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二、實施教師“三化”工程,打造高素質(zhì)“雙師”教學(xué)團(tuán)隊
發(fā)展高等職業(yè)教育的重中之重是教師隊伍建設(shè)。要以師德建設(shè)為引領(lǐng),將提升教師素質(zhì)、優(yōu)化雙師結(jié)構(gòu)、聘任企業(yè)專家作為師資隊伍建設(shè)的重點。在不斷提高專任教師教學(xué)能力的同時,提升教師的工程實踐能力,拓展國際化視野,讓骨干教師參加企業(yè)新技術(shù)新工藝培訓(xùn),參與專業(yè)建設(shè),承擔(dān)課程改革建設(shè),指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計、學(xué)生競賽、技術(shù)培訓(xùn),主持教科研課題。要定期安排骨干教師出國培訓(xùn)。“要給學(xué)生一碗水,教師自己要有一桶水”,這一桶水必須是活水,流動的水,是知識不斷更新的水。本專業(yè)通過提升教師學(xué)歷,教師到企業(yè)做訪問工程師,與企業(yè)技術(shù)人員共同進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和科技攻關(guān),共同申報科研課題,為企業(yè)開發(fā)產(chǎn)品、解決技術(shù)難題等,使教師的工程實踐能力有了一個質(zhì)的變化。
三、搞好課程改革,推進(jìn)素質(zhì)教育
通過市場調(diào)研和職業(yè)崗位能力需求分析,確定應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位和次崗及遷移崗位。[2]按照項目化課程教學(xué)理念,以學(xué)生崗位能力和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、評價方法等方面進(jìn)行改革,與職業(yè)崗位能力要求相對接,加強(qiáng)校企合作,與企業(yè)共同編寫具有職業(yè)特色的項目化教材。多課程重新整合,實施課證融合。將考證內(nèi)容穿插在實踐教學(xué)中,實施理實一體化,既節(jié)約了考證時間,又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率,進(jìn)一步完善了“能力核心、項目構(gòu)架”的課程體系。如將“模擬電路技術(shù)”、“數(shù)字電路技術(shù)”與“電子元器件檢驗”相結(jié)合;“電子測量技術(shù)”課程的教學(xué)與“音視頻設(shè)備檢驗員”、“無線電調(diào)試中級工”相結(jié)合。為了全面評價學(xué)生,摒棄一卷制的考核方法,構(gòu)建多元評價機(jī)制,采取項目實施過程考核和課程終結(jié)性考核相結(jié)合,自評、互評、師評相結(jié)合的評價方式。根據(jù)課程的培養(yǎng)目標(biāo),制定評價標(biāo)準(zhǔn),使課程尤其是基本技能訓(xùn)練類課程考核內(nèi)容與職業(yè)崗位的要求相吻合。
四、以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力為目的,建設(shè)實踐教學(xué)環(huán)境
以提高學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力為目的,結(jié)合職業(yè)崗位的實際工作過程,重新設(shè)計應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)課程的教學(xué)內(nèi)容,以實現(xiàn)學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)課程內(nèi)容與實際工作流程的一致性。[3]實驗、實訓(xùn)室建設(shè)以高技能人才培養(yǎng)為目標(biāo),加強(qiáng)實踐教學(xué)師資隊伍建設(shè),實施一體化的教學(xué)方法,進(jìn)行模塊化的技能培訓(xùn),以提高學(xué)生的技能水平,增強(qiáng)其就業(yè)競爭力,最大限度地滿足學(xué)生求知、求技、求職的需要,滿足社會對高職教育多樣化的需求。與此同時,與行業(yè)、企業(yè)合作,建校外實訓(xùn)基地,形成多形式的校外實踐教學(xué)基地,切實推動實踐教學(xué)改革。充分利用企業(yè)先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)專家和企業(yè)文化等資源,在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行“電子元器件的焊接工藝”、“電子產(chǎn)品品質(zhì)管理”等專業(yè)課程的教學(xué)活動。利用現(xiàn)代科技手段,建立校企數(shù)字傳輸課堂,將企業(yè)生產(chǎn)過程實時傳送到課堂,通過企業(yè)工程師直接開展專業(yè)教學(xué),真正實現(xiàn)校企聯(lián)合教學(xué)。全過程注重學(xué)生“5S”規(guī)范、認(rèn)真負(fù)責(zé)、效率觀念、靜電防護(hù)等職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。
1.2PLC程序配置。PLC程序進(jìn)行設(shè)計時可以采用WinProLadder階梯圖語言進(jìn)行程序編寫。其程序設(shè)計涉及兩個部分:1.系統(tǒng)動作順序;2.系統(tǒng)功能;進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)時,要兼顧機(jī)器的動作順序和使用者的自定義操作。若用實際情況形容就是,比如報警器的響應(yīng)時間,實驗人員如果想將之延長幾秒,需要對時間參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。相應(yīng)的階梯圖程序則需要對記憶置進(jìn)行重新配置以存儲以上參數(shù),再通過系統(tǒng)將參數(shù)輸出到外端的機(jī)器上。由此得出結(jié)論,暫存器的配置與編號都需要進(jìn)行正確的配置,以便與使用者界面完美配合,操作時不發(fā)生偏差。
1.3使用者界面(HMI)設(shè)計。隨著智能化觸摸屏幕的應(yīng)用,使用者界面的操作更加方便可靠。使用者通過對顯示屏上的圖形進(jìn)行觸碰式操作,進(jìn)行程序代碼參數(shù)的修改和操作。為了方便理解和操作,使用者的界面以圖形的大量使用,取代了傳統(tǒng)的按鈕式操作。使用者界面涉及如下三方面的發(fā)開:(1)系統(tǒng)規(guī)劃。(2)操作界面的布局和設(shè)計。(3)系統(tǒng)通訊功能
2自動控制技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用
2.1化工領(lǐng)域。電子自動控制技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在與工藝設(shè)備的充分結(jié)合,具體可參見應(yīng)用范圍最廣的可編程控制系統(tǒng)。化學(xué)反應(yīng)爐的溫度控制一直是行業(yè)里的一個難題。傳統(tǒng)的手工操作難度非常大,爐溫的頻繁波動不利于工作人員的實時掌握與及時有效的操作,惡劣的化學(xué)環(huán)境也使工作人員的健康無法保證。可編程系統(tǒng)的出現(xiàn)為其打通了一個突破口,機(jī)器本身的特性不像人一樣受到惡劣環(huán)境的影響,精細(xì)測量儀器的應(yīng)用使得爐溫能得到及時有效的控制,使得整個工藝流程能夠正常進(jìn)行。擠出吹塑成型機(jī)與可編程系統(tǒng)的結(jié)合是自控技術(shù)在化學(xué)行業(yè)的另一應(yīng)用。二者的結(jié)合使得熔料的化學(xué)作業(yè)過程加快,提高了儀器的工作效率。
2.2電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)普及是我國電力行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。自動控制技術(shù)的應(yīng)用在電力行業(yè)方面有兩個分支:電力調(diào)度和電力營銷。電力調(diào)度的目標(biāo)是降低成本并保證系統(tǒng)運行的同時提供給用戶以合適的電能。傳統(tǒng)方式要進(jìn)行數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集和分析,時效性難以保證,萬一發(fā)生事故,其危害往往難以挽回。因此,我國電力行業(yè)把自動控制技術(shù)與電力調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合,通過計算機(jī)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的自動化收集,實時掌握,實時處理,特殊情況篩選后進(jìn)行自動上報,利于全局指揮。電力營銷與自動控制技術(shù)的結(jié)合,可以改善電力系統(tǒng)的運行條件,便于管理,既緩解了電力人員的工作壓力,也預(yù)防了事故的突發(fā)。
2以“開放式”的視野,在方法層面搭建職業(yè)能力素質(zhì)成長模型
雖然我們有多年的學(xué)校管理和決策經(jīng)驗,但如何在企業(yè)的功利性與學(xué)校的公益性之間尋求平衡,在方法層面切實地解決現(xiàn)代職業(yè)教育跨界問題,還是一次新的嘗試。即校企合作辦學(xué),涉及的現(xiàn)代企業(yè)制度和現(xiàn)代學(xué)校制度的問題;工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng),涉及的基于工作學(xué)習(xí)和基于學(xué)校學(xué)習(xí)的問題;而職業(yè)教育本身,涉及的職業(yè)成長規(guī)律和認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律的問題。也就是說,在解決現(xiàn)代職業(yè)教育跨界問題上,我們要發(fā)揮一線教師和企業(yè)員工集思廣益的智慧協(xié)同一致地探討如何基于“素質(zhì)冰山模型”搭建職業(yè)院校學(xué)生的職業(yè)能力素質(zhì)成長模型。基于此,我們每年組織專業(yè)建設(shè)團(tuán)隊和課程建設(shè)團(tuán)隊,與國家電子信息產(chǎn)業(yè)部、行業(yè)協(xié)會等行政部門、社會團(tuán)體合作,到珠海偉創(chuàng)力、南車時代等行業(yè)企業(yè)調(diào)研,深入分析電子信息產(chǎn)業(yè)以及軌道裝備制造產(chǎn)業(yè)體系,獲取人才數(shù)量、層次和結(jié)構(gòu)的需求及趨勢,遵循職業(yè)人的成長規(guī)律,借鑒主流企業(yè)提升人力資源管理水平和實踐效果的重要工具(即能力素質(zhì)模型),構(gòu)建以崗位群為線條的知識、專業(yè)技能、管理技能、素質(zhì)的職業(yè)能力素質(zhì)模型。即根據(jù)調(diào)研報告,歸納崗位序列。然后依據(jù)崗位序列梳理出業(yè)務(wù)要點、工作要項;根據(jù)工作要項,按分級標(biāo)準(zhǔn)梳理出各級別所承擔(dān)的工作內(nèi)容和業(yè)務(wù)流程,讓一個工作要項的全部內(nèi)容被不同能力等級的技能人才合理分擔(dān),即對于同一專業(yè)中職、高職畢業(yè)生在從事一項工作任務(wù)時,工作要項所涉及的能力高低和范圍大小這兩個維度應(yīng)給予清楚的界定。然后,進(jìn)行應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)能力要素分析及提煉。在工作分析的基礎(chǔ)上,按等級對工作要項的能力要素進(jìn)行分級分析定位,確定相應(yīng)的業(yè)務(wù)行為應(yīng)掌握的知識、專業(yè)技能、管理技能及素質(zhì),形成應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)能力素質(zhì)模型等級。最后,對接電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)四個環(huán)節(jié),對技術(shù)工等技能崗位、工藝員等技術(shù)崗位、班組長等管理崗位三條應(yīng)用電子職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑中電子產(chǎn)品調(diào)試崗位、產(chǎn)品裝接等崗位進(jìn)行職業(yè)素質(zhì)能力分析,確定了職業(yè)人的三種成長線路:一是工序路徑,二是技能技術(shù)提升路徑(操作工—技術(shù)員—工程師),三是管理提升路徑(組長—主管—經(jīng)理即從單項管理到綜合管理的提升)。以真實企業(yè)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個生產(chǎn)要素為基石,遵循“技能、技術(shù)、管理”三條職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑,構(gòu)建“操作工—技術(shù)員—工程師”為主軸的三層級職業(yè)能力素質(zhì)成長模型。
在工作點穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。
(2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機(jī)構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時能夠走出實驗室進(jìn)入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應(yīng)存儲器
超高密度存儲量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來納米計算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機(jī)械部件的計算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應(yīng)存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計算機(jī)的“互連問題”
一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計算機(jī)要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計算機(jī)的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機(jī)設(shè)計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設(shè)計、性能分析模擬環(huán)境
當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計算、計算機(jī)并行技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊
交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點,較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應(yīng)用價值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。
簡單的說,電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進(jìn)行的。
四、電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用
時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個基準(zhǔn)。
1952年國際天文協(xié)會定義的時間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備龐大,操作麻煩,精度僅達(dá)10-9。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn),如(133Cs)頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標(biāo)準(zhǔn),改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運動的時間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高(可達(dá)10-12—10-14量級,即30萬年——300萬年差1秒)。1967年第13屆國際計量大會正式通過決議,規(guī)定:“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細(xì)能級躍遷的9192631770個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準(zhǔn),發(fā)展了高精度的測頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊后,廣大科技工作者對電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識的初步了解和認(rèn)識。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時,國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和諧社會的構(gòu)建離不開我們科技工作者對新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應(yīng)用價值是不足為虛的。
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由于Web具有方便、易用、高效的特點,電子商務(wù)顯示出越來越強(qiáng)大的生命力,同時各種商業(yè)Web站點也面臨越來越激烈的競爭。
有效聚類Web用戶和網(wǎng)頁對改進(jìn)網(wǎng)站質(zhì)量、完善電子商務(wù)中產(chǎn)品銷售策略具有十分重要的意義。在電子商務(wù)中,瀏覽模式相似的用戶具有相似的購買習(xí)慣,通過聚類挖掘,將這些用戶聚集在同一類,可以制定相似的銷售策略。根據(jù)瀏覽模式聚集在同一類中的網(wǎng)頁,是大多數(shù)用戶共同訪問的網(wǎng)頁,在這些網(wǎng)頁之間建立超鏈接,以方便用戶使用。
現(xiàn)有的基于瀏覽模式的Web聚類挖掘研究方法中,只要用戶請求了一個網(wǎng)頁,便認(rèn)為用戶閱讀了該網(wǎng)頁,事實上有些被請求的網(wǎng)頁用戶并不關(guān)心,不會認(rèn)真閱讀的。通常一個實用網(wǎng)站包含大量的網(wǎng)頁,現(xiàn)有的Web聚類方法將每個網(wǎng)頁當(dāng)作一個被聚項,無論用戶訪問的頻繁與否,總是歸入一個類中,結(jié)果造成有些類中的網(wǎng)頁之間幾乎沒有相關(guān)性。
鑒于以上考慮,本文提出了基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和超圖分割的聚類Web網(wǎng)頁及用戶的方法,不僅考慮了用戶瀏覽網(wǎng)頁的時間長短,還考慮了聚類層次(級別),將不相關(guān)網(wǎng)頁項排除在聚類之外,使每個類中的網(wǎng)頁具有較高的相關(guān)性。采用這種方法,可以優(yōu)化Web站點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),指導(dǎo)企業(yè)調(diào)整營銷策略,給客戶提供動態(tài)的個性化的高效率服務(wù)。
一、建立電子商務(wù)網(wǎng)站的層次模型
建立電子商務(wù)網(wǎng)站的層次模型出于三點考慮。第一,網(wǎng)站中網(wǎng)頁內(nèi)容組織呈現(xiàn)樹狀結(jié)構(gòu)。第二,在進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘過程中,可能最下一級挖掘不出達(dá)到指定Support的強(qiáng)規(guī)則,但是能從上級層次挖掘出達(dá)到指定Support的強(qiáng)規(guī)則,或根據(jù)實際需要在某一個層次進(jìn)行聚類分析。第三,對于電子商務(wù)網(wǎng)站,有些用戶雖然訪問了某網(wǎng)頁,但是對其內(nèi)容并不感興趣,可能只是掃一眼就放棄。在此情況下,不應(yīng)該認(rèn)為用戶認(rèn)真閱讀了該網(wǎng)頁,所以應(yīng)該記錄網(wǎng)頁的長度,通過計算用戶的瀏覽時間和網(wǎng)頁長度的比值來判斷用戶是否真正認(rèn)真閱讀了該頁內(nèi)容。
層次模型采用樹狀結(jié)構(gòu)來描述,節(jié)點的數(shù)據(jù)域包含對應(yīng)網(wǎng)頁的層次名稱(編號)和網(wǎng)頁長度。樹根應(yīng)該取所研究的網(wǎng)站根目錄(研究整個網(wǎng)站)或所研究的網(wǎng)站分支的最上層目錄。在建立層次模型時,應(yīng)根據(jù)網(wǎng)站的具體情況決定采用的方法。通常情況下,網(wǎng)頁文件名能完全反映網(wǎng)頁所在的層次,可以采用完全自動方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
二、基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的聚類挖掘
1.預(yù)處理
在Web站點中,服務(wù)器日志文件記錄用戶的訪問方式、所訪問的頁面、訪問時間、用戶IP地址等信息,通過收集Web日志所記錄的用戶瀏覽信息可以對網(wǎng)頁和用戶聚類。首先要對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,獲得每個用戶所訪問的網(wǎng)頁序列。將一個用戶對某個特定網(wǎng)站的一次連續(xù)瀏覽(從登錄該網(wǎng)站一直到離開該網(wǎng)站)所訪問的網(wǎng)頁序列稱為一個用戶瀏覽事務(wù)。如果用戶中途訪問了另一網(wǎng)站,而后又返回該網(wǎng)站,返回后所瀏覽的網(wǎng)頁序列將組成另一個用戶瀏覽事務(wù)。處理后的事務(wù)序列將具有如下的形式:
u_id(用戶標(biāo)志編號),p_id(頁面編號)序列
2.挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則并計算關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值
對經(jīng)過預(yù)處理的瀏覽事務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,挖掘出滿足一定支持度的關(guān)聯(lián)規(guī)則。關(guān)聯(lián)規(guī)則是在挖掘出頻繁網(wǎng)頁集的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的,由于頻繁網(wǎng)頁集是大多數(shù)用戶在一個事務(wù),即一次網(wǎng)站訪問中所共同瀏覽的頁面,所以頻繁網(wǎng)頁集反映了這些網(wǎng)頁或共同訪問這些網(wǎng)頁的用戶之間存在一定的聯(lián)系,如網(wǎng)頁內(nèi)容高度相關(guān)。在進(jìn)行聚類時,應(yīng)該首先考慮將頻繁網(wǎng)頁集中的網(wǎng)頁聚合在一個類中。
通常挖掘頻繁網(wǎng)頁集的方法是在給定某一支持度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,滿足該給定支持度的一個頻繁網(wǎng)頁集中的網(wǎng)頁可能是另一個或另幾個頻繁網(wǎng)頁集中的元素,那么將這些網(wǎng)頁應(yīng)該聚合到前一項目集還是后面的某一項目集?正確的選擇應(yīng)該是看這些網(wǎng)頁和哪一項目集聯(lián)系更為密切,可采用的方案有兩種:提高支持度繼續(xù)挖掘頻繁網(wǎng)頁集直到每一網(wǎng)頁僅處于一個項目集或利用各頻繁網(wǎng)頁集中網(wǎng)頁之間關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度。進(jìn)一步仔細(xì)分析,前一方案不可取,首先可能不存在一個支持度使每個網(wǎng)頁僅位于一個頻繁網(wǎng)頁集中;其次即使存在這樣一個支持度,再進(jìn)行多次的頻繁網(wǎng)頁集挖掘代價也太高,實際中是不可行的。
相比之下,后一方案可行度高,在挖掘出滿足指定支持度的頻繁網(wǎng)頁集的基礎(chǔ)上,可以較為方便地計算出每一個頻繁網(wǎng)頁集中的每個關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度。可信度的大小也反映了網(wǎng)頁之間關(guān)聯(lián)的密切程度。為此,計算每個頻繁網(wǎng)頁集中所有的關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度,在此基礎(chǔ)上計算其所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值,用可信度的平均值反映網(wǎng)頁與不同的頻繁網(wǎng)頁集之間聯(lián)系的密切程度。
3.利用超圖進(jìn)行網(wǎng)頁聚類
超圖是對圖的擴(kuò)充,允許一條邊連接三個或三個以上的點。每條邊帶有權(quán)的超圖稱為加權(quán)超圖,在挖掘出頻繁網(wǎng)頁集和關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上,可以得到網(wǎng)站的加權(quán)超圖。超圖中的一個頂點代表一個網(wǎng)頁,超圖的邊稱為超邊,超邊連接的頂點是頻繁網(wǎng)頁集中的網(wǎng)頁。每個超邊的權(quán)取該邊所對應(yīng)的頻繁網(wǎng)頁集中所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值。
上圖為超圖的示意圖,代表A,B和C所組成的頻繁網(wǎng)頁集的超邊的權(quán)值,0.7是A,B和C三個網(wǎng)頁所組成的所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值。
為了使聚集結(jié)果的每個類中的網(wǎng)頁具有高度相關(guān)性,超圖中僅包含出現(xiàn)在強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則中的網(wǎng)頁。利用超圖進(jìn)行聚類的方法是逐步切割超邊將超圖進(jìn)行分割,分割成多個子超圖,分割的原則是被切割的超邊的權(quán)值和盡可能小,從而保證將相互關(guān)聯(lián)比較小的網(wǎng)頁分割在不同的子圖,而將關(guān)聯(lián)比較密切的網(wǎng)頁保留在同一子圖內(nèi)。分割過程繼續(xù)進(jìn)行直到被切割超邊的權(quán)值和與留下的超邊權(quán)值和的比值大于某一臨界值,或所得到的子超圖數(shù)目達(dá)到某指定值,分割過程結(jié)束,留下的各子超圖便是聚類的結(jié)果。每一個子超圖對應(yīng)一個聚類,超圖中的各頂點代表該聚類中所包含的網(wǎng)頁。
4.事務(wù)和用戶聚類
在將網(wǎng)頁進(jìn)行聚類的基礎(chǔ)上,可以將瀏覽網(wǎng)站的事務(wù)和用戶進(jìn)行聚類。瀏覽事務(wù)聚類的原則是根據(jù)事務(wù)和網(wǎng)頁聚類的相似度進(jìn)行,將事務(wù)聚合在相似度最高的網(wǎng)頁類中。事務(wù)和網(wǎng)頁類的相似度可以按照如下公式計算:
|Tj∩Ci|/|Ci|
其中,Tj為一個事務(wù),Ci為一個聚類,|Tj∩Ci|為Tj和Ci中所包含的相同頁面的數(shù)目,|Ci|為Ci中所包含的頁面數(shù)目。
在記錄網(wǎng)站用戶標(biāo)志的情況下,可以通過用戶的瀏覽事務(wù)聚類將用戶進(jìn)行聚類,即將訪問相似網(wǎng)頁的用戶聚在同一類。
5.聚類挖掘結(jié)果的可視化
聚類挖掘的結(jié)果是多維的,由于笛卡兒坐標(biāo)系最多只有三個坐標(biāo),所以不能用通常的方法作圖。而且這些多維的數(shù)據(jù)集一般不含有空間語義,數(shù)據(jù)集的各維之間沒有空間連貫性,這也很難用傳統(tǒng)的二維或三維圖形直接表達(dá)多維空間。本文采用了一種通過主分量分析將多維空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)的挖掘結(jié)果可視化方法,實現(xiàn)聚類挖掘結(jié)果的可視化。根據(jù)生成的各個點之間的距離和簇的形狀,我們可以有效地從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)對我們有用的信息。
三、結(jié)論
闡述了在電子商務(wù)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用中,利用基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的多層次、超圖分割聚類方法,對Web網(wǎng)頁和用戶進(jìn)行有效聚類。該方法借助網(wǎng)站層次圖,可以根據(jù)實際需要,在各個層次上進(jìn)行聚類分析;在挖掘出滿足一定Support的關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類,僅將高度相關(guān)的網(wǎng)頁和用戶聚在同一類,而將關(guān)聯(lián)性較小的網(wǎng)頁排除在聚類外。該方法對于改進(jìn)網(wǎng)站質(zhì)量、完善電子商務(wù)中產(chǎn)品銷售策略具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]PeiJ,HanJ,BehazadM,etal.Proceedingsofthe1999KDDWorkshoponWebMining[C],Kyoto:PKDD,1999.396-407
首先了解儀器工作原理,其次掌握測量方法。例如示波器在電子實踐中是常規(guī)的測試儀器,作為電子專業(yè)的學(xué)生,可以將示波器的原理和使用專門列為兩個獨立的實踐課題,而且特別規(guī)定示波器的使用是“動手題”重點之一,要求學(xué)生在實驗中進(jìn)行多次重復(fù)的操作,最終達(dá)到像使用萬用表一樣的熟練程度。要求學(xué)生不但會“定性”觀察波形,而且能“定量”測量信號的幅度、頻率、周期等。在單管放大實踐中,當(dāng)輸入為正弦波時,利用示波器不但可以看到放大后波形以及和輸入信號進(jìn)行相位比較,而且還可以通過對輸入信號的增大或減小,對負(fù)反饋的增加或減少,對上偏置電位器調(diào)整等多種內(nèi)容來實現(xiàn)晶體管三種狀態(tài)的相互轉(zhuǎn)換來觀察波形的變化情況,這樣學(xué)生不僅看到放大后的正弦波形,也觀察到飽和失真、截止失真及雙向失真的形波。從而更深刻理解在模擬電路中,條件的變化決定著晶體管狀態(tài)的變化,這樣全方位的訓(xùn)練,不但能把理論課中難以理解的復(fù)雜思維變得生動有趣、明白易學(xué),也通過學(xué)生對示波器的反復(fù)操作加強(qiáng)了應(yīng)用動手的訓(xùn)練,對于穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器、頻率計、交流毫伏表等儀器,也在各個實踐教學(xué)中熟練掌握及合理應(yīng)用。
2.掌握電子元器件的基礎(chǔ)知識
電子元件知識是電子產(chǎn)品應(yīng)用的基礎(chǔ),以前有的學(xué)生就業(yè)時甚至還不能識別有關(guān)元件,不會進(jìn)行基本的檢測。因此首先必須加強(qiáng)大學(xué)生電子元件基礎(chǔ)知識的傳授,讓學(xué)生了解電子元件的封裝形式、種類、材料、標(biāo)稱值,尤其是使學(xué)生掌握電子元件測量方法及其使用注意事項,如何進(jìn)行選擇。
過去學(xué)生對各種電路的分析研究大多只注重理論上的設(shè)計和分析,與實際嚴(yán)重脫節(jié)。學(xué)生拿了設(shè)計圖稿,進(jìn)行實物安裝調(diào)試時,由于沒有元器件特性參數(shù)的概念,無法做到根據(jù)實際要求對元器件進(jìn)行對比和選擇,調(diào)試成功率往往較低,甚至做不出來,在產(chǎn)品設(shè)計調(diào)試過程中,無法辨別是設(shè)計問題還是元器件質(zhì)量問題,使問題復(fù)雜化。甚至將本來是由于元器件的質(zhì)量引起的問題,卻往往錯誤地認(rèn)為是設(shè)計問題,因此而把產(chǎn)品設(shè)計引入誤區(qū)。在實際組裝生產(chǎn)時,尤其要注意各種電子元器件的質(zhì)量問題,因為它將會引起整機(jī)質(zhì)量嚴(yán)重下降。
目前有些大學(xué)的專業(yè)測試實驗課開得較少,導(dǎo)致學(xué)生對元器件參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)、測試條件、特性好壞、靈活運用等知之甚少,因此必須加強(qiáng)對學(xué)生元器件測試實驗的教學(xué)。只有我們在實踐教學(xué)中都重視了基礎(chǔ)元器件的練習(xí),才能使學(xué)生不再只停留在對電子元器件的外觀識別上,而是能熟練地用儀器設(shè)備對其進(jìn)行各種性能的檢測,深刻掌握元器件的綜合知識。
3.加強(qiáng)電子技能訓(xùn)練
在訓(xùn)練中熟悉各種元器件,掌握插裝、焊接、導(dǎo)線加工、元器件引腳成型等各項基本技能,看懂各類電子產(chǎn)品電路原理圖和印刷電路圖,掌握各類電路不同的調(diào)試方法。在對各個電路的安裝、調(diào)試過程中,不光要鍛煉電子技能工藝水平,而且應(yīng)注意對電路進(jìn)行深入地分析,理解各類典型產(chǎn)品電路的工作原理,了解各元器件參數(shù)變化或線路局部改變等諸多方面因素對電路工作狀態(tài)造成的影響等,并且利用技能訓(xùn)練中焊接、調(diào)試的機(jī)會,反復(fù)思索、檢測、調(diào)試,讓學(xué)生將專業(yè)課程中學(xué)到的理論知識及時消化吸收成為能夠靈活運用的實踐知識,并初步具備設(shè)計簡單電路的能力。電路技能訓(xùn)練還有利于培養(yǎng)學(xué)生直觀檢測與排除故障的能力,這對應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的學(xué)生具有更加重要的意義。
許多電子產(chǎn)品的故障都是由于各種因素引起元器件損壞而造成的,可以憑借經(jīng)驗直觀判斷出故障元器件,從而分析出故障原因,省去許多繁瑣的檢測調(diào)試過程。因為許多常用元器件,由于電路的原因,損壞時都伴隨有顏色、聲音或者氣味上的異常情況,而這些實際經(jīng)驗對在校學(xué)生而言尤為缺乏。電子技能訓(xùn)練可以較好地加強(qiáng)學(xué)生對這方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在插裝、焊接和調(diào)試某個電路時,在實驗教師指導(dǎo)下,學(xué)生可以對電路的運行做人為的“破壞”,使電路出現(xiàn)故障而造成元器件損壞,通過觀察各種元器件的損壞現(xiàn)象,積累實際經(jīng)驗,并從本質(zhì)上了解到造成各元器件損壞的原因。電子技能訓(xùn)練一方面能提高學(xué)生專業(yè)技能工藝水平,另一方面有助于實際能力的鍛煉和培養(yǎng),是實踐教學(xué)中比較重要的一個環(huán)節(jié)。
4.逐漸加大綜合性實驗、研究性實驗的比例,提高創(chuàng)新能力
一個產(chǎn)品的最終完成,光靠理論上的分析和研究是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,它必須是理論與實踐的有機(jī)統(tǒng)一,要求學(xué)生有較強(qiáng)的動手能力,能熟練地掌握和使用各種相關(guān)的儀器,對元器件進(jìn)行全面的測試,掌握各種元器件的技術(shù)參數(shù),計算出各種元器件在電路應(yīng)用上的數(shù)值,最終才能完成自己設(shè)計的電路圖稿。通過認(rèn)真地設(shè)計、制作、安裝、調(diào)試,不但可以讓學(xué)生全面了解和掌握整個課程設(shè)計的全過程及產(chǎn)品制作過程的具體環(huán)節(jié),真正使學(xué)生從原有的感性認(rèn)識逐步過渡到理性認(rèn)識,再融合到實踐操作中去,做到理論和實踐的有機(jī)統(tǒng)一,從而達(dá)到質(zhì)的飛躍;而且可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,最大限度地發(fā)揮各位學(xué)生的聰明才智,有利于加強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計能力、動手能力和解決問題能力的培養(yǎng),同時也是考核學(xué)生是否具有創(chuàng)新意識和能力的重要手段。在安排上,可以這樣做:
(1)在基礎(chǔ)課程實習(xí)中加強(qiáng)綜合性訓(xùn)練,綜合性實踐鍛煉主要目標(biāo)是深化所學(xué)知識,拓寬知識面,承前啟后。例如我們自己設(shè)計制作的《模擬電路實驗箱》就能實現(xiàn)一些綜合性實踐。如果只讓學(xué)生遵循常規(guī)實驗方法,他們則只是按照實驗教材或教師的要求,按部就班地完成所要求的內(nèi)容,對于觀察到的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù),一般不能進(jìn)行更深入的思考,或多問幾個為什么。而綜合性實踐過程中常有故障出現(xiàn),為了排除,他們就會積極地去思考,去探索和研究問題,并逐步掌握了一些排除故障的實用技術(shù),不斷提高實驗技能。
(2)在專業(yè)課程實習(xí)中可以加強(qiáng)研究性實踐、設(shè)計性實踐。教師只提供若干有明確技術(shù)要求的實驗題目,不把實驗電路方案明朗化,讓學(xué)生通過收集所需資料、優(yōu)化擬定方案、組織實施、處理數(shù)據(jù)、對結(jié)果分析討論、寫出設(shè)計報告(根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度選擇不同的實施層次)。盡管開始的效果肯定不理想,但是我們訓(xùn)練的目的是“過程”指導(dǎo)。使學(xué)生在逐步掌握了實踐技巧,開闊了知識面的同時,激發(fā)了學(xué)生的思維,使學(xué)生學(xué)會從實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并能將已有知識運用到實際中去,鍛煉他們的探索熱情和創(chuàng)新精神。
總之,只有通過不斷加強(qiáng)學(xué)生的技能培養(yǎng),讓學(xué)生既掌握了一定的理論基礎(chǔ)又具備較強(qiáng)的實踐操作技能,他們將來才可能在競爭越來越激烈的現(xiàn)代社會中占有一席之地。
參考文獻(xiàn):
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[2]熊幸明等.電子電工實訓(xùn)教程.北京:清華大學(xué)出版社,2007.
一、前言
隨著網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)和網(wǎng)絡(luò)社會時代的到來,我國的經(jīng)濟(jì)、軍事、社會各方面都越來越依賴于網(wǎng)絡(luò),特別是金融和電子商務(wù)方面。同傳統(tǒng)的金融管理方式相比,金融電子化如同將金庫建在計算機(jī)數(shù)據(jù)庫中,資金在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流動,金融計算機(jī)系統(tǒng)已成為犯罪活動的新目標(biāo)。為了保障金融、電子商務(wù)的安全性,認(rèn)證技術(shù)是一個重要方面。身份認(rèn)證用于鑒別用戶身份,以保證通信雙方身份的不可抵賴性。生物識別技術(shù)是利用人體生理特征進(jìn)行身份認(rèn)證和識別的一種技術(shù),生物特征是唯一的、穩(wěn)定的、可以驗證的,與傳統(tǒng)的身份鑒定手段相比,基于生物特征識別的身份鑒定技術(shù)具有防偽性能好,不易偽造或被盜等優(yōu)點。因此近年來在金融、電子商務(wù)中,生物識別技術(shù)正成為一個重要應(yīng)用方向。
二、主要的生物識別技術(shù)
1.在金融、電子商務(wù)中。常用的生物識別技術(shù)有以下幾種:
指紋識別技術(shù)指紋識別技術(shù)是最早的通過計算機(jī)實現(xiàn)的身份識別手段。指紋識別技術(shù)涉及到許多高新技術(shù),如指紋樣本的采集和存儲技術(shù)以及計算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)等等。指紋的識別屬于“模式識別”,該系統(tǒng)的核心是OCR(光學(xué)字符識別)技術(shù)。通過攝像頭提取指紋,然后輸入計算機(jī),再通過一系列復(fù)雜的指紋識別算法,現(xiàn)代技術(shù)就能在極短的時間內(nèi)完成任何人的身份識別認(rèn)證。隨著科技的進(jìn)步,指紋識別技術(shù)正在走向金融、電子商務(wù)領(lǐng)域,指紋識別身份的ATM提款機(jī)已經(jīng)有所應(yīng)用。
2.掌形識別掌。人類手掌的立體形狀,就如同指紋一樣,是每個人都互不相同的可以作為身份確認(rèn)的識別特征。手掌特征是指手掌長度、寬度、厚度以及手指的表面特征。首先,掌形識別系統(tǒng)獲取手掌的三維圖像,然后經(jīng)過分析確定每個手指的長度、手指不同部位的寬度以及靠近指節(jié)的表面和手指的厚度。可得到近百個掌形的數(shù)據(jù),從而與模板進(jìn)行比較,并得出結(jié)果。手掌的幾何特征的穩(wěn)定性極高,不易受外在環(huán)境的影響而改變。缺點是掌形識別容易受生理狀況改變的影響,而造成識別率的不穩(wěn)定。
3.人臉識別。人臉識別技術(shù)具有非接觸性、對被識別對象侵?jǐn)_少和識別手段隱蔽,可廣泛用于公安部門的犯人管理及案犯查找、醫(yī)學(xué)診斷、信用卡、人機(jī)交互、證件核對等。其識別技術(shù)主要有:獲取人臉圖像、進(jìn)行特征提取、分類器根據(jù)特征來進(jìn)行決策分類、匹配識別。其不足是處理技術(shù)較復(fù)雜,人臉易受影響的因素太多(表情、光照、環(huán)境等),給特征提取增加了困難。
4.簽名識別技術(shù)。筆跡是人的一種穩(wěn)定的行為特征,具有一定的不變性和獨特性。因此可以利用人的簽名來識別個人身份。手寫簽名識別技術(shù),是通過計算機(jī)把手寫簽名的圖像、筆順、速度和壓力等信息與真實簽名樣本進(jìn)行比對,以實時鑒別手寫簽名真?zhèn)蔚募夹g(shù)。簽名識別技術(shù)裝置一般使用有線筆、靈敏的圖形輸入板或二者相互結(jié)合使用。其過程分為簽名采集和簽名識別:簽名采集提取了簽名中的百余種生物特性,對每個人的簽名建立一個惟一模板。簽名識別系統(tǒng)通過簽名識別,完成用戶合法身份的確認(rèn)。可用于電子政務(wù)、電子商務(wù)、金融機(jī)構(gòu)、安全防范等領(lǐng)域。
虹膜識別虹膜即為人們所稱的黑眼珠部分,是眼球前一層圓盤狀的薄膜,中央部分是瞳孔。經(jīng)計算兩個人同一只眼虹膜特征相同的概率是十萬分之一,兩眼相同的概率是一千億分之一。眼睛虹膜紋絡(luò)識別技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)與成像技術(shù)的結(jié)晶,采用的是紅外成像技術(shù),將人眼中的虹膜紋絡(luò)特征圖信息輸入計算機(jī),成為特殊的可供自動識別的人體身份證。與其他識別技術(shù)相比,虹膜識別的錯誤率是最低的。其不足是圖像獲取設(shè)備復(fù)雜、價格較高。
三、生物識別技術(shù)在金融、電子商務(wù)中的主要應(yīng)用
目前,我國在金融、電子商務(wù)中使用的基本上是智能IC卡,這類卡在使用時是通過“用戶ID+用戶密碼”來進(jìn)行身份識別和數(shù)據(jù)的訪問,基于該方式加密的金融卡有兩大隱患,一是微機(jī)只認(rèn)密碼不認(rèn)人;二是密碼位數(shù)短,容易破解,若位數(shù)長,用戶很難記,常遺忘密碼,對用戶造成使用時不便。全球的金融IC卡使用區(qū)域是受限制的,這主要是因為各國的IC卡標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,我國目前所進(jìn)行的EMV大遷移主要是解決這一問題。在EMV大遷移的過程中,符合EMV國際標(biāo)準(zhǔn)的IC卡加密就顯得尤為重要。基于生物特征進(jìn)行身份識別,其可靠性和安全性是非常高的。如果金融卡的使用過程像其他生物特征識別系統(tǒng)一樣,需要建立一個生物特征數(shù)據(jù)庫,那么將全球擁有IC卡的用戶特征學(xué)習(xí)到生物特征數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫將是非常龐大的,這將影響到識別過程的快速性。因此,該方法是不可行的。為此,一般是將擁有IC卡的用戶的生物特征信息集成到IC卡上,用戶在使用IC卡進(jìn)行金融交易時,只需與卡上的特征進(jìn)行比對,就可達(dá)到辨識的過程,而無需在金融網(wǎng)絡(luò)中建立龐大的特征數(shù)據(jù)庫。這樣,用戶不需要任何密碼,更不會擔(dān)心丟失或遺忘。將指紋識別技術(shù)應(yīng)用于金融卡,也是一種加密上的改進(jìn),但比起虹膜識別技術(shù)的誤辨識率要高,拒真率也高,虹膜技術(shù)在金融卡身份識別中將更有前途。金融中心需要有虹膜學(xué)習(xí)終端,金融交易機(jī)器(自動取款機(jī),ATM)需要安裝虹膜識別鏡和虹膜辨識系統(tǒng)。
1前言
電力電子技術(shù)是一個以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺。經(jīng)過50年的發(fā)展歷程,它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電(HVDC)。自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運用。
2電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié),列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵磁控制
靜止勵磁采用晶閘管整流自并勵方式,具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高及造價低等優(yōu)點,被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵磁機(jī)這個中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(尤其是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機(jī)組變速運行,通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并不完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運行特性。
2.2.1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術(shù)
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點,對于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),高壓直流輸電擁有獨特的優(yōu)勢。1970年世界上第一項晶閘管換流器,標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電(FACTS)技術(shù)
FACTS技術(shù)的概念問世于20世紀(jì)80年代后期,是一項基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù),可實現(xiàn)對交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀(jì)90年代以來,國外在研究開發(fā)的基礎(chǔ)上開始將FACTS技術(shù)用于實際電力系統(tǒng)工程。其輸出無功的大小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,成本較低,所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力(CustomPower)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù),是在FACTS各項成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版,其原理、結(jié)構(gòu)均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場介入相對容易,開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對較低,隨著電力電子器件價格的不斷降低,可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運用
2.4.1變負(fù)荷電動機(jī)調(diào)速運行
電動機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面,通過變負(fù)荷電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個方面,只有將二者結(jié)合起來,電動機(jī)節(jié)電方較完善。目前,交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速,我國正在推廣應(yīng)用中。
變頻調(diào)速的優(yōu)點是調(diào)速范圍廣,精度高,效率高,能實現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)速。在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗小,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大,節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點主要為:成本高,產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無功損耗,提高功率因數(shù)
一、近似計算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用
在電子技術(shù)中應(yīng)運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應(yīng)用近似計算。
在工作點穩(wěn)定電路中的應(yīng)用要進(jìn)行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機(jī)理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應(yīng)機(jī)理等。盡管如此,納米電子學(xué)中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢能的半導(dǎo)體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)”。
(2)分子晶體管和導(dǎo)線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導(dǎo)線,但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機(jī)構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進(jìn)展,但該技術(shù)何時能夠走出實驗室進(jìn)入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應(yīng)存儲器
超高密度存儲量子效應(yīng)的電子“芯片”是未來納米計算機(jī)的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機(jī)械部件的計算機(jī)信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應(yīng)存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學(xué)研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計算機(jī)的“互連問題”
一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機(jī)注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問題中首當(dāng)其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計算機(jī)要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計算機(jī)的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機(jī)設(shè)計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學(xué)上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計算機(jī)導(dǎo)線間的量子隧穿效應(yīng)和導(dǎo)線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設(shè)計、性能分析模擬環(huán)境
當(dāng)前,分子力學(xué)、量子力學(xué)、多尺度計算、計算機(jī)并行技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設(shè)計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機(jī)的速度、分子力學(xué)與量子力學(xué)算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細(xì)的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊
交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點,較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應(yīng)用價值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。
簡單的說,電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進(jìn)行的。
四、電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用
時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時間標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)出頻率標(biāo)準(zhǔn),兩者可共用的一個基準(zhǔn)。
1952 年國際天文協(xié)會定義的時間標(biāo)準(zhǔn)是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備龐大,操作麻煩,精度僅達(dá)10- 9 。隨著電子技術(shù)與微波光譜學(xué)的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學(xué)、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標(biāo)準(zhǔn)——量子頻率標(biāo)準(zhǔn)。這種頻率標(biāo)準(zhǔn)是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標(biāo)準(zhǔn)。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標(biāo)準(zhǔn),如(133 Cs)頻標(biāo)、銣原子頻標(biāo)、氫原子作成的氫脈澤頻標(biāo)、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標(biāo)等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標(biāo)準(zhǔn),改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運動的時間基準(zhǔn)。這一方面使設(shè)備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定度大為提高(可達(dá)10- 12 —10- 14量級,即30 萬年——300 萬年差1 秒)。1967 年第13 屆國際計量大會正式通過決議,規(guī)定:“一秒等于133 Cs 原子基態(tài)兩超精細(xì)能級躍遷的9192631770 個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準(zhǔn),發(fā)展了高精度的測頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達(dá)、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應(yīng)用問題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應(yīng)用手冊后,廣大科技工作者對電子技術(shù)在時間與頻率標(biāo)準(zhǔn)中的應(yīng)用知識的初步了解和認(rèn)識。在當(dāng)代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進(jìn)入我們生活之中的同時,國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和諧社會的構(gòu)建離不開我們科技工作者對新理論的學(xué)習(xí)和新技術(shù)的應(yīng)用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應(yīng)用價值是不足為虛的。
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隨著我國的科技不斷進(jìn)步,電力電子技術(shù)的重要性也愈來愈得到了顯著體現(xiàn),電力電子技術(shù)能夠?qū)﹄娔艿氖褂眉右詢?yōu)化,在其作用下可以將電能的應(yīng)用得以高效節(jié)約,這樣就能夠?qū)﹄娔艿氖褂眠_(dá)到優(yōu)化的目標(biāo)。另外就是對傳統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和機(jī)電一體化發(fā)展有著改造作用,再者就是電力電子技術(shù)的智能化可將信息化和功率處理進(jìn)行統(tǒng)一,進(jìn)而將微電子技術(shù)與之相結(jié)合,推動電子技術(shù)的改革發(fā)展。
1.2電力電子技術(shù)的發(fā)展分析
電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)過了幾個重要階段,首先就是在20世紀(jì)50年代末時,第一個晶閘管問世,在這一階段屬于晶閘管整流時代。大功率的工業(yè)用電通過工頻交流發(fā)電機(jī)來提供,在實際的應(yīng)用過程當(dāng)中,大約有百分之二十電能是通過直流形式進(jìn)行消費的,到了60年代及70年代,大功率硅整流管與晶閘管的開發(fā)應(yīng)用比較迅速,這一階段就是電力電子技術(shù)的晶閘管時期。從70年代開始,在自關(guān)斷器件發(fā)展中就是的電力電子技術(shù)進(jìn)入到了逆變時代,在這一時期由于能源危機(jī)就讓交流電機(jī)變頻調(diào)速因節(jié)能效果明顯而有了很大程度上的發(fā)展,雖然已經(jīng)實現(xiàn)了逆變以及整流,但在作的頻率方面還不高。到了80年代,集成電路技術(shù)開始從大規(guī)模和超大規(guī)模的方向得到了迅猛發(fā)展,一些以MOSFET和IGBT作為代表的大電流以及高頻和高壓功率的半導(dǎo)體復(fù)合器出現(xiàn)以來,電力電子技術(shù)在這一階段已經(jīng)進(jìn)入到了發(fā)展的重要時期,多樣化的新型器件都已經(jīng)應(yīng)用在了電路技術(shù)當(dāng)中,同時向著復(fù)合化和模塊化的方向進(jìn)行發(fā)展,在性能上更加的完善可靠,為用電的設(shè)備高效節(jié)能等提供了重要基礎(chǔ)。
2電力電子技術(shù)在現(xiàn)階段的實際應(yīng)用探究
2.1電力電子技術(shù)在交通運輸中的實際應(yīng)用
在我國的電力電子技術(shù)得到了迅速發(fā)展過程中,已經(jīng)在諸多的領(lǐng)域有了應(yīng)用,其中在電氣化的鐵道交通當(dāng)中就對電力電子技術(shù)有了廣泛應(yīng)用,在電氣機(jī)車當(dāng)中的直流機(jī)車就是對整流裝置進(jìn)行的應(yīng)用,而交流機(jī)車方面就是對變頻裝置進(jìn)行的應(yīng)用。另外,在磁懸浮列車當(dāng)中的電力電子技術(shù)的應(yīng)用比較關(guān)鍵,有著諸多的地方需要電力電子技術(shù)的支持才能夠使得磁懸浮列車得以順利的運行,不僅在牽引電機(jī)傳動方面,在各種的輔助電源方面也需要這一技術(shù)的支持。而在電動汽車的電機(jī)方面也是需要電子裝置對電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能夠起到控制驅(qū)動的作用。在船舶以及飛機(jī)等對電源的使用也有著很大的不同,所以在對電力電子技術(shù)的應(yīng)用上也比較的關(guān)鍵。
2.2電力電子技術(shù)在家用電器中的實際應(yīng)用
電力電子技術(shù)在人們?nèi)粘I钪械募矣秒娖鞣矫娴膽?yīng)用也比較的廣泛,這對人們的生活提供了很大的方便,其中洗衣機(jī)是生活中常用的家用電器,在電力電子技術(shù)的應(yīng)用下能夠代替人工工作,只需要將衣服放進(jìn)洗衣機(jī)按下按鈕,就能夠通過電力電子技術(shù)的功能支持完成整整個洗衣的過程。還有就是在廚房洗碗機(jī)家用電器的電力電子技術(shù)的應(yīng)用上和洗衣機(jī)的原理類似,在空調(diào)器的電力電子技術(shù)的應(yīng)用上能夠起到節(jié)能作用,實踐證明能夠節(jié)約30%的電能,而電頻熒光燈在工作效率上要比普通的能的效率高很多。
2.3電力節(jié)能中的電力電子技術(shù)的實際應(yīng)用
在我國的經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展的過程中,也在能源的消耗上付出了很大的代價,尤其是在電力能源的消耗上比較嚴(yán)重。當(dāng)前的工業(yè)和電力的結(jié)合已經(jīng)成了發(fā)展的必需條件,所以在電力能源的消耗上逐漸的增加,主要就是由于電力能源而對穩(wěn)定以及利用率高等諸多優(yōu)點。從我國整體的工業(yè)發(fā)展情況來看,在工業(yè)的用電方面還存在著一些不合理的情況,尤其是在用電的效率上得不到有效提高,從而造成了嚴(yán)重浪費的現(xiàn)象,在當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展理念深化背景下節(jié)約電力能源是可持續(xù)發(fā)展理念實踐的一個內(nèi)容,通過對電力電子技術(shù)的實際應(yīng)用能夠有效的將電源的消耗程度有效的降低,在電力電子技術(shù)的作用下,能夠?qū)﹄娏υO(shè)備得到性能上的優(yōu)化以及節(jié)約原材料的使用,這樣就能夠最大化的對電力能源進(jìn)行節(jié)約。
2.4電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中的實際應(yīng)用
隨著我國對新能源的開發(fā)利用,例如風(fēng)力發(fā)電以及水力發(fā)電等,這其中就涉及到發(fā)電機(jī)的電流頻率的變換,水力發(fā)電功率要取決于水頭壓力以及流量,而這對機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變化也會產(chǎn)生影響,為能夠?qū)⒆畲蟮挠行Чβ实靡詫崿F(xiàn),就需要通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流頻率促進(jìn)機(jī)組的變速運行。另外在大型的發(fā)電機(jī)相對靜止勵磁控制方面正是采用的晶閘管整流自并勵的方式,省去了勵磁機(jī)中間的慣性環(huán)節(jié)。
科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動化技術(shù)不斷更新,電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)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(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)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(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對電力系統(tǒng)的容量提出新要求,其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬千瓦。
1.2電氣自動化技術(shù)
電氣自動化技術(shù)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(jī)器設(shè)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(zhì)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(jī)械自動化控制系統(tǒng)完成。由此可知,電氣自動化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時間的技術(shù),是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動化系統(tǒng)的開發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對電氣自動化的要求越來越高。
2電氣自動化設(shè)計理念
2.1遠(yuǎn)程監(jiān)控式理念
遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一項高技術(shù)、高難度的新技術(shù),是指利用電腦終端對其他各個地方的設(shè)備進(jìn)行集中控制的技術(shù)。在電氣工程中運用這項技術(shù),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(qiáng)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(yuǎn)程監(jiān)控式便會受到較大的限制。因此,遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)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(shè)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(shè)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(hù)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(shè)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(dǎo)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(shè)計理念在電氣工程中的實際應(yīng)用,不僅可以減少投資成本支出,還可以進(jìn)行統(tǒng)一管理、方便快捷,促進(jìn)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(shè)計理念在電氣工程中應(yīng)用較為廣泛。
2.3現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念
現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術(shù)在當(dāng)前的電氣工程中應(yīng)用最為廣泛,究其原因不外乎其高效性的特征。這項技術(shù)具有實踐性特點,是在大量應(yīng)用實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上不斷發(fā)展起來的,不同間隔采取不同的技術(shù)措施是這項技術(shù)能夠廣泛應(yīng)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(shù),以能夠有效降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在優(yōu)化電纜連接技術(shù)、降低設(shè)備成本的同時,還要盡量減少設(shè)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(jī)自動控制、調(diào)節(jié)、操作的實現(xiàn)方式
利用計算機(jī)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的操作,是在遵循調(diào)度方案的前提下,對能夠使電纜關(guān)閉的設(shè)備進(jìn)行調(diào)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(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運行方式,如電網(wǎng)的開和關(guān),限制修改操作命令,各種整定值,報警信號復(fù)歸等。
3.2人機(jī)聯(lián)系的實現(xiàn)方式
人機(jī)聯(lián)系的實現(xiàn)方式是指電氣設(shè)備,包括鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)等,通過電氣自動化系統(tǒng)的允許以后,為達(dá)到實時監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的而調(diào)動一切可利用的電氣設(shè)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(yīng)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(diào)節(jié)、監(jiān)控電氣設(shè)備、設(shè)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(yīng)用
4.1在電氣管理中的應(yīng)用
在電氣工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)電氣自動化是高新技術(shù)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(yīng)用過程注重編程調(diào)試。在應(yīng)用時采集相關(guān)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(shù)處理功能,使設(shè)備的使用量和投資額大大降低,有效實現(xiàn)了設(shè)備控制的精度。對于電氣工程來說,在施工中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)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(diào)度中的應(yīng)用
對于電網(wǎng)調(diào)度中電氣自動化的應(yīng)用來說,其技術(shù)主要表現(xiàn)在應(yīng)用性領(lǐng)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(diào)度中心三者之間的有效連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中,由網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度、打印設(shè)備、大屏顯示器等設(shè)備。在電網(wǎng)調(diào)度中,電氣自動化的實際應(yīng)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(fù)荷為基礎(chǔ)的預(yù)測采取及時調(diào)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(yīng)現(xiàn)代化市場的營銷需求。
4.3在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在這方面的應(yīng)用主要以分層的結(jié)構(gòu)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(jī)接口的主要負(fù)責(zé)人。過程控制單元是直接應(yīng)用于生產(chǎn)的,其運行狀態(tài)主要通過設(shè)備的檢測實現(xiàn),并能夠有效控制設(shè)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(hù)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(fù)責(zé)實行必要的診斷與維護(hù)工作。