導語：如何才能寫好一篇機電一體化技術的認識，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。

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關鍵詞：典型工作任務 一體化教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）10-0229-01

引言

中職院校培養的主要是在第一線工作的高素質勞動者和中、初級專門人才。然而隨著經濟飛速發展，企業不斷向技術密集型轉變，教學和生產實際脫節，使得就業形勢越來越嚴峻。為此，我院從企業實際崗位需求出發，制定一體化教學方案，打破傳統的知識為主導教學模式，轉變為基于典型工作任務模式，讓學生在完成具體項目的過程中學會完成相應工作任務，并構建相關理論知識。使學生具有較強的適應職業不斷變更轉移和自謀職業的能力。

一、課程內容制定

我院堅持校企合作開發課程，專兼職教師共同參與建設，行業企業共建教學環境的原則，參考企業實踐經驗及其職業要求，從中提煉典型工作任務。

《電子技術基礎》一直被認為是比較難教和難學的一門的專業基礎課，學生覺得枯燥，不實用。為此在教學內容的選擇上，將內容寓于生活和生產實際，并且選擇有聲音有現象的電路，形成一個個小的教學活動，激發學生興趣。并且突破原來的以學科為主線的課程體系，構建以職業能力為核心的課程體系，對電類課程進行了一系列的整合，從2011 級起，將《電子技術基礎》、《電子技能與實訓》、《電子儀器儀表》等整合為《電子技術裝接》的教學，開始實施模塊化、項目化教學改革。

在內容的組織上，以典型工作任務為載體，整合相應的知識和技能，實現理實一體化，使學生在一個個貼近企業的具體職業情境中學習，有利于培養學生在工作過程中分析問題和解決問題的綜合職業能力。

二、典型工作任務分析

根據電氣專業特點，考慮到學生的基礎比較薄弱，將課程內容化分成八個課題，每個課題分解成若干個學習活動，并將主要知識點蘊含在各個活動載體中，激發學生的學習興趣，樹立學生的學習信心。如整流模塊，以簡單的生活實例引入教學任務，以二極管電平顯示電路為探究對象，使學生根據不同現象，辨別二極管的單向導電性，并圍繞每個任務的實現循序漸進地學習、實踐，實現相應的教學目標。

表1 學習領域、行動領域與職業能力對應表（模擬部分）

三、教學過程設計

本課程以職業活動為導向，以校企合作為基礎，以綜合職業能力培養為核心，理論教學與技能操作一體化教學。整個過程圍繞具體的項目展開，進行理實一體化教學。

1.工作任務描述（以項目四為例）

我院SMT實驗室需要制作若干調光臺燈，要求使用晶閘管完成。現需要電工班根據電路原理圖領取、核對、檢測、篩選元器件，并按工藝完成電路的安裝。采用模擬工作場景的任務描述，為學生提供體驗完整工作過程的學習機會，增強學生適應企業實際工作環境和解決綜合問題的能力。

2.工作流程

活動1.明確工作任務：閱讀工作任務聯系單，明確工時、工作內容等要求。

活動2.制定工作計劃：人員分工、協作學習、組長制定工期安排、角色設定、學習討論等。

活動3. 識讀電路圖：認識元器件：能正確描述晶閘管、單結晶體管等元器件的基本性質和主要功能。了解調光電路工作過程。

活動4.篩選測量元器件：列寫工具及材料清單、對元器件進行檢測

活動5.電路的安裝與制作：能正確設計電路布局走線，按要求完成電路裝接。

活動6.電路的測試和驗收：能正確完成電路的通電測試，并按電工作業規程，作業完畢清理現場。填寫驗收和相關技術文件。

活動7.工作總結與評價：以小組形式，對學習過程和作品進行匯報總結，從職業素養（安全意識、責任意識、學習態度、團隊合作意識）和專業能力、創新能力等方面進行自評、互評和教師評價的綜合評價。

四、評價體系變革

在探索改革過程中，我院更注重過程化管理，以往的一張試卷定乾坤的做法，并不符合中職學生技能強、知識弱的特點。期末成績評定以平時（20%）+技能（40%）+綜合能力（40%）。，平時考核對學生完成每個項目的質量的評價，技能考核包括不同能力的考核，如元件識別、元器件檢測、儀器儀表的使用等。綜合能力考核則采用書面考試的形式，對學生的理論知識進行全面測試。

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計算機技術的應用，使得機械產品的生產過程有機的結合在了一起，逐漸形成了機電一體化技術，機電一體化技術的應用給我國的機械行業帶來了非常顯著的效果，使得機電的生產效率得到了提升，降低了原材料的消耗，也進一步的減輕了工作人員的工作強度，可以說機電一體化是微電子技術、計算機技術、信息技術相結合的綜合性高新技術。

1機電一體化

機電一體化這一技術的切入點是在系統工程當中，主要結合了機械、電子技術等先進的綜合性技術，機電一體化技術可以說是對相關技術原理以及機電產品得以實現的技術總稱，機電一體化產品則是由多個具有特殊功能的電子元器件所組成的有機的整體，這一整體能夠很好的滿足人們的使用要求，我們知道機電一體化技術的組織結構是非常復雜的，整體來看是由五個主要的部分構成，它們分別是機電機械裝置、傳感器、機電執行裝置、動力源和計算機。

2機電一體化產品的優點

（1）功能全。機電一體化產品具有其他產品不具備的優點，像記憶、控制、信息的處理等等，這樣也能夠使產品的性能會提高到一個層次，更加的多元化、智能化。（2）結構簡單。現階段的機電一體化產品正在向著輕、薄、細的方向發展，所以機電一體化產品的設計和制造也是采用的標準化的方法進行的。（3）具備自我監控功能。這一功能是目前大部分的機電產品所不具備的，機電一體化產品的自動監視功能可以讓自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。從而進一步的保障了產品的安全。

3我國機電一體化技術的發展與思考

近幾年，我國對機電一體化產品的研究有了很大的進步，比如我國的煤礦機電一體化產品就已經成功的占領了國內的市場，隨著機電一體化進程的不斷加快，生產效率的提高，會有很多外國市場也會被成功占據，而機電一體化中最明顯的一個成果就是國產全數字化直流提升機的成功研制，這一技術的出現讓我國的煤礦機電一體化上升到了另一個層次上，但是在不斷發展的同時，煤礦機電一體化產品還是出現了一些問題，像煤礦核心部分的國產化水平還是相對較低的，單機很多都沒有通信功能，可以說這些機電是處于自動化的狀態，但是通信是封閉的，雖然說設備的監測信息數據很多，但是很多都沒有得到有效的利用。所以說在發展我國的機電一體化產品的時候，在技術上還是要注意以下幾點問題：（1）任何一個裝置都是要有自主知識產權的，這樣才可以進一步的增加機電一體化產品供需比例，不至于比例太過失調；（2）增加機電一體化產品的通信功能，這樣才能夠讓機電一體化產品在今后的運用中更能夠適應綜合自動化的需要。

4機電一體化的發展趨勢

機電一體化是目前集機械、電子、計算機等多種學科的交叉綜合，機電一體化的發展也進一步的促進著相關電子技術產業的發展，基于此種情況，機電一體化的發展方向也被奠定，主要方向體現在以下幾個方面：（1）光機電一體化。這一系統主要部件為傳感系統和信息處理系統，因此運用光機電一體化技術能夠改善機電一體化的信息處理系統的相關性能，也正是因為光機電一體化的特殊性能，使得機電一體化產品的發展趨勢也正向著這一方向發展。（2）技術產品的網絡化。計算機技術的發展帶動了網絡技術的進步，網絡技術的不斷發展也進一步的促進者科學技術、政治領域的變化，這樣一來，企業的競爭也在不斷的出現多元化的趨勢，可以說只要有機電一體化產品被研發出來，只要是質量可靠的，基本上都會快速的暢銷，這也是網絡的功勞，因此機電一體化產品的大方向就是向著網絡化的方向發展。（3）全球系統化、智能化。從目前的情況來看。機電一體化產品的全息特征已經顯現出來，而且隨著科學技術的不斷發展，智能化的水平也變得越來越高，使得很多的機電一體化產品具備了判斷推理，自主決策等功能，以此來獲得更高的控制目標。（4）微型機電化。這里主要指的是尺寸不會超過1厘米的機電一體化產品，也就是說機電一體化的發展進程正在向著納米的方向發展，使得機電一體化的機體、執行機構、傳感器等部件都能夠有效的結合在一起，最重要的是體積很小，因此我們說微型及電話也是機電一體化的一個重要的發展方向。（5）機電一體化產品的綠色發展。機電一體化的發展給我國的工業發展帶來了巨大的便捷，同時也給人們的生活帶來了巨大的變化，使得人們的生活越來越豐富，但是在舒適生活的背后，資源也正在逐漸的減少，生態環境遭受到了前所未有的打擊，基于此種情況，人們逐漸認識到了保護環境的重要，要把對自然地傷害彌補上，也正是在這樣的一種思想促使下，綠色產品的概念隨之產生，可以說在環境異常緊張的今天，綠色化的發展時將來時展的大趨勢。

5結束語

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關鍵詞：石油機械；機電一體化；優勢分析；技術應用

機電一體化的發展是現代科技進步的體現，通過對計算機技術在機械設備上的應用，實現了更加精確和自動化的應用體驗。在石油工業中，傳統的機械設備已經不能夠滿足現代化的采油需求，為了提高石油能源的利用率，提高采油質量，必須要引進更加精確的機械設備。機電一體化在石油工業中的應用，將智能化和自動化的采油技術帶到了實際的工作中，保證了石油工程更高效、更準確的運作。

一、機電一體化的的應用優勢分析

1、可靠性提高

機電一體化的設備應用，不僅具有精確的操作參數的設計，在控制系統中還增加了保護控制系統的經歷，通過一些限定值的設定，一旦設備中發生過載、不穩定電流和失控情況時，保護系統就會自動停止運作，保證施工作業的安全性。這種安全系統的建立，保證了大型機械設備的完好，以及施工工人的人身安全，提高了油田施工的可靠性建設。

2、更多的應用性能

機電一體化的智能化設計，不僅提高了機械工作的精確度，縮短了工作時間，在功能的開發中也進行了多樣性的設計，在一種機電一體化設備中，可以通過計算機系統的設立和機械參數的輸入，就可以實現多功能的應用，不僅減少了工程機械設備的數量，還較少了設備管理與維護的資金使用。另外，在較多應用功能的設計中，提高了機械工作的范圍，促進了機電一體化機械的高效利用。

二、機電一體化技術應用分析

1、傳感技術

傳感器是機電一體化設計中的重要元件，是保證機械可靠運作和精確度提高的關鍵。其實質是對機械設備進行反饋機制的建立。機電一體化設備在運作中會對外界環境信息和自身的信息進行采集，如承重多少、電壓大小等，并經測定值通過傳感器傳輸給輸入信號端口，并與理想的參數值進行比較，合格與否會出入給控制系統，并進行運行和停運的選擇。傳感技術的應用有效的保證了機械的正常運轉，并通過數字記錄、顯示、信號處理和檢測識別等提高了機械的靈敏度，實現了智能化的自我修正。

2、自動技術

機電一體化的設計中具有自動化技術的應用，這種自動化主要通過微計算機的操作實現的，但是在實際的工作中，并不是通過參數提供和開關的操作就可以的，還要對具體的施工作業環境進行分析，對自動化系統的理想操作結果與實際操作結果進行比較，通過機電一體化機械的自我診斷對自身進行參數的修正，并在補償技術的應用中，真正發揮出實際作業的效果，提高設備的適應性和準確度，真正做到自動化系統的應用。

3、系統技術

系統技術涉及到整體概念，是將整體概念應用在相應技術上的過程，因為它從系統目標和全局角度出發，把總體進行分解，使其變成互相聯系的一些功能單元。一般來說，接口技術是其中比較重要的方面，能夠幫助總體系統的各部之間形成有機連接。

4、接口技術

接口就是使用某種方式連接機器的各個組成部分。其主要可以分為：軟件接口；電—機械接口；電氣—氣動、液壓接口；模擬量—數字量接口；電—氣、液接口；電氣—電子接口。

5、信息數字化處理技術

與傳統的機械操作相比，機電一體化機械的應用實現了信息數字化處理，通過對石油等工程施工環境的勘查，能夠將識別的聲音、圖像等，并在微計算機軟件中進行數據分析，不僅有利于施工設計的參考，同時也有利于安全作業的進行。這種通過計算機軟件和硬件的綜合應用，能夠在復雜的環境中快速的處理信息，提高了工作的效率。

三、機電一體化技術在石油工程中的應用

石油工程根據施工環境具有施工危險系數高、工作難度大等特點，這不僅要求施工人員的專業性，還要求工程機械設備必須符合施工標準，并在良好的方案設計中完成高效率的石油開發。機電一體化機械的設計與應用，解決了石油勘探和開發中的較多問題，在降低工作危險性的同時，通過可靠的自動化應用保證了石油開采的控制量。下面就具體應用和使用原則進行分析：

1、強化認識

機電一體化技術屬于近年來興起的一種高科技智能技術，它的優勢雖然很明顯，但是有很多從事了多年石油采集工作的員工對此并不一定有較為清晰的認識。而且有一部分員工可能也不樂于接受新鮮事物，所以要加強對機電一體化技術的宣傳和學習，需要員工能夠適應新的技術手段所帶來的新的工作方式。

2、進行實地調研

實地調研是為了對整個行業的薄弱點與優勢進行充分的了解。這樣才能夠有針對性地對產品進行設計、引入和推廣。經過野外的實地調研以后，獲得一份較為準確的調研報告，確定對機電一體化技術最需要的作業環節和內容，從而有針對性地進行引進。

3、實用性應用

機電一體化技術雖然具有極大的優勢，但也不能盲目地推廣，在對機電一體化石油機械設備的引進中務必要注意實用性原則。可以采取試點的方式進行試驗，如果效果良好的話再進行進一步的推廣。比如說先從石油化工設備入手，或是從隨鉆測試、計算機操作、泵站臺、轉油站以及對成套的車裝設備進行控制等都是比較不錯的切入方式。一旦切入以后要進行充分的觀察和研究，分析該設備在實際運轉中的不足及優勢，在此基礎上再進行相關的推廣工作。

四、結語

通過以上石油機械機電一體化相關問題的分析，我們可以知道，雖然機電一體化的設備應用能夠提供給工程更加智能和準確度的應用，但是在實際的工作中也要有專業性操作和前期的基礎準備。在石油工程的復雜環境中，機電一體化機械能夠在自我診斷、檢測和作業中保證石油的輸出質量，在現代能源緊缺的環境下，機電一體化已經成為了不可或缺的應用技術，并將會在未來的建設中通過新技術的革新，推動社會經濟的進一步發展。

作者:鄭洪越 單位:大慶石化工程有限公司

參考文獻：

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【關鍵詞】機電一體化；煤礦生產；安全管理

隨著各行業的激烈競爭趨勢，各煤礦企業也開始依靠先進的技術來提高生產的效率。但由于近年的煤礦事故頻繁發生，嚴重制約了煤礦發展的同時，也給煤礦工作人員尤其是一線采礦人員的生命安全形成了威脅，如何提高煤礦開采的安全度成為社會關注的熱點。尤其是煤礦開采向著更深層的方向發展，對開采的規模和安全開采的水平的要求越來越高，在這種背景下，機電一體化便被應用于煤礦生產中，提高了煤礦生產的安全性，使煤礦企業的經濟效益和社會效益有了質的飛躍。本文針對機電一體化在煤礦生產中的應用問題展開討論，并對機電一體化今后的發展作出了相關的建議。

一、機電一體化的發展現狀

1、機電一體化的含義和優勢

機電一體化是將機械、計算機和信息處理以及自動控制技術綜合起來并加以運用的復合技術，其中，它的計算機和電子信息技術涉及到機械的動力功能和控制功能。從本質上講，機電一體化并不是將各種技術單純的綜合在一起各自發揮作用，而是將這些技術形成完整的系統，從而實現高產高效。

對于機電一體化應用于煤礦生產的優勢，主要有這幾點：首先，提高了煤礦生產的安全性和可靠性，改善了煤礦生產中的機械使用性能，簡化了機械的操作復雜性，使機械的適用性更強。其次，提高了煤礦生產的效率，因為深層礦井的數萬噸煤炭需要從地下深處經過長時間的運輸才能到達地面，采用機電一體化能夠將機械與電子技術結合在一起，使煤炭生產大為方便。另外，它還有較強的監測功能，很大程度上控制了煤礦生產的安全性。

2、機電一體化的發展

從表一可以看出，機電一體化技術的發展離不開電子計算機等信息技術的支持，而我國煤礦機電一體化技術的廣泛應用要追溯到21世紀后期，在煤礦安全生產和監控等方面均取得有效的成果，但與美國等先進采煤國比較還具有很大的差距。

二、機電一體化技術在煤礦生產中的應用

1、電牽采煤機的應用

電牽采煤機是機電一體化技術在煤礦生產中的典型技術應用，與液壓牽引相比，它具有更強的牽引力，可以使采煤機克服前進動力不足的難題，即使是出現下滑時也能起到良好的牽引作用。同時，可以在具有一定傾斜度的煤層處防止機器下滑，并能保持較長的使用周期，除此之外，它還具有反應快，動態特性好的特點，對采煤機的超載情況進行監測，大大提高了工作效率。

2、在提升機方面的使用

目前國內機電一體化在提升機方面的技術應用主要是礦井提升機，這是一種典型的機電一體化設備，在結構上采用自動控制裝備，全數字化設備方面，簡化電器的安裝，并能夠與硬件配置相互兼容，核心部分采用先進的計算機系統，以全數字化設備提高提升機的使用可靠性。

3、其它煤礦機電一體化設置

采用的帶式輸送機是我國煤礦井下煤炭的主要輸送設備，主要采用可控軟啟動裝置，具有輸送量大和易于自動控制的優點，但是，由于在監控技術等方面還存在不足，制約了輸送機的功能發展。另外，計算機與液壓設備的有機結合也是煤礦機電一體化技術的成功運用，因為煤礦對供電要求較高，采用電液控制和網絡功能，可以實現遠程遙控。

三、煤礦機電一體化的發展目標

伴隨著科學技術的不斷發展，尤其是信息技術被應用于煤礦生產中，我國的煤礦機電一體化將會出現以下幾種特點。

1、智能化

隨著網絡技術的不斷提高，智能化是今后煤礦機電一體化的發展趨勢之一。所謂智能化，就是將一系列的程序輸入機器，通過程序來控制機器來完成相關的操作行為。在煤礦生產中安全生產是對煤礦生產順利進行的保證，針對目前礦難事故頻繁發生的現象，實現煤礦機電一體化技術的智能化是必然的。

2、網絡化

網絡技術是計算機信息技術發展的產物，隨著網絡技術的發展，全球一體化的趨勢也會越來越強，涉及的范圍也必將擴大，從經濟、文化領域逐漸擴展到多行業、多領域。一旦網絡技術將全球的生產連成一體，包括煤炭行業在內的行業競爭也必將出現全球化的趨勢，其中采用的機電一體化技術也會朝著這一方向發展。

3、其他發展趨勢

除以上發展趨勢之外，煤礦機電一體化可能會出現系統化的發展趨勢，同時，由于全球競爭的加劇，對研發具有自主知識產權的機電一體化技術也是目前國內煤礦企業爭相研究的課題，并根據煤礦開采的發展變化，增加機電一體化產品的通信功能以適應自動化的需要，也是今后的技術研究重點。

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一、教學內容的改革研究

機電一體化技術內容多，涉及面廣，綜合性強，因此，根據教學大綱要求，精選教學內容，制定合理的教學計劃，以達到最佳的教學效果。

（一）根據教學目標優選教材

機電一體化技術作為一門新興的綜合性學科，發展非常迅速；目前現有的教材雖然版本繁多，但各有局限。為此按照教學大綱的要求選取一套內容體系相對合理且能反映機電一體化學科水平的教材，就尤為重要。依托培養目標，在對教材的選擇上應把握以下幾點：實用性，教材避免紙上談兵，避免冗長的理論推理、介紹，使用時既要有入門的引導，又要兼顧提高和深入；系統性，教材針對機電一體化技術的組成展開，因此，對于每一環節都要強調在整個系統中的作用及其與系統其他要素的關聯性；先進性，介紹最新技術前沿，讓學生了解最新發展狀況，激發學生學習興趣，把握學習方向。

（二）教學內容的改革

由于該課程開設之前，其主要內容都有多學時的專門課程講授，如傳感器有傳感器測試技術在前，機械部分有機械設計基礎等；如果課程內容僅僅是對先修課程的回顧和重復，勢必造成學生普遍對該課程提不起興趣，教學效果很不理想。因此，課程內容的設置上必須要有所突破。

1.理論教學內容的改革

首先，透徹講述機電一體化的概念、體系結構等。本部分內容對學生建立機電一體化技術框架有高屋建瓴的作用，透徹的理解能對課程學習能起到事半功倍的效果。

其次，對各單元技術的講解，要分清主次。機電一體化技術是機械技術、檢測傳感技術、自動控制技術、伺服驅動技術、信息處理技術、系統總體技術等多種技術的融合。雖然這些技術在系統設計中都很重要，但是如果在教學過程中不分主次，對每項技術的講解等同視之，勢必會大大加重學生負擔，轉移系統設計這一教學重點。因此，要分清主次，增刪結合。對伺服驅動技術和檢測傳感技術要重點講解，特別是伺服驅動技術，它是系統設計的核心；檢測傳感技術要突出檢測系統的設計，減少傳感技術的講解，可改為學生自學。自動控制技術、信息處理技術內容較多，且前期相關科目有所講解，所以不宜過細，可以總結性的講解。

最后，重點引導學生運用所學知識進行課程設計，可以采用較多課時，分析實際系統的設計過程。比如工業機器人、數控機床、全自動洗衣機等典型機電一體化產品為實例，可以精講其中一兩個，使達到舉一反三的效果。同時，可以根據實際情況，引入最新科技產品，提高學生學習興趣。

2.實踐教學內容的改革

在教學過程中，由于學生缺乏綜合應用知識的經驗，普遍感到學習《機電一體化技術》的難度較大。因此，實踐教學就顯得尤為重要。根據課程特點，在此環節中應該避免或減少驗證性實驗，加強綜合性、設計性實驗的開設。隨著我院實驗設備的不斷完善，機械工程實訓中心、創新實驗室、機械原理實驗室等逐步投入使用，實訓、實驗條件大大改善。同時，在實踐教學中，做到以學生動手為主，教師輔導為輔的教學模式，充分調動學生的主觀能動性，由被動學習轉變為主動學習。

另外，安排學生進行課程設計時到企業進行調研，了解不同企業的崗位要求，明確自己能做什么，再經過指導教師的指導，最終進行設計選題；在做中學，學中做，最后完成課程設計及論文。這樣可以避免學生設計時理論與實踐脫節，紙上談兵多、實際動手少的問題。

二、教學方法的改革研究

（一）采用多種教學方法和手段

《機電一體化技術》課程具有內容豐富、信息含量大、抽象、理論性強等特點，內容比較枯燥。為此，采用形式多樣的教學方法，例如多媒體教學法、啟發式教學法等，來激發學生的學習興趣。采用動畫演示、實物展示等形式強化學生感性認識，加強學生對相關知識點的理解。重點講授知識的精華、知識的內在聯系。從能力培養著眼，注重講、練結合。

此外，在理論教學方面重點采用類比法。類比法是指對兩個或幾個相似的的對象進行聯想，根據它們之間在某些方面的相同或相似，而推出它們在其他方面也可能相同或相似的邏輯推理方法。

（二）增強實踐教學環節，理論聯系實際

實踐環節包括實驗、課程設計等。針對《機電一體化技術》課程綜合性強的特點，減少演示性、驗證性實驗，增加綜合性、創新性實驗，在教學中充分采用理論聯系實際的教學方法。

開設綜合性實踐環節，如《機電一體化系統設計課程設計》，要求學生在兩周內，利用簡易模塊，任意搭建各種機械模塊，如打印機等，在構建機械模塊之余，完成電機、傳感器的選擇、安裝，完成其控制電路板的設計、開發、制作、調試，以及軟件編程調試。通過小型機電一體化系統的開發設計，來培養學生的動手能力和創新意識，增強學生“工程化”的意識，激發學生的學習興趣，提高其學習的主動性和目的性。

三、結束語

通過筆者近兩年對《機電一體化技術》課程的教學改革，把握系統化、整體化、工程化這一主線，充分調動學生的學習積極性和參與性，綜合運用多種有效的教學方法，增強實踐環節，提高了教學效果和教學質量。

參考文獻：

[1]梁景凱.機電一體化技術與系統設計[M].北京：機械工業出版社，2009.

[2]董愛梅.《機電一體化系統設計》課程考核改革的探索與實踐[J].考試，2008，（41）：11-12.

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關鍵詞：煤礦機電一體化技術；應用；發展

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A

1 機電一體化對煤礦企業的意義

煤礦采煤技術的發展經歷了手工、炮采、機械化等幾個階段，生產能力相應的得到不斷提高，礦井年產量從幾萬噸發展到幾百萬噸。當前一些先進的煤礦企業、礦井甚至一個采煤工作面的生產能力就能達到500-1500萬t/a，例如神東煤炭集團上灣礦生產能力達到了1470萬噸。生產能力的提高，與之相適應的配套機械設備應運而生。煤礦機電一體化產物是把各項高新技術融于一體的高科技產物，其首要技術搜羅：微電子、計較機、自動節制、人工智能、傳感產物等等，這些都是科技高速成長的熱點技術。在煤礦企業中，開始操作機電一體化技術對煤炭系統進行刷新舊設備和開發新產物，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產物的成長是實現高效、平安、機械化生產的必要條件。

2 機電一體化技術在煤礦的應用

2.1 礦井安全生產監控系統中的應用

機電一體化技術煤礦生產中的應用機電一體化技術包括基礎的機械技術、以及計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術動技術。而在礦井的生產過程中，監控系統尤為重要，礦井中的監控系統情況與銀行不同，數據保存并沒有那么一絲不茍的要求，甚至規程要求數據因死機丟失在五分鐘之內是被允許的，唯獨不同的是不可以連續停機。日常生活中銀行因死機暫停營業經常發生，人們并不擔心網絡故障會把你的個人存款數據搞丟了，只要耐心等上一個上午銀行服務器故障總會排除。安全監控系統不能說停就停，否則礦工的生命安全則失去了保障。機電一體化技術應用后，機內數據庫通過局域網連成同步模式，主備機的心跳監控由自行研制的專用通信接口擔任，軟硬件相結合，自身數據庫與主機同步，還能分擔諸如數據檢索、網絡上傳、圖形顯示、圖表打印等任務，經過幾年的現場應用，機電一體化技術在礦井中的監控系統中得到了很好的效果。

2.2 煤礦機電一體化技術運輸機中的應用

隨著我國經濟的快速發展，生產生活用煤的增加，對煤礦的生產提出了更高的要求，以我國煤礦企業目前的提升和運輸系統來講，與國外還有很大的差距，以目前的水平來說很難適應發展的需求，所以需要不斷的借鑒外國的經驗，加大研究力度，把機電一體化很好的應用到煤礦的提升和運輸系統上。內裝式提升機是目前比較領先的技術，它采用電機和滾筒一體化的設計，結構簡單，操作方便，系統更加準確，能夠實現完全自動化控制。我國大部分煤礦已經實現了皮帶式運輸和生產，大規模的強力運輸機非常普遍，這種帶式傳輸機具有遠距離連續輸送、大輸送量、運行安全可靠、效率高和容易實現自動化的特點。在計算機控制系統的隨時監控下，能夠實現自我診斷和自我保護的功能。雖然在實現自動化方面還有所欠缺，但是在應用過程中已經得到了長足的發展和進步。

2.3 煤礦機電一體化技術在采煤機中的應用

我國大多煤礦采用了綜合機械化采煤系統，有力地推動了煤礦自動化的進程，早先采煤系統是液壓牽引，現在已經過渡到電牽引，機電一體化牽引技術比液壓裝置有著明顯的優點：首先是具有良好的牽引特性，能夠提供采煤機有效的牽引力，克服其阻力，還可以在下滑時提供制動功能；其次是由于裝有防止下滑的制動裝置，使之能夠用于大傾角煤層作業；第三是運行更加可靠，能夠支持長時間惡劣環境的作業，這是因為該機器的整體磨損很小，維修少，故障少的原因。第四是該機器的動態性好，能夠通過控制系統及時調整各種參數。第五是機電一體化采煤系統結構簡單，體積小，而且使用效率很高。同時電牽引采煤機已經轉為全部由計算機控制，使支架自動化得以實現，另外，對工作面刮板運輸機配置了微機監控裝置，實現了系統的完全自動化控制。通過機電一體化技術采煤機中的應用，實現了采煤機整體設備的動作協調，大大提高了安全性、可靠性和工作效率，操作更加簡單方便，帶來了巨大的經濟效益和社會效益。

2.4 機電一體化技術在帶式輸送機中的應用

帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多，一般為3點驅動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發達國家相比存在顯著的差距。

2.5 機電一體化技術在支護設備中的應用

液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的支護設備，目前正向電液控制方向發展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。

乳化液泵站是為液壓支護設備提供高壓液體的裝置．要求其具有高壓、大流量的供液能力．并能根據工作面液壓支護設備的用液量自動調節供液量。我國生產的智能型乳化液泵站系統由智能型乳化液泵站自動配液系統和智能型乳化液泵站供液系統兩部分組成。具有自動檢測油箱油位高度，自動配液，高、低液位自動控制，在線檢測乳化液濃度，自動校正乳化液濃度(可選定1．5度～5度)，當濃度達不到設定值時聲、光報警，定時自動反沖洗，能夠監控實際用液量，具有遠距離傳輸功能，采用液晶顯示器，具有實時顯示乳化液濃度、液位、油位、流量計量、自動配液狀態功能。

2.6 機電一體化技術在掘進機中的應用

掘進機是目前大多數煤礦廣泛使用的掘進機械，其電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱(以下簡稱開關箱)、礦用本質安全型操作箱(以下簡稱操作箱)、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的掘進機電氣系統。與液壓系統配合操作可實現整機的各種生產作業。

2.7 其他煤礦機電一體化裝置

液壓支架則向電液控制方向發展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6～8s/架，最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。

鎮江中煤的二款分站，KJ101N-F1和KJ101N-F2型分站均采用一體化設計，它們分別采用不同的材料和技術，使其兼有：監控分站、斷電儀、本安電源箱、后備電池、風電瓦斯閉鎖儀等五項功能，體積纖巧重量輕盈渾然一體，全部儀器重量均在20公斤左右，提在手中如同攜帶一只公文箱；一體化結構減少了設備之間的電纜連線，可靠性遠遠好于分體式結構；使用現場不需要占用很大的空間，減少了設備之間的連接電纜，無論安裝和維護都變得輕松和方便。

3 煤礦機電一體化技術應用的建議

近年來，在我國經常能聽到或看到煤礦塌方、透水等安全事故的發生，這安全事故的背后，說明煤礦在管理和技術上都存在很嚴重的問題，對于廣大煤礦來講，如何預防安全事故的發生，成為煤礦企業面臨的主要問題，機電一體化產品的出現，有力的提高了煤礦的整體自動化水平，所以現在的煤礦企業應加大機電一體化產品的應用。目前，在我國煤礦機電一體化的技術在推廣和使用方面有了長足的進步，在相關煤礦企業得到了很好的發展，但由于我國開始應用此技術的時間不長，還缺乏相關的驗，與發達國家還有很大的一段差距。所以在機電一體化技術的研究和借鑒上一定要加大力度，努力使之達到發達國家水平，減少煤礦安全事故的發生，保障國家和人民的生命財產安全。

計算機技術作為機電一體化的核心科技，要大力發展現場的總線任務，加大研究力度，提高機電一體化的中央控制系統的運算能力的貯存能力。努力研發軟硬件系統，使之適應不同的場地環境需求，使該機器系統能夠實現功能強、性能好、精度高、體積小、重量輕、效率高、使用方便等特點。同時，該技術產品還應該具有通信功能，要具有高可靠性和通信模塊。可以考慮和工業以太網技術相結合，實現工業以太網對于煤礦機電一體化技術的控制，適當結合現場總線技術，實現良好的通信控制。要提高未來產品和技術的智能化水平，要通過建立一個高效的、動態的控制系統來及時修正系統參數，判斷系統周圍的變化，對機電設備和自身運行環境都能夠有著準確的判斷，并且能夠實現自我修復和調整，通過對工作狀態的判斷，對所采集參數的分析，和對系統的診斷，準確地找出故障所在，并且能夠對今后工作中的故障進行準確的預測。未來要對傳感器技術進行深入的研發，煤礦井下環境極端惡劣，井下高溫度、高濕度、高粉塵、低含氧、低照度，傳統的傳感器使用電位器調校，在井下調整起來相當的不方便，一是要開設電位器調整孔，儀器外殼無法實現良好密封，井下濕氣與粉塵使產品壽命大減；二是用起子反反復復地調整電位器，極易造成機件損壞，具現場工人反映：許多產品不是使用壞的而是被調整壞的；三是徒手旋轉調整精度差費時費力，帶下井的氣樣是有限的，如果“零點”、“精度”、“報警”“、斷電”全部用電位器來整定的話，有時帶到井下一袋子氣（橡膠氣囊攜帶標準氣樣）全部用完還沒調好一臺傳感器。所以要實現礦用傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，紅外遙調技術應用到礦用傳感器上是對煤礦安全儀器是一場劃時代的變革。實現了紅外遙控調校技術研發，使新儀器整機未設任何調整孔，儀器的調零、精度、報警值、斷電值設定；輸出信號制式設定；參數顯示及模擬量輸出微調全部由紅外遙控器操作。可以有效地避免調整時的機械損傷，提高整機密封性，延長儀器使用壽命。紅外遙控調校技術在礦用傳感器推廣應用充分體現了機電一體化技術實現煤礦作業的自動化。

4 煤礦機電一體化技術的發展趨勢

由于采掘環境的變化和采掘方法的優化，隨著煤礦機電一體化技術的廣泛應用，煤礦機電狀況有了多方面的改變和進步，其趨勢正朝著安全、可靠、先進、經濟的方向發展。

4.1 從供電等級與布局上看

供電等級在逐漸提高。地面特高供電由35kV改為60kV。3kV供電綜采工作面正在實行，10kV供電的機電設備已經開始使用。供電環節多，控制設備多，纜線長度及分布網絡也在發生相應的變化。移動式供電設備普遍使用。

4.2 從單個設備電功率看

廣泛采用大功率、高效率、重型成套機電設備，采煤機總功率在2000kW左右，工作面刮板輸送機裝機功率已達2250kW。某煤礦在使用機電一體化技術后，功率為1000kW、730kW等采煤機已經在使用，與過去使用的功率較大的575采煤機功率幾乎翻了一倍。配套設備功率也在增加。

4.3 從噸煤用電比例上看

雖然沒有具體的數據，但是，噸煤用電比例會越來越高。特別是運輸環節的耗電占有的比例也呈上升趨勢。

4.4 從設備控制手段上看

線控制、遠距離控制和集中控制將成為主流控制手段。單片機與PLC的應用，標志著軟件控制將逐步取代硬件控制。可視化界面使得操作變得更加便捷、透明和準確。量化控制將取代模糊控制。智能控制正在完善和升級。網絡監控和遠程控制正在興起。

4.5 從安全保護內容上看

目前使用的智能型綜合保護裝置，具有過載、短路、斷相，過壓、欠壓、三相平衡，漏電以及漏電閉鎖、風電與瓦斯電閉鎖等多項保護功能。有的真空隔爆開關還有真空斷路器漏氣報警功能。除此之外，電氣設備還有機械電氣互鎖保護，高低壓連鎖保護等。

4.6 從設備性能、質量上看

機電一體化推廣與使用，使得設備的質量不斷提高，性能也有長足的改進甚至升級。許多使用者切身體會到，只要設置、調試得當，不違章操作，基本不會出現燒毀電動機、嚴重影響運轉的故障。有的電工說，自從智能型電控設備正常投入運轉后，現場的工作量明顯減少；主要就是接班后例行檢查、維護，清理環境衛生和吊掛纜線等。

結語

隨著煤礦生產不斷向深部水平發展，對控制水平和規模的要求越來越高，加速了機電一體化技術的發展和進步。進入21世紀，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用均有重大突破，因為煤礦是高危行業，提高機電設備自身的安全可靠程度和自動化程度，最大減少用人，是實現礦井長治久安的關鍵所在，因此煤礦機電的自動化有力推動了企業安全高效、又好又快發展。

參考文獻

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[6]趙文珍，全，等.機電一體化實用手冊[M].北京：科學出版社，2005.

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關鍵詞：高職院校；機電一體化專業；現狀；改革方向

自上個90年代以來，計算機技術以及電子信息技術的飛躍推動了我國機電一體化技術的發展與進步，同時各種機電一體化產品也層出不窮，至今也處于快速發展的階段。隨著國內外機電一體化技術的快速發展，很多企業在生產方面更加規范化，各個崗位的技能要求也逐步提高，機電一體化行業對相應的人才的需求也發生了根本性的改變。傳統的機電一體化課程體系顯然已經不能適應當前行業發展的客觀需要了，這就促使高職院校結合當前實際，重新制定或優化機電一體化的人才培養方案，加緊實施課程改革。

一、當前高職機電一體化專業課程的現狀分析

1、課程的設置過于追求學科的系統化

機電一體化專業的課程建設雖然幾經改革依然沒有跳出學科體系的潘籬，這是導致高職機電人才與企業所需要之間不一致的結癥所在。機電一體化專業是一種復合型高技術專業，專業知識涉及機械與電子兩大學科領域，讓學生在短短的在校時間內去系統的掌握兩大寬廣而精深的學科領域知識是不可能的。嚴格追求學科知識的系統化造成了，機不太懂，電業不太通的尷尬局面，或者嚴重失去了專業的特色，達不到培養的目標。

2、課程知識老化、落后

目前，機電產業已逐步成為高新技術產業中的主導產業，機電產品逐漸智能化、柔性化、高速高精度化、微型化鄧方向發展。支撐機電一體化產品的許多技術、伺服傳動技術、伺服電機技術、傳感檢測技術及信息處理技術等在日益涌現和不斷更新。許多的新知識、新技術、新工藝、新材料、新設備、新標準需要在課程中體現出來，而絕大部分院校的機電一體化專業課程的教學內容相對社會領域的科學化已顯得非常落后，有些甚至依然是以傳統的機械技術占主導地位，這必然導致培養目標很難適應當今機電行業的發展趨勢。

3、專業課程設置與就業崗位存在偏差

由于現階段我們缺乏對區域經濟發展的系統性、針對性調查研究，導致很多高職院校在專業課程設置方面未能很好地突出就業為導向以及社會需求，使得機電一體化的專業方向十分單一，且市場適應能力較弱，進而不能滿足地區經濟和行業發展、就業崗位的需要。

4、專業教材內容與實際脫節甚至滯后

當前，很多高職院校所采用的某些機電一體化專業教材內容十分陳舊，版本過老，缺少一些能反映機電一體化先進技術的內容，而且該專業的各門課程之間缺乏緊密的聯系，不利于學生將相關知識有機地滲透或結合在一起進行掌握。除此之外，還存在知識重復嚴重、理論性過強等問題，同時也極大地忽視了對學生實踐能力與創新能力的培養。

5、忽視了對學生實踐動手能力的培養

由于深受“重理論，輕實踐”這一錯誤思想的影響，導致很多高職院校在進行專業設置時把理論課看得過于重要，導致理論與實踐學習的比例嚴重失調。加之不注重教學實訓，導致學生的實踐場所或實習基地條件較差，使學生的實踐訓練嚴重不足，這對機電一體化這樣實踐性較強的專業來說顯然是不相適宜的。

6、專業“雙師型”教師存在嚴重不足

當前，很多高職院校在師資力量建設上還存在一些不足，尤其是機電一體化專業“雙師型”教師存在嚴重不足的問題，有的專業理論教師不能指導實訓教學，而有的實訓教師在基礎理論方面又過于薄弱，這不利于學生全面地提升和發展自我。

二、高職機電一體化專業課程改革的重要性與必要性分析

一方面，對當前的高職機電一體化專業實行課程改革是改變我國機電一體化教學現狀的根本途徑，具有重要的現實意義。隨著我國科學技術的進步與飛速發展，我國的機電一體化產業逐漸發展成為高新產業的主導產業，甚至成為我國經濟發展的重要支柱，所以機電一體化行業對人才的需求變得更高，具體來說，這些人才必須要具備扎實的專業技術技能，要能夠靈活地運用各種現代化機器設備開展日常工作；其次，這些人才必須具備一定的經營管理能力、環境適應能力以及較強的應變能力，這樣才能夠快速地適應企業的管理經營模式，為企業的未來發展建言獻策；第三，必須具備足夠豐富的實踐經驗、良好的職業操守和團隊協作精神，這是作為工程技術人才必不可少的基礎條件。另一方面，由于我國的機電一體化專業起步較晚，發展時間不長，所以還沒有形成一種合理高效的專業課程體系，當前不得不加快對該課程體系的總結、研究，以盡快發現自身的不足并加以改進，這樣才能推動該專業又好又快地發展，因此，筆者認為進行機電一體化專業課程改革是一種必然趨勢。

三、高職機電一體化專業課程改革的方向和建議

1、加快調研，進一步分析崗位需求，明確專業培養目標

對于高職院校而言，現階段最重要的是根據行業和社會需求制定人才培養戰略。具體來說，應當在機電一體化技術專業建設指導委員會的領導下，通過問卷、訪談、研討等多種方式對機電企業進行廣泛的調查研究，進一步明確我國機電一體化技術專業畢業生的主要工作和崗位群。同時，要結合國家對高職學生培養目標的總體定位，以崗位需求和職業標準為依據，以職業生涯發展為目標，明確機電一體化專業的培養目標，應當是全面發展，具有良好的職業素質、實踐能力以及創新能力的高素質技術應用型人才。

2、與時俱進，加快機電一體化專業課程體系的模塊構建

筆者認為，現階段構建以模塊化課程為基礎的理論課程體系和實踐課程體系很有必要。

要合理地構建理論課程體系，就需要我們對職業崗位群進行系統的分析，以知識應用為主線，不講求理論知識的系統性和完整性，以“必需與夠用”為度，更加注重專業的應用性和實踐性，這樣，我們就可以把機電一體化專業的理論知識組成一些模塊化課程，進而形成理論課程體系。另外，構建合理的實踐課程體系十分關鍵，這是由于實踐課程是促使學生獲得知識的重要途徑，它對培養學生的作風、素質和能力具有十分重要的作用。高職院校應當結合實訓條件，形成一種與理論課程體系緊密結合的實踐課程體系，可分為基本技能訓練、技術應用能力訓練和綜合技能訓練三個模塊。這樣既能夠有效地促進學生對專業知識的學習和技能的掌握，又能夠為學生未來就業提供經驗、創造條件。

3、著重強化校外實習環節教學，增強學生的工程應用能力

針對高職院校對機電一體化專業實踐教學環節不夠重視的情況，筆者認為有必要對此采取進一步的強化措施。首先，高職院校應當注重對實踐教學環節的安排與實施。日常除了開展各種傳統的電機實驗項目外，還應當有序地組織學生到不同電機企業或變壓器廠進行實習訓練，以不斷增強學生對電機結構、生產流程的感性認識；其次，高職院校也要加快校企合作，注意搞好與較大較強企業之間的關系，以借助校外實習基地鍛煉學生的動手能力，培養更多優質人才；第三，高職院校也要適當地改進實驗、實訓的投資方式，可以把學校實踐性很強的實驗實訓投資與企業的技術改造結合起來，著力抓好實驗室、實訓基地的建設工作，甚至可以把部分實驗室或者實訓基地直接建立在企業當中，這樣一方面給學生創建了一個真實的實踐環境，另一方面又極大地促進了地方經濟的發展，盤活了學校的投資，為機電一體化專業的學生帶來更多福音。

四、結束語

總而言之，我國的高職院校機電一體化專業課程現狀不容樂觀，可以說是已經面臨著嚴峻的改革形勢，當前我們的高職院校必須在國家教育部門相關政策的指引下，緊跟機電行業發展的需求與步伐，結合高等職業教育的實際特征，逐步有序地采取課程改革措施，并且在改革的過程中不斷進行總結、更新、調整和完善，這樣才能探索出一條真正適合自身發展的道路，才能為我國的機電行業培養出更多適應社會發展需要的高素質人才。

參考文獻：

[1] 洪小麗，孫濤.高職機電一體化專業課程現狀及改革思考[J].長沙航空職業技術學院學報，2009，03：14-16.

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【關鍵詞】機電一體化；創新；發展

一、機電一體化的發展過程

機電一體化于1969年首次提出，它是機械學與機械結構學的總稱。二十世紀七十年代是傳統機電一體化階段，在這一階段，機電一體化是由機械學和電子學組合而成，主要用于自動售貨機、自動門以及自動對焦的照相機、攝影機等自動化產品的需求。二十世紀八十年代進入電腦控制機電一體化階段，為了適應產品多樣化的需求，滿足降低生產的成本、提高生產效率以及減少勞動力的需求，企業開始大量地研發機器人、電腦整合制造等與自動化生產相關的技術。在這一時期，電腦在其中扮演著非常重要的角色。到二十世紀九十年代，網絡傳輸技術、衛星定位系統以及無線與無線通訊技術也應用于機電一體化系統中。進入二十一世紀，機電一體化進入多元化的發展階段，又引入了光電技術、微機電系統技術等與生物相關的生物機電工程技術。

二、國外機電一體化的發展現狀

﹙1﹚制造技術的先進

總體來說，國外的機電一體化技術一直處于比較領先的地位。具體來看，先進的機電一體化技術就是綜合對傳統的機電一體化過程中的信息、能源等材料以及各種管理技術進行不斷的總結和吸納，使之綜合地運用到機電一體化產品的研發與制造過程中去，逐漸形成更加清潔、高效、低耗的機電一體化的產品的生產過程。從而使得制造技術更加完善、更加先進。

﹙2﹚傳感器與自動化儀表技術

隨著現代科技的不斷發展，機電一體化也得到了快速的發展，這也使得儀器、儀表技術發展得更為迅速。隨著微處理器在儀表中的運用，提高了儀表的可視度、可靠性以及可操作性。不僅使儀表的體積和重量得到了縮減，更使得其大大地降低了結構的設計難度，更為重要的是降低了機電一體化產品的制作成本。因此，以微處理器為核心的各種各樣的儀器、儀表以及傳感器在市場上得到了廣泛的銷售。例如，集成光學傳感器、生物傳感器、化學場效應晶體管等多種多樣的產品。在新時期，傳感器的發展也漸漸向小型化、智能化方向靠攏。

﹙3﹚機器人技術的智能化發展

機器人具體來說就是具有人的思維、情感及決策的高級的智能的機器。從人類發明機器人開始，該技術就以飛快的速度發展。在新時期，機器人的研究向家庭化方向發展，許多機器人已經走進工廠，走入普通的家庭中。

三、機電一體化產品的創新及發展趨勢

首先，隨著時代的發展，未來機電一體化技術將會得到更為廣泛的運用。機電一體化的產品也更加多樣化，小至數字光碟大至高速列車，都是機電一體化技術的運用與開發的產品。而在當今的用戶至上的市場中，客戶是企業經營的核心，只有不斷地研發出新的能滿足客戶日益增長的需求的產品，才能在激勵的企業競爭中始終立于不敗之地。因此，機電一體化的相關研究人員要時時地了解市場的需求，根據市場的需要對產品的功能、結構、材料及外形進行創新與調整，使之適合市場的需要。只有這樣，才能促進機電一體化的不斷發展。

﹙1﹚產品外形的創新

人們對一件產品的認識和了解首先是從它的外觀開始的，只有特別的、令人賞心悅目的外觀才能抓住客戶的眼球，吸引客戶的注意力，給人留下深刻的印象。因此，對機電一體化產品外形的設計要進行創新，在注重產品外觀的同時，也要使產品的外觀與功能相融合，使產品與其周邊的設備與接口相適應。

﹙2﹚產品功能的創新

功能作為機電一體化產品的重要內容，也是機電一體化產品在市場競爭中最重要的因素。機電一體化產品的功能創新主要包括兩方面的內容：一是在已有的機電一體化產品的基礎上，根據客戶的需求對其功能進行改進與完善，使之符合客戶要求；二是指企業不是根據客戶的需求而進行創新，而是依據市場的發展進行自主的創新，創造具有新功能的產品，引領市場的發展。當然，由于第一種創新是在原有的基礎上進行的創新與改造，因此，其所需的人力物力及資金也相對較少，并且投入市場的風險較小。而第二種則需要一定的資金技術及時間的投入，并且當新的產品投入市場時還存在著較大的風險。但是，創新是推動企業發展的動力，只有不斷地研發出新功能的產品，才能占據更大的市場份額，在眾多企業的競爭中獨占鰲頭。

﹙3﹚產品材料的創新

對機電一體化產品的創新，材料的創新也是其創新的重要環節。機電一體化產品對材料的創新也包括兩個方面：其一是指研發出新機電一體化產品的材料，例如，研發合金材料、納米材料等新的材料用于機電一體化產品的運用；其二是在機電一體化產品的研制過程中逐步地采用質量輕、體積小、強度大以及耐高溫、耐磨的材料，使機電一體化產品更符合人們的需求。

﹙4﹚產品控制功能的創新

機電一體化產品控制功能決定著產品性能的好壞 。隨著當今科技水平的迅速發展，微電子技術也在飛速地發展。如今，多功能的高速微處理器在市場中不斷出現。從而推動了在機電一體化產品中自適應控制、神經網絡控制等現代的控制技術得以實現。但是，就目前來說，大多數機電一體化產品還只具備低級智能，因此，對于具有控制功能、狀態監視及故障自診斷等功能的產品的研究具有很高的發展需求與前途。如果企業能夠出奇制勝，研發出新的控制功能的產品，必然會贏得市場的競爭力，促進機電一體化的不斷創新。

﹙5﹚產品結構的創新

另外，對于產品結構的創新也是機電一體化產品創新的一個重要的方面。對于機電一體化產品來說，無論是對產品進行再改進，還是對產品進行創新設計，對產品結構的創新都是極其重要的一部分。具體包括動力結構、機械結構、傳動結構以及周邊的接口等結構的創新。

四、機電一體化產品的發展方向

機電一體化不是一門單獨的學科，它集計算機、電子等學科于一體，因此，隨著計算機、電子等技術不斷地向快速化、智能化和微型化飛速發展，在未來階段，機電一體化產品主要朝智能化、小型化、網絡化等方向發展。

另外，機電一體化作為一門新興的領域，涉獵研究的人員還比較少。機電一體化人才的欠缺是當前的一個嚴重的問題。因此，大力地推進機電一體化的發展，完善建立相關專業及培養機構，培養出更多機電一體化人才，是當前的主要任務及目標。例如，在各高校中設立相關的專業，國家加強對該專業的扶持；鼓勵相關專業培訓機構的發展等，吸引更多的學生學習機電一體化專業內容。只有這樣，才能盡快地培養出高素質的機電一體化人才。促進我國機電一體化向前發展。

總結

機電一體化作為與我們生活息息相關的內容，要不斷地進行創新才能適應發展的需要。在機電一體化的創新過程中，要在掌握已有的技術的基礎上著眼于為來，了解市場需求，創造出更多滿足未來需求的產品，在激烈的市場競爭中利于不敗之地。

參考文獻

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關鍵詞：機電一體化技術；工程機械；應用

機電一體化技術也被稱為機械電子學，可以包含了對計算機信息技術和機械技術等技術的涉及，作為一種實踐性和系統性非常強的技術。這個技術從上個世紀就已經被大眾所了解，伴隨著目前社會經濟水平以及科學技術的不斷進步，微電子技術的出現徹底改變了機電一體化技術，廣泛應用在工程機械行業當中，不但能夠將生產質量、產品性質以及工程機械的施工效率提升，同時從最大程度上改善目前的機械現象。

1工程機械概述

工程建設流程中所能夠使用到的施工機械設備的總稱就是工程機械。目前，我國存在非常多種類的工程機械品種，被廣泛的使用到各個行業當中，例如在建筑工程、水利工程以及電力工程當中[1]。從當前情況來講，但凡是土石方施工工程、路面建設養護工作、流動裝卸工作以及多種建筑工程當中需要使用到的機械產品也都是工程機械。

2機電一體化的重要特征

2.1高精度特性

工程機械使用機電一體化技術能夠有效的將機械工作精度大幅度提升，有效的提高了工作效率。例如混凝土攪拌設施當中將電子稱量系統裝進去，不但能夠將自動稱重工作實現，還可以保證混凝土攤鋪獲得比較良好的效果，從而將施工品質加強，同時能夠將機械運行的效率有效的提升，保證減少人工投入成本[2]。

2.2自行檢測特性

機械在運轉當中能夠對所有子系統自動進行檢測，同時能夠將工程機械的實時運轉情況獲得比較好的映射，一旦碰到異常檢測的情況，就能夠將自動報警系統啟動，尋找到工程機械故障的具體地方，機電一體化的良好特征能夠將工程機械設備的工作效率大幅度提升，從而降低檢測費用，保證在故障第一時間里將故障位置精準確定，從而降低停機時間，提升機械運轉品質。

2.3操作靈活方便

在平時的工程機械工作當中，機械設備運行需要可靠的保養和維護，可是非常繁雜的拆卸流程帶給機械維修工作人員非常多的不方便、機電一體化技術在維修流程中使用了一體化的操作模式，實現了自動化的管理系統功能，使用幾點一體化的自檢系統，借助機械設備內部的多種設備參數，實現了工程機械性能、運轉模式的調整和設計，保證工程機械擁有非常良好的工作狀態，與此同時，使用在機電一體化技術當中，同時自檢系統還能夠按照工程特征精準的調節機械設備，降低能源在機械設備上的損失。

3機電一體化技術在工程機械中的應用

3.1作業過程的半自動化或自動化

工程機械工作當中，想要提高工作效率的前提條件就是半自動化以及自動化，不但能夠將工作作業的精度提升，同時還可以將施工流程中的強度降低，從而達到提高工作效率的目標。特別是能夠幫助沒有豐富經驗的施工人員將工作能力提升，能夠快速的適應工作環境，更好的幫助沒有實踐經驗的施工操作人員完成工作，保證施工人員工作效率，將施工危險程度降低。

3.2工程機械監控中的應用

工程機械投入使用流程中，為了更好的確保發生的故障、出現的異常能夠在非常短的時間里發現以及解決，確保工程機械運行情況良好，工程機械監控成為了不可或缺的重要技術。使用機電一體化技術保證監控功能可以得到充分的使用。機電一體化使用多種電子和控制技術來研發電子監控裝置，將遠程監控系統進行建立，實時監測工程機械運行情況，包含了機械當中的轉動系統、發電機以及各個工作裝置模塊等。利用全面的監測工程機械運行情況，實現自主診斷和自主決策機械故障異常的目標。應用機電一體化在工程機械監控工作當中，能夠降低機械設備出現故障的幾率，同時確保機械設備能夠正常運行，降低維修成本，降低資金浪費，提升工程機械的水準。

3.3機電一體化技術在現代工程機械能耗控制中的應用

目前的工程機械開始朝著模塊化以及系統化方向進步，肯定會出現大量使用能源的現象，所以，現代工程經濟當中控制耗能工作非常重要。事實表明，之前的工程機械能源使用當中，可以將明顯的缺陷控制好，比如，液壓挖掘機，能源使用率還僅僅是20%，直接造成能源出現浪費問題。根據這個問題，國外某公司在保證機電一體化的前提上將節能問題綜合進來，充分研究，開發出針對能源浪費問題的節能控制器，就命名為OLLS系統。這個系統能夠提高能源利用率30%多，可是隨著不斷深入的實踐，不難發現，這樣的控制系統還存在不徹底控制能源的現象，之后又開始改善機電一體化技術能源消耗控制，之后開發了卡特電子效率器來直接添加在節能控制挖掘機上，獲得良好的效果。

3.4作業精度控制中的應用

工程機械設計和加工制造對精度有非常嚴格的要求，只有保證工程機械生產流程中的每一個步驟精度都能夠達到有關規范標準，才能夠保證工程機械總體的精度符合要求，滿足實際需要。工程機械制造具備復雜結構、構件以及零配件種類非常多的特征，使用一般的技術無法將成品機械精度和質量確保，利用機電一體化技術控制好工程機械產品加工制造作業精準程度。總而言之，隨著不斷發展的社會經濟，工業化水平也在不斷的提高，隨之而來的就是工程機械面臨著很多競爭壓力，想要提高工程機械運行效率，就需要準確的認識到工程機械運行流程中機電一體化的重要意義，不但可以將工程機械的運行效率提升，同時將機械性能改善，從而從總體上將機械運行面貌改變，未來工程機械的發展趨勢就是將機電一體化融入到工程機械當中去，同時還是提高機械化的必然手段，想要更好的將工程機械的效率提高落到實處，就需要更好的將機電一體化水平提升，同時在這個過程中，不斷的嘗試、改進探索，促使工程機械更好的實現機電一體化。

參考文獻

[1]胡建偉.論機電一體化在工程機械制造中的應用[J].裝備制造技術,2016,(03):286-287.

篇10

關鍵詞：煤礦；機電一體化技術；應用

1.煤礦機電一體化技術的發展狀況

我國煤礦機電一體化技術始于建國初期，電子科技的初步發展使得把電子技術和原有的機械水平結合成為了可能，一定程度上提高了機械水平，但是由于計算機技術的限制，機電一體化并沒有蓬勃發展起來。20世紀70年代初，在“九五”期間發生了跳躍式變化，由于計算機技術的普遍應用，機電一體化程度加深；我國不僅引進了很多當時國際先進的機電一體化產品，并且研制成功了許多具有自主知識產權的產品并得到廣泛應用[2]。近年來隨著煤礦行業的不斷發展，煤礦生產水平也在不斷的提高，機電工程的控制水平也要隨著行業的發展而得以提高，從而也加快了機電一體化技術的發展。現代科學技術的發展，機電一體化更加具有先進性，尤其是21世紀以來，智能技術的開發與利用對機電一體化起到了極大的作用，并且應用到煤礦系統中。

在煤礦的井下，智能設備已被應用，例如井下智能機器人、智能化作業設備等，這些都是機電技術所提供的機械設備，但我國井下機電設備的能力不高，可靠性和檢測智能控制水平也不能達到高標準，這樣會影響到工作的安全生產。就我國目前的情況來說，煤礦機電一體化取得了很大的突破，這在很多方面都得到了提現，以MGD150NW采煤機的應用為例，它不僅大大提高了產量，還增加了安全性；綜合液壓支架的使用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設備的安全性；鋼絲繩損耗定量檢測系統，充分利用了計算機的作用，精確的計算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外還有很多其他技術的應用也充分體現了我國煤礦機電一體化的進程，例如提升機交流電控系統、LC煤礦提升機綜合后備保護裝置、ZDC/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置等。雖然現在我國煤礦一體化已經有了明顯的成就，但是和西方發達國家相比還存在著明顯的差距，整體技術水平和具體的機械設備都明顯落后，以SL500系列采煤機為例，這種智能的自動化技術在我國還沒有廣泛的流行。

2.電牽引采煤機

電牽引采煤機是機電一體化技術在煤礦生產中的一個典型應用。和液壓牽引對比，它具有以下特性：

其具備較好的牽引特性，能在采煤機向前工作時提供牽引力，讓它克服陰力進行移動，也能夠在采煤機下滑時進行發電制動，向電網反饋電能；能用于大傾角煤屋。此外牽引電動機軸端還安有制動器，從而不必借助別的防滑設備；運行可靠，使用壽命長。電牽引不同于液壓牽引，其除電動機的電刷和整流子有磨損外，別的元件都沒有磨損，故其工作可靠，礦障少，壽命長，維修工作量小；反應屢敏，動態性好，電控系統能實時調整各種系數，結構簡單、效率高。電牽引采煤機機械傳動結構簡單、規格小，份量輕，傳動效率能達99%，比液壓采煤機的傳動效率高出將近30個百分點。1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研發出我國首臺交流變頻調速MG3442PWD型薄煤屋強力爬底板電牽引采煤機。后國內有關研究單位與企業在吸納國外采煤機技術進步。如：上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都對電牽引采煤機進行了大量的研究開發，同時在煤礦生產中起到了廣泛的作用。

3.礦井安全生產監測監控系統

最能體現煤礦機電一體化技術之一的是礦井安全生產監控系統。我國監測監控技術應用較晚，上世紀80年代初，原國家煤炭部組織了大規模地對國外煤礦監控技術的考察和引進工作，不僅推動了國內監控技術的發展。而且還從法國、波蘭、德國、英國和美國等先后引進了一批安全監控系統（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion2200），經過消化，響應收同進又結合我國的實阮情況，研發出KJ2，KJ4等安全生產監控系統并通過了鑒定。

上世紀90年代以來，我國緊跟世界監測監控系統的發展趨勢，自行研發出了一批具有世界先進水平的監控系統，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等。它們的主要特點有：測控分站的智能化水平進一步提高：可與網絡邊接，系統軟件采用了Windows操作系統。而且，在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字文針和煤礦安全章程等有關條款的指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。此后，更多的監測監控系統生產廠家如雨后春筍般不斷涌現，這不但為各煤礦提供了更多的選擇，也促進了各廠家產品質理和服務意識的提高。通過長時間的實踐，安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。

4.液壓支架電液控制系統

我國研制液壓支架電液控制系統的起步較蟓。雖有諸多型號的電液控制系統液壓支架研發成功，但我國自主生產的電液控制系統的液壓支架卻還未在煤礦中廣泛的推廣使用，在高產高效工作方面依然是從國外引進電液控制系統液壓支架。以我國目前研制的支架電液控制系統來年，仍處于成組程序和單架控制的起步階段。液壓支架研制的趨勢是向電液控制的方向發展，將計算機技術與液壓控制相結合，達到定硬度雙向鄰架或自動移架，避免對頂板和支架產生沖擊。而且，電液控制設備還可查測支架的工作狀態。美國、德國液壓支架電液控制系統的研發走在世界前列，它們的液壓支架技術配備有礦障預警功能，能實現液壓支架與采煤機、刮板機的遠程控制。

5.礦井運輸提升設備

帶式輸送機不僅能滿足長距離的連續輸送、而且具有輸送量大、運行可靠、效率高和自動化等特點，已成為我國當今機電一體化技術的研究重點。

5.1 帶式輸送機

我國已自行生產制造了多個品種類型的帶式輸送機。“八五”時期，由于“日產萬噸綜采設備”項目的實施，帶式輸送機的技術水準得到了極大地提升，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的主要技術研究和新產品的研發也獲得了較大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效順槽可伸縮帶式輸送機等；均真補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及主要部件進行了理論探討和產品開發，成功的研制出多種軟起動和制動裝置。有以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星步齒輪減速器。

5.2 礦井提升機

礦井提升機實現全數字化的提升，特別是內裝式提升機，從結構上將驅動和滾筒合為一個整體，簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備。全數字提升機不僅能夠進行可重復性礦障尋址、診斷和自診斷，而且還可以進行簡單而迅速地通信。采用選擇總線的方式，大大簡化了電氣的安裝。其硬件配置簡單，相互兼容，零備件少，能夠輕松地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。在我國“九五”計劃時期，國產全數字化直流提升機是各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產龍的全數字化直流提升機的核心部分ASCS的計算機系統由雙CPU構成。除此之外，我國還研制成功了第一臺交2交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術，其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是：使用兩臺計算機裝置，每臺都有自已獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式，一定程度上實現了行程的自動控制。因為采用了計算機，對安全回路、制動回路、電源和驅動回路能夠進行實時檢測，極大地提高了提升機安全性能。

6.其他煤礦機電一體化裝置

其他的機電設備主要為煤礦供電設備。煤礦供電的特點不僅要求可靠，質量高，而且還要能滿足大功率設備的要求，因此節能型產品應為首遷。高壓開關柜采用了維護量小，使用壽命長的真空開關。用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數，減少供電系統的無功電流，降低了無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”，具備網絡功能，可以實現遠程遙控、遙測和遙調。

7.結束語

總而言之，先進煤礦機電一體化設備的高智能化、程序化、信息化特點，以及體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點，使得這些機電設備在煤炭生產中得到廣泛應用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且還為煤礦工人提供了安全保障，極大地提高了煤礦的生產能力，創造了巨大的經濟效益和社會效益。

參考文獻：