工業智能技術范文

時間:2023-12-05 18:06:26

導語:如何才能寫好一篇工業智能技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

工業智能技術

篇1

關鍵詞:智能工業;石油化工;技術變革

石油化工工業的轉型是當前的一個重要趨勢,主要因為石油石化工業受到新能源革命和頁巖氣技術以及化學反應工程新變化的影響。有關碳鏈變化的工業是石油化工工業的本質,石油化工就是對新物質和新應用進行創造和發展,石油化工技術的變革真正開啟了新能源材料、新結構和功能材料的時代。

1石油與石化工的現狀

將原油和天然氣從陸地或海洋的油井中進行提取,然后利用各種方法將其運輸到煉油廠。之后煉油廠通過各種物理和化學變化對原油和天然氣進行處理。蒸餾是整個工業處理過程的核心[1]。CDU和VDU是蒸餾的兩個進程,其中將有價值的餾分和汽油從原油原料中提取出來是CDU的主要目的。煉油廠裂解的原料就是石化行業應用的材料:天然氣的組成部分就是提取出的石腦油和丁烷。更輕和更寶貴的部分是通過對重油分子進行裂解得到的。蒸汽裂解和催化裂解是兩種分解的過程。當前全球提出的100%新能源計劃是最大的挑戰,石油化工工業傳統的框架將會被全電動和太陽能汽車所改變,因此石化可能會被新能源全面代替,新能源將會成為能源新的提供者者,而將在非傳統能源方面集中石油化工的主要產品,如經過創新的有機高分子材料。

2技術框架的進步

2.1空間維度的進步

目前從空間上來說。石油化工行業要從人類居住的核心區遷移到非適合人口生活的邊緣區域,這是石油化工行業發展的一個重要趨勢[2]。同時海上或陸地上的油井要從傳統獲取原油過度到對原油產品進行制造的方向。石油化工技術進步最直觀的反應就是微型化的石化工業生產的過程,這個生產過程也是與地球表面的分布具有聯系。反應過程空間尺寸的縮小受到納米技術對催化反應貢獻的影響,這也從側面說明石化企業要從技術上對自己的工業空間進行重新設計。新石油石化工業空間的形態就是垂直工廠,當前的油井都是將陸地或者海洋內部的原油向陸地表面和海平面上進行提升,但是在未來要在陸地內部和海洋底部直接實驗整合石油反應過程的目標,因此石油工廠發展的基本方向在地球表面上是不應該出現的。根據當前的開采技術相應的油氣資源樂意在頁巖層上進行獲取,但是未來相應物質成份的轉化可以直接在地下進行。其本質就是將轉化與獲取的過程融合在一起。

2.2分布式的應用

石油石化工業趨管線化是改變當前油氣管線在地球表面遍布的一種必然趨勢。所謂的管線就是支撐流體力學服務的系統,如果轉化物質的過程在產油區本地進行,則會大大降低對管線的依賴程度[3]。從保護環境的方面來說,輸油管線也是一種重要的潛在污染源,所以管線化的實現也是在一定程度上進行環境的保護。

3工藝過程的無線化和無人化

工業自動化技術發展基礎結構的主要代表形式就是工業無線化,無人工廠和機器人服務真正意義上的實現都是由無線化來完成的。本文主要是對無線網絡如何覆蓋全工藝的過程以及普及無線應用如何用創新的商業模式進行促進這兩方面進行重點研究。無線網線技術的演進速度對無線網絡服務外包有著決定性的影響,這并不是用簡單的投資回報問題就可以說明的[4]。傳統工業企業自身無法實現運營無線工業網的主要原因是傳統工業企業的本質是在有線通訊的基礎上進行建立的,其在管理理念和應用創新方面沒有積累有關無線化工藝過程的知識,對于處理無線化所產生的數據的能力也不具備。在傳統的概念中就存在無人工廠,但是隨著智能工業框架的發展對于當前各種技術挑戰帶來的需求無人工廠的本身已經無法使其得到滿足,主要是因為在傳統的概念中無人工廠主要是工業過程完成以后預置管理流和過程控制流的總稱。但是在智能工業的框架中,需要對面向定制和迅速響應服務的系統進行建立,傳統的無人工廠模式對于這種實時的影響過程難以使其實現。在無人工廠模式為未來的發展過程中,其管理平臺的策略主要是利用模塊化的功能來實現的,其不同工藝過程的安排和實施的共線或則制造平臺化主要多是利用人工智能來實現的。

4結語

綜上所述,隨著我國經濟和技術的發展,對新能源的利用越來越重視,而石油化工傳統的框架將會受到新能源利用的巨大沖擊,因此石油化工的技術框架也要進行變革和進步,如對納米技術進行利用、對垂直工廠進行建造以及分布式的應用等,另外隨著我國技術的不斷進步石油化工的工業過程也會逐漸實現無線化和無人化,而且當前的石油石化工業對環境也會造成巨大的壓力,這些都加快了石油石化工技術框架的轉型,因此石油石化工技術的發展在一定程度上也是由環境決定的。

參考文獻:

[1]丁未.智能工業與石油化工技術變革[J].中國儀器儀表,2015,(01),02:15-18.

[2]鄭前賀.新疆石油管理局化工延伸加工的戰略研究[D].重慶大學,2004,(03).

[3]沈金國.石油化工過程人工介入控制系統的應用研究[D].湘潭大學,2005,(06).

篇2

【關鍵詞】現狀;液壓技術;機械智能化;發展趨勢

1、液壓技術

在電子信息發展、網絡操控的時代,液壓技術在許多行業和不同層面上應用很廣泛,在近十幾年中得到了巨大的提高。它是將電子與機械結合起來,能更好的利用電子操作的便捷和機械的動力相融合的一個機械系統。

1.1液壓技術的現狀

1795年,英國制造了世界第一臺工業設備水壓機;19世紀末,德國制造出液壓龍門刨,美國也造出了液壓六角車床和液壓磨床。由于是剛發展的一門新的技術,當時的條件都不成熟,導致液壓技術在當時發展停滯,直到20世紀,它才成為近代工業的一個重要的分支。

1.2液壓技術的優勢

由于液壓技術在現代工業中作為一種興起的技術,但它的優勢越來越受現代企業的接受。首先,通過對機械的改造,液壓技術在機械中的應用得到了很好的體現。機械組件結構的微型化,使得機械運轉時消耗的功率減小,降低了耗電量,同時遏制了不必要的消耗;由于組件的功能存在多樣化,在機械運轉的過程中,使機械的操作更便捷、更人性化。其次,變量泵在機械中運用越來越廣泛,通過對變量定律的研究和使用,降低了能量的消耗,也增長了變量泵的使用周期。再有,由于新材料的投入使用,對電磁閥、比例閥性質的提高起決定性的作用,可以提高閥的使用性能,通過閥所能操控的工作量更大、效率更高,使它的功能能夠得到更好的體現。

1.3電液控制技術的應用

工程機械工作裝置液壓控制系統的發展往往有3個階段,由操作桿手動直接控制換向閥芯到由手動先導比例減壓閥液控主換向閥發展到如今先進計算機控制的電液比例操控。這種操控技術的自動化程度越來越高。

其中,卡特992B裝載機應用了最為先進的工程機械工作裝置操作系統,即利用電液比例控制系統來完成的。這是一項很重大的改革,實現了真正意義上的“指尖操作”,大大減小了勞動量。使產生的噪音、熱量和作用力由原來安裝在駕駛室內部的手動先導式比例減壓閥轉移到了駕駛室外部。通過避免受電信號的影響,可以在不受干擾的情況下對機械工程工作裝置進行監測,隨時對監測的狀態與主控模塊進行通訊,并能夠實施全方位的控制,這種便捷與強大的操作系統將是工程機械發展的一個新前景。

電液比例控制是指在液壓傳動中,能夠接收模擬和數字信號,使輸出的流量或壓力能夠連續的成比例的受到控制。為了對液壓系統的參數進行實時的監測與控制,往往與計算機緊密相連,通過計算機來監測,達到隨時控制的目的。

1.4自動變速技術的應用

在工程機械中,往往作業環境和條件制約了工作者的勞動能力,導致工作效率低下。為了提高勞動者對外在條件變化的適應能力,往往使液力傳動串聯一個液壓動力換擋的機械變速器,可以達到理想的效果。這種裝置合并了液力傳動與機械傳動的優點,通過合理的配置,不僅可以提高了克服低速重載的能力,還能避免機械重載下發動機熄火的問題。但是新的問題又產生了,這種便捷導致了效率的低下,而且在高載或低載的情況下,機械運轉將大部分的能量產生為熱能。目前,駕駛員的經驗與能力才能保證液力傳動在高效區,但由于機械作業的條件相對復雜,作業的環境也很惡劣,而且需要駕駛員1小時換擋近1000次,這種高強度的勞動,也直接影響運轉時的效率。隨著科學技術的不斷革新,智能化漸漸的占據了人們的生活。通過自動變速器的使用,不僅提高了效率,更減輕了勞動者的勞動強度,對這一技術,將會改善人們的生活。

1.5液壓CAD技術的應用

通過了解液壓CAD技術的發展過程,液壓CAD技術將會取得很大的進展。近幾年,在液壓CAD技術方面,建立了信息一體化的系統操作范圍,實現開發、制造、銷售、使用和開發等一系列的過程,并將計算機技術融合其中,根據實際的操作,可以提前進行預演,保證目標實現的最大可能性。利用CAD技術對液壓等產品的過程進行檢測和維護,讓液壓技術及操控技術得到質的提高。

2、工程機械智能化

在當下快速發展的知識經濟社會,原有的機械制造業的技術已經不能給企業帶來更大的效益,為了走向更好的前景,企業的機械制造業在原有的基礎上有所提高,制造出更利于企業發展的機械設備,帶給工業技術和制造效率上的提高,從而實現低耗、高效,能夠在短時間完成項目。

2.1工程機械的現狀

傳統的工程機械對人員的操作上有很高的要求,對人員的利用上也比較多,因為每一步工作都是在作業員的操作下完成的,才能保證機械的正常運轉,這種機械操作對操作員的依賴程度很大,需要準確、準時的對機械進行操作,所以,在這種機械控制模式下制造的效率相對而言比較低下,人員的調動也是比較大的,往往操作上不能有任何的錯誤。隨著科學技術的不斷革新,各種制造技術的出現,工程機械將產生來巨大的改革與效益的大幅度提高。

2.2工程機械制造技術的發展

由于傳統工程機械不能達到現代社會高效益的要求,落后的工程制造技術在一定程度上阻礙了企業制造業的發展,面臨這種技術上的問題,企業亟待解決,所以,對工程機械制造技術做出個更高的要求。由于計算機的快速發展,計算機在操作上對工程機械制造提供了一個很好的環境,尤其是數控技術的出現與發展,它綜合科電子、計算機、自動控制等方面的眾多技術,同時,數控技術在很大程度上使人員在機械的操作上變得越來越便捷,效率得到了巨大的提升,由于網絡化的不斷發展,利用計算機與工程機械技術使得CAD、CAM與數控技術融為一體,進一步提高了效率。

2.3工程機械智能化的發展趨勢

隨著科技經濟的到來,企業的制造業在社會上扮演的角色越來越重要,企業的制造業正逐步走向智能化,工程機械智能化在一定程度上標志著企業效益的提高,也顯示了工程機械技術越來越跟隨時代的腳步。在我國,工程機械產品要獲得不斷的提高才能具備國際競爭力,實現并形成產業化的生產模式。

1)對微電子、計算機、多傳感器、自動控制等技術進行綜合利用,對工程機械中的職能控制系統和集成操作技術進行控制,這些技術將是機械智能化的核心。

2)對工程機械中的故障診斷系統和技術研究開發。為了更全面的了解工程機械的工作狀況,需要在工程機械的關鍵零件上安裝傳感器,對實時檢測的數據進行收錄,并加以收集與整理。比如,發動機的油溫、油壓、變速器油壓、液壓系統中回油背壓和燃油量的運行數值等;并根據應該發生事故的類型安裝必要的警示燈、報警器等。

3)通過收集機械工程中出現的典型的運行故障,對產品容易出故障的典型零件進行檢測,對故障進行診斷方法與機理的研究,建立故障數據庫,能夠及時準確的對機械進行保養與維護。

4)對機群進行控制的新智能進行研究開發。該系統除了一般的配置,還應該能夠故障的遠程診斷與維護、機載智能化的監控、機群進行的監控接收等。

為了更好的提高工程機械的效率,減小勞動強度。發展智能化是必要的趨勢。

參考文獻:

[1]斯琴花.液壓技術的作用與發展趨勢[J].科技資訊,2012(14)

篇3

關鍵詞:樓宇智能化工程技術; 新專業設置;專業特色

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A

1.開設《樓宇智能化工程技術》專業的必要性

1.1 國內經濟發展的需要

加入WTO后,我國經濟融入世界經濟的步伐加快,調整產業結構的國策,使得我國迅速成為世界經濟發展最快的國家。雖說國際經濟受到了沖擊,物聯網科技技術的日新月異的迅猛發展,我國建筑行業生產還能保持穩定增長,良好的內需環境為中國建筑行業提供了良好的發展機遇。隨著工業建筑智能化的快速發展和樓宇智能化工程設備應用領域的不斷擴大,專業人才的需求量也不斷增加。有關專家認為,今后幾年是樓宇智能化工程行業發展壯大的戰略機遇期。

目前我國國民經濟穩步快速發展,近十年GDP增長率一直保持10%上下的幅度。在樓宇智能化工程技術類方面,隨著現代化建筑行業的市場需求,樓宇智能化產業的規模空前龐大,業內專家表示,隨著樓宇智能化工程技術的普遍應用,市場對樓宇智能化工程人才的需求量將不斷增加、價值不斷提升、領域不斷擴大。現行業的培養機制和人才結構遠遠不能滿足樓宇智能化工程業的發展需求,未來各類樓宇智能化專業人才需求量會很大。國內樓宇智能化行業將迎來前所未有的發展局面。

1.2 本地區經濟發展的需要

根據對鐵嶺地區從事各種樓宇智能化工程設備的開發、生產、安裝、調試及管理、營銷等進行詳細的調研,同時對國內樓宇智能化工程技術行業進行了認真的分析和論證。得出如下結論:

市內現有鐵嶺建筑集團、鐵嶺設計院、鐵嶺高壓開關有限公司、鐵嶺市建筑有限公司、鐵嶺電子有限公司、各企事業單位、各賓館、酒店、銀行、部隊等單位,他們都是從事樓宇智能化工程生產、研發、安裝、營銷等,生產經營良好,專業技術人才需求量大;

市內樓宇智能化工程制造、設計、施工、安裝、調試、維修、綜合布線和網絡系統的系統集成、銷售、售后服務、技術管理等專門人才每年需求量很大,每年新增專業就業人員300人以上。從發展的觀點看,每年還有很大的逾增空間。隨著沈鐵同城化的建設,沈鐵輕軌的開通,沈陽這個龐大的建筑工業體系為我們提供了千載難逢的機遇。本市周邊北至四平、遼源,西至阜新,東鄰撫順,這個專業的開設具有很好的區域輻射作用。縱觀國內樓宇智能化工程市場的發展需求,每年專業技術人員缺口很大,就業前景看好。這都為開設樓宇智能化工程技術專業創造了廣闊的發展空間。

2.開設《樓宇智能化工程技術》專業的可行性

2.1師資隊伍

擁有一支高素質的教師隊伍,樓宇智能化工程技術專業教師19人(外聘教師3人)。其中高級講師3人,副教授3人,研究生6人,雙師型教師6人。根據長期發展對高水平師資的需要,確定了改善教師隊伍結構、發揮兼職教師作用、建立教師培訓制度、廣泛引進急需專業的高水平理論教學和專業實習指導教師等一系列政策、措施,作為可持續發展的智力保障。

2.2實訓條件

2.2.1基本實訓條件

本專業設施較為齊全,有計算機網絡中心、多媒體教室、計算機繪圖室、維修電工實訓室、PLC實訓室、單片機原理與接口技術實訓室、電工、電子實訓室。辦學條件較為完備。

2.2.2校內實訓基地

《樓宇智能化工程技術》專業設有:維修電工實訓室;電工、電子實訓室、PLC實訓室、綜合布線實訓室、建筑智能化一體化實訓室等。

2.2.3、校外實訓基地

目前已與鐵嶺建工集團、鐵嶺建筑設計院、鐵嶺市泰華瑞電子科技有限公司、遼寧鐵嶺方向電子公司、鐵嶺世紀電力有限公司、等企事業單位、賓館、酒店、銀行、部隊簽訂作為校外實訓基地的協議。

3.《樓宇智能化工程技術》專業人才培養模式

3.1 培養目標

本專業面向各企事業單位、各建筑行業、賓館、酒店、銀行、部隊,培養具有與本專業未來工作崗位相適應的職業素質和職業道德,較強的學習能力和創新意識,具備樓宇智能化設計、安裝、調試、綜合布線系統、網絡系統集成、網絡控制技術應用的能力,能夠勝任樓宇智能化設備裝配檢測、建筑產品的樓宇智能化系統安裝調試、樓宇智能化系統的運行維護、樓宇智能化工程設備升級改造等崗位的應用型高技能人才。

3.2主干課程

設置電路基礎、計算機原理基礎、數字電子技術、建筑工程制圖、PLC控制、現代檢測技術、通訊原理與網絡技術、單片機控制技術、綜合布線控制系統、建筑設備工程、建筑電氣等主干課程,輔以系列技能養成和實訓課程如機加工實訓、建筑電氣技術、建筑CAD、天正CAD技術、電子技術強化訓練、電子工藝實訓、綜合布線強化、單片機及接口技術等,以后還會根據發展需要增設新興專業課程。

3.3.1、職業崗位能力要求

(1)具備常用元器件識別能力、掌握元件焊接技能,懂得設備裝配工藝;

(2)具備識圖能力,熟練掌握綜合布線工藝,具備建筑智能控制系統的設計、施工安裝、調試、管理、維修、測試能力;

(3)了解建筑智能化生產線控制原理,具備典型生產線設備維護及故障的診斷排除能力;

(4)具有建筑智能化控制技術的綜合應用能力,能夠完成小型建筑智能化控制系統的升級;

(5)具備簡單電子線路的識圖能力;

(6)具備常用建筑智能化設備的檢測能力;

(7)熟練掌握典型建筑智能化生產線控制、安裝、調試技術。

(8)具備建筑智能化工程設備安裝能力;

(9)具備生產現場配電規劃施工能力,達到高級維修電工水平;

(10)掌握數控機床建筑智能化控制設備的安裝、調試及維護技術。

3.3.2、核心課程

(1)建筑智能化設備控制技術

(2)PLC控制技術

(3)樓宇智能化工程綜合布線技術

(4)計算機控制技術

(5)通訊技術與網絡技術

3.3.3、主要實訓環節

建立以綜合布線實訓室、建筑電氣實訓室為主要實訓場地,同時以企業實習為補充的格局,進行實踐教學。按實習教學計劃分階段進行整體安排。

3.4專業特色

根據社會發展和經濟建設的需求,以提高學習者的職業能力和職業素質為宗旨,樹立以學生為中心的教育培訓理念,建立多樣性與選擇性相統一的教學機制,通過與企業工學結合而具體的職業技術實踐活動,幫助學生積累實際工作經驗,突出高等職業教育的特色,全面提高學生的職業道德、職業能力和綜合素質。以培養學生具備樓宇智能化工程系統設備的安裝、維護能力;樓宇智能化工程產品器件生產、檢測及維修能力;具備樓宇智能化工程工程施工能力;樓宇智能化工程設備的安裝、調試、維護綜合布線系統與網絡系統集成技能。

篇4

【關鍵詞】創新實踐;校企合作;自主創新

樓宇智能化工程技術專業培養的學生,以面向智能建筑設計、樓宇控制工程、建筑設備安裝、建筑物業管理等企業為主。學生就業主要是智能樓宇工程設計、安裝、調試和維護等方面的工作。因此,要求學生在學校過程中,能夠較為扎實的掌握專業技能,并且有較強的動手實踐和創新能力。樓宇智能化工程技術專業學生自主創新實踐平臺是學生課堂之外的有效補充,對提高學生的創新實踐能力,有著非常積極的作用。

一、自主創新實踐平臺的建設理念

以大學生素質教育理念為指導,把提高大學生的綜合素質作為創新實踐活動的出發點,通過本實踐平臺,把大學生創新實踐活動,規范化,系統化,制度化和組織化。

創新實踐平臺,始終強調學生主體作用的充分發揮,強調學生在實踐活動中的主體性,在整個活動過程中,通過相關制度和組織的有效管理,讓學生適應自主學習,學會自主學習,最終培養出自主學習創新的素質,為以后從事崗位工作,打下扎實的基礎。在平臺活動中,學生學會的不僅僅是專業技能,更重要的是學會主動學習的方法。

執行“以教師為主導,學生為主體”的創新實踐活動模式,為此,教師也要改變以往一言堂的教學模式。通過不斷的自我學習和完善,切實有效的實踐新的授課方法,把傳統的“教”的模式,轉變成“導”的模式。

樓宇智能化工程技術專業學生創新實踐平臺,力求綜合配置學校的人力、物力資源;充分調動學生的學習自主性,最大限度的提高學生的創新實踐能力和綜合素質;是提倡自主學習的良好實踐場所,切實把提高大學生的綜合素質,提高大學生的創新實踐能力,作為平臺活動的最終目標。

二、自主創新實踐平臺的具體實踐方案

樓宇智能化工程技術專業學生創新實踐平臺的創建,旨在通過平臺活動,提高樓宇專業學生的專業興趣、專業技能、創新實踐能力以及綜合素質。以下,將從教師隊伍建設、創新組織機構、創新實踐基地、學生競賽基地、創新創業基地等五方面闡述樓宇智能化工程技術專業學生創新實踐平臺的建設具體實施方案。

1.學生創新實踐指導教師隊伍的建設

改變以往教于學的課堂教學模式。建立相對科學和靈活的,以“教師為主導,學生為主體”的創新實踐模式。建立導師負責制,參加創新實踐活動的學生,由指定教師指導,在導師的指導下定期完成相應的課題,并進行課題匯報。創新實踐活動的內容,提倡學生根據興趣愛好自主選取,學生的任何相關課題教師根據企業工作崗位需求予以引導。為了提高教師的指導能力,努力構建“雙師型”教師隊伍。鼓勵教師下企業鍛煉,掌握企業的最新專業技能,以便更有效的指導學生。

創建企業導師人才庫。企業工作人員由于長期從事工程項目的建設,對專業技能的掌握往往更具實戰性,可以對學生的專業技能進行有效的指導。積極聯系企業員工,讓他們在課余時間指導學生的創新實踐活動。每學年舉行定期和不定期的企業導師指導活動。

建立“學長帶學弟”的傳幫帶機制,充分利用往屆畢業生資源。積極聯系已經畢業的并從事樓宇專業工作的樓宇專業學生,并列入畢業生資源庫,安排特定的畢業生對參加創新實踐活動的學生進行一對一結對子,來幫助學生的實踐創新活動。由于協會活動包括各個年級的學生,安排高年級學生帶領低年級學生,進行實踐活動。

2.學生創新實踐組織機構的建設

建立樓宇智能化工程技術協會,對樓宇專業學生的創新實踐活動進行科學統一管理。建立“以興趣為導向”的樓宇協會選拔機制,充分挖掘對樓宇專業有興趣,并有主動學習態度的優秀學生;確保有興趣的學生能夠有機會進入協會活動。設立以學生為主體的協會活動管理機構,由協會會長和干事,組織管理協會日常事務。根據各個班級業余時間的情況,安排進行創新實踐活動。

對于不加入協會的學生,可以在協會的統一管理下,享受創新實踐平臺的各項服務功能,盡可能吸納更多的學生參加創新實踐活動。

3.創新實踐基地的建設

樓宇專業工程性極強,學生創新實踐活動對場地和設備的支持依賴程度高。本專業有與樓宇工程企業共同建設的“產學研用一體”的專業實訓室9個。這些實訓室,平時作為課堂教學用,課余時間空閑。是學生創新實踐的理想場所。實訓室的使用要做到合理規范,針對創新實踐活動,建立實訓室使用章程,并引入企業6S管理模式,提高學生的職業能力。

根據崗位工作需求,構建創新實踐課題,課題的選取既要滿足企業工作崗位的需求,又要充分鍛煉學生的創新實踐能力,學生在課題的完成過程當中,要充分模擬企業項目的執行過程,讓學生在課題的執行過程中,充分體驗企業項目的各個環節。

“就地取材,活學活用”。樓宇智能化設備較為常見,整個學校校園,便有很多智能化設備,比如:樓宇消防、安防、供配電、以及綜合布線等項目,在校園中都有典型的應用。可以將創新實踐場所拓展到整個校園,通過與學校設備管理單位和基建單位合作,獲得校園樓宇智能化系統的工程應用案例,讓學生投入到系統施工、安裝與維護調試過程中去,提高實踐能力。

“校企合作,深入一線”。樓宇智能化工程技術專業面向工程項目,不同于科學研究,企業一線的鍛煉經驗對能力的提高作用巨大。通過校企合作的模式,拓展企業實踐場所,讓學生能夠有機會從事更多的企業實踐活動。

三、自主創新實踐平臺的特色與創新

1.創新實踐平臺活動的組織化和制度化

建立樓宇智能化工程技術協會,通過協會的運行管理機制,有效的對學生的選拔、培訓、指導、課題實踐等活動進行管理。

2.采用“教師為主導,學生為主體”的指導模式

改變以往教于學的課堂教學模式。建立相對科學和靈活的,以“教師為主導,學生為主體”的創新實踐模式。充分調動,企業工作人員,本專業畢業生,專業教師等專業人員,給予學生多方面的指導培訓。

3.構建學生自主學習模式

通過,一系列規范化的制度,引導學生,進行自主創新實踐活動。在創新實踐活動中,充分利用,“產學研用一體”的專業實訓室,企業平臺,以及校園智能化系統設備,構建模擬企業崗位活動相關的課題。學生在創新實踐活動中,充當學習的主體,學會自主學習,并進行主動的自主創新活動。

4.學生競賽基地的建設

通過本平臺,積極為學生競賽創造條件,鼓勵更多的學生,參加各類學科競賽。通過學科競賽,提高自身的綜合素質以及專業技能。

總之,創新實踐平臺是對課堂教學的有效補充,其活動內容的要求“源于專業,高于課堂”。樓宇智能化工程技術專業學生創新實踐平臺的創建和運行過程,是對學生學習觀念進行有效改造的過程,是教師教學管理水平不斷提高的過程,也是對教學資源,科學利用,有機整合的過程。

參考文獻:

[1]田新山,王領.關于高校大學生創新實踐平臺建設初探[J].時代教育,2013.1

篇5

納米技術簡介

納米技術是以在納米尺度 (0.1nm-100nm)上研究利用原子、分子結構的特性及其相互作用原理,并按人類的需要,在納米尺度上直接操縱物質表面的分子、原子、乃至電子來制造特定產品或創造納米級加工工藝的一門新興交叉學科技術。

納米技術包括納米結構和納米材料兩部分。納米結構指的是在納米尺度上構架功能性結構,比如單電子開關、納米元器件等;納米材料指的是構成材料的結構單元的尺度是納米尺度,并且用到的材料性質是這個尺度上物質特有的非常規性質。納米尺度的物質顆粒比宏觀尺度(nm)小,比微觀尺度(0.1nm)原子大,此時量子效應開始影響到物質的性能和結構。由納米結構單元構成的納米材料,在機械性能、光、電、磁、熱等方面與普通材料有很大不同,具有輻射、吸收、催化、吸附以及二元協同性等新特性。從某種意義上說,納米材料的出現極有可能改變能源消費與環境保護之間長期存在的矛盾。

納米材料的化學活性和大比表面決定了它超強的吸附能力。我們知道,紡織工業的污水中通常含有有毒有害物質,包括有機物和重金屬等,污水治理就是將這些物質從水中去除。由于傳統的水處理方法效率低、成本高、存在二次污染等問題,污水治理一直得不到很好解決。納米催化技術的發展和應用很可能徹底解決這一難題。

納米材料在節能方面同樣有著巨大的應用前景。對于我國而言,煤 、石油 、天然氣在一個相當長的時間內仍是主要的燃料能源,納米材料的引入能夠有效地提高能量利用率,減少有害氣體的排放。

納米材料在紡織領域節能環保方面的具體應用

納米催化劑

納米材料的比表面積大,表面活性中心多,為其做催化劑提供了必要條件,國際上已把納米材料作為第四代催化劑進行了研究與開發。納米二氧化鈦等催化劑具有獨特的晶體結構及表面特性,如表面鍵態與內部不同、表面原子配位不全等,因而,其催化活性和選擇性都大大優于常規催化劑,甚至使原來不能進行的反應也能完全進行。目前的研究表明,納米催化材料對催化氧化、還原,裂解反應都具有很高的活性和選擇性,對光解水制氫及一些有機合成反應也具有明顯的光催化活性。

納米材料的催化劑在紡織工業中有諸多應用實例。例如,納米氧化鋅、納米二氧化鈦對于水中的鹵代脂肪烴、染料,硝基芳烴、取代苯胺、多環芳烴、雜環芳烴化合物,烴類,酚類、表面活性劑、農藥等都能有效的進行光催化反應,通過除毒、脫色、礦化,最終分解為二氧化碳和水,從而消除有機物對環境的污染。不僅如此,納米二氧化鈦對水中的重金屬離子有很強的還原能力,通過光催化可使85%的六價鉻被還原,這在實際應用中對處理含鉻廢水有著重要意義。

納米油添加劑

納米技術吸收借鑒了生物骨骼滑液的減磨原理,模仿膽甾醇分子的分子結構及納米尺寸大小開發出了納米油,并且加入活性納米金剛石滾珠,直徑僅約為10nm,并且都呈完美的球形。將其按1:1000的比例添加至油中后,在“布朗運動”的作用下,活性納米金剛石滾珠會有每秒十余米的熱運動速度,使其得以在油中均勻、穩定的分布。

我校研究組申請了發明專利:“納米仿生自組織油添加劑及其制備方法”( 專利號 :200710099305)成功實現了納米的加工和制備。

為了驗證納米油的性能,我校研究組與英國利茲(LEEDS)大學歐洲油研究中心合作,對普通礦物油與加入納米添加劑的油進行摩擦系數測定。實驗結果如下:

試驗采用“pin-on-plate” 實驗平臺,采用的英國殼牌公司購買的礦物油 “XHVI 8.2”空白油樣,最后發現加入納米添加劑(1:300比例)的油摩擦系數平均下降17%,而且長時間試驗性能穩定。實驗證實了納米添加劑減摩的效果。

為了進一步驗證納米油添加劑在實際工廠使用的效果,我們選擇了紡織工業企業最常使用的減速機試驗。

通過實驗發現,加入納米油添加劑后,可以使得工業減速機的摩擦和磨損減小,也就是說反應在負載電流上,出現下降。通過基線比較,可以看出試驗添加前后,電流下降6%-12%,按照平均節能8%計算,每小時可節省3度電,每天可節省72度電,一年內一臺這樣的減速機就可節省26280度電。

我們通過參考納米摩擦學的研究,對于到達節能減磨的納米添加劑原理進行初步的探討。認為在嚙合摩擦副表面的油膜中,由于呈完美的圓球形的納米金剛石顆粒的存在,當臨界摩擦產生時,納米金剛石會以類似“軸承滾珠”的原理變原本的“滑動摩擦”為“滾動摩擦”,摩擦系數大大下降。在降低摩擦和消除磨損的同時,由此帶來的摩擦性內耗亦獲得有效控制。

其次,油膜中大量納米金剛石顆粒的存在會顯著提升油膜強度(支撐力),使異常極壓狀態下的油膜仍不至破裂,避免了齒輪表面膠合、磨損、塑性變形、齒輪疲勞和折斷等損傷。

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關鍵詞:調研;典型工作任務;職業能力

高職教育培養的是企業所需的技能型人才,滿足化工生產一線對人才規格的要求是目前國內基于工作過程的課程體系改革的目的。為此,我們對化工企業人事部門負責人、生產車間負責人、技術人員以及本專業畢業生進行問卷調查和座談,現場考察企業崗位的工作過程和企業日常管理運行情況。

本文探討應用化工技術專業崗位職業能力,為基于工作過程的項目化課程體系改革提供依據。

一、調研內容及方法

從用人單位和往屆畢業生兩方面進行調研,調研企業人才需求狀況、就業職業崗位、崗位職業能力、知識和素質的要求。

1.用人單位調研

對化工生產企業進行問卷調研和企業人事部門負責人、車間主任、生產一線技術員訪談,可以準確地把握用人單位對本專業人才知識和能力結構的實際需求。

主要調查內容包括:用人單位今后對本專業人才可能的需求情況;就業工作崗位群情況(1-5年可能的工作崗位);本專業的素質、知識、能力要求;就業崗位群所需的專業技能要求,最需培養的專業能力;崗位工作過程。

2.畢業生調研

著重調研畢業3-5年學生,因為工作3-5年后,他們完全熟悉工作崗位要求,工作中最有幫助的知識、最有用的能力體會強烈;另一方面高職人才培養不僅需要崗位技能,更需要考慮職業的發展。

對畢業生進行問卷調查、訪談或者信函調研。主要調查項目包括:目前從事工作的性質,對目前所從事的工作最有幫助的知識,本專業畢業生最有用的能力。

二、職業崗位與典型工作任務分析

就業工作崗位調查是從兩個方面進行的:一方面通過企業問卷以及人事負責人、車間主任訪談,另一方面通過往屆畢業生問卷調查。企業問卷以及車間主任訪談是調查畢業生認真工作3-5年可能的工作崗位,問卷調查工作3年以上的往屆畢業生目前所從事的工作崗位。兩方面的調查情況統計如下圖:

兩方面的調查基本一致,就業崗位主要以操作崗位(現場操作、中控操作、班組長)為主,部分進入生產管理崗位(生產調度員、工藝員),個別從事產品銷售、分析或安全環保等管理崗位。

進一步對車間主任或車間技術人員訪談,從他們自身的職業成長經歷了解畢業生職業成長的變遷情況:(1)應用化工(高職)學生剛在化工企業就業,基本是副操作崗,在崗接受師傅培訓,學習崗位操作規程,期間不斷進行考核,3-5個月可以上現場主操崗,是化工生產的基本力量。(2)在現場主操崗工作1-2年后(對現場的設備、儀表熟悉后),可能進入中控崗。也有可能在副操崗培訓后直接進中控崗,但大多數是在主操崗鍛煉后進中控崗的。(3)在操作崗位認真工作3-5年,可以成為班組長。在這個崗位上可能工作較長時間,班組長需要進行生產操作,也要進行班組管理,是維持生產重要力量,但仍是操作崗位。(4)班組長熟悉整個車間的生產后,可能為生產調度員、可能成為值班長,若能力較強,可能直接作為工藝員。(5)若學生人際溝通能力強,也有可能在主操后成為化工產品銷售工程師,但不是主流,因此,沒有作為主要就業崗位考慮。(6)大企業高職學生要成為車間主任(分廠廠長)難度比較大,要經過長期的學習、鍛煉;本科生相對容易些,容易成為工藝員,成為考察主要對象。

根據以上調查結果分析,考慮高職教育時間、學生特點,盡管有少數學生進入分析崗位,但考慮化學分析是高職的一個長線專業,因此,我們認為應用化工技術專業畢業生的主要就業崗位應是:生產操作崗(現場操作、中控操作、班組長崗),生產管理崗(生產調度員或值班長、工藝員)。

三、職業崗位對畢業生職業能力要求

職業崗位對畢業生職業能力的要求也通過企業和畢業生兩方面進行調研,內容主要是崗位職業能力、職業素質。

對于職業能力兩方面的調查統計基本一致:100%認為化工單元設備操作能力很重要;100%認為單元設備常見故障的判斷、處理能力很重要;68%左右認為化工單元設備維護能力重要;48%認為化工單元設備選用能力重要;100%認為儀表會讀識、電氣設備會安全使用很重要,而選用能力不重要;100%認為自動控制操作很重要,而只有20%左右認為自動控制系統原理及組態等重要;100%認為產品分析、新品開發能力一般就行;100%認為識讀工藝圖能力很重要,65%認為畫圖能力重要;78%認為物料計算能力重要,30%認為熱量計算能力重要,58%左右認為設備工藝計算能力重要,100%認為危險化學品防護能力很重要,65%左右認為安全裝置、安全設施選用能力、安全措施的制定、化工三廢處理方法的選擇能力一般(認為由相應專業做);100%認為發生事故時的應急處理能力很重要;50%認為生產組織能力重要(僅對應屆生)。

對于職業素質兩方面的調查統計也基本一致:100%認為規范操作、吃苦耐勞、誠實守信、敬業愛崗、團隊合作能力很重要;90%左右認為自我學習、提高能力、獨立思考能力、與他人交流能力、信息分析、處理能力很重要。

對于計算機能力、英語能力兩方面的調查統計不是很一致:95%以上企業要求能熟練地進行文字處理,45%企業要求能進行CAD繪圖,而只有20%畢業生認為要能進行CAD繪圖;對英語水平的要求,不同的企業顯示出較大的差異,但100%以上企業要求能看懂工廠所涉及的專業(儀表、設備、化工原輔材料)英語單詞,65%以上企業要求能借助字典較熟練地閱讀化工專業文獻,外資企業要求畢業生達到江蘇省A級或B級及以上水平。

對于職業資格證書,企業看重的是真材實料的能力,如證書與職業能力相一致,則企業職業資格證書認為很重要,若僅是一張證書,企業認為職業資格證書不重要。

四、建議

1.以職業活動為導向,構建基于工作過程的項目化課程體系。以職業崗位由現場操作員至車間工藝員的崗位變遷設置項目課程內容,參照相關的職業資格標準確定教學內容、標準制定考核標準。

2.項目教學中以新手到行家里手的個人職業能力的上升設計任務訓練。以職業能力訓練為明線、理論知識為暗線,形成相對完整的職業能力,理論知識也需要相對完整,因為本專業更重視心智技能,沒有理論基礎,難以實現。

3.大班教學中難以實施項目化教學,必須大量引進、聘請行業企業具有豐富實踐經驗的技術骨干作為專兼職教師。構建“雙師型”教師團隊平臺,通過企業掛職、國內外培訓、科研、技術服務等方式,提高在職教師專業實踐能力。

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關鍵詞: 變電站;關口;電能計量;管理

0 引言

關口電能計量裝置的技術管理,是電網經營管理的一項非常重要基礎工作。關口電能計量裝置技術管理的目的,就是確保關口電能計量裝置的準確可靠、安全穩定運行及關口電量數據的實時準確、可靠完整和電力交易的公平公正。

關口電能計量裝置是指安裝運行在發電企業(包括風力、火力發電等企業,以下簡稱發電企業)上網、跨省聯絡線及省內下網等關口電能計量裝置中的電能表、電壓電流互感器、二次計量回路及附屬計量設備組成,主要用于貿易結算和電網企業內部經濟指標核算。計量關口,主要包括跨省輸電關口、發電上網關口、省級供電關口、內部考核關口。

關口電能計量裝置的技術管理是一個全過程管理,分為投運前管理和投運后管理。投運前管理包括計量方案的確定、電能表和互感器及計量附屬設備的選用、安裝竣工驗收。投運后管理包括運行維護、現場檢驗、周期檢定(輪換)、故障處理及與電能計量有關的遠方計費系統的管理。

按照DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》要求,關口電能計量裝置按其所計量對象的重要程度分為以下三類:

Ⅰ類電能計量裝置包括發電企業上網線路和200MW及以上發電機及省級電網經營企業間聯網線路和內蒙電力集團公司與各盟市供電局之間供電關口輸電線路的電能計量裝置。

Ⅱ類電能計量裝置包括發電企業100MW 及以上發電機及發電企業廠用變的電能計量裝置。

Ⅲ類電能計量裝置包括用于內蒙古電力公司內部考核電網損耗的輸電線路和主變損耗及計算變電站220kV及以上母線有功電量不平衡率的電能計量裝置。上述關口計量點及關口電能計量裝置大部分設置和安裝在500kV變電站內。

1 關口電能計量裝置投運前的管理

1.1 關口計量方案的確定

主要包括計量點、計量方式(電能表與互感器的接線方式)、電能表的類別及裝設套數、電量采集與傳輸方式的確定,電能表與互感器的型號、規格、準確度等級、制造廠家、互感器二次回路及附件等的選擇。具體要求如下:

1)關口計量點的設置要求

省級電網經營企業之間、發電企業上網的電量交換關口點應設在產權分界處,產權分界處設置主關口計量點,對端設置副關口計量點。220kV、500kV線路和主變高中低壓三側及變電站站用電變壓器高壓側應設置考核網損、線損、變損、母線電量不平衡率等經濟技術指標的關口計量點。

2)關口計量方式和接線方式

關口計量采用高供高計方式,對于中性點接地系統的關口電能計量裝置采用三相四線的計量方式,對于中性點非接地系統的關口電能計量裝置應采用三相三線的計量方式。

3)關口電能表的配置要求

同一關口計量點應裝設兩只相同型號、相同規格、相同等級的電子式多功能電能表,其中一只定義為主表,一只定義為副表。

關口計量點應裝設能計量正向和反向有功電量以及四象限無功電量和分時電量、失壓計時功能的多功能電能表,對于同時計量上網和用網電量的發電企業關口計量點電能表還應增加需量計量功能,用于計量其用網需量,對于向電網注送諧波的關口計量點電能表還應增加諧波計量功能。多功能電能表還應具有紅外通訊口和兩個及以上RS485通訊口,用于多功能電能表參數設置和與遠方計費系統的電量采集終端進行電量數據傳輸。

Ⅰ類關口計量點應配置準確度等級為0.2S級(或0.1S級)有功和1.0或2.0級無功的電子式多功能電能表,Ⅱ類關口計量點應配置準確度等級為0.2S級有功和2.0級無功的電子式多功能電能表。Ⅲ類關口計量點應配置準確度等級為0.5S級有功和2.0級無功的電子式多功能電能表。

多功能電能表的額定電流值應根據電流互感器二次額定電流值的1.2倍選擇,標定電流值應根據電流互感器二次額定電流值的1/4倍選擇(如電流互感器二次額定電流值為1A,電能表的標定電流值則選擇0.3A額定最大電流值選擇1.2A,電流互感器二次額定電流值為5A,電能表的標定電流值則選擇1.5A額定最大電流值選擇6A),以提高多功能電能表輕負載時的計量準確度。用于貿易結算計量點,應配置具有失壓報警計時功能的電能表或失壓計時儀。

4)關口計量電壓互感器的配置要求

Ⅰ類關口計量點應配置準確度等級為0.2級(或0.1級)級的電壓互感器,Ⅱ類和Ⅲ類關口計量點應配置準確度等級為0.2級的電壓互感器。關口計量電壓互感器應有獨立的計量專用二次繞組。

關口計量電壓互感器二次額定上限負荷應參考電壓互感器二次所接入的實際負荷(包括接入二次的電能表、附屬計量設備、二次計量回路及二次回路接點的接觸電阻)核算值的兩倍選擇,額定二次負荷下限值按2.5VA選擇,電壓互感器額定二次功率因數應與實際二次負荷的功率因數接近。關口計量電壓互感器在實際負荷下的誤差不得超出其基本誤差限。對于中性點接地系統的電壓互感器,應采用Y0/y0的連接方式。對于非中性點接地系統的電壓互感器,應采用Y0/y0或V/V的連接方式。

5)關口計量電流互感器配置要求

Ⅰ類關口計量點應配置準確度等級為0.2S級(或0.1S級)級的電流互感器,Ⅱ類和Ⅲ類關口計量點應配置準確度等級為0.2S級的電流互感器。

關口電流互感器應具有計量專用的二次繞組,如果二次繞組具有中間抽頭的,每一個抽頭的誤差都應符合電流互感器準確度等級誤差限值要求,計費計量點嚴禁采用主變套管式的電流互感器。關口電流互感器的額定一次電流應保證其在正常運行時的實際負荷電流達到額定值的60%左右,至少應不小于30%,否則應選用高動熱穩定電流互感器以減小變比。

關口計量電流互感器二次額定上限負荷應參考電流互感器二次所接入的實際值負荷(包括接入二次的電能表、附屬計量設備、二次計量回路及二次回路接點的接觸電阻)核算值兩倍選擇,對于二次額定電流為5A的電流互感器,其額定二次負荷下限值按3.75VA選擇,二次額定電流為1A的電流互感器,其額定二次負荷下限值按1VA選擇,額定二次負荷功率因數按核算值或0.8~1.0選擇。對于二次繞組有中間抽頭的電流互感器,每個抽頭的額定二次負荷容量均應滿足上述要求。關口計量電流互感器在實際負荷下的誤差不得超出其基本誤差限。

6)計量二次回路配置要求

計量二次回路的連接導線、導線截面、專用接線端子和接線盒配置應滿足DL/T825-2002《電能計量裝置安裝接線規則》的要求。

每一組電流互感器計量二次繞組(或500kV3/2斷路器和電流接線方式的兩個計量二次繞組),只能對應一個計量點。主、副表應使用同一個電壓和電流互感器二次繞組和計量二次回路(見圖1-4)。

圖1 500kV二次電壓回路原理圖

圖2 220kV二次電壓回路原理圖

圖3 500kV二次電流回路原理圖

圖4 220kV二次電流回路原理圖

500kV3/2斷路器接線方式的電流互感器兩個并聯二次電流回路的和電流點,應設在電度表端,和電流并連接線必須保證其相別和流入電能表電流極性的一致(見圖5)。

( )二次側并聯于電能表端 (b)二次側并聯于電流互感器測

圖5 500kV3/2斷路器接線方式并聯二次電流回路的和電流點示意圖

計量二次回路嚴禁裝設可分離二次回路的插拔式插頭接點。220kV以上的電壓互感器二次回路宜裝設空氣開關,嚴禁采用熔斷器。對單母分段、雙母帶母聯接線方式的母線電壓互感器,為防止電壓反饋,計量用電壓二次回路可接入經隔離開關輔助接點重動的繼電器電壓切換回路(見圖2)。電壓互感器每相二次回路電壓降應不得大于其額定二次電壓的0.2%。

計量二次回路上除了裝設電能表、附屬計量設備外,嚴禁接入任何與計量無關的其它儀器、儀表等負荷。計量用的電流、電壓互感器二次回路應一點接地。其中500kV3/2斷路器接線方式的電流互感器二次回路接地點應設在電度表屏內兩個計量二次繞組N端短連接線端子上。

1.2 關口電能計量裝置設計方案的審查

關口電能計量裝置設計方案審查的依據是DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》、GB/T50063-2008《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》、DL/T5137-2001《電測量及電能計量裝置設計技術規程》DL/T5202-2004《電能計量系統設計技術規程》DL/T 743-2001《電能量遠方終端》及用電營業方面的有關管理規定。關口電能計量裝置的設計必須經電網經營企業電能計量主管部門組織有關電能計量技術機構的專業管理人員審查通過。凡審查中發現不符合規定的部分應在審查結論中明確列出,由原設計部門進行修改設計。

1.3 關口電能計量裝置的安裝要求

關口電能計量裝置的安裝必須嚴格按通過審查的設計方案進行。

關口電能表、計量用電壓電流互感器安裝前,必須經政府計量行政管理部門授權的法定電能計量技術機構檢定合格。關口電能計量裝置的安裝應嚴格執行電力工程安裝規程的有關規定和DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》的規定,必須由有電能計量裝置或電網輸變電設備安裝資質的施工單位進行。關

口電能計量裝置安裝完工應填寫竣工單,整理有關的原始技術資料,做好驗收交接準備。

2 關口電能計量裝置投運后的管理

2.1 關口電能計量裝置運行檔案管理

關口電能計量裝置投運前應及時在營銷信息系統建立運行檔案,實施對運行電能計量裝置的管理并實現與相關專業的信息共享。運行檔案的內容包括關口電能計量裝置的基本信息、原始資料、安裝地點、投運時間、歷次輪換(檢定)、現場檢驗、技術改造、故障情況記錄等。

2.2 關口電能計量裝置運行維護處理

關口電能表的現場校驗采用標準電能表法,應使用可測量電壓、電流、相位和帶有錯接線判別及自動改變量限、數據存儲、數據上傳營銷信息系統通訊功能的智能型電能表現場檢驗儀,準確度等級至少應比被校電能表高兩到三個準確度等級。為保證關口電能表的現場校驗數據的正確性,電能表現場儀應至少每三個月在試驗室比對一次。

新投運或改造后的關口電能表、電壓互感器二次壓降、電壓電流互感器二次負荷應在一個月內進行首次現場檢驗。220千伏關口計量點上移后,220千伏及以上電能表均為關口電能表,校驗周期為每3個月現場檢驗一次,現場檢驗時不允許現場調整電能表誤差,當誤差超過電能表準確度等級限值時,應及時更換。

關口計量電壓、電流互感器現場檢驗項目包括計量繞組的誤差測試(包括在現場實際二次負荷下按實際接線對互感器誤差的測試)、測試二次回路實際負荷、一次和二次更換變比接線方式及變比核對、極性測試、以及電流互感器的退磁試驗。關口計量互感器的現場校驗采用比較法,標準互感器的準確度等級至少應比被校互感器高兩到三個準確度等級。

關口計量互感器每10年現場檢驗一次(其中電容式電壓互感器每4年現場檢驗一次),當誤差超過互感器準確度等級限值時,應查明原因及時更換。運行中的電壓互感器二次回路壓降應至少每兩年檢驗一次,當二次回路負荷超過互感器額定二次負荷或二次回路電壓降超差時應及時查明原因及時處理。

3 結束語

隨著特高壓電網、智能電網、智能營銷、數字化變電站的推廣應用,電網經營和發電企業對關口電能計量裝置的技術管理工作要求越來越高,對提高關口電能計量裝置的整體準確度、計量性能和真正做到公平貿易、合理計費的要求非常迫切,為此,不斷推廣應用電能計量新技術和提高關口電能計量裝置的全過程管理水平有著十分重要的意義。

參考文獻:

[1]DL/T448-2000《電能計量裝置技術管理規程》,國家經濟貿易委員會.

[2]《電能計量新技術與應用》,湖北省電力試驗研究院.

篇8

關鍵詞:林業工程類專業;人才培養質量評價;研究現狀;難題

項目基金:本論文為國家林業局林業軟科學項目“林業技術技能人才培養質量評價研究(編號2014-R06)”子課題“林業工程類專業技術技能人才培養質量評價研究”階段性研究成果。

G642

根據《普通高等學校高等職業教育專科(專業)目錄(2015年)》專業設置的要求,林業工程類專業特指木材加工技術(含人造板自動化生產技術方向)、木工設備應用技術、森林防火指揮與通訊、林業信息技術與管理等4個專業。目前國內開設木材加工技術的高職院校有9所,在校生約1200人,企業人才需求約50000人/年;開設木工設備應用技術專業高職院校有1所,開設森林防火指揮與通訊、林業信息技術與管理專業高職院校有3所,此3個專業在校生較少,市場人才缺口較少。高職林業工程類專業的主要特點即行業工作環境相對艱苦,主要從事設備操作、設計、制造、管理、銷售等工作,需要學生具有較高的職業素養。

一、林業工程類專業技術技能人才培養質量評價研究現狀

21世紀是知識經濟時代,對高素質人才的需求更是多層次、全方位的。從社會經濟和科學技術發展的基本趨勢以及對就業人群的質量標準看,人才的素質問題越來越成為整個社會關注的焦點。針對高職高專林業工程類專業技術技能人才的培養質量進行評價是專業內涵建設的需要,有助于明確專業人才培養的發展目標,提高人才培養的針對性和實用性,因此,建立行之有效的林業工程類專業技術技能人才培養質量評估體系是刻不容緩的。

1.國內研究現狀

以林業工程類專業木材加工技術專業為例,在人才培養質量評價研究方面還處于真空狀態,還未構建和制定科學、公認的人才質量評價體系和標準,方法、途徑、體制與機制等缺乏。企業在轉型升級過程中,高素質技術技能人才匱乏,需求旺盛,但畢業學生基本不能立馬上崗,未能表現出其明顯優勢。提高人才培養質量和標準成為職業教育發展新階段,探索與建立專業技術技能人才培養質量評價體系,是貫徹落實教育規劃綱要迫切之需。技術技能人才培養質量評價研究刻不容緩。

開設有相關林業工程類專業的院校主要進行了人才培養模式、教育教學改革及專業建設等方面研究較多。在國內,眾多的研究都還停留在探索階段,側重人才培養質量評價結果的管理作用與導向功能,至于結構、內涵、評價指標體系構建及實施等重要問題研究較少。傳統的職業院校人才評價體系主要以卷面考試作為考察學生掌握知識的標準,這種方式單一、缺乏科學性。為了更好地促進技能人才培養,國內學者提出了構建以“職業能力”為重點、以“學生發展檔案”為載體的綜合評價體系;以項目為主導的“多樣化評價”體系;工學結合人才培養質量評價體系;第三方人才培養質量評價體系;以能力或決策為導向的人才培養質量評價體系等理論。

2.國外研究現狀

在國外,對于技能人才培養質量評價研究已經形成相對成熟的評價體系,各個國家根據實際情況,形成獨有的體系。德國采用“雙元制”教育制度,即學校教育和企業在職培訓相結合;英國主要采用“三明治體系”及BTEC模式考核評價制度,由培訓企業協會和培訓機構緊密合作,提供就業支持和各種教育培訓;澳大利亞的AQF國家資格體系發揮著重要作用;韓國采用專科教育和技能競賽培養高技能人才;加拿大采用以能力為基礎的教育(CBE)模式和認證制度;以及國際上比較完善的人才培養質量評價體系――柯氏四級評估模型的理論構架等研究。

二、林業工程類專業技術技能人才培養質量評價研究的難題

針對高等職業院校技術技能人才培養質量的內涵研究已經取得了較大進展,但理論無論多么完美,它最終歸宿還是實踐。評價林業工程類專業技術技能人才培養質量到底需要哪些指標、各指標的權重如何、針對個性化的人才培養質量應如何評價等問題,只有通過深入的調查,才能獲得可靠的數據,通過分析數據才能發現其特點,找出適合目前條件下的人才培養質量評價體系。因此,人才培養質量評價指標的確立和評價體系的構建是研究的重點與難點。

1.人才培養質量評價指標的確立問題

林業工程類專業技術技能人才培養質量評價指標的確立方式可采用具有全程性、過程性和反饋性等顯著特點的CIPP模型分析法,即全稱決策導向型評價模型。CIPP模型是美國教育評價家斯塔弗爾比姆提出的,包括背景評價、輸入評價、過程評價、成果評價四個方面,這四種評價可為決策的不同方面提供信息。

設立合理的評價一級指標和二級指標是專業人才培養質量評價的關鍵所在。但是我們發現,一些指標如“校企合作開發教材使用情況、學生實踐課程比例、雙證書獲得率”等指標是可以量化評價的,而有些指標如“學生的職業素養與能力” 想要量化評價是很困難的,評價過程中的許多現象還會受到多種因素影響的,因此,如何定性評價與定量評價相結合,是目前評價過程中的一個難題。

2.人才培養質量評價體系的構建問題

林業工程類專業技術技能人才培養質量評價是復雜的綜合性問題,確定評價體系的內容原則應基于實踐調研與文獻檢索的基礎。實踐調研主要以問卷調查為主,調研問卷應針對職教專家、專業教師、企業代表、行業協會、學生、家長等進行分別設計。同時要對問卷的信度和效度進行分析。問卷的“信度”即可靠性,指采用同樣的方法對同一對象重復測量時所得結果的一致性程度;“效度”即有效性,指測量工具或手段能夠準確測出所需測量的事物的程度。問卷設計要保證信度的一致性和效度的顯著性。

評價指標體系中每個指標對于評價目標的意義和重要程度都是不一樣的,因此 ,在進行評價時 ,對每個指標賦予的權重也應該是不一樣的。因此,亟需建立一套相對合理的林業工程類專業技術技能人才培養質量評價指標體系,用客觀評價方法來分析指標間的相關性和各指標的權重,形成一套數據采集方便、指標權重分配合理、可操作性強的高職院校人才培養質量評價指標體系。

三、小結

在我國高等職業教育發展的過程中,存在著許多亟待研究和解決的問題。高等職業教育林業工程類專業同其他專業同樣也遇到一些發展的瓶頸和亟待解決的難題。針對林業工程類專業技術技能人才培養質量評價的研究才剛剛起步,只有解決人才培養質量評價指標的確立和評價體系的構建問題,才能實現林業工程類專業技術技能人才培養質量的合理有效評價。

參考文獻:

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關鍵詞:音頻控制技術;物理農業;植物聲頻技術;音樂

中圖分類號:F303.2 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.01.009

Abstract: In this paper, the origin and development of audio frequency were introduced. It was summarized that influence of audio frequency on crops included promoting crop growth, increasing the yield, improving quality, improving the ability of pest resistance, and reducing fertilizer and pesticides application. This paper discussed the mechanism of audio frequency effects on the plants, including the regulation of growth hormone, stimulation of cell division, promotion of the photosynthesis, transcription of inducible genes in plants, change of the redox balance and antioxidant ability.

Key words: audio frequency control technology; physical agriculture; plant acoustic frequency technology (PAFT); music

自改革_放以來,我國農業科技發展逐年加快,并呈現出多元化特征,與此同時出現了環境污染、生態退化等問題。在農業發展過程中,化學農藥很好地促進了農作物產量的提高,然而在農藥和化肥過量使用的同時也降低了農作物的品質,危害到了人類的健康并且造成了環境污染,進而阻礙了農業的可持續發展。目前,為了緩解環境污染、保障農業可持續發展趨勢,我國農業正逐漸向生態農業過渡。生態農業需要遵循生態學和經濟學兩方面的原理,將傳統農業中的有效經驗、科技成果以及管理手段進行綜合運用,從而建立現代化高效農業。它的核心目標是協調資源利用與保護、經濟發展與環境之間的矛盾,有效地統一經濟、生態、社會三大效益。而物理農業在很大程度上能有利于生態環境的保護,是實現我國農業轉型至生態農業的重要途徑之一。物理農業是以水、光、電、熱、聲、磁、核等物理學原理為基礎的綜合集成農業,它是一門通過使用能影響農作物的特定技術方法,進而達到增產、優質、防病蟲害等目的的新興農業生產技術[1-2]。在實現物理農業生產的過程中,音頻控制技術逐漸被重視,成為音頻技術與農業科學的契合點。

1 音頻控制技術在生態農業中的應用和發展

音頻控制技術作為一種特殊的音頻技術手段,對農業生產中的動植物能產生一定的影響,這種功能性逐漸受到農業生產及研究者們的重視。對于動物而言,已經有實例表明音頻在畜牧業中的作用,例如讓奶牛適度地聽舒緩的音樂,能夠促進奶牛的內分泌,使其對食物的攝取量增加,這樣就會多產奶。在日本、英國等國家,已有科學家做過這方面的實驗,證明是有效果的。土耳其的養雞業者通過飼養經驗得出母雞聽憂傷音樂(如莒塞斯的歌曲)產蛋多、品質上乘,深受消費者歡迎。對于植物而言,近年來,越來越多的研究者從事了植物受音頻的響應效應(包括其形態及生理特征等)研究,并制作了相關的植物聲頻發生器用于農業大田的操作,其結果呈現出多種農作物在音頻控制技術的作用下,產量、品質均會受到不同程度的影響[1,3]。

1.1 植物聲頻控制技術的應用和發展

植物聲頻控制技術在物理農業生產中的使用是最近幾年發展起來的一項新技術。它的基本原理是將特定頻率的聲波施于植物,使其與植物自身的發聲頻率相匹配,從而相互發生諧振,使植物光合作用效率得以提高,細胞分裂加速,對營養物質的吸收、傳輸及轉化能力增強,促進植物的生長發育,最終達到增產、優質和抗病等目的[4-5],在這個過程中可以最大限度地減少化肥和農藥用量。音頻對植物生長具有一定的作用,一般來說,聲音尖脆,振動頻率很快,刺激的效果就較好。例如,國外有研究者采用了高頻率的超聲波(每秒鐘振動大約在2萬次以上)用來刺激馬鈴薯、甘藍等蔬菜類,麥類,水果以及樹木等,全部都獲得了明顯的增產效果。但是植物對超聲波的接受并不是越多越好的。實踐證明少量的超聲波能促進細胞的分裂;中量的超聲波可以抑制細胞的分裂;大量的超聲波則會引起細胞的死亡。關于音頻控制技術影響植物生長的研究,最早發生在法國,有報道發現利用音頻技術處理可以提高大麥的發芽率;隨后,在美國的Dan.Carlson公司采用Sonic Bloom技術來處理農作物,其核心技術就是利用高頻(4~6 kHz)的聲波[6]。

在我國較早研究植物聲頻技術的研究人員侯天偵,在聲屏蔽室的抗震臺上利用多年研制出的N激光多普勒測振儀測定了植物自身的發聲頻率,并做出了相應的頻譜分析,初步探索了植物自身發聲頻率與環境因子的變化規律。在這些研究基礎上,他研制開發了不同型號的植物聲頻發生器,在北京、新疆、山東、山西、江蘇、天津、遼寧等地,在小麥、玉米、棉花、番茄、黃瓜、芹菜、豇豆、甜椒、食用菌、草莓、向日葵等30余種大田農作物和果樹上進行示范試驗,均取得了較好的增產效果[7-9]。此外,姜仕仁等[10-11]通過音樂與蟲鳴混合研制的植物聲頻發生器對多種蔬菜(如蘿卜、白菜、青菜、芥菜、莧菜、黃豆、茄子、番茄、黃瓜等)起到了良好的增產作用。植物聲頻控制技術是一項較新的技術,其發展時間較短,目前仍然存在許多不穩定的因素(如溫度、光照、濕度等)的影響,其技術開發和設備的優化仍有進一步研究的價值和上升空間。

1.2 不同類型音樂對植物生長的影響

相關報道研究表明不同類型的音樂對植物生長也存在著不同的影響,例如日本的先拓公司采用雅樂來處理蔬菜[6],而法國和俄羅斯等有報道采用古典音樂(莫扎特和貝多芬的音樂)處理番茄和甜菜均能增產[3]。有些音樂會阻礙植物的生長,而有些音樂則會促進植物的生長[12]。同一種音樂若對植物的生長具有促進作用,當其所處的環境、播放方式發生改變,其影響也會不同。植物聲頻控制技術正是基于這種原理而發展起來的,相關研究表明,利用這種播放不同類型音樂的音頻控制技術能顯著提高種子發芽率、提早開花結實、增強抗病性能、延長儲藏時間、加快后熟程度等,最終達到增加作物產量、提高營養品質的目的[13]。科學家們認為,音樂是一定頻率的聲波振動,能對細胞產生共振,原來處于靜止休眠狀態的分子就會和諧地運動起來,促進植物細胞的活化。實驗證明,植物伴隨音樂生長,葉綠素和根系會增多。不過也有例外的情況,例如給矮牽牛花聽重金屬音樂,其葉子會下垂,4周后就會枯死。某些植物例如紅甜菜對音樂就沒有任何反應。不同風格的音樂對植物能產生不同的影響,其中優美、輕柔的旋律可以影響作物的新陳代謝,從而促進作物生長。科學家通過播放音樂影響植物的生長,培育出2.5 kg重的蘿卜、足球大小的甘薯、洗臉盆一樣的蘑菇;給番茄“戴上耳機”,讓番茄每天聽3 h的音樂,最后番茄猛長至2 kg多重。何金明等[13]采用不同類型的音樂(純音樂、搖滾樂、管弦樂)處理迷迭香之后,迷迭香植株普遍生長更旺盛,并且不同的音樂對迷迭香中的精油含量及組分影響不同。

音樂能促進植物生長是主要由于聲波的刺激。植物的葉片表面分布了很多氣孔,通過這些氣孔植物能與外界環境進行氣體交換以及水分蒸發。音樂在環境中播放的過程中,能經過空氣的傳播產生有節奏的聲波,這種振動能夠刺激植物葉片表面的氣孔,可以增大氣孔的開放度。而當氣孔增大之后,相對增加植物吸收光合作用原料(二氧化碳)的量,使得光合作用變得更加活躍,從而使合成的有機物質不斷增加;與此同時,植物的呼吸作用也增強了,這樣就為植物的生長提供了更多的能量,植物就顯得更加生機勃勃了。

2 音頻控制技術對植物影響的機制研究及進展

近年來,音頻控制技術逐漸被施加到植物的生理生長過程中,例如,種子發芽、愈傷組織的生長、內源激素、光合作用以及基因的轉錄。有關人員研究顯示植物的自發聲頻率一般在50~120 Hz。此外,植物還可以吸收外部特定的聲音頻率產生共振。目前,聲波對植物作用的機制尚未明晰,但已有一些研究對此方面進行了探索和討論。

經過音頻控制技術產生的聲波刺激后,植物體內會發生一些變化,例如生長激素多胺類化合物(PAS)和吲哚乙酸(IAA)的含量增加,而這些生長調節物質直接調控著植物生長發育過程中各器官細胞的分裂,影響著維管束、葉片、花芽、器官等的形成。聲波對植物蛋白結構也存在一定的影響。例如在煙草細胞的質膜蛋白結構與聲壓和頻率有密切的關系。在頻率為0.4 kHz和聲壓級為90 dB時,聲波增加了α-螺旋,減少了β-轉角,明顯改變了膜蛋白結構。聲波可以促進植物細胞的代謝。研究顯示,頻率為1 kHz且聲壓級為100 dB的聲音刺激可促進細胞質內可溶性糖和蛋白質含量的增加,這表明藥用植物(如藥菊)的愈傷組織可在聲波的刺激下有較高的代謝水平和旺盛的細胞分裂狀態。聲波刺激能改變植物內的氧化還原狀況,如提高超氧化歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物同工酶(POD)等保護蛋白的活性,減少帶負電的超氧離子(O2-)與過氧化氫(H2O2)等活性氧化物對細胞的傷害,從而增強植物的抗氧化、抗逆境和抗病毒等性能[14]。

此外,音頻控制技術產生的聲波還能促進植物葉片氣孔開放,從而使該植物吸收更多的噴肥和露水,同時,這種音頻技術還可以有效地使除草劑進入植物。若使用音頻處理成熟的雜草,可以使噴涂除草劑和殺菌劑的量減少50%,可見音頻控制技術的合理使用能減少農作物生長過程中化肥和農藥的施用。

音頻控制技術仍然面臨著很多需要改進的問題。首先,音頻控制技術對動物和人群(尤其是對于大田農場和溫室里勞動的人們)易產生噪聲污染。因此,為了解決這個問題,在大農場里聲頻的播放應短于清晨5:00―9:00,播放面積盡量超過2 hm2。然而,這種噪聲可能對一些植物有益。如國外專家發現,因為紅嘴蜂鳥更容易在嘈雜的地方筑巢,在天然氣井區域95 dB左右的噪聲可直接提高蜂鳥授粉,對松樹生產松子有益。其次,該技術在頻率和處理時間上目前還存在許多爭議。此外,環境因素和聲波之間的相互作用γ恐種參鍔長的影響不同,植物對聲音頻率的響應亦不同。因此,未來工作應設置在一個完全的環境控制系統(空氣溫度、相對濕度、二氧化碳、光照、水、土壤和營養等因素),以避免任何其他環境因素的影響。同時,利用在聲波的葉面噴施營養液處理能取得較好的效果。因此,一些應用研究需要在野外進行大規模的實驗,量化聲波對植物的影響和發現一些促進經濟效益的憑證,健全該技術優勢。

人口的增加、環境的惡化使利用新的綠色技術生產糧食的可能性增加。音頻控制技術可以提高農作物免疫系統,降低化肥和除草劑的使用。之前的研究已經表明,音頻的頻率、聲壓級和曝光時間不同對植物生長的影響也不同;聲波能刺激植物的生長、加速愈傷組織和細胞的合成代謝、提高蛋白質的二級結構質膜的流動性。音頻控制技術在農業生產方面的應用主要表現在:(1)聲波刺激植物光合作用效率明顯增加,刺激內源激素增多。因此,音頻控制技術能促進植物生長,增加生產和提高產量質量。(2)聲波能刺激葉片氣孔開放,增加其對養分的吸收,同時也有利于除草劑有效進入植物,減少其使用量。因此,音頻控制技術產生的聲波能減少對化肥和農藥的需求,以及減少植物疾病和改善植物的免疫系統。

3 結論及展望

到目前為止的研究結果表明,不同的植物在不同的生長階段對聲波刺激有不同的反應,但其機制目前尚不明晰,因此,需要進一步的研究和確認這些結果。通過音頻控制技術,激發一些植物的生長,而不需要的植物(例如雜草)可以受到抑制,這是由植物電磁波引起的,在這種情況下,聲波脈沖頻率的設定對植物活力的影響進入到分子水平。此外,聲音如何影響細胞周期,從而影響植物的生長機制需要進一步的研究和比較以及科學的理解。音頻控制技術這項物理農業技術還需進一步發展成為實用性技術,并與其他學科和技術相結合,整合為對提高農業生產效益、減少環境污染的綜合技術。

參考文獻:

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[12]LEE W C. The plants growing with music [J].Korea Agrafood,1997(6):41-43.

篇10

2015年12月,微軟亞洲研究院首席研究員劉鐵巖博士去蒙特利爾參加了NIPS年會(Annual Conference on Neural Information Processing Systems),這是人工智能領域的頂級學術會議。但與會期間,他印象最深的不是同行的專業進展,而是一位科學家告訴臺下的與會者,早些年,他的博士生根本找不到工作,今年卻被一搶而空。

這也是中國正在發生的故事。從硅谷到北京,人工智能都是熱浪滾滾。這個在上世紀50年代和80年代掀起過兩次的技術,現在似乎真的到了產業化的臨界點。互聯網時代的思想家和預言家凱文·凱利宣稱,人工智能是下一個20年里顛覆人類社會的技術,它的力量堪比電與互聯網。

人工智能(Artificial Intelligence),縮寫為AI。它是研究開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。該領域的研究包括機器人(26.660, 0.12, 0.45%)、語音識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。

人工智能快速進入大眾視野,源于今年3月谷歌圍棋人工智能程序AlphaGo戰勝世界冠軍李世石。人機圍棋對弈只是普及人工智能的一個秀。它的背后是規模千億級的人工智能產業市場。BBC預測,2020年全球人工智能市場規模將達1190億元人民幣。

目前看,這一數據遠比不上2015年中國移動互聯網的產業規模。但人工智能的意義不僅于此,人工智能技術的發展,還將帶動云服務、大數據分析、移動互聯網和物聯網產業的升級迭代。它甚至將超越移動互聯網,全面改變人類的生活和工作方式。

離人工智能最近的IT互聯網公司敏銳嗅到了這一機遇。從2011年開始,包括深度學習算法、計算資源和大數據產業的成熟令人工智能技術實現飛躍,包括微軟、IBM、谷歌、Facebook、BAT在內的國內外企業都開始深度布局人工智能,試圖把握風口,成為下一個產業變革的巨擘。

已布局人工智能的IT和互聯網巨頭們,最有資格成為這一輪革命的獲益者。但這終究是一個漫長的耐力游戲,除了技術布局,產業布局和戰略視野也是決定成敗的關鍵因素,短視者將隨時出局。

BAT保守布局

中國的所有行業中,以BAT為代表的互聯網行業在人工智能研究和商業化探索方面走得最早,也看得最遠。其中,技術起家的百度走在最前端。

2012年10月,百度董事長兼首席執行官李彥宏參加了內部的一個基于深度學習的語音識別產品研究會。當時該產品的主導者余凱回憶,那是李彥宏第一次知道深度學習,他非常吃驚,并給全公司寫信,讓所有產品經理都要了解人工智能技術的發展。

當年12月,李彥宏開始和余凱討論成立深度學習研究院的可行性。次年7月,這個研究院成立,李彥宏任院長,余凱為常務副院長。這是中國公司里的第一個人工智能研究院。

李彥宏很快將相關技術投入到搜索的核心業務中。2014年的百度內部統計數據顯示,深度學習技術的應用,讓百度和競爭對手的Diff(different,內部叫Diff)指標提升了若干倍。

但人工智能的科研,尤其是基礎科學研究,是一個冗長寂寞的過程。此后,迫于財務數據和競爭壓力,百度的決策者們更加注重眼前的布局和資源。

“到了后期,太長遠項目,或是比較創新的項目,百度總部確實不太支持了。百度i站的項目、百度快搜這樣的項目沒了。”一位不愿具名的前百度人工智能研究崗位人士評價。一位現任百度相關人士對《財經》記者表示,百度前些年確實剔除了不少經過驗證沒有商業化前景的分支項目,但最近兩三年,百度明顯加大了在人工智能上的投入,包括無人駕駛汽車等長期項目。

6月8日,在2016百度聯盟峰會上,李彥宏將百度無人駕駛汽車稱作“一臺帶輪子的電腦”。他現場播放了百度無人車路測的實況錄像,百度無人車已經可以像正常車輛一樣加速、并線、超車,他同時表示,三五年之內,無人駕駛一定可以成為現實。

從整體來看,百度仍是BAT三家中首先完成有關人工智能技術體系整合的公司。目前,百度研究院、百度大數據、百度語音和百度圖像等技術都已歸入人工智能技術體系。李彥宏多次向外界強調,百度未來的發展將嚴重地依賴人工智能。

IBM研究院一位人工智能專家告訴《財經》記者,百度是被他們列入競爭列表的唯一中國公司。

硅谷尤其關心“百度大腦”的進展。百度大腦是百度在人工智能領域的核心。百度此前的諸多人工智能產品,如無人駕駛、智能搜索等,都是基于百度大腦的能力。

百度高級副總裁、自動駕駛事業部總經理王勁稱,百度大腦已具備視、聽、說和預測、規劃決策以及行動控制的能力。在數據方面,百度有萬億級的網頁、移動和行為數據可供分析。在深度學習方面,百度的萬億參數排在世界第一。

2015年,百度的研發投入超過100億元。占百度2015年總營收663.82億元的15%。

百度正在計劃將百度大腦在金融、汽車、醫療等領域商業化。李彥宏稱,人工智能的“井噴式”創新,將推動互聯網進入第三幕,并將重構傳統產業。比如“人工智能+金融”,可以快速地實現征信升級,實現“秒放”貸款。

阿里巴巴和騰訊的布局則更加克制。或者說,它們更代表中國公司的普遍做法,從業務驅動開始,逐漸加大檔位。

阿里從2011年開始布局互聯網醫療,投資收購和戰略合作的公司數以百計。圍繞醫院、醫保、醫藥做了大量布局。最新的統計數據顯示,全國已經有超過400家大中型醫院加入阿里的“未來醫院”計劃,覆蓋全國90%省份。阿里云人工智能首席科學家閔萬里博士告訴《財經》記者,阿里在健康醫療領域的布局快慢,取決于阿里在人工智能領域的技術突破。

阿里的設想是,未來,在阿里遍布全國邊遠山村的醫院醫療點里,病患足不出戶,只需拍一張CT,通過遠程技術來完成專家級的診療過程。這種診療,依賴的就是基于阿里云的人工智能醫療系統。隨著學習數據的不斷增加,機器會變得越來越聰明,最終成為一個“永不退休的醫學專家”。

多位接受《財經》記者采訪的專家評價,阿里這個技術并不復雜,醫療診斷是基于經驗的專家型勞動,是機器擅長的經驗學習,三年內該技術便可成熟。

閔萬里告訴《財經》記者,要實現這個目標,除了技術平臺,還需要整個醫療體系的打通,需要政府和社會共同推動設備和資源的開放。一旦打通,聚合在一個人工智能服務平臺之上,就將衍生出更多的應用服務場景,從而實現“商業和技術互為驅動”。

阿里是目前中國所有公司里,數據生態最完善、最健全的公司。iPIN創始人兼CEO楊洋認為,阿里的MaxComputer數據通道,是非常健康的數據大動脈,可以將阿里的所有數據資源非常高效地結合在一起。

此外,阿里云也是目前世界上最接近AWS(亞馬遜云服務)的云計算平臺。數據生態體系是做人工智能的重要基礎。因此,在這場有關未來的布局中,阿里云的主導地位清晰。

阿里的人工智能研究分散在其各個業務分支之中,有待整合。閔萬里說,阿里希望在算法能力上有所突破,這需要一個集中的技術機構來整合阿里的所有相關技術資源。

騰訊和阿里的情況類似。騰訊在人工智能上的布局,以IM和SNS業務為基礎。例如語音識別主要是在微信部門、圖片識別主要是在QQ,支付和金融業務方面植入了人臉識別,搜索部門則關注自然語言識別。

其中一些技術已在騰訊內部實現產品化。SNG(社交網絡事業群)的優圖團隊聚焦圖象識別領域,推出了黃圖識別功能,并為騰訊內部產品如圖片優化工具“天天P圖”提供技術支持。WXG(微信事業群)則人機互動領域的拓展,也對圖像和語音識別進行了原發。WXG推出了智能機器人“小微”,用戶可以用自然語言與之溝通,解決此前語音助手智能機械應答的短板。對于未來,工程師希望“小微”成為一種“連接器”——與微信支付串聯起來,接入微信公眾號以及錢包內的各種生活服務,打造完整的微信內O2O閉環生態體系。

騰訊高級副總裁姚星在接受《財經》記者采訪時表示,騰訊越來越重視在人工智能領域的技術開發,這包括兩個路徑:一是整合騰訊自身的技術資源,形成體系和重點;二是加快對優秀公司的收購和合作步伐。

騰訊參與了多個人工智能項目的早期投資。騰訊投資并購部一直在為公司尋找需要的標的,服務于騰訊的整體戰略。騰訊日前與硅谷風投機構Felicis Ventures領頭了人工智能創業公司Diffbot 1000萬美元的A輪。這家公司通過人工智能技術,讓“機器”抓取網頁關鍵內容,并輸出軟件可以直接識別的結構化數據。

BAT的人工智能技術研發從第一天開始就是商業需求驅動的,他們從業務入手,收購甚至模仿別人的東西,這種做法避免了漫無目的研究和不必要的失敗,但也無法保證在下一輪的人工智能平臺大戰中勝出。

今年,阿里和騰訊均有組建人工智能研究院的想法。姚星對《財經》記者說,很快,騰訊人工智能研究院就會成立。

國際巨頭深入無人區

如果說BAT的人工智能布局處于對標和追趕的狀態,那么以IBM、微軟、谷歌、Facebook為代表的美國巨頭公司已經開始深入科技無人區。

這些公司技術和業務各有所長,面向的用戶也不同,但它們的目標一致:把人工智能機器做大、做強、再做沒。

IBM和微軟可能沒有谷歌、Facebook看起來那么酷,但在人工智能領域有深厚的技術底蘊,IBM甚至已經開始用人工智能賺錢。

IBM人工智能研究可以追溯到1997年“深藍”戰勝當時的國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。2011年,代表著IBM在認知計算領域最先進技術的Watson在一個電視節目中一戰成名,被認為是人工智能歷史上的一個里程碑。

今天可以代表IBM在人工智能領域最高技術水平的,是不斷進化中的Watson系統,和已經可以量產的人腦模擬芯片SyNAPSE(超大規模神經突觸計算機芯片)。

Watson是一臺超級計算機,最初由90臺IBM的Power 7服務器并行組成。和Google、微軟的人工智能相比,它從硬件芯片構架就開始模擬人類神經元,基于IBM的“DeepQA”技術開發。2014年1月初,IBM宣布組建“Watson Group”,旨在進一步開發、商用和增強“Watson”及其他認知技術,此外還投入10億美元用于其他相關項目。

Watson已經開始為IBM賺錢了。法國農業信貸銀行預測,Watson系統創造的收入將在2018年占IBM總收入的12%以上。Watson已經被部署在IBM去年收購的云計算基礎設施業務Softlayer上,成為IBM與亞馬遜、谷歌、微軟等大型科技公司在云計算領域展開競爭的武器。

另一個代表性產品是IBM在2014年的人腦模擬芯片SyNAPSE。該芯片能夠模仿人腦的運作模式、低功耗,在認知計算方面要遠勝傳統計算架構。和其他芯片公司的紙上規劃不同,這款芯片已達到量產要求。

IBM將其技術和商業實力總結為“認知計算體系”。IBM大中華區副總裁、戰略部總經理郭繼軍向《財經》記者表示,IBM推動認知計算體系,目標是把IBM在人工智能、大數據、深度學習、模式識別等所有領域里所做的積累應用到各個行業中去,幫助各行各業客戶提升效率,解決他們所面臨的現實挑戰。

微軟人工智能技術的研究已超25年。1991年微軟成立研究院,最早的五個研究組,研究方向分別是人機交互、自然語言處理和機器學習、語音識別和語音合成、計算機視覺。這些恰恰是今天人工智能的幾個最重要的分支。

微軟的人工智能研究方向要寬泛很多,微軟研究院擁有超過1000位科學家,在包括深度學習的多個領域的技術布局處于世界頂端。

微軟最新的深度學習系統在2015年ImageNet計算機視覺識別挑戰賽中,將計算機視覺系統錯誤率降低至3.57%,相比于人眼辨識的5.1%,這是人工智能首次在識別圖像的錯誤率上超越人類水平。這些機器由微軟的Azure云服務提供支持。

微軟不僅將人工智能技術應用于如Windows、Azure等核心業務中,還構建開放的平臺,將多年的技術積累開放給產業界,它的目標是打造一個人工智能生態圈。

它在無人區走得最遠,在現實商業世界中隱蔽得最深。

和前輩相比,年輕的谷歌在人工智能領域做的事情更讓外界看得懂,也更興奮。谷歌一方面不知疲倦地做底層人工智能技術的積累,研發更加高級的深度學習算法,增強圖形識別和語音識別能力。另一方面親力親為布局了包括智能家居、自動駕駛、機器人(2013年收購了8家機器人公司)等領域,前者為后者帶來基礎技術支撐,后者為前者提供數據和反饋。

值得一提的是,谷歌在無人駕駛汽車領域的技術積累,已經遠遠超過傳統汽車廠商和其他互聯網公司。

更加年輕的Facebook,將人工智能視為未來的三大方向之一。Facebook天然擁有全球范圍內的海量社交數據,但在基礎科學的研究上依然不遺余力。2013年,Facebook在加州成立了Facebook AI Research (FAIR)。卡耐基梅隆大學機器人系博士、Facebook人工智能組研究員田淵棟稱,FAIR的研究方向自由寬松,研究所需的計算資源(如GPU)相對豐富,同時也沒有近期的產品壓力,可以著眼長遠做困難和本質的研究。他稱,這樣的學術氛圍在各大公司是極其少見的。

如果說前述幾大巨頭都是從人工智能技術出發,結合云計算賦予技術更多勢能,那么亞馬遜的路徑正好相反。亞馬遜是全球第一大云服務提供商,它的云服務收入超過微軟、IBM、谷歌、Salesforce等所有對手的總和。但亞馬遜目前的人工智能技術,多數集中在提升購物體驗的深度學習領域。

人工智能技術有兩大要素:核心技術平臺和數據循環。只擁有技術是不夠的,需要業務和數據結合,才能打造好的技術。對循環數據的獲取,巨頭們也都不遺余力。

以最熱衷開源的微軟為例,去年,微軟了“牛津計劃”(現更名為“微軟認知服務”),這是一個基于微軟云平臺的智能API(應用程序編程接口),涵蓋了五大方向的人工智能技術,包括了計算機視覺、語音、語言、知識、搜索五大類API。去年夏天火爆的How-Old.net,就是借助該平臺快速開發出來的一款應用,一共只有20多行代碼。

類似的工具包微軟還有很多,例如深度學習工具包(CNTK)和微軟亞洲研究院主導的微軟分布式機器學習工具包(DMTK)等。

這些對于創業公司和中小企業來說相當實用。他們不用從底層技術一點點學,在小集群上或者是云服務上就可以直接調用。

對于巨頭來說,算法已經不再是競爭的障礙,數據和用戶習慣才是山頭。大量的初創企業會采用開源做很多垂直領域的業務,其中包括海量試錯和驗證,最終也會反饋回開源,而這正是巨頭們所期望的。

做B2B生意的IBM對數據的專業度要求更高,無法僅依賴搜索引擎和大量應用的交互來訓練Watson系統,因此通過深度合作和并購來獲取專業數據。

以醫療領域為例,IBM和多家世界級頂尖醫院合作,向醫院部署Watson的智能系統,通過分析這些醫院的病歷、專家的治療經驗、現有的學術研究等,幫助它們制定、觀察和調整癌癥患者的治療方案。在這一過程中,Watson也就有了這一領域的數據積累。

2015年4月,IBM收購了Explorys,它是一家可以查看5000萬份美國患者病歷的分析公司。類似的收購IBM還有不少,并且出手相當大方。

Watson已經可支持針對乳癌、肺癌和結腸直腸癌、皮膚癌等癌癥的初期診斷。在皮膚癌領域,在一項對3000幅皮膚鏡檢查圖像的研究中,Watson識別皮膚癌的準確率高達95%以上。而人類識別皮膚癌的準確率只有84%。

國內的一位人工智能業者調侃,國際巨頭在人工智能領域真正有價值的是它們的那些你看不見的、沒開源的、國際會議上含含糊糊一筆帶過的技術。“那些才是可以顛覆未來的彈藥。”

填補斷層

人工智能的產業結構可以分為三層:應用層、技術層和基礎層。應用層聚焦在人工智能和各行業各領域的結合;技術層是算法、模型和技術開發;基礎層則是計算能力和數據資源。

BAT擅長第一層。BAT手中,天然握有全球最大的數據資源。但在第二層和第三層嚴重斷層。中國在人工智能領域的科研水平停留在工程數學、物理算法等工程科學的創新層面,基礎理論研究領域的人才和資源很少。

多位接受《財經》記者采訪的中外業者認為,BAT的優勢在于海量數據,和國際巨頭的核心差距在技術。

騰訊高級副總裁姚星告訴《財經》記者,今年初,他和騰訊的投資并購部達成了一個共識,開始大量考察美國的機器學習平臺類創業公司。一則中國這類技術公司不多;二則收購這種公司可以快速補足騰訊在算法領域的不足。

姚星向《財經》記者分析,同樣提供10萬個樣本給機器,優秀的算法平臺可能只需要幾個小時,速度慢的可能需要幾天時間。

對于海外收購,搜狗公司CEO王小川則更加直白:“國內適合收購的標的公司很少,因為根是斷的,(技術和基礎研究)源頭在國外,要到國外看。”

在快速迭代的互聯網世界里,即便是互聯網巨頭,單打獨斗練獨門秘籍也會錯失良機。最佳方式,就是擁有數據和擁有技術的公司,通過各種結盟方式形成優勢互補,快速搶占市場。

2014年11月,螞蟻金服宣布和曠視科技戰略合作,利用后者的人臉識別技術Face++軟件去確認開立在線銀行賬號的用戶身份,即“人臉支付”。

Face++在人臉檢測的多項指標評測中接連拿下世界第一。2013年,在極難識別的互聯網新聞圖片上,獲得了97.27%的準確率,這個指標高于Facebook團隊。三年后,這一準確率已提高至99.5%。

進行面部識別,需要處理大量來自面部的數據信息,包括結構、五官以及肌肉等方面的數據分析。阿里云為這個合作注入自身的數據和分析能力。

“凡是花錢解決的問題都不是問題,阿里可以自己完成這些事情,但時間成本是相當昂貴的。”閔萬里對《財經》記者說,“阿里有1000件同級別的事情要做,能做好的只有其中幾件,剩下的用投資+合作,這是時間和資本效率最高的做法。”

技術和數據的結盟并不限于BAT,更多的公司希望通過結盟方式獲得未來,新的巨頭或許從中誕生。

搜狗CEO王小川的思路是社交化,做更多連接,通過建設社群關系,把人大腦里的智慧表達出來,從而解決目前搜索技術存在的內容不夠精準和實用性較差的問題。2013年騰訊入股搜狗后,先后向搜狗開放了微信公眾號數據和QQ興趣部落,為搜狗輸入數據資源。除此之外,搜狗還在去年11月戰略投資知乎1200萬美元,全面接入知乎內容。

王小川想讓搜狗的人工智能機器不斷學習社群數據,他對《財經》記者說,“人工智能下一個五年不在于人工智能本身,而是讓機器找到人。”

今天,技術和數據的天然開放性讓各公司之間的競爭變得“我中有你、你中有我”,最終的贏家是可以將技術和數據平衡利用,達到平臺效益最大化的公司。

微軟亞洲研究院常務副院長芮勇認為,橫向對比,中國和國際領先公司在核心技術上確實存在差距,國外更加注重基礎研究和技術研發,國內企業可以將國外的研發工具化、商業化;從縱向看,中國在人工智能領域的技術積累近幾年確實出現了飛躍,無論是最底層的計算機體系架構,還是智能硬件,或是上層軟件應用,都有質的進步。

“只要不太急于求成,持之以恒地投入,中國的人工智能產業相當值得期待。”芮勇說。

擠出泡沫

馬云在一次內部講話中強調:“全球都在講人工智能,到了風口浪尖,在創新面前,沒有第二只有第一,創新落伍了,你就輸了。”

焦慮的不僅是BAT,華為公司創始人任正非5月30日在全國科技創新大會上發言提到,“未來二三十年人類社會將演變成一個智能社會,其深度和廣度我們還想象不到。如果不能堅持創新,遲早會被顛覆。”

開放趨勢之下,人工智能也注定不是一場巨頭間的戰爭。

市場調研機構CB Insights的統計數據顯示,2014年風險資本對人工智能的投資增長302%,達到3.09億美元。

中國人工智能領域已有近百家創業公司,65家獲得投資,共計29.1億元人民幣,其中曠視科技、優必選、云知聲、SenseTime四家公司登上艾瑞獨角獸榜單。

更多初創公司只是打上了人工智能的標簽。它們本質上是用國際開源的平臺,用數據訓練一兩個模型,甚至照搬國際模型,這其實潛含危險,最大的風險是產品嚴重同質化,尤其在人臉識別、語音識別等成熟領域,這些公司的產品沒有突破性創新,根本沒有繼續走下去或被收購的價值。

姚星常常為投資人鑒定真偽人工智能公司。他說,辨識偽人工智能公司有兩個關鍵點:一是這家公司所采用的技術是否是最新、最前沿的技術,如果不是,則是用人工智能概念包裝的偽人工智能。

其二,這家公司的技術和業務是否具備可擴展性?若否,則是采用部分機器學習算法或淺層人工智能技術的商業公司,而非真正的人工智能公司。

iPIN是一家擁有文本認知智能技術的公司,從去年開始,iPIN收到了不少投資機構的投資意向,該公司創始人兼CEO楊洋告訴《財經》記者,到目前為止,他還沒有遇到真正有能力鑒別人工智能技術水平的投資機構。

“這對于做偽人工智能的公司絕對是一個好消息。”楊洋調侃說。

危險在于,就算是一些初創時期確實手握人工智能獨特技術和商業模式的公司,也在資本的脅迫下慢慢走形。

在資本的壓力之下,一些人工智能創業公司開始過早商業化,研發投入逐步降低,人員結構也發生變化,銷售開始主導公司,最終技術公司變成營銷公司,失去了被并購的價值。

投資人工智能公司,需要專業技術知識和長線投資眼光。根據Gartner的“智能機器炒作周期圖”,由人工智能驅動的應用中,語音識別產業化最高,自動駕駛汽車和智能顧問處于炒作最高點,智能機器人、自然語言處理/生成和虛擬個人助手則處于爬坡期。這些都屬于5年-10年內能廣泛普及的顛覆性技術。而神經形態硬件(如神經元芯片等)屬于10年以后才能普及的技術,但該技術可能還沒研發成熟就被淘汰了。