PPT《高沁翔》

高沁翔引言电气信息工程 (专业代码080618w)主要研究电气系统的监测、分析、控制、运行、管理,研究信息化(数字化、网络化)、智能化(自动化)的现代电气工程.

是跨学科宽口径复合型专业. 1.电气信息工程(定位、性质) 1.1 广义概念 以电气工程、信息通信、计算机与网络为基础的,工业、商业及国民经济其他行业的电气化、自动化、数字化、信息化工程.学科划分上为工学门类下的电气信息类,内容主要包括:电气工程、控制科学与工程、信息与通信工程、计算机科学与技术等一级学科,同时涉及系统科学、管理、经济、仪器仪表等学科门类或学科专业,学科交叉是其特色.1.2 狭义概念? 信息化、自动化的电气工程.以基于计算机与网络通信技术的自动化控制、信息化管理与运行为主要特征的现代电气工程.强弱电结合、以弱电控强电为主要特色. 1.电气信息工程? (发展现状与趋势) 信息化、自动化的电气工程 电气工程 信息化信息获取与处理信息传输信息应用信息系统安全…… 网络化电力网络信息通信网络工业控制网络SCADA/EMSDMS/DSM/GIS…… 数字化数字化测控数字信号处理数字仿真分析数字电力系统…… 商业化公司化改组市场化运营商业化管理…… 智能化专家系统智能控制预警预报预想厂、站无人化自动操作与处理FM/AM…… 自动化古典控制现代控制智能控制…… 1.电气信息工程? (发展现状与趋势) 电气工程学科 电力系统及其自动化高电压及绝缘技术电机及其控制技术电力电子技术电工新技术 控制科学与工程 信息科学与技术 经济与管理学科 其它相关学科 自动化控制 现代化管理 商业化运营 信息化改造 学科交叉 1.电气信息工程? (发展现状与趋势) 自动化控制:综合自动化:基于工控局域网或现场总线的分层分布式的监控自动化系统信息化改造:基于计算机网络、GPS、通信信息工程的生产自动化系统(数控、程控、嵌入式系统、综合自动化)、数据采集与综合信息系统(SCADA、MIS、EMS)、电子商务系统现代化管理:公司化改组、专业化管理、DSM、企业文化建设商业化运营:市场机制、实时交易、有序竞争、规范透明、持续发展 2.电气信息工程技术――知识结构 2.1 测量技术 开关量测量:位置与状态测量(查询方式)变位信息(中断方式/高速查询方式)遥信 测量:观察、了解 模拟量测量:测量:电气量:互感器、电流电压变换器 非电气量:传感器、变送器 遥测:无接触测量―红外、激光 测量量的传送 测量新技术:光纤传感器、无接触测量 基于GPS的广域测量(同步测量) 数字化测量与数字化传输:A/D, VFC,现场总线…… 2.电气信息工程技术――知识结构? 2.电气信息工程技术――知识结构? 2.2 控制技术 控制:操纵、掌握 控制装置 e(t) 执行器 过程 检测元件、变送器 r(t) u(t) q(t) c(t) y(t) n(t) 设定值 测量值 扰动 被控量 控制器 广义对象 2.电气信息工程技术――知识结构? 自动控制系统分类按数学模型:线性系统/非线性系统按控制方式:开环控制系统/闭环控制系统按时间概念:定常系统/时变系统按信号性质:连续系统/离散系统按变量的数量:单输入单输出系统/多输入多输出系统按分布特征:集中控制系统/分布控制系统按元件类型:机电控制系统/气动控制系统/液压控制系统/生物控制系统/计算机控制系统……按系统功用:温度控制系统/位置控制系统/……按控制原理:古典控制/现代控制/大系统控制/随机控制/模糊控制/智能控制/…… 2.电气信息工程技术――知识结构? 对控制系统的性能要求 稳:动态过程的平稳性 快:动态过程的快速性 准:动态过程的最终精度 中小型计算机 微型计算机 2.电气信息工程技术――知识结构? 2.3 计算机技术 计算机:通用万能工具 2.电气信息工程技术――知识结构? 控制机与生产过程的联系 模拟与数字通信系统 2.电气信息工程技术――知识结构? 2.4 网络与通信技术 网络与通信:信息共享、远方测控 干扰 信源 信宿 解调 调制 信道 模拟通信系统 干扰 信源 信宿 解码 编码 信道 数字通信系统 ……100110101011…… 2.电气信息工程技术――知识结构? 工业网络与现场总线―可靠性、电磁兼容 管理:计划、组织、指挥、协调、控制 2.电气信息工程技术――知识结构? 电力工业的分级管理结构 纵横交叉矩阵管理方式 2.5 管理与市场 2.电气信息工程技术――知识结构? 市场:交易商品、平衡供需 电子商务系统示意图 物流 资金流 资金流 信息流 信息流 身份确认 用户 银行 公司 商务网站 2.电气信息工程技术――知识结构? 电力市场的技术基础 电力市场技术 电力技术欧姆定律 控制技术反馈原理 市场技术价值规律 信息技术摩尔定律 电力市场的目的与手段 提高效率降低电价改善服务持续发展 引入竞争 3.电气信息工程应用领域――综合自动化 综合自动化: Integrated Automation System Network (LAN, field bus), Communication interconnection, Other links 网络 Metering测量 Control控制 Automation自动装置 Protection保护 Supervision监视 Others其他 Telecontrol遥控 Interpreter Interface 综合自动化系统 IAS 3.电气信息工程应用领域――综合自动化? 综合自动化的发展过程 单元控制 简单控制 综合控制 管控一体 多变量控制 单变量控制 分层分布控制 大系统协调控制 3.电气信息工程应用领域――管理信息系统? 管理:计划、组织、指挥、协调、控制信息与信息管理:信息:经过加工整理(处理)的数据 信息管理:数据收集、加工、输出、使用、反馈管理信息系统:对管理信息进行收集、传送、加工和使用的系统综合信息系统IIS:管理信息系统MIS+办公信息系统OIS+通信系统CS 信息管理的过程 数据收集 数据加工 信息输出 信息反馈 3.电气信息工程应用领域――管理信息系统? 管理信息系统发展阶段:单项数据处理阶段:50~60年代(60~70年代) 计算机技术综合数据处理阶段:60~70年代(70~90年代) 数据库技术(同期,自动控制得到了发展)管理信息系统阶段:70年代~ (80~年代) MIS,SCADA(同期,生产自动化亦独立发展起来)自动化管理阶段:80年代~ (90~年代) 管控一体化(生产自动化+MIS), 如:EMS综合商务生产自动化阶段:21世纪~ 管、控、商务一体化:综合信息系统+电子商务+生产自动化 3.电气信息工程应用领域――面向行业? 电气化、自动化、信息化的工业企业、公司工业化?电气化?自动化?信息化电气信息工程技术R&

D、教培机构、学术机构电气工程与信息技术、控制技术的交叉,兼通信息电气产........