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當前,在“綠色發展理念”深入人心的時代背景下,農林類高校迎來了很好的歷史發展機遇;同時社會和企業對農林類專業人才的需求更加重視質量,對人才的知識深度、廣度和對專業基礎課、專業特色課核心知識的實踐運用能力,均提出了更高要求。提高機械設計制造及其自動化專業學生林業裝備系統總體及其子系統技術的掌握程度,拓展學生在林業裝備系統上運用專業基礎課、專業特色課中核心知識的科研能力,是農林類高教工作者面臨的共同課題[4]。
1課程教學剖析
1.1課程內容
“熱工基礎及流體力學”這門課程是機械設計制造及其自動化專業的一門綜合性專業基礎課,是后續液壓與氣體傳動、泵與風機、林業機械等專業及特色專業課的重要基礎。課程目標包括:掌握工質的熱力學性質、熱力學第一定律、第二定律、熱工轉換的規律和理想氣體的熱力學過程,學會基本的理論分析與計算方法;通過對熱量傳遞的三種基本方式、導熱基本理論、對流換熱基本規律、黑體輻射基本定律等內容的學習,使學生具備對基本的傳熱學問題進行分析和總結的能力;掌握流體的主要物理性質和流體靜力學的基本理論知識,學會流體上的作用力分析,能夠推導流體動力學方程的連續性方程和伯努利方程,針對黏性流體,能對管內流動狀態進行判斷;能夠對“傳熱學”“工程流體力學”的實驗結果進行分析和解釋,通過實驗數據綜合分析工程中的現象及問題,并得到合理有效的結論。總體來看,本課程講授內容包括工程熱力學、傳熱學以及工程流體力學三大板塊的內容,是在高等數學、大學物理、理論力學、材料力學的基礎上進行深化學習,拓展到實際的工程問題,所以本課程不僅理論性強,而且工程應用性也很強;與機械設計制造及其自動化專業其他課程相比,該課程涵蓋了本應三門獨立開設的課程內容,知識難點聚集、微積分公式眾多、三大知識板塊思維跨度大、學生融會貫通掌握難。但是,學生對課程內容的掌握程度直接影響后續專業特色課程的學習情況。
1.2教學思路
目前,本課程總學時為48學時,理論授課42學時,實驗授課6學時。三大板塊的教學內容多,理論授課課時較少,矛盾突出:(1)學生由固體學科切換到流體學科的學習需要較長適應期;(2)課程中較多章節內容抽象,且涉及大量公式推導及專業的概念鋪墊,加之為了跟上教學進度教學內容更新較快,學生普遍反映課程難度較大;(3)教學內容和后續專業及特色專業課內容銜接性不夠緊密;(4)從內容的充實性和課程的結構上來看,“熱工基礎及流體力學”這門課程的教學內容已經滿足要求,但是對接林業機械領域最新技術,強化學生創新思維方面,當前的課程建構仍無能為力;(5)由于本課程的學習不涉及具體的機械裝備系統,使得同學們對本課程在專業中的地位認知不足,學習積極性欠佳,這些現狀使得提升教學效果難度較大。針對上述課程特點及教學現狀,結合農林類高?!皺C械設計制造及其自動化”專業的實際情況,制定了如下教學思路:(1)授課時,使學生從機電系統、固體力學等學科的思維中切換出來,將空間觀測法跟同學們探討透徹,基于空間觀測法開展“熱工基礎及流體力學”的課程教學。(2)在教學大綱中刪除過于抽象、應用面較窄的教學內容,深入講解與后續“液壓與氣體傳動”“泵與風機”“林業機械”等課程關聯度較深的內容,為專業及特色專業課的學習做好扎實鋪墊。(3)結合在林業機械領域與“熱工基礎及流體力學”緊密關聯的科研經歷,探索寓教學于科研、科研反哺教學的授課模式,強化同學們對“熱工基礎及流體力學”在“機械設計制造及其自動化”專業里占有重要地位的基礎認知,顯著提升同門們自愿學習、自主學習的熱情。(4)注重思維方式、終身學習意識的培養。教學過程中注重切入問題角度的講解,使得同學們在明白問題的同時更養成學習思考問題方法的習慣;從固體學科到流體學科是一個較大的跨越,在跨越的過程中,使同學們樹立終身學習意識,為以后培養同學們提出、解決林業機械領域學科前沿性、熱點性問題的能力打下堅實基礎。
2課程構建探討
在“碳達峰、碳中和”的硬性發展要求及“綠水青山就是金山銀山”的發展理念加速推進的浪潮之下,農林高校“機械設計制造及其自動化”專業的畢業生在高等教育系統中的地位不斷提升,所以基礎專業課程構建更需獲得與之地位匹配的重視。一方面,基礎專業課課程構建要體現基礎知識的深度和廣度;另一方面,內容要很好銜接并服務于核心專業課、特色專業課,為學生后期畢業設計、研究生科研深造做好鋪墊。
2.1課程內容深度銜接核心專業課
“林業機械”是南京林業大學“機械設計制造及其自動化”專業的核心專業課,內容涵蓋林業動力、整地、清理、苗圃、造林、撫育、保護、防火、采伐、采摘、智能化等機械。其中,和“熱工基礎及流體力學”專業基礎課相關的包括動力、清理、保護、采摘等板塊。林業動力機械(包括泵、風機)涉及“工程熱力學”中熱能和機械能之間的轉化問題,同時也涉及“工程流體力學中”可壓縮混合氣體壓強、溫度變化和裝置的動力匹配問題;林業清理機械涉及“工程流體力學中”不可壓液態水在管道內部的流動,在霧化器內的流態分布、出口后霧化粒徑分布等復雜多相流問題,如圖1所示;林業保護機械中噴霧射程、噴霧穿透涉及“工程流體力學中”可壓縮流體空氣的外部流動及耦合風場、霧滴的多相流動問題,如圖2所示;林業采摘機械中,基于負壓的采摘系統涉及可壓縮流體空氣的管內流動問題。從銜接核心專業課的角度來看,一方面,農林類高?!盁峁せA及流體力學”這門專業基礎課程應該深耕“工程熱力學”和“工程流體力學”,而“工程流體力學”應該是重點中的重點;另一方面,也好兼顧課程內容的完整性,“傳熱學”也要適度調整。
2.2匹配三大板塊關系,優化課程結構
建議協調、平衡三大板塊的課時占比,同時明晰課程內容的內在邏輯關系,在此基礎上進一步優化課程結構。在“工程熱力學”(熱能的間接應用)板塊中,我們將實現熱力學能向機械能轉化的媒介稱之為“工質”,媒介一般是“單一氣體”或者“混合氣體”,熱力學第一定律、熱力學第二定律、工質熱力學性質及理想氣體的熱力過程等課程內容和專業核心課程林業機械吻合度較好?!肮こ塘黧w力學”中,對流體的終結性定義是“抓不起來的物體”,一般性的定義是“氣體和液體”的總稱,但課程內容中流體基本概念的鋪墊、流體靜力學、流體運動學、流體動力學及黏性流體等課程內容都是基于不可壓的液體,同為流體,但氣體和液體的性質及研究重點相差甚遠,“氣體”這種流體相關課程內容的缺失為后續專業核心課程的學習帶來很大知識結構缺陷?!皞鳠釋W”(熱能的直接應用)中,對導熱、對流傳熱(混合傳熱,主要是流體和固體之間)、輻射傳熱的基本原理、工程應用等課程內容做了比較詳細的講解,但是后續專業核心課程對傳熱學中的知識需求很少,僅僅在脈動燃燒技術這一研究領域有所涉及。總體來看,不管是“工程熱力學”中的“工質”,還是“工程流體力學”中的“氣體”,再或者“對流換熱”中的“流體”,其中“氣體”是課程的“最大公約數”,也是和林業機械這一專業核心課程相關的“最大公約數”。鑒于此,“工程熱力學”教學內容總體上可以維持不變,部分章節可以簡化,不重要的知識點減少不必要的推導,側重理論、公式概念的理解和應用,這樣可省出一部分課時。總課時不變的情況下可以合理縮減“傳熱學”的課時,對輻射傳熱只做一般性介紹;考慮到相似原理在流體力學的試驗研究中也有重要應用,可以在這里對相似準則進行深入講解,省出較多課時。將“工程流體力學”放在最突出的位置,省出來的課時分配給這一部分;增加可壓縮流體“漩渦勢流理論”“相似理論中的量綱分析法”、包括氣體動力學中“擾動在外空間流場中的傳播”及“管內氣體的流動”等內容,以匹配林業機械核心專業課。
2.3樹立自主學習、終身學習意識
目前,流體力學板塊中關于可壓縮流體的課程內容匱乏,教學中會鼓勵同學們在MOOC上尋找優秀資源進行線上學習,使同學們樹立自主學習意識。通過工程流體力學板塊,我們在體力學的范疇內將研究運動的方法由拉格朗日法提升到歐拉法,這是一個顯著的改變,也是重要的進步,通過這一步,有助于培養同學們的終身學習意識。
中圖分類號TM711 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)80-0092-02
電力系統及其自動化工作流程就是在中心地帶安裝計算機系統,實施對中心發電站和變電站周圍系統的監控,形成立體的網絡監控系統,使信息的傳達和指令的傳輸能夠及時、暢通。中心計算機負責總體的指揮和調控,以及各種數據的處理、異常事故的自動回復等,通過計算機與軟件之間的結合,使自動化的程度不斷的加深,達到系統合理可靠的運行目的[1]。隨著技術發展,電力系統及其自動化技術得到廣泛應用,電力系統及其自動化技術的數據共享、數據整合能力,安全監視、安全保障能力得到提高,日漸成熟的電力系統及其自動化技術改變了電力行業的舊有格局,開辟著電力行業的現代化新篇:電力系統及其自動化的安全性能和穩定性的提高滿足著老百姓的高要求的同時,也因為電力系統及其自動化插上了信息化的翅膀,實現了電力工作人員對電網及電力系統的有效實時監控,電力故障能得到及時排除解除,電力系統有更足夠的安全保障。但是就中國的情況講,電力系統及其自動化的方向是全面布局DMS系統,高效提高電氣管理水平,適應電力系統及其自動化技術的發展。為此,本文就電力系統及其自動化從規劃與設計到建成后的科技投入與管理及要放長遠眼光考慮的“多重效益”進行“全景”式透析,力求解讀出個中味道。
1 “近景”:規劃與設計奠基電力系統及其自動化
電力系統及其自動化與電能生產、輸送及分配密切相關,通過對電力系統及自動化的規劃與設計是為了實現電力系統及其自動化的效率的最高化,設備功能的全面釋放,使電力系統對電能傳輸的效率得到提升,為國家創造電能利用的隱形財富。因此,規劃與設計是布局一個新的電力系統及其自動化最首要考慮的一個問題,不然等工程上馬,系統正常投入運行就得不償失了。
首先,為滿足社會企業及用戶對電能的高需求狀況 ,對早期電力系統重新規劃是一項綜合性的改造活動 ,可顯著提高原先系統的運行功能[2]。在我國,電力系統的規劃與設計就擔負著這樣一個歷史包袱:這就是我國幅員遼闊,電網建設極為復雜,電力需求量也極大,還有不可繞過的一點是電力系統及其自動化改革晚,傳統技術和設備仍舊掣肘著我國的電力系統及其自動化的步伐。如此,在追趕美英等先進技術的同時,對傳統電力系統及其自動化的再規劃與設計也成為奠基我們現代電力系統及其自動化的重要課程;
其次,包括對傳統電力系統的再規劃與設計在內,電力系統的規劃與設計包含了發電、輸電、變電與配電、用電等多環節,通過對風能、核能、熱能、潮汐能等電能生產方式產生的原始電能的轉化及供應輸送做電力系統及自動化的科學高效綠色生態設計與規劃,滿足用戶對用電、用電設備的運行要求,同時也減少資源消耗。例如,這種規劃與設計的過程可體現在電力系統在各環節或者不同層次都具有的信息控制系統,為電能的生產進行測量、控制、調節、通信、保護及調度;
第三,電力系統及其自動化的規劃設計還與電力工程的打造緊密相關,電力工程是融合電工技術、電工理論及有關技術、工藝、材料、制造因素的集中反映,是電力系統及其自動化先進不先進的決定性元素。電力工程的規劃與設計重點在電源、電網、負荷中心,為了打造優質的電力工程項目,設計時就可以用計算機作控制中心,對電力工程各個部分進行全面調控,保證其可行,經得起時間的檢驗;
最后,電力系統及其自動化的規劃與設計需要遵循成本原則,以少投入,從元件、設備等方面控制造價,成本原則直接影響到產品的定價,經濟效益高是客戶接受的必然因素;堅持安全原則,電力系統及其自動化首要考慮的要素就是安全,其安全性和穩定性涉及電力設備、電力設備的安全使用,網絡的操作安全及數據安全方面。此外,電力系統還應堅持配備系統監測的模塊等措施以落實安全性的要求;堅持周期原則,在規定期間內完成,考慮詳細,有嚴格方案,不影響用戶對產品的使用。
2 “中景”:科技與管理提質電力系統及其自動化
電力系統的集成度提高,電力系統及其自動化的形成發展由市場需求所驅動,市場需求對電力系統及其自動化的質量提升起著關鍵性作用。為此,打破傳統的信息孤島,進行數據方面的整合與應用,實現相關信息與多源信息的無縫對接,多維度多側面展示數據間的關聯,成為電力系統及其自動化未來的發展趨勢。這就趨勢的破冰與形成是一種對電力系統及其自動化大幅提質的過程。這其中莫不與電力系統及其自動化專業人才的培養,專業的改革與實踐相關。就人才培養與專業課程的而言,筆者認為,要應用課程學建設思路,加強應用型教學、減少對理論的依賴,對電力系統及其自動化的專業的建設方案系統性和創新性的改革;類似衢州這類浙江省的欠發達地區還應該充分運用仿真技術、網絡資源教學及當地水利企業的優勢,加強專業的“接地氣效應”。但科技與管理更是電力系統及自動化提質的兩把利劍。
2.1 技術科技化——提質“硬劍”
1)先進化的科技裝備。先進技術裝備為我國電力系統及其自動化的生產運營提供了良好平臺,給予了很大支撐??煽毓枵餮b置的問世,代表了電力系統傳動技術的一次巨大的跨越,從此以后,電能的變換和控制正式步入了電力電子器件構成的變流器時代[3]。以電力電子器件變革經歷的三個階段為契機,電力科技裝備一次比一次先進,電力系統及其自動化的裝備已經呈現高頻技術的發展趨勢,不僅自動化的色彩越發濃厚,更增加了環保、節能、智能化等特點。以電力科技裝備在風力發電中的運用為例,諸如發動機組的設備對發電量損耗大,出于節約能源的出發點,在高低壓電的轉化中,用風機水泵變頻機替代原先使用的變頻器,就改變了電能轉化中耗能大、效率低等問題??傊?,我們要從電力系統及其自動化的科技設備革新和技術的不斷發展上謀求新路,探索發展科技設備對提高電力的生產質量;
2)科技裝備的信息化。電網的壯大,實現對電網高效地實時監控需要憑借電力系統及其自動化所用科技裝備的信息化水準。依托電力裝備的信息化,實現對電網的綜合監控不說,電站工作人員能更加詳細準確地了解電力系統運行狀況,快速準確判斷故障位置及故障原因,遙控操作變的容易,對各種數據的分析變得簡便。電力系統及其自動化在科技裝備的信息化的各種案例,如體現在對包括測量儀表、自動裝置及遠動裝置等變電站二次設備的功能進行組合和優化,利用計算機技術、通信技術等信息化技術實現對變電站輸、配電線路,設備的監視、測量、控制等。
2.2 管理現代化——提質“軟劍”
一方面是日常管理要做到“優化提質”。電網的發展帶來企業管理思想、管理方法的創新,及其在電力系統及其自動化的應用,促進電力系統管理水平的提升。換句話說,如何提高電網信息的采集、加工等環節的速度及準確性需要管理;電力工程的施工、監管過程涉及的部門多,電力施工人員的工作技能參差不齊,工程選用什么樣的物料、工程的進度有什么安排,工程技術管理的流程等很多方面需要管理; 在電力系統及其自動化的具體運用中,繼電保護的保護元件經常會出現異常情況,影響供電秩序,產生安全隱患甚至安全事故,這就需要對電力系統進行有效地安全管理。這些都是電力系統及其自動化日常涉及到得一些管理,對這些日常管理就要做到“優化提質”。
另一方面是應急管理要做到“優中見質”。電力系統及其自動化的發展, 電網的規模獲得擴大,電網的緊密度比以往更令人咋舌,由此也帶來了電網的穩定問題,一些小概率的聯級事故、外部災害也可能引起系統失穩,進而引發系統癱瘓,造成不必要災難性停電事故。為此,電力系統及其自動化的應急管理考驗著管理者的管理智慧。如何做到應急管理的“優中見質”,例如,電力系統故障后,工作人員應就近在故障元件邊上的區域搜索緩解故障情況的負荷削減節點,幫助系統恢復到安全狀態,并將故障影響降低到最小范圍。而工作人員采取的方法可以很多:利用慢同調分群算法將系統中的發電機組聚合成若干虛擬發電機群節點,最大限度地減小割集的搜索空間,在考慮拓撲結構和潮流方向的基礎上,將網絡中的其他節點向虛擬發電機群節點聚合,并在 Laplace分區策略的基礎上提出了一個新的權重指標來衡量兩個相鄰節點之間的“距離”,以改進 Laplace 分區策略[4]。這就是一種有效應急“優中見質”的方法。
3 “遠景”:多重效益注腳電力系統及其自動化
電力系統及其自動化“近景”與“中景”的布局都是為了實現電力系統及其自動化的“多重效益”,環保效益、社會效益、經濟效益多多重效益并重是電力系統及其自動化的最好注腳,電力系統及其自動化之于經濟的功效自不必多言,它對中國經濟結構的調整,產業的轉型都有特殊的意義,本文就“碳排放”和“可再生”兩個關鍵詞進行簡述。
3.1 關鍵詞“碳排放”——重構 “綠色目標”
2006年來,我國碳排放超美國成為世界第一碳排放大國,在能源保障供應充足及為社會提供強勁發展動力的基礎上,實現經濟低碳可持續發展成為各方共識,可持續發展意味著作為碳排放最大部門電力行業的需要轉型。換句話說,全球多變的氣候和焦灼的能源問題為電力系統及其自動化的“綠色重構”提供了歷史性的機遇。怎樣實現電力系統及其自動化對電力產業的“綠色重構呢”?電力系統及其自動化首先依據電力碳排放及強度作為評價內容評價各地電力低碳發展。但是僅以碳排放強度及碳排放總量不能客觀評價各地電力低碳工作,還需要根據各地的能源特征、電源機構、居民用電習慣等特點,對電力系統及其自動化的碳排放做結構分解,透徹分析各地電力碳排放的成因等因素,最后依據電力系統及其自動化的系統特點和自動化的程度對各地低碳發展線路做針對性部署。
3.2 關鍵詞“可再生”——造?!皬V普大眾”
電力系統及其自動化在其建設、生產運營中,投資、成本、產量等因素會因為內外環境的變化而變化,進而與我們對其所作出經濟評價的預測值有一定差異,對項目能產生的經濟效益產生影響。但是基于利用“可再生”能源基礎上的電力系統及自動化,無疑能造福到“廣普大眾”。這是因為可再生能源的能源密度低,資源分布廣,適宜小規模開發利用。比如,在資源、條件允許的情況下,電力用戶能安裝小型的光伏發電系統,在城市的空閑場地和建筑屋面,農村荒山荒坡,農民房前屋后都可利用光伏電站發電,按人均1千瓦光伏發電,全國超過10億千瓦,看上去數字有點大,但是每千瓦的光伏發電系統安裝個位數的太陽能電板就行,利用好這樣的可再生能源是電力系統及其自動化未來的額一個方向。
參考文獻
[1]王四明.電力系統及其自動化技術的應用探析[J].現代閱讀,2012(7):18.
國家一級重點學科:電子科學與技術、信息與通信工程、建筑學、交通運輸工程、生物醫學工程。
國家二級重點學科:藝術學,熱能工程,控制理論與控制工程,計算機應用技術,結構工程。
國家重點培育學科:機械制造及其自動化
(來源:文章屋網 )
中圖分類號:F407.42 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
當熱能轉換成動力,并且應用在人們的生產生活中時,不僅改變了人們的生產與生活的方式,而且為資源能源的可持續利用、高效利用提供了空間。熱能動力機械以其科學性和先進性亟待在人們的生產實踐中有著更大范圍內的應用。
二、熱能動力機械專業的適應方向
無論日常生活,還是工農業生產;無論交通運輸,還是航天領域,都離不開動力。熱能是這些動力的主要來源之一,如冬天燃煤取暖是利用煤燃燒所產生的熱能;火箭發射人造地球衛星利用的動力來自燃料燃燒所產生的熱能;蒸汽機車牽引火車的動力來自于蒸汽的熱能;熱電廠所產生的低品位蒸汽供給工廠熱能,在寒冷地區提供暖氣;動力設備產生的廢熱用作制冷動力等。熱能除了能被直接利用外,還可以通過轉換裝置變成電能,得以更廣泛地利用,如火力發電、核能發電等。該專業的主要適應方向有:
(一)適應火力發電、核能發電行業。任何一家火力發電廠都是利用鍋爐將化石燃料的化學能轉化為蒸汽的熱能,利用汽輪機將蒸汽的熱能轉化為機械能帶動發電機發出電能;鍋爐、汽輪機及其熱力系統的運行,由熱工測量設備進行測量和監視,由自動化裝置實行自動控制。核能發電除利用受控核裂變反應所釋放的熱能將水加熱成蒸汽不同于火力發電外,其它生產過程基本上同于火力發電。湖南橡膠廠、冷水江鐵廠等大企業的自備電廠的生產過程亦同于火力發電廠。
(二)適應于石化行業。煉油廠、化肥廠、制堿廠、維尼綸廠等企業,都必須有熱動力設備產生熱動力來滿足生產的要求,如工業鍋爐、換熱器、泵與風機等動力設備。
(三)適應于冶金行業。冶金行業需要大型的熱動力設備,如高爐所需要的熱空氣由鍋爐產生再由風機送到高爐中去。
(四)熱力設備的設計和生產制造行業。修完本專業的全部課程后,具備一定的設計和生產制造能力。
(五)制冷行業。大型制冷設備的動力來源于鍋爐所產生的熱能,制冷工質的循環理論同于熱動力工質循環理論,制冷專業與熱工專業實際上是相關專業。
(六)船舶工業。艦艇、輪船多以鍋爐產生蒸汽,以汽輪機為原動機帶動船槳推動艦船航行。
(七)航天領域。運載火箭的推力是通過燃料燃燒,產生巨大的熱能推進火箭升空。
(八)建材生產行業。如水泥、玻璃、陶瓷等的生產。
(九)服務行業?,F代賓館、酒樓的采暖通風、供水供汽的動力設備的生產與管理。
(十)適用于熱能動力設備的生產、技術管理工作。
(十一)適應于其它需要熱動力的行業。以上說明,凡是涉及到熱動力的行業,都需要熱能動力工程專業人才,意即該專業具有廣泛的適應性。
三、熱能動力機械專業的高技術性
大型的熱能動力設備,系統非常復雜,集機械、電力、電氣、電子、液壓、計算機等多學科于一體,自動化程度很高。從生產上來看,熱力設備的運行基本上實現了自動、遠動控制和計算機監視。全計算機控制已基本實現,并是今后的發展方向?;痣姀S的鍋爐、汽輪機及其輔機的運行,早已是自動控制或遠動操作,新建的大型火力發電機組應用了計算機控制,如30MW汽輪發電機組,正常運行時鍋爐產蒸汽量在100t/h以上,鍋爐本體的高度超過som,燃煤達10t/11以上,若用人力來燒這樣的鍋爐是根本無法實現的,但是采用集散控制系統,實現全計算機控制,一臺鍋爐有兩名操作人員就夠了。對于工業鍋爐,亦采用機械進煤的方式,運用自動或遠動控制其運行。冶金、化工等行業的熱力設備,也具有相當高的自動化水平。可見,熱力設備的運行,采用了大量的高尖技術。熱力設備一般在高溫高壓的條件下工作,要搞好熱力設備的安全運行,必須經常地進行維護和定期的大小修,為了提高熱能利用效率,必須利用新技術對設備進行技術改造,利用先進管理手段進行管理,因此,需要既有理論知識又有豐富實踐經驗的工程技術人員。
四、我國的熱能動力工程發展現狀
我國能源動力類熱能與動力工程專業形成于20世紀50年代。當時受蘇聯教育體制的影響,專業分割很細。在熱能與動力工程專業中就先后包括鍋爐、電廠熱能、內燃機、渦輪機、風機、壓縮機、制冷、低溫、供熱通風與空調工程、冷凍與冷藏、水能動力工程、水電站動力裝置、水電站動力設備、水能動力及其自動化、機電排灌工程、水能動力與提水工程以及工程熱物理等幾十個小專業,形成了以工業產品生產引導高等學校人才培養目標的基本格局,一定程度上與我國當時的發展相互適應。隨著改革開放,我國國民經濟體制發生很大的變化。社會對人的培養提出了新的要求。為了適應這種要求,1993年7月國家教委頒布的普通高等學校本科專業目錄,將幾十個小專業壓縮為9個專業,即熱能工程、熱能工程與動力機械、熱力發動機、制冷及低溫工程、流體機械與流體工程、水利水電動力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業目錄進一步將以上9個專業合并為1個,即熱能與動力工程專業。從原來的幾十個專業合并為1個專業,全國現在有120多所高校設有熱能與動力工程專業。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。本專業涵蓋的產業領域十分廣泛。能源動力產業既是國民經濟的基礎產業,又在各行各業中有特殊的應用,也是國家科技發展基礎方向之一。能源動力領域人才教育的成敗關系到國家的根本利益。隨著我國市場經濟的建立,社會需求和經濟分配狀態的變化、科技發展的趨勢、對本專業的生源、就業等形成了挑戰,更是熱能動力專業教的關鍵。同時,熱動還是現代動力工程師的基本訓練,可見熱動是現代力工程的基礎。
五、熱能動力工程的發展方向
(一)熱能動力及控制工程方向(含能源環境工程方向
主要掌握熱能與動力測試技術、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環境、動力機械設計、熱力發電廠、熱工自動控制、傳熱傳質數值計算、流體機械等知識。
(二)熱力發動機及汽車工程方向
掌握內燃機(或透平機)原理、結構,設計,測試,燃料和燃燒,熱力發動機排放與環境工程,能源工程概論,內燃機電子控制,熱力發動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。
(三)制冷低溫工程與流體機械方向
掌握制冷、低溫原理、人工環境自動化、暖通空調系統、低溫技術學、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統仿真與控制等方面的知識。使學生掌握該方向所涉及的制冷空調系統、低溫系統,制冷空調與低溫各種設備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。
(四)水利水電動力工程方向
掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設備、水輪機調節、現代控制理論、發電廠自動化、電機學、發電廠電氣設備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監控和水電廠現代測試技術方面的知識。
(五)熱能動力機械中工業爐的發展
工業爐是工業加熱的關鍵設備,廣泛應用于國民經濟的各行各業,量大面廣,品種多,影響極大。據不完全統計,全國12個行業縣以上企業,工業爐裝備11萬臺以上,機械行業占7.5萬臺(占爐窯總數66%)。工業爐中燃料爐約6萬臺,占爐窯總數55%以上,電爐絕5萬臺。工業爐是耗能大戶,能耗占全國總能耗的1/4,占工業總能耗的60%。工業爐中燃料爐能耗占工業爐總能耗的92%,其中固體燃料約占70%,液體燃料絕占20%,氣體燃料僅占工業爐總能耗的8%左右。可見燃料爐在我國工業爐中起著舉足輕重的作用。
(六)熱能動力機械在能源方面的發展
熱能動力工程在能源方面的發展熱能與動力工程專業將重點圍繞國家能源戰略,以“新能源、核能、智能電網、常規能源、節能減排”為主線,培養能適應國家能源領域(尤其是電力行業)快速發展要求的高級研究應用型人才。能源是人類社會賴以生存和經濟可持續發展的重要物質基礎??v觀人類社會發展的歷史,人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。能源的合理開發和有效利用極大地推進了世界經濟和人類社會的發展。我國經濟的高速可持續發展同樣離不開能源,目前我國是世界上第二位能源生產國和消費國。能源供應持續增長,為經濟社會發展提供了重要的支撐。
八、結束語
綜上所述,隨著自身的發展以及在控制工程、汽車工程、水利水電工程、工業爐以及能源方面的應用,熱能動力機械將會釋放出更大的生產力,極大的帶動經濟的發展和社會節能理念的轉型。
[2]金山電池先生.移動設備電池白皮書[M].北京:機械工業出版社,2011.
[3]彭沛夫.微波和射頻技術[M].北京:清華大學出版社,2012.
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就是在儀表選型中要根據工程需要的規模、流程特點、操作要求和自動控制水平等因素確定。對于儀表防爆、防腐等選型要根據使用條件而定,防爆應根據現行有關爆炸和火災危險場所儀器裝置設計規范的規定,按照儀表安裝場所的爆炸危險類別和范圍進行選型確定。
1.2儀表選型要遵循使用安全原則
無論哪一方面的工程設計,在自動化儀表選型上都要遵守安全使用的原則。采用的儀表必須是國家授權部門認可,取得制造許可證,經過國際標準質量檢測合格的產品,確保儀表選型安全可靠、技術先進。設計中,嚴禁選用未經工業鑒定的試制儀表。
1.3儀表選型要遵循集中統一原則
就是在同一工程項目中,儀表品種規格要力求統一,要有利于全工程或區域性的集中管理和集中控制,有利于提高工程質量、企業生產管理水平。
1.4儀表選型要遵循經濟性原則
儀表的選型也決定工程投資的規模,應在滿足工程工藝和自動化控制、使用條件、使用安全的要求前提下,進行必要的經濟核算,取得適宜的性價比。
1.5儀表選型要遵循功能選定原則
就是在使用過程中,要根據各個檢測點的參數在操作上重要性是儀表的功能選定依據,一般過程,對工程影響不大的,需要經常檢測變量的,選用指示型儀表即可;對需要經常了解變化趨勢的重要變量選用記錄式儀器;對工藝過程影響較大的,需要隨時監控變量的,選用控制型儀表;對關系到物料衡算和動力消耗,又要求計量或經濟核算的變量,需要選用積算型儀表;對于一些可能影響生產或安全的變量,要選用報警型儀表。
2工程設計中一些常用自動化儀表選型標準
2.1溫度儀表的選型
溫度儀表主要應用在化學工程、冶金工程、安全工程、熱能工程、石油工程等裝置,一般采用攝氏度單位,標度及測量范圍的選用,應與定型產品的標準系列相符,常見的有就地溫度儀表和集中溫度儀表。就地溫度儀表一般工業溫度選用1.5級或1級,精密測量用的溫度計選用0.5級或0.25級。就地溫度儀表測量范圍應不大于測量范圍上限值的90%,正常測量值在儀表測量范圍上限值的二分之一左右。就地溫度儀表一般根據工藝要求的溫度范圍、精確度等級、檢測點環境、工作壓力等選用,一般分為雙金屬溫度儀表、壓力溫度儀表、玻璃溫度儀表、基地式儀表等類型,各種類型具有不同的適用范圍雙金屬。集中溫度儀表一般分為熱電偶、熱電阻和熱敏熱電阻。裝配式熱電偶適用于一般場合,裝配式熱電阻適用于無振動場合;熱敏熱電阻適用于測量反應速度快的場合。鎧裝式熱電偶和鎧裝式熱電阻適用于耐振動、耐沖擊,要求提高響應速度的場合。
2.2壓力儀表的選型
壓力表是工程中常用的一種自動化儀表,主要應用在船舶與海洋工程、化學工程、熱能工程、冶金工程、石油工程等領域。由于化工裝置設計中比較常見。壓力表一般使用計量單位為帕、千帕和兆帕。根據使用范圍進行選用。壓力表一般有隔膜壓力表、耐酸壓力表、膜片壓力表、耐震壓力表、防爆壓力表、壓差壓力表和專業壓力表等類型,依據使用環境選用不同類型的壓力表。具有強腐蝕性、含固體顆粒、粘稠液等介質,選用膜片壓力或隔膜壓力表;具有一般腐蝕性介質,選用耐酸壓力或不銹鋼膜片壓力表;具有結晶、結疤及高粘度等介質,應選用法蘭西隔膜壓力表;具有機械振動較強的場合,應選用耐震壓力表;易燃易爆場合選用防爆電接點壓力表,測量介質應選用專用壓力表;測量壓差時,選用壓差壓力表。此外,在選用壓力表時,還應考慮精確度等級的選擇、外型尺寸的選擇、測量范圍的選擇。
2.3流量儀表的選型
流量儀表主要應用于化學工程、石油工程、水利水電工程等領域。流量儀表主要分為速度式流量計、容積式流量計、可變面積式流量計、楔形流量計等。在流量計儀表的選型,速度流量計分為靶式流量計、渦輪流量計、旋渦流量計和水表,靶式流量計用于少量固體顆粒的液體流量測量,渦輪流量計用于潔凈的氣體及運動粘度不大的潔凈液體的流量測量,旋渦流量計適用于潔凈氣體、蒸汽和液體的大中流量測量。水表,就地累計水的流量,當量程比要求小于30:1;容積式流量計分為橢圓齒輪流量計、腰輪流量計、刮板流量計。橢圓齒輪流量計,潔凈的、粘度較高的液體,較準確的流量測量可以采用橢圓齒流量計。潔凈的氣體或液體,具有性的油品精確度要求高的流量測量,選用腰輪流量計。連續測量封閉管道中的液體流量,特別是各種油品的精確計量,可以選用刮板流量計;可變面積式流量計要求量程比不大于10:1時,可選用可變面積式流量計。楔形流量計,主要應用懸浮物的高粘度液體、蒸汽、氣體的流量測量,雷諾數大于500的流量計數。
2.4顯示控制儀表的選型
顯示控制儀表主要應用在自動化工程、電氣工程及其自動化、過程裝備與控制工程、監控技術與儀器、機械設計制作及其自動化、化工工程等多個工程領域。顯示儀表選型要依據儀表用途、安裝空間、使用條件等因素決定。在控制室安裝的顯示儀表,需要選用矩形表面的儀表。需要密集安裝時選用小型儀表,需要顯示醒目時,需要選大、中型儀表。在工作現場儀表盤安裝的儀表,可以選用圓形表面儀表;顯示儀量程需要依據生產條件選取,顯示速度快、示值精確度高、對輸入信號作線性處理等變換或要求對變量做顯示的同時兼作變送輸出,可選用數字顯示儀表。要求作復雜數字運算的,應選用帶微處理器的智能型儀表;高分辨率的,可選用帶量程切換裝置的顯示儀表;減少誤差可選用帶量程擴展的顯示儀表;對變量作高速精確記錄時,需要選用帶微處理器記錄儀等。
中圖分類號:TM 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)45-0386-01
一.電力系統及其自動化簡述
電力系統是指電能生產與電能消費的整個循環系統,其中涵蓋了發電、變電、配電、輸電等環節。電力系統的運作模式是將自然界中的天然能源,如太陽能、地熱能、風能、潮汐能、水能等通過發電裝置將其轉變成電能,再經過電壓線路輸送和電壓調配成為用戶可以使用的安全電能。電力系統的主體結構主要是由電源、負荷中心和電力網絡來構成的。
電力系統的自動化是指在電能生產、電能傳輸、電能配送以及電能管理等方面實現自動調度、自動控制以及自動化管理。電力系統的地域分布廣泛、工程量巨大,其中牽涉到的的發電廠、輸配電網絡、變電站以及電力用戶等環節復雜而多變。電力系統的自動化也包括了對電力生產過程的自動檢測、自動調節和自動控制,對系統和設施的自動安全保護,對電力信息的自動傳輸和對電力企業經濟效益的自動化管理。
二.電力系統的自動化的發展過程。
(1)20世紀50年代之前,我國的電力系統容量大概僅有幾百萬千瓦,單機容量甚至不超過10萬千瓦。那時,我國的電力系統的自動化水平較低,一些電力裝置和過程調節控制都依靠工作人員來進行。例如一些大型的發電廠甚至是采用人工添加煤塊來發電,發電的方式途徑也單一。主要是以煤為主,對天然能源的開發率和使用率都比較低。
(2)20世紀50~60年代,我國的電力系統發電規模達到千萬千瓦以上,單機容量也已經超過20萬瓦。電力系統形成了區域聯網,在電力系統的自動化方面取得一定的進步。發電廠內部開始采用機、電、爐這種新的單元集中控制方法。電力系統自身也開始模擬自動調配裝置和以計算機網絡為基礎的經濟管理方式,采用了遠方通信技術。最主要的是采用了很多新型自動裝置,如可控硅勵磁調節器和電氣液壓式調速器等。同時,也開始大量利用天然能源來進行發電。發電技術得到提高。
(3)20世紀70~80年代,我國電力系統開始引進計算機電網實時監控系統,配備了功能強大齊全的整套計算機硬軟件。對大型火力發電機實施安全監控以及自動閉環起停過程的控制。各種自動調節裝置和自動保護裝置越來越多的應用到電力系統中去。很多微型計算機也開始參與到發、配電、輸電、變電的各個環節當中,使得電力系統的自動化一度達到高水平高水準。
(4)20世紀90年代至今,隨著計算機技術和網絡通信技術,我國的電力系統自動化控制技術也得到飛速發展。如今電力系統已經成為一個由計算機、網絡通訊、電力電子等裝備的統一體。電力系統自動化能夠進行閉環控制的對象越來越多,自動化處理能力和信息量越來越大,直接可控的范圍也越來越廣。
三.電力系統自動化的應用領域
(1)電網調度自動化。在電力系統中,發電、配電、變電都是一系列復雜的過程,涉及了一些電量的調配、電壓的變換控制等方面的操作。電力系統的自動化主要就是為了從電能生產到電能消費的各個環節實現電力網絡系統調度自動化。結合計算機網絡操作,讓這些過程由難到易,由人工操作到電網掌控,提升其工作的執行率和精確率。讓電力系統更好更快捷的為客戶服務。
(2)火力發電廠自動化。電力系統自動化的一個應用領域就是讓火力發電廠實現自動化。火力發電自動化主要包括了發電設備方面的數據采集、故障檢測、狀態監視自動化,還有總線電壓控制和無功率自動增減自動化,以及設備常規模擬調控。這些復雜的控制過程由計算機網絡系統進行合理適宜的控制。讓火力發電廠的機、爐、電三者形成單位集體式,讓火力發電工作更加有效的進行。也能在發生意外情況的時候,將損失降低到最小。
(3)水力發電綜合自動化。水力發電自動化主要包括三大方面的自動化。首先是,大壩監護自動化,即在大壩的數據采集、水位變化記錄和大壩維護方案等方面實現自動化分析和數據采集。其次,能對水庫水文信息的自動監控,能記錄雨量和水文變化情況,自動制定出水庫調度計劃和方案。最后,在水電廠內能實現全場機電設備的自動化安全檢測、以及發電機組的自動化控制。
(4)電力系統保護裝置自動化。電力系統保護裝置只要是為了防止電力系統發生意外事故危及系統本身和電氣設備、人員等。在電力系統的保護裝置中主要有兩種基本類型。一種是為防止系統自身故障產生損害的繼電保護裝置。繼電裝置主要是為了保護發電源、母線、變壓器、電動機等設備。另一種是為保證電力系統正常運作的系統安全保護裝置。系統安全保護裝置主要是為了防止電壓崩潰、電力系統振蕩、解列等情況的發生。
(5)電力工業管理系統自動化。電力工業管理系統的自動化主要是依靠計算機來進行自動化管理。這種自動化管理可以為電力企業節約成本的同時,提升自身的管理水平。電力工業管理系統自動化主要包括電力工業的財務管理、生產管理、設計和施工管理等方面的自動化。
四.電力系統自動化的發展方向
(1)服務的人性化與便捷性相結合?,F階段,我國用電力需求越來越大,人們對電力系統的服務要求也就越來越趨向個性化。為了向客戶提供優質便捷的電力系統自動化服務,就必須使自身的系統設計更加人性化,更加能為客戶帶來便捷。
(2)以智能一體化為發展目標。如今隨著經濟和網絡的發展,人們對智能化的要求也越來越高。電力系統自動化的發展趨勢必須符合時展的潮流。電力系統的自動化必須以實現自身的智能化為目標,加快自身的系統設計和系統更新,為滿足客戶更多的需求而不斷努力嘗試。
(3)經濟效益與生態效益相結合。我國電力企業在追求自身的經濟發展的同時,必須兼顧生態效益,堅持走可持續發展的道路。將天然能源的開發與利用作為今后電能的主要來源,積極進行可持續發電策略。在減少火力、煤電的同時,合理調控市場的電價,積極利用天然能源發電,提高發電質量,將經濟效益與生態效益相結合,爭取長遠有利的發展。
(4)系統主站網絡與軟件供功能相適應。電力系統在實現計算機自動化后,對與自身想匹配的軟件功能也要投入一定的重視。必須將自身的軟件功能與系統主站網絡同時投入重視和開發,才能讓電力系統自動化的技術發展方向相一致。
(5)完善遠動系統和二次設備。在電力系統自動化技術中,對遠動系統的控制和二次設備的合理利用要相互協調。因為電力運輸系統都處于室外,要實現及時監控遠程線路的輸送,必須不斷完善電力自動化的遠動系統功能。
總結
我國人民日益增長的用電需求和環境能源人均不足的情況,讓我國電力企業在未來的發展面臨著更大的挑戰和壓力。電力系統及其自動化的發展方向關系著我國未來電力事業發展。只有把握好了電力系統自動化的發展方向,兼顧經濟與環境,統籌智能化和自動化,我們才能達到經濟效益與生態效益的雙贏局面。
參考文獻
中圖分類號:N945.2 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-11-00-01
一、電氣控制技術應用的現狀
目前,電能生產的主要形式有火電、水電、核電、風電、地熱發電和太陽能發電等?;痣娛且悦禾?、石油、天然氣作為燃料發電的形式,一般通過燃燒加熱鍋爐產生蒸汽,再驅動汽輪發電機組發電。水電則是利用水位勢能,驅動水輪發電機組發電。1.2電能輸送電能輸送是指將發電廠生產的電能通過輸電網輸送到另一處。輸電網就是許多個發電廠和許多個供電點連接而成的網絡體系。輸電前在發電廠都要將電壓升高以后輸送,因為這樣可以減少輸送過程中的電能損耗。到達輸電網另一處再經過降壓供用戶使用。采用輸電線路輸送電能既解決了發電廠與用戶之間的距離問題,而且輸電線路聯成網絡有利于電能的合理分配,提高了供電的經濟性和可靠性。
(一)電能生產
電能生產也就是發電,它是電氣技術應用的起點,解決電源的問題。發電是能量的一種轉化形式。目前,電能生產的主要形式有火電、水電、核電、風電、地熱發電和太陽能發電等?;痣娛且悦禾?、石油、天然氣作為燃料發電的形式,一般通過燃燒加熱鍋爐產生蒸汽,再驅動汽輪發電機組發電。水電則是利用水位勢能,驅動水輪發電機組發電。
電能使用是電能生產的終極目的,也是電氣技術研究的主要目標。電氣技術廣泛應用是因為電氣具有以下優勢:電方便遠距離輸送.具有清潔、安全和經濟的特點;電能很容易與其他能量進行相互轉化,如機械能、光能、熱能、化學能等:電也很容易應用各種控制技術,實現各種控制功能和自動化目標。
(二)電能輸送,電能輸送是指將發電廠生產的電能通過輸電網輸送到另一處。輸電網就是許多個發電廠和許多個供電點連接而成的網絡體系。輸電前在發電廠都要將電壓升高以后輸送,因為這樣可以減少輸送過程中的電能損耗,輸電線路聯成網絡有利于電能的合理分配,提高了供電的經濟性和可靠性。
(三)電能分配
電能分配是指電能經配電網向用戶供電的形式,也就是接受輸電網電能,再逐級分配或就地消費電能。
二、電氣控制技術的發展趨勢
(一)電氣自動化程度和水平不斷提高
科學技術是第一生產力,在科學技術不斷發展的今天,各行各業的自動化水平都在不斷提高,生產效率隨之提高,生產質量也得到了越來越多的保障,更好地促進了企業以及市場經濟的發展。引入電氣自動化技術.開創了經濟發展的新局面。
1、運用電氣自動化技術實施系統仿真,提高實驗準確度的同時獲取更多的數據;
2、通過電氣自動化技術可以實現智能化服務,提高工作效率并且降低勞動強度;
3、電氣自動化技術用于配電網,可提高配電網數字化、信息化和智能化水平,從而極大地提高系統運行效率。
(二)更節能、更環保
節能技術在工廠電氣技術的應用中日漸重要,因為對整個社會來說,節能減排都是社會發展的必然趨勢,企業的發展和進步必須在這一總趨勢下。以照明技術來說,采用發光效率更高、壽命更長、汞含量更低的燈具。在能源使用上,太陽能、風能、潮汐能、地熱能、海洋能等可再生能源將獲得更快發展。建設智能電網不僅可以改善電力系統的穩定性,提高電能質量,而且更有利于節電,因智能電網可以更方便地并人可再生能源,節電效果顯著。
使用節能型的供電配電系統。應該注重節能技術在電氣技術中的應用,進而降低工廠成本,在節能型供配電系統的使用上沒有明確的認識。使用節能型的變壓器??梢詫εf的油侵變壓器進行改造,同時要合理選擇變壓器的型號和容量。
(三)一般來說,在工廠供電系統設計時可以選擇損耗低、效率高的新型節能變壓器,維持合理的供電電壓,供電電壓的大小應在考慮當地電網、用戶用電負荷等因素的前提下根據供電距離和用電容量來確定。無功補償裝置,因為功率因素的高低對工廠企業非常重要。所以,應盡量提高工廠供電各相關部分的功率因素,增加工廠的輸電能力,并減少電能損耗和功率損耗,用來達到提高設備利用率、用電質量、節約電能的目的。
(四)選用適合的節能設備。恰當的節能設備有利于節能技術水平的提高。運用低阻電纜。因為在輸電線路中,線路損耗和線路電阻有平方的關系。阻值越小,消耗的能量和散發的熱量就越少,
使用阻值較低的電纜可以使電纜上電能的損失降到最低,使輸電線路的能耗最低。推廣變頻器的使用,因為變頻調節可控制發電機的輸出功率,輸出功率減小,耗能就減少,流量和風量就得到了控制,從而降低損耗,達到節能的目的。
(五)合理使用峰谷電力資源。電力行業中峰谷是指用山谷和山峰形象的比喻用電負荷特性的變化,可以通過降低用電負荷高峰,填補負荷低谷,使用電負荷均勻,充分發揮發電、變電設備的潛力,提高設備的負荷指數,提高電力系統的供電能力,盡可能的滿足電力負荷日益增大的需要。
(六)電氣技術應使用新材料、新技術、新工藝。新工藝的應用,往往給工業生產中電氣技術的發展帶來顯著的效果。把低效率的供用電設備更換為高效率的供用電設備,有利于提高經濟效益;對耗能大的設備進行改造,可以節約用電量,提高效益。及時改造工藝和設備,另外在改造舊設備、落后工藝的時候,也要注意新材料、新技術、新工藝的推廣使用。
三、結語
電氣工程及其自動化技術在人們生產生活的諸多領域都得到了廣泛的應用,大大提高了生產效率,在今后的發展中,電氣工程及其自動化技術在生產生活中的應用會更加廣泛。
參考文獻:
一、組織分工
(一)二級建造師執業資格考試工作由省人力資源和社會保障廳、省住房和城鄉建設廳共同組織實施,具體考務工作由省人事考試中心承擔。
(二)考前報名資格審查工作實行雙審制,省住房和城鄉建設廳建筑管理處參與省直考區報名資格審查工作,各市(州)報名資格審查工作由各市(州)人力資源社會保障部門與住房城鄉建設部門商定。對提供虛假信息及假證件騙取考試資格,在報名資格審查或準考證打印環節核實的,取消報考資格,不得參加考試。在考后網上資格復檢或證書發放環節核實的,不予核發證書??荚囐M一律不退。
(三)考后復檢實行聯審制,按照行政審批制度改革的要求,為減少工作程序,減輕考生負擔,由省人力資源社會保障廳、省住房城鄉建設廳組織相關人員,對全部考試科目成績合格考生報考資格和注冊資格聯審,并將聯審合格人員名單面向社會公示。考生經聯審取得二級建造師執業資格證書后,申請注冊時不再審查學歷、專業、施工管理年限等內容。
(四)考生所在單位對考生資格審查不嚴,弄虛作假騙取考試資格的,依據有關規定追究單位相關責任。
二、報名時間、地點及辦法
(一)網上報名時間:2016年3月5日—18日
考生須使用標準的IE6或IE8瀏覽器,登陸吉林省人事考試網(jlzkb.com)便捷通道“網上報名”欄目,點擊 “專業技術人員資格考試網上報名”,進行報名。報名時須注意下列事項:
1、選擇考區??忌磳俚卦瓌t報名。省、中直駐長春市單位的考生選擇“?。ㄖ校┲笨紖^”,各市(州)考生按所在市(州)選擇相應考區,長白山管委會及?。ㄖ校┲瘪v其他市(州)單位的考生就近選擇考區。省直管縣(市)仍按原渠道報名。外省單位考生來我省報名的,一律不予受理。
2、選擇考試??忌鷳獙φ湛荚噲竺募匆筮x擇考試類別、級別、專業、科目。
3、填報信息。一是準確填寫考生姓名、身份證號、學歷、學歷證書編號、畢業時間、畢業學校、專業工作年限等基本信息,二是準確填寫單位名稱、單位統一社會信用代碼(或營業執照注冊號)、單位聯系電話等單位信息,三是準確填寫考試類別、級別、專業、科目等考試相關信息。
4、上傳照片??忌毶蟼鹘?個月內正面免冠證件數碼彩色照片。上傳前,必須使用網上報名流程中提供的“照片處理工具”將照片處理成寬120×高160像素,以保證格式的正確。
5、打印報名表。考生確認報考信息準確無誤后,可在網上自行打印《2016年05月二級建造師執業資格考試報名表》(簡稱報名表),打印報名表前考生可以更改本人報考信息,打印后不得更改報考信息。
6、手工填寫聯系電話??忌氃趫竺砩鲜止ぬ顚懻鎸嵱行У穆撓惦娫挕?/p>
(二)現場確認時間:2016年3月7日—18日(省、中直報名點周六、周日休息)。
現場確認應由考生所在單位人事部門統一完成,網上報名完成后,考生單位務必在規定的時間內按考生所選擇的考區,到省或各市(州)人事考試機構指定的報名現場進行報考資格審核確認。
選擇?。ㄖ校┲笨紖^報名的單位,統一到吉林省人事考試中心3樓報名大廳進行資格審核確認。地點:長春市南關區南環城路1958號。選擇各市(州)考區報名的單位,請留意當地政府、人事考試機構網站或其他媒體通知。
現場確認時需采集單位名稱、地址、法人、聯系人、聯系人電話、聯系人手機號碼、聯系人郵箱和單位統一社會信用代碼(或營業執照注冊號)等信息,相關信息用于建立報考單位檔案,建檔成功的單位,再辦理相同業務時只需核對單位相關信息即可。
現場確認時考生所在單位須提交下列材料:
1、經本人所在單位審核合格,由考生本人和單位法人分別在“考生承諾”、“單位審核意見”欄簽名,并加蓋單位法人章和單位公章的報名表。
2、事業單位需出具帶有18位統一社會信用代碼的《事業單位法人證書》原件及復印件,企業需出具帶有18位統一社會信用代碼或15位注冊號的《營業執照》原件及復印件。有關材料復印件需經單位法人親筆簽名并加蓋單位公章和法人章。審核結束后所有原件退回,復印件留存。有關材料復印件全部用A4紙復印,材料不全及不符合要求的,不予受理。
對于同一單位多人報考的,《事業單位法人證書》或《營業執照》復印件只需一份即可。對于大型企事業單位的單位公章、單位法人章和單位法人親筆簽名,可由法人授權的人事部門負責人代章、代簽,并承擔相應的責任。報名人數在50人以上的單位可以預約辦理現場資格審核事宜,預約電話請在吉林省人事考試網溫馨提示欄目“市州人事考試機構及聯系電話”查詢。
單位法人或授權的人事部門負責人要嚴格審查本單位報考人員的學歷、專業工作年限、專業資格等有關報考信息,確認考生符合報考條件后,再在報名表上簽名、加蓋法人章和公章,單位法人或授權的人事部門負責人在報名表上簽名或加蓋法人章和公章,即視為其同意報考并證明該考生報名表上所填寫的相關信息真實準確,承擔相應的責任。
按照刑法第二百八十條第二款規定:偽造公司、企業、事業單位、人民團體的印章的,處三年以下有期徒刑、拘役、管制或者剝奪政治權利。構成偽造單位印章罪的,將移交公安部門處理。
(三)網上繳費時間:2016年3月7日—20日
經現場資格審核確認合格的考生,即可自行在網上繳費,收費標準見下表。為確保銀行卡及個人信息安全,盡量不要到網吧等公共場所進行網上報名和網上繳費,繳費成功后,請查看繳費狀態是否成功。網上繳費后概不退費??忌鷦毡卦谝幎〞r間內完成全部報名手續。
考試收費標準
考試項目
收費標準
收費依據
備注
報名費
考務費
二級建造師
13元/人
《建設工程法規及相關知識》每人每科18元,其他每人每科36元。
省物價局、財政廳《關于調整專業技術資格考試收費標準的復函》(吉省價收函字〔2001〕52號)
各市(州)人事考試機構留用報名費13元/人,承擔考試任務的留用考務費20元/科。
(四)準考證打?。嚎记耙恢軆?,考生登陸吉林省人事考試網便捷通道“打印準考證”欄目;用A4紙自行打印??忌毘直救藴士甲C、正式有效身份證(軍官證、護照)參加考試。
(五)報考資格復檢:考試成績公布后,省人事考試網將報考資格復檢公告,對全部考試科目成績合格考生進行報考資格復檢,請全部考試科目成績合格考生密切關注省人事考試網相關消息,也可關注吉林省人事考試中心官方微信,微信公眾號為jlsrskszx。
三、考試時間及科目
考試類別
考試日期
考試時間及內容
備注
二
級
建
造
師
5月28日
上午09:00—12:00
建設工程施工管理
下午14:00—16:00
建設工程法規及相關知識
前2科為客觀題,在答題卡上作答?!秾I工程管理與實務》科目為主客觀混合題,客觀題在答題卡上作答,主觀題在答題紙上(專用答題卡)作答。考生務必注意:
1、答題前仔細閱讀應試人員注意事項;
2、使用規定的作答工具作答;
3、主觀題在答題紙劃定的區域內作答。
考生應攜帶黑色墨水筆,2B鉛筆、橡皮、無聲無文本編程存儲功能的計算器。
客觀題試卷卷本可作草稿紙使用,不再另發草稿紙;主觀題草稿紙統一配發,考后收回。
5月29日
上午09:00—12:00
專業工程管理與實務
(6個專業:建筑工程、公路工程、水利水電工程、礦業工程、市政公用工程、機電工程)
四、考試報考條件及相關政策 凡從事建設工程項目總承包、施工管理的專業技術人員符合報考條件且身體健康能夠適應考試者均可報考,具體報考條件見下表。凡不符合報考條件,以及在人事考試中替考、通訊工具作弊等嚴重違紀違規在??计趦鹊?,不得報名參加考試,否則后果自負。
實行違紀通報制度,凡違紀違規考生一律通報到本人所在單位并給予嚴肅處理;凡嚴重違紀違規考生,2年內不得再次參加各類專業技術人員資格考試。
根據《專業技術人員資格考試違紀違規行為處理規定》(人力資源和社會保障部令第12號)和《關于規范專業技術人員資格考試雷同試卷認定和處理的通知》(人考中心函〔2012〕25號),閱卷時將對所有考生試卷進行雷同試卷檢測鑒定,無論抄襲、被抄襲、通訊工具作弊等產生的雷同試卷或試卷代碼異常,一律取消考試成績??忌趪栏褡袷乜荚嚰o律的同時,要樹立自我保護意識,防止被他人抄襲。嚴禁將手機等通訊工具及違禁物品資料帶入考場座位,一經發現,不論使用與否,一律按違紀處理。
報考條件
考試
類別
所學專業或職稱
學位或學歷
從事建設工程項目施工管理工作年限
二
級
建
造
師
工程或工程經濟類
(專業要求見附件)
中專以上
從事建設工程項目施工管理工作滿2年
已取得某個專業二級建造師執業資格證書的人員,可根據實際工作需要,選擇《專業工程管理與實務》其他科目的考試。報名時須提供已取得的二級建造師執業資格證書,按“新考生”報名參加考試(級別為考增項)??荚嚦煽儗嵭蟹菨L動管理。考生須在當年通過應試科目,方可取得相應專業合格證明,作為注冊時增加執業專業類別的依據。
五、合格標準與證書領取
二級建造師考試合格標準由省人力資源和社會保障廳會同省住房和城鄉建設廳研究確定,考生成績達到省內合格標準的,取得省內合格證書。當年未取得合格證書的,達到試卷滿分60%以上的科目成績,保留到下一年度,報名時按老考生用原檔案號報名。成績查詢和證書領取辦法請關注吉林省人事考試網相關消息。
六、工作要求及相關事項
(一)認真做好各環節的考試服務工作。各市(州)人力資源社會保障部門與住房城鄉建設部門要加強對二級建造師執業資格考試工作的領導,分工協作,密切配合,確??荚嚬ぷ鞯捻樌M行。進一步貫徹落實《人事考試工作人員紀律規定》,提高考試工作人員的責任意識、安全意識和保密意識,明確工作人員職責,明確各環節責任人,嚴格執行責任追究制,對責任事故絕不姑息。在考試過程中發現考試工作人員有違紀違規行為的,應嚴格按照《專業技術人員資格考試違紀違規行為處理規定》(人社部令第12號)進行處理。
(二)二級建造師考試由省人事考試中心統籌安排全省考場,承擔考試任務的市(州)人事考試機構要按照《全國人事考試標準化考點建設規范》(人考中心函〔2014〕34號)落實考點。按照《人力資源和社會保障部辦公廳關于深入人事考試環境綜合治理專項行動的通知》(人社廳函〔2014〕216號)的要求,加強與公安、工信等有關部門的溝通和協作,充分發揮多部門聯動工作機制優勢,明確責任,統一部署,對大規模、有組織、高科技作弊予以嚴厲打擊。
此通知如有未盡事宜,請關注補充通知。
附件:建造師注冊專業對照表
吉林省人力資源和社會保障廳 吉林省住房和城鄉建設廳
2016年3月1日
抄送:吉林省軍區
吉林省人力資源和社會保障廳辦公室 2016年3月1日印發
建造師注冊專業對照表(本科)
分類
98年-現在專業名稱
93-98年專業名稱
93年前專業名稱
本 ?!I (工程、工程經濟)
土木工程
礦井建設
礦井建設
建筑工程
土建結構工程,工業與民用建筑工程,巖土工程,地下工程與隧道工程
城鎮建設
城鎮建設
交通土建工程
鐵道工程,公路與城市道路工程,地下工程與隧道工程,橋梁工程
工業設備安裝工程
工業設備安裝工程
飯店工程
涉外建筑工程
土木工程
建筑學
建筑學
建筑學,風景園林,室內設計
電子信息
科學與技術
無線電物理學
無線電物理學,物理電子學,無線電波傳播與天線
電子學與信息系統
電子學與信息系統,生物醫學與信息系統
信息與電子科學
電子科學
與技術
電子材料與無器件
電子材料與元器件,磁性物理與器件
微電子技術
半導體物理與器件
物理電子技術
物理電子技術,電光源
光電子技術
光電子技術,紅外技術,光電成像技術
物理電子和光電子技術
計算機科學與技術
計算機及應用
計算機及應用
計算機軟件
計算機軟件
計算機科學教育
計算機科學教育
軟件工程
計算機器件及設備
計算機科學與技術
采礦工程
采礦工程
采礦工程,露天開采,礦山工程物理
礦物加工工程
選礦工程
選礦工程
礦物加工工程
勘察技術與工程
水文地質與工程地質
水文地質與工程地質
應用地球化學
地球化學與勘察
應用地球物理
勘查地球物理,礦場地球物理
勘察工程
探礦工程
本 專 業 (工程、工程經濟)
測繪工程
大地測量
大地測量
測量工程
測量學,工程測量,礦山測量
攝影測量與遙感
攝影測量與遙感
地圖學
地圖制圖
交通工程
交通工程
交通工程,公路、道路及機場工程
總圖設計與運輸工程
總圖設計與運輸
道路交通事故防治工程
港口航道與海岸工程
港口航道及治河工程
港口及航道工程,河流泥沙及治河工程,港口水工建筑工程,水道及港口工程,航道(或整治)工程
海岸與海洋工程
海洋工程,港口、海岸及近岸工程,港口航道及海岸工程
船舶與
海洋工程
船舶工程
船舶工程,造船工藝及設備
海岸與海洋工程
海洋工程
水利水電
工程
水利水電建筑工程
水利水電工程施工,水利水電工程建筑
水利水電工程
河川樞紐及水電站建筑物,水工結構工程
水文與水資源工程
水文與水資源利用
陸地水文,海洋工程水文,水資源規劃及利用
熱能與
動力工程
熱力發動機
熱能動力機械與裝置,內燃機,熱力渦輪機,軍用車輛發動機,水下動力機械工程
流體機械及流體工程
流體機械,壓縮機,水力機械
熱能工程與動力機械
熱能工程
工程熱物理,熱能工程,電廠熱能動力工程,鍋爐
制冷與低溫技術
制冷設備與低溫技術
能源工程
工程熱物理
水利水電動力工程
水利水電動力工程
冷凍冷藏工程
制冷與冷藏技術
冶金工程
鋼鐵冶金
鋼鐵冶金
有色金屬冶金
有色金屬冶金
冶金物理化學
冶金物理化學
冶金
環境工程
環境工程
環境工程
環境監測
環境監測
環境規劃與管理
環境規劃與管理
水文地質與工程地質
水文地質與工程地質
農業環境保護
農業環境保護
安全工程
礦山通風與安全
礦山通風與安全
安全工程
安全工程
本 ?!I (工程、工程經濟)
金屬材料工程
金屬材料與熱處理
金屬材料與熱處理
金屬壓力加工
金屬壓力加工
粉末冶金
粉末冶金
復合材料
復合材料
腐蝕與防護
腐蝕與防護
鑄造
鑄造
塑性成形工藝及設備
鍛壓工藝及設備
焊接工藝及設備
焊接工藝及設備
無機非金屬材料工程
無機非金屬材料
無機非金屬材料,建筑材料與制品
硅酸鹽工程
硅酸鹽工程
復合材料
復合材料
材料成形及控制工程
金屬材料與熱處理
金屬材料與熱處理
熱加工工藝及設備
熱加工工藝及設備
鑄造
鑄造
塑性成形工藝及設備
鍛壓工藝及設備
焊接工藝及設備
焊接工藝及設備
石油工程
石油工程
鉆井工程,采油工程,油藏工程
油氣儲運工程
石油天然氣儲運工程
石油儲運
化學工程
與工藝
化學工程
化學工程,石油加工,工業化學,核化工
化工工藝
無機化工,有機化工,煤化工
高分子化工
高分子化工
精細化工
精細化工,感光材料
生物化工
生物化工
工業分析
工業分析
電化學工程
電化學生產工藝
工業催化
工業催化
化學工程與工藝
高分子材料及化工
生物化學工程
生物工程
生物化工
生物化工
微生物制藥
微生物制藥
生物化學工程
發酵工程
發酵工程
本 ?!I (工程、工程經濟)
制藥工程
化學制藥
化學制藥
生物制藥
生物制藥
中藥制藥
中藥制藥
制藥工程
給水排水工程
給水排水工程
給水排水工程
建筑環境與設備工程
供熱通風與空調工程
供熱通風與空調工程
城市燃氣工程
城市燃氣工程
供熱空調與燃氣工程
通信工程
通信工程
通信工程,無線通信,計算機通信
計算機通信
電子信息工程
電子工程
無線電技術,廣播電視工程,電子視監,電子工程,水聲電子工程,船舶通信導航,大氣探測技術,微電子電路與系統,水下引導電子技術
應用電子技術
應用電子技術,電子技術
信息工程
信息工程,圖象傳輸與處理,信息處理顯示與識別,
電磁場與微波技術
電磁場與微波技術
廣播電視工程
電子信息工程
無線電技術與信息系統
電子與信息技術
攝影測量與遙感
攝影測量與遙感
公共安全圖像技術
刑事照相
機械設計制造及其自動化
機械制造工藝與設備
機械制造工藝與設備,機械制造工程,精密機械與儀器制造,精密機械與儀器制造,精密機械工程
機械設計及制造
機械設計及制造,礦業機械,冶金機械,起重運輸與工程機械,高分子材料加工機械,紡織機械,儀器機械,印刷機械,農業機械
機車車輛工程
鐵道車輛
汽車與拖拉機
汽車與拖拉機
流體傳動及控制
流體傳動及控制,流體控制與操縱系統
真空技術及設備
真空技術及設備
機械電子工程
電子精密機械,電子設備結構,機械自動化及機器人,機械制造電子控制與檢測,機械電子工程
設備工程與管理
設備工程與管理
林業與木工機械
林業機械
測控技術
與儀器
精密儀器
精密儀器,時間計控技術及儀器,分析儀器,科學儀器工程
光學技術與光電儀器
應用光學,光學材料,光學工藝與測試,光學儀器
檢測技術及儀器儀表
檢測技術及儀器,電磁測量及儀表,工業自動化儀表,儀表及測試系統,無損檢測
電子儀器及測量技術
電子儀器及測量技術
幾何量計量測試
幾何量計量測試
熱工計量測試
熱工計量測試
力學計量測試
力學計量測試
無線電計量測試
無線電計量測試
檢測技術與精密儀器
測控技術與儀器
過程裝備與控制工程
化工設備與機械
化工設備與機械
電氣工程及其自動化
電力系統及其自動化
電力系統及其自動化,繼電保護與自動遠動技術
高電壓與絕緣技術
高電壓技術及設備,電氣絕緣與電纜,電氣絕緣材料
電氣技術
電氣技術,船舶電氣管理,鐵道電氣化
電機電器及其控制
電機,電器,微特電機及控制電器
光源與照明
電氣工程及其自動化
工程管理
管理工程
工業管理工程,建筑管理工程,郵電管理工程,物資管理工程,基本建設管理工程
涉外建筑工程營造與管理
國際工程管理
房地產經營管理
工業工程
工業工程
相近專業
航海技術
海洋船舶駕駛
海洋船舶駕駛
輪機工程
輪機管理
輪機管理
交通運輸
交通運輸
鐵道運輸,交通運輸管理工程
載運工具運用工程
汽車運用工程
道路交通管理工程
自動化
流體傳動及控制
流體機械,壓縮機,水力機械
工業自動化
工業自動化,工業電氣自動化,生產過程自動化,電力牽引與傳動控制
自動化
自動控制
自動控制,交通信號與控制,水下自航器自動控制
飛行器制導與控制
飛行器自動控制 ,導彈制導,慣性導航與儀表
生物醫學工程
生物醫學工程
生物醫學工程,生物醫學工程與儀器
核工程與
核技術
核技術
同位素分離,核材料,核電子學與核技術應用
核工程
核反應堆工程,核動力裝置
工程力學
工程力學
工程力學
園林
觀賞園藝
觀賞園藝
園林
園林
風景園林
風景園林
工商管理
工商行政管理
工商行政管理
企業管理
企業管理
國際企業管理
國際企業管理
房地產經營管理
工商管理
投資經濟
投資經濟管理
技術經濟
技術經濟
郵電通信管理
林業經濟管理
林業經濟管理
其他
專業
除本專業和相近專業外的工程或工程經濟類專業
注:本表按教育部現行《普通高等學校本科專業目錄新舊專業對照表》編制,共涉及“土建類、測繪類、水利類、交通運輸類、能源動力類、地礦類、材料類、電氣信息類、機械類、管理科學與工程類、生物工程類、化工與制藥類、工程力學類”等18類45個專業,其中本專業36個,相近專業9個。
建造師注冊專業對照表(高職高專)
序號
2004~現在專業名稱
1
建筑工程技術
2
地下工程與隧道工程技術
3
基礎工程技術
4
建筑設計技術
5
建筑裝飾工程技術
6
中國古建筑工程技術
7
室內設計技術
8
環境藝術設計
9
園林工程技術
10
城鎮規劃
11
建筑設備工程技術
12
供熱通風與空調工程技術
13
建筑電氣工程技術
14
樓宇智能化工程技術
15
建筑工程管理
16
工程造價
17
建筑經濟管理
18
工程監理
19
市政工程技術
20
城市燃氣工程技術
21
給排水工程技術
22
水工業技術
23
消防工程技術
24
物業管理
25
物業設施管理
26
水利工程
27
水利工程施工技術
28
水利水電建筑工程
29
灌溉與排水技術
30
港口航道與治河工程
31
河務工程與管理
32
城市水利
33
水利水電工程管理
34
水利工程監理
35
公路運輸與管理
36
高等級公路維護與管理
37
公路監理
38
道路橋梁工程技術
39
高速鐵道技術
40
電氣化鐵道技術
41
鐵路工程技術
42
港口工程技術
43
管道工程技術
44
管道工程施工
45
電子信息工程技術
46
電子測量技術與儀器
47
電子儀器儀表與維修
48
電子設備與運行管理
49
信息安全技術
50
圖文信息技術
51
微電子技術
52
無線電技術
53
廣播電視網絡技術
54
有線電視工程技術
55
通信技術
56
移動通信技術
57
計算機通信
58
程控交換技術
59
通信網絡與設備
60
通信系統運行與管理
61
環境監測與治理技術
62
城市檢測與工程技術
63
水環境監測與保護
64
室內檢測與控制技術
65
機械設計與制造
66
機械制造與自動化
67
數控技術
68
電機與電氣
69
工業設計
70
計算機輔助設計與制造
71
機電一體化技術
72
電氣自動化技術
73
生產過程自動化技術
74
電力系統自動化技術
75
機電設備維修與管理
76
自動化生產設備應用
77
林業技術
78
園林技術
79
林產化工技術
80
木材加工技術
81
工程機械控制技術
82
工程機械運用與維護
83
城市軌道交通工程技術
84
輪機工程技術
85
船舶工程技術
86
航道工程技術
87
航空機電設備維修
88
航空電子設備維修
89
航空通信技術
90
港口物流設備與自動控制
91
煤田地質與勘查技術
92
油氣地質與勘查技術
93
水文地質與勘查技術
94
金屬礦產地質與勘查技術
95
非金屬礦產地質與勘查技術
96
工程地質勘查
97
煤礦開采技術
98
金屬礦開采技術
99
非金屬礦開采技術
100
礦井建設
101
礦山機電
102
礦物加工技術
103
選礦機電技術
104
工程測量技術
105
工程測量與監理
106
礦山測量
107
材料工程技術
108
建筑裝飾材料及檢測
109
熱能動力設備與應用
110
城市熱能應用技術
111
發電廠及電力系統
112
電廠設備運行與維護
113
小型水電站及電力網
114
供用電技術
115
電網監控技術
116
農村電氣化技術
117
水電站動力設備與管理
118
機電設備運行與維護
119
材料成型與控制技術
120
精密機械技術
121
計算機控制技術
122
液壓與氣動技術
123
計算機應用技術
124
計算機網絡技術
125
計算機多媒體技術
126
計算機系統維護
127
環境監測與評價
128
資源環境與城市管理
129
城市水凈化技術
130
工業環保與安全技術
131
安全技術管理
132
廣播電視技術
院校鳥瞰
“985工程優勢學科創新平臺”項目高校從屬于“211工程”建設的學校但不在“985工程”建設的學校中選擇。她是為建設創新型國冢、加快推進社會主義現代化建設提出來的,平臺主要任務是以國家和行業發展急需的重點領域和重大需求為導向,圍繞國家科技發展戰略和學科前沿,提升行業特色型大學全國頂尖的優勢學科實力,打造一批世界一流學科群。
縱觀這32所院校,她們基本上是沒有經歷過合并重組的行業特色型大學,學科精度高,擁有一至兩個全國頂尖的學科。在行業內認可度高,具有深厚的行業底蘊和學科積淀。只有國家中央部委直屬的“211工程”高校才有資格進入此“平臺”。
就目前的“985工程優勢學科創新平臺”建設高校來看,這些高校均在學科建設上各有特色,且有不俗的實力。依托學科建設,高校的整體實力也得到提升,如江南大學的設計學院在國際IF設計高校排名中名列全球第五位,西南交通大學的牽引動力實驗室在世界交通領域有著重大影響,中國傳媒大學在數字廣播技術領域處于國際先進水平,華中農業大學的分子育種生物技術排名世界第5位等等。就在前不久教育部公布的首批“2011計劃”名錄中,就有西南交通大學、北京交通大學、中國政法大學等“985工程優勢學科創新平臺”高校晉級,這項計劃被謄是中國高等教育系統又一項體現國家意志的重大戰略舉措。由此可見這些高校的實力和國家的高度重視程度。
院校點擊
西南交通大學
院校速評:西南交通大學創建于1896年,時稱山海關北洋鐵路官學堂,是我國最早創辦的現代大學之一。1905年遷校河北盾山,后更名唐山交通大學。1972年內遷四川,改為現名。長期以來,該校隸屬于鐵道部,2000年正式劃歸教育部管理。西南交大也是中國近代土木工程、礦冶工程教育的發祥地,為中國的近現代化建設培養了大批的人才。民國著名學者、政治家、教育家吳稚暉先生曾經評論過:“中國真正能注重科學工程的學校,寥寥可數,而其中就有北洋,南洋和唐山(即指今西南交通大學的前身——編者注),尤其是后者,才可算得純粹的工程學校,較前兩者也‘尤專精’”。清華大學校史也載清華工學院初創時,國內已有南洋、唐山及北洋諸校,工科教育已十分成功”。
而今她坐落在天府之國——成都,是國家首批“211工程”“特色985工程”(承擔建設軌道交通運輸工程優勢學科創新平臺)建設高校,以及正式設有研究生院的全國重點大學,是教育部“卓越工程師教育培養計劃”首批試點高校和“專業學位研究生教育綜合改革”試點高校。西南交大建有軌道交通國家實驗室、牽引動力國家重點實驗室等5個在軌道交通領域影響重大的國家級重大科技創新平臺,其中的牽引動力實驗室在世界交通領域有著重大影響。在學科建設上,西南交大更是實力非凡,交通運輸工程學科排名一直穩居全國第一,測繪工程與技術、電氣工程、機械工程、土木工程、管理科學與工程等學科也名列全國前茅。值得一說的是,茅以升學院、詹天佑學院兩個拔尖創新人才培養品牌學院更是聚集了交大的特色、優勢學科及其專業。
西南交大因鐵路而誕生,因鐵路而發展壯大,她創造了我國第一條自主設計、自主施工的京張鐵路等多個舉世公認的第一,從中積淀的許多寶貴經驗極大地推動了以“軌道”為特色的專業發展:交通運輸工程專業在全國排名第一,電氣工程及其自動化、車輛工程、土木工程等專業全國排名前十,機械設計制造及其自動化專業全國排名前15位等。
國家級特色專業:交通運輸、車輛工程、電氣工程及其自動化、機械設計制造及其自動化、土木工程、工程力學、通信工程、建筑學、交通工程、地質工程、電子信息工程、計算機科學與技術等。
學校網址:http:///
招辦電話:028-66366373,66366386,66367386
中國地質大學(武漢)
院校速評:中國地質大學創建于1952年,是教育部直屬的全國重點大學,是國家“211工程”“985優勢學科創新平臺”建設項目的大學。該校分北京和武漢兩地辦學,其中武漢校區位于東湖之畔,蒼翠的南望山下,毗鄰國家級高新技術開發區和“武漢·中國光谷”,校園內有國家4A級旅游景區逸夫地質博物館,還有貫通西、北校區長約380米的“地大隧道”,這些都是學子們引以為傲的。
地大以地球科學為主要特色,地學類專業約占全校專業總和的1/4,擁有8個國家級重點學科和17個省部級重點學科,其中“地質資源與地質工程”與“地質學”2個一級學科全國排名第一。地大實力最強的三個學院是地球科學學院、資源學院和工程學院,其下設的地質學、資源勘查工程、勘查技術與工程、水利工程、測繪科學與技術、地球化學、地球物理、地下水工程、水文地質等個個都是強勢專業,在業界認可度很高。在這里,地學類專業的學生如果夠優秀,還有機會進入地球科學“菁英班”、理科基地班、工科基地班。
由于地質類專業因對口工作的特殊性,比較適合男生報考,女生報考時應慎重考慮。建議女生可以報考地大的文科類專業,雖然與理工科類專業相比實力相對較弱,但有些專業還是很不錯的,比如說珠寶鑒定專業,從近些年的珠寶行情來看,該專業在就業方面還是不錯的。英語、工商管理、會計等專業也是不錯的選擇。
國家級特色專業:地質學、煤及煤層氣工程、安全工程、資源勘查工程、地球物理學、勘查技術與工程、寶石及材料工藝學、水文與水資源工程、地球化學、環境工程等。
學校網址:http:///
招辦電話:027—67883304
中國藥科大學
院校速評:中國藥科大學始建于1936年,是中國歷史上第一所由國家創辦的高等藥學學府,目前已發展成為在藥學界享有盛譽的教育部直屬、國家“211工程”“985優勢學科創新平臺”重點建設的大學。
中國藥科大學被公認為是藥類專業的國內權威,有“藥界清華”之稱,藥學、藥物制劑、中藥學在國內堪稱一流,藥物化學、制藥工程、臨床藥學、生物技術、生物工程也都是非常好的專業,每年錄取分數都很高,就業前景不錯。另外,為順應戰略性新興產業形勢,該校在原“生化制藥專門化專業”的基礎上,設立了“生物制藥專業”和“微生物制藥專業”,并配備了生物制藥教研室、生物制藥工藝學實驗室,軟硬件條件都相當過硬,就業前景廣闊。設立的基礎藥學基地班、生命科學與技術基地班,在全國基地班中排名靠前,兩個基地班的保研率都很高,基礎藥學基地班偏向培養創新研究型人才,生命科學與技術基地班培養創業型人才,同學們入學后學習一年會有滾動分流選拔考試,通過選拔可進入基地班學習。
需提醒同學們注意的是,藥學類專業雖優勢明顯,但是如果存在色盲、色弱等視覺問題,那么很遺憾不能報考藥學相關專業,因為這些專業化學實驗較多,對于視覺要求較高。如果學的是文科,那么國際經濟與貿易、英語等省級特色專業是不錯的選擇,藥事管理、工商管理等專業也值得報考。
國家級特色專業:藥學、中藥學、藥物制劑、生物制藥、藥物化學等。
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招辦電話:025—83271319
河海大學
院校速評:河海大學始建于1915年,在南京、常州均有校區,是以水利為特色,工科為主,多學科協調發展的教育部直屬全國重點大學,是實施國家“211工程”“985優勢學科創新平臺”重點建設的高校之一。
河海大學在江蘇地區口碑甚好,在全國也有很強的影響力,這與其在學科上頗有建樹是分不開的,該校的水利工程、土木工程兩學科綜合實力處于全國領先位置,尤其是水利工程學科總體實力最強,支撐的相關學科門類較多,水利水科支撐下學科人才梯隊的綜合實力處于國內一流地位。在教育部一級學科評估中,水利工程學科位居全國第一,電氣工程、環境工程、測繪科學與技術、地質資源與地質工程、農業工程、公共管理、管理科學與工程、工商管理、力學、應用經濟學等學科進入全國前20名。值得稱道的是,該校的水利水電工程專業堪稱鎮校之寶,就業面非常廣,此專業培養的學生是設計、施工、監理單位搶手的人才。港口與航道建設、水文水資源、土木工程等專業也是學校的頂梁柱。
大禹學院是河海大學培養本科拔尖人才的專門學院,它是在原有的土木水利綜合改革試點班、水利、土木大類基地強化班的基礎上成立的,定位是以國家重點學科為依托,培養水利、土木方面的拔尖人才,實行的是本碩一體化的人才培養模式,推行小班化教學,實行導師制,并注重國際化交流和培養,每年面向全國招生人數僅為百余人,競爭非常激烈。
國家級特色專業:新能源科學與工程、物聯網工程、通信工程、農業水利工程、熱能與動力工程、工程力學、計算機科學與技術、電氣工程及其自動化、土木工程,環境工程、水利水電工程、水文與水資源工程、港口航道與海岸工程等。
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招辦電話:025-58099483
西南財經大學
院校速評:西南財經大學創建于1925年,坐落于西南第一大城市成都,是教育部直屬的國家“211工程”和“985優勢學科創新平臺”建設的全國重點大學,也是國家教育體制改革試點高校,素有“中國金融人才庫”之美譽,是中國唯一有著深厚金融背景的財經大學。
西財一直致力于金融學科群與中國金融創新發展優勢學科創新平臺的建設,擁有教育部人文社會科學重點研究基地、國內唯一以“中國”冠名的國家級金融研究機構。目前學校著力打造“國內一流、國際知名”的大金融學科群,現有金融學、政治經濟學、會計學和統計學4個國家重點學科,其中金融學科綜合實力處于全國的領先位置。根據《2012年中國大學及學科專業評價報告》顯示,西財的經濟學門類競爭力名列全國第二,三大核心主干學科(應用經濟學、理論經濟學、工商管理學)均進入全國前15位,綜合實力排名穩居全國財經院校第二。
西財的特色專業以財經管理類為主,會計學、金融學、工程造價等專業是該校的強勢專業,每年報考以上三個專業的考生很多,競爭非常激烈。2012年,西財又新增了人力資源管理專業(本科),該專業是四川省特色專業,人才培養理念先進,教學質量優秀,《人力資源管理學》是國家精品課程。
西財開辟了國際化辦學特色,與全球第五、英國第一的大保險集團英杰華合作培養國際保險會計碩士生,填補了我國保險財務領域與國際接軌的空白,為此在財經界有了“精算在南開,保會在西財”的美譽。西財與全球第一大企業軟件及服務提供商——甲骨文公司的合作,堪稱高等教育與業界合作的范本。
國家級特色專業:金融學、財務管理、經濟學、市場營銷、統計學、保險、法學、人力資源管理等。
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招辦電話:028-87092355,87092898
西安電子科技大學
院校速評:西安電子科技大學建于1931年,是國家“985優勢學科創新平臺”“211工程”重點建設高校,也是建設示范性軟件學院和設立集成電路人才培養基地的高校。
西電現有2個國家一級重點學科、1個國家二級重點學科、28個省部級重點學科,在全國一級學科評估結果中,“信息與通信工程”學科全國排名第二,“電子科學與技術”學科全國排名第四。西電還依托鮮明的電子與信息學科特色與優勢,致力于電子信息技術領域的系統研制、科技攻關、工程研發等,創造了我國第一臺氣象雷達、第一套流星余跡通訊系統、第一臺可編程雷達信號處理機等電子與信息技術領域的多項第一。
西電開設的電子類專業都十分強勢,信息與通信工程、電子科學與技術通信工程兩大王牌專業均可獨當一面。西電還是國內最早建立信息論、信息系統工程、雷達、微波天線、電子機械、電子對抗等專業的高校之一,這些老牌專業的實力自不用說。另外,物理學、機械工程、計算機科學與技術等專業在全國排名30以內。求學于此,不僅有好的專業可學,還有3個國家人才培養及教學基地、5個國家級實驗教學示范中心,以及3個國家級人才培養模式創新實驗區,3個國家“高等學校學科創新引智計劃”引智基地等助同學們成才一臂之力。
國家級特色專業:電磁場與無線技術、電子信息科學與技術、電子科學與技術、機械設計制造及其自動化、計算機科學與技術、智能科學與技術、電子信息工程、微電子學、信息安全、通信工程、軟件工程等。
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招辦電話:029-88202335
西南大學
院校速評:西南大學成立于2005年7月,由原西南師范大學、原西南農業大學合并而成。學校位于重慶市國家級社會發展綜合試驗區、著名風景旅游區——北碚區,雖然從成立時間來看西南大學尚為?!澳贻p一代”,但這并不妨礙她具備107年的悠久辦學底蘊。在師范院校與農業學府強強聯合的局面下,成就了其更為多元的學科發展特色。學校實施創新人才培養“光炯”計劃和文化素質教育“雨僧”計劃,設立“創新人才培養實驗班”“本科學生科技創新基金”,這些具有顯著特色的培養計劃為西南大學的學生成長提供良好平臺,亦成為國內其他高校的學習典范。學校的教育學科發展積淀深厚,并在全國范圍內率先嘗試實施師范生“頂崗實習支教”模式,為西南貧困山區的支教事業開辟新的方向,同時積極探索學生海外教學實習,為師范生的發展創造更廣闊的舞臺。
西南大學現有課程與教學論、基礎心理學、特種經濟動物飼養、生態學、果樹學5個國家重點學科,有教育學、心理學、地理學等37個省部(市)一級重點學科。在學科中,心理學在全國排名第三,水產在全國排名第五,教育學、農業資源與環境全國排名第六,畜牧學全國排名第八,農林經濟管理、民族學全國排名第九,植物保護全國排名第十。此外,生命科學、管理科學優勢明顯,教育學、社會科學、文學、理學實力雄厚,依托學科優勢,家蠶基因組研究居世界領先水平。農學是西南大學的王牌專業之一,在全國享有盛譽,我國的雜交水稻之父、中國工程院院士袁隆平先生就是該校農學專業培養出來的優秀學生的杰出代表。心理學專業名氣不亞于北師大的心理學,全國聞名,被譽為心理學的“巴蜀巨擘”和“西部巨擘”。西南大學是國家免費師范教育試點的六所高校之一,師范類專業總體實力都比較強,如教育學、英語、化學等均是國家級特色專業,就業前景看好。
國家級特色專業:教育學、生物科學、植物保護、蠶學、數學與應用數學、心理學、園藝、歷史學、化學,食品科學與工程、農學、農林經濟管理、思想政治教育、英語、農業資源與環境、漢語言文學、物理學、動物醫學,音樂表演等。
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招辦電話:023—68252513,68250942
合肥工業大學
院校速評:合肥工業大學創建于1945年,是國家“211工程”重點建設高校和“985工程優勢學科創新平臺”建設高校。
該校在工科方面見長,現有3個國家重點學科,其中管理科學與工程為一級重點學科,在全國排名第六位,機械設計及理論、電力電子與電力傳動是二級重點學科,此外,農產品加工及貯藏工程是國家重點培育學科??偟膩碚f,合工大機械類專業都很好,車輛工程專業是代表,在國內汽車行業很有名氣,其隸屬的機械與汽車工程學院也是最有實力。機械設計制造及其自動化、測控技術與儀器、建筑學、土木工程、電氣工程及其自動化等專業也有很好的聲譽,廣受學生好評。對于合工大這樣一所工科類大學而言,文科類專業相對工科要遜色不少,目前合工大只有學院、外國語學院、建筑與藝術學院開設的專業招收文科生,法學、廣告學、英語等專業值得一報。而經濟學院、管理學院雖開設了偏文科的專業,但只招收理科生。
國家級特色專業:新能源材料與器件、物聯網工程、材料成型及控制工程、建筑學、土木工程、機械設計制造及其自動化、制藥工程、食品科學與工程、資源勘查工程、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器、信息管理與信息系統、車輛工程等。
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招辦電話:0551-62901096
華中農業大學
院校速評:華中農業大學創建于1898年,位于湖北省武漢市武昌南湖獅子山,是一所教育部直屬、國家“211工程”和“985工程優勢學科創新平臺”建設高校。
華農以農科為優勢,以生命科學為特色,現有國家一級重點學科作物學。目前作物學科在全國排名第一位,另有作物遺傳育種、作物栽培學與耕作學、微生物學等8個國家二級重點學科,有園林植物與觀賞園藝、生物化學與分子生物學等4個部級重點學科。根據中科院《農業生物技術國際發展態勢分析》報告顯示,華農分子育種生物技術排名世界第五位,植物染色體工程排名第十位,轉基因糧食作物、植物基因組研究、動物基因組研究等排名進入前二十位。
農學、生物學是華農的老牌優勢專業,其中生物學建有國家生物學理科基地,每年的錄取分數很高。生物技術和應用生物技術是強勢專業,建有國家生命科學與技術人才培養基地,是學子們樂于競爭的專業。據華農的一項考研數據顯示,該校生物類專業和農科優勢專業均是考研大戶,每年的錄取率超過50%。此外,華農的廣告學、機械設計制造及其自動化、園林、農林經濟管理等專業實力也很雄厚,華農現任校長就是園林專業畢業的,就讀該專業的學生有機會領略校長的教學風范。華農還是湖北省開設土地規劃專業的三所高校之一,該專業雖然學習比較辛苦,但是就業前景很不錯,測量規劃,在公路、鐵路工程建設中都少不了,就目前的大環境來看,這個專業只要學好了,前途是光明的。
國家級特色專業:農學、園藝、動物科學、水產養殖學、農林經濟管理、食品科學與工程、生物工程、農業資源與環境、動物醫學、園林等。
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招辦電話:027—87280707,87395964
中國傳媒大學
院校速評:中國傳媒大學創建于1954年,位于北京市,是教育部直屬的國家“211工程”重點建設大學,也是國家“985優勢學科創新平臺”項目重點建設高校,被譽為“中國廣播電視及傳媒人才搖籃”“信息傳播領域知名學府”。
中國傳媒大學致力于打造以傳媒為特色的綜合性大學,目前在數字廣播技術領域處于國內領先、國際先進水平,現擁有新聞學、廣播電視藝術學2個國家重點學科,傳播學國家重點培育學科。2012年教育部學科評估結果顯示,該校的新聞傳播學、戲劇與影視學2個學科排名全國第一,設計學、藝術學理論2個學科排名前十,信息與通信工程、中國語言文學、政治學等4個學科排名前三十五位。
在專業建設上,播音與主持藝術、動畫、廣播電視工程、新聞學等優勢專業均達到國內頂尖水平,其中播音與主持藝術該專業每年招生計劃60余人,而報考人數是招生人數的100多倍,要求男生身高不得低于1.75米,音質要好。廣告學院的廣告學專業位列全國三甲,通信工程、電子信息工程2個專業是該校的優勢與主干專業。為服務信息等戰略性新興產業,學校的數字游戲設計專業面向全國招生,該專業在軟硬件方面都具備很好的條件,因對口的是朝陽產業,就業前景看好。
國家級特色專業:傳播學,文化產業管理、廣告學、錄音藝術、廣播電視編導、廣播電視工程、新聞學、播音與主持藝術、非通用語種群、廣播電視新聞學、動畫等。
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招辦電話:010-65779370,65779256
長安大學
院校速評:長安大學創建于1951年是教育部和交通運輸部、國土資源部、住房和城鄉建設部、陜西省人民政府共建的國家“211工程”重點建設大學,是國家“985工程優勢學科創新平臺”建設高校,被譽為中國公路交通行業的“黃埔軍校”。
長安大學現有1個國家級重點學科交通運輸工程,有道路與鐵道工程、載運工具運用工程、地質工程等5個國家二級重點學科,有車輛工程、環境工程等26個省部級重點學科。交通運輸工程、地質工程、土木工程、機械工程、建筑工程等學科在全國具有較強實力。2012年教育部第三輪全國高校學科評估結果顯示,交通運輸工程排名全國第五位,地質資源與地質工程排名全國第八位,地質學、土木工程、機械工程、工商管理等排名全國前五十位。
長安大學始終保持著在公路交通、國土資源與環境和建筑等方面的專業特色,專業設置覆蓋了當今這三個行業的絕大部分領域。其中公路交通特色最為顯著,實力也最為雄厚,如道路橋梁與渡河工程是該校的招牌專業,在全國首屈一指,交通工程、交通運輸、車輛工程等優勢專業也獨具特色,此外還擁有全國高校惟一的包括汽車高速試驗環道在內的綜合測試場。地球物理專業是該校的老牌專業,有50多年歷史,屬研究型專業,就讀這個專業以后若想要發展好,最好是能本碩連讀,或者讀完博士再就業比較好。
國家級特色專業:地質工程、道路橋梁與渡河工程、交通運輸、機械電子工程、資源勘查工程、土木工程、水文與水資源工程、交通工程、機械設計制造及其自動化、車輛工程、自動化、環境科學、熱能與動力工程等。
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招辦電話:029-82334104
中國礦業大學
院校速評:中國礦業大學始建于1909年,位于華東地區的門戶城市——徐州,其前身是焦作路礦學堂,是教育部直屬全國重點大學,國家“211工程”和“985優勢學科創新平臺項目”重點建設高校之一。經過上百年的發展沉淀如今已形成以工科為主、礦業為特色,理工文管法等學科全面協調發展的學科體系。
礦大并沒有去炫耀自己悠久的辦學歷史,相較而言更加注重國際交流與合作,學校始終積極為學生開辟接受國際化教育的綠色通道,全方位加強與國外知名大學協同培養優秀學生,同德國杜伊斯堡大學、英國諾丁漢大學、澳大利亞斯韻伯恩科技大學、美國肯塔基大學等近五十所高校和科研機構建立學術交流合作關系。每年都將選送品學兼優的學生赴國外學習,同時也接收國外學子來校學習,這種國際上的人才交流對開闊學生視野、提升其發展高度頗為有益。為了更好地因材施教,實行通識教育、創造教育以及個性教育,學校特設孫越崎學院,每年從入學新生中挑選部分高考成績優秀的理科生進入學院學習,學院專業涵蓋豐富的各類教學資源,學生在學習期滿之后有望直接推薦攻讀碩士或博士學位,使之成為許多優秀學子的夢想搖籃。中國礦業大學,顧名思義其特色專業與礦業緊密相連,采礦工程、安全工程、礦物加工工程、測繪工程等均是使得礦大名聲在外的“王牌專業”。在人口不斷增多、資源日漸稀缺的時代,更好地發展礦業更是成為國際矚目的話題,如此便使得其就業發展前景良好,成為經濟發展的“弄潮兒”。
國家級特色專業:采礦工程、安全工程、礦物加工工程、地質工程、電氣工程與自動化、機械工程及自動化、土木工程、測繪工程、工程力學、環境工程、會計學、信息工程、化學工程與工藝,材料科學與工程等。
大學網址:http://cumt.edu.on
招辦電話:0516-83591555,83591666
北京科技大學
院校速評:北京科技大學始建于1952年,由天津大學、清華大學等六所國內知名學府的礦冶系科組建而成,經過幾十載的發展沉淀,現已成為工科領頭諸多學科協調發展的教育部直屬全國重點大學,是首批進入國家“211工程”建設高校行列的院校之一,并于2006年成為首批“985工程優勢學科創新平臺”建設項目的試點高校。
冶金工程是北科大引以為傲的優勢特色專業,包含冶金工程、冶金物理化學和能源與環境工程三個專業方向,學校配備有激光測速、紅外成像、數字顯微圖像、超高溫差熱分析、高溫X射線衍射分析以及多功能真空熔煉等先進實驗室,為學校的研究工作以及本科生更有效掌握理工基礎知識提供平臺。這些專業的學生畢業后多數成為從事鋼鐵與有色金屬冶金工藝過程控制、產品設計開發、技術管理和科學研究的優秀人才,就業以及繼續學習深造均是良好選擇。材料科學與工程亦是北科大的品牌學科,強大的師資力量以及完備的硬件設施成為學科發展的助力器,學校擁有固體電解質冶金測試技術國家專業實驗室、教育部環境斷裂重點實驗室等多個國家級重點實驗基地,科學研發能力可見一斑。軟件力量與硬件實力并行發展的策略使得北科大成為工科院校中的佼佼者,更是享譽四方的“鋼鐵搖籃”,有34名校友當選為中國科學院或中國工程院院士從事專業研究,一大批校友擔任鞍鋼等國家大型企業以及北大方正等大型高新技術企業的董事長和總經理,成為歷代北科大學子們的奮斗目標。
國家級特色專業:礦業工程、冶金工程、材料科學與工程、科學技術史、采礦工程、礦物加工工程、安全技術工程、鋼鐵冶金、有色金屬冶金、冶金物理化學、材料物理與化學、材料加工工程、材料學、機械設計及理論、熱能工程等。
1 溫差發電原理及溫差發電系統簡介
溫差發電主要利用半導體熱電材料的塞貝克效應。將兩種半導體材料一端連結放置在高溫端(熱端),另一端開路放置在低溫端(冷端),在冷端形成開路電壓的現象,就是賽貝克效應。利用這個效應直接將熱能轉化成電能。在兩種導體或者半導體材料中產生的電動勢,被稱為溫差電動勢。塞貝克電壓與熱冷兩端的溫度差T成正比,即:
溫差發電系統一般由熱電模K、廢熱通道以及冷端散熱裝置3部分組成[1]。熱電模塊安裝在排氣管處,通過集熱的熱端與散熱快的冷端形成溫差[2]。熱電模塊產生的電能經控制模塊,整流、限壓、穩壓之后輸送給外界。
2 關于汽車尾氣溫差發電系統效率提升與優化
2.1 溫差發電材料的性能提升
1954年Goldsmid發現具高賽貝克系數和高原子量的BiTe5, 1958年Brikhoklz和RoSi發現可以有效降低熱導率的Bi2Te3與Sb2Te3以及Bi2Se3的合金,近些年廣泛使用的各種半導體溫差發電材料以及納米結構材料也有新的進展,能通過降低晶體結構熱導率,提高溫差發電系統的發電效率[3],溫差發電材料性能也更加優越。
如今,溫差發(熱電)電材料主要有10種左右。在鈷礦等傳統材料研究的基礎上新的制造工藝的研究正在興起。人們通過在合金中摻雜不同元素,通過材料低維化(薄膜化)和梯度化等不同的制備手段對傳統熱電材料進行性能改造,提高優值,并取得了顯著的效果。不僅有較大的塞貝克系數,還有較小的導熱系數(或稱熱導率)及低的電阻率,從而使熱量集中在接頭附近。實踐證明這些熱電材料正朝著摻雜化、低維化、梯度化和優化載流子濃度這些方向發展。其中材料梯度化是解決目前溫差發電材料工作溫域較窄的最有效方法,其基本思想是在確保各組分單一溫差發電材料的性能上,拓寬使用溫度范圍,使各組分都能在各自的最佳溫度區工作[1]。
2.2 單片溫差發電模塊內部構造設計
溫差發電模塊是溫差發電裝置最核心的組件之一,主要的功能是實現熱電轉化,其性能優劣直接決定系統輸出功率。一個由N對熱電偶組成的熱電模塊產生的電動勢V,可通過公式
式中:NPN-單一熱電偶的總賽貝克系數;TH-熱電模塊熱端溫度;TC-熱電模塊冷端溫度;T-模塊兩端的溫差。
系數NPN為熱電模塊自身的性能參數。從上式可以看出,要想從系統的本質上提發電效率,需要優化模塊的自身構造。
單片溫差發電模塊的構型優化設計主要包括熱電原件數量、長度、截面積、電極和導熱底布局等,對于獲得高性能輸出十分重要[4]。文獻[3]的有關研究表明:
(1)模塊內部熱電原件長度的最優長度值在0.075mm~0.125mm范圍內。
(2)輸出功率隨熱電元件截面積的增大而減小。
(3)導熱基底越厚,輸出功率和能量轉化效率均會減小。
提高溫差發電裝置的輸出能力可以通過提高溫差發電模塊的塞貝克系數、導熱性能、冷熱端溫差及增加溫差發電模塊數量來實現[5],如今廣泛采用列內模塊并聯、列間模塊串聯、層間模塊串聯的連接方式,這種構造的溫差發電模塊在空間和效率提升方面占據主要優勢。
2.3 發電系統的拓撲結構
汽車尾氣溫差發電裝置拓撲結構的優化,涉及三個主要方面:溫差發電裝置結構優化、熱端氣箱設計、冷端構造改良。
單片溫差發電模塊的發電量較小,應用時,通常將單片溫差發電模塊連接成溫差發電組。這種多個單體熱電模塊間的布置關系稱作溫差發電模塊組的拓撲結構。平板式、圓柱型及網狀型是最常見的溫差發電模塊外,一般,明層疊平板式是比較有空間和性能優勢的結構[1],對汽車尾氣溫差發電系統來說,能最明顯的提高發電效率。
設于汽車尾氣排氣管處的熱端氣箱,分為上下兩層,內外部設有不同的擾流片。有關研究表明,溫差發電模塊冷熱端溫度分布越均勻,模塊的發電效率越高[5]。而在冷熱端設置擾流片,有降低尾氣流速的作用,不僅使尾氣在熱端停留的時間稍微加長,提高尾氣的利用率,更能達到熱端溫度均勻分布的作用。
冷端散熱裝置是溫差發電系統必不可少的部件之一,性能的好壞直接決定溫差發電模塊冷熱兩端溫差?,F今常用的冷端散熱方式有自然風冷,和水循環冷卻管道。前者一般不被采用做汽車尾氣發電裝置的散熱方式,原因是空氣的導熱性能好,比熱容小,流動速度快等。汽車尾氣余熱散失快,降低余熱的利用率,還造成冷端溫度不均勻。因此,冷端散熱方式一般選著水循環冷卻,既能快速降低冷端溫度,又能盡量減小溫度分布不均的問題,并且水可以循環使用。
3 結束語
本文從傳統汽車尾氣溫差發電系統的基本發電材料到系統模塊構建以及整個系統的拓撲結構出發,針對這三個部位各自的特點,分別提出改進方案。闡明了材料摻雜化、低維化、梯度化以及優化載流子作為當今溫差發電材料主要發展方向的原因。給出單片溫差發電模塊結構的優化要點,主要涉及到物理模型優化,數學模型優化。通過改變發電片的內部構型設計,定量給出內部電原件數量、長度、寬度、電極以及導熱底部布局等。提出溫差發電系統拓撲結構改進,包括溫差發電模塊的拓撲結構、熱端以及冷端夠造三個部分優化改良,從而整體上提高溫差電系統的發電效率。
參考文獻
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[5]張哲.基于塞貝克效應的熱電能量轉換系統設計與優化[D].北京:北京林業大學,2016.
作者簡介:鄒治風,吉林農業科技學院電氣工程及其自動化系學生。