简介:根据学生公寓常用的负载特点,给出了一种由负载电流特性检测负载的类型及线性负载大小的识别方法。详细介绍了设计思想和具体的硬件电路及软件设计,并且针对实际问题给出了解决方法。关键词线性负载;非线性整流性负载;负载识别中图分类号TP311.1文献标识码A文章编号1007-9599(2010)03-0000-02DigitalIdentificationDeviceMalignantLoadGaoKunsheng(HarbinInstituteofAutomationInstrumentation,HaErbin150020,China)AbstractAccordingtothestudentapartmentscommonload,itpresentsatestloadbytheloadcurrentcharacteristicsofthetypeandsizeofthelinearloadidentificationmethod.Detailthedesignconceptandthespecifichardwareandsoftwaredesign,andpracticalproblemspresentedforsolution.KeywordsLinearrectifier;Non-linearrectifierloadload;Loadidentification在目前的国内大学里,随着教育改革的深入,许多高校都实行后勤管理社会化。与此同时,关于高校学生公寓火灾事故的报道也日趋增多。据相关数据表明,这类火灾大部分是由于学生违章使用热得快、电炉等大功率阻性负载造成的。因此在确保学生正常用电的前提下,限制热得快、电炉等大功率电器的使用是亟待解决的问题。数字型恶性负载识别器正是为解决此类问题而设计的,此产品通过对学生公寓房间供电回路的实时检测,实现了对热得快、电饭锅、电炉子等危险发热性电器的限制使用,而对计算机、电视机、充电器等不会带来危险的电器则不限制使用。一、设计原理(一)线性负载与非线性整流性负载线性负载通常指的是纯电阻性负载。这类负载一般仅由电阻组成,不包含电容等元件,所以其输入电压波形与输入电流波形在形状上是一致的,区别仅在于二者的幅值不同,如图1a所示。学生公寓允许使用的负载类型主要是非线性整流负载,如计算机、电视机、充电器等。即负载电路中一般有电容存在,这使得电源只有在高于电容电压时做功,导致输入电流发生畸变。所以对于这类设备来说,虽然输入的交流电压是正弦波形,但其输入交流电流,的波形却严重畸变,呈脉冲状,如图1b所示。如何在非线性整流负载的使用过程中检测出投入的阻性负载成了众多学者研究的课题。(二)负载识别原理图1a和图1b进行比较可以看出在电压过零点的一定角度内,非线性整流性负载的值要远远小于线性负载。因此我们可以通过对电压过零点后的一定角度做积分的方式来判别线性负载和非线性整流性负载。实际的学生公寓既有线性负载又有非线性整流负载,这使得用户电路或负载的输入电流呈混合波形。其叠加后的波形如图1c所示,阴影部分就是混合负载的电流波形。图中竖线左侧阴影部分的面积是负载电流从电压过零点开始到该位置的积分值,可以看出非线性负载该部分面积很小,而混合负载和线性负载的面积几乎相同,因此该区域电流的积分数值能反映学生公寓输入的混合负载中线性负载的成分。二、硬件电路设计根据以上分析可知,电路应该包括过零点检测电路、放大电路、电流积分电路、比较电路等,图2是硬件结构示意图。首先通过过零检测电路检测到电压的过零点,从电压过零点开始通过积分电路对电流信号进行积分,这里的电流信号是经过采样放大电路放大滤波处理的,积分的时间由延时斩波电路控制,即可以控制积分电路对一个周波内的多少角度进行积分。积分电路得到的值反映了线性负载的大小,即图1c竖线左侧阴影部分的面积。单片机对积分电路的输出值进行A/D转换,判断该值的大小,并对电路的波动进行记录,通过几个周波的判断,确定是否有非法负载加入电路,综合判断是否切断电源及断电模式,单片机还可以对特定线性负载进行标定,确定指定的可以使用的电器正常使用。继电器驱动电路部分,使用磁保持继电器和相应的驱动电路,它能带动更大功率负载,自身功耗小,确保系统动作时能可靠运行。这里值得注意的是电流检测电阻的使用,一般都使用康铜丝,但是康铜丝在长时间使用时会被氧化,使电阻值发生变化,影响检测精度。我这里采用密闭式合金取样电阻,保证了对供电回路中用电器电流信号的采集精确度。三、软件设计单片机对积分电路的电压输出进行A/D转换,并判断是否超过标准电压值,确定是否有非法电路接入。如通过几个周波的判断确定有非法电路接入,那么再判断该非法电路是否进行了标定,如果标定了允许使用。否则驱动继电器断开电源进入延时程序之后接通电源,当多次断电之后,即非法电器一直在使用时,则永久断电需要手动通电。这里软件可以根据检测到的积分值的变化律来自动调整延时斩波电路的延时时间,最终得到一个相对合理的积分宽度,确保积分值能反映线性电阻的大小。还可以通过软件设定标准电压值,它用来调整允许通过的线性负载的最大值。软件还提供一个人机交互接口可以对一些数值进行设定,如断电延时时间、断电次数、允许通过的线性电阻的最大值等。应实际需要还提供了特殊电器的标定功能,通过通断电的方式就可以标定特定的允许使用的线性电器。四、应用效果经过实际现场应用该产品能自动识别房间内的用电情况,控制热得快、电炉、电暖器、电饭煲、电热锅等大功率恶性负载的使用,在插上恶性负载后能在几秒内断电,拔除恶性负载后能立即自动恢复供电。对电脑、日光灯、充电器等日常用电不加限制,从而大大地降低了火灾的发生概率,起到了安全节能的作用!产品控制的型号有200瓦和300瓦选择,设定的功率是对线性负载的功率限制,对超过设定功率的电脑、电视、普通照明等不限制,从而有效的方便了大中院校和单位集体宿舍的管理,得到了一致好评。参考文献1张湘伟,骆少明.小波分析在测试信号分析中的应用J.应用数学和力学,1998,32李昂.智能负载识别器的设计J.微机与应用,2005,421-223郑宇,姚加飞.基于谐波分离的学生公寓负载特性识别J.电子应用,2007,26,85张重,张道信,姜宝林.学生宿舍总线式限电计量计算机管理系统J.吉林建筑工程学院学报,2001,2注本论文是实用新型专利数字式安全用电识别管理装置的成果,专利号ZL03260271.5
简介:作为素质教育的一个重要组成部分,计算机教育在由“应试教育”向“素质教育”转轨的过程中,担任了一个很更要的角色。本文从优化课堂教学模式;应当把计算机教育真正纳入学校整体教育的范畴;全面培训,分步推进;改进教学手段,组合优化教育教学过程;计算机教育对学生思维品质的培养等方面就如何在计算机教育中体现素质教育提出了自己的看法和建议。关键词计算机;教育;体现;素质教育中图分类号G40文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-02QualityEducationReflectedinComputerEducationNiHui(PoliceCoastGuardCollege,Electronics&TechnologyDepartment,Ningbo315801,China)AbstractAsanimportantcomponentofqualityeducation,computereducationfromthe"exam-orientededucation"to"qualityeducation"process,transitionasaverymoretotherole,then,ascomputereducationinitself,andhowtoreflectthequalityofeducationideasandvalues.articlereflectsonthequalityofeducationincomputereducationarediscussed.Inthispaper,improvingclassroomteachingmode;shouldbeincorporatedintotheschoolcomputereducationintheareasofeducationasawhole;comprehensivetraining,stepforward;improveteachingmethods,theprocessofteachingcombinatorialoptimization;computereducationtothestudentsthoughtthequalityoftraining,suchashowthecomputereducationreflectthequalityofeducationputforwardtheirviewsandrecommendationswithsomevalueablereference.KeywordsComputer;Education;Expression;Qualityeducation改革人才培养模式,由应试教育向素质教育转变,是教育领域的一场深刻变革。这场变革,涉及到教育主张、教育方向以及教育运行机制、教育发展战略目标的变革,具体体现在课程设置、教学内容、教学方法和考试方法、教学评估等方面的改革。由于计算机作为信息时代的主要载体和工具,正担负着越来越重要的作用,作为课程,计算机在各级各类学校设置成为必需,而且由于计算机教育贴近现实,有着其他课程无可比拟的可操作性、实用性、实效性,作为素质教育的一环,在素质教育中占据了极其重要的地位。一、如何在计算机教育中体现素质教育(一)优化课堂教学模式计算机教学是一个长期的过程,教学中学生上机操作能力的培养和训练是一个相互联系,相互促进的统一体教师应根据学生特征、教材特点,运用科学的教学方法,实施素质教育,使教与学达到最佳效果。课堂教学是实施素质教育的主渠道。计算机素质教育的教学中,优化课堂教学模式是重点,也是实施素质教育的主渠道。然而,要实现优化课堂教学,这就要求我们老师应做到优化教学目标的制定,优化教学方法的组合等,通过优化课堂教学模式,以达到实施素质教育的目的。(二)应当把计算机教育真正纳入学校整体教育的范畴。一方面,上级教育行政部门应当把计算机教育作为考核学校教育工作的项目之一,考核的内容包括是否保证了计算机课堂教学的时数,是否有专职计算机教师,是否有专门的教学场地和必需的教学设施,是否开展了全校性的计算机课外活动,等等。另一方面,学校应当把计算机教育纳人整体规划,例如采取一定的措施,防止其它文化课程挤占计算机课的现象,给计算机教师开展计算机活动提供必要的条件,如时间、场地、设施、经费等,并从劳动计酬等方面对计算机教师的课外活动工作给予支持。(三)全面培训,分步推进建设一支政治业务素质好、结构合理、相对稳定的教师队伍,这是中小学计算机教育得以发展的根本保证。为此,应该每月都分专题组各电脑教师和其它学科骨干教师进行学习研究最新计算机技术。培训工作做到以点带面,点面结合,以点促面。通过培训的老师基本能针对学科教学中碰到的难点和重点内容自行制作成多媒体软件。他们把多媒体技术带回各自的学校,让它生根、发芽,使到所有教师都认识电脑,会用电脑。各校采取以老带新,以新带老,能者为师,个人钻研与集体辅导相结合,有计划地组织老师们观看电教技术运用的录像,外出参观学习,举办专题讲座,电脑操作考证学习班等多层次、多渠道、多形式的培训,强化人人学习电教技术,人人都要考取电脑上岗证。(4)改进教学手段,组合优化教育教学过程改革教学手段是实施素质教育的重要条件。计算机教学手段改革应自觉地走在各学科前列,为学校教育创设现代化的教学环境,加强传统媒体(如幻灯、投影、录音、广播、电视、录像等)与现代媒体(如计算机技术、卫星技术等)的组合优化教学,注重以计算机技术为核心的现代教育技术在课堂教学中的应用与研究,探讨和建立新型的现代化教育教学模式,以提高教学质量和教学效率,以促进学生能力素质的全面发展为标准,大力推进计算机实施素质教育的进程。二、计算机教育对学生思维品质的培养素质教育除了要培养学生的思维素质外,其中最主要的还是对学生思维品质的培养,要培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力。(一)培养学生的创造性思维创造性思维最显著的特点是能够提供新颖独创而又有价值的思维成果、在以往的教学中往往大量灌输知识性的内容,而忽略了对学生创造性思维的培养。当然,学生在解题、写作、绘画等尝试中有时也能体会到创造的愉悦,但这一切都不及程序设计所体现的有别于常规思维的创造性和成就感,之所以说程序设计有别于常规思维,是由于在程序设计中大量摒弃了以往数学教学中所形成的常规思维模式,极具新鲜感,能极大地激发学生的创造欲望。(二)发展学生的抽象思维计算机教学中的程序设计是以抽象为基础的,要解决程序设计问题,首先要考虑适当的算法,通过对问题的分析研究,归纳出一般性的规律,然后再用计算机语言描述出来,将这个一般性的规律描述出来的过程就是一个高度抽象的过程。在程序设计中大量的使用了猜测、归纳、推理等思维方法。不难想象,一个习惯于程序的人,他的抽象思维能力一定远优于不会编成的人。(三)强化学生思维训练,促进学生思维品质的优化计算机是一门操作性很强的学科,学生上机通过手、眼、心、脑并用而形成的强烈的专注,使大脑皮层产生高度的兴奋点,将所学知识高效内化。(四)在计算机语言学习中,学生通过上机体会各种指令的功能、分析程序运行过程、及时验证与反馈运行结果,都容易使学生产生一种成就感,更大地激发学生的求知欲望,因而培养出勇于进取、独立探索的能力。另外,由于计算机运行高度自动化和程序化,因此在编程或操作中,需要有极为严谨的态度,稍有疏漏便出错停机。这个反复调试程序的过程实际上就是锻炼思维、磨练意志的过程。因此,完全可以认为计算机的学习过程是一个培养不拔意志、深刻思维、坚强毅力的自我修养的过程。总结现代社会由于其技术知识更新速度快,人们需要更快更方便地获得知识来适应社会发展,传统教育手段已无法解决这一困境,我们必须从提高教学效率和质量中找到出路。在教学手段上注重发展计算机网络教学,是明智之举。大量事实表明,在这种新型的教育教学模式下,传统的“填鸭式”、“满堂灌”教学方法完全被摒弃,学生是真正作为学习主体去主动探索学习的,教师可组织生动形象的、图文声并茂的语言教学,并可以利用大量的软件资源提供一个良好的教学环境,这是以往任何教学手段所不能达到的。课堂上创设情境,让学生展开自我想象的空间,动笔写写自己的感受。使每一位学生始终是积极的参与者与共同的探索者,整个教学处在一种互动状态中,课堂教学充满活力,学生真正成为课堂中的主角。参考文献1中华人民共和国国务院.中国教育改革与发展纲要Z,20032国家教育委员会.中小学计算机教育五年发展纲要(1996-2000年)Z,20063全国中小学计算机教育研究中心.中小学计算机教育课程纲要Z,20064国家教委.中国新一代.杂志社.素质教育理论丛书M.第1版.北京时事出版社,20065梅纪萍.提高职业学校招生能力的思考与探索J.中国职业技术教育,2010.02
简介:计算机教育在中等职业学校已经广泛普及,传统的教育教学方法应经跟不上时代的进步。本文阐述素质教育在计算机教学中的实施办法,并探讨如何通过计算机教学来发挥学生学习的主动性、培养学生的思维品质和实践能力,进而提高学生的综合素质。关键词素质教育;主动性;综合素质中图分类号G434文献标识码A文章编号1007-9599(2010)04-0000-01VocationalComputerTeachingnandQualityEducationHuangYao(BaiseElectrical&MechanicalEngineeringSchool,Baise533000,China)AbstractComputereducationinsecondaryvocationalschoolshavebeenwidelypopular,thetraditionalteachingmethodshouldkeepupwiththetimesbytheprogress.Thispaperdescribesthequalityofeducationintheimplementationofcomputerteachingmethods,andexploredhowtohelpstudentslearncomputereducationinitiative,thequalityofstudentsthinkingandpracticalability,andthusimprovetheiroverallquality.
简介:写日记好像成了十几岁女孩、政客和那些在晚年准备写回忆录的人的一种爱好。日记是记下每天或者每周的想法的私人之地。无论是为一个疯狂爱上摇滚巨星罗宾·威廉姆斯的15岁的女孩所有,还是为一个德国大臣所有.它们都具有共同的特征.那就是它们都是锁着的最高机密,不与任何人分享。
简介:摘要基于MicroBlaze软核设计了一个可重构嵌入式系统,可完成基于嵌入式Web服务器的远程监控。介绍了Xilinx微处理器软核MicroBlaze的定制、硬件平台的搭建及uCLinux操作系统的剪裁,最后给出了实现远程监控的程序流程图。