鐵路自動化專業論文范文

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第1篇

[關鍵詞]應用型本科電氣工程實踐教學

中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1120183-01

一、新時期本科電氣工程及其自動化專業人才培養目標定位

目前,許多工科大學都開設電氣工程及其自動化專業,從專業的定位設置及學生的就業來講,電氣工程及其自動化專業是屬于應用型專業,應用型本科教育的任務是培養面向生產、工程、管理和服務等一線的高級應用型專門人才,它既不是基于技能的職業型教育,也不是基于理論的研究型教育,而是培養介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才。我?；谶@樣的培養目標,確定我校電氣工程及其自動化專業建設目標,圍繞“重基礎、寬口徑、強實踐、擅應用”的應用型人才培養目標,通過加強師資隊伍建設和實驗室建設,加強產學合作,將其建成具有特色明顯的應用型工程技術專業,培養具有較強實踐能力和創新精神的應用型高級工程技術人才。

二、實踐教學在電氣工程專業人才培養中的重要性

應用型本科實踐教學必須是專業技術應用能力和專業技術理論有機的結合。電氣工程及其自動化的崗位群是具有較高科技含量的設計部門及相關企業。因此,針對為高科技部門、技術密集產業培養的高級技術應用型人才,故要求既具有一定的基礎知識理論、又具有較高的綜合素質、同時還具有較強的實踐能力和適應性,而且還具有一定創新潛力的技術和技術開發能力,具備解決工程實際問題能力的現場工程師。因此,要培養學生具有上述能力,離開實踐教學或者是實踐教學不足都是想像,除此之外,實踐教學在培養過程中還可進一步拓寬專業面和知識面,加強學生創新能力和實際工作能力的培養,就業后能很好實現后續發展。

三、我校電氣工程及其自動化專業學科特色

我校過去是屬于鐵路高校,2000年后歸到甘肅省管理,我校電氣工程及其自動化專業學生主要是為鐵路培養,電氣化鐵路及相關供電是具有鮮名特色的,尤其是電氣化鐵路與其它供電相比是有比較大的差別的。目前鐵路處于一個跨越式大發展時期,需要大量具有一定的電氣化鐵路基礎知識理論、又具有較高的綜合素質、同時還具有較強的實踐能力和解決工程實際問題能力的畢業生,這也就促使我校電氣工程專業必須主要面向鐵路,制定具有電氣化鐵路特色的電氣工程及其自動化相關教學計劃和相關的實踐性教學環節。

四、目前大都數工科電氣工程專業實踐教學出現的問題

目前工科院校人才培養計劃中的實踐教學環節一般都有隨課的實驗教學、課程設計、畢業實習和畢業設計。這些實踐教學環節大多為具體的理論課程服務,沒有形成體系,整體優化程度低,模式比較單一,綜合性實踐教學環節較缺乏;部分實踐教學的培養目標不明確或教學內容與培養目標脫節;設計性的實踐教學大多停留在書本上、圖紙上,而結合工程實際的內容較少,實施性差;針對實際應用的實踐環節對象陳舊,脫離實際;學生一般處于被動學習狀態,創造性難以得到發揮等。

五、我校電氣工程實踐教學的實施方案

(一)實驗教學

對于基礎實驗,對于二、三年級學生,主要利用短學期的有效時間開放實驗室,開設設計型實驗,一門課一般為兩個設計型實驗,并鼓勵寫出實驗型小論文。逐步提高學生動手、分析總結的綜合實驗能力。第四年,進入專業方向訓練后,專業課程實驗通過實驗室和生產現場實驗(實習)相結合的方式進行,以便使同學更好地聯系生產實際。

(二)各類實習

電氣工程專業實習類型有:工藝實習、專業實習、頂崗實習。

1.工藝實習形式有:金工實習、電子工藝實習、電子儀表組裝、電子元器件市場調研與自主設計、EDA綜合實驗、常用電力測試儀表應用等內容。通過各類實習要求學生能夠熟練使用電氣作業現場經常使用的各類電力測試儀器、儀表,并能夠進行若干常規測試,為后面的生產實習和畢業設計打下實踐基礎。

2.我校電氣工程專業實習包括認識(參觀)實習和生產實習兩部分。參觀實習主要是到蘭州供電局下屬變電站、蘭州鐵路局供電段、蘭西機務段等單位參觀地方和鐵路供電部門的生產調度、設備運行、檢修維護等項目;生產實習主要是到蘭州鐵路局職工培訓站進行牽引供電、接觸網等項目的實際操作和演練、使學生真正參與到生產實際中來提高自己的實踐能力。通過專業實習,使學生對自己所學的專業有了一個全新的認識,甚至可以找到自己今后的就業方向和發展道路。

3.頂崗實習,頂崗實踐教學環節與其它實踐環節不同。其一是所處學習階段特別,執行時間一定要在學生已學完公共基礎課、專業基礎課,而專業課已開設一段時間后,通常安排在第七學期。其二是教學環境特別,執行場所一定要在專業對口的企業進行,學生在工作崗位上與工程技術人員或工人一起工作、學習,真實地進行工程綜合能力訓練。其三是學習目的特別,執行的目的一定是針對實際工作對象解決實際問題,面對的是立體的事物、交叉的技術,而不是平面的、單一理論上的問題。因此,頂崗實踐教學的教學形式、內容、方法和手段都要進行相應的改革。頂崗實踐教學的總體思路是:根據人才培養目標要求,以實踐技能訓練為手段,充分利用社會資源,結合理論知識,培養學生的工程綜合素質和創新能力,以達到學以致用的目的。學校應與企業建立長期互利的合作關系。學校在企業創建實習基地,簽訂長期產學合作的協議,一方面企業為學校提供頂崗實習基地,委派有經驗、能勝任的工程技術人員或高級技術工人給學生集中講課,指導學生現場操作,形成良好的“師徒”關系。另一方面,學校為企業提供強大的技術支持,幫助企業解決生產中的技術攻關課題。再一方面,企業可以在實習的學生中擇優挑選滿意的學生作為企業的后備人才,提高了學校的一次就業率,同時也提高了企業的知名度。我校在各企業都建有實習基地,針對學生所學專業方向的不同,把學生分散到鐵路供電站段,采用崗位輪換的辦法,安排學生從事技術、管理、生產等不同的工作崗位,按每個崗位的性質不同,定期輪換,在指導教師的指導下參與實際工作,提高動手能力和解決實際問題的能力,實現真正意義上的頂崗。在生產過程中與企業技術人員溝通交流,再對照書本上講過的理論知識,從理論到實際,從淺到深,從表面到內涵,從知其然不知其所以然到完全理解,學生從真正意義上掌握了所學知識,學以致用。

(三)專業課程設計與畢業設計

1.課程設計。其基本思路是通過一個開放式的綜合性課程設計,使學生得到一次系統化的綜合應用的實踐鍛煉。針對電氣工程類專業,具體想法是:將電子技術、電機學、電力電子技術、自動控制理論、電力傳動與控制技術、電力牽引供變電技術、EDA技術、接觸網技術、機械基礎、建筑電氣等課程聯系起來,以電氣工程專業大學生創新實踐基地為實訓場地,開設以工程實際為背景的設計題目。將構思、方案設計、功能設計、評價設計、系統調試進行一條龍訓練,要求學生針對某一選題,4～5人為一個小組,在教師提供的開放式平臺的基礎上進行自主設計,獨立實踐。

2.畢業設計。畢業設計是對學生實踐創新能力的檢驗。電氣工程專業是一個實踐性很強的專業,根據實際情況畢業設計分為三類:

第一類是學生的全部畢業設均在校內完成,選題由指導教師確定,實驗室和機房為其開放;第二類是學生在畢業設計前期到相關企業或將來的工作單位實習,四月底回學校完成剩余內容。選題可以自定,也可以是企業的相課題;第三類是學生的整個畢業設計全部在企業完成,選題必須是企業的相關課題,但畢業答辯必須回校完成。

學生可根據自己的實際情況自愿選擇相應種類的畢業設計,實踐證明,通過畢業設計可極大地提高學生的實踐創新能力,同時也是對其實踐創新能力的綜合檢驗。

六、實踐教學的實施效果

通過上述實踐教學后培養出來的學生,用人單位普遍反映:(1)學生的綜合素質明顯提高。(2)競爭意識、質量意識、創新意識明顯提升。(3)自信心明顯增強。經過各個崗位的輪換后,學生還清楚地了解到自己真正適合什么樣的工作,畢業時有目的地尋找適合自己的工作崗位,明確了自己奮斗的目標,最大程度地實現自我價值。我校電氣工程及自動化專業的學生就業率幾年來一直將近100%。

應用型本科院校畢業生在實踐教學環節中的收獲不僅體現在專業知識的拓展、專業技能的提高上,而且還塑造出了膽大心細,不迷信書本,實踐出真知的創新意識。在人際方面,畢業生還充分認識到與人為善、尊重他人、寬容的為人之道。

參考文獻:

[1]夏建國、劉曉保,應用型本科教育:背景與實質[J].高等工程教育研究,2007,(3).

[2]倪偉、馬從國,電氣信息類專業應用型本科人才培養模式的探索[J].中國電氣教育,2007,(11).

[3]樊立萍,電氣工程及其自動化專業實踐教學體系構建及分析[J].中國電力教育,2008,(5).

第2篇

【論文摘要】通過結合國內牽引供電綜合自動化現場教學需求，根據實際工程項目提出并設計了一種適合供電段操作和運行維護人員的教學培訓系統，該方案軟硬件結合，具有投資低，便于學員快速入門上崗，也便于升級換代的特點。

1引言

隨著鐵路大規模提速，東南沿海主要千線正在逐步實現電氣化，牽引變電站基本采用了最新的綜合自動化技術，對于新建供電段和既有舊的電氣化線路，對值班和運行維護及管理人員都提出了較高的專業供電技能要求，采用以往的課堂教學模式難以直觀對學員進行系統培訓，同時由于現場設備都在投運狀態，無法滿足學員的操控需求。借鑒國內國際經驗，采用全仿真模擬教學軟件進行教學已經在飛行員、機車司機等職業培訓領域得到推廣，但該類系統投資巨大，對學員文化和專業基礎要求高，難于適應基層站段人員的應用需求。

因此，有必要采用全新的綜合自動化教學培訓方式對學員進行仿真培訓。設計的教學培訓系統首先要直觀，便于學員操作，盡量與現場應用模式保持一致，這樣通過教學培訓可快速滿足崗位上崗要求，能很快適應現場的工作，安到廁利地完成操作維護任務。同時也要利用計算機網絡和流行的多媒體教學的手段，加速學員的知識培養和動手操作，從設備內部熟悉系統的工作原理和掌握故障排查方法。

2設計原則

為實現基層運行人員快速熟悉和掌握現場綜合自動化的目標，充分利用軟硬件資源，按典型牽引變電所進行設備配置，一次設備全部采用模擬方式，主變和電容等一次設備可在現場進行知識講解，斷路器和隔離開關為保證操作的直觀性，需要配備模擬機構。由于電站設備的備用設計，可按半個牽引變電站進行硬件系統配置，實際操控完全滿足全站的操作要求，對于備用電源自投，可采用軟件模擬方式進行培訓教學。考慮到需要進行保護模擬和測量模擬，需要外配電壓電流源，通過其調節可直觀進行保護試驗和測量觀察。

系統構筑一臺服務器，通過服務器對保護測控設備進行操作，通過服務器建立基于TCP/IP協議的局域網，配置一定數量的學員機，使資源得到共享，每臺學員機都可通過服務器搶占控制權，對保護測控設備進行操作，當不操作設備時，每臺學員機可進入仿真環境進行仿真模擬培訓。

模擬培訓軟件采用先進實用的計算機應用軟件，對電氣化鐵路綜合自動化系統的牽引供電原理、保護原理、所內實際操作演練、故障模擬、工程應用等進行教學，同時能夠軟件模擬正常狀態下的倒閘作業以及事故狀態下的處理手段，同時系統配置評價考核子系統，具備豐富的實用題庫，可對學習效果進行基本評估，以確認學員的學習能力和檢驗學員的知識掌握程度，為保證現場設備運行安全提供人力資源保證。

牽引供電培訓系統由保護測控盤、機構及故障模擬盤、電壓電流源、控制臺、聯網微機和服務器組成。組網采用星型高速以太網連接，保證多媒體信息量帶寬要求。全部采用多媒體電腦，具有先進的多媒體教學功能。硬件系統的配置將保證系統有足夠的冗余度，云博機的內存、CPU時間和硬盤空間均應保證有40%以上的余量。

3牽引供電綜合自動化教學仿真系統組網方案

教學培訓系統組網示意圖如下:

4培訓系統主要功能

4.1教學部分

采用組網微機進行系統模擬操作和仿真培訓。系統正常工作時只有一臺主機可對保護測控盤進行操作，當該機操作時，其他計算機無法登陸進行保護側控盤操作，只能進行仿真模擬操作，當無主機對保護側控盤操作時，每臺計算機都可搶占主機地位，對保護測控盤進行操作。系統(TE`I’S)采用多媒體計算機系統，應用視頻處理技術，通過高分辨率彩色屏幕，來表現電氣化鐵路綜合自動化系統的構成，并通過藝術處理，來形象地表現電氣化鐵路綜合自動化系統的運行方式，系統組網、組屏方式，后臺監控軟件及保護測控盤的控制操作、保護裝置的原理及操作，資料查詢等內容。利用多媒體豐富的圖形、圖象及數字化處理技術，提供友好的人機界面，使學習者身臨其境地進行實習操作，創造最佳的教學環境。教學部分內容主要包括牽引供電系統原理，保護原理，綜合自動化系統裝置原理，圖紙說明系統和工程應用部分。

4.2仿真模擬部分

主要針對以下部分進行仿真:綜合自動化系統的監控后臺軟件，備自投，保護測控盤的柜體，電鐵饋線保護裝置，電鐵變壓器差動保護裝置，電鐵變壓器后備保護裝置，電鐵變壓器本體保護，電鐵并補保護測控裝置。由于需要培訓的操作主要是針對后合監控系統可遙控的開關和刀閘的操作，以及各保護裝置的操作。因此仿真培訓系統采用仿真的設計。包括供電系統的正常手動/遙控控分、控合，遠方/當地投入退出，操作方法按照實際系統的操作規程進行。以及事故處理，如開關狀態故障，變壓器:差動保護、重瓦斯等本體故障、輕瓦斯等告警故障、高壓過流、低壓A過流、低壓B過流等，110kV進線失壓，饋線過流、距離保護I段Ⅱ段、電流速斷、電流增量保護等，電容器速斷、過流、諧波過流、差壓、差流、過壓、低壓等。

第3篇

【論文摘要】通過結合國內牽引供電綜合自動化現場教學需求，根據實際工程項目提出并設計了一種適合供電段操作和運行維護人員的教學培訓系統，該方案軟硬件結合，具有投資低，便于學員快速入門上崗，也便于升級換代的特點。

1引言

隨著鐵路大規模提速，東南沿海主要千線正在逐步實現電氣化，牽引變電站基本采用了最新的綜合自動化技術，對于新建供電段和既有舊的電氣化線路，對值班和運行維護及管理人員都提出了較高的專業供電技能要求，采用以往的課堂教學模式難以直觀對學員進行系統培訓，同時由于現場設備都在投運狀態，無法滿足學員的操控需求。借鑒國內國際經驗，采用全仿真模擬教學軟件進行教學已經在飛行員、機車司機等職業培訓領域得到推廣，但該類系統投資巨大，對學員文化和專業基礎要求高，難于適應基層站段人員的應用需求。

因此，有必要采用全新的綜合自動化教學培訓方式對學員進行仿真培訓。設計的教學培訓系統首先要直觀，便于學員操作，盡量與現場應用模式保持一致，這樣通過教學培訓可快速滿足崗位上崗要求，能很快適應現場的工作，安到廁利地完成操作維護任務。同時也要利用 計算 機 網絡 和流行的多媒體教學的手段，加速學員的知識培養和動手操作，從設備內部熟悉系統的工作原理和掌握故障排查方法。

2設計原則

為實現基層運行人員快速熟悉和掌握現場綜合自動化的目標，充分利用軟硬件資源，按典型牽引變電所進行設備配置，一次設備全部采用模擬方式，主變和電容等一次設備可在現場進行知識講解，斷路器和隔離開關為保證操作的直觀性，需要配備模擬機構。wWw.133229.COM由于電站設備的備用設計，可按半個牽引變電站進行硬件系統配置，實際操控完全滿足全站的操作要求，對于備用電源自投，可采用軟件模擬方式進行培訓教學。考慮到需要進行保護模擬和測量模擬，需要外配電壓電流源，通過其調節可直觀進行保護試驗和測量觀察。

系統構筑一臺服務器，通過服務器對保護測控設備進行操作，通過服務器建立基于tcp/ip協議的局域網，配置一定數量的學員機，使資源得到共享，每臺學員機都可通過服務器搶占控制權，對保護測控設備進行操作，當不操作設備時，每臺學員機可進入仿真環境進行仿真模擬培訓。

模擬培訓軟件采用先進實用的計算機應用軟件，對電氣化鐵路綜合自動化系統的牽引供電原理、保護原理、所內實際操作演練、故障模擬、工程應用等進行教學，同時能夠軟件模擬正常狀態下的倒閘作業以及事故狀態下的處理手段，同時系統配置評價考核子系統，具備豐富的實用題庫，可對學習效果進行基本評估，以確認學員的學習能力和檢驗學員的知識掌握程度，為保證現場設備運行安全提供人力資源保證。

牽引供電培訓系統由保護測控盤、機構及故障模擬盤、電壓電流源、控制臺、聯網微機和服務器組成。組網采用星型高速以太網連接，保證多媒體信息量帶寬要求。全部采用多媒體電腦，具有先進的多媒體教學功能。硬件系統的配置將保證系統有足夠的冗余度，云博機的內存、cpu時間和硬盤空間均應保證有40%以上的余量。

3牽引供電綜合自動化教學仿真系統組網方案

教學培訓系統組網示意圖如下:

4培訓系統主要功能

4.1教學部分

采用組網微機進行系統模擬操作和仿真培訓。系統正常工作時只有一臺主機可對保護測控盤進行操作，當該機操作時，其他 計算 機無法登陸進行保護側控盤操作，只能進行仿真模擬操作，當無主機對保護側控盤操作時，每臺計算機都可搶占主機地位，對保護測控盤進行操作。系統(te`i’s)采用多媒體計算機系統，應用視頻處理技術，通過高分辨率彩色屏幕，來表現電氣化鐵路綜合自動化系統的構成，并通過 藝術 處理，來形象地表現電氣化鐵路綜合自動化系統的運行方式，系統組網、組屏方式，后臺監控軟件及保護測控盤的控制操作、保護裝置的原理及操作，資料查詢等內容。利用多媒體豐富的圖形、圖象及數字化處理技術，提供友好的人機界面，使學習者身臨其境地進行實習操作，創造最佳的教學環境。教學部分內容主要包括牽引供電系統原理，保護原理，綜合自動化系統裝置原理，圖紙說明系統和工程應用部分。

4.2仿真模擬部分

主要針對以下部分進行仿真:綜合自動化系統的監控后臺軟件，備自投，保護測控盤的柜體，電鐵饋線保護裝置，電鐵變壓器差動保護裝置，電鐵變壓器后備保護裝置，電鐵變壓器本體保護，電鐵并補保護測控裝置。由于需要培訓的操作主要是針對后合監控系統可遙控的開關和刀閘的操作，以及各保護裝置的操作。因此仿真培訓系統采用仿真的設計。包括供電系統的正常手動/遙控控分、控合，遠方/當地投入退出，操作方法按照實際系統的操作規程進行。以及事故處理，如開關狀態故障，變壓器:差動保護、重瓦斯等本體故障、輕瓦斯等告警故障、高壓過流、低壓a過流、低壓b過流等，110kv進線失壓，饋線過流、距離保護i段ⅱ段、電流速斷、電流增量保護等，電容器速斷、過流、諧波過流、差壓、差流、過壓、低壓等。