动任务的一种音乐。从狭义方面讲,背景音乐是一种为掩盖噪声并营造一种轻松愉快环境气氛的音乐。背景音乐已经被越来越广泛的应用于现代生活中,无论是工农业生产,还是休闲娱乐,它都以不同的形式出现在不同场合,为其它行业和音乐本身带来了新鲜和活力。
二、背景音乐的分类
不同的音乐风格具有不同的听觉效果,因而不同的背景音乐根据其不同的功能效用适用于不同的场合。背景音乐种类繁多,但总的来说可以分为以下三大类:
(1)按表演形式可分为:器乐类、人声类
(2)按音乐性格可分为:柔和舒缓类、热情激烈类、活泼欢快类、风趣讽刺类
(3)按功能作用可分为:休闲娱乐类、学习教育类、日常生活类、促进生产类、影视配乐类、养生治疗类、陶冶性情类、礼仪交际类等、诗歌配乐朗诵类
三、背景音乐的应用范围及其功能效用
背景音乐具有音乐美的本质特征,根据它不同的类别及各自的音乐风格特征,背景音乐的挑选和使用应依据不同的时间地点及人的生理和心理情况的差异性来进行决定的。它的播放使其在某种特定的场合和特定的情况下对所进行的事物起到积极辅助作用。以下仅例举了背景音乐几方面的使用范围及其功能效用:
(一)应用于影视配乐当中
一部电影需要的不仅是画面上的变化多端,更多时候则需要听觉上的调剂来丰富剧情情节。若情境为恐怖情节,可以给恐怖画面配上惊悚的音乐,预示情节的发展,使观众从听觉上加强对视觉的记忆效果,渲染气氛,推动情节的发展,丰富电影电视的表现形式与方法。若情境为悬疑情节,可以为作品配上诡异多变的音乐,利用音调、节奏、和弦、速度、力度、乐器及乐队的编排形式及旋律线起伏不定的变化吸引观众的注意力,使观众从心理上充满对情节发展的观看欲望,调动观众的情绪,加强情境所表达的紧张感。
(二)应用于休闲娱乐当中
无论是在咖啡厅、洗浴室、桑拿馆、健身房还是餐厅,你可以无时无刻地听到音乐萦绕耳畔。即使你并不知道正在播放的是什么曲子甚至不会在意是不是你喜欢的类型,但你也不会觉得不舒服,因为此刻所播放的背景音乐其真正用意并不是要你去鉴赏,而是营造一种气氛,使人放松心情、愉悦身心,融入一种氛围。相反,如果这些地方没有音乐的话,倒会让人觉得几分冷清与空荡。
(三)应用于工农业生产当中
有资料表明:如果给一头哺乳期的奶牛定期播放优美的轻音乐,会增加2%的产奶量;在蔬菜大棚里边定期播放轻音乐,也会不同程度的提高蔬菜的产量,诸如此类的现象不胜枚举。而在工厂、企业等地使用背景音乐主要目的是消除工作人员对于长时间工作的疲劳感与厌烦感,调动工人的积极性,提高工作效率,使工作愉快而富有意义。
(四)应用于日常生活当中
人们可以发现,当在商场购物时,经常会听到一些优美舒缓的音乐,通常情况下人们的心情就会愉悦,脚步自然而然地慢下来,购买欲望从而增加。厂商这样做的原因就是想通过音乐对人的特殊影响来达到增加销售量、提高经济效益的作用。
(五)应用于养神治疗当中
现代科学研究和许多实验证明,音乐对人体的生理功能和病理变化有一定的影响。当病人进入手术室时,医生会根据病人的文化程度、个体差异、欣赏程度及其病种,来挑选一些节奏旋律方面协和的乐曲进行播放,音量控制在70分贝一下。这样做的目的是增加手术室的温馨感,减轻病人对手术的紧张与恐惧感,阻挡器械发出的嘈杂声,同时调节医务人员的情绪,提高工作效率。悠扬悦耳的乐曲使人凝聚全身于乐曲当中,排除杂念,心平气和,全身放松,从而调节身心,最终达到治病的目的。
四、背景音乐的挑选及使用
人们在挑选背景音乐时具有广泛的选择余地,并且形式多样,能最大程度的满足人们的需求。背景音乐的挑选必须与背景环境和谐一致,即要根据不同场合、不同时间、不同的环境及不同人的生理心理特征播放不同的音乐。合适得当的背景音乐不仅能调节和烘托气氛,而且能起到对正在进行的事物起到积极推动的作用。但如果滥用乱用的话,则会适得其反,事与愿违。
电气工程及其自动化背景篇4
关键词：电气自动化；人工智能技术；电气设备
人工智能技术以计算机技术为基础，属于仿真模拟技术的范畴，凭借计算机系统强大的运算能力有效模拟人类控制技术。在电气自动化控制技术中，通过将人工智能技术科学运用其中，有助于优化电气生产的安全稳定性能，还有助于强化整体系统的运行能力，推动电气生产朝着智能化方向发展，我国在该领域的研究尚处于初始阶段，有待进一步发展。
1人工智能技术的发展现状及意义
在信息技术日新月异的发展背景下，各种现代科技层出不穷，科学技术的快速发展推动人工智能技术进一步发展，为其运用提供了广阔的发展空间，这种新型技术在我国社会经济发展进程中起到重要作用。人工智能技术依托于计算机技术，凭借强大的运算能力实现人工智能，有效模拟人类思维与行为，集多种学科技术于一体，具有智能化程度高、综合性强等突出优势。在我国人工智能技术发展进程中，机器人系统与专家系统属于主要研究方向，在计算机技术快速发展的时代背景下，计算机运算能力显著增强，人工智能技术的科技含量显著提高，模拟自动化工作的质量也明显提升[1]。人工智能技术具有运算能力卓越、稳定性佳等突出优势，通过将人工智能技术科学运用到电气自动化控制中，符合时展趋势，有利于推动电气自动化技术进一步发展，拓展电气自动化技术的发展空间。在电气自动化中，通过将人工智能技术科学运用其中，可以提升电气自动化的智能水平，增强电气自动化的计算能力、储存能力等。人工智能技术的进一步发展，可有效优化电气自动化的各方面性能，妥善处理智能化生产方面的问题，从实质上得到调整[2]。在电气自动化生产领域，通过将人工智能技术科学运用其中，可以基于各项指令及要求，让自动控制生产系统成为现实，有效发挥智能生产的作用，从而让企业的生产效率和运行质量得到保障。
2电气自动化中人工智能技术的应用优势
在人工智能技术发展迅速的背景下，人工智能技术在多个领域得到广泛运用，已经进入人们日常生活工作中，给生产生活的方方面面带来不少影响，在促进现代化工业进一步发展的同时，还促进了工业生产更新升级，在实际运用中取得了良好的运用效果。由此可见，人工智能技术在电气自动化中具有广阔的发展空间与运用前景，故而需要加以重视。第一，在电气自动化中，通过将人工智能技术科学运用其中，有助于提升电气生产的自动化水平，让自动化处理电气生产信息成为现实，有效提高机械生产的效率，降低人工工作量，优化人力资源配置，使电气生产的质量与效率得到保障，为企业有效控制生产成本奠定基础，促进各项工作顺利开展，切实增强电气企业的市场竞争优势。第二，在电气自动化控制中，通过将人工智能技术有效运用其中，有助于高效优质地采集电气设备的相关数据信息，在完成自动化生产的同时，全方位监测生产过程中的数据信息，利用人工智能技术对各种数据信息进行分析处理，以便于及时识别出异常数据，结合异常阈值的具体情况实时模拟人工处理[3]。将人工智能技术科学运用于电气自动化控制，一方面有助于提升电气自动化水平，另一方面有助于提高电气生产的稳定性及效率，有效发挥智能化预警处理、模拟故障处理等功能，在人工智能系统的辅助下妥善处理相关问题。工业生产中人工智能技术对电气设备的故障诊断效率也较高，对比传统故障诊断优势明显，电气设备在工业生产过程中的故障率一直居高不下，而利用人工智能中的计算机系统可对电气设备故障进行智能化诊断，通过智能化技术强大的分析计算功能，有效提升电气自动化设备的故障预警和排除能力，降低传统自控技术故障收敛性，从而切实保障电气自动化的运行质量（见图1）。
3人工智能技术在电气自动化中的具体应用
（1）电气设备。电气设备设计与针对电气自动化系统运行的维护属于人工智能技术在电气自动化中的主要运用方式。近年来，我国电气设备经过发展，自动化控制得到普及，可以利用计算机系统实现控制电气设备的目标。相关工作人员在设计电气设备时，需要将电气自动化设备的前期处理工作落实到位，实现电子信息系统与设备系统的有效结合，充分考虑到电磁场、电路等各个元素，让各个专业领域的内容得到保障，并合理借鉴相关经验教训，切实增强电气系统设备的有效性，将人工智能技术在其中的运用作为前期设计的重要内容，完善电子信息系统及相关设备的配置，促进传统人工操作模式的转型升级，围绕如何妥善处理电气自动化与人工智能技术之间的关联进行深入探究，妥善处理两者之间的联系[4]。在电气自动化系统维护环节，需要考虑到电气自动化系统虽然具有较强的智能化水平，但有些环节还需要人工进行操作，尚未全面实现自动化，而人工操作可能出现失误等情况，使得安全风险难以得到有效控制。基于此，在电气自动化控制维护阶段，需要结合实际情况，优化人工智能技术在其中的运用方式，有效规避以上问题的产生，优化各方资源配置，有效降低人工工作误差，切实增强电气自动化的运行能力[5]。（2）电气控制。控制属于电气系统中的重要内容。纵观我国电气系统的发展历程，自动化控制水平尚未全面落实，依靠电气部门或相关人员操作计算机设备分析控制的情况并不罕见。电气领域发展关系到社会经济发展，任何一个环节出现疏忽，都会影响到整体电气系统的性能，使得社会经济发展受到影响。基于此，必须加强对电气控制领域的管理，确保电气系统各个环节的严谨性和精准性，注重人工智能技术在电气自动化系统中的具体运用，科学应对该系统运行中的各方面要求，结合工作实践中的问题及误区，加强对这些环节的检查分析，针对电气自动化系统的运行制订应急处理预案，让相关问题得到处理，利用人工智能系统实现智能化操作，有效减少人工干预和手动操作环节，切实保障该系统的运行能力。例如机械设备与电气自动化系统设计软件Solidworks，通过将电气自动化技术与计算机软件相结合，将人工智能技术科学运用到电气自动化系统中，有助于增强电气控制各环节的自动检测及修复能力，让电气自动化控制的运行质量得到保障。（3）故障诊断。在电气自动化系统运行过程中可能出现故障或问题，通过将人工智能技术科学运用其中，有助于提高故障诊断效率，提高电气诊断系统的智能化水平，及时诊断出故障所在区域及主要表现，从而进一步分析导致故障的原因，采取具有针对性的故障处理方案，让故障问题得到及时修复，有效减少对整体电气自动化系统的影响，让整体运行质量得到保障。通过将人工智能技术运用到电气自动化系统故障诊断领域，可以从以下方面得到体现：第一，全方位监测电气自动化系统的运行情况，以便及时发现电气设备故障或问题，让相关问题得到及时处理，从而降低对电气系统的负面影响，让整体运行质量得到保障，明确电气自动化系统故障诊断的必要性，加强运行环节的监督监测，让系统运行质量得到保障；第二，在电气自动化系统日常维修环节有效利用人工智能技术，对于部位及整个系统运行的故障或问题，人工智能系统可以结合具体情况进行自我修复，对无法自我修复的故障进行定位，诊断故障类型并及时发出预警提醒，提供切换到其他系统的应急方案，以有效降低对电气自动化系统的影响，让相关工作人员及时处理相关故障。
4结束语
在当今时展背景下，科学技术发展水平显著提升，各种现代化科技在人们日常工作生活中得到广泛运用，人工智能技术的运用范围显著扩大。将人工智能技术科学运用到电气自动化控制系统中，促进两者融合，有助于增强电气自动化的运行质量，优化电气设备设计、控制等各个环节，完善电气设备故障诊断等程序，切实增强实际运用效果，促进人工智能技术进一步发展，有效拓展人工智能技术的运用范围，从而推动电气自动化系统的进一步发展。
参考文献：
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[2]龙帅.基于pLC控制的工业自动化技术探析[J].造纸装备及材料,2020,49(3):33.
[3]赵欣怡,宗群,张睿隆,等.类脑智能技术在无人系统上的应用[J].控制理论与应用,2019,36(1):1-12.
[4]陶丹丹.探究pLC技术在机械电气自动化控制中的应用[J].机械设计,2021,38(10):160-161.
电气工程及其自动化背景篇5
关键词：人工智能；电气信息类；教学应用
教师在电气信息类专业教育教学中在运用人工智能技术进行教学时，要对人工智能技术的含义和特点进行深入的分析和研究，并且还要了解电气信息类专业的育人目标和教学要求，将人工智能和电气信息类专业教学进行有机的融合，为学生打造全新的教学课堂，从而使学生的专业素质和学习能力能够在人工智能的运用下得到有效的提高，为学生后续的发展提供更多的可能性。
一、人工智能时代的概述
人工智能（artificialintelligence，缩写为ai）亦称智械、机器智能，指由人制造出来的机器所表现出来的智能。通常人工智能是指通过普通计算机程序来呈现人类智能的技术。该词也指出研究这样的智能系统是否能够实现，以及如何实现。人工智能于一般教材中的定义领域是“智能主体（intelligentagent）的研究与设计”，智能主体指一个可以观察周遭环境并作出行动以达致目标的系统。约翰麦卡锡于1955年的定义是“制造智能机器的科学与工程”。安德里亚斯卡普兰（andreasKaplan）和迈克尔海恩莱因（michaelHaenlein）将人工智能定义为“系统正确解释外部数据，从这些数据中学习，并利用这些知识通过灵活适应实现特定目标和任务的能力”。人工智能的研究是高度技术性和专业的，各分支领域都是深入且各不相通的，因而涉及范围极广。人工智能是研究使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的学科，主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。人工智能是十分广泛的科学，它由不同的领域组成，它是哲学、认知科学、数学、神经生理学、心理学、计算机科学、信息论、控制论、不定性论、仿生学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。在人工智能时代下进行电气信息类专业教育改革的过程中，需要对人工智能时代的含义和发展背景进行深入的分析和研究，这样才可以给电气信息类专业教育改革指明一个正确的方向，保证后续工作的科学性和有效性。在2016年的世界经济报告中，人工智能被预测为第4次工业革命的主要技术代表，人工智能的发展将从宏观到微观的各个角度进行相互的渗透以及融合，从而符合各个领域对于智能化技术的新要求和新需求。在人工智能技术发展的过程中，产生了大量的新技术和新产品，也形成了新的产业核心的发展模式[1]。我国经济结构在人工智能时代下发生了重大的变革，由于人工智能技术独特的技术形式和技术模式，深刻地改变着人们的生活方式和生活模式。在一定程度上不仅可以推动我国社会生产力的提高，还有助于推动科学技术水平逐渐朝着智能化和数字化的方向而发展，从中可以看出人工智能技术的发展是时展的必然趋势，并且发展前景是比较广阔的。人工智能技术主要是指将多个学科技术进行有效的整合，其中涵盖了计算机学科、语言学科和心理学科，智能化特征是比较明显的。在实际应用的过程中，由于融合了各种尖端的技术，能够将技术能力和技术思维进行有机的结合，模仿人的工作行为和思维，在当前时代下人工智能技术得到了蓬勃的发展，但是人工智能技术的发展也需要一定的时间和精力。首先，在实际用的过程中相关工作人员进行了机器人的研发，机器人可以在复杂的环境中对信息进行有效的替代和处理，模仿人类的思维进行日常的工作。在后续工作的过程中，相关工作人员进行了数据系统的开发，可以自动化和智能化的对计算机数据进行有效的处理以及分析，在较短时间内提取出有效的信息，完成整个工作流程[1]。随着我国当前科学技术的不断发展，一些工作人员纷纷加强了对人工智能技术的研发力度和开发力度，不仅可以提高计算机的使用效果，还可以及时的发现在计算机系统日常运行过程中所存在的故障。在当前时代下人工智能技术的使用范围在不断的扩展，并且人工智能技术的发展前景是非常广阔的，在计算机网络技术中发挥着独特性的作用和决定性的重要影响的作用。
其次，随着人工智能技术的不断发展，人工智能技术和各行各业进行了相互的渗透以及融合。在当前电气信息专业领域中人工智能技术得到了广泛的应用，并在实际工作的过程中对原有的工作模式进行了有效的改进和创新。一些工作人员在实际工作的过程中构建了自动化的工作模式和工作平台，将人工智能技术完美的融入电气信息领域中，不仅为我国电气信息领域指明了一个正确的方向，也在一定程度上提高了人工智能技术的水平。最后，人工智能技术的发展，在电气信息领域中的影响是迅速扩大的，人工智能的使用会对电气信息行业的各个环节产生深刻的影响，甚至是革命性的变化。人工智能的应用不仅仅停留于行业的技术层面，更加重要的是在人工智能时代下一些新的工作思维和发展理念。作为电气信息类专业的工作人员在人工智能的时代下要提高自身的专业素质和专业水平，根据人工智能时代的特点以及发展方向，对原有的工作模式和工作理念进行深入的改革以及创新，并且还要掌握有关人工智能方面的新技能，从而使得电气信息类专业影响力能够得到有效的提高。但是从侧面来看人工智能技术的发展对于电气信息类专业2本刊特稿科学咨询/教育科研2021年第24期(总第745期)来说是把双刃剑，给实际工作带来了新的挑战，一些工作人员不得不提高自身的专业素养和专业素质，掌握更多的人工智能技术。在当前时代下这种影响和变革已经被普遍认可，因此使我国电气信息类专业行业能够得到良好的发展。高校要对电气信息类专业教育进行适当的改革以及创新，根据当前人工智能时代的发展方向和对人才的要求，对学生的综合素质和创新能力进行良好的培育，从而使学生能够充分的发挥人工智能技术的优势，提高电气信息类专业的水平和质量，再一次加深人工智能和电气信息行业的融合力度。相关负责教师要加强对这一问题的理解，对原有人才培养模式和课程教育重点进行适当的改革和创新，根据人工智能时代和电气信息领域融合的背景，提高课堂教学的科学性和针对性，从而使学生在毕业之后能够获得良好的发展。
二、人工智能对电气信息类专业人才需求的影响分析
人工智能主要是利用计算机对人脑功能进行模拟，具备一定程度的人类认知和分析问题的能力，人工智能是人类所制造的智能化技术，也是机器智能化发展的主要载体。在人工智能发展的过程中，由于是计算机科学领域的一个分支，所以在人工智能研究的过程中，涉及有关语言识别和图像识别方面的功能。在当前时代下，人工智能所形成的热点效应是比较广阔的，人工智能技术的应用，使得各行各业朝着智能化的方向而发展，对于电气信息类专业人才需求来说，也逐渐朝着智能化的方向而发展。电气信息类的教学，主要是为了让学生能够在班级学习的过程中，将理论和实践进行有机的结合，提高学生的实践能力和操作能力，实践性是比较强的。在电气信息类专业发展的过程中各种新兴的技术被应用其中，扩展了电气信息类专业的发展实力，并且人工智能和电气信息类专业进行了有机的融合和渗透。人们在互联网思维的影响下已经形成了互联网思维的发展理念，随着人工智能技术的广泛运用再加上云技术和算法技术的普遍化，这又给电气信息类专业的发展提供了重要的支撑。在相互融合的技术背景下，电气信息类专业也即将进入到人工智能发展的领域中[2]。因此对于电气信息类专业行业的工作人员来说，要了解人工智能时代下先进的信息技术，并且还要结合电气信息类专业在人工智能背景下的新特点，树立新的工作模式和工作理念，从而使得电气信息类专业能够在人工智能技术背景下得到广泛的发展。对于人才需求方面，要求高校要对原有课堂教学模式和课程教学重点进行深入的改革和创新，融入人工智能方面的内容，对学生的综合素质和专业能力进行良好的培育，高校要正确地理解人工智能对电气信息类专业教学的影响，从而使得电气信息类专业能够朝着生态化和持续性的方向而发展。
三、人工智能给电气信息类专业提供的机遇
在人工智能技术中，所涵盖的技术内容相对来说是较为丰富的，这在一定程度上有助于提高电气信息类专业的教学水平和教学质量。从中可以看出在当前时代下的电气信息类专业教育教学中，教师要充分地把握人工智能技术所带来的机遇，从而提高课堂教学的效果和质量。在人工智能技术中包含着语言识别技术和图像辨认技术，也可以对一些语言进行有效的处理和研究。在课堂教学的过程中，教师要充分的发挥人工智能技术的优势，让学生了解当前电气信息领域的发展方向和主要的发展特点[3]。由于电气信息类专业所涵盖的内容是相对来说较为复杂的，学生在日常学习的过程中，需要进行多个学科知识内容的学习，这给学生日常学习和教师的课堂教学带来了诸多的挑战，教师要结合课程教学的内容，对课堂教学模式和流程进行精心的安排。在实际工作过程中，要以计算机作为主要的辅助手段兼容，并且充分利用其他专业领域的技术来开展日常的教学。在课堂教学过程中，教师要充分的利用人工智能技术，对原有课堂教学模式进行深入的改革以及研究，并且结合新一代人工智能发展规划的这一大背景，对原有课程教育模式进行创新和调整，从而给学生提供更加广阔的发展空间。首先，在实际工作的过程中，人工智能技术重新构造了电气信息专业的课程，由于电气信息类的实用性是比较强的，在人工智能的技术下能够取得不一样的教学效果。将语言识别技术和图像辨认技术进行了有机的结合，教师可以充分发挥这些专业技术的优势，提高课堂教学的效果。另外在课堂教学情景中，教师可以利用人工智能技术来实现网络化的教学，并且为学生打造智能化的工厂开展虚拟实验室，从而对学生的专业能力和操作水平进行良好的培育。其次，在电气信息类专业教学中人工智能技术的应用能够对传统课程教育模式进行有效的转型和升级。在以往课程教学中，由于电气信息类专业所涉及的知识学科是相对来说较为丰富的，这给教师的日常教学带来了诸多的问题。比如在实际教学的过程中很难实现课程的有效统一，也无法为学生打造标准化的课程教育体系，在进行个性化和独特性课程教学方面的力度还是不足的，甚至也没有完善的教育体系进行主要的支撑，这给实际的教学工作带来了诸多的问题。随着人工智能技术的应用，在课程教育的过程中，教师可以充分的发挥人工智能技术的优势，对相关信息进行有效的总结和收集。从而为学生打造个性化的教学课堂，并且运用人工智能技术，还可以对不同学生的学习需求进行分析和研究，提高课堂教学的针对性，从而使学生可以更加积极地进行知识内容的学习，实现快乐学习的效果[4]。在专业教育中教师要充分的发挥人工智能技术的优势，提高人工智能技术的应用性效果，对学生的知识需求进行深入的挖掘以及研究，从而使学生的学习质量能够得到有效的提高。与此同时，在课程教育的过程中，教师还可以进行课堂情景的构建，通过网络化的教学为学生再现一些生活中的真实案例，为学生全面素质的提高奠定坚实的基础。
四、人工智能技术在电气信息类专业教育教学中的应用路径
（一）转变人才培养目标在人工智能时代下的电气信息类专业教育中，由于原有的教育重点和人才培养模式已经无法顺应人工智能时代的发展特点和对人才的需求了，所以在实际工作的过程中，要对电气信息类专业教育进行有效的改革，帮助学生在毕业之后能够获得稳定的发展。首先，在对电气信息类专业教育进行改革时，要转变人才培养的目标，这主要是由于人工智能技术在电气信息类专业行业中的运用对各个环节都产生了非常深刻的影响，并且电气信息类专业对于人才的需求发生了很大的变化。比如，对人才的知识结构和专业技能方面都和传统发现模式有所不同，在电气信息处理的过程中提出了诸多的要求。相关电气信息类专业从业者不仅要具备完善的理论知识，还要具备创新性的思维能力，能够面对当前变化多端的人工智能时代，具备新的技术和新的思维，灵活地运用在实际工作中所存在的问题。因此对于电气信息类专业教育来说，要对人才培养目标精准定位，实现良好的变革。其次，电气信息类专业要着眼于当前国际发展方向和新业务的特征，了解有关业态产品和专业能力方面的内容。从这些问题入手提出正确的人才培养目标，并且对原有课程教学进行改革和创新，从而促进学生能够在课堂学习的过程中加深对人工智能技术的了解，提高学生的专业素质和创新能力。
（二）升级人才培养模式在人工智能背景下对电气信息类专业教育进行改革时，要在原有育人模式的基础上实现有效的升级，改变传统的课程教学设置。当前大部分电气信息类专业院校还是采用之前偏理论的课程来对学生进行知识内容的讲授，虽然这些理论知识是学生在学校学习期间必须要掌握的内容，但是假如仍然向学生讲述这些课程的话，也没有将理论和实践进行相互的结合，使得学生无法在人工智能时代下得到良好的发展，因此相关负责教师在实际教育工作中要对原有人才培养模式进行转型和升级。电气信息类专业教师要根据当前电气信息行业的发展和对人才的要求，对课程教育内容进行重新的调整。首先，在实际教育的过程中要向学生全面地展示先进的人工智能技术，技术是推进电气信息专业前进的动力之一。但是在原有的电气信息类专业教育中，教育技术的实施和教学并没有受到相关负责教师的重视，教师在班级教学的过程中，也没有为学生融入当前先进的人工智能技术和运用案例，提高学生的专业素质。在人工智能时代下，人机协作是当前主要的工作模式和发展模式，因此对于电气信息类专业教育来说，要对人才培养课程结构和课程重点进行有效的调整和创新。教师在教学中不仅要加入有关以往课程的教育内容，还要对课程进行有效的扩展，融入新媒体和人工智能技术应用相关的课程。比如教师可以立足于教材中的内容，为学生创设多样化的实训活动和实践操作平台，在学生实践的过程中要融入先进的人工智能技术，这些教学模式的运用不仅可以让学生了解人工智能技术的实际应用情况，还可以多方位的锻炼学生的创新能力和实践应用能力。所以相关高校要适当的借鉴这一教学经验，提高课程教学的针对性。其次，在育人模式中还要加强对学生创新思维和操作能力的培养，在人工智能背景下，电气信息的发展模式和主要的发展方向都发生了一定的改变。在当前电气信息领域发展的过程中，为了使自身能够在人工智能背景下得到有效的发展需要创新和创意的人才，并且要求这部分人才能够掌握先进的人工智能技术，根据电气信息发展的实际需求和人们对电气信息的要求，从而生产出个性化和特色化的产品。在育人模式升级中，教师要将专业和特色进行有机的融合，构建新的教育思路，过硬的专业素质才是人才升级的重要基础。在人工智能时代下，信息的来源和途径逐渐朝着多样化的方向发展，在这些繁杂的信息中既有重要的信息也有多余的信息，所以要使学生能够对这些信息进行有效的辨别。高校在制定人才培养模式中，要专业性的锻炼学生的工作能力和专业素质，从而使学生能够在这些大量的信息中提取有用的信息，提高电气信息类专业的有效性。
（三）引入任务驱动的实验模式在人工智能背景下对院校电气信息类专业进行教学时，教师要在保留原有学习项目的同时，立足于学生当前的理解能力，开发新的教学内容。在教学中教师要求学生进行独立性的思考，并且教师还要对学生的学习思路进行适当的引导以及启发，使学生可以运用课堂中所学到的知识内容灵活的解决实际实验过程中所存在的问题。教师要引导学生运用不同的方法进行学习，鼓励学生进行大胆的设计以及验证。教师在班级教学的过程中，可以为学生引入任务驱动式的教学模式任务，驱动式的教学模式主要是以学生为中心，教师要立足于教材中的内容和课堂教学的目标为学生布置相关的学习任务，实现综合性的学习效果。在为学生布置学习任务时，要融入当前先进的人工智能技术，让学生充分的发挥人工智能技术的优势来完成教师所布置的任务。教师要在任务驱动式的教学模式中增加一些设计型和创新型的学习活动，让学生直接深入到实践学习中进行方案的设定以及验证，并且对最终的实验结果进行多方位的分析以及讨论。在班级教学的过程中，教师要让学生围绕着一个教学目标来开展日常的学习，并且学生在学习和验证的过程中，教师还要加强和学生之间的互动和交流，从而对学生的实验方向和实验思路进行有效的引导，使学生可以在强烈的学习兴趣和学习动力的驱动下进行自主性的探索以及学习，并且也可以在班级中形成良好的互动。
（四）利用人工智能技术进行辅助性的教学在电气信息类专业教学课堂中，教师在利用人工智能技术进行教学时，要在原有课程的基础上充分地发挥人工智能技术的优势，从而对实际教学起到一个良好的辅助作用。比如，在实际教学的过程中，教师需要将理论知识和学生的实践学习进行相互的结合，提高课堂教学的真实性和有效性，在课程内容中要围绕着各种企业的实际项目来让学生进行知识内容的学习，教师要利用人工智能技术的优势为学生展现真实的一线工作现场，让学生全面的感受工作的环境，不仅有助于提高课堂教学的效果，还可以让一些抽象的理论知识变得生动和直观，促进学生学习效率的提高。
（五）在电气设备故障诊断中的应用在电气设备故障诊断中，人工智能技术中的模糊理论、人工神经网络和专家系统的应用比较广泛。以前我们常常面临的问题是，当电气设备出现问题或故障时，总是表现出比较复杂的症状，采用传统处理手法难以对问题做出准确判断和查找，人工智能技术则很好地解决了上述问题。比如发电机的设备故障具有非线性、不确定和复杂性的特征，传统论断方法准确率非常低，而通过人工智能技术中模糊理论和专家系统的综合应用，能大大提高故障论断的准确率。
电气工程及其自动化背景篇6
关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。
目录。既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题，应标注相应页码。
引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。
正文。是毕业论文的主体。
结论。论文结论要求明确、精炼、完整，应阐明自己的创造性成果或新见解，以及在本领域的意义。
参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。
高等职业院校电气自动化技术专业人才的培养
摘要：为了响应《中国制造2025》纲领的号召，及时了解并适应市场和区域经济的发展，合理调整专业人才培养模式，对扬州地区电气类相关企业进行了人才需求情况调研。通过调研，找准了高等职业院校电气自动化技术专业人才的定位，总结了企业对于专业人才培养的意见建议，为后续人才培养方案的指定提供了可靠的依据和保障。
关键词：中国制造2025高职教育电气自动化技术专业
电气自动化技术专业结合了多个学科和技术，专业口径较宽，适用范围广泛，就业方向灵活。为了明确企业对于电气自动化专业的人才培养需求情况，找准定位，确定目标，真正体现就业导向、能力本位的办学方针，因地制宜与时俱进地进行人才培养模式改革，需要有针对性的对江苏扬州及周边地区企业进行调研，了解企业对本专业人才培养的意见和建议。
1专业人才培养的社会背景
《中国制造2025》为我国制定了走向制造强国的行动纲领，而人才培养是实现建设制造强国的根本前提，《中国制造2025》中明确提出了“人才为本”的基本方针，要求要加快培育制造业发展急需的专业技术技能人才，这就给高等职业教育电气自动化技术专业带来了巨大的机遇和挑战。与此同时，《中国制造2025》也提出要坚持市场的主导地位，因此本专业的人才培养模式的制定也应当坚持以企业、市场、社会乃至国家的需求为标杆。只有以《中国制造2025》为纲领，以岗位、企业和社会的需求为准绳，进一步推动改革，深化落实，全方位进行人才培养模式的调整，才能培养出企业需要、社会认可、国家满意的具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才。
2专业人才培养的区域与行业背景
随着扬州市经济和社会的飞速发展，目前已建成了半导体照明、绿色新能源、智能电网、数控金属板材加工设备、汽车及零部件共5个国家特色产业基地。总投资80亿元产能为30万辆的上海大众汽车第三大生产基地落户扬州仪征，潍柴集团亚星客车有限公司、扬州江淮汽车公司、大洋造船等大型国企民企也纷纷抢滩扬州沿江区域。与此同时，扩大至整个江浙地区，电气机械和器材制造业，通用设备制造业，计算机、电子通信和交通设备制造业等均为该两省的支柱产业。《中国制造2025》提出的电力装备，高档数控机床和机器人，新一代信息技术产业等共十大领域，其中大部分领域均涉及到了各种电气类装备制造。由此可知，扬州地区乃至整个江浙地区的支柱产业与《中国制造2025》提出的重点发展领域是高度统一的。因此，未来几十年内，在扬州乃至整个江浙地区，企业、市场和社会对电气类人才需求量将与日俱增且有增无减。
电气自动化技术专业毕业生可就业于各类工矿企业，如制造、石油、化工、电力、纺织、制药、食品、轻工等行业，从事电气自动化系统及设备的操作监控、安装调试、运行维护、技术升级改造、故障抢修等工作，或从事工厂供配电设备管理、维护、操作等工作，或在技术服务型公司，从事技术合作项目的安装、调试和后期技术服务工作，也可在中央控制室、自动化产品营销等部门工作。
由此可见，具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才具有广阔的就业空间和良好的发展前景。
3企业对专业人才培养改革的意见建议
我们对江苏扬农化工集团、江苏牧羊集团、扬州新大通科技有限公司、江苏纵横苏天网络发展公司、南京擎天科技有限公司等扬州及周边城市的30家企业进行走访调研，调研结果表明，企业对具有电气自动化技术专业背景的高素质技术技能型人才的需求巨大，但同时，企业还对本专业的人才培养提出了几点意见和建议。
3.1人才培养模式有待调整人才培养目标定位必须与行业的实际保持紧密联系，以及时满足市场、企业和社会的需求。培养模式必须形成有机的、统一的整体，让学生抱着浓厚的兴趣，实现学中做、做中学，最大程度提高教学效果与教学质量，让学生可以将所学到的基础理论知识转化为熟练的实践动手技能。人才培养过程中，还应当大力开展各类校企合作项目，推进联合办学，进一步与企业维持一种持久深入且具有系统性的共赢合作，让学生能够灵活运用课堂上所学习到的知识和技能，主动发现，仔细分析，准确解决未来实际工作岗位中遇到的具体问题。只有这样才可以真正做到实现知识技能的融会贯通，将内化的知识应用于实践，造福企业乃至社会。
3.2专业课程设置有待改进电气自动化技术随着科学技术的进一步发展已经进入一个新的阶段，新的概念和体系已经基本形成。自动控制技术、电子信息技术、通信技术、计算机技术与网络技术等多门学科高度融合和交叉，企业对具备以上综合知识技能的复合型的人才需求很大。课程设置要进一步拓宽，要有一定的计算机网络技术、通信技术、设备制造与加工、机械与电力传动及的基础知识，并且尽可能多的介绍各类控制对象和控制方法。与此同时，还应当让学生了解最前沿的电气自动化新技术，以此达到培养学习兴趣，激发创新意识的目的。
3.3非智力因素培养有待加强企业所需要的高素质技术技能型人才除了掌握必备的专业文化知识和技术技能外，还应当具备良好的职业道德修养和敬业精神，拥有服务社会的意识、协作共赢的团队意识和经济安全环保的可持续发展的意识，具备较强创新能力和自学能力，并能够及时快速的适应新环境、接收新知识、掌握新技术，并具有良好的文字表达、沟通协作的能力。因此，在人才培养的过程中，除了传授科学知识和锻炼专业技能，还不能忽略非智力因素的教育。
4人才培养模式改革的策略和实践措施
4.1以行业为标杆，改进人才培养模式人才培养机制应当以企业需求为准绳，以实用为根本，以就业为目标。该专业定期组织教师和专家深入相关企业，进行岗位需求与知识、能力等其他素质方面要求的相关调研，根据企业的具体岗位需求和相关基本素质要求，有针对性地改革人才培养模式，动态地调整人才培养方案，从而保证以此为依据培养出的学生符合行业要求和企业需求。
该专业创新性的提出并实践了“1+1+1专业导师制”人才培养模式，该人才培养模式充分发挥专任教师的导学、导能和导业的作用，积极与企业进行沟通交流与合作，为每一位同学配备一个专业背景的班级导师和企业导师，企业导师定期进课堂、办讲座，既传授了基本的科学理论知识，又锻炼了企业实际需要的动手实践的操作能力，从而为其毕业后的顺利就业提供了强有力的保障和依据。借此人才培养模式，将专业教师的传授和企业导师的指点充分融入到人才培养的全过程，能够及时有效的根据企业的动态需求实时进行调整和改革，充分发挥行业需求在人才培养方面的引领作用。
4.2以实践为宗旨，调整课程体系建设本专业以企业岗位素质要求为标准，以培养专业技能为主要目的，以实际工程项目为中心，以具体教学情境为载体，进一步完善和改进课程体系，加强专业知识与实践技能的相互渗透和彼此融合。因此本专业在课程设置上，重点选择具有较强实践性和实用性的课程。
4.3以项目为导向，大力推进理实一体为了满足国家对于高等职业教育工学结合的要求，有针对性的进行实践教育教学改革，优化教学方法，加大再造力度，该专业教师基于多年的实践教学经验，结合来自相关合作企业的反馈和建议，与企业工程师合作，从高职学生的认知规律和特点出发，以企业实际生产过程案例为载体，以具体实践项目为依托，针对主干课程编写了相应的项目化教材。截至目前为止，该专业教师已主编与参编了《生产过程控制系统的设计与运行维护》、《先进组态控制技术及应用》、《传感器检测与应用》、《pLC应用技术图解项目化教程》等共18部适用于高职高专教学的项目化教材。科学知识的学习与实践操作能力的提高紧密融合贯穿于每个具有实际背景的典型案例之中，逐步突破重点难点，激发学生浓厚的学习兴趣，通过实际动手操作巩固对理论知识的认识理解并锻炼其实践操作的能力。有利于毕业生更快的适应具体岗位的实际工作，锻炼培养了其利用学校所学习到的理论知识去发现、分析并解决实际工作中遇到的具体问题的能力。
4.4以素质为终极，加强非智力因素培养《中国制造2025》提出了以创新为驱动，要提高国家制造业的创新能力，这就为该专业培养学生的非智力因素指明了方向，即要大力培养学生的科技创新能力。本专业成立若干导师工作室，根据学生的兴趣以及专业知识的掌握程度合理搭配并分组，因材施教，充分发挥学生自身的主观能动性与创新积极性，让学生在专任教师的引导和带领下，基于理论知识基础和熟练的实践动手能力，自主设计研发，制作专业创新作品，参加创新创业大赛，申请创新发明专利。通过组建学生科技创新社团和创新创业中心，鼓励学生基于所学习的理论知识和所掌握的专业技能，勇于创新，自主创业，借此加强学生对新技术新产品的敏感度和开发新市场的敏锐度，为其未来的发展开辟科技创新和自主创业的新领域。
5结论
在《中国制造2025》的社会背景下，根据企业与社会的要求，相应对人才培养方案进行改革和完善已成为势不可挡的趋势。总结企业对专业人才的培养建议后，应当采取相应的改革措施，应当以行业为标杆，改进人才培养模式，以实践为宗旨，调整课程体系建设，以项目为导向，大力推进理实一体，以素质为终极，加强非智力因素培养。
电气自动化技术专业只有始终坚持以《中国制造2025》为纲领，以满足企业需求为目标，动态调整人才培养模式，大力推进人才培养改革，积极采取应对的实践措施，才能培养出基本知识功底扎实，实践动手技能高超，同时具有卓越的科技创新思维和突出的职业能力素质，广受企业的好评并深受社会的认可的高素质技术技能型人才。
参考文献
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电气工程及其自动化背景篇7
【关键词】电气工程；自动化；应用
电气工程是实现工业现代化目标的关键，同时也是实现“工业4．0”发展战略目标的基础。信息时代，工业自动化水平越来越高，对电气工程及其自动化技术的应用要求也越来越高。电气工程及其自动化也是当前国内发展的热门领域，在推动国内经济发展方面发挥了重要作用。当今的中国已经成为名副其实的“世界工厂”，但国内的电气自动化发展水平相比西方国家则还远远处于劣势。在激烈的市场竞争下，电气化及其自动化发展水平直接决定了我国制造业的竞争力。无论是提升国内制造业的竞争水平，还是促进国内产业化升级发展，都需要重视电气工程及其自动化应用研究，对相关产业的发展具有十分重要的意义。
1国内电气工程及其自动化发展的现状
电气工程技术早在两百年前就出现，但该技术在国内的推广及应用还近几年的事情。由于国内社会进入老龄化社会，国内人力资源成本不断上涨，给制造业带来了巨大的发展压力。在这样的背景下，电气工程及其自动化技术的应用越来越广泛。(1)形成了开放式平台发展模式。电气工程技术经历了电磁学理论到电气工程技术科学的发展，电气工程技术受计算机技术、信息技术的影响，也有新的发展。依赖个人计算机建立的开放式平台模式成为国内电气工程及其自动化应用的主要模式。借助该开放式平台，各个企业可以便捷的设置设备内部精密信息。(2)电气工程及其自动化技术已经与机械生产实现了技术结合。电气工程及其自动化技术在国内的应用，已经实现了与机械生产的技术结合，这对电气工程及其自动化技术的广泛推广具有十分重要的意义。该技术的突破，使大量的电气自动化被应用到企业的生产流水线中，使国内制造业生产水平大幅提升。(3)从应用行业来看，电气工程及其自动化发展应用从传统行业向更多行业拓展。近十年来，国内电气工程及其自动化技术应用主要集中传统的汽车、造船、工程机械、电子、电力、化工等行业，如今该技术在航空航天、海洋工程、光伏、服装等行业的应用成为新的发展趋势。适应不同行业的电气工程及其自动化技术成为现代电气工程发展的重要研究方向。
2国内电气工程及其自动化技术应用存在的不足
受国内社会环境变化的影响，国内电气工程及其自动化技术应用虽然越来越广泛，但同时还是暴露出诸多不足。总结主要有以下几方面:(1)自动化水平不高，效率不高。电气工程及其自动化应用的主要目的是实现生产效率的大幅提升，降低生产的成本。但在国内电气工程及其自动化技术应用过程中，电气工程技术及国内制造业效率提升的影响并不显著。这是由于国内整体的电气及自动化技术应用水平并不高，而且应用技术层次差异较大导致的。由于技术应用不均衡，导致自动化效率提升不显著，打击了一些准备采用该技术企业的积极性。(2)改造成本过高，使该技术推广应用存在难度。面对国内不断增长的用工成本，越来越多的企业也意识到了发展电气工程及自动技术的必要性。但由于国内进行电气工程及自动化技术改造的成本非常高，导致很多企业不能进行全面的电气工程及自动化技术改造。也是这个原因，导致目前自动化水平较高的企业以实力雄厚的大型企业为主。而中小型企业的自动化发展非常缓慢。(3)信息传递问题较为突出。由于国内的电气工程及自动化技术大多采用的是开放式平台模式，每个企业都有自己的技术参数和数据。这就导致了在电气工程及自动化技术应用过程中，信息交互及传递面临较大的阻碍。该问题存在不仅增加了该技术广泛应用的成本，还是导致了数据交流时出现信息传递不对称的问题。
3做好国内电气工程及其自动化发展的策略
大力发展电气工程及其自动化技术，是实现国内经济快速发展及转型的关键。在深化改革的今天，重视该技术的应用与推广，是实现产业结构调整的有效措施。结合本人工作经验，对国内电气工程及其自动化发展提出以下几点建议:(1)重视中小企业电气工程及其自动化技术的应用。中小企业是我国经济的重要组成部分，重视中小企业电气工程及其自动化技术的应用，是提升整个社会自动化水平的关键。由于中小企业缺乏人力、物力和财力，因此该技术在中小企业中的广泛应用存在巨大阻力。结合中小企业现状，开发适应中小企业的电气工程及自动化技术，才是实现中小企业电气工程发展的关键。成本过高、技术过于复杂的技术都不能适应中小企业，因此，在相关领域加大投入和研究是关键。(2)降低电气工程及自动化技术改造成本。造成当前自动化发展成本过高的关键，还在于相关技术还不够成熟。一方面，国家可以适当出台一些自动化改造的政策优化，鼓励广大企业引进该技术。;另一方面，大力扶植电气工程及自动化行业发展是关键。只有该行业的快速发展，才能实现自动化技术的不断创新发展，才能真正降低国内自动化改造的成本。最后，重视相关领域的科研投入是关键。加大科研投入，研发出成本更低的自动化的新技术，适应市场发展需要，才能真正实现该技术的广泛推广。(3)建立自动化数据对接标准体系。经济全球化背景下，每个企业都不可避免的要求与众多企业合作、协作。建立自动化数据对接标准体系，能够实现国内各个企业自动化数据的相互交流。在现代社会，该体系的构建不仅能够有效降低自动化技术应用成本，还能大大提升该技术推广的广泛性。
4结语
电气工程及自动化技术的应用必然为国内企业带来新的发展局面，但同时由于国内在相关技术应用方面还存在经验不足、技术不够成熟的问题，导致该技术的应用还非常有限。这与本届政府提出的自动化、现代化发展目标还相差甚远。面对国内自动化技术应用现状，重视中小企业电气工程及其自动化技术的应用、降低电气工程及自动化技术改造成本、建立自动化数据对接标准体系等是当前首先要重视和解决的问题。
参考文献:
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［2］徐永胜．探究电气自动化的应用现状和前景［J］．中国市场，2013(30)．
［3］王晓辉．浅析电气工程及其自动化的建设与发展［J］．电气工程，2011(10)．
电气工程及其自动化背景篇8
【关键词】智能家居控制场景背景音乐
一、项目概况
本项目为豪华大户型高档别墅结构，根据建筑及装饰的豪华与高贵定位，需要舒适的居住环境、安全防范、及时通讯、节能环保、简易的操作。针对别墅装修特点以及myHome家居智能控制系统的控制方式的方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护等特点，提出智能家居的解决方案。
二、系统功能介绍
整个智能家居系统由灯光控制子系统、窗帘控制子系统、背景音乐控制子系统、温度控制子系统、可视对讲、监视子系统、远程控制等组成。每个房间根据需要都有一个或多个系统组成，控制着房间的灯光、窗帘、背景音乐、温度等；每个功能房都配备了场景控制器，可以单独对房间进行场景控制、灯光控制等。
三、配置说明
1.入口客厅配置
灯光、场景控制。（1）灯光系统：2路非调光灯设计，采用点对点和场景控制相结合的方式。（2）场景：配有场景控制器一个，结合灯光控制器，可以很方便地进行灯光控制。（3）门口设有别墅门口机，可呼叫每一层的分机，设定一键全部呼叫亮屏响铃，一台接听后其他关闭。（4）分机具有可视对讲、智能家居系统控制等功能，门口主机呼叫时，所有分机自动亮屏显示访客图像并响铃，一台接听后其他自动关闭，可以接听通话并开锁，在通话过程中可以屏蔽麦克风进行内部交谈，对访客保密，再次按屏蔽键后可恢复通话；
2.客厅、主卧室配置
客厅、主卧室均包括灯光、窗帘、背景音乐和温度控制。（1）灯光系统：2路调光灯和1路非调光灯设计，采用场景控制方式，触摸屏可点对点控制。（2）窗帘系统：控制4路窗帘电动机，采取点对点和场景控制两种方式。（3）场景控制：在场景控制器上控制4路场景。有全开场景、暗光场景、白天场景、全关场景。（4）背景音乐系统：配置了两个吸顶式的扬声器，通过背景音乐控制器进行控制，能够进行音量调节，音源（收音机和CD机等）的切换，收音机频道选择。（5）温度系统：温控中心对客厅的温度进行预先设定，启动后对室内温度进行自动调节管理；可单独对室内温度±3℃的微调，并具有“风速调节”，“防冻”或“关闭”控制功能。（6）触摸屏控制中心：在触摸屏上对室内智能家居系统所有灯光、窗帘、背景音乐、温度等实现点对点控制，场景控制、总控等多种控制方式。（7）卧室床头配有控制器：床头两边都有灯光控制器，具有双控功能，可以控制灯光窗帘和背景音乐，很方便地进行控制，能够根据需要设置不同的场景。（8）分机具有可视对讲、智能家居系统控制等功能。
3.主卫配置
主卫包括灯光、换气扇。（1）灯光系统：2路非调光灯控制，采用场景相结合的控制方式。（2）换气扇：控制1个换气扇，采取场景控制方式。（3）场景：配有场景控制器一个，例：全开场景：打开2路灯光和排气扇；洗手场景：打开1路灯和排气扇；淋浴场景：开启2路筒灯；全关场景：关闭所有灯光和排气扇。场景记忆在场景模块中，断电后数据不丢失，并可随时自定义场景。
4.正餐厅配置
正餐厅包括灯光、窗帘、背景音乐和温度控制。
（1）灯光系统：2路调光灯和1路非调光灯设计，采用点对点和场景控制相结合的方式。（2）窗帘系统：控制4路窗帘电动机，采取点对点和场景控制两种方式。（3）场景控制：在场景控制器上控制4路场景。有早餐场景、中餐场景、晚餐场景、全关场景。（4）背景音乐系统：配置了两个吸顶式的扬声器，通过背景音乐控制器进行控制，能够进行音量调节，音源（收音机和CD机等）的切换，收音机频道选择。配有音源接口可直接输入音频信号（如DVD播放等）。（5）温度系统：温控中心对餐厅的温度进行预先设定，启动后对室内温度进行自动调节管理；配置“温度传感器3速面板”可单独对室内温度±3℃的微调，并具有“风速调节”，“防冻”或“关闭”控制功能。
5.走廊和楼梯控制：安装有人体红外感应器，定时控制该区域灯光的打开，如感应后打开灯光并延时30秒后自动关闭，同时具有按键双控功能。
6.网络远程控制：通过网络接口，可以在互联网上访问进入智能家居控制系统网站，输入用户名和密码即可控制所有的智能家居系统包括灯光窗帘、灯光窗帘、背景音乐、可视对讲等，并查看茶室和办公区域的实时监控图像。
7.家电控制：能通过红外收发模块对家电的红外指令进行学习，转化为系统自己的控制指令及人机交互界面操作菜单，并对家电实施本地或远程控制，省去使用多个摇控器的烦恼。
8花卉喷淋：当业主长期不在家时，智能家居系统可以根据环境温、湿度或定时对私家花园的花卉自动进行喷淋。
四、结束语
智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还由原来的被动管理转变为自动智能管理，并提供全方位的信息交换功能，优化我们的生活方式居住环境，帮助我们有效的安排时间，节约能源，提供优质、高效、舒适、安全的生活空间。
参考文献
[1]智能建筑设计标准GB/t50314-2006
[2]视频安防监控系统工程设计规范GB50395-2007
[3]安全防范工程技术规范GB50348-2004
[4]入侵报警系统工程设计规范GB50394
电气工程及其自动化背景篇9
关键词:电气工程;电气自动化;智能化
1电气工程中电气自动化应用分析
1．1电网调度自动化
电气工程中的电网调度自动化主要是指由电网调度中心显示器、服务器以及计算机网络等共同组成的自动化系统。该系统功能多样化，如调度电网运行经济、采集分析电网运行情况、以及处理分析电网运行事故等。在实际运行中，电网中时常出现一些异常和故障，如果没能及时发现或者是处理不当，那不仅仅会危害到设备安全，同时还有人身安全。而在电网调度中应用电气自动化，则能实时监测和分析电网安全运行，及时发现故障和找出故障位置，同时提出合理的解决对策，避免故障进一步扩散或者是直接防止故障发生，切实提升电网运行效率［1］。
1．2发电厂分散测控系统自动化
就发电厂分散测控系统来说，主要是由各种工作站、过程控制单元、以太网以及高速通讯网等组成，其结构基本都是分层分布［2］。就其中的过程中控制单元而言，其不仅能够直接用在生产运行过程中，同时还能够有效接收各个方面的型号，如开关量、电气量以及热电阻等。同时，在运算完成后，还能够实施显示、输出设备运行参数和状态，这样有助于对执行机构的实施监控，充分发挥出电气自动化技术的控制、过程检测等功能，提升电气工程生产效率。
1．3变电站自动化
在传统变电站中，所有工作流程都是有人工操作完成的，而设备基本都是应用电磁装设置，并且对变电站监视时，需要人工各个方面的监视，之后再进行整合。而合理应用电气自动化，则是能够实现自动操作，这样不仅可以有效降低操作人员的工作量，并且还能够减少部分人员投入，提升电气工程整体效益。变电站自动化的实现，不仅能以自动运行取代人工操作，同时还可以将传统电磁装置全部替换掉，通过计算机各项功能将监视情况直观呈现出来。在这种背景下，工作人员便能够时时掌握全局，及时了解到变电站中可能存在的问题，并采取相关措施应对。除此之外，电气自动化技术中包含了GpS技术，这一技术能够准确定位故障，并快速做出报警和维修操作，确保系统正常运行。总之，变电站是电气工程中十分重要的一部分，通过电气自动化技术对其改造和完善非常的有必要。
1．4供电系统自动化
供电工程主要依赖于计算机的控制技术和只能技术。就其中智能技术而言，无功补偿技术是其中最为常见的一种，合理应用后，供电系统中预设有可控串联补偿器、静止无功补偿器以及晶闸管控制移相器等方案。除此之外，电力系统还可以自动进行数据采集，深入分析数据特点，然后在此基础上选择最为合适的人工补偿方案。如果选择人工干预这一方法，那电力系统的无功补偿判断也会依靠人工，这样的判断结果并不是很准确。而智能技术主要就是依靠原始数据来分析，这样得出的方案科学性更高。
1．5与其他技术的融合
随着科学技术迅猛发展，电气自动化技术和其他技术的融合越来越广泛和深入。例如与控制技术和信息技术等的结合。将电气自动化合理应用至电气工程中，能够具体的分析工程数据，并且还能够自动进行反馈，使得电气工程更加人性化和智能化。同时，将电气自动化技术和计算机技术有效结合，能够有效提升前者的高效性和准确性，综合全面的判断电气工程运行状态，减少资源利用。由此可见，加强电气自动化技术和其他技术的融合意义重大，应用前景也十分广阔。
2电气工程中电气自动化应用中存在的问题
2．1电气节能问题
就电气自动化应用而言，最为突出的一大问题就是节能，特别是在建筑电气工程中。这主要就是因为在建筑电气工程中，输电线路电阻只能够客观存在，不能够真正消除，进而使得大量电流通过时将会产生很多热量，而这便会导致能源浪费问题的出现，并且还会消耗更多功率。除此之外，建筑物用电设施很多，输电线路自然更加的复杂，所以导致无功能量损耗十分严重，消耗很多能量。
2．2极易受到外界环境影响
受到大气污染、温度以及湿度等因素影响，电气自动化控制设备在实际运行中极易出现各种问题，例如运行不稳定、结构遭到破坏等。例如工作环境大气比较浑浊，而空气中的微小颗粒将会进入至设备衔接缝隙中，不仅会造成设备磨损严重，甚至还有可能使得设备直接瘫痪，阻碍到设备运行效率，不利于电气工程生产效益的提升。
2．3网络架构不统一
就电气工程自动化发展来说，其最为主要的一大趋势就是实现统一、高效以及规范的自动化系统。但是从当前情况来看，不同公司在自动化系统开发时所应用的网络架构都不一样，进而导致其兼容性和共享性非常的差，并且对于电气自动化发展极为不利，严重影响到应用效率。如果缺乏兼容性，那还会容易导致接口不统一问题的出现，从而引发数据不共享情况的出现，影响到电气自动化作用的发挥。
3电气工程中电气自动化应用对策
3．1优化节能问题
在建筑物施工中，电气节能是必须得考虑到的一大问题，这对于能源危机缓解以及可持续社会的实现等有着很大的帮助。所以，在建筑物电气设计中，设计人员应该严格遵循相关原则，将电气节能问题摆在首要位置，并且合理应用相关措施，最终达成电气节能目的。
3．2加强防护
在电气自动化控制设备实际运行中，极易受到周边环境因素的影响，特别是温度和湿度，更是直接关乎到设备安全运行和稳定性。例如在低温环境下，环境湿度很容易上升，进而在设备表面形成凝露，长时间下来，设备内部零件必定会被腐蚀，进而引发漏电事故。同时，空气过于潮湿还会导致设备表面保护膜的脱落，降低其绝缘性。因此，我们应该加强注重防护工作的开展，以免电气自动化控制设备过多受到环境因素的影响。
3．3应用统一科学的网络架构
在电气工程自动化系统设计过程中，应该尽可能应用统一科学的网络架构，以此来有效解决不共享性和不兼容性的问题。加强系统功能的完善，合理应用规范的系统模块和现代化电气技术。同时，还应该充分考虑到企业具体应用需求，然后在此基础上采取优化措施，最终实现系统的资源共享和实施信息交换，将其重要作用充分发挥出来，切实提升电气工程生产效率。
电气工程及其自动化背景篇10
【关键词】数字图像处理家庭安防系统目标跟踪
随着计算机技术和集成电路的快速发展，智能家庭安全系统的技术门槛和生产成本越来越低，我们将计算机视觉技术、数字图像处理技术与传统安防技术相结合，设计出同时具有目标理解、目标分类、目标跟踪、目标检测等功能的高智能化家庭安防系统。
1家庭安防系统的重要子系统
1.1数字图像获取系统
智能家庭安防系统包含监控、报警与门禁三个部分。其数字图像由室内所安装的监控摄像头提供，摄像头的布置要求在监控无死角的基础上尽量减少重复地带，在房间、厕所、厨房以及各个入室口均需要安装摄像头，进而对水管破裂、煤气泄漏、入室盗窃等事故进行有效防范。为保证监视器在夜间也可以完成监视工作，需要采用内置红外模块的摄像头。所取得的数字图像通过图像传感器传送给主机。
1.2警情处理控制系统
当家中出现非法入侵或煤气泄漏等警情信息后，本地会发出声光报警信息，同时系统主机会拨打电话、发送短信、彩信、抓拍现场图片给多个指定的用户手机；用户收到警情信息可第一时间拿起手机或电脑查看家中监控任意的画面，并可以通过手机或电脑对家中摄像机、报警器、智能家电进行控制。
1.3报警子系统
入侵报警子系统由报警探测器、报警主机和接警中心构成。报警探测器可以是红外微波双鉴探测器、窗磁、门磁、玻璃破碎探测器、烟雾探测器、紧急按钮和燃气泄漏探测器等，而系统的关键是接警中心。
2数字图像的预处理
2.1灰度降解
家庭安防系统要求监控工作必须具有很强的实时性，同时也需要更快的信息处理速度，在处理图像信息之前需要κ字图像进行灰度降解。
2.2图解增强
由摄像头传来的数字图像会受到来自多方面的随机干扰或条件限制，所以原始数字图像往往不能直接使用。一定要对原始数字图像进行噪声过滤、灰度校正等预处理。而视觉系统的图像处理并不需要考虑图像降质，只需要将图解中重要的特征进行有选择的突出，对不需要的特征进行误差处理，这种数字图像处理方法被称之为图像增强法。
家庭安防系统中的摄像头所采集的图像往往存在灰度值分布不均匀的问题，其灰度值在某一区间的会比较集中，比如在夜晚采集到的图像其灰度会比较低，而在光照比较强的情况下所采集图象的灰度会比较高。我们可以采用直方图均衡化的方法重新调整原始数字图象的灰度值并使其均匀分布，进而现实增强图象对比度的目的。由此可知，直方图修正的方法可以有效提高数字图象的对比度。
3目标检测
家庭安防系统的主要任务就是对家庭环境进行实时检测，一旦出现问题立刻发出警报。在家庭安防系统的观测范围内出现的一切危险状况都被视为运动目标，通常通过三种方法对运动目标进行检测，分别是背景减法、帧间差法以及光流法。由于家庭安防系统通常设置在室内环境中，周围环境比较稳定，通常采用背景减法的方式来完成目标检测工作。
3.1建立前景模型
在系统正式运行时，根据白天和晚上不同的时段以及不同的天气对无运动对象进行提取，将提取出来的背景图像存储到背景模型库中。由于室内的摆设、家具可能发生变化，在室内背景出现变化时需要对背景模型库进行更新。家庭安防系统可以对背景模型库进行自动更新，并根据不同家庭的具体情况自动设定更新频率。
3.2背景减法
在背景模型建立完成后，需要设置背景减法。家庭安防系统会根据不同的安全等级要求，对背景减法间隔时间进行设定，用户对实时性安全要求越高，其间隔时间越小，系统的运算频率也相应提高，对系统内的计算机性能要求也越高，整个家庭安防系统的造价也更高。
3.3目标检测
本文之前已经提到，家系安防系统包括监控、报警以及门禁三个部分。报警装置可以通过气压、光或声音等方式对室内人员进行提醒或警示。安防系统可以对光学报警系统进行精密处理以及重点控制。在室内无人的情况下，家庭安防系统所发出的警报无人理会，这时需要系统将报警信号以及现场图像进行分析并将所分析出来的结果以微信或短信的方式发送给房屋的主人。
系统根据二值化的背景减图进行目标检测，通过摄像头所取得的图像，其中有一部分是我们并不感兴趣的信息。比如所采集图像的非室内景象等。为了有效提高家庭安防系统的实时性，我们可以专门对背景减图中有用的部分进行目标检测。
经过背景减法以及二值化获取多个块，根据事先设置的合并阈值来决定是否将各块进行合并，以图象中合并之后的连接区域用矩形线条进行标识。并将矩形的长宽比或面积与识别目标的长宽比或面积进行对比，并判断其是否为检测目标。由于每个摄像头有着不同的监控区域，其所监控的危险目标也有所不同。所以需要我们对所有不同的摄像头进行各自的目标检测预设。
4家庭安防系统中数字化数字化图象系统的工作原理
目前国内市场上多数家庭安防产品主要的报警方式为电话报警，或是通过局域网向大楼管理员报警，然而这种报警方式存在着一定的缺陷。由于电话线路稳定性欠佳，当房屋主人正在进行通话时，无法将警报及时地传递给房屋主人致使延误警情，而且电话能够给人提供的信息也是十分有限的。所以图1所示的家庭安防系统不仅包含了单片机控制模块和图像处理模块，由数字家庭安防主机对系统内所连接的各个模块进行自动化调配，收集并计算来自系统内各个摄像头的图像信息以及来自红外探测器与火警探测器的报警信息。以图像报警系统为基础，结合接警中心、传输系统、救助按钮、安防主机、摄像头、各类传感器等元件，使家庭安防系统更加智能。由芯片图像采集系统将报警信息转换为数字信息，由编解码芯片完成编码压缩工作，通过CDmamodem/GpRSmodem无线通信模块将报警信息传送给房屋主人。
当有陌生人进行房屋时，家庭安防系统的红外探测器和房屋内的摄像头会捕捉到可疑目标的位置和动作，一旦陌生人移动或拿走了室内的任何一样物体，房间内的家具设置布局就会发生改变，与系统之前所建立的背景模型不一致。数字图像处理模块会立即对摄像头所拍摄到的图像依照安全等级要求进行背景减法处理，最后由家庭安防系统中的核心运算单位即嵌入式处理芯片对经过二值化背景减法处理的的图像进行目标检测，将检测与的结果自动生成数字化信息并利用系统内部的程式软件将运算结果转化为文字，通过无线通讯模块将可疑人员的位置和行为以及房屋的现状以彩信的方式转送给房屋主人并同时激活房屋内部的报警装置，吓走可疑人员。这一系列数字图像的收集、处理、计算、警报的工作可以十分有效地保护房屋内部的财产安全并将重要信息传达给房屋主人。
5结束语
住宅智能化是现代家庭电子设备发展的重要趋势，我国信息技术和高科技领域正在由智能大厦转向智能小区，现在已经逐渐迈向智能家庭。未来的智能家庭会为人们带来更加便利、舒适、安全的生活环境。家庭安防系统中的图像处理系统可以有效收集被监控对象的可疑信息，这些重要信息可以作为追踪犯罪责任的重要证据，极大地方便了有关部门日后的取证与调查，为相关的司法裁决工作提供了便利条件。作为住宅智能化领域的重要组成部分，智能家庭安防系统中的数字图像处理技术最为重要，其中防卫对象的检测方法、背景模型的更新方法还需要相关技术人员作进一步的研究与探索。
参考文献
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[4]范鹏.基于aRm-Linux平台的家庭智能安防系统的研究与设计[D].南京：南京理工大学2013，12（01）：27-28.
[5]王h婷.家庭安防系统中流媒体服务器的研究[D].上海：华东师范大学2008，04（01）：34-35.
作者简介
陈静（1982-），女，满族，大学本科学历，学士学位。现为江苏省郑州市中心医院计算机助理工程师。