時間：2023-03-22 17:44:37
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1.引言
大體積混凝土由于水泥凝結硬化過程中釋放出大量的水化熱，形成較大的內外溫差，當溫差較大超過25℃時，混凝土內部的溫度應力有可能超過混凝土的極限抗拉強度從而產生溫度裂縫，同時混凝土降溫階段如果降溫過快，由于厚板收縮，又受到強大的摩阻力，可能導致收縮貫穿裂縫。此外，混凝土本身的收縮也可能造成裂縫的產生。因此大體積混凝土存在的主要問題是裂縫的控制。
2.大體積混凝土的概念
目前國內對于大體積混凝土尚無一個明確的定義。我國有的規范認為，當基礎邊長大于20m，厚度大于1m，體積大于400m3時稱大體積混凝土；有的則認為混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于1m，或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大，導致裂縫的混凝土為大體積混凝土。
3.大體積混凝土的主要類型
目前主要根據混凝土的種類和要求的性能進行分類。按照混凝土種類主要分為不含鋼筋的素混凝土、含鋼筋的鋼筋混凝土或摻入鋼纖維的鋼纖維混凝土；按照要求的性能主要分為干硬性混凝土、低流態混凝土、高流態混凝土和常態混凝土等。
4.大體積混凝土的特點及施工技術要求
大體積混凝土結構厚、體形大、鋼筋密、一次澆注量大、施工時間長、施工工藝要求高、受環境影響大，澆注完畢后，由于體積過大，造成混凝土水化熱大，溫度場梯度大，混凝土“內熱外冷”極易產生裂縫。工程實踐證明，大體積混凝土施工難度比較大，混凝土產生裂縫的機率較多。
5.大體積混凝土裂縫的主要類型
5.1干縮裂縫
混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。
5.2塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細，且長短不一，互不連貫狀態。常發生在混凝土板或比表面積較大的墻面上，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3m，寬1～5mm.從外觀分為無規則網絡狀和稍有規則的斜紋狀或反映出混凝土布筋情況和混凝土構件截面變化等規則的形狀，深度一般3～10cm，通常延伸不到混凝土板的邊緣。
5.3沉陷裂縫
沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致。或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致混凝土出現沉陷裂縫。特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。
5.4溫度裂縫
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆注后，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升。而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成混凝土內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。
6.大體積混凝土裂縫的材料控制技術
6.1水泥的合理選取
優先選用收縮小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期（1～5d）可產生一定的預壓應力，而在水化后期預壓應力部分抵消溫度徐變應力，減少混凝土內的拉應力，提高混凝土的抗裂能力。
6.2骨料的合理選取
選擇線膨脹系數小、巖石彈性模量低、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料，這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。
6.3盡可能減少水的用量
水對混凝土具有雙重作用，水化反應離不開水的存在，但多余水貯存于混凝土體內，不僅會對混凝土的凝膠體結構和骨料與凝膠體間的界面過度區相的結構發展帶來影響，而且一旦這些水分損失后，凝膠體體積會收縮，如果收縮產生的內應力超過界面過度區相的抗力，就有可能在此界面區產生微裂縫，降低混凝土內部抵抗拉應力的能力。再者，大體積混凝土一般強度都不是很高。
7.混凝土凝結硬化過程的控制
宏觀上，硬化混凝土在約束條件下，收縮變形會產生彈性拉應力，拉應力的近似值最初可假定為楊氏模量和變形的乘積，當誘導拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土材料就會開裂。但事實上，由于混凝土是一種兼具粘性和延展性（徐變）的復雜相組成的非均質材料，一些應力被徐變松弛所釋放，混凝土是否產生裂縫是徐變應力松弛后的殘余應力所決定。
8.外加劑與摻合材料的控制
8.1粉煤灰
混凝土中摻用粉煤灰后，可提高混凝土的抗滲性、耐久性，減少收縮，降低膠凝材料體系的水化熱，提高混凝土的抗拉強度，抑制堿集料反應，減少新拌混凝土的泌水等。這些諸多好處均將有利于提高混凝土的抗裂性能。但是同時會顯著降低混凝土的早期強度，對抗裂不利。試驗表明，當粉煤灰取代率超過20%時，對混凝土早期強度影響較大，對于抗裂尤其不利。
8.2硅粉
（1）抗凍性：微硅粉在經過300～500次快速凍解循環，相對彈性模量隆低10～20%，而普通混凝土通過25～50次循環，相對彈性模量隆低為30～73%.（2）早強性：微硅粉混凝土使誘導期縮短，具有早強的特性。（3）抗沖磨、控空蝕性：微硅粉混凝土比普通混凝土抗沖磨能力提高0.5～2.5倍，抗空蝕能力提高3～16倍。
8.3減水劑
緩凝高效減水劑能夠提高混凝土的抗拉強度，并對減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力學、熱學、變形等性能起著極為重要的作用。
8.4引氣劑
引氣劑除了能顯著提高混凝土抗凍融循環和抗侵蝕環境的能力外，能顯著降低新拌混凝土的泌水，提高混凝土的工作度，降低混凝土的彈性模量，優化混凝土體內微觀結構，提高混凝土的抗凍性能。
9.結語
大體積混凝土結構裂縫的發生是由多種因素引起的。各類裂縫產生的主要影響因素有幾種：一是結構型裂縫，由外荷載引起的。二是材料型裂縫，主要由溫度應力和混凝土的收縮引起的。目前控制和解決的重點是溫度應力引起的混凝土裂縫。
粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。
總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。
2一個國外的電網規劃專家系統
目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。
在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。
2.1目標和預期效益
主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：
a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；
b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；
c)將獲得得更一致的結果；
d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；
e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；
f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；
g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；
h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。
2.2領域專家和知識工程師的交互作用
知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。
2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：
a)DC系統最小故障恢復特性；
b)容許的無線電和諧波干擾要求；
c)故障后的最小穩定判據；
d)穩定電壓和無功電源的極限；
e)甩負荷后的暫態過電壓極限；
f)可靠性所要求的最小設備冗余度；
g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；
h)必須滿足某一最大費用要求；
i)必須適合現有技術。
魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。
3電網規劃決策系統的分解及協調
電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。
電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。
4結束語
電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。
結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。
參考文獻
2封閉集散控制系統到工業現場中線的發展分析
封閉式的集散控制系統缺乏較好的兼容性和開發性，系統存在無法共享信息的局限。為增強集散控制系統的兼容性和開發性，在構建系統過程中必須采用標準化、網絡化的網絡協議，工業現場中線技術隨之發展起來。由該技術構建的工業現場總線控制系統可以確保工業現場中智能化儀器、控制器、執行機構設備之間保持信息通暢。整個控制系統按照總線方式有條不紊的運行著。工業現場總線控制系統采用的是開放式的現場總線協議，以該協議方式進行現場所有支線工作的協調工作，不僅可以降低投資成本、維護資金，該系統還具有操作簡單、經濟實用、工作效率高的顯著優勢，用戶的功能需求也可以得到更好地滿足。工業現場總線控制系統是一種開放的、互聯的分布式系統。該系統將工業現場作為中線，通過收集中線中的信號或信息，并根據所收集的信息對其進行有效控制，將分散控制管理與集中控制管理進行了有效結合，將系統危險分散開來，實現控制分離。
3現場控制到企業自動化控制發展分析
以太網工業協議作為一種開放式的網絡協議，實現了全方位的自動化控制。在計算機控制技術中引入互聯網，有助于提升產品的安全系數和適用性。但目前，企業化基于以太網的自動化控制中存在著一個問題就是不穩定的網絡信號，無法確保系統時刻保持在穩定的工作信號下。信息化工廠的提出是為了解決以太網不穩定問題。基于該技術下，系統將大量的數據進行轉移，使信息的采集、傳輸和處理都能處于良好的環境中，最終實現信息的自動化控制，并提高控制效率。
1．1動力學控制變換工藝動力學控制變換工藝流程見圖2。粗合成氣全量進入1＃低壓蒸汽發生器副產低壓蒸汽，同時調整水氣比至約0．55后，經氣氣換熱器升溫進入第一變換爐進行變換反應，出口氣體經換熱后，進入1＃中壓蒸汽發生器副產中壓蒸汽，降溫后進入第二變換爐繼續變換反應，出第二變換爐變換氣進入2＃中壓蒸汽發生器副產中壓蒸汽后，與第一變換爐出口跨線變換氣混合，調整出裝置工藝氣H2／CO，混合工藝氣依次進入2＃低壓蒸汽發生器、鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量。動力學控制變換工藝通過適當減少第一變換爐中的催化劑，即控制催化劑裝填量的辦法，能達到控制床層熱點溫度從而達到控制反應深度的目的［6］。但是，由于CO濃度和水氣比都高，反應的推動力太大，催化劑的裝填量只要有少量的變化，就會明顯影響床層的熱點溫度，因此催化劑的用量必須準確，否則會因為反應深度的增加而造成床層“飛溫”的不良結果。如果催化劑的裝填量固定不變，則在裝置開車初期，負荷小或氣量波動時，催化劑裝填量勢必富余，導致粗合成氣反應深度加大而超溫。運用一種新開發的分層進氣變換反應器技術，當生產裝置運行負荷低時，氣體只經過下層進行變換反應，可以避免因為催化劑裝填富余，CO過度反應使床層超溫；當生產裝置運行正常時，氣體可以全部從上段進入或者上段和下段同時進入，以此來滿足生產要求。該工藝主要缺點是：變換反應溫度控制的影響因素較多，催化劑的裝填量、原料氣負荷、水氣比的波動均影響反應溫度，操作控制系統設計較復雜。
1．2熱力學控制變換工藝熱力學控制變換工藝流程見圖3。粗合成氣首先分為兩路，一路進入1＃低壓蒸汽發生器副產低壓蒸汽，同時調整水氣比至約0．25后，經氣氣換熱器升溫進入第一變換爐進行變換反應，出口氣體經換熱后，進入1＃中壓蒸汽發生器副產中壓蒸汽，降溫后與另一路粗合成氣匯合后經脫毒槽進入第二變換爐繼續變換反應，出第二變換爐變換氣依次進入中壓蒸汽過熱器、2＃中壓蒸汽發生器、2＃低壓蒸汽發生器、鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器回收熱量。熱力學控制變換工藝在粗合成氣主路設置非變換旁路跨越第一變換爐，再與另一路經第一變換爐的低含水量變換氣混合后進入第二變換爐反應，可穩定調控水氣比，且無需補充蒸汽調整水氣比，節約能耗效果顯著。第一、二變換爐催化劑裝填量均為足量，都按照接近反應平衡控制變換深度進行設計，結合粗合成氣旁路、主路流量比值控制及第一變換爐之前設置蒸汽發生器，運行負荷變化時不需要調整；且由于反應平衡控制的特點，在不同運行負荷下第一變換爐發生甲烷化反應的風險很小。該流程應注意的是，運行過程特別是開工導氣初期，由于操作或調整不當出現水氣比過低而容易導致甲烷化超溫發生。此時可根據床層溫度適當調整第一變換爐水氣比，控制床層熱點溫度不高于380℃，避免甲烷化的發生。在運行末期，可以通過適當減小進入第一變換爐的氣量或者適當提高第一變換爐反應器入口的水氣比，來維持較高的CO轉化率，使裝置仍能夠穩定運行。此工藝操作過程簡單，兼顧了第一、二變換爐反應器的溫度控制和水氣比要求，既很好地控制了第一變換爐反應器的熱點溫度，又使第二變換爐反應器入口氣體在降溫的同時提高了水氣比。
2分析比較
兩種工藝有相似之處，即均采用了降低原料粗合成氣中水氣比的方法。究其原因，一方面制甲醇其水氣比是過剩的，節能效果顯著；另一方面可以降低變換反應的劇烈程度，增強了裝置的穩定性和可操作性。不同的是第一變換爐變換反應控溫方式的差異，動力學控制變換工藝是減少催化劑裝填量，使變換未反應完全即送出第一變換爐，而熱力學控制變換工藝是變換反應達到平衡后送出第一變換爐。
2．1技術參數表1是兩種工藝的主要技術參數對比，從表1中可知，兩種工藝均能滿足生產要求。兩種工藝經廢熱鍋爐后，降低第一變換爐進口的水氣比，因各自控溫方式的不同而產生較大差異。且2個變換爐進口溫度、床層熱點溫度呈現出不同的高低分布。動力學控制變換工藝2個爐進口溫度均較高，床層熱點溫度前高后低。熱力學控制變換工藝2個爐進口溫度均較低，床層熱點溫度前低后高。比較而言，較低的進口溫度有利于催化劑的升溫還原操作和使用壽命的延長，也便于換熱流程的組建，而且變換工藝的控溫關鍵是第一變換爐，第一變換爐較低的床層熱點溫度可以更有效避免甲烷化的發生。由于兩種工藝變換爐熱點溫度的差異，換熱流程從熱量有效利用的角度考慮，中壓蒸汽過熱器設置位置不同，動力學控制變換工藝中，中壓蒸汽過熱器直接設置在了第一變換爐出口，而熱力學控制變換工藝則設置在了第二變換爐出口。
2．2能耗表2是兩種工藝的主要消耗對比。當生產規模一定時，不同變換工藝的能耗主要體現在蒸汽和工藝余熱上。由表2可知，兩種工藝副產的蒸汽基本相當，低溫位工藝余熱、冷凝液總量、循環冷卻水水量，熱力學控制變換工藝略多，此結果是由于熱力學控制工藝進入變換系統的總水氣比略高于動力學控制工藝。兩種工藝均采用了前置廢熱鍋爐，并且后續不補充蒸汽或水，變換深度相當，變換產生的整體熱量和冷凝液基本相同，只是熱量及冷凝液的分配有所不同，故由表2可看出兩方案能耗相當。
2．3投資兩種工藝主要設備投資費用見表3。可以看出，變換爐費用因兩種工藝催化劑裝量的不同存在較大差異；各換熱設備因兩種工藝換熱流程、參與換熱工藝氣氣量、平均傳熱溫差等因素存在明顯差異。雖然熱力學控制變換工藝多設置一臺脫毒槽，但動力學控制變換工藝主要設備投資費用比熱力學控制變換工藝多。兩種變換工藝中，第一變換爐催化劑設計使用壽命均為2a，第二變換爐催化劑設計壽命為4a，脫毒槽吸附劑設計使用壽命為4a。綜合以上幾方面的分析比較，兩種變換工藝均能滿足生產要求，能耗相當，在操作穩定性和主要設備投資方面，熱力學控制變換工藝優于動力學控制變換工藝。
1.1環保工程
隨著時展，全球各國都開始注重環境保護，以降低環境問題對人類生存和生產的危害，因此越來越多環保工程應運而生。中國一直將環境污染治理作為基本國策之一，在各行各業發展中都將保護環境作為生產的原則之一。在這個背景下，環境工程成為近年來發展較快的行業。尤其是環保工程常常涉及到燃料脫硫過程，在這個過程中應用電氣控制技術，能提升生產效率，并保障生產的安全性和穩定性。將電氣控制技術運用到煤炭脫硫生產過程中，能有效避免生產過程中的安全問題，且操作人員能采用遠程操作方法來實現脫硫工作，不僅效率得到提升，也避免了有毒物質對人體傷害。
1.2高爐鼓風機
由于中國建筑行業快速發展，對鋼材的需求不斷提升。而電氣控制技術在高爐鼓風機中得到了廣泛應用。a)電氣控制技術的穩定性和連續性能更好地防止高爐鼓風機出現運行中的故障，降低運行事故發生概率；b)電氣控制技術能實現高爐鼓風機整體性能的大幅提升。通過電氣控制技術的使用，能有效改進高爐工作，使整體煉鋼水平得到提升。同時要對鼓風機低電壓跳閘的電氣控制技術、二次控制電源的電氣控制技術及瞬時斷電的電氣控制技術進行大力技術改造。
1.3鐵路起重設備
在電氣控制技術起步階段，中國的鐵路起重機在運行過程中存在很多局限性，且涉及到很多協調工作，無法滿足鐵路救援工作需求，而在當時經濟條件下無法大量引進國外發達國家生產的機械設備，使得起重機控制工作非常困難。隨著電氣控制技術的發展和應用，中國鐵路起重設備逐步向著智能化、高集成度、自動化方向發展，使鐵路救援工作更加靈活，成本低廉且便與維修。其中，PLC技術的出現成功解決了鐵路起重設備中的問題。PLC是一個以微處理器為核心，數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型機械或生產過程。通過PLC技術應用，使中國擺脫了國外技術控制，鐵路運輸業得到了飛速發展。
2對電氣控制技術未來發展趨勢的展望
隨著科學技術不斷發展，以人工智能技術為主的神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術已經在電力系統中應用，相關應用研究也在不斷進行。電氣控制技術涉及內容比較多，不僅涉及到電氣原理、線路、系統設計，也涉及到編程方法及生產機械應用等相關內容。同時電力控制方法也比較多，在很大程度上需要結合電氣控制技術。下面就電氣控制技術未來發展趨勢進行展望。
2.1電氣控制技術向著智能化趨勢發展
在科學技術發展帶動下，中國電氣控制技術逐步向著智能化方向發展，以人工智能技術為主要技術核心的各種技術目前已應用到電氣控制技術當中，并且與此相關的各種技術也在不斷研究和發展中。從當前研究成果可看出，神經網絡已成為解決復雜問題的關鍵技術，通過對神經網絡技術使用，可以對各種故障樣本進行分析，并找出解決問題的方法，當再次出現故障時，就可以在最短時間內排除故障。通過各種智能技術與電氣控制技術的結合，能將兩者優勢充分發揮、使用，更好地解決電氣系統中存在的問題。
2.2電氣控制技術向著開放性趨勢發展
電氣控制技術當前不斷創新和發展，其硬件系統不斷更新，新電氣控制技術不但安全性高、運行穩定，并且具有很強的靈活性和可靠性，能在生產中提供更多發展平臺。在信息技術發展帶動下，電氣控制技術也向著開放性方向發展。網絡技術創新為電氣控制技術提供了更多溝通和交流方式，使得電氣控制設計與網絡技術結合，不斷呈現多樣化趨勢。電氣控制技術的開放性趨勢，也會使電氣系統的整體性能和特殊性能得到進一步提升。由此可見，開放性趨勢已成為電氣控制技術的必然發展趨勢。
2.3電氣控制技術向著網絡化趨勢發展
目前電氣控制技術的優勢是強大的自我診斷和修復功能，使其能精準有效地切除故障以防止事故發生。但為了更進一步提升系統安全性，就要對系統進行網絡化改進，增強系統的數據通信功能。電氣設施的網絡化能加強對故障位置、故障距離、故障性質的分析和確定，使電氣設施能得到更加密切的保護，從而提升電氣設施可靠性。在電氣設施保護技術中，可通過網絡將不同母線保護進行高度集成，從回路流量和計算機網絡流量中獲取電流量信息，進而為故障和母線的隔離打下基礎，盡可能降低母線被切除的發生率。采用網絡技術能進一步提升電氣設施和設備的可靠性，降低電氣設備故障發生概率。從這個角度看來，電氣控制技術向著網絡化發展對電氣系統和電氣設備都有著深遠影響。電氣控制技術的網絡化，也將會給電氣控制設計及發展帶來更多新思路，提高電氣控制技術的可靠性和穩定性，在一定程度上也會使電氣控制裝置局部性和整體性的提升成為可能。因此，網絡化趨勢已經成為電氣控制技術發展的必然趨勢。
2.緊急停車系統的應用
緊急停車系統依據自動化控制和安全聯鎖在化工生產中的應用十分廣泛。假如某設備出現故障需要檢驗和維修，系統會在第一時間內啟動緊急停車系統，設備停止作業后，維修人員既可以開始維修工作。在實際生產必然存在突然停止動力供應的情況，化工生產過程中這種突發事故很多，緊急停車系統可以有效地解決因突然停止動力供應產生的意外損失，在保障生產安全的同時，還能為化工生產的順利進行提供保障。化工生產中的緊急剎車系統不能與其他設備同時存在，在保持獨立設置的同時，既不影響其他設備的正常工作，也不會因為系統突然啟動引發的系統問題。最后，化工生產技術人員還應該減少緊急剎車系統運行過程中的冗余設備，為系統的安全運行提供動力保障。因此緊急剎車系統的使用必須堅持故障安全的原則，只有保障系統設備的安全運行才能從根本上發揮緊急剎車系統的作用。
3.安全自動化裝置的應用
安全自動化裝置是自動化控制及安全聯鎖在化工安全生產中的應用形式之一。安全自動化裝置在化工安全生產中的主要目的有：第一，在實際施工過程中，如果施工人員很難發現安全隱患，安全裝置在接受到安全隱患信號后將會自動發出報警動作，實際施工中安全自動化裝置發出相應動作的事例有：對有毒氣體進行密封隔離、發生火災時自動啟動滅火裝置等。第二，安全裝置的自動化還能有效處理施工現場工作人員難以解決的困難，減少因施工人員親自解決施工危害產生的傷亡和經濟損失，減少施工過程中各種不必要的意外事故。
2網絡層
路由器和三層交換機中會大量運用到訪問控制列表，主客體分別為源地址、端口號與目的地址，對控制列表的訪問則是按照相關的保護規則來進行，如果數據包滿足保護規則要求，則允許通過，反之則被阻止。在MAC地址過濾中，待訪問目標是客體，而MAC地址則是主體。保護規則都是根據定義MAC地址過濾列表來進行的，只有符合該規則的MAC地址數據包才能得以通過。另外，還有一種常見的訪問控制技術，那就是防火墻技術。網絡有內網和外網之分，源端口號、源IP地址是主體，而目的端口號與IP地址是客體，以保護規則定義的方式讓遵循規則的數據包得以通過。
3數據庫管理系統層
銀行金融網絡系統中，操作系統固然頭等重要，然而數據庫管理系統的重要性也是不言而喻的，它是應用系統不可或缺的組成部分。在數據庫管理系統中，十分重要的一個安全措施就是訪問控制。用戶安全管理是數據庫管理的集中體現。系統對通過身份認證的登錄信息會將之當做主體，而數據庫管理系統中的文件、字段、數據庫、表以及系統操作則是客體，而字段與表會存在一些增刪、查詢、和修改方面的操作，而數據庫則存在恢復、備份等方面的操作。用戶的存取、訪問規則是用戶對數據庫存取控制的執行依據。存取矩陣也能夠表示訪問控制規則。列在該矩陣中代表著系統客體是數據庫、字段以及表等等，而陣列各單元代表主體對客體或者不同主體的存取方法是增刪、查詢、修改等操作。從操作系統的訪問控制安全角度講，訪問控制措施在數據庫管理系統中作用重大。數據庫管理系統成為了不少應用系統的的設計依據，系統的關鍵部分是數據，其權限被用戶掌握以后，就能夠不經過應用系統，直接通過操作數據庫的記錄，實現犯罪目的。所以，科技部門必須細致地分析設計數據庫系統的訪問控制措施，嚴格分析數據庫管理系統中主體的最小權限，然后據此對存取矩陣進行設定。通常數據庫管理系統權限是應用系統最終用戶無法獲得的，這樣一來也不能直接操作數據庫管理系統，要最大限度地不讓內部和外包開發用戶對數據庫管理系統進行直接登錄操作。以嚴格的管控措施減少直接操作授權。假如必須直接登錄操作，那么要針對部分表的部分字段來操作，不能授予內部或者外包開發用戶全部權限。同時，針對查詢權限的授予，可以一定程度上降低要求，但要控制好增刪與修改操作。例如，一個用戶需要進行客戶存款信息查詢，那么他被授權查詢姓名Name、住址Address、存款余額Deposit3個字段的信息表User,不過只允許修改Address字段,但是嚴禁執行插入或者刪除操作。在不少情形下，個人征信系統、反洗錢系統等應用系統都是主體。要創建對應的用戶，則需參照應用系統對數據庫管理系統的最小授權來進行。在個人征信系統中，外包開發用戶要規劃系統，那么需要同科技部門溝通，對應用系統的最小授權集合進行制訂。客戶貸款信息數據表中的一些字段或許或會出現在個人征信系統中，那么存款信息之類的數據庫表就不應該被訪問，可以允許查詢。分析訪問控制措施，可以極大地減少因為內部和外包開發員的過渡授權而產生的金融安全風險。
4操作系統層
有著訪問控制措施的常用操作系統主要注重對用戶進行安全管理。用戶的身份認證關系到訪問控制權限，也是訪問控制執行的依據。身份認證的方法有很多種，比如口令與指紋、身份卡與口令以及USB鑰匙等等。系統會禁止缺乏正確身份認證的用戶，如果認證成功，那么登錄身份信息將被系統當做主體。而系統設備、文件、操作、進程則是客體，一般會出現讀寫、運行和刪除及修改等行為。對于用戶的識別和存取訪問規則是由用戶對信息存取控制的來確定。系統對不同的用戶會授予不一樣的存取權限，比如寫入或者讀取被允許。存取矩陣模型一般被用來表示訪問控制規則，大型矩陣陣列則可以用來表示系統的安全情況。行在這種矩陣中代表系統主體，系統的客體則用列表示。主體對客體或者不同主體的存取是以陣列單元的填入數值來描述。數據庫管理系統以及操作系統都能夠使用這種模型。要想對內部與外包開發人員進行有效限制，就需要合理配置訪問控制措施，這樣才能讓他們不會故意越權操作系統。如果配置不佳，就會讓內部和外包開發員有過多的權限，不利于銀行金融網絡的安全。科技部門必須細致地分析設計操作系統的訪問控制措施，嚴格分析文件系統中用戶的最小權限，然后據此對存取矩陣進行設定。
5防火墻
訪問控制技術在銀行金融網絡防火墻中也有廣泛的運用。從網絡防火墻技術上來講，網絡具有內外網之分，該項技術可用于對所有的內外和外網通信應用協議的分析，由此查找出主機的IP地址和IP上聯端口號，并對業務流進行有效的規劃，進而合理控制對應的業務流。源IP地址、目的IP地址、源上聯端口號、目的上聯端口號中的訪問權限都可以利用防火墻技術來進行最大化的限制，能夠對業務流的通斷進行限制，以保證銀行的金融業務安全。
建筑電氣自動化控制技術的應用必然需要各種電氣設備的參與，并且設備的質量在整個的建筑電氣自動化控制技術應用中占據著重要的位置，一旦電氣設備存在一定的問題的話就會直接影響到整個建筑電氣自動化控制技術的實施質量，進而影響到后期建筑電氣自動化控制技術的應用，具體來看，設備對于建筑電氣自動化控制技術的影響主要體現在兩個方面:(1)設備自身的問題，電氣設備對于建筑電氣自動化控制技術的影響一個主要的問題就是我們所應用的設備自身存在質量問題，這種質量問題存在的原因有很多，比如設備在生產過程中可能就存在著質量問題，一旦在建筑電氣自動化控制技術應用中采用這些質量不達標設備的話就會影響到建筑電氣自動化控制技術的質量，另外，設備規格不符合我們所需要的要求的話也會影響到建筑電氣自動化控制技術的質量，設備在運輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會影響到后期的正常使用;(2)環境因素的影響，電氣設備對于周圍環境的依賴性也是比較強的，尤其是對于電氣設備周圍空間內的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻，但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會嚴重的影響設備的正常使用，最終影響建筑電氣自動化控制技術的質量。
1．2技術對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術作為一種最為新型的技術手段自然也離不開技術的支持，因此，反過來說，技術必然也會對建筑電氣自動化控制技術的質量產生直接影響，技術水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動化控制技術運用水平的高低，但是就當前我國的建筑電氣自動化控制技術中的技術水平現狀來看，仍然存在著一些問題，這些問題主要表現在兩個方面:(1)技術升級不及時，雖然建筑電氣自動化控制技術就當前來看算是一種較為新型的技術手段，但是就建筑電氣自動化控制技術本身來說仍然需要不斷地進行技術升級才能更好地適應當前人們對于建筑電氣不斷提高的要求，一旦建筑電氣自動化控制技術升級不及時導致電氣自動化技術落后于人們日益提高的要求的話就會嚴重的影響建筑電氣自動化控制技術的應用價值，也不利于建筑電氣自動化控制技術的發展;(2)在技術管理方面存在一定的缺陷，技術管理對于整個建筑電氣自動化控制技術的重要性不言而喻，一個完善的技術管理體系能夠使得建筑電氣自動化控制技術最大程度的發揮自身的優勢，甚至能夠最為及時的針對自身的不足進行更新換代，而當前我國建筑電氣自動化控制技術不存在完善的技術管理制度和體系，進而就極有可能導致建筑電氣自動化控制技術在具體運用中出現質量問題。
1．3人員對建筑電氣自動化控制技術的影響
建筑電氣自動化控制技術的施工和具體應用都離不開具體人員的操作，因此，人員也會對于建筑電氣自動化控制技術的質量產生重要影響。就建筑電氣自動化控制技術本身而言，其應用的最根本的目的就是發揮自動化功能來減少建筑電氣工程使用中對于人員的依賴，但是這并不代表著在實施中就可以減少人員的使用，或者是降低施工人員的素質，就當前我國建筑電氣自動化控制技術的現狀來看，人員的影響主要表現在以下兩點:(1)專業素質不高，建筑電氣自動化控制技術作為一種新型的科學技術手段，其科技水平相對傳統電氣工程來說更高，因此，就對具體的工作人員提出了更高的要求，尤其是在專業性上更是要求人員具備較高的素質，一旦工作人員專業水平不夠的話就會在很大程度上影響實施的質量，最終影響建筑電氣自動化控制技術的應用效果;(2)缺乏對工作人員的監督，工作質量的高低和監督存在著密切的聯系，如果我們對工作人員的施工質量進行密切監督的話就會在一定程度上提高工作人員施工的質量，進而提高建筑電氣自動化控制技術的水平，而如果監督不到位的話，那么就會很容易使工作人員產生懈怠，甚至會出現工作失誤，最終影響建筑電氣自動化控制技術的質量。
2建筑電氣自動化控制技術的發展方向
2．1在建筑電氣自動化控制技術中融入網絡技術
網絡信息技術作為當前較為先進的另一種科學技術也應該使其在建筑電氣自動化控制技術中發揮一定的作用，網絡技術的合理運用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術的更新速率，擴展建筑電氣自動化控制技術的應用范圍;并且除此之外，在建筑電氣自動化控制技術中合理的運用網絡技術能夠在很大程度上提高建筑電氣自動化控制技術的管理水平，促進建筑電氣自動化控制技術的快速發展。
2．2加強系統的修復和維護
建筑電氣自動化控制技術在實施和具體應用過程中離不開系統的修復和維護過程，并且建筑電氣自動化控制技術的維護和修復極為關鍵，加強對于建筑電氣自動化控制技術的維護和修復管理能夠提高建筑電氣自動化控制技術的運用水平，確保建筑電氣自動化控制技術的應用穩定性。
2．3提高系統更新頻率
當前科學技術的發展速度越來越快，電氣自動化控制技術的更新也應該緊隨科學技術發展的步伐提高自身系統更新的速率，以滿足當前人們對于建筑電氣自動化控制技術不斷提高的要求。
1.2電網發展滯后與運行控制不協調無論是國外發達國家還是像中國這樣發展比較快的國家，由于電網的基礎設施建設比較老化、電網運行冗余度小，傳統的電力系統不是通過整體的發展自上而下規劃發展來的，而是在基礎上一步步添加而來的，這就使得電網的發展比較落后，電網的運行控制也不協調。
2數字化在電網應用中的體系結構
2.1數字化電網的概念數字化電網是利用先進的數字化技術實現電網整體的經濟、可靠、高效的運營。數字化電網需要與企業信息化相結合，通過自身的特點來達到相輔相成。數字化電網主要側重電網規劃、運營和運行過程中通過數字化對電網進行監控與控制。
2.2數字化電網的特點數字化電網具有自愈功能，能夠通過自身的自動檢測來不斷地更新，保證電網的正常運行，這樣的特點能夠保證電網更經得起外部的安全攻擊。數字化電網能夠容納各種發電形式，可以提供更高的電能質量，能夠更好地對電力市場進行支持。
3通過數字化對電網信息集成
3.1數字化電網中信息集成的特點數字化電網中的信息主要通過采集裝置從電網中獲得，主要是通過國家電力調度數據網絡與無線網絡傳輸到調度控制中心。數字化電網中的數據有統一的模型，數據的存儲按照統一的模型在信息平臺中統一存儲。
3.2以當前電網為基礎實現數字化電網的信息集成數字化電網的建設并不是對電網進行全面改革，而是在原有電網基礎上進行結構優化，有計劃地對電網中的問題進行改良，想要實現數字化電網的信息集成，首先應當解決電網系統中存在的系統異構問題，然后按照統一的模型建立信息中心，目前我國主要對以下幾點進行研究：
⑴建立統一的電網信息模型，完善開發的模型基礎；
⑵發開高效的信息對接平臺，解決系統間的交互困難；
⑶提取各系統之間的共同信息量，建立數據交換平臺；
⑷規劃生產調度信息平臺，建立統一的信息中心。
4數字化在電力管理中的前景展望
如今社會對于電網的要求越來越高，人們急需一個更加智能更加可靠的電網，數字化電網的實現可以從根本上解決原有電力結構的不足之處，數字化電網的信息集成不會出現以前信息中的孤島現象，而是以信息平臺的方式提供信息中心，實現信息的橫向和縱向的互聯，數字化電網中的信息平臺涉及到管理與維護，需要適當的考慮管理流程。
一般而言，計量技術機構建立管理體系時，主要依據的標準和規范有：ISO9001：2008、JJF1033-2008、JJF1069-2012、ISO/IEC17025：2005、ISO/IEC17020：2004、《實驗室資質認定評審準則》等。在ISO9001：2008質量體系管理過程中，需要根據實際要求，對質量手冊、程序文件、質量記錄、作業指導書等體系文件進行修訂。在開展內審、外審活動時，除了需要進行質量活動的過程管理，還需要做好歷次質量活動文件質量的歸檔和整理，以及歷次不符合項等數據的統計。JJF1033-2008、JJF1069-2012、ISO/IEC17025：2005等規范涉及計量標準的管理。在日常計量標準管理中，從新建項目申請通過，到計量標準新建標資料的建檔、已有計量標準的動態維護，以及JJF1033-2008、JJF1069-2012、CNAS申請（考核）資料的輸出，所有這些管理過程涉及面廣，各類考核規范要求各異，包含材料繁多，期間還涉及申報材料的審核、回退、批準、歸檔等過程，每個步驟需要嚴格按照考核規范的要求進行。此外，體系管理過程中需要涉及很多項目的統計分析。諸如質量簡報內容、政府委托的各類考核、各類項目所依據的規程、各類檢定員的資質統計等。
1.2制約因素
體系管理包含機構日常運行各個方面，而體系所依據的各個規范之間難免有交叉重復的要素，日常管理中難免會有重復操作及遺漏。例如JJF1033-2008與ISO/IEC17025：2005中對于計量標準器及配套設備的管理都有相應的要求，當設備因評價不符合需要變更時，需要分別根據兩個技術規范的要求進行相應類似操作（如圖1所示）。這樣既增加了工作量，又加大了出錯概率。圖1管理要素交叉示例類似這些問題都不利于體系的有效運作，進而會影響機構的檢測質量。檢測質量一方面關系到能否滿足客戶的檢測要求，另一方面從機構自身的角度來說，檢測質量也關系到計量技術機構的生命，關系到機構自身的發展。因此，如何完善體系管理是機構始終需要重視的工作。
1.3體系管理信息化
體系管理雖然包含內容龐雜，但大多有法（標準、規范）可依。在管理過程中可以將不同的考核規范要求分門別類，各類管理要素結構化羅列。因此，可以通過計算機技術，將體系管理信息化。1）文件材料電子化。將管理過程中所涉及的材料電子化，一并進入管理信息系統，實現無紙化管理；2）材料格式的模板化。各類材料模板依據考核規范的要求固化到系統中，操作時可直接調用模板輸入；3）管理要素系統化。將各類考核規范的要求固化到系統中，包含所有必需的管理要素；4）操作流程系統化。將日常操作中的材料提交、審核、回退、審批、修改、歸檔等操作流程固化到系統中，提高效率。
2實現目標
通過對體系管理各要素及要素間關聯性的分析研究，將體系管理各要素納入信息系統，可以實現以下目標。1）管理要素全覆蓋。各管理要素在系統中進行管理，結合系統的工作提醒、提前預警等功能，減少工作遺漏，做到全面覆蓋。2）閉環管理。在系統中，某一項工作從發起到流程審批，直到最后的、歸檔，各節點環環相扣，并可設置各節點完成時限，形成完整的閉環管理。3）實時動態管理。諸如計量標準、儀器設備、人員持證項目等都會有有效時限，系統可以針對這些有時限要求的要素提前預警。涉及某一崗位的所有待處理工作都會在系統中有待辦提醒，便于管理人員及時對各項工作進行實時管理。4）無紙化辦公。依據各項考核標準所形成的考核材料會形成很多文檔，除了最后確定的申報版本需要形成紙質材料外，前期內部流轉及最后歸檔的文檔都可以盡量電子化，這樣既可以實現無紙化辦公，同時電子文檔也可以實現高效檢索。
3系統實現
3.1設計原則
3.1.1實用性
開發的系統必須滿足實用性需求，做到使用方便，輸入數據量盡量小，界面直觀，易學易用，不同業務之間界面轉換速度快。
3.1.2功能完整性
所提出的業務都能夠在計算機平臺上完成，對于同一類型的業務，由于輸入要求或地址模式等條件的不同，將設計不同的功能模塊。
3.1.3高性能
系統在性能上做到實時性強、數據容量小、響應速度快、穩定性高、出錯率低、容錯性好等優點。
3.1.4數據安全性
安全性永遠是數據庫的重要課題，必須采取多種措施保證數據庫的安全。
3.1.5美觀化設計
在滿足實用性的條件下，界面設計做到美觀大方，大小適中，排列整齊，各種控制鍵的中文名字簡單明了，不同的業務甚至不同的功能有不同的界面。美觀的界面配色柔和，減輕視覺疲勞，給員工一個良好的計算機工作環境。
3.1.6系統可擴展性
在滿足一期方案的基礎上，考慮今后系統可能新增功能帶來的系統軟硬件的變化，為系統的擴充預留接口。
3.2系統結構和功能
系統結構如圖2所示。主要包括體系文件、質量活動、項目管理、統計分析。
3.2.1體系文件
質量手冊、程序文件、作業指導書、質量記錄等體系文件在系統中保持最新版本，體系文件出現更新時，在系統中完成審批流程并歸檔。
3.2.2質量活動
外審、內審、管理評審、附加評審等質量管理活動納入系統管理。系統具備各類質量活動的按期提醒功能。在系統中進行質量活動計劃的制定和審批、質量活動計劃的、質量活動過程的流轉、質量活動結果的輸出、質量活動需改進項的管理。
3.2.3項目管理
包括新項目申請及不同項目定位的材料管理，包括計量標準管理、法定授權、資質認定、實驗室認可、檢查機構認可等內容。材料按照不同考核規范的要求在系統中設置模板，直接在系統中輸入或以附件的形式提交。各類考核申請、復查等所需的材料可以從系統自動輸出word版本，打印即可用。建標完成后具備動態管理的功能，可以預警將到期的計量標準，并提醒相關負責人關注。所有資料在系統中歸檔，便于檢索。
3.2.4統計分析
通過對系統內各功能模塊相關信息的抓取匯總，生成各類統計內容。包括通過匯總質量活動的相關內容，生成質量簡報；統計歷次外審、內容、管理評審、附加審核等活動的不符合項出現次數、出現范圍、整改完成情況等內容；統計許可證考核情況；統計能源計量審查情況；統計檢定、校準、檢測、檢查對應項目及所依據的規程；統計各類人員資質等。
3.3主要數據庫設計
3.3.1儀器設備
實現儀器設備的動態信息化管理，實時監測計量標準器及配套設備的使用情況，提前提醒相關人員按期送檢標準器。設備信息與計量標準等其他相關模塊自動關聯，設備更新后其他部門相應更新。主要字段包括名稱、型號、測量范圍、不確定度或準確度等級或最大允許誤差、制造廠、出廠編號、末次檢定或校準日期、檢定及校準機構、檢定或校準證書號等。
3.3.2人員資質
實時維護各類人員所擁有的相應資質信息，包括檢定員、各類考評員、注冊計量師、內審員等信息。人員資質信息統一更新后，自動關聯的相應考核模塊信息也同步更新。主要字段包括姓名、所屬部門、資質類型、取證時間、證書到期時間、證書編號等。
3.3.3檢測方法
提供檢定規程、校準規范、國家標準等計量技術規范的查詢、閱讀、更新功能。檢測方法與計量標準等相關內容保持同步更新。主要字段包括規程/規范編號、年號、名稱等。
3.3.4可開展項目
提供項目的檢索、查詢、更新等功能。可以生成檢定、校準、檢測、檢查項目對照表，并作為各類考核材料中可開展項目的數據來源。主要字段包括項目名稱、測量范圍、測量不確定度/準確度等級/最大允許誤差、依據文件名稱、依據文件編號等。
天津航空機電有限公司，天津市杰立信模具有限公司，天津龍舟工控設備有限公司，光電集團有限公司，天津汽車模具有限公司，三星電子顯示器有限公司，中環三峰電子有限公司，東華醫療系統有限公司，天津索思儀表測控系統有限公司等十多家企業的數控技術專業的用人方向和崗位需求數據表明：目前，高職畢業生整體技能水平偏低、就業質量不高，不能在技能上適應企業的技術崗位。大中型企業對高職院校數控技術技能型人才的需求方向主要集中在：數控機床操作、數控編程與工藝、CAD／CAE／CAM設計、數控機床的維護與保養等。這也為數控技術專業人才培養指明了方向。
（二）院校調研
針對需求方向，分析了多所院校現開設相關職業技術課程如下：數控編程、數控操作、數控加工工藝、CAD／CAM（自動編程）、數控原理、數控機床的維修與維護等。院校開設課程的合理性調查統計數據顯示：69％的被調查者認為“數控加工工藝”與“數控編程”為專業核心課程；41％認為“數控加工工藝與編程”課程應加大實踐操作比例；61％認為仿真加工與機床操作的課時應增加；49％被調查者認為目前最感興趣的課程為數控機床操作；認為數控機床的維修與維護知識在未來數控行業更重要的占被調查總數的42％。數據表明，圍繞零件設計與加工及機床維修與保養等專業技能相關的課程，理論與實踐脫節，畢業生就業質量不高，達不到應有的教學效果，與現存教學模式和課程體系安排有直接的關系。院校教學調研中暴露的問題主要有：課程體系缺乏職業性；理論與實踐課程脫節；任務驅動教學模式趨于形式化。這就要求學校針對現行課程進行調整，將理論內容融于實際操作之中，重視操作技能的培養，重視關鍵能力的提高。
二、調研成果初探
教育部關于加強高職高專人才培養工作的意見中指出：高職教育的培養目標為高素質勞動者和高技能專門人才。以“應用”為主旨和特征構建課程體系和教學模式；實踐教學的主要目的是培養學生的技術應用能力。針對企業用人方向和現有課程中理論與實踐脫節的問題，我們結合學生的學習興趣，將數控技術專業培養目標分為兩方面：零件設計與加工人員，機床維修與保養人員。根據這一目標把本專業核心知識作模塊細分：機械制造基礎、數控車工實訓、數控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數控機床調試與維修。在教學上改進單一的“理論＋實訓”模式，根據企業的技能需求，采取“教、學、做”一體化的教學模式。
（一）教學改革實施
教師結合企業用人方向，制定教學目標，針對數控機床維護與維修模塊進行了大膽的教學改革嘗試。在數控機床維修實訓教學中，學生通過親自打開機床，自己動手拆卸零部件，認識各種零部件及其安裝結構特點，先形成感性認知，后作理論理解，之后教師再引導學生對零部件做功能分類。先分出：機械部件、電器部件、液壓控制元件等，再結合不同零件進行細化分析。機械部件又分為機床主體、主軸組件、導軌、滾珠絲杠螺母副等。與機械部分相關的理論，如零部件的工作原理、材料、裝配關系、強度與剛度的校核等，盡可能在學生拆卸零部件環節中進行講解。液壓控制部件，主要明確液壓系統的控制原理，要求學生能夠看懂液壓回路圖，能分析執行元件的工作過程。電器部分在學生直觀電器控制柜后，講解柜中的所有電器元件的功能、作用以及電路的連接，要求學生看懂電路圖。這樣，可以將學科知識重新整合，將理論融于實踐，使學生學有所獲，迅速掌握專業技能。例如，在講解機床機械結構部分時，把滾珠絲杠螺母副作為教學的基本載體，演示部件運動過程，講解其傳動原理，再講零件結構，及其它相關類型的機械傳動結構并繪制其零件圖，從而學習零件的測量與繪制，認識零件材料的區別及用途。有了實踐動手經驗，再加上理論知識的學習，再次讓學生動手，將拆卸的機床復原。這樣，將所學多門課程的知識融合于實踐操作訓練之中，達到獲取知識有深度、培養技能有特點的綜合目標，滿足企業高素質、技能型人才培養的需求。
（二）課程體系模塊化
課程改革中，我們堅持“以服務為宗旨，以就業為導向，以能力為本位”的高等職業教育改革發展方向，不斷探索，將專業知識和技術技能融合為一體，對陳舊的單科課程重新整合，改為模塊化教學，建立“基于工作過程”教學模式，突出技術技能型人才培養的特點，制作了數控技術專業人才培養方案。根據就業方向不同，將本專業知識與技能劃分為五個核心模塊：機械制造基礎、數控車工實訓、數控銑工實訓、計算機輔助設計與制造、數控機床維護與維修。每個核心模塊涉及不同的專業基礎知識與實踐操作技能，面對不同的就業崗位。其中針對普通機加工人員，需要以機械制造基礎為核心模塊，包含：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、普通機械加工實訓（車、銑、鉗工）、刀具與機床、切削原理等為基本知識與技能；數控加工人員，分為兩個典型方向：數控車工和數控銑工，分別對應兩個核心模塊，包括：數控加工工藝知識、數控加工編程知識、數控仿真軟件的應用、數控機床操作等基本知識和技能；零件設計與自動編程人員，核心模塊為計算機輔助設計與制造，包括：機械制圖與公差配合、材料及熱處理、數控加工工藝、計算機輔助設計（AutoCAD軟件應用）、計算機輔助制造（UG三圍造型與自動編程）等基本知識和技能；機床維修與保養人員，核心模塊為數控機床的調試與維修，包括：電工基礎知識（電器元件介紹、電路圖的繪制與識讀）、安全用電常識、機床電氣控制與PLC應用、液壓與氣壓傳動、數控機床與數控原理、數控機床使用及維護等基本知識和技能。綜上，構建了數控技術專業以職業崗位（群）知識能力為核心的模塊化教學內容，為實現理實結合的一體化教學提供了依據。
三、構建高職院校數控技術專業技能型人才培養模式
（一）實施“三明治”人才培養模式
“三明治”人才培養模式由教育家杜威提出，其核心是：“從活動中學，從經驗中學”，即把知識的學習與具體的活動聯系起來，充分體現了學與做的結合，知與行的統一。遵循“三明治”精神，以“實踐—理論—實踐”教學模式組織專業課程教學，要求學生對所學專業知識，先有感性認識，再上升到理論高度，最后用所學理論知識，指導實踐操作，解決實踐環節出現的一些問題，達到學有所用。在機械制造基礎模塊中，新模式教學將原有的車工實訓、銑工實訓及機械制造基礎課程深層次結合，將原有的實踐與理論知識點具體化。課程中先安排車工、銑工等實踐操作練習，其間，學生認識機床、練習磨刀、加工小軸、六面體等，通過這些基本實操練習，學生了解切削加工的一般過程，理解刀具角度的定義及不同角度對加工的影響。先獲得車削、銑削加工的感性認識；再學習切削原理知識，了解切削過程中的受力、變形、溫度變化、刀具磨損等現象發生的原因，從而能夠自己想辦法，改變切削條件，控制加工過程，使得切削狀態達到最佳，生產效率提高，加工質量提高等等。學習理論過程，結合第一階段面臨的諸如“抗刀”等實際問題，重點分析原因，明確加工條件的重要性，在方向上為第二階段的實踐練習奠基，從而提升下一階段的實踐操作練習的技能。通過知識遷移，會舉一反三，學生根據零件質量要求，合理選擇切削用量、刀具角度，加工出中等難度的零件，滿足企業需求。這種“實踐－－理論－－實踐”交替的“三明治”教學模式，為企業培養技能型人才提供了可靠保證。學生畢業后，基本上能夠動手操作，憑借學到的專業知識分析研究產品的加工方法，改進生產技術，凸顯課程設置的職業化，對接崗位需求，能夠為企業輸送高素質高技能人才。
（二）編寫任務驅動型教材
教學改革中注重深化基于工作過程的“做中學、學中做”的人才培養模式，與企業深度融合，使企業參與學生培養全過程，共同構建基于工作過程的實踐教學課程體系。教學改革的核心任務是依據企業需求，編寫任務驅動型教材。技能就像教材的骨骼一樣，而知識是肉，要根據骨骼的狀況來生長。傳統教材以＂肉＂為主線，“骨頭”居次，這樣的教材基本是沒有技能訓練的。任務驅動型教材根據培養技能，分析學習需要，然后讓學生學習這些知識并掌握這種技能。任務驅動型教材的特點是以任務為載體，以任務實施過程為線索，將專業知識穿插到任務實施過程中，在教師的指導下由學生自主完成任務，從而掌握所學知識點，并具備實踐操作能力。針對這五門核心課程，本著工學結合的原則，本課題選用企業代表性產品，編寫了任務驅動教材，配合實際教學。數控實訓課程是集數控加工工藝、數控編程等多門理論課知識于一體的操作性很強的綜合實訓課程，是培養數控機床操作人員的核心課程。學生利用任務驅動型教材，不僅懂得了相關專業知識點，而且具備一定的實踐操作能力，同時了解了企業常見的產品類型。任務驅動型教材使學生在加工產品的過程中獲得成就感，有利于實踐技能的獲得。
（三）實施項目教學法
調查發現，以課本為中心的傳統教學模式不能滿足現今的教學要求；理實一體化教學因脫離企業項目和生產產品而流于形式。教師通過編寫與企業技能需求對接的任務驅動型教材，開展與企業生產相關的產品項目教學法。“項目教學法”的特點是“以項目為主線、教師為指導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”的被動教學模式，創造了學生主動參與、自主學習、開發創新的新型教學模式。項目教學法注重理論與實踐相結合。每一個項目中包含來自生產車間的實際產品，與之相關的知識點，仿真加工，車間操作，實訓報告等多個環節的內容，要求學生從認識項目開始，結合相關知識分析項目、制定工藝、編寫程序、仿真加工、機床操作等最終加工出產品。通過轉變學習方式，將課堂理論教學轉為理實結合的一體化教學，營造了實踐教學的學習環境，激發了學生的好奇心和創造力，培養了他們分析和解決實際問題的能力。教師通過對學生的指導，轉變了傳統的灌輸式的教育觀念和教學方式，從單純的知識傳遞者變為學生學習的指導者和組織者。建立了全新的教學理念，提升了辦學目標，通過項目教學法的實施，探索教學過程的組織形式，逐步完善核心課程在專業教學中的作用。
