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第1篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

關(guān)鍵詞：110kV變電站；直流系統(tǒng)；接線方式

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

變電站直流系統(tǒng)是變電站二次系統(tǒng)中主要的組成部分，它主要提供繼電保護、自動控制 測量、信號等控制負荷以及斷路器儲能電源，交流不停電裝置電源、事故照明電源等動力負荷。近年來，隨著電力技術(shù)的發(fā)展，國家相關(guān)部門明確規(guī)定新、擴建或者改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該采用輻射式供電方式，不應(yīng)采用環(huán)狀式供電。因此，本文結(jié)合筆者的工作實踐，提出了某廠新建110kV變電站直流系統(tǒng)的優(yōu)化方案。

一、工程概況

某廠新建110kV 變電站投入使用。變電站進線來自電網(wǎng)公司某變電站的110KV I回和II回。主變壓器配置3臺63000kVA，運行方式為：2用1備；110kV 主接線采用擴大外橋接線方式；35kV 設(shè)計出線回路12 回，35 kV為雙母線分段接線方式 110kV 回路正常運行為分列運行，最大運行方式為110 kV 單回路帶2 臺主變，工作電流最大可達661A，供電能力達到115MW。

二、變電站接入系統(tǒng)現(xiàn)狀

站內(nèi)裝設(shè)2臺100 kVA 35/0. 4kV干式曲折型變壓器，作為站用低壓電源，分別掛35kV I 段、II段母線，由PLC 控制備用電源自投完成備自投功能，另外從下級35kV降壓站引入一回380V電源作為第3備用應(yīng)急電源。該站采用直流系統(tǒng)接入，電壓采用220V，配置2套100A?h 免維護鉛酸蓄電池作為直流電源，供變電站的操作電源及事故照明。

三、變電站接入系統(tǒng)設(shè)計

3.1 直流系統(tǒng)的配置

本站直流系統(tǒng)配備有2套，1用1備，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)網(wǎng)式供電方式，每套直流系統(tǒng)配置饋線屏一面，饋出線共16回，其中5個回路為備用回路，16個回路中有10個回路采用額定電流為32A的小型斷路器，6個回路采用額定電流63A的斷路器。直流回路空氣開關(guān)配置如表1。

饋線回路直流系統(tǒng)配置中I段、II段直流母線上帶有主控制室保護計量裝置屏(深圳中電)直流電源I、II路、逆變裝置直流電源I、II路、1#、2#消弧線圈自動消諧裝置電源 110 kV－Compass 組合電氣控制電源、1#、2#站用變及母聯(lián)斷路器控制電源、35kV保護測控裝置電源、1#、2#、3#主變消防系統(tǒng)電源、110kV 線路保護裝置電源、110kV－Compass 組合電氣儲能電源、35kV斷路器儲能電源、充電機出口開關(guān)。

3.2 直流系統(tǒng)分析

因該站最初設(shè)計方案建設(shè)工期較長，所以在施工時候沒有提出方案的修改工作。筆者曾參與整個站的工程建設(shè)，在施工中發(fā)現(xiàn)了變電站直流系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在缺陷：當直流饋線支路中某控制回路產(chǎn)生故障時，其它控制回路將斷開供電回路，導致無法進行設(shè)備使用及操作，所以必須對直流系統(tǒng)接線方式進行優(yōu)化。實際上，從各電壓等級變電站分析，輻射式供電和環(huán)網(wǎng)式供電并不相互矛盾，應(yīng)該對其進行優(yōu)化，將兩者有機地結(jié)合統(tǒng)一起來。

3.3 直流系統(tǒng)優(yōu)化方案

考慮到110kV 電壓等級側(cè)的直流饋線網(wǎng)絡(luò)，主控室保護計量裝置屏(深圳中電)中未將110kV側(cè)以及主變裝置電源相互獨立。按設(shè)計分析，直流系統(tǒng)預留備用回路不夠，因此需要進行整合，取消主控室中電裝置直流電源饋線回路，3臺主變保護測控電源、外橋保護測控電源分別從直流母線上取，設(shè)置獨立空氣開關(guān)饋線回路。改造直流回路空氣開關(guān)配置如表2。

從配置表可以看出主變控制屏電源單獨從直流母線上取，主變保護、差動、高低后備、非電量可以從主變保護測控裝置電源處，分接出2路電源，電壓切換裝置電源又分接1路電源，形成整屏的輻射。

35kV高壓配電室各出線柜的保護裝置，由于單元數(shù)量較多，與設(shè)置在主控室的直流屏距離較遠，饋線網(wǎng)絡(luò)宜保留現(xiàn)有環(huán)網(wǎng)式直流供電，如改為輻射式，需要增加大量電纜數(shù)量及空開數(shù)量，必要時還要增加饋線屏，投資較大。此外35kV斷路器儲能電源已經(jīng)與控制保護電源相互獨立，所以不需要進行優(yōu)化。

直流母線分段開關(guān)在正常運行時斷開，優(yōu)化后的直流系統(tǒng)空開必須配置專用直流空開，不采用交直流兩用型空氣開關(guān)，上下級空開配置應(yīng)保證2～4級級差，電源端選擇上限，網(wǎng)絡(luò)末端選擇下限。

3.4 優(yōu)化后的直流系統(tǒng)

優(yōu)化后的直流系統(tǒng)饋線減少了許多公用部分，每個重要負荷回路相互獨立，完全進行了電氣隔離，當某個回路發(fā)生接地短路故障，不會影響其他回路供電情況，可以快速準確確定接地故障，提高了查找的速度，大大提高了供電的可靠性。此種接線方式，饋線回路清晰，便于直流系統(tǒng)的運行維護工作： 方便運行操作人員操作與維護，而且降低了因誤操作造成直流大面積停電的可能性。

但優(yōu)化后的直流系統(tǒng)施工難度較大，需要將二次回路測量、控制、信號等接線進行區(qū)分，增加了電纜長度及直流空氣開關(guān)的數(shù)量，必要時還需要增加直流饋線屏。由于原設(shè)計及場地限制，只能在現(xiàn)有直流饋線屏上利用備用電源，新增設(shè)直流饋線回路，因此必須一次規(guī)劃合理，充分利用直流系統(tǒng)的余留度進行施工。

此方案針對變電站現(xiàn)有的設(shè)備及資源進行優(yōu)化，對其它早期變電站采用直流環(huán)網(wǎng)供電方式的系統(tǒng)改造，具有一定的借鑒及推廣價值 如新建廠區(qū)中的變電站，可以考慮多增設(shè)幾面饋線屏，按間隔性質(zhì)作用進行分類配置，雖然增加部分投資，但在整個站的投資中只占到極小的部分，從變電站長遠運行情況看是值得的，不但方便設(shè)備操作維護，而且設(shè)備可靠性有了很大提高，保證了供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

四、結(jié)束語

總之，直流系統(tǒng)作為變電站二次系統(tǒng)中的重要組成部分，其運行直接關(guān)系到變電站設(shè)備以及電網(wǎng)是否能夠安全可靠運行。本文結(jié)合某廠新建110kV 變電站直流饋線系統(tǒng)改造進行分析，在工程建設(shè)中提出了優(yōu)化方案：結(jié)合電力發(fā)展新技術(shù)，將變電站直流系統(tǒng)供電模式由環(huán)網(wǎng)式改造為輻射式與環(huán)網(wǎng)式相結(jié)合的模式，才能使供電系統(tǒng)安全可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]GB/T 19826-2005．電力工程直流電源設(shè)備通用技術(shù)條件和安全要求[S]．

[2]DL 724-2000．電力系統(tǒng)用蓄電池直流電源裝置運行維護規(guī)程[S]．

第2篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

微網(wǎng)系統(tǒng)將風力發(fā)電機所發(fā)電力，經(jīng)風機逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣?，提供給微網(wǎng)控制器進行離并網(wǎng)控制。太陽能發(fā)電通過光伏控制器轉(zhuǎn)為交流上網(wǎng)，儲能系統(tǒng)充放電管理由控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)一控制和管理。除了風、光等多種新能源，還可以通過柴油發(fā)電機以及其它小型發(fā)電機結(jié)合儲能系統(tǒng)統(tǒng)一給負荷供電。

2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

站用微電網(wǎng)是由光伏發(fā)電、風力發(fā)電以及儲能裝置和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的變電站供電的小型發(fā)配電系統(tǒng)，它能夠不依賴大電網(wǎng)而正常運行，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)部供需平衡。當站用電正常供電時，首先消納微網(wǎng)系統(tǒng)電能，實現(xiàn)系統(tǒng)電能消耗的減少和節(jié)約，當變電站電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，站用微電網(wǎng)可以為變電站提供必要的電源，從而保證控制系統(tǒng)正常運行，降低變電站故障恢復時間。

2.1站用電微網(wǎng)系統(tǒng)組成

1）風力發(fā)電系統(tǒng),通過風力發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能，再通過控制器對蓄電池充電，經(jīng)過逆變器對負載供電；

2）光伏發(fā)電系統(tǒng),利用太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)換為電能，然后對蓄電池充電，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電對負載進行供電；

3）儲能系統(tǒng)，使微網(wǎng)既可以并網(wǎng)運行，也可以獨立孤網(wǎng)運行，并保證功率穩(wěn)定輸出。儲能電池組在系統(tǒng)中同時起到能量調(diào)節(jié)和平衡負載兩大作用。它將風力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出的電能轉(zhuǎn)化為化學能儲存起來，以備供電不足時使用；

4）逆變系統(tǒng)，由幾臺逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標準的220V交流電，保證交流電負載設(shè)備的正常使用。同時還具有自動穩(wěn)壓功能，可改善風光互補發(fā)電系統(tǒng)的供電質(zhì)量；5）監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)可以監(jiān)控分布式能源運行數(shù)據(jù)，調(diào)整運行策略，控制運行狀態(tài)。智能能量控制管理部分是保證電源系統(tǒng)正常運行的重要核心設(shè)備。

2.2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)功能系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能

1）微網(wǎng)系統(tǒng)包含光伏發(fā)電、小型風力發(fā)電機和儲能設(shè)備。通過微網(wǎng)控制系統(tǒng)監(jiān)控分布式能源運行數(shù)據(jù)，調(diào)整運行策略，控制運行狀態(tài)；

2）微網(wǎng)系統(tǒng)獨立運行時，儲能設(shè)備作為獨立運行時的主電源；當光伏發(fā)電系統(tǒng)和風力發(fā)電系統(tǒng)全部退出運行時，主電源的功率大于微網(wǎng)內(nèi)所有負荷的功率時，微網(wǎng)系統(tǒng)會根據(jù)實際情況對所供負載進行容量調(diào)節(jié)和超限保護；

3）對于主從控制的微網(wǎng)，如果分布式電源的出力大于負載，會出現(xiàn)多余功率到送給主電源情況（如果不允許倒送），因此在微網(wǎng)獨立運行時，可根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)分布式電源出力的控制策略；

4）通過微網(wǎng)監(jiān)測平臺，全方位實時展示分布式電源運行狀態(tài)、風、光信息及微網(wǎng)運行過程，為分布式電源及微網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，起到示范作用。

2.3引入微網(wǎng)系統(tǒng)條件

將微網(wǎng)系統(tǒng)引入站用電系統(tǒng)時，主要考慮其發(fā)電單元可利用的自然資源情況。參考風電場和太陽能光伏電站的設(shè)計條件以及相關(guān)規(guī)程規(guī)范，站用電系統(tǒng)中引入微網(wǎng)時，該變電站應(yīng)滿足以下條件：

（1）變電站所在地區(qū)10m高度處，年平均風速在5.6m/s以上；

（2）變電站所在地區(qū)太陽能總輻射的年總量在1050~1400kWh/（m2a）以上；

（3）變電站所在地區(qū)太陽能資源穩(wěn)定程度指標在4以下。

3站用電微網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計

3.1功能定位

1）作為站用電系統(tǒng)電源的補充，減小站用電系統(tǒng)從電力系統(tǒng)的受電比例；

2）作為變電站啟動電源，取代常規(guī)變電站站外電源。在變電站完全停電時，利用微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)出的電能啟動站用電系統(tǒng)，完成主變壓器和站用變壓器的充電，再利用站內(nèi)電源完成整個變電站的啟動。在整個啟動過程中，盡可能利用微網(wǎng)系統(tǒng)。本文考慮經(jīng)濟性因素，推薦變電站微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)以取代站外電源作為啟動電源為目標，在現(xiàn)階段技術(shù)條件下，采用站外電源和微網(wǎng)系統(tǒng)共用的過渡方式。

3.2接線方案

站用電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，儲能設(shè)備、光伏發(fā)電和風力發(fā)電以圖2的形式并列接入交流低壓母線。微網(wǎng)與外部電網(wǎng)有一個統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)開關(guān)。控制策略采用主從控制設(shè)計，即在并網(wǎng)運行時，主電網(wǎng)作為主電源；在孤網(wǎng)運行時，蓄電池儲能設(shè)備作為主電源。圖1站考慮到微網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性要求相對較低，而站用直流系統(tǒng)的可靠性要求較高，因此推薦為微網(wǎng)系統(tǒng)單獨設(shè)置蓄電池，而不將站用直流系統(tǒng)的蓄電池與微網(wǎng)系統(tǒng)蓄電池合用；考慮到站用電負荷的特性，具有一定的分散性，且常規(guī)負荷均為交流負荷，因此推薦微網(wǎng)系統(tǒng)采用交流并網(wǎng)模式。

3.3設(shè)備選型及布置方案

1）風力發(fā)電機根據(jù)運行特征和控制方式可分為變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)和恒速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)風輪軸的位置可以分為垂直軸風力發(fā)電機和水平軸風力發(fā)電機。現(xiàn)風力發(fā)電機多采用變速恒頻系統(tǒng)，而采用垂直軸還是水平軸則需要結(jié)合自然條件和功能需求確定。布置風電機組時，在盛行風向上要求機組間隔為5~9倍風輪直徑，在垂直于盛行風向上要求機組間相隔3~5倍風輪直徑。風電機組具體布置時應(yīng)根據(jù)風向玫瑰圖和風能玫瑰圖確定風電場主導風向，對平坦、開闊場址，可按照以上原則，單排或多排布置風電機組。在多排布置時應(yīng)呈梅花型排列，以盡量減少風電機組之間尾流影響。

2）太陽能光伏電池單晶硅、多晶硅太陽電池由于制造技術(shù)成熟、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、使用壽命長、光電轉(zhuǎn)化效率相對較高，被廣泛應(yīng)用于大型并網(wǎng)光伏電站項目。太陽能光伏電池一般均安裝在戶外，電池板必須采用能經(jīng)受雨、風、砂塵和溫度變化甚至冰雹襲擊等的框架、支撐板和密封樹脂等進行完好保護。光伏方陣有3種安裝形式：

1）安裝在柱上；

2）安裝在地面；

3）安裝在屋頂上。采用哪一種安裝形式取決于諸多因素，包括方陣尺寸、可利用空間、采光條件、防止破壞和盜竊、風負載、視覺效果及安裝難度等。

3）儲能裝置

目前，國內(nèi)變電站或配網(wǎng)運行的儲能系統(tǒng)大多采用鉛酸蓄電池，其維護量較小，價格低廉，但使用壽命和對環(huán)境的影響是其較大缺點。

4站用電微網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用實例

依托遼寧利州500kV變電站，對站用電微網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用開展研究。根據(jù)站用電負荷需求以及站址位置的自然資源條件，提出了微網(wǎng)系統(tǒng)的配置方案。

4.1站用電負荷分析

根據(jù)本站的建設(shè)規(guī)模以及對站用輔助設(shè)施的用電量計算分析，本站在遠景規(guī)模下的最大用電負荷為633.6kVA。變電站啟動負荷主要考慮2臺500kV斷路器和2臺66kV斷路器伴熱帶負荷。經(jīng)計算，變電站啟動所需功率為20kW，容量為10kWh。

4.2風機配置

根據(jù)本站站址位置風資源實測結(jié)果，并考慮以下因素：

1）站址內(nèi)設(shè)備眾多，高空線纜密布，東西側(cè)為進出線方向；

2）作為站自用電風機，不宜距離用電地點過遠；

3）站址區(qū)域地形影響；

4）風機安全距離取兩倍塔高，防止意外情況發(fā)生時造成周圍建筑、設(shè)施二次損害；

5）辦公樓樓頂?shù)墓夥O(shè)施不能被遮擋，因此風電機組的高度受到限制，不宜超過40m。本站考慮選用1臺50kW風力發(fā)電機。

4.3太陽能光伏電池板配置

通過對站址太陽能資源評估成果計算，本區(qū)域固定傾角形式的光伏板在傾角為38.4度左右時，接受的太陽能輻射量最大，同時考慮與樓宇的協(xié)調(diào)性和光伏板間距等，最終決定光伏板傾角為30度。為保證全年真太陽時9時至15時內(nèi)前后光伏板組件互不遮擋，結(jié)合光伏板的尺寸和布置形式，根據(jù)冬至日上午9時的太陽高度角和方位角進行計算，得到各光伏板間的南北行距為2m，該間隔同時可以供維護人員過往使用，板與板東西間隔預留5cm。綜合上述布置要求，共布置98塊190Wp光伏板，計18.62kW。經(jīng)估算，系統(tǒng)25年運行期年平均發(fā)電量為24.64MWh，多年平均等效利用小時數(shù)為1323h。

4.4儲能裝置配置

考慮儲能裝置的經(jīng)濟性及變電站內(nèi)可利用的占地面積，采用蓄電池作為儲能裝置，容量按滿足變電站啟動要求考慮。蓄電池放電功率按20kW、放電時間按0.5h考慮，經(jīng)計算，考慮一定裕度，蓄電池容量取200Ah。

4.5微網(wǎng)系統(tǒng)的控制與保護

1）監(jiān)控系統(tǒng)：系統(tǒng)可以監(jiān)控分布式能源運行數(shù)據(jù)，調(diào)整運行策略，控制運行狀態(tài)；

2）控制系統(tǒng)：保證站用電系統(tǒng)優(yōu)先使用分布式發(fā)電裝置發(fā)出的電能，并滿足蓄電池智能充放電要求；

3）保護系統(tǒng)：配置有硬件故障保護和軟件保護，保護功能配置完善，保護范圍交叉重疊，沒有死區(qū)，能確保在各種故障情況下的系統(tǒng)安全。

5經(jīng)濟技術(shù)分析

根據(jù)遼寧利州500kV變電站微網(wǎng)系統(tǒng)的配置方案，同時對原站外電源引接方案進行優(yōu)化，對站用電微網(wǎng)系統(tǒng)引入進行經(jīng)濟技術(shù)比較。

5.1站外備用電源經(jīng)濟技術(shù)比較

前期設(shè)計方案中，站用備用電源采用66kV接網(wǎng)方案，站內(nèi)外總投資約525萬元。該方案可靠性較高，投資也較高。將站外備用電源優(yōu)化為從變電站附近的10kV線路“T”接，站內(nèi)設(shè)10kV箱式變電站1座。該方案站內(nèi)外投資共約為256萬元，比66kV站外電源方案節(jié)省投資約269萬元。此方案可靠性比66kV站外電源方案略低，但能夠滿足本站對備用電源可靠性要求。

5.2站用電微網(wǎng)系統(tǒng)投資分析

依托工程微網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電裝置總投資約為253.2萬元，總計站用電系統(tǒng)投資509.2萬元，比前期可研方案略低，但由于增加了新型能源發(fā)電方式，可靠性水平比可研方案明顯增加。新型能源年發(fā)電量約為139.6MWh，每年節(jié)約資金139.6MW×0.6元/kwh=83760元，在變電站全壽命周期內(nèi)，具備可回收性。新型能源產(chǎn)生的發(fā)電效益，不但明顯減少了站用電系統(tǒng)電量消耗，也為降低網(wǎng)耗做出貢獻。

6結(jié)論

第3篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

先進視訊: 城市視頻監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

優(yōu) 點

該方案對城市視頻監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺、信息存儲和信息管理闡述得較為詳細。

方案利用當?shù)仉娦胚\營商完善的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，采用先進的VPN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建了虛擬專網(wǎng)的數(shù)字化城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，具有擴展靈活、維護方便、分布式多中心的特點。

另外，該方案采用IP-SAN網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，可以實現(xiàn)分布式海量網(wǎng)絡(luò)存儲; 而其信息管理方面分成了信息分級管理、信息傳輸方式、接入安全管理、數(shù)據(jù)共享功能、數(shù)據(jù)分析方法和數(shù)據(jù)搜索方法等多個方面，是監(jiān)控報警網(wǎng)絡(luò)管理軟件功能的延伸。

不 足

該方案無論從工程設(shè)計還是從應(yīng)用角度來看，仍然需要完善和改進。

從工程設(shè)計角度來說，該方案給出了專用網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)技術(shù)，需要對網(wǎng)絡(luò)流量的需求和設(shè)計給出計算方法; 方案在接入方式和終端控制、顯示系統(tǒng)等部分的設(shè)計內(nèi)容需要給出更為具體的信息，對設(shè)備選型和工程性價比等內(nèi)容需要加強。

從應(yīng)用設(shè)計角度看，該方案應(yīng)對三級公安管理中心的應(yīng)用需求和管理方式方面應(yīng)有更詳細的描述，對采用VPN技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)安全和采用運營商管理數(shù)據(jù)安全等方面也應(yīng)有更詳細的描述，特別是VPN專網(wǎng)與公網(wǎng)、VPN與公安專網(wǎng)的關(guān)系需要加強，否則無法給出安全性的判斷。

華為3Com:H3C iVS IP智能監(jiān)控系統(tǒng)

優(yōu) 點

該方案對現(xiàn)有的應(yīng)用分析比較深入，同時在設(shè)計上比較獨特，整個方案都是基于IP網(wǎng)，充分利用了IP網(wǎng)的優(yōu)勢，并把這些優(yōu)勢充分應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中。同時引入了IP組播的概念，有一定的前瞻性，符合視頻監(jiān)控應(yīng)用的特點，在一些情況下能提高QoS(服務(wù)質(zhì)量)。該設(shè)計方案應(yīng)用了最新的網(wǎng)絡(luò)傳輸與存儲技術(shù)，特別適合于建設(shè)大型、超大型視頻監(jiān)控主干網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的模擬視頻架構(gòu)不同，與用DVR(Digital Video Recorder)框架模式（模擬和數(shù)字結(jié)合）也不同，該方案的體系架構(gòu)比較先進，設(shè)計獨到。

方案的編碼方式支持MPEG2/MPEG4/H.264編碼格式，編碼帶寬最高可達8Mpbs(編碼壓縮為高帶寬4Mpbs以上),可提供FULL D1高清晰圖紙分辨率，這一點有其獨到之處。

設(shè)計上采用了IP網(wǎng)中的分布式概念來實現(xiàn)IP監(jiān)控的控制和管理，利用VM(Video Manager)和DM(Data Manager)來實現(xiàn)對各種終端的統(tǒng)一管理和調(diào)度，而視頻流則可以不經(jīng)過VM單獨傳輸。把VM作為整個系統(tǒng)的控制和管理核心，所有監(jiān)控的控制流都由VM處理，這樣能在一定程度上提高圖像信息的安全性。

系統(tǒng)設(shè)計上采用了IP-SAN這項新技術(shù)，結(jié)合iSCSI技術(shù)實現(xiàn)對視頻數(shù)據(jù)流的存儲。能向PC客戶端提供實際的VOD點播視頻流、數(shù)據(jù)流和視頻數(shù)據(jù)下載等服務(wù)，滿足現(xiàn)實應(yīng)用的要求，且具有一定的先進性。

IP-SAN存儲可以達到大容量的海量存儲，也能達到集中管理，縮短緊急情況下的圖像回放響應(yīng)時間。傳輸采用IP網(wǎng)絡(luò)同時完成視頻流的傳送及交換功能，代替了傳統(tǒng)的光端機傳輸，并可在同一根光纖上傳送各種視頻圖像。

不 足

從目前系統(tǒng)的設(shè)計方案來看，要建設(shè)中小型監(jiān)控系統(tǒng)，資金投入可能會有問題。而且在網(wǎng)絡(luò)條件不太理想的應(yīng)用環(huán)境中，方案對于一些低碼流的前端應(yīng)用適應(yīng)性方面未作詳細描述，方案中的傳輸設(shè)備需要用本公司產(chǎn)品才能實現(xiàn)。安全方面也只是提到采取簡單的注冊，沒有涉及具體的安全策略和方法。

對于如何實現(xiàn)QoS方面的設(shè)計方案，提及相對簡單。在實施中還需對該方案進一步進行細化設(shè)計，詳細闡述相關(guān)內(nèi)容。

就拿北京來說，其架構(gòu)（管理模式是DB/Z384）由住宅小區(qū)或社會重要單位建立平臺連到各街道和派出所，逐級上傳到區(qū)政府和公安分局，再上傳到市政府和市公安局。各級都有管理職能要求，所以基本模式應(yīng)符合分級、分層、分權(quán)的實用要求。

而將所有信息（包括視頻，語音及報警）都傳送到IP-SAN一級海量存儲，像北京這樣大的城市必然會需要巨大容量的存儲空間，其安全性令人擔憂。而且其設(shè)備投資太大，從當前使用角度來看很難達到。

該方案與目前各級已建立起來的視頻系統(tǒng)是否兼容，并且其可靠性、安全性等多方面還尚待檢驗。

中盛益華: CSVision城市治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)

優(yōu) 點

該方案對現(xiàn)有視頻監(jiān)控的應(yīng)用需求的分析比較全面，在設(shè)計上采用了分級管理。用戶可根據(jù)實際需要，在各服務(wù)器間構(gòu)建多叉樹的拓撲結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了分級和分層管理。

該方案在設(shè)計上所采用的分布式存儲能較好地解決網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲問題，分擔系統(tǒng)的壓力。該方案充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，可接受多種接入方式，使建設(shè)成本降低。系統(tǒng)所應(yīng)用的生命周期管理、設(shè)備心跳管理、實時監(jiān)控、管理編解碼設(shè)備以及系統(tǒng)具備的自愈自恢復功能等對于一個成熟的大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)來講是很重要的。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以支持不同的網(wǎng)絡(luò)接入和多級聯(lián)網(wǎng)，該系統(tǒng)設(shè)計方案適合于中、大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)。是較為廣泛的采用方式，比較符合現(xiàn)實應(yīng)用需求。

不 足

該方案在設(shè)計上也還存在一些缺陷，如對在不同級別、不同層次間的信息共享以及系統(tǒng)的安全性考慮比較少，信息的采集、傳輸及所采取的C/S訪問方式等都存在著潛在的安全隱患。

系統(tǒng)雖然支持多種接入方式，但對編解碼的標準沒有做出明確的方案，是否適合這些接入方式？怎樣保證圖像的質(zhì)量？以及需要什么樣的網(wǎng)絡(luò)帶寬等問題在方案中沒有描述清楚。

天地偉業(yè): 城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

優(yōu) 點

該方案從需求分析、方案設(shè)計、運營/管理，主要產(chǎn)品介紹等方面作了敘述，內(nèi)容清晰、構(gòu)思清楚。該方案在需求分析、社會資源的接入方式、存儲方法等方面有較好的參考價值。

方案從城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)用需求分析入手，總結(jié)出系統(tǒng)建設(shè)功能需求，對公安系統(tǒng)自建信息資源和現(xiàn)有社會信息資源接入系統(tǒng)的方式進行了較為詳細的敘述。對公安局監(jiān)控中心建設(shè)給出了規(guī)劃方案和實現(xiàn)功能，針對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奶攸c，采用了兩級信息存儲方案，給出了該方案核心設(shè)備的選型和設(shè)備參數(shù)指標。

結(jié)合實際的應(yīng)用要求，能和現(xiàn)有監(jiān)控資源兼容，采用標準接口; 可以依據(jù)不同需求，選擇不同類型的監(jiān)控設(shè)備，方案靈活; 擴容簡單，可以逐步完善; 技術(shù)相對成熟，實施容易，既能保證傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)質(zhì)量，又可采用先進的數(shù)字技術(shù); 城市監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)合了分級、分層、分權(quán)的管理機制。

不 足

方案對前端的接入方式?jīng)]有描述，應(yīng)給出詳細的前端接入方式說明。

方案的基層控制中心建設(shè)過于簡單，應(yīng)推薦給出模擬、數(shù)字和模數(shù)結(jié)合三種不同的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)框圖，并詳述各自不同的優(yōu)缺點，供具體實現(xiàn)者參考。

在功能需求方面雖然提出了安全性要求，但在方案設(shè)計中沒有體現(xiàn)出安全性的保障措施; 特別是方案提到了能利用電信運營商的通信網(wǎng)絡(luò)解決城市監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面問題，但如何解決通信網(wǎng)絡(luò)與公安專網(wǎng)的銜接方面沒有給出具體方法，安全性很難判斷。

在如何確保圖像的傳輸質(zhì)量（特別是數(shù)字傳輸）方面，缺乏技術(shù)措施。在產(chǎn)品介紹上應(yīng)更多說明其接口對不同系統(tǒng)設(shè)備的兼容，因為各地平安城市監(jiān)控系統(tǒng)不可能都用該方案產(chǎn)品。在監(jiān)控系統(tǒng)使用的控制權(quán)限上如何達到相互調(diào)用，從技術(shù)方案上要有措施。

松下電器: 銀行網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)

優(yōu) 點

該方案是銀行建設(shè)的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，采用星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，并采用了網(wǎng)絡(luò)供電方式，提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性，降低了施工及布線成本; 前端攝像機采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控攝像機，通過網(wǎng)絡(luò)交換機將圖像及數(shù)據(jù)接入監(jiān)控中心，由中心內(nèi)配置的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機對前端圖像進行記錄。該方案根據(jù)不同監(jiān)控點的實際應(yīng)用需求，采用了不同分辨率的網(wǎng)絡(luò)攝像機――百萬像素網(wǎng)絡(luò)彩色攝像機，拍攝的圖像清晰、鮮明。每臺網(wǎng)絡(luò)攝像機配置1GB的SD卡以備網(wǎng)絡(luò)故障時圖像記錄，提高了圖像記錄的可靠性; 該方案的最大特點是采用雙編碼格式，形成M-JPEG 和MPEG-4兩種視頻媒體流，MPEG-4利于實時動態(tài)觀看，M-JPEG利于高清晰圖像的記錄。

該實時監(jiān)控錄像系統(tǒng)的使用可減少銀行柜員制業(yè)務(wù)中出現(xiàn)的錯誤和糾紛，切實保障銀行和儲戶的權(quán)益，有效防范金融詐騙等犯罪活動。

不 足

該方案給出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖僅僅是一個營業(yè)部門的監(jiān)控系統(tǒng)圖，沒有給出銀行的各營業(yè)部門的監(jiān)控系統(tǒng)是否聯(lián)網(wǎng)，以及如何聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)問題的解決方案。

對網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)介紹較為簡單，沒有給出網(wǎng)絡(luò)流量的需求和保障措施，對網(wǎng)絡(luò)安全沒有論述; 該方案僅在系統(tǒng)框圖中畫出了城市安防中心，但沒有給出監(jiān)控系統(tǒng)與城市安防中心的接口和傳輸方式的說明，同時監(jiān)控中心沒有建設(shè)多屏顯示，不利于值守人員工作; 作為一個銀行監(jiān)控系統(tǒng)，方案中對報警系統(tǒng)沒有描述，對報警系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動的敘述過于簡單。

藍色星際: ATM視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

優(yōu) 點

該方案專門針對金融行業(yè)中通過聯(lián)網(wǎng)的方式實現(xiàn)對所有ATM網(wǎng)點的集中統(tǒng)一監(jiān)控和管理，核心設(shè)備均采用嵌入式操作系統(tǒng)，具有任務(wù)單一、響應(yīng)實時的特點，避免了Windows等PC操作系統(tǒng)啟動緩慢、安裝配置復雜、不易維護、不能長時間穩(wěn)定工作的弊病。嵌入式操作系統(tǒng)完全避免了病毒及其他非法手段的入侵，大大地提高了系統(tǒng)的安全性。

方案采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以提供靈活的系統(tǒng)組合，用戶可以根據(jù)需要靈活配置硬件數(shù)量。在盡量不改動原有現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的條件下，可將該系統(tǒng)作為一個功能模塊嵌入在原有系統(tǒng)之中，保證新的系統(tǒng)不影響原有系統(tǒng)的穩(wěn)定性并有效保護用戶以前的投資。

方案將ATM作為網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)點，并從設(shè)計原則、設(shè)計依據(jù)和應(yīng)用技術(shù)特點、產(chǎn)品主要功能等方面做了詳細說明。

不 足

第4篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

關(guān)鍵詞：通信基站；散熱系統(tǒng)；相變儲能；DeST

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）18-0005-03

隨著經(jīng)濟技術(shù)不斷的發(fā)展，我國通信行業(yè)迎來了發(fā)展的機遇期。目前3G/4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)遍布全國，移動通信基站、各種通信機房、通信模塊局等數(shù)量不斷增大，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模日益龐大，這勢必造成通信行業(yè)耗能的增加，隨著21世紀國家降能、節(jié)能減排理念的不斷深入，要求中國通信行業(yè)2013-2015度的信息流量綜合能耗下降30%左右。所以說，加強節(jié)能降耗工作，滿足通信網(wǎng)絡(luò)運營的安全性、、可靠性、經(jīng)濟性是當前網(wǎng)絡(luò)機房、基站等通信節(jié)點建設(shè)的重要工作。同時，保障機房、基站系統(tǒng)正常、安全、高效的運行，對其散熱系統(tǒng)的設(shè)計及改造工作尤為重要，也是節(jié)能降耗的重中之重。本文就電信行業(yè)通信基站機柜散熱系統(tǒng)進行了研究，提出了基于相變儲冷模型的基站空調(diào)系統(tǒng)。

1 基站空調(diào)散熱系統(tǒng)介紹

1.1 基站概述

基站作為無線通信系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)信息樞紐，其廣義涵義是指無線通信信號一定覆蓋范圍區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過信息交換設(shè)備，實現(xiàn)與移動通訊終端之間數(shù)據(jù)信息相互傳遞的一種無線電接收、發(fā)送設(shè)置。通常稱之為移動通信基站?；痉€(wěn)定性問題，尤其是空調(diào)系統(tǒng)決定了基站的運行狀況。基站建設(shè)中，一般按照容量和覆蓋范圍細化專業(yè)分為容量站和覆蓋站，覆蓋基站包括：行政村覆蓋基站、區(qū)域街、道覆蓋基站、自然村覆蓋基站、郊區(qū)覆蓋站、城市覆蓋基站等等?；窘ㄖ娣e一般為9-30 m2，基站周圍采用圍欄構(gòu)造，基站外墻建筑材料一般采用泥紅磚、矸石磚，外墻多為用瓷磚進行貼面，屋內(nèi)面設(shè)置架空隔熱層，整體建筑采用磚混結(jié)構(gòu)，基站室內(nèi)設(shè)備包括通信主設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等，設(shè)備總發(fā)熱量在0.5～54 kW區(qū)間?；径喾植加谵r(nóng)村、偏遠地段、無人區(qū)等，分布較廣，運行環(huán)境一般比較惡劣，且為無人值守模式。隨著技術(shù)及國家政策的因素，基站節(jié)能空間巨大。目前國內(nèi)對于基站改造、建設(shè)多充分考慮節(jié)能措施，采用新型節(jié)能綠色環(huán)保材料、熱管、電控備件，優(yōu)化技術(shù)及管理模式，不斷增強基站安全穩(wěn)定性，降低通信運營成本，滿足社會效益需求。

1.2 基站主要設(shè)備

現(xiàn)階段，移動通信基站設(shè)備趨向于大功率、大容量、模塊化、高集成化、智能化發(fā)展，設(shè)備的單位體積熱耗散急速增大，設(shè)備體積趨于小型化?；驹O(shè)備一般包括主要通信設(shè)備、計算機控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、動力保障設(shè)備等。主要通信設(shè)備包括通信機柜、中心交換機、服務(wù)器、路由器、光端接收、發(fā)送機、存儲設(shè)備、散熱裝置等；計算機控制系統(tǒng)主要包括計算機控制器、管理模塊、運行系統(tǒng)等；空調(diào)設(shè)備主要負責機房的空氣調(diào)節(jié)，保證機房內(nèi)溫度合理，系統(tǒng)散熱性得到保證；動力保障設(shè)備主要由儲電組裝置、高頻開關(guān)電源等，保障設(shè)備無間斷電源動力運行；監(jiān)控裝置主要是各種探頭，存儲器等設(shè)備?；驹O(shè)備耗能比較大，基站通信機柜數(shù)量一般在8個之內(nèi)，主設(shè)備功耗約為2 kW，其他設(shè)備功耗包括傳輸功耗多為10 W，開關(guān)電源功耗選擇多為50 W左右；基站空調(diào)系統(tǒng)單臺功為3 kW ，日耗電量 45 kWh；普通基站總功耗約為6 kW。

由于基站需要滿足一定區(qū)域內(nèi)的移動通信需要，設(shè)備繁多，設(shè)備運行產(chǎn)生的熱量需要及時擴散導出。據(jù)測算，當溫環(huán)境度超過一定值時電子器件的失效率與溫度關(guān)系存在指數(shù)函數(shù)關(guān)系，基站設(shè)備故障或損壞統(tǒng)計數(shù)據(jù)中中，約有20%以上的都是因為溫度超高引起的，冷卻方式?jīng)Q定了電子設(shè)備的使用壽命和穩(wěn)定性、可靠性，因此，基站熱設(shè)計尤為重要。

1.3 基站常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)分析

基站空調(diào)維持室內(nèi)一定溫濕度，作用極為重要?；究照{(diào)通常采用普通分體式空調(diào)，空調(diào)設(shè)定溫度多為26 ℃，空調(diào)系統(tǒng)能效比在 [2.7，3.5]區(qū)間?；緝?nèi)要求一定的適度、防塵及溫度。

機房空調(diào)系統(tǒng)一般主要有舒適性空調(diào)、機房專用空調(diào)兩種配置。空調(diào)系統(tǒng)作為基站主要電費能耗系統(tǒng)，占基站總電費的54%以上，而且空調(diào)運行為365×24 h全天候運行，基站空調(diào)用換熱器主要有乙二醇水溶液換熱器、熱管換熱器、隔離式新風熱交換器三種。由于專用空調(diào)使用比較理想，大多數(shù)基站選用專用空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要部件有壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、離心風機、膨脹閥、加濕器（可選）、電加熱、飯金結(jié)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)。基站機房專用空調(diào)系統(tǒng)具備高可靠性、大風量、低燴差，同時具有加熱、加（除）濕功能及良好的空氣過濾效率等特點。

1.4 通信基站熱分析

選擇分析的基站模型為磚混建筑模型，取C類機房建筑面積S=3×4×3.5 m3。普通磚墻圍護結(jié)構(gòu)，四面外墻，內(nèi)外均粉刷。通信基站內(nèi)設(shè)備以對流、傳熱、輻射等方式向室內(nèi)散熱，屬顯熱。地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為1.463 W/（mZ}K）；屋頂傳熱系數(shù)0.39W/（m2/K）；圍墻傳熱系數(shù)為1.498 W/（m2/K）；內(nèi)門為木質(zhì)材質(zhì)，內(nèi)部熱源 300 W/m2，對流熱源占比為90%。

由DeST能耗模擬軟件模擬，空調(diào)全面運行模式下，溫度設(shè)置區(qū)間[10，28] ℃，濕度在20%～85%之間，室內(nèi)外通風換氣頻率為0.5/h。模擬結(jié)果，如圖1所示。基站最小冷負荷為1.2 kW，最大逐時最大冷負荷為3.9 kW?；驹O(shè)備總發(fā)熱量為3.1 536×104 kW/h，機房總負荷2.2 812×104 kW/h，圍護結(jié)構(gòu)散熱量8.724 k×103 W/h，占全年散熱量的27.66%。

通信基站空調(diào)系統(tǒng)必須保持室內(nèi)正壓，室內(nèi)要提供新風，新風要進行預處理，應(yīng)有良好的過濾裝置，防止污染物滲入室內(nèi)和保持機房溫濕度的穩(wěn)定，新風潔凈度滿足國標GB 50174-2008。

2 基站散熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計

采用相變蓄冷散熱系統(tǒng)，建筑材料選用相變混合材料及結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理圖，如圖2所示。

2.1 散熱系統(tǒng)熱計算

2.1.1 熱控制方程

2.3 壓縮機選型

制冷壓縮機是空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，其市場上的樣式、原理等多樣，在選擇壓縮機時，應(yīng)根據(jù)效率、能耗、結(jié)構(gòu)特點、性價比、可靠性等要求，并根據(jù)制冷循環(huán)型式、制冷劑種類的需求進行選型。根據(jù)設(shè)計，本文選用回轉(zhuǎn)式制冷壓縮機，功率≤15 kW制冷量。制冷劑綜合考慮溫室效應(yīng)、環(huán)境保護、使用壽命、安全性、性價比等因素，選擇R22中壓制冷劑比較合適。

3 空調(diào)冷卻系統(tǒng)設(shè)計驗證

為綜合考慮基站內(nèi)恒定的溫濕度、潔凈度等指標因素，空調(diào)系統(tǒng)為大風量、小燴差的專用空調(diào)，基站空調(diào)出風溫度設(shè)定為10～140 ℃；相變材料溫度為18～200 ℃，蒸發(fā)溫度設(shè)定為7～110 ℃。

使用DeST軟件模擬分析通風冷卻技術(shù)節(jié)耗效能，對系統(tǒng)設(shè)計進行驗證。DeST中房間的可變通風換氣次數(shù)設(shè)定為10～100次/h，模擬儲通信基站室溫全年變化情況，如圖3所示。 換氣次數(shù)從10～30遞增時，基站室溫降低較快，當換氣數(shù)繼續(xù)再增加，對基站室溫的影響較小。換氣次數(shù)等于30次時換氣效率較高，風機的通風量設(shè)定1 200 m3/h。

通信基站為三類環(huán)境，機房最高溫度要求為300 ℃，引入新風量后，根據(jù)新風量溫度要求，選取最大負荷驗證：

Q=pVC4t=1.2×1200/3600×1.0054 t=3.9 kW

4 t=100℃，T=200 ℃（室外溫度≤200 ℃）時，開啟風機則可以滿足基站室內(nèi)負荷要求。

4 結(jié) 語

分析了通信基站空調(diào)系統(tǒng)的特點，對通信基站進行了闡述，對于基站空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理以及傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)進行了研究，分析了熱效應(yīng)；提出了相變制冷空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方案，使用DeST軟件模擬分析通風冷卻技術(shù)節(jié)耗效能，對系統(tǒng)設(shè)計進行了驗證。

參考文獻：

[1] 呂帥.基站機柜散熱系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化[J].通信電源技術(shù)，2015，（5）.

第5篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

【關(guān)鍵詞】懸臂式 凸輪軸數(shù)控裝配機 設(shè)計

凸輪軸是發(fā)動機上的重要部件，需要有較高的剛度、韌性和強度，并且擁有一定的耐磨性和抗沖擊性。所以，凸輪軸的裝配加工需要達到較高的精度要求，以便使其具有較高的性能。而進行懸臂式凸輪軸數(shù)控裝配機的設(shè)計，可以完成凸輪軸的高精度裝配。因此，有必要對該種裝配機的設(shè)計問題展開探討，以便更好的進行凸輪軸的生產(chǎn)加工。

1 懸臂式凸輪軸數(shù)控裝配機總體設(shè)計方案

在進行懸臂式凸輪軸數(shù)控裝配機的設(shè)計時，目的是使單獨一臺裝配機能夠完成芯軸旋轉(zhuǎn)、凸輪裝卡定位和凸輪軸精確裝配等復雜動作。所以，需要根據(jù)裝配動作特點進行裝配機功能的設(shè)計與實現(xiàn)。但是，凸輪軸裝配有較高的精度要求，相位角偏差需要在±0°25′之間，基準面偏差在±1.0mm，所以不能使用常規(guī)機械結(jié)構(gòu)進行裝配機的設(shè)計。為了解決這一問題，可以運用機械一體化設(shè)計思路將預定動作交由機械系統(tǒng)負責，并且由伺服系統(tǒng)負責提供動力，同時使用數(shù)控系統(tǒng)進行設(shè)備運行的精確控制。而通過將微電子技術(shù)與機械制造技術(shù)有機結(jié)合起來，可以完成裝配機的優(yōu)化設(shè)計，繼而滿足產(chǎn)品裝配的高質(zhì)量要求。因此，設(shè)計出的懸臂式凸輪軸數(shù)控裝配機應(yīng)該由機械、液壓和數(shù)控這三大系統(tǒng)構(gòu)成，具有較高的裝配精度，并且可以獲得響應(yīng)快和可靠性高的優(yōu)點。

2 懸臂式凸輪軸數(shù)控裝配件的設(shè)計

2.1 裝配工藝流程設(shè)計

在進行裝配機的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要根據(jù)相應(yīng)的裝配工藝流程進行特定功能的實現(xiàn)，所以需要先進行裝配工藝流程的設(shè)計。從裝配機需要實現(xiàn)的功能上來看，設(shè)備需要完成芯軸裝卡、滾花和芯軸與凸輪壓裝的功能，所以需要分別完成芯軸夾緊、移動、回轉(zhuǎn)和凸輪裝卡定位、進給等多個動作。而每一特定位置的凸輪都有各自固定的相位角要求，需要按照特定相位角使芯軸滾花與凸輪壓裝對應(yīng)起來。從整個裝配過程上來看，就是先在夾持器上進行芯軸的裝卡，然后使軸體從原始位置移動至第一個滾花位置，并進行芯軸旋轉(zhuǎn)。同時，滾花刀將在滾花圓盤旋轉(zhuǎn)的帶動下進給，并逐漸壓緊芯軸進行滾花。完成第一個滾花后，芯軸停止轉(zhuǎn)動，并與滾花刀均回到原始位置。在芯軸旋轉(zhuǎn)到固定相位角后，凸輪將被回轉(zhuǎn)臺送至壓裝位置，然后芯軸下移并進行壓裝。完成壓裝后，芯軸停止轉(zhuǎn)動并回到第二滾花位置，并依次完成后續(xù)滾花、壓裝動作。

2.2 裝配機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

裝配機機械系統(tǒng)應(yīng)由傳動系統(tǒng)、滾花系統(tǒng)、凸輪回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)和芯軸夾持旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)可以通過相互配合完成凸輪軸的精密裝配。在裝配機的最上端，安裝有主傳動電機，可以通過齒輪帶動滾珠絲杠并最終帶動滑塊移動。在滑塊上，裝有芯軸夾緊旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，芯軸的旋轉(zhuǎn)主要由電機控制。而懸臂機構(gòu)是系統(tǒng)支撐部件，使用厚度為40mm鋼板焊接而成，能夠承受所有工作載荷，并且擁有開放式的結(jié)構(gòu)，可以為其他機構(gòu)的安裝提供方便。滾花系統(tǒng)則安裝在機架的上工作臺面上，凸輪回轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)安裝在下工作臺面上。其中，滾花系統(tǒng)的滾花刀可以在液壓缸帶動下伸縮，凸輪回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動由伺服電機控制。在進行凸輪的裝卡時，凸輪裝卸由液壓缸壓縮壓簧實現(xiàn)，裝卡靠帶由卡塊完成。

2.3 裝配機液壓系統(tǒng)設(shè)計

為了實現(xiàn)裝配機的自動運行，需要使用液壓裝置為整機的全自動控制提供輔助功能。在設(shè)計裝配機的液壓系統(tǒng)時，需要確保系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，并且能夠進行可靠的調(diào)節(jié)和控制。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成上來看，液壓系統(tǒng)應(yīng)該由儲能裝置、執(zhí)行元件、控制機構(gòu)和輔助部分構(gòu)成。其中，儲能裝置可以將機械能轉(zhuǎn)化成壓力能存儲，從而為裝配機的運行提供動力。執(zhí)行元件可以進行壓力能的釋放，從而為運動部件提供機械能?？刂茩C構(gòu)可以進行油液介質(zhì)流量、壓力和流動方向的控制，繼而進行執(zhí)行元件方向、作用力的控制。而輔助部分由油管、油箱和管路等部分組成。在裝配機運行的過程中，系統(tǒng)的6個液壓缸將按照特定順序依次完成動作，繼而為裝配機的各個動作的實現(xiàn)提供能量。

2.4 裝配機數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計

對于數(shù)控裝配機來講，數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計至關(guān)重要。作為裝配機的指揮中心，數(shù)控系統(tǒng)可以為凸輪軸的高精度、高效率裝配提供保障。在數(shù)控系統(tǒng)的統(tǒng)一指令下，裝配機各機構(gòu)能夠進行協(xié)調(diào)有序的工作，從而實現(xiàn)凸輪軸的自動裝配。從結(jié)構(gòu)上來看，系統(tǒng)主要由可編程控制器、操作系統(tǒng)、主控系統(tǒng)和各類輸入輸出接口等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。由于裝配機需要完成循環(huán)裝配動作，而數(shù)控系統(tǒng)需要進行2個旋轉(zhuǎn)軸和1個直線進給軸的控制，所以需要能夠?qū)崿F(xiàn)三軸聯(lián)動?？紤]到這一要求，則可以選用802D數(shù)控系統(tǒng)進行裝配機機構(gòu)運動的控制。根據(jù)加工程序指令，數(shù)控系統(tǒng)可以完成數(shù)據(jù)運算和邏輯處理，然后向伺服控制器下達控制指令，并向裝配機機械系統(tǒng)下達動作指令，從而完成凸輪軸的裝配。

3 結(jié)論

總而言之，隨著凸輪軸裝配精度要求的不斷提高，傳統(tǒng)的凸輪軸加工生產(chǎn)方式已經(jīng)無法滿足工業(yè)生產(chǎn)需求。所以，需要進行新的裝配式凸輪軸生產(chǎn)工藝的開發(fā)，以滿足凸輪軸生產(chǎn)的高效率和高精度要求。而本文提出的懸臂式凸輪軸數(shù)控裝配機可以進行凸輪軸的高精度加工，可以為相關(guān)工作的開展提供指導。

參考文獻

[1]楊慎華.裝配式凸輪軸的先進制造技術(shù)[J].現(xiàn)代零部件，2011，03：44-46.

第6篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

關(guān)鍵詞：電力自動化系統(tǒng)；智能保護；測控設(shè)備；開發(fā)

我國電網(wǎng)長期處于高負荷運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)安全事故將會嚴重影響我國國民經(jīng)濟發(fā)展，電力企業(yè)及電網(wǎng)安全已經(jīng)成為了社會關(guān)注的一個熱點，相關(guān)專家學者對電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備設(shè)計開發(fā)進行了研究，以期為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供更好的技術(shù)支持。

一、電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備整體結(jié)構(gòu)分析

開發(fā)設(shè)計電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備時，應(yīng)該使用靈活且能夠滿足拓展功能及系統(tǒng)升級需求的配置，模塊化設(shè)計方式應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常好的，下面我們將分析下電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備應(yīng)具備的構(gòu)成模塊。

（一）主控模塊

系統(tǒng)測控設(shè)備的關(guān)鍵核心是主控模塊，主控模塊主要由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（ADC）、測量CPU等構(gòu)成，這個模塊工作內(nèi)容是采集電量轉(zhuǎn)換模塊AD樣本，得到原始的電流數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理功能進行數(shù)據(jù)處理，得出設(shè)備功率、能量等參數(shù)，并將其保存在寄存器中。CPU對原始數(shù)據(jù)處理后，會比較其與參考值的差異，進而判斷設(shè)備的運行狀況，對動作值達到后的保護命令進行設(shè)定。主控模塊除了具有數(shù)據(jù)處理及功能外，還具有一定通訊及人機對話功能，處理并分析通訊模塊傳送出去的信息，并將其傳輸至設(shè)備的通信模塊上，進一步實現(xiàn)通訊功能。

（二）電量轉(zhuǎn)換模塊

電量轉(zhuǎn)換模塊包含內(nèi)容有電流互感器、電器互感器及濾波電路等，這部分模塊采集流經(jīng)的電能電流，然后轉(zhuǎn)化成模擬量，并傳輸至主控模塊上，接著使其成為能夠處理的數(shù)據(jù)，完成主控模塊的數(shù)據(jù)處理工作時，應(yīng)該注意其中的測量計算及保護運算等等。電量裝換模塊在設(shè)備安全運行方面具有重大意義，模塊測量準確性也關(guān)系著整個系統(tǒng)的安全可靠性，因此采集數(shù)據(jù)必須準確可靠。

（三）人機對話模塊

人機對話模塊中重要而不可缺少的一部分是自動化設(shè)備，模塊主要由液晶顯示、鍵盤及LED指示燈三部分組成，其中的全屏控制隨著技術(shù)進步已經(jīng)成為了可能。操作人員的命令在這個模塊運行中經(jīng)過鍵盤傳送到電腦中，然后主控模塊將輸入信息返回出來，表現(xiàn)為液晶控制與數(shù)據(jù)信息，液晶顯示器上能夠?qū)敃r電量信息、警報信息等多種信息顯示出來，各種菜單選項中保護配置、定值以及歷史記錄等都會呈現(xiàn)在顯示器上，而且LED指示燈也會顯示出指示模塊的電源或者是警告狀態(tài)下的編委信息。

（四）開關(guān)輸入及通訊模塊

開關(guān)輸入模塊由兩部分構(gòu)成：輸入開關(guān)量及輸出開關(guān)量，前者指的是遙信控制功能在設(shè)備上的實現(xiàn)，這個功能實現(xiàn)需要采集現(xiàn)場狀態(tài)量信息，如分合開關(guān)、儲能開關(guān)狀態(tài)信息等，這些采集的狀態(tài)量信息需要傳輸?shù)街骺啬K上。輸出量部分指的是設(shè)備具有的“遙控”控制功能，保護命令由主控模塊發(fā)出后，接著被傳遞至終端控制器上，對跳合閘回路進行控制，線路開關(guān)分合工作也要做好。通訊模塊重點關(guān)注的是現(xiàn)場總線接口問題，自動化技術(shù)中使用最廣泛的總線接口是RS485，這種接口在標準化、規(guī)范化方面都很好，并且還有使用便捷優(yōu)點，它在電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備中也得到了很好地應(yīng)用，與電網(wǎng)自動化的協(xié)調(diào)也是非常好的。

二、電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備開發(fā)設(shè)計方案

電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備應(yīng)具備模塊分析研究過后，接下來就要對電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備制定相應(yīng)的設(shè)計方案，這種設(shè)備融保護、測量、控制及通訊等多種功能為一體，作為一種新型智能化安全控制設(shè)備，其主要具有以下功能：保護功能，這種功能實現(xiàn)需要利用繼電保護保證電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，當電網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障或者是不正常現(xiàn)象時，設(shè)備系統(tǒng)能夠快速而準確地判斷并發(fā)出跳閘命令或警報，進而達到切除事故目的，也能夠減少停電范圍的擴大，降低電氣設(shè)備損壞的幾率。保護測控功能應(yīng)該符合國家標準及通用的保護整定、設(shè)計原理，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該具備線路保護裝置、變壓器差動保護裝置及站用變保護裝置，給予同、異步電機相對應(yīng)的保護裝置，保護功能配置應(yīng)該具備無時限過流保護、兩段式定時限過流保護及三相三次重合閘等等。測量功能：電力節(jié)點測量的實現(xiàn)需要借助末端測量設(shè)備，空中中心發(fā)出的測量指令迅速地被上傳至控制中心后，與電力資源協(xié)助配合。通訊功能：這個功能連接著智能保護測控與電力自動化系統(tǒng)，設(shè)計時一定要遵循國際相關(guān)的電力自動化標準，使電量測量數(shù)據(jù)與保護信息被傳送到控制中線上，在上述功能基礎(chǔ)上，采取遙測、遙信等技術(shù)，合理科學地控制電網(wǎng)中的設(shè)備設(shè)施，這四個功能是設(shè)備應(yīng)該具備的基本功能，因此在設(shè)計開發(fā)時應(yīng)該注意到。

三、電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備設(shè)計應(yīng)遵循原則及注意的問題

（一）電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備設(shè)計應(yīng)遵循原則

設(shè)計這種系統(tǒng)保護測控設(shè)備時，必須遵循相關(guān)的原則，首先應(yīng)該遵循的就是技術(shù)可靠性原則，研發(fā)設(shè)計人員應(yīng)該從過去電力自動化設(shè)備成功的硬件系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗中吸取，借助先進、成熟技術(shù)手段，保證系統(tǒng)設(shè)計過程中的可靠性與安全性。技術(shù)成熟度在這種設(shè)備設(shè)計中具有非常重要作用，如果使用技術(shù)不成熟，設(shè)備就會存在較大的安全隱患，電網(wǎng)安全運行也得不到相應(yīng)的保障，甚至還會受到消極影響。第二就是通用性原則，設(shè)備設(shè)計過程中，所有關(guān)于系統(tǒng)設(shè)備硬件設(shè)計平臺都應(yīng)該遵循通用性原則，借助平臺中的不同原理，完成相同硬件系統(tǒng)的實現(xiàn)，及時改變保護軟件來完善設(shè)備的功能與特性。這樣做不僅很好地對設(shè)備進行了升級與改進，也進一步提高了設(shè)備使用壽命與年限，有效地減少了成本費用。

（二）電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備設(shè)計中應(yīng)注意的問題

CPU性能在整個設(shè)備設(shè)計中是核心部分，單一CPU現(xiàn)在已經(jīng)不能滿足電網(wǎng)自動化發(fā)展需要，電網(wǎng)自動化現(xiàn)在呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢，硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計在整個電力自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備中，常常采用多CPU模式，更好地將電力自動化設(shè)備協(xié)調(diào)起來，例如ABB公司目前使用最多的是智能型控制單元結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使用了四核設(shè)計模式，四個CPU分別負責控制系統(tǒng)設(shè)備的控制、計算、傳感器接入及通信四部分，極大地減輕CPU運行負擔，也顯著提升了系統(tǒng)設(shè)備的工作效率，各個CPU系統(tǒng)間的運行穩(wěn)定問題也是應(yīng)該注意解決的，問題解決后，不同CPU之間數(shù)據(jù)傳遞將會更加簡單快速。

四、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，電力資源的地位與作用越來越大，電力企業(yè)越來越關(guān)注電網(wǎng)運行的安全性，這也成為了社會關(guān)注的熱點。電力企業(yè)經(jīng)營管理中的難點是電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，自動化已經(jīng)成為了設(shè)備設(shè)計發(fā)展的大趨勢，對自動化系統(tǒng)智能保護測控設(shè)備需求更大，要想做好這項設(shè)備的開發(fā)研究，首先要了解認識這種系統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成，對設(shè)備設(shè)計中應(yīng)具備

第7篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

關(guān)鍵字：理工科;開放性實驗教學;教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）21-0160-02

普通高等學校理科生面臨嚴重的課業(yè)負擔，特別是理論知識的深奧，實驗配套理論教學可以解釋理論知識，但工程應(yīng)用性有所不足，為了探索如何針對理工科特別是電子等相關(guān)專業(yè)的學生有效開展教學工作，南京大學金陵學院申請了《基于可再生清潔能源的LED路燈照明系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用的開放性實驗教學》一般項目課題，以對風光互補的LED照明系統(tǒng)研究和應(yīng)用為載體，依托電子電工實驗室平臺，開展對二年級在校生進行開放性實驗教學的研究工作，探索出一套適合的開放式教學方法，旨在提高在校生的理論水平和實踐動手能力，增加其社會競爭力。整個項目持續(xù)時間為兩年，通過觀察對比項目參與學生和普通學生，參加項目的學生在知識獲取、論文撰寫、工程計劃和實踐動手四個方面有了顯著的提高。

一、開放性實驗教學現(xiàn)狀

所謂開放性實驗教學，是區(qū)別于傳統(tǒng)的實驗室驗證性教學的一種實驗教學形式，這種實驗教學目標相對確定，實驗方法及方案需要學生自主設(shè)計解決方案，教師從旁引導，最終由學生自主設(shè)計方案、自主解決問題完成項目的一種實驗形式[1]。這種實驗教學形式區(qū)別于傳統(tǒng)的“指導性實驗”，學生在實驗過程中，需要投入精力去設(shè)計實驗過程，思考實驗結(jié)果，提出修正意見，可以提高學生對專業(yè)應(yīng)用的興趣和解決問題的主動性，實驗結(jié)果的成功也可以提高學生的自我認可度。在實驗教學過程中，由于教師不承擔設(shè)計、演示工作，學生在教學過程中完全自己做主，充分體現(xiàn)了自身主動性在項目中的作用，避免了“指導性實驗”中的被動性，培養(yǎng)了學生的自主學習、實際動手、主動完成任務(wù)的能力，為畢業(yè)后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。由于開放性實驗不同于傳統(tǒng)的教學，無法通過教學計劃有效地規(guī)劃教學進程和既定目標，因此還存在一些需要改進的地方。首先，開放性實驗的課題選取，要區(qū)別于“指導性實驗”，需要具有一定的業(yè)界前瞻性，能代表當下技術(shù)的發(fā)展方向，這就對指導教師提出了高層次實時性的要求。其次，開放性實驗不同于“指導性實驗”，教學所承載的學生數(shù)量不會很多，這就造成了開放性實驗單次受眾較少的問題。同時開放性實驗需要額外的場地和設(shè)備，而高校實驗室往往設(shè)備數(shù)量一定，可以用于支持開放性實驗的設(shè)備就比較匱乏，而且對設(shè)備、場地的管理也需要投入額外的人力，增加有關(guān)教師的工作量。最后，如何鑒定開放性實驗教學的成果和工作量，也缺乏一個明確的指標體系，特別是參與工作的教師工作量考核、學生學分成果計算、開放性實驗成果的確定方式等，要從政策等方面鼓勵師生參與到開放性實驗教學工作中來。開放性實驗教學作為高校教育中的一個重要環(huán)節(jié)，可以與“指導性實驗”互為補充，提高實驗教學水平，鍛煉學生實驗技能，培養(yǎng)學生實驗興趣，同時也可以通過開放性實驗教學工作，改革探索新的實驗教學手段，創(chuàng)新實驗教學。開放性實驗教學要有序開展，需要充分認識到開放性實驗對教學工作的意義，要從政策、資金、場地、人員等方面為開放性實驗教學提供保障，從制度上保障開放性實驗的有序進行，同時也要加強對師資力量的培養(yǎng)，鼓勵教師多接觸專業(yè)前沿的研究和應(yīng)用，鼓勵教師將前沿和理論結(jié)合，提出符合教學要求的開放性實驗課題，帶領(lǐng)學生進行開放性實驗教學工作[2]。最后也可以將開放性實驗成果應(yīng)用到實際教學，提高實際教學的水平，使得理論教學和開放性實驗互相促進，共同發(fā)展。

二、開放性實驗教學研究過程及體會

項目自2012年開始實施，先后選取了2010和2012兩屆學生參與，其中2012的學生是在2013年初參與到項目中來，前期主要承擔了資料收集的工作，在2013年下半年開始全面接手項目工作，因此對2012級學生的培養(yǎng)更具有參考價值。整個開放性教學研究期間，主要采取“需求問題學習解決創(chuàng)新”的思路開展，學生作為主體，教師從旁引導，從需求入手，分析需求所需要解決的問題，然后通過查閱文獻等方法學習此類問題的解決方法，綜合對比，結(jié)合需求的具體情況，將多種方法融合，提出一種新的復合型的解決方法，滿足項目需求。整個過程學生運用自己現(xiàn)有理論提出問題，查閱資料，最后解決問題，有效地鍛煉了學生的系統(tǒng)分析能力和自學能力，對學生自身素質(zhì)的提高起到了很大的幫助。有四個具體的事例可以與大家分享：

1.自主學習依據(jù)負載功率來匹配電源使負載達到最低工作時間。傳統(tǒng)的路燈照明多采用鹵素燈等燈具，其發(fā)熱量大，功耗大，使用壽命短，項目最初的目的是采用LED路燈低功耗長壽命的特點，替代現(xiàn)有的傳統(tǒng)鹵素路燈，同時遵循國家的“十二五”規(guī)劃的有關(guān)精神，采用風能、太陽能等新型清潔能源替代傳統(tǒng)能源，起到節(jié)能減排效果。此時引導學生就傳統(tǒng)照明與LED照明比較，要使得LED照明替代傳統(tǒng)照明，就要明確照明亮度，根據(jù)一定的亮度和高度決定了LED的功率，然后考慮LED路燈的工作時間，確定配套的電池的容量，根據(jù)電池的容量和充電電流等相關(guān)參數(shù)，匹配發(fā)電裝置。同時根據(jù)工作的具體環(huán)境，從工程的角度對配置參數(shù)進行分享，最終確定了LED照明系統(tǒng)的具體配置參數(shù)，即路燈高度8米、LED路燈功率56W、照明12小時，配套采用200W的太陽能發(fā)電裝置和300W的風電機，儲能采用12V120AH聚合物鋰電池。這套配置可以基本滿足初期設(shè)計要求。

2.根據(jù)路燈照明，結(jié)合生活，提出在樓宇等公共場合采用LED照明，節(jié)省成本。作為一種產(chǎn)品，其能帶來的經(jīng)濟效益決定了其生存周期。風光互補LED照明路燈單體成本要遠高于傳統(tǒng)的路燈，但LED路燈安裝簡單，不依賴于市電、后期運營成本低等特點是傳統(tǒng)路燈所無法比擬的，學生提出了一種時間均攤成本的比較方法，將前期的安裝成本+生命周期內(nèi)運營成本累加計算，最后得出年平均運營成本，比較科學合理地分析對比了兩者的經(jīng)濟效益，撰寫了相關(guān)的論文《風光互補LED照明與傳統(tǒng)路燈的經(jīng)濟效率比較》。采用在設(shè)計風光互補LED照明的同時，學生發(fā)現(xiàn)低功率的LED可以提供很好的照明效果，隨著LED功率的降低，所配套的蓄電池體積重量也會降低，將LED與電池組合成照明組，將這種低功率的照明組應(yīng)用到樓宇等公共場合照明中來，達到節(jié)能減排、降低成本的效果。具體的設(shè)想是在樓宇頂層天臺等采光好的地方利用太陽能集中發(fā)電，集中控制，利用控制器對分布在樓宇中的照明組進行充電，從而形成了“集中發(fā)電、分布照明”的大型太陽能照明系統(tǒng)。

3.依據(jù)充電方法，提出新型的電源管理方式來滿足分布式照明的充電需求。隨著學生提出了“集中發(fā)電、分布照明”的設(shè)計思路，如何均衡地對系統(tǒng)內(nèi)照明組充電又成了下一步研究的課題，目前常用的均衡充電法可以分為能耗型和非能耗型，非能耗型又可以分為多繞組變壓器法、基于電容電感的相鄰電源平衡型和DC/DC隔離轉(zhuǎn)換型?？紤]到項目具體實際情況，學生采用了DC/DC隔離轉(zhuǎn)換型，并引入了單片機技術(shù)和開關(guān)矩陣，實時對系統(tǒng)監(jiān)測，自動控制開關(guān)矩陣對系統(tǒng)內(nèi)照明組均衡充電，并將該思路整理，撰寫了《一種基于單片機控制分布式的DC/DC分布照明系統(tǒng)技術(shù)研究》一文。

4.經(jīng)驗總結(jié)文字化和知識產(chǎn)權(quán)的保護意識增強。學生為了解決具體的問題，需要查閱相關(guān)理論和實驗方法，通過總結(jié)他人的經(jīng)驗，結(jié)合自身的知識及項目需求，提出具有針對性的解決方案。為了提高學生的理論寫作水平，指導學生就自己的想法成文，采用“闡述問題背景和現(xiàn)狀分析已有理論實踐方法提出自己獨特的解決方法實踐結(jié)果佐證自己的想法”模式構(gòu)思撰寫相關(guān)的論文。通過這種方法，學生對學術(shù)型文章的撰寫有了一定的了解，同時也通過這種方法，學生學會了如果進行學術(shù)工作，即“發(fā)現(xiàn)問題、借鑒理論、尋找方法、設(shè)計方案、實驗驗證”。在撰寫學術(shù)文章的同時，對于有一定創(chuàng)新性的方案，也鼓勵學生去申請實用新型發(fā)明專利，來使得自己的知識產(chǎn)權(quán)成果化，同時也增強學生的自身價值。

三、開放性實驗教學項目總結(jié)

作為理工科的開放性教學實踐，首先要立足于專業(yè)本身，特別是專業(yè)知識的運用，例如本次項目中，由于是電子等相關(guān)專業(yè)的學生，僅就系統(tǒng)中的充電電路和控制電路做了更新和改良，而沒有涉及到發(fā)電、儲能等方面的，使得學生雖然有部分知識的不足，但不至于完全摸不到頭緒。其次要立足于實際，通過解決實際問題，來綜合運用已有知識，查閱領(lǐng)域前沿，逐步逐級解決問題，優(yōu)化設(shè)計，最終達到設(shè)計要求。最后要貼合實際，除了項目要有實際的應(yīng)用價值，開放性實驗本身也要具有一定的工程背景，要接地氣，要讓學生明白自己要做什么，能做什么，該怎么做，做完有什么樣的效果?？偟膩碚f，項目要切合實際，對于項目中存在的問題和難點，要分步逐級解決，大問題分為小問題，每個小問題有難度但不會超出學生的能量，使得學生有奔頭，學生在逐步的解決問題過程中，學會獨立思考、自主學習的方法，使之可以自主成長。不足的是，開放性教學實驗不同于傳統(tǒng)的驗證型實驗教學，開放性實驗參與學生少，設(shè)備、教師投入量大，教學過程中學生成長迅速，但是否可以應(yīng)用于大規(guī)模的實驗教學，需要進一步討論研究。

參考文獻：

第8篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；“項目教學法”；教學實施

EDA是電子設(shè)計自動化(Electrontic Design Automation)的縮寫,它是隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷進步而發(fā)展起來的現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計方法。它在電子技術(shù)設(shè)計領(lǐng)域的貢獻主要包括：1.通過軟件編程實現(xiàn)對硬件解構(gòu)和工作方式重構(gòu)實現(xiàn)IC設(shè)計；2.以計算機為平臺，EDA軟件為工具實現(xiàn)PCB板的布局布線設(shè)計；3.通過EDA仿真軟件確定電子電路級設(shè)計方案的正確性和可行性。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計的效率，減輕了設(shè)計者的勞動強度。目前在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學部門廣泛使用，如汽車、電子、機械、軍事、礦產(chǎn)及醫(yī)學等。作為高等職業(yè)院校的電子類學生掌握現(xiàn)代電子電路的設(shè)計方法就顯得尤為重要。另外，為了實現(xiàn)高技能應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標，各高職院校都在進行新的教學方法的改革，項目教學法以其自身的優(yōu)點被很多課程教學所采用。本文介紹了我院對電子信息工程專業(yè)EDA技術(shù)課程項目教學改革的嘗試。

一、“項目教學法”

教育專家弗雷德•海因里希教授提出的項目教學法，是指師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動。來源于工程實踐中的項目，是指生產(chǎn)一件具體的、具有實際應(yīng)用價值的產(chǎn)品；該產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中應(yīng)該具備以下條件：1.該工作過程可分解出適合學生學習的教學內(nèi)容，并且能夠?qū)⒗碚撝R和實際技能有效地結(jié)合在一起；2.與企業(yè)實際生產(chǎn)過程或現(xiàn)實的商業(yè)經(jīng)營活動有直接的關(guān)系；3.要學生發(fā)揮主觀能動性，對項目進行計劃，組織和實施，并且在工作過程結(jié)束后要有明確而具體的成果，這里不以成果的正確性作為惟一的評價標準；4.在項目實施過程中，學生不僅要運用新學習的知識、技能，而且還要調(diào)用已經(jīng)學過的知識、技能并能將散碎的知識點融匯使之變成我們所能夠使用的產(chǎn)品；5.對于工作過程中出現(xiàn)的問題，需要同學們通力合作，共同克服困難；6.項目完成時，師生共同交流學習經(jīng)驗和方法，并對項目工作成果作出公正的評價。在項目教學過程中，發(fā)揮了學生的自身潛力，增進了師生的感情，提高了學生團隊合作精神，同時在學習過程中完成了學生的素質(zhì)教育。

二、“項目教學法”在EDA技術(shù)中的應(yīng)用

EDA技術(shù)是一門工程實踐性很強的專業(yè)課，要求學生具有電子小系統(tǒng)設(shè)計及制作的能力，根據(jù)學生認知規(guī)律、對電子產(chǎn)品熟悉的程度，專業(yè)知識的儲備情況，并且注意到了項目的難易程度，知識的關(guān)聯(lián)性等因素，綜合考慮進行項目載體的篩選，最終確定了第一信號鑒別電路、流水燈以及CPLD開發(fā)板等項目作為本門課程的工程載體，下面就以CPLD開發(fā)板為例，介紹“項目教學法”在該門課程教學中的應(yīng)用。

1. CPLD開發(fā)板學習情景設(shè)計

根據(jù)CPLD開發(fā)板電路功能，將其劃分為4個學習子情景，包括供電電路設(shè)計制作、顯示電路設(shè)計制作、開關(guān)電路設(shè)計制作以及串口電路設(shè)計制作。CPLD開發(fā)板設(shè)計的軟件環(huán)境為PowerLogic5.0&PowerPCB5.0，開發(fā)板項目的解構(gòu)和重構(gòu)如圖1所示。

2.子情境教學實施過程

(1)子情境電路元件制作

①供電電路設(shè)計制作

供電電路由開關(guān)型穩(wěn)壓器LM2576、肖特基二極管IN5819、儲能電感、輸入和輸出電容等元件構(gòu)成。在PowerLogic5.0中，繪制電源電路元件的邏輯封裝并且建立相應(yīng)元件的元件類型，同時為元件指定PCB封裝，如LM2576的PCB封裝為TO-220。

②顯示電路PCB設(shè)計制作

顯示電路由LED點陣顯示電路和LED動靜態(tài)顯示電路組成，其中LED點陣采用4個8×8點陣拼在一起組成16×16點陣，可以顯示一個完整的漢字。2片74HC138組成4-16譯碼器做行掃描，2片74HC595級聯(lián)做列掃描，它們的PCB封裝為DIP16。

③開關(guān)電路PCB設(shè)計制作

開關(guān)電路由20個獨立按鍵電路和矩陣鍵盤電路組成，其中輕觸開關(guān)組成4×4矩陣鍵盤電路，程序?qū)仃囨I盤進行掃描，如果有任意鍵按下，立即讀出其鍵值，并在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)數(shù)值，PCB封裝采用SW(6×6)。20獨立按鍵作為數(shù)據(jù)輸入開關(guān)，按鍵被按下時接地輸出低電平，抬起接入上拉電阻輸出為高電平，該功能使用戶熟悉數(shù)字系統(tǒng)中的0，1以滿足中規(guī)模數(shù)字電路設(shè)計要求，其PCB封裝采用DPDT-6。

④串口電路PCB設(shè)計制作

串口通信電路由PL2303及電路，如50M晶體振蕩器、電阻、電容以及USB轉(zhuǎn)RS232插針等。其中PL2303采用28腳SSOP封裝，其余元件為常用插針封裝，串口通信電路如圖2所示。當子情境中各個電路元件的類型建立完成后，進行CPLD開發(fā)板的綜合PCB設(shè)計。

(2)CPLD開發(fā)板的綜合設(shè)計

根據(jù)紙質(zhì)電路原理圖，將新建立的元件類型調(diào)入原理圖繪制軟件PowerLogic5.0中,進行電氣連線。原理圖繪制完成,根據(jù)設(shè)計要求將其生成網(wǎng)絡(luò)表并傳送到PowerPCB5.0中進行PCB設(shè)計,布局布線結(jié)果如圖3所示。

3.考核方案

CPLD開發(fā)板電路設(shè)計由4個子情境構(gòu)成，根據(jù)子情境承載的知識點、項目性質(zhì)不同，考核比例分別占總項目的30%，25%，25%和20%。子情境的考核由3部分組成：理論考核(15%)+項目質(zhì)量考核(70%)+平時成績考核(15%)。其中理論知識考核主要考核學生新知識運用和已學過知識點調(diào)用的情況，一般可以通過研究性的習題完成；項目質(zhì)量考核主要考核項目工作過程中每位同學的表現(xiàn)以及完成項目的成果展現(xiàn)；平時成績考核包括考勤、平時學習態(tài)度及能力表現(xiàn)等。

三、結(jié)束語

基于建構(gòu)主義的“項目教學法”使學生成為了認知的主體，是知識意義的主動建構(gòu)者；學生通過主動搜集和處理信息，培養(yǎng)了獲取新知識的能力，分析問題、解決問題以及交流合作能力?！绊椖拷虒W法”在高等職業(yè)教育教學中的應(yīng)用，對高技能創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有重要的意義。

參考文獻

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[2]房漢雄，郭福三，齊懷琴.項目教學法在EDA課程中的應(yīng)用[J].高師理科學刊，2009，1

第9篇：儲能系統(tǒng)設(shè)計方案范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字伺服控制系統(tǒng)；無刷直流電動機；DSP

中圖分類號：TJ765 文獻標識碼：A 文章編號：1673―5048（2013）03―0018―03

0 引言

伺服控制系是空空導彈不可缺少的關(guān)鍵組成部分，其性能直接決定著導彈飛行過程的動態(tài)品質(zhì)。傳統(tǒng)的模擬伺服控制系統(tǒng)控制參數(shù)需要通過更改硬件進行調(diào)整，調(diào)試繁瑣且很難實現(xiàn)復雜的控制算法。抗干擾能力弱，而數(shù)字控制系統(tǒng)抗干擾能力強，參數(shù)調(diào)整可通過軟件完成。這樣可在較短的時間內(nèi)調(diào)試出性能優(yōu)良的系統(tǒng)。本文介紹了一種基于TI公司TMS320F2812 DSP的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)功能及硬件設(shè)計

導彈伺服控制系統(tǒng)將來自飛控系統(tǒng)的舵控信號，經(jīng)過變換和功率放大，克服氣動鉸鏈力矩和彎曲力矩。驅(qū)動伺服電動機帶動空氣舵以一定角速度偏轉(zhuǎn)，形成與控制信號成比例的舵偏角，改變彈體的飛行姿態(tài)，從而控制導彈的飛行軌跡。

空空導彈數(shù)字伺服控制系統(tǒng)由控制電路、反饋信號采樣電路、功率驅(qū)動電路、功率逆變電路、串行通信接口電路及控制軟件組成，伺服電機采用無刷直流電機。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

1.1 控制電路

為了實現(xiàn)伺服控制系統(tǒng)的動、靜態(tài)技術(shù)指標，同時協(xié)調(diào)四通道舵機工作和實時數(shù)據(jù)處理?？刂葡到y(tǒng)需要實時處理大量數(shù)據(jù)，這里選用TI公司專為電機控制設(shè)計的高性能DSP TMS320F2812作為CPU，TMS320F2812 DSP的設(shè)計基于增強的哈佛結(jié)構(gòu)，三級流水線操作，指令執(zhí)行速度大幅提高，最高可達150 MIPS。最多可提供16路模數(shù)轉(zhuǎn)換通道，專為電機控制的兩個事件管理器模塊包括16路PWM調(diào)制通道和4個通用定時器，為4通道舵機控制提供了極大的便利。

控制電路主要由以TMS320F2812為核心的PWM生成電路和邏輯綜合電路組成。分別完成PWM調(diào)速功能和換相功能。

PWM是電機調(diào)速常用的一種方法，TMS320F-2812根據(jù)飛控計算機給定的舵偏信號以及舵反饋信號，通過一系列的運算產(chǎn)生控制信號。利用該控制信號調(diào)整PWM占空比以控制功率管的開關(guān)時間，實現(xiàn)對伺服電機的控制，同時一旦產(chǎn)生故障，通過軟件及時封鎖PWM輸出直至故障消除。這里通過事件管理器PWM電路輸出PWM調(diào)制信號。

邏輯綜合電路采用GAL20V8可編程邏輯器件實現(xiàn)，無刷電機中三個霍爾元件給出互差120°、脈沖寬度為180°的轉(zhuǎn)子位置信息，其組合在一個周期內(nèi)給出六個狀態(tài)，即每60°變換一個狀態(tài)。GAL電路將霍爾傳感器給出的信號、PWM調(diào)制信號、電機正反轉(zhuǎn)信號綜合進行邏輯運算，將運算結(jié)果送給驅(qū)動芯片IR2130，IR2130的六個輸出信號控制功率管的導通和關(guān)斷，實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)控制、調(diào)速控制等功能，連接示意圖如圖2所示。

1.2 主電路及驅(qū)動電路

直流無刷電機的主電路可以采用三相半控電路和三相全控電路。三相半控電路的特點是電路簡單，需要的功率器件少。但電動機本體的利用率很低，每個繞組只通電1/3時間，另外2/3時間處于斷開狀態(tài)，沒有得到充分的利用，而且在運動過程中轉(zhuǎn)矩的波動較大，所以在要求比較高的場合，一般采用三相全控電路。

由于邏輯綜合電路輸出的PWM控制信號不足以驅(qū)動功率管的通斷，因此要在PWM控制信號與主電路之間加上驅(qū)動電路。電力電子器件的驅(qū)動電路是電力電子主電路與控制電路之間的接口，是電力電子系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。采用性能良好的驅(qū)動電路，可使電力電子器件工作在較理想的狀態(tài)，縮短開關(guān)時間，減小開關(guān)損耗，對系統(tǒng)的運行效率、可靠性和安全性有重要的意義。

本系統(tǒng)主電路為三相全橋控制電路，三相全橋六個功率開關(guān)器件，需要六個驅(qū)動器來控制其導通或關(guān)斷。而每個驅(qū)動器又需要一路獨立的電源，這給系統(tǒng)設(shè)計帶來了不便，而且系統(tǒng)較為龐大。IR2130是美國國際整流器公司生產(chǎn)的功率MOS器件柵極驅(qū)動集成電路，它能輸出六路驅(qū)動信號，并且由于內(nèi)部設(shè)有自舉式懸浮電路，因此只用一路電源，使系統(tǒng)設(shè)計極為簡化。

以IR2130為主構(gòu)成驅(qū)動電路如圖3所示。由控制部分產(chǎn)生六路PWM信號分別送到IR2130的2―7管腳，經(jīng)IR2130內(nèi)部處理產(chǎn)生六路驅(qū)動信號分別驅(qū)動V1～V6功率MOS管。圖中C1，C2，C3是自舉電容。為上橋臂功率管驅(qū)動的懸浮電源存儲能量，D7，D8，D9的作用是防止上橋臂導通時的直流母線電壓到IR2130的電源上而使器件損壞，因此D7，D8，D9應(yīng)選用快速恢復二極管，而且自舉電容容量取決于被驅(qū)動功率器件的開關(guān)頻率、占空比以及充電回路電阻，必須保證電容充電到足夠的電壓，而放電時其兩端電壓不低于欠壓保護動作值，當被驅(qū)動的開關(guān)頻率大于5 kHz時，該電容值應(yīng)不小于0.1μF。

1.3 舵面角度反饋信號檢測

常用的角度信號檢測一般選用旋轉(zhuǎn)光柵碼盤。從功能實現(xiàn)上說。旋轉(zhuǎn)光柵碼盤是比較理想的選擇，其一，其輸出的脈沖信號屬于數(shù)字量，在抗干擾能力上要比模擬信號好得多；其二，DSP內(nèi)部集成了正交脈沖電路（QEP），可以方便地捕獲到傳感器反饋的信息。但旋轉(zhuǎn)光柵編碼盤存在一個致命的缺點，就是抗振動能力差，在劇烈振動的情況下，里面的光柵很可能被振壞。

鑒于以上原因，舵面角度反饋檢測通過高精度電阻電位器測量，將位置信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，輸出信號經(jīng)過分壓、濾波、跟隨、限幅等一系列處理后，送給TMS320F2812的A/D通道。

2 算法設(shè)計及實現(xiàn)

空空導彈高機動大過載的特性對伺服系統(tǒng)提出了很高的要求，要求系統(tǒng)快速、無超調(diào)。要滿足這些指標，好的控制算法是關(guān)鍵。因為伺服系統(tǒng)的指令位置具有很大的模糊不確定性，加之被控對象的非線性和系統(tǒng)參數(shù)的時變性。傳統(tǒng)PID控制算法很難滿足要求，而分段PID能起到較好的控制效果。根據(jù)分段PID控制規(guī)則，把誤差劃分等級。當誤差較大時，增大比例系數(shù)，并且只有比例項，以提高伺服系統(tǒng)快速響應(yīng)特性；當誤差為中等的時候，增大比例項并添加微分項，在確保系統(tǒng)快速響應(yīng)性的同時，控制系統(tǒng)的超調(diào)：當誤差較小時，以積分項為主，以控制系統(tǒng)靜態(tài)誤差在較小的范圍內(nèi)。其控制算法流程圖如圖4所示。

伺服系統(tǒng)的位置反饋直接決定系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)態(tài)性能，通過采用分段PID控制。不僅保持了傳統(tǒng)PID控制原理的簡單、有效、魯棒性強的特點，而且具有更大的靈活性、適應(yīng)性和精確性。

3 試驗結(jié)果

通過對伺服控制系統(tǒng)進行實際測試，得到10°階躍響應(yīng)曲線和頻率10 Hz、幅值為±2°信號響應(yīng)曲線，分別如圖5和圖6所示。從圖中可以看出，所設(shè)計的控制系統(tǒng)跟蹤誤差小，系統(tǒng)無超調(diào)。響應(yīng)速度快，具有很好的靜態(tài)和動態(tài)跟蹤性能。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計的基于DSP控制的空空導彈數(shù)字伺服控制系統(tǒng)，采用分段PID控制策略，充分利用DSP高速運算的特點，實現(xiàn)了系統(tǒng)實時控制。試驗表明：設(shè)計硬件系統(tǒng)工作穩(wěn)定，分段PID控制算法使得系統(tǒng)在環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)變化時，依然具有快速無超調(diào)的定位性能，具有較強的魯棒性。

參考文獻：

[1]蘇奎峰，呂強.TMS320F2812原理與開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

[2]張琛.直流無刷電動機原理及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001.